(57)【要約】【課題】撮像装置の姿勢によらずに高品位のライブビュー表示と高精度のＡＦを可能とする。【解決手段】撮像素子１２０は長方形のイメージエリアを有し、その長辺方向に配列される画素の配列数が、短辺方向に配列される画素の配列数を上回るように画素が配列され、長辺方向の間引き率である長辺方向間引き率と、短辺方向の間引き率である短辺方向間引き率との組み合わせが異なる複数の間引き読み出しモードでの間引き読み出しが可能に構成される。間引き読み出しモード選択部１０２は、撮像素子１２０で間引き読み出しをする際に、撮影姿勢検出部１５４で検出された横位置、縦位置の撮影姿勢に応じて撮像素子１２０の複数の間引き読み出しモード中のいずれかのモードを選択し、それにより、得られる画像信号中における、被写体像の水平方向に沿う方向の分解能が、撮影姿勢によらず略一定となるようにする。【選択図】図３
2010135904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、撮影姿勢検出部と、間引き読み出しモード選択部とを有する撮像装置であって、
前記撮像素子は、長方形のイメージエリアを有し、前記長方形の長辺に沿う方向である長辺方向に配列される画素の配列数が、前記長方形の短辺に沿う方向である短辺方向に配列される画素の配列数を上回るように画素が配列され、前記長辺方向の間引き率である長辺方向間引き率と、前記短辺方向の間引き率である短辺方向間引き率との組み合わせが異なる複数の間引き読み出しモードでの間引き読み出しが可能に構成され、
前記撮影姿勢検出部は、前記撮像装置の撮影姿勢が横位置、あるいは縦位置に構えられていることを検出可能に構成され、
前記間引き読み出しモード選択部は、前記撮像素子で前記間引き読み出しをする際に、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて前記撮像素子の前記複数の間引き読み出しモード中のいずれかのモードを選択することにより、得られる画像信号中における、被写体像の水平方向に沿う方向の分解能が、前記撮影姿勢によらず略一定となるようにする
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置の撮影姿勢が横位置、縦位置である場合のそれぞれに対応して選択される間引き読み出しモードにおける前記長辺方向間引き率および前記短辺方向間引き率の組み合わせは、横位置の撮影姿勢に対応して選択される間引き読み出しモードでは一方の間引き率に比して他方の間引き率が大きくなるように設定され、縦位置の撮影姿勢に対応して選択される間引き読み出しモードでは前記他方の間引き率に比して前記一方の間引き率が大きくなるように設定され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】
前記撮像装置の撮影姿勢が横位置、縦位置である場合のそれぞれに対応して選択される間引き読み出しモードにおける前記長辺方向間引き率と前記短辺方向間引き率との組み合わせは、前記長辺方向および前記短辺方向のうち、前記撮像素子のイメージエリアに形成される被写体像の水平方向に角度的に近い方の方向の間引き率が、前記被写体像の鉛直方向に角度的に近い方向の間引き率よりも小さくなるように設定されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
画像表示部と、
前記撮像素子で撮像して得られた画像を前記画像表示部に表示するための表示処理部と
をさらに有し、
前記表示処理部は、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて選択された間引き読み出しモードで前記撮像素子から読み出された画像信号を処理して生成された画像データの画素数を前記画像表示部に表示する際の表示画素数に合わせるようにスケーリング処理を行うように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子から読み出された画像信号を処理してオートフォーカス演算を行うＡＦ処理部をさらに有し、
前記ＡＦ処理部は、前記イメージエリア上に二次元配列される画素に対応して得られる二次元配列の画像信号中、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて、前記長辺方向および前記短辺方向のうち、前記イメージエリア上に形成される被写体像の水平方向に角度的に近い方の方向に並ぶ画素から得られる画像信号に基づく画像データに対して前記オートフォーカス演算を行うように構成されることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子は、前記長辺方向および前記短辺方向のうち、任意の方向に沿って点順次読み出しが可能なＸＹアドレス走査型のものであり、
前記撮像素子からラスタ走査の方式で走査して画像信号を読み出す際の走査方向を前記長辺方向または前記短辺方向に切り替える走査方向切替部をさらに有し、
前記走査方向切替部は、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて、前記長辺方向および前記短辺方向のうち、前記イメージエリア上に形成される被写体像の水平方向に沿う方向に角度的に近い方の走査方向に切り替えるように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ＡＦ処理部は、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて前記走査方向切替部で切り替えられた前記走査方向に前記撮像素子から読み出された画像信号中の連続する一部分に基づく一次元配列の画像データに対して前記オートフォーカス演算を行うように構成されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体の明るさ、または撮影レンズを経て前記イメージエリアに入射する光の明るさを判定する明るさ判定部をさらに有し、
前記間引き読み出しモード選択部は、前記明るさ判定部での検出結果に基づき、前記明るさが所定の明るさ以下である場合に、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて前記撮像素子の前記複数の間引き読み出しモード中のいずれかのモードを選択する処理を行わないように構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記所定の明るさは、前記イメージエリアに入射する被写体光の光量が減少したのに対応してノイズ低減処理の実行が開始される明るさに対応するものであることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
レリーズ操作部材をさらに有し、
前記前記間引き読み出しモード選択部は、前記レリーズ操作部材が半押し操作されたのに伴い、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて前記撮像素子の前記複数の間引き読み出しモード中のいずれかのモードを選択する処理の実行を開始するように構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の間引き読み出しモードを備えた撮像素子を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細の画像に対するニーズの高まりに応じるべく、撮像素子の高画素化が進んでいる。そして、１０００万画素、２０００万画素を越すような画素数を有する撮像素子がデジタルカメラ等の撮像装置に用いられている。このような高画素の撮像素子からは、高画素の画像信号を得ることができる。
【０００３】
一方、撮像素子から毎秒３０フレーム、６０フレーム（３０ｆｐｓ、６０ｆｐｓ）といった、比較的高いフレームレートで画像信号を読み出し、液晶表示装置等に動画像を表示したり、いわゆるコントラストＡＦの方式によって撮影レンズの焦点調節を行う処理をしたり、動画像を記録したりすることが行われる。このような、比較的高いフレームレートで画像信号の読み出し、処理、表示、記録を行う際に、上述した１０００万画素、２０００万画素を越すような画素数の画像信号をそのまま読み出して処理することは、一般ユーザが用いるような撮像装置においては実際的ではない。何故ならば、画像信号を処理する処理部に求められる処理能力が高くなってしまうからで、これは処理部の高性能化によって製品コストの上昇を招いたり、電池寿命を短くしたりする可能性があるからである。また、動画像の表示、記録に際して、民生品では上述の１０００万画素、２０００万画素といった高い画素数は求められていないのが現状である。
【０００４】
以上のような理由から、撮像素子から比較的高いフレームレートで画像信号を読み出す場合、いわゆる画素間引き読み出しによって、撮像素子から画像信号を読み出す際の情報量を減じる処理が行われる。
【０００５】
ところで、デジタルスチルカメラやムービーカメラ等の一般的な撮像装置から得られる画像は、横長の長方形の形状を有している。そのアスペクト比に関して、例えばデジタルスチルカメラからは４：３、３：２、１６：９といったアスペクト比の画像を得ることが可能で、ムービーカメラからは４：３、１６：９といったアスペクト比の画像を得る事が可能である。また、携帯電話等に組み込まれる撮像装置では縦長の画像が得られることが多く、そのアスペクト比は例えば３：４などに設定されている。
【０００６】
以下では説明を簡略化するため、画面の横方向に沿う寸法が縦方向に沿う寸法よりも長い、横長のアスペクト比を有する画像を出力可能な撮像素子を撮像装置が有するものとする。つまり、撮像装置の上面が鉛直方向上側に、底面が鉛直方向下側に位置するような姿勢（以下ではこの姿勢を横位置＝horizontal positionと称する）で撮像装置を構えて撮影したときに、上下方向よりも左右方向に長い画像（以下ではこれを横長の画像と称する）が得られるものとする。また、上記撮像装置を被写体に向けたまま横にして、撮像装置の上面が撮影者の右側または左側に向かう姿勢（以下ではこの姿勢を縦位置＝vertical positionと称する）で撮像装置を構えて撮影したときに、左右方向よりも上下方向に長い画像（以下ではこれを縦長の画像と称する）が得られるものとする。
【０００７】
ユーザは、被写体を撮影する際に、被写体の形状や作画意図に従って、横位置、あるいは縦位置の姿勢で撮影をする。撮像装置の多くはカラー液晶表示素子等を用いた表示装置や電子ビューファインダ装置（ＥＶＦ）を有する（以下では単に表示装置と称する）。撮影者は表示装置に表示されるライブビュー画像を見ながら撮像装置の姿勢を変え、所望の構図を得る。このとき、撮像素子からは、上述した画素間引きまたは画素加算によって情報量が減じられた画像信号が比較的高いフレームレートで読み出され、表示装置に動画像が表示される。
【０００８】
