(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して撮像された撮像画像から対象とする第１の被写体に相当する第１の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第１追尾部と、
前記第１の被写体と異なる第２の被写体に相当する第２の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第２追尾部と、
撮影画面内に設定された焦点検出位置に対する焦点状態の検出を行う焦点検出部と、を備え、
前記第１追尾部は、前記撮像画像から人物または人物の顔を検出し、検出された前記人物または人物の顔を、前記第１の被写体に設定し、
前記焦点検出部は、
前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置に存在する場合に、前記第１の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合には、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、
前記撮像画像において、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合であり、かつ、撮影画面内において、前記焦点検出位置に対して上側に存在する場合に、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行うことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点検出装置であって、
撮影画面内における、前記第１追尾部による前記第１の基準画像の追尾領域、および前記第２追尾部による前記第２の基準画像の追尾領域は、撮影画面内における、前記焦点検出位置が設定されている領域よりも、広い範囲であることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】
光学系を介して撮像された撮像画像から対象とする第１の被写体に相当する第１の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第１追尾部と、
前記第１の被写体と異なる第２の被写体に相当する第２の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第２追尾部と、
撮影画面内に設定された焦点検出位置に対する焦点状態の検出を行う焦点検出部と、を備え、
前記焦点検出部は、
前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置に存在する場合に、前記第１の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合には、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、
撮影画面内における、前記第１追尾部による前記第１の基準画像の追尾領域、および前記第２追尾部による前記第２の基準画像の追尾領域は、撮影画面内における、前記焦点検出位置が設定されている領域よりも、広い範囲であり、
前記第２追尾部は、前記第１の被写体が撮影画面の中心よりも第１方向側に存在する場合に、撮影画面の中心よりも前記第１方向と逆側に位置する被写体を、前記第２の被写体に設定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】
画像を撮像し画像情報を出力する出力部と、
前記出力部から出力された前記画像情報から人物または顔を検出し、検出された前記人物または顔を第１被写体に設定し、前記第１被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第１被写体の領域である第１領域を決定して前記第１被写体を追尾し、前記第１被写体とは異なる第２被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第２被写体の領域である第２領域を決定して前記第２被写体を追尾する追尾部と、
前記第１領域に焦点検出位置がある場合に前記第１領域における焦点状態の検出を行い、前記第１領域に前記焦点検出位置がなく前記第２領域に前記焦点検出位置があり撮影画面内において前記焦点検出位置が前記第１領域よりも重力方向側にある場合には前記第２領域における焦点状態の検出を行う焦点検出部と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項５】
画像を撮像し画像情報を出力する出力部と、
前記出力部から出力された前記画像情報から人物または顔を検出し、検出された前記人物または顔を第１被写体に設定し、前記第１被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第１被写体の領域である第１領域を決定して前記第１被写体を追尾し、前記第１領域が撮影画面の中心よりも所定方向側に存在する場合に、前記第１領域よりも前記所定方向とは逆側に位置する被写体を第２被写体に設定し、前記第２被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第２被写体の領域である第２領域を決定して前記第２被写体を追尾する追尾部と、
前記第１領域に焦点検出位置がある場合に前記第１領域における焦点状態の検出を行い、前記第１領域に前記焦点検出位置がなく前記第２領域に前記焦点検出位置がある場合には前記第２領域における焦点状態の検出を行う焦点検出部と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の焦点検出装置であって、
前記撮影画面内における前記第１被写体を追尾可能な領域および前記撮影画面内における前記第２被写体を追尾可能な領域は、前記撮影画面内における前記焦点検出位置が備えられた領域よりも広い範囲であることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記焦点検出部は、前記第１領域に前記焦点検出位置がない場合であり、かつ、前記第２領域が前記第１領域に対応して移動している場合に、前記第２領域における焦点状態の検出を行うことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の焦点検出装置であって、
前記追尾部は、前記第１の被写体に近接している被写体を、前記第２の被写体に設定することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の焦点検出装置を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置、焦点調節装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特定の被写体を追尾し、追尾対象の被写体について焦点検出を行う焦点検出装置が知られている。このような焦点検出装置において、追尾対象の被写体が撮影画面内に存在する場合には、追尾対象の被写体を追尾し、追尾対象の被写体が撮影画面から外れた（フレームアウトした）場合には、追尾対象の被写体と異なる他の被写体を新たな追尾対象として選択する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２９５８７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、従来技術は、コントラスト検出方式のオートフォーカスにより焦点検出を行うものであるため、撮影画面内に追尾対象の被写体が存在すれば、追尾対象の被写体の焦点状態を検出することができるが、焦点調節を行うための焦点検出エリアにおいて焦点検出を行う位相差検出方式のオートフォーカスを行う場合には、追尾対象の被写体が、焦点検出エリアが設定された領域から外れてしまうと、追尾対象の被写体について焦点状態を検出することができないという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、追尾対象の主要被写体の焦点状態を適切に検出することが可能な焦点検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下においては、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
