JP2010262242A - カメラ及び携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風景、夜景等のコントラストが少ない被写体においても、ＡＦを合わせて風景、夜景を撮影でき、ユーザに好適に撮影させること。
【解決手段】画像信号処理部１２０によって被写体のコントラストを検出し、ＡＦ評価部１４２は、被写体のコントラストの最大値を合焦判定閾値と比較して、合焦判定閾値以上であれば、前記最大値に対応するレンズ位置を合焦位置として評価する。ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の照度を検出する。ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価部１４２の評価結果に基づいて、ＡＦドライバ１１３を介して、レンズ１１２を前記合焦位置に移動することによって焦点を制御する。また、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価部１４２の評価結果から焦点を制御できない場合、ＡＥ制御・判定部１５０の検出結果に基づいてレンズ１１２を無限端に移動して、焦点を遠景に制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機に搭載されるカメラ及び携帯端末装置に関する。

携帯電話には多彩なマルチメディア機能が搭載されるようになり、通話のみに留まらず静止画撮影、動画撮影等を行ったり、ＴＶ電話として用いられたりするカメラ付き携帯電話機が知られている。携帯電話機に搭載されるカメラに搭載されるオートフォーカス（以下、ＡＦという）には、カメラ自体の小型化に伴い、小型化及び低コストが求められる。

一般的にＡＦには大きく２つの方式がある。アクティブ方式は、被写体に赤外線・超音波などを照射し、その反射波が戻るまでの時間や照射角度により距離を検出する方式である。パッシブ方式は、画像からフォーカス状態を評価してレンズを移動させる方式であり、主に、被写体におけるコントラスト状態（鮮鋭度）を示す成分を評価値（ＡＦ評価値）として用いて、コントラストが最大になるように制御する。

パッシブ方式の制御方法には、山登り方式や全スキャン方式などがある。山登り方式は、例えば、特許文献１及び特許文献２に示すように、ＡＦ評価値の増加する方向にレンズを所定量駆動し、ＡＦ評価値の最大値（山の頂上）を検出する方式である。この方式は、レンズは焦点位置から離れるほど錯乱円が大きくなり、これによりレンズを介して結像した被写体像は焦点位置から離れるほどコントラストが低下するという原理を応用している。この被写体像のコントラスト状態に相応する信号は映像信号の中高周波成分である。

また、全スキャン方式は、無限（∞）端（無限遠ともいう）からマクロ端（至近端）までをスキャンしてＡＦ評価値を検出し、該ＡＦ評価値の最大値に対応する位置（合焦位置）にレンズを駆動するものである。

静止画撮影用のカメラは、アクティブ方式とパッシブ方式の両方のＡＦを備えている場合がある。ムービーなどはパッシブ方式を用いるのが普通である。また、アクティブ方式では、被写体に赤外線・超音波などを照射するデバイス等が必要となり構造が複雑となり、占有スペースが増えるとともにコストが嵩むため、カメラ付き携帯電話機に搭載されるカメラにはパッシブ方式を用いることが殆どである。

特開２００３−２０７７１２号公報 特開２００１−２９００７２号公報

ところで、従来の携帯端末装置に搭載されるパッシブ方式、具体的には、コントラスト評価方式でＡＦ制御を行うカメラでは、ＡＦを行う際に、雲のない空や真っ暗な被写体などのコントラストのない被写体や、コントラストの弱い被写体ではＡＦが合焦判定できないことが多い。この場合、ユーザが同じ被写体の撮影を続ける限り、ＡＦは合焦されず、ユーザに不安を抱かせてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、風景、夜景等におけるコントラスト評価を判定しにくい被写体においても、ＡＦを合わせて風景、夜景を撮影でき、ユーザに快適に撮影させるカメラ及び携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明のカメラは、被写体のコントラストを検出するコントラスト検出部と、前記コントラスト検出部の検出結果に基づいて、焦点を制御する焦点制御部と、前記被写体の照度を検出する照度検出部と、を有し、前記焦点制御部は、前記コントラスト検出部の検出結果から焦点を制御できない場合、前記照度検出部の検出結果に基づいて焦点を制御する構成を採る。

