JP2007114411A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人物撮影時に被写体に違和感を与えずに撮影することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】マクロモードに設定すると、ＡＦサーチ時に撮像素子で捉えた画像から顔画像の検出が行われ、顔画像が検出されると、ＡＦ補助光の発光が禁止される。これにより、人物の近くで撮影する際、不用意に補助光が発光して、被写体に違和感を与えるのを防止できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は撮像装置に係り、特にオートフォーカス動作時に補助光の発光が可能な撮像装置に関する。

デジタルカメラなどで採用されるオートフォーカス（ＡＦ）の方式として、コントラストＡＦが知られている。このコントラストＡＦは、画像のコントラストがピークとなる位置を検出し、その位置にフォーカスレンズを移動させてピント合せを行うものであるが、被写体のコントラストが少ない場合や被写体が暗い場合には、正確なピント合せができないという問題があった。

そこで、このＡＦ動作時に被写体に向けて補助光を照射し、コントラストの検出を可能にするカメラが提案されている（たとえば、特許文献１〜４）
特開２００３−２４４５３５号公報 特開２００５−３１２９０号公報 特開２００５−３７５１９号公報 特開２００３−１４００２７号公報

しかしながら、ＡＦ動作時に補助光を発光させるカメラで人物撮影を行うと、被写体が補助光の発光に気を取られ、自然な表情の絵が撮りにくくなるという欠点があった。特に、赤ん坊の撮影では、補助光の発光に驚いたり、目をつむったりして、うまく撮影できないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、人物撮影時に被写体に違和感を与えずに撮影することができる撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズを通した光を撮像素子で受け、該撮像素子から得られる画像信号に所要の信号処理を施して記憶メディアに記録する撮像装置において、オートフォーカス動作時に被写体に向けて補助光を発光する補助光発光手段と、マクロ撮影が可能なマクロモードに設定するモード設定手段と、前記撮像素子から得られる画像信号を解析して人物の顔を検出する顔検出手段と、前記マクロモード設定時に前記顔検出手段で人物の顔が検出されると、前記補助光発光手段からの補助光の発光を停止する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

請求項１に係る発明によれば、マクロ撮影時に撮像素子で捉えた画像から人の顔が検出されると、補助光の発光が禁止される。これにより、人物の近くで撮影する際、不用意に補助光が発光して、被写体に違和感を与えるのを防止できる。

請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズを通した光を撮像素子で受け、該撮像素子から得られる画像信号に所要の信号処理を施して記憶メディアに記録する撮像装置において、オートフォーカス動作時に被写体に向けて補助光を発光する補助光発光手段と、前記撮像素子から得られる画像信号を解析して人物の顔を抽出する顔抽出手段と、前記顔抽出手段で抽出された顔が画面に占める割合に応じて前記補助光発光手段から発光する補助光の光量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

請求項２に係る発明は、撮像素子で捉えた画像に人物の顔が含まれている場合、その人物の顔が画面に占める割合に応じて補助光の光量が調整される。これにより、被写体となる人物の近くで強い光が発射されて、被写体に違和感を与えるのを防止できる。

請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記撮影レンズがズームレンズの場合に前記制御手段は、前記顔抽出手段で抽出された顔が画面全体に占める割合と前記撮影レンズの焦点距離とに応じて前記補助光発光手段から発光する補助光の光量を制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置を提供する。

請求項３に係る発明によれば、撮影レンズがズームレンズの場合は、撮像素子で捉えた画像に人物の顔が含まれていると、その人物の顔が画面全体に占める割合と、撮影レンズの焦点距離とに応じて補助光の光量が調整される。これにより、被写体の近くで撮影する場合に被写体に向けて強い光が発射されて、被写体に違和感を与えるのを防止できる一方、被写体の遠くで撮影する場合は、光量の大きい補助光を発射して、正確にピント合せを行うことができる。

本発明に係る撮像装置によれば、人物撮影時に被写体に違和感を与えずに撮影することができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１、図２は、それぞれ本発明が適用されたデジタルカメラの正面斜視図と背面斜視図である。

同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１０のカメラボディ１２は、薄く四角い箱状に形成されている。

カメラボディ１２の正面には、図１に示すように、撮影レンズ１４、ストロボ１６、セルフタイマランプ１８、ＡＦ補助光ランプ２０等が設けられており、上面には、シャッタボタン２２、モードレバー２４、電源ボタン２６等が設けられている。

一方、カメラボディ１２の背面には、図２に示すように、モニタ２８、ズームボタン３０、再生ボタン３２、フォトモードボタン３４、十字ボタン３６、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３８、ＢＡＣＫボタン４０等が設けられている。

また、図示されていないが、カメラボディ１２の底面には、ＵＳＢ端子とバッテリカバーが開閉自在に設けられており、そのバッテリカバーの内側にバッテリを収納するためのバッテリ収納室と、メモリカードを装填するためのメモリカードスロットとが設けられている。

