(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界を撮像し、生成される撮像信号を処理する撮像処理手段に対し、撮像処理に関する制御を行なう撮像制御装置において、該装置は、
前記撮像信号に基づいて前記撮像処理を制御するための評価値を生成する評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて前記撮像処理を制御する制御手段とを含み、
前記評価値算出手段は、
前記撮像信号を処理して、前記撮像を行なう際の複数の撮像処理機能を制御するための評価値をそれぞれ生成する複数の生成手段と、
該複数の生成手段の出力にそれぞれ接続され、これら複数の出力のいずれかを前記撮像信号に応じた単位時間ごとに選択して出力する選択手段と、
前記単位時間の撮像信号が形成する画像範囲に前記複数の撮像処理機能で共用する共通積算領域を設定し、前記選択手段の出力のうち該共通積算領域に対応するタイミングの評価値を積算する積算手段とを含み、
前記制御手段は、前記複数の生成手段の出力に基づく積算値を前記積算手段より入力し、前記撮像処理機能に対応する積算値にしたがって撮像処理を制御することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像制御装置において、前記積算手段は、前記共通積算領域を複数の積算ブロックに分割し、各積算ブロックを前記撮像処理のための検出領域として設定して該検出領域における積算値を前記単位時間ごとに出力し、
前記制御手段は、前記積算ブロックを指定し、該指定された積算ブロックの積算値に基づいて前記撮像処理を制御することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像制御装置において、前記積算手段は、前記検出領域を設定するための設定値を記憶するレジスタと、
前記積算値を算出して記憶する積算メモリと、
該積算メモリを制御して前記積算値を生成し、前記制御手段によって指定される積算ブロックの積算値を読み出す積算制御手段とを含み、該積算制御手段は、
前記設定値に基づいて前記共通積算領域と前記積算ブロックとを設定し、前記生成手段の出力を前記積算ブロックに対応してそれぞれ積算し、前記制御手段から指定される積算ブロックの積算値を読み出し、
前記制御手段は、前記複数の積算ブロックのうち操作に応じた積算ブロックを指定し、前記積算制御手段にて読み出された積算値に基づいて、前記撮像処理を制御することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像制御装置において、前記制御手段は、前記撮像信号に基づいて各撮像処理機能ごとにそれぞれ生成される積算値に応じて前記撮像処理を調節し、該撮像処理によって調節されて撮像された撮像信号を前記撮像処理手段から出力させることを特徴とする撮像調節装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像制御装置において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて前記被写界に対する焦点を調節する焦点調節処理を含み、
前記複数の生成手段は、前記焦点調節を行なうための被写界のコントラストを表わすコントラスト評価値を前記撮像信号に基づいて生成するコントラスト評価値生成手段を含み、
前記制御手段は、前記コントラスト評価値の積算値に基づいて、前記焦点調節を制御する制御信号を生成し、
前記撮像処理手段は、該制御信号に従って前記焦点調節を行なう駆動手段を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像制御装置において、前記コントラスト評価値生成手段は、前記撮像信号のコントラストを抽出するフィルタ手段であって、それぞれ抽出特性の異なる複数のフィルタ手段を有し、
前記選択手段は、前記複数のフィルタ手段の出力を前記単位時間ごとに選択して前記積算手段に出力し、
前記制御手段は、前記複数のフィルタ手段によってそれぞれ生成される積算値のうち少なくとも１つのフィルタ手段による積算値に基づいて前記焦点調節を制御することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の撮像制御装置において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて、前記撮像装置の絞りおよびシャッタ速度にて規定される露出を調節する露出調整処理を含み、
前記複数の生成手段は、前記露出調整を行なうための被写界の輝度を表わす輝度評価値を生成する輝度評価値生成手段を含み、
前記制御手段は、前記輝度評価値の積算値に基づいて、前記露出調整を制御する制御信号を生成し、
前記撮像処理手段は、該制御信号に従って前記露出調整を行なう駆動手段を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれかに記載の撮像制御装置において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて前記撮像信号の各色成分信号のレベルを調節する信号レベル調整処理を含み、
前記複数の生成手段は、前記撮像信号の各色成分レベルに応じたレベル評価値を出力する信号レベル評価値出力手段を含み、
前記制御手段は、前記レベル評価値の積算値に基づいて、前記撮像信号に対するレベル調整を制御する制御信号を生成し、
前記撮像処理手段は、該制御信号に従って前記レベル調整を行なう信号処理手段を備えることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像制御装置において、前記制御手段は、前記撮像信号のホワイトバランスを調整するための制御信号を生成することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の撮像制御装置において、前記制御手段は、前記露出調整を制御してから前記焦点調節を制御し、前記撮像処理手段にて所望の合焦状態が得られた撮像信号を生成させることを特徴とする撮像調節装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の撮像制御装置において、前記制御手段は、前記焦点調節を制御して所望の合焦状態が得られると、前記撮像信号に対するホワイトバランスを調整し、前記撮像処理手段にてホワイトバランスが調整された撮像信号を生成させることを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の撮像制御装置において、該装置は、前記撮像処理のための検出領域を操作に応じて検出する入力手段を含み、
前記制御手段は、前記入力手段にて検出される検出領域に応じた積算ブロックを指定することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の撮像制御装置において、該装置は、前記被写界像を表示する表示手段を含み、
前記入力手段は、前記表示手段に表示される被写界像に応じて前記検出領域を検出することを特徴とする撮像制御装置。
【請求項１４】
被写界を撮像し、生成される撮像信号を処理する撮像処理手段に対し、撮像処理に関する制御を行なう撮像制御方法において、該方法は、
前記撮像信号に基づいて前記撮像処理を制御するための評価値を生成する評価値算出工程と、
前記評価値に基づいて前記撮像処理を制御する制御工程とを含み、
前記評価値算出工程は、
前記撮像信号を処理して、前記撮像を行なう際の複数の撮像処理機能を制御するための評価値をそれぞれ生成する複数の生成工程と、
該複数の生成工程にて生成される複数の評価値のいずれかを前記撮像信号に応じた単位時間ごとに選択して出力する選択工程と、
前記単位時間の撮像信号が形成する画像範囲に前記複数の撮像処理機能で共用する共通積算領域を設定し、前記複数の評価値のうち該共通積算領域に対応するタイミングの評価値を積算する積算工程とを含み、
