JP2010072537A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサによる距離計測と被写体（人物の顔）認識を用いたＴＶ−ＡＦ制御方式を用いて、被写体の人物に安定してピント合わせをさせることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像素子１０６と、撮像素子１０６により得られた映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する顔検出部１１６とを備える。また、被写体までの距離を検出する距離センサ１１７と、距離センサ１１７の方向を変更させるセンサ駆動源１１８と、顔検出部１１６から得られた被写体領域に応じて、センサ駆動源１１８を制御するマイコン１１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置及びその制御方法（自動焦点方法）、並びにプログラムに関する。

ビデオカメラ等の撮像装置の自動合焦（ＡＦ）制御の方式として、以下の２つの方式が提案されている。

即ち、１つは、映像信号の所定の高周波成分（コントラスト成分）を抽出したＡＦ信号が最大となるように合焦レンズを制御するいわゆるＴＶ−ＡＦ方式である。もう１つは、被写体までの距離もしくはピントのずれ量を計測するセンサの信号による制御を組み合わせた、ハイブリッドＡＦ方式である（特許文献１参照）。

ＴＶ−ＡＦ方式は、合焦精度が高い反面、ＡＦ信号が最大となるレンズ位置を探索するために合焦時間が長くなることから、別途設けたセンサの信号を併用することで合焦時間を短縮しようとするものである。

ハイブリッドＡＦ方式として、撮影光学系に入射した光を分光してセンサに入力し、ピントのずれ量を計測する内測方式（特許文献２参照）と、撮影光学系とは別に距離センサを設ける外測方式（特許文献３参照）とが提案されている。

内測方式では、撮影光学系にて撮像される被写体像がセンサに入力されるため、センサが確実に被写体を捕らえられる利点がある。

しかし、レンズ鏡筒内部に分光機構やセンサを設置する必要があるために、レンズ鏡筒、ひいては撮像装置本体のサイズが大きくなってしまう傾向がある。近年、ビデオカメラ等の民生用撮像装置は小型化が進んでおり、装置のサイズやレイアウトに制限のある内測方式はあまり好ましくないといえる。

一方、外測方式では、撮影光学系と独立に距離センサを配置するため、レイアウトの自由度が高く装置の小型化に有利である。以下で、従来の外測方式によるハイブリッドＡＦの概略の動作について、図１３のフローチャートに従って説明する。

まず、ステップＳ１３０１で、制御手段は、現在のフォーカスレンズの位置において光学的にピントの合う被写体距離を演算する。次に、ステップＳ１３０２で、制御手段は、距離センサの情報により被写体までの距離を検出する。

そしてステップＳ１３０３で、制御手段は、２種類の被写体距離の差が所定の閾値Ｔｈ１より大きいかを判定する。大きい場合にはピントが大きくずれているため、ステップＳ１３０４で、制御手段は、被写体距離差に対応するフォーカスレンズの移動量を演算する。

そして、ステップＳ１３０５で、制御手段は、距離センサにより求めた被写体距離にピントが合うようにフォーカスレンズを移動させ、ＡＦ制御以外のカメラ制御処理に移る。

一方、ステップＳ１３０３で、被写体距離差が閾値Ｔｈ１以下の場合には、フォーカスレンズはほぼ合焦位置にあるので、合焦精度の高いＴＶ−ＡＦ方式での微調整に移る。

まず、ステップＳ１３０６で、制御手段は、前述のＡＦ信号が所定の閾値Ｔｈ２より大きいかを判定する。大きい場合には、ステップＳ１３０７で、制御手段は、ＴＶ−ＡＦ方式によるＡＦ制御を行い、最終的な合焦位置となるフォーカスレンズ位置を決定し、他のカメラ処理制御に移る。

尚、ＴＶ−ＡＦ方式によるＡＦ制御は、従来からよく知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。

一方、ステップＳ１３０６で、ＡＦ信号が閾値Ｔｈ２以下の場合には、制御手段は、信号に含まれるノイズ成分等により正確な合焦ができない恐れがあるので、それ以上のＡＦ制御は行わずに他のカメラ処理制御に移る。

以上で説明したように、まず距離センサの情報を用いて大まかにピントを合わせた後にＴＶ−ＡＦで正確に合焦させることで、ＴＶ−ＡＦにおいてＡＦ信号が最大となるレンズ位置を探索するのに要する時間を削減し、合焦時間を短縮することができる。

