(57)【要約】【課題】  製品出荷時に合焦駆動範囲が最適化された撮像装置において、経年劣化、落下衝撃等により、以前に最適化された合焦駆動範囲を逸脱してしまった場合においても、撮像装置内の表示装置に表示された内容に従って、撮像装置の使用者が容易に合焦駆動範囲の再調整を可能とすること。【解決手段】  光学レンズを搭載した鏡筒部と、前記鏡筒部を光軸方向に駆動する光学系駆動部と、前記光学レンズからの入射光をセンサ信号に変換する画像センサ部と、前記画像センサ部からのセンサ信号を画像信号に変換する画像信号処理手段と、前記画像信号から前記光学レンズの合焦度合いを示す焦点評価値算出手段と、前記焦点評価値に基づいて前記光学系駆動部を制御し、前記鏡筒部を移動して前記光学レンズの焦点を調節する合焦制御手段とを有する撮像装置において、前記合焦制御手段の動作履歴から合焦動作の異常の有無を監視する合焦評価値監視手段を備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズを搭載した鏡筒部と、前記鏡筒部を光軸方向に駆動する光学系駆動部と、前記光学レンズからの入射光をセンサ信号に変換する画像センサ部と、前記画像センサ部からのセンサ信号を画像信号に変換する画像信号処理手段と、前記画像信号から前記光学レンズの合焦度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、前記焦点評価値にもとづいて前記光学系駆動部を制御し、前記鏡筒部を移動して前記光学レンズの焦点を調整する合焦制御手段とを有する撮像装置において、前記合焦制御手段の動作履歴から合焦動作の異常の有無を監視する合焦評価値監視手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記合焦評価値監視手段は、前記焦点評価値算出手段の異常検出履歴回数を計数する計数手段と前記計数手段の計数値により合焦異常判定を行う合焦異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記合焦異常判定手段からの異常判定信号を入力して、合焦範囲の再調整を行うための再調整指示信号を出力する再調整指示手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記再調整指示手段からの再調整指示信号に従って、再調整指示画像を表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラおよびデジタルカメラ機能付きの携帯電話機等における撮像装置に関するもので、自動焦点調節機能の再調整機能を備えた撮像装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年はデジタルカメラの高度化が進む中で、携帯電話機等の機能の一部としての撮像機能も定着し、携帯性、多機能性に加えて画像品質の向上と信頼性も欠かせない。この画像品質は画素数の増加もさることながら、被写体に対するピント、つまり合焦の鮮明さが最も重要である。
【０００３】
一般的にこれら携帯性を重視した撮像装置では、撮像画面のコントラストが最大となるように焦点調節レンズを光軸方向に移動して山登り制御による自動焦点調節を行っている。しかし、これら撮像装置は焦点調節レンズの移動範囲を大きくすると合焦動作時間が長くなるため、あらかじめ原点位置を設定して、この原点位置を基準に焦点調節レンズの移動範囲を無限遠から実用近接範囲まで合焦範囲を限定調整している。
【０００４】
しかるに、この合焦動作の基準となる合焦レンズの原点位置を検出するための従来技術として、合焦レンズの位置に応じて出力値が変化する光学的な位置検出センサを備え、原点位置を検出する方法がある。（例えば、特許文献１）
【０００５】
以下図面により従来の合焦レンズの原点位置を検出する方法を説明する。
まず、従来の撮像装置の光学系の構造を説明する。図１３は、従来のレンズ駆動装置のブロック図である。図１３において、１１１はレンズ鏡筒部、１０２は固定レンズ、１０３はズームレンズ、１０４は合焦レンズ、１１２は画像センサ部である。また、１０６はズームリング、１０７と１０８は合焦レンズ位置検出センサであって１０７は遮蔽板、１０８は光学センサである。１０９は合焦モータ、１１３は光学系駆動部、１１４は制御部、１１５は記憶装置である。
【０００６】