ところで、撮像素子から出力される画像信号の情報量を減じるために上述した画素間引きまたは画素加算をする際に、画面水平方向の解像度に比して画面垂直方向の解像度がより大きく減じられるようにすることが一般的に行われていた。
【０００９】
上述のように画素間引きまたは画素加算をすると、以下に説明する二つの問題を生じる場合がある。すなわち、１つはライブビュー画像の画質劣化であり、もう１つはコントラストＡＦ（ＡＦ：Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ＝自動焦点調節）の精度低下である。
【００１０】
まず、ライブビュー画像の画質劣化について説明する。例えば、比較的細かい縦縞を有するような被写体に対してユーザが横位置で撮像装置を構えて対面している場合を考える。この場合、ライブビュー画像には、横長の画面の横方向に沿う方向に比較的高い画素数が維持されている。したがって、横長の画面中の横方向に沿う方向の解像度（水平方向の解像度）は比較的高いので、上記縦縞を比較的良好に再現できる。したがってモアレ等の干渉縞が出にくく、表示されるライブビュー画像中で縦縞の像は比較的良好なものとなる。
【００１１】
次に、上記縦縞を有する被写体に対してユーザが縦位置で撮像装置を構えて対面している場合を考える。この場合、縦長の画面の横方向に沿う方向の解像度（水平方向の解像度）は上記画素間引きまたは画素加算によってより大きく減じられる。その結果、撮像素子のサンプリング空間周波数が実質的に下がり、被写体像中に存在する周期的なパターンを有する部分（上記縦縞の部分）でモアレを生じやすくなる。その結果、同じ被写体に対面しているにも拘わらず、撮像装置の姿勢によっては表示されるライブビュー画像の画質が低下する場合がある。
【００１２】
コントラストＡＦの精度低下について説明する。コントラストＡＦは、撮影レンズ中のフォーカシングレンズを、撮影レンズの光軸方向に沿って少しずつ移動させながら、撮像素子から出力される画像信号から被写体像のコントラスト評価値を求める処理を繰り返す方式のＡＦである。コントラスト評価値は、被写体像がどの程度のコントラストを有しているかを定量的に求めた値である。そして、フォーカシングレンズの移動方向とコントラスト評価値の増減傾向とから合焦位置を探索し、コントラスト評価値がピーク値（極大値）となるときのフォーカシングレンズ位置を合焦位置とする。このとき、ＡＦの速度を高めるためには、より短い時間間隔で上記の処理を繰り返す必要があるので、ライブビュー画像表示用に撮像素子から読み出される画像信号を用いてコントラスト評価値を求めることが一般的である。
【００１３】
建築物、植物、直立する人等、被写体は一般的に重力の作用する方向、すなわち鉛直方向に延在する輪郭あるいはエッジを多く有している。コントラストＡＦを行う際に、このエッジの画像からコントラスト評価値を求めることにより、良好なＡＦ精度を得ることが可能となる。
【００１４】
今、鉛直方向に延在するエッジを有する被写体の像が撮像素子のイメージエリア上に形成されているものとする。このような状況で、鉛直方向に延在するエッジの画像を抽出してコントラスト評価値を得るためには、撮像素子のイメージエリア上に形成される上記鉛直方向に延在するエッジの像に直交する方向に沿って直線的に並ぶ複数画素から得られる画像信号を処理するのが効率的である。何故ならば、一次元のデータ列からコントラスト評価値を得ることができるので、処理時間を低減することが可能であるからである。
【００１５】
ここで、「鉛直方向に延在するエッジの像に直交する方向に沿って直線的に並ぶ複数画素」に関して考える。撮像装置の姿勢（横位置、縦位置）によっては、この複数画素の並び方向は以下に説明するように異なることになる。例えば、横長のアスペクト比を有する撮像素子が組み込まれて、横位置で構えて撮影したときに横長の画像が得られる撮像装置を例に説明する。
【００１６】
上記の例において撮像装置が横位置で構えられた場合、縦・横方向に画素が二次元配列される撮像素子中、横方向（長辺方向）に沿って直線的に並ぶ複数画素が、上記「鉛直方向に延在するエッジの像に直交する方向に沿って直線的に並ぶ複数画素」となる。一方、上記撮像装置が縦位置で構えられた場合、縦・横方向に画素が二次元配列される撮像素子中、縦方向（短辺方向）に沿って直線的に並ぶ複数画素が、上記「鉛直方向のエッジの像に直交する方向に沿って直線的に並ぶ複数画素」となる。
【００１７】
そこで、撮像装置の姿勢を検知して、撮像装置が横位置で構えられている場合には撮像素子の長辺方向に沿って直接的に並ぶ複数画素から得られる画像信号を処理し、縦位置で構えられている場合には撮像素子の短辺方向に沿って直線的に並ぶ複数画素から得られる画像信号を処理することが考えられる。
【００１８】
すなわち、ライブビュー画像表示用に撮像素子から出力される二次元の画像信号中、撮像装置が横位置で構えられている場合には撮像素子の長辺方向に沿って直線的に並ぶ複数画素からの画像信号を用いてコントラスト評価値を求めればよい。一方、撮像装置が縦位置で構えられている場合には撮像素子の短辺方向に沿って直線的に並ぶ複数画素からの画像信号を用いてコントラスト評価値を求めればよい。
【００１９】
ところが、ライブビュー画像表示用に撮像素子から出力される二次元の画像信号は、撮像素子の長辺方向には比較的高い空間周波数の情報を含むのに対し、撮像素子の短辺方向には、先に説明した理由によって、比較的高い空間周波数の情報を含みにくい。
【００２０】
したがって、検出された姿勢に応じてコントラスト評価値を求める方向を変えることの可能な撮像装置で、縦位置で構えられているときに求められるコントラスト評価値は、被写体像の結像状態を必ずしも正確に反映したものでなくなる。そのために、ＡＦの精度が低下し得る。つまり、同じ被写体に対して得られるＡＦ精度が、横位置で撮影した場合と縦位置で撮影した場合とで異なる可能性がある。
【００２１】
画素間引きまたは画素加算によって得られて表示される画像の画質が撮像装置の姿勢によって変化することに対処するための技術が特許文献１に開示されている。この技術は、画素間引きをして撮像装置から得られた動画像を、撮像装置に接続されるＰＣやＴＶモニタ（以下、ＴＶモニタと称する）で表示する際に適用される。
【００２２】
上記特許文献１中、第１の実施形態として、横位置での撮影に際しては、第１の間引きモードで得られた横長（横２，５６０画素、縦４８０画素）の画像データに基づく画像が横長のＴＶモニタに表示される。一方、撮像装置の姿勢が縦位置である場合、第２の間引きモードで得られた縦長（横９６０画素、縦２，５６０画素）の画像データに基づく画像が横長のＴＶモニタに表示される。第１、第２双方の間引きモードにおいて、横長のアスペクト比を有する撮像素子の長辺方向には画素間引きは行われず、短辺方向に画素間引きが行われる。そして、横位置での撮影に対応する第１の間引きモードにおける間引き率に比して、縦位置での撮影に対応する第２の間引きモードにおける間引き率を半分にする。これにより、縦位置で撮影して得られた画像を、縦長となるようにＴＶモニタに表示した際、表示された画像の水平方向に十分な解像度が得られるようにする。
【００２３】
特許文献１にはまた、第２の実施形態として、横位置での撮影に対応する第１の間引きモードでは撮像素子（長辺側：２，５６０画素  短辺側：１，９２０画素）の短辺方向にのみ画素間引きを行い、縦位置での撮影に対応する第２の間引きモードでは撮像素子の長辺方向および短辺方向の双方で画素間引きを行う例も開示される。この間引き読み出しによって得られる画像のサイズは、横位置で撮影した場合、長辺側は２，５６０画素、短辺側は６４０画素の画像データが、縦位置で撮影した場合、長辺側は１，９２０画素、短辺側は８５３画素の画像データが、それぞれ得られる例が開示されている。
【００２４】
横位置で撮影して得られた画像は、横長のＴＶモニタ上で横長に表示される一方、縦位置で撮影して得られた画像は横長のＴＶモニタ上で縦長に表示される。ＴＶモニタの水平方向の表示解像度は７２０であるため、横位置で撮影して得られる横長の画像の水平方向の画素数２，５６０画素、縦位置で撮影して得られる縦長の画像の水平方向の画素数８５３画素はともに表示解像度を上回っている。したがって、表示性能を上回る解像度の画像が横位置でも縦位置でも得られるので、水平解像度の低下を抑制することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００７−２０８７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
以上のように、特許文献１に開示される技術によれば、横位置撮影、縦位置撮影に応じて画素間引き読み出しの際の間引き率が変えられて、表示される画像の水平解像度の低下を抑制することができる。しかし、上述のように間引き読み出しをして得られた画像データをもとにコントラストＡＦのための画像処理を行おうとすると、以下のような問題を生じることが考えられる。
【００２６】
すなわち、特許文献１において横位置撮影時、縦位置撮影時に間引き読み出しによって得られる水平方向の画素数は、第１の実施形態ではそれぞれ２，５６０画素、９６０画素となっており、第２の実施形態ではそれぞれ２，５６０画素、８５３画素となっている。つまり、縦位置撮影時の水平方向の画素数は、第１の実施の形態では９６０画素、第２の実施の形態では８５３画素と、横位置撮影時の水平方向の画素数（２，５６０画素）に比してかなり減少する。これは、縦位置撮影時に縦長の画面の水平方向に並ぶ画素列から得られる一次元の画像データ列からコントラスト検出処理を行って自動焦点調節をした場合、焦点調節精度が低下しうることを意味する。
【００２７】
本発明は上述した課題に鑑み、なされたもので、撮影姿勢によらず安定したコントラストＡＦ精度、安定した品質の表示画像を得ることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は撮像素子と、撮影姿勢検出部と、間引き読み出しモード選択部とを有する撮像装置に適用され、
前記撮像素子は、長方形のイメージエリアを有し、前記長方形の長辺に沿う方向である長辺方向に配列される画素の配列数が、前記長方形の短辺に沿う方向である短辺方向に配列される画素の配列数を上回るように画素が配列され、前記長辺方向の間引き率である長辺方向間引き率と、前記短辺方向の間引き率である短辺方向間引き率との組み合わせが異なる複数の間引き読み出しモードでの間引き読み出しが可能に構成され、
前記撮影姿勢検出部は、前記撮像装置の撮影姿勢が横位置、あるいは縦位置に構えられていることを検出可能に構成され、
