(57)【要約】【課題】カメラモジュールを照度検知に利用するカメラモジュールおよびこれを用いた携帯端末装置において照度検知の際の消費電力の低減を行う。【解決手段】イメージセンサ部３２内の複数の画素に対応する撮像素子要素のうち、一部の画素に対応する撮像素子要素３２１を切替回路３２２により撮像用と照度検知用とに切り替え可能な構成とし、照度検知の際には電源切替部３１０により一部の撮像素子要素についてのみ電源を供給する。また、照度検知時に前記一部の撮像素子要素の出力を、カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部を迂回して出力し、当該Ａ／Ｄ変換部およびデジタル処理部への電源供給を停止する。【選択図】図２
2008306254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素に対応する撮像素子要素により構成されたイメージセンサ部を有するカメラモジュールであって、
一部の画素に対応する撮像素子要素の出力を撮像用と照度検知用とに切り替える出力切替手段と、
照度検知の際には一部の撮像素子要素についてのみ電源を供給する電源切替手段と
を備えたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記イメージセンサ部から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
このＡ／Ｄ変換部により得られたデジタル信号を処理するデジタル処理部と、
照度検知時に前記一部の撮像素子要素の出力を、カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部を迂回して出力する迂回手段と、
照度検知時に前記カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部への電源供給を停止する電源切替制御手段と
をさらに備えた請求項１に記載のカメラモジュール。
【請求項３】
前記一部の撮像素子要素として、現用の第１の撮像素子要素と予備用の第２の撮像素子要素とを有し、通常時は第１の撮像素子要素の出力を選択し、第１の撮像素子要素が使用不能となったときに第２の撮像素子要素を選択する照度検知出力切替手段を備えた請求項１または２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記第１および第２の撮像素子要素は隣接しており、両撮像素子要素の出力レベルを比較して前記出力レベルの大きい方の撮像素子要素の出力を選択するよう前記照度検知出力切替手段の切替を行う自動切替手段をさらに備えた請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
カメラ機能付きの携帯端末装置であって、
複数の画素に対応する撮像素子要素により構成されたイメージセンサ部を有するカメラモジュールを備え、
このカメラモジュールは、撮像用と照度検知用に利用され、照度検知の際には一部の撮像素子要素についてのみ電源を供給する電源切替手段を有することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項６】
照度検知時に前記一部の撮像素子要素の出力を、カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部を迂回して出力する迂回手段と、照度検知時に前記カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部への電源供給を停止する電源切替制御手段とを備えた請求項５に記載の携帯端末装置。
【請求項７】
前記一部の撮像素子要素として、現用の第１の撮像素子要素と予備用の第２の撮像素子要素とを有し、通常時は第１の撮像素子要素の出力を選択し、第１の撮像素子要素が使用不能となったときに第２の撮像素子要素を選択する照度検知出力切替手段を備えた請求項５または６に記載の携帯端末装置。
【請求項８】
前記照度検知出力切替手段の切替はユーザの指示に応じて手動で行う指示手段を備えた請求項７に記載の携帯端末装置。
【請求項９】
前記第１および第２の撮像素子要素は隣接しており、両撮像素子要素の出力レベルを比較してその差分が所定の閾値を超えるか否かに基づいて出力エラーの有無の判定し、出力エラーが発生した場合、前記出力レベルの大きい方の撮像素子要素の出力を選択するよう前記照度検知出力切替手段の切替を行う制御手段を備えた請求項７に記載の携帯端末装置。
【請求項１０】
前記第１および第２の撮像素子要素は隣接しており、両撮像素子要素の出力レベルを比較して前記出力レベルの大きい方の撮像素子要素の出力を選択するよう前記照度検知出力切替手段の切替を行う自動切替手段を備えた請求項７に記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラモジュールおよびこれを用いた携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機が広く普及し、そのほとんどの機種がカメラ機能を備えている。
