JP2008268732A - 撮像装置及び撮像装置の測距制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】焦速度が向上し、意図しない被写体への合焦の可能性を低減することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体からの音声を複数のマイク１５５、１６１で検出し、カメラの画角に対する被写体位置を推定して焦点位置検出領域の重み付けを変える、或いは検出領域を移動させる。これにより、合焦速度が向上し、意図しない被写体への合焦の可能性が低減される。また、マイク１５５、１６１の配置を工夫することで、カメラを縦や横に構えた場合でも、被写体位置の推定が可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、被写体の音声方向を検出し、音声方向をカメラの測距制御に用いる撮像装置及び撮像装置の測距制御方法に関する。

オートフォーカス機能を有するカメラにおいて、被写体への合焦速度や精度を高めるためにさまざまな方式が提案されている。例えば、複数の測距枠を有するカメラにおいて、測距枠を選択する手段として、手動操作できる操作部材を備える手段が提案されている。

また、カメラを縦や横に構えた際に、画角に対して被写体が存在する可能性の高い位置を予め設定し、測距枠に重み付けを行う技術が提案されている。また、会議室の映像記録や遠隔地のカメラシステム等で、被写体位置を検出する手段として、音声を検出し、音声方向から被写体位置を予測してカメラを被写体方向に向ける手段が提案されている（特許文献１参照）。
特開平１０−２２７８４９号公報

しかしながら、手動操作により測距枠を選択する手段では、所望の測距枠を選択してから撮影するため時間がかかり、速写性に欠ける欠点があった。

また、カメラの縦・横位置によって測距枠の重み付けを行う手法の場合、被写体が常に重み付けの高い位置に存在するとは限らず、主被写体と異なる位置に焦点を合わせてしまう可能性がある。或いは主被写体へ焦点が合うまでに時間がかかる可能性がある。

また、会議室の映像記録システムで、被写体の音声を検出して被写体位置を予測する手段の場合、被写体方向にカメラの画角を向ける必要があるため、カメラの画角を制御する機構が必要であった。

本発明の目的は、合焦速度が向上し、意図しない被写体への合焦の可能性を低減することができる撮像装置及び撮像装置の測距制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の撮像装置は、レンズを通して被写体を撮像する撮像手段と、１つまたは複数の焦点検出領域を有する焦点検出手段と、前記撮像手段により撮像される被写体から発生される音を検出し、ユーザーが構える撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される複数のマイクロホンと、前記マイクロホンから出力される音源信号に基づいて音源位置を推定する音源位置推定手段と、前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段により検出した前記マイクロホンの左右位置情報を基に、前記音源位置推定手段により推定された被写体方向に対する前記焦点検出領域に焦点位置を合わせる焦点位置制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の撮像装置の測距制御方法は、レンズを通して被写体を撮像する撮像ステップと、１つまたは複数の焦点検出領域を有する焦点検出ステップと、前記撮像ステップにより撮像される被写体から発生される音を検出し、ユーザーが構える撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される複数のマイクロホンから出力される音源信号に基づいて音源位置を推定する音源位置推定ステップと、前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、前記姿勢検出ステップにより検出した前記マイクロホンの左右位置情報を基に、前記音源位置推定ステップにより推定された被写体方向に対する前記焦点検出領域に焦点位置を合わせる焦点位置制御ステップとを備えることを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、合焦速度が向上し、意図しない被写体への合焦の可能性を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。

図１において、撮像装置は、画像処理装置１００、記録媒体２００、２１０、レンズユニット３００を備える。以下、具体的な構成と動作を併せて説明する。

シャッター１２は、撮像部（撮像手段構成要素）１４への露光量を制御する。撮像部１４は、光学像を電気信号に変換する。レンズ３１０に入射した光線は、絞り３１２、シャッター１２を介して導き、光学像として撮像部１４上に結像することができる。撮像部１４は、ＣＣＤ等の固体撮像素子からなる。

Ａ／Ｄ変換部１７は、撮像部１４のアナログ信号出力をデジタル信号に変換する。枠１５は、撮像部１４、ＣＤＳ１６、Ａ／Ｄ変換部１７を含むアナログ撮像信号領域である。

タイミング発生部１８は、撮像部１４、 Ａ／Ｄ変換部１７、Ｄ／Ａ変換部２６にクロック信号や制御信号を供給するものであり、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。ここで、システム制御部５０は、焦点検出手段、姿勢検出手段、焦点位置制御手段、音源位置推定手段を構成する。

