(57)【要約】【課題】携帯型電子機器において、カメラにおけるレンズ駆動のための低消費電力化を実現するこが可能な携帯型電子機器を提供する。【解決手段】  携帯電話機１００において、ホストＣＰＵ３０は、カメラセンサ５０の起動後において、加速度センサ４０の検出レベルが、所定の範囲内であってカメラが撮像に使用中であると判断される場合に、自動焦点調整の制御を実行し、検出レベルが所定の範囲外である場合に、自動焦点調整のための駆動機構を停止する。【選択図】図１
2013054221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型電子機器であって、
自動焦点調整機構を有する撮像手段を備え、
前記自動焦点調整機構は、レンズと、前記レンズを所定方向に付勢する付勢手段と、前記付勢に抗して前記レンズを合焦位置に駆動する駆動手段とを含み、
前記携帯型電子機器にかかる加速度を検出するための加速度検出手段と、
前記撮像手段の焦点調節を制御するための制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記撮像手段の起動後において、前記加速度検出手段の検出レベルが、所定の範囲内である場合に、自動焦点調整の制御を実行し、前記検出レベルが前記所定の範囲外である場合に、前記駆動手段を停止する、携帯型電子機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記自動焦点調整を行なった後に、前記加速度検出手段の検出レベルが前記所定の範囲外となることに応じて、当該自動焦点調整のために設定した前記自動焦点調整機構に対する制御値を一旦無効とし、前記加速度検出手段の検出レベルが変化することに応じて、前記自動焦点調整のための制御を再開する、請求項１記載の携帯型電子機器。
【請求項３】
前記駆動手段が停止した状態は、前記付勢手段により前記レンズが前記自動焦点調整機構の可動範囲の一方端に位置する状態である、請求項１または２に記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
自動焦点調整機構を有する撮像装置に対するオートフォーカス制御方法であって、
前記自動焦点調整機構は、レンズと、前記レンズを所定方向に付勢する付勢手段と、前記付勢に抗して前記レンズを合焦位置に駆動する駆動手段とを含み、
加速度検出手段により加速度を検出するステップと、
前記撮像装置の起動後において、前記加速度検出手段の検出レベルが、所定の範囲内である場合に、自動焦点調整の制御を実行するステップと、
前記検出レベルが前記所定の範囲外である場合に、前記駆動手段を停止するステップとを備える、オートフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラを搭載した携帯型電子機器およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯情報端末などの携帯型電子機器には、自動焦点（オートフォーカス。以下「ＡＦ」ともいう）機能を有するカメラ部が設けられていることが多い。ＡＦ機能は、鏡筒の内部にレンズが配置されているレンズ部を、撮像素子、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなどに接近させる方向又は撮像素子から離す方向に移動させることによって実現される。
【０００３】
レンズ部を移動させる駆動機構は、一般的に、ボイスコイルモータ（以下、「ＶＣＭ：Voice Coil Motor」）が、採用される。ＶＣＭを用いると、他の駆動機構を用いた場合と比較して、小型で、構造が簡易で、かつ組立が容易なカメラ部を実現できる。このため、携帯電話機のような携帯型電子機器においては、ＶＣＭを用いたＡＦ機能を有するカメラ部が一般的である。
【０００４】
次に、ＶＣＭの構造の一例について説明する。ＶＣＭは、円盤状のコイル及び磁石を主体として構成される。コイル及び磁石のうちの一方がレンズ部に固定され、コイル及び磁石のうちの他方が筐体に固定される。コイルに電流を流すことによってレンズ部の移動が実現される。
【０００５】
