JP2019114843A - 撮像装置、撮像方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】小型電子機器に搭載できかつフラッシュ使用時における調光を効果的に行うことのできる撮像装置を提供する【解決手段】撮像装置２は、発光部９と、発光部９の発光を制御する発光制御部１３７と、絞り機構２３とを備える。絞り機構２３は、羽根部材５０，６０と、絞り開口２３Ａと、ボイスコイルモータ９０とを有し、羽根部材５０，６０を駆動させて絞り開口２３Ａの絞り値を変化させることにより、撮像素子２２の撮像面に結像する結像光の光量を調整する。また、この撮像装置２は、結像光の光量を算出する光量出力部１３３と、出力光量Ｌに対応する対応絞り値Ｆを、出力光量Ｌと閾値Ｌ２とにより規定される関数に基づいて算出する絞り値出力部１３４と、絞り値が対応絞り値Ｆになるまで羽根部材５０，６０を移動させるようにボイスコイルモータ９０を制御するモータ制御部１３５とをさらに備える。【選択図】図７

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関するものである。

従来の撮像装置においては、被写体が暗所に存在する等により被写体の輝度が低い場合には、フラッシュ（発光部）からフラッシュ光を被写体に当てることによって被写体の輝度を上げることが行われている。また、このようなフラッシュを使用する場合には、周囲の暗さに応じてフラッシュ光の強さを変化させる（調光）ことも行われる。

ところで、近年、携帯電話機やドローンなどの小型電子機器にもフラッシュを備えるカメラ（撮像装置）が搭載されるようになっている。このような小型電子機器として、着信ランプをフラッシュ光とする携帯電話機が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような構成では着信ランプをフラッシュ光として機能させる必要があるため、制御が複雑化してしまう。そして、フラッシュ使用時にさらに調光を行うとなると、制御がさらに複雑化してしまうため、このような調光を行うことが難しい。そのため、フラッシュ光が強すぎて画像が白飛びしてしまうなどの問題があった。

特開２００７−０３７１６３号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、小型電子機器に搭載できかつフラッシュ使用時における調光を効果的に行うことのできる撮像装置を提供することを第１の目的とする。

また、本発明は、フラッシュ使用時における調光を効果的に行うことを可能にする撮像方法を提供することを第２の目的とする。

さらに、本発明は、コンピュータに、フラッシュ使用時における調光を効果的に行わせることのできるプログラムを提供することを第３の目的とする。

本発明の第１の態様によれば、小型電子機器に搭載できかつフラッシュ使用時における調光を効果的に行うことのできる撮像装置が提供される。この撮像装置は、発光部と、上記発光部の発光を制御する発光制御部と、絞り機構とを備える。この絞り機構は、羽根部材と、被写体からの光が通過する絞り開口と、上記羽根部材を駆動させるアクチュエ−タとを有しており、上記羽根部材を駆動させて上記絞り開口の絞り値（Ｆ値）を変化させることにより、撮像素子の撮像面に結像する結像光の光量を調整する。また、この撮像装置は、上記結像光の光量を出力する光量出力部と、上記光量出力部により出力された出力光量に対応する対応絞り値を、上記出力光量及び第１の閾値に基づき出力する絞り値出力部と、上記絞り開口の上記絞り値が上記対応絞り値となるように上記羽根部材を移動させるように上記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部とをさらに備える。

なお、本明細書において「出力」とは、ソフトウェアの計算によって値が算出される場合と、半導体による信号処理で値が出力される場合との双方を含むものとする。

このような撮像装置によれば、絞り機構（羽根部材）を駆動させるために、例えばボイスコイルモータのような小型のアクチュエータを使用することができる。そのため、小型のアクチュエータが使用された場合は、撮像装置を小型化・薄型化することができ、小型電子機器にも無理なく搭載することができる。そして、このような撮像装置が搭載された小型電子機器においては、例えば、フラッシュ光に照射された被写体からの光のうち、撮像素子の撮像面に結像された結像光の光量を出力（例えば、ソフトウェアの計算によって算出）した上、この出力光量に対応する対応絞り値を出力（例えば、ソフトウェアの計算によって算出）することができる。また、この対応絞り値になるように羽根部材を移動させることにより、羽根部材の駆動の前後において結像光の光量を変化させることできる。したがって、発光部（フラッシュ）使用時における調光を効果的に行うことができ、その結果、フラッシュの使用によって画像が白飛びしてしまうことを抑制できる。

ここで、上記絞り値出力部は、上記出力光量が上記第１の閾値に対して大きいときは、上記出力光量と上記第１の閾値との差の分だけ上記絞り値を線形的に増加させて上記対応絞り値を算出してもよい。このような構成によれば、被写体の周囲がある程度暗い場合に、その暗さ度合いに応じた絞り値を設定することができるため、画像の白飛びをより効果的に抑制することができる。

また、上記絞り値出力部は、上記出力光量が上記第１の閾値に対して小さいときは、上記絞り開口の最小絞り値を上記対応絞り値として設定してもよい。このような構成によれば、被写体の周囲が暗い場合に、最も多くの光を撮像面に結像させることができるため、明るさが不足して被写体の画像が不鮮明になってしまうことが効果的に抑制される。

なお、本明細書において「〜に対して大きい」，「〜に対して小さい」とは、閾値などの基準値「以上」又は「以下」という意味と、上記基準値「よりも大きい」又は「よりも小さい」という意味との双方を含むものとする。

ここで、上記発光制御部は、上記出力光量が上記第１の閾値よりも大きな第２の閾値に対して小さいときは上記発光部を発光させ、上記出力光量が上記第２の閾値に対して大きいときは上記発光部を発光させないように制御してもよい。このような構成によれば、フラッシュを使用するかしないかの判断を自動で行うことが可能となる。

ここで、この撮像装置は、上記被写体の画像を表示可能なディスプレイと、上記ディスプレイ上でユーザからの入力を受けるタッチパネルとをさらに備えてもよい。この場合、この撮像装置は、上記タッチパネルに対するユーザのユーザ操作を検出するユーザ操作検出部と、上記ユーザ操作検出部により検出された上記ユーザ操作に基づいて上記結像光の光量を調整する結像光量調整部とをさらに備えてもよい。そして、この結像光量調整部は、上記ユーザ操作における操作距離に基づいて上記結像光の光量を調整してもよいし、上記ユーザ操作に対応して少なくとも上記第１の閾値を変化させることにより上記結像光の光量を調整してもよい。また、少なくとも上記第１の閾値が変化することにより上記関数のグラフが平行移動してもよい。このような結像光量調整部を備えることにより、フラッシュ光に照射された被写体画像の明るさ（露出）を、タッチパネルに対するユーザ操作によって適宜調整することが可能となる。

なお、本明細書における「ユーザ操作」には、スライド操作、タッチ操作、リリース操作、フリック（はじく）操作等が含まれるものとする。

ここで、上記絞り機構は、上記羽根部材を駆動する駆動部材と、上記駆動部材を保持可能な保持部材とをさらに有してもよい。この場合、上記発光部を動作させるモードに遷移した際に、上記絞り開口が全開状態となるように上記保持部材によって上記駆動部材が保持されることが好ましい。そして、このような構成において、この撮像装置は、上記絞り機構の上記アクチュエータを動作させる第１の状態と該アクチュエータを動作させない第２の状態とを切り換える切換部をさらに備え、また、上記発光部を動作させるモードに遷移した際に、上記切換部によって上記絞り機構が上記第１の状態から上記第２の状態に切り替えられることが好ましい。このような構成により、フラッシュ使用時における消費電力を低減することができる。

本発明の第２の態様によれば、フラッシュ使用時における調光を効果的に行うことを可能にする撮像方法が提供される。この撮像方法によれば、まず、発光部を発光させて被写体に対して光を照射する。その後、上記光を照射された上記被写体の光量を出力し、上記出力された光量に対応する対応絞り値を出力する。その後、アクチュエータを用いて、絞り開口の絞り値を調整するための羽根部材を、上記絞り開口の上記絞り値が上記対応絞り値になるまで移動させる。そして、上記発光部を発光させると共に上記被写体を撮像素子を介して撮像する。

