撮像装置及びその制御方法
【課題】 ＡＦ制御の精度の低下を抑制しつつ良好な測光を行うことができるようにする。
【解決手段】 被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する。
【解決手段】 被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子を測光センサに用いる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子を測光センサに用いる場合、一定の蓄積時間で得られるダイナミックレンジが狭いため、正確な測光を行うために被写体の輝度に合わせて測光センサの蓄積時間を適宜変更する撮像装置が知られている。
【０００３】
また、撮影画面内で所定の条件を満たす被写体を追尾対象に設定し、その位置を自動的に追尾する、いわゆる、被写体追尾機能を有する撮像装置が知られている。この被写体追尾機能を用いることで、動きのある主要被写体に対して連続的に自動焦点調節制御（ＡＦ制御）や露出制御を行うことが可能となる。
【０００４】
このような被写体追尾機能を有する撮像装置の一例として、測光部から出力される測光データに基づいて被写体追尾を行うものが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１０４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、測光部から出力される測光データに基づいて被写体追尾を行う構成において、被写体の輝度に合わせて測光部の蓄積時間を適宜変更すると、測光部の蓄積時間がＡＦ制御に影響する場合がある。例えば、被写体が低輝度で測光部の蓄積時間を長くする必要がある場合、蓄積時間が長くなるのに伴って被写体追尾の演算が終了するまでの時間が長くなり、被写体追尾の結果をＡＦ制御に用いることができなくなってしまう。あるいは、被写体追尾の結果を用いてＡＦ制御を行うことでＡＦ制御の周期が延びてしまう。このように、被写体追尾の結果をＡＦ制御に用いることができなかったりＡＦ制御の周期が延びたりすることで、ＡＦ制御の精度が低下してしまうことが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、ＡＦ制御の精度の低下を抑制しつつ良好な測光を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＡＦ制御の精度の低下を抑制しつつ良好な測光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係わるカメラの構成図。
【図２】本発明の実施形態に係わるカメラのＡＥ処理及びＡＦ処理に係わる各動作を説明する図。
【図３】ＡＥセンサにおける顔領域の平均出力と顔検出率との関係の一例を示した図。
【図４】ＡＦ時間とＡＥ最大蓄積時間と顔検出低輝度限界の関係の一例を示した図。
【図５】次回のＡＥ蓄積時間を決定する処理を説明する図。
【図６】顔優先ＡＦモード及び駒速優先ＡＦモードにおける、ＡＥ最大蓄積時間、ＡＥ適正蓄積時間、連写駒速の関係の一例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係わる撮像装置であるカメラの構成を示す図である。本実施形態におけるカメラは、カメラ本体１００とレンズ２００とを有しているが、カメラ本体１００とレンズ２００とが一体化したカメラであっても構わない。
【００１３】
カメラ本体１００とレンズ２００の内部構成について説明する。
【００１４】
マイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）１０１は、カメラ本体１００の各部を制御するＣＰＵであり、メモリ１０２は、カメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。
【００１５】
赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１０３は、レンズ２００によって撮影時に被写体の像が結像される。シャッター１０４は、非撮影時には撮像素子１０３を遮光し、撮影時には開いて撮像素子１０３へ光線を導く。ハーフミラー１０５は、非撮影時にレンズ２００より入射する光の一部を反射しピント板１０６に結像させる。ＰＮ液晶等の表示素子１０７は、ＡＦ測距枠を表示するためのものであり、光学ファインダーを覗いたときにどの位置で焦点調節を行っているかをユーザーに示す。
【００１６】
ＣＣＤ、ＣＯＭＳ等の撮像素子を用いた測光センサ（以下、ＡＥセンサとも呼ぶ）１０８は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する。その出力信号を用いて測光だけでなく顔検出や被写体追尾を行うことが可能である。
【００１７】
ペンタプリズム１０９は、ピント板１０６の被写体像をＡＥセンサ１０８及び光学ファインダーに導く。ＡＥセンサ１０８はペンタプリズム１０９を介してピント板１０６に結像された被写体像を斜めの位置から見込んでいる。
【００１８】
ＡＦセンサ１１０は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力するセンサであって、自動焦点調節（ＡＦ）に用いられ、レンズ２００より入射し、ハーフミラー１０５を通過した光線がＡＦミラー１１１で反射されて導かれる。
【００１９】
ＡＥセンサ１０８の画像処理・演算用のＣＰＵ（以下ＡＥＣＰＵと呼ぶ）１１２は、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて、測光演算、追尾演算、顔検出演算等を行う。
【００２０】
メモリ１１３は、ＡＥＣＰＵ１１２に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。本実施形態では、ＡＥセンサ専用のＣＰＵとしてＡＥＣＰＵ１１２を有する構成を説明するが、ＡＥＣＰＵ１１２で行う処理をカメラマイコン１０１で行う構成であっても構わない。
【００２１】
その他、カメラ本体１００は、不図示の操作部を有していて、操作部におけるレリーズスイッチをユーザーに操作されることで撮影準備動作や撮影動作を開始させる。また、操作部における撮影モード変更ダイヤルにより、撮影モードを変更することができる。
【００２２】
レンズ内のＣＰＵ（以下ＬＣＰＵと呼ぶ）２０１は、で、被写体との距離情報や焦点距離情報等を含むレンズ情報をカメラマイコン１０１に送る。また、ＬＣＰＵ２０１は、カメラマイコン１０１から測距演算の結果や測光演算の結果を受け取り、レンズや絞りを駆動させる。
【００２３】
