JP2014095893A

JP2014095893A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2014095893A
Application number: JP2013209230A
Authority: JP
Inventors: Kuniyoshi Kobayashi; 邦嘉小林
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: JP6145822B2; US9247123B2; US20140104485A1

Abstract

【課題】被写体の移動速度に応じて安定した合焦動作を行うのに有効な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置（１００）は、被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像部（１８０）と、撮像画像に基づく画像から被写体を検出する被写体検出部（２１０）と、被写体検出部が検出した被写体の位置の変更に応じて、変更後の位置に対して、合焦対象とする画像領域を設定する設定部（２１０）と、設定された画像領域に含まれる被写体に対して合焦動作を実行する合焦部（２１０、２９０）と、検出された被写体の移動速度に応じて、合焦動作の速度を制御する制御部（２１０）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本開示は、合焦動作を行う撮像装置に関する。

特許文献１は、人物を撮影するときに焦点を検出する撮像装置を開示している。この撮像装置は、撮影した画像から顔を検出すると、顔が安定的に認識されているか否かを判断するための安定性判断時間を設定して、時間の計測を開始する。撮像装置は、計測した時間が設定した安定性判断時間を超えたか否かに基づいてＡＦ（オートフォーカス）評価値を取得してＴＶ−ＡＦ制御を行う。これにより、人物撮影の際に、安定的に焦点検出を行うことができる。

特開２０１０−１０２０４１号公報

本開示は、被写体の移動速度に応じて安定した合焦動作を行うのに有効な撮像装置を提供する。

本開示にかかる撮像装置は、被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像に基づく画像から被写体を検出する被写体検出部と、被写体検出部が検出した被写体の位置の変更に応じて、当該変更後の位置に対して、合焦対象とする画像領域を設定する設定部と、設定された画像領域に含まれる被写体に対して合焦動作を実行する合焦部と、検出された被写体の移動速度に応じて、合焦動作の速度を制御する制御部と、を備える。

本開示における撮像装置は、被写体の移動速度に応じて安定した合焦動作を行うのに有効である。例えば、本開示における撮像装置は、被写体の移動速度が速いときに安定した合焦動作を行うのに有効である。

被写体の移動に起因する背景への合焦を説明するための模式図であって、（Ａ）は被写体が静止しているときの顔検出枠とＡＦ検波エリアを示す図、（Ｂ）は被写体が移動しているときの顔検出枠とＡＦ検波エリアを示す図実施の形態１におけるデジタルビデオカメラの構成を示すブロック図ＡＦ検波エリアを説明するための模式図であって、（Ａ）は通常動画撮影モード時のＡＦ検波エリアを示す図、（Ｂ）は顔検出モード時のＡＦ検波エリアを示す図実施の形態１におけるデジタルビデオカメラのＡＦ制御の動作を説明するためのフローチャート顔検出モードにおける顔検出位置情報変化量を説明するための模式図（Ａ）は顔検出位置の変化量とＡＦ制御のサンプリング間隔の設定値との関係を説明するための模式図、（Ｂ）はＡＦ制御の実施タイミングを説明するための模式図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
実施の形態１について、図面を用いて説明する。実施の形態１では、本開示の撮像装置を、動画撮影するデジタルビデオカメラに適用している。
［１−１．概要］
実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラは、撮像画像から被写体を検出する被写体検出機能（本実施の形態において、顔を検出する顔検出機能）を備える。このデジタルビデオカメラは、撮像画像から被写体の顔を検出する顔検出モード時、顔検出機能により取得した顔検出位置情報に基づいて設定した領域の画像（ＡＦ検波エリア）に基づいて合焦動作を行う。

被写体の移動速度が速い場合、被写体（例えば、顔）の検出処理と、検出した被写体に対する合焦処理が被写体の移動速度に十分に追従できないことがある。この場合、検出した被写体の位置と、合焦動作時の実際の被写体の位置とがずれてしまい、例えば、被写体の背景に合焦してしまい、安定した合焦動作が困難となる。

上記の課題を考慮して、実施の形態１では、被写体の移動に起因する背景への合焦の発生を低減させて、被写体の移動速度が速いときでも安定した合焦動作が可能となるデジタルビデオカメラの構成を説明する。

