JP2007235640A - 撮影装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動露出機構及び自動合焦機構を備えた撮影装置において、シャッタボタンの押下操作後の処理を軽減すること。
【解決手段】所定の時間間隔毎に順次取得された画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分け、スルー画表示用画像データに基づいてモニタにスルー画を表示する。そして、対象物検出用画像データから顔検出部が人物の顔を検出する。露出制御部は、顔検出結果に基づいて複数の段階的に異なる露出条件を設定し、ＣＣＤが対象物検出用画像データとしての画像データを取得するタイミング毎に複数の露出条件を切り替えて露出制御を行って画像データを取得する。取得された画像データから最適露出に近い画像データを取得し、その画像データの露出条件を最適露出として設定し、シャッタボタン押下後の撮影処理にて用いる。
【選択図】図８

Description

本発明は、自動露出機構及び自動合焦機構を備えたデジタルカメラ等の撮影装置及び撮影方法に関するものである。

自動露出（ＡＥ）機構を備えたデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮影装置が近年多く普及している。このようなＡＥ機構に用いられている技術として、例えば、撮影された画像から人の顔や目等を検出して、検出された領域について測光処理を行い、測光結果に応じて絞り値、シャッタ速度、フラッシュの有無等を決定する露出制御が知られている（特許文献１）。
特開２００３−１０７５５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術の場合、シャッタボタンが半押しされてから人の顔や目等を検出して露出条件を決定し、その後に合焦位置を決定していた。従って、シャッタボタンが半押しされてから行われる処理に時間がかかっていた。更に、露出制御及び合焦位置の決定の処理以外の処理を組み込むことが困難であった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、シャッタボタンの押下操作後の処理を軽減させた撮影装置及び方法を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明における撮影装置は、撮影レンズを通して被写体像を撮像し、該被写体像の画像データを所定の時間間隔で取得する撮像手段と、前記画像データに基づいて画像をスルー画として表示する表示手段と、前記画像データから所定の対象物を検出する対象物検出手段と、前記対象物の検出結果に応じて露出制御を行う露出制御手段と、を備えた撮影装置において、順次取得された前記画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分ける振分手段を更に備え、前記表示手段が、前記スルー画表示用画像データに基づいてスルー画を表示するものであり、前記対象物検出手段が、前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出するものであり、前記露出制御手段が、前記対象物の検出結果に基づいて複数の段階的に異なる露出条件を設定し、前記撮像手段が前記対象物検出用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記複数の露出条件を切り替えて前記露出制御を行うものであることを特徴としている。

ここで、スルー画表示用画像データ及び対象物検出用画像データは後述する撮影指示手段（例えば、シャッタボタンに相当する）による撮影指示がなされる前に取得される画像データである。つまり、複数の露出条件を切り替えて行われる露出制御は、撮影指示手段による撮影指示がなされる前に行われる制御である。更に「スルー画」とは、撮影装置が撮影モードに選択されている間、表示手段に表示される確認用画像であり、撮像手段によって所定間隔毎に取得された画像データに基づいた画像が表示される。

また、前記複数の各露出条件にて取得された前記対象物検出用画像データから、最適露出に最も近い対象物検出用画像データを選択する選択手段を更に備え、前記露出制御手段が、前記撮像手段が前記スルー画表示用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記選択された対象物検出用画像データの露出条件に切り替えて前記露出制御を行うものであることとしてもよい。

また、前記対象物検出手段が、前記選択手段によって選択された対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出するものであることとしてもよい。

また、前記対象物検出手段が、前記露出条件の異なる対象物検出用画像データのうち、少なくとも１つの前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出し、他の前記対象物検出用画像データについては、該検出された前記所定の対象物を含む領域及び該領域の近傍のみに対して前記所定の対象物の検出を行うこととしてもよい。

また、前記所定の対象物の検出結果に応じて前記撮影レンズの合焦位置を決定する合焦制御手段と、前記被写体像の撮影を指示する撮影指示手段を更に備え、前記撮影指示手段が操作された後、前記露出制御手段は前記選択手段によって選択された対象物検出用画像データの露出条件に基づいて前記露出制御を行い、前記合焦制御手段は前記決定された合焦位置に前記撮影レンズを移動させることとしてもよい。

