JP2002044495A

JP2002044495A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2002044495A
Application number: JP2000231693A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Satake; 剛佐竹; Hiroaki Kubo; 広明久保
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体が暗い場合のＬＣＤ表示部の視認性が
向上するとともに、被写体が暗い場合に、ＡＦ処理のス
ピードが低下するのを抑制する電子カメラを提供する。【解決手段】第１撮像素子１２で取り込まれた被写体
の動画像を用いて当該被写体の輝度を検出する輝度判定
部８３と、赤外光領域に受光感度を有する第２撮像素子
１３と、被写体の輝度と予め設定された所定の閾値とを
比較し、被写体輝度が上記所定の閾値より小さいとき、
第２撮像素子１３に被写体の動画像を取り込ませ、この
動画像を第１撮像素子１２で取り込まれた被写体の動画
像に代えてＬＣＤ表示部２に表示させる表示制御部８４
とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ（Liquid C
rystal Display）等の表示部を備え、撮影待機状態にお
いて被写体をモニタするべくＬＣＤ表示部に被写体の動
画像を表示する（この動画表示をライブビュー表示とい
う。）ことのできる電子カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラ等の電子カメラは、一般
に、被写体光像のうち可視光領域の光像を撮像して画像
信号（アナログ信号）に光電変換するカラー撮像素子と
画像データを記録するメモリカード等の記録媒体とシャ
ッタボタンとを備え、シャッタボタンが押されると、こ
のカラー撮像素子で被写体の静止画が撮影され、その静
止画の画像データにレベル調整、ホワイトバランス、ガ
ンマ補正、圧縮等の所定の画像処理を行なった後、記録
媒体に記録するようになっている。

【０００３】また、ＬＣＤ表示部を備え、このＬＣＤ表
示部にライブビュー表示が行なわれる電子カメラでは、
記録モードで撮影待機状態にあるとき、カラー撮像素子
で被写体の動画像が取り込まれ、この動画像がＬＣＤ表
示部に表示されるようになっている。そして、ライブビ
ュー表示が可能な電子カメラでは、このライブビュー表
示においても焦点調節を必要とするため、ビデオカメラ
で採用されているコントラスト検出方式の焦点調節機構
が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ライブビュー表示によ
って被写体をモニタするようになされた電子カメラで
は、例えば夜景シーンや逆光シーン等のシーンで人物等
の主被写体の輝度が低くなると、ＬＣＤ表示部に表示さ
れるライブビュー画像が暗くなり、被写体を視認するこ
とが困難になるという不都合がある。特に光学ファイン
ダを有さず、ＬＣＤ表示部のみで被写体がモニタ表示さ
れるタイプの電子カメラではこの問題は重要である。

【０００５】かかる問題に対し、従来の電子カメラで
は、カラー撮像素子から出力される画像信号のレベルを
増幅したり、そのレベル増幅で対応できないときは、動
画撮影のフレームレートを遅くして露光量を可能な限り
多くすることで対処することがある。

【０００６】しかし、画像信号のレベルを増幅する方法
は過度に増幅すると、ライブビュー画像にノイズが目立
つようになり、画質が低下して却って見辛くなるという
問題が生じる。これを回避するため、動画撮影のフレー
ムレートを遅くして露光量を増大し、画像信号の過度の
増幅を抑えることも考えられるが、このようにすると、
上記コントラスト検出方式ではフレームレートが遅くな
る分焦点調節速度が遅くなり、ＬＣＤ表示部に表示され
るライブビュー画像のピントが甘くなり、やはり、被写
体を明瞭に視認することは困難になるという問題が生じ
る。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、被写体が暗い場合にもＬＣＤ表示部にライブビュー
表示される被写体像の視認性の低下が抑制される電子カ
メラを提供することを第１の目的とする。

【０００８】また、被写体が暗い場合にＡＦ処理のスピ
ードが低下するのを抑制することのできる電子カメラを
提供することを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、可視光領域に受光感度を有する可視像撮像手段を用
いて被写体の静止画像を撮像し、その撮影画像を記憶手
段に記憶する電子カメラにおいて、画像を表示する表示
手段と、赤外光領域に受光感度を有する赤外像撮像手段
と、撮影待機中に上記被写体をモニタするべく上記赤外
像撮像手段で上記被写体の動画像を撮像して上記表示手
段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】この発明によれば、表示制御手段により、
撮影待機中に被写体をモニタするべく赤外像撮像手段で
被写体の動画像を撮像して表示手段に表示させるように
構成したから、被写体が暗くなっても、表示手段に被写
体の赤外画像が表示される。よって、上記のような画像
信号のレベル増幅を行う必要がなくなり、このレベル増
幅に起因して発生するノイズの増大を回避することがで
きる。また、被写体が暗い場合に不明瞭となる可視画像
よりも明瞭な赤外画像がＬＣＤ表示部にライブビュー表
示されるから、被写体が暗いときの表示手段の視認性を
向上することができる。

【００１１】その場合に、請求項２に記載の発明のよう
に、上記可視像撮像手段は、被写体の動画像を撮像可能
になされているとともに、上記表示制御手段は、上記可
視像撮像手段で撮像された被写体の動画像を上記表示手
段に表示可能になされており、上記可視像撮像手段で撮
像された被写体の動画像を用いて被写体の輝度を検出す
る輝度検出手段を備え、上記表示制御手段は、輝度検出
手段により検出された被写体の輝度と予め設定された所
定の閾値とを比較し、被写体輝度が上記所定の閾値より
小さいときに、上記赤外像撮像手段に上記被写体の動画
像を撮像させ、この動画像を上記可視像撮像手段で撮像
された上記被写体の動画像に代えて上記表示手段に表示
させるように構成するとよい。

