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JP4260568B2 - カメラ装置および画像処理制御方法 - Google Patents

カメラ装置および画像処理制御方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機、PDA(PersonalDigital Assistant)、デジタルカメラ、ノートパソコン等の電子装置の筐体内にカメラユニットが回転可能に配置されたカメラ装置および画像処理制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カメラユニットを搭載した携帯電話機、PDA、デジタルカメラ、ノートパソコン等の携帯可能な電子装置である携帯端末装置の需要が高まりつつある。
【0003】
この種の電子装置としては、たとえば、携帯電話機等の携帯端末装置に着脱自在に装着し、情報通信機能によって送受話信号とともに画像等を送受信するアダプタにおいて、回動自在に軸支し、回動方向に従って撮影方向を変更することができる撮像部を設けた装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−164273号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に記載の装置では、撮影方向を自在に変更することができることから、LCD等の表示部を見ながら被写体を随意に撮影することができるという撮影方向性に優れているという利点がある。
しかしながら、使用時には、接続すべき電子装置に対してアダプタを装着したり外したりする煩雑な作業が必要であり、また、本体の電子装置と別にカメラユニットを備えたアダプタの携帯する必要があり、使い勝手等の面で問題がある。
【0006】
そこで、近年、回転可能なカメラユニットを一体的に組み込んだ、携帯電話、PDA、デジタルカメラ、ノートパソコン等の携帯端末装置が実用に供されている。
カメラユニットを搭載した携帯端末装置としては、たとえば、下部筐体と上部筐体とヒンジ部と撮影部と連動機構とを備え、撮影部がヒンジ部の端部に回動可能に設けられており、上部筐体の回動動作および指などによる摘み手動での回動動作で自由に回動角度を調整できるようになっているものがある。
【0007】
ところで、カメラの機能において、撮像する画像を取り込む際の画像調整を行うことがなされる。たとえば、周囲の明るさに応じてカメラの自動利得(ゲイン)制御回路(AGC)を動作させ、暗い場合はゲインを上げ(カメラセンサ部からの映像信号の増幅率を上げ)、逆に明るい場合はゲインを下げる(カメラセンサ部からの映像信号の増幅率を下げる)制御を行うものある。
上述したように、カメラユニットを回転構造とし、筐体の内部に配置した場合、筐体の内部をカメラユニットのレンズを含む撮像部が通過することになる。
この場合、筐体内部においては、光が入らないため、暗い場所となる。したがって、カメラの機能におけるAGC動作としては、ゲインを上げる処理を行う。また、カメラユニットの撮像部が筐体の内部を通過した後に、筐体外部に撮像部を向けた場合で、かつ、明るい場所の場合、AGCのゲインを再び上げる処理を行う。
このような状態下においては、AGCのゲインを下げて、上げて、再びAGCのゲインを下げるまでに、それぞれ収束時間が必要となり、全体的にAGCのゲインの変化における収束時間が長いという不利益がある。
【0008】
また、画像調整としては、たとえば他には、カメラの機能において、露出調整のために、露光時間の可変を行う場合がある。
具体的には、周囲の明るさに応じてカメラの画像取り込み速度(フレームレート)を変化させ、暗い場合は速度を遅くすることにより光の取り込み時間を長くし、逆に明るい場合は速度を速くして光取り込み時間を短くする。
上述したように、カメラユニットを回転構造とし、筐体の内部に配置した場合、筐体の内部をカメラユニットのレンズを含む撮像部が通過することになる。
この場合、筐体内部においては、光が入らないため、暗い場所となる。したがって、カメラの機能における画像の取り込み速度が遅くなる。また、カメラユニットの撮像部が筐体の内部を通過した後に、筐体外部に撮像部を向けた場合で、かつ、明るい場所の場合、画像取り込み速度が再び速くなる。
このような状態下においては、画像取り込み速度が一旦遅くなることにより、再び画像取り込み速度が速くなるまでに要する時間が必要となり、全体的に画像取り込み速度の変化における収束時間が長いという不利益がある。
【0009】
本発明は、カメラの画像調整に要する時間を早めることが可能なカメラ装置および画像処理制御方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点のカメラ装置は、筐体に対して回転可能に軸支され、被撮像対象を撮像するための撮像部を有するカメラと、上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理部と、上記カメラの回転位置を検出する位置検出手段と、を備え、上記カメラは、上記筐体から所定の方向に上記撮像部が露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へ、回転可能であり、上記撮像部が起動された状態において上記位置検出手段により上記カメラが上記第1位置または上記第3位置に位置していると判定されると、上記画像処理部上記所定の自動調整動作を行わせ、上記撮像部が起動された状態において上記位置検出手段により上記カメラが上記第1位置または上記第3位置に位置していないと判定されると、上記撮像部を停止することなく上記画像処理部の所定の自動調整動作を停止させる制御手段をさらに備える
【0011】
本発明の第2の観点のカメラ装置は、筐体に対して回転可能に軸支され、被撮像対象を撮像するための撮像部を有するカメラと、上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理部と、上記カメラの回転位置を検出する位置検出手段と、を備え、上記カメラは、上記筐体から所定の方向に上記撮像部が露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へ、回転可能であり、上記撮像部が起動されたままの状態で、上記カメラが上記第1位置から上記第2位置を介して上記第3位置まで回転される際、上記第1位置および上記第3位置では上記画像処理部に上記所定の自動調整動作を行わせ、上記第2位置では上記画像処理部による上記所定の自動調整動作を停止させる制御手段をさらに備える。
