撮像装置及び自動焦点調節方法
【課題】位相差ＡＦを効率的かつ精度良く行う撮像装置および自動焦点調節方法を提供する。
【解決手段】撮像装置は、主要被写体検出手段１２０が焦点検出センサ１１５が焦点検出が可能な領域の全域Ａ１内に主要被写体を検出した場合に主要被写体と全域が重なった領域Ｄを焦点検出センサの焦点検出領域に設定して位相差ＡＦを行った後でＴＶ−ＡＦを行い、主要被写体検出手段が全域内に主要被写体を検出しない場合に位相差ＡＦを行わずにＴＶ−ＡＦを行う。
【解決手段】撮像装置は、主要被写体検出手段１２０が焦点検出センサ１１５が焦点検出が可能な領域の全域Ａ１内に主要被写体を検出した場合に主要被写体と全域が重なった領域Ｄを焦点検出センサの焦点検出領域に設定して位相差ＡＦを行った後でＴＶ−ＡＦを行い、主要被写体検出手段が全域内に主要被写体を検出しない場合に位相差ＡＦを行わずにＴＶ−ＡＦを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および自動焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、コントラスト方式を使用したオートフォーカス（以下、「ＴＶ−ＡＦ」と称する）と焦点検出センサを使用した位相差ＡＦを組み合わせたハイブリッドＡＦを開示している。特許文献２は複数の被写体から主要被写体を決定する方法を開示している。特許文献３は、検出した人物の顔を焦点検出領域としてＴＶ−ＡＦを適用することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５１０６５号公報
【特許文献２】特開２００２−５１２５５号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、位相差ＡＦの焦点検出センサ（ラインセンサ）で焦点検出が可能な検出可能領域の全域を使用しようとすると、電荷蓄積時間や信号読出し時間により焦点検出に時間がかかるだけでなく制御手段に大きな負荷がかかる。また、焦点検出領域が主要被写体を含む複数の被写体を含む場合には焦点検出精度が低下する場合がある。
【０００５】
本発明は、位相差ＡＦを短時間で少ない負荷で精度良く行う撮像装置および自動焦点調節方法を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、位相差ＡＦを短時間で少ない負荷で精度良く行う撮像装置および自動焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施例の撮像装置のブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す焦点検出センサの検出原理を説明する図である。
【図３】図３は、撮影装置における自動焦点調節方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示す撮像装置の撮影領域、焦点検出センサの焦点検出領域、主要被写体領域の関係を示した概念図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図３のＳ４０６を説明するための図である。
【図６】図６は、図１に示す撮像装置の撮影領域、焦点検出センサの焦点検出領域、主要被写体領域の関係を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施例の撮像装置のブロック図である。本実施例の撮像装置は、レンズ装置（レンズユニット）がカメラ本体から着脱可能なデジタル一眼レフカメラであり、図１において、一対の一点鎖線で挟まれたマウントの左側がレンズ装置、右側がカメラ本体である。なお、本発明はレンズ装置とカメラ本体が一体型の撮像装置（デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ）にも適用可能である。
【００１０】
レンズ装置は、撮像光学系（撮影レンズ）、アクチュエータ（ＡＣＴ）１０９及び１１１、駆動回路１１０及び１１２、焦点検出センサ１１５、レンズマイクロコンピュータ（レンズマイコン）１２４を有する。
【００１１】
撮像光学系は、被写体側から光軸方向に沿って順に、固定レンズ１００、変倍レンズ１０１、光量調整を行う絞り１０２、固定アフォーカルレンズ１０３、フォーカスレンズ１０４を有する。なお、図１では、各レンズ１００、１０１、１０３及び１０４は一つのレンズから構成されているが、実際には一つ又は複数のレンズを含むレンズユニットとして構成される。
【００１２】
変倍レンズ１０１はステッピングモータやＤＣモータ等のＡＣＴ１０９により光軸方向に駆動され、変倍を行う。駆動回路１１０はＡＣＴ１０９に駆動電流を供給する。
【００１３】
フォーカスレンズ１０４はステッピングモータやＤＣモータ等のＡＣＴ１１１により光軸方向に駆動され、焦点調節を行う。フォーカスレンズ１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えている。駆動回路１１２はＡＣＴ１１１に駆動電流を供給する。
【００１４】
焦点検出センサ（測距センサ）１１５は、撮像装置から被写体までの距離（被写体距離）を三角測距方式で検出するのに使用される。本実施例の焦点検出センサ１１５は、撮像光学系からの光を使用せずに位相差方式で焦点検出を行う外測センサであるが、本発明は焦点検出センサ１１５が撮像光学系からの光を使用して位相差方式で焦点検出を行う内測センサにも適用可能である。また、焦点検出センサ１１５は、検出が可能な検出可能領域に設定された焦点検出に使用される焦点検出領域において一対の被写体像の位相差（焦点ずれ量）を検出する。
【００１５】
図２は、焦点検出センサ１１５の検出原理を説明する図であり、図２では焦点検出センサ１１５は一対の結像レンズ１１５ａ及び１１５ｂと、一対の光電変換センサアレイ（センサアレイ）１１５ｃ及び１１５ｄを有する。各センサアレイには光電変換センサが複数並んで配置されており、ＣＣＤ等の領域センサやラインセンサであるが、以下ではラインセンサとして説明する。ＣＴは被写体の中心位置である。
【００１６】
センサアレイ１１５ａは結像レンズ１１５ｃと対応し、センサアレイ１１５ｂは結像レンズ１１５ｄと対応する。被写体像は、結像レンズ１１５ａ及び１１５ｂを介してセンサアレイ１１５ｃ及び１１５ｄで検出される。
【００１７】
