(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズ及びフォーカスレンズを有する光学系からの入射光を光電変換することにより撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像に含まれる所定種類の被写体を検出する検出手段と、
前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段と、
前記ズームレンズの駆動を制御するズーム制御手段と、
を備え、
前記フォーカス制御手段は、前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズの焦点状態を調節するように前記フォーカスレンズを駆動させる第１制御モード、又は、前記ズームレンズが駆動中でない場合は前記フォーカスレンズを駆動させず前記ズームレンズが駆動中である場合は合焦距離を変化させないように前記フォーカスレンズを駆動させる第２制御モードで動作可能であり、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合、
当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードで動作し、
当該所定種類の被写体が前記所定の範囲内に存在しない場合は、前記第２制御モードで動作し、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードで動作し、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出されない場合、前記第２制御モードで動作する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合であって、当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードにおいて、前記撮像画像の中央に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズを駆動させ、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードにおいて、前記検出手段で検出された前記所定種類の被写体に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズを駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合であって、当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードにおいて、前記検出手段で検出された前記所定種類の被写体に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズを駆動させ、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードにおいて、前記検出手段で検出された前記所定種類の被写体に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズを駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
第１合焦モード又は第２合焦モードを選択する合焦モード選択手段を更に備え、
前記第１合焦モードが選択された場合、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合、
当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードで動作し、
当該所定種類の被写体が前記所定の範囲内に存在しない場合は、前記第２制御モードで動作し、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードで動作し、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出されない場合、前記第２制御モードで動作し、
前記第２合焦モードが選択された場合、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードで動作し、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合、及び、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出されない場合、前記撮像画像の中央に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズの焦点状態を調節するように前記フォーカスレンズを駆動させる第３制御モードで動作する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２合焦モードが選択された場合、
前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードにおいて、前記検出手段で検出された前記所定種類の被写体に対応する焦点検出領域の前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズを駆動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検出手段で複数の前記所定種類の被写体が検出された場合に、当該複数の前記所定種類の被写体のうちの１つを選択する被写体選択手段を更に備え、
前記フォーカス制御手段は、前記第１制御モードで動作する場合、前記被写体選択手段で選択された前記所定種類の被写体に合焦するように前記フォーカスレンズを駆動させ、
