(57)【要約】【課題】ＡＦ処理（コントラストＡＦ処理）において、合焦時間を短くするとともに、撮像素子から画素信号を読み出すための読出方式の如何にかかわらず、偽色やモアレの発生を防止して優れた合焦精度を実現することができるＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を有する撮影装置を得る。【解決手段】コントラストＡＦ処理部は、ＬＰＦ処理とＡＦ処理とを並行して実行する。コントラストＡＦ処理部は、ＬＰＦ処理において、画素信号読出部による所定の読出方式に応じた移動軌跡で、ＬＰＦ駆動機構により移動部材を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得る。コントラストＡＦ処理部は、ＡＦ処理において、画素信号読出部によって、ＬＰＦ処理を施した撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるコントラスト評価値に基づいて、フォーカスレンズ群を合焦位置に移動させる。【選択図】図７
2015141367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズ群を有する撮影光学系；
前記撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、マトリックス状に配列された検出色の異なる複数の画素を有する撮像素子；
前記撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出すための複数の読出方式のうちの所定の読出方式で画素信号を読み出す画素信号読出部；
前記撮影光学系の一部をなすレンズと前記撮像素子の少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記撮像素子の複数の画素に入射させて、光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ駆動機構；及び
前記画素信号読出部による所定の読出方式に応じた移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ処理と、前記画素信号読出部によって、前記ＬＰＦ処理を施した前記撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるＡＦ評価値に基づいて、前記フォーカスレンズ群を合焦位置に移動させるＡＦ処理と、を並行して実行するＡＦ処理部；
を有することを特徴とするＡＦ機能を有する撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載のＡＦ機能を有する撮影装置において、
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素のうち、垂直方向に並ぶ画素から画素信号を読み出す垂直読出方式、水平方向に並ぶ画素から画素信号を読み出す水平読出方式、及び、垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ画素から画素信号を読み出す合成読出方式のいずれか１つの読出方式を実行し、
前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記画素信号読出部による所定の読出方式に応じて、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を、前記垂直方向に並ぶ画素に対応する垂直直進軌跡、前記水平方向に並ぶ画素に対応する水平直進軌跡、及び、前記垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ画素に対応する合成移動軌跡のいずれか１つによって駆動するＡＦ機能を有する撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のＡＦ機能を有する撮影装置において、
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素のうち、垂直方向に並ぶ画素と水平方向に並ぶ画素の少なくとも一方を間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を実行し、
前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動するＡＦ機能を有する撮影装置。
【請求項４】
請求項３記載のＡＦ機能を有する撮影装置において、
前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率が大きくなるに連れて、前記ＬＰＦ駆動機構による前記移動部材の垂直方向と水平方向への駆動量を大きくし、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率が小さくなるに連れて、前記ＬＰＦ駆動機構による前記移動部材の垂直方向と水平方向への駆動量を小さくするＡＦ機能を有する撮影装置。
【請求項５】
請求項１または２記載のＡＦ機能を有する撮影装置において、
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素の全部または一部に対して、間引き処理、加算処理、平均化処理またはこれらを組み合わせた処理を実行しながら画素信号を読み出す読出方式を実行し、
前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記画素信号読出部による読出方式に応じた異なる移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動するＡＦ機能を有する撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を有する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト検出法を用いたＡＦ制御（以下、コントラストＡＦと呼ぶ）の機能を有する撮影装置が実用化されている。コントラストＡＦでは、撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるコントラスト評価値（エッジ強度）が最大化されるフォーカスレンズ群の位置（合焦位置）を見つける。