前記間引き読み出しモード選択部は、前記撮像素子で前記間引き読み出しをする際に、前記撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じて前記撮像素子の前記複数の間引き読み出しモード中のいずれかのモードを選択することにより、得られる画像信号中における、被写体像の水平方向に沿う方向の分解能が、前記撮影姿勢によらず略一定となるようにして上述した課題を解決する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明において、撮像素子は、長方形のイメージエリアを有し、その長辺方向に配列される画素の配列数が、短辺方向に配列される画素の配列数を上回るように画素が配列され、長辺方向間引き率と、短辺方向間引き率との組み合わせが異なる複数の間引き読み出しモードでの間引き読み出しが可能に構成される。そして、撮影姿勢検出部で検出された撮影姿勢に応じた間引き読み出しモードを間引き読み出しモード選択部が選択し、それによって、間引き読み出しで得られた画像中において、被写体の像の水平方向に沿う方向の分解能が撮影姿勢によらず略一定となるようにすることにより、被写体像中の鉛直方向に延在するエッジを検出してオートフォーカス演算をし、焦点を検出する際の精度を撮影姿勢によらず略一定に維持することが可能となる。また、ライブビュー表示をする際にも、表示される画像の水平方向の分解能（表示分解能）を略一定に保つことが可能となり、従来の撮像装置のように、横位置に構えたときにはライブビュー画像にモアレが生じないが、縦位置に構えるとモアレを生じる、といった不具合を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の外観を概略的に示す図である。撮像装置１０は撮像レンズ固定式のいわゆるコンパクトデジタルスチルカメラ、レンズ交換式カメラ、一眼レフレックス式カメラ、電子ビューファインダを有するカメラ等、あらゆる形式の撮像装置に本発明は適用可能である。本発明はまた、デジタルムービーカメラにも適用可能である。撮像装置１０はまた、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）などに組み込まれるものであってもよい。
【００３１】
以下では、撮像装置１０は撮像レンズ固定式のコンパクトデジタルスチルカメラであるものとして説明をする。撮像装置１０は撮影レンズ１１０、フラッシュ発光部１４２、グリップ部Ｇ、レリーズスイッチ１５０Ｒやズームスイッチ１５０Ｚを含む操作部１５０、表示部１３０等を有する。
【００３２】
撮像装置１０は、横長のアスペクト比を有する撮像素子（撮像素子の詳細については後述する）を有し、撮像装置１０の上面Ｔが鉛直方向上側に向くように構えて撮影したとき、すなわち横位置で撮影したときに横長の画像が得られるものとする。また、グリップ部Ｇを鉛直方向上側または下側に位置するように構えて撮影したとき、すなわち縦位置で撮影したときに縦長の画像が得られるものとする。
【００３３】
表示部１３０は、カラー液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子等で構成される。この表示部１３０には、撮影準備動作中、つまりユーザが撮像装置１０を被写体に向けて構えてレリーズスイッチ１５０Ｒを押そうとしているときにライブビュー画像を表示することができる。表示部１３０にはまた、撮影して得られた画像（動画、静止画）を再生表示することが可能に構成される。撮像素子のイメージエリアは上述のように横長のアスペクト比を有している。すなわち、横長の長方形の形状をイメージエリアは有している。表示部１３０は、撮像素子のイメージエリアのアスペクト比と略同一のアスペクト比を有したものとすることができる。本発明の実施の形態において表示部１３０は、長辺方向に８００画素、短辺方向に６００画素の表示解像度を有するものとする。
【００３４】
図２には、撮像装置１０を横位置で構えたときに横長のライブビュー画像が表示部１３０に表示される様子が示されている。図２の例では、表示部１３０の長辺が延在する方向に対して被写体像中の水平線Ｈが略平行となっている。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態に係る撮像装置１０の概略的構成を説明するブロック図である。撮像装置１０は、システムコントローラ１００と、ＡＦ処理部１０８と、撮影レンズ１１０と、絞り１１２と、シャッタ１１４と、ＡＦ機構１１６と、撮像素子１２０と、撮像回路１２２と、画像処理部１２４と、メモリ１２６と、シフト機構１２８と、表示部１３０とを有する。撮像装置１０はさらに、フラッシュ制御回路１４０と、フラッシュ発光部１４２と、操作部１５０と、手振れセンサ、明るさセンサ、温度センサ等の、各種のセンサ１５２と、撮影姿勢検出部１５４と、メモリカードインターフェース１６２とを有する。記録媒体１６０は、撮像装置１０に対して着脱自在に構成されるフラッシュメモリカードや小型ハードディスクユニット等とすることが可能である。
【００３６】
システムコントローラ１００はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＣＰＵ、あるいはハードウェアロジック等で構成することが可能で、内部に間引き読み出しモード選択部１０２、コントラストＡＦ制御部１０４、表示制御部１０６を有する。
【００３７】
絞り１１２は、撮影レンズ１１０を透過する被写体光の光量を調節するためのもので、その開口状態はシステムコントローラ１００により制御される。シャッタ１１４は、システムコントローラ１００によって開放、閉成の状態が制御される。ＡＦ機構１１６は、撮影レンズ１１０中のフォーカシングレンズを撮影レンズ１１０の光軸方向に沿って移動させ、被写体像が撮像素子１２０のイメージエリア上で焦点を結ぶようにする。
【００３８】
撮像素子１２０は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサで構成することが可能である。本実施の形態では、撮像素子１２０は点順次読み出しが可能なＸＹアドレス走査型のＣＭＯＳイメージセンサであるものとして説明する。
【００３９】
ここで図４、図５、図６を参照して撮像素子１２０を詳細に説明する。図４は、撮像素子１２０のイメージエリア上に複数の画素が設けられる様子を概念的に示す図である。撮像素子１２０のイメージエリアは長辺方向にＷ、短辺方向にＨの寸法を有し、そのアスペクト比Ｗ：Ｈは４：３であるものとする。また、以下では説明を単純化して発明の理解を容易にすることを目的として、撮像素子１２０は長辺方向に４，０００画素、短辺方向に３，０００画素のピクセルサイズを有するものとする。つまり、長辺方向に配列される画素の数に対する短辺方向に配列される画素の数の比（４，０００：３，０００）は、イメージエリアのアスペクト比（４：３）に等しいものとする。撮像素子１２０はいわゆるベイヤ配列のオンチップカラーフィルタを有する。図４において、Ｇｒ、Ｇｂは緑色の、Ｒは赤色の、Ｂは青色のオンチップカラーフィルタが各画素の上に形成されていることを示している。
【００４０】
撮像素子１２０は、画像読み出しモードとして、全画素読み出しモードと、第１の間引き読み出しモードと、第２の間引き読み出しモードとを有する。無論、他の間引き読み出しモードを有していても良いが、ここでは説明を単純化するため、撮像素子１２０は間引き読み出しモードとして第１、第２の間引き読み出しモードを有するものとする。
【００４１】
全画素読み出しモードにおいては、例えば図４において符号１の付された行（以下、単に「第１行」と称する）の４，０００画素分の画像信号が出力され、次いで符号２の付された行、すなわち第２行の４，０００画素分の画像信号が出力され、そして最後に符号３０００の付された行、すなわち第３、０００行の４，０００画素分の画像信号が出力され、と云うように、ラスタスキャンの方式で画像信号を読み出すことが可能に構成される。本明細書においては、上記のように画像信号が読み出されることを「長辺方向に走査されて画像信号が読み出される」と称する。
【００４２】
図５、図６を参照して第１の間引き読み出しモード、第２の間引き読み出しモードについて説明する。第１、第２の間引き読み出しモードいずれにおいても、全画素読み出しモードと同様にラスタスキャンの方式で画像信号が読み出される。
【００４３】
図５は、第１の間引き読み出しモードを概念的に説明する図であり、（ａ）は撮像素子１２０の全体を、（ｂ）は（ａ）に示されるイメージエリアの部分Ｐを拡大して示す。また、（ｃ）は、第１の間引き読み出しモードにおいて読み出しが行われる対象の画素および走査方向を示す。図５の（ｃ）において、オンチップカラーフィルタの色（Ｇｒ、Ｇｂ、Ｒ、Ｂ）が示されている画素から画像信号が読み出されることを示している。
【００４４】
第１の間引き読み出しモードは、撮像装置１０が横位置で構えられているときに選択される間引き読み出しモードである。つまり、撮像素子１２０のイメージエリア上に形成される被写体像中の水平線（水平方向）が、撮像素子１２０の長辺と略平行となる状態に撮像装置１０が構えられているときに対応して選択される間引き読み出しモードである。
【００４５】
図５に示されるように、第１の間引き読み出しモードでは走査方向は撮像素子１２０のイメージエリアの長辺方向と平行な方向となる。そして、間引き率が長辺方向には３に、短辺方向には１２に設定される。図５の（ｃ）に示される例では、第１行中、符号１、４、７、…、１＋３×ｎ、…、４０００（ｎは０を含む自然数。以下同様）の付された列（以下では「第１列、第４列、…」と称する）の画素から画像信号が読み出される。次に、第１４行中、上記の列の画素から画像信号が読み出される。さらに第２５行中、上記の列の画素から、と云うように、第２、９９０行まで画像信号が読み出される。なお、間引き率が１２であるのに、第１行の次に読み出される行が第１３行ではないのは、第１行と第１３行とではオンチップカラーフィルタの配列が同じであるためである。つまり、第１行、第１３行、第２５行、第３７行というように間引き読み出しをすると、得られる画像信号から青の色情報を得ることができなくなるからである。そのため、第１行、第１４行、第２５行、第３８行、第４９行、…というように間引き読み出しを行う。
【００４６】
以上に説明した第１の間引き読み出しモードによって、撮像素子１２０の長辺方向に１，３３３画素、短辺方向に２５０画素からなる画像信号を得ることが可能となる。このように第１の間引き読み出しモードで間引き読み出しをして得られる画像の総画素数は、１，３３３×２５０＝３３３，２５０（画素）となる。
【００４７】
図６は、第２の間引き読み出しモードを概念的に説明する図であり、（ａ）は撮像素子１２０の全体を、（ｂ）は（ａ）に示されるイメージエリアの部分Ｐを拡大して示す。また、（ｃ）は、第２の間引き読み出しモードにおいて読み出しが行われる対象の画素および走査方向を示す。図６の（ｃ）において、オンチップカラーフィルタの色（Ｇｒ、Ｇｂ、Ｒ、Ｂ）が示されている画素から画像信号が読み出されることを示している。
【００４８】
第２の間引き読み出しモードは、撮像装置１０が縦位置で構えられているときに選択される間引き読み出しモードである。つまり、撮像素子１２０のイメージエリア上に形成される被写体像中の水平線（水平方向）が、撮像素子１２０の短辺と略平行となる状態に撮像装置１０が構えられているときに対応して選択される間引き読み出しモードである。
