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技術 カメラつき携帯電話装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 山本真也大淵堅三村将夫
出願日 2004年5月17日 (16年6ヶ月経過) 出願番号 2004-145993
公開日 2005年11月24日 (14年11ヶ月経過) 公開番号 2005-328425
状態 拒絶査定
技術分野 電話機の回路等 電話機の機能
主要キーワード フレキシブルサーキット 電源投入ボタン 出力周波数設定 画素カメラ 受信用チャネル 最小ステップ 成型部材 メッキ材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

カメラつき携帯電話装置において、カメラから発生する高調波成分無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減することが可能なカメラつき携帯電話装置を提供する。

解決手段

部装置と無線通信を行う無線通信回路20と、出力するクロック周波数を制御可能なクロック発生回路70と、前記クロックを動作クロックとして動作するカメラ80と、制御回路30を備え、該制御回路は、前記無線通信回路から入手した受信周波数帯情報に基づき、前記クロック発生回路の前記クロックを、該クロックの周波数の高調波成分が前記無線通信を行う受信周波数帯に重ならないように制御することを特徴とする。

概要

背景

携帯電話装置には、無線通信を行う無線回路のほかに、システム全体の制御を行う制御用CPU(Central Processing Unit)を備えた制御回路が設けられている。近年、ゲーム機能メール機能等の高機能化に対応するため携帯電話装置に搭載されている制御用CPUの処理速度が高速化している。それにともなって制御用CPUを動作させているクロック周波数が高速化している。

制御用CPUに入力されるクロック信号や、クロック信号に同期して出力されるデジタル信号矩形波をしており、出力周波数の2倍、3倍、4倍、…の高調波成分を含んでおり、高調波成分はn倍のnが高次になるほど輻射エネルギーが小さくなる特性を持っている。この高調波成分は、携帯電話装置の無線通信に対して、輻射ノイズとして影響を与えている。

さらに、近年は携帯電話装置の小型化が進んでおり、制御用CPUなどの制御回路と、携帯電話装置本来の機能である無線通信を行う無線通信回路一体化された基板上、もしくは近接して配置されるようになっている。その為、無線通信回路は、制御用CPUのクロックの高調波成分の輻射ノイズの影響をますます受けやすくなってきている。クロックの高調波成分が無線通信用周波数帯と一致した場合、著しい受信感度劣化等、無線通信に悪影響を与えるという問題が発生する。

一方、携帯電話装置の無線通信に使われる周波数は、複数のチャネルと呼ばれる周波数帯で構成されており、携帯電話装置の位置や無線通信の状況により、無線基地局からの指示によって使用するチャネルを随時切り替えて無線通信を行っている。そのため、無線通信に高調波成分の輻射ノイズが影響を与えないようにする為には、使用するチャネルに高調波成分が干渉しないように設計する必要がある。

例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)方式で使用されているARISTD−T53,Band Class(JTACS Band)を使用した携帯電話装置の場合、受信用の周波数帯は832.0125MHzから869.9875MHzの周波数帯である。また携帯電話装置において制御用CPUのクロックの周波数としては20MHz程度が使用されている。この場合、20MHzの高調波成分の42倍が840MHz、43倍が860MHzとなり、受信用の周波数帯と重なり干渉を与える事になる。

上記のようなクロックの周波数の高調波成分による干渉の問題を対策する従来技術としては、ノイズ源金属ケースで覆い、電気的にシールドする手法が取られている。

この技術によれば、液晶表示装置回路基板を内蔵する携帯型電子機器テレビコンピュータ)において、ノイズシールド材として、導電性メッキを施した成型部材を液晶表示装置と回路基板との間に配置することにより、回路基板から発生する高調波成分の輻射ノイズを軽減することができる(例えば、特許文献1参照)。

また別の従来技術として、制御用CPUのクロックの高調波成分が無線通信に使用する無線通信チャネルと干渉しないように、無線通信チャネルの周波数帯に応じて機器動作クロックの周波数を変更して無線通信でのノイズを低減する技術がある。

この技術によれば、複数の通信チャネルを有し、記憶装置とクロック信号発生手段とクロック信号で動作する制御部を具備した携帯電話機において、通信チャネル情報に基づき記憶部に予め記憶しておいた通信チャンネルと干渉しないクロック周波数へ変更するための設定値によりクロック信号の周波数を調整する事により、動作クロックの高調波成分が通信チャンネルの周波数帯に重ならないようにし、干渉を防止している(例えば、特許文献2参照)。

