WO2006123752A1

WO2006123752A1 - 撮像装置

Info

Publication number: WO2006123752A1
Application number: PCT/JP2006/309963
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Watanabe; Satoko Furuki
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2007-11-19
Also published as: JP2006324985A

Abstract

　撮像装置であって、対象物からの光を所定の位置に結像する光学系１と、対象物の画像を得るための撮像デバイス２と、少なくとも、対象物に対する光学系１の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第１のサンプリングモードと、対象物の画像の記録を目的とした第２のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、第２のサンプリングモードを実行するに先立って第１のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御部（撮像デバイス駆動制御部１３）と、を具備する。

Description

明細書

撮像装置

技術分野

[0001] 本発明は、合焦検出を行う合焦検出機能を有する撮像装置に関する。

背景技術

[0002] デジタルカメラなどの電子撮像機器の AFの方式の一つに、コントラストに基づく方式が広く使われている。これは、デジタル画像データを読み込み、そのデータの高周波成分に基づいてコントラスト値を算出する。高周波成分はハイパスフィルタ、元画像とローパス信号の差などを使用する。そして、そのコントラスト値が最大になる位置（合焦点）に撮影レンズまたはイメージャ位置を駆動しながら探索する。この方法は一般的には「山登り AF方式」と呼ばれており、例えば、特開 2005— 10515号公報に開示されている。

[0003] また、米国特許第 4965840号では、ぼけの異なる複数の画像を演算処理することにより、スプレッドパラメータを算出し、合焦判定するために、光路長の異なる 2箇所で輝度情報を取得する方法が記載されている。ここでスプレッドパラメータとは、輝度情報のぼけを示す代表値であり、光学系のポイントスプレッドファンクション (PSF)の分散と相関のある値である。また、 PSFとは理想的な点像が光学系を通過した場合の光線の広がりを表した関数である。ここで、ポイントスプレッドファンクションとは、理想的な点像が光学系を通過した場合にどのように広がるかを表した関数である。

[0004] 上記の先行技術に記載されている合焦判定方法のステップを説明すると図 12のようになる。本合焦判定方法では、同一被写体、同一部位、同一視線方向からの最低 2つの合焦判定用輝度情報を撮像画像のぼけ状態に影響を与える撮影パラメータを最低 1つ変更することによって取得する。撮影パラメータとしては、フォーカスレンズ位置、絞り量、焦点距離などがある力本説明では図 13A,図 13Bに示すように、フォ一カスレンズ位置のみを変更する場合に限定して説明を行う。

[0005] 図 12において、第 1及び第 2のカメラパラメータセットを規定した (ステップ S1— 1, S1— 2)後、例えば図 13Aの焦点面 FM1、 FM2と対象物 Dまでの光路長を変更するためにフォーカスレンズを所定の第 1の位置 (図 13A)及び第 2の位置 (図 13B)に移動し、それぞれ第 1及び第 2の輝度情報を取得する (ステップ S2—l、 S2— 2)。

[0006] 次に、それぞれ取得した輝度情報に対して像倍率、輝度分布などの正規化処理が行われ (ステップ S3— 1, S3— 2)、必要であれば取得した輝度情報中の合焦判定をすべき領域を選択する。この選択はどちらか一方の画像情報 (ここでは第 1の画像情報）に対して行、 (ステップ S4— 1)、もう一方の画像情報 (第 2の画像情報）に対しては、第 1取得画像の合焦判定画像処理領域に応じた第 2取得画像の合焦判定領域が選定される (ステップ S4 - 2)。

[0007] 第 1及び第 2の輝度情報には輝度情報取得部における電気的なノイズの情報も含まれるため、ボケ量算出の前処理として、選択された第 1及び第 2の輝度情報の合焦判定領域に対しノイズ除去のための演算と PSFの分散を算出するための演算などが行われる (ステップ S5— 1, 5— 2)。それら 2つの処理演算結果を統合することによつて、本手法における第ほたは第 2の輝度情報に対応した PSFの分散が算出される (ステツプ S6)。算出された PSFの分散力被写体距離は米国特許第 4965840号に記載されて、る PSFの分散と被写体距離の関係式に基づ、て求められる (ステップ S 7)。

