JP2005184470A - Portable telephone set with camera - Google Patents
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Description
この発明は、補助光発光装置を搭載したカメラ付き携帯型電話機に関する。 The present invention relates to a camera-equipped mobile phone equipped with an auxiliary light emitting device.
カメラ機能を付加した携帯型電話機(以下カメラ付き携帯型電話機と呼ぶ)は、本来の通信通話機能に加え、カメラ機能により取得した画像を本体の表示手段に表示し、あるいは、その画像情報を無線通信伝送系を介して他の機器に送信することが可能であり、使い勝手の良さが強い支持を受けている。 A mobile phone with a camera function (hereinafter referred to as a camera-equipped mobile phone) displays an image acquired by the camera function on the display means of the main body in addition to the original communication call function, or wirelessly transmits the image information. It can be transmitted to other devices via a communication transmission system, and has received strong support for ease of use.
カメラ付き携帯型電話機は、室内や、夜間、あるいは逆光シーンなど、輝度が低い被写体を撮影対象とする機会も多く、このような輝度が低い被写体を撮影する場合の露光不足を回避するために、撮影時に必要な光を被写体に照射する補助光発光手段を搭載するようになってきた。搭載する補助光発光手段としては、通常のカメラに用いられる、一般にストロボと呼ばれる周知のエレクトロニックフラッシュ装置が採用される例が多い。 In order to avoid underexposure when shooting low-brightness subjects such as indoor phones, nighttime, or backlit scenes, camera-equipped mobile phones are often used for shooting. Auxiliary light emitting means for irradiating a subject with light necessary for photographing has been installed. As the auxiliary light emitting means to be mounted, there are many examples in which a well-known electronic flash device generally used as a strobe is used for a normal camera.
補助光発光装置を搭載したカメラ付き携帯型電話機において撮影を行うにあたり、日中屋外等の通常シーンの撮影では補助光は不要であるので補助光発光装置を動作させず、室内や夜間の撮影時で、使用者が被写体が暗いと判断したとき、あるいはカメラ機能部に搭載されている測光手段が露光不足の警告を発したときに補助光発光装置を使用する。通常、補助光発光装置を使用するにあたり、使用者は例えばフラッシュスイッチ等と呼ばれる補助光発光装置を機能させるスイッチの投入操作を行った後に補助光発光装置を使用するので、操作が煩雑であり、撮影タイミングを逸することもある。 When shooting with a camera-equipped mobile phone equipped with an auxiliary light emitting device, no auxiliary light is required for normal scene shooting such as outdoors during the day. Thus, the auxiliary light emitting device is used when the user determines that the subject is dark or when the photometric means mounted on the camera function unit issues an underexposure warning. Usually, in using the auxiliary light emitting device, the user uses the auxiliary light emitting device after performing an operation of turning on the switch for functioning the auxiliary light emitting device called, for example, a flash switch, so that the operation is complicated. Shooting timing may be missed.
このため、撮影者のフラッシュスイッチ操作を不要とした、被写体の輝度に応じて補助光発光装置の作動を自動的に行う、いわゆる自動発光方式のカメラ付き携帯型電話機が提案されている(特許文献1)。この自動発光方式は、被写体輝度を検出する手段と、発光させるか否かを決定する制御手段から構成され、被写体の輝度が低い場合には自動的に補助光を発光するので、使用者が補助光要否の判断をする必要がなく、取り扱いが簡便である。しかし、被写体輝度を検出する手段として、一般には専用のセンサを必要とするので構造が複雑になること、またセンサが測光する被写体の領域の設定によっては、目的とする主要被写体以外の輝度の影響を受け、ときとして補助光が発光しないことが生じること等の問題を内在している。例えば主要被写体が逆光状態にあって補助光を必要とする撮影条件においても、背景や主要被写体の周囲に存在する物体や逆光の要因となる光源の輝度の影響を受けて補助光が発光しない場合があり、結果として得られた画像は使用者の満足が得られないものになることが多かった。
本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、測光のための専用のセンサを必要とせず、逆光や順光条件においても主要被写体の輝度条件に適応して補助光を発光するか否かを自動的に切り替えて良好な画像を得ることを可能にする補助光発光装置を備えるカメラ付き型携帯電話機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and does not require a dedicated sensor for photometry, and determines whether or not to emit auxiliary light in accordance with the luminance condition of the main subject even in backlight or direct light conditions. It is an object of the present invention to provide a camera-equipped mobile phone including an auxiliary light emitting device that can automatically switch to obtain a good image.
本発明は、特許請求の範囲に記載の下記の構成により達成される。 The present invention is achieved by the following configurations described in the claims.
