(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出手段と、
前記撮像素子から出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号からＡＦ評価値を生成する生成手段と、
撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られるＡＦ評価値を用いて前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御手段と、
前記検出手段による検出結果から、撮影画面内における被写体の移動の有無を判定する被写体移動判定手段と、
を有する自動焦点調節装置であって、
前記制御手段は、前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、前記フォーカスレンズを微小に往復駆動させる第１のモードと、前記第１のモードよりも高速で前記フォーカスレンズをＡＦ評価値が高くなる方向へ駆動させる山登り駆動を行うことで被写体の距離変化に対応させた追従駆動動作を行う第２のモードとを有しており、前記被写体移動判定手段により被写体の前記移動が無いと判定された場合には前記第１のモードおよび前記第２のモードにより前記フォーカスレンズの駆動制御を行い、前記被写体移動判定手段により被写体の前記移動があると判定された場合には前記第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限することを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１のモードにより合焦方向を判定し、前記合焦方向が所定回数連続して同方向と判定された場合、前記第２のモードに移行することを特徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記被写体移動判定手段により被写体の前記移動があると判定された場合に、前記第１のモードにより前記合焦方向が連続して同方向と判定された回数をクリアすることにより、前記第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限することを特徴とする請求項２に記載の自動焦点調節装置。
【請求項４】
前記被写体移動判定手段は、前記検出手段から出力された被写体の位置の履歴を保持する被写体位置記憶手段を有し、
現在の被写体位置と前の被写体位置との差が所定の位置差以上ある場合に、被写体の前記移動があると判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置。
【請求項５】
前記被写体移動判定手段における前記所定の位置差は、前記検出手段から出力された被写体の大きさに応じて変更し、被写体の大きさが大きくなる程、前記所定の位置差を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の自動焦点調節装置。
【請求項６】
前記被写体移動判定手段は、前記現在の被写体位置と前の被写体位置との差が所定の位置差以上あり且つ前記撮像画面の中心位置を中心とした所定の領域の範囲外に現在の被写体位置が存在する場合に、被写体の前記移動があると判定することを特徴とする請求項４または５に記載の自動焦点調節装置。
【請求項７】
フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出ステップと、
前記撮像ステップにおいて出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号からＡＦ評価値を生成する生成ステップと、
撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られるＡＦ評価値を用いて前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御ステップと、
前記検出ステップの検出結果から、撮影画面内における被写体の移動の有無を判定する被写体移動判定ステップと、
を有する自動焦点調節方法であって、
前記制御ステップにおいて、前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、前記フォーカスレンズを微小に往復駆動させる第１のモードと、前記第１のモードよりも高速で前記フォーカスレンズをＡＦ評価値が高くなる方向へ駆動させる山登り駆動を行うことで被写体の距離変化に対応させた追従駆動動作を行う第２のモードとが実行可能であり、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の前記移動が無いと判定された場合には前記第１のモードおよび前記第２のモードにより前記フォーカスレンズの駆動制御を行い、前記被写体移動判定ステップにおいて被写体の前記移動があると判定された場合には前記第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限することを特徴とする自動焦点調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像対象に人物などの予め定められた被写体を含む場合に、撮影画面内の被写体領域を検出して、その検出結果に基づいて焦点調節を行う撮像装置における自動焦点調節装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の撮像装置のオートフォーカス（ＡＦ）制御では、次のＴＶ−ＡＦ方式が主流である。