前記制御工程は、前記複数の生成工程によって積算された積算値を前記積算手段よりそれぞれ入力して、前記撮像処理機能に対応する撮像処理を該積算値にしたがって制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の撮像制御方法において、前記積算工程は、前記共通積算領域を複数の積算ブロックに分割し、それぞれの積算ブロックを前記撮像処理のための検出領域として設定し、該検出領域における積算値を前記単位時間ごとに出力し、
前記制御工程は、前記積算ブロックを指定し、該指定された積算ブロックの積算値に基づいて前記撮像処理を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の撮像制御方法において、前記積算工程は、前記検出領域を設定するレジスタに記憶された設定値に基づいて前記共通積算領域と前記積算ブロックとを積算メモリに設定し、前記生成工程にて生成される評価値を前記積算ブロックに対応して積算して前記積算メモリに記憶し、前記指定された積算ブロックの積算値を前記積算メモリから読み出す積算制御工程を含み、
前記制御工程は、前記複数の積算ブロックのうち操作に応じた積算ブロックを指定し、前記積算制御工程にて読み出される積算値に基づいて、前記撮像処理を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項１７】
請求項１４ないし１６のいずれかに記載の撮像制御方法において、前記制御工程は、前記撮像信号に基づいて各撮像処理機能ごとにそれぞれ生成される積算値に応じて前記撮像処理を調節し、該撮像処理によって調節されて撮像された撮像信号を前記撮像処理手段から出力させることを特徴とする撮像調節方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の撮像制御方法において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて前記被写界に対する焦点を調節する焦点調節処理を含み、
前記複数の生成工程は、前記焦点調節を行なうための被写界のコントラストを表わすコントラスト評価値を前記撮像信号に基づいて生成し、
前記制御工程は、前記コントラスト評価値の積算値に基づいて、前記焦点調節を制御する制御信号を生成して前記撮像処理手段における焦点調節を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の撮像制御方法において、前記複数の生成工程は、それぞれ抽出特性の異なる複数のフィルタ手段にて、それぞれ前記撮像信号のコントラストを抽出し、
前記選択工程は、前記複数のフィルタ手段の出力を前記単位時間ごとに選択して出力し、
前記制御工程は、前記複数のフィルタ手段によってそれぞれ生成される積算値のうち少なくとも１つのフィルタ手段による積算値に基づいて前記焦点調節を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２０】
請求項１７ないし１９のいずれかに記載の撮像制御方法において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて、前記撮像装置の絞りおよびシャッタ速度にて規定される露出を調節する露出調整処理を含み、
前記複数の生成工程は、前記露出調整を行なうための被写界の輝度を表わす輝度評価値を前記撮像信号に基づいて生成し、
前記制御工程は、前記輝度評価値の積算値に基づいて、前記露出調整を制御する制御信号を生成して前記撮像処理手段における露出調整を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２１】
請求項１７ないし２０のいずれかに記載の撮像制御方法において、前記撮像処理は、前記積算値に基づいて前記撮像信号の各色成分信号のレベルを調節する信号レベル調整処理を含み、
前記複数の生成工程は、前記撮像信号の各色成分レベルに応じたレベル評価値を前記撮像信号に基づいて出力し、
前記制御工程は、前記レベル評価値の積算値に基づいて、前記撮像信号に対するレベル調整を制御する制御信号を生成して前記撮像処理手段におけるレベル調整を制御することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の撮像制御方法において、前記制御工程は、前記レベル調整として前記撮像信号のホワイトバランスを調整することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２３】
請求項２１または２２に記載の撮像制御方法において、前記制御工程は、前記露出調整を制御してから前記焦点調節を制御し、前記撮像処理手段にて所望の合焦状態が得られた撮像信号を生成させることを特徴とする撮像調節方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の撮像制御方法において、前記制御工程は、前記焦点調節を制御して所望の合焦状態が得られると、前記撮像信号に対するホワイトバランスを調整し、前記撮像処理手段にてホワイトバランスが調整された撮像信号を生成させることを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２５】
請求項１５に記載の撮像制御方法において、該方法は、前記撮像処理のための検出領域を操作に応じて検出する入力工程を含み、
前記制御工程は、前記入力工程にて検出される検出領域に応じた積算ブロックを指定することを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の撮像制御方法において、該方法は、前記被写界像を表示する表示工程を含み、
前記入力工程は、前記表示工程にて表示される被写界像に応じて前記検出領域を検出することを特徴とする撮像制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子にて得られる撮像信号を用いて撮像制御を行なう撮像制御装置および撮像制御方法に係り、たとえば、自動焦点調節、自動露出調整およびホワイトバランス調整等の撮像調節を行なう撮像制御装置および撮像制御方法であって、具体的には、静止画像や動画像を撮像して出力するディジタルカメラ等に適用して好適な撮像制御装置および撮像制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、被写界を撮像素子によって撮像し撮像された動画像や静止画像を処理して、メモリカードや磁気テープなどの情報記録媒体に記録するムービーカメラやスチルカメラが知られている。
【０００３】
このようなカメラでは、撮像信号の信号レベル、つまり明るさを調節する自動露出機能や、ピントを調節する自動焦点調節機能を備え、これらの機能により煩雑な撮像調節を自動化している。
【０００４】
たとえば、自動焦点調節機能は、アクティブおよびパッシブ方式による三角測距方式が従来より各種カメラに採用されてきたが、撮像素子を用いるカメラでは、その撮像信号のコントラストに基づいて最適なピント位置を求めるコントラスト検出方式を採用することができる。コントラスト検出方式による撮像レンズの位置制御はたとえば山登り制御方式が適用される。この制御方式は、撮像レンズの位置に応じた被写界映像の高周波成分を抽出して、この評価値が最大となる位置に撮影レンズを制御し、撮像素子の撮像面に被写体像を結像させる方式である。
【０００５】
このような露出調整や焦点調節等の撮像調節は、撮像画面の所定領域をそれぞれ測光エリアおよびフォーカスエリアとして設定し、その領域内の撮像信号を検出して、シャッタ速度や絞り値および撮像信号レベル等を調節し、また撮像レンズの焦点位置を制御するものであった。
【０００６】
撮像調節を行なうための検出領域は、画面全体の撮像信号を検出する方式や、画面のたとえば中央部などの所定部分に検出領域を設けて、画面中央の被写体に応じた撮像調節を行なうものがあったが、これらの検出領域はその位置が固定であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の撮像調節方式では、撮像調節のための検出領域は単一の領域であり、このため、きめの細やかな調節を行なうことができなかった。所望の位置に存在する被写体に応じた適切な撮影を行なうためには、たとえば、露出及びフォーカスのロック機能を使用し、再度フレーミングをし直して撮影する必要があった。したがって、画像の特定部分を選択して、選択された領域を基準とする撮像制御を行なうことはできず、どのような絵柄の被写界を撮像しても適切な撮像調節を可能にすることは困難であった。
