JP2001257931A

JP2001257931A - ディジタルカメラ

Info

Publication number: JP2001257931A
Application number: JP2000066396A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tsujino; 和廣辻野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-21
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: CN1567016A; WO2001067748A1; CN100372369C; KR100731713B1; KR20030065303A; JP3768060B2; US20030030740A1; US7420612B2; CN1189021C; CN1421093A

Abstract

(57)【要約】【構成】被写体の明るさが不十分であれば、フォーカ
ス調整時のＣＣＤイメージャ１６のフレームレートが、
３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更される。これによっ
て、カメラ信号の読み出し速度も低下され、カメラ信号
に含まれるノイズが低減される。ＡＦ評価値はカメラ信
号に基づいて生成されたＹ信号の高域周波数成分を積分
することによって求められるため、ノイズが多く含まれ
るとＡＦ評価値に誤差が生じ、フォーカスを正確に調整
できない。このため、被写体の明るさが不十分なときに
ＣＣＤイメージャ１６の駆動速度を低下させる。【効果】ＡＦ評価値がノイズの影響を受けるのを防止
でき、これによってフォーカスを正確に調整することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルカメラに
関し、特にたとえば、イメージセンサによって光電変換
された画像信号を当該イメージセンサから読み出す、デ
ィジタルカメラに関する。

【０００２】この発明はまた、ディジタルカメラに関
し、特にたとえば、イメージセンサによって撮影された
被写体像に対応する画像信号の高域周波数成分に基づい
てフォーカスを調整する、ディジタルカメラに関する。

【０００３】

【従来の技術】ディジタルカメラでは、被写体はＣＣＤ
イメージャのようなイメージセンサに露光され、受光素
子で光電変換された画像信号は、垂直転送パルスおよび
水平転送パルスに応答してイメージセンサから読み出さ
れる。また、フォーカスのような撮影条件は、イメージ
センサから出力された画像信号に基づいて調整される。
つまり、画像信号の高域輝度成分が積分され、積分値が
最大となるようにフォーカスレンズの位置が調整され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、イメージセンサを駆動するクロックの周波数が固定
であったため、周波数が高くなるにつれて画像信号に多
くのノイズが含まれてしまうという問題があった。ま
た、このノイズは高域輝度成分の積分値にも悪影響を与
えてしまい、フォーカスを正確に調整することができな
いという問題もあった。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、イ
メージセンサの出力に含まれるノイズを低減することが
できる、ディジタルカメラを提供することである。

【０００６】この発明の他の目的は、フォーカスを正確
に調整することができる、ディジタルカメラを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、被写体の
光像を光電変換して画像信号を生成するイメージセン
サ、所定期間毎のタイミング信号に応答してイメージセ
ンサを露光する露光手段、露光手段による露光によって
生成された画像信号を所定期間に対応する第１速度でイ
メージセンサから読み出す読み出し手段、読み出し手段
によって読み出された画像信号に基づいて所定の処理を
施す処理手段、所望の被写体の撮影を指示する指示手
段、および所望の被写体の画像信号を読み出すとき読み
出し手段の読み出し速度を第１速度よりも遅い第２速度
に変更する変更手段を備える、ディジタルカメラであ
る。

【０００８】第２の発明は、所定速度で駆動されるかつ
被写体を撮影するイメージセンサ、イメージセンサによ
って撮影された被写体の画像信号の高域周波数成分を検
出する検出手段、高域周波数成分に基づいてフォーカス
を調整する調整手段、被写体の明るさが十分であるかど
うかを判別する判別手段、および明るさが不十分である
ときにイメージセンサの駆動速度を低下させる低下手段
を備える、ディジタルカメラである。

【０００９】

【作用】第１の発明では、イメージセンサは、所定期間
毎のタイミング信号に応答して露光され、露光によって
生成された画像信号は、この所定期間に対応する第１速
度でイメージセンサから読み出される。読み出された画
像信号は、所定の処理に用いられる。所望の被写体の撮
影が指示が指示されると、読み出し手段の読み出し速度
は、第１速度から低速の第２速度に変更される。所望の
被写体の画像信号は、第２速度でイメージセンサから読
み出される。

【００１０】上述のように、第１速度は上記の所定期間
に対応し、かつ第２速度よりも速い。換言すれば、第１
速度に対応するタイミング信号の周期は、第２速度に対
応するタイミング信号の周囲よりも短い。このため、撮
影指示が入力されてから所望の被写体が露光されるまで
の時間は、タイミング信号が第２速度に対応する周期毎
に発生するときに比べて短縮される。この結果、応答特
性が改善される。また、所望の被写体の画像信号を第１
速度よりも遅い第２速度で読み出すことで、画像信号に
含まれるノイズが低減される。

【００１１】この発明のある例では、処理手段は、第１
速度で読み出された画像信号に基づいて撮影条件を調整
する調整手段、および第２速度で読み出された画像信号
を記録する記録手段を含む。つまり、撮影条件を調整す
るとき、画像信号は第１速度で読み出され、これによっ
て撮影条件の調整が短時間で完了する。一方、第２速度
で読み出された画像信号、つまりノイズが低減された所
望の被写体の画像信号は、記録手段によって記録され
る。

