デジタルカメラ、及びその露出制御方法
【課題】より低コストで信頼性の高いぶれ防止機能を付加することが可能となるデジタルカメラ、及び露出制御方法と、その実現に使用されるプログラムを提供する。
【解決手段】撮影時にブレ軽減モードが設定されているとき、通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）と異なるブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）に従い露出を制御する。その際、シャッタースピードが「１／８０」よりも遅くなる環境下では、撮像した画像に対して２画素加算や４画素加算を行い画像の明るさを増幅することによってＩＳＯ感度を上げる。カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。
【解決手段】撮影時にブレ軽減モードが設定されているとき、通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）と異なるブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）に従い露出を制御する。その際、シャッタースピードが「１／８０」よりも遅くなる環境下では、撮像した画像に対して２画素加算や４画素加算を行い画像の明るさを増幅することによってＩＳＯ感度を上げる。カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぶれ防止機能を備えたデジタルカメラ、及びその露出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ等において、静止画撮影時におけるカメラ本体の揺れに起因した手ぶれを自動的に防止（補正）する手ぶれ防止構造としては、例えば撮像レンズの一部光学系を移動可能に構成したり、光学系にバリアブル光学系（可変頂角プリズム等）を設けたりすることにより、撮像素子の露光期間中における撮像素子に対する結像位置を移動（光軸を変化）させながら撮像を行う方法や、撮像素子自体を移動させる方法等が知られている。また、結像位置や撮像素子の移動を制御するためには、カメラ本体に水平・垂直に２個の角速度センサ等を設けて各方向の揺れを検出し、その検出結果に基づき行われるのが一般的である（例えば、下記特許文１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４８１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、カメラ本体の揺れ方向、及び揺れ量を検出する角速度センサ等が不可欠であり、また検出したカメラ本体の揺れの量およびタイミングに合わせて正確に光軸補正部の駆動量および駆動タイミングを制御する制御系の電気回路が複雑となったり、精密な駆動機構も必要となることから、カメラ装置全体がコスト高となる。
【０００４】
さらに、撮像素子における結像位置を移動させたり、撮像素子それ自体を移動させたりするには機械的な可動部分が存在することから、装置の小型化には不利であるとともに、外部衝撃が加わった場合や、使用期間の長期化した場合等における信頼性にも自ずと限界があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、より低コストで信頼性の高いぶれ防止機能を付加することが可能となるデジタルカメラ、及び露出制御方法と、その実現に使用されるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため請求項１の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する画素加算手段と、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段とを備えたものとした。
【０００７】
かかる構成においては、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗い場合には、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されることにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがない。
【０００８】
また、請求項２の発明にあっては、前記露出制御手段は、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じて、シャッター速度に加え、絞り値と撮像素子から出力される撮像信号のゲインのうちの少なくともいずれか一方を制御するものとした。
【０００９】
また、請求項３の発明にあっては、前記画素加算手段は、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備え、前記露出制御手段は、被写体の明るさが第１の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに被写体の明るさが第１の設定値よりも暗い第２の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させるものとした。 また、請求項４の発明にあっては、撮影時に使用者が設定可能な撮影モードとして通常モードとブレ軽減モードとが設けられるとともに、前記露出制御手段は、前記ブレ軽減モードが設定されているとき、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる第１の露出制御手段と、前記通常モードが設定されているとき、撮影時に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する第２の露出制御手段とを含み、前記第１の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度が、前記第２の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度よりも高速に設定されているものとした。
【００１０】
また、請求項５の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラの露出制御方法において、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する方法とした。
【００１１】
かかる方法によれば、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗い場合には、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されることにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがない。
【００１２】
また、請求項６の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラが有するコンピュータに、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する処理と、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する処理とを実行させるためのプログラムとした。
【００１３】
また、請求項７の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えた画素加算手段と、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段とを備えたものとした。
【００１４】
かかる構成においては、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されるとともに、その画素の加算度合が被写体の明るさに応じて増大することにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項８の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラの露出制御方法において、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅し、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する方法とした。
【００１６】
かかる方法によれば、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されるとともに、その画素の加算度合が被写体の明るさに応じて増大することにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができる。
【００１７】
また、請求項９の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラが有するコンピュータに、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合に、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と、前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理とを実行させるためのプログラムとした。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明においては、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影の手ぶれによる画像の劣化を軽減することができるようにした。よって、デジタルカメラに、より低コストで信頼性の高いぶれ防止機能を付加することが可能となる。
【００１９】
しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがないことから、画素数の低下による撮影画像の質の低下を必要かつ最小限とすることができる。
【００２０】
また、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができることから、画素数の低下による撮影画像の質の低下を必要かつ最小限とすることができる。
【００２１】
また、被写体が暗い場合はもとより被写体が明るい場合においても、カメラ本体の揺れに起因する手ぶれと同時に、被写体の移動による画像揺れにも対応することができる。
【００２２】
しかも、シャッター速度のより高速側への維持は、被写体画像の明るさが画素加算処理により増幅されることによって実現されるものであるため、シャッター速度のより高速側への維持、を撮像素子から出力される撮像信号のゲインを上げることにより実現する場合とは異なり、ノイズの増大による画像の劣化もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明に係るデジタルカメラ１の電気的構成の概略を示すブロック図である。なお、このデジタルカメラ１は、撮影モードして静止画撮影モード及び動画撮影モードを有するものである。
【００２４】
図示したようにデジタルカメラ１はレンズブロック２を有している。デジタルカメラ１はズーム、及びＡＦ（オートフォーカス）、ＡＥ（自動露出）の各機能を備えたものであり、レンズブロック２には、図示しないズームレンズやフォーカスレンズを含むレンズ群と、絞りと、メカシャッターが含まれている。
【００２５】
アクチュエータブロック３は、上記ズームレンズ及びフォーカスレンズを駆動するためのズームモータ及びフォーカスモータと、絞りを駆動して開度を制御するための絞り用アクチュエータと、及びメカシャッターを開閉駆動するためのシャッター用アクチュエータとから構成されている。なお、本実施の形態において絞りの制御可能な開度は２段階である。ドライバー回路４は、アクチュエータブロック３の上記各モータ及び各アクチュエータを駆動するためのドライバにより構成され、デジタルカメラ１全体を制御するＣＰＵ５の命令に従い各種の駆動信号を生成し、それをアクチュエータブロック３へ供給することによって前記レンズブロック２の各部を駆動させる。なお、前記メカシャッターは電子シャッターに代えることができる。
【００２６】
また、デジタルカメラ１は、前記レンズブロック２を通過した被写体光が入射するＣＣＤ６、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）７、プログラマブル・ゲインアンプ（ＰＧＡ）８、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）９を備えている。
【００２７】
ＣＣＤ６は、被写体の光学像が結像される感光面にベイヤー配列の原色フィルターが設けられた固体撮像素子であり、ＣＣＤ６は、ＣＰＵ５の命令に従いタイミング発生器（ＴＧ）１０が生成するタイミング信号に基づき垂直／水平ドライバ１１により駆動され、被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号を相関二重サンプリング回路７へ出力する。なお、本実施の形態では、前記垂直／水平ドライバ１１がＣＰＵ５と共に本発明の画素加算手段を構成する。
【００２８】
相関二重サンプリング回路７は、入力した撮像信号に含まれるノイズを相関二重サンプリングによって低減し、プログラマブル・ゲインアンプ８へ出力する。プログラマブル・ゲインアンプ８は、ノイズ低減後における信号のゲインをＩＳＯ感度に応じたゲインに調整する。Ａ／Ｄ変換器９はゲイン調整後の撮像信号をサンプリングし所定ビット数のデジタル信号に変換し、画像処理部１２へ出力する。
【００２９】
画像処理部１２は、ＣＰＵ５の命令に従いＳＤＲＡＭ１３を作業用メモリとして、入力したデジタルの撮像信号（ベイヤーデータ）に基づき画素毎のＲ，Ｇ，Ｂの色成分データ（以下、ＲＧＢデータ）を生成するＲＧＢ補間処理、ＲＧＢデータから輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ、Ｖ）からなるＹＵＶデータを画素毎に生成するＹＵＶ変換処理、さらにオートホワイトバランスや輪郭強調などの画品質向上のためのデジタル信号処理を行う。そして画像処理部１２で変換されたＹＵＶデータは順次ＳＤＲＡＭ１３に格納される。