【００４９】
図６に示されるように、第２の間引き読み出しモードにおける走査方向は撮像素子１２０のイメージエリアの短辺方向と平行な方向となる。そして、間引き率が短辺方向には３に、長辺方向には１２に設定される。図６の（ｃ）に示される例では、第１列中、第１行、第４行、第７行、…、第（１＋３×ｎ）行、…、第２９９８行の画素から画像信号が読み出される。次に、第１４列中、上記の行の画素から画像信号が読み出される。さらに、紙面の都合で表示されていないが、第２５行中、第３８列中、第４９列中、…において、上記の行の画素から画像信号が読み出される。図６の例において、第１列の次に読み出される列が第１３列ではなく、第１４列となっているのは、第１列と第１３列とではオンチップカラーフィルタの配列が同じであるためである。つまり、第１列、第１３列、第２５列、第３７列というように間引き読み出しをすると、得られる画像信号から赤の色情報を得ることができなくなるからである。
【００５０】
以上に説明した第２の間引き読み出しモードによって、撮像素子１２０の長辺方向に３３３画素、短辺方向に１，０００画素からなる画像信号を得ることが可能となる。このように第２の間引き読み出しモードで間引き読み出しをして得られる画像の総画素数は、３３３×１，０００＝３３３，０００（画素）となる。
【００５１】
再び図３を参照して撮像装置１０の他の構成要素について説明する。撮像回路１２２は、撮像素子１２０から読み出されたアナログ画像信号にＣＤＳ（相関二重サンプリング）、増幅、Ａ／Ｄ変換等の処理をしてデジタル画像信号を生成し、ＡＦ処理部１０８および画像処理部１２４に出力する。なお、撮像回路１２２は撮像素子１２０と一体に構成されていてもよい。
【００５２】
ＡＦ処理部１０８は、撮像回路１２２から出力されるデジタル画像信号の一部を入力してオートフォーカス演算の処理（例えばハイパスフィルタ処理により高い空間周波数成分の画像信号を抽出し、さらにコントラスト値を算出する処理）を行い、処理結果をシステムコントローラ１００に出力する。ＡＦ処理部１０８はラインバッファを有しており、そのラインバッファ内にデジタル画像信号が一時的に記憶される。そして、ラインバッファから読み出される、一次元配列のデジタル画像信号値に対して上記オートフォーカス演算を行うので、比較的高速にオートフォーカス演算処理を行うことができる。
【００５３】
このとき、撮像素子１２０が第１の間引き読み出しモードに設定されている場合、予め定められた行から読み出されて得られる一次元配列の画像信号値が上記ラインバッファ内に格納されてオートフォーカス演算処理が行われる。また、撮像素子１２０が第２の間引き読み出しモードに設定されている場合、予め定められた列から読み出されて得られる一次元配列の画像信号が上記ラインバッファ内に格納されてオートフォーカス演算処理が行われる。したがって、１フレーム分の画像信号を撮像素子１２０から読み出す途中で、コントラスト検出対象の画素から読み出された画像信号を用いてオートフォーカス演算を行うことが可能となり、オートフォーカス処理を高速化することが可能となる。
【００５４】
なお、ラインバッファ中に読み込む対象の行、または列は、１つであっても複数であってもよい。また、ラインバッファ中に読み込む対象の行、または列は、予め定められていても、被写体の状況に応じて動的に定められるものであってもよい。いずれの場合であっても、ＡＦ処理部１０８は撮像回路１２２から連続的に出力されるデジタル画像信号中、ラインバッファに格納される画像信号を処理すればよいので、オートフォーカス演算処理を高速に行うことが可能となる。
【００５５】
画像処理部１２４はＡＳＩＣ等で構成され、撮像回路１２２から出力されるデジタル画像信号に対してデモザイク、ホワイトバランス、黒レベル調整、γ調整、欠陥画素の補正処理等を行ってデジタル画像データを生成する。なお、本明細書においては、画像処理部１２４で処理されて生成されたものを画像データと称し、画像処理部１２４よりも前の段階で処理されるものを画像信号と称する。
【００５６】
メモリ１２６は、フラッシュメモリと比較的高速のアクセス速度を有するＳＤＲＡＭ等を含む。フラッシュメモリには、システムコントローラ１００で実行されるプログラムや、撮像装置１０の制御パラメータ等が記憶される。ＳＤＲＡＭは、画像処理部１２４およびシステムコントローラ１００の双方からアクセス可能に構成される。そして、画像処理部１２４、システムコントローラ１００が種々の処理をする際のバッファ（ワークエリア）として用いられる。
【００５７】
フラッシュ発光部１４２は、キセノンチューブ、反射傘、ディフューザ等を有する。フラッシュ制御回路１４０は、昇圧回路、発光用エネルギを蓄積するためのコンデンサ、調光回路等を有し、システムコントローラ１００から発光指令信号が出力されるのに応じてフラッシュ発光部１４２の発光を制御する。フラッシュ発光部１４２およびフラッシュ制御回路１４０は、高輝度ＬＥＤを用いて構成されるものであってもよい。その場合、昇圧回路等を省略することが可能となる。
【００５８】
操作部１５０は、レリーズスイッチ１５０Ｒ、ズームスイッチ１５０Ｚ（図２）やモードスイッチ等を含み、ユーザ操作に応じた信号がシステムコントローラ１００に出力される。
【００５９】
各種のセンサ１５２は、撮像動作中の撮像装置１０の手振れセンサ、明るさセンサ、温度センサ等を含む。以下、これらのセンサを総称してセンサ１５２と称する。
【００６０】
撮影姿勢検出部１５４は、撮像装置１０の姿勢に応じた信号を出力可能に構成され、重錘、磁石およびホール素子等を用いた傾斜センサや、ＭＥＭＳセンサ等を利用可能である。この撮影姿勢検出部１５４は、撮像装置１０の姿勢が横位置であるか、縦位置であるかのみを検出可能なものであっても良いし、例えば横位置を基準として傾斜角度に応じた信号（情報）を出力可能に構成されていてもよい。
【００６１】
シフト機構１２８は、撮像素子１２０をそのイメージエリアに平行な面内で互いに直交する二軸に沿ってシフトさせるためのものである。センサ１５２中の手振れセンサによって撮像装置１０の振動が検出される。その振動によって生じる像ぶれを打ち消す方向およびストロークで、撮像素子１２０をシフト機構１２８によってシフトさせることにより、手振れを軽減することが可能となる。シフト機構１２８はシステムコントローラ１００によって制御される。
【００６２】
システムコントローラ１００内の機能ブロックである間引き読み出しモード選択部１０２、コントラストＡＦ制御部１０４、表示制御部１０６について説明する。これらの機能ブロックは、メモリ１２６に記憶されたプログラムをシステムコントローラ１００が実行することにより実施されるものとすることが可能である。
【００６３】
間引き読み出しモード選択部１０２は、間引き読み出しモードで撮像素子１２０から画像信号を読み出す際に、撮影姿勢検出部１５４で検出された撮影姿勢に応じて、上述した第１、第２の間引き読み出しモードのうちのいずれかを選択する。
【００６４】
コントラストＡＦ制御部１０４は、ＡＦ処理部１０８から出力されるオートフォーカス演算結果を監視する。そして、撮像素子１２０のイメージエリアに形成される被写体像がより鮮鋭となるように、ＡＦ機構１１６を介して撮影レンズ１１０内のフォーカシングレンズを駆動する。
【００６５】
第１または第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出されて生成された画像データに基づく画像を表示部１３０に表示する処理を表示制御部１０６が行う。
【００６６】
図７は、横位置で構えられた撮像装置１０において、第１の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出された画像信号に基づき、画像が表示部１３０に表示される様子を概念的に示したものである。（ａ）は、撮像素子１２０から全画素読み出しして得られる、長辺方向に４，０００画素、短辺方向に３，０００画素の横長の画像を示す。（ｂ）は、第１の間引き読み出しによって、撮像素子１２０の長辺方向に３、短辺方向に１２の間引き率が設定されて読み出された画像信号から生成される画像データを示す。この画像データは、撮像素子１２０の長辺方向に１，３３３画素、短辺方向に２５０画素のピクセルサイズを有する。
【００６７】
上記画像データに基づく画像を表示部１３０に表示する際に、表示制御部１０６は画像処理部１２４に対して以下に説明する画素数変換の処理（スケーリング処理）を行うように制御信号を発する。画像処理部１２４は画素数変換の処理に際し、撮像素子１２０の長辺方向には表示部１３０の表示解像度である８００画素を上回る１，３３３画素を有しているので、間引き処理を行う。一方、撮像素子の短辺方向には表示部１３０の表示解像度である６００画素を下回る２５０画素しか有していない。そのため、補間処理によって画素数を６００画素に増す処理を行う。その結果、（ｃ）に示されるような、表示部１３０の長辺方向に８００画素、短辺方向に縦６００画素の表示用画像データが生成される。表示制御部１０６は、この表示用画像データを表示部１３０に出力する。なお、上記スケーリング処理は、表示制御部１０６で行うようにしてもよい。
【００６８】
図８は、縦位置に構えられた撮像装置１０において、第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出された画像信号に基づき、画像が表示部１３０に表示される様子を概念的に示したものである。（ａ）は、撮像素子１２０から全画素読み出しして得られる、長辺方向に４，０００画素、短辺方向に３，０００画素の縦長の画像を示す。（ｂ）は、第２の間引き読み出しによって、撮像素子１２０の長辺方向に１２、短辺方向に３の間引き率が設定されて読み出された画像信号から生成される画像データを示す。この画像データは、撮像素子１２０の長辺方向に３３３画素、短辺方向に１，０００画素のピクセルサイズを有する。
【００６９】
上記画像データに基づく画像を表示部１３０に表示する際に、表示制御部１０６は画像処理部１２４に対して以下に説明する画素数変換の処理（スケーリング処理）を行うように制御信号を発する。画像処理部１２４は画素数変換の処理に際し、撮像素子１２０の長辺方向には表示部１３０の表示解像度である８００画素を下回る３３３画素しか有していないので、補間処理によって画素数を８００画素に増す処理を行う。一方、撮像素子の短辺方向には表示部１３０の表示解像度である６００画素を上回る１，０００画素を有する。そのため、間引き処理によって画素数を６００画素に減じる処理を行う。その結果、（ｃ）に示されるような、表示部１３０の短辺方向に６００画素、長辺方向に８００画素の表示用画像データが生成される。表示制御部１０６は、この表示用画像データを表示部１３０に出力する。なお、上記スケーリング処理は、表示制御部１０６で行うようにしてもよい。
【００７０】
