JP4589646B2 - ディジタル・スチル・カメラおよびその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は，ディジタル・スチル・カメラ（カメラ付携帯電話などディジタル・スチル・カメラの機能を持つ情報機器を含む）およびその制御方法に関する。

ディジタル・スチル・カメラを用いて被写体を撮像する場合に，被写体にピントを合わせるために自動合焦制御が行われことがある。被写体が人物の場合には，その人物にピントがあうように被写体の目を検出し，検出された目から焦点情報を得て合焦制御を行うもの（特許文献１），被写体像の顔の画像の少なくとも一部の部分を測距エリアとして，自動合焦制御を行うもの（特許文献２）などがある。
特開2001-215403号公報 特開2003-107335号公報

しかしながら，必ずしも迅速に合焦制御を終了させることはできないし，正確に人物の顔の部分を合焦させることができないことがある。

この発明は，比較的迅速に合焦制御を終了させることを目的とする。また，この発明は，比較的正確に人物の顔の部分に合焦させることを目的とする。

第１の発明は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が所定のしきい値以上であるときの上記レンズのそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出する顔評価値算出手段，ならびに上記顔評価値算出手段によって算出された顔評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するレンズ制御手段を備えていることを特徴とする。

第１の発明は，上記ディジタル・スチル・カメラに適した制御方法も提供している。すなわち，この発明は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が所定のしきい値以上であるときの上記レンズのそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出し，算出された顔評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するものである。

第１の発明によると，レンズのレンズ位置を移動させながら被写体が撮像され，撮像により得られた画像データから自動合焦制御に用いられるＡＦ評価値が算出される。算出されたＡＦ評価値のうち，所定のしきい値以上のＡＦ評価値が得られたレンズのそれぞれの位置における被写体像の中から顔の画像を検出する顔らしさの評価値が算出される。算出された顔らしさの評価値が最大となる位置にレンズが位置決めされる。

ＡＦ評価値にもとづいてレンズのレンズ位置を決める候補となる範囲が定められ，その後，その範囲内において顔らしさの評価値にもとづいてもっとも顔らしい部分を含む被写体像が得られる位置にレンズが位置決めされることとなる。比較的正確に顔の部分に合焦させることができる。また，ＡＦ評価値にもとづいてレンズのレンズ位置を決める候補となる範囲が定められ，その範囲内において顔らしさの評価値が算出されるから，比較的迅速に合焦させることができるようになる。

第２の発明は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲の中の上記レンズのそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出する顔らしさ評価値算出手段，上記顔らしさ評価値算出手段によって算出された顔らしさ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲のうち，顔らしさ評価値が最大であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において得られる複数の被写体像の中から顔のパーツらしさを検出する評価値を算出するパーツ評価値算出手段，ならびに上記パーツ評価値算出手段によって算出されたパーツ評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するレンズ制御手段を備えていることを特徴とする。

第２の発明は，上記ディジタル・スチル・カメラに適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲の中の上記レンズのそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出し，算出された顔らしさ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲のうち，顔らしさ評価値が最大であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において得られる複数の被写体像の中から顔のパーツらしさの評価値を算出し，算出されたパーツ評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するものである。

第２の発明によると，第１の発明と同様にレンズのレンズ位置を移動させながら被写体が撮像され，撮像により得られた画像データから自動合焦制御に用いられるＡＦ評価値が算出される。レンズの移動範囲の中において，算出されたＡＦ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれの位置における被写体像の中から顔の画像を検出する顔らしさの評価値が算出される。算出された顔らしさの評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲のうち，顔らしさの評価値が最大であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において得られる複数の被写体像の中から顔のパーツ（ひたい，眉，目，鼻，頬，口，耳など）らしさの評価値が算出される。算出された顔のパーツらしさの評価値が最大である位置にレンズが位置決めされる。

顔らしさだけでなく，顔の中のパーツをも考慮してレンズのレンズ位置を決定しているので，より正確に合焦させるためのレンズ位置を決定することができる。

人物撮像モードの設定手段をさらに備えるようにしてもよい。この場合，上記人物撮像モード設定手段により人物撮像モードが設定されたことに応じて，上記顔評価値算出手段における顔評価値算出処理を行うようにするものとなろう。

