JP4049660B2

JP4049660B2 - 携帯機器

Info

Publication number: JP4049660B2
Application number: JP2002336491A
Authority: JP
Inventors: 省是石畑; 政雄奥村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP2004172960A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯機器に関するものである。特に、カメラ機能を有する携帯機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラ機能を有する携帯機器について、ここではカメラ付き携帯電話装置を例に挙げて説明する。従来のカメラ付き携帯装置の概略構成を図３に示す。
【０００３】
ＣＰＵ（Central Processor Unit）１０１と、表示装置用制御装置１０２と、カメラモジュール１０６と、メモリ１１１と、保存用メモリ１１２と、プログラム格納用ＲＯＭ（Read Only Memory）１１３とは各々データバス１１０を介して接続される。また、表示装置用制御装置１０２と表示装置１０５とが接続される。
【０００４】
表示装置用制御装置１０２は表示用メモリ１０３を備えており、カメラモジュール１０６はデータ変換回路１０４、Ａ／Ｄコンバータ１０７、各画素にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを交互に配置したＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子１０８、及び光学レンズ１０９を備えている。
【０００５】
従来のカメラ付き携帯装置は、当然の事ながらアンテナ、送受信回路、受話用スピーカ、送話用マイクロフォン、報知用スピーカ、キー入力部等（図示せず）の電話機能に必要なものを有している。
【０００６】
このような構成のカメラ付き携帯電話装置におけるカメラ撮影時の動作について説明する。ＣＰＵ１０１は、プログラム格納用ＲＯＭ１１３に格納されているプログラムに従って動作し、カメラ付き携帯電話装置全体を制御する。キー入力部のシャッターキー（図示せず）がユーザーによって押されると、ＣＰＵ１０１はカメラモジュール１０６に被写体を撮像させる。
【０００７】
カメラモジュール１０６の撮像動作は次のようになる。まず、光学レンズ１０９が、撮影対象である光学実像（図示せず）を取込み、撮像素子１０８上に結像する。そして、撮像素子１０８が色別に光電変換を行い、電気信号であるアナログ画像データをＡ／Ｄコンバータ１０７に出力する。さらに、撮像素子１０８から出力されるアナログ画像データはＡ／Ｄコンバータ１０７によってデジタル信号に変換され、２画素分が３２ビットであるＹＵＶ信号になる。ＹＵＶ信号は、輝度信号（Ｙ）と、青に関する色差信号（Ｕ）と、赤に関する色差信号（Ｖ）からなる。人間の目は明るさに敏感であるが、色の変化には鈍感であるため、ＹＵＶ信号においては色度を抑え輝度により多くのビット数を割り当てている。ＹＵＶ信号への変換はカメラモジュール１０６内での輝度調整等の調整、補正等を容易にする為である。ＹＵＶ信号の輝度信号（Ｙ）は１画素毎に８ビットを割り当て、色差信号（Ｕ，Ｖ）は各々２画素毎に８ビットを割り当てられる。したがって、ＹＵＶ信号は、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀，Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁，…」の配列で８ビットのデータがならぶ信号になり、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀」が最初の２画素分の３２ビットデータとなり、「Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁」が次の２画素分の３２ビットデータとなる。そして、このＹＵＶ信号がデータ変換回路１０４によって原色信号であるＲＧＢ信号に変換される。なお、ＹＵＶ信号とＲＧＢ信号との関係は、Ｙ信号がＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で加え合わせた信号であり、Ｕ信号がＢ信号からＹ信号を差し引いた信号であり、Ｖ信号がＲ信号からＹ信号を差し引いた信号である。
【０００８】