前記被写体選択手段は、前記ズームレンズが駆動中である場合、前記選択を変更しない
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記所定種類の被写体は人間の顔である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
ズームレンズ及びフォーカスレンズを有する光学系からの入射光を光電変換することにより撮像画像を生成する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像画像に含まれる所定種類の被写体を検出する検出工程と、
前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御工程と、
を備え、
前記フォーカス制御工程では、前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズの焦点状態を調節するように前記フォーカスレンズを駆動させる第１制御モード、又は、前記ズームレンズが駆動中でない場合は前記フォーカスレンズを駆動させず前記ズームレンズが駆動中である場合は合焦距離を変化させないように前記フォーカスレンズを駆動させる第２制御モードで動作可能であり、
前記フォーカス制御工程において、前記検出工程で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合、
当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードで動作し、
当該所定種類の被写体が前記所定の範囲内に存在しない場合は、前記第２制御モードで動作し、
前記フォーカス制御工程において、前記検出工程で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードで動作し、
前記フォーカス制御工程において、前記検出工程で前記所定種類の被写体が検出されない場合、前記第２制御モードで動作する
ことを特徴とする制御方法。
【請求項９】
コンピュータに請求項８に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラ等の撮像装置の分野において、被写体を認識して認識された被写体の動きに追従して合焦状態を維持する被写体追尾機能の研究開発が進められている。特許文献１では、認識された顔検出領域を含む焦点検出領域を設定し、焦点検出を行う撮像装置が提案されている。また、特許文献２では、人物の目を検出し、その目に基づいて焦点検出を行う撮像装置が提案されている。
【０００３】
従来の合焦制御では、認識された被写体（主被写体）に対して合焦が行われる。しかしながら、主被写体が画面上から存在しなくなった（フレームアウトした）場合など、主被写体が認識されない場合が存在する。そこで、主被写体が認識されない場合には、主に画面上の中央の被写体に対して合焦することが行われている。また、ズーム中に主被写体がフレームアウトする可能性が高いことなどに鑑み、ズーム中は主被写体が認識されるか否かに関わらず主に画面上の中央の被写体に対して合焦することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２７０８０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の合焦制御には、図２を参照して説明する課題が存在する。図２（ａ）は、顔認識された被写体の移動に応じて顔枠の移動を行う従来の合焦制御（顔ＡＦ）の動作を示す。ここでＡＦ枠としては、顔枠と通常枠の２つの枠が設定されており、各枠内のＡＦ評価値が各々サンプリングされる。顔が認識されていない場合、顔枠は画面中央部に設定される。これは撮影者が一般的に被写体を画面中央に置くことから決められている。また、通常枠は顔枠を含む広い範囲に設定されている。これは画面中央に被写体が存在しない場合でも撮像画面上に存在する被写体のいずれかに合焦させるためである。
【０００６】
この状態からズーム操作を行った時の様子を図２（ｂ）に示す。ズーム操作中は顔認識された被写体がフレームアウトする可能性があるため、顔ＡＦは中断して、ＡＦ枠を画面中央の通常位置に戻している。従って、画面中央付近の被写体に対して合焦が行われながらズーム操作が行われる。図２（ｃ）は、顔認識されていた被写体がフレームアウトした状態でズーム操作を終えた場合のＡＦ処理を示しており、被写体がフレームアウトしたので、顔枠はそのまま画面中央の通常位置に設定されて合焦状態が維持されている。
【０００７】
一方、ズーム操作中に被写体がフレームアウトしない場合は、図２（ｄ）及び図２（ｅ）に示すように、ＡＦ動作の不安定さが発生してしまう。図２（ｄ）は、ズーム操作中であり被写体がフレームアウトせずに撮像画面内に残っている場合の合焦状態を示している。この場合、顔ＡＦは中断され、顔枠が画面中央に移動して画面中央に位置する被写体に合焦が移っている（顔認識された被写体はピンボケしている）。次いで図２（ｅ）は、ズーム操作を終えた時の合焦状態を示している。顔枠が再び顔認識された被写体に合わせられ顔ＡＦが再開されている。つまり、ズーム操作によって顔認識された被写体から合焦が一旦はずれたのち、ズーム操作の終了によって、再び顔認識された被写体に対する合焦が復帰している。このように短期間に合焦距離の変動が多発するので、画像の視認性が損なわれる。