JP6066949B2 - 撮像装置及びその制御方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置において、撮像素子の出力に基づき初期露出条件を決定して撮像画像を表示させる技術に関する。

一般に、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子を有する撮像装置において、撮像画像を撮像素子により取り込み、ライブビュー画面に表示するまでには、露出を適正にしたり補正をしたり等の処理を挟むためにタイムラグが生じる。例えば、撮像電源を入れてから撮像画像がライブビュー表示される際には、そのタイムラグが顕著に感じられる。

そこで、電源を入れてから撮像装置による映像信号を表示画面に出力するまでの時間を短縮するために、起動時間の高速化の処理が検討されている。特許文献１においては、外部測光センサ及び撮像センサを並行して使用することで、短時間で正確な測光を行う撮像装置が開示されている。

特開２００８−５８７０４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、撮像センサに加え外部測光センサも併用するため、構成が複雑化し、撮像装置全体のコストアップにつながるだけでなく、消費電力の点でも不利であるといった問題があった。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コストアップを回避しつつ、適正露出での画像表示開始までの時間を短縮することにある。

上記目的を達成するために本発明は、光学像に応じた信号を出力する複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子の前記複数の画素のうち第１の画素群から読み出される信号から第１の画像を取得する第１の取得手段と、前記撮像素子の前記複数の画素のうち前記第１の画素群と重複しない第２の画素群から読み出される信号から第２の画像を取得する第２の取得手段と、前記第１の取得手段及び前記第２の取得手段のそれぞれによる画像の取得を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、撮像画像を表示部に表示させていない状態で、第１のフレームレートで且つ第１の露出条件にて、前記第１の取得手段に前記第１の画像を取得させることと、前記第１のフレームレートよりも高速の第２のフレームレートで且つ前記第１の露出条件よりも露光時間が短い第２の露出条件にて、前記第２の取得手段に前記第２の画像を取得させることとを、時間的に並行して行わせると共に、前記第１の取得手段により取得された前記第１の画像から求められる輝度情報と、前記第２の取得手段により取得された前記第２の画像から求められる輝度情報とに基づいて、前記表示部に撮像画像を表示させる際の初期露出条件を決定することを特徴とする。

なお、請求項１２記載のプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体は、本発明を構成する。

本発明によれば、コストアップを回避しつつ、適正露出での画像表示開始までの時間を短縮することができる。

第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 撮像部の斜視図、ブロック図である。 第１のチップにおいて列信号線における画素選択を説明する図である。 撮影起動時におけるライブ表示開始の処理のフローチャートである。 ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。 第２の実施の形態における撮影起動時におけるライブ表示開始の処理のフローチャートである。 ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。 ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。

この撮像装置は一例としてデジタルカメラ１００であるとするが、ビデオカメラでもよく、静止画または動画撮影の機能を有する装置に本発明が適用される。

図１に示すデジタルカメラ１００において、撮影レンズ１０３はズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群である。シャッタ１０１は絞り機能を備えるシャッタである。撮像部２２は光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される撮像素子である。後述する複数の画素２０１（図２（ａ））を有すると共に、Ａ／Ｄ変換処理機能を備えている。撮像部２２はＡＦ評価値検出部２３を備える。ＡＦ評価値検出部２３は、デジタル画像信号から得られるコントラスト情報などから、オートフォーカス制御を行う際に用いられるＡＦ評価値を算出し、得られたＡＦ評価値をシステム制御部５０に出力する。バリア１０５は、撮影レンズ１０３を覆うことにより、撮影レンズ１０３、シャッタ１０１及び撮像部２２を含む撮像系の汚れや破損を防止する。

画像処理部２４は、撮像部２２から出力されるデータ、またはメモリ制御部１５から出力されるデータに対して、所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２４は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部５０が露光制御、測距制御を行う。これにより、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ自動調光発光）処理が行われる。また画像処理部２４ではＡＦ（オートフォーカス）処理が行われるが、このとき撮像部２２が備えるＡＦ評価値検出部２３の出力が用いられることもある。画像処理部２４は更に、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

撮像部２２の出力データは、画像処理部２４及びメモリ制御部１５を介して、或いは、メモリ制御部１５を介して直接、メモリ３２に書き込まれる。メモリ３２は、撮像部２２によって取得されＡ／Ｄ変換された画像データや、表示部２８に表示するための画像データを格納する。メモリ３２は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。

また、メモリ３２は画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。Ｄ／Ａ変換器１３は、メモリ３２に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部２８に供給する。こうして、メモリ３２に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器１３を介して表示部２８により表示される。表示部２８は、ＬＣＤ等の表示器を備え、この表示器に、Ｄ／Ａ変換器１３からのアナログ信号に応じた表示を行う。撮像部２２で一度Ａ／Ｄ変換されメモリ３２に蓄積されたデジタル信号がＤ／Ａ変換器１３においてアナログ変換され、表示部２８に逐次転送されて表示されることで、電子ビューファインダとしての機能が果たされ、スルー画像表示を行える。

不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばフラッシュメモリ等が採用される。不揮発性メモリ５６には、システム制御部５０の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいうプログラムとは、本実施の形態にて後述する各種フローチャートを実行するための制御プログラムのことである。

システム制御部５０は、デジタルカメラ１００全体を制御する。不揮発性メモリ５６に記録されたプログラムを実行することで、後述する各処理を実現する。システムメモリ５２は例えばＲＡＭであり、システムメモリ５２には、システム制御部５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ５６から読み出したプログラム等が展開される。また、システム制御部５０はメモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより表示制御も行う。

システムタイマ５３は各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。モード切替スイッチ６０、第１シャッタスイッチ６２、第２シャッタスイッチ６４、操作部７０は、システム制御部５０に各種の動作指示を入力するための操作部材である。

モード切替スイッチ６０は、システム制御部５０の動作モードを静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替える。静止画記録モードに含まれるモードとして、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等がある。モード切替スイッチ６０で、静止画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに直接切り替えられる。あるいは、モード切替スイッチ６０で静止画撮影モードに一旦切り換えた後に、静止画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに、他の操作部材を用いて切り替えるようにしてもよい。同様に、動画撮影モードにも複数のモードが含まれていてもよい。