ＣＰＵ１０１は、データバス１１０を介してカメラモジュール１０６からＲＧＢ信号を読み出してメモリ１１１に格納する。メモリ１１１に一旦格納されたＲＧＢ信号はデータバス１１０を介して表示装置用制御装置１０２に送られる。表示装置用制御装置１０２は、入力したＲＧＢ信号を表示用メモリ１０３に格納してから、そのデータを表示装置１０５に送る。表示装置１０５は入力したデータに基づいて画像を表示する。また、ユーザーがキー入力部を操作して撮影画像の保存を選択すると、メモリ１１１は格納しているＲＧＢ信号の画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で圧縮し、ＪＰＥＧ形式の圧縮画像データを作成する。メモリ１１１において作成されたＪＰＥＧ形式の圧縮画像データは、データバス１１０を介して保存用メモリ１１２に送られ、保存用メモリ１１２に格納される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−８４５５７号公報（段落０００１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、データバス１１０が１６本であって、表示装置５がＲＧＢ各６ビットに対応して、２６２，１４４（＝２⁶×２⁶×２⁶）色の表示可能な表示装置である場合、ＣＰＵ１０１が１画素分のＲＧＢ信号を１クロックでカメラモジュール１０６から読み出そうとすると、本来表示装置５の表示能力に対応してＲ６ビット、Ｇ６ビット、Ｂ６ビットであるべきＲＢＧ信号を、データバス１１０の本数制限があるために、ＲとＢを１ビットずつ減らした信号にしなければならなかった。すなわち、データ変換回路１０４は、ＹＵＶ信号を、Ｒ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットの計１６ビットのデータを１画素分データとするＲＧＢ信号に変換していた。このため、表示装置１０５は、２６２，１４４色の表示可能な表示装置であるにもかかわらず、６５，５３６（＝２⁵×２⁶×２⁵）色の撮影画像しか表示できなかった。
【００１１】
なお、特許文献１では、動画を処理する際にＣＰＵの処理を緩和させるため、ディスプレイコントローラ内にＹＵＶデータの画素順次の並び替えのタスク機能を持たすことを特徴としており、上記のようなデータバスの本数制限は問題としていない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み、表示装置での撮像画像表示の色再現性に優れる携帯機器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る携帯機器においては、被写体からの光を結像させる光学レンズ、該光学レンズによって結像された光を色別に光電変換するカラー撮像素子、及び該カラー撮像素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換してＹＵＶ信号にするＡ／Ｄコンバータを有するカメラモジュールと、前記ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するデータ変換回路及び前記ＲＧＢ信号を格納するメモリを有する表示装置用制御装置と、前記メモリから出力されるＲＧＢ信号に基づいて駆動する表示装置と、を備え、前記ＹＵＶ信号がデータバスを介して前記カメラモジュールから前記表示装置用制御装置に送られる携帯機器であって、前記データバスの本数が、前記ＹＵＶ信号の１画素分のビット数と同数であり、前記ＲＧＢ信号の１画素分のビット数未満であるようにする。
【００１４】
ＹＵＶ信号がデータバスを介してカメラモジュールから表示装置用制御装置に送られるようにし、ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するデータ変換回路を表示装置用制御装置内に設けることで、データバスを介さずにＲＧＢ信号をデータ変換回路からメモリに送ることができる。これにより、ＲＧＢ信号のビット数がデータバスの本数に制限されなくなり、データバスの本数増加や表示装置用制御装置へのアクセス回数を増加することなく、従来の携帯機器に比べて表示装置での撮像画像表示の色再現性を向上させることができる。
【００１５】
なお、本発明は一般的にデータバスの本数が少ない携帯電話装置に好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るカメラ機能を有する携帯機器について、ここではカメラ付き携帯電話装置を例に挙げて説明する。本発明に係るカメラ付き携帯電話装置の概略構成を図１に示す。
【００１７】
ＣＰＵ１と、表示装置用制御装置２と、カメラモジュール６と、メモリ１１と、保存用メモリ１２と、プログラム格納用ＲＯＭ１３とは各々データバス１０を介して接続される。また、表示装置用制御装置２と表示装置５とが接続される。なお、データバス１０は１６本のデータバスであり、表示装置５はＲＧＢ各６ビットに対応して、２６２，１４４（＝２⁶×２⁶×２⁶）色の表示可能な表示装置である。
【００１８】
表示装置用制御装置２は表示用メモリ３及びデータ変換回路４を備えており、カメラモジュール６はＡ／Ｄコンバータ７、各画素にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを交互に配置したＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子８、及び光学レンズ９を備えている。
【００１９】
本発明に係るカメラ付き携帯装置は、当然の事ながらアンテナ、送受信回路、受話用スピーカ、送話用マイクロフォン、報知用スピーカ、キー入力部等（図示せず）の電話機能に必要なものを有している。
【００２０】