固定レンズ１０３はレンズ鏡筒部１１１に固定されたレンズである。ズームレンズ１０３はズームリング１０６を鏡筒部１１１に沿って回転させることで光軸方向に移動し、ズーム倍率を調整することができる。合焦レンズ１０４は光学系駆動部１１３により合焦モータ１０９を駆動して合焦レンズ１０４の位置を鏡筒部１１１の光軸方向に移動して合焦レンズの原点位置検出と合焦動作を行う。
【０００７】
次に、従来の撮像装置の構造を説明する。図１４は、従来の撮像装置のブロック図である。図１４において、１１０は撮像装置である。撮像装置１１０は前述のレンズ鏡筒部１１１、画像センサ部１１２、光学系駆動部１１３、制御部１１４、記憶装置１１５を含み、かつ、上位監視規制装置１１６、入力装置１１７、表示装置１１８を具備して撮像装置を構成している。また、制御部１１４は、画像信号処理部１１４ａ、合焦評価算出部１１４ｂ、合焦制御部１１４ｄで構成されている。
【０００８】
つまり、合焦レンズ１０４、画像センサ部１０５、光学系駆動部１１３等を含む光学系と入力装置１１７、表示装置１１８および、これらを制御する上位監視規制装置１１６により撮像装置１１０を構成し、例えば、表示装置１１８で被写体の撮影構図を決めて、入力装置１１７で撮影ボタンを押す操作により光学系が作動し、合焦を認識した時点で撮影が行われ、撮影結果を表示装置１１８に表示するのである。
【０００９】
次に、従来の撮像装置１１０における合焦レンズの原点位置検出方法と合焦動作の詳細を説明する。合焦レンズの原点位置は、合焦レンズ１０４を合焦モータ１０９で光軸方向に移動して、合焦レンズ１０４に固定された遮蔽板１０７がレンズ鏡筒部１１１に固定された光学センサ１０８を遮る位置を制御部１１４で検出して合焦レンズの原点位置とする。
【００１０】
また、合焦動作は、合焦レンズ１０４を原点位置から合焦モータ１０９で光軸方向に移動して、画像センサ１１２で得られた画像信号を制御部１１４の画像信号処理部１１４ａと合焦評価算出部１１４ｂで画像のコントラストが最大となる位置を走査し、合焦制御部１１４ｄにより山登り制御合焦を行う。また、原点位置基準の合焦範囲などのデータは記憶装置１１５に記憶し、合焦駆動範囲を実用範囲に規制して合焦時間の短縮を行っている。
【００１１】
なお、特許文献１では、合焦レンズの原点位置検出を原点位置検出センサの出力値を２段階に分けて合焦レンズの原点位置を正確に判定するというもので、光学系のレンズユニットの機構・電気特性等のばらつきによる原点位置の検出誤差の発生を防止することを特徴としている。
【特許文献１】特開２００５−２２７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の撮像装置にあっては、経年劣化、落下衝撃、その他の理由により、実際に必要な合焦駆動範囲が以前に最適化された合焦駆動範囲を逸脱してしまい、合焦駆動範囲が製品出荷時に設定された合焦駆動範囲を逸脱してしまうことがあった。
【００１３】
そして、従来の撮像装置にあっては撮像装置および撮像装置を搭載した上位システム内にこの合焦駆動範囲逸脱の検出部および合焦駆動範囲の再調整部が搭載されていないため、合焦動作に不具合が生じた場合は、再調整のため撮像装置を一旦製造検査工程もしくはそれに準じた設備下において再調整することが必要であった。
【００１４】
もしくは、実際に必要となる合焦駆動範囲が、記憶装置内に保存された合焦駆動範囲から逸脱してしまっているため、合焦レンズの原点位置検出を厳密に行っても正常に合焦しない場合があり、撮像装置として正常に使用することができないという問題があった。
【００１５】
すなわち、本発明の目的は光学レンズを内蔵し、光軸方向に駆動可能なレンズ鏡筒を持つ撮像装置、および撮像装置を搭載した上位システム内に、合焦駆動範囲の異常検出機能、およびその再調整機能を内蔵することにより、合焦時間短縮等の理由から製品出荷時に合焦駆動範囲が最適化された撮像装置において、経年劣化、落下衝撃、その他の理由により、実際に必要となる合焦駆動範囲が以前に最適化された合焦駆動範囲を逸脱してしまった場合においても、撮像装置内の表示装置に表示された内容に従って、撮像装置の使用者が容易に合焦駆動範囲の再調整を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の撮像装置は、基本的には下記記載の構成要件を採用するものである。
【００１７】
