(57)【要約】【課題】ＡＦ処理中にフォーカスエリア以外の表示領域についても適切に露出制御する。【解決手段】デジタルカメラ１は、撮像光学系３を介して撮像した撮像信号を出力する撮像素子４を備える。撮像信号は、デジタルクランプ５により基準化され、画像データとなる。そして、基準化された画像データはＡＦ用増幅回路７により増幅され、コントラスト検出ＡＦ方式による焦点検出に用いられる。また、基準化された画像データは、ＡＦ用増幅回路７とは別個に設けられた画像処理用増幅回路６によっても増幅され、適切な画像処理を経て電子ビューファインダ１２に表示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を介して撮像した被写体像に関する撮像信号を出力する撮像素子と、
第１の増幅回路を有し、前記第１の増幅回路により前記撮像信号を増幅する第１の増幅手段と、
前記第１の増幅手段が増幅した信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点を検出する焦点検出手段と、
前記第１の増幅回路と異なる第２の増幅回路を有し、前記第２の増幅回路により前記撮像信号を増幅する第２の増幅手段と、
前記第２の増幅手段が増幅した信号に基づいて、前記被写体像に関する画像処理を行う画像処理手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第１の増幅回路の増幅倍率を制御する第１の倍率制御手段をさらに備え、
前記第１の倍率制御手段は、前記第１の増幅回路の増幅倍率を前記第２の増幅回路の増幅倍率に依らずに制御することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２の増幅回路の増幅倍率を制御する第２の倍率制御手段をさらに備え、
前記第２の倍率制御手段は、前記第２の増幅回路の増幅倍率を前記第１の増幅回路の増幅倍率に依らずに制御することを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子を用いて画像データを取得するデジタルカメラにおいては、撮影待機状態において取得される画像データ中の明るさに基づいて、撮像素子の感度情報（増幅回路の増幅倍率）や、シャッタースピード、絞り値などの露出制御値を算出し、露出制御を行っている。
【０００３】
特許文献１では、コントラスト検出ＡＦ処理を実行可能なデジタルカメラにおいて、ＡＦ処理を行うときに算出したＡＦ用の露出制御値を用いて露出制御を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５９２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法を実行すると、ＡＦ処理時に焦点評価値を算出するフォーカスエリアにおいては、コントラストを検出するのに十分な出力レベルを確保できる。しかし、ＡＦ処理中のみ、電子ビューファインダの表示が不自然に明るくなり表示品質が保てないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるデジタルカメラは、撮像光学系を介して撮像した被写体像に関する撮像信号を出力する撮像素子と、第１の増幅回路を有し、第１の増幅回路により撮像信号を増幅する第１の増幅手段と、第１の増幅手段が増幅した信号に基づいて、撮像光学系の焦点を検出する焦点検出手段と、第１の増幅回路と異なる第２の増幅回路を有し、第２の増幅回路により撮像信号を増幅する第２の増幅手段と、第２の増幅手段が増幅した信号に基づいて、被写体像に関する画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
ＡＦ処理用の増幅回路と画像処理用の増幅回路とを別々に設け、それらを互いに独立させたため、ＡＦ処理中にフォーカスエリア以外の表示領域についても適切に露出制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるデジタルカメラの一構成例を示すブロック図である。
【図２】被写体の輝度と二つの増幅回路へ入力される画像データの信号レベルとの間の関係を例示するグラフである。
【図３】二つの増幅回路の増幅倍率の制御例を示すグラフである。
