(57)【要約】本開示は、画像キャプチャデバイスにおける自動焦点プロセスの較正についての技術に関する。本技術は、自動焦点プロセスの間に、サーチ範囲内でレンズを移動させるために使用されるレンズアクチュエータの較正を含むことができる。例えば、画像キャプチャデバイスは、異なる焦点条件について選択されたレンズ位置に基づいて、サーチ範囲のための参照位置を調整することができる。異なる焦点条件は、遠焦点条件と近焦点条件を含むことができる。焦点条件は、デバイスが使用される検出された環境に基づいて、決定されることができる。屋内環境の検出は、近いオブジェクト焦点の可能性を示すが、屋外環境の検出は、遠いオブジェクト焦点の可能性を示す。画像キャプチャデバイスは、ライトニング、露光、あるいは他の条件に基づいて、屋内環境と屋外環境を検出することができる。
2011514982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出することと、
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスのレンズを移動させることと、
前記選択された位置についての焦点値に基づいて、前記レンズ位置のうちの１つを選択することと、
前記焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することと、
を備えている方法。
【請求項２】
前記焦点条件は、第１の焦点条件であり、前記方法は、
前記画像キャプチャデバイスの第２の焦点条件を検出することと、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することと、
をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の条件は、屋内環境と関連づけられた焦点条件であり、前記第２の焦点条件は、屋外環境と関連づけられた焦点条件である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択されたレンズ位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することは、
前記第１の焦点条件が検出されるとき、前記サーチ範囲の第１境界を調整することと、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記サーチ範囲の第２境界を調整することと、
を備え、
前記第１境界は、近焦点レンズ位置に対応しており、前記第２境界は、遠焦点レンズ位置に対応している、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスのレンズを移動させることは、
前記第１の焦点条件が検出されるとき、前記レンズの近焦点メカニカルストップと前記第２境界との間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させることと、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記第１境界と前記レンズの遠焦点メカニカルストップとの間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させることと、
を備えている、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記選択されたレンズ位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することは、
前記選択されたレンズ位置が前記第１境界よりも遠い、あるいは、前記第２境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を減らすことと、
前記選択されたレンズ位置が前記第２境界よりも遠い、あるいは、前記第１境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を増加させることと、
を備えている、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記選択されたレンズ位置が前に選択された回数を決定すること、
をさらに備え、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することは、前記選択されたレンズ位置が前に選択された前記回数に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記焦点値は、前記レンズが前記選択された位置にあるときには、前記画像キャプチャデバイスによって生成される画像の鮮明値を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記画像キャプチャデバイスの、ホワイトバランスデータと露光データのうちの少なくとも１つに基づいて、前記焦点条件を検出すること、をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記画像キャプチャデバイスによって生成された画像における１つまたは複数のオブジェクトの認識に基づいて、前記焦点条件を検出すること、をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記レンズを移動させるレンズアクチュエーションモジュールのための駆動値として、前記選択されたレンズ位置を保存すること、をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出する、焦点条件モジュールと、
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスのレンズを移動させる、レンズアクチュエーションモジュールと、
前記選択された位置についての焦点値に基づいて、前記レンズ位置のうちの１つを選択し、そして、前記焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整する、焦点制御モジュールと、
を備えているデバイス。
【請求項１３】
前記焦点条件は、第１の焦点条件であり、前記焦点条件モジュールは、前記画像キャプチャデバイスの第２の焦点条件を検出し、前記焦点制御モジュールは、前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記選択された位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第１の焦点条件は、屋内環境と関連づけられた焦点条件であり、前記第２の焦点条件は、屋外環境と関連づけられた焦点条件である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記焦点制御モジュールは、前記第１の焦点条件が検出されるとき、前記サーチ範囲の第１境界を調整し、そして、前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記サーチ範囲の第２境界を調整し、前記第１境界は、近焦点レンズ位置に対応しており、前記第２境界は、遠焦点レンズ位置に対応する、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記レンズアクチュエーションモジュールは、前記第１の焦点条件が検出されるとき、前記レンズの近焦点メカニカルストップと前記第２境界との間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させ、前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記第１境界と前記レンズの遠焦点メカニカルストップとの間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させる、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記焦点制御モジュールは、前記選択されたレンズ位置が前記第１境界よりも遠い、あるいは、前記第２境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を減らし、そして、前記選択されたレンズ位置が前記第２境界よりも遠い、あるいは、前記第１境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を増加させる、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記焦点制御モジュールは、前記選択されたレンズ位置が前に選択された回数を決定し、前記選択されたレンズ位置が前に選択された前記回数に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記焦点値は、前記レンズが前記選択された位置にあるとき前記画像キャプチャデバイスによって生成された画像の鮮明値を含む、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記焦点条件モジュールは、前記画像キャプチャデバイスの、ホワイトバランスデータと露光データのうちの少なくとも１つに基づいて、前記焦点条件を検出する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記焦点条件モジュールは、前記画像キャプチャデバイスによって生成された画像における１つまたは複数のオブジェクトの認識に基づいて、前記焦点条件を検出する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記デバイスは、集積回路デバイスである、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記デバイスは無線通信デバイスハンドセットであり、前記デバイスは無線受信機をさらに備えている、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記デバイスはカメラであり、前記デバイスは、前記レンズを介して画像を感知する画像センサをさらに備えている、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記焦点制御モジュールは、前記レンズアクチュエーションモジュールのための駆動値として、メモリにおいて、前記選択されたレンズ位置を保存する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項２６】
画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出するための手段と、
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスのレンズを移動させるための手段と、
前記選択された位置についての焦点値に基づいて、前記レンズ位置のうちの１つを選択するための手段と、
前記焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段と、
を備えているデバイス。
【請求項２７】
前記焦点条件は、第１の焦点条件であり、
前記デバイスは、
前記画像キャプチャデバイスの第２の焦点条件を検出するための手段と、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段と、
をさらに備えている請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記第１の焦点条件は、屋内環境と関連づけられた焦点条件であり、前記第２の焦点条件は、屋外環境と関連づけられた焦点条件である、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記選択されたレンズ位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段は、
前記第１の焦点条件が検出されるときに、前記サーチ範囲の第１境界を調整するための手段と、
前記第２の焦点条件が検出されるときに、前記サーチ範囲の第２境界を調整するための手段と、
を備え、前記第１境界は、近焦点レンズ位置に対応しており、前記第２境界は、遠焦点レンズ位置に対応している、
請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスの前記レンズを移動させるための手段は、
前記第１の焦点条件が検出されるとき、前記レンズの近焦点メカニカルストップと前記第２境界との間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させるための手段と、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記第１境界と前記レンズの遠焦点メカニカルストップとの間の複数のレンズ位置の中で前記レンズを移動させるための手段と、
を備えている、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記選択されたレンズ位置に基づいて前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段は、
前記選択されたレンズ位置が前記第1境界よりも遠い、あるいは、前記第２境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を減らすための手段と、
前記選択されたレンズ位置が前記第２境界よりも遠い、あるいは、前記第１境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を増加させるための手段と、
を備えている、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記選択されたレンズ位置が前に選択された回数を決定するための手段、
をさらに備え、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段は、前記選択されたレンズ位置が前に選択された前記回数に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整するための手段を備える、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記焦点値は、前記レンズが前記選択された位置にあるとき、前記画像キャプチャデバイスによって生成される画像の鮮明値を含む、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記画像キャプチャデバイスの、ホワイトバランスデータと露光データのうちの少なくとも１つに基づいて、前記焦点条件を検出するための手段、をさらに備えている請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記画像キャプチャデバイスによって生成された画像における１つまたは複数のオブジェクトの認識に基づいて、前記焦点条件を検出するための手段、をさらに備えている請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記レンズを移動させるための手段のための駆動値として、メモリにおいて、前記選択されたレンズ位置を保存するための手段、をさらに備えている請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３７】