撮影レンズ１４は、マクロ機構を備えた沈胴式のズームレンズで構成されており、デジタルカメラ１０の電源をＯＮすると、カメラボディ１２から繰り出される。また、後述するように、マクロモードに設定すると、マクロ機構が作動し、マクロ撮影（近接撮影）が可能になる。

なお、撮影レンズ１４のズーム機構や沈胴機構、マクロ機構については、公知の技術なので、ここではその具体的な説明は省略する。

シャッタボタン２２は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる二段ストローク式のスイッチで構成されている。デジタルカメラ１０は、このシャッタボタン２２の半押しでＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）、ＡＦ（Auto Focus：自動合焦）、ＡＷＢ（Automatic White Balance：自動ホワイトバランス）を行い、全押しで画像の記録を行う。

モードレバー２４は、撮影モードの設定に用いられる。このモードレバー２４は、シャッタボタン２２の周りを回動自在に設けられており、「ＳＰ位置」、「ＡＵＴＯ位置」、「Ｍ位置」、「動画位置」にセット可能に設けられている。デジタルカメラ１０は、このモードレバー２４を「ＳＰ位置」にセットすることにより、「シーンプログラム撮影モード」に設定され、撮影シーンに応じた露出制御を行うモードに設定される。また、「ＡＵＴＯ位置」にセットすることにより、「オート撮影モード」に設定され、露出制御を全自動で行うモードに設定される。また、「Ｍ位置」に設定されることにより、「マニュアル撮影モード」に設定され、露出設定を手動で行うモードに設定される。また、「動画位置」に設定することにより、「動画撮影モード」に設定され、動画を撮影するモードに設定される。

モニタ２８は、カラーＬＣＤで構成されている。このモニタ２８は、撮影済み画像を表示するための画像表示部として利用されるとともに、各種設定時にＧＵＩとして利用される。また、撮影時には、撮像素子で捉えた画像がスルー表示されて、電子ファインダとして利用される。

ズームボタン３０は、撮影レンズ１４のズーム操作に用いられ、望遠側へのズームを指示するズームテレボタンと、広角側へのズームを指示するズームワイドボタンとで構成されている。

再生ボタン３２は、再生モードへの切り替え指示に用いられる。すなわち、デジタルカメラ１０は、撮影中、この再生ボタン３２が押されると、再生モードに切り替えられる。

フォトモードボタン３４は、撮影及び再生の各種設定画面の呼び出しに用いられる。すなわち、撮影時に、このフォトモードボタン３４が押されると、モニタ２８に画像サイズ（記録画素数）、感度等の設定画面が表示され、再生時に、このフォトモードボタン４が押されると、モニタ２８にプリント予約（ＤＰＯＦ）の設定画面が表示される。

十字ボタン３６は、上下左右４方向に押圧操作可能に設けられており、各方向のボタンには、カメラの設定状況に応じた機能が割り当てられる。

すなわち、たとえば、撮影時には、左ボタンにマクロモードのＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられ、右ボタンにストロボモードを切り替える機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ２８の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンにセルフタイマのＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能が割り当てられる。

また、再生時には、左ボタンにコマ送りの機能が割り当てられ、右ボタンにコマ戻しの機能が割り当てられる。また、上ボタンにモニタ２８の明るさを替える機能が割り当てられ、下ボタンに再生中の画像を削除する機能が割り当てられる。

また、各種設定時には、各ボタンの方向にカーソルを移動させる機能が割り当てられる。

ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３８は、メニュー画面の呼び出しに用いられるとともに、選択内容の確定、処理の実行指示等に用いられる。ＢＡＣＫボタン４２は、入力操作のキャンセル等の指示に用いられる。

図３は、デジタルカメラ１０の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、デジタルカメラ１０は、ＣＰＵ１１０、操作部（シャッタボタン２２、モードレバー２４、電源ボタン２６、ズームボタン３０、再生ボタン３２、フォトモードボタン３４、十字ボタン３６、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン３８、ＢＡＣＫボタン４０等）１１２、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１６、ＥＥＰＲＯＭ１１８、ＶＲＡＭ１２０、時計／カレンダ部１２２、撮影光学系１２４、撮影光学系駆動部１２６、撮像素子１２８、タイミングジェネレータ１３０、アナログ信号処理部１３２、Ａ／Ｄコンバータ１３４、画像入力コントローラ１３６、画像信号処理部１３８、圧縮伸張処理部１４０、顔検出部１４２、メディアコントローラ１４４、メモリカードＭ、ＵＳＢコントローラ１４６、エンコーダ１４８、ＯＳＤ部１５０、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２、ＡＦ検出部１５４、ストロボ制御部１５６、電源制御部１５８、バッテリ１６０、ＡＦ補助光発光制御部１６２、ＡＦ補助光ランプ２０等で構成されている。

