JP2004164559A - 携帯端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】携帯端末装置において、装置の携帯性を損なうことなく、表示画面上における指示記号の移動の操作性を向上させる。
【解決手段】携帯電話１００の本体１に内蔵されたカメラの撮像機能を利用して被写体の画像を撮像し、本体１を動かすことにより生じる上記画像の変位に基づいて、表示部２０の画面上に表示された指示記号を移動させる。なお、本体１を操作台５に載置したときに操作台５の面上が撮像できるよう、撮像レンズ１１を操作台５に対向する位置に設置し、本体１に近接した被写体（操作台面）が撮像できるよう、撮像レンズ１１の焦点距離を短く設定できるようにすれば、本体１を操作台面上でマウスのように操作することにより、指示記号を移動させることができる。このとき、自動焦点検出用の補助光発光装置３０の発光部３１をレンズ１１側に向け、操作面上の撮像されるエリアに補助光Ｌを照射し、撮像用の光を補うようにしてもよい。
【選択図】 図５
【解決手段】携帯電話１００の本体１に内蔵されたカメラの撮像機能を利用して被写体の画像を撮像し、本体１を動かすことにより生じる上記画像の変位に基づいて、表示部２０の画面上に表示された指示記号を移動させる。なお、本体１を操作台５に載置したときに操作台５の面上が撮像できるよう、撮像レンズ１１を操作台５に対向する位置に設置し、本体１に近接した被写体（操作台面）が撮像できるよう、撮像レンズ１１の焦点距離を短く設定できるようにすれば、本体１を操作台面上でマウスのように操作することにより、指示記号を移動させることができる。このとき、自動焦点検出用の補助光発光装置３０の発光部３１をレンズ１１側に向け、操作面上の撮像されるエリアに補助光Ｌを照射し、撮像用の光を補うようにしてもよい。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末装置に関し、特に詳しくは、携帯端末装置の表示画面上におけるポインタやカーソル等の指示記号の位置制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やモバイルコンピュータなどの携帯端末装置が利用されている。これらの携帯端末装置には、通常、表示部が備えられており、表示部の画面上には、画像や各種情報および処理対象を指示する指示記号などが表示される。指示記号を移動させるためには、ユーザが操作できる何らかの手段が必要になるが、このような手段として、装置本体に備えられたキーを用いるもの（例えば、特許文献１参照）、ジョイスティックやトラックボールを用いるもの（例えば、特許文献２参照）、また、本体から取り外した操作部をマウスとして用いるもの（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４９３１４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−１６６３５号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２００１−３６６１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キーやジョイスティック、トラックボールを用いるものは、瞬時に意図した位置を指示する操作が難しく、操作性があまりよくない。また、本体から取り外した操作部をマウスとして用いるものは、操作性は良いが、マウス部分を着脱する機構が必要であったり、マウスを構成する部品、例えば、トラックボールなどを収容するスペースを確保しなければならなかったりするため、結果的に装置のサイズや重量が増すことになり、携帯性を損なうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、携帯端末装置において、装置の携帯性を損なうことなく、表示画面上での指示記号の移動に際し操作性のより良い携帯端末装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯端末装置は、被写体の画像を撮像する撮像手段と、移動する指示記号を含む画面を表示する表示手段とを本体上に備えた携帯端末装置において、撮像手段により被写体を撮像するカメラモードと、指示記号の表示位置を制御するポインティングモードのいずれかを設定する第１のモード設定手段と、ポインティングモードにおいて、撮像手段により撮像された画像の、本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を画面上で移動させるポインティング手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、「指示記号」とは、表示画面上での座標位置を示す記号であり、例えば、文字入力画面や項目選択画面におけるポインタまたはカーソル、ゲーム画面におけるキャラクタやターゲットマークなどが挙げられる。
【００１０】
「カメラモード」とは、デジタルカメラを用いた一般的な撮像と同様に、被写体の画像を撮像手段により取り込むモードであり、このカメラモードにおいては、例えば、表示画面には撮像手段により撮像された被写体の画像がほぼリアルタイムで表示され、ユーザからの撮像を指示する入力により、その時点で撮像された画像が画像データとしてメモリやメディアに格納される。
【００１１】
一方、「ポインティングモード」とは、表示画面上のポインタなどの指示記号を装置本体の動きに連動して移動させるモードであり、このポインティングモードにおいては、例えば、撮像手段により撮像された被写体の画像をほぼリアルタイムでモニタリングし、画像の動き（変位）から装置本体の位置または角度の変化を求め、ユーザが本体を動かした向きまたは傾けた向きに、変化した量に比例した距離だけ、指示記号を画面上で移動させる。
【００１２】
上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであってもよい。
【００１３】
ここで、「操作台」とは、本体を載置してその本体を面移動することができるような台であり、例えば、事務机、テーブル、床、壁などが挙げられる。なお、この「操作台」の面は必ずしも平面でなくてもよく、また、地面に平行でなくてもよい。
【００１４】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものであってもよい。
【００１５】
また、補助光発光手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであってもよい。なお、この照射方向の制御は、補助光の発光部を回動する構造にして、その発光部の回動により行ってもよいし、補助光の発光光路中に反射板を設けて、その反射板の角度を変えることにより行ってもよい。
【００１６】
上記本発明による携帯端末装置においては、ポインティングモードにおいて、本体を操作台から離して動かすノンマウスモードと、本体を操作台面上に載置して動かすマウスモードとを切り替えて設定する第２のモード設定手段をさらに備え、撮像手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであってもよい。
【００１７】
ここで、「ノンマウスモード」とは、本体を操作台から離して動かすモードであり、このノンマウスモードにおいては、例えば、ユーザが本体を空中で手に持った状態で、本体から離れた被写体（人物や風景）の画像を撮像し、その画像の変位に基づいて、指示記号を移動させる。
【００１８】
一方、「マウスモード」とは、本体を操作台面上に載置して動かすモードであり、このマウスモードにおいては、例えば、操作台面のような本体に近接した被写体の画像を撮像するために、撮像レンズを焦点距離の短い構成に切り替え、撮像した操作台面の画像の変位に基づいて、指示記号を移動させる。つまり本体そのものをマウスのようにして使用する。
【００１９】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものであってもよい。
【００２０】
また、補助光発光手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであってもよい。なお、この照射方向の制御は、補助光の発光部を回動する構造にして、その発光部の回動により行ってもよいし、補助光の発光光路中に反射板を設けて、その反射板の角度を変えることにより行ってもよい。
【００２１】
さらに、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段の光学的開口部および補助光発光手段の発光部は、本体を操作台面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された本体の凹みの内部に設置されたものであってもよい。
【００２２】
また、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段は、第１のモード設定手段によるカメラモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするよう変更可能なものであるとともに、撮像した画像を所定倍率により拡大するものであってもよい。
【００２３】
