(57)【要約】【課題】Ｂａｙｅｒ配列の色画像データを出力する撮像装置において、折り返し歪を低減できて、精度良く輝度信号を生成できる輝度信号生成方法、及び、精度良く合焦検出ができる焦点検出方法を提供することを目的とする。【課題手段】水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された複数の画素上に、複数の色フィルタを水平方向の２画素、垂直方向の２画素の繰り返しパターンで備え、フィルタを介して色毎の画素信号を出力し、該画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平方向２画素および垂直方向２画素の４画素を１単位とする輝度信号を生成する輝度信号生成方法であって、輝度信号Ｙの１単位を画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成し、輝度信号Ｙの１単位を画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された複数の画素上に、複数の色フィルタを水平方向の２画素、垂直方向の２画素の繰り返しパターンで備え、
前記フィルタを介して色毎の画素信号を出力し、該画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平２画素および垂直２画素の４画素を１単位とする輝度信号を所定の画素領域にわたって順次生成する輝度信号生成方法であって、
前記輝度信号が、
前記画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、
前記画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成される、
ことを特徴とする輝度信号生成方法。
【請求項２】
前記複数の色フィルタは、前記４画素における一方の斜め方向どうしが同色のＧ（緑）、他の２画素の一方がＲ（赤）であって他方がＢ（青）である、
ことを特徴とする請求項１に記載の輝度信号生成方法。
【請求項３】
先頭の前記１単位には前記後列の２画素を含まず、画素領域における水平又は垂直方向の先頭列が、前記先頭の１単位における画素列の１列目である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の輝度信号生成方法。
【請求項４】
前記１単位毎に生成された輝度信号から所定の周波数成分の輝度信号を抽出するようにフィルタ処理を施す、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の輝度信号生成方法。
【請求項５】
被写体像を撮像素子に結像して光電変換し画像信号を出力する撮像装置において、
請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の輝度信号生成方法を用いて輝度信号を生成
し、該輝度信号を前記被写体像の焦点合せの評価値とする、
ことを特徴とする撮像装置における焦点検出方法。
【請求項６】
水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された画素上に、複数の色フィルタを水平方向の２画素、垂直方向の２画素の繰り返しパターンで備え、前記フィルタを介して色毎の画素信号を出力する撮像素子と、
前記画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平２画素および垂直２画素の４画素を１単位とする輝度信号を所定の画素領域にわたって順次生成する輝度信号生成手段と、
を備え、
前記輝度信号生成手段が、
前記画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に前記輝度信号を生成し、
前記画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に前記輝度信号を生成するように構成されている、
ことを特徴とする輝度信号生成装置。
【請求項７】
前記複数の色フィルタが、前記４画素における一方の斜め方向どうしが同色のＧ（緑）であって、他の２画素の一方がＲ（赤）、他方がＢ（青）である、
ことを特徴とする請求項６に記載の輝度信号生成装置。
【請求項８】
先頭の前記１単位には前記後列の２画素を含まず、画素領域における水平又は垂直方向の先頭列が、前記先頭の１単位における画素列の１列目である、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の輝度信号生成装置。
【請求項９】
前記１単位毎に生成された輝度信号から所定の周波数成分の輝度信号を抽出するフィルタを備えている、
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか記載の輝度信号生成装置。
【請求項１０】
撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像し、該撮像素子で被写体像を表わす画像信号を生成する撮影装置において、
前記撮像素子で得られた画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、
前記輝度信号生成手段で生成された輝度信号から所定の周波数領域の輝度信号を抽出するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を介して抽出された輝度信号に応じて、焦点の合焦度を検出する焦点評価手段と、
