WO2005064384A1 - オートフォーカス機構を備えた撮影装置 - Google Patents

オートフォーカス機構を備えた撮影装置 Download PDF

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WO2005064384A1
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automatic
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PCT/JP2003/016826
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Makoto Ito
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Nokia Corporation
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Definitions

  • the present invention relates to a photographing device provided with an autofocus mechanism.
  • the red LED provided on the right side of the viewfinder is also supposed to indicate the state of automatic exposure adjustment, and when the LED is on, it indicates that a flash gun is required and the LED In the blinking state, a warning for the handshake is displayed.
  • the operation switch and the numeric key are often used as the shirt button, but these operation switches and the numeric key are double-acting due to the requirements regarding durability and torque. It is difficult to use a formula switch.
  • the first invention of the present application is characterized in that, in a photographing apparatus equipped with an autofocus mechanism, processing required for executing the autofocus mechanism is selected according to a target distance. I have.
  • the processing may include at least an automatic focus adjustment processing and an automatic exposure adjustment processing, and may further include an automatic white balance adjustment processing.
  • the selection is performed by executing the auto-focus mechanism. In this case, it may be performed automatically or manually.
  • an autofocus adjustment process is performed before a shutter button is pressed, and an autofocus adjustment process is also performed after the shutter button is pressed.
  • an autofocus adjustment process may be performed after a shutter button is pressed.
  • the automatic focus adjustment process may not be performed after the shutter button is pressed in executing the autofocus mechanism.
  • the automatic focus adjustment processing is performed by a contrast method, and the contrast measurement performed before the actual photographing may be performed only once.
  • the automatic focus adjustment processing may be performed by a contrast method, and the strength of the edge enhancement processing may be changed according to the contrast of the photographed image.
  • a second invention of the present application is a photographing apparatus including a camera module having an autofocus mechanism, and a host module that controls the camera module, wherein the camera module is necessary for executing the autofocus mechanism. Processing is selected by a command from the host module.
  • the host module includes a keypad having a plurality of keys, and a plurality of predetermined keys on the keypad correspond to processes required for executing the different autofocus mechanisms. You may.
  • the camera module has a CPU and software for performing processing necessary for executing the auto-force mechanism, and the camera module is pressed in response to pressing of the predetermined key. It may execute a process necessary for executing the auto-force mechanism corresponding to a key.
  • the host module is a single-acting shirt tabo.
  • a button may be provided to allow the power camera module to take an image by pressing the shutter button.
  • the processing necessary for executing the autofocus mechanism may include an automatic focus adjustment processing and an automatic exposure adjustment processing.
  • the camera module when one of processes necessary for executing the auto-force mechanism is selected, the camera module performs an automatic exposure adjustment process and an auto-focus process before pressing the shutter button.
  • the adjustment processing may be executed, and the automatic focus adjustment processing and the automatic exposure adjustment processing may be executed even after the shirt button is pressed.
  • the camera module when one of the processes required to execute the auto-force mechanism is selected, the camera module does not perform the automatic focus adjustment process before pressing the shutter button. After the depression of the shirt button, automatic focus adjustment processing and automatic exposure adjustment processing may be executed.
  • the camera module when one of processes required for executing the auto-force mechanism is selected, the camera module does not perform the automatic focus adjustment process before pressing the shutter button. After the shutter button is pressed, the automatic exposure adjustment process may be performed, but the automatic focus adjustment process may not be performed.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a hardware configuration of the camera-equipped mobile phone shown in FIG.
  • the camera module of the present invention is not limited to a mobile phone with a camera, but has a shooting function such as a normal digital camera, a PDA with a camera, a clock with a camera, and a computer with a camera. Widely applicable to electron ⁇ . However, we believe it is particularly well suited for portable electronic devices.
  • the following table shows an example of the relationship between lens position and focus range for a commercially available CMOS sensor that is (1 / 3.2) inches in size and has a resolution of 2 pixels. It is.
  • Target distance Focus distance
  • Focus range depth of field
  • the lens position in order to focus on a subject with a target distance of 10 cm to 3 m, the lens position must be moved by 1 step from 15 to 5, but the target distance must be 3 to 7 m. In order to focus on a subject, it is sufficient to move the lens position in three steps from 4 to 2.To focus on a subject with a target distance of 7 m or more, setting the lens position to 1 suffices. Become.
  • the macro mode is used when the target distance is within 3 m, and the target distance is 3 ⁇ ! When the target distance is 7 m or more, it is defined as normal mode.
  • These modes can be selected automatically or manually.
  • means for measuring the distance to the subject such as infrared distance measuring means, is required.
  • pressing any one of the buttons can select a mode. Can be configured to be performed manually. For example, in a camera-equipped mobile phone to which the present invention is applied, pressing the number key 1 selects the inf mode, pressing the number key 2 selects the normal mode, and pressing the number key 3 selects the mac mouth mode. You may.
  • the processing method of the automatic focusing process is determined according to the selection of the above mode.
  • the processing method of the automatic exposure adjustment processing (AE) and the automatic white balance adjustment processing (AWB) is also determined according to the mode. An example is described below. 6
  • the lens When the macro mode is selected, the lens is moved to the initial position of the macro mode, and then AE, AWB, and AF are performed every few seconds.
