JP2000050147A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像データを利用して自動露出制御及び合焦位
置検出を行うデジタルカメラにおいて、被写体が低輝度
であるため場合でも、合焦位置の検出を高精度に行うこ
とができるようにする。 【解決手段】撮像素子３０３によって撮像された画像信
号を、輝度が低いときには高い増幅率で増幅する増幅手
段３１３ａと、所定の露光時間での撮像を繰り返すこと
によって、増幅された画像信号を更新しつつ表示する表
示手段１０と、増幅された画像信号のコントラストから
合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、合焦検出時に
は前記所定の露光時間を長くする制御手段とを備え、合
焦位置の検出動作時には、前記露光時間が長くなるよう
に制御される。このため、画像信号の増幅率を低く押さ
えることができ、ノイズの増幅による不都合が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラでは、一般に、撮影レン
ズによって結像された被写体像を、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇ
ｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子によ
って光電変換するとともに、得られた画像信号を増幅手
段で増幅し、さらに画像処理を施して画像を得ている。
そして、撮影前に被写体のフレーミングを行う際には、
このような画像の作成が例えば１／３０秒といった所定
のフレームレート毎に繰り返され、その都度液晶等のデ
ジタルカメラの表示手段に表示される画像が更新される
（ライブビュー表示）。この場合には、撮像手段の露光
時間は、フレームレート１／３０秒より短い、例えば１
／６０秒に設定される。

【０００３】このようなライブビュー表示を行うデジタ
ルカメラにおいては、画像データからの輝度を判断し、
輝度に応じて増幅度が自動設定されるので、被写体の輝
度によらず適度な明るさでライブビュー表示が可能にな
っている。

【０００４】一方、フレーミングを行う際に、画像デー
タから撮影レンズの合焦位置を検出する合焦位置検出手
段を備えたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、画像データから撮影レンズの合焦位置を検出す
る合焦位置検出手段を備えたデジタルカメラでは、被写
体の輝度が低いからといってＣＣＤからの画像信号に対
する増幅度を増大させると、暗ノイズ等画像とは無関係
な信号まで増幅され、これが合焦位置の検出に悪影響を
及ぼし、高精度な合焦位置検出を行うことができないと
いう欠点があった。

【０００６】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたもので、画像データを利用して合焦位置検出
を行うデジタルカメラにおいて、被写体が低輝度である
場合でも、前記合焦位置の検出を高精度に行うことがで
きるデジタルカメラの提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、撮影レンズ
によって結像された被写体像を光電変換する撮像素子
と、前記撮像素子によって撮像された画像信号を、画像
信号の輝度が低いときには高い増幅率で増幅する増幅手
段と、所定の露光時間での撮像を繰り返すことによっ
て、前記増幅された画像信号を更新しつつ表示する表示
手段と、増幅された画像信号のコントラストを評価する
ことにより、合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
合焦検出時には前記所定の露光時間を長くする制御手段
とを備えたことを特徴とするデジタルカメラによって解
決される。

【０００８】このデジタルカメラによれば、合焦位置検
出手段による合焦位置の検出動作時には、前記露光時間
が長くなるように制御されるので、画像信号の増幅率を
低く押さえることができる。このため、増幅率の増大に
より画像とは無関係なノイズ等の信号が増幅されて合焦
位置の検出に悪影響を及ぼす不都合が防止される。

【０００９】前記合焦位置検出手段による合焦位置の検
出動作は、高精度な合焦状態が要求されるマクロ撮影モ
ードにおいて行われるのが望ましい。

【００１０】また、合焦位置検出手段による合焦位置の
検出結果を示すインジケータと、合焦位置を調整する調
整手段とを備えた構成とすることも望ましい。これによ
れば、インジケータを見ながら合焦位置を調整できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】＜デジタルカメラの説明＞この実
施形態に係るデジタルカメラを、図１〜図１０に基いて
説明する。

【００１２】デジタルカメラ１は、図１に示すように、
箱型のカメラ本体部２と直方体状の撮像部３とから構成
されている。上記撮像部３は、正面から見てカメラ本体
部２の右側面に着脱可能、かつ、この右側面と平行な面
内に回動可能に装着されている。

【００１３】図２に示すように、撮像部３は、カメラ本
体部２の高さ方向の長さ寸法と略同一の長さ寸法を有
し、かつ、カメラ本体部２の幅寸法と略同一の寸法を有
する縦長直方体状の撮像部本体３Ａを備え、この撮像部
本体３Ａの一方の側面には、撮像部３をカメラ本体部２
に装着するための装着部３Ｂが突設されている。撮像部
３は、撮像部本体３Ａを一方向に長い直方体状とし、保
管時にはカメラ本体部２の側面に沿わせてセットできる
ようにしているので、デジタルカメラ１の幅寸法を大き
くすることなく光軸方向に長いズームレンズ３０１の採
用が可能になっている。

