(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒などから距離情報が得られない場合においても、被写体特徴検出手段により検出された被写体を選択する。【解決手段】撮影光学系の焦点情報を生成する焦点検出情報生成手段１００と、被写体の特徴情報を検出する被写体特徴検出手段１０３と、焦点検出情報生成手段により得られる焦点検出情報から最至近、最遠方のデフォーカス量および、被写体特徴検出手段により得られた位置のデフォーカス量を抽出する焦点検出情報抽出手段１０１と、焦点検出情報抽出手段により抽出された焦点検出情報の中から所定の閾値に従って１つを選択する焦点検出選択手段１０２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系における焦点状態を検出し、焦点検出情報を生成する焦点検出情報生成手段（１００）と、被写体の特徴情報を検出する被写体特徴検出手段（１０３）と、前記焦点検出情報生成手段（１００）により生成された複数の焦点検出情報の中から焦点検出情報を抽出する焦点検出情報抽出手段（１０１）と、前記焦点検出情報抽出手段（１０１）により抽出された焦点検出情報の中から１つの焦点検出情報を選択する焦点検出情報選択手段（１０２）を有する撮像装置であって、前記焦点検出情報抽出（１０１）手段は、前記撮像装置に最も近い第１の焦点検出情報、前記被写体特徴検出手段（１０３）により通知された位置の第２の焦点検出情報、前記撮像装置から最も遠い第３の焦点検出情報を抽出し、前記焦点検出情報選択手段（１０２）は、前記焦点検出情報抽出手段（１０１）が抽出した前記焦点検出情報の差によって１つを選択することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点検出情報選択手段（１０２）は、前記第２の焦点検出情報と前記第３の焦点検出情報の差が第１の閾値より大きいときは第２の焦点検出情報を選択し、前記第２の焦点検出情報と前記第３の焦点検出情報の差が第１の閾値以下かつ前記第１の焦点検出情報と前記第２の焦点検出情報の差が第２の閾値より大きいときは第１の焦点検出情報を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記被写体の特徴情報は色情報とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の焦点検出情報は、前記被写体特徴検出手段（１０３）により通知された位置が複数あった場合、前記焦点検出情報生成手段（１００）により得られた前記位置に該当する箇所の焦点検出情報の中から、前記撮像装置に最も近い焦点検出情報とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に焦点検出結果の選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像手段により撮像された画像から被写体候補を検出し、被写体候補の像倍率を求め、それらの結果に基づいて被写体候補を選択する撮像装置が知られている。特許文献１では焦点検出結果に基づいて像倍率を補正し、撮影対象物を選別する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９８９５１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、上述の特許文献に開示された従来技術では、レンズ駆動制御装置より入手した距離情報を用いるため、レンズ鏡筒から距離情報が得られない場合は、像倍率に多分の誤差が含まれ、被写体候補を選別することが難しいという問題がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、レンズ鏡筒などから距離情報が得られない場合でも、適切な被写体を選択することを可能にした撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、撮像光学系における焦点状態を検出し、焦点検出情報を生成する焦点検出情報生成手段と、被写体の特徴情報を検出する被写体特徴検出手段と、前記焦点検出情報生成手段により生成された複数の焦点検出情報の中から焦点検出情報を抽出する焦点検出情報抽出手段と、前記焦点検出情報抽出手段により抽出された焦点検出情報の中から１つの焦点検出情報を選択する焦点検出情報選択手段を有する撮像装置であって、前記焦点検出情報抽出手段は、前記撮像装置に最も近い第１の焦点検出情報、前記被写体特徴検出手段により通知された位置の第２の焦点検出情報、前記撮像装置から最も遠い第３の焦点検出情報を抽出し、前記焦点検出情報選択手段は、前記焦点検出情報抽出手段が抽出した前記焦点検出情報の中から１つを選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レンズ鏡筒などから距離情報が得られない場合でも、被写体特徴検出手段により検出された被写体を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１の概念を示すブロック図である。
