JP2007178542A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者に事前操作を要求することなく、少ない消費電力で確実に合焦動作を実行できる撮像装置を提供する。
【解決手段】顔検出手段７が、光学系２を介して取得した画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する。次に、投光方向制御手段８が、撮影領域中における顔領域の位置に基づいて、ＡＦ補助光が顔領域に相当する人間の顔に照射されるように、補助光発光手段６の投光方向を制御する。一方、発光量調節手段９が補助光発光手段６の発光量を調節し、顔領域のサイズが大きいほど発光量を減らし、サイズが小さいほど発光量を増やすようにする。そして、補助光発光手段６が、投光方向制御手段８により制御された方向に、発光量調節手段９により調節された発光量で、ＡＦ補助光を発光する。これと同時に、合焦手段５が顔領域について合焦動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、撮像した画像を画像信号として記憶する撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラにおいては、そのオートフォーカス動作（以下、「ＡＦ」ともいう）を、焦点レンズを少しずつ移動させながら画像データを解析して合焦点を探索することにより行っている。このため、ＡＦ時には、撮影環境がある程度明るいことが必要である。そこで、デジタルスチルカメラには、暗い環境でＡＦを行う際に補助光（以下、「ＡＦ補助光」という）を発光する補助光発光装置が設けられている。一方、近年、ＡＦの対象領域を、撮影領域の中央部だけでなく撮影領域内の任意の部分に設定できるようなデジタルスチルカメラが開発されている。

しかしながら、従来のカメラにおいては、一般に、主要被写体が撮影領域の中央部に位置していることを期待して、ＡＦ補助光の投光方向は撮影領域の中央部に向かうように固定されている。このため、主要被写体が撮影領域の中央部に位置していない場合は、ＡＦ補助光が被写体に照射されず、ＡＦ不能となってしまうことがある。また、撮影領域の全領域に対してＡＦ補助光を照射することも考えられるが、そうすると、ＡＦ補助光の照射に伴う消費電力が増大してしまう。

そこで、例えば、特許文献１には、デジタルスチルカメラに複数個の補助光発光装置を設け、使用者がＡＦエリアを選択することにより発光させる補助光発光装置を選択し、投光パターンを変化させる技術が開示されている。

特開平７−１９１２６０号公報 特開２００１−１６５７３号公報（段落００６４〜００６９）

しかしながら、従来の技術には以下に示すような問題点がある。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、使用者が事前にＡＦエリアを選択しなくてはならず、使用者に負担がかかってしまう。このため、使用者にとっては、撮影操作が煩わしくなると共に、撮影チャンスを逃してしまう可能性もある。

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、使用者に事前操作を要求することなく、少ない消費電力で確実に合焦動作を実行できる撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置は、撮像素子を含む光学系と、合焦補助光を発光する補助光発光手段と、前記撮像素子から出力された画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する顔検出手段と、前記顔領域の検出結果に基づいて、前記合焦補助光が前記人間の顔に向かうように前記補助光発光手段の投光方向を制御する投光方向制御手段と、前記顔領域の少なくとも一部を含む領域について前記光学系の合焦動作を行う合焦手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明においては、顔検出手段が顔領域を検出し、この検出結果に基づいて、投光方向制御手段が補助光発光手段の投光方向を制御して合焦補助光が人間の顔に向かうようにする。そして、撮影環境が暗い場合には、補助光発光手段が合焦補助光を発光させながら、合焦手段が光学系の合焦動作を行う。これにより、使用者に事前操作を要求することなく、主要被写体である人間を確実に照明し、合焦動作を確実に行うことができる。また、撮影領域の全域に対して補助光を発光する必要がないため、消費電力を抑制することができる。

本発明に係る他の撮像装置は、撮像素子を含む光学系と、合焦補助光を発光する補助光発光手段と、前記撮像素子から出力された画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する顔検出手段と、前記顔領域のサイズに基づいて前記補助光発光手段の発光量を調節する発光量調節手段と、前記顔領域の少なくとも一部を含む領域について前記光学系の合焦動作を行う合焦手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明においては、顔検出手段が顔領域を検出し、この顔領域のサイズに基づいて、発光量調節手段が補助光発光手段の発光量を調節する。そして、撮影環境が暗い場合には、補助光発光手段が合焦補助光を発光させながら、合焦手段が光学系の合焦動作を行う。これにより、主要被写体である人間までの距離に応じて発光量を調節することができ、消費電力を抑制することができる。

