撮像手段を備えた情報端末装置
【課題】 表示時及び撮像時の使用者の視線を一致させることができ、コンパクトに構成することができるようにした、撮像手段付き情報端末装置を提供すること。
【解決手段】 本体１１の表面に表示手段４０を備えた情報端末装置１０であって、上記表示手段４０が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、その受光面５２ａが表示手段の表側に向くように配設された撮像手段５１を備える。
【解決手段】 本体１１の表面に表示手段４０を備えた情報端末装置１０であって、上記表示手段４０が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、その受光面５２ａが表示手段の表側に向くように配設された撮像手段５１を備える。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータ等の情報端末装置に関し、特に撮像部を備えた情報端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カメラ付きのノートブック型パーソナルコンピュータは、例えば図１０に示すように、構成されている。図１０において、ノートブック型パーソナルコンピュータ１は、内部にＣＰＵを搭載したマザーボード等が取り付けられ、表面のキーボード２ａを備えた筐体２と、筐体２の表面に対して開閉可能に支持され、内面に液晶表示部３ａを備えた蓋体３と、から構成されており、図示の場合、開放状態における蓋体３の内面の液晶表示部３ａの上部に、撮像部としての小型のＣＣＤカメラ４が備えられている。
【０００３】このような構成のノートブック型パーソナルコンピュータ１によれば、ＣＣＤカメラ４により、ノートブック型パーソナルコンピュータ１の前に位置する使用者自身や、ＣＣＤカメラ４を取り外し、あるいはノートブック型パーソナルコンピュータ１を持ち上げて、ＣＣＤカメラ４を被写体に向けることにより、風景等の所望の被写体の撮像を行なうことができる。
【０００４】しかしながら、このような構成のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータ１においては、使用者自身の撮像を行なう場合、使用者がＣＣＤカメラ４により撮像された画像を見ようとして、液晶表示部３ａを見ると、視線が液晶表示部３ａに向くことから、撮像画面においては伏し目がちの画像になってしまうと共に、正面を向いた画面を撮像しようとすると、液晶表示部３ａに表示される撮像画面を確認することができなくなってしまう。これは、液晶表示部３ａの外側にＣＣＤカメラ４が配置されていると共に、ＣＣＤカメラ４から被写体である使用者自身の顔までの距離が短いことから、生ずるものである。
【０００５】また、カメラ付き携帯電話は、例えば特開２０００−１５６８１２号に示すように構成されている。このようなカメラ付き携帯電話５は、図１１に示すように、細長い筐体６に対して、受話部６ａ，送話部６ｂ，表示部６ｃ，テンキー６ｄ及び機能キー６ｅを備えると共に、筐体６の上端付近に、カメラ部７を備えている。カメラ部７は、ＣＣＤカメラ７ａと、撮影開始ボタン７ｂと、を含んでいる。
【０００６】このような構成のカメラ付き携帯電話５によれば、テンキー６ｄ及び機能キー６ｅを操作すると共に、送話部６ｂに対して発声し、また受話部６ａからの音声を聴くことにより、双方向の送受話を行なうことができると共に、筐体６を手で持って、カメラ部４のＣＣＤカメラ７ａを被写体に向けて、撮影開始ボタン７ｂを操作することにより、カメラ部７により被写体の撮像を行なうことができるようになっている。
【０００７】しかしながら、このような構成のカメラ付き携帯電話５においては、前述のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータの場合と同様に、表示部６ｃとカメラ部７のＣＣＤカメラ７ａとが離れていることから、視線のずれの問題が発生すると共に、さらに小型の筐体６に対して、カメラ部７が追加されていることから、カメラ部７の取付スペースが必要になり、筐体６を大きくしたり、あるいは表示部６ｃやテンキー６ｄ，操作キー６ｅを小型にする必要がある。筐体６を大きくすることは、携帯電話５のより一層の小型化の要請に反することになると共に、表示部６ｃやテンキー６ｄ，操作キー６ｅの小型化は、操作性を損なうことになってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、例えば特開２０００−５６２２６号には、自然な視線での撮像を可能にする表示・撮像装置が開示されている。この表示・撮像装置８は、図１２に示すように、液晶表示部８ａの表示画面を、光分離手段８ｂ及び反射ミラー８ｃで反射させて、使用者の目に向かって導くと共に、撮像素子８ｄには、使用者の顔から、反射ミラー８ｃで反射され、光分離手段８ｂを透過した光を導くようにしている。これにより、液晶表示部８ａの表示中心と撮像素子８ｄの撮像中心を一致させることにより、使用者の液晶表示部８ａを見るときの視点Ｉと撮像時の視線を一致させるようにしている。
【０００９】しかしながら、このような表示・撮像装置８は、光分離手段８ｂ及び反射ミラー８ｃから成る光学系が必要であることから、ある程度の奥行きが必要となる。従って、このような表示・撮像装置８を筐体の大きさが限られるノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話に利用することは困難であった。
【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、表示時及び撮像時の使用者の視線を一致させることができ、コンパクトに構成することができるようにした、撮像手段付き情報端末装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の発明によれば、本体の表面に表示手段を備えた情報端末装置であって、上記表示手段が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、その受光面が表示手段の表側に向くように配設された撮像手段を備えている、撮像手段付き情報端末装置により、達成される。
【００１２】請求項１の構成によれば、使用者が、従来の情報端末装置の場合と同様にして、情報端末装置の表示手段における画面表示を見ながら、各種操作を行なうと共に、撮像手段により使用者自身の撮像を行なう場合には、使用者自身からの光が、透光性の表示手段を透過して撮像手段の受光面に入射することにより、使用者自身の撮像が行なわれる。その際、撮像された使用者自身の画像は、情報端末装置の機能に基づいて、表示手段の表示面に表示される。これにより、使用者自身は、自分の画像を表示手段の表示面で確認することができる。このとき、使用者の視線は、表示手段の表示面に向けられるが、撮像手段の受光面が表示手段の表示面の裏側に配設されていることから、撮像中心と表示中心がほぼ一致することになり、使用者自身の視線は、表示手段の表示面を見ているときに、撮像手段の受光面を向いていることになる。
【００１３】従って、従来の撮像手段付き情報端末装置のように、使用者が視線を表示手段に向けたとき、視線が撮像手段の受光面から外れてしまうようなことがないので、自然な視線での撮像が可能になる。この場合、撮像手段は、表示手段の表示面の裏側に配設されることになるので、小型の撮像手段を使用することにより、撮像手段の奥行きは少なくて済む。従って、小型の情報端末装置に撮像手段を容易に組み込むことが可能となり、撮像手段付きの情報端末装置が小型に構成される。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記撮像手段が対物レンズを備えており、この対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されていることを特徴とする。請求項２の構成によれば、撮像手段の受光面に被写体の画像を結像させるための対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されることにより、小型の情報端末装置内に容易に組み込まれることになる。
【００１５】請求項３の発明は、請求項２の構成において、上記撮像手段が対物レンズと一体に構成されていることを特徴とする。請求項３の構成によれば、撮像手段と対物レンズが一体に構成されることにより、部品点数が少なくて済み、部品コスト及び組立コストが低減される。
【００１６】請求項４の発明は、請求項３の構成において、上記撮像手段及び対物レンズが、一体に回動可能に支持されていることを特徴とする。請求項４の構成によれば、撮像手段及び対物レンズが一体に回転されることにより、撮像手段の受光面を、表示手段と反対側に向けて、所望の被写体を撮像することができる。これにより、撮像可能範囲が大幅に広がるので、各種被写体の撮像が容易に行われる。
【００１７】請求項５の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段の裏側に、バック照明用の照明手段を備えており、上記照明手段が、上記照明手段から撮像手段の受光面に光が入射しないように、遮光部を備えていることを特徴とする。請求項５の構成によれば、表示手段の表示面に表示された画面が、照明手段によってバック照明されると共に、照明手段から撮像手段の受光面に入射しようとする光が上記遮光部によって遮断されることにより、撮像手段による撮像画面が照明手段からの光により影響を受けることがない。