【0012】
好適には、上記画像処理部は、上記撮像部の周囲の明るさに応じて、上記撮像部内の撮像素子からの画像信号に対するゲインを自動調整させる自動利得制御回路を含む。
また、好適には、上記画像処理部は、上記撮像部の周囲の明るさに応じて画像の取り込み速度を自動調整させる画像取り込み制御回路を含む。
【0013】
本発明の第3の観点の画像処理制御方法は、被撮像対象を撮像するための撮像部を有し、当該撮像部が筐体から所定の方向に露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へと上記筐体に対して回転可能に軸支されるカメラとを備えるカメラ装置における画像処理制御方法であって、上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理ステップと、上記カメラの回転位置を検出する位置検出ステップと、上記撮像部が起動された状態において上記カメラの回転位置が上記第1位置または上記第3位置になると、上記画像処理ステップを行う第1の制御ステップと、上記撮像部が起動された状態において上記カメラの回転位置が上記第1位置または上記第3位置ではなくなると、上記画像処理ステップを行わない第2の制御ステップと、を備える。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【0015】
図1および図2は、本発明に係るカメラ制御装置を含む電子装置としての携帯電話機の外観を示す図であって、図1は本発明を適用した携帯電話機(携帯端末装置)の開いた状態を前面側から見た斜視図であり、図2は本発明を適用した携帯電話機(携帯端末装置)の開いた状態を裏面側から見た斜視図である。
この携帯電話機は、携帯端末本体として、下部筐体1と、上部筐体2と、ヒンジ部3とを有している。
【0016】
下部筐体1は、テンキーボタン11aと、カーソルボタン11bと、決定ボタン11cとを有する操作部11が配置されている。
上部筐体2は、表示部21と、回転可能なカメラユニット22とが配置されている。そして、カメラユニット22の上部筐体2のヒンジ部3の近傍に配置され、上部筐体2の前面側(カメラユニット22や回路基板等が搭載される基体部を覆う蓋体部側)および裏面側(カメラユニット22や回路基板等が搭載される基体部側)には、カメラユニット22の撮像部を開口部と対向し、ユーザの指などによる摘み手動での回動動作で自由に回動角度を調整できるように所定の大きさの第1の開口部4a,4bが形成されている。
表示部21は、上部筐体2の前面側(折り畳み式形態電話機の合わせ面側)に形成されるメイン表示部21aと裏面側(折り畳んだときの表面側)に形成されるサブ表示部21bとを含む。
【0017】
ヒンジ部3は、下部筐体1の端部と一体化された下部ヒンジ3aと、上部筐体2の端部と一体化された上部ヒンジ3bとを備え、下部筐体1と上部筐体2とを連結し、下部筐体1に対して上部筐体2を回動可能となるように支持している。
この携帯電話機は、非使用時には、下部筐体1の操作部11を有する面と上部筐体2の表示部21を有する面とが向かい合うようにヒンジ部3を支点として折り畳み可能となっている。
【0018】
表示部21a,21bは、たとえば液晶表示装置(LCD)によって構成され、メイン表示部21aには、操作部11によって入力された文字等の情報、携帯端末装置内に内蔵された図示しないメモリに記憶されている文字あるいは画像等の情報、操作部11を操作してカメラユニット22を用いて撮影された画像等の情報、および携帯端末装置内に内蔵された図示しない送受信装置によって送受信された画像等の情報が表示される。
下部筐体1内に回路基板部が収容されており、この回路基板部と、フレキシブル配線基板、上部筐体2内に配置された中継基板部を通して上部筐体2内に配置されたカメラユニット22やバイブレータ等の駆動系とロジック系基板とが接続されていることにより、操作部11の操作に応じた各種動作が行われる。
【0019】
このように、メイン表示部21aには、カメラユニット22により撮像された画像情報が表示されるが、本携帯電話機は、上部筐体2内に配置されたロジック系基板および回転機構部にカメラユニット22のカメラ制御装置が配置されている。
ここで、本携帯電話機の内部構造を説明する前に、カメラ制御装置について、制御系回路を中心に説明する。
【0020】
図3は、本発明に係るカメラ制御装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【0021】
本カメラ制御装置5は、図3に示すように、カメラユニット22の撮像部であるCCDあるいはCMOSセンサ等からセンサ部22−1による撮像された画像に対して、レンズを含むセンサ部(撮像部)22−1の周囲の明るさに応じた所定の調整動作を行う画像調整回路を含む画像処理を施す画像処理部51と、カメラユニット22の後で詳述する回転体23の回転位置を検出し、検出信号S52を出力する回転位置検出部52と、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部が第1の開口部4aまたは4bに位置していると判定した場合には、制御信号CTLにより画像処理部51の画像調整回路を動作させて所定の調整動作を行わせ、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部が第1の開口部4aまたは4bに位置していないと判定した場合には、制御信号CTLにより画像処理部51の画像調整回路の調整動作を停止させる制御部53と、画像処理部51により処理された画像をメイン表示部21aに表示させるための画像出力部54とを有している。
【0022】
画像処理部51の画像調整回路は、制御信号CTLに応じて動作し、撮像部の周囲の明るさに応じて画像に対するゲインを調整させる自動利得制御回路と、制御信号CTLに応じて動作し、上記撮像部の周囲の明るさに応じて画像の取り込み速度を調整させる画像取り込み制御回路と、を含む。
そして、制御部53は、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していると(向いていると)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる。
【0023】
自動利得回路は、周囲の明るさが、暗い場合はゲインを上げ、逆に明るい場合はゲインを下げる制御を行う。
画像信号に対応するゲインの調整は、たとえば次のように動作する。
