JP3768060B2 - ディジタルカメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、イメージセンサによって光電変換された画像信号を当該イメージセンサから読み出す、ディジタルカメラに関する。
【０００２】
この発明はまた、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、イメージセンサによって撮影された被写体像に対応する画像信号の高域周波数成分に基づいてフォーカスを調整する、ディジタルカメラに関する。
【０００３】
【従来の技術】
ディジタルカメラでは、被写体はＣＣＤイメージャのようなイメージセンサに露光され、受光素子で光電変換された画像信号は、垂直転送パルスおよび水平転送パルスに応答してイメージセンサから読み出される。また、フォーカスのような撮影条件は、イメージセンサから出力された画像信号に基づいて調整される。つまり、画像信号の高域輝度成分が積分され、積分値が最大となるようにフォーカスレンズの位置が調整される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、イメージセンサを駆動するクロックの周波数が固定であったため、周波数が高くなるにつれて画像信号に多くのノイズが含まれてしまうという問題があった。また、このノイズは高域輝度成分の積分値にも悪影響を与えてしまい、フォーカスを正確に調整することができないという問題もあった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、イメージセンサの出力に含まれるノイズを低減することができる、ディジタルカメラを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に従うディジタルカメラは、被写体の光像が照射される撮像面を有するイメージセンサ、第１周波数を有する第１クロックおよび第１周波数よりも低い第２周波数を有する第２クロックの一方を選択する選択手段、選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する周期でタイミング信号を発生する発生手段、発生手段によって発生されたタイミング信号に応答して撮像面を露光する露光手段、露光手段の露光によって撮像面で生成された画像信号を選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する速度でイメージセンサから読み出す読み出し手段、記録指示に先立って選択手段に第１クロックの選択を命令する第１命令手段、記録指示に先立って読み出し手段によって読み出される画像信号に基づいて所定の処理を実行する処理手段、記録指示を受け付けた直後に発生手段によって発生するタイミング信号に応答して選択手段に第２クロックの選択を命令する第２命令手段、および第２命令手段による命令の後に読み出し手段によって読み出される画像信号に記録処理を施す記録手段を備え、第２命令手段が命令を発行するタイミングは記録指示を受け付けた後に露光手段によって最初に実行される特定露光動作が完了するタイミングであり、記録手段によって記録処理を施される画像信号は特定露光動作によって生成された画像信号であり、所定の処理は、画像信号に基づいて撮影条件を調整する調整処理、および画像信号に基づいてディスプレイに表示するための表示画像信号を生成する生成処理を含み、第１命令手段は撮影条件を調整する調整指示を受け付けたときに第１クロックの選択を命令し、そして選択手段は第２命令手段による命令の発行から第１命令手段による次回の命令の発行まで第２クロックを選択し続ける。
【０００９】
【作用】
第１クロックは第１周波数を有し、第２クロックは第１周波数よりも低い第２周波数を有する。選択手段は、かかる第１クロックおよび第２クロックの一方を選択する。
発生手段は、選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する周期でタイミング信号を発生し、露光手段は、発生されたタイミング信号に応答してイメージセンサの撮像面を露光する。撮像面には被写体の光像が照射され、これによって被写体に対応する画像信号が生成される。生成された画像信号は、読み出し手段によって読み出される。読み出し速度は、選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する。
