JP6431429B2 - 撮像装置およびその制御方法、プログラム、ならびに記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、連写撮影時のオートフォーカス技術に関するものである。

従来から、撮像画面の中から主要な被写体（主被写体）を検出する技術が知られており、例えば、人物の目や口などの特徴から特定した顔や、色や輝度から特定の物体を主被写体として検出する。また、タッチパネルなどを介してユーザがライブビュー画面に表示された画像から指定した主被写体を合焦対象としてＡＦ（オートフォーカス）を行う技術が知られている。

また、ＡＦ方式の１つとして、撮像素子から得られる輝度信号の高周波成分を焦点評価値として、この焦点評価値が極大になる位置を合焦位置とするコントラストＡＦ方式が知られている。このコントラストＡＦ方式では、前述の被写体検出処理により検出された主被写体を測距対象エリア（焦点検出エリアまたはＡＦ枠とも呼ぶ）として設定される。また、もう１つのＡＦ方式として、マイクロレンズなどの結像光学系により瞳分割された画素を有する撮像素子により得られた像信号に基づいて焦点検出を行う位相差ＡＦ方式が知られている。さらに、これら２種類のＡＦ方式を組み合わせたハイブリッドＡＦ方式も知られている。

特許文献１は、画面内の複数の候補エリアにおいて位相差検出方式のＡＦを行い、顔検出結果に基づいて候補エリアから焦点検出エリアを指定する第１合焦制御部を有する。さらに撮像素子の出力に基づいて顔領域における焦点評価値が極大値となるレンズ位置を探索する第２合焦制御部を有し、第１合焦制御部および第２合焦制御部の少なくとも一方に合焦動作を実行させるものである。

一方、連写撮影機能を有するカメラにおいて、撮影コマごとにＡＦ処理を行うことによって合焦位置の更新を行う技術が知られている。

特開２００８−０６１１５７公報

ところで、連写撮影中に主被写体の検出結果を用いてＡＦを行う場合、検出結果が得られるまでＡＦを行うことができなくなるため、連写コマ速度が低下してしまう。特に制御に時間がかかるフォーカスレンズ駆動を検出結果が出てから開始すると連写コマ速度が著しく低下するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、連写撮影中のＡＦ処理において、連写撮影コマ間のＡＦ処理時間を短縮し、連写コマ速度の低下を抑制することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像素子により撮像された画像から被写体を検出する被写体検出手段と、前記被写体検出手段により検出された被写体にフォーカスを合わせるように撮像光学系を駆動するフォーカス制御手段と、撮影準備処理と本撮影処理とを繰り返す連写撮影を行う撮影制御手段と、前記本撮影処理により得られた画像を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する焦点検出手段と、前記被写体検出手段による検出結果に基づいて次回の本撮影処理の際の撮像範囲内における被写体の位置を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された被写体の位置に対して焦点検出領域を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された焦点検出領域に関する信頼性を求める信頼性取得手段と、前記焦点検出手段により検出された前記撮像光学系の合焦位置から被写体の移動量を求める被写体移動量取得手段と、を有し、前記フォーカス制御手段は、前記連写撮影における本撮影処理の前に前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは、前記信頼性と前記被写体の移動量とに基づいて前記撮像光学系を駆動する場合に前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置を用いる。

本発明によれば、連写撮影中のＡＦ処理において、連写撮影コマ間のＡＦ処理時間を短縮し、連写コマ速度の低下を抑制することができる。

本発明に係る実施形態の装置構成を示すブロック図。 撮像素子の位相差ＡＦに用いる焦点検出用画素を説明する図。 本実施形態による撮影処理を示すフローチャート。 図３のＳ３０６における本撮影処理を示すフローチャート。 図４のＳ４０２における静止画ＡＦ処理を示すフローチャート。 撮像素子の通常画素と焦点検出用画素の位置と範囲を説明する図。 図４のＳ４０４における連写撮影間ＥＶＦ処理を示すフローチャート。 図７のＳ７０７における顔検出前フォーカスレンズ駆動処理を示すフローチャート。 図７のＳ７０９における顔検出後処理を示すフローチャート。 図９のＳ９０６におけるコントラストＡＦ処理を示すフローチャート。

