(57)【要約】【課題】複数枚数画像を撮像するとともに撮像した複数枚数の画像を保存用画像として記憶する場合において、オートフォーカスの合焦時間を短縮すること。【解決手段】撮像部１０８は、撮像素子を用いて画像を撮像する。オートフォーカス制御部１０７は、撮像素子に結像する画像のフォーカスを調整する。フレームメモリ１０５は、撮像素子により撮像した画像を記憶する。読み出し制御部１０９は、撮像素子により撮像した画像を読み出す際に、オートフォーカス制御部１０７の動作時の読み出し画素数よりもオートフォーカス制御部１０７の非動作時の読み出し画素数を多くするとともに、オートフォーカスの調整を終了した後のオートフォーカス制御部１０７の非動作時に読み出す画像をフレームメモリ１０５に複数枚数記憶する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を用いて画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像素子に結像する画像のフォーカスを調整するフォーカス制御手段と、
前記撮像素子により撮像した画像を記憶する記憶手段と、
前記撮像素子により撮像した画像を読み出す際に、前記フォーカス制御手段の動作時の読み出し画素数よりも前記フォーカス制御手段の非動作時の読み出し画素数を多くするとともに、前記調整を終了した後の前記フォーカス制御手段の非動作時に読み出す画像を前記記憶手段に複数枚数記憶させる読み出し制御手段と、
を具備する撮像装置。
【請求項２】
前記読み出し制御手段は、前記調整に成功した場合に、読み出した画像を前記記憶手段に記憶させる請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記読み出し制御手段は、前記フォーカス制御手段の非動作時の読み出し画素数を前記撮像素子の全画素にする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置を具備する通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にオートフォーカス機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話機のカメラにおいては、コンパクトデジタルカメラ並みの画素数を有するもの、または顔検出機能を有するものが登場し、コンパクトデジタルカメラから携帯電話機のカメラへの置き換えが進んでいる。また、携帯電話機のカメラにおいて、画素数及び顔検出機能以外の機能に対して求められる性能についても、コンパクトデジタルカメラ並みの性能が求められている。
【０００３】
携帯電話機のカメラに対して求められる性能として、シャッタタイミングのタイムラグまたはオートフォーカスの合焦速度が上げられる。これらはカメラをプレビューしている状態から実際に撮影が行われるまでの時間に影響するが、特に携帯電話機のカメラの場合には、ユーザが撮影を決意してから即座に撮影するようなケースが多いため、早急な性能改善が求められている。
【０００４】
携帯電話機のカメラの撮影動作は、撮像素子の駆動フレーム単位で制御が行われる。コンパクトデジタルカメラは、クロック単位での制御が主流であるが、携帯電話機のカメラの場合は、回路規模の増大を避けるため、またはコストダウンのために、一般的に駆動フレーム単位での制御が行われる。
【０００５】
また、オートフォーカス制御方法として知られるコントラスト制御方式は、カメラプレビュー中に撮像素子から得られた画像のコントラストが最も大きくなる位置にレンズを移動する方法である。コントラスト制御方法は、撮像素子の駆動フレームレートが速いほどオートフォーカス合焦時間が短くなる方式である。コンパクトデジタルカメラは、一般に、携帯電話機のカメラよりもカメラプレビュー中の撮像素子の駆動フレームレートが速いため、オートフォーカス速度も高速である。
【０００６】
また、携帯電話機のカメラの場合は、カメラプレビュー中の画像については、撮像素子からすべての画素を読み出すのではなく、間引いて画素を読み出すことによりフレームレートを早くし、結果としてオートフォーカス合焦時間を短縮する。
【０００７】
また、シャッタタイミングのタイムラグに関しては、撮像素子から得られた複数枚数の画像を常にメモリに保存し、シャッタキーが押下されたタイミングの画像を保存用の画像とすることで、シャッタタイムラグを短縮する方法が知られている。
【０００８】
また、従来、撮影の開始指示前から複数フレームの画像を連続して撮像して記憶するパスト撮影と呼ばれる機能が知られている（例えば、特許文献１）。パスト撮影機能を用いれば、撮影開始指示前の過去に撮像した画像を撮像画像として保存することにより、ユーザは撮影開始指示前の画像を撮像画像として見ることができる。
