(57)【要約】【課題】撮影光学系が合焦位置で固定されたときに構図変更操作に伴って被写体との距離に変化が生じた場合であっても、シャッタチャンスを逃すことなく新たな合焦位置に撮影光学系を駆動させる。【解決手段】デジタルカメラは、第１撮像素子と、撮影光学系の焦点調節状態を示す信号を出力する焦点検出手段と、撮影準備が指示されると合焦位置に撮影光学系を駆動する焦点調節手段と、駆動された撮影光学系を合焦位置にロックするロック手段と、撮影画像上での主要被写体の像の位置を検出する主要被写体検出手段と、撮影開始が指示されると撮影光学系がロックされた後の主要被写体の位置変化の有無を判定する判定手段と、主要被写体の位置変化が有る場合は、焦点調節手段を制御して、焦点検出手段により新たに出力された信号に基づいて、新たな合焦位置に撮影光学系を駆動させてから、第１撮像素子を制御して被写体の像を撮像させる制御手段とを備える。【選択図】図２
2011085661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力する第１撮像素子と、
前記撮影光学系の焦点調節状態を示す信号を出力する焦点検出手段と、
撮影準備が指示されると、前記焦点検出手段から出力される前記信号に基づいて、合焦位置に前記撮影光学系を駆動する焦点調節手段と、
前記焦点調節手段により前記合焦位置に駆動された前記撮影光学系を前記合焦位置にロックするロック手段と、
撮影画像上の主要被写体の像が占有する位置を検出する主要被写体検出手段と、
撮影開始が指示されると、前記ロック手段により前記撮影光学系がロックされた後の前記主要被写体の位置変化の有無を判定する判定手段と、
前記主要被写体の位置変化が有ると判定された場合は、前記焦点調節手段を制御して、前記焦点検出手段により新たに出力された信号に基づいて、新たな合焦位置に前記撮影光学系を駆動させ、前記新たな合焦位置に前記撮影光学系が駆動されてから、前記第１撮像素子を制御して前記被写体の像を撮像させる制御手段とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記制御手段は、前記新たな合焦位置と前記ロック手段によりロックされたときの前記合焦位置との差が所定値以上の場合に、前記焦点調節手段を制御して、前記新たな合焦位置に前記撮影光学系を駆動させることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記主要被写体検出手段は、前記被写体の像を撮像して、測光用の画像データを生成する第２撮像素子を含み、前記第２撮像素子により生成された前記測光用の画像データを用いて、前記主要被写体の位置を検出することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記焦点検出手段は、前記第１撮像素子と光学的に共役な位置に設けられた第１焦点検出用素子と、前記第１撮像素子に組み込まれた第２焦点検出用素子とを含み、
前記焦点調節手段は、前記ロック手段により前記撮影光学系がロックされるまでは、前記第１焦点検出用素子からの信号に基づいて前記撮影光学系を前記合焦位置へ駆動し、前記ロック手段により前記撮影光学系がロックされた後は、前記第２焦点検出用素子からの信号に基づいて前記撮影光学系を前記新たな合焦位置へ駆動することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のデジタルカメラにおいて、
前記焦点調節手段は、被写体の輝度が低い場合は、前記撮影準備が指示された後は、前記第１焦点検出用素子のみから出力される前記信号に基づいて前記撮影光学系を合焦位置に駆動することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第１撮像素子から出力された画像信号に基づいて、記憶媒体への記録を伴わない表示用画像データを生成する表示用画像生成手段をさらに備え、
前記表示用画像生成手段により前記表示用画像データを生成するときは、前記焦点調節手段は、前記撮影準備が指示された後は、前記第２焦点検出用素子のみから出力される前記信号に基づいて前記撮影光学系を合焦位置に駆動することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記ロック手段は手動操作部材を含み、前記手動操作部材の操作に応じて、前記合焦位置に駆動された前記撮影光学系を前記合焦位置にロックすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項８】
撮影光学系を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力する第１撮像素子と、
前記第１撮像素子と光学的に共役な位置に設けられ、撮影開始前に前記撮影光学系の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する第１焦点検出用素子と、
前記第１撮像素子に組み込まれ、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する第２焦点検出用素子と、
前記第１焦点検出素子から出力される焦点検出信号に基づいて、前記撮影光学系を第１の合焦位置へ駆動する第１焦点調節手段と、
前記第２焦点検出素子から出力される焦点検出信号に基づいて、前記撮影光学系を第２の合焦位置へ駆動する第２焦点調節手段と、
前記第１焦点調節手段によって前記第１の合焦位置に駆動された前記撮影光学系を前記第１の合焦位置にロックするロック手段と、
前記ロック手段により前記撮影光学系がロックされた後の前記被写体の移動を検出する被写体移動検出手段と、
前記被写体からの光が前記第１撮像素子および前記第２焦点検出素子に入射することを許容する撮影動作開始手段とを備え、
前記被写体移動検出手段により前記ロック後の前記被写体の移動が検出された場合、前記第２焦点調節手段は、前記第２焦点検出素子からの前記第２焦点検出信号に基づいて、前記撮影光学系を前記第２の合焦位置に駆動することを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影用の撮像素子に組み込まれた焦点検出用画素の出力と、撮像素子とは異なる位置に設けられた焦点検出センサの出力とのいずれかに基づいて焦点調節状態を検出する撮像装置が知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の撮像装置では、撮影光学系の駆動が合焦位置で固定された状態のときに構図変更操作に伴って被写体との距離に変化が生じた場合に、焦点調節状態の検出をやり直すための操作が必要となることがあり、シャッタチャンスを逃すという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明によるデジタルカメラは、撮影光学系を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力する第１撮像素子と、撮影光学系の焦点調節状態を示す信号を出力する焦点検出手段と、撮影準備が指示されると、焦点検出手段から出力される信号に基づいて、合焦位置に撮影光学系を駆動する焦点調節手段と、焦点調節手段により合焦位置に駆動された撮影光学系を合焦位置にロックするロック手段と、撮影画像上の主要被写体の像が占有する位置を検出する主要被写体検出手段と、撮影開始が指示されると、ロック手段により撮影光学系がロックされた後の主要被写体の位置変化の有無を判定する判定手段と、主要被写体の位置変化が有ると判定された場合は、焦点調節手段を制御して、焦点検出手段により新たに出力された信号に基づいて、新たな合焦位置に撮影光学系を駆動させ、新たな合焦位置に撮影光学系が駆動されてから、第１撮像素子を制御して被写体の像を撮像させる制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項８に記載の発明によるデジタルカメラは、撮影光学系を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力する第１撮像素子と、第１撮像素子と光学的に共役な位置に設けられ、撮影開始前に撮影光学系の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する第１焦点検出用素子と、第１撮像素子に組み込まれ、撮影光学系の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する第２焦点検出用素子と、第１焦点検出素子から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影光学系を第１の合焦位置へ駆動する第１焦点調節手段と、第２焦点検出素子から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影光学系を第２の合焦位置へ駆動する第２焦点調節手段と、第１焦点調節手段によって第１の合焦位置に駆動された撮影光学系を第１の合焦位置にロックするロック手段と、ロック手段により撮影光学系がロックされた後の被写体の移動を検出する被写体移動検出手段と、被写体からの光が第１撮像素子および第２焦点検出素子に入射することを許容する撮影動作開始手段とを備え、被写体移動検出手段によりロック後の被写体の移動が検出された場合、第２焦点調節手段は、第２焦点検出素子からの第２焦点検出信号に基づいて、撮影光学系を第２の合焦位置に駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮影光学系が合焦位置にロックされた後、主要被写体に位置変化がある場合には、焦点検出手段により新たに出力された信号に基づいて、新たな合焦位置に撮影光学系を駆動させてから被写体の像を撮像することができる。