【００１４】なお、装着部３Ｂによる撮像部３のカメラ
本体部２への装着機構については後述する。

【００１５】撮像部本体３Ａの内部には、図２に示すよ
うに、マクロズームレンズ３０１が配設され、このマク
ロズームレンズ３０１の後方位置の適所にＣＣＤカラー
エリアセンサ３０３を備えた撮像回路３０２が設けられ
ている。また、撮像部３内の適所にフラッシュ光の被写
体からの反射光を受光する調光センサ３０５を備えた調
光回路３０４が設けられている。調光センサ３０５は、
装着部３Ｂの前端面の適所に配置されている。

【００１６】また、上記撮像部３には、図３に示すよう
に、この撮像部３のカメラ本体部２からの離脱を可能に
するロック解除レバー３０７が設けられている。

【００１７】一方、カメラ本体部２は、図１〜図３に示
すように、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）からなる表示部１０、メモリカー
ド８の装着部１７及びパーソナルコンピュータが外部接
続される接続端子１３を有し、主として上記撮像部３で
取り込まれた画像信号に増幅等の所定の信号処理を施し
た後、ＬＣＤ表示部１０への表示、メモリカード８への
記録、パーソナルコンピュータへの転送等の処理を行な
うものである。

【００１８】また、撮像部３には、撮影レンズ３０１の
合焦を得るためのＡＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕ
ｓｉｎｇ）センサ３１６が配置されている。ＡＦ方式
は、レンズシャッターカメラで行われている外光パッシ
ブ方式が採用されている。

【００１９】なお、上記ＡＦセンサ３１６は、マクロ撮
影以外の時に作動するようになっている。

【００２０】さらに、撮像部３には、ズームモータ駆動
回路２１５で駆動されるズームモータＭ１、ＡＦモータ
駆動回路２１４で駆動されるＡＦモータＭ２がそれぞれ
設けられている。

【００２１】次に、撮像部３のカメラ本体部２への装着
機構について説明する。

【００２２】正面から見てカメラ本体部２の右側面に
は、図４に示すように、撮像部３が着脱可能に装着され
る接続板２３が、右側面と平行な平面内に回動自在に設
けられている。この接続板２３の回動によりカメラ本体
部２に取り付けられた撮像部３が回転基準位置Ａを基準
として略±９０の範囲で回動する。図５の５００は接続
板２３の回転支持部分である。

【００２３】装着部３Ｂの装着面３０８には、図５に示
すように、周縁適所に４個の係合爪３１０ａ〜３１０ｄ
が突設された長方形状の孔３０９が設けられ、この孔３
０９に上記接続板２３を嵌入して撮像部３がカメラ本体
部２に装着されるようになっている。

【００２４】上記接続板２３の装着面には、複数の接続
端子を備えた接続端子部２３４が設けられる一方、上記
装着部３Ｂの孔３０９内に上記接続板２３の接続端子部
２３４に対向して複数の接続端子を備えた接続端子部３
３４が設けられており、接続板２３を介して撮像部３を
カメラ本体部２に取り付けると、撮像部３とカメラ本体
部２とが上記接続端子部２３４及び３３４を介して電気
的に接続されるようになっている。

【００２５】接続板２３には、両長辺の適所に長方形状
の凹部２３１ａ，２３１ｂが穿設され、接続端子部２３
４が設けられていない面（以下、この面を裏面という）
の一方の両隅部と上記凹部２３１ａ，２３１ｂに連続す
る位置に、それぞれ溝を形成して、装着部３Ｂの係合爪
３１０ａ〜３１０ｄがそれぞれ係合する係合部２３２
ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄが設けられている。
また、接続端子部２３４が設けられた面（以下、この面
を表面という）には、凹部２３１ａが穿設された長辺の
適所に溝を形成して、装着部３Ｂのキー部材３１１が嵌
入係合される係合部２３３が設けられている。

【００２６】上記撮像部３の装着部３Ｂは、以下の手順
でカメラ本体部２の接続板２３に取り付けられる。すな
わち、まず、孔３０９の係合爪３１０ｃ，３１０ｄがそ
れぞれ接続板２３の凹部２３１ａ，２３１ｂに対向する
ように、装着部３Ｂの装着面３０８を接続板２３と平行
に配置した後、装着部３Ｂを接続板２３に押し当てる。
このとき、係合爪３１０ｃ，３１０ｄがそれぞれ接続板
２３の凹部２３１ａ，２３１ｂに嵌入する一方、キー部
材３１１が接続板２３の表面に押されてスプリング３１
２の付勢力に抗してロック解除位置に移動し、装着部３
Ｂは、接続板２３の裏面が装着部３Ｂの装着面３０８と
同一になるまで押し当てられる。この後、装着部３Ｂを
後端側（図５のＢ方向）に移動させると、装着部３Ｂの
係合爪３１０ａ〜３１０ｄがそれぞれ接続板２３の係合
部２３２ａ〜２３２ｄに係合して装着部３Ｂが接続板２
３に離脱不能に装着されるとともに、キー部材３１１が
スプリング３１２の付勢力によりロック位置に移動して
係合部２３３に嵌入し、接続板２３への撮像部３の取付
状態がロックされる。