【０００８】
たとえば、フォーカスエリアを画面内に複数設けて、任意の領域でのピントを合わせるように構成することが考えられるが、このような構成では各検出領域に応じた回路が複数必要となって、簡便な構成にて撮像調整のための回路を実現することができなかった。具体的には、たとえば自動焦点調節を行なう場合、複数の検出領域を設定するだけでも、被写界のコントラスト情報を複数領域のそれぞれに対応して記憶するバッファを設ける必要があり、このため回路規模が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、このような複数の検出領域に応じた撮像信号を用いて、自動露出やホワイトバランス調整等のような撮像調節を行なう場合、それぞれの機能に応じた回路が複数必要となって、さらに回路規模が増大してしまうという問題があった。
【００１０】
このように、従来では、撮像信号を用いて各種撮像調節を行なおうとすると、撮像調節のための回路を複数必要とするので、簡便な構成にて調節回路を構成することが困難であった。
【００１１】
また、仮に複数領域を設け、それらの領域での検出を行なったとしても、その領域は撮影者が希望する領域であるとは限らず、被写界の絵柄によっては、所望の位置でのピントや明るさなどを自動調整されるとは限らないという問題も発生する。たとえば、オートフォーカスのための検出領域を画面の左右にそれぞれ設けた場合、その検出領域のない、たとえば画面中央部での焦点調整ができないことが発生し、撮影者の意に反して距離の近い被写体にピントが合わずに遠方の背景にピントが合ってしまう中抜けが発生する問題があった。
【００１２】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、規模の小さい簡便な構成にて撮像調節を行なうための検出領域を複数設定して、撮像調節を的確に行なうことのできる撮像制御装置および撮像制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、被写界を撮像し、生成される撮像信号を処理する撮像処理手段に対し、撮像処理に関する制御を行なう撮像制御装置において、この装置は、撮像信号に基づいて撮像処理を制御するための評価値を生成する評価値算出手段と、評価値に基づいて撮像処理を制御する制御手段とを含み、評価値算出手段は、撮像信号を処理して、撮像を行なう際の複数の撮像処理機能を制御するための評価値をそれぞれ生成する複数の生成手段と、複数の生成手段の出力にそれぞれ接続され、これら複数の出力のいずれかを撮像信号に応じた単位時間ごとに選択して出力する選択手段と、単位時間の撮像信号が形成する画像範囲に複数の撮像処理機能で共用する共通積算領域を設定し、選択手段の出力のうち共通積算領域に対応するタイミングの評価値を積算する積算手段とを含み、制御手段は、複数の生成手段の出力に基づく積算値を積算手段より入力し、撮像処理機能に対応する積算値にしたがって撮像処理を制御することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は上述の課題を解決するために、被写界を撮像し、生成される撮像信号を処理する撮像処理手段に対し、撮像処理に関する制御を行なう撮像制御方法において、この方法は、撮像信号に基づいて撮像処理を制御するための評価値を生成する評価値算出工程と、評価値に基づいて撮像処理を制御する制御工程とを含み、評価値算出工程は、撮像信号を処理して、撮像を行なう際の複数の撮像処理機能を制御するための評価値をそれぞれ生成する複数の生成工程と、複数の生成工程にて生成される複数の評価値のいずれかを撮像信号に応じた単位時間ごとに選択して出力する選択工程と、単位時間の撮像信号が形成する画像範囲に複数の撮像処理機能で共用する共通積算領域を設定し、複数の評価値のうち共通積算領域に対応するタイミングの評価値を積算する積算工程とを含み、制御工程は、複数の生成工程によって積算された積算値を積算手段よりそれぞれ入力して、撮像処理機能に対応する撮像処理を積算値にしたがって制御することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明が適用された実施例を詳細に説明する。図１を参照すると本実施例おけるディジタルカメラが示されている。このディジタルカメラ10は、撮像部12にて撮像された撮像信号を処理してメモリカード等の記録媒体14に記録する撮像装置である。とくにカメラ10は、撮影の際に、撮像部12の出力信号に基づいて適切な測光及び測距をして撮像し、その撮像信号を、たとえば圧縮符号化して記録媒体14等に出力する。なお、以下の説明において本発明に直接関係のない部分は、図示およびその説明を省略し、また、信号の参照符号はその現われる接続線の参照符号で表わす。
【００１６】
撮像部10は、撮像レンズ、絞り、光学的フィルタおよび固体撮像素子にて構成される光学ユニットと、固体撮像素子を駆動する駆動回路と、撮像レンズ及び絞り等を所望の位置に移送する駆動機構（いずれも図示せず）とを含む。撮像部10は、撮像素子の撮像面に結像された被写界像を電気信号に変換し、これを撮像信号100 として出力する撮像ブロックである。
【００１７】
固体撮像素子は、たとえばCCD(Charge Coupled Device)撮像素子が適用され、本実施例では、水平(H) 方向にそれぞれ1280画素、垂直(V) 方向にそれぞれ1024画素の高精細画像を取り込み可能な約130 万の有効画素を有する２次元イメージセンサである。その撮像面には、各画素毎に赤(R),緑(G),青(B) の３原色の微小フィルタを配列した色フィルタが配置されている。この色フィルタは、Ｇ画素が市松状に配置され、それらの間にＲ画素およびＢ画素が交互に配置され、水平方向にR,G,B,G,R,G,B,G,・・・順のＧストライプのものが適用される。この結果撮像素子の出力からは各フィールドで同数のＧ成分信号が出力される。このようなフィルタ構成により後述の評価値算出動作を各フィールド単位で等価に行なう。撮像素子より点順次に出力されるRGB 撮像信号100 は、アナログ信号処理回路16に入力される。駆動機構は、後述の駆動部18より供給される駆動信号102 に従って、撮像レンズ内の各レンズの位置や絞りの口径を調節するモータなどの構成部材を有している。
【００１８】
撮像部12に接続される駆動部18は、制御部20から供給される制御信号104 に応動して、撮像レンズの焦点位置を調節する駆動信号102 を生成する。とくに自動焦点調節(AF)動作を行なう場合、撮像レンズの焦点範囲の近距離位置から無限遠位置までを一度スキャンしてピント位置を変更し、その間に撮像される撮像信号100 に基づいて、自動焦点調節をはじめ、自動露出調整、自動ホワイトバランス調整等の制御を行なわせる。
【００１９】
また、駆動部18は、制御部20から供給される制御信号104 に応動して、絞りの大きさを制御する駆動信号を生成し、さらに、固体撮像素子を駆動する駆動信号を生成する。これらの駆動信号102 によって、たとえば撮像素子における電子シャッタ速度や読出画素などが制御される。また、駆動部18は、操作状態に応じた制御信号104 を入力して、撮像レンズの焦点距離を調節する駆動信号102 を生成するズーム制御機能も有している。
【００２０】
アナログ信号処理部16は、撮像部12から出力されたRGB 撮像信号100 を所定の基準レベルにクランプして増幅するとともに、ホワイトクリップや白圧縮（ニー）処理などを行なう処理部である。信号処理部16は、撮像信号を増幅する際に、制御部20から供給されるホワイトバランス制御信号106 を受けてアナログ信号の状態で各色成分のレベルを調整するホワイトバランス調整を行なってもよい。
【００２１】
アナログ信号処理部16の出力108 に接続されたアナログ／ディジタル(A/D) 変換処理部22は、入力されるRGB 撮像信号108 を、RGB それぞれ10ビットのディジタル画像信号に変換して出力する処理部である。A/D 変換処理部22の出力110 は、ディジタル信号処理部24とAF積算ブロック26と共通積算ブロック28とにそれぞれ接続されている。
【００２２】