を備え、
前記輝度信号生成手段が、請求項６乃至請求項９の何れか一つに記載の輝度信号生成装置であることを特徴とする撮像装置における焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置において、例えばＣＣＤ等の撮像素子を介して得られるデジタル画像信号に応じて輝度信号を生成する輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）等の撮像素子に導く撮像レンズと、この撮像レンズを介して導かれた被写体像を光電変換して画像信号を出力する撮像素子とを用いた撮像装置において、撮像素子から出力された画像信号から輝度信号を生成し、この生成した輝度信号を焦点合せのための評価値とする焦点検出方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
輝度信号は、ＣＣＤに結像した画像信号が、ＡＤ変喚器を介して所定のサンプリングパルスに同期してデジタルデータに変換されて、ハイパスフィルタを介して高周波成分が取り出され、その高周波成分が画面の評価領域全体にわたって積分されてオートフォーカスのための評価値として利用されている。
【０００４】
そして、オートフォーカスにおいて、上述の評価値に応じて撮像レンズを光軸方向に移動し、評価値が最大となる位置、即ち、焦点が一致した位置で撮像レンズを停止させてフォーカスを自動的に調整している。
【０００５】
また、撮像素子がマトリクス状に複数の光電変換素子によって構成されて、複数の光電変換素子上に複数色の色フィルタが備えられ、この色フィルタを介して出力した各色の画素信号に応じて輝度信号（Ｙ）を生成する輝度信号生成方法が知られている。
【０００６】
例えば、前記の輝度信号生成方法において、色フィルタがＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）等の３色からなるＢａｙｅｒ配列で構成され、Ｒが１画素、Ｇが２画素、Ｂが１画素からなる４画素を１単位とし、所定の画像領域を水平及び垂直方向に走査して１単位毎に輝度信号を生成しているものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
つまり、Ｂａｙｅｒ配列の色画像データを出力する撮像装置において、水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された複数の画素上に、複数の色フィルタが縦２画素、横２画素の繰り返しパターンで備えられ、色フィルタを介して色毎の画素信号を出力し、該画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平方向の２画素および垂直方向の２画素からなる４画素（Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂの画素データ）を１単位として輝度信号を生成している。
【特許文献１】特開平８−３１７２７２号公報
【特許文献２】特開２００６−２９３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そして、Ｂａｙｅｒ配列の色画像データにおける従来の輝度信号生成方法によれば、必然的に各色別のサンプリング間隔が画素間隔よりも長くなってしまい、これによって折り返しノイズが発生する。
【０００９】
すなわち、水平方向に高周波成分の輝度レベルの変化があり、垂直方向には輝度レベルの変化のない場合を考えると、図３の色フィルタ配列より、垂直方向の差分では、Ｒ−Ｇｂ＝０、Ｂ−Ｇｒ＝０になる。しかし、水平方向の差分では、Ｒ−Ｇｒ≠０、Ｂ−Ｇｂ≠０になりこれが折り返しノイズの原因になる。
【００１０】
また、同様に、垂直方向に高周波成分の輝度レベルの変化があり、水平方向には輝度レベルの変化のない場合を考えると、図３の色フィルタ配列より、水平方向の差分では、Ｒ−Ｇｒ＝０、Ｂ−Ｇｂ＝０になる。しかし、垂直方向の差分では、Ｒ−Ｇｂ≠０、Ｂ−Ｇｒ≠０になりこれが折り返しノイズの原因になる。
【００１１】
また、水平方向および垂直方向における高周波成分検出の解像度がサンプリングピッチに依存して、サンプリングが４画素毎である際には、特に、高周波数成分を有する被写体の輝度信号の周波数を正しく検出することが不十分となる虞があった。
【００１２】
そこで、本発明は、Ｂａｙｅｒ配列の色画像データを出力する撮像装置において、折り返しノイズを低減できて、精度良く輝度信号を生成できる輝度信号生成方法、及び、精度良く焦点検出ができる焦点検出方法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】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された複数の画素上に、複数の色フィルタを水平方向の２画素、垂直方向の２画素の繰り返しパターンで備え、前記フィルタを介して色毎の画素信号を出力し、該画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平２画素および垂直２画素の４画素を１単位とする輝度信号を所定の画素領域にわたって順次生成する輝度信号生成方法であって、前記輝度信号が、前記画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、前記画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の輝度信号生成方法によれば、輝度信号が、画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成されるので、所定の画像領域における輝度信号を生成する際に、４画素毎にずらして輝度信号を生成するよりもサンプリング周波数を高くでき、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少なくて精度良く輝度信号を生成できる。
