JP2004200846A - 携帯情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小形・薄形を要求される携帯情報端末装置に搭載され、コストアップを抑えつつマクロ撮影モード時のピント合わせの視認性を向上させることができるカメラシステムを提供する。
【解決手段】カメラ遷移ＳＷ７を押し、撮影モード切換ＳＷ１０がマクロ撮影モードに切り換えられている場合、ＬＣＤ６には輪郭強調処理がなされた被写体像が表示される。レリーズＳＷ９を押して撮影すると、カメラ部４で取り込まれる被写体像は輪郭強調処理がなされることなく、メモリに画像が保存される。通常撮影モードの場合にはＬＣＤ６に表示される画像は輪郭強調はされない。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯情報端末装置に関し、特に液晶画面でモニタしながら手動でフォーカスする際の視認性の向上を図ることができる携帯情報端末装置に搭載するカメラシステムに関する。
本発明で用いる携帯情報端末装置とは、携帯電話機，ＰＨＳ，ＰＤＡ，カメラなどを含むものであり、筐体が薄形に形成され、少なくとも入出力操作ボタン，表示部を備え、入出力操作によって情報処理を行える携帯形の装置であると定義する。カメラ機能を搭載するタイプは、突出部が生じないように薄い筐体にカメラ機能部を内蔵することが多い。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話に内蔵されているカメラは、現状ではＣＩＦサイズやＶＧＡサイズが主流であるが、将来的には、一般のディジタルカメラの市場に食い込むことが可能なメガピクセル化が進んでいる。
このような高解像化が実現できた場合、文字認識ができる方向にも発展し、マクロ撮影も可能になるという有利な点がある。しかしながら、メガピクセルクラスの光学系では、マクロから無限遠までパンフォーカスで実現することは光学設計上困難であるため、通常撮影モードとマクロ撮影モードを切り換えて撮影範囲をカバーすることが考えられる。
【０００３】
一方、携帯電話に内蔵されるカメラの一般的な使い方の中で、セルフ撮影や１ｍ以上離れた被写体などを撮影することが考えられ、現状の被写界深度の範囲ではピント位置に問題が生じることはなかった。しかしながら、マクロ撮影となると、被写界深度も浅くピント合わせが困難な傾向にある。
そこで、携帯電話にオートフォーカス機構を搭載することが考えられるが、現状では大形化，コストアップにつながり実用化は容易ではない。さらに、マニュアルフォーカスにして、合焦表示をさせることも考えられるが、合焦，非合焦の判断アルゴリズムが追加になること、合焦ＬＥＤ（電子音）の設置が必要となるなどの問題がある。
【０００４】
マニュアルフォーカスの視認性向上に関しては、ビデオカメラについて下記に示す特許文献１および特許文献２の提案がある。
前者はビデオカメラにハード的に輪郭強調回路を内蔵するものであり、オートフォーカスモードからマニュアルフォーカスモードへの切り替えに連動してＥＶＦ（電子ビューファインダ）に表示する映像信号の輪郭強調を行うものである。
後者は、同様にビデオカメラであり、操作部のフォーカス調整モード設定スイッチの押圧により、アイリス機構を制御して絞りを開放にして被写界深度を浅くし、アンプのゲインを制御して輪郭強調レベルを最大にして被写体の高周波成分を強調するものである。
【０００５】
前後者いずれも、手動でのピント合わせを容易にすることを狙ったものである。しかしながら、前者は、携帯情報端末に比較し内容積が大きい筐体にハード的に輪郭強調回路を内蔵させたものであり、小形化・薄形化を要求される携帯情報端末では搭載することはできない。また、後者は筐体の大きさを厳しく要求されないビデオカメラであればこそレンズ部にメカ的なアイリス機構を備えることができるもので、同様に小形・薄形の装置に組み込むことは予想していない。
【特許文献１】
特開平７−４６４５３号公報
【特許文献２】