また、本体は、本体上の、操作台面に載置された本体を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、指示記号に関連する所定の機能が割り当てられた１または２以上のボタンをさら備えたものであってもよい。
【００２４】
「指示記号に関連する所定の機能」としては、例えば、ボタンをクリックすることにより、ポインタによって指示された位置にカーソルを移動させる機能や、ボタンを押しながらポインタでなぞった部分を選択する機能などが考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の携帯端末装置によれば、上述のように、被写体の画像を撮像する撮像手段と、移動する指示記号を含む画面を表示する表示手段とを本体上に備えた携帯端末装置において、撮像手段により被写体を撮像するカメラモードと、指示記号の表示位置を制御するポインティングモードのいずれかを設定する第１のモード設定手段と、ポインティングモードにおいて、撮像手段により撮像された画像の、本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を画面上で移動させるポインティング手段とを備えた構成としたので、カメラモードとポインティングモードとが設定でき、ポインティングモード設定時に、本体に既に備わっている撮像手段により撮像された画像の、装置本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を表示画面上で移動させることができる。これにより、本体のサイズが増すような部品をほぼ追加することなく、携帯端末装置の本体を上下左右または前後左右に移動または傾けるだけで指示記号を制御することができ、また、ユーザの手の動きに連動して指示記号を移動させることができるので、装置の携帯性を損なわない構成で、表示画面上での指示記号の移動を操作性良く行うことができる。
【００２６】
上記本発明による携帯端末装置において、撮像手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものとすれば、操作台の面上の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができるので、本体を操作台上に置きながら面移動させることにより指示記号を移動させることができ、より安定した操作が可能となる。
【００２７】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものとすれば、室内などの比較的暗い場所で操作する場合や、本体そのものが操作台面への光を遮ってしまうような場合でも、操作台面の撮像のために必要な光を補うことができ、暗所において、より好ましい状況で操作ができる。
【００２８】
また、補助光発光手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものとすれば、撮像する領域に直接、補助光を照射することができるので、暗所において、さらに好ましい状況で操作ができる。
【００２９】
上記本発明による携帯端末装置において、ポインティングモードにおいて、本体を操作台から離して動かすノンマウスモードと、本体を操作台面上に載置して動かすマウスモードとを切り替えて設定する第２のモード設定手段をさらに備え、撮像手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものとすれば、ノンマウスモードでは、操作台のない場所でも、本体から離れた被写体の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができ、またマウスモードでは、操作台の面上の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができるので、場所に応じて適した操作形態で、指示記号の制御をすることができる。
【００３０】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものとすれば、室内などの比較的暗い場所で操作する場合や、本体そのものが操作台面への光を遮ってしまうような場合でも、操作台面の撮像のために必要な光を補うことができ、暗所において、より好ましい状況で操作ができる。
【００３１】
また、補助光発光手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものとすれば、撮像する領域に直接、補助光を照射することができるので、暗所において、さらに好ましい状況で操作ができる。
【００３２】
さらに、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段の光学的開口部および補助光発光手段の発光部を、本体を操作台面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された本体の凹みの内部に設置されたものとすれば、本体から撮像手段および補助光発光手段が張り出すことがなく、より持ちやすい形状となる。
【００３３】
また、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段を、第１のモード設定手段によるカメラモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするよう変更可能なものとするとともに、撮像した画像を所定倍率により拡大するものとすれば、操作台の面上の画像を撮像して、撮像した画像を拡大して表示手段に表示することができる。このため、操作台面に雑誌や新聞を載置して撮像すれば、雑誌や新聞の小さな文字を拡大して表示手段に表示でき、これにより、本発明による携帯端末装置を電子ルーペとして用いることができる。
【００３４】
また、本体を、その本体上の、操作台面に載置された本体を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、指示記号に関連する所定の機能が割り当てられた１または２以上のボタンをさら備えたものとすれば、よりマウスに近い感覚で多彩な操作ができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の携帯端末装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による携帯端末装置の実施形態としてのデジタルカメラ付き携帯電話１００（以下、カメラ付き形態電話という）の構成を示す概略図、図２はその概観図である。なお、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ、本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００の正面図、裏面図、側面図を示している。
【００３６】
本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００は、被写体を撮像する撮像装置１０と、撮像した画像や各種処理画面とともに処理対象を指示するポインタを表示するための液晶パネルや有機ＥＬなどからなる表示部２０とを備えた携帯電話に、自動焦点検出（ＡＦ）のための補助光Ｌを被写体に向けて発光するＡＦ補助光発光装置３０と、各種操作用のボタンが配置されている操作部４０と、モードの設定や表示部２０の表示制御、その他各種演算や各部の制御を行う制御部５０と、各種データを記憶するメモリ６０とを備えている。
【００３７】
撮像装置１０は、さらに、被写体からの反射光を集光して後述の撮像素子１２に被写体の像を結像させる撮像レンズ１１と、撮像レンズ１１により結像された被写体の像を電気信号として出力する撮像素子１２と、撮像素子１２からの電気信号を画像データに変換する変換器１３とからなる。
【００３８】
ＡＦ補助光発光装置３０は、さらに、発光面を有する発光部３１と、補助光のＬの光量および照射方向を制御するための駆動部３２とからなる。なお、発光部３１は、照射方向を変えるために回動可能な構造となっている。
【００３９】
操作部４０は、さらに、機能を切り替えるためのメニューボタン４１、ポインタＳに関連した所定の機能が割り当てられたクリックボタン４２ａ，４２ｂ、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源ボタンやダイヤルボタンなどのその他のボタンからなる。
【００４０】
なお、表示部２０は、本体蓋部１ｂの内面に、撮像レンズ１１および補助光発光部３１は、本体主要部１ａの裏面にある凹み内に、操作部４０は、本体主要部１ａの前面に（特にクリックボタン４１ａ，４１ｂは、操作台５に載置された本体１をユーザが片手で把持したときに手の人差指と中指で操作できる位置に）、その他は本体の主要部１ａまたは蓋部１ｂの内部にそれぞれ設置されている。
【００４１】
このカメラ付き携帯電話１００に設定されるモードには、カメラモードとポインティングモードがあり、使用する機能に応じて、制御部５０が、これらのモードを自動で設定する。カメラモードとは、通常のデジタルカメラを用いて被写体を撮像する場合と同様に、被写体の画像を取り込む際に設定するモードであり、また、ポインティングモードとは、表示部２０上に処理画面とともに処理対象を指示するためのポインタＳが表示されている場合に、本体１をテーブルなどの適当な操作台５に置いて平面移動させることにより、本体１そのものをマウスのように操作し、ポインタＳの表示位置を制御する際に設定するモードである。
