JP2018116265A - 焦点検出装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術と比較してより焦点検出に適した信号を得ることができることで、より精度の高い焦点検出結果を得ること。【解決手段】 マイクロコンピュータ２２１は、各ＡＦエリアに対応するＡＦセンサの複数の領域のうち、被写体に対応するＡＦエリアに基づいて、ＡＦセンサの信号の蓄積を制御する。当該制御によって得られた信号に基づいて焦点検出部２１０が焦点検出を行う。【選択図】 図３

Description

本発明は、ラインセンサが出力した信号を用いて焦点検出を行う焦点検出装置に関する。

従来、ＡＦ用モジュールが有するラインセンサについて、一本のラインセンサに対応する複数のＡＦエリアのうち、いずれかのＡＦエリアに対応するラインセンサの領域の受光量に基づいて、ラインセンサ全体の信号蓄積制御を行う技術が知られている。

特許文献１では、一本のラインセンサに対して３点のＡＦエリアが対応しており、各ＡＦエリアに対応して当該ラインセンサを３つの領域に分けている。ＡＦエリアを自動選択するモードでは、３点のＡＦエリアのうち中央のＡＦエリアに対応するラインセンサの領域の受光量を基準として、ラインセンサ全体の信号蓄積制御を行う。そして、合焦状態を判定するためのＡＦエリアとして、当該基準としたラインセンサの領域の出力信号を用いた焦点検出結果を優先して選択する技術を開示している。

特開２０１１−４８２６５号公報

特許文献１によれば、撮影者がピントを合わせたい被写体が、複数のＡＦエリアのうち中央のＡＦエリアに対応した位置に存在する場合には、信号蓄積制御により当該被写体に対して精度良く焦点検出を行うために適した信号を得ることができる。しかし、特許文献１では複数のＡＦエリアのうち中央のＡＦエリア以外のＡＦエリアに対応した位置に存在する場合を考慮していない。このため、撮影者がピントを合わせたい被写体が中央ではなく左右のＡＦエリアに対応する位置に存在する場合であっても、被写体が存在しない中央のＡＦエリアに対応するラインセンサの領域での受光量を基準としてラインセンサ全体の信号蓄積制御を行う。このことから、被写体が左右のＡＦエリアに対応する位置に存在する場合には、撮影者がピントを合わせたい被写体に対して精度良く焦点検出を行うために適切な信号蓄積制御を行うことができない場合があった。例えば、撮影者がピントを合わせたい被写体が左のＡＦエリアに対応した位置に存在し、中央のＡＦエリアに対応した位置に明るい背景が配置されている場合を考える。この場合には、中央の明るい背景が適切な蓄積状態になるように制御するため、ラインセンサ全体の蓄積時間が短くなったり、ゲインが低くなる蓄積制御となる。このため、撮影者がピントを合わせたい左のＡＦエリアに対応するラインセンサの領域の信号レベルは低めに出力されてしまう。すると出力された信号が低コントラストとなって焦点検出結果が不安定になったり、そもそも焦点検出ができない等、撮影者がピントを合わせたい被写体に対する正確な焦点検出が難しくなる。

そこで本発明は、より焦点検出に適した信号蓄積制御を行うことができる焦点検出装置を提供することを目的とする。また、その制御方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。

本発明は、複数の光電変換素子で構成され、撮像光学系を通過する光束のうち異なる一対の光束をそれぞれ受光して画像信号を出力するラインセンサを有する第１の撮像素子と、前記ラインセンサによる画像信号の蓄積を制御する蓄積制御手段と、前記ラインセンサの複数の領域ごとにＡＦエリアを対応させ、前記複数の領域ごとの画像信号に基づいて、前記領域ごとのデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記複数の領域のうち合焦すべき被写体の位置に対応する前記領域を前記蓄積制御手段による画像信号の蓄積制御の基準領域として設定する設定手段と、を有し、前記焦点検出手段は、前記設定手段が設定した前記基準領域の受光量に基づいて前記蓄積制御手段が蓄積を制御して得られた信号に基づいてデフォーカス量を検出するよう構成したことを特徴とする。

本発明によれば、より焦点検出に適した信号を得ることができるため、より精度の高い焦点検出結果を得ることができる。

一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。 位相差方式の焦点検出光学系の構成を示す図である。 実施例１の撮影動作のフローチャート図である。 実施例１のＡＧＣ領域の設定を説明する図である。 ＡＦエリアとＡＧＣ領域との関係を示す図である。 実施例１の主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定のフロー図である。 実施例２のＡＧＣ領域の設定を説明する図である。 実施例２の主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定のフロー図である。 実施例３の撮影動作のフローチャート図である。 実施例３のＡＧＣ領域の設定を説明する図である。 実施例３の主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定のフロー図である。 実施例４の撮像動作のフローチャート図である。 各ＡＦエリア選択モードにおけるＡＦエリアの選択とＡＣＧ領域の設定を説明する図である。 ＡＦエリア選択モードに応じたＡＧＣ領域設定の処理を説明する図である。 複数のラインセンサのＡＧＣ領域を設定の処理を説明する図である。

＜実施例１＞
以下、本発明を適用した実施の形態である実施例１について説明する。

［カメラの構成］
図１は、実施例１の一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。

実施例１の撮像光学系は、撮影レンズ２０１、絞り２０３等によって構成されている。

ＡＦ（オートフォーカス）駆動回路２０２は、例えばＤＣモータや超音波モータによって構成され、マイクロコンピュータ２２１の制御によって撮影レンズ２０１のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。