画像処理部２０は、 Ａ／Ｄ変換部１７からのデータ或いはメモリ制御部２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２０においては、必要に応じて、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。

そして、得られた演算結果に基づいて、システム制御部５０は、絞り機能を備えるシャッター１２を制御するシャッター制御部４０、測距部（焦点検出手段構成要素）４２に対して制御を行う。システム制御部５０の制御の下、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理を行うことができる。

更に、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

尚、本実施の形態においては、測距部４２及び測光部４６を専用に備える構成としたため、測距部４２及び測光部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行う。そして、上記画像処理部２０を用いたＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理の各処理を行わない構成とした。

しかし、測距部４２及び測光部４６を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理の各処理を行う構成としても良い。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換部１７、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換部２６、メモリ３０、圧縮・伸長部３２を制御する。

Ａ／Ｄ変換部１７のデータが画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１７のデータが直接メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

画像表示部２８は、ＴＦＴ、ＬＣＤ等からなり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換部２６を介して画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示することで、電子ファインダー機能を実現することが可能である。

また、画像表示部２８は、システム制御部５０の指示により任意に表示をオン／オフすることが可能であり、表示をオフにした場合には画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。

メモリ３０は、撮影した静止画像や動画像を格納するためのものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０は、システム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

圧縮・伸長部３２は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する。メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。

シャッター制御部４０は、測光部４６からの測光情報に基づいて、絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながら、シャッター１２を制御する。

測距部４２は、ＡＦ処理を行うためのものであり、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、不図示の測距用サブミラーを介して、測距部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定することができる。

測光部４６は、ＡＥ処理を行うためのものであり、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、そして不図示の測光用レンズを介して、測光部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定することができる。

尚、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０がシャッター制御部４０、絞り制御部３４０、測距制御部３４２に対して制御を行う。

ビデオＴＴＬ方式を用いて露出制御及びＡＦ制御をすることも可能である。また、システム制御部５０は、姿勢検知センサ６７から画像処理装置１００の縦、横姿勢を検知でき、露出制御、ＡＦ制御に利用することが可能である。

更に、測距部４２による測定結果と、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果とを共に用いてＡＦ制御を行っても構わない。

そして、測光部４６による測定結果と、撮像部１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果とを共に用いて露出制御を行っても構わない。

システム制御部５０は、画像処理装置１００全体を制御する。メモリ５２は、システム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。

表示部５４は、システム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等である。表示部５４は、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。

表示部５４の表示内容としては、例えば、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、赤目緩和表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等がある。

不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

操作手段６０、６１、６２、６４、６６及び７０は、システム制御部５０の各種の動作指示を入力するためのであり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。

モードダイアル６０は、通常の静止画撮影モードと動画撮影モードの動作の始動を区別して行うためのモード切替えスイッチである。シャッタースイッチ（ＳＷ１）６２は、不図示のシャッターボタンの操作途中でオンとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理等の動作開始を指示する。

シャッタースイッチ（ＳＷ２）６４は、不図示のシャッターボタンの操作完了でオンとなり、モードダイアル６０の状態によって、オフ状態が保持されている場合には静止画撮影動作に移行して、オン状態が保持されている場合には動画撮影動作に移行する。

そして、それぞれの撮影動作モードに移行したら、撮像部１５から読み出した信号をＡ／Ｄ変換部１７、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込む露光処理、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理を行う。また、メモリ３０から画像データを読み出して、圧縮・伸長部３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。

再生スイッチ６６は、撮影モード状態において、撮影した画像をメモリ３０或いは記録媒体２００或いは２１０から読み出して画像表示部２８によって表示する再生動作の開始を指示する。

操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタンを有する。

また、操作部７０は、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付け／時間設定ボタンを有する。

また、操作部７０は、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定する選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定する決定／実行ボタンを有する。

また、操作部７０は、画像表示部２８のオン／オフを設定する画像表示オン／オフスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューオン／オフスイッチを有する。

また、操作部７０は、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため或いは撮像部１４の信号をそのままデジタル化して記録媒体２００、２１０に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチを有する。

また、操作部７０は、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定することができる再生スイッチを有する。

また、操作部７０は、ＡＦモード設定スイッチを有する。ＡＦモード設定スイッチは、シャッタースイッチＳＷ１を押したならばオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦したならばその合焦状態を保ち続けるワンショットＡＦモードを設定する。また、ＡＦモード設定スイッチは、シャッタースイッチＳＷ１を押している間は連続してオートフォーカス動作を続けるサーボＡＦモードを設定する。