図１は，この実施例において顔画像の検出に利用される学習結果が生成される様子を示している。

事前学習用画像データとして顔画像データと非顔画像データとが用いられる。顔画像データには，さまざまな顔の画像ＦＩ１，ＦＩ２，ＦＩ３などを表すものが用いられる。また，非顔画像データには，顔の画像と似ているが顔の画像ではない非顔画像ＦＮ１，ＦＮ２，ＦＮ３などが用いられる。

これらの事前学習用画像データを用いて所定の学習アルゴリズムにしたがって，顔画像かどうかを判定するための学習結果が得られる。得られた学習結果は，ディジタル・スチル・カメラに記憶される。

図２は，学習結果を表すテーブルの一例である。

学習結果は，サーチ・エリア内の画像の所定の位置の画素値，サーチ・エリア内の画像に対してフィルタ処理が行われた場合におけるサーチ・エリア内の所定の位置の画素値，画素値の差などとそれらのスコアとして記憶されている。ある画素値等の値から対応するスコア（正負いずれでもよい）が得られ，得られたスコアを累積して得られた値がそのサーチ・エリア内の画像の顔らしさを示す評価値となる。

図３は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。

ディジタル・スチル・カメラ25の全体の動作は，制御回路20によって統括される。

制御回路20には，互いにバス接続されているＣＰＵ21，ＲＯＭ22およびＲＡＭ23が含まれている。ＲＯＭ22には，サーチ・エリア内の画像の顔らしさ，顔のパーツ（ひたい，眉，目，鼻，頬，口，耳など）らしさ（顔のパーツらしさについての学習結果は，顔らしさの学習結果と同様にして得られる）を示す学習結果を表すデータが記憶されている。学習結果は，もちろん，上述したようにテーブル等の形態をもつ学習結果ではなく顔の画像，顔のパーツ画像を表すテンプレート画像データがＲＯＭ22に記憶されていてもよいのはいうまでもない。ＲＡＭ23は，サーチ・エリア内の画像を表す画像データ，その他の画像データを記憶するものである。

ディジタル・スチル・カメラには，二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン，モード設定ダイアル，ＯＫボタンなどを含む操作器15が含まれている。操作器15から出力される操作信号は，制御回路20に入力する。

レンズ駆動回路11によってレンズ１のズーム位置が制御される。レンズ１は，無限遠の被写体に焦点があう無限遠位置から，近接した被写体に焦点があうように近接位置までの範囲で移動できる。また，絞り駆動回路12によって絞り２の開口が制御される。レンズ１によって被写体像を表す光線が集光され，絞り２を通ってＣＣＤのような撮像素子３に入射する。撮像素子３の受光面上に被写体像を表す光像が結像する。

モード設定ダイアルによって撮像モードが設定されると，撮像素子制御回路13によって撮像素子３が制御され，被写体像を表す映像信号が撮像素子３から出力される。映像信号は，アナログ信号処理回路４において相関二重サンプリング等のアナログ信号処理が行われる。アナログ信号処理回路４から出力された映像信号は，アナログ／ディジタル変換回路５においてディジタル画像データに変換され，制御回路20およびディジタル信号処理回路６に入力する。ディジタル信号処理回路６において，ガンマ補正，白バランス調整などのディジタル信号処理が行われる。

ディジタル信号処理回路６から出力された画像データは，メモリ７を介して表示制御回路10に与えられる。表示制御回路10によって表示装置16の表示画面上に被写体像が表示される。

この実施例によるディジタル・スチル・カメラは，被写体像の中に含まれる顔の画像を検出することができる。このために，上述したように，ディジタル信号処理回路６から出力される画像データは顔検出回路14にも入力する。顔検出回路14において，被写体像の中の顔の画像が検出され，その顔の画像の位置，大きさ等を表すデータが制御回路20に与えられる。

また，シャッタ・レリーズ・ボタンの第一段階の押下が行われると，アナログ／ディジタル変換回路５から出力された画像データは制御回路20にも与えられる。制御回路20において，入力した画像データを用いて被写体像のピントが合うようにレンズ１のレンズ位置がズーム駆動回路11によって制御（自動合焦制御）される。この実施例によるデイジタル・スチル・カメラにおいては，詳しくは後述するように，自動合焦制御においてレンズ１の位置が無限遠から近接まで順に移動しながら被写体が撮像される。撮像により得られた画像データを用いて（たとえば，高周波成分の割合を用いて）ＡＦ評価値が算出される。しきい値以上のＡＦ評価値を与えるようなレンズ位置で撮像されることにより得られる複数の被写体像のそれぞれの画像の中から顔検出処理が行われる。この顔検出処理において顔らしさを表す評価値が得られる。得られた顔らしさ評価値がもっとも高い被写体像が得られるようなレンズ位置が合焦のためのレンズ位置とされる。また，被写体像が適正露光量となるように，絞り２が絞り駆動回路12によって駆動され，かつ撮像素子３のシャッタ速度が撮像素子制御回路13によって制御される（自動露出制御）。

シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の押下が行われると，上述したのと同様に，被写体が再び撮像され，被写体像を表す画像データが得られる。画像データは，ディジタル信号処理回路６からメモリ７に与えられ，一時的に記憶される。画像データは，メモリ７から読み出され，記録／読出制御回路８によってメモリ・カード９に記録される。必要に応じてデータ圧縮が行われるのはいうまでもない。

モード設定ダイアルによって再生モードが設定されると，記録／読出制御回路８によってメモリ・カード９から被写体像を表す画像データが読み出される。読み出された画像データは，メモリ７を通過し，ディジタル信号処理回路６に与えられる。ディジタル信号処理回路６において，必要に応じてデータ伸長処理が行われる。画像データは，ディジタル信号処理回路６から出力され，メモリ７を介して表示制御回路10に与えられる。表示装置16の表示画面上にメモリ・カード９から読み取られた画像データによって表される画像が表示される。

図４は，レンズ１の移動範囲を示し，図５は，レンズ１を移動しながら被写体を撮像することにより得られるＡＦ評価値のグラフであり，図６は，顔らしさの評価値のグラフである。また，図７は，被写体の一例であり，図８から図10は，被写体を撮像して得られる被写体像の一例である。図７から図10においては座標軸も示されている。

図４を参照して，上述したように，レンズ１は，無限遠の位置に存在する被写体を撮像するのに適したレンズ位置ＰＳから近接の位置に存在する被写体を撮像するのに適したレンズ位置ＰＥまでの間で移動可能である。たとえば，比較的遠い位置にある被写体に合焦させる場合には，レンズ１は，Ｐ２のレンズ位置に位置決めされ，比較的近い位置にある被写体に合焦させる場合には，レンズ１は，Ｐ６のレンズ位置に位置決めされる。レンズ１のレンズ位置は，上述したようにレンズ駆動回路11によって制御される。

図７を参照して，三脚26上に固定されたディジタル・スチル・カメラ25を用いて被写体ＯＢ１およびＯＢ２を含む被写体を撮像する場合を考える。

一方の被写体ＯＢ１は人物であり，ディジタル・スチル・カメラ25に近い位置に立っている。他方の被写体ＯＢ２は自動車であり，ディジタル・スチル・カメラ25からは比較的遠い位置にある。

レンズ１は，最初に無限遠の被写体を撮像するのに適したレンズ位置ＰＳ（近接の被写体を撮像するのに適したレンズ位置ＰＥでもよい）に位置決めされている。自動合焦制御が行われる場合，そのレンズ位置ＰＳから近接の被写体を撮像するのに適したレンズ位置ＰＥまで序々にレンズ１の位置（レンズ１は実際には複数枚のレンズから構成されるから，仮に１枚のレンズと想定した場合の位置）が移動させられ，それぞれの移動位置ごとに被写体が撮像され，被写体像を表す画像データが得られる。得られた画像データが上述のように制御回路20に与えられ，レンズ１のそれぞれの移動位置ごとＡＦ評価値が得られる。それぞれの移動位置ごとに得られたＡＦ評価値をプロットすることにより得られるグラフが図５に示すＡＦ評価値のグラフである。

図５を参照して，ＡＦ評価値のグラフは，横軸にレンズ１の位置，縦軸にＡＦ評価値が規定されている。ＡＦ評価値は，上述のように，レンズ１がレンズ位置ＰＳからレンズ位置ＰＥまで序々に移動させられ，それぞれの移動位置において被写体を撮像することにより得られるものである。