本発明によれば、使用者に事前操作を要求することなく、少ない消費電力で確実に合焦動作を実行できる撮像装置を実現することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る撮像装置を示すブロック図である。
本実施形態に係る撮像装置１においては、外部から光を取り込む光学系２が設けられており、この光学系２には撮像ブロック３が設けられており、撮像ブロック３は、入射された光を電気信号に変換する複数個の撮像素子４により構成されている。撮像ブロック３は、各撮像素子４が出力する電気信号を統合して取り込み画像とし、画像信号として出力するものである。

また、撮像装置１には、光学系２の合焦動作（ＡＦ）を行う合焦手段５が設けられており、更に、合焦動作時に周辺環境が暗い場合にＡＦ補助光を発光する補助光発光手段６が設けられている。更にまた、撮像装置１には、撮像ブロック３により作成された取り込み画像が入力され、この取り込み画像から人間の顔に相当する領域（顔領域）を検出し、この顔領域の位置及びサイズを示す信号を出力する顔検出手段７が設けられている。

そして、撮像装置１には、顔検出手段７から顔領域の位置が指示され、取り込み画像における顔領域の位置に基づいて、ＡＦ補助光がこの顔領域に相当する人間の顔に向かうように、補助光発光手段６の投光方向を制御する投光方向制御手段８が設けられている。また、撮像装置１には、顔検出手段７から顔領域の位置が指示され、この顔領域のサイズ、例えば画素数を計測し、このサイズに基づいて補助光発光手段６の発光量を調節する発光量調節手段９が設けられている。発光量調節手段９は、顔領域のサイズが大きいほど発光量を減らし、サイズが小さいほど発光量を増やすように、補助光発光手段６を制御するものである。

次に、本実施形態の動作について説明する。
撮像装置１の外部から、光学系２に光が入射されると、この光が撮像ブロック３に集光される。すると、撮像素子４が集光された光を電気信号に変換する。これにより、撮像ブロック３が各撮像素子４から出力された電気信号を統合して取り込み画像を表す画像信号を作成し、顔検出手段７及び合焦手段５に対して出力する。
この状態で、シャッタ（図示せず）が押されると、顔検出手段７が、この画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出し、この顔領域の位置を投光方向制御手段８に対して出力し、顔領域のサイズを発光量調節手段９に対して出力し、顔領域の位置及びサイズを合焦手段５に対して出力する。

これにより、投光方向制御手段８が、撮影領域中における顔領域の位置に基づいて、ＡＦ補助光が顔領域に相当する人間の顔に照射されるように、補助光発光手段６の投光方向を制御する。一方、発光量調節手段９が、顔領域のサイズに基づいて、補助光発光手段６の発光量を調節する。具体的には、顔領域のサイズが大きいほど発光量を減らし、サイズが小さいほど発光量を増やすようにする。また、合焦手段５が、顔検出手段７から入力された顔領域の位置及びサイズに基づいて、顔領域の少なくとも一部を含む領域を、合焦動作の対象となるＡＦエリアとして設定する。

そして、補助光発光手段６が、投光方向制御手段８により制御された方向に、発光量調節手段９により調節された発光量で、ＡＦ補助光を発光する。また、これと同時に、合焦手段５が、撮像ブロック３から入力された画像信号に基づいて、ＡＦエリアについて光学系の合焦動作を行う。これにより、補助光発光手段６から出射されたＡＦ補助光が、主要被写体である人間の顔を照明し、合焦手段がこの照明された人間の顔に対して合焦動作を行うことができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、投光方向制御手段８が、顔領域の位置に基づいて、補助光発光手段６の投光方向を主要被写体である人間の顔に向ける。これにより、人間の顔が撮影領域の中央部以外の部分に位置している場合においても、人間の顔を照明することができ、この顔に対して合焦動作を確実に行うことができる。また、このとき、使用者に事前の操作を要求することがない。更に、撮影領域の全体にＡＦ補助光を照射する必要がないため、消費電力を抑えることができる。

また、発光量調節手段９が、顔領域のサイズに基づいて、補助光発光手段６の発光量を調節する。このとき、顔領域のサイズが小さいほど、この顔領域に相当する人間が遠くにいることが推定されるため、発光量を強くする。逆に、顔領域のサイズが大きければ、人間が近くにいることが推定されるため、発光量を弱くする。これにより、被写体までの距離に応じて発光量を調節でき、被写体が近くにいる場合に、過大な発光量で発光することがない。この結果、発光に要する電力を節約することができる。

