JP2011164543A - 測距点選択システム、オートフォーカスシステム、およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】検出した顔の位置に適した測距点を選択する。
【解決手段】デジタル一眼レフカメラ１０は撮像素子１４、ＤＳＰ１６、およびＣＰＵ１７を有する。撮像素子１４は受光した光学像に相当する画像信号を生成する。ＤＳＰ１６は画像信号に基づいて撮像した光学像の中から顔を主要な被写体として検出する。全撮影範囲の中に複数の測距点が予め定められている。ＣＰＵ１７は検出した顔の位置との距離が最小となる測距点を複数の測距点の中から選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体に対して迅速に合焦させるために、複数の測距点の中から合焦に用いる測距点を選択する測距点選択システムに関する。

被写体を撮像面において自動的に合焦させるオートフォーカス（ＡＦ）機能として、位相差ＡＦ機能およびコントラストＡＦ機能が知られている。

従来のデジタル一眼レフカメラでは、合焦動作が短時間で完了する位相差ＡＦ機能が実行されることが一般的であった。位相差ＡＦ機能の実行においては、撮影範囲内の定められた測距点に位置する光学像を撮像面に合焦させるように、フォーカスレンズが変位させられる（特許文献１参照）。

最近のデジタル一眼レフカメラでは、撮影待機状態において被写体の光学像をモニタに表示させるライブビュー機能が設けられている。ライブビュー機能を実行するために被写体の光学像は撮像素子に受光される。

撮像素子により生成される画像信号はモニタの表示だけでなく、画像の解析に用いることも可能である。例えば、受光した画像を解析することにより、人物の顔等の特定の種類の撮影対象を自動的に検出可能である。検出された撮影対象に対して露出調整や合焦調整を行うことも提案されている。

検出された撮影対象の位置は前述のような所定の位置の測距点と一致するわけでないことが一般的である。それゆえ、撮影対象を自動検出する場合には、位相差ＡＦ機能でなく、撮影範囲内におけるいずれの位置の被写体に対しても合焦させることが可能なコントラストＡＦ機能が実行されていた。

しかし、コントラストＡＦ機能の実行時には、フォーカスレンズを動かしながら合焦しているか否かを判別するため、合焦動作を完了させるまでに時間がかかることが問題であった。

特開２００１−２８１５３０号公報

したがって、本発明では、撮影対象を自動で検出可能なカメラに位相差ＡＦ機能を実行させるために最適な測距点を選択する測距点選択システムの提供を目的とする。

本発明の測距点選択システムは、撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の中から位相差ＡＦにより合焦させる被写体である主要被写体の撮影範囲内における位置に対応する一部の測距点を選択する測距点選択システムであって、撮影範囲の光学像を受光し受光した光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づいて主要被写体を検出する画像検出部と、画像検出部により検出された主要被写体の撮影範囲内における位置である被写***置を検出する位置検出部と、被写***置からの距離が最小となる測距点を選択する選択部とを備えることを特徴としている。

さらに、画像検出部は、画像信号に基づいて所定の種類に属するすべての撮影対象を撮影範囲内から検出する対象検出部と、対象検出部に検出された撮影対象の中から単一の撮影対象を主要被写体に決定する決定部とを備えることが好ましい。

また、決定部は、対象検出部により検出された複数の撮影対象の中から、所定の基準に基づいて主要被写体を決定することが好ましい。

また、画像検出部は任意の撮影対象を選択対象として登録する登録部を有し、対象検出部が複数の撮影対象を検出する場合に選択対象を所定の基準として主要被写体を決定することが好ましい。

また、所定の種類に属する撮影対象は顔であることが好ましい。

また、すべての複数の測距点の中から選択部により選択される候補となる測距点を指定可能であることが好ましい。

本発明のオートフォーカスシステムは、撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の位置を記憶するメモリと、撮影範囲の光学像を受光し受光した光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づいて合焦させる被写体である主要被写体を検出する画像検出部と、画像検出部により検出された主要被写体の撮影範囲内における位置である被写***置を検出する第１の位置検出部と、被写***置からの距離が最小となる測距点を選択する選択部と、選択部により選択された測距点に位置する被写体を合焦状態にするフォーカスレンズの位置を位相差方式で検出する第２の位置検出部と、第２の位置検出部に検出された位置にフォーカスレンズを変位させる駆動部とを備えることを特徴としている。