以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成しても良い。

本実施形態では、本発明の撮像装置を、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有するデジタルカメラにより実現した例について説明するが、ＡＦ機能を搭載する携帯電話の一種であるスマートフォンやタブレット端末などの電子機器にも適用可能である。

＜装置の構成＞図１を参照して、本実施形態のＡＦ機能を実現する焦点検出装置を搭載する撮像装置の構成について説明する。

図１において、フォーカスレンズ１０１は、後述する撮像素子１０３の撮像画面上にフォーカスを合わせるための撮像光学系として用いられる。フォーカスレンズ駆動部１０２は、システム制御部１０６からの指示に従い、ステッピングモータなどを駆動してフォーカスレンズ１０１をその光軸に沿って移動させる。撮像素子１０３は被写体からの入射光を電気信号に変換するＣＭＯＳセンサなどを備える。

撮像素子１０３は、図２に示すように通常画素２０１と位相差ＡＦ用の画素２０２を持っている。この位相差ＡＦ用画素２０２は通常画素２０１に対して開口のサイズがほぼ半分となっている。図２で示す位相差ＡＦ用画素２０２の斜線部分が遮光されている部分である。また、位相差ＡＦ用画素２０２は開口位置が異なるＡ画素とＢ画素の２種類がある。Ａ画素２０２ａは左側が、Ｂ画素２０２ｂは右側が開口している。Ａ画素２０２ａの像信号とＢ画素２０２ｂの像信号とを相関演算することにより得られるデフォーカス量を用いて位相差ＡＦが実現される。なお、一対の像の相関演算によって行う位相差ＡＦは公知の技術である。また、説明の簡略化のため、図２では位相差ＡＦ用画素２０２を１行だけ表記しているが、実際には２次元状に複数行配置され、撮像素子１０３の撮像画面のほぼ全面をカバーしているものとする。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、撮像素子１０３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する回路を有する。

画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力された画像データに所定の処理を施す画像処理プロセッサからなる。

システム制御部１０６は、撮影シーケンスなど装置全体を制御するＣＰＵやＭＰＵを備える。特に、システム制御部１０６は、後述するように撮影準備処理と本撮影処理とを交互に繰り返す連写撮影を行う撮影制御手段、連写撮影中のＡＦ（フォーカスレンズ１０１の移動）を制御するフォーカス制御手段、および撮像光学系としてのフォーカスレンズ１０１の合焦位置を検出する焦点検出手段として機能する。また、システム制御部１０６は、本発明に係る被写体の位置を予測する予測手段、焦点検出領域を設定する設定手段、位相差ＡＦより求められた合焦位置の信頼性を求める信頼性取得手段、および被写体の移動量を求める被写体移動量取得手段として機能する。

プログラムメモリ１０７はシステム制御部１０６で実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭである。

ワークメモリ１０８は、システム制御部１０６がプログラムメモリ１０７に記憶されているプログラムに従って処理を行う際に必要なデータを一時的に記憶するＲＡＭである。

第１スイッチ１０９は、レリーズボタンの半押しでオンされ、自動露出制御（ＡＥ）やＡＦなどの撮影準備処理を指示するための押しボタンスイッチである。

第２スイッチ１１０は、レリーズボタンの全押しでオンされ、画像の撮影および記録などの本撮影処理を指示するための押しボタンスイッチである。

表示部１１１は、撮像素子１０３により撮像された画像やアイコン、設定値などの各種情報を表示するＬＣＤパネルなどから構成される。

タッチパネル１１２は、ユーザが指やペン先などで触れる（タッチする）ことによりカメラ１００に各種の動作や設定を指示する入力手段である。タッチパネル１１２は表示部１１１の表示面上に重ねて設置されており、タッチパネル１１２のタッチセンサ位置と表示部１１１の表示面上の位置とは１対１で対応している。以下では、表示部１１１に表示されている画像やアイコンに対応した、タッチパネル１１２のタッチセンサ位置をタッチすることを、画像にタッチする、アイコンにタッチすると表現する。

操作部１１３は、表示部１１１に表示されたメニュー項目の選択や測距エリア（焦点検出エリア）の移動指示等に使用する４方向スイッチや回転ダイヤルなどである。

顔検出部１１４は、画像処理部１０５で処理された画像データから人物の顔を検出する機能を有する。顔検出部１１４は本発明に係る被写体検出手段として機能する。

物体検出部１１５は、画像処理部１０５で処理された画像データから人物の顔以外の物体を検出する機能を有する。

記録媒体１１６は、後述する本撮影処理において画像処理部１０５で生成された画像ファイルを記録する。記録媒体１１６は、例えば、内蔵または外付けのハードディスクドライブやメモリーカードである。