【０００３】
コントラストＡＦでは、より短い合焦時間を実現するために、撮像素子から画素信号を読み出すための読出方式として、撮像素子の複数の画素のうち、垂直方向に並ぶ画素と水平方向に並ぶ画素の少なくとも一方を間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を採用することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６７１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者の鋭意研究によると、コントラストＡＦにおいて間引き読出方式を採用すると、予期しない偽色やモアレが発生してコントラスト評価値（エッジ強度）の信頼性が低くなる結果、合焦精度が悪化してしまうことが判明した。しかも、問題とされる偽色やモアレの発生の度合いは、間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率によって変わってくる。ちなみに、コントラストＡＦでは、間引き読出方式の他にも、例えば加算読出方式や平均化読出方式といった各種の読出方式を採用することがあり得るが、この場合も同様に、偽色やモアレの発生による合焦精度の悪化という問題が起きる。
【０００６】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、ＡＦ処理（コントラストＡＦ処理）において、合焦時間を短くするとともに、撮像素子から画素信号を読み出すための読出方式の如何にかかわらず、偽色やモアレの発生を防止して優れた合焦精度を実現することができるＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を有する撮影装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ＡＦ処理中（コントラストＡＦ処理中）に、撮影光学系の一部をなすレンズと撮像素子の少なくとも一方からなる移動部材を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ処理を実行すること、及び、撮像素子から画素信号を読み出すための読出方式に応じてＬＰＦ処理における移動部材の駆動量（駆動軌跡）を変えること、をコンセプトとして完成されたものである。
【０００８】
本発明のＡＦ機能を有する撮影装置は、フォーカスレンズ群を有する撮影光学系；前記撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換する、マトリックス状に配列された検出色の異なる複数の画素を有する撮像素子；前記撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出すための複数の読出方式のうちの所定の読出方式で画素信号を読み出す画素信号読出部；前記撮影光学系の一部をなすレンズと前記撮像素子の少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することにより、被写体光束を前記撮像素子の複数の画素に入射させて、光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ駆動機構；及び前記画素信号読出部による所定の読出方式に応じた移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ処理と、前記画素信号読出部によって、前記ＬＰＦ処理を施した前記撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるＡＦ評価値に基づいて、前記フォーカスレンズ群を合焦位置に移動させるＡＦ処理と、を並行して実行するＡＦ処理部；を有することを特徴としている。
【０００９】
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素のうち、垂直方向に並ぶ画素から画素信号を読み出す垂直読出方式、水平方向に並ぶ画素から画素信号を読み出す水平読出方式、及び、垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ画素から画素信号を読み出す合成読出方式のいずれか１つの読出方式を実行することができる。前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記画素信号読出部による所定の読出方式に応じて、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を、前記垂直方向に並ぶ画素に対応する垂直直進軌跡、前記水平方向に並ぶ画素に対応する水平直進軌跡、及び、前記垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ画素に対応する合成移動軌跡のいずれか１つによって駆動することができる。
【００１０】
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素のうち、垂直方向に並ぶ画素と水平方向に並ぶ画素の少なくとも一方を間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を実行することができる。前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動することができる。
【００１１】
