JP3882522B2 - カメラ付き携帯端末 - Google Patents
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- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ付き携帯端末に関し、特に、携帯テレビ電話に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯電話やビデオカメラなど携帯機器には、画像を表示させるための表示部が設けられ、この表示部としては、電池駆動や小型軽量化などの観点から、液晶表示装置を利用したものが普及している。
図５は、従来のカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。図５において、カメラ付き携帯端末には、被写体Ｈの撮像を行うイメージセンサ１や、画像の表示などを行う表示装置８が設けられ、さらに、イメージセンサ１の露出制御や輝度レベル自動調整などを行う露出制御部２が設けられている。ここで、露出制御部２には、測光ロジック２ａおよびタイミング＆センサ制御部２ｂが設けられ、イメージセンサ１から出力された出力データＳＤは、画像処理ロジック４および測光ロジック２ａに入力される。
【０００３】
画像処理ロジック４では、出力データＳＤの画像処理が行われ、画像データＧＤとして、トーンカーブ部６に出力される。トーンカーブ部６では、画像データＧＤの階調処理が行われ、この画像データＧＤが、表示装置８での表示に適した表示データＨＤに変換される。この表示データＨＤは、画像処理ロジック４からの同期信号ＤＳ１に同期して、表示インターフェース部７に出力され、表示インターフェース部７では、トーンカーブ部６からの表示データＨＤが、表示制御部７ａを介してビデオメモリ７ｂに格納される。
【０００４】
ビデオメモリ７ｂに格納された表示データＨＤは、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａから出力される同期信号ＤＳ２に同期して、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａに入力され、表示装置８上での表示が行われる。ここで、表示装置８として、液晶表示装置が用いられる場合、バックライト８ｂを点灯させることにより、液晶表示装置の輝度の向上を図ることができる。
【０００５】
一方、測光ロジック２ａでは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光が行われ、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。また、タイミング＆センサ制御部２ｂには、デジタルシステム９から目標輝度値ＡＫおよび駆動モードＫＭが入力され、タイミング＆センサ制御部２ｂは、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを制御し、このシャッタ速度ＳＰをタイミングジェネレータ３に入力するとともに、ゲイン値ＧＣをイメージセンサ１に入力する。そして、タイミングジェネレータ３が、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されたシャッタ速度ＳＰでイメージセンサ１を駆動するとともに、イメージセンサ１が、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されたゲイン値ＧＣで出力データＳＤを増幅することにより、測光評価値ＳＲを目標輝度値ＡＫに一致させる。
【０００６】
これにより、イメージセンサ１の露出制御および自動輝度レベル制御を行うことができ、被写体Ｈの明るさＢに依存することなく、イメージセンサ１からの出力データＳＤの輝度値を適正な露出値に維持することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示装置８の輝度を向上させるためにバックライト８ｂを常時点灯させると、バックライト８ｂは消費電力が大きいため、電池の消耗が激しくなり、充電を頻繁に行わなければならなくなるという問題があった。
一方、特開２０００−３２４２３９号公報には、周辺の明るさを検出する光センサを携帯電話機に設け、この光センサが検出した明るさに応じてバックライトの輝度を制御することにより、省電力化を図る方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特開２０００−３２４２３９号公報の方法では、周辺の明るさを検出するための光センサを携帯電話機に別途設ける必要があり、携帯電話機の小型・軽量化に逆行するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、光センサを別途設けることなく、省電力化を図ることが可能なカメラ付き携帯端末を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とする。
【００１０】
これにより、撮像手段の露出を制御する制御信号から、周囲の明るさを推測することが可能となる。このため、撮像手段の露出が適正に制御されている場合においても、周囲の明るさに対応して表示手段の明るさを制御することが可能となり、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、表示手段の明るさ制御に用いる信号を、撮像手段の露出制御に用いる信号と兼用することが可能となることから、表示手段の明るさ制御を行う際の構成を簡略化して、携帯端末の小型・軽量化を可能としつつ、省電力化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、シャッタ速度およびゲイン値を用いて撮像手段の露出を適正に制御しつつ、周囲の明るさを精度よく推測することが可能となり、表示手段の省電力化を簡易な構成で図ることが可能となる。
【００１３】
また、周囲が暗くなり過ぎて、撮像手段の露出制御が適正に行われなくなる場合においても、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、周囲の明るさを検出することができる。このため、撮像手段の露出制御範囲を超えて、表示手段の明るさを制御することが可能となり、表示手段の消費電力のより一層の省力化が可能となる。
【００１４】
また、シャッタ速度を監視するだけで、周囲の明るさを推測することが可能となり、周囲が明るい場合は、周囲からの光を液晶表示部で反射させて、視認性を得ることが可能となるとともに、周囲が暗い場合は、バックライトからの光を液晶表示部に透過させて、視認性を得ることが可能となる。このため、簡易な構成で、かつ、視認性を損なうことなく、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、請求項２記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
これにより、周囲が非常に暗い場合には、バックライトを低輝度動作させて、液晶表示部での表示を行わせることが可能となる。ここで、周囲が非常に暗い場合には、液晶表示部の明るさがある程度暗くても、必要なコントラストが得られる。このため、視認性を犠牲にすることなく、表示手段のより一層の省電力化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、請求項３記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
