摄像器件和可携带电子器件的制作方法

专利名称：摄像器件和可携带电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摄像器件和一种诸如可携带电话之类的可携带电子器件，更具体地说，涉及一种能够照射被摄影物体的摄像器件和一种诸如可携带电话之类的可携带电子器件。在最近几年，使用诸如CCD之类的图像传感器的数字静止摄像机已经广泛普及。大多数静止摄像机显示(通过摄影)按照在诸如LCD之类的显示部分上摄像机操作开始由图像传感器摄像的图像。在用户识别显示在显示部分上的图像之后，用户按下一个释放按钮以摄影图像，从而用户摄影他或她希望的组成。在银盐摄像机中看不到的上述使用方法对于数字静止摄像机是特有的。当周围较亮时，上述使用方式可能是希望的。然而，当周围较暗时，显示部分的显示太暗，从而不能不便利地实现上述用途。在这样一种情况下，只有摄影者的肉眼识别需要依靠。然而，在这种情况下，当周围太暗时，摄影者不能肉眼识别被摄影物体。为了克服这些困难，从摄像机操作开始到摄影操作的完成可以连续接通一个灯，然而，当总是按摄影必需的亮度连续接通灯时，消耗的电功率麻烦地增大。
本发明的一个目的在于节省其中接通灯的摄像器件的电功率，从而即使当周围较暗时，摄影者也能识别被摄影物体。第一发明涉及一种摄像器件，该器件包括一个释放开关，用来指令摄影一个静止图像；一个摄像部分，用来摄像被摄影物体的图像、更新和输出与被摄影物体的摄像图像相对应的图像信息直到操作释放开关，及按照释放开关的操作输出与在摄影静止图像时摄像的被摄影物体的图像相对应的图像信号，作为静止图像信息一个发光部分，用来照射被摄影物体；及一个光量控制部分，用来在直到操作释放开关的时段与当按照释放开关的操作摄影静止图像时的时刻之间改变发光部分的光量。根据这样一种结构，当摄影静止图像时，施加仅用来摄影静止图像必需的光量，而在摄影静止图像之前，发光部分的光能按不大于用来摄影静止图像必需的光量、借助于其摄影者能识别被摄影物体的光量发射。因而，比其中总是施加摄影静止图像必需的光量情形，能更节省电功率。
在第二发明中，光量控制部分允许按照释放开关的操作在摄影静止图像时发光部分的光量增大得比在直到操作释放开关的时段期间发光部分的光量大。根据这样一种结构，除上述效果之外，按照释放开关的操作在摄影静止图像时发光部分的光量能增大得比在直到操作释放开关的时段期间发光部分的光量大。
第三发明涉及一种进一步包括一个用来进行与从摄像部分输出的图像信息相对应的显示的显示部分的摄像器件。根据这样一种结构，即使当在直到操作释放开关的时段期间周围较暗时，除上述效果之外摄影者也能识别显示在显示部分上的图像。在摄影者识别图像之后，摄影者能按下释放按钮以执行静止图像摄影操作。
在第四发明中，发光部分是LED。根据这样一种结构，除上述效果之外能使结构紧凑。
第五发明涉及一种整体装有上述摄像器件的可携带电子器件。根据这样一种结构，能实现具有上述相同效果的可携带电子器件。根据本发明，由于发光部分的光量在直到操作释放开关的时段与当按照释放开关的操作时的时刻之间改变时，所以在摄影静止图像时能施加仅摄影静止图像必需的光量，而在摄影静止图像之前，发光部分可以按不大于用来摄影静止图像必需的光量、借助于其摄影者能识别被摄影物体的光量发射光。因而，比其中总是向被摄影物体施加摄影静止图像必需的光量情形，能更节省电功率。

图1是功能方块图，表示本发明的一个实施例。
图2是方块图，表示在图1中的CCD摄像机。
图3是主视图，表示本发明一个实施例的外观。
图4是时序图，用来解释图1的操作。