[0008] また、米国特許第 5193124号では、図 13A、図 13B中の像面 2上のある領域の PS Fの分散と相関のあるスプレッドパラメータと、合焦するフォーカスレンズ位置を実現するフォーカスレンズ駆動部の指令値との対応関係がテーブルとして予め取得されている。スプレッドパラメータは、米国特許第 5193124号に記載の MTFの比や、米国特許第 5148209号に記載のぼけの異なる 2枚の画像それぞれの PSFの分散の差を表す値である。従って、合焦検出領域のスプレッドパラメータを算出し、前述のテーブルを参照して、合焦するフォーカスレンズ位置を実現する駆動用ァクチユエータの移動指令値が生成される。

発明の開示

[0009] 上記した各先行技術に開示された合焦情報取得部を、 LCDからなる表示装置を有し、 AF用の撮像デバイスを別体に有して、な、撮像装置に実装するときには LCDの表示を目的とするサンプリング方式 (ドラフトモード）に従った撮像デバイスの読み出しを使用しなければならな力つた。 [0010] 図 14に示すように、水平方向に 7画素スキップして読み出すので、結果として Bayer RGBマトリクスと同じ配列になり、色信号処理はそれに準じている。特開 2005— 105 15号公報では、合焦対象領域が広い場合、上記の様なサンプリング方式で、コントラスト信号の良否に与える影響は少ない。しかしながら、合焦対象領域を狭めると、被写体中の細かい構造要素に対して最適なコントラストを得るためには、稠密なサンプリングを行った方が適している。たとえば、図 9の様に、イメージャの全撮像領域のうち、一部の領域 101のみを稠密にサンプリングすれば、中央に特に合焦したい被写体が有った場合に好適な結果が得られる。

[0011] し力しながら、このような部分読み出しは、 LCDを用いた被写体全域のプレビューを行うことには適して!/、な！/、。

[0012] また、上記した米国特許第 4965840号、米国特許第 5193124号、米国特許第 51482 09号に記載の実施形態によれば、デフォーカス画像を AF時に撮像する場合に、理想的には、 X-Y方向に等間隔か、稠密なサンプリングを想定している。その後、所定の演算により、スプレッドパラメータを得る。しかしながら、前述の様なドラフトモードのサンプリングを行うと、水平垂直の方向でナイキスト周波数が異なり、特に、帯域の低い垂直方向の画像に対して折り返しが起きる。上記先行技術においては、このような折り返しが生じた場合、スプレッドパラメータの演算の精度が低下するため、何らかの対策をとらなければならな、。

[0013] この問題を解決するために、 CCDの複数の画素を加算して読み出す方法が考えられる。図 15の例では水平 2画素、垂直 2画素の合計 4画素の R信号を加算して、 R信号を得ている。 G,Bについても同様である。以下これを画素混合読み出しと呼ぶ。このような画素混合読み出し方法を使用することによって、サンプリング時にローノスの効果が有り、上記の折り返しの問題は低減することが出来る。また水平、垂直方向の帯域の差を考慮しなくても良い。

[0014] し力しながら、消費電力の面力も考えると、画素混合読み出しは、上記のドラフトモードに比べて複雑な駆動を行っているため、撮像素子の消費電力量が大きい、従つて、常に画素混合読み出しを行っていると、特に、搭載しているバッテリーノックの電力量が少なヽ撮像装置にぉ、ては、好ましくな!/、。 [0015] 本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、合焦点情報を得るための撮像デバイスを用いた輝度情報取得にぉ、て局所的なコントラストを得ることができ、かつ、折り返しの低減と撮像デバイスのサンプリングにおける消費電力の低減とを達成可能な撮像装置を提供することにある。

[0016] 上記の目的を達成するために、本発明の第 1の側面は、画像装置であって、対象物からの光を所定の位置に結像する光学系と、前記対象物の画像を得るための撮像デバイスと、

少なくとも、前記対象物に対する前記光学系の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第 1のサンプリングモードと、前記対象物の画像の記録を目的とした第 2のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、前記第 2のサンプリングモードを実行するに先立って前記第 1のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御部と、を具備する。