絞り駆動回路２０４は、絞り２０３を駆動する。駆動されるべき量はマイクロコンピュータ２２１によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。

主ミラー２０５は撮影レンズ２０１から入射した光束をファインダ側と撮像素子側とに切替えるための光学部材である。主ミラー２０５は常時はファインダ部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子２１３へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。また主ミラー２０５はその中央部が光束の一部を透過できるようにハーフミラーとなっている。

サブミラー２０６は主ミラー２０５から透過してきた光束を反射させ、焦点検出部２１０へと光束の一部を入射させる。焦点検出部２１０は焦点検出用のモジュールであり、焦点検出部２１０の入射した光束は、焦点検出部２１０が有する一対のＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂによって受光される。ＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂはラインセンサである。なお、本実施例では一対のＡＦセンサのみをピックアップ説明するが、一対のＡＦセンサを複数有していても良い。焦点検出部２１０は、ＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂが光電変換した画像信号の蓄積、モニタ、読み出し、焦点検出のための演算等を行うための不図示の回路を有している。

ファインダはペンタプリズム２０７、ピント板２０８、アイピース２０９などによって構成される。

主ミラー２０５の中央部を透過し、サブミラー２０６で反射された光束は、ＡＦ用モジュールである焦点検出部２１０の内部に配置された光電変換を行うための一対のＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂに至る。本実施例のＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂは、ライン状に配置された光電変換素子列である。被写体に対する撮影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量は、一対のＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂの出力を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ２２１は演算結果を評価してＡＦ駆動回路２０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。

シャッタ駆動回路２１２は、フォーカルプレーンシャッタ２１１を駆動する。シャッタの開口時間はマイクロコンピュータ２２１によって、制御される。

撮像素子２１３には、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどが用いられ、撮影レンズ２０１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。

クランプ回路２１４やＡＧＣ回路２１５は、撮像素子２１３から出力された電気信号に対し、Ａ／Ｄ変換をする前の基本的なアナログ信号処理を行う。クランプレベルやＡＧＣ基準レベルの変更はマイクロコンピュータ２２１によって行われる。

Ａ／Ｄ変換器２１６は撮像素子２１３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。

映像信号処理回路２１７はゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。映像信号処理回路２１７はデジタル化された画像信号に、フィルター処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ２１８に出力する。

映像信号処理回路２１７は、必要に応じて撮像素子２１３の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ２２１に出力することが可能である。それらの情報を基にマイクロコンピュータ２２１はホワイトバランスやゲイン調整の指示を行う。連続撮影動作の場合においては、一旦、未処理画像のままバッファメモリ２２０に撮影データを格納し、メモリコントローラ２１８を通して未処理の画像信号を読み出し、映像信号処理回路２１７にて画像処理や圧縮処理を行い、連続撮影を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリ２２０の大きさに左右される。

メモリコントローラ２１８では、映像信号処理回路２１７から入力された未処理のデジタル画像信号をバッファメモリ２２０に格納し、処理済みのデジタル画像信号をメモリ２１９に格納する。また、逆にバッファメモリ２２０やメモリ２１９から画像信号を映像信号処理回路部２１７に出力する。メモリ２１９は取り外し可能である場合もある。

操作部材２２２は、マイクロコンピュータ２２１にその状態を伝え、マイクロコンピュータ２２１はその操作部材の変化に応じて各部をコントロールする。

また、操作部材２２２は止まっている被写体の撮影に適しているＯＮＥＳＨＯＴモード、撮影距離が絶えず変化する被写体の撮影に適しているＳＥＲＶＯモードへの切り替え操作を行うことができる。

スイッチＳＷ１（以後ＳＷ１とも称する）とスイッチＳＷ２（以後ＳＷ２とも称する）は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材２２２の入力スイッチのうちの１つである。ＳＷ１のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でオートフォーカスの動作や測光動作を行う。

スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、画像を記録するためのレリーズボタンオン状態である。この状態で撮影が行われる。またスイッチＳＷ１，ＳＷ２がＯＮし続けている間は、連続撮影動作が行われる。操作部材２２２には、他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなど不図示のスイッチが接続されており、スイッチの状態が検出されている。

電源部２２５は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。

ＡＥ部２２６は撮影レンズ２０１を通した被写体の輝度を測光する。ＡＥ部２２６は、ＣＣＤ或いはＣＯＭＳ等の撮像素子からなる測光センサ（第２の撮像素子）と、測光センサからの出力信号を用いて、測光演算と、顔検知演算や追跡演算等の被写体認識処理とを行う不図示の回路から構成される。測光センサは、赤外光域および可視光域における分光特性の異なる複数の画素（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），ＩＲ（赤外））からなる画素群を有している。

［位相差方式の焦点検出光学系］
図２は、焦点検出部２１０までの光学的な構成を示した図である。なお、図１中の構成要素と同じ構成要素には図１と同じ符号を付している。また、図２では、各構成要素を撮影レンズ２０１の光軸上に展開して示している。ただし、図２では、主ミラー２０５およびサブミラー２０６を省略して示している。

焦点検出部２１０は、フィールドレンズ２２７と一対の開口部を有する絞り２２８と、２次結像レンズ２２９と、一対の光電変換素子列であるＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂとを有している。

