(57)【要約】【課題】  ＣＣＤカラーエリアセンサを有する撮像装置において、被写体の輝度（照度）が低下した場合においても、安定したＡＦ性能を維持しながら、カラー画像を表示することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ＣＣＤカラーエリアセンサは、被写体の輝度（照度）が低輝度の場合、ライブビュー読み出しモードと、加算読み出しモードとをフレーム毎に交互に切り換えて、画像信号の読み出し動作を行い、表示部は、ライブビュー読み出しモード期間で読み出された、ライブビュー画像信号に基づき画像表示を行い、ＡＦ制御部は、加算読み出しモード期間で読み出された加算輝度画像信号に基づきＡＦ制御を行うことにより、安定したＡＦ動作を行うことができ、また被写体の輝度（照度）が低下した場合においても表示部はカラー画像信号に基づいて画像を表示することにより被写体の色情報を得ることができる様になる。【選択図】        図２
2006261929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光像を二次元状に配列された複数個の光電変換素子で光電変換して画像信号を生成するＣＣＤカラーエリアセンサと、前記ＣＣＤカラーエリアセンサで生成された画像信号に基づき画像を表示する表示部と、前記ＣＣＤカラーエリアセンサで生成された画像信号に基づきオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御部と、被写体の輝度を検知する検知手段と、を有する撮像装置であって、
前記検知手段で検知した被写体の輝度が低輝度の場合、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサの、垂直方向に配列された複数個の光電変換素子から所定数の光電変換素子毎に間引いて電荷を読み出して、ライブビュー画像信号を生成し、前記表示部に、該ライブビュー画像信号に基づく画像表示を行わせる第１のフレームと、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサの、垂直方向に配列された連続する複数個の光電変換素子、または水平方向に配列された連続する複数個の光電変換素子で生成された電荷を加算して読み出して、加算輝度画像信号を生成し、前記オートフォーカス制御部に、該加算輝度画像信号に基づくオートフォーカス制御を行わせる第２のフレームを、実行するＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段は、前記第１のフレームと、前記第２のフレームとを、交互に実行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】
前記第２のフレームで読み出された加算輝度画像信号のフレームレートは、前記第１のフレームで読み出されたライブビュー画像信号のフレームレートより高速であ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４】
前記ＣＣＤカラーエリアセンサは、３フィールド以上の多フィールド読み出しが可能なインターライン型素子構造を有し、
垂直方向に配列された連続する複数の光電変換素子に蓄積された電荷を順次垂直方向に転送する垂直転送部と、
垂直方向に配列された連続する複数の光電変換素子を単位画素群とし、第１の単位画素群と、該第１の単位画素群と隣接する第２の単位画素群との間に設けられた、前記垂直転送部への電荷の読出しを禁止する禁止画素とを有し、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段は、前記単位画素群で生成された複数の電荷を同時に前記垂直転送部に転送して加算を行い、前記加算輝度画像信号を生成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５】
前記垂直転送部の垂直方向に連続する複数の電極には、同じ位相の垂直転送パルスを印加す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ＣＣＤカラーエリアセンサは、水平転送部に転送された水平方向に連続する複数の電荷を前記水平転送部、または出力部において加算し、前記加算輝度画像信号を生成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７】
前記ＣＣＤカラーエリアセンサにおいて、赤色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＲ、緑色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＧ、青色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＢ、及び前記加算輝度画像信号をＹａ、任意の正の整数をｎ、とすると、下記の関係を有すことを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
Ｙａ＝ｎ×（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）
【請求項８】
前記ＣＣＤカラーエリアセンサで読み込まれた、前記ライブビュー画像信号、及び前記加算輝度画像信号を一時記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に一時記憶された輝度信号と色信号からなる前記ライブビュー画像信号、及び加算輝度信号からなる前記加算輝度画像信号を読み出し、前記ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に前記加算輝度信号を加算、または前記ライブビュー画像信号を構成する輝度信号と前記加算輝度信号とを置換する画像合成手段と、
を有することを特徴とする請求項１または７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、被写体の輝度（照度）が低下した場合においても、安定したオートフォーカス（ＡＦ）性能を維持しながら、カラー画像を表示することが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子カメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像装置では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）に代表される撮像素子の高性能化が進展するに伴い、オートフォーカス（以下、ＡＦと略称する。）の高速化や安定性が求められる様になってきた。
【０００３】
一方、ＡＦ制御を、撮像素子から読み出された画像信号に基づいて画像のコントラストを検出して合焦位置を求めるコントラスト方式で行う場合、撮像素子の小型、高画素化による感度低下の為、被写体の輝度（照度）が低下した場合、撮像素子の通常の動作状態では感度が不足して、ＡＦ制御に必要な信号レベルが得られない為、ＡＦ精度が低下して、安定したＡＦ動作を行うことが難しくなり、ＡＦ性能に大きく影響を及ぼすことになる。
【０００４】
この様に、撮像素子の高画素、高密度化が加速しているが、一方では感度低下により画像信号の信号レベルが低くなり低輝度域（低照度域）でのＡＦ性能に大きく影響を及ぼしている。従って、感度アップ対策の操作等によりその影響を軽減しなくてはならない。そして撮像装置の分野では、撮像素子から読み出される画像信号の信号レベルを高める為に、効率良く画像信号の読出しを行う技術がこれまでも種々検討されてきた。