图5是时序图，用来解释图1的操作。现在，通过参照表示在附图中的一个实施例将描述用来执行本发明的模式。在该实施例中，将描述的是一个例子，其中在一个作为可携带电子器件的可携带电话中提供有一个摄像器件。
图1表示在功能方块图中可携带电话的一种电气结构。在该图中，用作光量控制部分的控制部分1包括一个微型计算机，该微型计算机包括CPU等作为主元件，并且对其连接有一个无线电通信部分2；一个声音输入和输出部分3；一个CCD摄像机4，作为一个摄像部分；一个键盘5；一个彩色LCD 6，作为显示部分；一个外部器件连接接口7；一个存储器8；一个驱动电路10，用来驱动一个作为用来照射被摄影物体的发光部分的白色LED 9；一个发光模式设置部分11，用来设置LED 9的发光模式；一个释放开关12，用来输出一个用来指令开始静止图像摄影操作的释放信号；及一个操作模式设置部分13，也用作电源开关。一根天线14连接到无线电通信部分2上。对于声音输入和输出部分3，连接一个麦克风15和一个接收器16。
当输入发射声音时，麦克风15把输入的发射声音从声频信号转换成电信号，以产生一个声音发射信号并且把声音发射信号输出到声音输入和输出部分3。当把声音发射信号从麦克风15供给到声音输入和输出部分3时，声音输入和输出部分3对于声音发射信号执行一个放大过程和一个A/D转换过程等，以经控制部分1把声音发射信号输出到无线电通信部分2。当把声音发射信号从声音输入和输出部分3经控制部分1供给到无线电通信部分2时，无线电通信部分2对于声音发射信号执行一个基带过程和一个无线过程等，并且从天线14发射宽带通信频带(例如，使用码分多组织连接(CDMA)系统分配给无线电通信的通信频带)的发射无线电波。
当天线14捕获宽带的通信频带的无线电波作为接收无线电波时，无线电通信部分2对于捕获的无线电波执行一个无线电过程和一个基带过程等，以产生一个声音接收信号和经控制部分1把声音接收信号输出到声音输入和输出部分3。当把声音接收信号从无线电通信部分2经控制部分1供给到声音输入和输出部分3时，声音输入和输出部分3对于供给的声音接收信号执行一个A/D转换过程和一个放大过程等，以把声音接收信号输出到接收器16。向其从声音输入和输出部分3供给声音接收信号的接收器16，把声音接收信号从电气信号转换成声频信号，以产生一个接收声音并且输出产生的接收声音。
CCD摄像机4摄像被摄影物体的图像以产生(叫做光电转换)与摄影图像相对应的电气图像信息，而把它输出到控制部分1。
键盘5包括各类布置的键，如一个讲话开始键、一个重拨键、一个讲话结束键、包括
至[9]的数字字符键、一个*(星号)键、一个#(清晰)键及F(功能)键等。当操作任何键时，把与键操作相对应的键操作信号输出到控制部分1。当把键操作信号从键盘5供给到控制部分1时，控制部分1译码键操作信号以完成一个与译码结果相对应的过程。
当把一个显示信号从控制部分1供给到LCD 6时，LCD 6显示与发送的显示信号相对应的显示信息。一个外部器件17是具有用来摄影图像信息的功能的数字静止摄像机等，像CCD摄像机4。外部器件连接接口7输入由外部器件17摄影的图像信息，并且在可携带电话1连接到外部器件17上的情况下把输入的图像信息输出到控制部分1。显示部分不限于彩色LCD，并且可以适当地变化到有机EL显示器等。
构成与控制部分1有关的控制装置的存储器8包括存储器元件，如快擦写存储器、ROM、RAM、VRAM(视频RAM)等，并且把可执行程序存储在ROM中。控制部分1读可执行程序，并且完成执行下面叙述的各种类型操作的过程。在存储器8中的快擦写存储器存储在释放开关12操作时从CCD摄像机4输入的图像信息和从外部器件连接接口7输入的图像信息。在存储器8中的VRAM存储从CCD摄像机4输入的并且显示在LCD 6上的图像信息或从外部器件连接接口7输入的图像信息。在存储器8中的RAM用于各类过程。