焦点検出センサ１１５から位置ＣＴまでの距離Ｌは、焦点検出センサ１１５の基線長をＢ、各結像レンズの焦点距離をｆ、センサアレイ１１５ｄを基準としたセンサアレイ１１５ｃの位相差をＸとすると、Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘで与えられる。また、この結果に基づいて距離Ｌまたは位相差Ｘを関数としたフォーカスレンズ１０４の合焦位置までの駆動量（繰り出し量）を求めることができる。
【００１８】
Ａ１は焦点検出センサ１１５が検出が可能な検出可能領域であり、説明のため、結像レンズでセンサアレイに結像される検出可能領域を被写体側に表記している。
【００１９】
検出可能領域の全域において位相差を検出しようとすると、ラインセンサへの電荷蓄積時間やセンサ信号をレンズマイコン１２４に送信する転送時間かかるだけでなく、レンズマイコン１２４にも大きな演算負荷発生する。また、遠近が混在した被写体を焦点検出した場合に十分な精度を得ることができない。
【００２０】
そこで、本実施例では、カメラマイコン１２５で検出した主要被写体の情報に基づいて検出可能領域に実際に焦点検出に使用される焦点検出領域を限定的に設定している。
【００２１】
レンズマイコン１２４は、レンズ装置の各部を制御する制御手段（プロセッサ、ＣＰＵ）である。レンズマイコン１２４は、焦点検出センサ１１５を有し、焦点検出センサ１１５の検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動して焦点調節を行う位相差ＡＦ手段（第１焦点調節手段）の一部を構成する。また、レンズマイコン１２４は、後述するように、位相差ＡＦ手段とＴＶ−ＡＦ手段（第２焦点調節手段）の動作を制御する制御手段として機能する。なお、これらの機能を一部または全部はカメラマイコン１２５が担ってもよい。
【００２２】
レンズマイコン１２４は、レンズマイコン１２４は、合焦判定手段１１７、フォーカス駆動信号発生手段１１８、焦点検出領域設定手段１２１、ズーム駆動信号発生手段１２２、ズーム情報検出手段１２３、距離演算手段１２８を有する。
【００２３】
合焦判定手段１１７は、カメラマイコン１２５から受信した被写体像のコントラスト情報を用いてフォーカスレンズ１０４を移動させながら合焦したか否かの判定を行う。
【００２４】
フォーカス駆動信号発生手段１１８はフォーカスレンズ１０４を駆動するための駆動信号を生成し、駆動回路１１２に供給する。
【００２５】
焦点検出領域設定手段１２１は、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を検出可能領域内に設定する。
【００２６】
ズーム駆動信号発生手段１２２は、カメラ装置のズーム操作スイッチ１１３のズーム操作情報に基づいてズーム駆動信号を生成し、駆動回路１１０に供給する。
【００２７】
ズーム情報検出手段１２３は、ズーム情報（焦点距離情報）を検出する。
【００２８】
距離算出手段１２８は、焦点検出センサ１１５からの出力信号を用いて被写体距離を算出する。
【００２９】
カメラ装置は、撮像素子１０５、映像信号処理回路１０６、記憶装置１０７、表示装置１０８、ズーム操作スイッチ１１３、カメラマイクロコンピュータ（カメラマイコン）１２５を有する。
【００３０】
撮像素子１０５は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子であり、撮像面に形成された光学像（被写体像）を光電変換して電気信号（映像信号または出力信号）に変換する。撮像素子１０５は、光電変換された電荷が蓄積され、所定のタイミングで映像信号処理回路１０６により、該電荷が読み出される。
【００３１】
映像信号処理回路１０６は撮像素子１０５からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換の機能も有している。映像信号処理回路１０６では撮像素子１０５からの出力信号に対して所定の増幅やガンマ補正などの各種処理を施して映像信号を生成する。映像信号は液晶ディスプレイパネル等の表示装置１０８や、テープや磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記録装置１０７、カメラマイコン１２５に出力される。
【００３２】
ズーム操作スイッチ１１３はズーミング操作（変倍操作）を行う。
【００３３】
カメラマイコン１２５は、カメラ装置の各部を制御する制御手段（プロセッサ、ＣＰＵ）であり、レンズマイコン１２４と構成要素１２６ａ〜１２７ｄを介して通信する。
【００３４】
１２７ａはカメラマイコン１２５からレンズマイコン１２４に通信開始タイミングを知らせるための割込みラインであり、マウントを介してライン１２６ａに接続されている。１２７ｂは同期式シリアル通信を行うためのクロック信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｂに接続されている。１２７ｃはクロック信号ライン１２７ｂのクロック信号のタイミングで各種データを送信するための送信データ信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｃに接続されている。１２７ｄはレンズマイコン側からのデータをカメラ側で受信するための受信データ信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｄに接続されている。
【００３５】
カメラマイコン１２５は、コントラスト検出手段１１６、被写体検出手段１１９、主被写体判定手段１２０を有する。カメラマイコン１２５は、レンズマイコン１２４（の合焦判定手段１１７）と共に、コントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動して焦点調節を行うＴＶ−ＡＦ手段（第２焦点調節手段）の一部を構成する。
【００３６】
コントラスト検出手段１１６は、映像信号処理回路１０６から得た撮像素子１０５の出力信号を処理してコントラスト値（高周波成分）を表す評価値を生成する。
【００３７】
