JP5299747B2 - カメラ付き携帯端末、撮影方法、及び撮影プログラム - Google Patents

Description

本発明は、カメラ、撮影方法、及び撮影プログラムに関し、特に、カメラ付き携帯端末に関する。

オートフォーカス機能を備えたカメラが知られている。オートフォーカス機能つきのカメラでは、被写体が撮影レンズを介して撮像され、その結果得られた撮像データに基づいて、どれだけ焦点が合っているかの度合いを示す焦点評価値が算出される。そして、算出された焦点評価値に基づいて、焦点が合うようにレンズの位置が調整される。

オートフォーカスの手法として、コンティニュアスオートフォーカス（以下、ＡＦ−Ｃ）と、シングルオートフォーカス（以下、ＡＦ−Ｓ）とが知られている。ＡＦ−Ｃは、焦点評価値の算出及び撮影レンズの移動を１サイクルとして、このサイクルを継続的に繰り返す手法である。一方、ＡＦ−Ｓは、一度だけ撮影レンズを可動範囲で移動させて焦点評価値をスキャンし、焦点評価値がピーク値となる位置に撮像レンズをロックする手法である。

カメラの中には、ＡＦ−Ｃモード及びＡＦ−Ｓモードのどちらのモードを設定することのできるものもある。例えば、特許文献１（特開２００３−２９５０３９号公報）には、輝度が所定値以下であると、コンティニュアスＡＦモードからシングルＡＦモードへと変更するモード変更手段を備えたことを特徴とするカメラが記載されている。

オートフォーカス時には、速やかに焦点が被写体に合わせられることが重要である。関連して、特許文献２（特開２００３−３４８４２６号公報）には、オートフォーカス制御処理時間を短縮して撮影時の被写体に対するオートフォーカス処理性能を向上させたデジタルカメラを提供することを課題とした技術が記載されている。

ＡＦ−Ｃモードでは、常に正確に焦点が被写体に合うとは限らない。また、フレーミングが変更されたり、パニングが起こった場合などには、正確に被写体に焦点を合わせるまでに長い時間を要することもある。

関連する技術として、特許文献３（特開２００３−３１５６７０号公報）には、デジタルカメラにおいて、コンティニュアスＡＦモードで半押しスイッチをオンしたとき、そのときの焦点評価値が所定の値より大きいとき山登り制御方式の合焦モードを選択し、所定の値よりも小さいとき全域スキャン制御方式の合焦モードを選択して合焦動作を行うことが記載されている。

特開２００３−２９５０３９号公報 特開２００３−３４８４２６号公報 特開２００３−３１５６７０号公報

本発明の目的は、正確且つ速やかに焦点を被写体に合わせることのできる、カメラ、撮影方法、及び撮影プログラムを提供することにある。

本発明に係るカメラは、撮影レンズを介して被写体を撮像し、撮像データを生成するイメージセンサと、前記撮像データに基づいて、合焦の度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値演算部と、前記焦点評価値に基づいて前記撮影レンズを移動させる合焦動作を繰り返し、撮影指示を受け付けたときに、直前の前記焦点評価値を予め設定された合焦閾値と比較し、比較結果に基づいて、前記撮影レンズの位置を移動させて撮影を行うか、移動させないで撮影を行うかを決定する撮影制御部とを具備する。

本発明に係る撮影方法は、撮影レンズを介して被写体を撮像し、撮像データを生成するステップと、前記撮像データに基づいて、合焦の度合いを示す焦点評価値を算出するステップと、前記焦点評価値に基づいて前記撮影レンズを移動させる合焦動作を繰り返すステップと、撮影指示を受け付けたときに、直前の前記焦点評価値を予め設定された合焦閾値と比較するステップと、比較するステップにおける比較結果に基づいて、前記撮影レンズの位置を動かさないで撮影を行うか、移動させて撮影を行うかをを決定するステップとを具備する。

本発明に係る撮影プログラムは、上記の撮影方法をコンピュータにより実現するためのプログラムである。

本発明に係るカメラ付き携帯端末は、上記のカメラと、無線により通信を行う通信部と、を具備する。

本発明によれば、正確且つ速やかに焦点を被写体に合わせることのできる、カメラ、撮影方法、及び撮影プログラムが提供される。

（第１の実施形態）
図面を参照しつつ、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るカメラ付き携帯端末を概略的に示す機能構成図である。このカメラ付き携帯端末は、基地局などを介して相手方装置との通話を行う無線部４０と、カメラ１とを備えている。

カメラ１は、撮像レンズ７と、絞り８と、イメージセンサ２と、カメラＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３と、ＣＰＵ５と、外部メモリ１０と、バッファメモリ９と、操作部（１１−１、１１−２）と、ＡＦ（オートフォーカス）ドライバ６とを備えている。ＣＰＵ５、バッファメモリ９、カメラＤＳＰ３、及び外部メモリ１０は、互いにバスラインを介して接続されている。

