(57)【要約】【課題】合焦点情報を得るための撮像デバイスを用いた輝度情報取得において局所的なコントラストを得るとともに、折り返しの低減と撮像デバイスのサンプリングにおける消費電力の低減とを達成する。【解決手段】対象物からの光を所定の位置に結像する光学系１と、対象物の画像を得るための撮像デバイス２と、少なくとも、対象物に対する光学系１の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第１のサンプリングモードと、対象物の画像の記録を目的とした第２のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、第２のサンプリングモードを実行するに先立って第１のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御手段（撮像デバイス駆動制御部１３）と、を具備する。【選択図】        図１
2006324985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物からの光を所定の位置に結像する光学系と、
前記対象物の画像を得るための撮像デバイスと、
少なくとも、前記対象物に対する前記光学系の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第１のサンプリングモードと、前記対象物の画像の記録を目的とした第２のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、前記第２のサンプリングモードを実行するに先立って前記第１のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記対象物の像を表示する表示手段を有し、前記サンプリング制御手段はさらに、前記像の表示を目的とした第３のサンプリングモードを有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像を指示する撮像指示手段を備え、合焦検出非動作状態と、合焦検出動作状態との２つの状態を持ち、前記サンプリング制御手段は、前記合焦検出動作状態において、前記第１のサンプリングモードを実行することを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記サンプリング制御手段は、前記合焦検出非動作状態であって、かつ、前記表示手段がオンの状態の時に、前記第３のサンプリングモードを実行することを特徴とする請求項２または３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出す方式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像デバイスはカラーフィルタアレイを備えており、前記加算混合により読み出される複数の画素は同色の画素であることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の垂直、水平方向のサンプリング周期が同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の一部の領域からの読み出し方式であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記合焦情報を得るための手段は、
前記撮像デバイスを用いて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する手段と、
前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する手段と、
前記対応する領域の輝度情報からスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出手段と、
前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御手段への指令値とを関係づける手段を有することを特徴とする請求項１乃至８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、合焦検出を行う合焦検出手段を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの電子撮像機器のAFの方式の一つに、コントラストに基づく方式が広く使われている。これは、デジタル画像データを読み込み、そのデータの高周波成分に基づいてコントラスト値を算出する。高周波成分はハイパスフィルタ、元画像とローパス信号の差などを使用する。そして、そのコントラスト値が最大になる位置（合焦点）に撮影レンズまたはイメージャ位置を駆動しながら探索する。この方法は一般的には「山登りＡＦ方式」と呼ばれており、例えば、特開２００５−１０５１５号公報に開示されている。
【０００３】