【０００５】
ここで一般的なＣＣＤの構成及び画像信号読出し方法について説明する。
【０００６】
最初に、撮像素子には種々のタイプのものが知られているが、例えば５フィールド読み出しが可能な、インターライン型ＣＣＤカラーエリアセンサの構成を、図６を用いて説明する。図６はインターライン型ＣＣＤカラーエリアセンサ（ＣＣＤ）６０の画素構成を示す模式図である。
【０００７】
ＣＣＤ６０は、水平方向及び垂直方向に二次元状に配列されていて被写体の光学像を画像信号に変換する光電変換素子に該当するフォトダイオード６１を画素単位で配置している受光領域６２と、フォトダイオード６１に蓄積された電荷を図示しないトランスファーゲートを介して受け取った後に順次垂直方向に転送する垂直転送部（垂直シフトレジスタ）６３と、垂直シフトレジスタ６３より転送される電荷を水平方向へ順次転送する水平転送部（水平シフトレジスタ）６４と、水平レジスタ６４の出力信号を増幅して出力する出力部６６とを備えている。
【０００８】
そして、前述の様な構成のＣＣＤ６０において、フォトダイオード６１で生成された電荷は、ＣＣＤ６０を駆動させる図示しないタイミングジェネレータから出力されたトランスファーゲートパルス（電荷読み出しパルス）φＴＧ１、φＴＧ３、φＴＧ５、φＴＧ７、φＴＧ９により垂直シフトレジスタ６３に読み出される。読み出された電荷は、タイミングジェネレータから出力された垂直転送パルスφＶ１、φＶ３、φＶ５、φＶ７、φＶ９により垂直方向に転送される。
【０００９】
また、タイミングジェネレータは、水平１ライン分の電荷が各垂直シフトレジスタ６３から水平シフトレジスタ６４に与えられる毎に水平転送パルスφＨ１乃至φＨ２を出力する。電荷は、この水平転送パルスφＨ１乃至φＨ２に応答して、水平１ライン分に相当する電荷が水平方向に転送される。水平転送された電荷は、出力部６６を経て外部に出力される。この様にして、フレーム読出しモードでは、各々のフォトダイオード６１で生成された１画面分に相当する全ての電荷が５つのフィールドに分割されてＣＣＤ６０から出力される。フレーム読出しモードは、例えば本撮影時に高解像度の画像取り込みを行う場合に、使用するモードである。
【００１０】
次に、一般的なＡＦ制御に使用する画像信号を読み出すモードについて図６、及び図７を用いて説明する。
【００１１】
ＡＦ制御に使用する画像信号を読み出すモードとしては、例えばライブビュー読み出しモード、ＡＦ読み出しモード等の動作モードがある。
【００１２】
最初にライブビュー読み出しモードでの動作について説明する。ライブビュー読み出しモードは、垂直解像度よりも処理速度を重視した読出しモードであり、ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）等の表示装置で撮影待機画像を視認する為の画像信号を読み出すモードであるが、ライブビュー読み出しモードで読み出された画像信号をＡＦ制御に使用する場合もある。
【００１３】
ライブビュー読み出しモードでの画像信号の読出しは、図６中Ａ部に示す様に、例えばフォトダイオード６１の垂直方向２０画素中の所定の４画素６１Ａを、垂直シフトレジスタ６３に読出し、さらに垂直シフトレジスタ６３で同色の２つの画素を加算して読み出すことにより、低解像度のライブビュー画像信号を高速に読出している。すなわち、フォトダイオード６１で生成された１画面分に相当する電荷を垂直方向に間引いての低解像度の画像信号として読み出すことにより、読出し速度の高速化を図ったモードである。
【００１４】
次にＡＦ読み出しモードでの動作について説明する。ＡＦ読み出しモードはＡＦ制御にのみ使用する画像信号を読み出すモードであり、ライブビュー読み出しモードよりもさらに処理速度を重視した読出しモードである。ＡＦ読み出しモードでの画像信号の読出しは、図７に示す様に、前述のライブビュー読み出しモードの読出し動作において、ＣＣＤ６０の撮像面上部６２Ａ、及び下部６２Ｃの電荷を高速に掃き出し、中央部６２Ｂの電荷のみを読み出すことにより、高速読出しを可能にしている。すなわちライブビュー読み出しモードで読み出される画像信号から撮像面中央部６２Ｂの数ラインをのみを読み出すことにより、ライブビュー読み出しモードよりもさらに読出し速度の高速化を図ったモードである。
【００１５】
この様に、通常ＡＦ制御に使用する画像信号を読み出すモードとしては、ライブビュー読み出しモード、ＡＦ読み出しモード等の動作モードがある。また、通常ＡＦ制御動作はシャッタボタンを操作することにより実行され、２つの動作工程から構成される。第一工程は、シャッタボタンを「半押し」にすることにより実行され、ライブビュー読み出しモードで読み出されたライブビュー画像信号に基づいて、焦点調整の粗調整を行う工程である。第二工程は、シャッタボタンを「半押し」から更に押し込む「全押し」にすることにより実行され、焦点調整の微調整を行う工程であり、被写体の輝度（照度）に応じて設定された読み出しモードの下で読み出された画像信号に基づいて、焦点調整の微調整が行われる。すなわち一般的には被写体輝度（照度）が高い場合には、ＡＦ読み出しモードを設定し、被写体輝度（照度）が低下した場合には、ライブビュー読み出しモードに切り換えて画像信号を読み出している。これは、ＡＦ読み出しモードでは、高速フレームレートで読出しを行いＡＦ制御の高速化を図っているが、一方ではフレームレートが早い為に、被写体輝度（照度）が低下した場合には、適正な露光時間を確保することができず、読み出された画像信号の信号レベルが低下することにより安定したＡＦ動作を行うことが難しくなる。この為、ＡＦ読み出しモードよりもフレームレートが低く、長い露光時間を確保することができるライブビュー読み出しモード切り換えるものである。
【００１６】
しかしながら、被写体の輝度（照度）がさらに大きく低下した場合には、ライブビュー読み出しモードで読み出された画像信号においても、ＡＦ制御に必要な信号レベルが得られない為、ＡＦ精度が低下して、安定したＡＦ動作を行うことが難しくなり、ＡＦ性能に大きく影響を及ぼす場合がある。従って、感度アップ対策の操作等によりその影響を軽減しなくてはならない。そして撮像装置の分野では、被写体の輝度（照度）が低下した場合、撮像素子から読み出される画像信号の信号レベルを高める為に、効率良く画像信号の読出しを行う技術がこれまでも種々検討されてきた。例えば、ライブビュー読み出しモードのフレームレートをさらに低速化させて、露光時間を長くすることにより、読み出される画像信号の信号レベルを高める周知の技術や、また、特許文献１に開示されているＣＣＤ白黒エリアセンサを有する測光装置において、水平画素加算により読み出される画像信号の信号レベルを高める技術を、ＣＣＤカラーエリアセンサを有する撮像装置に適用した技術等がある。
【特許文献１】特開平５−１１８９１３号公報（段落０００８等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この様に、撮像装置の高性能化に伴い、撮像素子の高画素、高密度化が加速しているが、一方では感度低下により画像信号の信号レベルが低くなり低輝度（低照度域）でのＡＦ性能に大きく影響を及ぼしている。従って、感度アップ対策の操作等によりその影響を軽減しなくてはならない。
【００１８】
感度アップ対策としては、前述のライブビュー読み出しモードのフレームレートを低速化させて読み出す周知の方法においては、フレームレートを低速化させることにより、露光時間を長くすることができ、読み出される画像信号の信号レベルを高める様にしている。