デジタルカメラに用いられるCCDなどの撮像素子(カメラセンサ部22−1)は、撮像開始指示がなされると取り込む色についての情報を、画素ごとの色情報として画像処理部51に出力する。この色情報には、輝度および色味、ホワイトバランスなどに関する情報が含まれる。画像処理部51では、まずA/D変換を行い、画像処理部51内の自動利得制御回路により増幅された上て、YUV、さらにRGBといった信号に変換され、画像出力部54に供給されていく。
制御部53では、画像処理部51の色情報を監視しており、周囲が暗いと判断されると通常時は自動利得制御回路で3dBの増幅率であったとことろを、たとえば4dBに変更したり、逆に明るいと判断すると2dBにしたりするよう画像処理部51に指示する。たとえばこのような処理でゲインの調整を行っている。他に画像処理部51は、露光時間を調整したりするなどの処理も行うが、当然ながらこれらの調整についてもゲインの調整に関わる。
【0024】
画像取り込み制御回路は、周囲の明るさに応じてカメラの画像取り込み速度(フレームレート)を変化させ、暗い場合は速度を遅くすることにより光の取り込み時間を長くし、逆に明るい場合は速度を速くして光取り込み時間を短くする。
画像取り込み制御回路は、たとえば3.75フレーム/秒、5フレーム/秒、7.5フレーム/秒、10フレーム/秒、および15フレーム/秒の5段階の制御を行う。
【0025】
一方、制御部53は、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していないと(向いていないと)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路のゲイン調整動作および画像取り込み制御回路の画像取り込み速度調整動作を停止させる。
【0026】
以下に、図4〜図10に関連付けて、カメラ制御装置5の制御動作を説明する。
ここでは、図4(A)に示すように、撮像部(センサ部)22−1が上部筐体2の開口部4aに位置しているとき(向いているときを)を左向き、図4(B)に示すように、撮像部(センサ部)22−1が上部筐体2の内部に位置しているとき(向いているときを)を下向き、撮像部(センサ部)22−1が上部筐体2の開口部4bに位置しているとき(向いているときを)を右向きとして説明する。
【0027】
図5に示すように、カメラ起動において、回転位置検出部52でカメラが右向き(左向き)であると回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される(ST1)。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4aに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる(ST2)。
ここで、カメラユニット22が回転されて、回転位置検出部52でカメラの向きが検出できないと(ST3)、制御部53では、撮像部22−1が右向きでも左向きでもない、すなわち、筐体内部に位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整動作を停止させる(ST4)。
そして、カメラユニット22がさらに回転されて、回転位置検出部52でカメラが左向き(右向き)であると回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される(ST5)。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4bに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を、再び動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる(ST6)。
【0028】
また、図6に示すように、カメラ起動において、回転位置検出部52でカメラが右向き(左向き)であると回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される(ST11)。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4aに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる(ST12)。
ここで、カメラユニット22が回転されて、回転位置検出部52でカメラの向きが検出できないと(ST13)、制御部53では、撮像部22−1が右向きでもない左向きでもない、すなわち筐体内部に位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整動作を停止させる(ST14)。
そして、カメラユニット22が逆に回転されて、回転位置検出部52でカメラが再び右向き(左向き)であると回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される(ST15)。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4aに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を、再び動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる(ST16)。
【0029】
また、図7に示すように、カメラ起動において、カメラの向きが検出できないと(ST21)、制御部53では、撮像部22−1が右向きでもない左向きでもない、すなわち筐体内部に位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整動作を停止させる(ST22)。
そして、カメラユニット22が回転されて、回転位置検出部52でカメラが右向きであると回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される(ST23)。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4aに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を、動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる(ST24)。
【0030】
