(57)【要約】【課題】焦点検出時においてメモリを適切に使用すること。【解決手段】撮像装置は、撮像光学系１０を通して被写体像を撮像し、複数の画素により光電変換された信号を出力する撮像素子２０と、撮像素子２０から信号を周期的に読み出す信号読み出し部４１と、信号読み出し部４１によって読み出された信号を累積的に加算する加算部４３ａと、加算された信号に基づいて、撮像光学系１０の焦点調節状態を検出する焦点検出部４３ａと、信号読み出し部４１によって読み出された信号、および加算部４３ａによって加算された信号を、信号の読み出しごとに第１記憶部材４９または第２記憶部材８０に記憶させる記憶制御部４３ｂと、を備え、記憶制御部４３ｂは、所定の条件に基づいて、第１記憶部材４９のみに記憶をさせるか、第１記憶部材４９および第２記憶部材８０に分けて記憶をさせるかを決定する。【選択図】図１
2015049386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を通して被写体像を撮像し、複数の画素により光電変換された信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から前記信号を周期的に読み出す信号読み出し部と、
前記信号読み出し部によって読み出された前記信号を累積的に加算する加算部と、
前記加算された信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記信号読み出し部によって読み出された前記信号、および前記加算部によって加算された信号を、前記信号の読み出しごとに第１記憶部材または第２記憶部材に記憶させる記憶制御部と、を備え、
前記記憶制御部は、所定の条件に基づいて、前記第１記憶部材のみに前記記憶をさせるか、前記第１記憶部材および前記第２記憶部材に分けて前記記憶をさせるかを決定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記記憶制御部は、前記加算部による加算回数が所定回数ｎより少ない場合に、前記第１記憶部材のみに前記記憶をさせ、前記加算部による加算回数が前記所定回数ｎ以上の場合に、前記第１記憶部材および前記第２記憶部材に分けて前記記憶をさせることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記加算部は、累積的に前記ｎ回加算した信号値の最大値が、前記焦点調節状態の検出に必要な第１所定値に満たない場合に、累積的にさらにｍ回の加算をすることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記加算部は、累積的に(ｎ＋ｍ)回加算した信号値の最大値が前記第１所定値に達すると見込まれる場合に、前記ｍ回の加算をすることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記加算部は、累積的に前記ｎ回加算した信号値における最大値と最小値との差が、前記焦点調節状態の検出に必要な第２所定値に満たない場合に、累積的にさらにｍ回の加算をすることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記記憶制御部は、前記信号読み出し部によって読み出された前記信号と、前記加算部によって新しい順に前記ｎ回加算されるまでの信号値を前記第１記憶部材に記憶させ、前記加算部によって新しい順に前記ｍ回加算されるまでの信号値を前記第２記憶部材に記憶させることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記信号読み出し部は、前記撮像素子の焦点検出用画素からの信号を周期的に読み出し、
前記加算部は、前記焦点検出用画素からの前記信号を累積的に加算することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第１記憶部材は、前記信号読み出し部によって読み出された前記信号、および前記加算部によって加算された信号を記憶する専用メモリで構成され、第２記憶部材は、前記信号読み出し部によって読み出された前記信号、および前記加算部によって加算された信号を記憶する以外の他の用途にも用いられる共用メモリで構成されることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像面に配置された焦点検出用画素からの出力を用いて焦点検出演算を行う撮像装置が知られている（特許文献１参照）。焦点検出用画素から読み出された最新の画素信号に対し、過去の読み出しサイクルで読み出された画素信号を加算する加算処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８５７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、加算処理回数が増えると焦点検出演算用の内部メモリの容量を大きくする必要がある。