JP6584059B2 - 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、焦点検出用画素を撮像素子内に備える撮像装置に関するものである。

近年、家庭用ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像機器が一般に普及している。レンズのピント位置を自動で合わせるオートフォーカス（ＡＦ）機能も搭載されており、使用者は自らピントを調節することなく、カメラ任せで撮影可能であり、使用者にとって有益な機能となっている。

撮像素子を使用したＡＦ機構は構造上大きく２種類に分けられ、コントラストＡＦ方式と像面位相差ＡＦ方式がある。コントラストＡＦ方式は、通常の撮像用画素からの出力をフィルタ処理して、フォーカスレンズを駆動しながら、フィルタ出力が最大となるところを探して、ピント位置を求める。この方式はシンプルに構成されるが、時間を要するという問題があった。

一方で像面位相差ＡＦ方式は、撮像素子内に焦点検出専用の画素を設け、焦点検出専用画素の出力の差からデフォーカス量を求めてピント位置を求めている。この方式はデフォーカス量が１フレームの画像から求まるので、時間が非常に短いというメリットがある。この像面位相差ＡＦ技術を使用すると、連続撮影の速度を落とすことなく、連続撮影中にピント位置を合わせ続けることが可能となる。

例えば、特許文献１では、連続撮影中に撮影画像の焦点検出専用画素からピント位置を求め、読み出し中にレンズ駆動を行うことで、連続撮影速度を向上させている。

また、特許文献２では、焦点検出用画素の信号のＳ／Ｎ比を向上させるために、撮像用画素と焦点検出用画素で独立して電荷蓄積を行い、画像データを間引いて読み出した後に間引かれる行に配置された焦点検出用画素の信号を読み出すことが開示されている。

特開２００９−１０９６３１号公報 特開２０１０−２１９９５８号公報

しかしながら、上記の特許文献１の方法では画角の上から順に画素の読み出しを行うため、焦点検出専用画素の読み出しが完了するまでピント位置を求めることができず、連続撮影速度の高速化に限界があるという問題があった。また、特許文献２では、焦点検出用画素の信号をまとめて読み出すことは開示されているが、連続撮影速度を向上させることは考慮されていない。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、像面位相差ＡＦを用いる撮像装置において、連続撮影速度の更なる高速化を実現することである。

本発明に係わる撮像装置は、撮像用画素と該撮像用画素の一部に設けられた焦点検出用信号を出力する焦点検出用画素とを有し、撮影レンズにより結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子が露光された後に前記撮像素子の画素を配置された順に読み出す第１のモードと、前記撮像素子が露光された後で前記被写体像の画像信号を読み出す前に前記焦点検出用画素の信号とその近接画素の信号とを先に読み出す第２のモードとを切り替える制御手段と、前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号を、前記近接画素の信号で補間するための補間手段と、前記撮像素子から得た信号に基づいて表示用の画像データを出力する画像処理手段と、を備え、前記制御手段は、前記被写体像の画像信号を読み出す期間中に、先に読み出した前記焦点検出用画素の信号を用いた焦点検出演算と前記撮影レンズの駆動とを並行して行うように制御し、前記画像処理手段は、前記第２のモードにおいて、前記補間手段で補間した前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号と、前記近接画素の信号と、後から読み出される前記被写体像の画像信号とに基づいて前記表示用の画像データを出力することを特徴とする。