本発明の携帯端末装置は、上記構成のカメラを備える構成を採る。

本発明によれば、ユーザに快適に撮影させることができるカメラ及び携帯端末装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係るカメラを備える携帯端末装置の模式図 本発明の一実施の形態に係るカメラの要部構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係るカメラのＡＦ制御を説明するためのフローチャート 本発明の一実施の形態に係るカメラの撮影モード判別処理を説明するためのフローチャート 本発明の一実施の形態に係るカメラにおいて被写体の画像データを増感した場合のＡＦ制御を説明するためのフローチャート 本発明の一実施の形態に係るカメラにおいてＡＦ補助光源を用いた場合のＡＦ制御を説明するためのフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るカメラを備える携帯端末装置の模式図であり、図２は、本発明の一実施の形態に係るカメラの要部構成を示すブロック図である。

本実施の形態では、図１に示すように、カメラ１００を備える携帯端末装置を、携帯電話機（ここでは折り畳み式携帯電話機）１０としているが、これに限らず、ＰＨＳ（Personal Handy-Phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末）、携帯ゲーム機などの携帯機器としてもよい。

図２に示すカメラ１００は、パッシブ方式、具体的には、コントラスト評価式のＡＦ制御を行うものであり、レンズ部１１０と、ＡＤＣ（Analogue Digital Converter）１０２と、画像信号処理部１２０と、制御部１４０と、ＡＥ制御・判定部１５０と、表示部（通知部）１６０と、操作部１０６と、ＬＥＤ１７０とを備える。

レンズ部１１０は、集光された光を電気信号に変換するＣＣＤなどの撮像素子１１１と、光を集光するレンズ１１２と、レンズ１１２を光軸方向に移動させるＡＦドライバ１１３とを有する。

ＡＦドライバ１１３は、ピエゾ、ボイスコイル、ステッピングモータなどのデバイスからなり、制御部１４０（詳細には、ＡＦ制御部１４４）からの指示によって、レンズ１１２を光軸上における無限（遠景）側の無限端（∞端）とマクロ側のマクロ端との間を移動させて、合焦させる。レンズ１１２が無限端にあるとき、焦点は遠景となる。なお、撮像素子１１１からの画像信号は、ＡＤＣ１０２によりデジタル信号に変換され、バス１０４を介して画像信号処理部１２０に取り込まれる。

画像信号処理部１２０には、撮像素子１１１からの画像信号が、ＡＤＣ１０２からバス１０４を介して入力される。この入力される画像信号に対して画像信号処理部１２０は、ホワイトバランス制御などの画像処理を行い、コントラスト値を含む画像データとして制御部１４０に出力する。なお、画像信号処理部１２０により画像処理された画像データは、制御部１４０を介して表示部１６０に被写体の画像としてプレビュー表示される。ユーザは表示部１６０にプレビュー表示される画像を確認することによって、撮影する被写体を確認できる。画像信号処理部１２０から出力されるコントラスト値は、ＡＦ評価部１４２に入力される。画像信号処理部１２０は、コントラスト検出部として機能する。また、画像信号処理部１２０は、必要に応じて、ＡＤＣ１０２からバス１０４を介して入力される画像信号に対して、電気的に信号レベルを上げる増感（高感度化）処理を行うことができる。

この画像信号処理部１２０は、バス１０４に接続されたバッファメモリ１３０に画像データを展開して画像処理を行う。

制御部１４０は、マイクロコンピュータ等から構成され、カメラ１００全体の制御を行うとともに、レンズ１１２の位置制御を行う。また、制御部１４０には、ＬＣＤ等からなる表示部１６０及び操作部１０６が接続されている。

この制御部１４０は、主に、ＡＦ評価部１４２、ＡＦ制御部１４４、自動露光（「Auto Exposure」以下「ＡＥ」という）制御・判定部１５０、モード判定部１４６、ＬＥＤ制御部１４８等を有する。