被写体検出手段１１９は、撮像素子１０５の出力信号から人物や顔などの被写体を検出する。人物を検出する場合、例えば、移動物体を検出し、移動物体のシルエット形状から人物であるか否かを検出する方法がある。あるいは顔検出を行う場合、映像信号をエッジ強調することで、目・鼻・口の候補となる形状特徴点を検出し、予めカメラ制御ＣＰＵに記憶している平均顔の形状特徴点テンプレートと比較することで顔を検出する方法などがある。本実施例では、ボケた状態や低照度撮影時に、まず焦点検出センサ１１５を用い、その後ＴＶ−ＡＦにより合焦位置を見つけるため、顔検出の場合にはボケた状態や低照度時の検出が困難な可能性がある。そのため、人物等の大まかな形を検出する被写体検出を用いる。
【００３８】
主要被写体検出手段１２０は、得られた被写体が複数存在する場合に、色や大きさから主要被写体を検出し、得られた被写体が一つであれば、その被写体を主要被写体として検出する。このように、主要被写体検出手段１２０は、撮像素子１０５の出力信号から主要被写体を検出する。あるいは、撮影者が複数の被写体から主要被写体を指定してもよい。
【００３９】
カメラマイコン１２５で検出された主要被写体の領域情報はレンズマイコン１２４に送信される。カメラマイコン１２５からレンズマイコン１２４に送信されるデータとしては、カメラ識別情報、コントラスト情報（ＡＦ評価値・焦点検出領域）、被写体領域情報、主要被写体領域情報、ズーム操作情報がある。レンズマイコン１２４からカメラマイコン１２５に送信されるデータとしては、レンズ識別情報、フォーカスレンズ位置情報、ズームレンズ位置情報、被写体距離情報がある。
【００４０】
図３は、撮影装置における自動焦点調節方法（ＡＦ方法）を説明するためのフローチャートであり、ＳはＳｔｅｐ（ステップ）の略である。図３のステップの全部または一部はコンピュータに各ステップを実行させるプログラムとして具現化可能である。
【００４１】
まず、カメラマイコン１２５は、人物や顔といった被写体を公知の技術により検出し（Ｓ４０１）、画面内において被写体が存在する位置を表す被写体領域情報としてレンズマイコン１２４に送信する。
【００４２】
次に、カメラマイコン１２５は、検出した複数被写体の中で主要被写体つまり撮影者がピントを合わせたいと思われる被写体を検出する（Ｓ４０２）。カメラマイコン１２５は、Ｓ４０１で検出した被写体が１つであれば、これを主要被写体とし、画面内において主要被写体が存在する位置を表す主要被写体領域情報としてレンズマイコン１２４に送信する。
【００４３】
次に、レンズマイコン１２４は、受信した主要被写体領域情報から主要被写体が検出できたか否かを判断し（Ｓ４０３）、主要被写体を検出できなかったと判断した場合には（Ｓ４０３のＮｏ）、ＴＶ−ＡＦのみで合焦動作を行うため、フローはＳ４１０に移行する。
【００４４】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体検出手段１２０が主要被写体を検出しない場合には、位相差ＡＦ手段による焦点調節を行わずにＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。これは、主要被写体がない状態で焦点検出センサ１１５が検出可能領域の全域または一部において位相差検出を行うと焦点調節時間がかかり、焦点検出精度も低く、レンズマイコン１２４に負荷がかかるからである。
【００４５】
一方、レンズマイコン１２４（のズーム情報検出手段１２３）は、主要被写体を検出できたと判断した場合には（Ｓ４０３のＹｅｓ）、ズーム情報を検出する（Ｓ４０４）。ズーム情報とは焦点距離やズームレンズユニットの位置などの情報であり、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を決定する際に使用する。
【００４６】
次に、レンズマイコン１２４は、検出可能領域内に主要被写体が位置するかどうかを判断する（Ｓ４０５）。このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体検出手段１２０が主要被写体を検出した場合に、検出可能領域内に主要被写体を検出したかどうかを判断する（Ｓ４０５）。
【００４７】
レンズマイコン１２４は、検出可能領域内に主要被写体があると判断すると（Ｓ４０５のＹｅｓ）、その焦点検出領域設定手段１２１が画面内での主要被写体が位置する情報とズーム情報を用いて焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を設定する（Ｓ４０６）。
【００４８】
図４は、カメラ装置の撮影領域と焦点検出センサ１１５の焦点検出領域の関係を示す図である。Ａ１、Ａ２はそれぞれ、説明のために被写体側の像として表記した検出可能領域と実際に焦点検出に使用される焦点検出領域である。Ｂ１は検出した主要被写体領域、Ｂ２は検出した複数の被写体領域、Ｃは撮影領域である。
【００４９】
図４に示すように、検出可能領域Ａ１と主要被写体領域Ｂ１とが重なる領域が存在するため、その領域を焦点検出領域Ａ２として設定することができる。
【００５０】
図５（ａ）は、ズームが望遠（Ｔｅｌｅ）位置にある場合の主要被写体領域Ｂ１１と検出可能領域Ａ１１の関係をｘｙ座標系を用いて示している。（０，０）は撮影領域Ｃ１１の原点である。（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を含む点線内が主要被写体領域Ｂ１１である。
【００５１】
検出可能領域Ａ１１は撮影領域Ｃ１１の原点を基準とした座標で示している。検出可能領域Ａ１１は（ｘＴ１，ｙＴ１）と（ｘＴ２，ｙＴ２）を含む実線で囲まれた範囲となる。座標（ｘＴ１，ｙＴ１）及び（ｘＴ２，ｙＴ２）はレンズ装置のテレ位置での焦点距離と焦点検出センサ１１５の焦点距離ｆから求めることができる。
【００５２】
主要被写体領域Ｂ１１と検出可能領域Ａ１１が重なる領域の頂点Ｄ１〜Ｄ４の座標は（ｘ１，ｙＴ１）、（ｘ２，ｙＴ１）、（ｘ１，ｙＴ２）、（ｘ２，ｙＴ２）となり、レンズマイコン１２４は焦点検出センサ１１５の焦点検出領域Ａ２１をこの領域に設定する。また、ラインセンサの場合、ｘ軸方向の座標ｘ１、ｘ２が分かればどこのラインを用いて焦点検出を行えばよいかが分かる。
【００５３】
図５（ｂ）はズームが広角（Ｗｉｄｅ）位置にある場合の主要被写体領域Ｂ１２と検出可能領域Ａ１２の関係をｘｙ座標系を用いて示している。図５（ａ）と同様に、（０，０）は撮影領域Ｃ１２の原点である。（ｘ３，ｙ３）と（ｘ４，ｙ４）を含む点線内が主要被写体領域Ｂ１２である。
【００５４】