本発明のカメラは、撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の位置を記憶するメモリと、撮影範囲の光学像を受光し受光した光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づいて合焦させる被写体である主要被写体を検出する画像検出部と、画像検出部により検出された主要被写体の撮影範囲内における位置である被写***置を検出する第１の位置検出部と、被写***置からの距離が最小となる測距点を選択する選択部と、選択部により選択された測距点に位置する被写体を合焦状態にするフォーカスレンズの位置を位相差方式で検出する第２の位置検出部と、第２の位置検出部に検出された位置にフォーカスレンズを変位させる駆動部とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、主要被写体からの距離が最小となる測距点が最適な測距点として選択されるので、位相差ＡＦにより主要被写体を合焦させることが可能である。

本発明の一実施形態を適用した測距点選択システムを有するデジタル一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。 撮影範囲内に配置される測距点を示す配置図である。 顔が検出されたときにＬＣＤに表示される画像である。 撮影モードにおいてＣＰＵにより実行される各部位の動作の制御を説明するための第１のフローチャートである。 撮影モードにおいてＣＰＵにより実行される各部位の動作の制御を説明するための第２のフローチャートである。 ＣＰＵにより実行される測距点決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 測距点に付与された番号を説明するための図である。 ＣＰＵにより実行される撮像処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した測距点選択システムを有するデジタル一眼レフカメラの内部構成を概略的に示すブロック図である。

デジタル一眼レフカメラ１０は、撮影光学系１１、メインミラー１２、シャッタ１３、撮像素子１４、ＡＦＥ１５、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１６、ＣＰＵ１７、およびレンズ駆動機構１８などによって構成される。

撮影光学系１１はフォーカスレンズ１１ｆや変倍レンズ（図示せず）を含む複数のレンズによって形成される。フォーカスレンズ１１ｆおよび変倍レンズはレンズ駆動機構１８に駆動されることによって、撮影光学系１１の光軸に沿って変位する。

撮影光学系１１の光軸に垂直となるように、かつ光軸上に撮像素子１４が配置される。撮影光学系１１により、被写体の光学像が撮像素子１４の受光面に結像する。撮影光学系１１と撮像素子１４との間に、メインミラー１２およびシャッタ１３が配置される。

メインミラー１２により撮影光学系１１を透過した光学像の伝達先が切替えられる。メインミラー１２を閉じた状態では、光学像はペンタプリズム１９に向けて反射され、ビューファインダ（図示せず）に伝達される。メインミラー１２を上方に開いた状態では、光学像がシャッタ１３に到達する。メインミラー１２の開閉はミラー駆動機構（図示せず）により実行される。

シャッタ１３により、光学像の撮像素子１４への遮光と到達とが切替えられる。シャッタ１３が閉じられるときには、光学像は撮像素子１４に到達しない。一方、シャッタ１３が開かれるときには、光学像が撮像素子１４に到達する。

シャッタ１３が開かれ、撮像素子１４に光学像が到達するときに、光学像に応じた画像信号が生成される。生成された画像信号はＡＦＥ１５においてＣＤＳ処理およびＡＧＣ処理が施される。また、Ａ／Ｄ変換処理が施され、画像データに変換される。画像データはＤＳＰ１６に送信される。

ＤＳＰ１６において、画像データに所定のデータ処理が施される。所定のデータ処理が施された画像データは画像メモリ２０に格納される。または、画像データはＬＣＤ２１に送信され、画像データに相当する画像がＬＣＤ２１に表示される。

ＤＳＰ１６は、ＣＰＵ１７に接続される。ＤＳＰ１６はＣＰＵ１７から受信するデータに基づいて、画像データに対するデータ処理、画像データの格納、画像データに対応する画像の表示などの処理を制御する。

なお、ＣＰＵ１７はレンズ駆動機構１８やＡＦセンサモジュール２２のように、デジタル一眼レフカメラ１０の各部位の動作の制御をおこなう。ＣＰＵ１７はＲＯＭ２３に接続される。ＲＯＭ２３には、ＣＰＵ１７による各部位の制御のために必要なデータが格納される。