ＣＰＵ１１０は、デジタルカメラ１０の全体の動作を統括制御する制御手段として機能するとともに、各種の演算処理を行う演算処理手段として機能し、操作部１１２からの入力に基づき所定の制御プログラムに従って各回路を制御する。

ＲＯＭ１１４には、ＣＰＵ１１０が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されており、ＥＥＰＲＯＭ１１８には、ユーザ設定情報等の各種設定情報等が格納されている。

ＲＡＭ１１６は、ＣＰＵ１１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用され、ＶＲＡＭ１２０は、表示用の画像データ専用の一時記憶領域として利用される。

時計／カレンダ部１２２は、現在日時を計時し、ＣＰＵ１１０からの指令に応じて計時した現在時刻情報をＣＰＵ１１０に出力する。

撮影光学系１２４は、撮影レンズ１４、絞り、シャッタを含み、撮影レンズ１４は、フォーカスレンズとズームレンズとを含んで構成されている。

撮影光学系駆動部１２６は、ＣＰＵ１１０からの指令に応じて撮影レンズ１４を構成するフォーカスレンズ及びズームレンズを駆動し、フォーカシング及びズーミング行う。また、ＣＰＵ１１０からの指令に応じて、絞りを駆動し、撮像素子１２８に入射する光量を調節するとともに、シャッタを駆動し、撮像素子１２８の露光／遮光を制御する。

撮像素子１２８は、カラーＣＣＤで構成されており、その受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が配列されている。撮影光学系１２４を介して撮像素子１２８の受光面に入射した光は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換されて、各フォトダイオードに蓄積される。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）１３０は、ＣＰＵ１１０からの指令に従い、主として撮像素子１２８を駆動するためのタイミング信号を生成する。撮像素子１２８は、このタイミングジェネレータ１３０から加えられるタイミング信号に従って各フォトダイオードに蓄積された信号電荷を読み出し、電圧信号（画像信号）として出力する。

アナログ信号処理部１３２は、撮像素子１２８から順次出力される画像信号を相関二重サンプリング処理（撮像素子の出力信号に含まれるノイズ（特に熱雑音）等を軽減することを目的として、撮像素子の１画素毎の出力信号に含まれるフィードスルー成分レベルと画素信号成分レベルとの差をとることにより正確な画素データを得る処理）するとともに、増幅して出力する。

Ａ／Ｄコンバータ１３４は、アナログ信号処理部１３２から出力されたＲ、Ｇ、Ｂのアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。

画像入力コントローラ１３６は、所定容量のラインバッファを内蔵し、Ａ／Ｄコンバータ１３４から出力された１画像分の画像信号を蓄積して、ＲＡＭ１１６に格納する。

画像信号処理部１３８は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、ＣＰＵ１１０からの指令に従って入力された画像信号に所要の信号処理を施して、輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。

圧縮伸張処理部１４０は、ＣＰＵ１１０からの指令に従って入力された画像データに圧縮処理を施し、所定フォーマット（たとえば、ＪＰＥＧ）の圧縮画像データを生成する。また、入力された圧縮画像データに伸張処理を施し、非圧縮の画像データを生成する。

顔検出部１４２は、ＣＰＵ１１０からの指令に従って入力された画像データを解析し、人物の顔画像を検出する。すなわち、画像データから顔領域を抽出し、その位置（重心座標）及び大きさ（範囲）を検出する。この処理は、たとえば、入力された画像データから肌色に指定した色と近い色を持つ画素を取り出し、その取り出した領域を顔領域として抽出することにより行われる。肌色の抽出処理は、たとえば、肌色を他の色と区別するための色空間上で、あらかじめサンプリングした肌色の情報から色空間上の肌色の範囲を定め、各画素の色が定めた範囲に入っているか否かを判定することにより行われる。なお、顔検出の処理は、この他公知の技術を用いることができる。

メディアコントローラ１４４は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってメディアスロットに装填されたメモリカードＭに対してデータの読み出し及び書き込みを制御する。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、カメラボディ１２から着脱可能なメモリカードＭに画像を格納することとしているが、内蔵式のメモリに画像を格納する構成としてもよい。

ＵＳＢコントローラ１４６は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってＵＳＢ端子１４７に接続された外部機器（パソコンやプリンタ等）との間でデータの送受信を行う。

エンコーダ１４８は、ＣＰＵ１１０からの指令に従って入力された画像信号をモニタ２８に表示するための映像信号（たとえば、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号、ＳＣＡＭ信号）に変換し、モニタ２８に出力する。

ＯＳＤ（On Screen Display）部１５０は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってモニタ２８に表示するための文字や図形を示す信号をエンコーダ１４８に出力する。

ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２は、ＣＰＵ１１０からの指令に従って、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出する。たとえば、ＡＥ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（たとえば１６×１６）に分割し、分割したエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ１１０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出して、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出し、算出した撮影ＥＶ値と所定のプログラム線図から絞り値とシャッタースピードを決定する。また、ＡＷＢ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割したエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の色別の平均積算値を算出する。ＣＰＵ１１０は、得られたＲの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値から分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、求めたＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間における分布等に基づいて光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば各比の値がおよそ１（つまり、１画面においてＲＧＢの積算比率がＲ：Ｇ：Ｂ≒１：１：１）になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を決定する。

ＡＦ検出部１５４は、ＣＰＵ１１０からの指令に従って、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態のデジタルカメラ１０では、画像のコントラストによりＡＦ制御を行うものとし、ＡＦ検出部１５４は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ１１０は、このＡＦ検出部１５４で算出される焦点評価値が極大となる位置にフォーカスレンズを移動させる。すなわち、至近から無限遠までフォーカスレンズを移動させ、全域で焦点評価値を取得し、焦点評価値がピークとなる位置を検出する。そして、その焦点評価値がピークの位置にフォーカスレンズを移動させる。

ストロボ制御部１５６は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってストロボ１６の発光を制御する。

電源制御部１５８は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってバッテリ１６０から各部への電力供給を制御する。

ＡＦ補助光発光制御部１６２は、ＣＰＵ１１０からの指令に従ってＡＦ補助光ランプ２０の発光を制御する。ＡＦ補助光ランプ２０は、たとえば、高輝度のＬＥＤで構成される。

本実施の形態のデジタルカメラ１０は以上のように構成される。

次に、本実施の形態のデジタルカメラ１０による基本的な撮影、再生の処理について説明する。

まず、撮影時におけるデジタルカメラ１０の基本的な処理動作について説明する。

電源ボタン２６を押し、デジタルカメラ１０の電源をＯＮすると、撮像素子１２８で捉えた画像がモニタ２８にスルー表示される。すなわち、デジタルカメラ１０の電源をＯＮすると、撮像素子１２８で連続的に画像が撮像され、その撮像素子１２８から連続的に得られた画像信号から画像信号処理部１３８で画像データが連続的に生成される。生成された画像データは、ＶＲＡＭ１２０を介して順次エンコーダ１４８に加えられ、エンコーダ１４８からモニタ２８に出力される。これにより、撮像素子１２８で捉えた画像がモニタ２８にスルー表示される。撮影者は、このモニタ２８に表示されたスルー画像を見ながら必要に応じてズームボタン３０を操作し、構図を決定する。そして、構図が決まったところで、シャッタボタン２２を半押しする。

シャッタボタン２２が半押しされると、ＣＰＵ１１０にＳ１ＯＮ信号が入力される。ＣＰＵ１１０は、このＳ１ＯＮ信号に応動して、ＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの各処理を実行する。

まず、撮像素子１２８から出力された画像信号をアナログ信号処理部１３２、Ａ／Ｄコンバータ１３４、画像入力コントローラ１３６を介して取り込み、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２及びＡＦ検出部１５４に加える。

ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２は、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な物理量を算出し、ＣＰＵ１１０に出力する。ＣＰＵ１１０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２からの出力に基づき、絞り値とシャッタースピードを決定するとともに、ホワイトバランス補正値を決定する。

また、ＡＦ検出部１５４は、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出し、ＣＰＵ１１０に出力する。ＣＰＵ１１０は、このＡＦ検出部１５４からの出力に基づき撮影光学系駆動部１２６の駆動を制御し、撮影レンズ１４のピント調節を行う。すなわち、至近から無限遠までフォーカスレンズを移動させ、全域で焦点評価値を取得し、焦点評価値がピークとなる位置を検出する（ＡＦスキャン）。そして、その焦点評価値がピークの位置にフォーカスレンズを移動させる。

この際、被写体が暗いとき、すなわち、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得られる被写体輝度が所定の輝度値以下のとき、ＣＰＵ１００は、ＡＦ補助光ランプ２０を発光させて、ＡＦスキャンを行い、焦点評価値がピークの位置を検出する。なお、このＡＦ補助光の発光については、後にさらに詳述する。

