JP4152606B2 - 撮像機能内蔵携帯端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラなどの撮像機能を内蔵した携帯電話等の撮像機能内蔵携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話は５８００万人という膨大なユーザーを取り込み、電子メールサービスを手始めに、インターネット接続、情報提供サービス、オンラインバンキング（銀行の残高照会・振り込み）など情報携帯端末装置としての地位を固めつつある。
【０００３】
一方、従来の携帯電話の中には、携帯電話本体にカメラが内蔵されたものが発売されており、撮像した静止画像を電子メールに添付し送信することができる。以下、従来技術におけるカメラなどの撮像機能を内蔵した携帯電話等の撮像機能内蔵携帯端末装置について説明する。
【０００４】
図８は、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置は、撮像部４と、無線電話部（「携帯電話本体部」とも呼ばれる）１５と、撮像部４及び無線電話部１５にクロック信号Ｓ２１を供給するクロック信号発生部１６と、ＬＣＤ１２とを備えている。
【０００５】
撮像部４は、レンズ１と、撮像センサー２と、撮像センサー２を制御する撮像センサー制御部３とを備えている。また、無線電話部１５は、撮像部４より出力される撮像画像データＳ１９を記憶する画像用メモリ６と、画像用メモリ６を制御する画像用メモリ制御回路５と、無線電話部１５の全体と撮像部４との制御を行うＣＰＵ７と、撮像センサー制御部３及びクロック信号発生部１６を制御する制御レジスタ８と、プログラムを記憶するＲＯＭ９と、アドレス張や電子メールなどを記憶するＲＡＭ１０と、ＬＣＤ１２を駆動するＬＣＤ駆動回路１１と、無線部回路１３と、テンキーなどで構成されており、無線電話部１５を操作する際に使用される操作部２４と、ＣＰＵバス１４とを備えている。そして、上述の無線電話部１５の構成ブロックのうち、画像用メモリ６以外は、ＣＰＵバス１４に直接バス接続されている。
【０００６】
図９は、上述の無線電話部１５における無線部回路１３の構成を示すブロック図である。図９に示すように、無線部回路１３は、アンテナ３０と、アンテナ３０によって受信された基地局からの電波信号を復調する受信回路３１と、音声信号処理回路３３と、音声信号処理回路３３からの信号を基地局に送信する電波信号に変調する送信回路３２と、外部から入力された音声を電気信号に変換する送話器３４と、外部に音声を出力する受話器３５と、音声信号処理回路３３などを制御する無線部制御回路３６と、チャンネル制御回路３７とを備えており、無線部制御回路３６は、ＣＰＵバス１４にバス接続されている。
【０００７】
次に、上述の図８，９に示される従来の撮像機能内蔵携帯端末装置における撮像動作について詳細に説明する。
【０００８】
操作部２４より撮像要求がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は撮像部４に撮像開始を要求する。具体的にはＣＰＵ７は制御レジスタ８中に準備された撮像要求レジスタ（図示せず）をセットする。制御レジスタ８の撮像要求レジスタがセットされると、制御レジスタ８より、撮像部４の撮像センサー制御部３に対して、撮像開始要求が制御信号Ｓ２０として送られる。撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０を受け取った撮像センサー制御部３は、撮像センサー２を制御し撮像を開始する。以下、撮像時の撮像センサー制御部３の動作を簡単に説明する。
【０００９】
撮像センサー制御部３は、撮像センサー２に対して制御信号Ｓ１８を送り、撮像の開始／停止制御、被写体の明るさに応じて露光時間を制御する自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御の３つの制御を行う。撮像センサー制御部３は、撮像が開始されると撮像センサー２が出力する撮像画像データＳ１７を所定のデータフォーマットに変換し、その変換結果である撮像画像データＳ１９のＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号（以下、まとめて「色信号」と呼ぶことがある）ごとに、色信号の１フレーム内の平均値を求める。具体的には、撮像センサー２には複数の撮像素子（図示せず）が存在し、撮像画像データＳ１９には、その各撮像素子で撮像された色信号が含まれている。そして、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号ごとに、その信号レベルを、１フレーム分、つまり全撮像素子に渡って積算し、その積算値を全撮像素子数で割った値が上述の平均値である。
【００１０】
そして、撮像センサー制御部３で求められた撮像画像データＳ１９の各々の平均値が所定の範囲内に収まるように露光時間、および撮像センサー２内に設けられたホワイトバランス制御用のゲインアンプを制御する。
【００１１】
また、撮像センサー制御部３は、上述の撮像画像データＳ１９を無線電話部１５内の画像用メモリ制御回路５に出力する。ここで、画像用メモリ制御回路５に出力される撮像画像データＳ１９には、データ出力の開始を通知する情報などを含む撮像制御信号が実際には含まれているが、以後「撮像画像データＳ１９」と言えば、当該撮像制御信号は含まず、色信号のみを含むものとする。そして、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部３より出力される撮像画像データＳ１９の書きこみ要求と、ＣＰＵ７から出力される画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求とを調停する。そして、ＣＰＵ７から画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求がない期間に、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部３より出力される撮像画像データＳ１９を画像用メモリ６に書き込む。
【００１２】
また、撮像センサー制御部３は１フレーム分の撮像画像データＳ１９の出力を完了すると、ＣＰＵ７に対して撮像画像データＳ１９の転送終了を通知する。本従来例では、撮像画像データＳ１９の転送中に”Ｈ”、垂直ブランキング期間に”Ｌ”となるフレームパルス信号Ｓ２２を、撮像センサー制御部３より制御レジスタ８に出力する。ＣＰＵ７は、フレームパルス信号Ｓ２２が”Ｌ”になったことを制御レジスタ８を介して検出すると、画像用メモリ６中に記憶された１フレーム分の撮像画像データＳ１９をＣＰＵ７は読み出し、その撮像画像データＳ１９をＬＣＤ駆動回路１１に転送する。ＬＣＤ駆動回路１１は、ＣＰＵ７より転送された撮像画像データＳ１９を所定の形式に変換した後にＬＣＤ１２に転送し、撮像画像をＬＣＤ１２上に表示する。
【００１３】
次に、図８，９を用いて無線部回路１３及びクロック信号発生部１６に関係する動作について説明する。
【００１４】
無線部回路１３での受信動作は以下の流れによって行われる。つまり、アンテナ３０で基地局からの電波信号を受信し、その受信した電波信号を受信回路３１で復調し、その復調信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理結果である音声信号を受話器３５に出力し、受話器３５から音声を外部に出力する。
【００１５】
また、無線部回路１３での送信動作は以下の流れによって行われる。つまり、外部から入力された音声を送話器３４で音声信号に変換し、その音声信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理した信号を送信回路３２で変調し、その変調信号をアンテナ３０から電波として基地局に出力する。
【００１６】
ＣＰＵ７及び撮像部４は、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１で動作する。また、無線部制御回路３６はＣＰＵ７の指令に基づき音声信号処理回路３３などの制御を行うとともに、基地局からの指令に基づきチャンネル制御回路３７を通して受信回路３１及び送信回路３２のチャンネル制御を行う。また、無線部制御回路３６はプロトコル処理などの制御も行う。
【００１７】
ＲＯＭ９にはＣＰＵ７で実行するプログラム、ＲＡＭ１０にはアドレス張、電子メールなどのデータが格納されている。ＣＰＵ７は無線部制御回路３６を介して入力されるチャンネル制御情報に基づき、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数を制御レジスタ８を介して調整する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数を調整する際、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１を、あらかじめクロック信号発生部１６にて発生できるように構成しておく。そして、基地局からの指令に基づき選択された各通信チャンネルに対応して、ＣＰＵ７はクロック信号Ｓ２１の２種類の周波数を切り換えて、クロック信号発生部１６は撮像部４及び無線電話部１５へクロック信号Ｓ２１を供給する。
【００１８】
従来の撮像機能内蔵携帯端末装置において、仮にクロック信号の周波数を４．８ＭＨｚに固定し、そのクロック信号で無線電話部１５を動作させた場合、クロック信号の高調波成分は通信の使用周波数帯域（例えば８６０〜８７０ＭＨｚ）の通信信号と相互干渉を起こし、ビート障害や感度劣化などの通信障害を発生することがある。そのため、クロック信号発生部１６では、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１を発生することができる。なお、無線部回路１３及びクロック信号発生部１６の構成については、例えば特開平７−３０３０７９号公報に上述の内容とほぼ同じ内容が記載されている。
【００１９】
また、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、例えば撮像部４が当該携帯端末装置の背面部に配置されており、撮像部４が配置されている当該背面部には上述の無線部回路１３が配置されている。よって、撮像部４に関しても、仮に単一の周波数のクロック信号Ｓ２１にて駆動した場合、その使用したクロック信号Ｓ２１の高調波成分が通信の使用周波数帯域の通信信号と相互干渉を起こし、ビート障害や感度劣化などの通信障害を発生することがある。その結果、撮像機能内蔵携帯端末装置の本来の機能である無線電話機能に支障をきたす。従って、本従来例では、上述したように、クロック信号発生部１６は、使用する通信チャンネルに対応して周波数が切り換えられるクロック信号を撮像部４に対しても供給する。特に、無線電話部１５では、通話中以外にも、あらかじめ定められた時間間隔で基地局と通信しており、上述の通信チャンネルが切り換わることがある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像機能内蔵携帯端末装置は上述のように構成されているため、被写体の撮像中にクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、特に撮像センサー２内の露光時間がクロック信号Ｓ２１の周波数偏差分（切り換わったクロック信号Ｓ２１の周波数の比分）だけ変化する。具体的には、撮像センサー２には露光時間制御用レジスタが設けられており、そのレジスタには露光時間を示すクロック信号Ｓ２１のカウント値が設定されている。つまり、実際の露光時間は、そのカウント値とクロック信号の１周期の時間（１／クロック信号の周波数）との掛算で決定される。そのため、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わると、クロック信号Ｓ２１の１周期の時間も変化するため、撮像センサー２内の実際の露光時間がクロック信号の周波数偏差分だけ変化する。ここで、撮像センサー２内に設定されているクロック信号Ｓ２１のカウント値は露光時間を間接的に示すため、そのカウント値を「設定露光時間」と呼び、カウント値とクロック信号の１周期の時間との掛算で決定される「実際の露光時間」と区別する。
【００２１】
また、特に最近の携帯電話はインターネットへのアクセス機能、あるいはＪＡＶＡ（登録商標）で作成されたアプリケーションプログラムをＣＰＵ７にて実行するため、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数は非常に高い。そのため、上述の通信信号と相互干渉を起こしビート障害や感度劣化などの通信障害を回避するため選択される２種類のクロック信号Ｓ２１（以後、「プライマリークロック信号」及び「セカンダーリクロック信号」と呼ぶ）の周波数の偏差（周波数の変化量）は５％から１０％程度有する。なお、本従来例では、プライマリークロック信号の周波数をｆ１、セカンダリークロック信号の周波数をｆ２とし（ｆ２＞ｆ１）、プライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わった際の周波数偏差をｆ２／ｆ１−１と定義する。
【００２２】
従って、撮像部４に供給されるクロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わった場合、撮像センサー２に供給されるクロック信号Ｓ２１の周波数が高くなるので、実際の露光時間が周波数偏差分短くなる。よって、クロック信号Ｓ２１が切り換わると、撮像画像が暗くなる。反対に、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号に切り換わった場合は、実際の露光時間がクロック信号Ｓ２１の周波数偏差分だけ長くなり、撮像画像が明るくなる。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響が、現在撮像中のフレームから複数フレームに渡って伝播するといった問題点が発生する。具体的には、被写体の明るさが変化していないにもかかわらず、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりによって、撮像画像の明るさが変化した場合、撮像画像の明るさを元に戻すために複数フレームをかけて、撮像センサー２の設定露光時間を撮像センサー制御部３にて制御する必要があった。なお、以後「撮像画像の明るさ」を「撮像画像の輝度」と呼ぶ場合がある。
【００２３】
また、基地局から送られてくるチャンネル制御情報により短い周期でクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、撮像画像の明るさがクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり周期で変化するため、ＬＣＤ１２上において撮像画像がハンチングしているように見えるといった問題点があった。
【００２４】
また、クロック信号発生部１６にてクロック信号Ｓ２１を切り換える際、プライマリークロック信号とセカンダリークロック信号との位相の違いによって、切り換えによるスパイク状のノイズがクロック信号Ｓ２１に重畳される可能性が有る。ＣＰＵ７、あるいは撮像センサー制御部３に供給するクロック信号Ｓ２１に上述のスパイク状のノイズが重畳されると誤動作する可能性がある。図１０は、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置におけるクロック信号Ｓ２１の切り換えの様子を示す図であって、一般的にクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換える場合、図１０（ａ）に示すようにクロック信号Ｓ２１を所定の期間停止した後にクロック信号Ｓ２１の切り換えを行ったり、図１０（ｂ）に示すようにクロック信号Ｓ２１が切り換わる際に、例えばプライマリークロック信号及びセカンダリークロック信号よりも周波数が低いクロック信号を経由してクロック信号Ｓ２１の切り換えを実施する。その際、クロック信号Ｓ２１の停止期間、あるいは他のクロック信号が入力されている期間に関しても、撮像センサー２における実際の露光時間が変化するため、撮像画像の明るさが変化するといった問題があった。
【００２５】
また、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、撮像センサー２としてＣＯＭＳのイメージセンサーが使用されているが、ＣＭＯＳのイメージセンサーは消費電力は低いが、電子シャッター機構を有していない。すなわち、撮像センサー２の設定露光時間の制御は１ライン単位で行われる。具体的には、例えば、撮像センサー２が１ラインを露光するために必要な時間を１０ｍｓ、１ライン分の撮像画像データＳ１７を撮像センサー制御部３に出力するために必要な時間を１ｍｓとすると、１ライン目の露光開始後、撮像センサー２が１ライン分の撮像画像データＳ１７を撮像センサー制御部３に出力する際にかかる時間、つまり１ｍｓ遅れて、２ライン目の露光開始は開始される。そして、１ライン目の露光開始の１０ｍｓ後に、１ライン目の露光が完了し、１ライン目の撮像画像データＳ１７が撮像センサー制御部３に出力され始める。１ライン目の撮像画像データＳ１７の出力開始の１ｍｓ後に、１ライン目の撮像データＳ１７の出力が完了すると同時に、２ライン目の露光が完了する。そして、２ライン目の撮像データＳ１７の出力が開始される。
【００２６】
このように、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、１ライン単位で撮像センサー２の設定露光時間が制御されるため、撮像の途中でクロック信号Ｓ２１が切り換わると、同一のフレーム内で、撮像画像の上側と下側とで明るさが異なるといった問題点が発生する。
【００２７】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、基地局から送られてくるチャンネル制御情報によりクロック信号の周波数が切り換わった場合でも、撮像画像の明るさの変化が少なくとも複数フレームにまで伝播せず、視覚的に良好な撮像画像を得ることができる撮像機能内蔵携帯端末装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、複数の通信チャネルを有し、基地局から指定された通信チャネルで通信する撮像機能内蔵携帯端末装置において、クロック信号を発生し、当該クロック信号の周波数を２種類以上の周波数に切り換え可能なクロック信号発生手段と、前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する無線電話部制御手段と、前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する撮像手段とを備え、前記無線電話部制御手段は、前記基地局から前記通信チャネルが指摘された際、前記クロック信号の周波数を、前記通信チャネルとの間で干渉を生じない周波数に設定するための制御信号を前記クロック信号発生手段に出力し、前記クロック信号発生手段は、前記クロック信号の周波数を切り換える際、前記撮像手段に対して、前記クロック信号の周波数の切り換わり及び前記クロック信号の周波数を通知し、前記撮像手段は、撮像センサーと当該撮像センサーを制御する撮像センサー制御部とを有し、前記撮像センサーでの露光時間は、当該撮像センサーに設定される露光時間の設定値と前記クロック信号の周波数とに依存し、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知されると、前記撮像センサーに設定されている前記設定値から前記クロック信号の周波数の変化量に応じて新たな前記設定値を決定し、当該新たな前記設定値を前記撮像センサーに設定するものである。
【００２９】
また、この発明のうち請求項２に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された際、現在撮像中の画像を使用した前記撮像センサーの露光時間及びホワイトバランスの両方の制御を停止するものである。
【００３０】
また、この発明のうち請求項３に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御アルゴリズムを通常撮像の際の制御アルゴリズムとは異なるようにするものである。
【００３１】
また、この発明のうち請求項４に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項３に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御量を通常撮像時と比べ小さくするものである。
【００３２】
また、この発明のうち請求項５に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際、当該露光時間の収束を判定する場合の収束判定範囲を通常の収束判定範囲と比較して狭く設定するものである。
【００３３】
また、この発明のうち請求項６に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１乃至請求項５いずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部はＣＰＵで構成されており、前記クロック信号の周波数の切り換わりの通知は、割り込みの通知として前記ＣＰＵに入力され、前記ＣＰＵは前記割り込みを優先して処理するものである。
【００５１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、無線電話機能を有する無線電話部１５と、撮像部４０と、撮像部４０及び無線電話部１５に対してクロック信号Ｓ２１を供給するとともに、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像部４０に通知するクロック信号発生部１０１と、ＬＣＤ１２とを備えている。
【００５２】
撮像部４０は、レンズ１と、例えばＣＭＯＳのイメージセンサーが使用され、レンズ１によって結像された被写体の光学象を電気信号に変換する撮像センサー２と、撮像センサー２を制御する撮像センサー制御部１００とを備えている。また、無線電話部１５は、撮像部４０より出力される１フレーム分の撮像画像データＳ１９を記憶する画像用メモリ６と、画像用メモリ６を制御する画像用メモリ制御回路５と、無線電話部１５全体と撮像部４０との制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）７と、撮像センサー制御部１００及びクロック信号発生部１０１を制御する制御レジスタ８と、プログラムを記憶するＲＯＭ９と、アドレス張や電子メールなどを記憶するＲＡＭ１０と、ＬＣＤ１２を駆動するＬＣＤ駆動回路１１と、無線部回路１３と、テンキーなどで構成されており、無線電話部１５を操作する際に使用される操作部２４と、ＣＰＵバス１４とを備えている。そして、上述の無線電話部１５の構成ブロックのうち、画像用メモリ６以外は、ＣＰＵバス１４に直接バス接続されている。