概略的には、本実施形態におけるカメラ１は、ＡＦ−Ｃモードに設定されている場合に、継続的にオートフォーカス動作（合焦動作）を行う。ユーザから撮影指示がカメラ１に入力された場合、直前の合焦動作における合焦の度合いが判定される。判定の結果、合焦状態であった場合には、そのまま撮影動作が行われる。一方、非合焦状態と判定された場合には、ＡＦ−Ｓ動作が実行される。ＡＦ−Ｓ動作は、撮影レンズ７をその可動範囲の全域で移動させ、最も被写体に焦点が合っている状態を見つける動作である。ＡＦ−Ｓ動作が実行された結果、焦点が被写体に合った状態で、撮影が行われる。
ＡＦ−Ｃ動作では、パニングの発生やフレーミングの変更などが生じると、撮影レンズ７の位置が合焦状態から遠くなることがある。このような場合には、合焦状態となるまでに、多数回の合焦動作を繰り返す必要が在り、長い時間が費やされる場合がある。合焦状態から遠い状態でユーザから撮影指示が入力されると、非合焦状態で撮影動作が実行されてしまうことがある。
これに対して、本実施形態によれば、ＡＦ−Ｃモードで動作していても、非合焦状態の場合にＡＦ−Ｓ動作が実行されるので、より確実に合焦状態での撮影を行うことができる。また、合焦状態である場合には、そのまま撮影が行われるので、撮影指示がカメラ１に入力されてから撮影が実行されるまでのタイムラグが抑制される。

続いて、本実施形態に係るカメラ１の各部の構成について詳細に説明する。

撮像レンズ７は、被写体像をイメージセンサ２に結像するためのレンズである。

ＡＦドライバ６は、撮像レンズ７の位置を制御するために設けられている。ＡＦドライバ６は、撮像レンズ７を駆動するフォーカス駆動機構（図示せず）と、そのフォーカス駆動機構を制御する駆動回路とを備えている。ＡＦドライバ６は、カメラＤＳＰ３からの指示により、動作する。

絞り８は、被写体像の光量を調整するために設けられている。絞り８は、撮像レンズ７とイメージセンサ２との間に設けられている。撮像レンズ７を通過した被写体像は、絞り８を介してイメージセンサ２に入射する。

イメージセンサ２は、撮像レンズ７によって結像された被写体像に基づいて、デジタルデータである撮像データを生成する。イメージセンサ２は、受光部２１と、アナログ信号処理部２２と、アナログ／デジタル変換部２３と、デジタル信号処理部２４とを備えている。撮像レンズ７を通過した被写体像は、受光部２１に結像される。受光部２１は、結像された被写体像の光強度に応じた電気信号を生成する、光電変換撮像素子を備えている。その光電変換撮像素子としては、例えば、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の固体撮像素子が用いられる。受光部２１で生成された電気信号は、アナログ信号処理部２２において種々の処理が施された後、アナログ／デジタル変換部２３によってデジタル信号に変換される。アナログ／デジタル信号変換部により変換されて生成されたデジタル信号は、更に、デジタル信号処理部２４によって様々な画像処理が施される。デジタル信号処理部２４により処理された信号は、撮像データとして、バッファメモリ９に格納される。

バッファメモリ９は、イメージセンサ２により生成された撮像データを一時的に格納するメモリであり、複数フレーム分の撮像データを記憶することができるフレームメモリである。

外部メモリ１０は、撮影により得られた撮影データを格納するためのメモリである。外部メモリ１０としては、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等が用いられる。

操作部１１−１、及び１１−２は、ユーザとのインターフェース機能を備えてている。操作部１１−１は、レリーズボタンを備えている。操作部１１−１は、レリーズボタンが半押しされたときに、ＡＦロック指示をＣＰＵ５に通知する。また、レリーズボタンが全押しされたときに、撮影指示をＣＰＵ５に通知する。操作部１１−２は、十字キーを備えている。ユーザは、その十字キーを操作することにより、操作部１１−２及びＣＰＵ５を介して、撮影モードなどの各種の設定値を、ＣＰＵ５を介してカメラＤＳＰ３に入力することができる。

カメラＤＳＰ３は、カメラ１の撮影動作を制御するためのプロセッサである。カメラＤＳＰ３は、バッファメモリ９に格納された撮像データに基づいて、撮像レンズ７の位置を制御する。撮像レンズ７の位置は、カメラＤＳＰ３がＡＦドライバ６に指示を与えることにより、制御される。また、カメラＤＳＰ３は、操作部１１−１を介して入力された撮影指示に基づいて撮影を行う。ここで、撮影とは、バッファメモリ９に格納された撮像データを、ＣＰＵ５により読み出して、撮影データとして外部メモリ１０に格納することを指す。