本発明の第３の態様によれば、コンピュータに、フラッシュ使用時における調光を効果的に行わせることのできるプログラムが提供される。このプログラムは、コンピュータに、発光部を発光させる。その後、コンピュータに、上記発光部からの光を照射された被写体の光量を出力させ、上記出力された光量に対応する対応絞り値を出力させる。その後、コンピュータに、アクチュエータを用いて、絞り開口の絞り値を調整するための羽根部材を、上記絞り開口の上記絞り値が上記対応絞り値になるまで移動させる。そして、コンピュータに、上記発光部を発光させると共に上記被写体を撮像素子を介して撮像させる。

本発明に係る撮像装置は、絞り機構を駆動させるために例えばボイスコイルモータのような小型のアクチュエータを使用することができるため、小型電子機器にも無理なく搭載することができる。そして、このような撮像装置が搭載された小型電子機器においては、撮像面に結像された結像光の光量に応じた対応絞り値を出力して、この対応絞り値になるように羽根部材を移動させることができるため、羽根部材の駆動の前後において結像光の光量を変化させることできる。したがって、フラッシュ使用時における調光を効果的に行うことができる。

本発明の第１の実施形態における撮像装置を搭載したスマートフォンを示す背面斜視図である。 図２は、図１に示される撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示されるカメラモジュールの一部を例示的にかつ模式的に示す分解斜視図である。 図４は、図３に示されるカメラモジュールの絞り機構を示す分解斜視図である。 図５は、図４に示される絞り機構の全開状態（絞り開口が最大になった状態）を示す正面図である。 図６は、図４に示される絞り機構の小絞り状態（絞り開口が最小になった状態）を示す正面図である。 図７は、図２に示される撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図８は、図２に示される撮像装置の撮像処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、図２に示される撮像装置において対応絞り値を算出するためのアルゴリズム（関数）の一例を示す図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態における撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、図１０に示される撮像装置の撮像処理の一例を示すフローチャートである。 図１２は、図１０に示される撮像装置において対応絞り値を算出するためのアルゴリズム（関数）の一例を示す図である。 図１３は、図１０に示される撮像装置を搭載したスマートフォンに対するユーザ操作の一例を模式的に示す正面図である。 図１４は、本発明の第３の実施形態における撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１５は、図１４に示される撮像装置の撮像処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について図１から図１５を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１５において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１５においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

（第１の実施形態）
図１は本発明に係る小型電子機器の一例としてのスマートフォン１を示す背面斜視図である。図１に示すように、スマートフォン１には、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置２が組み込まれている。

図２は、撮像装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。図１及び図２に示すように、この撮像装置２は、スマートフォン１の背面に埋設されたカメラモジュール４、フラッシュ光を発光する発光部９（フラッシュ）と、発光部９の発光を制御する発光制御部１３７と、ディスプレイ７と、ディスプレイ７への出力を制御するディスプレイ制御部１３０と、タッチパネル５と、タッチパネル５への入力を制御するタッチパネル制御部１３１と、撮像装置２の動作を制御する主制御部３と、撮像された画像のデータ等を保存するメモリ６とを含んでいる。このメモリ６は、例えばフラッシュメモリから構成される。

なお、本発明に係る小型電子機器は、本実施形態に述べるようなスマートフォンに限られるものではなく、スマートフォン以外のフィーチャーフォン、タブレットコンピュータ、ドローンなどの各種小型電子機器に対しても本発明を適用することができる。

図２に示すように、撮像装置２の主制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４とを備えている。ＲＯＭ１３は、本発明に係る撮像処理を撮像装置２に実行させるためのプログラムを格納している。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１３に格納されているプログラムを読み出し、本発明に係る撮像処理を実行する。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１０のワークエリアである。すなわち、この主制御部３はプログラムを実行するためのコンピュータとしての機能を有する。

ここで、図３はカメラモジュール４の一部を例示的にかつ模式的に示す分解斜視図である。図１から図３に示すように、撮像装置２のカメラモジュール４は、レンズユニット２１と、撮像素子２２と、レンズユニット２１の絞りを調整する絞り機構２３と、レンズユニット２１及び絞り機構２３に取り付けられるストッパ２６とを含んでいる。

レンズユニット２１は、１枚以上のレンズ２５等からなる光学系で構成されており、レンズ２５等を介して被写体からの光を撮像素子２２の撮像面に結像させる。

撮像素子２２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）等として構成されており、被写体からの光が結像される撮像面を有している。この撮像素子２２は、被写体からの光が上記撮像面に結像された際に生じる電荷から信号を生成して主制御部３に送信する。

図４は、上記絞り機構２３を示す分解斜視図である。図４に示すように、絞り機構２３は、撮像装置２の絞りを調整するために移動される１対の羽根部材５０，６０と、羽根部材５０，６０を駆動させる小型アクチュエータの一例であるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）９０と、ボイスコイルモータ９０の駆動を制御するフレキシブルプリント基板３３とを含んでいる。このフレキシブルプリント基板３３は、ボイスコイルモータ９０を駆動させるモータドライバ３５を有している。絞り機構２３は、このような構成により、主制御部３からの指令によって羽根部材５０，６０を駆動させ、撮像装置２の絞り開口の大きさ（絞り値）を調整できるようになっている。以下、この絞り機構２３について詳細に説明する。

図３に示すように、絞り機構２３は、内部に羽根部材が収容された挿入部２７を有しており、この挿入部２７はレンズユニット２１の内部に挿入されるようになっている。この挿入部２７には、レンズ２５を透過した光を通過させる絞り開口２３Ａが形成されている。本明細書においては、レンズユニット２１の光軸（Ｘ軸）に沿って被写体側（−Ｘ方向側）を「前」又は「前方」、撮像素子２２の撮像面側（＋Ｘ方向側）を「後」又は「後方」ということがある。

図４に示すように、この絞り機構２３は、地板部３０と、地板部３０の前方に位置する２枚の羽根部材５０，６０（第１の羽根部材５０，第２の羽根部材６０）を移動させる駆動部材８０と、羽根部材５０，６０の前方で羽根部材５０，６０を覆うカバー部７０とを備えている。

地板部３０は、ベース部材３１と、２つのヨーク４１，４１と、２つのコイルパターン４３Ａ，４３Ａが基板の内層に印刷された基板コイル４３と、ベース部材３１の前面に取り付けられる羽根押さえ３２と、ベース部材３１の後面に配置されるフレキシブルプリント基板３３とを含んでいる。

ベース部材３１の前面には、カバー部７０を固定するための固定軸３１Ａと、駆動部材８０を回動させるための回動軸３１Ｂと、第１の羽根部材５０をＺ方向に移動させるためのガイド軸３１Ｃと、第２の羽根部材６０をＺ方向に移動させるためのガイド軸３１Ｄとが形成されている。これらの軸３１Ａ〜３１Ｄはいずれもベース部材３１の前面から前方に延びている。

フレキシブルプリント基板３３の端部３３Ａは上方（＋Ｚ方向）に折り曲げられ、この折り曲げられた端部３３Ａがベース部材３１の下部に形成された切欠き３１Ｓを通ってベース部材３１の前面側に配置される。このフレキシブルプリント基板３３は主制御部３に接続されており、主制御部３からの駆動信号はフレキシブルプリント基板３３を介してモータドライバ３５に受信される。

地板部３０の基板コイル４３には、ベース部材３１の回動軸３１Ｂが挿通される貫通孔４３Ｂが形成されている。基板コイル４３の後方にはヨーク４１が配置されており、基板コイル４３のコイルパターン４３Ａは上述のフレキシブルプリント基板３３に接続されている。

地板部３０の羽根押さえ３２には、上述した絞り開口２３Ａ（図３参照）を構成する円形開口３２Ｓが形成されている。また、羽根押さえ３２には、ベース部材３１の軸３１Ａ〜３１Ｄが挿通される貫通孔３２Ａ〜３２Ｄが形成されている。さらに、羽根押さえ３２の＋Ｙ方向側かつ−Ｚ方向側の端部近傍と−Ｙ方向側かつ−Ｚ方向側の端部近傍には、それぞれ長孔３２Ｅ，３２Ｆが形成されている。