【００３０】
ＳＤＲＡＭ１３に格納されたＹＵＶデータは、ＳＤＲＡＭ１３において１フレーム分を蓄積される毎にビデオ信号に変換されるとともに、バックライト（ＢＬ）１４を備えた液晶モニタ（ＬＣＤ）１５へ送られ、スルー画像として画面表示される。また、静止画撮影モードでシャッターキーによる撮影操作（本実施の形態では全押し操作）があった撮影時には、ＳＤＲＡＭ１３に一時記憶された画像データがＣＰＵ５により圧縮され、最終的には所定のフォーマットの静止画ファイルとして外部メモリ１６に記録される。また、動画撮影モードでの動画撮影中には、ＳＤＲＡＭ１３に所定のフレームレートで記憶された複数の画像データがＣＰＵ５により順次圧縮され、最終的には動画ファイルとして外部メモリ１６に記録される。
【００３１】
外部メモリ１６は、例えば各種のメモリカードにより構成され、外部メモリ１６に記録された静止画ファイル及び動画ファイルは、再生モードにおいてユーザーの選択操作に応じてＣＰＵ５により随時読み出されて伸張され、ＹＵＶデータとしてＳＤＲＡＭ１３に展開された後、液晶モニタ１５において表示される。
【００３２】
また、デジタルカメラ１は、記憶データの書き換えが可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１７を備えている。フラッシュメモリ１７には、ＣＰＵ５に前記各部を制御させるための各種のプログラム、すなわちＡＥ制御、ＡＦ制御、ＡＷＢ制御等を行わせるプログラム、及びそれらの制御に際して使用される各種データが格納されている。特にフラッシュメモリ１７には、ＣＰＵ５を本発明の画素加算手段、露出制御手段として機能させるためのプログラムと、静止画撮影時のＡＥ制御に際して使用される後述するプログラム線図を構成する制御データが格納されている。
【００３３】
また、デジタルカメラ１は、図示しないシャッターボタンや、電源キー、モード切替スイッチ、ズームアップ及びズームダウンボタン等を含むキー入力部１８、及びニッケル水素電池等の充電可能なバッテリー１９、このバッテリー１９の電力を各部に供給するための電源制御回路２０、及びそれらを制御するマイコン２１を有している。マイコン２１はキー入力部１８における各種スイッチ等の操作の有無を定常的にスキャンしており、ユーザーによっていずれかの操作キーが操作されると、その操作内容に応じた操作信号をＣＰＵ５へ送る。なお、前記シャッターボタンは、半押し操作と、全押し操作との２段階の操作が可能な所謂ハーフシャッター機能を有するものである。
【００３４】
また、ＣＰＵ５には、キセノン管等の発光管、及びその駆動回路を含み、静止画撮影時に必要に応じて補助光を発光するためのストロボ回路２２が接続されている。さらに、デジタルカメラ１は動画撮影モード等において周囲の音声を記録する録音機能を備えており、ＣＰＵ５には、マイクロホン（ＭＩＣ）２３及びスピーカ（ＳＰ）２４が接続された音声処理ブロック２５が接続されている。音声処理ブロック２５は、マイクロホン２３から入力した音声信号をデジタルデータに変換してＣＰＵ５に入力する一方、例えば動画ファイルと共に外部メモリ１６に記録されている音声データを音声信号に変換しスピーカ２４を駆動する。
【００３５】
次に、フラッシュメモリ１７に格納されている前述したプログラム線図１００について説明する。図２は、そのプログラム線図１００を示した図である。このプログラム線図１００は周知のものと同様に、被写体が任意の明るさ（Ｌｖ値）にあるとき、適正露出を得るために必要な複数の撮影条件を示す設定情報であるが、本実施の形態のプログラム線図１００には、撮影条件として、一般的なシャッタースピードや、絞り（Ｆ値）、ＩＳＯ感度の設定情報に加え、画素加算倍率に関する設定情報が含まれている。なお、画素加算については後述する。
【００３６】
また、本実施の形態におけるプログラム線図１００は、通常の静止画撮影時に使用される、図に破線で示した通常モード用のプログラム線図Ａと、デジタルカメラ１に予め用意されているブレ軽減モードがオン設定されている状態での静止画撮影時に使用される、図に実線で示したブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂとによって構成されている。
【００３７】
通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）は、ＩＳＯ感度（アンプ８の増幅率）を「１００」以下、つまり撮影画像に生ずるノイズが少ない感度に制限する撮影条件の組み合わせを示すプログラム線図であり、図示したようにＬｖ値が「９」以下である暗い場合には、そのときのＬｖ値に応じてシャッタースピードが「１／６４」以下となるものである。これに対して、ブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）は、シャッタースピードを可能な限り「１／６４」以上、つまり撮影時に手ぶれが生じると予想される低速側の目標とする制御限度以上とする撮影条件の組み合わせを示すプログラム線図であり、そのときのＬｖ値に応じ、ＩＳＯ感度が設定可能な最大値「４００」に達するまで順に上がるとともに、画素加算倍率が設定可能な最大値「４倍」に達するまで順に上がるものである。
【００３８】
また、本実施の形態において、前記プログラム線図１００に示されるＩＳＯ感度「５０」〜「４００」は、前述したプログラマブル・ゲインアンプ８のゲインが８ｄｂ，１４ｄｂ，２０ｄｂ，２６ｄｂに設定されることにより実現される値である。ここで、プログラマブル・ゲインアンプ８のゲインが２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定されると同時に、前述した画素加算倍率が「２倍」及び「４倍」に設定される場合、プログラマブル・ゲインアンプ８のゲインがＩＳＯ感度「８００」及び「１６００」に設定される場合と同等の感度を得ることができる。
【００３９】
また、画素加算倍率は、撮影時に前記ＣＣＤ６から画像信号を読み出す際に加算すべき画素数に対応する値である。すなわち本実施の形態においては、ＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモードとして、通常の読み出しモードとは別に、信号電荷を縦（垂直）方向に２画素ずつ加算して読み出す２画素加算モードと、信号電荷を縦（垂直）方向と縦（垂直）方向に４画素ずつ加算して読み出す４画素加算モードとが用意されており、前述した画素加算倍率の「２倍」は、ＣＣＤ６の駆動モードを２画素加算モードに設定すべきことを示し、同様に画素加算倍率の「４倍」は、ＣＣＤ６の駆動モードを４画素加算モードに設定すべきことを示す読み出しモードの設定情報である。
【００４０】
ここで、上述した２画素加算モード及び４画素加算モードによる画像信号の読み出し方法を図に従って説明する。
【００４１】
図３は、２画素加算モードによる読み出し方法の原理を示す前記ＣＣＤ６の模式図である。ＣＣＤ６は、画素を構成する多数の感光用ＣＣＤ（図でＲ，Ｇ，Ｂ）と、水平方向に並んだ感光機能を有していないＣＣＤからなるホールド蓄積部ＨＯＬＤ、及び水平転送部６１と、上記各ＣＣＤの信号電荷を垂直転送する図示しない垂直転送部と、出力回路６２とを備えている。なお、図示しないが通常の読み出しモードは、ＣＣＤ６から一般的なフレーム読み出しによって全画素（本実施の形態では５００万画素）の信号電荷を画素加算することなく読み出すモードである。
【００４２】
それに対して、２画素加算モードは、図３に示したように１フレーム分の信号電荷を４／８ライン２フィールドで読み出すモードである。すなわち、第１フィールドでは、垂直方向奇数番目のライン（１５，１３，１１，・・・）の信号電荷のみを垂直転送し、その際、ホールド蓄積部ＨＯＬＤを用いて１ライン分の信号電荷を１ライン分の転送時間だけ一時的に保持することにより、互いに隣り合う奇数ラインの信号電荷を加算、つまり同色の２画素分の信号電荷を垂直加算して水平転送部６１へ転送する。しかる後、同色の画素配列（Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算された奇数ラインの信号を読み出し、以後、全ての奇数ラインの信号電荷を順に読み出す。次に第２フィールドでは、垂直方向偶数番目のライン（１６，１４，１２，・・・）について第１フィールドと同様の垂直加算を行い、奇数ラインと異なる同色の画素配列（Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算された偶数ラインの信号を読み出し、以後、全ての偶数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４３】
図４は、上記のように読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示す概念図であり、図示したように２画素加算モードでは、縦方向の画素数が全体の２分の１（２５０万画素）であるが、全画素数分の画素情報が反映されるとともに、全体として画素値（輝度情報）が２倍に増幅されたベイヤーデータが得られることとなる。なお、図４は、前述した垂直加算により得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、得られない画素との位置関係を示したものであり、撮影時には、得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のみからなるベイヤーデータがＳＤＲＡＭ１３に一時記憶される。また、図に示した２画素加算後のＲ，Ｇ，Ｂの画素位置は、加算される２画素の重心位置となる。
【００４４】
また、図５は、前述した４画素加算モードによる読み出し方法の原理を示す前記ＣＣＤ６の模式図である。先に説明した２画素加算モードと同様、４画素加算モードも、図示したように１フレーム分の信号電荷を４／８ライン２フィールドで読み出すモードである。
【００４５】
すなわち、第１フィールドでは、垂直方向奇数番目のラインの（１５，１３，１１，・・・）の信号電荷のみを垂直転送し、その際、ホールド蓄積部ＨＯＬＤを用いて１ライン分の信号電荷を１ライン分の転送時間だけ一時的に保持することにより、互いに隣り合う奇数ラインの信号電荷を加算、つまり同色の２画素分の信号電荷を垂直加算して水平転送部６１へ転送すると同時に、水平転送部６１において垂直加算された信号電荷が２画素分転送されたタイミングで、次に垂直加算された信号電荷を水平方向に２画素分ずれた状態で加算（水平加算）する。しかる後、同色の画素配列（Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算され、かつ同一ラインに１画素おきに存在する同色の２画素分の信号電荷が水平加算された奇数ラインの信号を読み出し、以後、全ての奇数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４６】
同様に、第２フィールドでは、垂直方向偶数番目のライン（１６，１４，１２，・・・）について第１フィールドと同様の垂直加算と水平加算を行い、奇数ラインと異なる同色の画素配列（Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算され、かつ同一ラインに１画素おきに存在する同色の２画素分の信号電荷が水平加算された偶数ラインの信号を読み出し、以後、全ての偶数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４７】
図６は、上記のように読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示す概念図であり、図示したように４画素加算モードでは、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１（総画素数が１２５万画素）であるが、全画素数分の画素情報が反映されるとともに、全体としての画素値（輝度情報）が４倍に増幅されたベイヤーデータが得られることとなる。なお、図６は、前述した垂直加算および水平加算により得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、得られない画素との位置関係を示したものであり、撮影時には、得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のみからなるベイヤーデータがＳＤＲＡＭ１３に一時記憶される。また、図に示した４画素加算後のＲ，Ｇ，Ｂの画素位置は、加算される元の４画素の重心となる。
【００４８】
次に、以上の構成からなるデジタルカメラ１の本発明に係る動作を図に従って説明する。図７は、デジタルカメラ１においてユーザーによるモード切替スイッチ操作により静止画撮影モードが設定されたときＣＰＵ５が実行する本発明に係る処理の内容を示したフローチャートである。なお、本フローチャートにおいては、ＡＦ制御、ＡＷＢ制御等の説明は省略する。
【００４９】
静止画撮影モードが設定されているとき、ＣＰＵ５は、ＣＣＤ６に所定のスルーレートに応じたタイミングで被写体の撮像動作を行わせ、その撮像動作によって取得された画像データに基づくスルー画像の生成、及び生成したスルー画像の液晶モニタ１５による表示を開始する（ステップＳＡ１）。そして、シャッターボタンが半押しされなければ（ステップＳＡ２でＮＯ）、一定時間毎のスルー画像の更新を繰り返し行う。
【００５０】
この間、図示しないが、スルー画像を表示している間にＣＰＵ５は各種のキー操作を逐次受け付けており、ユーザーは所定のキー操作を行うことにより、必要に応じて前述したブレ軽減モードのオンオフ設定ができるようになっている。また、この間には、逐次取得される画像データに基づいて、スルー画像の表示に適したスルー表示用のプログラム線図を用いたＡＥ処理を行う。
【００５１】
一方、ＣＰＵ５は、スルー画像の表示中にユーザーによるシャッターボタンの半押し操作があると（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、直前の撮像動作で取得していた画像データの輝度情報に基づき、被写体の明るさ（Ｌｖ値）を判断する（ステップＳＡ３）。引き続き、デジタルカメラ１に設けられているブレ軽減モードがユーザーにより設定されているか否かを確認し、それが設定されていない場合には（ステップＳＡ４でＮＯ）、前述したプログラム線図１００の通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）に基づき、ステップＳＡ３で取得した被写体の明るさ（Ｌｖ値）に対応する撮影条件を決定する（ステップＳＡ６）。また、ブレ軽減モードが設定されていた場合には（ステップＳＡ４でＹＥＳ）、ブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）に基づき、ステップＳＡ３で取得した被写体の明るさ（Ｌｖ値）に対応する撮影条件を決定する（ステップＳＡ５）。