また、前記合焦制御手段が、前記スルー画表示用画像データ又は前記対象物検出用画像データの何れか一方を取得する際にコンティニュアスＡＦ方式によって合焦位置を決定するものであることとしてもよい。

また、前記対象物は人物の顔又は目であることとしてもよい。

更に、本発明における撮影方法は、撮影レンズを通して被写体像を撮像して、該被写体像の画像データを所定の時間間隔で取得し、前記画像データに基づいて画像をスルー画として表示し、前記画像データから所定の対象物を検出し、前記対象物の検出結果に応じて露出制御を行う撮影方法において、順次取得された前記画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分け、前記スルー画表示用画像データに基づいてスルー画を表示し、前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出し、前記対象物の検出結果に基づいて複数の段階的に異なる露出条件を設定し、前記対象物検出用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記複数の露出条件を切り替えて前記露出制御を行うことを特徴としている。

順次取得された画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分けるが、対象物検出用画像データを取得する際の露出条件を複数の段階的に異なる露出条件に切り替えることにより、露出条件の異なる複数の対象物検出用画像データを得ることができる。更に、露出条件の異なる対象物検出用画像データから最適露出に近い画像データを選択することにより、撮影指示手段によって撮影指示がなされた際にはその露出条件を用いて即座に撮影処理を行うことができる。つまり、従来のように撮影指示がなされてから露出制御を行うより、撮影指示後の処理を軽減させることができる。更に、スルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データを取得する際に、つまり、撮影指示がなされる前に、例えばコンティニュアスＡＦ方式を用いて繰り返し合焦位置の調整を行うことによって、撮影指示後に合焦位置制御を行う必要がなくなり、撮影指示後の処理を軽減させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態では、本発明における撮影装置としてデジタルカメラを例に説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、カメラ付きＰＤＡ等、電子撮像機能を備えた他の電子機器に対しても適用可能である。

図１及び２は、デジタルカメラの一例を示すものであり、それぞれ背面側及び前面側から見た外観図である。図１に示すように、デジタルカメラ１の本体１０の背面には、撮影者による操作のためのインターフェースとして、動作モードスイッチ１１、メニュー／ＯＫボタン１２、ズーム／上下レバー１３、左右ボタン１４、Ｂａｃｋ（戻る）ボタン１５、表示切替ボタン１６が設けられ、更に撮影のためのファインダ１７、撮影並びに再生のためのモニタ（表示手段）１８及びシャッタボタン（撮影指示手段）１９が設けられている。

動作モードスイッチ１１は、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードの各動作モードを切り替えるためのスライドスイッチである。メニュー／ＯＫボタン１２は、押下される毎に撮影モード、フラッシュ発光モード、記録画素数や感度等の設定を行うための各種メニューをモニタ１８に表示させたり、モニタ１８に表示されたメニューに基づく選択・設定を決定するためのボタンである。

ズーム／上下レバー１３は、上下方向に倒すことによって、撮影時には望遠／広角の調整が行われ、各種設定時にはモニタ１８に表示されるメニュー画面中のカーソルが上下に移動して表示される。左右ボタン１４は、各種設定時にモニタ１８に表示されるメニュー画面中のカーソルを左右に移動して表示させるためのボタンである。

Ｂａｃｋ（戻る）ボタン１５は、押下されることによって各種設定操作を中止し、モニタ１８に１つ前の画面を表示するためのボタンである。表示切替ボタン１６は、押下することによってモニタ１８の表示のＯＮ／ＯＦＦ、各種ガイド表示、文字表示のＯＮ／ＯＦＦ等を切り替えるためのボタンである。ファインダ１７は、ユーザが被写体を撮影する際に構図やピントを合わせるために覗くためのものである。ファインダ１７から見える被写体像は、本体１０の前面にあるファインダ窓２３を介して映し出される。

以上説明した各ボタン及びレバーの操作によって設定された内容は、モニタ１８中の表示や、ファインダ１７内のランプ、スライドレバーの位置等によって確認可能となっている。また、モニタ１８には、撮影の際に被写体確認用のスルー画が表示される。これにより、モニタ１８は電子ビューファインダとして機能する他、撮影後の静止画や動画の再生表示、各種設定メニューの表示を行う。ユーザによってシャッタボタン１９が操作されると、決定された露出、合焦位置に基づいて撮影が行われ、モニタ１８に表示された画像が撮影画像として記録される。