すなわち、請求項1に記載の発明は、「複数の画素を平面状に配置してなるイメージセンサと、補助光発光装置を備えたカメラと、該イメージセンサの中央部分に配置された画素が取得する画像の輝度情報に基づいて該補助光発光装置の作動を制御する制御手段とを有してなることを特徴とするカメラ付き携帯型電話機。」である。 In other words, the invention described in claim 1 is that an image sensor having a plurality of pixels arranged in a plane, a camera having an auxiliary light emitting device, and a pixel arranged in a central portion of the image sensor are acquired. A camera-equipped mobile phone comprising control means for controlling the operation of the auxiliary light emitting device based on luminance information of the image to be performed.
請求項2に記載の発明は、「前記中央部分は、前記イメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法の20〜30%の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法の20〜30%の距離に定める縦方向限界とで囲まれる範囲部分であることを特徴とする請求項1に記載のカメラ付き携帯型電話機。」である。 The invention according to claim 2 is as follows: “The central portion has a lateral limit determined by a distance of 20 to 30% of a lateral dimension of the image sensor screen in a horizontal direction from a vertical center line position of the image sensor screen; 2. The camera-equipped mobile phone according to claim 1, wherein the mobile phone with a camera is a range portion surrounded by a vertical limit defined by a distance of 20 to 30% of a vertical dimension of the image sensor screen in a vertical direction from a horizontal center line position. Type telephone. "
本発明により、補助光装置を搭載したカメラ機能付き携帯型電話機において、イメージセンサの中央部分の画素が取得した画像の輝度情報により補助光の要否を判断して補助光発光装置の作動を制御する制御手段を有することにより、測光のための専用のセンサを必要とせず、また、撮影画面中央部に位置する被写体のみの輝度条件に適応して補助光の要否を判断して作動するので、画面周辺部に位置する被写体の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても、主要被写体の輝度条件に適応した撮影を可能とする補助光自動発光式のカメラ付き携帯型電話機を提供することができる。 According to the present invention, in a mobile phone with a camera function equipped with an auxiliary light device, the operation of the auxiliary light emitting device is controlled by determining the necessity of auxiliary light based on the luminance information of the image acquired by the pixel at the center of the image sensor. Because it has a control means that does not require a dedicated sensor for photometry, it operates by determining the necessity of auxiliary light according to the luminance condition of only the subject located at the center of the shooting screen. A camera with an auxiliary light automatic light-emitting camera that enables shooting that adapts to the luminance conditions of the main subject, even under various shooting conditions such as front light and backlight, without being affected by the subject located at the periphery of the screen Type telephones can be provided.
以下、本発明におけるカメラ付き携帯型電話機の実施形態の例を、各図を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of a camera-equipped mobile phone according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、図1(a)はこの発明を適用したカメラ付き携帯型電話機の使用時における正面図、図1(b)はその背面図である。図1に示す様に、本発明におけるカメラ付き携帯型電話機第1本体部110と第2本体部120と、第1本体部110と第2本体部120とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部130とから構成されている。
In FIG. 1, FIG. 1 (a) is a front view of a camera-equipped mobile phone to which the present invention is applied, and FIG. 1 (b) is a rear view thereof. As shown in FIG. 1, the camera-equipped mobile phone
第1本体部110は、縦長の平板状の筐体であり、図1(a)に示すように、その正面側には操作キー部111が設けられている。操作キー部111は、ダイヤルキー、モード切替キー、電源キー、通話キー、機能キーなどの各種キーおよび撮影用ボタンを備えている。カメラ機能を使用する場合には、モード切替キーによりカメラモードが選択される。また、撮影ボタンは通常のカメラにおけるレリーズボタンに相当する機能を有し、使用者が撮影ボタンを操作することにより撮影が行われる。
The first
第2本体部120は、第1本体部110と同様に縦長の平板状の筐体であり、その正面には表示部121が設けられている。表示部121は液晶の表示画面にあらかじめ登録された電話番号や、入力された文章、撮影機能部に入力された画像などの情報を選択的に表示する様に構成されている。第2本体部120の背面には、カメラを構成する光学系部材である撮影レンズ211が配置されている。
Similar to the first
撮影レンズ211によって内蔵している撮像素子であるイメージセンサに被写体像が結像され、かつ、電気信号に変換された後、本体内部の処理回路へと伝達される。使用者が撮影ボタンを操作することにより、一連の撮影の動作が行われ、撮影レンズ211が取得した被写体画像が画像情報信号として記憶手段に収納されて撮影が完了する。
A subject image is formed on an image sensor, which is an image sensor incorporated in the
第2本体部120の撮影レンズ211と同じ側に設けられている発光部331は、補助光発光装置の発光部であり、発光部331の前面の透明のパネルを通して補助光発光装置の発光を被写体に投射し、被写体の照度を補う。なお、本実施形態では補助光発光装置としてエレクトロニックフラッシュ装置を採用しているが、必要とする光量が得られること、光質が撮影画像の色再現に適応していること、携帯型電話機への組み込みが容易であること、使用者が簡単に取り扱えること、等々の条件を満足できる構成であればエレクトロニックフラッシュ装置に限るものではなく、例えばLED等の発光素子を使用する構成でも良い。
The
図2は、本発明に係る携帯型電話機の構成および各構成間で伝達される信号を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the mobile phone according to the present invention and signals transmitted between the configurations.