このように、本実施形態に係るカメラ制御装置5は、カメラユニット22の後で詳述する回転体23の回転位置を検出し、検出信号S52を出力する回転位置検出部52と、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していると(向いていると)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせ、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していないと(向いていないと)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路のゲイン調整動作および画像取り込み制御回路の画像取り込み速度調整動作を停止させる制御部53を有することから、カメラのAGCゲインの変化における収束時間、並びに、画像取り込み速度の変化における収束時間を早めることができる。
すなわち、回転途中で筐体内部にカメラが向いた時に、真っ暗になることにより、真っ暗に合わせた調整を自動で行うことを回避することとなる。一旦、真っ暗な状態に合わせてしまうと、再調整に多くの時間を要してしまうことから、調整動作を停止させることは、画像調整に要する時間を短縮できる。
【0031】
また、開口部4aおよび4bに撮像部22−1が位置しているときは、画像処理部51はゲイン調整やフレームレートの変更といった画像調整に関するデータをバッファメモリに蓄えながら調整を実行する。この際に、撮像22−1の開口部からの位置外れが判定されると、この画像調整に関するデータを更新しない。その後、再び撮像部22−1が開口部に位置したならばこのバッファメモリに残るデータを用いて画像調整を行う。これにより、真っ暗になる部分(筐体内部に撮像部22−1が位置する状態)での画像調整がなされて、バッファメモリ内部の画像調整に用いるデータが不要に更新されてしまわないので、直前の画像調整のデータを用いて調整を開始することができ、処理速度が向上する。
また、撮像部の向きによって、明るさの大きく異なることが予測されるような場合には、異なる処理を行わせても良い。たとえば、開口部4aに撮像部22−1が位置していた場合において、回転動作がなされ、開口部からの位置外れを判定すると、ひとまずバッファメモリ中の画像調整データは維持する。その後、再び開口部4aに撮像部が位置することを検出した際には先のバッファメモリのデータを用いて画像の再調整を行い、開口部4bに位置することを判定したならばバッファメモリ内データを破棄するなどのように構成すると、撮像部の向きによって明るさの大きく異なる場合には、より処理速度が向上することも考えられる。
【0032】
以下に、回転位置検出部の機構を含む上部筐体の内部構造について説明する。
【0033】
図8および図9は、上部筐体2の内部構造を示す図である。
上部筐体2の基体部200の内部側は、ヒンジ部3の近傍にカメラユニット22およびバイブレータ用モータ等の駆動系を配置する駆動系配置領域210と、メイン表示部(LCD)21aやメインLCD21aと反対側の面に配置されるサブLCD(図3には図示せず)21b、DSP基板PRTB等が配置される駆動系配置領域210に壁状の境界部230を介して隣接するロジック系配置領域220が形成されている。
なお、ロジック系配置領域220の領域221には、サブLCD21bが所定のユニット体として、領域221を配線されるフレキシブル配線基板を基体部200の内面と挟持するように装着される。
【0034】
本実施形態においては、図10に示すように、シグナルグランドと静電用グランドとを分けて構成しており、静電用グランド部240が、DSP基板PRTBの周辺部に形成さている。DSP基板PRTBには、カメラ制御装置5の画像処理部51、制御部52、画像出力部54が集積化されている。
基本的に、図10に示すように、シグナルグランドSGNDには、メインLCD21a、サブLCD21b、カメラユニット22、DSP(IC)222等が、フレキシブル配線基板等を介して接続される。
静電用グランドSEGND(240)には、バイブレータ用モータ6が後述するように導電体(板金)により接続される。
【0035】
次に、カメラユニット22について、図9、および図11〜図13に関連付けて説明する。
【0036】
カメラユニット22は、図に示すように、上部筐体2に内蔵され、上部筐体2の幅方向に延在するように略円筒状に形成されている。このカメラユット22は、軸22aを有して軸22aの両端を上部筐体2内で回動可能に支持された回転体23と、回転体23内に配置された撮像部としてのカメラモジュール24および発光部25と、回転体23の端部に設けられ、カメラモジュール24および発光部25に接続されたフレキシブル配線基板26を備えている。
【0037】
カメラユニット22は、図1に示すようにメイン表示部21側にカメラモジュール24が向いた状態で撮影すると、メイン表示部21aを見ながらメイン表示部21a側の被写体が撮影可能となる。
一方、メイン表示部21a側にカメラモジュール24が向いた状態から、回転体23の端部を指等で摘みながら上部筐体2内で180度回転させると、図2に示すようにメイン表示部21aの反対側にカメラモジュール24が向いた状態となり、この状態で撮影すると、メイン表示部21aを見ながらメイン表示部21aの反対側にある被写体が撮影可能となる。
【0038】
カメラユニット22は、上部筐体2内においてケーシング2aに格納されている。このケーシング2aの外側には、静電対策用の板金である第2導電体2bがセットされている。また、ケーシング2aは、長手方向に隣接してバイブレータ用モータ5をセットするためのモータセット部6が並設されている。
ケーシング2aは、図9および図11に示すように、上部および下部が開口しており、この開口部に回転体23が収容される。
そして、ケーシング2aの一側部を除く3つの側部に配置されるように、一体的に第2導電体2bがセットされる。
第2導電体2bの一端部は、ケーシング2aが駆動系配置領域210の第1収容部211に収容された際に、ロジック系配置領域220に位置し、ロジック系配置領域220に配置されたDSP基板PRTBの周辺に形成された静電用グランドに240に接続可能な接点端子250が形成されている。
また、ケーシング2aの長手方向の両側部に位置する第2導電体2bの上部および下部には、静電気を飛び込ませ吸収し、接点端子250を介して静電用グランド240に流す目的で、円筒状をなす回転体23の側面に沿うように複数の爪片251が形成されている。
このような複数の爪片251は、配置位置に応じて幅が異なるように形成される。たとえば発光部25の近傍に位置する爪片251aは、静電気を飛び込ませ吸収し易くするために他の爪片より、幅広に形成される。
