携帯電話
【課題】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２とを備える携帯電話において、使用者の使用勝手を向上させた携帯電話を提供することにある。
【解決手段】 電話機本体１にヒンジを介して折り畳み可能に設けられたアーム６に虚像光学表示装置２が装着され、電話機本体１の背面側に虚像光学表示装置２に表示されるカーソルの移動を操作するためのカーソル移動入力部１５を設けた。
【解決手段】 電話機本体１にヒンジを介して折り畳み可能に設けられたアーム６に虚像光学表示装置２が装着され、電話機本体１の背面側に虚像光学表示装置２に表示されるカーソルの移動を操作するためのカーソル移動入力部１５を設けた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置を備える携帯電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話において、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるようにしたものがある（米国特許第６，０７３，０３４号等参照）。
【０００３】また、最近の携帯電話においては、インターネットに接続可能に構成され、携帯電話でインターネットブラウジングも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の携帯電話においては、その大きさから直視型ディスプレイ装置も小さく、その小さなディスプレイ装置では、映像は視認し辛いという難点がある。
【０００５】一方、上記した受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるように構成すると、表示される画面も大きなものとなり、インターネットブラウジングが容易に行える。
【０００６】しかし、インターネットブラウジングの際には、表示画面上でのカーソルの移動などが要求される。このたびに、携帯電話のプッシュボタン装置を用いて、この作業を行うと、いちいち結像光学系から目を離して、その作業を行わなければならず、動作が煩わしいなどの問題がある。
【０００７】そこで、この発明の課題は、使用者の使用勝手を向上させた携帯電話を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、電話機本体部に設けられたプッシュボタン操作部と、を備え、上記電話機本体の側面または背面部に、虚像光学表示装置に表示されるカーソルを移動させるカーソル移動入力手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】上記した構成によれば、使用者が、虚像光学表示装置で映像情報を視認する状態で、カーソル動作が行え、自然な状態でカーソル移動が行える。
【００１０】また、この発明は、上記キー入力部と同じ側の電話機本体に直視型のディスプレイ装置が設けられ、キー入力部による文字入力が選択された場合に、上記直視型のディスプレイ装置にキー入力部による情報が表示されることを特徴とする。
【００１１】文字入力が多い場合には、キー入力部による入力が容易なため、上記したように、キー入力部と直視型のディスプレイ装置での文字入力ができるようにすることで、利便性が向上する。
【００１２】また。連続して２個以上の項目の文字入力を行う場合に、上記キー入力部により各項目の入力終了を示す情報を入力すると、次の入力要求項目を上記直視型のディスプレイ装置に表示させるように構成すると良い。
【００１３】上記したように構成すると、連続した複数の入力項目をいちいち虚像光学表示装置と直視型ディスプレイ装置とを交互に見る必要が無くなり、使用者の利便性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１〜図８は、この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示している。
【００１５】この実施形態の携帯電話は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部２ａから凹面鏡光学系からなる結像光学系３を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２と、を備える。
【００１６】この虚像光学表示装置２は、図７に示すように、液晶表示パネルとＬＥＤ光源からなる液晶表示装置からなる映像情報駆動部２ａと、自由曲面レンズ３ａをプリズム構成面に採用し、更に偏心光学系を融合させたプリズムである所謂フリーシェイプト・プリズム３と、からなる。このフリーシェイプト・プリズム３に映像情報駆動部２ａからの光を入射させ、フリーシェイプト・プリズム３の光出射面から使用者の目Ｅに映像光を与える。
【００１７】上記のフリーシェイプト・プリズム３と、液晶表示装置で構成された映像情報駆動部２ａからなる虚像光学表示装置２は、小型化を図ることができ、上記電話機本体１のアーム６内に設けることができる。この虚像光学表示装置２を装着するアーム６は、上記電話機本体１に対してヒンジ５により、折り畳み可能に設けられている。
【００１８】更に、図示しないが電話機本体１の内部にはこの電話機の送受動作や他の制御動作を行うための制御回路が設けられている。
【００１９】この実施形態においては、以下、アーム６に設けられる虚像光学表示装置２のフリーシェイプト・プリズム３の光出射側の面部分を含めてディスプレイ接眼部３ｂと称する。
【００２０】図１は、アーム６を起こして開いた状態、図２はアームを畳んで閉じた状態を示している。
【００２１】上記電話機本体１は、キー入力部としてのプッシュボタン操作部７、直視型のディスプレイ装置としての液晶表示部８、スピーカー部９、マイク部１０を有する。更に、この携帯電話は、背面部（プッシュボタン操作部７が設けられた面とは反対側の面）または側面部に、カーソル移動入力部１５が設けられている。この実施形態では、背面部にカーソル移動入力部１５を設けている。カーソル移動入力部１５は、ジョイスティックや上下左右方向にカーソルを移動させるためのカーソルキー、アップダウンキーなどで構成される。
【００２２】図８に示すように、虚像光学表示装置２を備えたディスプレイ接眼部３ｂを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、使用者の目Ｅの前に、虚像光学表示装置２のディスプレイ接眼部３ｂが位置し、映像情報駆動部２ａからの映像情報が光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示される。即ち、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、ディスプレイ接眼部３ｂが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。
【００２３】このため、使用者が、虚像光学表示装置２を含むディスプレイ接眼部３ｂを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも、疲れがなく、自然な状態で観察できるように構成されている。
【００２４】そして、使用者がスピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認している状態で、インターネットブラウジングの際に、表示画面上でのカーソルの移動などを行う場合には、そのままの状態で上記したカーソル移動入力部１５を用いて行うことができる。
【００２５】また、電話機本体１のスピーカー部９とヒンジ５との間に、図示するように、丸みを帯び持ちやすいような形状に構成された保持部１３が設けられている。そして、この保持部１３の部分に、虚像光学表示装置２を内蔵したアーム６及び電話機本体１を含んだ重心位置の中心がくるように、重量配分が考慮されている。
【００２６】このように、重量配分することで、使用者が、虚像光学表示装置２を含むディスプレイ接眼部３ｂを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも安定した操作が行える。
【００２７】更に、上記電話機本体１には、送信映像を撮影するビデオカメラ部１１を有し、このビデオカメラ部１１は使用者に対向する被写体を撮影する状態に取付けられている。すなわち、図４及び図８に示すように、アーム６を開いた状態において、ディスプレイ接眼部３ｂからの光出射方向と、ビデオカメラ部１１のレンズ部とが平行又はほぼ平行な方向となるように、スピーカー部９などが設けられた面とは反対の面に配置される。従って、ディスプレイ接眼部３ｂを使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部１１が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部１１で被写体を撮影することができる。
【００２８】そして、図４に示すように、この携帯電話は、使用状態において、スピーカー部９、保持部１３、ビデオカメラ部１１、ディスプレイ接眼部６ａという順序で配置されるように構成されている。そして、保持部１３でこの電話機本体１を使用者が掴んで保持したときに、その指先が押下しやすい位置にビデオカメラ部１１のシャッタボタン１２が設けられている。