この方式では、撮像素子を用いて生成された映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を示すＡＦ評価信号を生成し、該ＡＦ評価信号におけるＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズの位置を探索する。また、人物を撮影する場合において、主人物被写体に安定したピント合わせを行うために、顔検出機能を有する撮像装置が知られている。例えば、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（特許文献１参照）。また、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（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
上記の撮影画面から顔を検出し、その検出された顔に対してＡＦ制御を行う顔ＡＦ制御において、人ごみ中で歩き撮りのような撮影をする際に、人物は大きくなりながら、画面の左右方向へ向かって移動し、すぐに画面から外れてしまうことがある。この場合、顔が検出されても、すぐに画面から外れてしまうために、検出された顔に対して顔ＡＦ制御を実行し、応答性を重視してピントを追従させると、ふわついて見えたりして、ピント合わせが不安定となってしまうことがある。また、撮影画面内の人物の移動が速い場合、顔を検出する処理時間によるタイムラグがあるために、実際の顔位置と検出された顔位置とのズレが発生し、正確なピント合わせが出来ずに、誤った方向にピント合わせを行ってしまう可能性がある。特に動画撮影の場合、このふわつきが記録されてしまう可能性があるために、撮影者に不快感を与えてしまう。
【０００５】
ここで、ピントが大きくふわついて見える要因として、次の点が挙げられる。すなわち、後述のＴＶ―ＡＦ方式の２種類の動作モード（微小駆動動作モードと山登り駆動動作モード）のうち、合焦している状態であるにも関わらず、山登り駆動動作モードで動作してしまう場合に上記ふわつきが目だってしまう。この点、微小駆動動作モードは、ピントのボケが見えないようにフォーカスレンズを細かく往復駆動させ画面の安定性を重視した動作モードである。これに対して、山登り駆動動作モードは、ボケたところから素早く合焦位置へ移動させるためにフォーカスレンズを高速に動かすといった応答性を重視した動作モードである。よって、合焦している状態から、誤って山登り駆動動作モードを実行してしまうと、ボケが目立ってしまうことになる。上述したように、合焦しているところからピントが大きくふわついたりしてしまうと、撮影者に対して不快感を与えてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、上述したような事態を鑑みてなされたものであり、顔などのＡＦ制御の安定性を向上させることができる自動焦点調節装置及び方法などを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動焦点調節装置は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像素子と、撮像素子から出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出手段と、撮像素子から出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号からＡＦ評価値を生成する生成手段と、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られるＡＦ評価値を用いて前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御手段と、検出手段による検出結果から、撮影画面内における被写体の移動の有無を判定する被写体移動判定手段を有する。そして、制御手段は、前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、前記フォーカスレンズを微小に往復駆動させる第１のモードと、前記第１のモードよりも高速で前記フォーカスレンズをＡＦ評価値が高くなる方向へ駆動させる山登り駆動を行うことで被写体の距離変化に対応させた追従駆動動作を行う第２のモードとを有しており、被写体移動判定手段により被写体の前記移動が無いと判定された場合には前記第１のモードおよび前記第２のモードにより前記フォーカスレンズの駆動制御を行い、被写体移動判定手段により被写体の前記移動があると判定された場合には前記第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限する。
