(57)【要約】【課題】適正な合焦制御を行うことが可能な、撮像装置を提供することである。【解決手段】駆動制御手段（サブＣＰＵ２１０）が駆動手段（アクチュエータ２０７）を駆動している間、入出力制御手段（サブＣＰＵ２１０）は、算出手段（サブＣＰＵ２１０）で算出された合焦評価値の合焦制御手段（メインＣＰＵ１１）への出力を禁止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦状態の目安となる合焦評価値を信号として出力するカメラモジュールと、このカメラモジュールから出力された前記合焦評価値に基づいて前記合焦状態の変更を指示する制御信号を前記カメラモジュールに出力する合焦制御手段を含む本体ユニットと、を備えた撮像装置において、
前記カメラモジュールは、被写体像を所定の結像面上に結像させるための撮影光学系と、前記被写体像を画像データに変換して出力する撮像手段と、前記撮影光学系を光軸方向に移動することにより前記撮像手段上の被写体像の合焦状態を変更可能な駆動手段と、前記出力された画像データに基づいて前記合焦評価値を算出する算出手段と、前記算出された合焦評価値を前記合焦制御手段に出力するとともに、当該合焦制御手段から出力された前記制御信号を入力する入出力手段と、当該入出力手段を制御する入出力制御手段と、前記入力された制御信号に基づいて前記駆動手段を制御して前記合焦状態を変更させる駆動制御手段と、を備え、
前記入出力制御手段は、前記駆動制御手段が前記駆動手段を駆動している間、前記算出手段で算出された前記合焦評価値の前記合焦制御手段への出力を禁止することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記駆動制御手段が前記駆動手段を駆動している間、前記合焦評価値の算出を禁止することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記合焦評価値及び制御信号は、シリアル通信信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像装置、特に自動合焦機能を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の撮像装置は、いつでも簡易に撮像を行うことができる点が評価されて一般に広く普及している。それに伴って、多機能化が進んでおり、自動合焦装置を有した撮像装置が存在している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記したような撮像装置は、被写体を撮像して画像データを出力するカメラモジュールと、この出力された画像データの記録及び表示等を行う撮像装置本体（以下、本体ユニットという。）とに大別することが可能であり、カメラモジュールに備えられたＣＣＤ（Charge Coupled Diode）等のセンサから出力される画像データから得られる合焦評価値（オートフォーカシング（ＡＦ）評価値）を算出して本体ユニットに出力し、本体ユニットでは、この出力された合焦評価値に基づいて適正な合焦位置を導き出し、その合焦位置までフォーカスレンズ等の移動を指示する制御信号をカメラモジュールに出力し、カメラモジュール内の駆動制御手段が本体ユニットからの制御信号に基づいてフォーカスレンズを駆動して合焦状態を変更する構成が考えられている。
【０００４】
このような構成にすることにより、カメラモジュールを一つのモジュールとして扱うことができるため、本体ユニットの形態によらず汎用的に適用することが可能であるとともに、カメラモジュール内に合焦位置を算出するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備える必要がなくなるため、カメラモジュールの部品数の減少とコスト削減を図ることができる。
【特許文献１】特開平５−１９９４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したカメラモジュールと本体ユニットとから構成される撮像装置では、撮像レンズの移動中に合焦評価値の算出が行われ、この移動中の合焦評価値に基づいて撮像レンズを移動させる制御が行われてしまう可能性がある。このように移動中に算出された合焦評価値は、合焦制御に有効な値ではないため撮像レンズの合焦位置合わせを適正に行えないという問題がある。また、特許文献１に記載の撮像装置では、上記したカメラモジュールと本体ユニットとから構成される撮像装置には適用できないため、上記課題を解決することができない。
【０００６】
本発明の課題は、適正な合焦制御を行うことが可能な、撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
合焦状態の目安となる合焦評価値を信号として出力するカメラモジュールと、このカメラモジュールから出力された前記合焦評価値に基づいて前記合焦状態の変更を指示する制御信号を前記カメラモジュールに出力する合焦制御手段を含む本体ユニットと、を備えた撮像装置において、
