JP5613443B2 - 携帯端末、カメラモジュール制御プログラムおよびカメラモジュール制御方法 - Google Patents

携帯端末、カメラモジュール制御プログラムおよびカメラモジュール制御方法 Download PDF

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Description

この発明は、携帯端末、カメラモジュール制御プログラムおよびカメラモジュール制御方法に関し、特にレンズ調整動作を実行可能なカメラモジュールを有する、携帯端末に関する。
従来、特にたとえばレンズ調整動作を実行可能なカメラモジュールを有する携帯端末は広く知られており、この種の装置の一例が特許文献1に開示されている。この背景技術の電子カメラは、複数のレンズおよびCCDなどから構成される撮影光学系、撮影光学系の焦点調節動作(AF動作)を行うレンズ駆動回路およびカメラ内部の温度を検出する温度センサなどを含む。そして、温度センサによって所定温度以上の温度が検出された場合、レンズ駆動回路への電源供給を停止して、AF動作そのものを停止する。
特開2002−135636号公報[H04N 5/225, G03B 19/02, H04N 5/232, G03B 17/55]
近年、撮影光学系およびレンズ駆動回路などから構成されるカメラモジュールが開発され、携帯電話機などの携帯端末に組み込まれることが多々ある。また、最近の携帯端末は小型化や薄型化が進んでいるため、携帯端末に組み込まれるカメラモジュールも小型化が進んでいる。
ところが、カメラモジュールの開発では小型化が優先されるため、温度センサを備えるカメラモジュールはほとんど開発されていない。そのため、携帯端末に組み込まれるカメラモジュールの温度が、温度センサなどによって計測されることは無い。つまり、最近の携帯端末では、背景技術のような対策がとられることはあまりない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、携帯端末、カメラモジュール制御プログラムおよびカメラモジュール制御方法を提供することである。
この発明の他の目的は、カメラモジュールに対して、温度対策をとることができる、携帯端末、カメラモジュール制御プログラムおよびカメラモジュール制御方法を提供することである。
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、この発明の理解を助けるために記述する実施形態との対応関係を示したものであって、この発明を何ら限定するものではない。
第1の発明は、レンズが組み込まれたカメラモジュールを有し、カメラモジュールはレンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末であって、被写体距離を取得する取得部、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定部、被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測部、および時間計測部によって計測された時間が所定時間に達したとき、カメラモジュールによるレンズ調整動作を停止するレンズ調整停止部を備える、携帯端末である。
第1の発明では、携帯端末(10:実施例において対応する部分を例示する参照符号。以下、同じ。)は、レンズ(40)が組み込まれたカメラモジュール(36)を有する。また、カメラモジュールは、レンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する。レンズ位置は、たとえばレンズ−センサ間の距離である。取得部(24,S11)は、たとえばレンズ−センサ間の距離に基づいて被写体距離を取得する。設定部(24,S31)は、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する。時間計測部(24,S35,S37)は、被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する。レンズ調整停止部(24,S45)は、たとえば被写体距離が取得されてからの時間が所定時間(タイムアウト時間)に達すると、カメラモジュールによるレンズ調整動作を停止する。
第1の発明によれば、カメラモジュールの温度はレンズ調整動作によって上昇する。そのため、レンズ調整動作を停止することで、カメラモジュールに対する温度対策をとることができる。
また、被写体距離に応じて所定時間を設定することができるため、使用者が、レンズ調整動作が停止される状態に遭遇するのを、極力回避できる。
の発明は、第の発明に従属し、取得部によって取得される被写体距離は、その大きさに応じて複数の区分に分けられ、所定時間は区分ごとに異なり、区分毎に異なる所定時間および各所定時間に対応する被写体距離を含むテーブルをさらに備え、設定部は、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離およびテーブルに基づいて所定時間を設定する。
の発明では、記憶部(34)は、たとえばRAMなどの記憶媒体であり、テーブルを記憶する。設定部は、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離およびテーブルに基づいて所定時間を設定する。
第2の発明および第3の発明によれば、被写体距離に応じて所定時間を設定することができるため、使用者が、レンズ調整動作が停止される状態に遭遇するのを、極力回避できる。
の発明は、レンズ(40)が組み込まれたカメラモジュール(36)を有し、カメラモジュールはレンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末(10)のプロセッサ(24)を、被写体距離を取得する取得部(S11)、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定部、被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測部(S35,S37)、および時間計測部によって計測された時間が所定時間に達したとき、カメラモジュールによるレンズ調整動作を停止するレンズ調整停止部(S45)として機能させる、カメラモジュール制御プログラムである。
