(57)【要約】【課題】ＨＤＲ画像の表示中やＨＤＲ画像の撮影中に信頼性の高い焦点検出結果を短時間で取得することができる仕組みを提供する。【解決手段】撮像装置は、焦点検出手段が動作している場合に、露出制御手段で制御する撮像素子１１５の露出設定を変更して、ＡＦ評価値取得回路に出力する画像の露光量があらかじめ定めた適正露光となるように、ＡＦ評価値取得回路に出力する画像に設定するゲインを撮像素子１１５からの複数の画像データを合成して動画像を生成する動画用画像生成回路に出力する画像に設定するゲインに対して変更する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を時系列的に連続撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から出力される複数の露出が異なる画像データを合成して出力する画像合成手段と、
前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
前記画像データから焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記画像合成手段に出力する画像に対して第１のゲインをかける第１のゲイン手段と、
前記焦点検出手段に出力する画像に対して第２のゲインをかける第２のゲイン手段と、
前記第１のゲインと前記第２のゲインを異ならせ、前記焦点検出手段に出力する複数の露出が異なる画像の明るさが、画像から求まる適正露光に対応する明るさとなるように前記第２のゲインを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記焦点検出手段での焦点検出が実施されているか否かを判定するとともに、前記焦点検出手段での焦点検出が実施されていると判定した場合に、前記露出制御手段で制御する露出設定を変更す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】
前記制御手段は、前記露出制御手段で制御する露出設定を、前記撮像手段の出力画像が前記適正露光よりオーバーで露光している場合のみ変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体検出手段を有し、
前記制御手段は、前記被写体検出手段で検出した被写体に一定以上の動きがない場合には、前記露出制御手段で制御する露出設定、及び前記第２のゲインを変更することなく、前記撮像手段の出力画像が前記適正露光である場合のみ前記焦点検出手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点検出手段は、前記画像データからコントラストを抽出して焦点検出を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体を時系列的に連続撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで出力される複数の露出が異なる画像データを合成して出力する画像合成ステップと、
前記撮像ステップでの露出を制御する露出制御ステップと、
前記画像データから焦点検出を行う焦点検出ステップと、
前記画像合成ステップで用いる画像に対して第１のゲインをかける第１のゲイン設定ステップと、
前記焦点検出ステップで用いる画像に対して第２のゲインをかける第２のゲイン設定ステップと、
前記第１のゲインと前記第２のゲインを異ならせ、前記焦点検出ステップで用いる複数の露出が異なる画像の明るさが、画像から求まる適正露光に対応する明るさとなるように前記第２のゲインを制御する制御ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項７】
被写体を時系列的に連続撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップで出力される複数の露出が異なる画像データを合成して出力する画像合成ステップと、
前記撮像ステップでの露出を制御する露出制御ステップと、
前記画像データから焦点検出を行う焦点検出ステップと、
前記画像合成ステップで用いる画像に対して第１のゲインをかける第１のゲイン設定ステップと、
前記焦点検出ステップで用いる画像に対して第２のゲインをかける第２のゲイン設定ステップと、