本発明の撮像装置は、光学レンズを搭載した鏡筒部と、前記鏡筒部を光軸方向に駆動する光学系駆動部と、前記光学レンズからの入射光をセンサ信号に変換する画像センサ部と、前記画像センサ部からのセンサ信号を画像信号に変換する画像信号処理手段と、前記画像信号から前記光学レンズの合焦度合いを示す焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、前記焦点評価値にもとづいて前記光学系駆動部を制御し、前記鏡筒部を移動して前記光学レンズの焦点を調整する合焦制御手段とを有する撮像装置において、前記合焦制御手段の動作履歴から合焦動作の異常の有無を監視する合焦評価値監視手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
これにより本発明の撮像装置は、撮影操作の都度自動合焦動作が正常に行われたか否かを監視できるため、経年劣化、落下衝撃、その他不測の事態により最適化された合焦駆動範囲を逸脱していることを検出することが出来る。
【００１９】
前記合焦評価値監視手段は、前記焦点評価値算出手段の異常検出履歴回数を計数する計数手段と前記計数手段の計数値により合焦異常判定を行う合焦異常判定手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
これにより本発明の撮像装置は、撮影操作の都度自動合焦動作不適の頻度を数量化して、一定頻度を超えた場合は撮像装置の自動合焦動作に異常ありの信号を出力できる。
【００２１】
前記合焦異常判定手段からの異常判定信号を入力して、合焦範囲の再調整を行うための再調整指示信号を出力する再調整指示手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
これにより本発明の撮像装置は、合焦制御部に異常が発生していることの警告と対処法を撮像装置の使用者に知らせることができる。
【００２３】
前記再調整指示手段からの再調整指示信号に従って、再調整指示画像を表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする。
【００２４】
これにより本発明の撮像装置の使用者は、別途マニュアル等を参照することなく合焦範囲の再調整を実施することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のごとく本発明による撮像装置は、経年劣化、落下衝撃、その他の理由により、実際に必要な合焦駆動範囲が以前に最適化された合焦駆動範囲を逸脱して合焦駆動範囲が製品出荷時に設定された合焦駆動範囲を逸脱する不測の事態が発生しても、撮像装置内の表示部に表示された内容に従って、撮像装置の使用者が容易に合焦駆動範囲の再調整が可能であることから、撮像装置を製造検査工程もしくはそれに準じた設備下において再調整する必要がなく、使用者自身の手で容易にかつ速やかに再調整ができるので、常に信頼性の高い撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１ａおよび図１ｂは本発明による撮像装置を搭載した携帯電話機の外観を示す斜視図である。図２は本発明による撮像装置の構成を示すブロック図である。図３は本発明による撮像装置のカメラモジュールの断面図である。
【００２７】
まず、図１にもとづいて本発明による撮像装置搭載機器の概要を説明する。図１ａおよび図１ｂにおいて、１１は撮像部、１７は操作入力部、１８は表示部、１９は携帯電話機の筐体である。操作入力部１７、表示部１８は、撮像部１１とともに、以降に述べる本発明の撮像装置の機能の一部としての操作入力手段、画像表示手段として兼用される。
【００２８】
次に、図２にもとづいて本発明による撮像装置の構成と各部の機能を説明する。図２において２０は本発明の撮像装置を搭載した上位システムを示し、図１に示す携帯電話機１０に組み込まれているものである。そして、鏡筒部２１、画像センサ部２２、光学系駆動部２３、画像処理および制御装置２４、記憶装部２５により撮像装置の主たる機構を構成し、上位監視制御装置２６により前記携帯電話機本体の操作入力部１７、表示部１８と相互接続がなされ、撮像装置の入力手段２７および画像表示手段２８として機能する。
【００２９】
また、画像処理および制御装置２４は、画像信号処理手段２４ａ、焦点評価値算出手段２４ｂ、合焦評価値監視手段２４ｃ、合焦制御手段２４ｄで構成してある。
