(57)【要約】合焦精度の向上が可能な撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラムを提供する。システム制御部（１１）は、被写体を撮像して得られる第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３毎の明るさを求め、この明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、撮像素子（５）の撮像条件を、明るさが最低となる分割エリアである最低分割エリアの明るさが設定値となる状態に制御し、可変ＮＤフィルタ（３）における最低分割エリアを除く他の分割エリアに対応するエリアの光透過率を制御して、他の分割エリアの明るさを低下させた後、被写体を撮像して得られる撮像画像信号の合焦対象エリアに基づいて、フォーカスレンズの合焦制御を行う。
2019181515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、前記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定部と、
前記分割エリア毎の前記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、前記撮像素子の撮像条件を、前記明るさが最低となる前記分割エリアである最低分割エリアの明るさが前記設定値となる状態に制御する撮像条件制御部と、
前記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、前記最低分割エリアを除く他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を制御して、前記他の前記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御部と、
前記撮像条件制御部によって前記撮像条件が制御され、且つ、前記透過率制御部によって前記光透過率が制御された状態にて前記撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の前記合焦対象エリアに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御部と、を備える撮像制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像制御装置であって、
前記透過率制御部は、前記他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、前記他の前記分割エリアの明るさが前記設定値となる値に制御する撮像制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像制御装置であって、
前記透過率制御部は、前記他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、前記他の前記分割エリアの明るさが前記最低分割エリアの明るさと前記設定値との差の分だけ低下する値に制御する撮像制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像制御装置であって、
前記透過率制御部は、前記他の前記分割エリアに明るさが閾値以上となる分割エリアがある場合には、当該分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、当該分割エリアの明るさが前記設定値となる値に制御する撮像制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の撮像制御装置であって、
前記第二の撮像画像信号の全体の明るさを、前記明るさ測定部により求められた前記最低分割エリアの明るさと前記設定値との差の分だけ減少させ、更に、前記第二の撮像画像信号における前記合焦対象エリアの前記他の前記分割エリアの明るさを、前記明るさ測定部により求められた前記他の前記分割エリアの明るさまで増加させて得られる前記第二の撮像画像信号から、表示部に表示するための表示用画像データを生成する画像処理部を更に備える撮像制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の撮像制御装置であって、
前記撮像条件制御部によって前記撮像条件を制御し、且つ、前記透過率制御部によって前記光透過率を制御した状態にて前記撮像素子により被写体を撮像させる撮像制御を、複数フレームに１回の頻度で実行する撮像制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の撮像制御装置であって、
前記第一の撮像画像信号に基づいて被写体の明るさを測定する測光処理部を更に備え、
前記撮像条件制御部は、前記撮像条件を前記状態に制御する場合に、前記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、前記測光処理部によって測定された前記明るさに基づいて決められる前記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項記載の撮像制御装置であって、
前記撮像条件制御部は、前記撮像条件を前記状態に制御する場合に、前記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、前記第一の撮像画像信号を得るための撮像時における前記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の撮像制御装置と、
前記撮像素子と、を備える撮像装置。
【請求項１０】
請求項９記載の撮像装置であって、
前記光学素子を更に備える撮像装置。
【請求項１１】
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、前記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、
前記分割エリア毎の前記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、前記撮像素子の撮像条件を、前記明るさが最低となる前記分割エリアである最低分割エリアの明るさが前記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、
前記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、前記最低分割エリアを除く他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を制御して、前記他の前記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、
前記撮像条件制御ステップによって前記撮像条件が制御され、且つ、前記透過率制御ステップによって前記光透過率が制御された状態にて前記撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の前記合焦対象エリアに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備える撮像制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の撮像制御方法であって、
前記透過率制御ステップでは、前記他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、前記他の前記分割エリアの明るさが前記設定値となる値に制御する撮像制御方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の撮像制御方法であって、
前記透過率制御ステップでは、前記他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、前記他の前記分割エリアの明るさが前記最低分割エリアの明るさと前記設定値との差の分だけ低下する値に制御する撮像制御方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像制御方法であって、