の発明でも、第1の発明と同様に、カメラモジュールの温度はレンズ調整動作によって上昇するため、レンズ調整動作を停止することで、カメラモジュールに対する温度対策をとることができる。
また、被写体距離に応じて所定時間を設定することができるため、使用者が、レンズ調整動作が停止される状態に遭遇するのを、極力回避できる。
の発明は、レンズ(40)が組み込まれたカメラモジュール(36)を有し、カメラモジュールはレンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末(10)にけるカメラモジュール制御方法であって、携帯端末のプロセッサが、被写体距離を取得する取得ステップ(S11)、被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定ステップ、被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測ステップ(S35,S37)、および時間計測ステップによって計測された時間が所定時間に達したとき、カメラモジュールによるレンズ調整動作を停止するレンズ調整停止ステップ(S45)を実行する、カメラモジュール制御方法である。
の発明によれば、第1の発明と同様に、カメラモジュールの温度はレンズ調整動作によって上昇するため、レンズ調整動作を停止することで、カメラモジュールに対する温度対策をとることができる。
また、被写体距離に応じて所定時間を設定することができるため、使用者が、レンズ調整動作が停止される状態に遭遇するのを、極力回避できる。
この発明によれば、カメラモジュールに対する温度対策をとることができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図1はこの発明の一実施例の携帯電話機の電気的な構成を示すブロック図である。 図2は図1に示すカメラモジュールの構成の一例を示す図解図である。 図3は図1に示す携帯電話機の外観を示す図解図である。 図4は図1に示すディスプレイにカメラ機能のGUIが表示された状態を示す図解図である。 図5は図1に示すディスプレイにカメラ機能の他のGUIが表示された状態を示す図解図である。 図6は図2に示すコイルに電流が流れている間のカメラモジュールの温度の変化を示すグラフである。 図7は図1に示すRAMに記憶されるタイマーテーブルおよび省電力テーブルの構成の一例を示す図解図である。 図8は図1に示すRAMのメモリマップの一例を示す図解図である。 図9は図1に示すプロセッサのカメラ制御処理を示すフロー図である。 図10は図1に示すプロセッサのフォーカス解除処理を示すフロー図である。 図11は図1に示すプロセッサの無操作フラグ設定処理を示すフロー図である。
図1を参照して、この実施例の携帯電話機10は携帯端末の一種であり、CPUまたはコンピュータと呼ばれるプロセッサ24を含む。このプロセッサ24には、無線通信回路14、A/D16、D/A20、キー入力装置26、表示ドライバ28、フラッシュメモリ32、RAM34およびカメラモジュールが接続される。また、無線通信回路14にはアンテナ12が接続され、A/D16にはマイク18が接続され、D/A20にはアンプ(図示せず)を介して、スピーカ22が接続される。また、表示ドライバ28にはディスプレイ30が接続される。
プロセッサ24は、携帯電話機10の全体制御を司る。記憶部であるRAM34は、プロセッサ24の作業領域(描画領域を含む)ないしバッファ領域として用いられる。フラッシュメモリ32には、携帯電話機10の文字、画像、音声、音および映像のようなコンテンツのデータなどが記録される。
A/D16は、当該A/D16に接続されたマイク18を通して入力される音声ないし音についてのアナログ音声信号を、デジタル音声信号に変換する。D/A20は、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換(復号)して、アンプを介してスピーカ22に与える。したがって、アナログ音声信号に対応する音声ないし音がスピーカ22から出力される。
入力部であるキー入力装置26は、通話キーおよび終話キーなどを備えるとともに、「0」−「9」キー、「*」キーおよび「#」キーを含むダイヤルキー26hも備える。そして、使用者が操作したキーの情報(キーデータ)がプロセッサ24に入力される。
なお、キー入力装置26に含まれる各キーが操作されると、フィードバック処理が実行され、図示しないスピーカからフィードバック音が出力される。そのため、使用者は、フィードバック音を聞くことで、キー入力操作に対する操作感を得ることができる。
表示ドライバ28は、プロセッサ24の指示の下、当該表示ドライバ28に接続されたディスプレイ30の表示を制御する。なお、表示ドライバ28は表示する画像データを一時的に記憶するビデオメモリ(図示せず)を含む。
無線通信回路14は、CDMA方式での無線通信を行うための回路である。たとえば、使用者がキー入力装置26を用いて音声発信を指示すると、無線通信回路14は、プロセッサ24の指示の下、音声発信処理を実行し、アンテナ12を介して音声発信信号を出力する。音声発信信号は、基地局および通信網(図示せず)を経て相手の電話機に送信される。そして、相手の電話機において着信処理が行われると、接続状態(通信可能状態)が確立され、プロセッサ24は通話処理を実行する。
通常の通話処理について具体的に説明すると、相手の電話機から送られてきた変調音声信号(高周波信号)はアンテナ12によって受信される。受信された変調音声信号には、無線通信回路14によって復調処理および復号処理が施される。そして、これらの処理によって得られた受話音声信号は、D/A20によってアナログ音声信号に変換された後、スピーカ22から出力される。一方、マイク18を通して取り込まれた送話音声信号は、A/D16によってデジタル音声信号に変換された後、プロセッサ24に与えられる。デジタル音声信号に変換された送話信号には、プロセッサ24の指示の下、無線通信回路14によって符号化処理および変調処理が施され、アンテナ12を介して出力される。したがって、変調音声信号は、基地局および通信網を介して相手の電話機に送信される。
