JP5482447B2 - 測距点確定システム、オートフォーカスシステム、およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、被写体に対して迅速に合焦させるために、複数の固定測距点の中から合焦に用いる使用測距点を確定する測距点確定システムに関する。

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。

それゆえ、撮影対象を自動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望まれていたが、いずれの測距点を用いることが最適であるかは不明であった。

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確定する測距点確定システムの提供を目的とする。

本発明の測距点確定システムは、撮影範囲内における位置が予め定められた複数の固定測距点に基づいて位相差ＡＦにより合焦させる被写体である主要被写体を合焦させるために用いる使用測距点を確定する測距点確定システムであって、撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し長手方向における特定の位置が固定測距点として定められた複数のラインセンサと、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***置と固定測距点との距離である第１の距離を複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、判別部が複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あると判別した場合に最小となる複数の第１の距離に対応する複数の固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの一次測距点の間の点を二次測距点に設定し第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの一次測距点を二次測距点に設定する設定部と、設定部により複数の二次測距点が設定された場合には画像信号に基づいて被写***置および複数の二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である二次測距点を選択し使用測距点として確定する第２の選択部とを備えることを特徴としている。

さらに、設定部は第１の選択部に選択された複数の一次測距点すべてが同一のラインセンサ上に定められている場合にはすべての一次測距点の間の点を二次測距点に設定し、第２の選択部は設定部により単一の二次測距点が設定された場合には二次測距点を使用測距点として確定することが好ましい。

さらに、設定部は第１の選択部により選択された複数の一次測距点を複数の二次測距点に設定することが好ましい。

さらに、第２の選択部は、判別部が複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が単一であると判別した場合に、最小となる単一の第１の距離に対応する固定測距点を使用測距点として確定することが好ましい。

さらに、判別部は、２つの固定測距点に対して算出された２つの第１の距離の差が２つの第１の距離の中でより短い第１の距離と第１の係数との積未満である場合に２つの第１の距離が実質的に互いに等しいと判別することが好ましい。

さらに、判別部は、２つの前記固定測距点に対して算出された２つの前記第１の距離の差が閾値未満である場合に前記２つの第１の距離が実質的に互いに等しいと判別することが好ましい。

本発明のオートフォーカスシステムは、撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し長手方向における特定の位置が固定測距点として定められた複数のラインセンサと、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***置と固定測距点との距離である第１の距離を複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、判別部が複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あると判別した場合に最小となる複数の第１の距離に対応する複数の固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの一次測距点の間の点を二次測距点に設定し第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの一次測距点を二次測距点に設定する設定部と、設定部により複数の二次測距点が設定された場合には画像信号に基づいて被写***置および複数の二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である二次測距点を選択し使用測距点として確定する第２の選択部と、第２の選択部により確定された使用測距点に位置する被写体をラインセンサに受光させることにより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、撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し長手方向における特定の位置が固定測距点として定められた複数のラインセンサと、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***置と固定測距点との距離である第１の距離を複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、判別部が複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる第１の距離が複数あると判別した場合に最小となる複数の第１の距離に対応する複数の固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの一次測距点の間の点を二次測距点に設定し第１の選択部に選択された複数の一次測距点の中で同一のラインセンサに定められた一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの一次測距点を二次測距点に設定する設定部と、決定部により複数の二次測距点が決定された場合には画像信号に基づいて被写***置および複数の二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である二次測距点を選択し使用測距点として確定する第２の選択部と、第２の選択部により確定された使用測距点に位置する被写体をラインセンサに受光させることにより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している。

