(57)【要約】【課題】連写撮影中に動いている被写体を対してピントをあわせることのできるカメラ、その合焦制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】連写撮影開始指示があると（Ａ）、まず最初にいわゆる山登り方式によるコントラスト制御（（Ｃ）,（Ｂ））によってピント位置合わせを行う。そして、連写を開始する。連写開始後は、各撮影画像からそのコントラストと顔領域の検出を行い、コントラスト低下を判定すると、顔領域の変化を動きベクトルで判定する。そして、顔領域が拡大したと判定したら、近づいてくる被写体と判断して、撮影レンズのピントを近距離方向に移動させる。【選択図】図５
2008052225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連写撮影を行うカメラにおいて、
被写体像を結像させる撮影レンズと、
結像された被写体像に基づき画像信号を出力する撮像素子と、
上記撮影レンズのピント合わせを制御するピント位置制御手段と、
上記画像信号に基づく撮影画像の画面を複数のブロックに分け、繰り返し取得された撮影画像をブロック単位で比較して、被写体の位置変化を検出する位置変化検出手段と、を備え
上記ピント位置制御手段は、上記位置変化検出結果に従って、上記被写体との距離変化を予測して、ピント合わせを行う
ことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
上記画像信号に基づく撮影画像から被写体である人物の顔の位置を検出する顔検出手段を備え、
上記位置変化検出手段は、上記顔検出手段の検出結果に従って、上記位置変化を検出するときの複数のブロックを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
上記画像信号に基づく撮影画像から被写体である人物の顔の位置を検出する顔検出手段を備え、
上記位置変化検出手段は、上記被写体の位置変化として、検出された顔位置に基づいて顔の位置変化を検出し、さらに顔領域が拡大する方向にあるかを判定し、
上記ピント位置制御手段は、顔領域が拡大する方向と判定される時には、上記ピントの位置を近距離側に変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】
上記ピント位置制御手段は、連写開始時には上記画像信号に基づく撮像画像から検出されたコントラストに基づいてピント合わせを行い、連写撮影中には上記被写体との距離変化を予測してのピント合わせを行う
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項５】
上記撮影レンズからの入射する被写体像の光路を、上記撮像素子に至る第一の光路とファインダー光学系に至る第二の光路のいずれかに切り換える切替手段と、
上記第一の光路に配置されるピント合わせ用センサを備え、
上記ピント位置制御手段は、ピント合わせ用センサによるピント合わせを行い、上記切替後は上記被写体との距離変化を予測してのピント合わせを行う
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項６】
連写撮影を行うカメラにおいて、
撮影レンズのピント合わせを制御する合焦制御部と、
撮影画像から被写体の動きを判定する動き判定部と、
撮影画像のコントラストを判定するコントラスト判定部とを備え、
上記合焦制御部は、連写開始時には、上記コントラスト判定部により判定されたコントラストに応じてピント合わせを制御し、連写開始後は、上記動き判定部により判定された被写体の動きに基づいて予測される被写体距離の変化に応じて、ピント合わせを制御する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項７】
撮影画像から人物の顔位置を検出する顔検出部を備え、
上記動き判定部は、顔検出部の検出結果に従い、顔の大きさに応じて被写体の前後方向の動きを判定し、
上記合焦制御部は、上記被写体の前後方向の動きから予測される被写体距離の変化に応じて、ピント合わせを制御する
ことを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項８】
上記合焦制御部は、連写開始後に上記動き判定部による被写体の動きに基づいてピント合わせを制御する際には、上記コントラスト判定部による撮影画像のコントラスト変化も考慮して制御する
ことを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項９】
上記合焦制御部は、上記コントラストが低下した場合に、上記動き判定部による被写体の動きからピント合わせ制御を行う
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１０】
上記合焦制御部は、連写開始時のピント合わせ制御動作によってコントラスト変化とピント位置変化の関係を検出して、この関係に基づいて、連写開始後に撮影画像のコントラスト変化からピント位置変化を決定してピント合わせ制御を行う
ことを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１１】
撮影レンズを通過した被写体光を反射させる第１の位置と、被写体光を通過させて撮像素子に結像させる第２の位置を移動する反射ミラーを備え、上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で連写撮影を行う一眼レフ方式のカメラにおいて、
撮影レンズのピント合わせを制御する合焦制御部と、
上記第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影レンズを通過した被写体光の位相差から、合焦を検出する合焦検出部と、
撮像素子の信号による撮影画像から被写体の動きを判定する動き判定部と、を備え
上記合焦制御部は、連写開始時には上記第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、上記合焦検出部の結果に応じてピントを制御し、連写開始後は上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で、上記動き判定部により判定された被写体の動きから予測される被写体の距離に、ピントを合わせるよう制御する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
連写撮影を行うカメラの合焦制御方法において、
連写開始時には、撮影画像のコントラストを判定しコントラストに応じて撮影レンズのピント合わせを制御し、
連写開始後は、撮影画像から被写体の動きを判定し、被写体の動きに基づいて予測される被写体距離の変化に応じて、撮影レンズのピント合わせを制御する
ことを特徴とする合焦制御方法。
【請求項１３】
上記合焦制御方法は、連写開始後に被写体の動きに基づいてピント合わせを制御する際には、撮影画像のコントラスト変化も考慮して制御する
