撮像装置
【課題】ＡＦ精度を維持しつつ、間引き読み出しによってＡＦ高速化を図る。
【解決手段】スルー撮影で得た入力画像のエッジ強度を水平及び垂直方向において個別に評価し、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶを得る。シャッタボタンの半押し操作を受け、評価値ＥＨ及びＥＶを比較する。ＥＶ＞ＥＨの場合には、垂直間引き量が水平間引き量よりも大きい間引き読み出しモードＭＤＡ１を対象読み出しモードとして選択し、ＥＶ＜ＥＨの場合には、水平間引き量が垂直間引き量よりも大きい間引き読み出しモードＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択する。フォーカスレンズ位置を順次ずらしながら対象読み出しモード及び高フレームレートにて入力画像列を取得し、入力画像列の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出する。
【解決手段】スルー撮影で得た入力画像のエッジ強度を水平及び垂直方向において個別に評価し、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶを得る。シャッタボタンの半押し操作を受け、評価値ＥＨ及びＥＶを比較する。ＥＶ＞ＥＨの場合には、垂直間引き量が水平間引き量よりも大きい間引き読み出しモードＭＤＡ１を対象読み出しモードとして選択し、ＥＶ＜ＥＨの場合には、水平間引き量が垂直間引き量よりも大きい間引き読み出しモードＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択する。フォーカスレンズ位置を順次ずらしながら対象読み出しモード及び高フレームレートにて入力画像列を取得し、入力画像列の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト検出法を用いたＡＦ制御（オートフォーカス制御）が実用化されている。コントラスト検出法を用いたＡＦ制御では、フォーカスレンズを移動させることで撮像素子上の被写体像のコントラストが変化することを利用して、コントラスト（エッジ強度）が最大化されるフォーカスレンズの位置（合焦レンズ位置）を見つける。
【０００３】
エッジの強弱はフレーム間の相対比較で決まるため、フォーカスを精度良く合わせるためには（即ち、合焦レンズ位置を精度良く見つけるためには）、より多くのフレームについての評価値（エッジ評価値）が必要となるが、フレーム数を増やせば、その分だけ合焦時間（ＡＦ制御に必要な時間）が長くなる。そのため、ＡＦ制御を行う際には、撮像素子の駆動モードをフレームレートの大きな駆動モードに切り替え、一定時間内に得られる評価値の数を多くすることで合焦時間の短縮を行っている。
【０００４】
但し、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子から単位時間当たりに読み出すことのできるデータ量には限りがあるため、高フレームレートを実現するためには、一般的に、読み出し対象画素の間引きを行う必要がある。一般的には、図１９に示す如く、信号読み出しの際に、垂直方向に沿って幾つかの画素間引きが行われる。図１９において、斜線部分は間引きの対象部分を表している（後述の図２０も同様）。間引かれた部分の信号は、当然、ＡＦ制御に利用されえない。
【０００５】
尚、下記特許文献１には、間引き読み出しを利用してＡＦ制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の如く、間引き読み出しを利用することで高フレームレート及びＡＦ高速化を図ることができる。しかし、ＡＦ制御に利用される信号の情報量が間引き読み出しによって減衰するため、本来、間引きはＡＦの高精度実現にとって好ましくない。特に例えば、図２０に示す如く、水平方向に強いエッジ成分を有する被写体像に対し、垂直方向の間引きを行うと或いは垂直方向の間引き量を大きくしすぎると、コントラスト変化検出に重要なエッジ成分（図２０の例において、眉や口のエッジ成分）がＡＦ制御の評価対象にならず、ＡＦ精度が相当に劣化する。このように、ＡＦ精度とＡＦ時のフレームレート（換言すればＡＦ速度）はトレードオフの関係にある。必要なＡＦ精度を確保した上で、ＡＦ時のフレームレートを増大させることができれば有益である。
【０００８】
そこで本発明は、合焦用位置検出における高精度化及び高速化の両立に寄与しうる撮像装置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】
【０００９】
本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズを介して入射した被写体像の画像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子から前記画像信号を読み出すための複数の読み出しモードの中から選択された読み出しモードにて前記画像信号を読み出す読み出し制御部と、前記読み出し制御部によって読み出された前記画像信号に基づき、前記被写体像を合焦させるための、前記フォーカスレンズ及び前記撮像素子間の相対位置関係を検出するフォーカス処理を実行するフォーカス制御部と、前記撮像素子から読み出された前記画像信号に基づいて、前記フォーカス処理を実行するための読み出しモードを選択する読み出しモード選択部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、被写体像の状態に応じ、合焦用位置検出（上記相対位置関係の検出）の高精度化及び高速化にとって適切な読み出しモードを選択することができるようになる。
【００１１】
具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分に基づき、前記読み出しモードを選択しても良い。
【００１２】
これにより、被写体像のエッジ状態に応じた読み出しモードを選択することができる。例えば、被写体像のエッジ状態が保存される形で、なるだけ信号を間引いて読み出すようにすれば、合焦用位置検出の精度を維持しつつ、合焦用位置検出の高速化を図ることが可能となる。
【００１３】
より具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分を水平及び垂直方向において個別に評価し、その評価結果に基づき前記読み出しモードを選択してもよい。
【００１４】
これにより例えば、水平エッジと垂直エッジの大小関係に基づき、合焦用位置検出の精度維持にとって適切な読み出しモードを選択することが可能となる。
【００１５】
更に具体的には例えば、前記複数の読み出しモードは、前記画像信号の間引き読み出しを行うための第１及び第２間引き読み出しモードを含み、前記第１間引き読み出しモードにおいて、垂直方向の間引き量は水平方向の間引き量よりも多く、前記第２間引き読み出しモードにおいて、水平方向の間引き量は垂直方向の間引き量よりも多く、前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２間引き読み出しモードを選択してもよい。
【００１６】
更に具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度（垂直エッジ強度評価値）及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度（水平エッジ強度評価値）を求め、前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１間引き読み出しモードを選択する一方、前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２間引き読み出しモードを選択してもよい。
【００１７】
或いは例えば、前記複数の読み出しモードは、前記撮像素子に設けられた複数の受光画素の信号の加算結果を前記画像信号に含めて読み出す第１及び第２加算読み出しモードを含み、前記第１加算読み出しモードにおいて、足し合わされる信号の個数は垂直方向の方が水平方向よりも大きく、前記第２加算読み出しモードにおいて、前記個数は水平方向の方が垂直方向よりも大きく、前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２加算読み出しモードを選択してもよい。
【００１８】
この際、具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１加算読み出しモードを選択する一方、前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２加算読み出しモードを選択してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、合焦用位置検出における高精度化及び高速化の両立に寄与しうる撮像装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略全体ブロック図である。
【図２】図１の撮像部の内部構成図である。
【図３】読み出しの意義を説明するための図である。
【図４】撮像素子に複数の受光画素が配列されている様子を示す図である。
【図５】全画素読み出し、間引き読み出し及び加算読み出しの様子を示す図である。
【図６】間引き読み出しにおける水平間引き量及び垂直間引き量を説明するための図である。
【図７】加算読み出しにおける水平加算量及び垂直加算量を説明するための図である。