前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率が大きくなるに連れて、前記ＬＰＦ駆動機構による前記移動部材の垂直方向と水平方向への駆動量を大きくし、前記間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率が小さくなるに連れて、前記ＬＰＦ駆動機構による前記移動部材の垂直方向と水平方向への駆動量を小さくすることができる。
【００１２】
前記画素信号読出部は、所定の読出方式として、前記撮像素子の複数の画素の全部または一部に対して、間引き処理、加算処理、平均化処理またはこれらを組み合わせた処理を実行しながら画素信号を読み出す読出方式を実行することができる。前記ＡＦ処理部は、前記ＬＰＦ処理において、前記画素信号読出部による読出方式に応じた異なる移動軌跡で、前記ＬＰＦ駆動機構により前記移動部材を光軸直交平面内で駆動することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＡＦ処理（コントラストＡＦ処理）において、合焦時間を短くするとともに、撮像素子から画素信号を読み出すための読出方式の如何にかかわらず、偽色やモアレの発生を防止して優れた合焦精度を実現することができるＡＦ機能（コントラストＡＦ機能）を有する撮影装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）の要部構成を示すブロック図である。
【図２】像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）の要部構成を示すブロック図である。
【図３】像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）の構成を示す側面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は所定軌跡を描くように撮像素子を駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を与えるための動作を示す図であり、図４（Ａ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な正方形軌跡を描くように撮像素子を駆動する場合、図４（Ｂ）は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な円形軌跡を描くように撮像素子を駆動する場合をそれぞれ示している。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は撮像素子の複数の画素から画素信号を読み出すための読出方式を示す図であり、図５（Ａ）は全画素読出方式、図５（Ｂ）は１／３垂直間引き読出方式をそれぞれ示している。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）はＬＰＦ移動軌跡設定部が設定可能な撮像素子のＬＰＦ移動軌跡を示す図であり、図６（Ａ）は全画素読出方式に対応する撮像素子のＬＰＦ移動軌跡、図６（Ｂ）は１／３垂直間引き読出方式に対応する撮像素子のＬＰＦ移動軌跡をそれぞれ示している。
【図７】本発明によるデジタルカメラの動作（コントラストＡＦ処理を用いた撮影方法）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１ないし図７を参照して、本発明によるデジタルカメラ（撮影装置）１０について説明する。
【００１６】
図１に示すように、デジタルカメラ１０は、ボディ本体２０と、このボディ本体２０に着脱可能（レンズ交換可能）な撮影レンズ３０とを備えている。撮影レンズ３０は、被写体側（図１中の左側）から像面側（図１中の右側）に向かって順に、撮影レンズ群（撮影光学系、移動部材、振れ補正部材）３１と、絞り（撮影光学系）３２とを備えている。ボディ本体２０は、被写体側（図１中の左側）から像面側（図１中の右側）に向かって順に、シャッタ（撮影光学系）２１と、撮像素子（移動部材、振れ補正部材）２２とを備えている。またボディ本体２０は、撮影レンズ３０への装着状態で絞り３２とシャッタ２１を駆動制御する絞り／シャッタ駆動回路２３を備えている。撮影レンズ群３１から入射し、絞り３２とシャッタ２１を通った被写体光束による被写体像が、撮像素子２２の受光面上に形成される。撮像素子２２の受光面上に形成された被写体像は、マトリックス状に配列された検出色の異なる多数の画素によって、電気的な画素信号に変換され、画像データとしてＤＳＰ４０に出力される。ＤＳＰ４０は、撮像素子２２から入力した画像データに所定の画像処理を施して、これをＬＣＤ２４に表示し、画像メモリ２５に記憶する。
【００１７】
撮影レンズ群３１は、被写体側（図１中の左側）から像面側（図１中の右側）に向かって順に、固定レンズ群３１Ａと、変倍時に光軸方向に移動する変倍レンズ群３１Ｂと、フォーカシング時に光軸方向に移動するフォーカスレンズ群３１Ｃとを有している。ボディ本体２０及び／又は撮影レンズ３０には、変倍レンズ群３１Ｂとフォーカスレンズ群３１Ｃを光軸方向に移動させるレンズ移動機構（図示せず）が設けられており、このレンズ移動機構はＤＳＰ４０によって駆動制御される。なお、フォーカスレンズ群３１Ｃを含む限りにおいて、撮影レンズ群３１の構成はこれに限定されず、種々の設計変更が可能である。
【００１８】
撮影レンズ３０は、撮影レンズ群３１の解像力（ＭＴＦ）情報や絞り３２の開口径（絞り値）情報などの各種情報を記憶した通信用メモリ３３を搭載している。撮影レンズ３０をボディ本体２０に装着した状態では、通信用メモリ３３が記憶した各種情報がＤＳＰ４０に読み込まれる。
【００１９】
ボディ本体２０は、ＤＳＰ４０に接続させて、撮影操作スイッチ２６とローパスフィルタ操作スイッチ２７を備えている。撮影操作スイッチ２６は、電源スイッチやレリーズスイッチなどの各種スイッチからなる。ローパスフィルタ操作スイッチ２７は、撮像素子２２を撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内（以下、光軸直交平面内と呼ぶことがある）で駆動するローパスフィルタ動作のオンオフの切替え、ローパスフィルタ動作に関する各種設定などを行うためのスイッチである。撮像素子２２のローパスフィルタ動作については後に詳細に説明する。