また、相手の電話機からの発信信号がアンテナ12によって受信されると、無線通信回路14は、着呼(音声着信ともいう)をプロセッサ24に通知する。これに応じて、プロセッサ24は、表示ドライバ28を制御して、着信通知に記述された発信元情報(電話番号)をディスプレイ30に表示する。また、これとほぼ同時に、プロセッサ24は、図示しないスピーカから着信音(着信メロディ、着信音声と言うこともある。)を出力させる。また、プロセッサ24は、図示しないLEDを点滅させ、図示しないモータを駆動(回転)させることで携帯電話機10を振動させる。
そして、使用者が、通話キーを用いて応答操作を行うと、無線通信回路14は、プロセッサ24の指示の下、音声着信処理を実行し、接続状態(通信可能状態)が確立され、プロセッサ24は上述した通常の通話処理を実行する。
また、通話可能状態に移行した後に終話キーによって通話終了操作が行われると、プロセッサ24は、無線通信回路14を制御して、通話相手に通話終了信号を送信する。通話終了信号の送信後、プロセッサ24は、通話処理を終了する。また、先に通話相手から通話終了信号を受信した場合も、プロセッサ24は、通話処理を終了する。さらに、通話相手によらず、移動通信網から通話終了信号を受信した場合も、プロセッサ24は通話処理を終了する。
また、携帯電話機10はカメラモジュールを利用するカメラ機能を実行できる。図2を参照して、カメラモジュール36は、フォーカスレンズ40、鏡筒42、コイル44、磁石46、イメージセンサ48およびカメラ制御回路50から構成されている。
フォーカスレンズ40は円筒形の鏡筒42によって保持されており、鏡筒42の外周にはコイル44が巻かれている。また、コイル44の外周には磁石46が配置されている。そして、カメラ制御回路50は、コイル44に電流を流すことで、いわゆるリニアモータの原理によって、フォーカスレンズ40を保持する鏡筒42を光軸方向(レンズ移動方向)に移動させることができる。そのため、コイル44および磁石46をまとめて、ボイスコイルモータと言うこともある。
さらに、鏡筒42は、初期位置がイメージセンサ48と最も近くなるように、図示しないバネによって保持される。そのため、フォーカスレンズ40の初期位置もイメージセンサ48と最も近い状態になる。
なお、図2では、カメラモジュール36に含まれる筐体は、簡単のため、図示を省略する。また、フォーカスレンズ40とイメージセンサ48との間には、IR(InfraRed)カットフィルタとして機能するガラス板が設けられていてもよい。また、フォーカスレンズ40に対するレンズ調整動作は、フォーカス動作と言うこともある。
ここで、被写界の光学像は、フォーカスレンズ40を透過して、イメージセンサ48に照射される。イメージセンサ48の撮像エリアには、たとえばSXGA(1280×1024画素)に対応する受光素子が配置されており、撮像エリアでは、光電変換によって、被写界の光学像に対応する電荷つまりSXGAの生画像信号が生成される。また、イメージセンサ48の撮像エリアは原色ベイヤ配列の色フィルタ(図示せず)によって覆われている。そのため、撮像エリアに配置された受光素子の各々で生成される電荷は、赤色(Red)、緑色(Green)または青色(Blue)の色情報を有する。なお、使用者は、画像データのサイズを、SXGAの他に、XGA(1024×768画素)および640×240サイズのなどに変更することができる。
たとえば、キー入力装置26に対してカメラ機能を実行する入力操作が行われると、被写界のリアルタイム動画像つまりスルー画像をディスプレイ30に表示するべく、プロセッサ24は、カメラモジュール36に含まれるカメラ制御回路50に制御信号を出力する。カメラ制御回路50は、入力された制御信号に応じてイメージセンサドライバ(図示せず)を起動する。
イメージセンサドライバは、イメージセンサ48の撮像面の露光と、当該露光によって生成された電荷の読み出しとを実行する。この結果、生画像信号が、イメージセンサ48から出力される。出力された生画像信号は、カメラ制御回路50に入力され、カメラ制御回路50は、入力された生画像信号に対して、色分離、白バランス調整、YUV変換などの処理を施し、YUV形式の画像データを生成する。そして、YUV形式の画像データはプロセッサ24に入力される。
また、カメラ制御回路50は、入力された生画像信号に対して、一般的なAFの処理を加えることでAF評価値を算出する。そして、カメラ制御回路50は、算出したAF評価値に基づいて、ボイスコイルモータを制御する。つまり、カメラ制御回路50は、生画像信号から算出されたAF評価値に基づいて、フォーカスレンズ40のレンズ位置を調整し、被写界にピントを合わせる。そして、カメラ制御回路50は、レンズ位置に相関する距離の数値をプロセッサ24に出力する。
また、プロセッサ24は、入力されたYUV形式の画像データをRAM34のバッファに格納(一時記憶)すると共に、レンズ−イメージセンサ間距離の数値も、レンズ位置データとしてバッファに格納する。
バッファに格納されたYUV形式の画像データは、プロセッサ24を介して、RAM34から表示ドライバ28に与えられる。また同時に、プロセッサ24は、間引き読み出し命令を表示ドライバ28に発行する。そして、表示ドライバ28は、プロセッサ24から発行された間引き読み出し命令に従って、YUV形式の画像データをディスプレイ30に出力する。これによって、被写界を表す低解像度(たとえば、320×240画素)のスルー画像がディスプレイ30に表示される。
なお、YUV形式の画像データにおいて、Yは輝度を意味し、Uは青色から輝度を引いた色差を意味し、Vは赤色から輝度を引いた色差を意味する。つまり、YUV形式の画像データは、輝度信号(Y)データと青色の色差信号(U)データと赤色の色差信号(V)データとから構成される。
ここで、キー入力装置26によって撮影操作が行われると、プロセッサ24は、本撮影処理を実行する。つまり、プロセッサ24は、イメージセンサ48から出力されるSXGAの生画像信号に信号処理を施して、RAM34に一旦格納し、フラッシュメモリ32に対する記録処理を実行する。記録処理が実行されると、プロセッサ24を通してRAM34から画像データが読み出される。そして、プロセッサ24は、読み出した画像データを含む画像ファイルとしてフラッシュメモリ32に記録する。さらに、プロセッサ24は、図示しないスピーカから、本撮影処理が実行されていること通知する音を出力させる。なお、携帯電話機10にメモリカードが接続される場合、画像ファイルはメモリカードに記憶されてもよい。