ことを特徴とする請求項１２に記載の合焦制御方法。
【請求項１４】
撮影レンズを通過した被写体光を反射させる第１の位置と、被写体光を通過させて撮像素子に結像させる第２の位置を移動する反射ミラーを備え、上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で連写撮影を行う一眼レフ方式のカメラにおける合焦制御方法において、
連写開始時には第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影レンズを通過した被写体光の位相差から合焦を検出してその結果に応じてピントを制御し、連写開始後は第２の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影画像から判定された被写体の動きから予測される被写体の距離にピントを合わせるよう制御する
ことを特徴とする合焦制御方法。
【請求項１５】
連写撮影を行うカメラの合焦制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
上記合焦制御方法は、
連写開始時には、撮影画像のコントラストを判定しコントラストに応じて撮影レンズのピント合わせを制御し、
連写開始後は、撮影画像から被写体の動きを判定し、被写体の動きに基づいて予測される被写体距離の変化に応じて、撮影レンズのピント合わせを制御する
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
撮影レンズを通過した被写体光を反射させる第１の位置と、被写体光を通過させて撮像素子に結像させる第２の位置を移動する反射ミラーを備え、上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で連写撮影を行う一眼レフ方式のカメラにおける合焦制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
上記合焦制御方法は、
連写開始時には第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影レンズを通過した被写体光の位相差から合焦を検出してその結果に応じてピントを制御し、連写開始後は第２の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影画像から判定された被写体の動きから予測される被写体の距離にピントを合わせるよう制御する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連写撮影時におけるカメラの合焦制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真撮影法として、シャッタースピードや絞り制御を切り替えること（マニュアル撮影を行うこと）によって、レンズの効果を変えたり、動いているものを表現する効果を変えたりして、露出の効果によって画像の表現を調節する方法は広く知られている。そして、動いている被写体やタイミングを合わせるのが難しい被写体に対しては連写撮影が有効である。連写撮影でも、動いている被写体にピントが追従することが望ましい。そこで連写時にもピントを合わせるための技術として、特許文献１には位相差ＡＦ（オートフォーカス）とコントラストＡＦのいずれかを選択できるようにしたカメラが記載されている。
【０００３】
また、近年、連続的な撮影技術の延長として、連続したデジタル画面を利用した圧縮方式（コマ間圧縮）が開発され、動画機能を充実させたカメラも数多く登場している。こうしたカメラでは、単に動画撮影可能にしただけでなく、被写体の動き（位置変化）を検出する動き検出の回路を併設して、たとえば、手振れを防止するような工夫をしているものも多い。
【０００４】
これまでも、こうした被写体の動きの問題に対処するべく、特許文献２、３のように、上記動き検出の考え方や回路などを利用して、カメラの高速性をさらに改善する提案がなされていた。例えば、特許文献２では、被写体の動きに従って、ピント合わせの領域を切り換えている。また、特許文献３では、動きベクトルと呼ばれる、コマ間圧縮時の情報（被写体の動きの大きさと方向を数値化したもの）を利用して、被写体を検出しようという提案がなされている。
【特許文献１】特開２００1−２７５０３３号公報
【特許文献２】特開平０７−２３２７２号公報
【特許文献３】特開２００３−１８９２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンパクトカメラでは、多くの場合、ピント合わせ時にピント合わせレンズを動かしてみて撮像を行い、コントラストが高いレンズ位置を選択するような方式（いわゆる山登りＡＦ）が採用される。しかし、これは原理上複数回の画像取り込みやピント合わせ制御が必要で、追従が遅いという欠点がある。
【０００６】
また、一眼レフと呼ばれるカテゴリーのカメラの場合、ファインダー光路と、撮像光路が選択的に切り換えられる。一眼レフカメラでは、ファインダー光路側に合焦検出手段が設置されているために、毎回光路切換えを行わないと、連写時のＡＦができないという課題がある。以上従来の代表的な２つの合焦検出方式には、このような制約があり、せっかく撮像素子の読出し速度が上がっても、合焦スピードの点から連写スピードが制限されていた。
【０００７】
動体の撮影や、動きながらの撮影を行ったときの高速連写時にも、ピント合わせを追従せしめ、失敗のない写真を撮影出来ることが望ましい。そしてピント合わせに、デジタルカメラならではの高速の撮像機能や、画像処理機能を有効利用すれば、高速の連写スピードを実現できる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、連写撮影中に動いている被写体を対してピントを合わせることのできるカメラ、その合焦制御方法およびプログラムを提供するものである。
【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、第１の発明によるカメラは、連写撮影を行うカメラにおいて、被写体像を結像させる撮影レンズと、結像された被写体像に基づき画像信号を出力する撮像素子と、上記撮影レンズのピント合わせを制御するピント位置制御手段と、上記画像信号に基づく撮影画像の画面を複数のブロックに分け、繰り返し取得された撮影画像をブロック単位で比較して、被写体の位置変化を検出する位置変化検出手段と、を備え、上記ピント位置制御手段は、上記位置変化検出結果に従って、上記被写体との距離変化を予測して、ピント合わせを行う  ものである。
【００１０】