【００１８】請求項６の発明は、請求項５の構成において、上記遮光部が、照明手段に設けられた切欠部であることを特徴とする。請求項６の構成によれば、照明手段に切欠部を設けることにより、上記遮光部が容易に且つ低コストで構成されることになる。
【００１９】請求項７の発明は、請求項６の構成において、上記切欠部が、撮像手段の動作中のみ、作動することを特徴とする。請求項７の構成によれば、撮像手段の非動作中は、切欠部が作動しないことにより、表示手段の表示面に表示された画面が、その全面に亘って照明手段によりバック照明されることになる。
【００２０】請求項８の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、表示を行なわないことを特徴とする。請求項８の構成によれば、撮像手段の動作中は、被写体から撮像手段の受光面に向かう光が、表示手段を透過する際に、表示手段の表示面に表示された画面によって乱されるようなことがない。
【００２１】請求項９の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、任意の情報の表示を行なうことを特徴とする。請求項９の構成によれば、撮像手段の動作中は、被写体から撮像手段の受光面に向かう光が、表示手段を透過する際に、表示手段の表示面の撮像手段の受光面に対向する領域に表示された任意の情報の表示によって、特殊効果を付与されることになる。
【００２２】請求項１０の発明は、請求項１の構成において、上記照明手段が、撮像手段の被写体を照明することを特徴とする。請求項１０の構成によれば、照明手段からの光が、表示手段を透過して、外部に出射することにより、撮像手段の被写体に向かって進み、当該被写体を照明することにより、夜間や屋内等の暗い場所であっても、被写体を確実に撮像することができる。この場合、表示手段の表示面をバック照明するための照明手段を利用するので、特に被写体を照明するための照明手段を設ける必要がなく、コストが低減されることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図９を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２４】図１乃至図４は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第一の実施形態を示している。図１において、カメラ付き携帯電話１０は、例えば、細長い筐体１１に、受話部としてのスピーカ１２，送話部としてのマイク１３，電話番号等を入力するダイヤルボタン１４，動作状況を設定するためのモード切り替えボタン１５，通信を開始・終了するオンフックボタン１６ａ及びオフフックボタン１６ｂ，アンテナ１７と、撮像開始ボタン１８及び表示・撮像部１９が設けられている。
【００２５】図２は、上記カメラ付き携帯電話１０の電気的構成を示している。図２において、カメラ付き携帯電話１０は、基本的には、一般的な構成の所謂ＰＤＡと呼ばれるデジタル方式の携帯電話として構成されていると共に、撮像手段を組み込んだものである。カメラ付き携帯電話１０は、受信部として、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）（低雑音増幅器）２０，二つのミキサ回路１２，２２，ローカル発振器２３，ＩＦアンプ２４及びモデム２５を、また送信部として、ＩＦ−ＭＯＤ（Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）（中間周波数変調器）２６，ローカル発振器２７，ミキサ回路２８，ＲＦドライバ２９を、備えており、さらに受信及び送信の切換えのためのアンテナ切換器３０と、ミキサ回路２１，２８の周波数を高速で切換えるためのＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）（電圧制御発振器）３１，ＶＣＯ３１を制御するためのＣＰＵ３２を備えている。
【００２６】受信の場合には、アンテナ１７からアンテナ切換器３０を介して、ＬＮＡ２０，ＶＣＯ３１からの発振周波数により切換えられるミキサ回路２１，ローカル発振器２３からの発振周波数により切換えられるミキサ回路２２，ＩＦアンプ２４により、ＣＰＵ３２で決定された周波数によりＶＣＯ３１を発振させることにより、所謂ヘテロダイン方式で特定の周波数の電波が検波される。そして、取り出された検波信号は、モデム２５により制御信号とデータ信号（音声及び画像等の信号）に復調される。
【００２７】これに対して、送信の場合には、制御信号及びデータ信号を、モデム２５により変調し、さらにＩＦ−ＭＯＤ２６によりＱＰＳＫ変調して、ＣＰＵ３２で決定された周波数により前記ＶＣＯ３１を発振させて搬送周波数として、ミキサ回路２８で合成し、ＲＦドライバ２９で増幅して、アンテナ切換器３０を介して、アンテナ１７から電波として送信するようになっている。尚、上記アンテナ切換器３０は、受信及び送信にてアンテナ２０を共用するために設けられており、デジタル方式の通信手段としてのスペクトラム拡散による広帯域・低電力の通信を行なうために、前記ＣＰＵ３２により、ＩＦ−ＭＯＤ２９及びＶＣＯ２６の周波数を高速で切換えて、所謂ＴＤＭＡ（時分割多重通信）方式やＣＤＭＡ（符号分割多重通信）方式を実現するようにしている。
【００２８】さらに、前述した受信時に復調される制御信号及びデータ信号の処理部は、以下のように構成されている。カメラ付き携帯電話１０は、処理部として、チャンネルＣＯＤＥＣ（ＣＯｄｅｒＤＥＣｏｄｅｒ）３３，音声ＣＯＤＥＣ３４，ビデオＣＯＤＥＣ３５，ビデオＲＡＭ３６と、前記ＣＰＵ３２に接続されたＲＡＭ／ＲＯＭ３７，Ｉ／Ｏデバイス３８を備えている。
【００２９】上記チャンネルＣＯＤＥＣ３３は、通信データと通信基地からの端末の制御信号とを合成／分離するものであり、制御信号は、ＣＰＵ３２が受信部及び送信部を制御するための制御データを含んでいる。また、通信データは、情報端末装置としての携帯電話１０の使用者が最終的に音声の授受や画像の授受を行なうデジタルデータであって、音声データに関しては、音声ＣＯＤＥＣ３４により、音声データの復変調を行なうことにより、復調した音声信号に基づいてスピーカ１２を鳴らしたり、マイク１３から音声を取り込んで、変調する。上記ビデオＣＯＤＥＣ３５は、ビデオＲＡＭ３８を使用して画像データの圧縮／伸長を行なうものであり、伸長して復元した画像信号を表示・撮像部１９の表示部（後述）に表示させたり、表示・撮像部１９の撮像部（後述）により取り込んだ画像信号を圧縮する。
【００３０】さらに、ＲＡＭ／ＲＯＭ３７には、自己の電話の識別記号が記録してあると共に、Ｉ／Ｏデバイス３８即ちダイヤルボタン（テンキー）１４やモード切換えボタン１５，オンフックボタン１６ａ，オフフックボタン１６ｂ等の操作によってＣＰＵ３２により携帯電話１０の動作を指示したり、通信状況やＲＡＭ／ＲＯＭ３７に記録されている電話番号等を表示・撮像部１９の表示部に表示することができるようになっている。
【００３１】図３及び図４において、上記表示・撮像部１９は、携帯電話１０の筐体１１の表面に配設された表示部４０と、表示部４０の後方に配設された撮像部５０と、から構成されている。上記表示部４０は、筐体１１の表面に設けられた窓部１１ａから外部に露出するように配置された透光性の表示部としての透過型の液晶表示素子４１と、液晶表示素子４１の裏面に接触するように配置された照明装置４２とを有している。
【００３２】上記液晶表示素子４１は、例えばドットマトリックス状に配設された多数の画素から構成されており、個々の画素が、取出し電極４１ａを介して印加される駆動電圧の制御により、光を透過させ、あるいは光を遮断するように動作することにより、全体として文字，記号や画像を表示することができるようになっている。尚、透光性の表示部としては、透過型の液晶表示素子に限らず、ＥＬ等の他の構成の透光性の表示手段，すなわち、発光により画像等を表示する手段を使用することも可能である。
【００３３】上記照明装置４２は、図４に示すように、液晶表示素子４１の裏面のほぼ全面に対応するように配設されており、表側から順に拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂと、その少なくとも一側（図示の場合、両側）にて、ライトガイド４２ｂの側端面に対向して配設された例えばＬＥＤ，ＣＦＤ等の光源４２ｃと、から構成されている。これにより、光源４２ｃからライトガイド４２ｂの側面に入射した光が、ライトガイド４２ｂの表面から直接にまたは反射された後に出射して、拡散板４２ａにより拡散されて、液晶表示素子４１の裏面から全面に亘ってほぼ均一にバック照明を行なうようになっている。ここで、上記拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂは、そのほぼ中心に切欠部として貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を有している。これにより、これらの貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、外部の被写体からの光が、裏側もしくは奥側の撮像部５０に達するようになっている。