【００１２】この発明の他の例では、処理手段は、読み
出し手段によって読み出された画像信号に基づいてディ
スプレイに表示するための表示画像信号を生成する生成
手段を含む。したがって、画像信号が第１速度で読み出
されるときは、動画像がディスプレイに表示され、画像
信号が第２速度で読み出されるときは、所望の被写体の
静止画像がディスプレイに表示される。

【００１３】この発明の他の例では、撮影指示は本露光
指示を含み、露光手段は、本露光指示が入力された直後
のタイミング信号に応答して本露光を行なう。本露光
は、本露光指示の後速やかに実行される。

【００１４】この発明のその他の例では、第２速度は第
１速度の１／Ｎ（Ｎ：２以上の整数）である。

【００１５】この発明のさらにその他の例では、イメー
ジセンサから読み出された画像信号は、サンプリング手
段によって第３速度で相関２重サンプリングを施され
る。ただし、第１変更手段によって読み出し速度が変更
されると、第２変更手段がサンプリング速度を第３速度
よりも遅い第４速度に変更する。

【００１６】第２の発明では、被写体がイメージセンサ
によって撮影され、撮影された被写体の画像信号の高域
周波数成分が検出手段によって検出される。フォーカス
は、検出された高域周波数成分に基づいて調整手段によ
って調整される。一方、判別手段は被写体の明るさが十
分であるかどうかを判別し、明るさが不十分であれば、
低下手段によってイメージセンサの駆動速度が低下され
る。

【００１７】画像信号にノイズが多く含まれると、フォ
ーカス調整に用いる高周波輝度成分にも多くのノイズが
含まれてしまい、フォーカスを正確に調整できない。こ
のため、被写体の明るさが不十分なときにイメージセン
サの駆動速度を低下させる。これによって、高周波成分
がノイズの影響を受けるのを防止でき、フォーカスは正
確に調整される。

【００１８】この発明のある実施例では、最適露光量が
得られる露光関連パラメータが算出手段によって算出さ
れる。判別手段は、算出された露光関連パラメータを所
定閾値と比較して明るさを判別する。

【００１９】

【発明の効果】第１の発明によれば、撮影指示が入力さ
れてから所望の被写体が露光されるまでの時間が、第２
速度に対応する期間毎にタイミング信号を発生させると
きに比べて短縮される。このため、応答特性を改善する
ことができる。また、所望の被写体の画像信号を第１速
度よりも遅い第２速度で読み出すようにしたため、画像
信号に含まれるノイズを低減することができる。

【００２０】第２の発明によれば、被写体の明るさが所
定閾値を下回ればイメージセンサの駆動速度が低下さ
れ、これによって画像信号の高域周波数成分に含まれる
ノイズが低減される。このため、高域周波成分に基づい
てフォーカスを正確に調整することができる。

【００２１】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００２２】

【実施例】図１を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ１０は、フォーカスレンズ１２および絞りユニット
１４を含む。被写体像（被写体の光像）は、これらの部
材を通してインターライン転送方式のＣＣＤイメージャ
１６に入射される。なお、ＣＣＤイメージャ１６の有効
エリアは６４０画素×４８０ライン（ＶＧＡ）の解像度
を有し、光学的黒エリアも含めた総画素数は６８０画素
×５３３ラインである。また、ＣＣＤイメージャ１６の
受光面は、たとえば原色ベイヤ配列の色フィルタ（図示
せず）によって覆われている。

【００２３】図２に示すように、ＣＣＤイメージャ１６
は、各画素に対応する複数の受光素子１６ａ，各々の受
光素子１６ａで光電変換されかつ蓄積された電荷を垂直
方向に転送する複数の垂直転送レジスタ１６ｂおよび垂
直転送レジスタ１６ｂの終端に配置され垂直転送レジス
タ１６ｂによって転送されてきた電荷を水平方向に転送
する水平転送レジスタ１６ｃを含む。これらの素子は、
タイミングジェネレータ１８（ＴＧ）から出力されるタ
イミングパルスによって駆動される。タイミングパルス
としては、受光素子１６ａから垂直転送レジスタ１６ｂ
に電荷を読み出すとともに読み出した電荷を１ラインず
つ垂直方向に転送する垂直転送パルス，水平転送レジス
タ１６ｃ内の電荷を１画素ずつ水平方向に転送する水平
転送パルス，非露光時間すなわち非電荷蓄積期間におい
て受光部１６ａで生成された電荷をオーバフロードレイ
ン（図示せず）に掃き捨てる電荷掃き捨てパルスなどが
ある。

【００２４】なお、図３に示すように、掃き捨て期間は
注目する１フィールド期間の最初から始まり、掃き捨て
期間の終了時期が制御される。これに応じて電荷蓄積期
間が変化し、所望のシャッタスピード（露光時間）が得
られる。このように掃き捨てパルスによって露光期間を
制御する技術は、電子シャッタ機能として周知である。