次に、図２を用いてＡＥ処理及びＡＦ処理に係わる各動作について説明する。以下の説明では説明を簡略化するため、センサそのものだけでなくそれぞれの処理系のＣＰＵ等も含めて、ＡＥセンサ関連、ＡＦセンサ関連として表現する。すなわち、ＡＦセンサ関連には、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて測距演算等を行うカメラマイコン１０１が含まれる。また、ＡＥセンサ関連には、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて、測光演算、追尾演算、顔検出演算等を行うＡＥＣＰＵ１１２が含まれる。
【００２４】
図２に示す各動作は、レリーズスイッチの半押し状態であるＳＷ１が押されるかまたはカメラのレリーズスイッチの全押し状態であるＳＷ２が押されている間連続撮影を行う連写モードのときに実行されるが、図２ではＳＷ１が押された場合について説明する。
【００２５】
ＳＷ１が押されると、ＡＥセンサ１０８（第２の蓄積手段）とＡＦセンサ１１０（第１の蓄積手段）は、それぞれ蓄積Ａ１、蓄積Ｂ１を開始する。ＡＦセンサ１１０の蓄積時間は、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて後述する測距演算を行うことができるように、被写体の輝度やコントラストなどに基づいてカメラマイコン１０１により決定される。なお、カメラの電源がオンされてから最初の蓄積のように、被写体の輝度やコントラストなどに関する情報が得られていないときは、予め決められた所定の蓄積時間にすればよい。
【００２６】
蓄積Ｂ１の開始時には、蓄積Ａ１と蓄積Ｂ１とを同期させて行うために、カメラマイコン１０１からＡＥＣＰＵ１１２に測光命令（蓄積Ａ１の開始命令）を出すとよい。
【００２７】
蓄積Ｂ１を行って蓄積された信号の読み出しを終えると、カメラマイコン１０１は、次に測距演算を開始する。測距演算は、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて、撮影画面内に設けられた複数のＡＦ測距枠に位置する被写体のデフォーカス量をそれぞれ演算する。デフォーカス量演算の方法は公知の方法を適用すればよいので、詳細な説明は省略する。また、撮影画面内に設けられた複数のＡＦ測距枠のうち、予め決められた条件に基づいて決定されたＡＦ測距枠に位置する被写体を合焦状態とするために必要なレンズ駆動量などを演算する。
【００２８】
一方、蓄積Ａ１を行って蓄積された信号の読み出しを終えると、ＡＥＣＰＵ１１２は、次に追尾演算を開始する。
【００２９】
追尾演算は、前回ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号と今回ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号とに基づいて、撮影画面内で所定の条件を満たす対象がどこに移動したかを演算する。追尾演算の方法については、ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号に基づく被写体の輝度や色情報などを用いる公知の方法を適用すればよく、追尾演算の方法についての詳細な説明は省略する。
【００３０】
追尾演算が終わると、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１に追尾結果を示す追尾情報を送り、カメラマイコン１０１は追尾情報に基づいて測距再演算を行う。測距再演算では、追尾対象を合焦状態とするために必要なレンズ情報などを演算する。
【００３１】
測距再演算が終わると、カメラマイコン１０１は蓄積Ｂ１と読み出しと測距演算と測距再演算にかかった時間を記憶メモリ１０２に記憶する。この合計時間、すなわち、蓄積Ｂ１を開始してから測距再演算を終了するまでの経過時間を、以下ではＡＦ時間（Ｔｆ）と呼ぶ。
【００３２】
測距再演算が終わったら、カメラマイコン１０１はＡＦ時間をＡＥＣＰＵ１１２に送信する。また、カメラマイコン１０１は測距再演算の演算結果に基づいて、追尾対象が合焦状態となるようにＬＣＰＵ２０１と通信してレンズ駆動を行う。すなわち、追尾結果と演算されたデフォーカス量とに基づいて焦点調節制御を行う。
【００３３】
一方、ＡＥＣＰＵ１１２は、追尾演算が終了したら測光演算を行う。測光演算は、蓄積Ａ１を行って得られた信号に基づいて、露出制御に用いる測光値を演算する。測光演算の方法については、撮影画面を複数の領域に分割してそれぞれの領域から測光値を取得し、取得したそれぞれの測光値を所定の条件に基づいて重み付けした加重平均演算を行って全体の測光値を演算する方法など、公知の方法を適用すればよい。このとき、露出制御に用いる絞り値、シャッター速度、撮影感度などの露出制御値を演算しても構わない。また、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１からＡＦ時間を受信すると次回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する。なお、ＡＥセンサ１０８の蓄積もＡＦセンサ１１０の蓄積と同様に、カメラの電源がオンされてから最初の蓄積のように、ＡＦ時間や測光値が得られていないときは、予め決められた所定の蓄積時間にすればよい。
【００３４】
ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子をＡＥセンサに用いる場合、一定の蓄積時間で得られるダイナミックレンジが狭いため、正確な測光を行うために測光の際に被写体の輝度に合わせて蓄積時間を適宜変更することが望ましい。
【００３５】
このようなＡＥセンサ１０８では、撮影画面の平均出力（出力される信号のレベルの平均値）が略一定になるように蓄積時間を設定すればよい。また、平均出力の狙い値を上下に十分なダイナミックレンジをもつように（例えば、１４ｂｉｔ出力のセンサならば１０００ｃｏｕｎｔ）蓄積時間を設定すればよい。
【００３６】
ＡＥセンサ１０８の平均出力が狙い値となるような蓄積時間を、以下ではＡＥ適正蓄積時間と呼ぶ。すなわち、ＡＥ適正蓄積時間は、ＡＥセンサ１０８から読み出した信号に基づく測光値を用いて演算される。
【００３７】
また、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間を制御することで、ＡＥセンサ１０８の出力信号に基づいて顔検出演算を行うことも可能である。図３に顔領域の平均出力と顔検出率との関係の一例を示したグラフを示す。ここで顔領域の平均出力とは、撮影画面内の顔領域の平均出力のことであり、撮影画面の平均出力と略一致する。図３に示すように、顔領域の平均出力が低すぎたり高すぎたりすると、撮影画面内に被写体の顔が存在する場合でも、顔検出能力は低下する。そこで、前述のように撮影画面の平均出力の狙い値を設定し、ＡＥセンサの蓄積時間をＡＥ適正蓄積時間の近傍にすることで、精度よく顔検出演算を行うことができる。