【００３４】上記撮像部５０は、前述した表示部４０の後方にて、その中心が表示部４０の中心とほぼ一致するように配設されており、表示部４０の照明装置４２のライトガイド４２ｃの裏側に配設された、映像の集束手段としての対物レンズ５１と、対物レンズ５１の後方に配設された撮像素子５２と、から構成されている。上記対物レンズ５１は、凸レンズから構成されており、外部の被写体から表示部４０の液晶表示素子４１を透過し、さらに照明装置４２の拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂに設けられた貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って入射する光を、撮像素子５２の受光面５２ａに集束させるようになっている。上記撮像素子５２は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子から構成されており、その受光面５２ａが表側、即ち対物レンズ５１そして表示部４０を向くように配設されている。
【００３５】本実施形態によるカメラ付き携帯電話１０は、以上のように構成されており、発呼時には、従来の携帯電話と同様にして、ダイヤルボタン１４により相手先の電話番号を入力し、オフフックボタン１６ｂを操作することにより、発呼を行ない、マイク１３に向かって話すと共に、スピーカ１２から相手の音声を聴くことにより、通話を行なう。
【００３６】さらに、表示・撮像部１９の撮像部５０により撮像を行なう場合には、モード切換えボタン１５により静止画または動画の選択を行なった後、筐体１１の側面に設けられた撮像開始ボタン５３を操作することにより、撮像が行なわれる。この場合、撮像は、外部の被写体即ち使用者の顔からの光が、表示・撮像部１９の表示部４０に入射し、透過型の液晶表示素子４１を透過して、さらに照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、対物レンズ５１により集束され、撮像素子５２の受光面５２ａに結像する。これにより、撮像素子５２により画像取り込みが行なわれ、取り込まれた画像信号が、ビデオＣＯＤＥＣ３５により圧縮されて、表示部４１の液晶表示素子４１の画面に画像表示され、あるいはチャンネルＣＯＤＥＣ３３から送信部を介して通話相手に電波として送信される。
【００３７】ここで、撮像部５０の撮像素子５２が、表示・撮像部１９の表示部４０の裏側に配設されていることから、使用者が、撮像部５０により撮像されて表示部４０の液晶表示素子４１に画面表示される自分の画像を確認する場合、使用者の視線は表示部４０に向いていることから、撮像部５０にも向いていることになる。従って、使用者が表示部４０を見て自分の画像を確認していても、その視線は、撮像部５０からずれることがないので、自然な視線の画像を撮像することができる。さらに、撮像部５０が表示部４０の裏側に配設されていることから、カメラ付き携帯電話１０の筐体１１の表面には、表示部４０の別に、撮像部５０のためのスペースを必要としない。従って、同じ大きさの筐体１１の場合には、表示部４０等のスペースを大きく取ることができ、あるいは携帯電話１０等の情報端末装置全体を小型に構成することができる。また、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１が切欠部として作用することにより、光源４２ｃからの光が貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を介して撮像部５０に入射しない。これにより、撮像部５０による撮像画面が、照明装置４２からの漏光により、画質低下することはない。
【００３８】ここで、表示部４０の液晶表示素子４１として、カラー液晶表示素子を使用する場合、液晶表示素子４１を構成する両面の偏光板によっての光の透過率が４％とかなり低い。これに対して、撮像素子５２の最低被写体感度は、２ｌｘであり、液晶表示素子４１を透過する前では５０ｌｘ相当であることから、屋外だけでなく、屋内であっても、照明により１００ｌｘ以上の明るさがあれば、十分に撮像を行なうことが可能である。さらに、明るさが不足する場合には、照明装置４２からのバック照明を利用して、光源４２ｃの照度を高くすることにより、被写体である使用者の顔を照明するようにすればよい。
【００３９】また、撮像部５０の動作中は、外部の被写体からの光は、表示部４０の液晶表示素子４１を透過し、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、撮像部５０に達するが、液晶表示素子４１の表示内容によっては、表示部分によって被写体からの光が遮断されてしまい、撮像部５０の撮像素子５２の受光面５２ａに入射する光が減少することがある。このような場合には、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１に対応する液晶表示素子４１の表示領域にて、各画素を適宜に駆動制御することにより、表示内容を変更して、表示を行なわない等により、白色光を透過し得るようにすればよい。あるいは、白色光を透過させる代わりに、単色表示を行なうようにすれば、色フィルタとして作用することにより、撮像部５０による撮像画面に特殊効果を与えることも可能であると共に、例えば対物レンズ５１のレンズ位置を示す表示を行なうようにすれば、使用者がこの表示を見つめることにより、その視線を確実に撮像部５０に向けることができる。
【００４０】図５は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第二の実施形態を示している。図５において、カメラ付き携帯電話６０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話６０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図５において、カメラ付き携帯電話６０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の対物レンズ５１の代わりに、筐体１１の表面に、対物レンズ６１が配設されている。この対物レンズ６１は、筐体１１の表面に取り付けられており、表示部４０全体を覆うように形成されている。
【００４１】このような構成のカメラ付き携帯電話６０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、対物レンズ６１が筐体１１の表面に配設されているので、この対物レンズ６１と撮像部５０の撮像素子５１との距離が長い。従って、対物レンズ６１の焦点距離を長くすることができるので、表示部４０全体を覆うように形成されていることと相まって、収差の少ない対物レンズ６１の中心部付近を使用して、撮像を行なうことができるので、撮像部５０により撮像される撮像画面の画質が向上する。また、表示部４０全体が対物レンズ６１により覆われているので、使用者は表示部４０を拡大して観察することができるので、大きく見易い表示となる。
【００４２】図６は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第三の実施形態を示している。図６において、カメラ付き携帯電話７０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話７０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図６において、カメラ付き携帯電話７０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の対物レンズ５１の代わりに、筐体１１の表面に配設された固定レンズ７１ａと、照明装置４２と撮像素子５２の間に配設された可動レンズ７１ｂとから成る対物レンズ７１を備えている。この対物レンズ７１は、固定レンズ７１ａが筐体１１の表面に取り付けられており、表示部４０全体を覆うように形成されていると共に、可動レンズ７１ｂが、光軸方向に関して移動調整可能に指示されている。
【００４３】このような構成のカメラ付き携帯電話７０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、対物レンズ７１が所謂ズームレンズとして構成されているので、可動レンズ７１ｂを光軸方向に移動調整することによって、対物レンズ７１の焦点距離を調整することができる。従って、対物レンズ７１の焦点距離の調整により、適宜の倍率の撮像を行なうことができるので、撮像部５０により撮像される撮像画面の撮像範囲角を変更することができる。また、表示部４０全体が対物レンズ７１の固定レンズ７１ａにより覆われているので、使用者は表示部４０を固定レンズ７１ａにより拡大して観察することができるので、大きく見易い表示となる。尚、可動レンズ７１ｂの代わりに、異なる焦点距離のレンズが着脱可能に構成されてもよい。この場合、可動レンズ７１ｂの代わりに、種々の焦点距離のレンズが着脱されることにより、種々の撮像範囲角に変更することができる。
【００４４】図７は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第四の実施形態を示している。図７において、カメラ付き携帯電話８０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話８０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図７において、カメラ付き携帯電話８０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における表示部４０の照明装置４２の拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの一部が、移動可能に構成されている。拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂは、図示の場合、ほぼ中心付近から上方の部分４２ａ２，４２ｂ２が、上方に向かって摺動可能に形成されている。