  • AE, AWB, and AF are performed every few seconds.
  • a E, AWB, and A F are performed again.
  • the A F can be completed in a short time. Therefore, the time from pressing the shirt button to photographing can be reduced.
  • warnings of “autofocus adjustment failure” and “handshake” may both be displayed on the LCD.
  • the lens moves to the initial position of the normal mode.
  • the shirt button is pressed, AE, AWB, and AF are performed, and after these operations are completed, shooting is performed.
  • AF is performed after the shirt button is pressed, but in normal mode, the number of steps for moving the lens is small (for example, only three in the above example), so that AF can be completed quickly. For this reason, the time from pressing the shirt tapotan to shooting can be reduced.
  • the warning of “automatic focus adjustment failure” is not displayed, but the warning of “handshake” may be displayed on the LCD.
  • the lens moves to the initial position in the inf mode.
  • AE and AWB are performed, but AF is not performed and shooting is performed immediately after AE and AWB. For this reason, the time from the pressing of the shirt button to the photographing can be shortened.
  • AF is executed in the inf mode. Since there is no warning, there is no warning that "autofocus has failed", i.e., the camera has not focused properly, but a warning of "handshake" may be displayed on the LCD. .
  • the AE and the AWB operate every two to three seconds even before pressing the shirt button.
  • AF in the present invention can be performed, for example, by a contrast method generally used for focusing a digital camera.
  • the contrast method is a method in which image data is collected at each position while changing the lens position, the contrast is measured, and AF is performed by searching for the lens position that provides the highest contrast image data. .
  • a bad condition such as low illuminance or contrast of the subject, it is possible to obtain data that has enough contrast to be considered in focus by one search. Sometimes, you have to go back and forth between lens positions many times. This process requires a long time to execute AF.
  • the lens position having the highest contrast is obtained even if sufficient contrast is not obtained to be able to be called a focus match.
  • strong sharpness edge enhancement processing
  • the camera module of the present invention can be configured so as to emphasize sharpness in accordance with the contrast of an image, instead of simply enhancing sharpness with a constant strength.
  • the time required to perform AF depends on the number of steps included in the processing sequence. Generally, one step requires about 33 ms. For example, in the case of the macro mode, at least 10 steps are required in the processing sequence. Process time is required at least 33 Oms.
  • the number of steps included in the processing sequence is very small. For example, the inf mode has only one step, that is, only moves the lens to the inf position. In normal mode, there are only three steps: moving the lens position for contrast measurement, performing contrast measurement, and moving the lens position according to the measurement result.
  • the mobile phone with built-in camera 1 has a telephone function and a camera function. It can have various functions such as a book, a calculator, a schedule book, a game, etc. In addition, in order to operate these functions, a plurality of functions are assigned to keys 3 to 6, respectively. I have.
  • FIG. 2 shows the schematic hardware configuration of the mobile phone 1 with built-in power camera shown in Fig. 1.
  • FIG. The mobile phone 1 with a built-in camera is composed of a camera module 11 that captures images and provides image data, and a host module 91 that has a recording medium for storing the image data and also has a telephone function and a PDA function. Is done.
  • the camera module 11 has a lens 12, a stepping motor 32 for moving the lens 12 in the A-B direction in the figure, and a CMO S sensor 33, which converts light incident through the lens 12 into an electric signal.
  • AZD conversion that converts the output signal of the S-sensor 33 to a digital signal format
  • image data that can be displayed on a computer or printed by a printer by color interpolation from the output signal of the digitized CMO S-sensor 33
  • Color interpolator 37 to be built YUV converter 38 to convert RGB image data to YUV format
  • edge enhancer 39 to enhance image data edges
  • image data compressor 4 to compress image data 0, a luminance extraction unit 42 for extracting a luminance component from a digitized output signal of the CMOS sensor 33, a data IZF 47 for transmitting image data to the host module 91, and the like.
  • the digital photographing apparatus 1 also includes a control I / F 48 for exchanging control information between the camera control unit 45, the camera control unit 45, and the host module 91.
  • the camera control unit 45 is composed of a general-purpose processing unit, a memory, and software stored in the memory.
  • the camera control unit 45 supervises functions such as photographing, focus adjustment, and adjustment of the edge emphasizing unit 39. Controls communications.
  • the color capturing section 37, the YUV converting section 38, the edge emphasizing section 39, the image data compressing section 40, and the luminance extracting section 42 are each realized by a dedicated hardware circuit. Further, these hardware circuits and the photographing control unit 45 can be configured as a camera engine 49 integrated into one chip.
  • the host module 91 includes an application engine 92, a software storage unit 93 for storing software for operating the application engine 92, a baseband processing unit 94 for controlling telephone functions, an antenna unit 8, and a temporary storage. apparatus 100, a main storage device 101, a keypad 102 including keys 3 to 6 in FIG. 1, and a display 7.
  • the application engine 92 includes a CPU 96, a data I / F 97 for receiving image data transmitted from the camera module 11, a control IZF 98 for exchanging control information with the camera module 11, a bus 99, and the like.