ＡＦ評価部１４２は、画像信号処理部１２０からの被写体の画像データに基づいて、コントラストなどを評価する。特に、ＡＦ評価部１４２は、画像信号処理部１２０から入力されるコントラスト値のピークが閾値（合焦判定閾値）以上であるか否かの閾値判定を行い、コントラスト値（ＡＦ評価値）のピーク（最大値）が閾値以上であれば、コントラスト値に対応するレンズ１１２の位置を合焦位置として評価する。また、ＡＦ評価部１４２は、画像信号処理部１２０から入力されるコントラスト値のピークが閾値未満であれば、その旨の信号をＡＥ制御・判定部１５０に出力する。

ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価部１４２の検出結果に基づいて、レンズ１１２の制御信号をＡＦドライバ１１３に送り、レンズ１１２を移動してカメラ１００の焦点を制御する。

具体的には、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を、光軸上で撮像素子１１１に最も近い無限端から最も遠いマクロ端までの間を移動させて、合焦位置に位置させる。特に、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価値の最大値に対応するレンズ１１２の位置をピークポイント（合焦位置）として、レンズ１１２を移動させる。

このように制御部１４０では、画像データをＡＦ評価部１４２で評価して、且つ、ＡＦ制御部１４４によってレンズ１１２を制御する。これにより、ＡＦ制御部１４４においてレンズ１１２を駆動させる際の制御情報をレンズ１１２の位置情報として用いることができる。

また、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価部１４２の検出結果から焦点を制御できない場合、つまり、合焦できない場合、ＡＥ制御・判定部１５０により検出された照度情報に基づいて、ＡＦドライバ１１３を駆動してレンズ１１２を、光学軸上で移動させて焦点を制御する。

ＡＥ制御・判定部１５０は、周知のＡＥ制御機能を有するとともに、被写体の照度、具体的には被写体の画像データの照度を検出する照度検出部として機能する。ここでは、ＡＥ制御・判定部１５０は、画像信号処理部１２０からの画像データを用いて被写体の照度を検出する。

さらに、ＡＥ制御・判定部１５０は、ＡＦ評価部１４２からの入力される信号によって、検出した照度が所定の範囲内であるかを判定する。具体的には、ＡＥ制御・判定部１５０は、検出した被写体の照度が、予め風景の照度として設定された値か、又は、予め夜景の照度として設定された値であるかを判定する。

なお、本実施の形態では、照度は、ＡＥ制御・判定部１５０において被写体を撮影しているときのＡＥ制御機能によって導き出される値から推定するものとしたが、これに限らない。例えば、被写体の照度を検出可能な外部の照度センサを制御部１４０に接続し、外部の照度センサに、ＡＥ制御・判定部１５０における照度検出機能を持たせる構成としてもよい。また、画像信号処理部１２０が、照度検出部（ＡＥ制御・判定部１５０）の機能を有するようにしてもよい。

また、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の画像データにおける増感レベルを判定し、ノイズ量の多い状態を判定する場合、ＡＦ評価部１４２に対して、閾値を変更する旨を示す情報を出力する。

さらに、ＡＥ制御・判定部１５０は、画像データの照度に基づいて、ＡＦ補助光が必要であるか否かの判定を行い、必要な場合、ＬＥＤ制御部１４８に、ＬＥＤ１７０によるＡＦ補助光の点灯要の信号を出力する。

モード判定部１４６は、画像信号処理部１２０からの画像データと、ＡＦ制御部１４４のレンズ１１２の制御情報に基づくレンズ位置情報とから、被写体に対応して、マクロモード、遠景モード、マクロモードと遠景モードとの中間モードである通常モードを判別する。なお、マクロモードでは、レンズ１１２はＡＦ制御部１４４及びＡＦドライバ１１３によってマクロ端に位置するように制御され、遠景モードでは、レンズ１１２はＡＦ制御部１４４及びＡＦドライバ１１３によって無限端に位置するように制御される。また、通常モードでは、レンズ１１２は、ＡＦ制御部１４４及びＡＦドライバ１１３によって、ＡＦ評価値が最大である位置に位置するように制御される。