【００４２】
このポインタＳの表示位置の制御は、特開２０００−２０２３０号公報の「マウススキャナ」において開示されている、撮像素子により撮像された画像の動きから表示画面上における座標位置を動かす手法を用いることにより実現できる。すなわち、操作台５の操作面上の画像を、撮像レンズ１１、撮像素子１２、変換器１３を通してリアルタイムで連続的に撮像し、撮像した画像中のパターンの動き（変位）から本体の移動方向および移動量を検出し、この検出結果に基づいてポインタＳを移動させる。
【００４３】
撮像レンズ１１は、カメラモードが設定されると、制御部５０からの制御により焦点距離の長い設定に切り替わり、ポインティングモードが設定されると、焦点距離の短い設定に切り替わる。これにより、カメラモードでは、本体１から離れた被写体の画像が撮像可能に、ポインティングモードでは、本体１に近接した被写体、つまり、本体１を載置する操作台面の画像が撮像可能になる。
【００４４】
撮像素子１２は、撮像レンズ１１により結像された被写体の像を電気信号として出力している。
【００４５】
変換器１３は、制御部５０からの画像データの読取り命令を受けると、撮像素子１２からの電気信号を読み取り、画像データに変換する。
【００４６】
ＡＦ補助光発光装置３０は、その発光部３１が、撮像レンズ１１の画角内において撮像レンズ１１から比較的遠方と撮像レンズ１１の近傍とを向くことができるよう、回動する構造になっている。駆動部３２は、カメラモードが設定されると、制御部５０からの制御により、自動焦点検出のための補助光Ｌが被写体に向けて発光されるよう、発光部３１を回動制御して発光面を撮像レンズ１１から離れた遠方に向けるとともに、適正な光量にセットする。また、ポインティングモードが設定されると、発光面を撮像レンズ１１の近傍に向けて、操作台５の操作面上の撮像を助けるための補助光Ｌが操作台面に向けて照射されるよう、駆動部３２は、制御部５０からの制御を受け、発光部３１を回動制御して発光面を撮像レンズ１１近傍に向けるとともに、適正な光量にセットする。
【００４７】
クリックボタン４２ａ，４２ｂは、ポインタＳに関連した機能が割り当てられたボタンであり、その機能としては、例えば、表示部２０上に文字を入力する画面が表示されている場合において、クリックボタン４２ａをワンクリックすると、その時点でポインタＳが指し示している位置にカーソル位置を移動させたり、また、表示部２０上に項目を選択する画面が表示されている場合においては、クリックボタン４２ａをダブルクリックすると、その時点でポインタＳが指し示している項目が選択・実行されたりするような機能が考えられる。さらに、クリックボタン４２ｂをワンクリックすると、サブメニューが表示されるような機能も考えられる。このようなクリックボタンを設けることにより、コンピュータのアクセサリとしてのマウスに近い感覚で操作ができる。
【００４８】
制御部５０は、表示部２０上に、画像、処理画面およびポインタＳを表示させたり、また、ポインティングモードが設定されているときには、被写体に適正な補助光Ｌを照射させるために、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３２を制御したり、本体１の移動方向および移動量に基づいてポインタＳの表示位置を移動させるために、撮像素子１２や変換器１３にリアルタイムで画像を連続的に撮像させ、それらの画像データをメモリ１４に記憶させる。記憶された画像データの中で、最新の２つの画像データを読み出して比較し、この２つの画像間で、重複する画像パターンの相対的な位置を検出し、このパターンの移動方向および移動量を検出する。本体１の移動方向は、このパターンの移動方向と反対の方向であり、本体１の移動量は、パターンの移動量に比例するので、パターンの移動方向および移動量からカメラ付き携帯電話１００の本体１の移動方向および移動量を求めることができ、ポインタＳを、この本体１の移動方向と同じ方向に、そして、本体１の移動量に応じた幅で移動するように制御する。
【００４９】
メモリ６０は、変換器１３で変換された画像データや、設定されたモードを記憶するものであり、カメラモードでは、個々の撮像・変換された画像データを記憶し、ポインティングモードでは、リアルタイムで連続的に撮像された画像のうち少なくとも最新の２つの画像を表す画像データを記憶しておく。この最新の２つの画像は、上述の通り、カメラ付き携帯電話１００の本体１の移動方向および移動量を検出するために、制御部５０により利用される。
【００５０】
なお、本実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の電話機能については説明を省略する。
【００５１】
次に、本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００の作用について説明する。図３は、カメラ付き携帯電話１００の処理フローを示したフローチャートである。
【００５２】
まず、ユーザはカメラ付き携帯電話１００の使用したい機能を選択する。ユーザにより操作部４０のメニューボタン４１が押されると、制御部５０により表示部２０上に機能一覧を表したメニュー画面が表示され、ユーザはその一覧の中から所望の機能を選択する（ステップＳ１）。
【００５３】
制御部５０は、選択された機能に応じてモードを設定する（ステップＳ２）。例えば、カメラ撮像機能が選択された場合にはカメラモードが、アドレス帳管理機能が選択された場合にはポインティングモードが設定される。そして、設定されたモード別に処理を行う（ステップＳ３）。
【００５４】
カメラモードが設定されると、図４に示すように、制御部５０は、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３２を制御して、発光部３１の発光面がカメラ撮像用の向き、つまり撮像レンズ１１の画角内の遠方に向くよう回動させるとともに、補助光Ｌの光量もカメラ撮像用の光量にセットされる（ステップＳ４）。そして、ユーザによる撮像指示の有無を判定し（ステップＳ５）、撮像指示が有れば撮像処理を行う（ステップＳ６）。次に、使用する機能の切替え操作が発生したか否かを確認し（ステップＳ７）、機能の切替え操作があればステップＳ１に戻り、なければステップＳ５に戻って、ユーザからの撮像指示を待つ。なお、撮像処理は、以下の手順で行われる。始めに、必要に応じてＡＦ補助光発光装置３０の発光部３１より被写体に向けて補助光Ｌが発光され、自動焦点検出および焦点合わせが行われて、撮像レンズ１１によって被写体の像が撮像素子１２に結像される。そして、撮像素子１２から出力される被写体の像に対応した電気信号を変換器１３が画像データに変換し、変換された画像データがメモリ１４に記憶・保存される。
【００５５】
一方、ポインティングモードが設定されると、図５に示すように、制御部５０は、本体１を操作台５に載置したときに操作台面が撮像できるように、撮像レンズ１１を焦点距離の短い設定に切り替え、さらに、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３１を制御して、発光部３１の発光面がポインタＳの表示位置制御用の向き、つまり撮像する操作台５の操作面上がある、撮像レンズ１１の画角内の撮像レンズ１１近傍に向くよう回動させるとともに、適正な光量の補助光Ｌを照射する（ステップＳ８）。そして、図６に示すように、ユーザが本体を操作台５に載置して前後左右に移動させると、操作台５面上の画像が、撮像レンズ１１、撮像素子１２、変換器１３を通して画像データとして連続的に撮像され、そのうち少なくとも最新の２画像が常にメモリ６０に記憶される。制御部５０は、メモリ６０からこの最新の２画像の画像データを読み出し、これらを比較して画像の時間的な変位を検出する（ステップＳ９）。そして、変位があるかないかを判定し（ステップＳ１０）、変位がある場合には、その変位から本体１の移動方向及び移動量を求めてこれらに対応した分だけ、ポインタＳを移動させる（ステップＳ１１）。次に、使用する機能の切替え操作が発生したか否かを確認し（ステップＳ１２）、機能の切替え操作があればステップＳ１に戻り、なければステップＳ９に戻って、再び画像の変位を検出する。
【００５６】
なお、ポインティングモードにおいて、本体１を把持した片手の人差指および中指の位置にあるクリックボタン４２ａ，４２ｂを押すことにより、ポインタＳが指示している位置にカーソルを移動させたり、ポインタＳが指示している項目を選択したり、サブメニューを表示させたりすることができる。
【００５７】
このような本実施形態のカメラ付き携帯電話１００によれば、カメラモードとポインティングモードとが設定でき、ポインティングモード設定時に、カメラ付き携帯電話１００の本体１に既に備わっている撮像装置１０により撮像された画像の、本体１を動かすことにより生じる変位に連動して、ポインタＳを表示画面上で移動させることができる。これにより、本体１のサイズが増すような部品をほぼ追加することなく、本体１を前後左右に移動させるだけでポインタＳを制御することができ、また、ユーザの手の動きに連動してポインタＳを移動させることができるので、装置の携帯性を損なわない構成で、表示画面上でのポインタＳの移動を操作性良く行うことができる。
【００５８】