＜撮影処理＞次に、図３を参照して、本実施形態のデジタルカメラ１００による撮影処理について説明する。

なお、図３の処理は、システム制御部１０６のＣＰＵがプログラムメモリ１０７から読み出したプログラムをワークメモリ１０８に展開して実行することで実現する。また、特に言及しない場合は、システム制御部１０６のＣＰＵが演算結果や制御パラメータなどの各種のデータをワークメモリ１０８に記憶するものとする。後述の図４、図５、図７〜図１０に示すフローチャートについても同様である。

Ｓ３０１では、システム制御部１０６は、第１スイッチ１０９のオンオフ状態を検出し撮影準備指示がなされたか否かを判定する。第１スイッチ１０９がオンの場合は撮影準備指示がなされたのでＳ３０３に進み、オフの場合はＳ３０２へ進む。

Ｓ３０２では、システム制御部１０６は、撮影準備中のライブビュー画像を表示部１１１に表示する電子ビューファインダー（ＥＶＦ）処理を行う。このＥＶＦ処理では撮像素子１０３からの画像信号の読み出し、ＡＥ、ＡＦ、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）、現像処理、表示処理などを行う。

Ｓ３０３、Ｓ３０４では、システム制御部１０６は、本撮影用ＡＥ処理、本撮影用ＡＦ処理を行う。本撮影用ＡＥ処理および本撮影用ＡＦ処理は、連写撮影の最初の１枚のために行うものである。

Ｓ３０５では、システム制御部１０６は、第２スイッチ１１０のオンオフ状態を検出し本撮影指示がなされた否かを判定する。第２スイッチ１１０がオンの場合は本撮影指示がなされたのでＳ３０６へ進み、オフの場合はオン状態となるまで待つ。

Ｓ３０６では、システム制御部１０６は、図４で後述する手順に従って本撮影処理を行う。

＜本撮影処理＞次に、図４を参照して、図３のＳ３０６における本撮影処理について説明する。

Ｓ４０１では、システム制御部１０６は、撮像素子１０３への露光、読み出し、画像処理部１０５による画像処理、記録媒体１１６への記録などの本撮影処理を行う。

Ｓ４０２では、システム制御部１０６は、図５で後述する手順に従って本撮影処理により得られた静止画から位相差ＡＦによってフォーカスレンズ１０１の合焦位置を求める静止画ＡＦ処理を行う。

Ｓ４０３では、システム制御部１０６は、第２スイッチ１１０のオンオフ状態を検出し本撮影指示がなされた否かを判定する。第２スイッチ１１０がオンの場合は本撮影指示がなされたのでＳ４０４へ進み、オフの場合は本処理を終了する。

Ｓ４０４では、システム制御部１０６は、図７で後述する手順に従って連写撮影間にライブビュー画像を挿入する連写撮影間ＥＶＦ処理を行う。

このように、第２スイッチ１１０がオン、つまり本撮影指示が継続している間は本撮影処理とＥＶＦ処理を繰り返すことによって、表示部１１１にライブビュー画像を表示するＥＶＦ処理を挿入した連写撮影を行う。

＜静止画ＡＦ処理＞次に、図５を参照して、図４のＳ４０２における静止画から位相差ＡＦによってフォーカスレンズ１０１の合焦位置を求める静止画ＡＦ処理について説明する。

Ｓ５０１では、システム制御部１０６は、撮像素子１０３の撮像画面のほぼ全面をカバーするように位相差ＡＦ用の複数の画素位置を設定する。

Ｓ５０２では、システム制御部１０６は、Ｓ５０１で設定した画素位置を中心として位相差ＡＦ用の複数の画素範囲（焦点検出エリア）を設定する。

Ｓ５０３では、システム制御部１０６は、Ｓ５０１とＳ５０２で設定した位相差ＡＦ用画素を用いて相関演算を行う。相関演算の結果はＳ５０１で設定した画素位置の数だけ算出される。この相関演算によって求めたフォーカスレンズ１０１の合焦位置はワークメモリ１０８に記憶される。この際にフォーカスレンズ１０１の位置情報もＳ５０１で設定した画素位置の数だけ算出される。このように算出したフォーカスレンズ１０１の合焦位置は、撮像画面全体の中で分割した領域の各々の合焦距離を示すものである。