また、米国特許第４９６５８４０号では、ぼけの異なる複数の画像を演算処理することにより、スプレッドパラメータを算出し、合焦判定するために、光路長の異なる2箇所で輝度情報を取得する方法が記載されている。ここでスプレッドパラメータとは、輝度情報のぼけを示す代表値であり、光学系のポイントスプレッドファンクション(PSF)の分散と相関のある値である。また、PSFとは理想的な点像が光学系を通過した場合の光線の広がりを表した関数である。ここで、ポイントスプレッドファンクションとは、理想的な点像が光学系を通過した場合にどのように広がるかを表した関数である。
【０００４】
上記の先行技術に記載されている合焦判定方法のステップを説明すると図１２のようになる。本合焦判定方法では、同一被写体、同一部位、同一視線方向からの最低２つの合焦判定用輝度情報を撮像画像のぼけ状態に影響を与える撮影パラメータを最低1つ変更することによって取得する。撮影パラメータとしては、フォーカスレンズ位置、絞り量、焦点距離などがあるが、本説明では図１３に示すように、フォーカスレンズ位置のみを変更する場合に限定して説明を行う。
【０００５】
図１２において、第１及び第２のカメラパラメータセットを規定した（ステップＳ１−１，Ｓ１−２）後、例えば図１３（ａ）の焦点面FM1、FM2と対象物Dまでの光路長を変更するためにフォーカスレンズを所定の第１の位置(図１３(a))及び第２の位置(図１３(b))に移動し、それぞれ第１及び第２の輝度情報を取得する（ステップＳ２−１、Ｓ２−２）。
【０００６】
次に、それぞれ取得した輝度情報に対して像倍率、輝度分布などの正規化処理が行われ（ステップＳ３−１，Ｓ３−２）、必要であれば取得した輝度情報中の合焦判定をすべき領域を選択する。この選択はどちらか一方の画像情報（ここでは第１の画像情報）に対して行い（ステップＳ４−１）、もう一方の画像情報（第２の画像情報）に対しては、第１取得画像の合焦判定画像処理領域に応じた第２取得画像の合焦判定領域が選定される（ステップＳ４−２）。
【０００７】
第1及び第2の輝度情報には輝度情報取得手段における電気的なノイズの情報も含まれるため、ボケ量算出の前処理として、選択された第１及び第２の輝度情報の合焦判定領域に対しノイズ除去のための演算とPSFの分散を算出するための演算などが行われる（ステップＳ５−１，５−２）。それら２つの処理演算結果を統合することによって、本手法における第1または第2の輝度情報に対応したPSFの分散が算出される（ステップＳ６）。算出されたPSFの分散から被写体距離は米国特許第4965840号に記載されているPSFの分散と被写体距離の関係式に基づいて求められる（ステップＳ７）。
【０００８】
また、米国特許第５１９３１２４号では、図１３（ａ）、（ｂ）中の像面２上のある領域のPSFの分散と相関のあるスプレッドパラメータと、合焦するフォーカスレンズ位置を実現するフォーカスレンズ駆動部の指令値との対応関係がテーブルとして予め取得されている。スプレッドパラメータは、米国特許第５１９３１２４号に記載のMTFの比や、米国特許第５１４８２０９号に記載のぼけの異なる2枚の画像それぞれのPSFの分散の差を表す値である。従って、合焦検出領域のスプレッドパラメータを算出し、前述のテーブルを参照して、合焦するフォーカスレンズ位置を実現する駆動用アクチュエータの移動指令値が生成される。
【特許文献１】特開２００５−１０５１５号公報
【特許文献２】米国特許第4965840号
【特許文献３】米国特許第5193124号
【特許文献４】米国特許第5148209号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した各先行技術に開示された合焦情報取得手段を、LCDからなる表示装置を有し、AF用の撮像デバイスを別体に有していない撮像装置に実装するときにはLCDの表示を目的とするサンプリング方式（ドラフトモード）に従った撮像デバイスの読み出しを使用しなければならなかった。
【００１０】
図１４に示すように、水平方向に７画素スキップして読み出すので、結果としてBayerRGBマトリクスと同じ配列になり、色信号処理はそれに準じている。特開２００５−１０５１５号公報では、合焦対象領域が広い場合、上記の様なサンプリング方式で、コントラスト信号の良否に与える影響は少ない。しかしながら、合焦対象領域を狭めると、被写体中の細かい構造要素に対して最適なコントラストを得るためには、稠密なサンプリングを行った方が適している。たとえば、図９の様に、イメージャの全撮像領域のうち、一部の領域101のみを稠密にサンプリングすれば、中央に特に合焦したい被写体が有った場合に好適な結果が得られる。
【００１１】
しかしながら、このような部分読み出しは、LCDを用いた被写体全域のプレビューを行うことには適していない。
【００１２】
また、上記した米国特許第4965840号、米国特許第5193124号、米国特許第5148209号に記載の実施形態によれば、デフォーカス画像をAF時に撮像する場合に、理想的には、X-Y方向に等間隔か、稠密なサンプリングを想定している。その後、所定の演算により、スプレッドパラメータを得る。しかしながら、前述の様なドラフトモードのサンプリングを行うと、水平垂直の方向でナイキスト周波数が異なり、特に、帯域の低い垂直方向の画像に対して折り返しが起きる。上記先行技術においては、このような折り返しが生じた場合、スプレッドパラメータの演算の精度が低下するため、何らかの対策をとらなければならない。
