(57)【要約】    【課題】  撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化、コンパクト化によるノイズ混入、電池に対するショット量の制限および撮像素子の種類によるノイズ混入等の問題、を効果的に解消または緩和する。    【解決手段】  ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、電池２４の出力電圧から１．８Ｖおよび、３．１Ｖを得て、それぞれ撮像素子給電部２６の第１の給電部２６ａおよび第２の給電部２６ｂに供給するとともに、その他の回路素子部に給電する。撮像素子給電部２６の第１の給電部２６ａは、１．８Ｖをそのまま用い、第２の給電部２６ｂは、３．１Ｖを１．８Ｖに降圧して用いる。撮像素子給電部２６は、これら第１の給電部２６ａおよび第２の給電部２６ｂのいずれか一方の出力を選択的に撮像素子部３１に給電する。電源選択部１６は、ＣＰＵ１５における撮影モードの設定状態および被写体条件に基づき、第１の給電部２６ａと第２の給電部２６ｂのどちらを選択するかを制御する。【選択図】    図１
2011055308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧に基づいて前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
ユーザーの操作による設定および被写体情報に基づく自動処理による設定の少なくともいずれかによって、前記撮像素子の入力感度を設定する感度設定手段と、
前記感度設定手段で設定される入力感度が所定の感度よりも低いときは前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給し、前記感度設定手段で設定される入力感度が前記所定の感度よりも高いときは前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給する給電切り換え手段と、
を具備し、
前記感度設定手段で設定される入力感度が低い時は前記第１の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動し、前記感度設定手段で設定される入力感度が高い時は前記第３の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の電圧変換手段は、前記第２の電圧を、前記第１の電圧よりも高い電圧に設定しており、且つ
前記第２の電圧変換手段は、前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を得る降圧レギュレータである
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の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路は、前記第１の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路よりも配線長が短くなるように配置形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記電源は電池であり、そして該電源電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により前記電源電池の残量が所定値よりも小さくなったことが判別されると、前記給電切り換え手段における前記所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記複数の撮影モードには、それぞれ前記撮像素子の入力感度が設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により、人物のポートレート撮影を行うためのポートレートモードおよび被写体の顔を認識して撮影するためのフェイスモードの少なくとも一方が設定されたときに、前記給電切り換え手段における所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御する手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記感度設定手段は、前記撮像素子の入力感度をＩＳＯ（国際標準化機構）感度に対応させて設定するＩＳＯ感度設定手段を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
電池からなる電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および該第１の電圧よりも高い第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する降圧レギュレータを含む第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
当該撮像装置の状態および被写体撮影条件の少なくともいずれかに基づいて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかを選択的に切り換える給電切り換え手段と、
を具備し、
前記第１の出力系からの前記第１の電圧と前記第３の出力系からの前記第１の電圧とを選択的に切り換えて前記撮像素子を駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記給電切り換え手段は、前記撮像素子の入力感度設定に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により選択設定される撮影モードに応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記電源としての電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により判別される電池残量に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含む
ことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサであることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるディジタルカメラのように電池等の電源により撮像素子等を駆動する撮像装置に係り、特に撮像素子の駆動電源系を改良した撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルカメラ等と称され、被写体像を、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子やＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像（スティル画像）または動画像（ムービー画像）の画像データを得て、メモリ等の記録媒体にディジタル的に記録するタイプの撮像装置が普及している。
このような撮像装置においては、一般に電池を電源とし、電池電圧をスイッチングレギュレータ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ等によって所要電圧に変換して、装置の各部を駆動する。そのため、電源電池を効率良く使用し長寿命化させるために、省電力を図ることが望ましい。また、撮像装置は、高感度化および高画質化が要求されており、高感度化した場合にもノイズが少なく良好な撮影画質を得るために、高感度時にも撮像素子がノイズの影響を受けにくくすることも望まれている。
従来、撮像装置等における省電力化および低ノイズ化に関する技術としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に示されたものがある。
【０００３】
特許文献１（特開２００８−９９３７０号）には、低ノイズで消費電力の小さい電源回路を用いたバッテリ装置が記載されている。この特許文献１（特開２００８−９９３７０号）は、電圧ＶＤＤが所定の電圧より高い場合、１／２モード（降圧比：２）で動作し、電圧ＶＤＤを降圧して中間電圧を出力するチャージポンプ回路を有する構成を開示しており、前記チャージポンプ回路により電圧ＶＤＤを降圧するため、中間電圧は降圧を行わない場合の約半分になり、ＭＯＳトランジスタで消費される電力が大幅に減少することを開示している。このような構成により、電圧ＶＤＤの高電圧化による消費電力の増大を抑制することができ、この消費電力の抑制によって放熱手段を小型化したり省略したりすることができるとしている。
すなわち、特許文献１（特開２００８−９９３７０号）には、電源電圧に閾値を設けて、チャージポンプ回路による電源電圧の降圧動作を制御し、省電力動作により、電源電池の寿命を長くするとともに、電源によるノイズも抑制することが示されている。
【０００４】
特許文献２（特開２００７−２２１２０５号）には、撮影に支障がないように撮像装置の起動時の電力消費を低減し、電池による長時間の撮影を可能にする撮像装置が記載されている。この特許文献２（特開２００７−２２１２０５号）は、少なくとも２つの回路部と、回路部に個別に電力を供給する電源部と、を有する撮像装置において、撮像装置の使用状態に基づいて、起動モードを判定する起動モード判定手段と、前記起動モード判定手段が判定した起動モードの手順に従って、前記電源部から前記回路部への電力供給を制御する電源制御手段と、を備え、前記起動モード判定手段は、撮像装置の撮影時における使用状態に応じて、少なくとも２つの起動モードを判定することを開示している。
すなわち、特許文献２（特開２００７−２２１２０５号）には、起動モード判定手段により、撮像装置の撮影時における使用状態に応じて、少なくとも２つの起動モードを判定し、前記起動モード判定手段が判定した起動モードの手順に従って、電源制御手段により前記電源部から前記回路部への電力供給を制御することにより、起動時の動作モードに応じた電力供給による省電力を行い電池の寿命を長くすることが示されている。
【０００５】
特許文献３（特開２００１−３３９６３０号）には、電池の残容量量に応じた適切なモードを設定し、あるいは許可することにより、電池を有効利用する撮像装置が記載されている。この特許文献３（特開２００１−３３９６３０号）は、電池で駆動可能な撮像装置において、各種モードでの消費電力を予測し、その予測された消費電力に基づき、各種モードを実行するのに充分な電力を前記電池が供給可能であるか否かを判定し、実行するのに充分な電力を前記電池が供給可能であると判定されたモードを実行し、あるいは許可することを開示している。
すなわち、特許文献３（特開２００１−３３９６３０号）には、モード毎に消費電力を予想して動作方法を変更することにより、省電力を行って電池の寿命を長くすることが示されている。
【０００６】
〔高感度化によるノイズの顕在化〕