【００２９】上記したように、使用時にビデオカメラ部１１の後方に保持部１３が位置することにより、電話機を使用しているときにも指先などがビデオカメラ部１１の撮影の邪魔になることがなく、使用者の目線方向にある被写体を撮影することができる。
【００３０】このビデオカメラ部１１で撮影した映像は、映像情報駆動部２ａに映像情報として与えられ、上記フリーシェイプト・プリズム３を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示することにより、ビデオカメラ部１１で撮影している映像を使用者がモニタリングすることができる。このため、使用者は、現在撮影されている実際の映像を確認しながら、相手側にその映像を送信することができる。
【００３１】勿論、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａに、相手先からの映像情報を与えられることにより、上記フリーシェイプト・プリズム３を通して使用者の目Ｅの網膜上に送信されてきた映像を虚像として表示することもできる。
【００３２】ところで、使用者は、使用状態においては、ある程度上下方向にビデオカメラ部１１の撮影方向を変化させ、撮影状態を変化させたい場合もある。ビデオカメラ部１１は固定のままでは、顔を上下させるなどして、対応する必要がある。そこで、図５に示すように、ビデオカメラ部１１を電話機本体１に対して、回転軸１１ａを介して回転可能に取り付け、ビデオカメラ部１１を所定の角度を回転可能なように構成してもよい。
【００３３】このように構成することにより、ビデオカメラ部１１を指先などで回転させ、ディスプレイ接眼部３ｂを介して与えられる虚像を確認しながら所望の角度位置にビデオカメラ部１１の位置を決めれば、使用者が一番好ましい使用状態で電話機本体１及びビデオカメラ部１１を操作することができる。
【００３４】上記映像情報駆動部２ａは、透過型又は反射型の液晶パネルとＬＥＤ等からなる光源とによって構成されている。
【００３５】なお、上記虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａは、液晶表示装置以外にＥＬ等の自発光型表示装置を使用することもできる。
【００３６】また、この携帯電話機は、相手先のとの送受信以外に、インターネットブラウジングやメールの送受信も可能に構成されている。このインターネットブラウジングや送受信したメールを確認する際には、直視型の液晶表示装置８並びに虚像光学表示装置２による視認が可能である。
【００３７】ところで、上記した携帯電話においては、電池にて駆動されるので、使用時間などを考慮すれば、使用電力はなるべく少なくする方が好ましい。このため、電源スイッチをオンにすると、虚像光学表示装置２も常にオンにすると、使用者が映像を見る必要がない場合においても虚像光学表示装置２による電力を使用することになるので、好ましくはない。
【００３８】そこで、この実施形態においては、アーム６の開閉状態、プッシュボタン操作部７による設定などにより、虚像光学表示装置２などの電力制御を行うように制御している。
【００３９】図６は、上記した携帯電話の回路構成を示すブロック図である。図１においては、図示していないが、アーム６と電話機本体１を繋ぐヒンジ５部分にアームセンサスイッチ１０８が設けられており、アーム６の開閉の度合いが検知可能に構成されている。
【００４０】このアームセンサスイッチ１０８からの信号がコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００はこのアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、各種モジュール回路の制御を行う。携帯電話を使用する場合には、アーム６を完全に開いて、ディスプレイ接眼部３ｂが処置の位置にする必要がある。このため、アーム６を開けた状態が不完全な状態であれば、使用者の網膜に虚像を結像することができない。そのような状態においては、使用者にアーム６の開放状態が不完全であることを知らせると共に、その間の映像情報駆動部２ａへの電力の消費を少なくするために、アーム６の開閉状態をアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づきコントローラ１００が判断し、各種モジュール回路を制御するものである。このように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。具体的な制御については、後述する。
【００４１】リチウムイオン蓄電池などの２次電池１０１からの電力は電源管理回路１０２を介して各モジュール回路に与えられる。この電源管理回路１０２はコントローラ１００により制御される。
【００４２】ＲＦ回路１０７は、アンテナからの受信信号を周波数変換、Ａ／Ｄ変換して、受信したデジタル信号をコントローラ１００に与えると共に、コントローラ１００より与えられる送信データをＤ／Ａ変換、周波数変換してアンテナより出力する。
【００４３】このコントローラ１００は、携帯電話のベースバンドの信号処理、通常電話の音声コーデック及び全体のコントロールを行う。
【００４４】また、テレビ電話通信時のＭＰＥＧ４などの規格に基づく画像圧縮・伸張並びに音声信号の圧縮・伸張の処理は、マルチメディアプロセッサ１０６で行われ、このマルチメディアプロセッサ１０６は、コントローラ１００により制御される。
【００４５】メモリ１０５は、主としてマルチメディア処理時に必要な画像などを記憶する。このメモリ１０５は、コントローラ１００により書き込み、読み出し等が制御される。
【００４６】表示コントローラ１１３は、映像情報駆動部２ａに対するインターフェース並びにその制御を行うものであり、コントローラ１００により制御される。
【００４７】映像情報駆動部２ａに与えられる映像情報は、上記したように、ビデオカメラ部１１で撮像した画像データ、相手側からから送られてきた映像、インターネットブラウジングした際の画像、メールの送受信データなどである。
【００４８】これらの表示の切り替え制御等は、後述するプッシュボタン操作部７の操作やカーソル移動入力部１５による操作により行われる。
【００４９】ビデオカメラ部１１は、カメラコントローラ１０４により制御され、ビデオカメラ部１１から入力された映像データは、カメラコントローラ１０４によりデジタル信号に変換され、メモリ１０５、マルチメディアプロセッサ１０６、表示コントローラ１１３に画像データが与えられる。
【００５０】マイク回路１１０は、入力された、音声データをデジタル変換し、コントローラ１００に与える。そして、コントローラ１００にて音声コーデックされ、ＲＦ回路１０７を介してアンテナから相手先に送信される。
【００５１】スピーカー部１０９は、コントローラ１００から与えられる相手側からの音声データを復調し、音声として出力する。
【００５２】プッシュボタン操作部７は、テンキー、電源キー、ファクションキーなどで構成され、使用者が押下したキー情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、プッシュボタン操作部７から与えられたキー情報に基づき、各種動作を行う。カーソル入力操作部１５は、主として虚像光学表示装置２に表示されているカーソルを移動させる指示を行うもので、カーソル入力操作部１５による入力動作情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、カーソル入力操作部１５から与えられた情報に基づき、各種動作を行う。
【００５３】ディスプレイコントローラ１１４は、プッシュボタン操作部７のキーパッドより入力されたデータ、送受信動作等を表示するための液晶表示部８を制御する。
【００５４】次に、この発明にかかる携帯電話の送受信動作等につき説明する。基本的な動作は、テレビ電話の受信データは、ＲＦ回路１０７からコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられる。マルチメディアプロセッサ１０６にて、音声、画像をデコードし、画像データが表示コントローラ１１３に送られ、表示コントローラ１１３は与えられた画像データに基づき、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａを駆動し、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａからの映像データがディスプレイ接眼部３ｂを通して使用者の目Ｅに与えられ、虚像として認識される。
【００５５】また、テレビ電話の送信データは、ビデオカメラ部１１で撮影した被写体の画像データがカメラコントローラ１０４からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて画像圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。ビデオカメラ部１１からの画像データは表示コントローラ１１３にも与えられ、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａからビデオカメラ部１１で撮像された映像データをディスプレイ接眼部３ｂから使用者の目Ｅに与え、モニタリングできる。また、テレビ電話の音声データはマイク回路１１０からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて音声圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。