記録指示を受け付ける前は、第１命令手段が選択手段に第１クロックの選択を命令する。タイミング信号は第１周波数に対応する周期で発生し、画像信号は第１周波数に対応する速度でイメージセンサから読み出される。処理手段は、かかる画像信号に基づいて所定の処理を実行する。
記録指示を受け付けると、その直後に発生手段によって発生するタイミング信号に応答して、第２命令手段が選択手段に第２クロックの選択を命令する。画像信号は、第２周波数に対応する速度でイメージセンサから読み出され、記録手段によって記録処理を施される。
ここで、第２命令手段が命令を発行するタイミングは、記録指示を受け付けた後に露光手段によって最初に実行される特定露光動作が完了するタイミングである。また、記録手段によって記録処理を施される画像信号は、特定露光動作によって生成された画像信号である。さらに、所定の処理は、画像信号に基づいて撮影条件を調整する調整処理、および画像信号に基づいてディスプレイに表示するための表示画像信号を生成する生成処理を含み、第１命令手段は、撮影条件を調整する調整指示を受け付けたときに第１クロックの選択を命令する。選択手段は、第２命令手段による命令の発行から第１命令手段による次回の命令の発行まで、第２クロックを選択し続ける。
【００１２】
この発明の他の例では、所定の処理は画像信号に基づいてディスプレイに表示するための表示画像信号を生成する生成処理を含む。したがって、画像信号が第１周波数に対応する速度で読み出されるときは、動画像がディスプレイに表示され、画像信号が第２周波数に対応する速度で読み出されるときは、静止画像がディスプレイに表示される。
【００１４】
この発明のその他の例では、第２周波数は第１周波数の１／Ｎ（Ｎ：２以上の整数）である。
【００１５】
この発明のさらにその他の例では、読み出し手段によって読み出された画像信号は、サンプリング手段によって相関２重サンプリングを施される。サンプリング速度は、選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する。
【００１９】
この発明によれば、記録指示に対する応答特性を改善することができる。また、記録指示に応答して読み出される画像信号に含まれるノイズを低減することができる。
【００２１】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００２２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、フォーカスレンズ１２および絞りユニット１４を含む。被写体像（被写体の光像）は、これらの部材を通してインターライン転送方式のＣＣＤイメージャ１６に入射される。なお、ＣＣＤイメージャ１６の有効エリアは６４０画素×４８０ライン（ＶＧＡ）の解像度を有し、光学的黒エリアも含めた総画素数は６８０画素×５３３ラインである。また、ＣＣＤイメージャ１６の受光面は、たとえば原色ベイヤ配列の色フィルタ（図示せず）によって覆われている。
【００２３】
図２に示すように、ＣＣＤイメージャ１６は、各画素に対応する複数の受光素子１６ａ，各々の受光素子１６ａで光電変換されかつ蓄積された電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送レジスタ１６ｂおよび垂直転送レジスタ１６ｂの終端に配置され垂直転送レジスタ１６ｂによって転送されてきた電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ１６ｃを含む。これらの素子は、タイミングジェネレータ１８（ＴＧ）から出力されるタイミングパルスによって駆動される。タイミングパルスとしては、受光素子１６ａから垂直転送レジスタ１６ｂに電荷を読み出すとともに読み出した電荷を１ラインずつ垂直方向に転送する垂直転送パルス，水平転送レジスタ１６ｃ内の電荷を１画素ずつ水平方向に転送する水平転送パルス，非露光時間すなわち非電荷蓄積期間において受光部１６ａで生成された電荷をオーバフロードレイン（図示せず）に掃き捨てる電荷掃き捨てパルスなどがある。
【００２４】
なお、図３に示すように、掃き捨て期間は注目する１フィールド期間の最初から始まり、掃き捨て期間の終了時期が制御される。これに応じて電荷蓄積期間が変化し、所望のシャッタスピード（露光時間）が得られる。このように掃き捨てパルスによって露光期間を制御する技術は、電子シャッタ機能として周知である。