【００１２】請求項３に記載の発明は、可視光領域に受
光感度を有する可視像２次元撮像手段と、画像を表示す
る表示手段と、撮影待機中に上記被写体をモニタするべ
く上記可視像２次元撮像手段で被写体の動画像を取り込
んで上記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えた
電子カメラにおいて、赤外光領域に受光感度を有する赤
外像２次元撮像手段と、この赤外像２次元撮像手段で取
り込まれた上記被写体の動画像を用いて焦点調節を行う
焦点調節手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、焦点調節手段により、
赤外像２次元撮像手段で取り込まれた被写体の動画像を
用いて焦点調節を行うように構成したから、被写体が暗
い場合には被写体の赤外像を用いて焦点調節が行われ、
焦点調節処理のスピードが低下するのを抑制することが
できる。

【００１４】その場合に、請求項４に記載の発明のよう
に、上記可視像２次元撮像手段で撮像された上記被写体
の動画像を用いて被写体の輝度を検出する輝度検出手段
を備え、上記焦点調節手段は、輝度検出手段により検出
された被写体の輝度と予め設定された所定の閾値とを比
較し、被写体輝度が上記所定の閾値以上のときは、上記
可視像２次元撮像手段で撮像された上記被写体の動画像
を用いて焦点調節を行い、上記被写体輝度が上記所定の
閾値より小さいときは、上記赤外像２次元撮像手段で撮
像された上記被写体の動画像を用いて焦点調節を行うよ
うに構成するとよい。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の電子カメラにおいて、上記表示制御手段は、上記被写
体輝度が上記所定の閾値より小さいときは、上記表示手
段に表示される動画像を上記赤外像２次元撮像手段で撮
像された上記被写体の動画像に切り換えることを特徴と
する。

【００１６】この発明によれば、表示制御手段により、
被写体輝度が所定の閾値より小さいときは、表示手段に
表示される動画像を赤外像２次元撮像手段で撮像された
上記被写体の動画像に切り換えられるように構成したか
ら、被写体が暗い場合には表示手段に被写体の赤外像が
表示され、被写体が暗い場合における被写体像の視認性
の低下が抑制される。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の電子カメラにおいて、上記焦点調節手段は、上記赤外
像２次元撮像手段で撮像された各フレーム画像のコント
ラストを検出するコントラスト検出手段と、このコント
ラスト検出手段により検出されたコントラストが最大と
なるように焦点調節を行うように構成されていることを
特徴とする。

【００１８】この発明によれば、コントラスト検出手段
により検出されたコントラストが最大となるように焦点
調節を行うように構成したから、焦点調節手段による焦
点検出のスピードを向上することができる。

【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項３に記載
の電子カメラにおいて、上記焦点調節手段は、上記可視
像２次元撮像手段により撮像された被写体のフレーム画
像のコントラストを検出する第１のコントラスト検出手
段と、上記赤外像２次元撮像手段により撮像された被写
体のフレーム画像のコントラストを検出する第２のコン
トラスト検出手段とを備え、上記両コントラスト検出手
段により検出されたコントラストのうち高い方のコント
ラストを有する画像に基いて焦点調節を行うように構成
されていることを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、第１、第２のコントラ
スト検出手段により検出されたコントラストのうち高い
方のコントラストを有する画像に基いて焦点調節を行う
ように構成したから、あらゆる被写体や撮影シーンにお
いて、精度の高い焦点検出を行うことができる。

【００２１】そして、請求項１ないし７のいずれかに記
載の電子カメラにおいては、撮影レンズと、この撮影レ
ンズの光軸上の後方に配設され、上記撮影レンズを透過
した上記被写体の光像を可視領域の光像と赤外領域の光
像とに分離するとともに、可視領域の光像を上記可視像
撮像手段または可視像２次元撮像手段に導き、赤外領域
の光像を上記赤外像撮像手段または赤外像２次元撮像手
段に導く光像分離部材とからなる光学系を備えるとよ
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る電子カメラの第１の
実施形態について説明する。

【００２３】図１に示すように、電子カメラ１は、被写
体像をＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示するＬＣ
Ｄ表示部２を備えている。本実施形態に係る電子カメラ
１は、記録モードが設定されると、シャッタボタン３ａ
が全押しされるまでの撮影待機状態において被写体Ｍを
所定のフレームレートで（例えば、１／３０（秒）毎
に）ビデオ撮影し、そのビデオ画像（動画像に相当）を
ＬＣＤ表示部２に表示する機能（電子ビューファインダ
ー機能）を備えている。本発明に係る電子カメラ１は、
撮影待機状態において、被写体Ｍが暗い（被写体Ｍの輝
度が低い）場合のＬＣＤ表示部２におけるビデオ画像
（以下、この画像をライブビュー画像という。）の表示
の視認性を向上させるべく、被写体Ｍの光像を可視光か
らなる像（以下、可視光像という。）と赤外光からなる
像（以下、赤外光像という。）とに分離し、被写体Ｍが
明るい場合は、可視光像を撮像した画像（以下、可視画
像という。）をＬＣＤ表示部２に表示させ、夜景撮影な
ど被写体Ｍが暗い場合は、赤外光像を撮像した画像（以
下、赤外画像という。）をＬＣＤ表示部２に表示させる
ように構成しているところに特徴がある。

【００２４】また、本実施形態に係る電子カメラ１は、
後述するように、ＬＣＤ表示部２に表示されるライブビ
ュー画像を構成するフレーム画像を用いてコンラスト検
出方式により当該ライブビュー画像のピントを自動的に
調節する（すなわち、ＡＦ処理を行う）ようになってい
るが、被写体Ｍが暗い場合は、可視画像のライブビュー
画像を用いてＡＦ処理を行なうとＡＦ処理の精度が低下
するので、それを回避するため、被写体Ｍが暗い場合に
は、赤外画像のフレーム画像を用いてＡＦ処理を行うよ
うに構成しているところに特徴がある。

【００２５】以下、これらの構成について詳しく説明す
る。

【００２６】電子カメラ１は、レンズ部１０の光軸Ｌ上
に、例えば、ガラス表面に赤外反射膜が蒸着されたハー
フミラーを用いて構成されたビームスプリッタ１１を備
え、このビームスプリッタ１１によりレンズ部１０を透
過した光像が可視光像と赤外光像とに分離されるように
構成されている。その場合に、上記の可視光像はビーム
スプリッタ１１を透過し、赤外光像は上方に反射される
ようになっている。