作为发光部分的LED 9是用来照射被摄影物体的LED。在这个实施例中，采用用来施加白光的白色LED。作为白色LED，例如，使用由Nichia Kagaku Kogyo Co.，Ltd生产的高亮度白色LED(型号NSPW510BS)等。在图1中，尽管表示一个使用两个LED 9的例子，但可以适当地改变LED的数量。例如，由于照射要求的光量依据用于CCD摄像机4的CCD(图像传感器)的探测特性而不同，所以能以这样一种方式进行变化，当大量光必须用于照射时，增大LED 9的数量以增大光量，而当用于照射的大量光不必要时，使用单个LED。
驱动电路10根据从控制部分1输出的用来指令LED 9的发光量的光量控制信号驱动LED 9。由于从控制部分1输出的光量控制信号可以是用来规定白色LED 9的发光量的信息，所以考虑白色平衡的控制是不必要的，这与其中通过使用红色LED、绿色LED和蓝色LED控制用来发射白色光的发光部分的光量的情况不同。因此，能简化光量控制信号。
发光模式设置部分11用来设置LED 9的发光模式。在这个实施例中，能设置依据被摄影物体的亮度来自动控制LED 9的光发射和发光量的自动发光模式、和用来禁止LED 9的光发射的光发射禁止模式。例如，每一次操作改变自动发光模式和光发射禁止模式。控制部分1按照由发光模式设置部分11设置的模式等控制LED 9的光发射，并且把设置模式显示在LCD 6上。
操作模式设置部分13能选择性地设置一种其中切断电源的状态(断模式)、一种其中能执行电话的发射和接收操作的状态(电话模式)、一种其中显示存储在存储器8中的图像信息的状态(检查模式)、一种其中能执行通过摄像机的摄影操作的状态(摄影模式)、及一种其中LED(发光部分)9的光连续按规定光量(亮度)发射的状态(光模式)。例如，每一次操作切换包括断模式、电话模式、检查模式、摄影模式及光模式的模式。控制部分1按照由操作模式设置部分13设置的模式控制各种操作，并且在LCD 6上显示设置模式。在除断模式之外的模式中能接收电话呼叫。
图2是表示CCD摄像机4和控制部分1等的方块图。在图2中，作为带有一个其上由摄影透镜401形成被摄影物体的光学图像的光接收表面的摄像元件的CCD 402，是一个进行光电转换以便输出一个与光学图像相对应的模拟信号和以阵列形式转换电荷的固态摄像元件。在这个实施例中，CCD 402用作所谓的固态图像传感器，用来把两维光学信息转换成时间序列(串行)电信号。
下面补充描述CCD 402。CCD 402包括一个光电转换部分，其中以阵列形式布置多个光电转换元件；和一个电荷存储部分，用来存储光电转换元件的输出电荷；及一个电荷阅读部分，用来阅读存储在规定系统中的电荷存储部分中的电荷。光电转换元件的每一个形成一个像素。在本实施例中的CCD 402是彩色CCD。一般地，由于CCD的像素信息本身没有颜色信息，所以一个颜色滤波器(使用三基色光的基色滤波器或使用三基色颜色的互补颜色滤波器)安装在彩色CCD的前表面上。
一个水平和垂直驱动器403和一个时序发生器(TG)404产生一个阅读CCD 402必需的驱动信号。特别是，在顺序规定CCD 402的每列的同时，水平和垂直驱动器和时序发生器产生一个用来对于每行转换(阅读)像素信息的驱动信号，即分别产生用来串行读出像素信息的水平和垂直驱动信号。
一个样本保持电路405按照适于CCD 402的分辨率的频率用来抽样从CCD 402读出的时间序列信号(在该步骤中，为模拟信号)。在抽样之后，可以执行一种自动增益控制(AGC)。