更に、図２に示すように、本体１０の前面には、撮影レンズ２０、レンズカバー２１、電源スイッチ２２、ファインダ窓２３、フラッシュライト２４及びセルフタイマーランプ２５が設けられ、側面にはメディアスロット２６が設けられている。

撮影レンズ２０は、被写体像を所定の結像面上（本体１０内部にあるＣＣＤ等）に結像させるためのものであり、フォーカスレンズやズームレンズ等によって構成される。レンズカバー２１は、デジタルカメラ１の電源がオフ状態のとき、再生モードであるとき等に撮影レンズ２０の表面を覆い、汚れやゴミ等から撮影レンズ２０を保護するものである。電源スイッチ２２は、デジタルカメラ１の電源のオン／オフを切り替えるためのスイッチである。フラッシュライト２４は、シャッタボタン１９が押下され、本体１０の内部にあるシャッタが開いている間に、撮影に必要な光を被写体に対して瞬間的に照射するためのものである。セルフタイマーランプ２５は、セルフタイマーによって撮影する際に、シャッタの開閉タイミングを被写体に知らせるためものである。メディアスロット２６は、メモリカード等の外部記録メディア７０が充填されるための充填口であり、外部記録メディア７０が充填されると、データの読み取り／書き込みが行われる。

図３は、デジタルカメラ１の機能構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１の操作系として、前述の動作モードスイッチ１１、メニュー／ＯＫボタン１２、ズーム／上下レバー１３、左右ボタン１４、Ｂａｃｋ（戻り）ボタン１５、表示切替ボタン１６、シャッタボタン１９、電源スイッチ２２と、これらのスイッチ、ボタン、レバー類の操作内容をＣＰＵ７５に伝えるためのインターフェースである操作系制御部７４が設けられている。

また、撮影レンズ２０を構成するものとして、フォーカスレンズ２０ａ及びズームレンズ２０ｂが設けられている。これらの各レンズは、モータとモータドライバからなるフォーカスレンズ駆動部５１、ズームレンズ駆動部５２によってステップ駆動され、光軸方向に移動可能な構成となっている。フォーカスレンズ駆動部５１は、ＡＦ処理部６２から出力されるフォーカス駆動量データに基づいてフォーカスレンズ２０ａをステップ駆動する。ズームレンズ駆動部５２は、ズーム／上下レバー１３の操作量データに基づいてズームレンズ２０ｂのステップ駆動を制御する。

絞り５４は、モータとモータドライバとからなる絞り駆動部５５によって駆動される。この絞り駆動部５５は、ＡＥ（自動露出）／ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理部（露出制御手段、選択手段）６３から出力される絞り値データに基づいて絞り５４の絞り径の調整を行う。

シャッタ５６は、メカニカルシャッタであり、モータとモータドライバとからなるシャッタ駆動部５７によって駆動される。シャッタ駆動部５７は、シャッタボタン１９の押下信号と、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３から出力されるシャッタ速度データとに応じてシャッタ５６の開閉の制御を行う。

上記光学系の後方には、撮影素子であるＣＣＤ（撮像手段）５８を有している。ＣＣＤ５８は、多数の受光素子がマトリクス状に配置されてなる光電面を有しており、光学系を通過した被写体像が光電面に結像され、光電変換される。光電面の前方には、各画素に光を集光させるためのマイクロレンズアレイ（不図示）と、ＲＧＢ各色のフィルタが規則的に配列されてなるカラーフィルタアレイ（不図示）とが配置されている。ＣＣＤ５８は、ＣＣＤ制御部５９から供給される垂直転送クロック信号及び水平転送クロック信号に同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつ読み出して画像信号として出力する。各画素における電荷の蓄積時間（即ち露出時間）は、ＣＣＤ制御部５９から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決定される。

ＣＣＤ５８が出力する画像信号は、アナログ信号処理部６０に入力される。このアナログ信号処理部６０は、画像信号のノイズ除去を行う相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、画像信号のゲイン調整を行うオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）と、画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）とからなる。そしてデジタル画像データは、画素毎にＲＧＢの濃度値を持つＣＣＤ−ＲＡＷデータである。