また、ポインティングモードが設定されると、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５面上に載置したときに、操作台５面上が撮像できるように、撮像レンズ１１の焦点距離を短くしているので、本体１を操作台５上に置きながら面移動させることによりポインタＳを移動させることができ、安定した操作が可能である。
【００５９】
また、ポインティングモードが設定されると、ＡＦ補助光発光装置３０は、制御部５０からの制御を受けて、発光部３１の発光面が撮像レンズ１１側に向くよう発光部３１を回動させ、操作台５面上の撮像される特定の領域に補助光Ｌを照射できるようにしているので、被写体としての操作台５面上を撮像するために必要な光を補うことができ、より好ましい状況で操作ができる。
【００６０】
また、ＡＦ補助光発光装置３０の発光部３１と撮像装置１０の撮像レンズ１１とを、本体１を操作台５面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された凹みの内部に設置しているので、撮像装置１０やＡＦ補助光発光装置３０が本体の外部に張り出すことがなく、ユーザが持ちやすい形状となっている。さらに、カメラ付き携帯電話１００の本体１上に、操作台５面上に載置された本体１を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、ポインタＳに関連する所定の機能が割り当てられたクリックボタン４２ａ，４２ｂを備えているので、よりマウスに近い感覚で多彩な操作ができる。
【００６１】
ところで、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５上で操作してポインタＳを移動させるとき、ユーザは、操作台５上での本体１の位置が操作しにくい位置に移動してしまった際に、その位置を修正したいと考えることが予想される。しかしながら、常に画像の変位を見てポインタＳを移動させるようにすると、本体１の位置を元の位置に戻したと同時に、ポインタＳの位置も元に戻ってしまうことになる。そこで、押している間だけポインタＳの移動を停止させる移動停止ボタンを本体１上にさらに設け、ユーザはこのボタンを押しながら本体１の位置を変えるようにすれば、ポインタＳを不必要に移動させることなく、本体１の位置を修正することができる。これとは逆に、押されている間だけポインタＳの移動を可能にする移動許可ボタンを設け、ユーザはこのボタンを押しながら本体１を操作するようにしてもよい。また、別の方法として、撮像レンズ１１の焦点を操作台５面上に固定にするとともに、撮像した画像のピンぼけの度合いを検出し、ピンぼけ度が所定のしきい値を超えている間は、ポインタＳの移動を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザがカメラ付き携帯電話１００の本体１を所望の位置に移動させようと本体１を持ち上げて移動させている間は画像がピンぼけになるので、その間、ポインタＳも移動せず、本体１の位置の修正を行うことができる。
【００６２】
なお、上記ポインティングモードにおいて、上述のような、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５面上に載置して動かすモード（以下、マウスモードと称する）の他に、さらに、本体１を操作台５から離して動かすモード（以下、ノンマウスモードと称する）とを切替えて設定できるようにしてもよい。ノンマウスモードとは、表示部２０上に処理画面とともに処理対象を指示するためのポインタＳが表示されている場合に、本体１を操作台５などに載置せずに、本体１を手で把持し、空中で前後左右に移動または傾けることにより、ポインタＳの表示位置を制御するモードのことである。このノンマウスモードにおいては、図７に示すように、撮像レンズ１１の焦点距離はカメラモードと同じく長く設定した状態で、本体１から離れた被写体の画像を撮像装置１０により撮像し、その画像の変位からポインタＳの表示位置を制御する。
【００６３】
このように、ポインティングモードにおいて、さらにノンマウスモードとマウスモードを設定できるようにすれば、操作台５のない場所では、ノンマウスモードに設定して、カメラ付き携帯電話１００の本体１から離れた被写体の画像を撮像し、その画像の変位から表示画面上のポインタＳを制御することができ、操作台５がある場所では、マウスモードを設定して、操作台５面上の画像を撮像し、その画像の変位から表示画面上のポインタＳを制御することができるので、場所に応じて適した操作形態で、ポインタＳの制御をすることができる。
【００６４】
なお、ノンマウスモードにおいても、マウスモードと同様に、カメラ付き携帯電話１００の本体１の位置や角度が元に戻ったときに、ポインタＳの位置も元に戻ってしまうので、上記移動停止ボタンや移動許可ボタンを本体１上に備えることが望ましい。
【００６５】
なお、本実施形態において、モードの設定については、使用する機能に応じて、制御部５０が自動で設定するようにしているが、もちろん、ユーザがマニュアル操作でモードを設定するようにしても構わない。
【００６６】
また、本実施形態において、カメラモードが設定された際に、撮像レンズ１１を焦点距離の短い設定に切り替え、本体１に近接した被写体、すなわち本体１を載置する操作台面の画像を撮像可能としてもよい。この際、制御部５０は撮像装置１０が撮像した画像を所定の倍率により拡大して表示部２０に表示する。これにより、図８に示すように、操作台面上に載置した文字を拡大して表示部２０に表示でき、本実施形態のカメラ付き携帯電話１００を電子ルーペとして用いることができる。
【００６７】
この場合、制御部５０において撮像装置１０が撮像した画像が明るすぎたり暗すぎたりしないかを判定し、表示部２０に表示される画像が適切な明るさとなるように発光部３１の光量を調整してもよい。
【００６８】
また、制御部５０において撮像装置１０が撮像した画像のコントラスト（すなわち文字と背景との輝度の差）をしきい値と比較することによりコントラストが大きいか小さいかを判定し、コントラストが小さいと判定された場合に、表示部２０に表示される画像が適切なコントラストを有するものとなるように、撮像装置１０が撮像した画像に対して画像処理を施すようにしてもよい。具体的には、コントラストが小さいと判定された場合に、撮像装置１０が撮像した画像を二値化処理して高輝度の画像と低輝度の画像とに分離し、高輝度および低輝度の各画像をあらかじめ定めた適切なコントラストを有する二種類の輝度値のそれぞれにより表示部２０に表示すればよい。
【００６９】
また、表示部２０に表示する文字のサイズをあらかじめ設定しておき、撮影する文字のサイズに拘わらず、同一サイズの文字が表示部２０に表示されるようにしてもよい。また、クリックボタン４２ａをクリックすることにより表示する画像の倍率を上げ、クリックボタン４２ｂをクリックすることにより倍率を下げるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の構成を示す概略図
【図２】本発明の一実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の概観図
【図３】本実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の処理フローを示すフローチャート
【図４】カメラモードにおける被写体撮像時のデジタルカメラ付き携帯電話を示す図
【図５】ポインティングモードにおけるポインタ移動時のデジタルカメラ付き携帯電話を示す図
【図６】デジタルカメラ付き携帯電話の本体を操作して、ポインタを移動させる様子を示した図
【図７】ノンマウスモードにおいて、デジタルカメラ付き携帯電話の本体を操作して、ポインタを移動させる様子を示した図
【図８】カメラモードにおいて操作台面上の文字を撮影する様子を示した図
【符号の説明】
１ デジタルカメラ付き携帯電話の本体
１ａ デジタルカメラ付き携帯電話の主要部
１ｂ デジタルカメラ付き携帯電話の蓋部
５ 操作台
１０ 撮像装置
１１ 撮像レンズ
１２ 撮像素子
１３ 変換器
２０ 表示部
３０ ＡＦ補助光発光装置
３１ 発光部
３２ 駆動部
４０ 操作部
４１ メニューボタン
４２ａ，４２ｂ クリックボタン
５０ 制御部
６０ メモリ
１００ デジタルカメラ付き携帯電話
Ｌ 補助光