本発明によれば、自動的に検出した主要な被写体に対して位相差ＡＦ機能を実行するのに最適な測距点を確定することが可能である。

本発明の第１の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。 撮影範囲内に定められた第１〜第９の固定測距点を示す配置図である。 ＡＦセンサモジュールの概念的な構成図である。 ラインセンサユニットの正面図である。 顔が検出されたときにＬＣＤに表示される画像である。 対応する固定対応点が同じラインセンサ上にある一次測距点が複数ある場合に設定される二次測距点の第１〜第９の固定測距点の中における配置図である。 検出された顔の位置が単一の固定測距点に近い状態を示す図である。 検出された顔の位置に近い固定測距点が、同じ行の２点のみである状態を示す図である。 検出された顔の位置に近い固定測距点が、異なる行の２点のみである状態を示す図である。 検出された顔の位置に近い固定測距点が、同じ行の２点と別の行の１点のみである状態を示す図である。 検出された顔の位置に近い固定測距点が、同じ行の２点と別の行の２点のみである状態を示す図である。 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確定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 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、本発明の第１の実施形態を適用した測距点確定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（画像検出部、位置検出部、コントラスト算出部）、ＣＰＵ１７（距離算出部、判別部、第１の選択部、設定部、第２の選択部）、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を透過した光学像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を透過した光学像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によりデフォーカス量、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合焦位置とのズレが検出される。なお、撮影範囲内における測距点における被写体のデフォーカス量が、検出可能である。

図２に示すように、撮影範囲ＣＡ内における定められた位置に対応する第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９が定められる。なお、固定測距点の位置はデータとしてＲＯＭ２３に格納される。第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９は３×３の行列となるように位置が定められる。

上側から１行目の左側から右側に並ぶ固定測距点が、第１〜第３の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ３に定められる。２行目の左側から右側に並ぶ固定測距点が、第４〜第６の固定測距点ＦＰ４〜ＦＰ６に定められる。また、３行目の左側から右側に並ぶ固定測距点が、第７〜第９の固定測距点ＦＰ７〜ＦＰ９に定められる。

位相差ＡＦ機能を実行するときには、第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９のいずれか、または第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９に基づいて設定される新たな測距点が
位相差ＡＦを実行するための使用測距点として確定される。なお、第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９のいずれかの選択および新たな測距点の設定に関しては、後に詳細に説明する。

ＡＦセンサモジュール２２の構成を詳細に説明する。図３に示すように、ＡＦセンサモジュール２２は、コンデンサレンズ２２ｃ、絞りマスク２２ｍ、セパレータレンズ２２ｓ、およびラインセンサユニット２２ｕによって構成される。

サブミラー２４に反射された光学像はコンデンサレンズ２２ｃにより集光され、絞りマスク２２ｍに出射される。絞りマスク２２ｍには２つの開口２２ｏが形成される。撮影光学系１１の射出瞳の左端と右端とを通った光学像がそれぞれの開口２２ｏを通過して、別々のセパレータレンズ２２ｓにより集光される。セパレータレンズ２２ｓにより集光された光学像がラインセンサユニット２２ｕに入射する。

図４に示すように、ラインセンサユニット２２ｕには、互いに平行な第１〜第３のＣＣＤラインセンサ２２ｕ１〜２２ｕ３が設けられる。第１〜第３のラインセンサ２２ｕ１〜２２ｕ３により、長手方向のそれぞれの位置における受光量を検出可能である。

第１〜第３のラインセンサ２２ｕ１〜２２ｕ３には、基準領域ｓａおよび参照領域ｒａが定められる。基準領域ｓａおよび参照領域ｒａは、第１〜第３のラインセンサ２２ｕ１〜２２ｕ３の長手方向の中央を基準に左右対象となるように定められる。

右側のセパレータレンズ２２ｓにより集光された光学像、すなわち射出瞳の左端を通った光学像が基準領域ｓａに入射し、左側のセパレータレンズ２２ｓにより集光された光学像、すなわち射出瞳の右端を通った光学像が参照領域ｒａに入射する。

第１のラインセンサ２２ｕ１は、撮影範囲ＣＡにおける第１〜第３の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ３を通る直線の光学像が入射する位置に配置される。第２のラインセンサ２２ｕ２は撮影範囲ＣＡにおける第４〜第６の固定測距点ＦＰ４〜ＦＰ６を通る直線の光学像が入射する位置に配置される。第３のラインセンサ２２ｕ３は撮影範囲ＣＡにおける第７〜第９の固定測距点ＦＰ７〜ＦＰ９を通る直線の光学像が入射する位置に配置される。

第１のラインセンサ２２ｕ１上の基準領域ｓａおよび参照領域ｒａそれぞれに、第１〜第３の固定対応点ＣＰ１〜ＣＰ３が定められる。なお、第１の固定対応点ＣＰ１は、第１の固定測距点ＦＰ１における被写体を撮像素子１４に結像させるときに、第１の固定測距点ＦＰ１の光学像が到達する第１のラインセンサ２２ｕ１上の点に定められる。第２、第３の固定対応点ＣＰ２、ＣＰ３も同様に定められる。

