(57)【要約】【課題】光学系の光軸方向に検出対象が動いても、検出対象に自動的にピントを合わせ続けることができる撮像装置を提供する。【解決手段】被写界を撮像して画像信号として出力するレンズ12および撮像素子20等の撮像手段を含むカメラ10において、シャッタが半押しされると、システム制御部34は、画像信号から、被写界に含まれる顔を検出する。システム制御部34は、検出された顔にレンズ20のピントを合わせる。上記動作を繰り返して、検出された顔にピントを合わせる動作を本撮影まで繰り返す。【選択図】図１
2006319596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、該装置は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する検出手段と、
該検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる合焦手段とを含み、
前記検出手段および合焦手段は、上記動作を繰り返して、前記検出された検出対象にピントを合わせる動作を繰り返すことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、該装置は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出と、該検出対象が検出された後は、該検出対象が検出された領域および該検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出とを行う検出手段と、
該検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行う合焦手段とを含み、
前記検出手段および前記合焦手段は、第２の検出および合焦動作を繰り返すことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、該装置は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出と、該検出対象が検出された後は、該検出対象が検出された領域および該検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出とを行う検出手段と、
該検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行う合焦手段とを含み、
前記合焦手段は、前記検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる際に、シャッタタイムラグを考慮して、予想される該検出対象の位置にピントを合わせる合焦動作を行い、
前記検出手段および前記合焦手段は、第２の検出および合焦動作を繰り返すことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、前記合焦手段は、前記合焦動作において、前記検出対象の大きさの変化に基づいて、該検出対象の位置を予想することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２から４までのいずれかに記載の撮像装置において、前記合焦手段は、前記合焦動作において、前記検出対象の大きさに基づいて、該検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の撮像装置において、前記検出対象は顔画像であることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の撮像装置において、前記検出対象は、該装置の光学系の光軸に対して平行に移動するものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を用いた撮像方法において、該方法は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する検出工程と、
該検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる合焦工程とを含み、
前記検出工程および合焦工程を繰り返して、前記検出された検出対象にピントを合わせる動作を繰り返すことを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を用いた撮像方法において、該方法は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出工程と、
第１の検出工程により、前記検出対象が検出された後に、該検出対象が検出された領域および該検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出工程と、
第２の検出工程により検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる合焦工程とを含み、
第２の検出および合焦動作を繰り返すことを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像方法において、該方法は、
前記画像信号から、前記被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出工程と、
前記検出対象が検出された後に、該検出対象が検出された領域および該検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出工程と、
