JP2016123117A

JP2016123117A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2016123117A
Application number: JP2016023514A
Authority: JP
Inventors: 要平大岡; Yohei Ooka
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2016-07-07

Abstract

【課題】部分領域から画像信号を出力させる撮像モードのとき部分領域範囲外の顔画像の有無を考慮した撮像動作に速やかに切り替える。【解決手段】第１の撮像モードと第２の撮像モードとを有し、測光センサ３６と撮像素子３２とを備える。測光センサ３６の撮像面全体から取得された画像は顔検出部３８３に出力され、顔検出部３８３によりその画像の中から顔画像が検出される。位置判定部３８４は、顔検出部３８３により検出された顔画像が撮像素子３２の撮像面において部分領域１０２の内側および外側のいずれにあるかを判定する。ボディ側制御装置３８は、図６のステップＳ３０２において、位置判定部の判定結果に基づいて、第２の撮像モードのとき第２の撮像手段を用いた撮像動作を行う際に顔画像を考慮するか否かを決定する。【選択図】図２

Description

本発明は撮像装置に関する。

撮像素子の撮像領域全域から画像信号を出力させる通常の撮像モード（以降、第１撮像モードと称する）の他に、撮像領域の部分領域から画像信号を出力させる撮像モード（以降、第２撮像モードと称する）を備えたデジタル一眼レフカメラが知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２００７−１６６１４４号公報

第２撮像モードにおいて、顔検出の検出結果に基づいて撮像装置の設定を行い撮像動作を行う場合、部分領域範囲外に存在する顔画像については考慮したくない。しかし、第２撮像モードから第１撮像モードに切り替えられたときには、部分領域範囲外に存在する顔画像についても考慮した撮像動作に速やかに切り替えられるような撮像装置が望まれている。

本発明の第１の態様による撮像装置は、撮像部と、前記撮像部の撮像面の第１領域内から被写体の特徴部位を検出する検出部と、第１撮像モードのときは前記検出部が検出した前記第１領域内の特徴部位に基づいて撮影条件を設定し、第２撮像モードのときは前記検出部が前記第１領域内で検出した特徴部位のうち、前記第１領域よりも小さい第２領域内の特徴部位に基づいて撮影条件を設定する設定部と、を備える。

部分領域範囲外の顔画像の有無を考慮した撮像動作に速やかに切り替えられる。

本発明の一実施の形態による撮像装置の一構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態による撮像装置の機能ブロック図の一例である。撮像モードについて説明するための図である。本発明の一実施の形態による撮像装置において被写体像を撮像するための処理に関するフローチャートの一例である。本発明の一実施の形態による撮像装置において被写体像を撮像するための処理に関するフローチャートの一例である。本発明の一実施の形態による撮像装置において被写体像を撮像するための処理に関するフローチャートの一例である。本発明の変形例における撮像装置の機能ブロック図である。

図１は、本願発明の一実施の形態による測光装置を備える撮像装置について、その一構成例を例示するブロック図である。図１に例示する撮像装置は、デジタル一眼レフカメラであって、交換レンズ２とカメラボディ３とを備える。カメラ１の交換レンズ２は不図示のマウント部によりカメラボディ３に交換可能に装着される。

交換レンズ２は、フォーカシング用レンズやズーミング用レンズを含む結像光学系２１と、絞り２２と、レンズ側制御装置２３とを備える。レンズ側制御装置２３は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなどを有する。レンズ側制御装置２３は、結像光学系２１や絞り２２の駆動制御や状態検出などの処理を行う。

カメラボディ３は、クイックリターンミラー３１と撮像素子３２とファインダスクリーン３３とペンタプリズム３４と再結像光学系３５と測光センサ３６と接眼レンズ３７とボディ側制御装置３８と表示部３９と操作部材４０とを備える。