近年、携帯電話装置市場においてカメラつき携帯電話装置が売上を伸ばしている。このようなカメラつき携帯電話装置は、場所を選ばず撮影した画像を、その場で電子メール等により、受信者に送信できる事から人気が出ている。

さらに最近では、高画素化の要求が強く、1Mピクセル、2Mピクセルといった高画素カメラを搭載した携帯電話発売されている。

加えてユーザーからは、画像のモニタリング時や、動画撮影時に滑らかな映像の要求がある。滑らかな映像を実現するためには、一定時間内にカメラが出力する画像の枚数をより多くする(高フレームレート化)必要がある。

前記カメラの高画素化と高フレームレート化は、カメラから出力される画像のデータレートの増大及びカメラの動作クロックの高速化を招いている。特に、カメラの動作クロックの周波数を制御回路のクロック周波数より高く設定するものが現れている。

ところで、携帯電話装置に使用されるカメラの撮像素子としては、感度、S/N比がよい事、高画素化が容易な事からCCD(Charge coupled device)が使用されることが多くなっている。

CCDとは、電荷を一塊の信号として、外部からの動作クロックパルスに同期した速度で順序良く移動させる事が出来る電荷転送素子であり、電荷転送時に+15V、−7.5V程度の電圧が必要となり、CCDカメラを駆動する垂直転送パルス信号読み出しパルスとして電位差+15V、−7.5V、22.5V程度のパルスが動作クロックに同期して発生している。

それに対して、携帯電話装置の制御回路で使用されている電圧は、3Vや1.8V程度であり、カメラからの高調波成分の輻射エネルギーは制御回路からの高調波成分の輻射エネルギーの5倍程度大きいものとなる。そのため、カメラつき携帯電話装置でのカメラの動作クロックの高速化にともない、高調波成分の輻射ノイズによる干渉の問題が顕著化するので、対策は急務である。

ここで、高調波成分の輻射ノイズが無線通信の受信チャネルに干渉する様子を図3に示す。カメラの動作クロック周波数はfcであり、その高調波が2fc、3fc、…と続いている。ここでは、受信帯域は832.0125MHzから869.9875MHz、fc=32MHzとして説明する。図3より、カメラの動作周波数fc=32MHzの27倍波である864MHzが受信帯域に干渉していることがわかる。

さらに、図4に従来の無線通信で使用している受信帯域の拡大図を示す。ここでは、この受信帯域にはチャネルAからチャネルFまでの複数の受信チャネルを持っており、それぞれのチャネル幅は約1.2MHzとして説明する。

携帯電話装置の無線通信は、あらかじめ通信事業者により定められている複数のチャネル(ここではAからF)の内、無線通信の状況により、無線基地局からの指示によって1つのチャネルを使用して無線通信が行われる。そのため、無線基地局からの指示によりチャンネルDを使用している場合は、チャネルDと、カメラの動作周波数fc=32MHzの27倍高調波である864MHzとが重なり、高調波成分の輻射ノイズの干渉を受け、受信感度劣化等の問題が発生する。

また、CCDカメラは、CCDセンサレンズにより構成されたモジュール構造がとられており、焦点距離が必要であるため、一定の高さが必要となる。例えば、1/4インチ1.3Mピクセル程度のCCDセンサの場合10mm程度の高さが必要である。

携帯電話装置の薄型化の傾向から、回路基板上には搭載せず、フレキシブルサーキット(以下フレキ)を介して、回路基板に接続される構造となっている。この場合、CCDカメラを駆動するクロックの高調波成分の輻射ノイズがフレキから放出され、より無線通信に与える影響は大きくなる。

特開平6−301448号公報

特開平7−303079号公報

概要

カメラつき携帯電話装置において、カメラから発生する高調波成分と無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減することが可能なカメラつき携帯電話装置を提供する。 外部装置と無線通信を行う無線通信回路20と、出力するクロックの周波数を制御可能なクロック発生回路70と、前記クロックを動作クロックとして動作するカメラ80と、制御回路30を備え、該制御回路は、前記無線通信回路から入手した受信周波数帯情報に基づき、前記クロック発生回路の前記クロックを、該クロックの周波数の高調波成分が前記無線通信を行う受信周波数帯に重ならないように制御することを特徴とする。

目的

本発明の目的は、カメラつき携帯電話装置において、カメラから発生する高調波成分と無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減することが可能なカメラつき携帯電話装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