【図４】二つの増幅回路によりそれぞれ増幅された画像データの信号レベルを例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態によるデジタルカメラの概要を示すブロック図である。図１において、デジタルカメラ１は、ＣＰＵ２と、撮像光学系３と、撮像素子４と、デジタルクランプ５と、画像処理用増幅回路６と、ＡＦ用増幅回路７と、画像処理回路８と、コントラスト検出部９と、ＤＲＡＭ１０と、レンズ駆動部１１と、電子ビューファインダ１２と、データバス１３と、Ａ／Ｄ変換回路１４とを含む。
【００１０】
撮像光学系３は、撮影レンズと焦点調節レンズとを含む。撮像素子４は、たとえばＣＣＤイメージセンサによって構成される。撮像光学系３を透過した被写体光は、撮像素子４の受光面上で結像する。撮像素子４の受光面上には複数の画素が配されており、各画素には結像した被写体像の明るさに応じた信号電荷が蓄積される。撮像素子４の各画素に蓄積された信号電荷は、Ａ／Ｄ変換回路１４によりＡ／Ｄ変換され、画像データとしてデジタルクランプ５へ出力される。
【００１１】
デジタルクランプ５は、ＣＰＵ２に制御されており、入力された画像データから画像の黒に相当する基準信号レベルにより画像データを基準化する。基準化された画像データは、画像処理用増幅回路６とＡＦ用増幅回路７へ入力される。
【００１２】
画像処理用増幅回路６は、デジタルクランプ５により基準化された画像データについて、その信号レベルを所定の増幅倍率Ｇ１で増幅する。画像処理用増幅回路６により増幅された画像データは、画像処理回路８へ出力される。画像処理用増幅回路６の増幅倍率Ｇ１は、ＣＰＵ２により制御され、たとえば撮像素子４の全画素に対応する出力信号レベルの平均値が所定の信号レベルになる倍率に設定される。
【００１３】
ＡＦ用増幅回路７は、デジタルクランプ５により基準化された画像データについて、その信号レベルを所定の増幅倍率Ｇ２で増幅する。ＡＦ用増幅回路７により増幅された画像データは、コントラスト検出部９へ出力される。ＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２は、ＣＰＵ２により制御され、撮像素子４の画素のうち所定のフォーカスエリア内の画素に対応する出力信号レベルの平均値が所定の信号レベルになる倍率に設定される。
【００１４】
画像処理用増幅回路６の増幅倍率Ｇ１とＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２はそれぞれＣＰＵ２により制御されているが、画像処理用増幅回路６とＡＦ用増幅回路７とは異なる増幅回路であって、それぞれの増幅倍率は互いに独立した関係にある。すなわち、増幅倍率Ｇ１の値の変更に起因して増幅倍率Ｇ２が変更されることはなく、増幅倍率Ｇ２の値の変更に起因して増幅倍率Ｇ１が変更されることもない。
【００１５】
画像処理回路８は、画像処理用増幅回路６により増幅された画像データに対してガンマ補正や、色温度調整などの画像処理を行う。画像処理回路８は、データバス１３を介してＤＲＡＭ１０と接続されており、画像処理の実行中に処理中のデータをＤＲＡＭ１０に一時記憶する。画像処理回路８により画像処理された画像データは、電子ビューファインダ１２へ出力される。
【００１６】
コントラスト検出部９は、ＡＦ用増幅回路７により増幅された画像データから高周波成分を抽出して周知の焦点評価値演算を行う。コントラスト検出部９は、データバス１３を介してＤＲＡＭ１０と接続されており、焦点評価値演算中に処理中のデータをＤＲＡＭ１０に一時記憶する。
【００１７】
レンズ駆動部１１は、撮像光学系３に含まれる焦点調節レンズを光軸方向に駆動する。コントラスト検出部９が焦点評価値演算を行っている間、レンズ駆動部１１はＣＰＵ２の制御のもと焦点調節レンズの位置を様々に変化させる。このときＣＰＵ２は、コントラスト検出部９により算出された焦点評価値の中から最大の焦点評価値を抽出する。そして、ＣＰＵ２はレンズ駆動部１１を制御して、焦点評価値が最大となった位置へ焦点調節レンズを移動させる。
【００１８】
電子ビューファインダ１２は、デジタルカメラ１の背面などに設けられた液晶モニタであって、画像処理回路８から入力された画像データを画面に表示する。
【００１９】
ＣＰＵ２による画像処理用増幅回路６の増幅倍率Ｇ１とＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２の制御について、図２、図３、および図４を用いて説明する。図２は、撮像素子４の受光面に結像した被写体像の輝度と、画像処理用増幅回路６およびＡＦ用増幅回路７に入力される画像データ（デジタルクランプ５から出力される画像データ）の信号レベルとの関係を例示している。図２の横軸は撮像素子４の受光面に結像した被写体像の輝度を表す。図２の縦軸は、画像データの信号レベルを表す。図２の縦軸の目盛は、所定の基準レベルに基づいて画像データの信号レベルを離散的な数値に置換している。