タイミングジェネレータ７２は、タイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号がシャッタ駆動部５７、ＣＣＤ制御部５９、アナログ信号処理部６０に入力されて、シャッタボタン１９の操作と、シャッタ５６の開閉、ＣＣＤ５８の電荷取り込み、アナログ信号処理６０の処理の同期が取られる。フラッシュ制御部７３は、フラッシュ２４の発光動作を制御する。

画像入力コントローラ６１は、上記アナログ信号処理部６０から入力されたＣＣＤ−ＲＡＷデータをフレームメモリ６８に書き込む。このフレームメモリ６８は、画像データに対して後述の各種デジタル画像処理（信号処理）を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）から構成されている。

表示制御部７１は、フレームメモリ６８に格納された画像データをスルー画としてモニタ１８に表示させるためのものであり、例えば、輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号を一緒にして１つの信号としたコンポジット信号に変換して、モニタ１８に出力する。スルー画は、撮影モードが選択されている間、所定間隔で取得されてモニタ１８に表示される。また、表示制御部７１は、外部記録メディア７０に記憶され、メディア制御部６９によって読み出された画像ファイルに含まれる画像データに基づいた画像をモニタ１８に表示させる。

ＡＦ処理部（合焦制御手段）６２は、後述する顔検出部（対象物検出手段）６５によって画像データから検出された人物の顔や目の検出結果や測距結果に応じて、コンティニュアスＡＦ方式を用いて合焦位置を決定する。合焦位置の決定の詳細については後述するが、ユーザによるシャッタボタン１９の押下操作（撮影指示）がなされる前にコンティニュアスＡＦ方式によって繰り返し合焦位置の調整制御が行われる。

ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は、顔検出部６５によって画像データから検出された人物の顔や目の検出結果や被写体輝度等からシャッタ速度、絞り値等の露出条件を決定すると共に、ホワイトバランスを調整する。

顔検出部６５は、フレームメモリ６８に格納された画像データから人物の顔や目を検出するためのものである。本実施の形態では、人物の顔を検出するものとして以下説明するが、人物の目を検出するようにしてもよい。また動物の顔や目等を検出するようにしてもよい。

画像処理部６４は、本画像の画像データに対してガンマ補正、シャープネス補正、コントラスト補正等の画質補正処理を施すと共に、ＣＣＤ−ＲＡＷデータを輝度信号であるＹデータと、青色色差信号であるＣｂデータ及び赤色色差信号であるＣｒデータとからなるＹＣデータに変換するＹＣ処理を行う。この本画像とは、シャッタボタン１９が押下されることによってＣＣＤ５８から画像信号が出力され、アナログ信号処理部６０、画像入力コントローラ６１経由でフレームメモリ６８に格納された画像データに基づいた画像である。本画像の画素数の上限はＣＣＤ５８の画素数によって決定されるが、例えば、ユーザが設定可能な画質設定（ファイン、ノーマル等の設定）により、記録画素数を変更することができる。一方、スルー画やプレ画像の画素数は本画像より少なくてもよく、例えば、本画像の１／１６程度の画素数で取り込まれてもよい。

圧縮／伸長処理部６７は、画像処理部６４によって画質補正等の処理が行われた画像データに対して、例えばＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行って、画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、各種データ形式に基づいて付帯情報が付加される。またこの圧縮／伸長処理部６７は、再生モードにおいては外部記録メディア７０から圧縮された画像ファイルを読み出し、伸長処理を行う。伸長後の画像データは表示制御部７１に出力され、表示制御部７１は画像データに基づいた画像をモニタ１８に表示する。

メディア制御部６９は、図２におけるメディアスロット２６に相当し、外部記録メディア７０に記憶された画像ファイル等の読み出し、又は画像ファイルの書き込みを行う。

ＣＰＵ（振分手段）７５は、各種ボタン、レバー、スイッチの操作や各機能ブロックからの信号に応じて、デジタルカメラ１の本体各部を制御する。またデータバス７６は、画像入力コントローラ６１、各種処理部６２〜６７、フレームメモリ６８、各種制御部６９、７１、及びＣＰＵ７５に接続されており、このデータバス７６を介して各種信号、データの送受信が行われる。