【００１９】
しかしながら、フレームレートが低速化されることにより、ＡＦ制御速度が低下して、ＡＦ性能に大きく影響を及ぼしてしまう。さらに、スポーツシーンの様に動きの激しい被写体を撮影する場合、フレームレートが遅いと被写体の動きに表示画像が追従できなくなり、構図決定が困難になりシャッタチャンスを逸してしまうことがある。
【００２０】
また、特許文献１に開示されている、ＣＣＤ白黒エリアセンサにおける水平画素加算技術を、ＣＣＤカラーエリアセンサに適用する読み出し方法においては、従来の読出し方法に比較して同じ光量でも大きな信号出力が得られ、安定したＡＦ動作を行うことができる様にしている。しかしながら、色の区別なく画素加算を行う為に、読み出される画像信号は色信号情報が欠落して白黒の画像信号となってしまう。すなわちカラーの撮像素子を使用しているにもかかわらず、表示装置に表示される表示画像は白黒画像となり、被写体の色情報を得ることができない。
【００２１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、ＣＣＤカラーエリアセンサを有する撮像装置において、装置の複雑化や高価格化を招くことなく、被写体の輝度（照度）が低下した場合においても、安定したＡＦ性能を維持しながら、カラー画像を表示することが可能な撮像装置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】
【００２２】
上記目的は、下記の請求項１〜８に記載の発明によって達成される。
【００２３】
（請求項１）
被写体光像を二次元状に配列された複数個の光電変換素子で光電変換して画像信号を生成するＣＣＤカラーエリアセンサと、前記ＣＣＤカラーエリアセンサで生成された画像信号に基づき画像を表示する表示部と、前記ＣＣＤカラーエリアセンサで生成された画像信号に基づきオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御部と、被写体の輝度を検知する検知手段と、を有する撮像装置であって、
前記検知手段で検知した被写体の輝度が低輝度の場合、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサの、垂直方向に配列された複数個の光電変換素子から所定数の光電変換素子毎に間引いて電荷を読み出して、ライブビュー画像信号を生成し、前記表示部に、該ライブビュー画像信号に基づく画像表示を行わせる第１のフレームと、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサの、垂直方向に配列された連続する複数個の光電変換素子、または水平方向に配列された連続する複数個の光電変換素子で生成された電荷を加算して読み出して、加算輝度画像信号を生成し、前記オートフォーカス制御部に、該加算輝度画像信号に基づくオートフォーカス制御を行わせる第２のフレームを、実行するＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【００２４】
（請求項２）
前記ＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段は、前記第１のフレームと、前記第２のフレームとを、交互に実行することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００２５】
（請求項３）
前記第２のフレームで読み出された加算輝度画像信号のフレームレートは、前記第１のフレームで読み出されたライブビュー画像信号のフレームレートより高速であ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。
【００２６】
（請求項４）
前記ＣＣＤカラーエリアセンサは、３フィールド以上の多フィールド読み出しが可能なインターライン型素子構造を有し、
垂直方向に配列された連続する複数の光電変換素子に蓄積された電荷を順次垂直方向に転送する垂直転送部と、
垂直方向に配列された連続する複数の光電変換素子を単位画素群とし、第１の単位画素群と、該第１の単位画素群と隣接する第２の単位画素群との間に設けられた、前記垂直転送部への電荷の読出しを禁止する禁止画素とを有し、
前記ＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段は、前記単位画素群で生成された複数の電荷を同時に前記垂直転送部に転送して加算を行い、前記加算輝度画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００２７】
（請求項５）
前記垂直転送部の垂直方向に連続する複数の電極には、同じ位相の垂直転送パルスを印加することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【００２８】
（請求項６）
前記ＣＣＤカラーエリアセンサは、水平転送部に転送された水平方向に連続する複数の電荷を前記水平転送部、または出力部において加算し、前記加算輝度画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００２９】
（請求項７）
前記ＣＣＤカラーエリアセンサにおいて、赤色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＲ、緑色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＧ、青色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＢ、及び前記加算輝度画像信号をＹａ、任意の正の整数をｎ、とすると、下記の関係を有すことを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
Ｙａ＝ｎ×（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）
（請求項８）
前記ＣＣＤカラーエリアセンサで読み込まれた、前記ライブビュー画像信号、及び前記加算輝度画像信号を一時記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に一時記憶された輝度信号と色信号からなる前記ライブビュー画像信号、及び加算輝度信号からなる前記加算輝度画像信号を読み出し、前記ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に前記加算輝度信号を加算、または前記ライブビュー画像信号を構成する輝度信号と前記加算輝度信号とを置換する画像合成手段と、
を有することを特徴とする請求項１または７に記載の撮像装置。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１や請求項２に記載の本発明によれば、被写体の輝度（照度）を検知する検知手段の検知結果が低輝度の場合、ＣＣＤカラーエリアセンサは、ライブビュー読み出しモードと、加算読み出しモードとをフレーム毎に交互に切り換えて、画像信号の読み出し動作を行い、表示部は、ライブビュー読み出しモードで読み出されたライブビュー画像信号に基づき画像表示を行い、ＡＦ制御部は、加算読み出しモードで読み出された加算輝度画像信号に基づきＡＦ制御を行うことができる様になる。すなわち被写体の輝度（照度）が低下した場合においては、通常の読み出し動作に比較して同じ光量でも大きな出力が得られる加算輝度画像信号に基づいてＡＦ制御を行うことにより、安定したＡＦ動作を行うことができる様になる。また被写体の輝度（照度）が低下した場合においても表示部はライブビュー画像信号に基づいて画像を表示することにより被写体の色情報を得ることができる様になる。