［１］本発明の第１の観点に係る焦点検出装置は、光学系（２１１，２１２，２１３）を介して撮像された撮像画像から対象とする第１の被写体に相当する第１の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第１追尾部（１７０）と、前記第１の被写体と異なる第２の被写体に相当する第２の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第２追尾部（１７０）と、撮影画面内に設定された焦点検出位置に対する焦点状態の検出を行う焦点検出部（１７０）と、を備え、前記第１追尾部は、前記撮像画像から人物または人物の顔を検出し、検出された前記人物または人物の顔を、前記第１の被写体に設定し、前記焦点検出部は、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置に存在する場合に、前記第１の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合には、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、前記撮像画像において、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合であり、かつ、撮影画面内において、前記焦点検出位置に対して上側に存在する場合に、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行うことを特徴とする。
【０００８】
［２］上記焦点検出装置に係る発明において、撮影画面内における、前記第１追尾部による前記第１の基準画像の追尾領域、および前記第２追尾部による前記第２の基準画像の追尾領域は、撮影画面内における、前記焦点検出位置が設定されている領域よりも、広い範囲であるように構成することができる。
【０００９】
［３］本発明の第２の観点に係る焦点検出装置は、光学系（２１１，２１２，２１３）を介して撮像された撮像画像から対象とする第１の被写体に相当する第１の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第１追尾部（１７０）と、前記第１の被写体と異なる第２の被写体に相当する第２の基準画像に対応する画像の位置を追尾する第２追尾部（１７０）と、撮影画面内に設定された焦点検出位置に対する焦点状態の検出を行う焦点検出部（１７０）と、を備え、前記焦点検出部は、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置に存在する場合に、前記第１の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、前記第１の基準画像に対応する画像の位置が、前記焦点検出位置にない場合には、前記第２の基準画像に対応する画像の位置における焦点状態の検出を行い、撮影画面内における、前記第１追尾部による前記第１の基準画像の追尾領域、および前記第２追尾部による前記第２の基準画像の追尾領域は、撮影画面内における、前記焦点検出位置が設定されている領域よりも、広い範囲であり、前記第２追尾部は、前記第１の被写体が撮影画面の中心よりも第１方向側に存在する場合に、撮影画面の中心よりも前記第１方向と逆側に位置する被写体を、前記第２の被写体に設定することを特徴とする。
【００１０】
［４］本発明の第３の観点に係る焦点検出装置は、画像を撮像し画像情報を出力する出力部（１７０）と、前記出力部から出力された前記画像情報から人物または顔を検出し、検出された前記人物または顔を第１被写体に設定し、前記第１被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第１被写体の領域である第１領域を決定して前記第１被写体を追尾し、前記第１被写体とは異なる第２被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第２被写体の領域である第２領域を決定して前記第２被写体を追尾する追尾部（１７０）と、前記第１領域に焦点検出位置がある場合に前記第１領域における焦点状態の検出を行い、前記第１領域に前記焦点検出位置がなく前記第２領域に前記焦点検出位置があり撮影画面内において前記焦点検出位置が前記第１領域よりも重力方向側にある場合には前記第２領域における焦点状態の検出を行う焦点検出部（１７０）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
［５］本発明の第４の観点に係る焦点検出装置は、画像を撮像し画像情報を出力する出力部（１７０）と、前記出力部から出力された前記画像情報から人物または顔を検出し、検出された前記人物または顔を第１被写体に設定し、前記第１被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第１被写体の領域である第１領域を決定して前記第１被写体を追尾し、前記第１領域が撮影画面の中心よりも所定方向側に存在する場合に、前記第１領域よりも前記所定方向とは逆側に位置する被写体を第２被写体に設定し、前記第２被写体の画像を用いて前記画像情報における前記第２被写体の領域である第２領域を決定して前記第２被写体を追尾する追尾部（１７０）と、前記第１領域に焦点検出位置がある場合に前記第１領域における焦点状態の検出を行い、前記第１領域に前記焦点検出位置がなく前記第２領域に前記焦点検出位置がある場合には前記第２領域における焦点状態の検出を行う焦点検出部（１７０）と、を備えることを特徴とする。

【００１２】
［６］上記焦点検出装置に係る発明において、前記撮影画面内における前記第１被写体を追尾可能な領域および前記撮影画面内における前記第２被写体を追尾可能な領域は、前記撮影画面内における前記焦点検出位置が備えられた領域よりも広い範囲であるように構成することができる。
【００１３】
［７］上記焦点検出装置に係る発明において、前記焦点検出部（１７０）は、前記第１領域に前記焦点検出位置がない場合であり、かつ、前記第２領域が前記第１領域に対応して移動している場合に、前記第２領域における焦点状態の検出を行うように構成することができる。
【００１４】
［８］上記焦点検出装置に係る発明において、前記追尾部（１７０）は、前記第１の被写体に近接している被写体を、前記第２の被写体に設定するように構成することができる。
【００１５】
[９] 本発明に係る撮像装置は、上記焦点検出装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、追尾対象の主要被写体の焦点状態を適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す焦点検出モジュールの構成例を示す図である。