また、ビデオカメラ等のＡＦ制御では、撮像素子を用いて生成された映像信号の鮮鋭度（コントラスト状態）を示すＡＦ評価値信号を生成し、該ＡＦ評価値信号が最大となるフォーカスレンズの位置を探索するＴＶ−ＡＦ方式が主流である。

しかしながら、人物を撮影する場合において、主被写体である人物とその背景のコントラストの関係から、人物にピントが合わず、背景に合ってしまうという問題があった。

このような問題を解決するために、顔認識機能を有する撮像装置が知られている。顔認識機能においては、例えば、認識された顔領域を含む焦点検出エリアを設定し、焦点検出を行う（特許文献４参照）。また、人物の目を検出し、その目に基づいて焦点検出を行う（特許文献５参照）。
特開２００２−２５８１４７号公報 特開２００２−２５８１４７号公報 特開２００２−２５８１４７号公報 特開２００６−２２７０８０号公報 特開２００１−２１５４０３号公報

しかしながら、前述の外測方式では、撮影光学系と独立に距離センサを配置しているために、撮影光学系の光軸と、距離センサの計測軸にずれが生じるパララックス（視差）の問題がある。

近年のデジタルカメラやビデオカメラにおいては、前述したように、被写体の顔を認識し、認識された顔領域を含む焦点検出エリアを設定し、焦点検出を行ったり、人物の目を検出して、その目に基づいて焦点検出を行う機能等が追加されている。

これら２つの制御を同時に行う撮像装置においては、撮影画角内にある距離センサの計測エリアと、認識された顔を含むエリアが必ずしも一致しないことがある。そのため、撮影者がピントを合わせようとした被写体に、認識された顔を含むエリアが必ずしも一致しなかったり、合焦時間が長くなり、焦点調節に関する誤動作が起こる可能性がある。

また、このような人物の顔を認識する機能をもった撮像装置においては、顔の大きさから被写体距離を推定してピント合わせに利用してもよいが、人物の顔の大きさには、年齢、性別、または個人によるばらつきがある。

そのため、被写体認識のみを利用した距離推定だけでは、正確なピント合わせ動作には不十分であり、撮像装置のピント合わせ動作の誤動作の原因となる可能性もある。

本発明の目的は、センサによる距離計測と被写体（人物の顔）認識を用いたＴＶ−ＡＦ制御方式を用いて、被写体の人物に安定してピント合わせをさせることができる撮像装置及びその制御方法、並びにプログラム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、フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段により得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識手段と、被写体までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段の方向を変更させる駆動手段と、前記被写体認識手段から得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項９記載の撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像ステップと、前記撮像ステップにより得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識ステップと、被写体までの距離を検出する距離検出ステップと、前記距離検出ステップの方向を変更させる駆動ステップと、前記被写体認識ステップから得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動ステップを制御する駆動制御ステップとを備えることを特徴とする。

請求項１０記載のプログラムは、撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、前記撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像ステップと、前記撮像ステップにより得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識ステップと、被写体までの距離を検出する距離検出ステップと、前記距離検出ステップの方向を変更させる駆動ステップと、前記被写体認識ステップから得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動ステップを制御する駆動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、センサによる距離計測と被写体（人物の顔）認識を用いたＴＶ−ＡＦ制御方式を用いて、被写体の人物に安定してピント合わせをさせることができる。

以下、本発明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としてのビデオカメラのブロック図である。尚、本実施の形態では、ビデオカメラについて説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用することができる。

図１において、本ビデオカメラは、第１固定レンズ１０１、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ１０２、絞り１０３、第２固定レンズ１０４を備える。

また、本ビデオカメラは、変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えたフォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズという）１０５を備える。第１固定レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、第２固定レンズ１０４及びフォーカスレンズ１０５により撮像（撮影光学系）が構成される。

また、本ビデオカメラは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子１０６、撮像素子１０６の出力をサンプリングし、ゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７を備える。

また、本ビデオカメラは、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成するカメラ信号処理部１０８、ＬＣＤ等により構成され、カメラ信号処理部１０８からの映像信号を表示するモニタ装置１０９を備える。

また、本ビデオカメラは、変倍レンズ１０２を移動させるためのズーム駆動源１１０、フォーカスレンズ１０５を移動させるためのフォーカシング駆動源１１１を備える。ズーム駆動源１１０及びフォーカシング駆動源１１１は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。