【００２５】モード設定スイッチ５８を“カメラ”側に
切り換えると、システムコントローラ６０は対応するキ
ーステート信号をＣＰＵ３４に与える。すると、ＣＰＵ
３４は、ＴＧ１８，信号処理回路２８などを含む信号処
理ブロックならびにビデオエンコーダ４８，モニタ（デ
ィスプレイ）５０などを含むエンコードブロックを起動
する。

【００２６】ＴＧ１８は、上述のタイミングパルスを発
生してＣＣＤイメージャ１６からカメラ信号（生画像信
号）を読み出し、読み出されたカメラ信号は、ＣＤＳ回
路２２およびＡＧＣ回路２４の各々で相関２重サンプリ
ングおよびゲイン調整を施される。ゲイン調整を施され
たカメラ信号は、Ａ／Ｄ変換器２６を通して信号処理回
路２８に与えられる。信号処理回路２８は、与えられた
カメラ信号に基づいてＹＵＶ信号を生成し、生成された
ＹＵＶ信号を書き込みリクエストとともにメモリ制御回
路４４に出力する。ＹＵＶ信号は、メモリ制御回路４４
によってＳＤＲＡＭ４６に書き込まれる。

【００２７】ＳＤＲＡＭ４６に書き込まれたＹＵＶ信号
は、その後、ビデオエンコーダ４８から出力された読み
出しリクエストに基づいて、同じメモリ制御回路４４に
よって読み出される。ビデオエンコーダ４８は読み出さ
れたＹＵＶ信号をＮＴＳＣフォーマットのコンポジット
画像信号に変換し、変換したコンポジット画像信号をモ
ニタ５０に与える。この結果、被写体の動画像（スルー
画像）が、リアルタイムでモニタ画面に表示される。

【００２８】信号処理回路２８で生成されたＹＵＶ信号
のうち、Ｙ信号は、輝度評価回路３０およびフォーカス
評価回路３２にも入力される。輝度評価回路３０ではＹ
信号が１フレーム毎に積分され、これによって１画面分
の積分値が求められる。この積分値が輝度評価値であ
る。一方、フォーカス評価回路３２ではＹ信号の高域周
波数成分が１フレーム毎に積分される。これによって得
られた積分値が、ＡＦ評価値である。輝度評価値は最適
シャッタスピード（最適露光期間）およびストロボ４２
の発光量の算出に利用され、ＡＦ評価値はフォーカス制
御に利用される。

【００２９】オペレータがシャッタボタン６４を半押し
すると、システムコントローラ６０は、半押し状態を示
すキーステート信号をＣＰＵ３４に出力する。このと
き、ＣＰＵ３４はまずＣＣＤイメージャ１６をプリ露光
し、これによって得られたカメラ信号に基づく輝度評価
値を取り込む。そして、取り込んだ輝度評価値に基づい
て最適露光時間を求める。ＣＰＵ３４は続いて、フォー
カス調整を行なう。まず、ドライバ３６を駆動してフォ
ーカスレンズ１２を複数の位置に順次セットし、かつ各
々の位置で所定時間のプリ露光を行なう。さらに、プリ
露光によって撮影された被写体像のＡＦ評価値をフォー
カス評価回路３０から取り込み、取り込んだ複数のＡＦ
評価値から最大ＡＦ評価値を特定する。そして、特定し
た最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置にフォーカスレ
ンズ１２を配置する。

【００３０】このようにして撮影条件が調整された後に
シャッタボタン６４が全押しされると、ＣＰＵ３４は、
上述の最適露光時間が設定可能範囲にあるかどうか判断
する。設定可能範囲内にあれば、ストロボ４２を発光さ
せることなく、最適露光時間に従う本露光を行なう。一
方、最適露光時間が設定可能範囲内になければ、露光不
足を補うためにドライバ４０を駆動してストロボ４２を
発光させ、所定の露光時間に従う本露光を行なう。

【００３１】本露光によって生成されたカメラ信号は、
上述と同じ要領でＹＵＶ信号に変換され、ＳＤＲＡＭ４
６に書き込まれる。ＳＤＲＡＭ４６に書き込まれたＹＵ
Ｖ信号は、ＪＰＥＧコーデック５２からの読み出しリク
エストに基づいて読み出され、ＪＰＥＧコーデック５２
によって圧縮処理を施される。これによって得られた圧
縮ＹＵＶ信号は、メモリ制御回路４４によってＳＤＲＡ
Ｍ４６に一旦格納され、その後ＣＰＵ３４からのリクエ
ストに応じて読み出される。読み出された圧縮ＹＵＶ信
号は、ＣＰＵ３４によってメモリカード５４に記録され
る。