検出可能領域Ａ１２は（ｘＷ１，ｙＷ１）と（ｘＷ２，ｙＷ２）を含む実線で囲まれた範囲となる。座標（ｘＷ１，ｙＷ１）及び（ｘＷ２，ｙＷ２）はレンズ装置のワイド位置での焦点距離と焦点検出センサ１１５の焦点距離ｆから求めることができる。
【００５５】
主要被写体領域Ｂ１２と検出可能領域Ａ１２が重なる領域の頂点Ｄ５〜Ｄ８の座標は（ｘ１，ｙＷ１）、（ｘ２，ｙＷ１）、（ｘ１，ｙＷ２）、（ｘ２，ｙＷ２）となり、レンズマイコン１２４は焦点検出センサ１１５の焦点検出領域Ａ２２をこの領域に設定する。
【００５６】
説明を簡略化するためにテレ位置とワイド位置での焦点検出センサ１１５焦点検出領域の設定方法を説明したが、その中間の焦点距離位置でも同様に考えることで、検出可能領域に主要被写体領域を重ねることができる。
【００５７】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体が検出可能領域内にある場合に主要被写体と検出可能領域が重なった領域を焦点検出センサ１１５の焦点検出領域に設定する。これによって焦点検出精度を高め、レンズマイコン１２４の負荷を減らし、焦点検出時間を短縮することができる。
【００５８】
次に、レンズマイコン１２４（の距離演算手段１２８）は、焦点検出センサ１１５の検出結果から主要被写体の距離を取得し（Ｓ４０７）、主要被写体までの距離からフォーカスレンズ１０４の駆動量を算出し（Ｓ４０８）。次に、レンズマイコン１２４は、フォーカス駆動信号発生手段１１８を用いてフォーカスレンズ１０４をＳ４０８の結果に従って合焦位置まで駆動する（Ｓ４０９）。この結果、フォーカスレンズ１０４は合焦位置付近に移動される（位相差ＡＦ）。
【００５９】
その後、レンズマイコン１２４は合焦判定手段１１７を使用してＴＶ−ＡＦを実行する（Ｓ４１０）。ＴＶ−ＡＦでは、合焦方向を判別するためのウォブリングを行ってから合焦方向に山登り駆動を行う。ウォブリングでは、フォーカスレンズを光軸方向に一定周期で微小往復移動させながらフォーカスレンズの移動の中心をＡＦ評価値信号が大きくなる方向に動かす。
【００６０】
このように、レンズマイコン１２４は、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を設定して位相差ＡＦ手段による焦点調節後にＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。このハイブリッドＡＦによって高速かつ高精度に焦点調節を行うことができる。
【００６１】
一方、レンズマイコン１２４は、焦点検出領域内に主要被写体が位置しないと判断すると（Ｓ４０５のＮｏ）、ＴＶ−ＡＦのみで合焦動作を行うため、フローはＳ４１０に移行する。
【００６２】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体が検出可能領域内にない場合に位相差ＡＦ手段による焦点調節を行わずにＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。
【００６３】
撮像光学系のズーム位置（焦点距離）や交換レンズ側に設ける焦点検出センサ１１５の位置によっては、焦点検出領域と撮影領域との視界のずれ（パララックス）が生じる可能性がある。
【００６４】
図６は、パララックス及び焦点距離の関係から検出可能領域Ａ１と主要被写体領域Ｂ１とが一致する部分が存在しない例を示している。このような場合に位相差を測定してしまうと、使用者が合焦させたい被写体にピントが合わなくなる可能性がある。従って、Ｓ４０５のＮｏの場合にはＴＶ−ＡＦのみを用いて合焦動作を実行する。
【００６５】
以上、本実施例によれば、ハイブリッドＡＦにおいて、焦点検出センサ１１５への電荷蓄積時間やセンサ信号の転送時間を短縮し、制御手段の負荷を低減でき、更に、焦点検出精度が向上する。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
撮像装置は、被写体の撮像の用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１１５ 焦点検出センサ
１１７ 合焦判定手段
１２４ レンズマイコン（制御手段）
１２０ 主要被写体検出手段
Ａ１、Ａ１１、Ａ１２ 検出可能領域
Ａ２、Ａ２１、Ａ２２ 焦点検出領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および自動焦点調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、コントラスト方式を使用したオートフォーカス（以下、「ＴＶ−ＡＦ」と称する）と焦点検出センサを使用した位相差ＡＦを組み合わせたハイブリッドＡＦを開示している。特許文献２は複数の被写体から主要被写体を決定する方法を開示している。特許文献３は、検出した人物の顔を焦点検出領域としてＴＶ−ＡＦを適用することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５１０６５号公報
【特許文献２】特開２００２−５１２５５号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、位相差ＡＦの焦点検出センサ（ラインセンサ）で焦点検出が可能な検出可能領域の全域を使用しようとすると、電荷蓄積時間や信号読出し時間により焦点検出に時間がかかるだけでなく制御手段に大きな負荷がかかる。また、焦点検出領域が主要被写体を含む複数の被写体を含む場合には焦点検出精度が低下する場合がある。
【０００５】
本発明は、位相差ＡＦを短時間で少ない負荷で精度良く行う撮像装置および自動焦点調節方法を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、位相差ＡＦを短時間で少ない負荷で精度良く行う撮像装置および自動焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施例の撮像装置のブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す焦点検出センサの検出原理を説明する図である。
【図３】図３は、撮影装置における自動焦点調節方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示す撮像装置の撮影領域、焦点検出センサの焦点検出領域、主要被写体領域の関係を示した概念図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図３のＳ４０６を説明するための図である。