【００２７】分離された可視光像の光路Ｌ１上の適所に
は、可視領域に受光感度を有する、例えばＣＣＤカラー
エリアセンサからなる第１撮像素子（ＣＣＤ１）１２が
配設され、分離された赤外光像の光路Ｌ２上の適所に
は、赤外領域に受光感度を有する、例えばＣＣＤエリア
センサからなる第２撮像素子（ＣＣＤ２）１３が配設さ
れている。従って、被写体Ｍは第１撮像素子１２によっ
て可視画像として取り込まれ、第２撮像素子１３により
赤外画像として取り込まれるようになっている。

【００２８】なお、可視光と赤外光とは光の屈折率が異
なるため、レンズ部１０による合焦位置が互いに異なる
ことになるが、レンズ部１０により可視画像及び赤外画
像を同時に合焦し得るように、ビームスプリッタ１１に
対する第１撮像素子１２の配設位置（すなわち、光路Ｌ
１の長さ）と第２撮像素子１３の配設位置（すなわち、
光路Ｌ２の長さ）とが互いに異なる距離に設定されてい
る。

【００２９】レンズ部１０は、フォーカスレンズ１０ａ
（図２参照）を備え、このフォーカスレンズ１０ａを駆
動部３０により光軸方向に駆動することで、ＡＦ処理が
行なわれるようになっている。駆動部３０は演算制御部
５０に接続されており、この演算制御部５０により駆動
部３０の駆動が制御されるようになっている。

【００３０】第１撮像素子１２及び第２撮像素子１３
は、演算制御部５０に接続されており、各撮像素子１
２，１３で光電変換された各画像データはこの演算制御
部５０に出力されるようになっている。その場合に、本
実施形態においては、第１撮像素子１２は、被写体Ｍの
輝度を常時検出する必要があるため、撮影待機状態にお
いては、常に可視光を受光して可視画像データを上記演
算制御部５０に出力する一方、第２撮像素子１３は、被
写体Ｍが暗いときにのみ赤外光を受光して赤外画像デー
タを上記演算制御部５０に出力するようになっている。
なお、第１撮像素子１２による可視画像の取込みの制御
及び第２撮像素子１３による赤外画像の取込みの制御に
ついては後述する。

【００３１】演算制御部５０には、上記ＬＣＤ表示部
２、レリーズ操作を行うためのシャッターボタン３ａや
各種のスイッチで構成される操作部３、画像データを記
憶するメモリカード等の記憶部４が接続されている。

【００３２】上記シャッターボタン３ａは、半押し及び
全押しの２段階で押圧操作されるボタンとされており、
半押しで、電子カメラ１がレリーズ待機状態となり、全
押しで、レリーズ（被写体Ｍの静止画を取り込み、所定
の画像処理を行なってメモリカードｍに記録する処理）
が行われるように構成されている。

【００３３】図２は、電子カメラ１のシステムを示すブ
ロック構成図である。なお、同図において、図１に示し
た部材と同一の部材については同一の番号を付してい
る。

【００３４】第１撮像素子１２は、被写体Ｍの可視光像
を撮像し、第２撮像素子１３は被写体Ｍの赤外画像を撮
像して、それぞれ画像信号（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、この画像信号
を後述の第１、第２信号処理部５２，５３に出力する。

【００３５】タイミングジェネレータ７１は、タイミン
グ制御回路７０から送信される基準クロックＣＬＫ１に
基づいて、第１、第２撮像素子１２，１３の駆動制御信
号を生成する。その場合に、タイミングジェネレータ７
１は、全体制御部８０から送信される出力先指令信号に
応じて、第１撮像素子１２及び第２撮像素子１３のうち
いずれか一方もしくは両方に上記駆動制御信号を出力す
るようになっている。

【００３６】さらに、例えば積分開始／終了（露出開始
／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制
御信号（水平同期信号，垂直同期信号，転送信号等）等
のクロック信号を生成し、上記出力先指令信号により指
令された出力先（第１撮像素子１２及び第２撮像素子１
３のうちいずれか一方もしくは両方）に出力する。

【００３７】信号処理部５１は、第１撮像素子１２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
信号処理を施す第１信号処理部５２と、第２撮像素子１
３から出力される画像信号（アナログ信号）に同じく所
定のアナログ信号処理を施す第２信号処理部５３とから
なり、画像信号のノイズの低減を行なうと共に、画像信
号のレベル調整を行なう。

【００３８】Ａ／Ｄ変換部５４は、第１撮像素子１２か
ら出力された画像信号の各画素信号（アナログ信号）を
例えば１０ビットのディジタル信号に変換する第１Ａ／
Ｄ変換部５５と、第２撮像素子１３から出力された画像
信号の各画素信号（アナログ信号）を例えば１０ビット
のディジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部５６から
なる。

【００３９】タイミング制御回路７０の駆動は、全体制
御部８０により制御される。タイミング制御回路７０
は、基準クロックＣＬＫ０に基づいてクロックＣＬＫ１
を生成し、このクロックＣＬＫ１をタイミングジェネレ
ータ７１に出力する。また、タイミング制御回路７０
は、上記基準クロックＣＬＫ０に基づいてＡ／Ｄ変換用
のクロックＣＬＫ２を生成し、このクロックＣＬＫ２を
上記第１、第２Ａ／Ｄ変換部５５，５６に出力する。

【００４０】画像処理部５７は、第１Ａ／Ｄ変換部５５
によりＡ／Ｄ変換された画像信号の黒レベルを基準の黒
レベルに補正し、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色成
分の画像信号のレベル変換を行なって、画像データのγ
特性を補正する第１画像処理部５８と、第２Ａ／Ｄ変換
部５６によりＡ／Ｄ変換された画像信号の黒レベルを基
準の黒レベルに補正し、画像信号のレベル変換を行なっ
て、画像データのγ特性を補正する第２画像処理部５９
とからなる。

