JP2007074504A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラモジュールの固体毎に最適な制御を行うことが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】カメラモジュール２０（カメラモジュール）から取得した当該カメラモジュール固有のモジュール用パーソナリティファイル２６１（個別制御データ）と、記憶部１５（第２の記憶手段）に予め記憶されたカメラモジュールの種別に関するセンサ用パーソナリティファイル１５１（種別制御データ）と、に基づいてカメラモジュールを制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、本体ユニットと当該本体ユニットに接続されるカメラモジュールとを含む撮像装置に関する。

近年、携帯電話機等の情報端末にカメラモジュールを付加したデータ処理装置が提案されており、いつでも簡易に撮像を行うことができる点が評価されて一般に広く普及している。また、カメラモジュールと本体ユニットとの間の接続方式の規格化が進められており（例えば、ＳＭＩＡ：Standard Mobile Imaging Architecture等）、規格に準じたカメラモジュール及び本体ユニットであれば、相互に取り替え可能な構成となっている。

また、撮像された画像データを、画像処理等を施さないＲＡＷデータの状態で本体ユニットに出力するカメラモジュールが提案されている。この構成の場合、後段の本体ユニットは、入力されたＲＡＷデータに対し、カメラモジュールのレンズ特性や撮像素子の欠陥画素位置に基づいた画像処理を行うことになる。そのため、本体ユニット側には、カメラモジュールの種別に応じた制御データが予め記憶されており、この制御データに基づいて入力されるＲＡＷデータに所定の画像処理を施す構成となっている。従来、撮像ユニット内に設けられた記憶手段に、撮像ユニットの組立段階で測定及び調整された初期値データを記憶したレンズ本体一体型カメラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−９８５８５号公報

通常、同モデルのカメラモジュールであっても、カメラモジュールを構成する各部品の物理的特性や電気的特性等に依る個体差を有しているため、例えば、レンズ特性や撮像素子の欠陥画素位置等は異なっている。

しかしながら、本体ユニット側にカメラモジュールの種別に応じた制御データを予め記憶する構成では、カメラモジュールの個体毎に最適な制御が出来ないという問題がある。
また、特許文献１は、レンズ一体型カメラに関する技術であって、カメラ本体（本体ユニット）の特性データをも撮像ユニットの記憶手段に記憶する構成としているため、撮像ユニットとカメラ本体とは不可分の構成となっており、本体ユニットと、この本体ユニットに着脱可能なカメラモジュールとから構成される撮像装置には適用することできない。

本発明の課題は、カメラモジュールの固体毎に最適な制御を行うことが可能な撮像装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
本体ユニットと当該本体ユニットに接続されるカメラモジュールとを含む撮像装置であって、
前記カメラモジュールは、被写体像を画像データとして取得する撮像手段と、前記本体ユニットとの間でデータの授受を行うためのデータ授受手段と、当該カメラモジュール固有の個別制御データを予め記憶する第１の記憶手段と、を備え、
前記本体ユニットは、前記カメラモジュールの種別に関する種別制御データを予め記憶する第２の記憶手段と、前記データ授受手段を介して前記第１の記憶手段から前記個別制御データを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された個別制御データと前記第２の記憶手段に記憶された種別制御データとに基づいて前記カメラモジュールを制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。

更に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記カメラモジュールは、当該カメラモジュールの種別を識別するための識別情報を記憶した第３の記憶手段を更に備え、
前記本体ユニットは、前記データ授受手段を介して前記第３の記憶手段から前記識別情報を取得する識別情報取得手段と、前記取得された識別情報に基づいて前記第２の記憶手段に記憶された複数の種別制御データから当該識別情報に対応する種別制御データを特定する特定手段と、を更に備えたことを特徴としている。

更に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、前記個別制御データと前記種別制御データとを併合させることを特徴としている。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記画像データは、ＲＡＷデータであることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、個別制御データ及び種別制御データに基づいて、カメラモジュールの固体毎に最適な制御を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、第２の記憶部に記憶された複数の種別制御データから、カメラモジュールの識別情報に対応する種別制御データを特定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、個別制御データと種別制御データとを併合することができる。