本発明によれば、像面位相差ＡＦを用いる撮像装置において、連続撮影速度の更なる高速化を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置システム全体を示す外観図。 一実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図。 一実施形態における連写シーケンスを示すフローチャート。 一実施形態における画像読み出し領域を示した図。 一実施形態における画像読み出し順のタイミングチャートを示した図。 一実施形態における像面位相差ＡＦの演算に関して示した図。 一実施形態における測光演算に関して示した図。 一実施形態における焦点検出用画素の補正に関して示した図。 一実施形態における固定パターンノイズ補正に関して示した図。 一実施形態における焦点検出用画素の先読みと通常読み出しの切り替え条件を示した図。 一実施形態における焦点検出用画素の先読み領域変更を示した図。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の撮像装置の一実施形態としてのデジタルカメラの外観図である。図１において、表示部２８は画像や各種情報を表示する表示部である。シャッターボタン６１は撮影指示を行うための操作部である。モード切替スイッチ６０は各種モードを切り替えるための操作部である。コネクタ１１２は接続ケーブル１１１とデジタルカメラ１００とのコネクタである。操作部７０はユーザーからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材より成る操作部である。コントローラーホイール７３は操作部７０に含まれる回転操作可能な操作部材である。７２は電源スイッチであり、電源オン、電源オフを切り替える。記録媒体２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体スロット２０１は記録媒体２００を格納するためのスロットである。記録媒体スロット２０１に格納された記録媒体２００は、デジタルカメラ１００との通信が可能となる。蓋２０２は記録媒体スロット２０１の蓋である。

図２は、本実施形態のデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。図２において、被写体像を結像させる撮影レンズ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。シャッター１０１は絞り機能を備えるシャッターである。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。また撮像部２２はＡ／Ｄ変換処理機能を備えている。ＡＦ評価値検出部２３ではデジタル画像信号から得られるコントラスト情報や焦点検出用画素の信号などからＡＦ評価値を算出し、得られたＡＦ評価値を撮像部２２からシステム制御部５０に出力する。バリア１０２は、デジタルカメラ１００の、撮影レンズ１０３を含む撮像系を覆うことにより、撮影レンズ１０３、シャッター１０１、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、又は、メモリ制御部１５からのデータに対し所定の画素補間、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では、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、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、焦点検出制御を行う。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に備える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では更に、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を介してメモリ３２に直接書き込まれる。メモリ３２は、撮像部２２によって取得および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等の表示器上に、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をＤ／Ａ変換器１３においてアナログ変換し、表示部２８に逐次転送して表示することで、電子ビューファインダとして機能し、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用いられる。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。前述した不揮発性メモリ５６に記録されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。５２はシステムメモリであり、ＲＡＭが用いられる。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を展開する。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。システムタイマー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シャッタースイッチ６２、第２シャッタースイッチ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手段である。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。モード切り替えスイッチ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、モード切り替えスイッチ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シャッタースイッチ６２は、デジタルカメラ１００に設けられたシャッターボタン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シャッタースイッチ信号ＳＷ１を発生する。第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１により、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュ自動調光発光）処理等の動作を開始する。

第２シャッタースイッチ６４は、シャッターボタン６１の操作完了、いわゆる全押し（撮影指示）でＯＮとなり、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２を発生する。システム制御部５０は、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２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を開始する。

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。

ＡＦ補助光７１は低輝度時に発光させて、被写体を照明する。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イオン電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる。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３は、本実施形態における連写シーケンスを示すフローチャートである。連写モードで第２シャッタースイッチ６４が押下されたなら（Ｓ１０１）、連続撮影を開始する。Ｓ１０２で静止画の露光・読み出しを行い、Ｓ１０２で読み出した画像から焦点検出演算を行い（Ｓ１０３）次の撮影でのピント位置を求め、測光演算を行い（Ｓ１０４）次の撮影での露出を決定する。Ｓ１０５では焦点検出用画素として読み出した画素はそのまま画像として使用できないので、補正処理を行う。

これらのＳ１０３の焦点検出演算、Ｓ１０４の測光演算、Ｓ１０５の焦点検出用画素補正は、後に詳細に後述する。Ｓ１０６ではＳ１０３で求めたピント位置に撮影レンズ１０３を駆動し、Ｓ１０４で決定した露出になるように絞りを駆動し、Ｓ１０７で撮影画像を記録媒体２００へ記録する。

図４は、本実施形態における画像読み出し領域を示した図である。Ａで示しているのが、画像読み出し領域全体である。それに対して、焦点検出用画素領域であるＢが撮像用画素が配置された画面内に離散的に配置され、焦点検出用画素領域Ｂを読み出す際に、同時にＣで示している焦点検出用画素領域に隣接した周辺画素領域を読み出す。焦点検出用画素Ｂだけでなく周辺画素領域Ｃを含めて読み出しているのは、周辺画素領域Ｃを用いて全画像読み出しより前倒しで測光演算を行うためと、焦点検出用画素領域Ｂを通常画素相当に補正するため、周辺画素領域の情報を用いる必要があるためである。