【００３０】
以下、各部の機能を説明する。鏡筒部２１は光学レンズを搭載した後述のレンズ鏡筒を搭載し、被写体と撮像装置との間の距離に応じて焦点距離を可変するためにレンズ鏡筒は移動可能となっている。画像センサ部２２は鏡筒部２１を介して受光した画像情報を電気信号に変換する。光学系駆動部２３は鏡筒部２１駆動する。
【００３１】
さらに、画像処理および制御装置２４を構成する各部の機能を説明する。画像信号処理手段２４ａは画像センサ部２２から入力した画像信号をもとに合焦評価値の算出が可能な画像信号に変換する。合焦評価値算出手段２４ｂは画像信号処理手段２４ａが出力する画像信号のコントラスト情報より現在の合焦状態を示す合焦評価値を算出する。
【００３２】
また、合焦評価値監視手段２４ｃは合焦評価値算出手段２４ｂが出力する合焦評価値およびその時の鏡筒位置を監視することにより、鏡筒部２１もしくはその他の要因、つまり、全く合焦しない、もしくは合焦しない頻度が多いなどにより合焦異常が発生しているかどうかを判定する。合焦制御手段２４ｄは合焦評価値算出手段２４ｂが出力する合焦評価値をもとに合焦機能の制御を行う。
【００３３】
そして、上位監視制御装置２６は、撮像装置もしくは撮像装置を搭載した上位システムを監視制御し、かつ、入力手段２７を撮像装置に対してユーザからの合焦起動要求信号もしくは撮像要求信号等を入力するための入力装置として機能させ、表示手段２８をユーザに対して自動合焦の異常表示あるいは自動合焦駆動範囲の再調整等の手順を表示するための表示装置として機能させる。
【００３４】
また、記憶部２５は自動合焦駆動範囲等の撮像装置固有の特性情報を保存するための記憶装置である。
【００３５】
次に、図３にもとづいて本発明による撮像装置の構造を説明する。図３は前述の携帯電話機に搭載する撮像装置のカメラモジュールを例としている。２９はカメラモジュールである。カメラモジュール２９は鏡筒部２１との鏡筒部２１の底部に固定された画像センサ部で構成してある。鏡筒部２１の内部には光軸方向に移動可能なレンズ鏡筒２１ａが配置してあり、レンズ鏡筒２１ａを駆動するアクチュエータ（図示せず）により光軸方向に駆動して合焦動作をする。また、画像センサ部２２は基板２２ａの上にイメージセンサ２２ｂ、さらにその上に赤外線カットフィルタ２２ｃが搭載されている。
【００３６】
なお、ここではレンズ鏡筒２１ａの位置Ｈを赤外線カットフィルタ２２ｃの上面を基準面Ｂ（Ｈ＝０）として、レンズ鏡筒２１ａの最下面までの距離とする。そして、カメラモジュール２９が近傍撮影時にはレンズ鏡筒２１ａは図上では上側方向に駆動され、無限遠撮影時にはレンズ鏡筒２１ａは図上では下側方向に駆動される。
【００３７】
次に、図３にもとづき説明したカメラモジュール２９の正常時の合焦動作と異常発生時の合焦動作を特性図にもとづいて対比説明をする。
【００３８】
まず、正常な合焦動作を図４ａおよび図４ｂにもとづき説明する。図４ａは正常な無限遠撮影時のレンズ鏡筒の位置と合焦評価値の特性図である。図４ｂは正常な近接撮影時のレンズ鏡筒の位置と合焦評価値の特性図である。
【００３９】
図４ａおよび図４ｂの特性図において、Ｘ軸（横軸）は鏡筒位置Ｈを示す。つまり、図３における基準面Ｂからのレンズ鏡筒２１ａの位置Ｈである。また、Ｙ軸（縦軸）は合焦評価値ＡＦＶを示す。つまり、図２における合焦評価値算出手段２４ｂの出力値である。また、このカメラモジュール２９の正常動作時の撮影距離は無限遠〜近傍であり、Ｘ軸の鏡筒位置Ｈの駆動範囲はこの無限遠〜近傍を包含する無限遠側合焦走査開始点ＨＳ〜近傍側走査終了点ＨＥまでである。
【００４０】
つまり、無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥは全ての環境条件を考慮した場合でも無限遠〜近傍の撮影距離を充分に包含できるように設定されている。ただし、この走査範囲が必要以上に広いと自動合焦動作の起動から完了までの時間が長くなってしまうため、通常は必要最低限のマージンのみを加えた上で無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥを設定している。
【００４１】
ここで、図４ａに示す正常な無限遠撮影時の合焦評価値ＡＶＦはレンズ鏡筒２１ａの位置Ｈが無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥの間のＨＩＮＦで最大値ＡＶＦＩＮＦとなっている。つまり、合焦動作はレンズ鏡筒２１ａの走査範囲内にあり、正常であることを示す。