[0017] また、本発明の第 2の側面は、第 1の側面に関わり、前記対象物の像を表示する表示部を有し、前記サンプリング制御部はさらに、前記像の表示を目的とした第 3のサンプリングモードを有する。

[0018] また、本発明の第 3の側面は、第 1または第 2の側面に関わり、撮像を指示する撮像指示部を備え、合焦検出非動作状態と、合焦検出動作状態との 2つの状態を持ち、前記サンプリング制御部は、前記合焦検出動作状態において、前記第 1のサンプリングモードを実行する。

[0019] また、本発明の第 4の側面は、第 2または第 3の側面に関わり、前記サンプリング制御部は、前記合焦検出非動作状態であって、かつ、前記表示部がオンの状態の時に、前記第 3のサンプリングモードを実行する。

[0020] また、本発明の第 5の側面は、第 1から第 4のいずれか 1つの側面に関わり、前記第

1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出す方式である。

[0021] また、本発明の第 6の側面は、第 5の側面に関わり、前記撮像デバイスはカラーフィルタアレイを備えており、前記加算混合により読み出される複数の画素は同色の画素である。 [0022] また、本発明の第 7の側面は、第 1から第 3のいずれか 1つの側面に関わり、前記第 1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の垂直、水平方向のサンプリング周期が同一である。

[0023] また、本発明の第 8の側面は、第 1から第 3のいずれか 1つの側面に関わり、前記第 1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の一部の領域力もの読み出し方式である。

[0024] また、本発明の第 9の側面は、第 1から第 8のいずれか 1つに関わり、前記合焦情報を得るための合焦情報取得部は、前記撮像デバイスを用いて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する画像取得部と、前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する輝度情報取得部と、前記対応する領域の輝度情報からスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出部と、前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御部への指令値とを関連付ける関連付け部と、を有する図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。

[図 2A]図 2Aは、合焦点取得部をカメラ内部に実装した場合の例を示す図（その 1)である。

[図 2B]図 2Bは、合焦点取得部をカメラ内部に実装した場合の例を示す図（その 2)である。

[図 3]図 3は、カメラの表示部と操作部の一例を示す図である。

[図 4]図 4は、撮像時のレリースボタン 14の状態と、サンプリングモード、フレームタイミング、画像データ読み出し、 AF演算処理とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。

[図 5]図 5は、第 2実施形態の変形例のタイミングチャートである。

[図 6]図 6は、一次元 Bayer画素配列のカラーフィルタアレイにおけるサンプリングについて説明するための図である。

[図 7]図 7は、図 6に示す Bayer画素配列の同色 2画素を加算して読み出すための構成を示す図である。

[図 8]図 8は、図 7の動作状態を示すタイミングチャートである。

[図 9]図 9は、イメージャの全撮像領域のうち、一部の領域 101のみを稠密にサンプリングする場合について説明するための図である。

[図 10]図 10は、第 1実施形態の変形例の構成を示すカメラ構成図である。

[図 11]図 11は、第 1実施形態の変形例のブロック構成図である。

[図 12]図 12は、先行技術による合焦判定方法のステップを説明するための図である

[図 13A]図 13Aは、本実施形態の説明において用いられる、フォーカスレンズ位置のみを変更する構成を示す図（その 1)である。

[図 13B]図 13Bは、本実施形態の説明において用いられる、フォーカスレンズ位置のみを変更する構成を示す図（その 2)である。

[図 14]図 14は、水平方向に 7画素スキップして読み出すときの手順を説明するための図である。

[図 15]図 15は、水平 2画素、垂直 2画素の R信号を加算して、 R信号を得る手順を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

[0026] (第 1実施形態）

以下、図面を参照して本発明の第 1実施形態を詳細に説明する。図 1は、本発明の第 1実施形態に係る撮像装置の構成を示す図であり、光学系 1と、撮像デバイス 2と、合焦点演算処理部 3と、合焦点演算パラメータ記憶部 11と，光学系制御部 6と、制御系記憶部 7と，駆動部 8と、駆動部状態検出部 9と、レリースボタン 14と、撮像デバイス駆動制御部 13と，画像信号処理部 15と、表示部 12と、画像記憶部 16とから構成される。