図５は、本実施形態における画像読み出し順のタイミングチャートを示した図である。Ｉの通常読み出しは、従来からある焦点検出用画素の読み出し順である。撮像素子２２の露光動作が完了したら、シャッター１０１を遮蔽して、読み出し動作を行う。画面の上から順番に読み出し、途中離散的に配置された焦点検出用画素を読み出す。焦点検出用画素が全て読み出されたところから、焦点検出演算を開始して、焦点検出結果に基づいて撮影レンズ１０３を駆動させる。この動作に並行して、測光演算を行い、測光結果に基づいて絞り駆動をさせる。次の撮影準備が完了したところで、次の露光が開始される。

このように焦点検出専用画素の読み出しが全て完了するまで焦点検出演算が始められないことが、連写速度の高速化を阻害している。

IIは本実施形態における、焦点検出用画素領域を先読みして、連写速度を高速化させる読み出し順である。撮像素子２２の露光動作が完了したら、シャッター１０１を遮蔽して、読み出し動作を行うが、画面の上からではなく、焦点検出用画素領域とその周辺画素領域を先に読み出し、その後残りの画素を読み出す。焦点検出用画素領域とその周辺画素領域を読み出したところから、焦点検出演算と測光演算を開始する。それぞれ演算が完了したら撮影レンズ１０３や絞りを駆動させることで、従来の読み出し方式より次の撮影までの時間を短縮することが可能となる。なお、本実施形態の撮像装置では、上記のＩで示すモードと、IIで示すモードを必要に応じて切り替える。

図６は、本実施形態における像面位相差ＡＦの演算に関して示した図である。図６は、撮像部（撮像素子）２２で光電変換され、画像処理回路２４で各種補正を行った後、ＡＦ評価値検出部（撮像面位相差焦点検出部）２３へ送られる対の焦点検出用信号を示す。図６において、横軸は連結された信号の画素並び方向を示し、縦軸は信号の強度である。焦点検出用信号４３０ａと焦点検出用信号４３０ｂは、焦点検出用画素ＳＨＡと焦点検出用画素ＳＨＢで夫々形成される信号である。そして、撮影レンズ１０３が撮像部２２に対してデフォーカスした状態であるため、焦点検出用信号４３０ａは左側に、焦点検出用信号４３０ｂは右側にずれた状態となっている。この焦点検出用信号４３０ａ，４３０ｂのずれ量をＡＦ評価値検出部２３では周知の相関演算などによって算出することにより、撮影レンズ１０３がどれだけデフォーカスしているかを知ることができる。システム制御部５０は、撮影レンズ１０３のレンズ位置情報とＡＦ評価値検出部２３から得られるデフォーカス量から、フォーカスレンズ駆動量を算出する。その後、システム制御部５０は、フォーカスレンズ位置情報に基づいて、撮影レンズ１０３を駆動するべき位置情報を送信する。それにより、撮影レンズ１０３による焦点合わせを行うことが可能となる。

図７は、本実施形態における測光演算に関して示した図である。焦点検出用画素と同時に読み出される周辺画素は通常画素と同じ特性を持っているので、出力を測光演算に使用することができる。撮像部２２で光電変換され、画像処理回路２４で各種補正を行った後、測光評価値を算出する。

測光評価値は、図７中の測光参照画素領域をブロックで分割して、画像処理回路２４で積分処理を行い、積分結果が適正レベルになるように、測光値を決定する。

静止画撮影したときの露出値をＢｖＰｒｅｖとしたときに、次の撮影に対する露出値をＢｖＮｅｘｔ、測光参照画素領域の測光評価値をＹｃａｐｔ、測光評価値の目標値をＹｒｅｆとすると、ＢｖＮｅｘｔは以下の式で求められる。