【００１５】
また、請求項１に記載の輝度信号生成方法は、請求項２に記載の発明のように、前記複数の色フィルタは、前記４画素における一方の斜め方向どうしが同色のＧ（緑）、他の２画素の一方がＲ（赤）であって他方がＢ（青）であることにより、ＲＧＢ三色の色信号から輝度信号を生成する際に、夫々の色の、折返しノイズの少ない輝度信号を生成できて、カラー画像の解像度を向上できる。
【００１６】
また、請求項１又は請求項２に記載の輝度信号生成方法は、請求項３に記載の発明のように、所定の画像領域における輝度信号を生成する際には、先頭の前記１単位には前記後列の２画素を含まず、画素領域における水平又は垂直方向の先頭列が、前記先頭の１単位における画素列の１列目であるようにすればよい。
【００１７】
また、請求項１乃至請求項３の何れか記載の輝度信号生成方法は、請求項４に記載の発明のように、前記１単位毎に生成された輝度信号から所定の周波数成分の輝度信号を抽出するようにフィルタ処理を施すことにより、不要な周波数成分を除去して所望の周波数成分に対応つけた輝度信号を生成することができる。
【００１８】
次に、請求項５に記載の発明は、被写体像を撮像素子に結像して光電変換し画像信号を出力する撮像装置の焦点検出方法において、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の輝度信号生成方法を用いて輝度信号を生成し、該輝度信号を前記被写体の焦点合せの評価値とすることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の撮像装置における焦点検出方法によれば、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少ない輝度信号を焦点合せの評価値とすることができるので、精度良く焦点を一致させることができる。
【００２０】
次に、請求項６に記載の発明は、水平方向および垂直方向に沿ってマトリクス状に配設された画素上に、複数の色フィルタを水平方向の２画素、垂直方向の２画素の繰り返しパターンで備え、前記フィルタを介して色毎の画素信号を出力する撮像素子と、前記画素信号の出力に対応付けて、隣接する水平２画素および垂直２画素の４画素を１単位とする輝度信号を所定の画素領域にわたって順次生成する輝度信号生成手段とを備えた輝度信号生成装置であって、前記輝度信号生成手段が、前記画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に前記輝度信号を生成し、前記画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に前記輝度信号を生成するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の輝度信号生成装置によれば、請求項１に記載の発明と同様に、輝度信号が、画素領域の水平方向に移る際には、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成されるので、所定の画像領域における輝度信号を生成する際に、４画素毎にずらして輝度信号を生成するよりもサンプリング周波数を高くでき、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少ない輝度信号を生成できる。
【００２２】
また、請求項６に記載の輝度信号生成装置は、請求項７に記載の発明のように、前記複数の色フィルタが、前記４画素における一方の斜め方向どうしが同色のＧ（緑）であって、他の２画素の一方がＲ（赤）、他方がＢ（青）であるように構成されていることにより、ＲＧＢ三色の色信号から輝度信号を生成する際に、夫々の色の、折返しノイズの少ない輝度信号を生成できて、カラー画像の解像度を向上できる。
【００２３】
また、請求項６又は請求項７に記載の輝度信号生成装置は、請求項８に記載の発明のように、先頭の前記１単位には前記後列の２画素を含まず、画素領域における水平又は垂直方向の先頭列が、前記先頭の１単位における画素列の１列目であるようにすればよい。
【００２４】
また、請求項６乃至請求項８の何れか記載の輝度信号生成方法は、請求項９に記載の発明のように、前記１単位毎に生成された輝度信号から所定の周波数成分の輝度信号を抽出するフィルタを備えていることにより、不要な周波数成分を除去して所望の周波数成分に対応つけた輝度信号を生成することができる。
【００２５】