【図６】図６は、図１に示す撮像装置の撮影領域、焦点検出センサの焦点検出領域、主要被写体領域の関係を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施例の撮像装置のブロック図である。本実施例の撮像装置は、レンズ装置（レンズユニット）がカメラ本体から着脱可能なデジタル一眼レフカメラであり、図１において、一対の一点鎖線で挟まれたマウントの左側がレンズ装置、右側がカメラ本体である。なお、本発明はレンズ装置とカメラ本体が一体型の撮像装置（デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ）にも適用可能である。
【００１０】
レンズ装置は、撮像光学系（撮影レンズ）、アクチュエータ（ＡＣＴ）１０９及び１１１、駆動回路１１０及び１１２、焦点検出センサ１１５、レンズマイクロコンピュータ（レンズマイコン）１２４を有する。
【００１１】
撮像光学系は、被写体側から光軸方向に沿って順に、固定レンズ１００、変倍レンズ１０１、光量調整を行う絞り１０２、固定アフォーカルレンズ１０３、フォーカスレンズ１０４を有する。なお、図１では、各レンズ１００、１０１、１０３及び１０４は一つのレンズから構成されているが、実際には一つ又は複数のレンズを含むレンズユニットとして構成される。
【００１２】
変倍レンズ１０１はステッピングモータやＤＣモータ等のＡＣＴ１０９により光軸方向に駆動され、変倍を行う。駆動回路１１０はＡＣＴ１０９に駆動電流を供給する。
【００１３】
フォーカスレンズ１０４はステッピングモータやＤＣモータ等のＡＣＴ１１１により光軸方向に駆動され、焦点調節を行う。フォーカスレンズ１０５は焦点調節機能と変倍による像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼ね備えている。駆動回路１１２はＡＣＴ１１１に駆動電流を供給する。
【００１４】
焦点検出センサ（測距センサ）１１５は、撮像装置から被写体までの距離（被写体距離）を三角測距方式で検出するのに使用される。本実施例の焦点検出センサ１１５は、撮像光学系からの光を使用せずに位相差方式で焦点検出を行う外測センサであるが、本発明は焦点検出センサ１１５が撮像光学系からの光を使用して位相差方式で焦点検出を行う内測センサにも適用可能である。また、焦点検出センサ１１５は、検出が可能な検出可能領域に設定された焦点検出に使用される焦点検出領域において一対の被写体像の位相差（焦点ずれ量）を検出する。
【００１５】
図２は、焦点検出センサ１１５の検出原理を説明する図であり、図２では焦点検出センサ１１５は一対の結像レンズ１１５ａ及び１１５ｂと、一対の光電変換センサアレイ（センサアレイ）１１５ｃ及び１１５ｄを有する。各センサアレイには光電変換センサが複数並んで配置されており、ＣＣＤ等の領域センサやラインセンサであるが、以下ではラインセンサとして説明する。ＣＴは被写体の中心位置である。
【００１６】
センサアレイ１１５ａは結像レンズ１１５ｃと対応し、センサアレイ１１５ｂは結像レンズ１１５ｄと対応する。被写体像は、結像レンズ１１５ａ及び１１５ｂを介してセンサアレイ１１５ｃ及び１１５ｄで検出される。
【００１７】
焦点検出センサ１１５から位置ＣＴまでの距離Ｌは、焦点検出センサ１１５の基線長をＢ、各結像レンズの焦点距離をｆ、センサアレイ１１５ｄを基準としたセンサアレイ１１５ｃの位相差をＸとすると、Ｌ＝Ｂ×ｆ／Ｘで与えられる。また、この結果に基づいて距離Ｌまたは位相差Ｘを関数としたフォーカスレンズ１０４の合焦位置までの駆動量（繰り出し量）を求めることができる。
【００１８】
Ａ１は焦点検出センサ１１５が検出が可能な検出可能領域であり、説明のため、結像レンズでセンサアレイに結像される検出可能領域を被写体側に表記している。
【００１９】
検出可能領域の全域において位相差を検出しようとすると、ラインセンサへの電荷蓄積時間やセンサ信号をレンズマイコン１２４に送信する転送時間かかるだけでなく、レンズマイコン１２４にも大きな演算負荷発生する。また、遠近が混在した被写体を焦点検出した場合に十分な精度を得ることができない。
【００２０】
そこで、本実施例では、カメラマイコン１２５で検出した主要被写体の情報に基づいて検出可能領域に実際に焦点検出に使用される焦点検出領域を限定的に設定している。
【００２１】
レンズマイコン１２４は、レンズ装置の各部を制御する制御手段（プロセッサ、ＣＰＵ）である。レンズマイコン１２４は、焦点検出センサ１１５を有し、焦点検出センサ１１５の検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動して焦点調節を行う位相差ＡＦ手段（第１焦点調節手段）の一部を構成する。また、レンズマイコン１２４は、後述するように、位相差ＡＦ手段とＴＶ−ＡＦ手段（第２焦点調節手段）の動作を制御する制御手段として機能する。なお、これらの機能を一部または全部はカメラマイコン１２５が担ってもよい。
【００２２】
レンズマイコン１２４は、レンズマイコン１２４は、合焦判定手段１１７、フォーカス駆動信号発生手段１１８、焦点検出領域設定手段１２１、ズーム駆動信号発生手段１２２、ズーム情報検出手段１２３、距離演算手段１２８を有する。
【００２３】
合焦判定手段１１７は、カメラマイコン１２５から受信した被写体像のコントラスト情報を用いてフォーカスレンズ１０４を移動させながら合焦したか否かの判定を行う。
【００２４】
フォーカス駆動信号発生手段１１８はフォーカスレンズ１０４を駆動するための駆動信号を生成し、駆動回路１１２に供給する。
【００２５】
焦点検出領域設定手段１２１は、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を検出可能領域内に設定する。
【００２６】
ズーム駆動信号発生手段１２２は、カメラ装置のズーム操作スイッチ１１３のズーム操作情報に基づいてズーム駆動信号を生成し、駆動回路１１０に供給する。
【００２７】
ズーム情報検出手段１２３は、ズーム情報（焦点距離情報）を検出する。
【００２８】
距離算出手段１２８は、焦点検出センサ１１５からの出力信号を用いて被写体距離を算出する。
【００２９】