ＶＣＭは、モータドライバにより制御される。モータドライバは、レンズ部を一方向のみに移動させるように、具体的にはレンズ部を撮像素子から離す方向のみに移動させるように、ＶＣＭを制御することが一般的である。この場合には、レンズ部と筐体とを付勢バネで連結し、この付勢バネの付勢力によりレンズ部を撮像素子に接近させる方向に付勢させる。
【０００６】
このような構成を有するカメラ部においては、ＶＣＭが駆動していない自然状態においては、遠くに焦点を合わせる（合焦させる）ことができる位置に、レンズ部が位置している。一方、近くに焦点を合わせる場合には、モータドライバは、コイルに電流を流すように制御して、レンズ部を撮像素子から離す。
【０００７】
一方、一旦近くに焦点を合わせた状態から、遠くに焦点を合わせる場合には、ＶＣＭによる駆動力を減少させるか又はなくして、付勢バネの付勢力によりレンズ部を撮像素子に接近させる方向に付勢させる。
【０００８】
このようなＡＦ機能の撮影中の制御については、特許文献１には、自動焦点調整のための制御が行なわれることを前提として、たとえば、撮影者の手動の焦点位置調整が行なわれた場合は、自動焦点調整の処理を一旦停止し、振動の検出などにより再び自動焦点調整の処理を再開する技術が開示されている。あるいは、特許文献２には、被写体とカメラの間の相対角度の変化量を算出し、パニングなどのように大きくカメラの撮像角度が変化するような場合に、不必要なＡＦ処理を低減する技術が開示されている。これらは、撮影中においては、ＡＦ処理が行なわれることを前提としつつも、撮影者の意図により、このような自動焦点調節ではまかないきれない焦点位置調整が発生しうるため、これに対応することを目的としたものである。
【０００９】
また、特許文献３には、動画撮影と静止画撮影を同時に行うことができる複合カメラにおいて、動画撮影中に静止画撮影を行った直後にそれまでとは異なった表示形態で動画撮影中であることを表示することにより、無駄な動画撮影を継続することを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−６４７１３号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１０００号公報
【特許文献３】特開平９−２２２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一方で、近年、ＡＦ機能付き携帯電話において、カメラを起動するとＶＣＭが通電し、ＡＦのレンズ位置をある程度の値まで繰り出す動作を予め実行する。この動作は、焦点を合わせる場所が遠すぎる場合、画像がぼやけた状態に見えることを回避している。
【００１２】
さらにシャッターを切る際にＡＦ動作を実行し合焦させ、その後はその合焦状態を保つ、もしくは、繰り出し起動位置に戻る。
【００１３】
しかしながら、いずれの状態においてもコイルに一定の電流を流した状態となるため、その分、消費電力を要する。ＶＣＭの電圧は、一般的に回路構成として低電圧とならないため、消費電力の観点からカメラ部としては軽視できるものではなく、熱源としても問題となる。
【００１４】
上述した特許文献に開示の従来技術は、いずれも、このような場合の消費電力を考慮したものではない。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、自動焦点調整機能を有する撮像装置が筺体に内蔵された携帯型電子機器において、撮像装置におけるレンズ駆動のための低消費電力化を実現するこが可能な携帯型電子機器およびそれに用いるオートフォーカス制御方法を提供することにある。
【００１６】
この発明の他の目的は、筺体の温度上昇の低減を図ることが可能な携帯型電子機器およびそれに用いるオートフォーカス制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明の１つの局面にしたがうと、携帯型電子機器であって、自動焦点調整機構を有する撮像手段を備え、自動焦点調整機構は、レンズと、レンズを所定方向に付勢する付勢手段と、付勢に抗してレンズを合焦位置に駆動する駆動手段とを含み、携帯型電子機器にかかる加速度を検出するための加速度検出手段と、撮像手段の焦点調節を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、撮像手段の起動後において、加速度検出手段の検出レベルが、所定の範囲内である場合に、自動焦点調整の制御を実行し、検出レベルが所定の範囲外である場合に、駆動手段を停止する。
