(57)【要約】【課題】  撮影環境に応じて、ＣＣＤの駆動方法を変更した際に、高輝度から低輝度に渡って幅広くＡＦ合焦動作を支障なく実行することが可能な撮像装置及び撮像方法を提供する。【解決手段】  本発明の撮像装置は、フォーカスレンズ７２ａを通過してきた被写体からの光により被写体像を受像する撮像素子１０１と、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択手段１０４と、フォーカスレンズ７２ａを移動させることにより得られた撮像素子１０１からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出手段１０４と、撮像素子１０１の画素加算駆動を可能とする画素加算手段１０４とを有し、撮影条件に応じて画素加算手段１０４を用いるものにおいて、画素加算手段１０４の画素加算状態に応じてフィルタ選択手段１０４のフィルタを変更する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光により被写体像を受像する撮像素子と、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出手段と、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算手段とを有し、撮影条件に応じて前記画素加算手段を用いる撮像装置において、
前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択手段のフィルタを変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光により被写体像を受像する撮像素子と、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像信号からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出手段と、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算手段と、被写体輝度を測定する測光手段とを有し、該測光手段により得られる測光結果に応じて前記画素加算手段を用いる撮像装置において、
前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択手段のフィルタを変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記自動焦点検出手段により焦点検出を行った結果、焦点検出可能か否かを判断する検出結果判断手段を有し、前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記検出結果判断手段の閾値を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記フィルタ選択手段のフィルタをより一層高域のみを透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記フィルタ選択手段のフィルタを低域側をも透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記検出結果判断手段の閾値を下げることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画素加算駆動手段によって画素加算を実行しない場合、前記検出結果判断手段の閾値を上げることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項８】
フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光による被写体像を撮像素子により受像するステップと、
被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択ステップと、
前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出ステップと、
前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算ステップと、
撮影条件に応じて前記画素加算ステップを実行させるステップと、
前記画素加算ステップの画素加算状態に応じて前記フィルタ選択ステップのフィルタを変更するステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項９】
フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光による被写体像を撮像素子により受像するステップと、
被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択ステップと、
前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出ステップと、
前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算ステップと、
前記被写体の輝度を測定する測光ステップと、
前記測光ステップで得られた測光結果に応じて前記画素加算ステップを実行させるステップと、
前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択ステップのフィルタを変更するステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