第２の検出工程により検出された検出対象に前記画像撮像手段のピントを合わせる際に、シャッタタイムラグを考慮して、予想される該検出対象の位置にピントを合わせる合焦工程を含み、
第２の検出工程および合焦動作を繰り返すことを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
請求項８から10までのいずれかに記載の撮像方法において、前記検出対象は、該装置の光学系の光軸に対して平行に移動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、光学系を介して得られた入射光を画像信号に変換して出力する画像撮像手段を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、目、鼻、口等を抽出して特徴点として登録し、これら特徴点と、撮影した画像から抽出した特徴点とを比較して、画像データから人物を識別する技術があり、これらの技術をカメラに応用した例がある。特許文献１には、被写体のうち特定のもの、とくに人間の顔に自動的に焦点を合わせる機能を持つデジタルカメラを開示し、このカメラでは、被写界深度とピントを含わせられる。特許文献２には、検出された顔の大きさに応じて最適なAF(Auto Focus)エリアを設定できる技術が開示されている。ここで、AFエリアとは、カメラが自動でピント合わせを行う際に、ピント合わせの処理に使用する被写界中のエリア(部分)をいう。
【特許文献１】特開平６−３０３４９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３１７６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リアルタイムで顔画像等の検出対象の検出をおこなう際に、検出対象が動いたときにも、たとえば撮像装置の光学系の光軸に対して平行に移動する（光学系の光軸方向に動く）ときにも、検出対象に自動的にピントを合わせつづけることについては、上記の従来技術は開示していない。
【０００４】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、光学系の光軸方向に検出対象が動いても、検出対象に自動的にピントを合わせつづける、たとえば、検出対象(顔)が急速にカメラに近づいてきても、顔にピントが合った状態を維持することができる撮像装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、検出対象にピントが合った状態を維持することが迅速に、かつ、なるべく少ない計算量で実現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】
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するために、被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出する検出手段と、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦手段とを含み、検出手段および合焦手段は、上記動作を繰り返して、検出された検出対象にピントを合わせる動作を繰り返すこととしたものである。  本発明によれば、被写界の中に検出対象（たとえば顔等）があることを検出して、顔等が検出されたならば、その顔にピントが合うようにリアルタイムで光学系のピントを制御する。人物等が、カメラなどの撮像装置の光軸に対して平行方向に動いても、人物の顔に常にピントの合った写真が撮れるようになる。
【０００６】
また本発明は上述の課題を解決するために、被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出と、検出対象が検出された後は、検出対象が検出された領域および検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出を行う検出手段と、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行う合焦手段とを含み、合焦手段は、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行い、検出手段および合焦手段は、第２の検出および合焦動作を繰り返すこととしたものである。
【０００７】
本発明によれば、リアルタイムで顔等の検出をおこない、一度、検出対象が検出されたならば、検出対象が検出された領域および検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する。そのため、被写界全体を対象にして検出対象を検出する場合に比べて、計算負荷が低減できる。
【０００８】
このとき、合焦手段は、合焦動作において、検出対象の大きさに基づいて、検出対象に画像撮像手段のピントを合わせることが好ましい。たとえば、顔が検出されたならば、その顔にピントを合わせると同時に、顔の大きさを測定し、この測定結果だけでピントを合わせる。この方式は従来の方式に比べて、カメラの合焦動作をすばやく行うことができる。
【０００９】
従来、カメラの合焦動作に時間が掛かる理由は、従来のオートフォーカスにおいて用いられているコントラスト方式の場合、瞬間的に被写体までの距離を求めることができず、物理的にレンズを動かしてコントラストの高い位置（ピントが合っている位置）を求めるためである。レンズが移動するために、時間が掛かってしまい、コントラストが高い位置を判断しにくい状況のときには、さらに時間が掛かる。
