(57)【要約】【課題】  ＡＦ制御時に被写体の輝度が低い場合にもなめらかな動画表示を行い、画像を記録する場合にはＡＦ合焦時間が短く、かつノイズを低減させた高画質記録を可能とする撮像装置を提供する。【解決手段】  平均輝度信号レベルが低いときには、アナログ信号処理部３にて平均輝度信号の増幅率を最大まで上げることでＡＦ合焦時間を最短とすると共に、ＡＦ合焦後に画像を撮像する際には増幅率を下げて撮像することにより、高画質な画像を撮像することが可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸上での移動が可能なレンズと、
該レンズを通して入射される被写体像を固体撮像素子上に結像してアナログ信号をデジタル信号に変換する撮像手段と、
増幅率を制御する増幅手段と、
合焦位置を検出する合焦位置制御手段とを備え、
静止画像を撮像する前の平均輝度信号レベルが所定の値よりも小さい場合は、
前記合焦位置が検出された後に前記静止画像を撮像する際の電荷蓄積時間を、前記静止画像を撮像する前の電荷蓄積時間よりも長くし、
前記静止画像を撮像する際の増幅率を、前記静止画像を撮像する前の増幅率よりも減少させる撮像装置。
【請求項２】
光軸上での移動が可能なレンズと、
該レンズを通して入射される被写体像を固体撮像素子上に結像してアナログ信号をデジタル信号に変換する撮像手段と、
増幅率を制御する増幅手段と、
合焦位置を検出する合焦位置制御手段とを備え、
静止画像を撮像する前の平均輝度信号レベルが所定の値以上の場合は、
前記合焦位置が検出された後に前記静止画像を撮像する際の電荷蓄積時間を、前記静止画像を撮像する前の電荷蓄積時間以上となるようにする撮像装置。
【請求項３】
静止画像撮像時の電荷蓄積時間は１フレーム以上であることを特徴とする請求項１又は２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ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子を用いた撮像装置に関するものであり、自動合焦位置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ：ＡＦ）制御機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置は、レンズを通して入射される被写体像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子を用いて光電変換し、得られた映像信号をアナログ処理部にて増幅し、例えば、１／２０秒の垂直同期信号（ＶＤ）周期毎に画像を更新させ、実際に画像を撮像する前に被写体の状況を確認するために、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の画面上にライブビュー表示（プレビュー表示）を２０フレーム／秒のフレームレートで行っている。
【０００３】
ノイズ（合焦位置の検出精度を低下させる原因となる）を減少させてＡＦ制御の精度を高めるために、被写体が低輝度の場合には映像信号の増幅率を低く抑え、かつフレームレートを下げてＡＦ制御を行っている。（例えば、特許文献１参照）
また、ＡＦ制御時までは「高速モード」として垂直方向のｍライン毎にｎラインの画素信号（ｍ＞ｎ：ｍ、ｎは共に自然数）を加算して読み出すことによりフレームレートを上げてプレビュー表示を行い、その後シャッターボタンを押すことにより、固体撮像素子の読出しモードを「高画質モード」として、垂直方向に１ラインずつ順番にすべての画素を読み出す、いわゆる「全画素読み出しモード」へ変更して静止画像を撮像している。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２０００−５０１４７号公報（第２−８頁、第１１図）
【特許文献２】特開平１０−１３６２４４号公報（第３−９頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１では、被写体が低輝度の場合、フレームレートを下げているので、被写体が動いている場合にはプレビュー表示の動画がなめらかに表示されずに不自然な印象を与え、シャッターボタンを押すタイミングも分かりにくい。また、ＡＦ合焦までの時間も長くなる分だけ撮像画像にぶれが発生するため、ＡＦ制御時に映像信号を積算する際に本来高周波成分である被写体の輪郭部分が欠如するなどして合焦位置を定める精度が落ちる欠点がある。
【０００５】
また、上記特許文献２では、晴れた日の屋外等の撮影では照度が高く被写体の輝度も高いので、アナログ信号処理部の増幅率（ゲイン）が低くなり、ノイズ成分も増幅されず問題ないが、室内などの照度が低い場所での撮影では被写体の輝度も低くなり、静止画像撮像時に全画素読み出しモードで画像を撮像するだけでは増幅率が高く、ノイズ成分までも増幅されてしまい、高画質で記録できないという欠点がある。
