JP2008145782A - Camera provided with focusing device - Google Patents

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Naohito Nakahara
尚人 中原
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Pentax Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera provided with a focusing device that can reduce search time when detecting a face. <P>SOLUTION: The camera provided with the focusing device includes: a focusing means which uses an imaging means to pick up a subject image formed by an imaging optical system having a focusing lens group while moving the focusing lens group along the optical axis between a near focus end and a far focus end, which performs focus search for detecting a focusing position on the basis of image signals acquired in a plurality of positions, and which moves the focusing lens group to the focusing position detected by the focus search; and a face detection means which detects a face image based on the image signals picked up by the imaging means. When the face detection means detects a face image, the focus means performs focus search from the far focus end side if the size of the face image is less than a prescribed threshold value, and from the near focus end side if the size is not less than the prescribed threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、焦点調節装置、より詳細には画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えたカメラに関する。   The present invention relates to a focus adjustment device, and more particularly to a camera including an image contrast type focus adjustment device.

従来、いわゆる画像コントラスト方式の自動焦点調節装置を、焦点調節レンズ群を、近端(最短合焦位置)または無限遠端(無限遠合焦位置)の合焦サーチ開始端位置まで移動してから無限遠端または近端の合焦サーチ終了位置まで移動しながら撮像し、撮像した画像のコントラストに基づいて焦点状態(合焦位置)を検出する合焦サーチ動作をする焦点調節装置を備えたデジタルカメラにおいて、前記撮像した画像から人物の顔を検出し、その顔のコントラストを検出してその顔に合焦させるものが知られている(特許文献1)。従来のデジタルカメラは、レリーズボタンの半押しで前記合焦サーチを開始する。また、合焦サーチ処理開始時の焦点調節レンズ群の停止位置に応じて合焦サーチ開始位置を決定してその合焦サーチ開始位置まで焦点調節レンズ群を移動してから合焦サーチするカメラや、停止位置に無関係に固定の合焦サーチ開始位置からサーチを開始するカメラが知られている。
特開2006-208443号公報
Conventionally, a so-called image contrast type automatic focusing device is moved after the focusing lens group is moved to the focus search start end position at the near end (shortest focus position) or the infinity end (infinity focus position). Digital equipped with a focus adjustment device that performs a focus search operation that captures images while moving to the focus search end position at the infinity end or near end, and detects the focus state (focus position) based on the contrast of the captured images A camera is known that detects the face of a person from the captured image, detects the contrast of the face, and focuses on the face (Patent Document 1). The conventional digital camera starts the in-focus search by pressing the release button halfway. Further, a camera for performing a focus search after determining the focus search start position according to the stop position of the focus adjustment lens group at the start of the focus search process and moving the focus adjustment lens group to the focus search start position A camera that starts a search from a fixed focus search start position regardless of the stop position is known.
JP 2006-208443 A

しかしながら、遠距離の被写体を近端から合焦サーチしたり、逆に近距離の被写体を無限遠端から合焦サーチするのではサーチ時間が長くなり、合焦までに時間がかかってしまう問題があった。   However, when searching for a far-distance subject from the near end, or conversely searching a near-distance subject from the infinity end, the search time becomes long and it takes time to focus. there were.

そこで本発明は、顔検出機能および画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、顔検出した場合のサーチ時間を短縮できる焦点調節装置を備えたカメラを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a camera equipped with a focus adjustment device capable of reducing the search time when a face is detected in a camera equipped with a face adjustment function and an image contrast type focus adjustment device.

かかる課題を解決する本発明は、近距離合焦端と遠距離合焦端の間において、焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動しながら前記焦点調節レンズ群を含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像手段により撮像し、複数位置において取得した画像信号に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動する焦点調節手段と、前記撮像手段により撮像した画像信号に基づいて顔画像を検出する顔検出手段とを備え、前記焦点調節手段は、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、その顔画像の大きさが、所定しきい値未満のときは遠距離合焦端側から合焦サーチし、所定しきい値以上のときは近距離合焦端側から合焦サーチすることに特徴を有する。   The present invention for solving such a problem is formed by an imaging optical system including the focus adjustment lens group while moving the focus adjustment lens group along the optical axis between the short distance focus end and the long distance focus end. The subject image is picked up by the image pickup means, a focus search for detecting a focus position based on image signals acquired at a plurality of positions is executed, and the focus adjustment lens group is placed at the focus position detected by the focus search. A focus adjustment unit that moves, and a face detection unit that detects a face image based on an image signal imaged by the imaging unit, and the focus adjustment unit detects when the face detection unit detects a face image. When the face image size is less than a predetermined threshold value, the focus search is performed from the far-distance focus end side, and when the face image size is equal to or greater than the predetermined threshold value, the focus search is performed from the short-range focus end side. Have.

実際的には、前記焦点調節手段は、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、該顔画像が合焦状態となる合焦位置を検出する。
前記顔画像が含まれる画像領域を焦点検出エリアとして設定し、該焦点検出エリア内の画像信号に基づいて合焦位置を検出する。前記焦点検出エリアは、前記画像領域の大きさにかかわらず一定とすることが好ましい。
前記合焦サーチは、前記焦点検出エリア内の画像信号のコントラストのピークが得られるレンズ位置を合焦位置として検出する。
Actually, when the face detection unit detects a face image, the focus adjustment unit detects a focus position where the face image is in a focused state.
An image area including the face image is set as a focus detection area, and a focus position is detected based on an image signal in the focus detection area. The focus detection area is preferably constant regardless of the size of the image area.
The focus search detects a lens position at which a contrast peak of the image signal in the focus detection area is obtained as a focus position.

好ましい実施形態では、前記合焦サーチの途中でコントラストのピークが得られたときは、合焦サーチを停止して前記ピークが得られた位置に焦点調節レンズ群を移動する。
前記撮像光学系がズームレンズの場合は、前記しきい値を、前記ズームレンズの現焦点距離に基づいて設定する。
In a preferred embodiment, when a contrast peak is obtained during the focus search, the focus search is stopped and the focusing lens group is moved to a position where the peak is obtained.
When the imaging optical system is a zoom lens, the threshold value is set based on the current focal length of the zoom lens.

好ましい実施形態では、前記撮像手段が撮像した画像を表示する表示手段を備え、前記焦点調節手段が合焦サーチするときは、合焦サーチする間は撮像した画像信号の中から顔画像が含まれる画像領域の画像信号を抽出して前記表示手段に拡大表示する。前記合焦サーチ処理が終了し、合焦位置に焦点調節レンズ群を移動した後は、前記撮像した画像信号を前記表示手段により表示する。さらに、前記顔画像が含まれる画像領域に対して合焦させたときは、前記表示手段にはその画像領域を視認できる識別表示をすることが好ましい。   In a preferred embodiment, the imaging unit includes a display unit that displays an image captured. When the focus adjustment unit performs a focus search, a face image is included in the captured image signal during the focus search. The image signal of the image area is extracted and enlarged and displayed on the display means. After the focus search process is completed and the focus adjustment lens group is moved to the focus position, the captured image signal is displayed by the display means. Furthermore, when the image area including the face image is focused, it is preferable that the display means display an identification that allows the image area to be visually recognized.