【００１３】
この問題を解決するために、CCDの複数の画素を加算して読み出す方法が考えられる。図１５の例では水平２画素、垂直２画素の合計４画素のR信号を加算して、R信号を得ている。G,Bについても同様である。以下これを画素混合読み出しと呼ぶ。このような画素混合読み出し方法を使用することによって、サンプリング時にローパスの効果が有り、上記の折り返しの問題は低減することが出来る。また水平、垂直方向の帯域の差を考慮しなくても良い。
【００１４】
しかしながら、消費電力の面から考えると、画素混合読み出しは、上記のドラフトモードに比べて複雑な駆動を行っているため、撮像素子の消費電力量が大きい、従って、常に画素混合読み出しを行っていると、特に、搭載しているバッテリーパックの電力量が少ない撮像装置においては、好ましくない。
【００１５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、合焦点情報を得るための撮像デバイスを用いた輝度情報取得において局所的なコントラストを得ることができ、かつ、折り返しの低減と撮像デバイスのサンプリングにおける消費電力の低減とを達成可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、撮像装置であって、対象物からの光を所定の位置に結像する光学系と、前記対象物の画像を得るための撮像デバイスと、少なくとも、前記対象物に対する前記光学系の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第１のサンプリングモードと、前記対象物の画像の記録を目的とした第２のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、前記第２のサンプリングモードを実行するに先立って前記第１のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御手段と、を具備する。
【００１７】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記対象物の像を表示する表示手段を有し、前記サンプリング制御手段はさらに、前記像の表示を目的とした第３のサンプリングモードを有する。
【００１８】
また、本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、撮像を指示する撮像指示手段を備え、合焦検出非動作状態と、合焦検出動作状態との２つの状態を持ち、前記サンプリング制御手段は、前記合焦検出動作状態において、前記第１のサンプリングモードを実行する。
【００１９】
また、本発明の第４の態様は、第２または第３の態様において、前記サンプリング制御手段は、前記合焦検出非動作状態であって、かつ、前記表示手段がオンの状態の時に、前記第３のサンプリングモードを実行する。
【００２０】
また、本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれか１つの態様において、前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出す方式である。
【００２１】
また、本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記撮像デバイスはカラーフィルタアレイを備えており、前記加算混合により読み出される複数の画素は同色の画素である。
【００２２】
また、本発明の第７の態様は、第１乃至第３のいずれか１つの態様において、前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の垂直、水平方向のサンプリング周期が同一である。
【００２３】
また、本発明の第８の態様は、第１乃至第３のいずれか１つの態様において、前記第１のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の一部の領域からの読み出し方式である。
【００２４】
また、本発明の第９の態様は、第１乃至第８のいずれか１つの態様において、前記合焦情報を得るための手段は、前記撮像デバイスを用いて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する手段と、前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する手段と、前記対応する領域の輝度情報からスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出手段と、前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御手段への指令値とを関係づける手段を有する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、合焦点情報を得るための撮像デバイスを用いた輝度情報取得において局所的なコントラストを得ることができ、かつ、折り返しの低減と撮像デバイスのサンプリングにおける消費電力の低減とを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を示す図であり、光学系１と、撮像デバイス２と、合焦点演算処理部3と、合焦点演算パラメータ記憶部１１と，光学系制御部６と、制御系記憶部７と，駆動部８と、駆動部状態検出部９と、レリースボタン１４と、撮像デバイス駆動制御部１３と，画像信号処理部１５と、表示部１２と、画像記憶部１６とから構成される。