【０００８】
また、本発明の自動焦点調節方法は、フォーカスレンズを含む撮像光学系を通過した被写体からの光を光電変換して電気信号に変換する撮像ステップと、撮像ステップにおいて出力される電気信号から撮影画面内の所定の被写体を検出する検出ステップと、撮像ステップにおいて出力される電気信号のうち、前記所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域に対応する電気信号からＡＦ評価値を生成する生成ステップと、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られるＡＦ評価値を用いて前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う制御ステップと、検出ステップの検出結果から、撮影画面内における被写体の移動の有無を判定する被写体移動判定ステップを有する。そして、制御ステップにおいて、前記フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、前記フォーカスレンズを微小に往復駆動させる第１のモードと、前記第１のモードよりも高速で前記フォーカスレンズをＡＦ評価値が高くなる方向へ駆動させる山登り駆動を行うことで被写体の距離変化に対応させた追従駆動動作を行う第２のモードとが実行可能であり、被写体移動判定ステップにおいて被写体の前記移動が無いと判定された場合には前記第１のモードおよび前記第２のモードにより前記フォーカスレンズの駆動制御を行い、被写体移動判定ステップにおいて被写体の前記移動があると判定された場合には前記第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被写体移動判定により被写体の前記撮影画面内における移動があると判定された場合には、被写体の距離変化に対応させた応答性を重視した追従駆動動作をフォーカスレンズの駆動制御として行うことを制限する。したがって、顔などのＡＦ制御の安定性を向上させることができ、撮影者の不快感などを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の自動焦点調節装置を備えるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例における顔ＡＦ制御処理を示すフローチャート。
【図３】本発明の一実施例における被写体の移動監視処理を示すフローチャート。
【図４】ＴＶ−ＡＦ処理における微小駆動動作モードを説明するための図。
【図５】ＴＶ−ＡＦ処理における山登り駆動動作モードを説明するための図。
【図６】他の実施例における被写体の移動監視処理を示すフローチャート。
【図７】顔枠および通常枠の設定の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一側面は、検出結果から被写体の前記撮影画面内における移動の有無を判定し、前記移動が無いと判定された場合には、前記第１のモードおよび前記第２のモードにより前記フォーカスレンズの駆動制御を行い、前記移動があると判定された場合には第２のモードによる前記フォーカスレンズの駆動制御を制限することを特徴とする。この考え方に基づき、本発明の焦点調節装置及び方法は、課題を解決するための手段のところで述べた様な基本的な構成を有する。後述の第１の実施例で説明する様に、第１のモードは、例えば、フォーカスレンズを微小に往復駆動させて焦点調節を実行する微小駆動動作を含むモードである。また、第２のモードは、例えば、第１のモードよりも高速でフォーカスレンズをＡＦ評価値が高くなる方向へ駆動させる山登り駆動動作を含むモードである。
【００１２】
以下、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の実施例である自動焦点調節装置を含むビデオカメラ（撮像装置）の構成を示す。以下の実施例では、ビデオカメラについて説明するが、本発明はデジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用できる。
【００１３】
＜第１の実施例＞
第１の実施例に係る撮像装置としてのビデオカメラの主要部の構成を示す図１において、１０１は第１の固定レンズ群、１０２は光軸方向に移動して変倍を行い焦点距離を変化させることができる変倍レンズ、１０３は絞りである。また、１０４は第２の固定レンズ群、１０５は変倍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（「フォーカスレンズ」とも記す）である。第１の固定レンズ群１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、第２の固定レンズ群１０４及びフォーカスレンズ１０５により撮像光学系が構成される。