デジタル一眼レフカメラ１０は、位相差ＡＦ機能またはコントラストＡＦ機能を実行可能である。以下に説明するように、位相差ＡＦ機能はメインミラー１２を閉じた状態で実行される。また、コントラストＡＦ機能はメインミラー１２およびシャッタ１３を開いた状態で実行される。

メインミラー１２とシャッタ１３との間に、サブミラー２４が設けられる。メインミラー１２はハーフミラーであり、撮影光学系１１を透過した光の一部はメインミラー１２により反射され、上述のようにペンタプリズム１９に到達する。また、撮影光学系１１を透過した光の一部はメインミラー１２を透過して、サブミラー２４によりＡＦセンサモジュール２２に向かって反射される。

ＡＦセンサモジュール２２により合焦ズレ量、すなわちフォーカスレンズ１１ｆの現在位置と被写体を合焦させる位置とのズレが検出される。なお、図２に示すように、ＡＦセンサモジュール２２では１１個の測距点Ｐが定められている。撮影範囲ＣＡにおけるいずれかの測距点Ｐに位置する光学像に対する合焦ズレ量が、ＡＦセンサモジュール２２により検出される。

ＡＦセンサセンサモジュール２２はＣＰＵ１７に接続される。ＡＦセンサモジュール２２はＣＰＵ１７により制御され、特定の測距点Ｐにおける合焦ズレ量を検出する。なお、測距点Ｐは入力ボタン（図示せず）への使用者による入力により特定されてもよいし、後述するようにＣＰＵ１７により自動的に決定されてもよい。

検出された合焦ズレ量はＣＰＵ１７に伝達される。ＣＰＵ１７は合焦ズレ量に基づいてレンズ駆動機構１８を制御し、特定の測距点Ｐにおける被写体を合焦させる位置にフォーカスレンズ１１ｆを変位させる。このように、位相差ＡＦ機能は、検出した合焦ズレ量に基づいてフォーカスレンズ１１ｆを変位させることにより、合焦動作が実行される。

一方、コントラストＡＦ機能を実行する場合には、上述のようにメインミラー１２およびシャッタ１３を開き、被写体の光学像が撮像素子１４に導光される。撮像素子１４では、連続的に画像信号が生成される。

上述のように、生成された画像信号がＡＦＥ１５を介して、ＤＳＰ１６に伝達される。ＤＳＰ１６では、撮影範囲ＣＡにおける特定の位置のコントラスト値が算出される。なお、特定の位置は、入力ボタンへの使用者による入力により特定されてもよいし、ＤＳＰ１６により自動的に特定されてもよい。

１フレームの画像信号の生成を終えると、ＣＰＵ１７の制御に基づいてフォーカスレンズ１１ｆが変位させられる。変位後に、再度１フレームの画像信号が生成される。フォーカスレンズ１１ｆを徐々に変位させながら、それぞれの変位位置において生成される画像信号におけるコントラスト値が算出される。

算出されたコントラスト値が最大になるときが、被写体の合焦状態と判別される。コントラスト値が最大となる位置にフォーカスレンズ１１ｆを変位させることにより、コントラストＡＦ機能が実行される。

なお、位相差ＡＦ機能およびコントラストＡＦ機能ともに、デジタル一眼レフカメラ１０の動作モードが撮影モードであるときに実行される。デジタル一眼レフカメラ１０は、撮影待機状態において被写体の光学像をビューファインダにより観察可能な第１の撮影モードと撮影待機状態において被写体の光学像をＬＣＤ２１により観察可能な第２の撮影モードとを有する。なお、第１、第２の撮影モードは入力ボタンへの使用者による入力によりいずれかのモードが選択される。

第１の撮影モードでは、撮影待機状態においてメインミラー１２が閉じられる。前述のように、被写体の光学像はビューファインダに導光される。したがって、使用者はビューファインダにより被写体を観察可能である。

撮影待機状態おいてレリーズボタン（図示せず）の半押しにより測距スイッチ（図示せず）のＯＮ状態がＣＰＵ１７により検出されると、前述の位相差ＡＦ機能が実行される。また、レリーズボタンの半押しにより測光スイッチ（図示せず）のＯＮ状態が検出されると被写体が測光され、絞り、シャッタースピード、および／または感度（ゲイン）などの露出条件が定められる。