【００５３】
図２は、上述の無線電話部１５における無線部回路１３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線部回路１３は、アンテナ３０と、アンテナ３０によって受信された基地局からの電波信号を復調する受信回路３１と、音声信号処理回路３３と、音声信号処理回路３３からの信号を基地局に送信する電波信号に変調する送信回路３２と、外部から入力された音声を電気信号に変換する送話器３４と、外部に音声を出力する受話器３５と、音声信号処理回路３３などを制御する無線部制御回路３６と、チャンネル制御回路３７とを備えており、無線部制御回路３６は、ＣＰＵバス１４にバス接続されている。
【００５４】
図３は、上述の撮像部４０における撮像センサー制御部１００の構成を示すブロック図である。図３に示すように、撮像センサー制御部１００は、撮像部４０の全体を制御する撮像部制御用ＣＰＵ１１０と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０に対して割り込みを発生する割り込みハンドラ１１１と、撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７を所定のフォーマットに変換する撮像画像処理回路１１２と、撮像画像処理回路１１２より出力される撮像画像データＳ１９を各色信号ごとに積分する積分回路１１３と、撮像センサー２を制御して、撮像開始／停止制御、設定露光時間の設定、ホワイトバランス制御用のアンプゲインの設定などを行う撮像センサー制御レジスタ１１４と、無線電話部制御レジスタ１１５と、撮像部４０の制御用のプログラムを記憶する撮像部制御用ＲＯＭ１１６と、撮像部制御用ＲＡＭ１１７と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０のＣＰＵバス１１８とを備えている。そして、撮像センサー制御部１００を構成する上述の各ブロックは、ＣＰＵバス１１８に直接バス接続されている。
【００５５】
次に、図１〜３を用いて、本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置における撮像動作について説明する。
【００５６】
操作部２４より撮像要求がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は撮像部４０に撮像開始を要求する。具体的にはＣＰＵ７は制御レジスタ８中に準備された撮像要求レジスタ（図示せず）をセットする。制御レジスタ８の撮像要求レジスタがセットされると、制御レジスタ８より、撮像部４０における撮像センサー制御部１００の無線電話部制御レジスタ１１５に対して、撮像開始要求が制御信号Ｓ２０として送られる。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、無線電話部制御レジスタ１１５に撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０が入力されると、撮像センサー制御レジスタ１１４を介して撮像センサー２に制御信号Ｓ１８を出力し、撮像開始指令を通知する。撮像センサー２にて撮像が開始されると、撮像センサー制御部１００では撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７を撮像画像処理回路１１２にて所定の画像フォーマットに変換し、積分回路１１３及び無線電話部１５の画像用メモリ制御回路５に、撮像画像データＳ１９として出力する。
【００５７】
積分回路１１３では、撮像画像処理回路１１２より出力される撮像画像データＳ１９を各色信号ごとに１フレーム期間積分する。具体的には、撮像センサー２には複数の撮像素子（図示せず）が存在し、撮像画像データＳ１９には、その各撮像素子で撮像された色信号が含まれている。そして、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号ごとに、その信号レベルを、１フレーム分、つまり全撮像素子に渡って積算する。そして、撮像センサー２より割り込みハンドラ１１１に対してフレーム割り込み信号Ｓ２４が入力されると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は積分回路１１３より１フレーム分の各色信号ごとの積分結果を読み出すとともに、積分回路１１３内の積分結果を０にクリアする。
【００５８】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０では、上述の各色信号ごとの積分結果から、各色信号ごとの１フレーム内の平均値を求める。具体的には、１フレーム分の積算値を全撮像素子数で割った値が上述の平均値である。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、求めた各色信号ごとの平均値を用いて、撮像センサー２を制御する。具体的には、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、求めた各色信号ごとの平均値を用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行う。
【００５９】
撮像センサー２には露光時間制御用レジスタ（図示せず）が設けられており、そのレジスタには露光時間を示すクロック信号Ｓ２１のカウント値（設定露光時間）が設定されている。つまり、実際の露光時間は、そのカウント値（設定露光時間）とクロック信号Ｓ２１の１周期の時間（１／クロック信号Ｓ２１の周波数）との掛算で決定される。「自動露光時間制御」とは、上述の各色信号ごとの平均値の和、言い換えれば、Ｒ信号の１フレーム内の平均値と、Ｇ信号の１フレーム内の平均値と、Ｂ信号の１フレーム内の平均値とを足し合わせた値（以後、単に「色信号の平均値の和」と呼ぶ）が、所定の範囲内に収まるように、撮像されたフレームごとの撮像画像データを使用して、撮像センサー２の設定露光時間を制御することである。また、撮像センサー２には、各色信号ごとにホワイトバランス制御用のゲインアンプが設けられており、「自動ホワイトバランス制御」とは、各色信号ごとの平均値の差分、言い換えれば、Ｒ信号の１フレーム内の平均値とＧ信号の１フレーム内の平均値との差分、Ｒ信号の１フレーム内の平均値とＢ信号の１フレーム内の平均値との差分、あるいはＧ信号の１フレーム内の平均値とＢ信号の１フレーム内の平均値との差分（以後、まとめて「色信号の平均値の差分」と呼ぶ）が、所定の範囲内に収まるように、撮像されたフレームごとの撮像画像データを使用して、上述のホワイトバランス用のゲインアンプを制御することである。
【００６０】
本実施の形態１における自動露光時間制御では、例えば、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いる。具体的には、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、色信号の平均値の和と、あらかじめ定められた基準値とを比較する。そして、色信号の平均値の和が当該基準値より小さい場合は、撮像センサー２に設定されている設定露光時間と、色信号の平均値の和から当該基準値を引いた値とを用いて、撮像部制御用ＲＯＭ１１６に記憶された遷移テーブル内のデータを参照し、設定露光時間の変化量を読み出す。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、読み出した設定露光時間の変化量をもとに、次フレームの設定露光時間を求める。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、上述の要領で求めた次フレームの設定露光時間を、撮像センサー制御レジスタ１１４を介して、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに次フレームの設定露光時間を設定する。また、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、色信号の平均値の差分が所定の範囲内に入るように撮像センサー２内のホワイトバランス用のゲインアンプのゲインを計算し、当該ゲインを撮像センサー制御レジスタ１１４を介して、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、撮像センサー２内のホワイトバランス用のゲインアンプに当該ゲインを設定する。
【００６１】
また、無線電話部１５内の画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部１００より出力される撮像画像データＳ１９の書きこみ要求と、ＣＰＵ７から出力される画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求とを調停する。そして、ＣＰＵ７から画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求がない期間に、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部１００より出力される撮像画像データＳ１９を画像用メモリ６に書きこむ。
【００６２】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０は１フレーム分の撮像画像データＳ１９の出力を完了すると、無線電話部制御レジスタ１１５を介して、ＣＰＵ７に撮像画像データＳ１９の転送終了を通知する。本実施の形態１では、撮像画像データＳ１９の転送中に”Ｈ”、垂直ブランキング期間に”Ｌ”となるフレームパルス信号Ｓ２２を制御レジスタ８に出力する。ＣＰＵ７は、フレームパルス信号Ｓ２２が”Ｌ”になったことを制御レジスタ８を介して検出すると、画像用メモリ制御回路５に読み出し要求を出力する。そして、画像用メモリ制御回路５を介して、画像用メモリ６中に記憶された１フレーム分の撮像画像データＳ１９をＣＰＵ７は読み出し、その撮像画像データＳ１９をＬＣＤ駆動回路１１に転送する。ＬＣＤ駆動回路１１は、ＣＰＵ７より転送された撮像画像データＳ１９を所定の形式に変換した後にＬＣＤ１２に転送し、撮像画像をＬＣＤ１２上に表示する。
【００６３】
次に、図１〜３を用いて無線部回路１３及びクロック信号発生部１０１に関係する動作について説明する。
【００６４】
無線部回路１３での受信動作は以下の流れによって行われる。つまり、アンテナ３０で基地局からの電波信号を受信し、その受信した電波信号を受信回路３１で復調し、その復調信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理結果である音声信号を受話器３５に出力し、受話器３５から音声を外部に出力する。
【００６５】
また、無線部回路１３での送信動作は以下の流れによって行われる。つまり、外部から入力された音声を送話器３４で音声信号に変換し、その音声信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理した信号を送信回路３２で変調し、その変調信号をアンテナ３０から電波として基地局に出力する。
【００６６】
ＣＰＵ７及び撮像部４０は、クロック信号発生部１０１より出力されるクロック信号Ｓ２１で動作する。また、無線部制御回路３６はＣＰＵ７の指令に基づき音声信号処理回路３３などの制御を行うとともに、基地局からの指令に基づきチャンネル制御回路３７を通して受信回路３１及び送信回路３２のチャンネル制御を行う。また、無線部制御回路３６はプロトコル処理などの制御も行う。
【００６７】
ＲＯＭ９にはＣＰＵ７で実行するプログラム、ＲＡＭ１０にはアドレス張、電子メールなどのデータが格納されている。クロック信号発生部１０１はクロック信号Ｓ２１を周波数切り換え可能に発生することができ、ＣＰＵ７は無線部制御回路３６を介して入力されるチャンネル制御情報に基づき、クロック信号発生部１０１より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数を制御レジスタ８を介して調整する。そして、基地局との通信チャンネルは、例えば２チャンネルであって、ＣＰＵ７がクロック信号Ｓ２１の周波数を調整する際、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１（プライマリークロック信号、センカダリークロック信号）を、クロック信号発生部１０１は発生することができる。そして、基地局からの指令に基づき選択された各通信チャンネルに対応して、ＣＰＵ７はクロック信号Ｓ２１の２種類の周波数を切り換えるように制御レジスタ８を介してクロック信号発生部１０１に対して切り換え通知Ｓ２３を出力する。
【００６８】
クロック信号発生部１０１では、制御レジスタ８より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換え通知Ｓ２３に基づきクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換える。つまり、クロック信号発生部１０１は、プライマリークロック信号かセカンダリークロック信号へ、あるいはセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号へ切り換えて、クロック信号Ｓ２１を出力する。その際、クロック信号発生部１０１は、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像センサー制御部１００に通知する。ここで、「切り換わり情報」とは、例えば、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）の情報とを含んでいる。
【００６９】
図４は本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートであって、特に撮像画像の明るさ、言い換えれば撮像画像の輝度の制御アルゴリズムを示している。次に、図１〜４を用いて、本実施の形態１における撮像部４０の動作について詳細に説明する。
【００７０】
撮像センサー制御部１００に、制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０が入力されると、撮像センサー制御部１００は、制御信号Ｓ１８を撮像センサー２に出力し、撮像開始指令を通知する。そして、撮像開始指令を受け取った撮像センサー２は被写体の撮像を開始する（ステップＳＴ１）。撮像センサー２が撮像を開始すると、撮像センサー制御部１００はＣＰＵ７より制御レジスタ８を介して出力される撮像停止要求、具体的には撮像停止要求を含む制御信号Ｓ２０を監視する（ステップＳＴ２）。撮像停止要求が制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より入力されると、撮像センサー制御部１００は現在撮像中のフレームの撮像画像データＳ１９の出力完了後、撮像センサー２に対して制御信号Ｓ１８を出力し、撮像停止指令を通知する。撮像停止指令の通知を受け取った撮像センサー２は撮像を停止する。
【００７１】
ＣＰＵ７より撮像停止要求が入力されなかった場合、撮像センサー制御部１００は、クロック信号発生部１０１から出力される切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、クロック信号発生部１０１でクロック信号Ｓ２１の切り換わりが発生したかを確認する（ステップＳＴ３）。本実施の形態１では、クロック信号発生部１０１は、切り換わり情報Ｓ１０２にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを撮像センサー制御部１００に通知している。つまり、「切り換わり情報Ｓ１０２の検出」とは、「クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを検出すること」と言える。
【００７２】
本実施の形態１における切り換わり情報Ｓ１０２とは、具体的には、例えばＨｉレベルまたはＬｏｗレベルを示す信号（以後、「切り換わり信号」と呼ぶ）であって、切り換わり信号がＬｏｗレベルを示すとき、クロック信号発生部１０１においてプライマリークロック信号が選択されており、切り換わり信号がＨｉレベルを示すとき、クロック信号発生部１０１においてセカンダリークロック信号が選択されている。つまり、切り換わり信号の信号レベルは、クロック信号発生部１０１で選択されているクロック信号Ｓ２１の種類を示している。また、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、切り換わり信号の信号レベルは、結果的にクロック信号発生部１０１で選択されているクロック信号Ｓ２１の周波数を示していることになる。そして、切り換わり信号の立ち上がりエッジおよび立ち下りエッジは、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりを示している。また、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、クロック信号Ｓ２１の切り換わりから、クロック信号の周波数の変化量を求めることができる。つまり、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、切り換わり信号は、結果的にクロック信号Ｓ２１の周波数の変化量を示していることになる。
【００７３】
図３に示すように、上述の切り換わり情報Ｓ１０２は、撮像センサー制御部１００の撮像部制御用ＣＰＵ１１０に入力されている。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり情報Ｓ１０２、つまり本実施の形態１では切り換わり信号の信号レベルを定期的に見に行く動作（ポーリング）を行い、切り換わり情報Ｓ１０２の検出を行っている。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり信号のＬｏｗレベルからＨｉレベルへの変化を検出したとき、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号から、セカンダリークロック信号に切り換えられたと判断し、切り換わり信号の信号レベルのＨｉレベルからＬｏｗレベルへの変化を検出したとき、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号から、プライマリークロック信号に切り換えられたと判断する。
【００７４】
まず始めに、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったときの撮像センサー制御部１００の動作を説明する。クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったとき、撮像センサー制御部１００は、撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７の最終を検出し、上述の自動露光時間制御および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ４）。このとき、自動露光時間制御において使用する遷移テーブルとして、プライマリークロック信号用の遷移テーブル（以下、「遷移テーブルＰＲ」と呼ぶ）と、セカンダリークロック信号用の遷移テーブル（以下、「遷移テーブルＳＣ」と呼ぶ）とが用意されている。そして、ステップＳＴ４では、クロック信号発生部１０１において選択されているクロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号であれば、そのときの自動露光時間制御においては遷移テーブルＰＲを使用し、クロック信号発生部１０１において選択されているクロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号であれば、そのときの自動露光時間制御においては遷移テーブルＳＣを使用する。
【００７５】
プライマリークロック信号とセカンダリークロック信号との周波数が異なるため、撮像センサー２に設定する設定露光時間が同じであっても、クロック信号Ｓ２１にプライマリークロック信号を使用した場合と、セカンダリークロック信号を使用した場合とでは、実際の露光時間が異なる。そのため、クロック信号Ｓ２１としてプライマリークロック信号が選択されている場合と、セカンダリークロック信号が選択されている場合とで、実際の露光時間について同じような自動露光時間制御を行うためには、遷移テーブルをそれぞれの周波数ごとに用意する必要があり、本実施の形態１では、遷移テーブルＰＲと遷移テーブルＳＣが用意されている。
【００７６】
次に、ステップＳＴ３にてクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出された場合の撮像センサー制御部１００の動作を説明する。ステップＳＴ３にて、撮像部４０でクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されると、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさの調整を行う。具体的には、撮像センサー制御部１００は撮像センサー２の露光制御用レジスタに設定している現在の設定露光時間を確認する（ステップＳＴ５）。そして、ステップＳＴ５で確認した設定露光時間、および検出した切り換わり情報Ｓ１０２に含まれているクロック信号Ｓ２１の周波数をもとに、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の設定露光時間（以後、「新たな設定露光時間」と呼ぶ）を求め（ステップＳＴ６）、その新たな設定露光時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行う。以下、新たな設定露光時間の算出方法に関して説明する。
【００７７】
クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号（周波数ｆ１）からセカンダリークロック信号（周波数ｆ２）に切り換わった場合に関して説明する。ここで、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際に撮像中であるフレーム（以後、「現フレーム」と呼ぶ）の設定露光時間、具体的には切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際の撮像センサー２内の露光時間制御用レジスタの値（ステップＳＴ５で確認した設定露光時間）がＣであったとすると、本実施の形態１では下記の式（１）を用いて、新たな設定露光時間を求める。
【００７８】