【図２】実施例１を備えたデジタル一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１における撮影処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例１における測光／焦点検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】被写体とデフォーカス量の関係を示した図である。
【図６】測光領域と焦点検出点の関係を示した図である。
【図７】実施例２における測光／焦点検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１に記載される通りである。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の撮像装置の実施例１の概念を示すブロック図である。１００は焦点検出情報生成手段であり、撮影画面内の複数の座標のデフォーカス量を検出する手段である。１０３は被写体特徴検出手段であり、被写体像の中から特徴のある部分（例えば肌色領域）を検出する手段である。
【００１１】
１０１は焦点検出情報抽出手段であり、焦点検出情報生成手段１００の中から撮像装置に最も近いデフォーカス量、撮像装置に最も遠いデフォーカス量および被写体特徴検出手段１０３により検出された特徴のある部分のうち、撮像装置に最も近いデフォーカス量の３つのデフォーカス量を抽出する手段である。
【００１２】
１０２は焦点検出情報選択手段である。焦点検出情報抽出手段により抽出された３つのデフォーカス量より、所定の閾値に従って焦点検出情報を選択する手段である。
【００１３】
次に、本発明の撮像装置の実施例１であるデジタル一眼レフカメラについて説明する。図２は、そのデジタル一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。
【００１４】
２０１は撮影レンズである。２０２はレンズ駆動回路である。レンズ駆動回路２０２は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ２２４の制御によって撮影レンズ２０１のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。
【００１５】
２０３はズーム駆動回路である。ズーム駆動回路２０３は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ２２４の制御によって撮影レンズ２０１の変倍レンズ位置を変化させることにより撮影レンズ２０１の焦点距離を変化させる。
【００１６】
２０４は絞りである。２０５は絞り駆動回路である。絞り駆動回路２０５は、絞り２０４を駆動する。駆動されるべき量はマイクロコンピュータ２２４によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。
【００１７】
２０６は撮影レンズ２０１から入射した光束をファインダー側と撮像素子側とに切替えるための主ミラーである。主ミラー２０６は常時はファインダー部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子１１２へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。また主ミラー２０６はその中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、光束の一部を、焦点検出を行うための焦点検出センサに入射するように透過させる。
【００１８】
２０７は主ミラー２０６から透過してきた光束を反射させ焦点検出を行うための焦点検出センサ（焦点検出回路２１０内に配置されている）に導くためのサブミラーである。２０８はファインダーを構成するペンタプリズムである。ファインダーは他にピント板、アイピースレンズ（不図示）などによって構成させる。
【００１９】
２０９は測光回路である。ピント板（不図示）に結像された被写体像の色および明るさを、カラーフィルタを備えた測光センサ（測光回路２０９内に配置されている）によって、電気信号に変換する。
【００２０】
２１０は焦点検出回路である。ミラー２０６の中央部を透過し、サブミラー２０７で反射された光束は、焦点検出回路２１０の内部に配置された光電変換を行うための焦点検出センサに至る。焦点検出の結果であるデフォーカス量は、焦点検出センサの出力を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ２２４は演算結果を評価してレンズ駆動回路２０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。
【００２１】
２１１はフォーカルプレーンシャッターである。２１２はシャッター駆動回路であり、フォーカルプレーンシャッター２１１を駆動する。シャッターの開口時間はマイクロコンピュータ２２４によって、制御される。
