JPWO2006080245A1 - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

カメラモジュールにおいて、画像データが読み込まれるとともに（ステップＳ２）、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータの算出処理が行われ（ステップＳ３）、画像データがＲＡＷデータの状態で制御部に出力される（ステップＳ４）。画像データに続いてＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータが制御部に出力される（ステップＳ６）。すなわち、画像データとＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータが１フレームデータとして同一の経路で制御部に出力される。前記によって、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信が単純化される。

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話機等の撮像機能を有する携帯情報端末に関する。

近年、デジタルカメラ等の撮像装置は、高機能化、低価格化が進み、急速に普及しつつある。デジタルカメラは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を用いて被写体像を電気信号に変換し、これにより得られた画像データを半導体メモリや磁気ディスク等の記憶媒体に記録することができる。例えば、撮像信号の一部を用いて撮像被写体の色温度に係る色温度信号を形成し、色温度信号に基づいて、撮像信号をＡＤ変換するＡＤコンバータの変換基準電圧を補正して、色温度の変化による画素出力毎のレベル変化を補正する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、デジタルカメラの小型化、軽量化に伴い、他の電子機器との機能の複合化が進み、例えば、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯情報端末に、撮像素子やレンズ等から構成されるカメラモジュールを搭載した機器が実用化されている。

このような携帯情報端末では、カメラモジュールから携帯情報端末本体（以下、本体ユニットという。）に画像データを出力する。また、画像データを解析して得られたデータや、画像データを取得する際のカメラモジュールの状態を示すデータ等の制御データをカメラモジュールから本体ユニットに出力するのものある。
特開平５−１８３９１０号公報

しかし、従来においては、カメラモジュールから本体ユニットへ、上述のような制御データを出力する場合に、画像データとは別に出力していたため、画像データと制御データとの関連付けが必要であった。

本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することを課題とする。

本発明の1つの態様においては、カメラモジュールと、当該カメラモジュールを搭載する本体ユニットと、を備えた携帯情報端末において、前記カメラモジュールは、画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに関する制御データを取得する取得手段と、前記画像データと前記制御データを１フレームデータとして前記本体ユニットに出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の上記態様によれば、カメラモジュールは、画像データと制御データを１フレームデータとして本体ユニットに出力するので、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することができる。

第１の実施の形態における携帯電話機１の機能的構成を示すブロック図である。 カメラモジュール１０の構成を示すブロック図である。 ＡＦデータ算出処理を説明するための図である。 ＡＥデータ算出処理を説明するための図である。 ＡＷＢデータ算出処理を説明するための図である。 第１のフレームデータ出力処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における第２のフレームデータ出力処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 制御部
３ 表示部
４ 入力部
５ ＲＡＭ
６ 通信制御部
７ 記憶部
８ 音声入出力部
９ 電源部
１０ カメラモジュール
１１ バス
１２ レンズ
１３ 撮像素子
１４ プロセッサ
１５ アクチュエータ
１６ レンズ位置センサ
１７ 温度センサ
１８ 記憶部

以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。以下の実施の形態は、本発明を携帯情報端末としての携帯電話機について適用した例である。
［第１の実施の形態］
図１に、第１の実施の形態における携帯電話機１の機能的構成を示す。図１に示すように、携帯電話機１は、制御部２、表示部３、入力部４、ＲＡＭ（Random Access Memory）５、通信制御部６、記憶部７、音声入出力部８、電源部９、カメラモジュール１０等を備えて構成され、各部はバス１１により接続されている。ここで、カメラモジュール１０が特許請求の範囲に記載のカメラモジュールであり、携帯電話機１からカメラモジュール１０を除いたものが特許請求の範囲に記載の本体ユニットである。

制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、記憶部７に記憶されているシステムプログラムを読み出し、ＲＡＭ５内に形成されたワークメモリに展開し、該システムプログラムに従って各部を制御する。また、制御部２は、記憶部７に記憶されている各種処理プログラムやメールソフト等のアプリケーションプログラムを読み出してワークメモリに展開し、各種処理を実行し、それらの処理結果をＲＡＭ５内のワークメモリに記憶するとともに表示部３に表示させる。そして、ワークメモリに格納した処理結果を記憶部７内の指定の保存先に保存させる。