さらに本発明によれば、第１焦点検出素子からの第１焦点検出信号に基づいた第１の合焦位置に撮影光学系がロックされた後、被写体移動検出手段により被写体の移動が検出された場合、第２焦点検出素子からの第２焦点検出信号に基づいて、撮影光学系を第２の合焦位置に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラの要部構成図
【図２】実施の形態によるデジタルカメラの制御系の構成を説明するブロック図
【図３】実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図４】第１および第２の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図５】第１の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図６】第１の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図７】第２の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図８】第２の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図９】第３の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図１０】第３の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【図１１】第３の実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
−第1の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第１の実施の形態におけるカメラを説明する。図１はデジタルカメラ１の要部構成を示す図である。デジタルカメラ１のボディに、撮影レンズＬ１と絞り２０とを備える交換レンズ２が着脱可能に装着されている。デジタルカメラ１のボディ側には、クイックリターンミラー１０、焦点板１１、ペンタプリズム１２、接眼レンズ１３、撮像素子１４、第１焦点検出用センサ１５、第２焦点検出用センサ１６、測光センサ１７およびシャッタ２１が設けられている。撮像素子１４には、撮像用画素が二次元状に配置されるとともに、焦点検出位置に対応した部分に第２焦点検出用センサ１６を構成する焦点検出用画素が組み込まれている。
【０００９】
図２は交換レンズ２が装着されたデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。図２において、図１に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。図２に示すように、交換レンズ２は撮影レンズＬ１、レンズ制御回路２０とレンズ駆動部２２とを備える。撮影レンズＬ１は、結像レンズや焦点調節レンズ等の複数の光学レンズ群を含んで構成される。なお、図２では撮影レンズＬ１を１枚のレンズで代表して表している。レンズ制御回路２０は、後述するレンズ駆動部２２に対して駆動制御信号を出力することにより、焦点調節レンズの光軸方向の駆動を制御する。さらに、レンズ制御回路２０は、図示しない信号接点を介して、デジタルカメラ１と各種情報の送受信を行う。レンズ駆動部２２はたとえばステッピングモータ等により構成され、レンズ制御回路２０からの駆動制御信号に基づいて撮影レンズＬ１を構成する焦点調節レンズを駆動する。デジタルカメラ１は、撮像素子１４、第１焦点検出センサ１５、第２焦点検出センサ１６、測光センサ１７、制御回路１８、ＬＣＤ駆動回路１９、液晶表示器１９１、操作部３０、補助光発光部３３およびメモリカードインタフェース３１を備えている。
【００１０】
図１を参照して説明すると、撮影レンズＬ１を通過してデジタルカメラ１に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図１において実線で示すように位置するクイックリターンミラー１０で上方へ導かれて焦点板１１に結像する。焦点板１１に結像された被写体像は、ペンタプリズム１２により接眼レンズ１３および測光センサ１７へ導かれる。その結果、被写体像が撮影者に観察される。被写体光の一部はクイックリターンミラー１０の半透過領域を透過し、サブミラー１０ａにて下方に反射され、第１焦点検出用センサ１５へ入射される。レリーズ後はクイックリターンミラー１０が図１の破線で示される位置へ回動し、シャッタ２１を介して被写体光が撮像素子１４および第２焦点検出センサ１６へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。
【００１１】
図２を参照して制御系について詳細に説明する。
撮像素子１４は、二次元状に多数配列された複数の撮影用画素を有する、たとえばＣＭＯＳ等の光電変換素子である。撮像素子１４は、後述する制御回路１８の制御に応じて駆動して撮影レンズＬ１を通して入力される被写体像を撮像し、撮像して得た画像信号を出力する。撮像素子１４の撮像面には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子１４から出力された画像信号は、図示しないＡＦＥ回路等によりアナログ処理（ゲインコントロールなど）が施され、後述する制御回路１８へ出力される。
【００１２】
第１焦点検出センサ１５は撮影レンズＬ１の撮影画面内に設定された複数の焦点検出位置に対応して設けられている。第１焦点検出センサ１５は、例えば対のＣＣＤラインセンサーを備え、対の光像に応じた焦点検出信号を制御回路８に出力する。第２焦点検出センサ１６は、撮影レンズＬ１による撮影画面内に設定された複数の焦点検出位置に対応して設けられ、上述したように、撮像用画素が二次元状に配置された撮像素子１４に組み込まれて配置されている。第２焦点検出センサ１６は、たとえば対の焦点検出用画素を備え、焦点検出位置ごとに対の光像に応じた焦点検出信号を制御回路１８に出力する。なお、第２焦点検出センサ１６の各焦点検出用画素にも、所定の色（たとえばＧ）のカラーフィルタが設けられている。
【００１３】
測光センサ１７は、二次元状に配列された複数の画素（光電変換素子）を備え、制御回路１８に被写界画像信号を出力する。測光センサ１７の撮像面にはそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ(青)のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられ、測光センサ１７は各画素ごとに被写界画像のＲＧＢ信号を出力することができる。被写界画像信号は、後述するように制御回路１８により行われる露出演算、主要被写体検出処理および構図変更判定処理に使用される。なお、制御回路１８は、露出演算、主要被写体検出処理および構図変更判定処理を撮像素子１４から出力される画像信号に基づいて行うこととしてもよい。
【００１４】
制御回路１８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、デジタルカメラ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御プログラムは、制御回路１８内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。また、制御回路１８は、測光センサ１７から入力した被写界画像信号に基づいて被写体の輝度を算出し、撮影条件（絞りの値、シャッタ秒時等）を演算する。
【００１５】
制御回路１８は、画像処理部１８ａ、画像記録部１８ｂ、焦点調節部１８ｃ、レンズ駆動制御部１８ｄ、主要被写体検出部１８ｅおよび構図変更判定部１８ｆを機能的に備える。画像処理部１８ａは、入力した画像信号に対してガンマ補正やホワイトバランス調整等の種々の画像処理を施して画像データを生成する。また、画像処理部１８ａは、メモリカード３２に記録されている画像データに基づいて、後述する液晶表示器１９１に表示するための表示画像データを生成する。
【００１６】