【００４２】
また、図４ｂに示す正常な近傍撮影時の合焦評価値ＡＶＦはレンズ鏡筒２１ａの位置Ｈが無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥの間のＨＭＡＣＲＯで最大値ＡＶＦＭＡＣＲＯとなっている。つまり、合焦動作はレンズ鏡筒２１ａの走査範囲内にあり、正常であることを示す。
【００４３】
次にカメラモジュール２９の自動合焦異常発生時の合焦動作を特性図にもとづいて説明をする。図５は無限遠撮影時における自動合焦異常発生時のレンズ鏡筒位置と合焦評価値の特性図である。Ｘ軸およびＹ軸の定義は前述の図４ａ、図４ｂと同じである。
【００４４】
図５に示した合焦評価値の特性は、経年劣化、落下衝撃、その他の理由により撮像装置に必要な自動合焦駆動範囲が以前に最適化され記憶装置等の中に記録された自動合焦駆動範囲を逸脱してしまった場合である。ここでは、無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥの範囲外のＨＩＮＦの点で合焦評価値ＡＶＦが最大値ＡＶＦＩＮＦとなっている。つまり、合焦動作はレンズ鏡筒２１ａの走査範囲外にあり、無限遠に合焦しないことを示す。
【００４５】
図示しないが、近傍撮影時にも無限遠側合焦走査開始点ＨＳと近傍側走査終了点ＨＥの範囲外に合焦評価値ＡＶＦの最大値ＨＭＡＣＲＯが逸脱してしまう異常発生の場合もある。
【００４６】
次に、本発明による撮像装置の自動合焦駆動範囲再調整の基本理論をカメラモジュール２９の合焦評価値ＡＶＦ特性図にもとづいて説明をする。図６は無限遠撮影時における自動合焦異常発生と再調整時のレンズ鏡筒位置と合焦評価値の特性図である。Ｘ軸およびＹ軸の定義は前述の図４ａ、図４ｂと同じである。
【００４７】
図６において、自動合焦異常発生時のレンズ鏡筒２１ａの走査範囲は符号３１ａと３２ａで示した無限遠側合焦走査開始点ＨＳ１と近傍側走査終了点ＨＥ１間である。この時の無限遠合焦評価値が最大となるＡＶＦＩＮＦの鏡筒位置ＨＩＮＦは、符号３３で示した無限遠合焦評価値点に存在し、無限遠側合焦走査開始点ＨＳ１と近傍側走査終了点ＨＥ１の外側にあるため、カメラモジュール２９は合焦できない。
【００４８】
次に、意図的にレンズ鏡筒２１ａの走査範囲を広げた状態が、符号３１ｂと３２ｂで示した無限遠側合焦走査開始点ＨＳ２と近傍側走査終了点ＨＥ２間である。この時の無限遠合焦評価値が最大となるＡＶＦＩＮＦの鏡筒位置ＨＩＮＦは無限遠側合焦走査開始点ＨＳ２と近傍側走査終了点ＨＥ２の内側にあり、カメラモジュール２９は合焦できる。
【００４９】
つまり、本発明は、図２に示した撮像装置の合焦評価値監視手段２４ｃが自動合焦機能に異常ありと判定した時点で合焦範囲の再調整を行うための再調整指示信号を出力し、再調整指示画像を出力表示する。この再調整指示に従って撮像装置の使用者の判断で再調整起動を行うと、撮像装置は無限遠側合焦走査開始点と近傍側走査終了点の走査範囲を広げ、最適な走査範囲を決定し、新たな無限遠側合焦走査開始点と近傍側走査終了点による走査範囲を設定するのである。
【００５０】
次に、本発明における最も重要な機能を有する合焦評価値監視手段の構成を詳述する。図７は本発明による合焦評価値監視手段の構成を示すブロック図である。以下図２に示したように、２４ｃは合焦評価値監視手段であって、４１は焦点評価値算出手段２４ｂからの入力部、４３は上位監視制御装置２６への出力部である。つまり、合焦評価値監視手段２４ｃは焦点評価値算出手段２４ｂからのデータにもとづいて撮像装置の自動合焦機能異常を判定し、上位監視制御装置２６を経由して合焦範囲の再調整指示と再調整動作を行うのである。
【００５１】
以下、図７にもとづいて合焦評価値監視手段２４ｃの内部構成を説明する。４２ａは合焦レジスタ部であって、１回の合焦時にそれぞれの鏡筒位置毎に得られる合焦評価値およびその時の鏡筒位置を全て格納する。４２ｂは走査範囲レジスタ部であって、合焦時に正常に合焦していない可能性があるかどうかを判定するための閾値として、自動合焦走査範囲の走査開始点と走査終了点の鏡筒位置情報を格納する。
【００５２】