前記自動焦点検出手段により焦点検出を行った結果、焦点検出が可能か否かを判断する検出出結果判断ステップを有し、前記画素加算ステップの画素加算状態に応じて前記検出結果判断手段の閾値を変更することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の撮像方法。
【請求項１１】
前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記フィルタ選択手段のフィルタをより一層高域のみを透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１２】
前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記フィルタ選択手段のフィルタを低域側をも透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１３】
前記画素加算ステップによって画素加算を実行する場合、前記検出結果判断手段の閾値を下げることを特徴とする請求項請求項１０に記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記検出結果判断手段の閾値を上げることを特徴とする請求項１０に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動焦点検出、特に被写体の輝度に応じた自動焦点検出を行う撮像装置及びその撮像方法に関し、例えば、デジタルスチルカメラ等の電子的な撮像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の電子撮像装置には、被写体に対して自動的に焦点を合わせるオートフォーカス（以下「ＡＦ」という）装置を搭載したものが知られている。このＡＦ装置のＡＦ制御方法として、山登りＡＦ制御が広く用いられている。この山登りＡＦ制御は、１フィールド又は１フレーム毎に得られる映像信号から高周波成分又は近接画素の輝度差の積分値を求め、この輝度差の積分値を合焦度合いを示すＡＦ評価値とみなしている。
【０００３】
そして、合焦状態にあるときには被写体のエッジ部分がはっきりしているためＡＦ評価価値が大きくなり、非合焦状態のときにはＡＦ評価値が小さくなる。
【０００４】
そこで、ＡＦ動作実行時に、オートフォーカスレンズを移動させながらこのＡＦ評価値を順次取得し、ＡＦ評価値が最も大きくなったレンズ位置、すなわち、ピーク位置を合焦点としてレンズの移動を停止させる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特に、デジタルスチルカメラ等のスチル画像を撮像する撮像装置では、一般的にビデオカメラの動画を撮影する装置に較べて厳密な合焦が要求されるので、撮影動作のたびにＡＦ動作を行うか、又は記録モード時に常に合焦動作を繰り返し行っている。
【０００６】
また、デジタル画像データに応じた輝度データを自動露出評価値（「ＡＥ評価値」）として出力し、ＡＥ評価値が所定値よりも小さい場合、被写体が暗い場合に、ＡＦ評価値を取得するエリアを大きくしてＡＦ制御する方式も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
更に、ＡＦエリア内の被写体輝度が低輝度であった場合に、垂直画素加算処理を行うことにより通常よりも１段又は２段明るくして、ＡＦ制御を実行する方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特公昭３９−５２６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３００３９号公報
【特許文献３】特開平５−３４４３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のものは、低輝度時や低コントラストの被写体を撮影する際には、ＡＦ評価値の山が低かったり、低コントラストが原因でＡＦ評価データ中にノイズが生じ、ピーク（山）が複数個出現することがあり、被写体に正確に合焦できないという問題がある。
【０００９】
これに対して、特許文献２に開示のものは、上記問題を解消できるが、意図せずにＡＦエリアが拡大されると、撮影者が撮影を意図する被写体に合焦せずに背景に合焦するという不都合がある。
【００１０】
また、特許文献３に開示のものは、特許文献１、特許文献２に開示の技術が有する問題点を解消することはできるが、画素加算に基づき解像度が劣化するため、低周波成分が大きくなり、ＡＦ評価値のピークを検出することが困難であるという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、撮影環境に応じて、ＣＣＤの駆動方法を変更した際に、高輝度から低輝度に渡って幅広くＡＦ合焦動作を支障なく実行することが可能な撮像装置及び撮像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の撮像装置は、フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光により被写体像を受像する撮像素子と、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出手段と、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算手段とを有し、撮影条件に応じて前記画素加算手段を用いるものにおいて、前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択手段