ところで、いわゆるディジタルカメラ等のように撮像素子を用いた撮像装置は、撮像素子のゲイン（利得）調整により、撮像素子の感度を調整設定することができ、多くの場合、感度を例えば旧来の銀塩フィルムのＩＳＯ（国際標準化機構）感度に対応させてＩＳＯ感度として調整設定できるようにしている。ＩＳＯ感度には、典型的には、例えばＩＳＯ１００、ＩＳＯ２００、ＩＳＯ４００、ＩＳＯ８００、ＩＳＯ１６００等の値があり、ＩＳＯ感度１００を基準として、２００，４００，８００，１６００，…という等比数列的に増加する値が使用される。例えばＩＳＯ２００では、受光感度がＩＳＯ１００の２倍となるため、ＩＳＯ１００のときの半分の光量で撮影することができる。
ＩＳＯ感度の値が高くなるほど受光感度が増すため、暗い被写体を撮影することができたり、シャッタ速度を高速にして、高速で動く被写体を少ないブレで撮影することができたりすることになる。その反面、ＩＳＯ感度の値を高くして受光感度を増すということは、撮像素子のゲインを上げることになるので、撮像される画像におけるノイズが目立つことになる。したがって、低いＩＳＯ感度ではあまり気にならないような小さなノイズ成分も、高いＩＳＯ感度を選択したときには、撮像結果としての画像に顕著にあらわれるようになる。このようなノイズ成分には、固定パターンノイズ、ランダムノイズおよび電源ノイズ（電源に生じたノイズが撮像素子の内部回路等に影響を与え、撮像結果の画像におけるノイズとしてあらわれる）等がある。
【０００７】
〔コンパクト化に伴うノイズ混入〕
また、近年、ディジタルカメラが小さく薄くなるなど撮像装置のコンパクト化が進んでいる。これに伴い、装置をよりコンパクトにするために内部で使用する部品を小さくしたり、回路の共通化を進めることによって装置をコンパクトにしたりするなどの工夫がされている。回路の共通化には、例えば、共通電位（ＧＮＤ〜グラウンド）部をアナログ／ディジタル共通にすることや、各部の電源を共通化することなどがある。このような電源の共通化や共通電位部の共通化を行うことによって、ノイズ電流が共通電位に還らず、他の回路（ＩＣ（集積回路））に流れてしまい、他のＩＣで発生したノイズの混入によるノイズが、電源ラインにあらわれることがある。
【０００８】
〔ショット量／電池〕
ディジタルカメラ等の撮像装置における重要な要素の一つとしてショット量（撮像量）、つまり静止画の場合はショット数（撮影枚数）、動画の場合はショット時間（撮像時間）、がある。このショット量は、撮像装置の仕様において、撮像画質に次いで重要な要素となっており、撮像装置の仕様としては、高画質を得ることと多大なショット量を得ることとを両立させることが主要な課題となっている。先に述べたように、最近では、撮像装置をコンパクト化することが要求されるため、電池自体の寸法も小さくなっており、電池の容量を増大させることは、容易ではなくなってきている。しかも、撮像装置においては、撮像画素数の増大、液晶表示器の大型化、フラッシュの発光およびレンズの動作の複雑化や高速化などによって消費電力が増大する傾向があり、電池（未使用電池またはフル充電電池）に対するショット量を維持向上することは容易ではない。このため、電池に対するショット量をむしろ減少させざるを得ないという影響も出てきている。
【０００９】
〔撮像素子の種類によるノイズ混入〕
撮像素子としては、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサおよびＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサ等の固体撮像素子が広く用いられている。ＣＣＤイメージセンサは、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）コンバータまでのアナログ信号路が長いのに対し、ＣＭＯＳイメージセンサは、Ａ／Ｄコンバータまでのアナログ信号路が短くなるので、外部ノイズに影響されにくいという特徴がある。ところが、ＣＭＯＳイメージセンサは、撮像部とアナログフロントエンド（ＡＦＥ）とを合体させた構造となっており、ＣＭＯＳイメージセンサの内部で動作する回路部の電源にも共通の電源を使用していることが多い。また、ＣＭＯＳイメージセンサの周辺回路についても、電源を分ける（例えばアナログ共通電位（ＧＮＤ）部とディジタル共通電位（ＧＮＤ）部や、同じ電源電圧を用いる複数の部分でも共通化せずに分ける）ことが理想とされているが、コンパクト化という理由から共通化されて設計されることが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、昨今のディジタルカメラ等の撮像装置においては、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化、コンパクト化によるノイズ混入、電池に対するショット量の制限および撮像素子の種類によるノイズ混入等の問題を解消または緩和することが必要とされているが、先に述べた特許文献１（特開２００８−９９３７０号）、特許文献２（特開２００７−２２１２０５号）および特許文献３（特開２００１−３３９６３０号）に開示された技術は、単なる省電力化の域を出ていない。このため、特許文献１〜特許文献３の技術では、最近の撮像装置において重要な問題、すなわち、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化、コンパクト化によるノイズ混入、電池に対するショット量の制限および撮像素子の種類によるノイズ混入等の問題、を効果的に解消または緩和することができない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化、コンパクト化によるノイズ混入、電池に対するショット量の制限および撮像素子の種類によるノイズ混入等の問題、を効果的に解消または緩和することを可能とする撮像装置を提供することを目的としている。
【００１１】
本発明の請求項１の目的は、特に、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化に有効に対処して、高感度時のノイズが少なく、電源を効率良く使用することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、撮像素子への給電路におけるノイズ混入を効果的に防止して、ノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、電源電池の残量に基づき撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、電池残量に応じて高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の請求項５の目的は、特に、撮影シーンに基づき撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、撮影シーンに応じて高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、撮像素子の高感度化によるノイズを人物撮影時には一層効果的に抑制して、人物撮影における高感度時に一層有効にノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、高ＩＳＯ感度化によるノイズを効果的に抑制して、高ＩＳＯ感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、動作状態および被写体条件の少なくとも一方に基づく効果的な給電制御により撮像素子を作動させ、効果的な低ノイズ化および省電力を実現することを可能とする撮像装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の請求項９の目的は、特に、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化に対処して、高感度時の低ノイズ化および省電力を実現することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、撮影モードに応じて撮像素子への給電を適正化して、低ノイズ化および省電力を実現することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、電源電池残量に応じて撮像素子への給電を適正化して、低ノイズ化および省電力を実現することを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサを用いた撮像素子に有効な低ノイズ化および省電力を実現することを可能とする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】
【００１４】
請求項１に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧に基づいて前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
ユーザの操作による設定および被写体情報に基づく自動処理による設定の少なくともいずれかによって、前記撮像素子の入力感度を設定する感度設定手段と、
前記感度設定手段で設定される入力感度が所定の感度よりも低いときは前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給し、前記感度設定手段で設定される入力感度が前記所定の感度よりも高いときは前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給する給電切り換え手段と、
を具備し、
前記感度設定手段で設定される入力感度が低い時は前記第１の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動し、前記感度設定手段で設定される入力感度が高い時は前記第３の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１の撮像装置であって、
前記第１の電圧変換手段は、前記第２の電圧を、前記第１の電圧よりも高い電圧に設定しており、且つ
前記第２の電圧変換手段は、前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を得る降圧レギュレータであることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１または請求項２の撮像装置であって、
前記第２の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路は、前記第１の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路よりも配線長が短くなるように配置形成されていることを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置であって、