また、請求項４記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とする。
これにより、カメラ付き携帯端末を、例えば、単にＷｅｂ端末として使用する場合のように、表示手段の使用が必ずしも撮像手段の使用を伴わない場合においても、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、画像を表示させる際の明るさを周囲の明るさに対応して制御することが可能となり、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
また、請求項５記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
また、請求項６記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７記載のカメラ付き携帯端末によれば、前記カメラ付き携帯端末は、携帯テレビ電話であることを特徴とする。
これにより、撮像手段で撮像される向きと、表示手段で表示される向きとを一致させることが可能となることから、表示手段の明るさを制御する際の精度を向上させることが可能となるとともに、表示手段の使用時間が長い場合においても、周囲の明るさの変化に対応して表示手段の明るさを常に適正に維持することが可能となることから、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わるカメラ付き携帯端末について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。なお、図１の実施形態は、図５の構成に加え、被写体Ｈの明るさＢに応じてバックライト８ｂの明るさを制御する表示装置制御部１０を設けたものである。
【００２０】
図１において、イメージセンサ１は、静止画や動画の撮像を行うもので、例えば、ＣＭOＳセンサやＣＣＤイメージャなどを用いることができる。ここで、イメージセンサ１は、図２（ａ）に示すように、イメージセンサ１が受光した光を電気信号に変換するセンサ部１ａ、その電気信号を増幅するプログラマブルゲインアンプ１ｂおよびアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１ｃを備えている。イメージセンサ１から出力された出力データＳＤは、画像処理ロジック４および測光ロジック２ａに入力される。
【００２１】
露出制御部２は、イメージセンサ１の露出制御や輝度自動レベル調整などを行うもので、測光ロジック２ａおよびタイミング＆センサ制御部２ｂが設けられている。
測光ロジック２ａは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光を行い、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂおよび表示装置制御部１０に出力する。ここで、出力データＳＤに基づいて測光を行う場合、例えば、中央重点式測光などで行うことができ、この場合、撮像される被写体Ｈを中心に測光処理を行うことができる。また、測光処理として、測光領域における出力データＳＤの輝度値の平均値を算出することにより、被写体Ｈの明るさＢを求めることができる。
【００２２】
タイミング＆センサ制御部２ｂは、デジタルシステム９から入力される駆動モードＫＭに基づいて、タイミングジェネレータ３を駆動させるとともに、測光ロジック２ａから入力される測光評価値ＳＲが、デジタルシステム９から入力される目標輝度値ＡＫに一致するように、ゲイン値ＧＣおよびシャッタ速度ＳＰを算出する。そして、算出したゲイン値ＧＣを図２（ａ）のプログラマブルゲインアンプ１ｂに出力し、イメージセンサ１からの出力データＳＤを所定のゲインに増幅させるとともに、シャッタ速度ＳＰをタイミングジェネレータ３に出力し、イメージセンサ１を所定のシャッタ速度で駆動させる。また、ゲイン値ＧＣおよびシャッタ速度ＳＰを表示装置制御部１０に出力し、被写体Ｈの明るさＢに応じてバックライト８ｂの明るさを制御させる。
【００２３】
タイミングジェネレータ３は、イメージセンサ１を駆動する駆動信号を生成し、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されるシャッタ速度ＳＰでイメージセンサ１を駆動する。
画像処理ロジック４は、出力データＳＤの画像処理を行い、同期信号ＤＳ１に同期して画像データＧＤをトーンカーブ部６に出力する。
【００２４】
トーンカーブ部６は、画像データＧＤの階調処理を行う。例えば、イメージセンサ１からＲＧＢ各８ビットのデータが出力され、表示装置８にはＲＧＢ各６ビットのデータが入力されるものとすると、イメージセンサ１から出力される２５６階調のデータを６４階調に変換して表示装置８に入力させる。この２５６階調のデータを６４階調に変換するには、例えば、イメージセンサ１から出力される８ビットのデータのうち、ＬＳＢ側の２ビット分を間引く方法などを用いることができる。
【００２５】
表示インターフェース部７は、カメラ側から出力される表示データＨＤの送信レートと、表示装置８に入力される表示データＨＤの送信レートとの違いを吸収するもので、表示制御部７ａおよびビデオメモリ８ｂを備えている。ここで、表示制御部７ａは、画像処理ロジック４から出力される同期信号ＤＳ１に基づいて、トーンカーブ部６から出力された表示データＨＤをビデオメモリ８ｂにバッファリングするとともに、表示装置８から出力される同期信号ＤＳ２に基づいて、ビデオメモリ８ｂに格納されている表示データＨＤを読み出し、表示装置８に出力する。
【００２６】
表示装置８は、携帯電話として用いた場合の操作画面や、テレビ電話として用いた場合の相手からの送信画像、ビデオカメラとして用いた場合のファインダ画像などを表示するもので、例えば、半透過型の液晶表示装置を用いることができる。この半透過型の液晶表示装置では、反射型と透過型の両方の機能を持ち、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａおよびバックライト８ｂが設けられている。そして、周囲が暗い場合には、バックライト８ｂをオンして透過型として用い、周囲が明るい場合には、バックライト８ｂをオフして反射型として用いることにより、コントラストを確保しつつ、バックライト８ｂの消費電力を削減することができる。
【００２７】
デジタルシステム９は、例えば、マイクロコンピュータなどで構成することができ、マンマシンインターフェースを提供する。そして、マニュアル操作などで設定された目標輝度値ＡＫおよび駆動モードＫＭをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。
表示装置制御部１０は、シャッタ速度ＳＰ、ゲイン値ＧＣおよび測光評価値ＳＲに基づいて、バックライト８ｂの明るさを制御するもので、図２（ｂ）に示すように、絶対測光計算部１０ａおよびバックライト制御部１０ｂを備えている。絶対測光計算部１０ａには、タイミング＆センサ制御部２ｂからシャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣが入力されるとともに、測光ロジック２ａから測光評価値ＳＲが入力され、絶対測光計算部１０ａは、これらの信号に基づいて周囲の明るさＫＤを算出する。この周囲の明るさＫＤは、バックライト制御部１０ｂに入力され、バックライト制御部１０ｂは、周囲の明るさＫＤに基づいて、バックライト制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。そして、バックライト８ｂは、このバックライト制御信号ＢＣで指定された明るさで点灯される。