焦点検出を行うブロック専用に大容量の内部メモリを備えることは、コストや消費電力の点で問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による撮像装置は、撮像光学系を通して被写体像を撮像し、複数の画素により光電変換された信号を出力する撮像素子と、撮像素子から信号を周期的に読み出す信号読み出し部と、信号読み出し部によって読み出された信号を累積的に加算する加算部と、加算された信号に基づいて、撮像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、信号読み出し部によって読み出された信号、および加算部によって加算された信号を、信号の読み出しごとに第１記憶部材または第２記憶部材に記憶させる記憶制御部と、を備え、記憶制御部は、所定の条件に基づいて、第１記憶部材のみに記憶をさせるか、第１記憶部材および第２記憶部材に分けて記憶をさせるかを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による撮像装置では、焦点検出時においてメモリを適切に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示するブロック図である。
【図２】図２は、撮像センサの正面図である。
【図３】ＡＦ用画素列の近傍を拡大した図である。
【図４】撮像センサで取得される画面の一例を示す図である。
【図５】加算処理を説明する図である。
【図６】図６(a)は、ｎフレーム分の加算処理を説明する模式図であり、図６(b)は、ｎフレーム分の加算処理に続けて行うｍフレーム分の加算処理を説明する模式図である。
【図７】演算部が実行するＡＦ処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図９】図９(a)は、変形例１の判定処理の詳細を説明するフローチャートである。図９(b)は、加算処理を説明する図である。
【図１０】図１０(a)は、変形例２の判定処理の詳細を説明するフローチャートである。図１０(b)は、加算処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
＜デジタルカメラの構成＞
図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示するブロック図である。図１において、撮像光学系１０は、撮像センサ２０の撮像面上に被写体像を結像させる。撮像センサ２０は、ＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、撮像面上の被写体像を撮像する。撮像センサ２０からは、明るさに応じた光電変換信号が画素ごとに読み出される。
【０００９】
カメラ制御部４０は、画像データ受信部４１と、センサ制御部４２と、ＡＦ制御部４３と、画像コーデック部４４と、表示制御部４５と、スイッチ検出部４６と、メモリＩＦ（インターフェース）制御部４７と、メモリコントローラ４８ａと、メモリコントローラ４８ｂと、メモリ４９とを含む。
【００１０】
センサ制御部４２は、撮像センサ２０において必要な制御信号を生成する。撮像センサ２０は、センサ制御部４２からの制御信号によって、撮像および信号読み出しのタイミングが制御される。画像データ受信部４１は、撮像センサ２０から読み出された画像信号を受信し、表示制御部４５へ送出したり、ＡＦ制御部４３へ送出したり、メモリ４９または後述するメモリ８０へ送出したりする。
【００１１】
ＡＦ制御部４３は、演算部４３ａと判定部４３ｂとを含み、撮像光学系１０の焦点調節状態を検出するＡＦ（オートフォーカス）処理を行う。具体的には、演算部４３ａは、ＡＦ用の画素信号を加算し、加算後の画素信号を用いて公知の位相差検出演算を行うことにより、合焦に必要なフォーカシングレンズの駆動方向および駆動量を求める。演算部４３ａはさらに、撮像光学系１０を構成するフォーカシングレンズの駆動指示を光学系制御部３０へ送る。
【００１２】
判定部４３ｂは、上述したＡＦ処理においてメモリ８０を必要とするか否かを判定する。本実施形態では、通常はメモリ４９を用いてＡＦ処理を行い、判定部４３ｂによってメモリ８０の必要性が判断された場合は、メモリ４９に加えてメモリ８０をＡＦ処理に用いる。
【００１３】
光学系制御部３０は、演算部４３ａから送信されたフォーカシングレンズの駆動方向および駆動量に基づいて、撮像光学系１０のフォーカシングレンズを駆動する。画像コーデック部４４は、画像信号に対する圧縮処理や、圧縮された画像信号を伸張する伸張処理を施す。
【００１４】
表示制御部４５は、撮像センサ２０から読み出された画像信号、または画像コーデック部４４で伸張された画像信号に基づいて表示に必要な表示信号を生成し、表示部５０へ送出する。表示部５０は、液晶表示パネルなどで構成され、表示制御部４５からの表示信号に基づく画像を再生表示する。
【００１５】
スイッチ検出部４６は、例えば動画スイッチ６０やレリーズスイッチ７０などのスイッチからの操作信号を検出する。動画スイッチ６０は、動画記録を指示するための操作部材であり、レリーズスイッチ７０は、静止画像記録を指示するための操作部材である。
【００１６】
メモリＩＦ制御部４７は、不図示のコネクタを有し、該コネクタにメモリカード１００などの記憶媒体が接続される。メモリＩＦ制御部４７は、接続されたメモリカード１００に対するデータの書き込みや、メモリカード１００からのデータの読み込みを行う。メモリカード１００は、デジタルカメラに対して着脱可能に構成される。
