(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子と、
前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段と、
前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出手段と、
前記制御手段により、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節手段と、を有し、
前記検出手段は、前記撮像素子からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始すると共に、連写撮影時に、次の画像の撮影を開始するまでに前記焦点調節処理を終えるように、連写速度と、前記焦点調節処理にかかる時間に基づいて、前記被写体の検出処理の開始時間を決定し、前記被写体の検出処理を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子と、
前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段と、
前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出手段と、
前記制御手段により、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節手段と、を有し、
前記検出手段は、前記撮像素子からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始し、
前記画素部は、前記焦点調節手段による焦点調節処理に利用可能な焦点検出用信号を出力する第１の領域と、焦点調節処理に利用できない第２の領域とを含み、
前記検出手段は、連写撮影時に、前記第１の領域からの前記画像信号の読み出しが終了したときと、次の画像の撮影を開始するまでに前記焦点調節処理を終えるように連写速度と前記焦点調節処理にかかる時間に基づいて決定した前記被写体の検出処理の開始時間とのうち、いずれか早いタイミングで、前記被写体の検出処理を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子と、
前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段と、
前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出手段と、
前記制御手段により、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節手段と、を有し、
前記検出手段は、前記撮像素子からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始し、
前記検出手段は、精度優先の被写体検出処理と、速度優先の被写体検出処理とを行い、
連写撮影時に、前記焦点調節手段は、前記焦点調節処理の開始時間までに前記精度優先の被写体検出処理により被写体が検出されている場合に、前記精度優先の被写体検出処理により検出された被写体に対して前記焦点調節処理を行い、前記焦点調節処理の開始時間までに前記精度優先の被写体検出処理により被写体が検出されていない場合に、前記速度優先の被写体検出処理により検出された被写体に対して前記焦点調節処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記画素はそれぞれ複数の光電変換部を含み、
前記制御手段は、前記画像信号として前記複数の光電変換部それぞれに蓄積された電荷を画素毎に加算して読み出し、前記焦点検出用信号として前記複数の光電変換部それぞれに蓄積された電荷に応じた信号を得られるように読み出し、
前記焦点調節手段は、位相差方式による焦点調節処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
制御手段が、前記画素部から画像信号を読み出す第１の読み出し工程と、
検出手段が、前記第１の読み出し工程で読み出された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出工程と、
前記制御手段が、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から前記焦点検出用信号を読み出す第２の読み出し工程と、
焦点調節手段が、前記第２の読み出し工程で読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節工程と、を有し、
前記検出工程では、前記画素部からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始すると共に、連写撮影時に、次の画像の撮影を開始するまでに前記焦点調節処理を終えるように、連写速度と、前記焦点調節処理にかかる時間に基づいて、前記被写体の検出処理の開始時間を決定し、前記被写体の検出処理を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなり、焦点調節処理に利用可能な焦点検出用信号を出力する第１の領域と、焦点調節処理に利用できない第２の領域とを含む画素部を有する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
制御手段が、前記画素部から画像信号を読み出す第１の読み出し工程と、
