JP4438366B2 - 携帯端末装置用フラッシュユニット及びフラッシュ制御システム並びにフラッシュ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、カメラ付き携帯端末装置に着脱自在に装着するフラッシュユニットと、これを携帯端末装置側から制御するフラッシュ制御システム並びにフラッシュ制御方法に関する。

最近、携帯電話機や携帯情報端末やＰＨＳ端末等に代表される携帯端末装置では、カメラ付きのものが主流となりつつある。

この種の携帯端末装置は、例えば携帯電話機の筐体上部或いは裏面等にＣＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子を使用したカメラを取り付け、このカメラで撮影した静止画像や動画像を記録或いは送信できるようにしたものである。

しかし、現状のカメラは携帯端末装置のサイズや価格等の制約によりその素子数や感度に制限があり、カメラ単独では夜間や暗い室内等において満足な品質の画像を得ることが一般に難しい。

そこで最近では、特許文献１（特開２００３−１６３７５９号公報）に記載されているように携帯端末装置にフラッシュ回路を内蔵したり、特許文献２（特開２００２−３７４３３１号公報）に示されるように、携帯端末装置のイヤホンジャックを利用してフラッシュユニットを着脱自在に装着し、これによりフラッシュ撮影を可能にすることで、夜間や暗い屋内等においても満足な品質の画像を得られるようにしている。

図１に、従来の一般的なフラッシュ搭載カメラ付携帯端末装置のブロック図を示す。
このフラッシュ搭載カメラ付携帯端末装置１００は、アンテナ１０１、変復調部１０２、メモリ１０３、表示部１０４、キー操作部１０５、制御部１０６、音声処理部１０７、スピーカー１０８ａ、マイクロフォン１０８ｂ、赤外線などに代表される外部通信部１０９、フラッシュ回路１１０、カメラ１２０を備えている。また電源回路１３０を有しており、二次電池であるバッテリー１３１の出力電圧をもとに、携帯端末装置１００の各回路を駆動させるために必要な電源電圧Ｖｃｃと、フラッシュ回路１１０のコンデンサ１１１を充電するために必要な給電電圧Ｖｓｓを生成する。

フラッシュ回路１１０は携帯端末装置１００の本体に内蔵され、高電圧発光駆動型のフラッシュランプを使用する発光部１１２と、この発光部１１２を発光駆動させるための給電回路１１３及びコンデンサ１１１と、カメラの撮影タイミングに同期させるための遅延制御部１１４とを有している。

制御部１０６はＣＰＵを主体として構成され、携帯端末装置１００の通常の制御機能の他に、フラッシュを使用したカメラ撮影を行うためのカメラ撮像制御機能１０６ａ、フラッシュ回路１１０を充電するためのフラッシュ給電制御機能１０６ｂを備えている。

しかし、このようなフラッシュ回路を内蔵した携帯端末装置では、それを内蔵する分だけ携帯端末装置の重量、大きさが増加する。また、特許文献２に記載されているように、フラッシュ回路を別ユニットとしてイヤホンジャックなどを利用して接続するものの場合には、携帯端末装置を設計段階からそれ向きの回路に設計する必要があり、既製のフラッシュ非搭載のカメラ付携帯端末装置には対応できないという問題があった。

また、従来のいずれの場合も、フラッシュ機能を使うための電源は携帯端末装置の電源を共用しているため、フラッシュの頻繁な使用により電圧低下を招き、携帯端末装置の駆動に支障をきたす場合も考えられる。

更に、あらかじめフラッシュが搭載もしくはフラッシュユニットを有線接続できるように設計されてなければならなく、既製のフラッシュ非搭載のカメラ付き携帯端末装置では、フラッシュを使用しての撮影は不可能ということになってしまう。

また、フラッシュを駆動する電源を携帯端末装置から給電する方法をとっているため、フラッシュ動作時の消費電流が、携帯端末装置のその他の処理部が消費する電流値に比べて大きく、かつ発生ノイズが携帯端末装置本来の機能である無線通信機能に悪影響を及ぼすため、フラッシュユニットの動作が通話やメールの送受信等の携帯端末装置本来の操作性を阻害する原因となり好ましくない。

更に、携帯端末装置にフラッシュユニットを組み込むことにより、その制御方法や遅延回路などの制御回路が複雑になるという問題もある。
特開２００３−１６３７５９号公報 特開２００２−３７４３３１号公報