次に、請求項１０に記載の発明は、撮影光学系により撮像素子上に被写体像を結像し該撮像素子で被写体を表わす画像信号を生成して記録する撮影装置における焦点検出装置において、前記撮像素子で得られた画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段で生成された輝度信号から所定の周波数領域の輝度信号を抽出するフィルタ手段と、前記フィルタ手段を介して抽出された輝度信号に応じて、焦点の合焦度を検出する焦点評価手段とを備え、前記輝度信号生成手段が、請求項６乃至請求項８の何れか一つであることを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の撮像装置における焦点検出装置によれば、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少ない輝度信号を焦点合せの評価値とすることができるので、精度良く焦点を一致させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置は、輝度信号が、画素領域の水平方向に移る際には前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、画素領域の垂直方向に移る際には前の１単位における水平列の後列の２画素を含む４画素毎に生成されるので、所定の画像領域における輝度信号を生成する際に、４画素毎にずらして輝度信号を生成するよりもサンプリング周波数を高くでき、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少なくて精度の良い輝度信号を生成できる。
【００２８】
また、本発明の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置は、複数の色フィルタが、４画素における一方の斜め方向どうしが同色のＧ（緑）、他の２画素の一方がＲ（赤）であって他方がＢ（青）であることにより、ＲＧＢ三色の色信号から輝度信号を生成する際に、夫々の色の、折返しノイズの少ない輝度信号を生成できて、カラー画像の解像度を向上できる。
【００２９】
また、本発明の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置は、１単位毎に生成された輝度信号から所定の周波数成分の輝度信号を抽出するようにフィルタ処理を施すことにより、不要な周波数成分を除去して所望の周波数成分に対応付けた輝度信号を生成することができる。
【００３０】
次に、本発明の撮像装置における焦点検出方法及び焦点検出装置は、本発明の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置を用いているので、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少ない輝度信号を焦点合せの評価値とすることができて、精度良く焦点を一致させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置を用いた撮像装置における焦点検出方法及び焦点検出装置の一実施例を図面にもとづいて説明する。図１は本実施例の輝度信号生成方法の手順を表すフローチャート、図２は同実施例における輝度信号生成方法の説明図、図３は同実施例の撮像装置の構成を表すブロック図である。
【００３２】
図３に表したように、本実施例は、被写体（撮像信号Ｓ）を撮影してデジタル画像信号Ｃを出力する撮像装置１と、撮像装置１から入力したデジタル画像信号Ｃを用いて被写体の合焦度（焦点合せのためのパラメータ）を検出する焦点検出装置１５とによって構成され、検出された合焦度に基づいてフォーカスレンズ３を光軸Ｘに沿って移動させ、被写体像の焦点が合うように、フォーカスレンズ３の位置を調整する。
【００３３】
撮像装置１には、前部レンズ２、フォーカスレンズ３、有害な赤外線及び有害な反射光などを除去するフィルタ（赤外線除去フィルタや光学フィルタである）４、撮像素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）５、撮像素子５から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号Ｃに変換して出力するＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）６、撮像素子５及びＡＦＥ６を所定の周期で制御するＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１３、フォーカスレンズ３の光軸方向のスライド駆動を行うフォーカス駆動部１２、センサ１１を介してフォーカスレンズ３のスライド量を検出するフォーカス検出部１０等が備えられている。
【００３４】
撮像素子５は、複数の光電変換素子がマトリクス状に並設され、撮像信号Ｓを光電変換して夫々の光電変換素子毎にアナログ画像信号を出力するように構成されている。
【００３５】
また、撮像素子５は、図２（ａ）に表したように、光電変換素子に対応付けてＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３色のＢａｙｅｒ配列からなるカラーフィルター（図示せず）を備え、各色のフィルタ部を通過した光量を電気信号に変換して出力する。
【００３６】
ＡＦＥ６は、撮像素子５を介して出力されたアナログ画像信号に対してノイズを除去する相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ：Ｃｏｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）７、相関二重サンプリング回路７で相関二重サンプリングされた画像信号を増幅する可変利得増幅器（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）８、可変利得増幅器８を介して入力された撮像素子５からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器９、等によって構成され、撮像素子５から出力された画像信号を、所定のサンプリング周波数でデジタル画像信号Ｃに変換し、焦点検出装置１５に出力する。