次に、デジタルカメラ１の簡単な一連の流れを図４のフローチャートを用いて説明する。まずＣＰＵ７５は、動作モードスイッチ１１の設定に従って、動作モードが撮影モードであるか再生モードであるか判別する（ステップＳ１）。再生モードの場合（ステップＳ１；再生）、再生処理が行われる（ステップＳ６）。この再生処理は、メディア制御部６９が外部記録メディア７０に記憶された画像ファイルを読み出し、画像ファイルに含まれる画像データに基づいた画像をモニタ１８に表示させるための処理である。再生処理が終了したら、ＣＰＵ７５はデジタルカメラ１の電源スイッチ２２によってオフ操作がなされたか否かを判別し（ステップＳ５）、オフ操作がなされていたら（ステップＳ５；ＹＥＳ）、デジタルカメラ１の電源をオフし、処理を終了する。

一方、ステップＳ１において動作モードが撮影モードであると判別された場合（ステップＳ１；撮影）、ＣＰＵ７５は露出・合焦処理へ処理を移行する（ステップＳ２）。露出・合焦処理はスルー画の表示、露出条件及び合焦位置の決定を行う処理であり、詳細は後述する。露出・合焦処理が終わると、ＣＰＵ７５は撮影処理を行う（ステップＳ３）。撮影処理とは、ＣＣＤ５８の光電面に結像された被写体像が光電変換されて蓄積された電荷が画像信号として読み出され、画像信号がＡ／Ｄ変換されて画像処理部６４によって各種信号処理が施されるまでの処理を言う。また、撮影処理において、信号処理が施された画像データに対して更に圧縮／伸長処理部６７によって圧縮処理が施されて画像ファイルが生成されてもよい。

撮影処理が終了すると、ＣＰＵ７５は撮影画像をモニタ１８に表示する処理を行い、またその撮影画像を外部記録メディア７０に記録する（ステップＳ４）。そしてＣＰＵ７５は電源スイッチ２２によってオフ操作がなされたか否かを判別し（ステップＳ５）、オフ操作がなされていたら（ステップＳ５；ＹＥＳ）、デジタルカメラ１の電源をオフし、処理を終了する。オフ操作がなされていなかったら（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ１へ処理を移行する。

次に露出・合焦処理の流れについて図５のフローチャートを用いて説明する。まず、ＣＰＵ７５は変数ｍ、ｎの数値を“１”に設定し（ステップＳ１１）、同期信号の有無を判別する（ステップＳ１２）。

ここで、変数ｍ及びｎの示す値について説明する。図８はＣＣＤ５８から出力された画像データの振り分け方法について説明した図である。同期信号に応じて例えば１／６０秒毎にＣＣＤ５８から出力された画像データｆ１〜ｆ１０は、スルー画表示用画像データと対象物検出用画像データとに振り分けられる。同期信号とは、図示しないクロック生成回路によって生成されたクロック信号を用いて生成された信号であり、この同期信号の立ち上がり又は立ち下がりに応じてＣＣＤ５８から画像データが出力される。ここで、スルー画表示用画像データはモニタ１８にスルー画を表示するために用いる画像データであり、対象物検出用画像データとは、顔検出部６５で人物の顔を検出するための画像データである。更に対象物検出用画像データを取得するタイミングにおいて、露出条件を段階的に異なる条件に切り替える。そして、最適露出に近い画像データを選択し、最適露出に近い画像データの露出条件でＣＣＤ５８はスルー画表示用画像データを取得する。

本実施の形態では、スルー画表示用画像データと対象物検出用画像データを交互に振り分ける。つまり、変数ｍが奇数のときに取得された画像データはスルー画表示用画像データ、変数ｍが偶数のときに取得された画像データは対象物検出用画像データに振り分けられる。

更に、段階的に異なる露出条件を例えば３種類（露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３）設定し、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は対象物検出用画像データを取得するタイミングにおいて、各露出条件に応じたシャッタ速度データ及び絞り値データをＣＣＤ制御部５９及び絞り駆動部５５に出力する。つまり、ＣＣＤ５８は対象物検出用画像データを取得するタイミングではＢ１→Ｂ２→Ｂ３の順序で露出条件が切り替えられて画像データを取得することになる。変数ｎは露出条件Ｂの添え字（数字）を示し、変数ｎの値に応じて露出条件が切り替えられる。