第１シャッタスイッチ６２は、デジタルカメラ１００に設けられたシャッタボタン６１の操作途中、いわゆる半押し（撮影準備指示）でＯＮとなり、第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１を発生させる。第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１の発生により、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ処理等の動作が開始される。

第２シャッタスイッチ６４は、シャッタボタン６１の操作完了、いわゆる全押し（撮影指示）でＯＮとなり、第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２を発生させる。システム制御部５０は、第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２の発生により、撮像部２２からの信号読み出しから記録媒体２００に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作が開始される。

操作部７０の各操作部材は、表示部２８に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては例えば、終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部２８に表示される。利用者は、表示部２８に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンやＳＥＴボタンとを用いて直感的に各種設定を行うことができる。

コントローラホイール７３は、操作部７０に含まれる回転操作可能な操作部材であり、方向ボタンと共に選択項目を指示する際などに使用される。コントローラホイール７３を回転操作すると、操作量に応じて電気的なパルス信号が発生し、このパルス信号に基づいてシステム制御部５０はデジタルカメラ１００の各部を制御する。このパルス信号によって、コントローラホイール７３が回転操作された角度や、何回転したかなどを判定することができる。なお、コントローラホイール７３は回転操作が検出できる操作部材であればどのようなものでもよい。例えば、ユーザの回転操作に応じてコントローラホイール７３自体が回転してパルス信号を発生するダイヤル操作部材であってもよい。また、タッチセンサよりなる操作部材で、コントローラホイール７３自体は回転せず、コントローラホイール７３上でのユーザの指の回転動作などを検出するものであってもよい（いわゆる、タッチホイール）。

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、その検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部へ供給する。電源スイッチ７２は、ユーザによって操作される。

電源部４０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。記録媒体Ｉ/Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００とのインターフェースである。記録媒体２００は、撮影された画像を記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。

図２は、図１に示す撮像部２２の構成を説明するための図である。そして、図２（ａ）はその構造を示す斜視図であり、図２（ｂ）はその構成を示すブロック図である。

図２（ａ）において、撮像部２２は第１のチップ２０および第２のチップ２１を有している。第２のチップ２１上に第１のチップ２０が積層されている。第１のチップ２０はマトリックス状に配列された複数の画素２０１を有しており、第１のチップ２０は光入射側に配置されている（つまり、光学像の受光側に位置している）。

第２のチップ２１には、図２（ｂ）に示す列走査回路２１３−ａ、２１３−ｂと行走査回路２１２などの画素駆動回路が形成されるとともに、前述のＡＦ評価値検出部２３が形成されている。

このように、２つのチップに半導体を分けて配設し、第１のチップ２０に画素２０１を形成し、第２のチップ２１に画素駆動回路およびＡＦ評価値検出部２３を形成している。これにより、撮像素子１０２の周辺回路および画素部の製造プロセスを分けることができ、周辺回路における配線の細線化、高密度化による高速化、小型化、および高機能化を図ることができる。

図２（ｂ）に示すように、第１のチップ２０において、画素２０１はマトリクス状に配列されている。画素２０１は水平方向（行方向）において転送信号線２０３、リセット信号線２０４、及び行選択信号線２０５に接続され、垂直方向（列方向）において列信号線２０２−ａ、２０２−ｂに接続されている。なお、列信号線２０２−ａ、２０２−ｂの各々は読み出し行単位に応じて接続先が異なる。

画像処理部２４は、信号処理部１０４を有する。画素接続方式に関する説明については図３にて後述する。

第２のチップ２１には、複数のカラムＡＤＣブロック２１１が備えられており、カラムＡＤＣブロック２１１は列信号線２０２−ａまたは列信号線２０２−ｂに接続されている。さらに、第２のチップ２１には、行走査回路２１２、列走査回路２１３−ａ、２１３−ｂ、タイミング制御回路２１４、水平信号線２１５−ａ、２１５−ｂ、切替スイッチ２１６、フレームメモリ２１７、及びＡＦ評価値検出部２３が備えられる。

タイミング制御回路２１４はシステム制御部５０からの制御信号を受けて、行走査回路２１２、列走査回路２１３−ａ、２１３−ｂ、及びカラムＡＤＣブロック２１１の動作タイミングを制御する。行走査回路２１２は各行の走査を行い、列走査回路２１３ａ、２１３ｂはそれぞれ各列の走査を行う。

水平信号線２１５−ａ、２１５−ｂは、それぞれ列走査回路２１３−ａ、２１３−ｂで制御されるタイミングに応じてカラムＡＤＣブロック２１１の出力信号（画像信号）を転送する。

フレームメモリ２１７は水平信号線２１５−ｂから出力される画像信号を一時的に記憶する。ＡＦ評価値検出部２３はフレームメモリ２１７に記憶された画像信号に応じてＡＦ評価値を検出（生成）して、当該ＡＦ評価値を制御部１０６に送る。切替スイッチ２１６は水平信号線２１５−ｂに出力される画像信号をＡＦ評価値検出部２３または信号処理部１０４のいずれか一方に選択的に出力するための切り替えスイッチである。水平信号線２１５−ａに転送された画像信号は信号処理部１０４に与えられる。

次に撮像部２２の構成及び動作について説明する。複数の画素２０１の各々の構成は共通であるが、図２（ｂ）には１つの画素２０１だけ詳しく図示しているので、主にそれを参照して説明する。

画素２０１の各々は、光電変換素子であるフォトダイオードＰＤ、転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２、増幅トランジスタＭ３、選択トランジスタＭ４、ＦＤ（フローティングディフュージョン）を有している。なお、図示の例では、トランジスタの各々はｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２、および選択トランジスタＭ４のゲートには、それぞれ転送信号線２０３、リセット信号線２０４、および行選択信号線２０５が接続されている。これら信号線２０３〜２０５は水平方向に延在し、同一行の画素が同時に駆動される。これによってライン順次動作型のローリングシャッタまたは全行同時動作型のグローバルシャッタの動作を制御することができる。さらに、選択トランジスタＭ４のソースには列信号線２０２−ａまたは列信号線２０２−ｂが行単位で接続されている。