表示部３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等により構成され、制御部２から入力される表示データに基づいて画面表示を行う。

入力部４は、カーソルキー、文字／数字キー、各種機能キー等を有し、そのキー操作による押下信号を制御部２に出力する。

ＲＡＭ５は、バッファとして各種プログラムや処理中のデータ、処理結果等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。

通信制御部６は、アンテナ（図示せず）を含む無線通信部で構成され、制御部２から入力される指示に従って、無線基地局を介して通信ネットワークＮ上の各機器との間で各種情報の送受信を行う。

記憶部７は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等により構成され、携帯電話機１に対応するシステムプログラム、該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラム、アプリケーションプログラム及びこれらのプログラムで処理されたデータ等を記憶する。また、記憶部７は、カメラモジュール１０から出力される画像データ、及び後述する制御データを記憶する。

音声入出力部８は、マイク、スピーカ、増幅器、Ａ／Ｄ変換部、及びＤ／Ａ変換部等を有し、マイクから入力されるユーザの音声信号をデジタル音声情報に変換し、その音声情報を制御部２に出力するとともに、受話中に制御部２から入力される音声情報や、着信音、操作確認音等の音声情報をアナログの音声信号に変換して増幅し、スピーカから出力する。

電源部９は、電源用回路や充電池等により構成され、制御部２から入力される指示に基づいて、携帯電話機１が有する各機能部への電源供給を行う。

図２に、カメラモジュール１０の構成を示す。カメラモジュール１０は、図２に示すように、レンズ１２、撮像素子１３、プロセッサ１４、アクチュエータ１５、レンズ位置センサ１６、温度センサ１７、記憶部１８等により構成される。

レンズ１２は、その光路上において被写体の光画像を撮像素子１３に結像させる。

撮像素子１３は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の光センサにより構成され、レンズ１２を介して入力された光画像を電気信号に光電変換し、画像データを取得する。

プロセッサ１４は、撮像素子１３から入力された画像データに関する制御データを取得し、画像データと制御データを１フレームデータとして同一の経路で制御部２に出力する。画像データに関する制御データとは、画像データに基づいて算出されたデータや、画像データを出力する際のカメラモジュールの状態を示すデータをいい、第１の実施の形態では、自動焦点データ（以下、ＡＦ（Auto Focus）データという。）、自動露出データ（以下、ＡＥ（Auto Exposure）データという。）、オートホワイトバランスデータ（以下、ＡＷＢ（Auto White Balance）データという。）を例にして説明する。なお、プロセッサ１４は、メモリに記憶されたプログラムに基づくソフトウェア処理により実現されるものであってもよいし、ハードロジックにより実現されるものであってもよい。

図３を参照して、プロセッサ１４により実行されるＡＦデータ算出処理について説明する。図３に示すように、まず、撮像素子１３から入力された１画面の画像データが複数のブロック（領域）に分割される（ステップＡ１）。そして、あるブロックが選択され（ステップＡ２）、そのブロック内の画像データから空間周波数フィルタにより高周波成分が抽出され（ステップＡ３）、画像の鮮鋭度を示すＡＦデータが算出される（ステップＡ４）。算出されたＡＦデータは、ブロック毎に記憶部１８に保存され（ステップＡ５）、他のブロックの処理に移る。

次に、図４を参照して、プロセッサ１４により実行されるＡＥデータ算出処理について説明する。図４に示すように、まず、撮像素子１３から入力された１画面の画像データが複数のブロック（領域）に分割される（ステップＢ１）。そして、あるブロックが選択され（ステップＢ２）、そのブロック内の画像データの各画素の輝度値が積算される（ステップＢ３）。この輝度値の積算値がＡＥデータとしてブロック毎に記憶部１８に保存され（ステップＢ４）、他のブロックの処理に移る。