【００２５】
モード設定スイッチ５８を“カメラ”側に切り換えると、システムコントローラ６０は対応するキーステート信号をＣＰＵ３４に与える。すると、ＣＰＵ３４は、ＴＧ１８，信号処理回路２８などを含む信号処理ブロックならびにビデオエンコーダ４８，モニタ（ディスプレイ）５０などを含むエンコードブロックを起動する。
【００２６】
ＴＧ１８は、上述のタイミングパルスを発生してＣＣＤイメージャ１６からカメラ信号（生画像信号）を読み出し、読み出されたカメラ信号は、ＣＤＳ回路２２およびＡＧＣ回路２４の各々で相関２重サンプリングおよびゲイン調整を施される。ゲイン調整を施されたカメラ信号は、Ａ／Ｄ変換器２６を通して信号処理回路２８に与えられる。信号処理回路２８は、与えられたカメラ信号に基づいてＹＵＶ信号を生成し、生成されたＹＵＶ信号を書き込みリクエストとともにメモリ制御回路４４に出力する。ＹＵＶ信号は、メモリ制御回路４４によってＳＤＲＡＭ４６に書き込まれる。
【００２７】
ＳＤＲＡＭ４６に書き込まれたＹＵＶ信号は、その後、ビデオエンコーダ４８から出力された読み出しリクエストに基づいて、同じメモリ制御回路４４によって読み出される。ビデオエンコーダ４８は読み出されたＹＵＶ信号をＮＴＳＣフォーマットのコンポジット画像信号に変換し、変換したコンポジット画像信号をモニタ５０に与える。この結果、被写体の動画像（スルー画像）が、リアルタイムでモニタ画面に表示される。
【００２８】
信号処理回路２８で生成されたＹＵＶ信号のうち、Ｙ信号は、輝度評価回路３０およびフォーカス評価回路３２にも入力される。輝度評価回路３０ではＹ信号が１フレーム毎に積分され、これによって１画面分の積分値が求められる。この積分値が輝度評価値である。一方、フォーカス評価回路３２ではＹ信号の高域周波数成分が１フレーム毎に積分される。これによって得られた積分値が、ＡＦ評価値である。輝度評価値は最適シャッタスピード（最適露光期間）およびストロボ４２の発光量の算出に利用され、ＡＦ評価値はフォーカス制御に利用される。
【００２９】
オペレータがシャッタボタン６４を半押しすると、システムコントローラ６０は、半押し状態を示すキーステート信号をＣＰＵ３４に出力する。このとき、ＣＰＵ３４はまずＣＣＤイメージャ１６をプリ露光し、これによって得られたカメラ信号に基づく輝度評価値を取り込む。そして、取り込んだ輝度評価値に基づいて最適露光時間を求める。ＣＰＵ３４は続いて、フォーカス調整を行なう。まず、ドライバ３６を駆動してフォーカスレンズ１２を複数の位置に順次セットし、かつ各々の位置で所定時間のプリ露光を行なう。さらに、プリ露光によって撮影された被写体像のＡＦ評価値をフォーカス評価回路３０から取り込み、取り込んだ複数のＡＦ評価値から最大ＡＦ評価値を特定する。そして、特定した最大ＡＦ評価値に対応するレンズ位置にフォーカスレンズ１２を配置する。
【００３０】
このようにして撮影条件が調整された後にシャッタボタン６４が全押しされると、ＣＰＵ３４は、上述の最適露光時間が設定可能範囲にあるかどうか判断する。設定可能範囲内にあれば、ストロボ４２を発光させることなく、最適露光時間に従う本露光を行なう。一方、最適露光時間が設定可能範囲内になければ、露光不足を補うためにドライバ４０を駆動してストロボ４２を発光させ、所定の露光時間に従う本露光を行なう。
【００３１】
本露光によって生成されたカメラ信号は、上述と同じ要領でＹＵＶ信号に変換され、ＳＤＲＡＭ４６に書き込まれる。ＳＤＲＡＭ４６に書き込まれたＹＵＶ信号は、ＪＰＥＧコーデック５２からの読み出しリクエストに基づいて読み出され、ＪＰＥＧコーデック５２によって圧縮処理を施される。これによって得られた圧縮ＹＵＶ信号は、メモリ制御回路４４によってＳＤＲＡＭ４６に一旦格納され、その後ＣＰＵ３４からのリクエストに応じて読み出される。読み出された圧縮ＹＵＶ信号は、ＣＰＵ３４によってメモリカード５４に記録される。
【００３２】
ＴＧ１８は、具体的には図４に示すように構成される。分周器１８ａは、図示しない発振器から出力された５６ＭＨｚのシステムクロックを１／２に分周して２８ＭＨｚの分周クロックを生成する。スイッチＳＷ１は、ＣＰＵ３４からの制御信号に応答して、５６ＭＨｚのシステムクロックまたは２８ＭＨｚの分周クロックを選択し、選択したクロックを分周器１８ｂに与える。ここで、ＣＣＤイメージャ１６を１５ｆｐｓのフレームレートで駆動するときは、２８ＭＨｚの分周クロックがスイッチＳＷ１によって選択され、ＣＣＤイメージャ１６を３０ｆｐｓのフレームレートで駆動するときは、５６ＭＨｚのシステムクロックがスイッチＳＷ１によって選択される。