被写体からの光束は、結像光学系２１を介してカメラボディ３へ入射される。クイックリターンミラー３１が図示の位置にあるときは、カメラボディ３へ入射した被写体光束は、クイックリターンミラー３１に反射され、ファインダスクリーン３３の拡散面に結像する。ファインダスクリーン３３を透過した光束は、ペンタプリズム３４に入射する。ペンタプリズム３４にファインダ光学系光軸４１に沿って入射した被写体光束は、ペンタプリズム３４により接眼レンズ３７へ導かれる。ペンタプリズム３４に測光光学系光軸４２に沿って入射した被写体光束は、ペンタプリズム３４により再結像光学系３５へ導かれる。再結像光学系３５は、再結像レンズを有し、測光光学系光軸４２に沿って入射した被写体光束を測光センサ３６の受光面に再結像させる。クイックリターンミラー３１が退避状態にあるときは、カメラボディ３へ入射した被写体光束は撮像素子３２へ導かれる。

撮像素子３２および測光センサ３６は、それらの受光面に二次元状に画素が配列されている。各画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、または青（Ｂ）のカラーフィルタを有しており、ベイヤ配列に基づいて受光面に配列されている。各画素は、被写体光束を受光すると、電荷が蓄積され、蓄積された電荷はボディ側制御装置３８によりカラー画像信号として読み出される。

ボディ側制御装置３８はＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなどを有し、カメラボディ３の各部位を制御して各種処理を実行する。表示部３９は、液晶モニタであって、各種メニュー画面や撮像した画像の再生表示を行う。操作部材４０は、レリーズスイッチや電源スイッチ、ファンクションスイッチなどである。

図２は、カメラ１の機能ブロック図の一例である。図２にはカメラ１の機能の一例として、第１撮像部３８１と切替部３８２と顔検出部３８３と位置判定部３８４と第２撮像部３８５とが示されている。図２に例示された各部の処理は、ボディ側制御装置３８により実行される。

第１撮像部３８１は、測光センサ３６の撮像面全体からカラー画像信号を読み出す。また、第１撮像部３８１は、読み出したカラー画像信号に基づいて、被写体像に関する画像を取得し、顔検出部３８３へ出力する。

カメラ１には、第１撮像モードと第２撮像モードという少なくとも二つの撮像モードが存在する。切替部３８２は、操作部材４０からの入力信号に基づいて、カメラ１の撮像モードを切り替える。たとえば、カメラ１が第１撮像モードのときに所定のファンクションスイッチが押下された場合、カメラ１は第２撮像モードに切り替わる。また、カメラ１が第２撮像モードのときに所定のファンクションスイッチが押下された場合に第１撮像モードに切り替わる。切替部３８２はカメラ１の撮像モードに関する情報をボディ側制御装置３８のＲＡＭへ記憶しており、その情報は位置判定部３８４や第２撮像部３８５などにより参照される。

図３は、カメラ１の各撮像モードについて説明するための図である。図３（ａ）は、撮像素子３２の撮像面上に結像した被写体像の一例を示す。図３（ａ）に例示される撮像面１００には、被写体像として、顔画像１０１ａ〜１０１ｃが含まれている。カメラ１の撮像モードが第１撮像モードのときは、撮像面１００全体の被写体像が撮像される。

図３（ｂ）には、撮像面１００中に破線で囲われた部分領域１０２が図示されている。カメラ１の撮像モードが第２撮像モードのときは、部分領域１０２の内側の被写体像が撮像される。

部分領域１０２は、ボディ側制御装置３８のＲＯＭに予め記憶されており、その大きさは複数種類存在する。たとえば、部分領域１０２には、パノラマ撮像用や、トリミング撮像用や、クロップ高速撮像と称される撮像モード用のものなどがあり、各撮影モード用の部分領域についても複数存在することがある。クロップ高速撮像モードとは、部分領域内の画像のみを記憶する代わりに高速に連続撮像する撮像モードである。クロップ高速撮像モードでは、部分領域の範囲が狭くなればなるほど、高速に連続撮像することができる。

