(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを透過する被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの画像データを用いて被写体像をライブビュー表示する表示手段と、
被写体に対する前記撮影レンズの焦点状態を認識するための被写体情報を検出する被写体情報検出手段と、
前記表示手段によるライブビュー表示を行っている間に、前記被写体情報検出手段で検出した被写体情報に基づいて前記撮影レンズの駆動制御または焦点検出を行う範囲を決定するとともに前記撮像手段からの画像データを用いてコントラスト方式による焦点検出を行う焦点検出手段と、
撮影画像の露光を行わせてから、再び前記焦点検出手段による焦点検出が可能な状態に復帰させるまでの間に、前記被写体情報検出手段による被写体情報検出を行わせる制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、撮影画像の露光を行わせてから、再び前記焦点検出手段による焦点検出が可能な状態に復帰させるまでの間に、前記被写体情報検出手段による被写体情報検出を行わせ、該被写体情報検出の結果に基づいて前記撮影レンズの焦点調節を行わ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】
前記制御手段は、前記被写体情報検出手段による被写体情報検出の結果を記憶し、前記焦点検出手段を再び焦点検出可能な状態に復帰させる際に前記記憶した被写体情報検出の結果を前記焦点検出手段の焦点検出パラメータとして再設定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記表示手段によるライブビュー時には、前記撮影レンズを透過する光束を前記撮像手段に導き、前記撮影画像の露光が行われてから、再び前記焦点検出手段が焦点検出可能な状態に復帰するまでの間では、前記撮影レンズを透過する光束を前記被写体情報検出手段に導く光学部材を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記被写体情報検出手段は、位相差方式の焦点検出を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮影画像の処理を行う第１マイコンと、
前記被写体情報検出手段を動作させる第２マイコンとを有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントラスト方式の焦点検出を行う撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ交換式のデジタル一眼レフカメラの自動焦点検出装置としては、位相差検出方式のものが用いられている。この方式の自動焦点検出装置は、デフォーカス方向やデフォーカス量を１回の焦点検出動作で得ることができるので、自動焦点検出に要する時間が少なく、一眼レフカメラとして重要なレリーズタイムラグを短くできるという利点がある。
【０００３】
その他に、コントラスト検出方式の自動焦点検出装置も用いられており、この方式においては撮像素子自体の信号で焦点検出を行える。よって、被写体像観察用の液晶表示部などの表示部に、撮像素子にて受光した光学像をリアルタイムに表示する、いわゆるライブビュー表示を行いながら、焦点検出を行うことが出来るという利点がある。また、撮像素子自体の信号で焦点検出を行えるので、合焦精度が高いという利点がある。しかしながら、レンズ駆動を行いながら、複数回のコントラスト情報を取得しなければ焦点検出が出来ないため、焦点検出開始時に、デフォーカス方向やデフォーカス量を検出することは出来ない。そのため、焦点検出開始時のデフォーカス量が大きければ大きいほど、焦点検出に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
デジタル一眼レフ式カメラにおいては、一般に、位相差検出方式の焦点検出装置では、撮影光学系を透過した光束をミラーにより反射することにより、焦点検出装置に光束を導く。このミラーは、撮影時には、撮影光束を遮らないように退避する可動ミラーであり、ミラー退避時に、位相差検出方式の焦点検出を中断し、撮像素子に光を導くことにより、撮影を行うことが出来る。そのため、位相差検出方式の焦点検出と、撮像素子による撮像は、同時に行うことが出来ない。
【０００５】