また、モード判定部１４６は、レンズ位置が遠景として判別した場合に、ＡＥ制御・判定部１５０からの照度情報に基づいて、夜景モードであるか、風景モードであるか、又は通常モードであるかを判別する。

モード判定部１４６は、判別した撮影モードを、表示部１６０を介してユーザに通知する。

ＬＥＤ制御部１４８は、ＡＥ制御・判定部１５０及びＡＦ制御部１４４からの信号に基づいて、補助光源となるＬＥＤ１７０の点灯、消灯を制御する。具体的には、ＬＥＤ制御部１４８は、ＡＥ制御・判定部１５０において補助光判定が行われ、ＡＥ制御・判定部１５０から補助光ＯＮの指示が入力されるとＬＥＤ１７０を点灯させ、ＡＦ制御部１４４からＡＦスキャン終了の情報が入力されるとＬＥＤ１７０を消灯させる。

操作部１０６は、ユーザの操作に基づいてＡＦ開始を示す信号を制御部１４０、具体的には、ＡＦ制御部１４４に出力する。

表示部１６０は、制御部１４０からの情報を表示するものであり、特に制御部１４０から出力されるＡＦの動作結果を表示してユーザに報知する。例えば、表示部１６０は、制御部１４０からのＡＦの動作結果に応じた指示を受けて、合焦ＯＫを示す合焦通知を緑色で表示したり、合焦ＮＧを示す合焦ＮＧ通知を赤で表示したりする。

ＬＥＤ１７０は、カメラ１００において被写体を照明するものであり、ここでは、フラッシュとして機能するが、ＡＦ中ではＬＥＤ制御部１４８の制御によって光量が抑えられた状態でＡＦ補助光として常時点灯するように制御される。

このように構成される本実施の形態に係るカメラ１００のＡＦ制御について、通常の制御、被写体画像データを増感した状態でのＡＦ制御及びＡＦ補助光源であるＬＥＤ１７０との組み合わせにおけるＡＦ制御について説明する。

＜通常のＡＦ制御＞
カメラ１００は、通常のＡＦ制御では、ＡＦスキャンを行い、合焦判定を行った後で、撮影モード判別を行う。

図３は、一実施の形態に係るカメラのＡＦ制御を説明するためのフローチャートである。

図３に示すように、先ず、ステップＳ１では、制御部１４０は、操作部１０６から入力されるＡＦ開始を示す信号の入力の有無を判別することによって、ＡＦ制御開始か否かを判定し、ＡＦ開始を示す信号の入力があれば、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、ＡＦ制御部１４４は、操作部１０６からのＡＦ開始入力を受けて、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を駆動してＡＦスキャンを開始する。これにより、撮像素子１１１、ＡＤＣ１０２、バス１０４を介して、レンズ１１２の移動に対応した画像信号が画像信号処理部１２０に入力される。この画像信号を用いて、画像信号処理部１２０は、被写体におけるコントラスト状態を示す成分であるコントラスト値（ＡＦ評価値）において、ピーク値である最大値を検出して、ＡＦ評価部１４２に出力してステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、ＡＦ評価部１４２は、画像信号処理部１２０から入力されるＡＦ評価値（コントラスト値）のピークが、予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば、ステップＳ４に移行し、閾値未満であれば、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、ＡＦ評価部１４２からの判定結果に基づいて、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ評価値のピークが検出されたレンズ位置であるピークポイントに、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を移動して、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、制御部１４０（例えばＡＦ制御部１４４）は、ＡＦの動作結果を表示部１６０に表示して、撮影モード判別処理に移行する。

一方、ステップＳ３におけるＡＦ評価部１４２の判定結果がＮＯである場合、ステップＳ５では、ＡＥ制御・判定部１５０は、入力される画像データを用いて検出した被写体の照度が所定範囲内であるか否かを判定する。

具体的には、ステップＳ５では、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の照度が、予め風景の照度として設定された上限値（ここでは１００００ｌｘ）以上か、又は、予め夜景の照度として設定された下限値（ここでは２０ｌｘ）以下であるかを判定する。