前記第１のゲインと前記第２のゲインを異ならせ、前記焦点検出ステップで用いる複数の露出が異なる画像の明るさが、画像から求まる適正露光に対応する明るさとなるように前記第２のゲインを制御する制御ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関し、特に連続撮像した複数の画像を合成する機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置では、動画撮影記録時に撮像素子のフレームレートを記録フレームレートとして記録するか、或いは高いフレームレートで撮像した画像を低いフレームレートで記録して決定的な瞬間をスロー再生するものがある。また、連続撮像した複数の画像の出力を合成して記録する技術が開示されている。
【０００３】
例えば、時系列的に連続撮像した複数の画像を合成する際、被写体の変化、或いは被写体に対する撮像条件の変化に応じて合成の有無を判定する画像処理方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
この提案では、露光時間を長秒・短秒と交互に変更しながら連続撮像して各画像を合成することにより、ダイナミックレンジの広い動画（以下、ＨＤＲ動画という）や表示用画像を生成することが可能である。また、被写体の状況に応じて合成・非合成を切り替えれば、ＨＤＲ動画と通常（非合成）動画を記録中に動的に切り替えることも可能である。
【０００５】
また、被写体までの距離と輝度によって背景抽出を行い、被写体と比較して所定以上の輝度差がある場合には、ＨＤＲ動画の撮影を実施する技術が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３６７４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１及び２では、焦点検出（測距）をする際にコントラスト測定を行うが、撮像素子の出力信号からコントラスト測定値を取得してコントラスト測定を実施する場合に問題が生じる。
【０００８】
即ち、ＨＤＲ動画の撮影においては、全てのフレームで適正な露光時間で撮影していないため、コントラスト測定値が信頼できない場合があり、焦点検出結果の信頼性が低下する。また、適正露光のフレームのみでコントラスト測定を実施すれば、焦点検出にかかる時間が長くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、ＨＤＲ画像の表示中やＨＤＲ画像の撮影中に信頼性の高い焦点検出結果を短時間で取得することができる仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体を時系列的に連続撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力される複数の露出が異なる画像データを合成して出力する画像合成手段と、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、前記画像データから焦点検出を行う焦点検出手段と、前記画像合成手段に出力する画像に対して第１のゲインをかける第１のゲイン手段と、前記焦点検出手段に出力する画像に対して第２のゲインをかける第２のゲイン手段と、前記第１のゲインと前記第２のゲインを異ならせ、前記焦点検出手段に出力する複数の露出が異なる画像の明るさが、画像から求まる適正露光に対応する明るさとなるように前記第２のゲインを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＨＤＲ画像の表示中やＨＤＲ画像の撮影中に信頼性の高い焦点検出結果を短時間で取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】ＨＤＲ動画撮影時の画像合成処理を示すフローチャート図である。
【図３】図２のステップＳ２０５における露出の異なる３種類の画像の合成比率のテーブルを示すグラフ図である。
【図４】適正画像、アンダー画像及びオーバー画像の合成処理とＡＦ評価値との関係を説明するための図である。
【図５】ＨＤＲ動画撮影時の露出制御の一例を示すフローチャート図である。
【図６】図５のステップＳ５０４での焦点検出用の露出制御の一例を示すフローチャート図である。
【図７】図５のステップＳ５０３での通常の露出制御の一例を示すフローチャート図である。