【００１０】
本発明によれば、顔が光学系の光軸に対して平行な方向に動いても、その瞬間の顔の大きさを測定するだけで、リアルタイムで光学系を制御して顔にピントを合わせられる。ここでいう「大きさ」とは、撮像装置内の撮像素子により撮像された像における顔の像の割合、すなわち顔の占める画角でもよい。いったん顔を検出すれば，顔の追跡と画角測定だけで、人物の顔に常にピントの合った写真が撮れるようになる。リアルタイムで被写界全体で顔検出を繰り返すよりは計算負荷が少ないため、および物理的にレンズを動かしてピントの合う位置を探す動作が不要になるからである。
【００１１】
さらに本発明では上述の課題を解決するために、被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含む撮像装置において、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出と、検出対象が検出された後は、検出対象が検出された領域および検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出とを行う検出手段と、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行う合焦手段とを含み、合焦手段は、検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる際に、シャッタタイムラグを考慮して、予想される検出対象の位置にピントを合わせる合焦動作を行い、検出手段および合焦手段は、第２の検出および合焦動作を繰り返す。
【００１２】
この発明では、シャッタタイムラグだけ後に、検出対象（顔等）がどれくらいの大きさになるかを予測し、シャッタが押された瞬間の顔等の位置を予測してピントを合わせる。すなわち、顔等が検出されたならば、その顔にピントを合わせると同時に、顔の大きさも測定しておき、顔の大きさの変化をリアルタイムで観察して、シャッタタイムラグだけ後に、顔がどれくらいの大きさになるかを予測する。その情報を用いて、シャッタが押された瞬間に、顔にピントが合うようにするべく、光学系を制御する。人物の顔が急速にカメラに近づいてくる、または遠ざかっていく場合に、シャッタタイムラグに影響されることなく、顔にピントの合った写真が撮れるようになる。
【００１３】
ここで、シャッタタイムラグとは、シャッタが押されてから画像が撮れるまでの時間差を言う。シャッタラグと略すこともある。シャッタラグは、通常、以下の二つに分けて考えられる。
・カメラが撮影できる状態に準備する時間(オートフォーカスや自動露出の計算をする時間)
・全ての準備か整って画像を取り込む時間(レリーズラグ)
このうち後者は、ほとんど無視できる。AF動作に、長い場合は１秒ほども時間が掛かる。通常は、0.01〜0.1秒程度である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、たとえば、光学系の光軸方向に被写体が動いても、被写体に自動的にピントを合わせ続けること、たとえば、被写体が急速にカメラに近づいてきても、被写体にピントが合った状態を維持することができる。また、他の本発明によれば、ピントが合った状態を維持することを、迅速に、かつ少ない計算量で実現することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に添付図面を参照して本発明による撮像装置の実施例を詳細に説明する。本撮像装置は、シャッタを半押しすることによって、被写界を撮像して画像信号として出力する画像撮像手段を含み、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出し、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせ、この検出および合焦動作を繰り返して、検出された検出対象にピントを合わせる動作を継続するものである。
【００１６】
図１は、本発明による撮像装置の一実施例である電子スチルカメラ10のブロック図である。被写体からの入射光はレンズ12により集光される。レンズ12により集光された光束は、絞り部14により、光束の大きさが制限される。レンズ12を移動させて合焦させたり、絞り部14を駆動するために、レンズ駆動部16および絞り駆動部18を設ける。
【００１７】
レンズ12は、その焦点距離を連続的に変えるためのズームレンズ、ピントを調整するフォーカシングレンズ、フォーカシングレンズの位置およびズームレンズの位置を検出する検出器から構成されている。これらのレンズはレンズ駆動部16により駆動される。レンズ駆動部16はズームレンズのズーム駆動機構およびその駆動回路と、フォーカシングレンズのフォーカス駆動機構およびその駆動回路とを備えていて、撮像系制御部42を介してシステム制御部34により制御される。検出器はフォーカシングレンズの位置およびズームレンズの位置を検出し、システム制御部34にそれぞれのレンズ位置を伝える。
【００１８】
レンズ12と絞り部14を通過した入射光は、CCD（Charge Coupled Device：電荷結合素子）を含む撮像素子20により光電変換されて、信号20aとしてアナログ信号処理部22に出力される。アナログ信号処理部22は、CDS(Correlated Double Sampling)等の信号処理を行い、信号20aに含まれる雑音を低減し、信号22aとしてA/D変換器24に出力する。A/D変換器24は、信号22aをデジタル信号に変換して、画像信号26としてバス28に出力する。画像信号26は、バス28を通ってメモリ30に記憶される。