以上説明したように、１／６０秒毎に取得される画像データは交互にスルー画表示用画像データと対象物検出用画像データとに振り分けられる。従って、露出条件は「Ａ→Ｂ１→Ａ→Ｂ２→Ａ→Ｂ３→Ａ→Ｂ１→・・・」の順序で切り替えられる。

説明を図５に戻す。同期信号が確認されたら（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ７５は変数ｍの数値が奇数であるか否かを判別し（ステップＳ１３）、奇数である場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は露出条件Ａに応じたシャッタ速度データ及び絞り値データを出力する。これにより、ＣＣＤ制御部５９はシャッタ速度データに応じた電子シャッタ駆動信号をＣＣＤ５８に出力し、また絞り駆動部５５は絞り値データに応じて絞りを調整する。そしてＣＣＤ５８は結像された被写体像を画像データに変換し、出力する（ステップＳ１４）。ここで、露出条件Ａとは、後に、複数の段階的に異なる露出条件で画像データが取得されるが、その取得された画像データから最適露出に近い画像データを選択し、その画像データの露出条件を露出条件Ａとしている。尚、初回の露出条件Ａは予め設定された露出条件を用いることとしてもよい。

ステップＳ１４にてＣＣＤ５８より出力された画像データは表示制御部７１がスルー画としてモニタ１８に表示する。同時に、ＡＦ処理部６２の指示によってコンティニュアスＡＦが行われ、繰り返し合焦位置の調整が行われる（ステップＳ１５）。ここで、コンティニュアスＡＦを行う際に、被写体までの距離を測定した測距結果を用いる以外に、後に説明する顔検出結果を用いることとしてもよい。また、被写体距離を測距する具体的な手段は図示していないが、測距センサを用いてもよいし、顔検出から顔の大きさを割り出し、被写体距離を算出してもよい。

そして、シャッタボタン１９が押下されたら（ステップＳ１７；ＹＥＳ）ＣＰＵ７５は露出・合焦処理を終了する。押下されていないなら（ステップＳ１７；ＮＯ）、ＣＰＵ７５は変数ｍをインクリメントし（ステップＳ１８）、ステップＳ１２へ処理を移行する。

ステップＳ１３にて、変数ｍが偶数であると判別された場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、ＣＰＵ７５は露出条件切替処理へ処理を移行する（ステップＳ１６）。

図６は露出条件切替処理の流れを示したフローチャートである。まずＣＰＵ７５は変数ｎの数値を判別する（ステップＳ２１）。変数ｎ＝１の場合、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は露出条件Ｂ１に応じたシャッタ速度データ及び絞り値データを出力する。そしてＣＣＤ５８は露出条件Ｂ１にて被写体像を撮像して画像データを取得する（ステップＳ２２）。同様に、変数ｎ＝２の場合は露出条件Ｂ２、変数ｎ＝３の場合は露出条件Ｂ３にて被写体像を撮像して画像データを取得する（ステップＳ２３、２４）。ここで、露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、後に詳述する露出条件設定処理が実行されることによって各露出条件が設定される。従って、初回の露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は予め設定された露出条件を用いることとしてもよい。

そして、変数ｎ＝１又は２の場合、ＣＰＵ７５は変数ｎをインクリメントして（ステップＳ２５）、露出条件切替処理を終了する。一方、変数ｎ＝３の場合、ＣＰＵ７５は変数ｎ＝１とし（ステップＳ２６）、露出条件設定処理に処理を移行する（ステップＳ２７）。図７は露出条件設定処理の流れを示したフローチャートである。まずＣＰＵ７５は、露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３で得られた画像データから最適露出に近い画像データを選択する（ステップＳ３１）。最適露出に近い画像データの選択方法としては、例えば、各露出条件にて取得した画像データより画像内の最大輝度及び最小輝度から平均輝度をそれぞれ求め、平均輝度が適正輝度に最も近い画像データを選択するようにしてもよい。他に、画像データより画像内の輝度のヒストグラムを作成し、ヒストグラムの重心が最も画像の中央部に近い画像データを選択するようにしてもよい。この他に、周知の技術を用いて最適露出に近い画像データを選択するようにしてもよい。

