JP2007028326A - カメラモジュール及び移動電話端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 メモリを用意することなく個体識別可能な移動電話端末を提供する
【解決手段】 入射光を光電変換する受光画素群１０が基板上に形成されてなる撮像素子２と、撮像素子２からの信号を処理する入出力部３とを備えたカメラモジュール１と、カメラモジュール１からの信号に基づいて撮像素子２の識別を行う制御部４とを備えた移動電話端末において、撮像素子２の受光画素群１０は入射光を検出可能な多数の正常受光画素１２と、入射光を検出不可な複数の欠陥受光画素１３とからなり、入出力部３は欠陥受光画素１３の位置情報を出力し、制御部４は当該欠陥受光画素１３の位置情報により撮像素子２を識別する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光電変換画素を集積してなる撮像素子を有したカメラモジュール及びそれを搭載した移動電話端末に関し、特に撮像素子の識別をなすことのできるカメラモジュール及びそれを搭載した移動電話端末に関する。

近年、カメラを搭載した移動電話端末が広く普及している。また、移動電話端末にはさらに電子マネー機能など様々な機能が搭載される傾向がある。この際、セキュリティ対策のために移動電話端末の個体識別を行うことが必要となる。従来の移動電話端末においては、端末内に不揮発メモリを設けて製造番号などの情報を記憶させておき、これを用いる方法を用いることが一般的である。このような移動電話端末としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
特公平６−４２６９１号公報

上述のように移動電話端末にはカメラが搭載されることが多いため、カメラモジュールの個体識別によって移動電話端末の個体識別を行うことも考えられる。しかし、端末内やカメラモジュール内に固有の情報を記憶したメモリを設けることにすると、そのためのメモリ領域及び情報に対する書き込みや読み出し機能、さらには製造時における識別番号の生成・管理の仕組みを設ける必要があって、コストアップや小型化の障害の原因となっていた。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、メモリを用意することなく個体識別可能なカメラモジュール及び移動電話端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るカメラモジュールは、入射光を光電変換する受光画素群が基板上に形成されてなる撮像素子と、該撮像素子からの信号を処理する入出力部とを備えたカメラモジュールにおいて、
上記撮像素子の受光画素群は入射光が投光される画像領域と、該画像領域外に配置されて入射光が投光されない非画像領域とを有し、該非画像領域は任意の受光画素が破壊されてなる欠陥受光画素を複数有してなると共に、上記入出力部から欠陥受光画素の位置情報が出力されることを特徴として構成されている。

また、本発明に係るカメラモジュールは、上記受光画素はフォトダイオードと増幅器から構成され、上記欠陥受光画素は上記フォトダイオードが破壊されてなることを特徴として構成されている。

さらに、本発明に係る移動電話端末は、入射光を光電変換する受光画素群が基板上に形成されてなる撮像素子と、該撮像素子からの信号を処理する入出力部とを備えたカメラモジュールと、該カメラモジュールからの信号に基づいて撮像素子の識別を行う制御部とを備えた移動電話端末において、
上記撮像素子の受光画素群は入射光を検出可能な多数の正常受光画素と、入射光を検出不可な複数の欠陥受光画素とからなり、上記入出力部は上記欠陥受光画素の位置情報を出力し、上記制御部は当該欠陥受光画素の位置情報により上記撮像素子を識別することを特徴として構成されている。

さらにまた、本発明に係る移動電話端末は、上記受光画素群は入射光が投光される画像領域と、該画像領域外に配置されて入射光が投光されない非画像領域とを有し、上記制御部は上記非画像領域に存在する欠陥受光画素の位置情報により上記撮像素子を識別することを特徴として構成されている。

そして、本発明に係る移動電話端末は、上記非画像領域の欠陥受光画素は任意の受光画素が破壊され形成されることを特徴として構成されている。

本発明に係るカメラモジュールによれば、撮像素子の受光画素群は入射光が投光される画像領域と、画像領域外に配置されて入射光が投光されない非画像領域とを有し、非画像領域は任意の受光画素が破壊されてなる欠陥受光画素を複数有してなると共に、入出力部から欠陥受光画素の位置情報が出力されることにより、撮像素子の識別を非画像領域に形成された欠陥受光画素の位置情報により行うことができるので、個体識別のためにメモリを設ける必要がなくコストダウンを図ることができると共に、識別情報の書換も困難でセキュリティ上の安全性が高いカメラモジュールとすることができる。

また、本発明に係るカメラモジュールによれば、受光画素はフォトダイオードと増幅器から構成され、欠陥受光画素はフォトダイオードが破壊されてなることにより、欠陥受光画素から確実に異常な信号を出力させることができ、個体識別を確実に行うことができる。