Ｓ ポインタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末装置に関し、特に詳しくは、携帯端末装置の表示画面上におけるポインタやカーソル等の指示記号の位置制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やモバイルコンピュータなどの携帯端末装置が利用されている。これらの携帯端末装置には、通常、表示部が備えられており、表示部の画面上には、画像や各種情報および処理対象を指示する指示記号などが表示される。指示記号を移動させるためには、ユーザが操作できる何らかの手段が必要になるが、このような手段として、装置本体に備えられたキーを用いるもの（例えば、特許文献１参照）、ジョイスティックやトラックボールを用いるもの（例えば、特許文献２参照）、また、本体から取り外した操作部をマウスとして用いるもの（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４９３１４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−１６６３５号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２００１−３６６１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キーやジョイスティック、トラックボールを用いるものは、瞬時に意図した位置を指示する操作が難しく、操作性があまりよくない。また、本体から取り外した操作部をマウスとして用いるものは、操作性は良いが、マウス部分を着脱する機構が必要であったり、マウスを構成する部品、例えば、トラックボールなどを収容するスペースを確保しなければならなかったりするため、結果的に装置のサイズや重量が増すことになり、携帯性を損なうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、携帯端末装置において、装置の携帯性を損なうことなく、表示画面上での指示記号の移動に際し操作性のより良い携帯端末装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯端末装置は、被写体の画像を撮像する撮像手段と、移動する指示記号を含む画面を表示する表示手段とを本体上に備えた携帯端末装置において、撮像手段により被写体を撮像するカメラモードと、指示記号の表示位置を制御するポインティングモードのいずれかを設定する第１のモード設定手段と、ポインティングモードにおいて、撮像手段により撮像された画像の、本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を画面上で移動させるポインティング手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、「指示記号」とは、表示画面上での座標位置を示す記号であり、例えば、文字入力画面や項目選択画面におけるポインタまたはカーソル、ゲーム画面におけるキャラクタやターゲットマークなどが挙げられる。
【００１０】
「カメラモード」とは、デジタルカメラを用いた一般的な撮像と同様に、被写体の画像を撮像手段により取り込むモードであり、このカメラモードにおいては、例えば、表示画面には撮像手段により撮像された被写体の画像がほぼリアルタイムで表示され、ユーザからの撮像を指示する入力により、その時点で撮像された画像が画像データとしてメモリやメディアに格納される。
【００１１】
一方、「ポインティングモード」とは、表示画面上のポインタなどの指示記号を装置本体の動きに連動して移動させるモードであり、このポインティングモードにおいては、例えば、撮像手段により撮像された被写体の画像をほぼリアルタイムでモニタリングし、画像の動き（変位）から装置本体の位置または角度の変化を求め、ユーザが本体を動かした向きまたは傾けた向きに、変化した量に比例した距離だけ、指示記号を画面上で移動させる。
【００１２】
上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであってもよい。
【００１３】
ここで、「操作台」とは、本体を載置してその本体を面移動することができるような台であり、例えば、事務机、テーブル、床、壁などが挙げられる。なお、この「操作台」の面は必ずしも平面でなくてもよく、また、地面に平行でなくてもよい。
【００１４】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものであってもよい。
【００１５】
また、補助光発光手段は、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであってもよい。なお、この照射方向の制御は、補助光の発光部を回動する構造にして、その発光部の回動により行ってもよいし、補助光の発光光路中に反射板を設けて、その反射板の角度を変えることにより行ってもよい。
【００１６】
上記本発明による携帯端末装置においては、ポインティングモードにおいて、本体を操作台から離して動かすノンマウスモードと、本体を操作台面上に載置して動かすマウスモードとを切り替えて設定する第２のモード設定手段をさらに備え、撮像手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであってもよい。
【００１７】
ここで、「ノンマウスモード」とは、本体を操作台から離して動かすモードであり、このノンマウスモードにおいては、例えば、ユーザが本体を空中で手に持った状態で、本体から離れた被写体（人物や風景）の画像を撮像し、その画像の変位に基づいて、指示記号を移動させる。
【００１８】
一方、「マウスモード」とは、本体を操作台面上に載置して動かすモードであり、このマウスモードにおいては、例えば、操作台面のような本体に近接した被写体の画像を撮像するために、撮像レンズを焦点距離の短い構成に切り替え、撮像した操作台面の画像の変位に基づいて、指示記号を移動させる。つまり本体そのものをマウスのようにして使用する。
【００１９】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものであってもよい。
【００２０】
また、補助光発光手段は、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであってもよい。なお、この照射方向の制御は、補助光の発光部を回動する構造にして、その発光部の回動により行ってもよいし、補助光の発光光路中に反射板を設けて、その反射板の角度を変えることにより行ってもよい。
【００２１】
さらに、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段の光学的開口部および補助光発光手段の発光部は、本体を操作台面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された本体の凹みの内部に設置されたものであってもよい。
【００２２】
また、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段は、第１のモード設定手段によるカメラモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするよう変更可能なものであるとともに、撮像した画像を所定倍率により拡大するものであってもよい。
【００２３】
また、本体は、本体上の、操作台面に載置された本体を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、指示記号に関連する所定の機能が割り当てられた１または２以上のボタンをさら備えたものであってもよい。
【００２４】
「指示記号に関連する所定の機能」としては、例えば、ボタンをクリックすることにより、ポインタによって指示された位置にカーソルを移動させる機能や、ボタンを押しながらポインタでなぞった部分を選択する機能などが考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の携帯端末装置によれば、上述のように、被写体の画像を撮像する撮像手段と、移動する指示記号を含む画面を表示する表示手段とを本体上に備えた携帯端末装置において、撮像手段により被写体を撮像するカメラモードと、指示記号の表示位置を制御するポインティングモードのいずれかを設定する第１のモード設定手段と、ポインティングモードにおいて、撮像手段により撮像された画像の、本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を画面上で移動させるポインティング手段とを備えた構成としたので、カメラモードとポインティングモードとが設定でき、ポインティングモード設定時に、本体に既に備わっている撮像手段により撮像された画像の、装置本体を動かすことにより生じる変位に連動して、指示記号を表示画面上で移動させることができる。これにより、本体のサイズが増すような部品をほぼ追加することなく、携帯端末装置の本体を上下左右または前後左右に移動または傾けるだけで指示記号を制御することができ、また、ユーザの手の動きに連動して指示記号を移動させることができるので、装置の携帯性を損なわない構成で、表示画面上での指示記号の移動を操作性良く行うことができる。
【００２６】
上記本発明による携帯端末装置において、撮像手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものとすれば、操作台の面上の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができるので、本体を操作台上に置きながら面移動させることにより指示記号を移動させることができ、より安定した操作が可能となる。
【００２７】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものとすれば、室内などの比較的暗い場所で操作する場合や、本体そのものが操作台面への光を遮ってしまうような場合でも、操作台面の撮像のために必要な光を補うことができ、暗所において、より好ましい状況で操作ができる。
【００２８】
また、補助光発光手段を、第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものとすれば、撮像する領域に直接、補助光を照射することができるので、暗所において、さらに好ましい状況で操作ができる。
【００２９】