ＢｖＮｅｘｔ＝ＢｖＰｒｅｖ＋ｌｏｇ₂（Ｙｃａｐｔ／Ｙｒｅｆ）
ＢｖＮｅｘｔが求まったら、プログラム線図等から、シャッター速度・絞り・ＩＳＯ感度等の設定値を決定し、撮影レンズ１０３に対して、絞りの制御を行う。

図８は、本実施形態における焦点検出用画素の補正に関して示した図である。本実施形態では、Ｂ画素（青色画素）の位置に焦点検出用画素Ａが配置されている例で説明する。焦点検出用画素ＡはＢ画素の位置に配置されているため、Ｂ画素（青色画素）の画素信号として補正を行う。Ｂ画素は上下にＢ１〜Ｂ６まで存在しており、最初に補間方向を決定する。

補間に使用する組み合わせは、Ｂ１・Ｂ６、Ｂ２・Ｂ５、Ｂ３・Ｂ４の３つの組み合わせを使用することができる。まず３つの組み合わせのうち、差分の最も小さい組み合わせを探す。

Ｄｉｆｆ_Ｂ１_Ｂ６＝｜Ｂ１−Ｂ６｜
Ｄｉｆｆ_Ｂ２_Ｂ５＝｜Ｂ２−Ｂ５｜
Ｄｉｆｆ_Ｂ３_Ｂ４＝｜Ｂ３−Ｂ４｜
例えば、Ｂ２／Ｂ５の差分が最も小さい場合には、Ｂ２・Ｂ５の２画素を使用して、補間を行う。補間対象画素Ａ２の画素値はＢ２・Ｂ５の平均値とする。

Ａ２＝（Ｂ２＋Ｂ５）／２
今回は最も差分が小さい組み合わせを使用したが、最も小さい差分が所定値以上の場合には、信頼性が低いので、Ｂ１〜Ｂ６全てを使用した平均値を補間値としてもよい。

図９は、本実施形態における固定パターンノイズ補正に関して示した図である。撮像素子２２は撮影時の露出条件や、温度等の環境条件により、ダークシェーディングと呼ばれる固定パターンノイズが発生する。ダークシェーディングを補正するためには、撮影時と同じ露出条件で撮像素子２２をシャッター１０１で遮光して黒画像を撮影し、フィルタ処理を行いランダムノイズ成分を抑圧する。

フィルタ処理を行うとき、図９のＡで示す焦点検出用画素と周辺画素領域を結合して、フィルタ処理を行う。また図９のＢで示す残りの画素領域も結合して、フィルタ処理を行う。それぞれ別々にフィルタ処理を行ったら、画像の位置に戻して、本画像からフィルタ後結合画像を減算し、ダークシェーディング補正が完了する。

領域を分割してフィルタを行うのは、読み出し順が異なる領域ではダークシェーディングの発生が異なるためで、時系列で読み出しが近い画素同士でフィルタ処理を行う必要があるためである。

図１０は、本実施形態における焦点検出用画素の先読みと通常読み出しの切り替え条件を示した図である。撮像素子２２は露出条件や、温度等の環境条件により、固定パターンノイズが発生するが、シャッター速度が長い、ＩＳＯ感度が高い、高温等の厳しい条件では、固定パターンノイズの発生量が増える。このため、焦点検出用画素を先に読み出して固定パターンノイズの補正を行っても、ノイズが取りきれない場合があり、露出条件や温度条件に応じて、焦点検出用画素の先読みを止め、通常読み出しに切り替える必要がある。

図１０は温度条件別に、シャッター速度ＴｖとＩＳＯ感度により、焦点検出用画素の先読みを許可する条件を示している。

温度Ｔが０°Ｃ以上のときは、シャッター速度が１／１０００（秒）より高速で且つ、ＩＳＯ感度が１６００以下であれば、焦点検出用画素先読みを許可する。同様に、温度Ｔが２５°Ｃ以上の時は、シャッター速度が１／１０００（秒）より高速で且つ、ＩＳＯ感度が８００以下であれば、焦点検出用画素先読みを許可する。

