(57)【要約】【課題】  測光のための専用のセンサを必要とせず、逆光や順光条件においても主要被写体の輝度条件に適応して補助光の要否を判断し、補助光発光装置の動作を自動的に切り替えて良好な画像を得ることを可能とする補助光自動発光式のカメラ付き携帯型電話機を提供する。【解決手段】  複数の画素を平面状に配置してなるイメージセンサの中央部分に配置された画素を抽出し、抽出した画素が取得した画像の輝度情報に基づいて補助光の要否を判断し、補助光発光装置の作動を制御する制御手段を有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を平面状に配置してなるイメージセンサと、補助光発光装置を備えたカメラと、該イメージセンサの中央部分に配置された画素が取得する画像の輝度情報に基づいて該補助光発光装置の作動を制御する制御手段とを有してなることを特徴とするカメラ付き携帯型電話機。
【請求項２】
前記中央部分は、前記イメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法の２０〜３０％の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法の２０〜３０％の距離に定める縦方向限界とで囲まれる範囲部分であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ付き携帯型電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、補助光発光装置を搭載したカメラ付き携帯型電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ機能を付加した携帯型電話機（以下カメラ付き携帯型電話機と呼ぶ）は、本来の通信通話機能に加え、カメラ機能により取得した画像を本体の表示手段に表示し、あるいは、その画像情報を無線通信伝送系を介して他の機器に送信することが可能であり、使い勝手の良さが強い支持を受けている。
【０００３】
カメラ付き携帯型電話機は、室内や、夜間、あるいは逆光シーンなど、輝度が低い被写体を撮影対象とする機会も多く、このような輝度が低い被写体を撮影する場合の露光不足を回避するために、撮影時に必要な光を被写体に照射する補助光発光手段を搭載するようになってきた。搭載する補助光発光手段としては、通常のカメラに用いられる、一般にストロボと呼ばれる周知のエレクトロニックフラッシュ装置が採用される例が多い。
【０００４】
補助光発光装置を搭載したカメラ付き携帯型電話機において撮影を行うにあたり、日中屋外等の通常シーンの撮影では補助光は不要であるので補助光発光装置を動作させず、室内や夜間の撮影時で、使用者が被写体が暗いと判断したとき、あるいはカメラ機能部に搭載されている測光手段が露光不足の警告を発したときに補助光発光装置を使用する。通常、補助光発光装置を使用するにあたり、使用者は例えばフラッシュスイッチ等と呼ばれる補助光発光装置を機能させるスイッチの投入操作を行った後に補助光発光装置を使用するので、操作が煩雑であり、撮影タイミングを逸することもある。
【０００５】
このため、撮影者のフラッシュスイッチ操作を不要とした、被写体の輝度に応じて補助光発光装置の作動を自動的に行う、いわゆる自動発光方式のカメラ付き携帯型電話機が提案されている（特許文献１）。この自動発光方式は、被写体輝度を検出する手段と、発光させるか否かを決定する制御手段から構成され、被写体の輝度が低い場合には自動的に補助光を発光するので、使用者が補助光要否の判断をする必要がなく、取り扱いが簡便である。しかし、被写体輝度を検出する手段として、一般には専用のセンサを必要とするので構造が複雑になること、またセンサが測光する被写体の領域の設定によっては、目的とする主要被写体以外の輝度の影響を受け、ときとして補助光が発光しないことが生じること等の問題を内在している。例えば主要被写体が逆光状態にあって補助光を必要とする撮影条件においても、背景や主要被写体の周囲に存在する物体や逆光の要因となる光源の輝度の影響を受けて補助光が発光しない場合があり、結果として得られた画像は使用者の満足が得られないものになることが多かった。
【特許文献１】特開２００１−３２０６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、測光のための専用のセンサを必要とせず、逆光や順光条件においても主要被写体の輝度条件に適応して補助光を発光するか否かを自動的に切り替えて良好な画像を得ることを可能にする補助光発光装置を備えるカメラ付き型携帯電話機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、特許請求の範囲に記載の下記の構成により達成される。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、「複数の画素を平面状に配置してなるイメージセンサと、補助光発光装置を備えたカメラと、該イメージセンサの中央部分に配置された画素が取得する画像の輝度情報に基づいて該補助光発光装置の作動を制御する制御手段とを有してなることを特徴とするカメラ付き携帯型電話機。」