【０００６】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたもので、ＡＦ制御時に被写体が低輝度である場合にもプレビュー画面でなめらかな動画表示を行い、シャッターボタンを押すタイミングも分かりやすくし、画像を記録する場合にはＡＦ合焦までの時間を短く、かつノイズ成分を低減させた高画質記録を可能とする撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮像装置は、光軸上での移動が可能なレンズと、該レンズを通して入射される被写体像を固体撮像素子上に結像してアナログ信号をデジタル信号に変換する撮像手段と、増幅率を制御する増幅手段と、合焦位置を検出する合焦位置制御手段とを備え、静止画像を撮像する前の平均輝度信号レベルが所定の値よりも小さい場合は、前記合焦位置が検出された後に前記静止画像を撮像する際の電荷蓄積時間を、前記静止画像を撮像する前の電荷蓄積時間よりも長くし、前記静止画像を撮像する際の増幅率を、前記静止画像を撮像する前の増幅率よりも減少させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＡＦ制御時に被写体が低輝度である場合にもなめらかな動画表示を行いつつ、ＡＦ制御における合焦位置決定までの時間を短くし、画像を記録する場合にはノイズを低減させた高画質記録を可能とする撮像装置を提供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】
【０００９】
本実施の形態の固体撮像素子は、画素数１００万画素以上かつハニカム配列やベイヤー配列といった配列構造に対応したインターライン型のＣＣＤイメージセンサであって、線順次走査により１ラインずつ順番にすべての画素信号を読み出す「全画素読み出し」方式や、２ライン毎に１ライン分の画素信号を垂直ＣＣＤ転送部にて混合させて読み出したり、あるいは水平方向の２画素をラインメモリにて混合させて水平ＣＣＤ転送部に読み出したりする「画素混合読み出し」モードに対応している。ただしＣＣＤに限定されるわけではなく、ＣＭＯＳイメージセンサやその他の方式の撮像素子でも構わない。
【００１０】
また、本撮像装置には２段押し込み型のシャッターボタン（図示せず）が設けられており、ＡＦ制御モードが設定されている場合にはシャッターボタン半押しにてＡＦ制御を行うと共に、全押しにすることで画像を撮像して圧縮記録するまでの動作が実施される。以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明における撮像装置の基本構成を示す図である。図１に示すようにレンズ１を通して入射した被写体像をＣＣＤ等の固体撮像素子２で光電変換する。レンズ１は、フォーカス駆動部９からレンズ１を駆動するための電動手段であるＡＦ用モータ２４へ出力される制御信号により、光軸上（図示しない）での移動が可能である。
【００１２】
固体撮像素子２で光電変換された被写体像の出力信号は、アナログ信号処理部３内にて相関二重サンプリング処理（ＣＤＳ）ならびに自動増幅処理（ＡＧＣ）が施される。固体撮像素子２の水平転送パルス、垂直転送パルスならびにアナログ信号処理部３のＣＤＳのサンプリングパルスはタイミングジェネレータ８によって供給される。タイミングジェネレータ８から出力される固体撮像素子２の水平駆動パルス、垂直駆動パルスならびに、アナログ信号処理部３のＣＤＳのサンプリングパルス、ＡＦ制御時における所定画像領域中の出力信号レベルと電荷蓄積時間との関係において電子シャッター機能を制御する電子シャッターパルスは、ＣＰＵ７からの制御信号によって生成タイミングが規定される。
【００１３】
アナログ信号処理部３の出力信号は、Ａ／Ｄ変換部４にてＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色に分離されたデジタル信号に変換され、信号処理部５で、Ｒ、Ｇ、Ｂのデジタル信号から色差信号（ＹＣｂＣｒ）へ変換される。また、信号処理部５では、ホワイトバランス補正、γ（ガンマ）補正、輪郭強調補正等が行われ、合わせて映像信号に変換される。信号処理部５から出力された映像信号はＬＣＤ６に表示される。
【００１４】
一般的に撮影者は静止画を撮影する際、ＬＣＤ６に動画表示される被写体を見ながら構図を決める。撮影時に記録された映像信号は画像記録部１０にて圧縮された後、本体内のメモリ２５あるいは外部の記録メディア（図示しない）に記録される。画像圧縮形式についてはたとえばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｇｒｏｕｐ）形式を用いるが、他の形式であっても良い。
【００１５】
ＲＯＭ１１にはＣＰＵ７の制御に必要なデータが格納されており、例えばＡＦ制御時における所定画像領域中の平均輝度信号レベルに対する増幅率の設定値のＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）が収められている。ここでいう平均輝度信号レベルとは固体撮像素子からの出力信号をＡ／Ｄ変換部でデジタル信号に変換されたデジタルデータ（８ｂｉｔ）を一画面分積算した後、一画面を構成する全画素数で除算した値である。