また、本ビデオカメラは、ＡＦゲート１１２、ＡＦ信号処理部１１３、カメラ／ＡＦマイコン（以下、単にマイコンという）１１４を備える。

ＡＦゲート１１２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ部１０７からの全画素の出力信号のうち焦点検出に用いられる領域の信号のみを通す。ＡＦ信号処理部１１３は、ＡＦゲート１１２を通過した信号から高周波成分や輝度差成分（ＡＦゲート１１２を通過した信号の輝度レベルの最大値と最小値の差分）等を抽出して第１の情報としてのＡＦ評価値信号を生成する。

ＡＦ評価値信号は、マイコン１１４に出力される。ＡＦ評価値信号は、撮像素子１０６からの出力信号に基づいて生成される映像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表すものであるが、鮮鋭度は撮像光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に撮像光学系の焦点状態を表す信号となる。

制御手段としてのマイコン１１４は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司るとともに、フォーカシング駆動源１１１を制御してフォーカスレンズ１０５を移動させるフォーカス制御を行う。マイコン１１４は、フォーカス制御として、ＴＶ−ＡＦ方式でのフォーカス制御（以下、単にＴＶ−ＡＦという）を行う。

また、本ビデオカメラは、記録装置１１５、顔検出処理部１１６を備える。記録装置１１５は、カメラ信号処理部１０８からの映像信号を磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。

顔検出処理部１１６は、画像信号に対して公知の顔認識処理を施し、撮影画面内の人物の顔領域を検出する。そして、その検出結果をマイコン１１４に送信する。マイコン１１４は、上記検出結果に基づき、撮影画面内の顔領域を含む位置に焦点検出に用いられる領域を追加するようにＡＦゲート１１２へ情報を送信する。

尚、顔認識処理方式として、例えば、画像データで表される各画素の階調色から、肌色領域を抽出し、予め用意する顔の輪郭プレートとのマッチング度で顔を検出する方式がある。また、顔認識処理方式として、周知のパターン認識技術を用いて、目、鼻、口等の顔の特徴点を抽出することで顔検出を行う方式がある。

また、本ビデオカメラは、距離センサ（外部測距ユニット）１１７、センサ駆動源１１８を備える。距離センサ１１７は、外測方式にて被写体までの距離を計測し出力する。

ここで、撮像素子１０６は、フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段として機能する。

また、顔検出処理部１１６は、撮像手段により得られた映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識手段として機能する。

また、距離センサ１１７は、被写体までの距離を検出する距離検出手段として機能する。また、センサ駆動源１１８は、距離検出手段の方向を変更させる駆動手段として機能する。

また、マイコン１１４は、被写体認識手段から得られた被写体領域に応じて、駆動手段を制御する駆動制御手段として機能する。

そして、駆動制御手段は、距離検出手段の検出領域が、被写体認識手段が認識した被写体領域と重なるように駆動手段を制御する。

また、マイコン１１４は、被写体認識手段により認識した被写体領域の大きさに応じて被写体までの距離を推定する距離推定手段として機能する。

距離センサ１１７による測距方式としては、複数の方式が従来から用いられているが、図２、図３はそのうちの１つである位相差パッシブ方式による測距原理を示したものである。

図２は、図１における距離センサによる測距の原理を示す説明図、図３は、図１における距離センサの被写体信号を示す図である。

図２において、被写体２０１、第一の光路の結像用レンズ２０２、第一の光路の受光素子列２０３、第二の光路の結像用レンズ２０４、第二の光路の受光素子列２０５が示される。第一及び第二の光路の受光素子列は基線長Ｂだけ離して設置されている。

結像用レンズ２０２によって第一の光路を通った被写体光が受光素子列２０３上に結像し、結像用レンズ２０４によって第二の光路を通った被写体光が受光素子列２０５上に結像する。

ここで、第一と第二の光路を通って結像した２つの被写体像信号を受光素子列２０３、２０５から読み出したときの信号の例を示したものが図３である。

２つの受光素子列は基線長Ｂだけ離れているため、図３から分かるように、被写体像信号は画素数Ｘだけずれたものとなる。そこで、２つの信号の相関を、画素をずらしながら演算し、相関が最大になる画素ずらし量を求めることでＸが演算できる。

このＸと基線長Ｂ、及び結像用レンズ２０２、２０４の焦点距離ｆより、三角測量の原理で被写体までの距離Ｌが数式１により求められる。

以上説明したパッシブ方式の測距方式のほか、アクティブ方式として、超音波センサを用いて伝搬速度を測定する方式、コンパクトカメラでよく使用される赤外線投光を用いた三角測量方式等があるが、本発明の範囲はこれらの測距方式に限られるものではない。