一个模拟/数字转换器406把抽样信号转换成数字信号。
一个颜色过程电路407由模拟/数字转换器406的输出产生一个亮度/颜色差多路复用信号(下文把它称作“YUV信号”)作为图像信息。
一个DMA控制器408在颜色过程电路407与一个DRAM 410(正确地说，是一个DRAM接口409)之间转换数据而不插入控制部分1，并且执行所谓的直接存储器转换(DMADIRECT MEMORYACCESS)。
DRAM接口409用作在DRAM 410与DMA控制器408之间的信号接口和作为在DRAM 410与控制部分1之间的信号接口。
图3是视图，表示根据本实施例的可携带电话的外观。在图3中，具有与图1中那些相同结构的元件用相同的标号指示。摄影透镜401、CCD 402和LED 9整体形成，并且能够绕轴500转动。因而，用户本身能通过使用CCD摄像机4摄影。以这样一种方式，由于把LED用作发光部分的摄像器件整体装有可携带电话，所以能更大地降低噪声，能使形式更紧凑，及比使用氙管作为发光部分的相关技术能更多地改进设计的自由度。而且，由于把白色LED用作发光部分，所以能简化结构，并且与例如使用红色LED、绿色LED和蓝色LED发射白色光的相比，能减小零件数量。
现在描述一种操作。
当在操作模式设置部分13中设置电话模式时，控制部分1允许使用无线电通信部分2、声音输入和输出部分3、天线14、麦克风15及接收器16等的可携带电话功能操作，并且用户能把可携带电话用作普通可携带电话。
当在操作模式设置部分13中设置检查模式时，控制部分1把与存储在存储器8中的图像信息相对应的显示信号供给到LCD 6，以在LCD 6上显示与图像信息相对应的图像。
当由操作模式设置部分13设置光模式时，控制部分1控制LED 9以规定光量(亮度)发射光。因而，当设置光模式时，可携带电话能用作照明器件。而且，如下面描述的那样，由于用于摄影的LED(发光部分)9也用于照明，所以能简化结构。由于把LED用作发光部分，所以能实现更紧凑的结构。在光模式中，通过操作键盘5可以调节LED9的光量。
当由操作模式设置部分设置摄影模式时，控制部分1操作CCD摄像机4，以连续提取与由CCD摄像机4实时摄影和输出的被摄影物体的图像相对应的图像信息，把图像信息经存储器8的VRAM等发送到LCD 6，及把它显示在LCD 6上。在检查这种状态下的LCD 6的同时，用户确定组成。在这时，控制部分1识别在发光模式设置部分11中的设置。
当由发光模式设置部分11设置自动发光模式时，控制部分1按照从CCD摄像机4输出的图像信息控制从LED 9施加的光量。特别是，控制部分1按照包括在从CCD摄像机4输出的图像信息中的亮度信号改变输出到驱动电路10的一个光量控制信号，以控制从LED 9施加的光量。进一步叙述，当亮度信号表示一种更暗的状态时，控制部分1把由LED 9发射的光量控制成增大得更多并且施加较强的光。作为一个例子，当控制部分1决定按照亮度信号显示在LCD 6上的图像比一个规定值1亮时，控制部分1抑制LED 9的发光。当控制部分1决定按照亮度信号显示在LCD 6上的图像比一个规定值1暗而比一个规定值2亮时(在这种情况下，假定规定值1在亮度方面高于规定值2，并且这些值预先存储在存储器8中。)，控制部分1控制LED 9按第一光量接通。当控制部分1决定按照亮度信号显示在LCD 6上的图像比一个规定值2暗时，控制部分1控制LED 9按比第一光量大的第二光量接通。
在以上描述中，尽管分三步控制LED 9的光量，但步骤数量不限于三步，而是按照图像信息(亮度信号)可以比三步少或多。
