(57)【要約】【課題】煩わしい操作や複雑な仕様を気にする必要がなく、ＡＦ機能の使い勝手を向上し、レリーズ釦を半押しすることなく一気に押して撮影された場合においても、被写体に合焦していない失敗写真を撮影してしまうことがない撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置は、複数のレンズ（群）から構成され被写体からの光学的信号を集光する光学系１と、前記集光された光学的信号を電気信号に変換する撮像素子２と、前記複数のレンズ（群）の少なくとも一つを駆動する駆動手段４と、被写体に含まれる人物の顔情報を検出する顔検出手段５と、前記顔検出手段５の出力情報が変化した場合に前記駆動手段４を動作させ、前記光学的信号を前記撮像素子２に合焦させる制御手段８と、を有する、ことを特徴とする。【選択図】図１
2009053300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ（群）から構成され被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
前記集光された光学的信号を電気信号に変換する撮像素子と、
前記複数のレンズ（群）の少なくとも一つを駆動する駆動手段と、
被写体に含まれる人物の顔情報を検出する顔検出手段と、
前記顔検出手段の出力情報が変化した場合に前記駆動手段を動作させ、
前記光学的信号を前記撮像素子に合焦させる制御手段と、
を有する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体の画像を表示する表示手段を、
さらに有し、
前記制御手段は、
前記駆動手段を動作させ前記光学的信号が前記撮像素子に合焦したときに、前記表示手段に前記光学的信号が前記撮像素子に合焦したことを示す表示を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオートフォーカス（以下、ＡＦと略す）機能を有する撮像装置に関し、特に被写体（人物）の顔情報を検出する顔検出技術によってＡＦ機能の使い勝手を向上した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタルカメラは、ＡＦ機能を有し、撮影者がレリーズ釦を半押しすることでＡＦ機能が動作するものがほとんどである。ＡＦ機能は、カメラが自動的にＡＦ枠内の被写体にピントを合わせる（合焦させる）機能であって、カメラ撮影の初心者にとっては、簡単に撮影ができる便利な機能である。
【０００３】
なお、レリーズ釦は半押し・全押しの二段階の操作が可能であって、レリーズ釦を半押しすることによってＡＦ機能が動作し、レリーズ釦を全押しすることによって撮影が行われるのが通例である。
【０００４】
また、ＡＦ枠はその内側に捉えられた被写体に対してＡＦ機能を動作させることを示す枠であって、画面中央に固定される場合と、画面上の９箇所程度から選択できる場合がある。
【０００５】
特許文献１では、このＡＦ機能をより使い易くするために、以下の技術を開示している。すなわち、ＡＦ枠を移動させることができないモードから、ＡＦ枠を移動させることができるモードに切り替えた場合には、レリーズ釦を半押しする前はＡＦ機能が動作しない設定であっても、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能が動作する設定へと自動的に切り替えることによって、ＡＦ枠を移動させることができるモードでは、常にＡＦ枠を合わせた被写体に合焦させる。
【０００６】
その結果、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能を動作させても、ＡＦ枠を移動させることができるモード以外では消費電力を低減することが可能となり、撮影可能枚数を増やすことができる技術である。
【特許文献１】特開２００６−３０３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能を動作させるか否かの設定と、ＡＦ枠を移動させることができるか否かのモードの関係によって、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能を動作させるか否かが決定される。
【０００８】
そのため、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能を動作させるか否かの設定と、ＡＦ枠を移動させることができるか否かのモードの組み合わせによってＡＦ機能の動作が変化することになる。
【０００９】