【００３３】
分周器１８ｂもまた、与えられたクロックを１／２に分周する。したがって、スイッチＳＷ１によって５６ＭＨｚのシステムクロックが選択されたときは分周器１８ｂから２８ＭＨｚの分周クロックが出力され、スイッチＳＷ１によって２８ＭＨｚの分周クロックが選択されたときは分周器１８ｂから１４ＭＨｚの分周クロックが出力される。分周器１８ｂから出力された分周クロックは、Ｈカウンタ１８ｄのクロック端子に与える。
【００３４】
Ｈカウンタ１８ｄは入力された分周クロックに応答してインクリメントされ、カウント値（水平カウント値）はデコーダ１８ｆに与えられる。デコーダ１８ｆは、水平カウント値が“６８０”を示したときにアクティブ信号（ＨＤパルス）を発生し、このＨＤパルスをＨカウンタ１８ｅのリセット端子に与える。したがって、水平カウント値は、“０”〜“６７９”の間で循環的に変化する。
【００３５】
ＨＤパルスはまた、Ｖカウンタ１８ｅのクロック端子に与えられ、Ｖカウンタ１８ｅはＨＤパルスに応答してインクリメントされる。Ｖカウンタ１８ｅのカウント値（垂直カウント値）はデコーダ１８ｇに与えられ、デコーダ１８ｇは垂直カウント値が“５３３”を示したときにアクティブ信号（ＶＤパルス）を発生する。ＶＤパルスはＶカウンタ１８ｃのリセット端子に入力され、これによって垂直カウント値は“０”〜“５３２”の間で循環的に変化する。スイッチＳＷ１によって５６ＭＨｚのシステムクロックが選択されたとき、ＶＤパルスは１／３０秒毎に発生し、スイッチＳＷ１によって２８ＭＨｚの分周クロックが選択されたとき、ＶＤパルスは１／１５秒毎に発生する。
【００３６】
水平カウント値および垂直カウント値はまた、デコーダ１８ｈ〜１８ｊに与えられる。デコーダ１８ｈ〜１８ｊの各々は、これらのカウント値およびＣＰＵ３４からの制御信号に基づいて、上述の垂直転送パルス，水平転送パルスおよび電荷掃き捨てパルスを発生する。スイッチＳＷ１によって５６ＭＨｚのシステムクロックが選択されたとき、これらのパルスは３０ｆｐｓに対応する周期で発生し、スイッチＳＷ１によって２８ＭＨｚの分周クロックが選択されたとき、これらのパルスは１５ｆｐｓに対応する周期で発生する。
【００３７】
なお、ＨＤパルス，ＶＤパルス，水平カウント値および垂直カウント値は、後述する撮影処理のためにＣＰＵ３４にも出力される。
【００３８】
スイッチＳＷ１から出力されたクロック（５８ＭＨｚまたは２８ＭＨｚ）および分周器１８ｂから出力されたクロック（２８ＭＨｚまたは１４ＭＨｚ）は、ＣＤＳ駆動パルス発生回路１８ｃにも与えられる。ＣＤＳ駆動パルス発生回路１８ｃは、与えられた２つのクロックに基づいて３０ｆｐｓまたは１５ｆｐｓに対応するＣＤＳ駆動パルスを発生する。つまり、スイッチＳＷ１から５６ＭＨｚのシステムクロックが出力され、分周器１８ｂから２８ＭＨｚの分周クロックが出力されたときは、３０ｆｐｓに対応するＣＤＳ駆動パルスを発生し、スイッチＳＷ１から２８ＭＨｚの分周クロックが出力され、分周器１８ｂから１４ＭＨｚの分周クロックが出力されたときは、１５ｆｐｓに対応するＣＤＳ駆動パルスを発生する。このように、ＴＧ１８からは、ＣＣＤイメージャ１６を駆動するためのタイミングパルスに加えて、ＣＤＳ回路２２を駆動するためのパルスも出力される。
【００３９】
ＣＰＵ３４は、カメラモードが選択されたとき、図５〜図１１に示すフロー図を処理する。まずステップＳ１で、ＣＣＤイメージャ１６のフレームレートを１５ｆｐｓに設定すべく、スイッチＳＷ１を端子Ｓ１に接続する。次に、シャッタボタン６４が半押し状態となったかどうか判断し、ＮＯであれば、ステップＳ５でモニタ用ＡＥ処理を行なう。このモニタ用ＡＥ処理はシャッタボタン６４が操作されない間繰り返し実行され、これによって、適切な露光量で撮影された被写体のスルー画像が、モニタ５０に表示される。
【００４０】
シャッタボタン６４が半押しされるとステップＳ３でＹＥＳと判断し、ステップＳ７でＶＤパルスの入力判別を行なう。そして、入力ありとの判別結果が得られた時点で、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ＣＣＤイメージャ１６のフレームレートを３０ｆｐｓに設定すべく、図４に示すスイッチＳＷ１を端子Ｓ２に接続する。続いて、ステップＳ１１でプリ露光を行なうとともに、ステップＳ１３でＶＤパルスの入力判別を行なう。ステップＳ１１ではステップＳ５のモニタＡＥ処理で決定された露光時間に従ってプリ露光を行ない、ステップＳ１３ではＶＤパルスが２回されたときＹＥＳと判断する。
