(57)【要約】【課題】特別の操作を必要とせずにＡＦロックなどを自動解除可能にし、操作性を向上させる。【解決手段】被写体Ａを画面中央のＡＦ領域３１に合わせた状態でユーザがＡＦボタンを操作した場合、この操作入力を受けて、ＡＦ領域３１内にある被写体Ａに対してＡＦ／ＡＥ動作を実行し、ＡＦ／ＡＥロック状態とする。このＡＦ／ＡＥロック状態から、撮像対象を被写体Ａから被写体Ｂに変更し、ユーザが被写体Ｂを画面中央に位置させた場合、所定条件によって被写体の状態の変化を判定し、ＡＦ／ＡＥロックを自動的に解除する。所定条件としては、顔領域の位置変化、被写体の動き、被写体画像の露出条件の変化などを用いる。【選択図】図１
2009171301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス制御部と、
前記被写体の状態を検出する被写体状態検出部と、
前記オートフォーカス制御部により焦点を固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する機能制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
被写体に対して自動的に露出を調整する自動露出制御部を備え、
前記機能制御部は、前記自動露出制御部により露出を固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置であって、
被写体画像のホワイトバランスを調整するホワイトバランス制御部を備え、
前記機能制御部は、前記ホワイトバランス制御部によりホワイトバランスを固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記被写体状態検出部は、被写体画像中の顔検出を行って顔領域の位置を取得するもので、
前記機能制御部は、前記顔領域の位置が所定量以上変化した場合に、前記固定状態を解除する撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記被写体状態検出部は、被写体の動きを検出するもので、
前記機能制御部は、前記被写体の動きを所定量以上検出した場合に、前記固定状態を解除する撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記被写体状態検出部は、被写体画像の露出条件を検出するもので、
前記機能制御部は、前記被写体画像の露出条件が所定量以上変化した場合に、前記固定状態を解除する撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記固定状態または前記固定状態の解除をユーザに通知する通知手段を備える撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の撮像装置を備える携帯端末。
【請求項９】
被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス制御ステップと、
前記被写体の状態を検出する被写体状態検出ステップと、
前記オートフォーカス制御により焦点を固定した後に、前記被写体状態の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する機能制御ステップと、
を有するカメラ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス（以下、ＡＦ）機能や自動露出調整（以下、ＡＥ）機能、自動ホワイトバランス（以下、ＡＷＢ）機能を持つ撮像装置、携帯端末及びカメラ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の静止画を撮像する撮像装置においてＡＦ機能を動作させた場合、被写体に対して最適なフォーカス調整が行われた後、ＡＦ完了状態を保持するＡＦロック動作が行われる。また、この種の撮像装置では、ＡＦ機能と合わせてＡＥ機能も動作し、被写体画像の明るさが最適な露出となるよう絞りやシャッタスピードの調整によって露光調整が行われた後、ＡＥ完了状態を保持するＡＥロック動作が行われる。また、ＡＷＢ機能も動作し被写体画像のホワイトバランス（以下、ＷＢ）が最適になるように動作しＷＢ状態を保持するＷＢロック動作を行なう場合もある。また、以降では、これらのＡＦロックとＡＥロックを合わせて行うことをＡＦ／ＡＥロックと称することにする。
【０００３】
一般のフィルムカメラやデジタルスチルカメラでは、ユーザが撮像する際にシャッタボタンを半押しするとＡＦ機能が動作し、ＡＦ／ＡＥロックを行う場合はシャッタボタンの半押し状態でＡＦ／ＡＥロックとなって保持される。
【０００４】