１つのセンサユニットを１枠として複数並べて、複数の測距エリアとして、より精度の高い距離検出を行うことができる。

図４は、図１における位相差検出方式の距離センサのエリアを示す図である。

被写体像を受光する距離センサ１１７は、５つの測距エリア、エリアＬ１、エリアＬ２、エリアＣ、エリアＲ１、エリアＲ２からなる。エリアＬ、エリアＣ、エリアＲは、それぞれ同一の態様であり、結像用レンズの光軸が、搭載されるカメラの撮影レンズの光軸と平行に配置される。距離センサ１１７は、パララックス補正のために撮影レンズの光軸とある距離で交わるように配置してもよい。

また、コントラストを優先させるパッシブ式ＡＦは、コントラストの低い被写体に対する測距は正確さが低くなる。このように画素ずらしにより相関が演算できない場合、即ち、被写体までの距離が測距できない状態がある場合は、各々の距離センサに、それぞれ検出エラーを返す機能が備わっている。

センサ駆動源１１８は、距離センサ１１７の向きを、縦、横方向に自在に変更するように、駆動させるための駆動源であり、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータ等により構成される。

図５は、図１のビデオカメラによって実行されるＡＦ制御処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。

このＡＦ制御処理は、マイコン１１４内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。

ステップＳ５０１で、マイコン１１４は、顔検出処理部１１６で撮影画像から顔認識処理が実行された結果、認識された顔の有無を取得する。ステップＳ５０２で、マイコン１１４は、顔を認識ができたかどうかを認識された顔の有無にて判定する。成功していればステップＳ５０３へ、失敗していればステップＳ５０９へ進む。

ステップＳ５０２で、顔認識が成功したと判定された場合、ステップＳ５０３で、マイコン１１４は、認識された顔領域の撮像画面の位置座標を取得する。その後、ステップＳ５０４で、マイコン１１４は、ステップＳ５０３で認識した顔領域を含むＡＦ枠（以下、単に顔枠という）をＡＦゲート１１２に設定する。

次に、ステップＳ５０５では、距離センサ１１７の駆動量を演算する。

図６は、図５のステップＳ５０３における顔枠と距離センサの測距エリアを示す図である。

距離センサの駆動量の求め方の一例として、撮像画面の中心座標６００とステップＳ５０３で取得した顔枠６０１の中心座標をそれぞれ算出し、図６に示す画面上、横方向、縦方向の距離差分をΔＬｘ、ΔＬｙとする。

そして、この距離差分ΔＬｘ、ΔＬｙの枠移動量に相当する、距離センサ１１７の駆動量を、予めマイコン１１４内部のフラッシュメモリ等に記憶しているテーブルデータを参照して、縦方向、横方向、それぞれのメカ駆動量ΔΘｘ、ΔΘｙに変換する。

図７は、図５のステップＳ５０３における顔枠と駆動後の距離センサの測距エリアを示す図である。

このように算出したメカ駆動量ΔΘｘ、ΔΘｙにより、ステップＳ５０６で、マイコン１１４は、センサ駆動源１１８を駆動制御し、図７のように、顔枠６０１の中心と距離センサ１１７を一致させる。

ステップＳ５０７で、マイコン１１４は、ステップＳ５０６で行った駆動制御が終了したかを判定し、終了してない場合は、ステップＳ５０６の処理を繰り返し、センサ駆動源１１８を駆動させる。ステップＳ５０７で、マイコン１１４により、駆動制御が終了していたと判定された場合は、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０２で、マイコン１１４により、顔認識が失敗と判定された場合には、ステップＳ５０９に進み、マイコン１１４は、従来から通常ピント合わせ制御を行うために設定している所定のＡＦ枠（以下、単に通常枠という）をＡＦゲート１１２に設定する。

次に、ステップＳ５１０で、マイコン１１４は、距離センサ１１７を通常のピント合わせに制御に用いている位置（以下、初期位置という）に設定して、センサ駆動源１１８を制御する。

ステップＳ５１１で、マイコン１１４は、ステップＳ５１０で施した駆動制御が終了したかを判定し、終了してない場合は、ステップＳ５１０の処理を繰り返し、センサ駆動源１１８を駆動させる。

ステップＳ５１１で、マイコン１１４により駆動制御が終了していたと判定された場合は、ステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１２で、マイコン１１４は、顔枠をＡＦゲート１１２に設定する。そして、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８で、マイコン１１４は、外測方式による公知のハイブリッドＡＦ処理を行い、処理を終了する。