【００２７】なお、撮像部３の接続板２３からの取外し
は、ロック解除レバー３０７を装着面３０８から離れる
方向（図６のＣ方向）に操作してキー部材３１１をロッ
ク解除位置（鎖線で示す位置）に移動させ、キー部材３
１１と係合部２３３との係合を解除し、この状態で装着
部３Ｂを接続板２３に対して、図５のＢ方向と逆方向に
相対移動させた後、装着部３Ｂを接続板２３から離隔す
る方向に移動させることにより行なわれる。

【００２８】ところで、上述の説明は、撮像部３が直接
カメラ本体部２に装着される場合の構成であったが、撮
像部３は、専用のケーブルを介してカメラ本体部２に接
続できる。

【００２９】さて、図１に戻って、カメラ本体部２の前
面には、左端部の適所にグリップ部４が設けられ、右端
部の上部適所に内蔵フラッシュ５が設けられている。ま
た、カメラ本体部２の上面には、図３に示すように、略
中央に記録画像を再生する際のコマ送り用のスイッチ
６，７が設けられている。スイッチ６は、記録画像をコ
マ番号が増大する方向（撮影順の方向）にコマ送りする
ためのスイッチ（以下、ＵＰスイッチという）であり、
スイッチ７は、記録画像をコマ番号が減少する方向にコ
マ送りするためのスイッチ（以下、ＤＯＷＮスイッチと
いう）である。また、背面側からみてＤＯＷＮスイッチ
７の左側にメモリカード８に記録された画像を消去する
ための消去スイッチＤが設けられ、ＵＰスイッチ６の右
方にシャッターボタン９が設けられている。

【００３０】カメラ本体部２の背面には、図３に示すよ
うに、左端部の略中央に撮影画像のモニタ表示（ビュー
ファインダーに相当）及び記録画像の再生表示等を行な
うためのＬＣＤ表示部１０が設けられている。また、Ｌ
ＣＤ表示部１０の下方位置に、メモリカード８に記録さ
れる画像データの圧縮率Ｋを切換設定するための圧縮率
設定スライドスイッチ１２が、ＬＣＤ表示部１０の上方
位置に、電源スイッチＰＳやフラッシュ（以下、ＦＬと
記することがある）モード設定スイッチ１１等がそれぞ
れ配置されている。また、カメラ本体部２の側面には、
パーソナルコンピュータが外部接続される接続端子１３
が設けられている。

【００３１】デジタルカメラ１には、フラッシュ発光に
関するモードとして被写体輝度に応じて自動的に内蔵フ
ラッシュ５を発光させる「自動発光モード」、被写体輝
度に関係なく内蔵フラッシュ５を強制的に発光させる
「強制発光モード」及び内蔵フラッシュ５の発光を禁止
する「発光禁止モード」が設けられ、ＦＬモード設定ス
イッチ１１を押す毎に「自動発光」、「強制発光」及び
「発光禁止」の各モードがサイクリックに切り換わり、
いずれかのモードが選択設定されるようになっている。

【００３２】また、デジタルカメラ１は、上記圧縮率設
定スイッチ１２により、１／８と１／２０の２種類の圧
縮率Ｋが選択設定可能であり、圧縮率設定スイッチ１２
を、例えば右にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／８が設
定され、左にスライドすると、圧縮率Ｋ＝１／２０が設
定される。なお、本実施の形態では、２種類の圧縮率Ｋ
が選択設定できるようにしているが、３種類以上の圧縮
率Ｋを選択設定できるようにしてもよい。

【００３３】更に、カメラ本体部２の背面の右端上部に
は、「撮影モード」と「再生モード」とを切換設定する
撮影／再生モード設定スイッチ１４が設けられている。
撮影モードは、写真撮影を行なうモードであり、再生モ
ードは、メモリカード８に記録された撮影画像をＬＣＤ
表示部１０に再生表示するモードである。撮影／再生モ
ード設定スイッチ１４も２接点のスライドスイッチから
なり、例えば右にスライドすると、再生モードが設定さ
れ、左にスライドすると、撮影モードが設定される。

【００３４】上記カメラ本体部２の背面の右端部には、
上記撮影レンズ３０１のズーム動作を行わせるためのズ
ームボタンＺ１（テレ方向）、ズームボタンＺ２（ワイ
ド方向）が設けられており、各ボタンを押すことによ
り、全体制御部２１１はズームモータ駆動回路２１５を
介してズームモータＭ１を駆動し、撮影レンズ３０１の
一部を移動させ、合焦を保持した状態で焦点距離を変化
させる。

【００３５】図７に示すように、カメラ本体部２の底面
には、電池装填室１８とメモリカード８のカード装填室
１７とが設けられ、両装填室１６，１７の装填口は、ク
ラムシェルタイプの蓋１５により閉塞されるようになっ
ている。この実施の形態におけるデジタルカメラ１は、
４本の単三形乾電池を直列接続してなる電源電池を駆動
源としている。