【図８】撮像素子におけるカラーフィルタ配列と、カラーフィルタに基づき形成されるＲ、Ｂ、Ｇｒ及びＧｂ面を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係る撮像装置の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施例に係るエッジ評価画像を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例に係るエッジ評価部の内部ブロック図である。
【図１２】水平エッジ及び垂直エッジの意義を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施例に係り、水平及び垂直エッジ抽出フィルタの例を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例に係る２つの間引き読み出しモードを説明するための図である。
【図１５】ＡＦ処理で取得されるｎ枚のＡＦ用入力画像を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施例に係り、水平及び垂直エッジ強度評価値と、選択される間引き読み出しモードとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施例に係る撮像装置の動作フローチャートである。
【図１８】本発明の第４実施例に係り、水平及び垂直エッジ強度評価値と、選択される加算読み出しモードとの関係を示す図である。
【図１９】従来の間引き読み出し方法を説明するための図である。
【図２０】従来の間引き読み出し方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の概略全体ブロック図である。撮像装置１は、静止画像及び動画像を撮影及び記録可能なデジタルビデオカメラである。但し、撮像装置１は、静止画像のみを撮影及び記録可能なデジタルスチルカメラであっても良い。
【００２３】
撮像装置１は、撮像部１１と、ＡＦＥ（Analog Front End）１２と、主制御部１３と、内部メモリ１４と、表示画面（表示部）１５と、記録媒体１６と、操作部１７と、を備えている。主制御部１３には、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０が設けられている。
【００２４】
図２は、撮像部１１の内部構成図である。撮像部１１は、ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１を含む複数枚のレンズから成る光学系３５と、絞り３２と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサから成る撮像素子（固体撮像素子）３３と、光学系３５や絞り３２を駆動制御するためのドライバ３４と、を有している。但し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）にて撮像素子３３を形成するようにしてもよい。撮像素子３３は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した撮影領域内の被写体の光学像を光電変換し、該光電変換により得られた電気信号である画像信号を出力する。撮影領域とは、撮像装置１の撮影領域（視野）を指す。ＡＦＥ１２は、撮像部１１の出力信号である撮像素子３３の出力信号のデジタル化及び増幅を行ってデジタル化及び増幅後の撮像素子３３の出力信号を出力する。
【００２５】
ドライバ３４は、レンズ駆動部としての機能を備え、主制御部１３からのズームレンズ駆動制御信号に従う位置にズームレンズ３０を移動させると共に、主制御部１３からのフォーカスレンズ駆動制御信号に従う位置にフォーカスレンズ３１を移動させる。フォーカス制御部２０にてフォーカスレンズ駆動制御信号を生成することができる。更に、ドライバ３４は、主制御部１３からの絞り駆動制御信号に従って絞り３２の開度を調整する。以下、光学系３５内におけるフォーカスレンズ３１の位置をフォーカスレンズ位置とも呼ぶ。
【００２６】
主制御部１３は、ＡＦＥ１２の出力信号に対して必要な信号処理を施す。また、主制御部１３は、撮像装置１内の各部位の動作を統括的に制御する。内部メモリ１４は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等にて形成され、撮像装置１内で生成された各種信号（データ）を一時的に記憶する。表示画面１５は、液晶ディスプレイパネル等から成り、主制御部１３による制御の下、撮影画像や記録媒体１６に記録されている画像などを表示する。記録媒体１６は、カード状半導体メモリや磁気ディスク等の不揮発性メモリであり、主制御部１３による制御の下、撮影画像等を記録する。
【００２７】
操作部１７は、複数のボタンを備え、ユーザからの各種操作を受け付ける。タッチパネルを用いて操作部１７を形成してもよい。操作部１７に対するユーザの操作内容は、主制御部１３に伝達され、主制御部１３の制御の下、撮像装置１内の各部位は操作内容に応じた動作を行う。
【００２８】
撮像素子３３にて生成される画像信号は、読み出し制御部１８による読み出し制御の下で撮像素子３３から読み出され、ＡＦＥ１２を介して主制御部１３に送出される。以下では、特に必要のない限りＡＦＥ１２の存在を無視する。撮像素子３３にて生成される画像信号を主制御部１３に対する入力画像信号として主制御部１３に送る処理（以下、読み出し処理とも言う）が、読み出し制御部１８による読み出しに相当する（図３参照）。
【００２９】
撮像素子３３は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した被写体像（被写体の光学像）の光電変換を行う複数の受光画素を備え、各受光画素は、自身に入射した光の強度に応じた信号値を有する受光画素信号を光電変換によって生成する。図４に示す如く、撮像素子３３において、複数の受光画素は水平及び垂直方向に沿ってマトリクス状に並べられている。受光画素信号は、画像信号の一種である。
【００３０】
受光画素信号の読み出し方法を規定する読み出しモードとして、撮像素子３３内の全ての受光画素からの受光画素信号を個別に読み出す全画素読み出しモードと、幾つかの受光画素信号を間引いて読み出す間引き読み出しモードと、複数の受光画素信号を加算しながら読み出す加算読み出しモードと、がある。ここで、受光画素とは、撮像素子３３の有効画素領域内に位置する受光画素を指すものとする。尚、読み出しモードを駆動モードと読み替えても良い。全画素読み出しモード、間引き読み出しモード、加算読み出しモードにおける読み出しを、夫々、全画素読み出し、間引き読み出し、加算読み出しとも言う。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、夫々、全画素読み出し、間引き読み出し及び加算読み出しの概念図である。
全画素読み出しモードでは、撮像素子３３内の全受光画素の受光画素信号を個別に入力画像信号として読み出す。
間引き読み出しでは、撮像素子３３内の全受光画素の内、一部の受光画素についての受光画素信号のみを入力画像信号として読み出す。図５（ｂ）において、斜線部分は間引かれる受光画素信号（即ち、読み出しの対象にならない受光画素信号）を表している。後述の図６（ａ）及び（ｂ）においても同様である。図５（ｂ）の例では、（２×２）の受光画素信号の内、３つの受光画素信号が間引かれているため、間引き読み出しによる取得画像の画像数は、水平及び垂直方向の夫々において、全画素読み出しによる取得画像のそれの１／２である。
加算読み出しでは、撮像素子３３内に複数の小ブロックを定義して、各小ブロックにおいて当該小ブロック内に属する複数の受光画素信号を足し合わせることで１つの加算信号を生成し、小ブロックごとに得た加算信号を入力画像信号として読み出す。図５（ｃ）では、（２×２）の受光画素信号が足し合わせられる様子が示されている。図５（ｃ）の加算読み出しによる取得画像の画像数は、水平及び垂直方向の夫々において、全画素読み出しによる取得画像のそれの１／２である。
【００３２】
間引き読み出しにおける水平間引き量及び垂直間引き量を、以下のように定義する。
間引き読み出しにおいて、図６（ａ）に示す如く、水平方向に並ぶｐ個の受光画素信号の内、（ｐ−１）個を間引いて１つのみを入力画像信号として読み出すとき、水平間引き量は（ｐ−１）であり、図６（ｂ）に示す如く、垂直方向に並ぶｑ個の受光画素信号の内、（ｑ−１）個を間引いて１つのみを入力画像信号として読み出すとき、垂直間引き量は（ｑ−１）である。ｐ及びｑは整数である。
【００３３】
加算読み出しにおける水平加算量及び垂直加算量を、以下のように定義する。
加算読み出しにおいて、図７（ａ）に示す如く、水平方向に並ぶｐ個の受光画素信号を足し合わせることで１つの入力画像信号を生成する際、水平加算量は（ｐ−１）であり、図７（ｂ）に示す如く、垂直方向に並ぶｑ個の受光画素信号を足し合わせることで１つの入力画像信号を生成する際、垂直加算量は（ｑ−１）である。
【００３４】
尚、水平間引き量がゼロである間引き読み出し及び水平加算量がゼロである加算読み出しは、水平方向において全画素読み出しを行うことに相当し、垂直間引き量がゼロである間引き読み出し及び垂直加算量がゼロである加算読み出しは、垂直方向において全画素読み出しを行うことに相当する。
【００３５】