Ｓ５０４では、システム制御部１０６は、Ｓ５０３で算出した相関演算結果の信頼性を算出する。信頼性の算出は位相差ＡＦ用画素の信号のレベルの大小やＡ像とＢ像の一致度の高低に基づいて行う。信頼性結果は高と低の２種類を含むものとする。この信頼性も相関演算結果と同様に、Ｓ５０１で設定した画素位置の数だけ算出され、ワークメモリ１０８に記憶される。

図６は図５のＳ５０１やＳ５０２で設定した位相差ＡＦ用の画素位置と画素範囲を例示している。図６では撮像画面全体を縦７、横７の領域に分割している。実線で示す部分が分割された領域である。縦方向に分割した７つの領域の中心に位相差ＡＦ用画素が横方向に配置される。図６の点線で示す部分が位相差ＡＦ用の画素ラインを表している。図６において、図５のＳ５０１で設定される位相差ＡＦ用の画素位置とは、図６で分割された領域の中心位置６０１を示し、Ｓ５０２で設定される位相差ＡＦ用の画素範囲とは、図６で分割された領域の横方向の範囲６０２を示す。

＜連写間ＥＶＦ処理＞次に、図７を参照して、図４のＳ４０４における連写間ＥＶＦ処理について説明する。

Ｓ７０１では、システム制御部１０６は、図３のＳ３０２と同様のＥＶＦ処理を行う。

Ｓ７０２では、システム制御部１０６は、Ｓ７０１のＥＶＦ処理において撮像素子１０３から読み出し、画像処理部１０５で処理された画像データから顔検出部１１４により顔検出処理を開始する。

Ｓ７０３では、システム制御部１０６は、図９で後述するＳ９０２で記憶した顔位置に基づいて、次回の本撮影処理における撮像画面内での被写体の顔位置を予測する。

Ｓ７０４では、システム制御部１０６は、Ｓ７０３で予測した顔位置に基づいて、図６における位相差ＡＦ用の画素位置を選択する。ここで、システム制御部１０６は、Ｓ７０３で予測した顔位置の中心に最も近い位相差ＡＦ用の画素位置を選択する。

Ｓ７０５では、システム制御部１０６は、Ｓ７０４で選択した位相差ＡＦ用の画素位置における、図５のＳ５０４で算出した相関演算結果の信頼性を取得する。

Ｓ７０６では、システム制御部１０６は、後述するＳ７１０で記憶した合焦位置に基づいて、前回の撮影コマまでの被写体の移動量を算出する。

Ｓ７０７では、システム制御部１０６は、図８で後述する手順に従って顔が検出される前までのフォーカスレンズ１０１の駆動処理を行う。

Ｓ７０８では、システム制御部１０６は、図８で後述するフォーカスレンズ１０１の駆動パターンを判定し、パターン２の場合はＳ７１０へ進み、それ以外の場合はＳ７０９へ進む。

Ｓ７０９では、システム制御部１０６は、図９で後述する手順に従って顔検出後の処理を行う。

Ｓ７１０では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の合焦位置をワークメモリ１０８に記憶する。この合焦位置は連写撮影中の全ての撮影コマ分を記憶する。

＜フォーカスレンズ駆動処理＞次に、図８を参照して、図７のＳ７０７における顔検出前のフォーカスレンズ１０１の駆動処理について説明する。

Ｓ８０１では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０５で取得した信頼性を判定し、信頼性が高ければＳ８０２へ進み、そうでない場合はＳ８０７へ進む。

Ｓ８０２では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０６で算出した、前回の撮影コマまでの被写体移動量が所定量よりも大きいか否かを判定し、大きい場合はＳ８０３へ進み、そうでない場合はＳ８０５へ進む。

Ｓ８０３では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の駆動パターンとして１をワークメモリ１０８に記憶する。

Ｓ８０４では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０４で選択した位相差ＡＦ用の画素位置における合焦位置の方向へフォーカスレンズ１０１を駆動する。

