JP4558830B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
〔1.撮像装置の構成〕
図1は、実施の形態におけるデジタルカメラのブロック図である。
図2は、合焦動作の処理の一例を示すフローチャートである。シャッタ釦108が半押し操作されることによって、合焦動作が開始される(S201でYESの判定)。CCD102は、合焦動作期間も定期的に画像信号を出力する。AFE103は、CCD102から出力される画像信号を、SDRAM105に更新格納している。
〔3−1.通常動作から合焦動作への遷移〕
図3は、通常動作期間から合焦動作期間への遷移を示すタイミングチャートである。図3(a)は垂直同期信号を示す。図3(b)におけるt1〜t7は、読出フレームレート及び間引き率設定を行う期間を示す。また、図3(b)には、該当するフレームにおいて設定される読出フレームレートと間引き率とを示し、設定された読出フレームレートと間引き率は次のフレームで有効となる。図3(c)は、CCD102から出力され、SDRAM105に格納された画像データに基づく画像を模式的に示す。なお、図3(c)に示す画像は、間引きの程度をストライプの細かさで示しており、間引き率が大きいほどストライプは粗くなる。図3(c)において、画像31は1/3に間引きされた画像、画像32は1/6に間引きされた画像、画像33は1/9に間引きされた画像を示す。図3(d)は、信号処理部104bが画像データを表示データに変換する信号処理のタイミングを示す。図3(e)は、表示データに基づく画像を模式的に示す。図3(e)において、画像21は合焦していない状態の画像を示す。
図4は、合焦動作期間から通常動作期間への遷移を示すタイミングチャートである。図4(a)〜(e)の内容は、それぞれ図3(a)〜(e)の内容に対応している。図4において、画像22は合焦している状態の画像を示す。
本実施の形態によれば、合焦動作期間の直前のフレームにおいて、通常動作期間の間引き率よりも大きい間引き率でCCD102の画像信号を読み出すので、読出フレームレートが60fpsに上がった合焦動作期間の最初のフレームでも、画像データの処理が可能となる。これによって、合焦動作期間の最初のフレームで全画面フリーズ表示となることがない。また、合焦動作期間も画像信号を間引いて読み出すので、画面の一部がフリーズ表示となることもない。
〔5−1.間引き制御〕
本実施の形態では、間引き制御部104cがCCD駆動IC110に対して間引き率の変更を指示することとした。これによって、合焦動作期間と合焦動作期間の直前のフレームでは、CCD102から出力される画像信号が、通常動作期間よりも大きく間引かれた状態でSDRAM105に格納されるものとしたが、これに限らない。
本実施の形態では、合焦動作期間の直前のフレームの読出フレームレートは通常動作期間の読出フレームレートと同じとしたが、合焦動作期間の直前のフレームの読出フレームレートを通常動作期間の読出フレームレートよりも高く、合焦動作期間の読出フレームレートよりも低くしてもよい。これによって、通常動作期間から合焦動作期間に遷移する場合に、読出フレームレートが極端に変化せず、被写体の画像をより滑らかに連続表示することができる。
合焦動作では、画像データのコントラストが極大になるフォーカスレンズ101aの位置を合焦位置とする。そのため、被写体が明るい方が、合焦動作に有利である。そこで、露出計112で検出された被写体の明るさを利用して、被写体が暗い場合は読出フレームレートを下げて露光時間を長く取り、被写体が明るい場合は読出フレームレートを上げて、より合焦動作期間を短縮してもよい。
LCD107の表示フレームレートは、本実施の形態のようにCCD102の読出フレームレートと同じフレームレートに設定する構成でもよいが、CCD102の読出フレームレートが変わっても、通常動作期間と合焦動作期間を通して同じ表示フレームレートに設定する構成でもよい。前者の場合は、合焦動作期間において、被写体の画像をより滑らかに連続表示することができる。また、後者の場合は、合焦動作期間でも表示フレームレートが変化せず、表示フレームレートが変わることによる違和感の発生を回避することができる。
図5は、実施の形態2における撮像装置の構成を示す。図5において、図1に示す構成と異なるのは、間引き制御部104cに代えて、信号処理部104bに対して間引き指令を出力可能な間引き制御部104eを備えた点である。
図7は、実施の形態3における撮像装置の構成を示す。図7において、図5に示す構成と異なるのは、画素混合制御部104fを追加した点である。
101a フォーカスレンズ
101b 光軸
102 CCD
103 AFE
104 信号処理LSI
104a CPU
104b 信号処理部
104c 間引き制御部
104d 合焦制御部
104e 間引き制御部
104f 画素混合制御部
105 SDRAM
106 メモリカード
107 LCD
108 シャッタ釦
109 バス
110 CCD駆動IC
111 モータ駆動IC
112 露出計
Claims (16)
- 読出フレームレート及び間引き率を設定する制御部と、
前記制御部で設定された読出フレームレートで画像信号を生成し、前記制御部で設定された間引き率にしたがって前記生成した画像信号のうちの一部の画像信号を間引き、前記間引き後の画像信号を出力する撮像素子と、を備え、
前記制御部は、前記読出フレームレート及び前記間引き率を変更する際、前記間引き率を変更し、前記変更後の間引き率で前記撮像素子からの画像信号の読出を完了させた後、前記読出フレームレート及び前記間引き率のうち少なくとも前記読出フレームレートを変化させる、撮像装置。 - 読出フレームレート及び間引き率を設定する制御部と、