【００２８】
このように、イメージセンサ１の露出を制御するためのシャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを、バックライト８ｂの明るさ制御に用いることにより、イメージセンサ１の露出を適正に制御しつつ、簡易な構成でバックライト８ｂの省電力化を図ることができ、携帯端末の小型・軽量化を犠牲にすることなく、携帯端末の電池の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
なお、タイミング＆センサ制御部２ｂ、測光ロジック２ａおよび表示装置制御部１０などの機能は、これらの機能を実現するプログラムを読み込み、このプログラムをＣＰＵで実行することにより実現することができる。
図３は、本発明の一実施形態に係わる被写体Ｈの明るさＢに対するバックライト８ｂの明るさの制御方法を示す図である。図３において、図１の測光ロジック２ａは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光を行い、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。そして、タイミング＆センサ制御部２ｂは、測光評価値ＳＲと目標輝度値ＡＫとを比較し、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを制御する。
【００３０】
例えば、イメージセンサ１の露出が目標輝度値ＡＫに一致している状態から、被写体Ｈの明るさＢが暗くなると、測光評価値ＳＲは目標輝度値ＡＫより小さくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ２以上では、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するまでシャッタ速度ＳＰを遅くすることにより、イメージセンサ１の露出を目標輝度値ＡＫに一致させる。
【００３１】
この時、このシャッタ速度ＳＰは、タイミングジェネレータ３だけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、このシャッタ速度ＳＰに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１を超える場合、周囲が明るいと判断して、バックライト８ｂをオフさせるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。この場合、バックライト８ｂをオフしても、周囲が明るいため、周囲からの光を反射させることにより、表示装置８のコントラストを維持することができ、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００３２】
一方、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１以下の場合、周囲が暗いと判断して、バックライト８ｂを通常動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。これにより、バックライト８ｂからの光を透過させつつ、表示装置８を動作させることができ、周囲が暗い場合においても、表示装置８のコントラストを確保することができる。
【００３３】
被写体Ｈの明るさＢがＢ２以下になり、シャッタ速度ＳＰを遅くできる限界に達すると、シャッタ速度ＳＰの制御により露出を適正に保つことができなくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ２以下では、シャッタ速度ＳＰを最遅値に保ったまま、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するまでゲイン値ＧＣを上げることにより、イメージセンサ１の露出を目標輝度値ＡＫに一致させる。なお、シャッタ速度ＳＰを遅くできる限界は、１秒間に撮像されるフレーム数で決まり、例えば、ＣＭＯＳセンサの場合、１／３０秒である。
【００３４】
この時、このゲイン値ＧＣは、イメージセンサ１だけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、このゲイン値ＧＣに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、ゲイン値ＧＣが上がっている場合、周囲が極端に暗いと判断して、バックライト８ｂを低輝度動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。この場合、周囲が極端に暗いため、バックライト８ｂを低輝度動作させても、表示装置８のコントラストを確保することができ、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００３５】
被写体Ｈの明るさＢがＢ１以下になり、ゲイン値ＧＣを上げることのできる限界に達すると、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣのいずれを制御しても、露出を適正に保つことができなくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ１以下では、シャッタ速度ＳＰを最遅値に保つとともに、ゲイン値ＧＣを最大値に保った状態で、イメージセンサ１からの出力データＳＤをそのまま出力させる。この場合、イメージセンサ１からの出力データＳＤは適正露出値より小さな値となるため、測光評価値ＳＲは目標輝度値ＡＫより小さくなる。
【００３６】
この時、測光評価値ＳＲは、タイミング＆センサ制御部２ｂだけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、この測光結果ＳＲに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達していない場合、周囲が極端に暗いと判断して、バックライト８ｂを低輝度動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。
【００３７】
このように、測光評価値ＳＲだけでなく、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを監視することにより、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、露出制御および自動輝度レベル制御が行われている場合においても、周囲の明るさを推測することができ、光検出器を別途設けることなく、バックライト８ｂの明るさ制御を行うことができる。
【００３８】
図４は、本発明の一実施形態に係わるバックライト８ｂの明るさ制御方法を示すフローチャートである。図４において、表示装置８の動作要求がある場合（ステップＳ１）、表示装置８を動作させる前に、イメージセンサ１の電源がオンかどうかを判断し（ステップＳ２）、イメージセンサ１の電源がオンでない場合、イメージセンサ１の電源がオンする（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、表示装置制御部１０は、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１より大きいかどうかを判断し（ステップＳ４）、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１より大きい場合、表示装置８のバックライト８ｂをオフする（ステップＳ５）。