【００５２】
その後、シャッターボタンの全押し操作がなければ（ステップＳＡ７でＮＯ）、前述したステップＳＡ２へ戻り、シャッターボタンの半押し操作が継続されていれば（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、前述したステップＳＡ３〜ＳＡ６の処理を繰り返し実行し、シャッターボタンの半押し操作が継続されていなければ（ステップＳＡ２でＮＯ）、再びシャッターボタンの半押し操作待ちを行う。そして、シャッターボタンの半押し状態が解除されることなく、そのままシャッターボタンが全押し操作されたら（ステップＳＡ７でＹＥＳ）、直前に決定した撮影条件による静止画撮影処理（詳細については後述する）を実施することにより記録用の画像データを生成し（ステップＳＡ８）、生成した画像データの圧縮、及び外部メモリ１６への記録処理を行う（ステップＳＡ９）。以後、ステップＳＡ１へ戻り前述した動作を繰り返す。
【００５３】
以下、前述した静止画撮影処理の詳細を説明する。図８は、前記静止画撮影処理（ステップＳＡ８）に関するＣＰＵ５の処理の内容を示したフローチャートである。係る処理においてＣＰＵ５は、その時点で決定している撮影条件での所定のシャッタースピードと絞り（Ｆ値）とによってＣＣＤ６の露光を制御した後（ステップＳＢ１）、その時点で決定している撮影条件での画素加算倍率に応じて以下の処理を実行する。
【００５４】
まず、ステップＳＢ２において画素加算倍率が１倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されていないとき、あるいは、ブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が例えば「８」以上であったときの処理について説明する。係る場合には、ブレ軽減モードの設定の有無に関係なく、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８にその時点で決定している撮影条件でのＩＳＯ感度に応じたゲインを設定した状態で、通常の読み出しモードによってＣＣＤ６から全画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ３）。次に、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対するＲＧＢ補間処理、すなわち注目画素毎が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値の平均値とする補間処理により画素毎のＲＧＢデータを生成させ、そのＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によって、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ４）。
【００５５】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が４倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が「６」以下であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を４画素加算モードで駆動して、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１である１２５万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ５）。
【００５６】
さらに、ここで読み出されるとともにＡ／Ｄ変換された後の撮像信号（ベイヤーデータ）に対して横方向及び縦方向の位相調整処理を行い、新たなベイヤーデータを取得する（ステップＳＢ６）。
【００５７】
係る処理を図に従って説明する。すなわち４画素加算により取得したベイヤーデータを構成する各画素は、ＣＣＤ６の露光面の画素空間において画素加算された元の４画素の重心に位置するため、先に図６で示したように各々の間隔が同一となっていない。そのため上記ベイヤーデータに対してＲＧＢ補間を行うとき、つまり図９に示したように、例えば注目画素２００がＲ画素であれば、その周辺に位置する４つのＧ画素に基づき注目画素のＧ成分データを生成し、また周辺に位置する４つのＢ画素に基づき注目画素のＢ成分データを生成するとき、正しいＧ成分データやＢ成分データを得ることができないため、色成分に位相のずれが生じてしまい最終的に得られる画像にジャギーを生じさせることとなる。
【００５８】
位相調整処理はそれを回避するため、前記ベイヤーデータを構成する各画素の画素値を、画素空間において隣接する画素同士の間隔が等しい画素の画素値に変換することによって前記ベイヤーデータを再構築する処理である。図１０は、横方向の位相調整処理を示した模式図である。同一の水平ライン上で互いに隣接する同色の２画素の間に、一方からの距離と他方からの距離の比が３：５となる位置にそれぞれ同色の新たな画素を配置すれば、新たな画素同士の間隔は全て同一となる。また、係る新たな画素の画素値は、その両側に位置する同色の元の画素の各々の画素値を、当該新たな画素までの距離に応じて加重平均した値とすることにより得ることができる。
【００５９】
したがって、例えば図に示したＲ画素２０１，２０２の間には、Ｒ画素２０１からの距離が３／８、Ｒ画素２０２からの距離が５／８となる位置に新たなＲ画素２００を配置し、係る新たなＲ画素２００の画素値は、Ｒ画素２０１，２０２の画素値を新たなＲ画素２００までの距離に応じて加重平均した値（Ｒ画素２０１の値×５／８＋Ｒ画素２０２の値×３／８）とし、係る新たなＲ画素２００等のデータによってベイヤーデータを再構築する。また、図１１は、縦方向の位相調整処理を示した模式図であり、縦方向についても横方向の場合と同様の手法によって新たな画素のデータを取得し、それによってベイヤーデータを再構築する。
【００６０】
そして、位相調整後には、再構築したベイヤーデータに対するＲＧＢ補間処理、及びそれにより生成されるＲＧＢデータに対するＹＵＶ変換処理を行い、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ７）。さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦横方向にそれぞれ２倍の拡大処理を施し、４画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＢ８）。係る拡大処理時における補間は、例えば周知のデジタルズームにおける場合と同様の手法（隣接する周辺画素からの線形補間等）によるものである。
【００６１】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が２倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が例えば「６」〜「７」の間であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を２画素加算モードで駆動して、縦方向の画素数が２分の１である２５０万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ９）。
【００６２】
さらに、ここで読み出されるとともにＡ／Ｄ変換された後の撮像信号（ベイヤーデータ）に対して縦方向の位相調整処理を行い、新たなベイヤーデータを取得する（ステップＳＢ１０）。係る処理は、先に説明した画素加算倍率が４倍である場合の縦方向の位相調整処理と同様である。
【００６３】
そして、位相調整後には、再構築したベイヤーデータに対するＲＧＢ補間処理、及びそれにより生成されるＲＧＢデータに対するＹＵＶ変換処理を行い、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ１１）。さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦方向に２倍の拡大処理を施し、２画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＢ１２）。係る拡大処理時における補間は、例えば周知のデジタルズームにおける場合と同様の手法（隣接する周辺画素からの線形補間等）によるものである。
【００６４】
そして、ＣＰＵ５は、上述したステップＳＢ４、ステップＳＢ８、ステップＳＢ１２のいずれかの処理が終了した時点で静止画撮影処理を完了した後、図７の処理に戻り、上記いずれかの処理によって生成したＹＵＶデータを記録用の画像データとして圧縮し、外部メモリ１６への記録する。
【００６５】
ここで、上述した静止画撮影処理では、ＲＧＢ補間を行う以前に、ＣＣＤ６により撮像した画像における画素加算（２画素加算や４画素加算）を行うことに起因してＲＧＢ補間後のＲＧＢデータに生ずる色成分の位相のずれを防止するための位相調整をベイヤーデータに対して行い、いったんベイヤーデータを再構築した後、ＲＧＢ補間を行うようにしたが、上記位相調整は、ＲＧＢ補間処理の中で行うようにしてもよい。
【００６６】
すなわち図１２は、前記静止画撮影処理の変形例を示した、図８に対応するフローチャートである。
【００６７】
かかる変形例においても、ＣＰＵ５は、その時点で決定している撮影条件での所定のシャッタースピードと絞り（Ｆ値）とによってＣＣＤ６の露光を制御した後（ステップＳＣ１）、その時点で決定している撮影条件での画素加算倍率に応じて以下の処理を実行する。
【００６８】
まず、画素加算倍率が１倍であったとき（ステップＳＣ２で「１倍」）については、図８のフローチャートにおけるステップＳＢ３，ＳＢ４と同一の処理を実施し（ステップＳＣ３〜ＳＣ３）、画像処理部１２にＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＣ３〜ＳＣ５）
【００６９】
次に、前記ステップＳＣ２において画素加算倍率が４倍であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を４画素加算モードで駆動して、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１である１２５万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＣ６）。
【００７０】
引き続き、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対する横方向及び縦方向の位相調整を含むＲＧＢ補間処理を行わせる（ステップＳＣ７）。係る処理では、ステップＳＣ４における一般的な補間処理とは異なり、注目画素毎にその画素が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値の単純な平均値とするのではなく、周辺画素の各々の画素値に注目画素との距離に応じた重み付けを行った上での平均値（加重平均）とする。
【００７１】
より具体的に説明すると、仮に注目画素が図９に示したようにＲ成分を有するＲ画素であれば、その周辺に位置する４つのＧ画素に基づきＧ成分データを生成し、かつ周辺に位置する４つのＢ画素に基づきＢ成分データを生成する。このとき、各画素は、既に説明した４画素加算により読み出されたものであり、ＣＣＤ６の露光面を想定したときの各画素の位置関係（実際には、加算された４画素分の重心位置の関係）においては、図示したように注目画素（Ｒ画素）と周辺４画素（Ｇ画素、又はＢ画素）の各々との間の距離は同一とならない。したがって、周辺画素値の単なる平均値を注目画素の画素値とした場合には、色成分に位相のずれが生じてしまい最終的に得られる画像にジャギーを生じさせることとなるため、上記処理では、注目画素に反映させる周辺４画素の画素値に、いったん前記距離の違いに応じた重み付け係数を乗じる重み付けを行った後、それらの平均値を注目画素の画素値とする。
【００７２】
すなわち図１０に即して説明すると、ある注目画素２００について、その周辺画素のうち、横方向の同一ラインに存在する２つの周辺画素（ここではＲ画素）２０１，２０２の間の横方向の距離が「８」で、かつ左側の周辺画素２０１から注目画素２００までの横方向の距離が「３」、右側の周辺画素２０１から注目画素２００までの横方向の距離「５」であるときには、左側の周辺画素２０１に重み付け係数として５／８倍を設定し、かつ右側の周辺画素２０２に重み付け係数として３／８倍を設定する。そして、双方の周辺画素２０１，２０２の画素値に上記の重み付け係数を乗じ、それらの平均値を注目画素２００の画素値とする。なお、ここでは周辺画素の重み付け方法を横方向のみに限定して説明したが、実際には横方向だけでなく、縦方向についても同様の方法による重み付けを行う。
【００７３】
しかる後、上述した位相調整を含むＲＧＢ補間処理によって生成した画素毎のＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によってＹＵＶデータを生成させ（ステップＳＣ８）、さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦横方向にそれぞれ２倍の拡大処理を施し、４画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＣ９）。
【００７４】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が２倍であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を２画素加算モードで駆動して、縦方向の画素数が２分の１である２５０万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＣ１０）。
【００７５】