駆動部材８０は、基板コイル４３と羽根押さえ３２との間に配置されており、本体部８１と、本体部８１に取り付けられる２つのマグネット８２とを含んでいる。駆動部材８０の２つのマグネット８２は、基板コイル４３のコイルパターン４３Ａとともにボイスコイルモータ（ＶＣＭ）９０を構成するものである。本体部８１は、本体部８１の＋Ｙ方向側の端部近傍から前方に延びる第１の駆動ピン（駆動部）８５と、本体部８１の−Ｙ方向側の端部近傍から前方に延びる第２の駆動ピン（駆動部）８６とを有している。駆動部材８０のＹ方向の略中央には、ベース部材３１の回動軸３１Ｂが挿通される貫通孔８３が形成されている。

本実施形態における絞り機構２３は、上記ボイスコイルモータ９０をアクチュエータとして駆動部材８０を回動軸３１Ｂ周りに回転させるように構成されている。すなわち、主制御部３から駆動信号がフレキシブルプリント基板３３を介してモータドライバ３５に受信されることにより、ボイスコイルモータ９０が駆動し、これに伴い駆動部材８０が回転するように構成されている。

カバー部７０は、正面視において地板部３０と略同一の外形及び寸法に形成されており、側板７１とカバー本体７２とを含んでいる。側板７１には、羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓの径よりも小さな径の円形開口７１Ｓと、ベース部材３１の軸３１Ａ，３１Ｂが挿通される貫通孔７１Ａ，７１Ｂと、羽根押さえ３２の長孔３２Ｅ，３２Ｆに対応する長孔７１Ｅ，７１Ｆとが形成されている。また、カバー本体７２には、ベース部材３１の軸３１Ａ，３１Ｂが嵌合する嵌合孔７２Ａ，７２Ｂと、羽根押さえ３２の長孔３２Ｅ，３２Ｆに対応する長孔７２Ｅ，７２Ｆとが形成されている。

第１の羽根部材５０及び第２の羽根部材６０は、略線対称の変形Ｕ字形状に形成されており、第１の羽根部材５０が後方（地板部３０に近い側）、第２の羽根部材６０が前方（地板部３０から遠い側）に位置している。上述した羽根押さえ３２の前面及び側板７１の後面には、それぞれ凹部が形成されており、羽根押さえ３２と側板７１とを重ね合わせると、羽根押さえ３２と側板７１との間に羽根収容空間が形成されるようになっている。羽根部材５０，６０はこの羽根収容空間に収容される。

第１の羽根部材５０には、ベース部材３１のガイド軸３１Ｃが挿通される２つのガイド溝５５と、駆動部材８０の第１の駆動ピン８５が係合する係合孔５８と、羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓ及び側板７１の円形開口７１Ｓに連通可能な絞り孔５７とが形成されている。ガイド溝５５は、Ｚ方向に延びる長孔として形成されており、係合孔５８は、駆動部材８０の第１の駆動ピン８５の移動を許容する大きさで形成されている。絞り孔５７は、羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓよりも少し大きな径の円形部５７Ａと、円形部５７Ａの−Ｚ方向側の縁部から−Ｚ方向に延出する延長部５７Ｂとを含んでいる。

第２の羽根部材６０には、ベース部材３１のガイド軸３１Ｄが挿通される２つのガイド溝６６と、駆動部材８０の第２の駆動ピン８６が係合する係合孔６８とが形成されている。また、羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓと、側板７１の円形開口７１Ｓと、第１の羽根部材５０の絞り孔５７とに連通可能な絞り孔６７が形成されている。ガイド溝６６は、Ｚ方向に延びる長孔として形成されており、係合孔６８は、駆動部材８０の第２の駆動ピン８６の移動を許容する大きさで形成されている。絞り孔６７は、羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓよりも少し大きな径の円形部６７Ａと、円形部６７Ａの＋Ｚ方向側の縁部から＋Ｚ方向に延出する延長部６７Ｂとを含んでいる。

ベース部材３１の固定軸３１Ａは、羽根押さえ３２の貫通孔３２Ａ及び側板７１の貫通孔７１Ａに挿通され、カバー本体７２の嵌合孔７２Ａに嵌合される。また、ベース部材３１の回動軸３１Ｂは、基板コイル４３の貫通孔４３Ｂ、駆動部材８０の貫通孔８３、羽根押さえ３２の貫通孔３２Ｂ、及び側板７１の貫通孔７１Ｂに挿通され、カバー本体７２の嵌合孔７２Ｂに嵌合される。これにより、羽根押さえ３２と側板７１との間に羽根部材５０，６０が収容された状態で、カバー部７０が地板部３０に固定される。

図５は、図４に示す絞り機構２３からカバー部７０を取り除いた状態を示している。図５に示すように、ベース部材３１のガイド軸３１Ｃは、羽根押さえ３２の貫通孔３２Ｃ及び第１の羽根部材５０のガイド溝５５に挿通され、第１の羽根部材５０のガイド溝５５に係合するようになっている。また、ベース部材３１のガイド軸３１Ｄは、羽根押さえ３２の貫通孔３２Ｄ及び第２の羽根部材６０のガイド溝６６に挿通され、第２の羽根部材６０のガイド溝６６に係合するようになっている。

駆動部材８０の第１の駆動ピン８５は、羽根押さえ３２の長孔３２Ｅ、第１の羽根部材５０の係合孔５８、側板７１の長孔７１Ｅ、及びカバー本体７２の長孔７２Ｅに挿通されている。この第１の駆動ピン８５は、第１の羽根部材５０の係合孔５８に係合している。また、駆動部材８０の第２の駆動ピン８６は、羽根押さえ３２の長孔３２Ｆ、第２の羽根部材６０の係合孔６８、側板７１の長孔７１Ｆ、及びカバー本体７２の長孔７２Ｆに挿通されている。この第２の駆動ピン８６は、第２の羽根部材６０の係合孔６８に係合している。

図５に示すように、第１の羽根部材５０のガイド溝５５は、それぞれＺ方向に延びており、Ｙ方向の幅がベース部材３１のガイド軸３１Ｃの外径と略等しくなるように形成されている。このガイド軸３１Ｃとガイド溝５５との係合によって、第１の羽根部材５０はＺ方向に移動できるようになっている。同様に、第２の羽根部材６０のガイド溝６６は、それぞれＺ方向に延びており、Ｙ方向の長さがベース部材３１のガイド軸３１Ｄの外径と略等しくなるように形成されている。このガイド軸３１Ｄとガイド溝６６との係合によって、第２の羽根部材６０はＺ方向に移動できるようになっている。

上述したように、駆動部材８０の第１の駆動ピン８５は第１の羽根部材５０の係合孔５８に係合しているので、第１の羽根部材５０は、駆動部材８０の駆動による第１の駆動ピン８５の回動軸３１Ｂ周りの回転に伴って地板部３０に対して＋Ｚ方向に移動するようになっている。同様に、駆動部材８０の第２の駆動ピン８６は第２の羽根部材６０の係合孔６８に係合しているので、第２の羽根部材６０は、駆動部材８０の駆動による第２の駆動ピン８６の回動軸３１Ｂ周りの回転に伴って地板部３０に対して−Ｚ方向に移動するようになっている。

ところで、図５の状態は、第１の羽根部材５０の絞り孔５７の円形部５７Ａと、第２の羽根部材６０の絞り孔６７の円形部６７Ａとが羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓ及び側板７１の円形開口７１Ｓに連通している状態であり、絞り機構２３の絞り開口２３Ａの面積が最大（すなわち、絞り値が最小）となっている全開状態である。この図５の状態において、主制御部３からフレキシブルプリント基板３３を介して所定の駆動信号が基板コイル４３に送られると、コイルパターン４３Ａに所定の電流が流れて磁界を生じ、この磁界と駆動部材８０のマグネット８２との相互作用によって駆動部材８０が反時計回りに回転する。これに伴い、第１の駆動ピン８５が回動軸３１Ｂを中心として反時計回りに回転し、その結果、上述したガイド軸３１Ｃとガイド溝５５との係合によって第１の羽根部材５０が＋Ｚ方向に移動する。また、第２の駆動ピン８６が回動軸３１Ｂを中心として反時計回りに回転し、上述したガイド軸３１Ｄとガイド溝６６との係合によって第２の羽根部材６０が−Ｚ方向に移動する。そして、最終的には、絞り孔５７の延長部５７Ｂと、絞り孔６７の延長部６７Ｂとが羽根押さえ３２の円形開口３２Ｓ及び側板７１の円形開口７１Ｓに連通して図６の状態となる。すなわち、絞り機構２３の絞り開口２３Ａの面積が最小（すなわち、絞り値が最大）となった小絞り状態となる。

