(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通話信号を無線送受信する通信機能を有すると共に、被写体を撮影するカメラ機能を有する携帯電話機において、
筐体の背面に配置され、被写体の光学像を結像する光学機構と、
上記光学機構を通して入射される画像を光電変換して画像情報を得る固体撮像素子と、
上記光学機構の被写体側に配置される液晶パネルと、を備え、
上記液晶パネルは電圧の印加に応答して上記光学機構を視覚的に遮蔽することを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
上記液晶パネルは、駆動電圧の印加が停止されたときに、上記光学機構を視覚的に遮蔽することを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
上記液晶パネルは、少なくとも電話モード或いはカメラモードに応答して動作し、カメラ機能が有効なとき以外に上記光学機構を視覚的に遮蔽することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯電話機。
【請求項４】
上記液晶パネルは、対向配置される一対の基板の少なくとも一方が単独駆動可能な複数の透明電極を備え、
上記複数の透明電極の何れかを選択的に駆動することにより、透過率を段階的に変化させることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラ機能を有する携帯電話機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型カメラを搭載し、携行先でデジタルスチルカメラとしても使用可能な携帯電話が現れてきた。このような携帯電話では、携帯電話機本体の小型化が要望されるのに伴って、搭載されるデジタルスチルカメラも小型なものが望まれる。
【０００３】
図９は、カメラ機能付き携帯電話機（以下、携帯電話機と略記する）を示す模式図であり、図１０はカメラユニットの概略を示す断面図である。また、図９（a）は、携帯電話機の背面を示し、図９（ｂ）は、前面を示すものである。
【０００４】
携帯電話機の背面には、図１０に示すように、カメラ孔２が設けられ、カメラ孔２に対応する内部には光学機構４及び固体撮像素子３からなるカメラユニット１が配置される。カメラユニット１の被写体側には、光学機構４を保護する透明のレンズカバー５が配置される。
【０００５】
携帯電話機の表面には、表示部６、シャッタボタン７、モード切替ボタン８及び操作部９が配置され、表示部６は、例えば、液晶表示パネルよりなり、携帯電話機の使用に応じた種々の情報を表示する。この表示部６には、携帯電話機をカメラモードで使用するとき、カメラユニット１を介して撮影された画像が表示され、電話モードで使用するとき、ユーザーが入力した電話番号や携帯電話機に内蔵されるメモリに記憶される相手方の電話番号等の各種情報が表示される。
【０００６】
シャッタボタン７は、携帯電話機をカメラモードでの使用の際のシャッタとして使用する。ユーザーが気に入った被写体があったとき、レンズを被写体の方に向け、このシャッタボタン７を押して被写体画像の画像データを、携帯電話機に内蔵されるメモリに記録する。モード切替ボタン８は、携帯電話機の電話モード及びカメラモードの選択に加え、その他、付属されるメール機能やインターネット機能等の種々の機能を選択するものである。それぞれの機能に対応するモードを選択すると、その機能の使用が可能となる。操作部９は、電話番号を入力するための０から９までのテンキーと、発信や終了等の機能ボタンからなる。
【０００７】
モード切替ボタン８を使用して、カメラモードを選択した場合、レンズを被写体の方に向けると、被写体画像が固体撮像素子に結像され、光電変換によって得られた画像情報が信号処理されて、表示部６に映し出される。ユーザーは、表示部６に映し出される画像を見ながら、気に入った画像があればシャッタボタン７を押して、携帯電話機に内蔵されるメモリに画像データを記録する。これにより、記録した画像を相手方にメールで転送したり、プリンタを携帯電話機に接続して、画像をプリントアウトすることができる。
【０００８】