画像記録部１８ｂは、画像処理部１８ａにより生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録する。焦点調節部１８ｃは、第１焦点検出センサ１５または第２焦点検出センサ１６から出力される対の光像に応じた焦点検出信号に基づいて撮影レンズＬ１の焦点調節状態、ここではデフォーカス量を検出する。そして、焦点調節部１８ｃは、検出したデフォーカス量に基づいて、撮影レンズＬ１に含まれる焦点調節レンズの合焦位置を検出する。なお、焦点調節部１８ｃは、撮影画面上で、後述する主要被写体検出部１８ｅにより検出された主要被写体の近傍に位置する焦点検出位置に対応する第１焦点検出センサ１５または第２焦点検出センサ１６の焦点検出信号に基づいて合焦位置を検出（追尾ＡＦ）してもよい。
【００１７】
レンズ駆動制御部１８ｄは、焦点調節部１８ｃにより検出された合焦位置を用いて、焦点調節レンズの駆動量を算出する。そして、レンズ駆動制御部１８ｄは、算出した駆動量に基づいて、焦点調節レンズの駆動指示信号をレンズ制御回路２０へ出力して、焦点調節レンズの合焦位置への駆動を制御させる。なお、後述するように、焦点調節レンズを合焦位置で固定するフォーカスロックが設定された場合には、レンズ駆動制御部１８ｄは、駆動指示信号を出力しない。すなわち、フォーカスロック時には、レンズ駆動制御部１８ｄは、既に合焦位置に駆動された焦点調節レンズを固定（ロック）させたまま駆動させないようにする。
【００１８】
主要被写体検出部１８ｅは、測光センサ１７から入力した被写界画像信号を用いて、公知の技術に基づいて、撮影画面上における主要被写体検出処理を行う。主要被写体検出部１８ｅは、たとえば、入力した被写界画像信号に基づいて、撮影画像内の所定の領域を有するテンプレート合像（たとえば矩形領域）を作成し、このテンプレート画像を主要被写体検出の基準として用いる。テンプレート画像は、被写界画像信号に基づいて、たとえば公知の顔検出処理等により抽出された人物の顔に対応する画像データである。主要被写体検出部１８ｅは、測光センサ１７による撮像に応じて、テンプレート画像作成後に順次入力された被写界画像信号と、テンプレート画像との差分を算出する。そして、主要被写体検出部１８ｅは、被写界画像上において、テンプレート画像との差分の小さい領域を主要被写体が占有する位置（主要被写体位置）として検出する。
【００１９】
構図変更判定部１８ｆは、主要被写体検出部１８ｅにより検出された主要被写体位置に基づいて、ユーザの操作により撮影画像の構図が変更されたか否かを判定する。この場合、構図変更判定部１８ｆは、後述するように焦点調節レンズが合焦位置でロックされた時点（フォーカスロック時）で取得された被写界画像信号と、ユーザによる撮影指示が行われた後に取得された被写界画像信号とを用いて、ユーザの操作により構図が変更されたか否かを判定する。すなわち、構図変更判定部１８ｆは、フォーカスロック時に撮影画像上で主要被写体が占有する位置と、撮影指示の時に撮影画像上で主要被写体が占有する位置とが変化したか否かを判定する。なお、焦点調節部１８ｃ、レンズ駆動制御部１８ｄ、主要被写体検出部１８ｅおよび構図変更判定部１８ｆについては後に詳細に説明する。
【００２０】
メモリカードインタフェース３１は、メモリカード３２が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース３１は、制御回路１８の制御に基づいて、画像データをメモリカード３２に書き込んだり、メモリカード３２に記録されている画像データを読み出す。メモリカード３２はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。
【００２１】
ＬＣＤ駆動回路１９は、制御回路１８の命令に基づいて液晶表示器１９１を駆動する回路である。液晶表示器１９１は、再生モードにおいて、メモリカード３２に記録されている画像データに基づいて制御回路１８で作成された表示データの表示を行う。また、液晶表示器１９１は、いわゆるライブビュー画像を表示するように構成されている。ライブビューとは、レリーズ前にクイックリターンミラー１０を上方に跳ね上げて撮像素子１４で撮像した画像をリアルタイムに液晶表示器１９１に表示する表示形態である。
【００２２】
操作部３０は、ユーザの操作を受け付ける各種のスイッチであり、操作内容に応じた各種の操作信号を制御回路１８へ出力する。操作部３０には、電源スイッチ、レリーズスイッチ、その他の設定メニューの表示切換スイッチ、設定メニュー決定ボタン、合焦ロックボタン等を含む。合焦ロックボタンは、ユーザによりたとえば撮影画像の構図変更を伴う撮影を行う際に操作され、撮影準備指示に応じて合焦位置に駆動された焦点調節レンズを、その合焦位置で固定する際に操作される。
【００２３】
操作部３０により、ＡＦ-Ｓモードや、撮影モードとして静止画撮影モードや動画撮影モード、上記のライブビュー画像を表示するためのライブビューモードの設定が可能である。ＡＦ-Ｓモードは、撮影準備動作時に焦点調節部１８ｃによる初回の処理で検出された合焦位置で焦点調節レンズの駆動を固定（ロック）するモードであり、ユーザによりたとえば撮影画像の構図変更を伴う撮影を行う際に設定される。なお、以後の説明においては、合焦ロックボタンが操作された場合、またはＡＦ-Ｓモードが選択された状態で焦点調節レンズが合焦位置でロックされた場合をフォーカスロックと呼ぶ。
【００２４】
補助光発光部３３は、たとえば赤外光等を照射する光源を備え、焦点調節部１８ｃにより焦点調節状態を検出する際に、制御回路１８からの発光（点灯）指示に応じて点灯する。この場合、制御回路１８は、測光センサ１７から入力した被写界画像信号に基づいて、主要被写体の輝度が所定の輝度値よりも低い場合に、上記の発光を指示する信号を出力する。
【００２５】
以下、ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作に応じて撮影準備指示が行われた場合のデジタルカメラ１の動作について説明する。第１の実施の形態のデジタルカメラ１は、撮影準備動作の際に焦点調節レンズが合焦位置に駆動され、フォーカスロック状態であっても、ユーザによるレリーズスイッチの全押し操作に応じた撮影指示の際に構図変更が判定された場合には、新たに合焦位置を検出する。そして、デジタルカメラ１は、焦点調節レンズがロックされた合焦位置と、撮影指示の後に検出された新たな合焦位置との差が所定値以上の場合には、新たに検出された合焦位置に焦点調節レンズを駆動させる。また、デジタルカメラ１は、撮影準備動作の際には第１焦点検出センサ１５から出力された焦点検出信号に基づいて焦点調節（以後、通常位相差ＡＦ）を行い、撮影指示後に新たに合焦位置を検出する場合には、第２焦点検出センサ１６から出力された焦点検出信号に基づいて焦点調節（以後、像面位相差ＡＦ）を行う。以下、詳細に説明する。
【００２６】
（１）撮影準備時
ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作に応じて操作部３０から半押し操作信号を入力すると、焦点調節部１８ｃは、第１焦点検出センサ１５から出力された焦点検出信号に基づいて、上述したようにデフォーカス量を算出し、合焦位置を検出する。合焦位置が検出されると、レンズ駆動制御部１８ｄは、レンズ制御部２０に駆動指示信号を出力して、焦点調節レンズを合焦位置へ駆動させる。なお、ユーザにより合焦ロックボタンが操作され操作部３０から操作信号を入力した場合は、レンズ駆動制御部１８ｄは、操作信号を入力した時点で駆動停止を指示する信号をレンズ制御回路２０へ出力し、焦点調節レンズの駆動を停止させロックさせる。
【００２７】
ＡＦ-Ｓモードが設定されている場合に、初回の通常位相差ＡＦにより検出された合焦位置に焦点調節レンズが駆動されると、レンズ駆動制御部１８ｄは、焦点調節レンズの駆動を合焦位置での停止およびロックさせる固定指示信号をレンズ制御回路２０へ出力する。その結果、ユーザによるレリーズスイッチの全押し操作に応じて操作部３０から全押し操作信号を入力するまで、焦点調節レンズが合焦位置でロックされる。なお、焦点調節レンズが駆動された位置は、図示しないエンコーダ等により検出され、制御回路１８へ出力されるものとする。
【００２８】
焦点調節レンズがフォーカスロックされると、主要被写体検出部１８ｅは、測光センサ１７から入力した被写界画像信号に基づいて、主要被写体検出処理を行う。なお、主要被写体検出部１８ｅは、上述したように、被写界画像信号のうち主要被写体検出のための基準となるテンプレート画像との差分が最小の領域を、撮影画面上で主要被写体が占有する位置として検出する。このとき、主要被写体を包含する領域はテンプレート画像で規定される領域と同一の大きさを有する。したがって、主要被写体検出部１８ｅは、テンプレート画像との差分が最小の領域を囲む矩形領域の中心の座標値を主要被写体位置として、図示しないメモリに格納する。
【００２９】
（２）撮影指示時