【００３６】上記撮像部３の外面には、図３に示すよう
に、マクロ撮影を行う際のマクロ撮影モード設定用ボタ
ンＭＳが設けられるとともに、このボタンＭＳの下方に
は、マクロ撮影モード時に合焦位置をプラス方向及びマ
イナス方向に調整するための調整ボタンＦ１、Ｆ２が設
けられている。即ち、マクロ撮影モード時においては、
被写体距離が近接するため、測距センサ３１６による測
距が不可能になり、撮影者は調整ボタンＦ１及びＦ２を
押すことにより、マニュアルでフォーカス調整を行う。
また、マクロ撮影モード設定用ボタンＭＳが押される
と、マクロ撮影モードに移行し、再度ボタンＭＳが押さ
れると通常の撮影モードに戻る。なお、マクロ撮影モー
ドにおいては、フレームレートが切り替わるようになっ
ている。

【００３７】次に、上記撮像部３の内部構成を図８のブ
ロック図にて説明する。

【００３８】ＣＣＤ３０３は、マクロズームレンズ３０
１により結像された被写体の光像を、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光さ
れた画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出
力する。タイミングジェネレータ３１４は、ＣＣＤ３０
３の駆動を制御するための各種のタイミングパルスを生
成するものである。

【００３９】撮像部３におけるＡＥ制御は、絞りが固定
絞りとなっているので、ＣＣＤ３０３の露光量、すなわ
ち、シャッタースピードに相当するＣＣＤ３０３の電荷
蓄積時間を調節して行なわれる。被写体輝度が低輝度時
に適切なシャッタースピードが設定できない場合は、Ｃ
ＣＤ３０３から出力される画像信号の増幅率（ゲイン）
を増大することにより露光不足による不適正露出が補正
される。すなわち、低輝度時は、シャッタースピードと
画像信号の増幅率の調整とを組み合わせて露出制御が行
なわれる。画像信号の増幅率の調整は、信号処理回路３
１３内の自動増幅（ＡＧＣ：オートゲインコントロー
ル）回路３１３ａにより行なわれる。

【００４０】タイミングジェネレータ３１４は、例えば
Ａ／Ｄ変換器３２１のタイミング信号、各画素の受光信
号の読出制御信号（水平転送信号，垂直転送信号）等の
クロック信号を生成する。

【００４１】信号処理回路３１３は、ＣＣＤ３０３から
出力される画像信号（アナログ信号）に所定のアナログ
信号処理を施すものである。

【００４２】信号処理回路３１３は、ＣＤＳ（相関二重
サンプリング）回路と前述のＡＧＣ回路３１３ａとを有
し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズの低減を行な
い、ＡＧＣ回路３１３ａのゲインを調整することにより
画像信号のレベル調整を行なう。

【００４３】調光回路３０４は、フラッシュ撮影におけ
る内蔵フラッシュ５の発光量を全体制御部２１１により
設定された所定の発光量に制御するものである。フラッ
シュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフ
ラッシュ光の反射光が調光センサ３０５により受光さ
れ、この受光量が所定の発光量に達すると、調光回路３
０４から全体制御部を介してＦＬ制御回路２１４に発光
停止信号が出力される。ＦＬ制御回路２１４は、この発
光停止信号に応答して内蔵フラッシュ５の発光を強制的
に停止し、これにより内蔵フラッシュ５の発光量が所定
の発光量に制御される。

【００４４】撮影操作部３１８は、前述の合焦位置調整
ボタンＦ１、Ｆ２やマクロ撮影モード設定用ボタンＭＳ
等からなる。

【００４５】上述の撮像部３と以下に述べるカメラ本体
部２とは、撮像部３の接続端子部３３４に設けられた、
３３４ａ，３３４ｂ，３３４ｃ，３３４ｄ，３３４ｅ，
３３４ｆ，３３４ｇ，３３４ｈからなる８グループの接
続端子群と、カメラ本体部２の接続端子部２３４に設け
られた２３４ ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄ，２
３４ｅ，２３４ｆ，２３４ｇ，２３４ｈからなる８グル
ープの接続端子群によって、電気的に接続される。

【００４６】次に、カメラ本体部２の内部構成を説明す
る。

【００４７】Ａ／Ｄ変換器２０５は、タイミング制御回
路２０２から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックに基づ
いて、信号処理回路３１３から出力された各画素信号
（アナログ信号）を１０ビットのデジタル信号に変換す
る。

【００４８】タイミング制御回路２０２は、基準クロッ
ク、タイミングジェネレータ３１４、Ａ／Ｄ変換器２０
５に対するクロックを生成する。タイミング制御回路２
０２は、全体制御部２１１により制御される。

【００４９】黒レベル補正回路２０６は、後述する黒基
準信号を用いて、Ａ／Ｄ変換された画素信号（以下、画
素データという）の黒レベルを基準の黒レベルに補正す
るものである。