さらに、本発明に係る移動電話端末によれば、撮像素子の受光画素群は入射光を検出可能な多数の正常受光画素と、入射光を検出不可な複数の欠陥受光画素とからなり、入出力部は欠陥受光画素の位置情報を出力し、制御部は当該欠陥受光画素の位置情報により撮像素子を識別することにより、撮像素子の欠陥受光画素の位置情報を移動電話端末の個体識別標識として用いることができるので、個体識別のためにメモリを設ける必要がなくコストダウンを図ることができると共に、識別情報の書換も困難でセキュリティ上の安全性が高い移動電話端末とすることができる。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における移動電話端末のブロック図を示している。この図に示すように、本実施形態における移動電話端末は、カメラモジュール１と、それを制御する制御部４とを備えている。制御部４は、移動電話端末を構成する図示しない各部と接続されており、移動電話端末の機能を実現するための各種処理を行う。図１に示しているのは、このうち移動電話端末の個体識別を行うための構成のみである。

カメラモジュール１は、図示しないレンズから光が入射される撮像素子２と、撮像素子２からの信号の送受信を行う入出力部３とを備えている。撮像素子２は、入射光を光電変換する受光画素群１０が基板上に多数形成されてなるもので、一般的なＣＭＯＳセンサが用いられる。また、入出力部３は撮像素子２からの電気信号を処理するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であって、撮像素子２の受光画素群１０について、所定順にアドレッシングを行うと共に、各画素単位で信号の強弱を読み出す。

図２には、撮像素子２の概念的な構成図を示している。この図に示すように、一つ一つの受光画素１１は、フォトダイオード１１ａと増幅器１１ｂとで構成される。光を受光した受光画素１１のフォトダイオード１１ａは、光の強度に応じた電気信号を出力し、それが増幅器１１ｂにより増幅された上で出力される。

入出力部３は、撮像素子２の受光画素群１０について、図２に示すＨ方向とＶ方向のアドレッシングにより順次信号を読み出す。なお、本実施形態では光の強弱の信号のみを出力するものとしているが、ＲＧＢの色配列の信号を併せて出力できるように構成してカラー画像を得ることができるようなものであってもよい。

次に、撮像素子２の識別について説明する。図３は、撮像素子２を構成する受光画素１１の配列を示した図である。この図に示すように、受光画素群１０には、受光画素１１が横方向にｍ個、縦方向にｎ個、それぞれ配置されている。受光画素１１の大部分は正常に動作する正常受光画素１２である。一方で撮像素子２は半導体プロセスにより製造されるために、一部の受光画素１１は正常に動作しない欠陥受光画素１３となる。欠陥受光画素１３は、受光画素群１０においてランダムに発生する。

欠陥受光画素１３は、光が入射しても有効な信号を出力しないため、そのままでは撮像素子２で得た画像に黒い点として現れる。そのため、入出力部３または制御部４における画像処理の段階で補正処理を行っている。本実施形態では、画像処理を行う前の段階で欠陥受光画素１３の位置を入出力部３において検出し、その位置情報を制御部４に出力する。

図４は、欠陥受光画素１３の位置情報の検出について示した図である。図４の左端に示した格子は、受光画素群１０の一部を示しており、格子に”×”が付されたものは欠陥受光画素１３であり、それ以外は正常受光画素１２を表している。ここで、連続する４つの受光画素１１を一単位として、正常受光画素１２を”０”、欠陥受光画素１３を”１”とすれば、図４の中央部に示した数字の如く”００００”から”１１１１”までの値を取ることができる。これを１６進数の数字で表せば、図４の右端に示した数字の如く、それぞれを”０ｘ０”から”０ｘｆ”までの１桁の数値で表すことができる。受光画素群１０全体は、この数値の連続で表すことが可能である。

受光画素群１０には、複数の欠陥受光画素１３があって、しかもそれは個体毎にランダムに現れるものであるため、欠陥受光画素１３の位置を数値で表したデータは、撮像素子２の個体識別標識として用いることができる。受光画素群１０を構成する受光画素数が多い場合にはデータ量が大きくなるが、入出力部３においてデータ圧縮を行うことにより、実用的に問題ないデータ量とすることができる。

また、受光画素群１０から数個の欠陥受光画素１３を抽出し、その座標を数値化して個体識別標識として用いることもできる。抽出する欠陥受光画素１３の個数については、求めるセキュリティのレベルや、欠陥受光画素１３の発生割合に応じて決めることができる。