そして、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対する縦方向の位相調整を含むＲＧＢ補間処理を行わせる（ステップＳＣ１１）。係る処理では、前述したステップＳＣ７と異なり、注目画素毎にその画素が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値から求めるとき、周辺画素の画素値に、いったん注目画素に対する縦方向の距離の違いのみに応じた重み付け係数を乗じる重み付けを行った後、それらの平均値を注目画素の画素値とする。それにより色成分に位相のずれがない画素毎のＲＧＢデータを生成させる。
【００７６】
しかる後、上述した位相調整を含むＲＧＢ補間処理によって生成した画素毎のＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によってＹＵＶデータを生成させ（ステップＳＣ１２）、さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦方向に２倍の拡大処理を施すことにより、２画素加算により消失した分の画素を補間し、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＣ１３）。係る変形例によっても、画像にジャギーが生じることを防止することができる。
【００７７】
以上説明したように本実施の形態のデジタルカメラ１においては、撮影時にブレ軽減モードが設定されているときには、被写体の明るさが、通常モードではシャッタースピードの制御速度が手ぶれが生じると予想される速度よりも低速となる明るさであっても、前述した２画素加算や４画素加算により撮影された画像の明るさが増幅されることによって、適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影時の手ぶれによる画像の劣化を軽減することができる。その結果、デジタルカメラにより低コストで信頼性の高い手ぶれ防止機能を付加することが可能となる。
【００７８】
また、被写体が暗い場合はもとより被写体が明るい場合においても、カメラ本体の揺れに起因する手ぶれと同時に、被写体の移動による画像揺れ（被写体ぶれ）にも対応することができる。
【００７９】
しかも、シャッター速度のより高速側への維持は、前述した２画素加算や４画素加算により撮影画像の明るさを増幅されることによって実現されるものであるため、シャッター速度のより高速側への維持をプログラマブル・ゲインアンプ８のゲインを上げることにより実現する場合とは異なり、ノイズの増大による画像の劣化もない。
【００８０】
また、明るい被写体を撮影する場合には、２画素加算や４画素加算が行われることなく、ＣＣＤ６から全画素の画像データが読み出されるため、その場合には、取得画素数の無用な低下、つまり撮影画像の質が低下することがない。
【００８１】
なお、本実施の形態では、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を切り替えるようにしたが、画素加算のモードを、ＡＥ制御によっていったん決定したシャッタースピードに基づき切り替えるようにしてもよい。
【００８２】
また、ＣＣＤ６により撮像した画像における画素加算（２画素加算や４画素加算）を、ＣＣＤ６から撮像信号を読み出す際にＣＣＤ６内部で行うものについて説明したが、同様の画素加算を、例えばＣＣＤ６から出力された後の画像データに対して、任意のハードウェアを用いたり、ＣＰＵ５等のコンピュータによるソフト処理によって行うようにしてもよい。
【００８３】
また、上記画素加算は、必ずしもベイヤーデータの状態の画素について行う必要はなく、ＲＧＢ補間後のＲＧＢデータや、ＹＵＶ変換後のＹ，Ｃｂ，Ｃｒデータについて行うようにしてもよい。
【００８４】
また、画素加算に起因してＲＧＢ補間後のＲＧＢデータに生ずる色成分の位相のずれを防止するための位相調整は、本実施の形態のようにＲＧＢ補間処理の前処理として行ってもよいし、先に図１２に示した変形例のように、ＲＧＢ補間処理の中で行うようにしてもよい。なお、本実施の形態のようにＲＧＢ補間を行う以前にベイヤーデータに対して予め位相調整を行う場合には、ＲＧＢ補間処理を簡素化することができるとともに、既存の補間処理回路や補間処理ソフトをそのまま使用できる。また、変形例のようにＲＧＢ補間処理の中で行う場合には、ベイヤーデータを再構築するためだけの位相調整回路や位相調整ソフトが不要となる。
【００８５】
また、４画素加算を行ったときには縦横両方向の位相調整を行うようにしたが、それを縦横いずれか一方のみとしてもよい。なお、当然のごとく、本実施の形態のように縦横両方向について行った方が良質の画像を得ることができる。
【００８６】
また、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を自動的に切り替えるようにしたが、画素加算のモードはユーザーが必要に応じて手動操作により切り替えることができるようにしてもよい。
【００８７】
また、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を切り替えるようにしたが、画素加算のモードを、ＡＥ制御によっていったん決定したシャッタースピードに基づき切り替えるようにしてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態においては、撮影した画像を記録するときの画像サイズ（画素サイズ）が、ＣＣＤ６で撮像可能な最大サイズに固定されているものとしたが、デジタルカメラにおいては、記録可能な画像サイズが複数種用意されており、ユーザーが所望の画像サイズを適宜選択して設定することができるのが一般的である。したがって、本実施の形態では、前述した静止画撮影処理（図８、図１２）ではＹＵＶデータを、単にそのときの画素加算倍率（２倍、４倍）のみに応じた拡大率で拡大させたが、画像サイズが選択可能な構成においては、例えば図８のステップＳＢ８，ステップＳＢ１２の処理を以下のような拡大又は縮小処理に変更することが望ましい。
【００８９】
まず、その時点で設定（選択）されている記録画像サイズを確認し、次に、その記録画像サイズと、その時点のＹＵＶデータのサイズ（これは画素加算倍率から判断してもよい。）とを比較する。ここで、記録画像サイズの方が大きければ、ＹＵＶデータをそのサイズに拡大するのに必要な拡大率を計算し、逆に記録画像サイズの方が小さければ、ＹＵＶデータをそのサイズに縮小するのに必要な拡大率を計算する。しかる後、計算した倍率でＹＵＶデータを拡大又は縮小する。
但し、上記の拡大倍率や縮小倍率の計算に際しては、その時点の画素加算倍率が２倍であってＹＵＶデータの縦横比が通常の縦横比と異なっているときには、縦方向と横方向の倍率を個別に計算し、ＹＵＶデータを縦方向と横方向とに異なる倍率で拡大又は縮小する。また、当初、記録画像サイズとＹＵＶデータのサイズとを比較したとき、両者のサイズが同じであった場合には、前述した倍率計算や拡大又は縮小処理を行わず、そのまま静止画撮影処理を完了するようにする。
【００９０】
以上のようにすれば、撮影した画像を、そのときの画素加算倍率つまり被写体の明るさに関係なく、その時々に設定されている記録画像サイズで記録させることができる。したがって、例えば被写体の明るさの違いに起因して、撮影する毎に記録される画像のサイズが変化してしまうことが防止でき、撮影した後の記録画像の使い勝手や、デジタルカメラの品質感を維持することができる。また、１回の拡大又は縮小処理で記録画像サイズを得ることができ、無駄な拡大又は縮小処理を無くすことができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、静止画撮影記録時に本発明を適用した場合について説明したが、動画撮影記録時やスルー画表示時に本発明を適用することもできる。すなわち、図２に示したようなプログラム線図にしたがって、動画撮影記録時やスルー画表示時にＡＥ制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係るデジタルカメラのブロック図である。
【図２】フラッシュメモリに格納されているプログラム線図を示す図である。
【図３】２画素加算モードによる読み出し方法の原理を示すＣＣＤの模式図である。
【図４】２画素加算モードにより読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示した概念図である。
【図５】４画素加算モードによる読み出し方法の原理を示すＣＣＤの模式図である。
【図６】４画素加算モードにより読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示した概念図である。
【図７】静止画撮影モードの処理内容を示すフローチャートである。
【図８】静止画撮影モードにおける静止画撮影処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】画素加算倍率が４倍のときのＲＧＢ補間処理における注目画素を示す図である。
【図１０】画素加算倍率が４倍のときのＲＧＢ補間処理における注目画素と、横方向の周辺画素との関係を示す説明図である。
【図１１】同注目画素と、縦方向の周辺画素との関係を示す説明図である。
【図１２】静止画撮影処理の変形例を示した、図８に対応するフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１ デジタルカメラ
２ レンズブロック
３ アクチュエータブロック
４ ドライバー回路
５ ＣＰＵ
６ ＣＣＤ
７ 相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）
８ プログラマブル・ゲインアンプ（ＰＧＡ）
９ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
１０ タイミング発生器（Ｔ／Ｇ）
１１ 垂直／水平ドライバ
１２ 画像処理部
１３ ＳＤＲＡＭ
１４ バックライト（ＢＬ）
１５ 液晶モニタ（ＬＣＤ）
１６ 外部メモリ
１７ フラッシュメモリ
１８ キー入力部
１９ バッテリー
２０ 電源制御回路
２１ マイコン
２２ ストロボ
２３ マイクロホン
２４ スピーカ
２５ 音声処理ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぶれ防止機能を備えたデジタルカメラ、及びその露出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ等において、静止画撮影時におけるカメラ本体の揺れに起因した手ぶれを自動的に防止（補正）する手ぶれ防止構造としては、例えば撮像レンズの一部光学系を移動可能に構成したり、光学系にバリアブル光学系（可変頂角プリズム等）を設けたりすることにより、撮像素子の露光期間中における撮像素子に対する結像位置を移動（光軸を変化）させながら撮像を行う方法や、撮像素子自体を移動させる方法等が知られている。また、結像位置や撮像素子の移動を制御するためには、カメラ本体に水平・垂直に２個の角速度センサ等を設けて各方向の揺れを検出し、その検出結果に基づき行われるのが一般的である（例えば、下記特許文１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４８１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、カメラ本体の揺れ方向、及び揺れ量を検出する角速度センサ等が不可欠であり、また検出したカメラ本体の揺れの量およびタイミングに合わせて正確に光軸補正部の駆動量および駆動タイミングを制御する制御系の電気回路が複雑となったり、精密な駆動機構も必要となることから、カメラ装置全体がコスト高となる。
【０００４】
さらに、撮像素子における結像位置を移動させたり、撮像素子それ自体を移動させたりするには機械的な可動部分が存在することから、装置の小型化には不利であるとともに、外部衝撃が加わった場合や、使用期間の長期化した場合等における信頼性にも自ずと限界があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、より低コストで信頼性の高いぶれ防止機能を付加することが可能となるデジタルカメラ、及び露出制御方法と、その実現に使用されるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため請求項１の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する画素加算手段と、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段とを備えたものとした。
【０００７】
かかる構成においては、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗い場合には、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されることにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがない。
【０００８】
また、請求項２の発明にあっては、前記露出制御手段は、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じて、シャッター速度に加え、絞り値と撮像素子から出力される撮像信号のゲインのうちの少なくともいずれか一方を制御するものとした。
【０００９】
また、請求項３の発明にあっては、前記画素加算手段は、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備え、前記露出制御手段は、被写体の明るさが第１の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに被写体の明るさが第１の設定値よりも暗い第２の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させるものとした。 また、請求項４の発明にあっては、撮影時に使用者が設定可能な撮影モードとして通常モードとブレ軽減モードとが設けられるとともに、前記露出制御手段は、前記ブレ軽減モードが設定されているとき、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる第１の露出制御手段と、前記通常モードが設定されているとき、撮影時に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する第２の露出制御手段とを含み、前記第１の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度が、前記第２の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度よりも高速に設定されているものとした。