コンピュータ可読媒体であって、１つまたは複数のプロセッサに、
画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出させ、
複数のレンズ位置の中で前記画像キャプチャデバイスのレンズの移動を制御させ、
前記選択された位置についての焦点値に基づいて、前記レンズ位置のうちの１つを選択させ、
前記焦点条件が検出されるとき、前記選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整させる、
命令、を備えている、コンピュータ可読媒体。
【請求項３８】
前記焦点条件は第１の焦点条件であり、前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、
前記画像キャプチャデバイスの第２の焦点条件を検出させ、
前記第２の焦点条件が検出されるとき、前記選択された位置に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整させる、
命令、をさらに備えている、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３９】
前記第１の条件は、屋内環境と関連づけられた焦点条件であり、前記第２の焦点条件は、屋外環境と関連づけられた焦点条件である、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４０】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、
前記第１の焦点条件が検出されるときに、前記サーチ範囲の第１境界を調整させ、
前記第２の焦点条件が検出されるときに、前記サーチ範囲の第２境界を調整させる、
命令、をさらに備えており、前記第１境界は、近焦点レンズ位置に対応しており、前記第２境界は、遠焦点レンズ位置に対応する、請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４１】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、
前記第１の焦点条件が検出されるときに、前記レンズの近焦点メカニカルストップと前記第２境界との間の複数のレンズ位置の中で前記レンズの移動を制御させ、
前記第２の焦点条件が検出されるときに、前記第１境界と前記レンズの遠焦点メカニカルストップとの間の複数のレンズ位置の中で前記レンズの移動を制御させる、
命令、をさらに備えている、請求項４０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、
前記選択されたレンズ位置が前記第１境界よりも遠い、あるいは、前記第２境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置のサーチ範囲を減らさせ、
前記選択されたレンズ位置が前記第２境界よりも遠い、あるいは、前記第１境界よりも近いとき、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を増加させる、
命令、をさらに備えている、請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、前記選択されたレンズ位置が前に選択された回数を決定させ、そして、前記選択されたレンズ位置が前に選択された前記回数に基づいて、前記自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整させる、命令、をさらに備えている、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
前記焦点値は、前記レンズが前記選択された位置にあるとき、前記画像キャプチャデバイスによって生成された画像の鮮明値を含む、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、前記画像キャプチャデバイスの、ホワイトバランスデータと露光データのうちの少なくとも１つに基づいて、前記焦点条件を検出させる、命令、をさらに備えている、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４６】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、前記キャプチャデバイスによって生成された画像における１つまたは複数のオブジェクトの認識に基づいて、前記焦点条件を検出させる、命令、をさらに備えている、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４７】
前記命令は、１つまたは複数のプロセッサに、レンズアクチュエーションモジュールのための駆動値として、メモリにおいて、前記選択されたレンズ位置を保存させる、命令、をさらに備えている、請求項３７に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像キャプチャデバイス(image capture devices)に関し、より具体的には、カメラのような画像キャプチャデバイスのための自動焦点の技術に関する。
【背景】
【０００２】
デジタルビデオカメラまたはデジタル静止カメラのような画像キャプチャデバイスは、異なる利用及び環境において使用される。画像キャプチャデバイスは、シーンのターゲットに関して様々な距離から、高品質イメージ(high quality imagery)を生成することができるべきである。一般的な画像キャプチャデバイスは、シーンの画像フレームについての鮮鋭な焦点(a sharp focus)を達成する画像キャプチャデバイス内でレンズの位置を選択するために自動焦点プロセス(auto-focus process)を実行することができる。適切な焦点がなければ、キャプチャされた画像あるいはビデオは、不鮮明に見える可能性がある。
【０００３】
画像キャプチャデバイスは、能動的な自動焦点プロセス(active auto-focus process)、受動的な自動焦点プロセス(passive auto-focus process)、あるいは２つのプロセスの組み合わせ、を実行することができる。受動的な自動焦点の場合には、画像キャプチャデバイスによってインプリメントされた自動焦点プロセスは、焦点値(focus value)、例えば画像鮮明測定値(image sharpness measure)を、いくつかのサンプリングされたレンズ位置で計算し、そして、その焦点値に基づいて、シーンについてのレンズの位置を選択することができる。例えば、自動焦点プロセスでは、画像キャプチャデバイスは、ベストな焦点値をもたらすレンズ位置を選択することができる。自動焦点プロセスによって評価されるレンズ位置は、指定されたサーチ範囲内に存在していてもよい。
【０００４】
サーチ範囲内の複数のレンズ位置へレンズを移動させることは、自動焦点レイテンシ及び望ましくない電力消費量を結果としてもたらす可能性がある。さらに、レンズモジュールの特性を製造することは、様々であってもよく、自動焦点性能における差異を結果としてもたらす。
【発明の概要】
【０００５】
一般的に、本開示は、画像キャプチャデバイスにおける自動焦点プロセスの較正のための技術に関する。画像キャプチャデバイスは、デジタル静止カメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは他のデバイス、を含むことができる。本技術は、自動焦点プロセスの間にサーチ範囲内でレンズを移動させるために使用されるレンズアクチュエータ(lens actuator)の較正を含むことができる。例えば、画像キャプチャデバイスは、異なる焦点条件について選択されたレンズ位置に基づいて、サーチ範囲についての参照位置(reference positions)を調整することができる。
【０００６】
異なる焦点条件は、遠焦点条件(far focus condition)と近焦点条件(near focus condition)を含むことができる。焦点条件は、画像キャプチャデバイスが使用される検出された環境に基づいて、決定されることができる。一例として、屋内環境の検出は、近くのオブジェクト焦点の可能性を示すことができるが、屋外環境の検出は、遠くのオブジェクト焦点の可能性を示すことができる。画像キャプチャデバイスは、色度特性(color characteristics)、光源特性(illuminant characteristics)、あるいは他の特性に基づいて、屋内及び屋外の環境を検出することができる。
【０００７】
一態様では、本開示は、画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出することと、複数のレンズ位置の中で画像キャプチャデバイスのレンズを移動させることと、選択された位置についての焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択することと、焦点条件が検出されるとき、選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することと、を備えている方法を提供する。
【０００８】
別の態様では、本開示は、画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出する焦点条件モジュールと、複数のレンズ位置の中で画像キャプチャデバイスのレンズを移動させるレンズアクチュエーションモジュールと、選択された位置についての焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択し、焦点条件が検出されるとき、選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整する焦点制御モジュールと、を備えているデバイス(device)を提供する。
【０００９】
さらなる態様では、本開示は、１つまたは複数のプロセッサに、画像キャプチャデバイスの焦点条件を検出させ、複数のレンズ位置の中で画像キャプチャデバイスのレンズの移動を制御させ、選択された位置についての焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択させ、焦点条件が検出されるとき、選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整させる、命令(instructions)を備えているコンピュータ可読媒体(computer-readable medium)を提供する。
【００１０】
本開示の１つまたは複数の態様の詳細は、添付図面と下記の説明において記載されている。他の特徴、目的、及び利点は、詳細な説明と図面から、そして特許請求の範囲から、明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、自動焦点較正の特徴を組込んでいる画像キャプチャデバイスの例を図示しているブロック図である。
【図２】図２は、図１の画像キャプチャデバイスにおいて使用するための自動焦点モジュールの例を図示しているブロック図である。
【図３】図３は、図２の自動焦点モジュールにおいて使用するための焦点条件モジュールの例を図示しているブロック図である。
【図４】図４は、レンズアセンブリの自動焦点サーチ範囲内の光学遠焦点及び光学近焦点レンズ位置(optical far focus and optical near focus lens positions)を図示している図である。
【図５】図５は、レンズアセンブリの自動焦点サーチ範囲内の光学遠焦点及び光学近焦点レンズ位置の調整を図示している図である。
【図６】図６は、一例のレンズアセンブリとレンズアクチュエータモジュールのためのアクチュエーション駆動値の関数として、レンズ変位(lens displacement)を示しているグラフである。
【図７】図７は、図１の画像キャプチャデバイスを含んでいる無線通信デバイスの例を図示しているブロック図である。
【図８】図８は、自動焦点較正のためのレンズアセンブリの自動焦点サーチ範囲を調整するための方法の例を図示しているフロー図である。
【図９】図９は、より詳細に、図８の方法を図示しているフロー図である。
【図１０】図１０は、レンズ位置統計に基づいて、自動焦点サーチ範囲を調整するための方法の例を図示しているフロー図である。
【詳細な説明】
【００１２】
本開示は、画像キャプチャデバイスにおける自動焦点プロセスの較正のための技術に関する。画像キャプチャデバイスは、レンズを介して、画像を感知する画像センサを含む。自動焦点プロセスは、サーチ範囲内の異なる候補レンズ位置の中でレンズを移動させることと、位置のそれぞれにおいて焦点値を計算することと、その焦点値に基づいて画像をキャプチャする最適な位置として位置の1つを選択することと、を一般的に含む。焦点値は、キャプチャされるべき所定のフレーム(a given frame)について、画像鮮明測定値のような、焦点の度合いに基づいて決定されることができる。鮮明測定値は、例えば画像キャプチャデバイスと関連づけられたセンサによって生成されたピクセル値のコントラスト特性(contrast characteristics)に基づいて、決定されることができる。自動焦点レイテンシを縮小するために、画像キャプチャデバイスは、サーチ範囲内で、比較的少ない数の候補位置をより効率的に選択するために、サーチアルゴリズムを適用することができる。
【００１３】