入出力部３でこのようにして得た欠陥受光画素１３の位置情報は、制御部４に送られて個体識別標識として用いられる。カメラモジュール１自体に個体識別のための情報が含まれていることになるので、移動電話端末に個体識別標識としてのＩＤ等を記憶するメモリが不要となり、コストダウンを図ることができる。また、受光画素１１の欠陥は製造過程において発生するものであるため、個体識別の情報をメモリに記憶させておく場合に比べて書換等の不正を行いにくく、セキュリティ上の安全性が高い移動電話端末とすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態における撮像素子２を構成する受光画素１１の配列を示した図である。本実施形態においてカメラモジュール１及び制御部４は、第１の実施形態と同様に図１のように構成される。図５に示すように、受光画素群１０には多数の受光画素１１が配列され、画像領域２０とその周縁部に位置する非画像領域２１とから構成される。

図示しないレンズから撮像素子２に入射される光は、画像領域２０に対して投光され、非画像領域２１に対しては投光されない。すなわち、撮像素子２による画像の形成にあたって非画像領域２１は機能しない部分である。本実施形態では、この非画像領域２１に複数の欠陥受光画素１３を形成している。

欠陥受光画素１３は、非画像領域２１に配置された任意の正常受光画素１２を破壊することによって形成される。図６は、正常受光画素１２の等価回路を示した図である。フォトダイオードＤ１に光が入射していない状態においては、Ｄ１に電流が流れないためＴ２の電位はＶｃｃとほぼ同じとなり、出力電圧はほぼ０となる。一方、Ｄ１に光が入射すると、光電効果によりＤ１に電流が流れてＴ２の電位が低下し、出力電圧が上昇する。

図７は、正常受光画素１２を欠陥受光画素１３とした場合の等価回路を示した図である。この図に示すように、欠陥受光画素１３は正常受光画素１２のフォトダイオードＤ１を破壊している。フォトダイオードＤ１を破壊するには、レーザ光線のように収束自在な外部エネルギを用いることができる。このようにフォトダイオードＤ１を破壊することで、Ｔ２が常に高い電位となり、出力は常にほぼ０となる。これを入出力部３が検出することで、欠陥受光画素１３の位置を検出することができる。

正常受光画素１２を人為的に破壊して欠陥受光画素１３を形成することにより、受光画素群１０のうち任意の位置に欠陥受光画素１３を形成することができるので、光が投光されて画像を形成するのに必要な画像領域２０ではなく、光が投光されない非画像領域２１に欠陥受光画素１３を形成し、撮像素子２における画像の形成に影響を与えないようにすることができる。

入出力部３は、第１の実施形態と同様に撮像素子２の欠陥受光画素１３の位置を検出し、それを位置情報として制御部４に出力する。そして、制御部４ではこの位置情報を個体識別標識として用いる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

本実施形態における移動電話端末のブロック図である。 撮像素子の概念的な構成図である。 撮像素子を構成する受光画素の配列を示した図である。 欠陥受光画素の位置情報の検出について示した図である。 第２の実施形態における撮像素子を構成する受光画素の配列を示した図である。 正常受光画素の等価回路を示した図である。 欠陥受光画素の等価回路を示した図である。

符号の説明

１ カメラモジュール
２ 撮像素子
３ 入出力部
４ 制御部
１０ 受光画素群
１１ 受光画素
１１ａ フォトダイオード
１１ｂ 増幅器
１２ 正常受光画素
１３ 欠陥受光画素

Claims (5)

1. 入射光を光電変換する受光画素群が基板上に形成されてなる撮像素子と、該撮像素子からの信号を処理する入出力部とを備えたカメラモジュールにおいて、
   上記撮像素子の受光画素群は入射光が投光される画像領域と、該画像領域外に配置されて入射光が投光されない非画像領域とを有し、該非画像領域は任意の受光画素が破壊されてなる欠陥受光画素を複数有してなると共に、上記入出力部から欠陥受光画素の位置情報が出力されることを特徴とするカメラモジュール。
2. 上記受光画素はフォトダイオードと増幅器から構成され、上記欠陥受光画素は上記フォトダイオードが破壊されてなることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
3. 入射光を光電変換する受光画素群が基板上に形成されてなる撮像素子と、該撮像素子からの信号を処理する入出力部とを備えたカメラモジュールと、該カメラモジュールからの信号に基づいて撮像素子の識別を行う制御部とを備えた移動電話端末において、
   上記撮像素子の受光画素群は入射光を検出可能な多数の正常受光画素と、入射光を検出不可な複数の欠陥受光画素とからなり、上記入出力部は上記欠陥受光画素の位置情報を出力し、上記制御部は当該欠陥受光画素の位置情報により上記撮像素子を識別することを特徴とする移動電話端末。
4. 上記受光画素群は入射光が投光される画像領域と、該画像領域外に配置されて入射光が投光されない非画像領域とを有し、上記制御部は上記非画像領域に存在する欠陥受光画素の位置情報により上記撮像素子を識別することを特徴とする請求項３記載の移動電話端末。
5. 上記非画像領域の欠陥受光画素は任意の受光画素が破壊され形成されることを特徴とする請求項４記載の移動電話端末。

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