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、合焦距離の変動を抑制する技術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】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の本発明は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを有する光学系からの入射光を光電変換することにより撮像画像を生成する撮像手段と、前記撮像画像に含まれる所定種類の被写体を検出する検出手段と、前記フォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御手段と、前記ズームレンズの駆動を制御するズーム制御手段と、を備え、前記フォーカス制御手段は、前記撮像画像に基づいて前記フォーカスレンズの焦点状態を調節するように前記フォーカスレンズを駆動させる第１制御モード、又は、前記ズームレンズが駆動中でない場合は前記フォーカスレンズを駆動させず前記ズームレンズが駆動中である場合は合焦距離を変化させないように前記フォーカスレンズを駆動させる第２制御モードで動作可能であり、前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中である場合、当該所定種類の被写体が前記撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在する場合は、前記第１制御モードで動作し、当該所定種類の被写体が前記所定の範囲内に存在しない場合は、前記第２制御モードで動作し、前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出され前記ズームレンズが駆動中でない場合、前記第１制御モードで動作し、前記フォーカス制御手段は、前記検出手段で前記所定種類の被写体が検出されない場合、前記第２制御モードで動作することを特徴とする撮像装置を提供する。
【００１０】
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上の構成により、本発明によれば、合焦距離の変動を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るＤＶＣ１００の構成を示すブロック図
【図２】従来の合焦制御の課題を説明する図
【図３】（ａ）は第１の実施形態に係るフォーカス制御を示すフローチャート、（ｂ）は図３（ａ）のＳ３０５におけるＡＦ処理の詳細を示すフローチャート
【図４】（ａ）は図３（ａ）のＳ３０６におけるＭＦズーム処理におけるフォーカスレンズ１０５のカム軌跡を示す図、（ｂ）は図３（ａ）のＳ３０６におけるＭＦズーム処理の詳細を示すフローチャート
【図５】図３（ａ）のフォーカス制御により達成される動作について説明する図
【図６】第２の実施形態に係るフォーカス制御を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。
【００１４】
以下、本発明の撮像装置をデジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）に適用した実施形態について説明する。但し、本発明の撮像装置はＤＶＣに限定されず、例えばデジタルスチルカメラにも適用可能である。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るＤＶＣ１００の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は固定の第１群レンズ、１０２は光軸方向に移動してズーム（変倍）を行うズームレンズ、１０３は絞りである。また、１０４は固定の第２群レンズ、１０５はズームに伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ（以下、「フォーカスレンズ」と呼ぶ）である。固定の第１群レンズ１０１、ズームレンズ１０２、絞り１０３、固定の第２群レンズ１０４、及びフォーカスレンズ１０５により、インナーフォーカスタイプの光学系（撮像光学系）が構成される。
【００１６】
１０６は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子である。撮像素子１０６は、光学系からの入射光を光電変換する。１０７は、撮像素子１０６の出力をサンプリングし、ゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣ回路である。１０８はカメラ信号処理回路であり、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成する。１０９は、ＬＣＤ等により構成されるモニタ部であり、カメラ信号処理回路１０８からの映像信号を表示する。１１５は記録部であり、カメラ信号処理回路１０８からの映像信号を磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【００１７】
１１０は、ズームレンズ１０２を移動させるためのズーム駆動源であり、１１８は、ズームレンズ１０２の位置を検出するズーム位置検出部である。１１１は、フォーカスレンズ１０５を移動させるためのフォーカス駆動源であり、１１９は、フォーカスレンズ１０５の位置を検出するフォーカス位置検出部である。ズーム駆動源１１０及びフォーカス駆動源１１１は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ、及びボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。
【００１８】