【図８】（ａ）は焦点検出用の露出制御において撮像素子からアンダー画像が出力された場合の処理を示すフローチャート図、（ｂ）は焦点検出用の露出制御において撮像素子から適正画像が出力された場合の処理を示すフローチャート図である。（ｃ）は、焦点検出用の露出制御において撮像素子からオーバー画像が出力された場合の処理を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００は、ズームレンズ１１０、像ブレ補正レンズ１１１、フォーカスレンズ１１２、メカニカルシャッタ１１３、及び絞り１１４を有する。撮像素子１１５は、被写体を時系列的に連続撮像し、レンズ１１０〜１１２、メカニカルシャッタ１１３、及び絞り１１４を通過した被写体光を電気信号に光電変換して画像処理部１１７に出力する。タイミング発生器１１６は、撮像素子１１５の駆動及びサンプリングに必要なタイミングパルスを発生する。
【００１６】
画像処理部１１７は、前処理回路、ＡＦ評価値演算回路、輝度積分回路、信号処理回路、ＳＳＧ回路、画像合成回路、縮小回路、ラスタブロック変換回路、及び圧縮回路を有し、撮像出力となるデジタル出力を受信する。
【００１７】
ＳＳＧ回路は、撮像駆動用の同期信号を生成する。また、ＳＳＧ回路では、タイミング発生器１１６から撮像駆動用のクロックを受けて、水平及び垂直同期信号を生成し、タイミング発生器１１６と撮像素子１１５に出力する。
【００１８】
前処理回路は、入力画像を行単位で輝度積分回路と信号処理回路とに分配する。また、前処理回路は、撮像データに必要となるチャネル間のデータ補正等の処理を行う。
【００１９】
ＡＦ評価値演算回路は、設定された複数の評価領域内に入力される画像信号の輝度成分について水平方向のフィルタ処理を施し、コントラストを表す所定周波数を抽出しながら最大値を選択し、垂直方向に積分演算を行う。
【００２０】
輝度積分回路は、ＲＧＢ信号から輝度成分を混合生成し、入力画像を複数領域に分割し、領域毎に輝度成分を生成する。
【００２１】
信号処理回路は、撮像素子１１５の出力データに色キャリア除去、アパーチャー補正、ガンマ補正処理等を行って輝度信号を生成する。同時に、信号処理回路は、色補間、マトリックス変換、ガンマ処理、ゲイン調整等を施して色差信号を生成し、メモリ部１２３にＹＵＶ形式の画像データを形成する。また、信号処理回路では、生成するＹＵＶ形式の画像データの輝度信号（Ｙ）をそのレベル毎に集計し、画像データ毎の輝度分布データを生成する。
【００２２】
画像合成回路は、メモリ部１２３に形成された複数のＲＧＢ形式の撮像画像、或いはその撮像画像に対して信号処理を施した複数のＹＵＶ形式の画像データを入力し、画像データに対し画素単位で設定された係数を乗じて加算することにより合成画像を生成する。
【００２３】
縮小回路は、信号処理回路の出力に基づき、入力される画素データの切り出し、間引き及び線形補間処理等を行い、水平垂直方向に画素データの縮小処理を施す。
【００２４】
縮小回路での縮小処理を受けて、ラスタブロック変換回路では、縮小回路で変倍されたラスタスキャン画像データをブロックスキャン画像データに変換する。こうした一連の画像処理は、メモリ部１２３がバッファメモリとして用いられることで実現される。
【００２５】
圧縮回路は、バッファメモリでブロックスキャン画像データに変換したＹＵＶ画像データを動画圧縮方式に従って圧縮して、動画ビットストリームを出力する。
【００２６】
露出制御部１１８は、メカニカルシャッタ１１３、及び絞り１１４の駆動を制御する。レンズ駆動部１１９は、ズームレンズ１１０、及びフォーカスレンズ１１２を光軸に沿って移動させ、被写体像を撮像素子１１５上に結像させる。また、レンズ駆動部１１９は、角速度センサと加速度センサの出力に対応して像ブレ補正レンズ１１１を駆動し、手ブレを光学的に補正する。レリーズスイッチ１２０は、レリーズボタンの操作に対応して撮影指示を行う。
【００２７】
システム制御部１２１は、ＣＰＵとそのインタフェース回路、ＤＭＡＣ（Direct・Memory・Access・Controller）、バスアービター等で構成され、カメラ１００全体の制御を司る。ＣＰＵが実行するプログラムは、フラッシュメモリ１２２に記憶されている。また、メモリ部１２３は、ＤＲＡＭ等で構成され、各処理途中のデータを一時保存する他、フラッシュメモリ１２２内のプログラムが展開されて使用される。
【００２８】