次に、図５を参照して、プロセッサ１４により実行されるＡＷＢデータ算出処理について説明する。図５に示すように、まず、撮像素子１３から入力された１画面の画像データから色差信号が作成される（ステップＣ１）。画像データを、輝度信号、色差信号で表現する方法としては、例えば、ＹＣｒＣｂ表色系、Ｌ*ａ*ｂ*表色系等が挙げられる。そして、２つの色差信号毎にそれぞれ色差が積算される（ステップＣ２）。この色差信号の積算値がＡＷＢデータとして記憶部１８に保存される（ステップＣ３）。ホワイトバランスが合っている場合、色差信号の積算値は０となる。

アクチュエータ１５は、プロセッサ１４からの制御信号に従って、レンズ１２を移動させる。

レンズ位置センサ１６は、フォトリフレクタにより構成され、レンズ１２に固定された反射板（図示せず）に光を照射し、反射光に応じたレンズ位置データをプロセッサ１４に出力する。

温度センサ１７は、温度の変化に応じて抵抗値が変化する特性を利用したセンサであり、カメラモジュール１０の内部温度を検出し、温度データをプロセッサ１４に出力する。

記憶部１８は、電気的に書き換え可能なメモリであり、算出されたＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータ等を記憶する。

以下、動作について説明する。

図６は、プロセッサ１４において実行される第１のフレームデータ出力処理を示すフローチャートである。第１のフレームデータ出力処理は、カメラモジュール１０において１画面の撮像が行われる毎に実行される処理である。

図６に示すように、まず、１画面の画像データの入力が開始されたか否かが判断される（ステップＳ１）。画像データの入力が開始された場合には（ステップＳ１；ＹＥＳ）、画像データが読み込まれるとともに（ステップＳ２）、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータの算出処理（図３〜図５参照）が行われ（ステップＳ３）、画像データがＲＡＷデータの状態で制御部２に出力される（ステップＳ４）。なお、図６において、ステップＳ２〜ステップＳ４の処理を順序付けて記載したが、ステップＳ３のＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータ算出処理は、画像データが読み込まれつつ進行される処理であって、図３〜図５に示した各処理が完了するという意味ではない。

そして、１画面分の処理が終了していない場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、処理が繰り返される。１画面分の処理が終了した場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、画像データに続いてＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータが制御部２に出力される（ステップＳ６）。すなわち、画像データとＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータが１フレームデータとして同一の経路で制御部２に出力される。１フレームデータとして出力された画像データ、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータは、記憶部７に記憶される。

以上で、第１のフレームデータ出力処理が終了する。

以上のように、第１の実施の形態の携帯電話機１によれば、カメラモジュール１０は、画像データ、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータを１フレームデータとして同一の経路で制御部２に出力するので、カメラモジュール１０と制御部２とのデータの送受信を単純化することができる。また、カメラモジュール１０側でＡＦデータ、ＡＥデータ又はＡＷＢデータを算出することにより、制御部２の処理の負荷を軽減させることができる。

なお、第１の実施の形態では、カメラモジュール１０から画像データ、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータを１フレームデータとして出力することとしたが、画像データとともに出力する制御データとしては、ＡＦデータ、ＡＥデータ、ＡＷＢデータのいずれか１つ若しくはそれらの組み合わせであってもよい。また、制御データとして撮像素子１３の画素欠陥位置情報等、その他のデータを含むこととしてもよい。
［第２の実施の形態］
次に、本発明を適用した第２の実施の形態を詳細に説明する。

第２の実施の形態における携帯電話機は、第１の実施の形態に示した携帯電話機１と同様の構成であるため、同一の構成部分については同一の符号を付し、その構成については図示及び説明を省略する。以下、第２の実施の形態に特徴的な処理について説明する。

第２の実施の形態では、画像データとともに出力する制御データが温度データ、レンズ位置データである場合について説明する。

記憶部１８は、温度センサ１７により取得された温度データ、レンズ位置センサ１６により取得されたレンズ位置データ等を記憶する。

図７は、プロセッサ１４において実行される第２のフレームデータ出力処理を示すフローチャートである。第２のフレームデータ出力処理は、カメラモジュール１０において１画面の撮像が行われる毎に実行される処理である。