カメラＤＳＰ３は、記憶部３１と、ＡＥ（オートエクスポージャ）演算部３２と、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）演算部３３と、撮影制御部３４と、焦点評価値演算部３５と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）３６とを備えている。ＡＥ演算部３２、ＡＷＢ演算部３３、撮影制御部３４、焦点評価値演算部３５、及びＢＰＦ３６は、ＲＡＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された撮影プログラム４である。撮影プログラム４は、ＣＰＵ５により実行されることで、その機能を実現する。なお、ＣＰＵ５とは別に、カメラＤＳＰ３内にＣＰＵが設けられている場合には、カメラＤＳＰ３内に設けられたＣＰＵにより撮影プログラム４が実行されてもよい。

ＡＥ演算部３２は、バッファメモリ９に格納された撮像データに基づいて絞り８を制御する。ＡＷＢ演算部３３は、バッファメモリ９に格納された撮像データに基づいて、ホワイトバランスの調整を行う。

ＢＰＦ３６及び焦点評価値演算部３５は、焦点評価値を求めるために設けられている。焦点評価値は、撮像データにおけるコントラストの大小を示しており、どれだけ焦点が被写体に合っているかの度合いを示す値である。焦点がどれだけ被写体に合っているかの程度は、コントラストと相関がある。焦点が被写体に合っているときには、コントラストが最大となる。コントラストの大小は、撮像信号の高周波成分の大小により評価することができる。そこで、ＢＰＦ３６は、バッファメモリ９に格納された撮像データを撮像信号として読み出し、その高周波成分を抽出する。焦点評価値演算部３５は、抽出された高周波成分の絶対値を積分し、焦点評価値を算出する。このようにして得られる焦点評価値は、撮像データのコントラストの大小を示すものであり、焦点がどれだけ被写体に合っているかを示すことになる。

記憶部３１は、各種の設定値を記憶している。記憶部３１は、例えばＲＡＭなどにより構成することができる。具体的には、記憶部３１には、撮影モードリスト、合焦閾値、及び現在設定されている動作モードを示す情報が記憶されている。

撮影モードリストは、撮影モードの一覧を示している。図２は、撮影モードリストの概念図である。本実施形態では、撮影モードリストは、撮影モードとして、「オート」、「人物」、「逆光」、「風景」、「夜景」、「スポーツ」、「ペット」、「料理」、「効果ＯＦＦ」、「美白」、「接写」、及び「遠景」を含んでいる。また、撮影モードリスト中には、現在設定されている撮影モードが記載されている。図２の例では、現在設定されている撮影モードは、「オート」である。撮影モードは、操作部１１を介してユーザから指定されることにより、設定される。また、各撮影モードには、撮影レンズ７の初期位置が対応付けられている。

合焦閾値は、焦点評価値の評価基準を示す値である。焦点評価値演算部３５により得られた焦点評価値が、この合焦閾値以上である場合には、合焦状態であるとみなすことができる。一方、焦点評価値が合焦閾値よりも小さい場合には、非合焦状態であるとみなすことができる。

動作モード設定値は、オートフォーカスの動作モードの設定値を示している。具体的には、オートフォーカスの動作モードは、ＡＦ−Ｃモード、ＡＦ−Ｓモード、ＯＦＦモードのいずれかに設定されている。ＯＦＦモードは、オートフォーカスを行わないモードである。動作モードは、撮影モードと同様に、操作部１１を介してユーザから指定されることにより、設定される。

撮影制御部３４は、オートフォーカス時におけるカメラ１の動作、及び撮影時におけるカメラ１の動作を制御する機能を実現する。撮影制御部３４は、記憶部３１に記憶された各種設定値に基づいて、動作する。

続いて、上述した構成のカメラ１の動作について説明する。尚、以下の説明では、焦点検出エリアが一つの場合を例に挙げて説明する。

まず、オートフォーカスの動作について説明する。

動作モードが「ＯＦＦ」モードに設定されている場合、撮影制御部３４は、オートフォーカス動作を行わない。

動作モードが「ＡＦ−Ｓ」モードに設定されている場合、撮影制御部３４は、ＡＦロック指示が入力されたときに限り、撮影レンズ７を移動可能範囲の全域で一度だけ移動させ、焦点評価値をスキャンする。そして、焦点評価値が最大（ピーク）となったときの撮影レンズを算出し、撮影レンズ７を算出した位置に移動させる。算出した位置に撮影レンズ７を移動させた後は、撮影レンズ７の位置を固定（ＡＦロック）する。