半押し操作信号に応じて焦点調節レンズがフォーカスロックされ、主要被写体が検出された状態で、ユーザのレリーズスイッチの全押し操作に応じて操作部３０から全押し操作信号が入力された場合について説明する。このとき、主要被写体検出部１８ｅは、新たに入力した被写界画像信号を用いて、上述の場合と同様にして主要被写体検出処理を行い、新たな主要被写体位置（すなわち矩形領域の中心の座標値）をメモリに格納する。
【００３０】
構図変更判定部１８ｆは、焦点調節レンズがフォーカスロックされた時点で検出された主要被写体位置と、レリーズスイッチの全押し操作が行われた後に新たに検出された主要被写体位置とを比較して、構図変更の有無を判定する。この場合、構図変更判定部１８ｆは、フォーカスロック時に検出された主要被写体位置と、撮影指示後に新たに検出された主要被写体位置との差分を算出する。すなわち、構図変更判定部１８ｆは、メモリに格納された、フォーカスロック時における矩形領域の中心の座標値と全押し操作信号入力後における矩形領域の中心の座標値との差分値を算出する。そして、構図変更判定部１８ｆは、算出した差分値が所定値以上の場合はユーザによる構図変更操作が行われたものと判定する。以下、構図変更操作が行われていないと判定された場合と、構図変更操作が行われたと判定された場合とに分けて説明する。なお、制御回路１８は、上述した追尾ＡＦによって検出された合焦位置へ焦点調節レンズを駆動中に操作部３０から全押し操作信号を入力すると、以下で説明する構図変更操作が行われた場合と同様の処理を行う。
【００３１】
−構図変更操作が行われていない場合−
構図変更操作が行われていないと判定された場合、制御回路１８は、焦点調節レンズをフォーカスロックの状態で、各部を制御して撮影処理を行わせる。この場合、制御回路１８は、図示しないアクチュエータ等を介してクイックリターンミラー１０を図１の破線で示す位置へ駆動させる（ミラーアップ）。そして、制御回路１８は、ミラーアップが行われると、測光センサ１７からの被写界画像信号に基づいて算出したシャッタ秒時に応じた期間だけシャッタ２１を開放して、撮像素子１４を露光する。
【００３２】
シャッタ秒時が経過してシャッタ２１が閉じられ、撮像素子１４への被写体光が遮断されると、制御回路１８は、撮像素子１４に対して画像信号を出力させる。そして、画像処理部１８ａは、入力した画像信号に対して上述した各種の画像処理を施して画像データを生成する。そして、画像記録部１８ｂは、画像処理部１８ａにより生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録する。画像データのメモリカード３２への記録が行われると、制御回路１８は、不図示のアクチュエータ等を介してクイックリターンミラー１０を図１の実線で示す位置へ駆動させる（ミラーダウン）。
【００３３】
−構図変更操作が行われた場合−
構図変更操作が行われたと判定され場合、像面位相差ＡＦを行い、新たに撮影レンズＬ１の焦点調節状態、すなわち焦点調節レンズの合焦位置を検出する。この場合、制御回路１８は、操作部３０から全押し操作信号を入力すると、図示しないアクチュエータ等を介してクイックリターンミラー１０をミラーアップさせるとともに、シャッタ２１を開放する。すなわち、制御回路１８は、被写体光が撮像素子１４および第２焦点検出センサ１６に入射することを許容する。その結果、撮像素子１４と第２焦点検出センサ１６とが露光される。
【００３４】
このとき、制御回路１８は、撮像素子１４をローリングシャッタ方式（電子シャッタ方式）で駆動させて画像信号を出力させる。ローリングシャッタ方式とは、撮像素子１４が走査ライン（画素行）ごとに順次、画像信号を出力する撮像方式である。制御回路１８は、撮像素子１４から出力された画像信号を、図示しないメモリに一時的に格納する。さらに、焦点調節部１８ｃは、第２焦点検出センサ１６から出力された焦点検出信号に基づいて、デフォーカス量を算出し、焦点調節レンズの合焦位置を検出する。
【００３５】
制御回路１８は、第２焦点検出センサ１６から出力された焦点検出信号に基づく像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置が、焦点調節レンズがフォーカスロックされた合焦位置、すなわち通常位相差ＡＦにより検出された合焦位置から変化したか否かを判定する。この場合、制御回路１８は、像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置と、通常位相差ＡＦにより検出された合焦位置との差分が所定値以上であるか否かを判定する。そして、２つの合焦位置の差分の値が所定値以上の場合に、制御回路１８は、合焦位置が変化したと判定する。なお、この所定値は、ユーザにより構図変更操作が行われた場合であっても、焦点調節状態がズレた画像が撮影されないように設定された値であり、実験等により決定されるものとする。この所定値は、予め図示しないメモリに格納されているものとする。
【００３６】
合焦位置が変化している場合（２つの合焦位置の差分の値が所定値以上の場合）、レンズ駆動制御部１８ｄは、レンズ制御回路２０へ駆動信号を出力して、像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置に、焦点調節レンズを駆動させる。そして、新たな合焦位置に焦点調節レンズが駆動されると、制御回路１８は、撮像素子１４をローリングシャッタ方式（電子シャッタ方式）で駆動させて画像信号を出力させる。そして、画像処理部１８ａは、入力した画像信号に対して上述した各種の画像処理を施して画像データを生成する。生成された画像データは、構図変更操作が行われていない場合と同様に、画像記録部１８ｂにより圧縮処理等が施されてからＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録される。なお、制御回路１８は、ミラーアップおよびシャッタ２１の開放後に取得し、メモリに一時的に格納された画像信号を削除する。
【００３７】
合焦位置が変化していない場合（２つの合焦位置の差分の値が所定値未満の場合）、レンズ駆動制御部１８ｄは、焦点調節レンズをフォーカスロックさせた状態を継続させる。すなわち、レンズ駆動制御部１８ｄは、像面位相差ＡＦにより新たに検出した合焦位置に焦点調節レンズを駆動させることを禁止する。そして、画像処理部１８ａは、ミラーアップおよびシャッタ２１の開放後に取得し、メモリに一時的に格納された画像信号を読み出し、この画像信号に対して上述した各種の画像処理を施して画像データを生成する。生成された画像データは、構図変更操作が行われていない場合と同様に、画像記録部１８ｂにより圧縮処理等が施されてからＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録される。
【００３８】
図３〜図６に示すフローチャートを参照して、実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図３〜図６の処理を行うプログラムは制御回路１８内の図示しないメモリに格納されており、ユーザにより電源スイッチがオン操作されて操作部３０により電源オンを指示する操作信号を入力すると制御回路１８により起動され、実行される。
【００３９】
図３のステップＳ１０１では初期化を行い、ステップＳ１０２では、デジタルカメラ1内の各部に電源オン処理を行ってステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、電源スイッチがオフ操作されたか否かを判定する。電源スイッチの操作に応じて操作部３０から電源オフを指示する操作信号を入力した場合にはステップＳ１０３が肯定判定されてステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では電源オフ処理を行って、処理を終了する。操作部３０から電源オフを指示する操作信号を入力しない場合は、ステップＳ１０３が否定判定されてステップＳ１０５へ進む。
【００４０】
ステップＳ１０５では、ユーザによりレリーズスイッチが半押し操作された否かを判定する。レリーズスイッチの半押し操作に応じて操作部３０から半押し操作信号を入力した場合は、ステップＳ１０５が肯定判定されてステップＳ１０６へ進む。操作部３０から半押し操作信号を入力しない場合は、ステップＳ１０５が否定判定されてステップＳ１０３へ戻る。
【００４１】
ステップＳ１０６では、撮影準備処理を行ってステップＳ１０７へ進む。なお、撮影準備処理については図４を用いて後述する。ステップＳ１０７においては、ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作が継続されているか否かを判定する。操作部３０から半押し操作信号を入力している場合は、ステップＳ１０７が肯定判定されてステップＳ１０８へ進む。半押し操作信号を入力しない場合には、ステップＳ１０７が否定判定されてステップＳ１０３へ戻る。
【００４２】