以上の通り本発明によれば、撮像した画像の中に顔画像が存在することを検出したときは、その顔画像が所定のしきい値よりも大きいとき、つまりその顔が所定距離よりも近距離に位置するときは近距離合焦端側から合焦サーチし、顔画像が所定のしきい値未満のとき、つまりその被写体が遠距離に位置するときは遠距離合焦端側から合焦サーチするので、被写体が顔である場合はより短時間で合焦させることができる。   As described above, according to the present invention, when a face image is detected in a captured image, the face image is larger than a predetermined threshold value, that is, the face is closer than a predetermined distance. When the subject is located at a distance, a focus search is performed from the close-in focus end side. When the face image is less than the predetermined threshold value, that is, when the subject is located at a long distance, the focus is set from the far-in focus end side. Since the search is performed, when the subject is a face, it can be focused in a shorter time.

本発明について、添付図面に示した実施形態を参照して詳述する。図1は、本発明を適用した、コントラストAF方式の焦点調節装置を備えた、いわゆるコンパクトタイプのデジタルカメラの要部構成をブロックで示す図である。   The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a so-called compact type digital camera including a contrast AF type focus adjustment apparatus to which the present invention is applied.

このデジタルカメラは、焦点調節レンズ群L1を含む撮像光学系としてのズームレンズレンズLにより被写体像を、撮像手段としての撮像素子(CCDイメージセンサ)11の受光面に形成する。撮像素子11は、所定間隔で縦横に配置された多数の画素(光電変換素子)を有し、受光した被写体像を各画素が電荷に変換し、蓄積(積分)する。露光が終了すると、蓄積した電荷を画素単位で画像信号として画像信号処理回路13に出力する。画像信号処理回路13は、入力した画像信号についてホワイトバランス調整等所定の調整処理、A/D変換処理を施してデジタル画像データをCPU15に出力する。つまり、画像信号処理回路13において所定の処理が施され、画素単位でデジタル変換された画像データが、CPU15に出力される。CPU15は、スルーモード(モニタモード)のときは入力した画像データをLCD(モニタ)17で表示可能な画像信号に変換してLCD17により画像を表示し、記録モードのときは、設定された所定フォーマットの画像データに変換して画像メモリ制御回路19を介して画像メモリ21に書き込む。さらにCPU15には、可変データなどが書き込まれた不揮発性メモリとしてEEPROM29が接続されている。   In this digital camera, a subject image is formed on a light receiving surface of an image pickup device (CCD image sensor) 11 as an image pickup means by a zoom lens L as an image pickup optical system including a focus adjustment lens group L1. The image sensor 11 has a large number of pixels (photoelectric conversion elements) arranged vertically and horizontally at predetermined intervals, and each pixel converts the received object image into electric charge, which is accumulated (integrated). When the exposure is completed, the accumulated charge is output to the image signal processing circuit 13 as an image signal in units of pixels. The image signal processing circuit 13 performs predetermined adjustment processing such as white balance adjustment and A / D conversion processing on the input image signal and outputs digital image data to the CPU 15. That is, the image signal processing circuit 13 performs predetermined processing, and the image data digitally converted in units of pixels is output to the CPU 15. The CPU 15 converts the input image data into an image signal that can be displayed on the LCD (monitor) 17 in the through mode (monitor mode), and displays the image on the LCD 17. In the recording mode, the CPU 15 displays a predetermined format set. And is written into the image memory 21 via the image memory control circuit 19. Further, an EEPROM 29 is connected to the CPU 15 as a nonvolatile memory in which variable data and the like are written.

通常のコントラストAF処理では、測光スイッチSWSがオンされるとCPU15は、モータドライバ27、AFモータ25およびレンズ駆動機構23を介して焦点調節レンズ群L1を、一方の移動限界位置となる近位置(至近合焦位置)または遠位置(無限遠合焦位置)から他方の移動限界位置となる遠位置または近位置方向にステップ駆動しながら撮像素子11により撮像し、撮像した画像信号を取り込んで内部RAM15aにメモリし、コントラスト検出処理を実行する。そうしてコントラスト値のピークを検出し、そのピークが得られるレンズ位置に焦点調節レンズ群L1を移動させる。撮像した画像信号は、スルーモードによりLCD17で表示される。   In normal contrast AF processing, when the photometry switch SWS is turned on, the CPU 15 moves the focus adjustment lens group L1 through the motor driver 27, the AF motor 25, and the lens driving mechanism 23 to a near position (one movement limit position). The image is picked up by the image pickup device 11 while being step-driven from the closest focus position) or the far position (infinite focus position) to the far position or near position, which is the other movement limit position, and the captured image signal is taken in to the internal RAM 15a. And the contrast detection process is executed. Then, the peak of the contrast value is detected, and the focusing lens group L1 is moved to the lens position where the peak is obtained. The captured image signal is displayed on the LCD 17 in the through mode.

なお、このデジタルカメラは、ズームレンズLをレンズ駆動機構23介してパワーズームするズームモータ28を備え、ズームレンズLの焦点距離は、レンズ駆動機構23に内蔵されたエンコーダによって検出される。   This digital camera includes a zoom motor 28 that power zooms the zoom lens L via the lens driving mechanism 23, and the focal length of the zoom lens L is detected by an encoder built in the lens driving mechanism 23.

撮像素子11の受光面12には、詳細は図示しないが、各画素(光電変換素子)より被写体側に、原色フィルタとしての赤(R)フィルタ、緑(G)フィルタおよび青(B)フィルタが配置されていて、各画素は、被写体光束中、各原色フィルタR、G、Bを透過した赤、緑および青成分を受光して光電変換し、電荷として蓄積(積分)する。所定時間蓄積した電荷は、画素単位で読み出され、画像信号として出力される。   Although details are not shown on the light receiving surface 12 of the image sensor 11, a red (R) filter, a green (G) filter, and a blue (B) filter as primary color filters are provided on the subject side from each pixel (photoelectric conversion element). Each pixel receives red, green, and blue components transmitted through the primary color filters R, G, and B in the subject luminous flux, photoelectrically converts them, and accumulates (integrates) them as electric charges. The charge accumulated for a predetermined time is read out in units of pixels and output as an image signal.

図2には、撮像素子11の受光面12における焦点検出エリアの一例として、5個の焦点検出エリア12A、12B、12C、12D、12Eを示してある。図3は、中央の第1焦点検出エリア12Aを拡大して示した図である。第1焦点検出エリア12Aは受光面12のほぼ中央に位置し、第2、第3焦点検出エリア12B、12Cは、第1焦点検出エリア12Aを挟んで左右に位置し、第4、第5焦点検出エリア12D、12Eは第1焦点検出エリア12Aを挟んで上下に位置している。受光面12には、各画素(光電変換素子)より被写体側に、原色フィルタとしての赤(R)フィルタ、緑(G)フィルタおよび青(B)フィルタが配置されていて、各画素は、被写体光束中、各原色フィルタR、G、Bを透過した赤、緑および青成分を受光して光電変換し、電荷として蓄積(積分)する。所定時間蓄積した電荷は、画素単位で読み出され、画像信号として出力される。   FIG. 2 shows five focus detection areas 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E as an example of the focus detection area on the light receiving surface 12 of the image sensor 11. FIG. 3 is an enlarged view of the central first focus detection area 12A. The first focus detection area 12A is located approximately at the center of the light receiving surface 12, and the second and third focus detection areas 12B and 12C are located on the left and right sides of the first focus detection area 12A, and the fourth and fifth focus. The detection areas 12D and 12E are positioned above and below the first focus detection area 12A. On the light receiving surface 12, a red (R) filter, a green (G) filter, and a blue (B) filter as primary color filters are arranged on the subject side from each pixel (photoelectric conversion element). The red, green, and blue components transmitted through the primary color filters R, G, and B are received in the light beam, photoelectrically converted, and accumulated (integrated) as charges. The charge accumulated for a predetermined time is read out in units of pixels and output as an image signal.