図３を参照して、「ＡＦ−Ｓ」モードに設定されているときの動作をより具体的に説明する。ＡＦ−Ｓ動作はオープンループ制御方式ともいわれる動作方式である。まず、撮影制御部３４は、現在の状態が非合焦状態であること（合焦＝Ｎｏ）を設定する（ステップＳ１−１）。次に、アナログ信号処理部２２が受光部２１の所定の評価領域（フォーカスエリア）で生成した信号を読み出す（ステップＳ１−２）。読み出された信号は、アナログ／デジタル変換部２３によってデジタル信号に変換される（ステップＳ１−３）。変換されたデジタル信号は、デジタル信号処理部２４により処理された後、撮像データとしてバッファメモリ９に格納される。次に、ＢＰＦ３６が、撮像データを読み出して、高周波成分を抽出する（ステップＳ１−４）。次に、焦点評価値演算部３５が、抽出された高周波成分の絶対値を積分し、焦点評価値を算出する（ステップＳ１−５）。次に、撮影制御部３４は、ＡＦドライバ６を介して、撮影レンズ７を所定量だけ移動させる（ステップＳ１−６）。撮影レンズ７の位置が、移動可能範囲の端まで到達するまで、上述のステップＳ１−２〜ステップＳ１−６までの処理が繰り返される（ステップＳ１−７）。撮影レンズ７の位置が移動可能範囲の端まで到達した後、撮影制御部３４は、焦点評価値にピーク値が存在するか否かを確認する（ステップＳ１−８）。ピーク値が見つからなかった場合には、そのまま処理を終了する。一方、ピーク値が見つかった場合には、現在の状態が合焦状態（合焦＝Ｙｅｓ）であることを設定し（ステップＳ１−９）、焦点評価値がピーク値となるように、撮影レンズ７の位置を移動させる（ステップＳ１−１０）。現在の状態が合焦状態に設定されているときは、ＡＦロックされる。

続いて、動作モードが「ＡＦ−Ｃ」モードに設定されている場合について説明する。「ＡＦ−Ｃ」モードに設定されている場合、撮影制御部３４は、記憶部３１に設定された撮影モードに従って動作する。図４は、「ＡＦ−Ｃ」モードに設定されている場合の動作を示す概念図である。図４に示されるように、撮影制御部３４は、撮影指示を受け付けるまでの待機時（ライブビュー時には）に、基本的には、オートフォーカス動作として、ＡＦ−Ｃ動作を行う。但し、撮影モードが「夜景」モードに設定されている場合には、設定上はＡＦ−Ｃモードであっても、オートフォーカス動作自体を行わない。
ＡＦ−Ｃ動作は、フィードバック制御方式ともいわれる動作方式である。ＡＦ−Ｃ動作では、焦点評価値を演算する１サイクルごとに、撮影レンズが焦点評価値が大きくなる方向に移動される。これにより、算出される焦点評価値がピーク値に近づけられていく。継続的にオートフォーカス動作が行われるが、ＡＦロック指示が入力されると、その時の状態が保持される（ＡＦがロックされる）。ＡＦがロックされた場合には、ＡＦロック指示が解除されるまで、その状態が保持される。
具体的には、撮影制御部３４が、焦点評価値演算部３５により算出された焦点評価値に基づいて、焦点評価値が大きくなるような方向に撮影レンズ７を移動させる。そして、撮影レンズ７の移動後に算出された焦点評価値に基づいて、再び撮影レンズ７を移動させる。このような合焦動作が繰り返し行われることにより、継続的にフォーカス動作が行われる。

以下に、図５を参照して、ＡＦ−Ｃ動作をより具体的に説明する。まず、アナログ信号処理部２２が受光部２１の所定の評価領域で生成した信号を読み出す（ステップＳ２−１）。読み出された信号は、アナログ／デジタル変換部２３によってデジタル信号に変換される（ステップＳ２−２）。変換されたデジタル信号は、デジタル信号処理部２４により処理された後、撮像データとしてバッファメモリ９に格納される。次に、ＢＰＦ３６が、撮像データを読み出して、高周波成分を抽出する（ステップＳ２−３）。次に、焦点評価値演算部３５が、抽出された高周波成分の絶対値を積分し、焦点評価値を算出する（ステップＳ２−４）。撮影制御部３４は、算出された焦点評価値に基づいて、焦点評価値がピークになるときの撮影レンズ７の位置を算出する（ステップＳ２−５）。次に、撮影制御部３４は、撮影レンズ７の位置を移動する必要があるか否かを判断する（ステップＳ２−６）。撮影レンズ７を移動する必要がない場合には、現在の状態を合焦状態に設定する（ステップＳ２−７）。一方、撮影レンズ７の一を移動する必要がある場合には、現在の状態を非合焦状態に設定し（ステップＳ２−８）、撮影レンズ７を移動させる（ステップＳ２−９）。ＡＦ−Ｃ動作時には、ステップＳ２−１〜Ｓ２−９までの動作が、繰り返し実行される。

尚、撮影モードが「夜景」モードに設定されている場合は、フレームレートが遅い長時間露光が想定され、オートフォーカス動作に長時間が費やされる可能性がある。従って、「夜景」モードに設定されている場合には、動作モードがＡＦ−Ｃモード又はＡＦ−Ｓモードに設定されていても、オートフォーカス動作を一切行わず、撮影レンズ７を初期位置に固定しておくことが好ましい。