一方で、従来からコンパクトデジタルカメラなどでは、ライブビュー表示を観察する、いわゆる電子ファインダを利用して撮影を行っている。デジタル一眼レフ式カメラにおいては、被写体像の観察は光学ファインダによるものが一般的であったが、電子ファインダを利用したものも提案されている。例えば、光学ファインダと電子のファインダを選択可能とし、電子ファインダが選択された際には、撮影光学系を透過した光束を撮像素子に導き、得られた被写体像をライブビュー表示するものが提案されている（特許文献１）。このようなライブビュー表示が可能なデジタル一眼レフ式の撮像装置においては、焦点検出を行う際には、上述した通りコントラスト検出方式を用いる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１２０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コントラスト検出方式の焦点検出およびライブビュー表示を利用した撮影では、撮像素子により露光を行い、一定の撮像処理を終えた後にライブビュー表示を再開する。光学ファインダを利用する場合には、撮像処理中も被写体像の観察が可能であるが、電子ファインダを利用する場合には、ライブビュー表示を再開するまで、被写体像の観察および焦点検出を行うことが出来ない。そのため、撮影後、被写体像の観察や焦点検出を再開するまでにタイムラグがあり、その間に、被写体の位置、距離が変化する可能性がある。コントラスト検出方式の焦点検出は、被写体のデフォーカス量が大きければ大きいほど焦点検出終了までに時間が必要となるので、連続して撮影を行う際には、撮影後のタイムラグの影響で焦点検出に時間を必要とし、迅速に次の撮影が行えない場合があった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、ライブビュー時での次の撮影を迅速に行うことのできる撮像装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影レンズを透過する被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像データを用いて被写体像をライブビュー表示する表示手段と、被写体に対する前記撮影レンズの焦点状態を認識するための被写体情報を検出する被写体情報検出手段と、前記表示手段によるライブビュー表示を行っている間に、前記被写体情報検出手段で検出した被写体情報に基づいて前記撮影レンズの駆動制御または焦点検出を行う範囲を決定するとともに前記撮像手段からの画像データを用いてコントラスト方式による焦点検出を行う焦点検出手段と、撮影画像の露光を行わせてから、再び前記焦点検出手段による焦点検出が可能な状態に復帰させるまでの間に、前記被写体情報検出手段による被写体情報検出を行わせる制御手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ライブビュー時での次の撮影を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係るカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１に係るカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１に係るライブビュー状態での撮影動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例１に係る第２焦点検出部の動作を示すフローチャートである。
【図５】第２焦点検出部の焦点検出領域、被写体情報を示す図である。
【図６】実施例１に係る第１焦点検出部の動作を示すフローチャートである。
【図７】第１焦点検出部の焦点検出領域、焦点検出パラメータを示す図である。
【図８】実施例２に係る第２焦点検出部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１および２に示す通りである。
【実施例１】
【００１３】
図１および図２は本発明の実施例１に係る複数の撮影レンズを交換可能なデジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラ）の構成を示すブロック図である。詳しくは、図１は光学ファインダ観察状態にある場合を、図２は電子ファインダ観察状態(撮像素子が撮像状態)にある場合を、それぞれ示している。このカメラは、カメラ本体１００と撮影レンズ３００で構成されている。
【００１４】
まず、カメラ本体１００側について詳細を説明する。１はシャッタ、２は撮像素子、３はＡ／Ｄ変換器である。４は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器３からの画像データあるいは後述のメモリ制御部５からの画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部４は、画像のコントラスト情報を取り出す。
【００１５】
２０はカメラシステム制御部であり、得られた演算結果に基づいて後述する撮影レンズ３００側のレンズシステム制御部３０１を通じて、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理などの制御を行う。また、ミラー１３、ＡＦ用サブミラー１４のクイックリターン機構駆動制御を行い、撮像レンズ３００を透過した光束の光路の制御を行う。ミラー１３、ＡＦ用サブミラー１４の配置と撮影レンズ３００を透過した光束の光路の関係については、後述する。また、後述の、焦点検出パラメータや第２焦点検出部により得られた被写体情報を記憶している。カメラシステム制御部２０は、後述する第２焦点検出部を実行させ、被写体情報を取得する機能を実装した第２マイコン（第２集積回路）に対応する。