本発明は、従来の上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、携帯端末装置本体からの給電にたよらず、かつシンプルな方法でフラッシュ制御可能な汎用的なフラッシュユニット及びその制御システム並びに制御方法を提供することにある。

本発明によるフラッシュユニットは、カメラ付き携帯端末装置に着脱自在に装着するフラッシュユニットであって、携帯端末装置側の通信部と近距離のワイヤレス通信を行う通信部と、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、携帯端末装置において公衆無線通信網を通じてダウンロードして保存されたフラッシュ制御プログラムに従い通信部を通じて携帯端末装置側の制御部と信号を送受信することにより、発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする。

本発明によるフラッシュ制御システムは、カメラ付き携帯端末装置と、これに着脱自在に装着されるフラッシュユニットとからなり、これらカメラ付き携帯端末装置とフラッシュユニットのそれぞれに、近距離のワイヤレス通信を行う通信部を備えたこと、カメラ付き携帯端末装置の制御部に、カメラを制御するカメラ撮影制御機能と、フラッシュユニットを制御するフラッシュユニット制御機能とを備えたこと、フラッシュユニットに、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、これら発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えたこと、フラッシュユニット制御機能は、フラッシュ制御プログラムを公衆無線通信網を通じてダウンロードして保存し、このフラッシュ制御プログラムに従い通信部を通じてフラッシュユニットの制御回路と信号を送受信することにより、該制御回路にて発光部及び充電部を制御することを特徴とする。

本発明によるフラッシュ制御方法は、カメラ付き携帯端末装置側の通信部と近距離のワイヤレス通信を行う通信部と、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、これら発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えたフラッシュユニットを、カメラ付き携帯端末装置に着脱自在に装着し、該携帯端末装置において、公衆無線通信網を通じてフラッシュ制御プログラムをダウンロードして保存し、このフラッシュ制御プログラムに従い携帯端末装置側の制御部とフラッシュユニット側の制御回路との間で通信部を通じて信号を送受信することにより、発光部及び充電部を制御することを特徴とする。

上記において、フラッシュユニットの制御回路は、充電部による充電が完了したとき、その完了信号を通信部を通じて携帯端末装置の制御部へ送信する。

通信部としては、近距離仕様の赤外線通信部又は特定周波数帯の電波による近距離仕様の無線通信部が良い。

フラッシュ制御プログラムは、通信部を通じた携帯端末装置とフラッシュユニットとの間の信号の授受により固有の応答遅延時間を計算するステップと、発光部を発光させる信号のタイミングを、計算した応答遅延時間に従い調整するステップとを有する。

このフラッシュ制御プログラムは、携帯端末装置においてカメラ起動毎に実行される。

本発明によれば次のような効果がある。
第１の効果は、フラッシュユニットを外付けにしているので、既製のフラッシュ非搭載のカメラ付き携帯端末装置でも使用できることである。また、フラッシュユニットの向きや取り付け位置を変えられるため、撮影用途に合わせて露光加減を調整することが可能になる。更に、発光照度の異なるフラッシュユニットを用意すれば、撮影シーンに合わせた撮影が可能になる。
第２の効果は、フラッシュユニットに電源を内蔵することにより、フラッシュ機能使用時に携帯端末装置本体の機能への影響をなくすことが可能である。
第３の効果は、外付けするフラッシュユニットを使用しているので、発光遅延回路や制御回路を携帯端末装置に実装する必要がなくなるため、携帯端末装置本体部分の実装部品の数が減り、その軽量化とコスト低減ができることである。
第４の効果は、フラッシュ制御用ソフトウェアであるフラッシュ制御プログラムをアプリケーションとしているので、携帯端末装置毎に組み込む必要がなく、通信によるダウンロードで配布できることである。
第５の効果は、フラッシュユニットは、近距離のワイヤレス通信装置を有するという条件を満たした携帯端末装置なら使用可能となり、汎用可能となる。そのことにより新機種毎に機種に対応したフラッシュユニットの設計、製作の必要がなくなるため、生産コストの低減が可能となる。
第６の効果は、ダウンロードしたアプリケーションソフトウェアであるフラッシュ制御プログラムにより、フラッシュユニットと携帯端末装置との間で近距離通信を行い、その伝達応答時間により固有の遅延時間を計算するため、使用する携帯端末装置の種類等に影響されることなく、共通のソフトウェアにて対応できる。
第７の効果は、フラッシュ制御プログラムをカメラ起動毎に実行することにより、フラッシュ発光のタイミングの微調整をカメラ起動毎に自動的に行うことができる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図２は、本実施例によるカメラ付き携帯端末装置（フラッシュユニット外付け型カメラ付き携帯電話機）の外観を示す正面図である。この携帯端末装置は、大きく分けて携帯端末ユニット２００とフラッシュユニット３００とから構成され、フラッシュユニット３００は携帯端末ユニット２００に対しコネクタ４００で着脱自在に装着され、フラッシュ撮影時はフラッシュユニット３００と携帯端末ユニット２００は一体化した状態で使用されるものとする。フラッシュユニット３００を制御するための制御信号は、この例では一般の携帯電話機に多く実装されている赤外線通信によって制御信号のやりとりを行うものとする。