ステップＳ５において、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の照度が予め設定された上限値（ここでは１００００ｌｘ）以上である場合、又は、予め設定された下限値（ここでは２０ｌｘ）以下である（ＹＥＳである）場合にはステップＳ７に移行し、双方の一方でも満たさない（ＮＯである）場合にはステップＳ８に移行する。

ステップＳ７では、ＡＥ制御・判定部１５０による判定結果に基づいて、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を無限端に移動、つまり、レンズ１１２の焦点を遠景にして、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ８では、ＡＥ制御・判定部１５０による判定結果に基づいて、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を、最大のＡＦ評価値（コントラスト値）が検出されたレンズ位置（「ピークポイント」ともいう）に移動させて、ステップＳ９に移行する。

ステップＳ９では、制御部１４０（例えばＡＦ制御部１４４）は、ＡＦの動作結果である「合焦ＮＧ」を表示部１６０に表示することで、ユーザに合焦ＮＧを通知して、撮影モード判別処理に移行する。

図４は、一実施の形態に係るカメラの撮影モード判別処理を説明するためのフローチャートである。

ＡＦ制御部１４４によってレンズ１１２の合焦位置が確定すると、図４に示すように、ステップＳ７１において、モード判定部１４６は、ＡＦ制御部１４４により制御されたレンズ１１２の位置を判定する。

具体的には、ステップＳ７１において、モード判定部１４６は、レンズ１１２の位置が遠景位置である無限端（∞端）にあるか、マクロ位置であるマクロ端（至近端）にあるか、若しくは、遠景とマクロの中間の位置にあるかを判定する。

ステップＳ７１において、モード判定部１４６は、レンズ１１２が遠景位置とマクロ位置の中間にある場合と判定した場合、ステップＳ７２に移行して、被写体の撮影モードを「通常モード」と確定し、表示部１６０に「通常モード」を示す情報を表示させる。また、ステップＳ７１において、モード判定部１４６は、レンズ１１２がマクロ位置にあると判定した場合、ステップＳ７３に移行して、被写体の撮影モードを「マクロモード」と確定し、表示部１６０に「マクロモード」を示す情報を表示させる。

さらに、ステップＳ７１において、モード判定部１４６は、レンズ１１２が遠景位置（無限端）にあると判定した場合、ステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４では、モード判定部１４６は、ＡＥ制御・判定部１５０からの照度情報に基づいて、被写体の照度が所定範囲内であればステップＳ７７に移行し、被写体の照度が所定範囲外（風景を想定した照度或いは夜景を想定した照度）であれば、ステップＳ７５又はステップＳ７６に移行する。

具体的には、ステップＳ７４では、モード判定部１４６は、入力される照度情報（被写体の照度を示す情報）を用いて、被写体の照度が下限閾値（ここでは２０ｌｘ）より大きく、且つ、上限閾値（ここでは１００００ｌｘ）未満であれば、ステップＳ７７に移行する。ステップＳ７７では、モード判定部１４６は、被写体の撮影モードを「通常モード」と確定して、表示部１６０に「通常モード」を示す情報を表示させる。

また、ステップＳ７４では、モード判定部１４６は、被写体の照度が下限閾値（ここでは２０ｌｘ）以下（夜景を想定した照度）であれば、ステップＳ７５に移行し、ステップＳ７５では、モード判定部１４６は、被写体の撮影モードを「夜景モード」として確定して、表示部１６０に「夜景モード」を示す情報を表示させる。

さらに、ステップＳ７４では、モード判定部１４６は、被写体の照度が上限閾値（ここでは１００００ｌｘ）以上（風景を想定した照度）であれば、ステップＳ７６に移行する。

ステップＳ７６では、モード判定部１４６は、被写体の撮影モードを「風景モード」として確定して、表示部１６０に「風景モード」を示す情報を表示させる。

パッシブ方式ＡＦ制御を行うカメラで夜景、風景などを撮影する場合、空や暗い場所等、ＡＦを合わせるための条件としてのコントラストが検出できない場合がある。その場合、ＡＦ合焦判定閾値を超えず、従来のカメラでは、ＡＦ失敗をユーザに通知している。この場合のレンズ位置は少しでも変化があった位置にするか、又は、レンズを∞端に位置させておき、ユーザに判断を任せることになる。このユーザに判断を任せる制御では、ユーザが同じ被写体を撮影し続ける限り、ＡＦは合焦しないため、ユーザに対して撮像操作の不安を煽ることになる。