のフィルタを変更することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の撮像装置は、フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光により被写体像を受像する撮像素子と、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択手段と、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像信号からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出手段と、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算手段と、被写体輝度を測定する測光手段とを有し、該測光手段により得られる測光結果に応じて前記画素加算手段を用いる撮像装置において、
前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択手段のフィルタを変更することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の撮像装置は、前記自動焦点検出手段により焦点検出を行った結果、焦点検出可能か否かを判断する検出結果判断手段を有し、前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記検出結果判断手段の閾値を変更することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の撮像装置は、前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記フィルタ選択手段のフィルタをより一層高域のみを透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の撮像装置は、前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記フィルタ選択手段のフィルタを低域側をも透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の撮像装置は、前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記検出結果判断手段の閾値を下げることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の撮像装置は、前記画素加算駆動手段によって画素加算を実行しない場合、前記検出結果判断手段の閾値を上げることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の撮像方法は、フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光による被写体像を撮像素子により受像するステップと、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択ステップと、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出ステップと、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算ステップと、撮影条件に応じて前記画素加算ステップを実行させるステップと、前記画素加算ステップの画素加算状態に応じて前記フィルタ選択ステップのフィルタを変更するステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の撮像方法は、フォーカスレンズを通過してきた被写体からの光による被写体像を撮像素子により受像するステップと、被写体像の周波数成分を透過させるフィルタを選択するフィルタ選択ステップと、前記フォーカスレンズを移動させることにより得られた撮像素子からの信号に基づく画像データから焦点を検出する自動焦点検出ステップと、前記撮像素子の画素加算駆動を可能とする画素加算ステップと、前記被写体の輝度を測定する測光ステップと、前記測光ステップで得られた測光結果に応じて前記画素加算ステップを実行させるステップと、前記画素加算手段の画素加算状態に応じて前記フィルタ選択ステップのフィルタを変更するステップとを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の撮像方法は、前記自動焦点検出手段により焦点検出を行った結果、焦点検出が可能か否かを判断する検出出結果判断ステップを有し、前記画素加算ステップの画素加算状態に応じて前記検出結果判断手段の閾値を変更することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の撮像方法は、前記画素加算手段によって画素加算を実行する場合、前記フィルタ選択手段のフィルタをより一層高域のみを透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の撮像方法は、前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記フィルタ選択手段のフィルタを低域側をも透過させるフィルタに、前記フィルタ選択手段により選択されるフィルタを変更することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３に記載の撮像方法は、前記画素加算ステップによって画素加算を実行する場合、前記検出結果判断手