【００３８】
以上のように、被写体の輝度に合わせてＡＥセンサ１０８の蓄積時間を設定すれば正確な測光を行うことができるが、ＡＦ制御の精度が低下してしまう場合が考えられる。そこで、次回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する際には、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間がＡＥ適正蓄積時間となるように演算を行うが、前述したＡＦ時間に基づいて蓄積時間の上限値（ＡＥ最大蓄積時間）を設定する。
【００３９】
図４にＡＦ時間とＡＥ最大蓄積時間と顔検出低輝度限界の関係の一例を示す。図４のように、ＡＦ時間（Ｔｆ）を４つのグループに分け、グループ毎にＡＦの周期を遅らせることのないＡＥ最大蓄積時間を設定する。すなわち、図４におけるＡＥ最大蓄積時間は、その範囲内の蓄積時間でＡＥセンサ１０８の蓄積を行えば、ＡＥセンサ１０８の蓄積に伴う遅延が生じない蓄積時間である。そのため、ＡＦ時間が短いほどＡＥ最大蓄積時間は小さくなる。図４に示した表はメモリ１１３などに予め記憶しておけばよく、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する際には、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１から受信したＡＦ時間（Ｔｆ）とこの表に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定すればよい。
【００４０】
ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える（ＡＥ最大蓄積時間より長い）場合は、次回のＡＥ蓄積時間はＡＥ最大蓄積時間となり、ＡＥセンサ１０８の平均出力は狙い値より低く出力されることになる。
【００４１】
このため、例えば、ＡＥ適正蓄積時間が１０ｍｓでＡＥ最大蓄積時間５ｍｓの場合、平均出力は狙い値の半分になり低輝度側の測光ダイナミックレンジは１段狭くなり、高輝度側の測光ダイナミックレンジは１段広がる。
【００４２】
しかしながら、輝度差がないような均一に近い被写体ならば平均出力が低下してもダイナミックレンジに収まるためほとんど測光値に影響はない。
【００４３】
次回のＡＥセンサの蓄積時間を決定したら、その後、ＡＥＣＰＵ１１２は顔検出演算を行う。顔検出演算の方法については、周知の方法のいずれかの方法を適用すればよく、例えば、ＡＥセンサ１０８から出力される信号を色相と彩度に変換し、この２次元ヒストグラムを作成、解析することで顔領域を判断する方法を用いればよい。あるいは、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて人物の顔の形状に相当する顔候補領域を抽出し、その領域内の特徴量から顔領域を決定する方法を用いればよい。また、本実施形態では、検出対象が被写体の顔である顔検出演算を行う場合を説明するが、顔だけでなく所定の条件を満たす被写体を検出する被写体検出演算を公知の方法により行っても構わない。
【００４４】
顔検出演算の結果はカメラマイコン１０１に通信され、次回の追尾演算の際に用いることが可能である。例えば、顔検出演算により検知された顔領域を追尾対象にして追尾演算を行うことで、被写体が移動しても被写体の顔領域を連続的に合焦状態とすることができる。なお、顔検出演算を行わなくても構わない。
【００４５】
以上の各動作を終えて次回の測光準備ができたら、ＡＥＣＰＵ１１２は測光準備ができたこと（測光準備完了情報）をカメラマイコン１０１に伝えておくとよい。以降は、レリーズスイッチの半押し状態が継続されている間は上記の一連の動作を繰り返す。なお、レリーズスイッチが全押し状態になったことで上記の一連の動作を開始したのであれば、レリーズスイッチの全押し状態が継続されて連写（連続撮影）を行っている間は上記の一連の動作を繰り返す。
【００４６】
次に、撮影モードがＡＥセンサ１０８の出力信号に基づいて行った顔検出演算の結果を用いて焦点調節制御を行うモード（以下、顔優先ＡＦモードと呼ぶ）である場合の処理について説明する。
【００４７】
上述のように、ＡＦ時間に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定し、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合、撮影画面の平均出力は狙い値よりも低くなり、低輝度側の測光ダイナミックレンジは狭くなる。そのため、顔領域の平均出力が撮影画面の平均出力よりも大幅に低いと、図３に示したように顔検出能力が大きく低下してしまう。
【００４８】
そこで、撮影モードが顔優先ＡＦモードの場合には、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合であっても、次回のＡＥセンサの蓄積時間をＡＥ適正蓄積時間とするとよい。そうすることで、顔優先ＡＦモードの場合には、ＡＦの周期が遅くなり連写撮影時の駒速が低下することになるが、被写体が低輝度であっても顔検出を行うことができ、精度よくＡＦ制御を行うことができる。
【００４９】
顔検出を優先するか否かに応じて次回のＡＥ蓄積時間を決定する処理について、図５を用いて説明する。
【００５０】
まず、前述したように、ステップＳ１０１でＡＥセンサ１０８とＡＦセンサ１１０は蓄積を行い、蓄積された信号の読み出しを行う。
【００５１】
次に、ステップＳ１０２で、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１から受信したＡＦ 時間に基づいて、図４のような表に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定する。
【００５２】
その後、ＡＥＣＰＵ１１２は、ステップＳ１０１で読み出した信号に基づく測光値を用いて次回のＡＥ適正蓄積時間を演算する。
【００５３】
そして、Ｓ１０４でＡＥＣＰＵ１１２はカメラの撮影モードが顔優先ＡＦモードか否かを判定する。顔優先ＡＦモードでない場合、ステップＳ１０５へ進み、ステップＳ１０２で決定したＡＥ最大蓄積時間を設けてステップＳ１０７において次回のＡＥ蓄積時間を決定する。顔優先ＡＦモードの場合、ステップＳ１０６へ進み、ステップＳ１０２で決定したＡＥ最大蓄積時間を設けずにステップＳ１０７において次回のＡＥ蓄積時間を決定する。すなわち、顔検出に用いる信号に対応する蓄積のＡＥ蓄積時間を決定する際には、ＡＥ最大蓄積時間を設けずにＡＥ蓄積時間を決定する。
【００５４】