これに対して、本実施の形態のカメラ１００では、コントラストがないような被写体の撮影であっても、風景を想定した照度（ここでは、１００００ｌｘ以上）と夜景を想定した照度（ここでは、２０ｌｘ以下）と、それ以外とを判断して、被写体のＡＦ評価値の最大値が、風景、夜景の照度条件下においてＡＦ合焦閾値を超えない場合は、レンズ１１２を∞端（遠景）に強制的に位置させる。カメラで風景、夜景を撮影する際に、基本的には無限端（遠景）にフォーカスを合わせる被写体が多いため、本実施の形態のＡＦ制御によれば、焦点が合っていない失敗写真を減らすことができる。そして、ＡＦの合焦判定をＯＫとしユーザに通知し、その後で、更に、被写体に対する撮影モード判定を行い、ユーザに対して、風景モード、夜景モードといった被写体の撮影モードを通知している。

このように本実施の形態によれば、風景、夜景等においてコントラストを判定しにくい被写体（例えば、風景、夜景などを想定した照度下において空や真っ黒な風景などコントラストが弱く、又、コントラストが無い被写体）を撮影する場合でも、照度条件に応じて、ＡＦ合焦条件を変更して、撮影シーンに応じてＡＦを合焦することができる。よって、フォーカスがあっていないような失敗写真を防ぎつつ、ユーザを不安にさせることなく、快適に被写体を撮影させることができる。

また、本実施の形態によれば、モード判別を行う際に、夜景撮影時にノイズによってレンズを誤った位置に移動して夜景判定できないことを防ぐことができる。

＜被写体の画像データを増感した状態でのＡＦ制御＞
図５は、被写体の画像データを増感した場合のＡＦ制御を説明するためのフローチャートである。ここでは、夜景撮影などにおいて、被写体の画像データを増感したプレビュー画像を用いてＡＦを行う場合について説明する。

図５に示すように、制御部１４０が、操作部１０６から入力されるＡＦ開始を示す信号を受けて、ＡＦ制御を開始すると、ステップＳ２１において、ＡＥ制御・判定部１５０は、画像信号処理部１２０から入力される画像データが増感していて、且つ、ノイズが多いかを判定する。

ステップＳ２１において、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の画像データが増感しており、且つ、ノイズが多いと判定した場合、判定結果を示す信号をＡＦ制御部１４４に出力するとともに、ＡＦ閾値である合焦判定閾値の変更を示す情報（合焦判定閾値変更情報）をＡＦ評価部１４２に出力して、ステップＳ２２に移行する。また、ステップＳ２１において、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の画像データが増感しておらず、且つ、ノイズが少ないと判定した場合、判定結果を示す信号をＡＦ制御部１４４に出力して、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２２では、ＡＦ評価部１４２は、ＡＥ制御・判定部１５０から入力される合焦判定閾値変更情報に基づいて、合焦判定閾値を、設定された閾値よりも大きい値とし、増感した際に発生するノイズの影響を受けにくくして、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を駆動してＡＦスキャンを開始する。これにより、撮像素子１１１、ＡＤＣ１０２、バス１０４を介して、レンズ１１２の移動に対応した画像信号が画像信号処理部１２０に入力される。この画像信号を用いて、画像信号処理部１２０は、被写体におけるコントラスト状態を示す成分であるコントラスト値（ＡＦ評価値）において、ピーク値である最大値を検出して、ＡＦ評価部１４２に出力してステップＳ２４に移行する。

なお、ステップＳ２４〜ステップＳ３０までの処理は、それぞれ、図３に示すステップＳ３〜ステップＳ９の処理と同様の処理であり、ステップＳ２７又はステップＳ３０から移行する撮影モード判別処理は、図４に示す撮影モード判別処理と同様の処理であるため説明は省略する。