検出手段が、前記第１の読み出し工程で読み出された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出工程と、
前記制御手段が、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から前記焦点検出用信号を読み出す第２の読み出し工程と、
焦点調節手段が、前記第２の読み出し工程で読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節工程と、を有し、
前記検出工程では、前記画素部からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始すると共に、連写撮影時に、前記第１の領域からの前記画像信号の読み出しが終了したときと、次の画像の撮影を開始するまでに前記焦点調節処理を終えるように連写速度と前記焦点調節処理にかかる時間に基づいて決定した前記被写体の検出処理の開始時間とのうち、いずれか早いタイミングで、前記被写体の検出処理を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項７】
入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
制御手段が、前記画素部から画像信号を読み出す第１の読み出し工程と、
検出手段が、前記第１の読み出し工程で読み出された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出工程と、
前記制御手段が、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から前記焦点検出用信号を読み出す第２の読み出し工程と、
焦点調節手段が、前記第２の読み出し工程で読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節工程と、を有し、
前記検出工程では、前記画素部からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始すると共に、精度優先の被写体検出処理と、速度優先の被写体検出処理とを行い、
連写撮影時に、前記第２の読み出し工程では、前記第２の読み出し工程の開始時間までに前記精度優先の被写体検出処理により被写体が検出されている場合に、前記精度優先の被写体検出処理により検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から前記焦点検出用信号を読み出し、前記第２の読み出し工程の開始時間までに前記精度優先の被写体検出処理により被写体が検出されていない場合に、前記速度優先の被写体検出処理により検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から前記焦点検出用信号を読み出すことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、撮像装置における焦点調節制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子からオートフォーカス評価値に必要な画像の読み出しを行う際、静止画像等の通常の読み出し速度よりも速い速度で読み出すことで、高速に焦点検出を行う技術がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、有効画素領域のうち特定の領域の画素信号のみを撮像素子から読み出し、オートフォーカス評価値を取得することで高速な焦点検出を行う技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、予め区分された静止画像の読み出し領域のうち、特定の区分領域を他の区分領域よりも先に読み出し、オートフォーカス評価値を取得することで、高速に焦点検出を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５８４６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６６５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、有効画素領域全体を読み出して被写体を検知してから、オートフォーカス評価値を取得するための読み出し領域を決めている。全体を読み出す際には被写体が写っていない部分も読み出すことになるため、無駄な読み出し時間を費やしてしまい、オートフォーカス評価値を取得するまでに時間が掛かっていた。
【０００７】
また、特許文献２に開示された従来技術では、静止画像の読み出しと一部並行して、オートフォーカス評価値を取得するための読み出しを行っている。オートフォーカス評価値を取得するための読み出し部分として、予め区分された静止画像の読み出し領域内の特定の一部領域としているが、被写体に動きがある場合、設定した領域に被写体が入らない可能性が高くなり、被写体検出及び追尾の面では性能が低下する。