[0027] 上記した構成にぉヽて、光学系 1で撮像デバイス 2に被写体の光学像を結像すると、結像した光学像は、撮像デバイス 2によって電気信号に変換される。該電気信号は、 1.表示を目的とした場合、 2.合焦情報取得を目的とした場合、 3.画像記憶を目的とした場合、の 3つの状態で異なる処理がなされる。例えば、 1.の場合には、画像信号処理部 15で当該電気信号を処理し、表示部 12に送られる。また、 2.の場合には、当該電気信号は合焦点演算処理部 3に送られる。また、 3.の場合には、当該電気信号は画像信号処理部 15で処理された後、画像記憶部 16に送られる。

[0028] レリースボタン 14は、上記 1〜3の間で切り替えを行うためにユーザにより使用される。撮像デバイス駆動制御部 13は、このレリースボタン 14の動作と連動して、画像表示を目的としたドラフトモード、 AF演算処理を目的とした AFモード、画像記憶を目的とした画像記憶 (本撮影)モードで撮像デバイス 2を駆動する。すなわち、レリースボタン 14が押され前はドラフトモードが実行され、レリースボタン 14が半押しされたときには AFモードが実行され、レリースボタン 14が全押しされたときには画像記憶モードが実行される。本実施形態では、ドラフトモード及び画像記録モードを合焦検出非動作状態と呼び、 AFモードを合焦検出動作状態と呼ぶ。

[0029] 図 4は、撮像時のレリースボタン 14の状態と、サンプリングモード、フレームタイミング、画像データ読み出し、 AF演算処理とのタイミング関係を示すタイミングチャートである。撮影指示部としてのレリースボタン 14が押されていない合焦検出非動作状態でのサンプリングモードは LCD表示モードであり、表示部 12にスルー画像が表示される。ここで、レリースボタン 14が押されると撮影記録指示がなされたことにより撮像装置は画像記録モードに移行して本撮影を実行することになる。しかしながら、鮮明な画像を得るためには本撮影に先立ち、光学系を撮影対象の合焦配置に制御する必要がある。そのため、撮像デバイス駆動制御部 13は画像記録モードに先立って、撮像デバイス 2が合焦情報取得のためのサンプリング (AFモードサンプリング)モードで動作する様に制御する。

[0030] 本実施形態においては、 AF検出は（文献 1)に示されているようなコントラスト法を用い、さらに被写体の一部の領域に最適なフォーカスを得る事を想定している。従つてここでは、図 9に示すように画像の一部の領域 101をサンプリングする。このようなサンプリングによれば、ドラフトモードにより画像全体の情報を得る方法に比べて好適な輝度情報を得ることが出来る。このような一部の領域 101のサンプリングは図 9に示した一力所のもの以外に複数の領域を読み出す方式でも良い。

[0031] このようにして得られた画像信号から、コントラストを判断するパラメータを計算し、山登り法のアルゴリズムを使、、光学系の配置を変更しフォーカス位置を異ならせな力撮影し、被写体の一部の領域に最適なフォーカス位置を推定する。

[0032] (第 1実施形態の変形例）

上記した第 1実施形態の構成では、撮像デバイス 2で撮影した画像をそのまま表示部 12に表示する構成であつたが、撮像デバイス 2に導かれる光線を分割するためのレフミラー la— 2がカメラに取り付けられており、分割された光線を目視で撮影画像を確認するような構成であってもよい。図 10、図 11はこのような構成を示している。レフミラー la— 2はハーフシルバーミラーになっており、光学系 1を透過した光線のうち特定の割合の光をファインダ光学系 la— 4に導くと共に、残りの光線を撮像デバイス 2 に導く構成となっている。ここで、撮像デバイス 2は合焦検出を目的とした画像の取得と、記録を目的とした画像の取得の機能を兼用している。このような構成とすることにより、合焦検出を行うためのセンサを別途配置する必要が無くなり省スペース化が達成できる。