また、第２の発明によるカメラは、撮影レンズを通過した被写体光を反射させる第１の位置と、被写体光を通過させて撮像素子に結像させる第２の位置を移動する反射ミラーを備え、上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で連写撮影を行う一眼レフ方式のカメラにおいて、  撮影レンズのピント合わせを制御する合焦制御部と、上記第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、撮影レンズを通過した被写体光の位相差から、合焦を検出する合焦検出部と、撮影画像から被写体の動きを判定する動き判定部と、を備え  上記合焦制御部は、連写開始時には上記第１の位置に反射ミラーが移動した状態で、上記合焦検出部の結果に応じてピントを制御し、連写開始後は上記第２の位置に反射ミラーが移動した状態で、上記動き判定部により判定された被写体の動きから予測される被写体の距離にピントを合わせるよう制御する  ものである。
【００１１】
また、第３の発明による合焦制御方法は、連写撮影を行うカメラの合焦制御方法において、連写開始時には、撮影画像のコントラストを判定しコントラストに応じて撮影レンズのピント合わせを制御し、連写開始後は、撮影画像から被写体の動きを判定し、被写体の動きに基づいて予測される被写体距離の変化に応じて、撮影レンズのピント合わせを制御する  ものである。
【００１２】
また、第４の発明によるプログラムは、連写撮影を行うカメラの合焦制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、上記合焦制御方法は、連写開始時には、撮影画像のコントラストを判定しコントラストに応じて撮影レンズのピント合わせを制御し、連写開始後は、撮影画像から被写体の動きを判定し、被写体の動きに基づいて予測される被写体距離の変化に応じて、撮影レンズのピント合わせを制御する  ものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、連写撮影中に動いている被写体を対してピントを合わせることのできるカメラ、その撮影制御方法およびプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
シャッタースピードをユーザーが切り替え可能とし、適正露出を絞りや感度の制御で行うカメラでは、一般的にシャッタースピードを遅くすれば、例えば、川の流れを撮影する際に、水の流れが糸のように伸びた描写が可能となる。シャッタースピードを速くすれば、同じ川の流れを撮影したとしても、その瞬間がとらえられ、水しぶきが上がった瞬間や、さざなみの様子が細かく再現可能となる。また、スポーツ写真でも、シャッタースピードを速くすれば、被写体の動きを止めることが出来、その表情までをはっきり写しこむことが可能となる。
【００１５】
高速のシャッタースピードで撮影すれば、撮影者が動いているようなシーンでも、被写体がぶれることなく、的確に瞬間を切り取ることができる。しかし、高速の繰り返し連写を前提にすると、ピント合わせができなくなるような問題も生じる。本発明では、そうした状況を極力回避するために、高速で撮影できる撮像素子や画像処理回路などを利用する。以下本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明が適用されるカメラ１の全体ブロック図である。カメラ１には、撮像ユニットとして、撮影レンズ部２、ＡＦ制御部２ａ、絞り部３、絞り制御部３ａ、撮像素子４、アナログフロントエンド（以下、ＡＦＥと略す）部５が設けられる。
【００１６】
撮影レンズ部２は、入射した被写体２０の像を撮像素子４に結像する。撮影レンズ部２は内部にフォーカスレンズを有する。ＡＦ（オートフォーカス）制御部２ａは、合焦位置を検出して、フォーカスレンズを駆動して、フォーカスレンズを合焦位置に移動させる。ＡＦ制御部２ａによる合焦位置検出には２つの方式がある。第1方式は、いわゆる山登り検出と呼ばれるような撮影画像のコントラスト信号ピークから合焦位置（ピント位置）を検出する方式である。第2方式は、顔領域の変化を動きベクトルとして検出して、被写体までの距離を算出する方式がある（詳細は後述する）。ＡＦ制御部２ａはピント位置制御部、合焦制御部とも称す。
【００１７】
この撮影レンズ部２内または近傍には、シャッターや絞りの効果を奏する絞り部３が設けられる。絞り部３は、撮影時に所定の口径まで開き、露出が終了すると閉じて露光を終了させるものである。絞り制御部３ａは、絞り部３を駆動して絞り径を設定する。
【００１８】
撮像素子４は、多数の受光面（画素）からなるＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等である。撮像素子４は、撮影レンズ部２を介して被写体２０からの像を受光しこれを画像信号に変換する。
【００１９】
アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部５は、ＡＤ手段を含み、撮像素子４からの信号をデジタル信号化する。そして、ＡＦＥ部５は、撮像素子４から出力される画像信号について各種処理を行う。また、ＡＦＥ部５には、撮像素子４のいくつかの画素をまとめて、一括して読み出す機能も設けられている。たとえば、４画素（２×２）や９画素（３×３）など、各画素の信号レベルが小さいときには、いくつかの画素信号を加算して、Ｓ／Ｎを向上させることが出来る。このような操作によって、感度を上げることも出来る。このように撮像素子のいくつかの同色の画素信号を加算して利用することによって、Ｓ／Ｎを改善することができる。
【００２０】
また、ＡＦＥ部５は、撮像素子４の出力する画像信号を取捨選択する機能も有し、全部の受光面から限られた範囲の画像データを抽出することが出来る。この制御によって、所定の領域のみの画像を記録すれば、いわゆるトリミングと同様の効果を出すことも出来る。
【００２１】
カメラ１には、画像処理部６、増感部６ａ、動き判定部６ｂ、コントラスト判定部６ｃ及び顔検出部６ｄが設けられる。画像処理部６は、入力信号の色や階調やシャープネスを補正処理する。画像処理部６内には、増感部６ａが設けられる。増感部６ａは、得られた画像信号を所定のレベルに増幅して、正しい濃淡、正しい灰色レベルに設定する。増感部６ａは、ディジタル化された信号レベルが所定レベルになるように、信号をディジタル演算するものである。
【００２２】
また、画像処理部６には、画像処理部６の信号を利用して、撮像素子４から入力されてくる画像の特徴などを判定する画像判定手段が接続される。画像判定手段には、動き判定部６ｂ、コントラスト判定部６ｃ、顔検出部６ｄが含まれる。
【００２３】
動き判定部６ｂは、複数の画像を比較して被写体の位置を検出して、これによって被写体の動きベクトルを算出し、被写体がどちらの方向に動いたかを判定する。動き判定部６ｂは動きベクトル算出手段あるいは位置変化検出手段とも呼ぶ。コントラスト判定部６ｃは、画像信号のコントラスト値を判定する。コントラスト判定部６ｃは、撮影レンズ部２のAF制御部２ａと連動して、オートフォーカスの制御を行うが、これについては後述する。顔検出部６ｄは、画像の特徴を調べて主要被写体（顔）の位置を検出する。そして、検出された顔情報を利用して動き判定部６ｂが、顔の動きや大きさ変化から動きベクトルを算出し、被写体がカメラに向かって近づくのか遠ざかるかの判定をする。
【００２４】