レンズ１がレンズ位置ＰＳの位置からレンズ位置ＰＥ方向に序々に移動させられると，撮像によって得られた被写体像の合焦の程度に応じてＡＦ評価値が変化する。レンズ１がレンズ位置Ｐ１の位置となったときに得られるＡＦ評価値は，所定のしきい値と同じとなる。その後，レンズ１がレンズ位置Ｐ３となるまでの間に得られるＡＦ評価値は，しきい値以上となる。レンズ位置Ｐ１とレンズ位置Ｐ３との間のレンズ位置Ｐ２において，レンズ位置Ｐ１からレンズ位置Ｐ３までの間に得られるＡＦ評価値が最大となる。レンズ位置Ｐ２は，自動車の被写体ＯＢ２に合焦している場合のレンズ１の位置となる。

図８は，レンズ１がレンズ位置Ｐ２に位置決めされているときに被写体を撮像して得られる被写体像Ｉ１の一例である。

被写体像Ｉ１には，人物の被写体ＯＢ１の被写体像ＯＢ３と自動車の被写体ＯＢ２の被写体像ＯＢ４とが含まれている。被写体像Ｉ１は，自動車の被写体ＯＢ２にピントがあうようにして撮像されるようにレンズ１の位置Ｐ２が決定されて得られたものである。このために，被写体像Ｉ１に含まれる自動車の被写体像ＯＢ４はあまりぼけていず，比較的精細な画像となっている。これに対して，被写体像Ｉ１に含まれる人物の被写体像ＯＢ３は，ピントが合わせられている自動車ＯＢ２の前方に立っている人物ＯＢ１についての画像であるから，ピントは合わずぼけてしまっている。

再び図５を参照して，レンズ１がレンズ位置Ｐ３からレンズ位置Ｐ４の間にあるときに得られるＡＦ評価値は低くなり，しきい値以下となる。これは，自動車の被写体ＯＢ２と人物の被写体ＯＢ１との間には何も存在しないからである。

レンズ１がレンズ位置Ｐ４からさらに，レンズ位置ＰＥ方向に序々に移動させられて，被写体が撮像されてＡＦ評価値が得られる。レンズ位置Ｐ４からレンズ位置Ｐ７の間に得られたＡＦ評価値は，しきい値以上となる。これは，人物ＯＢ１が存在するためにＡＦ評価値が大きくなったものである。レンズ位置Ｐ４からレンズ位置Ｐ７までの間のレンズ位置Ｐ６において，レンズ位置Ｐ４からレンズ位置Ｐ７までの間に得られるＡＦ評価値が最大となる。レンズ位置Ｐ６は，人物の被写体ＯＢ１に合焦している場合のレンズ１の位置となる。

図９は，レンズ１がレンズ位置Ｐ６に位置決めされているときに被写体を撮像して得られる被写体像Ｉ２の一例である。

被写体像Ｉ２には，上述した（図８参照）被写体像Ｉ１と同様に人物の被写体ＯＢ１の被写体像ＯＢ３と自動車の被写体ＯＢ２の被写体像ＯＢ４とが含まれている。被写体像Ｉ１は，人物の被写体ＯＢ１にピントがあうようにして撮像されるようにレンズ１の位置Ｐ６が決定されて得られたものである。このために，被写体像Ｉ２に含まれる人物の被写体像ＯＢ６は，あまりぼけていず（ただし，人物ＯＢ１までの距離を測定して，人物ＯＢ１に合焦するようにレンズ１が制御されているわけではないので，多少はぼけている），比較的精細な画像となっている。これに対して，被写体像Ｉ２に含まれる自動車の被写体像ＯＢ５は，ピントが合わせられている人物ＯＢ１の後方に存在する自動車ＯＢ２についての画像であるから，ピントは合わずぼけてしまっている。

再び図５を参照して，レンズ１がレンズ位置Ｐ７からレンズ位置ＰＥの間にあるときに得られるＡＦ評価値は低くなり，しきい値以下となる。これは，人物ＯＢ１の前方に何も存在しないからである。

この実施例によるディジタル・スチル・カメラ25は，上述のようにして得られたＡＦ評価値（図５参照）のうち最大のＡＦ評価値が得られるレンズ１の位置にレンズ１を位置決めするのではなく，しきい値以上のＡＦ評価値を与えるレンズ１の範囲（位置Ｐ１からＰ３，位置Ｐ４からＰ７）において撮像して得られる被写体像の中から，上述した学習結果を用いて顔らしさの評価値を得，得られた顔らしさの評価値がもっとも高くなるようなレンズ１の位置にレンズ１を位置決めするものである。

図６は，撮像により得られた被写体像の中に存在する画像部分の顔らしさの評価値を示すグラフである。横軸にレンズ１のレンズ位置，縦軸に顔らしさの評価値（顔評価値）が規定されている。

