(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローリングシャッタ方式で画像を撮像する撮像手段と、装置の動き量を検出する動き検出手段と、被写体の合焦度合いを検出する合焦検出手段と、前記画像の各ラインの読み出し位置を変更することで、前記ローリングシャッタ方式に起因する画像の歪みの補正を行う歪み補正手段と、前記動き検出手段により検出された動き量と、前記合焦検出手段により検出された合焦度合いから、前記ローリングシャッタ方式に起因する歪みの補正量を決定する制御手段と、を備えた撮像装置であって、
前記制御手段は、前記合焦度合いが所定値よりも高い場合の前記歪みの補正量を前記合焦度合いが前記所定値以下の場合の前記歪みの補正量よりも小さくすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記合焦検出手段は、コントラスト検出方式によりコントラスト評価値を検出する手段であ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】
前記合焦検出手段は、位相差検出方式により視差を持った２つの像の一致度を検出する手段であ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】
ローリングシャッタ方式で画像を撮像する撮像工程と、装置の動き量を検出する動き検出工程と、被写体の合焦度合いを検出する合焦検出工程と、前記画像の各ラインの読み出し位置を変更することで、前記ローリングシャッタ方式に起因する画像の歪みの補正を行う歪み補正工程と、前記動き検出工程により検出された動き量と、前記合焦検出工程により検出された合焦度合いから、前記ローリングシャッタ方式に起因する歪みの補正量を決定する制御工程と、を備えた撮像方法であって、
前記制御工程は、前記合焦度合いが所定値よりも高い場合の前記歪みの補正量を前記合焦度合いが前記所定値以下の場合の前記歪みの補正量よりも小さくすることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローリングシャッタ方式を用いて撮影した撮影画像の歪みを補正する、ビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラやデジタルカメラの多くで、ローリングシャッタ方式のＣＭＯＳ撮像センサが用いられている。この方式の撮像センサでは、ライン毎に撮像のタイムラグがあることから、パンニングで撮影画像が斜めに歪む、チルティングで撮影画像が伸び縮みする、手ぶれで撮影画像が波を打ったように歪む、動きのある被写体が撮影画像で歪むといった課題がある。
【０００３】
こうしたカメラで静止画を撮影する場合には、グローバルシャッタ方式のセンサ駆動や、メカシャッタを組み合わせることで、撮像のタイムラグを無くすことが多い。しかし、これらの方式は、撮像センサへの露光と、撮像センサからの画像の読み出しが同時に行えないことから、撮像の間隔が長くなってしまうため、動画の撮影には向いていない。
【０００４】
ローリングシャッタ方式で動画を撮影する一部のカメラでは、特許文献１で示されるように、撮影画像をバッファメモリに格納し、ライン毎の読み出し位置を変更することにより、歪みの補正を行っている。ライン毎の読み出し位置は、被写体に対するカメラの動き量を、ジャイロセンサなどで検出しておくことで決定される。
【０００５】
例えば、図１１（Ａ）に示すように、カメラを左側にパンニングしながら撮影されて斜めに歪んだ撮影画像１１００は、動き量の検出結果を用いてライン毎の読み出し位置を変えることで、歪みを補正した画像１１１０となって出力される。ここでの注目被写体は風景であって、それらの歪みが好適に補正されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の補正方法では、動いている車や人物といった注目被写体に追従してカメラが動いている場合に、カメラの動きに応じて補正を行ってしまうと、歪まずに撮影された注目被写体像を歪ませて出力してしまう。
【０００８】
例えば、図１１（Ｂ）に示すように、左側に走っている人物に追従して、カメラをパンニングしながら撮影された撮影画像１１２０は、カメラの動きを元に歪みが補正されるため、人物が逆方向に歪んだ画像１１３０となって出力されてしまう。ここでの注目被写体は人物であって、画像中の風景部分の歪みが補正されていても、画像中の人物部分が歪んでしまうことは補正として適切ではない。
【０００９】
（発明の目的）