[0033] また、ここでのレリースボタン 14は、合焦情報取得、画像記録の 2種類の状態を制御するものである。合焦情報の取得のとき、レフミラー la— 2は図 10の Aの状態を保持し、撮像デバイス 2の前面に配置されたシャッター la— 3は開放され、撮像デバイス 2にはレフミラー la— 2を透過した数パーセントの光が照射され、合焦検出用の画像を取得する。一方、画像記録の場合、レフミラー la— 2は上部に跳ね上げられ、光学系 1を透過した 100パーセントの光線がシャッター la— 3の開放に伴って撮像デバイス 2に照射され記録を目的とした画像を取得する。撮像デバイス駆動制御部 13は、合焦情報取得、画像記録の状態に対応する撮像デバイス 2のモードを制御する。この撮像デバイス 2のモードは第 1実施形態で説明した方法と同様である。

[0034] (第 2実施形態）

以下に、本発明の第 2実施形態について説明する。第 2実施形態の構成は第 1実施形態の構成と同様なのでここでの説明は省略する。第 2実施形態では、後述する合焦情報取得部により、少なくとも 2枚の AFモードサンプリングによって得られた輝度情報によって、 AF演算を行う。 AF演算および駆動部 8により光学系 1を合焦状態にする制御が終了した後、撮像デバイス駆動制御部 13は、撮像デバイス 2に対して画像の記録を目的としたサンプリング (画像記録モードサンプリング)を行うように指示する。

[0035] ここで、図 14に示した垂直 7画素スキップ読み出しは、上記のドラフトモードの画素読みだしの一例である。また、図 15に示す 4画素混合読み出しは、 AFモードの一例である。また、図 9に示すように部分的に稠密に読み出す方法を使用しても良い。

[0036] 以下に、図 15の画素混合読みだし動作の詳細について述べる。図 6に示すような一次元 Bayer画素配列のカラーフィルタアレイでは、水平方向に RGRGRGRGと画素力 Sあった場合には、サンプリング処理を行う際に同色の信号の加算混合を行わなければならない、すなわち、左端より 1画素目と 3画素目の Rを加算し、次に 2画素目と 4 画素目の Gを加算し、さらに、 5画素目と 7画素目の 6画素目と 8画素目の Gをそれぞれ加算する。従って、 2画素混合の読み出し · 1画素横移動 · 2画素読みだし · 3画素横移動の繰り返しになる。

[0037] 図 7は、 Bayer画素配列の同色 2画素を加算して読み出す機構の一例を示している。この構成では、各々力 ¾Τ1と FF2からなる複数の FF素子 SR1〜SR6で構成されるシフトレジスタ 601を動作させるために、制御信号 HCLK1A(202)及び HCLK1B (20 3)によって 2相の動作を行い、図面の左力も右に信号を伝達させる。信号の初期状態は STB信号 201で規定する。図示しな!、CMOS素子に光電変換の信号を電荷として蓄積するとともに、 CMOS素子力もの読み出しは、シフトレジスタ 601の出力信号によりトランジスタを動作させ、蓄積した電荷を電流値に変換し読み出す。ここで、 STB 信号 201は FF素子 SR1,SR3の入力端に信号を送っている。

[0038] 図 8は、図 7の動作状態を示すタイムチャートである。図 8に示すように、制御信号 H CLK1A(202)及び HCLK1B (203)を 1回ずつ動作させれば、 SR1の信号は次段の S R2に入力される。図 7の SR1,SR2を動作させたときに SR3,SR4も動作するので、この SR 3,SR4を飛び越して SR5を動作させる様にすれば良い。そのため、ここでは SRの出力信号とスィッチパルスによって、離れた位置の SRの信号が有効になるように制御する。具体的には、図 7の FF4の入力と、 HCLK3が共に 'H'の場合に、 FF4の出力が 'Η' になるように制御する。従って動作の順番としては、 SR1、 SR3の出力力 'H'→CMOSl ,3からの読み出し→SR2,SR4の出力力 'H，→CMOS2,4からの読み出し、 SR2の出力 →SR5の 2段目 FF入力→SR4の出力→SR7の 2段目の FF入力→SR5,7の出力が 'H' →CMOS5,7からの読み出し…となる。以上のシーケンスを駆動パルス列で表すと図 8 の様になる。