本実施の形態によれば、夜景撮影等ではＡＦを合わせるプレビュー画像が増感されており、被写体の画像データにノイズが多い場合でも、被写体の照度に応じて、言い換えれば、被写体の画像データのノイズ量に応じて、ＡＦの合焦判定閾値を設定し直すことができ、ノイズによって誤ったフォーカス位置で撮影された失敗写真となることがない。

すなわち、ＡＦを合わせるプレビュー画像が増感されるような低照度の場合でも、合焦判定閾値を上げることで、合焦率が落ちたとしても、低照度且つ、レンズ位置が遠景となり、夜景と判定して、合焦位置を確定してユーザに通知することによって、ユーザに快適に撮影させることができる。

＜ＡＦ補助光源であるＬＥＤ１７０との組み合わせにおけるＡＦ制御＞
図６は、一実施の形態に係るカメラにおいて、ＡＦ補助光源を用いた場合のＡＦ制御を説明するためのフローチャートである。

制御部１４０が、操作部１０６から入力されるＡＦ開始を示す信号を受けて、ＡＦ制御を開始すると、ステップＳ４１では、ＡＥ制御・判定部１５０は、画像信号処理部１２０から入力される画像データが増感していて、且つ、ノイズが多いかを判定する。

ステップＳ４１において、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の画像データが増感しており、且つ、ノイズが多いと判定した場合、判定結果を示す信号をＡＦ制御部１４４に出力するとともに、合焦判定閾値の変更を示す情報（合焦判定閾値変更情報）をＡＦ評価部１４２に出力して、ステップＳ４２に移行する。また、ステップＳ４１において、ＡＥ制御・判定部１５０は、被写体の画像データが増感しておらず、且つ、ノイズが少ないと判定した場合、ステップＳ４３に移行する。

ステップＳ４２では、ＡＦ評価部１４２は、ＡＥ制御・判定部１５０から入力される合焦判定閾値変更情報に基づいて、ＡＦ閾値（合焦判定閾値）を、設定された閾値よりも大きい値に変更して、ステップＳ４３に移行する。

ステップＳ４３では、ＡＥ制御・判定部１５０は、ＡＦのための補助光（ＬＥＤ１７０の発光）が必要であるか否かを判定し、不要であれば、ステップＳ４４に移行し、必要であれば、ステップＳ４５に移行する。

ステップＳ４５では、ＬＥＤ制御部１４８は、ＡＥ制御・判定部１５０の判定結果に基づいて、ＬＥＤ１７０を点灯させて、ステップＳ４４に移行する。

ステップＳ４４では、ＡＦ制御部１４４は、ＬＥＤ１７０の発光状態において、ＡＦドライバ１１３を介してレンズ１１２を駆動してＡＦスキャンを開始する。これにより、撮像素子１１１、ＡＤＣ１０２、バス１０４を介して、レンズ１１２の移動に対応した画像信号が画像信号処理部１２０に入力される。この画像信号を用いて、画像信号処理部１２０は、被写体におけるコントラスト状態を示す成分であるコントラスト値（ＡＦ評価値）において、ピーク値である最大値を検出して、ＡＦ評価部１４２に出力してステップＳ４７に移行する。また、ＡＦ制御部１４４及びＡＦドライバ１１３を介したレンズ１１２の移動によるＡＦスキャンが終了すると、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦスキャン終了を示す信号をＬＥＤ制御部１４８に出力する。ステップＳ４６−１において、補助光（ＬＥＤ１７０）が点灯していなければ、ステップＳ４７に移行し、補助光が点灯していれば、つまり、ＬＥＤ制御部１４８が補助光（ＬＥＤ１７０）を点灯させていれば、ステップＳ４６−２に移行する。ステップＳ４６−２では、ＬＥＤ制御部１４８は、ＬＥＤ１７０を制御して、ＬＥＤ１７０による補助光を消灯させる。