段の閾値を下げることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４に記載の撮像方法は、前記画素加算手段によって画素加算を実行しない場合、前記検出結果判断手段の閾値を上げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、撮影環境に応じて、ＣＣＤの駆動方法を変更した際に、高輝度から低輝度に渡って幅広くＡＦ合焦動作を支障なく実行することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は本発明に係わる撮像装置としてのデジタルスチルカメラ（以下、カメラともいう）の一例を示す正面図、図２はその背面図、図３はその上面図、図４はそのデジタルカメラの内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図である。
【００２９】
図１において、カメラの上面には、レリーズスイッチ（レリーズシャッター）ＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、図３に示すサブ液晶ディスプレイ（以下、サブＬＣＤともいう）１が配設されている。
【００３０】
カメラの正面には、撮影レンズを含む鏡胴ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモートコントロール受光部６、メモリカード／電池装填室の蓋２が設けられている。
【００３１】
カメラの背面には、図２に示すように電源スイッチ１３、ＬＣＤモニタ１０、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、光学ファインダ４、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定・解除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動・マクロスイッチＳＷ１０、左移動・画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、クイックアクセススイッチＳＷ１３が設けられている。
【００３２】
これらの各部材の機能及び作用は公知であるので、その説明は省略することにし、次にカメラの内部のシステム構成を説明する。
【００３３】
その図４において、１０４はデジタルスチルカメラプロセッサ（以下、プロセッサともいう）である。
【００３４】
プロセッサ１０４は、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４１、ＣＣＤ２信号処理ブロック１０４２、ＣＰＵブロック１０４３、ローカルＳＲＡＭ１０４４、ＵＳＢブロック１０４５、シリアルブロック１０４６、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック１０４７、ＲＥＳＩＺＥブロック１０４８、ＴＶ信号表示ブロック１０４９、メモリカードコントローラブロック１０４１０を有している。これらの各ブロックは相互にバスラインで接続されている。
【００３５】
プロセッサ１０４の外部にはＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ、ＹＵＶ画像データ、ＪＰＥＧ画像データを保存するＳＤＲＡＭ１０３が配置され、このＳＤＲＡＭ１０３はプロセッサ１０４にメモリコントローラ（図示を略す）、バスラインを介して接続されている。
【００３６】
プロセッサ１０４の外部には、更に、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ１２０、制御プログラムが格納されたＲＯＭ１０８が設けられ、これらもバスラインによってプロセッサ１０４に接続されている。
【００３７】
鏡筒ユニット７は、ズームレンズ７１ａを有するズーム光学系７１、フォーカスレンズ７２ａを有するフォーカス光学系７２、絞り７３ａを有する絞りユニット７３、メカニカルシャッター７４ａを有するメカニカルシャッターユニット７４を備えている。
【００３８】
ズーム光学系７１、フォーカス光学系７２、絞りユニット７３、メカニカルシャッターユニット７４は、ズームモータ７１ｂ、フォーカスモータ７２ｂ、絞りモータ７３ｂ、メカニカルシャッターモータ７４ｂによってそれぞれ駆動されるようになっている。
【００３９】
これらの各モータはモータドライバ７５によって駆動され、このモータドライバ７５はプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３によって制御される。
【００４０】
鏡胴ユニット７の各レンズ系によりＣＣＤ１０１に被写体像が結像され、ＣＣＤ１０１は被写体像を画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に画像信号を出力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は周知のようにＣＤＳ１０２１、ＡＧＣ１０２２、Ａ／Ｄ変換部１０２３から構成されている。
【００４１】
Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２はその画像信号に所定の処理を施し、デジタル信号に変換してプロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４１に向けてこのデジタル信号を出力する。
【００４２】
これらの信号制御処理は、プロセッサ１０４のＣＣＤ１信号処理ブロック１０４１から出力されるＶＤ・ＨＤ信号によりＴＧ１０２４を介して行われる。