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ４において、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１以下の場合、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎより大きいかどうかを判断し（ステップＳ６）、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎに一致する場合、表示装置８のバックライト８ｂを通常動作させる（ステップＳ７）。
【００４０】
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ６において、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎより大きい場合、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達しているかどうかを判断し（ステップＳ８）、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達している場合、表示装置８のバックライト８ｂを輝度Ｋ１で低輝度動作させる（ステップＳ９）。
【００４１】
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ８において、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達していな場合（ステップＳ８）、表示装置８のバックライト８ｂを輝度Ｋ２（Ｋ２＜Ｋ１）で低輝度動作させる（ステップＳ１０）。
なお、上述した実施形態では、撮像を行う撮像手段としてイメージセンサ１、画像を表示する表示手段として表示装置８、撮像手段の露出を制御する露出制御手段として露出制御部２、記露出制御手段の制御状態に基づいて、表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段として表示装置制御部１０を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこの構成に限定されることなく、他の様々の変更が可能である。例えば、露出制御部２や表示装置制御部１０は、ＡＳＩＣなどの専用ＩＣで構成してもよく、また、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行させることにより実現してもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１に達する点を、バックライト通常動作領域Ｒ２とバックライトオフ領域Ｒ３との境界に定め、シャッタ速度ＳＰが最遅値に達する点を、バックライト低輝度動作領域Ｒ１とバックライト通常動作領域Ｒ２との境界に定める方法について説明したが、これらの領域Ｒ１〜Ｒ３の境界は、必ずしもこれらの点に限定されることなく、周囲の明るさに応じて最も見やすい点に定めることができる。
【００４３】
また、カメラ付き携帯端末として、携帯テレビ電話に適用するようにしてもよく、この場合、イメージセンサ１で撮像される被写体１（自分の顔画像）が、表示装置８に向き合うため、イメージセンサ１で被写体１（自分の顔画像）が撮像される方向と、表示装置８が被写体１に画像を提示する方向とが一致する。このため、表示装置８の表示方向の明るさをイメージセンサ１で測光することができ、表示装置８の明るさを制御する際の精度を向上させることが可能となる。また、携帯テレビ電話の場合、相手の顔を表示装置８で常に見ながら会話するため、表示装置８が常に動作し、バックライト８ｂの明るさを制御することによる消費電力の削減効果を大きくすることができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、カメラ付き携帯端末を例にとって説明したが、カメラ付きノートパソコンなどに適用するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像手段の露出を制御する制御信号に基づいて周囲の明るさを推測することにより、撮像手段の露出を適正に制御しつつ、周囲の明るさを推測することが可能となることから、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、周囲の明るさに対応して表示手段の明るさを制御することが可能となり、表示手段の省電力化を簡易な構成で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の要部の詳細な構成例を示す図であって、図２（ａ）は、図１のイメージセンサ１の詳細な構成例を示すブロック図、図２（ｂ）は、図１の表示装置制御部１０の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる被写体の明るさに対するバックライトの明るさの制御方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるバックライトの明るさ制御方法を示すフローチャートである。
【図５】従来のカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ イメージセンサ
１ａ センサ部
１ｂ プログラマブルゲインアンプ
１ｃ Ａ／Ｄ変換器
２ 露出制御部
２ａ タイミング＆センサ制御部
２ｂ 測光ロジック
３ タイミングジェネレータ
４ 画像処理ロジック
６ トーンカーブ
７ 表示インターフェース部
７ａ 表示制御部
７ｂ ビデオメモリ
８ 表示装置
８ａ ディスプレイ＆同期信号生成部
８ｂ バックライト
９ デジタルシステム
１０ 表示装置制御部
１０ａ 絶対測光計算部
１０ｂ バックライト制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ付き携帯端末に関し、特に、携帯テレビ電話に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯電話やビデオカメラなど携帯機器には、画像を表示させるための表示部が設けられ、この表示部としては、電池駆動や小型軽量化などの観点から、液晶表示装置を利用したものが普及している。
図５は、従来のカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。図５において、カメラ付き携帯端末には、被写体Ｈの撮像を行うイメージセンサ１や、画像の表示などを行う表示装置８が設けられ、さらに、イメージセンサ１の露出制御や輝度レベル自動調整などを行う露出制御部２が設けられている。ここで、露出制御部２には、測光ロジック２ａおよびタイミング＆センサ制御部２ｂが設けられ、イメージセンサ１から出力された出力データＳＤは、画像処理ロジック４および測光ロジック２ａに入力される。
【０００３】
画像処理ロジック４では、出力データＳＤの画像処理が行われ、画像データＧＤとして、トーンカーブ部６に出力される。トーンカーブ部６では、画像データＧＤの階調処理が行われ、この画像データＧＤが、表示装置８での表示に適した表示データＨＤに変換される。この表示データＨＤは、画像処理ロジック４からの同期信号ＤＳ１に同期して、表示インターフェース部７に出力され、表示インターフェース部７では、トーンカーブ部６からの表示データＨＤが、表示制御部７ａを介してビデオメモリ７ｂに格納される。