【０００３】
カメラ機能を実現するためにマトリクス状に配置された多数の撮像素子要素を用いたデジタルカメラモジュールにより構成されたイメージセンサは、一般的に光の強さに応じて電荷が発生する光電変換を利用しており、ライトセンサとしての利用も可能である。携帯電話機にライトセンサを備えて、液晶表示部のバックライト点灯制御やパワー制御などに用いることで、機器の低消費電力化等に利用することができる。
【０００４】
特許文献１には、カメラ機能付き携帯電話機のカメラ部により取り込まれた撮像データを利用して照度を検知し、検知された外光照度に応じて表示される文字のサイズや太さを変更する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００６−１９１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、カメラモジュールを照度検知に利用する際も撮像に使用する際もすべての撮像素子要素を含むカメラモジュール全体を動作させているため、カメラモジュール自体の消費電力の点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、照度検知に利用することができるカメラモジュールおよびこれを用いた携帯端末装置において照度検知の際の消費電力の低減を行うことを企図する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるカメラモジュールは、複数の画素に対応する撮像素子要素により構成されたイメージセンサ部を有するカメラモジュールであって、一部の画素に対応する撮像素子要素の出力を撮像用と照度検知用とに切り替える出力切替手段と、照度検知の際には一部の撮像素子要素についてのみ電源を供給する電源切替手段を備える。
【０００８】
この構成では、カメラモジュール内のイメージセンサをライトセンサとして利用する際には、出力切替手段により一部の画素に対応する撮像素子要素の出力を撮像用と照度検知用とに切り替え、かつ、一部の撮像素子要素についてのみ電源を供給し、他の撮像素子要素への電源を遮断する。これにより、照度検知として利用する際のイメージセンサの消費電力が低減される。
【０００９】
また、照度検知時に前記一部の撮像素子要素の出力を、カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部を迂回して出力する迂回手段と、照度検知時に前記カメラモジュール内のＡ／Ｄ変換部およびデジタル処理部への電源供給を停止する電源切替制御手段とを設けることにより、カメラモジュール自体の消費電力が一層低減される。
【００１０】
前記一部の撮像素子要素として、現用の第１の撮像素子要素と予備用の第２の撮像素子要素とを有し、通常時は第１の撮像素子要素の出力を選択し、第１の撮像素子要素が使用不能となったときに第２の撮像素子要素を選択する照度検知出力切替手段を備えてもよい。
【００１１】
本発明による携帯端末装置は、カメラ機能付きの携帯端末装置であって、上記のようなカメラモジュールを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカメラモジュールによれば、専用のライトセンサ用デバイスが不要になるのみならず、ライトセンサとしての利用時にカメラモジュール自体の消費電力を低減できるので、デバイスの低消費電力が求められる携帯端末装置に適用して好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の携帯端末装置の一実施の形態に係る携帯電話端末１００の構成例を示した図である。
【００１５】
携帯電話端末１００は、制御部１０、通信部２１、表示部２３、操作部２４、電源部２５、カメラモジュール部３０、等を備えている。
【００１６】
制御部１０は、端末各部の制御やデータ処理を行うための部位であり、ＣＰＵ１１、メモリ部１２、Ａ／Ｄ変換部１３等を含む。メモリ部１２は、ＣＰＵ１１が実行するＯＳや各種アプリケーション等のプログラム、各種データ等を格納するＲＯＭ、作業領域や一時記憶領域を提供するＲＡＭを含みうる。ＲＯＭの全体または一部は、フラッシュメモリ等の再書き込み可能な不揮発性メモリであってもよい。
【００１７】
通信部２１は、通話やデータ通信のためにアンテナ２２を介して基地局との間で電波による無線通信を行う部位であり、送受信信号の周波数変換、変復調や増幅、等を行う。
【００１８】
表示部２３は、ユーザに対して表示画面上に文字、画像、動画等の情報を表示する表示インタフェースを提供する部位であり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスおよび表示制御部を含む。
【００１９】
操作部２４は、ユーザからの指示や情報の入力を受け付ける入力インタフェースを提供する部位であり、テンキーや各種制御キー等を含む。
【００２０】