一方、小絞り状態にあるときに絞り機構２３が所定の駆動信号を受信したときは、全開状態になるように駆動部材８０が時計回りに回転することは言うまでもない。

以上のように、本実施形態における絞り機構２３は、撮像装置２の絞り開口２３Ａの大きさ（すなわち、絞り値（Ｆ値））を、主制御部３からの駆動信号に基づいて全開状態から小絞り状態の間で自由に変更できるように構成されている。また、この絞り機構２３は、上述のように、ボイスコイルモータ９０のような小型アクチュエータを使用できるように構成されているため、このような小型アクチュエータを使用することで薄型化・小型化され、その結果、スマートフォン１のような小型電子機器にも搭載することが可能となる（図１参照）。

ところで、上述のように、ボイスコイルモータ９０は、２つのマグネット８２，８２を含んでいるが、これらマグネット８２，８２は、それぞれに対応して配置されたヨーク４１，４１によって引き寄せられた（吸引された）状態になっている。そのため、例えば、絞り開口２３Ａが全開状態になった際にボイスコイルモータ９０への通電が停止された場合でも、マグネット８２がヨーク４１に吸引されることにより駆動部材８０がその位置（絞り開口２３Ａが全開状態になる位置（図５参照））に保持される。すなわち、ヨーク４１，４１は、絞り開口２３Ａを全開状態とする位置に駆動部材８０を保持可能な保持部材として機能する。

なお、上述のボイスコイルモータ以外の小型アクチュエータの例として、タブレット端末、ノートＰＣ、及びスマートフォンなどの携帯端末に利用されるアクチュエータが挙げられる。より具体的には、たとえば以下のような電磁アクチュエータが挙げられる。すなわち、マグネットロータと、コイルが磁性体に巻回された電磁石とを含み、該電磁石が上記マグネットロータの回転軸に対して垂直または軸方向に配置された電磁アクチュエータなどが他の小型アクチュエータの例として挙げられる。

次に、撮像装置２の主制御部３の機能構成の一例について、図７に示すブロック図を参照して説明する。撮像装置２のディスプレイ制御部１３０は、主制御部３からの指令に基づいて、撮像装置２の種々の設定画面や撮像された被写体などをディスプレイ７に表示させる。タッチパネル制御部１３１は、ディスプレイ７上のタッチパネル５に対するユーザ操作を検出し、検出したユーザ操作を主制御部３に伝達する。

発光制御部１３７は、主制御部３からの指令に基づいて発光部９の発光を制御する。より具体的には、この発光制御部１３７は、絞り開口２３Ａが全開状態にあるときの被写体からの光の光量が所定の閾値Ｌ１（第２の閾値）よりも小さいとき、発光部９（フラッシュ）を発光させる。

主制御部３は、ＲＯＭ１３（図２参照）などに格納されたプログラムに基づいて、発光部９が動作（発光）した際に、撮像装置２が所定の調光をするように撮像装置２を制御する。撮像装置２にこのような処理を行わせるために、主制御部３は、光量出力部１３３と、絞り値出力部１３４と、モータ制御部１３５とを含んでいる。

本実施形態の例では、主制御部３に含まれるＣＰＵ１０がＲＯＭ１３に格納されたプログラムを実行することで、主制御部３（コンピュータ）が、光量出力部１３３、絞り値出力部１３４、及びモータ制御部１３５などとして機能する。後述する第２及び第３の実施形態においても、同様に、主制御部に含まれるＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、主制御部（コンピュータ）が、光量出力部、絞り値出力部、及びモータ制御部などとして機能する。

主制御部３の光量出力部１３３は、カメラモジュール４の撮像素子２２からの信号を受信すると、絞り開口２３Ａが全開状態にあるときの被写体の光量を所定のアルゴリズムに基づいて算出してＲＡＭ１４などに格納するとともに、このようにして算出（出力）された光量（以下、「出力光量」ということがある。）のデータを絞り値出力部１３４に送信する。なお、半導体による信号処理で出力光量を出力するように光量出力部１３３を構成してもよい。

主制御部３の絞り値出力部１３４は、光量出力部１３３から出力光量データを受信すると、この出力光量に対応する対応絞り値を所定のアルゴリズムに基づいて算出する。また、絞り値出力部１３４は、このようにして算出（出力）した対応絞り値データをモータ制御部１３５に送信する。なお、半導体による信号処理で対応絞り値を出力するように絞り値出力部１３４を構成してもよい。

主制御部３のモータ制御部１３５（アクチュエータ制御部）は、絞り値出力部１３４から対応絞り値データを受信すると、絞り機構２３のアクチュエータとしてのボイスコイルモータ９０を駆動させる駆動信号を生成し、この駆動信号をカメラモジュール４の絞り機構２３のモータドライバ３５に送信する。

なお、上述の機能構成の説明では、理解を容易にするために、データ処理における動作を表す語として「送信」及び「受信」という語を用いたが、データが実際に「送信」又は「受信」されないようなデータ処理を行ってもよいことは言うまでもない。

このような撮像装置２によれば、例えば図８に示すステップＳ１〜ステップＳ７が実行されることにより、被写体からの光の光量が調整される。なお、本実施形態において、図８におけるスタート時点では、絞り開口２３Ａの面積が最大（図５参照）、すなわち、絞り値が最小（最小絞り値）となっている。

（ステップ１）
まず、ユーザは、レンズ２５を被写体に向けた状態で、ディスプレイ７上のタッチパネル５をタッチ等して、撮像装置２の撮像モードを通常撮影モード（発光部９を動作させないモード）からフラッシュ撮影モード（発光部９を動作させるモード）にモード遷移させる。このユーザ操作は、図７に示すように、タッチパネル制御部１３１などで検出されて主制御部３を介して発光制御部１３７に伝達される。そして、発光制御部１３７は、上記ユーザ操作の伝達を受けて発光部９を発光させる（予備発光）。

（ステップＳ２）
発光部９からのフラッシュ光は被写体に反射され、この被写体からの光は、全開状態にある絞り開口２３Ａを通過して撮像素子２２の撮像面に結像される。図７に示すように、撮像素子２２は、撮像面に結像された光（結像光）によって撮像面に生じた電荷から信号を生成し、この信号を主制御部３に送信する。この信号は、主制御部３の光量出力部１３３に受信される。光量出力部１３３は、撮像素子２２からの信号を受信すると、この信号に基づいて上記結像光の光量を算出するとともに、算出（出力）された光量（出力光量）のデータをＲＡＭ１４などに格納する。また、図７に示すように、光量出力部１３３は、この出力光量データを発光制御部１３７に送信する。

（ステップＳ３）
発光制御部１３７は、光量出力部１３３から出力光量データを受信すると、この出力光量が図９に示す閾値Ｌ１（第２の閾値）に対して大きいか小さいかを判断する。より具体的には、（１）閾値Ｌ１以上であるか、閾値Ｌ１よりも小さいかに基づいて判断するか、あるいは、（２）閾値Ｌ１よりも大きいか、閾値Ｌ１以下であるかに基づいて判断する。本実施形態では、上記（１）に基づいて判断するものとする。

（ステップＳ４）
図９に示すように、出力光量Ｌが閾値Ｌ１以上の場合、発光制御部１３７は、被写体にフラッシュ光を照射すると被写体の光量が大きくなりすぎる（すなわち、被写体が明るくなりすぎる）と判断し、発光部９に発光を中止させる。これにより、工程がステップＳ１（予備発光）の前の状態に戻る。