前記電源は電池であり、そして該電源電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により前記電源電池の残量が所定値よりも小さくなったことが判別されると、前記給電切り換え手段における前記所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御することを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の撮像装置であって、
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記複数の撮影モードには、それぞれ前記撮像素子の入力感度が設定されていることを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項５の撮像装置であって、
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により、人物のポートレート撮影を行うためのポートレートモードおよび被写体の顔を認識して撮影するためのフェイスモードの少なくとも一方が設定されたときに、前記給電切り換え手段における所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御する手段を含むことを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項の撮像装置であって、
前記感度設定手段は、前記撮像素子の入力感度をＩＳＯ（国際標準化機構）感度に対応させて設定するＩＳＯ感度設定手段を含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、
電池からなる電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および該第１の電圧よりも高い第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する降圧レギュレータを含む第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
当該撮像装置の状態および被写体撮影条件の少なくともいずれかに基づいて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかを選択的に切り換える給電切り換え手段と、
を具備し、
前記第１の出力系からの前記第１の電圧と前記第３の出力系からの前記第１の電圧とを選択的に切り換えて前記撮像素子を駆動することを特徴としている。
【００１８】
請求項９に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項８の撮像装置であって、
前記給電切り換え手段は、前記撮像素子の入力感度設定に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項８または請求項９の撮像装置であって、
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により選択設定される撮影モードに応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことを特徴としている。
【００１９】
請求項１１に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項８〜請求項１０のいずれか１項の撮像装置であって、
前記電源としての電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により判別される電池残量に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の撮像装置であって、
前記撮像素子は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化、コンパクト化によるノイズ混入、電池に対するショット量の制限および撮像素子の種類によるノイズ混入等の問題、を効果的に解消または緩和することを可能とする撮像装置を提供することができる。
【００２１】
すなわち、本発明の請求項１の撮像装置によれば、
電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧に基づいて前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
ユーザの操作による設定および被写体情報に基づく自動処理による設定の少なくともいずれかによって、前記撮像素子の入力感度を設定する感度設定手段と、
前記感度設定手段で設定される入力感度が所定の感度よりも低いときは前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給し、前記感度設定手段で設定される入力感度が前記所定の感度よりも高いときは前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給する給電切り換え手段と、
を具備し、
前記感度設定手段で設定される入力感度が低い時は前記第１の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動し、前記感度設定手段で設定される入力感度が高い時は前記第３の出力系からの前記第１の電圧で前記撮像素子を駆動することにより、
特に、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化に有効に対処して、高感度時のノイズが少なく、電源を効率良く使用することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の請求項２の撮像装置によれば、請求項１の撮像装置において、
前記第１の電圧変換手段は、前記第２の電圧を、前記第１の電圧よりも高い電圧に設定しており、且つ
前記第２の電圧変換手段は、前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を得る降圧レギュレータであることにより、
特に、撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
本発明の請求項３の撮像装置によれば、請求項１または請求項２の撮像装置において、
前記第２の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路は、前記第１の電圧変換手段から前記撮像素子への前記第１の電圧の給電路よりも配線長が短くなるように配置形成されることにより、
特に、撮像素子への給電路におけるノイズ混入を効果的に防止して、ノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項４の撮像装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の撮像装置において、
において、
前記電源は電池であり、そして該電源電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により前記電源電池の残量が所定値よりも小さくなったことが判別されると、前記給電切り換え手段における前記所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御することにより、
特に、電源電池の残量に基づき撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、電池残量に応じて高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
本発明の請求項５の撮像装置によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項の撮像装置において、
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記複数の撮影モードには、それぞれ前記撮像素子の入力感度が設定されることにより、
特に、撮影シーンに基づき撮像素子の高感度化によるノイズを効果的に抑制して、撮影シーンに応じて高感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
【００２４】
本発明の請求項６の撮像装置によれば、請求項５の撮像装置において、
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により、人物のポートレート撮影を行うためのポートレートモードおよび被写体の顔を認識して撮影するためのフェイスモードの少なくとも一方が設定されたときに、前記給電切り換え手段における所定の感度を低下させて、前記撮像素子を駆動する給電系を切り換え制御する手段を含むことにより、
特に、撮像素子の高感度化によるノイズを人物撮影時には一層効果的に抑制して、人物撮影における高感度時に一層有効にノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
本発明の請求項７の撮像装置によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項の撮像装置において、
前記感度設定手段は、前記撮像素子の入力感度をＩＳＯ（国際標準化機構）感度に対応させて設定するＩＳＯ感度設定手段を含むことにより、
特に、高ＩＳＯ感度化によるノイズを効果的に抑制して、高ＩＳＯ感度時にノイズの少ない被写体画像を撮像することが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明の請求項８の撮像装置によれば、
電池からなる電源と、
前記電源の出力に基づいて、互いに異なる第１の電圧および該第１の電圧よりも高い第２の電圧を生成しそれぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する第１の電圧変換手段と、
前記第１の電圧変換手段の第２の出力系に生成された前記第２の電圧を降圧安定化して前記第１の電圧を生成して第３の出力系に出力する降圧レギュレータを含む第２の電圧変換手段と、
前記第１の電圧を電源電圧として動作し、被写体光学像を光電変換して画像データを得る撮像素子と、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の少なくともいずれかを電源電圧として動作する１個以上の回路要素と、
当該撮像装置の状態および被写体撮影条件の少なくともいずれかに基づいて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかを選択的に切り換える給電切り換え手段と、
を具備し、