レンズモジュールは、サーチ範囲内のいくつかの異なる位置にレンズを移動させるために、少なくとも1つのレンズとアクチュエータを一般的に含む。いくつかのケースでは、アクチュエータは、１つまたは複数のボイスコイルアクチュエータ(voice coil actuators)、ステッパーモータ(stepper motors)、圧電気アクチュエータ(piezoelectric actuators)、あるいは他のタイプのアクチュエータを含むことができ、そしてそれは、サーチ範囲内の異なるレンズ位置、すなわち２以上の異なるレンズ位置、の中でレンズを移動させる。鮮明測定値及びサーチアルゴリズムが有効であるにも関わらず、レンズモジュールは、自動焦点プロセスにエラーを導入する可能性がある。例えば、アクチュエータ駆動値と実際のレンズ位置との間の正確な関係は知られていないとする。しかしながら、各レンズモジュールの工場較正(factory calibration)は、製造時間及びコストを増加させる可能性がある。自動焦点の較正技術は、本開示の様々な態様で説明されているように、レンズモジュールの中の変動を補償することにおいて有効でありうる。したがって、自動焦点の較正技術は、製造の時間にレンズモジュールを較正する必要性を除去し、それによって、製造時間及びコストを減らす。
【００１４】
いくつかの態様では、自動焦点較正技術は、製造プロセスの間にモジュールごとの較正(module-by-module calibration)を必要とすることなく自動焦点モジュール較正をサポートすることができる。さらに、自動焦点較正技術は、いくつかの態様の中で、ユーザ介入を必要とすることなく、自動焦点モジュール較正を達成することができる。自動焦点較正デバイスは、画像キャプチャデバイスの通常使用の間に、自己較正(self-calibration)をサポートするために、画像キャプチャデバイス内でインプリメントされることができる。例えば、いくつかの態様においては、自動焦点較正技術は、ユーザがビデオあるいは静止の画像を得るために画像キャプチャデバイスを操作している間に、バックグラウンドにおいて実行されることができる。画像キャプチャデバイスが使用されればされるほど、自己較正はよくなる。自己較正は、いくつかの態様においては、例えば画像キャプチャデバイスにおいて使用されるレンズモジュールの中のより大きな変動を可能にすることにより、もたらすレンズモジュールを増加させることができる。さらに、いくつかの態様では、自己較正は、例えば減らされたレイテンシ及び増大された正確さの点において、自動焦点プロセスの性能を高めることができる。
【００１５】
一般に、自動焦点の較正技術は、自動焦点プロセスの間にサーチ範囲内でレンズを移動させるために使用されるレンズアクチュエータの較正を含むことができる。例えば、画像キャプチャデバイスは、異なる焦点条件について選択されたレンズ位置に基づいたサーチ範囲について、参照位置、例えば近焦点及び遠焦点の境界(near focus and far focus bounds)を調整することができる。プロセスは、近及び遠焦点境界に対応する駆動値を指定することができる。異なる焦点条件は、遠焦点条件及び近焦点条件を含むことができる。焦点条件は、画像キャプチャデバイスが使用される検出された環境に基づいて、決定されることができる。一例では、屋内環境の検出は、近いオブジェクトの焦点(near object focus)の可能性を示すことができ、屋外環境の検出は、遠いオブジェクトの焦点(far object focus)の可能性を示すことができる。説明されているように、画像キャプチャデバイスは、色度特性、光源条件特性(illuminant condition characteristics)、輝度特性(luminance characteristics)、及び／または、他の特性、に基づいて、屋内及び屋外環境を検出することができる。
【００１６】
図１は、静止画像あるいはビデオのようなイメージをキャプチャするための、例示的な画像キャプチャデバイス１０を図示しているブロック図である。画像キャプチャデバイス１０は、本開示の様々な態様において説明されるような自動焦点較正技術をインプリメントすることができる。図１の例では、画像キャプチャデバイス１０は、レンズアセンブリ１２、画像センサ１４、画像プロセッサ１６、画像保存デバイス１８、レンズアクチュエーションモジュール２０、自動焦点モジュール２２、及び画像キャプチャコントローラ２４を含む。レンズアセンブリ１２は、１つまたは複数のレンズを含むことができる。レンズアクチュエーションモジュール２０は、１つまたは複数のアクチュエータ、例えば１つまたは複数のボイスコイルモータ、ステッパーモータ、圧電気アクチュエータ、あるいは同様なもの、を含むことができる。オペレーションでは、レンズアクチュエーションモジュール２０は、レンズを焦点にあわせるために複数の異なるレンズ位置の中で、レンズアセンブリ１２におけるレンズを移動することができる。言いかえれば、レンズアクチュエーションモジュール２０は、複数のレンズ位置にレンズを移動させることができる。レンズアセンブリ１２とレンズアクチュエーションモジュール２０は、ともにレンズモジュールを形成することができる。
【００１７】
図１で図示された、画像キャプチャデバイス１０に含まれるコンポーネントは、ハードウェア及び／またはソフトウェアのいずれの適切な組み合わせによって実現されることができる。図示された態様では、コンポーネントは、別個のユニットあるいはモジュールとして図示されている。しかしながら、他の態様では、図１を参照して説明された様々なコンポーネントは、共通のハードウェア及び／またはソフトウェア内で組み合わせられたユニットに組み込まれることができる。したがって、コンポーネントあるいはモジュールとしての特徴の説明(representation)は、特定の機能的な特徴を強調するように意図され、そして個別のハードウェアあるいはソフトウェアによるこのような特徴の実現を必ずしも必要としない。
【００１８】
画像キャプチャデバイス１０は、デジタルビデオカメラ、デジタル静止カメラ、あるいは両方の組み合わせ、のようなデジタルカメラを含むことができる。画像キャプチャデバイス１０は、例えば無線通信デバイスハンドセット、モバイルゲーミングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス、あるいは同様なもの、のような静止あるいはビデオカメラを組み込む別のデバイスの一部を形成することができる。いくつかの態様では、画像キャプチャデバイス１０はまた、オーディオをキャプチャするためにマイクロフォンを含むことができ、そしてそれは、画像キャプチャデバイスによって得られた画像あるいはビデオと相互に関係づけることができる。しばしばセル電話と呼ばれるモバイル無線電話のような無線通信デバイスハンドセットの場合には、画像キャプチャデバイス１０は、いわゆるカメラ電話あるいはテレビ電話の一部を形成することができる。画像キャプチャデバイス１０は、色イメージ(color imagery)、白黒イメージ(black-and-white imagery)、あるいは両方をキャプチャするように装備されてもよい。本開示では、用語「画像(image)」、「イメージ(imagery)」、「画像情報(image information)」あるいは同様な用語は、ビデオあるいは静止ピクチャのいずれかを互換性をもって指す。同様に、用語「フレーム(frame)」は、画像キャプチャデバイス１０によって得られたビデオフレームあるいは静止ピクチャフレームのいずれかを指す。
【００１９】
画像センサ１４はシーンについての画像情報を得る。画像情報は、画像プロセッサ１６によって処理され、シーンの画像フレームをキャプチャするために、画像保存デバイス１８に保存されることができる。また、画像センサ１４は、例えば本開示で説明されるような自動焦点較正において使用する、あるいは、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）あるいは自動露光（ＡＥ）プロセスのような他のプロセスにおいて使用するために、シーンの画像フレームをキャプチャする前に、シーンについての画像情報を得ることができる。画像センサ１４は、例えば行と列で配列されている、個々の画像センサエレメントの二次元アレイ(two-dimensional array of individual image sensor elements)を含むことができる。画像センサ１４は、ソリッドステートセンサエレメントのアレイ(array of solid state sensor elements)、例えば相補性金属酸化膜半導体(complementary metal-oxide semiconductor)（ＣＭＯＳ）センサエレメントあるいは電荷結合素子(charge-coupled device)（ＣＣＤ）センサエレメント、を備えることができる。
【００２０】
センサ１４内の画像センサエレメントは、シーンについての画像情報を得るために、シーンに対して、露光される(exposed)。例えば、画像センサ１４は、シーンに対してアレイ内のセンサエレメントを連続して露光するローリングシャッターを備えたＣＭＯＳセンサエレメントのアレイを含むことができる。したがって、センサ１４におけるセンサエレメントは、フレームの画像情報のすべてを瞬間的にキャプチャしない可能性がある。代わりに、センサエレメントは、フレームの画像情報を得るために、シーンに対して、連続的に露光されることができる。画像キャプチャデバイス１０は、センサ１４についての集積時間(integration time)を設定することができ、所定のフレームの画像情報を得るためにセンサ１４が光に露光される時間の量を限定する。
【００２１】
画像センサ１４は、画像保存デバイス１８における保存のために、画像プロセッサ１６に対し、１つまたは複数のフレームの画像情報を提供する。画像センサ１４はまた、画像キャプチャコントローラ２４に対し、画像情報を提供することができる。画像キャプチャコントローラ２４は、例えば自動焦点（ＡＦ）、自動露光(automatic exposure)（ＡＥ）、及び自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）プロセスのような、事前のビジュアルフロントエンド(preliminary visual front end)（ＶＦＥ）処理についての画像情報を使用することができる。例えば、画像キャプチャコントローラ２４は、センサ１４からの画像情報に基づいて自動焦点プロセスを開始するために自動焦点モジュール２２を制御することができる。画像キャプチャデバイス１０内の自動焦点プロセスは、サーチ範囲内のいくつかのサンプリングされたレンズ位置で、焦点値を計算することと、そして、その焦点値に基づいてシーンについてのレンズの位置を選択することと、を含むことができる。その選択されたレンズ位置は、シーンについての最大焦点値と関連づけられてもよく、そしてそれは、最大画像鮮明値に対応する。例えば、焦点値は、レンズがその選択された位置にあるとき、画像センサ１４によって生成された画像の鮮明値を含むことができる。自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４によって得られた画像情報内のピクセルコントラスト値の分析に基づいて、画像鮮明を決定することができる。
【００２２】
自動焦点プロセスをサポートするために、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲内の複数のレンズ位置にレンズアセンブリ１２内の１つまたは複数のレンズを移動させるように、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。画像センサ１４は、各レンズ位置の画像情報を生成することができる。自動焦点モジュール２２は、各レンズ位置で得られた画像情報についての焦点値を生成し、その焦点値に基づいてレンズ位置のうちの１つを選択することができる。例えば、上記で説明されるように、自動焦点モジュール２２は、最も高い焦点値を生成するレンズ位置を選択することができる。レンズ位置の選択のときに、画像キャプチャコントローラ２４は、その選択されたレンズ位置においてレンズアセンブリ１２を備えた画像情報を得るように画像センサ１４に命令することができる。
【００２３】
シーンについての最大焦点値を決定するときに、自動焦点モジュール２２は、シーンについての最大焦点値と関連づけられたレンズ位置を選択することができる。画像キャプチャコントローラ２４は、シーンについての選択されたレンズ位置を設定することができ、そして、シーンの画像フレームについての鮮明な焦点を達成するために、選択されたレンズ位置を使用してシーンの画像フレームをキャプチャするようにセンサ１４を制御することができる。画像プロセッサ１６は、センサ１４からキャプチャされた画像フレームを受信し、画像フレームに関して、いずれの必要な処理を実行することができる。画像プロセッサ１６は、例えば、フィルタリング、トリミング(cropping)、モザイク解除、圧縮、画像処理(image enhancement)、色補正(color correction)、あるいは、センサ１４によってキャプチャされた画像フレームの他の処理、を実行することができる。画像プロセッサ１６は、マルチプルユニット、あるいは、もしかすると、望ましい処理ステップを実行する処理ユニットのパイプライン、を備えることができる。
【００２４】
画像プロセッサ１６は、画像保存デバイス１８において、画像フレームを保存することができる。画像プロセッサ１６は、画像保存デバイス２０において、生画像フレーム、処理された画像フレーム、あるいは符号化された画像フレームを保存することができる。イメージがオーディオ情報と付随して起こる場合には、オーディオはまた、イメージフレームと独立してあるいは一緒に、画像保存デバイス２０において保存されることができる。画像保存デバイス１８は、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、あるいはＦＬＡＳＨメモリ、あるいは、磁気保存デバイスあるいは光学データ保存デバイス、のようないずれの揮発性あるいは不揮発性メモリあるいは保存デバイスを備えることができる。
【００２５】
画像プロセッサ１６、画像キャプチャコントローラ２４、自動焦点モジュール２２及び図１の他のコンポーネントは、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、あるいはいずれの他の均等のディスクリートあるいは組み込まれた論理回路、のような、様々な集積回路デバイスのいずれかによって、少なくとも部分的に、実現されることができる。いくつかの態様では、画像プロセッサ１６は、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ Ｈ．２６３、ＩＴＵ Ｈ．２６４、ＪＰＥＧあるいは同様なもののような特定の符号化技術にしたがって画像フレームを符号化する、エンコーダ−デコーダ（ＣＯＤＥＣ）の一部を形成することができる。自動焦点モジュール２２は、独立ハードウェアコンポーネントとして、あるいは、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、あるいは同様なもの、のような論理デバイスのプログラマブル特徴として、インプリメントされることができる。いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、画像プロセッサ１６をインプリメントする論理デバイスのプログラム可能な、あるいは、一体化された、特徴であってもよい。例えば、自動焦点モジュール２２は、そのような論理デバイスによって実行された、１つまたは複数のソフトウェアプロセスとしてインプリメントされることができる。