【００１４】
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、フォーカスレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して光電変換による電気信号を出力する。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。
【００１５】
１１０は、変倍レンズ１０２を移動させるためのズーム駆動源である。１１１は、フォーカスレンズ１０５を移動させるためのフォーカシング駆動源である。ズーム駆動源１１０及びフォーカシング駆動源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。１１２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの全画素の出力信号のうち焦点検出に用いられる領域（後述の所定の被写体を含んで設定された焦点検出領域）の信号のみを通すＡＦゲートである。ＡＦ信号処理回路１１３は、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評価信号を生成する。ＡＦ評価信号は、カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ（単に「マイクロコンピュータ」とも記す）１１４に出力される。ＡＦ評価信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づいて生成される映像信号の鮮鋭度（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焦点状態によって変化するので、結果的にＡＦ評価信号は撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。
【００１６】
制御手段であるマイクロコンピュータ１１４は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司ると共に、フォーカシング駆動源１１１を制御してフォーカスレンズ１０５を駆動制御するＡＦ制御を行う。すなわち、制御手段は、撮影画面内に設定された焦点検出領域から得られるＡＦ評価値を用いてフォーカスレンズを駆動制御して焦点調節をも行う。マイクロコンピュータ１１４は、ＡＦ制御として、ＴＶ−ＡＦ方式でのＡＦ制御（単に「ＴＶ−ＡＦ」とも記す）を行う。顔検出部１１６は、映像信号に対して公知の顔検出処理を施して、撮影画面内の人物の顔（所定の被写体）を検出し、その検出結果をマイクロコンピュータ１１４に送信する。マイクロコンピュータ１１４は、上記検出結果に基づき、撮影画面内の顔を含む領域に顔枠を追加するようにＡＦゲート１１２へ情報を送信する。ここで、顔検出部１１６により複数の人物の顔を検出した場合には、顔の位置、顔のサイズ、もしくは撮影者の指示によって優先順位をつける主顔判定処理部があり、この主顔判定処理部によって最も優先と判断された顔を主顔（主被写体）とする。例えば、撮影者の指示によって選択された顔が最も優先度が高く、続いて顔の位置が画面中央に近い程、そして、顔のサイズが大きい程、優先度が高くなるように判定を行う。但し、この限りではない。顔検出処理としては、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、予め用意する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ある。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検出を行う方法等もある。本実施例では、顔検出処理の方法については、上述した方法に限られず、どのような方法を用いてもよい。
【００１７】
次に、マイクロコンピュータ１１４が実行する顔ＡＦ制御処理について説明する。図２は、図１におけるマイクロコンピュータ１１４が実行する顔ＡＦ制御処理を示すフローチャートである。本処理は、マイクロコンピュータ１１４内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行され、例えば、１フィールド画像を生成するための撮像素子１０６からの撮像信号の読み出し周期にて繰り返し実行される。図２において、まず、顔検出部１１６から、最新の映像信号に対して顔検出処理を実行した結果を取得する（Ｓｔｅｐ２０１）。次いで、Ｓｔｅｐ２０２で、Ｓｔｅｐ２０１の結果、顔が存在する場合には、Ｓｔｅｐ２０５へ移行し、顔が存在しない場合には、Ｓｔｅｐ２０３へ移行する。Ｓｔｅｐ２０３では、画面上の所定の固定された位置にＡＦゲート１１２により領域（「ＡＦ枠」とも記す）を設定し、後述する被写体移動フラグをクリアし（Ｓｔｅｐ２０４）、ＴＶ−ＡＦ制御を実行する（Ｓｔｅｐ２０９）。一方、Ｓｔｅｐ２０５では、顔検出部１１６で検出された結果から、主顔の位置にＡＦ枠（顔枠）を設定する。さらに、顔枠を含み被写体に追従しない所定のＡＦ枠（通常枠）を設定する。