  • the temporary storage device 100, the main storage device 101, the keypad 102, and the display 7 are connected to the CPU 96 via the bus 99.
  • step s21 the camera function (mode) of the camera-equipped mobile phone 1 is activated.
  • the user can activate the camera function by pressing function key 4 and selecting “camera” from the menu displayed on display 7.
  • step s22 a shooting mode is selected.
  • the shooting mode corresponds to the number key 3.
  • the camera controller 45 first drives the stepping motor 32 to move the lens to the initial position of the macro mode (step s23). Next, the camera control unit 45 performs AF every two to three seconds (step s24). The user can press the shirt tapotan at the desired timing (step s25). Note that while the camera function is active, Tan 4 acts as a shirt tapotan.
  • the camera control unit 45 returns to the AF force S (step s 26) because the AF has already been performed in step s 24. Is completed in a short time. As soon as AF is completed, the operation immediately shifts to shooting (step s27).
  • An embodiment in which step s26 is omitted is also conceivable. In such a case, it is conceivable that the photographed image is configured to perform edge enhancement processing, and the photograph is finished with sharpness.
  • the camera control unit 45 first drives the stepping motor 32 to move the lens to the initial position in the normal mode.
  • Step s30 In normal mode, AF is not performed before pressing the shirt tapotan.
  • step s32 When the shirt button is pressed in step s31, AF is first performed (step s32), and immediately after that, photographing is performed (step s33).
  • step s33 In the normal mode (here, since the number of steps of moving the lens is small (for example, only three in this embodiment), AF can be completed quickly.
  • the force camera control unit 45 drives the stepping motor 32 to move the lens to the inf position (step s35). In the inf mode, there is no need to perform AF, so when the shutter button is pressed
  • Step s3 6 the photographing is immediately performed (step s3 7).
  • the process from pressing the shirt button to shooting can be performed quickly.

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Abstract

撮影装置は、オートフォーカス機構を備えたカメラモジュールと、カメラモジュールを制御するホストモジュールとから構成される。カメラモジュールは、オートフォーカス機構の実行に必要な処理を、ホストモジュールの指令によって選択する。これにより、使いやすく、シンプルで、簡単操作の、オートフォーカス機構を備えた高解像度撮影装置が提供される。尚、この撮影装置の使用法は従来の低解像度のカメラ付電話と全く同様である。

Description

明細書 オートフォーカス機構を備えた撮影装置 技術分野
本発明は、 オートフォーカス機構を備えた撮影装置に関する。 背景技術