最初に、図１を用いて、被写体の移動に起因する背景への合焦の課題を具体的に説明する。

図１（Ａ）は、被写体である人物が静止している場合の合焦動作を説明するための図である。デジタルビデオカメラは、顔検出モードで動画像を撮影するとき、撮影した画像フレームに顔の特徴が含まれるか否かを解析する。撮影した画像フレームに顔の特徴が含まれる場合、デジタルビデオカメラは、検出した顔を囲むように顔検出枠１０を設定する。その後、デジタルビデオカメラは、検出した顔の位置を中心にして、顔検出枠１０よりも広くＡＦ検波エリア２０を設定する。顔検出処理とＡＦ検波エリアの設定処理には相応の処理時間を要する。図１（Ａ）に示す例では、被写体が静止しているため、顔検出処理およびＡＦ検波エリア設定処理に時間を要しても、被写体の位置が変わらず、よって、顔検出処理の遅延の影響は極めて少ない。すなわち、図１（Ａ）に示すように、静止している被写体の顔は、顔検出処理およびＡＦ検波エリア設定処理の実行中、設定されたＡＦ検波エリア２０内にとどまるため、実際の顔の位置に合焦されることになる。

一方、図１（Ｂ）は、被写体である人物が速い速度で図面の右から左に移動した場合の合焦動作を説明するための図である。図１（Ｂ）に示す例では、被写体が左右方向に移動しているため、顔検出処理の遅延の影響を受ける。具体的には、被写体の移動速度が速くなるにつれて、顔検出処理およびＡＦ検波エリア設定処理が、被写体の移動速度に追従できなくなる。そのため、図１（Ｂ）に示すように、顔検出処理およびＡＦ検波エリアの設定処理が完了した時には、すでに被写体は、ＡＦ検波エリア２０の中心から大きく外れた位置に移動しており、その結果、背景に対して合焦動作を行ってしまうという課題が発生し得る。

この課題を解決するため、実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラは、合焦動作の速度を被写体の移動速度に応じて制御する。具体的には、デジタルビデオカメラは、検出された被写体の移動速度が速いときは、検出された被写体の移動速度が遅いときと比べて、合焦動作を遅く制御する。これにより、被写体の移動速度が速いときでも、安定した合焦動作を実現する。

以下、本実施の形態のデジタルビデオカメラの構成および動作の詳細について、図面を用いて説明する。

［１−２．デジタルビデオカメラの構成］
図２に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラの電気的構成を示す。本実施の形態のデジタルビデオカメラ１００は、ズームレンズ１１０を含む光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサ１８０により撮像する。ＣＣＤイメージセンサ１８０により生成された映像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された映像データは、液晶モニタ２７０に表示可能である。以下、デジタルビデオカメラ１００の構成を詳細に説明する。

デジタルビデオカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ（Optical Image Stabilizer）１４０、及びフォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。フォーカスモータ２９０は、フォーカスレンズ１７０を駆動する。

ＯＩＳ１４０は、光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズを内部に有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルビデオカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズを駆動することにより、被写体像の振れを低減する。

ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータ、ＤＣモータ、リニアモータ、又はサーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構又はボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズ１１０の位置に関する信号を出力する。

ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイルや超音波モータなどで実現できる。検出器１６０は、ＯＩＳ１４０内における補正レンズの移動量を検出する。

ＣＣＤイメージセンサ１８０は、ズームレンズ１１０を含む光学系で形成された被写体像を撮像して、映像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサ１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。

画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサ１８０により生成された映像データに対して各種の処理を施し、液晶モニタ２７０に表示するための映像データを生成したり、メモリカード２４０に格納するための映像データを生成する。例えば、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサ１８０で生成された映像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサ１８０により生成された映像データに対して、Ｈ．２６４規格又はＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式等により映像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やマイコンなどで実現可能である。

コントローラ２１０は、デジタルビデオカメラ１００の全体を制御する制御手段である。コントローラ２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラ２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラ２１０は、マイコンなどで実現できる。

メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラ２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。

液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサ１８０により生成された映像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した映像データが示す画像を表示可能である。

カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。

内部メモリ２８０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ２８０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。

操作部材２５０は、使用者から操作を受け付ける部材である。

［１−３．コントラストＡＦ（オートフォーカス）動作］
本実施の形態のデジタルビデオカメラ１００は、通常動画撮影モードと顔検出モードとを備え、それぞれのモードに応じたコントラストＡＦを行う。