図3(A),(B)は携帯電話機10の外観図である。図3(A),(B)を参照して、携帯電話機10は、ストレート型の形状をしており、平面矩形の筐体Cを有する。図示しないマイク18は、筐体Cに内蔵され、内蔵されたマイク18に通じる開口OP2は筐体Cの長さ方向一方の主面に設けられる。同じく、図示しないスピーカ22は、筐体Cに内蔵され、内蔵されたスピーカ22に通じる開口OP1は、筐体Cの長さ方向他方の主面に設けられる。そして、ディスプレイ30は、モニタ画面が筐体Cの主面に露出するように取り付けられる。
キー入力装置26が備える各種キーは、ダイヤルキー26hの他に、上方向キー26a、下方向キー26b、左方向キー26cおよび右方向キー26dを含む。さらに、キー入力装置26は、確定キー26e、第1機能キー26fおよび第2機能キー26gなども備え、各キーは筐体Cの主面に設けられる。
なお、上方向キー26a、下方向キー26b、左方向キー26cおよび右方向キー26dは、まとめてカーソルキーと呼ばれることもある。また、キー入力装置26が備える通話キーおよび終話キーも筐体Cの主面に設けられる。
たとえば、使用者は、ディスプレイ30を確認しながら、ダイヤルキー26hを操作して電話番号を入力し、通話キーによって音声発信操作を行い、終話キーによって通話終了操作を行う。また、使用者は、カーソルキーおよび確定キー26eを操作することで、GUIのメニューの選択や、確定を行う。さらに、使用者は、確定キー26e、第1機能キー26fまたは第2機能キー26gを操作することで、メール機能、アドレス帳機能およびブログ機能を実行することができる。そして、使用者は、終話キーを長押しすることで携帯電話機10の電源をオン/オフする。
また、筐体Cの長さ方向他方の主面には、図示しないカメラモジュール36に通じる窓Wが設けられ、この窓Wには、可視光を透過するプラスチックがはめ込まれている。したがって、使用者は、筐体Cの他面を任意の被写体に向けることで、その被写体を撮影することができる。
なお、アンテナ12、無線通信回路14、A/D16、D/A20、プロセッサ24、表示ドライバ28、フラッシュメモリ32、RAM34およびカメラモジュール36は筐体Cに内蔵されているため、図3(A),(B)では図示されない。
図4(A),(B)は、カメラ機能におけるマニュアルフォーカス(Manual Focus:MF)のGUIの一例を示す図解図である。図4(A)を参照して、まず、ディスプレイ30の表示領域は、状態表示領域60および機能表示領域62から構成される。状態表示領域60には、アンテナ12による電波受信状態および二次電池の残電池容量を示すアイコン(ピクトと言うこともある。)と、現在日時とが表示される。なお、現在時刻は、図示しないRTCが出力する時刻情報に基づく。
また、機能表示領域62には、カメラモジュールによって撮影された被写界のスルー画像が表示されるとともに、マニュアルフォーカスの接写モードを示すアイコン64aが表示される。また、接写モードでは、フォーカスレンズ40のレンズ位置がイメージセンサ48から最も離れた状態に調整される。そのため、鏡筒42を保持するバネを収縮させるために、コイル44に流れる電流は大きくなる。
さらに、図4(B)を参照して、機能表示領域62には、接写モードを示すアイコン64aに代えて、マニュアルフォーカスの遠景モードを示すアイコン64bが表示される。たとえば、使用者は、キー入力装置26の「*」キーを操作することで、接写モードと遠景モードとを切り替えることができる。なお、遠景モードでは、フォーカスレンズ40のレンズ位置が略初期位置に調整されるため、コイル44に流れる電流は、接写モードに比べて小さくなる。
図5(A),(B)は、オートフォーカス(Auto Focus:AF)のGUIの一例を示す図解図である。図5(A)を参照して、機能表示領域62には、オートフォーカスモードであることを示すアイコン64cが表示される。また、機能表示領域62の中央には、点線でガイド66aが描画される。このガイド66aは、オートフォーカス処理で、撮影される画像データのピントが合う位置を示す。また、オートフォーカス処理は、撮影操作が行われると撮影処理が行われる直前に実行される。そのため、オートフォーカス処理が実行されるまで、フォーカスレンズ40のレンズ位置は初期位置に設定される。つまり、この状態では、コイル44には、ほとんど電流が流れることはない。なお、使用者は、キー入力装置26における「#」キーを操作することで、マニュアルフォーカスおよびオートフォーカスを切り替えることができる。
また、図5(B)を参照して、機能表示領域62の中央には、点線ではなく、実線でガイド66bが描画される。また、ガイド66aに代えてガイド66bが描画される場合、フォーカスロック状態であることを示す。このフォーカスロック状態では、オートフォーカス処理によってピントがあったまま、フォーカスレンズ40の位置が維持される。そのため、フォーカスロック状態では、コイル44に電流が流れ続ける。なお、使用者は、アイコン64cが表示された状態で、「*」キーを操作することでフォーカスロック状態を設定することができる。
ここで、カメラモジュール36内のコイル44に大きな電流が流れ続けると、コイル44が発熱する。そのため、カメラモジュール36内部およびカメラモジュール36の周辺が熱くなり、フォーカスレンズ40の光軸や、カメラモジュール36の周辺部品に影響が出る。そこで、本実施例では、コイル44に電流を流す時間を、タイムアウト時間(所定時間)に基づいて制限することで、コイル44の発熱を抑制する。
また、コイル44に電流を流す時間がタイムアウト時間を超えると、使用者の操作状態に係わらず、フォーカス動作が停止され、フォーカスレンズ40のレンズ位置が初期位置に戻される。たとえば、カメラ制御回路50がコイル44に流す電流を停止すると、フォーカスレンズ40の位置は、鏡筒42を保持するバネによって初期位置に戻される。
たとえば、レンズ−イメージセンサ間距離とレンズから被写体までの距離(被写体距離)との関係は、以下の数1に示すようになる。なお、Xは物面からレンズ40の主点までの距離を示し、Yは主点から撮像面(イメージセンサ48)までの距離を示し、Fは焦点距離を示す。