この判定を撮影毎に行うことで、焦点検出用画素の先読みを行っても画質的な影響がない範囲で連続撮影速度を向上させることができる。

図１１は、本実施形態における焦点検出用画素の先読み領域変更を示した図である。図１１のＡは撮影画面中の被写体が、焦点検出用画素５本のうち、下側３本に当たっている例を示している。焦点検出用画素５本のうち、上側２本は焦点検出に使用しないため、焦点検出用画素の先読み対象とする必要がない。

Ｂのタイミングチャートの上段は、全ての焦点検出用画素を先読みたときのタイミングで、下段は焦点検出用画素のうち下側３ラインだけを先読みしたタイミングとなっている。上側２本の読み出しを行う必要がないため、先読みをさらに前倒しすることが可能で、焦点検出演算やレンズ駆動を並列に行うことで、連続撮影速度を向上させることができる。

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。また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。

２２：撮像部１００：デジタルカメラ、１０１：シャッター、１０３：撮影レンズ、２３：ＡＦ評価値検出部、２４：画像処理部

Claims (10)

1. 撮像用画素と該撮像用画素の一部に設けられた焦点検出用信号を出力する焦点検出用画素とを有し、撮影レンズにより結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子が露光された後に前記撮像素子の画素を配置された順に読み出す第１のモードと、前記撮像素子が露光された後で前記被写体像の画像信号を読み出す前に前記焦点検出用画素の信号とその近接画素の信号とを先に読み出す第２のモードとを切り替える制御手段と、
   前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号を、前記近接画素の信号で補間するための補間手段と、
   前記撮像素子から得た信号に基づいて表示用の画像データを出力する画像処理手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記被写体像の画像信号を読み出す期間中に、先に読み出した前記焦点検出用画素の信号を用いた焦点検出演算と前記撮影レンズの駆動とを並行して行うように制御し、
   前記画像処理手段は、前記第２のモードにおいて、前記補間手段で補間した前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号と、前記近接画素の信号と、後から読み出される前記被写体像の画像信号とに基づいて前記表示用の画像データを出力することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子が露光された後で前記焦点検出用画素の信号を読み出す前に前記撮像素子を遮光するための遮光部をさらに備え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、前記焦点検出用画素とその近接画素の読み出しに続いて、読み出していない残りの画素を読み出させながら、測光演算と前記撮影レンズの絞りの駆動とを並行して行うように制御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。
4. 前記制御手段は、撮影時のシャッター速度、感度、温度の少なくともいずれかに基づいて前記第１のモードと前記第２のモードを切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記第１のモードを用いるか、前記第２のモードを用いるかに応じて、前記撮像素子の固定パターンノイズの補正方法を切り替えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記第２のモードを用いる場合には、前記焦点検出用画素及びその近接画素と、残りの画素とで、別々にフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記撮像素子の画面内の被写体の位置に基づいて、前記第２のモードで先に読み出す前記焦点検出用画素の領域を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 撮像用画素と該撮像用画素の一部に設けられた焦点検出用信号を出力する焦点検出用画素とを有し、撮影レンズにより結像された被写体像を画像信号に変換する撮像素子を備える撮像装置を制御する方法であって、
   前記撮像素子が露光された後に前記撮像素子の画素を配置された順に読み出す第１のモードと、前記撮像素子が露光された後で前記被写体像の画像信号を読み出す前に前記焦点検出用画素の信号とその近接画素の信号とを先に読み出す第２のモードとを切り替える制御工程と、
   前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号を、前記近接画素の信号で補間する補間工程と、
   前記撮像素子から得た信号に基づいて表示用の画像データを出力する画像処理工程と、を有し、
   前記制御工程では、前記被写体像の画像信号を読み出す期間中に、先に読み出した前記焦点検出用画素の信号を用いた焦点検出演算と前記撮影レンズの駆動とを並行して行うように制御し、
   前記画像処理工程では、前記第２のモードにおいて、前記補間工程において補間した前記焦点検出用画素の位置に相当する画素信号と、前記近接画素の信号と、後から読み出される前記被写体像の画像信号とに基づいて前記表示用の画像データを出力することを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 請求項８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 請求項８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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