ここで図９を参照して、第１、第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出され、ラインバッファに記憶された画像信号に対して行われるオートフォーカス演算の処理について説明する。図９の（ａ）は、撮像装置１０が横位置で構えられ、第１の間引き読み出しモードが選択されて、撮像素子１２０の長辺方向に走査して読み出された画像信号がラインバッファＬＢ中に記憶される様子を示す。（ｂ）は、撮像装置１０が縦位置で構えられ、第２の間引き読み出しモードが選択されて、撮像素子１２０の短辺方向に走査して読み出された画像信号がラインバッファＬＢ中に記憶される様子を示す。
【００７１】
以下の説明の前提として、図９の（ａ）、（ｂ）において、撮影条件は構図のみが異なっていて、他の条件は全て同じとする。すなわち、撮影距離、撮影レンズ１１０の焦点距離や焦点調節位置は全て同じであるものとする。
【００７２】
図９の（ａ）、（ｂ）には、撮像素子１２０のイメージエリア上に被写体像（倒立逆像）が形成されているのを撮像装置１０の正面側から見た様子が示されている。（ａ）において、第１の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出される画像信号の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の画素数は１，３３３である。（ｂ）において、第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出される画像信号の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の画素数は１，０００である。これらの画素数（１，３３３画素、１，０００画素）の比と、撮像素子１２０のアスペクト比（４：３）とを比較すると、
１３３３÷１０００＝１．３３３
４÷３≒１．３３３
と、略等しい。つまり、第１、第２の間引き読み出しモードで読み出されてラインバッファＬＢに記憶された画像信号が有する分解能は略等しい。
【００７３】
この分解能は、被写体像中に距離Ｄを隔てて存在する２点を２点として識別できる能力と考えることができる。上述した構成によって、第１、第２の間引き読み出しモードで画像信号が読み出される際の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向に並ぶ、間引き読み出し対象画素のピッチは横位置、縦位置の撮影姿勢によらず略一定となる。したがって、これらの読み出し対象画素から得られる画像信号は、略等しい分解能を有する。図９の（ａ）、（ｂ）には、被写体像中の同じ位置から第１、第２の間引き読み出しモードのそれぞれで読み出されてラインバッファＬＢに記憶された画像信号から得られる空間周波数が略等しくなる様子が模式的に描かれたグラフによって示されている。
【００７４】
なお、ラインバッファＬＢに記憶する対象の画像信号は、１，３３３画素分、１，０００画素分全てである必要は無い。つまり、撮像素子１２０から連続して読み出される画像信号中から、連続する５０画素分、連続する１００画素分というように、連続する一部の画像信号だけがラインバッファＬＢに記憶されるように構成されていてもよい。また、撮影画面中の左側部分、中央部分、右側部分と云った、複数の部分の画像信号が順次ラインバッファＬＢに記憶されてオートフォーカス演算が行われるように構成されていてもよい。このようにして、いわゆる多点焦点検出を行うことが可能となる。
【００７５】
以上に説明した、撮像装置１０の姿勢（横位置、縦位置）に応じた間引き読み出しモードで撮像素子１２０から画像信号を読み出して表示やオートフォーカス演算を行うためにシステムコントローラ１００によって行われる処理手順について、図１０から図１３を参照して説明する。
【００７６】
図１０から図１３のフローチャートに示される処理手順は、メモリ１２６中に格納されたプログラムをシステムコントローラ１００が読み出して解釈・実行することにより行われる。さらに詳しくは、プログラムはメモリ１２６中のフラッシュメモリにファームウェアとして格納されたものとすることができる。通常、このプログラムは撮像装置１０の製造過程でフラッシュメモリ中に格納されるものである。あるいは、撮像装置１０のユーザがインターネット、あるいは磁気ディスク、光ディスクやメモリカードなどの記憶媒体等を介して入手した新たなプログラムをフラッシュメモリ内に格納することも可能である。フラッシュメモリ内に格納されるプログラムは、メモリ１２６内のＲＡＭに転送され、それをシステムコントローラ１００が順次読み込んで解釈・実行する。
【００７７】
撮像装置１０内に電池が装着され、電池蓋が閉じられてリセット信号が発せられたときに図１０から図１３のフローチャートに示す処理の実行が開始される。Ｓ１０００においてシステムコントローラ１００は、初期設定の処理を行う。初期設定の処理とは、露出モード、撮像素子１２０の設定ＩＳＯ感度、ホワイトバランスのモード（タングステン光、蛍光灯、晴天、曇天、自動、手動等）、測光モード、ＡＦモード、記録画素数、画像データを記録する際のデータ圧縮率、間引き読み出しモード等を初期値に設定する（デフォルトの設定、あるいはユーザによって予め選択されている設定にする）処理である。本発明の実施の形態において、間引き読み出しモードが初期値に設定された場合、第１の間引き読み出しモードが選択されるものとする。
【００７８】
Ｓ１００２においてシステムコントローラ１００は、撮像装置１０のパワースイッチがオンされているか否かを判定し、この判定が否定される間はＳ１００２の判定を繰り返し行って、パワースイッチがオンされるのを待つ。一方、Ｓ１００２の判定が肯定されると、システムコントローラ１００はＳ１００４で設定モード判定の処理を行う。設定モードの判定処理とは、ユーザによって設定された撮像装置１０の動作モードを判定する処理である。
【００７９】
Ｓ１００４の判定処理で、記録モード以外の動作モードに設定されていると判定されると、処理はＳ１０１０に進み、設定されたモードに応じた処理が行われ、その後処理はＳ１００２に戻る。記録モード以外の動作モードとしては、再生モードが代表的なものである。一方、Ｓ１００４の判定で、記録モードに設定されていると判定されると処理はＳ１００６に進み、現状で設定されている内容（Ｓ１０００で初期設定された内容や、Ｓ１００４で判定された動作モード）を表示する処理を行う。
【００８０】
Ｓ１００８においてシステムコントローラ１００は、ライブビュー表示がオフに設定されているか否かを判定し、この判定が肯定される（ライブビュー表示はオフであると判定される）とＳ１０１２に進み、以下に説明するライブビュー表示をしない状態での記録モードの動作制御を行う。Ｓ１００８での判定が否定される（ライブビュー表示はオンであると判定される）と、処理は図１１のＳ１１００に進む。
【００８１】
Ｓ１００８での判定が肯定された場合の分岐先であるＳ１０１２において、システムコントローラ１００はレリーズスイッチ１５０Ｒ（図１、図２）の半押しがオンであるか否かを判定し、この判定が否定されるとＳ１００２に戻る。Ｓ１０１２での判定が肯定される（半押しはオンであると判定される）と、処理はＳ１０１４に進み、システムコントローラ１００は明るさ（撮像素子１２０のイメージエリアに入射する光の量）が基準値を上回っているか否かを判定する。
【００８２】
この基準値は、以下に説明するように定められている。すなわち、被写界輝度が相対的に暗い場合には、撮像素子１２０のイメージエリアに入射する被写体光の光量が低下してノイズが増える。そのような場合には、フレームレートを下げて蓄積時間を伸ばしたり、間引き読み出しに際しての間引き率をさらに上げて画素加算処理をしたりしてノイズを低減する処理を行う。
【００８３】
上記基準値は、上記ノイズを低減する必要があるか否かを判定するのに対応するものである。明るさが基準値を上回っている場合、上記ノイズを低減する処理は行われず、Ｓ１０１６で撮影姿勢に対応したＡＦ制御が行われる。その結果撮影レンズ１１０の焦点調節が行われて、被写体の鮮鋭な像が撮像素子１２０のイメージエリア上に形成される。この、Ｓ１０１４で行われる処理の詳細については後で図１２のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００８４】
一方、明るさが基準値を上回っていないとＳ１０１４で判定された場合、上記ノイズを低減する処理を含むＡＦ制御がＳ１０２４で行われる。Ｓ１０１６またはＳ１０２４でのＡＦ制御が行われた後、処理はＳ１０１８に進む。
【００８５】
Ｓ１０１８においてシステムコントローラ１００は、撮影準備動作を行う。すなわち、センサ１５２（図３）から得られる手振れ量や明るさ、そして撮影レンズ１１０で設定される焦点距離やＦ値、撮影距離等の情報を入力して、手振れ補正をするのに必要な撮像素子１２０（図３）のシフト方向およびシフト量を決定し、露光量を決定し、決定されたこれらの量に基づいて撮像素子シフトの制御および露光量の制御を行う。
【００８６】
Ｓ１０２０においてシステムコントローラ１００は、レリーズスイッチ１５０Ｒの全押しがオンであるか否かを判定し、この判定が否定されるとＳ１０１２に戻る。Ｓ１０２０での判定が肯定される（全押しはオンであると判定される）と、処理はＳ１０２２に進み、撮影（撮像素子１２０からの全画素読み出し処理）・画像処理・画像データ圧縮・圧縮画像データを記録媒体１６０（図３）に記録する処理等を行う。その後、システムコントローラ１００はＳ１００２の処理に戻る。
【００８７】
Ｓ１００８での判定が否定された（ライブビュー表示はオンであると判定された）ときの処理について図１１を参照して説明する。
【００８８】
Ｓ１１００においてシステムコントローラ１００は、手振れ軽減動作を行う。すなわち、センサ１５２（図３）から得られる手振れ量、そして撮影レンズ１１０で設定される焦点距離、撮影距離等の情報を入力して、手振れ補正をするのに必要な撮像素子１２０（図３）のシフト方向およびシフト量を決定し、決定された量に基づいて撮像素子シフトの制御を行う。
【００８９】
Ｓ１１０２においてシステムコントローラ１００は、デフォルト設定でのライブビュー表示の処理を行う。本発明の実施の形態において、デフォルト設定でのライブビュー表示は、図５、図７を参照して説明した、撮像装置１０が横位置で構えられている場合に対応するライブビュー表示である。つまり、間引き読み出しモードが第１の間引き読み出しモードに設定されて、撮像素子１００の長辺方向に走査が行われ、表示部の長辺方向に１，３３３画素、短辺方向に２５０画素を有する画像データが生成される。この画像データに対して、表示部の長辺方向に８００画素、短辺方向に６００画素となるように間引き・補間をして表示する処理が行われる。
【００９０】