【００３２】ＴＧ１８は、具体的には図４に示すように
構成される。分周器１８ａは、図示しない発振器から出
力された５６ＭＨｚのシステムクロックを１／２に分周
して２８ＭＨｚの分周クロックを生成する。スイッチＳ
Ｗ１は、ＣＰＵ３４からの制御信号に応答して、５６Ｍ
Ｈｚのシステムクロックまたは２８ＭＨｚの分周クロッ
クを選択し、選択したクロックを分周器１８ｂに与え
る。ここで、ＣＣＤイメージャ１６を１５ｆｐｓのフレ
ームレートで駆動するときは、２８ＭＨｚの分周クロッ
クがスイッチＳＷ１によって選択され、ＣＣＤイメージ
ャ１６を３０ｆｐｓのフレームレートで駆動するとき
は、５６ＭＨｚのシステムクロックがスイッチＳＷ１に
よって選択される。

【００３３】分周器１８ｂもまた、与えられたクロック
を１／２に分周する。したがって、スイッチＳＷ１によ
って５６ＭＨｚのシステムクロックが選択されたときは
分周器１８ｂから２８ＭＨｚの分周クロックが出力さ
れ、スイッチＳＷ１によって２８ＭＨｚの分周クロック
が選択されたときは分周器１８ｂから１４ＭＨｚの分周
クロックが出力される。分周器１８ｂから出力された分
周クロックは、Ｈカウンタ１８ｄのクロック端子に与え
る。

【００３４】Ｈカウンタ１８ｄは入力された分周クロッ
クに応答してインクリメントされ、カウント値（水平カ
ウント値）はデコーダ１８ｆに与えられる。デコーダ１
８ｆは、水平カウント値が“６８０”を示したときにア
クティブ信号（ＨＤパルス）を発生し、このＨＤパルス
をＨカウンタ１８ｅのリセット端子に与える。したがっ
て、水平カウント値は、“０”〜“６７９”の間で循環
的に変化する。

【００３５】ＨＤパルスはまた、Ｖカウンタ１８ｅのク
ロック端子に与えられ、Ｖカウンタ１８ｅはＨＤパルス
に応答してインクリメントされる。Ｖカウンタ１８ｅの
カウント値（垂直カウント値）はデコーダ１８ｇに与え
られ、デコーダ１８ｇは垂直カウント値が“５３３”を
示したときにアクティブ信号（ＶＤパルス）を発生す
る。ＶＤパルスはＶカウンタ１８ｃのリセット端子に入
力され、これによって垂直カウント値は“０”〜“５３
２”の間で循環的に変化する。スイッチＳＷ１によって
５６ＭＨｚのシステムクロックが選択されたとき、ＶＤ
パルスは１／３０秒毎に発生し、スイッチＳＷ１によっ
て２８ＭＨｚの分周クロックが選択されたとき、ＶＤパ
ルスは１／１５秒毎に発生する。

【００３６】水平カウント値および垂直カウント値はま
た、デコーダ１８ｈ〜１８ｊに与えられる。デコーダ１
８ｈ〜１８ｊの各々は、これらのカウント値およびＣＰ
Ｕ３４からの制御信号に基づいて、上述の垂直転送パル
ス，水平転送パルスおよび電荷掃き捨てパルスを発生す
る。スイッチＳＷ１によって５６ＭＨｚのシステムクロ
ックが選択されたとき、これらのパルスは３０ｆｐｓに
対応する周期で発生し、スイッチＳＷ１によって２８Ｍ
Ｈｚの分周クロックが選択されたとき、これらのパルス
は１５ｆｐｓに対応する周期で発生する。

【００３７】なお、ＨＤパルス，ＶＤパルス，水平カウ
ント値および垂直カウント値は、後述する撮影処理のた
めにＣＰＵ３４にも出力される。

【００３８】スイッチＳＷ１から出力されたクロック
（５８ＭＨｚまたは２８ＭＨｚ）および分周器１８ｂか
ら出力されたクロック（２８ＭＨｚまたは１４ＭＨｚ）
は、ＣＤＳ駆動パルス発生回路１８ｃにも与えられる。
ＣＤＳ駆動パルス発生回路１８ｃは、与えられた２つの
クロックに基づいて３０ｆｐｓまたは１５ｆｐｓに対応
するＣＤＳ駆動パルスを発生する。つまり、スイッチＳ
Ｗ１から５６ＭＨｚのシステムクロックが出力され、分
周器１８ｂから２８ＭＨｚの分周クロックが出力された
ときは、３０ｆｐｓに対応するＣＤＳ駆動パルスを発生
し、スイッチＳＷ１から２８ＭＨｚの分周クロックが出
力され、分周器１８ｂから１４ＭＨｚの分周クロックが
出力されたときは、１５ｆｐｓに対応するＣＤＳ駆動パ
ルスを発生する。このように、ＴＧ１８からは、ＣＣＤ
イメージャ１６を駆動するためのタイミングパルスに加
えて、ＣＤＳ回路２２を駆動するためのパルスも出力さ
れる。