【００５０】また、ホワイトバランス回路（以下ＷＢ回
路という）２０７は、γ補正後にホワイトバランスも合
わせて調整されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素
データのレベル変換を行なうものである。ＷＢ回路２０
７は、全体制御部２１１から入力されるレベル変換テー
ブルを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレ
ベルを変換する。

【００５１】なお、レベル変換テーブルの各色成分の変
換係数（特性の傾き）は全体制御部２１１により撮影画
像毎に設定される。

【００５２】γ補正回路２０８は、画素データのγ特性
を補正するものである。γ補正回路２０８は、γ特性の
異なる６種類のγ補正テーブルを有し、撮影シーンや撮
影条件に応じて所定のγ補正テーブルにより画素データ
のγ補正を行なう。

【００５３】画像メモリ２０９は、γ補正回路２０８か
ら出力される画素データを記憶するメモリである。画像
メモリ２０９は、１フレーム分の記憶容量を有してい
る。すなわち、画像メモリ２０９は、ＣＣＤ３０３がｎ
行ｍ列の画素を有している場合、ｎ×ｍ画素分の画素デ
ータの記憶容量を有し、各画素データが対応する画素位
置に記憶されるようになっている。

【００５４】ＶＲＡＭ２１０は、ＬＣＤ表示部１０に再
生表示される画像データのバッファメモリである。ＶＲ
ＡＭ２１０は、ＬＣＤ表示部１０の画素数に対応した画
像データの記憶容量を有している。

【００５５】撮影待機状態においては、撮像部３によ
り、この実施形態でのフレームレートである１／３０
（秒）あるいはマクロ撮影モード時においては、１／１
５（秒）毎に撮像された画像は、信号処理回路３１３内
のＡＧＣ回路３１３ａにより、画像信号の輝度に応じた
増幅処理即ち輝度が低いときには増幅率を上げる処理が
行われる。マクロ撮影モードにおいては、フレームレー
トが１／１５（秒）であるので、増幅率は通常時の半分
ですむ。その後、Ａ／Ｄ変換器２０５〜γ補正回路２０
８により所定の信号処理を施された後、画像メモリ２０
９に記憶されるとともに、全体制御部２１１を介してＶ
ＲＡＭ２１０に転送され、ＬＣＤ表示部１０に表示され
る（ライブビュー表示）。これにより撮影者はＬＣＤ表
示部１０に表示された画像により被写体像を視認するこ
とができる。また、再生モードにおいては、メモリカー
ド８から読み出された画像が全体制御部２１１で所定の
信号処理が施された後、ＶＲＡＭ２１０に転送され、Ｌ
ＣＤ表示部１０に再生表示される。

【００５６】カードＩ／Ｆ２１２は、メモリカード８へ
の画像データの書込み及び画像データの読出しを行なう
ためのインターフェースである。また、通信用Ｉ／Ｆ２
１３は、パーソナルコンピュータ１９を通信可能に外部
接続するための、例えばＵＳＢ規格に準拠したインター
フェースである。

【００５７】ＦＬ制御回路２１４は、内蔵フラッシュ５
の発光を制御する回路である。ＦＬ制御回路２１４は、
全体制御部２１１の制御信号に基づき内蔵フラッシュ５
の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、
調光回路３０４から入力される発光停止信号に基づき内
蔵フラッシュ５の発光量を制御する。

【００５８】ＲＴＣ２１９は、撮影日時を管理するする
ための時計回路である。図示しない別の電源で駆動され
る。

【００５９】ＡＦモータ駆動回路２１４は、撮像部３内
のＡＦモータＭ２を、ズームモータ駆動回路２１５は、
撮像部３内のズームモータＭ１を、それぞれ駆動するも
のである。

【００６０】操作部２５０は、上述した、ＵＰスイッチ
６、ＤＯＷＮスイッチ７、シャッターボタン９、ＦＬモ
ード設定スイッチ１１、圧縮率設定スイッチ１２、撮影
／再生モード設定スイッチ１４、ズームボタンＺ１、Ｚ
２等を備えている。

【００６１】ズームボタンＺ１、Ｚ２を押すと、押して
いる時間に応じて、全体制御部２１１によって制御され
るズームモータ駆動回路２１５が、ズームモータＭ１を
テレ方向あるいはワイド方向に駆動する。また、シャッ
ターボタン９は、銀塩カメラで採用されているような半
押し状態（Ｓ１）と押し込んだ状態（Ｓ２）とが検出可
能な２段階スイッチになっている。

【００６２】マクロ撮影モードでないとき、すなわちマ
クロ撮影モードボタンＭＳが押されていないときは、待
機状態でシャッターボタンをＳ１状態にすると、ＡＦセ
ンサー３１６の出力から、全体制御部２１１が最適な合
焦位置を判断し、ＡＦモータ駆動回路２１４を介してＡ
ＦモータＭ２を制御することにより、撮影レンズ３０１
のオートフォーカス処理を実行し、シャッターボタン９
を離すとその位置でフォーカスロックする。マクロ撮影
モードボタンＭＳが押されているときは、オートフォー
カスを無効とし、画像メモリ２０９の画像データのコン
トラストから、合焦状態をインジケータで表示し、調整
ボタンＦ１、Ｆ２で調整する。これについては後述す
る。