【図３】図３は、撮影光学系の撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るカメラの動作例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施形態に係るカメラ１の動作を説明するための図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る被写体判定処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第１の被写体と第２の被写体とが連動する被写体であるかを判断する方法を説明するための図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る被写体判定処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２実施形態に係る被写体判定処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係る一眼レフデジタルカメラ１を示すブロック図であり、本発明の焦点検出装置、焦点調節装置および撮像装置に関する構成以外のカメラの一般的構成については、その図示と説明を一部省略する。
【００２１】
本実施形態の一眼レフデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とを備え、カメラボディ１００とレンズ鏡筒２００とはマウント部を介して、着脱可能に結合されている。本実施形態のカメラ１においては、レンズ鏡筒２００は、撮影目的などに応じて、交換可能となっている。
【００２２】
レンズ鏡筒２００には、レンズ２１１，２１２，２１３、および絞り２２０を含む撮影光学系が内蔵されている。
【００２３】
フォーカスレンズ２１２は、レンズ鏡筒２００の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ２６０によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ２３０によってその位置が調節される。
【００２４】
このフォーカスレンズ２１２の光軸Ｌ１に沿う移動機構の具体的構成は特に限定されない。一例を挙げれば、レンズ鏡筒２００に固定された固定筒に回転可能に回転筒を挿入し、この回転筒の内周面にヘリコイド溝（螺旋溝）を形成するとともに、フォーカスレンズ２１２を固定するレンズ枠の端部をヘリコイド溝に嵌合させる。そして、フォーカスレンズ駆動モータ２３０によって回転筒を回転させることで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１に沿って直進移動することになる。なお、レンズ鏡筒２００にはフォーカスレンズ２１２以外のレンズ２１１，２１３が設けられているが、ここではフォーカスレンズ２１２を例に挙げて本実施形態を説明する。
【００２５】
上述したようにレンズ鏡筒２００に対して回転筒を回転させることによりレンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２は光軸Ｌ１方向に直進移動するが、その駆動源としてのフォーカスレンズ駆動モータ２３０がレンズ鏡筒２００に設けられている。フォーカスレンズ駆動モータ２３０と回転筒とは、たとえば複数の歯車からなる変速機で連結され、フォーカスレンズ駆動モータ２３０の駆動軸を何れか一方向へ回転駆動すると所定のギヤ比で回転筒に伝達され、そして、回転筒が何れか一方向へ回転することで、レンズ枠に固定されたフォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１の何れかの方向へ直進移動することになる。なお、フォーカスレンズ駆動モータ２３０の駆動軸が逆方向に回転駆動すると、変速機を構成する複数の歯車も逆方向に回転し、フォーカスレンズ２１２は光軸Ｌ１の逆方向へ直進移動することになる。
【００２６】
フォーカスレンズ２１２の位置はエンコーダ２６０によって検出される。既述したとおり、フォーカスレンズ２１２の光軸Ｌ１方向の位置は回転筒の回転角に相関するので、たとえばレンズ鏡筒２００に対する回転筒の相対的な回転角を検出すれば求めることができる。
【００２７】
本実施形態のエンコーダ２６０としては、回転筒の回転駆動に連結された回転円板の回転をフォトインタラプタなどの光センサで検出して、回転数に応じたパルス信号を出力するものや、固定筒と回転筒の何れか一方に設けられたフレキシブルプリント配線板の表面のエンコーダパターンに、何れか他方に設けられたブラシ接点を接触させ、回転筒の移動量（回転方向でも光軸方向の何れでもよい）に応じた接触位置の変化を検出回路で検出するものなどを用いることができる。
【００２８】
フォーカスレンズ２１２は、上述した回転筒の回転によってカメラボディ１００側の端部（至近端ともいう）から被写体側の端部（無限端ともいう）までの間を光軸Ｌ１方向に移動することができる。ちなみに、エンコーダ２６０で検出されたフォーカスレンズ２１２の現在位置情報は、レンズ制御部２５０を介して後述するカメラ制御部１７０へ送出される。そして、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ２１２の駆動量Δｄが、レンズ駆動制御部１６５からレンズ制御部２５０を介して送出され、これに基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ２３０は駆動する。
【００２９】
絞り２２０は、上記撮影光学系を通過して、カメラボディ１００に備えられた撮像素子１１０に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り２２０による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０を介して送出されることにより行われる。また、カメラボディ１００に設けられた操作部１５０によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部１７０からレンズ制御部２５０に入力される。絞り２２０の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部２５０で現在の開口径が認識される。
【００３０】
一方、カメラボディ１００は、被写体からの光束を撮像素子１１０、ファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導くためのミラー系１２０を備える。このミラー系１２０は、回転軸１２３を中心にして被写体の観察位置と撮影位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー１２１と、このクイックリターンミラー１２１に軸支されてクイックリターンミラー１２１の回動に合わせて回転するサブミラー１２２とを備える。図１においては、ミラー系１２０が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮影位置にある状態を二点鎖線で示す。
【００３１】
ミラー系１２０は、被写体の観察位置にある状態では光軸Ｌ１の光路上に挿入される一方で、被写体の撮影位置にある状態では光軸Ｌ１の光路から退避するように回転する。
【００３２】
クイックリターンミラー１２１はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束（光軸Ｌ１）の一部の光束（光軸Ｌ２，Ｌ３）を当該クイックリターンミラー１２１で反射してファインダ１３５および測光センサ１３７へ導き、一部の光束（光軸Ｌ４）を透過させてサブミラー１２２へ導く。これに対して、サブミラー１２２は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー１２１を透過した光束（光軸Ｌ４）を焦点検出モジュール１６１へ導く。
【００３３】
したがって、ミラー系１２０が観察位置にある場合は、被写体からの光束（光軸Ｌ１）はファインダ１３５、測光センサ１３７および焦点検出モジュール１６１へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ２１２の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタン（不図示）を全押しするとミラー系１２０が撮影位置に回動し、被写体からの光束（光軸Ｌ１）は全て撮像素子１１０へ導かれ、撮影した画像データを図示しないメモリに保存する。