【００２０】
ボディ本体２０は、ＤＳＰ４０に接続させて、ジャイロセンサ（振れ検出部）２８を備えている。ジャイロセンサ２８は、ボディ本体２０に加わる移動角速度（Ｘ軸とＹ軸周り）を検出することで、該ボディ本体２０の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号（制御目標信号）を検出する。
【００２１】
図１ないし図３に示すように、撮像素子２２は、撮影光学系の光軸Ｚと直交するＸ軸方向とＹ軸方向（直交二方向）に移動可能に像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）５０に搭載されている。像振れ補正装置５０は、ボディ本体２０のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板５１と、撮像素子２２を固定した、固定支持基板５１に対してスライド可能な可動ステージ５２と、固定支持基板５１の可動ステージ５２との対向面に固定した磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と、固定支持基板５１に可動ステージ５２を挟んで各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と対向させて固定した、各磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３との間に磁気回路を構成する磁性体からなるヨークＹ１、Ｙ２、Ｙ３と、可動ステージ５２に固定した、前記磁気回路の磁界内において電流を受けることにより駆動力を発生する駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を有し、駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に交流駆動信号（交流電圧）を流す（印加する）ことにより、固定支持基板５１に対して可動ステージ５２（撮像素子２２）が光軸直交平面内で駆動するようになっている。駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に流す交流駆動信号は、ＤＳＰ４０による制御の下、撮像素子駆動回路６０（図１）によって生成される。
【００２２】
本実施形態では、磁石Ｍ１、ヨークＹ１及び駆動用コイルＣ１からなる磁気駆動手段と、磁石Ｍ２、ヨークＹ２及び駆動用コイルＣ２からなる磁気駆動手段（２組の磁気駆動手段）とが撮像素子２２の長手方向（水平方向、Ｘ軸方向）に所定間隔で配置され、磁石Ｍ３、ヨークＹ３及び駆動用コイルＣ３からなる磁気駆動手段（１組の磁気駆動手段）が撮像素子２２の長手方向と直交する短手方向（鉛直（垂直）方向、Ｙ軸方向）に配置されている。
【００２３】
さらに固定支持基板５１には、各駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の近傍（中央空間部）に、磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の磁力を検出して可動ステージ５２（撮像素子２２）の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号を検出するホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３が配置されている。ホールセンサＨ１、Ｈ２により可動ステージ５２（撮像素子２２）のＹ軸方向位置及び傾き（回転）が検出され、ホールセンサＨ３により可動ステージ５２（撮像素子２２）のＸ軸方向位置が検出される。ＤＳＰ４０は、撮像素子駆動回路６０を介して、ジャイロセンサ２８が検出したボディ本体２０の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号と、ホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３が検出した撮像素子２２の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号とに基づいて、像振れ補正装置５０によって撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動する。これにより、撮像素子２２上への被写体像の結像位置を変位させて、手振れに起因する像振れを補正することができる。本実施形態ではこの動作を「撮像素子２２の像振れ補正動作（像振れ補正駆動）」と呼ぶ。
【００２４】
本実施形態の像振れ補正装置５０は、撮影光学系の光軸Ｚと直交する平面内において所定軌跡を描くように撮像素子２２を駆動して、被写体光束を撮像素子２２の検出色の異なる複数の画素に入射させることにより、光学的なローパスフィルタ効果（以下、ＬＰＦ効果と呼ぶことがある）を与える。本実施形態ではこの動作を「撮像素子２２のローパスフィルタ動作（ＬＰＦ駆動）」と呼ぶ。
【００２５】
「撮像素子２２の像振れ補正動作（像振れ補正駆動）」と「撮像素子２２のローパスフィルタ動作（ＬＰＦ駆動）」は、両者の合成動作（合成駆動）として像振れ補正装置５０によって実現される態様、あるいは、両者のいずれか一方の動作（駆動）のみが像振れ補正装置５０によって実現される態様が可能である。
【００２６】