請求項４に記載の発明によれば、画像データにＲＡＷデータを用いることができる。

以下、本発明の撮像装置をカメラ機能付き携帯電話機１０に適用した例を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、後述するカメラモジュール２０がカメラモジュールに、携帯電話機１０（カメラモジュール２０を除く）が本体ユニットに対応する。

図１に携帯電話機１０の機能的構成を示す。図１に示すように、携帯電話機１０は、制御部１１、表示部１２、操作部１３、通信制御部１４、記憶部１５、音声入出力部１６、カメラモジュール２０等を備えて構成され、各部はバス１７により接続されている。

制御部１１は、携帯電話機１０を構成する各機能部への指示や各機能部間のデータの入出力を行い、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。より具体的には、制御部１１は、ＲＯＭ及び／又は記憶部１５に記憶されているシステムプログラムを読み出し、ＲＡＭ内に形成されたワークメモリに展開し、該システムプログラムに従って各部を制御する。また、制御部１１は、ＲＯＭ及び／又は記憶部１５に記憶されている各種処理プログラム等のアプリケーションプログラムを読み出してワークメモリに展開し、各種処理を実行し、それらの処理結果をＲＡＭ内のワークメモリに格納するとともに、表示部１２に表示させる。そして、ワークメモリに格納した処理結果を記憶部１５に記憶させる。

また、制御部１１は、操作部１３から入力されるカメラモジュール２０のＯＮ又はＯＦＦを指示する押下信号に基づき、電源部（不図示）からカメラモジュール２０へ供給される電力を制御することで、カメラモジュール２０の起動と停止を行う。

また、制御部１１は、本携帯電話機１０に接続されたカメラモジュール２０の撮像素子２２に記憶されたセンサＩＤ２２１（図２参照）を読み取ることで、このカメラモジュール２０の種別（モデル）を特定し、対応するセンサ用パーソナリティファイルを記憶部１５から読み出す。ここで、センサＩＤとは、製造番号等のカメラモジュール２０の種別を識別するために予め記憶された識別情報であって、カメラモジュール２０の種別を特定することが可能な情報であるものとする。

また、制御部１１は、本携帯電話機１０に接続された後述するカメラモジュール２０の不揮発性メモリ２６からモジュール用パーソナリティファイル２６１（図２参照）を取得し、ＲＡＭ内のワークメモリに格納する。そして、このワークメモリに格納されたモジュール用パーソナリティファイル２６１とセンサ用パーソナリティファイル１５１とを併合（マージ）することで制御用パーソナリティファイルを生成し記憶部１５に記憶させる。そして、この制御用パーソナリティファイルに基づいてカメラモジュール２０を制御する。

さらに、制御部１１は、カメラモジュール２０からＲＡＷ（画像）データが入力されると、このＲＡＷデータにシェーディング補正、欠陥画素補正、ガンマ補正等の画像処理を後述する制御用パーソナリティファイルに基づいて施す。

表示部１２は、表示制御回路、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等により構成され（何れも不図示）、制御部１１から入力される表示データに基づいて画面表示を行う。なお、制御部１１から入力される画像処理後のＲＡＷデータは、表示制御回路により表示可能なデータ形式に変換された後、表示部１２に表示されるものとする。

操作部１３は、カーソルキー、文字／数字キー、各種機能キー等を有し、そのキー操作による押下信号を制御部１１に出力する。

通信制御部１４は、不図示のアンテナを含む無線通信部で構成され、制御部１１から入力される指示に従って、無線基地局を介して接続された通信ネットワークＮ上の各機器と各種情報の送受信を行う。

記憶部１５は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ等により構成され、携帯電話機１０に対応するシステムプログラム、及びシステムプログラム上で実行可能な各種処理プログラム、アプリケーションプログラム及びこれらのプログラムで処理されたデータ等を記憶する。

また、記憶部１５は、カメラモジュール２０の種別毎に用意された複数のセンサ用パーソナリティファイル１５１を予め記憶している。ここで、センサ用パーソナリティファイル１５１とは、カメラモジュールの種別毎に共通の制御データが記録されたデータファイルであって、カメラモジュールを制御するための設定値等が記録されている。制御部１１は、携帯電話機１０に接続されたカメラモジュール２０のセンサＩＤに基づき、記憶部１５に記憶された複数のセンサ用パーソナルファイルから、このカメラモジュール２０の種別に対応するセンサ用パーソナリティファイルを特定し、この特定されたセンサ用パーソナリティファイルを読み出す。