【００１９】
メモリ30に記憶された画像信号26の処理は、予備撮影と本撮影のときで処理が異なる。予備撮影とは、操作部32のシャッタが半押しされたときであり、本撮影のための測光および測距が行われて、レンズ12および絞り部14の設定が行われ、その後、シャッタが全押しされたときに本撮影が行われる。
【００２０】
予備撮影で得られた画像信号26は、システム制御部34によって読み出され、公知の方法で測光のための処理がなされる。本実施例では、さらに、システム制御部34は、画像信号26に基づいて顔画像の検出を行う。検出された顔画像にレンズ12のピントを合わせ、この検出および合焦動作を繰り返して、検出された顔画像にピントを合わせる動作を、シャッタが全押しされるまで継続する。この処理の詳細は後述する。
【００２１】
システム制御部34は、制御プログラムに基づいて、これらの処理、および電子カメラ10全体の制御を行う。システム制御部34は、これらの処理および所定の制御を実行するCPU(Central Processing Unit: 中央処理装置) 34aと、制御プログラムや制御パラメータ等を格納するROM(Read Only Memory) 34bと、作業用のメモリであるRAM(Random Access Memory) 34cとを有する。
【００２２】
システム制御部34は、撮像系制御部42を介して、レンズ駆動部16、絞り駆動部18、および撮像素子制御部44を制御する。撮像素子制御部44は、撮像素子20へタイミング信号等を供給する。またシステム制御部34は、ストロボ制御部46を介して、ストロボ48を制御する。ストロボ制御部46は、ストロボ48に電圧を印加する。
【００２３】
本撮影で得られた画像信号26は、デジタル信号処理部36によって読み出される。デジタル信号処理部36は、画像処理パラメータに従って画像信号26に対して、オートホワイトバランス処理等の画像処理を行う。画像処理された画像は、記録部38に記憶される。また、この画像は、表示部40に表示される。
【００２４】
レンズ12、レンズ駆動部16、絞り部14、絞り駆動部18、撮像素子20、撮像素子制御部44、撮像系制御部42が画像撮像手段を構成する。システム制御部34は検出手段である。レンズ12、レンズ駆動部16、撮像系制御部42、およびシステム制御部34は合焦手段を構成する。
【００２５】
図１を参照しながら、本構成の電子スチルカメラ10の動作の概要について説明する。操作者は図示しないファインダ、または表示部40から被写体を覗き、操作部32のシャッタを半押しすると、システム制御部34は、シャッタが半押しされたことを示す信号を検出して、撮像素子20に被写体からの入射光を信号20aに変換させる。信号20aは、撮像素子制御部44から発生されるクロックにより順次取り出され、アナログ信号処理部22により、信号20aに含まれる雑音を低減する等の処理が行われる。アナログ信号処理部22が出力する信号22aはA/D変換器24により、デジタル信号である画像信号26に変換され、画像信号26はメモリ30に、バス28を介して送られる。
【００２６】
システム制御部34は、メモリ30から画像信号26を読み出して、画像信号26に基づいて測光を行って露出値を決定する。また画像信号26に基づいて、被写界に含まれる顔画像を検出し、顔画像をAFエリアとして、撮像系制御部42を介してレンズ12と絞り部14を駆動し、検出された顔画像にピントを合わせる。この検出および合焦動作を繰り返して、検出された顔画像にピントを合わせる動作を継続する。このようにして本撮影に備える。
【００２７】
操作者が、操作部32のシャッタを全押しすると、システム制御部34は、シャッタが全押しされたという信号を検出して、撮像素子20に被写体からの入射光を信号20aに変換させる。予備撮影と同様にして、信号20aは画像信号26に変換され、画像信号26はメモリ30に、バス28を介して送られる。
【００２８】
画像信号26は、デジタル信号処理部36に入力され、ホワイトバランス処理等の処理が行われた後、記録部38に記憶される。画像信号26は、操作部32の指示により表示部40に表示されることもある。
【００２９】
次に、システム制御部34が行う顔画像の検出およびオートフォーカス処理について述べる。顔画像の検出については、特許文献１および２等に記載の公知の方法で行う。たとえば、以下のように行う。
【００３０】
予備撮影時に、撮像素子20により撮影された被写体の画像信号26を、メモリ30に記憶する。その画像信号26を、ある所定の単位（１フレーム、または数バイト等の単位）でシステム制御部34に取り込む。次に、画像信号を、予め記録部38に記憶しておいた顔の特徴を表す各種のデータ（顔の輪郭、目、鼻、口、耳等のテンプレートデータ等）とシステム制御部34は比較する。この比較の方法は各種アルゴリズムに基づいて行われる。その結果、たとえば、特徴を表すデータと所定以上の一致度を有する画像信号26の部分を顔画像と判断する。
【００３１】
なお、人物以外が検出対象の場合、テンプレートデータとして、検出対象(たとえば、車、動物等)に合わせたデータを用意すればよい。また、顔画像の一部を検出対象としてもよい。さらに、顔画像含む、顔画像よりも広い領域を検出対象としてもよい。
【００３２】