【０００４】
ビデオメモリ７ｂに格納された表示データＨＤは、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａから出力される同期信号ＤＳ２に同期して、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａに入力され、表示装置８上での表示が行われる。ここで、表示装置８として、液晶表示装置が用いられる場合、バックライト８ｂを点灯させることにより、液晶表示装置の輝度の向上を図ることができる。
【０００５】
一方、測光ロジック２ａでは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光が行われ、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。また、タイミング＆センサ制御部２ｂには、デジタルシステム９から目標輝度値ＡＫおよび駆動モードＫＭが入力され、タイミング＆センサ制御部２ｂは、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを制御し、このシャッタ速度ＳＰをタイミングジェネレータ３に入力するとともに、ゲイン値ＧＣをイメージセンサ１に入力する。そして、タイミングジェネレータ３が、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されたシャッタ速度ＳＰでイメージセンサ１を駆動するとともに、イメージセンサ１が、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されたゲイン値ＧＣで出力データＳＤを増幅することにより、測光評価値ＳＲを目標輝度値ＡＫに一致させる。
【０００６】
これにより、イメージセンサ１の露出制御および自動輝度レベル制御を行うことができ、被写体Ｈの明るさＢに依存することなく、イメージセンサ１からの出力データＳＤの輝度値を適正な露出値に維持することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示装置８の輝度を向上させるためにバックライト８ｂを常時点灯させると、バックライト８ｂは消費電力が大きいため、電池の消耗が激しくなり、充電を頻繁に行わなければならなくなるという問題があった。
一方、特開２０００−３２４２３９号公報には、周辺の明るさを検出する光センサを携帯電話機に設け、この光センサが検出した明るさに応じてバックライトの輝度を制御することにより、省電力化を図る方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特開２０００−３２４２３９号公報の方法では、周辺の明るさを検出するための光センサを携帯電話機に別途設ける必要があり、携帯電話機の小型・軽量化に逆行するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、光センサを別途設けることなく、省電力化を図ることが可能なカメラ付き携帯端末を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とする。
【００１０】
これにより、撮像手段の露出を制御する制御信号から、周囲の明るさを推測することが可能となる。このため、撮像手段の露出が適正に制御されている場合においても、周囲の明るさに対応して表示手段の明るさを制御することが可能となり、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
【００１１】
また、表示手段の明るさ制御に用いる信号を、撮像手段の露出制御に用いる信号と兼用することが可能となることから、表示手段の明るさ制御を行う際の構成を簡略化して、携帯端末の小型・軽量化を可能としつつ、省電力化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、シャッタ速度およびゲイン値を用いて撮像手段の露出を適正に制御しつつ、周囲の明るさを精度よく推測することが可能となり、表示手段の省電力化を簡易な構成で図ることが可能となる。
【００１３】
また、周囲が暗くなり過ぎて、撮像手段の露出制御が適正に行われなくなる場合においても、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、周囲の明るさを検出することができる。このため、撮像手段の露出制御範囲を超えて、表示手段の明るさを制御することが可能となり、表示手段の消費電力のより一層の省力化が可能となる。
【００１４】
また、シャッタ速度を監視するだけで、周囲の明るさを推測することが可能となり、周囲が明るい場合は、周囲からの光を液晶表示部で反射させて、視認性を得ることが可能となるとともに、周囲が暗い場合は、バックライトからの光を液晶表示部に透過させて、視認性を得ることが可能となる。このため、簡易な構成で、かつ、視認性を損なうことなく、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、請求項２記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
これにより、周囲が非常に暗い場合には、バックライトを低輝度動作させて、液晶表示部での表示を行わせることが可能となる。ここで、周囲が非常に暗い場合には、液晶表示部の明るさがある程度暗くても、必要なコントラストが得られる。このため、視認性を犠牲にすることなく、表示手段のより一層の省電力化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、請求項３記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、前記露出制御手段は、撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
また、請求項４記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とする。
これにより、カメラ付き携帯端末を、例えば、単にＷｅｂ端末として使用する場合のように、表示手段の使用が必ずしも撮像手段の使用を伴わない場合においても、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、画像を表示させる際の明るさを周囲の明るさに対応して制御することが可能となり、表示手段の省電力化を図ることが可能となる。
また、請求項５記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
また、請求項６記載のカメラ付き携帯端末によれば、撮像を行う撮像手段と、画像を表示する表示手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、前記露出制御手段は、前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７記載のカメラ付き携帯端末によれば、前記カメラ付き携帯端末は、携帯テレビ電話であることを特徴とする。