４２ｃは鏡筒位置比較部であって、合焦レジスタ部４２ａに保存された合焦評価値からその最大値を検索し、合焦評価値が最大値となる時の鏡筒位置と、走査範囲レジスタ部４２ｂに保存された走査開始点と走査終了点の鏡筒位置とを比較する。４２ｄは計数部であって、鏡筒位置比較部４２により「正常に合焦していない可能性あり」
と判定された回数を計数する。
【００５３】
４２ｅは判定閾値レジスタ部であって、計数部４２ｄに格納されている回数をもとに「自動合焦に何らかの異常があり」と判定するための閾値を格納する。４２ｆは合焦異常判定部であって、計数部４２ｄに格納されている回数と判定閾値レジスタ部４２ｅに格納された閾値とを比較し自動合焦に何らかの異常があるか否かを判定する。
【００５４】
本発明による撮像装置は、以上の実施例に述べたような構成であるが、これらの機能と動作を以下のフローチャートに沿って説明する。
【００５５】
まず、撮像装置の異常検出の動作を説明する。図８は本発明の撮像装置の異常検出の動作を説明するフローチャートである。つまり、合焦評価値監視手段２４ｃ（以下図２および図７参照）による「自動合焦動作異常」を検出するまでの動作を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、撮像装置の撮影操作を行うと合焦レジスタ部４２ａは合焦評価値監視手段２４ｃの前段の焦点評価値算出手段２４ｂからの合焦評価値と鏡筒位置のデータを格納する（ステップ５１）。次に、この蓄積データから鏡筒位置比較部４２ｃは合焦評価値の最大値とそのときの鏡筒位置を検索する（ステップ５１ａ）。
【００５７】
合焦評価値が最大値を有すれば鏡筒位置を確認し（ステップ５１ｂ）、自動合焦は正常と判断して計数部４２ｄをリセットする（ステップ５１ｃ）。次いで、判定閾値レジスタ部４２ｅにあらかじめ設定してある閾値と計数部４２ｄの計数値と比較し（ステップ５１ｅ）、閾値以内であれば「自動合焦動作は正常」と判定する（ステップ５２）。
【００５８】
合焦評価値に最大値が無い場合（ステップ５１ｂ）は、自動合焦動作が異常である可能性があり、計数部４２ｄの数値を＋１とし（ステップ５１ｄ）、判定閾値レジスタ部４２ｅにあらかじめ設定してある閾値と計数部４２ｄの計数値と比較し（ステップ５１ｅ）、閾値以内であれば「自動合焦動作は正常」と判定する（ステップ５２）。
【００５９】
しかし、閾値と計数部４２ｄの計数値と比較し（ステップ５１ｅ）、閾値を越えている場合は鏡筒走査範囲を全域に拡大し、ふたたび焦点評価値算出手段２４ｂからの合焦評価値と鏡筒位置のデータを格納する（ステップ５１ｆ）。
【００６０】
以下、前回と同様にこの蓄積データから鏡筒位置比較部４２ｃは合焦評価値の最大値とそのときの鏡筒位置を検索し（ステップ５１ｇ）、合焦評価値が最大値を有すれば鏡筒位置を確認し（ステップ５１ｈ）、自動合焦に第１次の異常ありと判定する（ステップ５３）。
【００６１】
しかし、合焦評価値に最大値が無い場合（ステップ５１ｈ）は自動合焦に第２次の異常ありと判定する（ステップ５４）。
【００６２】
つまり、合焦走査を繰り返しても合焦評価値の最大値を検出できない場合、すなわち、合焦できない場合は計数部４２ｄの数値が増加し、一定の閾値を越えたら自動合焦に第１次の異常ありと判定する。そして、鏡筒走査範囲を全域に拡大し、それでも合焦評価値の最大値を検出できない場合は、自動合焦に第２次の異常ありと判定する。第１次の異常では、再調整操作で自動合焦機能を修復できるが、第２次の異常では修復不可能の可能性があるという判定になる。
【００６３】
次に、撮像装置の自動合焦駆動範囲の再調整の手順を説明する。図９は自動合焦駆動範囲再調整の手順を示すフローチャートである。つまり、合焦評価値監視手段２４ｃが「自動合焦動作異常」を検出後の動作である。
【００６４】
撮像装置の再調整を開始するには二通りの方法がある。合焦評価値監視手段２４ｃが「合焦動作異常」を検出した（ステップ６１）ときと、撮像装置の使用者が再調整を要求した（ステップ６２）ときである。まず、上位監視制御装置２６を経由して画像表示手段２８に「近傍側調整」の表示（ステップ６１ａ）がなされる。
【００６５】
次に、撮像装置使用者の判断で「近傍側調整」の可否を入力する（ステップ６１ｂ）。「否」なら自動合焦駆動範囲の再調整動作は終了する（ステップ６３）。「可」なら後述のように近傍側調整を実施する（ステップ６１ｃ）。
【００６６】