フォトダイオードＰＤは、光電変換によって生成された電荷を蓄積する。フォトダイオードＰＤのＰ側が接地され、Ｎ側が転送トランジスタＭ１のソースに接続されている。転送トランジスタＭ１がオン（ＯＮ）すると、フォトダイオードＰＤの電荷がＦＤに転送され、ＦＤには寄生容量が存在するので、ＦＤに転送された電荷が蓄積される。

増幅トランジスタＭ３のドレインには電源電圧Ｖｄｄが印加され、そのゲートはＦＤに接続されている。増幅トランジスタＭ３は、ＦＤの電荷（つまり、電圧）を増幅して電圧信号に変換する。選択トランジスタＭ４は、信号を読み出す画素を行単位で選択するためのものであり、そのドレインは増幅トランジスタＭ３のソースに接続されている。また、選択トランジスタＭ４のソースは列信号線２０２に接続されている。

選択トランジスタＭ４がオンすると、ＦＤの電圧に対応する電圧信号が列信号線２０２に出力される。リセットトランジスタＭ２のドレインには電源電圧Ｖｄｄが印加され、そのソースはＦＤに接続されている。リセットトランジスタＭ２のオンによって、ＦＤの電圧は電源電圧Ｖｄｄにリセットされる。

以下の説明では、撮像の際、列信号線２０２−ａから水平信号線２１５−ａを経由する出力経路をチャンネルＣｈ１と呼び、列信号線２０２−ｂから水平信号線２１５−ｂを経由する出力経路をチャンネルＣｈ２と呼ぶ。

チャンネルＣｈ１から画像を取得する撮像を「メイン撮像」と称し、それにより得られる画像をメイン撮像画像と称する。チャンネルＣｈ２から画像を取得する撮像を「サブ撮像」と称し、それにより得られる画像をサブ撮像画像と称する。メイン撮像画像の用途は、スキャンＡＥまたはライブビューである。サブ撮像画像は、多重出力モードではスキャンＡＥ用となるが、フォーカス制御モードではＡＦ評価値検出用となる。

メイン撮像によるスキャンＡＥ用またはライブビュー用の画像信号は列信号線２０２−ａに出力され、サブ撮像によるスキャンＡＥ用またはＡＦ評価値検出用の画像信号は列信号線２０２−ｂに出力される。

図３は、図２に示す第１のチップ２０において列信号線２０２−ａまたは２０２−ｂにおける画素選択を説明するための図である。

図３においては、８行×６列の画素群が示されており、ここでは各画素はベイヤ配列されている。

図１に示す操作部７０の操作によってフォーカス制御モードになると、システム制御部５０は、メイン撮像とサブ撮像とを同時（並行して）に行うことができるように、撮像部２２における読み出し行を分ける。つまり、切替スイッチ２１６を切替制御して、水平信号線２１５−ｂをフレームメモリ２１７に接続する。

図３において、行番号１、２はサブ撮像のための行であり、これらの行に属する画素２０１を「第２の画素群」と呼称する。行番号３〜８はメイン撮像のための行であり、これらの行に属する画素２０１を「第１の画素群」と呼称する。第１の画素群と第２の画素群とは重複しない。図示の例では、読み出し走査が行単位で順次行われて、８行単位で繰り返し読み出し走査が行われることになる。

サブ撮像では、フレームレート重視のため垂直同色４画素中３画素を間引き読み出しする。一方、メイン撮像では、画質重視のため垂直同色４画素中１画素を間引き３画素を加算する。

言い換えると、メイン撮像では第１の画素群を第１のフレームレートで読み出しを行う。サブ撮像においては、第２の画素群を第１のフレームレートより高速の第２のフレームレートで読み出しを行う。

このように、選択行ごとにメイン撮像とサブ撮像とを分けることによって、異なる電荷蓄積時間でデータサイズの異なるフレームレートの画像信号を取得することが可能となる。図３に示す例では、メイン撮像に対し、サブ撮像は３倍のフレームレートを持つことになる。例えば、メイン撮像のフレームレートを３０ｆｐｓとした場合、サブ撮像のフレームレートは９０ｆｐｓとなる。

列信号線２０２−ａ、２０２−ｂに出力された電圧信号（アナログ信号）は、カラムＡＤＣブロック２１１（図２）においてアナログ信号からデジタル信号（画像信号）に変換される。

カラムＡＤＣブロック２１１の出力である画像信号は、列走査回路２１３−ａまたは列走査回路２１３−ｂによってカラムＡＤＣブロック２１１から水平信号線２１５−ａまたは水平信号線２１５−ｂに読み出される。水平信号線２１５−ａに読み出された画像信号は信号処理部１０４に送られる。

一方、水平信号線２１５−ｂに読み出された画像信号は、切替スイッチ２１６に出力され、システム制御部５０からの制御信号に従って、信号処理部１０４またはフレームメモリ２１７に出力される。切替スイッチ２１６による切り替えはフレーム単位で行われる。

多重出力モードにおいては、切替スイッチ２１６は、水平信号線２１５−ｂに出力された第２の画素群の信号の出力先を信号処理部１０４に切り替える。この場合、第１の画素群及び第２の画素群の画像信号は、それぞれ水平信号線２１５−ａ及び水平信号線２１５−ｂを通じて、並行して信号処理部１０４に出力される。

フォーカス制御モードにおいては、切替スイッチ２１６は、水平信号線２１５−ｂに出力された第２の画素群の信号の出力先をフレームメモリ２１７に切り替える。この場合、第１の画素群の画像信号は、水平信号線２１５−ａを通じて信号処理部１０４に出力されると共に、第２の画素群の画像信号は、水平信号線２１５−ｂを通じてフレームメモリ２１７に出力される。

ＡＦ評価モード（オートフォーカス制御モード）の際には、サブ撮像によるＡＦ評価値検出用の画像信号は、水平信号線２１５−ｂから切替スイッチ２１６を介してフレームメモリ２１７に供給されて記録される。ＡＦ評価値検出部２３は、フレームメモリ２１７に記録された画像信号におけるコントラスト情報に基づいてＡＦ評価値を検出する。そして、このＡＦ評価値はＡＦ評価値検出部２３からシステム制御部５０に送られる。