[数1]
1/X+1/Y=1/F
つまり、レンズ−イメージセンサ間距離と被写体距離とは、被写体距離が短いとレンズ−イメージセンサ間距離が長くなり、被写体距離が長くなると、レンズ−イメージセンサ間距離が短くなる比例関係にある。そのため、接写モードでは、フォーカスレンズ40とイメージセンサ48とのレンズ−イメージセンサ間距離が最も長くなり、被写体までの距離が短くなる。そして、この状態では、コイル44に流れる電流が大きくなるため、コイル44が発熱する。つまり、接写モードが長時間設定されると、カメラモジュール36の温度が上昇する。
なお、本実施例では、レンズ−イメージセンサ間距離と被写体距離とが比例関係であるため、カメラモジュール36が出力するレンズ−イメージセンサ間距離に基づいて、被写体距離を算出する。
図6は、コイル44に電流を流す時間とカメラモジュール36の温度との関係を示すグラフである。図6を参照して、グラフには、曲線f1−f5が含まれており、曲線f1−f5が被写体距離に対応する。曲線f1は「10cm」の被写体距離に対応し、曲線f2は「11〜20cm」の被写体距離に対応し、曲線f3は「21〜50cm」の被写体距離に対応し、曲線f4は「51〜100cm」の被写体距離に対応し、曲線f5は「101cm以上」の被写体距離に対応する。また、これらの曲線f1−f5は、対数関数グラフのように、最初は大きく変化するが、その後はほとんど変化しなくなる。つまり、カメラモジュール36の温度は、電流が流れてから一定時間は上昇が大きい。
また、カメラモジュール36が正常に動作することが保証されている限界温度が許容温度Tとした場合、このグラフでは許容温度Tを点線で示すことができる。そして、カメラモジュール36の温度は、被写体距離の長さによって、許容温度Tを超える時間が異なることが分かる。また、被写体距離によっては、カメラモジュール36の温度が許容温度Tを超えないことが分かる。つまり、被写体距離を複数の区分に分け、その区分ごとにタイマー値(タイムアウト時間)を予め決めることで、被写体距離に基づいてタイムアウト時間を設定可能なことが分かる。
図7は、被写体距離に対応するタイマー値を記憶するタイマーテーブルである。図7を参照して、たとえば、被写体距離が「10cm」の場合には、タイムアウト時間が「60秒」に設定される。また、被写体距離が「11〜20cm」であればタイムアウト時間が「90秒」に設定され、被写体距離が「21〜50cm」であればタイムアウト時間が「180秒」に設定され、被写体距離が「51〜100cm」であればタイムアウト時間が「360秒」に設定される。そして、被写体距離が「101cm以上」であればタイムアウト時間は設定されない。
なお、カメラモジュール36の種類によって温度の変化は異なるため、他の実施例では、タイマーテーブルにおけるタイマー値が異なっていてもよい。また、本実施例では、コイル44に電流を流す時間は、被写体距離が101cm以上である場合に、計測が開始される。また、他の実施例では、タイマーテーブルは、焦点距離にタイマー時間が対応づけられた構成であってもよい。
このように、被写体距離に応じてタイムアウト時間を設定することができるため、使用者が、フォーカス動作が停止される状態に遭遇するのを、極力回避できる。たとえば、被写体距離に関係なく、タイムアウト時間を一定値にする場合には、最悪条件(コイル44に流れる電流値が最大の場合)でタイムアウト時間を決めなければならず、タイムアウト時間が短くなる。この場合、カメラモジュール36によってフォーカス動作が実行されたときに、カメラモジュール36の温度が許容温度T1に達するまでかなり余裕があったとしても、フォーカス動作は停止されてしまう。そのため、使用者が、カメラ機能の利用中にフォーカス動作が停止される状態に頻繁に遭遇してしまい、使用者の利便性が損なわれることが想定される。しかし、本実施例のように、被写体距離に応じてタイムアウト時間を設定することで、使用者が、フォーカス動作が停止される状態に遭遇するのを極力回避できる。
なお、カメラモジュール36が熱の発生源となるボイスコイルモータを備えため、本実施例の効果は特に発揮される。
図8は、RAM34のメモリマップ300を示す図解図である。RAM34のメモリマップ300には、プログラム記憶領域302およびデータ記憶領域304が含まれる。また、プログラムおよびデータの一部は、フラッシュメモリ32から一度に全部または必要に応じて部分的かつ順次的に読み出され、RAM34に記憶されてからプロセッサ24によって処理される。
プログラム記憶領域302には、携帯電話機10を動作させるためのプログラムが記憶されている。たとえば、携帯電話機10を動作させるためのプログラムは、カメラ制御プログラム310、フォーカス解除プログラム312および無操作検出プログラム314などから構成されている。
カメラ制御プログラム310は、カメラモジュール36を制御して画像を撮影するためのプログラムである。フォーカス解除プログラム312は、タイムアウト時間を設定し、フォーカス動作を停止させるためのプログラムである。また、無操作検出プログラム314は、キー入力装置26に対して無操作判断時間(たとえば、60秒)、入力操作がされていない状態(無操作状態)を検出するプログラムである。なお、カメラ制御プログラム310では、無操作状態が検出されると、処理を終了する。
なお、図示は省略するが、携帯電話機10を動作させるためのプログラムには、通話状態を確立するためのプログラム、ディスプレイ30に表示されるGUIを制御するためのプログラムなどが含まれる。
続いて、データ記憶領域304には、スルー画像バッファ330、距離バッファ332およびタイムアウト時間バッファ334などが設けられる。また、データ記憶領域304には、被写体距離変換テーブルデータ336およびタイマーテーブルデータ338などが記憶される。さらに、データ記憶領域304には、無操作フラグ340、フォーカスロックフラグ342、無操作カウンタ344および解除カウンタ346がさらに設けられる。
スルー画像バッファ330は、カメラモジュール36が出力するスルー画像を格納するバッファである。距離バッファ332は、カメラモジュール36が出力する距離の数値を、レンズ位置データとして格納するためのバッファである。タイムアウト時間バッファ334は、フォーカス解除プログラム312の処理によって設定されたタイムアウト時間を一時的に記憶するためのバッファである。