また画像処理部６は、ライブ画像（モニタ画像）をリアルタイムに表示部に表示できるように、撮像素子４からの信号を表示部に表示できるようなサイズに加工するリサイズ手段を有する。この働きによって、撮影に先立って撮像素子に入射する像を確認でき、光学ファインダー代わりにこれを見ながら撮影時のタイミングやシャッターチャンスを決定することが出来る。
【００２５】
また、カメラ１には、圧縮伸長部７、記録再生部８、記録メディア９、出力部１０、表示制御部１１及び表示部１２が設けられる。圧縮伸長部７は、撮影時に画像処理部６から出力された信号を圧縮する。圧縮伸長部７内には、ＭＰＥＧ４やＨ．２６４などの圧縮用コア部で構成される動画用の圧縮部M  ７ａおよびＪＰＥＧコア部など静止画像用の圧縮部S  ７ｂが設けられる。この動画用圧縮はコマ間圧縮などと呼ばれ、その際、上記動き判定部６ｂ（動きベクトル算出手段）で算出された被写体の動きなどの情報を加味する。記録再生部８は、ここで圧縮された画像信号を記録メディア９に記録する。記録メディア９は、カメラに着脱可能な保存用の記録媒体である。
【００２６】
出力部１０は、記録メディア９に記録された画像データを外部に出力する。これにより、画像データがＰＣなどを介して、ホームページやブログなどのサービスにアップロード可能になる。こうした用途を前提にした画像は、撮影時からそれに相応しい撮影方法をとっておき、掲載時に所定の効果が得られるような工夫をしておく。
【００２７】
表示部１２は、例えば液晶や有機ＥＬ等から構成され、撮影時にはライブ（モニタ）画像を表示し、再生時には伸張処理された記録画像を表示する。表示制御部１１は、表示部１２を制御する。また、表示制御部１１はマルチ制御部１１ａを有する。マルチ制御部１１ａは、表示部１２に複数画像の画像を同時に表示させる。これは、例えば、奇数番目に入力された画像を画面の左側に、偶数番目に入力された画像信号を画面の右側に表示するような制御を司る。このマルチ画面表示機能によって、撮影した画像を比較して鑑賞したりすることが可能となる。
【００２８】
再生時には、圧縮伸長部７は記録メディア９に記録された圧縮データを伸張し、画像処理部６は伸長された画像をさらに表示用の処理を行う。この画像が再生画像として、表示制御部１１を介して表示部１２にて鑑賞される。
【００２９】
カメラ１には、補助光発光部１３、ＭＰＵ１４、ＲＯＭ１６、レリーズスイッチ１５ａ、モードスイッチ１５ｂ、他のスイッチ１５ｃが設けられる。補助光発光部１３は、白色ＬＥＤやＸｅ放電発光管を有し、流す電流量で光量が制御できるようになっている。状況に応じて被写体２０に光を照射して、明るさの不足や不均一な明るさを防止する。
【００３０】
ＭＰＵ１４は、カメラ全体の制御を司る制御手段である。レリーズスイッチ１５ａ、モードスイッチ１５ｂ、他のスイッチ１５ｃ、およびＲＯＭ１６は、ＭＰＵ１４に接続される。各スイッチ１５ａ〜１５ｃは、ユーザーの操作を検出して、その結果をマイクロコントローラからなる演算制御手段であるＭＰＵ１４に通知する。ＭＰＵ１４が、これらのスイッチの操作に従って、撮影／再生のモード切替や撮影モードの切替などを切換える。またＭＰＵ１４は撮影時にＡＦ制御部２ａや絞り制御部３ａ等の制御を行う。
【００３１】
ＲＯＭ１６は、不揮発性でかつ記録可能なメモリで、例えばフラッシュＲＯＭからなり、カメラ１の制御処理を行う制御用のプログラムが格納される。ＭＰＵ１４は、ＲＯＭ１６からプログラムを読み込んで実行する。そして、ＭＰＵ１４は、撮影モードにおいて、後述する図６のフローチャートに示すような撮影や記録処理を実行する。
【００３２】
図２から図６を用いて、本発明のピント合わせの動作を具体的に説明する。図２は、カメラの方に向かって動いている被写体に対する連写の撮影タイミングと、得られた画像を対比して示す図である。図２（Ａ）のＴ１、Ｔ２（ローアクティブで表示）は、撮影タイミングを示す。タイミングＴ１で撮影された画像が画像１で、タイミングＴ２で撮影された画像が画像２である。この場合には、被写体が動いて近づいてくるので、後の撮影画像の被写体（人物）サイズの方が大きくなる。このような場面では、被写体までの距離が刻々変化するので、以下のようなピントの制御を行う。
【００３３】
図３は、図２で撮影された画像１と画像２から検出された顔領域を示す図である。顔検出部６ｄが、画像１と画像２から顔の目鼻などの特徴的な部分を検出する。右側の顔画面が検出された顔領域を示す。顔画面１が画像１に対応し、Ｆ１（破線）が画面上で検出された顔位置を示す。つまりこの丸い領域Ｆ１が、検出された顔の位置と大きさを示す。同様に図２の画像２から検出された顔情報を、領域Ｆ２（実線）として、顔画面２に示す。顔画面２の画面には、比較のために領域Ｆ１も表示する。この場面では、被写体が近づいてくるので、領域Ｆ２が領域Ｆ１より大きくなる。
【００３４】
このように、顔領域を比較して類似ポイントの移動の向きと量を動きベクトルとして算出すると、顔の部分が単に上下左右に移動したのか、こちらに向って移動して像が大きくなっているのかを判定することが出来る。動き判定部６ｂが顔検出の結果から動きベクトルを算出して、被写体の動きを推定することができる。
【００３５】
図４は、画像エリアを分割（ここでは１２分割）して、上記領域Ｆ１とＦ２の変化から動きベクトルを算出する様子を示す図である。動き判定部６ｂが、Ｂ２のブロックとＢ６のブロック部において、顔の領域が矢印で示す方向と量で変化したことを検出する。そして、動き判定部６ｂが、分割したブロックごとに、そこにある画像がどのように動くかを判定して、その被写体が大きくなっているか小さくなっているか、単に横にずれているだけかを判定する。つまり、本例のように、顔の部分の画像が中心から広がってくるような動きベクトルを算出すると、被写体の占める部分が増えているということで、近づいてくる被写体と判定する。
【００３６】
これによって、図２のように例えば運動会などで、こちらに向って走ってくる人物に対して、ピント制御を行うべきかどうかを判定することが出来る。撮影者が走って近づいて行っても、同様の判定がされるが、そのときもピント位置は変えた方がよい。
【００３７】
この動き判定部６ｂの判定結果に基づき、ＡＦ制御部２ａは状況を判断してピント制御を行う。さらに、ＡＦ制御部２ａは動きベクトルの大きさに従ってこのピントシフト量を切り換えるようにすれば、さらに合焦精度が向上する。また、ＡＦ制御部２ａは、被写体の移動が速い場合にはピントのずれ方も速いので、より迅速にピントをずらせて対応させるようにする。
【００３８】
図５は、図２のように近づいてくる被写体を連写撮影する際のピント位置制御動作を示すタイミングチャートである。図５（Ａ）は、撮影開始と終了を指示するレリーズスイッチ１５ａの操作を示すタイミングチャートである。ＬＯＷの部分が、撮影期間に該当する。図５（Ｂ）は、撮像素子４の信号取り込み（撮像）を示すタイミングチャートである。図５（Ｃ）は、ＡＦ制御部２ａによって移動されるフォーカスレンズの位置を示す。上方向が近距離方向である。図５（Ｄ）は、撮像して得られた画像から、コントラスト判定部６ｃによって判定される被写体のコントラスト値の大小を示す。上方向が高コントラストで、同図（Ｂ）の撮像番号を対応させて示す。図５（Ｅ）は、動き判定部６ｂによる撮影画像からの動きベクトル算出と判定のタイミングを示す。