ォートフォーカス機構を備えた従来のデジタル力メラやフィルムカメラは、 通 常、 シャツタポタンのために専用の複動式スィッチを有する。 複動式スィッチを 使用することにより、 ユーザーは、 オートフォーカス機構の実行に必要な自動焦 点調節と自動露出調節 （自動絞り） の現状を知ることができる。 例えば、 ある力 メラでは、 複動式スィッチを 「半解除状態 （半分だけ押下された状態)」 とした ときに、 フアインダ一の右側に設けた緑色の L E Dが自動焦点調節の状態を示す こととされており、 L E Dがオン状態のときは自動焦点調節が成功していること を、 L E Dがプリンキング状態のときは自動焦点調節が失敗したことを、 それぞ れ示すようになっている。 また、 同じカメラにおいて、 同様にファインダーの右 側に設けた赤色の L E Dが自動露出調節の状態を示すこととされており、 L E D がオン状態のときはフラッシュガンが必要であることを、 L E Dがブリンキング 状態のときはハンドシェィクに対する警告を、 それぞれ示すようになっている。 しかしながら、 現在のところ、 このような複動式スィッチを撮影専用のカメラ 以外のものに設けたものはあまり存在しない。 この理由は次の通りである。 すな わち、 例えば、 カメラ付携帯電話では、 動作スィッチや数字キーをシャツタボタ ンと兼用させる場合が多いが、 これらの動作スィッチや数字キーには、 耐久性や トルクに関する要求のため、 複動式スィッチを用いることが難しい。 このため、 複動式スイッチを用いるためには、 シャツタボタン専用のボタンを設ける必要が あるが、 これでは筐体上にスペースを余計に必要とするし、 また操作性も良くな い。 そこでカメラ付携帯電話などでは、 シャッタボタンを動作スィッチゃ数字キ 一と兼用する代わりに、 一度の操作で自動焦点調節から撮影まで行なう単動式の シャッタボタンを用いることが一般的である。
近年、 力メラ付携帯電話における画像形成装置の解像度はますます大きくなり つつある。 このことは、 被写界深度がますます狭くなりつつあることを意味する。 被写界深度が狭くなった場合、 きれいな写真を簡単に取るにはオートフォーカス 機構が不可欠である。 上述したように、 オートフォーカス機構をカメラ付携帯電 話で実現する場合には、 一般的に単動式のシャツタボタンが用いられるが、 この 結果、 一度の操作で自動焦点調節から撮影まで行なう必要があるため、 自動焦点 調節をできるだけ素早く完了する必要がある。 また、 省電力の要請からも、 自動 焦点調節完了までに必要なレンズの移動回数はできるだけ少なく済ませることが 望ましい。 発明の開示
本究明は、 自動焦点調節に必要な時間を短縮すると共に電力の消費を抑えた撮 影装置及び撮像装置を提供するものであり、 とりわけ力メラ付携帯電話に好適に 適用され得る。
上記の課題を解決するため、 本願第 1の発明は、 オートフォーカス機構を備え た撮影装置において、 オートフォーカス機構の実行に必要な処理が目標距離に応 じて選択されることを特 ί敷としている。
上記撮影装置において、 前記処理には少なくとも自動焦点調節処理と自動露出 調節処理が含まれ、 更に自動ホワイトバランス調節処理が含まれていてもよい。 また、 上記撮影装置において、 前記選択は、 前記オートフォーカス機構の実行 に際し、 自動で若しくは手動で行なわれてもよい。
更に、 上記撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行に際し、 シャ ッタボタンの押下の前に自動焦点調節処理を実行し、 更に、 前記シャツタボタン の押下の後も自動焦点調節処理を実行するものでもよレ、。
また、 上記撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行に際し、 シャ ッタボタンの押下の後に自動焦点調節処理を実行するものでもよい。
また、 上記撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行に際し、 シャ ッタボタンの押下の後は自動焦点調節処理を実行しないものでもよい。
更に、 上記撮影装置において、 前記自動焦点調節処理はコントラスト方式によ つて行なわれ、 本番撮影前に行なうコントラスト測定は 1度きりであってもよい。 尚、 上記撮影装置において、 前記自動焦点調節処理はコントラスト方式によつ て行なわれ、 撮影画像のコントラストに応じてエッジ強調処理の強さが変更され るものであってもよレ、。
本願第 2の発明は、 オートフォーカス機構を備えたカメラモジュールと、 前記 カメラモジュールを制御するホストモジュールとから構成される撮影装置であつ て、 前記カメラモジュールは、 前記オートフォーカス機構の実行に必要な処理を、 前記ホストモジュールの指令によって選択することを特徴としている。
上記撮影装置において、 前記ホストモジュールは複数のキーを有するキーパッ ドを備え、 前記キーパッドにおける複数の所定のキーは、 それぞれ異なる前記ォ 一トフォーカス機構の実行に必要な処理に対応するものであってもよい。
また、 上記撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記オートフォー力 ス機構の実行に必要な処理を行なうための C P Uとソフトウェアを有し、 前記所 定のキーの押下に応じて、 前記押下されたキーに対応させられた前記オートフォ 一力ス機構の実行に必要な処理を実行するものであってもよい。
更に、 上記撮影装置において、 前記ホストモジュールは、 単動式のシャツタボ タンを備え、 前記シャッタボタンの押下により前記力メラモジュールに撮影を行 なわせるものであってもよい。
更にまた、 上記撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行に必要な 処理は、 自動焦点調節処理と自動露出調節処理が含まれるものであってもよい。 また、 上記撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記オートフォー力 ス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 前記シャッタボタンの 押下の前に、 自動露出調節処理と自動焦点調節処理を実行し、 前記シャツタボタ ンの押下の後も、 自動焦点調節処理と自動露出調節処理を実行するものであって あよい。