操作部112は、使用者が電話機能を使用するにあたり実施する操作を情報変換手段113により操作情報信号に変換し、電話機能部114の情報処理手段115に送信する機能を有する。ここでは使用者によるモード選択の結果をモード選択信号としてカメラ機能部200に送信し、撮影ボタンの操作結果を撮影動作信号としてカメラ機能部200に送信する。
The
電話機能部114は、操作部112から送信された情報信号を処理する情報処理手段115を有するとともに、音声や画像の送信および受信を行う送/受信手段116とから成る。送/受信手段116は他の電話機から受信した画像情報を受信画像情報としてカメラ機能部に送信する一方、カメラ機能部で取り込んだ画像情報を送信画像情報として受け取り、他の電話機に送信できる。
The
カメラ機能部200は、被写体の画像を取り込んで画像信号とする撮像手段210と、取り込んだ画像信号を処理する画像処理手段220と、画像信号情報を記憶する記憶手段240、および、フラッシュ作動を制御するフラッシュ制御手段230とから成る。フラッシュ制御手段230は、前述の請求項1に記載の制御手段に相当するものである。撮像手段210は被写体の実像を形成する撮影レンズ211と、被写体の実像を光電変換する複数の画素を平面状に配列したイメージセンサ212から成る。画像処理手段220がイメージセンサ212に取り込まれた被写体像の画像情報を情報処理手段115からの撮影動作信号を受けて記憶手段240に収納することにより撮影が完了する。
The camera function unit 200 controls an
フラッシュ制御手段230は、画像選択手段231、二値化手段232、二値化画像カウント手段233、比較/判定手段234から構成される。画像選択手段231はイメージセンサ212で取り込んだ被写体の画像情報のうち画面の中央部の画素の輝度情報を抽出し、二値化手段232は抽出した画素の輝度情報を二値化し、二値化画像カウント手段233は二値化された画像の白画像の画素数および黒画像の画素数を数え、比較/判定手段234は白画像の画素数と黒画像の画素数を比較して黒画像画素数が白画像画素数より多いと判定したときに発光信号を補助光発光装置部300に送信する。このフラッシュ制御手段230の動作の詳細については後述する。
The
補助光発光装置部300は、周知のエレクトロニックフラッシュ装置であり、発光作動に必要な電荷をコンデンサに蓄え、発光信号を受けて発光手段320にエネルギを供給する充電/発光電子回路310と、発光手段320とから成る。発光手段320はキセノン放電管であり、発光制御手段320は、フラッシュ制御手段230から発光信号を受けて、充電/発光電子回路310に蓄えた電荷を発光手段320であるキセノン放電管内に放電して光エネルギに変え、被写体を照射するように動作する。前述の発光信号は、使用者が撮影ボタンを操作すると、それに連動する一連の撮影動作の中の所定のタイミングで送信され、発光信号を受けた補助光発光装置部300は発光手段320を動作させて補助光を発光し、補助光に照射された被写体の像が取得される。
The auxiliary light emitting
次に、イメージセンサで取り込んだ被写体の中央部分の輝度情報により補助光の要否を判断し、その判断結果に基づいて補助光を発光させるか否かを自動的に制御する補助光自動発光制御に関し説明する。 Next, the auxiliary light automatic light emission control that determines whether or not auxiliary light is necessary based on the luminance information of the center portion of the subject captured by the image sensor and automatically controls whether or not auxiliary light is emitted based on the determination result. Will be described.