Ｓ１１０４においてシステムコントローラ１００は、ライブビュー表示条件を更新する処理を行う。このライブビュー表示条件を更新する処理とは、被写界輝度等の変化に対応して撮像素子１２０で画素間引き読み出しをする際のフレームレート（フレーム／秒）や解像度等の条件を更新する処理である。つまり、被写界輝度が相対的に暗い場合には、撮像素子１２０のイメージエリアに入射する被写体光の光量が低下してノイズが増える。その結果、表示部１３０に表示されるライブビュー画像はざらざらとして見づらいものとなる。そのような状況が予想される場合には、フレームレートを下げて蓄積時間を伸ばしたり、間引き読み出しに際しての間引き率をさらに上げて画素加算処理をしたりしてノイズを低減する処理を行う。
【００９１】
Ｓ１１０６においてシステムコントローラ１００は、レリーズスイッチ１５０Ｒ（図１、図２）の半押しがオンであるか否かを判定し、この判定が否定されるとＳ１００２に戻る（分岐Ｃ）。一方、Ｓ１１０６での判定が肯定される（半押しはオンであると判定される）と、処理はＳ１１０８に進み、システムコントローラ１００は明るさ（撮像素子１２０のイメージエリアに入射する光の量）が基準値を上回っているか否かを判定する。この基準値は、上述したノイズが増えるのを抑制するため、フレームレートを下げて蓄積時間を伸ばしたり、間引き読み出しに際しての間引き率をさらに上げて画素加算処理をしたりする処理を行う必要があるか否かを判定するのに対応するものである。
【００９２】
Ｓ１１０８の判定が肯定された場合、すなわち上記ノイズを低減する必要がないと判定された場合の分岐先であるＳ１１１０において、撮影姿勢に対応したオートフォーカス制御が行われ、その結果撮影レンズ１１０の焦点調節が行われる。その結果、被写体の鮮鋭な像が撮像素子１２０のイメージエリア上に形成される。この、Ｓ１１１０で行われる処理については後で図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００９３】
続くＳ１１１２においてシステムコントローラ１００は、撮影姿勢に対応した表示制御の処理を行う。この、撮影姿勢に対応した表示制御の処理については後で図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００９４】
Ｓ１１０８での判定が否定された場合、すなわち上記ノイズを低減する必要があると判定された場合の分岐先であるＳ１１１８において、システムコントローラ１００は低輝度時オートフォーカス制御を行う。つまり、撮像素子１２０のイメージエリアに入射する被写体光の光量が少ない場合、ノイズが原因で正確なオートフォーカス演算をすることが困難となる場合がある。このような場合、上述のようにフレームレートを下げて蓄積時間を伸ばしたり、間引き読み出しに際しての間引き率をさらに上げて画素加算処理をしたりする処理をする。そして、ノイズの減じられた画像信号を用いてオートフォーカス演算処理を行い、その結果に基づいてフォーカシングレンズの位置を制御する。
【００９５】
続いてシステムコントローラ１００は、Ｓ１１２０において低輝度時表示制御を行う。つまり、撮像素子１２０のイメージエリアに入射する被写体光の光量が少ない場合、ノイズが原因で表示部１３０に表示されるライブビュー画像が見苦しいものとなる場合がある。このような場合、上述のようにフレームレートを下げて蓄積時間を伸ばしたり、間引き読み出しに際しての間引き率をさらに上げて画素加算処理をしたりする処理をする。そして、ノイズの減じられた画像信号を用いてライブビュー表示を行う。この場合、ライブビュー画像のフレームレートが低下し、解像感が低下して見える場合があるが、表示される画像のノイズは低減される。
【００９６】
以上に説明したＳ１１１８の低輝度時オートフォーカス制御、Ｓ１１２０の低輝度時表示制御においては、いずれもノイズを低減するということに主眼が置かれる。そのため、Ｓ１１１０、Ｓ１１１２で行われる、撮影姿勢に応じたオートフォーカス制御や表示制御は行われない。なお、上述したノイズを低減するための処理をして得られる画像信号の画素数がなおも表示部１３０の画素数を上回っているようであれば、Ｓ１１１０、Ｓ１１１２で行われるような撮影姿勢に応じたオートフォーカス制御や表示制御をＳ１１１８、Ｓ１１２０で行っても良い。
【００９７】
Ｓ１１１２またはＳ１１２０の処理に続くＳ１１１４においてシステムコントローラ１００は、レリーズスイッチ１５０Ｒの全押しがオンであるか否かを判定する。この判定が否定されるとＳ１１０４に戻る。Ｓ１１１４での判定が肯定される（全押しはオンであると判定される）と、処理はＳ１１１６に進み、撮影（撮像素子１２０からの全画素読み出し処理）・画像処理・画像データ圧縮・圧縮画像データを記録媒体１６０（図３）に記録する処理等を行う。その後、システムコントローラ１００はＳ１１０４の処理に戻る。
【００９８】
システムコントローラ１００により実行される、撮影姿勢に対応したＡＦ制御について図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００９９】
Ｓ１２００においてシステムコントローラ１００は、センサ１５２（図３）から撮像装置１０の姿勢（傾斜角度）に関連する情報を入力する。なお、センサ１５２は、二値（撮影姿勢が横位置であるか／縦位置であるかのみ）を出力可能なタイプのものと、多値（撮像装置１０の傾斜角度に対応する値）を出力可能なタイプのものとがある。本発明の実施の形態において、センサ１５２は多値を出力可能なものとして説明する。
【０１００】
システムコントローラ１００はＳ１２０２において撮影姿勢を判定する処理を行う。つまり、センサ１５２から出力される情報に基づき、撮像素子１２０のイメージエリア上に形成される被写体像の水平方向（以下、「被写体像の水平方向」と称する）が、撮像素子１２０の長辺方向および短辺方向のうち、どちらに角度的に近いかを判定する処理をする。被写体像の水平方向が撮像素子１２０の短辺方向よりも長辺方向に角度的に近いと判定される場合、撮影姿勢は横位置であると判定される。逆に、被写体像の水平方向が撮像素子１２０の短辺方向が長辺方向よりも角度的に近いと判定される場合、撮影姿勢は縦位置であると判定される。なお、被写体像の水平方向が撮像素子１２０の短辺方向と長辺方向とのちょうど中間である場合には、横位置と判定してもよい。
【０１０１】
Ｓ１２０２で撮像装置１０の撮影姿勢が横位置であると判定された場合の分岐先であるＳ１２０４においてシステムコントローラ１００は、第１の間引き読み出しモードで画像信号が読み出されるように撮像素子１２０および撮像回路１２２を設定する。この設定により、撮像素子１２０から第１の間引き読み出しモードで画像信号が出力される。
【０１０２】
Ｓ１２０６においてシステムコントローラ１００は、第１のオートフォーカス演算処理を行う。すなわち、図９の（ａ）を参照して説明したように、被写体像の水平方向に沿う方向に角度的に近い方（この場合、撮像素子の長辺方向）の走査方向に撮像素子１２０から読み出された画像信号中の連続する一部分に基づく一次元配列の画像データに対してハイパスフィルタ処理を行う。このハイパスフィルタ処理をして得られた結果からコントラスト評価値を得る。
【０１０３】
Ｓ１２０２で撮像装置１０の撮影姿勢が縦位置であると判定された場合の分岐先であるＳ１２０８においてシステムコントローラ１００は、第２の間引き読み出しモードで画像信号が読み出されるように撮像素子１２０および撮像回路１２２を設定する。この設定により、撮像素子１２０から第２の間引き読み出しモードで画像信号が出力される。
【０１０４】
Ｓ１２１０においてシステムコントローラ１００は、第２のオートフォーカス演算処理を行う。すなわち、図９の（ｂ）を参照して説明したように、被写体像の水平方向に沿う方向に角度的に近い方（この場合、撮像素子の短辺方向）の走査方向に撮像素子１２０から読み出された画像信号中の連続する一部分に基づく一次元配列の画像データに対してハイパスフィルタ処理を行う。このハイパスフィルタ処理をして得られた結果からコントラスト評価値を検出する。
【０１０５】
Ｓ１２０６またはＳ１２１０での処理が完了すると、システムコントローラ１００はＳ１２１２において、Ｓ１２０６またはＳ１２１０で求められたコントラスト評価値が極大であるか否かを判定する。つまり、いわゆる山登りＡＦの方式でフォーカシングレンズを移動させながらコントラスト評価値の変化を監視し、現状のフォーカシングレンズの位置でピーク値あるいはそれに近いコントラスト評価値が得られるか否かを判定する。
【０１０６】
Ｓ１２１２での判定が肯定されるとシステムコントローラ１００はリターンする。一方、Ｓ１２１２での判定が否定されるとＳ１２１４に分岐してフォーカシングレンズを移動する処理を行い、Ｓ１２００に戻る。なお、図１２のフローチャートでは、Ｓ１２０６またはＳ１２１０で得られたコントラスト評価値が低すぎて合焦・非合焦の判定が困難である場合の処理については、本発明の理解を容易にすることを目的として省略する。
【０１０７】
図１３のフローチャートを参照して、システムコントローラ１００により実行される、撮影姿勢に対応した表示制御について説明する。
【０１０８】
Ｓ１３００においてシステムコントローラ１００は、センサ１５２（図３）から撮像装置１０の姿勢（傾斜角度）に関連する情報を入力する。先にも説明したとおり、本発明の実施の形態において、センサ１５２は多値を出力可能なものとして説明する。
【０１０９】
システムコントローラ１００はＳ１３０２において撮影姿勢を判定する処理を行う。つまり、センサ１５２から出力される情報に基づき、被写体像の水平方向が、撮像素子１２０の長辺方向および短辺方向のうち、どちらに角度的に近いかを判定する処理をする。被写体像の水平方向が撮像素子１２０の短辺方向よりも長辺方向に角度的に近いと判定される場合、撮影姿勢は横位置であると判定される。逆に、被写体像の水平方向が撮像素子１２０の長辺方向よりも短辺方向に角度的に近いと判定される場合、撮影姿勢は縦位置であると判定される。なお、被写体像の水平方向が撮像素子１２０の短辺方向と長辺方向とのちょうど中間である場合には、横位置と判定してもよい。
【０１１０】
Ｓ１３０２で撮像装置１０の撮影姿勢が横位置であると判定された場合の分岐先であるＳ１３０４においてシステムコントローラ１００は、第１の間引き読み出しモードで画像信号が読み出されるように撮像素子１２０および撮像回路１２２を設定する。この設定により、撮像素子１２０から第１の間引き読み出しモードで画像信号（撮像素子１２０の長辺方向に１，３３３画素、短辺方向に２５０画素の画像信号）が出力される。
【０１１１】
Ｓ１３０６においてシステムコントローラ１００は、第１の画像表示処理を行う。すなわち、図７を参照して説明したように、撮像素子１２０の長辺方向に１，３３３画素、短辺方向に２５０画素を有する画像データに間引き・補間の処理を施し、それぞれ８００画素、６００画素の表示用画像データを生成するように、画像処理部１２４に制御信号を発する。この表示画像データに基づく画像を表示部１３０に表示する。
【０１１２】
Ｓ１３０２で撮像装置１０の撮影姿勢が縦位置であると判定された場合の分岐先であるＳ１３０８においてシステムコントローラ１００は、第２の間引き読み出しモードで画像信号が読み出されるように撮像素子１２０および撮像回路１２２を設定する。この設定により、撮像素子１２０から第２の間引き読み出しモードで画像信号（撮像素子１２０の長辺方向に３３３画素、短辺方向に１，０００画素の画像信号）が出力される。