【００２２】
２１３は撮像センサである。撮像センサ２１３には、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどが用いられ、撮影レンズ１０１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。
【００２３】
２１４はクランプ回路である。２１５はＡＧＣ回路である。クランプ回路２１４やＡＧＣ回路２１５は、Ａ／Ｄ変換をする前の基本的なアナログ信号処理を行い、マイクロコンピュータ２２４により、クランプレベルやＡＧＣ基準レベルの変更が行われる。
【００２４】
２１６はＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器２１６は撮像素子２１３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。２１７は映像信号処理回路であり、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。２２０はメモリコントローラである。２２１はメモリである。２２２はコンピュータ等と接続可能な外部インターフェイスである。２２３はバッファメモリである。
【００２５】
映像信号処理回路２１７は、デジタル化された画像データに、フィルタ処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ２２０に出力する。
【００２６】
映像信号処理回路２１７は、必要に応じて撮像センサ２１３の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ２２４に出力することが可能である。それらの情報を基にマイクロコンピュータ２２４はホワイトバランスやゲイン調整の指示を行う。連続撮影動作の場合においては、一旦、未処理画像のままバッファメモリ２２３に撮影データを格納し、メモリコントローラ２２０を通して未処理の画像データを読み出し、映像信号処理回路２１７にて画像処理や圧縮処理を行い、連続撮影を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリの大きさに左右される。
【００２７】
メモリコントローラ２２０では、映像信号処理回路２１７から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリに格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ２２１に格納する。また、逆にバッファメモリ２２３やメモリ２２１から画像データを映像信号処理回路部２１７に出力する。メモリ２２１は取り外し可能である場合もある。メモリコントローラ２２０は、コンピュータ等と接続可能な外部インターフェイス２２２を介してメモリ２２１に記憶されている画像を出力可能である。
【００２８】
２２４はマイクロコンピュータである。２２５は操作部材である。操作部材２２５は、マイクロコンピュータ２２４にその状態を伝え、マイクロコンピュータ２２４はその操作部材の変化に応じて各部をコントロールする。
【００２９】
２２６はスイッチ１（以後ＳＷ１）である。２２７はスイッチ２（以後ＳＷ２）である。ＳＷ１とＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材２２５の入力スイッチのうちの１つである。ＳＷ１のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でオートフォーカス動作や測光動作を行う。
【００３０】
ＳＷ１，ＳＷ２が共にオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、画像を記録するためのレリーズボタンオン状態である。この状態で撮影が行われる。またＳＷ１，ＳＷ２がＯＮし続けている間は、連続撮影動作が行われる。操作部材２２５には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなど不図示のスイッチが接続されており、スイッチの状態が検出されている。
【００３１】
２２８は液晶駆動回路である。２２９は外部液晶表示部材である。２３０はファインダー内液晶表示部材である。液晶駆動回路２２８は、マイクロコンピュータ２２４の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材２２９やファインダー内液晶表示部材２３０を駆動する。また、ファインダー内液晶表示部材２３０には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路２２８で駆動される。
【００３２】