部装置無線通信を行う無線通信回路と、出力するクロック周波数を制御可能なクロック発生回路と、前記クロックを動作クロックとして動作するカメラと、制御回路を備え、該制御回路は、前記無線通信回路から入手した受信周波数帯情報に基づき、前記クロック発生回路の前記クロックを、該クロックの周波数の高調波成分が前記無線通信を行う受信周波数帯に重ならないように制御することを特徴とするカメラつき携帯電話装置

請求項2

請求項1記載のカメラつき携帯電話装置において、前記受信周波数帯情報は、前記無線通信回路が無線通信を行うチャネルの情報であることを特徴とするカメラつき携帯電話装置。

請求項3

請求項2記載のカメラつき携帯電話装置において、前記無線通信を行うチャネルに対する、前記動作クロックの周波数を決めるための設定値がテーブルとして格納されているメモリ部を備え、前記制御回路は、前記無線通信回路からの前記チャネルの情報に基づき、前記メモリ部の前記テーブルから前記動作クロックの周波数を決めるための設定値を求めて、前記クロック発生回路の前記クロックを制御することを特徴とするカメラつき携帯電話装置。

請求項4

請求項1から3のうちいずれかに記載のカメラつき携帯電話装置において、前記クロック発生回路は、基準クロックを発生する基準クロック発生回路と、前記基準クロックを基に前記カメラの前記動作クロック用の前記クロックを出力する周波数制御回路とで構成されることを特徴とするカメラつき携帯電話装置。

技術分野

0001

本発明は、カメラつき携帯電話装置係り携帯電話装置無線通信を行う受信周波数帯に対する、カメラ動作クロックの技術に関する。

背景技術

0002

携帯電話装置には、無線通信を行う無線回路のほかに、システム全体の制御を行う制御用CPU(Central Processing Unit)を備えた制御回路が設けられている。近年、ゲーム機能メール機能等の高機能化に対応するため携帯電話装置に搭載されている制御用CPUの処理速度が高速化している。それにともなって制御用CPUを動作させているクロック周波数が高速化している。

0003

制御用CPUに入力されるクロック信号や、クロック信号に同期して出力されるデジタル信号矩形波をしており、出力周波数の2倍、3倍、4倍、…の高調波成分を含んでおり、高調波成分はn倍のnが高次になるほど輻射エネルギーが小さくなる特性を持っている。この高調波成分は、携帯電話装置の無線通信に対して、輻射ノイズとして影響を与えている。

0004

さらに、近年は携帯電話装置の小型化が進んでおり、制御用CPUなどの制御回路と、携帯電話装置本来の機能である無線通信を行う無線通信回路一体化された基板上、もしくは近接して配置されるようになっている。その為、無線通信回路は、制御用CPUのクロックの高調波成分の輻射ノイズの影響をますます受けやすくなってきている。クロックの高調波成分が無線通信用周波数帯と一致した場合、著しい受信感度劣化等、無線通信に悪影響を与えるという問題が発生する。

0005

一方、携帯電話装置の無線通信に使われる周波数は、複数のチャネルと呼ばれる周波数帯で構成されており、携帯電話装置の位置や無線通信の状況により、無線基地局からの指示によって使用するチャネルを随時切り替えて無線通信を行っている。そのため、無線通信に高調波成分の輻射ノイズが影響を与えないようにする為には、使用するチャネルに高調波成分が干渉しないように設計する必要がある。

0006

例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)方式で使用されているARISTD−T53,Band Class(JTACS Band)を使用した携帯電話装置の場合、受信用の周波数帯は832.0125MHzから869.9875MHzの周波数帯である。また携帯電話装置において制御用CPUのクロックの周波数としては20MHz程度が使用されている。この場合、20MHzの高調波成分の42倍が840MHz、43倍が860MHzとなり、受信用の周波数帯と重なり干渉を与える事になる。

0007

上記のようなクロックの周波数の高調波成分による干渉の問題を対策する従来技術としては、ノイズ源金属ケースで覆い、電気的にシールドする手法が取られている。

0008

この技術によれば、液晶表示装置回路基板を内蔵する携帯型電子機器テレビコンピュータ)において、ノイズシールド材として、導電性メッキを施した成型部材を液晶表示装置と回路基板との間に配置することにより、回路基板から発生する高調波成分の輻射ノイズを軽減することができる(例えば、特許文献1参照)。