前記カメラモジュールは、被写体像を所定の結像面上に結像させるための撮影光学系と、前記被写体像を画像データに変換して出力する撮像手段と、前記撮影光学系を光軸方向に移動することにより前記撮像手段上の被写体像の合焦状態を変更可能な駆動手段と、前記出力された画像データに基づいて前記合焦評価値を算出する算出手段と、前記算出された合焦評価値を前記合焦制御手段に出力するとともに、当該合焦制御手段から出力された前記制御信号を入力する入出力手段と、当該入出力手段を制御する入出力制御手段と、前記入力された制御信号に基づいて前記駆動手段を制御して前記合焦状態を変更させる駆動制御手段と、を備え、
前記入出力制御手段は、前記駆動制御手段が前記駆動手段を駆動している間、前記算出手段で算出された前記合焦評価値の前記合焦制御手段への出力を禁止することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記算出手段は、前記駆動制御手段が前記駆動手段を駆動している間、前記合焦評価値の算出を禁止することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記合焦評価値及び制御信号は、シリアル通信信号であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、入出力制御手段は、駆動制御手段が駆動手段を駆動している間、算出手段で算出された合焦評価値の合焦制御手段への出力を禁止する。このことにより、駆動手段が撮影光学系を移動している際に合焦評価値が算出されてしまったとしても、合焦制御手段に出力されてしまうことを回避することが可能となるため、適正な合焦制御を行うことが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、算出手段は、前記駆動制御手段が前記駆動手段を駆動している間、前記合焦評価値の算出を禁止する。このことにより、駆動手段が撮影光学系を移動している際に合焦評価値が算出されてしまうことを回避することが可能となるため、適正な合焦制御を行うことが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、合焦評価値及び制御信号を、シリアル通信信号としたことにより、高速な通信を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の撮像装置を、カメラ機能を有した撮像装置付き携帯電話機１０に適用した例を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１に携帯電話機１０の機能的構成を示す。図１に示すように、携帯電話機１０は、メインＣＰＵ１１、表示部１２、入力部１３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４、通信制御部１５、記憶部１６、音声入出力部１７、電源部１８、カメラモジュール２０等を備えて構成され、各部はバス１９により接続されている。ここで、カメラモジュール２０が特許請求の範囲に記載のカメラモジュールであり、携帯電話機１０からカメラモジュール２０を除いたものが特許請求の範囲に記載の本体ユニットである（以下、携帯電話機１０からカメラモジュール２０を除いたものを本体ユニットという）。
【００１５】
メインＣＰＵ１１は、記憶部１６に記憶されているシステムプログラムを読み出し、ＲＡＭ１４内に形成されたワークメモリに展開し、該システムプログラムに従って各部を制御する。また、メインＣＰＵ１１は、記憶部１６に記憶されている各種処理プログラムやメールソフト等のアプリケーションプログラムを読み出してワークメモリに展開し、各種処理を実行し、それらの処理結果をＲＡＭ１４内のワークメモリに記憶すると共に表示部１２に表示させる。そして、ワークメモリに格納した処理結果を記憶部１６内の指定の保存先に保存させる。
【００１６】
メインＣＰＵ１１は、カメラモジュール２０から出力されるＪＰＥＧ画像データを画像出力Ｉ／Ｆ２０６を介して受信すると、このＪＰＥＧ画像データを記憶部１６に記憶させる。また、記憶部１６に記憶されたＪＰＥＧ画像データを表示部１２に表示させる。
【００１７】
メインＣＰＵ１１は、シリアル通信Ｉ／Ｆ２１１を介してカメラモジュール２０から出力される合焦評価値に基づいて被写体像の合焦状態を変更させる制御信号をカメラモジュール２０に出力する。
【００１８】
表示部１２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等により構成され、メインＣＰＵ１１から入力される表示データに基づいて画面表示を行う。
【００１９】
入力部１３は、カーソルキー、文字／数字キー、各種機能キー等を有し、そのキー操作による押下信号をメインＣＰＵ１１に出力する。
【００２０】
ＲＡＭ１４は、バッファとして各種プログラムや処理中のデータ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
【００２１】
通信制御部１５は、不図示のアンテナを含む無線通信部で構成され、メインＣＰＵ１１から入力される指示に従って、無線基地局を介して通信ネットワークＮ上の各機器と各種情報を送受信する。
【００２２】
記憶部１６は、フラッシュメモリなどの不揮発メモリ等により構成され、携帯電話機１０に対応するシステムプログラム、及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラム、アプリケーションプログラム及びこれらのプログラムで処理されたデータ等を記録する。