次に、システム制御部34が行うオートフォーカス処理について述べる。システム制御部34は、顔画像が検出されると、顔画像およびその周辺部を、たとえば顔画像の２倍程度の領域を焦点検出エリアとしてオートフォーカス処理を行う。システム制御部34は、焦点検出エリア内の撮像信号に対して、最初にバンドパスフィルタ処理を行い、所定帯域の高周波成分を抽出する。バンドパスフィルタ処理の出力に対して、評価値演算を行う。評価値演算では、バンドパスフィルタ処理の出力である高周波成分の絶対値を積分し、焦点評価値が算出される。システム制御部34は焦点評価値に基づいて、コントラスト法により、レンズ駆動部16を制御して、レンズ12のフォーカシングレンズを調整し、合焦動作を行わせる。
【００３３】
システム制御部34等が行う顔画像の検出およびオートフォーカス処理の動作を図２により説明する。図２は、顔画像の検出およびオートフォーカス処理を示すフローチャートである。カメラのユーザがシャッタを半押しすると(ステップS1)、予備撮影が行われ、被写界を撮像した画像信号に顔が含まれるかどうかをシステム制御部34は調べる(ステップS2)。
【００３４】
顔が検出されたときは、レンズを制御し、検出された顔の部分にピントを合わせる(ステップS3)。その後、ステップS2を繰り返す。顔が検出されなかったときは、レンズを制御し，デフォルトで指定されているAFエリアにピントを合わせる(ステップS4)。その後、ステップS2を繰り返す。
【００３５】
このように顔の検出と顔への合焦動作を繰り返して、検出された顔にピントを合わせる動作を繰り返す。すなわち、シャッタを押すと顔検出機能が働き、もし顔が検出されれば、以後リアルタイムで顔検出を行って、そのたびに、光学系（レンズ）へフィードバックして、常に顔にピントを合わせる。毎回、顔検出を行うので、計算負荷は大きくなるが、比較的厳密にピントを合わせることができる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施例を説明する。この実施例は、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出を行い、検出対象が検出された後は、検出対象が検出された領域および検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出を行い、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行い、第２の検出および合焦動作を繰り返すものである。このときに、合焦動作において、検出対象の大きさに基づいて、検出対象にピントを合わせる。
【００３７】
この実施例は、シャッタを押すと、顔検出機能が働く点では、最初の実施例と同じであるが、その後リアルタイムで、画像信号全体で顔検出を行うわけではなく、顔画像のみを追跡し、その画角を測定してピントを合わせる。この実施例を図３〜６により説明する。
【００３８】
図３〜５は、本実施例による被写界の撮影画像を示す。図３に示すように、第１の検出により顔が検出されると、顔54にピントを合わせると同時に、カメラに記録される被写界の画像の幅(Xとする)のうち、顔54が占める画角を記憶しておく。この顔54の画角の初期値をX1とする。以後、顔がカメラに対して近づく、もしくは、遠ざかるにつれて、顔54の画角の大きさが、図4, 5のように変わる。
【００３９】
図４は、顔54が光軸方向にカメラに近づいてきた場合であり、顔54の画角X2は大きくなる。図５は、顔54が光軸方向にカメラから遠ざかる場合であり、顔54の画角X3は小さくなる。画角X2, X3を画角X1と比較することで、顔54とカメラとの距離を算出し、光学系ヘフィードバックして顔にピントを合わせることが可能となる。図６に、顔がカメラに近づいてくる場合(図４)の被写体を、被写体の横から見た図を示す。当初、カメラ10と顔50との距離がLで、顔の占める画角がX1であったとする。顔52がカメラ10に近づいてきて、画角がX1からX2になった場合、L1 (= (L・X1)/X2)の位置にピントを合わせればよい。
【００４０】
顔の位置が推定された場合に、レンズをどの程度動かすかは、システム制御部が、たとえば、推定した位置と、その位置にピントを合わせるために必要なレンズの駆動量との関係を示す対応表を記憶しておき、この対応表を用いて実行する。
【００４１】
本実施例では、スルー画(動画像)の各フレームの画面全体に対して、顔検出を行う必要がなく、いったん顔を検出すれば、その顔の領域および周辺部分に限定して顔検出を行って、顔の画角を測定すれば、ピントを合わせることができる。そのため、計算負荷が比較的少なくてすむという利点がある。
【００４２】
本実施例において、システム制御部等が行う顔画像の検出およびオートフォーカス処理の動作を図７により説明する。図７は、顔画像の検出およびオートフォーカス処理を示すフローチャートである。カメラのユーザがシャッタを半押しすると(ステップS1)、予備撮影が行われ、被写界を撮像した画像信号に顔が含まれるかどうかをシステム制御部34は調べる(ステップS2)。
【００４３】
顔が検出されたときは、レンズを制御し、検出された顔の部分にピントを合わせる。AFエリアとしては、顔の２倍程度の領域を用いる(ステップS3)。その後、ステップS5を行う。顔が検出されなかったときは、レンズを制御し，デフォルトで指定されているAFエリアにピントを合わせる(ステップS4)。その後、ステップS2を繰り返す。
【００４４】
ステップS5では、検出された顔の大きさを測定する。次に、検出された顔にピントを合わせて予備撮影を行い、そのたびに顔の大きさも測定する(ステップS6)。ピントが合った当初の顔の大きさX1と比較して、顔の位置を既述のように求め、顔の部分にピントが合うようにレンズを制御する(ステップS7)。その後、ステップS6を繰り返す。これは、シャッタが全押しされるまで、繰り返される。