また、 上記撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記オートフォー力 ス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 前記シャッタボタンの 押下の前は、 自動焦点調節処理は行なわず、 前記シャツタボタンの押下の後は、 自動焦点調節処理と自動露出調節処理を実行するものであってもよい。
更に、 上記撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記オートフォー力 ス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 前記シャッタボタンの 押下の前は、 自動焦点調節処理は行なわず、 前記シャッタボタンの押下の後は、 自動露出調節処理を実行するが、 自動焦点調節処理を実行しないものであっても よい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明によるカメラモジュールを備えたカメラ内蔵型携帯電話の 図である。
図 2は、 図 1に示したカメラ内蔵型携帯電話のハードウエア構成の概略を示す 図である。
図 3は、 カメラ付携帯電話の撮影に関する動作の流れを説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の好適な実施形態によるカメラモジュールの一例を説明する。 尚、 以下の説明からも明らかなように、 本発明のカメラモジュールは、 カメラ付 携帯電話に限らず、 通常のデジタルカメラや、 カメラ付 P D A、 カメラ付時計、 カメラ付コンピュータなど、 撮影機能を有する電子 βに幅広く適用できる。 た だし、 携帯可能な電子機器に特に良く適合するものと考えている。
本発明のカメラモジュールでは、 本番撮影の前に、 撮影領域に最も適した撮影 モードが目標距離 （撮影対象までの距離） に応じて選択される。 選択可能なモー ドは 3つある。 即ち、 インフ （無限大） モード、 ノーマノレ （通常） モード、 マク 口 （接近） モードである。 インフモードは目標までの距離が比較的大きいときに 選択され、 マクロモードは目標までの距離が比較的小さいときに選択され、 ノー マルモードはそれらの中間のときに選択される。 これらのモードは、 レンズ位置 と合焦範囲 （被写界深度） との関係により、 適切に定める必要がある。 以下に一 例を示す。
次に示す表は、 大きさが （1 / 3 . 2 ) インチで2 Μピクセルの解像度を有す る、 ある市販の CMO Sセンサについて、 レンズ位置と合焦範囲の関係を実際に 調べた例である。
目標距離 （フォーカシング距離） 合焦範囲 （被写界深度）
(mm) 近い側の距離 遠い側の距離
(mm (mm
1 1, 294. 3 650. 3 インフ
2 650. 3 436. 2 1, 289. 8
3 436. 2 329. 2 649. 2
4 329. 2 265. 1 435. 7
5 265. 1 222. 3 328. 9
6 222. 3 1 91. 8 264. 9
7 191. 8 168. 9 222. 2
8 168. 9 151. 1 191. 7
9 151. 1 136. 9 168. 8
10 136. 9 125. 3 151. 1
11 125. 3 115. 6 136. 8
12 1 15. 6 107. 4 125. 2
13 107. 4 100. 3 1 15. 5
14 100. 3 94. 3 107. 3
15 94. 3 88. 9 100. 3 上の表において、 最左列の 1〜1 5の数 はレンズ位置を示し、 数値 1つの違 いは使用したステッピングモータの角度 1 8分に相当する。 左から 2列目は対応 するレンズ位置における目標距離であるが、 その距離を中心として左から 3列目 に記載された距離から最右列に記載された距離までの範囲にピントが合う。 表を見ると分かるように、 レンズ位置 1 3〜1 5のあたりでは、 ピントが合う 範囲はせいぜい 1 0数 mmであるが、 レンズ位置 1においては、 6 5 0 . 3 mm から無限遠までの非常に広範囲にわたってピントが合うことが分かる。 このため、 目標距離が 1 0 c mから 3 mまでの被写体にピントを合わせるには、 レンズ位置 を 1 5から 5までの 1 1ステップ動かさなければならないが、 目標距離が 3 mか ら 7 mまでの被写体にピントを合わせるには、 レンズ位置を 4から 2までの 3ス テップ動かせば足り、 目標距離が 7 m以上離れた被写体にピントを合わせるには、 レンズ位置を 1に合わせれば足りることになる。
そこで、 本実施形態では、 目標距離が 3 m以内の場合をマクロモード、 目標距 離が 3 π！〜 7 mまでの場合をノーマルモード、 目標距離が 7 m以上の場合をィン フモードと定める。 これらのモードの選択は、 自動で行なっても手動で行なって も良い。 自動的に行なうように構成するためには、 赤外線による測距手段など、 被写体との距離を測定する手段が必要となる。 また、 本発明をカメラ内蔵型の携 帯電話や P D Aに適用する場合は、 通常これらの機器が多数のボタンを有してい ることから、 それらのいずれかのボタンを押すことにより、 モードの選択を手動 で行なうように構成することができる。 例えば、 本発明を適用したカメラ内蔵型 携帯電話において、 数字キーの 1を押すとインフモード、 数字キーの2を押すと ノーマルモード、 数字キーの 3を押すとマク口モードが選択されるようにしても よい。