0009

また別の従来技術として、制御用CPUのクロックの高調波成分が無線通信に使用する無線通信チャネルと干渉しないように、無線通信チャネルの周波数帯に応じて機器の動作クロックの周波数を変更して無線通信でのノイズを低減する技術がある。

0010

この技術によれば、複数の通信チャネルを有し、記憶装置とクロック信号発生手段とクロック信号で動作する制御部を具備した携帯電話機において、通信チャネル情報に基づき記憶部に予め記憶しておいた通信チャンネルと干渉しないクロック周波数へ変更するための設定値によりクロック信号の周波数を調整する事により、動作クロックの高調波成分が通信チャンネルの周波数帯に重ならないようにし、干渉を防止している(例えば、特許文献2参照)。

0011

近年、携帯電話装置市場においてカメラつき携帯電話装置が売上を伸ばしている。このようなカメラつき携帯電話装置は、場所を選ばず撮影した画像を、その場で電子メール等により、受信者に送信できる事から人気が出ている。

0012

さらに最近では、高画素化の要求が強く、1Mピクセル、2Mピクセルといった高画素カメラを搭載した携帯電話発売されている。

0013

加えてユーザーからは、画像のモニタリング時や、動画撮影時に滑らかな映像の要求がある。滑らかな映像を実現するためには、一定時間内にカメラが出力する画像の枚数をより多くする(高フレームレート化)必要がある。

0014

前記カメラの高画素化と高フレームレート化は、カメラから出力される画像のデータレートの増大及びカメラの動作クロックの高速化を招いている。特に、カメラの動作クロックの周波数を制御回路のクロック周波数より高く設定するものが現れている。

0015

ところで、携帯電話装置に使用されるカメラの撮像素子としては、感度、S/N比がよい事、高画素化が容易な事からCCD(Charge coupled device)が使用されることが多くなっている。

0016

CCDとは、電荷を一塊の信号として、外部からの動作クロックパルスに同期した速度で順序良く移動させる事が出来る電荷転送素子であり、電荷転送時に+15V、−7.5V程度の電圧が必要となり、CCDカメラを駆動する垂直転送パルス信号読み出しパルスとして電位差+15V、−7.5V、22.5V程度のパルスが動作クロックに同期して発生している。

0017

それに対して、携帯電話装置の制御回路で使用されている電圧は、3Vや1.8V程度であり、カメラからの高調波成分の輻射エネルギーは制御回路からの高調波成分の輻射エネルギーの5倍程度大きいものとなる。そのため、カメラつき携帯電話装置でのカメラの動作クロックの高速化にともない、高調波成分の輻射ノイズによる干渉の問題が顕著化するので、対策は急務である。

0018

ここで、高調波成分の輻射ノイズが無線通信の受信チャネルに干渉する様子を図3に示す。カメラの動作クロック周波数はfcであり、その高調波が2fc、3fc、…と続いている。ここでは、受信帯域は832.0125MHzから869.9875MHz、fc=32MHzとして説明する。図3より、カメラの動作周波数fc=32MHzの27倍波である864MHzが受信帯域に干渉していることがわかる。

0019

さらに、図4に従来の無線通信で使用している受信帯域の拡大図を示す。ここでは、この受信帯域にはチャネルAからチャネルFまでの複数の受信チャネルを持っており、それぞれのチャネル幅は約1.2MHzとして説明する。

0020

携帯電話装置の無線通信は、あらかじめ通信事業者により定められている複数のチャネル(ここではAからF)の内、無線通信の状況により、無線基地局からの指示によって1つのチャネルを使用して無線通信が行われる。そのため、無線基地局からの指示によりチャンネルDを使用している場合は、チャネルDと、カメラの動作周波数fc=32MHzの27倍高調波である864MHzとが重なり、高調波成分の輻射ノイズの干渉を受け、受信感度劣化等の問題が発生する。

0021

また、CCDカメラは、CCDセンサレンズにより構成されたモジュール構造がとられており、焦点距離が必要であるため、一定の高さが必要となる。例えば、1/4インチ1.3Mピクセル程度のCCDセンサの場合10mm程度の高さが必要である。

0022

携帯電話装置の薄型化の傾向から、回路基板上には搭載せず、フレキシブルサーキット(以下フレキ)を介して、回路基板に接続される構造となっている。この場合、CCDカメラを駆動するクロックの高調波成分の輻射ノイズがフレキから放出され、より無線通信に与える影響は大きくなる。