【００４１】
ステップＳ１３でＹＥＳと判断された時点で、２フレーム前つまりステップＳ１１で行なわれたプリ露光に基づく輝度評価値が、輝度評価回路３０から出力される。ステップＳ１５ではこの輝度評価値を取り込み、続くステップＳ１７では取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光時間Ｔｓを算出する。ステップＳ１９では算出された最適露光時間Ｔｓを所定閾値（たとえば１／８秒）と比較する。ここで、Ｔｓ≦閾値であれば、ステップＳ３１のＡＦ処理を経てステップＳ３３に進むが、Ｔｓ＞閾値であればステップＳ２１〜Ｓ２９の一連の処理を経てステップＳ３３に進む。
【００４２】
まず、Ｖカウンタ１８ｃの垂直カウント値が“５２０”となったかどうかをステップＳ２１で判断し、ＹＥＳとの判断結果が得られたときにステップＳ２３でフレームレートを１５ｆｐｓに変更する。フレームレートはＶＤパルスの発生とほぼ同時に（つまり光学的黒期間内で）切り換えられ、スイッチングノイズがモニタ５０に現われることはない。ステップＳ２５ではＡＦ処理を行ない、ＡＦ処理が完了すると、ステップＳ２７で垂直カウント値が“０”となったかどうか判別する。そして、ＹＥＳと判断されると同時にステップＳ２９でフレームレートを３０ｆｐｓに戻す。この切り換えも、ＶＤパルスの発生とほぼ同時に行なわれる。
【００４３】
ステップＳ３３ではシャッタボタン６４が全押し状態であるかどうか判断し、ステップＳ３５ではシャッタボタン６４の半押し状態が解除されたどうか判断する。半押し状態が継続されていれば、ステップＳ３７でＶＤパルスの入力判別を行ない、入力ありとの判別結果に応答してステップＳ３９で最適露光時間Ｔｓに従うプリ露光を行なう。一方、半押し状態が解除されると、ステップＳ３５からステップＳ１に戻る。つまり、半押し状態が継続されていれば、フォーカスレンズ１２の位置が固定された状態でプリ露光が繰り返され、モニタ５０にはプリ露光に基づくスルー画像が表示される。
【００４４】
シャッタボタン６４が半押し状態から全押し状態に移行すると、ステップＳ３３でＹＥＳと判断し、ステップＳ４１で最適露光時間Ｔｓを最長露光時間Ｔｍａｘと比較する。この時点でのイメージセンサ１６のフレームレートは３０ｆｐｓであるため、最長露光時間Ｔｍａｘは１／３０秒である。
【００４５】
Ｔｓ≦Ｔｍａｘと判断されると、ステップＳ４３におけるＶＤパルスの入力判別を経てステップＳ４５に進み、最適露光時間Ｔｓに従う本露光を行なう。本露光が完了すると、ステップＳ４７で垂直カウント値の判別処理を行ない、垂直カウント値が“０”を示したときにステップＳ４９でフレームレートを１５ｆｐｓに戻す。ステップＳ５１では、本露光によって得られたカメラ信号（所望の被写体の画像信号）の記録処理を行なう。つまり、本露光に基づくカメラ信号をＹＵＶ信号に変換するとともに、変換されたＹＵＶ信号にＪＰＥＧ圧縮を施し、これによって得られた圧縮ＹＵＶ信号をメモリカード５４に記録する。記録処理が完了すると、ステップＳ３に戻る。
【００４６】
一方、ステップＳ４１でＴｓ＞Ｔｍａｘと判断されると、ステップＳ５３でＶＤパルスの入力ありと判別されるのを待って、ステップＳ５５でプリ発光およびプリ露光を行なう。つまり、ストロボ４２を所定のプリ発光量で発光させるとともに、イメージセンサ１６に最長露光時間Ｔｍａｘに従うプリ露光を施す。続くステップＳ５７では、ＶＤパルスが２回入力されたかどうか判断し、ＹＥＳでれば、ステップＳ５９で輝度評価回路３０から輝度評価値を取り込む。取り込まれた輝度評価値はステップＳ５５におけるプリ発光およびプリ露光に基づく評価値であり、ステップＳ６１では、この輝度評価値に基づいて本発光量を算出する。その後、ステップＳ６３におけるＶＤパルスの入力判別処理を経てステップＳ６５に進み、算出された本発光量でストロボ４２を発光させるとともに、イメージセンサ１６に最長露光時間Ｔｍａｘに従う本露光を施す。本発光および本露光が完了すると、ステップＳ４７〜Ｓ５１の処理を経てステップＳ３に戻る。
【００４７】