ステップＳ１０８では、ＡＦ-Ｓモードが設定され、かつ焦点調節レンズが合焦位置に駆動されていないか否かを判定する。ＡＦ-Ｓモードが設定され、かつ焦点調節レンズが合焦位置に駆動されていない場合は、ステップＳ１０８が肯定判定されてステップＳ１０７へ戻る。ステップＳ１０８が否定判定された場合はステップＳ１０９へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０９では、ユーザによりレリーズスイッチが全押し操作されたか否かを判定する。操作部３０から全押し操作信号を入力した場合は、ステップＳ１０９が肯定判定されてステップＳ１１０へ進む。全押し操作信号を入力しない場合は、ステップＳ１０９が否定判定されてステップＳ１０３へ戻る。ステップＳ１１０では、撮影処理を行ってステップＳ１０３へ戻る。なお、撮影処理については、図５のフローチャートを参照しながら後述する。
【００４４】
次に図４のフローチャートを参照しながら撮影準備処理について説明する。ステップＳ２０１ではフォーカスロック中であるか否かを判定する。フォーカスロック中でなければステップＳ２０１が否定判定されてステップＳ２０２へ進む。フォーカスロック中である場合はステップＳ２０１が肯定判定されて後述するステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０２においては、通常位相差ＡＦによりデフォーカス量を算出してステップＳ２０３へ進む。
【００４５】
ステップＳ２０３においては、ステップＳ２０２における通常位相差ＡＦにより焦点調節レンズの合焦位置が検出されたか否かを判定する。合焦位置が検出された場合は、ステップＳ２０３が肯定判定されてステップＳ２０４へ進む。合焦位置が検出されない場合は、ステップＳ２０３が否定判定されて後述するステップＳ２０９へ進む。ステップＳ２０４では、レンズ制御回路２０を介して焦点調節レンズを合焦位置へ駆動させてステップＳ２０５へ進む。
【００４６】
ステップＳ２０５においては、焦点調節レンズの駆動が終了したか否かを判定する。焦点調節レンズが合焦位置へ駆動された場合、ステップＳ２０５が肯定判定されてステップＳ２０６へ進む。焦点調節レンズが駆動中の場合は、ステップＳ２０５が否定判定されて当該判定処理を繰り返す。ステップＳ２０６では、ＡＦ-Ｓモードが設定されているか、または合焦ロックボタンが操作されたか否かを判定する。ＡＦ-Ｓモードが設定されている場合、または合焦ロックボタンの操作に応じて操作部３０から操作信号を入力した場合は、ステップＳ２０６が肯定判定されてステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、焦点調節レンズを合焦位置にロックさせてステップＳ２０８へ進む。ＡＦ-Ｓモードが設定されておらず、かつ合焦ロックボタンの操作も行われていない場合には、ステップＳ２０６が否定判定されてステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、測光センサ１７から入力した被写界画像信号を用いて主要被写体の位置を検出して撮影準備処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２０３が否定判定されるとステップＳ２０９へ進み、レンズ制御回路２０を介して焦点調節レンズを所定位置（たとえば焦点距離が∞となる位置）へ駆動させてステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０においては、ステップＳ２０５と同様に、焦点調節レンズの駆動が終了したか否かを判定する。ステップＳ２１０が肯定判定されるとステップＳ２１１へ進み、否定判定された場合は当該判定処理を繰り返す。ステップＳ２１１では、ＡＦ-Ｓモードが設定されているか否かを判定する。ＡＦ-Ｓモードが設定されていない場合は、ステップＳ２１１が否定判定されてステップＳ２０８へ進む。ＡＦ-Ｓモードが設定されている場合はステップＳ２１１が肯定判定されてステップＳ２１２へ進む。ステップＳ２１２では、焦点調節レンズを所定の位置にロックさせて撮影準備処理を終了する。
【００４８】
続いて図５を参照しながら撮影処理について説明する。ステップＳ３０１においては、測光センサ１７から入力した被写界画像信号を用いて主要被写体の位置を検出してステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２では、ユーザにより構図変更操作が行われたか否か、または追尾ＡＦ中にレリーズスイッチが全押し操作されたか否かを判定する。図４のステップＳ２０８で検出した主要被写体位置とステップＳ３０１で検出した主要被写体位置との差分が所定値以上であればステップＳ３０２が肯定判定されて後述するステップＳ３１０へ進む。主要被写体位置の差分が所定値未満の場合はステップＳ３０２が否定判定されてステップＳ３０３へ進む。また、追尾ＡＦを行っている場合には、焦点調節レンズが駆動中にレリーズスイッチが全押し操作されたか否かを判定する。焦点調節レンズが駆動中に操作部３０から全押し操作信号を入力した場合にはステップＳ３０２が肯定判定されて後述するステップＳ３１０へ進み、焦点調節レンズが駆動していないときに操作部３０から全押し操作信号を入力した場合にはステップＳ３０２が否定判定されてステップＳ３０３へ進む。なお、ステップＳ３１０の像面位相差ＡＦ処理の詳細については、図６を用いて後述する。
【００４９】
ステップＳ３０３ではクイックリターンミラー１０をミラーアップさせてステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４ではシャッタ２１を開いて、ステップＳ３０５で撮像素子１４を露光させる。ステップＳ３０４からシャッタ秒時に相当する時間が経過したステップＳ３０６ではシャッタ２１を閉じてステップＳ３０７へ進む。ステップＳ３０７では、撮像処理を行う。すなわち、撮像素子１４から出力された画像信号に対して各種の画像処理を施して画像データを生成し、所定の圧縮率（たとえばＪＰＥＧ）に圧縮した後画像ファイルを生成してメモリカード３２へ記録する。なお、ステップＳ３０７では、構図変更が行われていない場合には、ステップＳ３０５で出力された画像信号に基づいて画像データが生成される。また、構図変更が行われた場合は、後述する像面位相差ＡＦ処理（図６、ステップＳ４０２またはＳ４０９）にて出力された画像信号に基づいて画像データが生成される。ステップＳ３０８では、クイックリターンミラー１０をミラーダウンさせて撮影処理を終了する。
【００５０】
図６に示すフローチャートを参照しながら、像面位相差ＡＦ処理について説明する。ステップＳ４０１では、クイックリターンミラー１０をミラーアップさせるとともに、シャッタ２１を開放してステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２においては、撮像素子１４および第２焦点検出センサ１６を電子シャッタ方式により露光させてステップＳ４０３へ進む。なお、このとき撮像素子１４から出力された画像信号は図示しないメモリに一時的に格納される。ステップＳ４０３においては、像面位相差ＡＦによりデフォーカス量を算出してステップＳ４０４へ進む。
【００５１】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３における像面位相差ＡＦにより焦点調節レンズの合焦位置が新たに検出されたか否かを判定する。新たに合焦位置が検出された場合は、ステップＳ４０４が肯定判定されてステップＳ４０５へ進む。新たに合焦位置が検出されない場合は、ステップＳ４０４が否定判定されて後述するステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４０５では、図４のステップＳ２０２で通常位相差ＡＦにより検出された合焦位置とステップＳ４０３で像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置との変化を検出、すなわち２つの合焦位置の差分を算出してステップＳ４０６へ進む。
【００５２】
ステップＳ４０６では、２つの焦点検出処理により検出された合焦位置に変化があるか否かを判定する。合焦位置に変化がある場合、すなわちステップＳ４０５で算出された合焦位置の差分値が所定値以上の場合にはステップＳ４０６が肯定判定されてステップＳ４０７へ進む。合焦位置に変化がない場合、すなわちステップＳ４０５で算出された合焦位置の差分値が所定値未満の場合にはステップＳ４０６が否定判定されて後述するステップＳ４１０へ進む。
【００５３】