説明の簡略化上、撮像素子３３が濃淡画像のみを撮影可能な撮像素子であるかのように考えた上で、間引き読み出し及び加算読み出しの方法を説明したが、実際には、撮像素子３３は、カラー画像を撮影可能な単板式の撮像素子である。従って、撮像素子３３の前面には、図８に示す如く、赤、緑及び青のカラーフィルタが所定規則（例えばベイヤ配列の規則）に沿って配列される。故に、撮像素子３３は、赤の色成分に対応する受光画素信号から成るＲ面と、青の色成分に対応する受光画素信号から成るＢ面と、緑の色成分に対応する受光画素信号から成るＧ面と、に分けて考えることができる。更に、Ｇ面は、緑の色成分に対応する受光画素信号の内、赤の色成分に対応する受光画素信号に対して水平方向に並んだ受光画素信号から成るＧｒ面と、青の色成分に対応する受光画素信号に対して水平方向に並んだ受光画素信号から成るＧｂ面と、に分けられる。間引き読み出し又は加算読み出しを行う場合には、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ及びＢ面の夫々に対して上述の間引き読み出し又は加算読み出しを実行し、読み出された結果を合成することで、カラー画像を表す入力画像信号を形成すればよい。尚、撮像素子３３は、Ｒ、Ｇ及びＢ面に相当する撮像素子が個別に設けられた三板式の撮像素子であっても良い。
【００３６】
図１の読み出しモード選択部１９は、予め定められた複数の読み出しモード（以下、候補読み出しモードとも言う）の中から１つの読み出しモードを選択する。選択方法については後述するが、複数の候補読み出しモードの中に、全画素読み出しモード、間引き読み出しモード及び加算読み出しモードを含めておくことができる。読み出し制御部１８は、選択された読み出しモードにて読み出し処理を行う。読み出し制御部１８は、主制御部１３が定めたフレームレートにて周期的に読み出し処理を行うことができる。１フレーム周期分の入力画像信号にて形成される１枚の静止画像（即ち、１枚のフレーム）を、入力画像とも呼ぶ。
【００３７】
フォーカス制御部２０は、フォーカスレンズ３１を順次移動させつつ得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出するＡＦ処理（フォーカス処理）を実行する。合焦レンズ位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像させるためのフォーカスレンズ位置である。フォーカス処理の方法として公知の方法を利用可能である。
【００３８】
上述の構成を基本とする撮像装置１の、より具体的な動作例及び構成例を、以下の複数の実施例の中で説明する。矛盾無き限り、或る実施例で記載した事項を他の実施例に適用することも可能である。
【００３９】
＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。図９は、第１実施例に係る撮像装置１の動作フローチャートである。撮像装置１が起動すると、まずステップＳ１１において、撮像装置１はスルー処理を開始する。スルー処理では、所定のフレームレートでの撮影によって入力画像列が取得され、入力画像列が動画像として表示画面１５に表示される。入力画像列とは、時系列で並ぶ複数の入力画像の集まりを指す。スルー処理では、入力画像列を全画素読み出しを用いて取得することができる。但し、比較的小さな水平及び垂直間引き量の間引き読み出し、又は、比較的小さな水平及び垂直加算量の加算読み出しを用いて、スルー処理における入力画像列を取得するようにしても良い。
【００４０】
ステップＳ１１に続くステップＳ１２において、撮像装置１は、スルー処理で得られた各入力画像をエッジ評価画像として捉え（図１０参照）、各エッジ評価画像に対してエッジ情報を算出することができる。図１１に、エッジ情報を算出するエッジ評価部６０の内部ブロック図の例を示す。エッジ評価部６０を、主制御部１３（特に例えば、読み出しモード選択部１９）内に設けておくことができる。エッジ評価部６０は、符号６１、６２Ｈ、６２Ｖ、６３Ｈ及び６３Ｖによって参照される各部位を備える。
【００４１】
エッジ評価部６０は、エッジ評価画像内にエッジ評価領域を設定する（図１０参照）。エッジ評価領域は、エッジ評価画像の全画像領域の一部又は全部であり、互いに分離した複数の画像領域の合成領域であっても良い。図１０の例では、エッジ評価画像における中央付近の領域がエッジ評価領域とされている。
【００４２】
抽出部６１は、エッジ評価画像の画像信号の中から輝度信号を抽出し、得られた輝度信号をフィルタ部６２Ｈ及び６２Ｖに入力する。フィルタ部６２Ｈは、入力輝度信号の水平エッジ成分を算出し、フィルタ部６２Ｖは、入力輝度信号の垂直エッジ成分を算出する。ここで算出される水平及び垂直エッジ成分は、それらの絶対値であって、常にゼロ又は正の値を持つとする。フィルタ部６２Ｈ及び６２Ｖは、水平及び垂直エッジ成分の算出をエッジ評価領域内の画素ごとに行う。積算部６３Ｈは、エッジ評価領域内の画素ごとに求められた水平エッジ成分を積算し、積算結果を水平エッジ強度評価値ＥＨとして求める。積算部６３Ｖは、エッジ評価領域内の画素ごとに求められた垂直エッジ成分を積算し、積算結果を垂直エッジ強度評価値ＥＶとして求める。
【００４３】
エッジとは、周知の如く、濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻な画像部分を指す。本明細書において、水平エッジとは、図１２（ａ）及び（ｂ）に示す如く、水平方向に沿って伸びるエッジであり、水平エッジにおいては垂直方向の位置変化に対する濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻となっている。垂直エッジとは、図１２（ｃ）及び（ｄ）に示す如く、垂直方向に沿って伸びるエッジであり、垂直エッジにおいては水平方向の位置変化に対する濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻となっている。
【００４４】
水平エッジ成分は、垂直方向の位置変化に対する空間周波数成分（垂直方向の空間周波数成分）ＳＦＣＡに応じた値を持ち、垂直方向の位置変化に対する濃淡変化が大きくなるにつれて大きくなる。例えば、図１３（ａ）に示したような水平エッジ抽出フィルタを用いて、各画素の水平エッジ成分を求めることができる。図１３（ａ）の水平エッジ抽出フィルタを用いた場合、式“ＥＨＣＭＰ＝｜−Ｙ１＋２・ＹＯ−Ｙ２｜”に従って、注目画素の水平エッジ成分ＥＨＣＭＰを求めることができる。ここで、ＹＯは、注目画素の輝度信号値であり、Ｙ１及びＹ２は、注目画素に対して垂直方向に隣接する２つの画素の輝度信号値である。
【００４５】
垂直エッジ成分は、水平方向の位置変化に対する空間周波数成分（水平方向の空間周波数成分）ＳＦＣＢに応じた値を持ち、水平方向の位置変化に対する濃淡変化が大きくなるにつれて大きくなる。例えば、図１３（ｂ）に示したような垂直エッジ抽出フィルタを用いて、各画素の垂直エッジ成分を求めることができる。図１３（ｂ）の垂直エッジ抽出フィルタを用いた場合、式“ＥＶＣＭＰ＝｜−Ｙ３＋２・ＹＯ−Ｙ４｜”に従って、注目画素の垂直エッジ成分ＥＶＣＭＰを求めることができる。ここで、Ｙ３及びＹ４は、注目画素に対して水平方向に隣接する２つの画素の輝度信号値である。
【００４６】
上述の説明から明らかなように、エッジ評価部６０によって、エッジ評価画像の画像信号の空間周波数成分が水平及び垂直方向において個別に評価され、評価結果が水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶとして求められる。評価値ＥＶは、水平方向の空間周波数成分ＳＦＣＢに応じた評価値（第１エッジ強度）であり、評価値ＥＨは、垂直方向の空間周波数成分ＳＦＣＡに応じた評価値（第２エッジ強度）である。
【００４７】
図９を再び参照する。ステップＳ１２に続くステップＳ１３において、主制御部１３は、操作部１７に対して所定の第１操作が成されているか否かを確認する。第１操作が成されている場合にはステップＳ１３からステップＳ１４への遷移が発生するが、そうでない場合にはステップＳ１２に戻る。第１操作は、例えば、操作部１７に設けられたシャッタボタン（不図示）を半分だけ押す操作である。
【００４８】
ステップＳ１４では、読み出しモード選択部１９が、第１操作が成される直前に得られた評価値ＥＶ及びＥＨを比較する。但し、第１操作が成された直後にもステップＳ１２の処理を実行し、第１操作が成された直後の評価値ＥＶ及びＥＨをステップＳ１４において比較するようにしても良い。読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４の比較結果に基づき、不等式「ＥＶ＞ＥＨ」の成立時にはステップＳ１５による選択処理を実行する一方、不等式「ＥＶ＜ＥＨ」の成立時にはステップＳ１６による選択処理を実行する。ステップＳ１５及びＳ１６の各選択処理では、ＡＦ処理に用いられる読み出しモード（以下、対象読み出しモードという）が複数の候補読み出しモードの中から選択される。
【００４９】
複数の候補読み出しモードには、垂直間引き量が水平間引き量よりも多い間引き読み出しモードＭＤＡ１と、水平間引き量が垂直間引き量よりも多い間引き読み出しモードＭＤＡ２と、が含まれている。選択部１９は、ステップＳ１５においては間引き読み出しモードＭＤＡ１を対象読み出しモードとして選択し、ステップＳ１６においては間引き読み出しモードＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択する。モードＭＤＡ１における水平間引き量及びモードＭＤＡ２における垂直間引き量はゼロでも良い。従って例えば、モードＭＤＡ１において、垂直間引き量は１以上であって且つ水平間引き量はゼロであっても良く、モードＭＤＡ２において、水平間引き量は１以上であって且つ垂直間引き量はゼロであっても良い。
【００５０】