従って、ＡＦ枠を移動させることができないモードから、ＡＦ枠を移動させることができるモードに切り替えた場合には、レリーズ釦を半押しする前はＡＦ機能が動作しない設定であっても、撮影者の意図に関係なく自動的に、レリーズ釦を半押しする前からＡＦ機能が動作する設定に切り替わるために、仕様が複雑で操作が煩わしいという課題がある。
【００１０】
本発明は、ＡＦ機能を動作させるにあたり、被写体（人物）の顔情報を検出する技術を利用することに特徴を有する。すなわち、検出される人物の顔情報をＡＦ機能動作開始のトリガー信号として使用することで、顔情報に変化が生じたと判断したときにＡＦ機能の動作が開始される。
【００１１】
そのため、特許文献１のような煩わしい操作や複雑な仕様を気にする必要がなく、ＡＦ機能の使い勝手を向上した撮像装置を提供することができる。
【００１２】
また、カメラの使い方に不慣れな撮影者には、レリーズ釦を半押しすることでＡＦ機能を動作させることを知らず、レリーズ釦を半押しすることなく一気に押して撮影してしまう撮影者も少なくない。その結果、被写体に合焦していない失敗写真を撮影してしまうという課題がある。
【００１３】
本発明によれば、顔認識エンジンによる顔情報が変化した瞬間から自動的にＡＦ動作を開始できることになり、レリーズ釦を半押ししてＡＦするという概念を知らない撮影者が、いきなりレリーズ釦を全押ししてしまったとしても、ピンボケ写真のような失敗写真を撮影してしまうことがなく、また、撮影時間の短縮にも貢献する撮像装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、複数のレンズ（群）から構成され被写体からの光学的信号を集光する光学系と、前記集光された光学的信号を電気信号に変換する撮像素子と、前記複数のレンズ（群）の少なくとも一つを駆動する駆動手段と、被写体に含まれる人物の顔情報を検出する顔検出手段と、前記顔検出手段の出力情報が変化した場合に前記駆動手段を動作させ、前記光学的信号を前記撮像素子に合焦させる制御手段と、を有する、ことを特徴とする。
【００１５】
これによって、煩わしい操作や複雑な仕様を気にする必要がなく、ＡＦ機能の使い勝手を向上することができる。
【００１６】
また、レリーズ釦を半押しすることなく一気に押して撮影された場合においても、被写体に合焦していない失敗写真を撮影してしまうことがなく、撮影時間の短縮にも貢献し、常時ＡＦ機能を動作させるいわゆるコンティニュアスＡＦ機能に比して大幅に消費電力を削減できるという本発明に共通の効果を奏する。
【００１７】
また、本発明の撮像装置は、被写体の画像を表示する表示手段を、さらに有し、前記制御手段は、前記駆動手段を動作させ前記光学的信号が前記撮像素子に合焦したときに、前記表示手段に前記光学的信号が前記撮像素子に合焦したことを示す表示を行う、ことを特徴としてもよい。
【００１８】
これによって、撮影者は、光学的信号が撮像素子に合焦したことを知ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、顔検出手段の情報をＡＦ機能動作開始のトリガー信号として使用することで、検出された顔の情報に変化が生じたと判断したときにＡＦ機能の動作が開始される。
【００２０】
そのため、煩わしい操作や複雑な仕様を気にする必要がなく、ＡＦ機能の使い勝手を向上した撮像装置を提供することができる。
【００２１】
また、レリーズ釦を半押しすることなく一気に押して撮影された場合においても、被写体に合焦していない失敗写真を撮影してしまうことがない撮像装置を提供することができる。さらに、撮影時間の短縮にも貢献し、常時ＡＦ機能を動作させるいわゆるコンティニュアスＡＦ機能に比して大幅に消費電力を削減できる。
【００２２】
また、被写体の画像を表示する表示手段をさらに有し、表示手段に光学的信号が撮像素子に合焦したことを示す表示を行うことで、撮影者は光学的信号が撮像素子に合焦したことを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラについて、図１〜図３を用いて説明する。
（実施の形態）
実施の形態では、検出される被写体の顔情報の変化を、ＡＦ機能動作開始のトリガー信号として使用する場合を説明する。
１．構成
図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るデジタルカメラは、レンズ鏡筒１、撮像素子２、撮像素子駆動手段３、レンズ駆動手段４、顔検出手段５、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換手段６、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）８、画像信号処理手段９、表示手段１０、メモリカード１１、レリーズ釦１２・電源釦１３・撮影モード選択手段１４を含む操作部１５、角速度センサー１６、Ａ／Ｄ変換手段１７、手ぶれ検出信号処理手段１８、ＡＦ信号処理手段１９、設定情報記憶手段２６で構成される。なお、操作部１５には、図示の構成以外の操作釦類も含まれるが、説明を省略する。