これにより、撮像手段で撮像される向きと、表示手段で表示される向きとを一致させることが可能となることから、表示手段の明るさを制御する際の精度を向上させることが可能となるとともに、表示手段の使用時間が長い場合においても、周囲の明るさの変化に対応して表示手段の明るさを常に適正に維持することが可能となることから、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わるカメラ付き携帯端末について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わるカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。なお、図１の実施形態は、図５の構成に加え、被写体Ｈの明るさＢに応じてバックライト８ｂの明るさを制御する表示装置制御部１０を設けたものである。
【００２０】
図１において、イメージセンサ１は、静止画や動画の撮像を行うもので、例えば、ＣＭOＳセンサやＣＣＤイメージャなどを用いることができる。ここで、イメージセンサ１は、図２（ａ）に示すように、イメージセンサ１が受光した光を電気信号に変換するセンサ部１ａ、その電気信号を増幅するプログラマブルゲインアンプ１ｂおよびアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１ｃを備えている。イメージセンサ１から出力された出力データＳＤは、画像処理ロジック４および測光ロジック２ａに入力される。
【００２１】
露出制御部２は、イメージセンサ１の露出制御や輝度自動レベル調整などを行うもので、測光ロジック２ａおよびタイミング＆センサ制御部２ｂが設けられている。
測光ロジック２ａは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光を行い、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂおよび表示装置制御部１０に出力する。ここで、出力データＳＤに基づいて測光を行う場合、例えば、中央重点式測光などで行うことができ、この場合、撮像される被写体Ｈを中心に測光処理を行うことができる。また、測光処理として、測光領域における出力データＳＤの輝度値の平均値を算出することにより、被写体Ｈの明るさＢを求めることができる。
【００２２】
タイミング＆センサ制御部２ｂは、デジタルシステム９から入力される駆動モードＫＭに基づいて、タイミングジェネレータ３を駆動させるとともに、測光ロジック２ａから入力される測光評価値ＳＲが、デジタルシステム９から入力される目標輝度値ＡＫに一致するように、ゲイン値ＧＣおよびシャッタ速度ＳＰを算出する。そして、算出したゲイン値ＧＣを図２（ａ）のプログラマブルゲインアンプ１ｂに出力し、イメージセンサ１からの出力データＳＤを所定のゲインに増幅させるとともに、シャッタ速度ＳＰをタイミングジェネレータ３に出力し、イメージセンサ１を所定のシャッタ速度で駆動させる。また、ゲイン値ＧＣおよびシャッタ速度ＳＰを表示装置制御部１０に出力し、被写体Ｈの明るさＢに応じてバックライト８ｂの明るさを制御させる。
【００２３】
タイミングジェネレータ３は、イメージセンサ１を駆動する駆動信号を生成し、タイミング＆センサ制御部２ｂから出力されるシャッタ速度ＳＰでイメージセンサ１を駆動する。
画像処理ロジック４は、出力データＳＤの画像処理を行い、同期信号ＤＳ１に同期して画像データＧＤをトーンカーブ部６に出力する。
【００２４】
トーンカーブ部６は、画像データＧＤの階調処理を行う。例えば、イメージセンサ１からＲＧＢ各８ビットのデータが出力され、表示装置８にはＲＧＢ各６ビットのデータが入力されるものとすると、イメージセンサ１から出力される２５６階調のデータを６４階調に変換して表示装置８に入力させる。この２５６階調のデータを６４階調に変換するには、例えば、イメージセンサ１から出力される８ビットのデータのうち、ＬＳＢ側の２ビット分を間引く方法などを用いることができる。
【００２５】
表示インターフェース部７は、カメラ側から出力される表示データＨＤの送信レートと、表示装置８に入力される表示データＨＤの送信レートとの違いを吸収するもので、表示制御部７ａおよびビデオメモリ８ｂを備えている。ここで、表示制御部７ａは、画像処理ロジック４から出力される同期信号ＤＳ１に基づいて、トーンカーブ部６から出力された表示データＨＤをビデオメモリ８ｂにバッファリングするとともに、表示装置８から出力される同期信号ＤＳ２に基づいて、ビデオメモリ８ｂに格納されている表示データＨＤを読み出し、表示装置８に出力する。
【００２６】
表示装置８は、携帯電話として用いた場合の操作画面や、テレビ電話として用いた場合の相手からの送信画像、ビデオカメラとして用いた場合のファインダ画像などを表示するもので、例えば、半透過型の液晶表示装置を用いることができる。この半透過型の液晶表示装置では、反射型と透過型の両方の機能を持ち、ディスプレイ＆同期信号生成部８ａおよびバックライト８ｂが設けられている。そして、周囲が暗い場合には、バックライト８ｂをオンして透過型として用い、周囲が明るい場合には、バックライト８ｂをオフして反射型として用いることにより、コントラストを確保しつつ、バックライト８ｂの消費電力を削減することができる。
【００２７】
デジタルシステム９は、例えば、マイクロコンピュータなどで構成することができ、マンマシンインターフェースを提供する。そして、マニュアル操作などで設定された目標輝度値ＡＫおよび駆動モードＫＭをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。
表示装置制御部１０は、シャッタ速度ＳＰ、ゲイン値ＧＣおよび測光評価値ＳＲに基づいて、バックライト８ｂの明るさを制御するもので、図２（ｂ）に示すように、絶対測光計算部１０ａおよびバックライト制御部１０ｂを備えている。絶対測光計算部１０ａには、タイミング＆センサ制御部２ｂからシャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣが入力されるとともに、測光ロジック２ａから測光評価値ＳＲが入力され、絶対測光計算部１０ａは、これらの信号に基づいて周囲の明るさＫＤを算出する。この周囲の明るさＫＤは、バックライト制御部１０ｂに入力され、バックライト制御部１０ｂは、周囲の明るさＫＤに基づいて、バックライト制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。そして、バックライト８ｂは、このバックライト制御信号ＢＣで指定された明るさで点灯される。
【００２８】
このように、イメージセンサ１の露出を制御するためのシャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを、バックライト８ｂの明るさ制御に用いることにより、イメージセンサ１の露出を適正に制御しつつ、簡易な構成でバックライト８ｂの省電力化を図ることができ、携帯端末の小型・軽量化を犠牲にすることなく、携帯端末の電池の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
なお、タイミング＆センサ制御部２ｂ、測光ロジック２ａおよび表示装置制御部１０などの機能は、これらの機能を実現するプログラムを読み込み、このプログラムをＣＰＵで実行することにより実現することができる。
図３は、本発明の一実施形態に係わる被写体Ｈの明るさＢに対するバックライト８ｂの明るさの制御方法を示す図である。図３において、図１の測光ロジック２ａは、イメージセンサ１からの出力データＳＤに基づいて測光を行い、測光評価値ＳＲをタイミング＆センサ制御部２ｂに出力する。そして、タイミング＆センサ制御部２ｂは、測光評価値ＳＲと目標輝度値ＡＫとを比較し、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを制御する。