本発明の目的は、ローリングシャッタ方式を用いる撮像装置において、被写体に追従しているか否かに応じて、追従している被写体の像を歪ませずに撮影することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、ローリングシャッタ方式で画像を撮像する撮像手段と、装置の動き量を検出する動き検出手段と、被写体の合焦度合いを検出する合焦検出手段と、前記画像の各ラインの読み出し位置を変更することで、前記ローリングシャッタ方式に起因する画像の歪みの補正を行う歪み補正手段と、前記動き検出手段により検出された動き量と、前記合焦検出手段により検出された合焦度合いから、前記ローリングシャッタ方式に起因する歪みの補正量を決定する制御手段と、を備えた撮像装置であって、
前記制御手段は、前記合焦度合いが所定値よりも高い場合の前記歪みの補正量を前記合焦度合いが前記所定値以下の場合の前記歪みの補正量よりも小さくすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ローリングシャッタ方式を用いる撮像装置において、被写体に追従しているか否かに応じて、追従している被写体の像を歪ませずに撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】レンズのフォーカス位置に対するコントラスト評価値を示す特性曲線である。
【図３】一定速度で動く白黒の境界線の撮影結果を示す概略図である。
【図４】コントラスト評価値が最も高くなる被写体の撮影結果を示す概略図である。
【図５】カメラが被写体に追従して動いているかの判定基準を示すグラフである。
【図６】カメラが被写体に追従して動いているかの判定例を示す概略図である。
【図７】実施例１における歪み補正の例を示す概略図である。
【図８】追従判定と歪み補正の処理タイミングを示す概略図である。
【図９】実施例２における追従度合いの判定例を示す概略図である。
【図１０】実施例３における位相差ＡＦ検出部の検出結果を示す概略図である。
【図１１】従来技術による歪み補正の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし３に記載される通りである。
【実施例１】
【００１４】
本実施例１においては、撮影した動画像を出力するビデオカメラに対して本発明を適用した場合について説明する。図１は本発明の実施例１におけるビデオカメラ１００の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
マイコン１０１は内部に格納された制御プログラムを基に動作し、内部メモリを動作時の一時的なデータの格納場所として用いて、バス１０２で接続された各ブロックの制御を行う。撮像光学系１０４はフォーカスレンズを含む撮像光学系である。撮像センサ１０５はローリングシャッタ方式のＣＭＯＳ撮像センサであって、マイコン１０１より設定されたシャッタ速度に基づき、電子シャッタの開放期間に撮像光学系１０４を介して撮像面に結像された光学像を電気信号に変換して画像信号を出力する。撮像センサ１０５は本発明の撮像手段に相当する。一般的なＣＭＯＳ撮像センサと同様に、電子シャッタの開放期間には、ライン毎にタイムラグがある。レンズドライバ１０３はマイコン１０１の制御により、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズを光軸方向に駆動することで、撮像センサ１０５の撮像面に結像する光学像のフォーカスを調節する。画像処理部１０６はマイコン１０１の制御により、撮像センサ１０５の出力した画像信号に対して、色変換処理やガンマ補正などの現像処理を行い、得られた撮影画像データをバッファメモリ１０７に格納する。歪み補正部１０８はマイコン１０１の制御により、バッファメモリ１０７に格納された撮影画像データを読み出して、ローリングシャッタ方式に起因する撮影画像の歪みを補正する。つまり、ライン毎の読み出し位置を変更することにより、歪みの補正を行っている。ライン毎の読み出し位置は、被写体に対するカメラの動き量を、ジャイロセンサなどで検出しておくことで決定される。歪みの補正量はマイコン１０１により決定される。マイコン１０１が本発明の制御手段に相当する。出力部１０９は歪み補正部１０８により歪みが補正された画像信号を外部に出力する。動き検出部１１１は例えばジャイロセンサであって、ビデオカメラ１００の動き量を検出し、マイコン１０１に通知する。
【００１６】