図１２は撮像装置におけるＡＦ／ＡＥロックの動作を説明する図である。図１２（ａ）〜（ｃ）は撮影前の被写体画像を表示するプレビュー画面の例を示すものである。図１２（ａ）は被写体Ａに対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。ここでは、プレビュー画面に被写体Ａと被写体Ｂとが存在しているものとし、被写体Ａを画面中央のＡＦ領域に合わせた状態でユーザがシャッタボタンを半押しすることで、被写体Ａに対してＡＦ／ＡＥ動作が実行され、ＡＦ／ＡＥロック状態となる。
【０００５】
図１２（ｂ）はＡＦ／ＡＥロックを保持したまま被写体Ｂに変更した状態を示している。図１２（ａ）のＡＦ／ＡＥロックを保持した状態から、図１２（ｂ）のように撮像対象を被写体Ａから被写体Ｂに変更し、被写体Ｂを画面中央に位置させた場合、被写体Ｂにはフォーカスが合っておらず、また露出も合っていないので画面が暗い状態（露出アンダー）または明るい状態（露出オーバー）になる。図１２（ｃ）は被写体Ｂに対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。図１２（ｂ）のフォーカス及び露出が外れた状態から、ユーザがシャッタボタンの半押しを解除すると、ＡＦ／ＡＥロックが解除される。そして、再度ユーザがシャッタボタンを半押しすることで、ＡＦ領域にある被写体Ｂに対してＡＦ／ＡＥ動作が実行され、ＡＦ／ＡＥロック状態となる。
【０００６】
なお、ＡＦロックの解除機能を有するカメラとしては、特許文献１、特許文献２等に開示されているものが知られている。
【特許文献１】特開昭６２−２０９４２２号公報
【特許文献２】特許第２５５７２１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、一旦ＡＦ／ＡＥロックをかけた後にこれを解除するには、通常、ユーザの操作が必要である。シャッタボタンの半押しによってＡＦ機能の実行及びロックをする一般のカメラでは、シャッタボタンの半押し解除によってＡＦ／ＡＥロックが解除される。また、携帯電話装置等に搭載されるカメラユニットでは、シャッタボタンの半押しによるＡＦロック機能は設けられていない場合もあり、別途設けたＡＦ操作用のボタンを操作することにより、ＡＦロックやＡＦロック解除が行われる。このようなカメラユニットの場合、ＡＥロックを解除するために、ＡＥロック解除ボタンの操作が必要である。
【０００８】
したがって、従来の撮像装置では、ＡＥロック解除を行うためにユーザによる操作が必要であり、特にシャッタボタンの半押しによるＡＦロック機能が無い携帯電話装置等のカメラでは、別途設けられたＡＥロック解除ボタンの操作が必要であるため、操作が煩雑であった。このため、急いで撮像する場合などに操作性があまり良くなかったり、所望の被写体を撮像するまでに時間がかかるなどの課題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特別の操作を必要とせずにＡＦロックなどを自動解除することができ、操作性を向上させることが可能な撮像装置、携帯端末及びカメラ制御方法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】
【００１０】
本発明の撮像装置は、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス制御部と、前記被写体の状態を検出する被写体状態検出部と、前記オートフォーカス制御部により焦点を固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する機能制御部と、を備えるものである。
これにより、オートフォーカス制御部により焦点を固定した後に被写体の状態が変化した場合、焦点の固定を自動的に解除することが可能となり、特別の操作を必要とせずにＡＦロック解除できるため、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にＡＦ制御を素早く追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、上記の撮像装置であって、被写体に対して自動的に露出を調整する自動露出制御部を備え、前記機能制御部は、前記自動露出制御部により露出を固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除するものを含む。
これにより、自動露出制御部により露出を固定した後に被写体の状態が変化した場合、露出の固定を自動的に解除することが可能となり、特別の操作を必要とせずにＡＥロック解除できるため、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にＡＥ制御を素早く追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、上記の撮像装置であって、被写体画像のホワイトバランスを調整するホワイトバランス制御部を備え、前記機能制御部は、前記ホワイトバランス制御部によりホワイトバランスを固定した後に、前記被写体状態検出部の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除するものを含む。