撮影者は、モニタ２８に表示されるスルー画像を確認し、撮影レンズ１４のピント状態等を確認して撮影を実行する。すなわち、シャッタボタン２２を全押しする。

シャッタボタン２２が全押しされると、ＣＰＵ１１０にＳ２ＯＮ信号が入力され、このＳ２ＯＮ信号に応動して、ＣＰＵ１１０は画像の記録処理を実行する。

まず、上記のＡＥ処理で求めた絞り値、シャッタースピードで撮像素子１２８を露光し、記録用の画像信号の取り込みを行う。この際、必要に応じてストロボ１６が発光される。

撮像素子１２８から出力された一コマ分の画像信号は、アナログ信号処理部１３２、Ａ／Ｄコンバータ１３４を介して画像入力コントローラ１３６に取り込まれ、ＲＡＭ１１６に格納される。ＲＡＭ１１６に格納された画像信号は、ＣＰＵ１１０の制御の下、画像信号処理部１３８に加えられ、輝度データと色差データとからなる画像データ（ＹＵＶデータ）が生成される。生成された画像データは、一旦、ＲＡＭ１１６に格納されたのち、圧縮伸張処理部１４０に加えられる。圧縮伸張処理部１４０は、入力された画像データを所定の圧縮フォーマットに従って圧縮する。

圧縮された画像データは、ＲＡＭ１１６に格納され、所定フォーマットの静止画像ファイル（たとえば、Ｅｘｉｆ）として、メディアコントローラ１４４を介してメモリカードＭに記録される。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、記録する画像のサイズ及び圧縮率を撮影者が任意に設定できるようにされている。この点については、のちに詳述する。

次に、再生時におけるデジタルカメラ１０の基本的な処理動作について説明する。

撮影済み画像の再生は、再生ボタン３２を押すことにより行われる。再生ボタン３２が押されると、ＣＰＵ１１０は、メディアコントローラ１４４を介してメモリカードＭに最後に記録された画像ファイルの圧縮画像データを読み出す。読み出された圧縮画像データは、圧縮伸張処理部１４０に加えられ、非圧縮の画像データとされたのちＶＲＡＭ１２０に加えられる。そして、ＶＲＡＭ１２０からエンコーダ１４８を介してモニタ２８に出力される。これにより、メモリカードＭに記録されている画像がモニタ２８に再生表示される。

画像のコマ送りは、十字ボタン３６の左右のボタン操作で行なわれ、右ボタンが操作されると、次の画像がメモリカードＭから読み出され、モニタ２８に再生表示される。また、十字ボタン３６の左ボタンが操作されると、一つ前の画像がメモリカードＭから読み出され、モニタ２８に再生表示される。

さて、上記のように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、低輝度下においてもＡＦを可能にするため、被写体の輝度が所定の輝度値以下になると、ＡＦ補助光ランプ２０から被写体に向けてＡＦ補助光が発光される。

しかし、人物撮影時に近距離からＡＦ補助光が発光されると、被写体に違和感を与え、自然な表情の絵が撮れないという問題がある。

そこで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、マクロ撮影時に人物の顔が検出されると、ＡＦ補助光の発光が禁止される。以下、このＡＦ補助光の発光制御の手順について説明する。

図４は、ＡＦサーチ時におけるＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャートである。

シャッタボタン２２が半押しされ、ＡＦサーチの実行が指示されると、まず、ＣＰＵ１１０は、デジタルカメラ１０がマクロモードにされているか否か判定する（ステップＳ１０）。なお、マクロモードの設定は、上述したように、十字ボタン３６のボタン操作で行われる。すなわち、十字ボタン３６の左ボタンを押すと、マクロモードがＯＮになり、再度左ボタンを押すと、マクロモードがＯＦＦになる。

ＣＰＵ１１０は、操作部１１２からの入力に基づいてデジタルカメラ１０がマクロモードにされているか否か判定する。

この判定の結果、マクロモードにされていると判定すると、ＣＰＵ１１０は、撮像素子１２８で捉えた画像から顔画像が検出されたか否か判定する（ステップＳ１１）。すなわち、撮像素子１２８から得た画像データを顔検出部１４２に加えて顔画像の検出処理を行い、その検出結果に基づいて顔画像が検出されたか否かを判定する。

この判定の結果、顔画像が検出されたと判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＡＦ補助光の発光をＯＦＦ（禁止）し（ステップＳ１２）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ１３）。

一方、顔画像が検出されていないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、被写体が低輝度か否かを判定する（ステップＳ１４）。すなわち、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得られる被写体輝度と、ＲＯＭ１１４に格納された所定の輝度値とを比較し、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得られる被写体輝度が所定の輝度値以下か否かを判定する。

この判定の結果、低輝度（被写体輝度が所定の輝度値以下）であると判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＡＦ補助光発光制御部１６２を介してＡＦ補助光ランプ２０を発光させ（ステップＳ１５）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ１６）。

なお、マクロモードに設定されていない場合には、通常どおり被写体輝度が所定の輝度値以下になると、ＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

このように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、マクロモードに設定された場合、撮影しようとする画像に人物の顔画像が含まれていると、ＡＦ補助光の発光が禁止される。これにより、被写体の近くで撮影する場合に不用意にＡＦ補助光が発光されて、被写体に違和感を与えるのを防止でき、自然な表情の画像を撮影することができる。

