JP2005084368A

JP2005084368A - カメラ付き携帯電話機

Info

Publication number: JP2005084368A
Application number: JP2003316415A
Authority: JP
Inventors: Takao Hosaka; 隆男保坂
Original assignee: Konica Minolta Photo Imaging Inc
Current assignee: Konica Minolta Photo Imaging Inc
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】補助光発光部によって良画質の撮影画像を撮影することのできるカメラ付き携帯電話機を提供する。
【解決手段】補助光発光部（例えば白色ＬＥＤ２０Ａ）によって照射される被写体の明るさをフォトセンサ２１Ａで検知し、検知した被写体の明るさ情報に基づいて補助光発光部の発光量の自動調整を行う。
【選択図】図５

Description

本発明はカメラによる撮影機能を付加した携帯電話機に係わり、特に補助光発光部を設けて撮影画像の画質の向上を図ったカメラ付き携帯電話機に関する。

携帯電話機はユーザの利便性を向上させる目的から多機能化が図られ、撮影光学系を取り付けたカメラ付き携帯電話機が提供され、これが広く用いられるようになった。そして、カメラで良画質の画像を得るには撮影時にストロボ等による補助光を用いることが有効であることから、カメラ付き携帯電話機についても補助光発光機能を付加したカメラ付き携帯電話機が提案され提供されるようになって来た。例えば補助光を発光するフラッシュ装置をカメラ付き携帯電話機に接続し、カメラ付き携帯電話機を用いて撮影する際、フラッシュ装置が発光する構成のものがある（例えば特許文献１参照）。また、カメラ付き携帯電話機に補助光発光装置であるストロボユニットを内蔵させ、該ストロボユニットをアンテナに一体的に取り付けることによって赤目現像を防止する提案もなされている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−３６８８６２号公報特開２００２−２３２５４４号公報

従来のカメラ付き携帯電話に撮影補助として用いられる補助光発光部は、任意に発光光量を変化させる手段が設けられていないので、様々な撮影シーンにおいて適正な露光条件で撮影することは困難であった。特に被写体が近距離の場合には、光量オーバーによる白飛び画像が得られたり、背景輝度（定常光分）と被写体輝度（補助光分）との差が大きく不自然な印象を与える撮影画像となっている。

本発明は第１の目的は、補助光の発光量を自動調光することによって、自然な印象で観察される良画質の撮影画像を撮影することを可能としたカメラ付き携帯電話機を提供することにある。

本発明は第２の目的は、補助光の発光量を可変とし、ユーザが操作することによって自然な印象で観察される良画質の撮影画像を撮影することを可能とした簡易化したカメラ付き携帯電話機を提供することにある。

前記の第１の目的を達成するために本発明の請求項１は以下のように構成している。

請求項１記載の発明は、「撮影補助を行う補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機において、
前記補助光発光部によって照射される被写体の明るさを検知する光検知手段を有していて、
前記光検知手段が検知した被写体の明るさ情報に基づいて前記補助光発光部の発光量の自動調整を行うことを特徴とするカメラ付き携帯電話機。」である。

前記の第２の目的を達成するために本発明の請求項２は以下のように構成されている。

請求項２記載の発明は、「撮影補助を行う補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機において、
前記補助光発光部からの発光量は、マニュアルによって多段階又は連続的に調整可能としたことを特徴とするカメラ付き携帯電話機。」である。

請求項１記載の発明によるときは、補助光発光部から被写体に対して発光される発光量は自動調光がなされるので、良質の撮影画像が撮影されるカメラ付き携帯電話機が提供されることとなった。

請求項２記載の発明によるときは、補助光発光部から被写体に向けて発光される発光量は可変となっているので、ユーザは例えばモニタ画面を見て光量調整を行うことが可能となって、良質の撮影画像が撮影される簡易化したカメラ付き携帯電話機が提供されることとなった。

本発明においては、補助光発光部の光源として白色ＬＥＤ、キセノン管等が用いられる。先ず白色ＬＥＤを光源とした実施形態について説明する。

（１）図１，２に示すのは白色ＬＥＤを光源とした補助光発光部の発光量の自動調整を行うカメラ付き携帯電話機の実施例の外形図である。図示したのは折り畳み式のカメラ付き携帯電話機である。但し本発明かかる折り畳み式に限定されるものではなく、一体式であってもよい。カメラ付き携帯電話機Ｔは上筺体ＴＡと下筺体ＴＢとより成りヒンジＴＣによって折り畳まれる構造となっている。