【００５６】この発明にかかる携帯電話の基本的な動作は、上記のように行われるが、電力消費を少なくするために、この発明においては、テレビ電話として使用する場合には、アーム６を完全に解放した状態にて行うものとし、電源スイッチがオンにされてもアーム６が完全に開放されていない限り、画像処理を行う回路に電源を与えないように、電源管理回路１０２を制御して、電力の消費を抑制している。
【００５７】このため、コントローラ１００は、アームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、アーム６が完全に開放されたことを検知すると、映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４、マルチメディアプロセッサ１０６などに電源を与えるるように制御する。なお、ファンクションキーなどの設定により、上記した全てのモジュール回路に電源を与えるのではなく、最低限のモジュール回路に電源を与えるように設定できるように構成してもよい。例えば、相手先に画像を送信するだけの場合には、電力を多く必要とする虚像光学表示装置２には、電力を与えずに、電力消費を抑制するなど、色々な設定が考えられる。
【００５８】以下、制御例につき説明する。例えば、音声回線のみにて通話しているときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００はアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５９】なお、音声回線ではテレビ電話は利用できないため、通常、一度音声回線を切断し、改めてテレビ電話のための回線を確立する（かけ直す）必要がある。しかしながら、複数の回線を同時に接続できる機能があれば，以下の手順により途切れなく音声電話からテレビ電話に移行することが可能になる。
【００６０】コントローラ１００は、ビデオカメラ部１１で撮影した送信映像を虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａに与え、使用者の目Ｅの網膜上に虚像を表示すると共に、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ送信と双方向の音声送受信を実現し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００６１】また、例えば、テレビ電話通信時で且つ画像を受信していないとき、即ち、画像送信のみ行っているときに、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００はアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６２】また、例えば、音声のみで通話しているときで、且つ同じ相手からの画像データ受信（呼出）があるときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００は、アーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６３】そして、コントローラ１００は、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ受信と双方向の音声送受信を実現すると同時に，相手から送られてきた受信映像を虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａで表示し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００６４】なお、アーム６が開かれた状態においてもテレビ電話を使用しない場合には、プッシュボタン操作部７からのボタン操作により、テレビ電話に関するモジュール回路を停止するようにコントローラ１００が制御するように構成できる。このとき、テレビ電話の動作を開始するときには、プッシュボタン操作部７からのボタン操作によりテレビ電話に関するモジュール回路を起動するように構成すればよい。
【００６５】また、テレビ電話通信時で且つ画像を送信していないとき、即ち、画像を受信しているとき、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６６】上記したように、アーム６の開閉に応じて、テレビ電話の動作を制御するように構成すれば、使用する機能以外のモジュール回路への電源供給を停止又は抑制することができ、消費電力を低減することができる。
【００６７】上記した制御は、携帯電話としての送受信動作についてであるが、次に、この携帯電話を用いて、インターネットブラウジングなどの動作を行う場合につき説明する。プッシュボタン操作部７を操作し、サーバにアクセスすると、図９に示すように、ブラウジング画面３０が虚像光学表示装置２に表示される。
【００６８】使用者は、図８に示すように、虚像光学表示装置２を備えたディスプレイ接眼部３ｂを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、使用者の目Ｅの前に、虚像光学表示装置２のディスプレイ接眼部３ｂが位置し、映像情報駆動部２ａからの映像情報が光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上にブラウジング画面３０が虚像として表示される。
【００６９】そして、使用者がスピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認している状態で、インターネットブラウジングの際に、表示画面上でのカーソルの移動などを行う場合には、そのままの状態で上記したカーソル移動入力部１５を用いて、ブラウジング画面３０を視認しながらカーソルを移動させる。コントローラ１００は、カーソル移動入力部１５からの情報に基づき、インターネットブラウジングでのスクロールや、メールの閲覧などを行うように制御し、その制御に基づき、映像が更新される。
【００７０】このように、電話機本体１の背面部にカーソル移動入力部１５を設けることにより、虚像光学表示装置２を見ながら、カーソル移動が行える。
【００７１】また、ソフトキーボード機能を持たすことにより、カーソル移動入力部１５を用いて、文字入力や映像の切り替えなどを行うように構成できる。
【００７２】例えば、図１０に示すように、虚像光学表示装置２に映像Ａ、映像Ｂの２つの画像が表示されているとする。（ａ）に示すように、映像Ｂの左下に映像Ｂが表示されているときに、映像Ｂのところにカーソル移動入力部１５により、カーソルを移動させ、映像Ｂの部分を指定すると、同図（ｂ）に示すように、映像Ｂだけを表示するようにする。また、映像Ａのところにカーソル移動入力部１５により、カーソルを移動させ、映像Ａの部分を指定すると、同図（ｃ）に示すように、映像Ｂだけを表示するようにする。
【００７３】同図（ｄ）に示すように、映像Ａと映像Ｂを入れ替えたり、また、（ｅ）に示すように、映像の位置を変えたり、カーソル移動入力部１５の操作により、色々と変更可能に構成できる。
【００７４】また、図１１に示すように、インターネットブラウジング中に文字入力を要求する部分を選択した場合、カーソル移動入力部１５により文字を入力する方法もあるが、カーソル移動入力部１５では、文字入力は煩わしい場合がある。そこで、この実施形態においては、インターネットブラウジング中に文字入力を要求する部分を選択した場合、コントローラ１００は、図１２に示すように、直視型の液晶表示装置８に文字入力部分を表示させ、プッシュボタン操作部７を用いて文字入力ができるように構成している。このように、文字入力が多い場合には、プッシュボタン操作部７による入力が容易なため、プッシュボタン操作部７と直視型の液晶表示装置８での文字入力ができるようにしている。
【００７５】さらに、連続して幾つかの項目に文字情報を入力を行う場合、例えば、氏名、年齢、住所、電話番号などを入力する場合には、直視型の液晶表示装置８に表示させ、各入力項目の入力終了を示すプッシュボタン操作部７のキーを押下すると、液晶表示装置８には、次の入力があれば次の入力項目が表示されるように制御する。このように構成すると、連続した複数の入力項目をいちいち虚像光学表示装置２と液晶表示装置８とを交互に見る必要が無くなり、使用者の利便性が向上する。
【００７６】上記した実施形態においては、テンキーなどのプッシュボタン操作部７により、文字入力を行っている。キー入力としては、プッシュボタン以外に、タッチパネルなどのような構成でも可能である。この場合、直視型の液晶表示装置８などの表面をペン、指などで操作して、入力することになる。
【００７７】上記したように、この発明にかかる携帯電話においては、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、ディスプレイ接眼部３ｂが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。次に、この各種寸法等の決定方法につき、図８を参照して説明する。