【特許文献１】特開２００８−２３６４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の装置においては、シャッタタイムラグを短縮する方法及びパスト撮影機能の何れにおいても、過去に撮像した画像を保存用の画像として記憶するので、保存用の画像の劣化を防ぐために、常に撮像素子の全画素を読み出してメモリに記憶する必要がある。この結果、撮像素子の駆動フレームレートが遅くなり、オートフォーカスの合焦時間が長くなるという問題がある。また、従来の装置においては、オートフォーカスの合焦速度を上げるために、撮像素子からの読み出し画素数を間引いた場合には、保存用の画像の品位が損なわれてしまい実用に耐えないという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数枚数画像を撮像するとともに撮像した複数枚数の画像を保存用画像として記憶する場合において、オートフォーカスの合焦時間を短縮することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、撮像素子を用いて画像を撮像する撮像手段と、前記撮像素子に結像する画像のフォーカスを調整するフォーカス制御手段と、前記撮像素子により撮像した画像を記憶する記憶手段と、前記撮像素子により撮像した画像を読み出す際に、前記フォーカス制御手段の動作時の読み出し画素数よりも前記フォーカス制御手段の非動作時の読み出し画素数を多くするとともに、前記調整を終了した後の前記フォーカス制御手段の非動作時に読み出す画像を前記記憶手段に複数枚数記憶させる読み出し制御手段と、を具備する構成採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数枚数画像を撮像するとともに撮像した複数枚数の画像を保存用画像として記憶する場合において、オートフォーカスの合焦時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、携帯電話等の通信端末装置に適用することができる。
【００１５】
撮像装置１００は、シャッタキー１０１と、半押し検出部１０２と、全押し検出部１０３と、動作制御部１０４と、フレームメモリ１０５と、保存画像用メモリ１０６と、オートフォーカス制御部１０７と、撮像部１０８と、読み出し制御部１０９とから主に構成される。また、撮影制御部１５０は、動作制御部１０４とフレームメモリ１０５とを含む。以下に、各構成について、詳細に説明する。
【００１６】
シャッタキー１０１は、撮像する際にユーザにより操作される。また、シャッタキー１０１は、オートフォーカスを動作させるためのシャッタキーの半押し状態と、人物等の被写体を撮像する全押し状態とを採り得る。
【００１７】
半押し検出部１０２は、シャッタキー１０１の半押し状態を検出し、検出結果を動作制御部１０４へ出力する。
【００１８】
全押し検出部１０３は、シャッタキー１０１の全押し状態を検出し、検出結果を動作制御部１０４へ出力する。
【００１９】
動作制御部１０４は、半押し検出部１０２から半押しの検出結果が入力した場合に、シャッタキー１０１が半押しであることを読み出し制御部１０９に通知する。また、動作制御部１０４は、半押し検出部１０２から半押しの検出結果が入力した場合に、オートフォーカスの動作の開始命令をオートフォーカス制御部１０７へ出力する。また、動作制御部１０４は、オートフォーカス制御部１０７から入力したオートフォーカス制御の制御結果に基づいてオートフォーカス制御を継続するか否かを判定し、オートフォーカス制御が完了したと判定した場合に、オートフォーカス制御部１０７及び読み出し制御部１０９に対してオートフォーカス制御の完了を通知する。また、動作制御部１０４は、全押し検出部１０３から全押しの検出結果が入力した場合には、シャッタキー１０１が全押しであることを読み出し制御部１０９に通知する。また、動作制御部１０４は、全押し検出部１０３から全押しの検出結果が入力した場合に、オートフォーカス制御が完了しているか否かに関わらず、オートフォーカス制御の終了をオートフォーカス制御部１０７及び読み出し制御部１０９に通知する。また、動作制御部１０４は、全押し検出部１０３から全押しの検出結果が入力した場合に、全押しの検出結果が入力したタイミングでフレームメモリ１０５に記憶する画像を保存画像用メモリ１０６へ出力させる制御を行う。
【００２０】
フレームメモリ１０５は、読み出し制御部１０９から入力した画像を順次記憶することにより、複数枚数の画像を記憶する。また、フレームメモリ１０５は、動作制御部１０４の制御により、記憶している画像を保存画像用メモリ１０６へ出力する。
【００２１】
保存画像用メモリ１０６は、フレームメモリ１０５から入力した画像を保存用の画像として記憶する。
【００２２】