ディジタル信号処理部24は、入力されるディジタル画像信号110 に、ガンマ処理、ホワイトバランス調整およびズーム処理などの信号処理を施して、処理された画像信号を記録再生処理部30およびD/A 変換処理部32に出力する。また、ディジタル信号処理部24は、記録再生処理部30にて再生される画像信号を入力してディジタル／アナログ変換処理部32に出力する機能を有している。また、ディジタル信号処理部24は、他の画像処理装置などの外部機器とディジタル画像信号112 を入出力する機能を有し、制御部20によってデータ転送モードが設定されると、入力112 に接続される外部機器に応じたデータフォーマットの画像データを双方向に転送する。
【００２３】
記録再生処理部30は、本カメラ10にて撮影された画像信号を、メモリカードなどの情報記録媒体14に記録したり、情報記録媒体14に記録された画像信号を読み出してディジタル信号処理部24に出力する処理部である。情報記録媒体14としては、SRAMやフラッシュメモリなどの半導体メモリを有するカートリッジ型のメモリカードや、磁気および（または）光によって情報の記憶が行なわれる光磁気ディスクなどの記録媒体等が適用される。記録再生処理部30は、入力される画像信号を圧縮符号化および復号再生する機能を有し、たとえば、制御部20によって設定される圧縮方式や圧縮率にて符号化されたデータを情報記録媒体14に記憶させる。また、記録再生処理部30は、入力112 に入力される画像信号をNTSC方式等のビデオ信号114 に変換して出力する。このビデオ信号出力114 には、たとえば、テレビモニタ装置やビデオプリンタなどの汎用の映像機器が接続され、画像信号の表わすカラー画像を表示させたり記録紙にプリントさせたりする。
【００２４】
ディジタル信号処理部24の出力に接続されたディジタル／アナログ(D/A) 変換処理部32は、ディジタル信号処理回路24の出力をアナログ信号に変換して、出力112 に接続された表示部34および記録再生処理部30に出力する処理部である。その表示部34は、入力信号112 に応じたカラー画像を可視表示するモニタ装置36と、本カメラ10に対する操作情報を検出して制御部20に通知する操作部38とを含む。本実施例におけるモニタ装置36は、カラー液晶パネルが適用され、撮影前の映像および撮影した画像、さらには情報記録媒体14から読み出した画像を表示するファインダとして機能する。モニタ装置36はさらに、制御部20から供給される機能選択のためのメニューや領域指定のためのカーソル、さらにはフォーカスエリア等の領域を表わす枠画像などの各種情報114 を撮像画像に重ねて表示する。
【００２５】
操作部38は、操作者による操作状態を検出して制御部20に通知する入力装置であり、本実施例ではタッチパネルが有利に適用される。このタッチパネルは、前述のカラー液晶パネルに重置されて、表示されるカラー画像を透過させて操作者に視認させる。さらにタッチパネルは、所望の場所が押圧されることにより、その位置座標を検出し、この検出座標に対応する座標データ116 を制御部20に出力する。
【００２６】
この位置座標を指定するための構成としてタッチパネルのほかに、ジョイスティックや４方向または８方向指定ボタン等のような入力装置を用いてもよい。また、タッチパネルを使用する場合であっても、タッチパネルはとくに液晶パネルの表示画面に重ねられなくてもよく、たとえば取り外しが可能で単体使用が可能なカード状に構成されていてもよい。また、表示部34は、カメラ10本体に配設されるほか、通信ケーブルや伝送路等を含むネットワークを介して制御部20に対し必要な情報を供給するコンピュータシステムにより構成され、たとえば本カメラ10を遠隔操作してもよい。この場合、コンピュータシステムを構成するモニタ装置が本実施例におけるカラー液晶パネルに対応し、この場合、位置座標指定を行なうためのマウスやタブレットなどの入力装置を使用して本カメラ10の動作を制御することができる。
【００２７】
入力スイッチ40は、本カメラ10の基本的機能に対する操作を検出して制御部20に通知する操作スイッチである。スイッチ40は、たとえば電源スイッチ、レリーズスイッチやカメラの動作モードおよび機能を設定する選択スイッチ、さらには撮像レンズの焦点距離を増減させるズームスイッチ等の各種スイッチを含む。
【００２８】
A/D 変換処理部22の出力110 に接続されたオートフォーカス(AF)積算ブロック26は、自動焦点調節を行なうための評価値を算出し、さらに本カメラ10の基本モードにおいてその評価値を積算する機能を有する。AF積算ブロック26は、図12に示した検出領域42内における画像信号110 のコントラストを表わすコントラスト評価値を算出する。この検出領域42は位置固定のフォーカスエリアを形成し、本カメラ10の基本モードにおける自動焦点調節の際、このAF積算ブロック26にて生成される評価値の積算値118 に基づいて自動焦点調節を行なう。本実施例ではその後、操作者による操作およびカメラ10の設定に応じて拡張モードに移行する。この拡張モードでは、AF積算ブロック26にて算出される評価値AFa,AFb を後述の共通積算ブロック28に供給し、この共通積算ブロック28にて積算された積算値120 に基づいて自動焦点調節を行なう。
【００２９】
AF積算ブロック26の詳細構成を図２を参照して説明すると、プリガンマ回路50は、A/D 変換処理部22（図１）から出力される10ビットパラレルのディジタル画像信号110 を入力し、この画像信号を、たとえばルックアップテーブルによりそのガンマを適切な値に補正する回路である。プリガンマ回路50の出力200 は、それぞれＧデータサンプリング回路52,54 に接続され、これらサンプリング回路52,54 は、入力画像信号の中からＧ成分データをサンプリングする回路である。このうち一方のデータサンプリング回路52は、ＲおよびＢ成分の出力タイミングで値"0" を挿入する零補間機能を有している。このサンプリング回路52の出力202 はローパスフィルタ(LPF) 56に接続され、LPF 56は、Ｇ成分データの帯域幅をサンプリング周波数fsの二分の一に制限して、サンプリングノイズを除去する。
【００３０】
LPF 56の出力204 は、水平方向積算回路58の積算回路58a と積算回路58b とにそれぞれ接続され、これら積算回路58a,58b は、それぞれ通過帯域が異なるフィルタ回路ａおよびｂと、それら出力AFa,AFb のうち検出領域42に対応する値をそれぞれ積算して検出領域のコントラスト評価値を算出する評価値積算回路とを含む。このような構成により、図６に示した検出領域42での評価値を算出し、この評価値に基づいて自動焦点調節等の撮像調節が行なわれる。さらに、本実施例では特に、各フィルタ回路ａおよびｂから出力される評価値AFa,AFb を共通積算ブロック28にも供給し、共通積算ブロック28にても、所定領域の評価値を積算することができるように構成されているが、これについては後述する。
【００３１】
積算回路58a,58b の内部構成を図３を参照して説明すると、積算回路58a は、画像信号204 の高周波成分を通過させるハイパスフィルタ(HPF)60aと、HPF60aにより取り出された高周波成分300 を正方向の極性に統一した絶対値化信号302 を生成する絶対値回路(ABS)62aと、絶対値化信号302 に対しコアリング値304 に従ってコアリング処理するコアリング回路64a とを含む。これらにより、画像信号のコントラスト情報を示す評価値を出力AFa に出力するフィルタ回路ａを構成している。積算回路58b も積算回路58a と同様の構成でよくフィルタ回路ｂを構成し、本実施例では、HPF60bの特性が、積算回路58a におけるHPF60aよりも高い周波数に設定され、積算回路58a,58b のフィルタ特性がそれぞれ異なるように設定されている。これにより様々な絵柄について合焦させるように使用する評価値を選択することができる。これら評価値を出力する出力AFa,AFb は、検出領域42に対応する評価値を積算する評価値積算回路66a と、共通積算ブロック28とに接続されている。
【００３２】