【００７８】図８に示すように、耳と携帯電話との接触点Ｐａが決まる。この接触点は、携帯電話のスピーカー部９の位置に使用者の耳を当てた点になる。
【００７９】次に、ディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂを以下のようにして決定する。
【００８０】人間光学的に見やすいディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂは、光軸がまっすぐ前方かそれより内向きになる方向にある。図８においては、光軸がまっすぐ前方になるようにした。目とディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分との距離は眼鏡をかけた使用者であっても、眼鏡が接触しないことを考慮して３．５ｃｍ程度する。
【００８１】携帯電話のスピーカー部９と耳とを接触点Ｐａで接触させつつ、携帯電話が顔に接触するまで、Ｐａを中心に垂直軸回りに回転させる。この接触点の顔側をＰｃ、携帯電話側をＰｄとする。
【００８２】接眼レンズの中心位置Ｐｂを通り、水平で且つ光軸に垂直な直線をＬａとし、この直線Ｌａと直線Ｐａ−Ｐｄとの交点をＰｅとする。両耳間を結ぶ直線とＰａ−Ｐｅとのなす角をαとすると、Ｐｃ＝Ｐｄのとき、これが使用中のαの最小角度α１となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、α１は約８０度となる
【００８３】α＝９０度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅは｛（耳間距離）−（瞳孔間距離）｝／２となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、４０．３ｍｍとなるが、眼鏡や人間光学的な使い易さを考慮し、αを以下のように決定する。
【００８４】眼鏡と干渉しないことを考慮したαをα２とすると、使用中はα≧α２となる。上記した日本人の人体計測データに基づくと、α２は約８５度となる。
【００８５】接眼部の長さを長くすることにより、αは大きくすることも可能であるが、人間工学的に肘を閉じた姿勢の方がカメラ撮影などが安定し、持ちやすいため、αの上限値α３とすると、α３＝９０度が上限値と設定する。よって、α１≦α≦α３の範囲になるようにαを選択すればよい。
【００８６】距離Ｐａ−Ｐｅは、α＝９０度の場合、日本人の人体計測データの平均値における（耳と目の間の距離）に目と接眼レンズまでの距離３５ｍｍを加算した値となる。従って、α＝９０度の場合、距離Ｐａ−Ｐｅは１３９ｍｍとなる。
【００８７】α＝α２＝８５度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／ｔａｎαとなり、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／１１．４３≒２８．１（ｍｍ）となる。
【００８８】距離Ｐａ−Ｐｅ＝１３９／ｓｉｎα＝１３９／０．９９６＝１３９．５ｍｍとなる。
【００８９】ヒンジ５の位置は、アーム６の開閉角度、アーム６を閉じたときの本体のディスプレイ接眼部３ｂの格納部分の大きさに影響する。例えば、ヒンジ５をスピーカー部９に近づければ、アーム６を閉じたときの本体の長さを短くすることができるが、回転角度が大きくなり、閉じたときのディスプレイ接眼部３ｂの先がスピーカー部９に近づくことになる。逆に、ヒンジ５をスピーカー部９から遠ざければ、アーム６を閉じたときの本体の長さが長くなり、閉じたときのディスプレイ接眼部３ｂの先がスピーカー部９から遠ざかる。
【００９０】この実施形態においては、電話機本体１には、アーム６を閉じたときにもプッシュボタン操作部７が使えるだけのスペースを設ける方が使用勝手が良い。また、電話機本体１はできるだけ短くする方が小型化が図れる。
【００９１】また、ヒンジ５の位置は、閉じた時の小型化を考慮すると、接眼部の光軸からの距離の最小値がＰｂ−Ｐｅ＋βで、かつ、スピーカー部９の位置Ｐａからの距離の最小値がＰａからめがね折り曲げ部までの距離になる。
【００９２】なお、βはＰｅから本体表面までの距離と本体表面からヒンジ５までの距離の和で、本体厚さに関係する。ここでは，約１１．９ｍｍとし、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最小値は、４０ｍｍ、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最小値は、標準的めがねの寸法から約１２０ｍｍとする。
【００９３】また、上記距離のそれぞれの最大値を、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最大値を本体の厚さを考慮して６０ｍｍに、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最大値を接眼部の厚さを考慮して１５０ｍｍとした。
【００９４】従って、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さの比は、２：１から１５：４の範囲となる。
【００９５】この実施形態では、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さを１３５ｍｍと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さを５２ｍｍに設定している。
【００９６】上記した各部位の寸法は、日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出したものであり、女性専用や欧米人用には、それぞれの平均値から電話機本体部１の長さを設定し、この長さに基づき、上記した比率によりアーム６の長さ及びヒンジ５の位置を設定すればよい。
【００９７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、虚像光学表示装置を備えた携帯電話において、使用者が、虚像光学表示装置を用いている状態で、映像情報などの切り替え動作などが容易に行えることができ、使用者の利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の斜視図である。
【図２】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを閉じた状態の正面図である。
【図３】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示す背面図である。
【図４】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の側面図である。
【図５】この発明に係る携帯電話のビデオカメラ部の取付状態を示す模式的断面図である。
【図６】この発明に係る携帯電話のブロック回路図である。
【図７】この発明の虚像光学表示装置の構成を示す模式図である。
【図８】この発明に係る第１の実施形態の携帯電話の使用者と機器との関係を示す上面図である。
【図９】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングを行った状態を示す図である。
【図１０】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングを行った状態の他の例を示す図である。
【図１１】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングにおける文字入力を行う状態を示す図である。
【図１２】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングにおける文字入力を行う状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 電話機本体
２ 虚像光学表示装置
３ 映像情報駆動部
３ｂ ディスプレイ接眼部
５ ヒンジ
６ アーム
７ プッシュボタン操作部
８ 液晶表示部
９ スピーカー部
１０ マイク部
１１ ビデオカメラ部
１５ カーソル移動入力部
Ｅ 目
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置を備える携帯電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話において、受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるようにしたものがある（米国特許第６，０７３，０３４号等参照）。
【０００３】また、最近の携帯電話においては、インターネットに接続可能に構成され、携帯電話でインターネットブラウジングも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の携帯電話においては、その大きさから直視型ディスプレイ装置も小さく、その小さなディスプレイ装置では、映像は視認し辛いという難点がある。