カメラ装置は、撮像素子１０５、映像信号処理回路１０６、記憶装置１０７、表示装置１０８、ズーム操作スイッチ１１３、カメラマイクロコンピュータ（カメラマイコン）１２５を有する。
【００３０】
撮像素子１０５は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子であり、撮像面に形成された光学像（被写体像）を光電変換して電気信号（映像信号または出力信号）に変換する。撮像素子１０５は、光電変換された電荷が蓄積され、所定のタイミングで映像信号処理回路１０６により、該電荷が読み出される。
【００３１】
映像信号処理回路１０６は撮像素子１０５からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換の機能も有している。映像信号処理回路１０６では撮像素子１０５からの出力信号に対して所定の増幅やガンマ補正などの各種処理を施して映像信号を生成する。映像信号は液晶ディスプレイパネル等の表示装置１０８や、テープや磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記録装置１０７、カメラマイコン１２５に出力される。
【００３２】
ズーム操作スイッチ１１３はズーミング操作（変倍操作）を行う。
【００３３】
カメラマイコン１２５は、カメラ装置の各部を制御する制御手段（プロセッサ、ＣＰＵ）であり、レンズマイコン１２４と構成要素１２６ａ〜１２７ｄを介して通信する。
【００３４】
１２７ａはカメラマイコン１２５からレンズマイコン１２４に通信開始タイミングを知らせるための割込みラインであり、マウントを介してライン１２６ａに接続されている。１２７ｂは同期式シリアル通信を行うためのクロック信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｂに接続されている。１２７ｃはクロック信号ライン１２７ｂのクロック信号のタイミングで各種データを送信するための送信データ信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｃに接続されている。１２７ｄはレンズマイコン側からのデータをカメラ側で受信するための受信データ信号ラインであり、マウントを介してライン１２６ｄに接続されている。
【００３５】
カメラマイコン１２５は、コントラスト検出手段１１６、被写体検出手段１１９、主被写体判定手段１２０を有する。カメラマイコン１２５は、レンズマイコン１２４（の合焦判定手段１１７）と共に、コントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置にフォーカスレンズ１０４を移動して焦点調節を行うＴＶ−ＡＦ手段（第２焦点調節手段）の一部を構成する。
【００３６】
コントラスト検出手段１１６は、映像信号処理回路１０６から得た撮像素子１０５の出力信号を処理してコントラスト値（高周波成分）を表す評価値を生成する。
【００３７】
被写体検出手段１１９は、撮像素子１０５の出力信号から人物や顔などの被写体を検出する。人物を検出する場合、例えば、移動物体を検出し、移動物体のシルエット形状から人物であるか否かを検出する方法がある。あるいは顔検出を行う場合、映像信号をエッジ強調することで、目・鼻・口の候補となる形状特徴点を検出し、予めカメラ制御ＣＰＵに記憶している平均顔の形状特徴点テンプレートと比較することで顔を検出する方法などがある。本実施例では、ボケた状態や低照度撮影時に、まず焦点検出センサ１１５を用い、その後ＴＶ−ＡＦにより合焦位置を見つけるため、顔検出の場合にはボケた状態や低照度時の検出が困難な可能性がある。そのため、人物等の大まかな形を検出する被写体検出を用いる。
【００３８】
主要被写体検出手段１２０は、得られた被写体が複数存在する場合に、色や大きさから主要被写体を検出し、得られた被写体が一つであれば、その被写体を主要被写体として検出する。このように、主要被写体検出手段１２０は、撮像素子１０５の出力信号から主要被写体を検出する。あるいは、撮影者が複数の被写体から主要被写体を指定してもよい。
【００３９】
カメラマイコン１２５で検出された主要被写体の領域情報はレンズマイコン１２４に送信される。カメラマイコン１２５からレンズマイコン１２４に送信されるデータとしては、カメラ識別情報、コントラスト情報（ＡＦ評価値・焦点検出領域）、被写体領域情報、主要被写体領域情報、ズーム操作情報がある。レンズマイコン１２４からカメラマイコン１２５に送信されるデータとしては、レンズ識別情報、フォーカスレンズ位置情報、ズームレンズ位置情報、被写体距離情報がある。
【００４０】
図３は、撮影装置における自動焦点調節方法（ＡＦ方法）を説明するためのフローチャートであり、ＳはＳｔｅｐ（ステップ）の略である。図３のステップの全部または一部はコンピュータに各ステップを実行させるプログラムとして具現化可能である。
【００４１】
まず、カメラマイコン１２５は、人物や顔といった被写体を公知の技術により検出し（Ｓ４０１）、画面内において被写体が存在する位置を表す被写体領域情報としてレンズマイコン１２４に送信する。
【００４２】
次に、カメラマイコン１２５は、検出した複数被写体の中で主要被写体つまり撮影者がピントを合わせたいと思われる被写体を検出する（Ｓ４０２）。カメラマイコン１２５は、Ｓ４０１で検出した被写体が１つであれば、これを主要被写体とし、画面内において主要被写体が存在する位置を表す主要被写体領域情報としてレンズマイコン１２４に送信する。
【００４３】
次に、レンズマイコン１２４は、受信した主要被写体領域情報から主要被写体が検出できたか否かを判断し（Ｓ４０３）、主要被写体を検出できなかったと判断した場合には（Ｓ４０３のＮｏ）、ＴＶ−ＡＦのみで合焦動作を行うため、フローはＳ４１０に移行する。
【００４４】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体検出手段１２０が主要被写体を検出しない場合には、位相差ＡＦ手段による焦点調節を行わずにＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。これは、主要被写体がない状態で焦点検出センサ１１５が検出可能領域の全域または一部において位相差検出を行うと焦点調節時間がかかり、焦点検出精度も低く、レンズマイコン１２４に負荷がかかるからである。