ステップＳ５では、図９に示すサブルーチンが処理される。まず、ステップＳ７１でＶＤパルスの入力判別を行ない、ＹＥＳとの判断結果が得られたときにステップＳ７３で輝度評価値を取り込む。ステップＳ７５では、取り込まれた輝度評価値に基づいて最適露光露光時間を算出する。続くステップＳ７７では、算出された露光時間から前回の露光時間（前露光時間）を引き算して両者の差分ΔＳを求め、その後、ステップＳ７９およびＳ８３のそれぞれで差分ΔＳを所定値“ａ”および“−ａ”と比較する。ΔＳ＞ａであれば、ステップＳ８１で前露光時間に所定値ａを加算し、加算値を現露光時間とする。一方、ΔＳ＜−ａであれば、ステップＳ８５で前露光時間から所定値“ａ”を引き算し、引き算値を現露光時間とする。他方、ステップＳ７９およびＳ８３のいずれでもＮＯであれば、ステップＳ８７で前露光時間に差分ΔＳを加算し、加算値を現露光時間とする。ステップＳ８９では、決定された現露光時間に従ってプリ露光を行ない、プリ露光が完了すると、図５に復帰する。これによって、露光時間が所定値“ａ”の幅よりも大きく変動することはなく、モニタ５０に表示されるスルー画像の明るさは滑らかに変化する。
【００４８】
なお、プリ露光を行なってからこれに基づく輝度評価値が求められるまでに２フレーム期間がかかるため、最初の２フレーム期間のプリ露光は初期値に従って行なわれる。
【００４９】
ステップＳ２５またはＳ３１では、図１０および図１１に示すサブルーチンに従ってＡＦ処理を行なう。まず、ステップＳ９１で初期設定を行なう。具体的には、ドライバ３８を駆動してフォーカスレンズ１２を初期位置に配置するとともに、ＡＦ評価値用メモリ３４ａおよびレンズ位置用メモリ３４ｂをクリアにする。
【００５０】
続いて、ＶＤパルスの入力判別、プリ露光およびフォーカスレンズ１２の１ステップ移動の一連の処理を、ステップＳ９３〜Ｓ９７ならびにステップＳ９９〜Ｓ１０３の各々で実行する。ステップＳ１０５およびＳ１０７では、ＶＤパルスの入力判別およびプリ露光を再度行ない、その後、ステップＳ１０９でＡＦ評価値をフォーカス評価回路３２から取り込む。このステップで取り込まれるＡＦ評価値は、ステップＳ９５のプリ露光に基づく評価値である。
【００５１】
ステップＳ１１１では、今回求められたＡＦ評価値（現ＡＦ評価値）を評価値用メモリ３４ａに格納されたＡＦ評価値（前ＡＦ評価値）と比較する。最初のステップＳ１１１では現ＡＦ評価値＞前ＡＦ評価値（＝０）となり、このときはステップＳ１１３で現ＡＦ評価値をＡＦ評価値用メモリ３４ａに格納するとともに、ステップＳ１１５で現在のレンズ位置データをレンズ位置用メモリ３４ｂに格納し、ステップＳ１１７に進む。なお、現ＡＦ評価値≦前ＡＦ評価値であれば、ステップＳ１１１でＮＯと判断され、そのままステップＳ１１７に進む。
【００５２】
ステップＳ１１７では、フォーカスレンズ１２の移動が完了したかどうか判断する。具体的には、フォーカスレンズ１２の移動処理が所定回数行なわれたかどうかを判断し、所定回数に達していなければステップＳ１０３〜Ｓ１１７の処理を繰り返す。これによって、フォーカスレンズ１２の移動が完了するまでに取り込まれたＡＦ評価値のうち、最大ＡＦ評価値がＡＦ評価値用メモリ３４ａに格納され、最大ＡＦ評価値が取り込まれたときのフォーカスレンズ１２の位置データがレンズ位置用メモリ３４ｂに格納される。
【００５３】
ただし、プリ露光が行なわれてからこれに基づくＡＦ評価値が算出されるまでに２フレーム期間がかかり、フォーカスレンズ１２の移動が完了した後も、ＡＦ評価値は２回求められる。このため、ステップＳ１０５，Ｓ１１１〜Ｓ１１５と同様の処理がステップＳ１１９〜Ｓ１２７で行なわれる。さらにこの２つのＡＦ評価値の比較処理が完了したかどうかがステップＳ１２９で判断される。ステップＳ１２９でＹＥＳと判断されると、ステップＳ１３１でフォーカスレンズ１３１の位置を確定させる。レンズ位置用メモリ３４ｂに格納されたレンズ位置データが示すレンズ位置と最大ＡＦ評価値が得られるレンズ位置には２ステップのずれがあるため、ステップＳ１３１では、レンズ位置データが示すレンズ位置よりも２ステップ前の位置にフォーカスレンズ１２は配置される。このようにしてフォーカス調整が完了すると、図５に復帰する。
【００５４】
なお、ステップＳ２５のＡＦ処理では最適露光時間Ｔｓに従ってプリ露光が行なわれ、ステップＳ３１のＡＦ処理では１／１５秒のプリ露光が行なわれる。つまり、ステップＳ３１の処理が行なわれるのは、最適露光時間Ｔｓが閾値（＝１／８秒）よりも長いときであるため、最大露光量を確保すべく、設定できる最長の露光時間でプリ露光が行なわれる。