Ｉ／Ｆ部１２４は、記録媒体２００とのインタフェースである。コネクタ１２５には、記録媒体２００のコネクタ２０３が接続される。記録媒体着脱検知スイッチ１２６は、記録媒体２００の着脱を検出する。マイクロフォン１２７は、入力された音声を音声信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１２８は、マイクロフォン１２７の音声出力をデジタル音声信号に変換する。音声処理部１２９は、デジタル音声データに所定の音声処理を施し、音声ビットストリームを出力する。
【００２９】
電源制御部１３０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部へ供給する。電源部１３２は、一次電池、二次電池あるいはＡＣアダプタ等から構成され、コネクタ１３１を介してカメラ１００に接続される。動画記録スイッチ１８０は、動画記録開始ボタンの操作に応じて動画の記録を指示する。表示装置１５１は、ＬＣＤ等で構成される。
【００３０】
再生回路１５０は、画像処理部１１７で生成され、メモリ部１２３に記憶された画像データを表示用画像に変換して表示装置１５１に転送する。また、再生回路１５０では、ＹＵＶ形式の画像データを輝度成分信号Ｙと変調色差成分Ｃとに分離し、Ｄ／Ａ変換によりアナログ化されたＹ信号にＬＰＦを施す。また、再生回路１５０では、Ｄ／Ａ変換を行ったアナログＣ信号にＢＰＦを施して変調色差成分の周波数成分のみを抽出する。
【００３１】
こうして生成された信号成分とサブキャリア周波数に基づいて、Ｙ信号とＲＧＢ信号に変換生成して、表示装置１５１に出力される。このように、撮像素子１１５から出力された画像データを逐次処理して表示装置１５１に表示することによって、ＥＶＦ（電子ビューファインダ）が実現される。
【００３２】
被写体検出部１３３は、撮像素子１１５の出力信号から被写体像の特定の領域、例えば人物の顔の位置情報を検出する。記録媒体２００は、半導体メモリ等から構成される記録部２０１、カメラ１００とのインタフェース２０２、カメラ１００と接続を行うコネクタ２０３、及び媒体記録禁止スイッチ２０４から構成される。
【００３３】
図２は、本実施形態のカメラ１００におけるＨＤＲ動画撮影時の画像合成処理を示すフローチャート図である。図２での各処理は、フラッシュメモリ１２２に記憶されたプログラムがメモリ部１２３に展開されて、システム制御部１２１のＣＰＵにより実行される。なお、ＨＤＲ動画の撮影は、適正／アンダー／オーバーの３種類の露出の画像を撮影して、合成処理によってダイナミックレンジを拡大する。
【００３４】
図２において、ステップＳ２０１では、システム制御部１２１は、ＨＤＲ動画の記録を開始すると、ステップＳ２０２に進む。
【００３５】
ステップＳ２０２では、システム制御部１２１は、適正露光での露出量の画像（以下、適正画像という。）を撮影して取得し、ステップＳ２０３に進む。
【００３６】
ステップＳ２０３では、システム制御部１２１は、適正露出量よりアンダーの露出量で画像（以下、アンダー画像という。）を撮影して取得し、ステップＳ２０４に進む。
【００３７】
ステップＳ２０４では、システム制御部１２１は、適正露出量よりオーバーの露出量で画像（以下、オーバー画像という。）を撮影して取得し、ステップＳ２０５に進む。
【００３８】
ステップＳ２０５では、システム制御部１２１は、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４で取得した露出の異なる３種類の画像について、アンダー画像を基準に合成処理を行い、ステップＳ２０６に進む。なお、ここでの合成処理の詳細については、図３を用いて後述する。
【００３９】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で合成処理された画像は、撮像素子１１５から出力された生データ形式の状態であるため、システム制御部１２１は、ＹＵＶ形式に現像処理を行った後、符号化処理を行い、ステップＳ２０７に進む。
【００４０】
ステップＳ２０７では、システム制御部１２１は、記録媒体２００へ動画像の記録を行い、ステップＳ２０８で記録媒体２００への動画像の記録終了の判断がされると、ＨＤＲ動画撮影を終了する。
【００４１】
図３は、図２のステップＳ２０５における露出の異なる３種類の画像の合成比率のテーブルを示すグラフ図である。本実施形態では、適正画像、アンダー画像及びオーバー画像のうち、白飛びが発生しづらいアンダー画像を基準に合成比率を決定する。