特開平８−２７９９５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の諸事情を鑑みてなしたもので、その目的は、小形・薄形を要求される携帯情報端末装置に搭載され、コストアップを抑えつつマクロ撮影モード時のピントの視認性を向上させることができるカメラシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の請求１は、撮影光学系および撮影光学系から入射する被写体像を撮像する撮像部を有するカメラ撮像手段と、前記カメラ撮像手段から出力される画像信号の輪郭強調処理機能を有する画像処理手段と、前記画像処理手段から得られる画像を表示する表示手段と、前記画像処理手段から得られる画像を保存するメモリ手段と、前記カメラ動作管理，前記メモリ制御および前記表示部制御を司る制御手段と、マクロ撮影と通常撮影を切り換える撮影モード切換手段とを備え、前記制御手段は、前記撮影モード切換手段がマクロ撮影に切り換えられている場合、画像をモニタするとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を有効にし、画像を前記メモリ手段に保存するとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にして前記メモリ手段に保存するように制御することを特徴とする。
本発明の請求項２は、請求項１において前記制御手段は、前記撮影モード切換手段が通常撮影に切り換えられている場合、画像をモニタするとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にし、画像を前記メモリ手段に保存するときも前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にして前記メモリ手段に保存するように制御することを特徴とする。
本発明の請求項３は、請求項１または２において撮影を行うレリーズ手段を有し、前記制御手段は、前記撮影モード切換手段がマクロ撮影に切り換えられ、かつ前記レリーズ手段の撮影動作が行われていない場合に、前記画像処理手段の輪郭強調処理を有効にすることを特徴とする。
本発明の請求項４は、請求項１，２または３において撮影画面の中で任意のウンインドウを切り取るウインドウ切取手段を有し、前記画像処理手段は、前記ウインドウ切取手段により任意のウインドウが切り取られた場合、該切り取られたウインドウのみ輪郭強調処理をすることを特徴とする。
本発明の請求項５は、請求項４において画像を電子ズーミングする電子ズーム手段を有し、前記画像処理手段は、前記電子ズーム手段が起動された場合、前記ウインドウ切取手段によって切り取られた任意のウインドウに電子ズーム処理を施し、表示画面全体に表示することを特徴とする。
本発明の請求項６は、請求項４または５において輪郭強調の有効領域もしくは度合いを変更できる手段または電子ズームの有効領域もしくは倍率を変更できる手段を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
上記構成によれば、携帯情報端末におけるマクロ撮影時の被写体のピント合わせが容易となり、かつカメラシステムのコストアップも抑制することができる。特に、通常撮影でパンフォーカスを採用することによりメカ的焦点調節機構の設置を省略して薄形を確保した携帯情報端末ではマクロ撮影モードに切り換えたとき、携帯情報端末を被写体方向に前後に移動してピント位置を決めるため、マクロ撮影モードでの有効なピント合わせとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
図１は、本発明にかかるカメラ機能を有する携帯電話機の外観を示す図、（ａ）はフリップ式携帯電話機の展開した正面図，（ｂ）は閉じた正面図、（ｃ）は展開した状態の側面図である。
携帯電話機１の上蓋部１ａの中央に液晶表示部（ＬＣＤ）６が配置されている。液晶表示部６の上端側にはスピーカ５が、側面にはスライド式の撮影モード切換スイッチ１０が設置されている。撮影モード切換スイッチ１０を上方にスライドすれば、通常撮影モードに、下方にスライドすれば、マクロ撮影モードに設定される。
【００１０】
通常撮影モードでは、焦点はパンフォーカスであり、マクロ撮影モードでは、携帯電話機１を被写体に対し前後に移動させて焦点が合う位置を探すマニュールフォーカスである。上蓋部１ａの裏面の略中央にはＬＥＤ３が、端部にカメラ部４が配置されている。ＬＥＤ３は、携帯電話機１の状態などを表示する機能を有する。カメラ部４はカメラモジュールの撮影レンズが埋め込まれた部分である。
【００１１】
携帯電話機１の基部１ｂの中央下部にはテンキー，文字入力キー，着信，発信キーなどの機能を有するキー群１９が配置され、キー群１９の下方にはマイク１８が設けられている。キー群１９の上方には選択スイッチ機能および決定スイッチ機能を有する操作スイッチ８が配置され、操作スイッチ８の左側にはメモボタンとメールボタンが設置されている。メモボタンは例えば、電話内容や自らが音声でメモを取る場合などに使われる。メールボタンは、メール発信，メール内容，メールアドレス表示などに用いられる。