これにより、ホワイトバランス制御部によりホワイトバランスを固定した後に被写体の状態が変化した場合、ホワイトバランスの固定を自動的に解除することが可能となり、特別の操作を必要とせずにホワイトバランスロック解除できるため、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にホワイトバランス制御を素早く追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、上記いずれかの撮像装置であって、前記被写体状態検出部は、被写体画像中の顔検出を行って顔領域の位置を取得するもので、前記機能制御部は、前記顔領域の位置が所定量以上変化した場合に、前記固定状態を解除するものを含む。
これにより、被写体画像中の顔領域の位置が所定量以上変化した場合に、焦点等の固定状態を解除することで、特別の操作を必要とせずにロック状態を自動解除でき、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にＡＦ制御等を追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、上記いずれかの撮像装置であって、前記被写体状態検出部は、被写体の動きを検出するもので、前記機能制御部は、前記被写体の動きを所定量以上検出した場合に、前記固定状態を解除するものを含む。
これにより、被写体の動きを所定量以上検出した場合に、焦点等の固定状態を解除することで、特別の操作を必要とせずにロック状態を自動解除でき、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にＡＦ制御等を追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記いずれかの撮像装置であって、前記被写体状態検出部は、被写体画像の露出条件を検出するもので、前記機能制御部は、前記被写体画像の露出条件が所定量以上変化した場合に、前記固定状態を解除するものを含む。
これにより、被写体画像の露出条件が所定量以上変化した場合に、露出等の固定状態を解除することで、特別の操作を必要とせずにロック状態を自動解除でき、操作性を向上できる。また、現在の被写体の状態にＡＥ制御等を追従させ、次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、上記の撮像装置であって、前記固定状態または前記固定状態の解除をユーザに通知する通知手段を備えるものを含む。
これにより、ＡＦ制御等の固定状態／固定解除状態をユーザが容易に認識できるようになり、さらに操作性や使い勝手を向上できる。
【００１７】
また、本発明は、上記いずれかの撮像装置を備える携帯端末を提供する。
【００１８】
また、本発明は、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス制御ステップと、前記被写体の状態を検出する被写体状態検出ステップと、前記オートフォーカス制御により焦点を固定した後に、前記被写体状態の検出結果により被写体の状態の変化を検出した場合、前記固定状態を解除する機能制御ステップと、を有するカメラ制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、特別の操作を必要とせずにＡＦロックなどを自動解除することができ、操作性を向上させることが可能な撮像装置、携帯端末及びカメラ制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、本発明の実施形態に係る撮像装置の動作の概要を説明する。図１は本発明の実施形態に係る撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図である。
【００２１】
図１（ａ）、（ｂ）は撮影前の被写体画像を表示するプレビュー画面の例を示すものである。図１（ａ）は被写体Ａに対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。ここでは、プレビュー画面に被写体Ａと被写体Ｂとが存在しているものとし、被写体Ａを画面中央のＡＦ領域３１に合わせた状態でユーザがＡＦボタンを操作すると、この操作入力を受けて、ＡＦ領域３１内にある被写体Ａに対してＡＦ／ＡＥ動作（オートフォーカス（自動焦点調整）及び自動露出調整動作）を実行し、ＡＦ／ＡＥロック状態とする。