【００１８】
次に、後述する本発明の特徴である被写体の移動監視処理を実行し（Ｓｔｅｐ２０６）、その結果を受けて、Ｓｔｅｐ２０７で被写体移動フラグがセットされている場合には、後述するＴＶ−ＡＦ制御に用いられる山登り移行カウンタをクリアし（Ｓｔｅｐ２０８）、そしてＴＶ−ＡＦ制御処理（Ｓｔｅｐ２０９）を実行し、本処理を終了する。また、被写体移動フラグがセットされていない場合には（Ｓｔｅｐ２０７でＮｏ）、ＴＶ−ＡＦ制御処理（Ｓｔｅｐ２０９）を実行する。ＴＶ−ＡＦ制御処理については、後に詳細な説明をする公知の微小駆動動作モードと山登り駆動動作モードを組み合わせた方式であり、ＡＦ評価値が最大となるように、フォーカスレンズを駆動させながら、ＡＦ評価値の増減を判定し、合焦点を探索する方法である。
【００１９】
本実施例における被写体の移動監視処理（Ｓｔｅｐ２０６）について説明する。図３は、本実施例における被写体の移動監視処理のフローチャートである。まず、Ｓｔｅｐ３０１で、顔サイズから被写体が移動していると判定するしきい値を算出する。同じ移動量でも、顔サイズにより変化は異なるためである。このしきい値は、経験に基づくと、顔サイズの２５％と設定し、顔サイズによって変更しても良い。次に、顔位置の移動量を算出する（Ｓｔｅｐ３０２）。顔位置の移動量は、現在の検出された顔の中心位置と、顔位置の履歴を揮発性のメモリ等（不図示）に保存しておいた前回の検出された顔の中心位置との差を算出して取得する。ここで、前回の検出された顔の中心位置としたが、被写体の動きが常にある場合に安定した移動量を算出するために、例えば、過去数回の顔の中心位置の平均値と現在の検出された顔との中心位置との差を算出してもよい。また、Ｘ方向とＹ方向を組み合わせてもよいし、ハイビジョン撮影が増えるにしたがって１６：９の横長のアスペクト比となっている様な場合、Ｘ方向のみを考慮してもよい。そして、Ｓｔｅｐ３０２で算出された顔位置の移動量とＳｔｅｐ３０１で算出された移動量のしきい値とを比較する（Ｓｔｅｐ３０３）。顔位置の移動量が移動量のしきい値を超えた場合（Ｓｔｅｐ３０３でＹｅｓ）、被写体移動フラグをセットする（Ｓｔｅｐ３０５）。顔位置の移動量が移動量のしきい値以下の場合（Ｓｔｅｐ３０３でＮｏ）、被写体移動フラグをクリアする（Ｓｔｅｐ３０４）。
【００２０】
このＳｔｅｐ３０３の比較処理は、本発明の特徴とするところであり、顔位置の左右あるいは上下方向の移動が大きい場合には、人物が画面から外れることが考えられる。また、人物と設定する顔枠とのズレも大きくなる可能性がある。その際に、異なる被写体にピント合わせを行い、画面全体が合焦している状態で、山登り駆動動作モードに移行してしまうと、顔ＡＦ制御が不安定になってしまう。また、人物の動きが速い場合に、像が流れてしまうことにより、低コントラストとなってしまう可能性も考えられる。その際に、画面全体が合焦している状態で、山登り駆動動作モードに移行してしまうと、顔ＡＦ制御が不安定になってしまう。よって、山登り駆動動作モードを制限することが必要になってくるのである。
【００２１】
図４は、図２のＴＶ−ＡＦ処理におけるＳｔｅｐ２０９で実行されるフォーカスレンズ１０５の微小駆動動作モードを説明するための図である。図４において、横軸は時間を、縦軸はフォーカスレンズ１０５の位置を示している。また、図中上方において、映像信号の垂直同期信号を示している。図４に示すように、期間Ａの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷（図中、斜線楕円で示す）に対するＡＦ評価値ＥＶＡが時刻ＴＡで取り込まれ、期間Ｂの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷に対するＡＦ評価値ＥＶＢが時刻ＴＢで取り込まれる。また、期間Ｃの間に撮像素子１０６に蓄積された電荷に対するＡＦ評価値ＥＶＣが時刻ＴＣで取り込まれる。そして、時刻ＴＤでは、ＡＦ評価値ＥＶＡ、ＥＶＢ、ＥＶＣを比較して、ＥＶＡ＞ＥＶＢかつＥＶＣ＞ＥＶＢであれば、微小駆動の駆動（振動）中心を移動させる。一方、ＥＶＡ＜ＥＶＢまたはＥＶＣ＜ＥＶＢあれば、振動中心を移動させない。このように、フォーカスレンズ１０５を移動させながらＡＦ評価値が増加する方向を判定したり、ＡＦ評価値が最も大きくなるフォーカスレンズ１０５の位置（ピーク位置）を探したりするのが微小駆動動作モードである。なお、ＡＦ評価値の変化から合焦状態か否かを判定するためにフォーカスレンズ１０５を微小駆動させる制御は、合焦確認制御ということもできる。また、ＡＦ評価値の変化から合焦方向を判定するためにフォーカスレンズ１０５を微小駆動させる制御は、合焦方向判別制御ということもできる。