【００１６】
５は第１マイコン（第１集積回路）に対応するメモリ制御部であり、Ａ／Ｄ変換器３、画像処理部４、画像表示メモリ６、Ｄ／Ａ変換器７、メモリ８を制御する。Ａ／Ｄ変換器３のデータが、画像処理部４、メモリ制御部５を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器３のデータが直接メモリ制御部５を介して、画像表示メモリ６あるいはメモリ８に書き込まれる。
【００１７】
９はコントラスト検出方式によりＡＦ処理を行うための第１焦点検出部である。画像処理部４による演算された画像のコントラスト情報より、撮像素子２上における撮影レンズ３００の合焦状態を検出することが出来る。この第１焦点検出の結果に基づき、後述する焦点検出パラメータを用いて、カメラシステム制御部２０が、撮影レンズ３００のレンズ制御部３０１のみを介してフォーカス制御部３０２に対してＡＦ制御を行う。
【００１８】
１０は液晶モニタ等からなる画像表示部であり、画像表示メモリ６に書き込まれた表示用の画像データを表示する。画像表示部１０を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能（ライブビュー表示）を実現することが可能である。また、画像表示部１０は、カメラシステム制御部２０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合にはカメラ本体１００の電力消費を大幅に低減することが出来る。
【００１９】
８は撮影した静止画像や動画像を記憶するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を記憶するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ８に対して行うことが可能となる。また、メモリ８はカメラシステム制御部２０の作業領域としても使用することが可能である。１１はシャッタ１を制御するシャッタ制御部である。
【００２０】
１２は位相差検出方式により焦点検出処理を行うための受光素子を含む第２焦点検出部である。撮影レンズ３００を通過した光束を、不図示のカメラマウント、ミラー１３、ＡＦ用サブミラー１４を介して、第２焦点検出部１２に入射させ、不図示の光学系を透過した光を受光素子で受光する。このことにより、撮像素子２上における撮影レンズ３００の合焦状態を検出することが出来る。この第２焦点検出の結果に基づき、カメラシステム制御部２０が、撮影レンズ３００のレンズ制御部３０１を介してフォーカス制御部３０２に対してＡＦ制御を行う。さらに、第１焦点検出部９による第１焦点検出の結果と第２焦点検出部１２による第２焦点検出の結果とを共に用いてＡＦ制御を行ってもよい。
【００２１】
１５（ＳＷ１）はスイッチであり、不図示のシャッタ釦が半押しされるとＯＮとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理等の撮影準備動作開始を指示する。１６（ＳＷ２）はスイッチであり、不図示のシャッタ釦が全押しされるとＯＮとなり、撮影画像に関する一連の処理の動作開始を指示する。撮影画像に関する処理とは、露光処理、現像処理および記録処理等のことである。露光処理では、撮像素子２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器３、メモリ制御回路５を介してメモリ８に画像データを書き込む。現像処理では、画像処理部４やメモリ制御部５での演算を用いた現像を行う。
【００２２】
１７は光学ファインダであり、撮影レンズ３００を通過した光束を、不図示のカメラマウント、ミラー１３を介して導き、光学像として観察することが出来る。これにより、画像表示部１０による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダ１７のみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１７内には、各種情報表示の機能が具備されている。
【００２３】
１３は半透過部を有するミラーであり、撮影レンズ３００を通過した光束を光学ファインダ１７へ反射すると共に、中央付近の一部の光束を透過させ、ＡＦ用サブミラー１４を介して第２焦点検出部１２へ導く。
【００２４】
図１は光学式ファインダを観察可能な状態であり、撮影レンズ３００を通過した光束を光学ファインダ１７と第２焦点検出部１２に分割して導いている。この状態では、撮像素子２には撮影レンズ３００を透過した光束は導かれないため、電子ファインダの観察や撮影は行えない。
【００２５】
図２は電子ファインダを観察可能な状態であり、撮影レンズ３００を透過した光束を撮像素子２に導いている。この状態では、光学ファインダ１７と第２焦点検出部１２には撮影レンズ３００を透過した光束は導かれないため、光学ファインダ１７の観察や第２焦点検出、すなわち位相差検出方式による焦点検出を行うことは出来ない。
【００２６】