一方、電話モードで使用する場合は、モード切替ボタン８を使用して、カメラモードをオフにする。カメラモードをオフにすると、自動的に電話モードが選択され、待ち受け状態となる。電話をかけるときには、テンキーを操作して相手方の電話番号を入力し、表示部６に表示される電話番号を確認した後、通話ボタンを押して相手と通話する。また、待ち受け状態時に相手方からの着信があったときには、通話ボタンを押して、その着信に応答する。尚、カメラモードで動作中に、着信があった場合には、優先的に電話モードに切り換えられ、通話が可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したカメラ機能付き携帯電話機（以下、携帯電話機と略記する）は、携帯電話機の背面にカメラが向いていて、撮影時にレンズを被写体の方に向けて撮影する構成となっている。このような携帯電話機を電話モードで使用している場合、又は、単に携行している場合において、不用意にレンズが不特定の第三者に向けられることがある。このため、レンズが向けられた人に、不快感を抱かせる恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる携帯電話機を電話モードで使用するときにレンズを隠す役目を果たすレンズカバーを備える携帯電話機の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたもので、その特徴とするところは、通話信号を無線送受信する通信機能を有すると共に、被写体を撮影するカメラ機能を有する携帯電話機において、筐体の背面に配置され、被写体の光学像を結像する光学機構と、上記光学機構を通して入射される画像を光電変換して画像情報を得る固体撮像素子と、上記光学機構の被写体側に配置される液晶パネルと、を備え、上記液晶パネルは電圧の印加に応答して上記光学機構を視覚的に遮蔽することにある。
【００１２】
これにより、上記液晶パネルへの駆動電圧の印加を制御することで、上記携帯電話機をカメラモードで動作しないときには、上記光学機構を視覚的に遮蔽することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す模式図であり、図２は、カメラユニットの概略を示す断面図である。カメラ機能付き携帯電話機（以下、携帯電話機と略記する）の背面には、カメラユニット１及びレンズカバー２１が配置される。また、携帯電話機の前面に配置される表示部６、シャッタボタン７、モード切替ボタン８及び操作部９は、図９（ｂ）に示すものと同様であるため、省略する。
【００１４】
本発明の特徴とするところは、液晶パネルをレンズカバー２１として、カメラユニット１の被写体側に、レンズを被うように設け、液晶パネルのオン／オフに応じて、レンズを視覚的に遮蔽することにある。
【００１５】
携帯電話機本体の背面には、図２に示すように、カメラ孔２が穿孔され、カメラ孔２に対応する内部に、光学機構４と固体撮像素子３からなるカメラユニット１が配置される。
【００１６】
レンズカバー２１は、携帯電話機本体の背面に、レンズカバー２１の外形に対応して設けられたカバー孔に合致して配置される。このレンズカバー２１は、カメラユニット１の被写体側に配置され、光学機構４を被う。更に、このレンズカバー２１は、透過率を変更する液晶パネルより構成され、内側に透明電極を備える２枚の透明ガラス基板と、その２枚の基板間に封入される液晶よりなり、一対の透明電極間に駆動電圧を印加する。それぞれのガラス基板に装着される透明電極は、単一の平坦面形状のもので良く、印可される駆動電圧に応じて、光の透過率を変更する。この液晶パネル２１は、電極間に駆動電圧が印加されたとき、光を透過し、駆動電圧が印加されないとき、光を遮光する所謂ノーマリホワイト型である。
【００１７】
図３は、カメラユニット１の構成を示すブロック図である。カメラユニット１は、レンズカバー２１（液晶パネル）、固体撮像素子３、タイミング発生回路４１、ＣＣＤ駆動回路４２、信号処理回路４３、Ａ／Ｄ変換回路４４及びパネル駆動回路４５で構成される。
【００１８】
タイミング発生回路４１は、入力される基準クロックＣＫに基づいて、垂直走査信号ＶＤ及び水平走査信号ＨＤを生成する。このタイミング発生回路４１は、カメラ選択信号ＣＳに応じて動作するもので、カメラ選択信号ＣＳがＨレベルの間、垂直走査信号ＶＤ及び水平走査信号ＨＤをＣＣＤ駆動回路４２へ出力する。
【００１９】
ＣＣＤ駆動回路４２は、垂直走査信号ＶＤ及び水平走査信号ＨＤに応答して、ＣＣＤ駆動クロックＣＴを生成し、固体撮像素子３に供給する。固体撮像素子３は、光学機構４を通して入射された画像を光電変換し、ＣＣＤ駆動クロックＣＴにより駆動されて、画像信号Ｙ(t)を１画素単位で出力する。信号処理回路４３は、固体撮像素子３から入力される画像信号Ｙ(t)に対して、サンプルホールド、シェーディング補正、ガンマ補正等の各種信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換回路４４は、信号処理回路４３から入力された画像信号Ｙ(t)をデジタルデータに変換し、画像データＹＤ(n)を出力する。この画像データＹ(t)は、ディスプレイドライバ、メモリ等に供給される。
【００２０】
パネル駆動回路４５は、カメラ選択信号ＣＳに応答して、液晶パネル２１の駆動する駆動信号ＬＴを生成する。この駆動信号ＬＴは、カメラ選択信号ＣＳに対応して生成され、カメラ選択信号ＣＳがＨレベルのとき、Ｈレベルに立ち上げられる。
【００２１】