次に、操作部１１を介してユーザから撮影指示が入力されたときの動作について説明する。

まず、動作モードが「ＡＦ−Ｃ」モードに設定されているときに、撮影指示が入力された場合の動作について説明する。このとき、撮影制御部３４は、図４に示されるように、基本的には（撮影モードが「オート」又は「効果ＯＦＦ」に設定されている場合には）、「非合焦時のみＡＦ−Ｓ遷移」動作を行う。

図６Ａ及び図６Ｂは、「非合焦時のみＡＦ−Ｓ遷移」を行う撮影モードが設定されている場合の動作を示すフローチャートである。カメラ１が起動されると、撮影制御部３４は、現在の状態を起動直後の状態に設定する（ステップＳ３−１）。次に、撮影制御部３４は、撮影レンズ７を初期位置に移動させる（ステップＳ３−２）。次に、オートフォーカスの動作モードが判定される（ステップＳ３−３）。ここでは、ＡＦ−Ｃモードに設定されているので、既述のＡＦ−Ｃ動作が継続的に実行される（ステップＳ３−４）。撮影制御部３４は、定期的に、ユーザからＡＦロック指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３−５）。ＡＦロック指示が入力されていなければ、撮影レンズ７が移動可能な状態に保持される（ステップＳ３−６）。ＡＦロック指示が入力されたときには、ＡＦロックが行われる。すなわち、撮影レンズ７の位置が現在の位置に固定される（ステップＳ３−７）。また、撮影制御部３４は、定期的に、ユーザから撮影指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３−８）。

ステップＳ３−８で、撮影指示が入力されていなければ、ステップＳ３−４以降の処理が繰り返される。一方、撮影指示が入力された場合には、合焦状態であるか否かの確認が行われる。ここで、撮影制御部３４は、直前の合焦動作により得られた焦点評価値を、記憶部３１に記憶された合焦閾値と比較する。直前の焦点評価値が合焦閾値以上である場合には、合焦状態であると判断する。一方、焦点評価値が合焦閾値よりも小さい場合には、非合焦状態であると判断する（ステップＳ３−９）。

ステップＳ３−９の結果、非合焦状態であったならば、撮影制御部３４は、ＡＦ−Ｓ動作を行う（ステップＳ３−１０）。すなわち、撮影レンズ７を可動範囲の全域で移動させ、焦点評価値をスキャンする。そして、スキャン結果に基づいて、焦点評価値がピークとなる位置に、撮影レンズ７を移動させる。その後、再度、焦点評価値に基づいて、合焦状態であるか否かを判定する（ステップＳ３−１１）。判定の結果、合焦状態であった場合には、撮影制御部３４は、そのまま撮影動作を行う。撮影制御部３４は、撮影動作として、バッファメモリ９に格納された撮像データを、ＣＰＵ５により読み出して、外部メモリ１０に撮影データとして格納する（ステップＳ３−１２）。その後、撮影制御部３４は、図示しない表示画面に、撮影データをプレビュー表示画像として表示する（ステップＳ３−１３）。更に、カメラの動作を終了する場合にはそのまま処理を終了し、カメラの動作を続行する場合には、ステップＳ３−３に戻って以降の動作を繰り返す（ステップＳ３−１６）。ステップＳ３−１１において、非合焦状態であると判定された場合には、撮影制御部３４は、図示しない表示画面にエラーの旨を表示する（ステップＳ３−１４）。そして、撮影レンズ７を初期位置に移動させ（ステップＳ３−１５）、その後、ステップＳ３−１６の処理に進む。初期位置にレンズを移動させることで、次のオートフォーカス動作時に合焦状態となる確率を上げることができる。

一方、ステップＳ３−９の結果、合焦状態であったならば、ＡＦ−Ｓ動作が行われることなくステップＳ３−１２以降の動作が実施される。すなわち、撮影制御部３４は、撮影レンズ７の位置を移動させることなく、撮影動作を行う。

以上のような動作により、ＡＦ−Ｃモードにおいて撮影指示を受け付けたときに、合焦状態であればそのまま撮影動作が行われる。すなわち、速やかに撮影を行うことができる。一方、非合焦状態である場合には、ＡＦ−Ｓ動作により合焦状態とされた後で、撮影動作が実行される。従って、ＡＦ−Ｃモードでの動作中に、焦点がうまく合っていない状態で撮影指示が入力されたとしても、確実に焦点を被写体に合わせた状態で撮影が行われることになる。

尚、上述の動作は基本的な動作であるが、撮影を行う際の環境によって、好ましい動作モードが異なる場合がある。従って、動作モードがＡＦ−Ｃモードに設定されている場合でも、設定された撮影モードにより、撮影指示がカメラ１に入力されたときの動作が異なっている。
具体的には、図４に示されるように、撮影モードが、「人物」、「逆光」、「風景」、「遠景」及び「美白」に設定されている場合には、撮影指示を受け付けると、強制的にＡＦ−Ｓ動作が行われる。すなわち、ＡＦ−Ｃモードに設定されていて撮影指示が入力された場合、直前の焦点評価値に関係なく、ＡＦ−Ｓ動作が行われる。
また、撮影モードが、「夜景」、「スポーツ」、「ペット」、及び「料理」に設定されている場合には、オートフォーカス動作自体が無効とされる。すなわち、撮影制御部３４は、予め設定された初期位置に撮影レンズ７を位置させて撮影を行う。「夜景」モードに設定されている場合には、オートフォーカス動作自体が行われないので、撮影レンズ７の位置は初期位置から動かないことになる。