次に、交換レンズタイプの撮影レンズ３００側について詳細を説明する。３０３はレンズであり、被写体の焦点調節を行うフォーカスレンズおよび絞りが含まれている。３０２はレンズ３０３のフォーカスレンズ動作を制御するフォーカス制御部である。３０１は撮影レンズ３００全体を制御するレンズシステム制御部である。レンズシステム制御部３０１は、レンズ動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリの機能を備えている。その他、撮影レンズ固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを記憶する不揮発メモリの機能も備えている。
【００２７】
次に、上記カメラ本体１００と撮影レンズ３００により構成されるカメラ（撮像装置）の動作について詳細を説明する。
【００２８】
まず、焦点検出および撮影に関する動作を、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３における動作は、画像表示部１０を電子ファインダとして用いている状態（以下、ライブビュー）における動作であり、このライブビュー時には、図２に示すように、ミラー１３及びＡＦ用サブミラー１４がクイックリターン機構により撮影光束外へ退避する。また、説明する動作は、撮影に必要な機能を自動的に設定するオート撮影モードでの動作である。
【００２９】
図２に示すライブビュー時において、まずステップＳ１では、電源のＯＮもしくは、モード切り換え操作に伴い、ライブビューを開始する。次のステップＳ２では、カメラシステム制御部２０は不図示のシャッタ釦が半押しされてスイッチＳＷ１がＯＮされたか否かを判定する。スイッチＳＷ１のＯＮが確認されない場合には、続けてスイッチＳＷ１の状況を監視しつづける。その後、スイッチＳＷ１がＯＮされるとステップＳ３へ進み、第１焦点検出部９により第１焦点検出（詳細は後述）を行う。
【００３０】
次のステップＳ４では、不図示の測光部を用いたＡＥ処理、最終的に得られた画像データを基に、画像処理部４がＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理の制御を行う。ＡＥ処理、ＡＷＢ処理に関する動作は公知であるため省略する。ミラー１３及びＡＦ用サブミラー１４は撮影光束外へ退避したままである。そして、画像処理部４による撮像素子２の画像データを演算した演算結果に基づき、カメラシステム制御部２０が、撮影レンズ３００のフォーカス制御部３０２、不図示の絞り制御部に対してＡＦ制御、ＡＥ制御を行う。
【００３１】
次のステップＳ５では、所定時間内にシャッタ釦が全押しされてスイッチＳＷ２がＯＮしたか否かを判定する。所定時間内にスイッチＳＷ２がＯＮしなかった場合はステップＳ２に戻り、再びスイッチＳＷ１がＯＮになるまで待機する。
【００３２】
その後、所定時間内にシャッタ釦が全押しされてスイッチＳＷ２がＯＮしたことを検知するとステップＳ６へ進み、撮影処理を行うためにライブビューを停止する。そして、次のステップＳ７にて、撮像素子２への記録用画像（撮影画像）の露光を行う。露光時間は、撮像素子２の蓄積電荷をリセットしてからシャッタ１を閉じるまでの時間となる。露光を終えるとステップＳ８へ進み、シャッタ制御部１１の制御に基づきシャッタ１を閉じ、撮像素子２を遮蔽する。
【００３３】
上記ステップＳ８でシャッタ１を閉じた後は並行して二つの処理を行う。
【００３４】
並行して行われる一つ目の処理は、まず、ステップＳ９にて撮影画像の形成を行う。上述した通り、撮像素子２での露光により発生した電荷を、メモリ制御部５の制御に基づき、Ａ／Ｄ変換器３によりデジタル信号に変換し、画像処理部４により画像データを作成する。そして、次のステップＳ１０にて、画像処理部４により、画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部４は、画像のコントラスト情報を取り出すと共に、ホワイトバランス処理、γ処理、カラーマトリックス処理等を行う。
【００３５】
次のステップＳ１１では、メモリ制御部５により画像データをメモリ８に転送し、記録する。このステップＳ１１を終えると、画像処理部４は、一連の撮影画像に関する処理を終え、ライブビュー表示や撮像を再開することが可能な状態となる。
【００３６】
図３のフローでは、連続撮影ではなく単一撮影を説明したものであるため、ステップＳ１に戻り、ライブビューを再開する。但し、連続撮影時にはステップＳ３に戻り、再び撮影を行うように構成しても問題ない。
【００３７】
並行して行われるもう一方の処理では、まず、ステップＳ１０１にて、カメラシステム制御部２０によりクイックリターン機構を制御する。つまり、ミラー１３及びＡＦ用サブミラー１４を撮影レンズ３００を透過した光束内に移動、すなわちミラーダウンさせ、上述の図１の状態に移行させる。この状態では、ＡＦ用サブミラー１４により第２焦点検出部１２に撮影レンズ３００を透過した光束が導かれ、第２の焦点検出、すなわち位相差検出方式の焦点検出を行うことが出来る。次のステップＳ１０２では、第２焦点検出部１２による位相差方式の焦点検出（詳細は後述）を行う。