次に、スキャン型露出制御について説明する。ここでは、測光を３回行うスキャン型露出制御を例にとって説明する。

予め決定された露出値の異なる３つの制御値Ｂｖ１，Ｂｖ２，Ｂｖ３によって、それぞれ測光が行われる。それぞれの制御値により得られるデジタルデータの平均輝度値をそれぞれＹ１，Ｙ２，Ｙ３とし、また目標の輝度値をＹｒｅｆとする。３つの制御値ΔＢｖ１，ΔＢｖ２，ΔＢｖ３は以下の数式１、２、３で求めることができる。
［数１］
ΔＢｖ１＝ｌｏｇ_２（Ｙ１／Ｙｒｅｆ）
［数２］
ΔＢｖ２＝ｌｏｇ_２（Ｙ２／Ｙｒｅｆ）
［数３］
ΔＢｖ３＝ｌｏｇ_２（Ｙ３／Ｙｒｅｆ）
次に、制御値ΔＢｖ１，ΔＢｖ２，ΔＢｖ３のそれぞれの絶対値である、ＡＢＳ（ΔＢｖ１），ＡＢＳ（ΔＢｖ２），ＡＢＳ（ΔＢｖ３）のうち、最も小さいものを元にして露出制御値ＢｖＳが求められる。例えば、ＡＢＳ（ΔＢｖ１），ＡＢＳ（ΔＢｖ２），ＡＢＳ（ΔＢｖ３）のうちでＡＢＳ（ΔＢｖ１）が一番小さい場合には、露出制御値ＢｖＳは数式４、５で求められる。ただしＡｖ１，Ｔｖ１，Ｓｖ１はそれぞれ、測光の露出値が制御値Ｂｖ１であるときの絞り制御値、電子シャッタ制御値、撮像部２２の感度制御値である。
［数４］
Ｂｖ１＝Ａｖ１＋Ｔｖ１−Ｓｖ１
［数５］
ＢｖＳ＝Ｂｖ１＋ΔＢｖ１
従って、一番小さいものがＡＢＳ（ΔＢｖ２）またはＡＢＳ（ΔＢｖ２）であれば、数式３、４においてＢｖ１の代わりにＢｖ２またはＢｖ３が入り、ΔＢｖ１の代わりにΔＢｖ２またはΔＢｖ３が入る。また、Ａｖ１，Ｔｖ１，Ｓｖ１の代わりにＢｖ２またはＢｖ３に対応する値が入る。ここで求められた露出制御値ＢｖＳが、初期露出値Ｂｖｓとして撮像部２２へと送られ、絞り、シャッタが制御されて本露光撮影が行われる。

このスキャン型露出制御に従って、制御値Ｂｖ１、Ｂｖ２、Ｂｖ３によって撮像動作を行い、各々の平均輝度値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を迅速に求めることができれば、適正露出状態でのライブ表示開始までのタイムラグの短縮が可能となる。

ここでは、スキャン型露出制御を行う場合において３回の測光を行い、表示部２８に撮像画像をプレビュー表示させる際の初期露出条件（初期露出値Ｂｖｓ）を求める方法について述べた。しかし測光の回数は３回に限定されるものではなく、２回に減らしてもよいし、あるいは４回もしくは５回と増やしてもよい。図４，図５では、測光回数を２回とした場合を説明する。

図４は、撮影起動時におけるライブ表示開始の処理のフローチャートである。図４を含む以降の各フローチャートにおける各処理は、システム制御部５０が不揮発性メモリ５６に格納されたプログラムを実行することにより実現される。

このライブ表示開始では、撮影起動後、ライブ表示開始前に、測光回数２回のスキャンＡＥ制御を行う。また、チャンネルＣｈ２から出力されるサブ撮像画像を、ＡＦ評価値検出として使用するのではなく、ライブ表示開始前のＡＥ動作を高速に実施するために使用する。なおスキャンＡＥ実施の前提として、チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２での撮像感度が同一（あるいは同等）となるように制御され、絞りも同一とされる。

まずステップＳ４０１では、システム制御部５０は、撮像部２２に電源を供給することで撮像電源をＯＮにし、さらにシャッタ１０１、バリア１０５を開成すると共に、撮影レンズ１０３を初期位置に移動させる。

ステップＳ４０２では、システム制御部５０は、メイン撮像及びサブ撮像を並行して行う多重出力モードで動作させるための設定を行い、撮像部２２等の駆動を開始させる。具体的には、システム制御部５０は、切替スイッチ２１６によるチャンネルＣｈ２の出力先の設定を信号処理部１０４とする。その際、システム制御部５０は、前述のスキャン型露出制御における制御値Ｂｖ１，Ｂｖ２から導出される露光時間（シャッタスピード）Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）の設定を、それぞれメイン撮像、サブ撮像に対して行う。

以降、露光時間Ｔ２（第２の露出条件）にて露光した、第２の画素群から得られるサブ撮像画像を第２の画像Ｐ２と称し、露光時間Ｔ１（第１の露出条件）にて露光した、第１の画素群から得られるメイン撮像画像を第１の画像Ｐ１と称する。

次にシステム制御部５０は、サブ撮像により露光時間Ｔ２にて露光した第２の画像Ｐ２の撮像部２２からの読み出し（取り込み）動作が完了するのを待つ（ステップＳ４０３）。第２の画像Ｐ２の読み出し動作が完了したら（第２の取得ステップ）、システム制御部５０は、読み出しにより取得した第２の画像Ｐ２に対する輝度情報である輝度評価値Ｙ（Ｐ２）を、画像処理部２４から取得する（ステップＳ４０４）。それと共に、システム制御部５０は、動作モードをＡＦ評価モードとし、切替スイッチ２１６によるチャンネルＣｈ２の出力先の設定をフレームメモリ２１７とする。