なお、上記実施の形態では、マクロモードで人物の顔が検出されると、ＡＦ補助光の発光を完全に停止しているが、検出された人物の顔画像が画面全体に占める割合（顔支配率）に応じて発光量を調整するようにしてもよい。すなわち、顔支配率が小さい場合は、カメラが被写体から離れていると考えられるので、比較的大きい発光量でＡＦ補助光を発光させ、ＡＦサーチを行う。一方、顔支配率が大きい場合は、カメラが被写体に近いと考えられるので、比較的小さい発光量でＡＦ補助光を発光、あるいは、発光を停止して、ＡＦサーチを行う。すなわち、顔支配率に比例させて発光量を変える。これにより、人物に違和感を与えずに、撮影することができる。

なお、ズームレンズを用いたデジタルカメラの場合、被写体までの距離が同じでも焦点距離（ズームポジション）によって顔支配率が変わるので、ズームポジションも考慮して、発光量を調整することが好ましい。

また、上記実施の形態では、ＡＦサーチを１回のみ行う場合（いわゆるワンショットＡＦ）を例に説明したが、連続的にＡＦサーチを行う場合（いわゆるコンティニュアスＡＦ）は、連続的に顔画像の検出を行い、その検出結果に基づいてＡＦ補助光の発光を連続的に制御する。すなわち、顔が検出されている間はＡＦ補助光の発光を停止し、顔が検出されなくなったら、ＡＦ補助光の発光を行う（ただし、低輝度時のみ）。

また、顔が検出された場合には、図５に示すように、スルー画像に重ねて枠を表示し、その枠で検出された顔を囲って表示することが好ましい。これにより、顔が検出されたことが撮影者に明確になる。

さて、上記の実施の形態では、マクロモードに設定された場合にのみＡＦ補助光の発光が制御されるが、マクロ撮影以外でも比較的被写体の近くで撮影する場合はある。

そこで、マクロモードの設定に関わらず、ＡＦ補助光の発光を制御する場合について、次に説明する。

本実施の形態では、撮影画像中に人物の顔が含まれている場合において、その人物の顔が画面全体に占める割合（顔支配率）に応じてＡＦ補助光の発光を制御する。すなわち、顔支配率が高いほど、被写体の近くで撮影していると想定されるので、顔支配率に応じてＡＦ補助光の発光量を制御する。

図６は、顔支配率に応じてＡＦ補助光の発光を制御する場合のＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャートである。

シャッタボタン２２が半押しされ、ＡＦサーチの実行が指示されると、まず、ＣＰＵ１１０は、被写体が低輝度か否かを判定する（ステップＳ２０）。すなわち、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得られる被写体輝度が所定の輝度値以下か否かを判定する。

この判定の結果、低輝度ではないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＡＦ補助光ランプ２０の出力を０％、すなわち、ＡＦ補助光を発光させずに（ステップＳ２１）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。

一方、低輝度であると判定すると、ＣＰＵ１１０は、撮像素子１２８で捉えた画像から顔画像が検出されたか否か判定する（ステップＳ２３）。すなわち、撮像素子１２８から得た画像データを顔検出部１４２に加えて顔画像の検出処理を行い、その検出結果に基づいて顔画像が検出されたか否かを判定する。

この判定の結果、顔画像が検出されていないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＡＦ補助光ランプ２０の出力を１００％に設定してＡＦ補助光を発光（フル発光）発光させ（ステップＳ２４）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。

一方、顔画像が検出されたと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔検出部１４２からの出力に基づいて顔支配率を算出し、その顔支配率が１０％以下か否か判定する（ステップＳ２５）。そして、顔支配率が１０％以下と判定すると、ＲＯＭ１１４に格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいてＡＦ補助光ランプ２０の出力を９０％に設定し、設定された出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させて（ステップＳ２６）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。すなわち、この場合、比較的被写体から離れていると判断して、強いＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

一方、顔支配率が１０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が２０％以下か否か判定する（ステップＳ２７）。そして、顔支配率が２０％以下と判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＬＵＴに基づきＡＦ補助光ランプ２０の出力を７５％に設定し、設定された出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させて（ステップＳ２８）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。すなわち、この場合も比較的被写体から離れていると判断して、比較的強いＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

一方、顔支配率が２０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が４０％以下か否か判定する（ステップＳ２９）。そして、顔支配率が４０％以下と判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＬＵＴに基づきＡＦ補助光ランプ２０の出力を５５％に設定し、設定した出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させて（ステップＳ３０）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。すなわち、この場合、やや被写体から離れていると判断して、ほぼ半分の発光量でＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

一方、顔支配率が４０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が６０％以下か否か判定する（ステップＳ３１）。そして、顔支配率が６０％以下と判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＬＵＴに基づきＡＦ補助光ランプ２０の出力を３０％に設定し、設定した出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させて（ステップＳ３２）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。すなわち、この場合、やや被写体に近いと判断して、やや弱いＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