図１４（ａ）に、被写体像の垂直エッジ（垂直方向に沿ったエッジ）が強い結果、垂直間引き量の大きいモードＭＤＡ１が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子を示し、図１４（ｂ）に、被写体像の水平エッジ（水平方向に沿ったエッジ）が強い結果、水平間引き量の大きいモードＭＤＡ２が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子を示す。図１４（ａ）及び（ｂ）において、間引かれた部分が斜線部分として表されている。
【００５１】
ステップＳ１５又はＳ１６における対象読み出しモードの選択後、読み出し制御部１８は、対象読み出しモードによる読み出し処理を対象読み出しモードに応じた比較的高いフレームレート（少なくとも、全画素読み出しモードにおけるフレームレートよりも高いフレームレート）にて実行する。対象読み出しモードが全画素読み出しモードであるときのフレームレートを基準として、対象読み出しモードが間引き読み出しモード（例えば、モードＭＤＡ１又はＭＤＡ２）であるときには、フレームレートを増大させることができる。対象読み出しモードによる読み出し処理の結果、ＡＦ処理に用いられるｎ枚の入力画像（以下、ＡＦ用入力画像ともいう）が得られる（図１５参照）。ｎは２以上の整数である。ｎ枚のＡＦ用入力画像は、フォーカスレンズ３１の可動範囲内でフォーカスレンズ３１を所定量ずつ移動させながら撮影される。即ち、ｎ枚のＡＦ用入力画像は、フォーカスレンズ３１を互いに異なる位置に配置した状態で取得される。
【００５２】
ステップＳ１７において、フォーカス制御部２０は、ｎ枚のＡＦ用入力画像の画像信号における空間周波数成分に基づき合焦レンズ位置を検出するＡＦ処理（フォーカス処理）を実行する。合焦レンズ位置は、入力画像のコントラスト（換言すれば、水平及び垂直エッジ成分を含むエッジ強度）を最大化させるためのフォーカスレンズ位置である。コントラスト検出法を用いて合焦レンズ位置を検出する方法は公知であるため、詳細な説明を割愛する。
【００５３】
合焦レンズ位置が求められた後、フォーカスレンズ位置は合焦レンズ位置に固定される。その後、操作部１７に対して所定の第２操作（例えば、シャッタボタンを全押しする操作）が成されると（ステップＳ１８）、第２操作に応じた入力画像が対象画像として全画素読み出しモードにより取得される（ステップＳ１９）。対象画像は、記録媒体１６に記録される。
【００５４】
図１４（ａ）に示す如く、垂直方向に沿って強いエッジ成分を有する被写体像に対しては、垂直方向の間引き量を相応に大きくしても、ＡＦ精度（合焦レンズ位置の検出精度）には影響が少ないといえる。間引きの対象とならない水平ライン（図１４（ａ）の白部分内の水平ライン）に沿って、ＡＦ処理に必要なエッジ情報が十分に抽出されるからである。逆に、図１４（ｂ）に示す如く、水平方向に沿って強いエッジ成分を有する被写体像に対しては、水平方向の間引き量を相応に大きくしても、ＡＦ処理の精度（合焦レンズ位置の検出精度）には影響が少ないといえる。間引きの対象とならない垂直ライン（図１４（ｂ）の白部分内の垂直ライン）に沿って、ＡＦ処理に必要なエッジ情報が十分に抽出されるからである。これらを考慮し、図９の動作では、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶに基づき、被写体像のエッジ状態に応じた間引き読み出しモードを選択し、ＡＦ処理を実行する。これにより、ＡＦ精度の劣化を抑制しつつ、ＡＦ処理時のフレームレートを増大させることができる。結果、必要なＡＦ精度を確保した上でＡＦ高速化を図ることができる。
【００５５】
＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。図９の例では、評価値ＥＨ及びＥＶの比較結果に基づき、間引き読み出しモードＭＤＡ１又はＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択しているが、評価値ＥＨ及びＥＶの比較結果に基づき、３以上の読み出しモードの中から対象読み出しモードを選択するようにしても良い。以下の説明文におけるＥＨ及びＥＶは、特に記述なき限り、ステップＳ１４で比較される評価値ＥＨ及びＥＶを指すものとする（第３実施例等においても同様）。
【００５６】
例として、複数の候補読み出しモードの中に、互いに異なる５つの間引き読み出しモードＭＤＢ１、ＭＤＢ２、ＭＤＢ３、ＭＤＢ４及びＭＤＢ５を含めておく場合を考える（図１６参照）。この際、図９のステップＳ１１〜Ｓ１３を経た後、読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４において評価値ＥＨ及びＥＶを比較し、その比較結果に基づいて間引き読み出しモードＭＤＢ１、ＭＤＢ２、ＭＤＢ３、ＭＤＢ４及びＭＤＢ５の何れかを対象読み出しモードとして選択する。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。
【００５７】
具体的には例えば、選択部１９は、図１６に示す如く、
不等式「ＥＶ＞ＥＨ」及び「ＴＨ２≦｜ＥＶ−ＥＨ｜」が成立する第１ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ１を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＞ＥＨ」及び「ＴＨ１≦｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ２」が成立する第２ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ２を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ１」が成立する第３ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ３を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＜ＥＨ」及び「ＴＨ１≦｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ２」が成立する第４ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ４を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＜ＥＨ」及び「ＴＨ２≦｜ＥＶ−ＥＨ｜」が成立する第５ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ５を対象読み出しモードとして選択する。
ＴＨ１及びＴＨ２は、「０＜ＴＨ１＜ＴＨ２」を満たす所定の閾値である。
【００５８】
モードＭＤＢ１及びＭＤＢ２では、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と同様、垂直間引き量が水平間引き量よりも多い。例えば、モードＭＤＢ２は、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と同じであっても良い。第１及び第２ケースの比較において、第１ケースの方が強い垂直エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＢ１における垂直間引き量をモードＭＤＢ２における垂直間引き量よりも多くすることができる。これにより、第１ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第２ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＢ１が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＢ２が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００５９】
モードＭＤＢ４及びＭＤＢ５では、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と同様、水平間引き量が垂直間引き量よりも多い。例えば、モードＭＤＢ４は、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と同じであっても良い。第４及び第５ケースの比較において、第５ケースの方が強い水平エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＢ５における水平間引き量をモードＭＤＢ４における水平間引き量よりも多くすることができる。これにより、第５ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第４ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＢ５が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＢ４が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００６０】
第３ケースでは、入力画像内に水平及び垂直エッジが同程度存在すると考えられる。従って、第３ケースに対応するモードＭＤＢ３では、垂直間引き量と水平間引き量を均等（全く同じ又は略同じ）にしておくと良い。尚、第３ケースでは、ＡＦ精度を優先して、全画素読み出しモードを対象読み出しモードとして選択するようにしても良い。
【００６１】
＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第１実施例において、間引き読み出しを加算読み出しに置き換えても良い。即ち、図９の代わりに、図１７の動作を実行するようにしてもよい。図１７は、第３実施例に係る撮像装置１の動作フローチャートである。第３実施例においても、第１実施例と同様に、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を経た後、ステップＳ１４で評価値ＥＨ及びＥＶを比較する。比較の結果、選択部１９は、不等式「ＥＶ＞ＥＨ」の成立時にはステップＳ２５による選択処理を実行し、不等式「ＥＶ＜ＥＨ」の成立時にはステップＳ２６による選択処理を実行する。ステップＳ２５及びＳ２６の選択処理では、対象読み出しモードが複数の候補読み出しモードの中から選択される。
【００６２】
複数の候補読み出しモードには、垂直加算量が水平加算量よりも多い加算読み出しモードＭＤＣ１と、水平加算量が垂直加算量よりも多い加算読み出しモードＭＤＣ２と、が含まれている。選択部１９は、ステップＳ２５においては加算読み出しモードＭＤＣ１を対象読み出しモードとして選択し、ステップＳ２６においては加算読み出しモードＭＤＣ２を対象読み出しモードとして選択する。モードＭＤＣ１における水平加算量及びモードＭＤＣ２における垂直加算量はゼロでも良い。従って例えば、モードＭＤＣ１において、垂直加算量は１以上であって且つ水平加算量はゼロであっても良く、モードＭＤＣ２において、水平加算量は１以上であって且つ垂直加算量はゼロであっても良い。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。対象読み出しモードが全画素読み出しモードであるときのフレームレートを基準として、対象読み出しモードが加算読み出しモード（例えば、モードＭＤＣ１又はＭＤＣ２）であるときには、フレームレートを増大させることができる。
【００６３】
図１４（ａ）は、被写体像の垂直エッジ（垂直方向に沿ったエッジ）が強い結果、垂直加算量の大きいモードＭＤＣ１が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の例でもある。図１４（ｂ）は、被写体像の水平エッジ（水平方向に沿ったエッジ）が強い結果、水平加算量の大きいモードＭＤＣ２が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子でもある。
【００６４】
垂直方向の信号加算は、垂直方向のローパスフィルタ処理に相当するため、水平エッジ（図１２（ａ）参照）をなまらせるが、垂直エッジ（図１２（ｃ）参照）は垂直方向の信号加算を経ても残存する。逆に、水平方向の信号加算は、水平方向のローパスフィルタ処理に相当するため、垂直エッジをなまらせるが、水平エッジは水平方向の信号加算を経ても残存する。これらを考慮して、図１７の動作では、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶに基づき、被写体像のエッジ状態に応じた加算読み出しモードを選択し、ＡＦ処理を実行する。これにより、第１実施例と同様、ＡＦ精度の劣化を抑制しつつ、ＡＦ処理時のフレームレートを増大させることができる。結果、必要なＡＦ精度を確保した上でＡＦ高速化を図ることができる。
【００６５】
＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。第１実施例を第２実施例へと変形するのと同様に、第３実施例を以下のように変形することもできる。
【００６６】
例として、複数の候補読み出しモードの中に、互いに異なる５つの加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４及びＭＤＤ５を含めておく場合を考える（図１８参照）。この際、図１７のステップＳ１１〜Ｓ１３を経た後、読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４において評価値ＥＨ及びＥＶを比較し、その比較結果に基づいて加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４及びＭＤＤ５の何れかを対象読み出しモードとして選択する。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。
【００６７】
具体的には例えば、選択部１９は、図１８に示す如く、第１、第２、第３、第４、第５ケースにおいて、夫々、加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４、ＭＤＤ５を対象読み出しモードとして選択する。第１〜第５ケースの意義は、第２実施例で述べた通りである。
【００６８】
モードＭＤＤ１及びＭＤＤ２では、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と類似して、垂直加算量が水平加算量よりも多い。第１及び第２ケースの比較において、第１ケースの方が強い垂直エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＤ１における垂直加算量をモードＭＤＤ２における垂直加算量よりも多くすることができる。これにより、第１ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第２ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＤ１が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＤ２が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００６９】
モードＭＤＤ４及びＭＤＤ５では、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と類似して、水平加算量が垂直加算量よりも多い。第４及び第５ケースの比較において、第５ケースの方が強い水平エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＤ５における水平加算量をモードＭＤＤ４における水平加算量よりも多くすることができる。これにより、第５ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第４ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＤ５が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＤ４が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００７０】
第３ケースでは、入力画像内に水平及び垂直エッジが同程度存在すると考えられる。従って、第３ケースに対応するモードＭＤＤ３では、垂直加算量と水平加算量を均等（全く同じ又は略同じ）にしておくと良い。尚、第３ケースでは、ＡＦ精度を優先して、全画素読み出しモードを対象読み出しモードとして選択するようにしても良い。
【００７１】
＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈３を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００７２】
［注釈１］
撮像装置１は、任意の機器（携帯電話機などの携帯端末）に搭載されるものであっても良い。
【００７３】
［注釈２］
上述のＡＦ処理（フォーカス処理）では、撮像素子３３を固定した上でフォーカスレンズ３１を順次移動させ、その移動過程で得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出している。周知の如く、このようなＡＦ処理は、フォーカスレンズ３１の代わりに撮像素子３３を移動させても実現可能である。即ち、ＡＦ処理（フォーカス処理）では、フォーカスレンズ３１を固定した上で撮像素子３３を順次移動させ、その移動過程で得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦素子位置を検出するようにしても良い。この場合において第２操作が成されると（図９等参照）、撮像素子３３を合焦素子位置に配置した状態で対象画像が全画素読み出しモードにより取得される。移動対象が相違する点を除き、合焦素子位置の検出方法は、上述した合焦レンズ位置の検出方法と同様である。
【００７４】
合焦レンズ位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるためのフォーカスレンズ位置であって、撮像素子３３の位置を基準とした位置である。これに対し、合焦素子位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるための撮像素子３３の位置であって、フィーカスレンズ３１の位置を基準とした位置である。合焦レンズ位置も合焦素子位置も、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるための、フォーカスレンズ３１及び撮像素子３３間の相対位置関係を表しているため、ＡＦ処理（フォーカス処理）は、その相対位置関係を検出する処理であると言える。当該相対位置関係を求める際、フォーカスレンズ３１及び撮像素子３３の双方を移動させるようにしても構わない。当該相対位置関係の検出後、当該相対位置関係が定める合焦レンズ位置又は合焦素子位置にフォーカスレンズ３１又は撮像素子３３を移動させる処理も、ＡＦ処理に含まれていると考えても良い。
【００７５】
［注釈３］
図１の撮像装置１を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて撮像装置１を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい。
【００７６】