オートフォーカス制御部１０７は、動作制御部１０４からオートフォーカス制御の開始命令を受けて、撮像部１０８のレンズを駆動させ、オートフォーカス制御を開始する。また、オートフォーカス制御部１０７は、オートフォーカス制御の制御結果を動作制御部１０４へ通知する。また、オートフォーカス制御部１０７は、動作制御部１０４からオートフォーカス制御の完了通知を受けた場合、または動作制御部１０４からオートフォーカス制御の終了通知を受けた場合に、撮像部１０８のレンズの駆動を停止し、オートフォーカス制御を終了する。
【００２３】
撮像部１０８は、レンズと撮像素子（センサ）を有する。また、撮像部１０８は、オートフォーカス制御部１０７の制御によりレンズを駆動して被写体に対するフォーカスを自動調整する。また、撮像部１０８は、撮像素子により被写体を撮像する。
【００２４】
読み出し制御部１０９は、撮像部１０８の撮像素子の全画素を読み出すかまたは画素数を間引いて読み出すかを制御する。具体的には、読み出し制御部１０９は、動作制御部１０４からシャッタキー１０１が半押しである通知を受けた際に、動作制御部１０４からシャッタキー１０１が半押しである通知を受けない場合に比べて読み出し画素数を少なくする。即ち、読み出し制御部１０９は、オートフォーカス制御部１０７の動作時に読み出す画像の画素数をオートフォーカス制御部１０７の非動作時に読み出す画像の画素数よりも少なくする。また、読み出し制御部１０９は、動作制御部１０４からオートフォーカス制御の完了通知または終了通知を受けた際に、オートフォーカス制御部１０４の非動作時に読み出す画像の画素数である撮像部１０８の撮像素子の全画素を読み出す。そして、読み出し制御部１０９は、読み出した全画素の画像データをフレームメモリ１０５へ順次出力する。
【００２５】
次に、撮像装置１００の動作について、図２を用いて説明する。図２は、撮像装置１００の動作を示すフロー図である。
【００２６】
最初に、撮像装置１００は、ユーザ操作によりカメラプレビューを開始する（ステップＳＴ２０１）。
【００２７】
また、動作制御部１０４は、半押し検出部１０２によりシャッタキー１０１の半押しが検出されたか否かを判定し（ステップＳＴ２０２）、シャッタキー１０１が半押しされていると判定した場合に（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）、オートフォーカスの制御を開始する（ステップＳＴ２０３）。この際、読み出し制御部１０９は、撮像素子の読み出し画素数を間引く制御を行う。
【００２８】
一方、動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が半押しされていないと判定した場合には（ステップＳＴ２０２：ＮＯ）、全押し検出部１０３によりシャッタキー１０１の全押しが検出されたか否かを判定する（ステップＳＴ２０４）。
【００２９】
動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が全押しされていると判定した場合には（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳＴ２０６に処理を進める。
【００３０】
一方、動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が全押しされていないと判定した場合には（ステップＳＴ２０４：ＮＯ）、ステップＳＴ２０２に処理を戻す。
【００３１】
また、動作制御部１０４は、オートフォーカスが完了したか否かを判定し（ステップＳＴ２０５）、オートフォーカスが完了していないと判定した場合には（ステップＳＴ２０５：ＮＯ）、ステップＳＴ２０５の処理を繰り返す。これにより、読み出し制御部１０９は、シャッタキー１０１が全押しされない限りは、オートフォーカス制御が完了する前の画像を読み出さない。ここで、オートフォーカス制御の完了とは、オートフォーカスが成功した場合、即ち被写体に焦点が合っている状態を意味する。
【００３２】
一方、動作制御部１０４によりオートフォーカスが完了したと判定された場合には（ステップＳＴ２０５：ＹＥＳ）、読み出し制御部１０９は、撮像素子の読み出し制御を、撮像素子の画素数を間引く処理から撮像素子の全画素を読み出す処理に変更して、全画素の読み出しを開始する（ステップＳＴ２０６）。
【００３３】
次に、フレームメモリ１０５は、読み出し制御部１０９が読み出した画像の保存を開始し、読み出した画像を順次記憶する（ステップＳＴ２０７）。
【００３４】
次に、動作制御部１０４は、全押し検出部１０３によりシャッタキー１０１の全押しが検出されたか否かを判定する（ステップＳＴ２０８）。
【００３５】
動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が全押しされていないと判定した場合には（ステップＳＴ２０８：ＮＯ）、ステップＳＴ２０８の処理を繰り返す。