【００５５】
図１２を参照して、シャッタボタン６４が半押しされると、ＣＣＤイメージャ１６が３０ｆｐｓのフレームレートで（１／３０秒毎に）プリ露光を施される。このプリ露光によって生成されたカメラ信号は、３０ｆｐｓに対応する速度でＣＣＤイメージャ１６から読み出される。つまり、垂直転送パルスおよび水平転送パルスは３０ｆｐｓが得られる２８ＭＨｚのシステムクロックに基づいて生成されるため、カメラ信号は３０ｆｐｓに対応する速度で読み出される。読み出されたカメラ信号は、モニタ５０にスルー画像を表示するための信号処理ならびにフォーカスを調整するための信号処理を施される。
【００５６】
シャッタボタン６４が半押し状態から全押し状態に移行すると、その次のフレームで本露光が行なわれる。そして、本露光が完了すると、フレームレートが３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更される。本露光によって生成された所望の被写体のカメラ信号は、１５ｆｐｓに対応する速度で読み出される。つまり、垂直転送パルスおよび水平転送パルスは１５ｆｐｓが得られる１４ＭＨｚの分周クロックに基づいて生成されるため、カメラ信号は１５ｆｐｓに対応する速度で読み出される。
【００５７】
このように、プリ露光時のフレームレート（３０ｆｐｓ）は、本露光によって生成されたカメラ信号を読み出すときのフレームレート（１５ｆｐｓ）よりも速い。このため、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）から分かるように、シャッタボタン６４が全押しされてから次のフレーム（本露光を行なうフレーム）が開始されるまでのタイムラグは、フレームレートが常に１５ｆｐｓを維持する場合に比べて短縮される。この結果、応答特性が改善される。また、本露光によって生成されたカメラ信号を１５ｆｐｓに対応する速度で読み出すことで、カメラ信号に含まれるノイズが低減される。
【００５８】
また、被写体の明るさが不十分であれば、フォーカス調整時のＣＣＤイメージャ１６のフレームレートが３０ｆｐｓから１５ｆｐｓに変更される。これによって、カメラ信号の読み出し速度も低下され、カメラ信号に含まれるノイズが低減される。ＡＦ評価値はカメラ信号に基づいて生成されたＹ信号の高域周波数成分を積分することによって求められるため、ノイズが多く含まれるとＡＦ評価値に誤差が生じ、フォーカスを正確に調整できない。この実施例では、被写体の明るさが不十分なときにＣＣＤイメージャ１６の駆動速度を低下させるようにしたため、ＡＦ評価値がノイズの影響を受けるのを防止でき、これによってフォーカスを正確に調整することができる。
【００５９】
なお、この実施例では、絞り優先モードでの撮影処理を説明しているが、この発明はプログラムＡＥモードや露光時間優先モードでの撮影処理にも適用できる。ただし、プログラムＡＥモードでは、図６のステップＳ１９における明るさの判別をＥＶ値に基づいて行なう必要があり、露光時間優先モードでは同じステップＳ１９の明るさ判別を絞り量に基づいて行なう必要がある。
【００６０】
また、この実施例では、シャッタボタンが半押しされたときにフォーカスなどの撮影条件を調整し、全押しされたときに本露光を行なうようにしているが、半押し操作を設けず、シャッタボタンの押圧に応答して撮影条件の調整および本露光を連続して実行してもよい。この場合、シャッタボタンの押圧が撮影指示に相当する。
【００６１】
さらに、この実施例では、本露光によって生成されたカメラ信号を１５ｆｐｓに対応する速度で読み出しているが、このカメラ信号はさらに遅い速度で読み出すようにしてもよい。ただし、好ましくは、プリ露光時の１／Ｎ（Ｎ：２以上の整数）の速度で本露光時のカメラ信号を読み出すほうがよい。また、この実施例では、プリ露光および本露光のいずれも電子シャッタ方式で制御しているが、本露光はメカシャッタ方式で制御してもよい。また、被写体を撮影するイメージセンサとしては、ＣＣＤ型のほかにＣＭＯＳ型も用いることができる。さらに、この実施例では、フォーカスを調整するためにフォーカスレンズを移動させるようにしているが、フォーカスはフォーカスレンズとイメージセンサとの相対位置によって決定されるため、フォーカスレンズに代えて、あるいはフォーカスレンズとともにイメージセンサを移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】ＣＣＤイメージャの構成を示す図解図である。