【００１０】
また、請求項５の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラの露出制御方法において、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する方法とした。
【００１１】
かかる方法によれば、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗い場合には、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されることにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがない。
【００１２】
また、請求項６の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラが有するコンピュータに、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する処理と、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する処理とを実行させるためのプログラムとした。
【００１３】
また、請求項７の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えた画素加算手段と、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段とを備えたものとした。
【００１４】
かかる構成においては、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されるとともに、その画素の加算度合が被写体の明るさに応じて増大することにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項８の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラの露出制御方法において、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅し、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する方法とした。
【００１６】
かかる方法によれば、被写体画像の明るさが画素加算処理によって増幅されるとともに、その画素の加算度合が被写体の明るさに応じて増大することにより適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影のぶれによる画像の劣化を軽減することができる。しかも、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができる。
【００１７】
また、請求項９の発明にあっては、撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラが有するコンピュータに、撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合に、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と、前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理とを実行させるためのプログラムとした。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明においては、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影の手ぶれによる画像の劣化を軽減することができるようにした。よって、デジタルカメラに、より低コストで信頼性の高いぶれ防止機能を付加することが可能となる。
【００１９】
しかも、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合には、画素加算処理が無用に行われないため、被写体画像の画素数が無用に低下することがないことから、画素数の低下による撮影画像の質の低下を必要かつ最小限とすることができる。
【００２０】
また、被写体が明るい場合には、画素加算処理による画素の加算度合、つまり被写体画像の画素数の低下を抑制することができることから、画素数の低下による撮影画像の質の低下を必要かつ最小限とすることができる。
【００２１】
また、被写体が暗い場合はもとより被写体が明るい場合においても、カメラ本体の揺れに起因する手ぶれと同時に、被写体の移動による画像揺れにも対応することができる。
【００２２】
しかも、シャッター速度のより高速側への維持は、被写体画像の明るさが画素加算処理により増幅されることによって実現されるものであるため、シャッター速度のより高速側への維持、を撮像素子から出力される撮像信号のゲインを上げることにより実現する場合とは異なり、ノイズの増大による画像の劣化もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本発明に係るデジタルカメラ１の電気的構成の概略を示すブロック図である。なお、このデジタルカメラ１は、撮影モードして静止画撮影モード及び動画撮影モードを有するものである。
【００２４】
図示したようにデジタルカメラ１はレンズブロック２を有している。デジタルカメラ１はズーム、及びＡＦ（オートフォーカス）、ＡＥ（自動露出）の各機能を備えたものであり、レンズブロック２には、図示しないズームレンズやフォーカスレンズを含むレンズ群と、絞りと、メカシャッターが含まれている。
【００２５】
アクチュエータブロック３は、上記ズームレンズ及びフォーカスレンズを駆動するためのズームモータ及びフォーカスモータと、絞りを駆動して開度を制御するための絞り用アクチュエータと、及びメカシャッターを開閉駆動するためのシャッター用アクチュエータとから構成されている。なお、本実施の形態において絞りの制御可能な開度は２段階である。ドライバー回路４は、アクチュエータブロック３の上記各モータ及び各アクチュエータを駆動するためのドライバにより構成され、デジタルカメラ１全体を制御するＣＰＵ５の命令に従い各種の駆動信号を生成し、それをアクチュエータブロック３へ供給することによって前記レンズブロック２の各部を駆動させる。なお、前記メカシャッターは電子シャッターに代えることができる。
【００２６】
また、デジタルカメラ１は、前記レンズブロック２を通過した被写体光が入射するＣＣＤ６、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）７、プログラマブル・ゲインアンプ（ＰＧＡ）８、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）９を備えている。
【００２７】
ＣＣＤ６は、被写体の光学像が結像される感光面にベイヤー配列の原色フィルターが設けられた固体撮像素子であり、ＣＣＤ６は、ＣＰＵ５の命令に従いタイミング発生器（ＴＧ）１０が生成するタイミング信号に基づき垂直／水平ドライバ１１により駆動され、被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号を相関二重サンプリング回路７へ出力する。なお、本実施の形態では、前記垂直／水平ドライバ１１がＣＰＵ５と共に本発明の画素加算手段を構成する。
【００２８】
相関二重サンプリング回路７は、入力した撮像信号に含まれるノイズを相関二重サンプリングによって低減し、プログラマブル・ゲインアンプ８へ出力する。プログラマブル・ゲインアンプ８は、ノイズ低減後における信号のゲインをＩＳＯ感度に応じたゲインに調整する。Ａ／Ｄ変換器９はゲイン調整後の撮像信号をサンプリングし所定ビット数のデジタル信号に変換し、画像処理部１２へ出力する。
【００２９】
画像処理部１２は、ＣＰＵ５の命令に従いＳＤＲＡＭ１３を作業用メモリとして、入力したデジタルの撮像信号（ベイヤーデータ）に基づき画素毎のＲ，Ｇ，Ｂの色成分データ（以下、ＲＧＢデータ）を生成するＲＧＢ補間処理、ＲＧＢデータから輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ、Ｖ）からなるＹＵＶデータを画素毎に生成するＹＵＶ変換処理、さらにオートホワイトバランスや輪郭強調などの画品質向上のためのデジタル信号処理を行う。そして画像処理部１２で変換されたＹＵＶデータは順次ＳＤＲＡＭ１３に格納される。
【００３０】
ＳＤＲＡＭ１３に格納されたＹＵＶデータは、ＳＤＲＡＭ１３において１フレーム分を蓄積される毎にビデオ信号に変換されるとともに、バックライト（ＢＬ）１４を備えた液晶モニタ（ＬＣＤ）１５へ送られ、スルー画像として画面表示される。また、静止画撮影モードでシャッターキーによる撮影操作（本実施の形態では全押し操作）があった撮影時には、ＳＤＲＡＭ１３に一時記憶された画像データがＣＰＵ５により圧縮され、最終的には所定のフォーマットの静止画ファイルとして外部メモリ１６に記録される。また、動画撮影モードでの動画撮影中には、ＳＤＲＡＭ１３に所定のフレームレートで記憶された複数の画像データがＣＰＵ５により順次圧縮され、最終的には動画ファイルとして外部メモリ１６に記録される。
【００３１】
外部メモリ１６は、例えば各種のメモリカードにより構成され、外部メモリ１６に記録された静止画ファイル及び動画ファイルは、再生モードにおいてユーザーの選択操作に応じてＣＰＵ５により随時読み出されて伸張され、ＹＵＶデータとしてＳＤＲＡＭ１３に展開された後、液晶モニタ１５において表示される。
【００３２】
また、デジタルカメラ１は、記憶データの書き換えが可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１７を備えている。フラッシュメモリ１７には、ＣＰＵ５に前記各部を制御させるための各種のプログラム、すなわちＡＥ制御、ＡＦ制御、ＡＷＢ制御等を行わせるプログラム、及びそれらの制御に際して使用される各種データが格納されている。特にフラッシュメモリ１７には、ＣＰＵ５を本発明の画素加算手段、露出制御手段として機能させるためのプログラムと、静止画撮影時のＡＥ制御に際して使用される後述するプログラム線図を構成する制御データが格納されている。
【００３３】
また、デジタルカメラ１は、図示しないシャッターボタンや、電源キー、モード切替スイッチ、ズームアップ及びズームダウンボタン等を含むキー入力部１８、及びニッケル水素電池等の充電可能なバッテリー１９、このバッテリー１９の電力を各部に供給するための電源制御回路２０、及びそれらを制御するマイコン２１を有している。マイコン２１はキー入力部１８における各種スイッチ等の操作の有無を定常的にスキャンしており、ユーザーによっていずれかの操作キーが操作されると、その操作内容に応じた操作信号をＣＰＵ５へ送る。なお、前記シャッターボタンは、半押し操作と、全押し操作との２段階の操作が可能な所謂ハーフシャッター機能を有するものである。
【００３４】
また、ＣＰＵ５には、キセノン管等の発光管、及びその駆動回路を含み、静止画撮影時に必要に応じて補助光を発光するためのストロボ回路２２が接続されている。さらに、デジタルカメラ１は動画撮影モード等において周囲の音声を記録する録音機能を備えており、ＣＰＵ５には、マイクロホン（ＭＩＣ）２３及びスピーカ（ＳＰ）２４が接続された音声処理ブロック２５が接続されている。音声処理ブロック２５は、マイクロホン２３から入力した音声信号をデジタルデータに変換してＣＰＵ５に入力する一方、例えば動画ファイルと共に外部メモリ１６に記録されている音声データを音声信号に変換しスピーカ２４を駆動する。
【００３５】
次に、フラッシュメモリ１７に格納されている前述したプログラム線図１００について説明する。図２は、そのプログラム線図１００を示した図である。このプログラム線図１００は周知のものと同様に、被写体が任意の明るさ（Ｌｖ値）にあるとき、適正露出を得るために必要な複数の撮影条件を示す設定情報であるが、本実施の形態のプログラム線図１００には、撮影条件として、一般的なシャッタースピードや、絞り（Ｆ値）、ＩＳＯ感度の設定情報に加え、画素加算倍率に関する設定情報が含まれている。なお、画素加算については後述する。
【００３６】
また、本実施の形態におけるプログラム線図１００は、通常の静止画撮影時に使用される、図に破線で示した通常モード用のプログラム線図Ａと、デジタルカメラ１に予め用意されているブレ軽減モードがオン設定されている状態での静止画撮影時に使用される、図に実線で示したブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂとによって構成されている。
【００３７】
通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）は、ＩＳＯ感度（アンプ８の増幅率）を「１００」以下、つまり撮影画像に生ずるノイズが少ない感度に制限する撮影条件の組み合わせを示すプログラム線図であり、図示したようにＬｖ値が「９」以下である暗い場合には、そのときのＬｖ値に応じてシャッタースピードが「１／６４」以下となるものである。これに対して、ブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）は、シャッタースピードを可能な限り「１／６４」以上、つまり撮影時に手ぶれが生じると予想される低速側の目標とする制御限度以上とする撮影条件の組み合わせを示すプログラム線図であり、そのときのＬｖ値に応じ、ＩＳＯ感度が設定可能な最大値「４００」に達するまで順に上がるとともに、画素加算倍率が設定可能な最大値「４倍」に達するまで順に上がるものである。
【００３８】