一方、顔支配率が６０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＬＵＴに基づきＡＦ補助光ランプ２０の出力を２０％に設定し、設定した出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させて（ステップＳ３３）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ２２）。すなわち、この場合、被写体に近いと判断して、弱いＡＦ補助光を発光させて、ＡＦサーチを実行する。

このように、顔支配率から被写体までの距離を予測して、ＡＦ補助光の発光量を制御することにより、被写体の近くで強いＡＦ補助光が発光されて、被写体に違和感を与えるのを防止できる。また、被写体が離れている場合には、的確にＡＦ補助光を発光させて、正確にピント合せを行うことができる。

なお、複数の人物の顔が検出された場合には、顔が最も大きく写されている人物を特定し、その人物の顔画像の支配率を用いてＡＦ補助光ランプ２０の出力を決定するものとする。

ところで、ズームレンズの場合、被写体までの距離が同じであっても、焦点距離（ズームポジション）を変えると、顔支配率も変わってくるという問題がある。

そこで、ズームレンズを用いた場合は、次のように、ズームポジションと顔支配率とに基づいてＡＦ補助光の発光を制御する。

図７は、ズームレンズを用いた場合のＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャートである。

シャッタボタン２２が半押しされ、ＡＦサーチの実行が指示されると、まず、ＣＰＵ１１０は、被写体が低輝度か否かを判定する（ステップＳ４０）。すなわち、ＡＥ／ＡＷＢ検出部１５２から得られる被写体輝度が所定の輝度値以下か否かを判定する。この判定の結果、低輝度ではないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、ＡＦ補助光を発光させずに、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ４１）。

一方、低輝度であると判定すると、ＣＰＵ１１０は、撮像素子１２８で捉えた画像から顔画像が検出されたか否か判定する（ステップＳ４２）。すなわち、撮像素子１２８から得た画像データを顔検出部１４２に加えて顔画像の検出処理を行い、その検出結果に基づいて顔画像が検出されたか否かを判定する。

この判定の結果、顔画像が検出されていないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率をＡに設定する（ステップＳ４３）。

一方、顔画像が検出されたと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔検出部１４２からの出力に基づいて顔支配率を算出し、その顔支配率が１０％以下か否か判定する（ステップＳ４４）。そして、顔支配率が１０％以下と判定すると、顔支配率をＢに設定する（ステップＳ４５）。

また、顔支配率が１０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が２０％以下か否か判定し（ステップＳ４６）、顔支配率が２０％以下と判定すると、顔支配率をＣに設定する（ステップＳ４７）。

また、顔支配率が２０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が４０％以下か否か判定し（ステップＳ４８）、顔支配率が４０％以下と判定すると、顔支配率をＤに設定する（ステップＳ４９）。

また、顔支配率が４０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率が６０％以下か否か判定する（ステップ５０）。そして、顔支配率が６０％以下と判定すると、顔支配率をＥに設定し（ステップＳ５１）、顔支配率が６０％以下でないと判定すると、ＣＰＵ１１０は、顔支配率をＦに設定する（ステップＳ５２）。

このように顔が検出された場合は、その顔が画面全体に占める割合（顔支配率）に応じてランク（Ａ〜Ｆ）に設定する。そして、現在のズームポジション（Ｚ１〜Ｚ１０）を判定する（ステップＳ５３）。

ここで、ズームポジションの判定は、現在設定されている焦点距離が、１０分割された焦点距離域のどの領域に属するかを判定することにより行われる。たとえば、焦点距離が３５ｍｍ換算で３０ｍｍ〜３３０ｍｍのズームレンズの場合、３０〜６０ｍｍがＺ１、６１〜９０ｍｍがＺ２、９１〜１２０ｍｍがＺ３、１２１〜１５０ｍｍがＺ４、１５１〜１８０ｍｍがＺ５、１８１〜２１０ｍｍがＺ６、２１１〜２４０ｍｍがＺ７、２４１〜２７０ｍｍがＺ８、２７１〜３００ｍｍがＺ９、３０１〜３３０ｍｍがＺ１０に設定される。そして、現在の焦点距離の設定が、５０ｍｍの場合、ズームポジションはＺ１に設定される。

このように、現在の焦点距離の設定に基づいてズームポジションを判定する（ステップＳ５３）。そして、判定したズームポジションと顔支配率のランクとに基づいてＡＦ補助光ランプ２０の発光量を決定する（ステップＳ５４）。

ここで、このＡＦ補助光２０の発光量は、ＲＯＭ１１４に格納されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照して設定される。このＬＵＴには、図８に示すように、顔支配率のランクごとにズームポジションに応じたＡＦ補助光ランプの出力が設定されており、ＣＰＵ１１０は、このＬＵＴを参照してズームポジションと顔支配率のランクとからＡＦ補助光ランプ２０の発光量を決定する（ステップＳ５４）。そして、設定した出力でＡＦ補助光ランプ２０を発光させ（ステップＳ５５）、ＡＦサーチを実行する（ステップＳ４１）。