顔らしさの評価値は，上述したようにしきい値以上のＡＦ評価値が得られるレンズ１の位置において得られる被写体像について算出される。したがって，ＡＦ評価値がしきい値以上である位置Ｐ１からＰ３の間およびＰ４からＰ７の間にレンズ１がある場合に得られる被写体像について顔らしさの評価値が算出される。

顔らしさの評価値は，レンズ１が位置Ｐ１からＰ３の間にある場合には，序々に大きくなっている。また，レンズ１が位置Ｐ４からＰ７の間にある場合には，序々に顔らしさの評価値が大きくなり，レンズ１の位置がＰ５にあるときに算出された顔らしさの評価値が算出された顔らしさ評価値の中で最大となり，その後序々に小さくなっている。顔らしさの評価値は，ＡＦ評価値が最大であるレンズ１の位置Ｐ６のときに得られる値よりも，レンズ１の位置がＰ５のときに得られる値の方が大きくなっている。

図10は，顔らしさの評価値が最大となるレンズ１の位置Ｐ６のときに得られる被写体像Ｉ３の一例である。

被写体像Ｉ３には，上述した（図８および図９参照）被写体像Ｉ１およびＩ２と同様に人物の被写体ＯＢ１の被写体像ＯＢ５と自動車の被写体ＯＢ２の被写体像ＯＢ５とが含まれている。被写体像Ｉ３は，人物の被写体ＯＢ１にピントがあうようにして撮像されるようにレンズ１の位置Ｐ６に近い位置Ｐ５が決定されて得られたものである。このために被写体像Ｉ３に含まれる人物の被写体像ＯＢ５はあまりぼけていないが，自動車の被写体像ＯＢ６はぼけている。

とくに，被写体像Ｉ３は，顔らしさの評価値が最大となるものであるから，被写体像Ｉ３に含まれる人物の被写体像ＯＢ７の顔の画像部分はぼけずにくっきりしている（自動車の被写体像ＯＢ８はぼけている）。この実施例によるディジタル・スチル・カメラ25においては，人物の顔の部分が精細な画像が得られるようなレンズ１の位置が位置決めされるように自動合焦制御が行われる。また，レンズ１が移動できる範囲内において得られるすべての被写体像について顔評価値の算出処理を行うのではなく，しきい値以上のＡＦ評価値が得られるレンズ１の範囲において顔評価算出処理が行われるので，自動合焦制御要する時間を短縮できる。

図11は，被写体像と顔らしさの評価値を算出するために用いられるサーチ・エリアとの関係を示している。

顔らしさの評価値算出処理においては，撮像によって得られた被写体像Ｉ11がサーチ・エリアＡＳによって走査される。サーチ・エリアＡＳ内の画像と上述した学習結果（検出用データ）との一致度にもとづいて顔らしさの評価値が算出される。また，サーチ・エリアＡＳ内の画像を所定角度ずつ回転させ，回転させられた所定角度においても評価値の算出処理が行われるようにしてもよい。

一駒の被写体像Ｉ11の全領域をサーチ・エリアＡＳによって走査され，その被写体像I11についての顔らしさの評価値が得られる。すると，被写体像Ｉ11よりもサイズの小さな被写体像Ｉ12，さらにサイズの小さな被写体像Ｉ13というように最小画像サイズとなるまで顔らしさ評価値算出処理が繰り返される。最大の顔らしさ評価値が，そのレンズ１の位置において得られる被写体像の顔らしさ評価値とされる。このようにして，レンズ１を移動させながら得られた被写体像についての顔らしさ評価値が，被写体像のサイズを変えながら，得られる。

図12は，自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。

上述したように，レンズ１がレンズ移動範囲内において移動させられながら被写体が撮像され，それぞれのレンズ１の位置において被写体像を表す画像データが得られる。得られた画像データ用いて，それぞれのレンズ１の位置における被写体像のＡＦ評価値が算出される（ステップ31）。

つづいて，しきい値以上のＡＦ評価値が得られる被写体像を撮像したレンズ１の範囲が検出される（ステップ32）。検出された範囲内でレンズ１が移動させられながら被写体が撮像され，得られた被写体像の顔らしさ評価値が上述のように算出される（ステップ33）。