上記本発明による携帯端末装置において、ポインティングモードにおいて、本体を操作台から離して動かすノンマウスモードと、本体を操作台面上に載置して動かすマウスモードとを切り替えて設定する第２のモード設定手段をさらに備え、撮像手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものとすれば、ノンマウスモードでは、操作台のない場所でも、本体から離れた被写体の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができ、またマウスモードでは、操作台の面上の画像を撮像して、その画像の変位から表示画面上の指示記号を制御することができるので、場所に応じて適した操作形態で、指示記号の制御をすることができる。
【００３０】
また、被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、補助光発光手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、操作台面上に補助光を照射するものとすれば、室内などの比較的暗い場所で操作する場合や、本体そのものが操作台面への光を遮ってしまうような場合でも、操作台面の撮像のために必要な光を補うことができ、暗所において、より好ましい状況で操作ができる。
【００３１】
また、補助光発光手段を、第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、撮像手段が撮像する操作台面上の特定の領域に向けて、補助光を照射するよう照射方向が制御されるものとすれば、撮像する領域に直接、補助光を照射することができるので、暗所において、さらに好ましい状況で操作ができる。
【００３２】
さらに、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段の光学的開口部および補助光発光手段の発光部を、本体を操作台面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された本体の凹みの内部に設置されたものとすれば、本体から撮像手段および補助光発光手段が張り出すことがなく、より持ちやすい形状となる。
【００３３】
また、上記本発明による携帯端末装置においては、撮像手段を、第１のモード設定手段によるカメラモードの設定に応答して、本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするよう変更可能なものとするとともに、撮像した画像を所定倍率により拡大するものとすれば、操作台の面上の画像を撮像して、撮像した画像を拡大して表示手段に表示することができる。このため、操作台面に雑誌や新聞を載置して撮像すれば、雑誌や新聞の小さな文字を拡大して表示手段に表示でき、これにより、本発明による携帯端末装置を電子ルーペとして用いることができる。
【００３４】
また、本体を、その本体上の、操作台面に載置された本体を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、指示記号に関連する所定の機能が割り当てられた１または２以上のボタンをさら備えたものとすれば、よりマウスに近い感覚で多彩な操作ができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の携帯端末装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による携帯端末装置の実施形態としてのデジタルカメラ付き携帯電話１００（以下、カメラ付き形態電話という）の構成を示す概略図、図２はその概観図である。なお、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ、本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００の正面図、裏面図、側面図を示している。
【００３６】
本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００は、被写体を撮像する撮像装置１０と、撮像した画像や各種処理画面とともに処理対象を指示するポインタを表示するための液晶パネルや有機ＥＬなどからなる表示部２０とを備えた携帯電話に、自動焦点検出（ＡＦ）のための補助光Ｌを被写体に向けて発光するＡＦ補助光発光装置３０と、各種操作用のボタンが配置されている操作部４０と、モードの設定や表示部２０の表示制御、その他各種演算や各部の制御を行う制御部５０と、各種データを記憶するメモリ６０とを備えている。
【００３７】
撮像装置１０は、さらに、被写体からの反射光を集光して後述の撮像素子１２に被写体の像を結像させる撮像レンズ１１と、撮像レンズ１１により結像された被写体の像を電気信号として出力する撮像素子１２と、撮像素子１２からの電気信号を画像データに変換する変換器１３とからなる。
【００３８】
ＡＦ補助光発光装置３０は、さらに、発光面を有する発光部３１と、補助光のＬの光量および照射方向を制御するための駆動部３２とからなる。なお、発光部３１は、照射方向を変えるために回動可能な構造となっている。
【００３９】
操作部４０は、さらに、機能を切り替えるためのメニューボタン４１、ポインタＳに関連した所定の機能が割り当てられたクリックボタン４２ａ，４２ｂ、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源ボタンやダイヤルボタンなどのその他のボタンからなる。
【００４０】
なお、表示部２０は、本体蓋部１ｂの内面に、撮像レンズ１１および補助光発光部３１は、本体主要部１ａの裏面にある凹み内に、操作部４０は、本体主要部１ａの前面に（特にクリックボタン４１ａ，４１ｂは、操作台５に載置された本体１をユーザが片手で把持したときに手の人差指と中指で操作できる位置に）、その他は本体の主要部１ａまたは蓋部１ｂの内部にそれぞれ設置されている。
【００４１】
このカメラ付き携帯電話１００に設定されるモードには、カメラモードとポインティングモードがあり、使用する機能に応じて、制御部５０が、これらのモードを自動で設定する。カメラモードとは、通常のデジタルカメラを用いて被写体を撮像する場合と同様に、被写体の画像を取り込む際に設定するモードであり、また、ポインティングモードとは、表示部２０上に処理画面とともに処理対象を指示するためのポインタＳが表示されている場合に、本体１をテーブルなどの適当な操作台５に置いて平面移動させることにより、本体１そのものをマウスのように操作し、ポインタＳの表示位置を制御する際に設定するモードである。
【００４２】
このポインタＳの表示位置の制御は、特開２０００−２０２３０号公報の「マウススキャナ」において開示されている、撮像素子により撮像された画像の動きから表示画面上における座標位置を動かす手法を用いることにより実現できる。すなわち、操作台５の操作面上の画像を、撮像レンズ１１、撮像素子１２、変換器１３を通してリアルタイムで連続的に撮像し、撮像した画像中のパターンの動き（変位）から本体の移動方向および移動量を検出し、この検出結果に基づいてポインタＳを移動させる。
【００４３】
撮像レンズ１１は、カメラモードが設定されると、制御部５０からの制御により焦点距離の長い設定に切り替わり、ポインティングモードが設定されると、焦点距離の短い設定に切り替わる。これにより、カメラモードでは、本体１から離れた被写体の画像が撮像可能に、ポインティングモードでは、本体１に近接した被写体、つまり、本体１を載置する操作台面の画像が撮像可能になる。
【００４４】
撮像素子１２は、撮像レンズ１１により結像された被写体の像を電気信号として出力している。
【００４５】
変換器１３は、制御部５０からの画像データの読取り命令を受けると、撮像素子１２からの電気信号を読み取り、画像データに変換する。
【００４６】
ＡＦ補助光発光装置３０は、その発光部３１が、撮像レンズ１１の画角内において撮像レンズ１１から比較的遠方と撮像レンズ１１の近傍とを向くことができるよう、回動する構造になっている。駆動部３２は、カメラモードが設定されると、制御部５０からの制御により、自動焦点検出のための補助光Ｌが被写体に向けて発光されるよう、発光部３１を回動制御して発光面を撮像レンズ１１から離れた遠方に向けるとともに、適正な光量にセットする。また、ポインティングモードが設定されると、発光面を撮像レンズ１１の近傍に向けて、操作台５の操作面上の撮像を助けるための補助光Ｌが操作台面に向けて照射されるよう、駆動部３２は、制御部５０からの制御を受け、発光部３１を回動制御して発光面を撮像レンズ１１近傍に向けるとともに、適正な光量にセットする。
【００４７】
クリックボタン４２ａ，４２ｂは、ポインタＳに関連した機能が割り当てられたボタンであり、その機能としては、例えば、表示部２０上に文字を入力する画面が表示されている場合において、クリックボタン４２ａをワンクリックすると、その時点でポインタＳが指し示している位置にカーソル位置を移動させたり、また、表示部２０上に項目を選択する画面が表示されている場合においては、クリックボタン４２ａをダブルクリックすると、その時点でポインタＳが指し示している項目が選択・実行されたりするような機能が考えられる。さらに、クリックボタン４２ｂをワンクリックすると、サブメニューが表示されるような機能も考えられる。このようなクリックボタンを設けることにより、コンピュータのアクセサリとしてのマウスに近い感覚で操作ができる。