ステップＳ４０７では、像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置へ焦点調節レンズを駆動させてステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８では、焦点調節レンズの駆動が終了したか否かを判定する。焦点調節レンズがステップＳ４０３で新たに検出された合焦位置へ駆動された場合には、ステップＳ４０８が肯定判定されてステップＳ４０９へ進む。焦点調節レンズが新たに検出された合焦位置へ駆動中である場合には、ステップＳ４０８が否定判定されて当該判定処理を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ４０９では、撮像素子１４を電子シャッタ方式により露光して画像信号を出力させて、メモリ（不図示）に一時的に格納してステップＳ４１０へ進む。なお、この場合、ステップＳ４０２で出力されメモリ内に格納された画像信号を削除する。ステップＳ４１０においては、シャッタ２１を閉じて像面位相差ＡＦ処理を終了する。
【００５５】
以上で説明した第１の実施の形態のデジタルカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１４は、撮影レンズＬ１を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力し、第１焦点検出センサ１５は、撮像素子１４と光学的に共役な位置に設けられ、撮影開始前に撮影レンズＬ１の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する。第２焦点検出センサ１６は、撮像素子１４に組み込まれ、撮影レンズＬ１の焦点調節状態を検出して焦点検出信号を出力する。レンズ駆動制御部１８ｄは、第１焦点検出センサ１５から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影レンズＬ１を合焦位置へ駆動し、合焦位置に駆動された撮影レンズＬ１を合焦位置に固定（ロック）する。主要被写体検出部１８ｅおよび構図変更判定部１８ｆは、撮影レンズＬ１がロックされた後の被写体の移動を検出し、操作部３０からの操作信号に基づいて撮影開始が指示されると、制御回路１８は、被写体からの光が撮像素子１４および第２焦点検出センサ１６に入射することを許容する。
【００５６】
撮影開始が指示されたとき、構図変更判定部１８ｆによりロック後の被写体の移動が検出された場合、レンズ駆動制御部１８ｄは、第２焦点検出センサ１６から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影レンズＬ２を合焦位置に駆動する。換言すると、レンズ駆動制御部１８ｄは、撮影レンズＬ１がロックされるまでは、第１焦点検出センサ１５からの焦点検出信号に基づいて撮影レンズＬ１を合焦位置へ駆動し、撮影レンズＬ１がロックされた後は、第２焦点検出センサ１６からの焦点検出信号に基づいて撮影レンズＬ１を新たな合焦位置へ駆動するようにした。したがって、ユーザによる構図変更操作に伴って被写体との距離に変化が生じた場合であっても、焦点調節状態の検出をやり直すためのユーザによる操作が不要となり、シャッタチャンスを逃すことを防げる。さらに、構図変更操作が行われた後は、撮像素子１４および第２焦点検出センサ１６はローリングシャッタ方式により露光されるので、第２焦点検出センサ１６を露光するためのシャッタ２１の開閉動作によるタイムラグを防ぐことができる。
【００５７】
（２）制御回路１８は、第２焦点検出センサ１６からの焦点検出信号に基づく新たな合焦位置と、撮影レンズＬ１がロックされたときの合焦位置との差が所定値以上の場合に、レンズ駆動制御部１８ｄを制御して、第２焦点検出センサ１６からの焦点検出信号に基づく新たな合焦位置に撮影レンズＬ１を駆動させるようにした。換言すると、第２焦点検出センサ１６からの焦点検出信号に基づく新たな合焦位置と、撮影レンズＬ１がロックされたときの合焦位置との差が所定値未満の場合には、撮影レンズＬ１を新たな合焦位置に駆動しないようにした。したがって、ユーザの構図変更操作が行われた後であっても、被写体との距離に大きな変化が生じていない場合には撮影レンズＬ１の駆動を行わないので、不必要な電力消費を抑えることができる。さらに、構図変更操作が行われ、かつ被写体との距離に大きな変化が生じていない場合には、撮像素子１４はローリングシャッタ方式により露光されて画像信号を出力するので（図６、ステップＳ４０２）、撮影開始指示から画像信号出力までのタイムラグを防ぐことができる。
【００５８】
（３）主要被写体検出部１８ｅは、測光センサ１７から出力される測光用の被写界画像信号を用いて、撮影画面上での主要被写体の位置を検出する。したがって、ユーザによる構図変更操作の有無を判定することができる。
【００５９】
−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第２の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、被写体輝度が低いような場合、すなわちＡＦ補助光の照射が必要な場合に、ユーザにより撮影画面の構図変更が行われると、フォーカスロックされた状態であっても通常位相差ＡＦにより新たに合焦位置を検出する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、第２の実施の形態による電子カメラ１は、第１の実施の形態における第２焦点検出センサ１６を備えないものでもよい。
【００６０】
制御回路１８は、ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作に応じて操作部３０から半押し操作信号が入力されると、測光を開始させる。すなわち、制御回路１８は、測光センサ１７に撮像を行わせ、電荷蓄積後に出力される被写界画像信号の信号値から被写界の明るさ情報、すなわち輝度値を算出する。そして、制御回路１８は、算出した被写体の輝度が所定の値よりも低い低輝度の場合に、補助光発光部３３へ発光を指示する信号を出力する。
【００６１】
以下の説明においては、ユーザによりレリーズスイッチが全押し操作されるまでの処理は第１の実施の形態によるデジタルカメラ１と同様であるので、レリーズスイッチが全押し操作された後の処理について説明する。すなわち、被写体が低輝度の場合に、焦点調節レンズがフォーカスロックされ、主要被写体が検出された状態で、ユーザのレリーズスイッチの全押し操作（撮影指示）に応じて操作部３０から全押し操作信号が入力された場合について説明する。このとき、主要被写体検出部１８ｅは、新たに入力した被写界画像信号を用いて、第１の実施の形態の場合と同様にして主要被写体検出処理を行い、新たな主要被写体位置をメモリに格納する。
【００６２】
構図変更判定部１８ｆは、第１の実施の形態の場合と同様に、焦点調節レンズがフォーカスロックされた時点で検出された主要被写体位置と、操作部３０から全押し操作信号を入力した後に新たに検出された主要被写体位置との差分を算出し、差分値が所定値以上であるか否かを判定する。そして、構図変更判定部１８ｆは、差分値が所定値以上の場合はユーザによる構図変更操作が行われたものと判定する。
【００６３】
−構図変更操作が行われた場合−
構図変更操作が行われた場合、制御回路１８は通常位相差ＡＦにより焦点調節レンズの合焦位置を新たに検出する。この場合、焦点調節部１８ｃは、最新の主要被写体位置の近傍に位置する焦点検出位置に対応する第１焦点検出センサ１５から出力される焦点検出信号を用いて、焦点調節レンズの合焦位置を新たに検出する。
【００６４】
制御回路１８は、構図変更操作が行われた後に通常位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置が、焦点調節レンズがフォーカスロックされている合焦位置から変化したか否かを判定する。この場合、制御回路１８は、新たに検出された合焦位置と、焦点調節レンズがフォーカスロックされている合焦位置との差分が所定値以上であるか否かを判定する。そして、２つの合焦位置の差分の値が所定値以上の場合に、制御回路１８は、合焦位置が変化したと判定する。
【００６５】
合焦位置が変化した場合、レンズ駆動制御部１８ｄは、レンズ制御回路２０へ駆動信号を出力して、新たに検出された合焦位置に焦点調節レンズを駆動させる。合焦位置が変化していない場合、レンズ駆動制御部１８ｄは、焦点調節レンズがフォーカスロックされた状態を継続させる。すなわち、レンズ駆動制御部１８ｄは、新たに検出した合焦位置に焦点調節レンズを駆動させることを禁止する。そして、制御回路１８はデジタルカメラ１内の各部を制御して撮影処理を行わせる。なお、第２の実施の形態におけるデジタルカメラ１の撮影処理は、第１の実施の形態において構図変更操作が行われない場合の撮影処理と同様の処理を行う。
【００６６】
−構図変更操作が行われない場合−
構図変更操作が行われていない場合は、制御回路１８は、上述したような新たな合焦位置の検出処理を行うことなく撮影処理を行う。すなわち、制御回路１８は、焦点調節レンズをフォーカスロックした状態で撮影処理を行う。
【００６７】