【００３１】
請求項３に記載の本発明によれば、加算輝度画像信号のフレームレートを高速化させて、加算輝度画像信号の読み出し時間を短くすることにより、ライブビュー読み出しモードと、加算読み出しモードとをフレーム毎に交互に切り換えて、画像信号の読み出し動作を行うことにより生ずるライブビュー画像信号のフレームレートの低下を抑制することができる様になる。
【００３２】
請求項４に記載の本発明によれば、ＣＣＤカラーエリアセンサは、垂直方向に配列された連続する複数の画素群で生成された複数の電荷を同時に垂直転送部に転送して加算を行い、加算輝度画像信号を生成することができる様になる。すなわち単位画素群間には、垂直転送部（垂直シフトレジスタ）への電荷の読出しを禁止する画素を設け、単位画素群で生成された複数の電荷を同時に垂直転送部に転送することにより単位画素群毎に複数の電荷が加算される様にしたので大きな出力を得ることができる様になる。
【００３３】
請求項５に記載の本発明によれば、垂直転送部の垂直方向に連続する複数の電極には、同じ位相の垂直転送パルスを印加する様にしたので、垂直転送部で加算された電荷を高速に垂直転送することができる様になる。
【００３４】
請求項６に記載の本発明によれば、ＣＣＤカラーエリアセンサは、水平転送部に転送された水平方向に連続する複数の電荷を水平転送部、または出力部において加算される様にしたので大きな出力を得ることができる様になる。
【００３５】
請求項７に記載の本発明によれば、被写体の輝度に対応した、理想的な白黒カメラの出力に近い加算輝度信号を得られることができる様になる。
【００３６】
請求項８に記載の本発明によれば、画像合成手段は、記憶手段から、ライブビュー画像信号及び加算輝度画像信号を読み出し、ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に加算輝度信号を加算、またはライブビュー画像信号を構成する輝度信号と加算輝度信号とを置換する様にしたので、被写体の輝度（照度）が低下して、ライブビュー画像信号のＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）が劣化した状況下においても、ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に大きな出力を有する加算輝度信号を加算、またはライブビュー画像信号を構成する輝度信号と大きな出力を有する加算輝度信号とを置換することにより、ライブビュー画像信号のＳ／Ｎが改善され、綺麗なライブビュー画像を視認することができる様になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態としては、デジタルカメラが代表的であるが、この他にカメラ付きの携帯電話機や、デジタルビデオカメラ等も含まれる。
【００３８】
図１を用いて、本発明に係る撮像装置の代表的な実施形態の１つであるデジタルカメラの外観を説明する。図１（ａ）は、本発明に係る撮像装置であるデジタルカメラ１の側面図、図１（ｂ）はデジタルカメラ１の背面図である。図１（ａ）に示す様に、デジタルカメラ１は、カメラ本体部２、及びレンズユニット３から構成される。
【００３９】
レンズユニット３は、図示しないマクロズームからなる撮影レンズ、絞り、及びシャッタ等から構成される。
【００４０】
カメラ本体部２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示素子）からなるＬＣＤモニタ２１１、ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ；電子ビューファインダー）２１０、及びデジタルカメラ１を図示しないパーソナルコンピュータに接続する外部接続端子を有しており、後述するＣＣＤカラーエリアセンサ２５１で取り込まれた画像信号に所定の信号処理を施し、ＬＣＤモニタ２１１やＥＶＦ２１０への画像表示や、後述するメモリカード２６７などの記録媒体への画像記録、あるいはパーソナルコンピュータへの画像の転送といった処理を行う。
【００４１】
図１（ａ）に示す様に、カメラ本体部２の上面には、必要時にホップアップされるフラッシュ２１２が設けられている。また、図１（ｂ）に示す様に、カメラ本体部２の背面の略中央部には撮影画像の表示や記録画像の再生表示等を行うＬＣＤモニタ２１１とＥＶＦ２１０が設けられている。
【００４２】
カメラ本体部２の上面には、図１（ｂ）に示す様に、シャッタボタン２０１が設けられている。シャッタボタン２０１は、押しストロークが２段階構成になっており、ＡＦ制御動作はシャッタボタン２０１を操作することにより実行される。すなわち、後述する様に、シャッタボタン２０１を「半押し」にすることにより、焦点調整の粗調整を行い、シャッタボタン２０１を「半押し」から更に押し込む「全押し」にすることにより、焦点調整の微調整が行われて、撮影（記録用の撮影）が実行される。
シャッタボタン２０１の近くには、デジタルカメラ１の動作モードを設定するモード設定ダイアル２０３が設けられている。モード設定ダイアル２０３で設定されるデジタルカメラ１の動作モードには、「静止画撮影モード」、「動画撮影モード」、「再生モード」等がある。
【００４３】
静止画撮影モードは、撮影待機状態から露光制御のプロセスを経て撮影にいたる写真撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード２６７に記録された撮影画像をＬＣＤモニタ２１１やＥＶＦ２１０に再生表示するモードである。
【００４４】
また、カメラ本体部２の背面上部には、図１（ｂ）に示す様に、電源スイッチ２０２と、電源スイッチ２０２の近くには、電子ズームのズーム倍率を設定する為の電子ズームボタン２０９が設けられている。
【００４５】
また、カメラ本体部２の背面下部には、図１（ｂ）に示す様に、ＬＣＤモニタ２１１にメニューを表示する為のメニューボタン２０７と、メニューボタン２０７の近くには、ＬＣＤモニタ２１１に画像を表示する為のクイックビューボタン２０８が設けられている。
【００４６】
さらに、カメラ本体部２の背面の略中央部には、各種設定を行う為の選択／決定ボタン２０６が設けられている。選択／決定ボタン２０６は、各種設定の選択を行う為のジョグダイアルキー２０４と、ジョグダイアルキー２０４で選択された設定を確定する為の決定ボタン２０５から構成される。
【００４７】
次に、デジタルカメラ１の制御系について図２を用いて説明する。図２は、本発明に係わるデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。なお、図２では、図１に示した部材と同じ部材には同一の番号を付与した。
【００４８】
ＣＣＤカラーエリアセンサ２５１（以下、ＣＣＤ２５１と略称する。）は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色透過フィルタをピクセル単位（画素単位）で市松模様状に配置させたカラーエリア撮像センサで、レンズユニット３により結像された被写体光像を、光電変換して、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色成分の画像信号（各画素単位で受光された画素信号の信号列からなる信号）を生成するものであり、例えば５フィールド読み出しが可能なインターライン型素子構造からなる。またＣＣＤ２５１は、前述のフレーム読み出しモード、ライブビュー読み出しモード、ＡＦ読み出しモード等の従来の読み出しモードに加えて、画素加算読み出し動作を行う加算読み出しモードを有し、夫々の読み出し動作モードで必要な、読み出し信号は後述するタイミングジェネレータ２５６で生成される。