【０００５】一方、上記した受信した映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成させて認識表示させるように構成すると、表示される画面も大きなものとなり、インターネットブラウジングが容易に行える。
【０００６】しかし、インターネットブラウジングの際には、表示画面上でのカーソルの移動などが要求される。このたびに、携帯電話のプッシュボタン装置を用いて、この作業を行うと、いちいち結像光学系から目を離して、その作業を行わなければならず、動作が煩わしいなどの問題がある。
【０００７】そこで、この発明の課題は、使用者の使用勝手を向上させた携帯電話を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、電話機本体部に設けられたプッシュボタン操作部と、を備え、上記電話機本体の側面または背面部に、虚像光学表示装置に表示されるカーソルを移動させるカーソル移動入力手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】上記した構成によれば、使用者が、虚像光学表示装置で映像情報を視認する状態で、カーソル動作が行え、自然な状態でカーソル移動が行える。
【００１０】また、この発明は、上記キー入力部と同じ側の電話機本体に直視型のディスプレイ装置が設けられ、キー入力部による文字入力が選択された場合に、上記直視型のディスプレイ装置にキー入力部による情報が表示されることを特徴とする。
【００１１】文字入力が多い場合には、キー入力部による入力が容易なため、上記したように、キー入力部と直視型のディスプレイ装置での文字入力ができるようにすることで、利便性が向上する。
【００１２】また。連続して２個以上の項目の文字入力を行う場合に、上記キー入力部により各項目の入力終了を示す情報を入力すると、次の入力要求項目を上記直視型のディスプレイ装置に表示させるように構成すると良い。
【００１３】上記したように構成すると、連続した複数の入力項目をいちいち虚像光学表示装置と直視型ディスプレイ装置とを交互に見る必要が無くなり、使用者の利便性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１〜図８は、この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示している。
【００１５】この実施形態の携帯電話は、映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体１と、映像情報を映像情報駆動部２ａから凹面鏡光学系からなる結像光学系３を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置２と、を備える。
【００１６】この虚像光学表示装置２は、図７に示すように、液晶表示パネルとＬＥＤ光源からなる液晶表示装置からなる映像情報駆動部２ａと、自由曲面レンズ３ａをプリズム構成面に採用し、更に偏心光学系を融合させたプリズムである所謂フリーシェイプト・プリズム３と、からなる。このフリーシェイプト・プリズム３に映像情報駆動部２ａからの光を入射させ、フリーシェイプト・プリズム３の光出射面から使用者の目Ｅに映像光を与える。
【００１７】上記のフリーシェイプト・プリズム３と、液晶表示装置で構成された映像情報駆動部２ａからなる虚像光学表示装置２は、小型化を図ることができ、上記電話機本体１のアーム６内に設けることができる。この虚像光学表示装置２を装着するアーム６は、上記電話機本体１に対してヒンジ５により、折り畳み可能に設けられている。
【００１８】更に、図示しないが電話機本体１の内部にはこの電話機の送受動作や他の制御動作を行うための制御回路が設けられている。
【００１９】この実施形態においては、以下、アーム６に設けられる虚像光学表示装置２のフリーシェイプト・プリズム３の光出射側の面部分を含めてディスプレイ接眼部３ｂと称する。
【００２０】図１は、アーム６を起こして開いた状態、図２はアームを畳んで閉じた状態を示している。
【００２１】上記電話機本体１は、キー入力部としてのプッシュボタン操作部７、直視型のディスプレイ装置としての液晶表示部８、スピーカー部９、マイク部１０を有する。更に、この携帯電話は、背面部（プッシュボタン操作部７が設けられた面とは反対側の面）または側面部に、カーソル移動入力部１５が設けられている。この実施形態では、背面部にカーソル移動入力部１５を設けている。カーソル移動入力部１５は、ジョイスティックや上下左右方向にカーソルを移動させるためのカーソルキー、アップダウンキーなどで構成される。
【００２２】図８に示すように、虚像光学表示装置２を備えたディスプレイ接眼部３ｂを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、使用者の目Ｅの前に、虚像光学表示装置２のディスプレイ接眼部３ｂが位置し、映像情報駆動部２ａからの映像情報が光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示される。即ち、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、ディスプレイ接眼部３ｂが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。
【００２３】このため、使用者が、虚像光学表示装置２を含むディスプレイ接眼部３ｂを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも、疲れがなく、自然な状態で観察できるように構成されている。
【００２４】そして、使用者がスピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認している状態で、インターネットブラウジングの際に、表示画面上でのカーソルの移動などを行う場合には、そのままの状態で上記したカーソル移動入力部１５を用いて行うことができる。
【００２５】また、電話機本体１のスピーカー部９とヒンジ５との間に、図示するように、丸みを帯び持ちやすいような形状に構成された保持部１３が設けられている。そして、この保持部１３の部分に、虚像光学表示装置２を内蔵したアーム６及び電話機本体１を含んだ重心位置の中心がくるように、重量配分が考慮されている。
【００２６】このように、重量配分することで、使用者が、虚像光学表示装置２を含むディスプレイ接眼部３ｂを装着したアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認する際にも安定した操作が行える。
【００２７】更に、上記電話機本体１には、送信映像を撮影するビデオカメラ部１１を有し、このビデオカメラ部１１は使用者に対向する被写体を撮影する状態に取付けられている。すなわち、図４及び図８に示すように、アーム６を開いた状態において、ディスプレイ接眼部３ｂからの光出射方向と、ビデオカメラ部１１のレンズ部とが平行又はほぼ平行な方向となるように、スピーカー部９などが設けられた面とは反対の面に配置される。従って、ディスプレイ接眼部３ｂを使用者が観察するようにすると、使用者の目の前方に位置する箇所をビデオカメラ部１１が撮影することになる。このため、使用者は目で追うようにして、ビデオカメラ部１１で被写体を撮影することができる。
【００２８】そして、図４に示すように、この携帯電話は、使用状態において、スピーカー部９、保持部１３、ビデオカメラ部１１、ディスプレイ接眼部６ａという順序で配置されるように構成されている。そして、保持部１３でこの電話機本体１を使用者が掴んで保持したときに、その指先が押下しやすい位置にビデオカメラ部１１のシャッタボタン１２が設けられている。
【００２９】上記したように、使用時にビデオカメラ部１１の後方に保持部１３が位置することにより、電話機を使用しているときにも指先などがビデオカメラ部１１の撮影の邪魔になることがなく、使用者の目線方向にある被写体を撮影することができる。
【００３０】このビデオカメラ部１１で撮影した映像は、映像情報駆動部２ａに映像情報として与えられ、上記フリーシェイプト・プリズム３を通して使用者の目Ｅの網膜上に虚像として表示することにより、ビデオカメラ部１１で撮影している映像を使用者がモニタリングすることができる。このため、使用者は、現在撮影されている実際の映像を確認しながら、相手側にその映像を送信することができる。
【００３１】勿論、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａに、相手先からの映像情報を与えられることにより、上記フリーシェイプト・プリズム３を通して使用者の目Ｅの網膜上に送信されてきた映像を虚像として表示することもできる。
【００３２】ところで、使用者は、使用状態においては、ある程度上下方向にビデオカメラ部１１の撮影方向を変化させ、撮影状態を変化させたい場合もある。ビデオカメラ部１１は固定のままでは、顔を上下させるなどして、対応する必要がある。そこで、図５に示すように、ビデオカメラ部１１を電話機本体１に対して、回転軸１１ａを介して回転可能に取り付け、ビデオカメラ部１１を所定の角度を回転可能なように構成してもよい。