さらに、撮影待機状態においてレリーズボタンの全押しにより撮影スイッチ（図示せず）のＯＮ状態がＣＰＵ１７により検出されると、撮像動作が実行される。撮像動作では、メインミラー１２が上方に開かれ、シャッタ１３が定められたシャッタースピードの間だけ開かれる。メインミラー１２およびシャッタ１３が開いている間に、撮像素子１４により光学像が受光される。

撮像素子１４が受光した光学像に相当する画像信号が生成される。生成された画像信号は、前述のようにＡＦＥ１５を介してＤＳＰ１６に送信される。ＤＳＰ１６において静止画用の画像処理が施され、画像メモリ２０に格納される。

第２の撮影モードでは、撮影待機状態においてメインミラー１２が上方に開かれる。また、シャッタ１３も開かれ、被写体の光学像は撮像素子１４に導光される。撮像素子１４では、所定の時間間隔、例えば１／６０秒毎に１フレームの画像信号が生成される。

生成された画像信号は、前述のようにＡＦＥ１５を介してＤＳＰ１６に送信される。ＤＳＰ１６において動画用の画像処理が施され、ＬＣＤ２１に送信される。ＬＣＤ２１には、受信した画像データに相当する画像が表示される。なお、ＬＣＤ２１に表示される画像は、画像信号の生成間隔と同じ間隔、すなわち１／６０秒毎に切替えられる。表示画像を切替えることにより、ＬＣＤ２１にはリアルタイムの動画像が表示される。

撮影待機状態においてレリーズボタン（図示せず）の半押しにより測距スイッチ（図示せず）のＯＮ状態がＣＰＵ１７により検出されると、コントラストＡＦ機能および位相差ＡＦ機能のいずれか一方が実行される。なお、第２の撮影モードにおいて実行させるＡＦ機能は、使用者による入力ボタンへの入力によりいずれかに定められる。

コントラストＡＦ機能が選択されている場合には、メインミラー１２が開いたまま上述した動作が実行されることにより、コントラストＡＦ機能が完了する。

一方、位相差ＡＦ機能が選択されている場合には、測距スイッチのＯＮ状態の検出後に一旦メインミラー１２が閉じられ、被写体の光学像がＡＦセンサモジュール２２に導光される。前述のように、ＡＦセンサモジュール２２により合焦ズレ量が検出され、検出された合焦ズレ量に基づいてフォーカスレンズ１１ｆが変位させられる。合焦ズレ量がＡＦセンサモジュール２２により検出されると、再びメインミラー１２が上方に開かれる。

撮影待機状態においてレリーズボタンの半押しにより測光スイッチのＯＮ状態が検出されると、第１の撮影モードと同様に被写体が測光され、絞り、シャッタースピード、および／または感度などの露出条件が定められる。

撮影待機状態においてレリーズボタンの全押しにより撮像スイッチのＯＮ状態がＣＰＵ１７により検出されると、撮像動作が実行される。第１の撮影モードと異なり、シャッタ１３が撮影待機状態において開かれているので、一旦シャッタ１３を閉じてから、定められたシャッタースピードの間だけ開かれ、シャッタ１３が開いている間に、撮像素子１４により光学像が受光される。

受光した光学像に相当する画像信号が撮像素子１４により生成される。第１の撮影モードと同様に、画像信号はＤＳＰ１６において静止画用の画像処理が施された後に、画像メモリ２０に格納される。

デジタル一眼レフカメラ１０には、顔検出機能が設けられる。顔検出機能は、デジタル一眼レフカメラ１０の動作モードが第２の撮影モードであるときに、実行可能である。顔検出機能実行のＯＮまたはＯＦＦは使用者による入力ボタンへの操作入力により切替えられる。

顔検出機能がＯＮにすると、撮像した画像の中の顔を検出可能である。顔が検出されると、検出した顔に対して露出調整およびＡＦが実行される。顔検出機能がＯＮになった状態で、測距スイッチおよび測光スイッチがＯＮに切替えられると、顔の検出が開始される。

前述のように、第２の撮影モードにおいては、撮影待機中には画像信号が生成される。ＤＳＰ１６では、受信する画像データに対して特徴抽出や色判別などの画像解析が実行され、画像データに対応する画像の撮影範囲ＣＡ内の顔が検出される。

ＤＳＰ１６が顔を検出すると、検出した顔の周囲を囲う枠線を画像に重畳するように画像データに対してスーパーインポーズが施される。スーパーインポーズが施された画像データに基づいて、ＬＣＤ２１では、図３に示すように、検出されたすべての顔の周囲に枠線２７が表示される。