【0039】
このように静電気吸収用の複数の爪片を形成したことにより、ケーシング2aに対して回転体23の位置を固定し易くなり、回転体23に対するが外部からの力や衝撃を緩和することができ、また、筐体を金属製にする必要がなくなり、材料コストを低く抑えることができる。
ここでは、静電気吸収用の複数の爪片を形成した例を説明したが、一体的な平板状にしても静電気を吸収することが可能である。この場合、外部からの力や衝撃を緩和するのに効果的である。
【0040】
回転体23は、同軸で直径の異なる大径部23aと小径部23bとを備えて構成され、それら大径部23aと小径部23bとが連結されている。また、大径部23aの小径部23b側の端部には、回転体23を指で摘んで容易に回転可能となるように、複数の凹部23cが外周に設けられている。
また、回転体23は、その内部にカメラモジュール24、発光部25およびフレキシブル配線基板26が取り付け可能となるように、上下に分割可能な構成とされている。また、回転体23の側面には、カメラセンサ部であるカメラモジュール24および発光部25が外部から視認可能となるようにそれぞれ開口部23d,23eが設けられ、それら開口部23d,23eには、カメラモジュール24の撮影窓および発光部25の発光面を保護するように、それぞれ透明板23f,23gが設けられている。
【0041】
カメラモジュール24は、後述するフレキシブル配線基板26の一方の延在部26a上に配置され、その延在部26aに電気的に接続されている。このカメラモジュール24は、図示しない駆動部によって被写体を撮影するものであり、たとえばCCDあるいはCMOSセンサ等が使用されている。
発光部25は、後述するフレキシブル配線基板26の他方の延在部26b上に配置され、その延在部26bに電気的に接続されている。この発光部25は、カメラモジュール24で被写体を撮影する際、図示しない駆動部によって被写体を撮影すると同時に発光するようになっており、たとえば白色LEDが用いられている。
上述したように、この発光部25の近傍に位置する爪片251aは、静電気を飛び込ませ吸収し易くするために他の爪片より、幅広に形成されている。
発光部25の照射光は、撮像の補助に用いられるような強い光であり、LCDのガラス基板等に強く照射されると、TFTの照射光に基づくリーク電流等の問題からLCDが誤動作等が発生する可能性があるが、発光部25の近傍に位置する爪片251aを、他の爪片より、幅広に形成したことにより、LCDの誤動作等を防止するのに役立つ。
また、円筒状の回転体23の側部に沿った形態で各爪片251,251aを形成することが容易であり、ケーシング2aを第1収容部211に収容する際に、これら爪片251,251aは駆動系配置領域210の第1収容部211に形成した窪み211aに入り込むことから、位置決め自体が容易となるという利点がある。
また、この場合、筐体に爪のような金属片を極力露出させることなく、かつ、筐体の強度を保持した状態で指の触れるぎりぎりのところまで爪片を設けることができる。その結果、カメラユニット22を回転させる指の静電気を受けやすくすることができ、ひいては、カメラユニット22へ静電気が入り込むことを防止できる。このように、静電気のカメラユニット22への侵入を効果的に防止できることから、ノイズが極めて少ないより鮮明な撮影画像を得られるようになる。
【0042】
フレキシブル配線基板26は、図14に示すように、回転体23の軸方向に延在する一方の延在部26aおよび他方の延在部26bを有し、かつ回転体23の軸方向と垂直に延在する延在部26cを有して略丁字状に形成されている。このフレキシブル配線基板26には、一方の延在部26aにカメラモジュール24の制御部品としてのコンデンサ24a、抵抗器24b、フェライトビーズ24c、ダイオード24dが設置され、他方の延在部26bに発光部25の制御部品としてのコンアンサ25a、抵抗器25b、フエライトビーズ25c、ダイオード25dが設置されている。これらの制御部品は、カメラモジュール24および発光部25の近傍に設置されている。そして、フレキシブル配線基板26の延在部26cは、カメラユニット22を電気的に接続している。
【0043】
フレキシブル配線基板26は、延在部26bが折り曲げられて延在部26aの上部に重ねられている。このとき、カメラモジュール24と発光部25とがいずれも回転体23の開口部23d,23eから視認できるような配置になっている。
また、フレキシブル配線基板26は、このように延在部26bが折り曲げられて延在部26aの上部に重ねられた状態で延在部26aと延在部26bとが回転体23内に収納されている。
延在部26bには、発光部25から発光された光を反射されるように、その発光部25の周囲を覆うように反射板25dが設けられている。
【0044】
また、フレキシブル配線基板26は、上下に分割された回転体23を接合させてカメラモジュール24、発光部25、その他各構成要素を回転体23内に収納すると延在部26cが回転体23の外部に延設された状態となる。この延在部26cは、図15および図16に示すように、回転体23の小径部23bの外周に隙間を有しながら巻回される。
カメラユニット22は、延在部26cが回転体23の小径部23bの外周に隙間を有しながら巻回された状態でケーシング2aに収納される。
【0045】
また、回転体23を構成する大径部23aの端部には、図17に示すような、回転させたカメラユット22を所定の位置で固定させておくために、クリック機構27が設けられている。このクリック機構27は、ケーシング27aと、ケーシング27a内に設けられたバネ27bと、バネ27bによって回転体23に押え付けられる金属球27cとを備えている。
【0046】
バネ27bは、ケーシング2aの外部に設けられた板金2bによってケーシング27aの外部から押えられている。また、金属球27cが接触する大径部23aの端部には切欠き部23hが設けられており、指で摘んで回転させたカメラユニット22を停止させる場合、バネ27bの弾性力によって大径部23aの端部に押圧されている金属球27cが切欠き部23hに嵌ることでカメラユニット22が所定の位置で固定される。
【0047】
そして、カメラユニット22の端部には、カメラユニット22が回転する際、その位置を検出する位置検出手段としての回転位置検出スイッチ28が設けられている。この回転位置検出スイッチ28は、2つのスイッチ28a,28bで構成されており、カメラモジュール24の透明板23fが第1の開口部4a(一方の面)に向いている位置、カメラモジュール24の透明板23fが開口部4b(他方の面)に向いている位置、およびカメラモジュール24の透明板23fが隠れる位置のいずれかに設定されるカメラユニット22の位置を検出するようになっている。