【００３８】
次のステップＳ１０３では、カメラシステム制御部２０により、クイックリターン機構を制御する。つまり、ミラー１３及びＡＦ用サブミラー１４を、撮影レンズ３００を透過した光束外に退避、すなわちミラーアップさせ、上述の図２の状態に移行させる。そして、次のステップＳ１０４にて、シャッタ制御部１１の制御に基づきシャッタ１を開き、撮像素子２に撮影レンズ３００を透過した光束を到達させ、ライブビュー表示や撮像を再開することが可能な状態とする。
【００３９】
このように、本実施例１においては、撮像素子２の露光後の、画像データの作成、画像処理、画像の転送、記録（ステップＳ９〜Ｓ１１での画像取得の処理）を行っている間に、第２焦点検出部１２による第２焦点検出（後述する被写体情報の検出）を行う。そのため、一連の撮影動作に必要な時間に与える影響を最小限にとどめながら、露光後も変化しうる被写体の状況を、第２焦点検出部１２により把握することが出来る。
【００４０】
また、ステップＳ９〜Ｓ１１の画像取得の処理を行うメモリ制御部５とステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理を行うカメラシステム制御部２０が、第１、第２マイコンとして、別の回路部として構成されている。このため、上述したような並行処理を、より高速に行うことが出来る。
【００４１】
本実施例１では、メモリ制御部５による制御により、画像処理部４による画像データの作成と、メモリの制御を行う構成としたが、画像処理部４が、画像データの作成とメモリへの転送を制御するように構成してもよい。
【００４２】
次に、図３のステップＳ１０２にて行われる第２焦点検出の処理について、図４のフローチャートを用いて詳細を説明する。
【００４３】
ステップＳ１０２１では、位相差方式の焦点検出を行う。なお、位相差方式の焦点検出とは、撮影レンズ３００の射出瞳を通過する光束を分割し、分割された光束により第２焦点検出部１２に含まれる受光素子上に、形成される被写体像の位相差を検出することにより撮影レンズ３００の焦点検出を行う方式である。一般的には、撮像素子２による撮影範囲内に離散的に配置された焦点検出領域における被写体のデフォーカス量を算出することが出来る。
【００４４】
第２焦点検出部１２が焦点検出領域を複数持つ場合、その全ての領域で焦点検出を行っても良いし、図３のステップＳ３で行われた第１焦点検出結果に基づき、焦点検出の領域を絞り込んで、第２焦点検出を行っても良い。
【００４５】
次のステップＳ１０２２では、上記ステップＳ１０２１で得られた第２焦点検出の結果から被写体情報の取得を行い、カメラシステム制御部２０内に記憶する。被写体情報とは、被写体に対する撮影レンズ３００の焦点状態を認識するためのものである。すなわち、焦点検出領域における被写体（レンズ３０３に具備されるフォーカスレンズ）のデフォーカス量、撮影レンズ３００の焦点位置に対して撮像素子２がずれている方向（デフォーカス方向）などである。焦点検出領域を複数持つ場合には、これらに加えて、焦点検出可能であった焦点検出領域の位置情報、複数の焦点検出領域の最大デフォーカス量、最小デフォーカス量なども被写体情報として記憶される。
【００４６】
ここで、図５（ａ），（ｂ）を用いて、第２焦点検出部１２の複数の焦点検出領域と、それぞれの焦点検出領域に対して記憶される被写体情報について例示する。
【００４７】
図５（ａ）において、５００は撮像素子２により撮像される範囲を示している。５０１から５０５は、第２焦点検出部１２により焦点検出をすることが可能な焦点検出領域である。すなわち、この例では、撮像範囲内において、５箇所で焦点検出が可能なように構成されている。
【００４８】
図５（ｂ）に、各焦点検出領域５０１〜５０５にて取得される被写体情報の例を示している。１つは、第２焦点検出部１２による焦点検出可否であり、この例では、焦点検出領域５０１のみ焦点検出が不可能であったことを示している。その他の焦点検出領域５０２〜５０５では焦点検出が可能であり、その際のデフォーカス量が取得される。デフォーカス量の正負の記号により、撮影レンズ３００の焦点位置に対して撮像素子２がずれている方向（デフォーカス方向）が示されている。また、これらのデフォーカス量から、最も大きいデフォーカス量を示した焦点検出領域５０５の１．０ｍｍ、最も小さいデフォーカス量を示した焦点検出領域５０３の−０．５ｍｍも被写体情報として取得される。また、複数回の焦点検出が焦点検出領域５０２，５０３，５０４については可能で、前回の焦点検出結果との差からデフォーカス変化量が算出され、これらも被写体情報として記憶される。これらの取得された被写体情報の使用方法については、後述する。
【００４９】
本実施例１では、位相差方式の焦点検出と被写体情報の記憶を一度のみ行ったが、時間に余裕があれば、複数回の焦点検出を繰り返し行い、被写体情報の記憶を行っても良い。その場合は、被写体情報として、被写体のデフォーカス量の経時変化も記憶することにより、被写体の、撮影レンズ３００の光軸方向の移動速度を算出することが出来る。