電源部２５は、携帯電話端末１００の各部に動作電力を供給する部位であり、充電可能な電池を含む。
【００２１】
カメラモジュール部３０は、デジタルカメラ機能を提供する部位であり、以下にその構成を詳述する。
【００２２】
その他、図示しないが、ＬＥＤ、バイブレータ、非接触ＩＣカード機能部、無線ＬＡＮ通信部、ＧＰＳ受信部、等を備えてもよい。
【００２３】
カメラモジュール部３０は、被写体像を受けるレンズ３１、このレンズ３１からの被写体像を検出して電気信号に変換する撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等）としてのイメージセンサ部３２、このイメージセンサ部３２から出力されたアナログ信号を処理するアナログ信号処理部３３、イメージセンサ部３２の一部の画素を利用して照度を検出するライトセンサ処理部３４、前記アナログ信号処理部３３のアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３５、このＡ／Ｄ変換部３５のデジタル出力を処理するデジタル処理部３６、このデジタル処理部３６のデジタル画像出力を制御部１０へ受け渡すための画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３７、前記アナログ信号処理部３３およびデジタル処理部３６とバスにより接続されたレジスタ部３８、このレジスタ部３８に対して制御部１０がアクセスするための制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３９を含む。
【００２４】
ライトセンサ処理部３４の出力は、Ａ／Ｄ変換部３５およびデジタル処理部３６を迂回して、照度情報を表すアナログ出力３４ａとしてカメラモジュール部外へ出力され、制御部１０内のＡ／Ｄ変換部１３に入力される。制御部１０では、ライトセンサ処理部３４から得られた照度情報をＡ／Ｄ変換部１３で定量化し、機器表示部のバックライト点灯制御やパワー制御などの判定に利用できる。
【００２５】
レジスタ部３８は、カメラモジュール部３０の各種パラメータを記憶するレジスタ群を有し、その一つのパラメータに動作モードの設定情報を記憶する「モード設定」も含んでいる。各種モードとしては、通常カメラモード、ライトセンサモード、スリープモード等がある。
【００２６】
図２は、図１内に示したカメラモジュール部３０の本実施の形態における要部構成を示したブロック図である。図１に示した要素と同一の要素には同じ参照番号を付してある。
【００２７】
イメージセンサ部３２は、１画素に対応する撮像素子要素３２１がマトリクス状に配置されている。各撮像素子要素３２１には電源切替部３１０からイメージセンサ用電源ライン３１１により動作電力が供給される。この構成では、そのうちの１画素の撮像素子要素３２１を撮像用とライトセンサ（照度検知）用に共用するため、その撮像素子要素３２１の出力を切り替える切替回路３２２を設けている。ここでは、切替回路３２２とその撮像素子要素３２１とをライトセンサ共用画素３２０と呼ぶ。切替回路３２２は、切替制御部３１５からの制御信号により、撮像素子要素３２１の出力を通常カメラモードの場合にイメージ処理部３３２側に出力し、ライトセンサモードの場合にライトセンサ処理部３３１側に出力するよう、切り替えられる。切替制御部３１５は、レジスタ部３８に設定されている現在の動作モードに応じて動作する。
【００２８】
切替制御部３１５は、電源切替部３１０の切替制御も行う。すなわち、通常カメラモードではイメージセンサ用電源ライン３１１を能動化し、ライトセンサ用電源ライン３１２を非能動化する。ライトセンサモードでは、逆に、イメージセンサ用電源ライン３１１を非能動化し、ライトセンサ用電源ライン３１２を能動化する。これにより、ライトセンサモードでは、多数の撮像素子要素３２１のうち、ライトセンサ用の１画素の撮像素子要素３２１のみに動作電力が供給される。
【００２９】
アナログ信号処理部３３には、イメージ処理部３３２の他、ライトセンサ処理部３３１を有する。切替回路３２２は、２本の出力線を有し、その一方はイメージ処理部３３２に入力され、他方はライトセンサ処理部３３１に入力される。ライトセンサ処理部３３１は切替回路３２２から得られた１画素の撮像素子要素の出力に所定の処理を行ってカメラモジュール部３０の外部へ出力する。イメージ処理部３３２は、すべての画素の撮像素子要素の出力を受けて、所定の処理を行ってカメラモジュール部３０内のデジタル処理部３６へ出力する。ここに、所定の処理とは、電流増幅、電流−電圧変換等、制御部１０で扱える信号形態へ変換するための処理である。
【００３０】