次にシステム制御部５０は、メイン撮像により露光時間Ｔ１にて露光した第１の画像Ｐ１の撮像部２２からの読み出し動作が完了するのを待つ（ステップＳ４０５）。第１の画像Ｐ１の読み出し動作が完了したら（第１の取得ステップ）、システム制御部５０は、読み出しにより取得した第１の画像Ｐ１に対する輝度情報である輝度評価値Ｙ（Ｐ１）を、画像処理部２４から取得する（ステップＳ４０６）。

次にシステム制御部５０は、前述のスキャン型露出制御における演算（数式１〜５）に基づいて、制御値Ｂｖ１，Ｂｖ２から初期露出値Ｂｖｓを求める（ステップＳ４０７）。次にシステム制御部５０は、この初期露出値ＢｖＳ及び不揮発性メモリ５６内に格納されたプログラム線図から、プレビュー表示させる際の初期露光時間Ｔ０を決定し、それを撮像部２２に設定する（ステップＳ４０８）。

次にシステム制御部５０は、撮像部２２から出力されたメイン撮像画像を、信号処理部１０４を経由して連続的に画像処理部２４に転送し、表示用現像処理を施してメモリ３２へ書きこむ。そしてシステム制御部５０は、メモリ３２内の画像をメモリ制御部１５、Ｄ／Ａ変換器１３を介して表示部２８に転送することで、ライブ表示を開始させ（ステップＳ４０９）、図４の処理を終了させる。

次に、図５を用いて、図４の処理に対応する撮影起動後の撮像タイミングの詳細について説明する。

図５は、ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。図５において、ＰＶＤは表示用の垂直同期信号、ＶＤ１はチャンネルＣｈ１におけるメイン撮像の垂直同期信号を表し、ＶＤ２はチャンネルＣｈ２におけるサブ撮像の垂直同期信号を表している。時刻ｔ５０７の前までは、撮像画像を表示部２８に表示させていない状態である。

サブ撮像により露光時間Ｔ２にて露光した第２の画像Ｐ２の読み出しは時刻ｔ５０１にて完了し、その第２の画像Ｐ２から輝度評価値Ｙ（Ｐ２）が画像処理部２４内での演算により求められる。この後、動作モードはＡＦ評価モードとなる。従って、時刻ｔ５０１以降は、サブ撮像は本来のＡＦ評価値検出用に用いられる。

一方、サブ撮像と並行してメイン撮像により露光時間Ｔ１にて露光した第１の画像Ｐ１の読み出しは時刻ｔ５０２にて完了し、その第１の画像Ｐ１から輝度評価値Ｙ（Ｐ１）が画像処理部２４内での演算により求められる（時刻ｔ５０３）。

時刻ｔ５０３の後、輝度評価値Ｙ（Ｐ１）、Ｙ（Ｐ２）から、前述の演算式により初期露出値ＢｖＳが導出され、初期露出値ＢｖＳ及びプログラム線図より初期露光時間Ｔ０が決定される（時刻ｔ５０４）。

この初期露光時間Ｔ０は、次のメイン撮像、すなわち次のライブ表示用の撮像の垂直期間から反映され、時刻ｔ５０５から露光が開始される。その後、露光画像Ｐ０の読み出しが時刻ｔ５０６で完了し、次の表示用の垂直同期信号ＰＶＤに合わせ、時刻ｔ５０７からライブ表示を開始できる。

このように、スキャン型露出制御において、ライブ表示を用途にできるメイン撮像とＡＦ評価値検出を用途にできるサブ撮像とを時間的に並行して行える仕組みを利用すると共に、メイン撮像よりもサブ撮像を高速のフレームレートとする。スキャン型露出制御動作において、露光時間Ｔ２は露光時間Ｔ１よりも短く、メイン撮像が長秒側、サブ撮像が短秒側となる。

メイン撮像及びサブ撮像のいずれにおける露光も、チャンネルＣｈ１の１Ｖ期間（１垂直走査期間）内に完了するように制御される。従って、メイン撮像による第１の画像Ｐ１の取得が完了する前に、サブ撮像による第２の画像Ｐ２の取得が完了する。これにより、スキャン型露出制御動作に要する時間が短縮される。すなわち、従来では、ライブ表示用の撮像において、２Ｖ期間（２垂直走査期間）を要していたスキャン型露出制御を１Ｖ期間で完了することができる。

本実施の形態によれば、撮像画像を表示部２８に表示させていない状態で、画像処理部２４の信号処理部１０４による、第１の画像Ｐ１の取得と第２の画像Ｐ２の取得とが、時間的に並行して行われる。第１の画像Ｐ１は、第１のフレームレートで且つ第１の露出条件にて取得される。第２の画像Ｐ１は、第１のフレームレートよりも高速の第２のフレームレートで且つ、第１の露出条件（露光時間Ｔ１）よりも露光時間が短い第２の露出条件（露光時間Ｔ２）にて取得される。そして、取得された画像Ｐ１、Ｐ２から求められる輝度情報（Ｙ（Ｐ１））、（Ｙ（Ｐ２））に基づいて、表示部２８に撮像画像を表示させる際の初期露出条件として初期露光時間Ｔ０が決定される。これにより、表示画質を落とすことなく、コストアップを回避しつつ、適正露出での画像表示開始までの時間を短縮することができる。従来のように外部測光センサを別途設ける必要がない点で、構成の複雑化やコストアップも回避でき、消費電力の点でも有利となる。

また、時刻ｔ５０１以降は、チャンネルＣｈ２については本来のＡＦ評価値検出用の動作が実施できる。従って、時刻ｔ５０７でライブ表示が開始される前までに、撮影レンズ１０３を動作させてフォーカシング動作を完了させておくことで、ライブ表示開始時からピントの合った状態にしておくことが可能となる。また、シーケンシャルに画像を読み出す従来の方式に比べて、第１の画像Ｐ１，第２の画像Ｐ２の露光タイミングがほぼ同時化されることで、自動露出制御のための演算精度が向上するというメリットもある。