【００２４】
レンズ鏡筒１は、被写体の光学画像を撮像素子２に結像させる。図２は、レンズ鏡筒１の構成を示す断面図である。レンズ鏡筒１は、ズームレンズユニット２０、シャッタユニット２1、アイリスユニット２２、手ぶれ補正レンズユニット２３、フォーカスレンズユニット２４、フォーカスレンズモータ２５で構成され、フォーカスレンズユニット２４を光軸Ａ−Ａ’方向へ駆動させる駆動機構を有している。ここで、光軸Ａ−Ａ’のＡ側が被写体側、Ａ’側が撮像素子２側である。なお、レンズ鏡筒１には、図示の構成以外の構成要素も含まれるが、説明を省略する。
【００２５】
ズームレンズユニット２０は、光軸Ａ−Ａ’方向に駆動させることが可能であり、画角を変えるためのユニットである。ズームレンズユニット２０は、モータなどのアクチュエータで駆動される構成でも、撮影者が手で駆動する構成でも構わない。実施の形態に係るデジタルカメラでは、撮影者が手で駆動する構成とする。
【００２６】
シャッタユニット２１は、シャッタスピードに応じて被写体からの光学的信号を所定の時間だけ撮像素子２に入射させるユニットであり、これによって露光時間を制御することができる。アイリスユニット２２は、撮像素子２に入射する被写体からの光学的信号の量を調節するユニットであり、これによって露光量を制御することができる。シャッタユニット２１とアイリスユニット２２によって、撮影時の露出（露光時間と露光量）を被写体の状況に合わせて適切に制御することができる。
【００２７】
手ぶれ補正レンズユニット２３は、角速度センサー１６で検出された手ぶれ検出信号を基に、光軸Ａ−Ａ’と垂直な面内で撮影者の手ぶれを補正する方向に手ぶれ補正レンズ２３ａを駆動することで手ぶれ補正を行う。フォーカスレンズユニット２４は、フォーカスレンズ２４ａを保持し、被写体の光学的信号を撮像素子２に合焦させるために駆動されるユニットである。フォーカスレンズモータ２５は、フォーカスレンズユニット２４を光軸Ａ−Ａ’方向に駆動するモータであり、レンズ駆動手段４からの制御信号によって駆動される。
【００２８】
撮像素子２は、レンズ鏡筒１を介して入射する被写体の光学的信号を電気信号（アナログ信号）に変換して出力する。実施の形態に係るデジタルカメラでは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサーで構成するものとする。撮像素子駆動手段３は、ＣＰＵ８からの制御信号を基に、撮像素子２を駆動する。レンズ駆動手段４は、ＣＰＵ８からの制御信号を基に、シャッタユニット２１、アイリスユニット２２、手ぶれ補正レンズユニット２３、フォーカスレンズモータ２５を駆動する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換手段６は、撮像素子２から出力された電気信号（アナログ信号）を、画像信号（デジタル信号）に変換する。ＳＤＲＡＭ７は、Ａ／Ｄ変換手段６によって変換された画像信号を格納する。ＳＤＲＡＭ７に格納された画像信号は、画像信号処理手段９によって表示データに変換され、表示手段１０へ出力される。
【００３０】
顔検出手段５は、ＳＤＲＡＭ７に格納された画像信号から、被写体（人物）の顔の位置、大きさ、個数などを算出し、その算出結果をＣＰＵ８へ出力する。
【００３１】
ＣＰＵ８は、撮像素子駆動手段３、レンズ駆動手段４、顔検出手段５、画像信号処理手段９、操作部１５、手ぶれ検出信号処理手段１８、ＡＦ信号処理手段１９、設定情報記憶手段２６と接続されている。ＣＰＵ８は、操作部１５から出力された制御信号が入力されると、撮像素子駆動手段３、レンズ駆動手段４、顔検出手段５、画像信号処理手段９、手ぶれ検出信号処理手段１８、ＡＦ信号処理手段１９を動作させるための制御信号を出力する。なお、ＣＰＵ８が制御を行うブロックには、図示の構成以外の構成要素も含まれるが、説明を省略する。
【００３２】
画像信号処理手段９は、ＳＤＲＡＭ７に格納された画像信号を表示データに変換して表示手段１０へ出力する。また、画像信号処理手段９は、ＳＤＲＡＭ７に格納された画像信号を記録データに変換してメモリカード１１へ出力する。表示手段１０は、画像信号処理手段９から出力された表示データを表示する。実施の形態に係るデジタルカメラでは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成するものとする。メモリカード１１は、画像信号処理手段９から出力された記録データを記録させることができる記録媒体であり、フラッシュメモリなどの半導体記憶素子が内蔵されている。