【００１６】
ＣＰＵ７は本撮像装置を総括して制御を行うとともに各種演算を実施する手段として機能している。ＣＰＵ７はアナログ信号処理部３への増幅率制御、信号処理部５でデジタル信号を映像信号に変換する際、自動露光制御（ＡＥ）／自動ホワイトバランス制御（ＡＷＢ）、タイミングジェネレータ８で生成される固体撮像素子２の駆動パルス制御、フォーカス駆動部９からＡＦ用モータ２４へ出力される制御信号の制御を行う。またＲＯＭ１１からのデータ読み込み、画像記録部１０における映像信号の読み込み、ならびに書き込み制御等を行う。
【００１７】
次に、ＡＦ制御時における所定画像領域中の出力信号レベルに対する増幅率について説明する。図２（ａ）は、従来のＡＦ制御時における所定画像領域中の固体撮像素子で光電変換された被写体像の出力信号レベルに対する増幅率を示し、図２（ｂ）は従来のＡＦ制御時における所定画像領域中の固体撮像素子で光電変換された被写体像の出力信号レベルに対する電荷蓄積時間を示している。
【００１８】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、出力信号レベルの値δとεには、０＜δ＜ε＜２５５  の関係がある。εは電子シャッター機能の閾値であり、出力信号レベルがε以上になると、電子シャッター機能が有効になり電荷蓄積時間を短くするようになる。出力信号レベルに対する増幅率は、出力信号レベルがε以上である場合最低である。出力信号レベルがεの時の電荷蓄積時間１／３０秒（１／３０秒と記載するが、実際は１／３０秒よりもわずかに短い。本明細書に記載する他の電荷蓄積時間についても、記載している時間よりもわずかに短いものとして読む。）を初期状態（１フレーム（垂直同期信号の立ち上がりと立ち上がりの間）以上の時間をかけて電荷の蓄積を行わず、かつ固体撮像素子２から出力信号を読み出す周期）として、出力信号レベルが低下するにつれて増幅率を上げていく。出力信号レベルが一定値δ以下になると増幅率は一定のまま、電荷蓄積時間を１／１５秒に低下させる。増幅率を増加させないのでノイズの影響も増加しないとしている。
【００１９】
一方、図２（ｃ）は、本実施の形態のＡＦ制御時における所定画像領域中の固体撮像素子で光電変換された被写体像の出力信号レベルに対する増幅率を示し、図２（ｄ）は本実施の形態のＡＦ制御時における所定画像領域中の固体撮像素子で光電変換された被写体像の出力信号レベルに対する電荷蓄積時間を示している。出力信号レベルが０近辺では増幅率を最大（本実施の形態では最大増幅率を４０ｄＢに設定している）とし、出力信号レベルがεの場合は、増幅率は最低（本実施の形態では最低増幅率を１８ｄＢに設定している）とする。電荷蓄積時間の初期状態が１／２０秒であれば、平均輝度信号レベルの値によらず電荷蓄積時間は常に１／２０秒のままにしておく（図２（ｄ））。
【００２０】
次に図３、図４を用いてＡＦ制御における合焦位置決定方法について詳細を述べる。図３で示すように１フレームごとに、例えば画像中央部の水平Ｍ画素×垂直Ｎ画素（Ｍ、Ｎは任意の自然数）と規定したＡＦ対象エリア（図示せず）における映像信号２０をハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２１に通すことで（空間的）高周波成分のみが通過する。映像信号については例えばＲ、Ｇ、Ｂ信号のうちのＧ信号を用いる。このときのハイパスフィルタ２１を通過した後の信号波形２２は高周波成分が多いほど、積分領域面積（積算値）２３が大きくなる。積算値２３はＣＰＵ７に渡される。
【００２１】
図４は、高周波成分とレンズ位置の関係を示した図である。図４で示すように、「山登りサーボ方式」にて、図１で説明したＣＰＵ７でフォーカス駆動部９を制御してレンズを移動させ、高周波成分の積算値を更新させながら、最終的に最大の積算値が得られたレンズの位置を合焦位置と判定する。
【００２２】
詳しく説明すると、予めＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅという５ステップのレンズ位置が用意されているとする。まずレンズ位置がＡのときの高周波成分の積算値を算出して、次にレンズ位置がＢのときの積算値を算出する。レンズ位置がＢのときの積算値の方が、レンズ位置がＡのときの積算値より大きい場合、レンズ位置がＣのときの積算値を算出する。図４の場合はレンズ位置がＣのときの積算値の方が、レンズ位置がＢのときの積算値より大きいので、レンズ位置をＤの位置まで移動させ、同様に積算値を算出する。図４の場合はレンズ位置がＤのときの積算値の方が、レンズ位置がＣのときの積算値より小さいため、レンズ位置がＣにある時を積算値が最大と判断し合焦位置として確定する。
【００２３】