第２のラインセンサ２２ｕ２上の基準領域ｓａおよび参照領域ｒａそれぞれに、第４〜第６の固定対応点ＣＰ４〜ＣＰ６が定められる。なお、第１の固定対応点ＣＰ１と同様に第４〜第６の固定対応点ＣＰ４〜ＣＰ６が定められる。

第３のラインセンサ２２ｕ３上の基準領域ｓａおよび参照領域ｒａそれぞれに、第７〜第９の固定対応点ＣＰ７〜ＣＰ９が定められる。なお、第１の固定対応点ＣＰ１と同様に第７〜第９の固定対応点ＣＰ７〜ＣＰ９が定められる。

後述するように、第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９のいずれかが使用測距点として確定されると、使用測距点と確定された固定対応点が基準領域ｓａおよび参照領域ｒａにおいて選択される。固定対応点が選択されると、選択された固定対応点近辺において基準領域ｓａと参照領域ｒａの両方において等しいとみなせる光量を受光する位置であって、固定対応点からの距離が反対方向に等しい位置が検出される。検出された距離に応じてデフォーカス量が検出される。

なお、第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９が予め定められているが、第１〜第３のラインセンサ２２ｕ１〜２２ｕ３上の任意の点に対応する撮影範囲ＣＡ内の点を測距点として設定することが可能である。測距点を新たに設定した場合には、上述と同様にして設定された測距点を使用測距点として、使用測距点に位置する被写体のデフォーカス量が検出される。

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、使用測距点におけるデフォーカス量を検出する。なお、測距点は入力ボタン（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。

検出されたデフォーカス量はＣＰＵ１７に伝達される。ＣＰＵ１７はデフォーカス量に基づいてレンズ駆動機構１８を制御し、使用測距点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、検出したデフォーカス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によりデフォーカス量が検出され、検出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１１ｆが変位させられる。デフォーカス量が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５に示すように、検出されたすべての顔の周囲に枠線２５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内の単一の使用測距点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。使用測距点を確定するために、ＣＰＵ１７では、受信した受光位置と第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９との距離（第１の距離）が算出される。

算出された距離の中の最小値Ｌｍｉｎが検出される。検出された最小値Ｌｍｉｎに実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にあるか否かが判別される。

なお、検出された最小値Ｌｍｉｎに実質的に等しいとみなせる距離は、以下のように定められる距離である。まず、検出された最小値Ｌｍｉｎに第１の係数ａ１が乗じられる。最小値Ｌｍｉｎとの差が、第１の係数を乗じた最小値（ａ１×Ｌｍｉｎ）未満となる距離が最小値Ｌｍｉｎに実質的に等しいとみなせる距離に定められる。すなわち、以下の（１）式を満たす距離Ｌが、最小値Ｌｍｉｎに実質的に等しいとみなされる。

（Ｌ−Ｌｍｉｎ）＜ａ１×Ｌｍｉｎ （１）

なお、第１の係数ａ１は、本実施形態では０．０５に定められる。また、少なくとも０より大きな値であって、上述の目的を達成するため適当な値に定めてもよい。

最小値Ｌｍｉｎと実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にない場合には、受光位置からの距離が最小値Ｌｍｉｎとなる固定測距点が選択される。単一の固定測距点が選択された場合には、選択された固定測距点が使用測距点として確定される。使用測距点が確定されると、上述のように、ＡＦセンサモジュール２２による使用測距点におけるデフォーカス量の検出、およびデフォーカス量に基づくフォーカスレンズ１１ｆの変位が実行される。

一方、最小値Ｌｍｉｎと実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にある場合には、受光位置からの距離が最小値Ｌｍｉｎとなる固定測距点および受光位置からの距離が（１）式を満たす距離Ｌである固定測距点すべてが一次測距点として選択される。

複数の一次測距点が選択されると、一次測距点に基づき、第１の規則に応じた二次測距点が新たに設定される。第１の規則では、以下の２つの方法により二次測距点が設定される。

対応する固定対応点が同じラインセンサ上にある一次測距点が複数ある場合には、複数の一次測距点の中心が二次測距点として新たに設定される。例えば、図６に示すように、第２のラインセンサ２２ｕ２に対応する固定測距点のなかで、第４、第５の固定測距点ＦＰ４、ＦＰ５が一次測距点に選択された場合には、第４、第５の固定測距点ＦＰ４、ＦＰ５の中点ＭＰが二次測距点に定められる。