前記透過率制御ステップでは、前記他の前記分割エリアに明るさが閾値以上となる分割エリアがある場合には、当該分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を、当該分割エリアの明るさが前記設定値となる値に制御する撮像制御方法。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか１項記載の撮像制御方法であって、
前記第二の撮像画像信号の全体の明るさを、前記明るさ測定ステップにより求められた前記最低分割エリアの明るさと前記設定値との差の分だけ減少させ、更に、前記第二の撮像画像信号における前記合焦対象エリアの前記他の前記分割エリアの明るさを、前記明るさ測定ステップにより求められた前記他の前記分割エリアの明るさまで増加させて得られる前記第二の撮像画像信号から、表示部に表示するための表示用画像データを生成する画像処理ステップを更に備える撮像制御方法。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれか１項記載の撮像制御方法であって、
前記撮像条件制御ステップによって前記撮像条件を制御し、且つ、前記透過率制御ステップによって前記光透過率を制御した状態にて前記撮像素子により被写体を撮像させる撮像制御を、複数フレームに１回の頻度で実行する撮像制御方法。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれか１項記載の撮像制御方法であって、
前記第一の撮像画像信号に基づいて被写体の明るさを測定する測光処理ステップを更に備え、
前記撮像条件制御ステップでは、前記撮像条件を前記状態に制御する場合に、前記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、前記測光処理ステップによって測定された前記明るさに基づいて決められる前記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御方法。
【請求項１８】
請求項１１から１６のいずれか１項記載の撮像制御方法であって、
前記撮像条件制御ステップでは、前記撮像条件を前記状態に制御する場合に、前記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、前記第一の撮像画像信号を得るための撮像時における前記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御方法。
【請求項１９】
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、前記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、
前記分割エリア毎の前記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、前記撮像素子の撮像条件を、前記明るさが最低となる前記分割エリアである最低分割エリアの明るさが前記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、
前記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、前記最低分割エリアを除く他の前記分割エリアに対応する前記エリアの光透過率を制御して、前記他の前記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、
前記撮像条件制御ステップによって前記撮像条件が制御され、且つ、前記透過率制御ステップによって前記光透過率が制御された状態にて前記撮像素子により被写体を撮像して前記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の前記合焦対象エリアに基づいて、前記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための撮像制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１と特許文献２には、撮像素子に入射する光量を調節することができる透過率可変の光学素子を備える撮像装置が記載されている。特許文献１に記載の撮像装置は、被写体光の光量を光学素子によって部分的に低下させて、撮像素子の高輝度側ダイナミックレンジ外となる白飛び領域について受光量を補正し、ダイナミックレンジを広げている。【０００３】
特許文献２に記載の撮像装置は、被写界中に輝度が高い箇所がある場合に、光学素子のその箇所に対応する透過率を下げることで飽和を防ぎ、正確な測光を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１３−１２９９７号公報
【特許文献２】日本国特開平７−１２０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像装置においてＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ、自動合焦制御）を行う場合には、被写体を撮像して得られる撮像画像データに設定される合焦対象エリア内の画像データが用いられる。この合焦対象エリア内に、明るさの異なる被写体が混在している場合に、例えば、合焦対象エリア内の被写体の明るさの平均値に合わせてＡＦ用の撮像時の露出を決めてしまうと、逆光時等、焦点を合わせたい人物が非常に暗くなっている状況では、人物に焦点を合わせられなくなる可能性がある。【０００６】
特許文献１，２には、測光を行う際に、明るすぎる被写体領域の飽和を防ぐことしか考慮しておらず、ＡＦの精度を向上させる点については考慮されていない。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、合焦精度の向上が可能な撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラム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】
【０００８】
本発明の撮像制御装置は、フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定部と、上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御部と、上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御部と、上記撮像条件制御部によって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御部によって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御部と、を備えるものである。【０００９】
本発明の撮像装置は、上記撮像制御装置と、上記撮像素子と、を備えるものである。【００１０】
本発明の撮像制御方法は、フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、上記撮像条件制御ステップによって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御ステップによって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備えるものである。【００１１】
本発明の撮像制御プログラムは、フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、上記撮像条件制御ステップによって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御ステップによって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、合焦精度の向上が可能な撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。