【００４５】このような構成のカメラ付き携帯電話８０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に通話が行なわれると共に、撮像時には、拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２が、図７に示すように上方に移動することにより、拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂのほぼ中心付近に、切欠部として貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を画成することになり、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に撮像が行なわれる。これに対して、非撮像時には、拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２が下方に移動され、切欠部としての貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を閉じる。これにより、表示部４０の液晶表示素子４１は、上記貫通孔４２ａ１，４２ｂ１が切欠部として作動せず、その全面に亘って照明装置４２により均一にバック照明されることになり、上記のようなオン，オフ可能な遮光部としての開閉可能な切欠部を備えることにより、全体に見易い表示が行なわれることになる。
【００４６】尚、上記拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２の移動は、撮像開始ボタン５３の操作と連動して自動的に行なわれるようにしておけば、特に部分４２ａ２，４２ｂ２の移動を意識して操作する必要がない。さらに、上記拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２の移動に連動して、液晶表示素子４１を構成する偏光板の一部を移動させて、撮像素子５２への光路から退避させるようにすると、撮像素子５２への入射光量を大幅に増大させることができる。
【００４７】図８は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第五の実施形態を示している。図８において、カメラ付き携帯電話９０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話９０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図５において、カメラ付き携帯電話９０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の固定配置された対物レンズ５１及び撮像素子５２の代わりに、撮像ユニット９１が配設されている。この撮像ユニット９１は、撮像部５０を構成する対物レンズ５１及び撮像素子５２を一体に固定保持すると共に、垂直な回転軸９１ａの周りに回動可能に構成されている。そして、この撮像ユニット９１の背面側にて、携帯電話１０の筐体１１には、窓部１１ｂが備えられている。
【００４８】このような構成のカメラ付き携帯電話６０によれば、図８に示すように、撮像ユニット９１により支持される対物レンズ５１が前側に位置するときには、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、撮像ユニット９１により支持される撮像部５０には、前側から被写体からの光が表示部４０を介して入射することにより、携帯電話１０の前側に居る使用者の顔等の撮像が行なわれる。
【００４９】これに対して、図９に示すように、撮像ユニット９１が回転軸９１ａの周りに回動されて、撮像ユニット９１により支持される対物レンズ５１が後側に位置するときには、筐体１１の後方の被写体からの光が、筐体１１の窓部１１ｂから撮像ユニット９１により支持される撮像部５０の対物レンズ５１を介して撮像素子５２の受光面５２ａに入射することにより、後方の被写体の撮像が行なわれる。これにより、例えば風景を撮像したい場合には、撮像ユニット９１を回動させて、図９に示すように撮像素子５２の受光面５２ａを後方に向けることによって、使用者は、表示部４０に画面表示される風景等の画像を見て確認することができる。
【００５０】尚、上記筐体１１の窓部１１ｂは、不使用時には図示しないシャッタにより閉じておくようにしてもよい。また、撮像ユニット９１は、回転可能に支持されているが、これに限らず、着脱可能に且つ前後反転して取り付けることができるように構成してもよい。
【００５１】上述した実施形態においては、本発明を情報端末機器としての携帯電話に組み込んだ場合について説明したが、これに限らず、ノートブック型パーソナルコンピュータや所謂ＰＤＡ等の携帯情報端末機器等、表示部及び撮像部を備えた各種情報端末装置に本発明を適用し得ることは明らかである。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、表示時及び撮像時の使用者の視線を一致させることができ、コンパクトに構成することができるようにした、撮像手段付き情報端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカメラ付き携帯電話の第一の実施形態の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１のカメラ付き携帯電話の電気的構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のカメラ付き携帯電話の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図４】図１のカメラ付き携帯電話の表示・撮像部を示す分解斜視図である。
【図５】本発明によるカメラ付き携帯電話の第二の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図６】本発明によるカメラ付き携帯電話の第三の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図７】本発明によるカメラ付き携帯電話の第四の実施形態の表示・撮像部を示す分解斜視図である。
【図８】本発明によるカメラ付き携帯電話の第五の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図９】図８のカメラ付き携帯電話の風景撮像時の状態示す概略断面図である。
【図１０】従来のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータの構成例を示す概略斜視図である。
【図１１】従来のカメラ付き携帯電話の構成例を示す概略斜視図である。
【図１２】従来の表示・撮像装置の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０，８０，９０・・・カメラ付き携帯電話、１１・・・筐体、１１ａ，１１ｂ・・・窓部、１９・・・表示・撮像部、４０・・・表示部、４１・・・液晶表示素子、４２・・・照明装置、４２ａ・・・拡散板、４２ａ１，４２ｂ１・・・貫通孔、４２ａ２，４２ｂ２・・・摺動部分、４２ｂ・・・ライトガイド、４２ｃ・・・光源、５０・・・撮像部、５１，６１，７１・・・対物レンズ、５２・・・撮像素子、５２ａ・・・受光面、７１ａ・・・固定レンズ、７１ｂ・・・可動レンズ、９１・・・撮像ユニット
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やノートブック型パーソナルコンピュータ等の情報端末装置に関し、特に撮像部を備えた情報端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カメラ付きのノートブック型パーソナルコンピュータは、例えば図１０に示すように、構成されている。図１０において、ノートブック型パーソナルコンピュータ１は、内部にＣＰＵを搭載したマザーボード等が取り付けられ、表面のキーボード２ａを備えた筐体２と、筐体２の表面に対して開閉可能に支持され、内面に液晶表示部３ａを備えた蓋体３と、から構成されており、図示の場合、開放状態における蓋体３の内面の液晶表示部３ａの上部に、撮像部としての小型のＣＣＤカメラ４が備えられている。
【０００３】このような構成のノートブック型パーソナルコンピュータ１によれば、ＣＣＤカメラ４により、ノートブック型パーソナルコンピュータ１の前に位置する使用者自身や、ＣＣＤカメラ４を取り外し、あるいはノートブック型パーソナルコンピュータ１を持ち上げて、ＣＣＤカメラ４を被写体に向けることにより、風景等の所望の被写体の撮像を行なうことができる。
【０００４】しかしながら、このような構成のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータ１においては、使用者自身の撮像を行なう場合、使用者がＣＣＤカメラ４により撮像された画像を見ようとして、液晶表示部３ａを見ると、視線が液晶表示部３ａに向くことから、撮像画面においては伏し目がちの画像になってしまうと共に、正面を向いた画面を撮像しようとすると、液晶表示部３ａに表示される撮像画面を確認することができなくなってしまう。これは、液晶表示部３ａの外側にＣＣＤカメラ４が配置されていると共に、ＣＣＤカメラ４から被写体である使用者自身の顔までの距離が短いことから、生ずるものである。
【０００５】また、カメラ付き携帯電話は、例えば特開２０００−１５６８１２号に示すように構成されている。このようなカメラ付き携帯電話５は、図１１に示すように、細長い筐体６に対して、受話部６ａ，送話部６ｂ，表示部６ｃ，テンキー６ｄ及び機能キー６ｅを備えると共に、筐体６の上端付近に、カメラ部７を備えている。カメラ部７は、ＣＣＤカメラ７ａと、撮影開始ボタン７ｂと、を含んでいる。