画像から顔が検出されると、検出された顔を主要な被写体として露出調整およびＡＦが実行される。なお、複数の顔が検出された場合には、所定の基準により単一の顔が露出調整やＡＦの対象となる主要な被写体に定められ、露出調整やＡＦが実行される。例えば、撮影範囲ＣＡにおける位置や顔の大きさなどを基準にして定められる。

また、登録された顔を基準にして単一の顔が主要な被写体に定められる。すなわち、検出された複数の顔の中において登録された顔が含まれる場合には、登録された顔と同じ顔が主要な被写体に定められる。

なお、顔の登録は、画像メモリ２０に格納された画像データまたはコネクタ（図示せず）を介して接続された外部のコンピュータなどから受信した画像データに相当する画像に含まれる顔の中から選択することにより実行される。

単一の顔が主要な被写体に定められると、ＤＳＰ１６により主要な被写体と定めた顔の輝度が検出される。検出された輝度に基づいて、前述のように露出条件が定められる。

また、単一の顔が主要な被写体に定められると、前述のようにコントラストＡＦ機能または位相差ＡＦ機能のいずれかが実行される。

コントラストＡＦ機能が選択されている場合には、主要な被写体と定めた顔の光学像を受光する位置におけるコントラスト値が算出される。前述のように、顔の光学像を受光する位置におけるコントラスト値が最大となるように、フォーカスレンズ１１ｆが変位される。

位相差ＡＦ機能が選択されている場合には、主要な被写体と定めた顔の光学像を受光する位置がデータとしてＣＰＵ１７に送信される。なお、枠線の中心や、両眼の間の位置が顔の光学像の受光位置に定められる。

前述のように、位相差ＡＦ機能においては、撮影範囲ＣＡ内の特定の測距点Ｐに光学像が集光される被写体に対して合焦動作が実行される。ＣＰＵ１７では、受信した受光位置とすべての測距点Ｐとの距離が算出される。

算出された距離の中で最短となる測距点Ｐが、合焦動作を行うための測距点Ｐとして定められる。測距点Ｐが定められると、上述のように、ＡＦセンサモジュール２２による合焦ズレ量の検出、および合焦ズレ量に基づくフォーカスレンズ１１ｆの変位が実行される。

なお、顔検出を行う場合であっても、測光位置および／または測距点Ｐが使用者の操作入力によって特定の測光位置および／または特定の測距点Ｐに固定することも可能である。

次に、撮影モードにおいてＣＰＵ１７により実行される各部位の動作の制御を図４および図５のフローチャートを用いて説明する。撮影モードにおける制御はデジタル一眼レフカメラ１０の動作モードを撮影モードに切替えられたときに開始される。また、撮影モードにおける制御は、主電源がＯＦＦになるかデジタル一眼レフカメラ１０の動作モードが他の動作モードに切替えられるときに終了する。

ステップＳ１００において、第１、第２の撮影モードのいずれのモードが選択されているかを判別する。第１の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１０１に進む。第２の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０１では、メインミラー１２およびシャッタ１３を閉じるように制御する。メインミラー１２およびシャッタ１３を閉じた後に、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮ状態であるか否かを判別する。

測光スイッチおよび測距スイッチがＯＦＦである場合には、ＯＮになるまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮである場合に、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、被写体像を測光させる。測光値に基づいて、絞り、シャッタースピード、および／または感度の調整などの露出調整を行う。露出調整後、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、設定された測距点Ｐの被写体像に対する合焦ズレ量を、ＡＦセンサモジュール２２に検出させる。検出させた合焦ズレ量に基づいて、フォーカスレンズ１１ｆを変位させるようにレンズ駆動機構１８を制御する。このような位相差ＡＦ機能の実行後、ステップＳ３００に進む。