新たな設定露光時間＝Ｃ×ｆ２／ｆ１・・・（１）
ここで、式（１）の「ｆ２／ｆ１］は、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量を示しているため、本実施の形態１では、現フレームの設定露光時間とクロック信号の周波数の変化量とに基づいて、新たな設定露光時間を求めている。
【００７９】
撮像センサー制御部１００は、ステップＳＴ６で求めた新たな設定露光時間を、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、その新たな設定露光時間を撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに書き込む（ステップＳＴ７）。
【００８０】
一般に、設定露光時間を撮像センサー２にセットした場合、その設定露光時間は、現在撮像中のフレームでは有効にならず、その次のフレームから有効になる。従って、現フレームの撮像画像データには、ステップＳＴ７で撮像センサー２に設定した新たな設定露光時間が反映されない。よって、現フレームの撮像画像データにはクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響が現れ、被写体の明るさが変化していないにもかかわらず、撮像画像データの信号レベルが変化する。つまり、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わると、撮像センサー２における実際の露光時間が変化するため、現フレームの撮像画像の明るさが変化する。具体的には、撮像センサー２としてＣＭＯＳのイメージセンサーを使用した場合、撮像センサー２では１ライン単位で露光が行われるため、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった際、同一フレーム内の撮像画像の明るさが、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり時点を境にして変化する。
【００８１】
一方、電子シャッター機能を備えるＣＣＤセンサーなどを、撮像センサー２に用いた場合には、撮像センサー２ではフレーム単位で露光が行われるため、現フレームの撮像画像全体の明るさが変化する。
【００８２】
従って、現フレームの撮像画像データを用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行うと、当該制御の収束に時間がかかり、撮像画像の明るさの変化が複数フレームにまで及ぶことがあった。具体的には、現フレームの撮像画像データにおける各色信号ごとの平均値がクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響を受けているため、色信号の平均値の和、あるいは色信号の平均値の差分は、本来制御するべき値になっていない。そのため、現フレームの撮像画像データを用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行うと、各制御を収束させるために時間がかかり、撮像画像の明るさの変化が複数フレームにまで及びことがあった。
【００８３】
よって、本実施の形態１では、撮像センサー２に対する制御である自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に、現フレームの撮像画像データを使用しない。具体的には、ステップＳＴ７の後に、現フレームの撮像が終了したかどうかを確認する（ステップ８）。そして、現フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を停止する（ステップＳＴ９）。詳細には、例えば現フレームの撮像画像データにおける各色信号の積分結果を破棄（マスク）する。そして、ステップＳＴ９の後、現フレームの次のフレーム（以後、「次フレーム」と呼ぶ）の撮像が終了したかどうかを確認し（ステップＳＴ１０）、次フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を再開する（ステップＳＴ１１）。
【００８４】
上述の構成を備える本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、被写体の撮像中にクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わり、撮像センサー２における現フレームの実際の露光時間が変化した場合でも、撮像センサー制御部１００でクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさを調整するため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりによって発生する撮像画像の明るさの変化が、複数フレームまで伝播することを防ぐことができる。従って、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合でも撮像画像の劣化を視覚的に目立たなくすることができる。
【００８５】
また、現フレームの設定露光時間と、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量とに基づいて、新たな設定露光時間を求めるため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの前後で、設定露光時間によって決定される実際の露光時間が大きく変化することを抑えることができる。そして、その新たな設定露光時時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行うため、クロック信号の周波数の切り換わりの前後で、撮像画像の明るさが大きく変化することを確実に抑えることができる。
【００８６】
また、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響を受けている現フレームの撮像画像データを、撮像センサー２の制御、本実施の形態１では、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に使用しないため、当該制御の収束時間を低減することができる。そのため、撮像画像の明るさの変化が複数フレームまで伝播することを抑えることができ、良好な撮像画像を得ることができる。
【００８７】
なお、本実施の形態１では、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさを調整しても良い。
【００８８】
以下に、出力アンプのゲインと設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさを調整する場合についての具体例を示す。
【００８９】
仮にプライマリークロック信号の周波数ｆ１＝１０ＭＨｚ、セカンダリークロック信号の周波数ｆ２＝１５ＭＨｚとする。そして、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わり、そのときの現フレームの設定露光時間が「５」（クロック信号Ｓ１０２のカウント値）、現フレームの出力アンプのゲインが１倍であったとする。このとき、上述の条件を式（１）に適用すると、新たな設定露光時間は、
となる。撮像画像の明るさを設定露光時間のみで調整する場合、新たな設定露光時間を「７．５」に設定すれば良いが、撮像センサー２の設定露光時間の設定が「１」単位でしか行えない場合、新たな設定露光時間を「７」とし、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の出力アンプのゲイン（以後、「新たなゲイン」と呼ぶ）を７．５／７倍に設定する。そして、この新たな設定露光時間と新たなゲインとを用いて、撮像画像の明るさの調整を行う。このように、設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合でも、設定露光時間と出力アンプのゲインとを用いることによって、撮像画像の明るさを細かく調整することができる。その結果、クロック信号の周波数の切り換わりの前後で、撮像画像の明るさが大きく変化することを抑えることができる。
【００９０】
また、被写体が非常に暗い状態でクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、設定露光時間を可能な限り大きい値に設定し、設定露光時間の設定では足りない部分を出力アンプのゲインでカバーすることによって、撮像画像の明るさを調整しても良い。
【００９１】
また、本実施の形態１の自動露光時間制御では、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いたが、これに限りものではなく、所定の計算式を使用し、撮像部制御用ＣＰＵ１１０で設定露光時間の変化量を求めることによって、自動露光時間制御を行っても良い。
【００９２】
実施の形態２．
図５は本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図であって、特に撮像機能内蔵携帯端末装置の撮像部４０における撮像センサー制御部１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、上述の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置において、切り換わり情報Ｓ１０２の検出方法と、自動露光時間制御の方法が異なるものである。
【００９３】
図５に示すように、切り換わり情報Ｓ１０２は、撮像部制御用ＣＰＵ１１０に対して割り込みを発生する割り込みハンドラ１１１に入力されている。つまり、切り換わり情報Ｓ１０２は、フレーム割り込み信号Ｓ２４と同様に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が有する割り込み機能によって検出される。本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置のその他の構成については、実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成と同じであるため、ここではその説明を省略する。また、無線電話部１５及びクロック信号発生部１０１の動作については、実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作と同じであるため、ここではその説明は省略する。
【００９４】
図６は本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートであって、特に撮像画像の明るさ、言い換えれば撮像画像の輝度の制御アルゴリズムを示している。次に、図５，６を用いて、本実施の形態２における撮像部４０の動作について詳細に説明する。
【００９５】
撮像センサー制御部１００に、制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より撮像開始要求が入力されると、撮像センサー制御部１００は、撮像センサー２に撮像開始指令を通知する。そして、撮像開始指令を受け取った撮像センサー２は被写体の撮像を開始する（ステップＳＴ１）。撮像センサー２が撮像を開始すると、撮像センサー制御部１００はＣＰＵ７より制御レジスタ８を介して出力される撮像停止要求を監視する（ステップＳＴ２）。撮像停止要求が制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より入力されると、撮像センサー制御部１００は現在撮像中のフレームの撮像画像データＳ１９の出力完了後、撮像センサー２に対して撮像停止指令を通知する。撮像停止指令の通知を受け取った撮像センサー２は撮像を停止する。
【００９６】
ＣＰＵ７より撮像停止要求が入力されなかった場合、撮像センサー制御部１００は、クロック信号発生部１０１から出力される切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、クロック信号発生部１０１でクロック信号Ｓ２１の切り換わりが発生したかを確認する（ステップＳＴ３）。そして、切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったとき、自動露光時間制御および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ４）。
【００９７】
本実施の形態２における自動露光時間制御では、上述の実施の形態１における自動露光時間制御と同様に、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いる。そして、実施の形態１では、２種類の遷移テーブルＰＲ，ＳＣを用いていたが、本実施の形態２では、４種類の遷移テーブルを用いる。具体的には、クロック信号Ｓ１０２としてプライマリークロック信号が選択されているときに使用する通常撮像用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＮＰＲ」と呼ぶ）とクロック信号周波数切り換え時用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＣＰＲ」と呼ぶ）、クロック信号Ｓ１０２としてセカンダリークロック信号が選択されているときに使用する通常撮像用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＮＳＣ」と呼ぶ）とクロック信号周波数切り換え時用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＣＳＣ」と呼ぶ）がある。
【００９８】
ステップＳＴ４における自動露光時間制御では、遷移テーブルＮＰＲと遷移テーブルＮＳＣとが使用される。ステップＳＴ４において、クロック信号Ｓ１０２としてプライマリークロック信号が選択されているときには、撮像センサー制御部１００は遷移テーブルＮＰＲを使用して、撮像センサー２に対して自動露光時間制御を行い、クロック信号Ｓ１０２としてセカンダリークロック信号が選択されているときには、遷移テーブルＮＳＣを使用して、自動露光時間制御を行う。なお、実施の形態１における遷移テーブルＰＲ，ＳＣと同様に、クロック信号Ｓ２１としてプライマリークロック信号が選択されている場合と、センカダリークロック信号が選択されている場合とで、撮像センサー２における実際の露光時間について、同じような自動露光時間制御を行うために、クロック信号Ｓ２１の周波数に対応した遷移テーブルＮＰＲと遷移テーブルＮＳＣとが用意されている。
【００９９】
また、ステップＳＴ４において、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用した自動露光時間制御の方法は、実施の形態１における遷移テーブルＰＲ，ＳＣを使用した自動露光時間制御の方法と同じである。
【０１００】
また、本実施の形態２における自動ホワイトバランス制御は、実施の形態１における自動ホワイトバランス制御と同様に、色信号の平均値の差分を用いて行われている。
【０１０１】
次に、ステップＳＴ３にてクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出された場合の撮像センサー制御部１００の動作を説明する。なお本実施の形態２では、クロック信号発生部１０１より出力される切り換わり情報Ｓ１０２を割り込みハンドラ１１１が監視し、割り込みハンドラ１１１からの割り込み検出通知によって、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は切り換わり情報Ｓ１０２を検出する。
【０１０２】
具体的には、切り換わり情報Ｓ１０２は、実施の形態１と同様に、例えばＨｉレベルまたはＬｏｗレベルを示す切り換わり信号であって、その切り換わり信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを割り込みハンドラ１１１が監視する。そして、割り込みハンドラ１１１は、切り換わり信号のエッジを検出すると、割り込み検出通知を撮像部制御用ＣＰＵ１１０に送る。
【０１０３】
割り込みハンドラ１１１から割込み検出通知を受け取ると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、割り込み発生要因を確認する。本実施の形態２では、例えば、切り換わり信号により発生する割り込みを最優先に処理するよう制御する。よって、本実施の形態２では、ステップＳＴ３にて、切り換わり信号による割り込みを検出すると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり信号の信号レベルによりクロック信号Ｓ２１の周波数の確認を行い、切り換わり情報Ｓ１０２を検出する。
【０１０４】
ステップＳＴ３にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されると、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさの調整を行う。具体的には、撮像センサー制御部１００は撮像センサー２の露光制御用レジスタに設定している現在の設定露光時間を確認する（ステップＳＴ５）。
【０１０５】
そして、ステップＳＴ５で確認した設定露光時間、および検出した切り換わり情報Ｓ１０２に含まれているクロック信号Ｓ２１の周波数をもとに、新たな設定露光時間を求め（ステップＳＴ６）、その新たな設定露光時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行う。なお、新たな設定露光時間の算出方法については、実施の形態１と同様である。
【０１０６】
撮像センサー制御部１００は、ステップＳＴ６で求めた新たな設定露光時間を、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、その新たな設定露光時間を撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに書き込む（ステップＳＴ７）。実施の形態１でも述べたが、新たな設定露光時間を撮像センサー２にセットした場合、その設定露光時間は、通常次フレームから有効になる。従って、現フレームのデータには新たな設定露光時間は反映されない。よって、現フレームの撮像画像データはクロック信号Ｓ２１の周波数の変更の影響が現れる。そのため、本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に、現フレームの撮像画像データを使用しない。具体的には、ステップＳＴ７の後に、現フレームの撮像が終了したかどうかを確認する（ステップ８）。そして、現フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を停止する（ステップＳＴ９）。
【０１０７】
次に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は自動露光時間制御に使用する遷移テーブルを、遷移テーブルＣＰＲあるいは遷移テーブルＣＳＣに切り換え（ステップＳＴ２０）、ｎ＝０をセットする（ステップＳＴ２１）。ここで、ステップＳＴ３において、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が切り換わり情報Ｓ１０２により、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号へ切り換えれたと判断した場合、自動露光時間制御として遷移テーブルＣＳＣを使用し、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号へ切り換えれたと判断した場合、自動露光時間制御として遷移テーブルＣＰＲを使用する。
【０１０８】
そして、次フレームの撮像終了を検出すると（ステップＳＴ２２）、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出してから、所定のフレーム数（ａフレーム）の撮像を行ったかを判断する（ステップＳＴ２３）。ステップＳＴ２３にて、ｎがａ以下の場合は、ステップＳＴ２０にて設定された遷移テーブルＣＰＲあるいは遷移テーブルＣＳＣを用いて、自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ２４）。ステップＳＴ２４にて、自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御が実施されると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０はｎを１つインクリメントする（ステップＳＴ２５）。
【０１０９】
上述のステップＳＴ２２からステップＳＴ２５までの動作を所定フレーム数（ａ＋１フレーム）繰り返した後に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０はステップＳＴ２６にて、自動露光時間制御に使用する遷移制御テーブルを、遷移テーブルＮＰＲあるいは遷移テーブルＮＳＣに切り換え、自動露光時間制御を実施する（ステップＳＴ２７）。
【０１１０】
次に、実施の形態２おける自動露光時間制御方法に関して詳細に説明する。なお、説明の便宜上、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の所定期間（ａフレーム期間）、つまり遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを使用して自動露光時間制御を行う期間を「切り換え時」、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の当該所定期間経過後、つまり遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用して自動露光時間制御を行う期間を「通常撮像時」と呼ぶ。
【０１１１】