【０００６】このような構成のカメラ付き携帯電話５によれば、テンキー６ｄ及び機能キー６ｅを操作すると共に、送話部６ｂに対して発声し、また受話部６ａからの音声を聴くことにより、双方向の送受話を行なうことができると共に、筐体６を手で持って、カメラ部４のＣＣＤカメラ７ａを被写体に向けて、撮影開始ボタン７ｂを操作することにより、カメラ部７により被写体の撮像を行なうことができるようになっている。
【０００７】しかしながら、このような構成のカメラ付き携帯電話５においては、前述のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータの場合と同様に、表示部６ｃとカメラ部７のＣＣＤカメラ７ａとが離れていることから、視線のずれの問題が発生すると共に、さらに小型の筐体６に対して、カメラ部７が追加されていることから、カメラ部７の取付スペースが必要になり、筐体６を大きくしたり、あるいは表示部６ｃやテンキー６ｄ，操作キー６ｅを小型にする必要がある。筐体６を大きくすることは、携帯電話５のより一層の小型化の要請に反することになると共に、表示部６ｃやテンキー６ｄ，操作キー６ｅの小型化は、操作性を損なうことになってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、例えば特開２０００−５６２２６号には、自然な視線での撮像を可能にする表示・撮像装置が開示されている。この表示・撮像装置８は、図１２に示すように、液晶表示部８ａの表示画面を、光分離手段８ｂ及び反射ミラー８ｃで反射させて、使用者の目に向かって導くと共に、撮像素子８ｄには、使用者の顔から、反射ミラー８ｃで反射され、光分離手段８ｂを透過した光を導くようにしている。これにより、液晶表示部８ａの表示中心と撮像素子８ｄの撮像中心を一致させることにより、使用者の液晶表示部８ａを見るときの視点Ｉと撮像時の視線を一致させるようにしている。
【０００９】しかしながら、このような表示・撮像装置８は、光分離手段８ｂ及び反射ミラー８ｃから成る光学系が必要であることから、ある程度の奥行きが必要となる。従って、このような表示・撮像装置８を筐体の大きさが限られるノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話に利用することは困難であった。
【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、表示時及び撮像時の使用者の視線を一致させることができ、コンパクトに構成することができるようにした、撮像手段付き情報端末装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の発明によれば、本体の表面に表示手段を備えた情報端末装置であって、上記表示手段が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、その受光面が表示手段の表側に向くように配設された撮像手段を備えている、撮像手段付き情報端末装置により、達成される。
【００１２】請求項１の構成によれば、使用者が、従来の情報端末装置の場合と同様にして、情報端末装置の表示手段における画面表示を見ながら、各種操作を行なうと共に、撮像手段により使用者自身の撮像を行なう場合には、使用者自身からの光が、透光性の表示手段を透過して撮像手段の受光面に入射することにより、使用者自身の撮像が行なわれる。その際、撮像された使用者自身の画像は、情報端末装置の機能に基づいて、表示手段の表示面に表示される。これにより、使用者自身は、自分の画像を表示手段の表示面で確認することができる。このとき、使用者の視線は、表示手段の表示面に向けられるが、撮像手段の受光面が表示手段の表示面の裏側に配設されていることから、撮像中心と表示中心がほぼ一致することになり、使用者自身の視線は、表示手段の表示面を見ているときに、撮像手段の受光面を向いていることになる。
【００１３】従って、従来の撮像手段付き情報端末装置のように、使用者が視線を表示手段に向けたとき、視線が撮像手段の受光面から外れてしまうようなことがないので、自然な視線での撮像が可能になる。この場合、撮像手段は、表示手段の表示面の裏側に配設されることになるので、小型の撮像手段を使用することにより、撮像手段の奥行きは少なくて済む。従って、小型の情報端末装置に撮像手段を容易に組み込むことが可能となり、撮像手段付きの情報端末装置が小型に構成される。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記撮像手段が対物レンズを備えており、この対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されていることを特徴とする。請求項２の構成によれば、撮像手段の受光面に被写体の画像を結像させるための対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されることにより、小型の情報端末装置内に容易に組み込まれることになる。
【００１５】請求項３の発明は、請求項２の構成において、上記撮像手段が対物レンズと一体に構成されていることを特徴とする。請求項３の構成によれば、撮像手段と対物レンズが一体に構成されることにより、部品点数が少なくて済み、部品コスト及び組立コストが低減される。
【００１６】請求項４の発明は、請求項３の構成において、上記撮像手段及び対物レンズが、一体に回動可能に支持されていることを特徴とする。請求項４の構成によれば、撮像手段及び対物レンズが一体に回転されることにより、撮像手段の受光面を、表示手段と反対側に向けて、所望の被写体を撮像することができる。これにより、撮像可能範囲が大幅に広がるので、各種被写体の撮像が容易に行われる。
【００１７】請求項５の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段の裏側に、バック照明用の照明手段を備えており、上記照明手段が、上記照明手段から撮像手段の受光面に光が入射しないように、遮光部を備えていることを特徴とする。請求項５の構成によれば、表示手段の表示面に表示された画面が、照明手段によってバック照明されると共に、照明手段から撮像手段の受光面に入射しようとする光が上記遮光部によって遮断されることにより、撮像手段による撮像画面が照明手段からの光により影響を受けることがない。
【００１８】請求項６の発明は、請求項５の構成において、上記遮光部が、照明手段に設けられた切欠部であることを特徴とする。請求項６の構成によれば、照明手段に切欠部を設けることにより、上記遮光部が容易に且つ低コストで構成されることになる。
【００１９】請求項７の発明は、請求項６の構成において、上記切欠部が、撮像手段の動作中のみ、作動することを特徴とする。請求項７の構成によれば、撮像手段の非動作中は、切欠部が作動しないことにより、表示手段の表示面に表示された画面が、その全面に亘って照明手段によりバック照明されることになる。
【００２０】請求項８の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、表示を行なわないことを特徴とする。請求項８の構成によれば、撮像手段の動作中は、被写体から撮像手段の受光面に向かう光が、表示手段を透過する際に、表示手段の表示面に表示された画面によって乱されるようなことがない。
【００２１】請求項９の発明は、請求項１の構成において、上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、任意の情報の表示を行なうことを特徴とする。請求項９の構成によれば、撮像手段の動作中は、被写体から撮像手段の受光面に向かう光が、表示手段を透過する際に、表示手段の表示面の撮像手段の受光面に対向する領域に表示された任意の情報の表示によって、特殊効果を付与されることになる。
【００２２】請求項１０の発明は、請求項１の構成において、上記照明手段が、撮像手段の被写体を照明することを特徴とする。請求項１０の構成によれば、照明手段からの光が、表示手段を透過して、外部に出射することにより、撮像手段の被写体に向かって進み、当該被写体を照明することにより、夜間や屋内等の暗い場所であっても、被写体を確実に撮像することができる。この場合、表示手段の表示面をバック照明するための照明手段を利用するので、特に被写体を照明するための照明手段を設ける必要がなく、コストが低減されることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図９を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２４】図１乃至図４は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第一の実施形態を示している。図１において、カメラ付き携帯電話１０は、例えば、細長い筐体１１に、受話部としてのスピーカ１２，送話部としてのマイク１３，電話番号等を入力するダイヤルボタン１４，動作状況を設定するためのモード切り替えボタン１５，通信を開始・終了するオンフックボタン１６ａ及びオフフックボタン１６ｂ，アンテナ１７と、撮像開始ボタン１８及び表示・撮像部１９が設けられている。