被写体距離変換テーブルデータ336は、距離バッファ332に格納されたレンズ位置データに基づいて、被写体距離を求めるために利用されるテーブルデータである。タイマーテーブルデータ338は、図7に示す構成のテーブルデータであり、タイムアウト時間が設定される際に読み出される。
無操作フラグ340は、無操作検出プログラム314の処理によって無操作状態が検出されたか否かを判断するためのフラグである。たとえば、無操作フラグ340は1ビットのレジスタで構成される。たとえば、無操作フラグ340がオン(成立)にされると、レジスタにはデータ値「1」が設定される。一方、無操作フラグ340がオフ(不成立)にされると、レジスタにはデータ値「0」が設定される。以下、他のフラグでも同じ構成であるため、フラグの構成の詳細な説明は省略する。
フォーカスロックフラグ342は、フォーカスロック状態であるか否を判断するためのフラグである。無操作カウンタ344は、操作がされていない時間をカウントするためのカウンタである。解除カウンタ346は、被写界距離が閾値以下である場合に、コイル44に電流が流される時間を計測するためのカウンタである。
なお、図示は省略するが、データ記憶領域304には、GUIを表示するためのデータなどが記憶されると共に、携帯電話機10の動作に必要なカウンタや、フラグも設けられる。
プロセッサ24は、Android(登録商標)およびREXなどのLinux(登録商標)ベースのOSや、その他のOSの制御下で、図9に示すカメラ制御処理および図10に示すフォーカス解除処理などを含む、複数のタスクを並列的に処理する。
図9はカメラ制御処理のフロー図である。たとえば、使用者が、カメラ機能を実行する入力操作を行うと、プロセッサ24は、ステップS1でスルー画像表示処理を実行する。つまり、プロセッサ24は、カメラモジュール36に命令を発行することで、スルー画像をディスプレイ30に表示させる。続いて、ステップS3では、終了指示か否かを判断する。たとえば、キー入力装置26に対して、カメラ機能の終了操作が行われたか否かを判断する。ステップS3で“YES”であれば、たとえば終了操作が行われると、カメラ制御処理を終了する。一方、ステップS3で“NO”であれば、たとえば終了操作が行われなければ、ステップS5で無操作フラグ340がオンであるか否かを判断する。つまり、プロセッサ24は、無操作フラグ340によって、カメラ機能が実行されてから、無操作状態が検出されたか否かを判断する。ステップS5で“YES”であれば、つまりカメラ機能が実行されてから無操作状態が検出されると、カメラ制御処理を終了する。一方、ステップS5で“NO”であれば、つまり無操作フラグ340がオフであれば、ステップS7に進む。
ステップS7では、フォーカス設定操作か否かを判断する。つまり、マニュアルフォーカスの接写モードまたは遠景モードを設定する操作や、オートフォーカス処理を実行する操作が、キー入力装置26に対してされたか否かを判断する。ステップS7で“NO”であれば、つまりフォーカス設定操作がされていなければ、ステップS17に進む。一方、ステップS7で“YES”であれば、つまりフォーカス設定操作がされると、ステップS9でフォーカス設定処理を実行する。たとえば、マニュアルフォーカスの接写モードを設定する操作がされていれば、ステップS9ではフォーカスレンズ40のレンズ−イメージセンサ間距離が最も長くなるように、カメラモジュール36に命令を発行する。続いて、ステップS11では、レンズ−イメージセンサ間距離を取得する。つまり、カメラモジュール36が出力するレンズ−イメージセンサ間距離の数値を、レンズ位置データとして、距離バッファ332に格納する。なお、ステップS11の処理を実行するプロセッサ24は取得部として機能する。
続いて、ステップS13では、被写体距離が所定範囲、つまり閾値以下であるか否かを判断する。まず、ステップS13では、距離バッファ332に格納されるレンズ位置データが含む距離の数値を、被写体距離変換テーブルに基づいて、被写体距離に変換する。そして、変換された被写体距離が閾値、つまりここでは100cm以下であるか否かが判断される。
ステップS13で“NO”であれば、つまり被写体距離が閾値より大きければステップS3に戻る。一方、ステップS13で“YES”であれば、つまり被写体距離が閾値以下であれば、ステップS15でフォーカス解除処理を実行し、ステップS3に戻る。なお、ステップS15のフォーカス解除処理について、図10に示すフロー図を用いて詳細に説明するため、ここでの説明は省略する。
また、フォーカス設定操作がされていなければ、ステップS17で撮影操作か否かを判断する。つまり、キー入力装置26に対して撮影操作がされたか否かを判断する。ステップS17で“NO”であれば、つまり撮影操作が行われていなければ、ステップS3に戻る。一方、ステップS17で“YES”であれば、つまり撮影操作がされれば、ステップS19で撮影処理を実行し、ステップS3に戻る。つまり、ステップS19では、カメラモジュール36が出力する画像データに所定の処理を加えた後に、画像ファイルをフラッシュメモリ32に保存する。
図10は、フォーカス解除処理のフロー図である。プロセッサ24は、カメラ制御処理でステップS15が実行されると、ステップS31で被写体に基づいてタイムアウト時間を設定する。たとえば、マニュアルフォーカスの接写モードが設定されていれば、被写体距離は約10cmとなる。そのため、タイマーテーブル(図7)に基づいて、タイムアウト時間は「60秒」に設定される。そして、設定されたタイムアウト時間は、タイムアウト時間バッファ334に一時的に記憶される。なお、ステップS31の処理を実行するプロセッサ24は設定部として機能する。
続いて、ステップS33では、無操作フラグ340がオンであるか否かを判断する。つまり、携帯電話機10の無操作状態が検出されたか否かを判断する。ステップS33で“YES”であれば、たとえば60秒間、操作がされていなければであれば、ステップS45以降の処理を実行して、フォーカス解除処理を終了する。また、プロセッサ24は、フォーカス解除処理を終了すると、無操作フラグ340がオンであるため、ステップS5で“YES”と判断して、カメラ機能処理を終了する。つまり、フォーカス解除処理の実行中でも、無操作状態が検出されれば、プロセッサ24はカメラ制御処理を終了させる。