以下、本実施形態の具体例について説明する。本具体例は、撮像装置としてデジタルスチルカメラを例に挙げて本実施形態を具体的に説明するものである。
図２は、本具体例に係るデジタルスチルカメラを示すブロック図であり、
図３は、図２に示す補助光発光装置を詳細に示す断面図である。

本具体例に係るデジタルスチルカメラ１１（以下、単に「カメラ１１」ともいう）においては、光学系１２が設けられており、この光学系１２には、対物レンズ（図示せず）、焦点レンズ１３、焦点レンズ１３の位置を光軸に沿って一定範囲内で移動させるモータ１４、及び撮像素子としてのＣＣＤ（Charge-Coupled Device：電荷結合素子）１５が設けられている。対物レンズ及び焦点レンズ１３は、デジタルスチルカメラ１１の外部から入射した光をＣＣＤ１５に向けて集光するものである。ＣＣＤ１５は、集光された光をアナログの電気信号に変換するものである。

また、カメラ１１においては、ＣＣＤ１５から入力された電気信号をサンプリングし、波形を整え、一定のゲインをかけて増幅するＣＤＳＡＭＰ１６が設けられている。更に、この増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１７が設けられており、このデジタル信号に変換された電気信号（画像信号）が入力される画像入力コントローラ１８が設けられている。画像入力コントローラ１８は、バス配線１９に接続されている。

バス配線１９には、画像入力コントローラ１８の他に、ＲＧＢ形式の画像信号をＹＣ形式の画像信号に変換する信号処理回路２０、ＹＣ形式の画像信号をＪＰＥＧ形式で圧縮する圧縮処理回路２１、画像表示用の信号処理を行うビデオエンコーダ２２、カメラ１１内の各種装置の制御部となるＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）２３、画像信号から合焦点を検出するＡＦ検出回路２４、画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する顔抽出回路２５、画像信号を一時的に保持するＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory：同期ダイナミックランダムアクセスメモリ）２６、画像入力コントローラ１８から出力された画像信号を一時的に記憶するＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２７、画像データを外部の記録メディア５０に記録する際、及び記録メディア５０に記録されている画像信号を読み出す際のインターフェースとなるメディアコントローラ２８が接続されている。

顔抽出回路２５は、画像信号からの顔領域の抽出を、顔の特徴点を検出するプログラムによって行い、例えば、特許文献２（特開２００１−１６５７３号公報、段落００６４〜段落００６９）に記載されている方法によって行うものである。また、ＶＲＡＭ２７は、Ａ面２７ａ及びＢ面２７ｂの２つの記憶領域を持ち、各領域が１フレーム分の画像データを保持するものである。

また、カメラ１１には、ビデオエンコーダ２２から出力された画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置２９、ＣＰＵ２３からの指令に基づいてＣＣＤ１５の動作タイミングを制御するタイミングジェネレータ３０、ＣＰＵ２３からの指令に基づいてモータ１４を作動させるモータドライバ３１が設けられている。更に、ＣＰＵ２３には、シャッタ３２が接続されている。ＣＰＵ２３、ＡＦ検出回路２４及びモータドライバ３１により、合焦手段が構成されている。

更にまた、カメラ１１には、ＡＦ補助光を発光するＡＦ補助光発光装置３３、ＣＰＵ２３からの指令に基づいてＡＦ補助光発光装置３３の投光方向を制御する投光方向調節回路３４、ＣＰＵ２３からの指令に基づいてＡＦ補助光発光装置３３の発光量を調節する補助光ドライブ回路３５が設けられている。また、ＡＦ補助光発光装置３３の前方には、ＡＦ補助光の照射角度を規制するレンズ３６が設けられている。ＣＰＵ２３から補助光ドライブ回路３５へは、２つの制御信号ＡＦＡＳ＿Ａ及びＡＦＡＳ＿Ｂが伝達されるようになっており、制御信号ＡＦＡＳ＿Ａ及びＡＦＡＳ＿Ｂが両方ともハイレベル（Ｈ）であるときに、補助光ドライブ回路３５はＡＦ補助光発光装置３３に明発光させ、いずれか一方がハイレベルで他方がロウレベル（Ｌ）であるときに暗発光させ、両方ともロウレベルであるときに発光させないようになっている。補助光ドライブ回路３５の真理値表を表１に示す。