前述のように、ステップＳ１００において第２の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、メインミラー１２およびシャッタ１３を開くように制御する。メインミラー１２およびシャッタ１３を開いた後に、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、撮像素子１４に到達する被写体の光学像を受光させ１／６０秒毎に１フレームの画像信号の生成を開始させる。また、画像信号の生成後、ＤＳＰ１６に動画用の画像処理を施させ、画像データをＬＣＤ２１に送信させる。画像データに相当する画像のＬＣＤ２１への表示を開始させる。１フレームの画像信号の生成およびＬＣＤ２１への表示を開始すると、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮ状態であるか否かを判別する。測光スイッチおよび測距スイッチがＯＦＦである場合には、測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮになるまでステップＳ１０７の処理を繰り返す。測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮである場合に、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３と同じ制御を実行する。すなわち、被写体像の測光、絞り、シャッタースピード、および／または感度の調整などの露出調整を行う。露出調整後、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、顔検出機能がＯＮになっているか否かを判別する。顔検出機能がＯＮになっている場合には、ステップＳ１１０に進む。顔検出機能がＯＦＦになっている場合には、ステップＳ１１０をスキップしてステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１０では、画像データに基づいてＤＳＰ１６に顔を検出させ、検出した顔に基づいて主要な被写体を決定させる。主要な被写体を決定させると、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、実行させるＡＦとしてコントラストＡＦ機能と位相差ＡＦ機能とのいずれが選択されているかを判別する。コントラストＡＦ機能が選択されている場合には、ステップＳ１１２に進む。位相差ＡＦ機能が選択されている場合には、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１２では、コントラストＡＦ機能を実行させる。すなわち、前述のようにフォーカスレンズ１１ｆを変位しながら各位置において生成した画像データに基づいてコントラスト値を算出し、コントラクト値が最大となる位置にフォーカスレンズ１１ｆを変位させる。コントラストＡＦ機能の完了後にステップＳ３００に進む。

前述のように、ステップＳ１１１において位相差ＡＦ機能が選択されている場合にはステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、測距点Ｐが固定されていないか、すなわち測距点Ｐの自動選択機能がＯＮであるか否かを判別する。

測距点Ｐの自動選択機能がＯＮである場合にはステップＳ１１４に進む。測距点Ｐの自動選択機能がＯＦＦである場合にはステップＳ１１４、Ｓ２００をスキップして、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１４では、ステップＳ１１１において顔が検出されたか否かを判別する。顔が検出された場合には、ステップＳ２００に進む。顔が検出されなかった場合には、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ２００では、合焦ズレ量を検出する測距点Ｐを決定する。測距点Ｐの決定後、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、メインミラー１２を閉じるように制御する。また、撮像素子１４による画像信号の生成を一時的に停止させる。メインミラー１２を閉じた後、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６では、位相差ＡＦ機能を実行させる。すなわち、前述のように、ステップＳ２００において決定した測距点Ｐにおける合焦ズレ量を検出し、合焦ズレ量に基づいてフォーカスレンズ１１ｆを変位させる。位相差ＡＦ機能の完了後にステップＳ１１７に進む。

ステップＳ１１７では、メインミラー１２を開くように制御する。また、撮像素子１４による画像信号の生成を再開させる。メインミラー１２を開いた後、ステップＳ３００に進む。

前述のように、ステップＳ１０４、ステップＳ１１２、またはステップＳ１１７の処理の終了後に、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００では、撮像処理を実行する。撮像のための処理の終了後、ステップＳ１００に戻る。

次に、ステップＳ２００において実行される測距点決定処理のサブルーチンを図６のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２０１では、ステップＳ１１０で主要な被写体として決定した顔の位置をデータとしてＤＳＰ１６から受信する。位置データの受信後、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、測距点決定処理により決定される測距点Ｐの番号である最終選択番号Ｔを１にリセットする。また、一時的に選択される測距点Ｐの番号である一時選択番号ｘを１にリセットする。最終選択番号および一時選択番号をリセット後に、ステップＳ２０３に進む。

なお、測距点Ｐには場所ごとに番号が予め付与されている。図７に示すように、撮影範囲ＣＡ内の上段の左側から右側まで並ぶ測距点Ｐが、測距点１、測距点２、および測距点３に定められる。また、中段の左側から右側まで並ぶ測距点が、測距点４、測距点５、測距点６、測距点７、および測距点８に定められる。さらに、下段の左側から右側まで並ぶ測距点が、測距点９、測距点１０、および測距点１１に定められる。