0023

特開平6−301448号公報

0024

特開平7−303079号公報

発明が解決しようとする課題

0025

しかしながら、上記特許文献1記載の従来技術である電気的にシールドする方法では、カメラのモジュールやフレキにまでシールドする必要があり、シールドケースが小型、軽量ができない。さらに、シールドケースの分コストアップするので、携帯電話装置には不適である。

0026

一方、上記特許文献2載のクロック周波数を選択する技術では、制御用CPUなどの制御回路のクロック周波数を変更するものであり、カメラの動作クロック周波数に関してはふれていないので、カメラつき携帯電話装置とした場合、輻射エネルギーの大きなカメラから発生する高調波成分の輻射ノイズに対しては干渉を低減できないという課題がある。

0027

本発明の目的は、カメラつき携帯電話装置において、カメラから発生する高調波成分と無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減することが可能なカメラつき携帯電話装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0028

上記問題を解決するため、本発明は、外部装置と無線通信を行う無線通信回路と、出力するクロックの周波数を制御可能なクロック発生回路と、前記クロックを動作クロックとして動作するカメラと、制御回路を備え、該制御回路は、前記無線通信回路から入手した受信周波数帯情報に基づき、前記クロック発生回路の前記クロックを、該クロックの周波数の高調波成分が前記無線通信を行う受信周波数帯に重ならないように制御することを特徴とする。

0029

これにより、カメラが輻射エネルギーの大きなカメラであってもそのカメラからの高調波成分の周波数を受信帯域と重ならない周波数になるようにカメラの動作クロックの周波数を決定できるので、高画素高フレームレートカメラ搭載時の無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減するとともに、小型軽量で安価なカメラつき携帯電話装置を提供できる。

0030

さらに、前記受信周波数帯情報は、前記無線通信回路が無線通信を行うチャネルの情報であることを特徴とする。

0031

これにより、制御回路は、無線通信を行うチャネルの情報に基づき、クロック発生回路のクロックを、該クロックの周波数の高調波成分が無線通信を行うチャネルに重ならないように制御するため、カメラの動作クロックの周波数の変更量が少なくてすみ、動作クロック変更による画質への影響を低減することができる。

0032

さらに、前記無線通信を行うチャネルに対する、前記動作クロックの周波数を決めるための設定値がテーブルとして格納されているメモリ部を備え、前記制御回路は、前記無線通信回路からの前記チャネルの情報に基づき、前記メモリ部の前記テーブルから前記動作クロックの周波数を決めるための設定値を求めて、前記クロック発生回路の前記クロックを制御することを特徴とする。

0033

これにより、あらかじめ記憶してあるテーブルの設定値を基に、カメラの動作クロック周波数を変更すればよいので、制御回路の処理の負担が少なく即応性が向上する。

0034

さらに、前記クロック発生回路は、基準クロックを発生する基準クロック発生回路と、前記基準クロックを基に前記カメラの前記動作クロック用の前記クロックを出力する周波数制御回路とで構成されることを特徴とする。

0035

これにより、制御回路の基準クロックは変更せず、カメラの動作クロックの周波数のみ変更できるので、基準クロックで動作している回路への影響が回避できる。

発明の効果

0036

本発明によれば、カメラつき携帯電話装置において、カメラから発生する高調波成分と無線通信を行う受信周波数帯との干渉を低減することが可能なカメラつき携帯電話装置を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0037

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

0038

図1は、本発明の実施の形態のカメラつき携帯電話装置のブロック図である。本携帯電話装置は、アンテナ10とそれにつながる無線通信回路20を備えている。無線通信回路20は、無線通信に必要なデジタル信号の符合化/復号化回路と、変復調回路と、通信用電波送信回路と、受信用検波回路を備えており、本携帯電話装置の無線通信を行う事ができる。

0039

本携帯電話装置は、携帯電話としての様々な機能を制御するCPU30を備えている。CPU30は、無線通信回路20を制御し、無線通信回路20と送受信用のデータをやり取りする。そのため、無線通信回路20の受信周波数や受信チャネルなどの各種動作情報受け取り制御する事ができる。

0040

CPU30には、表示部40と、メモリ部50と、キー入力部60とカメラ90が接続されており、携帯電話装置としての各種機能や、カメラ80から出力される静止画動画をメモリ部50に保存及び、表示部40へ表示する等の携帯電話装置としてのカメラ機能を行う事ができる。また、使用者はキー入力部60を介して、本携帯電話装置に様々な入力を行う事ができる。