光軸２０１ａ上の一点の光源から発した光束は、撮影レンズ２０１を通過して結像面２３１上に１次結像する。そして、フィールドレンズ２２７、絞り２２８、および一対の２次結像レンズ２２９を介して一対のＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂ上に一定の間隔を隔てて２次結像する。ＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂは受光した光束を光電変換し、画像信号を出力する。

フィールドレンズ２２７は、撮影レンズ２０１の瞳２０１ｂと一対の２次結像レンズ２２９の入射瞳、つまり絞り２２８付近に結像するように配置されており、絞り２２８の一対の開口部に対応して撮影レンズ２０１の瞳２０１ｂを図中上下方向に分割している。

このような構成において、例えば撮影レンズ２０１を図中左方に繰り出して、結像面２３１より左方に光束が結像すると、一対のＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂ上の一対の被写体像は矢印方向に変位する。この一対の被写体像の相対的なずれ量を、ＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂが光電変換した信号を用いて検出することで、撮影レンズ２０１の焦点検出を行い、さらに撮影レンズ２０１の焦点調節駆動を行うことが可能である。なお、撮影レンズ２０１を図中右方に繰り出した場合は、一対のＡＦセンサ２３０ａ、２３０ｂ上の一対の被写体像は図中矢印方向とは反対方向に変位する。

ＡＦセンサ２３０ａ及び２３０ｂについて、焦点検出部２１０（蓄積制御手段）がＡＧＣ制御を行う。ＡＧＣ制御は、蓄積信号と所定の信号レベルと比較し、当該蓄積信号が当該所定の信号レベルに達したときに当該蓄積動作を停止させる蓄積制御である。

以上のような焦点検出部２１０の出力を用いて、撮影レンズ２０１の焦点検出を行う。

［撮像動作］
はじめに、本実施例の撮影動作について図３のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１０１では、マイクロコンピュータ２２１が主要被写体の位置を判定する。そして検出された主要被写体の撮影画面上の位置に応じて、マイクロコンピュータ２２１がラインセンサのＡＧＣ領域（基準領域とも称する）を設定する。本実施例のＡＧＣ領域は、前述のＡＧＣ制御において、ラインセンサによる信号の蓄積を制御する基準とするラインセンサの領域である。つまり、当該領域の受光量を基準としてラインセンサによる信号の蓄積を制御する。当該受光量は、基準とする領域の出力信号をモニタすることにより測定することができる。例えば、基準とする領域の出力信号が所定レベルに到達するまでラインセンサの蓄積を行うよう制御する。ここで、モニタする出力信号は、例えば基準とする領域の画素信号で最も大きな信号と、最も小さな信号の差分信号であっても良い。ステップＳ１０１の主要被写体判定及びＡＧＣ領域設定については後述する。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１のＡＧＣ領域の設定に基づいて焦点検出部２１０がラインセンサの蓄積制御を開始するようマイクロコンピュータ２２１が制御し、ステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３では、焦点検出部２１０がラインセンサの蓄積完了をモニタし、蓄積完了したラインセンサがある場合はステップＳ１０４へと進む。一方、ステップＳ１０３で蓄積が完了したラインが無い場合はステップＳ１０３の判定を繰り返す。

ステップＳ１０４では焦点検出部２１０が画像信号を読み出す。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で読み出した画像信号に基づいて焦点検出部２１０（焦点検出手段）が焦点検出演算を行い、撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）を検出する。そしてステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０６ではマイクロコンピュータ２２１が画像信号の蓄積を指示した全てのラインセンサの蓄積が完了したか否かをマイクロコンピュータ２２１が判定する。全ての蓄積が完了した場合はステップＳ１０７へと進む。一方、ステップＳ１０６で全てのラインセンサの蓄積が完了していないとマイクロコンピュータ２２１が判定した場合はステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５で検出されたデフォーカス量に基づいてマイクロコンピュータ２２１（選択手段）がＡＦエリアを選択する。なお、本実施例では、コンピュータ２２１がＡＦエリアを自動で選択する（自動選択モード）。

ステップＳ１０７でＡＦエリア選択が終了すると、選択したＡＦエリアのデフォーカス量に基づいてステップＳ１０８でレンズ駆動を行うよう、マイクロコンピュータ２２１がＡＦ駆動回路２０２を介して制御し、ステップＳ１０９へと進む。

ステップＳ１０９でミラーアップを行い、ステップＳ１１０へ進み撮影を行うようマイクロコンピュータ２２１が制御し、本フローを終了する。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定］
本実施例では撮りたい主要被写体の位置をマイクロコンピュータ２２１が判定し、主要被写体の位置に対応するようにＡＦセンサのＡＧＣ領域を設定する。まず、主要被写体判定とＡＧＣ領域設定について説明する。

実施例１では、ＡＥ部２２６が有する測光センサ（第２の撮像素子）で検出された色の情報に基づいて主要被写体の位置の判定を行い、ＡＥ部２２６で検出された主要被写体の位置に対してマイクロコンピュータ２２１（設定手段）がＡＧＣ領域を設定する。以下、図４を用いて説明する。図４は、ＡＥ部２２６の画素群６０９とＡＦセンサ６０１とを重ねて示した図である。なお、これ以降、ＡＧＣ領域について説明する図では、焦点検出部２１０のセンサ面に結像した像を一次結像面に逆投影した像を用いて説明する。本実施例では、ＡＦセンサ６０１上に３つのＡＦエリア（６０２，６０３，６０４）が配置された場合を例示している。図４では、主要被写体である被写体６０８がＡＦエリア６０４に対応した位置に存在する。