【００３０】
例えば、イメージセンサ１の露出が目標輝度値ＡＫに一致している状態から、被写体Ｈの明るさＢが暗くなると、測光評価値ＳＲは目標輝度値ＡＫより小さくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ２以上では、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するまでシャッタ速度ＳＰを遅くすることにより、イメージセンサ１の露出を目標輝度値ＡＫに一致させる。
【００３１】
この時、このシャッタ速度ＳＰは、タイミングジェネレータ３だけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、このシャッタ速度ＳＰに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１を超える場合、周囲が明るいと判断して、バックライト８ｂをオフさせるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。この場合、バックライト８ｂをオフしても、周囲が明るいため、周囲からの光を反射させることにより、表示装置８のコントラストを維持することができ、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００３２】
一方、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１以下の場合、周囲が暗いと判断して、バックライト８ｂを通常動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。これにより、バックライト８ｂからの光を透過させつつ、表示装置８を動作させることができ、周囲が暗い場合においても、表示装置８のコントラストを確保することができる。
【００３３】
被写体Ｈの明るさＢがＢ２以下になり、シャッタ速度ＳＰを遅くできる限界に達すると、シャッタ速度ＳＰの制御により露出を適正に保つことができなくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ２以下では、シャッタ速度ＳＰを最遅値に保ったまま、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するまでゲイン値ＧＣを上げることにより、イメージセンサ１の露出を目標輝度値ＡＫに一致させる。なお、シャッタ速度ＳＰを遅くできる限界は、１秒間に撮像されるフレーム数で決まり、例えば、ＣＭＯＳセンサの場合、１／３０秒である。
【００３４】
この時、このゲイン値ＧＣは、イメージセンサ１だけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、このゲイン値ＧＣに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、ゲイン値ＧＣが上がっている場合、周囲が極端に暗いと判断して、バックライト８ｂを低輝度動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。この場合、周囲が極端に暗いため、バックライト８ｂを低輝度動作させても、表示装置８のコントラストを確保することができ、視認性を犠牲にすることなく、省電力化を図ることができる。
【００３５】
被写体Ｈの明るさＢがＢ１以下になり、ゲイン値ＧＣを上げることのできる限界に達すると、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣのいずれを制御しても、露出を適正に保つことができなくなる。このため、タイミング＆センサ制御部２ｂは、被写体Ｈの明るさＢがＢ１以下では、シャッタ速度ＳＰを最遅値に保つとともに、ゲイン値ＧＣを最大値に保った状態で、イメージセンサ１からの出力データＳＤをそのまま出力させる。この場合、イメージセンサ１からの出力データＳＤは適正露出値より小さな値となるため、測光評価値ＳＲは目標輝度値ＡＫより小さくなる。
【００３６】
この時、測光評価値ＳＲは、タイミング＆センサ制御部２ｂだけでなく、表示装置制御部１０にも送られ、表示装置制御部１０は、この測光結果ＳＲに基づいて、被写体Ｈの明るさＢを計算する。そして、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達していない場合、周囲が極端に暗いと判断して、バックライト８ｂを低輝度動作させるための制御信号ＢＣをバックライト８ｂに出力する。
【００３７】
このように、測光評価値ＳＲだけでなく、シャッタ速度ＳＰおよびゲイン値ＧＣを監視することにより、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに一致するように、露出制御および自動輝度レベル制御が行われている場合においても、周囲の明るさを推測することができ、光検出器を別途設けることなく、バックライト８ｂの明るさ制御を行うことができる。
【００３８】
図４は、本発明の一実施形態に係わるバックライト８ｂの明るさ制御方法を示すフローチャートである。図４において、表示装置８の動作要求がある場合（ステップＳ１）、表示装置８を動作させる前に、イメージセンサ１の電源がオンかどうかを判断し（ステップＳ２）、イメージセンサ１の電源がオンでない場合、イメージセンサ１の電源がオンする（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、表示装置制御部１０は、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１より大きいかどうかを判断し（ステップＳ４）、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１より大きい場合、表示装置８のバックライト８ｂをオフする（ステップＳ５）。
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ４において、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１以下の場合、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎより大きいかどうかを判断し（ステップＳ６）、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎに一致する場合、表示装置８のバックライト８ｂを通常動作させる（ステップＳ７）。
【００４０】
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ６において、ゲイン値ＧＣが最小値Ｇｍｉｎより大きい場合、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達しているかどうかを判断し（ステップＳ８）、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達している場合、表示装置８のバックライト８ｂを輝度Ｋ１で低輝度動作させる（ステップＳ９）。
【００４１】