0041

CPU30には、クロック発生回路70が接続されている。クロック発生回路70は基準クロック発生回路部71と周波数制御回路72とで構成されている。

0042

基準クロック発生回路部71は、水晶発信器もしくはセラミック発振器で構成されており、CPU30を動作させるための基準クロックを発生する。CPU30は、この基準クロックのタイミングで動作し、送信データを無線通信回路20に出力し、無線通信回路20から、受信データや受信周波数等の各種動作状態を受け取る事ができる。

0043

また、基準クロック発生回路71は、無線通信回路20にも接続されており、無線通信に使用される送受信周波数の基準クロックとして使用している。

0044

カメラ80への動作クロックの供給は、CPU30と基準クロック発生回路71に接続された周波数制御回路72を介して行われる。

0045

周波数制御回路72の構成を図2を用いて説明する。周波数制御回路部72は、PLL回路であり、1/R分周器721と、位相比較器(PD)722と、電圧制御発振回路VCO)723と、1/N可変分周器724から構成されている。

0046

基準クロック発生回路部71からの基準クロックの周波数frは、1/R分周器721に入力され、1/R分周器721で、入力された基準クロックの周波数frが分周され、fr/Rとして出力され、位相比較器722の比較入力に入力される。

0047

また、周波数制御回路72の出力クロックの周波数foutは、電圧制御発振回路723からの出力が出力されるとともに、1/N可変分周器724に入力される。1/N可変分周器724では、CPU30からの分周比設定信号が入力されており、周波数制御回路72の出力クロックの周波数foutは、分周比設定信号により設定された分周比Nにてfout/Nに分周され、ループをなして、位相比較器722のもう片方の比較入力に入力される。

0048

位相比較器722は、基準クロックの周波数frを分周した周波数fr/Rと、CPU30にて設定される分周比で出力クロックを分周した周波数fout/Nとを比較し、その位相差を電圧として出力する。

0049

電圧制御発振回路723は、位相比較器722の出力電圧に基づいて出力周波数foutを決定し、出力する。このループにより、fr/Rとfout/Nは常に同じ周波数となるように制御される仕組みである。つまり、周波数制御回路72の出力クロックの出力周波数foutは、CPU30からの分周比設定信号により、fr/R単位で制御する事が可能であり、Rを大きくとる事で細かな出力周波数設定が可能である。

0050

例えば、1/R分周器81が8bit−256段階に、1/N分周器84が10bit−1024段階に分周できる機能をもっており、基準クロックの周波数が10MHzの場合、基準クロックの10MHzは1/R分周器721により0.04MHzに分周される。ここで1/N分周器724の分周比設定を800とすると、出力クロックの周波数foutとして32MHzが得られる。ここで分周比設定を801とすると32.04MHz、802とすると32.08MHzとなる。

0051

ここでは、周波数制御回路72の構成としてPLLの構成を示したが、周波数を制御できる回路であれば、電圧制御発振器のみの構成や、複数の発振器の出力をスイッチにより切り替える回路等でも構わない。

0052

次に、本発明の実施の形態のカメラつき携帯電話装置において、カメラ80の動作クロックの周波数を制御する手順を説明する。

0053

先ず使用者は、キー入力部60に設けられた電源投入ボタンにより電源投入の入力を行う。電源投入の入力はキー入力部60を介してCPU30により検出され、本携帯電話装置は動作状態に入る。動作状態に入ると無線通信回路20は、あらかじめ無線基地局と決められた第1のチャネルにおいて無線基地局と通信を開始し、必要な情報のやり取りを行う。

0054

その後、無線通信の状況によりあらかじめ決められている複数のチャネルのうち1つが無線基地局により選択され、無線基地局からの指示により、無線通信回路20は第2のチャネルへ切り替えを行う。その後、無線基地局からの指示があるまで無線通信回路20は、第2のチャネルにより通信を開始して無線基地局からの呼び出しを待つ。

0055

この状態を待ち受け状態と呼び、無線通信は一定時間ごとに無線基地局と通信を行う間欠通信となる。さらに、携帯電話装置からの発信、もしくは無線基地局からの呼び出しがあり、通話・通信状態にした場合には、連続的に無線通信が行われる。

0056

次にカメラ80の起動であるが、カメラ80の起動においても使用者からのキー入力部60への入力において行われる。CPU30はメモリ部50に格納されたプログラムにより、表示部40に機能選択メニュー画面を表示する。