在其中在摄影模式下设置自动发光模式的状态下由LED 9可以连续地发射光，或者仅在除当从CCD 402读电荷时的时段(在电荷转换期间)之外当CCD 402存储电荷时的时段期间可以发射光，如图4中所示。LED可以以这样一种方式接通，从而仅在当从CCD 402读电荷时的时段一部分期间(在电荷转换期间)断开LED，如图5中所示。如图4中所示，如果仅在除当从CCD 402读电荷时的时段之外当CCD402存储电荷时的时段期间接通LED(发光部分)9，则当CCD 402没有探测到被摄影物体的图像时，能防止LED 9(发光部分)操作。因而，能防止对于探测被摄影物体的图像不是必需的光发射以节省电功率。而且，如图5中所示，如果仅在当从CCD 402读电荷时的时段的一部分期间切断LED，则能更进一步减小LED(发光部分)9的多余操作，并且比其中连续接通LED 9的情形，能节省得电功率更多。而且，当在从CCD 402读电荷时的时段的一部分期间断开LED时，与其中在当从CCD 402读电荷时的所有时段期间停止LED 9的光发射的情形相比，能把归因于LED(发光部分)9的间断光发射有可能给从LED(发光部分)9接收光的人的不适作为被摄影物体的闪烁减小得更多。在这个实施例中，当控制LED 9的上述光发射时，控制部分1按照用来调节CCD 402的读时序的时序发生器404的输出控制LED 9的光发射时序。以这样一种方式，由于根据公共输出控制CCD 402的读时序和LED 9的光发射控制时序，所以能容易地得到时序同步。而且，由于根据公共输出控制CCD 402的读时序和LED 9的光发射控制时序，所以能共享用来确定时序的输出。在这个时间期间，即在直到操作释放开关的时段期间，把从LED 9输出的光量设置到不大于用来摄影静止图像需要的光量、借助于其摄影者能肉眼识别通过LCD 6的显示的光量。
在这种状态下，即在其中由CCD摄像机4摄像的图像基本上以实时显示在LCD 6的状态(直接摄影状态)下，用户改变可携带电话或CCD摄像机4的方向的同时，用户改变显示在LCD 6上的图像组成，并且当得到希望组成以进行静止图像摄影操作时，操作释放开关12。
控制部分1按照释放开关12的操作从一种在操作释放开关12之前的状态改变LED 9的光量。特别是，在操作释放开关12之后，控制部分1立即把一个光量控制信号输出到驱动电路10以更大地增大LED 9的光量，换句话说，比操作释放开关12之前把摄影静止图像时的光量增大得更多，特别是，一个指令仅用来摄影静止图像必需的光量的光量控制信号，以增大LED 9的光量。在这种情形下，释放开关12是一个两步开关。当按照释放开关12的操作接通第一步的开关时，比直到操作释放开关的时段期间LED 9的光量，更大地增大LED 9的光量。当按照释放开关12的以后操作接通第二步的开关时，固定一个存储在DRAM410中的YUV信号以进行上述过程。
如上所述，当按照释放开关12的操作摄影静止图像时，由LED(发光部分)9能产生供给摄影静止图像必需的亮度的光量。在直到操作释放开关12的时段期间用户不想要的组成的情况下，能避免归因于比来自LED 9必需的多的光施加的电功率浪费消耗。
作为用于光量的控制系统，当提供多个LED时，可以改变接通的LED 9的数量，或者依据光量可以控制改变供给到相同LED的驱动电流。这些系统可以组合在一起。在其中通过改变供给到LED的驱动电流而控制来自LED的光量的结构的情况下，在相同的LED中能控制光量。在其中提供多个LED和通过改变驱动的LED数量控制来自LED的光量的情况下，能进行至少与LED的数量相对应的光量的控制，并且比单LED的情形能更大地增大光量。