図７に示すように、まず、１画面の画像データの入力が開始されたか否かが判断される（ステップＳ１１）。画像データの入力が開始された場合には（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、画像データが読み込まれるとともに（ステップＳ１２）、画像データがＲＡＷデータの状態で制御部２に出力される（ステップＳ１３）。

そして、１画面分の処理が終了していない場合には（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１２に戻り、処理が繰り返される。１画面分の処理が終了した場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、温度センサ１７から温度データが取得され、レンズ位置センサ１６からレンズ位置データが取得される（ステップＳ１５）。

次に、画像データに続いて温度データ、レンズ位置データが制御部２に出力される（ステップＳ１６）。すなわち、画像データと温度データ、レンズ位置データが１フレームデータとして同一の経路で制御部２に出力される。１フレームデータとして出力された画像データ、温度データ、レンズ位置データは、記憶部７に記憶される。

以上で、第２のフレームデータ出力処理が終了する。

以上のように、第２の実施の形態の携帯電話機によれば、カメラモジュール１０は、画像データ、温度データ、レンズ位置データを１フレームデータとして同一の経路で制御部２に出力するので、カメラモジュール１０と制御部２とのデータの送受信を単純化することができる。

なお、第２の実施の形態では、温度データ及びレンズ位置データを制御部２に出力する直前に、温度センサ１７及びレンズ位置センサ１６から各データを取得することとしたが、温度データ及びレンズ位置データを取得するタイミングはこれに限定されず、温度データ及びレンズ位置データを制御部２に出力するまでに取得していればよい。

上記各実施の形態では、携帯情報端末として携帯電話機について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ノートパソコン等であってもよい。また、携帯情報端末を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明は以下の構成を含む。
構成１ カメラモジュールと、当該カメラモジュールを搭載する本体ユニットと、を備えた携帯情報端末において、前記カメラモジュールは、画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに関する制御データを取得する取得手段と、前記画像データと前記制御データを１フレームデータとして前記本体ユニットに出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。
構成２ 前記構成１に記載の携帯情報端末において、前記出力手段は、前記画像データと前記制御データを同一の経路で前記本体ユニットに出力することを特徴とする。
構成３ 前記構成１又は２に記載の携帯情報端末において、前記制御データは、前記画像データに基づいて算出した自動焦点データ、自動露出データ又はオートホワイトバランスデータのいずれか１つ若しくはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする。
構成４ 前記構成１又は２に記載の携帯情報端末において、前記制御データは、温度データ又はレンズ位置データを含むことを特徴とする。

前記構成１によれば、カメラモジュールは、画像データと制御データを１フレームデータとして本体ユニットに出力するので、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することができる。

前記構成２によれば、カメラモジュールは、画像データと制御データを同一の経路で本体ユニットに出力するので、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することができる。

前記構成３によれば、自動焦点データ、自動露出データ又はオートホワイトバランスデータを画像データとともに１フレームデータとして本体ユニットに出力するので、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することができる。また、カメラモジュール側で自動焦点データ、自動露出データ又はオートホワイトバランスデータを算出することにより、本体ユニット側の処理の負荷を軽減させることができる。

前記構成４によれば、温度データ又はレンズ位置データを画像データとともに１フレームデータとして本体ユニットに出力するので、カメラモジュールと本体ユニットとのデータの送受信を単純化することができる。

Claims (4)

1. カメラモジュールと、当該カメラモジュールを搭載する本体ユニットと、を備えた携帯情報端末において、
   前記カメラモジュールは、画像データを取得する撮像手段と、前記画像データに関する制御データを取得する取得手段と、前記画像データと前記制御データを１フレームデータとして前記本体ユニットに出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする携帯情報端末。
2. 前記出力手段は、前記画像データと前記制御データを同一の経路で前記本体ユニットに出力することを特徴とする請求の範囲第1項に記載の携帯情報端末。
3. 前記制御データは、前記画像データに基づいて算出した自動焦点データ、自動露出データ又はオートホワイトバランスデータのいずれか１つ若しくはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求の範囲第1項又は第２項に記載の携帯情報端末。
4. 前記制御データは、温度データ又はレンズ位置データを含むことを特徴とする請求の範囲第1項又は第２項に記載の携帯情報端末。