【００３７】
撮像装置１は、撮像素子５、相関二重サンプリング回路７、可変利得増幅器８、Ａ／Ｄ変換器９等に代えて、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサを用いて構成してもよい。
【００３８】
焦点検出装置１５は、撮像装置１から入力されたデジタル画像信号ＣをＲＧＢの色毎に各画素アドレスに対応付けて記憶するフィールドメモリ１６、フィールドメモリ１６に記憶された画素信号に基づいて所定の画像領域における輝度信号を生成する輝度信号生成部２０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２６、積分器２３からの出力をフォーカスレンズの位置に対応付けて記憶したＡＦ（オートフォーカス）評価部２７、輝度信号生成部２０で生成された輝度信号を一時的に記憶するバッファ２８等によって構成され、ＣＰＵ２５がＲＯＭ２６に格納された制御用プログラムに従って、当該焦点検出装置１５の各処理を制御する。
【００３９】
フィールドメモリ１６は、Ｂａｙｅｒ配列に対応付けて、赤（Ｒ）の画素信号を記憶するＲフィールドメモリ１７と、緑（Ｇ）の画素信号を記憶するＧフィールドメモリ１８と、青（Ｂ）の画素信号を記憶するＢフィールドメモリ１９とによって構成されている。
【００４０】
輝度信号生成部２０は、フィールドメモリ１６に記憶された画素信号に基づいて、所定のサンプリング毎に、隣接する水平方向の２画素および垂直方向の２画素の４画素を１単位として輝度信号を生成する輝度演算部２１と、輝度演算部２１で生成された輝度信号から、特定周波数成分を抽出するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２２と、所定の画素慮域分の高周波成分を積分して焦点合せのための評価値としてＣＰＵ２５に出力する積分器２３によって構成されている。
【００４１】
詳しくは、図２（ｂ）に表したように、輝度演算部２１は、まず所定の画素領域における先頭のＰ０−０に表した４画素を１単位とする輝度信号Ｙを生成する。詳しくは、Ｙ＝（Ｋ１×Ｇｒ）＋（Ｋ２×Ｇｂ）＋（Ｋ３×Ｒ）＋（Ｋ４×Ｂ）、の演算式でＰ０−０を１単位とする輝度信号Ｙが生成される。ここで、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｒ、Ｂが夫々の画素の光量に対応付けられた画素値であって、Ｋ１〜Ｋ４が予め定められた係数である。
【００４２】
また、輝度演算部２１において、輝度信号Ｙを生成する際の画素位置が画素領域の水平方向に移る際には、（ｂ）〜（ｇ）に表したように、前の１単位における垂直列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、画素領域の垂直方向に移る際には、前の１単位における水平方向後列の２画素を含む４画素毎に生成される。
【００４３】
つまり、Ｐ０−０からＰ１−０に移る際には、Ｐ１−０において前の１単位Ｐ０−０における垂直列の後列の２画素Ｇｒ及びＧｂを含む４画素を１単位とする輝度信号Ｙが生成され、Ｐ１−０からＰ２−０に移る際には、Ｐ２−０において前の１単位Ｐ１−０における垂直方向後列の２画素Ｒ及びＧｂを含む４画素を１単位とする輝度信号Ｙが生成される。
【００４４】
そして、所定の画素領域における水平方向の末部の輝度信号Ｙが生成された後、（ｅ）に表したように、水平方向の先頭位置Ｐ０−１に戻り、Ｐ０−１おいて前の１単位Ｐ０−０における水平方向後列２画素Ｇｒ及びＢを含む４画素を１単位Ｐ０−１とする輝度信号Ｙが生成され、次いで、（ｆ）（ｇ）に表したように、順次、水平方向の前の１単位における垂直方向後列の２画素を含む４画素Ｐ１−１、Ｐ２−１が読み込まれ、輝度信号Ｙが生成される。
【００４５】
また、この際、Ｐ１−１、Ｐ２−１には、夫々、垂直方向の前の１単位であるＰ１−０、Ｐ２−０における、水平方向後列の２画素Ｂ及びＧｂ、Ｇｂ及びＢが含まれている。
【００４６】
次に、輝度信号生成部２０は、輝度演算部２１で生成された輝度信号Ｙから、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２２を介して特定周波数成分を抽出し、この抽出された高周波成分を積分器２３を介して積分し、焦点合せのための評価値としてＣＰＵ２５に出力する。
【００４７】
そして、ＣＰＵ２５は、積分器２３からの出力と予めＡＦ評価部２７に記憶されたオートフォーカスのための調整値とを参照し、焦点合せ（コントラスト）が最適になるフォーカスレンズ３の位置を算出してフォーカス駆動部１２を制御する。
【００４８】
本発明における輝度信号生成手段は、フィールドメモリ２１及び輝度信号生成部２０等によって、その機能が発現される。
【００４９】
次に、図１に基づいて、Ｂａｙｅｒ配列の色画像データを出力する撮像装置１において、輝度信号を生成する手順を説明する。この手順は、ＣＰＵ２５がＲＯＭ２６に格納されたプログラムにもとづいて、各機能部に指令信号を与えて実行する。また、図１におけるＳはステップを表している。
【００５０】