図１は内側に向けて撮影を可能とした撮影レンズ１０を設けた実施例で、図２は外側に向けて撮影を可能とした撮影レンズ１０を設けた実施例である。図１と図２とでは、撮影方向及び補助光の発光方向が内側に対してと外側に対してとが異なるのみなので、図１を用いて説明する。

上筺体ＴＡの内側には白色ＬＥＤを光源とする補助光発光部２０Ａと、補助光発光部２０Ａによって照射された輝度を検知するフォトセンサ２１Ａが設けられている。また表示画面３１を挟んで撮影レンズ１０が設けられている。表示画面３１は液晶ディスプレイで構成されていて、電話番号の表示、電池のエネルギー残量の有無、電波への受信状態の表示のほか、カメラ撮影モード時には撮影レンズ１０によって受像される被写体表示を行う。

下筺体ＴＢの内側には電話通信モード或いはカメラ撮影モード等の切り替えを行う操作部３２と操作ボタン３３が設けられている。カメラ撮影モードが設定されているときは、下筺体ＴＢの側面に設けた撮影スイッチ１１を押釦することによって、補助光発光部２０Ａが発光し、撮影レンズ１０によっての撮影がなされる。

図３，図４は補助光光源として白色ＬＥＤ２０Ａを用いたときの自動調光回路を示している。図３に示すのは発光電流変更方式の自動調整回路３０Ａであって、白色ＬＥＤ２０Ａは供給される電流量によって発光光量が変わることを利用して自動調光を行うもので、電源３４と白色ＬＥＤ２０Ａとの間には電流量の変更を可能とする電流制御回路３１Ａを設けている。フォトセンサ２１Ａによって検知された被写体輝度はセンサ出力として電圧等の形で出力されるが、ＬＥＤ電流の設定回路３２Ａでは、フォトセンサ２１Ａで検知された被写体輝度に対して、撮影を行うのに適当とする白色ＬＥＤ２０Ａの発光光量から、センサ出力／ＬＥＤ電流値のテーブルを有していて、該テーブルを用いて撮影を行うのには適当とするＬＥＤ電流値を決定し、電流制御回路３１Ａによって白色ＬＥＤ２０Ａには適当とするＬＥＤ電流値が通電されて発光する構成となっている。

図４に示すのは発光時間変更方式の自動調光回路３０Ｂであって、白色ＬＥＤ２０Ａは発光デューティ比によって発光光量が変わることを利用して自動調光を行うもので、電源３４と白色ＬＥＤ２０Ａとの間にはデューティ比の変更を可能とする発光デューティ比変更回路３１Ｂを設けている。フォトセンサ２１Ａによって検知された被写体輝度はセンサ出力として電圧等の形で出力されるが、発光デューティ比設定回路３２Ｂではフォトセンサ２１Ａで検知された被写体輝度に対して撮影を行うのに適当とする白色ＬＥＤ２０Ａの発光光量から、センサ出力／発光デューティ比のテーブルを有していて、該テーブルを用いて撮影を行うのに適当とする発光デューティ比を決定し、発光デューティ比変更回路３１Ｂによって白色ＬＥＤ２０Ａには適当とする発光デューティ比での通電がなされて発光する構成となつている。

図５には本発明の自動調光が行われるカメラ付き携帯電話機Ｔの電気回路図を示している。構内には各種機能を実行するためのＣＰＵ等を用いた制御回路４０Ａが搭載されている。制御回路４０Ａは通信機能に伴う通信制御や撮影機能実行のための光学系駆動制御、撮影画像データの信号処理制御や記憶制御及び表示制御、補助光についての自動調整回路３０Ａ（Ｂ）の回路制御を実行する。

操作部３２によってカメラ撮影モードが設定されると、制御回路４０Ａは撮影レンズ１０の結像位置に設けられた撮像素子（ＣＣＤ）を駆動させ、読み取られた画像データは電気信号に変換して制御回路４０Ａ内の処理回路へと取り込まれて画像メモリ４２に記憶され、更に記憶された画像データは順次読み出されて表示画面に画像表示が行われる。また、カメラ撮影モードが設定されると、撮像素子の駆動と併合して白色ＬＥＤ２０Ａの発光が行われ、フォトセンサ２１Ａによって検知された白色ＬＥＤ２０Ａによって照射された被写体輝度から、自動調光回路３０Ａ（Ｂ）は撮影を行うのに適当とする発光条件を自動的に求めて、白色ＬＥＤ２０Ａは発光する。但し、被写体輝度が充分に高いときには、白色ＬＥＤ２０Ａは発光を当初から行わない。