【００５０】
図３のフローを一通り終えてステップＳ１に戻り、ライブビューを再開した後、ステップＳ３の第１焦点検出を行うまでの時間が、ある一定時間以上の場合や、電源がＯＦＦになった場合などには、これらの被写体情報は消去される。これは、第１焦点検出を行う際に、第２焦点検出で得られた被写体情報が役に立たないためである。
【００５１】
次に、図３のステップＳ３にて行われる第１焦点検出処理について、図６のフローチャートを用いて詳細を説明する。
【００５２】
上述した通り、ある一定時間内の過去に第２焦点検出が行われており、焦点検出可能であった場合には、被写体情報が記憶されている。そこで、まずステップＳ３０１では、カメラシステム制御部２０内に記憶された被写体情報の有無を判定する。その結果、被写体情報がない場合にはステップＳ３０３へ進み、被写体情報がある場合にはステップＳ３０２へ進む。
【００５３】
被写体情報があるとしてステップＳ３０２へ進むと、第１焦点検出を行うに当たり、使用する焦点検出パラメータを、被写体情報により再設定を行う。
【００５４】
ここで、焦点検出パラメータについて、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。
【００５５】
図７（ａ）は、第１焦点検出部９の焦点検出領域と撮像素子２に撮像される範囲の関係を示したものであり、図５（ａ）と同じ部分は同一符号を付し、その説明は省略する。図７（ａ）において、７０１〜７０５は第１焦点検出部９により焦点検出をすることが可能な焦点検出領域である。すなわち、この例では、第１焦点検出部、第２焦点検出部ともに、対応した５箇所の焦点検出が可能なように構成されている。
【００５６】
図７（ｂ）は、カメラシステム制御部２０内に記憶された被写体情報がなかった場合に、初期値として記憶されている焦点検出パラメータの一例である。
【００５７】
まず焦点検出を行う可能性のある焦点検出領域７０１〜７０５を示している。次に、それぞれの焦点検出領域に対して、撮影レンズ３００のフォーカス調節のためのレンズ駆動範囲を設定している。この例では、第１焦点検出を行うに当たり、事前に得ている被写体の状況がないため、“全範囲”でレンズ駆動を可能にしている。また、レンズ駆動方向では、レンズ駆動開始時の方向を決定している。第１焦点検出部９は、画像処理部４による演算された画像のコントラスト情報より、撮像素子２上における撮影レンズ３００の合焦状態を測定する。そのため、レンズ駆動開始時の撮像素子２上における撮影レンズ３００の合焦状態に対して、被写体が近距離側に存在しているか、遠距離側に存在しているか判定できない。そのため、焦点検出パラメータの初期値としては、レンズ駆動方向は一律、“近距離側”と設定している。これは、近距離側に居る被写体の方が、撮影者の意図する被写体である可能性が高いと推定して設定しているが、“遠距離側”と設定しても問題はない。次に、レンズ駆動開始時の駆動量については、第１焦点検出を行うに当たり、事前に得ている被写体の状況がないため、第１焦点検出部９による焦点検出を行う際に適したレンズ駆動量として、ある一定量“Ｓ”という値を設定している。
【００５８】
図７（ｃ）には、図５（ａ）に示された被写体情報を用いて再設定された焦点検出パラメータについて例示している。
【００５９】
まず、焦点検出可能範囲は、被写体情報（図５（ａ））において、焦点検出領域５０１が検出不可能であったことを受けて、焦点検出領域７０１を除く、焦点検出領域７０２〜７０５を設定する。次に、レンズ駆動範囲については、被写体情報から被写体が、デフォーカス量に換算して、−０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に居ることが推定されるため、この範囲をレンズ駆動範囲と設定する。ここでは、第２焦点検出が、第１焦点検出の直前に行われたという前提で、このようにレンズ駆動範囲を設定したが、被写体の状況の変化を鑑みて、−０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に対して、より若干広めに設定しても良い。このように、レンズ駆動範囲を制限することにより、第１焦点検出部９による焦点検出にかかる時間が大幅に短縮される。
【００６０】
レンズの駆動方向については、焦点検出領域５０２〜５０５に対応する被写体情報に含まれるデフォーカス量から設定する。例えば、焦点検出領域７０２については、対応する焦点検出領域５０２のデフォーカス量が０．３ｍｍであることから、被写体が遠距離側（遠側）に居ると推定して、レンズ駆動方向を遠側から開始するよう設定する。次に、レンズ駆動開始時の駆動量については、被写体情報で得られているデフォーカス量とデフォーカス変化を用いて設定を行う。例えば、焦点検出領域７０３については、焦点検出領域５０３のデフォーカス量が−０．５ｍｍで、さらにデフォーカス変化が０．４ｍｍ／ｓである。仮に、直前の第２焦点検出から第１焦点検出までの時間間隔が０．１秒であった場合、レンズ駆動開始時には、−０．５ｍｍ＋０.４ｍｍ／ｓ×０．１ｓ＝−０．４６ｍｍの駆動を行う。これは、第２焦点検出時の被写体の位置（−０．５ｍｍ）に対して、その時の被写体移動速度（０．４ｍｍ／ｓ）を考慮して設定する。設定したレンズ駆動開始時の駆動量を駆動した後、ある一定値（例えば焦点検出パラメータ初期値の駆動量Ｓ）の間隔で、レンズ駆動を行うことにより、逐次画像のコントラスト情報を取得し、第１焦点検出を行う。