１１２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの全画素の画像信号のうち焦点検出に用いられる領域（焦点検出領域）の信号のみを通すＡＦゲートである。１１３はＡＦ信号処理回路であり、ＡＦゲート１１２を通過した信号から高周波成分や輝度差成分（ＡＦゲート１１２を通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）等を抽出してＡＦ評価値信号を生成する。ＡＦ評価値信号は、カメラ／ＡＦマイコン１１４に出力される。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づいて生成される撮像画像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の合焦状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の合焦状態を表す信号となる。
【００１９】
カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ＤＶＣ１００全体の動作の制御を司る。また、カメラ／ＡＦマイコン１１４（フォーカス制御手段）は、ＡＦ評価値信号に基づいて、フォーカス駆動源１１１を制御してフォーカスレンズ１０５を移動させる（駆動する）ＡＦ制御を行う。このＡＦ制御を「ＴＶ−ＡＦ制御」と呼ぶ。更に、カメラ／ＡＦマイコン１１４（ズーム制御手段）は、操作キー１１７を介したユーザからの指示に従い、ズーム駆動源１１０を制御してズームレンズ１０２を移動させる（駆動する）ズーム制御を行う。
【００２０】
顔検出部１１６は、画像信号に対して公知の顔認識処理を施すことにより撮像画像内の顔領域を検出し、検出結果をカメラ／ＡＦマイコン１１４に送信する。なお、本実施形態では人間の顔を合焦対象とするが、他の種類の被写体を合焦対象としてもよい。その場合、顔検出部１１６は、合焦対象となるべき所定種類の被写体を検出するように構成される。
【００２１】
カメラ／ＡＦマイコン１１４は、上記検出結果に基づき、撮像画像内の顔領域を含む位置に焦点検出領域（以下、これを「顔枠」という）を追加するようにＡＦゲート１１２へ情報を送信し、ＡＦ制御を行う。以下、このようなＡＦ制御を「顔ＡＦ」と呼ぶ。複数の顔が検出された場合、カメラ／ＡＦマイコン１１４（被写体選択手段）は、所定の条件に基づいて優先度の高い１つの顔を主顔として選択し、主顔に対応する領域（例えば、主顔に外接する矩形領域）を焦点検出領域として設定する。この場合の所定の条件としては、最も大きい顔、画角中央（撮像画像の中心）に最も近い顔、操作キー１１７にてユーザが選択した顔のいずれかの条件、もしくはこれらの条件の組み合わせなどが挙げられる。また、主顔の選択は随時行われ、選択中の主顔よりも優先度の高い顔が検出された場合は、選択の変更が行われ、これに伴って顔領域の乗り移りが実行される。
【００２２】
なお、顔認識処理として、例えば、画像データで表される各画素の階調色から、肌色領域を抽出し、予め用意された顔の輪郭プレートとのマッチング度で顔を検出する方法が挙げられる。また、周知のパターン認識技術を用いて、目、鼻、口等の顔の特徴点を抽出することで顔認識を行う方法も知られている。
【００２３】
次に、図３（ａ）を参照して、第１の実施形態に係るフォーカス制御について説明する。本実施形態のフォーカス制御では、顔認識された被写体に対してのみ、合焦が行われる。従って、顔検出部１１６が撮像画像内に顔を検出していない場合、カメラ／ＡＦマイコン１１４は合焦距離を変化させないようにフォーカスレンズ１０５を制御する。このようなフォーカス制御を、「顔のみＡＦ」と呼ぶ。
【００２４】
図３（ａ）の説明に先立ち、カメラ／ＡＦマイコン１１４（フォーカス制御手段）の制御モードについて説明する。カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔検出部１１６で検出された顔に合焦するようにフォーカスレンズ１０５を駆動する制御モード（第１制御モード）で動作可能である。カメラ／ＡＦマイコン１１４はまた、合焦距離を変化させないようにフォーカスレンズ１０５を制御する制御モード（第２制御モード）で動作可能である。この制御モードでは、ズーム中（カメラ／ＡＦマイコン１１４がズームレンズ１０２を駆動中）であるか否かに応じて、制御が若干異なる。即ち、ズーム中でない場合は、カメラ／ＡＦマイコン１１４はフォーカスレンズ１０５を駆動しない。一方、ズーム中である場合は、ズームレンズ１０２の移動に伴う合焦距離の変化を補償して合焦距離を変化させないようにフォーカスレンズ１０５を駆動する処理（ＭＦ（マニュアルフォーカス）ズーム処理）を行う。
【００２５】
再び図３（ａ）を参照すると、Ｓ３０１で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔検出部１１６で顔が検出されているか否かを判定する。検出されていない場合、処理はＳ３０８に進む。Ｓ３０８でカメラ／ＡＦマイコン１１４はズーム中であるか否かを判定するが、判定結果が何であれ、カメラ／ＡＦマイコン１１４は第２制御モードで動作する。即ち、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ズーム中の場合、Ｓ３０６でＭＦズーム処理を実行してＳ３０１に処理を戻し、ズーム中でない場合、直接処理をＳ３０１に戻す。いずれの場合であっても、合焦距離は変化しない。
【００２６】
Ｓ３０１において顔が検出されている場合、Ｓ３０２で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ズーム中であるか否かを判定する。ズーム中である場合、処理はＳ３０３に進む。そうでない場合、処理はＳ３０７に進み、カメラ／ＡＦマイコン１１４は第１制御モードで動作する。即ち、Ｓ３０７で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠を顔の位置に対応する領域に設定し、その後Ｓ３０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠に合焦するようにフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２７】