前記制御部で設定された読出フレームレートで画像信号を生成する撮像素子と、
前記制御部で設定された間引き率にしたがって前記撮像素子で生成された画像信号のうちの一部の画像信号を間引き、前記間引き後の画像信号を出力する信号処理部と、を備え、
前記制御部は、前記読出フレームレート及び前記間引き率を変更する際、前記間引き率を変更し、前記変更後の間引き率で前記信号処理部での画像信号の間引き処理を完了させた後、前記読出フレームレート及び前記間引き率のうち少なくとも前記読出フレームレートを変化させる、撮像装置。 - 前記制御部で設定された間引き率にしたがって前記撮像素子から出力された画像信号のうちの一部の画像信号を間引き、前記間引き後の画像信号を出力する信号処理部をさらに備える、請求項1に記載の撮像装置。
- 当該撮像装置は、通常動作期間において通常動作を行う一方、合焦動作期間において自動合焦動作を行い、
前記制御部は、
前記合焦動作期間における前記読出フレームレートが前記通常動作期間における前記読出フレームレートと異なるように前記読出フレームレートを変更する、請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
通常動作から自動合焦動作へ移行する場合、前記間引き率を大きくし、前記変更後の間引き率で前記撮像素子にまたは前記信号処理部に画像信号を出力させた後、前記合焦動作期間における前記読出フレームレートが前記通常動作期間における前記読出フレームレートよりも高くなるように前記読出フレームレートを変更する、請求項4に記載の撮像装置。 - 自動合焦動作に移行する直前のフレームにおいて、前記間引き率を大きくし、前記変更後の間引き率で前記撮像素子にまたは前記信号処理部に画像信号を出力させた後、前記読出フレームレート及び前記間引き率のうち少なくとも前記読出フレームレートを変更する、請求項5に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、
自動合焦動作に移行する前のフレームのうち少なくとも直前のフレームにおいては、前記通常動作期間における前記読出フレームレートよりも高く、前記合焦動作期間における前記読出フレームレートよりも低くなるように、前記読出フレームレートを変更する、請求項5に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
自動合焦動作から通常動作へ移行する場合、
前記間引き率を小さくし、前記変更後の間引き率で前記撮像素子にまたは前記信号処理部に画像信号を出力させた後、前記通常動作期間における前記読出フレームレートが前記合焦通常動作期間における前記読出フレームレートよりも低くなるように前記読出フレームレートを変更する、請求項4に記載の撮像装置。 - 通常動作に移行する直前のフレームにおいて、前記間引き率を小さくし、前記変更後の間引き率で前記撮像素子にまたは前記信号処理部に画像信号を出力させた後、前記読出フレームレート及び前記間引き率のうち少なくとも前記読出フレームレートを変更する、請求項8に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、
通常動作に移行する前のフレームのうち少なくとも直前のフレームにおいては、前記合焦動作期間における前記読出フレームレートよりも低く、前記通常動作期間における前記読出フレームレートよりも高くなるように、前記読出フレームレートを変更する、請求項8に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子からの出力または前記信号処理部からの出力に基づいて、表示用の画像を示す表示データを生成する表示用データ処理部と、
前記撮像素子の読出フレームレートと同じフレームレートである表示フレームレートで前記表示データに基づく画像を表示する表示部とを、さらに備える、請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子からの出力または前記信号処理部からの出力に基づいて、表示用の画像を示す表示データを生成する表示用データ処理部と、
前記合焦動作期間においても、前記通常動作期間の前記撮像素子の読出フレームレートと同じフレームレートである表示フレームレートで前記表示データに基づく画像を表示する表示部とを、さらに備える、請求項4に記載の撮像装置。 - 被写体の明るさを検出する輝度検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記輝度検出部で検出された被写体の明るさに応じて、前記合焦動作期間における前記読出フレームレートを変更する、請求項4に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
前記輝度検出部で検出された被写体の明るさに応じて、前記合焦動作期間の直前のフレームのフレームレートを変更する、請求項13に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子の画素混合数を設定する画素混合制御部を、さらに備え、
前記画素混合制御部は、
前記合焦動作期間においては、前記通常動作期間よりも大きい画素混合数で前記撮像素子から前記画像信号を読み出すように制御する、請求項4に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
前記通常動作期間における前記画素混合数が所定値以上であれば、前記合焦動作期間において、前記通常動作期間における前記読出フレームレートに基づいて前記撮像素子から前記画像信号を読み出すように制御する、請求項4に記載の撮像装置。
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