図３、図４、図７および図８に示すフローチャートを参照して、実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図３、図４、図７および図８の処理を行うプログラムは制御回路１８内の図示しないメモリに格納されており、ユーザにより電源スイッチがオン操作されて操作部３０から電源オンを指示する操作信号を入力すると制御回路１８により起動され、実行される。なお、図３および図４における処理は第１の実施の形態において説明した処理と同様なので、図７および図８に示すフローチャートを中心に説明を行う。
【００６８】
図７のステップＳ３１１（主要被写体検出）およびステップＳ３１２（構図変更または追尾ＡＦ中に全押しの有無判定）の各処理は、図５のステップＳ３０１（主要被写体検出）およびステップＳ３０２（構図変更または追尾ＡＦ中に全押しの有無判定）と同様である。ただし、ステップＳ３１２が否定判定された場合は、ステップＳ３１３をスキップしてステップＳ３１４へ進む。
【００６９】
ステップＳ３１３では、通常位相差ＡＦ処理を行ってステップＳ３１４へ進む。なお、ステップＳ３１３における処理の詳細は、図８に示すフローチャートを用いて後述する。ステップＳ３１４（ミラーアップ）からステップＳ３１９（ミラーダウン）までの各処理は、図５のステップＳ３０３（ミラーアップ）からステップＳ３０８（ミラーダウン）までの各処理と同様である。
【００７０】
次に、ステップＳ３１３における通常位相差ＡＦ処理の詳細を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ４１１では、通常位相差ＡＦにより、第１焦点検出センサ１５からの焦点検出信号に基づいて、デフォーカス量を算出してステップＳ４１２へ進む。なお、図７のステップＳ３１１で検出された主要被写体位置の近傍に位置する焦点検出位置に対応する焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を算出する。
【００７１】
ステップＳ４１２では、ステップＳ４１１における通常相差ＡＦにより焦点調節レンズの合焦位置が新たに検出されたか否かを判定する。合焦位置が新たに検出された場合は、ステップＳ４１２が肯定判定されてステップＳ４１３へ進む。合焦位置が検出されない場合は、ステップＳ４１２が否定判定されて通常位相差ＡＦ処理を終了する。ステップＳ４１３では、図４のステップＳ２０２で検出された合焦位置とステップＳ４１１で新たに検出された合焦位置との変化を検出、すなわち２つの合焦位置の差分を算出してステップＳ４１４へ進む。
【００７２】
ステップＳ４１４では、２つの焦点検出処理により検出された合焦位置に変化があるか否かを判定する。合焦位置に変化がある場合、すなわちステップＳ４１３で算出された合焦位置の差分値が所定値以上の場合にはステップＳ４１４が肯定判定されてステップＳ４１５へ進む。合焦位置に変化がない場合、すなわちステップＳ４１３で算出された合焦位置の差分値が所定値未満の場合にはステップＳ４１４が否定判定されて通常位相差ＡＦ処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ４１５では、ステップＳ４１１で新たに検出された合焦位置へ焦点調節レンズを駆動させてステップＳ４１６へ進む。ステップＳ４１６では、焦点調節レンズの駆動が終了したか否かを判定する。焦点調節レンズが新たに検出された合焦位置へ駆動された場合には、ステップＳ４１６が肯定判定されて通常位相差ＡＦ処理を終了する。焦点調節レンズが新たに検出された合焦位置へ駆動中である場合には、ステップＳ４１６が否定判定されて当該判定処理を繰り返す。
【００７４】
以上で説明した第２の実施の形態によるデジタルカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１４は、撮影レンズＬ１を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力し、第１焦点検出センサ１５は撮影レンズＬ１の焦点調節状態を示す焦点検出信号を出力する。レンズ駆動制御部１８ｄは、撮影準備が指示されると、第１焦点検出センサ１５から出力される焦点検出信号に基づいて、合焦位置に撮影レンズＬ１を駆動させ、合焦位置に駆動された撮影レンズＬ１を合焦位置に固定（ロック）する。主要被写体検出部１８ｅは撮影画像上での主要被写体の像が占有する位置を検出し、構図変更判定部１８ｆは、撮影開始が指示されると、撮影レンズＬ１がロックされた後の主要被写体の位置変化の有無を判定する。そして、制御回路１８は、構図変更判定部１８ｆにより主要被写体の位置変化が有ると判定された場合は、レンズ駆動制御部１８ｄを制御して、第１焦点検出センサ１５により新たに出力された焦点検出信号に基づいて、新たな合焦位置に撮影レンズＬ１を駆動させるようにした。さらに、制御回路１８は、新たな合焦位置に撮影レンズＬ１が駆動されてから、撮像素子１４を制御して被写体の像を撮像させるようにした。したがって、ユーザによる構図変更操作に伴って被写体との距離に変化が生じた場合であっても、焦点調節状態の検出をやり直すためのユーザによる操作が不要となり、シャッタチャンスを逃すことを防げる。
【００７５】
（２）レンズ駆動制御部１８ｄは、被写体の輝度が低い場合は、撮影準備が指示された後は、第１焦点検出センサ１５のみから出力される焦点検出信号に基づいて撮影レンズＬ１を合焦位置に駆動するようにした。したがって、カラーフィルタが設けられた第２焦点検出センサ１６のように、補助光発光部３３から照射されるＡＦ補助光（たとえば赤外光）の影響による焦点検出精度の低下を防ぐことができる。
【００７６】
−第３の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第３の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、たとえばライブビューモードが設定されているような場合、すなわちミラーアップされた状態の場合から、撮影準備動作および撮影動作に移行する際に像面位相差ＡＦにより合焦位置の検出を行う点で、第１の実施の形態と異なる。なお、第３の実施の形態による電子カメラ１は、第１の実施の形態における第１焦点検出センサ１５を備えないものでもよい。
【００７７】
操作部３０の操作によりライブビューモードが設定されると、制御回路１８は、クイックリターンミラー１０をミラーアップし、シャッタ２１を開放して、撮影レンズＬ１を通過した被写体光が撮像素子１４に導かれるようにする。そして制御回路１８は、撮像素子１４から所定の周期、たとえば１／３０秒周期で画像信号を順次読み出させる。そして、画像処理部１８ａは、画像信号が順次読み出されるごとに、読み出された画像信号に基づいて画像データを生成してＬＣＤ駆動回路１９へ出力して、画像データに対応する画像を液晶表示器１９１に表示させる。
【００７８】
（１）撮影準備時
ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作に応じて操作部３０から半押し操作信号を入力すると、焦点調節部１８ｃは、像面位相差ＡＦにより、第２焦点検出センサ１６から出力された焦点検出信号に基づいて、上述したようにデフォーカス量を算出する。デフォーカス量が算出され、合焦位置が検出されると、レンズ駆動制御部１８ｄは、レンズ制御部２０に駆動指示信号を出力して、焦点調節レンズを合焦位置へ駆動させる。以後の処理は、第１の実施の形態におけるデジタルカメラ１と同様である。ただし、主要被写体検出部１８ｅは、撮像素子１４から出力された画像信号を用いて、撮影画面上における主要被写体の位置を検出する。主要被写体検出部１８ｅによる主要被写体の位置の検出方法は、第１または第２の実施の形態において測光センサ１７からの被写界画像信号を用いて行う場合と同様である。
【００７９】
（２）撮影指示時
焦点調節レンズが合焦位置でフォーカスロックされ、主要被写体が検出された状態で、ユーザのレリーズスイッチの全押し操作に応じて操作部３０から全押し操作信号が入力された場合について説明する。制御回路１８は撮像素子１４から画像信号を出力させメモリに格納するとともに、第２焦点検出センサ１６から焦点検出信号を出力させる。そして、主要被写体検出部１８ｅは、撮像素子１４から新たに入力した画像信号を用いて、主要被写体検出処理を行い、新たな主要被写体位置をメモリに格納する。
【００８０】
構図変更判定部１８ｆは、焦点調節レンズがフォーカスロックされた時点で検出された主要被写体位置と、全押し操作信号を入力した後に新たに検出された主要被写体位置との差分を算出し、差分値が所定値以上であるか否かを判定する。そして、構図変更判定部１８ｆは、差分値が所定値以上の場合はユーザによる撮影画面の構図変更操作が行われたものと判定する。以下、構図変更操作が行われていないと判定された場合と、構図変更操作が行われたと判定された場合とに分けて説明する。
【００８１】
−構図変更操作が行われた場合−