コントラスト評価値検出部１１０は、一般的なコントラスト検出方式のＡＦ制御を行うためのもので、本発明の合焦検出手段に相当する。撮影画像の所定領域を矩形に切り出すよう設定された検出枠に対して、近接画素の輝度差の積分値を求め、これを合焦度合いを示すコントラスト評価値とする。カメラと被写体が静止している場合、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズが合焦位置にあれば、被写体のエッジ部分がはっきり写るためコントラスト評価値は大きくなる。非合焦状態にあるときは、コントラスト評価値が小さくなる。
【００１７】
図２は撮像光学系１０４中のフォーカスレンズのフォーカス位置に対するコントラスト評価値を示す特性曲線である。マイコン１０１はレンズドライバ１０３によって撮像光学系１０４中のフォーカスレンズを微小駆動させ、コントラスト評価値を取得することで、合焦しているか、ボケているかを判断する。また、ボケている場合は撮像光学系１０４中のフォーカスレンズの合焦位置は現在のフォーカス位置２０１からどちらの方向かを判断する。コントラスト評価値が低い場合はこれが高くなる方向に可能な限り高速で駆動し、コントラスト評価値が高くなるに連れて減速し、精度良くコントラスト評価値の特性曲線２００の頂上、つまり合焦位置２０２で停止させるように制御する。
【００１８】
一方、カメラが被写体に対して（又はカメラに対して被写体が）動いている場合には、フォーカスレンズが合焦位置にあっても、撮影画像ではシャッタ速度に応じた量の振れが発生するため、被写体のエッジがボケてコントラスト評価値が小さくなる。
【００１９】
図３は一定速度で動く白黒の境界線が、あるシャッタ速度において、どのように撮影されるかを示した概略図である。被写体に対するカメラの相対速度Ｖ１が高速である場合、例えば図３（Ａ）に示すように、シャッタの開放期間に被写体３００の白黒の境界線が３０１から３０２の位置に移動したとする。撮影画像３１０は境界部分が大きくボケたグラデーションとなり、ある水平ライン３２１の輝度レベルを測定すると、３２０に示す波形となる。相対速度Ｖ２が低速の場合、例えば図３（Ｂ）に示すように被写体３３０の白黒の境界線が３３１から３３２の位置に移動したとする。撮影画像３４０は境界部分が少しボケたグラデーションとなり、ある水平ライン３４１の輝度レベルは３５０に示す波形となり、高速の場合と比べて輝度の変化部分の傾きが急峻となる。相対速度がゼロで停止している場合、図３（Ｃ）に示すように被写体３６０の白黒の境界線は３６１の位置のまま移動せず、撮影画像３７０の水平ライン３７１の輝度レベルは３８０に示す波形となる。
【００２０】
これらの輝度レベルの波形が示すように、相対速度が大きくなるほど輝度の変化部分の傾き（近接画素の輝度差）が小さくなり、コントラスト評価値は小さくなる。
【００２１】
さらに、コントラスト評価値は近接画素の輝度差の積分値であるため、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズのフォーカス位置と相対速度だけでなく検出枠内の被写体の柄にも応じて変化する。最も輝度差が大きい被写体は白黒の境界線であるため、他のどんな被写体を撮影してもカメラとの相対速度が同じであれば、撮影画像の輝度レベルの波形は図３（Ａ）（Ｂ）に示した変化部分以上の傾きになることはない。従って、コントラスト評価値が最も高くなる被写体は、検出枠の範囲内で図３（Ａ）（Ｂ）に示した傾きを繰り返す輝度レベルの波形が得られる柄となる。
【００２２】
図４（Ａ）（Ｂ）は図３（Ａ）（Ｂ）とそれぞれ同じ相対速度Ｖ１、Ｖ２において、コントラスト評価値が最も高くなる被写体４００、４３０を撮影した場合の概略図である。被写体４００、４３０は、シャッタの開放期間におけるカメラ（または被写体）の移動量毎に、白黒が反転する図形である。それらの撮影画像４１０、４４０は移動方向に黒から白、白から黒へのグラデーションを繰り返し、ある水平ラインでの輝度レベルは４２０、４５０に示す波形となる。これらの波形の傾きはカメラと被写体との相対速度に反比例するため、これらのコントラスト評価値も相対速度と反比例の関係にある。ある相対速度に対して、コントラスト評価値が最も高くなる（相対速度に応じた幅で白黒の反転を繰り返す）被写体を撮影したときのコントラスト評価値を、以下では最大コントラスト評価値と記述する。
【００２３】