【００１７】
メモリコントローラ４８ａは、接続されたメモリ８０に対するデータの書き込みや、メモリ８０からのデータの読み込みを行う。メモリ８０は、カメラ制御部４０の外部に設けられたＤＲＡＭで構成されており、ＡＦ処理以外の他の処理においても使用される共用メモリである。
【００１８】
メモリコントローラ４８ｂは、接続されたメモリ４９に対するデータの書き込みや、メモリ４９からのデータの読み込みを行う。メモリ４９は、例えばＳＲＡＭによって構成されており、専らＡＦ処理において使用される専用メモリである。
【００１９】
＜撮像センサ＞
図２は、撮像センサ２０の正面を例示する図である。撮像センサ２０には、撮像画素３１０が２次元状に配置され、複数の撮像画素３１０の間にＡＦ用（焦点検出用）の画素列３１１が水平方向に所定の間隔で複数配置されている。図３は、１つのＡＦ用画素列３１１の近傍を拡大した図である。図３において、ＡＦ用画素列３１１にはＡＦ用画素３１２、３１３が直線状に交互に配列されている。ＡＦ用画素列３１１の周囲には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３種類の色フィルタを有する撮像画素３１０が二次元状にベイヤ配列されている。なお、他のＡＦ用画素列３１１についても同様に、ＡＦ用画素３１２、３１３が直線状に交互に配列され、その周囲に撮像画素３１０がベイヤ配列されている。
【００２０】
本説明では、ＡＦ用画素３１２、３１３から出力される画像信号をＡＦ用画素信号と呼ぶ。そして、ＡＦ用画素３１２、３１３からのＡＦ用画素信号の列を、ＡＦ用画素信号列と呼ぶ。
【００２１】
図４は、撮像センサ２０で取得される画面の一例を示す図である。撮影画面２００には、焦点検出エリア２０１〜２０５が設定されている。焦点検出エリア２０１〜２０５に対応する位置に上記ＡＦ用画素信号列が含まれるように、撮像センサ２０のＡＦ用画素列３１１が配置されている。
【００２２】
＜ＡＦ処理＞
各焦点検出エリア２０１〜２０５に対応して、ＡＦ用画素列３１１から読み出されたＡＦ用画素信号列は、画像データ受信部４１を経て演算部４３ａに時系列的に格納される。このように演算部４３ａに格納されたＡＦ用画素信号列には、ＡＦ用画素列３１１に含まれるＡＦ用画素３１２（図３）から読み出されたＡＦ用画素信号と、ＡＦ用画素３１３（図３）から読み出されたＡＦ用画素信号とが含まれる。
【００２３】
演算部４３ａは、ＡＦ用画素３１２から読み出されたＡＦ用画素信号によって構成される信号列Ａと、ＡＦ用画素３１３から読み出されたＡＦ用画素信号によって構成される信号列Ｂとに基づいて公知の位相差検出（相関演算処理）を行い、さらにデフォーカス量を算出する。
【００２４】
一般に、撮像画素３１０の間に配列されたＡＦ用画素３１２、３１３から出力される信号レベルは、撮像画素３１０から出力される信号レベルと比べて低レベルとなる傾向にある。このため、ＡＦ用画素３１２、３１３からのＡＦ用の画素信号を低レベルのまま用いてデフォーカス量を算出しても、ノイズの影響を受けて誤差要因となったり、上記信号列Ａおよび信号列Ｂ間の相関が得られなかったりするおそれがある。そこで、演算部４３ａは、位相差検出演算を行う際、ＡＦ用画素信号を累積的に加算する加算処理を行う。
【００２５】
＜加算処理＞
図５は、加算処理を説明する図である。図５において、横軸はＡＦ用画素列３１１におけるＡＦ用画素３１２（３１３）の位置を表し、縦軸はＡＦ用画像信号の信号レベルを表す。加算処理は、各焦点検出エリア２０１〜２０５ごとに行われる。ここで、撮像センサ２０から所定の読み出しサイクル（例えば６０ｆｐｓ）でフレーム画像信号が読み出される場合において、フレームｐについてＡＦ用画素３１２（３１３）から読み出され、演算部４３ａに格納されたＡＦ用画素信号列をＤ(ｐ)と表す。
【００２６】
演算部４３ａは、画像データ受信部４１を経て読み出された最新のＡＦ用画素信号列をメモリ４９に記憶させるとともに、メモリ４９に記憶されている過去（前回以前の読み出しサイクルで読み出された）フレームのＡＦ用画素信号列を読み出して加算する。具体的には、最新のフレームｐから読み出されたＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ)に対し、メモリ４９に記憶されている１フレーム前のフレーム(ｐ−１)についてのＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ−１)を読み出して加算する。演算部４３ａはさらに、メモリ４９に記憶されている２フレーム前のフレーム(ｐ−２)についてのＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ−２)を加算する。以降同様にして、直近の所定数ｎ（例えばｎ＝５）フレーム分のＡＦ用画素信号列の加算を行うことにより、メモリ４９に記憶されている４フレーム前のフレーム(ｐ−４)から最新のフレームｐまでのＡＦ用画素信号列を加算したＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)＝Ｄ(ｐ)＋Ｄ(ｐ−１)＋Ｄ(ｐ−２)＋Ｄ(ｐ−３)＋Ｄ(ｐ−４)を得る。