（ステップＳ５）
一方、出力光量Ｌが閾値Ｌ１よりも小さい場合、発光制御部１３７は、フラッシュを使用する必要があると判断して信号を生成し、この信号を主制御部３に送信する。この信号は、主制御部３の絞り値出力部１３４によって受信される。絞り値出力部１３４は、発光制御部１３７からの信号を受信すると、光量出力部１３３から出力光量データを読み出し、例えば図９のグラフＧ１に示すようなアルゴリズム（関数）に基づいて対応絞り値を算出する。

すなわち、絞り値出力部１３４は、まず、上記出力光量が図９に示す閾値Ｌ２（第１の閾値）に対して大きいか小さいかを判断する。より具体的には、（１）閾値Ｌ２以下であるか、閾値Ｌ２よりも大きいかに基づいて判断するか、あるいは、（２）閾値Ｌ２よりも小さいか、閾値Ｌ２以上であるかに基づいて判断する。本実施形態では、上記（１）に基づいて判断するものとする。

図９に示すように、出力光量Ｌが閾値Ｌ２以下である場合、すなわち、被写体の周囲が「暗い」場合、絞り値出力部１３４は、対応絞り値Ｆを最小絞り値Ｆ_minに設定する。

一方、出力光量Ｌが閾値Ｌ２よりも大きい場合、すなわち、被写体の周囲が「ある程度暗い」場合、絞り値出力部１３４は、以下のアルゴリズムに基づいて対応絞り値Ｆを算出する。

すなわち、図９に示すように、絞り値出力部１３４は、
ΔＬ＝Ｌ−Ｌ２・・・式（１）
で表される出力光量Ｌと閾値Ｌ２との差ΔＬに対応する分だけ、絞り値を最小絞り値Ｆ_minから線形的に増加させる。
すなわち、ΔＬに対応する絞り値の増分ΔＦを、
ΔＦ＝ｋΔＬ（ｋは定数）・・・式（２）
の式に従って算出した後、対応絞り値Ｆを、
Ｆ＝Ｆ_min＋ΔＦ・・・式（３）
の式に従って算出する。また、図７に示すように、絞り値出力部１３４は、以上のアルゴリズムに従い算出した対応絞り値Ｆのデータをモータ制御部１３５に送信する。

なお、上記式（１）において、出力光量Ｌ＜閾値Ｌ１であり、上記式（３）において、対応絞り値Ｆ＜最大絞り値Ｆ_maxである。Ｌ≧Ｌ１の場合には、上述のようにフラッシュが発光しないが、図９に示すように、フラッシュが発光する場合と同様のアルゴリズムで対応絞り値が算出される。

（ステップＳ６）
モータ制御部１３５は、絞り値出力部１３４から対応絞り値Ｆのデータを受信すると、このデータに対応する駆動信号を生成し、カメラモジュール４の絞り機構２３のフレキシブルプリント基板３３に送信する。そして、フレキシブルプリント基板３３を介して駆動信号がモータドライバ３５に受信されると、絞り機構２３のボイスコイルモータ９０が駆動し、絞り開口２３Ａの絞り値が上記対応絞り値Ｆになるまで羽根部材５０，６０（図５及び図６参照）が移動する。これにより、絞り開口２３Ａの面積が小さくなる。

（ステップＳ７）
上記ステップＳ６の後、ユーザがレンズユニット２１のレンズ２５を被写体に向けた上、撮像指令を撮像装置２に入力すると、主制御部３からの指令によりシャッタ動作が実行される。また、図７に示すように、主制御部３から発光制御部１３７に対してユーザの撮像指令が伝達され、発光制御部１３７は、上記シャッタ動作に同期するタイミングで発光部９を発光させる（本発光）。その結果、発光部９からのフラッシュ光が被写体で反射し、被写体からの光がレンズ２５を介して撮像装置２に入射する。ここで、撮像装置２の絞り開口２３Ａは上記対応絞り値Ｆに調整されている（すなわち、絞り開口２３Ａの面積が小さくなっている）ため、撮像素子２２の撮像面に結像する結像光の光量が上記出力光量Ｌに比べて小さくなる。撮像素子２２は、この結像光により撮像面に生じた電荷から信号を生成し、主制御部３に送信する。この信号は、主制御部３及びディスプレイ制御部１３０を介して画像に変換され、フラッシュ光が照射された被写体の画像がディスプレイ７に表示される。このようにして被写体が撮像される。

なお、被写体の画像は主制御部３を介して撮像装置２のメモリ６などに保存される。

以上のように、本実施形態によれば、出力光量Ｌが閾値Ｌ２以下であるとき（すなわち、被写体の周囲が暗いとき）は、絞り値が最小絞り値Ｆ_minに設定されて絞り開口２３Ａの全開状態（図５参照）が維持される。その結果、結像光の光量が十分に確保され、被写体の画像が暗くなってしまうことが抑制される。一方、出力光量Ｌが閾値Ｌ２よりも大きいとき、すなわち、被写体の周囲がある程度暗いときは、絞り値が出力光量Ｌに対応して調整され、その結果、結像光の光量が低減されるため、フラッシュ光の照射により被写体が明るくなり過ぎてしまうこと（すなわち、被写体画像が白飛びしてしまうこと）が効果的に抑制される。

このように、本実施形態における撮像装置はスマートフォンのような小型電子機器に搭載することができ、この撮像装置を小型電子機器に搭載することで、小型電子機器においてもフラッシュ使用時における調光を効果的に行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における撮像装置２０２について説明する。この撮像装置２０２によれば、フラッシュ使用の際にタッチパネル５に対するユーザ操作によって被写体画像の露出を調整することができる。

ここで、図１０は、本発明の第２の実施形態における撮像装置２０２の機能構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、この撮像装置２０２は、タッチパネル５と、タッチパネル制御部１３１と、ディスプレイ７と、ディスプレイ制御部１３０と、発光部９と、発光制御部１３７と、主制御部２０３と、メモリ６と、カメラモジュール４とを含んでいる。

図１０に示すように、撮像装置２０２の主制御部２０３は、光量出力部１３３と、モータ制御部１３５と、絞り値出力部２３４と、ユーザ操作検出部２３８と、閾値調整部２３９とを含んでいる。

図１０に示すように、主制御部２０３のユーザ操作検出部２３８は、タッチパネル制御部１３１に接続されており、タッチパネル５に対するユーザのスライド操作を検出するとともに検出したスライド操作を閾値調整部２３９に伝達する。なお、タッチ時間（ロングタッチ）、プレス量（プレスタッチ）、あるいはフリック方向（フリック）等、スライド操作以外の他のユーザ操作を検出するようにユーザ操作検出部２３８を構成してもよい。

主制御部２０３の閾値調整部２３９は、ユーザ操作検出部２３８から伝達されたユーザのスライド操作に基づいて、上述した閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２を増減させて新たな閾値Ｌ１’及び閾値Ｌ２’を特定する（図１２参照）。また、図１０に示すように、閾値調整部２３９は、これら新たな閾値Ｌ１’，Ｌ２’のデータを絞り値出力部２３４に送信する。

主制御部２０３の絞り値出力部２３４は、閾値調整部２３９から閾値Ｌ１’，Ｌ２’のデータを受信すると、所定のアルゴリズムに従い、図９に示す閾値Ｌ１を閾値Ｌ１’（図１２参照）に、図９に示す閾値Ｌ２を閾値Ｌ２’（図１２参照）に、それぞれ変更する。また、図１０に示すように、絞り値出力部２３４は、閾値調整部２３９から閾値Ｌ１’，Ｌ２’のデータを受信すると、光量出力部１３３から出力光量Ｌのデータを読み出し、出力光量Ｌ、閾値Ｌ１’、及び閾値Ｌ２’に基づいて対応絞り値Ｆ’（図１２参照）を算出するとともに、この対応絞り値Ｆ’のデータをモータ制御部１３５に送信する。なお、上記絞り値出力部１３４と同様に、半導体による信号処理で対応絞り値Ｆ’を出力するように絞り値出力部２３４を構成してもよい。

このような主制御部２０３の機能構成によれば、例えば、図１１に示すフローチャートのように撮像装置２０２が制御される。

（ステップＳ１，Ｓ２）
まず、撮像装置２と同様にステップＳ１及びステップＳ２が実行される。すなわち、フラッシュ光に照射された被写体の光量が光量出力部１３３で算出される。光量出力部１３３は、この出力光量データをＲＡＭ１４などに格納する。