ただし、このときＡＥ蓄積時間に制限を設けないと低輝度のときに蓄積時間が長くなりすぎて、手ぶれ等により顔検出ができなくなってしまう可能性がある。そのため、顔優先ＡＦモードでない場合にも、手ぶれ等の影響が大きくならないように決定されたＡＥ最大蓄積時間を設けてもよい。
【００５５】
ステップＳ１０７で次回のＡＥ蓄積時間を決定したら、Ｓ１０１に戻り、以降一連の動作を繰り返す。
【００５６】
図４に示したように、例えば、ＡＥ最大蓄積時間が５ｍｓに制限されているときは、被写体の輝度を示すＢＶ値がＢＶ５未満の状況では顔検出できないが、顔優先ＡＦモードでは制限を設けないので、例えば４０ｍｓで蓄積を行うことでＢＶ２まで顔検出できる。
【００５７】
次に、カメラの撮影モードが顔優先ＡＦモードと顔優先ＡＦモードではないＡＦモード（以下、駒速優先ＡＦモードと呼ぶ）のときの連写撮影時の駒速について説明する。
【００５８】
図６は、顔優先ＡＦモード及び駒速優先ＡＦモードにおける、ＡＥ最大蓄積時間、ＡＥ適正蓄積時間、連写駒速の関係の一例を説明するための図である。
【００５９】
図６に示すように、顔優先ＡＦモードのときは低輝度でも顔検出ができるようにＡＥ適正蓄積時間を優先するため、ＡＥ適正蓄積時間に応じて連写の駒速が制限される場合がある。すなわち、顔優先ＡＦモードのときは、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間以下の場合は、駒速は前述したＡＦ時間に応じて制限され、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合は、駒速はＡＥ適正蓄積時間に応じて制限される。
【００６０】
一方、駒速優先ＡＦモードのときは、ＡＥ最大蓄積時間によってＡＥ蓄積時間を制限するので、駒速はＡＦ時間にのみ依存する。すなわち、駒速優先ＡＦモードのときはＡＥ適正蓄積時間にかかわらずＡＥセンサ１０８の蓄積時間に伴う遅延は生じない。
【００６１】
以上のように、カメラの撮影モードに応じてＡＥセンサ１０８の蓄積時間として設定可能な最大値を変更することで、ユーザーの意図を反映したＡＥセンサ１０８の蓄積時間制御を行うことができる。
【００６２】
具体的には、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて顔検出することを優先する撮影モードの場合は、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間が適正蓄積時間となるように制御することで、顔検出の結果を用いた精度のよいＡＦ制御を行うことができる。
【００６３】
一方、連写撮影時の駒速を優先する撮影モードの場合は、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間に上限値を設け、ＡＥセンサの蓄積時間が上限値を超えないように制御することで、ＡＥセンサ１０８の蓄積に伴う遅延が生じないようにすることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、上記の実施形態では、ＡＦセンサ１１０の蓄積を開始してから測距再演算を終了するまでの経過時間であるＡＦ時間に基づいてＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定している。しかしながら、ＡＦセンサ１１０の信号の読み出しに要する時間及び測距演算や測距再演算に要する時間を予め予測しておき、ＡＦセンサ１１０の蓄積時間に基づいてＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定しても構わない。
【００６６】
また、上記の実施形態では、前回のＡＦ時間に基づいて今回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定している。しかしながら、被写体の輝度やコントラストなどに基づいて今回のＡＦ時間あるいはＡＦセンサ１１０の蓄積時間を予測し、予測したＡＦ時間あるいはＡＦセンサ１１０の蓄積時間に基づいて今回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定しても構わない。
【符号の説明】
【００６７】
１００ カメラ
１０１ カメラマイコン
１０３ 撮像素子
１０８ 測光センサ
１１０ ＡＦセンサ
１１２ ＡＥＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子を測光センサに用いる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子を測光センサに用いる場合、一定の蓄積時間で得られるダイナミックレンジが狭いため、正確な測光を行うために被写体の輝度に合わせて測光センサの蓄積時間を適宜変更する撮像装置が知られている。
【０００３】
また、撮影画面内で所定の条件を満たす被写体を追尾対象に設定し、その位置を自動的に追尾する、いわゆる、被写体追尾機能を有する撮像装置が知られている。この被写体追尾機能を用いることで、動きのある主要被写体に対して連続的に自動焦点調節制御（ＡＦ制御）や露出制御を行うことが可能となる。
【０００４】
このような被写体追尾機能を有する撮像装置の一例として、測光部から出力される測光データに基づいて被写体追尾を行うものが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１０４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、測光部から出力される測光データに基づいて被写体追尾を行う構成において、被写体の輝度に合わせて測光部の蓄積時間を適宜変更すると、測光部の蓄積時間がＡＦ制御に影響する場合がある。例えば、被写体が低輝度で測光部の蓄積時間を長くする必要がある場合、蓄積時間が長くなるのに伴って被写体追尾の演算が終了するまでの時間が長くなり、被写体追尾の結果をＡＦ制御に用いることができなくなってしまう。あるいは、被写体追尾の結果を用いてＡＦ制御を行うことでＡＦ制御の周期が延びてしまう。このように、被写体追尾の結果をＡＦ制御に用いることができなかったりＡＦ制御の周期が延びたりすることで、ＡＦ制御の精度が低下してしまうことが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、ＡＦ制御の精度の低下を抑制しつつ良好な測光を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＡＦ制御の精度の低下を抑制しつつ良好な測光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係わるカメラの構成図。
【図２】本発明の実施形態に係わるカメラのＡＥ処理及びＡＦ処理に係わる各動作を説明する図。
【図３】ＡＥセンサにおける顔領域の平均出力と顔検出率との関係の一例を示した図。