顔検出部３８３は、測光センサ３６の撮像面全体のカラー画像信号に基づいた画像から顔画像を検出する。顔検出部３８３が顔画像を検出する測光センサ３６の撮像面の範囲は、カメラ１の撮像モードに関係なく測光センサ３６の撮像面全体である。顔検出部３８３は、検出された顔画像について、顔画像の位置や輝度などを演算し、ボディ側制御装置３８のＲＡＭに記憶する。

顔検出部３８３が演算する顔画像の位置は、たとえば顔画像の中心座標である。位置判定部３８４は、顔検出部３８３により演算された各顔画像の位置に対応する撮像素子３２上の位置が、切替部３８２により切り替えられたカメラ１の撮像モードにおける撮像素子３２の部分領域の内側にあるか外側にあるかを判定する。位置判定部３８４は、切替部３８２がＲＡＭに記憶した撮像モードに関する情報を読み出して、その情報に基づいてボディ側制御装置３８のＲＯＭから部分領域に関する情報を読み出す。

位置判定部３８４が行う判定の判定結果は、顔検出部３８３により算出された各顔画像に関する位置や輝度などの情報と共に、フラグとしてボディ側制御装置３８のＲＡＭに記憶される。以降、各顔画像に関する位置や輝度などの情報と位置判定部３８４の判定結果のフラグ情報とを、顔情報と称する。

第２撮像部３８５は、撮像素子３２を用いて被写体像を撮像する撮像動作を行う。第２撮像部３８５が行う撮像動作は、カメラ１の撮像モードと、顔検出部３８３の検出結果と、位置判定部３８４の判定結果と、操作部材４０の操作とに基づく。

（１）カメラ１の撮像モードが第２撮像モードのとき
第２撮像部３８５は、カメラ１が第２撮像モードのとき、撮像素子３２の撮像面の部分領域内に結像した被写体像を撮像する。第２撮像部３８５が被写体像を撮像する時のカメラ１の設定値は、顔検出部３８３の検出結果と、位置判定部３８４の判定結果とに基づいて算出される。カメラ１の設定値とは、たとえば、撮像素子３２の露光時間や、絞り２２の絞り値などである。

位置判定部３８４が顔検出部３８３により検出された顔画像が部分領域内にあると判定している場合、第２撮像部３８５は、その部分領域の内側にある顔画像の顔情報に基づいて、カメラ１の設定値を算出する。部分領域の外側にある顔画像の顔情報については、カメラ１の設定値の算出に用いない。たとえば、部分領域の内側にある顔画像が適正露出になるようにカメラ１の設定値を算出する。

そして、操作部材４０に含まれるレリーズスイッチなどを介して、ユーザから撮像指示があったとき、算出されたカメラ１の設定値に基づいて、撮像素子３２を用いた撮像動作を行い、撮像素子３２の撮像面の部分領域内の被写体像を撮像する。

（２）カメラ１の撮像モードが第１撮像モードのとき
第２撮像部３８５は、カメラ１が第１撮像モードのとき、撮像素子３２の撮像面全体に結像した被写体像を撮像する。第２撮像部３８５が被写体像を撮像する時のカメラ１の設定値は、顔検出部３８３の検出結果とに基づいて算出される。

図４は、カメラ１により被写体像を撮像する際に、ボディ側制御装置３８が実行する処理に関するフローチャートの一例である。図４のステップＳ１００では、ボディ側制御装置３８は、第１撮像部３８１を実行する。この処理により測光センサ３６の撮像面全体から読み出されたカラー画像信号は顔検出部３８３へ出力される。

ステップＳ２００では、ボディ側制御装置３８は、顔検出部３８３および位置判定部３８４を実行し、測光センサ３６の撮像面全体から読み出されたカラー画像信号に基づいた顔情報を作成する。

ステップＳ３００では、ボディ側制御装置３８は、カメラ１の撮像モードや、ステップＳ２００において作成された顔情報などに基づいて、第２撮像部３８５を実行する。ボディ側制御装置３８は、第２撮像部３８５を実行したらステップＳ１００に戻る。