ステップＳ２０３では、最終選択番号Ｔの測距点Ｐの位置に相当するデータをＲＯＭから読出す。位置データの読出し後、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１で読出した顔の位置とステップＳ２０３で読出した最終選択番号Ｔの測距点Ｐとの間の距離を算出する。距離の算出後、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、一時選択番号ｘが全測距点Ｐの数未満であるか否かを判別する。一時選択番号ｘが全測距点Ｐの数未満である場合には、ステップＳ２０６に進む。一時選択番号ｘが全測距点Ｐの数以上である場合には、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２０６では、一時選択番号ｘに＋１を加算する。加算後にステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、一時選択番号ｘの測距点Ｐの位置に相当するデータをＲＯＭから読出す。位置データの読出し後、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ステップＳ２０１で読出した顔の位置とステップＳ２０７で読出した一時選択番号ｘの測距点Ｐとの距離を算出する。距離の算出後、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９では、ステップＳ２０４で算出した距離とステップＳ２０８で算出した距離とが比較される。顔の位置から最終選択番号Ｔの測距点Ｐの位置までの距離が、顔の位置から一時選択番号ｘの測距点Ｐの位置までの距離を超える場合には、ステップＳ２１０に進む。顔の位置から最終選択番号Ｔの測距点Ｐまでの距離が、顔の位置から一時選択番号ｘの測距点Ｐの位置までの距離以下である場合には、ステップＳ２０５に戻る。

ステップＳ２１０では、最終選択番号Ｔが一時選択番号ｘに置換される。したがって、顔の位置から最終選択番号Ｔの測距点Ｐまでの距離も、置換される。最終選択番号Ｔの置換後、ステップＳ２０５に戻る。

このように、顔の位置から測距点Ｐまでの距離が、すべての測距点Ｐに対して算出され、比較され、距離が最小となる測距点Ｐの番号が最終選択番号Ｔとして選択される。

前述のように、ステップＳ２０５において一時選択番号ｘが全測距点Ｐの数以上である場合には、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１では、最終選択番号Ｔである測距点Ｐを露出調整および位相差ＡＦ機能の実行のために用いる測距点Ｐとして選択する。測距点Ｐの選択後、測距点決定処理のサブルーチンを終了し、ステップＳ１１５に進む。

次に、ステップＳ３００において実行される撮像処理のサブルーチンを図８のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ３０１では、撮影スイッチがＯＮ状態であるか否かを判別する。撮影スイッチがＯＦＦ状態である場合には、ステップＳ３０２に進む。撮影スイッチがＯＮ状態である場合には、ステップ３０４に進む。

ステップＳ３０２では、測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮ状態であるか否かを判別する。測光スイッチおよび測距スイッチがＯＦＦ状態である場合にはステップＳ３０１に戻る。測光スイッチおよび測距スイッチがＯＮ状態である場合には、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３では、第１、第２の撮影モードのいずれのモードが選択されているかを判別する。第１の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１０３に戻る。第２の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ１０５に進む。

前述のように、ステップＳ３０１で撮影スイッチがＯＮ状態である場合には、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、第１、第２の撮影モードのいずれのモードが選択されているかを判別する。

第２の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ３０５に進み、メインミラー１２およびシャッタ１３を閉じるように制御する。メインミラー１２とシャッタ１３とを閉じた後にステップＳ３０６に進む。第１の撮影モードが選択されている場合には、ステップＳ３０５をスキップして、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、メインミラー１２を開けるように制御する。また、露出制御において調整されたシャッタースピードでシャッタ１３を開閉するように制御する。シャッタ１３の開閉制御を終えると、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６においてシャッタ１３を開いている間に受光した被写体の光学像に相当する画像信号を撮像素子１４に生成させる。画像信号を生成すると、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８では、ＤＳＰ１６に静止画用の画像処理を施させて、画像データを画像メモリ２０に格納させる。画像データを格納すると、撮像処理のサブルーチンを終了してステップＳ１００に戻る。

以上のような本実施形態を適用した測距点選択システムによれば、検出された主要な被写体の位置と一致する測距点Ｐが無い場合でも、最適な測距点Ｐを選択することが可能である。測距点Ｐを選択することが可能なので、顔などの主要な被写体を検出する場合であっても、位相差ＡＦ機能を実行することが出来る。したがって、合焦動作を迅速に完了することが可能になる。

なお、本実施形態では、画像データに基づいて顔が検出される構成であるが、顔以外の種類に属する撮影対象が検出される構成であってもよい。例えば、猫や犬などのような動物や、花などの植物などの撮影対象が検出される構成であってもよい。