ＡＥ部２２６は赤外光域および可視光域における分光特性の異なる複数の画素（本実施例ではＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），ＩＲ（赤外））を有する画素群６０９で構成されるカラーセンサである。あらかじめサンプリングした特定色と同じ色を含む範囲をＡＥ部２２６の測光センサから得られるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の測光出力から検出する方法は広く知られているため本実施例では説明を省略する。ＡＥ部２２６の出力を用いることで、人物の肌色情報を検出することができる。さらに、ＡＥ部２２６によって検出された肌色中の目や口の特徴から顔を検出することも可能であり、顔が検出可能であれば、顔の下の身体の検出も可能である。これらの検出情報、ミラーダウン中にＡＥ部２２６が測光した際の出力から取得する。

以上説明したＡＥ部２２６の検出情報を用いて、前述した主要被写体判定を行う。以下に、主要被写体判定とＡＧＣ領域設定について図４と図５を用いて説明する。

図４は主要被写体判定の概要を説明する図である。図４のようにラインセンサ６０１上には３つのＡＦエリア６０２，６０３，６０４が配置されており、３つのＡＦエリア全てで焦点検出を行う。

ＡＧＣ領域の設定を行う前に、ＡＥ部２２６はミラーダウン中に測光する。ＡＥ部２２６から得られた人物６０８の特徴色である肌色が検出された場合に、肌色検出領域６１０と重なり合うようにラインセンサ６０１のＡＧＣ領域を左の領域６０６に設定する。なお、ラインセンサ６０１に対して被写体がＡＦエリア６０３に対応する位置で検出された場合には、図５ａで示すようにＡＧＣ領域を中央の領域６０５に設定する。また、ラインセンサ６０１に対して被写体がＡＦエリア６０２に対応する位置で検出された場合には、図５ｃで示すようにＡＧＣ領域を右の領域６０７に設定する。

上述の処理を実現するようマイクロコンピュータ２２１が制御することにより、主要被写体に対して適切な蓄積制御を行うことができる。適切な蓄積制御により得られた画像信号を焦点検出に用いることにより、精度の良い焦点検出結果を得ることができる。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定 フロー］
図６は実施例１の主要被写体判定及びＡＧＣ領域の設定を説明するフロー図である。

ステップＳ２０１でＡＥ部２２６の測光センサがミラーダウンのタイミングで測光を行い、ステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２ではステップＳ２０１で得た測光センサの出力に基づいて、マイクロコンピュータ２２１（被写体検出手段）が肌色を検出し、結果が通知される。ステップＳ２０２で肌色検出通知がされた場合にはステップＳ２０３へ進む。肌色検出通知がされていない場合にはステップＳ２０６へと進み、マイクロコンピュータ２２１がラインセンサ６０１の中央の領域をＡＧＣ領域として設定し、本フローを終了する。

ステップＳ２０３ではステップＳ２０２で通知された肌色検出結果の信頼性が高いか否かをマイクロコンピュータ２２１が判定する。肌色検出結果の信頼性が高いと判定した場合には、ステップＳ２０４へ進む。一方、肌色検出結果の信頼性が低いと判定した場合にはステップＳ２０６へ進む。肌色検出結果の信頼性の判定は、公知の方法により行うことができる。ここで肌色検出結果とは例えば特徴色の類似度や特徴色との距離、肌色の形や密度やサイズ等の情報である。

ステップＳ２０４ではステップＳ２０２で検出された肌色検出領域６１０に対応するラインセンサ６０１のＡＧＣ領域があるか否かをマイクロコンピュータ２２１が判定する。ステップＳ２０４で対応する領域がある場合にステップＳ２０５へと進み、肌色検出領域６１０と対応するラインセンサ６０１の領域をＡＧＣ領域としてマイクロコンピュータ２２１が設定し、本フローを終了する。一方、ステップＳ２０４で肌色検出領域６１０と対応するラインセンサ６０１のＡＧＣ領域が存在しないとマイクロコンピュータ２２１が判定した場合は、ステップＳ２０６へと進む。

［実施例１による効果］
以上説明したように、実施例１では、ＡＥ部２２６が肌色を検出した領域と重なり合うようにＡＧＣ領域を設定する。これにより、人物に対して適切な信号蓄積制御を行うことができるため、人物に対する焦点検出により適した信号を得ることができる。当該信号を用いることで、より精度の高い焦点検出結果を得ることができる。

［変形例］
なお、ＡＥ部２２６より通知される情報は肌色検出情報であるとして説明したが、人物のシルエットを検出しても良い。人物の顔や人物のシルエットがサンプリングされた場合には、人物の顔や人物のシルエットが検出された領域に対してＡＧＣ領域を設定しても良い。この場合であっても、人物に対して適切な信号蓄積制御を行うことができるため、人物に対する焦点検出により適した信号を得ることができるため、より精度の高い焦点検出結果を得ることができる。

また、測光動作と焦点検出動作が並行する場合には、マイクロコンピュータ２２１がＡＥ部２２６から得られる肌色検出情報として前回得られた肌色検出情報を利用し、ラインセンサ６０１のＡＧＣ制御範囲を決定しても良い。これにより、測光動作と焦点検出動作とを並行して行う、処理速度を向上させることができる。