【００４３】
プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３は、音声記録回路１１５１による音声記録動作を制御するようになっている。音声記録回路１１５１はマイクロフォンで１１５３で変換された音声記録信号のマイクロフォンアンプリファイア１１５２による増幅信号を指令に応じて記録する。ＣＰＵブロック１０４３は、音声再生回路１１６１の動作も制御する。音声再生回路１１６１は、指令により適宜メモリに記憶されている音声信号を再生してオーディオアンプリファイア１１６２に出力し、スピーカ１１６３から音声を出力させるように構成されている。
【００４４】
ＣＰＵブロック１０４３は、更に、ストロボ回路１１４を制御することによってストロボ発光部３から照明光を発光させる。これに加えて、ＣＰＵブロック１０４３は、測距ユニット５も制御する。
【００４５】
ＣＰＵブロック１０４３は、プロセッサ１０４のサブＣＰＵ１０９に接続され、サブＣＰＵ１０９はＣＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１による表示制御を行う。サブＣＰＵ１０９は、更に、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモートコントロール受光部６、操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１３からなる操作キーユニット、ブザー１１３に接続されている。
【００４６】
ＵＳＢブロック１０４５はＵＳＢコネクタ１２２に接続され、シリアルブロック１０４６はシリアルドライバ回路１２３１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタに接続されている。ＴＶ表示ブロック１０４９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１０に接続されると共に、ビデオアンプリファイア１１８を介してビデオジャック１１９に接続されている。メモリカードコントローラブロック１０４１０はメモリカードスロット１２１のカード接点との接点に接続されている。
【００４７】
次に、本発明に係わるカメラの一般的な動作概要を説明する。
【００４８】
モードダイアルＳＷ２を記録モードに設定すると、カメラが記録モードで起動される。モードダイアルＳＷ２の設定は、図３に示すモードスイッチの状態が記録モードでオンになったか否かをプロセッサ１０４が検知することにより行う。
【００４９】
プロセッサ１０４はモータドライバ７５を制御し、鏡筒ユニット７を撮影可能な位置に移動させる。更に、プロセッサ１０４はＣＣＤ１０１、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２、ＬＣＤディスプレイ１０等の各回路に電源を投入して動作を開始させる。各回路の電源が投入されると、ファインダーモードの動作が開始される。
【００５０】
ファインダーモードでは、各レンズ系を通して撮像素子（ＣＣＤ）１０１に入射した光が光電変換されて、Ｒ、Ｇ、Ｂのアナログ信号としてＣＤＳ回路１０２１、Ａ／Ｄ変換器１０２３に送信される。Ａ／Ｄ変換器１０２３はそのアナログ信号をデジタル変換し、そのデジタル信号はデジタル信号処理ＩＣ（ＳＤＲＡＭ１０３）内のＹＵＶ変換部でＹＵＶ信号に変換され、図示を略すメモリコントローラによってフレームメモリに書き込まれる。
【００５１】
このＹＵＶ信号はメモリコントローラによって読み出され、ＴＶ表示信号ブロック１０４９を介してＴＶ（図示を略す）やＬＣＤモニタ１０へ送信され、これにより撮影画像の表示が行われる。この処理は１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒ごとに更新されるファインダーモードの表示となる。
【００５２】
ＣＣＤ１０１は、読み出す際のモードによって画素加算処理を行うことができる。この画素加算には、図５（ａ）に示すように、読み出された垂直２画素分を加算するものや図５（ｂ）に示すように読み出された垂直２画素分と水平２画素分との合計４画素分を加算することにより、垂直のみの画素加算よりも２倍の出力の電気信号を送信できるようにしたものが知られている。
【００５３】
通常、ファインダーモードで何も設定していない状態、デフォルトでは、画素加算として垂直画素加算駆動方法によってＣＣＤ１０１を駆動し、垂直加算処理が実行されるようになっている。
【００５４】
デジタル信号処理ＩＣ（ＳＤＲＡＭ１０３）のＣＣＤ  Ｉ／Ｆブロック（図示を略す）内に取り込まれたデジタルＲＧＢ信号により、画像の合焦度合いを示すＡＦ評価値、露光状態を示すＡＥ評価値が算出される。
【００５５】
ＡＦ評価値データはＣＣＤ１０１の所定領域区間を特徴データとしてＣＰＵブロック１０４３に読み出されて、ＡＦ処理に利用される。ＡＦ評価値は周波数成分抽出フィルタの出力積分値、近接画素の輝度差の積分値によって作成される。
【００５６】
周波数成分抽出フィルタには図６（ｂ）に示す高周波用フィルタ（イ）と図６（ａ）に示す低周波用フィルタ（ロ）との２種類があり、これらの高周波用フィルタ（イ）、低周波用フィルタ（ロ）は画像処理用のフィルタである。また、これらのフィルタ（イ）、（ロ）を掛け合わせて構成されたフィルタ（ハ）も知られている。
【００５７】
高周波用フィルタ（イ）は画素間の輝度差を強調するハイパスフィルタであり、近接する画素の輝度データに例えば「−１」「２」「−１」の係数をそれぞれ掛けるように構成されている。
【００５８】