Ｓ３０２においてズーム中である場合、Ｓ３０３で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、Ｓ３０１で検出された顔が撮像画像の中心を含む所定の範囲内に存在するか否かを判定することにより、顔の位置が中心付近であるか否かを判定する。顔の位置が中心付近である場合、処理はＳ３０４に進む。顔の位置が中心付近でない場合、処理はＳ３０６に進む（この場合、カメラ／ＡＦマイコン１１４は第２制御モードで動作する）。
【００２８】
Ｓ３０１で検出された顔が撮像画像の中心付近に存在する場合、被写体（顔）の動きやユーザの手ブレ等が多少あっても被写体が画角から外れる可能性は少ないので、カメラ／ＡＦマイコン１１４は第１制御モードで動作する。即ち、Ｓ３０４で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠を撮像画像の中央に設定する。（或いは、顔の位置に対応する領域。顔が撮像画像の中心付近に存在するので、「撮像画像の中央」と「顔の位置に対応する領域」とを厳密には区別しない。どちらであっても、実質的には「検出された顔」に対する合焦が行われる。）その後Ｓ３０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠に合焦するようにフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００２９】
ところで、Ｓ３０１で複数の顔が検出された場合、前述の通りカメラ／ＡＦマイコン１１４はそのうちの１つを選択するが、ズーム中はこの選択の変更を禁止する。これは、ズーム中は画角変動により主顔が次々に移り変わってしまうことを回避するためである。
【００３０】
次に、図３（ｂ）を参照して、図３（ａ）のＳ３０５におけるＡＦ処理の詳細について説明する。Ｓ３１０で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ＡＦ信号処理回路１１３から顔枠及び通常枠（図２参照）のＡＦ評価値を取得する。Ｓ３１１で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、Ｓ３１０で取得した顔枠及び通常枠のＡＦ評価値を加算する。Ｓ３１２で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、Ｓ３１１で加算されたＡＦ評価値を使ってＴＶ−ＡＦ処理を実行する。
【００３１】
次に、図４を参照して、図３（ａ）のＳ３０６におけるＭＦズーム処理の詳細について説明する。図４（ａ）は、合焦対象の被写体の距離毎のフォーカスレンズ１０５のカム軌跡を示す図である。インナーフォーカスタイプのフォーカスレンズの場合、ズームレンズの位置の変化に応じて、ズームレンズの後段にあるフォーカスレンズを移動させて合焦距離が維持される。このカム軌跡データは、カメラ／ＡＦマイコン１１４内に格納されており、ズーム時のフォーカスレンズ１０５及びズームレンズ１０２の移動目標の設定に用いられる。
【００３２】
図４（ｂ）は、カメラ／ＡＦマイコン１１４のＭＦズーム処理を示すフローチャートである。Ｓ４０１で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ズーム位置検出部１１８及びフォーカス位置検出部１１９よりズーム／フォーカス位置を取得し、現在フォーカス位置をｐ（ｎ）として設定する。Ｓ４０２で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、現在フォーカス位置ｐ（ｎ）に近接するカム軌跡データａ（ｎ），ｂ（ｎ）を取得する。Ｓ４０３で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、Ｓ４０２で取得したカム軌跡データと同じ被写体距離での、１Ｖ期間後に到達すべきズーム位置におけるカム軌跡データａ（ｎ＋１），ｂ（ｎ＋１）を取得する。ここで１Ｖ期間後に到達すべきズーム位置とは、指定されたズーム速度によって決定される位置である。また、ここでは１Ｖ期間後のズーム目標位置を使用しているが、これはＭＦズーム処理の割り込み周期に基づき設定したものであり、これに限られるものではない。
【００３３】
Ｓ４０４で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、取得されたデータを使って、１Ｖ期間後に到達すべきフォーカス目標位置ｐ（ｎ＋１）を次式に従って算出する。
p(n+1)=[p(n)-a(n)]/[b(n)-a(n)]*[b(n+1)-a(n+1)]+a(n)  ・・・    (1)
【００３４】
即ち、フォーカスレンズ位置がｐ（ｎ）である場合、ｐ（ｎ）が線分ｂ（ｎ）−ａ（ｎ）を内分する比を求め、この比に従って線分ｂ（ｎ＋１）−ａ（ｎ＋１）を内分する点をｐ（ｎ＋１）として内挿している。
【００３５】
Ｓ４０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ズームレンズ１０２が１Ｖ期間後の目標ズーム位置に到達しフォーカスレンズ１０５が算出された目標フォーカス位置に到達するように、ズーム駆動源１１０及びフォーカス駆動源１１１に制御信号を出力する。これにより、ズーム／フォーカス駆動制御が行われる。
【００３６】
次に、図５を参照して、図３のフォーカス制御により達成される動作について説明する。図５（ａ）に関しては図２（ａ）で説明したものと同様であるため、説明は省略する。図５（ｂ）は、顔認識された被写体に合焦している状態からズーム操作を行った時の状態を示している。ズーム中は、ＡＦ処理は中断されＭＦズームの処理が実施されている。つまり、現在の被写体距離（合焦距離）に対するフォーカスが維持されているので、顔認識された被写体への合焦状態が維持されたままとなる。やがて被写体がフレームアウトしてもズーム中は現在のフォーカス位置が維持されたままとなる。