具体的には例えば、主制御部１３にＣＰＵ（Central Processing Unit）を設けておき、図示されないフラッシュメモリに格納されたプログラムを当該ＣＰＵに実行させることで、上述の各機能を実現することができる。図１の構成においては、例えば、上記ＣＰＵと、撮像部１１、ＡＦＥ１２、内部メモリ１４、表示画面１５、記録媒体１６及び操作部１７とをハードウェアにて構成し、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０をソフトウェアにて構成することができる。但し、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０の全部又は一部をハードウェアにて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００７７】
１ 撮像装置
１１ 撮像部
１８ 読み出し制御部
１９ 読み出しモード選択部
２０ フォーカス制御部
３１ フォーカスレンズ
３３ 撮像素子
３５ 光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト検出法を用いたＡＦ制御（オートフォーカス制御）が実用化されている。コントラスト検出法を用いたＡＦ制御では、フォーカスレンズを移動させることで撮像素子上の被写体像のコントラストが変化することを利用して、コントラスト（エッジ強度）が最大化されるフォーカスレンズの位置（合焦レンズ位置）を見つける。
【０００３】
エッジの強弱はフレーム間の相対比較で決まるため、フォーカスを精度良く合わせるためには（即ち、合焦レンズ位置を精度良く見つけるためには）、より多くのフレームについての評価値（エッジ評価値）が必要となるが、フレーム数を増やせば、その分だけ合焦時間（ＡＦ制御に必要な時間）が長くなる。そのため、ＡＦ制御を行う際には、撮像素子の駆動モードをフレームレートの大きな駆動モードに切り替え、一定時間内に得られる評価値の数を多くすることで合焦時間の短縮を行っている。
【０００４】
但し、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子から単位時間当たりに読み出すことのできるデータ量には限りがあるため、高フレームレートを実現するためには、一般的に、読み出し対象画素の間引きを行う必要がある。一般的には、図１９に示す如く、信号読み出しの際に、垂直方向に沿って幾つかの画素間引きが行われる。図１９において、斜線部分は間引きの対象部分を表している（後述の図２０も同様）。間引かれた部分の信号は、当然、ＡＦ制御に利用されえない。
【０００５】
尚、下記特許文献１には、間引き読み出しを利用してＡＦ制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の如く、間引き読み出しを利用することで高フレームレート及びＡＦ高速化を図ることができる。しかし、ＡＦ制御に利用される信号の情報量が間引き読み出しによって減衰するため、本来、間引きはＡＦの高精度実現にとって好ましくない。特に例えば、図２０に示す如く、水平方向に強いエッジ成分を有する被写体像に対し、垂直方向の間引きを行うと或いは垂直方向の間引き量を大きくしすぎると、コントラスト変化検出に重要なエッジ成分（図２０の例において、眉や口のエッジ成分）がＡＦ制御の評価対象にならず、ＡＦ精度が相当に劣化する。このように、ＡＦ精度とＡＦ時のフレームレート（換言すればＡＦ速度）はトレードオフの関係にある。必要なＡＦ精度を確保した上で、ＡＦ時のフレームレートを増大させることができれば有益である。
【０００８】
そこで本発明は、合焦用位置検出における高精度化及び高速化の両立に寄与しうる撮像装置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】
【０００９】
本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズを介して入射した被写体像の画像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子から前記画像信号を読み出すための複数の読み出しモードの中から選択された読み出しモードにて前記画像信号を読み出す読み出し制御部と、前記読み出し制御部によって読み出された前記画像信号に基づき、前記被写体像を合焦させるための、前記フォーカスレンズ及び前記撮像素子間の相対位置関係を検出するフォーカス処理を実行するフォーカス制御部と、前記撮像素子から読み出された前記画像信号に基づいて、前記フォーカス処理を実行するための読み出しモードを選択する読み出しモード選択部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、被写体像の状態に応じ、合焦用位置検出（上記相対位置関係の検出）の高精度化及び高速化にとって適切な読み出しモードを選択することができるようになる。
【００１１】
具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分に基づき、前記読み出しモードを選択しても良い。
【００１２】
これにより、被写体像のエッジ状態に応じた読み出しモードを選択することができる。例えば、被写体像のエッジ状態が保存される形で、なるだけ信号を間引いて読み出すようにすれば、合焦用位置検出の精度を維持しつつ、合焦用位置検出の高速化を図ることが可能となる。
【００１３】
より具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分を水平及び垂直方向において個別に評価し、その評価結果に基づき前記読み出しモードを選択してもよい。
【００１４】
これにより例えば、水平エッジと垂直エッジの大小関係に基づき、合焦用位置検出の精度維持にとって適切な読み出しモードを選択することが可能となる。
【００１５】
更に具体的には例えば、前記複数の読み出しモードは、前記画像信号の間引き読み出しを行うための第１及び第２間引き読み出しモードを含み、前記第１間引き読み出しモードにおいて、垂直方向の間引き量は水平方向の間引き量よりも多く、前記第２間引き読み出しモードにおいて、水平方向の間引き量は垂直方向の間引き量よりも多く、前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２間引き読み出しモードを選択してもよい。
【００１６】
更に具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度（垂直エッジ強度評価値）及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度（水平エッジ強度評価値）を求め、前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１間引き読み出しモードを選択する一方、前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２間引き読み出しモードを選択してもよい。
【００１７】
或いは例えば、前記複数の読み出しモードは、前記撮像素子に設けられた複数の受光画素の信号の加算結果を前記画像信号に含めて読み出す第１及び第２加算読み出しモードを含み、前記第１加算読み出しモードにおいて、足し合わされる信号の個数は垂直方向の方が水平方向よりも大きく、前記第２加算読み出しモードにおいて、前記個数は水平方向の方が垂直方向よりも大きく、前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２加算読み出しモードを選択してもよい。
【００１８】
この際、具体的には例えば、前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１加算読み出しモードを選択する一方、前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２加算読み出しモードを選択してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、合焦用位置検出における高精度化及び高速化の両立に寄与しうる撮像装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略全体ブロック図である。
【図２】図１の撮像部の内部構成図である。
【図３】読み出しの意義を説明するための図である。
【図４】撮像素子に複数の受光画素が配列されている様子を示す図である。
【図５】全画素読み出し、間引き読み出し及び加算読み出しの様子を示す図である。
【図６】間引き読み出しにおける水平間引き量及び垂直間引き量を説明するための図である。
【図７】加算読み出しにおける水平加算量及び垂直加算量を説明するための図である。
【図８】撮像素子におけるカラーフィルタ配列と、カラーフィルタに基づき形成されるＲ、Ｂ、Ｇｒ及びＧｂ面を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係る撮像装置の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施例に係るエッジ評価画像を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例に係るエッジ評価部の内部ブロック図である。
【図１２】水平エッジ及び垂直エッジの意義を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施例に係り、水平及び垂直エッジ抽出フィルタの例を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例に係る２つの間引き読み出しモードを説明するための図である。