【図４】ＡＦ時間とＡＥ最大蓄積時間と顔検出低輝度限界の関係の一例を示した図。
【図５】次回のＡＥ蓄積時間を決定する処理を説明する図。
【図６】顔優先ＡＦモード及び駒速優先ＡＦモードにおける、ＡＥ最大蓄積時間、ＡＥ適正蓄積時間、連写駒速の関係の一例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係わる撮像装置であるカメラの構成を示す図である。本実施形態におけるカメラは、カメラ本体１００とレンズ２００とを有しているが、カメラ本体１００とレンズ２００とが一体化したカメラであっても構わない。
【００１３】
カメラ本体１００とレンズ２００の内部構成について説明する。
【００１４】
マイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）１０１は、カメラ本体１００の各部を制御するＣＰＵであり、メモリ１０２は、カメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。
【００１５】
赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子１０３は、レンズ２００によって撮影時に被写体の像が結像される。シャッター１０４は、非撮影時には撮像素子１０３を遮光し、撮影時には開いて撮像素子１０３へ光線を導く。ハーフミラー１０５は、非撮影時にレンズ２００より入射する光の一部を反射しピント板１０６に結像させる。ＰＮ液晶等の表示素子１０７は、ＡＦ測距枠を表示するためのものであり、光学ファインダーを覗いたときにどの位置で焦点調節を行っているかをユーザーに示す。
【００１６】
ＣＣＤ、ＣＯＭＳ等の撮像素子を用いた測光センサ（以下、ＡＥセンサとも呼ぶ）１０８は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する。その出力信号を用いて測光だけでなく顔検出や被写体追尾を行うことが可能である。
【００１７】
ペンタプリズム１０９は、ピント板１０６の被写体像をＡＥセンサ１０８及び光学ファインダーに導く。ＡＥセンサ１０８はペンタプリズム１０９を介してピント板１０６に結像された被写体像を斜めの位置から見込んでいる。
【００１８】
ＡＦセンサ１１０は、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力するセンサであって、自動焦点調節（ＡＦ）に用いられ、レンズ２００より入射し、ハーフミラー１０５を通過した光線がＡＦミラー１１１で反射されて導かれる。
【００１９】
ＡＥセンサ１０８の画像処理・演算用のＣＰＵ（以下ＡＥＣＰＵと呼ぶ）１１２は、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて、測光演算、追尾演算、顔検出演算等を行う。
【００２０】
メモリ１１３は、ＡＥＣＰＵ１１２に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。本実施形態では、ＡＥセンサ専用のＣＰＵとしてＡＥＣＰＵ１１２を有する構成を説明するが、ＡＥＣＰＵ１１２で行う処理をカメラマイコン１０１で行う構成であっても構わない。
【００２１】
その他、カメラ本体１００は、不図示の操作部を有していて、操作部におけるレリーズスイッチをユーザーに操作されることで撮影準備動作や撮影動作を開始させる。また、操作部における撮影モード変更ダイヤルにより、撮影モードを変更することができる。
【００２２】
レンズ内のＣＰＵ（以下ＬＣＰＵと呼ぶ）２０１は、で、被写体との距離情報や焦点距離情報等を含むレンズ情報をカメラマイコン１０１に送る。また、ＬＣＰＵ２０１は、カメラマイコン１０１から測距演算の結果や測光演算の結果を受け取り、レンズや絞りを駆動させる。
【００２３】
次に、図２を用いてＡＥ処理及びＡＦ処理に係わる各動作について説明する。以下の説明では説明を簡略化するため、センサそのものだけでなくそれぞれの処理系のＣＰＵ等も含めて、ＡＥセンサ関連、ＡＦセンサ関連として表現する。すなわち、ＡＦセンサ関連には、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて測距演算等を行うカメラマイコン１０１が含まれる。また、ＡＥセンサ関連には、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて、測光演算、追尾演算、顔検出演算等を行うＡＥＣＰＵ１１２が含まれる。
【００２４】
図２に示す各動作は、レリーズスイッチの半押し状態であるＳＷ１が押されるかまたはカメラのレリーズスイッチの全押し状態であるＳＷ２が押されている間連続撮影を行う連写モードのときに実行されるが、図２ではＳＷ１が押された場合について説明する。
【００２５】
ＳＷ１が押されると、ＡＥセンサ１０８（第２の蓄積手段）とＡＦセンサ１１０（第１の蓄積手段）は、それぞれ蓄積Ａ１、蓄積Ｂ１を開始する。ＡＦセンサ１１０の蓄積時間は、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて後述する測距演算を行うことができるように、被写体の輝度やコントラストなどに基づいてカメラマイコン１０１により決定される。なお、カメラの電源がオンされてから最初の蓄積のように、被写体の輝度やコントラストなどに関する情報が得られていないときは、予め決められた所定の蓄積時間にすればよい。
【００２６】
蓄積Ｂ１の開始時には、蓄積Ａ１と蓄積Ｂ１とを同期させて行うために、カメラマイコン１０１からＡＥＣＰＵ１１２に測光命令（蓄積Ａ１の開始命令）を出すとよい。
【００２７】
蓄積Ｂ１を行って蓄積された信号の読み出しを終えると、カメラマイコン１０１は、次に測距演算を開始する。測距演算は、ＡＦセンサ１１０から出力される信号に基づいて、撮影画面内に設けられた複数のＡＦ測距枠に位置する被写体のデフォーカス量をそれぞれ演算する。デフォーカス量演算の方法は公知の方法を適用すればよいので、詳細な説明は省略する。また、撮影画面内に設けられた複数のＡＦ測距枠のうち、予め決められた条件に基づいて決定されたＡＦ測距枠に位置する被写体を合焦状態とするために必要なレンズ駆動量などを演算する。
【００２８】
一方、蓄積Ａ１を行って蓄積された信号の読み出しを終えると、ＡＥＣＰＵ１１２は、次に追尾演算を開始する。
【００２９】
追尾演算は、前回ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号と今回ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号とに基づいて、撮影画面内で所定の条件を満たす対象がどこに移動したかを演算する。追尾演算の方法については、ＡＥセンサ１０８で蓄積を行って得られた信号に基づく被写体の輝度や色情報などを用いる公知の方法を適用すればよく、追尾演算の方法についての詳細な説明は省略する。