図3には、一般的な原色フィルタの配置パターン(ベイヤ配列)を示してある。この実施形態におけるコントラストAF処理では、水平方向2個分、垂直方向2個分(2×2)の正方形内の4画素、つまり2個のフィルタGと各1個のフィルタR、Bを含む計4画素の組み合わせを1ブロックとして、各ブロック内の画素が蓄積した画像信号の大きさの和を輝度anとする。
n=G+R+B+G
FIG. 3 shows a general primary color filter arrangement pattern (Bayer array). In the contrast AF processing in this embodiment, four pixels in a square of two pieces in the horizontal direction and two pieces in the vertical direction (2 × 2), that is, two filters G and one filter R and B each are included. the combination of 4 pixels as one block, the sum of the magnitudes of the image signals pixels in each block is accumulated as the brightness a n.
a n = G + R + B + G

そうして、1ブロックの輝度anと、水平方向に1ブロック飛ばした1ブロックの輝度an+2との差(an+2-an)を求める処理を、焦点検出エリア内において水平右方向に繰り返し、求めた輝度差(an+2-an)を加算する。この輝度差(an+2-an)を求める処理が水平方向右端のブロックに到達すると、垂直方向下方に1ブロックずらしてから輝度差を求める処理および加算処理を水平右方向に右端のブロックに達するまで繰り返す。以上の差の加算処理を、焦点検出エリア12A乃至12E内の全ブロックについて繰り返し実行する。この処理を、5個の焦点検出エリア12A乃至12Eそれぞれについて実行する。 Then, 1 and the brightness a n blocks, the process of obtaining the difference (a n + 2 -a n) between the luminance a n + 2 of one block of every other block in the horizontal direction, horizontal in the focus detection area Repeat in the right direction and add the obtained luminance difference (a n + 2 −a n ). When the processing for obtaining the luminance difference (a n + 2 −a n ) reaches the rightmost block in the horizontal direction, the processing for obtaining the luminance difference and the addition processing are performed by shifting one block downward in the vertical direction and then the rightmost block. Repeat until you reach. The above difference addition processing is repeatedly executed for all blocks in the focus detection areas 12A to 12E. This process is executed for each of the five focus detection areas 12A to 12E.

以上の処理によって各焦点検出エリア12A乃至12Eについて求めた輝度差(an+2-an)の和が、そのレンズ位置における各焦点検出エリア12A乃至12Eのコントラスト値になる。 The sum of the luminance differences (a n + 2 −a n ) obtained for the focus detection areas 12A to 12E by the above processing becomes the contrast value of the focus detection areas 12A to 12E at the lens position.

このデジタルカメラは、撮像素子11により撮像し、RAM15aに書き込んだ画像信号(画像データ)に基づいて、画像信号の中に顔画像に関する画像信号が含まれているか否か検出する顔画像認識機能をCPU15が備えている。顔画像の認識、検出は、取り込んだ画像信号全体の中において肌色の検出、人の顔における目、鼻、または口などの特徴点の検出、あるいは顔の輪郭の抽出等の従来公知の顔画像の認識方法により行われる。顔画像を検出したときは、その顔画像を含む領域の位置を求めてその領域の中心を中心とする焦点検出エリア12Fを設定し、その焦点検出エリア12F内の画像信号によって合焦位置を求める。なお、この実施形態では焦点検出エリア12Fのサイズは固定であって、位置は検出した顔画像の中央となるように設定される。   This digital camera has a face image recognition function for detecting whether an image signal related to a face image is included in the image signal based on an image signal (image data) captured by the image sensor 11 and written in the RAM 15a. The CPU 15 is provided. Facial image recognition and detection is performed by detecting a skin color in the entire captured image signal, detecting feature points such as eyes, nose, or mouth in a human face, or extracting a face outline. The recognition method is used. When a face image is detected, the position of the area including the face image is obtained, the focus detection area 12F centered on the center of the area is set, and the in-focus position is obtained from the image signal in the focus detection area 12F. . In this embodiment, the size of the focus detection area 12F is fixed, and the position is set to be the center of the detected face image.

さらにこのデジタルカメラは、AFモードとして、顔検出処理を含む自動モードおよび顔検出モード、ならびに顔検出処理を含まないマルチモードおよび中央の焦点検出エリア12Aのみを使用するスポットモードがある。自動モードまたは顔検出モードでは、顔画像を検出し、検出した顔画像を含む焦点検出エリア内の顔画像(被写体像)に対して合焦処理を行う。顔画像が検出できなかった場合、またはマルチあるいはスポットモードの場合は、予め設定された焦点検出エリア12A乃至12E内のいずれかの被写体像について合焦処理を行う。   Further, this digital camera has an AF mode including an automatic mode including a face detection process and a face detection mode, a multi-mode not including the face detection process, and a spot mode using only the central focus detection area 12A. In the automatic mode or the face detection mode, a face image is detected, and focus processing is performed on the face image (subject image) in the focus detection area including the detected face image. When a face image cannot be detected, or in the multi or spot mode, focusing processing is performed on any of the subject images in the preset focus detection areas 12A to 12E.

ここでこの実施形態では、前記合焦サーチ処理を実行する前に、顔検出処理を実行して、撮像した画像信号の中に顔画像に相当する顔画像信号が存在するか否か検出する。顔画像信号を検出したときは、前記顔画像の領域の大きさが、焦点距離に応じて予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判別し、大きい場合は被写体が近距離に位置するので近位置を合焦サーチ開始位置として合焦サーチ処理を実行し、小さい場合は被写体が遠距離に位置するので遠位置を合焦サーチ開始位置として合焦サーチ処理を実行する。なお、同一距離に顔画像を構成する被写体が位置していても、顔画像は焦点距離が長いほど大きくなるので、ズームレンズの現焦点距離に応じたしきい値を設定する。なお、しきい値は異なる焦点距離ごとに複数個をEEPROM29に記憶させてあるが、記憶させるしきい値は1個とし、焦点距離に応じた計数によって補正する構成でもよく、顔画像の大きさを係数によって補正してもよい。   Here, in this embodiment, before executing the focus search process, the face detection process is executed to detect whether or not a face image signal corresponding to the face image exists in the captured image signal. When a face image signal is detected, it is determined whether or not the size of the face image region is larger than a threshold value set in advance according to the focal length. Therefore, the in-focus search process is executed with the near position as the in-focus search start position. When the subject is small, the in-focus search process is executed with the far position as the in-focus search start position. Note that even if the subject constituting the face image is located at the same distance, the face image becomes larger as the focal length becomes longer, so a threshold value corresponding to the current focal length of the zoom lens is set. Note that a plurality of threshold values are stored in the EEPROM 29 for each different focal length, but the threshold value to be stored may be one and corrected by counting according to the focal length. May be corrected by a coefficient.

なお、顔画像を検出できなかった場合は、焦点検出エリア12A乃至12E内の全てまたは設定された一つの画像信号を使用して合焦位置を検出する。   If the face image cannot be detected, the in-focus position is detected using all of the focus detection areas 12A to 12E or one set image signal.