まず、図３（Ａ）を用いて、通常動画撮影モードにおけるコントラストＡＦについて説明する。デジタルビデオカメラ１００は、通常動画撮影モード時、撮像画像のうち予め定められた領域の画像を用いてコントラストＡＦを行う。通常動画撮影モード時、ＡＦ検波エリアの設定位置は予め決められている。例えば、図３（Ａ）に示すように、デジタルビデオカメラ１００は、通常動画撮影モードにおいて、撮像画像の中央部分をＡＦ検波エリア２０に設定している。コントローラ２１０は、ＡＦ検波エリア２０内の画像の輝度値に基づいてＡＦ評価値を算出する。コントローラ２１０は、このＡＦ評価値が最大となるようにフォーカスモータ２９０を制御し、フォーカスレンズ１７０を移動させる。これが通常動画撮影モードにおけるコントラストＡＦである。

次に、図３（Ｂ）を用いて、顔検出モードにおけるコントラストＡＦについて説明する。デジタルビデオカメラ１００は、顔検出モード時、顔検出機能により取得した顔検出位置情報に基づいてＡＦ検波エリア２０を設定する。具体的には、コントローラ２１０は、動画像を撮影するとき、撮影した画像フレームに顔の特徴が含まれるか否かを解析する。撮影した画像フレームに顔の特徴が含まれる場合、コントローラ２１０は、検出した顔の中心座標情報を顔検出位置情報として取得し、検出した顔を囲むように顔検出枠１０を設定する。その後、図３（Ｂ）に示すように、コントローラ２１０は、顔検出機能により取得した顔検出位置情報に基づいて、検出した顔の位置を中心にして、顔検出枠１０を含むより広い領域をＡＦ検波エリア２０として設定する。デジタルビデオカメラ１００は、設定したＡＦ検波エリア２０内から顔検出モード用のＡＦ評価値を算出する。コントローラ２１０は、このＡＦ評価値が最大になるようにフォーカスモータ２９０を制御してフォーカスレンズ１７０を移動させる。これが顔検出モードにおけるコントラストＡＦである。

［１−４．顔検出モードにおけるＡＦ制御］
顔検出モードにおけるＡＦ制御について図４から図６を用いて、より具体的に説明する。図４に、顔検出モードにおけるＡＦ制御のフローチャートを示す。

顔検出モードのとき、コントローラ２１０は、現在の処理対象となっている撮像画像フレームから顔検出位置情報を取得する（Ｓ４００）。具体的には、コントローラ２１０は、撮像画像フレームに平均的な顔の特徴が含まれるか否かを解析して顔を検出する。コントローラ２１０は、検出した顔の中心座標情報を顔検出位置情報として取得する。

コントローラ２１０は、現在の処理対象となっている撮像画像フレームから顔検出位置情報を取得すると、Ｎ（Ｎは１以上の整数）フレーム前に処理対象となっていた撮像画像フレームから取得した顔検出位置情報と、現在の処理対象となっている撮像画像フレームから取得した顔検出位置情報とを比較して、単位時間当たりの顔検出位置情報の変化量（被写体の移動速度）を算出する（Ｓ４１０）。

図５を用いて、顔検出位置情報の変化量の算出（Ｓ４１０）の詳細を説明する。本実施の形態では、Ｎフレーム間隔で顔検出位置情報を取得する。例えば、図５に示すように、現在の処理対象の撮像画像フレームがフレームＦ_Ｎ＋１である場合、コントローラ２１０は、Ｎフレーム前のフレームＦ_１からの、顔検出位置の変化量を算出する。同様に、現在の処理対象の撮像画像フレームがフレームＦ_Ｎ＋２である場合、コントローラ２１０は、Ｎフレーム前のフレームＦ_２からの顔検出位置の変化量を算出する。

以上のようにして、コントローラ２１０は、Ｎフレームを撮影するのに相当する時間における、被写体の検出した顔の移動量を算出する。例えば、６０ｆｐｓの撮影中、５フレーム間隔（Ｎ＝５）で顔検出位置情報を取得する場合、５フレームを撮影するのに相当する時間（約８０ｍｓｅｃ（５／６０ｓｅｃ））の間に、検出した顔が移動した量を算出する。なお、Ｎフレーム間隔で被写体の移動量を算出するため、顔検出に失敗したフレームが含まれた場合、コントローラ２１０はその失敗したフレームの前後のフレームにおいて算出した結果を用いる。これにより、情報を補うことができるため、安定した動作を行うことができる。