そして、ＣＰＵ７５は最適露出に近い画像データとして選択された画像データの露出条件を露出条件Ａとして設定する（ステップＳ３２）。更に、顔検出部６５は選択された画像データから人物の顔を検出し（ステップＳ３３）、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は検出結果に基づいて最適露出を決定し、段階的に異なる露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３を決定する（ステップＳ３４）。例えば、最適露出を露出条件Ｂ２とし、露出条件Ｂ１は露出アンダー気味、露出条件Ｂ３は露出オーバー気味に条件を設定してもよい。そして露出条件切替処理を終了して図５の露出・合焦処理のステップＳ１７に処理が移行され、シャッタボタン１９が押下されたら露出・合焦処理を終了する。シャッタボタン１９が押下されるまで、以上の処理を繰り返す。

図５に説明を戻す。以上説明したように露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３で取得された画像データから最適露出に近い画像データが選択され、該画像データの露出条件が露出条件Ａに設定されたことにより、ステップＳ１４において、ＣＣＤ５８は露出条件Ａ（つまり最適露出）にて画像データを取得する。そして、該画像データに基づいてモニタ１８にスルー画が表示される。同時にコンティニュアスＡＦによって合焦位置の制御が行われる。つまり、スルー画表示の段階で常に合焦位置の調整が行われているため、シャッタボタン１９の押下による撮影指示がなされた段階で、既に合焦位置が決定していることになる。また露出条件はシャッタボタン１９の押下がなされた時の露出条件Ａを採用する。従って、シャッタボタン１９の押下後の露出条件の設定及び合焦位置の決定を行う必要がないため、撮影処理をスムーズに行うことができる。更に、シャッタボタン１９の押下後の処理負担を軽減することができる。

尚、本実施の形態のデジタルカメラ１は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、顔検出部６５による顔検出は最適露出に最も近い画像データを用いて行うこととしたが、各露出条件にて取得された画像データ全てに対して顔検出を行ってもよい。これにより、顔検出結果の信頼性を高めることができる。または、各露出条件にて取得された画像データのうち、何れか１つの画像データを用いて顔検出を行って顔が検出された領域を記憶し、他の画像データについては、顔が検出された領域と該領域の周囲のみに対して顔検出を行うようにしてもよい。これにより、顔検出結果の信頼性を高めつつ、顔検出にかかる時間や処理負担を軽減させることができる。

また、コンティニュアスＡＦによる合焦位置の調整はスルー画表示用画像データを取得する際に行うこととしたが、対象物検出用画像データを取得する際に行うようにしてもよい。例えば、スルー画表示用画像データを取得する時に逆光であった場合、被写体像が黒く写りこんでしまって顔の検出が困難になり、合焦位置の調整に乱れが生じる可能性がある。対象物検出用画像データは段階的に異なる露出条件にて画像データを取得する為、例えば最適露出に近い画像データに基づいてコンティニュアスＡＦを行えば、安定した合焦位置の調整が可能である。

更に、本実施の形態では、露出条件Ｂ１、Ｂ２及びＢ３を切り替えて対象物検出用画像データを取得することとしたが、例えば、最適露出がＢ１であった場合、対象物検出用画像データは露出条件Ｂ１のみを用いて露出制御を行うこととしてもよい。つまり、露出条件は「Ａ→Ｂ１→Ａ→Ｂ１→Ａ→・・・」と切り替わることとなるが、実質は最適露出の露出条件（露出条件Ｂ１）＝露出条件Ａであるため、露出条件は切り替わらず、常に最適露出の条件にて露出され、画像データが取得されることとなる。この場合、例えば、上記したように、コンティニュアスＡＦを最適露出に近い露出条件で対象物検出用画像データを取得する際に行う場合、対象物検出用画像データの取得にかかる待ち時間を短縮できるため、被写体の移動等に伴う合焦位置の変化に即座に対応することができる。一方、本実施の形態にて説明したように「Ａ→Ｂ１→Ａ→Ｂ２→Ａ→Ｂ３→・・・」の順序で露出条件を切り替える場合は、ズーム／上下レバー１３の操作によって画角が変化したり、被写体の移動等によって被写体輝度が変化したとき等の最適露出の変化に即座に対応することができる。