【図２】可変ＮＤフィルタ３の分割例を示す模式図である。
【図３】撮像画像信号５０の分割例を示す模式図である。
【図４】図１に示すシステム制御部１１の機能ブロック図である。
【図５】ブロック５０Ａの分割例を示す図である。
【図６】図５に示すブロック５０Ａに対応する可変ＮＤフィルタ３のブロック３０を示す図である。
【図７】合焦対象エリアにおける図５の分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさの一例を示す図である。
【図８】図７の状態から撮像条件制御部１１Ｂによって撮像条件が制御された状態の分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさを示す図である。
【図９】図８の状態から透過率制御部１１Ｃによって光透過率が制御された状態の分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさを示す図である。
【図１０】図１に示すデジタルカメラ１００の撮像モード時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】透過率制御部１１Ｃによる制御の第一の変形例を説明するための図である。
【図１２】本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。
【図１３】図１２に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すデジタルカメラ１００は、撮像レンズ１、絞り２、レンズ制御部４、レンズ駆動部８、及び絞り駆動部９を有するレンズ装置４０Ａと、本体部４０Ｂと、を備える。
【００１７】
レンズ装置４０Ａは、本体部４０Ｂに着脱可能なものであってもよいし、本体部４０Ｂと一体化されたものであってもよい。レンズ装置４０Ａが本体部４０Ｂに着脱可能な構成では、本体部４０Ｂが撮像装置を構成する。
【００１８】
撮像レンズ１は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ又はズームレンズ等を含む。フォーカスレンズは、撮像レンズ１の焦点位置を調節するためのレンズであり、単一のレンズ又は複数のレンズで構成される。フォーカスレンズが撮像レンズ１の光軸方向に移動することで焦点位置の調節が行われる。
【００１９】
なお、フォーカスレンズとしては、レンズの曲面を可変制御して焦点位置を変えることのできる液体レンズを用いてもよい。
【００２０】
レンズ装置４０Ａのレンズ制御部４は、本体部４０Ｂのシステム制御部１１と有線又は無線によって通信可能に構成される。
【００２１】
レンズ制御部４は、システム制御部１１からの指令にしたがい、レンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズを制御してフォーカスレンズの主点の位置（焦点位置）を変更したり、レンズ駆動部８を介して撮像レンズ１に含まれるズームレンズを制御してズームレンズの位置を変更したり、絞り駆動部９を介して絞り２の絞り値を制御したりする。
【００２２】
本体部４０Ｂは、撮像レンズ１及び絞り２を含む撮像光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子５と、撮像素子５を駆動する撮像素子駆動部５Ａと、撮像素子５と撮像光学系の間に配置された可変ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ３と、可変ＮＤフィルタ３を駆動するＮＤ駆動部３Ａと、全体を統括制御するシステム制御部１１と、操作部１４と、を備える。
【００２３】
撮像素子５は、複数の画素が二次元状に配置された撮像面を有し、撮像光学系によってこの撮像面に結像される被写体像をこの複数の画素によって画素信号に変換して出力する。撮像素子５の各画素から出力される画素信号の集合を以下では撮像画像信号という。
【００２４】
撮像素子駆動部５Ａは、システム制御部１１からの指令に基づいて駆動信号を生成してこの駆動信号を撮像素子５に供給することで、撮像素子５を駆動する。
【００２５】
可変ＮＤフィルタ３は、撮像素子５に入射する光量を制御するための光学素子であり、部分的に光透過率を変えることができるものである。可変ＮＤフィルタ３は、撮像素子５の撮像面の前方（撮像面よりも被写体側）に配置されている。
【００２６】
可変ＮＤフィルタ３は、具体的には、印加電圧によって光透過率を変えられる特性素子（例えば液晶素子又はエレクトロクロミック素子等）が二次元状に配置された構成である。
【００２７】
可変ＮＤフィルタ３は、撮像素子５と一体的に形成されたものであってもよい。例えば、撮像素子５は、撮像素子チップと、これを収容するパッケージと、このパッケージを封止する保護カバーとを備える。そして、この保護カバーに可変ＮＤフィルタ３が積層されていてもよい。
【００２８】
ＮＤ駆動部３Ａは、システム制御部１１からの指示に応じて、可変ＮＤフィルタ３の各特性素子に印加する電圧を制御することによって可変ＮＤフィルタ３の透過率を制御する。
【００２９】
システム制御部１１は、デジタルカメラ１００全体を統括制御するものであり、ハードウェア的な構造は、撮像制御プログラムを含むプログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサである。
【００３０】
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【００３１】
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００３２】
システム制御部１１は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。
【００３３】
本体部４０Ｂは、更に、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｓｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）を含むメモリ１６と、メモリ１６へのデータ記憶及びメモリ１６からのデータ読み出しの制御を行うメモリ制御部１５と、撮像素子５から出力される撮像画像信号に対しデジタル信号処理を行って、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）形式等の各種フォーマットにしたがった撮像画像データを生成するデジタル信号処理部１７と、記憶媒体２１へのデータ記憶及び記憶媒体２１からのデータ読み出しの制御を行う外部メモリ制御部２０と、画像を表示するための有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル又は液晶パネル等を含む表示部２２と、を備える。
【００３４】
メモリ１６に含まれるＲＯＭには、撮像制御プログラムを含むプログラムが記憶されている。
【００３５】
メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、外部メモリ制御部２０、及び表示部２２は、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
【００３６】
デジタル信号処理部１７は、ハードウェア的な構造は、撮像制御プログラムを含むプログラムを実行して処理を行う上記に例示した各種のプロセッサである。デジタル信号処理部１７は画像処理部として機能する。
【００３７】
可変ＮＤフィルタ３の光透過エリアは、図２に示すように、例えば複数（図２の例では２５個）のブロック３０に分割されたものとして取り扱われる。撮像素子５から出力される撮像画像信号５０は、図３に示すように、図２の各ブロック３０に対応した複数（図２の例では２５個）のブロック５０Ａの集合として取り扱われる。各ブロック５０Ａは、これに対応するブロック３０を透過した被写体光から光電変換して得られたものである。