（ステップＳ２１）
ステップＳ２の後、撮像素子２２に撮像された被写体が主制御部３及びディスプレイ制御部１３０を介してディスプレイ７に表示される。なお、このステップＳ２１と上記ステップＳ２との順番を逆にしてもよい。

（ステップＳ２２）
本実施形態によれば、ステップＳ２１の後、ユーザは、フラッシュ光に照射された被写体の露出を調整するために、被写体を表示するディスプレイ７上のタッチパネル５に対して、例えば図１３に示すようなスライド操作Ｔを行うことができる。図１０に示すように、このスライド操作Ｔは、タッチパネル制御部１３１を介して主制御部２０３のユーザ操作検出部２３８に検出される。より具体的には、本実施形態におけるユーザ操作検出部２３８は、ユーザのスライド操作が＋Ｙ方向のものであるか、−Ｙ方向のものであるかを検出する。ユーザ操作検出部２３８は、このようにして検出したスライド操作を閾値調整部２３９に送信する。

（ステップＳ２３）
閾値調整部２３９は、ユーザ操作検出部２３８からユーザ操作データを受信すると、以下のアルゴリズムに従って新たな閾値Ｌ１’（第２の閾値），Ｌ２’（第１の閾値）を算出する。

すなわち、図１３に示すように、ユーザのスライド操作Ｔのスタート位置Ｐ１におけるＹ方向の位置を閾値Ｌ１，Ｌ２とし、ユーザの指８がスライド操作Ｔのエンド位置Ｐ２に達したとき、スタート位置Ｐ１からエンド位置Ｐ２までの−Ｙ方向の移動距離ｔ（操作距離）を算出する。このアルゴリズムは、スライド操作が−Ｙ方向であるときは閾値をその距離に対応する分だけ増加させ、＋Ｙ方向であるときは閾値をその距離に対応する分だけ減少させるように構成されている。したがって、スライド操作Ｔでは、移動距離ｔに対応する分だけ閾値が増加し、これにより、元の閾値Ｌ１，Ｌ２よりも大きな値の閾値Ｌ１’，Ｌ２’が特定される。すなわち、図１２に示すように、閾値がもとの閾値Ｌ１，Ｌ２から増加することにより、対応絞り値Ｆ’を算出するためのグラフＧ２が、対応絞り値Ｆを算出するためのグラフＧ１から右方向に平行移動したものとなる。

（ステップＳ２４）
ステップＳ２３の後、発光制御部１３７は、光量出力部１３３から出力光量Ｌのデータを読み出し、新たな閾値Ｌ１’に基づいてフラッシュを発光させる必要があるか否か判断する。なお、出力光量Ｌは、第１の実施形態と同一の値である。

（ステップＳ２５）
図１２に示すように、発光制御部１３７は、出力光量Ｌが新たな閾値Ｌ１’に対して大きいときは、フラッシュを発光させる必要がないと判断し、発光部９にフラッシュ動作を中止させる。これにより工程が予備発光の前に戻る（ステップＳ２５）。

（ステップＳ２６）
一方、出力光量Ｌが閾値Ｌ１’に対して小さい場合（本実施形態では「よりも小さい」場合）、発光制御部１３７は、フラッシュを発光させる必要があると判断して信号を生成し、この信号を主制御部３に送信する。この信号は、主制御部３の絞り値出力部２３４によって受信される。絞り値出力部２３４は、発光制御部１３７からの信号を受信すると、光量出力部１３３から出力光量Ｌを読み出し、図１２に示すアルゴリズム（グラフＧ２）に基づいて対応絞り値Ｆ’を算出する。

すなわち、絞り値出力部２３４は、まず、出力光量Ｌが新たな閾値Ｌ２’に対して大きいか小さいかを判断する。図１２に示すように、出力光量Ｌが閾値Ｌ２’に対して小さい場合（本実施形態では「以下」である場合）、絞り値出力部２３４は、対応絞り値Ｆ’を最小絞り値Ｆ_minに設定する。

一方、出力光量Ｌが閾値Ｌ２’に対して大きい場合（本実施形態では「よりも大きい」場合）、絞り値出力部２３４は、以下のようなアルゴリズムに基づいて対応絞り値Ｆ’を算出する。

すなわち、図１２に示すように、絞り値出力部２３４は、
ΔＬ’＝Ｌ−Ｌ２’・・・式（４）
で表される出力光量Ｌと閾値Ｌ２’との差ΔＬ’に対応する分だけ、絞り値を最小絞り値Ｆ_minから線形的に増加させる。
すなわち、ΔＬ’に対応する絞り値の増分ΔＦ’を、
ΔＦ’＝ｋΔＬ’（ｋは定数）・・・式（５）
の式に従って算出した後、対応絞り値Ｆ’を、
Ｆ’＝Ｆ_min＋ΔＦ’・・・式（６）
の式に従って算出する。また、図１０に示すように、絞り値出力部２３４は、以上のアルゴリズムに従い算出した対応絞り値Ｆ’のデータをモータ制御部１３５に送信する。

なお、上記式（４）において、出力光量Ｌ＜閾値Ｌ１’であり、上記式（６）において、対応絞り値Ｆ’＜最大絞り値Ｆ_maxである。Ｌ≧Ｌ１’の場合には、上述のようにフラッシュが発光しないが、図１２に示すように、フラッシュが発光する場合と同様のアルゴリズムで対応絞り値が算出される。

（ステップＳ２７）
モータ制御部１３５は、絞り値出力部から対応絞り値Ｆ’のデータを受信すると、このデータに対応する駆動信号を生成し、カメラモジュール４の絞り機構２３のフレキシブルプリント基板３３に送信する。そして、フレキシブルプリント基板３３を介して駆動信号がモータドライバ３５に受信されると、絞り機構２３のボイスコイルモータ９０が駆動し、絞り開口２３Ａの絞り値が上記対応絞り値Ｆ’になるまで羽根部材５０，６０（図５及び図６参照）が移動する。これにより、絞り開口２３Ａの面積が小さくなる。

ここで、図１２を参照すると、ユーザのスライド操作Ｔによって閾値がＬ１’，Ｌ２’に調整されることにより、グラフＧ２がグラフＧ１から右方向に平行移動していることがわる。すなわち、グラフＧ２における出力光量Ｌに対応する対応絞り値Ｆ’が、グラフＧ１における出力光量Ｌに対応する対応絞り値Ｆの値よりも小さくなっている。このように、本実施形態によれば、ユーザのスライド操作Ｔによって、モータ駆動後の絞り開口２３Ａが第１の実施形態と比べて大きくなるため、結像光の光量が第１の実施形態に比べて多くなり、その結果、被写体画像の明るさが第１の実施形態に比べて明るくなる。なお、ユーザ操作が＋Ｙ方向である場合は、これに対応してグラフがグラフＧ１から左方向にずれ、その分だけ被写体画像が暗くなることは言うまでもない。

このように、本実施形態における閾値調整部２３９は、ユーザ操作検出部２３８により検出されたユーザ操作に基づいて、被写体からの結像光の光量を加減させて被写体画像の明るさを調整する結像光量調整部として機能する

（ステップＳ２８）
上記ステップＳ２７の後、ユーザがレンズユニット２１のレンズ２５を被写体に向けた上、撮像指令を撮像装置２に入力すると、第１の実施形態と同様にシャッタ動作と本発光とが実行される。ここで、撮像装置２の絞り開口２３Ａは上記対応絞り値Ｆ’に調整されているため、対応絞り値Ｆ’に対応する光量で被写体が撮像される。

なお、上述の第１及び第２の実施形態では閾値Ｌ１（第２の閾値）を設定することにより、フラッシュを使用するか否かの判断が自動で行われる例を説明したが、フラッシュを使用するか否かの判断をユーザ自身が行うように構成してもよい。この場合には、上述の閾値Ｌ１（第２の閾値）を設定する必要はない。

また、上述の第１及び第２の実施形態で説明したアルゴリズムは例示的なものであり、本発明に係る撮像装置を搭載した小型電子機器において、フラッシュ使用時の調光を効果的に行うために、その他任意のアルゴリズムを適用してもよいことは言うまでもない。例えば、上記出力光量と上記第１の閾値とを関連付けたマップデータから上記対応絞り値を出力するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態における撮像装置３０２について説明する。この撮像装置３０２によれば、フラッシュ使用時における電力消費を低減することができる。