【００１２】
操作スイッチ８の右側にはカメラモード遷移スイッチ７およびレリーズスイッチ９が設置されている。カメラモード遷移スイッチ７は、携帯の待ち受け状態などからカメラモードに移行する場合に用いられ、カメラモード遷移スイッチ７のオンにより液晶表示部６にはカメラ部４で捕らえた被写体像が表示される。
レリーズスイッチ９はカメラモードになったとき、撮影スイッチ機能に変わる。
【００１３】
マクロ撮影モードで被写体を撮影する場合、図１（ａ）のように上蓋部１ａを展開した状態で、カメラモード遷移スイッチ７を押してカメラモードにする。カメラ部４で捕らえた被写体像はＬＣＤ６に表示される。撮影モード切換スイッチ１０がマクロ撮影モードになっていないときは、撮影モード切換スイッチ１０のノブ１０ａを下にスライドさせてマクロ撮影モードに切り換える。
被写体に向けて構え、前後に移動させてピント合わせを行う。被写体像が輪郭強調処理されているので、ピント合わせが容易となる。
【００１４】
図２は、輪郭強調例を示す図で、（ａ）は前ピン状態，（ｂ）はジャスピン状態，（ｃ）は後ピン状態をそれぞれ示す図である。
ジャスピンでは、チューリップ１５ａの輪郭強調されたエッジは明瞭に表示されている。前ピンでは、チューリップ１５ｂはぼやけた大きめの画像が表示される。後ピンではチューリップ１５ｃは逆に小さめに画像が表示される。
このようにモニタに表示される被写体像の輪郭を強調処理しておくと、エッジの状態が明瞭であるため携帯電話機１を前後に移動させることによるピント合わせの視認性が良好となる。
【００１５】
図３は、本発明にかかる携帯電話機の回路の実施の形態を示すブロック図である。
レンズ１１から投影された被写体像は撮像素子１２に結像し、撮像素子１２から出力される電気信号はＲＧＢｒａｗデータとして画像処理ＬＳＩであるＤＳＰ１３に渡される。
ＤＳＰ１３は画像処理機能としてＲＧＢ→ＹＵＶ変換機能，ＡＥ／ＡＷＢ制御機能，輪郭強調機能，電子ズーム機能，ウインドウ設定機能をそれぞれ備えている。レンズ１１，撮像素子１２およびＤＳＰ１３はモジュール化されたカメラ機能部である。
【００１６】
図４は、ＤＳＰ機能ブロックの詳細図である。
ＤＳＰ機能部内ではＡＥ／ＡＷＢ処理部・ＡＧＣ部１３ａで処理をした後、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１３ｅで処理をするか、またはＡＥ／ＡＷＢ処理部・ＡＧＣ部１３ａで処理をした後、ウインドウ設定部１３ｂ，輪郭強調部１３ｃ，電子ズーム部１３ｄなどで必要な処理を施し、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１３ｅで処理を行うかのいずれかの動作となる。
ＡＥ／ＡＷＢ処理部・ＡＧＣ部１３ａは、適正な明るさになるように露出制御処理を行うとともに被写体の色温度が適正になるようにホワイトバランス処理を施す。また、画像信号を適正なレベルになるように制御する。
ＲＧＢ−ＹＵＶ変換部１３ｅはＲＧＢｒａｗデータをＹＵＶ４：２：２やＲＧＢ５：６：５などのデータに変換する処理を行う。
【００１７】
ウインドウ設定部１３ｂは画面中央から水平，垂直方向それぞれに対して１／４，１／２，３／４などのウインドウを設定する部分である。輪郭強調部１３ｃ，電子ズーム部１３ｄは画像エフェクト機能部であり、上記１／４，１／２，３／４などの設定されたウインドウのみ有効にすることが可能である。電子ズーム部１３ｄは×１，×２，×４，×８などの倍率に変更することが可能である。輪郭強調部１３ｃはその輪郭強調度合いも強弱数段階で設定変更可能である。
【００１８】
図３において、ＤＳＰ３は、ＲＧＢｒａｗデータに対して、ＡＥ（露出制御），ＡＷＢ（ホワイトバランス），ＡＧＣ（ゲイン制御）の各処理を施して適正画像データを得るとともにＹＵＶ４：２：２やＲＧＢ５：６：５などベースバンドＬＳＩより構成される制御部１４で画像表示や画像保存が実施できる画像データ構成に変換する。
ＤＳＰ３のデータは制御部１４に渡される。
【００１９】
図５は、制御部機能ブロックの詳細図である。