【００２６】
オペレーションにおいて、自動焦点較正の場合、自動焦点モジュール２２は、複数のレンズ位置の中でレンズアセンブリ１２内のレンズを移動させることをレンズアクチュエーションモジュール２０に命令するために、例えばデジタル駆動値の形で、制御信号を生成することができる。自動焦点モジュール２２は、画像キャプチャデバイス１０の焦点条件を決定することができる。いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、焦点条件に少なくとも部分的に基づいて、複数のレンズ位置を選択することができる。自動焦点モジュール２２は、レンズ位置において画像センサ１４によって得られた画像情報の分析に基づいて、レンズ位置のそれぞれについての焦点値を決定することができる。その焦点値に基づいて、自動焦点モジュール２２は、レンズ位置のうちの１つ、例えば最も高い焦点値、を生成するレンズ位置、を選択することができる。自動焦点モジュール２２は、焦点条件が検出されるとき、その選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することができる。その調整された自動焦点レンズ位置サーチ範囲は、通常の自動焦点プロセスについての候補レンズ位置を選択するために、自動焦点モジュール２２によって使用されることができる。
【００２７】
いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、画像キャプチャデバイス１０の、第１の焦点条件あるいは第２の焦点条件のいずれかを検出することができる。第２の焦点条件は、第１の焦点条件とは異なる。自動焦点モジュール２２は、第１の焦点条件が検出されるとき、選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することができ、また、第２の焦点条件が検出されるとき、選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することができる。例えば、サーチ範囲は、近焦点境界(near focus bound)と遠焦点境界(far focus bound)を含むことができる。近焦点境界は、画像センサ１４の表面と関連して、レンズアセンブリ１２におけるレンズの最小光学焦点(minimum optical focus)（「光学近(optical near)」）位置の近似に対応する。遠焦点境界は、画像センサ１４の表面と関連して、レンズアセンブリ１２の最大光学焦点(maximum optical focus)（「光学遠(optical far)」あるいは「無限(infinity)」)位置の近似に対応する。
【００２８】
光学近位置(optical near position)は、例えば画像キャプチャデバイス１０のいわゆるマクロモードで近いオブジェクトに焦点を合わせるために、近い光学焦点位置に対応することができる。例えば、マクロモードは、レンズから１０ｃｍ未満離れて、オブジェクトに焦点を合わせることを可能にすることができる。光学遠位置は、画像キャプチャデバイス１０から無限距離でオブジェクトにレンズが理論的に焦点を合わせる、無限焦点位置(infinity focus position)に対応することができる。光学遠位置よりも遠い距離では、すなわち、画像キャプチャデバイス１０の無限焦点機能について一般的にはさらなる影響はない。光学近位置よりも近い距離で、画像キャプチャデバイス１０のマクロ焦点機能は、１０ｃｍ未満の距離でオブジェクトに焦点を合わせるために強化される。
【００２９】
自動焦点モジュール２２によって実行された自動焦点プロセスは、近焦点及び遠焦点境界によって定義されたサーチ範囲内で動作することができる。特に、通常動作においては、自動焦点モジュール２２は、レンズアセンブリ１２におけるレンズを、近及び遠焦点境界に対応するレンズ位置間で拡張する(extends)自動焦点サーチ範囲内の異なる位置に移動させるように、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。自動焦点モジュール１２は、画像をキャプチャするためにベストな焦点値を生成するレンズ位置を選択することができる。しかしながら、サーチ範囲の較正の場合、自動焦点モジュール２２によって実行された自動焦点較正プロセスは、近焦点及び遠焦点の境界を調整するために、サーチ範囲内及びサーチ範囲外でレンズ位置を探し出すことができる。
【００３０】
したがって、自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスに基づいて、サーチ範囲を拡大あるいは縮小することができる。自動焦点モジュール２２は、近焦点条件が検出されるときサーチ範囲の近焦点境界を調整することができ、遠焦点条件が検出されるときサーチ範囲の遠焦点境界を調整する。このように、自動焦点モジュール２２は、レンズアクチュエーションモジュール２０とレンズアセンブリ１２の実際の特徴に、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を較正することができる。
【００３１】
レンズアセンブリ１２は、最大メカニカルストップ(maximum mechanical stop)と最小のメカニカルストップ(minimum mechanical stop)を含む。最大メカニカルストップと最小のメカニカルストップは、焦点経路(focus path)に沿って、レンズの伝達(travel of lens)を制限する。最小メカニカルストップは、画像キャプチャデバイス１０の近焦点に対応し、最大メカニカルストップは、遠焦点に対応することができる。理想的には、最小及び最大のメカニカルストップは、それぞれ、光学の近焦点位置と遠焦点位置に対応するであろう。しかしながら、レンズアセンブリ１２及び／またはレンズアクチュエーションモジュール２０の不正確さ(imprecision)を製造した結果、実際の光学近及び遠焦点位置は、通常、メカニカルストップとは異なる。
【００３２】
例えば、最大光学遠焦点位置は、一般的には知られてはおらず、レンズアセンブリ１２の最大メカニカルストップ距離よりも若干少なく、距離と位置は、近くのメカニカルストップと比べて測定されている。同様に、光学近焦点位置は一般的には知られておらず、レンズアセンブリ１２の最小メカニカルストップ距離よりも多少遠い。自動焦点較正技術は、本開示の様々な態様にしたがって、実際の光学近い及び遠焦点位置が決定されるあるいは近似されることを可能にすることができるので、サーチ範囲の近及び遠境界は、例えばサーチレイテンシ、電力消費及び／または正確さの点から、よりよい自動焦点性能のために調整されることができる。このように、画像キャプチャデバイス１０は、レンズアクチュエーションモジュール２０とレンズアセンブリ１２を備えているレンズモジュールを自己較正することができる。
【００３３】
第１の焦点条件は、屋内環境と関連づけられた焦点条件であってもよい。屋内環境は、画像キャプチャデバイス１０が近焦点オブジェクトの画像をキャプチャするために使用されているというより大きな可能性を示すことができる。近焦点条件は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲の近焦点境界を調整することにおいて役立つ。第２の焦点条件は、屋外環境と関連づけられた焦点条件であってもよい。屋外環境は、画像キャプチャデバイス１０が遠焦点オブジェクトの画像をキャプチャするために使用されているというより大きな可能性を示すことができる。遠焦点条件は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲の遠焦点境界を調整することにおいて役立つ。
【００３４】
自動焦点モジュール２２は、様々な方法のうちのいずれにおいて、焦点条件を検出することができる。例として、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）データ、自動露光（ＡＥ）データ、あるいは両方は、屋内色度及び／またはライトニング、あるいは、屋外色度及び／またはライトニング、を示すことができる。例えば、ＡＷＢ及びＡＥの値あるいは設定は、環境色度(environmental color)、照明(illumination)、及び輝度特性を示すことができる。したがって、焦点条件の検出は、画像キャプチャデバイス１０の、ホワイトバランス及び／または露光条件のうちの少なくとも１つに基づく。また、いくつかの実施形態では、自動焦点モジュール２２は、屋外環境と一般的に関連づけられたオブジェクトを識別するために、パターンあるいはオブジェクト認識技術を使用することができる。このケースでは、焦点条件の検出は、画像センサ１４によって生成された画像における１つまたは複数のオブジェクトの認識に基づく。例えば、木、建物、景色、あるいは他の外部のオブジェクトの認識は、屋外焦点条件を示す。オブジェクトまたはパターン認識は、焦点条件を検出するために、ＡＷＢ及び／またはＡＥデータのような他のしるしと組み合わせて、あるいは単独で、使用されることができる。
【００３５】
屋内焦点条件を検出するときに、自動焦点モジュール２２は、近焦点レンズ位置についての自動焦点サーチを開始することができる。例えば、自動焦点モジュール２２は、既存の自動焦点レンズ位置サーチ範囲の近焦点境界の較正サブ範囲内の複数の位置にレンズを移動させることによって、近焦点位置についてサーチすることができる。例えば焦点値に基づいて、近焦点レンズ位置を選択するときに、自動焦点モジュール２２は、選択された近焦点レンズ位置に基づいて近焦点境界を調整することによって、既存のレンズ位置サーチ範囲を調整することができる。いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、その選択されたレンズ位置の値に、サーチ範囲の近焦点の境界を単純に設定することができる。他の態様では、自動焦点モジュール２２は、選択されたレンズ位置の予めコンピュートされたルックアップ関数あるいは数学的な関数として、サーチ範囲の近焦点境界を計算することができる。
【００３６】
同様な方法で、屋外焦点条件を検出するとき、自動焦点モジュール２２は、遠焦点レンズ位置について、自動焦点サーチを開始することができる。自動焦点モジュール２２は、既存の自動焦点レンズ位置サーチ範囲の光学遠焦点境界と関連づけられた較正サブ範囲内の複数の位置にレンズを移動させることによって、遠焦点レンズ位置についてサーチすることができる。例えば焦点値に基づいた、遠焦点レンズ位置を選択するときに、自動焦点モジュール２２は、選択された遠焦点レンズ位置に基づいて遠焦点境界を調整することにより、既存のレンズ位置サーチ範囲を調整することができる。いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、選択されたレンズ位置の値に、サーチ範囲の遠焦点境界を単純に設定することができる。他の態様では、自動焦点モジュール２２は、選択されたレンズ位置の関数として、サーチ範囲の遠焦点境界を計算することができる。
【００３７】
いくつかのケースでは、自動焦点モジュール２２は、較正プロセスのコースにおける近焦点レンズ位置として各レンズ位置が選択された回数を示している統計を維持することができ、そして、その統計に基づいて近焦点境界を調整する。同様に、近焦点レンズ位置の場合には、自動焦点モジュール２２は、遠焦点位置として各レンズ位置が選択された回数を示している統計を維持することができ、その統計に基づいて遠焦点境界を調整する。したがって、自動焦点モジュール２２は、選択されたレンズ位置が前に選択された回数を決定することができ、選択されたレンズ位置が前に選択された回数に基づいて、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整する。
【００３８】
自動焦点較正プロセスは、ユーザによって完全にあるいは実質的には、管理されない可能性がある。したがって、較正プロセスを実質的には失敗の証拠(failure proof)にすることが望ましい。集められた統計データが、例えば、サーチ範囲の境界を再度較正するために使用されるとき、再度較正される境界は、実際の光学境界からさらに離れてそれないことが望ましい。この理由から、いくつかの態様では、積極的な補償(aggressive compensation)よりも、サーチ範囲の保守的な、部分調整を提供するほうがよい。したがって、サーチ範囲の境界を微調整する統計データの使用は、新しく選択されたレンズ位置に境界をリセットすることよりもあまりリスクが高くない。
【００３９】
自動焦点較正プロセスにおいて使用される較正サブ範囲は、既存の自動焦点サーチ範囲内の位置とサーチ範囲外の位置を含むことができる。近焦点の位置の場合には、例えば、自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４の表面と関連して、近焦点境界よりも近い位置と、近焦点境界よりも遠い位置に、レンズアセンブリ１２におけるレンズを移動させるために、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。遠焦点の位置の場合には、自動焦点モジュール２２は、遠焦点境界よりも遠い位置に、及び遠焦点境界よりも近い位置に、レンズアセンブリ１２におけるレンズを移動させるために、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。したがって、自動焦点較正の目的のために評価されたレンズ位置のうちのいくつかは、既存の自動焦点のサーチ範囲外で常駐することができる。例えば、自動焦点モジュール２２は、近焦点条件が検出されるときにはレンズの近焦点メカニカルストップと遠焦点境界との間の、そして、遠焦点条件が検出されるときには近焦点境界と遠焦点メカニカルストップとの間の、複数のレンズ位置の中でレンズを移動させるために、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。
【００４０】