【0048】
たとえば、カメラモジュール24の透明板23fが一方の面に向いている位置にある場合、スイッチ28aが入り(オン)、スイッチ28bが切られる(オフされる)。カメラモジュール24の透明板23fが他方の面に向いている位置にある場合、スイッチ28aが切られ、スイッチ28bが入れられる。また、カメラモジュール24の透明板23fが隠れる位置にある場合、スイッチ28a,28bの双方が切られるようになっている。
これらスイッチ28a,28bのオン、オフ状態が検出信号S52として、フレキシブル配線基板を通してDSP基板PRTBに搭載された制御部53に転送されて、上述した制御部53におるAGCゲインおよび画像取り込み速度の動作および停止制御が行われる。
【0049】
また、上部筐体2の駆動系配置領域210には、カメラユニット22とバイブレータ用モータ6を並列に搭載するケーシング2aを収容するための第1収容部と重なるように形成されたフレキシブル配線基板等の中継基板部を収容する第2収容部とが設けられている。
そして、この中継基板部は、カメラユニット22のケーシング2aのフレキシブル配線基板26の巻き回し部の収納部およびバイブレータ用モータ6の収容部6aと、基体部200の平面との間に位置するように配置される。
【0050】
図18は、ケーシング2aと中継基板部7を下面側から見た斜視図である。
図18に示すように、中継基板部7の下面側においては、いわゆるフレキシブル配線基板のたとえばバイブレータ用モータ6のグランド等の静電用グランド7aが露出されている。
そして、本実施形態においては、駆動系配置領域210とロジック系配置領域220との境界部230の所定の位置に係架可能な係架部8aが形成され、ケーシング2aの側部から中継基板部7の露出した静電用グランド7aに到達し接触可能な第1接続子8bと、係架部8aを境界部230の所定の位置に係架させ、第1接続子8bを中継基板部7の露出した静電用グランド7aに接続した状態で、ケーシング2aの側部からにセットされた第2導電体2bに接触可能の第2接続子8cが形成された板金である第1導電体8を有する。
この中継基板部7の露出した静電用グランド7a、第1導電体8の第1の接続子8b、第2の接続子8c、第2導電体2b、接点端子250、DSP基板PRTBの周辺部に形成された静電用グランド240とが接続されて、静電用グランドラインが、シグナルラインとは別に、板金による第1導電体8および第2導電体2bにより形成される。
【0051】
また、図18において、符号9aで示すフレキシブル配線基板は、下部筐体1内に回路基板部が収容された回路基板部と、中継基板部7とを接続するフレキシブル配線基板であり、符号9bで示すフレキシブル配線基板は、上部筐体2内に配置された中継基板部7と、ロッジ系配置領域220に配置されたDSP基板PRTBと接続するためのフレキシブル配線基板である。
フレキシブル配線基板9aには、シグナルグランドと静電用グランドが含まれ、静電用グランドは、中継基板部7から別経路をとる。それが、上述したように、静電用グランド7a、第1導電体8の第1の接続子8b、第2の接続子8c、第2導電体2b、接点端子250、DSP基板PRTBの周辺部に形成された静電用グランド240を通るのに対し、シグナルグランドは中継基板部7からそのままフレキシブル配線基板9bを経由してDSP基板PRTBと接続される。
すなわち、本実施形態においては、極めて狭い筐体内の限られた領域にもかかわらず、シグナルグランドと静電用グランドとを極力接近させないようなグランド配線を実現している。その結果、両グランドが近接すると発生し易い電磁誘導や容量結合などにより、ノイズの影響を極力回避したいシグナルグランドへの静電ノイズが入ることを防止でき、ひいてはロジック系回路の誤動作等を防止できる利点がある。
【0052】
次に、上記の構成からなる携帯電話機の機能および作用について説明する。
【0053】
まず、上部筐体2の駆動系配置領域210とロジック系配置領域220との境界部230の所定の位置に第1導電体8の係架部8aを係架させ、第1接続子8bの先端部を駆動系配置領域210の第2収容部の所定の位置に位置させる。このとき、第1導電体8の第2接続子8cは、境界部230に沿って、後で第1収容部に収容されるケーシング2aにセットされた第2導電体2bと接触可能な状態となっている。
この状態で、中継基板部7の露出した静電用グランド7aを下方として第2収容部に中継基板部7をセットする。これにより、静電用グランド7aと第1導電体8の第1接続子8bが電気的に接続された状態となる。
また、ロジック系配置領域220には、周辺部に静電用グランド240が形成されたDSP基板PRTB等が所定の位置にセットされる。
そして、たとえば中継基板部7に接続されたフレキシブル配線基板9bがDSP基板PRTBの所定のコネクタに接続される。
【0054】
次に、駆動系配置領域210の第1収容部に対してカメラユニット22およびバイブレータ用モータ6を収容させたケーシング2aが収容される。
これにより、ケーシング2aのモータ6の接続端子が中継基板部7の図示しない端子と電気的に接続される。
さらに、中継基板部7はケーシング2aにより所定の押圧力を受けるために、静電用グランド7aと第1導電体8の第1接続子8bとの電気的接続状態が安定に保持される。
また、第1導電体8の第2接続子8cが、ケーシング2aにセットされている第2導電体2bと接触しその状態が安定に保持される。
そして、第2導電体2bに形成された弾性を有する接点端子250がロジック系配置領域220に配置されたDSP基板PRTB周辺部の静電用グランド240と接続され、その状態が保持される。
その結果、中継基板部7の露出した静電用グランド7a、第1導電体8の第1の接続子8b、第2の接続子8c、第2導電体2b、接点端子250、DSP基板PRTBの周辺部に形成された静電用グランド240とが接続されて、静電用グランドラインが、シグナルラインとは別に、板金による第1導電体8および第2導電体2bにより形成される。
また、カメラ用フレキシブル配線基板26がDSP基板PRTBの所定のコネクタに接続される。
そして、たとえばロジック系配置領域220の領域221に装着されるサブLCD21bが所定のユニット体として、領域221を配線されるフレキシブル配線基板26を基体部200の内面と挟持するようにセットされる。