【００２７】
上記した構成において、光学系１で撮像デバイス２に被写体の光学像を結像すると、結像した光学像は、撮像デバイス２によって電気信号に変換される。該電気信号は、１．表示を目的とした場合、２．合焦情報取得を目的とした場合、３．画像記憶を目的とした場合、の３つの状態で異なる処理がなされる。例えば、１．の場合には、画像信号処理部15で当該電気信号を処理し、表示部12に送られる。また、２．の場合には、当該電気信号は合焦点演算処理部３に送られる。また、３．の場合には、当該電気信号は画像信号処理部１５で処理された後、画像記憶部１６に送られる。
【００２８】
レリースボタン１４は、上記１〜３の間で切り替えを行うためにユーザにより使用される。撮像デバイス駆動制御部１３は、このレリースボタン１４の動作と連動して、画像表示を目的としたドラフトモード、AF演算処理を目的としたAFモード、画像記憶を目的とした画像記憶（本撮影）モードで撮像デバイス２を駆動する。すなわち、レリースボタン１４が押され前はドラフトモードが実行され、レリースボタン１４が半押しされたときにはＡＦモードが実行され、レリースボタン１４が全押しされたときには画像記憶モードが実行される。本実施形態では、ドラフトモード及び画像記録モードを合焦検出非動作状態と呼び、ＡＦモードを合焦検出動作状態と呼ぶ。
【００２９】
図４は、撮像時のレリースボタン１４の状態と、サンプリングモード、フレームタイミング、画像データ読み出し、AF演算処理とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。撮影指示手段としてのレリースボタン１４が押されていない合焦検出非動作状態でのサンプリングモードはＬＣＤ表示モードであり、表示部１２にスルー画像が表示される。ここで、レリースボタン１４が押されると撮影記録指示がなされたことにより撮像装置は画像記録モードに移行して本撮影を実行することになる。しかしながら、鮮明な画像を得るためには本撮影に先立ち、光学系を撮影対象の合焦配置に制御する必要がある。そのため、撮像デバイス駆動制御部１３は画像記録モードに先立って、撮像デバイス２が合焦情報取得のためのサンプリング（AFモードサンプリング）モードで動作する様に制御する。
【００３０】
本実施形態においては、ＡＦ検出は（文献１）に示されているようなコントラスト法を用い、さらに被写体の一部の領域に最適なフォーカスを得る事を想定している。従ってここでは、図９に示すように画像の一部の領域１０１をサンプリングする。このようなサンプリングによれば、ドラフトモードにより画像全体の情報を得る方法に比べて好適な輝度情報を得ることが出来る。このような一部の領域１０１のサンプリングは図９に示した一カ所のもの以外に複数の領域を読み出す方式でも良い。
【００３１】
このようにして得られた画像信号から、コントラストを判断するパラメータを計算し、山登り法のアルゴリズムを使い、光学系の配置を変更しフォーカス位置を異ならせながら撮影し、被写体の一部の領域に最適なフォーカス位置を推定する。
【００３２】
（第１実施形態の変形例）
上記した第１実施形態の構成では、撮像デバイス２で撮影した画像をそのまま表示部１２に表示する構成であったが、撮像デバイス２に導かれる光線を分割するためのレフミラー１ａ−２がカメラに取り付けられており、分割された光線を目視で撮影画像を確認するような構成であってもよい。図１０、図１１はこのような構成を示している。レフミラー１ａ−２はハーフシルバーミラーになっており、光学系１を透過した光線のうち特定の割合の光をファインダ光学系１ａ−４に導くと共に、残りの光線を撮像デバイス２に導く構成となっている。ここで、撮像デバイス２は合焦検出を目的とした画像の取得と、記録を目的とした画像の取得の機能を兼用している。このような構成とすることにより、合焦検出を行うためのセンサを別途配置する必要が無くなり省スペース化が達成できる。
【００３３】
また、ここでのレリースボタン１４は、合焦情報取得、画像記録の２種類の状態を制御するものである。合焦情報の取得のとき、レフミラー１ａ−２は図１０のＡの状態を保持し、撮像デバイス２の前面に配置されたシャッター１ａ−３は開放され、撮像デバイス２にはレフミラー１ａ−２を透過した数パーセントの光が照射され、合焦検出用の画像を取得する。一方、画像記録の場合、レフミラー１ａ−２は上部に跳ね上げられ、光学系１を透過した１００パーセントの光線がシャッター１ａ−３の開放に伴って撮像デバイス２に照射され記録を目的とした画像を取得する。撮像デバイス駆動制御部１３は、合焦情報取得、画像記録の状態に対応する撮像デバイス２のモードを制御する。この撮像デバイス２のモードは第１実施形態で説明した方法と同様である。
【００３４】