本発明では、 上のモードの選択に応じて、 自動焦点調節処理 (A F) の処理方 法が決定される。 また望ましくは、 自動露出調整処理 (A E ) と自動ホワイトバ ランス調節処理 (AWB) の処理方法も、 モードに応じて決定される。 以下にそ の一例を説明する。 6
<マク口モード>
マク口モードが選択されると、 レンズはマクロモードの初期位置へと移動され、 その後 2〜3秒おきに A E、 AWB、 A Fが行なわれる。 シャツタボタンが押下 されると、 改めて A E、 AWB、 A Fが行なわれるが、 それ以前の A Fにより、 焦点は既に良く合っているので、 短時間で A Fを完了することができる。 従って、 シャツタボタン押下から撮影までの時間を短く抑えることができる。 尚、 マクロ モードでは、 「自動焦点調節失敗」 と 「ハンドシェイク」 の警告が共に L C D上 に表示されることがある。
<ノーマルモード>
ノーマルモードが選択されると、 レンズはノーマルモードの初期位置へと移動 する。 シャツタボタンが押下されると、 A E、 AWB、 A Fが行なわれ、 これら の終了後に撮影が行なわれる。 このモードではシャツタポタンが押下されてから A Fが行なわれるが、 ノーマルモードにおいてレンズの移動ステップ数は少ない ため （例えば前記の例では僅か 3つに過ぎない）、 A Fは素早く完了することが できる。 このため、 シャツタポタン押下から撮影までの時間を短く抑えることが できる。 尚、 ノーマルモードではインフモードと同様に、 「自動焦点調節失敗」 の警告は表示されないが、 「ハンドシェイク」 の警告は L C D上にディスプレイ 表示されることがある。
<ィンフモード>
ィンフモードが選択されると、 レンズはインフモードの初期位置へと移動する。 シャツタボタンが押下されると、 A E、 AWBは行なわれるが、 A Fは行なわれ ず、 A E、 AWB終了後に直ちに撮影が行なわれる。 このため、 シャツタボタン の押下から撮影までの時間は短くて済む。 尚、 インフモードでは A Fが実行され ないことから、 「自動焦点調節が失敗した旨」 の警告、 つまり、 ピントが十分に 合わなかった旨の表示はされないが、 「ハンドシェイク」 の警告は L C D上にデ イスプレイ表示されることがある。 尚、 インフモードとノーマノレモードにおいても、 A Eと AWBは、 シャツタボ タンを押す前であっても、 2〜 3秒おきに動作するように構成することが好まし い。 本発明における A Fは、 例えば、 デジタルカメラのピント合わせのために一 般に使用されているコントラスト方式で行なうことができる。 コントラスト方式 とは、 レンズ位置を変えつつそれぞれの位置で画像データを収集してそのコント ラストを測定し、 最もコントラストの高い画像データが得られるレンズ位置を探 つて A Fを実行する方式のことである。 よく知られているように、 コントラスト 方式では、 被写体の照度やコントラストが低いなどの悪条件下においては、 ピン トが合っていると考えられるほどのコントラストを持つデータを一度のサーチで 得ることができず、 レンズの位置を何度も行きつ戻りつさせねばならないことが ある。 この処理は、 A Fの実行に長時間を必要としてしまう。 そこで、 本発明で は、 レンズを移動範囲の端から端まで動かしてコントラスト測定を 1度行なった 後は、 たとえピント合致と呼べるほどの十分なコントラストを得られなくとも最 もコントラストの高いレンズ位置で本番撮影を行なうこととし、 その一方で、 こ のような場合には、 撮影画像をより鮮明にするために、 撮影画像に強いシャープ ネス （エッジ強調処理） をかけることとした。 尚、 本発明のカメラモジュールで は、 単に一定の強さでシャープネス強調を行なうのではなく、 画像のコントラス トに応じてシャープネスの強調を行なうように構成することができる。
A Fを実行するために必要な時間は、 その処理シーケンスに含まれるステップ の数によって変化する。 一般に、 1つのステップに 3 3 m s程度が必要とされ、 例えば、 マクロモードの場合には、 処理シーケンスに少なくとも 1 0個のステツ プが含まれることから、 少なくとも 3 3 O m sの処理時間が必要となる。 これに 対して、 インフモードやノーマルモードでは、 それらの処理シーケンスに含まれ るステップの数は非常に少なく、 例えば、 インフモードは 1ステップ、 つまり、 レンズをィンフ位置へ移動させることのみであり、 ノ一マルモードは 3ステップ、 つまり、 コントラスト測定のためにレンズ位置の移動を行い、 コントラスト測定 を行い、 測定結果に応じてレンズ位置を移動させることのみである。 このため、 インフモードで A Fを実行するための時間は、 レンズをインフ位置に移動させた 後は一切かからず、 また、 ノーマルモードにおけるそれは約 9 9 m s程度と、 小 さなものとなる。 故に、 本発明によれば、 選択されたモードによっては、 自動焦 点調節時間を大幅に低減させることができる。
(実施例）
以下、 添付図面を参照して、 本発明の好適な一つの実施例を説明する。 図 1は 本発明によるカメラモジュールを備えたカメラ内蔵型携帯電話の^ II図である。 カメラ内蔵型携帯電話 1は、 表面側に、 電話番号ゃメールの文面を入力するた めの数字キー 3、 カメラ内蔵型携帯電話 1の様々な機能にアクセスするためのフ アンクシヨンキー 4、 通話を終了するためのオンフックキー 5、 着信応答や発信 のためのオフフックキー 6、 ディスプレイ 7などを備え、 背面^ (則には、 レンズ 1 2と照明 1 3などを有するカメラモジュール 1 1や、 電池収納部カバー 1 4など を備える。 また、 上面にはアンテナ 8を備え、 またこれらを一体に保持する筐体 2を備える。 カメラ内蔵型携帯電話 1は、 電話機能やカメラ機能の他に、 電話帳、 電卓、 スケジュール帳、 ゲームその他の様々な機能を備えることができる。 また、 これらの機能を操作するために、 キー 3乃至 6には、 それぞれ複数の機能が割り 当てられている。