携帯端末ユニット２００の前面部には、キー操作部２０１、赤外線通信部２０２、表示部２０３及びカメラ２０４が配置してある。なお、２０５はアンテナである。

フラッシュユニット３００には、発光部３０１、赤外線通信部３０２及び全体の電源をオン・オフする電源スイッチ３０３が設けられている。

図３に本実施例のシステム構成を示す。携帯端末ユニット２００は構成として、キー操作部２０１、赤外線通信部２０２、表示部２０３、カメラ２０４、アンテナ２０５、制御部２０６、変復調部２０７、メモリ２０８、音声処理部２０９、スピーカー２１０ａ、マイクロフォン２１０ｂを備えている。また、電源回路２１１を有しており、二次電池であるバッテリー２１２の出力電圧をもとに、携帯端末ユニット２００の各回路を駆動させるために必要な電源電圧Ｖｃｃを生成している。

制御部２０６はＣＰＵを主体として構成され、携帯端末ユニット２００、つまり携帯電話機としての通常の制御機能の他に、カメラ撮影を行うためのカメラ撮像制御機能２０６ａ及びフラッシュユニット３００を使用するためのフラッシュユニット制御機能２０６ｂを備えている。

フラッシュユニット制御機能２０６ｂは、フラッシュユニット３００を携帯端末ユニット２００側からフラッシュ制御プログラムにより制御するが、そのプログラムは、携帯端末ユニット２００がデフォルトで有する必要はなく、ＪＡＶＡ（登録商標）などの一般的なプログラム言語によるアプリケーションソフトウェアとして、インターネットや携帯電話網などの公衆無線通信網を介してダウンロードするようになっている。

一方、フラッシュユニット３００は、高電圧発光駆動型のフラッシュランプを使用する発光部３０１の他に、この発光部３０１を発光駆動させるために給電回路３０４、コンデンサ３０５、それらを制御する制御回路３０６、携帯端末ユニット２００の赤外線通信部２０２と近距離仕様の赤外線通信により制御信号のやりとりを行う赤外線通信部３０２を有しており、それらを駆動するための電源電圧Ｖｓｓ、Ｖｄｄは、バッテリー３０７の出力電圧から電源回路３０８が生成している。電源スイッチ３０３がオンされると、電源回路３０８が駆動して電源電圧Ｖｄｄが全回路に供給される。制御回路３０６は赤外線通信部３０２で受信した制御信号により、給電回路３０４を動作してコンデンサ３０５にＶｓｓによる充電を行い、充電が完了すると、充電完了信号を赤外線通信部３０２により、携帯端末ユニット２００へ送信する。なお、バッテリー３０７は外部から充電可能又は電圧修正可能なものでもよい。

次に、本実施例の動作について説明する。
図４にカメラ撮影準備完了までの動作の流れを示す。なお、同図以降の図中では、携帯端末ユニット２００側を「ＭＵ」、フラッシュユニット３００側を「ＦＵ」と略記して示す。

まず、ユーザーが携帯端末ユニット２００にフラッシュユニット３００を装着し（コネクタ４００で接続して両者の赤外線通信部２０２・３０２を対向させる）、電源スイッチ３０３をオンにすることにより、フラッシュユニット３００は携帯端末ユニット２００と赤外線受信可能状態になる（ステップ４０１）。

