JP2005109903A

JP2005109903A - 携帯型電子機器

Info

Publication number: JP2005109903A
Application number: JP2003340942A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Sawai; 俊和沢井
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】部品点数が少なく、小型軽量の撮像装置付き携帯型電子機器を提供する。
【解決手段】レンズ１７，２１と撮像素子２９とを備え撮像を行う撮像装置と２枚のガラス基板２４，２５の間隙に液晶を封入してなる液晶ディスプレイ２６とを有する携帯電話機１において、ガラス基板のうち表示面側ガラス基板２４をレンズ１７，２１と撮像素子２９との間に位置するように設け、表示面側ガラス基板２４の撮像素子２９と対向する領域に赤外線をカットする赤外線カットコーティング３３を施した。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯型電子機器に係り、特に、撮像装置と表示装置とを内蔵する携帯型電子機器に関するものである。

近時、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の携帯型電子機器においては、撮像装置を備え撮像機能を併せ持つものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来、このような携帯型電子機器に備えられる撮像装置３８は、図４に示すように、支持部材３９に支持されたレンズ４０ａ，４０ｂを備え、プリント配線基板４１上であってレンズ４０ａ，４０ｂと対向する位置に図示しない光電変換部を備える撮像素子５６が配置されている。撮像素子５６としては、例えばＣＣＤで構成されたイメージセンサやＣＭＯＳで構成されたイメージセンサが適用される。レンズ４０ａ，４０ｂと撮像素子５６との間には赤外線をカットする赤外線カットコーティング４２及び光の反射を防止するＡＲ（Anti-Reflective）コーティング４３を施したガラス４４が配置されており、携帯端末の筐体３７内に他の部品から独立したユニットとして組み込まれている。ガラス４４の被写体側に赤外線カットコーティング４２を施すのは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった撮像素子５６は可視光以外にも赤外領域まで反応するものであるため赤外線をカットしないと画像が赤色になってしまう等正しい色を再現することができないためである。また、ガラス４４の撮像素子側にＡＲコーティング４３を施すのは、光の反射を防止して撮像素子５６に入射する光の量を増やし、明るさを向上させて撮像素子５６により明瞭な画像を結像させるようにするためである。また、筐体３７の一面であって撮像装置３８の組み込まれた位置に対応する位置にはレンズ４０ａ，４０ｂを露出させるための開口部４５が形成されており、開口部４５にはレンズ４０ａ，４０ｂを保護するためのカバー部材４６が両面テープ４７によって固定されている。さらに、筐体３７内部には表示部としての液晶ディスプレイ４８及びこの液晶ディスプレイ４８に図示しない光源からの光を導く導光板４９や集光・拡散シート５０からなるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ユニット５１が設けられており、ＬＣＤユニット５１はＬＣＤホルダ５２によってプリント配線基板５３上に支持されている。筐体３７の一面であって液晶ディスプレイ４８の配置されている位置に対応する位置には液晶ディスプレイ４８を露出させるための開口部５４が設けられており、筐体３７の一面であって開口部５４及びこれに延在する部分は液晶ディスプレイ４８を保護するためのディスプレイパネル５５によって被覆されている。
特開２００３−１６９１１６号公報

しかしながら、このように撮像装置３８と表示装置としてのＬＣＤユニット５１とを別個独立のものとして携帯型電子機器の筐体３７内に併設した場合には、各々別部品が必要となるために部品点数が増加して組立工数が増加するという問題がある。また、各部品を組み付けるための間隙が必要となるとともに各部品ごとに部品を仕切る仕切壁を備える必要があるため、装置の小型軽量化を図ることができないという問題があった。

そこで、本発明は係る問題を解決するためになされるものであり、撮像装置と表示装置とを搭載した携帯型電子機器において部品点数を減少させ、装置全体の小型軽量化を実現するものである。

このような問題を解決するため、請求項1に記載されている発明は、レンズと撮像素子とを備え撮像を行う撮像装置と、平板状の透明基板を有する表示装置とを備えた携帯型電子機器において、
前記透明基板の一端を前記レンズと前記撮像素子との間に位置するように設け、前記透明基板の前記撮像素子と対向する領域に赤外線をカットする赤外線カットコーティングを施したことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、表示装置を構成する透明基板に赤外線カットコーティングを施し、撮像素子に対向するように設けるので、撮像装置のレンズに入射した光のうちから赤外線をカットするための部材を別個に設ける必要がない。