また、本実施の形態において、前記プログラム線図１００に示されるＩＳＯ感度「５０」〜「４００」は、前述したプログラマブル・ゲインアンプ８のゲインが８ｄｂ，１４ｄｂ，２０ｄｂ，２６ｄｂに設定されることにより実現される値である。ここで、プログラマブル・ゲインアンプ８のゲインが２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定されると同時に、前述した画素加算倍率が「２倍」及び「４倍」に設定される場合、プログラマブル・ゲインアンプ８のゲインがＩＳＯ感度「８００」及び「１６００」に設定される場合と同等の感度を得ることができる。
【００３９】
また、画素加算倍率は、撮影時に前記ＣＣＤ６から画像信号を読み出す際に加算すべき画素数に対応する値である。すなわち本実施の形態においては、ＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモードとして、通常の読み出しモードとは別に、信号電荷を縦（垂直）方向に２画素ずつ加算して読み出す２画素加算モードと、信号電荷を縦（垂直）方向と縦（垂直）方向に４画素ずつ加算して読み出す４画素加算モードとが用意されており、前述した画素加算倍率の「２倍」は、ＣＣＤ６の駆動モードを２画素加算モードに設定すべきことを示し、同様に画素加算倍率の「４倍」は、ＣＣＤ６の駆動モードを４画素加算モードに設定すべきことを示す読み出しモードの設定情報である。
【００４０】
ここで、上述した２画素加算モード及び４画素加算モードによる画像信号の読み出し方法を図に従って説明する。
【００４１】
図３は、２画素加算モードによる読み出し方法の原理を示す前記ＣＣＤ６の模式図である。ＣＣＤ６は、画素を構成する多数の感光用ＣＣＤ（図でＲ，Ｇ，Ｂ）と、水平方向に並んだ感光機能を有していないＣＣＤからなるホールド蓄積部ＨＯＬＤ、及び水平転送部６１と、上記各ＣＣＤの信号電荷を垂直転送する図示しない垂直転送部と、出力回路６２とを備えている。なお、図示しないが通常の読み出しモードは、ＣＣＤ６から一般的なフレーム読み出しによって全画素（本実施の形態では５００万画素）の信号電荷を画素加算することなく読み出すモードである。
【００４２】
それに対して、２画素加算モードは、図３に示したように１フレーム分の信号電荷を４／８ライン２フィールドで読み出すモードである。すなわち、第１フィールドでは、垂直方向奇数番目のライン（１５，１３，１１，・・・）の信号電荷のみを垂直転送し、その際、ホールド蓄積部ＨＯＬＤを用いて１ライン分の信号電荷を１ライン分の転送時間だけ一時的に保持することにより、互いに隣り合う奇数ラインの信号電荷を加算、つまり同色の２画素分の信号電荷を垂直加算して水平転送部６１へ転送する。しかる後、同色の画素配列（Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算された奇数ラインの信号を読み出し、以後、全ての奇数ラインの信号電荷を順に読み出す。次に第２フィールドでは、垂直方向偶数番目のライン（１６，１４，１２，・・・）について第１フィールドと同様の垂直加算を行い、奇数ラインと異なる同色の画素配列（Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算された偶数ラインの信号を読み出し、以後、全ての偶数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４３】
図４は、上記のように読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示す概念図であり、図示したように２画素加算モードでは、縦方向の画素数が全体の２分の１（２５０万画素）であるが、全画素数分の画素情報が反映されるとともに、全体として画素値（輝度情報）が２倍に増幅されたベイヤーデータが得られることとなる。なお、図４は、前述した垂直加算により得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、得られない画素との位置関係を示したものであり、撮影時には、得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のみからなるベイヤーデータがＳＤＲＡＭ１３に一時記憶される。また、図に示した２画素加算後のＲ，Ｇ，Ｂの画素位置は、加算される２画素の重心位置となる。
【００４４】
また、図５は、前述した４画素加算モードによる読み出し方法の原理を示す前記ＣＣＤ６の模式図である。先に説明した２画素加算モードと同様、４画素加算モードも、図示したように１フレーム分の信号電荷を４／８ライン２フィールドで読み出すモードである。
【００４５】
すなわち、第１フィールドでは、垂直方向奇数番目のラインの（１５，１３，１１，・・・）の信号電荷のみを垂直転送し、その際、ホールド蓄積部ＨＯＬＤを用いて１ライン分の信号電荷を１ライン分の転送時間だけ一時的に保持することにより、互いに隣り合う奇数ラインの信号電荷を加算、つまり同色の２画素分の信号電荷を垂直加算して水平転送部６１へ転送すると同時に、水平転送部６１において垂直加算された信号電荷が２画素分転送されたタイミングで、次に垂直加算された信号電荷を水平方向に２画素分ずれた状態で加算（水平加算）する。しかる後、同色の画素配列（Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算され、かつ同一ラインに１画素おきに存在する同色の２画素分の信号電荷が水平加算された奇数ラインの信号を読み出し、以後、全ての奇数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４６】
同様に、第２フィールドでは、垂直方向偶数番目のライン（１６，１４，１２，・・・）について第１フィールドと同様の垂直加算と水平加算を行い、奇数ラインと異なる同色の画素配列（Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，・・・）からなる２ライン分の信号電荷が垂直加算され、かつ同一ラインに１画素おきに存在する同色の２画素分の信号電荷が水平加算された偶数ラインの信号を読み出し、以後、全ての偶数ラインの信号電荷を順に読み出す。
【００４７】
図６は、上記のように読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示す概念図であり、図示したように４画素加算モードでは、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１（総画素数が１２５万画素）であるが、全画素数分の画素情報が反映されるとともに、全体としての画素値（輝度情報）が４倍に増幅されたベイヤーデータが得られることとなる。なお、図６は、前述した垂直加算および水平加算により得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、得られない画素との位置関係を示したものであり、撮影時には、得られる画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のみからなるベイヤーデータがＳＤＲＡＭ１３に一時記憶される。また、図に示した４画素加算後のＲ，Ｇ，Ｂの画素位置は、加算される元の４画素の重心となる。
【００４８】
次に、以上の構成からなるデジタルカメラ１の本発明に係る動作を図に従って説明する。図７は、デジタルカメラ１においてユーザーによるモード切替スイッチ操作により静止画撮影モードが設定されたときＣＰＵ５が実行する本発明に係る処理の内容を示したフローチャートである。なお、本フローチャートにおいては、ＡＦ制御、ＡＷＢ制御等の説明は省略する。
【００４９】
静止画撮影モードが設定されているとき、ＣＰＵ５は、ＣＣＤ６に所定のスルーレートに応じたタイミングで被写体の撮像動作を行わせ、その撮像動作によって取得された画像データに基づくスルー画像の生成、及び生成したスルー画像の液晶モニタ１５による表示を開始する（ステップＳＡ１）。そして、シャッターボタンが半押しされなければ（ステップＳＡ２でＮＯ）、一定時間毎のスルー画像の更新を繰り返し行う。
【００５０】
この間、図示しないが、スルー画像を表示している間にＣＰＵ５は各種のキー操作を逐次受け付けており、ユーザーは所定のキー操作を行うことにより、必要に応じて前述したブレ軽減モードのオンオフ設定ができるようになっている。また、この間には、逐次取得される画像データに基づいて、スルー画像の表示に適したスルー表示用のプログラム線図を用いたＡＥ処理を行う。
【００５１】
一方、ＣＰＵ５は、スルー画像の表示中にユーザーによるシャッターボタンの半押し操作があると（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、直前の撮像動作で取得していた画像データの輝度情報に基づき、被写体の明るさ（Ｌｖ値）を判断する（ステップＳＡ３）。引き続き、デジタルカメラ１に設けられているブレ軽減モードがユーザーにより設定されているか否かを確認し、それが設定されていない場合には（ステップＳＡ４でＮＯ）、前述したプログラム線図１００の通常モード用のプログラム線図Ａ（破線）に基づき、ステップＳＡ３で取得した被写体の明るさ（Ｌｖ値）に対応する撮影条件を決定する（ステップＳＡ６）。また、ブレ軽減モードが設定されていた場合には（ステップＳＡ４でＹＥＳ）、ブレ軽減モード用のプログラム線図Ｂ（実線）に基づき、ステップＳＡ３で取得した被写体の明るさ（Ｌｖ値）に対応する撮影条件を決定する（ステップＳＡ５）。
【００５２】
その後、シャッターボタンの全押し操作がなければ（ステップＳＡ７でＮＯ）、前述したステップＳＡ２へ戻り、シャッターボタンの半押し操作が継続されていれば（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、前述したステップＳＡ３〜ＳＡ６の処理を繰り返し実行し、シャッターボタンの半押し操作が継続されていなければ（ステップＳＡ２でＮＯ）、再びシャッターボタンの半押し操作待ちを行う。そして、シャッターボタンの半押し状態が解除されることなく、そのままシャッターボタンが全押し操作されたら（ステップＳＡ７でＹＥＳ）、直前に決定した撮影条件による静止画撮影処理（詳細については後述する）を実施することにより記録用の画像データを生成し（ステップＳＡ８）、生成した画像データの圧縮、及び外部メモリ１６への記録処理を行う（ステップＳＡ９）。以後、ステップＳＡ１へ戻り前述した動作を繰り返す。
【００５３】
以下、前述した静止画撮影処理の詳細を説明する。図８は、前記静止画撮影処理（ステップＳＡ８）に関するＣＰＵ５の処理の内容を示したフローチャートである。係る処理においてＣＰＵ５は、その時点で決定している撮影条件での所定のシャッタースピードと絞り（Ｆ値）とによってＣＣＤ６の露光を制御した後（ステップＳＢ１）、その時点で決定している撮影条件での画素加算倍率に応じて以下の処理を実行する。
【００５４】
まず、ステップＳＢ２において画素加算倍率が１倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されていないとき、あるいは、ブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が例えば「８」以上であったときの処理について説明する。係る場合には、ブレ軽減モードの設定の有無に関係なく、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８にその時点で決定している撮影条件でのＩＳＯ感度に応じたゲインを設定した状態で、通常の読み出しモードによってＣＣＤ６から全画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ３）。次に、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対するＲＧＢ補間処理、すなわち注目画素毎が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値の平均値とする補間処理により画素毎のＲＧＢデータを生成させ、そのＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によって、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ４）。
【００５５】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が４倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が「６」以下であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を４画素加算モードで駆動して、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１である１２５万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ５）。
【００５６】
さらに、ここで読み出されるとともにＡ／Ｄ変換された後の撮像信号（ベイヤーデータ）に対して横方向及び縦方向の位相調整処理を行い、新たなベイヤーデータを取得する（ステップＳＢ６）。
【００５７】
係る処理を図に従って説明する。すなわち４画素加算により取得したベイヤーデータを構成する各画素は、ＣＣＤ６の露光面の画素空間において画素加算された元の４画素の重心に位置するため、先に図６で示したように各々の間隔が同一となっていない。そのため上記ベイヤーデータに対してＲＧＢ補間を行うとき、つまり図９に示したように、例えば注目画素２００がＲ画素であれば、その周辺に位置する４つのＧ画素に基づき注目画素のＧ成分データを生成し、また周辺に位置する４つのＢ画素に基づき注目画素のＢ成分データを生成するとき、正しいＧ成分データやＢ成分データを得ることができないため、色成分に位相のずれが生じてしまい最終的に得られる画像にジャギーを生じさせることとなる。
【００５８】
位相調整処理はそれを回避するため、前記ベイヤーデータを構成する各画素の画素値を、画素空間において隣接する画素同士の間隔が等しい画素の画素値に変換することによって前記ベイヤーデータを再構築する処理である。図１０は、横方向の位相調整処理を示した模式図である。同一の水平ライン上で互いに隣接する同色の２画素の間に、一方からの距離と他方からの距離の比が３：５となる位置にそれぞれ同色の新たな画素を配置すれば、新たな画素同士の間隔は全て同一となる。また、係る新たな画素の画素値は、その両側に位置する同色の元の画素の各々の画素値を、当該新たな画素までの距離に応じて加重平均した値とすることにより得ることができる。