【００２７】
図５の例では、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が、あらかじめ定めた判定閾値ｔｈ（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より高くなり、加算処理の目的が満たされる。上述した加算処理を行うと、加算処理の過程で直近５フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)と、直近４フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−３)と、直近３フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−２)と、直近２フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−１)と、最新のＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ)とがメモリ４９に記憶される。
【００２８】
このため、これらのデータを記憶するために必要な記憶容量が、あらかじめメモリ４９に確保されている。なお、上記焦点検出エリア２０１〜２０５における加算処理を並行して行う場合には、並行して加算処理する焦点検出エリアの数に応じたメモリ４９の記憶容量がさらに必要である。
【００２９】
所定数ｎ（上記例ではｎ＝５）フレーム分の加算を行っても、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が、上記判定閾値ｔｈより低い場合がある。本実施形態では、このような場合において、さらに所定数ｍ（例えばｍ＝５）フレーム分のＡＦ用画素信号列の加算処理を行う。ここで、通常は必要としないフレーム（ｎ＋１）からフレームｍまでＡＦ用画素信号列を加算するために、専用のメモリ４９に大きな記憶容量を確保するのは無駄である。そこで、本実施形態では、フレーム（ｎ＋１）からフレームｍまで加算処理を行う場合は、カメラ制御部４０の外部のメモリ８０を用いる。
【００３０】
図６は、本実施形態による加算処理を説明する模式図である。図６(a)は、所定数ｎフレーム分の加算処理を行う場合を示し、図６(b)は、ｎフレーム分の加算処理に続けて、さらにｍフレーム分の加算処理を行う場合を示す。図６(a)において、画像データ受信部４１を経て読み出された最新のＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ)が、演算部４３ａを介してメモリ４９に記録される。次フレームのＡＦ用画素信号列が読み出されると、最新のＡＦ用画素信号列と、メモリ４９から読み出された１フレーム前のＡＦ用画素信号列とが演算部４３ａで加算され、加算後のＡＦ用画素信号列がメモリ４９に記録される。また、最新のＡＦ用画素信号列と、メモリ４９から読み出された過去フレームの加算後のＡＦ用画素信号列とが演算部４３ａで加算され、加算後のＡＦ用画素信号列がメモリ４９に記録される。
【００３１】
図６(b)において、ｎフレーム分の加算処理は図６(a)の場合と同様である。フレーム（ｎ＋１）以降の加算処理では、画像データ受信部４１を経て読み出された最新のＡＦ用画素信号列Ｄ(ｐ)が、演算部４３ａを介してメモリ４９に記録される。次フレームのＡＦ用画素信号列が読み出されると、最新のＡＦ用画素信号列と、メモリ４９から読み出されたｎフレーム分のＡＦ用画素信号列とが演算部４３ａで加算され、加算後のＡＦ用画素信号列がメモリ８０に記録される。
【００３２】
さらに次フレームのＡＦ用画素信号列が読み出されると、最新のＡＦ用画素信号列と、メモリ８０から読み出された過去フレームの加算後のＡＦ用画素信号列とが演算部４３ａで加算され、加算後のＡＦ用画素信号列がメモリ８０に記録される。ｎ＝５フレーム分の加算処理に続けてｍ＝５フレーム分の加算処理（つまり、(ｎ＋ｍ)＝１０フレームの加算）を行うことにより、メモリ８０に記憶されている９フレーム前のフレーム(ｐ−９)から最新のフレームｐまでのＡＦ用画素信号列を加算したＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−９)＝Ｄ(ｐ)＋Ｄ(ｐ−１)＋Ｄ(ｐ−２)＋Ｄ(ｐ−３)＋Ｄ(ｐ−４)＋Ｄ(ｐ−５)＋Ｄ(ｐ−６)＋Ｄ(ｐ−７)＋Ｄ(ｐ−８)＋Ｄ(ｐ−９)を得る。
【００３３】
上述した直近１０フレーム分のＡＦ用画素信号列の加算を行うことにより、加算処理の過程で直近１０フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−９)と、直近９フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−８)と、直近８フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−７)と、直近７フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−６)と、直近６フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−５)とが、メモリ８０に記憶される。