【０１１３】
Ｓ１３１０においてシステムコントローラ１００は、第２の画像表示処理を行う。すなわち、図８を参照して説明したように、撮像素子１２０の長辺方向に３３３画素、短辺方向に１，０００画素を有する画像データに間引き・補間の処理を施し、それぞれ８００画素、６００画素の表示用画像データを生成するように、画像処理部１２４に制御信号を発する。この表示画像データに基づく画像を表示部１３０に表示する。
【０１１４】
以上に説明した、撮影姿勢に他応した表示制御の処理を完了し、システムコントローラはリターンする。
【０１１５】
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係る撮像装置１０において、撮像素子１２０はイメージエリアの長辺方向、短辺方向の間引き率の組み合わせが異なる複数の間引き読み出しモードを有する。そして、検出された撮影姿勢に応じた間引き読み出しモードを選択し、それによって、間引き読み出しで得られた画像信号中において、被写体の像の水平方向に沿う方向の分解能が撮影姿勢によらず略一定となるようにする。
【０１１６】
このようにすることにより、被写体像中の鉛直方向に延在するエッジを検出してオートフォーカス演算をし、焦点を検出する際の精度を撮影姿勢によらず略一定に維持することが可能となる。また、ライブビュー表示をする際にも、表示される画像の水平方向の分解能（表示分解能）を略一定に保つことが可能となり、従来の撮像装置のように、横位置に構えたときにはライブビュー画像にモアレが生じないが、縦位置に構えるとモアレを生じる、といった不具合を抑制することが可能となる。
【０１１７】
さらに、撮影姿勢に応じて間引き読み出しモードを切り替える際に、撮像素子１２０の長辺方向間引き率および短辺方向間引き率に関して、横位置では長辺方向間引き率に比して短辺方向間引き率が大きくなるように、縦位置では短辺方向間引き率に比して長辺方向間引き率が大きくなるようにする。このようにすることにより、間引き読み出しモードを切り替えて読み出される画像信号の容量（画素数）が、撮影姿勢を変えたときに大きく変化するのを抑制することが可能となる。このようにして、画像信号の読み出しや処理に際してのスループットの変化を抑制することが可能となる。
【０１１８】
また、横位置では長辺方向の間引き率が小さくなるようにし、縦位置では短辺方向の間引き率が小さくなるようにすることにより、被写体像の水平方向に沿う方向の分解能を常に高めに維持することが可能となる。このことは、被写体像中に比較的多く含まれる垂直方向のエッジを検出してオートフォーカスの精度を高める上で効果的である。
【０１１９】
以上では撮像素子１２０がＸＹアドレス走査型のＣＭＯＳイメージセンサである場合を例に説明したが、撮像素子１２０はＣＣＤ等であってもよい。なお、ＣＣＤは、その画像信号読み出しの原理上、ＸＹアドレス走査の方式での画像信号読み出しは困難である。これについて、ＣＣＤからの画像信号読み出しの原理を示す図１４（ａ）を参照して説明する。
【０１２０】
ＣＣＤは一般に、各画素で蓄積された電荷を垂直転送路Ｖに移動させ、次に１行分の画像信号を水平転送路Ｈに移動させて、この水平転送路Ｈから１画素ずつ画像信号を読み出す構成を有する。したがって、ラスタスキャンの方式で走査する際の走査方向は、図１４（ａ）の左右方向に平行な方向のみ、ということになる。なお、図１４（ａ）では長辺方向の間引き率が２に、短辺方向の間引き率が３に設定されている例が示されている。
【０１２１】
今、図１４（ｂ）に示されるように、縦位置で撮影が行われ、領域Ｓの画像信号をもとにオートフォーカス演算処理を行うものとする。この場合、図１４（ｃ）に示されるように、水平転送路から順次出力される、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…の画像信号中から領域Ｓに対応する画素の画像信号（ハッチングを施したもの）をラインバッファＬＢに順次記憶させることが可能である。そして、必要な画像信号をラインバッファＬＢに記憶し終えたら、このラインバッファＬＢ中の画像信号に対してオートフォーカス演算の処理をすることができる。
【０１２２】
ラインバッファＬＢに記憶すべき画像信号は、検出された撮影姿勢に応じてコントラストＡＦ制御部１０４で決定され、ＡＦ処理部１０８に制御信号が出力される。ＡＦ処理部１０８は、コントラストＡＦ制御部１０４から出力される制御信号に基づき、撮像回路１２２から順次出力される画像信号中から必要な画像信号を抽出してラインバッファＬＢ中に記憶するように構成される。
【０１２３】
以上、本発明の実施の形態に係る撮像装置１０がＡＦ処理用としてラインバッファＬＢを有する例について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、２次元配列された画像信号を記憶可能なバッファ（以下ではこれをエリアバッファと称する）を有していてもよい。このエリアバッファは、間引き読み出しによって撮像素子１２０から読み出された１フレーム分の画像信号全てを記録できるものであっても、一部の画像信号を記録できるものであってもよい。以下、撮像装置１０がエリアバッファを有する例について図１５、図１６を参照して説明する。
【０１２４】
図１５は撮像装置１０がエリアバッファを有する場合における第２の間引き読み出しを説明する図であり、（ａ）は走査方向を、（ｂ）はオンチップカラーフィルタの配列を、（ｃ）は第２の間引き読み出しおける読み出し対象の画素を示す。
【０１２５】
撮像装置１０がエリアバッファを有する場合、以下に説明するように、第２の間引き読み出しが図６に示されるのと異なる。第１の間引き読み出しについては図５を参照して先に説明したものと同じであるのでその説明を省略する。
【０１２６】
撮像装置１０がエリアバッファを有する場合の第２の間引き読み出しについて、図６に示されるものとの違いを中心に、図１５を参照して説明する。図１５に示される第２の間引き読み出しモードにおける走査方向は、図５に示される第１の間引き読み出しモードと同様に、撮像素子１２０のイメージエリアの長辺方向と平行な方向である点が図６のものと相違する。
【０１２７】
その一方で、間引き率が短辺方向には３に、長辺方向には１２に設定される点は図５に示されるものと同様である。結果として、図１５の（ｃ）に示されるように、第１列中、第１行、第１４行、第２５行、第３８行、第４９行、…、第（１＋２４×ｎ）行、第（１４＋２４×ｎ）行、…、第３９８５行、第３９９８行の画素から画像信号が読み出される。同様に、第４列、第７列、…、第（１＋３×ｎ）列、…、第２９９８列中における上記の行の画素から画像信号が読み出される。
【０１２８】
図１５の例において、第１行の次に読み出される行が第１３行ではなく、第１４行となっているのは、第１行と第１３行とではオンチップカラーフィルタの配列が同じであるためである。つまり、第１行、第１３行、第２５行、第３７行、第４９というように間引き読み出しをすると、得られる画像信号から赤の色情報を得ることができなくなるからである。
【０１２９】
以上に説明した第２の間引き読み出しモードによって、撮像素子１２０の長辺方向に３３３（４０００÷１２）画素、短辺方向に１，０００（３０００÷３）画素からなる画像信号を得ることが可能となる。つまり、撮像素子１２０上に形成される被写体像の水平方向に角度的に近い方の向きに１，０００画素、鉛直方向に角度近い方の向きに３３３画素の、３３３，０００画素からなる画像信号を、以上で図１５を参照して説明した第２の間引き読み出しによって得ることが可能となる。
【０１３０】
このようにして得られる画像信号は、結果として図８に示されるものと同じである。このように、撮影位置によらず一定の走査方向で間引き読み出しを行う理由は、走査方向を変えてもエリアバッファに二次元配列の画像信号を記憶させ終えるまでの時間に差を生じにくいことが多いからである。つまり、ラインバッファＬＢに画像信号を記憶させる場合には、図９（ｂ）を見ても明らかなように、走査方向を変えることが画像信号記憶開始から完了までの時間を短縮する上で有効である。しかし、エリアバッファに二次元配列の画像信号を記憶させる場合、走査方向の違いがエリアバッファへの画像信号記憶開始から完了までに要する時間の差を生じにくいことが多い。
【０１３１】
ただし、間引き読み出しして得られた画像信号中の、一部の二次元配列画像信号のみをエリアバッファに記憶する場合、どのような部分領域を切り取って記憶するかによっては、その部分領域の形状等に応じて、走査方向を変えた方が上記時間の短縮をする上で有効な場合もある。そのような場合には、第２の間引き読み出しに際して、図６、図１５を参照して説明した間引き読み出しのうち、いずれか適した方で行えばよい。以下では、第２の間引き読み出しに際して、図１５を参照して説明した間引き読み出しが行われるものとする。
【０１３２】
図１６は、撮像装置１０がエリアバッファを有する場合に、第１、第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出され、エリアバッファに記憶された画像信号に対して行われるオートフォーカス演算の処理について説明する図である。図１６の（ａ）は、撮像装置１０が横位置で構えられ、第１の間引き読み出しモードが選択されて、撮像素子１２０の長辺方向に走査して読み出された画像信号がエリアバッファＡＢ中に記憶される様子を示す。（ｂ）は、撮像装置１０が縦位置で構えられ、第２の間引き読み出しモードが選択されて、撮像素子１２０の長辺方向に走査して読み出された画像信号（第１の間引き読み出しモードの場合と比して、長辺方向および短辺方向の間引き率が異なっていることに注意されたい）がエリアバッファＡＢ中に記憶される様子を示す。
【０１３３】
以下の説明の前提として、図１６の（ａ）、（ｂ）において、撮影条件は構図のみが異なっていて、他の条件は全て同じとする。すなわち、撮影距離、撮影レンズ１１０の焦点距離や焦点調節位置は全て同じであるものとする。
【０１３４】
図１６の（ａ）、（ｂ）には、撮像素子１２０のイメージエリア上に被写体像（倒立逆像）が形成されているのを撮像装置１０の正面側から見た様子が示されている。（ａ）において、第１の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出される画像信号の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の画素数は１，３３３である。（ｂ）において、第２の間引き読み出しモードで撮像素子１２０から読み出される画像信号の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の画素数は１，０００である。これらの画素数（１，３３３画素、１，０００画素）の比と、撮像素子１２０のアスペクト比（４：３）とを比較すると、