【００４５】
一方、レンズマイコン１２４（のズーム情報検出手段１２３）は、主要被写体を検出できたと判断した場合には（Ｓ４０３のＹｅｓ）、ズーム情報を検出する（Ｓ４０４）。ズーム情報とは焦点距離やズームレンズユニットの位置などの情報であり、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を決定する際に使用する。
【００４６】
次に、レンズマイコン１２４は、検出可能領域内に主要被写体が位置するかどうかを判断する（Ｓ４０５）。このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体検出手段１２０が主要被写体を検出した場合に、検出可能領域内に主要被写体を検出したかどうかを判断する（Ｓ４０５）。
【００４７】
レンズマイコン１２４は、検出可能領域内に主要被写体があると判断すると（Ｓ４０５のＹｅｓ）、その焦点検出領域設定手段１２１が画面内での主要被写体が位置する情報とズーム情報を用いて焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を設定する（Ｓ４０６）。
【００４８】
図４は、カメラ装置の撮影領域と焦点検出センサ１１５の焦点検出領域の関係を示す図である。Ａ１、Ａ２はそれぞれ、説明のために被写体側の像として表記した検出可能領域と実際に焦点検出に使用される焦点検出領域である。Ｂ１は検出した主要被写体領域、Ｂ２は検出した複数の被写体領域、Ｃは撮影領域である。
【００４９】
図４に示すように、検出可能領域Ａ１と主要被写体領域Ｂ１とが重なる領域が存在するため、その領域を焦点検出領域Ａ２として設定することができる。
【００５０】
図５（ａ）は、ズームが望遠（Ｔｅｌｅ）位置にある場合の主要被写体領域Ｂ１１と検出可能領域Ａ１１の関係をｘｙ座標系を用いて示している。（０，０）は撮影領域Ｃ１１の原点である。（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を含む点線内が主要被写体領域Ｂ１１である。
【００５１】
検出可能領域Ａ１１は撮影領域Ｃ１１の原点を基準とした座標で示している。検出可能領域Ａ１１は（ｘＴ１，ｙＴ１）と（ｘＴ２，ｙＴ２）を含む実線で囲まれた範囲となる。座標（ｘＴ１，ｙＴ１）及び（ｘＴ２，ｙＴ２）はレンズ装置のテレ位置での焦点距離と焦点検出センサ１１５の焦点距離ｆから求めることができる。
【００５２】
主要被写体領域Ｂ１１と検出可能領域Ａ１１が重なる領域の頂点Ｄ１〜Ｄ４の座標は（ｘ１，ｙＴ１）、（ｘ２，ｙＴ１）、（ｘ１，ｙＴ２）、（ｘ２，ｙＴ２）となり、レンズマイコン１２４は焦点検出センサ１１５の焦点検出領域Ａ２１をこの領域に設定する。また、ラインセンサの場合、ｘ軸方向の座標ｘ１、ｘ２が分かればどこのラインを用いて焦点検出を行えばよいかが分かる。
【００５３】
図５（ｂ）はズームが広角（Ｗｉｄｅ）位置にある場合の主要被写体領域Ｂ１２と検出可能領域Ａ１２の関係をｘｙ座標系を用いて示している。図５（ａ）と同様に、（０，０）は撮影領域Ｃ１２の原点である。（ｘ３，ｙ３）と（ｘ４，ｙ４）を含む点線内が主要被写体領域Ｂ１２である。
【００５４】
検出可能領域Ａ１２は（ｘＷ１，ｙＷ１）と（ｘＷ２，ｙＷ２）を含む実線で囲まれた範囲となる。座標（ｘＷ１，ｙＷ１）及び（ｘＷ２，ｙＷ２）はレンズ装置のワイド位置での焦点距離と焦点検出センサ１１５の焦点距離ｆから求めることができる。
【００５５】
主要被写体領域Ｂ１２と検出可能領域Ａ１２が重なる領域の頂点Ｄ５〜Ｄ８の座標は（ｘ１，ｙＷ１）、（ｘ２，ｙＷ１）、（ｘ１，ｙＷ２）、（ｘ２，ｙＷ２）となり、レンズマイコン１２４は焦点検出センサ１１５の焦点検出領域Ａ２２をこの領域に設定する。
【００５６】
説明を簡略化するためにテレ位置とワイド位置での焦点検出センサ１１５焦点検出領域の設定方法を説明したが、その中間の焦点距離位置でも同様に考えることで、検出可能領域に主要被写体領域を重ねることができる。
【００５７】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体が検出可能領域内にある場合に主要被写体と検出可能領域が重なった領域を焦点検出センサ１１５の焦点検出領域に設定する。これによって焦点検出精度を高め、レンズマイコン１２４の負荷を減らし、焦点検出時間を短縮することができる。
【００５８】
次に、レンズマイコン１２４（の距離演算手段１２８）は、焦点検出センサ１１５の検出結果から主要被写体の距離を取得し（Ｓ４０７）、主要被写体までの距離からフォーカスレンズ１０４の駆動量を算出し（Ｓ４０８）。次に、レンズマイコン１２４は、フォーカス駆動信号発生手段１１８を用いてフォーカスレンズ１０４をＳ４０８の結果に従って合焦位置まで駆動する（Ｓ４０９）。この結果、フォーカスレンズ１０４は合焦位置付近に移動される（位相差ＡＦ）。
【００５９】
その後、レンズマイコン１２４は合焦判定手段１１７を使用してＴＶ−ＡＦを実行する（Ｓ４１０）。ＴＶ−ＡＦでは、合焦方向を判別するためのウォブリングを行ってから合焦方向に山登り駆動を行う。ウォブリングでは、フォーカスレンズを光軸方向に一定周期で微小往復移動させながらフォーカスレンズの移動の中心をＡＦ評価値信号が大きくなる方向に動かす。
【００６０】
このように、レンズマイコン１２４は、焦点検出センサ１１５の焦点検出領域を設定して位相差ＡＦ手段による焦点調節後にＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。このハイブリッドＡＦによって高速かつ高精度に焦点調節を行うことができる。
【００６１】
一方、レンズマイコン１２４は、焦点検出領域内に主要被写体が位置しないと判断すると（Ｓ４０５のＮｏ）、ＴＶ−ＡＦのみで合焦動作を行うため、フローはＳ４１０に移行する。
【００６２】
このように、レンズマイコン１２４は、主要被写体が検出可能領域内にない場合に位相差ＡＦ手段による焦点調節を行わずにＴＶ−ＡＦ手段に焦点調節を行わせる。
【００６３】
撮像光学系のズーム位置（焦点距離）や交換レンズ側に設ける焦点検出センサ１１５の位置によっては、焦点検出領域と撮影領域との視界のずれ（パララックス）が生じる可能性がある。
【００６４】