一方、対応する固定対応点が同じラインセンサ上にある一次測距点が単一である場合には、単一の一次測距点が二次測距点として設定される。例えば、第１のラインセンサ２２ｕ２に対応する固定測距点の中で、第２の固定測距点ＦＰ２が一次測距点に選択された場合には、第２の固定測距点ＦＰ２が二次測距点に定められる（図２参照）。

新たに設定された二次測距点が複数である場合には、以下に説明するように、いずれかの二次測距点が選択され、使用測距点として確定される。複数の二次測距点が設定されると、ＣＰＵ１７はＤＳＰ１６を制御して、二次測距点におけるコントラスト値と主要被写体の光学像の受光位置におけるコントラスト値が画像信号に基づいて算出される。コントラスト値の算出後、主要被写体の光学像における受光位置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である単一の二次測距点が選択され、使用測距点として確定される。

一方、新たに設定された二次測距点が単一である場合には、単一の二次測距点が使用測距点として確定される。

二次測距点が使用測距点として確定されると、上述のように、ＡＦセンサモジュール２２による確定された二次測距点におけるデフォーカス量の検出、およびデフォーカス量に基づくフォーカスレンズ１１ｆの変位が実行される。

第２の撮影モードにおいて顔検出機能および位相差ＡＦ機能をＯＮにしている場合において、検出された顔を合焦させるために使用測距点として確定される測距点について図７〜図１１を用いて説明する。

検出された顔の位置から極めて近い位置に固定測距点がある場合、単一の固定測距点が使用測距点として確定される。例えば、図７に示すように、検出された顔の位置ＤＰから第５の固定測距点ＦＰ５が極めて近く且つその距離が顔の位置ＤＰと他の固定測距点との距離と実質的に等しいと言えない場合、第５の固定測距点ＦＰ５が使用測距点として確定される。

検出された顔の位置から実質的に等距離である固定測距点が同じ行の２点のみである場合、２つの固定測距点が一次測距点として選択された後、２つの一次測距点の中点が二次測距点として設定される。設定された二次測距点が単一なので、単一の二次測距点が使用測距点として確定される。

例えば、図８に示すように、検出された顔の位置ＤＰに対して第５、第６の固定測距点ＦＰ５、ＦＰ６のみが一次測距点として選択された場合、第５、第６の固定測距点ＦＰ５、ＦＰ６の中点ＭＰが二次測距点として設定される。設定された二次測距点は単一なので、中点ＭＰが使用測距点として確定される。

検出された顔の位置から実質的に等距離である固定測距点が異なる行の２点のみである場合、２つの固定測距点が一次測距点として選択された後、２つの一次測距点がそのまま二次測距点として設定される。設定された二次測距点が複数あるので、検出された顔の位置におけるコントラスト値と二次測距点におけるコントラスト値が算出される。顔の位置におけるコントラスト値により近いコントラスト値である二次測距点が使用測距点として確定される。

例えば、図９に示すように、検出された顔の位置ＤＰに対して第２、第５の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ５が一次測距点として選択された場合、第２、第５の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ５が二次測距点として設定される。二次測距点に設定された第２、第５の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ５におけるコントラスト値の内、顔の位置ＤＰにおけるコントラスト値に近い二次測距点が使用測距点として確定される。

検出された顔の位置から実質的に等距離である固定測距点がある行の２点と別の行の１点のみである場合、３点が一次測距点として選択された後、同じ行上の２つの一次測距点の中点が二次測距点として設定され、別の行の１つの一次測距点が二次測距点として設定される。設定された二次測距点が複数あるので、検出された顔の位置におけるコントラスト値と二次測距点におけるコントラスト値が算出される。顔の位置におけるコントラスト値により近いコントラスト値である二次測距点が使用測距点として確定される。

例えば、図１０に示すように、検出された顔の位置ＤＰに対して第２、第５、第６の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ５、ＦＰ６が一次測距点として選択された場合、第２の固定測距点ＦＰ２が二次測距点として設定される。また、第５、第６の固定測距点ＦＰ５、ＦＰ６の中点ＭＰが二次測距点として設定される。二次測距点に設定された第２の固定測距点と中点ＭＰにおけるコントラスト値の内、顔の位置ＤＰにおけるコントラスト値に近い二次測距点が使用測距点として確定される。