さらに、ＡＥ部２２６から得られる肌色検出結果の信頼度が高いと判定される場合のみ、肌色検出情報に基づいてラインセンサ６０１のＡＧＣ領域を設定するようマイクロコンピュータ２２１が制御しても良い。これにより、意図しない被写体を基準として信号蓄積制御を行わないようにすることができる。

＜実施例２＞
以下、実施例２について説明する。実施例１と同様の説明は省略し、相違点に着目して説明する。

実施例２は、基本的に実施例１と同様のカメラ構成である。本実施例では、人物の顔や肌色等の主要被写体の色情報以外の情報で主要被写体判定を行う場合を例示する。従って本実施例では、ＡＥ部２２６が色情報を取得せず、輝度情報のみ取得するセンサでああっても良い。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定］
実施例２では主要被写体判定を前回の焦点検出時に選択したＡＦエリアに基づいて主要被写体の位置を判定し、判定された主要被写体の位置に対してＡＧＣ領域を設定する。

図７は本実施例のラインセンサのＡＧＣ領域の設定を示す図である。図７ａは前回の焦点検出のためのＡＧＣ領域の設定と、焦点検出後にマイクロコンピュータ２２１によって選択されたＡＦエリアを表す図である。

ここでは、前回の焦点検出時は１回目の焦点検出時である場合を例示する。１回目の焦点検出のためのＡＧＣ領域の設定の際は、撮影した被写体７０８がＡＦエリアのどの位置にいるのか分からない。そこで、中央ＡＦエリア７０３に対応するラインセンサの領域７０５をＡＧＣ領域として設定する。

ＡＧＣ領域を設定後、ラインセンサは蓄積を開始する。当該ラインセンサの出力を用いて、焦点検出部２１０は焦点検出演算を行い、デフォーカス量を算出する。算出されたデフォーカス量に基づいてマイクロコンピュータ２２１によって、撮りたい主要被写体７０８が位置するＡＦエリア７０４が選ばれた選択ＡＦエリアとして選ばれる。しかしながら、ＡＧＣ領域はＡＦエリア７０４に対応する領域ではなく、ＡＦエリア７０３に対応する領域７０５である。このことから、ＡＦエリア７０４に対応する領域をＡＧＣ領域とした場合と比較して蓄積制御が適切に行うことができない。

続いて、次の焦点検出時を示す図７ｂについて説明する。次の焦点検出時には前回の焦点検出時の結果から被写体が左のＡＦエリア７０４に存在する可能性が高いため、マイクロコンピュータ２２１はＡＦエリア７０４の領域７０６をＡＧＣ領域として設定する。ＡＧＣ領域の設定後、ラインセンサは蓄積を開始し、焦点検出を行う。この時、焦点検出結果に基づき選ばれた選択ＡＦエリアとして、撮りたい主要被写体７０６が位置するＡＦエリア７０４が再び選ばれる。この時の焦点検出で得られたＡＦエリア７０４の焦点検出結果は、主要被写体７０８の位置に対応する領域７０６をＡＧＣ領域として設定することができる。このため、前回と比較してより適切な蓄積制御を行うことができ、より精度の良い焦点検出結果を得ることができる。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定 フロー］
図８は実施例２の主要被写体判定とＡＧＣ領域設定を説明するフロー図である。

ステップＳ３０１では前回の焦点検出時の選択ＡＦエリアをマイクロコンピュータ２２１が参照する。前回の焦点検出の結果から選択された選択ＡＦエリアに主要被写体が存在する可能性が高いためである。

次のステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で参照したＡＦエリアに対応するＡＧＣ領域をマイクロコンピュータ２２１が設定する。

［実施例２による効果］
以上説明したように、実施例２では、前回の焦点検出時に選択したＡＦエリアに対応してＡＧＣ領域を設定する。前回の焦点検出時に選択したＡＦエリアは、次の信号蓄積制御の際にも主要被写体が存在する可能性が高いＡＦエリアである。従って、当該ＡＦエリアに対応してＡＧＣ領域を設定することで、主要被写体に焦点検出するためにより適した信号蓄積制御を行うことができるため、主要被写体に対してより精度の高い焦点検出結果を得ることができる。

［変形例］
図８の動作は連写中の駒間に複数回焦点検出する場合にも応用できる。例えば連写中の駒間で２回焦点検出をする場合を考える。１回目の焦点検出時結果をステップＳ３０１として、２回目の焦点検出時のＡＧＣ領域の設定をステップＳ３０２とした場合に、１回目の焦点検出時の選択ＡＦエリアに対応するラインセンサの領域に２回目の焦点検出時のＡＧＣ領域を設定する。このようにすることで、２回目の焦点検出時には主要被写体に対してより適切にＡＧＣ領域を設定することができる。

＜実施例３＞
以下、実施例３について説明する。実施例１と同様の説明は省略し、相違点に着目して説明する。

実施例３は実施例２と同様のカメラ構成であるが、撮影距離が絶えず変化する被写体に対して連続撮影を行う、いわゆるＳＥＲＶＯモードで撮影する例について説明する。

［連写する場合の撮影動作］
図９は、連写中の撮影動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ４００でミラーダウンを行うようマイクロコンピュータ２２１が制御する。

本フローではミラーダウン中にステップＳ４０１からステップＳ４０８を行う。ステップＳ４０１からステップＳ４０８は、図３のステップＳ１０１からＳ１０８と同じ動作であるため、説明を省略する。