【0055】
このような構造を有する携帯電話機を用いて被写体の撮影を行う場合、カメラモジュール24および発光部25が被写体に向くように、カメラユニット22に設けられたカメラモジュール24の透明板23fを回転させた後、下部筐体1に設けられた操作部11の決定ボタン11cを押下することによって撮影する。
この場合、ケーシング2aの長手方向の両側部に位置する第2導電体2bの上部および下部には、静電気を飛び込ませ吸収し、接点端子250を介して静電用グランド240に流す目的で、円筒状をなす回転体23の側面に沿うように複数の爪片251が形成されていることから、カメラユニット22への静電気は、爪片251、第2導電体2b、接点端子250を介して静電用グランド240に放電され、カメラユニット22への静電気の影響が効果的に除去される。したがって、画像処理部51や制御部52等の誤動作や破壊することが防止される。
【0056】
そして、携帯電話機を用いて被写体の撮影を行う際、携帯電話機が非使用時に折り畳まれた状態から、下部筐体1に重ね合わされている上部筐体2を手で開き、表示部21を見ながら操作部11を操作して撮影の設定を行い、必要に応じて発光部25が撮影と同時に作動するように設定し、上部筐体2に設けられたカメラユニット22を回転させて透明板23fと透明板23gとを被写体の方向に向けた後、決定ボタン11cを押下して撮影する。
このとき、カメラ起動において、回転位置検出部52でカメラがたとえば開口部4aに向いていてスイッチ28aがオンして回転位置が検出されると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4aに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる。
また、カメラユニット22が回転されて、開口部4aまたは4bに向いておらず、スイッチ28a,28b共にオフ状態となった場合には、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が筐体内部に位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整動作を停止させる。
そして、カメラユニット22がさらに回転されて、たとえば回転位置検出部52でカメラが開口部4bを向き、スイッチ28bがオンすると、その旨を示す検出信号S52が制御部53に出力される。
制御部53では、検出信号52を受けて撮像部22−1が第1の開口部4bに位置していると(向いていると)判定し、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を、再び動作させてゲインの調整および画像の取り込み速度の調整を行わせる。
【0057】
カメラユニット22を回転させてカメラモジュール24の透明板23fを被写体の方向に向ける際、たとえばその回転体23を右側面から見て時計回り方向に回転させると、その回転体23の小径部23bの外周に隙間を有しながら巻回された延在部26cの端部が、小径部23bの回転によって円周方向に押し付けられ、延在部26cがその隙間を狭くさせるように移動して、回転体23が回転することによって延在部26cに作用する力をその延在部26cの内部で吸収する。
【0058】
カメラユニット22を回転させてカメラモジュール24の透明板23fを被写体の方向に向ける際、例えばその回転体23を右側面から見て反時計回り方向に回転させると、その回転体23の小径部23bの外周に隙間を有しながら巻回された延在部26cの端部が、小径部23bの回転によって円周方向に引き付けられ、延在部26cがその隙間を広くさせるように移動して、回転体23が回転することによって延在部26cに作用する力をその延在部26cの内部で吸収する。
【0059】
この場合、フレキシブル配線基板26の延在部26cの隙間が狭くなりあるいは広くなることでカメラユニット22からフレキシブル配線基板26の延在部26a,26bおよび26cに対して作用する力を吸収してその伝達を回避させるため、フレキシブル配線基板26の延在部26a,26bおよび26cに生じる曲げおよび捩れが回避され、これら延在部26a,26bおよび26cの破損あるいは破壊を防止することとなる。
【0060】
また、フレキシブル配線基板26の延在部26cがケーシング2a内で巻回されていることにより、フレキシブル配線基板26を設置する際に余分なスペースが排除され、フレキシブル配線基板26を備えたカメラユニット22がケーシング2a内に容易に収納されることとなる。
【0061】
以上説明したように、本実施形態によれば、回転位置検出部52の検出信号S52を受けて、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していると(向いていると)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路および画像取り込み制御回路を動作させてゲインの調整や画像の取り込み速度の調整等を行わせ、撮像部22−1が第1の開口部4aまたは4bに位置していないと(向いていないと)判定した場合には、制御信号CTLにより自動利得制御回路のゲイン調整動作および画像取り込み制御回路の画像取り込み速度調整動作を停止させる制御部53を有することから、カメラのAGCゲインの変化における収束時間、並びに、画像取り込み速度の変化における収束時間を早めることができる。
【0062】
また、シグナルグランドとは別に駆動系から静電用グランドラインを板金からなる第1導電体8および第2導電体2bを通して形成することから、装置およびカメラユニットへの静電気への静電気の影響を効果的に除去できる。
また、ヒンジ部3の近傍にバイブレータ用モータ5を配置することができることから、筐体中央近くにバイブレータ用モータを配することとなり、より筐体全体への均一な振動の伝達ができるばかりでなく、ロジック系と駆動系を区分けし、静電用グランドも別系とでき、設計が容易であり、ノイズ等にも強くなり安定した動作が可能となる。
【0063】
なお、上記実施の形態において、電子装置として、携帯電話のみならず、たとえばPDA、デジタルカメラ、ノートパソコン等、カメラユニットを備えた携帯端末装置に適用してもよい。
また、上記実施の形態において、発光部のみならず、例えば音声を入力するマイク、あるいは使用者が携帯端末装置の操作内容を視認するための小型液晶画面等、携帯端末装置に新たな機能を付加する装置が内蔵されてもよい。
【0064】
【発明の効果】