である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、「前記中央部分は、前記イメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法の２０〜３０％の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法の２０〜３０％の距離に定める縦方向限界とで囲まれる範囲部分であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ付き携帯型電話機。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、補助光装置を搭載したカメラ機能付き携帯型電話機において、イメージセンサの中央部分の画素が取得した画像の輝度情報により補助光の要否を判断して補助光発光装置の作動を制御する制御手段を有することにより、測光のための専用のセンサを必要とせず、また、撮影画面中央部に位置する被写体のみの輝度条件に適応して補助光の要否を判断して作動するので、画面周辺部に位置する被写体の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても、主要被写体の輝度条件に適応した撮影を可能とする補助光自動発光式のカメラ付き携帯型電話機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明におけるカメラ付き携帯型電話機の実施形態の例を、各図を参照しながら説明する。
【００１２】
図１において、図１（ａ）はこの発明を適用したカメラ付き携帯型電話機の使用時における正面図、図１（ｂ）はその背面図である。図１に示す様に、本発明におけるカメラ付き携帯型電話機第１本体部１１０と第２本体部１２０と、第１本体部１１０と第２本体部１２０とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部１３０とから構成されている。
【００１３】
第１本体部１１０は、縦長の平板状の筐体であり、図１（ａ）に示すように、その正面側には操作キー部１１１が設けられている。操作キー部１１１は、ダイヤルキー、モード切替キー、電源キー、通話キー、機能キーなどの各種キーおよび撮影用ボタンを備えている。カメラ機能を使用する場合には、モード切替キーによりカメラモードが選択される。また、撮影ボタンは通常のカメラにおけるレリーズボタンに相当する機能を有し、使用者が撮影ボタンを操作することにより撮影が行われる。
【００１４】
第２本体部１２０は、第１本体部１１０と同様に縦長の平板状の筐体であり、その正面には表示部１２１が設けられている。表示部１２１は液晶の表示画面にあらかじめ登録された電話番号や、入力された文章、撮影機能部に入力された画像などの情報を選択的に表示する様に構成されている。第２本体部１２０の背面には、カメラを構成する光学系部材である撮影レンズ２１１が配置されている。
【００１５】
撮影レンズ２１１によって内蔵している撮像素子であるイメージセンサに被写体像が結像され、かつ、電気信号に変換された後、本体内部の処理回路へと伝達される。使用者が撮影ボタンを操作することにより、一連の撮影の動作が行われ、撮影レンズ２１１が取得した被写体画像が画像情報信号として記憶手段に収納されて撮影が完了する。
【００１６】
第２本体部１２０の撮影レンズ２１１と同じ側に設けられている発光部３３１は、補助光発光装置の発光部であり、発光部３３１の前面の透明のパネルを通して補助光発光装置の発光を被写体に投射し、被写体の照度を補う。なお、本実施形態では補助光発光装置としてエレクトロニックフラッシュ装置を採用しているが、必要とする光量が得られること、光質が撮影画像の色再現に適応していること、携帯型電話機への組み込みが容易であること、使用者が簡単に取り扱えること、等々の条件を満足できる構成であればエレクトロニックフラッシュ装置に限るものではなく、例えばＬＥＤ等の発光素子を使用する構成でも良い。
【００１７】
図２は、本発明に係る携帯型電話機の構成および各構成間で伝達される信号を示すブロック図である。
【００１８】
操作部１１２は、使用者が電話機能を使用するにあたり実施する操作を情報変換手段１１３により操作情報信号に変換し、電話機能部１１４の情報処理手段１１５に送信する機能を有する。ここでは使用者によるモード選択の結果をモード選択信号としてカメラ機能部２００に送信し、撮影ボタンの操作結果を撮影動作信号としてカメラ機能部２００に送信する。
【００１９】
電話機能部１１４は、操作部１１２から送信された情報信号を処理する情報処理手段１１５を有するとともに、音声や画像の送信および受信を行う送／受信手段１１６とから成る。送／受信手段１１６は他の電話機から受信した画像情報を受信画像情報としてカメラ機能部に送信する一方、カメラ機能部で取り込んだ画像情報を送信画像情報として受け取り、他の電話機に送信できる。