【００３８】
デジタルカメラ１００はＡＦ機能を有しており、撮像素子５から出力される撮像画像信号に含まれるどの被写体領域に焦点を合わせるべきかを事前に設定することができる。撮像画像信号に設定される焦点を合わせるべきエリアを合焦対象エリアという。
【００３９】
図４は、図１に示すシステム制御部１１の機能ブロック図である。
【００４０】
システム制御部１１は、メモリ１６のＲＯＭに記憶された撮像制御プログラムを含むプログラムを実行することにより、明るさ測定部１１Ａ、撮像条件制御部１１Ｂ、透過率制御部１１Ｃ、合焦制御部１１Ｄ、及び測光処理部１１Ｅとして機能する。
【００４１】
測光処理部１１Ｅは、撮像素子５から出力される撮像画像信号に基づいて被写体の明るさを測定し、測定した明るさに基づいて適正露出を決定し、この適正露出に基づいて、記憶媒体２１への記憶用の撮像の撮像条件（撮像素子５の露光時間、絞り２の絞り値、及び撮像感度等）を決定する。
【００４２】
明るさ測定部１１Ａ、撮像条件制御部１１Ｂ、透過率制御部１１Ｃ、及び合焦制御部１１Ｄは、ＡＦ時に動作する機能ブロックである。
【００４３】
明るさ測定部１１Ａは、撮像素子５から出力される撮像画像信号のうちの合焦対象エリアを複数の分割エリアに分割し、この分割エリア毎の明るさを求める。
【００４４】
以下では、合焦対象エリアとして図３に示すブロック５０Ａのうちの１つが設定されているものとし、例えば、明るさ測定部１１Ａが、このブロック５０Ａを、図５に示すように、分割エリアＡＦ１、分割エリアＡＦ２、及び分割エリアＡＦ３に３分割するものとして説明する。
【００４５】
図６は、図５に示すブロック５０Ａに対応する可変ＮＤフィルタ３のブロック３０を示す図である。図６に示すように、合焦対象エリアに対応するブロック３０は、分割エリアＡＦ１に対応するエリアａｆ１と、分割エリアＡＦ２に対応するエリアａｆ２と、分割エリアＡＦ３に対応するエリアａｆ３とに分けられる。図５の各分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３は、これに対応するエリアａｆ１〜ａｆ３を透過した被写体光から光電変換して得られたものとなる。
【００４６】
撮像条件制御部１１Ｂは、明るさ測定部１１Ａにより求められた分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３毎の明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、ＡＦ用の撮像時の撮像素子５の撮像条件を制御する。具体的には、撮像条件制御部１１Ｂは、分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３のうちの明るさが最低となる分割エリアである最低分割エリアの明るさが、上記の設定値となる状態に、撮像条件を制御する。
【００４７】
図７は、合焦対象エリアにおける図５の分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさの一例を示す図である。図７に示す例では、分割エリアＡＦ１の明るさが最低であり、分割エリアＡＦ１が最低分割エリアとなる。
【００４８】
上記の明るさの設定値は、例えば、これら分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさの平均値として求められる。この設定値は、分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさの代表値であればよく、例えば最頻値又は中央値等が用いられてもよい。
【００４９】
図７に示す例では、分割エリアＡＦ２の明るさは上記の設定値となっており、分割エリアＡＦ１の明るさは上記の設定値より小さくなっており、分割エリアＡＦ３の明るさは上記の設定値より大きくなっている。
【００５０】
明るさ測定部１１Ａによる明るさの測定結果が図７に示すものであった場合には、撮像条件制御部１１Ｂは、最低分割エリアである分割エリアＡＦ１の明るさが上記の設定値となるような露出を決定し、この露出を得るための撮像条件を設定する。
【００５１】
図８は、図７の状態から撮像条件制御部１１Ｂによって撮像条件が設定された状態の分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさを示す図である。図８の例では、撮像条件の設定によって、元々の分割エリアＡＦ１の明るさと設定値の差に相当する補正量Ｄ１だけ、分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさが上昇する。
【００５２】
透過率制御部１１Ｃは、可変ＮＤフィルタ３における、分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３のうちの上記の最低分割エリアを除く他の分割エリアに対応するエリアの光透過率を制御して、この他の分割エリアの明るさを低下させる。
【００５３】
図７及び図８の例では、分割エリアＡＦ２と分割エリアＡＦ３が、最低分割エリアを除く他の分割エリアとなる。透過率制御部１１Ｃは、分割エリアＡＦ２に対応するエリアａｆ２の光透過率と、分割エリアＡＦ３に対応するエリアａｆ３の光透過率とを制御して、図９に示すように、これら分割エリアＡＦ２と分割エリアＡＦ３の各々の明るさが上記の設定値となる状態を得る。
【００５４】
以上の処理によって、分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の各々の明るさが均一化された状態を得ることができる。
【００５５】
合焦制御部１１Ｄは、このような状態にて撮像素子５により被写体を撮像して撮像素子５から得られる撮像画像信号の合焦対象エリアに基づいて、フォーカスレンズの合焦制御を行う。合焦制御は、コントラストＡＦ方式又は位相差ＡＦ方式のどちらで行ってもよい。
【００５６】
図１０は、図１に示すデジタルカメラ１００の撮像モード時の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
なお、撮像モードを設定した初期の状態では、システム制御部１１の透過率制御部１１Ｃは、可変ＮＤフィルタ３の全ての特性素子の透過率を１００％に制御している。
【００５８】
撮像モードが設定されると、システム制御部１１は、撮像素子５によりライブビュー画像を表示するための撮像を行わせる（ステップＳ１）。
【００５９】
この撮像によって撮像素子５から出力された撮像画像信号はデジタル信号処理部１７によって処理されてライブビュー表示用の画像データが生成され、この画像データに基づいてライブビュー画像が表示部２２に表示される（ステップＳ２）。
【００６０】
ステップＳ２の後、ステップＳ３において、操作部１４に含まれるレリーズボタンの押下等によってＡＦとＡＥ（ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒｅ）の実行指示がなされるまでは、ステップＳ１とステップＳ２の処理が繰り返される。
【００６１】
ステップＳ３においてＡＦとＡＥの実行指示がなされると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、システム制御部１１の測光処理部１１Ｅは、撮像素子５から出力された撮像画像信号を取得し、この撮像画像信号に基づいて、被写体の明るさを測定する。そして、この明るさに基づいて適正露出を決定し、適正露出に基づいて記憶時の撮像条件を決定する（ステップＳ４）。ステップＳ４は測光処理ステップを構成する。
【００６２】
また、システム制御部１１の明るさ測定部１１Ａは、撮像素子５から出力された撮像画像信号を取得し、この撮像画像信号の合焦対象エリアの各分割エリアＡＦ１〜ＡＦ３の明るさを求める（ステップＳ５）。ステップＳ５は明るさ測定ステップを構成する。
【００６３】