デジタルカメラの背面図 デジタルカメラの前面図 デジタルカメラの機能ブロック図 デジタルカメラの一連の動作を説明するためのフローチャート 露出・合焦処理の流れを説明するためのフローチャート 露出条件切替処理の流れを説明するためのフローチャート 露出条件設定処理の流れを説明するためのフローチャート 画像データの振り分け方法を説明した図

符号の説明

１ デジタルカメラ
１１ 動作モードスイッチ
１２ メニューボタン
１３ ズーム／上下レバー
１４ 左右ボタン
１５ ＢＡＣＫ（戻り）ボタン
１６ 表示切替ボタン
１７ ファインダ
１８ モニタ
１９ シャッタボタン
２０ 撮像レンズ
２１ レンズカバー
２２ 電源スイッチ
２３ ファインダ窓
２４ フラッシュライト
２５ セルフタイマーランプ
２６ メディアスロット

Claims (8)

1. 撮影レンズを通して被写体像を撮像し、該被写体像の画像データを所定の時間間隔で取得する撮像手段と、
   前記画像データに基づいて画像をスルー画として表示する表示手段と、
   前記画像データから所定の対象物を検出する対象物検出手段と、
   前記対象物の検出結果に応じて露出制御を行う露出制御手段と、
   を備えた撮影装置において、
   順次取得された前記画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分ける振分手段を更に備え、
   前記表示手段が、前記スルー画表示用画像データに基づいてスルー画を表示するものであり、
   前記対象物検出手段が、前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出するものであり、
   前記露出制御手段が、前記対象物の検出結果に基づいて複数の段階的に異なる露出条件を設定し、前記撮像手段が前記対象物検出用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記複数の露出条件を切り替えて前記露出制御を行うものであることを特徴とする撮像装置。
2. 前記複数の各露出条件にて取得された前記対象物検出用画像データから、最適露出に最も近い対象物検出用画像データを選択する選択手段を更に備え、
   前記露出制御手段が、前記撮像手段が前記スルー画表示用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記選択された対象物検出用画像データの露出条件に切り替えて前記露出制御を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記対象物検出手段が、前記選択手段によって選択された対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出するものであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記対象物検出手段が、前記露出条件の異なる対象物検出用画像データのうち、少なくとも１つの前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出し、他の前記対象物検出用画像データについては、該検出された前記所定の対象物を含む領域及び該領域の近傍のみに対して前記所定の対象物の検出を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
5. 前記所定の対象物の検出結果に応じて前記撮影レンズの合焦位置を決定する合焦制御手段と、
   前記被写体像の撮影を指示する撮影指示手段を更に備え、
   前記撮影指示手段が操作された後、前記露出制御手段は前記選択手段によって選択された対象物検出用画像データの露出条件に基づいて前記露出制御を行い、前記合焦制御手段は前記決定された合焦位置に前記撮影レンズを移動させることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の撮像装置。
6. 前記合焦制御手段が、前記スルー画表示用画像データ又は前記対象物検出用画像データの何れか一方を取得する際にコンティニュアスＡＦ方式によって合焦位置を決定するものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記対象物は人物の顔又は目であることを特徴する請求項１〜６の何れか一項に記載の撮影装置。
8. 撮影レンズを通して被写体像を撮像して、該被写体像の画像データを所定の時間間隔で取得し
   前記画像データに基づいて画像をスルー画として表示し、
   前記画像データから所定の対象物を検出し、
   前記対象物の検出結果に応じて露出制御を行う撮影方法において、
   順次取得された前記画像データをスルー画表示用画像データ又は対象物検出用画像データに振り分け、
   前記スルー画表示用画像データに基づいてスルー画を表示し、
   前記対象物検出用画像データから前記所定の対象物を検出し、
   前記対象物の検出結果に基づいて複数の段階的に異なる露出条件を設定し、前記対象物検出用画像データとしての前記画像データを取得するタイミング毎に前記複数の露出条件を切り替えて前記露出制御を行うことを特徴とする撮像方法。

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