また、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。

電源スイッチ７２は、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することができる。また、電源スイッチ７２は、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することができる。

リアルタイムクロック（ＲＴＣ）７４によりシステム制御部５０は経過時間を計測し、各種のタイマー機能を実現している。

電源制御部８０は、電池検出部、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ部等により構成されている。そして、電源制御部８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

電源８６は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなり、電源制御部８０とはコネクタ８２、８４で接続される。

インタフェース（Ｉ／Ｆ）９０及び９４は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０とコネクタ９２及び９６を介して接続される。記録媒体着脱検知部９８は、コネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する。

通信部１１０は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。コネクタ１１２は、通信部１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続する。コネクタ１１２は、無線通信の場合はアンテナとなる。

インタフェース１２０は、画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのものである。コネクタ１２２は、画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続する。画像処理装置１００において、シャッター１２の前段には、ミラー１３０が配置される。

メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインタフェース２０４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。

記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００とのインタフェース２１４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。

レンズユニット３００において、レンズマウント３０６、コネクタ３２２が画像処理装置１００のレンズマウント１０６、コネクタ１２２と接続される。コネクタ３２２は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。コネクタ３２２は、インタフェース３２０に接続される。

絞り制御部３４０は、測光部４６からの測光情報に基づいて、シャッター１２を制御するシャッター制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する。測距制御部３４２は、レンズ３１０のフォーカシングを制御する、ズーム制御部３４４は、撮影レンズ３１０のズーミングを制御する。

レンズ制御部３５０は、絞り、測距、ズームを司るレンズユニット全体を制御する。レンズ制御部３５０は、不揮発メモリの機能も備えている。不揮発メモリは、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値等を保持する。

マイク（マイクロホン）１５５、１６１は、音声を録音する。スピーカ１５７は、録音された音声、もしくは予め装置内に格納された音声を再生する。音声ＡＤ／ＤＡ部１５９は、マイク１５５、１６１から入力された音声を装置に最適なレベル、形式にアナログデジタル変換して送出する。また、音声ＡＤ／ＤＡ部１５９は、装置から出力された音声データをデジタルアナログ変換しスピーカ１５７に送出する。

図２は、図１の撮像装置によって実行される撮影（撮像）処理の手順を示すフローチャートである。

本処理は、図１におけるシステム制御部５０によって実行される。

図２において、電源８６の投入により、システム制御部５０は、フラグや制御変数等を初期化し、画像処理装置１００の各部において必要な所定の初期設定を行う（ステップＳ２０１）。

システム制御部５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判断し、電源スイッチ７２が電源オフに設定されていたならば（ステップＳ２０２）、各表示部（画像表示部２８、表示部５４）の表示を終了状態に変更する。そして、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行う（ステップＳ２０３）。その後、ステップＳ２０２に戻る。

電源スイッチ７２が電源オンに設定されていたならば（ステップＳ２０２）、システム制御部５０は、電源制御部８０により把握された電源８６の残容量や動作情況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

問題があるならば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０２に戻る。電源８６に問題が無いならば（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０６に進む。

システム制御部５０は、記録媒体２００或いは２１０が装着されているかどうかの判断、記録媒体２００或いは２１０に記録された画像データの管理情報の取得を行う。そして、システム制御部５０は、記録媒体２００或いは２１０の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かの判断を行う（ステップＳ２０６）。

問題があるならば、表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０２に戻る。問題が無いならば、電子ファインダーモード（ステップＳ２０７）に進む。

電子ファインダーモード（ステップＳ２０７）においては、システム制御部５０は、シャッター１２を開いた状態で、タイミング発生部１８を介して、撮像素子１４をライン間引き、或いはライン加算等の方法で読み出す。そして、画素数をファインダー表示に適したライン数の信号に減らして、ファインダー動画として必要なレートに速めるファインダーモード駆動を行う。

また、システム制御部５０は、撮像部１４から読み出した信号を、Ａ／Ｄ変換部１７、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理を実行する。

また、システム制御部５０は、メモリ３０から画像データを読み出し、画像表示部２８を用いて撮像した画像データをファインダー画像として逐次表示する。

そして、シャッタースイッチＳＷ１が押されていないならば（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０２に戻る。