0057

使用者はそのメニュー画面に従い、キー入力部60を操作し、カメラ80を起動する。尚、カメラ80の起動はキー入力部60にカメラ起動専用の入力スイッチ等があっても構わない。

0058

無線通信中に、キー入力部60を介して使用者からのカメラ起動入力を受け取ると、CPU30は無線通信回路20から、現在受信している第2の受信チャネル情報を受け取る。受け取った第2の受信チャネル情報を基に、メモリ部50に記憶している後述する周波数制御対応表周波数テーブル)から分周比設定信号を読み出し、読み出した分周比設定信号により周波数制御回路72を制御して、カメラ80への動作クロックの周波数を高調波成分が第2の受信チャネルの受信周波数帯域に重ならない周波数として供給する。

0059

尚、カメラ80が動作していない間は、周波数制御回路72はCPU30の制御によりクロックの供給を停止しているため、クロックは供給されない。

0060

CPU30は、カメラ80へのクロック供給後、カメラ80へカメラ起動制御やカメラの動作制御を行う。これによりカメラ80は起動し、CPU30で設定された動作状態で、画像を出力する。CPU30は、使用者が選択するカメラ機能に応じて、メモリ部50に記憶されたプログラムに従い、カメラ80から出力された画像を、表示部40に表示や、メモリ部50に保存等の処理を行う。

0061

また、カメラ80が動作中に移動等の理由により無線基地局より受信チャネルの変更指示がされた場合、無線通信回路部20は、無線基地局より次の第3の受信チャネルの情報を受け取ると、その第3の受信チャネルの情報をCPU30へ出力し、受信チャネルを変更する。

0062

CPU30は無線通信回路20からの次の第3の受信チャネルの情報を受け取ると、メモリ部50に記憶している後述する前記周波数制御対応表の分周比設定信号に基づき、周波数制御回路72の1/N可変分周器724の設定を行い、カメラ80への動作クロックの周波数を高調波成分が第3の受信チャネルの受信周波数帯域に重ならない周波数として供給する。

0063

それにより、変更後の第3の受信チャネルにおいて、高調波成分の輻射ノイズの影響を受けない。尚、変更時、第3の受信チャネルではなくもう一度、第1のチャネルに戻る場合もあるが、このときにも、上記と同様の動作により、カメラ80への動作クロックの周波数を高調波成分が第1の受信チャネルの受信周波数帯域に重ならない周波数として供給できる。

0064

メモリ部50には、図5に示すように、各受信チャネルに応じた周波数制御回路72内の、1/N可変分周器724の設定値を示す周波数制御対応表が記憶されている。CPU30は無線通信回路20から現在の受信チャネル情報を受け取ると、メモリ部50から前記周波数制御対応表を読み出し、その情報から1/N可変分周器724の設定値を決定し、1/N可変分周器724の分周比を設定する。

0065

尚、周波数制御対応表の設定値は、動作クロックの高調波成分が、受信チャネルの受信帯域に干渉しない周波数のうち、カメラの所望の動作周波数からの差分ができる限り小さくなる周波数を予め計算して、メモリ部50に記憶させておく。

0066

これは、無線通信回路20の受信チャネルにより、カメラ80への動作クロックの周波数が変化することにより、カメラ80の画像出力フレームレート輝度が変化するため、変化量を小さくして画質の変化を少なくする事が重要だからである。

0067

クロック周波数の変化が微小な場合は画質の変化は微小であり、ユーザーからはその変化が分からない。実験上クロック周波数が2%以下程度の変化であれば、人間の目には違いがわからない。

0068

一例として、カメラの動作クロック32MHzで15fps(flame per second)出力のカメラの場合を説明する。本携帯電話装置に使用されているCCDカメラの場合、フレームレートは動作クロックにほぼ比例して増加・減少する。

0069

通信に使用している現在の受信チャネルを中心周波数863.5MHzのチャネルDとすると、862.9MHzから864.1MHzの周波数帯を使用しており、カメラの動作クロックの27倍波が864MHzとなるので、受信チャネルDの受信帯域内にあり干渉しているため、受信感度に悪影響が発生する。

0070

ここで周波数制御回路72の周波数可変最小ステップを前記図2の説明時と同様0.04MHzとすると、動作クロックを1ステップ高いほうにシフトするために設定値を801とした場合、動作クロックは32.04MHz、27倍波は865.08MHzとなり、受信チャネルDの受信帯域より外れるので、高調波成分の輻射ノイズの干渉は低減する。