評価値積算回路66a,66b は、検出領域42に対応するウインドウを設定し、このウインドウ内のコントラスト評価値を積算し、その積算結果を各フィールドごとに出力する演算回路である。評価値積算回路66a,66b の出力118a,118b は、それぞれ制御部20に接続され、制御部20は、積算値118 に基づいて検出領域42内の画像が合焦状態となるように、撮像画像のコントラストを示す評価値が最大となる位置に撮像レンズの焦点位置を制御する。
【００３３】
図２に戻って、他方のＧデータサンプリング回路54の出力206 は、垂直方向積算回路56に接続され、垂直方向積算回路56は、図４に示すように、サンプリング回路54の出力206 を１水平走査(1H)期間遅延させて出力する1Hディレイ回路70と、サンプリング回路54の出力206 および1Hディレイ回路70の出力400 の差を演算する減算回路72と、減算回路72の演算結果402 を入力しその絶対値を算出する絶対値回路(ABS) 74とを含む。さらに垂直方向積算回路56は、絶対値回路74の出力信号404 に対し所定のコアリング値に従ってコアリング処理するコアリング回路76と、コアリング処理された１水平走査期間の信号406 を積算する１水平評価値積算回路78と、評価値積算回路78の各水平走査出力408 の最大値を、ピークホールド区間設定回路80によって設定される複数の水平走査期間ごとに保持するピークホールド回路82とを含む。また、垂直方向積算回路56は、ピークホールド回路82にて保持された値410 を積算し、この積算結果を垂直方向のコントラスト情報を表わす評価値118cとして出力する評価値積算回路54を含む。この積算回路54についても、積算回路66と同様に検出領域42に対応するウインドウを設定し、検出領域42内の垂直方向のコントラスト評価値を生成する。
【００３４】
評価値積算回路84の出力118cは制御部20に接続され、制御部20は、検出領域42内の垂直方向のコントラストを表わす評価値に基づいて合焦制御を行なう。この制御についても水平方向の検出領域の場合と同様に、絵柄や設定に応じて適切な評価値を生成する積算回路の出力が選択されて使用される。AF積算ブロック26の各評価値算出回路58a,58b,84に保持された積算値が出力されると、これらは各フィールドごとに制御部20から供給される積算メモリクリア信号122 によって消去される。
【００３５】
図１に戻って、共通積算ブロック28は、自動露出調整(AE)、自動ホワイトバランス調整(AWB) および自動焦点調節(AF)などの撮像調節のための評価値を生成するAE/AWB,AF 共通の積算ブロックである。本実施例における共通積算ブロック28は、各フィールドごとに時分割で共用してこれらの評価値を生成するように構成されており、これにより回路規模の増大を防止している。さらに共通積算ブロック28は、評価値を算出する検出領域を撮像画面の所望に位置に設定する機能を有し、撮像画像の絵柄や操作者の希望に応じて任意に選択した位置に対応する評価値を得て、所望の撮像調整を制御部20にて行なわせる。具体的には、共通積算ブロック28は、評価値を検出する検出領域を任意の位置に複数ブロックで設定し、これらの検出領域を各撮像調整機能でフィールドごとに分割して使用する。
【００３６】
この共通積算ブロック28の詳細構成を図５を参照して説明すると、A/D 変換処理部22（図１）の出力110 に接続される高輝度抑圧回路86は、入力されるRGB 画像信号の高輝度成分のレベルを、たとえばテーブル変換により圧縮するニー特性を有する回路である。高輝度抑圧回路86は、10ビットの画像データを、高輝度が抑圧された８ビットデータとして入力データ切換回路88が接続された出力AE/AWBに出力する。
【００３７】
入力データ切換回路88の入力には、高輝度抑圧回路86の出力AE/AWBとAF積算ブロック26の出力AFa,AFb とがそれぞれ接続されている。入力データ切換回路88は、これら複数の入力のいずれかを選択して出力90に接続するセレクタ回路である。入力データ切換回路88は、制御部20より供給されるフィールド信号を切換信号124 として入力し、たとえば１フィールド単位で入力データを選択する。切換回路88は、選択した各フィールドのデータを出力500 に接続された評価値積算／積算メモリ制御回路92に供給する。
【００３８】
この切換えパターンは、たとえば図13(a) に示すように、第１番目のフィールド#1から順に、入力AE,AFa,AFb,...を順次繰り返し選択したり、図13(b) に示すように入力AE,AFa,AFb,AFa,AFb,...を順次繰り返し選択する。また、図13(c) に示すように、フィールド#1から順に、入力AE,AFa,AFa,...を順次繰り返し選択し、この状態で合焦状態が充分に検出されなかった場合などに、以降、入力AE,AFb,AFb,...を順次繰り返し選択するようにしてフィルタ特性を途中で切り換えて適切な合焦状態を得るようにする。なお、これら入力切換によって露出および合焦状態が得られると、たとえば図13(a) に示したように、フィールド#nにて入力AEを選択し、これに入力されるデータを用いて以降のフィールドのホワイトバランスを調整し(AWB) 、ホワイトバランスが調整された画像信号を情報記録媒体14に記録する。このホワイトバランス調整のための処理フィールドは、このような記録直前のフィールドのみならず、たとえば図13(d) に示すように、自動焦点調節を行なうための評価値を算出するフィールドの前にも挿入されてよい。このように、入力データ切換回路88は、各撮像調整を行なうために、各フィールドの信号を各機能ごとの時分割で共用するように入力データを切り換える構成となっている。なお、このような入力データの切り換えは、制御部20による制御にしたがって行なわれてもよく、この場合、操作者がその切換順を指定するとよい。
【００３９】
評価値積算／積算メモリ制御回路92（以下、評価値積算回路92と呼ぶ）に接続されるレジスタ94は、撮像画面内に評価値検出領域を設定し、さらにこの検出領域を分割するための設定値を記憶保持する記憶回路である。本実施例におけるレジスタ94は、共通積算領域をそれぞれ均等な画素面積で分割する積算ブロックを規定するための設定値を記憶保持する機能を有する。レジスタ94は、撮像画面内にて共通積算領域を設定する水平(H) 方向スタート位置および垂直(V) 方向スタート位置を示す設定値を記憶し、それぞれ水平および垂直方向の積算領域開始位置を設定する。また、レジスタ94は、共通積算領域にて分割された積算ブロックのＨ方向領域データ幅およびＶ方向領域データ幅を示す設定値を記憶して、共通積算領域を均等に分割する水平および垂直方向の積算領域幅を設定する。本実施例では、共通積算領域内の水平および垂直方向にそれぞれ８ブロックの積算ブロックが設定される。
【００４０】
具体的には図６に示すように、初期状態では、水平および垂直方向のスタート位置がそれぞれ０に設定され、データ幅は水平が128 画素、垂直が160 画素分に設定され、画面全体600 にわたって縦横８×８ブロック、合計64個の積算ブロック602 を形成させる。このようにブロック数は、共通積算領域604 の開始位置や積算ブロックのサイズに応じて適切な値に設定されているが、これに加えて、後述の制御部20からの制御信号502 に基づいて、操作者が指定する範囲に応じた共通積算領域604 と積算ブロック602 とを設定してもよい。たとえば、図７に示したように、画面700 内の任意の場所に共通積算領域702 を設定し、たとえば縦横60〜80画素分の大きさに各積算ブロック704 を設定することができる。また、図８に示すように、複数の共通積算領域800a,800b を設定することもできる。さらに図９に示すように、画面全体を４分割する共通積算領域900 や、図10に示すように共通積算領域1000を画面1002の特定部分に設定することもできる。
【００４１】
このように本実施例では、レジスタ94に記憶保持される値に応じて、所望の部分の評価値を検出する検出領域を設定し、その範囲内の積算ブロックでの積算値を求めることにより、制御部20による制御に応じた多様な評価値検出領域を設定して、自由度の高い撮像調節を行なうことを可能としている。
【００４２】