ユーザーが携帯端末ユニット２００のカメラ２０４を起動すると（ステップ４０２）、制御部１０５のフラッシュユニット制御機能２０６ｂはフラッシュ制御プログラムがダウンロードされているか否か判断し（ステップ４０３）、ダウンロードされていなければ、つまりメモリ２０８に保存されていなければ、インターネットや携帯電話網などの公衆無線通信網によりソフト提供元との通信ネゴシエーションを行い、フラッシュ制御プログラムをダウンロードしてメモリ２０８に保存する（ステップ４０４）。既にダウンロードされていれば、そのまま次のステップへ進む。

フラッシュ制御プログラムがダウンロードされていることを確認した携帯端末ユニット２００は、赤外線通信部２０２から充電開始信号をフラッシュユニット３００へ送信し（ステップ４０３）、その制御信号を受信したフラッシュユニット３００は確認応答信号を携帯端末ユニット２００に送信する（ステップ４０４）。フラッシュユニット３００はコンデンサ３０５への充電を開始し、携帯端末ユニット２００は制御信号と応答信号の時間より信号伝達の遅延時間を計算する（ステップ４０５）。このとき計算された遅延時間は、後述するフラッシュ発光時のカメラ撮影開始タイミング同期に反映される。

コンデンサ３０５への充電が完了（ステップ４０６）したフラッシュユニット３００は、赤外線通信部３０２から携帯端末ユニット２００へ充電完了信号を送信し（ステップ４０７）、その充電完了信号を受信（ステップ４０８）した携帯端末ユニット２００はカメラ撮影準備完了状態（ステップ４０９）に移行する。

図５に撮影準備後の動作の流れを示す。ユーザーにより撮影開始ボタンを押下されることにより（ステップ５０１）、携帯端末ユニット２００は、赤外線通信部２０２からフラッシュ発光制御信号をフラッシュユニット３００へ送信し（ステップ５０２）、その制御信号を受信（ステップ５０３）したフラッシュユニット３００は発光部３０４にて発光すると同時に、携帯端末ユニット２００は撮影を行う（ステップ５０４）。

撮影終了後、フラッシュユニット３００は再度フラッシュ発光するために充電開始し（ステップ５０５）、充電完了後に完了信号を送信し（ステップ５０６）、完了信号を受信（ステップ５０７）した携帯端末ユニット２００はカメラ撮影準備完了状態（ステップ５０８）に移行し、ユーザーによるカメラモードの継続の判断待ち（ステップ５１０）となり、連続的にフラッシュによるカメラ撮影が可能になる。ユーザーによりカメラモード終了になると、処理は終了となる（ステップ５１１）。

図６にフラッシュ発光のタイミング制御の調整方法及び手順を示す。図４のステップ４０３、４０４によって得られた時間Ｔ１（ステップ６００）から、フラッシュユニットの応答遅延時間Ｔ２（ステップ６０１）の差をもとめ、それを２で割ったものを片道の信号伝達時間Ｔ３（ステップ６０２）とする。フラッシュユニット３００が発光信号を受信してから発光するまでの遅延時間Ｔ４（ステップ６０３）をＴ３に加えることにより、カメラ撮影とフラッシュ発光が同期するタイミングＴ５（ステップ６０５）が求められる。

Ｔ２、Ｔ４はフラッシュユニット３００の回路、部品構成に依存するため、使用する携帯端末ユニット２００の種類等に影響を受けることなく、既知情報としてフラッシュ制御プログラムに前もって組み込むが可能となる。

上記の実施例では、携帯端末ユニット２００とフラッシュユニット３００との間の通信を、赤外線通信部２０２・３０２により近距離仕様の赤外線通信にて行うようにしたが、特定周波数帯の電波による近距離仕様の無線通信（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ）にて行ってもよい。

従来の一般的なフラッシュ搭載カメラ付携帯端末装置のブロック図である。 本発明の実施例によるカメラ付き携帯端末装置の外観を示す正面図である。 本実施例のシステム構成を示すブロック図である。 そのカメラ撮影準備完了までの動作の流れを示すフローチャートである。 撮影準備後の動作の流れを示すフローチャートである。 フラッシュ発光のタイミング制御の調整方法及び手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

２００ 携帯端末ユニット
２０１ キー操作部
２０２ 赤外線通信部
２０３ 表示部
２０４ カメラ
２０５ アンテナ
２０６ 制御部
２０６ａ カメラ撮像制御機能
２０６ｂ フラッシュユニット制御機能
２０７ 変復調部
２０８ メモリ
２０９ 音声処理部
２１０ａ スピーカー
２１０ｂ マイクロフォン
２１１ 電源回路
２１２ バッテリー
３００ フラッシュユニット
３０１ 発光部
３０２ 赤外線通信部
３０３ 電源スイッチ
３０４ 給電回路
３０５ コンデンサ
３０６ 制御回路
３０７ バッテリー
３０８ 電源回路
４００ コネクタ