【００４１】画像メモリ６０は、上記第１画像処理部５
８から出力される画像データを記憶する第１画像メモリ
６１と、上記第２画像処理部５９から出力される画像デ
ータを記憶する第２画像メモリ６２とからなる。

【００４２】画像メモリ（ＶＲＡＭ）６３は、ＬＣＤ表
示部２に表示される画像データのバッファメモリであ
り、ＬＣＤ表示部２の画素数に対応した画像データの記
憶容量を有する。

【００４３】ここで、ＬＣＤ表示部２へのライブビュー
画像の表示処理について簡単に説明する。

【００４４】撮影待機状態においては、全体制御部８０
からの出力先指令信号に基づいてタイミングジェネレー
タ７１から第１撮像素子１２に駆動制御信号が出力され
る。第１撮像素子１２は、この駆動制御信号の入力タイ
ミングで被写体Ｍを動画撮影し、その撮影によって得ら
れる各フレーム画像（可視画像）を第１信号処理部５１
に出力する。そして、各フレーム画像の画像データは、
第１信号処理部５１、第１Ａ／Ｄ変換部５２及び第１画
像処理部５５で所定の信号処理が施された後、順次、第
１画像メモリ６１に記憶される。

【００４５】第１画像メモリ６１に一時記憶された各フ
レーム画像の画像データは、全体制御部８０に読み出さ
れ、画素数の調整等の所要の処理が施された後、画像メ
モリ６３に転送される。これにより被写体Ｍの可視画像
（カラー画像）からなるライブビュー画像がＬＣＤ表示
部２に表示され、撮影者はこのＬＣＤ表示部２で被写体
Ｍを視認することができる。

【００４６】また、全体制御部８０では読み出された可
視画像データを用いて輝度判定部８３により被写体Ｍの
輝度の大小が判定される。被写体Ｍの輝度が所定の閾値
より低いと判別されると、すなわち、被写体Ｍが暗いと
判断されると、全体制御部８０からの出力先指令信号に
基づきタイミングジェネレータ７１から第２撮像素子１
３にも駆動制御信号が出力される。第２撮像素子１３
は、この駆動制御信号の入力タイミングで被写体Ｍを動
画撮影し、その撮影によって得られる各フレーム画像の
赤外画像データを第２信号処理部５２に出力する。そし
て、各フレーム画像は、第２信号処理部５２、第２Ａ／
Ｄ変換部５３及び第２画像処理部５９で所定の信号処理
が施された後、順次、第２画像メモリ６２に記憶され
る。

【００４７】全体制御部８０では第１画像メモリ６１か
らの画像データの読出しが第２画像メモリ６２からの画
像データの読出しに切り換えられ、第２画像メモリ６２
から読み出された各フレーム画像の赤外画像データは、
全体制御部８０により画素数の調整等の所要の処理が施
された後、画像メモリ６３に転送される。これにより被
写体Ｍの可赤外画像（モノクローム画像）からなるライ
ブビュー画像がＬＣＤ表示部２に表示され、撮影者はモ
ノクロではあるが、黒っぽい不明瞭な可視画像よりも明
瞭なライブビュー画像で被写体Ｍを視認することができ
る。

【００４８】カードＩ／Ｆ９０は、メモリカードｍ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。

【００４９】メモリカードｍには、可視光からなる画像
データが時系列的に配列されて記録されており、各コマ
毎に、撮影指示後に画像メモリ６０に取り込まれた画像
のサムネイル画像とＪＰＥＧ（Joint Photographic Cod
ing Experts Group）方式により圧縮された圧縮画像と
が、撮影画像に関するインデックス情報（コマ番号、露
出値、シャッタスピード等の情報）とともに記憶され
る。

【００５０】全体制御部８０は、マイクロコンピュータ
からなり、上述した撮像素子１２，１３や各部材の駆動
を有機的に制御して電子カメラ１の撮影動作を統括制御
するものである。また、全体制御部８０は、マイクロコ
ンピュータのワーク用としてのＲＡＭ８１と、マイクロ
コンピュータのプログラムを記憶したフラッシュメモリ
８２とを備える。

【００５１】以上の構成に加えて、全体制御部８０は、
ライブビュー画像表示において、被写体Ｍが明るい場合
と暗い場合とで、上記ＬＣＤ表示部２に表示する画像の
種類（可視画像及び赤外画像）を切り換えるべく、被写
体Ｍの輝度を判定する輝度判定部８３と、ＬＣＤ表示部
２に表示させる画像を可視画像と赤外画像との間で切換
える表示制御部８４とを有する。

【００５２】輝度判定部８３は、第１画像メモリ６１に
更新的に記録される可視画像データを用いて、例えば次
のように被写体Ｍの明るさを判定する。

【００５３】すなわち、輝度判定部２１１ａは、図３に
示すように、第１画像メモリ６１の記憶エリアを９個の
ブロックＢ(1)，Ｂ(2)，…Ｂ(9)に分割し、各ブロック
Ｂ(i)（ｉ＝１，２，…９）に含まれるＧ（緑）の色成
分の画素データＧ_G（ｋ，ｈ）を用いて各ブロックＢ(i)
（ｉ＝１，２，…９）を代表する輝度データＢＶ(i)を
算出する。

【００５４】具体的には、Ｇ（緑）の色成分の画素デー
タＧ_G（ｋ，ｈ）の平均値を算出することにより各ブロ
ックＢ（ｉ）の輝度データＢＶ（ｉ）を算出する。例え
ばブロックＢ（１）の場合、下記（１）式で輝度データ
ＢＶ（１）を算出する。

【００５５】

【数１】

【００５６】次に、９個の輝度データＢＶ(i)を所定の
レベルの閾値ＢＶと比較して閾値ＢＶ以上の輝度データ
ＢＶ(i)を有するブロック数ｎ_Hを算出する。そして、ブ
ロック数ｎ_Hが所定のブロック数ｎ_R（例えば５個）以上
であるか否かを判別し、ｎ_H≧ｎ_Rであれば、撮像画像が
全体的に明るいと判定し、ｎ_H＜ｎ_Rであれば、撮像画像
が全体的に暗いと判定する。