【００２２】
図１（ｂ）は撮像対象を被写体Ａから被写体Ｂに変更した状態を示している。図１（ａ）のＡＦ／ＡＥロック状態から、図１（ｂ）のように撮像対象を被写体Ａから被写体Ｂに変更し、ユーザが被写体Ｂを画面中央に位置させた場合、所定条件によって被写体の状態の変化を判定し、ＡＦ／ＡＥロックを自動的に解除する。前記被写体の状態の変化を判定する所定条件としては、ＡＦ領域３１内の画像の変化（顔領域の位置変化）、ＡＦロックしたＡＦ領域３１の被写体の動き、被写体画像の露出条件の変化などを用いる。このようにＡＦ／ＡＥロックを解除することで、特別な操作を行うことなく、新たな被写体に対するＡＦ／ＡＥ動作が可能になる。
【００２３】
図２は本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置は、カメラユニットして、レンズ１１、撮像素子１２、レンズ駆動部１３、画像処理部１４、ＡＦ制御部（オートフォーカス制御部）１５を備えている。撮像素子１２は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ型センサ等により構成され、レンズ１１によって結像された被写体像を光電変換して撮像画像の電気信号を出力する。レンズ駆動部１３は、ボイスコイルモータ等により構成され、ＡＦ制御部１５からの制御信号に基づき、レンズ１１を光軸方向に駆動してフォーカス調整を行う。
【００２４】
画像処理部１４は、撮像素子１２の出力信号の各種処理を行い、被写体を撮像した撮像信号を生成して出力する。この画像処理部１４は、ＡＥ制御部（自動露出制御部）の機能を有しており、被写体画像の明るさが最適な露出となるよう露光調整を行う。ＡＥ制御においては、撮像光学系に設ける絞りやシャッタスピードを調整することで、被写体画像を適切な明るさにする。なお、携帯電話装置等に搭載されるカメラユニットにおいて、可動絞りが設けられないものもあり、このような構成では、撮像素子１２における電子シャッタのシャッタスピードやゲインによって撮像素子１２の感度などを調整したり、撮像信号のレベル調整等を行うことによって露出調整を行う。露出調整完了後は、ＡＥ制御状態を固定してＡＥロックする。
【００２５】
ＡＦ制御部１５は、画像処理部１４から出力される撮像信号に基づき、得られる撮像画像のコントラストなどによって合焦状態を判断し、撮像画像のボケが最小となるように、レンズ駆動部１３を制御するための制御信号を出力する。フォーカス調整完了後は、ＡＦ制御状態を固定してＡＦロックする。ここで、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５は、ＤＳＰやマイコン等のプロセッサにより所定のプログラムに基づいて処理を行うことによって、各機能が実現される。
【００２６】
ＣＰＵ１６は、撮像装置全体の制御機能を有しており、所定のプログラムに基づいて動作して各部の制御を行う。このＣＰＵ１６は、本実施形態に特徴的な機能として、ＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の制御機能を備えている。すなわち、ＣＰＵ１６は、被写体状態検出部及び機能制御部の機能を実現する。なお、画像処理部１４等において被写体状態検出部の機能を実現するようにしてもよい。メモリ１７は、各部の制御プログラム、撮像した画像データ等を格納する。
【００２７】
本実施形態では、ＣＰＵ１６の制御により、ＡＦ／ＡＥ動作によりＡＦ／ＡＥロックした後、撮像画像から所定条件によって被写体の状態の変化を判定し、ＡＦ／ＡＥロックを自動的に解除する。このＡＦ／ＡＥロック解除の所定条件の具体例としては、（１）顔検出による顔領域の位置変化、（２）被写体の動き検出、（３）露出条件（画像の明るさ）の変化などを用いる。なお、ロック解除条件の判定、ロック解除指示などの処理は、ＣＰＵ１６で行う代わりに、画像処理部１４で行うようにしてもよい。このように所定のロック解除条件によってＡＦ／ＡＥロックを自動解除する機能を備えることで、特別の操作を必要とせずにＡＦ／ＡＥロック解除可能にする。
【００２８】
ＡＦ／ＡＥロックを解除した場合は、ＡＦ制御部１５はレンズ駆動部１３への制御信号によってレンズ１１を初期位置に復帰させ、再度ＡＦ制御を可能にする。なお、ＡＦ／ＡＥロックの解除後、初期位置に戻さずに直ちに現在の被写体画像内のＡＦ領域にある被写体に対してＡＦ制御を行うようにしてもよい。また、ＡＦ／ＡＥロックを解除した場合、画像処理部１４によるＡＥ制御機能については、現在の被写体画像の明るさに追従するＡＥ動作に復帰させる。
【００２９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、ロック解除条件の第１例として、顔検出による顔領域の位置変化を用いた場合の動作を説明する。図３は第１の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図である。