【００４２】
具体的には、アンダー画像について画素単位又は領域単位で輝度レベルを求め、図３に示す合成比率テーブルから、オーバー画像の合成比率α、適正画像の合成比率β、及びアンダー画像の合成比率γを決定する。そして、決定された合成比率に基づき、合成画像を次式（１）を用いて生成する。
HDR_Image[x,y] = OverImage[x,y]×α＋NormalImage[x,y]×β＋UnderImage[x,y]×γ…（１）
【００４３】
図４は、適正画像、アンダー画像及びオーバー画像の合成処理とＡＦ評価値との関係を説明するための図である。
【００４４】
図４に示すように、ＨＤＲ動画撮影の際には、適正画像Ｎ１、アンダー画像Ｕ１及びオーバー画像Ｏ１の合成処理と、適正画像Ｎ２、アンダー画像Ｕ２、及びオーバー画像Ｏ２の合成処理とを行う。その際、それぞれの画像について、シャッタスピード（露出時間）を変更することで、露出量を変えている。
【００４５】
本実施形態では、適正画像のシャッタスピードは、１／２５０、アンダー画像のシャッタスピードは、１／５００、オーバー画像のシャッタスピードは、１／１２５である。撮像素子１１５のフレームレートは、９０ｆｐｓであり、３枚の画像を合成してＨＤＲ動画像を生成するので、動画ファイル（合成画像）のフレームレートは、３０ｆｐｓとなる。
【００４６】
ところで、フォーカスレンズ１１２の位置を決めるための焦点検出データを取得する際、合成処理後の焦点検出データを使用すると、合成処理によってコントラストが失われるだけでなく、３０ｆｐｓのフレームレートであるため、焦点検出データの取得が遅くなる。
【００４７】
一方、全ての画像から焦点検出データを取得しようとすると、フレームレートは９０ｆｐｓと速くなるが、アンダー画像及びオーバー画像から取得した焦点検出データの信頼性が低下する。
【００４８】
そこで、本実施形態では、システム制御部１２１による焦点検出データ（ＡＦ評価値）の取得時には、通常時と露出量を変更して、デジタルゲインで補うことにより、信頼性の高い焦点検出データの取得を可能にする。
【００４９】
図５は、カメラ１００におけるＨＤＲ動画撮影時の露出制御の一例を示すフローチャート図である。図５での各処理は、フラッシュメモリ１２２に記憶されたプログラムがメモリ部１２３に展開されて、システム制御部１２１のＣＰＵにより実行される。
【００５０】
図５において、ステップＳ５０１では、システム制御部１２１は、ＨＤＲ動画像の撮影時に焦点検出中か否かを判定し、焦点検出中であれば、ステップＳ５０４に進み、焦点検出中でなければ、ステップＳ５０２に進む。
【００５１】
ステップＳ５０２では、システム制御部１２１は、撮像している被写体に一定以上の動きがあるか否かを判定し、一定以上の動きがない場合は、ステップＳ５０３に進み、一定以上の動きがある場合は、ステップＳ５０４に進む。
【００５２】
ステップＳ５０３では、システム制御部１２１は、通常の露出制御を実行し、ステップＳ５０５に進む。なお、通常の露出制御については、図７を用いて後述する。
【００５３】
ステップＳ５０４では、システム制御部１２１は、焦点検出用の露出制御を実行し、ステップＳ５０５に進む。なお、焦点検出用の露出制御については、図６を用いて後述する。
【００５４】
ステップＳ５０５では、システム制御部１２１は、ＨＤＲ動画像の撮影が終了すると、処理を終了する。
【００５５】
図６は、図５のステップＳ５０４での焦点検出用の露出制御の一例を示すフローチャート図である。
【００５６】
図６において、ステップＳ６０１では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力がアンダー画像のフレームか否かを判定し、アンダー画像の場合は、ステップＳ６０４に進み、アンダー画像でない場合は、ステップＳ６０２に進む。
【００５７】
ステップＳ６０２では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力が適正画像のフレームか否かを判定し、適正画像の場合は、ステップＳ６０５に進み、適正画像でない場合は、ステップＳ６０３に進む。
【００５８】
ステップＳ６０３では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力がオーバー画像のフレームと判定して、ステップＳ６０６に進む。
【００５９】