【００４９】
加算読み出しモードは、被写体の輝度（照度）が低下した場合に、垂直方向に配列された連続する複数個の画素、または水平方向に配列された連続する複数個の画素で生成された電荷を夫々垂直加算、水平加算して読み出し、加算輝度画像信号を生成する読み出しモードである。そして、読み出した大きな出力を有する加算輝度画像信号を後述のＡＦ制御用の信号として用いることにより、被写体の輝度（照度）が低下した場合においても安定したＡＦ動作を行うことができる様になる。
【００５０】
また、読み出した大きな出力を有する加算輝度画像信号を、後述する様にライブビュー読み出しモードの下で読み出された、ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に加算、または置換することにより、被写体の輝度（照度）が低下した場合においてもライブビュー画像信号のＳ／Ｎが改善され、綺麗なライブビュー画像を視認することができる様になる。
【００５１】
ここで加算読み出し動作について説明する。最初に垂直画素加算動作について図３、及び図６を用いて説明する。図３は垂直画素加算動作を示すタイミングチャートである。
【００５２】
図３に示す様に、読み出し期間Ｔ１においては、垂直転送パルスφＶ３、φＶ５、φＶ７、φＶ９に夫々重畳した、トランスファーゲートパルス（電荷読み出しパルス）φＴＧ３、φＴＧ５、φＴＧ７、φＴＧ９が時刻ｔ１で同時に出力される。トランスファーゲートパルスφＴＧ３、φＴＧ５、φＴＧ７、φＴＧ９が出力されると、図６において、トランスファーゲートパルスφＴＧ３、φＴＧ５、φＴＧ７、φＴＧ９が夫々印加される垂直方向に連続する４画素を単位画素群６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅとすると、それぞれの単位画素群６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅで生成された電荷が同時に垂直シフトレジスタ６３に読み出される。また一の単位画素群と隣接する他の単位画素群との間には単位画素群毎に加算された電荷が混合しない様に、垂直シフトレジスタ６３への電荷の読み出しを禁止する画素６１Ｆを設けている。この時の様子を図６中Ｂ部に示す。
【００５３】
Ｂ部は垂直画素加算動作を模式的に示した図である。ここでｍ１、ｍ２は垂直シフトレジスタ６３の列番号を示し、またｎ１乃至ｎ１０は水平方向に配置された画素の行番号を示したものである。トランスファーゲートパルスφＴＧ９、φＴＧ７、φＴＧ５、φＴＧ３が同時に出力されると、夫々のトランスファーゲートパルスに対応した、ｎ１乃至ｎ４行に対応した画素群６１Ｅ、ｎ６乃至ｎ９行に対応した画素群６１Ｄで生成された電荷が同時にｍ１列、ｍ２列の垂直シフトレジスタ６３に読み出される。またｎ１乃至ｎ４行の画素群６１Ｅとｎ６乃至ｎ９行の画素群６１Ｄとの間には電荷の読み出しを禁止するｎ５、ｎ１０行の画素６１Ｆを設けている。そしてこの様にして４画素単位で読み出された電荷は、垂直シフトレジスタ６３で加算され、垂直転送期間にて順次水平シフトレジスタ６４へ転送される。
【００５４】
垂直転送期間Ｔ２では、図３に示す様に、垂直シフトレジスタ６３で加算された電荷を垂直転送パルスφＶ１、φＶ３、φＶ５、φＶ７、φＶ９により順次水平シフトレジスタ６４に転送している（時刻ｔ２乃至ｔ５）。そして高速に垂直転送を行う為に、垂直方向に連続する２つの電極には、同じ位相の垂直転送パルスを印加するする様にしている。すなわち垂直転送パルスφＶ３とφＶ５（時刻ｔ２、ｔ４）、並びにφＶ７とφＶ９（時刻ｔ３、ｔ５）は夫々同じ位相に設定している。この様にして高速垂直転送を行うことにより、加算輝度画像信号の読み出し時間が短くなり、後述するライブビュー読み出しモードと、加算読み出しモードとをフレーム毎に交互に切り換えて、画像信号の読み出し動作を行った場合に生ずるライブビュー画像信号のフレームレートの低下を抑制することができる様になる。
【００５５】
ここでＣＣＤ２５１において、赤色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＲ、緑色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＧ、青色透過フィルタが併設された画素で生成された電荷量をＢ、及びｍ１列、ｍ２列の垂直シフトレジスタ６３で加算されて水平シフトレジスタ６４に夫々転送された電荷をＯＳ１、ＯＳ２とすると、ＯＳ１、ＯＳ２は夫々下記（式１）、（式２）で表される。
ＯＳ１＝２×Ｒ＋２×Ｇ  （式１）
ＯＳ２＝２×Ｂ＋２×Ｇ  （式２）
この様に４つの画素を垂直加算することにより、大きな出力の画像信号が得られる。
【００５６】
次に水平画素加算動作について図４、及び図６を用いて説明する。図４は水平画素加算動作を示すタイミングチャートである。図４（ａ）は水平シフトレジスタ６４に転送された電荷を、従来の手段によって読み出す方法を示したタイミングチャートである。また図４（ｂ）は水平シフトレジスタ６４に転送された電荷を、水平画素加算によって読み出す方法を示したタイミングチャートである。
【００５７】
従来の読出し方法は図４（ａ）に示す様に、垂直シフトレジスタ６３から水平シフトレジスタ６４に転送された電荷は、水平転送パルスφＨ１、φＨ２により水平方向１ライン分の各画素の電荷を出力部６６へ順次転送する。そして出力部６６は、水平転送パルスφＨ１、φＨ２により水平方向の１画素分の電荷Ｖ１が読み込まれた後に（ｔ１１）、水平転送パルスφＨ１、φＨ２に同期したリセットパルスφＲＳでリセットされ（ｔ１２）、１画素毎に画像信号を出力している。
【００５８】
一方、水平画素加算によって読み出す方法は図４（ｂ）に示す様に、リセットパルスφＲＳの周期を、例えば１／２に分周する。こうすることにより水平転送パルスφＨ１、φＨ２により２画素分の電荷Ｖ２が出力部６６に転送されて加算されてからリセットされる様にしている（ｔ２０、ｔ２１）。すなわち水平方向に配列された連続した２つの画素の電荷が加算されて画像信号として読み出される。
【００５９】
図６中Ｂ部に示す様に、ｍ１列、ｍ２列の垂直シフトレジスタ６３で加算されて水平シフトレジスタ６４に夫々転送された電荷ＯＳ１、ＯＳ２は、水平画素加算を行うことにより、下記（式３）に示す様にさらに大きな出力を有する加算輝度画像信号Ｙａが得られる様になる。
Ｙａ＝２×（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）  （式３）
この様にして得られた加算輝度画像信号Ｙａは、被写体の輝度に対応した、理想的な白黒カメラの出力に近い輝度信号である。
【００６０】
尚、本実施の形態では、垂直方向に４画素、水平方向に２画素加算することにより、（式３）に示す加算輝度画像信号が生成されるが、加算画素数を選択することにより、下記（式４）に示す様に出力レベルを可変とする、理想的な白黒カメラの出力に近い輝度信号を得ることも可能である。
Ｙａ＝ｎ×（Ｒ＋２×Ｇ＋Ｂ）  （式４）
式中、ｎは、任意の正の整数を表すものとする。
【００６１】