この実施形態では、焦点調節レンズ群L1の位置を、近位置(近距離合焦位置)および遠位置(遠距離合焦位置)を原点センサ23a、23bで検知し、各位置からの駆動パルス数としてカウントする。駆動パルスは、例えばAFモータ25の出力軸に装着されたフォトインタラプタ等のエンコーダ26が出力するパルスとして定義する。なお、通常は、焦点調節レンズ群L1を近位置から遠位置まで駆動するのに数百パルスあるいはそれ以上要するが、説明を簡単にするために本実施形態におけるコントラストAF処理では、数パルスまたは数十パルス単位でステップ駆動(撮像)して近位置から無限位置まで十数パルスで駆動できるものとし、1ステップが1個の駆動パルスおよび位置パルスに対応するものとする。   In this embodiment, the position of the focus adjustment lens group L1, the near position (short distance focusing position) and the far position (far distance focusing position) are detected by the origin sensors 23a and 23b, and the number of drive pulses from each position is detected. Count as. The drive pulse is defined as a pulse output from an encoder 26 such as a photo interrupter mounted on the output shaft of the AF motor 25, for example. Normally, several hundred pulses or more are required to drive the focus adjustment lens unit L1 from the near position to the far position. However, in order to simplify the description, in the contrast AF processing in this embodiment, several pulses or several pulses are required. It is assumed that step driving (imaging) is performed in units of ten pulses and driving can be performed with ten or more pulses from a near position to an infinite position, and one step corresponds to one drive pulse and position pulse.

また、この実施形態では、駆動および位置パルスをPN、開始位置、この実施形態では近位置を0とし、遠位置方向に1ずつ増加するものとする。近位置から遠位置方向にサーチする場合も、遠位置から近位置方向にサーチする場合も、近位置における位置パルスを0、近位置から遠位置方向にステップ駆動するときは位置パルスを加算し、近位置方向にステップ駆動するときは位置パルスを減算するものとする。   In this embodiment, the driving and position pulses are PN, the starting position, and in this embodiment, the near position is 0, and is increased by 1 in the far position direction. Whether searching from the near position to the far position or searching from the far position to the near position, the position pulse at the near position is 0, and when step driving from the near position to the far position, the position pulse is added, When step driving in the near position direction, the position pulse is subtracted.

図4には、人物が近距離に位置している場合と遠距離に位置している場合におけるその人物像、つまり顔画像101、103と焦点検出エリア(焦点検出領域)12Fおよび顔検出領域12Gとの関係を示した。この図からも明らかなように、同一の人物であれば、近距離に位置するときの顔画像101の方が、遠距離に位置するときの顔画像103よりも大きいことが分かる。   FIG. 4 shows the person images when the person is located at a short distance and when the person is located at a long distance, that is, face images 101 and 103, a focus detection area (focus detection area) 12F, and a face detection area 12G. The relationship was shown. As can be seen from this figure, for the same person, the face image 101 when positioned at a short distance is larger than the face image 103 when positioned at a long distance.

顔画像(顔検出領域12G)の大きさに応じて、合焦サーチ開始位置を異ならせた様子を、図5(A)、(B)に示した。図5(A)には、人物が近距離に位置している場合の焦点調節レンズ群L1の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群L1の再合焦サーチ処理における移動軌跡をグラフで示した。図5(B)には、人物が遠距離に位置している場合の焦点調節レンズ群L1の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群L1の再合焦サーチ処理における移動軌跡をグラフで示した。同図において、符号xで示した位置は、AF処理を開始するときに焦点調節レンズ群L1が停止していた位置である。   FIGS. 5A and 5B show how the focus search start position is varied according to the size of the face image (face detection region 12G). FIG. 5A is a graph showing the relationship between the position of the focusing lens group L1 and the contrast value when the person is located at a short distance, and the movement locus of the focusing lens group L1 in the refocus search process. It was. FIG. 5B is a graph showing the relationship between the position of the focusing lens group L1 and the contrast value when the person is located at a long distance, and the movement locus of the focusing lens group L1 in the refocus search process. It was. In the figure, the position indicated by the symbol x is the position where the focusing lens group L1 has stopped when the AF process is started.

顔検出処理により所定のしきい値よりも大きい顔画像101(顔画像検出領域12G)を検出した場合は、焦点検出エリア12Fを顔画像101のほぼ中央位置に設定し、焦点調節レンズ群L1を近位置に移動して、近位置を合焦サーチ開始位置、遠位置を合焦サーチ終了位置として遠位置方向に合焦サーチ処理を実行する(図5(A))。そうして、焦点検出エリア12F内の画像信号のピークを検出したときは、合焦サーチを停止して、そのピークが得られたレンズ位置に焦点調節レンズ群L1を移動させてAF処理を終了する。   When the face image 101 (face image detection region 12G) larger than the predetermined threshold is detected by the face detection process, the focus detection area 12F is set at the substantially center position of the face image 101, and the focus adjustment lens group L1 is set. Moving to the near position, the focus search process is executed in the direction of the far position, with the near position as the focus search start position and the far position as the focus search end position (FIG. 5A). Then, when the peak of the image signal in the focus detection area 12F is detected, the focus search is stopped, the focus adjustment lens group L1 is moved to the lens position where the peak is obtained, and the AF process is finished. To do.

顔検出処理により、所定のしきい値より小さい顔画像103(顔画像検出領域12G)を検出した場合は、焦点検出エリア12Fを顔画像103のほぼ中央位置に設定し、焦点調節レンズ群L1を遠位置に移動して、遠位置を合焦サーチ開始位置、近位置を合焦サーチ終了位置として近位置方向に合焦サーチ処理を実行する(図5(B))。そうして、焦点検出エリア12F内の画像信号のピークを検出したときは、合焦サーチを停止して、そのピークが得られたレンズ位置に焦点調節レンズ群L1を移動させてAF処理を終了する。   When a face image 103 (face image detection area 12G) smaller than a predetermined threshold value is detected by the face detection process, the focus detection area 12F is set at the substantially center position of the face image 103, and the focus adjustment lens group L1 is set. After moving to the far position, the focus search process is executed in the near position direction with the far position as the focus search start position and the near position as the focus search end position (FIG. 5B). Then, when the peak of the image signal in the focus detection area 12F is detected, the focus search is stopped, the focus adjustment lens group L1 is moved to the lens position where the peak is obtained, and the AF process is finished. To do.

本実施形態のAF処理によれば、図5(A)、(B)からも明らかなように、顔画像の大きさによりその被写体の距離を検出し、顔画像が所定のしきい値以上のときは近距離に位置するので近位置から合焦サーチ処理を開始し、顔画像が所定のしきい値未満のときは遠距離に位置するので遠位置から合焦サーチ処理を開始するので、ピークを検出するまでに要する時間が短縮され、合焦させるまでに要するトータル時間を短縮することができる。   According to the AF processing of the present embodiment, as is apparent from FIGS. 5A and 5B, the distance of the subject is detected based on the size of the face image, and the face image exceeds a predetermined threshold value. When the face image is less than the predetermined threshold value, the focus search process starts from the far position, so the focus search process starts from the far position. It is possible to reduce the time required to detect, and to reduce the total time required to focus.

図示実施形態では、顔画像101が所定のしきい値よりも大きい場合、例えば撮像画面12に対する面積比で1/2以上の場合は、被写体が近距離に位置するものとしてある。焦点距離が図示実施形態の場合よりも、長い場合は焦点距離に応じて2/3、3/4等とし、短い場合は焦点距離に応じて1/3、1/4等とする。   In the illustrated embodiment, when the face image 101 is larger than a predetermined threshold value, for example, when the area ratio with respect to the imaging screen 12 is 1/2 or more, the subject is assumed to be located at a short distance. When the focal length is longer than that in the illustrated embodiment, it is set to 2/3, 3/4 or the like according to the focal length, and when it is short, it is set to 1/3, 1/4 or the like according to the focal length.