【００１８】
好ましくは、制御手段は、自動焦点調整を行なった後に、加速度検出手段の検出レベルが所定の範囲外となることに応じて、当該自動焦点調整のために設定した自動焦点調整機構に対する制御値を一旦無効とし、加速度検出手段の検出レベルが変化することに応じて、自動焦点調整のための制御を再開する。
【００１９】
好ましくは、駆動手段が停止した状態は、付勢手段によりレンズが自動焦点調整機構の可動範囲の一方端に位置する状態である。
【００２０】
この発明の他の局面にしたがうと、自動焦点調整機構を有する撮像装置に対するオートフォーカス制御方法であって、自動焦点調整機構は、レンズと、レンズを所定方向に付勢する付勢手段と、付勢に抗してレンズを合焦位置に駆動する駆動手段とを含み、加速度検出手段により加速度を検出するステップと、撮像装置の起動後において、加速度検出手段の検出レベルが、所定の範囲内である場合に、自動焦点調整の制御を実行するステップと、検出レベルが所定の範囲外である場合に、駆動手段を停止するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の携帯型電子機器およびそれに用いるオートフォーカス制御方法によれば、撮影装置の起動中において、撮影動作が行われていないと判断した場合に、レンズの駆動機構を停止することで、消費電力を低減することが可能である。
【００２２】
また、本発明の携帯型電子機器およびそれに用いるオートフォーカス制御方法によれば、自動焦点調整機構の消費電力が低減されることで、筺体の温度上昇の低減を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る携帯電話機１００の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】モータドライバ６０からの制御電流値と、カメラセンサ５０におけるレンズ繰り出し量との関係を示す図である。
【図３】加速度センサ４０によるカメラ動作状態検出の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態のオートフォーカス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態にかかる「カメラのオートフォーカス制御」について、カメラを搭載した携帯電話機を例にとって説明する。ただし、このような「カメラのオートフォーカス制御」は、より一般的に、携帯電話機に限られず、より一般的な携帯型情報通信端末のようなバッテリ駆動の携帯型電子機器に搭載されたカメラのオートフォーカス制御に適用可能なものである。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態のカメラのオートフォーカス制御を実装した携帯電話機を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、実施の形態に係る携帯電話機１００の構成を説明するためのブロック図である。
【００２７】
図１を参照して、携帯電話機１００は、アンテナ１０と、アンテナ１０を介して、通信データを送受信するための通信部２０と、携帯電話機１００の全般的制御、たとえば、携帯電話機の通信動作を制御や、入力装置（図示せず）に入力されるユーザから指示に応じた撮影処理の制御を実行するホストＣＰＵ３０とを含む。
【００２８】
携帯電話機１００は、さらに、携帯電話機１００について操作者の操作状態によって変化する加速度を検出するための加速度センサ４０と、撮影を実行するためのカメラセンサ（ＶＣＭ駆動ドライバ機構を含む）５０と、ホストＣＰＵ３０からの制御に応じて、カメラセンサ５０のフォーカス動作やシャッタ動作などのコントロールを行うイメージセンサプロセッサ（ISP : Image Sensor Processor）７０と、イメージセンサプロセッサ７０からの制御に応じて、ＶＣＭ駆動ドライバ機構の制御電流を発生するモータドライバ６０とを含む。なお、イメージセンサプロセッサ（ISP）７０は、デジタルセンサプロセッサ（DSP : Digital Sensor Processor）であってもよい。