【００４８】
制御部５０は、表示部２０上に、画像、処理画面およびポインタＳを表示させたり、また、ポインティングモードが設定されているときには、被写体に適正な補助光Ｌを照射させるために、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３２を制御したり、本体１の移動方向および移動量に基づいてポインタＳの表示位置を移動させるために、撮像素子１２や変換器１３にリアルタイムで画像を連続的に撮像させ、それらの画像データをメモリ１４に記憶させる。記憶された画像データの中で、最新の２つの画像データを読み出して比較し、この２つの画像間で、重複する画像パターンの相対的な位置を検出し、このパターンの移動方向および移動量を検出する。本体１の移動方向は、このパターンの移動方向と反対の方向であり、本体１の移動量は、パターンの移動量に比例するので、パターンの移動方向および移動量からカメラ付き携帯電話１００の本体１の移動方向および移動量を求めることができ、ポインタＳを、この本体１の移動方向と同じ方向に、そして、本体１の移動量に応じた幅で移動するように制御する。
【００４９】
メモリ６０は、変換器１３で変換された画像データや、設定されたモードを記憶するものであり、カメラモードでは、個々の撮像・変換された画像データを記憶し、ポインティングモードでは、リアルタイムで連続的に撮像された画像のうち少なくとも最新の２つの画像を表す画像データを記憶しておく。この最新の２つの画像は、上述の通り、カメラ付き携帯電話１００の本体１の移動方向および移動量を検出するために、制御部５０により利用される。
【００５０】
なお、本実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の電話機能については説明を省略する。
【００５１】
次に、本実施形態によるカメラ付き携帯電話１００の作用について説明する。図３は、カメラ付き携帯電話１００の処理フローを示したフローチャートである。
【００５２】
まず、ユーザはカメラ付き携帯電話１００の使用したい機能を選択する。ユーザにより操作部４０のメニューボタン４１が押されると、制御部５０により表示部２０上に機能一覧を表したメニュー画面が表示され、ユーザはその一覧の中から所望の機能を選択する（ステップＳ１）。
【００５３】
制御部５０は、選択された機能に応じてモードを設定する（ステップＳ２）。例えば、カメラ撮像機能が選択された場合にはカメラモードが、アドレス帳管理機能が選択された場合にはポインティングモードが設定される。そして、設定されたモード別に処理を行う（ステップＳ３）。
【００５４】
カメラモードが設定されると、図４に示すように、制御部５０は、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３２を制御して、発光部３１の発光面がカメラ撮像用の向き、つまり撮像レンズ１１の画角内の遠方に向くよう回動させるとともに、補助光Ｌの光量もカメラ撮像用の光量にセットされる（ステップＳ４）。そして、ユーザによる撮像指示の有無を判定し（ステップＳ５）、撮像指示が有れば撮像処理を行う（ステップＳ６）。次に、使用する機能の切替え操作が発生したか否かを確認し（ステップＳ７）、機能の切替え操作があればステップＳ１に戻り、なければステップＳ５に戻って、ユーザからの撮像指示を待つ。なお、撮像処理は、以下の手順で行われる。始めに、必要に応じてＡＦ補助光発光装置３０の発光部３１より被写体に向けて補助光Ｌが発光され、自動焦点検出および焦点合わせが行われて、撮像レンズ１１によって被写体の像が撮像素子１２に結像される。そして、撮像素子１２から出力される被写体の像に対応した電気信号を変換器１３が画像データに変換し、変換された画像データがメモリ１４に記憶・保存される。
【００５５】
一方、ポインティングモードが設定されると、図５に示すように、制御部５０は、本体１を操作台５に載置したときに操作台面が撮像できるように、撮像レンズ１１を焦点距離の短い設定に切り替え、さらに、ＡＦ補助光発光装置３０の駆動部３１を制御して、発光部３１の発光面がポインタＳの表示位置制御用の向き、つまり撮像する操作台５の操作面上がある、撮像レンズ１１の画角内の撮像レンズ１１近傍に向くよう回動させるとともに、適正な光量の補助光Ｌを照射する（ステップＳ８）。そして、図６に示すように、ユーザが本体を操作台５に載置して前後左右に移動させると、操作台５面上の画像が、撮像レンズ１１、撮像素子１２、変換器１３を通して画像データとして連続的に撮像され、そのうち少なくとも最新の２画像が常にメモリ６０に記憶される。制御部５０は、メモリ６０からこの最新の２画像の画像データを読み出し、これらを比較して画像の時間的な変位を検出する（ステップＳ９）。そして、変位があるかないかを判定し（ステップＳ１０）、変位がある場合には、その変位から本体１の移動方向及び移動量を求めてこれらに対応した分だけ、ポインタＳを移動させる（ステップＳ１１）。次に、使用する機能の切替え操作が発生したか否かを確認し（ステップＳ１２）、機能の切替え操作があればステップＳ１に戻り、なければステップＳ９に戻って、再び画像の変位を検出する。
【００５６】
なお、ポインティングモードにおいて、本体１を把持した片手の人差指および中指の位置にあるクリックボタン４２ａ，４２ｂを押すことにより、ポインタＳが指示している位置にカーソルを移動させたり、ポインタＳが指示している項目を選択したり、サブメニューを表示させたりすることができる。
【００５７】
このような本実施形態のカメラ付き携帯電話１００によれば、カメラモードとポインティングモードとが設定でき、ポインティングモード設定時に、カメラ付き携帯電話１００の本体１に既に備わっている撮像装置１０により撮像された画像の、本体１を動かすことにより生じる変位に連動して、ポインタＳを表示画面上で移動させることができる。これにより、本体１のサイズが増すような部品をほぼ追加することなく、本体１を前後左右に移動させるだけでポインタＳを制御することができ、また、ユーザの手の動きに連動してポインタＳを移動させることができるので、装置の携帯性を損なわない構成で、表示画面上でのポインタＳの移動を操作性良く行うことができる。
【００５８】
また、ポインティングモードが設定されると、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５面上に載置したときに、操作台５面上が撮像できるように、撮像レンズ１１の焦点距離を短くしているので、本体１を操作台５上に置きながら面移動させることによりポインタＳを移動させることができ、安定した操作が可能である。
【００５９】
また、ポインティングモードが設定されると、ＡＦ補助光発光装置３０は、制御部５０からの制御を受けて、発光部３１の発光面が撮像レンズ１１側に向くよう発光部３１を回動させ、操作台５面上の撮像される特定の領域に補助光Ｌを照射できるようにしているので、被写体としての操作台５面上を撮像するために必要な光を補うことができ、より好ましい状況で操作ができる。
【００６０】
また、ＡＦ補助光発光装置３０の発光部３１と撮像装置１０の撮像レンズ１１とを、本体１を操作台５面上に載置したとき操作台面に塞がれるように形成された凹みの内部に設置しているので、撮像装置１０やＡＦ補助光発光装置３０が本体の外部に張り出すことがなく、ユーザが持ちやすい形状となっている。さらに、カメラ付き携帯電話１００の本体１上に、操作台５面上に載置された本体１を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、ポインタＳに関連する所定の機能が割り当てられたクリックボタン４２ａ，４２ｂを備えているので、よりマウスに近い感覚で多彩な操作ができる。
【００６１】
ところで、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５上で操作してポインタＳを移動させるとき、ユーザは、操作台５上での本体１の位置が操作しにくい位置に移動してしまった際に、その位置を修正したいと考えることが予想される。しかしながら、常に画像の変位を見てポインタＳを移動させるようにすると、本体１の位置を元の位置に戻したと同時に、ポインタＳの位置も元に戻ってしまうことになる。そこで、押している間だけポインタＳの移動を停止させる移動停止ボタンを本体１上にさらに設け、ユーザはこのボタンを押しながら本体１の位置を変えるようにすれば、ポインタＳを不必要に移動させることなく、本体１の位置を修正することができる。これとは逆に、押されている間だけポインタＳの移動を可能にする移動許可ボタンを設け、ユーザはこのボタンを押しながら本体１を操作するようにしてもよい。また、別の方法として、撮像レンズ１１の焦点を操作台５面上に固定にするとともに、撮像した画像のピンぼけの度合いを検出し、ピンぼけ度が所定のしきい値を超えている間は、ポインタＳの移動を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザがカメラ付き携帯電話１００の本体１を所望の位置に移動させようと本体１を持ち上げて移動させている間は画像がピンぼけになるので、その間、ポインタＳも移動せず、本体１の位置の修正を行うことができる。
【００６２】