レンズ位置の移動幅（ＡＦのステップ数）については任意で設定可能とするが、ステップ数が多いほど高周波成分の最大積算値を求めるための計算回数が多くなる。従って、ＡＦ精度よりもＡＦスピードを重視する必要がある場合は例えばステップ数を減らすことで対応すれば良い。
【００２４】
次に静止画像を記録するまでのプロセスについて図５のフローチャートを用いて説明する。まずカメラ電源をオンにして撮影可能な状態にすると、ＬＣＤ６上にレンズに映る被写体が動画にてプレビューされる（ステップＳ１）。電荷蓄積時間は１／２０秒に固定され（ステップＳ２）、ＣＰＵ７において映像信号の平均輝度信号レベルと予め定められた所定の信号レベルとの比較に移る（ステップＳ３）。
【００２５】
晴天の屋外に被写体があるような状態で、平均輝度信号レベルが所定の信号レベルより高い場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７にてシャッタースピードを早くする（電荷蓄積時間を短くする）ことにより所定の信号レベルに近づける制御を行う。ステップＳ３において、映像信号の平均輝度信号レベルが所定の信号レベルに達していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）は被写体が低輝度である。つまり暗い場所にあると判断され、アナログ信号処理部３にて映像信号の増幅率を上げる（ステップＳ１０）。このとき電荷蓄積時間は１／２０秒に固定したままで、増幅率を最大４０ｄＢ（１００倍）まで上げる。
【００２６】
ステップＳ４にてシャッターボタンが半押しされると同時にＡＦ制御を開始し（ステップＳ５）、光軸上でレンズ位置を前後させて画像中のＡＦ対象エリアにおける高周波成分の積算値が最大となるレンズ位置を合焦位置として決定する（ステップＳ６）。
【００２７】
シャッターボタンが全押しされる（ステップＳ７）と、アナログ信号処理部３における増幅率の値がある一定値ａより小さいか否かを判定する（ステップＳ８）。増幅率ａは任意で設定できる。例えば増幅率ａが２０ｄＢに設定されていた場合、アナログ信号処理部３における増幅率の値が２０ｄＢに満たないときは増幅率が高くない。つまり被写体の輝度が高いと判断し（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＡＦ制御時と同じ電荷蓄積時間で全画素読み出しを行い、画像を圧縮記録する（ステップＳ９）。
【００２８】
増幅率ａが２０ｄＢ以上の高い値、例えば最大増幅率の４０ｄＢに相当する設定値であった場合などは被写体の輝度が低いと判断し（ステップ８：ＮＯ）、電荷蓄積時間を長くして全画素読み出しを行い（ステップＳ１１）、増幅率を下げる（ステップＳ１２）。そして画像撮像前と同じ映像の信号レベルとみなすことができる状態で画像を圧縮記録する（ステップ９）。
【００２９】
図６は垂直同期信号（ＶＤ）周期、電荷読み出しパルス、電荷蓄積時間および増幅率の関係を示した図である。電荷読み出しパルスとは、固体撮像素子２で光電変換により蓄積された信号電荷を、垂直転送ＣＣＤ部（図示せず）へ読み出すためのパルス信号である。電荷蓄積時間が１／５秒のとき、（図５  ステップＳ１１対応）の平均輝度信号レベルは、電荷蓄積時間１／２０秒のときの平均輝度信号レベルの４倍であるため、アナログ処理部における増幅率は、電荷蓄積時間１／２０秒（段落００３０に記載したように実際は１／２０秒よりも短い時間であるので、図面でも１／２０秒よりも短い時間で記載している）のときの１／４で済む。
【００３０】
従って、プレビュー表示時には増幅率が高くノイズ成分も増幅された画像であるが、記録画像では増幅率を下げた（図５  ステップＳ１２対応）効果によってＡＦ制御における合焦位置決定までの時間を短くすることができノイズ成分が少ない高画質記録が可能である。
【００３１】
次に、図７を用いて被写体の輝度が低い場合の撮像装置の動作を示すタイミングチャートを説明する。図７に示すように、プレビュー時の電荷蓄積時間は１／２０秒であり、シャッターボタンを半押した次に来る垂直同期信号（ＶＤ）の立ち上がりでＡＦ制御が開始される。ＡＦ制御開始から終了までの期間は、ＡＦ制御におけるレンズ移動位置のステップ数と電荷蓄積時間の積によって決まる。ＡＦ制御にかかる時間は、ＡＦ制御時の固体撮像素子の電荷蓄積時間が１フレーム（垂直同期信号の立ち上がりと立ち上がりの間）以内であり、１フレーム毎にＡＦ対象エリアの高周波成分の積算が行われるので、電荷蓄積時間が数フレームに及ぶ場合に比べて短い。
【００３２】
合焦位置検出後、合焦したことを知らせる表示をＬＣＤ６に表示したり、音を出して知らせたりすることで、シャッターボタンを全押しすることが可能となる。シャッターボタンを全押した次に来る垂直同期信号の立ち上がりで電荷蓄積時間１／５秒の全画素読み出しに切り替え撮像に入る。電荷蓄積時間を１／２０秒から１／５秒に切り替えることで、各画素の出力信号レベルが４倍になるので増幅率をαから１／４αに下げても電荷蓄積時間変更前後で映像の平均輝度信号レベルは同じである。
【００３３】