【００３０】
図３（ａ）、（ｂ）は撮影前の被写体画像を表示するプレビュー画面の例を示すものである。図３（ａ）は顔領域に対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。第１の実施形態の撮像装置は、画像処理部１４において、公知の顔検出技術を用いて被写体画像の中の人物の顔領域を検出し、検出した顔領域３２をＡＦ領域とする。ＡＦ制御部１５は、この顔領域３２に対してＡＦ制御を行い、ＡＦロック状態とする。また、画像処理部１４は顔領域３２に対してＡＥ制御を行い、ＡＥロック状態とする。
【００３１】
図３（ｂ）はＡＦ／ＡＥロックの解除状態を示している。ここでは、被写体が画面中央から移動してＡＦ／ＡＥロックが解除された様子を示している。ＣＰＵ１６は、検出された顔領域３２の座標を取得して顔領域の位置を検出し、顔領域の位置が所定量以上変化した場合、すなわち顔領域を含む被写体が所定量以上移動した場合に、ＡＦ／ＡＥロックの解除を行う。
【００３２】
ここで、撮像装置のモニタやファインダ等に表示する被写体画像のプレビュー画面において、ＡＦロックやＡＥロックなどのロック状態を、ＡＦ領域の枠などの画面内のオブジェクトの色で示してユーザに通知することも可能である。例えば、ロック状態を示すユーザインタフェース（通知手段）として、ロック状態の場合にＡＦ枠を緑で表示し、ロック解除状態の場合にＡＦ枠の色を無彩色（白、黒、グレーなど）に表示変更する。また、ＡＦ動作が失敗した場合にＡＦ枠を赤で表示するようにしてもよい。このような通知手段を設けることにより、ＡＦやＡＥのロック状態／ロック解除状態をユーザが容易に識別することが可能になる。
【００３３】
図４は第１の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャートである。まず、画像処理部１４において顔検出を行い（ステップＳ１１）、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５により、検出した顔領域に対してＡＦ／ＡＥ制御を行い、制御完了後にＡＦ／ＡＥロック状態とする（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ１６において、顔領域の座標を検出して、顔領域を含む被写体の座標（Ｘ，Ｙ）を取得する（ステップＳ１３）。
【００３４】
その後、ＣＰＵ１６において、顔領域を含む被写体の座標が所定量以上変化したか否かを判定する（ステップＳ１４）。この顔領域の検出及び位置変化の判定は、常時または所定の時間毎に定期的に行う。ここで、所定量以上の被写体の座標変化が検出され、顔領域が所定量以上移動したと判定した場合は、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除する（ステップＳ１５）。このようにＡＦ／ＡＥロックした顔領域の位置変化を判定することによって、被写体の状態が変化したことを判断し、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ロック解除条件の第２例として、被写体の動き検出を用いた場合の動作を説明する。図５は第２の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図である。
【００３６】
図５（ａ）、（ｂ）は撮影前の被写体画像を表示するプレビュー画面の例を示すものである。図５（ａ）は被写体に対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。第２の実施形態の撮像装置は、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５により、画像中央部等のＡＦ領域に対してＡＦ／ＡＥ制御を行ってＡＦ／ＡＥロック状態とする。そして、ＣＰＵ１６は、このＡＦ領域を相関判定エリア３３として、被写体の動き検出を行う。
【００３７】
図５（ｂ）はＡＦ／ＡＥロックの解除状態を示している。ここでは、被写体が移動して他の被写体が画面中央に位置し、ＡＦ／ＡＥロックが解除された様子を示している。ＣＰＵ１６は、相関判定エリア３３における画像の相関値を判定し、相関値が所定の閾値を超えた場合、すなわち以前にＡＦ／ＡＥ動作を行った被写体が移動して相関値が所定量以上変化した場合に、ＡＦ／ＡＥロックの解除を行う。
【００３８】