図３は、本発明の他の実施の形態に係るカメラモジュール部３０ａの構成例を示している。図２に示した例では、カメラモジュール部３０内の単一の画素の撮像素子要素３２１のみをライトセンサとして利用する構成を示した。これに対して、図３では、複数の撮像素子要素をライトセンサに利用する構成としている。ここでは、位置的に隣接して配置されている第１と第２のライトセンサ共用画素３２０ａ，３２０ｂを備えた構成を示している。使用方法としては、その一方を現用とし、他方を予備用とする。すなわち、通常時は第１の撮像素子要素の出力を選択し、第１の撮像素子要素が使用不能となったときに第２の撮像素子要素を選択するよう、アナログ信号処理部３３内に、照度検知出力切替手段としての出力切替部３３１ａを設けている。出力切替部３３１ａの切替はメニュー選択やスイッチ（図示せず）等の切替手段からのユーザの指示に応じて手動で行ってもよいし、制御部１０が両撮像素子要素の出力レベルを比較してその差分が所定の閾値を超えるか否かに基づいて出力エラーの有無を判定し、その判定結果に応じて切替制御部３１５から出力切替部３３１ａを切り替えるようにしてもよい。第１の撮像素子要素の不良等の要因によりその出力が低下したときには、第２の撮像素子要素の出力とのレベル差が大きくなり所定の閾値を超える。これにより、出力切替部３３１ａが第１の撮像素子要素から第２の撮像素子要素に切り替えられる。
【００３１】
両撮像素子要素の出力レベルの比較は、制御部１０が切替制御部３１５を介して出力切替部３３１ａを順次切り替えて両撮像素子要素の出力レベルを順次確認することにより行うことができる。
【００３２】
図４は、図３のカメラモジュール部３０ａの変形例であるカメラモジュール部３０ｂの構成例を示している。図３に示した構成要素と同一の要素には同じ参照符号を付して重複した説明を省略する。この構成は、アナログ信号処理部３３内に自動切替手段として設けた自動切替部３３１ｂにより、両撮像素子要素の出力レベルを比較してその大きい方を選択するように出力切替部３３１ａを制御する。他の構成は図３に示したカメラモジュール部３０ａと同様である。
【００３３】
図５（ａ）（ｂ）は、従来のカメラモジュール部を採用した従来の携帯電話端末と、本実施の形態によるカメラモジュール部を採用した携帯電話端末の概略の外観図を示している。従来の携帯電話端末１０１は、表示部１０３（図１の表示部２３に対応）、操作部１０５（図１の操作部２４に対応）、デジタルカメラ部４１、およびライトセンサ用照度検出用穴１４０を含んでいる。これに対して、ライトセンサ付きデジタルカメラ部４０を搭載した本発明による携帯電話端末１００はライトセンサ用照度検出用穴１４０を必要としない。すなわち、本発明では、ライトセンサ専用デバイスを用いる場合に必要であった照度検出穴が端末筐体に不要となり、デザイン性が損なわれない製品設計が可能となる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、照度検知用の撮像素子要素の個数は、１個または２個の場合を示したが、３個以上であっても全体の一部であればよい。携帯電話端末としていわゆるストレート型のものを示したが、折り畳み型やスライド型等、その筐体の形態は特に問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の携帯端末装置の一実施の形態に係る携帯電話端末の構成例を示した図である。
【図２】図２は、図１内に示したカメラモジュール部の本実施の形態における要部構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るカメラモジュール部の構成例を示したブロック図である。
【図４】図３のカメラモジュール部の変形例の構成例を示した図である。
【図５】従来のカメラモジュール部を採用した従来の携帯電話端末と、本発明の実施の形態によるカメラモジュール部を採用した携帯電話端末の概略の外観図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…制御部、１２…メモリ部、１３…Ａ／Ｄ変換部、２１…通信部、２２…アンテナ、２３…表示部、２４…操作部、２５…電源部、３０，３０ａ，３０ｂ…カメラモジュール部、３１…レンズ、３２…イメージセンサ部、３３…アナログ信号処理部、３４…ライトセンサ処理部、３４ａ…アナログ出力、３５…Ａ／Ｄ変換部、３６…デジタル処理部、３７…画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）部、３８…レジスタ部、３９…制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）部、１００，１０１…携帯電話端末、１０３…表示部、１０５…操作部、１４０…ライトセンサ用照度検出用穴、３１０…電源切替部、３１１…イメージセンサ用電源ライン、３１２…ライトセンサ用電源ライン、３１５…切替制御部、３２０…ライトセンサ共用画素、３２０ａ，３２０ｂ…ライトセンサ共用画素、３２１…撮像素子要素、３２２…切替回路、３３１…ライトセンサ処理部、３３１ａ…出力切替部、３３１ｂ…自動切替部、３３２…イメージ処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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