ここで、図１４は、撮像装置３０２の機能構成の一例を示すブロック図である。図１４に示すように、この撮像装置３０２は、タッチパネル５と、タッチパネル制御部１３１と、ディスプレイ７と、ディスプレイ制御部１３０と、発光部９と、発光制御部１３７と、主制御部３０３と、メモリ６と、カメラモジュール４とを含んでいる。

図１４に示すように、撮像装置３０２の主制御部３０３は、光量出力部１３３と、モータ制御部１３５と、絞り値出力部３３４と、切換部３３０とを含んでいる。

図１４に示すように、主制御部３０３の絞り値出力部３３４は、光量出力部１３３から出力光量Ｌのデータを読み出し、出力光量Ｌ、閾値Ｌ１、及び閾値Ｌ２に基づいて対応絞り値Ｆ（図９参照）を算出するように構成されると共に、この対応絞り値Ｆのデータをモータ制御部１３５及び切換部３３０に送信可能に構成される。なお、上記絞り値出力部１３４，２３４と同様に、半導体による信号処理で対応絞り値Ｆを出力するように絞り値出力部３３４を構成してもよい。

図１４に示すように、主制御部３０３の切換部３３０は、タッチパネル制御部１３１及び絞り値出力部３３４からデータを受信できるように構成されている。また、この切換部３３０は、カメラモジュール４の絞り機構２３のモータドライバ３５に接続されており、タッチパネル制御部１３１や絞り値出力部３３４からデータを受信するとモータドライバ３５に所定の制御信号を送信する。この制御信号には、ボイスコイルモータ９０を動作させるアクティブ状態（第１の状態）に絞り機構２３（モータドライバ３５）を遷移させる第１の制御信号と、ボイスコイルモータ９０を動作させないスタンバイ状態（第２の状態）に絞り機構２３（モータドライバ３５）を遷移させる第２の制御信号とが含まれる。

ここで、上記アクティブ状態は、モータドライバ３５がボイスコイルモータ９０に電力を供給している状態であり、これによりボイスコイルモータ９０が動作可能となっている状態である。一方、上記スタンバイ状態は、モータドライバ３５がボイスコイルモータ９０への電力の供給を停止又は抑制している状態であり、これによりボイスコイルモータ９０が動作しなくなっている状態である。

このような主制御部３０３の機能構成によれば、例えば、図１５に示すフローチャートのように撮像装置３０２が制御される。なお、本実施形態では、ユーザがスマートフォン１の撮像機能をオンにした初期時点（図１５の「スタート」）において、モータドライバ３５はアクティブ状態になっており、絞り開口２３Ａは全開状態（図５参照）になっている。

（ステップＳ３１）
まず、ユーザは、ディスプレイ７上のタッチパネル５をタッチ等して、撮像装置２の撮像モードを通常撮影モードからフラッシュ撮影モードにモード遷移させる。このユーザ操作は、図７に示すように、タッチパネル制御部１３１などで検出されて主制御部３０３の切換部３３０に伝達される。これを受けて、切換部３３０は、上記第２の制御信号を生成して該第２の制御信号をモータドライバ３５に送信する。これにより、モータドライバ３５（絞り機構２３）がアクティブ状態からスタンバイ状態に遷移する。その結果、ボイスコイルモータ９０への電力の供給が停止又は抑制されてボイスコイルモータ９０が動作しない状態となり、電力消費が抑制される。なお、このステップ３１により、ボイスコイルモータ９０が動作しない状態となるが、上述のように、ヨーク４１，４１によって絞り開口２３Ａの全開状態が保持される。

（ステップＳ１〜Ｓ５）
また、タッチパネル制御部１３１で検出された上記ユーザ操作は、第１の実施形態と同様に、主制御部３０３を介して発光制御部１３７に伝達される。そして、発光制御部１３７は、上記ユーザ操作の伝達を受けて発光部９を発光させる（予備発光）（ステップＳ１）。以下、第１の実施形態と同様のステップを経て、絞り値出力部３３４によって対応絞り値Ｆ（図９参照）が算出される（ステップＳ５）。

（ステップＳ３２）
絞り値出力部３３４は、算出された対応絞り値Ｆが最小絞り値Ｆ_minであるか否か判断する。

（ステップＳ３３）
対応絞り値Ｆが最小絞り値Ｆ_minである場合において、ユーザがレンズユニット２１のレンズ２５を被写体に向けた上、撮像指令を撮像装置２に入力すると、主制御部３０３からの指令によりシャッタ動作が実行される。また、図１４に示すように、主制御部３０３から発光制御部１３７に対してユーザの撮像指令が伝達され、発光制御部１３７は、上記シャッタ動作に同期するタイミングで発光部９を発光させる（本発光）。ここで、撮像装置３０２の絞り開口２３Ａは、ヨーク４１，４１によって全開状態（最小絞り値）に保持されているため、結像光の光量が十分に確保された状態で被写体が撮像される。

（ステップＳ３４）
ステップＳ３３の後、切換部３３０は、上記第１の制御信号を生成し、該第１の制御信号をモータドライバ３５に送信する。これにより、ボイスコイルモータ９０への電力供給が再開し、ボイスコイルモータ９０が動作可能となる。すなわち、周囲の光量に合わせて絞り値が変化するようにボイスコイルモータ９０の動作が再開する。このように、本実施形態では、ステップＳ３１〜ステップＳ３３まではボイスコイルモータ９０への電力の供給が抑制あるいは停止）されており、電力消費が低減されている。

（ステップＳ３５）
対応絞り値Ｆがより最小絞り値Ｆ_min大きい場合、絞り値出力部３３４は、対応絞り値Ｆのデータを切換部３３０及びモータ制御部１３５に送信する。切換部３３０は、絞り値出力部３３４から対応絞り値Ｆのデータを受信すると、上記第１の制御信号を生成し、該第１の制御信号をモータドライバ３５に送信する。これにより、モータドライバ３５がボイスコイルモータ９０への電力供給を再開し、ボイスコイルモータ９０が動作可能となる。換言すれば、本実施形態では、ステップＳ３１〜ステップＳ３２まではボイスコイルモータ９０への電力の供給が抑制（あるいは停止）されており、電力消費が低減されている。

（ステップＳ３６）
モータ制御部１３５は、絞り値出力部３３４から対応絞り値Ｆのデータを受信すると、このデータに対応する駆動信号を生成してモータドライバ３５に送信する。その結果、モータドライバ３５によってボイスコイルモータ９０が駆動され、絞り開口２３Ａの絞り値が上記対応絞り値Ｆになるまで羽根部材５０，６０（図５及び図６参照）が移動する。これにより、絞り開口２３Ａの面積が小さくなる。

（ステップＳ３７）
ステップＳ３６の後、ユーザがレンズユニット２１のレンズ２５を被写体に向けた上、撮像指令を撮像装置２に入力すると、本発光と共にシャッタ動作が実行される。ここで、撮像装置３０２の絞り開口２３Ａは、上記対応絞り値Ｆに調整されている（すなわち、絞り開口２３Ａの面積が小さくなっている）ため、撮像素子２２の撮像面に結像する結像光の光量が出力光量Ｌに比べて小さくなる。そのため、結像光の光量が抑えられた状態で被写体が撮像される。

以上のように、本実施形態によれば、切換部３３０によって、フラッシュ使用時におけるボイスコイルモータ９０に対する電力供給が一定の間抑えられるため、フラッシュ使用時における電力消費が効果的に低減される。

なお、上述の第３の実施形態では、モータドライバ３５がボイスコイルモータ９０に電力を供給しない（又は抑制する）スタンバイ状態を第２の状態として説明したが（このスタンバイ状態では、モータドライバ３５そのものには通電している）、ボイスコイルモータ９０が動作しないようにするために、モータドライバ３５そのものに対する電力供給が停止した「電源オフ状態」を第２の状態としてもよい。