システム制御部１１の撮像条件制御部１１Ｂは、ステップＳ５で求められた明るさに基づいて、上述した方法によりＡＦ用の撮像時の撮像条件を設定する（ステップＳ６）。この処理により、合焦対象エリア内の最低分割エリア（例えば図５の分割エリアＡＦ１）の明るさが設定値まで上昇される状態となる。ステップＳ６は撮像条件制御ステップを構成する。
【００６４】
次に、システム制御部１１の透過率制御部１１Ｃは、可変ＮＤフィルタ３のうち、最低分割エリア以外の分割エリア（例えば図５の分割エリアＡＦ２，ＡＦ３）に対応するエリア（例えば図６のエリアａｆ２，ａｆ３）の光透過率を制御して、最低分割エリア以外の分割エリアの明るさを上記の設定値まで低下させる（ステップＳ７）。ステップＳ７は透過率制御ステップを構成する。
【００６５】
次に、システム制御部１１の合焦制御部１１Ｄは、ステップＳ６にて設定された撮像条件及びステップＳ７にて制御された光透過率の状態にて、撮像素子５にＡＦ用の撮像を行わせる（ステップＳ８）。
【００６６】
合焦制御部１１Ｄは、ステップＳ８の撮像により撮像素子５から出力された撮像画像信号に基づいてフォーカスレンズの主点の位置を変更する合焦制御を行う（ステップＳ９）。ステップＳ９は合焦制御ステップを構成する。
【００６７】
その後、操作部１４に含まれるレリーズボタンの押下によって撮像指示がなされると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、システム制御部１１は、可変ＮＤフィルタ３の全ての特性素子の透過率を１００％に戻し、撮像条件を、ステップＳ４にて決定された内容に設定して、撮像素子５により記憶用の撮像を行わせる（ステップＳ１１）。ステップＳ１０において撮像指示がなされなかった場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、ステップＳ８に処理が戻る。
【００６８】
ステップＳ１１の後、ステップＳ１１の撮像により撮像素子５から出力された撮像画像信号がデジタル信号処理部１７により処理されて撮像画像データが生成され、これが記憶媒体２１に記憶される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後は、ステップＳ１に処理が戻る（リターン）。
【００６９】
以上のように、デジタルカメラ１００によれば、ＡＦ用の撮像を、合焦対象エリアの各分割エリアの明るさが等しい状態且つ適正に近い状態にて行うことができる。このため、逆光時等、合焦対象エリアに部分的に非常に暗い被写体が含まれている場合であっても、この暗い被写体を明るくした状態にてＡＦ用の撮像を行うことができ、合焦制御を高精度に行うことができる。また、合焦対象エリアのもともと明るかった部分については、可変ＮＤフィルタ３によって適正な明るさまで減光されるため、合焦制御を高精度に行うことができる。
【００７０】
なお、図１０のステップＳ６において設定される撮像条件のうち、絞り２の絞り値については、ステップＳ４にて決定した撮像条件に含まれる絞り値と同じ値とすることが好ましい。絞り値が例えば小絞り側に変更される場合には、露光時間を長くしたり、撮像感度を上げたりする等して、最低分割エリアの明るさが上記の設定値となるよう撮像条件を決定すればよい。
【００７１】
このようにすることで、ステップＳ８のＡＦ用の撮像と、ステップＳ１１の記憶用の撮像との間において絞り２の駆動が不要となる。このため、記憶用の撮像を高速に行うことが可能となる。
【００７２】
または、図１０のステップＳ６において設定される撮像条件のうち、絞り２の絞り値については、ステップＳ１のライブビュー画像の表示用の撮像時における撮像条件に含まれる絞り値と同じ値としてもよい。
【００７３】
このようにすることでも、フォーカスレンズの移動回数を減らすことができ、ＡＦ用の撮像を高速に行うことが可能となる。また、合焦制御部１１Ｄによる合焦制御が位相差ＡＦ方式にて行われる場合には、ライブビュー画像の表示用の撮像時において絞り値が例えば開放側にある場合には、合焦精度を高くすることができる。
【００７４】
なお、合焦制御部１１Ｄによる合焦制御がコントラストＡＦ方式にて行われる場合であっても、フォーカスレンズを動かす距離は、絞りが開放に近いほど少なくなるため、合焦評価値の計算誤差を減らして合焦精度を高めることができる。
【００７５】
図１０では説明が省略されているが、ステップＳ８にてＡＦ用の撮像が行われると、この撮像により撮像素子５から出力された撮像画像信号がデジタル信号処理部１７により処理されて、表示用画像データが生成される。そして、この表示用画像データは、表示部２２に出力されて、ライブビュー画像として表示部２２に表示される。
【００７６】
このように、ステップＳ８のＡＦ用の撮像で得た撮像画像信号からライブビュー画像を表示させる場合には、ステップＳ６とステップＳ７において、この撮像画像信号の明るさが実際の被写体の明るさに対して補正されていることから、ライブビュー画像が実際の被写体の見た目と異なるものとなっている。
【００７７】
これに対応するため、まず、デジタル信号処理部１７は、ステップＳ８のＡＦ用の撮像で得られた撮像画像信号の全体の明るさを、ステップＳ５にて求められた最低分割エリアの明るさと上記の設定値との差（図８の補正量Ｄ１）だけ減少させる。更に、デジタル信号処理部１７は、ステップＳ８のＡＦ用の撮像で得られた撮像画像信号の合焦対象エリアにおける最低分割エリア以外の各分割エリアの明るさを、ステップＳ５にて求められたこの各分割エリアの明るさまで増加させる。この処理が画像処理ステップを構成する。
【００７８】
このような処理を行って得た撮像画像信号を処理して表示用画像データを生成することで、表示用画像データに基づくライブビュー画像と、実際の撮像中の被写体との見た目の差をなくすことができ、合焦精度の向上とライブビュー画像の高品質化とを両立させることができる。
【００７９】
また、図１０では、記憶用の撮像として静止画を撮像する場合の動作を示しているが、動画撮像の場合には、動画の記憶開始指示がなされた後、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理を、複数フレーム（例えば４フレーム）に１回の頻度にて行うことで、被写体の変化が大きい動画撮像中であっても、高精度の合焦制御を行うことができる。
【００８０】
以上の説明では、システム制御部１１の透過率制御部１１Ｃは、合焦対象エリアの最低分割エリア以外の各分割エリアＡＦ２，ＡＦ３の明るさが上記の設定値となるように、可変ＮＤフィルタ３の光透過率を制御するものとした。以下では、透過率制御部１１Ｃによる光透過率の制御の変形例について説明する。
【００８１】
図１１は、透過率制御部１１Ｃによる制御の第一の変形例を説明するための図である。
【００８２】
透過率制御部１１Ｃは、撮像条件制御部１１Ｂによって設定された撮像条件によって、撮像画像信号の合焦対象エリアの明るさが図８に示すように変更された状態にて、分割エリアＡＦ２，ＡＦ３に対応するエリアａｆ２，ａｆ３の光透過率を、図１１に示すように、分割エリアＡＦ２，ＡＦ３の明るさが補正量Ｄ１の分だけ低下する値に制御する。
【００８３】
この第一の変形例によれば、分割エリアＡＦ３の明るさが過度に低下するのを防ぐことができるため、分割エリアＡＦ３の黒潰れを防ぐことができる。黒潰れが防がれることで、上述したライブビュー画像表示のための補正処理を問題なく行うことができ、ライブビュー画像品質を向上させることができる。
【００８４】
なお、透過率制御部１１Ｃは、図１１の制御を行う場合に、分割エリアＡＦ２と分割エリアＡＦ３の少なくとも一方の明るさが予め決めた閾値以上になっている場合には、その閾値以上の明るさの分割エリアに対応する可変ＮＤフィルタ３のエリアの光透過率を、この分割エリアの明るさが上記の設定値となる値に制御してもよい。
【００８５】
明るさがある程度大きい分割エリアについては、明るさを設定値まで下げても黒潰れの可能性は少ないため、このようにすることで、合焦精度を向上させることができる。
【００８６】
以上の明るさ測定部１１Ａ，撮像条件制御部１１Ｂ、透過率制御部１１Ｃ、及び合焦制御部１１Ｄと、デジタル信号処理部１７とによって、撮像制御装置が構成される。なお、デジタル信号処理部１７の機能をシステム制御部１１が担う構成としてもよい。