低周波用フィルタ（ロ）は近接する画素の相関をなだらかにしてノイズ成分を除去するローパスフィルタであり、近接する画素の輝度データにそれぞれ「１」「２」「１」の係数をそれぞれ掛けるように構成されている。
【００５９】
フィルタ（ハ）は高周波用フィルタ（イ）によって強調された輝度データについてこれを低周波用フィルタ（ロ）に透過させることによりノイズ除去を行う際に用いられる。
【００６０】
通常、ＡＦ評価値データを出力する際に用いるフィルタは、高周波用フィルタ（イ）又は高周波用フィルタ（イ）と低周波用フィルタ（ロ）とを掛け合わせることにより形成されたフィルタ（ハ）を用いる。
【００６１】
合焦状態にあるときには、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、近接する画素の積分値は高周波成分が大きくなる。従って、ＡＦによる合焦検出動作時、各フォーカスレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得してその極大点（ピーク位置）を検出する。また、極大点が複数存在することも考慮に入れて、極大点が複数個存在する場合、極大点の位置の評価値の大きさやその周辺の評価値との大きさとを比較し、山の下降・上昇度合いを判断し、最も信頼性を有すると思われる極大点を合焦位置とみなして、ＡＦ動作を実行する。
【００６２】
また、ＡＥ評価値はデジタルＲＧＢ信号を数個のエリアに分割し、そのエリア内の輝度データを用いる。各エリア内の画素に対して所定の閾値を超える画素を対象画素とし、その輝度値を加算し、対象画素数で除算することにより求められる。各エリアの輝度分布により適正露光量を算出し、次のフレームの取り込みに対して補正を行う。
【００６３】
レリーズシャッタボタン（レリーズシャッターＳＷ１）が押されると、図４に示すＣＣＤ１０１からＦ／Ｅ−ＩＣ１０２を介して静止画撮影開始信号がプロセッサ１０４に取り込まれる。続いて、ＣＰＵブロック１０４３がフレームレートに同期してモータドライバ７５を介してフォーカスレンズ７２ａの駆動モータ７２ｂを駆動し、これにより、山登りＡＦが実行される。
【００６４】
カメラの合焦範囲が無限から至近までの全領域であった場合、フォーカスレンズが至近から無限又は無限から至近までの間を移動し、デジタル信号処理ＩＣにより作成された各フォーカス位置における各フレームのＡＦ評価値がＣＰＵブロック１０４３に読み出される。各フォーカス位置のＡＦ評価値の極大点が合焦位置とみなされて、フォーカスレンズ７２ａが合焦位置に移動される。
【００６５】
ＡＦ完了後、ＣＣＤ１０１から取り出されたアナログＲＧＢ信号はデジタルＲＧＢ信号に変換され、メモリコントローラを介してフレームメモリとしてのＲＡＭ１０７に格納される。デジタルＲＧＢ信号は再度プロセッサ１０４に読み込まれかつＹＵＶデータに変換されて、再びフレームメモリとしてのＲＡＭ１０７に書き戻される。
【００６６】
スチル画像撮影時はＹＵＶ変換された画像データがプロセッサ１０４の画像圧縮伸長回路としてのＪＰＥＧ  ＣＯＤＥＣブロック１０４７に送信される。画像圧縮伸長回路に送信されたＹＵＶデータは圧縮され、フレームメモリとしてのＲＡＭ１０７に書き戻される。フレームメモリとしてのＲＡＭ１０７は圧縮データはメモリコントローラ（図示を略す）を介して読み出され、データ記憶メモリとしての例えばメモリカード１２１’に格納される。
【００６７】
次に、本発明の要部に関する実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００６８】
図７は本発明の実施例１に係わる撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、図１に示すレリーズシャッタボタンＳＷ１を操作すると、レリーズシャッタボタンＳＷ１が押される直前の撮影モード（撮影条件）が検出される（Ｓ．１）。この撮影モードには通常撮影モードと暗時撮影モードとの２つのモードがあり、図１に示すモードダイアルＳＷ２で切り換えられるようになっている。モードダイアルＳＷ２は撮影条件変更手段として機能する。
【００６９】
この撮影モードに応じて、ＣＣＤ１０１の画素加算読み出しの設定が決定される（Ｓ．２）。画素加算の選択処理は図８に示すフローチャートに基づいて行われる。まず、プロセッサ１０４は撮影モードが通常撮影モードか否かを判断し（Ｓ．２１）、通常撮影モードの場合、画素加算状態を垂直画素加算処理に設定し（Ｓ．２２）、図７のＳ．３の処理へ移行する。撮影モードが暗時撮影モードの場合、暗時に使われることが多く、画像出力を大きくする必要があるので、画素加算状態を垂直・水平加算実行処理に設定し、画像出力を２倍にして（Ｓ．２３）、次のＳ．３の処理へ移行する。すなわち、プロセッサ１０４は画素加算手段としても機能する。
【００７０】
次に、プロセッサ１０４は、フィルタ選択処理を行う（図７のＳ．３参照）。すなわち、プロセッサ１０４はフィルタ選択手段として機能し、このフィルタ選択処理は、図９に示すように、画素加算状態がデフォルトの垂直画素加算処理であるか否かを判断し（Ｓ．３１）、画素加算状態がデフォルトの垂直画素加算処理である場合、フィルタとして高周波用フィルタ（イ）に低周波用フィルタ（ロ）を掛け合わせたフィルタ（ハ）が選択される（Ｓ．３２）。画素加算状態が垂直・水平加算実行の場合、フィルタとして高周波用フィルタ（イ）が選択される（Ｓ．３３）。そして、Ｓ．４へ移行する。
【００７１】
垂直・水平画素加算を実行した場合、水平画素加算をすることによって解像度が落ちるが、その分、フィルタを用いることによって高周波側を強調することが可能となる。
【００７２】