【００２５】図２は、上記カメラ付き携帯電話１０の電気的構成を示している。図２において、カメラ付き携帯電話１０は、基本的には、一般的な構成の所謂ＰＤＡと呼ばれるデジタル方式の携帯電話として構成されていると共に、撮像手段を組み込んだものである。カメラ付き携帯電話１０は、受信部として、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）（低雑音増幅器）２０，二つのミキサ回路１２，２２，ローカル発振器２３，ＩＦアンプ２４及びモデム２５を、また送信部として、ＩＦ−ＭＯＤ（Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）（中間周波数変調器）２６，ローカル発振器２７，ミキサ回路２８，ＲＦドライバ２９を、備えており、さらに受信及び送信の切換えのためのアンテナ切換器３０と、ミキサ回路２１，２８の周波数を高速で切換えるためのＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）（電圧制御発振器）３１，ＶＣＯ３１を制御するためのＣＰＵ３２を備えている。
【００２６】受信の場合には、アンテナ１７からアンテナ切換器３０を介して、ＬＮＡ２０，ＶＣＯ３１からの発振周波数により切換えられるミキサ回路２１，ローカル発振器２３からの発振周波数により切換えられるミキサ回路２２，ＩＦアンプ２４により、ＣＰＵ３２で決定された周波数によりＶＣＯ３１を発振させることにより、所謂ヘテロダイン方式で特定の周波数の電波が検波される。そして、取り出された検波信号は、モデム２５により制御信号とデータ信号（音声及び画像等の信号）に復調される。
【００２７】これに対して、送信の場合には、制御信号及びデータ信号を、モデム２５により変調し、さらにＩＦ−ＭＯＤ２６によりＱＰＳＫ変調して、ＣＰＵ３２で決定された周波数により前記ＶＣＯ３１を発振させて搬送周波数として、ミキサ回路２８で合成し、ＲＦドライバ２９で増幅して、アンテナ切換器３０を介して、アンテナ１７から電波として送信するようになっている。尚、上記アンテナ切換器３０は、受信及び送信にてアンテナ２０を共用するために設けられており、デジタル方式の通信手段としてのスペクトラム拡散による広帯域・低電力の通信を行なうために、前記ＣＰＵ３２により、ＩＦ−ＭＯＤ２９及びＶＣＯ２６の周波数を高速で切換えて、所謂ＴＤＭＡ（時分割多重通信）方式やＣＤＭＡ（符号分割多重通信）方式を実現するようにしている。
【００２８】さらに、前述した受信時に復調される制御信号及びデータ信号の処理部は、以下のように構成されている。カメラ付き携帯電話１０は、処理部として、チャンネルＣＯＤＥＣ（ＣＯｄｅｒＤＥＣｏｄｅｒ）３３，音声ＣＯＤＥＣ３４，ビデオＣＯＤＥＣ３５，ビデオＲＡＭ３６と、前記ＣＰＵ３２に接続されたＲＡＭ／ＲＯＭ３７，Ｉ／Ｏデバイス３８を備えている。
【００２９】上記チャンネルＣＯＤＥＣ３３は、通信データと通信基地からの端末の制御信号とを合成／分離するものであり、制御信号は、ＣＰＵ３２が受信部及び送信部を制御するための制御データを含んでいる。また、通信データは、情報端末装置としての携帯電話１０の使用者が最終的に音声の授受や画像の授受を行なうデジタルデータであって、音声データに関しては、音声ＣＯＤＥＣ３４により、音声データの復変調を行なうことにより、復調した音声信号に基づいてスピーカ１２を鳴らしたり、マイク１３から音声を取り込んで、変調する。上記ビデオＣＯＤＥＣ３５は、ビデオＲＡＭ３８を使用して画像データの圧縮／伸長を行なうものであり、伸長して復元した画像信号を表示・撮像部１９の表示部（後述）に表示させたり、表示・撮像部１９の撮像部（後述）により取り込んだ画像信号を圧縮する。
【００３０】さらに、ＲＡＭ／ＲＯＭ３７には、自己の電話の識別記号が記録してあると共に、Ｉ／Ｏデバイス３８即ちダイヤルボタン（テンキー）１４やモード切換えボタン１５，オンフックボタン１６ａ，オフフックボタン１６ｂ等の操作によってＣＰＵ３２により携帯電話１０の動作を指示したり、通信状況やＲＡＭ／ＲＯＭ３７に記録されている電話番号等を表示・撮像部１９の表示部に表示することができるようになっている。
【００３１】図３及び図４において、上記表示・撮像部１９は、携帯電話１０の筐体１１の表面に配設された表示部４０と、表示部４０の後方に配設された撮像部５０と、から構成されている。上記表示部４０は、筐体１１の表面に設けられた窓部１１ａから外部に露出するように配置された透光性の表示部としての透過型の液晶表示素子４１と、液晶表示素子４１の裏面に接触するように配置された照明装置４２とを有している。
【００３２】上記液晶表示素子４１は、例えばドットマトリックス状に配設された多数の画素から構成されており、個々の画素が、取出し電極４１ａを介して印加される駆動電圧の制御により、光を透過させ、あるいは光を遮断するように動作することにより、全体として文字，記号や画像を表示することができるようになっている。尚、透光性の表示部としては、透過型の液晶表示素子に限らず、ＥＬ等の他の構成の透光性の表示手段，すなわち、発光により画像等を表示する手段を使用することも可能である。
【００３３】上記照明装置４２は、図４に示すように、液晶表示素子４１の裏面のほぼ全面に対応するように配設されており、表側から順に拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂと、その少なくとも一側（図示の場合、両側）にて、ライトガイド４２ｂの側端面に対向して配設された例えばＬＥＤ，ＣＦＤ等の光源４２ｃと、から構成されている。これにより、光源４２ｃからライトガイド４２ｂの側面に入射した光が、ライトガイド４２ｂの表面から直接にまたは反射された後に出射して、拡散板４２ａにより拡散されて、液晶表示素子４１の裏面から全面に亘ってほぼ均一にバック照明を行なうようになっている。ここで、上記拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂは、そのほぼ中心に切欠部として貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を有している。これにより、これらの貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、外部の被写体からの光が、裏側もしくは奥側の撮像部５０に達するようになっている。
【００３４】上記撮像部５０は、前述した表示部４０の後方にて、その中心が表示部４０の中心とほぼ一致するように配設されており、表示部４０の照明装置４２のライトガイド４２ｃの裏側に配設された、映像の集束手段としての対物レンズ５１と、対物レンズ５１の後方に配設された撮像素子５２と、から構成されている。上記対物レンズ５１は、凸レンズから構成されており、外部の被写体から表示部４０の液晶表示素子４１を透過し、さらに照明装置４２の拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂに設けられた貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って入射する光を、撮像素子５２の受光面５２ａに集束させるようになっている。上記撮像素子５２は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子から構成されており、その受光面５２ａが表側、即ち対物レンズ５１そして表示部４０を向くように配設されている。
【００３５】本実施形態によるカメラ付き携帯電話１０は、以上のように構成されており、発呼時には、従来の携帯電話と同様にして、ダイヤルボタン１４により相手先の電話番号を入力し、オフフックボタン１６ｂを操作することにより、発呼を行ない、マイク１３に向かって話すと共に、スピーカ１２から相手の音声を聴くことにより、通話を行なう。
【００３６】さらに、表示・撮像部１９の撮像部５０により撮像を行なう場合には、モード切換えボタン１５により静止画または動画の選択を行なった後、筐体１１の側面に設けられた撮像開始ボタン５３を操作することにより、撮像が行なわれる。この場合、撮像は、外部の被写体即ち使用者の顔からの光が、表示・撮像部１９の表示部４０に入射し、透過型の液晶表示素子４１を透過して、さらに照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、対物レンズ５１により集束され、撮像素子５２の受光面５２ａに結像する。これにより、撮像素子５２により画像取り込みが行なわれ、取り込まれた画像信号が、ビデオＣＯＤＥＣ３５により圧縮されて、表示部４１の液晶表示素子４１の画面に画像表示され、あるいはチャンネルＣＯＤＥＣ３３から送信部を介して通話相手に電波として送信される。
【００３７】ここで、撮像部５０の撮像素子５２が、表示・撮像部１９の表示部４０の裏側に配設されていることから、使用者が、撮像部５０により撮像されて表示部４０の液晶表示素子４１に画面表示される自分の画像を確認する場合、使用者の視線は表示部４０に向いていることから、撮像部５０にも向いていることになる。従って、使用者が表示部４０を見て自分の画像を確認していても、その視線は、撮像部５０からずれることがないので、自然な視線の画像を撮像することができる。さらに、撮像部５０が表示部４０の裏側に配設されていることから、カメラ付き携帯電話１０の筐体１１の表面には、表示部４０の別に、撮像部５０のためのスペースを必要としない。従って、同じ大きさの筐体１１の場合には、表示部４０等のスペースを大きく取ることができ、あるいは携帯電話１０等の情報端末装置全体を小型に構成することができる。また、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１が切欠部として作用することにより、光源４２ｃからの光が貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を介して撮像部５０に入射しない。これにより、撮像部５０による撮像画面が、照明装置４２からの漏光により、画質低下することはない。