制御回路４０Ａは、撮影スイッチ１１が押下されたと判断すると、撮影レンズ１０の撮像素子（ＣＣＤ）を作動させ、白色ＬＥＤ２０Ａによって自動調光された補助光が照射された被写体の画像データは画像メモリ４２に記憶するよう記憶制御が行われる。そして、画像メモリ４２への撮影画像データの記憶制御が完了すると、制御回路４０Ａは表示画面３１の画像表示を消灯させた後、カメラ撮影ルーチンを終了させて電話回路４１と接続し、電話通信モードにリターンする。

（２）白色ＬＥＤを光源とした補助光発光部の発光量のマニュアル調整を行うカメラ付き携帯電話機について説明する。既に（１）において説明したと同一機能の部材については同一符号をもって表示し、同一動作については説明を省略する。（１）で説明した自動調光回路はコスト的にも高価となることから、本実施例においては安価な手段としてユーザ操作により多段階又は連続的に補助光発光部からの発光光量を変化する機構を設けている。発光光量を変化させる入力設定手段には押圧する変更ボタンやジョブダイアル、タッチパネル、音声入力、データ通信、リモート等各手段が存在するが、以下の説明においては、発光量変更ボタンを用いる例について説明する。

本実施例のカメラ付き携帯電話の外形は、図１，２に示したのと殆ど同形で、フォトセンサ２１Ａを取り除いた形状をしている。本実施例においては操作部３２には特定の発光量変更機能をもった発光量変更ボタン２１Ｂ（図６、７参照）があって、操作部３２によってカメラ撮影モードが設定された状態にあって発光量変更ボタン２１Ｂを押釦する度に１段階づつ発光光量は増加又は減少する方向に変化し、白色ＬＥＤ２０Ａからは押釦することによって変更した発光量での発光がなされる。また、表示画面３１には白色ＬＥＤ２０Ａによって照射された撮影画面と同時に、白色ＬＥＤ２０Ａによる発光光量が数値又は段階をもって表示される。

なお、発光量変更ボタン２１Ｂを押し続けるときは、発光光量は連続的に増加又は減少する方向に変化する。上記の発光量の入力は、発光量変更ボタン２１Ｂによる以外に、操作ボタン３３を用いて入力する構成であってもよい。

図６には発光電流変更方式のマニュアル式調光回路３０Ｃを示している。マニュアル式調光回路３０Ｃでは、発光量変更ボタン２１Ｂの指示（入力）に対応して白色ＬＥＤ２０Ａの電流制御を行って発光量を加減する電流制御が行われる。また、図７には発光時間変更方式のマニュアル式調光回路３０Ｄを示している。マニュアル式調光回路３０Ｄでは、発光量変更ボタン２１Ｂの指示（入力）に対応して白色ＬＥＤ２０Ａの発光デューティ比を変更して発光量を加減する電流制御が行われる。

図８には本発明のマニュアル調光が行われるカメラ付き携帯電話機Ｔの電気回路図を示している。操作部３２によってカメラ撮影モードが設定されると、制御回路４０Ｂは撮影レンズ１０の結像位置に設けられた撮像素子（ＣＣＤ）を駆動させ、読み取られた白色ＬＥＤ２０Ａによって照射された被写体の画像データは電気信号に変換して制御回路４０Ｂ内の処理回路へと取り込まれて画像メモリ４２に記憶され、更に記憶された画像データは順次読み出されて表示画面３１に画像表示が行われる。ユーザは表示画面３１に表示された画像を観察しながら発光量変更ボタン２１Ｂを操作して良好な発光条件を調整し、撮影スイッチ１１の押下を行う。制御回路４０Ｂは撮影スイッチ１１が押下されたと判断すると、マニュアル調光された補助光によって照射された被写体の画像データは画像メモリ４２に記録するよう記録制御が行われる。そして、画像メモリ４２への撮影画像データの記録制御が完了すると、制御回路４０Ｂは表示画面３１の画像表示を消灯させた後、カメラ撮影ルーチンを終了させて電話回路４１と接続し、電話通信モードにリターンする。