図４に戻り、コントローラ２１０は、単位時間当たりの顔検出位置情報の変化量を算出した（Ｓ４１０）後、算出した単位時間当たりの顔検出位置情報の変化量に基づいて、ＡＦ制御のサンプリング間隔を設定する（Ｓ４２０）。このとき、コントローラ２１０は、顔検出位置の変化量が多いほど、ＡＦ制御サンプリング間隔を長く設定し、顔検出位置の変化量が少ないほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を短く設定する。

図６を用いて、ＡＦ制御のサンプリング間隔の設定（Ｓ４２０）の詳細を説明する。図６（Ａ）は、顔検出位置の変化量と、ＡＦ制御のサンプリング間隔の設定値との関係を示した図である。図６（Ｂ）は、ＡＦ制御の実施タイミングを示した図である。

図６（Ａ）に示すように顔検出位置の変化量が少ないＶ０〜Ｖ１のとき、コントローラ２１０は、ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ０を設定する。図６（Ｂ）に示すように、ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ０は０フレームである。これは、１フレーム毎にＡＦ制御を実施することを意味する。顔検出位置の変化量がＶ１〜Ｖ２のとき、コントローラ２１０は、ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ１を設定する。ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ１は２フレームである。これは、３フレーム毎にＡＦ制御を実施することを意味する。顔検出位置の変化量がＶ２〜Ｖ３のとき、コントローラ２１０は、ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ２を設定する。ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ２は４フレームである。これは、５フレーム毎にＡＦ制御を実施することを意味する。顔検出位置の変化量が多いＶ３〜Ｖ４のとき、コントローラ２１０は、ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ３を設定する。ＡＦ制御のサンプリング間隔Ｔ３は８フレームである。これは、９フレーム毎にＡＦ制御を実施することを意味する。以上のように、コントローラ２１０は、顔検出位置の変化量が多いほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を長く設定し、顔検出位置の変化量が少ないほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を短く設定する。

図４に戻り、コントローラ２１０は、ＡＦ制御のサンプリング間隔の設定（Ｓ４２０）後、設定したＡＦ制御のサンプリング間隔と、ＡＦ制御の実施タイミングを計測するために用意されたカウンタのカウント値とを比較する（Ｓ４３０）。コントローラ２１０は、設定されたＡＦ制御のサンプリング間隔とカウント値とが一致した場合のみ（Ｓ４３０でＹｅｓ、図６（Ｂ）において、●が示されたタイミング）、ＡＦ制御を実施する（Ｓ４４０）。なお、ＡＦ制御とは、現在の処理対象となっている撮像画像フレーム時点で位置しているフォーカスレンズ位置から、設定されているＡＦ検波エリアから取得したＡＦ評価値（コントラスト値）に基づき判定されたフォーカス合焦方向（目標被写体に合焦する方向）へフォーカスレンズ１７０を所定量駆動させる処理のことを意味する。コントローラ２１０は、ＡＦ制御を実施した後、カウンタのカウント値を０にリセットする（Ｓ４５０）。一方、設定されたＡＦサンプリング間隔とカウンタのカウント値が一致しない場合（Ｓ４３０でＮｏ、図６（Ｂ）において、●で示されていないタイミング）、コントローラ２１０は、カウンタのカウント値をカウントアップするのみで（Ｓ４６０）、ＡＦ制御を実施しない。

その後、コントローラ２１０は現在の処理対象となっている撮像画像フレームから取得した顔検出位置情報を記憶する（Ｓ４７０）。これにより、コントローラ２１０は、Ｎフレーム後の撮像画像フレームを処理対象とするときに、今回記憶した顔検出位置情報を利用して、顔検出位置情報の変化量を算出することができる。

その後、コントローラ２１０は、次のフレームを処理対象に設定し（Ｓ４８０）、ステップＳ４００以降の処理を再び実行する。これら一連の処理（Ｓ４００〜Ｓ４８０の処理）は、顔検出モードが終了するまで、コントローラ２１０により、繰り返し実行される。

以上のように、コントローラ２１０は、顔検出位置の変化量が多いほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を長く設定し、顔検出位置の変化量が少ないほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を短く設定する。すなわち、コントローラ２１０は、被写体の移動速度が速いほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を長く設定し、被写体の移動速度が遅いほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を短く設定する。このことは、コントローラ２１０は、被写体の移動速度に応じてＡＦ制御の速度を変更していることを意味している。これにより、被写体の移動速度に即座にＡＦ検波エリア２０（フォーカス検出枠）を追従できない場合であっても、顔が存在しない領域（背景など）を目標被写体としてＡＦ制御を行い、背景を目標被写体として誤って合焦させてしまう頻度を低減させることができる。すなわち、被写体が大きく移動した場合に、合焦動作を迅速に動作させないようにすることで、顔が存在しない領域に合焦することを低減している。