【００３４】
クイックリターンミラー１２１で反射された被写体からの光束は、撮像素子１１０と光学的に等価な面に配置された焦点板１３１に結像し、ペンタプリズム１３３と接眼レンズ１３４とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器１３２は、焦点板１３１上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ１３５を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
【００３５】
測光センサ１３７は、二次元カラーＣＣＤイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。また、測光センサ１３７は、被写体追尾用の撮像素子も兼ねており、撮影光学系により焦点板１３１上に結像された被写体像を電気信号に変換して画像信号を出力する。測光センサ１３７で検出された信号は、カメラ制御部１７０へ出力され、自動露出制御および被写体追尾処理に用いられる。
【００３６】
焦点検出モジュール１６１は、被写体光を用いた位相差検出方式による自動合焦制御を実行するための焦点検出素子であり、サブミラー１２２で反射した光束（光軸Ｌ４）の撮像素子１１０の撮像面と光学的に等価な位置に固定されている。
【００３７】
図２は、図１に示す焦点検出モジュール１６１の構成例を示す図である。本実施形態の焦点検出モジュール１６１は、コンデンサレンズ１６１ａ、一対の開口が形成された絞りマスク１６１ｂ、一対の再結像レンズ１６１ｃおよび一対のラインセンサ１６１ｄを有し、フォーカスレンズ２１２の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束をラインセンサ１６１ｄで受光して得られる一対の像信号の位相ずれを周知の相関演算によって求めることにより焦点調節状態を検出する。
【００３８】
そして、図２に示すように被写体Ｐが撮像素子１１０の等価面（予定結像面）１６１ｅで結像すると合焦状態となるが、フォーカスレンズ２１２が光軸Ｌ１方向に移動することで、結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれたり（前ピンと称される）、カメラボディ１００側にずれたりすると（後ピンと称される）、ピントずれの状態となる。
【００３９】
なお、被写体Ｐの結像点が等価面１６１ｅより被写体側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて短くなり、逆に被写体像Ｐの結像点がカメラボディ１００側にずれると、一対のラインセンサ１６１ｄで検出される一対の像信号の間隔Ｗが、合焦状態の間隔Ｗに比べて長くなる。
【００４０】
すなわち、合焦状態では一対のラインセンサ１６１ｄで検出される像信号がラインセンサの中心に対して重なるが、非合焦状態ではラインセンサの中心に対して各像信号がずれる、すなわち位相差が生じるので、この位相差（ずれ量）に応じた量だけフォーカスレンズ２１２を移動させることでピントを合わせる。
【００４１】
ここで、撮影光学系の撮影画面５０内に設定された複数の焦点検出エリアの配置例を図３に示す。図３に示すように、撮影光学系の撮影画面５０内には複数の焦点検出エリアＡＦＰが設定されており、本実施形態において、焦点検出モジュール１６１には、各焦点検出エリアＡＦＰに対応して、一対のラインセンサ１６１ｄが複数備えられており、これにより、各焦点検出エリアＡＦＰにおける像信号を取得できるようになっている。本実施形態では、図３にＡＦＰ１〜５１で示すように、５１点の焦点検出エリアＡＦＰが設けられ、それぞれの位置が撮像素子１１０の撮像範囲の所定位置に対応している。なお、焦点検出エリアＡＦＰの個数および配置は、図３に示す態様に限定されるものではない。
【００４２】
図１に戻り、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２は、オートフォーカスモードにおいて、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄのゲインや蓄積時間などの蓄積条件を制御するものであり、焦点検出モジュール１６１に備えられた複数対のラインセンサ１６１ｄにて検出された像信号を各焦点検出エリアに対応させて読み出し、読み出した像信号をカメラ制御部１７０およびデフォーカス演算部１６３へ出力する。
【００４３】
デフォーカス演算部１６３は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２から送られてきた各焦点検出エリアに対応した一対の像信号のずれ量をデフォーカス量に変換し、これをレンズ駆動量演算部１６４へ出力する。
【００４４】
レンズ駆動量演算部１６４は、デフォーカス演算部１６３から送られてきたデフォーカス量に基づいて、当該デフォーカス量に応じたレンズ駆動量Δｄを演算し、これをレンズ駆動制御部１６５へ出力する。
【００４５】
レンズ駆動制御部１６５は、レンズ駆動量演算部１６４から送られてきたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令を送出し、レンズ駆動量Δｄだけフォーカスレンズ２１２を移動させる。
【００４６】
撮像素子１１０は、カメラボディ１００の、被写体からの光束の光軸Ｌ１上であって、レンズ２１１，２１２，２１３を含む撮影光学系の予定焦点面となる位置に設けられ、その前面にシャッター１１１が設けられている。この撮像素子１１０は、複数の光電変換素子が二次元に配列されたものであって、二次元ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳセンサまたはＣＩＤなどで構成することができる。この撮像素子１１０で光電変換された電気画像信号は、カメラ制御部１７０で画像処理されたのち図示しないメモリに保存される。なお、撮影画像を格納するメモリは内蔵型メモリやカード型メモリなどで構成することができる。
【００４７】
操作部１５０は、シャッターレリーズボタンや撮影者がカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチを備えており、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換や、特定の被写体を追尾するための被写体追尾モードの設定が行えるようになっている。また、シャッターレリーズボタンのスイッチは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。この操作部１５０により設定されたシャッターレリーズボタンのスイッチＳＷ１，ＳＷ２および各種モードはカメラ制御部１７０へ送信される。
【００４８】
カメラボディ１００にはカメラ制御部１７０が設けられている。カメラ制御部１７０はマイクロプロセッサとメモリなどの周辺部品から構成され、レンズ制御部２５０と電気的に接続され、このレンズ制御部２５０から、レンズ鏡筒２００の焦点調節範囲の情報などを含むレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部２５０へデフォーカス量や絞り制御信号などの情報を送信する。また、カメラ制御部１７０は、撮像素子１１０から画像情報を読み出すとともに、必要に応じて所定の情報処理を施し、図示しないメモリに出力する。また、カメラ制御部１７０は、これらに加えて、撮影画像情報の補正やレンズ鏡筒２００の焦点調節状態、絞り調節状態などの検出など、カメラ１全体の制御を司る。
【００４９】