【０００８】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、オートフォーカスのための焦点検出領域を決定するまでに掛かる時間を抑制すると共に、被写体を追尾しながらの高速連写撮影を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、入射した被写体光学像を光電変換して画像信号または焦点検出用信号を出力する複数の画素からなる画素部を有する撮像素子と、前記撮像素子の読み出しを制御する制御手段と、前記撮像素子から出力された画像信号に基づいて、被写体を検出する検出手段と、前記制御手段により、前記検出された被写体を含む前記画素部の一部の領域から読み出された前記焦点検出用信号に基づいて焦点調節処理を行う焦点調節手段と、を有し、前記検出手段は、前記撮像素子からの前記画像信号の読み出しが終了する前に、被写体の検出処理を開始すると共に、連写撮影時に、次の画像の撮影を開始するまでに前記焦点調節処理を終えるように、連写速度と、前記焦点調節処理にかかる時間に基づいて、前記被写体の検出処理の開始時間を決定し、前記被写体の検出処理を開始する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、オートフォーカスのための焦点検出領域を決定するまでに掛かる時間を抑制すると共に、被写体を追尾しながらの高速連写撮影を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における撮像素子の画素部の構成を示す図。
【図３】第１実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のタイミングを示すタイミングチャート。
【図４】第１実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のフローチャート。
【図５】第２実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のタイミングを示すタイミングチャート。
【図６】第２実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
本第１の実施形態における撮像装置の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の撮像装置の一例として、デジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。なお、撮像装置としては、デジタルカメラの他に、デジタルビデオカメラのようなカメラはもとより、カメラ機能付き携帯電話、カメラ付きコンピュータなど、カメラ機能を備える任意の電子機器であっても良い。
【００１４】
結像光学系の先端部に第１レンズ群１０１が配置されており、第１レンズ群１０１は光軸方向に進退可能に保持されている。絞り兼用シャッタ１０２は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行うほか、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッタとしても機能する。絞り兼用シャッタ１０２と第２レンズ群１０３とは一体となって光軸方向に進退し、第１レンズ群１０１の進退動作との連動によって、変倍作用（ズーム機能）を奏する。
【００１５】
第３レンズ群１０５（フォーカスレンズ）は、光軸方向の進退によって、焦点調節を行う。光学的ローパスフィルタ１０６は、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。上述した第１レンズ群１０１、絞り兼用シャッタ１０２、第２レンズ群１０３、第３レンズ群１０５、光学的ローパスフィルタ１０６は、結像光学系を構成している。撮像素子１０７は、２次元ＣＭＯＳフォトセンサーと周辺回路とを含み、結像光学系の結像面に配置される。
【００１６】
ズームアクチュエータ１１１は、不図示のカム筒を回動することで、第１レンズ群１０１ないし第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動し、変倍操作を行う。絞りシャッタアクチュエータ１１２は、絞り兼用シャッタ１０２の開口径を制御して撮影光量を調節するとともに、静止画撮影時の露光時間制御を行う。フォーカスアクチュエータ１１４は、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。
【００１７】
撮影時に用いられる被写体照明用電子フラッシュ１１５は、キセノン管を用いた閃光照明装置が好適であるが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置を用いてもよい。オートフォーカス（ＡＦ）補助光部１１６は、所定の開口パターンを有するマスクの像を、投光レンズを介して被写体に投影し、暗い被写体あるいは低コントラストの被写体に対する焦点検出能力を向上させる。
【００１８】
制御部１２１は、撮像装置１００における種々の制御を司るものであり、不図示のＣＰＵ（演算部）、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を有している。制御部１２１は、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラが有する各種回路を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理と記録等の一連の動作を実行する。また、本実施形態では、結像光学系の状態に応じた焦点検出補正値も記憶されている。
【００１９】
電子フラッシュ制御回路１２２は、撮影動作に同期して電子フラッシュ１１５を点灯制御する。補助光駆動回路１２３は、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光部１１６を点灯制御する。撮像素子駆動回路１２４は、撮像素子１０７の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換して制御部１２１に送信する。画像処理回路１２５は、撮像素子１０７が取得した画像の被写体検出、γ変換、カラー補間、ＪＰＥＧ圧縮等の処理を行う。