【００６１】
以上のように、図６のステップＳ３０２では、焦点検出パラメータの再設定を行う。
【００６２】
図６に戻り、次のステップＳ３０３では、焦点検出領域の決定を行う。ここで、焦点検出パラメータにより焦点検出の可能性がある焦点検出領域の中から、少なくとも一つの焦点検出領域を選択する。前回の第１焦点検出を行った際の焦点検出領域を優先して、焦点検出領域を選択しても良いし、焦点検出可能な焦点検出領域全てを使用するように選択しても良い。続くステップＳ３０４では、第１焦点検出部９に必要な情報を取得するための露光を開始する。この露光とは、撮像素子２への露光のことである。
【００６３】
次のステップＳ３０５では、レンズの駆動方向、駆動範囲の決定を行う。そして、上記次のステップＳ３０４で行った露光で、新たに焦点検出が不可能な焦点検出領域がない場合には、焦点検出領域のパラメータを使用して、レンズの駆動方向、駆動範囲を決定する。すなわち、焦点検出パラメータが初期値の場合には、レンズ駆動量を“Ｓ”、レンズ駆動方向を“近距離側”とする。焦点検出パラメータが再設定されている場合には、上記ステップＳ３０３で選択されている焦点検出領域の中で、被写体が最も近距離側にある焦点検出領域を選択し、その範囲に設定されたレンズ駆動量、レンズ駆動方向を使用する。
【００６４】
次のステップＳ３０６では、焦点検出パラメータに基づいて撮影レンズ３００内のフォーカス制御部３０２を介してレンズ３０３に含まれるフォーカスレンズを移動する。そして、次のステップＳ３０７にて、撮像素子２による露光を行い、第１焦点検出部９にて、画像処理回路４による演算された画像のコントラスト情報を用いて合焦状態の判定を行う。この判定方法については、コントラスト検出方式の焦点検出方法として公知のため、説明を省略する。
【００６５】
次のステップＳ３０８では、第１焦点検出部９による焦点検出が終了したか否かを判定する。終了していない場合は、ステップＳ３０６へ戻り、同様の動作を繰り返す。つまり、再度レンズ３０３を駆動し、露光を行う。焦点検出が終了した場合は、第１焦点検出の処理を終了する。
【００６６】
このように、ライブビュー撮影後に取得した被写体情報により、次の第１焦点検出時の焦点検出パラメータを設定することにより、より正確に被写体の状況を把握でき、迅速に焦点検出を行うことが出来る。第１焦点検出部９は、コントラスト検出方式の焦点検出のため、焦点検出開始時のデフォーカス方向を判定できないが、この方法によれば、事前に被写体のデフォーカス方向を判定できるため、焦点検出の高速化を実現することが出来る。
【００６７】
本実施例１では、第２焦点検出部１２により得られる被写体情報の全てを使用して焦点検出パラメータの再設定を行った例を示したが、全てを使用せず、一部のみを使用するように構成してもよい。
【００６８】
また、第１焦点検出部９と第２焦点検出部１２の焦点検出領域が１対１に対応している例を示したが、対応していなくても良い。その場合には、第１焦点検出部９の焦点検出領域に位置が近い第２焦点検出部１２の焦点検出領域の被写体情報を利用することにより、焦点検出パラメータの再設定を行うように構成してもよい。
【００６９】
また、本実施例１では、第２焦点検出部１２として位相差検出方式を使用した説明を行った。しかし、第１焦点検出部９による焦点検出に要する時間よりも短い時間で焦点検出あるいは被写体情報検出を行うもの、つまり第１焦点検出部９の焦点検出に役立つもの、焦点検出の補助を行うものを用いることができる。例えば、上記説明した第２焦点検出部１２の代わりに、被写体の色情報も取得できるような撮像部を設け、コントラスト検出方式のおおよその焦点検出を行ったり、被写体の顔検出などの被写体認識を行ったりするように構成しても良い。
【００７０】
また、上記説明は複数の撮影レンズを交換可能な交換レンズシステムを例として説明したが、カメラ本体１００と撮影レンズ３００が一体に構成されたカメラ（撮像装置）にも本発明は適用可能である。
【実施例２】
【００７１】
次に、本発明の実施例２について説明する。なお、カメラの構成は、図１および図２と同様であるものとする。
【００７２】
本実施例２では、第２焦点検出部１２による第２焦点検出結果によりレンズ駆動を行う場合に対応した例である。上記実施例１では、あくまで第２焦点検出部１２は、第１焦点検出部９の補助として使用したが、本実施例２では、第２焦点検出部１２も撮影レンズ３００の焦点調節を行うための工夫が加わっている。
【００７３】
本実施例２におけるカメラの全体の動作は、図３のステップＳ１０２での第２焦点検出の処理の一部が異なるのみであり、その他は同様である。よって、この部分のみについて、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００７４】