まず、この手順は、オペレータによって撮像装置１及び焦点検出装置１５に起動信号が入力された際にスタートする。
【００５１】
次いで、図１に表したように、Ｓ１１０において、フィールドメモリ２１やバッファ２８に記憶されている以前のデータを消去して初期化し、その後、Ｓ１２０に移る。
【００５２】
次いで、Ｓ１２０において、ＣＰＵ２５がオペレータが選択した撮影条件に基づいて、ＲＯＭ２６を介して焦点合せのための画素領域及びその画素領域における読み出し開始位置を取得するとともに、撮像装置１を介して被写体を撮影してデジタル画像信号Ｃをフィールドメモリ２１に読み込み、その後Ｓ１３０に移る。
【００５３】
次いで、Ｓ１３０において、Ｂａｙｅｒ配列の先頭の４画素値（図２（ｂ）記載のＰ０−０）を読み込み、その後、Ｓ１４０に移る。
【００５４】
次いで、Ｓ１４０において、Ｓ１３０で読み込みしたＰ０−０の４画素を１単位とする輝度信号Ｙを生成する。詳しくは、ＣＰＵ２５が、ＲＯＭ２６に記憶されたＹ＝（Ｋ１×Ｇｒ）＋（Ｋ２×Ｇｂ）＋（Ｋ３×Ｒ）＋（Ｋ４×Ｂ）、の演算式を用いて、Ｐ０−０を１単位とする輝度信号Ｙを生成する。
【００５５】
次いで、Ｓ１５０において、Ｓ１４０で生成した輝度Ｙをバッファ２８に保存し、その後、Ｓ１６０に移る。
【００５６】
次いで、Ｓ１６０において、読み込み画素の位置が画素領域における水平方向の末部に至ったか否かを判定し、末部に至っているＥＮＤ（Ｙｅｓ）と判定された際にはＳ１７０に移り、一方、Ｓ１６０で末部に至っていない、所謂、次の読み込む画素がある（Ｎｏ）と判定された際にはＳ１８０に移り、Ｓ１８０において読み出し位置を水平方向に１画素だけシフトし、その後Ｓ１３０に移り、Ｓ１３０からＳ１６０を繰り返す。
【００５７】
次いで、Ｓ１７０において、読み込む画素の位置が画素領域における垂直方向の末部に至ったか否かを判定し、末部に至っていない、所謂、次の読み込む画素が有る（Ｎｏ）と判定された際にはＳ１９０に移り、Ｓ１９０において読み出し位置を垂直方向に１画素だけシフトし、その後Ｓ１３０に移ってＳ１３０からＳ１７０を繰り返し、Ｓ１７０で垂直方向の画素位置が末部に至っているＥＮＤ（Ｙｅｓ）と判定された際に、当該儀度信号生成の処理を終了する。
【００５８】
以上のように、本実施例に記載の撮像装置１における輝度信号生成方法及び輝度信号生は、図２（ｂ）〜図２（ｇ）に表したように、輝度信号Ｙが、画素領域の横方向に移る際には、前の１単位における縦列の後列の２画素を含む４画素毎に生成され、画素領域の縦方向に移る際には、前の１単位における横列の後列の２画素を含む４画素毎に生成されるので、所定の画像領域における輝度信号Ｙを生成する際に、４画素毎にずらして輝度信号を生成するよりもサンプリング周波数を高くでき、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少なくて精度の良い輝度信号Ｙを生成できる。
【００５９】
また、本実施例の輝度信号生成方法及び輝度信号生成装置は、１単位毎に生成された輝度信号からハイパスフィルタ２２を介して所定の周波数成分の輝度信号Ｙを抽出することにより、不要な周波数成分を除去して所望の周波数成分に対応つけた輝度信号Ｙを生成することができる。
【００６０】
また、本実施例の撮像装置１における焦点検出方法及び焦点検出装置１５は、高周波成分が含まれる画像を撮像しても、折り返しノイズが少ない輝度信号Ｙを焦点合せの評価値とすることができるので、精度良く焦点を一致させることができる。
【００６１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、各種の態様を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施例の輝度信号生成方法の手順を表すフローチャートである。
【図２】図２は同実施例における輝度信号生成方法の説明図である。
【図３】同実施例の撮像装置の構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…撮像装置、２…前部レンズ、３…フォーカスレンズ、４…フィルタ、５…撮像素子、６…ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）、７…相関二重サンプリング回路、８…可変利得増幅器（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、９…Ａ／Ｄ変換器、１０…フォーカス検出部、１１…センサ、１２…フォーカス駆動部、１３…ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、１５…焦点検出装置、１６…フィールドメモリ、１７…Ｒフィールドメモリ、１８…Ｇフィールドメモリ、１９…Ｂフィールドメモリ、２０…輝度信号生成部、２１…輝度演算部、２２…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、２３…積分器、２５…ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２６…ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、２７…ＡＦ評価部、２８…バッファ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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