【図１５】ＡＦ処理で取得されるｎ枚のＡＦ用入力画像を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施例に係り、水平及び垂直エッジ強度評価値と、選択される間引き読み出しモードとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施例に係る撮像装置の動作フローチャートである。
【図１８】本発明の第４実施例に係り、水平及び垂直エッジ強度評価値と、選択される加算読み出しモードとの関係を示す図である。
【図１９】従来の間引き読み出し方法を説明するための図である。
【図２０】従来の間引き読み出し方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の概略全体ブロック図である。撮像装置１は、静止画像及び動画像を撮影及び記録可能なデジタルビデオカメラである。但し、撮像装置１は、静止画像のみを撮影及び記録可能なデジタルスチルカメラであっても良い。
【００２３】
撮像装置１は、撮像部１１と、ＡＦＥ（Analog Front End）１２と、主制御部１３と、内部メモリ１４と、表示画面（表示部）１５と、記録媒体１６と、操作部１７と、を備えている。主制御部１３には、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０が設けられている。
【００２４】
図２は、撮像部１１の内部構成図である。撮像部１１は、ズームレンズ３０及びフォーカスレンズ３１を含む複数枚のレンズから成る光学系３５と、絞り３２と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサから成る撮像素子（固体撮像素子）３３と、光学系３５や絞り３２を駆動制御するためのドライバ３４と、を有している。但し、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）にて撮像素子３３を形成するようにしてもよい。撮像素子３３は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した撮影領域内の被写体の光学像を光電変換し、該光電変換により得られた電気信号である画像信号を出力する。撮影領域とは、撮像装置１の撮影領域（視野）を指す。ＡＦＥ１２は、撮像部１１の出力信号である撮像素子３３の出力信号のデジタル化及び増幅を行ってデジタル化及び増幅後の撮像素子３３の出力信号を出力する。
【００２５】
ドライバ３４は、レンズ駆動部としての機能を備え、主制御部１３からのズームレンズ駆動制御信号に従う位置にズームレンズ３０を移動させると共に、主制御部１３からのフォーカスレンズ駆動制御信号に従う位置にフォーカスレンズ３１を移動させる。フォーカス制御部２０にてフォーカスレンズ駆動制御信号を生成することができる。更に、ドライバ３４は、主制御部１３からの絞り駆動制御信号に従って絞り３２の開度を調整する。以下、光学系３５内におけるフォーカスレンズ３１の位置をフォーカスレンズ位置とも呼ぶ。
【００２６】
主制御部１３は、ＡＦＥ１２の出力信号に対して必要な信号処理を施す。また、主制御部１３は、撮像装置１内の各部位の動作を統括的に制御する。内部メモリ１４は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等にて形成され、撮像装置１内で生成された各種信号（データ）を一時的に記憶する。表示画面１５は、液晶ディスプレイパネル等から成り、主制御部１３による制御の下、撮影画像や記録媒体１６に記録されている画像などを表示する。記録媒体１６は、カード状半導体メモリや磁気ディスク等の不揮発性メモリであり、主制御部１３による制御の下、撮影画像等を記録する。
【００２７】
操作部１７は、複数のボタンを備え、ユーザからの各種操作を受け付ける。タッチパネルを用いて操作部１７を形成してもよい。操作部１７に対するユーザの操作内容は、主制御部１３に伝達され、主制御部１３の制御の下、撮像装置１内の各部位は操作内容に応じた動作を行う。
【００２８】
撮像素子３３にて生成される画像信号は、読み出し制御部１８による読み出し制御の下で撮像素子３３から読み出され、ＡＦＥ１２を介して主制御部１３に送出される。以下では、特に必要のない限りＡＦＥ１２の存在を無視する。撮像素子３３にて生成される画像信号を主制御部１３に対する入力画像信号として主制御部１３に送る処理（以下、読み出し処理とも言う）が、読み出し制御部１８による読み出しに相当する（図３参照）。
【００２９】
撮像素子３３は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した被写体像（被写体の光学像）の光電変換を行う複数の受光画素を備え、各受光画素は、自身に入射した光の強度に応じた信号値を有する受光画素信号を光電変換によって生成する。図４に示す如く、撮像素子３３において、複数の受光画素は水平及び垂直方向に沿ってマトリクス状に並べられている。受光画素信号は、画像信号の一種である。
【００３０】
受光画素信号の読み出し方法を規定する読み出しモードとして、撮像素子３３内の全ての受光画素からの受光画素信号を個別に読み出す全画素読み出しモードと、幾つかの受光画素信号を間引いて読み出す間引き読み出しモードと、複数の受光画素信号を加算しながら読み出す加算読み出しモードと、がある。ここで、受光画素とは、撮像素子３３の有効画素領域内に位置する受光画素を指すものとする。尚、読み出しモードを駆動モードと読み替えても良い。全画素読み出しモード、間引き読み出しモード、加算読み出しモードにおける読み出しを、夫々、全画素読み出し、間引き読み出し、加算読み出しとも言う。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、夫々、全画素読み出し、間引き読み出し及び加算読み出しの概念図である。
全画素読み出しモードでは、撮像素子３３内の全受光画素の受光画素信号を個別に入力画像信号として読み出す。
間引き読み出しでは、撮像素子３３内の全受光画素の内、一部の受光画素についての受光画素信号のみを入力画像信号として読み出す。図５（ｂ）において、斜線部分は間引かれる受光画素信号（即ち、読み出しの対象にならない受光画素信号）を表している。後述の図６（ａ）及び（ｂ）においても同様である。図５（ｂ）の例では、（２×２）の受光画素信号の内、３つの受光画素信号が間引かれているため、間引き読み出しによる取得画像の画像数は、水平及び垂直方向の夫々において、全画素読み出しによる取得画像のそれの１／２である。
加算読み出しでは、撮像素子３３内に複数の小ブロックを定義して、各小ブロックにおいて当該小ブロック内に属する複数の受光画素信号を足し合わせることで１つの加算信号を生成し、小ブロックごとに得た加算信号を入力画像信号として読み出す。図５（ｃ）では、（２×２）の受光画素信号が足し合わせられる様子が示されている。図５（ｃ）の加算読み出しによる取得画像の画像数は、水平及び垂直方向の夫々において、全画素読み出しによる取得画像のそれの１／２である。
【００３２】
間引き読み出しにおける水平間引き量及び垂直間引き量を、以下のように定義する。
間引き読み出しにおいて、図６（ａ）に示す如く、水平方向に並ぶｐ個の受光画素信号の内、（ｐ−１）個を間引いて１つのみを入力画像信号として読み出すとき、水平間引き量は（ｐ−１）であり、図６（ｂ）に示す如く、垂直方向に並ぶｑ個の受光画素信号の内、（ｑ−１）個を間引いて１つのみを入力画像信号として読み出すとき、垂直間引き量は（ｑ−１）である。ｐ及びｑは整数である。
【００３３】
加算読み出しにおける水平加算量及び垂直加算量を、以下のように定義する。
加算読み出しにおいて、図７（ａ）に示す如く、水平方向に並ぶｐ個の受光画素信号を足し合わせることで１つの入力画像信号を生成する際、水平加算量は（ｐ−１）であり、図７（ｂ）に示す如く、垂直方向に並ぶｑ個の受光画素信号を足し合わせることで１つの入力画像信号を生成する際、垂直加算量は（ｑ−１）である。
【００３４】
尚、水平間引き量がゼロである間引き読み出し及び水平加算量がゼロである加算読み出しは、水平方向において全画素読み出しを行うことに相当し、垂直間引き量がゼロである間引き読み出し及び垂直加算量がゼロである加算読み出しは、垂直方向において全画素読み出しを行うことに相当する。
【００３５】
説明の簡略化上、撮像素子３３が濃淡画像のみを撮影可能な撮像素子であるかのように考えた上で、間引き読み出し及び加算読み出しの方法を説明したが、実際には、撮像素子３３は、カラー画像を撮影可能な単板式の撮像素子である。従って、撮像素子３３の前面には、図８に示す如く、赤、緑及び青のカラーフィルタが所定規則（例えばベイヤ配列の規則）に沿って配列される。故に、撮像素子３３は、赤の色成分に対応する受光画素信号から成るＲ面と、青の色成分に対応する受光画素信号から成るＢ面と、緑の色成分に対応する受光画素信号から成るＧ面と、に分けて考えることができる。更に、Ｇ面は、緑の色成分に対応する受光画素信号の内、赤の色成分に対応する受光画素信号に対して水平方向に並んだ受光画素信号から成るＧｒ面と、青の色成分に対応する受光画素信号に対して水平方向に並んだ受光画素信号から成るＧｂ面と、に分けられる。間引き読み出し又は加算読み出しを行う場合には、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ及びＢ面の夫々に対して上述の間引き読み出し又は加算読み出しを実行し、読み出された結果を合成することで、カラー画像を表す入力画像信号を形成すればよい。尚、撮像素子３３は、Ｒ、Ｇ及びＢ面に相当する撮像素子が個別に設けられた三板式の撮像素子であっても良い。