【００６３】全体制御部２１１は、マイクロコンピュー
タからなり、上述した撮像部３内及びカメラ本体部２内
の各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ１の
撮影動作を統括制御するものである。

【００６４】また、全体制御部２１１は、図９に示すよ
うに、露出制御値（シャッタースピード（ＳＳ））を設
定するための輝度判定部２１１ａとシャッタースピード
設定部２１１ｂとを備えている。

【００６５】輝度判定部２１１ａは、撮影待機状態にお
いて、ＣＣＤ３０３によりフレームレート毎に取り込ま
れる画像を利用して被写体の明るさを判定するものであ
る。すなわち、輝度判定部２１１ａは、画像メモリ２０
９に更新的に記憶される画像データを用いて被写体の明
るさを判定するものである。

【００６６】輝度判定部２１１ａは、画像メモリ２０９
の記憶エリアを９個のブロックに分割し、各ブロックに
含まれるＧ（緑）の色成分の画素データを用いて各ブロ
ックを代表する輝度データを算出する。

【００６７】シャッタースピード設定部２１１ｂは、輝
度判定部２１１ａによる被写体の明るさの判定結果に基
づいてシャッタースピード（ＣＣＤ３０３の積分時間）
を設定するものである。シャッタースピード設定部２１
１ｂは、シャッタースピードＳＳのテーブルを有してい
る。

【００６８】シャッタースピードＳＳは、カメラ起動時
に１／１２８（秒）に初期設定され、撮影待機状態にお
いて、シャッタースピード設定部２１１ｂは、輝度判定
部２１１ａによる被写体の明るさの判定結果に応じて初
期値から高速側若しくは低速側に１段ずつ変更設定す
る。

【００６９】また、全体制御部２１１は、撮影シーンに
応じて適切なシャッタースピードＳＳの設定、信号処理
回路３１３における画像信号に対する増幅量の設定、γ
補正、フィルタリング補正（後述）を行なうために、
「低輝度シーン」、「中輝度通常シーン」、「中輝度逆
光シーン」及び「高輝度シーン」の４種類の撮影シーン
を判定するシーン判定部２１１ｃを備えている。「低輝
度シーン」は、室内撮影や夜間撮影のように、通常、フ
ラッシュによる補助光を必要とするシーンであり、「中
輝度通常シーン」は、主被写体に対する照明光（自然
光、人工光を含む）が順光で、かつ、その明るさが適当
であるため補助光無しで撮影可能なシーンである。ま
た、「中輝度逆光シーン」は、全体的な明るさは適当で
あるが、主被写体に対する照明光が逆光のため、フラッ
シュ発光が好ましいシーンであり、「高輝度シーン」
は、例えば晴天の海やスキー場での撮影のように全体的
に非常に明るいシーンである。

【００７０】更に、全体制御部２１１は、撮像画像が風
景や人物等の通常の写真撮影の画像（以下、この種の撮
影画像を自然画という）であるか、ホワイトボード等に
描かれた文字、図表等の画像（以下、この種の２値画像
に類似した画像を文字画という）であるかを判定する画
像判定部２１１ｅを備えている。

【００７１】画像判定部２１１ｅは、画像メモリ２０９
に記憶された撮像画像を構成する画素データに基づき各
画素位置の輝度データのヒストグラムを作成し、このヒ
ストグラムに基づき撮像画像の内容を判定する。一般
に、撮像画像の輝度データのヒストグラムは、自然画の
場合は、輝度分布の偏りが少なく、１つのピーク値を有
する、いわゆる１山分布となるが、例えばホワイトボー
ドに描かれた文字のような文字画の場合は、白地部分と
黒の文字部分とにそれぞれ輝度分布の偏りが見られ、２
山分布となる。従って、画像判定部２１１ｅは、撮像画
像の輝度データのヒストグラムが１山分布であるか、２
山分布であるかを判別することにより撮像画像が自然画
であるか、文字画であるかを判別する。そして、この判
定結果もメモリ２１１ｄに記憶される。

【００７２】全体制御部２１１は、上記撮影画像の記録
処理を行なうために、フィルタリング処理を行なうフィ
ルタ部２１１ｆとサムネイル画像及び圧縮画像を生成す
る記録画像生成部２１１ｇとを備え、メモリカード８に
記録された画像をＬＣＤ表示部１０に再生するために、
再生画像を生成する再生画像生成部２１１ｈを備えてい
る。