１３３３÷１０００＝１．３３３
４÷３≒１．３３３
と、略等しい。つまり、第１、第２の間引き読み出しモードで読み出されてエリアバッファＬＢに記憶された画像信号中、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の分解能は略等しい。
【０１３５】
上述した構成によって、第１、第２の間引き読み出しモードで画像信号が読み出される際の、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向に並ぶ、間引き読み出し対象画素のピッチは横位置、縦位置の撮影姿勢によらず略一定となる。
【０１３６】
エリアバッファＡＢ中の画像信号に対して行われるＡＦ演算処理について説明する。ＡＦ演算処理は、エリアバッファＡＢに記憶される二次元配列の画像信号中、いずれの方向にもハイパスフィルタ処理を行うことが可能である。しかし、本発明の実施の形態に係る撮像装置１０においては、上述したように、エリアバッファＡＢ中の二次元画像信号が、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向に比較的高い分解能を有するように構成されている。したがって、被写体像中の水平方向Ｈに沿う方向の連続する一部分に基づく一次元配列の画像データに対してハイパスフィルタ処理を行うことが以下の点で望ましい。すなわち、被写体像中の垂直エッジを検出するようにＡＦ演算処理を行い、なおかつ被写体像中の水平方向に沿う方向に有する比較的高い分解能を有効に活用するようにＡＦ演算をすることが、より高いＡＦ精度を得る上で望ましい。
【０１３７】
上記のような観点から、撮像装置１０がエリアバッファＡＢを有する場合、ＡＦ処理部１０８（図３）は、撮影姿勢に応じて、エリアバッファＡＢ中に記憶される画像信号に対してハイパスフィルタ処理を行う際の方向を図１６（ａ）、（ｂ）中で符号Ｌ、Ｔを付した矢印に沿う方向とし、得られた結果からコントラスト評価値を検出する。
【０１３８】
図１６の（ａ）、（ｂ）には、上述のようにしてラインバッファＬＢに記憶された二次元画像信号中で、横位置・縦位置撮影で得られる被写体像中のほぼ同じ位置に対応する部分の一次元画像信号から得られる空間周波数が略等しくなる様子が模式的に描かれたグラフによって示されている。
【０１３９】
なお、先に説明したように、間引き読み出しによって得られた画像信号の全てがエリアバッファＡＢに記憶される必要は無い。つまり、撮像素子１２０から連続して読み出される画像信号中から、連続する一部の画像信号だけがエリアバッファＬＢに記憶されるように構成されていてもよい。また、撮影画面を複数の領域に分割し、それぞれの分割領域に対応する複数の部分の画像信号がエリアバッファＡＢに記憶されて、上述したオートフォーカス演算が上記複数の部分のそれぞれに対して行われるように構成されていてもよい。このようにして、いわゆる多点焦点検出を行うことが可能となる。
【０１４０】
撮像装置１０がエリアバッファＡＢを有するものにおいても、撮像装置１０の姿勢に応じた間引き読み出しモードで撮像素子１２０から画像信号を読み出して表示やＡＦ演算を行う際のシステムコントローラ１００の処理手順は、図１０から図１３に示されるものと、以下で説明する部分を除いて略同じである。
【０１４１】
図１２のＳ２１０４、図１３のＳ１３０４では、図５を参照して説明した第１の間引き読み出しが行われる。同様に、Ｓ１２０８、Ｓ１３０８では、図１５を参照して説明した第２の間引き読み出しが行われる。
【０１４２】
Ｓ１２０６で行われる第１のＡＦ演算の処理では、図１６の（ａ）に示されるように、エリアバッファＡＢに記憶される二次元画像信号中、撮像素子１２０の長辺方向に沿う方向に並ぶ信号に対してハイパスフィルタ処理が行われ、コントラスト評価値が求められる。つまり、図１６の（ａ）中、符号Ｌの付された矢印の方向にハイパスフィルタ処理が行われ、コントラスト評価値が求められる。
【０１４３】
また、Ｓ１２１０で行われる第２のＡＦ演算処理では、図１６の（ｂ）に示されるように、エリアバッファＡＢに記憶される二次元画像信号中、撮像素子１２０の短辺方向に沿う方向に並ぶ信号に対してハイパスフィルタ処理が行われ、コントラスト評価値が求められる。つまり、図１６の（ｂ）中、符号Ｔの付された矢印の方向にハイパスフィルタ処理が行われ、コントラスト評価値が求められる。
【０１４４】
以上では、撮像素子１２０から全画素読み出しをして得られる画素数（撮像素子１２０の長辺方向に４，０００画素、短辺方向に３，０００画素）よりも減じられた画素数の画像信号を読み出す際に、間引き読み出しをする例について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、いわゆる画素加算の技術を用いて読み出す画像信号の画素数を減じるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明に係る撮像装置は、撮影レンズ固定式または交換式のスチルカメラ、ムービーカメラとすることができる。また、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートＰＣ等に組み込まれるカメラにも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置の正面側外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る撮像装置の背面側外観を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る撮像装置の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】撮像素子の画素の配列例を示す図である。
【図５】第１の間引き読み出しを説明する図であり、（ａ）は走査方向を、（ｂ）はオンチップカラーフィルタの配列を、（ｃ）は第１の間引き読み出しにおける読み出し対象の画素を示す。
【図６】第２の間引き読み出しを説明する図であり、（ａ）は走査方向を、（ｂ）はオンチップカラーフィルタの配列を、（ｃ）は第２の間引き読み出しにおける読み出し対象の画素を示す。
【図７】第１の間引き読み出しモードで読み出された画像信号から生成された画像データをもとにライブビュー表示する様子を説明する図であり、（ａ）は全画素読み出しをして得られる画像を、（ｂ）は第１の間引き読み出しモードで読み出された画像信号から生成される間引き読み出し画像データを、（ｃ）は間引き読み出し画像データにスケーリング処理を施して得られた、表示画像の長辺方向に８００画素、短辺方向に６００画素を有する表示画像データを示す。
【図８】第２の間引き読み出しモードで読み出された画像信号から生成された画像データをもとにライブビュー表示する様子を説明する図であり、（ａ）は全画素読み出しをして得られる画像を、（ｂ）は第２の間引き読み出しモードで読み出された画像信号から生成される間引き読み出し画像データを、（ｃ）は間引き読み出し画像データにスケーリング処理を施して得られた、表示画像の長辺方向に８００画素、短辺方向に６００画素を有する表示画像データを示す。
【図９】第１、第２の間引き読み出しモードで読み出された画像信号中の連続した一部の画像信号がラインバッファに格納される様子を示し、（ａ）は第１の間引き読み出しモードで間引き読み出しが行われる場合の例を、（ｂ）は第２の間引き読み出しモードで間引き読み出しが行われる場合の例を示す。
【図１０】本発明の実施の形態に係る撮像装置内のシステムコントローラで実行されるライブビュー表示、オートフォーカス演算の処理手順を概略的に説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示すフローチャートの処理に続く処理手順を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る撮像装置内のシステムコントローラで実行される、撮影姿勢に対応したＡＦ制御の処理手順を概略的に説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る撮像装置内のシステムコントローラで実行される、撮影姿勢に対応した表示制御の処理手順を概略的に説明するフローチャートである。
【図１４】撮像素子がＣＣＤである場合の、撮影姿勢に対応したＡＦ制御の処理を概念的に示す図であり、（ａ）はＣＣＤで行われる画像信号読み出しの動作原理を、（ｂ）は縦位置撮影で得られる画像を、（ｃ）はＣＣＤから読み出される画像信号中から抽出された画像信号がラインバッファに記憶される様子を示す。
【図１５】ＡＦ処理用のバッファとしてエリアバッファを有する場合に適用可能な第２の間引き読み出しを説明する図であり、（ａ）は走査方向を、（ｂ）はオンチップカラーフィルタの配列を、（ｃ）は第１の間引き読み出しおける読み出し対象の画素を示す。
【図１６】ＡＦ処理用のバッファとしてエリアバッファを有する場合に、第１、第２の間引き読み出しモードで読み出された画像信号中の一部または全部の画像信号がエリアバッファに格納される様子を示し、（ａ）は第１の間引き読み出しモードで間引き読み出しが行われる場合の例を、（ｂ）は第２の間引き読み出しモードで間引き読み出しが行われる場合の例を示す。
【符号の説明】
【０１４７】
１０  …  撮像装置
１００  …  システムコントローラ
１０２  …  間引き読み出しモード選択部
１０４  …  コントラストＡＦ制御部
１０６  …  表示制御部
１０８  …  ＡＦ処理部
１１０  …  撮影レンズ
１１２  …  絞り
１１４  …  シャッタ
１１６  …  ＡＦ機構
１２０  …  撮像素子
１２２  …  撮像回路
１２４  …  画像処理部
１２６  …  メモリ
１３０  …  表示部
１４０  …フラッシュ制御回路
１４２  …  フラッシュ発光部
１５０  …  操作部
１５２  …  センサ
１５４  …  撮影姿勢検出部
１６０  …  メモリカード
１６２  …  メモリカードインターフェース
ＬＢ  …  ラインバッファ
【図１】
2010135904.tif 000003
【図２】
2010135904.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010135904.tif 000009
【図８】
2010135904.tif 000010
【図９】
2010135904.tif 000011
【図１０】
2010135904.tif 000012
【図１１】
2010135904.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010135904.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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