【００３４】
このため、これらのデータを記憶するために必要な記憶容量をメモリ８０に確保することが必要である。なお、上記焦点検出エリア２０１〜２０５における加算処理を並行して行う場合には、並行して加算処理する焦点検出エリアの数に応じたメモリ８０の記憶容量をさらに確保することが必要である。また、ＡＦ処理の終了後は、加算処理のために確保したメモリ８０の記憶領域を他の処理で使用できるように開放して構わない。
【００３５】
＜フローチャートの説明＞
図７は、演算部４３ａが実行するＡＦ処理の流れを説明するフローチャートである。デジタルカメラは、メインスイッチがオン操作されると、上記６０ｆｐｓのフレームレートでフレーム画像を取得する処理を周期的に行うとともに、図７の処理を起動させる。
【００３６】
図７のステップＳ１０において、演算部４３ａは、画像データ受信部４１を介して撮像センサ２０から焦点検出エリア２０１〜２０５に対応するＡＦ用画素信号列を読み込み、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０において、演算部４３ａは、上述したようにｎフレーム分のＡＦ用画素信号列を加算する処理を開始してステップＳ３０へ進む。
【００３７】
ステップＳ３０において、演算部４３ａは、加算したフレーム数が所定数ｎ（本例ではｎ＝５）に達したか否かを判定する。演算部４３ａは、ｎフレーム分の加算を終了した場合にステップＳ３０を肯定判定してステップＳ４０へ進む。演算部４３ａは、ｎフレーム分の加算を終了していない場合には、ステップＳ３０を否定判定してステップＳ１０へ戻り、上記加算処理を継続する。
【００３８】
ステップＳ４０において、演算部４３ａは、画像データ受信部４１を介して、撮像センサ２０から焦点検出エリア２０１〜２０５に対応するＡＦ用画素信号列を読み込み、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０において、演算部４３ａは、判定部４３ｂに指示を送り、フレーム数（ｎ＋１）以降のＡＦ用画素信号列の加算が必要か否かを判定させて、ステップＳ６０へ進む。ステップＳ５０で行われる判定処理の詳細については後述する。
【００３９】
ステップＳ６０において、演算部４３ａは、メモリ８０を使用するか否かを判定する。演算部４３ａは、判定部４３ｂによってメモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨が判断されている場合に、ステップＳ６０を肯定判定してステップＳ８０へ進む。演算部４３ａは、判定部４３ｂによってメモリ４９のみにアクセスする旨が判断されている場合は、ステップＳ６０を否定判定してステップＳ７０へ進む。
【００４０】
ステップＳ７０において、演算部４３ａは、図６(a)に例示したように、加算データをメモリ４９へ格納してステップＳ９０へ進む。ステップＳ８０において、演算部４３ａは、図６(b)に例示したように、加算データをメモリ４９およびメモリ８０の双方に格納してステップＳ９０へ進む。
【００４１】
ステップＳ９０において、演算部４３ａは、加算終了か否かを判定する。演算部４３ａは、加算フレーム数が所定数（本例ではｎまたは(ｎ＋ｍ)）である場合にステップＳ９０を肯定判定してステップＳ１００へ進む。演算部４３ａは、加算フレーム数が所定数に満たない場合には、ステップＳ９０を否定判定してステップＳ４０へ戻り、上記加算処理を継続する。
【００４２】
ステップＳ１００において、演算部４３ａは、加算処理後のＡＦ用画素信号列に基づいて、焦点検出エリアごとにデフォーカス量の算出を行う。演算部４３ａはさらに、焦点検出エリアごとのデフォーカス量に基づいて最終的なデフォーカス量を決定する。例えば、各焦点検出エリアにおけるデフォーカス量の平均値をデフォーカス量として決定し、ステップＳ１１０へ進む。
【００４３】
ステップＳ１１０において、演算部４３ａは合焦判定を行う。演算部４３ａは、デフォーカス量が所定値以下の場合に、ステップＳ１１０を肯定判定して図７による処理を終了する。演算部４３ａは、デフォーカス量が所定値を超えている場合に、ステップＳ１１０を否定判定してステップＳ１２０へ進む。
【００４４】
ステップＳ１２０において、演算部４３ａは、上記決定したデフォーカス量を光学系制御部３０へ送信し、ステップＳ１０へ戻る。光学系制御部３０は、送信されたデフォーカス量に基づいて、フォーカシングレンズを駆動制御し、撮像光学系１０の焦点調節を行う。
【００４５】
＜判定処理＞
ステップＳ５０の判定処理の詳細について、図８のフローチャートを参照して説明する。図８のステップＳ５１において、判定部４３ｂは、メモリ４９に記憶されている加算後のＡＦ用画素信号列の最大値を検出する。本実施形態では、直近５フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値を検出してステップＳ５２へ進む。
【００４６】