さらにこのデジタルカメラでは、AF処理において顔画像を検出したときは、その顔画像をLCD17に拡大表示する。図6にその様子を示した。図6(A)は、AF処理開始前のLCD17に表示されたスルー画像である。この実施形態では顔画像101が表示されていて、AF処理を開始すると、顔画像検出処理によりこの顔画像101が検出されたものとする。CPU15は、この顔画像101をトリミングしてLCD17に拡大表示する(図6(B))。この実施形態では、顔画像101中の顔面部分を1対1のアスペクト比で切り出して上下が一杯になるように拡大表示してある。この拡大表示を、合焦サーチ処理の間継続する。この拡大表示により、使用者はどの被写体に対して合焦させようとしているのかを視認できる。   Further, in this digital camera, when a face image is detected in the AF process, the face image is enlarged and displayed on the LCD 17. This is shown in FIG. FIG. 6A is a through image displayed on the LCD 17 before the AF process is started. In this embodiment, it is assumed that the face image 101 is displayed, and when the AF process is started, the face image 101 is detected by the face image detection process. The CPU 15 trims the face image 101 and enlarges it on the LCD 17 (FIG. 6B). In this embodiment, the face portion in the face image 101 is cut out with a one-to-one aspect ratio and enlarged so that the top and bottom are full. This enlarged display is continued during the focus search process. With this enlarged display, the user can visually recognize which subject the user is trying to focus on.

そうしてAF処理が完了すると、LCD17の表示を通常表示(撮像した全画像信号による表示)に戻すとともに、合焦している部分を表示する合焦表示として、顔画像を囲む強調フレーム12iを表示する(図6(C))。この強調フレーム12iの表示により、画像のどの部分に合焦したのかを使用者が視認することができる。この強調フレーム12iは、合焦している部分を使用者が視認できればよいので、焦点検出フレーム12Fを表示してもよい。   When the AF processing is completed, the display on the LCD 17 is returned to the normal display (display with all captured image signals), and the emphasis frame 12i surrounding the face image is displayed as a focused display for displaying a focused part. It is displayed (FIG. 6C). With the display of the emphasized frame 12i, the user can visually recognize which part of the image is in focus. Since the highlight frame 12i only needs to allow the user to visually recognize the focused portion, the focus detection frame 12F may be displayed.

次に、このデジタルカメラにおけるコントラストAF処理について、図7乃至図10に示したフローチャートを参照してより詳細に説明する。図7は、このデジタルカメラのメインシーケンスをフローチャートで示す図である。このメインシーケンスには、バッテリ(図示せず)が装填されたときに入る。   Next, contrast AF processing in this digital camera will be described in more detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the main sequence of this digital camera. This main sequence is entered when a battery (not shown) is loaded.

メイン処理に入ると、CPU15は、まず初期化処理を実行する(S101)。次に、メインスイッチSWMがオンしているかどうかをチェックし(S103)、オンしていなければ電源をOFFしてこの処理を終了する(S103;NO、S105、END)。その後、CPU15は定期的に起動してメインスイッチSWMのチェック(S103)を繰り返す。   When entering the main process, the CPU 15 first executes an initialization process (S101). Next, it is checked whether or not the main switch SWM is turned on (S103). If it is not turned on, the power is turned off and the process is terminated (S103; NO, S105, END). Thereafter, the CPU 15 is periodically activated to repeat the check of the main switch SWM (S103).

メインスイッチSWMがオンしているとき(S103;YES)は、測光スイッチSWSがONしているかどうかをチェックする(S107)。ONしているとき(S107;YES)は、コントラストAF処理を実行し(S109)、AF処理後、再度測光スイッチSWSがオンしているかどうかチェックし(S111)、測光スイッチSWSがオンしているとき(S111:YES)は、レリーズスイッチSWRがONしているかどうかチェックし(S113)、ONしていれば撮像処理を実行してS103に戻る(S113;YES、S115、S103)。レリーズスイッチSWRがONしていなければそのままS103に戻る(S113;NO、S103)。   When the main switch SWM is on (S103; YES), it is checked whether the photometry switch SWS is on (S107). When ON (S107; YES), contrast AF processing is executed (S109), and after AF processing, it is checked again whether the photometry switch SWS is on (S111), and the photometry switch SWS is on. When (S111: YES), it is checked whether or not the release switch SWR is ON (S113), and if it is ON, the imaging process is executed and the process returns to S103 (S113; YES, S115, S103). If the release switch SWR is not ON, the process returns to S103 as it is (S113; NO, S103).

また、S107またはS111において測光スイッチSWSがONしていなかった場合(S107:NO、またはS111:NO)は、S103に戻る。   If the photometry switch SWS is not turned on in S107 or S111 (S107: NO or S111: NO), the process returns to S103.

次に、S113で実行されるコントラストAF処理の詳細について、さらに図8に示したフローチャートを参照して説明する。   Next, the details of the contrast AF process executed in S113 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

コントラストAF処理に入ると、まず各変数等の初期化を実行する(S201)。例えばこの実施形態では、各ステータスのクリア、コントラスト値のクリア、レンズ位置パルス数Nの初期化(N=0)、コントラストの最大値、最小値のセット(最大値=0、最小値=FFFFFFFF)、途中停止OKフラグ、顔検出フラグのクリア等を実行する。   When the contrast AF process is started, initialization of each variable and the like is first executed (S201). For example, in this embodiment, clearing of each status, clearing of the contrast value, initialization of the lens position pulse number N (N = 0), setting of the maximum value and minimum value of the contrast (maximum value = 0, minimum value = FFFFFFFF) Then, the midway stop OK flag and the face detection flag are cleared.

ここで、変数等は次の通り定義される。
コントラスト値は、各焦点検出エリア内の画素から得られた実際に得られたコントラスト値である。
コントラストの最大値、最小値は、実際に得られたコントラスト値の最大値、最小値である。
レンズ位置パルス数Nは、焦点調節レンズ群L1が開始位置である近位置、遠位置にあるときを0として、AFモータ25を駆動したときにエンコーダ26から駆動パルスが1個出力される毎に1カウントアップされる変数である。CPU15は、これをレンズ位置パルスNとしてカウントして焦点調節レンズ群L1の位置を把握する。
途中停止OKフラグ(StopOKフラグ)は、AFサーチ処理の途中で停止を許可するフラグであって、デフォルト、不可は"0"は、許可は"1"である。
顔検出フラグは、顔画像を検出したことを識別するフラグであって、デフォルトおよび検出していないときは"0"、検出したときは"1"である。
Here, variables and the like are defined as follows.
The contrast value is a contrast value actually obtained from the pixels in each focus detection area.
The maximum and minimum values of contrast are the maximum and minimum values of the contrast value actually obtained.
The lens position pulse number N is set to 0 when the focus adjustment lens group L1 is in the near position or the far position, which is the start position, and every time one drive pulse is output from the encoder 26 when the AF motor 25 is driven. This is a variable that is incremented by one. The CPU 15 counts this as a lens position pulse N and grasps the position of the focus adjustment lens group L1.
The halfway stop OK flag (StopOK flag) is a flag that permits a stop in the middle of the AF search process, and “0” is default and “1” is not permitted.
The face detection flag is a flag for identifying that a face image has been detected, and is “0” when default or not detected, and “1” when detected.