また、ステップS33で“NO”であれば、つまり無操作フラグ340がオフであれば、ステップS35で解除カウンタ346をインクリメントする。つまり、コイル44に電流が流される時間をカウントするために、解除カウンタ346はインクリメントされる。続いて、ステップS37では、解除カウンタ346の値がタイムアウト時間より大きいか否かを判断する。
たとえば、ステップS33−S43の処理は、約10ms毎に繰り返される。そのため、解除カウンタ346は10ms毎にカウント(インクリメント)される。したがって、タイムアウト時間が60秒の場合、ステップS37では、解除カウンタ346が60秒に対応する値(6000)を超えたか否かを判断する。ただし、他の実施例では、ステップS33−S43の繰り返しが1秒毎に行われるようにタイマー処理を加えることで、タイムアウト時間をそのまま利用できるようにしてもよい。なお、ステップS35およびステップS37の処理を実行するプロセッサ24は時間計測部として機能する。
ステップS37で“NO”であれば、つまりコイル44に電流が流される時間がタイムアウト時間に達していない場合、ステップS39でフォーカスロック状態であるか否かを判断する。つまり、使用者によってフォーカスロック状態を設定する操作が行われ、フォーカスロックフラグ342がオンにされているか否かを判断する。ステップS39で“NO”であれば、つまりフォーカスロック状態でなければ、ステップS43に進む。一方、ステップS39で“YES”であれば、つまりフォーカスロック状態であれば、サブメニュー表示操作がされたか否かを判断する。たとえば、カメラ機能のサブメニューを表示するために、第2機能キー26gが操作されたか否かを判断する。
ステップS41で“NO”であれば、つまり第2機能キー26gが操作されていなければ、ステップS43でフォーカスが変化したか否かを判断する。たとえば、使用者によってマニュアルフォーカスの遠景モードを設定する操作がされたか否かを判断する。ステップS43で“NO”であれば、つまりフォーカスが変化しなければ、ステップS33以降の処理を繰り返す。
そして、ステップS37で“YES”と判断されれば、つまりコイル44に電流が流される時間がタイムアウト時間に達した場合、ステップS45でフォーカスレンズ40の位置を初期化する。つまり、プロセッサ24は、コイル44に流れる電流を停止させる命令をカメラモジュール36に発行することで、フォーカスレンズ40のレンズ位置を初期位置に戻す。このとき、マニュアルフォーカスの接写モードが設定されていれば遠景モードに変更する。また、フォーカスロック状態であれば、フォーカスロック状態を解除する。なお、ステップS45の処理を実行するプロセッサ24はレンズ調整停止部として機能する。
続いて、ステップS47では、解除カウンタ346をリセットして、フォーカス解除処理を終了する。そして、フォーカス解除処理が終了すれば、カメラ制御処理に戻る。つまり、ステップS47では、フォーカスレンズ40のレンズ位置が変化したため、解除カウンタ346の値が初期化される。
ここで、ステップS41で“YES”であれば、たとえば第2機能キー26gが操作されれば、使用者がロックされたフォーカス状態で撮影を継続する意思が無いと考えることができるため、ステップS45でフォーカスレンズの位置を初期化する。つまり、使用者に違和感を与えることなく、フォーカスレンズ40のレンズ位置を初期状態に戻すことができる。
また、ステップS43で“YES”であれば、つまりフォーカスが変化すれば、ステップS47で解除カウンタ346をリセットする。つまり、フォーカスレンズ40のレンズ位置が変化したため、解除カウンタ346の値が初期化される。
図11は、無操作フラグ設定処理のフロー図である。プロセッサ24は、たとえば携帯電話機10の電源がオンにされ、無操作フラグ340がオフ(初期化)にされると、ステップS61でキー操作がされたか否かを判断する。つまり、プロセッサ24は、キー入力装置26からキーデータが入力されたか否かを判断する。
ステップS61で“NO”であれば、キー操作がされていなければ、ステップS63でカウント処理を実行し、ステップS67に進む。つまり、ステップS63では無操作カウンタ344をインクリメントする。一方、ステップS61で“YES”であれば、つまりキー操作がされると、ステップS65で無操作カウンタ344をリセットし、ステップS67に進む。つまり、ステップS65では、無操作カウンタ344の値を「0」にする。
ステップS67では、タイマが満了したか否かを判断する。つまり、無操作カウンタ344の値が、無操作判断時間(たとえば、60秒)に相当する閾値より大きいか否かを判断する。ステップS67で“NO”であれば、たとえばキー操作がされてから60秒経過していなければ、ステップS61に戻る。一方、ステップS67で“YES”であれば、つまりキー操作がされてから60秒経過すれば、ステップS69で無操作フラグ340をオンにする。つまり、携帯電話機10の無操作状態が検出される。
なお、ステップS61−S67の処理は、約10ms毎に繰り返される。そのため、無操作カウンタ344は10ms毎にカウント(インクリメント)される。したがって、無操作判断時間が60秒の場合、ステップS67では、無操作カウンタ344が60秒に対応する値(6000)を超えたか否かを判断する。ただし、他の実施例では、ステップS61−S67の繰り返しが1秒毎に行われるように待機処理を加えることで、無操作判断時間をそのまま利用できるようにしてもよい。
以上の説明から分かるように、携帯電話機10は、フォーカス動作によって温度が上昇するカメラモジュール36を備える。プロセッサ24は、フォーカスレンズ40のレンズ位置に関する数値を含むレンズ位置係数を取得する。また、プロセッサ24は、レンズ−イメージセンサ間距離を被写体距離に変換し、被写体距離が閾値以下であれば時間の計測を開始する。そして、プロセッサ24は、計測された時間がタイムアウト時間に達すると、カメラモジュール36によるフォーカス動作を停止する。
このように、動作時間に基づいてレンズ調整動作を停止することで、カメラモジュールに対する温度対策をとることができる。