図 2は、 図 1に示した力メラ内蔵型携帯電話 1のハードウエア構成の概略を示 16826 す図である。 カメラ内蔵型携帯電話 1は、 撮像を行なって画像データを提供する カメラモジュール 1 1と、 その画像データを保存する記録媒体を有すると共に電 話機能や P D A機能を有するホストモジュール 9 1力、ら構成される。 カメラモジ ユール 1 1は、 レンズ 1 2、 レンズ 1 2を図中 A— B方向に動かすためのステツ ビングモータ 3 2、 レンズ 1 2を通じて入射した光を電気信号に変換する CMO Sセンサ 3 3、 CMO Sセンサ 3 3の出力信号をデジタノレ形式の信号に変換する AZD変 3 4、 デジタル化された CMO Sセンサ 3 3の出力信号から色補間 処理によりバソコンで表示したりプリンタで印刷可能な画像データを構築する色 補間部 3 7、 R G B形式の画像データを YUV形式に変換する YUV変換部 3 8、 画像データのエッジを強調するエッジ強調部 3 9、 画像データを圧縮する画像デ ータ圧縮部 4 0、 デジタル化された CMO Sセンサ 3 3の出力信号から輝度成分 を抽出する輝度抽出部 4 2、 画像データをホストモジュール 9 1に送信するデー タ I ZF 4 7などを備える。 またデジタル撮影装置 1は、 カメラ制御部 4 5、 力 メラ制御部 4 5とホストモジユーノレ 9 1との間で制御情報をやり取りするための 制御 I /F 4 8を備える。 カメラ制御部 4 5は汎用処理装置とメモリ及びそのメ モリに格納されるソフトウェアから構成され、 撮影やピント調節、 エッジ強調部 3 9の調節などに関する機能を統括すると共に、 ホストモジュール 9 1との通信 に関する制御を司る。 好適な実施形態において、 色捕間部 3 7、 YUV変換部 3 8、 エッジ強調部 3 9、 画像データ圧縮部 4 0、 輝度抽出部 4 2は、 それぞれ専 用のハードゥエァ回路で実現される。 またこれらのハードウェア回路と撮影制御 部 4 5は、 1チップに統合されたカメラエンジン 4 9として構成することもでき る。
ホストモジュール 9 1は、 アプリケーションエンジン 9 2、 アプリケーション エンジン 9 2を動作させるためのソフトウエアを格納するソフトウエア記憶部 9 3、 電話機能を統括するベースバンド処理部 9 4、 アンテナ部 8、 一時記憶装置 100、 主記憶装置 101、 図 1のキー 3~6を含むキーパッド 102、 デイス プレイ 7を備える。 アプリケーションエンジン 92は、 CPU 96、 カメラモジ ユール 11から送信される画像データを受け取るデータ I/F 97、 カメラモジ ユール 11との間で制御情報をやり取りするための制御 I ZF 98、 バス 99な どを備え、 バス 99を通じて一時記憶装置 100、 主記憶装置 101、 キーパッ ド 102、 ディスプレイ 7は CPU 96に接続される。
次に、 図 3を用いてカメラ付携帯電話 1の撮影に関する動作の流れを説明する。 まずステップ s 21において、 カメラ付携帯電話 1のカメラ機能 （モード） を起 動する。 ユーザーは、 ファンクションキー 4を押し、 ディスプレイ 7に表示され るメニューの中から 「カメラ」 を選択すると、 カメラ機能を起動することができ る。 次にステップ s 22において、 撮影モードが選択される。 撮影モードには上 記のようにマクロ、 ノーマル、 インフの 3つがあり、 ユーザーは、 目標距離が 3 m以内の場合はマク口モード、 目標距離が 3 π！〜 7mまでの場合はノーマルモー ド、 目標距離が 7 m以上の場合はインフモードを選択する。 撮影モードは、 数字 キー 3に対応させられており、 数字キーの 1を押すとインフモード、 数字キーの 2を押すとノ一マルモード、 数字キーの 3を押すとマク口モードに設定すること ができる。 これらの数字キーの押下は、 CPU96によってカメラ制御部 45に 伝えられ、 カメラ制御部 45は押下されたキーによって、 AFの制御方法を決定 する。 ただし、 赤外線による測距手段などを用いた場合には、 撮影モードを自動 的に決定することもできる。
選択された撮影モードがマクロであった場合、 カメラ制御部 45は、 まずステ ッビングモータ 32を駆動し、 レンズをマクロモードの初期位置へ移動する （ス テツプ s 23)。 次にカメラ制御部 45は、 2〜3秒おきに、 AFを行なう （ス テツプ s 24)。 ユーザーは撮影したいタイミングでシャツタポタンを押すこと ができる （ステップ s 25)。 なお、 カメラ機能の起動中に、 ファンクションボ タン 4はシャツタポタンとして動作する。 シャツタボタンが押下されると、 カメ ラ制御部 4 5は再び A Fを行なう力 S (ステップ s 2 6 )、 既にステップ s 2 4に おいて A Fがなされているため、 ステップ s 2 6における A Fは、 短時間で完了 する。 A Fが完了すると、 直ちに撮影へと移行する （ステップ s 2 7 )。 なお、 ステップ s 2 6を省略するような実施態様も考えられる。 その場合は、 撮影した 写真にェッジ強調処理をかけるように構成し、 メリハリの効いた写真に仕上げる ようなことが考えられる。
選択された撮影モードがノ一マルであつた場合、 カメラ制御部 4 5は、 まずス テッビングモータ 3 2を駆動し、 レンズをノーマルモードの初期位置へ移動する
(ステップ s 3 0 )。 ノーマルモードでは、 シャツタポタン押下の前には A Fは 行なわれない。 ステップ s 3 1でシャツタボタンが押下されると、 まず A Fが行 なわれ （ステップ s 3 2 )、 その後直ちに撮影が行なわれる （ステップ s 3 3 )。 ノーマルモード (こおいてレンズの移動ステップ数は少ないため （例えば本実施例 では僅か 3つに過ぎなレ、）、 A Fは素早く完了することができる。