本実施の形態２において、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣは、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに対して、制御量を小さく設定している。具体的には、上述したように、撮像部制御用ＣＰＵ１１０にて実施する自動露光時間制御は、撮像センサー２に設定されている設定露光時間と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０にて計算された色信号の平均値の和から基準値を引いた値とを用いて行われる。そして、色信号の平均値の和から基準値を引いた値が負の場合は、設定露光時間を大きくし、正の場合は設定露光時間を小さくする。その際、切り換え時と通常撮像時において、設定露光時間と、色信号の平均値の和から基準値を引いた値とが同一であった場合、切り換え時、言い換えれば切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後のａフレーム期間は、通常撮像時よりも設定露光時間の変化量が小さく制御される。すなわち、設定露光時間と、色信号の平均値の和から基準値を引いた値とが同一であるという条件で、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣから出力される次フレームの設定露光時間の変化量は、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣから出力される設定露光時間の変化量よりも小さい。なお、設定露光時間は撮像画像の明るさを決定するため、設定露光時間の変化量が小さく制御されるということは、撮像画像の明るさの制御量が小さいとも言える。
【０１１２】
また、本実施の形態２では、自動露光時間制御を行う際の収束判定範囲も、通常撮像時と切り換え時とでは異なるように設定されている。具体的には、切り換え時の自動露光時間制御の収束判定範囲α（以後、「α１」とも呼ぶ）を、通常撮像時の収束判定範囲α（以後、「α２」とも呼ぶ）よりも狭くする。一般に自動露光制御は、撮像したフレームの色信号の平均値の和が、基準値±α（収束範囲）内に収まったとき、自動露光時間制御が収束したと判断する。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が各々８ビットで量子化されており、色信号の平均値の和が３８４（１２８×３）±α内に入った場合、自動露光時間制御が収束したと判断する。収束判定範囲αは、例えば３０程度に設定される。すなわち、色信号の平均値の和が３５４以上４１４以下であれば、自動露光時間制御に使用されている遷移テーブルは同一の設定露光時間の変化量を出力する。なお、基準値及び収束判定範囲αは、例えば撮像部制御用ＲＯＭに記憶されており、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が基準値及び収束判定範囲αを適宜読み出し、自動露光時間制御の収束を判断する。
【０１１３】
また、自動露光時間制御は、言い換えれば撮像画像の明るさ制御しているため、自動露光時間制御の収束判定範囲αとは、撮像画像の明るさの収束判定範囲αとも言える。
【０１１４】
仮に、収束判定範囲αを小さくすると、遷移テーブルの制御量が大きい場合は、自動露光時間制御が収束しにくく、各フレームで設定露光時間が変わり、撮像画像がハンチングをおこす場合ある。従って、遷移テーブルの制御量を小さくする必要がある。しかし、その場合、自動露光時間制御の収束時間が長くなる。一方、収束判定範囲αを大きくすると、遷移テーブルの制御量を大きくすることができるが、収束した際の撮像画像の明るさに非常に大きなばらつきを生じる。
【０１１５】
上述したように、本実施の形態２では、クロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、所定のフレーム期間は遷移テーブルの制御量、つまり設定露光時間の変化量を小さくするとともに、自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くする。これは、以下の理由による。
【０１１６】
クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７で新たな設定露光時間を求めて、撮像センサー２に設定するが、その新たな設定露光時間は最適な設定露光時間と比べ誤差を有する場合がある。具体的には、設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、式（１）で求めた値をそのまま設定できないことがあるため、最適な設定露光時間（式（１）で求めた設定露光時間）と比べて、実際に撮像センサー２に設定される設定露光時間は誤差を有する場合がある。この誤差を「初期誤差」と呼ぶ。
【０１１７】
切り換わり情報Ｓ１０２を検出する前における自動露光時間制御の収束値が、例えば収束範囲内であってその下限値付近に位置し、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後に求めた新たな設定露光時間によって撮像した撮像画像データの色信号の平均値の和が、上述の初期誤差によって、自動露光時間制御の収束範囲の下限値より小さくなった場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は撮像センサー２の設定露光時間を大きくする。このとき、遷移テーブルの制御量が大きければ、次のフレームにて、自動露光時間制御の収束値が収束範囲の上限付近に位置する場合がある。その結果、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり前後にて、撮像画像の明るさが変化する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりが短い周期で繰り返された場合、撮像画像がハンチングを起こしているように見える。
【０１１８】
同様に、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出する前の自動露光時間制御の収束値が、例えば収束範囲の上限値付近（収束域内）であり、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後に求めた新たな設定露光時間によって撮像した撮像画像データの色信号の平均値の和が、上述の初期誤算によって、収束範囲の下限値付近（収束域内）であった場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は自動露光時間制御が収束しているため、撮像センサー２の設定露光時間を変化させない。このとき、自動露光時間制御の収束判定範囲αが大きければ、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり前後にて、撮像画像の明るさが大きく変化する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換えが短い周期で繰り返された場合、上述と同様に撮像画像がハンチングを起こしているように見える。
【０１１９】
一般に周囲の明るさが変化していないのに撮像画像の明るさが短い間隔で切り換わると、その現象は視覚的に非常に目立つ。特に、ローミングエリアが複数の基地局と重なっており、接続する基地局が短い周期で切り換わる場合、上述したようにクロック信号Ｓ２１の周波数が短い周期で切り換わる場合が発生する。その際、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりに起因する外乱の影響を小さくするため、上述したように遷移テーブルの制御量を小さくするとともに自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くする。
【０１２０】
本実施の形態２における撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間（ａフレーム期間）は、自動露光時間制御の制御量を低く設定した遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用い、また自動露光時間制御の際の収束判定範囲αを狭く設定することにより、クロック信号Ｓ２１の周波数が短い間隔で切り換わった場合でも、自動露光時間制御の収束判定範囲αが狭いため、撮像画像がハンチングを起こしているようには見えない。また、自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くしても、自動露光時間制御の制御量を小さくしているため、自動露光時間制御が収束域範囲内でもハンチング等を起こすことはない。
【０１２１】
また、本実施の形態２では、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が有する割り込み機能を利用して、クロック信号の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出しているため、切り換わり情報Ｓ１０２を定期的に見に行くことによって検出する方法（ポーリング）よりも、早く切り換わり情報Ｓ１０２を検出することができる。そのため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりが、撮像画像に影響を与える時間を短くすることができ、その結果、クロック信号Ｓ２１の切り換わりによって撮像画像の明るさが乱れる時間を低減することができる。
【０１２２】
なお、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行う処理手順（ステップＳＴ２０，ステップＳＴ２４）あるいは収束判定範囲α１用いて自動露光時間制御を行う処理手順を第１の制御アルゴリズム、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行う処理手順（ステップＳＴ２６，ステップＳＴ２７）あるいは収束判定範囲α２を用いて自動露光時間制御を行う処理手順を第２の制御アルゴリズムとすると、自動露光時間制御は、言い換えれば撮像画像の明るさの制御であるため、本実施の形態２では、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間は、第１の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御し、当該所定期間の経過後は、第２の制御アルゴリズムを使用して、撮像画像の明るさを制御している。
【０１２３】
また、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いた自動露光時間制御の制御量は、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いた自動露光時間制御の制御量よりも小さいため、第１の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの制御量は、第２の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの制御量よりも小さいと言える。
【０１２４】
また、切り換え時の収束判定範囲α１は、通常撮像時の収束判定範囲α２よりも狭いため、第１の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの収束判定範囲は、第２の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの収束判定範囲よりも狭いと言える。
【０１２５】
また、本実施の形態２では、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整（ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７）、および撮像画像の明るさの制御（ステップＳＴ２０〜ステップＳＴ２７）を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさの調整・制御を行っても良い。
【０１２６】
実施の形態３．
図７は本実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、上述の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置において、図６中のステップＳＴ２４での動作内容が異なる。そのため、図７ではステップＳＴ２４の動作を中心に記載している。また、本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置のその他の構成および動作は、実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置と同一であるため、その説明の記載を省略する。以下、図７を用いて本実施の形態３におけるステップＳＴ２４の動作について説明する。
【０１２７】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出してから、所定のフレーム数（ａフレーム）の撮像を行ったかを判断し（ステップＳＴ２３）、ステップＳＴ２３にて、ｎがａ以下の場合は、撮像したフレームにおける撮像画像データの色信号の平均値の和が、所定範囲内であるか確認する（ステップＳＴ３０）。
【０１２８】
そして、当該色信号の平均値の和が所定範囲内である場合は、実施の形態２と同様に、切り換わり情報Ｓ１０２の検出時に使用する遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行う。その際、自動ホワイトバランス制御も実施する（ステップＳＴ３１）。
【０１２９】
一方、当該色信号の平均値の和が所定範囲外である場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、被写体の明るさが変化したと判断し、遷移テーブルを遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに切り換える（ステップＳＴ３２）。そして、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行う（ステップＳＴ３３）。
【０１３０】
上述のように、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の所定期間内であっても、撮像したフレームの色信号の平均値の和が示す値によって、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣから遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに切り換えるのは、以下の理由による。
【０１３１】
クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した場合は、ステップＳＴ５からステップＳＴ７にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量に基づいた新たな設定露光時間を求めるため、次フレームにおける撮像画像データの色信号の平均値の和は、それほど大きくは変化しない。一方、被写体の明るさが変化した場合、撮像画像データの色信号の平均値の和は、新たな設定露光時間に基づいて撮像したフレーム（次フレーム）の撮像画像データと比べて、大きく変化する。その際、実施の形態２に示すように、制御量を小さくして自動露光時間制御を行うと、被写体の明るさの変化に対して俊敏に追従することができない。よって、本実施の形態３では、ステップＳＴ３０にて、現在撮像中のフレームの色信号の平均値の和が所定範囲内であるか確認し、所定範囲外の場合、ステップＳＴ３２にて、自動露光時間制御の遷移データを、制御量が小さい遷移データＣＰＲ，ＣＳＣから、制御量が大きい遷移データＮＰＲ，ＮＳＣに切り換え、ステップＳＴ３３にて遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用して自動露光時間制御を実施する。
【０１３２】
本実施の形態３では、上述のように撮像部４０を制御するのでクロック信号Ｓ２１が切り換わった直後に被写体の明るさが切り換わった場合でも、撮像画像の明るさを俊敏に追随させることができるとともに、クロック信号Ｓ２１の周波数が短い周期で切り換わるような場合でも、ハンチングしているようなに見える現象を抑えることができる。
【０１３３】
なお、図７中のステップＳＴ３１では遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行い、ステップＳＴ３３では遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行っている。また、撮像画像データの色信号の平均値の和は撮像画像の明るさを示すため、本実施の形態３では、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間は、撮像画像の明るさが所定範囲内であるとき、第１の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御し、撮像画像の明るさが所定範囲外にあるとき、第２の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御している。
【０１３４】
また、実施の形態２および実施の形態３では、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いて自動露光時間制御を行う場合について述べたが、これに限るものではなく、所定の計算式を使用し、撮像部制御用ＣＰＵ１１０で設定露光時間の変化量を求めることによって、自動露光時間制御を行っても良い。
【０１３５】
また、本実施の形態３では、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整（ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７）、および撮像画像の明るさの制御（ステップＳＴ２０〜ステップＳＴ２７）を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさの調整・制御を行っても良い。
【０１３６】
また、実施の形態２および実施の形態３では、クロック信号Ｓ２１の切り換わリ情報Ｓ１０２を検出した後の所定フレーム数、自動露光時間制御の制御アルゴリズム（第１，第２の制御アルゴリズム）を切り換える場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば所定の時間、制御アルゴリズムを切り換えるように構成しても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【０１３７】
また、本実施の形態１〜３では、クロック信号発生部１０１がプライマリクロック信号およびセカンダリークロック信号の２種類のクロック信号を切り換えて出力する場合について説明したが、これに限るものではなく、３種類以上のクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換えて出力しても、クロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像部４０が検出すれば同様の効果を生じる。
【０１３８】
また、本実施の形態１〜３では、クロック信号発生部１０１より出力するクロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を、１つの信号（切り換わり信号）にて通知していたが、これに限るものではなく、切り換わり情報Ｓ１０２が含んでいるクロック信号Ｓ２１の切り換わりと、クロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを、別々の信号として、撮像部４０に供給することによっても同様の効果を生じることは言うまでもない。
【０１３９】
また、本実施の形態１〜３において、無線電話部１５に供給されるクロック信号Ｓ２１（以後、「クロック信号Ｓ２１ａ」と呼ぶ）を分周したクロック信号を、撮像部４０に供給されるクロック信号Ｓ２１（以後、「クロック信号Ｓ２１ｂ」と呼ぶ）に使用しても良い。言い換えれば、クロック信号Ｓ２１ａの周波数と、クロック信号Ｓ２１ｂの周波数とは同じである必要は無い。具体的には、例えば、クロック信号Ｓ２１ａの周波数を２０ＭＨｚとし、当該クロック信号Ｓ２１ａを１／２分周した１０ＭＨｚのクロック信号をクロック信号Ｓ２１ｂとして使用しても良い。このとき、無線電話部１５に供給されるクロック信号Ｓ２１ａの周波数が２０ＭＨｚから２１ＭＨｚに変化すると、撮像部４０に供給されるクロック信号Ｓ２１ｂは、１０ＭＨｚから１０．５ＭＨｚに変化する。
【０１４０】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりの前後で、撮像画像の明るさが大きく変化することを抑えることができる。
【０１４４】
また、この発明のうち請求項２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、撮像画像の明るさの変化が複数フレームまで伝播することを抑えることができ、良好な撮像画像を得ることができる。
【０１４６】
また、この発明のうち請求項３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、撮像画像を大きく乱すことなく良好な撮像画像を得ることができる。
【０１４８】
また、この発明のうち請求項４に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、確実に、撮像画像の乱れを低減することができる。
【０１４９】
また、この発明のうち請求項５に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、確実に、撮像画像の乱れを低減することができる。
【０１５０】
また、この発明のうち請求項６に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、ＣＰＵの割り込み機能を利用して、クロック信号の周波数の切り換わりを検出するため、切り換わりを定期的に見に行くことによって検出する方法（ポーリング）よりも、早く切り換わりを検出することができる。そのため、クロック信号の周波数の切り換わりによる影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図９】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置におけるクロック信号Ｓ２１の切り換えの様子を示す図である。
【符号の説明】
２ 撮像センサー、１５ 無線電話部、４０ 撮像部、１００ 撮像センサー制御部、１０１ クロック信号発生部、１１０ 撮像部制御用ＣＰＵ、Ｓ１７ 撮像画像データ、Ｓ２１ クロック信号、Ｓ１８ 制御信号、Ｓ２３ 切り換わり通知、Ｓ１０２ 切り換わり情報。
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラなどの撮像機能を内蔵した携帯電話等の撮像機能内蔵携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話は５８００万人という膨大なユーザーを取り込み、電子メールサービスを手始めに、インターネット接続、情報提供サービス、オンラインバンキング（銀行の残高照会・振り込み）など情報携帯端末装置としての地位を固めつつある。