いくつかの態様では、自動焦点較正に基づいて、自動焦点モジュール２２は、よりよい焦点値をサポートするさらなるレンズ位置を含むために自動焦点サーチ範囲を拡大する、あるいは、よりよい焦点値をサポートしないレンズ位置を排除するために自動焦点サーチ範囲を縮小することができる。例えば、自動焦点モジュール２２は、レンズが異なる位置にあるとき、レンズアセンブリ１２の実際の光学特徴に基づいて、サーチ範囲の近焦点及び遠焦点境界を更新することができる。特に、選択されたレンズ位置に基づいて自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することは、選択されたレンズ位置が近焦点境界よりも遠く、遠焦点境界よりも近いときに自動焦点レンズ位置サーチ範囲を減らすことと、選択されたレンズ位置が遠焦点境界よりも遠い、あるいは、近焦点境界よりも近いとき、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を増大させることと、を備えることができる。
【００４１】
自動焦点サーチ範囲のサイズを縮小することは、通常の自動焦点プロセスにおけるサーチレイテンシを縮小し、電力を節約することができる。自動焦点サーチ範囲のサイズを拡大することは、与えられたイメージについての望ましい且つおそらく最適なレンズ位置を識別する可能性を増大させるので、よりよい、自動焦点精度が得られることができる。例えば、サーチ範囲を拡大することは、オリジナルサーチ範囲内のレンズ位置において正確に焦点を合わせられることができないオブジェクトに正確に焦点を合わせることを可能にする。したがって、レンズアセンブリ１２及びレンズアクチュエーションモジュール２０のビヘービア(behavior)を分析することによって、効率的な自動焦点アルゴリズムは、正確さ、レイテンシ、一貫性、及び電力消費を高めるために、インプリメントされることができる。自動焦点自己較正で、画像キャプチャデバイス１０は、広範囲な物理的な特徴を有しているアクチュエータとレンズを用いて使用されることができ、そしてそれは、おそらくより低いコスト製造を結果としてもたらす。また、アクチュエータの変化が存在するとき、自動焦点性能は、自動焦点較正プロセスが変化を補償するとともに、徐々に時間にわたって改善する。
【００４２】
近焦点条件が検出され、選択されたレンズ位置が近焦点境界より遠いとき、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を縮小することができる。例えば、近焦点条件が検出され、自動焦点較正プロセスにおいて選択されるレンズ位置が既存の近焦点境界よりも遠いとき、自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４からさらに離れた位置に近焦点境界を増加することができる。選択されたレンズ位置が既存の近焦点境界よりも近く、近焦点条件が検出されるとき、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を拡大することができる。例えば、自動焦点較正プロセスにおいて選択されるレンズ位置が近くの焦点境界よりも近く、近焦点条件が検出されるとき、自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４に近い位置に近焦点境界を減らすことができる。
【００４３】
同様に、遠焦点の条件が検出され、選択されたレンズ位置が遠焦点境界より遠いとき、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を拡大することができる。例えば、遠焦点条件が検出され、自動焦点較正プロセスにおいて選択されたレンズ位置が既存の遠焦点境界よりも遠いとき、自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４から離れた位置に遠焦点境界を増加することができる。選択されたレンズ位置が既存の遠焦点境界よりも近く、遠焦点条件が検出されるとき、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を縮小することができる。例えば、自動焦点較正プロセスにおいて選択されるレンズ位置が遠焦点境界よりも近く、遠焦点条件が検出されるときには、自動焦点モジュール２２は、画像センサ１４に近い位置に遠焦点境界を減らすことができる。
【００４４】
図２は、図１の画像キャプチャデバイス１０において使用される自動焦点モジュール２２の例を図示しているブロック図である。図２の例では、自動焦点モジュール２２は、焦点制御モジュール２６、サーチ範囲メモリ２８、焦点値計算モジュール３０、及び焦点条件モジュール３２を含む。自動焦点モジュール２２は、通常自動焦点プロセス及び自動焦点較正プロセスの両方を実行するように構成されることができる。サーチ範囲メモリ２８は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲内の位置に対応する、アクチュエータ駆動値の範囲を保存することができる。サーチ範囲は、遠焦点境界に対応する第１の駆動値によって、そして、近焦点境界に対応する第２の駆動値によって、定義されることができる。レンズアセンブリ１２内のレンズのホームポジションに帰因して、第１の駆動値は、最大あるいは最小の駆動値であってもよい。言いかえれば、より近い駆動値は、近焦点位置に近いレンズ位置に対応することができ、より大きな駆動値は、遠焦点位置に近いレンズ位置に対応することができ、その逆もまた然りである。
【００４５】
サーチ範囲メモリ２８において保存された駆動値を使用して、焦点制御モジュール２６は、サーチ範囲内の望ましい位置に、レンズアセンブリ１２におけるレンズを移動させるためにレンズアクチュエーションモジュール２０を駆動する、アクチュエータ制御信号を生成する。自動焦点プロセスの間に、焦点制御モジュール２６は、サーチ範囲内の位置に対応する駆動値を選択することができる。自動焦点プロセスの場合には、焦点制御モジュール２６は、様々な既存の自動焦点のサーチアルゴリズムのうちのいずれかにしたがって、駆動値を選択することができる。焦点値計算モジュール３０は、レンズが各位置にある状態で、イメージセンサ１４からイメージデータを受信し、イメージデータについての焦点値を生成する。焦点値は、画像データと関連づけられたピクセル輝度情報(pixel intensity information)の先鋭特徴(sharpness characteristics)に基づいて、計算されてもよく、様々な既存の計算技術のうちのいずれかに依存することができる。
【００４６】
焦点制御モジュール２６は、レンズ位置のそれぞれについて、焦点値計算モジュール３０から焦点値を受信し、その焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択することができる。例えば、焦点制御モジュール２６は、最大焦点値を生成するレンズ位置を選択し、画像センサ１４によって主題の画像のキャプチャのために選択されたレンズ位置を維持することができる。特に、焦点制御モジュール２６は、画像キャプチャコントローラ２４に対し、自動焦点信号を提供することができる。これに応じて、画像キャプチャコントローラ２４は、自動焦点プロセスにしたがって、焦点制御モジュール２６によって現在選択されるレンズ位置を使用してイメージをキャプチャするために、イメージセンサ１４とイメージプロセッサ２６を制御することができる。
【００４７】
サーチ範囲メモリ２８において保存された駆動値あるいは他の情報は、自動焦点プロセスにおいて使用されるサーチ範囲を定義する。本開示の様々な態様にしたがって、焦点制御モジュール２６は、自動焦点プロセスを較正するために、サーチ範囲メモリ２８において、駆動値あるいは他の情報を調整することができる。自動焦点プロセスのように、自動焦点モジュール２２によって実行された自動焦点較正プロセスは、異なるレンズ位置で生成された焦点値の評価を含むことができる。しかしながら、特定の焦点条件が検出されるとき、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスをトリガすることができる。例えば、焦点条件モジュール３２は、焦点条件を検出し、焦点制御モジュール２６に対して焦点条件信号(focus condition signal)を提供することができる。
【００４８】
条件モジュール３２は、画像キャプチャデバイス１０が使用されている特定の使用環境を示している１つまたは複数の特性に基づいて、焦点条件を検出することができる。例えば、焦点条件モジュール３２は、屋内あるいは屋外環境のような特定使用環境から焦点条件を推論することができる。焦点条件モジュール３２は、ＡＷＢデータあるいはＡＥデータによって供給されることができる、光源条件及び／または輝度データのような１つまたは複数の特徴に基づいて、特定の使用環境を検出することができる。代替的に、あるいは、追加的に、焦点条件モジュール３２は、特定の使用環境を示すパターンあるいはオブジェクトを識別するために、画像センサ１４から得られた画像データを分析するように構成されることができる。焦点条件モジュール３２からの焦点条件信号に応じて、焦点制御モジュール２６は、近焦点あるいは遠焦点条件が存在するかどうかを検出することができる。存在する場合には、焦点制御モジュール２６は、サーチ範囲メモリ２８においてサーチ範囲データを更新するために、自動焦点較正プロセスをアクティベートすることができる。存在しない場合には、焦点制御モジュール２６は、サーチ範囲メモリ２８から既存のサーチ範囲データを使用して、較正なしの通常の自動焦点プロセスを実行することを継続する。
【００４９】
図３は、図２の自動焦点モジュール３２において使用するための焦点条件モジュールの一例を図示しているブロック図である。図３で示されているように、いくつかの態様では、焦点条件モジュール３２は、焦点条件プロセッサ３４、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８を含むことができる。また、いくつかの態様においては、焦点条件モジュール３２は、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８と組み合わせて、あるいは、単独で、オブジェクト認識モジュール４０をオプションで含むことができる。ＡＷＢ比較器３６、ＡＥ比較器３８、及びオブジェクト認識モジュール４０は、それぞれの比較あるいは分析が特定の焦点条件に対応するかどうか示す出力を生成することができる。焦点条件プロセッサ３４は、光源条件データ及び輝度データのうちの少なくとも１つに基づいて、焦点条件を検出することができ、それらのデータは、画像キャプチャデバイス１０のホワイトバランスデータと露光データから得られることができる。例えば、焦点条件プロセッサ３４は、遠焦点あるいは近焦点条件が存在するかどうかを決定するために、ＡＷＢ比較器３６、ＡＥ比較器３８及び／またはオブジェクト認識モジュール４０、からデータを分析することができる。
【００５０】
ＡＷＢ比較器３６は、参照ＡＷＢ値と、ＡＷＢデータを比較することができる。ＡＷＢデータは、デバイス１０によってキャプチャされたシーンについての光源条件値を含むことができる。ＡＷＢ光源値あるいは他のＡＷＢデータは、キャプチャされた画像のホワイトバランスを制御するために使用されることができる。ＡＷＢデータは、光源色度特徴(illuminant color characteristics)、及び／または、光源輝度特徴(illuminant intensity characteristics)の表示を提供することができる。例えば、ＡＷＢデータは、光源条件、例えばシーンについて検出された様々なＣＩＥ(Commission Internationale de L'Eclairage)の光源条件のうちのいずれか、を示すことができる。光源条件は、異なるタイプの白色光ソース(white light sources)についてのスペクトル電力配分を示すことができる。ＡＷＢモジュール３７は、例えば、画像センサ１４から、あるいは、１つまたは複数の色度及び／または光源センサから、得られた生のあるいは処理された画像データを分析することによって特徴を得ることができる。焦点条件モジュール３２は、画像キャプチャデバイス１０のＡＷＢモジュール３７からＡＷＢデータを得ることができる。ＡＷＢモジュール３７は、ハードウェアベース及び／またはソフトウェアベースであってもよく、そして、シーンについての光源特性に基づいて、ホワイトバランスを調整するように構成されることができる。
【００５１】
例として、ＡＷＢデータが、屋内環境と一致する、光源色度特性及び／または光源輝度を示す場合には、ＡＷＢ比較器３６は、屋内環境の表示を出力することができ、そしてそれは、近焦点条件に対応することができる。例えば、ＡＷＢ比較器３６は、ＡＷＢデータを、屋内あるいは屋外環境に対応するＡＷＢデータの様々な範囲あるいは閾値のいずれかと比較することができる。ＡＷＢデータが、例えば光源条件としての、屋外環境と一致した、光源色度特徴及び／または光源輝度を示す場合には、ＡＷＢ比較器３６は、遠焦点条件に対応する、屋外環境の表示を出力することができる。ＡＷＢデータが決定的でない場合には、ＡＷＢ比較器３６は、屋内あるいは屋外環境を表示せず、その場合には、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスを開始することなく、通常の自動焦点プロセスを適用することができる。
【００５２】
ＡＥ比較器３８は、参照ＡＥ値と、ＡＥデータを比較することができる。ＡＥデータは、デバイス１０によってキャプチャされたシーンの輝度レベルを含むことができる。焦点条件モジュール３２は、画像キャプチャデバイス１０のＡＥモジュール３９から、ＡＥデータを得ることができる。ＡＥモジュール３９は、輝度レベルを評価し、そして、例えば露光時間及び／または絞りサイズ(exposure time and/or aperture size)を調整することによって、画像センサ１４の露光を調整するように構成されることができる。ＡＥモジュール３９は、例えば、画像センサ１４から、あるいは１つまたは複数の輝度センサから、得られた、生のあるいは処理された画像データを分析することによって、輝度レベルあるいは他のデータを得ることができる。ＡＥデータが屋内環境と一致する輝度レベルを示す場合には、ＡＥ比較器３８は、近焦点条件と対応する、屋内環境の表示を出力することができる。あるケースにおいては、輝度レベルは、Ｌｕｘで表わされることができる。ＡＥデータが屋外環境と一致する輝度レベルを示す場合には、ＡＥ比較器３８は、遠焦点条件に対応する、屋外環境の表示を出力することができる。より低い輝度レベルは、屋内環境と関連づけられたより低いライトニングレベルを示すことができる。反対に、より高い輝度レベルは、屋外環境と関連づけられたより高いライトニングレベルを示すことができる。例えば、ＡＥ比較器３８は、屋内あるいは屋外環境に対応するＡＥデータの様々な閾値あるいは範囲のうちのいずれかと、ＡＥデータを比較することができる。ＡＥ値が決定的でない場合には、ＡＥ比較器３８は、屋内あるいは屋外環境を表示しない。
【００５３】