ステップＳ４０８でレンズ駆動が終了するとステップＳ４０９へと進みミラーをアップさせ、ステップＳ４１０で撮影を行う。

ステップＳ４１０で撮影が終了するとステップＳ４１１へと進み、ＳＷ２がＯＮであるか否かを判定する。ステップＳ４１１でＳＷ２がＯＮであるとマイクロコンピュータ２２１が判定した場合はステップＳ４００へと進み、次の撮影動作シーケンスに移行する。一方、ステップ４１１でマイクロコンピュータ２２１は、ＳＷ２がＯＮではないと判定した場合は、本フローを終了する。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定］
実施例３ではマイクロコンピュータ２２１が、主要被写体の判定を過去に採用されたＡＦエリアに基づいて将来の被写体の位置に対応するＡＦエリアを予測し、予測されたＡＦエリアに対応するラインセンサの領域をＡＧＣ領域として設定する。

図１０はラインセンサのＡＧＣ領域を設定する方法を示す図である。図１０ａは前々回の焦点検出時にマイクロコンピュータ２２１によって選択されたＡＦエリアを表す図である。前々回の焦点検出時には主要被写体８０８が右のＡＦエリア８０２に対応する位置に存在するため、ＡＦエリア８０２が選択される。図１０ｂはその次の焦点検出時、つまり前回の焦点検出時には、図１０ａでＡＦエリア８０２に対応する位置にいた主要被写体８０８がＡＦエリア８０３に対応する位置する場所（８０９）に移動している。このことから、マイクロコンピュータ２２１によってＡＦエリア８０３が選択される。

このように、被写体が移動すると選ばれるＡＦエリアも変わるため、過去に選択されたＡＦエリアに基づいて、マイクロコンピュータ２２１は次に選択すべきＡＦエリアを予測する。具体的には、前々回に選択されたＡＦエリア８０２の中心位置と前回の選択されたＡＦエリア８０３の中心位置を求め、ここから動きベクトル８１１を算出する。動きベクトルの算出する方法は既知の技術のため、ここでは説明を省略する。動きベクトルは撮影画面上の被写体の移動方向と移動量を表している。

次に、前述した動きベクトル８１１から前回の焦点検出（図１０ｂ）から今回の焦点検出（図１０ｃ）にかけての被写体の動きベクトル８１２を算出する。そして当該動きベクトル８１２に基づいて今回の焦点検出時（図１０ｃ）における被写体８１０がどのＡＦエリアの近くに移動するであろうかをマイクロコンピュータ２２１（予測手段）が予測する。

例えば、前々回の焦点検出時と前回の焦点検出時までの時間をＴとし、前回の焦点検出時と今回の焦点検出時までの時間もＴである場合を考える。被写体の撮影画面上の移動速度が同じであると仮定すると前々回と前回の焦点検出時に算出した動きベクトルと前回と今回の焦点検出時の動きベクトルは等しくなる。この場合に予測されるＡＦエリアを８０４とする。予測されたＡＦエリア８０４に対応するラインセンサの領域８０６をＡＧＣ領域に設定することで、今回の焦点検出時（図１０ｃ）は、主要被写体８１０に対して適切な蓄積制御を行った画像信号を用いて焦点検出演算を行うことができる。

［主要被写体判定／ＡＧＣ領域設定 フロー］
図１１は実施例３の図９のステップＳ４０１主要被写体判定とＡＧＣ領域の設定をフロー図で示した図である。

ステップＳ５０１では過去２回以上の焦点検出が出来ているかどうかマイクロコンピュータ２２１が判定する。ステップＳ５０１で過去２回以上の焦点検出が出来ている場合はステップＳ５０２へと進む。一方、過去２回以上の焦点検出が出来ていない場合はステップＳ５０６へと進み、ラインセンサの中央の領域をＡＧＣ領域としてマイクロコンピュータ２２１が設定し、本フローを終了する。

ステップＳ５０２では前々回選択されたＡＦエリアを、マイクロコンピュータ２２１が参照する。

次にステップＳ５０３で前回選択されたＡＦエリアを、マイクロコンピュータ２２１が参照する。

次にステップＳ５０４で、前々回、前回に選択されたＡＦエリアを基に動きベクトルを算出し、今回の選択すべきＡＦエリアを予測する。ステップＳ５０４で予測した選択ＡＦエリアに被写体が存在する可能性が高いため、ステップＳ５０５では、ステップＳ５０４で予測したＡＦエリアに対応する領域をＡＧＣ領域としてマイクロコンピュータ２２１が設定し、本フローを終了する。

［実施例３による効果］
以上説明したように、実施例３では、過去複数の選択ＡＦエリアに基づいて選択ＡＦエリアを予想する。これにより撮影画面上の被写体の移動方向と移動量の予想と実際の移動量との誤差が少なくなるため、より適したラインセンサの領域をＡＧＣ領域の設定ができる。当該ＡＧＣ領域の受光量を基準に信号蓄積制御を行うことで、より焦点検出に適した信号を取得することができる。

＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４について説明する。実施例４は実施例１または実施例２で説明したＡＧＣ領域の設定を、前述のＳＥＲＶＯモードにおいて適用した例である。