ついで、プロセッサ１０４は、フォーカス開始位置にフォーカスレンズ７２ａを移動させ（図７のＳ．４参照）、ＡＦ評価値を取得する（Ｓ．５）。すなわち、プロセッサ１０４は自動焦点検出手段としても機能し、プロセッサ１０４は、ＡＦ評価値の取得後、ピーク判定処理（Ｓ．６）を実行し、そのＡＦ評価値がピークか否かを判定、すなわち、「ピーク検出ＮＧ？」を判断する（Ｓ．７）。このプロセッサ１０４は検出結果判断手段として機能し、閾値に基づきピークか否かを判断する。
【００７３】
このピーク判定処理に用いる閾値には適宜のものを用い、ピークが検出された場合はピーク位置判定処理に移行する（Ｓ．１０）。ピークが検出されない場合は、スキャンがフォーカス位置の最終端まで終了したか否かの判断（Ｓ．８）に移行し、スキャンが終了していない場合、順次フォーカス位置を移動させ（Ｓ．９）、評価値取得処理（Ｓ．５）に戻り、再度同様の処理を繰り返す。そして、スキャンが終了した場合は、ピーク位置決定処理（Ｓ．１０）へ移行する。
【００７４】
次に、プロセッサ１０４は、そのスキャンしたＡＦ評価値から、より信頼性のあるピーク位置を決定し、決定したピーク位置にフォーカスレンズを移動させ、動作を終了する。
【００７５】
また、信頼性を有するピーク位置が見つからない場合は、ＡＦスキャンＮＧとして、所定のフォーカス位置、例えば、およそ２．５ｍに相当するフォーカス位置にフォーカスレンズ７２ａを移動させ、動作を終了する（Ｓ．１０）。
【００７６】
ここで、もし、ＣＣＤ１０１としては、画素加算できる画素数を可変することができるものを用いるのが好ましい。この発明の実施例では、画素加算できる個数が垂直２画素、水平２画素であるが、例えば、垂直４画素、水平４画素の加算を可能としても良く、この場合には、画像出力データ（明るさ）がより大きくなるので、より一層低輝度時のＡＦ処理に有効である。
【００７７】
また、この発明の実施例１では、単純３係数の高周波用フィルタ（イ）、低周波用フィルタ（ロ）を用いているが、５係数、７係数のフィルタを用いることができ、このような５係数、７係数のフィルタを用いると、高周波成分、低周波成分の抽出精度の向上を図ることができ、ＡＦ処理を実行するうえでより望ましい。
【００７８】
また、この発明の実施例１では、画素加算状態に応じてフィルタを可変するようにしているが、輝度に応じて又は被写体に応じてフィルタを変更できるように構成すれば、高周波成分、低周波成分の抽出精度の向上を期待でき、ＡＦ処理を実行するうえでより望ましい。
【００７９】
すなわち、画素加算手段によって画素加算を実行する場合には、より一層高域のみを透過させるフィルタにフィルタを変更すれば、解像度が落ちた分だけ高域側を強調できて望ましい。その一方、画素加算手段によって画素加算を実行しない場合には低域側も透過させるフィルタにフィルタを変更すれば、通常のＡＦ処理を実行できるので望ましい。
【００８０】
更に、画素加算状態及びフィルタの選択によって、ＡＦ評価値ピークの山の出力が異なることも考慮して、ピーク判定処理（Ｓ．６）のピーク判定に用いる閾値については、画像データの出力状態に応じて可変できるとなお一層好ましい。
【００８１】
すなわち、画素加算手段によって画素加算を実行する場合に、検出結果判断手段の閾値を下げることにすれば、ピークの検出が容易となり、その一方、画素加算手段によって画素加算を実行しない場合に、検出結果判断手段の閾値を上げることにすれば、通常のＡＦ処理を実行できるので望ましい。
【００８２】
また、この実施例１では、２つの撮影モードについて画素加算を選択したが、これに限るものではなく、例えば、マクロモードについて、マクロの被写体を撮影する際にカメラそのものが影となる可能性があり、その結果、画面上で低輝度状態となることがあるので、これを考慮して、マクロ撮影モード時に、画素加算状態を垂直・水平加算状態にして明るさを上昇させる構成とすることもできる。
【実施例２】
【００８３】
図１０は本発明の実施例２に係わる撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
図１に示すレリーズシャッタボタンＳＷ１が操作されると、レリーズシャッタボタンＳＷ１が押される直前の測光結果により、被写体の輝度を判定する（Ｓ．４１）。被写体輝度は、ＣＣＤ１０１の出力に基づき測定される。測光結果から得られた輝度（ＬＶ値）に応じて、ＣＣＤ１０１の画素加算読み出しの設定を決定する（Ｓ．４２）。
【００８５】
画素加算選択処理は図１１に示すフローチャートに従って行われる。まず、プロセッサ１０４は被写体輝度がＬＶ６以上であるか否かを判定する（Ｓ．９１）。被写体輝度がＬＶ６以上の場合、画素加算状態を垂直画素加算に設定し（Ｓ．９２）、次のＳ．４３の処理へ移行する。プロセッサ１０４はＬＶ６未満の場合、画素加算を垂直・水平加算実行処理に設定し（Ｓ．９３）、次のＳ．４３の処理へ移行する。これにより、ＬＶ６未満の暗い場合について、画像出力（明るさ）を２倍にすることができる。
【００８６】
ステップＳ．９１で設定した輝度の閾値（ＬＶ値）は、この実施例２の場合に限ったことであり、レンズの絞り値（Ｆ値）、ＣＣＤ１０１の性能等に応じて適宜変更できるようにすることが望ましい。
【００８７】
ついで、プロセッサ１０４は、フィルタ選択処理を行う（図１０のＳ．４３参照）。このフィルタ選択処理は、実施例１と同様に、画素加算状態がデフォルトの垂直画素加算処理であるか否かを判断し（図９のＳ・３１参照）、画素加算状態がデフォルトの垂直画素加算処理である場合、フィルタとして高周波用フィルタに低周波用フィルタを掛け合わせたフィルタ（ハ）が選択される（図９のＳ．３２参照）。画素加算状態が垂直・水平加算実行の場合、フィルタとして高周波用フィルタ（イ）が選択される（図９のＳ．３３参照）。そして、Ｓ．４４へ移行する。