【００３９】ＣＰＵ３４は、カメラモードが選択された
とき、図５〜図１１に示すフロー図を処理する。まずス
テップＳ１で、ＣＣＤイメージャ１６のフレームレート
を１５ｆｐｓに設定すべく、スイッチＳＷ１を端子Ｓ１
に接続する。次に、シャッタボタン６４が半押し状態と
なったかどうか判断し、ＮＯであれば、ステップＳ５で
モニタ用ＡＥ処理を行なう。このモニタ用ＡＥ処理はシ
ャッタボタン６４が操作されない間繰り返し実行され、
これによって、適切な露光量で撮影された被写体のスル
ー画像が、モニタ５０に表示される。

【００４０】シャッタボタン６４が半押しされるとステ
ップＳ３でＹＥＳと判断し、ステップＳ７でＶＤパルス
の入力判別を行なう。そして、入力ありとの判別結果が
得られた時点で、ステップＳ９に進む。ステップＳ９で
は、ＣＣＤイメージャ１６のフレームレートを３０ｆｐ
ｓに設定すべく、図４に示すスイッチＳＷ１を端子Ｓ２
に接続する。続いて、ステップＳ１１でプリ露光を行な
うとともに、ステップＳ１３でＶＤパルスの入力判別を
行なう。ステップＳ１１ではステップＳ５のモニタＡＥ
処理で決定された露光時間に従ってプリ露光を行ない、
ステップＳ１３ではＶＤパルスが２回されたときＹＥＳ
と判断する。

【００４１】ステップＳ１３でＹＥＳと判断された時点
で、２フレーム前つまりステップＳ１１で行なわれたプ
リ露光に基づく輝度評価値が、輝度評価回路３０から出
力される。ステップＳ１５ではこの輝度評価値を取り込
み、続くステップＳ１７では取り込まれた輝度評価値に
基づいて最適露光時間Ｔｓを算出する。ステップＳ１９
では算出された最適露光時間Ｔｓを所定閾値（たとえば
１／８秒）と比較する。ここで、Ｔｓ≦閾値であれば、
ステップＳ３１のＡＦ処理を経てステップＳ３３に進む
が、Ｔｓ＞閾値であればステップＳ２１〜Ｓ２９の一連
の処理を経てステップＳ３３に進む。

【００４２】まず、Ｖカウンタ１８ｃの垂直カウント値
が“５２０”となったかどうかをステップＳ２１で判断
し、ＹＥＳとの判断結果が得られたときにステップＳ２
３でフレームレートを１５ｆｐｓに変更する。フレーム
レートはＶＤパルスの発生とほぼ同時に（つまり光学的
黒期間内で）切り換えられ、スイッチングノイズがモニ
タ５０に現われることはない。ステップＳ２５ではＡＦ
処理を行ない、ＡＦ処理が完了すると、ステップＳ２７
で垂直カウント値が“０”となったかどうか判別する。
そして、ＹＥＳと判断されると同時にステップＳ２９で
フレームレートを３０ｆｐｓに戻す。この切り換えも、
ＶＤパルスの発生とほぼ同時に行なわれる。

【００４３】ステップＳ３３ではシャッタボタン６４が
全押し状態であるかどうか判断し、ステップＳ３５では
シャッタボタン６４の半押し状態が解除されたどうか判
断する。半押し状態が継続されていれば、ステップＳ３
７でＶＤパルスの入力判別を行ない、入力ありとの判別
結果に応答してステップＳ３９で最適露光時間Ｔｓに従
うプリ露光を行なう。一方、半押し状態が解除される
と、ステップＳ３５からステップＳ１に戻る。つまり、
半押し状態が継続されていれば、フォーカスレンズ１２
の位置が固定された状態でプリ露光が繰り返され、モニ
タ５０にはプリ露光に基づくスルー画像が表示される。

【００４４】シャッタボタン６４が半押し状態から全押
し状態に移行すると、ステップＳ３３でＹＥＳと判断
し、ステップＳ４１で最適露光時間Ｔｓを最長露光時間
Ｔｍａｘと比較する。この時点でのイメージセンサ１６
のフレームレートは３０ｆｐｓであるため、最長露光時
間Ｔｍａｘは１／３０秒である。

【００４５】Ｔｓ≦Ｔｍａｘと判断されると、ステップ
Ｓ４３におけるＶＤパルスの入力判別を経てステップＳ
４５に進み、最適露光時間Ｔｓに従う本露光を行なう。
本露光が完了すると、ステップＳ４７で垂直カウント値
の判別処理を行ない、垂直カウント値が“０”を示した
ときにステップＳ４９でフレームレートを１５ｆｐｓに
戻す。ステップＳ５１では、本露光によって得られたカ
メラ信号（所望の被写体の画像信号）の記録処理を行な
う。つまり、本露光に基づくカメラ信号をＹＵＶ信号に
変換するとともに、変換されたＹＵＶ信号にＪＰＥＧ圧
縮を施し、これによって得られた圧縮ＹＵＶ信号をメモ
リカード５４に記録する。記録処理が完了すると、ステ
ップＳ３に戻る。