【００５７】なお、上記の各ブロックＢ(i)（ｉ＝１，
２，…９）を代表する輝度データＢＶ(i)を算出するに
あたり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データＧ_R（ｋ，
ｈ），Ｇ_G（ｋ，ｈ），Ｇ_B（ｋ，ｈ）を用いるようにし
てもよい。すなわち、各画素位置（ｋ，ｈ）のＲ，Ｇ，
Ｂの各色成分の画素データＧ_R，Ｇ_G，Ｇ_Bを所定の比率
（例えばＧ_R：Ｇ_G：Ｇ_B＝４：５：１）で加算してその
画素位置（ｋ，ｈ）の輝度データＢＶ（ｋ，ｈ）（＝
０．４Ｇ_R＋０．５Ｇ_G＋０．１Ｇ_B）を算出し、これら
の輝度データＢＶ（ｋ，ｈ）の平均値を算出することに
より各ブロックＢ(i)の輝度データＢＶ(i)を算出するよ
うにしてもよい。

【００５８】表示制御部８４は、輝度判定部８３により
被写体Ｍが明るいと判定されたときには、上記第１画像
メモリ６１に記憶された可視画像データを画像メモリ６
３に転送して、可視画像をＬＣＤ表示部２に表示させ、
被写体Ｍが暗いと判定されたときには、上記第２画像メ
モリ６２に記憶された赤外画像データを画像メモリ６３
に転送して、赤外画像をＬＣＤ表示部２に表示させるよ
うになっている。

【００５９】図４は、上記輝度判定部８３及び表示制御
部８４の動作のフローチャートである。

【００６０】撮影待機状態において、第１撮像素子１２
により可視光像がビデオ撮像され、第１画像メモリ６１
に記憶される（ステップ♯１）と、このフレーム画像の
可視画像データに基づいて被写体Ｍが明るいか否かが判
定される（ステップ♯２）。その結果、被写体Ｍが明る
いと判定される（ステップ♯２でＹＥＳ）と、第１画像
メモリ６１に記録される次のフレーム画像の可視画像デ
ータが画像メモリ６３に転送され、ＬＣＤ表示部２に可
視画像が表示される（ステップ♯３）。一方、上記ステ
ップ♯２において、被写体Ｍが暗いと判定される（ステ
ップ♯２でＮＯ）と、第２撮像素子１３を作動させ、第
２画像メモリ６２に記録されるフレーム画像の赤外画像
データが画像メモリ６３に転送され、ＬＣＤ表示部２に
赤外画像が表示される（ステップ♯４）。

【００６１】さらに、全体制御部８０は、ＡＦモータ３
０ａによるフォーカスレンズ１０ａの駆動を制御するＡ
Ｆ制御部８５を有する。ＡＦ制御部８５は、撮影待機状
態において、フォーカスレンズ１０ａを光軸方向に駆動
するＡＦモータ３０ａを制御して焦点を調節するもので
ある。

【００６２】上記ＡＦ制御部８５によるＡＦ処理は、第
１画像メモリ６１または第２画像メモリ６２に記録され
る各フレーム画像の画像データのコントラストを用いて
合焦位置を探し出すコントラスト検出方式によるＡＦ処
理を行う。

【００６３】このコントラスト検出方式によるＡＦ処理
について説明する。

【００６４】図５は、光軸方向におけるフォーカスレン
ズ１０ａの位置と被写体Ｍのコントラストとの関係を示
す図である。図５に示すように、フォーカスレンズ１０
ａが位置Ｘ_maxに位置するときに、コントラストが最も
高い、すなわち撮影画像が最も鮮鋭となり、フォーカス
レンズ１０ａが位置Ｘ_maxから光軸方向の像側及び被写
体Ｍ側に移動するにつれて撮影画像のコントラストが低
くなっていく場合において、当該電子カメラ１の電源の
ＯＮ直後においてフォーカスレンズ１０ａが光軸方向の
ある位置Ｘ₁（以下、基準位置という）に位置していた
ものとすると、まず、この基準位置Ｘ₁で被写体像を撮
像し、このフレーム画像（以下、第１フレーム画像とい
う）の画像データを用いてコントラストＣ（Ｘ₁）を算
出する。次に、予め設定された移動量Δｘだけフォーカ
スレンズ１０ａを像側に移動させ、その位置Ｘ₂で被写
体像を撮像し、このフレーム画像の画像データを用いて
コントラストＣ（Ｘ₂）を算出する。さらに、この位置
Ｘ₂から移動量２Δｘだけ被写体Ｍ側（上記基準位置Ｘ₁
から上記移動量Δｘだけ被写体Ｍ側）に移動させ、その
位置Ｘ₃で被写体像を撮像し、このフレーム画像の画像
データを用いてコントラストＣ（Ｘ₃）を算出する。そ
して、各位置Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃における各コントラストＣ
（Ｘ₁），Ｃ（Ｘ₂），Ｃ（Ｘ₃）の大小を比較して、フ
ォーカスレンズ１０ａを上記基準位置Ｘ₁からコントラ
ストの高くなる方向に移動させる。図５の場合、位置Ｘ
₃で撮像した光像のコントラストＣ（Ｘ₃）が最も高いか
ら、基準位置Ｘ₁から位置Ｘ₃に向けてフォーカスレンズ
１０ａを移動させることになる。以下、移動後のフォー
カスレンズ１０ａの位置を新たな基準位置として上記と
同様の処理を繰り返し行い、ｎ番目に算出した位置Ｘ_n
におけるコントラストＣ（Ｘ_n）が（ｎ−１）番目に算
出したコントラストＣ（Ｘ_n-1）より大きく、且つ（ｎ
＋１）番目に算出したコントラストＣ（Ｘ_n+1）以上と
なると、この位置Ｘ_nを合焦位置としてフォーカスレン
ズ１０ａを固定する。