（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の構成は第１実施形態の構成と同様なのでここでの説明は省略する。第２実施形態では、後述する合焦情報取得手段により、少なくとも２枚のAFモードサンプリングによって得られた輝度情報によって、AF演算を行う。AF演算および駆動部８により光学系１を合焦状態にする制御が終了した後、撮像デバイス駆動制御部１３は、撮像デバイス２に対して画像の記録を目的としたサンプリング（画像記録モードサンプリング）を行うように指示する。
【００３５】
ここで、図１４に示した垂直７画素スキップ読み出しは、上記のドラフトモードの画素読みだしの一例である。また、図１５に示す４画素混合読み出しは、AFモードの一例である。また、図９に示すように部分的に稠密に読み出す方法を使用しても良い。
【００３６】
以下に、図１５の画素混合読みだし動作の詳細について述べる。図６に示すような一次元Bayer画素配列のカラーフィルタアレイでは、水平方向にRGRGRGRGと画素があった場合には、サンプリング処理を行う際に同色の信号の加算混合を行わなければならない、すなわち、左端より１画素目と３画素目のRを加算し、次に2画素目と4画素目のGを加算し、さらに、５画素目と7画素目のR、６画素目と８画素目のGをそれぞれ加算する。従って、２画素混合の読み出し・１画素横移動・２画素読みだし・３画素横移動の繰り返しになる。
【００３７】
図７は、Bayer画素配列の同色２画素を加算して読み出す機構の一例を示している。この構成では、各々がＦＦ１とＦＦ２からなる複数のＦＦ素子ＳＲ１〜ＳＲ６で構成されるシフトレジスタ601を動作させるために、制御信号HCLK1A（２０２）及び HCLK1B（２０３）によって２相の動作を行い、図面の左から右に信号を伝達させる。信号の初期状態はSTB信号２０１で規定する。図示しないCMOS素子に光電変換の信号を電荷として蓄積するとともに、CMOS素子からの読み出しは、シフトレジスタ601の出力信号によりトランジスタを動作させ、蓄積した電荷を電流値に変換し読み出す。ここで、STB信号２０１はＦＦ素子SR1,SR3の入力端に信号を送っている。
【００３８】
図８は、図７の動作状態を示すタイムチャートである。図８に示すように、制御信号HCLK1A（２０２）及び HCLK1B（２０３）を１回ずつ動作させれば、SR1の信号は次段のSR2に入力される。図７のSR1,SR2を動作させたときにSR3,SR4も動作するので、このSR3,SR4を飛び越してSR5を動作させる様にすれば良い。そのため、ここではSRの出力信号とスイッチパルスによって、離れた位置のSRの信号が有効になるように制御する。具体的には、図７のFF4の入力と、HCLK3が共に‘H’の場合に、FF4の出力が‘H’になるように制御する。従って動作の順番としては、SR1、SR3の出力が‘H’→CMOS1,3からの読み出し→SR2,SR4の出力が‘H’→CMOS2,4からの読み出し、SR2の出力→SR5の２段目FF入力→SR4の出力→SR7の２段目のFF入力→SR5,7の出力が‘H’→CMOS5,7からの読み出し…となる。以上のシーケンスを駆動パルス列で表すと図８の様になる。
【００３９】
このような読み出しの方式を水平、垂直の走査に使用することで、図１５の様に、4画素のRを混合して１個のR信号、4画素のＧを混合して１個のＧ信号…等の読み出しが出来る。このような、４画素混合読み出しは、スキップ読み出しに比べて読み出し動作が複雑であるため、消費電力量は大きくなる。
【００４０】
なお、ドラフトモード、AFモードは上記の例に限定されることなく、その他の様式で有っても良い。例えば、撮像装置が、動画・静止画記録の兼用装置で、９画素混合の読み出しモードを持っている場合にはそれを利用しても良い。また、画素混合を行わず、水平垂直方向にスキップする読み出し方を行っても良い、好ましくは、水平・垂直方向のスキップの周期は同じものが良い。
【００４１】
以下に、第２実施形態における合焦情報取得手段の具体例について図２（ａ）、図１３を用いて説明する。ここでは、光学系1であるフォーカスレンズの位置を変更して輝度情報取得手段である撮像部2で異なるぼけの像を得る構成に限定して述べる。
【００４２】
駆動部8はモータなどのアクチュエータとアクチュエータを駆動するための信号を生成する回路と、光学系1とアクチュエータを連結する鏡枠で構成される。光学系1であるフォーカスレンズと駆動部8を連結する鏡枠にモータが作用して光学系１を駆動し、光学系1の位置を制御する。そして、対象物Dと焦点面（FM1,FM2）までの光路長を調整し、撮像デバイス2上の像のぼけを制御する。また、フォーカスレンズの位置制御は、鏡枠の位置を駆動部状態検出部9の信号で測定して行う。
【００４３】
次に、駆動部8を用いて光学系1をあらかじめ定められた第1の位置(図１３(a))及び第2の位置(図１３(b))に制御し、それぞれ第1及び第2の像を撮像デバイス2によって撮影する。撮影した像の明るさは画像信号処理部１５によってデジタル信号に変換され、変換された信号は輝度情報として画像記録部１６に記録される。記録された輝度情報のうち領域選択手段によって選択された領域のみを輝度情報抽出手段である選択領域抽出部によって抽出し、その抽出された輝度情報は再び画像記録部１６に記録される。