図６は第２の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャートである。まず、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５によってＡＦ領域に対してＡＦ／ＡＥ制御を行い、制御完了後にＡＦ／ＡＥロック状態とする（ステップＳ２１）。そして、ＣＰＵ１６において、ＡＦ領域を相関判定エリアとして設定する（ステップＳ２２）。
【００３９】
その後、ＣＰＵ１６において、相関判定エリアの画像をＡＦ／ＡＥロック時の画像と比較し続け、相関判定エリアの相関値が所定量以上変化したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、相関値は、相関判定エリア内の画素値の差分などによって算出する。この相関値の判定は、常時または所定の時間毎に定期的に行う。ここで、相関判定エリアの相関値が所定の閾値を超えた場合は、相関判定エリアの画像の内容が変化して被写体が移動したものと判定し、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除する（ステップＳ２４）。このようにＡＦ／ＡＥロックしたＡＦ領域の相関値を判定し、被写体の動きを検出することによって、被写体の状態が変化したことを判断し、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除することができる。
【００４０】
ここで、図７及び図８を用いて、目的とする被写体の前などに意図しない被写体が横切った場合の処理を説明する。図７は被写体画像を表示するプレビュー画面において意図しない被写体が横切った場合を示す図、図８はＡＦ／ＡＥロック解除動作における相関値の変化例を示す図である。
【００４１】
図７（ａ）に示すように目的の被写体に対してＡＦ／ＡＥ制御を行ってＡＦ／ＡＥロック状態とした後、図７（ｂ）に示すように意図しない被写体が前を通過して横切った場合を想定する。このような場合、本実施形態の撮像装置では、ＣＰＵ１６によるＡＦ／ＡＥロック解除の判定において、ヒステリシスを持たせるようにする。したがって、相関判定エリアの相関値を判定する際、所定時間以内の瞬時の被写体変化である場合は、ＡＦ／ＡＥロック状態を保持する。
【００４２】
例えば、図８（ａ）に示すように、相関値の変化５１があった場合に、所定量以上であっても所定時間以内の瞬時変化である場合は、目的の被写体の状態が変化していないとみなして無視し、ＡＦ／ＡＥロック状態を保持する。また、図８（ｂ）に示すように、相関値の変化５２が所定量以上でかつ継続的な変化である場合は、所定時間ｔｄが経過した後に被写体の状態が変化したことを判定してＡＦ／ＡＥロックを解除する。このように、被写体の瞬時の変化についてはＡＦ／ＡＥロックを保持することで、意図しない被写体が横切った場合などにＡＦ／ＡＥロックが自動解除されることを抑止できる。
【００４３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ロック解除条件の第３例として、露出条件の変化を用いた場合の動作を説明する。図９は第３の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図である。
【００４４】
図９（ａ）、（ｂ）は撮影前の被写体画像を表示するプレビュー画面の例を示すものである。図９（ａ）は被写体に対するＡＦ／ＡＥロック状態を示している。第３の実施形態の撮像装置は、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５により、画像中央部等のＡＦ領域に対してＡＦ／ＡＥ制御を行ってＡＦ／ＡＥロック状態とする。そして、ＣＰＵ１６は、被写体の露出条件の変化として、被写体画像の明るさの変化を検出する。
【００４５】
図９（ｂ）はＡＦ／ＡＥロックの解除状態を示している。ここでは、被写体を人物から風景に変更してＡＦ／ＡＥロックが解除された様子を示している。ＣＰＵ１６は、被写体画像の平均輝度を算出して画像の明るさを検出し、被写体画像の明るさが所定値以上変化した場合に、ＡＦ／ＡＥロックの解除を行う。被写体画像の明るさがＡＦ／ＡＥロック時から変化し、過露光や露光不足などの状態になった場合は、以前にＡＦ／ＡＥ動作を行ったときと比べて露出条件が変化し、被写体が移動したりカメラの向きが変化したと考えられ、被写体の状態が変化しているとみなすことができるので、ＡＦ／ＡＥロックを解除する。
【００４６】
図１０は第３の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャートである。まず、画像処理部１４及びＡＦ制御部１５によってＡＦ領域に対してＡＦ／ＡＥ制御を行い、制御完了後にＡＦ／ＡＥロック状態とする（ステップＳ３１）。そして、ＣＰＵ１６において、被写体画像の明るさを検出する（ステップＳ３２）。
【００４７】