制御部機能ブロックはＤＳＰ１３との間でデータのやり取りを行うカメラインタフェース１４ａを有している。ＹＵＶ−ＲＧＢ変換部１４ｂはＹＵＶデータをＲＧＢデータに変換する。ＬＣＤコントローラ部１４ｃはＲＧＢデータをＬＣＤに表示する制御を行う。ＪＰＥＧ圧縮部１４ｄはＤＳＰ１３からのデータをＪＰＥＧ形式に変換する。メモリインタフェース部１４ｅは、ＪＰＥＧ変換したデータをフラッシュメモリ１７（図３参照）に保存する。
動作管理部（カメラ設定）１４ｆは、ＲＦ回路部１４ｇおよびＳＷ入力部１４ｈから受けたデータに基づきウインドウ枠設定，電子ズーム設定等の各設定を行い、その情報をカメラインタフェース部１４ａに送信する。
【００２０】
図３において、制御部１４はＤＳＰ１３から出力された画像データに対して、画像モニタ時、ＬＣＤ６へ送信し表示できるようにする。一方、画像保存時は、ＤＳＰ１３から得られた画像データを一旦ＳＤＲＡＭ１６で受け、ＪＰＥＧ圧縮などの画像圧縮を施した後に、フラッシュメモリ１７に保存する。
制御部Ｉ４は、以上のようなカメラ動作管理を行い、ユーザ操作による画像モニタ状態と画像保存状態を管理する他に、撮影モード切換スイッチ１０の操作によりマクロ撮影モード（例えば１０ｃｍ±２ｃｍ）と通常撮影モード（例えば４０ｃｍ〜∞）を切り換えたことを認識できる。
操作スイッチ８は４方向の選択スイッチと決定ボタンを有するスイッチで構成され、４方向の選択スイッチはウインドウ枠の大きさの選択，電子ズーム倍率の選択輪郭強調度合いの程度の選択などに用いられ、決定ボタンは、選択した部分を確定する場合などに用いられる。
【００２１】
図６は、本発明にかかる携帯電話機の撮影動作を説明するためのフローチャートである。
予め、携帯電話機１の操作スイッチ８などにより、輪郭強調や電子ズームの有効領域およびズーム倍率，輪郭強調度合いの初期設定を行う（ステップ（以下「Ｓ」という）００１）。
制御部１４は携帯電話機１のカメラモード遷移スイッチ７によって、通常の通話待ち状態からカメラが動作状態に移行したか否かを判断する（Ｓ００２）。カメラ動作モードになっている場合は、撮影モード切換スイッチ１０が通常撮影モードか、マクロ撮影モードかの判断を行う（Ｓ００３）。マクロ撮影モードになっている場合にはレリーズスイッチ９が押されたか否かを判断する（Ｓ００４）。制御部１４は撮影モード切換スイッチ１０とレリーズスイッチ９からの入力情報を読み取ることにより、上記各判断を行うこととなる。
【００２２】
マクロ撮影モードでレリーズスイッチ９が押されていない場合、すなわちモニタ中であると制御部１４が判断した場合は、Ｉ² Ｃ通信により、ＤＳＰ１３に対し指定されたウインドウ領域内の輪郭強調処理および電子ズーム処理を指示する（Ｓ００５，Ｓ００６，Ｓ００７）。
なお、カメラ動作時にも、携帯電話機１の操作スイッチ８などによって、輪郭強調や電子ズームの有効領域を変更することができる。また、ズーム倍率の変化や輪郭強調度合いを変化させることもできる。
【００２３】
一方、制御部１４は撮影モード切換スイッチが通常撮影モードであると判断した場合、またはマクロ撮影モードでレリーズスイッチ９が押されている（画像保存時）と判断した場合にはＩ² Ｃ通信によりＤＳＰ１３内の輪郭強調処理を未実施でスルーさせるようにＤＳＰ１３に指示する。
画像保存の場合は、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換し（Ｓ００８）、一旦ＳＤＲＡＭ１６に蓄積し、読み出してＪＰＥＧ圧縮した後、フラッシュメモリ１７に保存する（Ｓ０１１，Ｓ０１２）。
また、通常撮影モードの場合にはＲＧＢ−ＹＵＶ変換されたデータをＹＵＶ−ＲＧＢ変換しＬＣＤ制御を行ってＬＣＤ６に表示する（Ｓ００８，Ｓ００９，Ｓ０１０）。
【００２４】
このような流れに沿って処理を行っているため、被写界深度が浅く、ピント合わせが難しいマクロ撮影でモニタ時のみ、ピント合わせを支援する輪郭強調が働き、輪郭強調してはならない画像保存時や被写界深度がある程度深く、厳格にピント判断が必要ない通常撮影時は、輪郭強調しない。
以上の実施の形態は、画像エフェクトに関して、ＤＳＰで画像処理する例を説明したが、ベースバンドＬＳＩの中で処理速度には難があるがソフト処理という形で輪郭強調を含む画像エフェクトを行うことも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、カメラ機能を有する携帯情報端末装置においてマクロ撮影モードと通常モードの切り換え可能にし、マクロ撮影モードが選択された場合には輪郭強調処理を行った画像データでモニタすることによりピントに対する視認性を良好にし、実際に画像キャプチャーする場合や通常撮影時は、撮影スピードを優先させ、輪郭強調処理しないようにしたものである。