【００５９】
したがって、例えば図に示したＲ画素２０１，２０２の間には、Ｒ画素２０１からの距離が３／８、Ｒ画素２０２からの距離が５／８となる位置に新たなＲ画素２００を配置し、係る新たなＲ画素２００の画素値は、Ｒ画素２０１，２０２の画素値を新たなＲ画素２００までの距離に応じて加重平均した値（Ｒ画素２０１の値×５／８＋Ｒ画素２０２の値×３／８）とし、係る新たなＲ画素２００等のデータによってベイヤーデータを再構築する。また、図１１は、縦方向の位相調整処理を示した模式図であり、縦方向についても横方向の場合と同様の手法によって新たな画素のデータを取得し、それによってベイヤーデータを再構築する。
【００６０】
そして、位相調整後には、再構築したベイヤーデータに対するＲＧＢ補間処理、及びそれにより生成されるＲＧＢデータに対するＹＵＶ変換処理を行い、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ７）。さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦横方向にそれぞれ２倍の拡大処理を施し、４画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＢ８）。係る拡大処理時における補間は、例えば周知のデジタルズームにおける場合と同様の手法（隣接する周辺画素からの線形補間等）によるものである。
【００６１】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が２倍であったとき、すなわちブレ軽減モードが設定されており、かつ被写体の明るさ（Ｌｖ値）が例えば「６」〜「７」の間であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を２画素加算モードで駆動して、縦方向の画素数が２分の１である２５０万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＢ９）。
【００６２】
さらに、ここで読み出されるとともにＡ／Ｄ変換された後の撮像信号（ベイヤーデータ）に対して縦方向の位相調整処理を行い、新たなベイヤーデータを取得する（ステップＳＢ１０）。係る処理は、先に説明した画素加算倍率が４倍である場合の縦方向の位相調整処理と同様である。
【００６３】
そして、位相調整後には、再構築したベイヤーデータに対するＲＧＢ補間処理、及びそれにより生成されるＲＧＢデータに対するＹＵＶ変換処理を行い、画素毎の輝度成分（Ｙ）及び色差成分（Ｃｂ，Ｃｒ）の各データからなるＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＢ１１）。さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦方向に２倍の拡大処理を施し、２画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＢ１２）。係る拡大処理時における補間は、例えば周知のデジタルズームにおける場合と同様の手法（隣接する周辺画素からの線形補間等）によるものである。
【００６４】
そして、ＣＰＵ５は、上述したステップＳＢ４、ステップＳＢ８、ステップＳＢ１２のいずれかの処理が終了した時点で静止画撮影処理を完了した後、図７の処理に戻り、上記いずれかの処理によって生成したＹＵＶデータを記録用の画像データとして圧縮し、外部メモリ１６への記録する。
【００６５】
ここで、上述した静止画撮影処理では、ＲＧＢ補間を行う以前に、ＣＣＤ６により撮像した画像における画素加算（２画素加算や４画素加算）を行うことに起因してＲＧＢ補間後のＲＧＢデータに生ずる色成分の位相のずれを防止するための位相調整をベイヤーデータに対して行い、いったんベイヤーデータを再構築した後、ＲＧＢ補間を行うようにしたが、上記位相調整は、ＲＧＢ補間処理の中で行うようにしてもよい。
【００６６】
すなわち図１２は、前記静止画撮影処理の変形例を示した、図８に対応するフローチャートである。
【００６７】
かかる変形例においても、ＣＰＵ５は、その時点で決定している撮影条件での所定のシャッタースピードと絞り（Ｆ値）とによってＣＣＤ６の露光を制御した後（ステップＳＣ１）、その時点で決定している撮影条件での画素加算倍率に応じて以下の処理を実行する。
【００６８】
まず、画素加算倍率が１倍であったとき（ステップＳＣ２で「１倍」）については、図８のフローチャートにおけるステップＳＢ３，ＳＢ４と同一の処理を実施し（ステップＳＣ３〜ＳＣ３）、画像処理部１２にＹＵＶデータを生成させる（ステップＳＣ３〜ＳＣ５）
【００６９】
次に、前記ステップＳＣ２において画素加算倍率が４倍であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を４画素加算モードで駆動して、縦方向および横方向の画素数がそれぞれ２分の１である１２５万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＣ６）。
【００７０】
引き続き、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対する横方向及び縦方向の位相調整を含むＲＧＢ補間処理を行わせる（ステップＳＣ７）。係る処理では、ステップＳＣ４における一般的な補間処理とは異なり、注目画素毎にその画素が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値の単純な平均値とするのではなく、周辺画素の各々の画素値に注目画素との距離に応じた重み付けを行った上での平均値（加重平均）とする。
【００７１】
より具体的に説明すると、仮に注目画素が図９に示したようにＲ成分を有するＲ画素であれば、その周辺に位置する４つのＧ画素に基づきＧ成分データを生成し、かつ周辺に位置する４つのＢ画素に基づきＢ成分データを生成する。このとき、各画素は、既に説明した４画素加算により読み出されたものであり、ＣＣＤ６の露光面を想定したときの各画素の位置関係（実際には、加算された４画素分の重心位置の関係）においては、図示したように注目画素（Ｒ画素）と周辺４画素（Ｇ画素、又はＢ画素）の各々との間の距離は同一とならない。したがって、周辺画素値の単なる平均値を注目画素の画素値とした場合には、色成分に位相のずれが生じてしまい最終的に得られる画像にジャギーを生じさせることとなるため、上記処理では、注目画素に反映させる周辺４画素の画素値に、いったん前記距離の違いに応じた重み付け係数を乗じる重み付けを行った後、それらの平均値を注目画素の画素値とする。
【００７２】
すなわち図１０に即して説明すると、ある注目画素２００について、その周辺画素のうち、横方向の同一ラインに存在する２つの周辺画素（ここではＲ画素）２０１，２０２の間の横方向の距離が「８」で、かつ左側の周辺画素２０１から注目画素２００までの横方向の距離が「３」、右側の周辺画素２０１から注目画素２００までの横方向の距離「５」であるときには、左側の周辺画素２０１に重み付け係数として５／８倍を設定し、かつ右側の周辺画素２０２に重み付け係数として３／８倍を設定する。そして、双方の周辺画素２０１，２０２の画素値に上記の重み付け係数を乗じ、それらの平均値を注目画素２００の画素値とする。なお、ここでは周辺画素の重み付け方法を横方向のみに限定して説明したが、実際には横方向だけでなく、縦方向についても同様の方法による重み付けを行う。
【００７３】
しかる後、上述した位相調整を含むＲＧＢ補間処理によって生成した画素毎のＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によってＹＵＶデータを生成させ（ステップＳＣ８）、さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦横方向にそれぞれ２倍の拡大処理を施し、４画素加算により消失した分の画素を補間することにより、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＣ９）。
【００７４】
次に、前記ステップＳＢ２において画素加算倍率が２倍であったときの処理について説明する。係る場合には、まず、プログラマブル・ゲインアンプ８ゲインを２６ｄｂ（ＩＳＯ感度４００）に設定した状態で、ＣＣＤ６を２画素加算モードで駆動して、縦方向の画素数が２分の１である２５０万画素分の信号電荷からなる画像信号を読み出す（ステップＳＣ１０）。
【００７５】
そして、画像処理部１２に、Ａ／Ｄ変換後の上記撮像信号（ベイヤーデータ）に対する縦方向の位相調整を含むＲＧＢ補間処理を行わせる（ステップＳＣ１１）。係る処理では、前述したステップＳＣ７と異なり、注目画素毎にその画素が有していない色成分データを、その色成分データを有する周辺画素の画素値から求めるとき、周辺画素の画素値に、いったん注目画素に対する縦方向の距離の違いのみに応じた重み付け係数を乗じる重み付けを行った後、それらの平均値を注目画素の画素値とする。それにより色成分に位相のずれがない画素毎のＲＧＢデータを生成させる。
【００７６】
しかる後、上述した位相調整を含むＲＧＢ補間処理によって生成した画素毎のＲＧＢデータに基づきＹＵＶ変換処理によってＹＵＶデータを生成させ（ステップＳＣ１２）、さらに、生成したＹＵＶデータに対して縦方向に２倍の拡大処理を施すことにより、２画素加算により消失した分の画素を補間し、画素加算倍率が「１倍」であるときと同様の画素数（５００万画素）の記録用の画像データを生成する（ステップＳＣ１３）。係る変形例によっても、画像にジャギーが生じることを防止することができる。
【００７７】
以上説明したように本実施の形態のデジタルカメラ１においては、撮影時にブレ軽減モードが設定されているときには、被写体の明るさが、通常モードではシャッタースピードの制御速度が手ぶれが生じると予想される速度よりも低速となる明るさであっても、前述した２画素加算や４画素加算により撮影された画像の明るさが増幅されることによって、適正露出が確保される。したがって、カメラ本体の揺れ検出用の角速度センサや、光学系の駆動機構等を用いなくとも、シャッター速度をより高速側に維持することにより、撮影時の手ぶれによる画像の劣化を軽減することができる。その結果、デジタルカメラにより低コストで信頼性の高い手ぶれ防止機能を付加することが可能となる。
【００７８】
また、被写体が暗い場合はもとより被写体が明るい場合においても、カメラ本体の揺れに起因する手ぶれと同時に、被写体の移動による画像揺れ（被写体ぶれ）にも対応することができる。
【００７９】
しかも、シャッター速度のより高速側への維持は、前述した２画素加算や４画素加算により撮影画像の明るさを増幅されることによって実現されるものであるため、シャッター速度のより高速側への維持をプログラマブル・ゲインアンプ８のゲインを上げることにより実現する場合とは異なり、ノイズの増大による画像の劣化もない。
【００８０】
また、明るい被写体を撮影する場合には、２画素加算や４画素加算が行われることなく、ＣＣＤ６から全画素の画像データが読み出されるため、その場合には、取得画素数の無用な低下、つまり撮影画像の質が低下することがない。
【００８１】
なお、本実施の形態では、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を切り替えるようにしたが、画素加算のモードを、ＡＥ制御によっていったん決定したシャッタースピードに基づき切り替えるようにしてもよい。
【００８２】
また、ＣＣＤ６により撮像した画像における画素加算（２画素加算や４画素加算）を、ＣＣＤ６から撮像信号を読み出す際にＣＣＤ６内部で行うものについて説明したが、同様の画素加算を、例えばＣＣＤ６から出力された後の画像データに対して、任意のハードウェアを用いたり、ＣＰＵ５等のコンピュータによるソフト処理によって行うようにしてもよい。
【００８３】
また、上記画素加算は、必ずしもベイヤーデータの状態の画素について行う必要はなく、ＲＧＢ補間後のＲＧＢデータや、ＹＵＶ変換後のＹ，Ｃｂ，Ｃｒデータについて行うようにしてもよい。
【００８４】
また、画素加算に起因してＲＧＢ補間後のＲＧＢデータに生ずる色成分の位相のずれを防止するための位相調整は、本実施の形態のようにＲＧＢ補間処理の前処理として行ってもよいし、先に図１２に示した変形例のように、ＲＧＢ補間処理の中で行うようにしてもよい。なお、本実施の形態のようにＲＧＢ補間を行う以前にベイヤーデータに対して予め位相調整を行う場合には、ＲＧＢ補間処理を簡素化することができるとともに、既存の補間処理回路や補間処理ソフトをそのまま使用できる。また、変形例のようにＲＧＢ補間処理の中で行う場合には、ベイヤーデータを再構築するためだけの位相調整回路や位相調整ソフトが不要となる。
【００８５】
また、４画素加算を行ったときには縦横両方向の位相調整を行うようにしたが、それを縦横いずれか一方のみとしてもよい。なお、当然のごとく、本実施の形態のように縦横両方向について行った方が良質の画像を得ることができる。
【００８６】
また、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を自動的に切り替えるようにしたが、画素加算のモードはユーザーが必要に応じて手動操作により切り替えることができるようにしてもよい。
【００８７】
また、撮影時における被写体の明るさ（Ｌｖ値）に基づき画素加算のモード（本実施の形態ではＣＣＤ６からの画像信号の読み出しモード）を切り替えるようにしたが、画素加算のモードを、ＡＥ制御によっていったん決定したシャッタースピードに基づき切り替えるようにしてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態においては、撮影した画像を記録するときの画像サイズ（画素サイズ）が、ＣＣＤ６で撮像可能な最大サイズに固定されているものとしたが、デジタルカメラにおいては、記録可能な画像サイズが複数種用意されており、ユーザーが所望の画像サイズを適宜選択して設定することができるのが一般的である。したがって、本実施の形態では、前述した静止画撮影処理（図８、図１２）ではＹＵＶデータを、単にそのときの画素加算倍率（２倍、４倍）のみに応じた拡大率で拡大させたが、画像サイズが選択可能な構成においては、例えば図８のステップＳＢ８，ステップＳＢ１２の処理を以下のような拡大又は縮小処理に変更することが望ましい。