図３に示すように、ＡＦ補助光発光装置３３においては、一方の端部が開口した外筒４１が設けられており、外筒４１の内部に、一方の端部が開口した内筒４２が設けられている。内筒４２の開口部は外筒４１の開口部と同じ側に配置されている。外筒４１の内側面には、外筒４１の中心軸に向けて支持部材４３が立設されており、この支持部材４３の先端が内筒４２に接している。また、外筒４１の内側面における支持部材４３に対向する位置には、内筒４２を支持部材４３に向けて押圧する押圧部材４４が取り付けられている。内筒４２は、押圧部材４４によって支持部材４３の先端に押圧されることにより、支持部材４３の先端を支点として、外筒４１に対して回動可能に支持されている。

更に、外筒４１の内側面における内筒４２の底部に相当する位置には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４５が設けられており、外筒４１の内側面におけるＶＣＭ４５に対向する位置には、角度検出センサ４６が設けられている。ＶＣＭ４５は、外筒４１の半径方向に沿って伸縮するものである。内筒４２から見て、支持部材４３及びＶＣＭ４５は同じ側に配置されており、その反対側に押圧部材４４及び角度検出センサ４６が配置されている。そして、投光方向調節回路３４からの信号により、ＶＣＭ４５が外筒４１の半径方向に沿って伸縮することにより、内筒４２が支持部材４３の先端を支点として回動し、この回動の角度を、角度検出センサ４６が検出するようになっている。

更にまた、外筒４１の内面における図３の紙面手前側の領域にも、支持部材及びＶＣＭが設けられており、紙面奥側の領域には、押圧部材及び角度検出センサが設けられている。即ち、支持部材４３、押圧部材４４、ＶＣＭ４５及び角度検出センサ４６は、外筒４１内に２組設けられている。これにより、内筒４２は、外筒４１の中心軸に対して直交し、且つ相互に直交する２軸に関して、回動可能となっている。

更にまた、内筒４２の底部には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）４７が設けられており、内筒４２内の開口部付近には、レンズ４８が設けられている。これにより、ＬＥＤ４７から出射されたＡＦ補助光４９が、レンズ４８によって平行化されて、内筒４２の開口部から出射され、外筒４１の開口部を介してＡＦ補助光発光装置３３の外部に出射されるようになっている。

次に、本具体例の動作について説明する。
先ず、待機状態の動作について説明する。
デジタルスチルカメラ１１の外部から光学系１２に光が入射すると、この光が対物レンズ及び焦点レンズ１３によってＣＣＤ１５に集光される。これにより、ＣＣＤ１５が受光した光をアナログの電気信号に変換し、ＣＤＳＡＭＰ１６に対して出力する。ＣＤＳＡＭＰ１６は、入力された電気信号の波形を整えると共に一定のゲインをかけて増幅し、Ａ／Ｄ変換回路１７に対して出力する。Ａ／Ｄ変換回路１７は、この電気信号をデジタルの画像信号に変換して画像入力コントローラ１８に対して出力する。画像入力コントローラ１８は、この画像信号をバス配線１９を介してＶＲＡＭ２７に対して出力し、ＶＲＡＭ２７のＡ面２７ａ及びＢ面２７ｂに交互にそれぞれ１画面分の画像信号を書き込む。そして、Ａ面２７ａ及びＢ面２７ｂのうち、画像書込中でない面から画像信号を読み出し、ビデオエンコーダ２２がこの画像信号を表示用に変換し、画像表示装置２９がこの画像信号に基づいて画像を表示する。このようにして、光学系１２に入射した画像が、ほぼリアルタイムの動画、即ち、スルー画像として、画像表示装置２９に表示される。

次に、合焦動作について説明する。
図４は、本具体例における合焦動作を示すフローチャート図である。
図５（ａ）及び（ｂ）は、ＡＦ補助光の照射領域を示す図であり、（ａ）は顔領域が検出されなかった場合を示し、（ｂ）は顔領域が検出された場合を示す。
図６（ａ）及び（ｂ）は、撮影領域におけるオートフォーカスエリアの位置を示す図であり、（ａ）は顔領域が検出されなかった場合を示し、（ｂ）は顔領域が検出された場合を示す。
図７は、図４に示す「ＡＦ ｓｅａｒｃｈ」の動作を詳細に示すフローチャート図である。
図８は、横軸に焦点レンズの位置をとり、縦軸にＡＦ評価値をとって、合焦点の検出方法を示すグラフ図である。