マイクロコンピュータ２２４は撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、画質に応じた、画像サイズの予測値データをもとに、メモリコントローラ２２０を通して、メモリの容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。必要に応じて外部液晶表示部材２２９、ファインダー内液晶表示部材２３０にも表示することができる。
【００３３】
２３１は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で、カメラに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。２３２は電源部である。電源部２３２は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。
【００３４】
次に、本発明の実施例１に関する測光領域と焦点検出点の関係の一例を図６に基づいて説明する。測光領域６０１は縦５領域、横５領域の合計２５領域から構成される。測光処理は、このブロックに応じて測光結果や色情報を計算する。焦点検出点６０２は１３点から構成される。焦点検出処理では、焦点検出点６０２のデフォーカス量を計算し、焦点検出点６０２のなかから１つを選択する。本実施例では焦点検出点６０２は測光領域６０１の中央に位置するようにしている。
【００３５】
次に、本発明の実施例１に関する撮影処理の動作の一例として、測光センサの色情報を用いた動作例を図３のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ３０１でＳＷ１がオンされると、ステップＳ３０２の測光／焦点検出処理が行われる。測光／焦点検出処理が終わると、ステップＳ３０３で焦点検出ができたかどうかを判定する。
【００３６】
焦点検出ができなかった場合はステップＳ３０７に進み、焦点検出可能な状態を探すための所定のレンズ駆動（サーチ駆動）をさせて、ステップＳ３０２に戻る。一方、焦点検出ができた場合は、ステップＳ３０４に進み、焦点検出結果が合焦範囲内かどうかを判定する。ステップＳ３０４で合焦範囲内でないと判定した場合は、ステップＳ３０８に進み、焦点検出結果として通知されたデフォーカス量に基づいてレンズを駆動させ、ステップＳ３０２に戻る。
【００３７】
一方、合焦範囲内の場合は、ステップＳ３０５へ進み、ＳＷ２がオンされているかどうかを判定する。ステップＳ３０５でＳＷ２がオンされていると判定した場合は、撮影を行い、一連の撮影処理を抜ける。ステップＳ３０５でＳＷ２がオンされていないと判定した場合は、ステップＳ３０９へ進み、ＳＷ１がオンされているかどうかを判定する。ステップＳ３０９でＳＷ１がオンされていると判定した場合は、ステップＳ３０２に戻る。ステップＳ３０９でＳＷ１がオンされていないと判定した場合は、一連の撮影処理を終了する。
【００３８】
次にステップＳ３０２の測光／焦点検出処理の動作の一例を図４のフローチャートに基づいて説明する。なおカメラと被写体との関係は図５に示した状態であるとする。図５のうち、主被写体５０２は後述するステップＳ４０７で例えば肌色として判定される測光領域６０１および焦点検出点６０２にあるとする。至近被写体５０１は焦点検出点６０２の中で最もカメラに近い焦点検出結果を表す。遠方被写体５０３は焦点検出点６０２の中で最もカメラに遠い焦点検出結果を表す。
【００３９】
ステップＳ４０１で、測光センサおよび焦点検出センサの蓄積を開始する。ステップＳ４０２で、焦点検出センサが蓄積完了するまで待機する。焦点検出センサの蓄積が完了したらステップＳ４０３で測光センサが蓄積完了するまで待機する。測光センサの蓄積が完了したらステップＳ４０４で全ての焦点検出点６０２についてデフォーカス量演算を行う。
【００４０】
ステップＳ４０５で、全ての測光領域６０１について測光値および色情報の演算を行う。色情報は測光センサより取得した各測光領域の色のうち、例えば肌色として判定されるかどうかを示す。本実施例では主被写体５０２に対応する中央の測光領域６０１が肌色として判定されるものとする。
【００４１】
ステップＳ４０６で、ステップＳ４０４で求めたデフォーカス量が有効であるかを焦点検出センサの出力結果から信頼性を求めて判定する。ステップＳ４０６でデフォーカス量が有効でないと判定されたときは、ステップＳ４１０に進み、焦点検出不能であるとして、図３のステップＳ３０２の処理を抜ける。ステップＳ４０６でデフォーカス量が有効であると判定されたときは、ステップＳ４０７に進む。
【００４２】
ステップＳ４０７では、ステップＳ４０５で求めた全ての測光領域６０１の色情報のうち、例えば肌色が含まれるかの判定を行う。ステップＳ４０７で全ての測光領域６０１の色情報のうち、肌色がいずれの測光領域６０１にも含まれないと判定されれば、ステップＳ４０４で求めたデフォーカス量の中から、至近被写体５０１を含む焦点検出点６０２を選択し、図３のステップＳ３０２の処理を抜ける。測光領域６０１のうち肌色が１点以上含むと判定されたならば、ステップＳ４０８に進む。
【００４３】