当按照释放开关12的操作增大LED 9的光量时，控制部分1在增大LED 9的光量之后固定存储在DRAM410中的YUV信号，经DRAM接口409提取固定的YUV信号，及对于与固定的YUV信号相对应的图像固定LCD 6的显示。控制部分1例如对于提取的YUV信号施加一个JPEG编码过程，并且然后把信号存储在存储器8的快擦写存储器中。
如上所述，由于把LED用作用来照射被摄影物体的发光部分，所以能使发光部分紧凑。因而改进设计的自由度。而且，由于容易把LED控制成与氙管不同地发射光，所以可以把LED用作除在较暗时摄影作为通常的频闪光之外的装置。例如，当周围较暗时，LED可以用来照射被摄影物体，从而用户能识别组成。因而，能提高用户的可操纵性。而且，由于LED与氙管不同不需要几百伏的电压作为驱动电压，所以减小由高压生成的噪声，并且比以前能减小归因于噪声的设计限制。
控制部分1当从CCD摄像机4输出的图像信息得到的亮度较低时通过增大从LED 9施加的光量升高图像信息的亮度，或者当从CCD摄像机4输出的图像信息得到的亮度太高时通过减小从LED 9施加的光量降低图像信息的亮度。因而校正图像信息的亮度。
而且，由于LCD 6显示与由LED 9照射的被摄影物体相对应的图像，所以当用户通过检查显示部分确定组成时(直接摄影)，能向其施加照射光。因而，即使当周围较暗时，用户也能通过检查显示部分确定组成。
而且，由于发光部分在直接摄影时用作辅助光而在释放开关的操作时作为用于摄影的所谓频闪光，所以能简化结构。
当由操作模式设置部分设置摄影模式时，如果由发光模式设置部分11设置发光禁止模式，则控制部分1控制LED 9不发射光，并且执行上述的摄影操作。
在以上描述中，尽管把CCD用作摄像部分，但本发明不限于此，而是可以使用诸如CMOS传感器之类的任何图像传感器。
在以上描述中，尽管解释了其中摄像器件与作为可携带电子器件的可携带电话整体形成的例子，但可携带电子器件不限于可携带电话。例如，可以采用所谓的笔记本型个人计算机或可携带信息终端等。1 光控制部分4 摄像部分6 显示部分9 发光部分12 释放开关
权利要求
1.一种摄像器件，包括一个释放开关，用来指令摄影一个静止图像；一个摄像部分，用来摄像被摄影物体的图像、更新和输出与被摄影物体的摄像图像相对应的图像信息直到操作释放开关，及按照释放开关的操作输出与在摄影静止图像时摄像的被摄影物体的图像相对应的图像信号，作为静止图像信息一个发光部分，用来照射被摄影物体；及一个光量控制部分，用来在直到操作释放开关的时段与当按照释放开关的操作摄影静止图像时的时刻之间改变发光部分的光量
2.根据权利要求1所述的摄像器件，其特征在于，光量控制部分允许按照释放开关的操作在摄影静止图像时发光部分的光量增大得比在直到操作释放开关的时段期间发光部分的光量大。
3.根据权利要求1或2所述的摄像器件，进一步包括一个用来进行与从摄像部分输出的图像信息相对应的显示的显示部分。
4.根据权利要求1至3任一项所述的摄像器件，其特征在于，发光部分是LED。
5.一种整体装有根据权利要求1至4任一项所述的摄像器件的可携带电子器件。
全文摘要
为了节省在接通灯以便即使在周围较暗时也由摄影者识别被摄影物体期间摄像器件的电功率。在直到操作一个释放开关12的时段期间，控制部分1控制LED 9按不大于摄影静止图像必需的光量发射光。当操作释放开关12时，控制部分控制LED 9以按摄影静止图像必需的光量发射光。
文档编号H04N1/21GK1426225SQ02154570
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月6日 优先权日2001年12月7日
发明者伊藤顕, 関陽一, 中野洋一, 奥山裕文 申请人:精工精密株式会社