続いて、動作モードがＡＦ−Ｓモードに設定されているときに、撮影指示が入力された場合の動作について説明する。図７は、このときの動作を示すフローチャートである。尚、図６Ａで示したステップＳ３−３までの動作は、ＡＦ−Ｓモードに設定されているときとＡＦ−Ｃモードに設定されているときとで共通である。撮影制御部３４は、図６Ａで示したステップＳ３−３でＡＦ−Ｓモードに設定されていると判断した場合に、ＡＦ−Ｓモードに設定された直後であるかどうかを判定する（ステップＳ４−１）。ＡＦ−Ｓモードに設定された直後である場合、撮影制御部３４は、撮影レンズ７を初期位置に移動させる（ステップＳ４−２）。ＡＦ−Ｓモードに設定されたのが直後ではない場合、撮影制御部３４は、起動直後ではないこと（起動直後＝Ｎｏ）を設定する（ステップＳ４−３）。

次に、撮影制御部３４は、定期的に、ＡＦロック指示が入力されているか否かの確認を行う（ステップＳ４−４）。ＡＦロック指示が入力されていなければ、撮影制御部３４は、ＡＦロックを解除状態に保つ。すなわち、撮影レンズ７を移動可能な状態に保つ（ステップＳ４−５）。ＡＦロック指示が入力されている場合、撮影制御部３４は、ＡＦロック状態とする。すなわち、撮影レンズ７の移動を禁止する（ステップＳ４−６）。

次に、撮影制御部３４は、撮影指示が入力されているか否かの確認を行う（ステップＳ４−７）。撮影指示が入力されていなければ、ステップＳ４−４に戻って以降の処理を繰り返す。一方、撮影指示が入力された場合には、撮影制御部３４は、ＡＦ−Ｓ動作を行った（ステップＳ４−８）後、合焦状態となる位置に撮影レンズ７を移動させる。以降は、図６ＢのステップＳ３−１２以降の動作を行う。

続いて、動作モードがＯＦＦに設定されているときに、撮影指示が入力された場合の動作について説明する。図８は、このときの動作を示すフローチャートである。この図に示されるように、動作モードがＯＦＦである場合、撮影制御部３４は、定期的に撮影指示が入力されたか否かを確認する（ステップＳ５−１）。そして、撮影指示が入力されたときにだけ、撮影動作を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときに、合焦状態であればそのまま撮影動作が実行される。これにより、速やかにフォーカス動作を終了させることができる。一方、撮影指示が入力されたときに非合焦状態であれば、ＡＦ−Ｓ動作によって合焦状態とされた後に、撮影動作が実行される。これにより、ＡＦ−Ｃモードに設定されていても、正確に焦点が被写体に合っている状態で、撮影を行うことができる。従って、撮影指示が入力されてから実際に撮影が実行されるまでのタイムラグを削減した上で、被写体に焦点を合わせて撮影を行うことができる。

尚、本実施形態では、ＡＦ−Ｃモードに設定されているときに、撮影指示に応じて、合焦状態であるか非合焦状態であるかの判定（ステップＳ３−９）が行われる。但し、撮影指示だけでなく、ＡＦロック指示が入力されたときにも、合焦状態であるか非合焦状態であるかの判定を行い、非合焦状態である場合にはＡＦ−Ｓ動作を行ってからＡＦロックを行ってもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、ＡＦ−Ｃモードに設定されていて撮影指示が入力されたとき、撮影制御部３４が撮像データに対して照度の判定を行う。すなわち、図６ＢのステップＳ３−９において、更に、照度の判定が行われる。判定の結果、低照度環境であると判定されたならば、撮影制御部３４は、合焦状態であるか非合焦状態であるかに関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しない。撮影制御部３４は、撮影レンズ７を初期位置に移動させ、撮影動作を行う。その他の点については、第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

低照度環境では、フレームレートが遅く、合焦動作に時間を要することがある。従って、低照度環境時にＡＦ−Ｓ動作に遷移することなく、撮影レンズ７を初期位置に位置させて撮影を行うことにより、撮影指示から実際の撮影動作までのタイムラグを少なくすることができる。また、初期位置に撮影レンズ７を位置させることにより、焦点をある程度被写体に合わせた状態で、撮影を行うことができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときの動作が、更に工夫されている。本実施形態では、撮影指示を受け付けると、撮影制御部３４が、撮影指示を受け付ける前の所定の期間内で算出された焦点評価値の推移を判定する。すなわち、図６ＢのステップＳ３−９の動作において、更に、焦点評価値の推移が判定される。若しくは、所定の期間内における撮影レンズ７の移動量の推移を判定してもよい。判定の結果、焦点評価値に殆ど変化が見られない場合には、合焦動作が収束していたものとみなし、撮影制御部３４は、直前の焦点評価値と合焦状態との大小関係に関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しないで撮影を実行する。尚、その他の点については、既述の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