音声入出力部１６は、マイク、スピーカ、増幅器、Ａ／Ｄ変換部、及びＤ／Ａ変換部等を有し、マイクから入力されるユーザの音声信号をデジタル音声情報に変換し、その音声情報を制御部１１に出力するとともに、受話中に制御部１１から入力される音声情報や、着信音、操作確認音等の音声情報をアナログの音声信号に変換して増幅し、スピーカから出力する。

次に、図２を参照してカメラモジュール２０について説明する。
カメラモジュール２０は、図２に示すように、撮像光学系２１、撮像素子２２、画像出力Ｉ／Ｆ２３、アクチュエータ２４、ドライバ２５、不揮発性メモリ２６、シリアル通信Ｉ／Ｆ２７等により構成されている。

撮像光学系２１は、ガラスやプラスチック等からなる光学レンズであって、その光路上において被写体の光画像を撮像素子２２に結像させる。

撮像素子２２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子であって、撮像光学系２１により受光面上に結像された被写体像を電気信号に変換して画像データを生成し、この画像データをＲＡＷデータの状態で画像出力Ｉ／Ｆ２３へ出力する。また、撮像素子２２は、シリアル通信Ｉ／Ｆ２７を介して行われる制御部１１からのレジスタ制御により、ゲイン値、画像サイズ、フレームレート等が変更される。

また、撮像素子２２には、カメラモジュール２０の種別（モデル）を識別するためのセンサＩＤ２２１がレジスタ上に記憶されており、このセンサＩＤが制御部１１からシリアル通信Ｉ／Ｆ２７を介して読み取られることで、本カメラモジュール２０の種別が特定される。なお、本実施の形態では、撮像素子２２の製造番号をカメラモジュール２０の識別情報としたが、これに限らず、カメラモジュール２０の種別を識別可能な情報であれば特に問わないものとする。また、撮像素子２２に識別情報を記憶させることとしたが、これに限らず、例えば不揮発性メモリ２６に記憶させることとしてもよい。

画像出力Ｉ／Ｆ２３は、ＣＣＰ２（Compact Camera Port 2：登録商標）等の高速なシリアルインターフェースやパラレルインターフェースであって、撮像素子２２から入力される画像データ等を携帯電話機１０の制御部１１に送信する。

アクチュエータ２４は、ステッピンモータやピエゾ素子が用いられ、ドライバ２５から入力される駆動信号に応じて、搬送部２４１を駆動させることにより、撮像光学系２１を移動させ焦点距離を変更させる。また、アクチュエータ２４は、ドライバ２５から入力される駆動信号に応じて、絞り部２４２を開閉させることにより、撮像光学系２１の絞り値を変更させる。

ドライバ２５は、制御部１１からの制御に応じて、アクチュエータ２４を駆動させる駆動信号を発生させる。なお、本実施の形態では、制御部１１からドライバ２５を直制御可能な不図示のインターフェースを設けることとしたが、これに限らず、後述するシリアル通信Ｉ／Ｆ２７を介して、制御部１１からアクチュエータ２４を制御可能な構成としてもよい。

不揮発性メモリ２６は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶媒体であって、カメラモジュール２０に固有のモジュール用パーソナリティファイル２６１を予め記憶している。ここで、モジュール用パーソナリティファイル２６１とは、カメラモジュール２０の製造段階において測定、調整されたカメラモジュール２０の固体毎に固有の制御データが記録されたデータファイルであって、カメラモジュールを制御するための設定値等が記録されている。

シリアル通信Ｉ／Ｆ２７は、Ｉ２Ｃ（登録商標）等のシリアルインターフェースであって、制御部１１との間で制御信号等のデータの送受信を行う。

次に、本実施の形態の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。
図３は、携帯電話機１０におけるカメラモジュール起動処理の流れを示すフローチャートである。なお、本カメラモジュール起動処理は、制御部１１と不図示のＲＯＭ及び／又は記憶部１５に記憶された制御プログラムとの協働によるソフトウェア処理により実行される処理を示している。