【００２０】
図３は、ＣＰＵ２によって制御される画像処理用増幅回路６およびＡＦ用増幅回路７の増幅倍率を示す。図３の横軸は撮像素子４の受光面に結像した被写体像の輝度を表す。図３の縦軸は各増幅回路の増幅倍率を表す。図３では、ＣＰＵ２は、画像処理用増幅回路６およびＡＦ用増幅回路７の増幅倍率を１〜５倍の範囲で制御できるものとする。
【００２１】
図３のグラフ１００は、ＣＰＵ２によって制御された画像処理用増幅回路６の増幅倍率を示す。ＣＰＵ２は、信号レベルが「２０４８」の画像データが画像処理用増幅回路６から出力されるように画像処理用増幅回路６の増幅倍率を制御する。
【００２２】
図３のグラフ２００は、ＡＦ用増幅回路７の増幅倍率を示す。ＣＰＵ２は、信号レベルが「３０７２」の画像データがＡＦ用増幅回路７から出力されるようにＡＦ用増幅回路７の増幅倍率を制御する。
【００２３】
図４は、図２に示す画像データが画像処理用増幅回路６およびＡＦ用増幅回路７に入力されたときに各増幅回路から出力される画像データの信号レベルを例示した図である。図４の横軸は撮像素子４の受光面に結像した被写体像の輝度を表す。図４の縦軸は、画像データの信号レベルを表す。図４の縦軸の目盛は、図２と同様に所定の基準レベルに基づいて画像データの信号レベルを離散的な数値に置換している。
【００２４】
図４のグラフ１１０は、画像処理用増幅回路６から出力された画像データの信号レベルを示す。図４のグラフ２１０は、ＡＦ用増幅回路７から出力された画像データの信号レベルを示す。
【００２５】
以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
デジタルカメラ１は、撮像光学系３を介して撮像した撮像信号を出力する撮像素子４を備える。デジタルカメラ１では、デジタルクランプ５により基準化された画像データがＡＦ用増幅回路７により増幅し、コントラスト検出ＡＦ方式による焦点検出に用いられる。また、デジタルクランプ５により基準化された画像データは、ＡＦ用増幅回路７とは別個に設けられた画像処理用増幅回路６によって増幅され、適切な画像処理を経て電子ビューファインダ１２に表示される。このようにＡＦ処理用のＡＦ用増幅回路７と画像処理用の画像処理用増幅回路６とを別個に設けたため、フォーカスエリア以外の表示領域についてもＡＦ処理中に適切に露出制御することができる。
【００２６】
ＣＰＵ２は、画像処理用増幅回路６の増幅倍率Ｇ１と、ＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２とをそれぞれ独立して制御することができる。これにより、画像処理用増幅回路６の増幅倍率Ｇ１は画面全体の平均出力レベルに基づいて決定し、ＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２はフォーカスエリア内の平均出力レベルに基づいて決定するといったことが可能となる。
【００２７】
以上で説明した実施形態は、以下のように変形して実施できる。
〔１〕撮像素子４は、ＣＣＤイメージセンサとしたがＣＭＯＳイメージセンサでもよい。
〔２〕図２から図４はあくまで例示であって、画像処理用増幅回路６およびＡＦ用増幅回路７の増幅倍率や入力出力特性を限定するものではない。
〔３〕ＡＦ用増幅回路７の増幅倍率Ｇ２は、ＡＦ用増幅回路７の出力信号レベルに基づいて制御されるものとしたが、所定の倍率（たとえば、５倍）で一定としてもよい。
【００２８】
以上で説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。
【符号の説明】
【００２９】
１  デジタルカメラ
２  ＣＰＵ
３  撮像光学系
４  撮像素子
５  デジタルクランプ
６  画像処理用増幅回路
７  ＡＦ用増幅回路
８  画像処理回路
９  コントラスト検出部
１０  ＤＲＡＭ
１１  レンズ駆動部
１２  電子ビューファインダ
１３  データバス
１４  Ａ／Ｄ変換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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