選択された撮影モードがィンフであった場合、 力メラ制御部 4 5はステツピン グモータ 3 2を駆動し、 レンズをインフ位置へと移動する （ステップ s 3 5 )。 インフモードでは A Fを行なう必要がないため、 シャッタボタンが押下されると
(ステップ s 3 6 )、 直ちに撮影が行なわれる （ステップ s 3 7 )。 以上説明し たように、 どの撮影モードにおいても、 シャツタボタン押下から撮影までを素早 く行なうことができる。 明らかなように、 以上の本発明によれば、 自動焦点調節時間の低減を図ること ができるとともに、 いわゆる 「焦点ずれ」 写真の可能性の低減を図ることができ る。 また、 本発明によれば、 オートフォーカス機構を備えた従来のデジタルカメ ラゃフィルムカメラのように専用の複動式スイッチを設ける必要もなく、 使レヽゃ すく、 シンプルで、 簡単操作の、 オートフォーカス機構を備えた高解像度の撮影 装置を提供することができる。 尚、 この撮影装置の使用法は従来の低解像度の力 メラ付電話と全く同様である。
上の記載からも明らかなように、 ここに説明した実施形態は、 本発明を実施す るための一例であり、 本発明はこれらの実施形態に限られることなく、 本発明の 範囲内で種々の実施形態を取ることができるのは言うまでもない。
4

Claims

請求の範囲
1 . オートフォーカス機構を備えた撮影装置において、 オートフォーカス機構の 実行に必要な処理が目標距離に応じて選択されることを特徴とする撮影装置。
2 ..請求項 1記載の撮影装置において、 前記処理には少なくとも自動焦点調節処 理と自動露出調節処理が含まれ、 更に自動ホワイトバランス調節処理が含まれて いてもよい撮影装置。
3 . 請求項 1又は 2記載の撮影装置において、 前記選択は、 前記オートフォー力 ス機構の実行に際し、 自動で若しくは手動で行なわれる撮影装置。
4 . 請求項 2又は 3記載の撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行 に際し、 シャツタボタンの押下の前に自動焦点調節処理を実行し、 更に、 前記シ ャッタボタンの押下の後も自動焦点調節処理を実行する、 撮影装置。
5 . 請求項 2又は 3記載の撮影装置において、 前記オートフォーカス機構の実行 に際し、 シャツタボタンの押下の後に自動焦点調節処理を実行する、 撮影装置。
6 . 請求項 2又は 3記載の撮影装置において、 前記ォートフオーカス機構の実行 に際し、 シャツタポタンの押下の後は自動焦点調節処理を実行しない、 撮影装置。
7 . 請求項 2乃至 6のいずれかに記載の撮影装置において、 前記自動焦点調節処 理はコントラスト方式によって行なわれ、 本番撮影前に行なうコントラスト測定 は 1度きりである撮影装置。
8 . 請求項 2乃至 7のいずれかに記載の撮影装置において、 前記自動焦点調節処 理はコントラスト方式によつて行なわれ、 撮影画像のコントラストに応じてェッ ジ強調処理の強さが変更される撮影装置。
9 . オートフォーカス機構を備えたカメラモジュールと、 前記カメラモジュール を制御するホストモジュールとから構成される撮影装置であって、 前記カメラモ ジュールは、 前記オートフォーカス機構の実行に必要な処理を、 前記ホストモジ ユールの指令によって選択することを特徴とする、 撮影装置。
1 0 . 請求項 9に記載の撮影装置において、 前記ホストモジュールは複数のキー を有するキーパッドを備え、 前記キーパッドにおける複数の所定のキーは、 それ ぞれ異なる前記ォートフォーカス機構の実行に必要な処理に対応することを特徴 とする、 撮影装置。
1 1 . 請求項 9又は 1 0に記載の撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記ォートフォーカス機構の実行に必要な処理を行なうための C P U ソフトゥ エアを有し、 前記所定のキーの押下に応じて、 前記押下されたキーに対応させら れた前記ォートフォーカス機構の実行に必要な処理を実行することを特徴とする、 撮影装置。
1 2 . 請求項 9乃至 1 1のいずれかに記載の撮影装置において、 前記ホストモジ ユールは、 単動式のシャツタポタンを備え、 前記シャツタポタンの押下により前 記カメラモジュールに撮影を行なわせる、 撮影装置。
1 3 . 請求項 9乃至 1 2のいずれかに記載の撮影装置において、 前記ォートフォ 一カス機構の実行に必要な処理は、 自動焦点調節処理と自動露出調節処理が含ま れる撮影装置。
1 4 . 請求項 1 3に記載の撮影装置におい X、 前記カメラモジュールは、 前記ォ 一トフォーカス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 前記シャ ッタボタンの押下の前に、 自動露出調節処理と自動焦点調節処理を実行し、 前記 シャッタポタンの押下の後も、 自動焦点調節処理と自動露出調節処理を実行する、 撮影装置。
1 5 . 請求項 1 3に記載の撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記ォ 一トフォーカス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 前記シャ ッタボタンの押下の前は、 自動露出調節処理を実行する一方自動焦点調節処理は 行なわず、 前記シャッタボタンの押下の後は、 自動焦点調節処理と自動露出調節 処理を実行する、 撮影装置。
1 6 . 請求項 1 3に記載の撮影装置において、 前記カメラモジュールは、 前記ォ 一トフォーカス機構の実行に必要な処理のうちの 1つが選択されると、 自動露出 調節処理を実行するが、 自動焦点調節処理を実行しない、 撮影装置。
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