【００２０】
カメラ機能部２００は、被写体の画像を取り込んで画像信号とする撮像手段２１０と、取り込んだ画像信号を処理する画像処理手段２２０と、画像信号情報を記憶する記憶手段２４０、および、フラッシュ作動を制御するフラッシュ制御手段２３０とから成る。フラッシュ制御手段２３０は、前述の請求項１に記載の制御手段に相当するものである。撮像手段２１０は被写体の実像を形成する撮影レンズ２１１と、被写体の実像を光電変換する複数の画素を平面状に配列したイメージセンサ２１２から成る。画像処理手段２２０がイメージセンサ２１２に取り込まれた被写体像の画像情報を情報処理手段１１５からの撮影動作信号を受けて記憶手段２４０に収納することにより撮影が完了する。
【００２１】
フラッシュ制御手段２３０は、画像選択手段２３１、二値化手段２３２、二値化画像カウント手段２３３、比較／判定手段２３４から構成される。画像選択手段２３１はイメージセンサ２１２で取り込んだ被写体の画像情報のうち画面の中央部の画素の輝度情報を抽出し、二値化手段２３２は抽出した画素の輝度情報を二値化し、二値化画像カウント手段２３３は二値化された画像の白画像の画素数および黒画像の画素数を数え、比較／判定手段２３４は白画像の画素数と黒画像の画素数を比較して黒画像画素数が白画像画素数より多いと判定したときに発光信号を補助光発光装置部３００に送信する。このフラッシュ制御手段２３０の動作の詳細については後述する。
【００２２】
補助光発光装置部３００は、周知のエレクトロニックフラッシュ装置であり、発光作動に必要な電荷をコンデンサに蓄え、発光信号を受けて発光手段３２０にエネルギを供給する充電／発光電子回路３１０と、発光手段３２０とから成る。発光手段３２０はキセノン放電管であり、発光制御手段３２０は、フラッシュ制御手段２３０から発光信号を受けて、充電／発光電子回路３１０に蓄えた電荷を発光手段３２０であるキセノン放電管内に放電して光エネルギに変え、被写体を照射するように動作する。前述の発光信号は、使用者が撮影ボタンを操作すると、それに連動する一連の撮影動作の中の所定のタイミングで送信され、発光信号を受けた補助光発光装置部３００は発光手段３２０を動作させて補助光を発光し、補助光に照射された被写体の像が取得される。
【００２３】
次に、イメージセンサで取り込んだ被写体の中央部分の輝度情報により補助光の要否を判断し、その判断結果に基づいて補助光を発光させるか否かを自動的に制御する補助光自動発光制御に関し説明する。
【００２４】
カメラ機能部２００の撮像手段２１０には、撮影レンズ２１１を経て入射、結像される被写体像を光電変換して画像信号として出力するイメージセンサ２１２を設けている。イメージセンサ２１２は二次元平面上に配された複数の画素を有しており、撮影レンズを通過した光はイメージセンサ２１２上に結像し、光電変換される。イメージセンサ２１２で得られた画像情報はは被写体の輝度情報を含んでおり、輝度情報値を知ることにより被写体の輝度が高いか低いかを判断でき、さらには、輝度情報値を知ることにより補助光が必要か否かをを判断することができる。また、この出力された画像情報値は、イメージセンサ２１２のどの画素の画像情報値かは、水平および垂直方向の位置を特定できるので、イメージセンサ２１２の任意の位置の画素の出力値を知ること、すなわち取り込んだ画像の任意の位置における輝度情報を知ることができる。
【００２５】
補助光を必要とする撮影においては、主要被写体が画面の中央部に位置する構図とすることが多い。また、特に、逆光シーン等では中央付近に位置する主要被写体が暗く、その周辺が明るいのが通例で、このような撮影条件で画面の周辺部を含む画面全体の輝度情報から撮影条件を求めると、周辺部の明るさの影響を受けて補助光は不要と判断されることがある。このような撮影条件下で撮影された写真は、画面の周囲部は適性露光となっても中央部の主要被写体は露光不足となり、撮影者の満足は得られないことが多い。
【００２６】
本発明においては、主要被写体が存在する可能性の高い撮影画面の中央部付近のみの画素の輝度情報により補助光を必要とするか否かの判断を行うように構成することにより、主要被写体が順光位置でも逆光位置でも補助光発光装置が必要なときに対応できる自動発光システムを簡単な構成で構築することができる。すなわち、イメージセンサ２１２の画面中央部に位置する画素の輝度情報から補助光の要否を判断し、その判断結果に基づき補助光発光装置が補助光を発光するか否かの動作を制御する制御手段を有すること、が本発明の第一の要点である。
【００２７】