【００６５】本実施形態においては、このようなコント
ラスト検出方式でＡＦ処理を行う場合に、コントラスト
を検出するための画像を、被写体の明るさに応じて切り
換えるようにしている。すなわち、ＡＦ制御部８５は、
上記輝度判定部８３により被写体Ｍが明るいと判定され
たときには、上記第１画像メモリ６１に記憶される可視
画像データを用いてＡＦ処理を行い、被写体Ｍが暗いと
判定されたときには、上記第２画像メモリ６２に記録さ
れる赤外画像データを用いてＡＦ処理を行うようになっ
ている。このように、被写体Ｍが暗い場合に第２画像メ
モリ６２に記録された赤外画像データを用いるのは、可
視画像データを用いてＡＦ処理を行うと、露出時間を増
やすべくフレームレート（各フレーム画像を撮像する時
間間隔）が長くなり、ＡＦ処理を行うためのフレーム画
像が出力されるタイミングが遅くなる、延いてはＡＦ処
理のスピードが遅くなるので、これを防止するためであ
る。

【００６６】上記表示制御部８４による表示画像の切換
処理とＡＦ制御部８５によるＡＦ処理とを、図６のタイ
ムチャートにしたがって説明する。

【００６７】第１撮像素子１２は、電子カメラ１の電源
のＯＮ（時刻Ｔ＝Ｔ０）直後から作動して可視画像を取
り込み、輝度判定部８３は、この第１撮像素子１２によ
り撮像されて第１画像メモリ６１に記録された各可視画
像データを用いて各フレーム画像ごとにその明るさを判
定する。そして、時刻Ｔ＝Ｔ１のときに、輝度判定部８
３により被写体Ｍが暗いと判定され、時刻Ｔ＝Ｔ２のと
きに、シャッタボタン３ａが半押しされ、時刻Ｔ＝Ｔ３
のときに、シャッタボタン３ａが全押しされたものとす
る。このとき、時刻Ｔ＝Ｔ０から時刻Ｔ＝Ｔ３までの撮
影待機状態において、時刻Ｔ＝Ｔ０から時刻Ｔ＝Ｔ１ま
での間、第２撮像素子１３は作動せず（ＯＦＦ状態）、
表示制御部８４は、第１画像メモリ６１から可視画像デ
ータを読み出してＬＣＤ表示部２に可視画像を表示させ
る。また、ＡＦ制御部８５は、第１画像メモリ６１に記
録された可視画像データを用いてＡＦ処理を行う。

【００６８】時刻Ｔ＝Ｔ１からＴ＝Ｔ２までの間におい
ては、第２撮像素子１３も作動し（ＯＮ状態）、表示制
御部８４は、時刻Ｔ＝Ｔ１の時点で、ＬＣＤ表示部２に
表示する画像を可視画像から赤外画像に切り換えるとと
もに、ＡＦ制御部８５は、時刻Ｔ＝Ｔ１の時点で、ＡＦ
処理を行うための画像データを、上記可視画像データか
ら第２画像メモリ６２に記録された赤外画像データに切
換え、この赤外画像データを用いてＡＦ処理を行う。

【００６９】時刻Ｔ＝Ｔ２から時刻Ｔ＝Ｔ３までの間に
おいては、第１撮像素子１２は作動せず（ＯＦＦ状
態）、表示制御部８４は、引き続き第２画像メモリ６２
から赤外画像データを読み出してＬＣＤ表示部２に赤外
画像を表示させるとともに、ＡＦ制御部８５は、第２画
像メモリ６２に記録された赤外画像データを用いてＡＦ
処理を行う。

【００７０】以上のように、被写体Ｍが暗い場合には、
赤外画像をＬＣＤ表示部２に表示するように構成したか
ら、可視画像を撮像する第１撮像素子１２により出力さ
れた画像信号のレベル増幅を行う必要がなくなり、延い
ては、このレベル増幅に起因して発生するノイズの増大
を回避することができる。その結果、ＬＣＤ表示部２に
表示される被写体Ｍの画像にちらつき等が生じるのを防
止することができる。

【００７１】また、暗い被写体Ｍを撮影する場合に、赤
外画像をＬＣＤ表示部２に表示するようにしたから、モ
ノクロではあるが、黒っぽい不明瞭な可視画像よりも明
瞭なライブビュー画像をＬＣＤ表示部２に表示すること
ができる。以上のことから、被写体Ｍが暗いときのＬＣ
Ｄ表示部２の視認性を向上することができる。

【００７２】さらに、被写体Ｍが暗いときには、赤外画
像データを用いてＡＦ処理を行うようにしたから、被写
体Ｍが暗い場合にも可視画像データを用いることに起因
して発生するＡＦ処理スピードの低下を回避することが
できる。

【００７３】なお、上記タイムチャートの時刻Ｔ＝Ｔ３
以降においては、メモリカードｍへの画像データの記録
用撮像のため、第１撮像素子１２は、所定の露出時間で
被写体の可視像を撮像するが、このときにも第２撮像素
子１３に被写体の赤外像を撮像させ、赤外画像をＬＣＤ
表示部２に表示させるように構成すると、露出中におい
ても被写体像を赤外画像として視認することができる。

【００７４】なお、上記実施形態においては、被写体が
暗い場合に、赤外画像をＬＣＤ表示部２に表示させるよ
うに構成されているが、当該電子カメラ１の電源ＯＮ
後、被写体の明るさに関係なく、常時第２撮像素子１３
を駆動して、赤外画像をＬＣＤ表示部２にライブビュー
表示させるように構成しても、被写体が暗い場合の視認
性を確保することができる。また、ＡＦ処理についても
同様に、上記第１実施形態のように、被写体が暗いとき
に、ＡＦ処理に用いる画像を、可視画像から赤外画像に
切り換える構成のほかに、ＡＦ処理に用いる画像を、被
写体の明るさに関係なく、常に赤外画像とする構成で
も、ＡＦ処理のスピードを向上させることができる。こ
の場合、常に、第２撮像素子１３により撮像された赤外
画像のコントラストを検出し、このコントラストが最大
となるように焦点調節を行うことになる。