さらに、カメラ制御部１７０は、操作部１５０を介して被写体追尾モードが選択された場合に、測光センサ１３７からの画像信号を受信し、受信した画像信号に基づき、撮影画面内に存在する特定の被写体の位置を追尾する被写体追尾処理を行う。なお、カメラ１７０は、撮影画面５０内において、追尾対象の被写体を追尾するものであり、被写体の追尾が行われる範囲は、焦点検出エリアＡＦＰが設定されている領域よりも広い範囲となる。なお、本実施形態に係る被写体追尾処理の詳細については、後述する。
【００５０】
次に、図４を参照して、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図４は、本実施形態に係るカメラ１の動作を示すフローチャートである。また、以下においては、図５に示す場面例を例示して、カメラ１の動作例を説明する。図５に示す場面例では、人物の顔部分などの特定の被写体（第１の被写体）に相当する第１テンプレート画像と、第１の被写体とは異なる被写体（第２の被写体）に相当する第２テンプレート画像が既に設定されており、この第１テンプレート画像および第２テンプレート画像を用いて、追尾対象とする被写体を追尾する場面を例示している。また、図５に示す場面例は、第１の被写体が、焦点検出エリアが設定された領域から外れていく場面であり、図５においては、第１テンプレート画像に対応する、今回処理時の画像５１’の位置と前回処理時の画像５１の位置、および、第２テンプレート画像に対応する、今回処理時の画像５２’の位置と前回処理時の画像５２の位置を表示している。なお、カメラ制御部１７０は、例えば、人物または人物の顔部分を検出し、検出した人物または人物の顔部分を第１の被写体に設定し、設定した第１の被写体に相当する画像を、第１テンプレート画像として記憶することができる。また、カメラ制御部１７０は、第１の被写体とは異なる被写体であり、かつ、第１の被写体に近接する被写体を第２の被写体として設定し、設定した第２の被写体に相当する画像を、第２テンプレート画像として記憶することができる。また、カメラ制御部１７０は、撮影者が、操作部１５０を介して、追尾対象としたい被写体に対応する領域を選択した場合に、選択された領域に存在する被写体を、第１の被写体に設定してもよい。
【００５１】
まず、ステップＳ１０１では、カメラ制御部１７０により、撮影者によりシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行われる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合はステップＳ１０２へ進み、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合はステップＳ１０１で待機する。
【００５２】
ステップＳ１０２では、カメラ制御部１７０により、第１テンプレート画像に対する追尾情報の取得が行われる。第１テンプレート画像に対する追尾情報としては、例えば、第１テンプレート画像に対応（マッチング)する画像の位置や、第１テンプレート画像と第１テンプレート画像に対応する画像との一致の度合いを示す類似度、および周辺エリアに他に一致するエリアが存在したかといった可能性の有無を示す信頼度などが挙げられる。
【００５３】
ステップＳ１０３では、ＡＦ−ＣＣＤ制御部１６２による、焦点検出モジュール１６１のラインセンサ１６１ｄのゲインの調整、およびラインセンサ１６１ｄによる電荷の蓄積が行われる。そして、ステップＳ１０４では、デフォーカス演算部１６３により、ラインセンサ１６１ｄで蓄積された信号情報の読み出しが行われる。
【００５４】
ステップＳ１０５では、デフォーカス量演算部１６３により、各焦点検出エリアＡＦＰにおいて読み出された信号情報に基づいて、デフォーカス量の演算が行われる。例えば、図５に示す場面例では、５１点の焦点検出エリアＡＦＰが設けられおり、デフォーカス量演算部１６３は、５１点の焦点検出エリアＡＦＰの全てにおいて、デフォーカス量の算出を行う。そして、ステップＳ１０６では、全ての焦点検出エリアＡＦＰにおいて、デフォーカス量の演算が行われたか否かの判断が行われる。全ての焦点検出エリアでデフォーカス量の演算が行われた場合は、ステップＳ１０７に進み、一方、全ての焦点検出エリアにおいて、デフォーカス量の演算が行われていない場合は、ステップＳ１０５に戻り、デフォーカス量の演算が行われていない焦点検出エリアにおいて、デフォーカス量の演算が行われる。
【００５５】
ステップＳ１０７では、焦点検出の対象とする被写体を判定するための被写体判定処理が行われる。以下においては、図６を参照して、ステップＳ１０７の被写体判定処理について説明する。図６は、本実施形態に係る被写体判定処理を示すフローチャートである。
【００５６】
図６に示すように、まず、ステップＳ２０１では、ステップＳ１０２と同様に、カメラ制御部１７０により、第１テンプレート画像に対する追尾情報の取得が行われる。そして、ステップＳ２０２では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ２０１で取得された第１テンプレート画像に対する追尾情報に基づいて、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在するか否かの判断が行われる。撮影画面５０内において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断された場合は、ステップＳ２０３に進み、一方、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在すると判断された場合は、ステップＳ２０８に進む。例えば、図５に示す場面例では、第１テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５１’の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断され、ステップＳ２０３に進む。
【００５７】
ステップＳ２０３では、カメラ制御部１７０により、第２テンプレート画像に対する追尾情報の取得が行われる。第２テンプレート画像に対する追尾情報としては、第１テンプレート画像に対する追尾情報と同様に、例えば、第２テンプレート画像に対応（マッチング）する画像の位置や、第２テンプレート画像と第２テンプレート画像に対応する画像との一致の度合いを示す類似度、および周辺エリアに他に一致するエリアが存在したかといった可能性の有無を示す信頼度などが挙げられる。
【００５８】
そして、ステップＳ２０４では、カメラ制御部１７０により、ステップＳ２０３で取得された第２テンプレート画像に対する追尾情報に基づいて、第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在するか否かの判断が行われる。第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していると判断された場合は、ステップＳ２０５に進み、一方、第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断された場合は、ステップＳ２０７に進む。例えば、図５に示す場面例では、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していると判断され、ステップＳ２０５に進むこととなる。
【００５９】
ステップＳ２０５では、カメラ制御部１７０により、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であるか否かの判断が行われる。ここで、例えば、第１の被写体が人物の顔部分であり、第２の被写体が人物の胴体部分である場合には、第１の被写体と第２の被写体は不可分なものであり、第１の被写体と第２の被写体は連動する被写体であるといえる。本実施形態では、カメラ制御部１７０は、例えば、第１テンプレート画像に対応する画像の位置と第２テンプレート画像に対応する画像の位置との位置関係の時間的な変化に基づいて、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断する。
【００６０】