【００２９】
図２は、モータドライバ６０からの制御電流値と、カメラセンサ５０におけるレンズ繰り出し量との関係を示す図である。
【００３０】
図２を参照して、初期動作としてカメラを起動すると、イメージセンサプロセッサ７０からの制御により、モータドライバ６０は、一定値までレンズを繰り出し、撮像素子（たとえば、ＣＭＯＳセンサ）から離した状態を維持する（INF位置）。この状態は一定の電流を流してＶＣＭ駆機構動を制御していることになる。
【００３１】
ただし、後に説明するように状況に応じて、イメージセンサプロセッサ７０からの制御により、モータドライバ６０は、駆動電流を最小設定値として、ＶＣＭ駆動をほぼ停止する状態（メカ端）までレンズ位置を移動するものとする。このようにすることで、ＶＣＭ駆動機構にける電流を最小に抑え、低消費電力化を図ることができる。
【００３２】
ここで、「メカ端」とは、ＶＣＭ駆動機構において、レンズ部と筐体とを付勢機構、たとえば、付勢バネなどで連結し、この付勢バネの付勢力によりレンズ部を撮像素子に接近させる方向に付勢させる構成となっている場合に、この付勢バネによるレンズ部の駆動可能範囲のうち、ＶＣＭ駆動が停止している際にレンズ部が停止する一方端（可動範囲において撮像素子にレンズ部がもっとも近い位置）であるものとする。
【００３３】
図３は、加速度センサ４０によるカメラ動作状態検出の一例を示す図である。
図３に示されるように、加速度センサーの検出レベルにしきい値を予め設定することにより、３つの状態（状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃ）として分類する。
【００３４】
以下に説明するように、このように３つに分類した状態のうち、加速度が中間的な値となる状態Ｂはカメラを使用している状態と判断する。また、状態Ａおよび状態Ｃは、カメラを使用していない状態もしくは、撮影をしない状況ないし撮影に支障がある状況にあると判断し、ＶＣＭ駆動電流を図２で説明した最小設定値とする。
【００３５】
以下、上記３つの状態について、それぞれ説明する。
（状態Ａ）
加速度センサ４０により、ある一定レベル以下の範囲での動きがあると判断した場合には、ホストＣＰＵ３０は、カメラ使用中ではなく未使用として検出する。ホストＣＰＵ３０は、この状態はカメラの放置や故意に電源を入れたまま「撮影していない状態」と判断する。状態Ａは、加速度センサ反応レベルにおいて未使用と判断する最小しきい値を設定しておき、その範囲内とする。
【００３６】
（状態Ｂ）
加速度センサ４０により、ある一定レベルの範囲内（上記状態Ａを超えるレベルであって、かつ、所定値よりも低いレベル）での動きがあると判断した場合には、ホストＣＰＵ３０は、カメラを使用しているもしくは使用すると考え使用中として検出する。ホストＣＰＵ３０は、通常撮影においては一定の動きが想定できるため、この状態は「撮影のために使用している状態」と判断する。状態Ｂは、加速度センサ反応レベルにおいて未使用と判断する最小しきい値と、誤動作と判断する最大しきい値の範囲内とする。
【００３７】
（状態Ｃ）
加速度センサ４０により、ある一定レベル以上の範囲での動きがあると判断した場合には、ホストＣＰＵ３０は、カメラ使用中ではなく誤動作として検出する。ホストＣＰＵ３０は、たとえば、この状態はカメラの電源を切り忘れて使用者が歩行しているような状態や、電源を入れたままであるものの撮影位置までカメラを移動させる途中などでであって、「撮影していない状態」と判断する。状態Ｃは、加速度センサ反応レベルにおいて誤動作と判断する最大しきい値を設定し、その範囲内とする。
【００３８】
図４は、本実施の形態のオートフォーカス制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
初めに、ユーザからの指示入力により、ホストＣＰＵ３０がカメラを起動すると（Ｓ１００）、続いて、ホストＣＰＵ３０は、加速度センサ４０を起動する（Ｓ１０２）。
【００４０】