【００３３】このように構成することにより、ビデオカメラ部１１を指先などで回転させ、ディスプレイ接眼部３ｂを介して与えられる虚像を確認しながら所望の角度位置にビデオカメラ部１１の位置を決めれば、使用者が一番好ましい使用状態で電話機本体１及びビデオカメラ部１１を操作することができる。
【００３４】上記映像情報駆動部２ａは、透過型又は反射型の液晶パネルとＬＥＤ等からなる光源とによって構成されている。
【００３５】なお、上記虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａは、液晶表示装置以外にＥＬ等の自発光型表示装置を使用することもできる。
【００３６】また、この携帯電話機は、相手先のとの送受信以外に、インターネットブラウジングやメールの送受信も可能に構成されている。このインターネットブラウジングや送受信したメールを確認する際には、直視型の液晶表示装置８並びに虚像光学表示装置２による視認が可能である。
【００３７】ところで、上記した携帯電話においては、電池にて駆動されるので、使用時間などを考慮すれば、使用電力はなるべく少なくする方が好ましい。このため、電源スイッチをオンにすると、虚像光学表示装置２も常にオンにすると、使用者が映像を見る必要がない場合においても虚像光学表示装置２による電力を使用することになるので、好ましくはない。
【００３８】そこで、この実施形態においては、アーム６の開閉状態、プッシュボタン操作部７による設定などにより、虚像光学表示装置２などの電力制御を行うように制御している。
【００３９】図６は、上記した携帯電話の回路構成を示すブロック図である。図１においては、図示していないが、アーム６と電話機本体１を繋ぐヒンジ５部分にアームセンサスイッチ１０８が設けられており、アーム６の開閉の度合いが検知可能に構成されている。
【００４０】このアームセンサスイッチ１０８からの信号がコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００はこのアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、各種モジュール回路の制御を行う。携帯電話を使用する場合には、アーム６を完全に開いて、ディスプレイ接眼部３ｂが処置の位置にする必要がある。このため、アーム６を開けた状態が不完全な状態であれば、使用者の網膜に虚像を結像することができない。そのような状態においては、使用者にアーム６の開放状態が不完全であることを知らせると共に、その間の映像情報駆動部２ａへの電力の消費を少なくするために、アーム６の開閉状態をアームセンサスイッチ１０８からの信号に基づきコントローラ１００が判断し、各種モジュール回路を制御するものである。このように構成することで、消費電力の削減及び見難い形態での使用を回避することができる。具体的な制御については、後述する。
【００４１】リチウムイオン蓄電池などの２次電池１０１からの電力は電源管理回路１０２を介して各モジュール回路に与えられる。この電源管理回路１０２はコントローラ１００により制御される。
【００４２】ＲＦ回路１０７は、アンテナからの受信信号を周波数変換、Ａ／Ｄ変換して、受信したデジタル信号をコントローラ１００に与えると共に、コントローラ１００より与えられる送信データをＤ／Ａ変換、周波数変換してアンテナより出力する。
【００４３】このコントローラ１００は、携帯電話のベースバンドの信号処理、通常電話の音声コーデック及び全体のコントロールを行う。
【００４４】また、テレビ電話通信時のＭＰＥＧ４などの規格に基づく画像圧縮・伸張並びに音声信号の圧縮・伸張の処理は、マルチメディアプロセッサ１０６で行われ、このマルチメディアプロセッサ１０６は、コントローラ１００により制御される。
【００４５】メモリ１０５は、主としてマルチメディア処理時に必要な画像などを記憶する。このメモリ１０５は、コントローラ１００により書き込み、読み出し等が制御される。
【００４６】表示コントローラ１１３は、映像情報駆動部２ａに対するインターフェース並びにその制御を行うものであり、コントローラ１００により制御される。
【００４７】映像情報駆動部２ａに与えられる映像情報は、上記したように、ビデオカメラ部１１で撮像した画像データ、相手側からから送られてきた映像、インターネットブラウジングした際の画像、メールの送受信データなどである。
【００４８】これらの表示の切り替え制御等は、後述するプッシュボタン操作部７の操作やカーソル移動入力部１５による操作により行われる。
【００４９】ビデオカメラ部１１は、カメラコントローラ１０４により制御され、ビデオカメラ部１１から入力された映像データは、カメラコントローラ１０４によりデジタル信号に変換され、メモリ１０５、マルチメディアプロセッサ１０６、表示コントローラ１１３に画像データが与えられる。
【００５０】マイク回路１１０は、入力された、音声データをデジタル変換し、コントローラ１００に与える。そして、コントローラ１００にて音声コーデックされ、ＲＦ回路１０７を介してアンテナから相手先に送信される。
【００５１】スピーカー部１０９は、コントローラ１００から与えられる相手側からの音声データを復調し、音声として出力する。
【００５２】プッシュボタン操作部７は、テンキー、電源キー、ファクションキーなどで構成され、使用者が押下したキー情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、プッシュボタン操作部７から与えられたキー情報に基づき、各種動作を行う。カーソル入力操作部１５は、主として虚像光学表示装置２に表示されているカーソルを移動させる指示を行うもので、カーソル入力操作部１５による入力動作情報がコントローラ１００に与えられる。コントローラ１００は、カーソル入力操作部１５から与えられた情報に基づき、各種動作を行う。
【００５３】ディスプレイコントローラ１１４は、プッシュボタン操作部７のキーパッドより入力されたデータ、送受信動作等を表示するための液晶表示部８を制御する。
【００５４】次に、この発明にかかる携帯電話の送受信動作等につき説明する。基本的な動作は、テレビ電話の受信データは、ＲＦ回路１０７からコントローラ１００に与えられ、コントローラ１００からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられる。マルチメディアプロセッサ１０６にて、音声、画像をデコードし、画像データが表示コントローラ１１３に送られ、表示コントローラ１１３は与えられた画像データに基づき、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａを駆動し、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａからの映像データがディスプレイ接眼部３ｂを通して使用者の目Ｅに与えられ、虚像として認識される。
【００５５】また、テレビ電話の送信データは、ビデオカメラ部１１で撮影した被写体の画像データがカメラコントローラ１０４からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて画像圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。ビデオカメラ部１１からの画像データは表示コントローラ１１３にも与えられ、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａからビデオカメラ部１１で撮像された映像データをディスプレイ接眼部３ｂから使用者の目Ｅに与え、モニタリングできる。また、テレビ電話の音声データはマイク回路１１０からマルチメディアプロセッサ１０６に与えられ、マルチメディアプロセッサ１０６にて音声圧縮され、コントローラ１００からＲＦ回路１０７に与えられて送信される。
【００５６】この発明にかかる携帯電話の基本的な動作は、上記のように行われるが、電力消費を少なくするために、この発明においては、テレビ電話として使用する場合には、アーム６を完全に解放した状態にて行うものとし、電源スイッチがオンにされてもアーム６が完全に開放されていない限り、画像処理を行う回路に電源を与えないように、電源管理回路１０２を制御して、電力の消費を抑制している。
【００５７】このため、コントローラ１００は、アームセンサスイッチ１０８からの信号に基づき、アーム６が完全に開放されたことを検知すると、映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４、マルチメディアプロセッサ１０６などに電源を与えるるように制御する。なお、ファンクションキーなどの設定により、上記した全てのモジュール回路に電源を与えるのではなく、最低限のモジュール回路に電源を与えるように設定できるように構成してもよい。例えば、相手先に画像を送信するだけの場合には、電力を多く必要とする虚像光学表示装置２には、電力を与えずに、電力消費を抑制するなど、色々な設定が考えられる。
【００５８】以下、制御例につき説明する。例えば、音声回線のみにて通話しているときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００はアーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００５９】なお、音声回線ではテレビ電話は利用できないため、通常、一度音声回線を切断し、改めてテレビ電話のための回線を確立する（かけ直す）必要がある。しかしながら、複数の回線を同時に接続できる機能があれば，以下の手順により途切れなく音声電話からテレビ電話に移行することが可能になる。