また、第２の画素群から読み出される信号は、スキャンＡＥに用いられると共に、切替スイッチ２１６での切り替えによって、ＡＦ評価値検出部２３によるＡＦ評価値の生成（検出）にも用いられる。従って、第２の画素群がスキャンＡＥ専用でないので、構成の複雑化を抑制できる。

なお、スキャン型露出制御を行う場合において２回の測光を行い、初期露出条件を求める方法について述べたが、測光の回数は２回に限定されるものではない。撮像部２２のダイナミックレンジ等を考慮し、第２の実施の形態でも説明するように、測光の回数を３回以上としてもよい。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では、スキャン型露出制御を行う場合の測光の回数が２回であったが、第２の実施の形態では３回とする。また、チャンネルＣｈ２において先に取り込みが完了した画像から輝度評価値Ｙの算出を行い、輝度評価値Ｙが満足な値であれば、切替スイッチ２１６におけるチャンネルＣｈ２の信号の出力先をフレームメモリ２１７に直ちに切り替える。

図６は、第２の実施の形態における撮影起動時におけるライブ表示開始の処理のフローチャートである。

システム制御部５０は、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４では、図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０４と同様の処理を実行する。ただし、ステップＳ６０２では、前述のスキャン型露出制御における制御値Ｂｖ１から導出される露光時間Ｔ１の設定を、メイン撮像に対して行う。それと共に、制御値Ｂｖ２、Ｂｖ３から導出される露光時間Ｔ２、Ｔ３の設定を、サブ撮像に対して行う。露光時間Ｔの長短の関係は、Ｔ１＞Ｔ３＞Ｔ２である。サブ撮像に関しては、短秒側である露光時間Ｔ２による撮像を露光時間Ｔ３による撮像に先だって行う。

ステップＳ６０５では、システム制御部５０は、ステップＳ６０４で取得した輝度評価値Ｙ（Ｐ２）を目標輝度値Ｙｒｅｆと比較し、輝度評価値Ｙ（Ｐ２）と目標輝度値Ｙｒｅｆとの差分ｄ（Ｐ２）が所定範囲内であるか否かを判別する。

その判別の結果、差分ｄ（Ｐ２）が所定範囲外である場合は、システム制御部５０は、サブ撮像により露光時間Ｔ３にて露光した第３の画像Ｐ３の撮像部２２からの読み出し動作が完了するのを待つ（ステップＳ６０６）。ここで第３の画像Ｐ３は、第２のフレームレートで且つ、露光時間Ｔ３（第３の露出条件）にて露光した、第２の画素群から得られるサブ撮像画像である。第３の画像Ｐ３の読み出し動作が完了したら、システム制御部５０は、読み出しにより取得した第３の画像Ｐ３に対する輝度評価値Ｙ（Ｐ３）を、画像処理部２４から取得する（ステップＳ６０７）。

そして、システム制御部５０は、取得した輝度評価値Ｙ（Ｐ３）を目標輝度値Ｙｒｅｆと比較し、輝度評価値Ｙ（Ｐ３）と目標輝度値Ｙｒｅｆとの差分ｄ（Ｐ３）が所定範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ６０８）。その判別の結果、差分ｄ（Ｐ３）が所定範囲外である場合は、システム制御部５０は、メイン撮像により露光時間Ｔ１にて露光した第１の画像Ｐ１の撮像部２２からの読み出し動作が完了するのを待つ（ステップＳ６０９）。

第１の画像Ｐ１の読み出し動作が完了したら、システム制御部５０は、読み出しにより取得した第１の画像Ｐ１に対する輝度評価値Ｙ（Ｐ１）を、画像処理部２４から取得する（ステップＳ６１０）。そしてシステム制御部５０は、スキャン型露出制御における演算（数式１〜５）に基づいて、制御値Ｂｖ１，Ｂｖ２、Ｂｖ３から初期露出値Ｂｖｓを求める（ステップＳ６１１）。

ステップＳ６１１を経由してステップＳ６１２に移行した場合、システム制御部５０は、ステップＳ６１１で求めた初期露出値ＢｖＳ及び不揮発性メモリ５６内に格納されたプログラム線図から、プレビュー表示させる際の初期露光時間Ｔ０を決定する。そしてシステム制御部５０は、求めた初期露光時間Ｔ０を撮像部２２に設定する。

その後、システム制御部５０は、ステップＳ６１３で、図４のステップＳ４０９と同様の処理を実行してライブ表示を開始させ、図６の処理を終了させる。

一方、ステップＳ６０５の判別の結果、差分ｄ（Ｐ２）が所定範囲内である場合は、システム制御部５０は、動作モードをＡＦ評価モードとし、本来のＡＦ評価値検出用の動作を開始し（ステップＳ６１４）、処理をステップＳ６１２に移行させる。ステップＳ６０８の判別の結果、差分ｄ（Ｐ３）が所定範囲内である場合も、システム制御部５０は、動作モードをＡＦ評価モードとし、本来のＡＦ評価値検出用の動作を開始し（ステップＳ６１４）、処理をステップＳ６１２に移行させる。

ステップＳ６１４を経由してステップＳ６１２に移行した場合、ステップＳ６１２では、システム制御部５０は、初期露出値ＢｖＳを求めることなく初期露光時間Ｔ０を決定しそれを撮像部２２に設定する。すなわち、処理がステップＳ６０５→Ｓ６１４→Ｓ６１２と移行した場合、システム制御部５０は、差分ｄ（Ｐ２）に基づいて初期露光時間Ｔ０を決定する。一方、処理がステップＳ６０８→Ｓ６１４→Ｓ６１２と移行した場合、システム制御部５０は、差分ｄ（Ｐ３）に基づいて初期露光時間Ｔ０を決定する。

次に、図７を用いて、図６における処理がステップＳ６１１→Ｓ６１２と移行した場合に対応する撮影起動後の撮像タイミングの詳細について説明する。

図７は、ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。

サブ撮像により露光時間Ｔ２にて露光した第２の画像Ｐ２の読み出しは時刻ｔ７０１にて完了し、その第２の画像Ｐ２から輝度評価値Ｙ（Ｐ２）が画像処理部２４内での演算により求められる。露光時間Ｔ２によるサブ撮像の後に露光時間Ｔ３によるサブ撮像が開始される。サブ撮像により露光時間Ｔ３にて露光した第３の画像Ｐ３の読み出しは時刻ｔ７０２にて完了し、その第３の画像Ｐ３から輝度評価値Ｙ（Ｐ３）が画像処理部２４内での演算により求められる。