発明によれば、カメラの画像調整に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子装置としての携帯電話機の一実施形態を示す図であって、本発明を適用した携帯電話機(携帯端末装置)の開いた状態を前面側から見た斜視図である。
【図2】本発明に係る電子装置としての携帯電話機の一実施形態を示す図であって、本発明を適用した携帯電話機(携帯端末装置)の開いた状態を裏面側から見た斜視図である。
【図3】本発明に係るカメラ制御装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図4】カメラ制御装置の制御動作を説明するための図である。
【図5】カメラ制御装置の第1の制御動作例を説明するためのフローチャートである。
【図6】カメラ制御装置の第2の制御動作例を説明するためのフローチャートである。
【図7】カメラ制御装置の第3の制御動作例を説明するためのフローチャートである。
【図8】上部筐体の基体部側の内部構造を示す図である。
【図9】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたカメラユニットの取り付け状態を示す斜視図である。
【図10】本実施形態に係るシグナルグランドと静電用グランドの接続形態を説明するための図である。
【図11】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたカメラユニットの斜視図である。
【図12】図1のA−A線断面図である。
【図13】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたカメラユニットの展開図である。
【図14】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたフレキシブル配線基板の展開図である。
【図15】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたカメラユニットの斜視図である。
【図16】本発明の実施の形態に係る携帯端末装置に設けられたフレキシブル基板を側面から見た拡大斜視図である。
【図17】本実施形態に係る携帯電話機に設けられたクリック機構の断面図である。
【図18】本実施形態に係るケーシングと中継基板部7を下面側から見た斜視図である。
【符号の説明】
1…下部筐体
11…操作部
2…上部筐体
2a…ケーシング
2b…第2導電体
21…表示部
22…カメラユニット
23…回転体
24…カメラモジュール
25…発光部
26…フレキシブル配線基板
3…ヒンジ部
4a,4b…開口部
5…カメラ制御装置
51…画像処理部
52…回転位置部
53…制御部
6…バイブレータ用モータ
7…中継基板部
8…第1導電体
200…基体部
210…駆動系配置領域
220…ロジック系配置領域
230…境界部
240…静電用グランド
250…接点端子
251,251a…爪片

Claims (5)

  1. 筐体に対して回転可能に軸支され、被撮像対象を撮像するための撮像部を有するカメラと、
    上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理部と、
    上記カメラの回転位置を検出する位置検出手段と、を備え、
    上記カメラは、上記筐体から所定の方向に上記撮像部が露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へ、回転可能であり、
    上記撮像部が起動された状態において上記位置検出手段により上記カメラが上記第1位置または上記第3位置に位置していると判定されると、上記画像処理部上記所定の自動調整動作を行わせ、上記撮像部が起動された状態において上記位置検出手段により上記カメラが上記第1位置または上記第3位置に位置していないと判定されると、上記撮像部を停止することなく上記画像処理部の所定の自動調整動作を停止させる制御手段をさらに備える
    ことを特徴とするカメラ装置。
  2. 筐体に対して回転可能に軸支され、被撮像対象を撮像するための撮像部を有するカメラと、
    上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理部と、
    上記カメラの回転位置を検出する位置検出手段と、を備え、
    上記カメラは、上記筐体から所定の方向に上記撮像部が露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へ、回転可能であり、
    上記撮像部が起動されたままの状態で、上記カメラが上記第1位置から上記第2位置を介して上記第3位置まで回転される際、上記第1位置および上記第3位置では上記画像処理部に上記所定の自動調整動作を行わせ、上記第2位置では上記画像処理部による上記所定の自動調整動作を停止させる制御手段をさらに備える
    ことを特徴とするカメラ装置。
  3. 上記画像処理部は、上記撮像部の周囲の明るさに応じて、上記撮像部内の撮像素子からの画像信号に対するゲインを自動調整させる自動利得制御回路を含む
    とを特徴とする請求項1または2に記載のカメラ装置。
  4. 上記画像処理部は、上記撮像部の周囲の明るさに応じて画像の取り込み速度を自動調整させる画像取り込み制御回路を含む
    とを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のカメラ装置。
  5. 被撮像対象を撮像するための撮像部を有し、当該撮像部が筐体から所定の方向に露出される第1位置から、上記撮像部が上記筐体内に隠れる第2位置を介して、上記所定の方向と異なる方向に上記撮像部が露出される第3位置へと上記筐体に対して回転可能に軸支されるカメラとを備えるカメラ装置における画像処理制御方法であって、
    上記撮像部における撮像した画像に対して周囲の明るさに応じた所定の自動調整動作を行う画像処理ステップと、
    上記カメラの回転位置を検出する位置検出ステップと、
    上記撮像部が起動された状態において上記カメラの回転位置が上記第1位置または上記第3位置になると、上記画像処理ステップを行う第1の制御ステップと、
    上記撮像部が起動された状態において上記カメラの回転位置が上記第1位置または上記 第3位置ではなくなると、上記画像処理ステップを行わない第2の制御ステップと、を備える
    ことを特徴とする画像処理制御方法。
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