ここで、図７は、第１の被写体と第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断する方法を説明するための図である。また、図７（Ａ）は、図５に示す場面例において、第１テンプレート画像に対応する、今回処理時および前回処理時の画像５１’，５１の位置と、第２テンプレート画像に対応する、今回処理時および前回処理時の画像５２’，５２の位置を、それぞれＸＹ座標で表した図であり、各画像５１’，５１，５２’，５２の位置の座標をそれぞれ（Ｘａ’，Ｙａ’），（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ），（Ｘｂ’，Ｙｂ’）とするものとする。この場合において、カメラ制御部１７０は、図７（Ａ）に示すように、第１テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５１’の位置（Ｘａ’，Ｙａ’）と、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の位置（Ｘｂ’，Ｙｂ’）との位置関係を保持したまま、第１テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５１’の位置（Ｘａ’，Ｙａ’）を、第１テンプレート画像に対応する前回処理時の画像５１の位置（Ｘａ，Ｙａ）まで移動させる。これにより、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の位置（Ｘｂ’，Ｙｂ’）が、第１テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５１’の位置の移動量（Ｘａ−Ｘａ’，Ｙａ−Ｙａ’）分だけ移動され、図７（Ｂ）に示すように、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の位置（Ｘｂ’＋（Ｘａ−Ｘａ’），Ｙｂ’＋（Ｙａ−Ｙａ’））まで移動される。
【００６１】
そして、カメラ制御部１７０は、図７（Ｂ）に示すように、第２テンプレート画像に対応する前回処理時の画像５２の中心位置（図７（Ｂ）中において黒丸で示す。）に基づいて、移動許容範囲を設定し、設定した移動許容範囲内に、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の中心位置（図７（Ｂ）中において白丸で示す。）が存在するか否かを判断する。例えば、図７（Ｂ）に示すように、移動許容範囲内に、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の中心位置が存在する場合は、第２テンプレート画像に対応する画像の位置は、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に対応して移動していると判断され、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体は、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体に連動する被写体であるものと判断される。一方、移動許容範囲内に、第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像５２’の中心位置が存在しない場合は、第２テンプレート画像に対応する画像の位置は、第１テンプレート画像に対応する画像の位置とは関係なく移動しているものと判断され、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体は、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と連動する被写体ではないと判断される。そして、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であると判断された場合は、ステップＳ２０６に進み、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体ではないと判断された場合は、ステップＳ２０７に進む。
【００６２】
ステップＳ２０６では、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択するように設定が行われる。これにより、後述するステップＳ１０８において、焦点調節を行うための焦点検出エリアが、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択されることとなる。
【００６３】
一方、第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断された場合（ステップＳ２０４＝Ｎｏ）、または、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが、連動する被写体ではないと判断された場合（ステップＳ２０５＝Ｎｏ）は、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、合焦ロック（フォーカスレンズ２１２の駆動を禁止する処理）を行うためのレンズ駆動禁止フラグがオンに設定される。これにより、後述するステップＳ１１０において、フォーカスレンズ２１２の駆動が行われないこととなる。
【００６４】
また、ステップＳ２０２において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していると判断された場合は、ステップＳ２０８に進み、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択するように設定が行われる。これにより、後述するステップＳ１０８において、焦点調節を行うための焦点検出エリアが、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択されることとなる。
【００６５】
以上のように、図６に示す、第１実施形態の被写体判定処理が行われる。
【００６６】
続いて、図４に戻り、ステップＳ１０８では、カメラ制御部１７０により、焦点調節を行うための焦点検出エリアを決定するための処理が行われる。例えば、ステップＳ１０７の被写体判定処理において、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出アリアＡＦＰから選択するように設定が行われた場合（ステップＳ２０８）に、カメラ制御部１７０は、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから決定する。また、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択するように設定が行われた場合（ステップＳ２０６）に、カメラ制御部１７０は、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから決定する。
【００６７】
なお、ステップＳ１０８において焦点調節を行うための焦点検出エリアを選択する方法は、特に限定されておらず、例えば、第１テンプレート画像または第２テンプレート画像に対応する画像が位置する複数の焦点検出エリアＡＦＰのうち、最も至近側の焦点検出エリアや、第１テンプレート画像または第２テンプレート画像に対応する画像の中央部分に位置する焦点検出エリア、あるいは、ユーザにより選択された焦点検出エリアを、焦点調節に用いるための焦点検出エリアとして決定することできる。また、第１テンプレート画像または第２テンプレート画像に対応する画像が位置する複数の焦点検出エリアＡＦＰのうち、前回処理時において焦点調節を行うための焦点検出エリアとして決定された焦点検出エリアＡＦＰのデフォーカス量に近いデフォーカス量が得られた焦点検出エリアＡＦＰを、新たな焦点調節を行うための焦点検出エリアとして決定してもよいし、追尾対象の被写体が動体である場合には、被写体が移動する目標位置に近い焦点検出エリアＡＦＰを、焦点調節を行うための焦点検出エリアとして決定してもよい。なお、ステップＳ１０７の被写体判定処理において、レンズ駆動禁止フラグがオンに設定されている場合（ステップＳ２０７）は、ステップＳ１０８の処理を行わなくてよい。