【００３８】ここで、表示部４０の液晶表示素子４１として、カラー液晶表示素子を使用する場合、液晶表示素子４１を構成する両面の偏光板によっての光の透過率が４％とかなり低い。これに対して、撮像素子５２の最低被写体感度は、２ｌｘであり、液晶表示素子４１を透過する前では５０ｌｘ相当であることから、屋外だけでなく、屋内であっても、照明により１００ｌｘ以上の明るさがあれば、十分に撮像を行なうことが可能である。さらに、明るさが不足する場合には、照明装置４２からのバック照明を利用して、光源４２ｃの照度を高くすることにより、被写体である使用者の顔を照明するようにすればよい。
【００３９】また、撮像部５０の動作中は、外部の被写体からの光は、表示部４０の液晶表示素子４１を透過し、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を通って、撮像部５０に達するが、液晶表示素子４１の表示内容によっては、表示部分によって被写体からの光が遮断されてしまい、撮像部５０の撮像素子５２の受光面５２ａに入射する光が減少することがある。このような場合には、照明装置４２の貫通孔４２ａ１，４２ｂ１に対応する液晶表示素子４１の表示領域にて、各画素を適宜に駆動制御することにより、表示内容を変更して、表示を行なわない等により、白色光を透過し得るようにすればよい。あるいは、白色光を透過させる代わりに、単色表示を行なうようにすれば、色フィルタとして作用することにより、撮像部５０による撮像画面に特殊効果を与えることも可能であると共に、例えば対物レンズ５１のレンズ位置を示す表示を行なうようにすれば、使用者がこの表示を見つめることにより、その視線を確実に撮像部５０に向けることができる。
【００４０】図５は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第二の実施形態を示している。図５において、カメラ付き携帯電話６０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話６０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図５において、カメラ付き携帯電話６０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の対物レンズ５１の代わりに、筐体１１の表面に、対物レンズ６１が配設されている。この対物レンズ６１は、筐体１１の表面に取り付けられており、表示部４０全体を覆うように形成されている。
【００４１】このような構成のカメラ付き携帯電話６０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、対物レンズ６１が筐体１１の表面に配設されているので、この対物レンズ６１と撮像部５０の撮像素子５１との距離が長い。従って、対物レンズ６１の焦点距離を長くすることができるので、表示部４０全体を覆うように形成されていることと相まって、収差の少ない対物レンズ６１の中心部付近を使用して、撮像を行なうことができるので、撮像部５０により撮像される撮像画面の画質が向上する。また、表示部４０全体が対物レンズ６１により覆われているので、使用者は表示部４０を拡大して観察することができるので、大きく見易い表示となる。
【００４２】図６は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第三の実施形態を示している。図６において、カメラ付き携帯電話７０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話７０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図６において、カメラ付き携帯電話７０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の対物レンズ５１の代わりに、筐体１１の表面に配設された固定レンズ７１ａと、照明装置４２と撮像素子５２の間に配設された可動レンズ７１ｂとから成る対物レンズ７１を備えている。この対物レンズ７１は、固定レンズ７１ａが筐体１１の表面に取り付けられており、表示部４０全体を覆うように形成されていると共に、可動レンズ７１ｂが、光軸方向に関して移動調整可能に指示されている。
【００４３】このような構成のカメラ付き携帯電話７０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、対物レンズ７１が所謂ズームレンズとして構成されているので、可動レンズ７１ｂを光軸方向に移動調整することによって、対物レンズ７１の焦点距離を調整することができる。従って、対物レンズ７１の焦点距離の調整により、適宜の倍率の撮像を行なうことができるので、撮像部５０により撮像される撮像画面の撮像範囲角を変更することができる。また、表示部４０全体が対物レンズ７１の固定レンズ７１ａにより覆われているので、使用者は表示部４０を固定レンズ７１ａにより拡大して観察することができるので、大きく見易い表示となる。尚、可動レンズ７１ｂの代わりに、異なる焦点距離のレンズが着脱可能に構成されてもよい。この場合、可動レンズ７１ｂの代わりに、種々の焦点距離のレンズが着脱されることにより、種々の撮像範囲角に変更することができる。
【００４４】図７は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第四の実施形態を示している。図７において、カメラ付き携帯電話８０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話８０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図７において、カメラ付き携帯電話８０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における表示部４０の照明装置４２の拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの一部が、移動可能に構成されている。拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂは、図示の場合、ほぼ中心付近から上方の部分４２ａ２，４２ｂ２が、上方に向かって摺動可能に形成されている。
【００４５】このような構成のカメラ付き携帯電話８０によれば、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に通話が行なわれると共に、撮像時には、拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２が、図７に示すように上方に移動することにより、拡散板４２ａ，ライトガイド４２ｂのほぼ中心付近に、切欠部として貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を画成することになり、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に撮像が行なわれる。これに対して、非撮像時には、拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２が下方に移動され、切欠部としての貫通孔４２ａ１，４２ｂ１を閉じる。これにより、表示部４０の液晶表示素子４１は、上記貫通孔４２ａ１，４２ｂ１が切欠部として作動せず、その全面に亘って照明装置４２により均一にバック照明されることになり、上記のようなオン，オフ可能な遮光部としての開閉可能な切欠部を備えることにより、全体に見易い表示が行なわれることになる。
【００４６】尚、上記拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２の移動は、撮像開始ボタン５３の操作と連動して自動的に行なわれるようにしておけば、特に部分４２ａ２，４２ｂ２の移動を意識して操作する必要がない。さらに、上記拡散板４２ａ及びライトガイド４２ｂの部分４２ａ２，４２ｂ２の移動に連動して、液晶表示素子４１を構成する偏光板の一部を移動させて、撮像素子５２への光路から退避させるようにすると、撮像素子５２への入射光量を大幅に増大させることができる。
【００４７】図８は、本発明を適用したカメラ付き携帯電話の第五の実施形態を示している。図８において、カメラ付き携帯電話９０は、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０とほぼ同様の構成であり、以下に示す点でのみ異なる構成になっている。従って、カメラ付き携帯電話９０において、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明は省略する。図５において、カメラ付き携帯電話９０は、図３及び図４に示したカメラ付き携帯電話１０における撮像部５０の固定配置された対物レンズ５１及び撮像素子５２の代わりに、撮像ユニット９１が配設されている。この撮像ユニット９１は、撮像部５０を構成する対物レンズ５１及び撮像素子５２を一体に固定保持すると共に、垂直な回転軸９１ａの周りに回動可能に構成されている。そして、この撮像ユニット９１の背面側にて、携帯電話１０の筐体１１には、窓部１１ｂが備えられている。