【００３９】
以下順番に説明する。レリーズスイッチ１５ａの操作指示により、撮像素子４の信号の取り込み動作、つまり撮像が開始される（図（Ａ））。まず記録用の撮影ではない合焦用の撮像が、複数回（本例では４回）行われる（図５（Ｂ））。いわゆる山登り（コントラスト）方式のＡＦ（ピント合わせ）を行うためである。この撮像動作に同期させて、ＡＦ制御部２ａが撮影レンズ部２内のフォーカスレンズを、遠距離から近距離方向に順次移動させる（同図（Ｃ））。
【００４０】
フォーカスレンズの移動によりピント位置が変えられていくと、同図（Ｄ）のように画像の主被写体のコントラストが変化する。そして、一番良好な（高い）コントラストが得られる位置にフォーカスレンズの位置を移動させる。ここでは、２番目の撮影で最もコントラストが高くなったので、この位置が合焦位置と判断される。これでピント位置が決定されたので、撮影用の撮像動作に移行する。なお、ピント合わせ時の撮像結果も記録するようにしてもよい。
【００４１】
次に４回の連写撮影（Ｎｏ５，６，７，８）が行われる。この撮影が記録される撮影である。この間は、本発明の特徴たる動きベクトル判定方式によるピント制御を行う。前半のような山登り動作によるピント制御には複数回の撮影が必要で、このようなピント制御を連写中に行うと、連写スピードが大幅に低下してしまうからである。
【００４２】
コントラスト判定部６ｃにより撮影画像のコントラストを常にチェックし、画像のコントラストが図（Ｄ）のように変化（ここでは低下）しはじめたら（Ｎｏ５からＮｏ６）、これを検出する。コントラスト変化を検出すると、同図（Ｅ）のタイミングで動き判定部６ｂが、動きベクトルを算出して、被写体の動き量および方向を判定する。それが被写体の大きさを変えるものである場合、特に被写体が大きくなると判定される場合は、ピントを近距離方向にシフトするよう、ＡＦ制御部２ａがフォーカスレンズを移動させる。更に、７回目の撮像時にピントシフトを行ってコントラストの改善が認められたことから、被写体がカメラ方向に近づいていると推定する。そこで、８回目の撮像に先立っても動きベクトルの検出判定を行い、再度近距離方向にピントシフト（ピント移動）を行う。
【００４３】
なお、このピントシフト量の決定には２つの方式がある。１つは、動きベクトルの大きさに従ってピントシフト量を決定する方式である。２つめは、最初の山登りＡＦ時のピント位置とコントラスト変化の関係（コントラスト変化／ピント変化）を利用して、シフト量を決定する方式である。コントラスト低下量が大きければそれだけピントのずれが大きいわけで、コントラスト低下量とピントのずれ量には相関があるからである。このコントラスト変化／ピント変化（斜線の点線）を図に付記した。
【００４４】
図６は、上記の連写撮影の制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、ＡＦ制御部２ａ、動き判定部６ｂ、コントラスト判定部６ｃ、顔検出部６ｄ等およびこれらを統括的に制御するＭＰＵ１４により行われる。
【００４５】
まず、カメラ１が撮影モードに設定されているとする。そして、撮影モードでユーザーの撮影開始操作であるレリーズ操作を待つ（ステップＳ１）。図７（Ａ）は、実際の撮影時にカメラが操作される様子を背面から見た図で、連写撮影設定操作の一例である。図７（Ａ）のように、カメラ１の背面に設けられたモードスイッチ１５ｂを押しながら、上面のレリーズスイッチ１５ａを押し込むことなどによって、高速連写モードでの撮影が開始される。ユーザーは表示部１２を見ながら、撮影する被写体や状況が、高速連写撮影が好ましいと考えた時には、こうした操作で高速連写モードに設定して撮影を行う。
【００４６】
レリーズ操作がされると（ステップＳ１ＹＥＳ）、露出（被写体の明るさ）を判定し、ピント制御（ＡＦ）を行う（ステップＳ２）。ここでのピント（合焦）制御は、コントラスト方式による制御で、図５（Ｃ）のＮｏ１からＮｏ４の処理に相当する。そして、ピント制御処理時のピント位置とコントラストの変化を記憶しておく（ステップＳ３）。これは、図５（Ｃ）で説明したコントラスト変化／ピント変化の傾きに相当するものである。
【００４７】
そして、撮影と仮記録を行う（ステップＳ４）。上記高速連写モードに設定されているかを判定する（ステップＳ５）。高速連写モードへの設定は、前述した通り例えば図７（Ａ）に示すように、カメラ１の背面に設けられたモードスイッチ１５ｂを押しながら、上面のレリーズスイッチ１５ａを押し込むことなどによってなされる。高速連写モードが設定されていないと判定された時には（ステップＳ５ＮＯ）、ステップＳ４で仮記録された画像を圧縮伸長部７で圧縮する（ステップＳ６）。圧縮された画像を記録メディア９に記録する（ステップＳ７）。
【００４８】
高速連写モードに設定されているときは（ステップＳ５ＹＥＳ）、連写時の限られた時間内でピントのずれを防ぐために、図５で説明したようなやり方で、各撮影毎にステップＳ２１以降のフローを繰り返し実行する。顔検出部６ｄが撮影画像から顔検出を行う（ステップＳ２１）。動き判定部６ｂが、検出された顔領域の変化から、動きベクトルを算出する（ステップＳ２２）。
【００４９】
コントラスト判定部６ｃが撮影画像のコントラストについてその増減を判定する（ステップＳ２３）。そしてこのコントラストが低下したかを判断する（ステップＳ２４）。コントラストが低下したと判断するときは（ステップＳ２４ＹＥＳ）、次に顔領域が拡大したかを動き判定部６ｂが判断する（ステップＳ２５）。顔領域が拡大したと判断するときは（ステップＳ２５ＹＥＳ）、上記ステップ３で算出した「コントラストとレンズ位置の関係」を利用して、シフト量を決定する（ステップＳ２６）。このシフト量に従い、ＡＦ制御部２ａが手前方向にピントを移動させる（ステップＳ２７）。これにより、動く被写体に対してもピントのあった画像が撮影できる。なお、コントラスト低下の判断（ステップＳ２４）と顔領域拡大の判断（ステップＳ２５）は、その順番を逆にしても良い。
【００５０】
ステップＳ２４ＮＯ、ステップＳ２５ＮＯ、ステップＳ２７の後は、ステップＳ４に戻り、仮記録する。連写撮影終了後（ステップＳ５ＮＯ）、上記と同様に、ステップＳ４で仮記録された画像を圧縮伸長部７で圧縮する（ステップＳ６）。さらに、記録メディア９に記録する（ステップＳ７）。なお、上記動きベクトルの算出（ステップＳ２２）では、顔検出（ステップＳ２１）の結果を利用したが、これに限ることはなく他の方法、例えば、画面中心部の所定領域を代用するようにしてもよい。撮影では、画面の中心に顔が配置されることが多いからである。また、上記例では毎回の撮影のたびにステップＳ２１以降の工程を行うことを説明したが、連写スピードとの関係で、何回かの撮影に１回この工程を実行するようにしても当然よい。
【００５１】