前記第１の出力系からの前記第１の電圧と前記第３の出力系からの前記第１の電圧とを選択的に切り換えて前記撮像素子を駆動することにより、
特に、動作状態および被写体条件の少なくとも一方に基づく効果的な給電制御により撮像素子を作動させ、効果的な低ノイズ化および省電力を実現することが可能となる。
【００２６】
本発明の請求項９の撮像装置によれば、請求項８の撮像装置において、
前記給電切り換え手段は、前記撮像素子の入力感度設定に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことにより、
特に、撮像素子の高感度化によるノイズの顕在化に対処して、高感度時の低ノイズ化および省電力を実現することが可能となる。
本発明の請求項１０の撮像装置によれば、請求項８または請求項９の撮像装置において、
想定される撮影シーンに撮影条件を適合させるための１以上のシーンモードを含む予め設定された複数の撮影モードを、撮影時に被写体状況に応じて選択するための撮影モード選択手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記撮影モード選択手段により選択設定される撮影モードに応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことにより、
特に、撮影モードに応じて撮像素子への給電を適正化して、低ノイズ化および省電力を実現することが可能となる。
【００２７】
本発明の請求項１１の撮像装置によれば、請求項８〜請求項１０のいずれか１項の撮像装置において、
前記電源としての電池の電池容量の残量を判別する残量判別手段をさらに有し、且つ
前記給電切り換え手段は、前記残量判別手段により判別される電池残量に応じて、前記第１の出力系の前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するか、前記第３の出力系から出力される前記第１の電圧を前記撮像素子に供給するかの選択的な切り換えを行う手段を含むことにより、
特に、電源電池残量に応じて撮像素子への給電を適正化して、低ノイズ化および省電力を実現することが可能となる。
本発明の請求項１２の撮像装置によれば、請求項１〜請求項１１のいずれか１項の撮像装置において、
前記撮像素子は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサであることにより、
特に、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサを用いた撮像素子に有効な低ノイズ化および省電力を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の撮像装置の実施の形態に係るディジタルカメラの概略のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す上面図である。
【図３】図２のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す正面図である。
【図４】図２のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す背面図である。
【図５】図１のディジタルカメラにおける本発明の一つの実施の形態に係る撮像素子およびその他の各部に対する電源供給のための給電システムの構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図１のディジタルカメラにおける図５の給電システムを用いた本発明の一つの実施の形態に係る特徴的な動作を説明するための、要部のフローチャートである。
【図７】図１のディジタルカメラにおける同じ露光条件でのＩＳＯ感度に対する露光時間と信号出力との関係を示す図である。
【図８】撮像素子およびその他の各部に対する電源供給のための給電システムの一般的な一例の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】撮像素子およびその他の各部に対する電源供給のための給電システムの通常考えられる他の一例の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の撮像装置を詳細に説明する。
図１、図２、図３および図４は、本発明の実施の形態に係る撮像装置を適用したディジタルカメラの構成を示している。近年、動画撮像機能を備えたディジタルスティルカメラや、静止撮影機能を備えたディジタルビデオカメラ（ムービーカメラ）等が多く見られるようになっている。そのため、ここでは、単にディジタルカメラと称しており、主として静止画を撮影する場合について論じている。図１は、撮像装置であるディジタルカメラの全体のシステム構成の概要を示すブロック図であり、そして図２、図３および図４は、図１のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す、それぞれ、上面図、正面図および背面図である。
【００３０】
図１に示すディジタルカメラは、撮像レンズ１、メカニカルシャッタ２、イメージセンサ３、Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器４、タイミング発生器（ＴＧ）５、センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）６、合焦評価部７、メモリコントローラ８、表示出力制御部９、圧縮処理部１０、ＹＵＶ変換部１１、評価値比較部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）１４、ＣＰＵ（中央制御部）１５、電源選択部１６、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１７、フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）１８、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ１９、レンズ駆動部２０、操作部２１、音声出力装置２２、メモリカード２３、電池２４、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５および撮像素子給電部２６を具備している。撮像レンズ１は、ズーミングレンズ１ａおよびフォーカシングレンズ１ｂ等を含んでいる。
イメージセンサ３、Ａ／Ｄ変換器４およびタイミング発生器５は、撮像素子部３１を構成している。センサインタフェース６、合焦評価部７、メモリコントローラ８、表示出力制御部９、圧縮処理部１０、ＹＵＶ変換部１１、評価値比較部１２、リサイズ処理部１３、メディアインタフェース１４、ＣＰＵ１５および電源選択部１６は、信号処理ＩＣ（集積回路）３２に搭載されている。
【００３１】
撮像レンズ１は、被写体光学像を撮像素子としてのイメージセンサ３の受光面上に結像させるための光学系であり、この場合、ズームレンズとして構成されていて、少なくともその一部をズーミング操作用のズーミングレンズ１ａとし、少なくともその一部をフォーカシング操作用のフォーカシングレンズ１ｂとしている。メカニカルシャッタ２は、撮像レンズ１の内部または撮像レンズ１とイメージセンサ３との間の光路上に介挿されて、光路を開閉し、イメージセンサ３の露光を制限する。
イメージセンサ３、Ａ／Ｄ変換器４およびタイミング発生器５により構成される撮像素子部３１は、イメージセンサ３の撮像出力信号を処理するフロントエンドとして機能する。イメージセンサ３は、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）タイプの受光素子を用いるＣＭＯＳ固体撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）タイプの受光素子を用いるＣＣＤ固体撮像素子を用いて構成され、必要に応じて、受光素子の出力画像信号を相関２重サンプリングするＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路およびＣＤＳ回路の相関２重サンプリング出力を自動利得制御して所要の信号レベルに調整するＡＧＣ（自動利得制御）回路等を含んでいる。
【００３２】
撮像素子としてのイメージセンサ３は、露光状態で受光面に入射される光学像を電気信号に変換して一時保持し、画像データを転送出力する。Ａ／Ｄ変換器４は、イメージセンサ３のアナログ出力をディジタルデータに変換する。タイミング発生器５は、ＣＰＵ１５と連携して、信号処理ＩＣ３２のセンサインタフェース６に同期駆動信号であるＶＤ信号（垂直同期駆動信号）およびＨＤ信号（水平同期駆動信号）を与え、且つイメージセンサ３およびＡ／Ｄ変換器４にタイミング信号を与え、これらイメージセンサ３およびＡ／Ｄ変換器４を適切に同期動作させる。
信号処理ＩＣ３２は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、撮像素子部３１のＡ／Ｄ変換器４でＡ／Ｄ変換されたディジタル画像データをフレームメモリ１８へ格納するとともに、圧縮およびＹＵＶ変換等の所要の信号処理を行い、当該信号処理ＩＣ３２内で処理されたデータのフレームメモリ１８への格納、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出された画像データ等のＬＣＤディスプレイ１９への表示、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出されたディジタル画像データの圧縮処理、ＹＵＶ変換およびリサイズ処理、並びにフレームメモリ１８から取り出されたディジタル画像データのメディアインタフェース１４を介してのメモリカード２３への格納等の処理を行う。
【００３３】
すなわち、センサインタフェース６は、撮像素子部３１のＡ／Ｄ変換器４から与えられるディジタル画像データを受けて、合焦評価部７を介してメモリコントローラ８に与え、メモリコントローラ８は、与えられたディジタル画像データをフレームメモリ１８に格納する。合焦評価部７は、例えば、メモリコントローラ８によりセンサインタフェース６からフレームメモリ１８へディジタル画像データを保存する処理と同時に、合焦評価値を算出する。
合焦評価値の算出は、例えば、まず、ターゲットとなる各ラインに、水平走査方向の所定の空間バンドパスフィルタを適用し、ライン毎にバンドパスフィルタ出力の絶対値が最大のデータを選択し、選択したデータを垂直走査方向に積分することにより求めることにより行う。このような操作により、合焦状態で最も大きくなり、非合焦状態で小さくなる合焦評価値を得ることができる。また、例えば、画像データをｎ×ｍの分割領域に分割し、分割された各領域について合焦評価値を求めるようにしてもよい。このような合焦評価値の算出方法は、ここで述べた例に限られるものではなく、その値の大小が合焦状態をあらわす合焦評価値を与えるものであれば、どのような方法でもよい。