また、上述の第３の実施形態では、図１５のスタート時点において絞り開口２３Ａが全開状態になっている例を説明したが、このスタート時点において必ずしも絞り開口２３Ａが全開状態になっている必要はない。すなわち、他の実施形態では、スタート時点において絞り開口２３Ａが全開状態になっていない場合には、ボイスコイルモータ９０を動作させて絞り開口２３Ａを全開状態にした後に、上記ステップＳ３１を実行して絞り機構２３をスタンバイ状態に遷移させてもよい。また、別の実施形態では、消費電力をより低減するために、絞り開口２３Ａが全開状態になっていない状態であってもスタンバイ状態に遷移させてもよい。なお、このような場合でも、２つのマグネット８２，８２がヨーク４１，４１に吸引されるため、絞り開口２３Ａは全開状態に遷移することとなる。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、以下のような実施形態を構成してもよい。

上述の第１ないし第３の実施形態では、絞りが１段である絞り機構２３を用いた例を説明したが、他の実施形態では、絞りが２段（２段階絞り）の絞り機構を使用してもよい。そして、絞り開口の絞り値が対応絞り値となるように羽根部材を移動させるようにＶＣＭを制御するモータ制御部（アクチュエータ制御部）を構成してもよい。

上述の第１ないし第３の実施形態では、予備発光（ステップＳ１）を行って撮像する例を説明したが、他の実施形態では、必ずしもこのような予備発光を実行する必要はない。この場合、予備発光を行わずに光量が算出されるため、撮像時間が短縮される。

また、他の実施形態においては、主制御部がＣＰＵに加えて他のプロセッサを含むように構成してもよい。この場合、当該他のプロセッサが、上記機能構成（すなわち、光量出力部、絞り値出力部、及びモータ制御部等）の一部または全てとして機能するようにしてもよい。

また、他の実施形態においては、ＲＯＭ１３等に記憶されているプログラムは、データ配信用のサーバのＨＤＤ（Hard Disk Drive）に記憶され、ネットワークを介してスマートフォンなどの電子機器に配信されてもよい。また、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤ（Blu-Ray Disk）などの光学ディスク、ＵＳＢメモリおよびメモリカードなどの記憶媒体にプログラムを記憶させた状態で、その記憶媒体が販売または配布されてもよい。そして、上記したサーバや記憶媒体などを通じてダウンロードされたプログラムが本実施例と同等の構成の電子機器にインストールされた場合、上述の実施形態と同等の効果が得られる。

なお、本明細書において使用した用語「上」、「上方」、「左」、「右」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。

１ スマートフォン
２，２０２ 撮像装置
３，２０３，３０３ 主制御部
４ カメラモジュール
５ タッチパネル
６ メモリ
７ ディスプレイ
９ 発光部
２１ レンズユニット
２２ 撮像素子部
２３ 絞り機構
２３Ａ 絞り開口
２５ レンズ
２６ ストッパ
２７ 挿入部
３０ 地板部
３１ ベース部材
３１Ａ 固定軸
３１Ｂ 回動軸
３１Ｃ，３１Ｄ ガイド軸
３２ 羽根押さえ
３２Ａ〜３２Ｄ 貫通孔
３２Ｅ，３２Ｆ 長孔
３２Ｓ，７１Ｓ 円形開口
３３ フレキシブルプリント基板
３５ モータドライバ
４１ ヨーク（保持部材）
４３ 基板コイル
４３Ａ コイルパターン
４３Ｂ 貫通孔
５０ 第１の羽根部材
５５，６６ ガイド溝
５７，６７ 絞り孔
５７Ａ，６７Ａ 円形部
５７Ｂ，６７Ｂ 延長部
５８，６８ 係合孔
６０ 第２の羽根部材
７０ カバー部
７１ 側板
７１Ａ，７１Ｂ 貫通孔
７１Ｅ，７１Ｆ 長孔
７２ カバー本体
７２Ａ，７２Ｂ 嵌合孔
７２Ｅ，７２Ｆ 長孔
８０ 駆動部材
８１ 本体部
８２ マグネット
８３ 貫通孔
８５ 第１の駆動ピン
８６ 第２の駆動ピン
９０ ボイスコイルモータ
１３０ ディスプレイ制御部
１３１ タッチパネル制御部
１３３ 光量出力部
１３４，２３４，３３４ 絞り値出力部
１３５ モータ制御部（アクチュエータ制御部）
１３７ 発光制御部
２３８ ユーザ操作検出部
２３９ 閾値調整部（結像光量調整部）
３３０ 切換部
Ｌ１，Ｌ１’ 第２の閾値
Ｌ２，Ｌ２’ 第１の閾値

Claims (13)

1. 発光部と、
   前記発光部の発光を制御する発光制御部と、
   羽根部材と、被写体からの光が通過する絞り開口と、前記羽根部材を駆動させるアクチュエ−タとを有し、前記羽根部材を駆動させて前記絞り開口の絞り値を変化させることにより、撮像素子の撮像面に結像する結像光の光量を調整する絞り機構と、
   前記結像光の光量を出力する光量出力部と、
   前記光量出力部により出力された出力光量に対応する対応絞り値を、該出力光量及び第１の閾値に基づき出力する絞り値出力部と、
   前記絞り開口の前記絞り値が前記対応絞り値となるように前記羽根部材を移動させるように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
   を備える、撮像装置。
2. 前記絞り値出力部は、前記出力光量が前記第１の閾値に対して大きいときは、前記出力光量と前記第１の閾値との差の分だけ前記絞り値を線形的に増加させて前記対応絞り値を算出する、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記絞り値出力部は、前記出力光量が前記第１の閾値に対して小さいときは、前記絞り開口の最小絞り値を前記対応絞り値として設定する、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記発光制御部は、
   前記出力光量が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値に対して小さいときは前記発光部を発光させ、
   前記出力光量が前記第２の閾値に対して大きいときは前記発光部を発光させないように制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記被写体の画像を表示可能なディスプレイと、
   前記ディスプレイ上でユーザからの入力を受けるタッチパネルと、
   をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記タッチパネルに対するユーザのユーザ操作を検出するユーザ操作検出部と、
   前記ユーザ操作検出部により検出された前記ユーザ操作に基づいて前記結像光の光量を調整する結像光量調整部と、
   をさらに備える、請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記結像光量調整部は、前記ユーザ操作における操作距離に基づいて前記結像光の光量を調整する、請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記結像光量調整部は、前記ユーザ操作に対応して少なくとも前記第１の閾値を変化させることにより前記結像光の光量を調整する、請求項６又は７に記載の撮像装置。
9. 少なくとも前記第１の閾値が変化することにより前記関数のグラフが平行移動する、請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記絞り機構は、
    前記羽根部材を駆動する駆動部材と、
    前記駆動部材を保持可能な保持部材と
    をさらに有し、
    前記発光部を動作させるモードに遷移した際に、前記絞り開口が全開状態となるように前記保持部材によって前記駆動部材が保持される、請求項１から９のいずれか一項に記載の撮像装置。
11. 前記絞り機構の前記アクチュエータを動作させる第１の状態と、該アクチュエータを動作させない第２の状態とを切り換える切換部をさらに備え、
    前記発光部を動作させるモードに遷移した際に、前記切換部によって前記絞り機構が前記第１の状態から前記第２の状態に切り替えられる、請求項１０に記載の撮像装置。
12. 発光部を発光させて被写体に対して光を照射し、
    前記光を照射された前記被写体の光量を出力し、
    前記出力された光量に対応する対応絞り値を出力し、
    アクチュエータを用いて、絞り開口の絞り値を調整するための羽根部材を、前記絞り開口の前記絞り値が前記対応絞り値になるまで移動させ、
    前記羽根部材を移動させた後に、前記発光部を発光させると共に前記被写体を撮像素子を介して撮像する、撮像方法。
13. コンピュータに、
    発光部を発光させ、
    前記発光部からの光を照射された被写体の光量を出力させ、
    前記出力された光量に対応する対応絞り値を出力させ、
    アクチュエータを用いて、絞り開口の絞り値を調整するための羽根部材を、前記絞り開口の前記絞り値が前記対応絞り値になるまで移動させ、
    前記羽根部材を移動させた後に、前記発光部を発光させると共に前記被写体を撮像素子を介して撮像させる、プログラム。

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