【００２２】
次に、山登り駆動動作モードについて、図５を用いて説明する。山登り駆動動作モードでは、フォーカスレンズ１０５を高速で駆動して、その間に得られたＡＦ評価値がピークとなるピーク位置又はその近傍を検出する。図５には、山登り駆動動作モード時におけるフォーカスレンズ１０５の移動とＡＦ評価値の変化との関係を示している。ここで、Ａの動きでは、ＡＦ評価値がピークを越えて減少するので、ピーク位置（合焦位置）の存在を確認することができ、山登り駆動動作モードを終了して微小駆動動作モードに移行する、一方、Ｂの動きではピークが無く、単調に減少しているので、フォーカスレンズ１０５の駆動方向が誤りであると判定できる。この場合は、駆動方向を反転して山登り駆動動作モードを続ける。
【００２３】
そして、図２におけるＳｔｅｐ２０９のＴＶ−ＡＦ処理は、微小駆動動作モードにより合焦方向を判定し、山登り駆動動作モードへ移行し、山登り駆動動作モードにより合焦位置を探索し、再度微小駆動動作モードへ移行し、合焦確認を行うことを繰り返して実行する。ここで、この微小駆動動作モードで合焦方向を判定し、山登りへ移行する際に、駆動（振動）中心を移動させる方向が連続して同方向に移動しているかどうかで判定する。つまり、駆動中心を移動させる方向が連続している場合に、カウントアップしていき、所定のカウント値を超えた場合に山登り駆動動作モードへ移行する。これが、図２におけるＳｔｅｐ２０８で用いられた山登り移行カウンタであり、この山登り移行カウンタをクリアすることにより、山登り駆動動作モードへ移行することを禁止することが可能となる。また、所定のカウント値は、簡易な合焦度に応じて変更することができ、大ボケの場合は、３カウント、小ボケの場合は、５カウントとなり、合焦位置に近くなるにつれて、所定のカウント値は多くなる。ここで、本実施例では、山登り移行カウンタをクリアすることで山登り駆動動作モードへの移行を禁止したが、前述の所定のカウント値を増やすことで山登り駆動動作モードへの移行を制限してもよい。例えば、大ボケの場合は、５カウント、小ボケの場合は、１０カウントとする。
【００２４】
ここで、顔枠および通常枠の設定例について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、撮像画面内に顔枠Ａと通常枠Ｂとを設定した例を示す。通常枠Ｂが撮像画面の中央を中心として設定されると共に、顔認識がなされた位置に対して顔枠Ａが設定される。本実施例では、顔枠ＡのＡＦ評価値と通常枠ＢのＡＦ評価値を加算してＴＶ−ＡＦ制御を行う。これにより、顔枠Ａが低コントラストとなった場合にも、通常枠ＢのＡＦ評価値で、安定した顔ＡＦ制御を実現することができる。但し、山登り制限フラグがセットされていない場合には、顔枠Ａのみで顔ＡＦ制御を行ってもよい。図７（ｂ）は、Ｓｔｅｐ２０３で設定される通常枠のみでＴＶ−ＡＦ制御を行う場合の例である。ここで、撮像画面内に通常枠のみを設定する場合、図７（ａ）に例示される状態から単純に顔枠Ａを削除して、通常枠ＢのみでＡＦ評価値を検出しＴＶ−ＡＦ制御を行うことができる。ただし、これに限らず、撮影者が撮像画面の中央に被写体を配置する場合が多いことを考慮し、通常枠Ｂよりも小さい通常枠Ｃを、画面中央を中心としてさらに設定するようにしてもよい。この場合、通常枠Ｂおよび通常枠Ｃそれぞれから取得されたＡＦ評価値を加算してＴＶ−ＡＦ制御を行う。
【００２５】
以上に説明した様に、本実施例は、フォーカスレンズを駆動制御して焦点調節を行う上で、微小駆動動作モードを含む第１の焦点調節動作モードと、被写体の距離変化に対応させた追従駆動動作を行う山登り駆動動作モードを含む第２の焦点調節動作モードを有する。そして、制御手段中の被写体移動判定手段により被写体の所定の移動があると判定された場合には、第２の焦点調節動作モードを制限する。また、本実施例は、被写体移動判定手段は、検出手段から出力された被写体の位置の履歴を保持する被写体位置記憶手段（揮発性のメモリ等）を有し、現在の被写体位置と前の被写体位置との差が所定の位置差以上ある場合に、被写体の前記移動があると判定する。さらに、本実施例では、被写体移動判定手段における前記所定の位置差は、検出手段から出力された被写体の大きさに応じて変更し、被写体の大きさが大きくなる程、前記所定の位置差を大きくする。
【００２６】
＜第２の実施例＞
第２の実施例におけるマイクロコンピュータ１１４が実行する顔ＡＦ制御処理について説明する。顔ＡＦ制御処理については、第１の実施例における処理（図２）と同様である。図６は、図１におけるマイクロコンピュータ１１４が実行する被写体の移動監視処理を示すフローチャートである。本処理は、第１の実施例における顔ＡＦ制御処理と基本的に同じであるので、図３と共通する動作については下２桁を図３と同数字にして説明に代え、異なる動作についてのみ説明する。