【００４６】一方、ステップＳ４１でＴｓ＞Ｔｍａｘと
判断されると、ステップＳ５３でＶＤパルスの入力あり
と判別されるのを待って、ステップＳ５５でプリ発光お
よびプリ露光を行なう。つまり、ストロボ４２を所定の
プリ発光量で発光させるとともに、イメージセンサ１６
に最長露光時間Ｔｍａｘに従うプリ露光を施す。続くス
テップＳ５７では、ＶＤパルスが２回入力されたかどう
か判断し、ＹＥＳでれば、ステップＳ５９で輝度評価回
路３０から輝度評価値を取り込む。取り込まれた輝度評
価値はステップＳ５５におけるプリ発光およびプリ露光
に基づく評価値であり、ステップＳ６１では、この輝度
評価値に基づいて本発光量を算出する。その後、ステッ
プＳ６３におけるＶＤパルスの入力判別処理を経てステ
ップＳ６５に進み、算出された本発光量でストロボ４２
を発光させるとともに、イメージセンサ１６に最長露光
時間Ｔｍａｘに従う本露光を施す。本発光および本露光
が完了すると、ステップＳ４７〜Ｓ５１の処理を経てス
テップＳ３に戻る。

【００４７】ステップＳ５では、図９に示すサブルーチ
ンが処理される。まず、ステップＳ７１でＶＤパルスの
入力判別を行ない、ＹＥＳとの判断結果が得られたとき
にステップＳ７３で輝度評価値を取り込む。ステップＳ
７５では、取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光
露光時間を算出する。続くステップＳ７７では、算出さ
れた露光時間から前回の露光時間（前露光時間）を引き
算して両者の差分ΔＳを求め、その後、ステップＳ７９
およびＳ８３のそれぞれで差分ΔＳを所定値“ａ”およ
び“−ａ”と比較する。ΔＳ＞ａであれば、ステップＳ
８１で前露光時間に所定値ａを加算し、加算値を現露光
時間とする。一方、ΔＳ＜−ａであれば、ステップＳ８
５で前露光時間から所定値“ａ”を引き算し、引き算値
を現露光時間とする。他方、ステップＳ７９およびＳ８
３のいずれでもＮＯであれば、ステップＳ８７で前露光
時間に差分ΔＳを加算し、加算値を現露光時間とする。
ステップＳ８９では、決定された現露光時間に従ってプ
リ露光を行ない、プリ露光が完了すると、図５に復帰す
る。これによって、露光時間が所定値“ａ”の幅よりも
大きく変動することはなく、モニタ５０に表示されるス
ルー画像の明るさは滑らかに変化する。

【００４８】なお、プリ露光を行なってからこれに基づ
く輝度評価値が求められるまでに２フレーム期間がかか
るため、最初の２フレーム期間のプリ露光は初期値に従
って行なわれる。

【００４９】ステップＳ２５またはＳ３１では、図１０
および図１１に示すサブルーチンに従ってＡＦ処理を行
なう。まず、ステップＳ９１で初期設定を行なう。具体
的には、ドライバ３８を駆動してフォーカスレンズ１２
を初期位置に配置するとともに、ＡＦ評価値用メモリ３
４ａおよびレンズ位置用メモリ３４ｂをクリアにする。

【００５０】続いて、ＶＤパルスの入力判別、プリ露光
およびフォーカスレンズ１２の１ステップ移動の一連の
処理を、ステップＳ９３〜Ｓ９７ならびにステップＳ９
９〜Ｓ１０３の各々で実行する。ステップＳ１０５およ
びＳ１０７では、ＶＤパルスの入力判別およびプリ露光
を再度行ない、その後、ステップＳ１０９でＡＦ評価値
をフォーカス評価回路３２から取り込む。このステップ
で取り込まれるＡＦ評価値は、ステップＳ９５のプリ露
光に基づく評価値である。

【００５１】ステップＳ１１１では、今回求められたＡ
Ｆ評価値（現ＡＦ評価値）を評価値用メモリ３４ａに格
納されたＡＦ評価値（前ＡＦ評価値）と比較する。最初
のステップＳ１１１では現ＡＦ評価値＞前ＡＦ評価値
（＝０）となり、このときはステップＳ１１３で現ＡＦ
評価値をＡＦ評価値用メモリ３４ａに格納するととも
に、ステップＳ１１５で現在のレンズ位置データをレン
ズ位置用メモリ３４ｂに格納し、ステップＳ１１７に進
む。なお、現ＡＦ評価値≦前ＡＦ評価値であれば、ステ
ップＳ１１１でＮＯと判断され、そのままステップＳ１
１７に進む。

【００５２】ステップＳ１１７では、フォーカスレンズ
１２の移動が完了したかどうか判断する。具体的には、
フォーカスレンズ１２の移動処理が所定回数行なわれた
かどうかを判断し、所定回数に達していなければステッ
プＳ１０３〜Ｓ１１７の処理を繰り返す。これによっ
て、フォーカスレンズ１２の移動が完了するまでに取り
込まれたＡＦ評価値のうち、最大ＡＦ評価値がＡＦ評価
値用メモリ３４ａに格納され、最大ＡＦ評価値が取り込
まれたときのフォーカスレンズ１２の位置データがレン
ズ位置用メモリ３４ｂに格納される。