図６は、パララックス及び焦点距離の関係から検出可能領域Ａ１と主要被写体領域Ｂ１とが一致する部分が存在しない例を示している。このような場合に位相差を測定してしまうと、使用者が合焦させたい被写体にピントが合わなくなる可能性がある。従って、Ｓ４０５のＮｏの場合にはＴＶ−ＡＦのみを用いて合焦動作を実行する。
【００６５】
以上、本実施例によれば、ハイブリッドＡＦにおいて、焦点検出センサ１１５への電荷蓄積時間やセンサ信号の転送時間を短縮し、制御手段の負荷を低減でき、更に、焦点検出精度が向上する。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
撮像装置は、被写体の撮像の用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１１５ 焦点検出センサ
１１７ 合焦判定手段
１２４ レンズマイコン（制御手段）
１２０ 主要被写体検出手段
Ａ１、Ａ１１、Ａ１２ 検出可能領域
Ａ２、Ａ２１、Ａ２２ 焦点検出領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、
撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、
前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、
前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせる制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記主要被写体検出手段が前記主要被写体を検出した場合に、前記主要被写体検出手段が前記検出可能領域内に前記主要被写体を検出したかどうかを判断し、
前記制御手段は、前記主要被写体検出手段が前記主要被写体を検出しない場合に、前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ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】
前記主要被写体検出手段を有するカメラ装置に、前記主要被写体検出手段の検出結果を取得する前記制御手段を有するレンズ装置が着脱可能に構成されてい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】
一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、
撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、
前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、
を有する撮像装置に使用される自動焦点調節方法であって、
前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせることを特徴とする自動焦点調節方法。
【請求項１】
一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、
撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、
前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、
前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせる制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記主要被写体検出手段が前記主要被写体を検出した場合に、前記主要被写体検出手段が前記検出可能領域内に前記主要被写体を検出したかどうかを判断し、
前記制御手段は、前記主要被写体検出手段が前記主要被写体を検出しない場合に、前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ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】
前記主要被写体検出手段を有するカメラ装置に、前記主要被写体検出手段の検出結果を取得する前記制御手段を有するレンズ装置が着脱可能に構成されてい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】
一対の被写体像の位相差を検出する焦点検出センサの検出結果から得られる合焦位置にフォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第１焦点調節手段と、
撮像素子の出力信号を処理して得られるコントラスト値を表す評価値のピークに対応する合焦位置に前記フォーカスレンズを移動して焦点調節を行う第２焦点調節手段と、
前記出力信号から主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、
を有する撮像装置に使用される自動焦点調節方法であって、
前記主要被写体検出手段が検出した前記主要被写体が前記焦点検出センサが検出可能な検出可能領域内にある場合に前記主要被写体と前記検出可能領域が重なった領域を前記焦点検出センサの焦点検出のための焦点検出領域に設定して前記第１焦点調節手段による焦点調節後に前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせ、前記主要被写体が前記検出可能領域内にない場合に前記第１焦点調節手段による焦点調節を行わずに前記第２焦点調節手段に焦点調節を行わせることを特徴とする自動焦点調節方法。
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５８５４１（Ｐ２０１１−１５８５４１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８０３６（Ｐ２０１０−１８０３６）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【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２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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