第二の要点としては、画面中央部としてイメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法の２０〜３０％の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法の２０〜３０％の距離に定める縦方向限界と、で囲まれる範囲部分をその範囲と定めたことである。本発明者はモニタ試験やシミュレーションを行った結果、多様な条件、構図の撮影シーンにおいて補助光を必要とするか否かの判断を行うのに最も好適な測光範囲として前記領域を見出した。このような領域におけるイメージセンサの輝度条件により補助光の要否を決定することにより、画面周辺部に位置する被写体の輝度条件の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても常に主要被写体の輝度条件に適応した撮影が可能になる。
【００２８】
以下、フラッシュ制御手段２３０の動作について詳述する。
【００２９】
まず、画像選択手段２３１はイメージセンサ２１２により取得された被写体の画像情報のうち画面中央部の任意に指定される領域に含まれる画素を選択する。図３は、本発明に係るイメージセンサの輝度情報を抽出する画面中央部の範囲部分を示す概念図である。図３において、イメージセンサ２１２の受光面上に示される、イメージセンサ画面の縦方向中心線位置より左右方向に該イメージセンサ画面の横寸法ａの２５％の距離に定める横方向限界と、横方向中心線位置より上下方向に該イメージセンサ画面の縦寸法ｂの２５％の距離に定める縦方向限界とで囲まれる斜線を施した範囲部分を画面中央部として、その範囲部分に存在する画素を画像選択手段２３１が選択する。
【００３０】
二値化手段２３２は選択した画素の輝度情報を白黒化し、さらに二値画像を形成する。二値化にあたり、別途定める閾値より輝度が高い場合は白画像、低い場合は黒画像とする。
【００３１】
二値画像カウント手段２３３は、二値化された画像の白画像の画素数を数えてその数をＡ、黒画像の画素数を数えてその数をＢとする
比較／判定手段２３４はＡとＢを比較し、比較結果に基づき発光信号を発信する。比較結果Ａ＜Ｂであれば補助光は必要であるので発光信号を発信し、Ａ＜Ｂでなければ補助光は不要であるので発光信号を発信しない。
【００３２】
次に、フローチャートにより本発明の実施形態の例に基づく自動発光動作について説明する。
【００３３】
図４は本発明の基本的な実施形態の例に基づくフローチャートである。
【００３４】
最初に、使用者によりカメラモードが設定されカメラモードが起動する（ステップＳ１）。
【００３５】
カメラ機能部のイメージセンサに被写体の画像が入力される（ステップＳ２）。
【００３６】
使用者が撮影ボタンを操作する（ステップＳ３）。
【００３７】
撮像手段に入力された画像の取り込みを開始する（ステップＳ４）
撮像手段に入力された画像の中央部所定位置の画素を選択、抽出する（ステップＳ５）。
【００３８】
選択、抽出した画素の輝度情報を二値化する（ステップＳ６）。
【００３９】
二値化された白画像の画素数および黒画像の画素数を数え、白画像の画素数をＡ、黒画像の画素数をＢとする（ステップＳ７）
ＡとＢを比較し、Ａ＜Ｂであれば補助光を発光させる発光信号を発信する。（ステップＳ８）。
【００４０】
発光信号を受け、補助光発光装置は発光する（ステップＳ９）。
【００４１】
画像取り込みが終了、撮影動作が終了する（ステップＳ１０）。
【００４２】
ステップＳ８においてＡ＜Ｂでなければ発光信号は発信されず、補助光発光装置は発光しないで撮影は終了する。
【００４３】
上記のように、本発明により、専用のセンサを必要とせず、また、撮影画面中央部に位置する被写体のみの輝度条件に適応して補助光の要否を自動的に判断するので、画面周辺部に位置する被写体の輝度条件の影響を受けることなく、順光や逆光等の様々な撮影条件においても常に主要被写体の輝度条件に適応した撮影を可能とする補助光自動発光式のカメラ付き携帯型電話機を提供することができる。
【００４４】
なお、上記実施例では、二値画像を形成して画像の輝度判断を行っているが、例えば画面中央部の輝度情報の平均値を求め、所定の基準値と比較して補助光発光要否を判断するような構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るカメラ付き携帯型電話機の実施形態を示す概観図である。
【図２】本発明に係るカメラ付き携帯型電話機の構成、および、各構成間で伝達される信号を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るイメージセンサの、輝度情報を抽出する画素が含まれる範囲部分を示す概念図である。
【図４】本発明に係るカメラ付き携帯型電話機の補助光自動発光動作のフロー図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１０  第１本体部
１１１  操作キー部
１２０  第２本体部
１２１  表示部
１３０  ヒンジ部
２１１  撮影レンズ
２１２  イメージセンサ
３３１  エレクトロニックフラッシュの発光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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