その後、ホストＣＰＵ３０は、イメージセンサプロセッサ７０を制御して、ＡＦの状態を、一定の位置までレンズ位置を移動した状態とするためモータドライバ６０の制御電流の初期値の設定を行い、続いて、ホストＣＰＵ３０は、加速度センサ４０によりカメラ動作の状態検出を実行する（Ｓ１０６）。
【００４１】
ホストＣＰＵ３０は、状態Ｂを検出した場合（Ｓ１０６）、撮影のためのＡＦ動作を実行し、イメージセンサプロセッサ７０を制御して、ＶＣＭを駆動し、合焦位置となるように、モータドライバ６０の制御電流を設定する（Ｓ１０８）。
【００４２】
一方、ホストＣＰＵ３０は、状態Ａまたは状態Ｃを検出した場合（Ｓ１０６）、カウンタタイマにより一定時間の経過の監視を行い（Ｓ１１０）、一定時間後においても動作状態に変化が見られない場合（Ｓ１１２でＮＯ）、ＶＣＭ駆動を停止させる（最小設定値に変更する）（Ｓ１１４）。
【００４３】
その後、ホストＣＰＵ３０は、カメラ動作の検出が状態Ｂに遷移した場合（Ｓ１１２でＹＥＳ）、使用中と判断し、イメージセンサプロセッサ７０を制御して、モータドライバ６０によるＶＣＭ駆動を初期設定値に変更する（Ｓ１１６）。そして制御は、ステップＳ１０６に復帰する。この結果、ホストＣＰＵ３０が、ステップＳ１０６において、状態Ｂと判断している間は、ステップＳ１０６とステップＳ１０８で処理がループとなり、合焦のためのＶＣＭ駆動と同様の制御が行なわれる。この結果、このループの処理の期間は、低消費電力制御は行われない。言い換えると、ホストＣＰＵ３０は、自動焦点調整を行なった後に、加速度センサ４０の検出レベルにより状態Ａまたは状態Ｃであると判断することに応じて、その自動焦点調整のために設定したＶＣＭ駆動機構に対する制御値を一旦無効とし、加速度センサ４０の検出レベルに基づき、状態Ｂであると判断されることに応じて、自動焦点調整のための制御を再開することになる。
【００４４】
これに対して、ステップＳ１０６において、ホストＣＰＵ３０が状態Ａまたは状態Ｃであると判断した場合は、ＶＣＭ駆動が停止されるので、その分、消費電力が低減されることになる。
【００４５】
なお、カメラの撮影において、ユーザがタイマー設定を使用した撮影を行なう場合に関しては、カメラを三脚等により固定した状態で撮影することも想定されるため、ステップＳ１０６において、たとえば、状態Ａであるとも判断されても、処理は、ステップＳ１１０には移行せず、ステップＳ１０８に移行することとしてもよい。また、図４に示すような、ステップＳ１０６の判断に応じて、ＶＣＭ駆動を停止させる制御モードと、従来技術のように、状態検出に関わらず、カメラ起動後は、常時、ＶＣＭ駆動は、初期設定値と合焦位置での設定値との間を動くような制御モードとをユーザ設定により、切り替えられるようにしてもよい。
【００４６】
カメラ機能は、携帯型電子機器、特に携帯電話機において、標準機能となりつつある中、高機能化に伴い、消費電力の観点においてカメラ動作の占める割合は依然として高い。そこで、本実施の形態のオートフォーカス制御方法を採用すれば、低消費電力化をすることで、連続使用可能時間の長時間化や電池容量のスリム化つまり筺体の薄型化に繋がる。
【００４７】
さらに、本実施の形態のオートフォーカス制御方法を採用すれば、カメラ駆動機構を熱源としてみた場合に、低熱化に向け有効となる。
【００４８】
また、本実施の形態は、加速度センサーを搭載したＡＦ機能付カメラであれば実現可能であり、加速度センサが他の用途のために搭載されることを前提とすれば、簡易なシステムで消費電力の削減が可能となる。
【００４９】
なお、ＡＦ機能によるレンズ位置の他に、状態検出に応じて、不要な内部クロックを停止させることや、動画撮影時の可変フレームレートを最小値に設定することでさらなる低消費電力化が可能となる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１０  アンテナ、２０  通信部、３０  ホストＣＰＵ、４０  加速度センサ、５０  カメラセンサ、６０  モータドライバ、７０  イメージセンサプロセッサ、１００  携帯電話機。
【図１】
2013054221.tif 000003
【図２】
2013054221.tif 000004
【図３】
2013054221.tif 000005
【図４】
2013054221.tif 000006