このような構成のカメラ付き携帯電話におけるカメラ撮影時の動作について説明する。ＣＰＵ１は、プログラム格納用ＲＯＭ１３に格納されているプログラムに従って動作し、カメラ付き携帯電話装置全体を制御する。まず、光学レンズ９が、撮影対象である光学実像（図示せず）を取込み、撮像素子８上に結像する。そして、撮像素子８が色別に光電変換を行い、電気信号であるアナログ画像データをＡ／Ｄコンバータ７に出力する。さらに、撮像素子８から出力されるアナログ画像データはＡ／Ｄコンバータ７によってデジタル信号に変換され、２画素分が３２ビットであるＹＵＶ信号になる。ＹＵＶ信号は、輝度信号（Ｙ）と、青に関する色差信号（Ｕ）と、赤に関する色差信号（Ｖ）からなる。人間の目は明るさに敏感であるが、色の変化には鈍感であるため、ＹＵＶ信号においては色度を抑え輝度により多くのビット数を割り当てている。ＹＵＶ信号への変換はカメラモジュール６内での輝度調整等の調整、補正等を容易にする為である。ＹＵＶ信号の輝度信号（Ｙ）は１画素毎に８ビットを割り当て、色差信号（Ｕ，Ｖ）は各々２画素毎に８ビットを割り当てられる。したがって、ＹＵＶ信号は、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀，Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁，…」の配列で８ビットのデータがならぶ信号になり、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀」が最初の２画素分の３２ビットデータとなり、「Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁」が次の２画素分の３２ビットデータとなる。そして、このＹＵＶ信号がデータ変換回路１０４によって原色信号であるＲＧＢ信号に変換される。なお、ＹＵＶ信号とＲＧＢ信号との関係は、Ｙ信号がＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で加え合わせた信号であり、Ｕ信号がＢ信号からＹ信号を差し引いた信号であり、Ｖ信号がＲ信号からＹ信号を差し引いた信号である。
【００２１】
このＹＵＶ信号はＣＰＵ１により読み出されメモリ１１に一旦格納され、その後データバス１０を介して表示装置用制御装置２に送られる。ＹＵＶ信号は、２画素分で３２ビットであるため、１６本のデータバス１０を用いても、２クロックで２画素分のデータを送出することができる。表示装置用制御装置２は、入力したＹＵＶ信号をデータ変換回路４によってＲＧＢ各６ビットのＲＧＢ信号に変換し、そのＲＧＢ信号を表示用メモリ３に格納してから、そのデータを表示装置５に送る。表示装置５は入力したデータに基づいて画像を表示する。
【００２２】
また、ユーザーがキー入力部を操作して撮影画像の保存を選択すると、表示装置用制御装置２は、内蔵する変換回路（図示せず）によって表示メモリ３に格納されているＲＧＢ各６ビットのＲＧＢ信号の画像データをＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データに変換し、そのＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データをデータバス１０を介してメモリ１１に送出する。メモリ１１は、表示装置用制御装置２から送出されたＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データを格納し、その格納した画像データをＪＰＥＧ方式で圧縮し、ＪＰＥＧ形式の圧縮画像データを作成する。メモリ１１において作成されたＪＰＥＧ形式の圧縮画像データは、データバス１０を介して保存用メモリ１２に送られ、保存用メモリ１２に格納される。
【００２３】
ＲＧＢ信号はデータバスを介さずにデータ変換回路４から表示用メモリ３に送られるので、ＲＧＢ信号のビット数がデータバスの本数に制限されなくなる。したがって、データ変換回路４においてＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する際にＲＧＢ各６ビットとすることができる。これにより、表示装置５での２６２，１４４（＝２⁶×２⁶×２⁶）色の撮影画像表示が可能となり、データバス１０の本数の増加や、ＣＰＵ１から表示装置用制御装置２へのアクセス回数の増加を伴うことなく、表示装置での撮影画像表示の色再現性を図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と比較して向上させることができる。
【００２４】
本発明に係る携帯電話装置では、カメラ撮影時の表示画像については上述したように表示装置での色再現性が図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と比較して向上する。一方、保存用メモリ１２に保存したＪＰＥＧ形式の圧縮画像データを表示する際は、保存用メモリ１２に格納されているＪＰＥＧ形式の圧縮画像データが、メモリ１１によって伸長されてＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データになった後、データバス１０を介して表示装置用制御装置２内の表示用メモリ３に送られるため、表示装置での色再現性は図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と同様の６５，５３６（＝２⁵×２⁶×２⁵）色表示である。