次に、読み込んだ画像信号を使って顔画像を検出する顔検出処理を実行する(S203)。顔検出処理は、公知の顔認識画像処理が使用される。この顔検出処理により顔画像を検出したときは顔検出フラグに"1"がセットされる。   Next, face detection processing for detecting a face image using the read image signal is executed (S203). A known face recognition image process is used for the face detection process. When a face image is detected by this face detection process, “1” is set in the face detection flag.

続いて、フォーカスイニシャライズ処理を実行する(S205)。フォーカスイニシャライズ処理は、条件に応じて焦点調節レンズ群L1を近位置または遠位置に移動させる処理である。条件には、顔検出したか否か、マルチAFモードか否かがある。そうして、顔検出したときは顔検出領域のサイズが所定しきい値以上の場合は近位置、以上でない場合は遠位置とし、顔検出していない場合は、マルチAFモードの場合は近位置、マルチAFモードでない場合は現在の焦点調節レンズ群L1の位置が近位置に近い場合は近位置、そうでない場合は遠位置とする。   Subsequently, a focus initialization process is executed (S205). The focus initialization process is a process of moving the focus adjustment lens unit L1 to a near position or a far position according to conditions. Conditions include whether or not a face is detected and whether or not a multi-AF mode is set. Then, when a face is detected, if the size of the face detection area is greater than or equal to a predetermined threshold value, the position is near, if not, the position is far, and if no face is detected, the position is near in the multi AF mode. In the case of not being in the multi-AF mode, the current position of the focus adjustment lens unit L1 is set to the near position if it is close to the near position, and to the far position if not.

次に、焦点調節エリアを選択する(S207)。顔検出の場合は、顔位置情報を取得し、焦点検出エリアを検出した顔位置の中央に位置するように選択する。顔検出でない場合は、固定位置の5個の焦点検出エリアを選択する。   Next, a focus adjustment area is selected (S207). In the case of face detection, face position information is acquired, and a focus detection area is selected so as to be positioned at the center of the detected face position. When face detection is not performed, five focus detection areas at fixed positions are selected.

次に、撮像処理を実行して、合焦サーチ開始位置における、選択した焦点検出エリア内の画像信号を取り込み、コントラスト値算出処理を実行する(S209)。つまり、撮像素子11から入力した画像データに基づいて、開始位置におけるコントラスト値P[0]を算出し、コントラスト値の最大値、最小値を更新する。   Next, an imaging process is executed to capture an image signal in the selected focus detection area at the focus search start position, and a contrast value calculation process is executed (S209). That is, the contrast value P [0] at the start position is calculated based on the image data input from the image sensor 11, and the maximum value and the minimum value of the contrast value are updated.

続いて、AFモータ25をサーチ終了端方向に1ステップ駆動し(S211)、駆動方向に応じて、レンズ位置パルスNを1インクリリメントする(S213)。そうして、撮像素子11から取り込んだ画像信号に基づいてコントラスト値P[N]を算出し、コントラスト値の最大値、最小値を更新するコントラスト値算出処理を実行する(S215)。次に、得られたコントラスト値P[N]が設定条件を満足するピーク値であるか否かをチェックするピークチェック処理を実行する(S217)。ピークチェック処理は公知のアルゴリズムを使用できるが、この実施形態では、選択した各焦点検出エリアにおいて、直近の連続した9個のレンズ位置のコントラスト値の中で中央位置のコントラスト値がピーク値であるか否かにより判断する。そうして、顔検出およびスポットAFにおいてピーク値が得られたときは、途中停止OKフラグ(StopOKフラグ)に"1"をセットする。   Subsequently, the AF motor 25 is driven one step in the search end direction (S211), and the lens position pulse N is incremented by one according to the driving direction (S213). Then, the contrast value P [N] is calculated based on the image signal captured from the image sensor 11, and the contrast value calculation process for updating the maximum value and the minimum value of the contrast value is executed (S215). Next, a peak check process for checking whether or not the obtained contrast value P [N] is a peak value satisfying the set condition is executed (S217). Although a known algorithm can be used for the peak check processing, in this embodiment, the contrast value at the center position is the peak value among the contrast values of the last nine consecutive lens positions in each selected focus detection area. Judgment by whether or not. Then, when a peak value is obtained in face detection and spot AF, “1” is set to the midway stop OK flag (StopOK flag).

次に、途中停止OKフラグが"1"であるか否かをチェックする(S219)。途中停止OKフラグが"1"でない場合(S219;NO)は、サーチ終了端であるか否かをチェックする(S221)。サーチ終了端でない場合(S2121;NO)はS211に戻ってS211乃至S219、S221の処理を繰り返す。   Next, it is checked whether the midway stop OK flag is “1” (S219). If the midway stop OK flag is not “1” (S219; NO), it is checked whether or not it is a search end point (S221). If it is not the end of the search (S2121; NO), the process returns to S211 and the processes of S211 to S219 and S221 are repeated.

途中停止OKフラグに"1"がセットされるか(S219;YES)、焦点調節レンズ群L1がサーチ終了端に達したとき(S219;YES)に、AFモータ25を停止させる(S221)。そうして、S211からS221のループ処理で得た、ピーク値が得られた9位置分のコントラストデータに基づいて、ピーク値を近似演算するピーク算出処理を実行する(S225)。つまり、ステップ位置毎に求めたコントラスト値のピーク値の前後に真のピーク値が存在する可能性があるので、近似演算によってより正確と推定されるピーク値およびそのレンズ位置を近似演算する。   The AF motor 25 is stopped (S221) when the midway stop OK flag is set to “1” (S219; YES) or when the focusing lens group L1 reaches the search end point (S219; YES). Then, a peak calculation process for approximating the peak value is executed based on the contrast data for nine positions where the peak value is obtained, which is obtained by the loop process from S211 to S221 (S225). That is, since there is a possibility that a true peak value exists before and after the peak value of the contrast value obtained for each step position, the peak value estimated to be more accurate by the approximation calculation and its lens position are approximated.

そうして、マルチ測距の場合は焦点検出エリア毎に得たレンズ位置に基づいて、最も近距離の値が得られた焦点検出エリアを合焦エリアとし、その焦点検出エリアおよびレンズ位置を選択するエリア選択処理を実行する(S227)。そうして、前記選択された合焦エリアにおいてピーク値が得られたレンズ位置に焦点調節レンズ群L1を移動させる合焦駆動処理を実行して(S229)、リターンする(RETURN)。   Then, in the case of multi-range measurement, based on the lens position obtained for each focus detection area, the focus detection area where the closest distance value is obtained is set as the focus area, and the focus detection area and lens position are selected. The area selection process to be executed is executed (S227). Then, a focus driving process for moving the focusing lens group L1 to a lens position where a peak value is obtained in the selected focus area is executed (S229), and the process returns (RETURN).

また、以上のコントラストAF処理において、顔検出処理(S203)により顔検出したときは、顔検出領域の画像信号をLCD17に拡大表示する拡大表示処理に切り替え、合焦駆動処理(S229)が終了したら、撮像したが像信号を全てLCD17に表示する通常表示処理に戻す。   Further, in the contrast AF process described above, when a face is detected by the face detection process (S203), the face detection area image signal is switched to an enlarged display process that is enlarged and displayed on the LCD 17, and the focus drive process (S229) is completed. Then, the image display is returned to the normal display process in which all image signals are displayed on the LCD 17.