ステップＳ５２において、判定部４３ｂは、上記最大値が判定閾値ｔｈ（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より大か否かを判定する。判定部４３ｂは、上記最大値があらかじめ定めた判定閾値ｔｈより大きい場合にステップＳ５２を肯定判定してステップＳ５３へ進む。判定部４３ｂは、上記最大値が上記判定閾値ｔｈ以下の場合には、ステップＳ５２を否定判定してステップＳ５４へ進む。
【００４７】
ステップＳ５３へ進むのは、図５に例示したように、ｎフレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が、判定閾値ｔｈ（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より高くなって、加算処理の目的が満たされる場合である。判定部４３ｂは、ステップＳ５３において、メモリ４９にのみアクセスする旨を決定して図８による処理を終了する。本実施形態では、メモリ４９にのみアクセスする場合は、加算処理をｎフレーム分で終了する。
【００４８】
ステップＳ５４へ進むのは、ｎフレーム分を加算してもなお、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が、判定閾値ｔｈ（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より低く、加算処理の目的が満たされていない場合である。判定部４３ｂは、ステップＳ５４において、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨を決定して図８による処理を終了する。本実施形態では、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする場合は、ｎフレーム分の加算処理に続いて、ｍフレーム分の加算処理を行う。
【００４９】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラは、撮像光学系１０を通して被写体像を撮像し、複数の画素により光電変換された信号を出力する撮像センサ２０と、撮像センサ２０から信号を周期的に読み出す画像データ受信部４１と、画像データ受信部４１に読み出された信号を累積的に加算する演算部４３ａと、加算された信号に基づいて、撮像光学系１０の焦点調節状態を検出する演算部４３ａと、画像データ受信部４１に読み出された信号、および演算部４３ａによって加算された信号を、信号の読み出しごとにメモリ４９またはメモリ８０に記憶させる判定部４３ｂと、を備え、判定部４３ｂは、所定の条件に基づいて、メモリ４９のみに記憶をさせるか、メモリ４９およびメモリ８０に分けて記憶をさせるかを決定するようにした。これにより、メモリ４９の記憶容量を必要以上に大容量とすることなく、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリを適切に使うことができる。
【００５０】
（２）判定部４３ｂは、演算部４３ａによる加算回数がｎ回より少ない場合に、メモリ４９のみに記憶をさせ、演算部４３ａによる加算回数がｎ回以上の場合に、メモリ４９およびメモリ８０に分けて記憶をさせるようにしたので、メモリ４９の記憶容量を必要以上に大容量とすることなく、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリを適切に使うことができる。
【００５１】
（３）演算部４３ａは、累積的にｎ回加算した信号値の最大値が、焦点調節状態の検出に必要な判定閾値ｔｈに満たない場合に、累積的にさらにｍ回の加算をするようにしたので、常に(ｎ＋ｍ)回の加算を行う場合に比べて、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリの使用量を抑えることができる。
【００５２】
（４）判定部４３ｂは、画像データ受信部４１に読み出された信号と、演算部４３ａによって新しい順にｎ回加算されるまでの信号値をメモリ４９に記憶させ、演算部４３ａによって新しい順にｍ回加算されるまでの信号値をメモリ８０に記憶させるようにしたので、メモリ４９の記憶容量を必要以上に大容量とすることなく、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリを適切に使うことができる。
【００５３】
（５）画像データ受信部４１は、撮像センサ２０のＡＦ用画素３１２、３１３からの信号を周期的に読み出し、演算部４３ａは、ＡＦ用画素３１２、３１３からの信号を累積的に加算するようにした。焦点調節状態の検出に必要な信号のみを加算するので、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリの使用量を抑えることができる。
【００５４】
（６）メモリ４９は、画像データ受信部４１に読み出された信号、および演算部４３ａによって加算された信号を記憶する専用メモリで構成され、メモリ８０は、画像データ受信部４１に読み出された信号、および演算部４３ａによって加算された信号を記憶する以外の他の用途にも用いられる共用メモリで構成されるので、専用のメモリ４９のみを光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリとする場合に比べて、コスト削減や消費電力の低減を図れる。