図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、像振れ補正装置５０が、所定軌跡を描くように撮像素子２２を駆動して、該撮像素子２２によってＬＰＦ効果を与えるＬＰＦ動作について説明する。同図において、撮像素子２２は、受光面にマトリックス状に所定の画素ピッチＰで配置された多数の画素２２ａを備え、各画素２２ａの前面にベイヤ配列のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂのいずれかが配置されている。各画素２２ａは、前面のいずれかのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂを透過して入射した被写体光線の色を検出、つまり、色成分（色帯域）の光を光電変換し、その強さ（輝度）に応じた電荷を蓄積する。
【００２７】
図４（Ａ）は、撮像素子２２を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な正方形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この正方形軌跡は、例えば、撮像素子２２の画素ピッチＰを一辺とした正方形の閉じた経路とすることができる。図４（Ａ）では、撮像素子２２を、画素２２ａの互いに直交する並び方向の一方（鉛直方向）と平行なＹ軸方向、他方（水平方向）と平行なＸ軸方向に１画素ピッチＰ単位で交互にかつ正方形経路となるように移動させている。
【００２８】
図４（Ｂ）は、撮像素子２２を、撮影光学系の光軸Ｚを中心とする回転対称な円形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この円形軌跡は、撮像素子２２の画素ピッチＰの２1/2／２倍を半径ｒとする円形の閉じた経路とすることができる。
【００２９】
図４（Ａ）、（Ｂ）のように、露光中に撮像素子２２を正方形または円形の所定軌跡を描くように駆動すると、各カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ（画素２２ａ）の中央に入射した被写体光線（光束）が、４個のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇに均等に入射するので、光学的なローパスフィルタと同等の効果が得られる。つまり、どのカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素２２ａ）に入射した光線も、必ずその周辺のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ（画素２２ａ）に入射するので、恰も光学的なローパスフィルタを光線が通過したのと同等の効果（ＬＰＦ効果）が得られる。
【００３０】
撮像素子２２の駆動範囲、例えば撮像素子２２が描く円形軌跡の半径を段階的に切り替えることで、撮像素子２２によるＬＰＦ効果の大小を段階的に切り替えることができる。撮像素子２２が描く円形軌跡の半径を長くすることでＬＰＦ効果を大きくすることができ、撮像素子２２が描く円形軌跡の半径を短くすることでＬＰＦ効果を小さくすることができる。
【００３１】
本実施形態のデジタルカメラ１０では、ＤＳＰ４０による制御の下、コントラストＡＦ処理において、撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出すための読出方式に応じて、撮像素子２２の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を自動で切り替えるＬＰＦ処理を並行して実行する。以下、コントラストＡＦ処理とＬＰＦ処理を並行して実行するためのＤＳＰ４０の構成について詳細に説明する。
【００３２】
図１に示すように、ＤＳＰ４０は、読出方式設定部４２と、ＬＰＦ移動軌跡設定部４４と、画素信号読出部４６と、コントラストＡＦ処理部４８とを有している。
【００３３】
読出方式設定部４２は、撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出すための所定の読出方式を設定する。読出方式設定部４２による読出方式の設定は、例えば、デジタルカメラ１０の工場での製造段階で撮像素子２２の特性等に応じてデフォルト設定される態様、あるいは、デジタルカメラ１０の購入後にユーザのファームウェアの更新によってマニュアル設定される態様が可能であり、その態様には自由度がある。
【００３４】
より具体的に、読出方式設定部４２は、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ複数の画素から画素信号を読み出す合成読出方式を設定することができる。読出方式設定部４２は、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向に並ぶ画素を間引きながら画素信号を読み出す垂直方向間引き読出方式を設定することができる。
【００３５】
本実施形態では、読出方式設定部４２は、「全画素読出方式」及び「１／３垂直間引き読出方式」のいずれかを設定することができる。
【００３６】
図５（Ａ）は、「全画素読出方式」を示している。この読出方式では、最初に、図５（Ａ）中の左上端の画素から右上端の画素までの水平方向の１ラインを走査して画素信号を読み出し、その後、垂直方向の走査読出ラインを１つずつ繰り下げながら、同様の水平方向の１ラインの走査読出を順次行っていき、撮像素子２２の複数の画素２２ａの全てから画素信号を読み出す（間引き率ゼロ）。
【００３７】
図５（Ｂ）は、「１／３垂直間引き読出方式」を示している。この読出方式では、最初に、図５（Ｂ）中の左上端の画素から右上端の画素までの水平方向の１ラインを走査して画素信号を読み出し、その後、垂直方向の同色走査読出ラインを２つ間引いてから、同様の水平方向の１ラインの走査読出を行う。このようにして、垂直方向の走査読出ラインを２／３だけ間引きながら、同垂直方向の走査読出ラインの１／３を使用して、撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出す。
【００３８】
ＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、読出方式設定部４２が設定した読出方式に応じて、撮像素子２２の駆動範囲ならびにＬＰＦ効果を切り替えるためのＬＰＦ移動軌跡を設定する。すなわち、ＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、読出方式設定部４２が設定可能な「全画素読出方式」及び「１／３垂直間引き読出方式」のそれぞれに対応する撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡を保持しており、これらのＬＰＦ移動軌跡のいずれかを設定することができる。
【００３９】
図６（Ａ）は、「全画素読出方式」に対応する撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡を示している。同図では、撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡が、正方形軌跡（破線）または円形軌跡（実線）となっている。
【００４０】
図６（Ｂ）は、「１／３垂直間引き読出方式」に対応する撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡を示している。同図では、撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡が、図６（Ａ）よりも垂直方向の駆動量が大きい長方形軌跡（破線）または楕円形軌跡（実線）となっている。
【００４１】
このように、ＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、間引き読出方式による垂直方向の間引き率が大きくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の垂直方向への駆動量を大きくし、間引き読出方式による垂直方向の間引き率が小さくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の垂直方向への駆動量を小さくするように、撮像素子２２のＬＰＦ移動軌跡を設定する。
【００４２】
画素信号読出部４６は、読出方式設定部４２が設定した所定の読出方式に従って、撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出す。すなわち、画素信号読出部４６は、図５（Ａ）に示した「全画素読出方式」または図５（Ｂ）に示した「１／３垂直間引き読出方式」のいずれかを実行する。
【００４３】
コントラストＡＦ処理部４８は、コントラストＡＦ処理において、ＬＰＦ処理とＡＦ処理とを並行して実行する。
【００４４】
コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、画素信号読出部４６による所定の読出方式に応じた移動軌跡で、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得る。
【００４５】
より具体的に、コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、画素信号読出部４６による所定の読出方式に応じて、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を、垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ画素２２ａに対応する合成移動軌跡によって駆動することができる。コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、間引き読出方式による垂直方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動することができる。コントラストＡＦ処理部４８は、間引き読出方式による垂直方向の間引き率が大きくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の垂直方向への駆動量を大きくし、間引き読出方式による垂直方向の間引き率が小さくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の垂直方向への駆動量を小さくすることができる。
【００４６】
本実施形態では、コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、画素信号読出部４６による読出方式が図５（Ａ）に示した「全画素読出方式」であるときは、図６（Ａ）に示した正方形軌跡または円形軌跡で撮像素子２２を駆動し、画素信号読出部４６による読出方式が図５（Ｂ）に示した「１／３垂直間引き読出方式」であるときは、図６（Ｂ）に示した長方形軌跡または楕円形軌跡で撮像素子２２を駆動する。
【００４７】
コントラストＡＦ処理部４８は、ＡＦ処理において、画素信号読出部４６によって、ＬＰＦ処理を施した撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるコントラスト評価値（エッジ強度）に基づいて、撮影レンズ３０のレンズ移動機構（図示せず）を駆動制御することにより、フォーカスレンズ群３１Ｃを合焦位置に移動させる。
【００４８】
図７のフローチャートを参照して、本発明によるデジタルカメラ１０の動作（コントラストＡＦ処理を用いた撮影方法）について説明する。
【００４９】
ＤＳＰ４０は、コントラストＡＦ処理を開始すると（ステップＳ１）、コントラスト値の算出方向が横方向、縦方向、縦横方向のいずれであるかを判定する（ステップＳ２、ステップＳ３）。
【００５０】
ＤＳＰ４０は、コントラスト値の算出方向が横方向であると判定したときは（ステップＳ２：ＹＥＳ）、撮像素子２２の駆動方向を横方向にする（ステップＳ４）。ＤＳＰ４０は、コントラスト値の算出方向が縦方向であると判定したときは（ステップＳ２：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ）、撮像素子２２の駆動方向を縦方向にする（ステップＳ５）。ＤＳＰ４０は、コントラスト値の算出方向が縦横方向であると判定したときは（ステップＳ２：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ）、撮像素子２２の駆動方向を縦横方向にする（ステップＳ６）。