以上説明したように、本実施の形態のＡＦ補助光の発光制御方法によれば、設定されている焦点距離及び顔支配率に応じてＡＦ補助光の発光が制御されるため、撮影シチュエーションに応じて適切にＡＦ補助光を発光させることができる。すなわち、近距離での人物撮影時には被写体に違和感を与えずに撮影でき、人物以外の撮影時には、低輝度下でも正確にピント合せを行うことができる。

なお、本実施の形態では、顔支配率のランクを６段階に分けているが、顔支配率のランクの分け方は、これに限定されるものではなく、さらに詳細又は簡略化して分けるようにしてもよい。同様にズームポジションの分類の仕方もさらに詳細に分類してもよいし、簡略化してもよい。

また、上記の実施の形態では、ＡＦ補助光の発光にＬＥＤからなるＡＦ補助光ランプを用いているが、ＡＦ補助光を発光させる手段は、これに限定されるものではない。たとえば、ストロボを用いてＡＦ補助光を発光させる構成としてもよい。また、外付けした発光手段を発光させて、ＡＦ補助光に利用してもよい。

また、本実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。ＡＦ補助光の発光手段を備えた撮像装置全てに適用することができる。たとえば、ＡＦ補助光の発光機能を備えたカメラ付き携帯電話機やビデオカメラ等にも同様に適用することができる。

デジタルカメラの正面斜視図 デジタルカメラの背面斜視図 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図 ＡＦサーチ時におけるＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャート 顔の検出枠の表示例を示す図 顔支配率に応じてＡＦ補助光の発光を制御する場合のＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャート ズームレンズを用いた場合のＡＦ補助光の発光制御の手順を示すフローチャート ルックアップテーブルの一例を示す図

符号の説明

１０…デジタルカメラ、１２…カメラボディ、１４…撮影レンズ、１６…ストロボ、２０…ＡＦ補助光ランプ、２２…シャッタボタン、２４…電源／モードスイッチ、２６…モードダイヤル、３０…スピーカ、３２…ファインダ接眼部、３４…モニタ、３６…ズームボタン、３８…十字ボタン、４０…ＭＥＮＵ／ＯＫボタン、４２…ＤＩＳＰボタン、４４…ＢＡＣＫボタン、４６…バッテリカバー、１１０…ＣＰＵ、１１２…操作部、１１４…ＲＯＭ、１１６…ＲＡＭ、１１８…ＥＥＰＲＯＭ、１２０…ＶＲＡＭ、１２２…時計／カレンダ部、１２４…撮影光学系、１２６…撮影光学系駆動部、１２８…撮像素子、１３０…タイミングジェネレータ、１３２…アナログ信号処理部、１３４…Ａ／Ｄコンバータ、１３６…画像入力コントローラ、１３８…画像信号処理部、１４０…圧縮伸張処理部、１４２…顔検出部、１４４…メディアコントローラ、Ｍ…メモリカード、１４６…ＵＳＢコントローラ、１４７…ＵＳＢ端子、１４８…エンコーダ、１５０…ＯＳＤ部、１５２…ＡＥ／ＡＷＢ検出部、１５４…ＡＦ検出部、１５６…ストロボ制御部、１５８…電源制御部、１６０…バッテリ

Claims (3)

1. 撮影レンズを通した光を撮像素子で受け、該撮像素子から得られる画像信号に所要の信号処理を施して記憶メディアに記録する撮像装置において、
   オートフォーカス動作時に被写体に向けて補助光を発光する補助光発光手段と、
   マクロ撮影が可能なマクロモードに設定するモード設定手段と、
   前記撮像素子から得られる画像信号を解析して人物の顔を検出する顔検出手段と、
   前記マクロモード設定時に前記顔検出手段で人物の顔が検出されると、前記補助光発光手段からの補助光の発光を停止する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 撮影レンズを通した光を撮像素子で受け、該撮像素子から得られる画像信号に所要の信号処理を施して記憶メディアに記録する撮像装置において、
   オートフォーカス動作時に被写体に向けて補助光を発光する補助光発光手段と、
   前記撮像素子から得られる画像信号を解析して人物の顔を抽出する顔抽出手段と、
   前記顔抽出手段で抽出された顔が画面に占める割合に応じて前記補助光発光手段から発光する補助光の光量を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
3. 前記撮影レンズがズームレンズの場合に前記制御手段は、前記顔抽出手段で抽出された顔が画面に占める割合と前記撮影レンズの焦点距離とに応じて前記補助光発光手段から発光する補助光の光量を制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

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