Ｓ８０５では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の駆動パターンとして２をワークメモリ１０８に記憶する。

Ｓ８０６では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０４で選択した位相差ＡＦ用の画素位置における合焦位置へフォーカスレンズ１０１を駆動する。

Ｓ８０７では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０６で算出した、前回の撮影コマまでの被写体移動量が所定量よりも大きいか否かを判定し、大きい場合はＳ８０８へ進み、そうでない場合はＳ８１０へ進む。

Ｓ８０８では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の駆動パターンとして３をワークメモリ１０８に記憶する。

Ｓ８０９では、システム制御部１０６は、図７のＳ７０４で選択した位相差ＡＦ用の画素位置における合焦位置の方向へフォーカスレンズ１０１を駆動する。

Ｓ８１０では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の駆動パターンとして４をワークメモリ１０８に記憶する。

＜顔検出後の処理＞次に、図９を参照して、図７のＳ７０９における顔検出後の処理について説明する。

Ｓ９０１では、システム制御部１０６は、顔検出部１１４による顔検出処理が完了したか否かを判定し、完了した場合はＳ９０２へ進み、そうでない場合はＳ９０１に戻って判定を繰り返す。

Ｓ９０２では、システム制御部１０６は、顔検出処理で検出された顔の画面内での位置をワークメモリ１０８に記憶する。この顔位置は連写撮影中の全ての撮影コマ分を記憶する。

Ｓ９０３では、システム制御部１０６は、図８の処理で記憶したフォーカスレンズ１０１の駆動パターンを判定し、パターン１の場合はＳ９０４へ進み、それ以外の場合はＳ９０６へ進む。

Ｓ９０４では、システム制御部１０６は、Ｓ９０２で記憶した顔位置に基づいて、図６における位相差ＡＦ用の画素位置を選択する。ここで、システム制御部１０６は、Ｓ９０２で記憶した顔位置の中心に最も近い位相差ＡＦ用の画素位置を選択する。

Ｓ９０５では、システム制御部１０６は、Ｓ９０４で選択した位相差ＡＦ用の画素位置における合焦位置へフォーカスレンズ１０１を駆動する。

Ｓ９０６では、システム制御部１０６は、図１０で後述する手順に従ってコントラストＡＦ処理を行う。

＜コントラストＡＦ処理＞次に、図１０を参照して、図９のＳ９０６におけるコントラストＡＦ処理について説明する。

Ｓ１００１では、システム制御部１０６は、図８で記憶したフォーカスレンズ１０１の駆動パターンを判定し、パターン４の場合はＳ１００２へ進み、それ以外の場合はＳ１００３へ進む。

Ｓ１００２では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１を初期位置へ移動する。この初期位置はフォーカスレンズ１０１の現在位置から無限側に所定量移動した位置とする。

Ｓ１００３では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の移動を停止する。この場合は図８で記憶したフォーカスレンズ１０１の駆動パターンがパターン３であって、位相差ＡＦ結果に基づいてフォーカスレンズ１０１を既に駆動しているので一旦停止する。

Ｓ１００４では、システム制御部１０６は、図９のＳ９０２で記憶した顔位置にＡＦ枠を設定する。

Ｓ１００５では、システム制御部１０６は、撮像素子１０３から読み出されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換部１０４によりデジタル信号に変換し、画像処理部１０５により輝度信号の高周波成分を抽出し、これを焦点評価値として記憶する。

Ｓ１００６では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１の現在位置を記憶する。フォーカスレンズ駆動部１０２にステッピングモータを用いた場合は、図示しない初期位置からの駆動パルス数をフォーカスレンズ１０１の位置とする。

Ｓ１００７では、システム制御部１０６は、Ｓ１００５で記憶した焦点評価値のピークがあるか否かを判定し、ピークがある場合はＳ１００９へ進み、ない場合はＳ１００８へ進む。この焦点評価値のピーク判定では、Ｓ１００５で記憶した焦点評価値をＳ１００６で記憶したフォーカスレンズ１０１の位置と対応させた場合に焦点評価値の極大値があるか否かを判定する。

Ｓ１００８では、システム制御部１０６は、フォーカスレンズ１０１を所定量移動する。この場合の移動方向は、フォーカスレンズ１０１の駆動パターンが４の場合はＳ１００２で移動した方向とは反対の方向とする。フォーカスレンズ１０１の駆動パターンが３の場合は図８のＳ８０９で移動した方向とする。