【００３３】
レリーズ釦１２は、デジタルカメラの上面に配されることが多い。撮影者は、レリーズ釦１２を操作することで、静止画の撮影を行うことができる。撮影者は、電源釦１３を操作することで、デジタルカメラの電源をＯＮまたはＯＦＦに切り替えることができる。撮影者は、撮影モード選択手段１４を操作することで、デジタルカメラに予め設定されている撮影モードを選択することができる。
【００３４】
角速度センサー１６は、撮影者の手ぶれ量を検出し、その結果を手ぶれ検出信号（アナログ信号）として、Ａ／Ｄ変換手段１７へ出力する。Ａ／Ｄ変換手段１７は、角速度センサー１６から出力された手ぶれ検出信号（アナログ信号）を、手ぶれ検出信号（デジタル信号）に変換する。手ぶれ検出信号処理手段１８は、Ａ／Ｄ変換手段１７で変換された手ぶれ検出信号（デジタル信号）から撮影者の手ぶれ成分（手ぶれ方向と手ぶれ量）を算出し、その算出結果をＣＰＵ８へ出力する。ＣＰＵ８は、手ぶれ検出信号処理手段１８から出力された撮影者の手ぶれ成分と、設定情報記憶手段２６に記憶された手ぶれ補正の設定情報を比較し、レンズ駆動手段４へ制御信号を出力する。レンズ駆動手段４は、ＣＰＵ８から出力された制御信号によって、撮影者の手ぶれを補正する方向に手ぶれ補正レンズ２３ａを駆動するように、手ぶれ補正レンズユニット２３を駆動する。設定情報記憶手段２６にはデジタルカメラの各種設定情報が記憶されている。なお、設定情報記憶手段２６は、デジタルカメラに内蔵されるフラッシュメモリなどの半導体記憶素子でもよいし、その他の不揮発性記憶素子でもよいし、ＣＰＵ８などのＬＳＩに内蔵されるメモリでも構わない。
【００３５】
ＡＦ信号処理手段１９は、ＳＤＲＡＭ７に格納された画像信号から、ＡＦ機能を動作させるために必要なＡＦ枠内のコントラスト値を算出し、その算出結果をＣＰＵ８へ出力する。ＣＰＵ８は、レンズ駆動手段４へ制御信号を出力してフォーカスレンズユニット２４を光軸Ａ−Ａ’方向に駆動する。新たな画像信号がＳＤＲＡＭ７に格納されると、ＡＦ信号処理手段１９は、再度ＡＦ枠内のコントラスト値を算出し、その算出結果をＣＰＵ８へ出力する。以上の動作を繰り返すことで、ＡＦ枠内のコントラスト値が最大になる位置へフォーカスレンズユニット２４を駆動する。なお、ＡＦ機能は以上のようなコントラスト方式（いわゆる山登り方式）でもよいし、位相差センサーを使用した位相差方式でも構わない。
【００３６】
なお、レンズ鏡筒１は、本発明の光学系の一例である。撮像素子２（ＣＣＤイメージセンサー）は、本発明の撮像素子の一例である。レンズ駆動手段４（フォーカスレンズユニット２４駆動機能に限る）は、本発明の駆動手段の一例である。顔検出手段５は、本発明の顔検出手段の一例である。ＣＰＵ８は、本発明の制御手段の一例である。表示手段１０（ＬＣＤ）は、本発明の表示手段の一例である。
２．動作
以上のように構成された実施の形態に係るデジタルカメラの動作を、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態に係るデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【００３７】
撮影者が電源釦１３を操作することで実施の形態に係るデジタルカメラの電源がＯＮされる。顔検出手段５から一定間隔で出力される顔情報は、ＣＰＵ８によりモニターされる（Ｓ１）。
【００３８】
ＣＰＵ８は、顔検出手段５から出力された顔情報と、前回、顔検出手段５から出力された顔情報を比較する（Ｓ２）。顔情報に変化がない場合（Ｓ２でＮｏの場合）は、顔検出手段５から出力された顔情報を継続してモニターする（Ｓ１）。顔情報に変化が生じたと判断された場合（Ｓ２でＹｅｓの場合）は、レリーズ釦１２が半押しされていなくてもＡＦ機能を動作させる（Ｓ３）。ＣＰＵ８は、レンズ駆動手段４へ制御信号を出力してフォーカスレンズユニット２４を駆動する。
【００３９】
ＡＦ信号処理手段１９は、ＡＦ枠内のコントラスト値を算出し、その算出結果をＣＰＵ８へ出力する。ＣＰＵ８は、ＡＦ枠内のコントラスト値が最大になったか否かを判定する（Ｓ４）。ＡＦ枠内のコントラスト値が最大になったか否かを判定するためには、複数回ＡＦ枠内のコントラスト値を算出する必要がある。ＡＦ枠内のコントラスト値が最大になっていない（被写体に合焦していない）場合（Ｓ４でＮｏの場合）は、顔検出手段５から出力された顔情報を継続してモニターする（Ｓ１）。また、ＣＰＵ８は、画像信号処理手段９に制御信号を出力し、被写体に合焦していないことを表示手段１０に表示させる。ＡＦ枠内のコントラスト値が最大になっている（被写体に合焦している）場合（Ｓ４でＹｅｓの場合）は、画像信号処理手段９に制御信号を出力し、被写体に合焦していることを表示手段１０に表示させ、レリーズ釦１２が全押しされたか否かを判定する（Ｓ５）。