【００３４】
メモリコントローラ８は、ＣＰＵ１５の制御に基づき、センサインタフェース６および合焦評価部７を介して与えられる自然画像の原ＲＧＢ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）データ、ＹＵＶ変換部１１で原ＲＧＢ（ＲＡＷ−ＲＧＢ）データから輝度情報Ｙと色差情報Ｕ（Ｃｂ：（Ｂ−Ｙ）×定数）および色差情報Ｖ（Ｃｒ：（Ｒ−Ｙ）×定数）とからなるＹＵＶデータにＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、圧縮処理部１０で、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式にて圧縮されたＪＰＥＧデータおよび撮影モードアイコン等を表示するためのＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像データ等のフレームメモリ１８への書き込みおよびフレームメモリ１８からの読み出しを制御する。表示出力制御部９は、フレームメモリ１８から読み出された画像データをＬＣＤディスプレイ１９に表示させるとともに、外部のＴＶ（テレビジョン）等に表示させるためのＴＶ出力を出力する。圧縮処理部１０は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出された画像データ等を、例えばＪＰＥＧ方式のような所定の圧縮方式にて圧縮する。ＹＵＶ変換部１１は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出された画像データを、ＣＰＵ１５から与えられるオートホワイトバランス（ＡＷＢ）制御値に従ってＹＵＶ変換する。評価値比較部１２は、合焦評価部７により算出された合焦評価値を予めＲＯＭ１７等に格納された閾値とを比較して、閾値以上の合焦評価値を有する合焦画像であるか閾値未満の合焦評価値を有する非合焦画像であるかを判定する。リサイズ処理部１３は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出された画像データを、異なるサイズにリサイズする。
【００３５】
メディアインタフェース１４は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられまたはフレームメモリ１８から取り出された画像データを、メモリコントローラ８およびＣＰＵ１５の制御に従ってメモリカード２３に書き込む。すなわち、メモリコントローラ８は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられた画像データを、フレームメモリ１８へ格納し、且つフレームメモリ１８から画像データを取り出して、表示出力制御部９を介してＬＣＤディスプレイ１９への表示に供するとともに、フレームメモリ１８から画像データを取り出して、圧縮処理部１０によるＪＰＥＧ方式等の圧縮処理、ＹＵＶ変換部１１によるＹＵＶ変換、リサイズ処理部１３によるリサイズ処理ならびにこれら圧縮、ＹＵＶ変換およびリサイズの処理後のデータをフレームメモリ１８への書き込みに供し、さらにはフレームメモリ１８からデータを取り出してメモリカード２３への書き込みに供する。
【００３６】
ＲＯＭ１７は、ＣＰＵ１５の動作プログラムおよびデータ等を格納しており、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１７から読み出したプログラムおよびデータに従って撮影動作に係る各種の処理を実行する。フレームメモリ１８は、例えばＳＤＲＡＭ（シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）等の半導体メモリを用いて構成されており、原ＲＧＢデータ、ＹＵＶ変換されたＹＵＶデータ、ＪＰＥＧ圧縮されたＪＰＥＧデータおよびＯＳＤ画像データ等をそれぞれ格納する。
ＬＣＤディスプレイ１９は、Ａ／Ｄ変換器４から供給され、またはフレームメモリ１８から取り出され、表示出力制御部９を介して与えられる画像データ等の情報を表示する。
レンズ駆動部２０は、ＣＰＵ１５の制御に基づいて、撮像レンズ１のズーミングおよびフォーカシング等のために、それぞれズーミングレンズ１ａおよびフォーカシングレンズ１ｂ等をレンズ駆動モータ（図示せず）により駆動し、且つシャッタ開閉動作のためにタイミング発生器５と連動してメカニカルシャッタ２をシャッタ駆動モータ（図示せず）により駆動する。
【００３７】
操作部２１は、撮影を指令するためのシャッタレリーズボタン、各モードを切換えるためのモードダイアル、ならびにその他のスイッチ、キー、レバーおよびダイアル等の少なくとも一部の操作手段を含み、当該ディジタルカメラに対する動作指示、設定指示および選択指示等の情報をＣＰＵ１５に与えるための操作を行う。音声出力装置２２は、警報および音声アナウンス等の音声を発する。メモリカード２３は、いわゆるフラッシュメモリのような半導体不揮発性メモリを内蔵する小型のＩＣメモリ式記録媒体であり、当該ディジタルカメラに対して着脱可能な外部記録媒体として用いられる。メモリカード２３は、例えばディジタルカメラに設けられたスロットに脱離可能に装着される。このメモリカード２３は、例えば、ＣＰＵ１５の制御により、フレームメモリ１８内のＪＰＥＧ方式等で圧縮された画像データをメモリコントローラ８を介してフレームメモリ１８から取り出して、撮影結果として保存する。
【００３８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、第１の電圧変換手段を構成し、電源としての電池２４の出力電圧から第１の電圧（例えば１．８Ｖ）および、この場合、第１の電圧よりも高い、第２の電圧（例えば３．１Ｖ）を得て、それぞれ撮像素子給電部２６の第１の給電部２６ａおよび第２の給電部２６ｂに供給するとともに、その他の回路素子部に給電する。撮像素子給電部２６の第１の給電部２６ａは、与えられた第１の電圧をそのまま用い、第２の給電部２６ｂは、与えられた第２の電圧を降圧して第１の給電部２６ａと等しい第１の電圧に電圧変換する第２の電圧変換手段を含み、この第２の電圧変換手段で第２の電圧から降圧された第１の電圧を用い、撮像素子給電部２６は、これら第１の給電部２６ａおよび第２の給電部２６ｂのいずれか一方の出力を選択的に撮像素子部３１に給電する。電源選択部１６は、ＣＰＵ１５におけるＩＳＯ感度等の感度、シーンモード等の撮影モードの設定状態および被写体輝度、絞り開度、フラッシュ発光の有無等の被写体条件に基づき、撮像素子給電部２６の第１の給電部２６ａと第２の給電部２６ｂのどちらから撮像素子部３１に対する給電を行うかを判定制御する。この撮像素子部３１に対する給電システムについては後にさらに詳述する。
【００３９】
また、図２〜図４において、ディジタルカメラは、ボディの背面にＬＣＤモニタ１９ａが配設されており、このＬＣＤモニタ１９ａが図１におけるＬＣＤディスプレイ１９を構成する。ＬＣＤモニタ１９ａは、画像および撮像に係る各種状況を表示する。ＬＣＤディスプレイ１９としては、このＬＣＤモニタ１９ａの他に主としてフィルムカウンタ、日付／時間および動作状態を示す各種シンボル等を表示するためのサブＬＣＤが設けられる場合もある。サブＬＣＤが設けられない場合は、フィルムカウンタ、日付／時間および動作状態を示す各種アイコン等の情報もＬＣＤモニタ１９ａに表示される。
また、ボディの上面には、シャッタレリーズボタン２０１とモードダイアル２０２が配設されている。モードダイアル２０２は、撮影／再生の動作モードの切り換えおよび撮影におけるシーンモードの選択のために用いられる。モードダイアル２０２の中央には、電源スイッチをオン／オフするための電源ボタン２０３が配置されている。
ボディの背面には、広角側（ＷＩＤＥ）ズームボタン２０４、望遠側（ＴＥＬＥ）ズームボタン２０５、メニューボタン２０６、上（ＵＰ）／下（ＤＯＷＮ）／左（ＬＥＦＴ）／右（ＲＩＧＨＩＴ）ボタン２０７およびオーケー（ＯＫ）ボタン２０８が配設されており、これら各ボタンおよびダイアルが図１における操作部２１を構成する。
ボディ前面にはフラッシュ発光部１０１、光学ファインダ１０２の対物面および撮影レンズの鏡胴ユニット１０３等が配設されている。さらに、ボディの背面側には、光学ファインダ１０２の接眼部が配設されている。
【００４０】
なお、上述した各部をＣＰＵ１５等により制御することにより、フォーカシングレンズ１ｂを自動的に被写体に合焦させる自動合焦機能およびフォーカシングレンズ１ｂを移動させながら所定の対象距離範囲について連続的に複数のフォーカス位置における撮影を行ういわゆるフォーカスブラケット撮影機能、など種々の機能を実現する。また、フォーカスブラケット撮影時に、連続的に撮影される複数の画像について、合焦評価部７で算出した合焦評価値を、予めＲＯＭ１７等に格納された閾値と評価値比較部１２において、比較して、閾値以上の合焦評価値を有する合焦画像のみを有用画像とし、閾値未満の合焦評価値を有する非合焦画像を不用候補画像として区別し、有用画像の選択に供するようにしてもよい。
上述のような構成において、まず、従来のこの種のディジタルカメラの動作概要を説明する。
【００４１】
図１の操作部２１のうちの図２に示すモードダイアル２０２を操作して、動作モードを撮影モードに設定し、電源ボタン２０３を押下することによって、このディジタルカメラの電源が投入されて撮影モードで起動される。モードダイアル２０２および電源ボタン２０３は、図１の操作部２１に含まれており、モードダイアル２０２の状態が撮影モードの状態で電源ボタン２０３がオンになったことをＣＰＵ１５が検知すると、ＣＰＵ１５はモータドライバ２０を制御して、鏡胴ユニット１０３内の撮像レンズ１における所要のレンズ群を撮影可能位置に移動させる。さらに、撮像素子部３１およびＬＣＤディスプレイ１９等の各部に対して電源電力を供給して動作を開始させる。
【００４２】
上述した各部に電源電力が供給されると、電子ファインダモードの動作が開始される。この電子ファインダモードでは、撮像レンズ１によって結像された被写体光学像は、撮像素子部３１の、例えばＣＭＯＳイメージセンサを用いたイメージセンサ３の入力面に入射し、イメージセンサ３によって電気信号に変換されてＡ／Ｄ変換器４に送られる。この電気信号はＡ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換されて、ＲＡＷ−ＲＧＢ形式のディジタル信号として信号処理ＩＣ３２に与えられる。ＲＡＷ−ＲＧＢ形式のディジタル信号は、センサインタフェース６によって信号処理ＩＣ３２内に導入され、合焦評価部７を介してメモリコントローラ８によってフレームメモリ１８に書き込まれる。また、このＲＡＷ−ＲＧＢ形式のディジタル信号は、信号処理ＩＣ３２内のＹＵＶ変換部１１によって表示可能な形式であるＹＵＶ信号に変換されて、メモリコントローラ８によってフレームメモリ１８に書き込まれる。このＹＵＶ信号は、メモリコントローラ８により読み出されて、表示出力制御部９を介して、ＴＶ出力として出力されあるいはＬＣＤディスプレイ１９に送られて、ＬＣＤモニタ１９ａにて表示される。このような処理が、通常の場合、１／３０秒間隔で行われ、１／３０秒毎に更新されて、いわゆる電子ファインダとして利用可能となる。これが電子ファインダモードの表示動作である。