一方、撮影レリーズの操作が未だ行われていない状況では、ステップＳ１からステップＳ１１に進む。ここで、再生モードへの切換え操作の有無を判定する（ステップＳ１１）。ユーザーが再生モードへの切換え指示をした場合は（ステップＳ１１ＹＥＳ）、再生モードとして再生表示を行う（ステップＳ１５）。これは撮影結果からユーザーが選択したものを液晶等の表示部１２に再生表示する処理である。
【００５２】
そしてさらに、ユーザーはこの実施例の特徴の１つである連続撮影の結果を比較することもできる。ユーザーによりこの比較表示が指示されたかを判定する（ステップＳ１６）。比較表示が指定された場合には（ステップＳ１６ＹＥＳ）、比較表示（マルチ画面表示、図４参照）を行う（ステップＳ１７）。この比較画面で、ユーザーは必要としない画像を削除することもできる。ユーザーによる削除指示がされたかを判定し（ステップＳ１８）、削除指示された画像を削除する（ステップＳ１９）。この後、ステップＳ１に戻る。また、再生モードへ切換え操作の判定（ステップＳ１１ＮＯ）の他に、電源オフ操作の判定も行い（ステップＳ１２）、電源オフ指示を検出した場合は、終了処理の制御を行う（ステップＳ１３）。
【００５３】
また、それ以外の場合（ステップＳ１１ＮＯ、ステップＳ１２ＮＯ）は、撮像モードでの動作を行う（ステップＳ１４）。撮像モードでは、ユーザーが撮影のタイミングや構図を決定できるよう、リアルタイムのライブ（モニタ）画像表示を連続して行う。また図示はしていないが、このタイミングで、ピント合わせを行い、撮影動作に入ってからの合焦（山登りＡＦ）のタイムラグを短くするようにしてもよい。得られた被写体の距離から、撮影ステップでの補助光発光部１３の発光量を制御できるようにしてもよい。また、補助光の光量は、そのような距離測定の方式ではなく、補助光発光時の被写体からの反射光を受光して、所定レベルに達した状態でオフする、いわゆるダイレクト調光の技術を利用して決定してもよい。
【００５４】
なお、上記の説明では被写体が近づいてくる場面を説明したが、本発明は被写体が遠ざかる場合にも適用できる。このときには、被写体のサイズが次第に小さくなることで逆の推定ができるので、ピントを逆方向（遠距離方向）に移動させるようにすればよい。
【００５５】
このように本実施例によれば、状況に合わせて高速の連写撮影で得られた画像の変化を利用して、ピント合わせを行うので、シャッターチャンスを逃さないだけでなく、良好なピント制御によって、ユーザーの気に入る写真を残す確率を高めることができる。これによって、動いている被写体を撮影できる領域、または、動きながら撮影できる領域を広げたカメラを提供することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態は、本願発明を一眼レフカメラに適用した例である。図７（B）は、撮影時に一眼レフカメラ３０が操作される様子を背面から見た図である。いわゆる一眼レフカメラとは、撮影レンズからの光路が、撮影用の撮像素子への光路と、ファインダー用の光路に分けられているカメラである。こうした構成により、レンズを交換可能にする設計が比較的容易にできる。図８は、一眼レフカメラ３０の光学系の概略を示す図である。図８（Ａ）はミラーが下がった状態、図８（Ｂ）はミラーが上がった状態を示す。一眼レフカメラ３０は、電気的構成は図１で示したカメラ１と同一なのでブロック図は省略し、理解容易のために、カメラ１と同一構成部には同一の符号を付して示す。
【００５７】
一眼レフカメラ３０の光学系には、撮影レンズ部２、ミラー３１、ペンタプリズム３２、接眼レンズ３３、サブミラー３４及びAFセンサ３５が設けられる。撮影レンズ部２は、被写体２０の像を撮像素子４に結像する。ミラー３１は撮影レンズ部２を通過した光を反射する位置と通過させる位置の２つの位置を移動する。ペンタプリズム３２は、ミラー３１で反射された被写体２０の像を接眼レンズ３３に導く。接眼レンズ３３は、被写体２０の像を撮影者の目に導く。サブミラー３４は、ミラー３１の裏面に回動自在に取り付けられ、ミラー３１の一部に設けられたハーフミラー領域を通過した光を更に反射させる。AFセンサ３５は、サブミラー３４から反射された光を用いて、位相差によってピント位置を検出する。
【００５８】
図８（Ａ）は、ミラー３１が下がった、撮影に先立つ状態を示す。ミラー３１で反射された被写体像はペンタプリズム３２内部で反射されて接眼レンズ３３に導かれ、ユーザーが目視可能となる。そして、ミラー３１の一部を通過した被写体光線がサブミラー３４で反射されて、AFセンサ３５に入射して、AF センサ３５でピント検出が行われる。
【００５９】
図８（Ｂ）は、ミラー３１が光路外に退避した撮影時の状態を示す。被写体２０の像は撮影レンズ部２を介して撮像素子４に入射する。サブミラー３４は、回動されて光路から退避するような位置にある。被写体２０の像は撮像素子４で電気信号に変換され、各種処理後に記録再生部８に入力され、記録媒体に記録される。
【００６０】
図７（A）に示したようなカメラでは、その画像再生のプロセスによるタイムラグが生じた画像を表示部１２を介して見ることしかできないが、一眼レフの構成であれば、光学ファインダーで、撮影レンズを通った光をリアルタイムに観察することが出来る。また、図８（A）の状態で有効になる測光手段や、ピント合わせ手段が具備されていて、これら専用のセンサが高速の露出制御、ピント合わせを可能とし、より測写性にすぐれた構成となっている。ここでは、ピント合わせ手段としてＡＦセンサ３５を示す。
【００６１】
図９は、ＡＦセンサ３５による位相差方式と呼ばれるピント検出方式を説明する図である。AFセンサ３５には、レンズ対３５ａとセンサ３５ｂが備えられる。撮影レンズ部２を通過してサブミラー３４で反射された光束が、レンズ対３５ａで瞳分割され２像に分けられ、その２像がセンサ３５ｂに結像する。図１０は、センサ３５ｂに結像され、センサ３５ｂから出力される２つの像（Ｉ１、Ｉ２）の信号カーブを示す。センサ３５ｂにて得られた２像の位置によってピント合わせができているかどうかを検出する。
【００６２】
ピントが合っている点線のような光線では、センサ３５ｂの一定の位置に一対の像信号が発生する。ピントのあっていない実線のような光線では、破線とは異なる位置に結像するので、一対の像信号の間隔が異なって発生する。そこで、この一対の像信号の間隔がピントのずれ量に相当するので、検出された間隔のずれ量から、ピントのずれ量が算出される。そして、ピントのずれた量を補正するよう撮影レンズ部２のフォーカスレンズを移動させる。このようなＡＦ方式は位相差方式と呼ばれる。この状態で撮影レンズ部２のピントを合わせてから、ミラー３１を退避させて露出制御を行う。
【００６３】
このように一眼レフカメラでは、このミラーのアップダウンが不可欠で、ミラーのアップの状態ではサブミラー３４も図８（B）のように光路外に退避するので、ピント合わせを行うことはできない。このような制限があるために、従来一眼レフカメラの連写時にＡＦを行う場合には、撮影のたびに前記ミラーの上げ下ろしを行って、そのつどピント制御をして撮影を行っていた。そして、一回のミラーアップのあと、ダウン・アップの制御時間が大きなタイムラグになり、これが高速連写を阻む要因となっていた。