【００７３】フィルタ部２１１ｆは、デジタルフィルタ
により記録すべき画像の高周波成分を補正して輪郭に関
する画質の補正を行なうものである。フィルタ部２１１
ｆは、圧縮率Ｋ＝１／８，１／２０のそれぞれについ
て、標準的な輪郭補正を行うデジタルフィルタと、この
標準的な輪郭補正に対して、輪郭を強める２種類のデジ
タルフィルタと輪郭を弱める２種類のデジタルフィルタ
の合計５種類のデジタルフィルタを備えている。

【００７４】記録画像生成部２１１ｇは、画像メモリ２
０９から画素データを読み出してメモリカード８に記録
すべきサムネイル画像と圧縮画像とを生成する。記録画
像生成部２１１ｇは、画像メモリ２０９からラスタ走査
方向に走査しつつ、横方向と縦方向の両方向でそれぞれ
８画素毎に画素データを読み出し、順次、メモリカード
８に転送することで、サムネイル画像を生成しつつメモ
リカード８に記録する。

【００７５】また、記録画像生成部２１１ｇは、画像メ
モリ２０９から全画素データを読み出し、これらの画素
データに２次元ＤＣＴ変換、ハフマン符号化等のＪＰＥ
Ｇ方式による所定の圧縮処理を施して圧縮画像の画像デ
ータを生成し、この圧縮画像データをメモリカード８の
本画像エリアに記録する。

【００７６】全体制御部２１１は、撮影モードにおい
て、シャッターボタン９により撮影が指示されると、撮
影指示後に画像メモリ２０９に取り込まれた画像のサム
ネイル画像と圧縮率設定スイッチ１２で設定された圧縮
率ＫによりＪＰＥＧ方式により圧縮された圧縮画像とを
生成し、撮影画像に関するタグ情報（コマ番号、露出
値、シャッタースピード、圧縮率Ｋ、撮影日、撮影時の
フラッシュのオン・オフのデータ、シーン情報、画像の
判定結果等の情報）とともに両画像をメモリカード８に
記憶する。

【００７７】デジタルカメラ１によって記録された画像
は、図１０に示すように、圧縮率１／２０で４０コマの
画像が記録可能であり、各コマ８１〜８５はタグの部分
とＪＰＥＧ形式で圧縮された高解像度の画像データ（６
４０×４８０画素）とサムネイル表示用の画像データ
（８０×６０画素）が記録されている。各コマ単位で、
例えばＥＸＩＦ形式の画像ファイルとして扱うことが可
能である。

【００７８】＜合焦制御の説明＞次に、合焦制御につい
て、図１１のフローチャートを参照して説明する。

【００７９】前述したように、ＡＥ制御では、画像メモ
リ２０９の画像データを読み出し、全体制御部２１１で
演算して、シャッタースピードや画像信号の増幅量を演
算する。シャッタースピードはタイミングジェネレータ
３１４で制御される。画像メモリ２０９に記憶された画
像データは、表示用のデータに加工され、ＶＲＡＭ２１
０に書き込まれ、ＬＣＤ表示部１０は、所定のフレーム
レートで上記ＶＲＡＭ２１０から読み出された画像デー
タを表示する。

【００８０】図１１において、まずステップ（以下ステ
ップをＳと省略する）４０１では、マクロ撮影モードか
否かをフラグにより判別する。マクロ撮影モードでなけ
れば（Ｓ４０１にてＮＯ）、Ｓ４０６でＡＦ作動を有効
とし、Ｓ４０７でフレームレートは１／３０秒を維持す
る。自動露出制御の演算結果により、これより低速のシ
ヤッタースピードが要求される低輝度状況下において
も、前記フレームレート１／３０秒を維持し、即ち露光
時間を１／６０秒とし、光量不足分を前記信号処理回路
３１３のＡＧＣ回路３１３ａにおける増幅処理によって
補う。

【００８１】マクロ撮影モードの場合には（Ｓ４０１に
てＹＥＳ）、全体制御部２１１は、Ｓ４０２でＡＦセン
サの作動を無効にしたのち、フレームレートを１／１５
秒に切り替える。このときには、露光時間はフレームレ
ートの約半分の１／３０秒になる。これにより、マクロ
撮影モード以外の場合と比べて、信号処理回路３１３に
おける増幅率を下げることができ、ノイズの影響を低減
できるため、ＣＣＤ３０３で取り込んだ画像データを用
いた合焦検出における精度を上げることができる。

【００８２】なお、フレームレートを１／１５秒に切り
替えたことにより、ＬＣＤ表示部１０に表示されるライ
ブビュー画像も１／１５秒ごとに更新される。

【００８３】ついで、Ｓ４０４、Ｓ４０５でフォーカス
エイドを行う。すなわち、Ｓ４０４で、画像メモリ２０
９の画像データにおいて所定の座標データをサンプリン
グし、ハイパスフィルタで各画素の微分値を抽出し、各
画素の微分値の２乗の総和を求めて、コントラストに関
する評価値を算出する。

【００８４】そして、Ｓ４０５で、求めた評価値をイン
ジケーターとして撮影者がわかるようにデザインされた
ＶＲＡＭ２１０内の座標に書き込み、ＬＣＤ表示部１０
に、たとえば図１２に示すようなバーグラフ１０Ａで表
示する。評価値が大きいほど（バーグラフが右に伸びて
いるほど）コントラストが高くピントが合っていること
を表している。