ここでデジタルカメラ１の制御系についての説明に戻して、タイミングジェネレータ２５６は、後述する基準クロック発生部２６４から送信される基準クロック、また読み出しモード制御部２７３から送信される読み出しモード制御信号に基づいてＣＣＤ２５１の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ２５６で生成される駆動制御信号には、例えば、ＣＣＤ２５１における露出開始、及び終了タイミングを制御する積分開始／終了のタイミング信号、また前述の複数種の読み出し動作モードに対応して各画素の電荷を読み出す為の読み出し信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号が挙げられ、これらのクロック信号がＣＣＤ２５１に供給されるとＣＣＤ２５１では各クロック信号に対応した駆動制御が行われる。
【００６２】
信号処理回路２５２は、ＣＤＳ回路２５３、ＡＧＣ回路２５４より構成され、これらの構成部を介して画像信号に所定の処理が行われる。以下、信号処理回路２５２で行われる画像信号への所定の処理について説明する。
【００６３】
ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２５３は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号より読出し時に発生するノイズの低減や、ＯＢクランプ動作による暗ノイズの補正を行うものである。
【００６４】
ＡＧＣ（自動利得制御）回路２５４は、ＣＤＳ回路２５３で処理された画像信号のゲイン調整を行うものである。
【００６５】
Ａ／Ｄ変換器２５５は、ＡＧＣ回路２５４から入力された画像信号を構成する各画素信号をデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器２５５は、基準クロック発生部２６４から入力されるＡ／Ｄ変換用クロックに基づき、アナログ信号の各画素信号を例えば１４ビットのデジタル信号に変換する。
【００６６】
この様に、ＣＣＤ２５１で読み出された画像信号は、信号処理回路２５２、及びＡ／Ｄ変換器２５５で所定の処理が施されて、デジタル画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は、画像処理ＣＰＵ２６１に取り込まれて所定の処理が行われる。
【００６７】
画像処理ＣＰＵ２６１は、マイクロコンピュータからなり、前述したカメラ本体部２、及びレンズユニット３を構成する各部材の作動を制御することにより、デジタルカメラ１の撮影動作を統括的に制御するものである。以下、画像処理ＣＰＵ２６１で行われるデジタル画像信号への処理について説明する。
【００６８】
最初に、画像処理ＣＰＵ２６１に取り込まれた画像信号は、ＣＣＤ２５１から出力される画像信号の読出しに同期して画像メモリ２６５に書き込まれる。すなわち、画像処理ＣＰＵ２６１で行われる処理に使用されるデジタル画像信号は、画像メモリ２６５にいったん記録したものを画像メモリ２６５から取り出し、各ブロックにおける処理に使用される。
【００６９】
この様に、画像メモリ２６５は、本発明に係る撮像装置における記憶手段として機能する。
【００７０】
画像処理ＣＰＵ２６１は、図２に示す様に、例えば画素補間部、解像度変換部、ホワイトバランス制御部、ガンマ補正部、マトリックス演算部、画像圧縮部等からなる画像処理部２６２、及び画像合成部２６３、基準クロック発生部２６４から構成され、画像処理部２６２は画像メモリ２６５より取り出したデジタル画像信号に周知の画像信号処理を施すものである。そして、これらの部位で所定の処理を施されたデジタル画像信号は、再度、画像メモリ２６５に格納される。
【００７１】
基準クロック発生部２６４は、デジタルカメラ１の駆動制御に使用される基準クロックを生成し、これを各回路に供給する回路である。本発明における基準クロックの具体例としては、タイミングジェネレータ２５６に使用される基準クロックや、Ａ／Ｄ変換器２５５に使用されるＡ／Ｄ変換用クロックなどが挙げられ、基準クロック発生部２６４でこれらのクロックを生成する。
【００７２】
次に、画像合成部２６３は、画像メモリ２６５から読み出したライブビュー画像信号と加算輝度信号とを合成する画像合成手段として機能する。画像合成部２６３は、被写体の輝度が低下して、ライブビュー画像信号のＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）が劣化した状況下においても、ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に大きな出力を有する加算輝度信号を加算、または置換することにより、ライブビュー画像信号のＳ／Ｎが改善され、綺麗なライブビュー画像を視認することができる様にしたものである。画像合成部２６３の詳細については後述する。
【００７３】
次に、ＬＣＤモニタ２１１、ＥＶＦ２１０は、画像処理ＣＰＵ２６１により画像メモリ２６５から読み出された画像信号を、夫々ＬＣＤドライバ２６８、ＥＶＦドライバ２６９を介してフィールド画像として表示するものである。この様に、ＬＣＤモニタ２１１、ＥＶＦ２１０は、本発明に係る撮像装置における表示部として機能する。
【００７４】
カメラ制御ＣＰＵ２７０は、マイクロコンピュータからなり、後述するスイッチ群２７５の各スイッチ操作によるスイッチ信号に基づき、カメラ本体部２、及びレンズユニット３の各部材の駆動をシーケンシャルに制御してデジタルカメラ１の撮影動作を統括制御する。
【００７５】
また、カメラ制御ＣＰＵ２７０は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号に基づきデジタルカメラ１の露出制御を行うＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ；自動露光）制御部２７１、ＡＥ制御部２７１で算出された被写体の輝度値を判定する輝度判定部２７２、輝度判定部２７２で判定された判定結果に基づき、タイミングジェネレータ２５６で生成される読み出し信号の制御を行う読出しモード制御部２７３、及びデジタルカメラ１のＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）制御を行うＡＦ制御部２７４から構成され、ＣＣＤカラーエリアセンサ制御手段として機能するものである。以下各部位で行われる動作について説明する。
【００７６】
ＡＥ制御部２７１は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号に基づきデジタルカメラ１の露出制御を行うものであり、露出制御は以下の様に行われる。
【００７７】
先ず、ＣＣＤ２５１により取り込まれ、画像メモリ２６５に書き込まれた画像データより、予め設定されてある撮像面上の測光エリアに関する画像データを読み出し、読み出した画像データに基づき露出制御データを算出する。そして算出された露出制御データと予め設定されているプログラム線図のデータに基づき、露光時間データを算出し、算出された露光時間データに基づいてタイミングジェネレータ２５６、ＡＧＣ回路２５４、絞り／シャッタドライバ２５７の作動を制御し、ＣＣＤ２５１への適正な露光量が制御される。
【００７８】
また、本発明ではＡＥ制御部２７１は、被写体の輝度の検知を行う検知手段としても機能する。
【００７９】
輝度判定部２７２は、ＡＥ制御部２７１より送出された輝度情報に基づき、被写体の輝度レベル（明るさの度合い）を判定するものである。