また、本実施例では、前述の通り、画面600 全体を共通積算領域604 として、均等サイズの複数の積算ブロック602 を設定することにより、各積算ブロック602 での積算値の内、所望する積算ブロック602 の積算値に基づいて撮像調節を行なう。この評価値を積算する積算ブロック602 は、有利には操作者の選択によって所望するものが複数選ばれて、その選択された各積算ブロック602 の評価値に基づいて撮像調節を行なうことにより、選択領域に応じた撮像調整を適切に行なう。
【００４３】
図５に戻って評価値積算回路92は、レジスタ94に記憶保持されている設定値に基づいて、積算メモリ96内の記憶領域を分割し、共通積算領域の各積算ブロックに対応するアドレスを生成することにより、各積算ブロックに、自動露出調整、ホワイトバランス調整および自動焦点調節のための複数種類の評価値を時分割で生成する。
【００４４】
詳しくは、評価値積算回路92は、積算メモリ96に対する積算値の書込み及び読出しを制御して共通積算領域を設定する機能を有する。具体的には、評価値積算回路92は、積算メモリ96の各積算ブロックに記憶されている値を読み出し、これに次の評価値をブロック対応に加算して積算メモリ96の記憶値を更新することを繰り返して、１フィールド分の積算値をそれぞれ算出する演算回路を含む。このために評価値積算回路92は、積算メモリ96に対する記憶アドレスや書込み制御信号および読出し制御信号を積算メモリ96に供給して、所望の記憶アドレスに割り当てられた積算ブロックのデータを読み書きする積算メモリ制御機能を有する。この積算メモリ96は、評価値積算回路92にて順次積算される評価値を記憶する記憶回路である。
【００４５】
評価値積算回路92は、これら記憶領域を縦横８ブロックずつの64領域に分割し、各積算ブロックごとに書込みおよび読出し可能なようにその記憶アドレスを割り当てる。この記憶アドレスは図６に示す一例のように、領域開始位置、領域幅および縦横の積算ブロック数にて設定された共通積算領域604 の左上から順に、00から3Fまでのアドレスが各積算ブロックに割り当てられる。
【００４６】
評価値積算回路92は、レジスタ94によって設定される開始位置およびデータ幅に応じた記憶アドレスの各積算ブロックを、制御部20から送られるアドレスに基づいてアクセスする。これにより評価値積算回路92は、図６〜図10に示したように、画面内の所定部分に共通積算領域を設定し、制御部20から供給されるアドレスに基づいて各積算ブロックに個別に蓄積された評価値を読み出す。このように評価値積算回路92は、制御部20によって指定された積算ブロックのそれぞれを個別にアクセスして、その指定積算ブロックの評価値を積算した積算値を蓄積し、読み出すように構成されている。しかしこれに限らず、たとえば、評価値積算回路92は、すべての積算ブロックに積算値をそれぞれ記憶させておき、制御部20によって指定される積算ブロックの積算値のみを読み出すように構成されてもよい。
【００４７】
また、評価値積算回路92は、データ切換回路88にて入力AE/AWBが選択されたフィールドのタイミングでは、入力される各色成分のＲＧＢ信号から輝度成分を生成してその値を積算し、自動露出調整のための輝度評価値を生成する。また、評価値積算回路96は、入力AE/AWBが選択されたフィールドのタイミングでは、各色成分値をそれぞれ積算してホワイトバランス調整を行なうための白バランス評価値を生成する。また、評価値積算回路92は、データ切換回路88にて入力AFa や入力AFb が選択されたフィールドのタイミングでは、自動焦点調節のための評価値を積算する。評価値算出回路96は、図11に示すように、これら各フィールド単位で積算した各評価値をそのフィールド間で積算メモリ96から読み出して制御部20に出力する。評価値積算回路92は、積算された評価値を出力すると、制御部20より供給される積算メモリクリア信号122 に従って積算メモリ96の記憶情報を消去して、以降のフィールドの評価値積算処理を開始する。
【００４８】
このように本実施例における評価値積算回路92は、共通積算領域の各積算ブロックを各機能で共用して使用するように構成されている。さらに、各機能ごとに異なる複数の設定値をレジスタ94に記憶させて、各機能に割り当てたフィールドごとにそれぞれ異なる共通積算領域を設定してもよく、この場合、制御部20は、各機能でそれぞれ異なる共通積算領域および積算ブロックにて算出された積算値を使用することができる。
【００４９】
図１に戻って、制御部20は、本カメラ10全体の動作を統合制御して被写界を撮影させる機能部である。まず、制御部20は、操作部38およびスイッチ40のオン／オフ状態を検出して、操作者による操作を認識する機能を有する。制御部20は、レリーズスイッチに対する操作に応動して自動焦点調節や実際の撮影制御を行なう。たとえば、制御部20は、スイッチ40および操作部38にて検出される操作状態に応じて、カメラ10の電源を投入し、撮影モード、再生モード、データ転送モードおよび記録画像編集モードのいずれかの動作モードを設定する。制御部20は、動作モードに応じた操作メニューをモニタ装置36に表示させ、たとえば撮影モードを設定した場合に、撮像調節を基本モードのみで行なうか拡張モードにて行なうかを認識する。本実施例における基本モードでは、自動焦点調節をAF積算ブロック26にて生成された評価値の積算値に基づいて行ない、拡張モードでは、基本モードでの処理の後、AF積算ブロック26にて生成される評価値を共通積算ブロック28にて積算して、積算された評価値に基づいて自動焦点調節を行なう。このとき制御部20は、操作部38にて指定される位置座標を撮像調節のための検出領域として認識し、その検出領域を共通積算領域の各積算ブロックに対応させる。また、自動露出調整およびホワイトバランス調整のための評価値は、基本モードおよび拡張モードともに共通積算ブロック28にて生成される評価値の積算値が用いられる。
【００５０】
拡張モードにおいて制御部20は、操作部38にて検出された座標データを入力して、この座標データの表わす範囲を共通積算ブロック28における共通積算領域の各積算ブロックに対応するアドレスに変換する。制御部20は、操作に応じて指定される積算ブロックをフォーカスエリアおよび露出検出エリアとして認識するとともに、モニタ装置36にそのエリアを表わす画像を表示させる。制御部20は、認識した積算ブロックにおける各撮影調節のための評価値を共通積算ブロック28から入力し、各評価値と操作に応じて指定された積算ブロックの数とを用いて演算することにより、たとえば、それぞれ指定された積算ブロックの評価値を合計した値を、積算ブロック単位の値もしくは共通積算領域単位の値に換算し正規化する。これによって、共通積算ブロックの大きさや指定された積算ブロックの数によらずに、正規化された積算値を使用することができる。
【００５１】
制御部20は、共通積算ブロック28から供給されて正規化した評価値に基づいて各種撮像調節を行なう。たとえば、制御部20は、図13に示したように、自動露出調整(AE)を行なうタイミングのフィールドにて生成された輝度評価値を入力すると、その値に基づいて、電子シャッタ速度および絞り値を示す制御信号を露出調整の優先モードや露出の補正値に基づいて生成し、さらにその評価値に応じてストロボ（図示せず）を発光させる制御信号を生成して駆動部18に供給する。また、制御部20は、入力スイッチ40に対する操作状態に応じて撮像レンズの焦点距離を制御するズーム制御信号を生成する。
【００５２】
また、制御部20は、自動焦点調節を行なうタイミングのフィールドにて生成されるコントラスト評価値を、すべての検出領域42分または前記操作に応じて指定された積算領域分にわたって入力すると、撮像レンズのスキャン中に評価値が最大となったフィールドにおける撮像レンズの位置を認識し、その位置に撮像レンズを移送させる制御信号を生成して駆動部18に供給する。これにより撮像レンズの焦点位置が、所望の被写体が合焦状態となるように調節される。
【００５３】
合焦状態が得られると制御部20は、共通積算ブロック28にて生成される白バランス評価値に基づいて、撮像画像が所望の色温度となるように各色成分のレベルを調節する制御信号を生成してディジタル信号処理部24またはアナログ信号処理部16に供給する。各色成分のバランスが調整されると制御部20は、次の２フィールドの撮像信号を各部にて処理させ、処理された画像信号を記録再生処理部14に装填された情報記録媒体14に記録させる制御信号を生成する。