【００７５】次に、上記ＡＦ処理の他の実施形態につい
て説明する。

【００７６】上記第１実施形態においては、第２撮像素
子１３を被写体Ｍが暗いときに撮像動作を行わせ、ＡＦ
処理に用いる画像データを被写体Ｍの明るさに応じて切
り換えるように構成されているが、本実施形態の電子カ
メラ１においては、図８のタイムチャートに示すよう
に、当該電子カメラ１の電源のＯＮ後、一定の周期Ｔ_S
で第２撮像素子１３に撮像動作を行わせるとともに、こ
の赤外のフレーム画像とこのフレーム画像と同じタイミ
ングで撮像された可視のフレーム画像とについてそれぞ
れコントラストを求めてそれらの大小を比較し、大きい
方のコントラストをもつフレーム画像の画像データを用
いてＡＦ処理を行うように構成している。

【００７７】具体的には、ＡＦ制御部８５は、図７に示
すフローチャートにしたがってＡＦ処理を行う。

【００７８】すなわち、第１撮像素子１２により所定の
フレームレートで被写体Ｍの可視像が撮像されている状
態で、第２撮像素子１３をあるタイミングで作動させ１
枚のフレーム画像（赤外像）が取り込まれる（ステップ
♯１１）と、その赤外画像データのコントラストＣ
（α）が算出される（ステップ♯１２）とともに、第１
撮像素子１２により上記と同じタイミングで撮像された
可視画像のコントラストＣ（β）が算出される（ステッ
プ♯１３）。そして、算出された各コントラストＣ
（α），Ｃ（β）の大小が比較され（ステップ♯１
４）、可視画像のコントラストＣ（β）が赤外画像のコ
ントラストＣ（α）以上であるときには、上記第２撮像
素子１３の作動タイミングから１周期Ｔ_Sの間、第１撮
像素子１２により出力される可視画像データを用いて上
記コントラスト検出方式によりＡＦ処理が行われ（ステ
ップ♯１５）、赤外画像のコントラストＣ（α）の方が
大きいときには、上記第２撮像素子１３の作動タイミン
グから１周期Ｔ_Sの間、第２撮像素子１３を上記第１撮
像素子１２と同じフレームレートで撮像させ、出力され
る赤外画像データを用いて上記コントラスト検出方式に
よりＡＦ処理が行われる（ステップ♯１６）。そして、
第２撮像素子１３の作動タイミングから時間Ｔ_S経過
後、再び第１撮像素子１２により撮像された可視画像の
コントラストと、第２撮像素子１３により撮像された赤
外画像のコントラストとが大小比較され、上記と同様の
処理が行われる。この動作を繰り返し行われることによ
り合焦位置を求められる。

【００７９】次に、本実施形態におけるＡＦ処理を、図
８のタイムチャートにしたがって説明する。

【００８０】時刻Ｔ＝Ｔ０に電子カメラ１の電源がＯＮ
され、時刻Ｔ＝Ｔ５のときに、赤外画像のコントラスト
が可視画像のコントラストより大きくなり、時刻Ｔ＝Ｔ
６のときに、シャッタボタン３ａが半押しされ、時刻Ｔ
＝Ｔ７のときに、シャッタボタン３ａが全押しされたも
のとする。このとき、時刻Ｔ＝Ｔ０から時刻Ｔ＝Ｔ５ま
での間は、第１撮像素子１２が所定のフレームレートで
作動して可視像を取り込み、ＡＦ制御部８５は、この可
視画像データを用いてＡＦ処理を行う一方、第２撮像素
子１３は、一定の周期Ｔ_Sで動作する。

【００８１】時刻Ｔ＝Ｔ５で赤外画像のコントラストが
可視画像のコントラストより大きくなると、時刻Ｔ＝Ｔ
５から時間Ｔ_Sの間、上記第２撮像素子１３が所定のフ
レームレートで動作して赤外像を取り込み、ＡＦ制御部
８５は、この赤外画像データを用いてＡＦ処理を行う。
したがって、図８の場合、時刻Ｔ＝Ｔ６から時刻Ｔ＝Ｔ
８の間、第２撮像素子１３が第１撮像素子１２と同じフ
レームレートで撮像していることから、時刻Ｔ＝Ｔ６及
び時刻Ｔ＝Ｔ７で、赤外画像のコントラストと可視画像
のコントラストとを大小比較した結果、いずれも赤外画
像のコントラストの方が大きかったことを示している。

【００８２】このように、可視画像及び赤外画像の両方
について一定の周期でそれぞれコントラストを算出し、
コントラストがより大きい方の画像を用いてＡＦ処理を
行うように構成したから、可視画像のみでＡＦ処理を行
うものに比べて、さらには上記第１実施形態のＡＦ処理
に比べて精度の高いＡＦ処理を行うことができる。

【００８３】なお、上記の実施形態においては、赤外像
を撮像する第２撮像素子１３を一定の周期で作動させ、
可視画像のコントラストと赤外画像のコントラストとを
その各周期毎に大小比較するように構成されているが、
これに限らず、電子カメラ１の電源ＯＮ直後から第２撮
像素子１３を第１撮像素子１２と同じフレームレートで
作動させ、各フレーム画像毎に両画像のコントラストの
大小を比較するように構成してもよい。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、表示制御手段により、
撮影待機中に被写体をモニタするべく赤外像撮像手段で
被写体の動画像を撮像して表示手段に表示させるように
構成したから、被写体が暗くなっても、表示手段に被写
体の赤外画像が表示される。上記のような画像信号のレ
ベル増幅を行う必要がなくなり、このレベル増幅に起因
して発生するノイズの増大を回避することができる。ま
た、被写体が暗い場合に不明瞭となる可視画像よりも明
瞭な赤外画像がＬＣＤ表示部２にライブビュー表示され
るから、被写体が暗いときの表示手段の視認性を向上す
ることができる。

【００８５】また、焦点調節手段により、赤外像２次元
撮像手段で取り込まれた被写体の動画像を用いて焦点調
節を行うように構成したから、被写体が暗い場合には被
写体の赤外像を用いて焦点調節が行われ、焦点調節処理
のスピードが低下するのを抑制することができる。