【００３０】
追尾演算が終わると、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１に追尾結果を示す追尾情報を送り、カメラマイコン１０１は追尾情報に基づいて測距再演算を行う。測距再演算では、追尾対象を合焦状態とするために必要なレンズ情報などを演算する。
【００３１】
測距再演算が終わると、カメラマイコン１０１は蓄積Ｂ１と読み出しと測距演算と測距再演算にかかった時間を記憶メモリ１０２に記憶する。この合計時間、すなわち、蓄積Ｂ１を開始してから測距再演算を終了するまでの経過時間を、以下ではＡＦ時間（Ｔｆ）と呼ぶ。
【００３２】
測距再演算が終わったら、カメラマイコン１０１はＡＦ時間をＡＥＣＰＵ１１２に送信する。また、カメラマイコン１０１は測距再演算の演算結果に基づいて、追尾対象が合焦状態となるようにＬＣＰＵ２０１と通信してレンズ駆動を行う。すなわち、追尾結果と演算されたデフォーカス量とに基づいて焦点調節制御を行う。
【００３３】
一方、ＡＥＣＰＵ１１２は、追尾演算が終了したら測光演算を行う。測光演算は、蓄積Ａ１を行って得られた信号に基づいて、露出制御に用いる測光値を演算する。測光演算の方法については、撮影画面を複数の領域に分割してそれぞれの領域から測光値を取得し、取得したそれぞれの測光値を所定の条件に基づいて重み付けした加重平均演算を行って全体の測光値を演算する方法など、公知の方法を適用すればよい。このとき、露出制御に用いる絞り値、シャッター速度、撮影感度などの露出制御値を演算しても構わない。また、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１からＡＦ時間を受信すると次回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する。なお、ＡＥセンサ１０８の蓄積もＡＦセンサ１１０の蓄積と同様に、カメラの電源がオンされてから最初の蓄積のように、ＡＦ時間や測光値が得られていないときは、予め決められた所定の蓄積時間にすればよい。
【００３４】
ＣＣＤやＣＭＯＳ等のリニア蓄積型の撮像素子をＡＥセンサに用いる場合、一定の蓄積時間で得られるダイナミックレンジが狭いため、正確な測光を行うために測光の際に被写体の輝度に合わせて蓄積時間を適宜変更することが望ましい。
【００３５】
このようなＡＥセンサ１０８では、撮影画面の平均出力（出力される信号のレベルの平均値）が略一定になるように蓄積時間を設定すればよい。また、平均出力の狙い値を上下に十分なダイナミックレンジをもつように（例えば、１４ｂｉｔ出力のセンサならば１０００ｃｏｕｎｔ）蓄積時間を設定すればよい。
【００３６】
ＡＥセンサ１０８の平均出力が狙い値となるような蓄積時間を、以下ではＡＥ適正蓄積時間と呼ぶ。すなわち、ＡＥ適正蓄積時間は、ＡＥセンサ１０８から読み出した信号に基づく測光値を用いて演算される。
【００３７】
また、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間を制御することで、ＡＥセンサ１０８の出力信号に基づいて顔検出演算を行うことも可能である。図３に顔領域の平均出力と顔検出率との関係の一例を示したグラフを示す。ここで顔領域の平均出力とは、撮影画面内の顔領域の平均出力のことであり、撮影画面の平均出力と略一致する。図３に示すように、顔領域の平均出力が低すぎたり高すぎたりすると、撮影画面内に被写体の顔が存在する場合でも、顔検出能力は低下する。そこで、前述のように撮影画面の平均出力の狙い値を設定し、ＡＥセンサの蓄積時間をＡＥ適正蓄積時間の近傍にすることで、精度よく顔検出演算を行うことができる。
【００３８】
以上のように、被写体の輝度に合わせてＡＥセンサ１０８の蓄積時間を設定すれば正確な測光を行うことができるが、ＡＦ制御の精度が低下してしまう場合が考えられる。そこで、次回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する際には、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間がＡＥ適正蓄積時間となるように演算を行うが、前述したＡＦ時間に基づいて蓄積時間の上限値（ＡＥ最大蓄積時間）を設定する。
【００３９】
図４にＡＦ時間とＡＥ最大蓄積時間と顔検出低輝度限界の関係の一例を示す。図４のように、ＡＦ時間（Ｔｆ）を４つのグループに分け、グループ毎にＡＦの周期を遅らせることのないＡＥ最大蓄積時間を設定する。すなわち、図４におけるＡＥ最大蓄積時間は、その範囲内の蓄積時間でＡＥセンサ１０８の蓄積を行えば、ＡＥセンサ１０８の蓄積に伴う遅延が生じない蓄積時間である。そのため、ＡＦ時間が短いほどＡＥ最大蓄積時間は小さくなる。図４に示した表はメモリ１１３などに予め記憶しておけばよく、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間を演算する際には、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１から受信したＡＦ時間（Ｔｆ）とこの表に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定すればよい。
【００４０】
ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える（ＡＥ最大蓄積時間より長い）場合は、次回のＡＥ蓄積時間はＡＥ最大蓄積時間となり、ＡＥセンサ１０８の平均出力は狙い値より低く出力されることになる。
【００４１】
このため、例えば、ＡＥ適正蓄積時間が１０ｍｓでＡＥ最大蓄積時間５ｍｓの場合、平均出力は狙い値の半分になり低輝度側の測光ダイナミックレンジは１段狭くなり、高輝度側の測光ダイナミックレンジは１段広がる。
【００４２】
しかしながら、輝度差がないような均一に近い被写体ならば平均出力が低下してもダイナミックレンジに収まるためほとんど測光値に影響はない。
【００４３】
次回のＡＥセンサの蓄積時間を決定したら、その後、ＡＥＣＰＵ１１２は顔検出演算を行う。顔検出演算の方法については、周知の方法のいずれかの方法を適用すればよく、例えば、ＡＥセンサ１０８から出力される信号を色相と彩度に変換し、この２次元ヒストグラムを作成、解析することで顔領域を判断する方法を用いればよい。あるいは、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて人物の顔の形状に相当する顔候補領域を抽出し、その領域内の特徴量から顔領域を決定する方法を用いればよい。また、本実施形態では、検出対象が被写体の顔である顔検出演算を行う場合を説明するが、顔だけでなく所定の条件を満たす被写体を検出する被写体検出演算を公知の方法により行っても構わない。