（３）補助光光源としてキセノン管を使用する例について説明する。

白色ＬＥＤや自熱電球を光源として使用する場合には、連続的に点灯することができるので、表示画面３１に表示されたモニター画面を見ながら光量を調整を行うことが可能であるが、キセノン管を用いたストロボ発光の場合には、発光がなされたモニター画面を見ながら光量調整を行うことは不可能である。しかし、撮影に際しての発光光量を多く出光することができる点においてキセノン管は白色ＬＥＤに勝っている。既に説明したところとの相違箇所を中心に説明する。

図９に示すのは、キセノン管を光源とした補助光発光部の発光量の自動調整を行うカメラ付き携帯電話機の外形図である。本実施例においては上筺体ＴＡの外側にキセノン管を補助光光源とするストロボ発光部２０Ｂと、被写体の輝度を検知する受光素子２０Ｃが設けられている。また、上筺体ＴＡの内側には表示画面３１近傍に充電確認窓２０Ｄが設けられていて、ユーザはカメラ撮影モードに設定したのち、表示画面３１で撮影方向を定め、充電確認２０Ｄによって充電が完了したのを確認し、撮影スイッチ１１を押下することで、自動調光されたストロボ発光がなされ、撮影が行われる。

図１０には、図９に示したカメラ付き携帯電話機に組み込まれる自動調光ストロボの回路図を示している。操作部３２でのカメラ撮影モード設定によりメインスイッチＳ₁をオンにすると、発光禁止スイッチＳ₂も連動してオンになり、電池の電流が抵抗Ｒ₁を介してトランジスタＴ_Rに流れて発振が開始し、発振トランスＴの二次側は高圧に昇圧される。この二次側の電流をダイオードＤ₁によって整流することで３００〜３５０Ｖの直流高電圧を得て、メインコンデンサＣ_M、及び抵抗Ｒ₃と直列に接続したトリガーコンデンサＣ_Tを充電する。メインコンデンサＣ_Mが所定の電圧に充電されると、抵抗Ｒ₂と直列に接続された発光ダイオードＤ_Lが点灯し、充電確認窓２０Ｄより視認することができる。

撮影のときにはセクター２３の開放動作に連動してトリガースイッチＳ_Tがオンになる。これによって、トリガーコンデンサＣ_T、トリガースイッチＳ_T、トリガートランスＴ_Cの一次側巻線、及び発光禁止スイッチＳ₂を直列に接続した閉回路が形成され、トリガーコンデンサＣ_Tに充電されていた電荷がトリガートランスＴ_Cの一次側に放電する。この結果、トリガートランスＴ_Cの二次側には更なる高圧が発生し、ストロボ発光部２０Ｂの放電管Ｘｅのトリガー電極に印加されるので、放電管Ｘｅの中のイオン化されたキセノン原子が陰極より飛び出した電子と衝突して励起され、メインコンデンサＣ_Mの放電に伴って放電管Ｘｅは発光する。

なお、トリガースイッチＳ_Tがオンになると、メインコンデンサＣ_Mの電荷の一部がトリガートランスＴ_Cの一次側及びトリガースイッチＳ_Tを通って電流ｉ₁となって抵抗Ｒ₄に流れる。また、トリガーコンデンサＣ_Tが放電した後、メインコンデンサの電荷の一部がトリガーコンデンサＣ_Tを充電すべく電流ｉ₂となって抵抗Ｒ₄に流れる。抵抗Ｒ₄，Ｒ₅と、抵抗Ｒ₅の側をカソードとしたツェナーダイオードＤ₂とが直列に接続されているので、ツェナーダイオードＤ₂には電流ｉ₁と電流ｉ₂とを加えた電流ｉが逆向きに流れるので、ツエナー電圧が発生する。

ここで、互いに直列に接続されたフォトトランジスタＰ_TとコンデンサＣ_Pとが、ツェナーダイオードＤ₂と並列に接続されている。フォトトランジスタＰ_Tは被写体にて反射したストロボ光を受光するものであって、受光素子２０Ｃに相当する。フォトトランジスタＰ_TとコンデンサＣ_Pとの接続部分は抵抗Ｒ₆を介してトランジスタＴ_RPのベースと接続され、トランジスタＴ_RPのエミッタがサイリスタＴｈ₁のゲートに接続されている。サイリスタＴｈ₁はバイパス用のチョークコイルＣ_Cと直列に接続され、これらは放電管Ｘｅと並列に接続されている。