【００５５】
（変形例１）
図８に例示したフローチャートによる判定処理に代えて、図９(a)に例示するフローチャートによる判定処理を行うようにしてもよい。図９(a)のステップＳ５１において、判定部４３ｂは、メモリ４９に記憶されている加算後のＡＦ用画素信号列の最大値を検出する。図８の場合と同様に、直近５フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値を検出してステップＳ５２Ａへ進む。
【００５６】
ステップＳ５２Ａにおいて、判定部４３ｂは、図８の場合と同様に、上記最大値が第１判定閾値ｔｈ１（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より大か否かを判定する。判定部４３ｂは、上記最大値があらかじめ定めた第１判定閾値ｔｈ１より大きい場合にステップＳ５２Ａを肯定判定してステップＳ５３へ進む。判定部４３ｂは、上記最大値が上記第１判定閾値ｔｈ１以下の場合には、ステップＳ５２Ａを否定判定してステップＳ５２Ｂへ進む。
【００５７】
ステップＳ５３へ進む場合は、加算処理の目的が満たされる場合である。判定部４３ｂは、ステップＳ５３において、メモリ４９にのみアクセスする旨を決定して図９(a)による処理を終了する。
【００５８】
一方、ステップＳ５２Ｂへ進むのは、ｎフレーム分を加算してもなお、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が、第１判定閾値ｔｈ１（デフォーカス量の算出に必要な信号レベル）より低い場合である。変形例１では、ｎフレーム分の加算処理に続いてｍフレーム分の加算処理を行うことによって、第１判定閾値ｔｈ１を超えるＡＦ用画素信号列が得られる可能性の有無を事前にチェックする。
【００５９】
ステップＳ５２Ｂにおいて、判定部４３ｂは、上記最大値が第２判定閾値ｔｈ２より大か否かを判定する。例えば、ｔｈ２＝ｔｈ１×ｎ／(ｎ＋ｍ)とする。判定部４３ｂは、上記最大値が第２判定閾値ｔｈ２より大きい場合にステップＳ５２Ｂを肯定判定してステップＳ５４へ進む。判定部４３ｂは、上記最大値が上記第２判定閾値ｔｈ２以下の場合には、ステップＳ５２Ｂを否定判定してステップＳ５３へ進む。
【００６０】
図９(b)は、変形例１の場合の加算処理を説明する図である。図９(b)において、横軸はＡＦ用画素列３１１におけるＡＦ用画素３１２（３１３）の位置を表し、縦軸はＡＦ用画像信号の信号レベルを表す。加算処理は、各焦点検出エリア２０１〜２０５ごとに行われる。図５の場合と同様に、フレームｐについてＡＦ用画素３１２（３１３）から読み出され、演算部４３ａに格納されたＡＦ用画素信号列をＤ(ｐ)とする。
【００６１】
図９(b)によれば、ｎ＝５フレーム分を加算してもなお、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が第１判定閾値ｔｈ１より低いものの、第２判定閾値ｔｈ２より高い。このため、ｎ＝５フレーム分の加算処理に続いてｍ＝５フレーム分の加算処理を行うことによって、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−９)の最大値が、第１判定閾値ｔｈ１を超えることが見込まれる。判定部４３ｂは、ステップＳ５４において、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨を決定して図９(a)による処理を終了する。変形例１では、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする場合に、ｎフレーム分の加算処理に続いてｍフレーム分の加算処理を行う。
【００６２】
変形例１では、ｎフレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が第１判定閾値ｔｈ１より高く、加算処理の目的が満たされる場合の他に、ｎ＝５フレーム分を加算した後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値が第２判定閾値ｔｈ２より低い場合にも、ステップＳ５３へ進む。上記最大値が第２判定閾値ｔｈ２より低い場合にも加算処理をｎフレーム分で終了するのは、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−９)の最大値が第１判定閾値ｔｈ１を超えることが見込めない場合における無駄な加算処理を避けるためである。
【００６３】
以上説明した変形例１によれば、演算部４３ａは、累積的に(ｎ＋ｍ)回加算した場合の信号値の最大値が第１判定閾値ｔｈ１に達すると見込まれる場合に、さらにｍ回の加算を行うようにした。これにより、常に(ｎ＋ｍ)回の加算を行う場合に比べて、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリの使用量を抑えることができる。
【００６４】
（変形例２）