【００４８】このような構成のカメラ付き携帯電話６０によれば、図８に示すように、撮像ユニット９１により支持される対物レンズ５１が前側に位置するときには、図１乃至図４に示したカメラ付き携帯電話１０と同様に作用すると共に、撮像ユニット９１により支持される撮像部５０には、前側から被写体からの光が表示部４０を介して入射することにより、携帯電話１０の前側に居る使用者の顔等の撮像が行なわれる。
【００４９】これに対して、図９に示すように、撮像ユニット９１が回転軸９１ａの周りに回動されて、撮像ユニット９１により支持される対物レンズ５１が後側に位置するときには、筐体１１の後方の被写体からの光が、筐体１１の窓部１１ｂから撮像ユニット９１により支持される撮像部５０の対物レンズ５１を介して撮像素子５２の受光面５２ａに入射することにより、後方の被写体の撮像が行なわれる。これにより、例えば風景を撮像したい場合には、撮像ユニット９１を回動させて、図９に示すように撮像素子５２の受光面５２ａを後方に向けることによって、使用者は、表示部４０に画面表示される風景等の画像を見て確認することができる。
【００５０】尚、上記筐体１１の窓部１１ｂは、不使用時には図示しないシャッタにより閉じておくようにしてもよい。また、撮像ユニット９１は、回転可能に支持されているが、これに限らず、着脱可能に且つ前後反転して取り付けることができるように構成してもよい。
【００５１】上述した実施形態においては、本発明を情報端末機器としての携帯電話に組み込んだ場合について説明したが、これに限らず、ノートブック型パーソナルコンピュータや所謂ＰＤＡ等の携帯情報端末機器等、表示部及び撮像部を備えた各種情報端末装置に本発明を適用し得ることは明らかである。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、表示時及び撮像時の使用者の視線を一致させることができ、コンパクトに構成することができるようにした、撮像手段付き情報端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカメラ付き携帯電話の第一の実施形態の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１のカメラ付き携帯電話の電気的構成例を示すブロック図である。
【図３】図１のカメラ付き携帯電話の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図４】図１のカメラ付き携帯電話の表示・撮像部を示す分解斜視図である。
【図５】本発明によるカメラ付き携帯電話の第二の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図６】本発明によるカメラ付き携帯電話の第三の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図７】本発明によるカメラ付き携帯電話の第四の実施形態の表示・撮像部を示す分解斜視図である。
【図８】本発明によるカメラ付き携帯電話の第五の実施形態の表示・撮像部を示す概略断面図である。
【図９】図８のカメラ付き携帯電話の風景撮像時の状態示す概略断面図である。
【図１０】従来のカメラ付きノートブック型パーソナルコンピュータの構成例を示す概略斜視図である。
【図１１】従来のカメラ付き携帯電話の構成例を示す概略斜視図である。
【図１２】従来の表示・撮像装置の構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０，８０，９０・・・カメラ付き携帯電話、１１・・・筐体、１１ａ，１１ｂ・・・窓部、１９・・・表示・撮像部、４０・・・表示部、４１・・・液晶表示素子、４２・・・照明装置、４２ａ・・・拡散板、４２ａ１，４２ｂ１・・・貫通孔、４２ａ２，４２ｂ２・・・摺動部分、４２ｂ・・・ライトガイド、４２ｃ・・・光源、５０・・・撮像部、５１，６１，７１・・・対物レンズ、５２・・・撮像素子、５２ａ・・・受光面、７１ａ・・・固定レンズ、７１ｂ・・・可動レンズ、９１・・・撮像ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】 本体の表面に表示手段を備えた情報端末装置であって、上記表示手段が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、受光面が上記表示手段の表側に向くように配設された撮像手段を備えていることを特徴とする、撮像手段付き情報端末装置。
【請求項２】 上記撮像手段が対物レンズを備えており、この対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項３】 上記撮像手段が対物レンズと一体に構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項４】 上記撮像手段と対物レンズとが、一体に回動可能に支持されていることを特徴とする、請求項３に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項５】 上記表示手段の裏側に、バック照明用の照明手段を備えており、上記照明手段が、この照明手段から撮像手段の受光面に光が入射しないように、遮光部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項６】 上記遮光部が、照明手段に設けられた切欠部であることを特徴とする、請求項５に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項７】 上記切欠部が、撮像手段の動作中のみ、作動することを特徴とする、請求項６に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項８】 上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、表示を行なわないことを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項９】 上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、任意の情報の表示を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項１０】 上記照明手段が、撮像手段の被写体を照明することを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項１】 本体の表面に表示手段を備えた情報端末装置であって、上記表示手段が、透光性を備えており、上記表示手段の表示面の裏側にて、受光面が上記表示手段の表側に向くように配設された撮像手段を備えていることを特徴とする、撮像手段付き情報端末装置。
【請求項２】 上記撮像手段が対物レンズを備えており、この対物レンズが、上記撮像手段と表示手段との間及び／または上記表示手段の表側に配設されていることを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項３】 上記撮像手段が対物レンズと一体に構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項４】 上記撮像手段と対物レンズとが、一体に回動可能に支持されていることを特徴とする、請求項３に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項５】 上記表示手段の裏側に、バック照明用の照明手段を備えており、上記照明手段が、この照明手段から撮像手段の受光面に光が入射しないように、遮光部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項６】 上記遮光部が、照明手段に設けられた切欠部であることを特徴とする、請求項５に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項７】 上記切欠部が、撮像手段の動作中のみ、作動することを特徴とする、請求項６に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項８】 上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、表示を行なわないことを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項９】 上記表示手段が、撮像手段の動作中、撮像手段の受光面に対向する領域にて、任意の情報の表示を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【請求項１０】 上記照明手段が、撮像手段の被写体を照明することを特徴とする、請求項１に記載の撮像手段付き情報端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００２−１２５０３１（Ｐ２００２−１２５０３１Ａ）
【公開日】平成１４年４月２６日（２００２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−３１７９６０（Ｐ２０００−３１７９６０）
【出願日】平成１２年１０月１８日（２０００．１０．１８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年４月２６日（２００２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年１０月１８日（２０００．１０．１８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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