Claims (12)

1. カメラ付き携帯端末装置に着脱自在に装着するフラッシュユニットであって、前記携帯端末装置側の通信部と近距離のワイヤレス通信を行う通信部と、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、前記携帯端末装置において公衆無線通信網を通じてダウンロードして保存されたフラッシュ制御プログラムに従い、前記通信部を通じて携帯端末装置の制御部との間の信号の授受により固有の応答遅延時間を計算させ、前記発光部を発光させる信号のタイミングを計算した前記応答遅延時間に従い調整させることにより、前記発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えることを特徴とする携帯端末用フラッシュユニット。
2. 制御回路は、充電部による充電が完了したとき、その完了信号を通信部を通じて携帯端末装置の制御部へ送信することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置用フラッシュユニット。
3. 通信部が、近距離仕様の赤外線通信部又は特定周波数帯の電波による近距離仕様の無線通信部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯端末装置用フラッシュユニット。
4. フラッシュ制御プログラムは、携帯端末装置においてカメラ起動毎に実行されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の携帯端末装置用フラッシュユニット。
5. カメラ付き携帯端末装置と、これに着脱自在に装着されるフラッシュユニットとからなり、これらカメラ付き携帯端末装置とフラッシュユニットのそれぞれに、近距離のワイヤレス通信を行う通信部を備えたこと、カメラ付き携帯端末装置の制御部に、カメラを制御するカメラ撮影制御機能と、前記フラッシュユニットを制御するフラッシュユニット制御機能とを備えたこと、前記フラッシュユニットに、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、これら発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えたこと、前記フラッシュユニット制御機能は、フラッシュ制御プログラムを公衆無線通信網を通じてダウンロードして保存し、このフラッシュ制御プログラムに従い、前記通信部を通じた前記携帯端末装置と前記フラッシュユニットとの間の信号の授受により固有の応答遅延時間を計算させ、前記発光部を発光させる信号のタイミングを計算した前記応答遅延時間に従い調整させることにより、前記発光部及び充電部を制御することを特徴とするフラッシュ制御システム。
6. フラッシュユニットの制御回路は、充電部による充電が完了したとき、その完了信号を通信部を通じて携帯端末装置の制御部へ送信することを特徴とする請求項５に記載のフラッシュ制御システム。
7. 通信部が、近距離仕様の赤外線通信部又は特定周波数帯の電波による近距離仕様の無線通信部であることを特徴とする請求項５又は６に記載のフラッシュ制御システム。
8. フラッシュ制御プログラムは、携帯端末装置においてカメラ起動毎に実行されることを特徴とする請求項５、６又は７に記載のフラッシュ制御システム。
9. カメラ付き携帯端末装置側の通信部と近距離のワイヤレス通信を行う通信部と、電池を電源とする電源回路と、その電圧を充電する充電部と、その充電電圧にて発光する発光部と、これら発光部及び充電部を制御する制御回路とを備えたフラッシュユニットを、前記カメラ付き携帯端末装置に着脱自在に装着し、該携帯端末装置において、公衆無線通信網を通じてフラッシュ制御プログラムをダウンロードして保存し、このフラッシュ制御プログラムに従い、前記通信部を通じた前記携帯端末装置と前記フラッシュユニットとの間の信号の授受により固有の応答遅延時間を計算させ、前記発光部を発光させる信号のタイミングを計算した前記応答遅延時間に従い調整させることにより、前記発光部及び充電部を制御することを特徴とするフラッシュ制御方法。
10. フラッシュユニットにおいて、充電部による充電が完了したとき、その完了信号を通信部を通じて携帯端末装置の制御部へ送信することを特徴とする請求項９に記載のフラッシュ制御方法。
11. 通信部が、近距離仕様の赤外線通信部又は特定周波数帯の電波による近距離仕様の無線通信部であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のフラッシュ制御方法。
12. フラッシュ制御プログラムは、携帯端末装置においてカメラ起動毎に実行されることを特徴とする請求項９、１０又は１１に記載のフラッシュ制御方法。

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