ステップＳ４０８では、デフォーカス量差５３１が第１の閾値より大きいかどうかを判定する。デフォーカス量差５３１は、主被写体５０２のデフォーカス量５２２と遠方被写体５０３のデフォーカス量５２３の差を表す。デフォーカス量差５３１が第１の閾値より大きいならば、主被写体５０２のカメラからの距離は第１の閾値が表す距離以内にあることを示す。従って撮影者は主被写体５０２を撮影しようとしていると判断したほうが撮影者の意図に近いと思われる。よってデフォーカス量差５３１が第１の閾値より大きい場合は、ステップＳ４１２に進み、主被写体５０２を含む焦点検出点６０２を選択し、図３のステップＳ３０２の処理を抜ける。
【００４４】
一方、デフォーカス量差５３１が第１の閾値以下の場合は、以下のような撮影構図の状態が考えられる。つまり主被写体５０２が壁際に立っている場合で、この場合は壁が遠方被写体５０３と判断されるために、主被写体５０２は遠方に近い位置にあると判断され、主被写体５０２が選択されなくなる。従ってデフォーカス量差５３１が第１の閾値以下の場合は、デフォーカス量差５３２を使った判定を行うため、ステップＳ４０９に進む。デフォーカス量差５３２は至近被写体５０１のデフォーカス量５２１とデフォーカス量５２２の差である。
【００４５】
ステップＳ４０９では、デフォーカス量差５３２が第２の閾値より大きいかどうかを判定する。デフォーカス量差５３２が第２の閾値より大きい場合は、至近被写体５０１と主被写体５０２には距離があると考えられる。このとき撮影者は至近被写体５０１を撮影しようとしていると判断したほうが撮影者の意図に近いと判断される。よってデフォーカス量差５３２が第２の閾値より大きい場合は、ステップＳ４１３に進み、至近被写体５０１を含む焦点検出点６０２を選択し、図３のステップＳ３０２の処理を抜ける。デフォーカス量差５３２が第２の閾値以下の場合は、至近被写体５０１と主被写体５０２が互いに近い距離に存在すると考えられるため、主被写体５０２を含む焦点検出点６０２を選択し、図３のステップＳ３０２の処理を抜ける。
【００４６】
以上、実施例１によれば、被写体距離をデフォーカス量のみで算出する場合においても、被写体特徴検出手段１０３により検出された被写体を選択することが可能となる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２では、主被写体５０２が複数の測光領域６０１および複数の焦点検出点６０２にまたがる場合を説明する。
【００４８】
撮影処理のフローチャートは図３に示すもので、実施例１と同じである。次にステップＳ３０２の測光／焦点検出処理の動作の一例を図７のフローチャートに基づいて説明する。なおステップＳ７０１からＳ７１４は図４のＳ４０１からＳ４１４と同じである。
【００４９】
ステップＳ７１５では主被写体候補を決定する。本実施例では主被写体５０２が複数の測光領域６０１にまたがっているため、複数の測光領域６０１について肌色として認識される。そこでステップＳ７１５では、肌色として認識された複数の測光領域６０１に対応する焦点検出点６０２のデフォーカス量から最もカメラに近いと判断される焦点検出点６０２を選択する。
【００５０】
ステップＳ７０８でデフォーカス量差５３１と第１の閾値とを比較するときには、デフォーカス量差５３１はステップＳ７１５で選択した焦点検出点６０２のデフォーカス量と、遠方被写体５０３のデフォーカス量の差となる。
【００５１】
またステップＳ７０９に用いるデフォーカス量差５３２もステップＳ７１５で選択した焦点検出点６０２のデフォーカス量と至近被写体５０１のデフォーカス量との差となる。
【００５２】
以上、実施例２によれば、主被写体が複数の測光領域にまたがっている場合で、かつ、被写体距離をデフォーカス量のみで算出する場合においても、被写体特徴検出手段１０３により検出された被写体を選択することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
２０１  撮影レンズ、２０２  レンズ駆動回路、２０３  ズーム駆動回路、
２０４  絞り、２０５  絞り駆動回路、２０６  主ミラー、２０７  サブミラー、
２０８  ペンタプリズム、２０９  測光回路、２１０  焦点検出回路、
２１１  フォーカルプレーンシャッター、２１２  シャッター駆動回路、
２１３  撮像センサ、２１４  クランプ回路、２１５  ＡＧＣ回路、
２１６  Ａ／Ｄ変換器、２１７  映像信号処理回路、２２０  メモリコントローラ、
２２１  メモリ、２２２  外部インターフェイス、２２３  バッファメモリ、
２２４  マイクロコンピュータ、２２５  操作部材、２２６  スイッチ１、
２２７  スイッチ２、２２８  液晶駆動回路、２２９  外部液晶表示部材、
２３０  ファインダー内液晶表示部材、２３１  不揮発性メモリ、
２３２  電源部、６００  撮影領域、６０１  測光領域、
６０２  焦点検出点
【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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