【００２０】
フォーカス駆動回路１２６は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に進退駆動して焦点調節を行う。絞りシャッタ駆動回路１２８は、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り兼用シャッタ１０２の開口を制御する。ズーム駆動回路１２９は、撮影者によるズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。
【００２１】
表示器１３１は、例えばＬＣＤ等により構成されており、撮像装置１００の撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態の表示画像等を表示する。操作スイッチ群１３２は、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等を含む。記録媒体１３３は、着脱可能なフラッシュメモリ等であり、撮影により取得した画像ファイルを記録する。メモリ１３４はＲＡＭ、ＲＯＭ等であり、所定のプログラムの記憶や、画像処理中の画像データや画像処理に必要なパラメータデータの保持等を行っている。制御部１２１は、メモリ１３４のＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、撮像装置１００の各種回路を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理、記録等の一連の動作を実行する。
【００２２】
図２は、第１の実施形態で用いられる撮像素子１０７の画素部のうち、ダミー画素や遮光（ＯＢ）画素等を除く、光学系を介して入射した被写体光学像を電気信号に変換して出力する有効画素領域１０７１の構成を示す図である。
【００２３】
図２（ｂ）は、有効画素領域１０７１の画素２１１の配列を模式的に示した図で、縦（Ｙ方向）６行と横（Ｘ方向）８列の範囲を、結像光学系側から観察した状態を示している。各画素２１１は、オンチップマイクロレンズ２１１ｉと、オンチップマイクロレンズ２１１ｉの内側に配置された光電変換部２１１ａ、２１１ｂとを有する。
【００２４】
本実施形態では、有効画素領域１０７１を構成するすべての画素の光電変換部は、図２（ｂ）に示すようにＸ方向に２分割され、それぞれの領域の光電変換信号を独立して読み出しできる構成となっている。または、光電変換部２１１ａ、２１１ｂの一方の光電変換信号と、２つの光電変換信号を加算した和を読み出し、読み出した和から一方の光電変換信号を減ずることで、光電変換部２１１ａ、２１１ｂの他方の光電変換信号を得るようにしても良い。このように分割された領域の光電変換信号は、位相差検出による焦点検出用信号として、公知の位相差方式の焦点検出（位相差ＡＦ）に用いられる。一方で、通常の画像を得る際には、２つの領域の光電変換信号の和を読み出す。
【００２５】
なお、光電変換部の分割方向や分割数、また、光電変換部を分割した画素の配置は図２（ｂ）に示す例に限るものでは無く、位相差方式の焦点検出を行うことができる構成であれば良い。
【００２６】
上記構成を有する有効画素領域１０７１において、図２（ａ）に示す焦点検出領域１７１０の焦点状態を検出する場合、焦点検出領域１７１０の周辺領域１７１１から得られる信号を利用して検出する。そのため、有効画素領域１０７１の周辺部では、焦点検出領域１７１０の周辺領域１７１１を確保することができないため、ＡＦを行うことができない。このように（第２の領域）、ＡＦ可能な領域を領域１７０２（第１の領域）で表している。
【００２７】
次に、本実施形態による撮像装置によって行われる被写体追従ＡＦ連続撮影について、図３および図４を参照して説明する。図３は、上記構成を有する撮像装置における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のタイミングを示すタイミングチャート、図４は、被写体追従ＡＦ連続撮影処理のフローチャートである。この処理は、操作スイッチ群１３２に含まれる撮影モード選択スイッチのユーザー操作により、撮影モードが被写体追従ＡＦ連続撮影モードとなっている場合に行われる。
【００２８】
被写体追従ＡＦ連続撮影モードのときに、操作スイッチ群１３２に含まれるレリーズスイッチがオンとなることで撮影が開始され、Ｓ１０１へ移行する。Ｓ１０１では、静止画撮影のために撮像素子１０７の露光を開始し（ｔ１）、電荷が蓄積される。露光時間は絞りシャッタアクチュエータ１１２で制御する。このとき、撮像素子駆動回路１２４によって、撮像素子１０７の有効画素領域１０７１全体を読み出す駆動モードで撮像素子１０７を制御する。また、連続撮影モードにおける１枚目の画像の撮影時には、撮影開始に先立って、公知の方法により焦点調節及び測光が行われ、その結果に基づいて、フォーカスレンズ１０５及び露出が制御される。
【００２９】
Ｓ１０２では、撮像素子駆動回路１２４により、電荷の蓄積を終了すると共に、撮像素子１０７に蓄積された電荷から得られた画像信号をＡ／Ｄ変換して制御部１２１に送信する処理を開始する（ｔ２）。この際には、光電変換部２１１ａ、２１１ｂに蓄積された光電変換信号の和を読み出す。また、Ｓ１０１において設定した駆動モードに従い、有効画素領域１０７１全体からの画像信号を読み出す。