【００８７】
図１のデジタルカメラ１００において、可変ＮＤフィルタ３とＮＤ駆動部３Ａは、着脱可能なレンズ装置４０Ａに内蔵され、レンズ制御部４が、システム制御部１１からの指示に応じてＮＤ駆動部３Ａを制御するものであってもよい。
【００８８】
次に、本発明の撮像装置の実施形態としてスマートフォンの構成について説明する。
【００８９】
図１２は、本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン２００の外観を示すものである。
【００９０】
図１２に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示面としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。
【００９１】
また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示面と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造又はスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
【００９２】
図１３は、図１２に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
【００９３】
図１３に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。
【００９４】
また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【００９５】
無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータ等の送受信、ウェブデータ又はストリーミングデータ等の受信を行う。
【００９６】
表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）又は文字情報等を表示して視覚的に利用者に情報を伝達するとともに、表示した情報に対する利用者操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３と、を備える。
【００９７】
表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等を表示デバイスとして用いたものである。
【００９８】
操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、利用者の指又は尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスを利用者の指又は尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
【００９９】
図１３に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
【０１００】
係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、利用者操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１０１】
なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさ等に応じて適宜設計されるものである。
【０１０２】
さらにまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等が挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１０３】
通話部２１１は、スピーカ２０５又はマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力された利用者の音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。
【０１０４】
また、図１２に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
【０１０５】
操作部２０７は、キースイッチ等を用いたハードウェアキーであって、利用者からの指示を受け付けるものである。例えば、図１２に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指等で押下されるとオンとなり、指を離すとバネ等の復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１０６】
記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラム及び制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称又は電話番号等を対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータ、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータ等を一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。
【０１０７】
なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ  ｍｅｍｏｒｙ  ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｃａｒｄ  ｍｉｃｒｏ  ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の格納媒体を用いて実現される。
【０１０８】
外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４等）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）等）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０１０９】
スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃａｒｄ）／ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃａｒｄ）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホン等がある。
【０１１０】
外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達したり、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにしたりすることができる。
【０１１１】
ＧＰＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部２１４は、無線通信部２１０又は外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１１２】
モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサ等を備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向又は加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
【０１１３】
電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１１４】
主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信又はデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１１５】
アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能、電子メールの送受信を行う電子メール機能、又はウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能等がある。
【０１１６】
また、主制御部２２０は、受信データ又はダウンロードしたストリーミングデータ等の画像データ（静止画像又は動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。
【０１１７】
画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
【０１１８】
さらに、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じた利用者操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１１９】
表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン又はスクロールバー等のソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
【０１２０】
なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像等について、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１２１】
また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じた利用者操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作と上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付けたりする。
【０１２２】
さらに、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域又はソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１２３】
また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。
【０１２４】
ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指等によって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１２５】
カメラ部２０８は、図１に示したデジタルカメラ１００における外部メモリ制御部２０、記憶媒体２１、表示部２２、及び操作部１４以外の構成を含む。
【０１２６】
カメラ部２０８によって生成された撮像画像は、記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。
【０１２７】
図１２に示すスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
【０１２８】
また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示したり、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用したりすることができる。
【０１２９】
また、ＧＰＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断したり、現在の使用環境を判断したりすることもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１３０】
その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等を付加して記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
【０１３１】
以上のような構成のスマートフォン２００においても、合焦精度を向上させることができる。
【０１３２】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【０１３３】
（１）
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定部と、
上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御部と、
上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御部と、
上記撮像条件制御部によって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御部によって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御部と、を備える撮像制御装置。
【０１３４】
（２）
（１）記載の撮像制御装置であって、
上記透過率制御部は、上記他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、上記他の上記分割エリアの明るさが上記設定値となる値に制御する撮像制御装置。
【０１３５】
（３）
（１）記載の撮像制御装置であって、
上記透過率制御部は、上記他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、上記他の上記分割エリアの明るさが上記最低分割エリアの明るさと上記設定値との差の分だけ低下する値に制御する撮像制御装置。
【０１３６】
（４）
（３）記載の撮像制御装置であって、
上記透過率制御部は、上記他の上記分割エリアに明るさが閾値以上となる分割エリアがある場合には、その分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、その分割エリアの明るさが上記設定値となる値に制御する撮像制御装置。
【０１３７】
（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の撮像制御装置であって、
上記第二の撮像画像信号の全体の明るさを、上記明るさ測定部により求められた上記最低分割エリアの明るさと上記設定値との差の分だけ減少させ、更に、上記第二の撮像画像信号における上記合焦対象エリアの上記他の上記分割エリアの明るさを、上記明るさ測定部により求められた上記他の上記分割エリアの明るさまで増加させて得られる上記第二の撮像画像信号から、表示部に表示するための表示用画像データを生成する画像処理部を更に備える撮像制御装置。
【０１３８】
（６）
（１）から（５）のいずれか１つに記載の撮像制御装置であって、
上記撮像条件制御部によって上記撮像条件を制御し、且つ、上記透過率制御部によって上記光透過率を制御した状態にて上記撮像素子により被写体を撮像させる撮像制御を、複数フレームに１回の頻度で実行する撮像制御装置。
【０１３９】
（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の撮像制御装置であって、
上記第一の撮像画像信号に基づいて被写体の明るさを測定する測光処理部を更に備え、
上記撮像条件制御部は、上記撮像条件を上記状態に制御する場合に、上記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、上記測光処理部によって測定された上記明るさに基づいて決められる上記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御装置。
【０１４０】
（８）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の撮像制御装置であって、
上記撮像条件制御部は、上記撮像条件を上記状態に制御する場合に、上記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、上記第一の撮像画像信号を得るための撮像時における上記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御装置。