【００４４】
顔検出演算の結果はカメラマイコン１０１に通信され、次回の追尾演算の際に用いることが可能である。例えば、顔検出演算により検知された顔領域を追尾対象にして追尾演算を行うことで、被写体が移動しても被写体の顔領域を連続的に合焦状態とすることができる。なお、顔検出演算を行わなくても構わない。
【００４５】
以上の各動作を終えて次回の測光準備ができたら、ＡＥＣＰＵ１１２は測光準備ができたこと（測光準備完了情報）をカメラマイコン１０１に伝えておくとよい。以降は、レリーズスイッチの半押し状態が継続されている間は上記の一連の動作を繰り返す。なお、レリーズスイッチが全押し状態になったことで上記の一連の動作を開始したのであれば、レリーズスイッチの全押し状態が継続されて連写（連続撮影）を行っている間は上記の一連の動作を繰り返す。
【００４６】
次に、撮影モードがＡＥセンサ１０８の出力信号に基づいて行った顔検出演算の結果を用いて焦点調節制御を行うモード（以下、顔優先ＡＦモードと呼ぶ）である場合の処理について説明する。
【００４７】
上述のように、ＡＦ時間に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定し、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合、撮影画面の平均出力は狙い値よりも低くなり、低輝度側の測光ダイナミックレンジは狭くなる。そのため、顔領域の平均出力が撮影画面の平均出力よりも大幅に低いと、図３に示したように顔検出能力が大きく低下してしまう。
【００４８】
そこで、撮影モードが顔優先ＡＦモードの場合には、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合であっても、次回のＡＥセンサの蓄積時間をＡＥ適正蓄積時間とするとよい。そうすることで、顔優先ＡＦモードの場合には、ＡＦの周期が遅くなり連写撮影時の駒速が低下することになるが、被写体が低輝度であっても顔検出を行うことができ、精度よくＡＦ制御を行うことができる。
【００４９】
顔検出を優先するか否かに応じて次回のＡＥ蓄積時間を決定する処理について、図５を用いて説明する。
【００５０】
まず、前述したように、ステップＳ１０１でＡＥセンサ１０８とＡＦセンサ１１０は蓄積を行い、蓄積された信号の読み出しを行う。
【００５１】
次に、ステップＳ１０２で、ＡＥＣＰＵ１１２はカメラマイコン１０１から受信したＡＦ 時間に基づいて、図４のような表に従ってＡＥ最大蓄積時間を決定する。
【００５２】
その後、ＡＥＣＰＵ１１２は、ステップＳ１０１で読み出した信号に基づく測光値を用いて次回のＡＥ適正蓄積時間を演算する。
【００５３】
そして、Ｓ１０４でＡＥＣＰＵ１１２はカメラの撮影モードが顔優先ＡＦモードか否かを判定する。顔優先ＡＦモードでない場合、ステップＳ１０５へ進み、ステップＳ１０２で決定したＡＥ最大蓄積時間を設けてステップＳ１０７において次回のＡＥ蓄積時間を決定する。顔優先ＡＦモードの場合、ステップＳ１０６へ進み、ステップＳ１０２で決定したＡＥ最大蓄積時間を設けずにステップＳ１０７において次回のＡＥ蓄積時間を決定する。すなわち、顔検出に用いる信号に対応する蓄積のＡＥ蓄積時間を決定する際には、ＡＥ最大蓄積時間を設けずにＡＥ蓄積時間を決定する。
【００５４】
ただし、このときＡＥ蓄積時間に制限を設けないと低輝度のときに蓄積時間が長くなりすぎて、手ぶれ等により顔検出ができなくなってしまう可能性がある。そのため、顔優先ＡＦモードでない場合にも、手ぶれ等の影響が大きくならないように決定されたＡＥ最大蓄積時間を設けてもよい。
【００５５】
ステップＳ１０７で次回のＡＥ蓄積時間を決定したら、Ｓ１０１に戻り、以降一連の動作を繰り返す。
【００５６】
図４に示したように、例えば、ＡＥ最大蓄積時間が５ｍｓに制限されているときは、被写体の輝度を示すＢＶ値がＢＶ５未満の状況では顔検出できないが、顔優先ＡＦモードでは制限を設けないので、例えば４０ｍｓで蓄積を行うことでＢＶ２まで顔検出できる。
【００５７】
次に、カメラの撮影モードが顔優先ＡＦモードと顔優先ＡＦモードではないＡＦモード（以下、駒速優先ＡＦモードと呼ぶ）のときの連写撮影時の駒速について説明する。
【００５８】
図６は、顔優先ＡＦモード及び駒速優先ＡＦモードにおける、ＡＥ最大蓄積時間、ＡＥ適正蓄積時間、連写駒速の関係の一例を説明するための図である。
【００５９】
図６に示すように、顔優先ＡＦモードのときは低輝度でも顔検出ができるようにＡＥ適正蓄積時間を優先するため、ＡＥ適正蓄積時間に応じて連写の駒速が制限される場合がある。すなわち、顔優先ＡＦモードのときは、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間以下の場合は、駒速は前述したＡＦ時間に応じて制限され、ＡＥ適正蓄積時間がＡＥ最大蓄積時間を超える場合は、駒速はＡＥ適正蓄積時間に応じて制限される。
【００６０】
一方、駒速優先ＡＦモードのときは、ＡＥ最大蓄積時間によってＡＥ蓄積時間を制限するので、駒速はＡＦ時間にのみ依存する。すなわち、駒速優先ＡＦモードのときはＡＥ適正蓄積時間にかかわらずＡＥセンサ１０８の蓄積時間に伴う遅延は生じない。
【００６１】
以上のように、カメラの撮影モードに応じてＡＥセンサ１０８の蓄積時間として設定可能な最大値を変更することで、ユーザーの意図を反映したＡＥセンサ１０８の蓄積時間制御を行うことができる。
【００６２】
具体的には、ＡＥセンサ１０８から出力される信号に基づいて顔検出することを優先する撮影モードの場合は、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間が適正蓄積時間となるように制御することで、顔検出の結果を用いた精度のよいＡＦ制御を行うことができる。
【００６３】
一方、連写撮影時の駒速を優先する撮影モードの場合は、ＡＥセンサ１０８の蓄積時間に上限値を設け、ＡＥセンサの蓄積時間が上限値を超えないように制御することで、ＡＥセンサ１０８の蓄積に伴う遅延が生じないようにすることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、上記の実施形態では、ＡＦセンサ１１０の蓄積を開始してから測距再演算を終了するまでの経過時間であるＡＦ時間に基づいてＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定している。しかしながら、ＡＦセンサ１１０の信号の読み出しに要する時間及び測距演算や測距再演算に要する時間を予め予測しておき、ＡＦセンサ１１０の蓄積時間に基づいてＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定しても構わない。