図５はカメラが被写体に追従して動いているかをマイコン１０１が判定する基準を示すグラフである。破線５００は動き検出部１１１から得られたカメラの動きの速度と、その速度に対する最大コントラスト評価値との関係を示す曲線である。例えば、被写体が静止していると仮定した場合、図４（Ａ）（Ｂ）に示した相対速度Ｖ１、Ｖ２における最大コントラスト評価値はそれぞれ図中の５１０、５２０である。もし、コントラスト評価値検出部１１０が検出したコントラスト評価値が破線５００を超える場合には、被写体は静止しておらず、カメラと同方向に動いている、即ち、カメラが被写体に追従していると判定する。マイコン１０１はカメラが被写体に追従していると判定した場合、その撮影画像に対しては歪み補正部１０８による歪み補正を行わないよう制御する。ただし、ある相対速度において最大コントラスト評価値が得られる（相対速度に応じた幅で白黒の反転を繰り返す）被写体は、自然界では少ないため、本実施例では破線５００に所定の係数（１より小さい数）をかけ、より低いコントラスト評価値の実線５０１を判定基準として用いる。
【００２４】
図６は２種類の撮影シーンに対して、カメラが被写体に追従して動いているかをマイコン１０１が判定した例を示す概略図である。図６（Ａ）に示す１つ目の撮影シーンに対する撮影画像６００は、静止している被写体（風景）に対してカメラを速度Ｖで左側にパンニングしながら撮影した画像である。静止している被写体（風景）にはローリングシャッタ方式に起因する歪みと、シャッタ速度に応じた量の振れがある。動き検出部１１１はカメラの速度Ｖを検出し、コントラスト評価値検出部１１０は撮影画像６００に対して３つの検出枠６０１、６０２、６０３からコントラスト評価値を検出する。図６（Ｂ）は３つの検出枠６０１、６０２、６０３からそれぞれ検出されたコントラスト評価値Ａ６０１、Ａ６０２、Ａ６０３が図５で示した判定基準のグラフのどの位置にあたるかを示している。これらはいずれも、追従しているかの判定基準である実線５０１より低いコントラスト評価値であるため、マイコン１０１は被写体が静止していると判断し、歪み補正部１０８による歪み補正を行うよう制御する。図６（Ｃ）に示す２つ目の撮影シーンに対する撮影画像６１０は、速度Ｖで左側に動いている被写体（人物）に対してカメラを追従させながら撮影した画像である。静止している被写体（風景）と異なり、追従している被写体（人物）にはローリングシャッタ方式に起因する歪みも、シャッタ速度に応じた量の振れもない。なお、ここで人物の手や脚といった部位の動きは全体の動きに対して影響が小さいため無視している。動き検出部１１１はカメラの速度Ｖを検出し、コントラスト評価値検出部１１０は撮影画像６１０に対して３つの検出枠６１１、６１２、６１３からコントラスト評価値を検出する。図６（Ｄ）は３つの検出枠６１１、６１２、６１３からそれぞれ検出されたコントラスト評価値Ａ６１１、Ａ６１２、Ａ６１３が図５で示した判定基準のグラフのどの位置に当たるかを示している。これらのうち、Ａ６１２が実線５０１より高いコントラスト評価値となっている。マイコン１０１はカメラが被写体に追従して動いていると判断し、歪み補正部１０８による歪み補正を行わないように制御する。なお、本実施例１においては、最も高いコントラスト評価値を持つ被写体を注目被写体としているが、例えばＡＥやＡＦに用いるその他のシーン判別方法によって注目被写体を決定しても良い。
【００２５】
図７は図６で示した２種類の撮影シーンに対する歪み補正の結果を示す。１つ目の撮影シーンは、歪み補正部１０８による歪み補正が行われるため、図７（Ａ）に示すように、撮影画像６００の注目被写体である画像のうちの背景部分の歪みが、補正結果の画像７００において好適に補正されている。２つ目の撮影シーンは、歪み補正部１０８による歪み補正が行われないため、図７（Ｂ）に示すように、撮影画像６１０の注目被写体である人物部分が、補正結果の画像７１０において歪むことなく好適に出力されている。
【００２６】
図８はカメラが被写体に追従しているかの判定と、歪みの補正の処理タイミングを示すタイミングチャートである。動画の撮影時、ビデオカメラ１００の各ブロックは、フレーム同期信号がアサート（有効な状態に）される毎にフレーム単位で撮影画像に対する処理を行う。例えば、図８の「撮影・現像」部分で示すように、フレーム同期信号８０１から８０２の期間で、１フレーム目の撮影画像が撮像センサ１０５より出力され、画像処理部１０６により現像され、バッファメモリ１０７に格納される。同時に「補正・出力」部分で示すように、１フレーム前（０フレーム目）の撮影画像がバッファメモリ１０７より読み出され、歪み補正部１０８により補正され、出力部１０９により出力される。１フレーム目の撮影画像に対する補正と出力は、次のフレーム同期信号８０２から８０３の期間に行われる。