請求項１に記載の発明によれば、表示装置を構成する透明基板に赤外線カットコーティングを施して撮像装置のレンズと撮像素子との間に配置するので、撮像装置の撮像素子に対する赤外線カットを行うにつき別途部材を設ける必要がない。このため、部品数を減少させることができるとともに、組み付け工数が減少しコストを削減することが可能となるという効果を奏する。

また、撮像装置と表示装置を別個独立に設けるのではなく、表示装置の透明基板やディスプレイパネルを撮像装置の赤外線カット部材やレンズ保護部材として用いるというように各部品を共有するように設けるため、各部品を組み付けるための間隙や各部品を覆う立壁が少なくて済み、装置全体の小型軽量化を図ることができるという効果を奏する。

以下、添付図面を参照しつつ本発明に係る携帯型電子機器の実施形態について説明する。

図１から図３は、本発明に係る携帯型電子機器の実施の形態を示したものであり、本実施形態においては携帯型電子機器として携帯電話機１を用いた場合について説明する。まず、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、携帯電話機１は第一筐体２と第二筐体３とをヒンジ部４を介して回動可能に連結し、必要に応じて開閉可能とした折り畳み式となっている。

図１（ａ）に示すように、第一筐体２の一面であって折り畳み時に内側になる面（以下正面という）には、第一ディスプレイパネル５が配設されている。また、第二筐体３の一面であって折り畳み時に内側になる面には、各種の操作キー等からなる入力部６が配設されている。

また、図１（ｂ）に示すように、第一筐体２の一面であって折り畳み時に外側になる面（以下背面という）には、第二ディスプレイパネル７が配設されている。

第二筐体３の一面であって折り畳み時に外側になる面には、バッテリーボックスカバー８が設けられており、カバーの内側に設けられたバッテリーボックスには携帯電話機１の各部に電力を供給するバッテリー（図示せず）等が格納されている。さらに、第二筐体３の上部一端にはアンテナ９が配設されている。

次に、第一筐体２の内部について、図２及び図３を用いて説明する。

図２に示すように、第一筐体２の正面にはヒンジ部４近傍から第一筐体２の上側端部近傍に渡って開口部１０が設けられており、開口部１０にはアクリル樹脂等の透明な材料で形成された第一ディスプレイパネル５が嵌め込まれている。第一筐体２の内部一端であって開口部１０よりも第一筐体２の上側には電気信号を音声信号に変換するレシーバ１１が設けられている。

第一筐体２の内部にはメインＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ユニット１２がその表示面が開口部１０に対向するように設けられている。メインＬＣＤユニット１２は２枚のガラス基板の間に液晶を注入して構成される液晶ディスプレイ（図示せず）と図示しない光源からの光を液晶ディスプレイに導く導光板（図示せず）、及び、導光板によって導かれた光をより効率的に液晶ディスプレイに照射させるための集光・拡散シート（図示せず）によって構成されている。液晶ディスプレイに表示された画像等は第一ディスプレイパネル５を通して視認できるようになっている。

メインＬＣＤユニット１２の非表示面側には第一筐体２の内部に収納された種々の電子部品を制御するためのプリント配線基板１３が配設されている。

次に、第一筐体２の背面には、背面全体を覆うカバー部材１４が設けられており、カバー部材１４のほぼ中央部にはカバー部材１４の幅方向とほぼ等しい幅寸法の第一開口部１５がカバー部材１４の長手方向に延在して設けられている。また、カバー部材１４の一端部であって第一開口部１５よりもヒンジ部４に近い位置には、円筒状の第二開口部１６が形成されている。また、第二開口部１６の内側には第一レンズ１７が嵌め込まれており、第一レンズ１７は接着剤１８によって第二開口部１６に接着固定されている。

第二開口部１６の設けられている位置よりもヒンジ部４に近い位置から第一開口部１５にかけては他の部分よりもわずかに低くなるように切り欠かれており、この切欠き部には切り欠き部の形状に合うように形成された第二ディスプレイパネル７が嵌め込まれている。第二ディスプレイパネル７はアクリル板等の透明な材料によって形成されており両面テープ１９によってカバー部材１４に固定されている。また、第二ディスプレイパネル７の裏面のカバー部材１４と重なる領域には印刷層２０によりイラスト等のデザインが施されており、透明な第二ディスプレイパネル７を通して外側からイラスト等を視認できるようになっている。

また、第二ディスプレイパネル７には、カバー部材１４に嵌め込まれた第一レンズ１７に対応する位置に第二レンズ２１が一体として形成されている。第二レンズ２１はその光軸が第一レンズ１７の光軸と一致するようになっており、この第一レンズ１７と第二レンズ２１とによって撮像装置のレンズが構成されている。