【００６０】コントローラ１００は、ビデオカメラ部１１で撮影した送信映像を虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａに与え、使用者の目Ｅの網膜上に虚像を表示すると共に、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ送信と双方向の音声送受信を実現し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００６１】また、例えば、テレビ電話通信時で且つ画像を受信していないとき、即ち、画像送信のみ行っているときに、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００はアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６２】また、例えば、音声のみで通話しているときで、且つ同じ相手からの画像データ受信（呼出）があるときに、アーム６を開き、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００は、アーム６が完全に開かれたと判断すると、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａ、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を起動するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６３】そして、コントローラ１００は、テレビ電話のための回線接続を行い、片方向のビデオ受信と双方向の音声送受信を実現すると同時に，相手から送られてきた受信映像を虚像光学表示装置２の映像情報駆動部２ａで表示し、その後、最初の音声回線を切断するように、各モジュール回路を制御する。
【００６４】なお、アーム６が開かれた状態においてもテレビ電話を使用しない場合には、プッシュボタン操作部７からのボタン操作により、テレビ電話に関するモジュール回路を停止するようにコントローラ１００が制御するように構成できる。このとき、テレビ電話の動作を開始するときには、プッシュボタン操作部７からのボタン操作によりテレビ電話に関するモジュール回路を起動するように構成すればよい。
【００６５】また、テレビ電話通信時で且つ画像を送信していないとき、即ち、画像を受信しているとき、アーム６が閉じられ、アームセンサスイッチ１０８からの信号により、コントローラ１００がアーム６が閉じられたと判断すると、音声のための回線接続を行い、双方向の音声送受信を実現し、その後、これまでのテレビ電話用回線を切断する。そして、コントローラ１００は、虚像光学表示装置２の映像情報駆動部、表示コントローラ１１３、マルチメディアプロセッサ１０６、ビデオカメラ部１１、カメラコントローラ１０４及びメモリ１０５を停止するように、電源管理回路１０２と各モジュール回路に指示する。
【００６６】上記したように、アーム６の開閉に応じて、テレビ電話の動作を制御するように構成すれば、使用する機能以外のモジュール回路への電源供給を停止又は抑制することができ、消費電力を低減することができる。
【００６７】上記した制御は、携帯電話としての送受信動作についてであるが、次に、この携帯電話を用いて、インターネットブラウジングなどの動作を行う場合につき説明する。プッシュボタン操作部７を操作し、サーバにアクセスすると、図９に示すように、ブラウジング画面３０が虚像光学表示装置２に表示される。
【００６８】使用者は、図８に示すように、虚像光学表示装置２を備えたディスプレイ接眼部３ｂを装着するアーム６を開いた状態で、スピーカー部９を耳に当てると、使用者の目Ｅの前に、虚像光学表示装置２のディスプレイ接眼部３ｂが位置し、映像情報駆動部２ａからの映像情報が光学系を通して使用者の目Ｅの網膜上にブラウジング画面３０が虚像として表示される。
【００６９】そして、使用者がスピーカー部９を耳に当て、映像情報を視認している状態で、インターネットブラウジングの際に、表示画面上でのカーソルの移動などを行う場合には、そのままの状態で上記したカーソル移動入力部１５を用いて、ブラウジング画面３０を視認しながらカーソルを移動させる。コントローラ１００は、カーソル移動入力部１５からの情報に基づき、インターネットブラウジングでのスクロールや、メールの閲覧などを行うように制御し、その制御に基づき、映像が更新される。
【００７０】このように、電話機本体１の背面部にカーソル移動入力部１５を設けることにより、虚像光学表示装置２を見ながら、カーソル移動が行える。
【００７１】また、ソフトキーボード機能を持たすことにより、カーソル移動入力部１５を用いて、文字入力や映像の切り替えなどを行うように構成できる。
【００７２】例えば、図１０に示すように、虚像光学表示装置２に映像Ａ、映像Ｂの２つの画像が表示されているとする。（ａ）に示すように、映像Ｂの左下に映像Ｂが表示されているときに、映像Ｂのところにカーソル移動入力部１５により、カーソルを移動させ、映像Ｂの部分を指定すると、同図（ｂ）に示すように、映像Ｂだけを表示するようにする。また、映像Ａのところにカーソル移動入力部１５により、カーソルを移動させ、映像Ａの部分を指定すると、同図（ｃ）に示すように、映像Ｂだけを表示するようにする。
【００７３】同図（ｄ）に示すように、映像Ａと映像Ｂを入れ替えたり、また、（ｅ）に示すように、映像の位置を変えたり、カーソル移動入力部１５の操作により、色々と変更可能に構成できる。
【００７４】また、図１１に示すように、インターネットブラウジング中に文字入力を要求する部分を選択した場合、カーソル移動入力部１５により文字を入力する方法もあるが、カーソル移動入力部１５では、文字入力は煩わしい場合がある。そこで、この実施形態においては、インターネットブラウジング中に文字入力を要求する部分を選択した場合、コントローラ１００は、図１２に示すように、直視型の液晶表示装置８に文字入力部分を表示させ、プッシュボタン操作部７を用いて文字入力ができるように構成している。このように、文字入力が多い場合には、プッシュボタン操作部７による入力が容易なため、プッシュボタン操作部７と直視型の液晶表示装置８での文字入力ができるようにしている。
【００７５】さらに、連続して幾つかの項目に文字情報を入力を行う場合、例えば、氏名、年齢、住所、電話番号などを入力する場合には、直視型の液晶表示装置８に表示させ、各入力項目の入力終了を示すプッシュボタン操作部７のキーを押下すると、液晶表示装置８には、次の入力があれば次の入力項目が表示されるように制御する。このように構成すると、連続した複数の入力項目をいちいち虚像光学表示装置２と液晶表示装置８とを交互に見る必要が無くなり、使用者の利便性が向上する。
【００７６】上記した実施形態においては、テンキーなどのプッシュボタン操作部７により、文字入力を行っている。キー入力としては、プッシュボタン以外に、タッチパネルなどのような構成でも可能である。この場合、直視型の液晶表示装置８などの表面をペン、指などで操作して、入力することになる。
【００７７】上記したように、この発明にかかる携帯電話においては、アーム６を確実に開き、この状態でスピーカー部９を耳に当てると、ディスプレイ接眼部３ｂが使用者の目Ｅの前に位置するように、スピーカー部９から電話機本体１のヒンジ部５迄の長さ、アーム６の長さ、アーム６と電話機本体１との角度が人間工学的に最適な条件で決定されている。次に、この各種寸法等の決定方法につき、図８を参照して説明する。
【００７８】図８に示すように、耳と携帯電話との接触点Ｐａが決まる。この接触点は、携帯電話のスピーカー部９の位置に使用者の耳を当てた点になる。
【００７９】次に、ディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂを以下のようにして決定する。
【００８０】人間光学的に見やすいディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分の中心位置Ｐｂは、光軸がまっすぐ前方かそれより内向きになる方向にある。図８においては、光軸がまっすぐ前方になるようにした。目とディスプレイ接眼部３ｂの接眼レンズ部分との距離は眼鏡をかけた使用者であっても、眼鏡が接触しないことを考慮して３．５ｃｍ程度する。
【００８１】携帯電話のスピーカー部９と耳とを接触点Ｐａで接触させつつ、携帯電話が顔に接触するまで、Ｐａを中心に垂直軸回りに回転させる。この接触点の顔側をＰｃ、携帯電話側をＰｄとする。
【００８２】接眼レンズの中心位置Ｐｂを通り、水平で且つ光軸に垂直な直線をＬａとし、この直線Ｌａと直線Ｐａ−Ｐｄとの交点をＰｅとする。両耳間を結ぶ直線とＰａ−Ｐｅとのなす角をαとすると、Ｐｃ＝Ｐｄのとき、これが使用中のαの最小角度α１となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、α１は約８０度となる