【００４３】
この場合、イメージセンサ３は、例えば８００万画素のＣＭＯＳイメージセンサであるとすれば、静止画撮影時は全画素を１／３０秒毎に出力することができる。電子ファインダモード時は周辺画素についての加算と間引きとを組み合わせて、１／３０秒毎に、例えば６４０×４８０画素に画素数を減らして出力する。
信号処理ＩＣ３２のセンサインタフェース６においては、センサインタフェース６に取り込まれたディジタルＲＧＢ信号を、メモリコントローラ８への転送および画面の合焦の度合いを示す合焦評価値の算出のために合焦評価部７に供給する。合焦評価部７は、センサインタフェース６から与えられるディジタルＲＧＢ信号をそのままメモリコントローラ８に転送するとともに、該ディジタルＲＧＢ信号に基づいて合焦評価値を算出する。合焦評価値は、例えば高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、隣接画素の輝度差の積分値によって作成される。合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分がピークを呈する。これを利用して、ＡＦ（自動合焦）制御による合焦検出動作時は、撮像レンズ１におけるフォーカシングレンズ１ｂの種々の位置における合焦評価値を取得して、その極大になる点を合焦位置としてＡＦ制御を実行する。
【００４４】
また、信号処理ＩＣ３２のセンサインタフェース６においては、センサインタフェース６に取り込まれたディジタルＲＧＢ信号に基づいて、被写体輝度を検出する情報としてのＡＥ（自動露出）評価値と、そして被写体色を検出する情報としてのＡＷＢ（自動ホワイトバランス）評価値とが算出される。
これらＡＥ評価値とＡＷＢ評価値のデータは、合焦評価部７で得られる合焦評価値と共に特徴データとしてＣＰＵ１５によって読み出されて、それぞれＡＥ制御、ＡＷＢ制御およびＡＦの各処理に利用される。
ＡＥ評価値とＡＷＢ評価値は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）信号のそれぞれの積分値から作成される。例えば画面を２５６のエリアに等分割（水平３２分割、垂直３２分割）し、それぞれのエリアのＲＧＢ積算値、すなわち積分値を算出する。ＣＰＵ１５は、ＲＧＢ積分値を読み出し、ＡＥ制御では、各エリアの輝度を算出して、輝度分布からＡＥ制御の制御値としての適正な露光時間を決定する。また、ＡＷＢ制御では、Ｒ、ＧおよびＢ信号の分布から光源の色に合わせたＡＷＢ制御の制御値を決定する。これらＡＥ制御とＡＷＢ制御の処理は、電子ファインダモード中は連続的に繰り返して行われている。
【００４５】
図２〜図４のシャッタレリーズボタン２０１が操作されると、合焦位置を検出するためのＡＦ動作と静止画像（スティル画像）を記録する静止画像記録処理が行われる。すなわち、シャッタレリーズボタン２０１が押下されると、図１の操作部２１から静止画像撮影を開始させるレリーズ信号が出力されてＣＰＵ１５に取り込まれ、ＣＰＵ１５がモータドライバ２０を介して撮像レンズ１のフォーカシングレンズ１ｂをフレームレートに同期して駆動することにより、いわゆる山登りＡＦ制御を実行する。ＡＦ対象範囲が無限遠から至近位置までの全領域であった場合、フォーカシングレンズ１ｂは至近位置から無限遠、または無限遠から至近位置までの間の各フォーカス位置に逐次移動し、信号処理ＩＣ３２内の合焦評価部７で作成された各フレーム（＝各フォーカス位置）における合焦評価値をＣＰＵ１５が読み出す。各フォーカス位置の合焦評価値が極大になる点を合焦位置として、フォーカシングレンズ１ｂを合焦位置に移動する。ＡＦ動作完了後に、イメージセンサ３から出力されたアナログＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄ変換器４でディジタルＲＧＢ信号に変換され、信号処理ＩＣ３２内の合焦評価部７およびメモリコントローラ８を介してフレームメモリ１８に格納される。ディジタルＲＧＢ信号は、再度、信号処理ＩＣ３２に読み込まれ、ＹＵＶデータに変換されて、フレームメモリ１８に書き戻される。
【００４６】
静止画像の撮像時は、ＹＵＶ変換された画像データが信号処理ＩＣ３２内の画像圧縮伸張回路等からなる圧縮処理部１０に送られる。圧縮処理部１０に送られたＹＵＶデータは圧縮されて、フレームメモリ１８に書き戻される。フレームメモリ１８の圧縮データは、信号処理ＩＣ３２に読み出され、メモリカード２３等のデータ記録用のメモリ媒体に格納される。
次に、本発明の撮像装置の一つの実施の形態に係るディジタルカメラの特徴となる撮像素子部３１に対する給電システムの詳細な構成を図５を参照して説明する。
図５に示す給電システムは、図１に示した電池２４およびＤＣ−ＤＣコンバータ２５に加えて、シリーズレギュレータ５１、電子スイッチ５２、第１の回路群５３および第２の回路群５４を具備している。
【００４７】
すなわち、この給電システムによる撮像素子部３１への電源電力の供給は次のようにして行われる。電源としての電池２４の出力は、第１の電圧変換手段としてのＤＣ−ＤＣコンバータ２５に供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、電池２４の出力を電圧変換して、撮像素子部３１の電源として使用可能な、第１の電圧、例えば１．８Ｖの電圧および第１の電圧よりも高い第２の電圧、例えば３．１Ｖの電圧、を生成し、それぞれ第１の出力系および第２の出力系に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の第１の出力系は、電子スイッチ５２を介して撮像素子部３１の電源入力端に接続する第１の給電部２６ａを構成する。電子スイッチ５２は、例えばＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ）スイッチ等のいわゆるロードスイッチであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の第１の出力系からの１．８Ｖ（第１の電圧）の撮像素子部３１に対する電源供給をオン／オフする。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の３．１Ｖ（第２の電圧）の第２の出力系は、第２の電圧変換手段としてのシリーズレギュレータ５１を介して撮像素子部３１の電源入力に接続する第２の給電部２６ｂを構成する。シリーズレギュレータ５１は、一種の降圧レギュレータであり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の第２の出力系からの３．１Ｖ（第２の電圧）の出力を電圧変換して１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化して、第３の出力系に出力する。このシリーズレギュレータ５１からの第３の出力系は、撮像素子部３１の電源入力に接続されており、撮像素子部３１に対する電源電力を供給する。
【００４８】
望ましくは、シリーズレギュレータ５１は、動作のオン／オフを制御することができるものとし、オン状態でのみ１．８Ｖ（第１の電圧）の安定化電圧を出力するようにする。このような、電子スイッチ５２を含む第１の給電部２６ａと、シリーズレギュレータ５１を含む第２の給電部２６ｂとは、いずれか一方を選択的に有効として、撮像素子部３１に給電するようにＣＰＵ１５によって電源選択部１６を介して制御される。
なお、シリーズレギュレータ５１が、外部信号によって動作のオン／オフを制御することができない場合には、第３の出力系に電子スイッチ５２と同様の電子スイッチを挿入するようにしてもよく、撮像素子部３１の電源入力部を電子スイッチ５２側から（スイッチがオフで）電圧が供給されないときには、シリーズレギュレータ５１側から供給される電圧を優先的に使用して電力を供給するような回路に構成してもよい。
ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の第１の出力系からの１．８Ｖ（第１の電圧）の電圧は、１．８Ｖ（第１の電圧）の電源電圧で動作する１個以上の回路要素からなる第１の回路群５３にも供給して、第１の回路群５３も駆動する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の第２の出力系の３．１Ｖ（第２の電圧）の電圧は、３．１Ｖ（第２の電圧）の電源電圧で動作する１個以上の回路要素からなる第２の回路群５４にも供給して、第２の回路群５３も駆動する。
【００４９】
次に、このような本発明の一つの実施の形態に係るディジタルカメラの特徴となる動作を具体的に説明する。
まず、本発明の特徴となる動作である撮像素子部３１に対する電源供給の制御を含む撮影操作の要部について、図６に示す動作フローチャートを参照しながら説明する。
まず、図１の操作部２１のうちの図２に示す電源ボタン２０３を押下することによって、このディジタルカメラの電源を投入して起動し撮影状態とする（ステップＳ１１）。このとき、イメージセンサ３を含む撮像素子部３１に供給される電源は、電子スイッチ５２をオンとして第１の給電部２６ａを選択した状態で立ち上がる（ステップＳ１２）。第１の給電部２６ａは、低消費電力の給電系であり、オン状態の電子スイッチ５２を介して、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の出力を撮像素子部３１に供給する。
次に、電源としての電池２４の残量を確認し（ステップＳ１３）、電池２４の残量が予め設定された閾値以上であれば（ステップＳ１４）、図１の操作部２１のうちの図２に示すモードダイアル２０２による撮影モードの選択状態を判別する（ステップＳ１５）。
【００５０】
ユーザは、モードダイアル２０２の操作によって撮影モードを選択設定するが、このモードダイアル２０２による撮影モードの選択設定操作は、前回の撮影時等、ステップＳ１１の電源オン時以前に行われていてもよいし、ステップＳ１５における選択状態の判別時直前に行ってもよい。そのため、もしも撮影前にモードダイアル２０２を操作して撮影モードの設定を変更した場合には、その時点でステップＳ１５に戻って撮影モードの選択状態を判別する。
モードダイアル２０２によって設定する撮影モードには、通常の撮影のための撮影モードおよび撮影された画像を再生するための再生モードの他に、種々の被写体シーンに適合させて予め各種の設定条件がプログラムされたシーンモードがある。シーンモードとしては、例えば、ポートレート、フェイス、スポーツ、夜景ポートレート、遠景、夜景、高感度、ズームマクロ、斜め補正および文字等のシーンのためのシーンモードがある。