算出された顔らしさ評価値のうち，最大の顔らしさ評価値が得られたときの被写体像を撮像したレンズ１の位置に位置決めされるようにレンズ１が移動させられる（ステップ34）。位置決めされたレンズ１の位置において被写体が撮像され，被写体像を表す画像データがメモリ・カード９に記録されることとなる。

図13から図16は，他の実施例を示すものである。

上述した実施例においては，所定のしきい値以上のＡＦ評価値が得られるレンズ１の移動範囲内において得られる被写体像の顔らしさ評価値が最大の値となる位置にレンズ１が位置決めされている。これに対して，次に述べる実施例においては，さらに，被写体像の顔らしさの評価値が所定のしきい値以上あるレンズ１の移動範囲のうち，最大の顔らしさの評価値が存在するレンズ１の移動範囲において得られる被写体像の顔のパーツ（目，鼻，口，耳など）らしさの評価値が算出され，算出された顔のパーツらしさが最大となるときの位置にレンズ１が位置決めされる。

図13は，レンズ１の位置とＡＦ評価値との関係を示すグラフであり，図５に対応している。横軸はレンズ１の位置，縦軸はＡＦ評価値である。

上述したのと同様に，レンズ１が位置ＰＳから位置ＰＦまで移動させられながら，被写体が撮像される。撮像によって得られた画像データを用いて，それぞれのレンズ位置におけるＡＦ評価値が算出される。所定のしきい値以上のＡＦ評価値が得られるレンズ１の位置は，位置Ｐ10からＰ13の間および位置Ｐ14から位置Ｐ19の間である。

所定のしきい値以上のＡＦ評価値が得られるレンズ１の位置Ｐ10からＰ13の間および位置Ｐ14から位置Ｐ19の間において，上述したのと同様に，それぞれのレンズ１において得られる被写体像の顔らしさの評価値算出処理が行われる。

図14は，顔らしさ評価値を示すグラフであり，図６に対応している。横軸はレンズ１の位置，縦軸は顔らしさ評価値である。

この実施例においては，顔らしさ評価値についても所定のしきい値以上の評価値が得られるレンズ１の移動範囲が検出される。

上述したのと同様に，ＡＦ評価値がしきい値以上となるレンズ１の範囲，位置Ｐ10からＰ13の間および位置Ｐ14から位置Ｐ19の間において得られる被写体像の顔らしさの評価値が算出される。算出された顔らしさの評価値がしきい値以上となるレンズ１の移動範囲（位置Ｐ11から位置Ｐ12の間および位置Ｐ15から位置Ｐ18の間）が検出される。

顔らしさの評価値が最大となるレンズ１の位置は，位置Ｐ17の位置である。この実施例では，位置Ｐ17の位置にレンズ１が位置決めされるのではなく，顔らしさの評価値が連続してしきい値以上であるレンズ１の移動範囲（位置Ｐ11から位置Ｐ12の間および位置Ｐ15から位置Ｐ18の間）のうち，顔らしさの評価値が最大となるレンズ１の位置を含むレンズ１の移動範囲が見つけられる。顔らしさの評価値が最大となるレンズ１の位置は，位置Ｐ17の位置であるから，位置Ｐ17が含まれる位置Ｐ15から位置Ｐ18の間の範囲が見つけられる。

このようにして見つけられた範囲においてレンズ１が順に移動することにより得られる複数駒の被写体像の中から顔のパーツらしさの評価値が算出される。算出された顔のパーツらしさの評価値が最大となるような被写体像が得られるときのレンズ１の位置にレンズ１が位置決めされることにより自動合焦制御が行われる。

図15は，顔のパーツらしさの評価値を示すグラフである。横軸はレンズ１の位置，縦軸は顔のパーツらしさの評価値である。

上述したように，顔らしさの評価値が連続してしきい値以上であるレンズ１の移動範囲（位置Ｐ11から位置Ｐ12の間および位置Ｐ15から位置Ｐ18の間）のうち，顔らしさの評価値が最大となるレンズ１の位置Ｐ17を含むレンズ１の移動範囲（位置Ｐ15から位置Ｐ18の間）の範囲について，それぞれのレンズ１の位置ごとに顔のパーツらしさの評価値が算出される。位置Ｐ15から位置Ｐ18の間の範囲においては，位置Ｐ16にレンズ１が位置しているときに得られる被写体像から得られる顔のパーツらしさの評価値が最大である。したがって，レンズ１は，位置Ｐ16に位置決めされるように移動させられて自動合焦制御が終了する。