一方、露光時間Ｔ２によるサブ撮像及び露光時間Ｔ３によるサブ撮像と並行して、露光時間Ｔ１によるメイン撮像がなされる。メイン撮像により露光時間Ｔ１にて露光した第１の画像Ｐ１の読み出しは時刻ｔ７０３にて完了し、その第１の画像Ｐ１から輝度評価値Ｙ（Ｐ１）が画像処理部２４内での演算により求められる（時刻ｔ７０４）。

その後、求められた輝度評価値Ｙ（Ｐ１）、Ｙ（Ｐ２）、Ｙ（Ｐ３）から、前述のスキャン型露出制御の演算式により初期露出値ＢｖＳが導出され、初期露出値ＢｖＳ及びプログラム線図より初期露光時間Ｔ０が決定される（時刻ｔ７０５）。

この初期露光時間Ｔ０は、次のメイン撮像、すなわちライブ表示用の撮像の垂直期間から反映され、時刻ｔ７０６から露光が開始される。その後、露光画像Ｐ０の読み出しが時刻ｔ７０７で完了し、次の表示用の垂直同期信号ＰＶＤに合わせ、時刻ｔ７０８からライブ表示を開始できる。

次に、図８を用いて、図６における処理がステップＳ６０５→Ｓ６１４→Ｓ６１２と移行した場合に対応する撮影起動後の撮像タイミングの詳細について説明する。

図８は、ライブ表示開始の処理時のタイミングチャートである。

サブ撮像により露光時間Ｔ２にて露光した第２の画像Ｐ２の読み出しは時刻ｔ８０１にて完了し、その第２の画像Ｐ２から輝度評価値Ｙ（Ｐ２）が画像処理部２４内での演算により求められる。この輝度評価値Ｙ（Ｐ２）と目標輝度値Ｙｒｅｆとの差分ｄ（Ｐ２）が所定範囲内であったので、差分ｄ（Ｐ２）に基づいて初期露光時間Ｔ０が決定される。

従って、これ以降のスキャン型露出制御は不要となり、露光時間Ｔ３によるサブ撮像も必要ではなくなる。そこで、時刻ｔ８０２において、動作モードがＡＦ評価モードとなり、本来のＡＦ評価値の取得が指示される。そして時刻ｔ８０３からＡＦ制御が可能となる。ライブ表示用の露光は時刻ｔ８０５から開始される。時刻ｔ８０６で露光画像Ｐ０の読み出しが完了する。ライブ表示の開始が可能となるのは次の表示用の垂直同期信号ＰＶＤのタイミングとなるｔ８０７以降となる。

一方、図６における処理がステップＳ６０８→Ｓ６１４→Ｓ６１２と移行した場合、
サブ撮像により露光時間Ｔ３にて露光した第３の画像Ｐ３の読み出しは時刻ｔ９０１にて完了する。従って、メイン撮像による第１の画像Ｐ１の取得が完了する前に、サブ撮像による後に露光がなされる第３の画像Ｐ３の取得が完了する。そして第３の画像Ｐ３から輝度評価値Ｙ（Ｐ３）が求められる。この輝度評価値Ｙ（Ｐ３）と目標輝度値Ｙｒｅｆとの差分ｄ（Ｐ３）が所定範囲内であったので、差分ｄ（Ｐ３）に基づいて初期露光時間Ｔ０が決定される。

このように、短秒側となるサブ撮像による画像Ｐ２、Ｐ３の取得は、長秒側となるメイン撮像による画像Ｐ１の取得よりも高速のフレームレートで行われ、しかもチャンネルＣｈ１の１Ｖ期間内に完了する。これにより、従来では３Ｖ期間を要していたスキャン型露出制御が、本実施の形態では１Ｖ期間で完了する。

また、第１の画像Ｐ１よりも早く取り込みが完了する第２の画像Ｐ２または第３の画像Ｐ３から輝度評価値Ｙの算出を行い、輝度評価値Ｙと目標輝度値Ｙｒｅｆとの差分ｄが所定範囲内であれば直ちにＡＦ動作へ移行する。従って、ＡＦ動作の開始タイミングを前倒しすることが可能となる。さらに、差分ｄが所定範囲内であれば、メイン撮像の露光途中であっても、スキャン型露出のために実施していたメイン撮像に対しても露光途中で初期露光時間Ｔ０を決定可能となるため、適正露光による表示開始までの時間短縮効果が大きい。

また、画像Ｐ２、Ｐ３のうち短秒側の第２の画像Ｐ２の読み出しを先行させることにより、高輝度下においてはより迅速にライブ表示及びＡＦ動作を開始することができる。

本実施の形態によれば、適正露出での画像表示開始までの時間を短縮することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。しかしそれだけでなく、第２の画像Ｐ２または第３の画像Ｐ３から算出される輝度評価値Ｙが満足する値である場合は、画像Ｐ１の取得を必要とすることなく初期露光時間Ｔ０を決定できるので、画像表示開始までの時間短縮に一層寄与する。特に、サブ撮像においては、短秒側の第２の画像Ｐ２の読み出しが先になされるので、大きな時間短縮効果を得る可能性を高めることができる。

なお、第１、第２の実施の形態において、撮影起動からライブビュー開始までのシーケンスについて説明したが、ライブビューに限らず、起動直後の動画撮影時などにおけるタイムラグ短縮にも有効である。光学ファインダー使用の撮影時のタイムラグも短縮される。

なお、第２の実施の形態において、図６の処理がステップＳ６０８→Ｓ６１４→Ｓ６１２と移行した場合であっても、差分ｄ（Ｐ３）でなく差分ｄ（Ｐ２）に基づいて初期露光時間Ｔ０を決定するという構成を採用することは可能である。