【００３７】
次いでズーム中に被写体がフレームアウトしてズーム操作を終了した状態を図５（ｃ）に示す。ズーム操作を終えた時に被写体がフレームアウトして顔認識されないとＡＦ処理は行われず、フォーカス位置がズーム開始前の状態のまま維持される。やがてパンニング等によって被写体が画角内に復帰するとＡＦ処理（顔ＡＦ）が再開されるが、このときフォーカス位置は元の位置のまま維持されているので、合焦復帰も素早く完了することが期待される。
【００３８】
一方、図５（ｅ）及び図５（ｆ）は、被写体が中央枠内に残った状態でズーム操作を終了した場合のＡＦ処理の動作を示している。ズーム中は中央枠内（中央付近）で顔が検出されると、顔枠を中央枠に設定しＡＦ処理が実行される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、撮像画像内に顔が検出されない場合、合焦距離が維持される（ズーム中でなければフォーカスレンズが固定され、ズーム中であればＭＦズーム処理が行われる）。また、撮像画像内に顔が検出された場合であっても、顔の位置が撮像画像の中心付近ではなくズーム中である場合は、ＭＦズーム処理が行われて合焦距離が維持される。これにより、合焦距離の変動を抑制することが可能となる。
【００４０】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、顔が検出されない場合は合焦距離を維持するフォーカス制御である「顔のみＡＦ」が行われた。第２の実施形態では、顔が検出された場合は顔に対する合焦が優先されるが顔が検出されない場合はその他の被写体に対する合焦を行うフォーカス制御である「顔優先ＡＦ」も選択可能な構成について説明する。第２の実施形態に係るＤＶＣ１００の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する（図１参照）。但し、ユーザは操作キー１１７を介して「顔のみＡＦ」（第１合焦モード）又は「顔優先ＡＦ」（第２合焦モード）を選択可能であり、カメラ／ＡＦマイコン１１４はユーザの選択に従っていずれかの合焦モードを選択する合焦モード選択手段として機能する。
【００４１】
以下、図６を参照して、第２の実施形態に係るフォーカス制御を説明する。図６において、図３と同一又は同様の処理が行われるステップには同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
Ｓ６０１で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、「顔のみＡＦ」が選択されているか否かを判定する。「顔のみＡＦ」が選択されている場合、処理はＳ３０１に進み、以降の処理は第１の実施形態と同様である。「顔優先ＡＦ」が選択されている場合、処理はＳ６０２に進む。
【００４３】
Ｓ６０２で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔検出部１１６で顔が検出されているか否かを判定する。検出されている場合、処理はＳ６０３に進み、そうでない場合、処理はＳ６０４に進む。
【００４４】
Ｓ６０３で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、ズーム中であるか否かを判定する。ズーム中である場合、処理はＳ６０４に進み、そうでない場合、処理はＳ６０５に進む。なお、ズーム中の場合、第１の実施形態と同様、複数の顔が検出された場合の選択の変更は禁止される。
【００４５】
Ｓ６０２において顔が検出されている場合、及び、Ｓ６０３においてズーム中である場合、Ｓ６０４で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠を撮像画像の中央に設定する。その後Ｓ３０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠に合焦するようにフォーカスレンズ１０５を駆動する（第３制御モード）。この場合、顔の位置とは無関係に顔枠が設定されるので、Ｓ６０４における顔枠の設定は、（設定される顔枠の位置は結果として同じかもしれないが）Ｓ３０４における顔枠の設定とは異なる概念である。
【００４６】
一方、Ｓ６０３においてズーム中でない場合、Ｓ６０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠を顔の位置に対応する領域に設定する。その後Ｓ３０５で、カメラ／ＡＦマイコン１１４は、顔枠に合焦するようにフォーカスレンズ１０５を駆動する（第１制御モード）。
【００４７】
このように、「顔優先ＡＦ」が選択されている場合には、ズーム中は顔の検出の有無に関わらず常に、画面中央の被写体に合焦するようにＡＦ制御が行われる。ズーム中でなければ、顔が検出されていればその顔に合焦するようにＡＦ制御が行われ、顔が検出されていなければ画面中央の被写体に合焦するようにＡＦ制御が行われる。
【００４８】
以上説明したように、第２の実施形態では、「顔のみＡＦ」のみならず、「顔優先ＡＦ」も選択可能である。従って、ユーザは、目的や用途に応じたＡＦ制御を選択可能である。
【００４９】
［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【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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