[0039] このような読み出しの方式を水平、垂直の走査に使用することで、図 15の様に、 4 画素の Rを混合して 1個の R信号、 4画素の Gを混合して 1個の G信号…等の読み出しが出来る。このような、 4画素混合読み出しは、スキップ読み出しに比べて読み出し動作が複雑であるため、消費電力量は大きくなる。

[0040] なお、ドラフトモード、 AFモードは上記の例に限定されることなぐその他の様式で有っても良い。例えば、撮像装置が、動画'静止画記録の兼用装置で、 9画素混合の読み出しモードを持っている場合にはそれを利用しても良い。また、画素混合を行わず、水平垂直方向にスキップする読み出し方を行っても良い、好ましくは、水平'垂直方向のスキップの周期は同じものが良い。

[0041] 以下に、第 2実施形態における合焦情報取得部の具体例について図 2A、図 13を用いて説明する。ここでは、光学系 1であるフォーカスレンズの位置を変更して輝度情報取得部である撮像部 2で異なるぼけの像を得る構成に限定して述べる。

[0042] 駆動部 8はモータなどのァクチユエ一タとァクチユエータを駆動するための信号を生成する回路と、光学系 1とァクチユエータを連結する鏡枠で構成される。光学系 1であるフォーカスレンズと駆動部 8を連結する鏡枠にモータが作用して光学系 1を駆動し、光学系 1の位置を制御する。そして、対象物 Dと焦点面 (FM1,FM2)までの光路長を調整し、撮像デバイス 2上の像のぼけを制御する。また、フォーカスレンズの位置制御は、鏡枠の位置を駆動部状態検出部 9の信号で測定して行う。

[0043] 次に、駆動部 8を用いて光学系 1をあらかじめ定められた第 1の位置 (図 13A)及び第 2の位置 (図 13B)に制御し、それぞれ第 1及び第 2の像を撮像デバイス 2によって撮影する。撮影した像の明るさは画像信号処理部 15によってデジタル信号に変換され、変換された信号は輝度情報として画像記録部 16に記録される。記録された輝度情報のうち領域選択部によって選択された領域のみを輝度情報抽出部である選択領域抽出部によって抽出し、その抽出された輝度情報は再び画像記録部 16に記録される。 [0044] 前述の合焦検出用に抽出したぼけの異なる 2つの輝度情報は、合焦点演算処理部 3で PSFの分散と相関のある値を算出する。この算出方法は従来技術による方法や、その他の手法であっても良い。

[0045] 次に、制御系記憶部 7に格納されたテーブルについて説明する。制御系記憶部 7にはスプレッドパラメータとその値に対応した合焦像を得るフォーカスレンズ位置を実現するための駆動部 8への指令値が離散値で記憶されている。また、このテーブルは、光学系 1の状態や、結像する領域毎に別の値を持つようにしても良、。

[0046] なお、本実施の形態はフォーカスレンズが駆動して複数のぼけ輝度情報を得る場合について述べた力絞り径を変えて異なるぼけの輝度情報の取得や、レンズが流体による構成でその屈折率を変化させて異なる光路長の輝度情報を実現し、スプレッドパラメータの算出を行っても良い。また、上記に示すレンズ位置、絞り径、レンズの屈折率は少なくとも一つが変更されれば良ぐ同時に複数を変更しても力まわない

[0047] また、光学系 1は複数のレンズ群、たとえばズームレンズやフォーカスレンズ、絞り、光学フィルタなどによって構成される。合焦点演算処理部 3は演算処理を行うマイク口プロセッサであり、処理に応じて複数存在しても良く ASICや FPGAなどを用いて実現することができる。光学系制御部 6は駆動部 8の駆動用回路や制御を行うための演算処理部を備えている。駆動部 8は電磁モータ、圧電素子、超音波駆動型モータなどによって構成される。また、駆動部状態検出部 9は駆動部 8の速度、角速度、位置、温度、圧力、光量などを検出するセンサで、ジャイロセンサ、エンコーダ、加速度計、温度計、圧力計、光量を測定する受光素子などによって構成される。また、合焦点演算処理部 3は、好ましくは、上記の様なスプレッドパラメータ演算による方法が良いが、その他に、特開 2005— 10515号公報に示すようなコントラストを検出する方法で有っても良い。