図１２はＳＥＲＶＯモードのＳＷ１保持時と連写中（ＳＷ２保持時）のフローチャートである。

ステップＳ６０１で、マイクロコンピュータ２２１は、ＳＷ１が保持されているか否かを判定する。ＳＷ１が保持されている場合はステップＳ６０２の主要被写体及びＡＧＣ領域設定へと進む。ＳＷ１が保持されていない場合は終了する。

ステップＳ６０２からステップＳ６０９までの動作は図９のステップＳ１０１からステップＳ１０８までの動作と同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ６１０で、マイクロコンピュータ２２１は、ＳＷ２が押下されているか否かを判定する。ＳＷ２が押下されていない場合はステップＳ６０１へと戻り、ステップＳ６０１からステップＳ６０９を繰り返す。ＳＷ２が押下されている場合は、連写撮影動作へと移行するべく、ステップＳ６１１へ進む。

ステップＳ６１１で、マイクロコンピュータ２２１は、主ミラー２０５をミラーアップさせるよう制御する。そして、ステップＳ６１２で、マイクロコンピュータ２２１は、撮影を行うよう制御する。ステップＳ６１２で撮影が終了するとステップＳ６１３へと進む。

ステップＳ６１３でマイクロコンピュータ２２１は、主ミラー２０５をミラーダウンさせるよう制御し、ステップＳ６１４へと進む。

ステップＳ６１４からステップＳ６２１までの動作はステップＳ６０２からステップＳ６０９までの動作と同じであるため、説明を省略する。ステップＳ６２１が終了するとステップＳ６１０へと戻り、ステップＳ６１０からステップＳ６２１を繰り返して次の撮影動作に移行する。

＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５について説明する。実施例５では、ＡＦエリア選択モードに応じてＡＧＣ領域設定の方法を切り替える例について、図１３と図１４とを用いて説明する。

本実施例では、任意選択モード、ゾーン選択モード、任意選択モード、の３つのＡＦエリア選択モードを有している。図１３は各ＡＦエリア選択モードにおけるＡＦエリアの選択とＡＣＧ領域の設定を説明する図である。

図１３ａは、任意選択モードにおけるＡＦエリアの選択を例示する図である。任意選択モードは、ユーザがＡＦエリアを選択するモードである。任意選択モードにおいてユーザが選択できるＡＦエリアは１点である。このことから、任意選択モードにおいてはユーザが選択したＡＦエリアに重畳するようにＡＧＣ領域を設定することで、被写体の位置に対応した適切なＡＧＣ制御を行うことが可能である。

図１３ａでは、ラインセンサの中央の領域に対応するＡＦエリアをユーザが選択した場合を例示している。この場合はラインセンサの中央の領域をＡＧＣ領域として設定する。

図１３ｂは、ゾーン選択モードにおけるＡＦエリアの選択を例示する図である。ゾーン選択モードとは、複数のＡＦエリアを含むゾーン（領域）をユーザが選択し、当該ゾーンに含まれるＡＦエリアの中からピント合わせに適したＡＦエリアをマイクロコンピュータ２２１が選択するモードである。図１３ｂでは、中央の９点のＡＦエリアを含むゾーンがユーザによって選択された場合を例示している。

図１３ｂでは、ユーザによって選択されたゾーンに含まれる９点のＡＦエリアに対応するラインセンサの中から、撮影したい被写体の位置に対応するラインセンサの、被写体の位置に対応する領域を、マイクロコンピュータ２２１がＡＧＣ領域として設定する。

図１３ｃは、自動選択モードにおけるＡＦエリアの選択を例示する図である。自動選択モードとは、全点のＡＦエリアの中からピント合わせに適したＡＦエリアをマイクロコンピュータ２２１が選択するモードである。

図１３ｃで示される全点のＡＦエリアに対応するラインセンサの中から、撮影したい被写体の位置に対応するラインセンサの、被写体の位置に対応する領域を、マイクロコンピュータ２２１がＡＧＣ領域として設定する。

以上説明したように、本実施例では、任意選択モードにおいてはユーザが選択したＡＦエリアに対応するラインセンサの領域をＡＧＣ領域に設定する。図１３一方で、ゾーン選択モードと自動選択モード図１３のように使用可能なＡＦエリアが複数ある場合は、ＡＦエリアに対応するラインセンサの中から、撮影したい被写体の位置に対応するラインセンサの、被写体の位置に対応する領域をＡＧＣ領域として設定する。使用可能なＡＦエリアの中で撮りたい被写体が移動することが考えられることから、被写体の位置によって適切なＡＧＣ領域が変化し得るためである。

図１４のフローチャートを用いて、ＡＦエリア選択モードに応じたＡＧＣ領域設定の処理を説明する。なお、本実施例では、図１４の処理は、図９のＳ１０１、図１２のＳ４０１図１２のＳ６０１に代えて実行される。そして、本実施例のＳ７０４及びＳ７０５において図１０、図１１及び図１３のいずれかの処理が適用される。

ステップＳ７０１で、マイクロコンピュータ２２１は、ＡＦエリア選択モードが任意選択モードか否かを判定する。任意選択モードの場合はステップＳ７０３へ進み、ユーザが選択したＡＦエリアに対応するラインセンサの領域をＡＧＣ領域としてマイクロコンピュータ２２１が設定する。