次に、画像表示手段２８に「無限遠側調整」の表示（ステップ６１ｄ）がなされ、撮像装置使用者の判断で「無限遠側調整」の可否を入力する（ステップ６１ｅ）。「否」なら自動合焦駆動範囲の再調整動作は終了する（ステップ６３）。「可」なら後述のように無限遠側調整を実施する（ステップ６１ｆ）。
【００６７】
次に、再調整後の鏡筒位置を走査範囲レジスタ部４２ｂに記憶して（ステップ６１ｇ）、自動合焦駆動範囲の再調整動作は終了する（ステップ６３）。
【００６８】
つまり、合焦評価値監視手段２４ｃが「合焦動作異常」を検出しても、直ちに自動合焦駆動範囲の再調整動作が開始するのではなく、撮像装置使用者の判断で実施する機能を持たせてある。従って、「合焦動作異常」を検出しても、撮像装置の使用者は、直ちに合焦制御部の再調整を行うか、そのまま撮像装置使用を継続し、後刻改めて再調整を行うか選択することができる。
【００６９】
次に、撮像装置の再調整の動作を説明する。図１０は近傍側および無限遠側再調整の動作内容を示すフローチャートである。つまり、図９のフローチャートで説明した、近傍側調整（ステップ６１ｃ）および無限遠側調整（ステップ６１ｆ）の詳細説明で、両者共通のフローである。
【００７０】
図９の説明で延べた撮像装置使用者の「調整可」の許諾入力（ステップ６１ｂ、ステップ６１ｅ）を経て、再調整動作が起動し（ステップ７１）、レンズ鏡筒２１ａを最下面Ｂ（以下図２、３、７参照）まで移動する（ステップ７１ａ）。
【００７１】
次に、後述の校正用被写体を対象に、レンズ鏡筒２１ａを１ステップ上部へ移動し（ステップ７１ｂ）、焦点評価値算出手段２４ｂの合焦評価値ＡＶＦを合焦レジスタ部４２ａへ格納する（ステップ７１ｃ）。
【００７２】
次に、レンズ鏡筒２１ａの位置Ｈを確認し（ステップ７１ｄ）、レンズ鏡筒２１ａが最上部に達していたらそれまでに取得した合焦評価値ＡＶＦのうち最大値を保存し（ステップ７１ｅ）、再調整を終了する（ステップ７２）。
【００７３】
レンズ鏡筒２１ａの位置Ｈの確認（ステップ７１ｄ）で、レンズ鏡筒２１ａが最上部に達していないときは、レンズ鏡筒２１ａを１ステップ上部へ移動させる（ステップ７１ｂ）へ戻り、同じループを繰り返す。
【００７４】
つまり、撮像装置の再調整の動作は、レンズ鏡筒２１ａの走査範囲を広げ、レンズ鏡筒２１ａを最下面Ｂから合焦走査を行い合焦評価値ＡＶＦの最大値をサーチするのである。
【００７５】
次に、先の図９にもとづいて説明したフローチャートにおける撮像装置の自動合焦駆動範囲再調整ステップ後の画像表示手段２８の表示例について説明する。図１１は本発明による撮像装置の入力手段と画像表示手段を示す模式図である。
【００７６】
図１１において、（ａ）は近傍側再調整表示状態、（ｂ）は無限遠側再調整表示状態を示す。８１は撮像装置の筐体、８２は表示画面、８３はキーボードである。表示画面８２は、図２に示した画像表示手段２８に該当し、キーボード８３は入力手段２７に該当する。
【００７７】
まず、図１１の（ａ）では、図９に示したフローチャートの「近傍側調整」の表示（ステップ６１ａ）である。つまり、表示画面８２には、「調整モード（近傍側）  撮像装置からｘｘｃｍのところに調整用チャートを置いて撮像ボタンを押して下さい」という旨の表示がなされ、キーボード８３により次の動作を選択する。
【００７８】
同様に、図１１の（ａ）では、図９に示したフローチャートの「無限遠側調整」の表示（ステップ６１ｄ）である。つまり、表示画面８２には、「調整モード（無限遠側）  撮像装置からｙｘｃｍのところに調整用チャートを置いて撮像ボタンを押して下さい」という旨の表示がなされ、キーボード８３により次の動作を選択する。
【００７９】
次に、上記再調整フローチャートで記述した調整用チャートについて説明する。図１２は調整用チャートの配置を示す斜視図である。図１２において、１９は前出の本発明による撮像装置を搭載した携帯電話機の筐体である。９１は調整用チャート、９２、９３は携帯電話機の筐体１９と調整用チャート９１との距離を示す。このチャートは合焦が明確に識別できる縞模様が望ましいが、輪郭が明確な図形や物体で代替えすることもできる。
【００８０】
つまり、本発明による撮像装置の合焦機能の再調整は、前述のように鏡筒走査範囲を全域に拡大し（図９ステップ５１ｆ参照）、近傍側調整（図９６１ｃ参照）では調整用チャート９１を符号９２の距離（ｘｘｃｍ）、例えば１０ｃｍに配置し、合焦動作をさせて新たな近傍側の鏡筒位置Ｈと合焦距離のデータを獲得する。無限遠側調整（図９６１ｆ参照）では調整用チャート９１を符号９３の距離（ｙｙｃｍ）、例えば３０ｃｍに配置し、合焦動作をさせて新たな無限遠側の鏡筒位置Ｈと合焦距離のデータを獲得する。