【０００３】
一方、従来の携帯電話の中には、携帯電話本体にカメラが内蔵されたものが発売されており、撮像した静止画像を電子メールに添付し送信することができる。以下、従来技術におけるカメラなどの撮像機能を内蔵した携帯電話等の撮像機能内蔵携帯端末装置について説明する。
【０００４】
図８は、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置は、撮像部４と、無線電話部（「携帯電話本体部」とも呼ばれる）１５と、撮像部４及び無線電話部１５にクロック信号Ｓ２１を供給するクロック信号発生部１６と、ＬＣＤ１２とを備えている。
【０００５】
撮像部４は、レンズ１と、撮像センサー２と、撮像センサー２を制御する撮像センサー制御部３とを備えている。また、無線電話部１５は、撮像部４より出力される撮像画像データＳ１９を記憶する画像用メモリ６と、画像用メモリ６を制御する画像用メモリ制御回路５と、無線電話部１５の全体と撮像部４との制御を行うＣＰＵ７と、撮像センサー制御部３及びクロック信号発生部１６を制御する制御レジスタ８と、プログラムを記憶するＲＯＭ９と、アドレス張や電子メールなどを記憶するＲＡＭ１０と、ＬＣＤ１２を駆動するＬＣＤ駆動回路１１と、無線部回路１３と、テンキーなどで構成されており、無線電話部１５を操作する際に使用される操作部２４と、ＣＰＵバス１４とを備えている。そして、上述の無線電話部１５の構成ブロックのうち、画像用メモリ６以外は、ＣＰＵバス１４に直接バス接続されている。
【０００６】
図９は、上述の無線電話部１５における無線部回路１３の構成を示すブロック図である。図９に示すように、無線部回路１３は、アンテナ３０と、アンテナ３０によって受信された基地局からの電波信号を復調する受信回路３１と、音声信号処理回路３３と、音声信号処理回路３３からの信号を基地局に送信する電波信号に変調する送信回路３２と、外部から入力された音声を電気信号に変換する送話器３４と、外部に音声を出力する受話器３５と、音声信号処理回路３３などを制御する無線部制御回路３６と、チャンネル制御回路３７とを備えており、無線部制御回路３６は、ＣＰＵバス１４にバス接続されている。
【０００７】
次に、上述の図８，９に示される従来の撮像機能内蔵携帯端末装置における撮像動作について詳細に説明する。
【０００８】
操作部２４より撮像要求がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は撮像部４に撮像開始を要求する。具体的にはＣＰＵ７は制御レジスタ８中に準備された撮像要求レジスタ（図示せず）をセットする。制御レジスタ８の撮像要求レジスタがセットされると、制御レジスタ８より、撮像部４の撮像センサー制御部３に対して、撮像開始要求が制御信号Ｓ２０として送られる。撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０を受け取った撮像センサー制御部３は、撮像センサー２を制御し撮像を開始する。以下、撮像時の撮像センサー制御部３の動作を簡単に説明する。
【０００９】
撮像センサー制御部３は、撮像センサー２に対して制御信号Ｓ１８を送り、撮像の開始／停止制御、被写体の明るさに応じて露光時間を制御する自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御の３つの制御を行う。撮像センサー制御部３は、撮像が開始されると撮像センサー２が出力する撮像画像データＳ１７を所定のデータフォーマットに変換し、その変換結果である撮像画像データＳ１９のＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号（以下、まとめて「色信号」と呼ぶことがある）ごとに、色信号の１フレーム内の平均値を求める。具体的には、撮像センサー２には複数の撮像素子（図示せず）が存在し、撮像画像データＳ１９には、その各撮像素子で撮像された色信号が含まれている。そして、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号ごとに、その信号レベルを、１フレーム分、つまり全撮像素子に渡って積算し、その積算値を全撮像素子数で割った値が上述の平均値である。
【００１０】
そして、撮像センサー制御部３で求められた撮像画像データＳ１９の各々の平均値が所定の範囲内に収まるように露光時間、および撮像センサー２内に設けられたホワイトバランス制御用のゲインアンプを制御する。
【００１１】
また、撮像センサー制御部３は、上述の撮像画像データＳ１９を無線電話部１５内の画像用メモリ制御回路５に出力する。ここで、画像用メモリ制御回路５に出力される撮像画像データＳ１９には、データ出力の開始を通知する情報などを含む撮像制御信号が実際には含まれているが、以後「撮像画像データＳ１９」と言えば、当該撮像制御信号は含まず、色信号のみを含むものとする。そして、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部３より出力される撮像画像データＳ１９の書きこみ要求と、ＣＰＵ７から出力される画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求とを調停する。そして、ＣＰＵ７から画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求がない期間に、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部３より出力される撮像画像データＳ１９を画像用メモリ６に書き込む。
【００１２】
また、撮像センサー制御部３は１フレーム分の撮像画像データＳ１９の出力を完了すると、ＣＰＵ７に対して撮像画像データＳ１９の転送終了を通知する。本従来例では、撮像画像データＳ１９の転送中に”Ｈ”、垂直ブランキング期間に”Ｌ”となるフレームパルス信号Ｓ２２を、撮像センサー制御部３より制御レジスタ８に出力する。ＣＰＵ７は、フレームパルス信号Ｓ２２が”Ｌ”になったことを制御レジスタ８を介して検出すると、画像用メモリ６中に記憶された１フレーム分の撮像画像データＳ１９をＣＰＵ７は読み出し、その撮像画像データＳ１９をＬＣＤ駆動回路１１に転送する。ＬＣＤ駆動回路１１は、ＣＰＵ７より転送された撮像画像データＳ１９を所定の形式に変換した後にＬＣＤ１２に転送し、撮像画像をＬＣＤ１２上に表示する。
【００１３】
次に、図８，９を用いて無線部回路１３及びクロック信号発生部１６に関係する動作について説明する。
【００１４】
無線部回路１３での受信動作は以下の流れによって行われる。つまり、アンテナ３０で基地局からの電波信号を受信し、その受信した電波信号を受信回路３１で復調し、その復調信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理結果である音声信号を受話器３５に出力し、受話器３５から音声を外部に出力する。
【００１５】
また、無線部回路１３での送信動作は以下の流れによって行われる。つまり、外部から入力された音声を送話器３４で音声信号に変換し、その音声信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理した信号を送信回路３２で変調し、その変調信号をアンテナ３０から電波として基地局に出力する。
【００１６】
ＣＰＵ７及び撮像部４は、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１で動作する。また、無線部制御回路３６はＣＰＵ７の指令に基づき音声信号処理回路３３などの制御を行うとともに、基地局からの指令に基づきチャンネル制御回路３７を通して受信回路３１及び送信回路３２のチャンネル制御を行う。また、無線部制御回路３６はプロトコル処理などの制御も行う。
【００１７】
ＲＯＭ９にはＣＰＵ７で実行するプログラム、ＲＡＭ１０にはアドレス張、電子メールなどのデータが格納されている。ＣＰＵ７は無線部制御回路３６を介して入力されるチャンネル制御情報に基づき、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数を制御レジスタ８を介して調整する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数を調整する際、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１を、あらかじめクロック信号発生部１６にて発生できるように構成しておく。そして、基地局からの指令に基づき選択された各通信チャンネルに対応して、ＣＰＵ７はクロック信号Ｓ２１の２種類の周波数を切り換えて、クロック信号発生部１６は撮像部４及び無線電話部１５へクロック信号Ｓ２１を供給する。
【００１８】
従来の撮像機能内蔵携帯端末装置において、仮にクロック信号の周波数を４．８ＭＨｚに固定し、そのクロック信号で無線電話部１５を動作させた場合、クロック信号の高調波成分は通信の使用周波数帯域（例えば８６０〜８７０ＭＨｚ）の通信信号と相互干渉を起こし、ビート障害や感度劣化などの通信障害を発生することがある。そのため、クロック信号発生部１６では、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１を発生することができる。なお、無線部回路１３及びクロック信号発生部１６の構成については、例えば特開平７−３０３０７９号公報に上述の内容とほぼ同じ内容が記載されている。
【００１９】
また、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、例えば撮像部４が当該携帯端末装置の背面部に配置されており、撮像部４が配置されている当該背面部には上述の無線部回路１３が配置されている。よって、撮像部４に関しても、仮に単一の周波数のクロック信号Ｓ２１にて駆動した場合、その使用したクロック信号Ｓ２１の高調波成分が通信の使用周波数帯域の通信信号と相互干渉を起こし、ビート障害や感度劣化などの通信障害を発生することがある。その結果、撮像機能内蔵携帯端末装置の本来の機能である無線電話機能に支障をきたす。従って、本従来例では、上述したように、クロック信号発生部１６は、使用する通信チャンネルに対応して周波数が切り換えられるクロック信号を撮像部４に対しても供給する。特に、無線電話部１５では、通話中以外にも、あらかじめ定められた時間間隔で基地局と通信しており、上述の通信チャンネルが切り換わることがある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像機能内蔵携帯端末装置は上述のように構成されているため、被写体の撮像中にクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、特に撮像センサー２内の露光時間がクロック信号Ｓ２１の周波数偏差分（切り換わったクロック信号Ｓ２１の周波数の比分）だけ変化する。具体的には、撮像センサー２には露光時間制御用レジスタが設けられており、そのレジスタには露光時間を示すクロック信号Ｓ２１のカウント値が設定されている。つまり、実際の露光時間は、そのカウント値とクロック信号の１周期の時間（１／クロック信号の周波数）との掛算で決定される。そのため、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わると、クロック信号Ｓ２１の１周期の時間も変化するため、撮像センサー２内の実際の露光時間がクロック信号の周波数偏差分だけ変化する。ここで、撮像センサー２内に設定されているクロック信号Ｓ２１のカウント値は露光時間を間接的に示すため、そのカウント値を「設定露光時間」と呼び、カウント値とクロック信号の１周期の時間との掛算で決定される「実際の露光時間」と区別する。
【００２１】
また、特に最近の携帯電話はインターネットへのアクセス機能、あるいはＪＡＶＡ（登録商標）で作成されたアプリケーションプログラムをＣＰＵ７にて実行するため、クロック信号発生部１６より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数は非常に高い。そのため、上述の通信信号と相互干渉を起こしビート障害や感度劣化などの通信障害を回避するため選択される２種類のクロック信号Ｓ２１（以後、「プライマリークロック信号」及び「セカンダーリクロック信号」と呼ぶ）の周波数の偏差（周波数の変化量）は５％から１０％程度有する。なお、本従来例では、プライマリークロック信号の周波数をｆ１、セカンダリークロック信号の周波数をｆ２とし（ｆ２＞ｆ１）、プライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わった際の周波数偏差をｆ２／ｆ１−１と定義する。
【００２２】
従って、撮像部４に供給されるクロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わった場合、撮像センサー２に供給されるクロック信号Ｓ２１の周波数が高くなるので、実際の露光時間が周波数偏差分短くなる。よって、クロック信号Ｓ２１が切り換わると、撮像画像が暗くなる。反対に、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号に切り換わった場合は、実際の露光時間がクロック信号Ｓ２１の周波数偏差分だけ長くなり、撮像画像が明るくなる。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響が、現在撮像中のフレームから複数フレームに渡って伝播するといった問題点が発生する。具体的には、被写体の明るさが変化していないにもかかわらず、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりによって、撮像画像の明るさが変化した場合、撮像画像の明るさを元に戻すために複数フレームをかけて、撮像センサー２の設定露光時間を撮像センサー制御部３にて制御する必要があった。なお、以後「撮像画像の明るさ」を「撮像画像の輝度」と呼ぶ場合がある。
【００２３】
また、基地局から送られてくるチャンネル制御情報により短い周期でクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、撮像画像の明るさがクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり周期で変化するため、ＬＣＤ１２上において撮像画像がハンチングしているように見えるといった問題点があった。
【００２４】
また、クロック信号発生部１６にてクロック信号Ｓ２１を切り換える際、プライマリークロック信号とセカンダリークロック信号との位相の違いによって、切り換えによるスパイク状のノイズがクロック信号Ｓ２１に重畳される可能性が有る。ＣＰＵ７、あるいは撮像センサー制御部３に供給するクロック信号Ｓ２１に上述のスパイク状のノイズが重畳されると誤動作する可能性がある。図１０は、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置におけるクロック信号Ｓ２１の切り換えの様子を示す図であって、一般的にクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換える場合、図１０（ａ）に示すようにクロック信号Ｓ２１を所定の期間停止した後にクロック信号Ｓ２１の切り換えを行ったり、図１０（ｂ）に示すようにクロック信号Ｓ２１が切り換わる際に、例えばプライマリークロック信号及びセカンダリークロック信号よりも周波数が低いクロック信号を経由してクロック信号Ｓ２１の切り換えを実施する。その際、クロック信号Ｓ２１の停止期間、あるいは他のクロック信号が入力されている期間に関しても、撮像センサー２における実際の露光時間が変化するため、撮像画像の明るさが変化するといった問題があった。
【００２５】
また、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、撮像センサー２としてＣＯＭＳのイメージセンサーが使用されているが、ＣＭＯＳのイメージセンサーは消費電力は低いが、電子シャッター機構を有していない。すなわち、撮像センサー２の設定露光時間の制御は１ライン単位で行われる。具体的には、例えば、撮像センサー２が１ラインを露光するために必要な時間を１０ｍｓ、１ライン分の撮像画像データＳ１７を撮像センサー制御部３に出力するために必要な時間を１ｍｓとすると、１ライン目の露光開始後、撮像センサー２が１ライン分の撮像画像データＳ１７を撮像センサー制御部３に出力する際にかかる時間、つまり１ｍｓ遅れて、２ライン目の露光開始は開始される。そして、１ライン目の露光開始の１０ｍｓ後に、１ライン目の露光が完了し、１ライン目の撮像画像データＳ１７が撮像センサー制御部３に出力され始める。１ライン目の撮像画像データＳ１７の出力開始の１ｍｓ後に、１ライン目の撮像データＳ１７の出力が完了すると同時に、２ライン目の露光が完了する。そして、２ライン目の撮像データＳ１７の出力が開始される。
【００２６】
このように、従来の撮像機能内蔵携帯端末装置では、１ライン単位で撮像センサー２の設定露光時間が制御されるため、撮像の途中でクロック信号Ｓ２１が切り換わると、同一のフレーム内で、撮像画像の上側と下側とで明るさが異なるといった問題点が発生する。
【００２７】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたものであり、基地局から送られてくるチャンネル制御情報によりクロック信号の周波数が切り換わった場合でも、撮像画像の明るさの変化が少なくとも複数フレームにまで伝播せず、視覚的に良好な撮像画像を得ることができる撮像機能内蔵携帯端末装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、複数の通信チャネルを有し、基地局から指定された通信チャネルで通信する撮像機能内蔵携帯端末装置において、クロック信号を発生し、当該クロック信号の周波数を２種類以上の周波数に切り換え可能なクロック信号発生手段と、前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する無線電話部制御手段と、前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する撮像手段とを備え、前記無線電話部制御手段は、前記基地局から前記通信チャネルが指摘された際、前記クロック信号の周波数を、前記通信チャネルとの間で干渉を生じない周波数に設定するための制御信号を前記クロック信号発生手段に出力し、前記クロック信号発生手段は、前記クロック信号の周波数を切り換える際、前記撮像手段に対して、前記クロック信号の周波数の切り換わり及び前記クロック信号の周波数を通知し、前記撮像手段は、撮像センサーと当該撮像センサーを制御する撮像センサー制御部とを有し、前記撮像センサーでの露光時間は、当該撮像センサーに設定される露光時間の設定値と前記クロック信号の周波数とに依存し、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知されると、前記撮像センサーに設定されている前記設定値から前記クロック信号の周波数の変化量に応じて新たな前記設定値を決定し、当該新たな前記設定値を前記撮像センサーに設定するものである。
【００２９】
また、この発明のうち請求項２に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された際、現在撮像中の画像を使用した前記撮像センサーの露光時間及びホワイトバランスの両方の制御を停止するものである。
【００３０】
また、この発明のうち請求項３に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御アルゴリズムを通常撮像の際の制御アルゴリズムとは異なるようにするものである。
【００３１】
また、この発明のうち請求項４に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項３に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御量を通常撮像時と比べ小さくするものである。
【００３２】
また、この発明のうち請求項５に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際、当該露光時間の収束を判定する場合の収束判定範囲を通常の収束判定範囲と比較して狭く設定するものである。
【００３３】
また、この発明のうち請求項６に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置は、請求項１乃至請求項５いずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、前記撮像センサー制御部はＣＰＵで構成されており、前記クロック信号の周波数の切り換わりの通知は、割り込みの通知として前記ＣＰＵに入力され、前記ＣＰＵは前記割り込みを優先して処理するものである。
【００５１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、無線電話機能を有する無線電話部１５と、撮像部４０と、撮像部４０及び無線電話部１５に対してクロック信号Ｓ２１を供給するとともに、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像部４０に通知するクロック信号発生部１０１と、ＬＣＤ１２とを備えている。
【００５２】
撮像部４０は、レンズ１と、例えばＣＭＯＳのイメージセンサーが使用され、レンズ１によって結像された被写体の光学象を電気信号に変換する撮像センサー２と、撮像センサー２を制御する撮像センサー制御部１００とを備えている。また、無線電話部１５は、撮像部４０より出力される１フレーム分の撮像画像データＳ１９を記憶する画像用メモリ６と、画像用メモリ６を制御する画像用メモリ制御回路５と、無線電話部１５全体と撮像部４０との制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）７と、撮像センサー制御部１００及びクロック信号発生部１０１を制御する制御レジスタ８と、プログラムを記憶するＲＯＭ９と、アドレス張や電子メールなどを記憶するＲＡＭ１０と、ＬＣＤ１２を駆動するＬＣＤ駆動回路１１と、無線部回路１３と、テンキーなどで構成されており、無線電話部１５を操作する際に使用される操作部２４と、ＣＰＵバス１４とを備えている。そして、上述の無線電話部１５の構成ブロックのうち、画像用メモリ６以外は、ＣＰＵバス１４に直接バス接続されている。
【００５３】