構図変更操作が行われた場合、焦点調節部１８ｃは、像面位相差ＡＦにより焦点調節レンズの合焦位置を新たに検出する。そして、制御回路１８は、像面位相差ＡＦにより新たに検出された合焦位置が、焦点調節レンズがフォーカスロックされた合焦位置から変化したか否かを判定する。すなわち、制御回路１８は新たに検出された合焦位置と、焦点調節レンズがフォーカスロックされた合焦位置との差分が所定値以上であるか否かを判定する。そして、２つの合焦位置の差分の値が所定値以上の場合に、制御回路１８は、合焦位置が変化したと判定する。
【００８２】
合焦位置が変化した場合、レンズ駆動制御部１８ｄは、レンズ制御回路２０へ駆動信号を出力して、新たに検出された合焦位置に、焦点調節レンズを駆動させる。そして、制御回路１８は撮像素子１４を電子シャッタ方式により駆動させて、撮像素子１４から画像信号を出力させる。そして、画像処理部１８ａは、入力した画像信号に対して上述した各種の画像処理を施して画像データを生成する。生成された画像データは、構図変更操作が行われていない場合と同様に、画像記録部１８ｂにより圧縮処理等が施されてからＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録される。なお、制御回路１８は、全押し操作信号を入力した際に取得し、メモリに一時的に格納された画像信号を削除する。
【００８３】
合焦位置が変化していない場合、レンズ駆動制御部１８ｄは、焦点調節レンズがフォーカスロックされた状態を継続させる。すなわち、レンズ駆動制御部１８ｄは、像面位相差ＡＦにより新たに検出した合焦位置に焦点調節レンズを駆動させることを禁止する。そして、画像処理部１８ａは、全押し操作信号を入力した際に撮像素子１４から出力され、メモリに一時的に格納された画像信号に対して画像処理を施して画像データを生成する。画像記録部１８ｂは、画像処理部１８ａにより生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録する。
【００８４】
−構図変更操作が行われない場合−
構図変更操作が行われていない場合は、制御回路１８は、上述したような像面位相差ＡＦによる新たな合焦位置の検出処理を行わない。この場合、画像処理部１８ａは、全押し操作信号を入力した際に撮像素子１４から出力され、メモリに一時的に格納された画像信号に対して画像処理を施して画像データを生成する。そして、画像記録部１８ｂは、画像処理部１８ａにより生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード３２へ記録する。
【００８５】
図３、図９、図１０および図１１に示すフローチャートを参照して、実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図３、図９、図１０および図１１の処理を行うプログラムは制御回路１８内の図示しないメモリに格納されており、ユーザにより電源スイッチがオン操作されて操作部３０により電源オンを指示する操作信号を入力すると制御回路１８により起動され、実行される。なお、図３における処理は第１の実施の形態において説明した処理と同様なので、図９、図１０および図１１に示すフローチャートを中心に説明を行う。
【００８６】
図３のステップＳ１０６における撮影準備処理について図９を参照して説明する。図９のステップＳ２２１（フォーカスロック判定）は図４のステップＳ２０１（フォーカスロック判定）と同様の処理を行う。ステップＳ２２２では、第２焦点検出センサ１６を露光して、焦点検出信号を出力させてステップＳ２２３へ進む。ステップＳ２２３においては、像面位相差ＡＦ、すなわちステップＳ２２２で出力された焦点検出信号を用いてデフォーカス量を算出してステップＳ２２４へ進む。ステップＳ２２４（合焦位置検出判定）からステップＳ２３３（焦点調節レンズをロック）までの各処理は、図４のステップＳ２０３（合焦位置検出判定）からステップＳ２１２（焦点調節レンズをロック）までの各処理と同様である。
【００８７】
次に、図３のステップＳ１１０における撮影処理について図１０を参照して説明する。ステップＳ３２１においては、撮像素子１４を電子シャッタ方式により露光させてステップＳ３２２へ進む。なお、このとき撮像素子１４から出力された画像信号は図示しないメモリに格納される。ステップＳ３２２では、ステップＳ３２１で取得した画像信号を用いて主要被写体の位置を検出してステップＳ３２３へ進む。
【００８８】
ステップＳ３２３（構図変更または追尾ＡＦ中に全押しの有無判定）の処理は、図５のステップＳ３０２（構図変更または追尾ＡＦ中に全押しの有無判定）の処理と同様である。ステップＳ３２４においては、像面位相差式ＡＦ処理を行ってステップＳ３２５へ進む。なお、像面位相差ＡＦ処理の詳細は、図１１を参照して後述する。ステップＳ３２５においては、撮像処理を行ってから撮影処理を終了する。すなわち、撮像素子１４から出力された画像信号に対して各種の画像処理を施して画像データを生成し、所定の圧縮率（たとえばＪＰＥＧ）に圧縮した後画像ファイルを生成してメモリカード３２へ記録する。なお、ステップＳ３２５では、構図変更が行われていない場合、または後述するように構図変更が行われたが合焦位置が変化していない場合にはステップＳ３２１で出力された画像信号に基づいて画像データが生成される。さらに、ステップＳ３２５では、構図変更が行われ、かつ合焦位置が変化した場合は、後述する像面位相差ＡＦ処理により撮像素子１４から出力された画像信号（図１１、ステップＳ４２７）に基づいて画像データが生成される。
【００８９】
図１０のステップＳ３２４（像面位相差ＡＦ処理）の詳細について、図１１を用いて説明する。ステップＳ４２１においては、像面位相差ＡＦにより第２焦点検出センサ１６からの焦点検出信号に基づいて、デフォーカス量を算出してステップＳ４２２へ進む。なお、図１０のステップＳ３２２で検出された主要被写体位置の近傍に位置する焦点検出エリアに対応する焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を算出する。ステップＳ４２２（合焦位置検出判定）からステップＳ４２７（撮影用露光）までの各処理は、図６のステップＳ４０４（合焦位置検出判定）からステップＳ４０９（撮影用露光）までの各処理と同様である。
【００９０】
以上で説明した第３の実施の形態によるデジタルカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１４は、撮影レンズＬ１を介して被写体の像を撮像して画像信号を出力し、第２焦点検出センサ１６は撮影レンズＬ１の焦点調節状態を示す焦点検出信号を出力する。レンズ駆動制御部１８ｄは、撮影準備が指示されると、第２焦点検出センサ１６から出力される焦点検出信号に基づいて、合焦位置に撮影レンズＬ１を駆動させ、合焦位置に駆動された撮影レンズＬ１を合焦位置に固定（ロック）する。主要被写体検出部１８ｅは撮影画像上での主要被写体の像が占有する位置を検出し、構図変更判定部１８ｆは、撮影開始が指示されると、撮影レンズＬ１がロックされた後の主要被写体の位置変化の有無を判定する。そして、制御回路１８は、構図変更判定部１８ｆにより主要被写体の位置変化が有ると判定された場合は、レンズ駆動制御部１８ｄを制御して、第２焦点検出センサ１６により新たに出力された焦点検出信号に基づいて、新たな合焦位置に撮影レンズＬ１を駆動させるようにした。さらに、制御回路１８は、新たな合焦位置に撮影レンズＬ１が駆動されてから、撮像素子１４を制御して被写体の像を撮像させるようにした。したがって、ユーザによる構図変更操作に伴って被写体との距離に変化が生じた場合であっても、焦点調節状態の検出をやり直すためのユーザによる操作が不要となり、シャッタチャンスを逃すことを防げる。
【００９１】
（２）画像生成部１８ａは、ライブビューモードが設定されると、撮像素子１４から出力された画像信号に基づいて、メモリカード３２への記録を伴わない表示用画像データを生成する。そして、ライブビューモード時に画像生成部１８ａが表示用画像データを生成するときは、レンズ駆動制御部１８ｄは、撮影準備が指示された後は、第２焦点検出センサ１６のみから出力される焦点検出信号に基づいて撮影レンズＬ１を合焦位置に駆動するようにした。したがって、ライブビューモードから撮影動作に移行する際にクイックリターンミラー１０のミラーアップおよびミラーダウンを行うことなく、焦点検出信号の出力および画像信号の出力を行うことができるので、タイムラグの発生を防ぐことができる。
【００９２】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００９３】
１４・・・撮像素子、１５・・・第１焦点検出センサ、
１６・・・第２焦点検出センサ、１７・・・測光センサ、
１８・・・制御回路、１８ａ・・・画像処理部、
１８ｃ・・・焦点調節部、１８ｄ・・・レンズ駆動制御部、
１８ｅ・・・主要被写体検出部、１８ｆ・・・構図変更判定部、
３０・・・操作部
【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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