検出された顔の位置から実質的に等距離である固定測距点がある行の２点と別の行の２点である場合、４点が一次測距点として選択された後、一方の行上の２つの一次測距点の中点が二次測距点として設定され、別の行上の２つの一次測距点の中点が二次測距点として設定される。設定された二次測距点が複数あるので、検出された顔の位置におけるコントラスト値と二次測距点におけるコントラスト値が算出される。顔の位置におけるコントラスト値により近いコントラスト値である二次測距点が使用測距点として確定される。

例えば、図１１に示すように、検出された顔の位置ＤＰに対して第２、第３、第５、第６の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ３、ＦＰ５、ＦＰ６が一次測距点として選択された場合、第２、第３の固定測距点ＦＰ２、ＦＰ３の中点ＭＰ１が二次測距点として設定される。また、第５、第６の固定測距点ＦＰ５、ＦＰ６の中点ＭＰ２が二次測距点として設定される。二次測距点に設定された中点ＭＰ１、ＭＰ２におけるコントラスト値の内、顔の位置ＤＰにおけるコントラスト値に近い二次測距点が使用測距点として確定される。

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１２および図１３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、設定された測距点の被写体像に対するデフォーカス量を、ＡＦセンサモジュール２２に検出させる。検出させたデフォーカス量に基づいて、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させ、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、測距点が固定されていないか、すなわち測距点の自動選択機能がＯＮであるか否かを判別する。

測距点の自動選択機能が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、デフォーカス量を検出する使用測距点を確定する。使用測距点の確定後、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において確定させた使用測距点におけるデフォーカス量を検出し、デフォーカス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確定処理のサブルーチンを図１４
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、顔の位置から第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９までの距離を算出する。すべての固定測距点までの距離を算出すると、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で算出した距離の中の最小値を検出する。完全に一致する最小値が複数ある場合は、いずれかの距離を単一の最小値として検出する。さらに、最小値に第１の係数を乗じることにより比較値を算出する。比較値を算出すると、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、最小値として検出された距離以外のすべての距離と最小値との差を算出する。さらに、算出された差とステップＳ２０３で算出した比較値とを比較する。算出された差が比較値未満となる距離が無い場合には、ステップＳ２０５に進む。算出された差が比較値未満となる距離が一つでもある場合には、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０５では、最小値として検出された距離が、顔の位置からの距離である固定測距点を選択する。固定測距点の選択後、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２０６では、最小値として検出された距離が顔の位置からの距離である固定測距点、およびステップＳ２０４において算出された差が比較値未満である距離が顔の位置からの距離である固定測距点を一次測距点に選択する。一次測距点の選択後、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６で選択された複数の一次測距点に基づいて二次測距点を設定する。二次測距点の設定後、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で設定された二次測距点が複数あるか否か判別する。設定された二次測距点が単一である場合には、ステップＳ２０９に進む。設定された二次測距点が複数である場合には、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２０９では、単一の二次測距点を選択する。二次測距点の選択後、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１０では、ステップＳ２０１で読込んだ顔の位置におけるコントラスト値と、ステップＳ２０７で設定されたすべての二次測距点におけるコントラスト値をＤＳＰ１６に算出させ、データとして送信させる。コントラスト値の受信後、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、顔の位置におけるコントラスト値により近いコントラスト値である二次測距点を選択する。二次測距点の選択後、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１２では、ステップＳ２０５で選択した固定測距点、ステップＳ２０９で選択した二次測距点、またはステップＳ２１１で選択した二次測距点を使用測距点として確定する。使用測距点の確定後、測距点確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１５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Ｓ３０４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。

以上のような第１の実施形態を適用した測距点確定システムによれば、検出された主要な被写体を合焦させるのに適した固定測距点または二次測距点を使用測距点として確定することが可能である。したがって、主要な被写体を自動手検出する機能などを実行しながら位相差ＡＦの合焦精度を向上させることが可能である。

特に、主要な被写体からの距離が最短である固定測距点が複数ある場合に、二次測距点が設定され、さらに二次測距点が複数である場合にコントラスト値に基づいていずれかの二次測距点が選択されるので、より適した使用測距点を確定することが可能である。