【００５４】
このように制御部20は、的確な撮像調整を行なうために、積算値読出信号および積算メモリクリア信号を生成してAF積算ブロック26および共通積算ブロック28に供給し、さらに積算ブロックを指定するブロック指定信号を共通積算ブロック28に供給する。さらに制御部20は、本カメラ10の動作の基準となる基本クロックを各部に与えるとともに、各フィールドごとの切換信号124 を共通積算ブロック28の入力データ切換回路88に供給することにより、拡張モードにおける撮像調整のための評価値生成を共通積算ブロック28に行なわせる。
【００５５】
さらに制御部20は、撮像画像を情報記録媒体14に記録するための記録制御信号を記録再生処理部30に供給して、たとえば画像の圧縮率および圧縮方式を記録モードに応じて設定するとともに、その画像に関する撮像データを情報記録媒体14に画像のコマ対応に記録させる。
【００５６】
以上のような構成で本実施例におけるディジタルカメラ10の動作を説明する。スイッチ40によって電源が投入され、動作モードが制御部20にて認識される。ここで撮影モードが認識されると撮像部12が駆動され、撮像素子にて光電変換された撮像信号がフィールドごとに読み出されて出力される。この撮像信号100 は、アナログ信号処理部16、A/D 変換処理部22およびディジタル信号処理部24にてそれぞれ処理されて、処理された画像データがD/A 変換処理部32にて表示用のアナログ画像信号に変換される。変換された画像信号112 は表示部34のモニタ装置36に入力されて撮像画像がその画面に表示される。一方、A/D 変換処理部22の出力110 がそれぞれ共通積算ブロック28およびAF積算ブロック26に入力されて、基本モードでは、輝度調整のための輝度評価値が共通積算ブロック28にて所定のフィールドごとに生成され、これに基づいて以降のフィールドにおける画像信号に対するゲインがアナログ信号処理部16にて調整される。また、自動焦点調節のためのコントラスト評価値が、各フィールドの画像信号に基づいてAF積算ブロック26にて生成される。
【００５７】
このような状態にて生成されたコントラスト評価値が制御部20に入力され、その最大値を生成する撮像信号を得た際のレンズ位置に撮像レンズが制御される。そこでレリーズスイッチが全押しされると、以降のフィールドの画像信号を用いて共通積算ブロック28にて生成された白バランス評価値に基づいてホワイトバランス調整を行ない、さらに次の２フィールドの画像信号を記録再生処理部30にて処理させて、圧縮符号化された画像データと、その関連する撮影データとが情報記録媒体14に記録される。
【００５８】
このように本実施例における基本モードでは、露出調整およびホワイトバランス調整を共通積算ブロック28の出力120 に基づいて行ない、自動焦点調節をAF積算ブロック28の出力118 に基づいて行なう。基本モードにおける自動焦点調節は、まず、水平方向積算回路58のフィルタ回路ａの出力AFa を用いて焦点調節を行なって、このとき評価値の最大値を適切に認識できなかった場合にフィルタ回路ｂの出力AFb を採用して合焦制御を行なう。また、フィルタ回路ａおよびｂを使用しても合焦制御が的確に行なえない場合には、垂直方向積算回路56から出力される垂直方向の評価値118cを用いて合焦制御を行なう。
【００５９】
このような基本モードでの動作中に操作部38に対して、測光および測距を行なうための評価値検出領域を指定する操作が行なわれると、本実施例では拡張モードに移行し、指定された評価値検出領域に応じて評価値を算出する。具体的には、操作に応じた位置座標データが制御部20にて検出されて、これに対応する共通積算領域の積算ブロックが認識される。本実施例では、共通積算領域604 を64個の積算ブロック602 に分割しており、指定された評価値検出領域に対応する積算ブロックのアドレスが制御部20より出力される。
【００６０】
共通積算ブロック28では、入力110 に入力される画像信号および入力AFa,AFb に入力される評価値を図13に示したようにフィールド単位で切り換えて、自動露出調整、自動焦点調節およびホワイトバランス調整のための評価値を順次生成し、評価値積算回路92は、制御部20から供給されるアドレスに対応する積算ブロックの評価値を、積算メモリ96より各フィールド間の帰線期間にて制御部20に読み出す。
【００６１】
各撮影調節のための評価値120 が共通積算ブロック28より入力される制御部20では、入力データ切換回路88の入力AE/AWBが選択されたフィールドにて算出された輝度評価値であって、評価値検出領域に対応する積算ブロックの輝度評価値を共通積算ブロック28から入力し、この輝度評価値を露出値に変換して電子シャッタ速度値および絞り値を決定する。これらの決定値に基づいて制御部20は、撮像部12における固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御し、さらに絞りの口径を調節するための制御信号を駆動部18に供給する。これにより、電子シャッタ速度および絞り値が調節された状態で被写界が撮像され、その撮像信号が撮像部12より出力される。
【００６２】
次いで制御部20は、入力データ切換回路88の入力AFa が選択されたフィールドにて算出されたコントラスト評価値であって、評価値検出領域に対応する積算ブロックのコントラスト評価値を共通積算ブロック28から入力し、この評価値が最大となるフィールドに対応する撮像レンズの位置を記憶保持してゆく。同様にして、入力データ切換回路88の入力AFa が選択された際のコントラスト評価値を共通積算ブロック28から入力し、この評価値が最大となるフィールドに対応する撮像レンズの位置を更新的に記憶する。撮像レンズの各レンズ位置におけるコントラスト評価値に基づいてその最大値が制御部20にて認識されると、切換回路88の入力AFa または入力AFb が選択された際の評価値のうち、たとえばその値が大きい方が採用され、その評価値に対応する撮像レンズの焦点位置が制御部20にて判定される。その判定結果に従って、その焦点位置となるように撮像レンズを制御する制御信号108 が制御部20から駆動部18に供給されて、撮像レンズの焦点位置が調節される。
【００６３】
このようにして、指定された評価値検出領域に対応する評価値に基づいて行なわれる明るさ調整および合焦調整が完了すると、入力データ切換回路88の入力AE/AWBが選択されたフィールドにて算出された白バランス評価値を共通積算ブロック28から入力し、この評価値に基づいて撮像信号の各色成分のレベルが調整されてホワイトバランスがとられる。
【００６４】
ホワイトバランス調整が完了すると、以降の２フィールドの画像信号が、上記と同様にして輝度調整されホワイトバランス調整された状態にて記録再生処理部30に入力され、この画像信号が圧縮符号化されて、処理された符号化データが所定の記録形式にてその撮影データとともに情報記録媒体14に書き込まれる。このときの画像データはディジタル信号処理部24よりD/A 変換処理部32にも繰り返し送出されて、情報記録媒体へのデータ書込み中に、その画像がモニタ装置36に表示されてデータの書込み中を示す。
【００６５】
また、情報記録媒体14に記録される撮影データは、撮影日時やシャッタ速度および絞り値、露出補正値およびストロボ発光の有無などの撮影情報や、圧縮符号化方式や圧縮率および符号化データ長などの記録情報などを含むが、本実施例における撮影データはさらに、設定された共通積算領域および指定された積算ブロック等を特定する情報などを含む。このような撮影データは、情報記録媒体14から読み出されて、再生の際の画像表示や、コンピュータ等の画像処理装置による画像加工およびファイル管理などに使用される。
【００６６】
以上説明したように上記実施例の共通積算ブロック28では、自動露出調整のための輝度評価値と、自動焦点調節のためのコントラスト評価値と、ホワイトバランス調整のための白バランス評価値とを、フィールドごとの時分割にて切り換えて、これら評価値をそれぞれフィールド単位で積算して記憶し、レジスタ94によって設定された共通積算領域のうち制御部20から指定される積算ブロックに対応する積算値を読み出して制御部20に供給する。したがって制御部20では、それら操作に応じて設定した評価値検出領域に対応する積算値に基づいて、露出調整、焦点調節および色バランス調整などの複数機能の撮像調節を行なうことができる。