【００８６】また、コントラスト検出手段により検出さ
れたコントラストが最大となるように焦点調節を行うよ
うに構成したから、焦点調節手段による焦点検出のスピ
ードを向上することができる。

【００８７】さらに、第１、第２のコントラスト検出手
段により検出されたコントラストのうち高い方のコント
ラストを有する画像に基いて焦点調節を行うように構成
したから、あらゆる被写体や撮影シーンにおいて、精度
の高い焦点検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子カメラの一例であるデジタルカ
メラの概略構成を示す図である。

【図２】電子カメラのシステムを示すブロック構成図
である。

【図３】画像メモリの各画素データの記憶位置を示す
図である。

【図４】輝度判定部及び表示制御部の処理を示すフロ
ーチャート図である。

【図５】光軸方向におけるレンズ部の位置と被写体の
コントラストとの関係を示す図である

【図６】第１実施形態における各部の動作を示すタイ
ムチャート図である。

【図７】第２実施形態のデジタルカメラにおけるＡＦ
処理を示すフローチャート図である。

【図８】第２実施形態における各部の動作を示すタイ
ムチャート図である。

【符号の説明】

１デジタルカメラ２ＬＣＤ表示部１０レンズ部１１ビームスプリッタ１２第１撮像素子１３第２撮像素子１０ａフォーカスレンズ３０駆動部５０演算制御部５１信号処理部５４Ａ／Ｄ変換部５７画像処理部６０画像メモリ６３画像メモリ７０タイミング制御回路７１タイミングジェネレータ８０全体制御部８３輝度判定部８４表示制御部８５ＡＦ制御部

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）Ｇ０３Ｂ 19/12 Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ 5/235 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 ＡＦターム(参考） 2H011 AA03 BA31 BB02 BB04 DA01 DA05 2H051 AA00 BA47 CB22 CE14 DA02 DA22 FA48 2H054 AA01 BB07 5C022 AA13 AB04 AB29 AC03 AC69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可視光領域に受光感度を有する可視像撮
像手段を用いて被写体の静止画像を撮像し、その撮影画
像を記憶手段に記憶する電子カメラにおいて、画像を表
示する表示手段と、赤外光領域に受光感度を有する赤外
像撮像手段と、撮影待機中に上記被写体をモニタするべ
く上記赤外像撮像手段で上記被写体の動画像を撮像して
上記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたこと
を特徴とする電子カメラ。
【請求項２】上記可視像撮像手段は、被写体の動画像
を撮像可能になされているとともに、上記表示制御手段
は、上記可視像撮像手段で撮像された被写体の動画像を
上記表示手段に表示可能になされており、上記可視像撮
像手段で撮像された被写体の動画像を用いて上記被写体
の輝度を検出する輝度検出手段を備え、上記表示制御手
段は、輝度検出手段により検出された被写体の輝度と予
め設定された所定の閾値とを比較し、被写体輝度が上記
所定の閾値より小さいときに、上記赤外像撮像手段に上
記被写体の動画像を撮像させ、この動画像を上記可視像
撮像手段で撮像された上記被写体の動画像に代えて上記
表示手段に表示させるように構成されていることを特徴
とする請求項１に記載の電子カメラ。
【請求項３】可視光領域に受光感度を有する可視像２
次元撮像手段と、画像を表示する表示手段と、撮影待機
中に上記被写体をモニタするべく上記可視像２次元撮像
手段で被写体の動画像を取り込んで上記表示手段に表示
させる表示制御手段とを備えた電子カメラにおいて、赤外光領域に受光感度を有する赤外像２次元撮像手段
と、この赤外像２次元撮像手段で取り込まれた上記被写
体の動画像を用いて焦点調節を行う焦点調節手段とを備
えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】上記可視像２次元撮像手段で撮像された
上記被写体の動画像を用いて被写体の輝度を検出する輝
度検出手段を備え、上記焦点調節手段は、輝度検出手段
により検出された被写体の輝度と予め設定された所定の
閾値とを比較し、被写体輝度が上記所定の閾値以上のと
きは、上記可視像２次元撮像手段で撮像された上記被写
体の動画像を用いて焦点調節を行い、上記被写体輝度が
上記所定の閾値より小さいときは、上記赤外像２次元撮
像手段で撮像された上記被写体の動画像を用いて焦点調
節を行うように構成されていることを特徴とする請求項
３に記載の電子カメラ。
【請求項５】上記表示制御手段は、上記被写体輝度が
上記所定の閾値より小さいときは、上記表示手段に表示
される動画像を上記赤外像２次元撮像手段で撮像された
上記被写体の動画像に切り換えることを特徴とする請求
項４に記載の電子カメラ。
【請求項６】上記焦点調節手段は、上記赤外像２次元
撮像手段で撮像された各フレーム画像のコントラストを
検出するコントラスト検出手段と、このコントラスト検
出手段により検出されたコントラストが最大となるよう
に焦点調節を行うように構成されていることを特徴とす
る請求項３に記載の電子カメラ。
【請求項７】上記焦点調節手段は、上記可視像２次元
撮像手段により撮像された被写体のフレーム画像のコン
トラストを検出する第１のコントラスト検出手段と、上
記赤外像２次元撮像手段により撮像された被写体のフレ
ーム画像のコントラストを検出する第２のコントラスト
検出手段とを備え、上記両コントラスト検出手段により
検出されたコントラストのうち高い方のコントラストを
有する画像に基いて焦点調節を行うように構成されてい
ることを特徴とする請求項３に記載の電子カメラ。
【請求項８】撮影レンズと、この撮影レンズの光軸上
の後方に配設され、上記撮影レンズを透過した上記被写
体の光像を可視領域の光像と赤外領域の光像とに分離す
るとともに、可視領域の光像を上記可視像撮像手段また
は可視像２次元撮像手段に導き、赤外領域の光像を上記
赤外像撮像手段または赤外像２次元撮像手段に導く光像
分離部材とからなる光学系を備えることを特徴とする請
求項１ないし７のいずれかに記載の電子カメラ。