コントラスト評価値検出部１１０は、１フレーム目の撮影画像に対して、予め設定された検出枠の部分が得られた時点でコントラスト評価値の検出を終え、マイコン１０１に対してコントラスト評価値検出割込信号８１１をアサートする。動き検出部１１１は、１フレーム目の撮影画像に対して、複数回の動き検出を行い、検出を終える毎にマイコン１０１に対して動き検出割込信号８２１〜８３１をアサートする。マイコン１０１はコントラスト評価値検出割込信号８１１に対してコントラスト評価値を、動き検出割込信号８２１〜８３１に対して動き検出結果をそれぞれ取得する。図８の「追従判定」部分で示すように、マイコン１０１はコントラスト評価値と、コントラスト評価値検出部１１０の検出枠の部分に対する動き検出結果が得られた時点で、カメラが被写体に追従しているかの判定を行う。図８の「補正パラメータ算出」部分で示すように、マイコン１０１は１フレーム目の撮影画像に対する全ての動き検出結果を得て（動き検出割込信号８３１を受けて）から、歪みの補正を行う場合の補正パラメータを算出し、歪み補正部１０８に設定する。
【００２７】
本実施例１によれば、コントラスト評価値検出結果を用いて、ローリングシャッタ方式の撮像センサで、カメラが被写体に追従しているか否かに応じて、注目被写体の像を歪ませずに撮影することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２について説明する。
【００２９】
本実施例２のビデオカメラは、図１のビデオカメラ１００と同じ構成である。本実施例２においては、マイコン１０１はカメラが被写体を追従しているか否かを２値で判定せずに、追従している度合いを判定して、その度合いに応じた補正パラメータを算出し、歪み補正部１０８での補正を行う。
【００３０】
図９はカメラが被写体に追従している度合いをマイコン１０１が判定した例を示す概略図である。図９（Ａ）に示す撮影シーンに対する撮影画像９００は、速度Ｖ−αで左側に動いている被写体（人物）に対して、カメラがより速い速度Ｖで左側にパンニングしながら撮影した画像である。静止している被写体（風景）にはローリングシャッタ方式に起因する歪みと、シャッタ速度に応じた量の振れがある。また、カメラと同方向に、カメラより遅い速度Ｖ−αで動いている被写体（人物）には、静止している被写体（風景）よりも少ない量の歪みと振れがある。動き検出部１１１はカメラの速度Ｖを検出し、コントラスト評価値検出部１１０は撮影画像９００に対して３つの検出枠９０１、９０２、９０３からコントラスト評価値を検出する。図９（Ｂ）はカメラが被写体に追従して動いている度合いをマイコン１０１が判定する基準を示すグラフである。本図は３つの検出枠９０１、９０２、９０３からそれぞれ検出されたコントラスト評価値Ａ９０１、Ａ９０２、Ａ９０３が判定基準のグラフのどの位置に当たるかを示している。ここで、破線５００と実線５０１は、図５で示した実施例１における判定基準と同一の曲線であり、本実施例２でマイコン１０１は実線５０１より低いコントラスト評価値の被写体は静止していると判定する。注目被写体が静止している場合、マイコン１０１は動き検出結果から算出した補正パラメータに対する重み付けを１００％として、歪み補正部１０８での補正を行う。また、本実施例２では実線５０１に所定の値を加えた実線９１２を用いて、それより高いコントラスト評価値の被写体に対しては、カメラが同速度で追従していると判定する。注目被写体にカメラが追従している場合、マイコン１０１は動き検出結果から算出した補正パラメータに対する重み付けを０％とすることで、歪み補正部１０８での補正を行わない。コントラスト評価値が実線５０１と実線９１２の間にある被写体に対しては、カメラより遅い速度で同方向に移動していると判定する。注目被写体がこの状態にある場合、マイコン１０１は実線５０１と実線９１２の間隔を１００％として、コントラスト評価値の位置に応じた重み付けを補正パラメータに対して行い、歪み補正部１０８での補正を行う。この例の場合、３つのコントラスト評価値のうち、Ａ９０１とＡ９０３は実線５０１より低いコントラスト評価値であるため静止していると判定され、Ａ９０２は実線５０１と実線９１２の間のコントラスト評価値であるため、カメラより遅い速度で同方向に移動している被写体と判断される。この場合、実線９１２と実線５０１の間隔に対して、Ａ９０２の位置に応じたｄ％の重み付けを補正パラメータに対して用い補正を行う。
【００３１】