図２は、上述の無線電話部１５における無線部回路１３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線部回路１３は、アンテナ３０と、アンテナ３０によって受信された基地局からの電波信号を復調する受信回路３１と、音声信号処理回路３３と、音声信号処理回路３３からの信号を基地局に送信する電波信号に変調する送信回路３２と、外部から入力された音声を電気信号に変換する送話器３４と、外部に音声を出力する受話器３５と、音声信号処理回路３３などを制御する無線部制御回路３６と、チャンネル制御回路３７とを備えており、無線部制御回路３６は、ＣＰＵバス１４にバス接続されている。
【００５４】
図３は、上述の撮像部４０における撮像センサー制御部１００の構成を示すブロック図である。図３に示すように、撮像センサー制御部１００は、撮像部４０の全体を制御する撮像部制御用ＣＰＵ１１０と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０に対して割り込みを発生する割り込みハンドラ１１１と、撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７を所定のフォーマットに変換する撮像画像処理回路１１２と、撮像画像処理回路１１２より出力される撮像画像データＳ１９を各色信号ごとに積分する積分回路１１３と、撮像センサー２を制御して、撮像開始／停止制御、設定露光時間の設定、ホワイトバランス制御用のアンプゲインの設定などを行う撮像センサー制御レジスタ１１４と、無線電話部制御レジスタ１１５と、撮像部４０の制御用のプログラムを記憶する撮像部制御用ＲＯＭ１１６と、撮像部制御用ＲＡＭ１１７と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０のＣＰＵバス１１８とを備えている。そして、撮像センサー制御部１００を構成する上述の各ブロックは、ＣＰＵバス１１８に直接バス接続されている。
【００５５】
次に、図１〜３を用いて、本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置における撮像動作について説明する。
【００５６】
操作部２４より撮像要求がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は撮像部４０に撮像開始を要求する。具体的にはＣＰＵ７は制御レジスタ８中に準備された撮像要求レジスタ（図示せず）をセットする。制御レジスタ８の撮像要求レジスタがセットされると、制御レジスタ８より、撮像部４０における撮像センサー制御部１００の無線電話部制御レジスタ１１５に対して、撮像開始要求が制御信号Ｓ２０として送られる。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、無線電話部制御レジスタ１１５に撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０が入力されると、撮像センサー制御レジスタ１１４を介して撮像センサー２に制御信号Ｓ１８を出力し、撮像開始指令を通知する。撮像センサー２にて撮像が開始されると、撮像センサー制御部１００では撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７を撮像画像処理回路１１２にて所定の画像フォーマットに変換し、積分回路１１３及び無線電話部１５の画像用メモリ制御回路５に、撮像画像データＳ１９として出力する。
【００５７】
積分回路１１３では、撮像画像処理回路１１２より出力される撮像画像データＳ１９を各色信号ごとに１フレーム期間積分する。具体的には、撮像センサー２には複数の撮像素子（図示せず）が存在し、撮像画像データＳ１９には、その各撮像素子で撮像された色信号が含まれている。そして、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号ごとに、その信号レベルを、１フレーム分、つまり全撮像素子に渡って積算する。そして、撮像センサー２より割り込みハンドラ１１１に対してフレーム割り込み信号Ｓ２４が入力されると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は積分回路１１３より１フレーム分の各色信号ごとの積分結果を読み出すとともに、積分回路１１３内の積分結果を０にクリアする。
【００５８】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０では、上述の各色信号ごとの積分結果から、各色信号ごとの１フレーム内の平均値を求める。具体的には、１フレーム分の積算値を全撮像素子数で割った値が上述の平均値である。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、求めた各色信号ごとの平均値を用いて、撮像センサー２を制御する。具体的には、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、求めた各色信号ごとの平均値を用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行う。
【００５９】
撮像センサー２には露光時間制御用レジスタ（図示せず）が設けられており、そのレジスタには露光時間を示すクロック信号Ｓ２１のカウント値（設定露光時間）が設定されている。つまり、実際の露光時間は、そのカウント値（設定露光時間）とクロック信号Ｓ２１の１周期の時間（１／クロック信号Ｓ２１の周波数）との掛算で決定される。「自動露光時間制御」とは、上述の各色信号ごとの平均値の和、言い換えれば、Ｒ信号の１フレーム内の平均値と、Ｇ信号の１フレーム内の平均値と、Ｂ信号の１フレーム内の平均値とを足し合わせた値（以後、単に「色信号の平均値の和」と呼ぶ）が、所定の範囲内に収まるように、撮像されたフレームごとの撮像画像データを使用して、撮像センサー２の設定露光時間を制御することである。また、撮像センサー２には、各色信号ごとにホワイトバランス制御用のゲインアンプが設けられており、「自動ホワイトバランス制御」とは、各色信号ごとの平均値の差分、言い換えれば、Ｒ信号の１フレーム内の平均値とＧ信号の１フレーム内の平均値との差分、Ｒ信号の１フレーム内の平均値とＢ信号の１フレーム内の平均値との差分、あるいはＧ信号の１フレーム内の平均値とＢ信号の１フレーム内の平均値との差分（以後、まとめて「色信号の平均値の差分」と呼ぶ）が、所定の範囲内に収まるように、撮像されたフレームごとの撮像画像データを使用して、上述のホワイトバランス用のゲインアンプを制御することである。
【００６０】
本実施の形態１における自動露光時間制御では、例えば、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いる。具体的には、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、色信号の平均値の和と、あらかじめ定められた基準値とを比較する。そして、色信号の平均値の和が当該基準値より小さい場合は、撮像センサー２に設定されている設定露光時間と、色信号の平均値の和から当該基準値を引いた値とを用いて、撮像部制御用ＲＯＭ１１６に記憶された遷移テーブル内のデータを参照し、設定露光時間の変化量を読み出す。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、読み出した設定露光時間の変化量をもとに、次フレームの設定露光時間を求める。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、上述の要領で求めた次フレームの設定露光時間を、撮像センサー制御レジスタ１１４を介して、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに次フレームの設定露光時間を設定する。また、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、色信号の平均値の差分が所定の範囲内に入るように撮像センサー２内のホワイトバランス用のゲインアンプのゲインを計算し、当該ゲインを撮像センサー制御レジスタ１１４を介して、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、撮像センサー２内のホワイトバランス用のゲインアンプに当該ゲインを設定する。
【００６１】
また、無線電話部１５内の画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部１００より出力される撮像画像データＳ１９の書きこみ要求と、ＣＰＵ７から出力される画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求とを調停する。そして、ＣＰＵ７から画像用メモリ６への読み出し、あるいは書き込み要求がない期間に、画像用メモリ制御回路５は、撮像センサー制御部１００より出力される撮像画像データＳ１９を画像用メモリ６に書きこむ。
【００６２】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０は１フレーム分の撮像画像データＳ１９の出力を完了すると、無線電話部制御レジスタ１１５を介して、ＣＰＵ７に撮像画像データＳ１９の転送終了を通知する。本実施の形態１では、撮像画像データＳ１９の転送中に”Ｈ”、垂直ブランキング期間に”Ｌ”となるフレームパルス信号Ｓ２２を制御レジスタ８に出力する。ＣＰＵ７は、フレームパルス信号Ｓ２２が”Ｌ”になったことを制御レジスタ８を介して検出すると、画像用メモリ制御回路５に読み出し要求を出力する。そして、画像用メモリ制御回路５を介して、画像用メモリ６中に記憶された１フレーム分の撮像画像データＳ１９をＣＰＵ７は読み出し、その撮像画像データＳ１９をＬＣＤ駆動回路１１に転送する。ＬＣＤ駆動回路１１は、ＣＰＵ７より転送された撮像画像データＳ１９を所定の形式に変換した後にＬＣＤ１２に転送し、撮像画像をＬＣＤ１２上に表示する。
【００６３】
次に、図１〜３を用いて無線部回路１３及びクロック信号発生部１０１に関係する動作について説明する。
【００６４】
無線部回路１３での受信動作は以下の流れによって行われる。つまり、アンテナ３０で基地局からの電波信号を受信し、その受信した電波信号を受信回路３１で復調し、その復調信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理結果である音声信号を受話器３５に出力し、受話器３５から音声を外部に出力する。
【００６５】
また、無線部回路１３での送信動作は以下の流れによって行われる。つまり、外部から入力された音声を送話器３４で音声信号に変換し、その音声信号を音声信号処理回路３３で処理し、その処理した信号を送信回路３２で変調し、その変調信号をアンテナ３０から電波として基地局に出力する。
【００６６】
ＣＰＵ７及び撮像部４０は、クロック信号発生部１０１より出力されるクロック信号Ｓ２１で動作する。また、無線部制御回路３６はＣＰＵ７の指令に基づき音声信号処理回路３３などの制御を行うとともに、基地局からの指令に基づきチャンネル制御回路３７を通して受信回路３１及び送信回路３２のチャンネル制御を行う。また、無線部制御回路３６はプロトコル処理などの制御も行う。
【００６７】
ＲＯＭ９にはＣＰＵ７で実行するプログラム、ＲＡＭ１０にはアドレス張、電子メールなどのデータが格納されている。クロック信号発生部１０１はクロック信号Ｓ２１を周波数切り換え可能に発生することができ、ＣＰＵ７は無線部制御回路３６を介して入力されるチャンネル制御情報に基づき、クロック信号発生部１０１より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数を制御レジスタ８を介して調整する。そして、基地局との通信チャンネルは、例えば２チャンネルであって、ＣＰＵ７がクロック信号Ｓ２１の周波数を調整する際、各通信チャンネルとの間で干渉を起こさない例えば２種類の周波数のクロック信号Ｓ２１（プライマリークロック信号、センカダリークロック信号）を、クロック信号発生部１０１は発生することができる。そして、基地局からの指令に基づき選択された各通信チャンネルに対応して、ＣＰＵ７はクロック信号Ｓ２１の２種類の周波数を切り換えるように制御レジスタ８を介してクロック信号発生部１０１に対して切り換え通知Ｓ２３を出力する。
【００６８】
クロック信号発生部１０１では、制御レジスタ８より出力されるクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換え通知Ｓ２３に基づきクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換える。つまり、クロック信号発生部１０１は、プライマリークロック信号かセカンダリークロック信号へ、あるいはセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号へ切り換えて、クロック信号Ｓ２１を出力する。その際、クロック信号発生部１０１は、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像センサー制御部１００に通知する。ここで、「切り換わり情報」とは、例えば、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）の情報とを含んでいる。
【００６９】
図４は本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートであって、特に撮像画像の明るさ、言い換えれば撮像画像の輝度の制御アルゴリズムを示している。次に、図１〜４を用いて、本実施の形態１における撮像部４０の動作について詳細に説明する。
【００７０】
撮像センサー制御部１００に、制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より撮像開始要求を含む制御信号Ｓ２０が入力されると、撮像センサー制御部１００は、制御信号Ｓ１８を撮像センサー２に出力し、撮像開始指令を通知する。そして、撮像開始指令を受け取った撮像センサー２は被写体の撮像を開始する（ステップＳＴ１）。撮像センサー２が撮像を開始すると、撮像センサー制御部１００はＣＰＵ７より制御レジスタ８を介して出力される撮像停止要求、具体的には撮像停止要求を含む制御信号Ｓ２０を監視する（ステップＳＴ２）。撮像停止要求が制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より入力されると、撮像センサー制御部１００は現在撮像中のフレームの撮像画像データＳ１９の出力完了後、撮像センサー２に対して制御信号Ｓ１８を出力し、撮像停止指令を通知する。撮像停止指令の通知を受け取った撮像センサー２は撮像を停止する。
【００７１】
ＣＰＵ７より撮像停止要求が入力されなかった場合、撮像センサー制御部１００は、クロック信号発生部１０１から出力される切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、クロック信号発生部１０１でクロック信号Ｓ２１の切り換わりが発生したかを確認する（ステップＳＴ３）。本実施の形態１では、クロック信号発生部１０１は、切り換わり情報Ｓ１０２にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを撮像センサー制御部１００に通知している。つまり、「切り換わり情報Ｓ１０２の検出」とは、「クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりと、選択されているクロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを検出すること」と言える。
【００７２】
本実施の形態１における切り換わり情報Ｓ１０２とは、具体的には、例えばＨｉレベルまたはＬｏｗレベルを示す信号（以後、「切り換わり信号」と呼ぶ）であって、切り換わり信号がＬｏｗレベルを示すとき、クロック信号発生部１０１においてプライマリークロック信号が選択されており、切り換わり信号がＨｉレベルを示すとき、クロック信号発生部１０１においてセカンダリークロック信号が選択されている。つまり、切り換わり信号の信号レベルは、クロック信号発生部１０１で選択されているクロック信号Ｓ２１の種類を示している。また、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、切り換わり信号の信号レベルは、結果的にクロック信号発生部１０１で選択されているクロック信号Ｓ２１の周波数を示していることになる。そして、切り換わり信号の立ち上がりエッジおよび立ち下りエッジは、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりを示している。また、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、クロック信号Ｓ２１の切り換わりから、クロック信号の周波数の変化量を求めることができる。つまり、プライマリークロック信号の周波数と、セカンダリークロック信号の周波数とが既知であるとき、切り換わり信号は、結果的にクロック信号Ｓ２１の周波数の変化量を示していることになる。
【００７３】
図３に示すように、上述の切り換わり情報Ｓ１０２は、撮像センサー制御部１００の撮像部制御用ＣＰＵ１１０に入力されている。そして、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり情報Ｓ１０２、つまり本実施の形態１では切り換わり信号の信号レベルを定期的に見に行く動作（ポーリング）を行い、切り換わり情報Ｓ１０２の検出を行っている。撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり信号のＬｏｗレベルからＨｉレベルへの変化を検出したとき、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号から、セカンダリークロック信号に切り換えられたと判断し、切り換わり信号の信号レベルのＨｉレベルからＬｏｗレベルへの変化を検出したとき、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号から、プライマリークロック信号に切り換えられたと判断する。
【００７４】
まず始めに、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったときの撮像センサー制御部１００の動作を説明する。クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったとき、撮像センサー制御部１００は、撮像センサー２より出力される撮像画像データＳ１７の最終を検出し、上述の自動露光時間制御および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ４）。このとき、自動露光時間制御において使用する遷移テーブルとして、プライマリークロック信号用の遷移テーブル（以下、「遷移テーブルＰＲ」と呼ぶ）と、セカンダリークロック信号用の遷移テーブル（以下、「遷移テーブルＳＣ」と呼ぶ）とが用意されている。そして、ステップＳＴ４では、クロック信号発生部１０１において選択されているクロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号であれば、そのときの自動露光時間制御においては遷移テーブルＰＲを使用し、クロック信号発生部１０１において選択されているクロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号であれば、そのときの自動露光時間制御においては遷移テーブルＳＣを使用する。
【００７５】
プライマリークロック信号とセカンダリークロック信号との周波数が異なるため、撮像センサー２に設定する設定露光時間が同じであっても、クロック信号Ｓ２１にプライマリークロック信号を使用した場合と、セカンダリークロック信号を使用した場合とでは、実際の露光時間が異なる。そのため、クロック信号Ｓ２１としてプライマリークロック信号が選択されている場合と、セカンダリークロック信号が選択されている場合とで、実際の露光時間について同じような自動露光時間制御を行うためには、遷移テーブルをそれぞれの周波数ごとに用意する必要があり、本実施の形態１では、遷移テーブルＰＲと遷移テーブルＳＣが用意されている。
【００７６】
次に、ステップＳＴ３にてクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出された場合の撮像センサー制御部１００の動作を説明する。ステップＳＴ３にて、撮像部４０でクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されると、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさの調整を行う。具体的には、撮像センサー制御部１００は撮像センサー２の露光制御用レジスタに設定している現在の設定露光時間を確認する（ステップＳＴ５）。そして、ステップＳＴ５で確認した設定露光時間、および検出した切り換わり情報Ｓ１０２に含まれているクロック信号Ｓ２１の周波数をもとに、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の設定露光時間（以後、「新たな設定露光時間」と呼ぶ）を求め（ステップＳＴ６）、その新たな設定露光時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行う。以下、新たな設定露光時間の算出方法に関して説明する。
【００７７】
クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号（周波数ｆ１）からセカンダリークロック信号（周波数ｆ２）に切り換わった場合に関して説明する。ここで、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際に撮像中であるフレーム（以後、「現フレーム」と呼ぶ）の設定露光時間、具体的には切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際の撮像センサー２内の露光時間制御用レジスタの値（ステップＳＴ５で確認した設定露光時間）がＣであったとすると、本実施の形態１では下記の式（１）を用いて、新たな設定露光時間を求める。
【００７８】
新たな設定露光時間＝Ｃ×ｆ２／ｆ１・・・（１）
ここで、式（１）の「ｆ２／ｆ１］は、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量を示しているため、本実施の形態１では、現フレームの設定露光時間とクロック信号の周波数の変化量とに基づいて、新たな設定露光時間を求めている。
【００７９】
撮像センサー制御部１００は、ステップＳＴ６で求めた新たな設定露光時間を、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、その新たな設定露光時間を撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに書き込む（ステップＳＴ７）。