【００６４】
そこで、本願発明では、一回のミラーアップ中に高速連写撮影を行ない、動きベクトルを判定して、ピントを合わせるようにする。これにより、本発明の特徴たるＡＦ追従のさらなる高速連写で動きのある被写体の瞬間的な動きを切り取ることができる。
【００６５】
図１１は、動きベクトルに基づく判定によって被写体距離変化を検出してピント位置を合わせる原理を説明する図である。距離Ｌ１の位置にいた被写体２０が、一定時間後に距離Ｌ2の位置に近づいたとする。これに応じて、撮影画面での被写体２０の顔の大きさもＷ１からＷ２に変化する。動き判定部６ｂが、この顔の大きさの変化を動きベクトルから判定する。そして、ＡＦ制御部２ａが、Ｌ１に対してＷ１／Ｗ２倍となる距離となるＬ２を算出する。さらに、ＡＦ制御部２ａが、算出されたＬ２にピントをあわせるよう、撮影レンズ部２を制御する。これにより、図９のようなＡＦセンサ３５によるピント検出を行わずとも、正確なピント合わせを行うことが出来るようになる。
【００６６】
図１２は、斜めから近づいてくる被写体に対して、動きベクトル判定によって被写体距離変化を検出する原理を説明する図である。図１１では、まっすぐ近づいてくる被写体について説明したが、まっすぐ近づいて来ない場合でも、動きベクトルの算出によって、ピントを合わせことができる。
【００６７】
最初に距離Ｌ１の位置にいた被写体２０が、一定時間後に距離Ｌ２の位置に近づいたとする。図１２は被写体を真上から見たような図で、同図（Ａ）は被写体の右側位置の変化を示し、（Ｂ）は左側位置の変化を示す図である。被写体２０が距離Ｌ１にある場合に、撮像素子４上での被写体２０の右部分の位置をＲ１とする。そして、被写体２０が距離Ｌ２に近づいたときの、撮像素子４上での被写体の右部分の位置をＲ２とし、動き判定部６ｂでその差ΔＲを検出する（図１２（Ａ））。
【００６８】
同様に、被写体２０が距離Ｌ１にある場合に、被写体２０の左部分の位置をＬｅ１とする。そして、被写体２０が距離Ｌ２に被写体が近づいたときの、被写体の左部分の位置をＬｅ２とし、動き判定部６ｂでその差ΔＬｅを検出する（図１２（Ｂ））。
【００６９】
図１１のＷ１に相当する（Ｌｅ１−Ｒ１）から、図１０のＷ２に相当する（Ｌｅ１−ΔＬｅ−Ｒ１＋ΔＲ）に被写体の大きさが変化したことが分かる。そこで、距離Ｌ１にピントを合わせた後の撮影で、距離Ｌ２を、（Ｌｅ１−Ｒ１）×Ｌ１／（Ｌｅ１−Ｒ１＋ΔＲ−ΔＬｅ）から算出することができる。ＡＦ制御部２ａがＬ２を算出する。算出された距離へピントを合わせて撮影することで、山登り（コントラスト）ＡＦや一眼レフの位相差方式を利用せずとも、良好なピント合わせが可能となる。なお、この動きベクトル検出は、動画圧縮時などに利用されるので、特別な回路を付加せずとも、こうしたすぐれたピント制御を併設することが可能である。
【００７０】
図１３は、連写時の各機能の動作を示すタイムチャートである。図１３（Ａ）は、レリーズスイッチ１５ａの押し込みによる、撮影の開始と終了の指示タイミングを示す。同図（Ｂ）はミラー３１のアップ／ダウンのタイミングを示す。最初はミラーダウンの状態で、途中でミラー３１が回動され、以降ミラーアップの状態となる。同図（Ｃ）は、ＡＦセンサ３５による位相差ＡＦの動作タイミングを示す。２像の間隔が適正になるように、撮影レンズ部２のピント位置が切換えられる。同図（Ｄ）は撮像のタイミングを示す。ここでは、ミラー３１のアップ後４回の連写撮影が行われるとする（Ｎｏ１，２，３，４）。同図（Ｅ）は、ＡＦ制御部２ａによって制御される撮影レンズ部２のピント位置を、上方向を近距離方向として示す。同図（Ｆ）は、コントラスト判定部６ｃによって判定される撮影画像のコントラストを示す。また、同図（Ｇ）は、顔検出部６ｄによる顔検出と、その結果を利用した動き判定部６ｂによる動きベクトルの判定のタイミングを示す。
【００７１】
以上による動作を簡単に説明する。レリーズスイッチ１５ａの操作（Ａ）によって撮影が開始される。まずミラーダウン状態（Ｂ）で、ＡＦセンサ３５が位相差検出によりピント位置検出を行う（Ｃ）。ＡＦ制御部２ａが撮影レンズ部２を検出されたピント位置に移動する（Ｅ）。このＡＦ処理の終了を待って、ミラー３１をアップさせる。ミラーアップ後、連写撮影が開始される。撮影は合計４回行われる（Ｄ）。撮影画像のコントラストのカーブはＮｏ１からＮｏ２で低下する（Ｆ）。動き判定部６ｂは、Ｎｏ１からＮｏ２への被写体のコントラスト低下により動作する。そして、顔検出部６ｄで顔検出がされ、動き判定部６ｂが、顔の大きさ変化から動きベクトルを算出して、被写体が近づくことを予測する。この予測に従って、ＡＦ制御部２ａが、ピント位置を手前に変化させる（Ｅ）。
【００７２】
図１４は、上記の連写撮影の合焦制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、ＡＦ制御部２ａ、動き判定部６ｂ、コントラスト判定部６ｃ、顔検出部６ｄ等、およびこれらを統括的に制御するＭＰＵ１４により行われる。
【００７３】
まず、カメラ１が撮影モードに設定されているとする。そして、撮影モードでユーザーの撮影開始操作であるレリーズ操作を待つ（ステップＳ５１）。レリーズ操作がされると（ステップＳ５１ＹＥＳ）、露出（被写体の明るさ）を判定し、ピント制御（ＡＦ）を行う（ステップＳ５２）。ここでのピント制御は、ＡＦセンサ３５による位相差ＡＦによる。そして、撮影と仮記録を行う（ステップＳ５３）。
【００７４】
次に、連写操作が行われているかを判定する（ステップＳ５４）。連写操作は例えば図７（Ａ）に類似するような操作である。連写操作がなされていないと判定された時には（ステップＳ５４ＮＯ）、ステップＳ５３で仮記録された画像を圧縮伸長部７で圧縮する（ステップＳ５５）。圧縮された画像を記録メディア９に記録する（ステップＳ５６）。
【００７５】
連写操作が行われているときは（ステップＳ５４ＹＥＳ）、ステップＳ７１以降のフローを実行する。ＭＰＵ１４が連写番号ｎを１にイニシャライズする（ステップＳ７１）。最初の撮影画像について、顔検出部６ｄが顔検出を行う。ｎ番目画像の顔の大きさをＷｎとし、最初に検出された顔の大きさをＷ１とする（ステップＳ７２）。コントラスト判定部６ｃがこの撮影画像からコントラストを判定する（ステップＳ７３）。
【００７６】
そして、連写番号ｎを１つインクリメントして（ステップＳ７４）、撮影して仮記録する（ステップＳ７５）。動き判定部６ｂが、前回の撮影画像と比較して、被写体の動きベクトルを算出する（ステップＳ７６）。顔検出部６ｄが顔検出を行い。検出した顔の大きさをＷｎとして記憶する（ステップＳ７７）。更に、この画像のコントラストを判定する（ステップＳ７８）。次に、連写操作が継続しているかを判定する（ステップＳ７９）。レリーズスイッチ１５ａの操作が解除され、連写操作が終了していれば（ステップＳ７９ＮＯ）、ステップＳ５５に進む。仮記録された画像を圧縮伸長部７で圧縮して（ステップＳ５５）、記録メディア９に記録する（ステップＳ５６）。
【００７７】