【００２７】
まず、顔サイズから移動量のしきい値を算出し（Ｓｔｅｐ６０１）、続いて顔位置の移動量を算出する（Ｓｔｅｐ６０２）。顔位置の移動量が移動量のしきい値を超えている場合は（Ｓｔｅｐ６０３でＹｅｓ）、Ｓｔｅｐ６１０へ移行する。顔位置の移動量が移動量のしきい値以下の場合は（Ｓｔｅｐ６０３でＮｏ）、後述する連続移動カウントをクリアする（Ｓｔｅｐ６１４）。そして、被写体移動フラグをクリアし（Ｓｔｅｐ６０４）、処理を終了する。次に、Ｓｔｅｐ６１０では、連続移動カウントと比較するしきい値を設定する。そして、連続移動カウントがしきい値よりも大きい場合には（Ｓｔｅｐ６１１でＹｅｓ）、Ｓｔｅｐ６１３へ移行する。連続移動カウントがしきい値以下の場合には（Ｓｔｅｐ６１１でＮｏ）、連続移動カウントをカウントアップし（Ｓｔｅｐ６１２）、そして被写体移動フラグをクリアし（Ｓｔｅｐ６０４）、処理を終了する。
【００２８】
ここは、本発明の第２の実施例における特徴となる部分であり、判定の精度を向上させ、安定して移動しているかを判断するために、連続して移動と判定されているかどうかを判別し被写体の移動があるか否かを判定する。つまり、山登り駆動動作モードへの移行を制限するか否かを判別する。そこで、連続移動カウントを用いて、連続的に移動が検出されているかどうかを判定する。また、連続移動カウンタと比較するしきい値は、経験に基づいて、例えば２カウントを設定すれば良いと考えるが、この限りではない。また、移動量だけでなく、移動方向も含めて連続性をカウントしても良い。
【００２９】
次に、Ｓｔｅｐ６１３では、顔位置が画面の所定領域外か否かを判定する。顔位置が画面の所定領域外である場合には（Ｓｔｅｐ６１３でＹｅｓ）、被写体移動フラグをセットする（Ｓｔｅｐ６０５）。顔位置が画面の所定領域内である場合には（Ｓｔｅｐ６１３でＮｏ）、被写体移動フラグをクリアする（Ｓｔｅｐ６０４）。この判定処理は、本発明の第２の実施例における特徴となる部分であり、撮影画面の顔位置に応じて、被写体移動フラグをセットするか否か、つまり、山登り駆動動作モードを制限するか否かを判定する。これは、人物が撮影画面の中心から端へ移動した際には、画面から外れる可能性が高いが、逆に撮影画面の端から中央へ移動してきた場合には、主被写体の人物である可能性がある。そのために、現在の顔位置が画面の所定領域外か否かを判定し、人物が移動してきた結果、撮影画面の中央に位置したのか、撮影画面の端へ位置したのかを判別する。そして、画面から外れる可能性が高いと判定するところの画面の所定領域外の場合には、被写体移動フラグをセットし、山登り駆動動作モードへの移行を禁止し、不用意なふわつきが発生するのを軽減する。ここで、画面の所定領域とは、画面の中心位置を含む領域であり、例えば、Ｓｔｅｐ２０５で設定される人物に追従しない固定の通常枠の領域とすればよい（図７の通常枠Ｂ）。または、例えば、画面の中心位置を中心に撮影画面の５０％から６０％と設定すれば良い。
【００３０】
上述した様に、本実施例では、制御手段中の被写体移動判定手段は、現在の被写体位置と前の被写体位置との差が所定の位置差以上あり且つ撮像画面の中心位置を中心とした所定の領域の範囲外に現在の被写体位置が存在する場合に、被写体の前記移動があると判定する。
【００３１】
以上説明したように、本発明の実施例では、顔ＡＦ制御において、左右及び上下方向の少なくとも一方の方向への人物の移動が大きいと判定された場合、さらには、現在の顔位置の撮影画面上の位置に応じて、山登り駆動動作モードへの移行を禁止する。このことで、安定した顔ＡＦ制御を実現し、ふわつきによる撮影者の不快感を軽減することができる。
【００３２】
上記実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接或いは有線／無線通信を用いて、プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含まれる。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を構成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。
【００３３】
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施例の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０５‥‥フォーカスレンズ、１０６‥‥ＣＣＤ（撮像素子）、１１３‥‥ＡＦ信号処理回路（生成手段）、１１４‥‥カメラ／ＡＦマイクロコンピュータ（制御手段、被写体移動判定手段）、１１６‥‥顔検出部（検出手段）
【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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