以降、図４の各ステップにおける処理についてフローチャートを用いて説明する。以降の説明では、カメラ１の撮像モードは第１撮像モードと第２撮像モードの二つであるものとする。

図５は、図４のステップＳ２００の処理に関するフローチャートの一例である。図５のステップＳ２０１では、ボディ側制御装置３８は、図４のステップＳ１００で読み出された測光センサ３６の撮像面全体の画像信号に基づいて、顔画像を検出する。

図５のステップＳ２０２では、ボディ側制御装置３８は、ステップＳ２０１において顔画像が検出されたか否かを判定する。ステップＳ２０１において顔画像が検出されている場合は、処理をステップＳ２０３へ進める。一方、ステップＳ２０１において顔画像が検出されなかった場合は図５の処理を終了する。

ステップＳ２０３では、ボディ側制御装置３８は、ステップＳ２０１において検出された各顔画像について、その位置情報を演算する。たとえば、各顔画像の中心位置を算出する演算を実行する。演算によって得られた各顔画像の位置情報は、ボディ側制御装置３８のＲＡＭに顔情報として記憶する。

ステップＳ２０４では、ボディ側制御装置３８は、ステップＳ２０１において検出された各顔画像について、その輝度情報を演算する。演算によって得られた各顔画像の輝度情報は、ステップＳ２０３で顔情報として記憶した位置情報と共にボディ側制御装置３８のＲＡＭに記憶する。

ステップＳ２０５では、ボディ側制御装置３８は、位置判定部３８４を実行し、ステップＳ２０１において検出された各顔画像について部分領域の内側にあるか外側にあるかを判定する。ボディ側制御装置３８は、その判定結果をステップＳ２０３およびステップＳ２０４で顔情報として記憶した位置情報や輝度情報と共にボディ側制御装置３８のＲＡＭに記憶する。

図６は、図４のステップＳ３００の処理に関するフローチャートの一例である。図６のステップＳ３０１では、ボディ側制御装置３８は、カメラ１の撮像モードが第２撮像モードか否かを判定する。カメラ１の撮像モードが第２撮像モードのときは、図６の処理をステップＳ３０２に進める。カメラ１の撮像モードが第２撮像モードでないとき、つまり第１撮像モードのときは図６の処理をステップＳ３０５に進める。

図６のステップＳ３０２では、ボディ側制御装置３８は、図５のステップＳ２０３で検出された顔画像の位置が第２撮像モードにおける部分領域の外側か内側かを判定する。この判定は、図４のステップＳ２００で作成された顔情報に基づいて行われる。たとえば、ボディ側制御装置３８は、図５のステップＳ２０３で検出された顔画像について、各顔画像の顔情報に基づいて顔画像の重要度を設定する。たとえば、撮像面の部分領域の中央からの距離が近い顔画像の重要度を高く設定する。そして、たとえば、顔画像の重要度が最も高い顔画像を選択し、その顔画像の位置が部分領域の外側のときは図６の処理をステップＳ３０３に進め、部分領域の内側にあるときは図６の処理をステップＳ３０４に進める。

図６のステップＳ３０３およびステップＳ３０４では、ボディ側制御装置３８は、部分領域内を撮像するためのカメラ１の設定値を算出する。ステップＳ３０３では、ボディ側制御装置３８は、ステップＳ３０２で選択された顔画像について考慮せずにカメラ１の設定値を算出する。たとえば、図４のステップＳ１００で取得された画像について、顔画像とそれ以外の区別をせずに輝度信号等を算出し、その輝度信号に基づいて、カメラ１の設定値を算出する。

一方、ステップＳ３０４では、ボディ側制御装置３８は、ステップＳ３０２で選択された顔画像については、その顔情報を考慮してカメラ１の設定値を算出する。たとえば、選択された顔画像に基づいて輝度信号等を算出し、その輝度信号に基づいてカメラ１の設定値を算出する。

ステップＳ３０５では、ボディ側制御装置３８は、撮像面全体を撮像するためのカメラ１の設定値を算出する。ボディ側制御装置３８は、図４のステップＳ２００で算出された顔情報とに基づいて、カメラ１の設定値を公知の方法で算出する。