カメラ機能部200の撮像手段210には、撮影レンズ211を経て入射、結像される被写体像を光電変換して画像信号として出力するイメージセンサ212を設けている。イメージセンサ212は二次元平面上に配された複数の画素を有しており、撮影レンズを通過した光はイメージセンサ212上に結像し、光電変換される。イメージセンサ212で得られた画像情報はは被写体の輝度情報を含んでおり、輝度情報値を知ることにより被写体の輝度が高いか低いかを判断でき、さらには、輝度情報値を知ることにより補助光が必要か否かをを判断することができる。また、この出力された画像情報値は、イメージセンサ212のどの画素の画像情報値かは、水平および垂直方向の位置を特定できるので、イメージセンサ212の任意の位置の画素の出力値を知ること、すなわち取り込んだ画像の任意の位置における輝度情報を知ることができる。
The imaging means 210 of the camera function unit 200 is provided with an
補助光を必要とする撮影においては、主要被写体が画面の中央部に位置する構図とすることが多い。また、特に、逆光シーン等では中央付近に位置する主要被写体が暗く、その周辺が明るいのが通例で、このような撮影条件で画面の周辺部を含む画面全体の輝度情報から撮影条件を求めると、周辺部の明るさの影響を受けて補助光は不要と判断されることがある。このような撮影条件下で撮影された写真は、画面の周囲部は適性露光となっても中央部の主要被写体は露光不足となり、撮影者の満足は得られないことが多い。 In photographing that requires auxiliary light, the main subject is often in the center of the screen. Also, particularly in a backlight scene, the main subject located near the center is usually dark and the surrounding area is bright, and when shooting conditions are determined from the luminance information of the entire screen including the periphery of the screen under such shooting conditions, In some cases, it is determined that the auxiliary light is unnecessary under the influence of the brightness of the peripheral portion. A photograph taken under such a photographing condition often does not satisfy the photographer because the main subject in the center is underexposed even if the periphery of the screen is properly exposed.
本発明においては、主要被写体が存在する可能性の高い撮影画面の中央部付近のみの画素の輝度情報により補助光を必要とするか否かの判断を行うように構成することにより、主要被写体が順光位置でも逆光位置でも補助光発光装置が必要なときに対応できる自動発光システムを簡単な構成で構築することができる。すなわち、イメージセンサ212の画面中央部に位置する画素の輝度情報から補助光の要否を判断し、その判断結果に基づき補助光発光装置が補助光を発光するか否かの動作を制御する制御手段を有すること、が本発明の第一の要点である。
In the present invention, the main subject is determined by determining whether or not auxiliary light is required based on the luminance information of the pixels only in the vicinity of the center of the shooting screen where the main subject is likely to exist. It is possible to construct an automatic light emitting system with a simple configuration that can cope with the need for an auxiliary light emitting device at both the front light position and the back light position. That is, the control for determining whether or not auxiliary light is necessary from the luminance information of the pixel located at the center of the screen of the
第二の要点としては、画面中央部としてイメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法の20〜30%の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法の20〜30%の距離に定める縦方向限界と、で囲まれる範囲部分をその範囲と定めたことである。本発明者はモニタ試験やシミュレーションを行った結果、多様な条件、構図の撮影シーンにおいて補助光を必要とするか否かの判断を行うのに最も好適な測光範囲として前記領域を見出した。このような領域におけるイメージセンサの輝度条件により補助光の要否を決定することにより、画面周辺部に位置する被写体の輝度条件の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても常に主要被写体の輝度条件に適応した撮影が可能になる。 The second important point is that the horizontal limit is set to a distance of 20 to 30% of the horizontal dimension of the image sensor screen in the horizontal direction from the vertical center line position of the image sensor screen as the center of the screen, and the horizontal center line position. A range portion surrounded by a vertical limit defined by a distance of 20 to 30% of the vertical dimension of the image sensor screen in the vertical direction is defined as the range. As a result of monitor tests and simulations, the present inventor has found the region as the most suitable photometric range for determining whether or not auxiliary light is required in shooting scenes having various conditions and compositions. By determining whether or not auxiliary light is necessary according to the brightness condition of the image sensor in such an area, it is possible to perform various shooting conditions such as backlight and backlight without being affected by the brightness condition of the subject located at the periphery of the screen. However, it is always possible to take a picture adapted to the luminance condition of the main subject.
以下、フラッシュ制御手段230の動作について詳述する。
Hereinafter, the operation of the
まず、画像選択手段231はイメージセンサ212により取得された被写体の画像情報のうち画面中央部の任意に指定される領域に含まれる画素を選択する。図3は、本発明に係るイメージセンサの輝度情報を抽出する画面中央部の範囲部分を示す概念図である。図3において、イメージセンサ212の受光面上に示される、イメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法aの25%の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法bの25%の距離に定める縦方向限界とで囲まれる斜線を施した範囲部分を画面中央部として、その範囲部分に存在する画素を画像選択手段231が選択する。
First, the
二値化手段232は選択した画素の輝度情報を白黒化し、さらに二値画像を形成する。二値化にあたり、別途定める閾値より輝度が高い場合は白画像、低い場合は黒画像とする。 The binarizing means 232 converts the luminance information of the selected pixel into black and white and further forms a binary image. In the binarization, a white image is used when the luminance is higher than a separately determined threshold value, and a black image is used when the luminance is lower.