なお、他の実施例では、レンズ−イメージセンサ間距離を被写体距離に変換するのではなく、赤外線や超音波による距離計測を行い、被写体距離を求めてもよい。たとえば、赤外線を利用する場合には、カメラモジュール36に通じる窓W(図3参照)近くに、赤外線通信用LEDに通じる窓をさらに設け、この赤外線通信用LEDを利用して距離計測を行う。また、超音波を利用する場合には、カメラモジュール36に通じる窓Wの近くに、着信音を出力するスピーカとICレコード用のマイクとに通じる開口を設け、スピーカから超音波を発射し、反射した超音波をマイクで受信することで、距離計測を行う。
どちらの場合であっても、既存の部品を利用して距離を計測するため、新たな部品を追加することなく、距離計測を行うことができる。
また、カメラモジュール36は、レンズ−イメージセンサ間距離に代えてコイル44に流す電流値のデータをレンズ位置に関する数値としてプロセッサ24に出力してもよい。つまり、コイル44に流す電流値はレンズ−イメージセンサ間距離に比例するため、レンズ−イメージセンサ間距離と同様に、その電流値を参照することによってフォーカスレンズ40のレンズ位置を求めることができる。
また、本実施例のカメラ機能は、ディジタルズーム、露出補正、ホワイトバランスなどを調整できてもよい。さらに、ズームレンズも内蔵するカメラモジュール36を用いることで、光学ズームも行えるようにしてもよい。
また、カメラ制御機能を利用して、QRコード(登録商標)を読み取るソフトや、AR(Augmented Reality)を実現するソフトが実行されてもよい。
また、携帯電話機10の通信方式はCDMA方式に限らず、LTE(Long Term Evolution)方式、W-CDMA方式、GSM方式、TDMA方式、FDMA方式およびPHS方式などを採用してもよい。また、ディスプレイ30にはLCDモニタが利用されるが、有機ELパネルなどの他の表示装置が利用されてもよい。また、本実施例のイメージセンサ48はCMOSイメージセンサであるが、他の実施例ではCCDイメージセンサが採用されてもよい。
また、携帯電話機10の形状は、ストレート型であったが、2つの筐体のスライド型または3つ以上の筐体のスライド型であってもよい。さらに、携帯電話機10の形状は、1軸の折り畳み型、2軸の折り畳み型や、リボルバー型などであってもよい。
また、カメラ制御プログラム310およびフォーカス解除プログラム312は、データ配信用のサーバのHDDに記憶され、無線通信を介して携帯電話機10に配信されてもよい。また、メモリカードにカメラ制御プログラム310およびフォーカス解除プログラム312を記憶させた状態で、そのメモリカードが販売または配布されてもよい。
さらに、本願発明は、携帯電話機10のみに限らず、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)およびノート型PC(ネットブックなども含む)に適用されてもよい。
そして、本明細書中で挙げた画素数、距離、時間および各閾値などの具体的な数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
10 … 携帯電話機
12 … アンテナ
14 … 無線通信回路
24 … プロセッサ
26 … キー入力装置
30 … ディスプレイ
36 … カメラモジュール
40 … フォーカスレンズ
44 … コイル
46 … 磁石
48 … イメージセンサ
50 … カメラ制御回路

Claims (4)

  1. レンズが組み込まれたカメラモジュールを有し、前記カメラモジュールは前記レンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末であって、
    被写体距離を取得する取得部、
    前記被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定部、
    前記被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測部、および
    前記時間計測部によって計測された時間が前記所定時間に達したとき、前記カメラモジュールによる前記レンズ調整動作を停止するレンズ調整停止部を備える、携帯端末。
  2. 前記取得部によって取得される被写体距離は、その大きさに応じて複数の区分に分けられ、前記所定時間は前記区分ごとに異なり、
    前記区分毎に異なる所定時間および各所定時間に対応する被写体距離を含むテーブルをさらに備え、
    前記設定部は、前記被写体距離が取得されたとき、その被写体距離および前記テーブルに基づいて前記所定時間を設定する、請求項記載の携帯端末。
  3. レンズが組み込まれたカメラモジュールを有し、前記カメラモジュールは前記レンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末のプロセッサを、
    被写体距離を取得する取得部、
    前記被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定部、
    前記被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測部、および
    前記時間計測部によって計測された時間が前記所定時間に達したとき、前記カメラモジュールによる前記レンズ調整動作を停止するレンズ調整停止部として機能させる、カメラモジュール制御プログラム。
  4. レンズが組み込まれたカメラモジュールを有し、前記カメラモジュールは前記レンズのレンズ位置を撮影中に調整するレンズ調整動作を実行する、携帯端末にけるカメラモジュール制御方法であって、前記携帯端末のプロセッサが、
    被写体距離を取得する取得ステップ、
    前記被写体距離が取得されたとき、その被写体距離に基づいて所定時間を設定する設定ステップ、
    前記被写体距離が取得されたとき、時間の計測を開始する時間計測ステップ、および
    前記時間計測ステップによって計測された時間が前記所定時間に達したとき、前記カメラモジュールによる前記レンズ調整動作を停止するレンズ調整停止ステップを実行する、カメラモジュール制御方法。
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