ステップＳ３０６では、ボディ側制御装置３８は、ユーザが操作部材４０を介して撮像指示をしたか否かを判定する。撮像指示があったと判定された場合は図５の処理をステップＳ３０７へ進め、撮像指示がなかったと判定された場合は図５の処理を終了し、図４の処理をステップＳ１００に進める。

以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本発明の一実施の形態によるカメラ１は、第１の撮像モードと第２の撮像モードとを有し、測光センサ３６と撮像素子３２とを備える。測光センサ３６の撮像面全体から取得された画像は顔検出部３８３に出力され、顔検出部３８３によりその画像の中から顔画像が検出される。位置判定部３８４は、顔検出部３８３により検出された顔画像が撮像素子３２の撮像面において部分領域１０２の内側および外側のいずれにあるかを判定する。ボディ側制御装置３８は、図６のステップＳ３０２において、位置判定部の判定結果に基づいて、第２の撮像モードのとき第２の撮像手段を用いた撮像動作を行う際に顔画像を考慮するか否かを決定する。これにより、第２撮像モードのとき部分領域範囲外の顔画像の有無を考慮した撮像動作に速やかに切り替えられる。

以上で説明した実施形態は、以下のように変形して実施できる。
上記の実施の形態では、カメラ１は、デジタル一眼レフカメラとしたが、これに限定しない。たとえば、コンパクトカメラであってもよい。

たとえば、コンパクトカメラの場合には、顔検出部３８３は、図７に示す顔検出部３８６のように撮像素子３２の撮像面全体から取得された画像から顔画像を検出することにしてもよい。

図５では、顔情報として顔画像の位置情報と、輝度情報と、位置判定部３８４の判定結果を記憶したが、それ以外の情報をさらに記憶してもよい。たとえば、各顔画像の大きさなどについても記憶することにしてもよい。

図６のステップＳ３０２では、図５のステップＳ２０３で検出された顔画像のうち、顔画像の重要度が高い顔画像を選択し、その顔画像について顔画像の位置が部分領域の内側か外側かについて判定した。しかし、図６のステップＳ３０２の判定方法は、この方法だけに限定しない。図５のステップＳ２０３で検出された顔画像の位置がすべて部分領域の範囲外であったとき図６の処理をステップＳ３０３に進め、一つでも顔画像の位置が部分領域の範囲内にあるときはステップＳ３０４に進むことにしてもよい。

上述した実施の形態では、第１撮像部３８１や第１撮像モード時の第２撮像部３８５において、測光センサ３６や撮像素子３２の撮像面全体から画像を取得する例を説明したが、必ずしも撮像面全体でなくてもよい。第２撮像モード時に画像を取得する部分領域が第１撮像モード時に画像を取得する領域の一部であればよい。

以上で説明した実施の形態および各変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。

１カメラ
２交換レンズ
３カメラボディ
２１結像光学系
２２絞り
２３レンズ側制御装置
３１クイックリターンミラー
３２撮像素子
３３ファインダスクリーン
３４ペンタプリズム
３５再結像光学系
３６測光センサ
３７接眼レンズ
３８ボディ側制御装置
３９表示部
４０操作部材
３８１第１撮像部
３８２切替部
３８３，３８６顔検出部
３８４位置判定部
３８５第２撮像部

Claims

撮像部と、
前記撮像部の撮像面の第１領域内から被写体の特徴部位を検出する検出部と、
第１撮像モードのときは前記検出部が検出した前記第１領域内の特徴部位に基づいて撮影条件を設定し、第２撮像モードのときは前記検出部が前記第１領域内で検出した特徴部位のうち、前記第１領域よりも小さい第２領域内の特徴部位に基づいて撮影条件を設定する設定部と、
を備えた撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記第２撮像モードのときは前記検出部によって検出された特徴部位のうち前記第２領域の外側の特徴部位を考慮せずに撮影条件を設定する撮像装置。