[0048] 図 5は、第 2実施形態の変形例のタイミングチャートである。この変形例は基本的に図 4と同様であるが、レリースボタン 14が半押しの状態を備えている点が異なっている。半押し状態では、被写体に対して焦点を合わすように合焦情報取得部を動作させる。そのため、半押し状態では、サンプリング制御部である撮像デバイス駆動制御部 13は撮像デバイス 2が合焦情報取得のためのサンプリング (AFモードサンプリング )で動作する様に制御する。 AFモードサンプリングは、レリースボタン 14が全押し状態になるまで継続し、レリースボタン 14が全押し状態で、なおかつ AF演算および駆動部 8を光学系 1が合焦状態にする制御が終了した後、撮像デバイス駆動制御部 13 は撮像デバイス 2に対して画像の記録を目的としたサンプリング (画像記録モードサンプリング)を行うように指示する。

産業上の利用可能性

本発明によれば、合焦点情報を得るための撮像デバイスを用いた輝度情報取得において局所的なコントラストを得ることができ、かつ、折り返しの低減と撮像デバイスのサンプリングにおける消費電力の低減とを達成することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 対象物からの光を所定の位置に結像する光学系と、

前記対象物の画像を得るための撮像デバイスと、

少なくとも、前記対象物に対する前記光学系の合焦情報を得るための輝度情報の取得を目的とした第 1のサンプリングモードと、前記対象物の画像の記録を目的とした第 2のサンプリングモードとを含む複数のサンプリングモードで動作するものであり、前記第 2のサンプリングモードを実行するに先立って前記第 1のサンプリングモードを実行するように制御を行うサンプリング制御部と、

を具備する撮像装置。

[2] 前記対象物の像を表示する表示部を有し、前記サンプリング制御部はさらに、前記像の表示を目的とした第 3のサンプリングモードを有する請求項 1記載の撮像装置。

[3] 撮像を指示する撮像指示部を備え、合焦検出非動作状態と、合焦検出動作状態との 2つの状態を持ち、前記サンプリング制御部は、前記合焦検出動作状態において、前記第 1のサンプリングモードを実行する請求項 1または 2記載の撮像装置。

[4] 前記サンプリング制御部は、前記合焦検出非動作状態であって、かつ、前記表示部がオンの状態の時に、前記第 3のサンプリングモードを実行する請求項 2または 3記載の撮像装置。

[5] 前記第 1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の複数の画素の輝度情報を加算混合して読み出す方式である請求項 1乃至 4のいずれか 1つに記載の撮像装置

[6] 前記撮像デバイスはカラーフィルタアレイを備えており、前記加算混合により読み出される複数の画素は同色の画素である請求項 5記載の撮像装置。

[7] 前記第 1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の垂直、水平方向のサンプリング周期が同一である請求項 1乃至 3のいずれ力 1つに記載の撮像装置。

[8] 前記第 1のサンプリングモードは、前記撮像デバイス上の一部の領域からの読み出し方式である請求項 1乃至 3のいずれか 1つに記載の撮像装置。

[9] 前記合焦情報を得るための合焦情報取得部は、

前記撮像デバイスを用ヽて前記光学系を通過した光により形成されるぼけの異なる複数の画像を取得する画像取得部と、

前記複数の画像のうち少なくとも二つの画像において互いに対応する領域の輝度情報を取得する輝度情報取得部と、

前記対応する領域の輝度情報力もスプレッドパラメータを算出するスプレッドパラメータ算出部と、

前記スプレッドパラメータと、前記対象物に合焦した画像を得るための前記制御部への指令値とを関連付ける関連付け部と、を有する請求項 1乃至 8のいずれか 1つに記載の撮像装置。