図８のステップＳ２０２１では、位相差方式の焦点検出を行う。なお、第２焦点検出部１２が焦点検出領域を複数持つ場合、その全ての領域で焦点検出を行っても良いし、図３のＳ３で行われた第１焦点検出の結果に基づき焦点検出領域を絞り込んで、焦点検出を行っても良い。第２焦点検出部１２による焦点検出結果が撮影レンズの駆動量に換算されて、後のステップＳ２０２４でカメラシステム制御部２０に記憶される。
ｂステップＳ２０２２では、上記ステップＳ２０２１で算出された焦点検出結果に基づき撮影レンズ３００のフォーカス制御部３０２を介して、レンズ３０３に含まれるフォーカスレンズの駆動を行う。そして、次のステップＳ２０２３にて、第２焦点検出を終えるべきかどうかを判定する。第２焦点検出は、上述した通り、撮像素子２の露光後、画像データの作成、画像処理、画像の転送、記録（図３のステップＳ９〜Ｓ１１での画像取得の処理）を行っている間に行われる。そのため、第２焦点検出は、限られた時間の中で行わなければならない。本実施例２では、撮影者の撮影動作の妨げにならないよう、ある一定時間内で、第２焦点検出を終えるように構成するのが望ましい。このステップＳ２０２３で、第２焦点検出に割り当てられた時間に対して、再度、焦点検出を行う時間がある場合は、ステップＳ２０２１へ戻り、再度焦点検出を行う。
【００７５】
上記ステップＳ２０２３にて第２焦点検出を終えるべきと判定した場合にはステップＳ２０２４へ進む。そして、このステップＳ２０２４では、被写体情報の記憶を行う。この際に記憶される内容は、上述した実施例１の内容と同様である。また、第２焦点検出、および撮影画像の作成を終えた後、ライブビューを再開する場合の処理についても、実施例１と同様である。
【００７６】
このように、撮影後、画像データの処理中に第２焦点検出を行い、レンズ駆動を行うことにより、ライブビュー再開後に、被写体に対して合焦状態を保つことができ、次の撮影時の焦点検出の高速化につながる。また、撮影者にとって、被写体の合焦状態が保たれるため、焦点調節、撮影構図の調整などが行いやすい。
【００７７】
上記の各実施例におけるカメラは、以下の構成要素を具備する。撮影レンズ３００を透過した被写体像を撮像する撮像素子２（撮像手段）からの撮影画像を処理する（ステップＳ９〜Ｓ１１の動作）画像処理部４、メモリ制御部５（制御手段）を有する。さらに、コントラスト方式による焦点検出を行う焦点検出部９（焦点検出手段）を有する。また、被写体に対する撮影レンズ３００の焦点状態を認識するための被写体情報を検出する第２焦点検出部１２（被写体情報検出手段）を有する。さらに、画像表示部１０（表示手段）によるライブビュー時には、撮影レンズを透過する光束を撮像素子２に導くミラー１３およびＡＦ用サブミラー１４（光学部材）を有する。このミラー１３およびＡＦ用サブミラー１４（光学部材）は、撮影画像の露光が行われてから、再び第１焦点検出部９が焦点検出可能な状態に復帰するまでの間では、撮影レンズを透過する光束を第２焦点検出部１２に導く。そして、第１焦点検出部９による焦点検出後に、撮影画像の露光を行わせてから、再び第１焦点検出部９による焦点検出が可能な状態に復帰させるまでの間に、第２焦点検出部９による被写体情報検出を行わせるカメラシステム制御部２０（制御手段）を有する。あるいは、カメラシステム制御部２０は、第２焦点検出部１２による被写体情報検出に加えて該結果に基づく撮影レンズの焦点調節も行わせるカメラシステム制御部２０（制御手段）を有する。
【００７８】
また、カメラシステム制御部２０（制御手段）は、第２焦点検出部１２による被写体情報検出の結果（図５（ｂ）の被写体情報）を記憶する。そして、第１焦点検出部９を再び焦点検出可能な状態に復帰させる際に記憶した被写体情報検出の結果を第１焦点検出部９の焦点検出パラメータとして再設定する。
【００７９】
また、撮影画像の処理を行う第１マイコンと、第２焦点検出部１２を動作させる第２マイコンとを別々に有する。
【００８０】
上記のように、撮影画像の処理中にも第２焦点検出部１２による被写体情報検出を行うことが可能であるため、撮影画像処理終了後の次の撮影時に、コントラスト方式の焦点検出に必要な時間を短縮することができ、スムーズに次の撮影を行うことが出来る。
【符号の説明】
【００８１】
２      撮像素子
４      画像処理部
５      メモリ制御部（第１マイコン）
９      第１焦点検出部
１０    画像表示部
１２    第２焦点検出部
１３    ミラー
１４    ＡＦ用サブミラー
２０    カメラシステム制御部（第２マイコン）
【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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【図７】
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【図８】
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