上述の待機状態において、シャッタ３２が半押しされると、図４のステップＳ１に示すように、顔抽出回路２５が、ＶＲＡＭ２７に保持されている画像信号のうち直前に表示された画像から人間の顔の特徴点を検出し、顔に相当する顔領域を抽出する。そして、この顔領域の位置に関する情報をＳＤＲＡＭ２６に書き込む。

次に、ステップＳ２に示すように、ＣＰＵ２３が、ＳＤＲＡＭ２６に書き込まれた顔領域の位置情報を読み込み、撮影領域中の顔領域の位置に基づいて、投光方向調節回路３４に対して指令を出す。これにより、投光方向調節回路３４がＡＦ補助光発光装置３３のＶＣＭ４５を制御し、内筒４２を所定の角度に回動させる。このとき、図５（ａ）に示すように、撮影領域６２中に顔領域が検出されなかった場合は、ＡＦ補助光の照射領域６１を撮影領域６２の中央部に設定する。一方、図５（ｂ）に示すように、撮影領域６２中に顔領域が検出された場合は、ＡＦ補助光の照射領域６１を、検出された顔領域に相当する人間の顔６３を含む領域、例えば、に設定する。

また、ＣＰＵ２３は、顔領域のサイズ、即ち、顔領域が占有する画素数を計測し、検出された顔領域に相当する人間の顔までの距離を算出する。具体的には、予め記憶されている標準的な顔領域のサイズをＡ（ｐｉｘｅｌ）とし、ＣＰＵ２３が計測した顔領域のサイズをＢ（ｐｉｘｅｌ）とし、顔領域の被写体となっている人間の顔までの距離をＸ（ｍ）とし、標準的な顔領域のサイズＡを決定したときの撮影距離をＤ（ｍ）とし、調整係数をＫとするとき、距離Ｘを下記数式（１）によって算出する。調整係数Ｋは、レンズの画角が、標準的な顔領域のサイズＡを決定したときの画角と異なる場合に、画角の違いに起因する顔領域のサイズの違いを補償する係数である。本具体例においては、例えば、距離Ｄは１．５ｍとし、調整係数Ｋは１とする。

Ｘ＝Ｋ×Ｄ×√（Ａ／Ｂ） （１）

そして、顔領域のサイズＢが基準値未満である場合、即ち、算出された距離Ｘが所定の距離よりも大きい場合には、ＣＰＵ２３は補助光ドライブ回路３５に対して出力する制御信号ＡＦＡＳ＿Ａ及びＡＦＡＳ＿Ｂをいずれもハイレベルとする。これにより、ＡＦ補助光発光装置３３の発光量を第１の量に設定し、発光モードを明発光とする。一方、顔領域のサイズＢが基準値以上である場合、即ち、算出された距離Ｘが所定の距離以下である場合には、ＣＰＵ２３は補助光ドライブ回路３５に対して出力する制御信号ＡＦＡＳ＿Ａ及びＡＦＡＳ＿Ｂのうち一方をハイレベルとし、他方をロウレベルとする。これにより、ＡＦ補助光発光装置３３の発光量を前述の第１の量よりも小さい第２の量に設定し、発光モードを暗発光とする。

このように、投光方向調節回路３４により投光方向を制御し、補助光ドライブ回路３５により発光モードを選択した上で、ＡＦ補助光発光装置３３を発光させる。

次に、ステップＳ３に示すように、ＣＰＵ２３がモータドライバ３１に指令を与え、この指令に基づいてモータドライバ３１がモータ１４を駆動させて、焦点レンズ１３を走査範囲７１（図８参照）の端部、即ちスタート位置まで移動させる。

次に、ステップＳ４に示すように、オートフォーカスエリア（ＡＦエリア）を設定する。このとき、図６（ａ）に示すように、撮影領域６２中に顔領域が検出されなかった場合には、オートフォーカスエリア６４を撮影領域６２の中央部に設定する。一方、図６（ｂ）に示すように、撮影領域６２中に顔領域が検出された場合には、オートフォーカスエリア６４を、検出された顔領域の少なくとも一部を含む領域、例えば、顔領域と同一の領域、顔領域の内部の領域、又は顔領域を含む領域に設定する。