図８に例示したフローチャートによる判定処理に代えて、図１０(a)に例示するフローチャートによる判定処理を行うようにしてもよい。図１０(a)のステップＳ６１において、判定部４３ｂは、メモリ４９に記憶されている加算後のＡＦ用画素信号列の最大値と最小値との間の差分Ｄを検出する。具体的には、判定部４３ｂが直近５フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)の最大値および最小値の間の差分Ｄを検出してステップＳ６２へ進む。
【００６５】
ステップＳ６２において、判定部４３ｂは、上記差分Ｄが第３判定閾値より大か否かを判定する。第３判定閾値は、デフォーカス量の算出に必要な信号列の起伏である。判定部４３ｂは、上記差分Ｄがあらかじめ定めた第３判定閾値より大きい場合にステップＳ６２を肯定判定してステップＳ５３へ進む。判定部４３ｂは、上記差分Ｄが上記第３判定閾値以下の場合には、ステップＳ６２を否定判定してステップＳ５４へ進む。
【００６６】
図１０(b)は、変形例２の場合の加算処理を説明する図である。図１０(b)において、横軸はＡＦ用画素列３１１におけるＡＦ用画素３１２（３１３）の位置を表し、縦軸はＡＦ用画像信号の信号レベルを表す。加算処理は、各焦点検出エリア２０１〜２０５ごとに行われる。図５の場合と同様に、フレームｐについてＡＦ用画素３１２（３１３）から読み出され、演算部４３ａに格納されたＡＦ用画素信号列をＤ(ｐ)とする。
【００６７】
ステップＳ５３へ進むのは、図１０(b)に例示したように、ｎ＝５フレーム分の加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)における差分Ｄが、第３判定閾値（デフォーカス量の算出に必要な起伏）より大きくなってデフォーカス量の算出が見込める場合である。判定部４３ｂは、ステップＳ５３において、メモリ４９にのみアクセスする旨を決定して図１０(a)による処理を終了する。メモリ４９にのみアクセスする場合は、加算処理をｎフレーム分で終了する。
【００６８】
ステップＳ５４へ進むのは、ｎフレーム分を加算してもなお、加算後のＡＦ用画素信号列ＯＤ(ｐ−４)における差分Ｄが第３判定閾値（デフォーカス量の算出に必要な起伏）より小さい場合である。判定部４３ｂは、ステップＳ５４において、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨を決定して図１０(a)による処理を終了する。メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする場合は、ｎフレーム分の加算処理に続いてｍフレーム分の加算処理を行う。
【００６９】
以上説明した変形例２によれば、演算部４３ａは、累積的にｎ回加算した信号値における最大値と最小値との差分Ｄが、焦点調節状態の検出に必要な信号列の起伏に満たない場合において、さらにｍ回の加算を行うようにした。これにより、常に(ｎ＋ｍ)回の加算を行う場合に比べて、光電変換信号およびその加算信号を記憶するメモリの使用量を抑えることができる。
【００７０】
（変形例３）
判定部４３ｂは、メモリ４９にのみアクセスするか、またはメモリ４９およびメモリ８０にアクセスするかを被写体の明るさに基づいて決定してもよい。一般に、明るい被写体の場合は、暗い被写体の場合に比べてＡＦ用画素信号列の信号レベルが高くなる。そこで、判定部４３ｂは、例えば測光センサなどの出力に基づき、被写体輝度が所定値より高いと判断した場合に、メモリ４９にのみアクセスする旨を決定する。一方、判定部４３ｂは、被写体輝度が所定値より低いと判断した場合には、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨を決定する。
【００７１】
（変形例４）
判定部４３ｂは、メモリ４９にのみアクセスするか、またはメモリ４９およびメモリ８０にアクセスするかを、メモリ４９の使用状況に基づいて決定してもよい。判定部４３ｂは、例えば、デフォーカス量算出のために算出された加算後のＡＦ用画素信号列を記憶することによってメモリ４９の残容量が所定容量より低下した場合、またはメモリ４９の残容量比率（残容量／全体の記憶容量）が所定比率より低下した場合に、メモリ４９およびメモリ８０にアクセスする旨を決定する。一方、判定部４３ｂは、メモリ４９の残容量が所定容量より多い場合、またはメモリ４９の残容量比率（残容量／全体の記憶容量）が所定比率より高い場合には、メモリ４９にのみアクセスする旨を決定する。
【００７２】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７３】
１０…撮像光学系
２０…撮像センサ
３０…光学系制御部
４０…カメラ制御部
４１…画像データ受信部
４３…ＡＦ制御部
４３ａ…演算部
４３ｂ…判定部
４８ａ，４８ｂ…メモリコントローラ
４９，８０…メモリ
３１１…ＡＦ用画素列
３１２，３１３…ＡＦ用画素
【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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