また、同じラインセンサに対応する対応固定点を有する複数の一次測距点の間の点が二次測距点として設定されるので、固定測距点より主要な被写体に近い点が使用測距点として確定される。したがって、位相差ＡＦの合焦精度を更に向上させることが可能である。

次に、本発明の第２の実施形態を適用した測距点確定システムについて説明する。第２の実施形態の測距点確定システムは、二次測距点の設定方法が第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能を有する部位には、同じ符号を付す。

第２の実施形態のデジタル一眼レフカメラ１０における、ＣＰＵ１７以外の部位の構成および機能は第１の実施形態と同じである。

第２の実施形態では、顔検出機能および位相差ＡＦ機能がＯＮされている状態において、以下に説明するように、使用測距点が確定される。

第１の実施形態と同様に、ＣＰＵ１７では、検出した顔の光学像の受光位置と第１〜第９の固定測距点ＦＰ１〜ＦＰ９との距離が算出される。また、第１の実施形態と同様に、算出された距離の中の最小値が検出される。また、検出された最小値に実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にあるか否かを判別する。

最小値と実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にない場合には、第１の実施形態と同じく、受光位置からの距離が最小値となる固定測距点が選択され、使用測距点として確定される。

最小値と実質的に等しいとみなせる距離である固定測距点が他にある場合には、第１の実施形態と同様に、一次測距点が選択される。複数の一次測距点が選択されると、第１の実施形態と異なり、選択されたすべての一次測距点がそのまま二次測距点として設定される。

複数の二次測距点が設定されると、第１の実施形態と同じく、ＣＰＵ１７はＤＳＰ１６を制御して、二次測距点におけるコントラスト値と主要被写体の光学像の受光位置におけるコントラスト値が画像信号に基づいて算出される。コントラスト値の算出後、主要被写体の光学像における受光位置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である単一の二次測距点が選択され、使用測距点として確定される。

以上のような第２の実施形態を適用した測距点確定システムによれば、検出された主要な被写体を合焦させるのに適した二次測距点を使用測距点として確定することが可能である。したがって、第１の実施形態と同様に主要な被写体を自動手検出する機能などを実行しながら位相差ＡＦの合焦精度を向上させることが可能である。

なお、第１、第２の実施形態において、顔の位置からの第１〜第９の固定測距点までの距離の中の最小値と他の距離とが実質的に等しいか否かは、（１）式に基づいて判別する構成であるが、他の方法に基づいて判別してもよい。例えば、最小値との差が閾値未満である距離を最小値と実質的に等しいとみなす構成であってもよい。

また、第１、第２の実施形態では、第１の係数を０．０５に定める構成であるが、０より大きなどのような値に定めてもよい。ただし、顔の位置から実質的に等距離と判別出来る固定測距点が同じ行に対して最大で２点、異なる行に対して最大で２点となるように第１の係数を定めることが好ましい。

また、第１、第２の実施形態では、９つの固定測距点が予め定められる構成であるが、９つに限られない。予め複数の固定測距点が定められていれば、本願と同様の効果を得ることは可能である。

また、第１、第２の実施形態では、９つの固定測距点は３行３列の行列状に配置される構成であるが、行列状に配置されなくてもよい。

また、第１、第２の実施形態では、射出瞳の左端を通った光学像と射出瞳の右端を通った光学像との位置の固定対応点からのズレに基づいてデフォーカス量を算出する構成であるが、射出瞳の左端および右端を通った光学像に限られない。例えば、射出瞳の上端を通った光学像と下端を通った光学像との位置の固定対応点からのズレに基づいてデフォーカス量を算出する構成であってもよい。更には、左端と右端とを通った光学像の固定対応点からのズレおよび上端と下端とを通った光学像の固定対応点からのズレに基づいてデフォーカス量を検出する、クロスセンサを用いてもよい。

また、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、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
１１ｆ フォーカスレンズ
１２ メインミラー
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
２２ｕ ラインセンサユニット
２２ｕ１〜２２ｕ３ 第１〜第３のＣＣＤラインセンサ
２５ 枠線
ＣＡ 撮影範囲
ＤＰ 顔の位置
ＦＰ１〜ＦＰ９ 第１〜第９の固定測距点
ＭＰ 中点
ｒａ 参照領域
ｓａ 基準領域