【００５１】
ここで、主要なシーンモードについて説明する。ポートレートモードは、人物のポートレートを撮影するために最適化されたシーンモードであり、人物のポートレート撮影を行うときに使用する。フェイスモードは、被写体の顔をはっきりときれいに撮影するためのシーンモードであり、被写体の顔を自動的に認識するいわゆる顔認識機能を有効とし、さらに検出した顔に合わせて、ピント（ＡＦ）、露出（ＡＥ）およびホワイトバランス（ＡＷＢ）を自動的に調整する。スポーツモードは、スポーツ撮影のように動きのあるものを撮影する際に使用するシーンモードであり、できるだけ速いシャッタ速度を選択するように自動露出条件をプログラムしている。夜景ポートレートモードは、夜景を背景にして人物を撮影する場合に最適化されており、フラッシュは人物に対する補助光として自動的に発光する。遠景モードは、緑色の森林および田畑部分や青空の多い風景の遠距離撮影に最適化されており、このような風景を撮影するときに使用する。夜景モードは、夜景撮影に最適化されており、なるべく低速シャッタを選択するように自動露出条件をプログラムしており、夜景を撮影するときに使用する。高感度モードは、薄暗い時刻または薄暗い場所での撮影に最適化されており、高ＩＳＯ感度を選択して、自動露出を行うようにプログラムされており、画像モニタも見易くなる。ズームマクロモードは、ズーム位置を自動的に最適化するマクロ撮影モードであり、通常のマクロ撮影よりも被写体をより大きく撮影するようにプログラムしている。斜め補正モードは、掲示板、名刺、印刷文書等の四角形の被写体の撮影に最適化されており、このような被写体を斜め方向から撮影した場合にも、撮影した画像を正面から撮影したように補正し、変換するようにプログラムしている。文字モードは、会議でホワイトボードに書かれたメモを撮影するときなどに使用するためのモードで、白黒に２値化して記録する。
【００５２】
なお、上述したシーンモードのうちで、ポートレートモードとフェイスモードでは、被写体となる人物の肌、特に顔等、が比較的大きく撮影される可能性が高いので、ノイズが少ない撮影が望まれる。
ステップＳ１５で撮影モードが、夜景等の高ＩＳＯ感度のシーンモードでないと判別された場合には、ＩＳＯ感度の設定が自動であるか否かが判別される（ステップＳ１６）。ステップＳ１６でＩＳＯ感度の設定が自動であると判別された場合には、ユーザは被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を押下する。多くの場合、シャッタレリーズボタン２０１は、２段操作であり、シャッタレリーズボタン２０１の第１段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を半押しした状態で（ステップＳ１７）、設定されたシーンモード等の撮影モードおよび被写体輝度等に応じて適正なＩＳＯ感度およびシャッタ速度を決定する（ステップＳ１８）。
【００５３】
次に、選択されたＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満であるか否かを判定し（ステップＳ１９）、ＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満である場合には、撮像素子部３１に対する電源としては低消費電力の第１の給電部２６ａを選択し、電子スイッチ５２をオンとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の出力を撮像素子部３１に供給し（ステップＳ２０）、撮影待機状態となる（ステップＳ２１）。このステップＳ２１の状態で、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、低消費電力で撮影が行われる（ステップＳ２２）。
ステップＳ１９において、ＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満でないと判定された場合には、撮像素子部３１に対する電源としては第２の給電部２６ｂを選択し、電子スイッチ５２をオフとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の３．１Ｖ（第２の電圧）の出力を、シリーズレギュレータ５１で１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化させて、ノイズの影響の少ない電源電力を撮像素子部３１に供給し（ステップＳ２３）、撮影待機状態となる（ステップＳ２４）。このステップＳ２４の状態で、、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、ノイズの影響の少ない電源状態で撮影が行われる（ステップＳ２５）。
【００５４】
ステップＳ１６において、ＩＳＯ感度の設定が自動でないと判別された場合には、ユーザがマニュアル（手動操作）でＩＳＯ感度を設定し、あるいは既に設定されているＩＳＯ感度を確認し（ステップＳ２６）、選択されたＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満であるか否かが判定される（ステップＳ２７）。ステップＳ２７において、ＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満である場合には、撮像素子部３１に対する電源としては低消費電力の第１の給電部２６ａを選択し、電子スイッチ５２をオンとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の出力を撮像素子部３１に供給し（ステップＳ２８）、撮影待機状態となる（ステップＳ２９）。このステップＳ２９の状態で、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、低消費電力で撮影が行われる（ステップＳ３０）。
ステップＳ２７において、ＩＳＯ感度がＩＳＯ８００未満でないと判定された場合には、撮像素子部３１に対する電源としては第２の給電部２６ｂを選択し、電子スイッチ５２をオフとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の３．１Ｖ（第２の電圧）の出力を、シリーズレギュレータ５１で１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化させて、ノイズの影響の少ない電源電力として撮像素子部３１に供給し（ステップＳ３１）、撮影待機状態となる（ステップＳ３２）。このステップＳ３２の状態で、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、ノイズの影響の少ない電源状態で撮影が行われる（ステップＳ３３）。
【００５５】
また、ステップＳ１５において、撮影モードが、高ＩＳＯ感度のシーンモード、すなわち高ＩＳＯ感度が必要な夜景等の薄暗いシーンのための高ＩＳＯ感度に設定されるシーンモード、であると判別された場合には、撮像素子部３１に対する電源としては第２の給電部２６ｂを選択し、電子スイッチ５２をオフとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の３．１Ｖ（第２の電圧）の出力を、シリーズレギュレータ５１で１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化させて、ノイズの影響の少ない電源電力として撮像素子部３１に供給し（ステップＳ３４）、撮影待機状態となる（ステップＳ３５）。このステップＳ３５の状態で、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、ノイズの影響の少ない電源状態で撮影が行われる（ステップＳ３６）。
【００５６】
ここで、撮像素子部３１の入力感度、例えばＩＳＯ感度、について、図７を参照して、若干説明を加える。図７は、同じ露光条件でＩＳＯ感度の設定を変更した場合の露光時間と信号出力の関係をあらわしている。例えば、ＩＳＯ感度を、ＩＳＯ２００、ＩＳＯ４００およびＩＳＯ８００に設定することによって、撮像素子部３１のゲイン設定が変わることになり、例えば飽和レベルに達するまでの露光時間が、それぞれ逐次１／２倍の関係となる。例えば、第１の給電部２６ａから第２の給電部２６ｂに切り換えるＩＳＯ感度をＩＳＯ８００に設定している場合、ポートレートモードまたはフェイスモードではＩＳＯ４００あるいはＩＳＯ２００で第１の給電部２６ａから第２の給電部２６ｂに切り換えることになる。
なお、ノイズレベルは常に一定ではなく、一般的には温度が高くなるほどノイズレベルが上昇し、また、セル毎のノイズも存在する。
【００５７】
また、電池の残量に応じて、撮像素子部３１に対する電源として、低消費電力の第１の給電部２６ａと、ノイズの影響の少ない第２の給電部２６ｂとのいずれか一方を、選択して使用するようにしてもよい。この場合、低消費電力の第１の給電部２６ａを選択する場合には、電子スイッチ５２をオンとし、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の出力を撮像素子部３１に供給し、第２の給電部２６ｂを選択する場合には、電子スイッチ５２をオフとし、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の３．１Ｖ（第２の電圧）の出力を、シリーズレギュレータ５１で１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化させて、ノイズの影響の少ない電源電力として撮像素子部３１に供給する。例えば、電池残量が少ない場合には、ＩＳＯ感度が８００以上でも低消費電力の第１の給電部２６ａを使用するようにする。
具体的には、例えば、電池残量が変化したときのユーザによる設定に基づいて、低消費電力の第１の給電部２６ａを用いてショット枚数を増やすか、ノイズの影響の少ない第２の給電部２６ｂを用いて、ＩＳＯ感度に応じて電源を使い分けるかを決定するようにすればよい。
【００５８】
すなわち、ステップＳ１４において、電池２４の残量が予め設定された閾値以上でないと判別された場合には、画質優先か撮影枚数優先かのユーザによる設定を判定する（ステップＳ３７）。画質優先か撮影枚数優先かのユーザによる設定は、予め優先順序を設定しておいてもよいが、望ましくは、電池２４の残量が予め設定された閾値以上でないと判別された時点でユーザに設定を促すようにする。ステップＳ３７において、ユーザが、画質を優先することを選択していると判定した場合には、ＩＳＯ感度に応じて電源を使い分けることを意図していると考えられるので、ステップＳ１５に移行し、撮影モードの選択状態を判別して、以後の処理を行う。