任意選択モードではない場合はステップＳ７０２へ進み、ＡＦエリア選択モードがゾーン選択モードか否かをマイクロコンピュータ２２１が判定する。ソーン選択モードである場合はステップＳ７０４へ進み、選択されたゾーンに含まれる複数のＡＦエリアに対応するラインセンサのうち、被写体の位置に対応するラインセンサの領域をＡＧＣ領域として設定する。被写体の位置に対応するラインセンサの領域を判断する方法としては、例えば図１０、図１１及び図１３で説明した処理を適用することができる。

一方、ＡＦエリア選択モードがゾーン選択モードではない場合は、ステップＳ７０５へ進む。ステップＳ７０５ではＡＦエリア選択モードが自動選択モードである。全点のＡＦエリアに対応するラインセンサの中から、撮影したい被写体の位置に対応するラインセンサの、被写体の位置に対応する領域を、ＡＧＣ領域として設定する。被写体の位置に対応するラインセンサの領域を判断する方法としては、例えば図１０、図１１及び図１３で説明した処理を適用することができる。

［その他の実施例］
なお、上述の実施例でＡＧＣ領域を設定したラインセンサ以外のラインセンサについても、当該ＡＧＣ領域に基づいてＡＧＣ領域を設定するようにしても良い。

例えば図１５ａのように１つのラインセンサ上の中央にＡＧＣ領域を設定した場合には、他のラインセンサのＡＧＣ領域も同時に中央にＡＧＣ領域が設定される。

また、中央ラインセンサ上の左側にＡＧＣ領域を設定したい場合には図１５ｂの様に他のラインセンサのＡＧＣ領域も同時に設定される。

同じように、中央ラインセンサ上の右側にＡＧＣ領域を設定したい場合には図１５ｃの様に他のラインセンサのＡＧＣ領域も同時に設定される。

本発明は上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み取り実行する処理でも実現できる。更に、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

２１０ 焦点検出部
２２１ マイクロコンピュータ
２３０ ＡＦセンサ

Claims (10)

1. 複数の光電変換素子で構成され、撮像光学系を通過する光束のうち異なる一対の光束をそれぞれ受光して画像信号を出力するラインセンサを有する第１の撮像素子と、
   前記ラインセンサによる画像信号の蓄積を制御する蓄積制御手段と、
   前記ラインセンサの複数の領域ごとにＡＦエリアを対応させ、前記複数の領域ごとの画像信号に基づいて、前記領域ごとのデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
   前記複数の領域のうち合焦すべき被写体の位置に対応する前記領域を前記蓄積制御手段による画像信号の蓄積制御の基準領域として設定する設定手段と、を有し、
   前記焦点検出手段は、前記設定手段が設定した前記基準領域の受光量に基づいて前記蓄積制御手段が蓄積を制御して得られた信号に基づいてデフォーカス量を検出することを特徴とする焦点検出装置。
2. 被写体像を受光して光電変換し、画像信号を出力する第２の撮像素子を有し、
   前記第２の撮像素子が出力した画像信号を用いて被写体を検出する被写体検出手段と、を有し、
   前記設定手段は前記被写体検出手段が被写体を検出した位置に対応する前記ラインセンサの領域を前記基準領域として設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
3. 前記被写体検出手段は前記第２の撮像素子から出力された画像信号に基づいて肌色が検出された位置を被写体の位置として検出することを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
4. 前記被写体検出手段は前記第２の撮像素子から出力された画像信号に基づいて顔が検出された位置を被写体の位置として検出することを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
5. 前記焦点検出手段が検出したデフォーカス量に基づいてＡＦエリアを選択する選択手段を有し、
   前記設定手段は、前記選択手段が前回選択したＡＦエリアに対応する前記ラインセンサの領域を前記基準領域として設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
6. 前記焦点検出手段が検出したデフォーカス量に基づいてＡＦエリアを選択する選択手段を有し、
   前記選択手段が前回選択したＡＦエリア及び前々回選択したＡＦエリアに基づいて次のＡＦエリアを予測する予測手段を有し、
   前記設定手段は、前記予測手段が予測したＡＦエリアに対応する前記ラインセンサの領域を前記基準領域として設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
7. 前記選択手段が前回選択したＡＦエリア及び前々回選択したＡＦエリアに基づいて動きベクトルを算出する算出手段を有し、
   前記予測手段は前記算出手段が算出した前記動きベクトルに基づいてＡＦエリアを選択することを特徴とする請求項６に記載の焦点検出装置。
8. 複数の光電変換素子で構成され、撮像光学系を通過する光束のうち異なる一対の光束をそれぞれ受光して画像信号を出力するラインセンサを有する第１の撮像素子を備える焦点検出装置の制御方法において、
   前記ラインセンサによる画像信号の蓄積を制御する蓄積制御ステップと、
   前記ラインセンサの複数の領域ごとにＡＦエリアを対応させ、前記複数の領域ごとの画像信号に基づいて、前記領域ごとのデフォーカス量を検出する焦点検出ステップと、
   前記複数の領域のうち合焦すべき被写体の位置に対応する前記領域を前記蓄積制御ステップにおける画像信号の蓄積制御の基準領域として設定する設定ステップと、を有し、
   前記焦点検出ステップでは、前記設定ステップで設定した前記基準領域の受光量に基づいて前記蓄積制御ステップで蓄積を制御して得られた信号に基づいてデフォーカス量を検出することを特徴とする焦点検出装置の制御方法。
9. 請求項８の制御方法における各ステップをコンピュータによって実行させるためのプログラム。
10. 請求項９のプログラムを記憶した記憶媒体。

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