【０１４１】
（９）
（１）から（８）のいずれか１つに記載の撮像制御装置と、
上記撮像素子と、を備える撮像装置。
【０１４２】
（１０）
（９）記載の撮像装置であって、
上記光学素子を更に備える撮像装置。
【０１４３】
（１１）
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、
上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、
上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、
上記撮像条件制御ステップによって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御ステップによって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、を備える撮像制御方法。
【０１４４】
（１２）
（１１）記載の撮像制御方法であって、
上記透過率制御ステップでは、上記他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、上記他の上記分割エリアの明るさが上記設定値となる値に制御する撮像制御方法。
【０１４５】
（１３）
（１１）記載の撮像制御方法であって、
上記透過率制御ステップでは、上記他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、上記他の上記分割エリアの明るさが上記最低分割エリアの明るさと上記設定値との差の分だけ低下する値に制御する撮像制御方法。
【０１４６】
（１４）
（１３）記載の撮像制御方法であって、
上記透過率制御ステップでは、上記他の上記分割エリアに明るさが閾値以上となる分割エリアがある場合には、その分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を、その分割エリアの明るさが上記設定値となる値に制御する撮像制御方法。
【０１４７】
（１５）
（１１）から（１４）のいずれか１つに記載の撮像制御方法であって、
上記第二の撮像画像信号の全体の明るさを、上記明るさ測定ステップにより求められた上記最低分割エリアの明るさと上記設定値との差の分だけ減少させ、更に、上記第二の撮像画像信号における上記合焦対象エリアの上記他の上記分割エリアの明るさを、上記明るさ測定ステップにより求められた上記他の上記分割エリアの明るさまで増加させて得られる上記第二の撮像画像信号から、表示部に表示するための表示用画像データを生成する画像処理ステップを更に備える撮像制御方法。
【０１４８】
（１６）
（１１）から（１５）のいずれか１つに記載の撮像制御方法であって、
上記撮像条件制御ステップによって上記撮像条件を制御し、且つ、上記透過率制御ステップによって上記光透過率を制御した状態にて上記撮像素子により被写体を撮像させる撮像制御を、複数フレームに１回の頻度で実行する撮像制御方法。
【０１４９】
（１７）
（１１）から（１６）のいずれか１つに記載の撮像制御方法であって、
上記第一の撮像画像信号に基づいて被写体の明るさを測定する測光処理ステップを更に備え、
上記撮像条件制御ステップでは、上記撮像条件を上記状態に制御する場合に、上記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、上記測光処理ステップによって測定された上記明るさに基づいて決められる上記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御方法。
【０１５０】
（１８）
（１１）から（１６）のいずれか１つに記載の撮像制御方法であって、
上記撮像条件制御ステップでは、上記撮像条件を上記状態に制御する場合に、上記撮像素子の前方に配置される絞りの絞り値を、上記第一の撮像画像信号を得るための撮像時における上記絞りの絞り値と同じ値にする撮像制御方法。
【０１５１】
（１９）
フォーカスレンズを通して被写体を撮像する撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第一の撮像画像信号を取得し、上記第一の撮像画像信号に設定されている合焦対象エリアの分割エリア毎の明るさを求める明るさ測定ステップと、
上記分割エリア毎の上記明るさに基づいて決められる明るさの設定値に基づいて、上記撮像素子の撮像条件を、上記明るさが最低となる上記分割エリアである最低分割エリアの明るさが上記設定値となる状態に制御する撮像条件制御ステップと、
上記撮像素子の前方に配置される複数のエリア毎に光透過率が可変の光学素子における、上記最低分割エリアを除く他の上記分割エリアに対応する上記エリアの光透過率を制御して、上記他の上記分割エリアの明るさを低下させる透過率制御ステップと、
上記撮像条件制御ステップによって上記撮像条件が制御され、且つ、上記透過率制御ステップによって上記光透過率が制御された状態にて上記撮像素子により被写体を撮像して上記撮像素子から得られる第二の撮像画像信号の上記合焦対象エリアに基づいて、上記フォーカスレンズの合焦制御を行う合焦制御ステップと、をコンピュータに実行させるための撮像制御プログラム。
【０１５２】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【０１５３】
なお、本出願は、２０１８年３月２３日出願の日本特許出願（特願２０１８−０５７２４４）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明によれば、合焦精度の向上が可能な撮像制御装置、撮像装置、撮像制御方法、及び撮像制御プログラムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１００  デジタルカメラ
４０Ａ  レンズ装置
１  撮像レンズ
２  絞り
４  レンズ制御部
８  レンズ駆動部
９  絞り駆動部
４０Ｂ  本体部
３  可変ＮＤフィルタ
３Ａ  ＮＤ駆動部
３０  ブロック
ａｆ１、ａｆ２、ａｆ３  エリア
５  撮像素子
５Ａ  撮像素子駆動部
５０  撮像画像信号
５０Ａ  ブロック
ＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３  分割エリア
１１  システム制御部
１１Ａ  明るさ測定部
１１Ｂ  撮像条件制御部
１１Ｃ  透過率制御部
１１Ｄ  合焦制御部
１１Ｅ  測光処理部
Ｄ１  補正量
１４  操作部
１５  メモリ制御部
１６  メモリ
１７  デジタル信号処理部
２０  外部メモリ制御部
２１  記憶媒体
２２  表示部
２４  制御バス
２５  データバス
２００  スマートフォン
２０１  筐体
２０２  表示パネル
２０３  操作パネル
２０４  表示入力部
２０５  スピーカ
２０６  マイクロホン
２０７  操作部
２０８  カメラ部
２１０  無線通信部
２１１  通話部
２１２  記憶部
２１３  外部入出力部
２１４  ＧＰＳ受信部
２１５  モーションセンサ部
２１６  電源部
２１７  内部記憶部
２１８  外部記憶部
２２０  主制御部
ＳＴ１〜ＳＴｎ  ＧＰＳ衛星
【図１】
2019181515.tif 000003
【図２】
2019181515.tif 000004
【図３】
2019181515.tif 000005
【図４】
2019181515.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019181515.tif 000009
【図８】
2019181515.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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2019181515.tif 000017