【００２３】
音声入出力部１７は、マイク、スピーカ、増幅器、Ａ／Ｄ変換部、及びＤ／Ａ変換部等を有し、マイクから入力されるユーザの音声信号をデジタル音声情報に変換し、その音声情報をメインＣＰＵ１１に出力するとともに、受話中にメインＣＰＵ１１から入力される音声情報や、着信音、操作確認音等の音声情報をアナログの音声信号に変換して増幅し、スピーカから出力する。
【００２４】
電源部１８は、電源用回路や充電池等により構成され、メインＣＰＵ１１から入力される指示に基づいて、携帯電話機１０が有する各機能部への電源供給を行う。
【００２５】
カメラモジュール２０は、図２に示すように、撮像光学系２０１、ＣＣＤ２０２、Ａ／Ｄ回路２０３、信号処理回路２０４、ＪＰＥＧ画像生成部２０５、画像出力Ｉ／Ｆ２０６、アクチュエータ２０７、記憶部２０８、電源回路２０９、サブＣＰＵ２１０、シリアル通信Ｉ／Ｆ２１１等から構成されている。
【００２６】
撮影光学系２０１は、被写体の光画像を結像させるものであり、被写体に合焦させるためのフォーカスレンズ（不図示）等を有して構成されている。
【００２７】
ＣＣＤ２０２は、撮影光学系２０１によって受光面上に結像された被写体像を電気信号に変換して、アナログの画像データとしてＡ／Ｄ回路２０３に出力する。なお、本実施の形態では、ＣＣＤを用いることとしたが、これに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等であってもよい。
【００２８】
Ａ／Ｄ回路２０３は、ＣＣＤ２０２から出力されたアナログ画像データをデジタルの画像データに変換し、信号処理回路２０４に出力する。信号処理回路２０４は、Ａ／Ｄ回路２０３から出力された画像データに対して、例えば、ＹＵＶデータに変換、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の処理を施してＪＰＥＧ画像生成部２０５に出力する。
【００２９】
ＪＰＥＧ画像生成部２０５は、信号処理回路２０４から出力された画像データに対しＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方式で圧縮処理を施し、生成されたＪＰＥＧ画像データを画像出力Ｉ／Ｆ２０６に出力する。
【００３０】
画像出力Ｉ／Ｆ２０６は、ＪＰＥＧ画像生成部２０５から出力されるＪＰＥＧ画像データをメインＣＰＵ１１に出力するためのインターフェイスであり、一方向の高速なバスによってメインＣＰＵ１１と接続されている。
【００３１】
アクチュエータ２０７は、不図示のフォーカスモータと、フォーカスドライバ等を有しており、フォーカスドライバは、サブＣＰＵ２１０から入力される制御信号に応じて、フォーカスモータを駆動して、撮影光学系２０１のフォーカスレンズを光軸方向に駆動させる。
【００３２】
記憶部２０８は、フラッシュメモリなどの不揮発メモリ等により構成され、カメラモジュール２０の各部の制御に必要なプログラムコード及び各種制御パラメータが記憶されている。
【００３３】
電源回路２０９は、図１に示した電源部１８から供給される電力の電圧調整等を行い、サブＣＰＵ２１０の制御に応じて、カメラモジュール２０の各部位に電力供給を行う。
【００３４】
サブＣＰＵ２１０は、記憶部２１２に記憶されたプログラムコードに従ってカメラモジュール２０の各部の制御を行うとともに、シリアル通信Ｉ／Ｆ２１５を介してメインＣＰＵ１１から出力される制御信号に基づいてカメラモジュール２０の各部の制御を行う。
【００３５】
サブＣＰＵ２１０は、ＣＣＤ２０２で出力された画像データに基づいて合焦評価値を算出し、この合焦評価値をシリアル信号としてシリアル通信Ｉ／Ｆ２１１を介してメインＣＰＵ１１に出力する。なお、本実施の形態では、ＣＣＤ２０２から出力された画像データの高周波成分を算出して合焦評価値とするが、これに限定されないものとする。
【００３６】
また、サブＣＰＵ２１０は、メインＣＰＵ１１からシリアル通信Ｉ／Ｆを介して出力される被写体像の合焦状態の変更を指示する制御信号を受け取ると、この制御信号に基づいてアクチュエータ２０７のフォーカスドライバを制御して撮影光学系２０１のフォーカスレンズを光軸方向に移動することによりＣＣＤ上の被写体像の合焦状態を変更させる。
【００３７】
シリアル通信Ｉ／Ｆ２１１は、サブＣＰＵ２１０とメインＣＰＵ１１とを接続するためのシリアル通信インターフェイスであって、サブＣＰＵ２１０から入力される各種信号をメインＣＰＵ１１に出力するとともに、メインＣＰＵ１１から入力される制御信号をサブＣＰＵ２１０に出力する。
【００３８】
具体的には、サブＣＰＵ２１０から入力される合焦評価値をメインＣＰＵ１１に出力するとともに、メインＣＰＵ１１から入力される合焦状態の変更を指示する制御信号をサブＣＰＵ２１０に出力する。
【００３９】
次に、本実施の形態の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。
図３は、携帯電話機１０における自動合焦処理の概略を説明するためのフローチャートである。なお、図３に示すＡ１１〜Ａ１６の各処理はサブＣＰＵ２１０により行われ、Ｂ１１〜Ｂ１２の各処理は、メインＣＰＵ１１により行われる。
【００４０】