0071

それに対して、設定値を799と1ステップ低いほうにシフトした場合は、動作クロックは31.96MHz、27倍波は862.92MHzとなり、受信チャネルDの受信帯域内となるので、高調波成分の輻射ノイズによる干渉は発生したままとなる。

0072

そのため、出来る限り所望のクロック周波数からの変化が少なく、受信チャネルに干渉しないクロック周波数は1ステップ高いほうにシフトした32.04MHzとなる。そのため、このクロック周波数を発生させる周波数制御回路72の設定値を801として記憶させておき、受信チャネルDが選択された場合は、動作クロックの周波数として32.04MHzを使用する。

0073

尚、受チャネルD以外の受信チャネルA〜C及びE〜Fの受信帯域内には高調波成分はないため、設定値を800とし、動作クロックは32MHzとする。

0074

また、CCDカメラの場合は、駆動するクロック周波数の上限が仕様により規定されている場合が多いため、32MHzが上限の場合は、設定値を798とし2ステップ低いほうにシフトした31.92MHzとしてもよい。その場合、その27倍波は861.84MHzであり、受信チャネルDの受信帯域内には高調波成分はないため、干渉は低減する。

0075

ここでは、カメラ80の仕様上の上限が32MHzであり、2ステップ低いほうにシフトした31.92MHzを採用したとすると、比例計算からフレームレートは14.9625fpsとなる。この変化は0.3%程度であり前記の2%以内の微小な変化であるので、ユーザーは画像を見てその違いをほとんど認識できない。

0076

ここでの第1のチャネルと第2のチャネル及び高調波成分について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態の無線通信で使用している受信帯域の拡大図で、本発明の実施の形態による効果を説明する図である。

0077

第1のチャネルとは、通信事業者によって規定された受信用チャネルAからFのうち、あらかじめ最初に通信するとして決められたチャネルである。この最初に通信するチャネルが第1のチャネルであり、図6中にチャネルC(プライマリーチャネル)で示している。

0078

第2のチャネルは、無線基地局からの指示により切り替えられるチャネルであり、AからFのチャネルのどれに切り替わるかは、携帯電話側では事前には分からないが、ここでは第2のチャネルとしてチャネルDが選択した場合で説明する。

0079

チャネルDの受信帯域は862.9MHzから864.1MHzであり、動作クロックが32MHz時の27倍の高調波864MHz(点線部)は帯域内であるが、本発明の実施の形態により、動作クロックを32.04MHzとした場合には、27倍の高調波成分は865.08MHzとなり、チャネルDの受信帯域から外れ、動作クロックの高調波成分の輻射ノイズの干渉は低減する。

0080

尚、携帯電話装置の移動等の理由で第2の受信チャネルのカバーする領域を出る場合は、前記と同様に無線基地局からの指示により、あらかじめ決められている複数のチャネルのうち1つが選択され、無線通信回路20は第3の受信チャネルへ切り替えを行う。その際、もう一度、第1のチャネルに戻る場合もある。

0081

上記の周波数制御方法は、無線通信回路20の無線状態が、待ち受け時、通話時、データ通信時に関わり無く、同様の方法で制御可能である。

0082

本実施の形態によれば、カメラを動作させている高速の動作クロックの高調波成分の輻射ノイズが、無線通信へ悪影響を与える事をなくす事ができるため、携帯電話装置に高画素、高フレームレートのカメラを搭載する事が可能となる。さらに、高調波ノイズを防ぐ金属や、メッキ材のシールドケースが不要となるため、携帯電話装置の小型化、軽量化、コストダウンが可能となる。

図面の簡単な説明

0083

本発明の実施の形態のカメラつき携帯電話装置のブロック図である。
図1の周波数制御回路部の内部構成を示す図である。
カメラの動作周波数の高調波成分の輻射ノイズが無線通信のチャネルに干渉する様子を示す図である。
従来の無線通信で使用している受信帯域の拡大図である。
本発明の実施の形態の携帯電話装置のメモリ部が記憶している周波数制御対応表を示す図である。
本発明の実施の形態の無線通信で使用している受信帯域の拡大図で、本発明の実施の形態による効果を説明する図である。

符号の説明

0084

10…アンテナ、20…無線通信回路、30…CPU、40…表示部、50…メモリ部、60…キー入力部、70…クロック発生回路、71…基準クロック発生回路、72…周波数制御回路、721…1/R分周器、722…位相比較器、723…電圧制御発振回路、724…1/N可変分周器、80…カメラ部。

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