また、本実施形態では、検出した顔に最適な測距点Ｐは、１１個すべての測距点Ｐの中から決定される構成であるが、一部の測距点Ｐの中から選択され、決定される構成であってもよい。たとえば、１１個の測距点Ｐの中の測距点２、測距点５〜測距点７、および測距点１０の５個の測距点Ｐの中から選択される構成であってもよい。

また、本実施形態では、ＡＦセンサモジュール２２では１１個の測距点Ｐが１１個に限られない。複数の測距点Ｐが定められていれば、本実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、デジタル一眼レフカメラ１０に適用しているが、画像データに基づいて主要な被写体を検出する機能、位相差ＡＦ機能を有するどのような種類のデジタルカメラにも適用可能である。

１０ デジタル一眼レフカメラ
１１ 撮影光学系
１１ｆ フォーカスレンズ
１２ メインミラー
１３ シャッタ
１４ 撮像素子
１６ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１７ ＣＰＵ
１８ レンズ駆動機構
２１ ＬＣＤ
２２ ＡＦセンサモジュール
２３ ＲＯＭ
２４ サブミラー
Ｐ 測距点
ＣＡ 撮影範囲

Claims (8)

1. 撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の中から、位相差ＡＦにより合焦させる被写体である主要被写体の前記撮影範囲内における位置に対応する一部の測距点を選択する測距点選択システムであって、
   前記撮影範囲の光学像を受光し、受光した前記光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
   前記画像信号に基づいて、前記主要被写体を検出する画像検出部と、
   前記画像検出部により検出された前記主要被写体の前記撮影範囲内における位置である被写***置を検出する位置検出部と、
   前記被写***置からの距離が最小となる前記測距点を選択する選択部とを備える
   ことを特徴とする測距点選択システム。
2. 前記画像検出部は、
   前記画像信号に基づいて、所定の種類に属するすべての撮影対象を前記撮影範囲内から検出する対象検出部と、
   前記対象検出部に検出された前記撮影対象の中から単一の前記撮影対象を前記主要被写体に決定する決定部とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距点選択システム。
3. 前記決定部は、前記対象検出部により検出された複数の前記撮影対象の中から、所定の基準に基づいて前記主要被写体を決定することを特徴とする請求項２に記載の測距点選択システム。
4. 前記画像検出部は任意の前記撮影対象を選択対象として登録する登録部を有し、前記対象検出部が複数の前記撮影対象を検出する場合に前記選択対象を前記所定の基準として前記主要被写体を決定することを特徴とする請求項３に記載の測距点選択システム。
5. 前記所定の種類に属する撮影対象は顔であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の測距点選択システム。
6. すべての前記複数の測距点の中から、前記選択部により選択される候補となる前記測距点を指定可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の測距点選択システム。
7. 撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の位置を記憶するメモリと、
   前記撮影範囲の光学像を受光し、受光した前記光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
   前記画像信号に基づいて、合焦させる被写体である主要被写体を検出する画像検出部と、
   前記画像検出部により検出された前記主要被写体の前記撮影範囲内における位置である被写***置を検出する第１の位置検出部と、
   前記被写***置からの距離が最小となる前記測距点を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された前記測距点に位置する被写体を合焦状態にするフォーカスレンズの位置を位相差方式で検出する第２の位置検出部と、
   前記第２の位置検出部に検出された位置に前記フォーカスレンズを変位させる駆動部とを備える
   ことを特徴とするオートフォーカスシステム。
8. 撮影範囲内における位置が予め定められた複数の測距点の位置を記憶するメモリと、
   前記撮影範囲の光学像を受光し、受光した前記光学像に相当する画像信号を生成する撮像素子と、
   前記画像信号に基づいて、合焦させる被写体である主要被写体を検出する画像検出部と、
   前記画像検出部により検出された前記主要被写体の前記撮影範囲内における位置である被写***置を検出する第１の位置検出部と、
   前記被写***置からの距離が最小となる前記測距点を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された前記測距点に位置する被写体を合焦状態にするフォーカスレンズの位置を位相差方式で検出する第２の位置検出部と、
   前記第２の位置検出部に検出された位置に前記フォーカスレンズを変位させる駆動部とを備える
   ことを特徴とするカメラ。

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