以上説明したように、撮像時に増幅率を下げることによってＡＦ制御時の増幅率によって増幅されていたノイズ成分を低減することができ、高画質記録を可能とする撮像装置を提供することが可能となる。
【００３４】
なお、ＡＦ制御が終了し、撮像が開始されるまでＬＣＤ６には動画が映し出される。また、固体撮像素子２を全画素読み出しで動作させているときのＬＣＤ６の表示は静止画となる。撮像時の全画素読み出しが完了し、信号処理部５での映像信号処理が施された後、製品本体メモリ２５あるいは外部接続のメモリ（図示しない）に撮像された画像が圧縮保存される際にはＬＣＤ６に画像を保存している状態であることを示すメッセージが表示され、画像の保存が完了すると、ＬＣＤ６に表示される画像はもとのプレビュー表示（動画）に戻される。画像を保存するのにかかる時間は、撮像画像サイズや圧縮率によって変更される。また、読み出しモード、増幅率の値は図７を用いて説明しただけではなく様々な組み合わせがあるので、実施の形態２乃至実施の形態５でその他の組み合わせについて以下の実施の形態で説明する。
【００３５】
実施の形態２．
実施の形態１で説明した図７では、固体撮像素子の画素信号の読み出しモードを常に全画素読み出しモードとした場合について説明したが、実施の形態２では、図８を用いて画素信号の読み出しモードを撮像時以外は画素混合読み出しモードとした場合について説明する。
【００３６】
図８に示すように本実施の形態２における画素混合読み出し時は、水平方向は２画素を混合させ、垂直方向は２ライン中１ラインを間引く方法を採用し、全画素読み出しモード時の２倍のフレームレート（垂直同期信号の立ち上がり間隔が１／２）になるように、固体撮像素子２への水平駆動パルス、垂直駆動パルス発生タイミングの調整を行っている。
従って、画素混合読み出し時の蓄積時間を１／４０秒として、４０フレーム／秒の高いフレームレートに設定することができるため、動画をよりなめらかに表示させることができる。
【００３７】
実施の形態３．
実施の形態１で説明した図７では、モードは常に全画素読み出しであり、ＬＣＤ６の表示が静止画の時は、静止画以外の時よりも増幅率が小さい場合を説明し、実施の形態２で説明した図８では、ＬＣＤ６の表示が静止画の時は全画素読み出しであり、静止画以外の時は画素混合読み出しを行うことを説明した。実施の形態３では、図９を用いてＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでは画素混合読み出しを行い、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまで以外は全画素読み出しを行う場合について説明する。
【００３８】
図９に示すように本実施の形態３では、ＡＦ制御が開始されるまでの電荷蓄積時間は１／５秒および増幅率は１／４α倍であるのを、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでは電荷蓄積時間を１／４０秒および増幅率をα倍にする。この時、４０フレーム／秒というフレームレートになるので、ＡＦ制御における合焦位置決定までの時間を短くすることができる。
【００３９】
ＡＦ制御終了後、合焦点位置が確定及び電荷蓄積時間１／５秒の全画素読み出しに切り替える。ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの電荷蓄積時間はその他の時の１／８であるが、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでのモードは画素混合読み出しである。従って、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの出力信号レベルは実質その他の時の１／４になる。ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの増幅率をその他の時の４倍にすると、平均輝度信号レベルは常時同じとなる。（図９ではＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの増幅率αからその他の時を１／４αに下げている）。
【００４０】
このように、ＡＦ制御時の増幅率によって増幅されていたノイズ成分は、増幅率を下げることによって低減することができる。
【００４１】
実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態１と同じようにモードは常に全画素読み出しであるが、ＬＣＤ６の表示が動画の時、フレームと電荷蓄積時間の関係が常に同じでない場合について説明する。図１０に示すように、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの電荷蓄積時間は１フレーム毎に行っているが、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまで以外の電荷蓄積時間は、４フレーム毎に行っている。