【００６８】
ステップＳ１０９では、レンズ駆動量演算部１６４により、ステップＳ１０８で決定された焦点調節に用いるための焦点検出エリアのデフォーカス量に応じたレンズ駆動量Δｄの演算が行われ、得られたレンズ駆動量Δｄがレンズ駆動制御部１６５に出力される。そして、ステップＳ１１０では、レンズ駆動制御部１６５により、ステップＳ１０９で算出されたレンズ駆動量Δｄに基づいて、レンズ制御部２５０を介して、フォーカスレンズ駆動モータ２３０へ駆動指令が送出され、フォーカスレンズ２１２の駆動が行われる。なお、ステップＳ１０７の被写体判定処理において、レンズ駆動禁止フラグがオンに設定されている場合（ステップＳ２０７）は、フォーカスレンズ２１２の駆動は行わない。
【００６９】
本実施形態のカメラ１は、以上のように動作する。
【００７０】
このように、第１実施形態のカメラ１は、第１の被写体に相当する第１テンプレート画像に対応する画像の位置を追尾するとともに、第１の被写体と異なる第２の被写体に相当する第２テンプレート画像に対応する画像の位置を追尾する。そして、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在する場合には、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて焦点状態の検出を行い、一方、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰに存在しない場合には、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断し、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体である場合に、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて焦点状態の検出を行う。これにより、例えば、図５に示す場面例のように、第１テンプレート画像に対応する画像５１’の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域から外れてしまい、第１テンプレート画像に対応する画像５１’の位置において、焦点状態の検出を行うことができない場合でも、第２テンプレート画像に対応する画像５２’の位置において、焦点状態の検出を行うことができるため、第１の被写体に連動する第２の被写体の焦点状態の検出することができ、その結果、追尾対象の主要被写体の焦点状態を適切に検出することができる。
【００７１】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。第２実施形態では、図１に示すカメラ１において、図８に示すように、ステップＳ１０７の被写体判定処理を行うこと以外は、第１実施形態と同様である。以下において、図８を参照して、第２実施形態に係る被写体判定処理について説明する。なお、図８は第２実施形態における被写体判定処理を示すフローチャートである。
【００７２】
また、以下においては、図９に示す場面例を例示して、第２実施形態に係る被写体判定処理を説明する。ここで、図９は、第２実施形態に係る被写体判定処理を説明するための図である。図９に示す場面例では、人物の顔部分が第１の被写体として設定されおり、この第１の被写体と近接する人物の胴体部分が第２の被写体として設定されている。また、図９に示す場面例は、撮影対象である人物がカメラ１側に接近している場面であり、図９においては、第１テンプレート画像に対応する、今回処理時の画像５３’の位置と前回処理時の画像５３の位置、および、第２テンプレート画像に対応する、今回処理時の画像５４’の位置と前回処理時の画像５４の位置をそれぞれ表している。
【００７３】
図８に示すように、ステップＳ３０１，Ｓ３０２では、第１実施形態のステップＳ２０１，２０２と同様に、第１テンプレート画像に対する追尾情報が取得され（ステップＳ３０１）、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在するか否かの判断が行われる（ステップＳ３０２）。例えば、図９に示す場面例では、第１テンプレート画像に対応する画像５３’の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断され、ステップＳ３０３に進む。
【００７４】
ステップＳ３０３では、カメラ制御部１７０により、撮影画面５０内において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側に存在するか否かの判断が行われる。ここで、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側とは、鉛直方向（重力方向）の逆側であり、撮影画面５０内においては、カメラ１の姿勢に応じて異なる位置となる。第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側に存在していると判断された場合は、ステップＳ３０４に進み、一方、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側に存在していないと判断された場合は、ステップＳ３０９に進む。例えば、図９に示す場面例では、第１テンプレート画像に対応する画像５３’の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側に存在していると判断され、ステップＳ３０４に進む。
【００７５】
ステップＳ３０４では、カメラ制御部１７０により、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔部分であるか否かの判断が行われる。例えば、カメラ制御部１７０は、第１の被写体に対応する画像データに基づいて、人物の顔部分の検出を行い、第１の被写体が、人物の顔部分であるか否かの判断を行うことができる。なお、人物の顔部分を検出する方法は、特に限定されないが、例えば、測光センサ１３７で取得された画像データに対して、人物の特徴量を解析する人物抽出を行うことで、被写体の顔部分を検出することができる。また、例えば、測光センサ１３７で取得された画像データの色情報に基づいて、人肌部分を検出することで、人物の顔部分を検出することができる。第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔部分であると判断された場合は、ステップＳ３０５に進み、一方、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔部分ではないと判断された場合は、ステップＳ３０９に進む。例えば、図９に示す場面例では、人物の顔部分が第１被写体に設定されているため、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔であると判断され、ステップＳ３０５に進むこととなる。
【００７６】