画像キャプチャデバイス１０の使用環境が近焦点あるいは遠焦点条件と一致しているかどうかを決定するために、焦点条件プロセッサ３６は、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８の両方あるいは１つの出力に依存することができる。例えば、焦点条件プロセッサ３６は、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８のうちの１つが近焦点あるいは遠焦点条件を示す場合、自動焦点較正プロセスをトリガする焦点条件信号を生成することができる。あるいは、より高い信頼については、焦点条件プロセッサ３６は、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８の両方が近焦点あるいは遠くに焦点条件を示すということを必要としてもよい。ＡＷＢ及びＡＥデータが遠焦点あるいは近焦点条件を示さない場合には、焦点条件モジュール３２は、焦点条件信号を生成しない。このケースでは、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスを開始することなく、通常自動焦点プロセスを実行する。
【００５４】
実例として、ＡＷＢモジュール３７が、シーンはＣＩＥ Ｄ６５光源条件のような昼光照明にあるということを決定し、ＡＥモジュール３９が、光は非常に明るい、例えば２０００Ｌｕｘ以上、ということを決定する場合、シーンが屋外シーンである可能性が非常に高い。この場合、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８は、それぞれ、屋外シーンを示す、ＡＷＢとＡＥデータを検出することができる。他方で、ＡＷＢモジュール３７が、光源(light source)が蛍光性あるいは白熱であるということを決定し、ＡＥモジュール３９が、明るさが薄暗い、例えば２０００Ｌｕｘ未満、ということを決定する場合、シーンが屋内シーンである可能性が非常に高い。この場合、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８は、それぞれ、屋内シーンを示す、ＡＷＢとＡＥのデータを検出することができる。
【００５５】
ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８は、ＡＷＢデータ値とＡＥデータ値を、それぞれ、対応するＡＷＢ参照値とＡＥ参照値とそれぞれ比較することができる。ＡＷＢデータ値及びＡＥデータ値は、それぞれ、実際の光源条件及び輝度値であってもよい。代替的に、ＡＷＢデータ値及びＡＥデータ値は、それぞれ、相対的な光源値及び輝度値を示すインデクス値であってもよい。あるいは、ＡＷＢモジュール３７とＡＥモジュール３９は、実際のデータあるいはインデクス値を提供することなく、屋外あるいは屋内の条件の表示を生成することができる。これらの場合には、ＡＷＢ比較器３６とＡＥ比較器３８は、実際のデータあるいはインデクス値を、参照データあるいは参照インデクス値と比較することができ、あるいは、屋内あるいは屋外の状態の表示についてＡＷＢモジュール３７及びＡＥモジュール３９の出力を単にモニタする。したがって、図３で示されるインプリメンテーションは、例示のために提供されており、本開示で説明された技術の制限と考えられるべきではない。
【００５６】
オブジェクト認識モジュール４０が提供される場合には、焦点条件モジュール３２は、画像センサ１４から画像データを得る。オブジェクト認識モジュール４０は、屋外環境と典型的に関連づけられたオブジェクトを識別するために、パターンあるいはオブジェクト認識技術を適用することができる。屋外オブジェクトの例は、建物、木、景色、及び同様なものを含むことができる。屋外環境と一致するオブジェクトあるいはパターンの認識を示している、オブジェクト認識モジュール４０からの正の出力(positive output)は、焦点条件プロセッサ３４のための遠焦点条件の表示として役立つ。焦点条件プロセッサ３４は、ＡＷＢ比較器３６及び／またはＡＥ比較器３８からの出力と組み合わせてあるいは単独で、オブジェクト認識モジュール４０からの正の出力に応じて、焦点条件信号を生成することができる。いくつかの態様においては、オブジェクト認識モジュール４０は、屋内環境を示すオブジェクトあるいはパターンを検出するように構成されることができる。しかしながら、屋内環境の中のパターン及びオブジェクトにおける著しい変化に起因して、オブジェクト認識は、屋外環境については、より信頼できる。
【００５７】
図４は、図１のレンズアセンブリ１２のようなレンズアセンブリの自動焦点サーチ範囲内の光学遠焦点及び光学近焦点レンズ位置を図示している図である。自動焦点プロセスの間に、自動焦点モジュール２２は、サーチ範囲内の複数のレンズ位置の中で、レンズアセンブリ１２におけるレンズを移動させるために、レンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。サーチ範囲内のレンズ位置は、光学遠焦点境界４１と光学近焦点境界４３とによって定義される。レンズの動きは、遠焦点メカニカルストップ(mechanical stop)（ＭＳ）４５と、近焦点メカニカルストップ（ＭＳ）４７によって制限されている。近焦点ＭＳ４７は、画像センサ１４の表面と関連して、最も近い可能レンズ位置(closest possible lens position)を定義する。遠焦点ＭＳ４５は、画像センサ１４の表面と関連して、最も遠い可能レンズ位置(furthest possible lens)を定義する。
【００５８】
光学遠焦点境界４１は、レンズが無限遠の点に理論的に焦点を合わせる、レンズ位置を定義する。近焦点境界４３は、レンズが画像センサ１４の表面からおよそ１０ｃｍの距離でオブジェクトに焦点を合わせる、レンズ位置を定義することができる。光学遠焦点境界４１よりも遠い、すなわち遠焦点ＭＳ４５に近い、位置で、レンズは、無限に焦点を合わせることを継続し、光学遠焦点境界が正しいということを想定する。言いかえれば、無限を越えた距離でオブジェクトに焦点を合わせることは可能ではない。この理由から、光学遠焦点境界４１は、正しい場合には、レンズ位置上で実用的な限界として動作する、というのも、遠焦点ＭＳ４５へのさらなる動きは、レンズの焦点を変更すべきでもなく、よりよい鮮鋭を作るべきではない。しかしながら、光学近焦点境界４３未満の位置では、徐々に接近している距離で、オブジェクトに焦点を合わせることは可能である。本開示では、光学近焦点境界４３が、望ましいマクロモード焦点１０ｃｍを想定して選択されている。しかしながら、近焦点ＭＳ４７あるいは画像センサ１４の表面から１０ｃｍ未満の距離で、他の光学近焦点境界は、使用されることができる。自動焦点プロセスの間に、レンズアクチュエーションモジュール２０は、距離ｄ２によって定義されたレンズ位置サーチ範囲４９内の位置の中でレンズを移動させる。したがって、レンズ位置サーチ範囲４９は、光学遠焦点境界４１と光学近焦点境界４３との間で拡張する(extends)。距離ｄ１は、光学遠焦点境界４１と遠焦点ＭＳ４５との間の距離を定義する。距離ｄ３は、光学近焦点境界４３と近焦点ＭＳ４７との間の距離を定義する。自動焦点モジュール２２は、様々な自動焦点サーチアルゴリズムのいずれかにしたがって、サーチ範囲４９内で特定のレンズ位置を選択することができる。レンズ位置サーチ範囲内の異なる位置は、定義されたインクリメント値においてあらかじめ確立されることができる。
【００５９】
レンズアセンブリ１４、アクチュエーションモジュール２０あるいは他のコンポーネントの製造における不正確さ(imprecision)に起因して、サーチ範囲４９の焦点境界４１、４３は、不正確(inaccurate)である可能性がある。その結果、自動焦点プロセスは、レイテンシ、電力消費量及び焦点品質から、サブ最適結果を作ることができる。本開示の様々な態様にしたがって、自動焦点モジュール２２は、光学遠焦点境界４１、光学近焦点境界４３、あるいは両方を調整するために、自動焦点較正プロセスを実行することができる。このように、サーチ範囲４９は、レンズアセンブリ１２及びレンズアクチュエーションモジュール２０の実際の特性にしたがって、較正されることができる。
【００６０】
図３及び図４をさらに参照すると、焦点条件モジュール３２が特定の焦点条件、例えば屋外環境によって示される起こりうる遠焦点条件あるいは屋内環境によって示される起こりうる近焦点条件、を検出するときに、焦点条件モジュールは、焦点制御モジュール２６によって自動焦点較正プロセスの開始をトリガするために焦点条件信号を生成することができる。いくつかの態様では、自動焦点較正は、ユーザの介在なしに、トリガされ、進められることができる。実際には、遠焦点あるいは近焦点の条件を検出することにおいて、焦点条件モジュール３２は、サーチ範囲４９の正確さを改善するために、光学遠焦点境界４１あるいは光学近焦点境界４３の再較正の機会を検出する。
【００６１】
遠焦点条件は、画像キャプチャデバイス１０が画像キャプチャデバイスから離れた実質的な距離でオブジェクトの画像をキャプチャするために使用されているようであるということを示す。この場合、画像キャプチャデバイス１０は、光学遠焦点境界４１に対応するレンズ位置に依存するようである。遠焦点条件におけるベストな焦点値を作るレンズ位置は、光学遠焦点境界４１をリセットするために使用されることができる。反対に、近焦点条件は、画像キャプチャデバイス１０が画像キャプチャデバイスから近い距離でオブジェクトをキャプチャするために使用されているようである、ということを示す。この場合、画像キャプチャデバイス１０は、光学近焦点境界４３に対応するレンズ位置に依存する可能性が高い。近焦点条件においてベストな焦点値を作るレンズ位置は、光学近焦点境界４３をリセットするために使用されることができる。
【００６２】
焦点条件信号に応じて、焦点制御モジュール２６は、較正目的で、様々なレンズ位置を探し出す(explore)ためにレンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。焦点条件信号が遠焦点条件を示す場合、例えば、焦点制御モジュール２６は、遠焦点較正サブ範囲５１内の様々なレンズ位置にレンズを移動させるためにレンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。焦点条件信号が近焦点条件を示す場合には、焦点制御モジュール２６は、近焦点較正サブ範囲５３内の様々なレンズ位置にレンズを移動させるためにレンズアクチュエーションモジュール２０を制御することができる。図４の例では、遠焦点較正サブ範囲５１及び近焦点較正サブ範囲５３におけるレンズ位置は、それぞれ、参照数字５５及び５７によって一般的に示される。
【００６３】
遠焦点較正サブ範囲５１は、既存の光学遠焦点位置４１よりもいくぶんか遠い、そして、既存の光学遠焦点位置よりもいくぶんか近い、レンズ位置５５を含むことができる。同様に、近焦点較正サブ範囲５３は、既存の光学近焦点位置４３よりもいくぶんか遠い、そして、既存の光学近焦点位置よりもいくぶんか近い、レンズ位置５７を含むことができる。例えば、与えられた焦点条件の場合、焦点制御モジュール２６は、適用可能な光学焦点境界のいずれの側で、予め決定されたマージン内でレンズ位置を探し出すことができる。較正サブ範囲内で評価されたレンズ位置の数は、変形と設計事項に従う。一例として、較正サブ範囲内で評価されたレンズ位置の数は、３−９個のレンズ位置の範囲にあってもよい。図４の例では、参照番号５５及び５７によって示される、較正サブ範囲レンズ位置の数は９である。あるケースでは、評価されたレンズ位置の数は、望ましい焦点値を識別するためにより少数のレンズ位置あるいはより大きな数のレンズ位置が必要とされるかどうかによって、変わる。また、レンズ位置の数は、レンズのタイプあるいは特性によって変わってもよい。一般的に、本開示で使用される、用語「より遠い(greater)」「より近い(less than)」は、それぞれ、近焦点ＭＳ４７に遠いあるいは近いレンズ位置を指す。
【００６４】
予め決定されたマージンは、例えば、±５パーセント、１０パーセント、あるいは同様なもののような様々な値のいずれかに設定されることができる。さらに、予め決定されたマージンは、適用可能な光学焦点境界に実質的には中心があるので、焦点制御モジュール２６は、適用可能な光学焦点境界４１、４３のいずれの側の等しい距離において等しい数のレンズ位置を探す。あるいは、予め決定されたマージンは、オフセットされることができる(the predetermined margin may be offset)ので、焦点制御モジュール２６は、検出された光学焦点の一方の側か他方の側上で(on one side of the optical focus found versus the other side)、より多くのレンズ位置、すなわち、適用可能な光学焦点境界４１、４３からより遠く離れた距離におけるレンズ位置、を探す。
【００６５】
較正サブ範囲内のレンズ位置の順序、パターン、あるいは間隔は、それらが評価される順序あるいは他の方法として、幅広く変更される場合がある。一例として、焦点制御モジュール２６は、近焦点ＭＳ４７に最も近いレンズ位置において較正サブ範囲内で開始し、近焦点ＭＳに最も近いところから近焦点ＭＳから最も離れたところまで、順に、レンズ位置を評価することを始める。あるいは、焦点制御モジュール２６は、遠焦点ＭＳ４７に最も近いレンズ位置において較正サブ範囲内で開始し、近焦点ＭＳから最も離れたところから近焦点ＭＳに最も近いところまで、順に、レンズ位置を評価することを始める。
【００６６】
さらなる代替として、焦点制御モジュール２６は、較正サブ範囲の中心から開始し、そして、交互ベースで(on an alternating basis)、光学焦点境界に最も近いところで開始し、光学焦点境界から遠く離れた外へと拡張して、既存の光学焦点境界（規定どおりに、近あるいは遠）のいずれかの側上でレンズ位置を評価する。この場合には、焦点制御モジュール２６は、光学焦点境界から遠く離れたレンズ位置の焦点値が閾値以下に下がる場合には、レンズ位置の評価を早く終了するように構成されることができ、追加レンズ位置の評価がサブ最適焦点値の結果を生成する可能性を示す。
【００６７】
与えられた焦点条件については、焦点制御モジュール２６は、適用可能な光学焦点境界４１、４３の予め決定されたマージン内の異なる位置にレンズを移動させ、例えばそれぞれのレンズ位置でイメージセンサ１４によって生成されたイメージデータの鮮鋭値に基づいて、焦点値計算モジュール３０からレンズ位置についての焦点値を得る。焦点制御モジュール２６は、ベストな、例えば最も高い焦点値を有するレンズ位置を選択し、その選択されたレンズ位置に基づいて、サーチ範囲４９を調整することができる。例えば、焦点制御モジュール２６は、選択されたレンズ位置に適用可能な光学焦点境界４１、４３を自動的にリセットする、あるいは、選択されたレンズ位置の機能として光学焦点を調整することができる。選択されたレンズ位置に光学焦点境界を突然リセットすることは、統計データを考慮しておらず、そしてそれは、サーチ範囲４９の光学焦点境界の、より微細な、そしてより保守的な調整に望ましい。