第一筐体２の内部であってカバー部材１４と前記プリント配線基板１３との間には、ＬＣＤホルダ２２に保持されたサブＬＣＤユニット２３がその表示面が第一筐体２の背面側に臨むように設けられている。

サブＬＣＤユニット２３は、メインＬＣＤユニット１２と同様に表示面側ガラス基板２４と被表示面側ガラス基板２５との間に液晶を注入して構成される液晶ディスプレイ２６と導光板２７と集光・拡散シート２８とによって構成されている。

表示面側ガラス基板２４は被表示面側ガラス基板２５よりも長く、第一筐体２の上側端部近傍からヒンジ部４の近傍まで延在して設けられており、表示面側ガラス基板２４の長く形成されている部分の非表示面側であって第一レンズ１７及び第二レンズ２１に対向する位置には撮像装置を構成する撮像素子２９が配設されている。撮像素子２９は表示面側ガラス基板２４に半田３０によって接合されており、撮像素子２９はこの半田３０による接合を介して表示面側ガラス基板２４と電気的に接続されている。撮像素子２９は例えばＣＣＤで構成されたイメージセンサまたはＣＭＯＳで構成されたイメージセンサであって光電変換部（図示せず）を備えており、第一レンズ１７及び第二レンズ２１によって結像された画像を電気信号に変換するようになっている。また、表示面側ガラス基板２４の非表示面側であって撮像素子２９が配置されている位置よりも第一筐体２の上端部側には液晶ディスプレイ２６の液晶を駆動させるための駆動ドライバ３１が配設されている。撮像素子２９と駆動ドライバ３１の周囲には封止剤３２が塗布されており、撮像素子２９及び駆動ドライバ３１が表示面側ガラス基板２４の上から剥離することを防止している。

表示面側ガラス基板２４の表示面側であって撮像素子２９が配置されている位置に対応する位置には赤外線をカットする赤外線カットコーティング３３が施されている。また、表示面側ガラス基板２４の他面であって撮像素子２９に対応する位置には光の反射を防止するためのＡＲコーティング３４が施されている。

サブＬＣＤユニット２３の表示面は第二ディスプレイパネル７を通して視認可能となっており、第二ディスプレイパネル７の表面であってサブＬＣＤユニット２３の表示面に対応する位置にはハーフミラーシート３５が貼付されている。ハーフミラーシート３５が貼付されていることにより、光源が点灯したときのみサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６の表示内容を視認することができ、光源の消灯時には第二ディスプレイパネル７を鏡として利用することができる。また、第二ディスプレイパネル７を透過する外部光の光量が大幅に減少するため外部光による画像撮影への影響を防ぐこともできる。

カバー部材１４とサブＬＣＤユニット２３との間にはスポンジ枠３６が設けられており、サブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６がカバー部材１４に直接当接して破損することがないようにその表面を保護するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

使用者が入力部６を操作して各種の情報を入力すると、入力された情報等がメインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイまたはサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６に表示されるとともに光源が点灯する。光源からの光は導光板に沿って導かれ液晶ディスプレイの照明を行い、ハーフミラーシートを透過して液晶ディスプレイに表示された情報を使用者に視認可能とする。

使用者が入力部６を操作して撮像を選択し、撮像動作に入ると、第一レンズ１７及び第二レンズ２１への光の干渉を防止するためサブＬＣＤユニット２３の光源が消灯する。また、ハーフミラーシート３５が外部光を反射させることによって外部光が撮像に影響を与えないようになっている。

光は第一レンズ１７及び第二レンズ２１によって集光され、表示面側ガラス基板２４に施された赤外線カットコーティング３３によって赤外線がカットされた上で撮像素子２９に結像される。撮像素子２９上に結像された画像は撮像素子２９の光電変換部で電気信号に変換され、表示部であるメインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイまたはサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６にリアルタイムで表示される。この状態で、使用者によって撮像操作が行われると、メインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイまたはサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６にはそのときの画像が表示されたままとなり、またその画像は画像データとして記憶部に記憶される。

本実施形態によればサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６を構成する表示面側ガラス基板２４に撮像素子２９の赤外線カットフィルタを兼ねさせることができるので、部品数を低減させることができるとともに、部品間の間隙を少なくすることができるため、装置全体の小型化、軽量化を実現することができる。

本実施形態においては、携帯電話機１の背面側に設けられたサブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６を構成する表示面側ガラス基板２４の表示面側に赤外線カットコーティング３３を施し、撮像素子２９に対する赤外線カットを行わせるものとしたが、赤外線カットコーティングを施す場所や部材はこれに限定されない。