シャッタースイッチＳＷ１が押されたならば（ステップＳ２０８）、システム制御部５０は、更に、モードダイアル６０の状態を検知する（ステップＳ２０９）。そして、静止画撮影モードのポジションならば、動画モードフラグをリセットし（ステップＳ２１１）、動画撮影モードのポジションならば、動画モードフラグをセットする（ステップＳ２１０）。そして、測距、測光、ＷＢ検知（ステップＳ２１２）に進む。

測距処理を行ってレンズ３１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値（Ａｖ値）及びシャッター時間（Ｔｖ値）を決定する、測距・測光・ＷＢ処理を行い（ステップＳ２１２）、ステップＳ２１３に進む。

測距・測光・ＷＢ検知（ステップＳ２１２）においては、以下の処理が実行される。即ち、システム制御部５０と絞り制御部３４０或いは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りが、インタフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インタフェース３２０、レンズ制御部３５０を介して行われる。

システム制御部５０は、撮像部１４、測距部（焦点検出手段構成要素）４２及び測距制御部（焦点検出手段構成要素）３４２を用いて、ＡＦ処理を開始する。

システム制御部５０は、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、不図示の測距用サブミラーを介して、測距部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断する。

そして、システム制御部５０は、測距が合焦と判断されるまで、測距制御部（焦点検出手段構成要素）３４２を用いてレンズ３１０を駆動しながら、測距部（焦点検出手段構成要素）４２を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行する。

測距が合焦と判断したならば、システム制御部５０は、撮影画面内複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点データと共に測距データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

続いて、システム制御部５０は、測光部４６を用いて、ＡＥ処理を開始する。

システム制御部５０は、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、不図示の測光用レンズを介して、測光部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。そして、システム制御部５０は、露出が適正と判断されるまで、シャッター制御部４０を用いて測光処理を行う。

露出が適正と判断したならば、システム制御部５０は、測光データ及び或いは設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。そして、測光処理（ステップＳ２１２）で検出した露出結果に応じて、感度値（Ｄｖ値）、絞り値（Ａｖ値）、シャッター速度（Ｔｖ値）を決定する。

そして、ここで決定したシャッター速度に応じて、システム制御部５０は、撮像部１４の電荷蓄積時間を決定する。更に、システム制御部５０は、ここで決定した感度値に応じて、Ａ／Ｄ変換部１７の入力Ｄレンジを決定する。

更に、システム制御部５０は、測距、適正露出後に、画像処理部２０において撮影した画像データを用いて所定の演算処理を行う。そして、システム制御部５０は、得られた演算結果に基づいてＷＢ処理のためのＷＢ設定パラメータを内部メモリ或いはメモリ５２に記憶して、測距・測光・ＷＢ検知（ステップＳ２１２）を終了する。

そして、引き続き、シャッタースイッチＳＷ２が押されたならば（ステップＳ２１３）、動画モードフラグを確認して（ステップＳ２１４）、リセットされていたら静止画撮影処理（ステップＳ２１６）に進む。また、セットされていたら動画撮影処理（ステップＳ２１７）に進む。

そして、シャッタースイッチＳＷ２が押されていないならば（ステップＳ２１３）、シャッタースイッチＳＷ１が放されるまで（ステップＳ２１５）、現在の処理を繰り返す。シャッタースイッチＳＷ１が放されたら（ステップＳ２１５）、ステップＳ２０２に戻る。

また、静止画撮影処理（ステツプＳ２１６）及び動画撮影処理（ステップＳ２１７）の処理が終了したら、それぞれステップＳ２０２に戻る。

図３は、図２のステップＳ２１６で実行される静止画撮影処理の手順を示すフローチャートである。

図３において、システム制御部５０は、モードダイアル６０の設定位置を判断し、モードダイアル６０が静止画モードに設定されていたならば静止画シーケンスに入り、ＡＦレンズをリセット位置まで駆動する（ステップＳ３０１）。そして、撮像素子１４やタイミング発生部１８等、撮像系部の電源をオンする。

システム制御部５０は、ＣＤＳ１６に所定のゲインを設定し、かつシャッター制御部４０を制御し、絞り３１２、シャッター１２をまず開放にする（ステップＳ３０２）。

システム制御部５０は、撮像素子１４を通った信号をＣＤＳ１６で相関二重サンプリングし、Ａ／Ｄ変換部１７でＡ／Ｄ変換を行い、その変換された画像データを画像処理部２０で処理する。その画像データを更にシステム制御部５０に入力し、ここで測光、ホワイトバランスの演算を行う（ステップＳ３０３）。