ステップＳ３７において、ユーザが、撮影枚数を優先することを選択していると判定した場合には、低消費電力の第１の給電部２６ａを用いてショット枚数を増やすことを意図していると考えられるので、撮像素子部３１に対する電源としては低消費電力の第１の給電部２６ａを選択し、電子スイッチ５２をオンとして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の１．８Ｖ（第１の電圧）の出力を撮像素子部３１に供給し（ステップＳ３８）、撮影待機状態となる（ステップＳ３９）。このステップＳ３９の状態で、被写体の所要部位にターゲットを合わせ、シャッタレリーズボタン２０１を第２段操作、つまりシャッタレリーズボタン２０１を全押しすると、低消費電力で撮影が行われる（ステップＳ４０）。
【００５９】
また、図示してはいないが、撮像される画像に大きな影響を与えないモニタリング中は、撮像素子部３１への電源電力の供給に低消費電力の第１の給電部２６ａを用い、撮影時にのみ、撮像素子部３１への電源電力の供給に第２の給電部２６ｂを用いて、ノイズの影響の少ない電源電力の供給を行うようにしてもよい。
上述のような撮像装置とすれば、撮影枚数を必要以上に減らすことなく、実装面積の縮小と画質の維持とを両立させることが可能となる。
すなわち、イメージセンサ３を有する撮像素子部３１に電源電力を供給する給電系を２系統またはそれ以上とする。例えば、１．８Ｖ（第１の電圧）の電源電圧で動作するＩＣ等の回路要素が５個、そして３．１Ｖ（第２の電圧）の電源電圧で動作するＩＣ等の回路要素が２個存在する場合、１．８Ｖの５個の回路要素に１．８Ｖの例えば第１の給電部２６ａから給電し、そして３．１Ｖの２個の回路要素に３．１Ｖの例えば第２の給電部２６ｂから給電することになるが、１．８Ｖの第１の給電部２６ａの電源ラインのほうが３．１Ｖの第２の給電部２６ｂよりも給電される回路要素の数が多い分、電源系からノイズが混入する確率が高くなり、３．１Ｖの第２の給電部２６ｂのノイズ混入は少なくなる。そして、イメージセンサ３を有する撮像素子部３１に供給される電源電圧に１．８Ｖを含む場合、同様に１．８Ｖの電圧を使用する第１の回路群５３と共に供給する共通の第１の給電部２６ａと、３．１Ｖの電圧を使用する第２の回路群５４に供給するための３．１Ｖの電源部からシリーズレギュレータ２６ｂを用いて１．８Ｖに降圧する第２の電源部２６ｂとの２系統を選択的に切り替えて１．８Ｖの電圧を、撮像素子部３１に給電し、動作させるようにしている。
【００６０】
このように、２系統の給電系を選択的に切り換えて撮像素子部３１に給電するため、次のような利点を得ることができる。
低ＩＳＯ感度等の低感度撮影時のように、撮像素子部３１におけるゲインが低く、ノイズによる影響を受けにくいときには、低消費電力の第１の給電部２６ａから１．８Ｖ（第１の電圧）の電源を撮像素子部３１に供給し、高ＩＳＯ感度時等の高感度撮影時のように、撮像素子部３１におけるゲインが高く、ノイズによる影響を受け易いときは、第２の給電部２６ｂから３．１Ｖ（第２の電圧）の電圧をシリーズレギュレータ５１で１．８Ｖ（第１の電圧）に降圧安定化させたノイズの影響の少ない電源を撮像素子部３１に供給する。このようにすれば、仮に、電源系にノイズが混入しても、高ＩＳＯ感度撮影時に撮像される画像にノイズの影響があらわれることはない。しかも、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５から直接撮像素子部３１へ給電する給電路よりも、シリーズレギュレータ５１から撮像素子部３１への給電路を容易に短く形成することができ、この部分でのノイズ混入をさらに効果的に防止することができる。
【００６１】
高ＩＳＯ感度時等の高感度撮影時以外には、低消費電力の第１の給電部２６ａから１．８Ｖ（第１の電圧）の電力を撮像素子部３１に対して給電する。このため、第１の給電部２６ｂにて、３．１Ｖ（第２の電圧）からシリーズレギュレータ等により１．８Ｖ（第１の電圧）を作るために必要な消費電力を抑えることができ、撮影ショット数の減少を抑えることができる。
さらに、ＣＭＯＳ撮像素子等のイメージセンサ３を有する撮像素子部３１の給電専用の電源ラインを設置しなくてよいので、回路規模を小さくすることができ、ディジタルカメラの基板等を小型化することが可能となる。
上述した、２系統の給電系を選択的に切り換えて撮像素子部３１に給電する構成による利点についてさらに具体的に説明する。
【００６２】
図５に示した本発明の実施の形態のような構成の給電システムを用いない場合の給電システムの構成について図８および図９を参照して検討する。従来の一般的な給電システムは、図８に示すように構成する。図８において、撮像素子部３１′が、１．８Ｖの電源で動作し、他に１．８Ｖの電源で動作する第１の回路群５３′および３．１Ｖの電源で動作する第２の回路群５４′が存在する場合、電池２４′の出力電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５′で電圧変換して、１．８Ｖの電圧と、３．１Ｖの電圧を出力させる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５′の１．８Ｖの出力は、撮像素子部３１′と第１の回路群５３′に電力を供給し、３．１Ｖの出力は、第２の回路群５４′に電力を供給する。このような図８の構成では、先に述べたように、高感度撮影時のノイズの影響が問題となる。
【００６３】
また、図９に示す給電システムにおいては、１．８Ｖの電源で動作する撮像素子部３１″におけるノイズ混入が問題となるので、撮像素子部３１″に対する専用の給電系を構成する。すなわち、他に１．８Ｖの電源で動作する第１の回路群５３″および３．１Ｖの電源で動作する第２の回路群５４″が存在する場合、電池２４″の出力電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５″で電圧変換して、撮像素子部３１″専用の１．８Ｖの電圧と、第１の回路群５３″用の１．８Ｖの電圧と、第２の回路群５４用の３．１Ｖの電圧を出力させる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２５″の撮像素子部３１″専用の１．８Ｖの出力は、撮像素子部３１″に電力を供給し、第１の回路群５３″用の１．８Ｖの出力は、第１の回路群５３″に電力を供給し、第２の回路群５４用の３．１Ｖの出力は、第２の回路群５４″に電力を供給する。このような図９の構成では、撮像素子部３１″へのノイズの混入は効果的に防止することができるが、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５″から撮像素子部３１″への専用の給電路を形成する配線（パターン）が必要となる。
【００６４】
上述したように、第１の電圧変換手段としては、例えばスイッチング電源（スイッチングレギュレータ）のように電力変換効率の高いＤＣ−ＤＣコンバータ２５を用いて構成する。この場合、スイッチング電源のオン／オフのスイッチングの周波数、あるいはオン／オフのデューティー比が電源である電池２４の状態により変化することになる。一般には電源の電池電圧が低下することによって、出力電圧の変動リップル（脈動）が大きくなる傾向があり、そのため電池電圧が低下するとリップル成分がノイズとなるため、第１の給電部２６ａから第２の給電部２６ｂに切り換えるＩＳＯ感度を上述よりも低く設定する（例えばＩＳＯ８００→ＩＳＯ４００）ことが望ましい。
【００６５】
また、第２の電圧変換手段としては、降圧レギュレータ、例えばシリーズレギュレータ５１を用いており、それ自体ではオン／オフ制御は行わないので、リップルノイズを発生せず、さらに入力側のノイズ成分を吸収して安定した電圧変換出力を行う構成が望ましい。一方、このタイプの電圧変化手段は、電圧降下分がジュール熱として放出されるために電力変換効率は低くなる。この場合、一般的には、入出力の電圧差が小さいほど効率は高く、電圧差が大きいほど出力の安定度が高くなるが、上述した実施の形態に示すように３．１Ｖから１．８Ｖへの降圧の場合には、安定した出力が期待できる。
電圧変換手段としては、他にも種々の構成が存在するが、この場合のような撮像装置では、電池で動作すること、実装スペースの制約が厳しいことなどの制約によって、上述したような電圧変換手段の組み合わせが望ましいと考えられる。
【符号の説明】
【００６６】
１  撮像レンズ
１ａ  ズーミングレンズ
１ｂ  フォーカスレンズ
２  メカニカルシャッタ
３  （ＣＭＯＳ）イメージセンサ
４  Ａ／Ｄ（アナログ−ディジタル）変換器
５  タイミング発生器（ＴＧ）
６  センサインタフェース（センサＩ／Ｆ）
７  合焦評価部
８  メモリコントローラ
９  表示出力制御部
１０  圧縮処理部
１１  ＹＵＶ変換部
１２  評価値比較部
１３  リサイズ処理部
１４  メディアインタフェース（メディアＩ／Ｆ）
１５  ＣＰＵ（中央制御部）
１６  電源選択部
１７  ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
１８  フレームメモリ（ＳＤＲＡＭ）
１９  液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ
１９ａ  液晶（ＬＣＤ）モニタ
２０  モータドライバ
２１  操作部
２２  音声出力装置
２３  メモリカード
２４  電池（電源）
２５  ＤＣ−ＤＣコンバータ（第１の電圧変換手段）
２６  撮像素子給電部
２６ａ  第１の給電部
２６ｂ  第２の給電部
３１  撮像素子部
３２  信号処理ＩＣ（集積回路）
５１  シリーズレギュレータ
５２  電子スイッチ
５３  第１の回路群
５４  第２の回路群
１０１  フラッシュ発光部
１０２  光学ファインダ
１０３  鏡胴ユニット
２０１  シャッタレリーズボタン
２０２  モードダイアル
２０３  電源ボタン
２０４  広角側（ＷＩＤＥ）ズームスイッチ
２０５  望遠側（ＴＥＬＥ）ズームスイッチ
２０６  メニュースイッチ
２０７  上下左右ボタン
２０８  オーケー（ＯＫ）スイッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開２００８−９９３７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１２０５号公報
【特許文献３】特開２００１−３３９６３０号公報
【図１】
2011055308.tif 000003
【図２】
2011055308.tif 000004
【図３】
2011055308.tif 000005
【図４】
2011055308.tif 000006
【図５】
2011055308.tif 000007
【図６】
2011055308.tif 000008
【図７】
2011055308.tif 000009
【図８】
2011055308.tif 000010
【図９】
2011055308.tif 000011