【００３６】
一方、動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が全押しされたと判定した場合には（ステップＳＴ２０８：ＹＥＳ）、シャッタキー１０１の全押しを検出したタイミングでフレームメモリ１０５に記憶された画像を、保存画像用メモリ１０６に記憶させる（ステップＳＴ２０９）。これにより、撮像装置１００を用いて撮影するユーザは、シャッタタイミングとほぼ同じタイミングで撮像した画像を保存用の画像にすることができる。
【００３７】
次に、撮像装置１００は、撮影を完了する（ステップＳＴ２１０）。
【００３８】
図３は、読み出し制御部１０９から動作制御部１０４に出力される垂直同期信号を示す図である。
【００３９】
図３より、区間ｒ１においては、読み出し制御部１０９は、撮像素子の全画素を読み出さない。区間ｒ１において、動作制御部１０４は、シャッタキー１０１の半押しの検出結果を取得することにより、オートフォーカス制御を開始する。この際、読み出し制御部１０９は、撮像素子から画素を間引いて読み出すことにより、オートフォーカスの合焦時間を短縮することができる。
【００４０】
そして、動作制御部１０４がオートフォーカス制御を完了したものと判断した場合に、読み出し制御部１０９は、撮像素子の全画素の読み出しを開始する。これにより、フレームメモリ１０５は、読み出し制御部１０９が読み出した全画素の画像（画像１〜画像３）を順次記憶する。
【００４１】
全画素の読み出しを開始した区間ｒ２において、読み出し制御部１０９により読み出された画像２がフレームメモリ１０５に格納されるタイミングで、動作制御部１０４は、シャッタキー１０１が全押しされた検出結果を取得した場合に、フレームメモリ１０５に格納される画像２を保存画像用メモリ１０６へ出力させる制御を行う。これにより、例えば、撮影制御部１５０が、フレームメモリ１０５に画像３を格納する処理まで移行している場合において、シャッタキー１０１が全押しされたタイミングでフレームメモリ１０５に格納した画像２を、保存用の画像にすることができる。この結果、シャッタタイミングのタイムラグを短縮することができるとともに、パスト撮影を行うことができる。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、複数枚数画像を撮像するとともに撮像した複数枚数の画像を保存用画像として記憶する場合において、オートフォーカスの合焦時間を短縮することができる。また、本実施の形態によれば、オートフォーカス制御が完了した後に、パスト撮影を自動的に開始させることができるので、従来、ユーザが手動で設定していたパスト撮影開始の操作を自動化することができ、使い勝手のよい撮像装置を提供することができる。また、本実施の形態によれば、オートフォーカス制御が完了する前の画像を保存しないので、綺麗な画像のみを保存用画像として保存することができるとともに表示することができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態において、被写体に焦点が合った場合に画像を読み出して記憶することにしたが、本発明はこれに限らず、オートフォーカス制御に失敗した場合、即ち被写体に焦点が合っていない場合でも、オートフォーカス制御が終了したものとして画像を読み出して記憶するようにしても良い。また、上記の実施の形態において、シャッタキーの半押しを検出した際にオートフォーカス制御の動作を開始したが、本発明はこれに限らず、オートフォーカス制御の開始ボタンを別途設けて、オートフォーカス制御の開始ボタンが操作された際にオートフォーカス制御の動作を開始するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、特にオートフォーカス機能を有する撮像装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る撮像装置の動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態に係る読み出し制御部から動作制御部に出力される垂直同期信号を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１００  撮像装置
１０１  シャッタキー
１０２  半押し検出部
１０３  全押し検出部
１０４  動作制御部
１０５  フレームメモリ
１０６  保存画像用メモリ
１０７  オートフォーカス制御部
１０８  撮像部
１０９  読み出し制御部
１５０  撮影制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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