この演算結果に応じてシステム制御部５０は、プログラム線図により、絞り、シャッタースピード、ＣＤＳ１６のゲインを決定し制御する（ステップＳ３０４）。

システム制御部５０は、ステップＳ３０５に進むと、シャッタースイッチＳＷ１がオンされているか否かを判断し、オンされていない場合は、ステップＳ３０１に戻り、シャッタースイッチＳＷ１がオンされるまでこの処理を繰り返す。

シャッタースイッチＳＷ１がオンされると（ステップＳ３０５）、システム制御部５０は、測光、ホワイトバランスの演算を行う（ステップＳ３０６）。その結果に応じてシステム制御部５０は、再度プログラム線図により、絞り、シャッタースピード及びＣＤＳ１６のゲインを決定し、再度制御する（ステップＳ３０７）。

次に、システム制御部５０は、姿勢検知センサ（姿勢検出手段構成要素）６７の情報を基に、画像処理装置１００の姿勢を検出する（ステップＳ３０８）。

次に、撮像装置に設置されたマイク１５５、１６１から被写体音声を取り込み、ステップＳ３０８での姿勢情報を基にマイク１５５、１６１の左右位置を算出し、システム制御部５０において、撮像装置に対する被写体位置を演算する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０９の演算結果に基き予測した被写体位置から、測距枠を制御する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３０９、Ｓ３１０の詳細は、図５、図６、図７において述べる。

ステップＳ３０９で制御した測距枠に対して、撮像素子１４、ＣＤＳ１６、Ａ／Ｄ変換部１７を介して出力された画像データから高周波成分を取り出し、被写体までの距離の演算をシステム制御部５０で行う（ステップＳ３１１）。

その後、レンズ３１０を駆動して合焦か否かを判断し（ステップＳ３１２）、合焦していないと判断したときは再びレンズ３１０を駆動し測距を行う。その後、シャッタースイッチＳＷ２がオンされるまで待機する。

シャッタースイッチＳＷ２がオンされたら（ステップＳ３１３）、システム制御部５０は、シャッター制御部４０を起動して、適正に調光できるようにＥＦ制御（ステップＳ３１４）を行い、シャッター１２を閉じ（ステップＳ３１９）、静止画の記録を開始する。

撮像素子１４からＣＤＳ１６、Ａ／Ｄ変換部１７を介して出力された画像データは、画像処理部２０で所定の処理を行う。そして、システム制御部５０の制御によって、インタフェース９０、コネクタ９２を介して、記録媒体２００への画像データ書き込みを行い（ステップＳ３１６）、本処理を終了する。

次に、ステップＳ３０９の被写体音声方向検出手法について述べる。

図４（ａ）、（ｂ）は、カメラ（図１の撮像装置）に設置した２つのマイクの配置位置を示す図である。

図４（ａ）のように、カメラ４０１を横位置に構えたとき、レンズ３１０に対してマイク１５５、１６１を斜めに配置する。

具体的には、マイク１５５、１６１は、撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される。こうすることで、図４（ａ）の横向きだけでなく、図４（ｂ）のように縦位置に構えた場合でも、被写体方向を検出することが可能になる。

図５は、図１における２つのマイクを用いて被写体方向を検出する手法の説明図である。

図５のように、２つのマイク１、２（マイク１５５、１６１）を結ぶ直線をｕ軸とし、２つのマイク１、２の中点を通り、ｕ軸に垂直な直線をｖ軸とする。ｕ軸、ｖ軸の交わる点を原点とする座標系ｕ−ｖ座標において、マイク１を（Ｌ，０）．マイク２を（−Ｌ，０）に配置する。音源Ｘが原点から距離ｒ、ｕ軸に対する角度θに位置している場合、音源Ｘからマイクに到達する音の時間差ｄｔは、

となる。但し、Ｖｏは音速値である。ここで、時間差ｄｔに対するｒの効果は、θに比べて十分小さいことが知られているため（特許文献１参照）、マイク１、２の音の到達時間差を知ることで、音源方向を得ることができる。

次に、ステップＳ３１３の測距枠制御について述べる。

図６（ａ）、（ｂ）は、有効画素領域とカメラの測距枠を示す図である。

図６において、有効画素領域６０１、有効画素領域６０１内に設けられた９点の測距枠６１１乃至６１３、６２１乃至６２３、６３１乃至６３３が示される。

図５で検出した音源方向を被写体方向と考え、測距枠を制御する。ここで、図４でマイク１、２をレンズ３１０に対して斜め方向に配置しているため、音源方向は、図６（ａ）に示すように、有効画素６０１を斜めに分割した領域で判別できる。