【００２５】
なお、表示装置５がＲＧＢ各８ビットに対応して、１６，７７７，２１６（＝２⁸×２⁸×２⁸）色の表示が可能な表示装置であるならば、データ変換回路４がＹＵＶ信号をＲＧＢ各８ビットのＲＧＢ信号に変換にするような構成にすることで、１６，７７７，２１６色の撮影画像表示が可能となる。
【００２６】
次に、本発明に係るカメラ付き携帯装置の他の概略構成を図２に示す。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付す。
【００２７】
ＣＰＵ１と、表示装置用制御装置２と、メモリ１１と、保存用メモリ１２と、プログラム格納用ＲＯＭ１３とは各々データバス１０を介して接続される。また、表示装置用制御装置２とカメラモジュール６は専用データバス１４を介して接続される。また、表示装置用制御装置２と表示装置５とが接続される。なお、データバス１０及び専用データバス１４はそれぞれ１６本のデータバスであり、表示装置５はＲＧＢ各６ビットに対応して、２６２，１４４（＝２⁶×２⁶×２⁶）色の表示可能な表示装置である。
【００２８】
表示装置用制御装置２は表示用メモリ３及びデータ変換回路４を備えており、カメラモジュール６はＡ／Ｄコンバータ７、各画素にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを交互に配置したＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子８、及び光学レンズ９を備えている。
【００２９】
本発明に係るカメラ付き携帯装置は、当然の事ながらアンテナ、送受信回路、受話用スピーカ、送話用マイクロフォン、報知用スピーカ等（図示せず）の電話機能に必要なものを有している。
【００３０】
このような構成のカメラ付き携帯電話におけるカメラ撮影時の動作について説明する。ＣＰＵ１は、プログラム格納用ＲＯＭ１３に格納されているプログラムに従って動作し、カメラ付き携帯電話装置全体を制御する。ＣＰＵ１とカメラモジュールとはデータバス１０を介して接続されていないので、ＣＰＵ１がカメラモジュール６を制御する場合は、ＣＰＵ１がデータバス１０を介して表示装置用制御装置２を制御し、ＣＰＵ１に制御された表示装置用制御装置２が専用データバス１４を介してカメラモジュール６を制御することによって、ＣＰＵ１がカメラモジュール６を間接的に制御する。
【００３１】
まず、光学レンズ９が、撮影対象である光学実像（図示せず）を取込み、撮像素子８上に結像する。そして、撮像素子８が色別に光電変換を行い、電気信号であるアナログ画像データをＡ／Ｄコンバータ７に出力する。さらに、撮像素子８から出力されるアナログ画像データはＡ／Ｄコンバータ７によってデジタル信号に変換され、２画素分が３２ビットであるＹＵＶ信号になる。ＹＵＶ信号は、輝度信号（Ｙ）と、青に関する色差信号（Ｕ）と、赤に関する色差信号（Ｖ）からなる。人間の目は明るさに敏感であるが、色の変化には鈍感であるため、ＹＵＶ信号においては色度を抑え輝度により多くのビット数を割り当てている。ＹＵＶ信号への変換はカメラモジュール６内での輝度調整等の調整、補正等を容易にする為である。ＹＵＶ信号の輝度信号（Ｙ）は１画素毎に８ビットを割り当て、色差信号（Ｕ，Ｖ）は各々２画素毎に８ビットを割り当てられる。したがって、ＹＵＶ信号は、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀，Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁，…」の配列で８ビットのデータがならぶ信号になり、「Ｙ₀，Ｕ₀，Ｙ₁，Ｖ₀」が最初の２画素分の３２ビットデータとなり、「Ｙ₂，Ｕ₁，Ｙ₃，Ｖ₁」が次の２画素分の３２ビットデータとなる。そして、このＹＵＶ信号がデータ変換回路１０４によって原色信号であるＲＧＢ信号に変換される。なお、ＹＵＶ信号とＲＧＢ信号との関係は、Ｙ信号がＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号を０．３０：０．５９：０．１１の割合で加え合わせた信号であり、Ｕ信号がＢ信号からＹ信号を差し引いた信号であり、Ｖ信号がＲ信号からＹ信号を差し引いた信号である。
【００３２】