その後、ＣＰＵ１６において、被写体画像の明るさが所定量以上変化したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ここで、被写体画像の明るさは平均輝度などによって算出する。この明るさの判定は、常時または所定の時間毎に定期的に行う。ここで、被写体画像の明るさが所定量以上変化し、露出条件の変化が検出された場合は、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除する（ステップＳ３４）。このようにＡＦ／ＡＥロックした後の露出条件の変化を判定することによって、被写体の状態が変化したことを判断し、ＡＦ／ＡＥロックを自動解除することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態において説明したロック解除機能は、ＡＦ制御やＡＥ制御だけでなく、ホワイトバランス制御にも適用可能である。この場合、画像処理部１４等においてホワイトバランス制御部の機能を有するようにする。ホワイトバランス制御は、画像処理部１４において、撮像素子１２から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に基づいて撮像画像における光源の色温度を推測し、その色温度の情報に基づいて、撮像素子１２からのＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に各々適切なゲインをかけることで、撮像画像のホワイトバランスを調整する。画像処理部１４は、ホワイトバランス制御状態を固定した後、被写体の状態が変化して所定のロック解除条件となった場合に、ホワイトバランスロックを解除する。そして、現在の被写体画像に合わせて再度ホワイトバランス調整を可能にする。このホワイトバランスロックの解除において、上述した第１〜第３の実施形態を適用することで、被写体の状態が変化した場合に自動解除することができる。
【００４９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態として、撮像装置を携帯電話装置に搭載した場合の構成例を示す。図１１は第４の実施形態に係る撮像装置を含む携帯電話装置の構成を示すブロック図である。
【００５０】
携帯電話装置は、無線部１２１、制御部１２２、音声処理部１２３、アンテナ１０１、入力部１０２、スピーカ１０３、マイク１０４を備えている。また、メイン表示部１０５、サブ表示部１０６、報知用ＬＥＤ１０７、表示ドライバ１２８、データメモリ１２４、プログラムメモリ１２５、音源部１２６、アンプ１２７、スピーカ１０９を備え、データ通信、コンテンツ再生、メール送受信などの携帯情報端末の機能を実現している。また、撮像装置として、画像処理部１２９、撮像素子１３０、撮像レンズ１３２、ＡＦ／ＡＥ制御部１３１、フラッシュ用ＬＥＤ１０８を備えている。
【００５１】
無線部１２１は、無線通信の送受信に関する処理を行うもので、アンテナ１０１により送受信される信号の変調／復調等を行う。制御部１２２は、各部の制御を行うもので、通信データ処理部１５１、システムメモリ１５２、ＣＰＵ１５３を有している。通信データ処理部１５１は、無線部１２１により送受信される信号の符号化／復号化等、通信データの処理を行う。システムメモリ１５２は、ＯＳなどの基本システムプログラムを記憶する。ＣＰＵ１５３は、システムメモリ１５２に記憶されたプログラムにしたがって動作し、装置各部の動作制御などを実行する。
【００５２】
入力部１０２は、テンキー等のキースイッチ、カメラキー、シャッタキー、ＡＦロックキーなどの押しボタンスイッチなど、操作用の各種入力デバイスにより構成され、ユーザからの操作指示を入力する。音声処理部１２３は、通信データ処理部１５１で処理される音声信号の入出力処理を行うもので、スピーカ１０３、マイク１０４との間で通話音声等の入出力を行う。
【００５３】
データメモリ１２４は、アドレス帳データ、メールデータ、画像データなどのコンテンツデータ等、本装置で生成または取得した各種データを記憶する。プログラムメモリ１２５は、本装置において実行する各種アプリケーションプログラムを記憶するもので、カメラアプリケーションや画像処理アプリケーションなどを格納している。音源部１２６は、本装置の報知音、動作音などの音信号波形を記憶、出力するもので、音源部１２６から出力される音信号がアンプ１２７で増幅され、スピーカ１０９より再生出力される。
【００５４】
表示ドライバ１２８は、メイン表示部１０５、サブ表示部１０６、報知用ＬＥＤ１０７、フラッシュ用ＬＥＤ１０８を駆動するもので、それぞれの表示部やＬＥＤの表示制御を行う。
【００５５】