この構成において、図４に従い、その動作を説明する。タイミングｔ0において、携帯電話機の電源を投入すると、携帯電話機は、電話の待ち受け状態となる。このとき、Ｌレベルのカメラ選択信号ＣＳがパネル駆動回路４５に入力され、駆動信号ＬＴがＬレベルとなる。これにより、液晶パネル２１が遮光状態となって、レンズを視覚的に遮蔽する。タイミングｔ1において、カメラモードを選択すると、カメラ選択信号ＣＳがＨレベルとなる。これに応じて、パネル駆動回路４５から液晶パネル２１へ供給されていた駆動信号ＬＴがＨレベルとなり、液晶パネル２１が透過状態となる。これにより、レンズが視覚的に開放される。
【００２２】
タイミングｔ2において、カメラモードで動作中に、相手方から電話の着信が入ると、着信信号ＴＳが立ち上がり、これに応答して、カメラ選択信号ＣＳがＬレベルとなる。これにより、カメラモードでの動作が一旦遮断され、自動的に電話モードに切り換えられる。そして、液晶パネル２１に供給されていた駆動信号ＬＴがＬレベルとなって、液晶パネル２１が遮光状態となり、レンズを視覚的に遮蔽する。タイミングｔ3において通話が終了すると、通話の終了に応答する信号が立ち上がり（図示せず）、その信号に応じて、カメラ選択信号ＣＳがＨレベルとなる。これにより、再びカメラモードが選択され、駆動信号ＬＴがＨレベルとなる。そして、液晶パネル２１が透過状態となって、再びレンズが視覚的に開放される。タイミングｔ4において、カメラの使用が終了し、カメラモードを非選択とすると、カメラ選択信号ＣＳがＬレベルとなる。これに応答して、駆動信号ＬＴがＬレベルとなり、レンズを視覚的に遮蔽する。
【００２３】
このように、カメラ選択信号ＣＳに応答して、液晶パネル２１を駆動することにより、カメラモードでの動作中以外は、レンズを視覚的に遮蔽することができる。これにより、第３者にレンズを意識させるのを防ぎ、不快感を与えるのを防止する。尚、通話が終了した後、カメラモードに切り換えられ、液晶パネル２１を透過状態としているが、通話が終了した時点で、待ち受け状態となって、レンズを視覚的に遮蔽しても良い。
【００２４】
ところで、携帯電話機に搭載されるデジタルスチルカメラに、例えば、フレームトランスファ方式の固体撮像素子３を用いる場合、上述の液晶パネル２１を垂直スミアを除去するためのシャッタ機構として用いることも可能である。図５は、フレームトランスファ方式の固体撮像素子の構成を示す平面図である。
【００２５】
固体撮像素子３は、受光部１１、蓄積部１２及び水平転送部１３で構成される。受光部１１は、光学機構４を通して入射される画像を各受光画素に受け、光電変換されて発生した情報電荷を各受光画素に蓄積する。この蓄積した１画面分の情報電荷を読み出しクロックφSに応答して、蓄積部１２に高速で垂直転送する。蓄積部１２は、受光部１１より転送された情報電荷を一時的に蓄え、転送クロックφHに応答して、水平転送部１３へ１行ずつ垂直転送していく。水平転送部１３は、蓄積部１２より転送された情報電荷を、水平転送クロックφhに応答して、水平方向へ１画素単位で転送する。出力部１４は、水平転送部１３から転送された情報電荷を順次取り込み、各情報電荷の電荷量に応じて電圧値に変換し、画像信号Ｙ(t)として出力する。
【００２６】
このような固体撮像素子３では、受光部１１の受光面に強い光が照射された部分があると、その部分を通過する情報電荷に、その強い光によって発生する電荷が重畳されて垂直スミアを発生させる。このような垂直スミアは、画面上に白い帯状となって現れ、画質の低下を招く。しかしながら、この垂直スミアは、受光部１１から蓄積部１２への電荷の垂直転送期間内に入射される光を遮光することで除去することができる。
【００２７】
そこで、垂直転送動作に同期して、液晶パネル２１を遮光状態とすることで、その間に受光部１１に入射される光を遮断する。このような構成は、パネル駆動回路４５を垂直走査信号ＶＤに同期して動作させ、図６に示すように駆動信号ＬＴを生成すれば良い。
【００２８】
図６は、液晶パネル２１のシャッタ動作を示すタイミング図である。駆動信号ＬＴは、垂直走査信号ＶＤのブランキング期間内に設定される垂直転送期間ｔ（読み出しクロックφｓ）に同期するように生成され、固体撮像素子３の垂直転送期間ｔの間、Ｌレベルとなる。これにより、垂直転送期間ｔの間、固体撮像素子３の垂直転送動作に同期して、液晶パネル２１を遮光状態とする。
【００２９】
ところで、この液晶パネル２１に使用される透明電極を選択駆動可能な複数の透明電極に分割し、駆動する電極を選択的に制御しても良い。図７は、液晶パネル５１のガラス基板に装着される透明電極の電極パターンの一例を示す模式図である。
【００３０】