【００５１】
次いでＤＳＰ４０のＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６が設定及び実行する読出方式が間引きかどうか、すなわち、図５（Ａ）に示した「全画素読出方式」と図５（Ｂ）に示した「１／３垂直間引き読出方式」のいずれであるかを判定する（ステップＳ７）。
【００５２】
ＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６が設定及び実行する読出方式が間引きである、すなわち、図５（Ｂ）に示した「１／３垂直間引き読出方式」であると判定したときは（ステップＳ７：ＹＥＳ）、間引きに合わせたＬＰＦ駆動量（ＬＰＦ移動軌跡）、すなわち、図６（Ｂ）に示した長方形軌跡または楕円形軌跡を撮像素子２２に設定する（ステップＳ８）。
【００５３】
ＬＰＦ移動軌跡設定部４４は、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６が設定及び実行する読出方式が間引きではない、すなわち、図５（Ａ）に示した「全画素読出方式」であると判定したときは（ステップＳ７：ＮＯ）、間引きをしない場合のＬＰＦ駆動量（ＬＰＦ移動軌跡）、すなわち、図６（Ａ）に示した正方形軌跡または円形軌跡を撮像素子２２に設定する（ステップＳ９）。
【００５４】
ここで、ステップＳ７の判定ステップ、並びにステップＳ８及びステップＳ９の設定ステップは、撮影時にリアルタイムで実行する必要はなく、撮影前（図７のフローチャートの開始前）に予め実行しておくことも可能である。
【００５５】
次いでＤＳＰ４０のコントラストＡＦ処理部４８は、ステップＳ８またはステップＳ９で設定したＬＰＦ駆動量（ＬＰＦ移動軌跡）に従って、像振れ補正装置５０を介して撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得るＬＰＦ処理を実行する（ステップＳ１０）。これと並行してＤＳＰ４０のコントラストＡＦ処理部４８は、画素信号読出部４６によって、ＬＰＦ処理を施した撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるコントラスト評価値（エッジ強度）に基づいて、フォーカスレンズ群３１Ｃを合焦位置に移動させるＡＦ処理を実行する（ステップＳ１１）。コントラストＡＦ処理部４８がステップＳ１０とステップＳ１１の処理を並行して実行することにより、コントラストＡＦ処理が完了する。このとき、コントラストＡＦ処理部４８は、コントラストＡＦ処理が完了するまで（一度合焦位置を見つけるまで）、撮像素子２２の複数の画素２２ａからの画素信号の読出方式および像振れ補正装置５０による撮像素子２２のＬＰＦ駆動方式を変えることなく、これらを実行し続ける。
【００５６】
このようにしてコントラストＡＦ処理が完了したら、ＤＳＰ４０は、撮影レンズ群３１、絞り３２、シャッタ２１及び撮像素子２２によって撮影を実行し（ステップＳ１２）、コントラストＡＦ処理を終了する（ステップＳ１３）。
【００５７】
このように、本実施形態のデジタルカメラ（撮影装置）１０によれば、コントラストＡＦ処理部４８が、画素信号読出部４６による所定の読出方式に応じた移動軌跡で、像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）５０により撮像素子（移動部材）２２を光軸直交平面内で駆動して光学的なＬＰＦ効果を得るＬＰＦ処理と、画素信号読出部４６によって、ＬＰＦ処理を施した撮像素子２２の複数の画素２２ａから画素信号を読み出し、読み出した画素信号から導かれるコントラスト評価値に基づいて、フォーカスレンズ群３１Ｃを合焦位置に移動させるＡＦ処理と、を並行して実行する。これにより、コントラストＡＦ処理において、合焦時間を短くするとともに、撮像素子２２から画素信号を読み出すための読出方式の如何にかかわらず、偽色やモアレの発生を防止して優れた合焦精度を実現することができる。
【００５８】
以上の実施形態では、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６が、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向と水平方向を含む平面内に並ぶ複数の画素から画素信号を読み出す合成読出方式を設定及び実行する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６は、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向に並ぶ画素のみから画素信号を読み出す垂直読出方式または水平方向に並ぶ画素のみから画素信号を読み出す水平読出方式を設定及び実行する態様も可能である。この場合、コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）５０により撮像素子２２を、前記垂直方向に並ぶ画素に対応する垂直直進軌跡または前記水平方向に並ぶ画素に対応する水平直進軌跡を描くように駆動することになる。
【００５９】