図８は、図１のビデオカメラによって実行されるＡＦ制御処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。

このＡＦ制御処理は、マイコン１１４内に格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。

ステップＳ８０１で、マイコン１１４は、顔検出処理部１１６で撮影画像から顔認識処理が実行された結果、認識された顔の有無を取得する。ステップＳ８０２で、マイコン１１４は、顔認識ができたかどうかを認識された顔の有無にて判定する。成功していればステップＳ８０３へ、失敗していればステップＳ８１１へ進む。

ステップＳ８０２で、マイコン１１４により顔認識が成功したと判定された場合、ステップＳ８０３で、マイコン１１４は、認識された顔領域の撮像画面の位置座標を取得する。その後、ステップＳ８０４で、マイコン１１４は、ステップＳ８０３で認識した顔枠をＡＦゲート１１２に設定する。

ステップＳ８０５で、マイコン１１４は、顔枠の大きさが所定より大きいかを判定する。距離センサ１１７の測距枠が顔枠に対して小さいと、距離センサ１１７の大部分が被写体である顔とは異なる被写体を捕らえてしまう可能性があり、誤動作の原因となる。

そこで、ステップＳ８０５で、マイコン１１４により顔枠の大きさが所定の大きさより大きいと判定された場合のみ、ステップＳ８０６に進む。顔枠の大きさが所定の大きさ以下と判定された場合には、ステップＳ８１２に進み、マイコン１１４は、通常枠の方に駆動させる。

ステップＳ８０６で、マイコン１１４は、現在の顔枠の大きさから被写体までの距離を推定する。撮像画面中にて認識された人の顔の大きさに応じた、算出した被写体までの距離を予めマイコン１１４内にある記憶領域に記憶しておき、その情報に基づいて被写体までの距離を推定する。

人の顔の大きさは、年齢、性別、個人差等があるが、ここで推定する距離はピントを合わせるための高精度のものではなく、外測ハイブリッド方式に用いる距離センサ１１７のパララックスを少なくする意図であるため、大まかなものでかまわない。

ステップＳ８０７で、マイコン１１４は、ステップＳ８０６にて推定される距離より距離センサ１１７の移動量を取得する。被写体までの距離とパララックスによるずれ量の関係は、マイコン１１４内の記憶領域にテーブルデータとして予め記憶しておき、そのテーブルデータを参照することで距離センサ１１７の駆動量（移動量）を取得する。

図９は、図１のビデオカメラの簡略上面図である。

本体９０１の前面には、鏡筒９０２と、距離センサ１１７がある。例えば、図９のように、撮像光学系を含む鏡筒部９０２の横に位置するように距離センサ１１７を搭載している場合は、パララックスがなくなるように合わせた基準被写体距離Ｐ点より無限側では、以下の状態が生じる。

即ち、図１０に示すように、前述したパララックスの影響により横方向に距離センサ１１７の検出枠６０５がΔＸ分ずれてしまう。

第１の実施の形態に示すように、撮像画面の中心座標６００と顔枠６０１の中心の横方向、縦方向の距離差ΔＬｘ、ΔＬｙを決定し、ΔΘｘ、ΔΘｙを算出して距離センサ１１７を駆動させる。すると、Ｐ点より被写体が無限に位置する条件では、駆動後の顔枠６０１と距離センサ１１７の測距枠６０６が横方向にΔＸ分ずれてしまう（図１１）。

このずれ量ΔＸを予め考慮に入れてメカ駆動量に変換すれば、よりパララックスが少ない正確な位置になるように、距離センサ１１７の駆動量を決定することができる。

そこで、前述した顔枠の大きさから推定した被写体距離より得られたパララックス量ΔＸと顔枠の横方向の距離との差（ΔＬｘ−ΔＸ）を求める。

そして、その距離に相当する、縦方向、横方向それぞれのメカ駆動量ΔΘｌｘ、ΔΘｙを、マイコン１１４内の記憶領域にあるテーブルデータを参照することにより設定する。すると、図１２のように、顔枠６０１と距離センサ１１７による測距枠６０７を一致させることができる。

ステップＳ８０８で、マイコン１１４は、ステップＳ８０７より得られたメカ駆動量ΔΘｌｘ、ΔΘｙにより、距離センサ１１７を駆動させる。

ステップＳ８０９で、マイコン１１４は、ステップＳ８０８で行った駆動制御が終了したかを判定し、終了してない場合はステップＳ８０８の処理を繰り返し、センサ駆動源１１８を駆動させる。ステップＳ８０９で、マイコン１１４により駆動制御が終了していたと判定された場合は、ステップＳ８１０に進む。