なお、第２の実施の形態においては、サブ撮像は露光時間の異なる画像Ｐ２、Ｐ３の２つを対象としたが、チャンネルＣｈ１の１Ｖ期間内に３つ以上の画像を露光・読み出しの対象としてもよい。その場合、大きな時間短縮効果を得られやすくするためには、露光時間の最も短い（短秒の）露出条件での画像の取得を最も早く開始するのが望ましい。

なお、第１、第２の実施の形態のように、ライブ表示用の撮像とは別にフレームレートの高い撮像を撮像部２２で並行して取得し、そのデータから測光評価値を高速に出力する構成であれば、例示の構成以外も採用可能である。従って、画素群の分け方も、例示のような第１、第２の画素群という分け方に限定されず、重複しないように複数画素群に分ければよい。また、第１のチップ２０において、画素２０１はマトリクス状に配列される構成に限定されない。

また、例えば、短秒側のサブ撮像においてはメイン撮像によるライブ表示用画像の画角に対して中央部を切り出すように画角を狭めて取り込んでもよい。すなわち、サブ撮像で用いる画素群は、メイン撮像で用いる画素群に対して行で分けるのではなく、画素２０１の配設範囲の中央部を切り出した狭画角としてもよい。このように構成すれば、画像読み出しにかかる時間をさらに短縮することができるだけでなく、撮影レンズ１０３が収納状態から撮影初期位置に移動するまでに発生するケラレが露出制御に与える影響を軽減できるというメリットがある。

なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

２２ 撮像部
２４ 画像処理部
５０ システム制御部
２０１ 画素
Ｐ１ 第１の画像
Ｐ２ 第２の画像
Ｙ 輝度評価値

Claims (12)

1. 光学像に応じた信号を出力する複数の画素を有する撮像素子と、
   前記撮像素子の前記複数の画素のうち第１の画素群から読み出される信号から第１の画像を取得する第１の取得手段と、
   前記撮像素子の前記複数の画素のうち前記第１の画素群と重複しない第２の画素群から読み出される信号から第２の画像を取得する第２の取得手段と、
   前記第１の取得手段及び前記第２の取得手段のそれぞれによる画像の取得を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、撮像画像を表示部に表示させていない状態で、第１のフレームレートで且つ第１の露出条件にて、前記第１の取得手段に前記第１の画像を取得させることと、前記第１のフレームレートよりも高速の第２のフレームレートで且つ前記第１の露出条件よりも露光時間が短い第２の露出条件にて、前記第２の取得手段に前記第２の画像を取得させることとを、時間的に並行して行わせると共に、前記第１の取得手段により取得された前記第１の画像から求められる輝度情報と、前記第２の取得手段により取得された前記第２の画像から求められる輝度情報とに基づいて、前記表示部に撮像画像を表示させる際の初期露出条件を決定することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記第１の取得手段による前記第１の画像の取得が完了する前に、前記第２の取得手段による前記第２の画像の取得が完了するように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、撮像画像を前記表示部に表示させていない状態で、さらに、前記第２のフレームレートで且つ、前記第１の露出条件よりも露光時間が短く前記第２の露出条件とは異なる第３の露出条件にて、前記第２の取得手段に第３の画像を取得させることとを、前記第２の画像を取得させた後に行わせると共に、前記第１の取得手段により取得された前記第１の画像から求められる輝度情報と、前記第２の取得手段により取得された前記第２の画像から求められる輝度情報と、前記第２の取得手段により取得された前記第３の画像から求められる輝度情報とに基づいて、前記初期露出条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記第１の取得手段による前記第１の画像の取得が完了する前に、前記第２の取得手段による前記第３の画像の取得が完了するように制御することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第２の露出条件の方が前記第３の露出条件よりも露光時間が短いことを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、撮像画像を前記表示部に表示させていない状態で、前記第２の取得手段により取得された前記第２の画像から求めた輝度情報が所定範囲内であった場合は、前記第１の画像から求められる輝度情報及び前記第３の画像から求められる輝度情報にかかわらず、前記第２の画像から求めた輝度情報に基づいて前記初期露出条件を決定することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記撮像素子は、前記第２の画素群から読み出される信号に基づいて、オートフォーカス制御を行う際に用いられる評価値を生成する生成手段を有し、
   前記制御手段は、撮像画像を前記表示部に表示させていない状態で、前記第２の取得手段により取得された前記第２の画像から求めた輝度情報が所定範囲内であった場合は、前記第２の取得手段に前記第３の画像を取得させることなく、前記第２の画素群から読み出される信号の出力先を前記第２の取得手段から前記生成手段に切り替えるよう制御することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記撮像素子は、前記第２の画素群から読み出される信号に基づいて、オートフォーカス制御を行う際に用いられる評価値を生成する生成手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
9. 前記撮像素子の前記複数の画素はマトリックス状に配列され、前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、マトリックス状の配列における行が互いに異なっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記第１の画像よりも前記第２の画像の画角の方が小さくなるように前記第１の画素群と前記第２の画素群とが設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 光学像に応じた信号を出力する複数の画素を有する撮像素子を備える撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像素子の前記複数の画素のうち第１の画素群から読み出される信号から第１の画像を取得する第１の取得ステップと、
    前記撮像素子の前記複数の画素のうち前記第１の画素群と重複しない第２の画素群から読み出される信号から第２の画像を取得する第２の取得ステップと、
    前記第１の取得ステップ及び前記第２の取得ステップのそれぞれによる画像の取得を制御する制御ステップと、を有し、
    前記制御ステップは、撮像画像を表示部に表示させていない状態で、第１のフレームレートで且つ第１の露出条件にて、前記第１の取得ステップに前記第１の画像を取得させることと、前記第１のフレームレートよりも高速の第２のフレームレートで且つ前記第１の露出条件よりも露光時間が短い第２の露出条件にて、前記第２の取得ステップに前記第２の画像を取得させることとを、時間的に並行して行わせると共に、前記第１の取得ステップにより取得された前記第１の画像から求められる輝度情報と、前記第２の取得ステップにより取得された前記第２の画像から求められる輝度情報とに基づいて、前記表示部に撮像画像を表示させる際の初期露出条件を決定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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