『フォーカスイニシャライズ処理』
ステップS203で実行されるフォーカスイニシャライズ処理について、さらに図9に示したフローチャートを参照して説明する。
"Focus initialization process"
The focus initialization process executed in step S203 will be further described with reference to the flowchart shown in FIG.

フォーカスイニシャライズ処理に入ると、まず、顔検出したかどうかをチェックする(S301)。顔検出していない場合(S301:NO)は、マルチAF処理か否かチェックし(S303)、マルチAFの場合(S303:YES)は、焦点調節レンズ群L1を近位置に移動すべくAFモータ25を近位置駆動する(S307)。マルチAFでは、合焦サーチ開始端を近位置、合焦サーチ終了端を遠位置とするのである。マルチAFではない場合(S303;NO)は、現在の焦点調節レンズ群L1の位置が近位置に近いか否かチェックし(S305)、近位置に近い場合(S305:YES)は焦点調節レンズ群L1を近位置に移動すべくAFモータ25を近位置駆動し(S307)、近位置に近くない場合(S305:NO)は焦点調節レンズ群L1を遠位置に移動すべくAFモータ25を遠位置駆動する(S309)。そうして、焦点調節レンズ群L1が近位置または遠位置に達してAFモータ25が停止するのを待ち(S319:NO、S319)、AFモータ25が停止したら(S319:YES)、リターンする(RETURN)。   When the focus initialization process is started, first, it is checked whether or not a face is detected (S301). If the face is not detected (S301: NO), it is checked whether or not the multi-AF process is performed (S303). If multi-AF is used (S303: YES), the AF motor is used to move the focusing lens group L1 to a close position. 25 is driven to a near position (S307). In multi-AF, the focus search start end is set to the near position, and the focus search end end is set to the far position. If it is not multi-AF (S303; NO), it is checked whether or not the current position of the focusing lens group L1 is close to the near position (S305). If it is close to the near position (S305: YES), the focusing lens group is checked. The AF motor 25 is driven to the near position to move L1 to the near position (S307). If the AF motor 25 is not close to the near position (S305: NO), the AF motor 25 is moved to the far position to move the focusing lens group L1 to the far position. Drive (S309). Then, it waits for the focus adjustment lens group L1 to reach the near position or the far position and the AF motor 25 stops (S319: NO, S319). When the AF motor 25 stops (S319: YES), the process returns. RETURN).

一方、顔検出処理(S203)で顔検出していた場合(S301;YES)は、ズーム段に応じたしきい値をしきい値Aにセットし(S311)、顔検出領域サイズがしきい値A以上であるか否かチェックする(S313)。顔検出領域サイズがしきい値A以上であった場合(S313:YES)は、焦点調節レンズ群L1を近位置に移動すべくAFモータ25を近位置駆動し(S315)、顔検出領域サイズがしきい値A以上でなかった場合(しきい値A未満であった場合)(S313:NO)は、焦点調節レンズ群L1を遠位置に移動すべくAFモータ25を遠位置駆動する(S317)。そうして、焦点調節レンズ群L1が近位置または遠位置に達してAFモータ25が停止するのを待ち(S319:NO、S319)、AFモータ25が停止したら(S319:YES)、リターンする(RETURN)。   On the other hand, when the face is detected in the face detection process (S203) (S301; YES), the threshold value corresponding to the zoom level is set to the threshold value A (S311), and the face detection area size is set to the threshold value. It is checked whether or not it is A or more (S313). When the face detection area size is equal to or larger than the threshold value A (S313: YES), the AF motor 25 is driven to the near position to move the focusing lens group L1 to the near position (S315), and the face detection area size is If it is not equal to or greater than the threshold value A (if it is less than the threshold value A) (S313: NO), the AF motor 25 is driven to the far position to move the focus adjustment lens group L1 to the far position (S317). . Then, it waits for the focus adjustment lens group L1 to reach the near position or the far position and the AF motor 25 stops (S319: NO, S319). When the AF motor 25 stops (S319: YES), the process returns. RETURN).

なお、焦点調節レンズ群L1を近位置に移動したときは近位置がサーチ開始端、遠位置がサーチ終了端となり、逆に焦点調節レンズ群L1を遠位置に移動したときは遠位置がサーチ開始端、近位置がサーチ終了端となる。   When the focus adjustment lens group L1 is moved to the near position, the near position is the search start end, and the far position is the search end end. Conversely, when the focus adjustment lens group L1 is moved to the far position, the far position starts the search. The end or near position is the end of search.

『エリア決定処理』
次に、S207で実行されるエリア位置決定処理について、図10に示したフローチャートを参照して説明する。まず、顔検出したかどうかチェックし(S401)、顔検出していない場合(S401:NO)は、焦点検出エリアとして、固定の5個の焦点検出エリア12A乃至12Eを選択し(S407)、リターンする。顔検出していいた場合(S401:YES)は、顔検出位置情報を取得し(S403)、顔検出位置の中央になるように焦点検出エリア12Fを選択し(S405)、リターンする。
"Area decision processing"
Next, the area position determination process executed in S207 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, it is checked whether or not a face has been detected (S401). If no face has been detected (S401: NO), five fixed focus detection areas 12A to 12E are selected as focus detection areas (S407), and return is performed. To do. If the face has been detected (S401: YES), the face detection position information is acquired (S403), the focus detection area 12F is selected to be at the center of the face detection position (S405), and the process returns.

本発明の焦点検出方法を適用したデジタルカメラの実施形態の主要構成をブロックで示す図である。It is a figure which shows the main structure of embodiment of the digital camera to which the focus detection method of this invention is applied with a block. 同デジタルカメラにおける撮像素子の受光面と焦点検出エリアとの関係を示す図であって、(A)は焦点検出エリアが分布するフォーカス枠を示す図、(B)は焦点検出エリアとサポートエリアとの関係を模式的に示す図である。2A and 2B are diagrams illustrating a relationship between a light receiving surface of an image sensor and a focus detection area in the digital camera, where FIG. 3A illustrates a focus frame in which the focus detection area is distributed, and FIG. It is a figure which shows typically the relationship. 同撮像素子のフィルタの配置パターンを説明する図である。It is a figure explaining the arrangement pattern of the filter of the image sensor. 人物が近距離に位置している場合と遠距離に位置している場合におけるその人物の顔像と焦点検出エリア(焦点検出領域)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the face image and the focus detection area (focus detection area) of the person when the person is located at a short distance and when the person is located at a long distance. 本発明の実施形態において、顔画像の大きさに応じて、合焦サーチ開始位置を異ならせた様子を説明する図であって、(A)は人物が近距離に位置している場合の焦点調節レンズ群L1の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群L1の再合焦サーチ処理における移動軌跡を示す図、(B)は、人物が遠距離に位置している場合の焦点調節レンズ群L1の位置とコントラスト値の関係および焦点調節レンズ群L1の再合焦サーチ処理における移動軌跡を示す図である。In the embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining a state in which the focus search start position is changed according to the size of the face image, (A) is a focus when the person is located at a short distance The figure which shows the relationship between the position and contrast value of the adjusting lens group L1, and the movement locus | trajectory in the refocus search process of the focusing lens group L1, (B) is a focusing lens group in case a person is located in a long distance It is a figure which shows the movement locus | trajectory in the refocusing search process of the position and contrast value of L1, and the refocusing search process of the focus adjustment lens group L1. 本発明を適用したデジタルカメラのAF処理における表示手段の表示態様を示す図であって、(A)はAF処理開始時の表示、(B)は顔検出した場合のAF処理中の表示、(C)は顔検出して合焦処理した後の表示を示す図である。It is a figure which shows the display mode of the display means in AF processing of the digital camera to which this invention is applied, Comprising: (A) is a display at the time of AF processing start, (B) is a display during AF processing when a face is detected, ( C) is a diagram showing a display after face detection and focusing processing. 本実施形態のデジタルカメラにおけるメイン処理をフローチャートで示す図であるIt is a figure which shows the main process in the digital camera of this embodiment with a flowchart. 同メイン処理中のコントラストAF処理の詳細をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the detail of the contrast AF process in the same main process with a flowchart. 同メインシーケンス中で実行される、コントラストAF処理をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the contrast AF process performed in the main sequence with a flowchart. 同コントラストAF処理中のエリア位置決定処理をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the area position determination process in the same contrast AF process with a flowchart.