所定の期間内で焦点評価値の変化が少ないということは、ＡＦ−Ｃ動作によりほぼ合焦状態の位置に撮影レンズ７が移動されているということを示している。従って、この場合にＡＦ−Ｓモードに遷移することなく撮影処理を実行することで、撮影指示を受け付けてから、より速やかに撮影を行うことができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態では、既述の実施形態と比較して、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときの動作が、更に工夫されている。本実施形態では、撮影指示を受け付けると、撮影制御部３４が、撮影指示を受け付ける前の所定の期間内における撮影レンズ７の平均移動量を算出する。そして、その平均移動量を予め設定された移動量と比較する。すなわち、図６ＢのステップＳ３−９の動作において、更に、撮影レンズ７の平均移動量が算出され、その平均移動量が比較される。比較の結果、平均移動量のほうが小さい場合には、合焦動作が収束していたものとみなし、撮影制御部３４は、直前の焦点評価値と合焦状態との大小関係に関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しないで撮影を実行する。尚、その他の点については、既述の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

所定の期間内で撮影レンズ７の平均移動量が小さいということは、ＡＦ−Ｃ動作によりほぼ合焦状態の位置に撮影レンズ７が移動されているということを示している。従って、この場合にＡＦ−Ｓモードに遷移することなく撮影処理を実行することで、撮影指示を受け付けてから、より速やかに撮影を行うことができる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比較して、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときの動作が、更に工夫されている。本実施形態では、撮影指示を受け付けると、撮影制御部３４が、撮影指示を受け付ける前の所定の期間内における撮影レンズ７の合計移動量を算出する。そして、その合計移動量を予め設定された移動量と比較する。すなわち、第１の実施形態のステップＳ３−９（図６Ｂ）の動作において、更に、撮影レンズ７の合計移動量が算出され、その合計移動量が比較される。比較の結果、合計移動量のほうが小さい場合には、合焦動作が収束していたものとみなし、撮影制御部３４は、直前の焦点評価値と合焦閾値との大小関係に関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しないで撮影を実行する（ステップＳ−１２）。尚、その他の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

所定の期間内で撮影レンズ７の合計移動量が小さいということは、ＡＦ−Ｃ動作によりほぼ合焦状態の位置に撮影レンズ７が移動されているということを示している。従って、この場合にＡＦ−Ｓモードに遷移することなく撮影処理を実行することで、撮影指示を受け付けてから、より速やかに撮影を行うことができる。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比較して、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときの動作が、更に工夫されている。本実施形態では、撮影指示を受け付けると、撮影制御部３４が、撮影指示を受け付ける前の所定の期間内における撮影レンズ７の移動量のばらつき量を算出する。そして、その移動量のばらつき量を予め設定されたばらつき量と比較する。すなわち、第１の実施形態のステップＳ３−９（図６Ｂ）の動作において、更に、撮影レンズ７の移動量のばらつき量が算出され、その移動量のばらつき量が比較される。比較の結果、移動量のばらつき量のほうが小さい場合には、合焦動作が収束していたものとみなし、撮影制御部３４は、直前の焦点評価値と合焦閾値との大小関係に関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しないで撮影を実行する（ステップＳ−１２）。尚、その他の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

所定の期間内で撮影レンズ７の移動量のばらつき量が小さいということは、ＡＦ−Ｃ動作によりほぼ合焦状態の位置に撮影レンズ７が移動されているということを示している。従って、この場合にＡＦ−Ｓモードに遷移することなく撮影処理を実行することで、撮影指示を受け付けてから、より速やかに撮影を行うことができる。

（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比較して、ＡＦ−Ｃモードで撮影指示が入力されたときの動作が、更に工夫されている。本実施形態では、撮影指示を受け付けると、撮影制御部３４が、撮影指示を受け付ける前の所定の期間内において、撮影レンズ７が移動したか否かを判定する。すなわち、第１の実施形態のステップＳ３−９（図６Ｂ）の動作において、更に、撮影レンズ７が所定期間内で移動したか否かが判定される。判定の結果、撮影レンズ７が移動していなかった場合には、合焦動作が収束していたものとみなし、撮影制御部３４は、直前の焦点評価値と合焦閾値との大小関係に関わらず、ＡＦ−Ｓ動作に遷移しないで撮影を実行する（ステップＳ−１２）。尚、その他の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

所定の期間内で撮影レンズ７が移動していないということは、ＡＦ−Ｃ動作によりほぼ合焦状態の位置に撮影レンズ７が移動されているということを示している。従って、この場合にＡＦ−Ｓモードに遷移することなく撮影処理を実行することで、撮影指示を受け付けてから、より速やかに撮影を行うことができる。