まず、操作部１３を介して、カメラモジュール２０をＯＮとする旨の押下信号が入力されると、カメラモジュール２０に電力が供給されて（ステップＳ１１）、カメラモジュール２０の初期化処理が行われる（ステップＳ１２）。

以下、図４を参照してステップＳ１２の初期化処理について説明する。
まず、シリアル通信Ｉ／Ｆ２７を介して撮像素子２２のセンサＩＤ２２１が読み取られ（ステップＳ１２１）、この読み取られたセンサＩＤに対応するセンサ用パーソナリティファイルが読み出される（ステップＳ１２２）。

続いて、シリアル通信Ｉ／Ｆ２７を介して不揮発性メモリ２６に記憶されたモジュール用パーソナリティファイル２６１が取得され、記憶部１５に記憶された後（ステップＳ１２３）、このモジュール用パーソナリティファイルと、ステップＳ１２２で読み出されたセンサ用パーソナリティファイルとが併合（マージ）されることで、カメラモジュール２０の制御用パーソナリティファイルが生成される（ステップＳ１２４）。

ここで、図５及び図６を参照して、ステップＳ１２４で生成される制御用パーソナリティファイルについて説明する。

図５（ａ）は、不揮発性メモリ２６に記憶されたモジュール用パーソナリティファイル２６１の一例であって、カメラモジュール２０の絞り値、焦点距離、欠陥画素アドレス、フォーカス最至近及びフォーカスステップに係る設定値が記録されている。また、図５（ｂ）は、記憶部１５に記憶されたセンサ用パーソナリティファイル１５１の一例であって、カメラモジュール２０の色ゲインＲ，Ｇ，Ｂ、ゲインＭａｘ及びゲインＭｉｎに係る設定値が記録されている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、両パーソナリティファイルに含まれる設定項目に、一致する項目が存在しないような場合、ステップＳ１５の制御用パーソナリティファイル生成処理において、両パーソナリティファイルの設定項目を網羅するよう併合が行われ、図５（ｃ）に示した制御用パーソナリティファイルが生成されることになる。

このように、両パーソナリティファイルの設定項目を網羅した制御用パーソナリティファイルを生成することにより、モジュール用パーソナリティファイル２６１及びセンサ用パーソナリティファイル１５１に基づいた制御が可能となるため、カメラモジュール２０の固体毎に最適な制御を行うことができる。

図６（ａ）は、不揮発性メモリ２６に記憶されたモジュール用パーソナリティファイル２６１の一例であって、カメラモジュール２０のシェーディング補正に係る設定値が記録されている。また、図６（ｂ）は、記憶部１５に記憶されたセンサ用パーソナリティファイル１５１の一例であって、カメラモジュール２０のシェーディング補正に係る設定値が記録されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、両パーソナリティファイルに含まれる設定項目に、一致する項目が存在するような場合、ステップＳ１５の制御用パーソナリティファイル生成処理において、モジュール用パーソナリティファイルに含まれる設定値を優先した併合が行われ、図６（ｃ）に示した制御用パーソナリティファイルが生成されることになる。

このように、モジュール用パーソナリティファイルに含まれる設定値を優先して制御用パーソナリティファイルを生成することにより、カメラモジュール２０に固有の制御データに基づいた制御が可能となるため、カメラモジュール２０の固体毎に最適な制御を行うことができる。

図４に戻り、ステップＳ１５で生成された制御用パーソナリティファイルに基づいてカメラモジュール２０の初期化が行われることで、カメラモジュール２０の各部に係る設定値が制御用パーソナリティファイルに記録された設定値となるよう変更された後（ステップＳ１２５）、図３のステップＳ１３へと移行する。

次いで、カメラモジュール２０から入力されるＲＡＷデータを表示するための設定が表示部１２に施され（ステップＳ１３）、カメラモジュール２０から入力されるＲＡＷデータに対し、制御用パーソナリティファイルに含まれる各設定値に基づいたシェーディング補正、欠陥画素補正、ガンマ補正等の画像処理が施された後、この画像処理後のデータが表示部１２にモニタスルー表示される（ステップＳ１４）。