【００８０】
一般に、設定露光時間を撮像センサー２にセットした場合、その設定露光時間は、現在撮像中のフレームでは有効にならず、その次のフレームから有効になる。従って、現フレームの撮像画像データには、ステップＳＴ７で撮像センサー２に設定した新たな設定露光時間が反映されない。よって、現フレームの撮像画像データにはクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響が現れ、被写体の明るさが変化していないにもかかわらず、撮像画像データの信号レベルが変化する。つまり、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わると、撮像センサー２における実際の露光時間が変化するため、現フレームの撮像画像の明るさが変化する。具体的には、撮像センサー２としてＣＭＯＳのイメージセンサーを使用した場合、撮像センサー２では１ライン単位で露光が行われるため、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった際、同一フレーム内の撮像画像の明るさが、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり時点を境にして変化する。
【００８１】
一方、電子シャッター機能を備えるＣＣＤセンサーなどを、撮像センサー２に用いた場合には、撮像センサー２ではフレーム単位で露光が行われるため、現フレームの撮像画像全体の明るさが変化する。
【００８２】
従って、現フレームの撮像画像データを用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行うと、当該制御の収束に時間がかかり、撮像画像の明るさの変化が複数フレームにまで及ぶことがあった。具体的には、現フレームの撮像画像データにおける各色信号ごとの平均値がクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響を受けているため、色信号の平均値の和、あるいは色信号の平均値の差分は、本来制御するべき値になっていない。そのため、現フレームの撮像画像データを用いて、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を行うと、各制御を収束させるために時間がかかり、撮像画像の明るさの変化が複数フレームにまで及びことがあった。
【００８３】
よって、本実施の形態１では、撮像センサー２に対する制御である自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に、現フレームの撮像画像データを使用しない。具体的には、ステップＳＴ７の後に、現フレームの撮像が終了したかどうかを確認する（ステップ８）。そして、現フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を停止する（ステップＳＴ９）。詳細には、例えば現フレームの撮像画像データにおける各色信号の積分結果を破棄（マスク）する。そして、ステップＳＴ９の後、現フレームの次のフレーム（以後、「次フレーム」と呼ぶ）の撮像が終了したかどうかを確認し（ステップＳＴ１０）、次フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を再開する（ステップＳＴ１１）。
【００８４】
上述の構成を備える本実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、被写体の撮像中にクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わり、撮像センサー２における現フレームの実際の露光時間が変化した場合でも、撮像センサー制御部１００でクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさを調整するため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりによって発生する撮像画像の明るさの変化が、複数フレームまで伝播することを防ぐことができる。従って、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合でも撮像画像の劣化を視覚的に目立たなくすることができる。
【００８５】
また、現フレームの設定露光時間と、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量とに基づいて、新たな設定露光時間を求めるため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの前後で、設定露光時間によって決定される実際の露光時間が大きく変化することを抑えることができる。そして、その新たな設定露光時時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行うため、クロック信号の周波数の切り換わりの前後で、撮像画像の明るさが大きく変化することを確実に抑えることができる。
【００８６】
また、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりの影響を受けている現フレームの撮像画像データを、撮像センサー２の制御、本実施の形態１では、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に使用しないため、当該制御の収束時間を低減することができる。そのため、撮像画像の明るさの変化が複数フレームまで伝播することを抑えることができ、良好な撮像画像を得ることができる。
【００８７】
なお、本実施の形態１では、クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさを調整しても良い。
【００８８】
以下に、出力アンプのゲインと設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさを調整する場合についての具体例を示す。
【００８９】
仮にプライマリークロック信号の周波数ｆ１＝１０ＭＨｚ、セカンダリークロック信号の周波数ｆ２＝１５ＭＨｚとする。そして、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号に切り換わり、そのときの現フレームの設定露光時間が「５」（クロック信号Ｓ１０２のカウント値）、現フレームの出力アンプのゲインが１倍であったとする。このとき、上述の条件を式（１）に適用すると、新たな設定露光時間は、
【００９０】
また、被写体が非常に暗い状態でクロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、設定露光時間を可能な限り大きい値に設定し、設定露光時間の設定では足りない部分を出力アンプのゲインでカバーすることによって、撮像画像の明るさを調整しても良い。
【００９１】
また、本実施の形態１の自動露光時間制御では、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いたが、これに限りものではなく、所定の計算式を使用し、撮像部制御用ＣＰＵ１１０で設定露光時間の変化量を求めることによって、自動露光時間制御を行っても良い。
【００９２】
実施の形態２．
図５は本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図であって、特に撮像機能内蔵携帯端末装置の撮像部４０における撮像センサー制御部１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、上述の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置において、切り換わり情報Ｓ１０２の検出方法と、自動露光時間制御の方法が異なるものである。
【００９３】
図５に示すように、切り換わり情報Ｓ１０２は、撮像部制御用ＣＰＵ１１０に対して割り込みを発生する割り込みハンドラ１１１に入力されている。つまり、切り換わり情報Ｓ１０２は、フレーム割り込み信号Ｓ２４と同様に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が有する割り込み機能によって検出される。本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置のその他の構成については、実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成と同じであるため、ここではその説明を省略する。また、無線電話部１５及びクロック信号発生部１０１の動作については、実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作と同じであるため、ここではその説明は省略する。
【００９４】
図６は本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートであって、特に撮像画像の明るさ、言い換えれば撮像画像の輝度の制御アルゴリズムを示している。次に、図５，６を用いて、本実施の形態２における撮像部４０の動作について詳細に説明する。
【００９５】
撮像センサー制御部１００に、制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より撮像開始要求が入力されると、撮像センサー制御部１００は、撮像センサー２に撮像開始指令を通知する。そして、撮像開始指令を受け取った撮像センサー２は被写体の撮像を開始する（ステップＳＴ１）。撮像センサー２が撮像を開始すると、撮像センサー制御部１００はＣＰＵ７より制御レジスタ８を介して出力される撮像停止要求を監視する（ステップＳＴ２）。撮像停止要求が制御レジスタ８を介してＣＰＵ７より入力されると、撮像センサー制御部１００は現在撮像中のフレームの撮像画像データＳ１９の出力完了後、撮像センサー２に対して撮像停止指令を通知する。撮像停止指令の通知を受け取った撮像センサー２は撮像を停止する。
【００９６】
ＣＰＵ７より撮像停止要求が入力されなかった場合、撮像センサー制御部１００は、クロック信号発生部１０１から出力される切り換わり情報Ｓ１０２を検出し、クロック信号発生部１０１でクロック信号Ｓ２１の切り換わりが発生したかを確認する（ステップＳＴ３）。そして、切り換わり情報Ｓ１０２が検出されなかったとき、自動露光時間制御および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ４）。
【００９７】
本実施の形態２における自動露光時間制御では、上述の実施の形態１における自動露光時間制御と同様に、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いる。そして、実施の形態１では、２種類の遷移テーブルＰＲ，ＳＣを用いていたが、本実施の形態２では、４種類の遷移テーブルを用いる。具体的には、クロック信号Ｓ１０２としてプライマリークロック信号が選択されているときに使用する通常撮像用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＮＰＲ」と呼ぶ）とクロック信号周波数切り換え時用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＣＰＲ」と呼ぶ）、クロック信号Ｓ１０２としてセカンダリークロック信号が選択されているときに使用する通常撮像用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＮＳＣ」と呼ぶ）とクロック信号周波数切り換え時用遷移テーブル（以後、「遷移テーブルＣＳＣ」と呼ぶ）がある。
【００９８】
ステップＳＴ４における自動露光時間制御では、遷移テーブルＮＰＲと遷移テーブルＮＳＣとが使用される。ステップＳＴ４において、クロック信号Ｓ１０２としてプライマリークロック信号が選択されているときには、撮像センサー制御部１００は遷移テーブルＮＰＲを使用して、撮像センサー２に対して自動露光時間制御を行い、クロック信号Ｓ１０２としてセカンダリークロック信号が選択されているときには、遷移テーブルＮＳＣを使用して、自動露光時間制御を行う。なお、実施の形態１における遷移テーブルＰＲ，ＳＣと同様に、クロック信号Ｓ２１としてプライマリークロック信号が選択されている場合と、センカダリークロック信号が選択されている場合とで、撮像センサー２における実際の露光時間について、同じような自動露光時間制御を行うために、クロック信号Ｓ２１の周波数に対応した遷移テーブルＮＰＲと遷移テーブルＮＳＣとが用意されている。
【００９９】
また、ステップＳＴ４において、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用した自動露光時間制御の方法は、実施の形態１における遷移テーブルＰＲ，ＳＣを使用した自動露光時間制御の方法と同じである。
【０１００】
また、本実施の形態２における自動ホワイトバランス制御は、実施の形態１における自動ホワイトバランス制御と同様に、色信号の平均値の差分を用いて行われている。
【０１０１】
次に、ステップＳＴ３にてクロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出された場合の撮像センサー制御部１００の動作を説明する。なお本実施の形態２では、クロック信号発生部１０１より出力される切り換わり情報Ｓ１０２を割り込みハンドラ１１１が監視し、割り込みハンドラ１１１からの割り込み検出通知によって、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は切り換わり情報Ｓ１０２を検出する。
【０１０２】
具体的には、切り換わり情報Ｓ１０２は、実施の形態１と同様に、例えばＨｉレベルまたはＬｏｗレベルを示す切り換わり信号であって、その切り換わり信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを割り込みハンドラ１１１が監視する。そして、割り込みハンドラ１１１は、切り換わり信号のエッジを検出すると、割り込み検出通知を撮像部制御用ＣＰＵ１１０に送る。
【０１０３】
割り込みハンドラ１１１から割込み検出通知を受け取ると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、割り込み発生要因を確認する。本実施の形態２では、例えば、切り換わり信号により発生する割り込みを最優先に処理するよう制御する。よって、本実施の形態２では、ステップＳＴ３にて、切り換わり信号による割り込みを検出すると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、切り換わり信号の信号レベルによりクロック信号Ｓ２１の周波数の確認を行い、切り換わり情報Ｓ１０２を検出する。
【０１０４】
ステップＳＴ３にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２が検出されると、その切り換わり情報Ｓ１０２に基づいて、撮像画像の明るさの調整を行う。具体的には、撮像センサー制御部１００は撮像センサー２の露光制御用レジスタに設定している現在の設定露光時間を確認する（ステップＳＴ５）。
【０１０５】
そして、ステップＳＴ５で確認した設定露光時間、および検出した切り換わり情報Ｓ１０２に含まれているクロック信号Ｓ２１の周波数をもとに、新たな設定露光時間を求め（ステップＳＴ６）、その新たな設定露光時間を用いて、撮像画像の明るさの調整を行う。なお、新たな設定露光時間の算出方法については、実施の形態１と同様である。
【０１０６】
撮像センサー制御部１００は、ステップＳＴ６で求めた新たな設定露光時間を、制御信号Ｓ１８として撮像センサー２に出力し、その新たな設定露光時間を撮像センサー２の露光時間制御用レジスタに書き込む（ステップＳＴ７）。実施の形態１でも述べたが、新たな設定露光時間を撮像センサー２にセットした場合、その設定露光時間は、通常次フレームから有効になる。従って、現フレームのデータには新たな設定露光時間は反映されない。よって、現フレームの撮像画像データはクロック信号Ｓ２１の周波数の変更の影響が現れる。そのため、本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御に、現フレームの撮像画像データを使用しない。具体的には、ステップＳＴ７の後に、現フレームの撮像が終了したかどうかを確認する（ステップ８）。そして、現フレームの撮像が終了すれば、自動露光時間制御及び自動ホワイトバランス制御を停止する（ステップＳＴ９）。
【０１０７】
次に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は自動露光時間制御に使用する遷移テーブルを、遷移テーブルＣＰＲあるいは遷移テーブルＣＳＣに切り換え（ステップＳＴ２０）、ｎ＝０をセットする（ステップＳＴ２１）。ここで、ステップＳＴ３において、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が切り換わり情報Ｓ１０２により、クロック信号Ｓ２１がプライマリークロック信号からセカンダリークロック信号へ切り換えれたと判断した場合、自動露光時間制御として遷移テーブルＣＳＣを使用し、クロック信号Ｓ２１がセカンダリークロック信号からプライマリークロック信号へ切り換えれたと判断した場合、自動露光時間制御として遷移テーブルＣＰＲを使用する。
【０１０８】
そして、次フレームの撮像終了を検出すると（ステップＳＴ２２）、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出してから、所定のフレーム数（ａフレーム）の撮像を行ったかを判断する（ステップＳＴ２３）。ステップＳＴ２３にて、ｎがａ以下の場合は、ステップＳＴ２０にて設定された遷移テーブルＣＰＲあるいは遷移テーブルＣＳＣを用いて、自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御を実施する（ステップＳＴ２４）。ステップＳＴ２４にて、自動露光時間制御、および自動ホワイトバランス制御が実施されると、撮像部制御用ＣＰＵ１１０はｎを１つインクリメントする（ステップＳＴ２５）。
【０１０９】
上述のステップＳＴ２２からステップＳＴ２５までの動作を所定フレーム数（ａ＋１フレーム）繰り返した後に、撮像部制御用ＣＰＵ１１０はステップＳＴ２６にて、自動露光時間制御に使用する遷移制御テーブルを、遷移テーブルＮＰＲあるいは遷移テーブルＮＳＣに切り換え、自動露光時間制御を実施する（ステップＳＴ２７）。
【０１１０】
次に、実施の形態２おける自動露光時間制御方法に関して詳細に説明する。なお、説明の便宜上、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の所定期間（ａフレーム期間）、つまり遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを使用して自動露光時間制御を行う期間を「切り換え時」、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の当該所定期間経過後、つまり遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用して自動露光時間制御を行う期間を「通常撮像時」と呼ぶ。
【０１１１】
本実施の形態２において、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣは、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに対して、制御量を小さく設定している。具体的には、上述したように、撮像部制御用ＣＰＵ１１０にて実施する自動露光時間制御は、撮像センサー２に設定されている設定露光時間と、撮像部制御用ＣＰＵ１１０にて計算された色信号の平均値の和から基準値を引いた値とを用いて行われる。そして、色信号の平均値の和から基準値を引いた値が負の場合は、設定露光時間を大きくし、正の場合は設定露光時間を小さくする。その際、切り換え時と通常撮像時において、設定露光時間と、色信号の平均値の和から基準値を引いた値とが同一であった場合、切り換え時、言い換えれば切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後のａフレーム期間は、通常撮像時よりも設定露光時間の変化量が小さく制御される。すなわち、設定露光時間と、色信号の平均値の和から基準値を引いた値とが同一であるという条件で、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣから出力される次フレームの設定露光時間の変化量は、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣから出力される設定露光時間の変化量よりも小さい。なお、設定露光時間は撮像画像の明るさを決定するため、設定露光時間の変化量が小さく制御されるということは、撮像画像の明るさの制御量が小さいとも言える。
【０１１２】
また、本実施の形態２では、自動露光時間制御を行う際の収束判定範囲も、通常撮像時と切り換え時とでは異なるように設定されている。具体的には、切り換え時の自動露光時間制御の収束判定範囲α（以後、「α１」とも呼ぶ）を、通常撮像時の収束判定範囲α（以後、「α２」とも呼ぶ）よりも狭くする。一般に自動露光制御は、撮像したフレームの色信号の平均値の和が、基準値±α（収束範囲）内に収まったとき、自動露光時間制御が収束したと判断する。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が各々８ビットで量子化されており、色信号の平均値の和が３８４（１２８×３）±α内に入った場合、自動露光時間制御が収束したと判断する。収束判定範囲αは、例えば３０程度に設定される。すなわち、色信号の平均値の和が３５４以上４１４以下であれば、自動露光時間制御に使用されている遷移テーブルは同一の設定露光時間の変化量を出力する。なお、基準値及び収束判定範囲αは、例えば撮像部制御用ＲＯＭに記憶されており、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が基準値及び収束判定範囲αを適宜読み出し、自動露光時間制御の収束を判断する。
【０１１３】
また、自動露光時間制御は、言い換えれば撮像画像の明るさ制御しているため、自動露光時間制御の収束判定範囲αとは、撮像画像の明るさの収束判定範囲αとも言える。
【０１１４】