上述のように，顔のパーツらしさの評価値算出処理においても顔らしさの評価値算出処理と同様に顔のパーツらしさ評価値算出処理に用いられる学習結果があらかじめ用意され，顔らしさの評価値算出処理に用いられる学習結果と同様にディジタル・スチル・カメラ25に記憶されているのはいうまでもない。

図16は，自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。この図において図12に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。

上述のように，ＡＦ評価値算出処理，顔らしさ評価値算出処理が終わると，しきい値以上の顔らしさ評価値が連続して得られるようなレンズ１の移動範囲が検出される（ステップ35）。検出された移動範囲のうち，顔らしさ評価値が最大となる移動範囲においてレンズ１が移動することにより得られる複数の被写体像の中から顔のパーツらしさの評価値が複数の被写体像に応じて得られる（ステップ36）。得られた顔のパーツらしさの評価値のうち最大値が得られる被写体像を撮像するときのレンズ１の位置が合焦位置としてレンズ１の位置が制御される（ステップ37）。顔のパーツが精細な被写体像が得られるようになる。

操作器15に含まれるモード設定ダイアルによって人物撮像モードが設定された場合に上述した処理が行われるようにしてもよい。

学習結果を作成する様子を示している。 学習結果の一例を示すテーブルである。 ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。 レンズの移動範囲を示している。 ＡＦ評価値とレンズの移動範囲との関係を示している。 顔評価値とレンズの移動範囲との関係を示している。 被写体の一例を示している。 被写体像の一例である。 被写体像の一例である。 被写体像の一例である。 サーチ・エリアを用いて被写体像がサーチされる様子を示している。 自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。 ＡＦ評価値とレンズの移動範囲との関係を示している。 顔評価値とレンズの移動範囲との関係を示している。 顔のパーツ評価値とレンズの移動範囲との関係を示している。 自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ レンズ
３ 撮像素子
11 レンズ駆動回路
13 撮像素子制御回路
14 顔検出回路
15 操作器
20 制御回路
21 ＣＰＵ

Claims (5)

1. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，
   上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が所定のしきい値以上であるレンズ位置のそれぞれにおいて，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出する顔評価値算出手段，ならびに
   上記顔評価値算出手段によって算出された顔評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するレンズ制御手段，
   を備えたディジタル・スチル・カメラ。
2. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，
   上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出する顔らしさ評価値算出手段，
   上記顔らしさ評価値算出手段によって算出された顔らしさ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲のうち，顔らしさ評価値が最大であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において得られる複数の被写体像の中から顔のパーツらしさを検出する評価値を算出するパーツ評価値算出手段，ならびに
   上記パーツ評価値算出手段によって算出されたパーツ評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御するレンズ制御手段，
   を備えたディジタル・スチル・カメラ。
3. 人物撮像モードの設定手段をさらに備え，
   上記人物撮像モード設定手段により人物撮像モードが設定されたことに応じて，上記顔評価値算出手段における顔評価値算出処理を行うようにするものである，
   請求項１または２に記載のディジタル・スチル・カメラ。
4. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，
   上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が所定のしきい値以上であるレンズ位置のそれぞれにおいて，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出し，
   算出された顔評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御する，
   ディジタル・スチル・カメラの制御方法。
5. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像装置，上記固体電子撮像装置の受光面上に被写体像を結像させるレンズを駆動するレンズ駆動回路，上記レンズのレンズ位置を移動させながら被写体を撮像するように上記固体電子撮像装置および上記レンズ駆動回路を制御するＡＦ制御手段，および上記ＡＦ制御手段による制御により，上記固体電子撮像装置から出力される画像データにもとづいて，上記レンズの位置ごとのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備えたディジタル・スチル・カメラにおいて，上記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において，上記固体電子撮像装置によって被写体が撮像されることにより得られる被写体像の中から顔の画像を検出する評価値を算出し，
   算出された顔らしさ評価値が連続して所定のしきい値以上であるレンズ位置の範囲のうち，顔らしさ評価値が最大であるレンズ位置の範囲の中のそれぞれのレンズ位置において得られる複数の被写体像の中から顔のパーツらしさの評価値を算出し，
   算出されたパーツ評価値が最大となる位置に上記レンズを位置決めするように上記レンズ駆動回路を制御する，
   ディジタル・スチル・カメラの制御方法。

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