【００８９】
まず、その時点で設定（選択）されている記録画像サイズを確認し、次に、その記録画像サイズと、その時点のＹＵＶデータのサイズ（これは画素加算倍率から判断してもよい。）とを比較する。ここで、記録画像サイズの方が大きければ、ＹＵＶデータをそのサイズに拡大するのに必要な拡大率を計算し、逆に記録画像サイズの方が小さければ、ＹＵＶデータをそのサイズに縮小するのに必要な拡大率を計算する。しかる後、計算した倍率でＹＵＶデータを拡大又は縮小する。
但し、上記の拡大倍率や縮小倍率の計算に際しては、その時点の画素加算倍率が２倍であってＹＵＶデータの縦横比が通常の縦横比と異なっているときには、縦方向と横方向の倍率を個別に計算し、ＹＵＶデータを縦方向と横方向とに異なる倍率で拡大又は縮小する。また、当初、記録画像サイズとＹＵＶデータのサイズとを比較したとき、両者のサイズが同じであった場合には、前述した倍率計算や拡大又は縮小処理を行わず、そのまま静止画撮影処理を完了するようにする。
【００９０】
以上のようにすれば、撮影した画像を、そのときの画素加算倍率つまり被写体の明るさに関係なく、その時々に設定されている記録画像サイズで記録させることができる。したがって、例えば被写体の明るさの違いに起因して、撮影する毎に記録される画像のサイズが変化してしまうことが防止でき、撮影した後の記録画像の使い勝手や、デジタルカメラの品質感を維持することができる。また、１回の拡大又は縮小処理で記録画像サイズを得ることができ、無駄な拡大又は縮小処理を無くすことができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、静止画撮影記録時に本発明を適用した場合について説明したが、動画撮影記録時やスルー画表示時に本発明を適用することもできる。すなわち、図２に示したようなプログラム線図にしたがって、動画撮影記録時やスルー画表示時にＡＥ制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係るデジタルカメラのブロック図である。
【図２】フラッシュメモリに格納されているプログラム線図を示す図である。
【図３】２画素加算モードによる読み出し方法の原理を示すＣＣＤの模式図である。
【図４】２画素加算モードにより読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示した概念図である。
【図５】４画素加算モードによる読み出し方法の原理を示すＣＣＤの模式図である。
【図６】４画素加算モードにより読み出される撮像信号からなるベイヤーデータを示した概念図である。
【図７】静止画撮影モードの処理内容を示すフローチャートである。
【図８】静止画撮影モードにおける静止画撮影処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】画素加算倍率が４倍のときのＲＧＢ補間処理における注目画素を示す図である。
【図１０】画素加算倍率が４倍のときのＲＧＢ補間処理における注目画素と、横方向の周辺画素との関係を示す説明図である。
【図１１】同注目画素と、縦方向の周辺画素との関係を示す説明図である。
【図１２】静止画撮影処理の変形例を示した、図８に対応するフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１ デジタルカメラ
２ レンズブロック
３ アクチュエータブロック
４ ドライバー回路
５ ＣＰＵ
６ ＣＣＤ
７ 相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）
８ プログラマブル・ゲインアンプ（ＰＧＡ）
９ Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
１０ タイミング発生器（Ｔ／Ｇ）
１１ 垂直／水平ドライバ
１２ 画像処理部
１３ ＳＤＲＡＭ
１４ バックライト（ＢＬ）
１５ 液晶モニタ（ＬＣＤ）
１６ 外部メモリ
１７ フラッシュメモリ
１８ キー入力部
１９ バッテリー
２０ 電源制御回路
２１ マイコン
２２ ストロボ
２３ マイクロホン
２４ スピーカ
２５ 音声処理ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、
前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する画素加算手段と、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記露出制御手段は、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じて、シャッター速度に加え、絞り値と撮像素子から出力される撮像信号のゲインのうちの少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記画素加算手段は、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備え、
前記露出制御手段は、被写体の明るさが第１の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに被写体の明るさが第１の設定値よりも暗い第２の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる
ことを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
撮影時に使用者が設定可能な撮影モードとして通常モードとブレ軽減モードとが設けられるとともに、
前記露出制御手段は、
前記ブレ軽減モードが設定されているとき、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる第１の露出制御手段と、
前記通常モードが設定されているとき、撮影時に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する第２の露出制御手段とを含み、
前記第１の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度が、前記第２の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度よりも高速に設定されている
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラの露出制御方法において、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラが有するコンピュータに、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する処理と、
前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する処理と
を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、
前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えた画素加算手段と、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項８】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラの露出制御方法において、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅し、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅することを特徴とする露出制御方法。
【請求項９】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラが有するコンピュータに、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合に、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と、
前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と
を実行させるためのプログラム。
【請求項１】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、
前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する画素加算手段と、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記露出制御手段は、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じて、シャッター速度に加え、絞り値と撮像素子から出力される撮像信号のゲインのうちの少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記画素加算手段は、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備え、
前記露出制御手段は、被写体の明るさが第１の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに被写体の明るさが第１の設定値よりも暗い第２の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる
ことを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
撮影時に使用者が設定可能な撮影モードとして通常モードとブレ軽減モードとが設けられるとともに、
前記露出制御手段は、
前記ブレ軽減モードが設定されているとき、被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記画素加算手段に前記被写体画像の明るさを増幅させる第１の露出制御手段と、
前記通常モードが設定されているとき、撮影時に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する第２の露出制御手段とを含み、
前記第１の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度が、前記第２の露出制御手段によるシャッター速度の低速側の目標とする制御限度よりも高速に設定されている
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラの露出制御方法において、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御するとともに、前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラが有するコンピュータに、
被写体の明るさが所定の設定値よりも明るい場合に被写体の明るさに応じてシャッター速度を制御する処理と、
前記被写体の明るさが所定の設定値よりも暗くなると、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅する処理と
を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録するデジタルカメラにおいて、
前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えた画素加算手段と、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させ、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記画素加算手段に前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅させる露出制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項８】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラの露出制御方法において、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合には、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅し、さらに前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅することを特徴とする露出制御方法。
【請求項９】
撮像素子により撮像された被写体画像を記録する一方、前記被写体画像に画素加算処理を行うことにより前記被写体画像の明るさを増幅するとともに、前記画素加算処理のモードとして第１の画素加算モードと、その第１の画素加算モードよりも画素の加算度合が大きい第２の画素加算モードとを備えたデジタルカメラが有するコンピュータに、
撮影時における被写体の明るさが第１の設定値よりも暗く、かつその第１の設定値よりも暗い第２の設定値以上の明るさである場合に、前記第１の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と、
前記被写体の明るさが前記第２の設定値よりも暗い明るさである場合には、前記第２の画素加算モードによって前記被写体画像の明るさを増幅する処理と
を実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３５２７１５（Ｐ２００６−３５２７１５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７８６４２（Ｐ２００５−１７８６４２）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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