【００４４】
前述の合焦検出用に抽出したぼけの異なる2つの輝度情報は、合焦点演算処理部３でPSFの分散と相関のある値を算出する。この算出方法は従来技術による方法や、その他の手法であっても良い。
【００４５】
次に、制御系記憶部7に格納されたテーブルについて説明する。制御系記憶部7にはスプレッドパラメータとその値に対応した合焦像を得るフォーカスレンズ位置を実現するための駆動部8への指令値が離散値で記憶されている。また、このテーブルは、光学系１の状態や、結像する領域毎に別の値を持つようにしても良い。
【００４６】
なお、本実施の形態はフォーカスレンズが駆動して複数のぼけ輝度情報を得る場合について述べたが、絞り径を変えて異なるぼけの輝度情報の取得や、レンズが流体による構成でその屈折率を変化させて異なる光路長の輝度情報を実現し、スプレッドパラメータの算出を行っても良い。また、上記に示すレンズ位置、絞り径、レンズの屈折率は少なくとも一つが変更されれば良く、同時に複数を変更してもかまわない。
【００４７】
また、光学系1は複数のレンズ群、たとえばズームレンズやフォーカスレンズ、絞り、光学フィルタなどによって構成される。合焦点演算処理部３は演算処理を行うマイクロプロセッサであり、処理に応じて複数存在しても良くASICやFPGAなどを用いて実現することができる。光学系制御部6は駆動部8の駆動用回路や制御を行うための演算処理を行う手段を備えている。駆動部8は電磁モータ、圧電素子、超音波駆動型モータなどによって構成される。また、駆動部状態検出部9は駆動部8の速度、角速度、位置、温度、圧力、光量などを検出するセンサで、ジャイロセンサ、エンコーダ、加速度計、温度計、圧力計、光量を測定する受光素子などによって構成される。また、合焦点演算処理部３は、好ましくは、上記の様なスプレッドパラメータ演算による方法が良いが、その他に、特開２００５−１０５１５号公報に示すようなコントラストを検出する方法で有っても良い。
【００４８】
図５は、第２実施形態の変形例のタイミングチャートである。この変形例は基本的に図４と同様であるが、レリースボタン１４が半押しの状態を備えている点が異なっている。半押し状態では、被写体に対して焦点を合わすように合焦情報取得手段を動作させる。そのため、半押し状態では、サンプリング制御手段である撮像デバイス駆動制御部１３は撮像デバイス２が合焦情報取得のためのサンプリング（AFモードサンプリング）で動作する様に制御する。AFモードサンプリングは、レリースボタン１４が全押し状態になるまで継続し、レリースボタン１４が全押し状態で、なおかつAF演算および駆動部８を光学系１が合焦状態にする制御が終了した後、撮像デバイス駆動制御部１３は撮像デバイス２に対して画像の記録を目的としたサンプリング（画像記録モードサンプリング）を行うように指示する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図２】合焦点取得手段をカメラ内部に実装した場合の例を示す図である。
【図３】カメラの表示部と操作部の一例を示す図である。
【図４】撮像時のレリースボタン１４の状態と、サンプリングモード、フレームタイミング、画像データ読み出し、AF演算処理とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図５】第２実施形態の変形例のタイミングチャートである。
【図６】一次元Bayer画素配列のカラーフィルタアレイにおけるサンプリングについて説明するための図である。
【図７】図６に示すBayer画素配列の同色２画素を加算して読み出すための構成を示す図である。
【図８】図７の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図９】イメージャの全撮像領域のうち、一部の領域101のみを稠密にサンプリングする場合について説明するための図である。
【図１０】第１実施形態の変形例の構成を示すカメラ構成図である。
【図１１】第１実施形態の変形例のブロック構成図である。
【図１２】先行技術による合焦判定方法のステップを説明するための図である。
【図１３】本実施形態の説明において用いられる、フォーカスレンズ位置のみを変更する構成を示す図である。
【図１４】水平方向に７画素スキップして読み出すときの手順を説明するための図である。
【図１５】水平２画素、垂直２画素のR信号を加算して、R信号を得る手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  光学系
２  撮像デバイス
３  合焦点演算処理部
６  光学系制御部
７  制御系記憶部
８  駆動部
９  駆動部状態検出部
１１  合焦点演算パラメータ記憶部
１２  表示部
１３  撮像デバイス駆動制御部
１４  レリーズボタン
１５  画像信号処理部
１６  画像記録部
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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