【００８５】撮影者は、撮像部３に設けられた前記操作
ボタンＦ１、Ｆ２を操作して、ＬＣＤ表示部１０に表示
されたインジケータが最大になる位置を見つける。

【００８６】なお、ＣＣＤ３０３からの画像信号の増幅
量を増大すると、暗ノイズなどのランダムなノイズも同
時に大きく増幅され、これが評価値算出の際の微分値に
大きく影響を与える。このため、インジケータに合焦、
非合焦の差が生じにくくなってしまうが、フレームレー
トを下げることで、被写体が低輝度になっても高精度な
評価値の算出を行うことができる。

【００８７】なお、以上の実施形態では、フレームレー
トを１／３０秒から１／１５秒に切り替えたが、フレー
ムレートは当初のものから低速に切り替えるものであれ
ば、その数値は限定されることはない。また、フレーム
レートに応じた露光時間はＣＣＤ３０３に応じて適宜設
定すればよい。

【００８８】

【発明の効果】この発明によれば、合焦位置検出手段に
よる合焦位置の検出動作時には、露光時間が長くなるよ
うに制御されるので、被写体が低輝度である場合でも、
画像信号の増幅率を低く押さえることができる。このた
め、増幅率の増大により、画像とは無関係なノイズ等の
信号が増幅されて合焦位置の検出に悪影響を及ぼす不都
合を抑制することができ、低輝度時にも高精度な合焦位
置の検出を行うことができる。

【００８９】特に、合焦位置検出手段による合焦位置の
検出動作が、マクロ撮影モードにおいて行われる構成と
した場合には、高精度な合焦状態が要求されるマクロ撮
影モードにおいて、その要求に十分に答えることができ
る。

【００９０】また、合焦位置検出手段による合焦位置の
検出結果を示すインジケータと、合焦位置を調整する調
整手段とを備えた構成とすることにより、インジケータ
を見ながら合焦位置を調整できるので、実用上大変便利
で使い勝手の良いデジタルカメラとなしうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るデジタルカメラの
正面図である。

【図２】同じくデジタルカメラにおける撮像部の構成を
示す正面透視図である。

【図３】同じくデジタルカメラの背面図である。

【図４】同じくデジタルカメラのカメラ本体部における
撮像部用接続板を示す斜視図である。

【図５】同じく撮像部用接続板に対する撮像部の装着構
造を示す斜視図である。

【図６】同じく撮像部の接続板に対する装着ロック機構
を示す断面図である。

【図７】同じくデジタルカメラの底面図である。

【図８】同じくデジタルカメラの制御系を示すブロック
図である。

【図９】図８のブロック図における全体制御部の構成を
示すブロック図である。

【図１０】メモリカード内の画像の記憶構造を示す説明
図である。

【図１１】マクロ撮影モードにおける合焦位置の検出制
御を示すフローチャートである。

【図１２】マクロ撮影モードにおける合焦状態のインジ
ケータ表示の説明図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・・・デジタルカメラ ２・・・・・・・・・・・・カメラ本体部 ３・・・・・・・・・・・・撮像部 ８・・・・・・・・・・・・メモリカード １０・・・・・・・・・・・表示部（表示手段） １０Ａ・・・・・・・・・・インジケータ ２１１・・・・・・・・・・全体制御部 ２１６・・・・・・・・・・ＡＦセンサ ３０１・・・・・・・・・・撮影レンズ ３０３・・・・・・・・・・ＣＣＤ（撮像素子） ３１６・・・・・・・・・・ＡＦセンサ ３１３ａ・・・・・・・・・ＡＧＣ回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｊ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 BB04 DA01 DA05 2H051 AA00 BA47 CE13 CE14 DA22 EB04 EB16 FA63 FA76 GA03 GA10 GA13 5C022 AA13 AB11 AB15 AB19 AB20 AB28 AC01 AC42 AC52 5C052 AA17 DD02 5C053 FA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズによって結像された被写体像
   を光電変換する撮像素子と、 前記撮像素子によって撮像された画像信号を、画像信号
   の輝度が低いときには高い増幅率で増幅する増幅手段
   と、 所定の露光時間での撮像を繰り返すことによって、前記
   増幅された画像信号を更新しつつ表示する表示手段と、 増幅された画像信号のコントラストを評価することによ
   り、合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、 合焦検出時には前記所定の露光時間を長くする制御手段
   とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
2. 【請求項２】 前記合焦位置検出手段による合焦位置の
   検出動作は、マクロ撮影モードにおいて行われる請求項
   １に記載のデジタルカメラ。
3. 【請求項３】 前記合焦位置検出手段による合焦位置の
   検出結果を示すインジケータと、合焦位置を調整する調
   整手段とを備えている請求項１または２に記載のデジタ
   ルカメラ。