ステップＳ６０４では、システム制御部１２１は、アンダー画像の露出量を適正画像の露出量から１段アンダー（−１）に合わせ、ステップＳ６０７に進む。ここでは、絞り１４の絞り値を変更すると、画像の被写界深度が変わってしまうため、撮像素子１１５に入力する電子シャッタのパルスを変更してシャッタスピードを変更する。
【００６０】
ステップＳ６０７では、システム制御部１２１は、動画用の画像出力（例えば表示画像）に対するデジタルゲインを等倍とし、焦点検出用の画像出力に対するデジタルゲインを２倍とする。この結果、ステップＳ６１０では、動画用の画像の露出設定は、１段アンダーになる。
【００６１】
ここで、動画用の画像出力に対してデジタルゲインを設定する処理は、本発明の第１のゲイン手段の一例に相当し、焦点検出用の画像出力に対してデジタルゲインを設定する処理は、本発明の第２のゲイン手段の一例に相当する。
【００６２】
ステップＳ６０５では、システム制御部１２１は、適正画像の露出量（±０）として、ステップＳ６０８に進む。
【００６３】
ステップＳ６０８では、システム制御部１２１は、動画用の画像出力に対するデジタルゲインを等倍とし、焦点検出用の画像出力に対するデジタルゲインを等倍とする。この結果、ステップＳ６１１では、動画用の画像の露出設定は、適正露光となる。
【００６４】
ステップＳ６０６では、システム制御部１２１は、オーバー画像の露出設定を適正画像の露出量（±０）として、ステップＳ６０９に進む。
【００６５】
ステップＳ６０９では、システム制御部１２１は、動画用の画像出力に対するデジタルゲインを２倍とし、焦点検出用の画像出力に対するデジタルゲインを等倍とする。この結果、ステップＳ６１２では、動画用の画像は１段オーバーになる。また、最終的にステップＳ６１３において、アンダー画像、適正画像及びオーバー画像の全てのフレームで焦点検出用の露出設定は、適正露光となり、焦点検出用の露出制御を終了する。
【００６６】
図７は、図５のステップＳ５０３での通常の露出制御の一例を示すフローチャート図である。
【００６７】
図７において、ステップＳ７０１では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力がアンダー画像のフレームかどうかを判定し、アンダー画像の場合は、ステップＳ７０４に進み、アンダー画像でない場合は、ステップＳ７０２に進む。
【００６８】
ステップＳ７０２では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力が適正画像のフレームかどうかを判定し、適正画像の場合は、ステップＳ７０５に進み、適正画像でない場合は、ステップＳ７０３に進む。
【００６９】
ステップＳ７０３では、システム制御部１２１は、撮像素子１１５の出力がオーバー画像のフレームと判定して、ステップＳ７０６に進む。
【００７０】
ステップＳ７０４では、システム制御部１２１は、アンダー画像の露出設定を適正画像の露出量から１段アンダーに合わせる。ここでは、絞り１４を変更すると画像の被写界深度が変わってしまうため、撮像素子１１５に入力する電子シャッタのパルスを変更しシャッタスピードを変更する。この結果、ステップＳ７０７では、動画用の画像の露出設定は、１段アンダーになる。
【００７１】
ステップＳ７０５では、システム制御部１２１は、適正画像の露出設定を適正露出量（±０）とする。この結果、ステップＳ７０８では、動画用の適正画像の露出設定は適正露光になる。
【００７２】
ステップＳ７０６では、システム制御部１２１は、オーバー画像の露出設定を１段オーバーにする。この結果、ステップＳ７０９では、動画用の画像の露出設定は１段オーバーになる。
【００７３】
なお、通常の露出制御で焦点検出を行う場合には、ステップＳ７０７，Ｓ７０８，Ｓ７０９での焦点検出用の画像の露出設定は、それぞれ１段アンダー、適正、１段オーバーとなる。また、デジタルゲインは、動画用の画像及び焦点検出用の画像共に、それぞれ×１である。
【００７４】
また、ステップＳ５０２で撮像する被写体が動いていない場合は、焦点検出を素早く実施する必要はないので、焦点検出時でも通常の露出制御を実施し、焦点検出は適正露光のフレームのみ、つまり３フレームに１回の割合で実施するようにしてもよい。
【００７５】
図８（ａ）は、焦点検出用の露出制御において撮像素子１１５からアンダー画像（動画像）が出力された場合の処理を示すフローチャート図である。
【００７６】