【００３０】
Ｓ１０３では、撮像素子１０７に蓄積された電荷から得られた画像信号をＡ／Ｄ変換して、１画素毎、もしくは複数の画素単位で制御部１２１に順次送信しながら、被写体検出処理開始時間（ｔ３）となるのを待つ。ここで、被写体検出処理開始時間としては、本実施形態では以下の２つのいずれかとする。
【００３１】
１つ目は、ＡＦ可能な領域１０７２の読み出しが完了するタイミングである。これは、ＡＦできない領域１０７３で被写体を検出しても、その周辺からＡＦ評価値演算に必要な画像信号を得ることができないため、結局はＡＦできないからである。つまり、ＡＦ可能な領域１０７２まで読み出しが完了した時点で、読み出した画像信号をもとに被写体検出すれば、検出した被写体のＡＦ評価値演算に必要な画像信号を得ることができる。従って、ＡＦ可能な領域１７０２の読み出しが完了する時点を、被写体検出処理開始時間とする。なお、ＡＦ可能な領域１７０２は撮影モードや、レンズの種類により変わるため、条件に応じて被写体検出処理開始時間を変える。
【００３２】
２つ目は、連写撮影時の連写速度に基づいて決めるタイミングである。連写速度が速い場合は、撮影と次の撮影との撮影間の処理時間をより短くする必要がある。そこで、被写体検出処理開始時間を早めることで、撮影間の処理時間を短くすることができる。その場合、読み出し完了している画像信号は少なくなってしまうため、被写体検出の精度は低下してしまうが、連写速度をより高速にすることが可能となる。
【００３３】
また、ＡＦ可能な領域１７０２の読み出しが完了するタイミングと、連写撮影時の連写速度に基づくタイミングのうち、早い方を被写体検出処理開始時間としてもよい。
【００３４】
Ｓ１０４では、制御部１２１に送信されてきた画像信号をもとに、画像処理回路１２５において被写体検出処理を開始する（ｔ３）。これにより、残りの静止画読み出し処理と被写体検出処理が並行して実行されることになる。
【００３５】
後述するが、ＡＦ処理に必要な検出結果情報は被写体の位置情報である。一方、ＡＦ開始時間には制約があり、ＡＦ開始までには検出処理が終わっている必要がある。そのため、被写体検出処理を開始するタイミングは、静止画読み出しの途中の、ＡＦ可能な領域１７０２まで読み出しが完了する時点、または、設定中の連写速度を保証できる時点となる。なお、被写体が多数あるような場面で、検出処理が間に合わなかった場合は、前回の撮影での検出処理結果の位置情報を代用してもよい。または、予めデフォルト位置情報を設定しておき、それをＡＦ処理で使用してもよい。
【００３６】
Ｓ１０５では、ＡＦ開始時間（ｔ４）となるのを待つ。ここで、ＡＦ開始時間は、連写速度によって決まる次の撮影開始時間までに、ＡＦ評価値算出用の読み出し領域算出処理、電荷蓄積、読み出し、及びＡＦ評価値算出とレンズ駆動量の算出、レンズの駆動が完了するように決める。
【００３７】
ＡＦ開始時間になると、焦点調節処理を開始する。まず、Ｓ１０６において、被写体検出処理による被写体検出結果から、ＡＦ評価値算出用読み出し領域を決定する。第１の実施形態では、ＡＦ評価値算出用の読み出しは、撮像素子駆動回路１２４により静止画読み出しとは別の駆動で制御して、撮像素子１０７の有効画素領域１０７１を部分的に読み出す。このとき、被写体検出結果の被写体位置情報を用いて、被写体位置を中心として、有効画素領域１０７１から部分的に読み出す領域（焦点検出領域１７１０及び周辺領域１７１１）を決定する。
【００３８】
Ｓ１０７では、ＡＦ評価値算出のために撮像素子１０７を露光し、電荷蓄積を行う（ｔ４〜ｔ５）。露光時間は絞りシャッタアクチュエータ１１２で制御する。静止画とは異なり、ここでは撮像素子駆動回路１２４において、撮像素子１０７の有効画素領域１０７１の一部の領域を読み出す駆動モードで撮像素子１０７を制御する。
【００３９】
露光時間が経過すると、Ｓ１０８において、撮像素子駆動回路１２４により、撮像素子１０７に蓄積された電荷から得られた画像信号をＡ／Ｄ変換して制御部１２１に送信する処理を行う（ｔ５〜ｔ６）。ここでは、Ｓ１０７において設定した駆動モードに従い、有効画素領域１０７１の一部の領域の画像信号を読み出す。この際には、光電変換部２１１ａ、２１１ｂに蓄積された光電変換信号をそれぞれ独立に読み出す。
【００４０】
Ｓ１０９では、制御部１２１に送信された画像信号をもとにＡＦの評価値算出処理を実行して（ｔ６〜ｔ７）、次の撮影で被写体にフォーカスするためのレンズの駆動量を制御部１２１で算出する。
【００４１】
Ｓ１１０では、制御部１２１で算出したレンズの駆動量から、フォーカス駆動回路１２６、または絞りシャッタ駆動回路１２８、あるいはそれらを組み合わせて制御する。そして、各アクチュエータ１１４、１１２を駆動させて、被写体に合焦する位置までレンズを駆動させる（ｔ７〜ｔ８）。
【００４２】
Ｓ１１１では、操作スイッチ群１３２に含まれるレリーズスイッチ（ＳＷ２）がオンかオフかを判断し、オンであれば、Ｓ１１０で駆動したレンズ位置で、静止画蓄積処理、静止画読み出しを行って、連写撮影を続ける（ｔ８）。オフであれば連写撮影を停止して撮影終了となる。
【００４３】