次に、ステップＳ５に示すように、オートフォーカス走査（ＡＦ Ｓｅａｒｃｈ）を開始する。オートフォーカス走査は、具体的に以下のようにして行う。即ち、図７のステップＳ５１に示すように、モータドライバ３１がモータ１４をステップ状に作動させて、フォーカスレンズ１３をスタート位置から微小距離だけ移動させる。そして、ステップＳ５２に示すように、ＡＦ検出回路２４がオートフォーカスエリア６４に相当する画像信号から、空間に関する高周波成分を抽出し、この高周波成分の強度を周波数に関して積分してＡＦ評価値を取得する。次に、ステップＳ５３に進み、走査範囲７１全体の走査が終了していなければステップＳ５１及びＳ２２を繰り返し、終了していればオートフォーカス走査を終了する。このオートフォーカス走査により、フォーカスレンズ１３の位置毎にＡＦ評価値をプロットし、図８に示すような焦点レンズの位置とＡＦ評価値との相関関係を求める。なお、このとき、ＡＦ評価値の極大値が確認されたら、その時点で走査を終了してもよい。

次に、図４のステップＳ６に示すように、ＡＦ評価値が最大となる焦点レンズの位置を決定し、この位置を合焦位置とする。この理由は、ＡＦ評価値が最大となる位置は、高周波成分の強度が最大となる位置であり、エッジが立ったシャープな画像が得られる位置だからである。
そして、ステップＳ７に示すように、モータドライバ３１によりモータ１４を駆動させて、フォーカスレンズ１３を合焦位置に移動させる。これにより、合焦動作が終了する。このとき、ＡＦ補助光発光装置３３の発光も停止する。

なお、本具体例において、周辺環境が十分に明るいときは、ＣＰＵ２３は制御信号ＡＦＡＳ＿Ａ及びＡＦＡＳ＿Ｂをいずれもロウレベルとし、ＡＦ補助光発光装置３３にＡＦ補助光を発光させない。また、ステップＳ１において、撮影領域内に複数の顔領域を検出したときは、ＡＦ補助光の投光方向をその面積が最大の顔領域に相当する顔に向け、この最大の顔領域のサイズに基づいて発光量を調節し、この最大の顔領域について合焦動作を行う。更に、本具体例においては、デジタルスチルカメラ１１にいくつかの撮影モードを設定しておき、上述の顔領域に基づいて投光方向及び発光量を制御する合焦動作は「フルオートモード」のみで実施し、例えば、「風景モード」等では実施しないようにする。これにより、使用者の意図を反映した適切な合焦動作を行うことができる。

次に、撮像動作について説明する。
合焦動作が終了した後、シャッタ３２が全押しされると、画像入力コントローラ１８が画像信号をＳＤＲＡＭ２６に記憶させ、信号処理回路２０がこの画像信号をＲＧＢ形式からＹＣ形式に変換し、圧縮処理回路２１がこの画像信号をＪＰＥＧ形式で圧縮する。そして、メディアコントローラ２８がこの圧縮された画像信号を記録メディア５０に書き込む。これにより、撮像動作が完了する。

次に、本具体例の効果について説明する。
本具体例においては、顔抽出回路２５が画像信号から顔領域を抽出し、ＣＰＵ２３が撮影領域におけるこの顔領域の位置に基づいてＡＦ補助光の投光方向を制御することにより、主要被写体である人間の顔を、ＡＦ補助光により確実に照明することができる。そして、この顔領域について合焦動作を行うことにより、人間の顔に確実に焦点を合わせることができる。また、この動作に際して、使用者による操作を必要としないため、使用者は煩わしい事前操作を要求されることなく、所望の撮影チャンスに撮影を行うことができる。更に、撮影領域中の限定された領域のみにＡＦ補助光を照射しているため、撮影領域の全領域に対してＡＦ補助光を照射する場合と比較して、ＡＦ補助光の発光に伴う消費電力を抑制することができる。

また、本具体例においては、ＣＰＵ２３が顔領域のサイズから被写体までの距離Ｘを算出し、この距離Ｘに基づいて発光モードを明発光とするか暗発光とするかを決定し、被写体が近い場合には暗発光としているため、被写体が近い場合に過剰な光量のＡＦ補助光を発光することがなく、ＡＦ補助光の発光に伴う消費電力をより一層低減することができる。