二値画像カウント手段233は、二値化された画像の白画像の画素数を数えてその数をA、黒画像の画素数を数えてその数をBとする
比較/判定手段234はAとBを比較し、比較結果に基づき発光信号を発信する。比較結果A<Bであれば補助光は必要であるので発光信号を発信し、A<Bでなければ補助光は不要であるので発光信号を発信しない。
The binary
次に、フローチャートにより本発明の実施形態の例に基づく自動発光動作について説明する。 Next, the automatic light emission operation based on the example of the embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart.
図4は本発明の基本的な実施形態の例に基づくフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart based on an example of a basic embodiment of the present invention.
最初に、使用者によりカメラモードが設定されカメラモードが起動する(ステップS1)。 First, the camera mode is set by the user and the camera mode is activated (step S1).
カメラ機能部のイメージセンサに被写体の画像が入力される(ステップS2)。 An image of the subject is input to the image sensor of the camera function unit (step S2).
使用者が撮影ボタンを操作する(ステップS3)。 The user operates the shooting button (step S3).
撮像手段に入力された画像の取り込みを開始する(ステップS4)
撮像手段に入力された画像の中央部所定位置の画素を選択、抽出する(ステップS5)。
Capture of the image input to the imaging means is started (step S4).
A pixel at a predetermined position in the center of the image input to the imaging means is selected and extracted (step S5).
選択、抽出した画素の輝度情報を二値化する(ステップS6)。 The luminance information of the selected and extracted pixels is binarized (step S6).
二値化された白画像の画素数および黒画像の画素数を数え、白画像の画素数をA、黒画像の画素数をBとする(ステップS7)
AとBを比較し、A<Bであれば補助光を発光させる発光信号を発信する。(ステップS8)。
The number of pixels of the binarized white image and the number of pixels of the black image are counted, the number of pixels of the white image is A, and the number of pixels of the black image is B (step S7).
A and B are compared, and if A <B, a light emission signal for emitting auxiliary light is transmitted. (Step S8).
発光信号を受け、補助光発光装置は発光する(ステップS9)。 Upon receiving the light emission signal, the auxiliary light emitting device emits light (step S9).
画像取り込みが終了、撮影動作が終了する(ステップS10)。 Image capture is completed and the shooting operation is terminated (step S10).
ステップS8においてA<Bでなければ発光信号は発信されず、補助光発光装置は発光しないで撮影は終了する。 If A <B in step S8, no light emission signal is transmitted, and the auxiliary light emitting device does not emit light and the photographing is finished.
上記のように、本発明により、専用のセンサを必要とせず、また、撮影画面中央部に位置する被写体のみの輝度条件に適応して補助光の要否を自動的に判断するので、画面周辺部に位置する被写体の輝度条件の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても常に主要被写体の輝度条件に適応した撮影を可能とする補助光自動発光式のカメラ付き携帯型電話機を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a dedicated sensor is not required, and the necessity of auxiliary light is automatically determined according to the luminance condition of only the subject located at the center of the shooting screen. A camera with an auxiliary light automatic light emission type camera that can always shoot in accordance with the brightness conditions of the main subject, even under various shooting conditions such as front light and backlight, without being affected by the brightness conditions of the subject located in the area Type telephones can be provided.
なお、上記実施例では、二値画像を形成して画像の輝度判断を行っているが、例えば画面中央部の輝度情報の平均値を求め、所定の基準値と比較して補助光発光要否を判断するような構成としても良い。 In the above embodiment, the brightness of the image is determined by forming a binary image. For example, the average value of the brightness information at the center of the screen is obtained and compared with a predetermined reference value to determine whether the auxiliary light emission is necessary. It is good also as a structure which judges.
110 第1本体部
111 操作キー部
120 第2本体部
121 表示部
130 ヒンジ部
211 撮影レンズ
212 イメージセンサ
331 エレクトロニックフラッシュの発光部
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JP2008042846A (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Nec Corp | Camera module comprising luminance sensor function and mobile terminal using the same |
JP2010183459A (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Canon Inc | Image capturing apparatus and method of controlling the same |
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