図５において、音源方向がマイク１側（領域Ａ）から発信されたと検出されると、測距枠６３３、６３２、６２３の重み付けを高くする。また、音源方向がマイク２側（領域Ｂ）から発信されたと検出されると、測距枠６１１、６２１、６１２の重み付けを高くする。

ステップＳ３１１では、ステップＳ３１０での測距枠重み付け情報を基に、重み付けの高い測距枠を優先して測距データを得る。本実施の形態では、測距枠を９点として説明したが、その他の数の測距枠でも構わない。

図６（ａ）では、測距枠の重み付けを変更したが、図６（ｂ）に示すように、測距枠を移動させても構わない。

図５において、音源方向がマイク１側（領域Ａ）から発信されたと検出されると、測距枠の一部、或いは全部を領域Ａ側に移動させる。また、音源方向がマイク２側（領域Ｂ）から発信されたと検出されると、測距枠の一部、或いは全部を領域Ｂ側に移動させ、被写体の合焦速度を高める。本実施の形態では、測距枠を９点として説明したが、その他の数の測距枠でも構わない。

本実施の形態の撮像装置において、マイク１５５、１６１は、撮像部１４により撮像される被写体から発生される音を検出し、撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される。

また、システム制御部５０は、マイク１５５、１６１から出力される音源信号に基づいて音源位置を推定する。そして、姿勢検出手段により検出したマイクロ１５５、１６１の左右位置情報を基に、推定された被写体方向に対する焦点検出領域に焦点位置を合わせる。そして、焦点検出領域の重み付けを変える、或いは焦点検出領域を移動させる。

これにより、合焦速度が向上し、意図しない被写体への合焦の可能性が低減される。また、マイクの配置を工夫することで、カメラを縦や横に構えた場合でも、被写体位置の推定が可能となる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。 図１の撮像装置によって実行される撮影処理の手順を示すフローチャートである。 図２のステップＳ２１６で実行される静止画撮影処理の手順を示すフローチャートである。 カメラ（図１の撮像装置）に設置した２つのマイクの配置位置を示す図である。 図１における２つのマイクを用いて被写体方向を検出する手法の説明図である。 有効画素領域とカメラの測距枠を示す図である。

符号の説明

１４ 撮像部（撮像手段構成要素）
４２ 測距部（焦点検出手段構成要素）
５０ システム制御部（焦点検出手段構成要素、姿勢検出手段構成要素、焦点位置制御手段構成要素、音源位置推定手段）
６７ 姿勢検知センサ（姿勢検出手段構成要素）
１５５、１６１ マイク（マイクロホン）
３４２ 測距制御部（焦点位置制御手段構成要素）

Claims (4)

1. レンズを通して被写体を撮像する撮像手段と、
   １つまたは複数の焦点検出領域を有する焦点検出手段と、
   前記撮像手段により撮像される被写体から発生される音を検出し、撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される複数のマイクロホンと、
   前記マイクロホンから出力される音源信号に基づいて音源位置を推定する音源位置推定手段と、
   前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
   前記姿勢検出手段により検出した前記マイクロホンの左右位置情報を基に、前記音源位置推定手段により推定された被写体方向に対する前記焦点検出領域に焦点位置を合わせる焦点位置制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記音源位置推定手段からの情報を基に、前記焦点検出領域の重み付けを変えるか前記焦点検出領域を移動させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. レンズを通して被写体を撮像する撮像ステップと、
   １つまたは複数の焦点検出領域を有する焦点検出ステップと、
   前記撮像ステップにより撮像される被写体から発生される音を検出し、撮像装置の横位置または縦位置における水平方向軸または垂直方向軸に平行にならない位置に配置される複数のマイクロホンから出力される音源信号に基づいて音源位置を推定する音源位置推定ステップと、
   前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出ステップと、
   前記姿勢検出ステップにより検出した前記マイクロホンの左右位置情報を基に、前記音源位置推定ステップにより推定された被写体方向に対する前記焦点検出領域に焦点位置を合わせる焦点位置制御ステップと、
   を備えることを特徴とする撮像装置の測距制御方法。
4. 前記音源位置推定ステップからの情報を基に、前記焦点検出領域の重み付けを変えるか前記焦点検出領域を移動させることを特徴とする請求項３記載の撮像装置の測距制御方法。

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