仮に、収束判定範囲αを小さくすると、遷移テーブルの制御量が大きい場合は、自動露光時間制御が収束しにくく、各フレームで設定露光時間が変わり、撮像画像がハンチングをおこす場合ある。従って、遷移テーブルの制御量を小さくする必要がある。しかし、その場合、自動露光時間制御の収束時間が長くなる。一方、収束判定範囲αを大きくすると、遷移テーブルの制御量を大きくすることができるが、収束した際の撮像画像の明るさに非常に大きなばらつきを生じる。
【０１１５】
上述したように、本実施の形態２では、クロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、所定のフレーム期間は遷移テーブルの制御量、つまり設定露光時間の変化量を小さくするとともに、自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くする。これは、以下の理由による。
【０１１６】
クロック信号Ｓ２１の周波数が切り換わった場合、ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７で新たな設定露光時間を求めて、撮像センサー２に設定するが、その新たな設定露光時間は最適な設定露光時間と比べ誤差を有する場合がある。具体的には、設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、式（１）で求めた値をそのまま設定できないことがあるため、最適な設定露光時間（式（１）で求めた設定露光時間）と比べて、実際に撮像センサー２に設定される設定露光時間は誤差を有する場合がある。この誤差を「初期誤差」と呼ぶ。
【０１１７】
切り換わり情報Ｓ１０２を検出する前における自動露光時間制御の収束値が、例えば収束範囲内であってその下限値付近に位置し、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後に求めた新たな設定露光時間によって撮像した撮像画像データの色信号の平均値の和が、上述の初期誤差によって、自動露光時間制御の収束範囲の下限値より小さくなった場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は撮像センサー２の設定露光時間を大きくする。このとき、遷移テーブルの制御量が大きければ、次のフレームにて、自動露光時間制御の収束値が収束範囲の上限付近に位置する場合がある。その結果、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり前後にて、撮像画像の明るさが変化する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりが短い周期で繰り返された場合、撮像画像がハンチングを起こしているように見える。
【０１１８】
同様に、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出する前の自動露光時間制御の収束値が、例えば収束範囲の上限値付近（収束域内）であり、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した直後に求めた新たな設定露光時間によって撮像した撮像画像データの色信号の平均値の和が、上述の初期誤算によって、収束範囲の下限値付近（収束域内）であった場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は自動露光時間制御が収束しているため、撮像センサー２の設定露光時間を変化させない。このとき、自動露光時間制御の収束判定範囲αが大きければ、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり前後にて、撮像画像の明るさが大きく変化する。そして、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換えが短い周期で繰り返された場合、上述と同様に撮像画像がハンチングを起こしているように見える。
【０１１９】
一般に周囲の明るさが変化していないのに撮像画像の明るさが短い間隔で切り換わると、その現象は視覚的に非常に目立つ。特に、ローミングエリアが複数の基地局と重なっており、接続する基地局が短い周期で切り換わる場合、上述したようにクロック信号Ｓ２１の周波数が短い周期で切り換わる場合が発生する。その際、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりに起因する外乱の影響を小さくするため、上述したように遷移テーブルの制御量を小さくするとともに自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くする。
【０１２０】
本実施の形態２における撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間（ａフレーム期間）は、自動露光時間制御の制御量を低く設定した遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用い、また自動露光時間制御の際の収束判定範囲αを狭く設定することにより、クロック信号Ｓ２１の周波数が短い間隔で切り換わった場合でも、自動露光時間制御の収束判定範囲αが狭いため、撮像画像がハンチングを起こしているようには見えない。また、自動露光時間制御の収束判定範囲αを狭くしても、自動露光時間制御の制御量を小さくしているため、自動露光時間制御が収束域範囲内でもハンチング等を起こすことはない。
【０１２１】
また、本実施の形態２では、撮像部制御用ＣＰＵ１１０が有する割り込み機能を利用して、クロック信号の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出しているため、切り換わり情報Ｓ１０２を定期的に見に行くことによって検出する方法（ポーリング）よりも、早く切り換わり情報Ｓ１０２を検出することができる。そのため、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わりが、撮像画像に影響を与える時間を短くすることができ、その結果、クロック信号Ｓ２１の切り換わりによって撮像画像の明るさが乱れる時間を低減することができる。
【０１２２】
なお、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行う処理手順（ステップＳＴ２０，ステップＳＴ２４）あるいは収束判定範囲α１用いて自動露光時間制御を行う処理手順を第１の制御アルゴリズム、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行う処理手順（ステップＳＴ２６，ステップＳＴ２７）あるいは収束判定範囲α２を用いて自動露光時間制御を行う処理手順を第２の制御アルゴリズムとすると、自動露光時間制御は、言い換えれば撮像画像の明るさの制御であるため、本実施の形態２では、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間は、第１の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御し、当該所定期間の経過後は、第２の制御アルゴリズムを使用して、撮像画像の明るさを制御している。
【０１２３】
また、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いた自動露光時間制御の制御量は、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いた自動露光時間制御の制御量よりも小さいため、第１の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの制御量は、第２の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの制御量よりも小さいと言える。
【０１２４】
また、切り換え時の収束判定範囲α１は、通常撮像時の収束判定範囲α２よりも狭いため、第１の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの収束判定範囲は、第２の制御アルゴリズムにおける撮像画像の明るさの収束判定範囲よりも狭いと言える。
【０１２５】
また、本実施の形態２では、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整（ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７）、および撮像画像の明るさの制御（ステップＳＴ２０〜ステップＳＴ２７）を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさの調整・制御を行っても良い。
【０１２６】
実施の形態３．
図７は本実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置は、上述の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置において、図６中のステップＳＴ２４での動作内容が異なる。そのため、図７ではステップＳＴ２４の動作を中心に記載している。また、本実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置のその他の構成および動作は、実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置と同一であるため、その説明の記載を省略する。以下、図７を用いて本実施の形態３におけるステップＳＴ２４の動作について説明する。
【０１２７】
撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出してから、所定のフレーム数（ａフレーム）の撮像を行ったかを判断し（ステップＳＴ２３）、ステップＳＴ２３にて、ｎがａ以下の場合は、撮像したフレームにおける撮像画像データの色信号の平均値の和が、所定範囲内であるか確認する（ステップＳＴ３０）。
【０１２８】
そして、当該色信号の平均値の和が所定範囲内である場合は、実施の形態２と同様に、切り換わり情報Ｓ１０２の検出時に使用する遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行う。その際、自動ホワイトバランス制御も実施する（ステップＳＴ３１）。
【０１２９】
一方、当該色信号の平均値の和が所定範囲外である場合、撮像部制御用ＣＰＵ１１０は、被写体の明るさが変化したと判断し、遷移テーブルを遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに切り換える（ステップＳＴ３２）。そして、遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行う（ステップＳＴ３３）。
【０１３０】
上述のように、切り換わり情報Ｓ１０２の検出後の所定期間内であっても、撮像したフレームの色信号の平均値の和が示す値によって、遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣから遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣに切り換えるのは、以下の理由による。
【０１３１】
クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した場合は、ステップＳＴ５からステップＳＴ７にて、クロック信号Ｓ２１の周波数の変化量に基づいた新たな設定露光時間を求めるため、次フレームにおける撮像画像データの色信号の平均値の和は、それほど大きくは変化しない。一方、被写体の明るさが変化した場合、撮像画像データの色信号の平均値の和は、新たな設定露光時間に基づいて撮像したフレーム（次フレーム）の撮像画像データと比べて、大きく変化する。その際、実施の形態２に示すように、制御量を小さくして自動露光時間制御を行うと、被写体の明るさの変化に対して俊敏に追従することができない。よって、本実施の形態３では、ステップＳＴ３０にて、現在撮像中のフレームの色信号の平均値の和が所定範囲内であるか確認し、所定範囲外の場合、ステップＳＴ３２にて、自動露光時間制御の遷移データを、制御量が小さい遷移データＣＰＲ，ＣＳＣから、制御量が大きい遷移データＮＰＲ，ＮＳＣに切り換え、ステップＳＴ３３にて遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを使用して自動露光時間制御を実施する。
【０１３２】
本実施の形態３では、上述のように撮像部４０を制御するのでクロック信号Ｓ２１が切り換わった直後に被写体の明るさが切り換わった場合でも、撮像画像の明るさを俊敏に追随させることができるとともに、クロック信号Ｓ２１の周波数が短い周期で切り換わるような場合でも、ハンチングしているようなに見える現象を抑えることができる。
【０１３３】
なお、図７中のステップＳＴ３１では遷移テーブルＣＰＲ，ＣＳＣを用いて自動露光時間制御を行い、ステップＳＴ３３では遷移テーブルＮＰＲ，ＮＳＣを用いて自動露光時間制御を行っている。また、撮像画像データの色信号の平均値の和は撮像画像の明るさを示すため、本実施の形態３では、切り換わり情報Ｓ１０２を検出した後の所定期間は、撮像画像の明るさが所定範囲内であるとき、第１の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御し、撮像画像の明るさが所定範囲外にあるとき、第２の制御アルゴリズムを使用して撮像画像の明るさを制御している。
【０１３４】
また、実施の形態２および実施の形態３では、あらかじめ設定露光時間の変化量が設定された遷移テーブルを用いて自動露光時間制御を行う場合について述べたが、これに限るものではなく、所定の計算式を使用し、撮像部制御用ＣＰＵ１１０で設定露光時間の変化量を求めることによって、自動露光時間制御を行っても良い。
【０１３５】
また、本実施の形態３では、クロック信号Ｓ２１の周波数の切り換わり情報Ｓ１０２を検出した際、撮像センサー２の設定露光時間のみを用いることによって、撮像画像の明るさの調整（ステップＳＴ５〜ステップＳＴ７）、および撮像画像の明るさの制御（ステップＳＴ２０〜ステップＳＴ２７）を行ったが、これに限るものではなく、例えば、フリッカ補正などを行うために設定露光時間がとびとびの値でしか設定できない場合、撮像センサー２内に備えている撮像画像データを増幅する出力アンプ（図示せず）のゲインと、設定露光時間とを組み合わせて、撮像画像の明るさの調整・制御を行っても良い。
【０１３６】
また、実施の形態２および実施の形態３では、クロック信号Ｓ２１の切り換わリ情報Ｓ１０２を検出した後の所定フレーム数、自動露光時間制御の制御アルゴリズム（第１，第２の制御アルゴリズム）を切り換える場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば所定の時間、制御アルゴリズムを切り換えるように構成しても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【０１３７】
また、本実施の形態１〜３では、クロック信号発生部１０１がプライマリクロック信号およびセカンダリークロック信号の２種類のクロック信号を切り換えて出力する場合について説明したが、これに限るものではなく、３種類以上のクロック信号Ｓ２１の周波数を切り換えて出力しても、クロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を撮像部４０が検出すれば同様の効果を生じる。
【０１３８】
また、本実施の形態１〜３では、クロック信号発生部１０１より出力するクロック信号Ｓ２１の切り換わり情報Ｓ１０２を、１つの信号（切り換わり信号）にて通知していたが、これに限るものではなく、切り換わり情報Ｓ１０２が含んでいるクロック信号Ｓ２１の切り換わりと、クロック信号Ｓ２１の種類（周波数）とを、別々の信号として、撮像部４０に供給することによっても同様の効果を生じることは言うまでもない。
【０１３９】
また、本実施の形態１〜３において、無線電話部１５に供給されるクロック信号Ｓ２１（以後、「クロック信号Ｓ２１ａ」と呼ぶ）を分周したクロック信号を、撮像部４０に供給されるクロック信号Ｓ２１（以後、「クロック信号Ｓ２１ｂ」と呼ぶ）に使用しても良い。言い換えれば、クロック信号Ｓ２１ａの周波数と、クロック信号Ｓ２１ｂの周波数とは同じである必要は無い。具体的には、例えば、クロック信号Ｓ２１ａの周波数を２０ＭＨｚとし、当該クロック信号Ｓ２１ａを１／２分周した１０ＭＨｚのクロック信号をクロック信号Ｓ２１ｂとして使用しても良い。このとき、無線電話部１５に供給されるクロック信号Ｓ２１ａの周波数が２０ＭＨｚから２１ＭＨｚに変化すると、撮像部４０に供給されるクロック信号Ｓ２１ｂは、１０ＭＨｚから１０．５ＭＨｚに変化する。
【０１４０】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりの前後で、撮像画像の明るさが大きく変化することを抑えることができる。
【０１４４】
また、この発明のうち請求項２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、撮像画像の明るさの変化が複数フレームまで伝播することを抑えることができ、良好な撮像画像を得ることができる。
【０１４６】
また、この発明のうち請求項３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、撮像画像を大きく乱すことなく良好な撮像画像を得ることができる。
【０１４８】
また、この発明のうち請求項４に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、確実に、撮像画像の乱れを低減することができる。
【０１４９】
また、この発明のうち請求項５に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、クロック信号の周波数の切り換わりが短い周期で発生した場合でも、確実に、撮像画像の乱れを低減することができる。
【０１５０】
また、この発明のうち請求項６に係る撮像機能内蔵携帯端末装置によれば、ＣＰＵの割り込み機能を利用して、クロック信号の周波数の切り換わりを検出するため、切り換わりを定期的に見に行くことによって検出する方法（ポーリング）よりも、早く切り換わりを検出することができる。そのため、クロック信号の周波数の切り換わりによる影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の実施の形態２に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３に係る撮像機能内蔵携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図９】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】 従来の撮像機能内蔵携帯端末装置におけるクロック信号Ｓ２１の切り換えの様子を示す図である。
【符号の説明】
２ 撮像センサー、１５ 無線電話部、４０ 撮像部、１００ 撮像センサー制御部、１０１ クロック信号発生部、１１０ 撮像部制御用ＣＰＵ、Ｓ１７ 撮像画像データ、Ｓ２１ クロック信号、Ｓ１８ 制御信号、Ｓ２３ 切り換わり通知、Ｓ１０２ 切り換わり情報。
Claims (6)
- 複数の通信チャネルを有し、基地局から指定された通信チャネルで通信する撮像機能内蔵携帯端末装置において、
クロック信号を発生し、当該クロック信号の周波数を２種類以上の周波数に切り換え可能なクロック信号発生手段と、
前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する無線電話部制御手段と、
前記クロック信号発生手段から出力される前記クロック信号で動作する撮像手段と
を備え、
前記無線電話部制御手段は、前記基地局から前記通信チャネルが指摘された際、前記クロック信号の周波数を、前記通信チャネルとの間で干渉を生じない周波数に設定するための制御信号を前記クロック信号発生手段に出力し、
前記クロック信号発生手段は、前記クロック信号の周波数を切り換える際、前記撮像手段に対して、前記クロック信号の周波数の切り換わり及び前記クロック信号の周波数を通知し、
前記撮像手段は、撮像センサーと当該撮像センサーを制御する撮像センサー制御部とを有し、
前記撮像センサーでの露光時間は、当該撮像センサーに設定される露光時間の設定値と前記クロック信号の周波数とに依存し、
前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知されると、前記撮像センサーに設定されている前記設定値から前記クロック信号の周波数の変化量に応じて新たな前記設定値を決定し、当該新たな前記設定値を前記撮像センサーに設定する、撮像機能内蔵携帯端末装置。 - 請求項１に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、
前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された際、現在撮像中の画像を使用した前記撮像センサーの露光時間及びホワイトバランスの両方の制御を停止する、撮像機能内蔵携帯端末装置。 - 請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、
前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御アルゴリズムを通常撮像の際の制御アルゴリズムとは異なるようにする、撮像機能内蔵携帯端末装置。 - 請求項３に記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、
前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際の制御量を通常撮像時と比べ小さくする、撮像機能内蔵携帯端末装置。 - 請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、
前記撮像センサー制御部は、前記撮像手段に前記クロック信号の周波数の切り換わりが通知された直後の前記所定期間において、前記撮像センサーの露光時間を制御する際、当該露光時間の収束を判定する場合の収束判定範囲を通常の収束判定範囲と比較して狭く設定する、撮像機能内蔵携帯端末装置。 - 請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の撮像機能内蔵携帯端末装置であって、
前記撮像センサー制御部はＣＰＵで構成されており、
前記クロック信号の周波数の切り換わりの通知は、割り込みの通知として前記ＣＰＵに入力され、
前記ＣＰＵは前記割り込みを優先して処理する、撮像機能内蔵携帯端末装置。
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