【００６８】
例として、焦点制御モジュール２６は、近焦点レンズ位置あるいは遠焦点レンズ位置として各レンズ位置が選択されてきた回数のカウントを示している、統計を更新することができる。カウント統計を使用して、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスの間に選択されたレンズ位置の重み付けられた平均を計算することによって、適用可能な光学焦点境界を更新することができ、なお、各レンズ位置の適用可能な重みは、レンズ位置についてのカウントの数であってもよい。他の調整技術及び統計データタイプが使用されてもよい。例えば、焦点制御モジュール２６は、選択されたレンズ位置として特定レンズ位置の複数発生の後でのみ、適用可能な光学焦点境界を更新するように構成されることができる。このように、焦点境界を調整する前に複数発生を必要とすることによって、焦点制御モジュール２６は、誤った結果に依存する可能性を減らし、そして、いずれの新しい焦点境界を割当てることにおいてさらなる信頼を築く。したがって、焦点境界調整について本開示で提供される様々な例は、例示的であり、制限するものではないとみなされるべきである。
【００６９】
単純な例として、遠焦点条件の場合、サーチ範囲メモリ２８において保存された既存の光学遠焦点境界４１は、レンズ位置ｄｘにあるということが想定され（例えば、近焦点ＭＳ４７からの距離）、レンズ位置ｄｘは、前の自動焦点較正プロセスにおいて５回選択されており、レンズ位置ｄyは、前に３回選択されており、レンズ位置ｄｚは、前に１０回選択されている。光学遠焦点境界４１が重み付けられた平均に基づいて調整される場合には、光学遠焦点境界についてサーチメモリ２８において保存される新しいレンズ位置は、レンズ位置、ｄｆａｒ＝（５ｄｘ＋３ｄｙ＋１０ｄｚ）／３、として計算されることができる。結果として生じる境界は、レンズ位置値ｄｆａｒが正確なレンズ位置に対応しない場合、例えば丸めることによって、レンズ位置値ｄｆａｒに最も近いレンズ位置でありうる。
【００７０】
しかしながら、いくつかのケースでは、適切な焦点境界(pertinent focus bound)に関して選択されたレンズ位置が常駐する側に依存して、光学遠焦点境界４１あるいは光学近焦点境界４３を更新するための異なるルールを有することが望ましい可能性がある。光学遠焦点境界４１の場合には、例えば、選択されたレンズ位置が、遠焦点ＭＳ４５から離れた光学遠焦点境界の側で、既存のサーチ範囲４９（ｄ２）内に常駐する場合には、例えば上記で説明されているような重みとしてカウントを使用して、自動焦点較正プロセスの前の反復において、光学遠焦点境界について選択されたレンズ位置の重み付けられた平均を使用することが望ましい可能性がある。
【００７１】
しかしながら、遠焦点条件の場合、選択されたレンズ位置が、遠焦点ＭＳ４５に近い光学遠焦点境界４１の側上で、既存のサーチ範囲（ｄ２）の外に常駐する場合、選択されたレンズ位置が自動焦点プロセスにおいて考慮されるということを確実にするために選択されたレンズ位置に光学遠焦点境界を突然リセットすることが望ましい可能性がある。選択されたレンズ位置が光学遠焦点境界４１よりも遠いときに、重み付けられた平均のみが使用される場合には、選択されたレンズ位置は、一般的に望ましくない、サーチ範囲４９の一部を実際に形成しないであろう。選択されたレンズ位置がサーチ範囲４９の外にあるとき、選択されたレンズ位置に光学遠焦点境界をリセットすることにより、焦点制御モジュール２６は、自動焦点プロセスと自動焦点較正プロセスの後続反復における使用のために、新しく調整されたサーチ範囲の一部を選択されたレンズ位置が形成するということを確実にすることができる。
【００７２】
同様に、近焦点条件の場合、選択されたレンズ位置が既存の光学近焦点境界と近焦点ＭＳ４７との間にある場合、選択されたレンズ位置に光学近焦点境界４３をリセットすることが望ましいかもしれないが、選択されたレンズ位置が既存のサーチ範囲４９内にある場合には、重みとしてカウントを使用して前に選択されたレンズ位置と新しく選択されたレンズ位置の重み付けられた平均の関数として光学近焦点境界を調整する。このような方法で、焦点制御モジュール２６は、選択された位置が既存サーチ範囲４９内にあるときに、光学近焦点境界４３を微調整することができるが、選択された位置がサーチ範囲の外にある場合には、選択された位置に、光学近焦点境界を突然リセットする。それによって、焦点制御モジュール２６は、新しく選択された焦点位置が、自動焦点プロセスと自動焦点較正プロセスの後続反復における使用のために、新しく調整されたサーチ範囲４９の一部を形成するということを確実にすることができる。ある意味では、この特徴は、実際の光学焦点境界のアンダーシューティング(undershooting)を防ぐので、必要な場合には、境界は、すぐに拡張されることができる。
【００７３】
自動焦点モジュール２２は、焦点条件のいずれか、すなわち近／屋内あるいは遠／屋外、が検出されるときに、自動焦点較正プロセスをトリガすることができる。しかしながら、自動焦点モジュール２２は、焦点条件の検出に加えて、通常の自動焦点プロセスは高い信頼度で無事に適用されることができるということをさらに必要とすることができる。近あるいは遠焦点条件が検出されるが、例えば、自動焦点モジュール２２が、通常の自動焦点プロセスを使用して特定の使用環境において信頼できる焦点値を生成することができない場合、自動焦点モジュールは、自動焦点較正プロセスをトリガしないように構成されることができる。言いかえれば、通常の自動焦点プロセスが使用環境に有効でない場合には、自動焦点較正プロセスは、信頼性が低い可能性のあるデータを集めることを回避するために開始されないべきである。したがって、いくつかの態様では、屋外、遠いオブジェクトは確信して検出される、あるいは、屋内、近いオブジェクトが確信して検出される、ときのみ、自動焦点較正プロセスはトリガされることができる。屋外あるいは屋内の焦点環境についての信頼できる焦点値の生成に基づいて、上記で述べられるように、検出における信頼(confidence)が決定されることができる。したがって、自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスを開始するかどうかを決定することにおいて、焦点条件について生成された焦点値と検出された焦点条件の両方を考慮することができる。一般的に、自動焦点モジュール２２は、特定焦点条件が検出され、自動焦点プロセスが見込みある焦点値（favorable focus value）を生成するとき、自動焦点較正プロセスを開始することができる。
【００７４】
図５は、レンズアセンブリ１２の自動焦点サーチ範囲４９内の光学遠焦点境界４１と光学近焦点境界４３の調整を図示している図である。遠焦点条件あるいは近焦点条件についての自動焦点較正プロセスの完了のときに、焦点制御モジュール２６は、サーチメモリ２８において保存されるサーチ範囲を調整することができる。例えば、焦点制御モジュール２６は、選択されたレンズ位置と適用可能な焦点条件、すなわち近焦点条件あるいは遠焦点条件に基づいて、既存のサーチ範囲４９の光学遠焦点境界４１を調整する、あるいは、既存のサーチ範囲の光学近焦点境界４３を調整することができる。各ケースにおいては、焦点制御モジュール２６は、近焦点境界あるいは遠焦点境界を調整するために、ベスト焦点値を作るレンズ位置を使用することができる。レンズ位置及び光学焦点境界は、アクチュエータ駆動値から、表わされることができる。図５の例は、新しい光学遠焦点境界４１’と新しい近焦点境界４３’を作るために、両方の遠及び近焦点の調整の結果を示す。新しい焦点境界４１’、４３’は、自動焦点モジュール２２によって実行される自動焦点プロセスにおいて使用するために、新しい自動焦点レンズ位置のサーチ範囲４９’を定義する。図５で示されるように、新しいサーチ範囲’４９を定義する調整はまた、距離ｄ１、ｄ２及びｄ３に対する調整を結果としてもたらすことができる。
【００７５】
図６は、例示的なレンズアセンブリ１２についてのアクチュエーション駆動値の関数としてレンズ変位を示すグラフである。上記で述べられているように、自動焦点モジュール２２は、レンズアクチュエーションモジュール２０にレンズアセンブリ１２におけるレンズを移動させる駆動値から、レンズ位置を表すことができる。例えば、駆動値の範囲は、遠ＭＳ４５と近ＭＳ４７との間の位置の範囲内の異なる位置にレンズを移動させるように、レンズアクチュエーションモジュールに適用されることができる。各駆動値と関連づけられた絶対的なレンズ位置が実際に知られていないので、焦点制御モジュール２６と、サーチ範囲メモリ２８は、駆動値からレンズ位置をインデクス付けすることができる。同様に、焦点制御モジュール２６は、それらの位置にレンズを動かすことを作りだすために適用される駆動値から、サーチ範囲４９内の、光学遠焦点境界４１、光学近焦点境界４３、及び他のレンズ位置を定義することができる。したがって、位置、駆動値という用語は、本開示の中で、なんらかの互換性をもって、使用されることができる。
【００７６】
図６の例では、カーブ４２、４４及び４６は、イメージキャプチャデバイス１０が異なるオリエンテーションにおいて保持されるとき、例えば、レンズアクチュエーションモジュール２０に対し自動焦点モジュール２２によって適用される駆動値の範囲に応じて、近焦点ＭＳと比較して、レンズ変位の量(amount of lens displacement)を図示する。カーブ４２は、レンズの主要な画像入射表面(image-incident surface)を下向きにしている(facing down)ときの、レンズ変位対レンズアクチュエーションモジュール２０に対して適用された駆動値、を図示する。カーブ４４は、レンズの主要な画像入射表面が水平方向に向けているとき、レンズ変位  対  レンズアクチュエーションモジュール２０に対して適用された駆動値を図示する。カーブ４２は、レンズの主要な画像入射表面を下にしているとき、レンズ変位  対  レンズアクチュエーションモジュール２０に対して適用された駆動値、を図示する。
【００７７】
駆動値は、レンズアクチュエーションモジュール２０に対して適用された電流レベル(electrical current levels)に対応することができる。例えば、電流レベルは、ボイスコイルモータ、ステッパーモータ、圧電気アクチュエータ、あるいは別のタイプのアクチュエータに適用されることができる。初期電流は、そのホームポジション(home position)からレンズを移動させるのに必要な最小電流レベルであり、光学近焦点境界は近焦点ＭＳと同じでないかもしれないということを考慮に入れる。レンズアセンブリ１２を備えているレンズモジュールと、レンズアクチュエーションモジュール２０は工場で予め較正されている場合には、ｄ１、ｄ２、ｄ３、及びアップ、ダウン、及び水平のオリエンテーション初期電流レベルは、自動焦点プロセスにおいて援助するために不揮発性メモリに書き込まれるであろう。しかしながら、レンズモジュールはしばしば、あらかじめ較正されていない。レンズモジュールがあらかじめ較正されないとき、あるいは、ポスト較正が望まれるとき、本開示の様々な態様にしたがった自動焦点較正プロセスが、画像キャプチャデバイス１０において望ましい。
【００７８】
図７は、図１で示されるような画像キャプチャデバイス１０を含んでいる、無線通信デバイス４８の例を図示するブロック図である。上記で述べられているように、画像キャプチャデバイス１０は、いわゆるカメラ電話あるいはテレビ電話を形成するために、モバイル無線電話のような無線通信デバイス４８内で提供されることができる。この本開示の態様では、図７で示されているように、無線通信デバイス４８は、無線通信とユーザインターフェース特徴をサポートする様々なコンポーネントに加え、画像キャプチャデバイス１０の様々なコンポーネントを含むことができる。例えば、無線通信デバイス４８は、プロセッサ５０、オーディオ／ビデオのエンコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣｓ）５２、メモリ５３、モデム５４、送信受信（ＴＸ／ＲＸ）ユニット５６、メモリ５７、無線周波数（ＲＦ）アンテナ５８、ユーザ入力デバイス５９、ディスプレイドライバ／出力デバイス６０及びオーディオドライバ／出力デバイス６２、を含むことができる。
【００７９】
画像キャプチャデバイス１０の画像保存デバイス１８は、例えば視聴、印刷、ディスプレイ、あるいはパーソナルコンピュータのような別のデバイスへの転送のためにユーザによる検索のために、無線通信デバイス４８上でローカルにイメージあるいはビデオを保存することができる。例えば、プロセッサ５０は、無線通信デバイス４８と関連づけられたディスプレイ及びスピーカーを介して、ユーザに対し、画像、ビデオ、及び関連サウンドを提示するために、ディスプレイドライバ及び関連ディスプレイ出力６０と、オーディオドライバ及び関連オーディオ出力６２を制御することができる。メモリ５７は、様々なオペレーションをサポートするために、プロセッサ５０による実行のための命令を保存することができる。ユーザ入力デバイス５９は、ユーザが無線通信デバイス４８のオペレーションを制御するための、様々な入力媒体、例えばキー、ボタン、タッチスクリーン媒体、あるいは同様なもの、のうちのいずれかを含むことができる。ユーザ入力デバイス５９はまた、マイクロフォンあるいは同様なもののようなスピーチ入力を含むことができ、そしてそれは、静止写真あるいはビデオイメージと併せてオーディオを得るために使用された同じデバイス、あるいは、個別のデバイス、であることができる。無線通信デバイス４８は、スピーチあるいはボイスの符号化及び復号ユニットを含むことができる。
【００８０】
画像及びオーディオ及びイメージあるいはビデオは、保存及び送信のために、オーディオ／ビデオＣＯＤＥＣｓ５２によって、符号化されることができる。オーディオ／ビデオＣＯＤＥＣｓ５２は、いくつかの態様において、画像キャプチャデバイス１０内に常駐してもよい。図７の例では、オーディオ／ビデオＣＯＤＥＣｓは、画像キャプチャデバイス１０によってキャプチャされることができるオーディオ及びビデオに加え、様々なオーディオ及びビデオアプリケーションを扱うために、より大きな無線通信デバイス４８と常駐してもよい。オーディオビデオＣＯＤＥＣｓは、例えばＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ Ｈ．２６３、ＩＴＵ Ｈ．２６４、ＪＰＥＧあるいは同様なもの、のような様々な符号化技術あるいはフォーマットのうちのいずれかにしたがって、画像あるいはビデオを符号化することができる。