【００５３】ただし、プリ露光が行なわれてからこれに
基づくＡＦ評価値が算出されるまでに２フレーム期間が
かかり、フォーカスレンズ１２の移動が完了した後も、
ＡＦ評価値は２回求められる。このため、ステップＳ１
０５，Ｓ１１１〜Ｓ１１５と同様の処理がステップＳ１
１９〜Ｓ１２７で行なわれる。さらにこの２つのＡＦ評
価値の比較処理が完了したかどうかがステップＳ１２９
で判断される。ステップＳ１２９でＹＥＳと判断される
と、ステップＳ１３１でフォーカスレンズ１３１の位置
を確定させる。レンズ位置用メモリ３４ｂに格納された
レンズ位置データが示すレンズ位置と最大ＡＦ評価値が
得られるレンズ位置には２ステップのずれがあるため、
ステップＳ１３１では、レンズ位置データが示すレンズ
位置よりも２ステップ前の位置にフォーカスレンズ１２
は配置される。このようにしてフォーカス調整が完了す
ると、図５に復帰する。

【００５４】なお、ステップＳ２５のＡＦ処理では最適
露光時間Ｔｓに従ってプリ露光が行なわれ、ステップＳ
３１のＡＦ処理では１／１５秒のプリ露光が行なわれ
る。つまり、ステップＳ３１の処理が行なわれるのは、
最適露光時間Ｔｓが閾値（＝１／８秒）よりも長いとき
であるため、最大露光量を確保すべく、設定できる最長
の露光時間でプリ露光が行なわれる。

【００５５】図１２を参照して、シャッタボタン６４が
半押しされると、ＣＣＤイメージャ１６が３０ｆｐｓの
フレームレートで（１／３０秒毎に）プリ露光を施され
る。このプリ露光によって生成されたカメラ信号は、３
０ｆｐｓに対応する速度でＣＣＤイメージャ１６から読
み出される。つまり、垂直転送パルスおよび水平転送パ
ルスは３０ｆｐｓが得られる２８ＭＨｚのシステムクロ
ックに基づいて生成されるため、カメラ信号は３０ｆｐ
ｓに対応する速度で読み出される。読み出されたカメラ
信号は、モニタ５０にスルー画像を表示するための信号
処理ならびにフォーカスを調整するための信号処理を施
される。

【００５６】シャッタボタン６４が半押し状態から全押
し状態に移行すると、その次のフレームで本露光が行な
われる。そして、本露光が完了すると、フレームレート
が３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更される。本露光によ
って生成された所望の被写体のカメラ信号は、１５ｆｐ
ｓに対応する速度で読み出される。つまり、垂直転送パ
ルスおよび水平転送パルスは１５ｆｐｓが得られる１４
ＭＨｚの分周クロックに基づいて生成されるため、カメ
ラ信号は１５ｆｐｓに対応する速度で読み出される。

【００５７】このように、プリ露光時のフレームレート
（３０ｆｐｓ）は、本露光によって生成されたカメラ信
号を読み出すときのフレームレート（１５ｆｐｓ）より
も速い。このため、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）か
ら分かるように、シャッタボタン６４が全押しされてか
ら次のフレーム（本露光を行なうフレーム）が開始され
るまでのタイムラグは、フレームレートが常に１５ｆｐ
ｓを維持する場合に比べて短縮される。この結果、応答
特性が改善される。また、本露光によって生成されたカ
メラ信号を１５ｆｐｓに対応する速度で読み出すこと
で、カメラ信号に含まれるノイズが低減される。

【００５８】また、被写体の明るさが不十分であれば、
フォーカス調整時のＣＣＤイメージャ１６のフレームレ
ートが３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更される。これに
よって、カメラ信号の読み出し速度も低下され、カメラ
信号に含まれるノイズが低減される。ＡＦ評価値はカメ
ラ信号に基づいて生成されたＹ信号の高域周波数成分を
積分することによって求められるため、ノイズが多く含
まれるとＡＦ評価値に誤差が生じ、フォーカスを正確に
調整できない。この実施例では、被写体の明るさが不十
分なときにＣＣＤイメージャ１６の駆動速度を低下させ
るようにしたため、ＡＦ評価値がノイズの影響を受ける
のを防止でき、これによってフォーカスを正確に調整す
ることができる。

【００５９】なお、この実施例では、絞り優先モードで
の撮影処理を説明しているが、この発明はプログラムＡ
Ｅモードや露光時間優先モードでの撮影処理にも適用で
きる。ただし、プログラムＡＥモードでは、図６のステ
ップＳ１９における明るさの判別をＥＶ値に基づいて行
なう必要があり、露光時間優先モードでは同じステップ
Ｓ１９の明るさ判別を絞り量に基づいて行なう必要があ
る。

【００６０】また、この実施例では、シャッタボタンが
半押しされたときにフォーカスなどの撮影条件を調整
し、全押しされたときに本露光を行なうようにしている
が、半押し操作を設けず、シャッタボタンの押圧に応答
して撮影条件の調整および本露光を連続して実行しても
よい。この場合、シャッタボタンの押圧が撮影指示に相
当する。