なお、ステップＳ４７〜ステップＳ５３までの処理は、それぞれ、図３に示すステップＳ３〜ステップＳ９の処理と同様の処理であり、ステップＳ５０又はステップＳ５３から移行する撮影モード判別処理は、図４に示す撮影モード判別処理と同様の処理であるため説明は省略する。

ＡＦの補助光としてのＬＥＤ１７０の発光によって、ＡＦが合焦できる場合、被写体は近くにあることとなり、モード判定部１４６によって夜景と判定されずに、ＡＦ制御部１４４によってレンズ１１２は駆動制御される。このため、ＡＦの精度を上げることができる。

制御部１４０において複数の機能を有するブロックの機能は、それぞれ別ブロックで行うようにしてもよい。例えば、ＡＦ制御部１４４は、ＡＦ制御のみを行うようにし、制御部１４０は、レンズ１１２を合焦位置に移動して焦点を制御した際に表示部１６０に合焦を通知する合焦通知部を有する構成としてもよい。ＡＥ制御・判定部１５０、画像信号処理部１２０、ＡＦ評価部の処理も同様であり、制御部１４０は、各ブロックにおける複数の機能を個別に行う機能ブロックを有する構成としてもよい。

本発明に係るカメラ１００は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。

なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本実施の形態における焦点制御方法のアルゴリズムをプログラム言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいてカメラを備える機器の情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係るカメラと同様の機能を実現することができる。

また、上記実施の形態の説明に用いた機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

本発明に係るカメラ及び携帯端末装置は、風景、夜景等においてコントラストを判定しにくい被写体においても、合焦ＡＦを合わせて風景、夜景を撮影でき、ユーザに快適に撮影させる効果を有し、カメラ付き携帯電話機として有用である。

１００ カメラ
１１１ 撮像素子
１１２ レンズ
１１３ ＡＦドライバ
１２０ 画像信号処理部
１４０ 制御部
１４２ ＡＦ評価部
１４４ ＡＦ制御部
１４６ モード判定部
１４８ ＬＥＤ制御部
１５０ ＡＥ制御・判定部
１６０ 表示部
１７０ ＬＥＤ

Claims (8)

1. 被写体のコントラストを検出するコントラスト検出部と、
   前記コントラスト検出部の検出結果に基づいて、焦点を制御する焦点制御部と、
   前記被写体の照度を検出する照度検出部と、
   を有し、
   前記焦点制御部は、前記コントラスト検出部の検出結果から焦点を制御できない場合、前記照度検出部の検出結果に基づいて焦点を制御することを特徴とするカメラ。
2. 検出された被写体の照度が所定の範囲内の照度であるかを判定する照度判定部を更に備え、
   前記焦点制御部は、前記コントラスト検出部の検出結果から焦点を制御できない場合で且つ、前記被写体の照度が所定の範囲外となった場合に、焦点を制御することを特徴とする請求項１記載のカメラ。
3. 前記焦点制御部は、前記コントラスト検出部の検出結果から焦点位置を制御できない場合、前記照度検出部の検出結果に基づいて焦点を遠景にすることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
4. 前記焦点制御部は、焦点を制御した際に、表示部を介して合焦を通知することを特徴とする請求項１記載のカメラ。
5. 前記焦点制御部により制御された合焦位置に応じて、前記被写体の撮影モードを判定するモード判定部と、
   前記モード判定部により判定された撮影モードをユーザに通知する通知部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
6. 前記コントラスト検出部により検出された被写体のコントラストの最大値と合焦判定閾値とを比較して、前記最大値に対応するレンズ位置を合焦位置として評価する評価部を有し、
   前記照度検出部は、前記被写体の照度を検出する際に前記被写体のノイズ量を判定し、前記ノイズ量が多いと判定した場合、前記合焦判定閾値を変更して前記評価部に合焦位置を評価させることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
7. 前記照度検出部の検出結果に基づいて、前記被写体に光を照射する補助光源を更に備えることを特徴とする請求項１記載のカメラ。
8. 請求項１記載のカメラを備えることを特徴とする携帯端末装置。

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