【００４５】
次に、本発明のさらに別の実施例を説明する。この実施例は、画像信号から、被写界に含まれる検出対象を検出する第１の検出を行い、検出対象が検出された後は、検出対象が検出された領域および検出対象の周辺の領域において検出対象を検出する第２の検出を行い、検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる合焦動作を行い、第２の検出により検出された検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる際に、シャッタタイムラグを考慮して、予想される検出対象の位置にピントを合わせる合焦動作を行い、第２の検出および合焦動作を繰り返すものである。このときに、合焦動作において、検出対象の大きさの変化に基づいて、検出対象の位置を予想する。また合焦動作において、検出対象の大きさに基づいて、検出対象に画像撮像手段のピントを合わせる。
【００４６】
本実施例は、図３〜６に示した実施例に対して、シャッタタイムラグ分の補正をさらに行うものである。本実施例を図8, 9により説明する。図８は、シャッタタイムラグにより、ピントがずれることの説明図である。横軸は時間、縦軸は顔の光軸方向の位置を示す。図８に示すように、顔56a, 56b, 58a, 58bが移動している場合、時間経過とともにピントを合わせるべき距離Lが曲線60, 62のように変化する。曲線60は、顔56a, 56bがカメラから遠ざかる場合であり、曲線62は、顔58a, 58bがカメラに近づく場合である。顔56a, 58aは、時刻t1において位置L1にあり、顔56b, 58bは、時刻t2において位置L2にある。時刻t1において、本撮影前の最後のピント合わせが行われ、時刻t2において、撮像が行われる。
【００４７】
このように、図３〜６に示した実施例の方法のままでは、シャッタタイムラグΔｔ(=t2-t1)の分だけ、距離Lの値に差ΔL2(=L2-L1)が生じてしまい、ピントが合わなくなる。
【００４８】
これを防ぐためには、例えば、図９のように、シャッタが押される直前のある短い時間、すなわち時刻t3, t1の間における曲線60a, 62aの傾き(k=ΔL4/(t1-t3))を調べて、瞬間的な傾き(k)を求めたのち、k×(t2-t1)をL1に加算するという方法を採用する。このようにして求めた顔64a, 64bの位置は、実際の顔56b, 58bとは、若干のずれがあるが、補正を行う前よりも誤差は大幅に低減する。
【００４９】
本実施例において、システム制御部等が行う顔画像の検出およびオートフォーカス処理の動作を図10により説明する。図10は、顔画像の検出およびオートフォーカス処理を示すフローチャートである。カメラのユーザがシャッタを半押しすると(ステップS1)、予備撮影が行われ、被写界を撮像した画像信号に顔が含まれるかどうかをシステム制御部34は調べる(ステップS2)。
【００５０】
顔が検出されたときは、レンズを制御し、検出された顔の部分にピントを合わせる(ステップS3)。その後、ステップS5を行う。顔が検出されなかったときは、レンズを制御し，デフォルトで指定されているAFエリアにピントを合わせる(ステップS4)。その後、ステップS2を繰り返す。
【００５１】
ステップS5では、検出された顔の大きさを測定する。次に、レンズを制御し、検出された顔の部分にピントを合わせる(ステップS3a)。ピントが合った当初の顔の大きさX1と比較して、顔56a, 58aの位置L1を図３〜６のように求める(ステップS6)。次に、図９に示すように位置L1の補正量k×(t2-t1)を求めて、位置L1に加算する。位置L3にピントが合うようにレンズを制御する(ステップS10)。その後、ステップS6を繰り返す。これは、シャッタが全押しされるまで、繰り返される。本実施例によれば、シャッタタイムラグを考慮したピント合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による撮像装置の一実施例である電子スチルカメラのブロック図である。
【図２】本発明のピント合わせを行うカメラの動作を示すフローチャートである。
【図３】顔の大きさを測定してピント合わせを行う方法の説明図である。
【図４】顔の大きさを測定してピント合わせを行う方法の説明図である。
【図５】顔の大きさを測定してピント合わせを行う方法の説明図である。
【図６】顔の大きさを測定してピント合わせを行う方法の説明図である。
【図７】本発明のピント合わせを行うカメラの動作を示すフローチャートである。
【図８】シャッタタイムラグにより、ピントがずれることの説明図である。
【図９】シャッタタイムラグを考慮したピント合わせを行う方法の説明図である。
【図１０】本発明のピント合わせを行うカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
10  電子スチルカメラ
12  レンズ
14  絞り部
16  レンズ駆動部
18  絞り駆動部
20  撮像素子
34  システム制御部
42  撮像系制御部
44  撮像素子制御部
54, 56a, 56b, 58a, 58b, 64a, 64b  顔
L, L1  距離
【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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