更に、本具体例においては、図６（ｂ）に示すように、合焦点の探索を行うオートフォーカスエリア６４を顔領域の少なくとも一部を含む領域に設定しているため、人間の顔に確実に焦点を合わせることができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置を示すブロック図である。 本実施形態の具体例に係るデジタルスチルカメラを示すブロック図である。 図２に示す補助光発光装置を詳細に示す断面図である。 本具体例における合焦動作を示すフローチャート図である。 （ａ）及び（ｂ）は、ＡＦ補助光の照射領域を示す図であり、（ａ）は顔領域が検出されなかった場合を示し、（ｂ）は顔領域が検出された場合を示す。 （ａ）及び（ｂ）は、撮影領域におけるオートフォーカスエリアの位置を示す図であり、（ａ）は顔領域が検出されなかった場合を示し、（ｂ）は顔領域が検出された場合を示す。 図４に示す「ＡＦ ｓｅａｒｃｈ」の動作を詳細に示すフローチャート図である。 横軸に焦点レンズの位置をとり、縦軸にＡＦ評価値をとって、合焦点の検出方法を示すグラフ図である。

符号の説明

１ 撮像装置
２ 光学系
３ 撮像ブロック
４ 撮像素子
５ 合焦手段
６ 補助光発光手段
７ 顔検出手段
８ 投光方向制御手段
９ 発光量調節手段
１１ デジタルスチルカメラ
１２ 光学系
１３ 焦点レンズ
１４ モータ
１５ ＣＣＤ
１６ ＣＤＳＡＭＰ
１７ Ａ／Ｄ変換回路
１８ 画像入力コントローラ
１９ バス配線
２０ 信号処理回路
２１ 圧縮処理回路
２２ ビデオエンコーダ
２３ ＣＰＵ
２４ ＡＦ検出回路
２５ 顔抽出回路
２６ ＳＤＲＡＭ
２７ ＶＲＡＭ
２７ａ Ａ面
２７ｂ Ｂ面
２８ メディアコントローラ
２９ 画像表示装置
３０ タイミングジェネレータ
３１ モータドライバ
３２ シャッタ
３３ ＡＦ補助光発光装置
３４ 投光方向調節回路
３５ 補助光ドライブ回路
３６ レンズ
４１ 外筒
４２ 内筒
４３ 支持部材
４４ 押圧部材
４５ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
４６ 角度検出センサ
４７ ＬＥＤ
４８ レンズ
４９ ＡＦ補助光
５０ 記録メディア
６１ 照射領域
６２ 撮影領域
６３ 人間の顔
６４ オートフォーカスエリア
７１ 走査範囲
ＡＦＡＳ＿Ａ、ＡＦＡＳ＿Ｂ 制御信号

Claims (7)

1. 撮像素子を含む光学系と、
   合焦補助光を発光する補助光発光手段と、
   前記撮像素子から出力された画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する顔検出手段と、
   前記顔領域の検出結果に基づいて、前記合焦補助光が前記人間の顔に向かうように前記補助光発光手段の投光方向を制御する投光方向制御手段と、
   前記顔領域の少なくとも一部を含む領域について前記光学系の合焦動作を行う合焦手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記画像信号から前記顔領域が検出されなかったときは、
   前記投光方向制御手段は、前記投光方向を撮影領域の中央部に向け、
   前記合焦手段は、前記中央部について合焦動作を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記画像信号から複数の前記顔領域が検出されたときは、
   前記投光方向制御手段は、前記投光方向をその面積が最も大きい前記顔領域に相当する顔に向け、
   前記合焦手段は、前記その面積が最も大きい顔領域について合焦動作を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記顔領域のサイズに基づいて前記補助光発光手段の発光量を調節する発光量調節手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 前記発光量調節手段は、前記顔領域のサイズが基準値未満であるときに前記発光量を第１の量とし、前記顔領域のサイズが前記基準値以上であるときに前記発光量を前記第１の量よりも小さい第２の量とすることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 撮像素子を含む光学系と、
   合焦補助光を発光する補助光発光手段と、
   前記撮像素子から出力された画像信号から人間の顔に相当する顔領域を検出する顔検出手段と、
   前記顔領域のサイズに基づいて前記補助光発光手段の発光量を調節する発光量調節手段と、
   前記顔領域の少なくとも一部を含む領域について前記光学系の合焦動作を行う合焦手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
7. 前記発光量調節手段は、前記顔領域のサイズが基準値未満であるときに前記発光量を第１の量とし、前記顔領域のサイズが前記基準値以上であるときに前記発光量を前記第１の量よりも小さい第２の量とすることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。

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