ステップＳ８０２で、マイコン１１４により顔認識が失敗と判定された場合には、ステップＳ８１１に進み、マイコン１１４は、従来から通常ピント合わせ制御を行うために設定している通常枠をＡＦゲート１１２に設定する。

次に、ステップＳ８１２で、マイコン１１４は、距離センサ１１７を通常のピント合わせに制御に用いている初期位置に設定して、センサ駆動源１１８を制御する。

ステップＳ８１３で、マイコン１１４は、ステップＳ８１２で施した駆動制御が終了したかを判定し、終了してない場合はステップＳ８１２の処理を繰り返し、センサ駆動源１１８を駆動させる。ステップＳ８１３で、マイコン１１４により駆動終了していたと判定された場合は、ステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０で、マイコン１１４は、外測方式による公知のハイブリッドＡＦ処理を行い、処理を終了する。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、上述した実施の形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのビデオカメラのブロック図である。 図１における距離センサによる測距の原理を示す説明図である。 図１における距離センサの被写体信号を示す図である。 図１における位相差検出方式の距離センサのエリアを示す図である。 図１のビデオカメラによって実行されるＡＦ制御処理の第１の実施の形態の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ５０３における顔枠と距離センサの測距エリアを示す図である。 図５のステップＳ５０３における顔枠と駆動後の距離センサの測距エリアを示す図である。 図１のビデオカメラによって実行されるＡＦ制御処理の第２の実施の形態の手順を示すフローチャートである。 図１のビデオカメラの簡略上面図である。 図１のビデオカメラにおける撮像画面上での撮像光学系と距離センサの視差を示す図である。 図１のビデオカメラにおける、パララックスを考慮に入れないで駆動した測距エリアと顔枠の関係を示す図である。 図１のビデオカメラにおける、パララックスを考慮に入れて駆動した測距エリアと顔枠の関係を示す図である。 ハイブリッドＡＦ制御処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０６ 撮像素子
１１４ マイコン
１１６ 顔検出処理部
１１７ 距離センサ
１１８ センサ駆動源

Claims (10)

1. フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段により得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識手段と、
   被写体までの距離を検出する距離検出手段と、
   前記距離検出手段の方向を変更させる駆動手段と、
   前記被写体認識手段から得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記距離検出手段の検出領域が、前記被写体認識手段が認識した前記被写体領域と重なるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記被写体認識手段によって認識される前記被写体領域の位置座標と前記駆動手段の駆動量の関係を予め記憶している記憶手段を備え、
   前記駆動制御手段は、前記被写体認識手段の出力に基づいて前記記憶手段を参照することにより、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
4. 前記駆動制御手段は、前記被写体認識手段により認識した前記被写体領域の大きさに応じて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記被写体認識手段により認識した前記被写体領域の大きさに応じて前記被写体までの距離を推定する距離推定手段を備え、
   前記駆動制御手段は、前記距離推定手段の出力に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記駆動制御手段は、前記被写体認識手段により認識した前記被写体領域が所定の領域より小さいときには、前記距離検出手段の検出領域が前記撮影画面の中心に位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに撮像装置。
7. 前記駆動制御手段は、前記被写体認識手段が前記被写体を認識できなかった場合には、前記距離検出手段の検出領域が前記撮影画面の中心に位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずかに記載の撮像装置。
8. 前記被写体認識手段は、人物の顔を認識することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の撮像装置。
9. フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像ステップと、
   前記撮像ステップにより得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識ステップと、
   被写体までの距離を検出する距離検出ステップと、
   前記距離検出ステップの方向を変更させる駆動ステップと、
   前記被写体認識ステップから得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動ステップを制御する駆動制御ステップと、
   を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
10. 撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記撮像装置の制御方法は、
    フォーカスレンズを含む撮影光学系により得られた被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像ステップと、
    前記撮像ステップにより得られた前記映像信号に基づいて撮影画面内の被写体領域を認識する被写体認識ステップと、
    被写体までの距離を検出する距離検出ステップと、
    前記距離検出ステップの方向を変更させる駆動ステップと、
    前記被写体認識ステップから得られた前記被写体領域に応じて、前記駆動ステップを制御する駆動制御ステップと、
    を備えることを特徴とするプログラム。

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