連写操作が継続していれば（ステップＳ７９ＹＥＳ）、コントラストが前の画像に比べて大きく低下したかを判断する（ステップＳ８０）。コントラストが大きく低下しているときは（ステップＳ８０ＹＥＳ）、次に顔領域が拡大しているかを判定する（ステップＳ８１）。拡大している場合には（ステップＳ８１ＹＥＳ）、手前にピントをシフトさせるよう、ＡＦ制御部２ａが撮影レンズ部２を移動させる（ステップＳ８２）。被写体が近づいてくると推定されるからである。
【００７８】
このシフト量は、図１１で示したＷ２に相当するＷｎと、Ｗ１とから算出する。この算出に際しては、Ｗｎを取得した時点から、次の画像取得の時点（Δｔ変化）までに被写体は動いている可能性もあるので、次の撮影までの変化を予測した量を加味した補正にしてもよい。一定間隔で撮影する場合なら、先ほどのＬ１→Ｌ２の変化（ΔＬ）に相当する変化が、もう一度起こるとして、Ｌ３＝Ｌ１−２×ΔＬの位置にピントを合わせるようにすればよい。一般にピント位置は、被写体距離の逆数に比例するので、Ｌ１でのピント合わせ結果に対し、補正係数ｋを加味して、ｋ×（１／（Ｌ１−２×ΔＬ）−１／Ｌ１）分、ピント位置をずらせばよい。また、Ｗ１を基準にするのではなく、前回の顔の大きさ判定結果Ｗｎ−１をもとに、シフト量の計算を行うようにしてもよい。
【００７９】
そして、コントラストが低下していない（ステップＳ８０ＮＯ）あるいは顔領域が拡大されていない（ステップＳ８１ＮＯ）と判定されると、ピントシフトをしないで、ステップＳ７４に戻る。なお、コントラスト低下の判断（ステップＳ８０）と顔領域拡大の判断（ステップＳ８１）は、その順番を逆にしても良い。また、顔検出（ステップＳ７２、ステップＳ７７）は、代わりに、所定のポイントを複数記憶しておいて、動きベクトルで変化を検出するようにしてもよい。さらにコントラスト低下の判断（ステップＳ７３、ステップＳ７８、ステップＳ８０）も省略可能で、動きベクトルの変化のみ（ステップＳ８１）でピントレンズ移動を判断するようにしてもよい。
【００８０】
また、撮影指示がなされないときは（ステップＳ５１ＮＯ）は、再生処理に進む。このステップ６１からステップＳ６９までの再生処理の手順は、図６で説明したステップＳ１１からステップＳ１９までと同一なので、その説明は省略する。同様に電源オフ処理等（ステップＳ６２からＳ６４）も省略する。なお、上記の説明では被写体が近づいてくる場面を説明したが、本発明は被写体が遠ざかる場合にも適用できる。このときには、被写体のサイズが小さくなることで逆の推定ができるので、ピントを逆方向（遠距離方向）に移動させるようにすればよい。
【００８１】
以上説明したように、本実施例によれば、被写体の動きベクトルを利用して、連写中に余計な制御やメカの切替などを行うことなく、得られた画像の特徴から随時ピントの補正を行うので、動きのある被写体につよいカメラが提供できる。もちろん、連写をせず、ピント合わせ用の撮像と、撮影用撮像を順番に行うなどの工夫を行ってもよい。また、コントラストの変化も加味すれば、より信頼性の高いピント制御が得られる。こうした構成のカメラでは、そのさらなるスピードへの対応ゆえに、本発明はさらに効果を発揮する。特に、長焦点のレンズで、スポーツなどの動きのあるテーマの写真を高速で撮影するシーンでは、本発明によって、写真撮影の失敗を防止することが可能となる。
【００８２】
（その他の例）
上記各実施形態で説明したＭＰＵ１４の処理に関しては、一部または全てをハードウェアで構成してもよい。逆に、動き判定部６ｂや顔検出部６ｄ等のハードウェアをソフトウェアで構成しても良い。具体的な構成は設計事項である。
【００８３】
そして、ＭＰＵ１４による各制御処理は、ＲＯＭ１６に格納されたソフトウェアプログラムがＭＰＵ１４に供給され、供給されたプログラムに従って上記動作させることによって実現されるものである。従って、上記ソフトウェアのプログラム自体がＭＰＵ１４の機能を実現することになり、そのプログラム自体も本発明を構成する。
【００８４】
また、そのプログラムを格納する記録媒体も本発明を構成する。記録媒体としては、フラッシュメモリ以外でも、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、各実施形態では本願発明をデジタルカメラに適用した例を説明したが、これに限らず例えば携帯電話のカメラ部に適用しても良い。  
【００８５】
さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態において、本発明が適用されるカメラ１の全体ブロック図。
【図２】第１実施形態において、カメラの方に向かって動いている被写体を連写撮影する場面で、撮影タイミングと得られる画像を対比して示す図。
【図３】第１実施形態において、図２で撮影された画像１と画像２から検出された顔領域を示す図。
【図４】第１実施形態において、分割された画像エリアで顔領域の変化から動きベクトルを検出する様子を示す図。
【図５】第１実施形態において、連写撮影する際の各機能の動作を示すタイミングチャート。
【図６】第１実施形態において、連写撮影時の合焦制御処理を説明するフローチャート。
【図７】第１実施形態において、実際の撮影時のカメラ操作の様子を背面から見た図。
【図８】第２実施形態において、一眼レフカメラの光学系の概略を示す図。
【図９】第２実施形態において、ＡＦセンサ３５によるピント検出方式を説明する図。
【図１０】第２実施形態において、センサ３５ｂに結像され、センサ３５ｂから出力される２つの像（Ｉ１、Ｉ２）の信号カーブを示す図。
【図１１】第２実施形態において、動きベクトル判定によって被写体距離変化を検出してピント位置を合わせる原理を説明する図。
【図１２】第２実施形態において、斜めから近づいてくる被写体に対して、動きベクトル判定によって被写体距離変化を検出する原理を説明する図。
【図１３】第２実施形態において、連写時の各機能の動作を示すタイムチャート。
【図１４】第２実施形態において、一眼レフカメラにおける連写撮影の合焦制御処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８７】
１…カメラ、２…撮影レンズ部、２ａ…ＡＦ制御部、３…絞り部、３ａ…絞り制御部、
４…撮像素子、５…ＡＦＥ部、６…画像処理部、６ａ…増感部、６ｂ…動き判定部、６ｃ…コントラスト判定部、
６ｄ…顔検出部、７…圧縮伸長部、７ａ…圧縮部Ｍ、７ｂ…圧縮部Ｓ
８…記録再生部、９…記録メディア、１０…出力部、１１…表示制御部、１１ａ…マルチ制御部、１２…表示部
１４…ＭＰＵ、１５ａ…レリーズスイッチ、１５ｂ…モードスイッチ、１５ｃ…その他スイッチ、１６・・・ＲＯＭ、
２０…被写体、３０…一眼レフカメラ、３１…ミラー、３２…ペンタプリズム、３３…接眼レンズ、３４…サブミラー、
３５…ＡＦセンサ、３５ａ…レンズ対、３５ｂ…センサ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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