カメラつき携帯端末の機能ブロック図である。 撮影モードリストの概念図である。 ＡＦ−Ｓ動作を示すフローチャートである。 オートフォーカスの動作と撮影モードの関係を示す概念図である。 ＡＦ−Ｃ動作を示すフローチャートである。 ＡＦ−Ｃ動作モードで撮影指示を受け付けたときの動作を示すフローチャートである。 ＡＦ−Ｃ動作モードで撮影指示を受け付けたときの動作を示すフローチャートである。 ＡＦ−Ｓ動作モードで撮影指示を受け付けたときの動作を示すフローチャートである。 ＯＦＦモードで撮影指示を受け付けたときの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ カメラ付き携帯端末
２ イメージセンサ
３ カメラＤＳＰ
４ 撮影プログラム
５ ＣＰＵ
６ ＡＦドライバ
７ レンズ
８ 絞り
９ バッファメモリ
１０ 外部メモリ
１１−１ 操作部
１１−２ 操作部
２１ 受光部
２２ アナログ信号処理部
２３ アナログデジタルコンバータ
２４ デジタル信号処理部
３１ 記憶部
３２ ＡＥ演算部
３３ ＡＷＢ演算部
３４ 撮影制御部
３５ 焦点評価値演算部
３６ バンドパスフィルタ
４０ 無線部

Claims (8)

1. 撮影レンズを介して被写体を撮像し、撮像データを生成するイメージセンサと、
   前記撮像データに基づいて、合焦の度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値演算部と、
   前記焦点評価値に基づいて前記撮影レンズを移動させる合焦動作を繰り返し、撮影指示を受け付けたときに、直前の前記焦点評価値を予め設定された合焦閾値と比較し、比較結果に基づいて、前記撮影レンズの位置を動かさずに撮影を行うか、移動させてから撮影を行うかを決定する撮影制御部と、
   を具備し、
   前記撮影制御部は、前記撮像データに基づいて、撮影環境が低照度環境であるか否かを判定し、低照度環境であると判定した場合に、前記直前の焦点評価値と前記合焦閾値との比較結果に関わらず、前記撮影レンズを初期位置に移動させて撮影を行い、
   前記初期位置は、撮影モードに対応付けられて設定されている
   カメラ。
2. 請求項１に記載されたカメラであって、
   前記撮影制御部は、前記直前の焦点評価値が前記合焦閾値よりも合焦状態に遠い値であった場合に、前記撮影レンズを移動させて前記焦点評価値をスキャンし、スキャン結果に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を算出し、前記撮影レンズを前記合焦位置に移動させてから撮影を行う
   カメラ。
3. 請求項１又は２に記載されたカメラであって、
   前記撮影制御部は、前記直前の焦点評価値が前記合焦閾値よりも合焦状態に近い値であった場合に、前記撮影レンズの位置を動かさずに撮影を行う
   カメラ。
4. 撮影レンズを介して被写体を撮像し、撮像データを生成するステップと、
   前記撮像データに基づいて、合焦の度合いを示す焦点評価値を算出するステップと、
   前記焦点評価値に基づいて前記撮影レンズを移動させる合焦動作を繰り返すステップと、
   撮影指示を受け付けたときに、直前の前記焦点評価値を予め設定された合焦閾値と比較するステップと、
   前記比較するステップにおける比較結果に基づいて、前記撮影レンズの位置を動かさずに撮影を行うか、移動させてから撮影を行うかを決定するステップと、
   前記撮像データに基づいて、撮影環境が低照度環境であるか否かを判定し、低照度環境であると判定した場合に、前記直前の焦点評価値と前記合焦閾値との比較結果に関わらず、前記撮影レンズを初期位置に移動させて撮影を行うステップと、
   を具備し、
   前記初期位置は、撮影モードに対応付けられて設定されている
   撮影方法。
5. 請求項４に記載された撮影方法であって、
   更に、
   前記直前の焦点評価値が前記合焦閾値よりも合焦状態に遠い値であった場合に、前記撮影レンズを移動させて前記焦点評価値をスキャンし、スキャン結果に基づいて合焦位置を算出し、前記撮影レンズを前記合焦位置に移動させてから撮影を行うステップ、
   を具備する
   撮影方法。
6. 請求項４又は５に記載された撮影方法であって、
   更に、
   前記直前の焦点評価値が前記合焦閾値よりも合焦状態に近い値であった場合に、前記撮影レンズの位置を動かさないで撮影を行うステップ、
   を具備する
   撮影方法。
7. 請求項４乃至６のいずれかに記載された撮影方法をコンピュータにより実現するための、撮影プログラム。
8. 請求項１乃至３のいずれかに記載されたカメラと、
   無線により通信を行う通信部と、
   を具備する
   カメラ付き携帯端末。

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