【００８１】
かくして、本発明による撮像装置は、近傍側と無限遠側の鏡筒位置Ｈと合焦距離の正しい２点のデータを獲得することで、無限遠から実用近傍距離までの新たな鏡筒移動範囲データを推定して、正確に合焦範囲の再調整を設定できるのである。
【００８２】
以上に述べたように、本発明による撮像装置は、光学レンズが内蔵され、光軸方向に駆動可能な鏡筒を持つ撮像装置、および撮像装置を搭載した上位システム内に、自動合焦駆動範囲の異常検出部、およびその再調整部を内蔵することにより、自動合焦時間短縮等の理由から、製品出荷時に自動合焦駆動範囲が最適化された撮像装置において、経年劣化、落下衝撃、その他の理由により、実際に必要となる自動合焦駆動範囲が、以前に最適化された自動合焦駆動範囲を逸脱してしまった場合においても、撮像装置の使用者が、撮像装置内の表示装置に表示された内容に従って、容易に自動合焦駆動範囲の再調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１ａ】本発明による撮像装置を搭載した携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図１ｂ】本発明による撮像装置を搭載した携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による撮像装置のカメラモジュールの断面図である。
【図４ａ】正常な無限遠撮影時のレンズ鏡筒の位置と合焦評価値の特性図である。
【図４ｂ】正常な近接撮影時のレンズ鏡筒の位置と合焦評価値の特性図である。
【図５】無限遠撮影時における自動合焦異常発生時のレンズ鏡筒位置と合焦評価値の特性図である。
【図６】無限遠撮影時における自動合焦異常発生と再調整時のレンズ鏡筒位置と合焦評価値の特性図である。
【図７】本発明による合焦評価値監視手段の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の撮像装置の異常検出の動作を説明するフローチャートである。
【図９】自動合焦駆動範囲再調整の手順を示すフローチャートである。
【図１０】近傍側および無限遠側再調整の動作内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明による撮像装置の入力手段と画像表示手段を示す模式図である。
【図１２】調整用チャートの配置を示す斜視図である。
【図１３】従来のレンズ駆動装置のブロック図である。
【図１４】従来の撮像装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ａ、１０ｂ  携帯電話機
１１  撮像部
１７  操作入力部
１８  表示部
１９  筐体
２０  上位システム
２１  鏡筒部
２２  画像センサ部
２３  光学系駆動部
２４  画像処理および制御装置
２５  記憶装部
２６  上位監視制御装置
２７  入力手段
２８  画像表示手段
２４ａ  画像信号処理手段
２４ｂ  焦点評価値算出手段
２４ｃ  合焦評価値監視手段
２４ｄ  合焦制御手段
２９  カメラモジュール
２９ａ  筐体
２２  画像センサ部
２２ａ  基板
２２ｂ  イメージセンサ
２２ｃ  赤外線カットフィルタ
３１ａ、３１ｂ  無限遠側合焦走査開始点
３２ａ、３２ｂ  近傍側走査終了点
３３  無限遠合焦評価値点
４１  焦点評価値算出手段２４ｂからの入力部
４３  上位監視制御装置２６への出力部
４２ａ  合焦レジスタ部
４２ｂ  走査範囲レジスタ部
４２ｃ  鏡筒位置比較部
４２ｄ  計数部
４２ｅ  判定閾値レジスタ部
４２ｆ  合焦異常判定部
８１  撮像装置の筐体
８２  表示画面
８３  キーボード
９１  調整用チャート
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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１３】
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【図１４】
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