【００６６】
また、上記の実施形態では、前回のＡＦ時間に基づいて今回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定している。しかしながら、被写体の輝度やコントラストなどに基づいて今回のＡＦ時間あるいはＡＦセンサ１１０の蓄積時間を予測し、予測したＡＦ時間あるいはＡＦセンサ１１０の蓄積時間に基づいて今回のＡＥセンサ１０８の蓄積時間の上限値を決定しても構わない。
【符号の説明】
【００６７】
１００ カメラ
１０１ カメラマイコン
１０３ 撮像素子
１０８ 測光センサ
１１０ ＡＦセンサ
１１２ ＡＥＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、
前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、
前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段による今回の蓄積を行う前に前記測光演算手段により演算された測光値に基づいて、前記上限値を超えないように今回の前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段による今回の蓄積を行う前に行われた前記第１の蓄積手段による蓄積の蓄積時間に基づいて、前記上限値を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記第１の蓄積手段の蓄積時間が短いほど前記上限値を小さく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。
【請求項５】
前記第１の蓄積手段による蓄積と前記第２の蓄積手段による蓄積とを同期させて行うことを特徴とする請求項１ない４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて、所定の条件を満たす対象の追尾を行う追尾手段と、
前記追尾手段の追尾結果と前記デフォーカス量演算手段により演算されたデフォーカス量とに基づいて焦点調節制御を行う焦点調節手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて、所定の条件を満たす被写体を検出する被写体検出手段を有し、
前記決定手段は、前記被写体検出手段により前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて被写体検出を行う場合、当該被写体検出に用いる信号に対応する蓄積の蓄積時間を決定する際には、前記上限値を設けずに当該蓄積時間を決定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。
【請求項８】
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１】
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、
前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、
前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有し、
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段による今回の蓄積を行う前に前記測光演算手段により演算された測光値に基づいて、前記上限値を超えないように今回の前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記第２の蓄積手段による今回の蓄積を行う前に行われた前記第１の蓄積手段による蓄積の蓄積時間に基づいて、前記上限値を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記第１の蓄積手段の蓄積時間が短いほど前記上限値を小さく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。
【請求項５】
前記第１の蓄積手段による蓄積と前記第２の蓄積手段による蓄積とを同期させて行うことを特徴とする請求項１ない４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて、所定の条件を満たす対象の追尾を行う追尾手段と、
前記追尾手段の追尾結果と前記デフォーカス量演算手段により演算されたデフォーカス量とに基づいて焦点調節制御を行う焦点調節手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて、所定の条件を満たす被写体を検出する被写体検出手段を有し、
前記決定手段は、前記被写体検出手段により前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて被写体検出を行う場合、当該被写体検出に用いる信号に対応する蓄積の蓄積時間を決定する際には、前記上限値を設けずに当該蓄積時間を決定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。
【請求項８】
被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する第１の蓄積手段と、被写体像を光電変換して電荷の蓄積を行い蓄積した電荷に応じた信号を出力する、前記第１の蓄積手段とは異なる第２の蓄積手段と、前記第１の蓄積手段から出力される信号に基づいてデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、前記第２の蓄積手段から出力される信号に基づいて測光値を演算する測光演算手段と、前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する決定手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定する際に、前記第１の蓄積手段の蓄積時間に基づいて上限値を設けて、当該上限値を超えないように前記第２の蓄積手段の蓄積時間を決定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６１５３１（Ｐ２０１３−６１５３１Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００５４８（Ｐ２０１１−２００５４８）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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