すなわち、赤外線カットコーティング３３は、例えば、サブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６を構成する表示面側ガラス基板２４の裏面側（撮像素子２９の搭載面側）に施すようにしてもよい。なお、この場合、ＡＲコーテイング３４は、ガラス基板２４の表示面側に施すことになる。

また、赤外線カットコーティング３３は、サブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６を構成する非表示面側ガラス基板２５に施すようにしても良い。この場合、サブＬＣＤユニット２３の液晶ディスプレイ２６を構成する表示面側ガラス基板２４に代えて、非表示面側ガラス基板２５をその一端部が第一レンズ１７と重なるように長く形成し、非表示面側ガラス基板２５の第一レンズ１７と重なる領域の表側或いは裏側の何れか一方の面に赤外線カットコーティングを施し、他方の面にＡＲコーテイングを施せばよい。なお、撮像素子２９は、非表示面側ガラス基板２５の第一レンズ１７と重なる領域の裏面側に搭載する。

また、撮像装置を携帯電話機１の正面側にメインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイと併設する場合には、撮像装置を構成するレンズと撮像素子、及びメインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイを構成する２枚のガラス基板の何れか一方との配置関係を図３に示したものと同様にして、メインＬＣＤユニット１２の液晶ディスプレイを構成するガラス基板に赤外線カットコーティングを施すものとしてもよい。図１（ａ）に示す５７は、このように構成した場合に第一ディスプレイパネル５に形成する第二レンズを表す。

また、本実施形態においては、カバー部材１４に設けられた第一レンズ１７と第二ディスプレイパネル７に形成された第二レンズ２１とによって撮像装置のレンズを構成するものとしたが、第二ディスプレイパネル７にはレンズを形成せずにカバー部材１４に複数のレンズを組み込むことによって撮像装置のレンズを構成するものとしてもよい。

また、本実施形態においては、液晶ディスプレイ２６の表示面側ガラス基板２４上に撮像素子２９のみならず液晶ディスプレイ２６を駆動させる駆動ドライバ３１も搭載されているものとしたが、駆動ドライバを別の箇所に設けて表示面側ガラス基板２４には撮像素子２９のみが搭載されるものとしてもよい。

また、本実施形態においては、表示装置として液晶ディスプレイを使用したが、表示装置としてはその構成部材として赤外線カットコーティングを施せる平板状の透明部材を備えているものであれば良く、液晶ディスプレイに限定されない。このような表示装置としては、エレクトロルミネッセンス・ディスプレイやエレクトロクロミック・ディスプレイがあり、また、最近、電子ペーパーとして注目されている電子インクを用いた表示装置もある。電子インクは帯電させた有色の粒子と該粒子とは異なる色の液体とを封入したマイクロカプセル、或いは互いに逆に帯電させた２種類の有色粒子と透明の液体とを封入したマイクロカプセルで構成されるもので、このような電子インクを用いた表示装置は、例えば、表面に駆動電極が形成されたガラス基板と表面に透明な全面電極が形成されたプラスチックフィルムシートとの間に前記マイクロカプセルを挟み込んで構成されており、駆動電極が形成されたガラス基板に赤外線カットコーティングを施すことが可能である。

また、本実施形態においては、本発明の携帯型電子機器は携帯電話機１として説明したが、本発明の携帯型電子機器はこれに限られず、撮像装置と表示装置とを有する携帯型電子機器であればよく、ＰＨＳ、ＰＤＡ等であってもよい。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機の外観構成を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す携帯電話機の背面図である。本発明の実施の形態に係る携帯電話機を模式的に示した分解斜視図である。本発明の実施の形態に係る携帯電話機の第一筐体の要部を示した断面図である。従来の携帯電話機の要部を示した断面図である。

符号の説明

１携帯電話機
２第一筐体
５第一ディスプレイパネル
７第二ディスプレイパネル
１２メインＬＣＤユニット
２３サブＬＣＤユニット
２４表示側ガラス基板
２９撮像素子
３３赤外線カットコーティング

Claims

レンズと撮像素子とを備え撮像を行う撮像装置と、平板状の透明基板を有する表示装置とを備えた携帯型電子機器において、
前記透明基板の一端を前記レンズと前記撮像素子との間に位置するように設け、前記透明基板の前記撮像素子と対向する領域に赤外線をカットする赤外線カットコーティングを施したことを特徴とする携帯型電子機器。