本処理の前提として携帯電話機１０のカメラモジュール２０が撮影可能な状態であるとし、ＣＣＤ２０２で取得された画像データがＡ／Ｄ回路２０３及び信号処理回路２０４を介して所定の時間間隔毎に取得され、その度に本処理が実行されるものとする。
【００４１】
まず、ＣＣＤ２０２から画像データが入力されるまで待機が行われ（ステップＡ１１；Ｎｏ）、ＣＣＤ２０２から画像データが入力されると（ステップＡ１１；Ｙｅｓ）、この画像データに基づいて合焦評価値が算出される（ステップＡ１２）。
【００４２】
次に、現在アクチュエータ２０７を駆動中か否かが判定される（ステップＡ１３）。ここで、アクチュエータ２０７が駆動中と判定されると（ステップＡ１３；Ｙｅｓ）、ステップＡ１２で算出された合焦評価値が破棄されて、ステップＡ１１に再び戻る。
【００４３】
ステップＡ１３でアクチュエータを駆動中でないと判定された場合（ステップＡ１３；Ｎｏ）、ステップＡ１２で算出された合焦評価値が、シリアル通信Ｉ／Ｆ２１１を介してメインＣＰＵ１１に出力される（ステップＡ１４）。
【００４４】
一方、本体ユニットではカメラモジュール２０から合焦評価値が入力されるまで待機が行われ（ステップＢ１１；Ｎｏ）、カメラモジュール２０から合焦評価値が入力されると（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、この合焦評価値に基づいてカメラモジュール２０の合焦状態の変更を指示する駆動制御信号がシリアル通信Ｉ／Ｆ２１１を介してサブＣＰＵ２１０に出力される（ステップＢ１２）。
【００４５】
次いで、メインＣＰＵ１１から出力された駆動制御信号がシリアル通信Ｉ／Ｆ２１１を介してサブＣＰＵ２１０に入力されると（ステップＡ１５；Ｙｅｓ）、この入力された駆動制御信号に基づいてアクチュエータ２０７が駆動されて、撮像光学系２０１の合焦状態が変更され（ステップＡ１６）、本処理は終了する。
【００４６】
以上のように、本実施の形態によれば、サブＣＰＵ２１０は、アクチュエータ２０７を駆動している間、サブＣＰＵ２１０で算出された合焦評価値のメインＣＰＵ１１への出力を禁止する。このことにより、アクチュエータ２０７が撮影光学系２０１を移動している際に合焦評価値が算出されてしまったとしても、メインＣＰＵ１１に出力されてしまうことを回避することが可能となるため、適正な合焦制御を行うことが可能となる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、図３のステップＡ１３で説明したように、アクチュエータ２０７を駆動している間は、サブＣＰＵ２１０で算出された合焦評価値を破棄することで、合焦制御に有効でない合焦評価値がメインＣＰＵ１１に出力されてしまうことを回避したが、これに限定されないものとする。例えば、アクチュエータ２０７を駆動している間は、サブＣＰＵ２１０により合焦評価値の算出を禁止する排他制御を行うことにより、アクチュエータ２０７が撮影光学系２０１を移動している際に合焦評価値が算出されてしまうことを回避することが可能となるため、適正な合焦制御を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態では、ＣＣＤ−ＡＦ方式の自動合焦方式を例示したが、これに限定されず、その他、公知の自動合焦方式であってもよいものとする。
【００４９】
本実施の形態における記述は、本発明に係る情報記録装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における携帯電話機１０の細部構成及び詳細動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、本発明の撮像装置を備えた装置として、カメラ機能を有した撮像装置付き携帯電話機１０を用いて説明したが、これに限らず、デジタルカメラやカメラ機能を備えたＰＤＡ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】携帯電話機の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】撮像装置の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】自動合焦処理の概略を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  携帯電話機（撮像装置）
１１  メインＣＰＵ（合焦制御手段）
１２  表示部
１３  入力部
１４  ＲＡＭ
１５  通信制御部
１６  記憶部
１７  音声入出力部
１８  電源部
１９  バス
２０  カメラモジュール（カメラモジュール）
２０１  撮影光学系（撮影光学系）
２０２  ＣＣＤ（撮像手段）
２０３  Ａ／Ｄ回路
２０４  信号処理回路
２０５  ＪＰＥＧ画像生成部
２０６  画像出力Ｉ／Ｆ
２０７  アクチュエータ（駆動手段）
２０８  記憶部
２０９  電源回路
２１０  サブＣＰＵ（算出手段、駆動制御手段、入出力制御手段）
２１１  シリアル通信Ｉ／Ｆ（入出力手段）
【図１】
2005309315.tif 000003
【図２】
2005309315.tif 000004
【図３】
2005309315.tif 000005