【００６１】さらに、この実施例では、本露光によって
生成されたカメラ信号を１５ｆｐｓに対応する速度で読
み出しているが、このカメラ信号はさらに遅い速度で読
み出すようにしてもよい。ただし、好ましくは、プリ露
光時の１／Ｎ（Ｎ：２以上の整数）の速度で本露光時の
カメラ信号を読み出すほうがよい。また、この実施例で
は、プリ露光および本露光のいずれも電子シャッタ方式
で制御しているが、本露光はメカシャッタ方式で制御し
てもよい。また、被写体を撮影するイメージセンサとし
ては、ＣＣＤ型のほかにＣＭＯＳ型も用いることができ
る。さらに、この実施例では、フォーカスを調整するた
めにフォーカスレンズを移動させるようにしているが、
フォーカスはフォーカスレンズとイメージセンサとの相
対位置によって決定されるため、フォーカスレンズに代
えて、あるいはフォーカスレンズとともにイメージセン
サを移動させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】ＣＣＤイメージャの構成を示す図解図である。

【図３】電子シャッタ方式の動作の一例を示す図解図で
ある。

【図４】タイミングジェネレータの構成を示すフロー図
である。

【図５】図１実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【図６】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図で
ある。

【図７】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー
図である。

【図８】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示す
フロー図である。

【図９】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図で
ある。

【図１０】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロ
ー図である。

【図１１】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示
すフロー図である。

【図１２】図１実施例の動作の一部を示す図解図であ
る。

【図１３】（Ａ）は図１実施例の動作の一部を示す図解
図であり、（Ｂ）は従来技術の動作の一部を示す図解図
である。

【符号の説明】

１０…ディジタルカメラ１２…フォーカスレンズ１４…絞りユニット１６…ＣＣＤイメージャ２８…信号処理回路３０…輝度評価回路３２…フォーカス評価回路

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 5/235 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｄ 5/238 Ｎ 5/335 Ｇ０３Ｂ 3/00 ＡＦターム(参考） 2H011 BA31 2H051 BA47 CE14 5C022 AA13 AB03 AB15 AB29 AC11 AC42 AC54 AC69 5C024 BX01 CX06 CX37 EX42 GY04 HX06 HX13 HX15 HX28 HX31 JX35 JX41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体の光像を光電変換して画像信号を生
成するイメージセンサ、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記イメージセ
ンサを露光する露光手段、前記露光手段による露光によって生成された前記画像信
号を前記所定期間に対応する第１速度で前記イメージセ
ンサから読み出す読み出し手段、前記読み出し手段によって読み出された前記画像信号に
基づいて所定の処理を施す処理手段、所望の被写体の撮影を指示する指示手段、および前記所
望の被写体の画像信号を読み出すとき前記読み出し手段
の読み出し速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に変
更する第１変更手段を備える、ディジタルカメラ。
【請求項２】前記処理手段は、前記第１速度で読み出さ
れた前記画像信号に基づいて撮影条件を調整する調整手
段、および前記第２速度で読み出された前記画像信号を
記録する記録手段を含む、請求項１または２記載のディ
ジタルカメラ。
【請求項３】前記処理手段は、前記読み出し手段によっ
て読み出された前記画像信号に基づいてディスプレイに
表示するための表示画像信号を生成する生成手段を含
む、請求項１または２記載のディジタルカメラ。
【請求項４】前記撮影指示は本露光指示を含み、前記露光手段は前記本露光指示が入力された直後のタイ
ミング信号に応答して本露光を行なう、請求項１ないし
３のいずれかに記載のディジタルカメラ。
【請求項５】前記第２速度は前記第１速度の１／Ｎ
（Ｎ：２以上の整数）である、請求項１ないし４のいず
れかに記載のディジタルカメラ。
【請求項６】前記イメージセンサから読み出された前記
画像信号に第３速度で相関２重サンプリングを施すサン
プリング手段、および前記第１変更手段による前記読み
出し速度の変更と同時に前記サンプリング手段のサンプ
リング速度を前記第３速度よりも遅い第４速度に変更す
る第２変更手段をさらに備える、請求項１ないし５のい
ずれかに記載のディジタルカメラ。
【請求項７】所定速度で駆動されるかつ被写体を撮影す
るイメージセンサ、前記イメージセンサによって撮影された前記被写体の画
像信号の高域周波数成分を検出する検出手段、前記高域周波数成分に基づいてフォーカスを調整する調
整手段、前記被写体の明るさが十分であるかどうかを判別する判
別手段、および前記明るさが不十分であるときに前記イ
メージセンサの駆動速度を低下させる低下手段を備え
る、ディジタルカメラ。
【請求項８】前記画像信号に基づいて最適露光量が得ら
れる露光関連パラメータを算出する算出手段をさらに備
え、前記判別手段は前記露光関連パラメータを所定閾値と比
較して明るさを判別する、請求項７記載のディジタルカ
メラ。