ステップＳ３０５〜Ｓ３１０は、第１実施形態のステップＳ２０３〜Ｓ２０８と同様の処理が行われる。すなわち、第２テンプレート画像に対する追尾情報が取得され（ステップＳ３０５）、第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在するか否かの判断が行われる（ステップＳ３０６）。第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していると判断された場合（ステップＳ３０６＝Ｙｅｓ）は、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であるか否かの判断が行われ（ステップＳ３０７）、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体が、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と連動する被写体であると判断された場合（ステップＳ３０７＝Ｙｅｓ）は、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択するように設定が行われる（ステップＳ３０８）。
【００７７】
一方、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域の上側に存在していないと判断された場合（ステップＳ３０３＝Ｎｏ）、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔ではないと判断された場合（ステップＳ３０４＝Ｎｏ）、第２テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していないと判断された場合（ステップＳ３０６＝Ｎｏ）、および、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体ではないと判断された場合（ステップＳ３０７＝Ｎｏ）は、ステップＳ３０９に進み、合焦ロック（フォーカスレンズ２１２の駆動を禁止する処理）を行うためのレンズ駆動禁止フラグがオンに設定される。また、ステップＳ３０２において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在していると判断された場合は、ステップＳ３１０に進み、焦点調節を行うための焦点検出エリアを、第１テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰから選択するように設定が行われる。
【００７８】
以上のように、第２実施形態に係る被写体判定処理が行われる。
【００７９】
このように、第２実施形態に係るカメラ１は、撮影画面５０内において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域よりも上側に存在し、かつ、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体が、人物の顔部分である場合に、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断し、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体である場合に、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて焦点状態の検出を行う。これにより、第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、主要被写体が人物である場合に、主要被写体の焦点状態をより適切に検出することができるという効果を奏することができる。
【００８０】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００８１】
例えば、上述した実施形態において、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在しておらず、かつ、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体と、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体とが連動する被写体であると判断された場合に、人物の顔の向きや顔の大きさの変化をさらに判断し、フォーカスレンズ２１２の予測駆動を制御する構成としてもよい。例えば、人物の顔の向きが横向きであり、かつ、人物の顔の大きさが変わらない場合には、フォーカスレンズ２１２の予測駆動を禁止し、人物の顔が正面を向いており、かつ、人物の顔の大きさが変化する場合には、その変化の大きさに応じて、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて、フォーカスレンズ２１２の予測駆動を行う構成としてもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態において、カメラ制御部１７０は、第１テンプレート画像に対応する第１の被写体の下側に近接する被写体を、第２テンプレート画像に対応する第２の被写体に設定しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、第１の被写体が撮影画面５０の中心よりも右側に存在する場合は、第１の被写体よりも左側に存在する被写体を、第２の被写体に設定することができ、第１の被写体が撮影画面５０の中心よりも下側に存在する場合は、第１の被写体よりも上側に存在する被写体を、第２の被写体に設定することができ、あるいは、第１の被写体が撮影画面５０の中心よりも左側に存在する場合は、第１の被写体よりも右側に存在する被写体を、第２の被写体に設定することができる。また、上述した実施形態では、第２の被写体を予め設定しているが、例えば、第１テンプレート画像に対応する画像の位置が、焦点検出エリアＡＦＰが設定された領域から外れる前までに、第２の被写体を設定する構成としてもよい。加えて、上述した実施形態では、第１テンプレート画像および第２テンプレート画像を用いて、被写体の追尾を行っているが、テンプレート画像の数は２つに限定されず、３以上のテンプレート画像を用いる構成としもよい。
【００８３】
また、上述した実施形態において、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて焦点検出を行う場合は、第１の被写体（人物の顔部分）までの撮影距離と、第２の被写体（人物の胴体部分）までの撮影距離との差を補正量として求め、第２テンプレート画像に対応する画像が位置する焦点検出エリアＡＦＰにおいて得られたデフォーカス量を、上記補正量で補正することで、第１の被写体である人物の顔部分についての焦点位置を検出する構成としてもよい。これにより、第１テンプレート画像に対応する画像の位置に、焦点検出エリアＡＦＰが存在しない場合でも、第１の被写体（人物の顔部分）の焦点状態を適切に検出することができるという効果を奏することができる。
【００８４】
さらに、上述した実施形態では、第１の被写体と第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断する際に、第１テンプレート画像および第２テンプレート画像に対応する今回処理時の画像の位置と前回処理時の画像の位置とをそれぞれ比較しているが、この構成に限定されるものではなく、第１テンプレート画像および第２テンプレート画像に対応する２以上前の処理における画像を用いて、第１の被写体と第２の被写体とが連動する被写体であるか否かを判断する構成としてもよい。
【００８５】
なお、本実施形態に係るカメラ１は、特に限定されず、例えば、一眼レフデジタルカメラ、デジタルコンパクトカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…カメラ
１００…カメラボディ
１１０…撮像素子
１４０…ＡＦ照明光発光部
１６１…焦点検出モジュール
１６２…ＡＦ−ＣＣＤ制御部
１６３…デフォーカス演算部
１６４…レンズ駆動量演算部
１６５…レンズ駆動制御部
１７０…カメラ制御部
２００…レンズ鏡筒
２１２…フォーカスレンズ
２３０…レンズ駆動モータ
２５０…レンズ制御部
【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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