液晶パネル５１のガラス基板に設けられる複数の透明電極５２Ａ〜５２Ｄは、例えば、同心円状に配列され、それぞれがスイッチ機構を有し、選択的に駆動することができる。この液晶パネル５１は、駆動電圧が印加されたとき、光を透過し、駆動電圧が印加されないとき、光を遮光する所謂ノーマリホワイト型である。つまり、液晶パネル５１は、駆動信号ＬＴがＨレベルのとき、透過状態となり、Ｌレベルのとき、遮光状態となる。従って、それぞれの透明電極５２Ａ〜５２Ｄに選択的にＨレベルの駆動信号ＬＴを供給すると、供給された電極の領域は、光を透過し得る状態となり、Ｌレベルの駆動信号ＬＴを供給した領域では光を遮光する状態となる。透明電極５２Ａ〜５２Ｄの駆動を制御することによって、液晶パネル５１の透過率を段階的に調節することができ、液晶パネル５１を調光機構として使用することが可能となる。
【００３１】
図８は、液晶パネル５１を調光機構として用いる場合のカメラユニットの構成を示すブロック図である。このカメラユニットは、図３の構成に加え、積分回路６１、露光制御回路６２を設けたものである。
【００３２】
固体撮像素子３は、被写体画像に対応する画像信号Ｙ(t)をＡ／Ｄ変換回路４４に出力すると共に、積分回路６１に出力する。積分回路６１は、画像信号Ｙ(t)を垂直走査期間単位で積分し、露光量信号Ｌとして露光制御回路６２に出力する。露光制御回路６２には、固体撮像素子３の適正露光量の範囲が設定されており、入力された露光量信号Ｌが適正露光量の範囲内であるか否かに応じて、透明電極の駆動を決定する制御信号Ｌ(s)を生成する。適正露光量レベルを越えるような光が固体撮像素子３に入射されると、その光量を反映した画像信号Ｙ(t)が出力され、その画像信号Ｙ(t)のレベルに応じて、露光量を抑えるように制御する。即ち、制御信号Ｌ(s)が駆動する透明電極の数を減らすように生成され、パネル駆動回路４５を通して液晶パネル５１に供給されて、光を透過する領域が縮小される。これいより、固体撮像素子３に入射される光量を適当なレベルとするように減光する。一方、入射される光量が、適正露光量レベルに達してないときは、駆動する透明電極の数を増やすように制御し、光を透過する領域を拡大して、入射される光量が適当なレベルとなるように調光する。
【００３３】
このように、駆動する透明電極を選択することで、自由に調光パターンを選択することができる。これにより、液晶パネル５１の透過率を段階的に変更することが可能となり、固体撮像素子３の対応できる照度範囲（ダイナミックレンジ）を広くすることができる。
【００３４】
尚、露光制御においては、例えば、室内で使用するときと屋外で使用するときの調光パターンを予め設定しておいても良い。つまり、携帯電話機に室内使用、屋外使用を選択する選択スイッチを設けて、カメラモードを使用するときの状況に対応して選択するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラ機能付き携帯電話機をカメラモードで使用しないときに、撮像レンズが外部から見えないように隠すことができる。これにより、無意識に撮像レンズが不特定の第３者に向いてしまっていても、第３者に不快感を与えるのを防止する。更に、カメラモードを使用しないときは、液晶パネルを駆動しないので、消費電力を抑えることができ、携帯電話としての待ち受け時間に与える影響を少なくすることができる。
【００３６】
また、レンズカバーとなる液晶パネルに形成される透明電極を、選択的に駆動可能な複数の透明電極に分割することで、透過率を段階的に変更することができる。これにより、固体撮像素子の照度範囲（ダイナミックレンジ）を広げることができ、晴天時の屋外のような入射光の強い場所での撮影を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す模式図である。
【図２】カメラユニットの概略を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の動作を示すタイミング図である。
【図５】フレームトランスファ方式の固体撮像素子の構成を示す模式図である。
【図６】シャッタ機構として使用するときの動作を示すタイミング図である。
【図７】液晶パネルの電極パターンの一例を示す模式図である。
【図８】調光機構として使用するときの構成を示すブロック図である。
【図９】従来のカメラ機能付き携帯電話機を示す模式図である。
【図１０】カメラユニットの概略を示す断面図である。
【符号の説明】
１：カメラユニット
２：カメラ孔
３：固体撮像素子
４：カメラヘッド
５：レンズカバー
６：表示部
７：シャッタボタン
８：モード切替ボタン
９：操作部
１１：受光部
１２：蓄積部
１３：水平転送部
１４：出力部
２１、５１：液晶パネル
４１：タイミング発生回路
４２：ＣＣＤ駆動回路
４３：信号処理回路
４４：Ａ／Ｄ変換回路
４５：パネル駆動回路
６１：積分回路
６２：露光制御回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003837299.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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