Ｓ１００９では、システム制御部１０６は、Ｓ１００７で判定した焦点評価値の極大値に対応するフォーカスレンズ１０１の位置、つまりピークのレンズ位置を抽出する。

Ｓ１０１０では、システム制御部１０６は、Ｓ１００９で抽出したピーク位置にフォーカスレンズ１０１を移動する。

図７から図１０の処理を行うことにより、連写撮影中の撮影コマ間で顔情報を用いたＡＦを行う際に、顔検出結果が出る前に、撮影した静止画から位相差ＡＦを行った結果と前回までの顔情報と被写体移動量に基づいてフォーカスレンズ１０１を駆動することができる。

最初に本撮影処理により得られた静止画から位相差ＡＦを行い、画面内の複数の位相差ＡＦ用画素位置における合焦位置を算出しておく。次に前回の撮影コマまでの顔位置から今回の顔位置を予測する。そして、複数の位相差ＡＦ用画素位置から予測した顔位置に最も近い画素位置を選択し、その画素位置での位相差ＡＦの信頼性を取得する。さらに前回の撮影コマまでの合焦位置から被写体移動量を算出する。

このようにして求めた情報から、以下の中からフォーカスレンズ１０１の駆動パターンを決定する。

（駆動パターン１）位相差ＡＦの信頼性が高く、被写体の移動量が大きい場合
今回の撮影コマにおける顔検出結果が出るまでは、予測した顔位置に最も近い位置の位相差ＡＦの結果が示す合焦位置の方向へフォーカスレンズ１０１を移動する。その後、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出たら、検出された顔位置に最も近い位置の位相差ＡＦの結果が示す合焦位置にフォーカスレンズ１０１を移動してＡＦ処理を終了する。

駆動パターン１では、位相差ＡＦの信頼性が高いのでその結果をそのまま用いることができるが、被写体の移動量が大きいためフォーカスレンズ１０１を大きく動かす必要がある。その場合、位相差ＡＦの検出誤差が大きくなる可能性があるので、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出たところで、使用する位相差ＡＦ用画素位置を変更して最終的な合焦位置とする。

（駆動パターン２）位相差ＡＦの信頼性が高く、被写体の移動量が小さい場合
被写体移動量が小さいので、予測した顔位置に最も近い位置の位相差ＡＦの結果を最終合焦位置としても、大きくピントを外すことがないと判定できる。そのため、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出る前でも、予測した顔位置に最も近い位置の位相差ＡＦの結果が示す合焦位置にフォーカスレンズ１０１を移動してＡＦ処理を終了する。

（駆動パターン３）位相差ＡＦの信頼性が低く、被写体の移動量が大きい場合
今回の撮影コマにおける顔検出結果が出るまでは、予測した顔位置に最も近い位置の位相差ＡＦの結果が示す合焦位置の方向へフォーカスレンズ１０１を動かす。その後、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出たら、検出された顔位置にＡＦ枠を設定してコントラストＡＦを行う。位相差ＡＦの信頼性が低いので最終的な合焦位置はコントラストＡＦによって求める。

（駆動パターン４）位相差ＡＦの信頼性が低く、被写体の移動量が小さい場合
被写体の移動量が小さいので、信頼性の低い位相差ＡＦの結果を用いると合焦位置とは反対方向にフォーカスレンズ１０１を動かすおそれがある。従って、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出るまではフォーカスレンズ１０１を動かさず、今回の撮影コマにおける顔検出結果が出たところで、検出された顔位置にＡＦ枠を設定してコントラストＡＦを行う。

以上のように、本実施形態によれば、連写撮影中のＡＦ処理において、顔検出結果を待たずにフォーカスレンズ１０１を移動できるので、連写撮影コマ間のＡＦ処理時間を短縮し、連写コマ速度の低下を抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の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がプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…デジタルカメラ、１０１…フォーカスレンズ、１０２…フォーカスレンズ駆動部、１０３…撮像素子、１０４…Ａ／Ｄ変換部、１０５…画像処理部、１０６…システム制御部、１０７…プログラムメモリ、１０８…ワークメモリ、１０９…第１スイッチ、１１０…第２スイッチ、１１１…表示部、１１２…タッチパネル、１１３…操作部、１１４…顔検出部、１１５…物体検出部、１１６…記録媒体