続いて、操作部１３を介して、カメラモジュール２０をＯＦＦとする旨の押下信号が入力されたか否かが判定される（ステップＳ１５）。なお、ここでＯＦＦとする旨の押下信号が入力されない間、操作部１３を介した押下信号に基づき撮像等の被写体の撮影に係る処理が行われてもよいし、行われないこととしてもよい。

ステップＳ１５において、カメラモジュール２０をＯＦＦとする旨の押下信号が入力されたと判定された場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、カメラモジュール２０への電力供給を停止させ（ステップＳ１６）、本処理を終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、カメラモジュール固有のモジュール用パーソナリティファイル２６１（個別制御データ）と、カメラモジュールの種別に関するセンサ用パーソナリティファイル１５１（種別制御データ）とに基づいてカメラモジュール２０を制御するため、カメラモジュール２０の固体毎に最適な制御を行うことができる。

本実施の形態における記述は、本発明に係るデータ処理装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における携帯電話機１０の細部構成及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本発明の撮像装置を備えた撮像装置として、携帯電話機１０を用いて説明したが、これに限らず、デジタルカメラやカメラ機能を備えたＰＤＡ等であってもよい。

また、本実施の形態では、モジュール用パーソナリティファイル２６１と、センサ用パーソナリティファイル１５１とを併合することとしたが、これに限らず、個別に記憶させた状態で、カメラモジュール２０の制御を行うこととしてもよい。

携帯電話機の機能的構成を模式的に示すブロック図である。 カメラモジュールの機能的構成を模式的に示すブロック図である。 カメラモジュール起動処理の手順を示すフローチャートである。 初期化処理の手順を示すフローチャートである。 （ａ）モジュール用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図であり、（ｂ）センサ用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図であり、（ｃ）制御用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図である。 （ａ）モジュール用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図であり、（ｂ）センサ用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図であり、（ｃ）制御用パーソナリティファイルに含まれる設定項目の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 携帯電話機（本体ユニット）
１１ 制御部（取得手段、記憶制御手段、制御手段、識別情報取得手段、特定手段）
１２ 表示部
１３ 入力部
１４ 通信制御部
１５ 記憶部（第２の記憶手段）
１５１ センサ用パーソナリティファイル（種別制御データ）
１６ 音声入出力部
１７ バス
２０ カメラモジュール（カメラモジュール）
２１ 撮像光学系（撮像手段）
２２ 撮像素子（撮像手段、第３の記憶手段）
２２１ センサＩＤ（識別情報）
２３ 画像出力Ｉ／Ｆ（データ授受手段）
２４ アクチュエータ
２４１ 搬送部
２４２ 絞り部
２５ ドライバ
２６ 不揮発性メモリ（第1の記憶手段）
２６１ モジュール用パーソナリティファイル（個別制御データ）
２７ シリアル通信Ｉ／Ｆ（データ授受手段）

Claims (4)

1. 本体ユニットと当該本体ユニットに接続されるカメラモジュールとを含む撮像装置であって、
   前記カメラモジュールは、被写体像を画像データとして取得する撮像手段と、前記本体ユニットとの間でデータの授受を行うためのデータ授受手段と、当該カメラモジュール固有の個別制御データを予め記憶する第１の記憶手段と、を備え、
   前記本体ユニットは、前記カメラモジュールの種別に関する種別制御データを予め記憶する第２の記憶手段と、前記データ授受手段を介して前記第１の記憶手段から前記個別制御データを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された個別制御データと前記第２の記憶手段に記憶された種別制御データとに基づいて前記カメラモジュールを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記カメラモジュールは、当該カメラモジュールの種別を識別するための識別情報を記憶した第３の記憶手段を更に備え、
   前記本体ユニットは、前記データ授受手段を介して前記第３の記憶手段から前記識別情報を取得する識別情報取得手段と、前記取得された識別情報に基づいて前記第２の記憶手段に記憶された複数の種別制御データから当該識別情報に対応する種別制御データを特定する特定手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記個別制御データと前記種別制御データとを併合させることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記画像データは、ＲＡＷデータであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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