したがって、使い勝手の良好なマクロ撮影モードを備えたカメラ機能を有する携帯情報端末装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるカメラ機能を有する携帯電話機の外観を示す図、（ａ）はフリップ式携帯電話機の展開した正面図，（ｂ）は閉じた正面図、（ｃ）は展開した状態の側面図である。
【図２】輪郭強調例を示す図で、（ａ）は前ピン状態，（ｂ）はジャスピン状態，（ｃ）は後ピン状態をそれぞれ示す図である。
【図３】本発明にかかる携帯電話機の回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】ＤＳＰ機能ブロックの詳細図である。
【図５】制御部機能ブロックの詳細図である。
【図６】本発明にかかる携帯電話機の撮影動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 携帯電話機
２ アンテナ
３ ＬＥＤ
４ カメラ部
５ スピーカ
６ ＬＣＤ（液晶表示部）
７ カメラモード遷移スイッチ
８ 操作スイッチ
９ レリーズＳＷ
１０ 操作モード切換ＳＷ
１１ レンズ
１２ 撮像素子
１３ ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）
１４ 制御部（ベースバンドＬＳＩ）
１６ ＳＤＲＡＭ
１７ フラッシュメモリ
１８ マイク
１９ キー群

Claims (6)

1. 撮影光学系および撮影光学系から入射する被写体像を撮像する撮像部を有する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される画像信号の輪郭強調処理機能を有する画像処理手段と、
   前記画像処理手段から得られる画像を表示する表示手段と、
   前記画像処理手段から得られる画像を保存するメモリ手段と、
   前記カメラ動作管理，前記メモリ制御および前記表示部制御を司る制御手段と、
   マクロ撮影と通常撮影を切り換える撮影モード切換手段とを備え、
   前記制御手段は、前記撮影モード切換手段がマクロ撮影に切り換えられている場合、画像をモニタするとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を有効にし、画像を前記メモリ手段に保存するとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にして前記メモリ手段に保存するように制御することを特徴とする携帯情報端末装置。
2. 前記制御手段は、前記撮影モード切換手段が通常撮影に切り換えられている場合、画像をモニタするとき前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にし、画像を前記メモリ手段に保存するときも前記画像処理手段の輪郭強調処理を無効にして前記メモリ手段に保存するように制御することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末装置。
3. 撮影を行うレリーズ手段を有し、
   前記制御手段は、前記撮影モード切換手段がマクロ撮影に切り換えられ、かつ前記レリーズ手段の撮影動作が行われていない場合、前記画像処理手段の輪郭強調処理を有効にすることを特徴とする請求項１または２記載の携帯情報端末装。
4. 撮影画面の中で任意のウンインドウを切り取るウインドウ切取手段を有し、
   前記画像処理手段は、前記ウインドウ切取手段により任意のウインドウが切り取られた場合、該切り取られたウインドウのみ輪郭強調処理をすることを特徴とする請求項１，２または３記載の携帯情報端末装置。
5. 画像を電子ズーミングする電子ズーム手段を有し、
   前記画像処理手段は、前記電子ズーム手段が起動された場合、前記ウインドウ切取手段によって切り取られた任意のウインドウに電子ズーム処理を施し、表示画面全体に表示することを特徴とする請求項４記載の携帯情報端末装置。
6. 輪郭強調の有効領域もしくは度合いを変更できる手段または電子ズームの有効領域もしくは倍率を変更できる手段を有することを特徴とする請求項４または５記載の携帯情報端末装置。

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