Claims (10)

1. 撮像素子により撮像された画像から被写体を検出する被写体検出手段と、
   前記被写体検出手段により検出された被写体にフォーカスを合わせるように撮像光学系を駆動するフォーカス制御手段と、
   撮影準備処理と本撮影処理とを繰り返す連写撮影を行う撮影制御手段と、
   前記本撮影処理により得られた画像を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する焦点検出手段と、
   前記被写体検出手段による検出結果に基づいて次回の本撮影処理の際の撮像範囲内における被写体の位置を予測する予測手段と、
   前記予測手段により予測された被写体の位置に対して焦点検出領域を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された焦点検出領域に関する信頼性を求める信頼性取得手段と、
   前記焦点検出手段により検出された前記撮像光学系の合焦位置から被写体の移動量を求める被写体移動量取得手段と、を有し、
   前記フォーカス制御手段は、前記連写撮影における本撮影処理の前に前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは、前記信頼性と前記被写体の移動量とに基づいて前記撮像光学系を駆動する場合に前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置を用いることを特徴とする撮像装置。
2. 前記焦点検出手段は、前記撮像素子により撮像された一対の像信号に相関演算を施すことによって合焦位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記フォーカス制御手段は、前記信頼性が高いと判定し、かつ前記被写体の移動量が大きいと判定した場合は、前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置の方向に前記撮像光学系を駆動し、前記被写体検出手段による検出結果が得られた場合は、今回の本撮影処理での検出結果が示す合焦位置に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記フォーカス制御手段は、前記信頼性が高いと判定し、かつ前記被写体の移動量が小さいと判定した場合は、前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 前記焦点検出手段は、前記フォーカス制御手段により前記撮像光学系を移動しながら前記撮像素子により得られる画像の輝度信号の高周波成分が極大になる位置を合焦位置とする第２の焦点検出手段を有し、
   前記フォーカス制御手段は、前記信頼性が低いと判定し、かつ前記被写体の移動量が大きいと判定した場合は、前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置の方向に前記撮像光学系を駆動し、前記被写体検出手段による検出結果が得られた場合は、前記第２の焦点検出手段により検出された合焦位置に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
6. 前記焦点検出手段は、前記フォーカス制御手段により前記撮像光学系を移動しながら前記撮像素子により得られる画像の輝度信号の高周波成分が極大になる位置を合焦位置とする第２の焦点検出手段を有し、
   前記フォーカス制御手段は、前記信頼性が低いと判定し、かつ前記被写体の移動量が小さいと判定した場合は、前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは前記撮像光学系の駆動は行わず、前記被写体検出手段による検出結果が得られた場合は、前記第２の焦点検出手段により検出された合焦位置に前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
7. 前記被写体検出手段は人物の顔を検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 撮像素子により撮像された画像から被写体を検出する被写体検出手段と、
   前記被写体検出手段により検出された被写体にフォーカスを合わせるように撮像光学系を駆動するフォーカス制御手段と、
   撮影準備処理と本撮影処理とを繰り返す連写撮影を行う撮影制御手段と、
   前記本撮影処理により得られた画像を用いて前記撮像光学系の合焦位置を検出する焦点検出手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
   予測手段が、前記被写体検出手段による検出結果に基づいて次回の本撮影処理の際の撮像範囲内における被写体の位置を予測する予測ステップと、
   設定手段が、前記予測ステップにより予測された被写体の位置に対して焦点検出領域を設定する設定ステップと、
   信頼性取得手段が、前記設定ステップにより設定された焦点検出領域に関する信頼性を求める信頼性取得ステップと、
   被写体移動量取得手段が、前記焦点検出手段により検出された前記撮像光学系の合焦位置から被写体の移動量を求める被写体移動量取得ステップと、
   前記フォーカス制御手段が、前記連写撮影における本撮影処理の前に前記被写体検出手段による検出結果が得られるまでは、前記信頼性と前記被写体の移動量とに基づいて前記撮像光学系を駆動する場合に前記焦点検出手段による前回の本撮影処理までの検出結果が示す合焦位置を用いるフォーカス制御ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. コンピュータを、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
10. コンピュータを、請求項１ないし７のいずれか１項に記載された撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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