【００４０】
レリーズ釦１２が全押しされていない場合（Ｓ５でＮｏの場合）は、顔検出手段５から出力された顔情報をモニターする（Ｓ７）。ＣＰＵ８は、顔検出手段５から得られる顔情報と、前回検出した顔情報とを比較する（Ｓ８）。顔情報に変化が生じたと判断された場合（Ｓ８でＹｅｓの場合）は、顔検出手段５から得られる顔情報を継続してモニターする（Ｓ１）。顔情報に変化がない場合（Ｓ８でＮｏの場合）は、合焦状態を維持して（Ｓ９）、レリーズ釦１２が全押しされたか否かを継続して判定する（Ｓ５）。レリーズ釦１２が全押しされた場合（Ｓ５でＹｅｓの場合）は、すでに被写体に合焦しているので、そのまま撮影動作を行う（Ｓ６）。撮影動作が終了すると、次の撮影に備えて、顔検出手段５から出力された顔情報を継続してモニターする（Ｓ１）。
【００４１】
図３から明らかなように、レリーズ釦１２の半押しはＡＦ機能の動作に影響を与えず、Ｓ４とＳ５の間の、任意の時間に行われればよい。なお、レリーズ釦１２が半押しまたは全押しされたときに、ＡＦ機能の精度を高めるために、再度ＡＦ機能を動作させてもよい。フォーカスレンズユニット２４は、すでに合焦位置または合焦位置に非常に近い位置まで駆動されているので、再度ＡＦ機能を動作させても撮影者がストレスを感じることはない。
【００４２】
これにより、顔検出手段５から得られる顔情報に変化が生じたと判断したときにＡＦ機能が動作する。すなわち、被写体に何かしらの変化が生じた場合に、自動的にＡＦ機能の動作が開始されることになる。従って、煩わしい操作や複雑な仕様を気にする必要がなく、ＡＦ機能の使い勝手を向上させることができる。また、レリーズ釦１２を半押しすることなく一気に押して撮影された場合においても、被写体に合焦していない失敗写真を撮影してしまうことがない。さらに、撮影時間の短縮にも貢献し、常時ＡＦ機能を動作させるいわゆるコンティニュアスＡＦ機能に比して大幅に消費電力を削減できる。また、実施の形態に係るデジタルカメラは、撮影者の手ぶれによる失敗写真を撮影してしまうこともない。
【００４３】
実施の形態に係るデジタルカメラにおいては、任意の撮影モードで本発明が実施されることとしたが、説明の便宜のためであり、実施の形態に限定されるものではない。例えば、特定の撮影モードのときのみ自動的に本発明を実施し、その他の撮影モードのときには、本発明の実施を行わないようにしてもよい。あるいは、撮影メニューの項目の中に本発明の実施の有無を選択できるように表示手段１０に表示し、すべての撮影モードにおいて、撮影者の好みに応じて本発明の実施の有無を選択できるようにしてもよい。さらには、これらの組み合わせで、特定の撮影モードのときには自動的に本発明が実施され、その他の撮影モードのときには、撮影者の好みに応じて本発明の実施の有無を選択できるようにしてもよい。また、自動的に本発明が実施されるように設定されている撮影モードにおいても、撮影者の好みに応じて本発明の実施を解除できるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、顔検出手段を有する撮像装置に適用可能である。具体的には、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ機能付き携帯電話端末などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図２】レンズ鏡筒の構成を示す断面図
【図３】実施の形態に係るデジタルカメラの動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４６】
１    レンズ鏡筒
２    撮像素子
３    撮像素子駆動手段
４    レンズ駆動手段
５    顔検出手段
６    Ａ／Ｄ変換手段
７    ＳＤＲＡＭ
８    ＣＰＵ
９    画像信号処理手段
１０    表示手段
１１    メモリカード
１２    レリーズ釦
１３    電源釦
１４    撮影モード選択手段
１５    操作部
１６    角速度センサー
１７    Ａ／Ｄ変換手段
１８    手ぶれ検出信号処理手段
１９    ＡＦ信号処理手段
２６    設定情報記憶手段
【図１】
2009053300.tif 000003
【図２】
2009053300.tif 000004
【図３】
2009053300.tif 000005