撮像素子１３０は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ型センサ等により構成され、撮像レンズ１３２によって結像された被写体像を光電変換して撮像画像の電気信号を出力する。画像処理部１２９は、ＤＳＰなどによって構成され、ホワイトバランス調整、γ補正、色補正、輪郭強調、データ圧縮／伸張など、撮像装置における各種画像信号処理を実行し、撮像画像出力として画像データをデータメモリ１２４に出力する。
【００５６】
ＡＦ／ＡＥ制御部１３１は、画像処理部１２９の出力に基づき、撮像画像のコントラストや明るさなどに応じてＡＦ制御、ＡＥ制御を行う。ＡＦ制御においては、図示しないレンズ駆動部に制御信号を出力し、撮像レンズ１３２を光軸方向に移動させてフォーカス調整を行う。ＡＥ制御においては、撮像素子１３０や画像処理部１２９に制御信号を出力し、撮像素子１２のシャッタスピードやゲインで、感度などを調整したり、画像処理部１２９において撮像信号のレベル調整等を行うことによって露出調整を行う。なお、画像処理部１２９にＡＥ制御機能を備えるようにしてもよい。
【００５７】
このような構成の携帯電話装置に設けられる撮像装置においても、上記第１〜第３の実施形態と同様にして、制御部１２２で撮像画像における被写体の状態の変化を検出し、ＡＦロック、ＡＥロック、ホワイトバランスロックなどの制御ロック状態を自動解除することが可能である。この際、入力部１０２からの特別な操作を必要とせず、制御ロック状態を解除できる。
【００５８】
上述したように、本実施形態では、顔領域の位置変化、被写体の動き、露出条件の変化などによって被写体の状態の変化を検出し、所定量以上変化した場合に、ＡＦ／ＡＥロックやホワイトバランスロックを自動解除することができる。これにより、ユーザの特別な操作を不要とし、被写体状態が変化した場合に制御ロック状態を解除できるので、新たな被写体の状態に追従したＡＦ制御やＡＥ制御を素早く実行できる。この際、被写体状態変化時のピンぼけや露出オーバー、アンダーなどを解消できるとともに、制御ロック解除に関する操作性を向上でき、次の撮影までの時間を短縮することができる。
【００５９】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、特別の操作を必要とせずにＡＦロックなどを自動解除することができ、操作性を向上させることが可能となる効果を有し、オートフォーカス（ＡＦ）機能や自動露出調整（ＡＥ）機能を持つ撮像装置、携帯端末及びカメラ制御方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図
【図２】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図
【図３】第１の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図
【図４】第１の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャート
【図５】第２の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図
【図６】第２の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャート
【図７】被写体画像を表示するプレビュー画面において意図しない被写体が横切った場合を示す図
【図８】ＡＦ／ＡＥロック解除動作における相関値の変化例を示す図
【図９】第３の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作を説明する図
【図１０】第３の実施形態における撮像装置のＡＦ／ＡＥロック及びロック解除動作の手順を示すフローチャート
【図１１】第４の実施形態に係る撮像装置を含む携帯電話装置の構成を示すブロック図
【図１２】撮像装置におけるＡＦ／ＡＥロックの動作を説明する図
【符号の説明】
【００６２】
１１  レンズ
１２  撮像素子
１３  レンズ駆動部
１４  画像処理部
１５  ＡＦ制御部
１６  ＣＰＵ
１７  メモリ
１０１  アンテナ
１０２  入力部
１０３  スピーカ
１０４  マイク
１０５  メイン表示部
１０６  サブ表示部
１０７  報知用ＬＥＤ
１０８  フラッシュ用ＬＥＤ
１０９  スピーカ
１２１  無線部
１２２  制御部
１２３  音声処理部
１２４  データメモリ
１２５  プログラムメモリ
１２６  音源部
１２７  アンプ
１２８  表示ドライバ
１２９  画像処理部
１３０  撮像素子
１３１  ＡＦ／ＡＥ制御部
１３２  撮像レンズ
１５１  通信データ処理部
１５２  システムメモリ
１５３  ＣＰＵ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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