符号の説明Explanation of symbols

11 撮像素子(撮像手段)
12 受光面
12F 焦点検出エリア
12G 顔検出領域
13 画像信号処理回路
15 CPU(顔検出手段、焦点検出手段)
15a 内部RAM
17 LCD
19 メモリ制御回路
21 画像メモリ
23 モータドライバ
23a 近端原点センサ
23b 遠端原点センサ
25 AFモータ
26 エンコーダ
27 レンズ駆動機構
28 ズームモータ
29 EEPROM(不揮発性メモリ)
L ズームレンズ(撮像光学系)
L1 焦点調節レンズ群
11 Imaging device (imaging means)
12 Photosensitive surface 12F Focus detection area 12G Face detection area 13 Image signal processing circuit 15 CPU (face detection means, focus detection means)
15a Internal RAM
17 LCD
19 Memory control circuit 21 Image memory 23 Motor driver 23a Near end origin sensor 23b Far end origin sensor 25 AF motor 26 Encoder 27 Lens drive mechanism 28 Zoom motor 29 EEPROM (nonvolatile memory)
L Zoom lens (imaging optical system)
L1 Focusing lens group

Claims (10)

近距離合焦端と遠距離合焦端の間において、焦点調節レンズ群を光軸に沿って移動しながら前記焦点調節レンズ群を含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像手段により撮像し、複数位置において取得した画像信号に基づいて合焦位置を検出する合焦サーチを実行し、該合焦サーチにより検出した合焦位置に前記焦点調節レンズ群を移動する焦点調節手段と、
前記撮像手段により撮像した画像信号に基づいて顔画像を検出する顔検出手段とを備え、
前記焦点調節手段は、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、その顔画像の大きさが、所定しきい値未満のときは遠距離合焦端側から合焦サーチし、所定しきい値以上のときは近距離合焦端側から合焦サーチすること、を特徴とする焦点調節装置を備えたカメラ。
The subject image formed by the imaging optical system including the focus adjustment lens group is picked up by the imaging means while moving the focus adjustment lens group along the optical axis between the short distance focus end and the long distance focus end. A focus adjustment unit that performs a focus search for detecting a focus position based on image signals acquired at a plurality of positions, and moves the focus adjustment lens group to the focus position detected by the focus search; and
A face detecting means for detecting a face image based on an image signal imaged by the imaging means,
When the face detection unit detects a face image, the focus adjustment unit performs a focus search from the far-distance focusing end side when the size of the face image is less than a predetermined threshold value, and sets a predetermined threshold. A camera equipped with a focus adjustment device, characterized in that when the value is equal to or greater than the value, a focus search is performed from the close focus end.
請求項1記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点調節手段は、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、該顔画像が合焦状態となる合焦位置を検出する焦点調節装置を備えたカメラ。 2. The camera comprising the focus adjustment device according to claim 1, wherein the focus adjustment means detects a focus position at which the face image is in focus when the face detection means detects a face image. Camera with device. 請求項1または2記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点調節手段は、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、前記顔画像が含まれる画像領域を焦点検出エリアとして設定し、該焦点検出エリア内の画像信号に基づいて合焦位置を検出する焦点調節装置を備えたカメラ。 3. The camera having the focus adjustment device according to claim 1, wherein the focus adjustment unit sets an image area including the face image as a focus detection area when the face detection unit detects a face image. A camera including a focus adjustment device that detects a focus position based on an image signal in the focus detection area. 請求項3記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記焦点検出エリアは、前記画像領域の大きさにかかわらず一定である焦点調節装置を備えたカメラ。 4. The camera with a focus adjustment device according to claim 3, wherein the focus detection area is constant regardless of the size of the image area. 請求項3または4記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記合焦サーチは、前記焦点検出エリア内の画像信号のコントラストのピークが得られるレンズ位置を合焦位置として検出する焦点調節装置を備えたカメラ。 5. The camera comprising the focus adjustment device according to claim 3 or 4, wherein the focus search detects a lens position at which a contrast peak of an image signal within the focus detection area is obtained as a focus position. Camera provided. 請求項5記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記合焦サーチの途中でコントラストのピークが得られたときは、合焦サーチを停止して前記ピークが得られた位置に焦点調節レンズ群を移動する焦点調節装置を備えたカメラ。 6. The camera having the focus adjustment device according to claim 5, wherein when a contrast peak is obtained during the focus search, the focus search is stopped and the focus adjustment lens group is located at a position where the peak is obtained. A camera equipped with a focusing device that moves the camera. 請求項1乃至6記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記撮像光学系はズームレンズであって、前記しきい値は、前記ズームレンズの現焦点距離に基づいて設定される焦点調節装置を備えたカメラ。 7. The camera having the focus adjustment device according to claim 1, wherein the imaging optical system is a zoom lens, and the threshold value is set based on a current focal length of the zoom lens. Camera provided. 請求項1乃至6のいずれか一項記載の焦点調節装置を備えたカメラは、前記撮像手段が撮像した画像を表示する表示手段を備え、前記焦点調節手段が合焦サーチするときに、前記顔検出手段が顔画像を検出したときは、合焦サーチする間は撮像した画像信号の中から顔画像が含まれる画像領域の画像信号を抽出して前記表示手段に拡大表示する焦点調節装置を備えたカメラ。 A camera comprising the focus adjustment apparatus according to claim 1, further comprising display means for displaying an image picked up by the image pickup means, and the face is adjusted when the focus adjustment means performs a focus search. When the detection unit detects a face image, a focus adjustment device is provided that extracts an image signal of an image region including the face image from the captured image signal and displays the enlarged image on the display unit during the focus search. Camera. 請求項8記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記合焦サーチ処理が終了し、合焦位置に焦点調節レンズ群を移動した後は、前記撮像した画像信号を前記表示手段により表示する焦点調節装置を備えたカメラ。 9. The camera having the focus adjustment device according to claim 8, wherein after the focus search processing is completed and the focus adjustment lens group is moved to a focus position, the focus of displaying the captured image signal by the display means. Camera with adjustment device. 請求項8または9記載の焦点調節装置を備えたカメラにおいて、前記顔画像が含まれる画像領域に対して合焦させたときは、前記表示手段にはその画像領域を視認できる識別表示がされる焦点調節装置を備えたカメラ。 10. A camera equipped with the focus adjustment apparatus according to claim 8, wherein when the image area including the face image is focused, an identification display for visually recognizing the image area is displayed on the display means. Camera with focus adjustment device.
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