【００８３】α＝９０度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅは｛（耳間距離）−（瞳孔間距離）｝／２となる。日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出すると、４０．３ｍｍとなるが、眼鏡や人間光学的な使い易さを考慮し、αを以下のように決定する。
【００８４】眼鏡と干渉しないことを考慮したαをα２とすると、使用中はα≧α２となる。上記した日本人の人体計測データに基づくと、α２は約８５度となる。
【００８５】接眼部の長さを長くすることにより、αは大きくすることも可能であるが、人間工学的に肘を閉じた姿勢の方がカメラ撮影などが安定し、持ちやすいため、αの上限値α３とすると、α３＝９０度が上限値と設定する。よって、α１≦α≦α３の範囲になるようにαを選択すればよい。
【００８６】距離Ｐａ−Ｐｅは、α＝９０度の場合、日本人の人体計測データの平均値における（耳と目の間の距離）に目と接眼レンズまでの距離３５ｍｍを加算した値となる。従って、α＝９０度の場合、距離Ｐａ−Ｐｅは１３９ｍｍとなる。
【００８７】α＝α２＝８５度の場合、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／ｔａｎαとなり、距離Ｐｂ−Ｐｅ＝４０．３−１３９／１１．４３≒２８．１（ｍｍ）となる。
【００８８】距離Ｐａ−Ｐｅ＝１３９／ｓｉｎα＝１３９／０．９９６＝１３９．５ｍｍとなる。
【００８９】ヒンジ５の位置は、アーム６の開閉角度、アーム６を閉じたときの本体のディスプレイ接眼部３ｂの格納部分の大きさに影響する。例えば、ヒンジ５をスピーカー部９に近づければ、アーム６を閉じたときの本体の長さを短くすることができるが、回転角度が大きくなり、閉じたときのディスプレイ接眼部３ｂの先がスピーカー部９に近づくことになる。逆に、ヒンジ５をスピーカー部９から遠ざければ、アーム６を閉じたときの本体の長さが長くなり、閉じたときのディスプレイ接眼部３ｂの先がスピーカー部９から遠ざかる。
【００９０】この実施形態においては、電話機本体１には、アーム６を閉じたときにもプッシュボタン操作部７が使えるだけのスペースを設ける方が使用勝手が良い。また、電話機本体１はできるだけ短くする方が小型化が図れる。
【００９１】また、ヒンジ５の位置は、閉じた時の小型化を考慮すると、接眼部の光軸からの距離の最小値がＰｂ−Ｐｅ＋βで、かつ、スピーカー部９の位置Ｐａからの距離の最小値がＰａからめがね折り曲げ部までの距離になる。
【００９２】なお、βはＰｅから本体表面までの距離と本体表面からヒンジ５までの距離の和で、本体厚さに関係する。ここでは，約１１．９ｍｍとし、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最小値は、４０ｍｍ、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最小値は、標準的めがねの寸法から約１２０ｍｍとする。
【００９３】また、上記距離のそれぞれの最大値を、接眼部の光軸からヒンジ５までの距離の最大値を本体の厚さを考慮して６０ｍｍに、スピーカー部９の位置Ｐａからヒンジ５までの距離の最大値を接眼部の厚さを考慮して１５０ｍｍとした。
【００９４】従って、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さの比は、２：１から１５：４の範囲となる。
【００９５】この実施形態では、電話機のスピーカー部９の位置からヒンジ５の位置までの長さを１３５ｍｍと接眼部の光軸からヒンジ５までの長さを５２ｍｍに設定している。
【００９６】上記した各部位の寸法は、日本人の人体計測データの平均値（２０〜２４歳の男性）から算出したものであり、女性専用や欧米人用には、それぞれの平均値から電話機本体部１の長さを設定し、この長さに基づき、上記した比率によりアーム６の長さ及びヒンジ５の位置を設定すればよい。
【００９７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、虚像光学表示装置を備えた携帯電話において、使用者が、虚像光学表示装置を用いている状態で、映像情報などの切り替え動作などが容易に行えることができ、使用者の利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の斜視図である。
【図２】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを閉じた状態の正面図である。
【図３】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示す背面図である。
【図４】この発明に係る携帯電話の第１の実施形態を示すアームを開いた状態の側面図である。
【図５】この発明に係る携帯電話のビデオカメラ部の取付状態を示す模式的断面図である。
【図６】この発明に係る携帯電話のブロック回路図である。
【図７】この発明の虚像光学表示装置の構成を示す模式図である。
【図８】この発明に係る第１の実施形態の携帯電話の使用者と機器との関係を示す上面図である。
【図９】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングを行った状態を示す図である。
【図１０】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングを行った状態の他の例を示す図である。
【図１１】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングにおける文字入力を行う状態を示す図である。
【図１２】この発明に係る携帯電話を用いてインターネットブラウジングにおける文字入力を行う状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 電話機本体
２ 虚像光学表示装置
３ 映像情報駆動部
３ｂ ディスプレイ接眼部
５ ヒンジ
６ アーム
７ プッシュボタン操作部
８ 液晶表示部
９ スピーカー部
１０ マイク部
１１ ビデオカメラ部
１５ カーソル移動入力部
Ｅ 目
【特許請求の範囲】
【請求項１】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、電話機本体部に設けられたキー入力部と、を備え、上記電話機本体の側面または背面部に、虚像光学表示装置に表示されるカーソルを移動させるカーソル移動入力手段が設けられていることを特徴とする携帯電話。
【請求項２】 上記キー入力部と同じ側の電話機本体に直視型のディスプレイ装置が設けられ、キー入力部による文字入力が選択された場合に、上記直視型のディスプレイ装置にキー入力部による情報が表示されることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話。
【請求項３】 連続して２個以上の項目の文字入力を行う場合に、上記キー入力部により各項目の入力終了を示す情報を入力すると、次の入力要求項目を上記直視型のディスプレイ装置に表示させることを特徴とする請求項２に記載の携帯電話。
【請求項１】 映像および音声の無線送受信機能を有する電話機本体と、映像情報を映像情報駆動部から結像光学系を通して使用者の目の網膜上に虚像を形成する虚像光学表示装置と、電話機本体部に設けられたキー入力部と、を備え、上記電話機本体の側面または背面部に、虚像光学表示装置に表示されるカーソルを移動させるカーソル移動入力手段が設けられていることを特徴とする携帯電話。
【請求項２】 上記キー入力部と同じ側の電話機本体に直視型のディスプレイ装置が設けられ、キー入力部による文字入力が選択された場合に、上記直視型のディスプレイ装置にキー入力部による情報が表示されることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話。
【請求項３】 連続して２個以上の項目の文字入力を行う場合に、上記キー入力部により各項目の入力終了を示す情報を入力すると、次の入力要求項目を上記直視型のディスプレイ装置に表示させることを特徴とする請求項２に記載の携帯電話。
【図５】
【図７】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図７】
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図８】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００２−２９０５２０（Ｐ２００２−２９０５２０Ａ）
【公開日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−８８２５０（Ｐ２００１−８８２５０）
【出願日】平成１３年３月２６日（２００１．３．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年３月２６日（２００１．３．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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