上記の通り第１の実施形態によれば、静止画読み出し途中から被写体検出処理を開始することにより、被写体検出処理と静止画読み出しとを並行して行うことで、連続撮影時の撮影間の処理時間をより短くすることができる。加えて、ＡＦ評価値算出用読み出しについては読み出す領域を被写体位置に基づいた撮像素子の有効画素領域１０７１の一部としている。これにより、被写体の検出および追尾精度を保ったまま、読み出しに掛かる時間をより短くすることができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態で用いられる撮像装置は、図１及び図２を参照して第１実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。第２の実施形態は、第１の実施形態で行われる被写体追従ＡＦ連続撮影の処理に対して、被写体検出処理の処理内容が異なる。その他の処理については第１実施形態と同様の処理を行う。
【００４５】
以下、第２の実施形態における撮像装置によって行われる被写体追従ＡＦ連続撮影処理について、図５および図６を参照して説明する。図５は、第２の実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影のタイミングを示すタイミングチャート、図６は、第２の実施形態における被写体追従ＡＦ連続撮影処理のフローチャートである。
【００４６】
図５に示す処理のタイミングと、図３に示す処理のタイミングとの違いは、図３においてｔ３〜ｔ４の間に行う被写体検出処理が、図５では速度優先の検出処理と精度優先の検出処理に置き換わっている点である。また、図６に示す処理と図４に示す処理との違いは、Ｓ２０４〜Ｓ２０８で行う被写体検出処理であり、それ以外の処理は、第１の実施形態において説明した処理と同様であるため、同じ参照番号を付して、説明を省略する。
【００４７】
Ｓ２０４においてＳ１０４と同様に、被写体検出処理を開始する。ただし、第２の実施形態では２通りの処理により被写体の検出を行う。１つは、被写体の内容や個数等を判別しない精度の低い検出処理であり（速度優先の被写体検出処理）、検出精度のパラメータを調節することで、ＡＦ開始時間までに、主被写体の位置とサイズの情報を検出結果として出力することを保証する。ここでは入力した画像信号をもとにした色情報から、速度優先の被写体検出処理を行う（ｔ１１からｔ１２）。
【００４８】
もう１つの検出処理は、検出結果として被写体が顔か否かを判断して、その被写体の個数、それぞれの位置とサイズ、重要度の順位まで出力する、高精度な検出処理である（精度優先の被写体検出処理）。しかしながら、顔やその他の物体の個数が多いところを撮影する場合に検出処理が高負荷となり、検出結果を出力するまでに時間が掛かることがある（ｔ１１からｔ１３）。
【００４９】
なお、速度優先の被写体検出処理も、精度優先の被写体検出処理も、第１の実施形態における被写体検出処理と同様に、静止画の読み出しをしている途中（ｔ１１）から、２つの検出処理を同時に開始する。これにより、残りの静止画読み出し処理と上述した２つの被写体検出処理が並行して実行されることになる。
【００５０】
Ｓ２０５では、ＡＦ開始時間（ｔ４）となるのを待つ。ＡＦ開始時間はＳ１０５と同様にして決定する。すなわち、連写速度によって決まる次の撮影開始時間までに、ＡＦ評価値算出用の読み出し領域算出処理、電荷蓄積、読み出し、及びＡＦ評価値算出とレンズ駆動量の算出、レンズの駆動が完了するように決める。
【００５１】
ＡＦ開始時間になると、焦点調節処理を開始する。まず、Ｓ２０６では、Ｓ２０４で開始した２つの被写体検出処理において、ＡＦ開始時間になったときに、精度優先の被写体検出結果を出力できているか否かを判断する（ｔ４）。
【００５２】
精度優先の被写体検出結果が出力できている場合、すなわちＡＦ開始時間までに２つの被写体検出結果が共に出力できている状態にある場合は、Ｓ２０７に進んで、精度優先の被写体検出結果を用いて、ＡＦ評価値算出用読み出し領域を算出する。
【００５３】
検出結果が１つの物体であれば、その物体の位置を中心として読み出し領域を決定する。一方で複数の物体が検出された際は、最も順位の高い物体の位置を中心として読み出し領域を決定する。また、読み出し領域の決定に顔情報を用いる場合、サイズによって、瞳位置を中心に読み出し領域を決定するか、顔自体の中心で読み出し領域を決定するかを判別する。
【００５４】
一方、速度優先の被写体検出結果のみが出力できている場合、すなわちＡＦ開始時間までに速度優先の被写体検出結果のみが出力できている状態にある場合は、Ｓ２０８に進み、速度優先の被写体検出結果を用いて、ＡＦ評価値算出用読み出し領域を算出する。検出結果としては、１つの物体の情報のみ出力されているので、その物体の位置を中心として読み出し領域を決定する。
【００５５】
読み出し領域を決定すると、Ｓ１０７に進んで、図３を参照して説明した処理を行う。
【００５６】
上記のように第２の実施形態によれば、検出方法を２つに分けて同時に実施することで、速度優先の被写体検出処理により連写速度を保証しながら、被写体の検出及び追尾の保証が可能となる。加えて、精度優先の被写体検出処理がＡＦ開始時間に間に合う場合は、より精度の高い検出結果を用いることで、追尾性能を向上することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００：デジタルカメラ、１０５：第３レンズ群、１０７：撮像素子、１１４：フォーカスアクチュエータ、１２１：制御部、１２４：撮像素子駆動回路、１２５：画像処理回路、１２６：フォーカス駆動回路、２１１：画素、２１１ａ，２１１ｂ：光電変換部、１７０２：ＡＦ可能な領域、１７０３：ＡＦできない領域
【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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