【００８０】
読み出しモード制御部２７３は、輝度判定部２７２より送出された判定結果に基づき、タイミングジェネレータ２５６で生成される読み出し信号の制御を行うものである。
【００８１】
次に、ＡＦ制御部２７４は、ＣＣＤ２５１から読み出された画像信号に基づきデジタルカメラ１のＡＦ制御を行うものであり、ＡＦ制御は以下の様に行われる。
【００８２】
先ず、シャッタボタン２０１を「半押し」にすることにより、後述する様に、被写体の輝度（照度）に応じて、読み出しモード制御部２７３で設定された読み出しモードの下でＣＣＤ２５１により取り込まれ、画像メモリ２６５に書き込まれた画像データより、予め設定されてある撮像面上の測距エリアに関する画像データを読み出し、読み出した画像データに基づいて測距演算を行い、その結果に基づいてフォーカス／ズームモータドライバ２５８の作動を制御し、デジタルカメラ１におけるＡＦ粗調整を行う。次に、シャッタボタン２０１を「全押し」にすると、読み出しモード制御部２７３は、被写体の輝度（照度）に応じて、読み出しモードを再設定し、シャッタボタン２０１を「半押し」した時と同じ動作を経てＡＦ微調制御を行う。
【００８３】
この様に、デジタルカメラ１では、画像処理ＣＰＵ２６１においてＣＣＤ２５１より取り込まれた画像信号に前述の様な信号処理を行い、これらの処理を行った画像信号を画像メモリ２６５に記録する様になっている。
【００８４】
そして本発明に係るデジタルカメラ１は、モード設定ダイアル２０３で設定したモードの下でＣＣＤ２５１より取り込んだ画像信号を画像メモリ２６５に記録、あるいは、ＬＣＤモニタ２１１やＥＶＦ２１０に表示する。
【００８５】
なお、図２中のスイッチ群２７５は、図１のシャッタボタン２０１、電源スイッチ２０２、モード設定ダイアル２０３、選択／決定ボタン２０６、メニューボタン２０７、クイックビューボタン２０８、電子ズームボタン２０９等に対応するスイッチである。
【００８６】
ここで、本発明に係わるデジタルカメラ１で行われる読み出しモード制御動作について図５に示すフローチャート、及び図８に示す読み出し動作のタイミングチャートを用いて説明する。図８（ａ）は加算読み出しモードとライブビュー読み出しモードとを交互に切り換えて読み出し動作を行った時に、ＣＣＤ２５１から出力される画像信号を、（ｂ）は画像メモリ２６５から読み出された加算輝度信号を、（ｃ）は画像メモリ２６５から読み出されたライブビュー画像信号を示す。また、（ｄ）は画像合成部２６３で合成されたカラー画像信号を示す。
【００８７】
最初に、デジタルカメラ１を、モード設定ダイアル２０３で静止画撮影モードに設定すると、読み出しモード制御部２７３は、ライブビュー読み出しモードを設定して、デジタルカメラ１のＬＣＤモニタ２１１、ＥＶＦ２１０にライブビュー画像が表示される（ステップＳ１）。
【００８８】
次に、シャッタボタン２０１を「半押し」にすると（ステップＳ２）、ＡＥ制御部２７１は、画像メモリ２６５に書き込まれたライブビュー画像データより、予め設定されてある撮像面上の測光エリアに関するライブビュー画像データを読み出し、読み出したライブビュー画像データに基づき、後述の（式５）で表される露出制御式により、被写体の輝度（Ｂｖ値）を検知する（ステップＳ３）。そして、検知した輝度情報を輝度判定部２７２に送出する。
【００８９】
具体的には、画像メモリ２６５に書き込まれたライブビュー画像データより、予め設定されてある撮像面上の測光エリアに関するライブビュー画像データを読み出し、読み出したライブビュー画像データに基づき、下記（式５）で表される露出制御式により、被写体の輝度（Ｂｖ値）を検知することができ、検知した輝度情報を後述する輝度判定部２７２に送出する。輝度判定部２７２は、ＡＥ制御部２７１より送出された輝度情報に基づいて、被写体の輝度レベル（明るさの度合い）を判定する。この様に、ＡＥ制御部２７１は、本発明に係る撮像装置における被写体の輝度（明るさ）を検知するものである。
Ｂｖ＝Ｔｖ−Ｓｖ＋Ａｖ  （式５）
式中、Ｂｖは被写体輝度を、Ｔｖはタイミングジェネレータ２５６で設定されるシャッタースピード値、ＳｖはＡＧＣ回路２５４で設定される撮影感度値、Ａｖは絞り／シャッタドライバ２５７で設定される絞り値を表すものである。
【００９０】
輝度判定部２７２は、ＡＥ制御部２７１より送出された輝度情報に基づいて、被写体の輝度レベル（明るさの度合い）を判定する（ステップＳ４）。そして、判定結果を、読み出しモード制御部２７３に送出する。
【００９１】
具体的には、輝度判定部２７２は、例えば、下記（式６）の関係を有する、２種の基準輝度値Ｂ１、及びＢ２を有し、ＡＥ制御部２７１より送出された被写体の輝度値と基準輝度値とを比較して、下記（表１）に示す様に被写体の輝度レベル（明るさの度合い）判定する。そして判定結果を、後述する読み出しモード制御部２７３に送出する。
【００９２】
Ｂ１＞Ｂ２  （式６）
【００９３】
【表１】
2006261929.tif 000003
【００９４】
ここで表１中のＢは、ＡＥ制御部２７１で検知された被写体の輝度値を示すものである。
【００９５】
読み出しモード制御部２７３に、輝度判定部２７２より送出された判定結果がレベル１、または２の場合は（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ＡＦ制御部２７４は、ライブビュー画像信号を用いてＡＦ粗調整を行う（ステップＳ６）。
【００９６】
次に、シャッタボタン２０１を「全押し」にする（ステップＳ７）。そして読み出しモード制御部２７３は、輝度判定部２７２より送出された判定結果がレベル１の場合は（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、被写体の輝度が高いことから、前述の様に高速のフレームレートで読出しを行っても、ＡＦ制御に必要な信号レベルが得られることより、ＡＦ読み出しモードを設定する（ステップＳ９）。そしてＡＦ読出しモードに対応した読み出しモード制御信号をタイミングジェネレータ２５６に送出する。タイミングジェネレータ２５６は、読み出しモード制御部２７３から送出された読み出しモード制御信号に、基づいてＣＣＤ２５１の読み出し信号を生成して、ＣＣＤ２５１を駆動し、ＣＣＤ２５１から画像信号を読み出す（ステップＳ１０）。そしてＡＦ制御部２７４は、ＡＦ読み出しモードで読み出された画像信号を用いてＡＦ微調整を行う（ステップＳ１１）。この様にして、被写体の輝度が高い場合は、ＡＦ制御の高速化、及び高速フレームレートのカラー画像表示を実現している。
【００９７】
また、読み出しモード制御部２７３は、輝度判定部２７２より送出された判定結果がレベル２の場合は（ステップＳ８；Ｎｏ）、被写体の輝度が低いことから、高速のフレームレートで読出しを行うＡＦモードでは、前述の様にＡＦ制御に必要な信号レベルが得られない為に、ＡＦモードは設定せずに、ＡＦモードよりもフレームレートの遅いライブビュー読み出しモードを、読出し動作モードとして再設定する（ステップＳ１２）。そして、レベル１の場合のステップＳ１０と同様の処理が行われ、ＣＣＤ２５１より画像信号が読み出され（ステップＳ１３）、ＡＦ制御部２７４は、ＡＦ読み出しモードで読み出された画像信号を用いてＡＦ微調整を行う（ステップＳ１４）。この様にして、被写体の輝度が低下した場合には、ライブビュー読み出しモードの下でＣＣＤ２５１より読み出されたライブビュー画像信号をＡＦ制御用画像信号として使用することにより安定したＡＦ制御を行うことができる。
【００９８】