【００８８】
垂直・水平画素加算を実行した場合、水平画素加算をすることによって解像度が落ちるが、その分、フィルタを用いることによって高周波側を強調することが可能となる。
【００８９】
プロセッサ１０４は、次に、フォーカス開始位置にフォーカスレンズ７２ａを移動させ（Ｓ．４４）、ＡＦ評価値を取得する（Ｓ．４５）。プロセッサ１０４は、ＡＦ評価値の取得後、ピーク判定処理（Ｓ．４６）を実行し、その評価値がピーク位置か否かの判定、すなわち、「ピーク検出ＮＧ？」を判断する（Ｓ．４７）。このピーク判定処理に用いる閾値には適宜のものを用い、ピークが検出された場合はピーク位置決定処理へ移行する（Ｓ．５０）。
【００９０】
ピークが検出されない場合、スキャンがフォーカス位置の最終端まで終了したか否かの判断（Ｓ．４８）に移行し、スキャンが終了していない場合、順次フォーカス位置を移動させ（Ｓ．４９）、評価値取得処理ステップ（Ｓ．４５）に戻り、同様の処理を再度繰り返す。また、スキャンが終了した場合、ピーク位置決定処理（Ｓ．５０）へ移行する。
【００９１】
次に、プロセッサ１０４は、そのスキャンしたＡＦ評価値により、より信頼性のあるピーク位置を決定し、決定したピーク位置にフォーカスレンズ７２ａを移動させ、動作を終了する。また、信頼性のあるピーク位置が見つからない場合、ＡＦスキャンＮＧとして、所定のフォーカス位置、例えば、およそ２．５ｍに相当するフォーカス位置にフォーカスレンズ７２ａを移動させ、動作を終了する（Ｓ．５０）。
【００９２】
ここで、もし、ＣＣＤ１０１としては、画素加算できる画素数を可変することができるものを用いるのが好ましい。この発明の実施例２では、画素加算できる個数が垂直２画素、水平２画素であるが、例えば、垂直４画素、水平４画素の加算を可能としても良く、この場合には、画像出力データ（明るさ）がより大きくなるので、より一層低輝度時のＡＦ処理に有効である。
【００９３】
また、この発明の実施例２では、単純３係数の高周波用フィルタ（イ）、低周波用フィルタ（ロ）を用いているが、マイクロコンピュータ（ＣＰＵブロック１０４３）の処理能力を向上させることにより、５係数、７係数のフィルタを用いることができ、このような５係数、７係数のフィルタを用いると、、高周波成分、低周波成分の抽出精度の向上を図ることができ、ＡＦ処理を実行するうえでより望ましい。
【００９４】
また、この発明の実施例２では、画素加算状態に応じてフィルタを可変するようにしているが、輝度に応じて又は被写体に応じてフィルタを変更できるように構成すれば、高周波成分、低周波成分の抽出精度の向上を期待でき、ＡＦ処理を実行するうえでより望ましい。
【００９５】
更に、画素加算状態及びフィルタの選択によって、ＡＦ評価値のピークの山の出力が異なることも考慮して、ピーク判定処理（Ｓ．４６）のピーク判定に用いる閾値については、画像データの出力状態に応じて可変できるとなお一層好ましい。
【００９６】
以上、実施例１、実施例２で記載したように、各種の被写体の輝度に対応して撮影を適正に行うため、輝度が小さい場合、暗時撮影モードのような暗い被写体を撮影する際には、垂直・水平画素加算し、その際の解像度の低下をフィルタを選択することによって補うことにより、各種の輝度の被写体に対応して適正な撮影行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施例に係わる撮像装置としてのデジタルカメラの正面図である。
【図２】本発明の実施例に係わる撮像装置としてのデジタルカメラの背面図である。
【図３】本発明の実施例に係わる撮像装置としてのデジタルカメラの上面図である。
【図４】本発明の実施例に係わる撮像装置としてのデジタルカメラの内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図である。
【図５】本発明の実施例に係わるデジタルカメラの画素加算の一例を示す説明図であって、（ａ）は垂直画素加算の一例を示す説明図、（ｂ）は垂直・水平画素加算の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係わるフィルタの一例を示し、（ａ）は高周波用フィルタの一例を示し、（ｂ）は低周波用フィルタの一例を示す。
【図７】本発明の実施例１に係わる撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示す画素加算設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図７に示すフィルタ選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２に係わる撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０に示す画素加算設定処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
７２ａ…フォーカスレンズ
１０１…撮像素子
１０４…プロセッサ（フィルタ選択手段、自動焦点検出手段、画素加算手段、フィルタ選択手段）
【図１】
2006349908.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図８】
2006349908.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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