一方、表示装置制御部１０は、ステップＳ８において、測光評価値ＳＲが目標輝度値ＡＫに達していな場合（ステップＳ８）、表示装置８のバックライト８ｂを輝度Ｋ２（Ｋ２＜Ｋ１）で低輝度動作させる（ステップＳ１０）。
なお、上述した実施形態では、撮像を行う撮像手段としてイメージセンサ１、画像を表示する表示手段として表示装置８、撮像手段の露出を制御する露出制御手段として露出制御部２、記露出制御手段の制御状態に基づいて、表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段として表示装置制御部１０を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこの構成に限定されることなく、他の様々の変更が可能である。例えば、露出制御部２や表示装置制御部１０は、ＡＳＩＣなどの専用ＩＣで構成してもよく、また、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行させることにより実現してもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、シャッタ速度ＳＰが所定値Ｓ１に達する点を、バックライト通常動作領域Ｒ２とバックライトオフ領域Ｒ３との境界に定め、シャッタ速度ＳＰが最遅値に達する点を、バックライト低輝度動作領域Ｒ１とバックライト通常動作領域Ｒ２との境界に定める方法について説明したが、これらの領域Ｒ１〜Ｒ３の境界は、必ずしもこれらの点に限定されることなく、周囲の明るさに応じて最も見やすい点に定めることができる。
【００４３】
また、カメラ付き携帯端末として、携帯テレビ電話に適用するようにしてもよく、この場合、イメージセンサ１で撮像される被写体１（自分の顔画像）が、表示装置８に向き合うため、イメージセンサ１で被写体１（自分の顔画像）が撮像される方向と、表示装置８が被写体１に画像を提示する方向とが一致する。このため、表示装置８の表示方向の明るさをイメージセンサ１で測光することができ、表示装置８の明るさを制御する際の精度を向上させることが可能となる。また、携帯テレビ電話の場合、相手の顔を表示装置８で常に見ながら会話するため、表示装置８が常に動作し、バックライト８ｂの明るさを制御することによる消費電力の削減効果を大きくすることができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、カメラ付き携帯端末を例にとって説明したが、カメラ付きノートパソコンなどに適用するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像手段の露出を制御する制御信号に基づいて周囲の明るさを推測することにより、撮像手段の露出を適正に制御しつつ、周囲の明るさを推測することが可能となることから、周囲の明るさを検出する検出器を別途設けることなく、周囲の明るさに対応して表示手段の明るさを制御することが可能となり、表示手段の省電力化を簡易な構成で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の要部の詳細な構成例を示す図であって、図２（ａ）は、図１のイメージセンサ１の詳細な構成例を示すブロック図、図２（ｂ）は、図１の表示装置制御部１０の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる被写体の明るさに対するバックライトの明るさの制御方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるバックライトの明るさ制御方法を示すフローチャートである。
【図５】従来のカメラ付き携帯端末の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ イメージセンサ
１ａ センサ部
１ｂ プログラマブルゲインアンプ
１ｃ Ａ／Ｄ変換器
２ 露出制御部
２ａ タイミング＆センサ制御部
２ｂ 測光ロジック
３ タイミングジェネレータ
４ 画像処理ロジック
６ トーンカーブ
７ 表示インターフェース部
７ａ 表示制御部
７ｂ ビデオメモリ
８ 表示装置
８ａ ディスプレイ＆同期信号生成部
８ｂ バックライト
９ デジタルシステム
１０ 表示装置制御部
１０ａ 絶対測光計算部
１０ｂ バックライト制御部
Claims (7)
- 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、
前記露出制御手段は、
撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、
前記露出制御手段は、
撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段とを備え、
前記露出制御手段は、
撮像される被写体を中心とした測光領域における前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いるとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いることにより、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、
前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記露出制御手段は、
前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンすることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、
前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記露出制御手段は、
前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 撮像を行う撮像手段と、
画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記露出制御手段の制御状態に基づいて、前記表示手段の明るさを制御する明るさ制御手段と、
前記表示手段を動作させる時に前記撮像手段が動作していない場合、前記撮像手段を強制的に動作させる撮像制御手段とを備え、
前記表示手段は、液晶表示部とバックライトとを備え、
前記露出制御手段は、
前記撮像手段からの出力データに基づいて測光を行う測光手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のシャッタ速度を制御するタイミングジェネレータ制御手段と、
前記測光手段による測光結果に基づいて、前記撮像手段のゲイン値を制御するセンサ制御手段とを備え、
前記明るさ制御手段は、前記シャッタ速度および前記ゲイン値の少なくともいずれか一方を用いて、前記表示手段の明るさを制御するとともに、前記測光手段による測光結果をさらに用いて、前記表示手段の明るさを制御し、前記シャッタ速度が所定値を超える場合、前記バックライトをオフし、前記シャッタ速度が前記所定値以下の場合、前記バックライトをオンし、前記ゲイン値が所定値以上の場合、あるいは前記測光結果が目標値に達しない場合、前記バックライトを低輝度動作させることを特徴とするカメラ付き携帯端末。 - 前記カメラ付き携帯端末は携帯テレビ電話であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のカメラ付き携帯端末。
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