次に、読み出しモード制御部２７３は、輝度判定部２７２より送出された判定結果がレベル３の場合は（ステップＳ５；Ｎｏ）、被写体の輝度が極めて低いことから、ライブビュー読み出しモードで読み出された画像信号においても、ＡＦ制御に必要な信号レベルが得られない為、ライブビュー読み出しモードに比べ高い信号レベルが得られる前述の加算読み出しモードとライブビュー読み出しモードとがフレーム毎に交互に切り換る様に、読出し動作モードを設定する（ステップＳ１５）。そして、レベル１の場合のステップＳ１０と同様の処理が行われ、ＣＣＤ２５１より画像信号が読み出される（ステップＳ１６）。この時、ＣＣＤ２５１からは、図８（ａ）に示す様に、ライブビュー読み出しモード期間Ｔｌで読み出されたライブビュー画像信号（第１フレーム）と加算読み出しモード期間Ｔａで読み出された加算輝度信号（第２フレーム）とがフレーム毎に交互に出力されている。また前述の様に、加算読み出しモード期間Ｔａにおいては、高速垂直転送が行われることにより、加算読み出しモード期間Ｔａは、ライブビュー読み出しモード期間Ｔｌよりも短い時間になっている。
【００９９】
この様にして２種の読み出しモードの下でＣＣＤ２５１より読み出された画像信号において、ＡＦ制御部２７４は、加算読み出しモード期間Ｔａで読み出された加算輝度画像信号を用いてＡＦ粗調整を行う（ステップＳ１７）。
【０１００】
また、ライブビュー読み出しモード期間Ｔｌで読み出されたライブビュー画像信号は、後述の画像合成部２６３で所定の処理が行われた後、ＬＣＤモニタ２１１、ＥＶＦ２１０等の表示部での表示用画像信号として用い画像表示を行う（ステップＳ１８）。
【０１０１】
次に、シャッタボタン２０１を「全押し」にすると（ステップＳ１９）、読み出しモード制御部２７３は、加算読み出しモードを、読出し動作モードとして設定する（ステップＳ２０）。そして、レベル１の場合のステップＳ１０と同様の処理が行われ、ＣＣＤ２５１より画像信号が読み出され（ステップＳ２１）、ＡＦ制御部２７４は、加算読み出しモードで読み出された画像信号を用いてＡＦ微調整を行う（ステップＳ２２）。
ここで、ステップＳ１８において画像合成部２６３で行われる表示用画像信号の生成を具体的に説明する。
画像合成部２６３は、ライブビュー読み出しモードと加算読み出しモードとをフレーム毎に交互に切り換えてＣＣＤ２５１から読み込まれた、ライブビュー画像信号、及び加算輝度画像信号が一時記憶された画像メモリ２６５から、輝度信号と色信号からなるライブビュー画像信号、及び加算輝度信号からなる加算輝度画像信号を読み出し、ライブビュー画像信号を構成する輝度信号に加算輝度信号を加算、またはライブビュー画像信号を構成する輝度信号と加算輝度信号とを置換するものである。
【０１０２】
ステップＳ１６のライブビュー読み出しモードで画像メモリ２６５から読み出されたライブビュー画像信号をＳ、ライブビュー画像信号Ｓを構成する輝度信号をＹｌ、色信号をＣとすると、ライブビュー画像信号Ｓは、下記（式７）で表される。またこの時に、画像メモリ２６５から読み出された、ライブビュー画像信号を図８（ｃ）に示す。
Ｓ＝Ｙｌ＋Ｃ  （式７）
また、ステップＳ１６の加算読み出しモードの下で画像メモリ２６５から読み出された加算輝度画像信号（加算輝度信号）をＹａとすると、画像合成部２６３は、下記（式８）、または（式９）に示す様に、ライブビュー画像信号Ｓを構成する輝度信号Ｙｌに加算輝度信号Ｙａを加算、またはライブビュー画像信号Ｓを構成する輝度信号Ｙｌと加算輝度信号Ｙａとを置換して、新たなカラー画像信号をＳ１、またはＳ２を生成するものである。またこの時に、新たに生成されたカラー画像信号Ｓ１、またはＳ２を図８（ｄ）に示す。
Ｓ１＝（Ｙｌ＋Ｙａ）＋Ｃ  （式８）
Ｓ２＝Ｙａ＋Ｃ  （式９）
この様にして、大きな出力を有する加算輝度信号Ｙａを用いて新たに生成されたカラー画像信号Ｓ１、またはＳ２に基づいて画像表示を行うことにより、被写体の輝度が極めて低い場合においても、Ｓ／Ｎが改善された綺麗なライブビュー画像を視認することができる様になる。すなわち、被写体の輝度が極めて低下した場合においても、加算読み出しモードの下でＣＣＤ２５１より読み出された感度アップした加算輝度画像信号をＡＦ制御用画像信号として使用することにより安定したＡＦ制御を行うことができる。また、表示部においてはライブビューモードの下でＣＣＤ２５１より読み出されたライブビュー画像信号を表示用画像信号として使用することにより、カラーのライブビュー画像を表示することができる様になる。
【０１０３】
以上の様に、本発明に係わる撮像装置では、被写体の輝度（照度）が低下した場合においても、安定したＡＦ性能を維持しながら、綺麗なカラー画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの外観模式図である。
【図２】本発明に係るデジタルカメラの回路ブロック構成図である。
【図３】本発明に係るデジタルカメラにおける垂直画素加算のタイミングチャートである。
【図４】本発明に係るデジタルカメラにおける水平画素加算のタイミングチャートである。
【図５】本発明に係るデジタルカメラにおける読出しモード制御動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明に係わるデジタルカメラのＣＣＤの構成を示す模式図である。
【図７】本発明に係わるデジタルカメラにおけるＣＣＤのＡＦモードの読出し領域を示す模式図である。
【図８】本発明に係るデジタルカメラにおける読み出し動作のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１  デジタルカメラ
２  カメラ本体部
２０１  シャッタボタン
２０２  電源スイッチ
２０３  モード設定ダイアル
２０４  ジョグダイアルキー
２０５  決定ボタン
２０６  選択／決定ボタン
２０７  メニューボタン
２０８  クイックビューボタン
２０９  電子ズームボタン
２１０  電子ビューファインダー（ＥＶＦ）
２１１  ＬＣＤモニタ
２１２  フラッシュ
２５１  ＣＣＤカラーエリアセンサ
２５２  信号処理回路
２５３  ＣＤＳ回路
２５４  ＡＧＣ回路
２５５  Ａ／Ｄ変換器
２５６  タイミングジェネレータ
２５７  絞り／シャッタドライバ
２５８  フォーカス／ズームモータドライバ
２６１  画像処理ＣＰＵ
２６２  画像処理部
２６３  画像合成部
２６４  基準クロック発生部
２６５  画像メモリ
２６６  メモリカードドライバ
２６７  メモリカード
２６８  ＬＣＤドライバ
２６９  ＥＶＦドライバ
２７０  カメラ制御ＣＰＵ
２７１  ＡＥ制御部
２７２  輝度判定部
２７３  読出しモード制御部
２７４  ＡＦ制御部
２７５  スイッチ群
３  レンズユニット
３０１  絞り／シャッタ
３０２  フォーカス／ズームモータ
６０  ＣＣＤ
６１  フォトダイオード（光電変換素子）
６２  受光領域
６３  垂直転送部（垂直シフトレジスタ）
６４  水平転送部（水平シフトレジスタ）
６５  電荷ドレイン
６６  出力部
【図１】
2006261929.tif 000004
【図２】
2006261929.tif 000005
【図３】
2006261929.tif 000006
【図４】
2006261929.tif 000007
【図５】
2006261929.tif 000008
【図６】
2006261929.tif 000009
【図７】
2006261929.tif 000010
【図８】
2006261929.tif 000011