【００６７】
このように複数機能の撮像調節を実現するために共通積算ブロック28を各機能ごとの時分割で利用しているので、機能ごとに構成された積算回路等を個別に用意する必要がなく、回路規模の増大が防止される。したがって、従来の装置に使用されていた撮像調節のための回路に追加して共通積算ブロック28を搭載した場合であっても、回路規模のむやみな増大を避けながら高機能で操作性のよい撮像調節を行なう撮像調節装置が提供される。この場合、焦点調節を行なうためのコントラスト情報を抽出するフィルタなどを含むAF積算ブロック26とを共用することができる。また、上記実施例では、タッチパネルなどの入力装置によって評価値検出領域を指定しているので、領域選択された所望領域を基準とする撮像調節を操作性よく行なうことができる。
【００６８】
なお、上記実施例では、任意の評価値検出領域をタッチパネルによって指定するように構成されていたが、これに限らず、たとえば、撮像範囲を光学的に視認する光学ファインダなどを設けている場合には、そのファインダー内の被写界を覗く瞳の向きをその反射率に応じて検出して、撮像範囲内の位置座標を選択するいわゆる視線入力方式が採用されてもよい。この場合、たとえば、あらかじめ64分割された各積算ブロックのうち、一つまたは複数の領域が指定されるかを瞳孔の位置に応じて認識し、認識した領域に対応する積算ブロックを指定するアドレスを制御部20にて生成する。
【００６９】
また、ひとかたまりの積算ブロックや、複数の共通積算ブロックなどのような複数の単位領域が設定される場合などでは、各領域にて得られる評価値の最大値がそれぞれの領域に対応して複数発生するが、このような評価値の最大値が所定の単位領域ごとに二つ以上ある場合は、それら最大値に対応するたとえば中間や近距離側に撮像レンズの焦点位置を制御したり、単位領域のサイズが大きい方で生成された評価値を撮像調節に採用するとよい。
【００７０】
なお、上記実施例では、入力データ切換回路88の入力選択を、フィールド信号に応動して各フィールドごとに行なっていたが、これに限らず、たとえば、固体撮像素子から出力される撮像信号がフレーム信号の場合には、複数の入力のいずれかをフレーム単位で選択するように構成されてもよい。また、このようなフィールド単位やフレーム単位の入力切り換えに限らず、撮像画面内の所定の領域を区分するようにして、その境にて入力を切り換えるように入力データ切換回路88が構成されていてもよい。この場合、たとえば画面内の上半分と下半分とを分割し、これら半分の画面でそれぞれ共通積算ブロック28を使用することができる。このような構成によって、共通積算ブロックを時分割で共用して、分割されたタイミングにて、それぞれ撮像調節を制御する評価値等を生成することができる。
【００７１】
なお、複数の撮像調節のための回路によって、評価の異なる評価値がそれぞれ認識された場合には、撮像調節値の異なる状態にて撮像調節された撮像画像をそれぞれ情報記録媒体14に記録してもよい。たとえば、上記実施例に沿って説明すると、１回のレリーズ操作に応動して、入力AFa が選択されて生成された評価値に基づいて撮影および記録を行ない、さらに入力AFb が選択されて生成された評価値に基づいて撮影および記録を行ない、場合に応じてさらに、垂直方向の評価値に基づいて撮像調節された撮像画像を情報記録媒体14に記録してもよい。
【００７２】
また、上記実施例では、自動焦点調節を行なう場合に、AF積算ブロック26にて生成された積算値を使用する基本モードと、この基本モードに加えて共通積算ブロック28にて生成された積算値を使用する拡張モードとを含むカメラ10について説明したが、これに限らず、たとえば、AF積算ブロック28にて生成される積算値使用せずに、AF積算ブロック26の出力AFa,AFb に基づいて、合焦制御のための積算値を共通積算ブロック28で生成しこの積算値を用いてもよい。この場合、たとえば、図12に示した検出領域42を構成する共通積算領域を設定し、まずその領域内の評価値に基づいて焦点調節を行なうことで、AF積算ブロック26で積算した評価値を用いた場合と同様の撮像調節を行なうことができる。この場合でも、共通積算領域を複数の積算ブロックで分割し、その全積算ブロックのデータを使用してもよいし、各積算ブロックの値にそれぞれ所望の重みを与えて、共通積算ブロック内で正規化した評価値を算出するよう構成されてもよい。
【００７３】
また、共通積算領域全体を検出領域42として設定し、撮像画面内全体の撮像信号に基づく各種評価値を生成するようにしてもよい。このようにして自動焦点調節のための評価値を生成した場合、一画面全体のコントラスト情報に基づいて一旦焦点調節を行ない、その評価値によって焦点が調節された状態の撮像画像を確認して、所望の領域にピントが合うように領域指定してピントを再調整することができる。
【００７４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、撮像処理機能に応じた評価値をそれぞれ複数生成し、生成された評価値を単位時間ごとに選択してその積算値を時分割で求め、それぞれ算出された積算値に基づいて各種撮像調節を行なうことができる。この場合、撮像調節にて必要な検出領域が複数確保され、それら検出領域に応じた積算値を各撮像機能で共通の回路にて積算することによって、高精度かつ規模の小さい回路構成にて撮像調節を行なうための評価値検出を実現し、さらに操作者の嗜好や撮影状況に適合したきめの細やかな撮像調節を行なうことができる。また、簡便な構成にて実現することができるので、従来の方式に追加して併用しても負担とはならず、露出調整や自動焦点調節、さらにはホワイトバランス調整などの多機能な撮像調節を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された実施例のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したAF積算ブロックの内部構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した水平方向積算回路の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示した垂直方向積算ブロックの内部構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示した共通積算ブロックの内部構成を示すブロック図である。
【図６】共通積算領域および積算ブロックの一例を説明する図である。
【図７】共通積算領域および積算ブロックの他の例を示す図である。
【図８】共通積算領域および積算ブロックの他の例を示す図である。
【図９】共通積算領域および積算ブロックの他の例を示す図である。
【図１０】共通積算領域および積算ブロックの他の例を示す図である。
【図１１】積算値の生成とその読出タイミングを示す図である。
【図１２】  AF積算ブロックによる検出領域を示す図である。
【図１３】図５に示した入力データ切換回路の入力切換および撮像調整をフィールド単位で行なう例を示す図である。
【符号の説明】
10  ディジタルカメラ
12  撮像部
16  アナログ信号処理部
24  ディジタル信号処理部
20  制御部
26  AF積算ブロック
28  共通積算ブロック
34  表示部
36  モニタ装置
38  操作部
【図１】
0003798544.tif 000002
【図２】
0003798544.tif 000003
【図３】
0003798544.tif 000004
【図４】
0003798544.tif 000005
【図５】
0003798544.tif 000006
【図６】
0003798544.tif 000007
【図７】
0003798544.tif 000008
【図８】
0003798544.tif 000009
【図９】
0003798544.tif 000010
【図１０】
0003798544.tif 000011
【図１１】
0003798544.tif 000012
【図１２】
0003798544.tif 000013
【図１３】
0003798544.tif 000014