［１−５．効果等］
本実施の形態のデジタルビデオカメラ１００（撮像装置）は、被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像部（ＣＣＤイメージセンサ１８０）と、撮像画像に基づく画像から被写体（本実施の形態において、顔）を検出する被写体検出部（コントローラ２１０）と、被写体検出部が検出した被写体の位置の変更に応じて、変更後の位置に対して、合焦対象とする画像領域を設定する設定部（コントローラ２１０）と、設定された画像領域に含まれる被写体に対して合焦動作を実行する合焦部（フォーカスモータ２９０及びコントローラ２１０）と、検出された被写体の移動速度に応じて、合焦動作の速度を制御する制御部（コントローラ２１０）と、を備える。これにより、本実施の形態のデジタルビデオカメラ１００は、被写体の移動速度に応じて安定した合焦動作を行うことができる。

すなわち、ＣＣＤイメージセンサ１８０は、被写体像を撮像して映像データを生成する。コントローラ２１０は、顔検出モード時、映像データから被写体（本実施の形態において、顔）を検出する。コントローラ２１０は、検出した被写体の位置に基づいたＡＦ検波エリア２０を設定する。また、コントローラ２１０は、検出した被写体の顔の位置の変化量（被写体の移動速度）に応じて、合焦動作の速度を制御する。具体的には、コントローラ２１０は、検出された被写体の移動速度が速いときは、検出された被写体の移動速度が遅いときと比べて、合焦動作を遅く制御する。すなわち、コントローラ２１０は、顔検出位置の変化量が多い（被写体の移動速度が速い）ほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を長く設定し、顔検出位置の変化量が少ない（被写体の移動速度が遅い）ほど、ＡＦ制御のサンプリング間隔を短く設定する。フォーカスモータ２９０及びコントローラ２１０は、設定されたＡＦ制御のサンプリング間隔に基づいて、ＡＦ検波エリア２０に含まれる被写体に対して合焦動作を実行する。これにより、被写体の移動速度に即座にＡＦ検波エリア２０を追従できない場合であっても、顔が存在しない領域（背景など）を目標被写体としてＡＦ制御を行い、背景を目標被写体として誤って合焦させてしまう頻度を低減させることができる。よって、実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００は、被写体の移動速度が速いときでも安定した合焦動作を行える。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００の光学系及び駆動系は、図２に示すものに限定されない。例えば、図２では３群構成の光学系を例示しているが、光学系は他の群によるレンズ構成であってもよい。また、それぞれのレンズは、１つのレンズで構成してもよく、複数のレンズから構成されるレンズ群として構成してもよい。

また、実施の形態１では、撮像部として、ＣＣＤイメージセンサ１８０を例示したが、撮像部は被写体像を撮像して撮像画像を生成するものであればよい。したがって、撮像部はＣＣＤイメージセンサ１８０に限定されない。例えば、撮像部は、ＣＭＯＳイメージセンサでもよく、ＮＭＯＳイメージセンサでもよい。

実施の形態１の合焦動作の速度の制御（図４）は、顔検出機能を備えるデジタルビデオカメラ１００により、顔の検出位置の変化量に応じて行われた。しかし、本開示の合焦動作の速度の制御の基準は、顔の検出位置の変化量に限定しない。従って、本開示の合焦動作の速度の制御は、撮像画像内の所定の対象の変化に応じて、行うことができる。例えば、本開示の合焦動作の速度の制御は、撮像画像に含まれる色を追尾する色追尾機能又は撮像画像内の動体を検出する動体検出機能に対して実施してもよい。例えば、実施の形態１では、人間の顔を検出したが、これに限定されず、動物（例えば、ペット）又は乗り物（例えば、自動車）などの移動する被写体を検出する場合にも本開示を適用可能である。

実施の形態１では、コントローラ２１０は、顔検出位置情報として、検出した顔の中心座標情報を取得した。しかし、顔検出位置情報は、顔の中心座標情報に限定されない。従って、顔検出位置情報は、検出した顔のいずれかの端部の座標情報であってもよい。