なお、上記ポインティングモードにおいて、上述のような、カメラ付き携帯電話１００の本体１を操作台５面上に載置して動かすモード（以下、マウスモードと称する）の他に、さらに、本体１を操作台５から離して動かすモード（以下、ノンマウスモードと称する）とを切替えて設定できるようにしてもよい。ノンマウスモードとは、表示部２０上に処理画面とともに処理対象を指示するためのポインタＳが表示されている場合に、本体１を操作台５などに載置せずに、本体１を手で把持し、空中で前後左右に移動または傾けることにより、ポインタＳの表示位置を制御するモードのことである。このノンマウスモードにおいては、図７に示すように、撮像レンズ１１の焦点距離はカメラモードと同じく長く設定した状態で、本体１から離れた被写体の画像を撮像装置１０により撮像し、その画像の変位からポインタＳの表示位置を制御する。
【００６３】
このように、ポインティングモードにおいて、さらにノンマウスモードとマウスモードを設定できるようにすれば、操作台５のない場所では、ノンマウスモードに設定して、カメラ付き携帯電話１００の本体１から離れた被写体の画像を撮像し、その画像の変位から表示画面上のポインタＳを制御することができ、操作台５がある場所では、マウスモードを設定して、操作台５面上の画像を撮像し、その画像の変位から表示画面上のポインタＳを制御することができるので、場所に応じて適した操作形態で、ポインタＳの制御をすることができる。
【００６４】
なお、ノンマウスモードにおいても、マウスモードと同様に、カメラ付き携帯電話１００の本体１の位置や角度が元に戻ったときに、ポインタＳの位置も元に戻ってしまうので、上記移動停止ボタンや移動許可ボタンを本体１上に備えることが望ましい。
【００６５】
なお、本実施形態において、モードの設定については、使用する機能に応じて、制御部５０が自動で設定するようにしているが、もちろん、ユーザがマニュアル操作でモードを設定するようにしても構わない。
【００６６】
また、本実施形態において、カメラモードが設定された際に、撮像レンズ１１を焦点距離の短い設定に切り替え、本体１に近接した被写体、すなわち本体１を載置する操作台面の画像を撮像可能としてもよい。この際、制御部５０は撮像装置１０が撮像した画像を所定の倍率により拡大して表示部２０に表示する。これにより、図８に示すように、操作台面上に載置した文字を拡大して表示部２０に表示でき、本実施形態のカメラ付き携帯電話１００を電子ルーペとして用いることができる。
【００６７】
この場合、制御部５０において撮像装置１０が撮像した画像が明るすぎたり暗すぎたりしないかを判定し、表示部２０に表示される画像が適切な明るさとなるように発光部３１の光量を調整してもよい。
【００６８】
また、制御部５０において撮像装置１０が撮像した画像のコントラスト（すなわち文字と背景との輝度の差）をしきい値と比較することによりコントラストが大きいか小さいかを判定し、コントラストが小さいと判定された場合に、表示部２０に表示される画像が適切なコントラストを有するものとなるように、撮像装置１０が撮像した画像に対して画像処理を施すようにしてもよい。具体的には、コントラストが小さいと判定された場合に、撮像装置１０が撮像した画像を二値化処理して高輝度の画像と低輝度の画像とに分離し、高輝度および低輝度の各画像をあらかじめ定めた適切なコントラストを有する二種類の輝度値のそれぞれにより表示部２０に表示すればよい。
【００６９】
また、表示部２０に表示する文字のサイズをあらかじめ設定しておき、撮影する文字のサイズに拘わらず、同一サイズの文字が表示部２０に表示されるようにしてもよい。また、クリックボタン４２ａをクリックすることにより表示する画像の倍率を上げ、クリックボタン４２ｂをクリックすることにより倍率を下げるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の構成を示す概略図
【図２】本発明の一実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の概観図
【図３】本実施形態によるデジタルカメラ付き携帯電話の処理フローを示すフローチャート
【図４】カメラモードにおける被写体撮像時のデジタルカメラ付き携帯電話を示す図
【図５】ポインティングモードにおけるポインタ移動時のデジタルカメラ付き携帯電話を示す図
【図６】デジタルカメラ付き携帯電話の本体を操作して、ポインタを移動させる様子を示した図
【図７】ノンマウスモードにおいて、デジタルカメラ付き携帯電話の本体を操作して、ポインタを移動させる様子を示した図
【図８】カメラモードにおいて操作台面上の文字を撮影する様子を示した図
【符号の説明】
１ デジタルカメラ付き携帯電話の本体
１ａ デジタルカメラ付き携帯電話の主要部
１ｂ デジタルカメラ付き携帯電話の蓋部
５ 操作台
１０ 撮像装置
１１ 撮像レンズ
１２ 撮像素子
１３ 変換器
２０ 表示部
３０ ＡＦ補助光発光装置
３１ 発光部
３２ 駆動部
４０ 操作部
４１ メニューボタン
４２ａ，４２ｂ クリックボタン
５０ 制御部
６０ メモリ
１００ デジタルカメラ付き携帯電話
Ｌ 補助光
Ｓ ポインタ
Claims (10)
- 被写体の画像を撮像する撮像手段と、移動する指示記号を含む画面を表示する表示手段とを本体上に備えた携帯端末装置において、
前記撮像手段により被写体を撮像するカメラモードと、前記指示記号の表示位置を制御するポインティングモードのいずれかを設定する第１のモード設定手段と、
前記ポインティングモードにおいて、前記撮像手段により撮像された画像の、前記本体を動かすことにより生じる変位に連動して、前記指示記号を前記画面上で移動させるポインティング手段とを備えたことを特徴とする携帯端末装置。 - 前記撮像手段が、前記第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、前記本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、該撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。
- 前記被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を前記被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、
該補助光発光手段が、前記第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、前記操作台面上に前記補助光を照射するものであることを特徴とする請求項２記載の携帯端末装置。 - 前記補助光発光手段が、前記第１のモード設定手段によるポインティングモードの設定に応答して、前記撮像手段が撮像する前記操作台面上の特定の領域に向けて、前記補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであることを特徴とする請求項３記載の携帯端末装置。
- 前記ポインティングモードにおいて、前記本体を操作台から離して動かすノンマウスモードと、前記本体を前記操作台面上に載置して動かすマウスモードとを切り替えて設定する第２のモード設定手段をさらに備え、
前記撮像手段が、前記第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、前記本体を載置する前記操作台面の画像を撮像できるよう、該撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするものであることを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。 - 前記被写体を撮像する際に自動焦点検出のための補助光を前記被写体に向けて発光する補助光発光手段をさらに備え、
該補助光発光手段が、前記第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、前記操作台面上に前記補助光を照射するものであることを特徴とする請求項５記載の携帯端末装置。 - 前記補助光発光手段が、前記第２のモード設定手段によるマウスモードの設定に応答して、前記撮像手段が撮像する前記操作台面上の特定の領域に向けて、前記補助光を照射するよう照射方向が制御されるものであることを特徴とする請求項６記載の携帯端末装置。
- 前記撮像手段の光学的開口部および前記補助光発光手段の発光部が、前記本体を前記操作台面上に載置したとき該操作台面に塞がれるように形成された前記本体の凹みの内部に設置されたものであることを特徴とする請求項３、４、６または７記載の携帯端末装置。
- 前記撮像手段が、前記第１のモード設定手段によるカメラモードの設定に応答して、前記本体を載置する操作台面の画像を撮像できるよう、該撮像手段が有する撮像レンズの焦点距離を短くするよう変更可能なものであるとともに、撮像した画像を所定倍率により拡大するものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の携帯端末装置。
- 前記本体が、該本体上の、前記操作台面に載置された前記本体を把持するユーザの片手の人差指または中指で操作できる位置に、前記指示記号に関連する所定の機能が割り当てられた１または２以上のボタンをさら備えたことを特徴とする請求項２から９のいずれか１項記載の携帯端末装置。
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