このＹＵＶ信号は専用データバス１４を介して表示装置用制御装置２に送られる。ＹＵＶ信号は、２画素分で３２ビットであるため、１６本の専用データバス１４を用いても、２クロックで２画素分のデータを送出することができる。表示装置用制御装置２は、入力したＹＵＶ信号をデータ変換回路４によってＲＧＢ各６ビットのＲＧＢ信号に変換し、そのＲＧＢ信号を表示用メモリ３に格納してから、そのデータを表示装置５に送る。表示装置５は入力したデータに基づいて画像を表示する。また、ユーザーがキー入力部を操作して撮影画像の保存を選択すると、表示装置用制御装置２は、内蔵する変換回路（図示せず）によって表示メモリ３に格納されているＲＧＢ各６ビットのＲＧＢ信号の画像データをＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データに変換し、そのＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データをデータバス１０を介してメモリ１１に送出する。メモリ１１は、表示装置用制御装置２から送出されたＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データを格納し、その格納した画像データをＪＰＥＧ方式で圧縮し、ＪＰＥＧ形式の圧縮画像データを作成する。メモリ１１において作成されたＪＰＥＧ形式の圧縮画像データは、データバス１０を介して保存用メモリ１２に送られ、保存用メモリ１２に格納される。
【００３３】
ＲＧＢ信号はデータバスを介さずにデータ変換回路４から表示用メモリ３に送られるので、ＲＧＢ信号のビット数がデータバスの本数に制限されなくなる。したがって、データ変換回路４においてＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する際にＲＧＢ各６ビットとすることができる。これにより、表示装置５での２６２，１４４（＝２⁶×２⁶×２⁶）色の撮影画像表示が可能となり、データバス１０の本数に対する専用データバス１４の本数の増加や、ＣＰＵ１から表示装置用制御装置２へのアクセス回数の増加を伴うことなく、表示装置での撮影画像表示の色再現性を図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と比較して向上させることができる。また、カメラモジュール６と表示装置用制御装置２との間に専用データバス１４を設けることにより、ＣＰＵ１の負担を軽減することが可能となる。
【００３４】
本発明に係る携帯電話装置では、カメラ撮影時の表示画像については上述したように表示装置での色再現性が図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と比較して向上する。一方、保存した圧縮画像データを表示する際は、保存用メモリ１２に格納されているＪＰＥＧ形式の圧縮画像データが、メモリ１１によって伸長されてＲ５ビット、Ｇ６ビット、Ｂ５ビットのＲＧＢ信号の画像データになった後、データバス１０を介して表示装置用制御装置２内の表示用メモリ３に送られるため、表示装置での撮影画像表示の色再現性は図３に示す従来のカメラ付き携帯電話装置と同様の６５，５３６（＝２⁵×２⁶×２⁵）色表示である。
【００３５】
なお、表示装置５がＲＧＢ各８ビットに対応して、１６，７７７，２１６（＝２⁸×２⁸×２⁸）色の色の表示可能な表示装置であるならば、データ変換回路４がＹＵＶ信号をＲＧＢ各８ビットのＲＧＢ信号に変換にするような構成にすることで、１６，７７７，２１６色の表示が可能となる。
【００３６】
上述した実施形態では、カメラ付き携帯電話装置について説明したが、本発明に係る携帯機器はこれに限定されることはなく、例えばカメラ付きＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等に適用することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によると、表示装置での撮像画像表示の色再現性に優れる携帯機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯電話装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る携帯電話装置の他の概略構成を示す図である。
【図３】従来の携帯電話装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ＣＰＵ
２表示装置用制御装置
３メモリ
４データ変換回路
５表示装置
６カメラモジュール
７Ａ／Ｄコンバータ
８撮像素子
１０データバス
１１メモリ
１３プログラム格納用ＲＯＭ
１４専用データバス

Claims

被写体からの光を結像させる光学レンズ、該光学レンズによって結像された光を色別に光電変換するカラー撮像素子、及び該カラー撮像素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換してＹＵＶ信号にするＡ／Ｄコンバータを有するカメラモジュールと、
前記ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換するデータ変換回路及び前記ＲＧＢ信号を格納するメモリを有する表示装置用制御装置と、
前記メモリから出力されるＲＧＢ信号に基づいて駆動する表示装置と、
を備え、
前記ＹＵＶ信号がデータバスを介して前記カメラモジュールから前記表示装置用制御装置に送られる携帯機器であって、
前記データバスの本数が、前記ＹＵＶ信号の１画素分のビット数と同数であり、前記ＲＧＢ信号の１画素分のビット数未満であることを特徴とする携帯機器。
携帯電話装置である請求項１に記載の携帯機器。