Claims (7)

1. 撮影範囲内における位置が予め定められた複数の固定測距点に基づいて、位相差ＡＦにより合焦させる被写体である主要被写体を合焦させるために用いる使用測距点を確定する測距点確定システムであって、
   前記撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し、長手方向における特定の位置が前記固定測距点として定められた複数のラインセンサと、
   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、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***置と前記固定測距点との距離である第１の距離を、前記複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、
   前記複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の前記第１の距離の中で、実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、
   前記判別部が前記複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あると判別した場合に、最小となる複数の前記第１の距離に対応する複数の前記固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、
   前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの前記一次測距点の間の点を二次測距点に設定し、前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの前記一次測距点を前記二次測距点に設定する設定部と、
   前記設定部により複数の前記二次測距点が設定された場合には、前記画像信号に基づいて被写***置および複数の前記二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、
   前記被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である前記二次測距点を選択し、前記使用測距点として確定する第２の選択部とを備える
   ことを特徴とする測距点確定システム。
2. 前記設定部は、前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点すべてが同一の前記ラインセンサ上に定められている場合には、すべての前記一次測距点の間の点を前記二次測距点に設定し、
   前記第２の選択部は、前記設定部により単一の前記二次測距点が設定された場合には、前記二次測距点を前記使用測距点として確定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の測距点設定システム。
3. 前記設定部は、前記第１の選択部により選択された複数の前記一次測距点を複数の前記二次測距点に設定することを特徴とする請求項１に記載の測距点設定システム。
4. 前記第２の選択部は、前記判別部が前記複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が単一であると判別した場合に、最小となる単一の前記第１の距離に対応する前記固定測距点を前記使用測距点として確定する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の測距点設定システム。
5. 前記判別部は、２つの前記固定測距点に対して算出された２つの前記第１の距離の差が前記２つの第１の距離の中でより短い前記第１の距離と第１の係数との積未満である場合に前記２つの第１の距離が実質的に互いに等しいと判別することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測距点設定システム。
6. 撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し、長手方向における特定の位置が固定測距点として定められた複数のラインセンサと、
   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***置と前記固定測距点との距離である第１の距離を、前記複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、
   前記複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の前記第１の距離の中で、実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、
   前記判別部が前記複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あると判別した場合に、最小となる複数の前記第１の距離に対応する複数の前記固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、
   前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの前記一次測距点の間の点を二次測距点に設定し、前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの前記一次測距点を前記二次測距点に設定する設定部と、
   前記設定部により複数の前記二次測距点が設定された場合には、前記画像信号に基づいて被写***置および複数の前記二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、
   前記被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である前記二次測距点を選択し、使用測距点として確定する第２の選択部と、
   前記第２の選択部により確定された前記使用測距点に位置する被写体を前記ラインセンサに受光させることにより、前記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。
7. 撮影範囲内の被写体像の一部を位相差検出のために受光し、長手方向における特定の位置が固定測距点として定められた複数のラインセンサと、
   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***置と前記固定測距点との距離である第１の距離を、前記複数の固定測距点それぞれに対して算出する距離算出部と、
   前記複数の固定測距点それぞれに対して算出された複数の前記第１の距離の中で、実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あるか否かを判別する判別部と、
   前記判別部が前記複数の第１の距離の中で実質的に互いに等しく最小となる前記第１の距離が複数あると判別した場合に、最小となる複数の前記第１の距離に対応する複数の前記固定測距点を一次測距点として選択する第１の選択部と、
   前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が２つある場合には同一のラインセンサ上の２つの前記一次測距点の間の点を二次測距点に設定し、前記第１の選択部に選択された前記複数の一次測距点の中で同一の前記ラインセンサに定められた前記一次測距点が１つである場合には同一のラインセンサ上の１つの前記一次測距点を前記二次測距点に設定する設定部と、
   前記決定部により複数の前記二次測距点が決定された場合には、前記画像信号に基づいて被写***置および複数の前記二次測距点におけるコントラスト値を算出するコントラスト算出部と、
   前記被写***置におけるコントラスト値に最も近いコントラスト値である前記二次測距点を選択し、前記使用測距点として確定する第２の選択部と、
   前記第２の選択部により確定された前記使用測距点に位置する被写体を前記ラインセンサに受光させることにより、前記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。

Images