従って、サイリスタＴｈ₁がオンになると、放電管Ｘｅに流れる電流よりも大電流でチョークコイルＣ_Cに電流が流れてメインコンデンサＣ_Mの電荷は急速に消費され、放電管Ｘｅの発光が停止されるようになっている。

ツェナーダイオードＤ₂に電流ｉが流れ、ツェナーダイオードＤ₂の両端にツェナー電圧が生じると、被写体の反射光に応じてフォトトランジスタＰ_Tに電流が流れる。撮影距離が近距離であれば被写体によって反射したストロボ光は強くなり、フォトトランジスタＰ_Tに流れる電流は大きくなるので、コンデンサＣ_Pの充電は早くなる。一方、撮影距離が遠距離であれば被写体によって反射したストロボ光は弱くなり、フォトトランジスタＰ_Tに流れる電流は小さくなり、コンデンサＣ_Pの充電は遅くなる。

この結果、近距離であれば、トランジスタＴ_RPはオンになるのが早く、サイリスタＴｈ₁もオンになるのが早いので、放電管Ｘｅの発光途中でメインコンデンサＣ_Mの電荷が急速にチョークコイルＣ_Cにより消費されて、放電管Ｘｅの発光は早めに停止する。一方、遠距離であれば、トランジスタＴ_RPはオンになるのが遅く、サイリスタＴｈ₁もオンになるのが遅いので、放電管Ｘｅは遅めに発光停止する。従って、絞りが一定であっても撮影距離に応じて被写体からの反射光が変化してストロボの総発光量が変化するので、撮影距離が変化しても略一定の露光量が得られる。また、トリガースイッチＳ_Tがオンになったときにチャタリングが発生し、動作が不安定になるので、この防止のためにサイリスタＴｈ₂が設けられている。

なお上記説明においては、操作部３２でカメラ撮影モード設定を行うと直ちにメインスイッチＳ₁がオンする構成となっているが、実際の撮影に際してはストロボ発光を必要としてないシーンも多く、またストロボ発光では電池の電気量消費も大きいので、別途ストロボ撮影ボタンを設け、カメラ撮影モードにあってもストロボ撮影ボタンを押下しない限りストロボ発光を行っての撮影がなされない構成とすることも可能である。

（４）キセノン管を発光光源とする補助光発光部についても、発光光量はマニュアルによって多段階又は連続的に調整可能としたカメラ付き携帯電話機を提供することができる。

ストロボ発光の場合には、メインコンデンサＣ_Mへ充電される電圧値によって枚電管Ｘｅの発光光量が変化することから、電池（電源３４）からメインコンデンサＣ_Mへの充電回路中に充電電圧変更回路を設け、発光量変更ボタン２１Ｂによって希望する発光光量となるよう充電電圧を変更するとによって行われる。この場合は必要とする回路は図１０に示したストロボ回路に較べ回路を簡略化することが可能となり、電気の消費量も低減することが可能となる。

補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機の外形図。補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機の外形図。白色ＬＥＤを補助光光源とする自動調光回路。白色ＬＥＤを補助光光源とする自動調光回路。カメラ付き携帯電話機の電気回路図。光輝電流変更方式のマニュアル式調光回路。発光時間変更方式のマニュアル式調光回路。カメラ付き携帯電話機の電気回路図。補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機の外形図。自動調光ストロボの回路図。

符号の説明

１０撮影レンズ
１１撮影スイッチ
２０Ａ白色ＬＥＤ（補助光発光部）
２１Ａフォトセンサ
３１表示画面
３２操作部
３３操作ボタン
３４電源、電池
４２画像メモリ

Claims

撮影補助を行う補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機において、
前記補助光発光部によって照射される被写体の明るさを検知する光検知手段を有していて、
前記光検知手段が検知した被写体の明るさ情報に基づいて前記補助光発光部の発光量の自動調整を行うことを特徴とするカメラ付き携帯電話機。
撮影補助を行う補助光発光部を設けたカメラ付き携帯電話機において、
前記補助光発光部からの発光量は、マニュアルによって多段階又は連続的に調整可能としたことを特徴とするカメラ付き携帯電話機。