以上の実施形態では、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６が、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向に並ぶ画素のみを間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を設定及び実行する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、読出方式設定部４２及び画素信号読出部４６は、水平方向に並ぶ画素のみを間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を設定及び実行する態様、または、垂直方向と水平方向の二方向に並ぶ画素を間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を設定及び実行する態様も可能である。いずれの態様であっても、コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、間引き読出方式による垂直方向と水平方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動することになる。
【００６０】
以上の実施形態では、コントラストＡＦ処理部４８が、ＬＰＦ処理において、間引き読出方式による垂直方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、水平方向に並ぶ画素を間引きながら画素信号を読み出す水平方向間引き読出し方式を行う態様では、コントラストＡＦ処理部４８が、ＬＰＦ処理において、間引き読出方式による水平方向の間引き率に応じた異なる移動軌跡で、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動することができる。この場合、コントラストＡＦ処理部４８は、間引き読出方式による水平方向の間引き率が大きくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の水平方向への駆動量を大きくし、間引き読出方式による水平方向の間引き率が小さくなるに連れて、像振れ補正装置５０による撮像素子２２の水平方向への駆動量を小さくすることができる。
【００６１】
以上の実施形態では、画素信号読出部４６が、所定の読出方式として、撮像素子２２の複数の画素２２ａのうち、垂直方向に並ぶ画素を間引きながら画素信号を読み出す間引き読出方式を実行する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像信号読出部４６は、所定の読出方式として、撮像素子２２の複数の画素２２ａの全部または一部に対して、間引き処理、加算処理、平均化処理またはこれらを組み合わせた処理を実行しながら画素信号を読み出す読出方式を実行する態様も可能である。この場合、コントラストＡＦ処理部４８は、ＬＰＦ処理において、画素信号読出部４６による読出方式に応じた異なる移動軌跡で、像振れ補正装置５０により撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動することができる。
【００６２】
以上の実施形態では、撮像素子２２を「振れ補正部材」として、この撮像素子２２を光軸直交平面内で駆動する態様を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮影レンズ群（撮影光学系）３１の一部をなすレンズを「振れ補正部材」として、このレンズを撮影レンズ３０内に設けたボイスコイルモータ（駆動機構）によって光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。この態様であっても、撮像素子２２上への被写体像の結像位置を変位させて像振れを補正するとともに、被写体光束を撮像素子２２の検出色の異なる複数の画素に入射させて光学的なローパスフィルタ効果を得ることができる。
【００６３】
以上の実施形態では、ＤＳＰ４０と撮像素子駆動回路６０を別々の構成要素（ブロック）として描いているが、これらを単一の構成要素（ブロック）として実現する態様も可能である。
【００６４】
以上の実施形態では、像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）５０の構成として、固定支持基板５１に磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３及びヨークＹ１、Ｙ２、Ｙ３を固定し、可動ステージ５２に駆動用コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を固定した場合を例示して説明したが、この位置関係を逆にして、可動ステージに磁石及びヨークを固定し、固定支持基板に駆動用コイルを固定する態様も可能である。
【００６５】
以上の実施形態では、ボディ本体２０と撮影レンズ３０を着脱可能（レンズ交換可能）とする態様を例示して説明したが、ボディ本体２０と撮影レンズ３０を着脱不能（レンズ交換不能）とする態様も可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  デジタルカメラ（撮影装置）
２０  ボディ本体
２１  シャッタ（撮影光学系）
２２  撮像素子（移動部材、振れ補正部材）
２２ａ  画素
Ｒ  Ｇ  Ｂ  カラーフィルタ
２３  絞り／シャッタ駆動回路
２４  ＬＣＤ
２５  画像メモリ
２６  撮影操作スイッチ
２７  ローパスフィルタ操作スイッチ
２８  ジャイロセンサ（振れ検出部）
３０  撮影レンズ
３１  撮影レンズ群（撮影光学系、移動部材、振れ補正部材）
３１Ａ  固定レンズ群
３１Ｂ  変倍レンズ群
３１Ｃ  フォーカスレンズ群
３２  絞り（撮影光学系）
３３  通信用メモリ
４０  ＤＳＰ
４２  読出方式設定部
４４  ＬＰＦ移動軌跡設定部
４６  画素信号読出部
４８  コントラストＡＦ処理部
５０  像振れ補正装置（ＬＰＦ駆動機構）
５１  固定支持基板
５２  可動ステージ
Ｍ１  Ｍ２  Ｍ３  磁石
Ｙ１  Ｙ２  Ｙ３  ヨーク
Ｃ１  Ｃ２  Ｃ３  駆動用コイル
Ｈ１  Ｈ２  Ｈ３  ホールセンサ
６０  撮像素子駆動回路
【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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