【００４２】
ＡＦ制御開始までの電荷蓄積時間は１／５秒であるが、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでは電荷蓄積時間を１／２０秒にし、静止画撮像時は電荷蓄積時間を１／５秒に切り替える。電荷蓄積時間を１／２０秒から１／５秒に切り替えることで、電荷蓄積時間がＡＦ制御時の４倍になる。従って、平均輝度信号レベルが４倍になるので増幅率を１／４に下げても電荷蓄積時間変更前後で平均輝度信号レベルは同じである（図１０では増幅率値をαから１／４αに下げている）。
従って、ＡＦ制御における合焦位置決定までの時間を短縮することができる。
【００４３】
実施の形態５
実施の形態５では、実施の形態２と同じようにモードは撮像時のみ全画素読み出し、撮像時以外は混合読み出しであるが、フレームと電荷蓄積時間の関係が常に同じでない場合について説明する。
【００４４】
図１１に示すようにＡＦ制御開始から撮像が開始されるまで以外は、電荷蓄積時間は４フレーム毎に行っているが、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでは、電荷蓄積時間は１フレーム毎に行っている。ＡＦ制御が開始されるまでの電荷蓄積時間は１／１０秒であり、シャッターボタンを半押した次に来る垂直同期信号（ＶＤ）の立ち上がりでＡＦ制御が開始され、電荷蓄積時間は１／４０秒に変更されるが、モードは画素混合読み出しのままである。
【００４５】
合焦位置検出後、例えば合焦したことを知らせる表示をＬＣＤ６に表示したり、音を出して知らせたりすることで、シャッターボタンを全押しすることが可能となる。シャッターボタンを全押した次に来る垂直同期信号の立ち上がりでＡＦ制御が終了し、電荷蓄積時間を1／５秒、モードを全画素読み出しに切り替える。画素混合読み出しモード時の場合、ＡＦ制御開始までは全画素読み出しモード時に比べて電荷蓄積時間が半分になるが、ＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの各画素については２画素を混合させるので、出力信号レベルは４倍となり、増幅率は全画素読み出し時の１／４で良い。
【００４６】
従ってＡＦ制御が開始され、ＡＦ制御開始前に比べＡＦ制御開始から撮像が開始されるまでの増幅率は４倍となるが、電荷蓄積時間を１／４０秒にすることにより、動画をなめらかに表示できるとともにＡＦ制御における合焦位置決定までの時間を短縮することができる。
【００４７】
なお、本撮像装置の実施の形態１乃至５で用いた電荷蓄積時間、増幅率はこの値に固執するものではなく、任意に決定できることは自明である。
【００４８】
また、本撮像装置の実施の形態１乃至５では２段押し込み型のシャッターボタンを用いたが、ＡＦ制御開始用のボタンと画像撮像用のシャッターボタンを別々に用意しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係わる撮像装置のブロック図である。
【図２】本発明に係わる増幅率制御方法を示す図である。
【図３】本発明に係わる示すＡＦ制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係わる高周波成分と合焦位置の関係を示す図である。
【図５】本発明に係わる撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係わる撮像装置のフレームレートと電荷蓄積時間の関係を示す図である。
【図７】本発明に係わる撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明に係わる撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明に係わる撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明に係わる撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明に係わる撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  レンズ、  ２  固体撮像素子（ＣＣＤ）、  ３  アナログ信号処理部、  ４  Ａ／Ｄ変換部、  ５  信号処理部、  ６  ＬＣＤ、  ７  ＣＰＵ、  ８  タイミングジェネレータ、  ９  フォーカス駆動部、  １０  画像記録部、１１  ＲＯＭ、２０  映像信号、  ２１  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、２２  ＨＰＦを通した信号波形、  ２３  積分面積、２４  ＡＦ用モータ、２５  メモリ
【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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