実施の形態１では、被写体の移動速度に応じて変更するＡＦ制御のサンプリング間隔を、顔検出位置の変化量Ｖ０〜Ｖ４に応じて、図６（Ａ）に示すＴ０〜Ｔ３のように段階的に設定した。しかし、ＡＦ制御のサンプリング間隔は、段階的に設定しなくてもよい。例えば、被写体の移動速度に応じて、ＡＦ制御のサンプリング間隔を連続的に変更してもよい。

コントローラ２１０は、被写体の移動速度が第１の所定の基準速度を超える場合には、ＡＦ制御を停止してもよい。すなわち、被写体の移動速度が第１の所定の基準速度を超える場合には、ＡＦ制御のサンプリング間隔を無限大にしてもよい。このとき、被写体の移動速度が第２の所定の基準速度以下に戻った場合に、ＡＦ制御を再開してもよい。すなわち、被写体の移動速度が第２の所定の基準速度以下に戻った場合、図４のステップＳ４２０で、顔検出位置の変化量に基づいて、例えば、ＡＦ制御のサンプリング間隔をＴ０（０フレーム）、Ｔ１（２フレーム）、Ｔ２（４フレーム）又はＴ３（８フレーム）に戻してもよい。

実施の形態１では、合焦動作を遅く制御する一例として、被写体の移動速度に応じて、ＡＦ制御のサンプリング間隔を変更する場合を説明した。しかし、合焦動作の速度を制御する方法は、ＡＦ制御のサンプリング間隔の変更に限定されない。例えば、合焦動作の速度の制御方法として、被写体の移動速度に応じて、一回のサンプリングで移動させるフォーカスレンズ１７０の移動量を変更するようにしてもよい。具体的には、被写体の移動速度が速いほど、一回のサンプリングで移動させるフォーカスレンズ１７０の移動量が小さくなるように変更する。また、被写体の移動速度が遅いほど、一回のサンプリングで移動させるフォーカスレンズ１７０の移動量が大きくなるように変更する。これにより、被写体の移動速度に即座にＡＦ検波エリア２０（フォーカス検出枠）を追従できない場合であっても、顔が存在しない領域（背景など）を目標被写体としてＡＦ制御を行い、背景を目標被写体として誤って合焦させてしまう頻度を低減させることができる。

上記実施形態において、デジタルビデオカメラ１００は撮像装置の一例である。ＣＣＤイメージセンサ１８０は撮像部の一例である。コントローラ２１０は、被写体検出部、設定部、制御部の一例である。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、被写体の移動速度に応じて合焦動作を制御する撮像装置に適用可能である。具体的には、本開示は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用できる。

１００デジタルビデオカメラ
１１０ズームレンズ
１２０検出器
１３０ズームモータ
１４０ＯＩＳ
１５０ＯＩＳアクチュエータ
１６０検出器
１７０フォーカスレンズ
１８０ＣＣＤイメージセンサ
１９０画像処理部
２００メモリ
２１０コントローラ
２３０カードスロット
２４０メモリカード
２５０操作部材
２７０液晶モニタ
２８０内部メモリ

Claims

被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づく画像から被写体を検出する被写体検出部と、
前記被写体検出部が検出した被写体の位置の変更に応じて、変更後の位置に対して、合焦対象とする画像領域を設定する設定部と、
設定された前記画像領域に含まれる被写体に対して合焦動作を実行する合焦部と、
検出された前記被写体の移動速度に応じて、前記合焦動作の速度を制御する制御部と、
を備えた撮像装置。
前記制御部は、検出された前記被写体の移動速度がより速いほど、前記合焦動作をより遅く制御する、
請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、検出された前記被写体の移動速度がより速いほど、前記合焦動作を実行する時間間隔をより長くする、
請求項２に記載の撮像装置。
前記合焦部は、フォーカスレンズを移動させることで前記合焦動作を行い、
前記制御部は、検出された前記被写体の移動速度がより速いほど、前記フォーカスレンズの移動量をより小さくする、
請求項２に記載の撮像装置。
前記制御部は、検出された前記被写体の移動速度が第１の基準速度よりも速いときは、前記合焦動作を停止する、
請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記合焦動作の停止後、検出された前記被写体の移動速度が第２の基準速度よりも遅くなったときは、前記合焦動作を再開する、
請求項５に記載の撮像装置。