なお、本実施例２においては、コントラスト評価値を用いて追従の度合いを判定するため、被写体がカメラより速い速度Ｖ＋βで動いているのか、遅い速度Ｖ−βで動いているのか判別できない。ただし、前者の場合、βが大きくなるほど撮影画像において被写体はカメラの動きとは逆方向の歪みが大きくなるだけでなく、シャッタ速度に応じた振れ量も大きくなるため、Ｖ＋βを基準に歪みの補正を行っても振れは残るために好適な補正結果が得られる訳ではない。そこで、前述の処理によりＶ−βを基準に補正を行うことで、必要以上に動いている被写体に合わせた補正を行わないよう構成している。
【００３２】
本実施例２によれば、コントラスト評価値検出結果を用いて、ローリングシャッタ方式の撮像センサで、カメラが被写体に追従している度合いに応じて、注目被写体を歪ませずに撮影することができる。
【実施例３】
【００３３】
次に、本発明の実施例３について説明する。
【００３４】
本実施例３のビデオカメラは、図１のビデオカメラ１００に対して、コントラスト評価値検出部１１０を位相差ＡＦ検出部に置き換えた構成である。本実施例３においては、マイコン１０１は位相差ＡＦ検出部による合焦度合いを用いて、カメラが被写体に追従して動いているかを判定する。この位相差ＡＦ検出部が本発明の合焦検出手段に相当する。
【００３５】
位相差ＡＦ検出には複数の方法があるが、本実施例３の位相差ＡＦ検出部は、撮像光学系１０４と連動する別の光学系を備える１対のラインセンサである。それぞれのラインセンサには一定の視差をもった２つの像（Ａ像とＢ像）が結像され、マイコン１０１はそれらのセンサから得た像間隔から、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズの現在位置と合焦位置とのずれ量（もしくは一致度）を測定し、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズを合焦位置に駆動する。例えば、白黒の境界線を持つ静止状態の被写体を撮影した場合、撮像光学系１０４中のフォーカスレンズの現在位置が合焦位置からずれていると、図１０（Ａ）に示すように撮影画像１０００は白黒の境界部分がボケた画像となる。ラインセンサに結像されるＡ像１０１０とＢ像１０１１には像間があり、それらの輝度レベルの波形はそれぞれ１０２０と１０２１となる。この像間隔を元に、マイコン１０１が撮像光学系１０４中のフォーカスレンズを合焦位置に駆動すると、図１０（Ｂ）に示すように撮影画像１０３０は白黒の境界部分がはっきりとした画像となる。ラインセンサに結像されるＡ像１０４０とＢ像１０４１に像間は無くなり、それらの輝度レベルの波形は１０５０で一致する。この合焦状態において、被写体が水平方向に動いた場合には、図１０（Ｃ）に示すように撮影画像１０６０はシャッタ速度に応じて白黒の境界部分がボケた画像となる。ラインセンサに結像されるＡ像１０７０とＢ像１０７１に像間は無く、それらの輝度レベルの波形は１０８０で一致する。
【００３６】
被写体が静止している場合の波形１０５０と、動作している場合の波形１０８０は、いずれもフォーカスレンズは合焦位置にはあるが、実施例１に示したコントラスト評価値のように、相対速度が大きくなるほど輝度レベルの変化部分の傾き（近接画素の輝度差）が小さくなる。この輝度レベルの変化を実施例１に示したコントラスト評価値と同様に利用することで、位相差ＡＦ検出を用いた場合にも、実施例１と同様にカメラが被写体に追従しているかを判定することができる。さらに、位相差ＡＦを用いることで、撮影画像のボケがレンズ位置によるものか否かを切り分けることができるので、もし、レンズ位置が合焦位置から外れた場合にも、それによってマイコン１０１が行う追従判定処理が影響を受けることが無くなる。
【００３７】
本実施例３によれば、位相差ＡＦ検出結果を用いて、ローリングシャッタ方式の撮像センサで、カメラが被写体に追従しているか否かに応じて、注目被写体を歪ませずに撮影することができる。
【００３８】
なお、位相差検出方式の位相差ＡＦ検出部として、本実施例３で説明した別の光学系を備える１対のラインセンサでなく、同一の光学系においてハーフミラーなどで分光された光学像を用いる位相差ＡＦ検出センサや、撮像センサに位相差ＡＦ検出機能を盛り込んだ位相差ＡＦ検出センサを利用しても、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１００  ビデオカメラ
１０１  マイコン
１０５  撮像センサ
１０７  バッファメモリ
１０８  歪み補正部
１１０  コントラスト評価値検出部
１１１  動き検出部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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