図８（ａ）では、撮像素子１１５の出力画像信号をＡ／Ｄ変換後に電子シャッタで調整し、１段アンダーの露光量にする。その後、動画像を生成する回路に出力する画像データに対するデジタルゲインを×１として動画用の画像の露出設定を１段アンダーとする。また、ＡＦ評価値の取得用（焦点検出用）回路に出力する画像データに対するデジタルゲインを×２として焦点検出用の画像の露出設定を適正露光とする。
【００７７】
図８（ｂ）は、焦点検出用の露出制御において撮像素子１１５から適正画像（動画像）が出力された場合の処理を示すフローチャート図である。
【００７８】
図８（ｂ）では、撮像素子１１５の出力画像信号をＡ／Ｄ変換後に電子シャッタで調整し、適正の露光量にする。その後、動画像を生成する回路に出力する画像データ、及びＡＦ評価値の取得用（焦点検出用）回路に出力する画像データに対するデジタルゲインをそれぞれ×１として露出設定を適正露光とする。
【００７９】
図８（ｃ）は、焦点検出用の露出制御において撮像素子１１５からオーバー画像（動画像）が出力された場合の処理を示すフローチャート図である。
【００８０】
図８（ｃ）の焦点検出用の露出制御では、撮像素子１１５の信号をＡ／Ｄ変換後に電子シャッタで調整し、適正の露光量にする。その後、動画像を生成する回路に出力する画像データに対するデジタルゲインを×２として動画用の画像の露出設定を１段オーバーとする。また、ＡＦ評価値の取得用（焦点検出用）回路に出力する画像データに対するデジタルゲインを×１として焦点検出用の画像の露出設定を適正露光とする。
【００８１】
なお、図８（ｃ）での括弧内の数値は、通常の露出制御での値である。オートフォーカス動作を実施していない場合には、撮像素子１１５の出力画像信号（オーバー画像）をＡ／Ｄ変換後に電子シャッタで調整し、１段オーバーの露光量にする。
【００８２】
その後、動画像を生成する回路に出力する画像データに対するデジタルゲインを×１として動画用の画像の露出設定を１段オーバーとする。即ち、Ａ／Ｄ変換後に電子シャッタで露光量を調整する際は、オーバー画像を生成するフレームのみ通常時と焦点検出時とで異なる露出制御を行うことになる。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態では、ＨＤＲ動画像の表示中やＨＤＲ動画像の撮影中に信頼性の高い焦点検出結果を短時間で取得することができる。
【００８４】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００８５】
例えば、上記実施形態では、撮像素子１１５の任意の画素のデータを焦点検出用のデータとして使用する場合を例示したが、これに限定されない。
【００８６】
即ち、撮像素子１１５に焦点検出用の特定画素が配置されている場合には、通常の画素の出力に対しては通常の露出制御とデジタルゲインを施し、焦点検出用の画素の出力に対しては焦点検出用の露出制御とデジタルゲインを施すようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、動画撮影を例示したが、静止画撮影前にレリーズボタンが押された撮影待機状態での焦点検出にも本発明を適用可能である。
【００８８】
また、上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例示したが、これに限定されない。
【００８９】
例えば、撮像素子を有する携帯電話端末や携帯型の画像ビューワ、カメラを備えるテレビ、デジタルフォトフレーム、音楽プレーヤ、ゲーム機、電子ブックリーダなどの撮像可能な装置に本発明を適用可能である。
【００９０】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウェア（プログラム）をパーソナルコンピュータ（ＣＰＵ，プロセッサ）にて実行することでも実現できる。
【符号の説明】
【００９１】
１００  デジタルカメラ
１１５  撮像素子
１１７  画像処理部
１１８  露出制御部
１２０  レリーズスイッチ
１２１  システム制御部
１２２  フラッシュメモリ
１２３  メモリ部
１３３  被写体検出部
１５０  再生回路
１５１  表示装置
１８０  動画記録スイッチ
【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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