【図３】電子シャッタ方式の動作の一例を示す図解図である。
【図４】タイミングジェネレータの構成を示すフロー図である。
【図５】図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。
【図６】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図７】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図８】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【図９】図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。
【図１０】図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図１１】図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【図１２】図１実施例の動作の一部を示す図解図である。
【図１３】（Ａ）は図１実施例の動作の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は従来技術の動作の一部を示す図解図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
１２…フォーカスレンズ
１４…絞りユニット
１６…ＣＣＤイメージャ
２８…信号処理回路
３０…輝度評価回路
３２…フォーカス評価回路

Claims (5)

1. 被写体の光像が照射される撮像面を有するイメージセンサ、
   第１周波数を有する第１クロックおよび前記第１周波数よりも低い第２周波数を有する第２クロックの一方を選択する選択手段、
   前記選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する周期でタイミング信号を発生する発生手段、
   前記発生手段によって発生されたタイミング信号に応答して前記撮像面を露光する露光手段、
   前記露光手段の露光によって前記撮像面で生成された画像信号を前記選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する速度で前記イメージセンサから読み出す読み出し手段、
   記録指示に先立って前記選択手段に前記第１クロックの選択を命令する第１命令手段、
   前記記録指示に先立って前記読み出し手段によって読み出される画像信号に基づいて所定の処理を実行する処理手段、
   前記記録指示を受け付けた直後に前記発生手段によって発生するタイミング信号に応答して前記選択手段に前記第２クロックの選択を命令する第２命令手段、および
   前記第２命令手段による命令の後に前記読み出し手段によって読み出される画像信号に記録処理を施す記録手段を備え、
   前記第２命令手段が命令を発行するタイミングは前記記録指示を受け付けた後に前記露光手段によって最初に実行される特定露光動作が完了するタイミングであり、
   前記記録手段によって記録処理を施される画像信号は前記特定露光動作によって生成された画像信号であり、
   前記所定の処理は、前記画像信号に基づいて撮影条件を調整する調整処理、および前記画像信号に基づいてディスプレイに表示するための表示画像信号を生成する生成処理を含み、
   前記第１命令手段は前記撮影条件を調整する調整指示を受け付けたときに前記第１クロックの選択を命令し、そして
   前記選択手段は前記第２命令手段による命令の発行から前記第１命令手段による次回の命令の発行まで前記第２クロックを選択し続ける、ディジタルカメラ。
2. 前記撮影条件はフォーカスを含む、請求項１記載のディジタルカメラ。
3. 前記撮影条件は露光量を含む、請求項１または２記載のディジタルカメラ。
4. 前記第２周波数は前記第１周波数の１／Ｎ（Ｎ：２以上の整数）である、請求項１ないし３のいずれかに記載のディジタルカメラ。
5. 前記読み出し手段によって読み出された画像信号に前記選択手段によって選択されたクロックの周波数に対応する速度で相関２重サンプリングを施すサンプリング手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載のディジタルカメラ。

Images