【００８１】
さらに、いくつかの態様においては、無線通信デバイス４８は、他のデバイスから、オーディオ、画像、あるいはビデオを受信し、それを符号化することに加え、そのようなオーディオ、画像あるいはビデオを符号化し、無線通信によって他のデバイスに対して送信することができる。例えば、モデム５４及びＴＸ−ＲＸユニット５６は、５８を介して、他の無線通信デバイスに対し、符号化されたオーディオ及び画像あるいはビデオ情報を、送信するために使用されることができる。デバイス４８はまた、スピーチ情報を送信し受信することができる。モデム５４は、ＴＸ−ＲＸユニット５６とアンテナ５８によって提供される無線インターフェース上の送信のために、符号化された情報を変調することができる。さらに、ＴＸ−ＲＸユニット５６及びモデム５４は、符号化されたオーディオ、イメージ、あるいはビデオを含んでいる、アンテナ５８を介して受信された信号を処理することができる。ＴＸ−ＲＸユニット５６は、アンテナ５８を介した無線送信及び受信をサポートするために、適切なミキサ、フィルタ、及び増幅器回路をさらに含むことができる。
【００８２】
図８は、自動焦点較正のためにレンズアセンブリ１２の自動焦点サーチ範囲を調整するための方法の例を図示するフロー図である。図８の例で示されているように、自動焦点モジュール２２は、画像キャプチャデバイス１２の焦点条件、例えば屋内環境によって示された近焦点条件あるいは屋外環境によって示された遠焦点条件、を検出する（６４）。焦点条件の検出に応じて、自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスを開始する。また、焦点条件は、屋内あるいは屋外シーンの検出と、オプションとして、例えば信頼できる焦点値によって示されているような、自信のあるシーン(the scene with confidence)においてオブジェクトに焦点を合わせる機能と、に基づいて検出されることができる。自動焦点モジュール２２は、較正サブ範囲内の複数の位置にレンズアセンブリ２２におけるレンズを移動させるためにレンズアクチュエーションモジュール２０を制御し、較正サブ範囲は、近あるいは遠焦点条件が検出されるかどうかに依存して、既存の自動焦点レンズ位置サーチ範囲の近あるいは遠焦点境界に近接で定義されることができる（６６）。
【００８３】
自動焦点モジュール２２は、レンズ位置と関連づけられた焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択する（６８）。適用可能な焦点条件について選択されたレンズ位置に基づいて、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲を調整することができる（７０）。例えば、自動焦点モジュール２２は、近焦点条件が検出される場合には、選択されたレンズ位置に基づいて、近焦点境界を調整することができる。あるいは、遠焦点位置が検出される場合には、自動焦点モジュールは、選択されたレンズ位置に基づいて遠焦点境界を調整することができる。自動焦点モジュール２２は、通常オペレーティングモードの間に、画像キャプチャデバイス１０によって実行される通常自動焦点プロセスにおいて、自動焦点の較正プロセスによって生成される、調整されたサーチ範囲を使用することができる（７１）。
【００８４】
図９は、より詳細に、図８の方法を図示しているフロー図である。図９の例では、焦点条件モジュール３２は、近焦点条件あるいは遠焦点条件が存在するかどうかを決定するために、画像キャプチャデバイス１０のＡＷＢモジュールとＡＥのモジュールから得られた、ＡＷＢ及びＡＥのデータをモニタする。オプションとして、焦点条件モジュール３２はまた、近焦点条件あるいは遠焦点条件を示すパターンあるいはオブジェクトを検出するために、画像センサ１４から入ってくる画像データ(incoming image data)をモニタすることができる。ＡＷＢ、ＡＥ及び／または画像データが、屋内の状態を示す場合（７４）、焦点制御モジュール２６は、近焦点較正サブ範囲における位置にレンズを移動させ（７６）、レンズ位置についての焦点値を決定する（７８）。いくつかの態様では、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスをトリガするために近焦点（屋内）条件の検出に加えて、信頼できる焦点値をさらに必要とするので、自動焦点較正プロセスは、高い信頼度で進めることができる。サブ範囲の終わりに到達される（８０）、例えば、サブ範囲内の、すべてのあるいは指定されたサブセットの位置が考慮されている場合には、焦点制御モジュール２６は、焦点値に基づいてレンズ位置のうちの１つを選択する（８４）。
【００８５】
サブ範囲の終わりに到達しておらず（８０）、例えば、ＡＷＢ、ＡＥ及び／または画像データによって示されるように、画像キャプチャデバイス１０がまだ屋内の状態にある場合（８２）、焦点制御モジュール２６は、サブ範囲における別の位置にレンズを移動させる。そのプロセスは、サブ範囲の終わりに到達される（８０）、あるいは、屋内の状態が、もはやキャプチャデバイス１０に適用しなくなる（８２）まで、継続する。焦点値に基づいてレンズ位置を選択する（８４）、例えば最も高いあるいはもっとも最適な焦点値を作るレンズ位置を選択するとき、焦点制御モジュール２６は、選択されたレンズ位置に基づいて近焦点境界を設定することができる（８６）。例えば、近焦点境界は、選択されたレンズ位置の値に設定されてもよく、あるいは、選択されたレンズ位置の関数、例えば前の選択のカウントにしたがって重み付けられたレンズ位置の平均、として調整されてもよい。自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスの結果として調整されたサーチ範囲を使用して、通常の自動焦点プロセスを適用することができる（８８）。
【００８６】
図９でさらに示されているように、屋外の状態が検出される場合（９０）、焦点制御モジュール２６は、遠焦点較正サブ範囲における位置にレンズを移動させ（９２）、レンズ位置についての焦点値を決定する（９４）。また、いくつかの態様では、焦点制御モジュール２６は、自動焦点較正プロセスをトリガするために、遠焦点（屋外）条件の検出に加えて、信頼できる焦点値を、信頼性を高めるために、さらに必要する。遠焦点較正サブ範囲の終わりに到達される場合（９６）、焦点制御モジュール２６は、焦点値に基づいて、レンズ位置のうちの１つを選択する（１００）。サブ範囲の終わりに到達されておらず（９６）、画像キャプチャデバイス１０がまだ屋外の状態にある場合（９８）、焦点制御モジュール２６は、サブ範囲における別の位置にレンズを移動させる。プロセスは、サブ範囲の終わりに到達する（９６）、あるいは、屋外の状態がもはや適用されなくなる（９８）まで、プロセスは継続する。焦点値に基づいたレンズ位置を選択するとき（１００）、焦点制御モジュール２６は、その選択されたレンズ位置に基づいて遠焦点境界を設定することができる（１０２）。自動焦点モジュール２２は、その後で、自動焦点較正プロセスの結果として調整されたサーチ範囲を使用して、通常の自動焦点プロセス（８８）を適用することができる。
【００８７】
図１０は、レンズ位置統計に基づいた自動焦点のサーチ範囲を調整する方法の例を図示するフロー図である。図１０で示されるように、自動焦点較正サーチ範囲の間に、焦点値計算モジュール３０は、複数のレンズ位置についての焦点値を決定する（１０６）。焦点制御モジュール２６は、焦点値に基づいてレンズ位置のうちの１つを選択し（１０８）、そして、過去の自動焦点較正プロセスにおいてレンズ位置が何回選択されたかを示すために、その選択されたレンズ位置についてのカウント統計をインクリメントする（１１０）。焦点制御モジュール２６は、その選択されたレンズ位置及び関連づけられたカウントに基づいて、サーチ範囲の適用可能な焦点境界（近あるいは遠）を設定する（１１２）。例えば、上記で説明されているように、焦点制御モジュール２６は、重みづけ要因としてカウントを使用して、選択されたレンズ位置の重み付けられた平均を計算することができる。
【００８８】
いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、集められた統計データの品質を検討し、必要があれば悪い統計を拒絶するように構成されることができる。管理されていない自動焦点の較正技術(unsupervised auto-focus calibration technique)が悪い質あるいは特異な統計に依存する場合、較正結果の質は、落とされる(compromised)可能性がある。したがって、質の悪い統計が検出される場合、いくつかの態様においては、自動焦点モジュール２２は、データを拒否することができ、集めた統計にそれを加えない。さらに、この場合では、自動焦点モジュール２２は、サーチ範囲の再較正をトリガしない可能性がある。代替的に、あるいは、追加的に、質の悪い統計が検出される場合には、自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスをリセットするあるいは再開することができる。例えば、自動焦点モジュール２２は、デフォルトの光学近及び遠焦点境界にしたがってサーチ範囲をリセットし、集められた統計をメモリからフラッシュし、プロセスを再開することができる。
【００８９】
質の悪い統計を検出するために、自動焦点モジュール２２は、集められた統計及び／または新しく得られたデータを分析することができる。データの特性に基づいて、自動焦点モジュール２２は、統計の質における相対的な信頼を示す信頼値(confidence value)を生成することができる。信頼値は、平均、分散、標準偏差あるいは他の測定値のような様々な統計測定の関数であることができる。１つの単純な例として、近あるいは遠焦点境界について選択されたレンズ位置が大きく異なり(wildly divergent)、互いに実質的な距離において位置づけられたレンズ位置を含むということを統計分析が示す場合には、信頼値は、比較的低い。
【００９０】
この場合、自動焦点モジュール２２は、自動焦点較正プロセスをリセットし再開してもよく、あるいは、プロセスをサスペンドしてもよい。いくつかの態様では、自動焦点モジュール２２は、光学近及び遠焦点境界を確立することを援助するために、ユーザの介在を要求するメッセージの表示をトリガすることができる。例えば、ユーザは、自動焦点サーチ範囲を再較正することを援助するために、屋外環境あるいは屋内環境において、画像キャプチャデバイス１２を配置するように要求されうる。さらに、誤った結果を回避するために、自動焦点モジュール２２は、自動焦点レンズ位置サーチ範囲の適用可能な焦点境界を更新するために、レンズ位置を使用する前に特定のレンズ位置の複数の選択を必要とすることができる。再較正の信頼を評価する、統計データを処理するための他の技術が適用されることができる。したがって、本開示における例は、制限するものではないと考慮されるべきである。
【００９１】
ここにおいて記載された技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはそのいずれの組み合わせ、においてインプリメントされることができる。モジュールあるいはコンポーネントとして説明されるいずれの特徴(features)も、集積化された論理デバイスにおいて一緒に、あるいは、ディスクリート(discrete)だが相互運用可能なロジックデバイスとして別々に、インプリメントされることができる。あるケースでは、様々な特徴は、集積回路チップあるいはチップセットのような集積回路デバイスとしてインプリメントされることができる。ソフトウェアでインプリメントされる場合には、本技術は、実施されるときに、上記で説明される方法のうちの１つまたは複数をプロセッサに実行させる命令を備えているコンピュータ可読媒体によって少なくとも部分的に実現されることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラムプロダクトの一部分を形成することができ、そしてそれはパッケージング材料を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、シンクロナス動的ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセス保存デバイス（ＮＶＲＡＭ）、電子消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、磁気あるいは光学のデータ保存媒体、及び同様なもの、のようなランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えることができる。本技術は、追加的にあるいは代替的に、データストラクチャあるいは命令の形態でコードを搬送するあるいは通信する、そして、コンピュータによってアクセスされ、読み取られ、及び／または実行されることができる、コンピュータ可読通信媒体によって少なくとも部分的に実現されることができる。
【００９２】
コードあるいは命令は、１つまたは複数のＤＳＰｓ、汎用マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣｓ、フィールドプログラマブル論理アレイ（ＦＰＧＡｓ）、あるいは他の同等な集積化された(integrated)あるいはディスクリートの論理回路素子のような、１つまたは複数のプロセッサによって実行されることができる。したがって、ここで使用される用語「プロセッサ(processor)」は、ここにおいて説明される技術のインプリメンテーションに適した、前述のストラクチャのうちのいずれか、あるいはいずれの他のストラクチャを指すことができる。さらに、いくつかの態様において、ここに説明される機能性は、専用のソフトモジュールあるいはハードウェアモジュール内で提供されることができる。本開示はまた、本開示で説明される技術のうち１つまたは複数をインプリメントする回路構成を含む様々な集積回路デバイスのうちいずれを企図する。そのような回路構成は、いわゆるチップセットにおける、単独の集積回路チップにおいて、あるいは、マルチプル相互運用可能な集積回路チップにおいて、提供されることができる。そのような集積回路デバイスは、様々な適用において使用されることができ、それらのうちのいくつかは、無線通信デバイスにおける使用を含むことができる。
【００９３】
様々な態様が説明されている。これら及び他の態様は、特許請求の範囲の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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