【００３６】
図１の読み出しモード選択部１９は、予め定められた複数の読み出しモード（以下、候補読み出しモードとも言う）の中から１つの読み出しモードを選択する。選択方法については後述するが、複数の候補読み出しモードの中に、全画素読み出しモード、間引き読み出しモード及び加算読み出しモードを含めておくことができる。読み出し制御部１８は、選択された読み出しモードにて読み出し処理を行う。読み出し制御部１８は、主制御部１３が定めたフレームレートにて周期的に読み出し処理を行うことができる。１フレーム周期分の入力画像信号にて形成される１枚の静止画像（即ち、１枚のフレーム）を、入力画像とも呼ぶ。
【００３７】
フォーカス制御部２０は、フォーカスレンズ３１を順次移動させつつ得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出するＡＦ処理（フォーカス処理）を実行する。合焦レンズ位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像させるためのフォーカスレンズ位置である。フォーカス処理の方法として公知の方法を利用可能である。
【００３８】
上述の構成を基本とする撮像装置１の、より具体的な動作例及び構成例を、以下の複数の実施例の中で説明する。矛盾無き限り、或る実施例で記載した事項を他の実施例に適用することも可能である。
【００３９】
＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。図９は、第１実施例に係る撮像装置１の動作フローチャートである。撮像装置１が起動すると、まずステップＳ１１において、撮像装置１はスルー処理を開始する。スルー処理では、所定のフレームレートでの撮影によって入力画像列が取得され、入力画像列が動画像として表示画面１５に表示される。入力画像列とは、時系列で並ぶ複数の入力画像の集まりを指す。スルー処理では、入力画像列を全画素読み出しを用いて取得することができる。但し、比較的小さな水平及び垂直間引き量の間引き読み出し、又は、比較的小さな水平及び垂直加算量の加算読み出しを用いて、スルー処理における入力画像列を取得するようにしても良い。
【００４０】
ステップＳ１１に続くステップＳ１２において、撮像装置１は、スルー処理で得られた各入力画像をエッジ評価画像として捉え（図１０参照）、各エッジ評価画像に対してエッジ情報を算出することができる。図１１に、エッジ情報を算出するエッジ評価部６０の内部ブロック図の例を示す。エッジ評価部６０を、主制御部１３（特に例えば、読み出しモード選択部１９）内に設けておくことができる。エッジ評価部６０は、符号６１、６２Ｈ、６２Ｖ、６３Ｈ及び６３Ｖによって参照される各部位を備える。
【００４１】
エッジ評価部６０は、エッジ評価画像内にエッジ評価領域を設定する（図１０参照）。エッジ評価領域は、エッジ評価画像の全画像領域の一部又は全部であり、互いに分離した複数の画像領域の合成領域であっても良い。図１０の例では、エッジ評価画像における中央付近の領域がエッジ評価領域とされている。
【００４２】
抽出部６１は、エッジ評価画像の画像信号の中から輝度信号を抽出し、得られた輝度信号をフィルタ部６２Ｈ及び６２Ｖに入力する。フィルタ部６２Ｈは、入力輝度信号の水平エッジ成分を算出し、フィルタ部６２Ｖは、入力輝度信号の垂直エッジ成分を算出する。ここで算出される水平及び垂直エッジ成分は、それらの絶対値であって、常にゼロ又は正の値を持つとする。フィルタ部６２Ｈ及び６２Ｖは、水平及び垂直エッジ成分の算出をエッジ評価領域内の画素ごとに行う。積算部６３Ｈは、エッジ評価領域内の画素ごとに求められた水平エッジ成分を積算し、積算結果を水平エッジ強度評価値ＥＨとして求める。積算部６３Ｖは、エッジ評価領域内の画素ごとに求められた垂直エッジ成分を積算し、積算結果を垂直エッジ強度評価値ＥＶとして求める。
【００４３】
エッジとは、周知の如く、濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻な画像部分を指す。本明細書において、水平エッジとは、図１２（ａ）及び（ｂ）に示す如く、水平方向に沿って伸びるエッジであり、水平エッジにおいては垂直方向の位置変化に対する濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻となっている。垂直エッジとは、図１２（ｃ）及び（ｄ）に示す如く、垂直方向に沿って伸びるエッジであり、垂直エッジにおいては水平方向の位置変化に対する濃淡変化（輝度信号の変化）が急峻となっている。
【００４４】
水平エッジ成分は、垂直方向の位置変化に対する空間周波数成分（垂直方向の空間周波数成分）ＳＦＣＡに応じた値を持ち、垂直方向の位置変化に対する濃淡変化が大きくなるにつれて大きくなる。例えば、図１３（ａ）に示したような水平エッジ抽出フィルタを用いて、各画素の水平エッジ成分を求めることができる。図１３（ａ）の水平エッジ抽出フィルタを用いた場合、式“ＥＨＣＭＰ＝｜−Ｙ１＋２・ＹＯ−Ｙ２｜”に従って、注目画素の水平エッジ成分ＥＨＣＭＰを求めることができる。ここで、ＹＯは、注目画素の輝度信号値であり、Ｙ１及びＹ２は、注目画素に対して垂直方向に隣接する２つの画素の輝度信号値である。
【００４５】
垂直エッジ成分は、水平方向の位置変化に対する空間周波数成分（水平方向の空間周波数成分）ＳＦＣＢに応じた値を持ち、水平方向の位置変化に対する濃淡変化が大きくなるにつれて大きくなる。例えば、図１３（ｂ）に示したような垂直エッジ抽出フィルタを用いて、各画素の垂直エッジ成分を求めることができる。図１３（ｂ）の垂直エッジ抽出フィルタを用いた場合、式“ＥＶＣＭＰ＝｜−Ｙ３＋２・ＹＯ−Ｙ４｜”に従って、注目画素の垂直エッジ成分ＥＶＣＭＰを求めることができる。ここで、Ｙ３及びＹ４は、注目画素に対して水平方向に隣接する２つの画素の輝度信号値である。
【００４６】
上述の説明から明らかなように、エッジ評価部６０によって、エッジ評価画像の画像信号の空間周波数成分が水平及び垂直方向において個別に評価され、評価結果が水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶとして求められる。評価値ＥＶは、水平方向の空間周波数成分ＳＦＣＢに応じた評価値（第１エッジ強度）であり、評価値ＥＨは、垂直方向の空間周波数成分ＳＦＣＡに応じた評価値（第２エッジ強度）である。
【００４７】
図９を再び参照する。ステップＳ１２に続くステップＳ１３において、主制御部１３は、操作部１７に対して所定の第１操作が成されているか否かを確認する。第１操作が成されている場合にはステップＳ１３からステップＳ１４への遷移が発生するが、そうでない場合にはステップＳ１２に戻る。第１操作は、例えば、操作部１７に設けられたシャッタボタン（不図示）を半分だけ押す操作である。
【００４８】
ステップＳ１４では、読み出しモード選択部１９が、第１操作が成される直前に得られた評価値ＥＶ及びＥＨを比較する。但し、第１操作が成された直後にもステップＳ１２の処理を実行し、第１操作が成された直後の評価値ＥＶ及びＥＨをステップＳ１４において比較するようにしても良い。読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４の比較結果に基づき、不等式「ＥＶ＞ＥＨ」の成立時にはステップＳ１５による選択処理を実行する一方、不等式「ＥＶ＜ＥＨ」の成立時にはステップＳ１６による選択処理を実行する。ステップＳ１５及びＳ１６の各選択処理では、ＡＦ処理に用いられる読み出しモード（以下、対象読み出しモードという）が複数の候補読み出しモードの中から選択される。
【００４９】
複数の候補読み出しモードには、垂直間引き量が水平間引き量よりも多い間引き読み出しモードＭＤＡ１と、水平間引き量が垂直間引き量よりも多い間引き読み出しモードＭＤＡ２と、が含まれている。選択部１９は、ステップＳ１５においては間引き読み出しモードＭＤＡ１を対象読み出しモードとして選択し、ステップＳ１６においては間引き読み出しモードＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択する。モードＭＤＡ１における水平間引き量及びモードＭＤＡ２における垂直間引き量はゼロでも良い。従って例えば、モードＭＤＡ１において、垂直間引き量は１以上であって且つ水平間引き量はゼロであっても良く、モードＭＤＡ２において、水平間引き量は１以上であって且つ垂直間引き量はゼロであっても良い。
【００５０】
図１４（ａ）に、被写体像の垂直エッジ（垂直方向に沿ったエッジ）が強い結果、垂直間引き量の大きいモードＭＤＡ１が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子を示し、図１４（ｂ）に、被写体像の水平エッジ（水平方向に沿ったエッジ）が強い結果、水平間引き量の大きいモードＭＤＡ２が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子を示す。図１４（ａ）及び（ｂ）において、間引かれた部分が斜線部分として表されている。
【００５１】
ステップＳ１５又はＳ１６における対象読み出しモードの選択後、読み出し制御部１８は、対象読み出しモードによる読み出し処理を対象読み出しモードに応じた比較的高いフレームレート（少なくとも、全画素読み出しモードにおけるフレームレートよりも高いフレームレート）にて実行する。対象読み出しモードが全画素読み出しモードであるときのフレームレートを基準として、対象読み出しモードが間引き読み出しモード（例えば、モードＭＤＡ１又はＭＤＡ２）であるときには、フレームレートを増大させることができる。対象読み出しモードによる読み出し処理の結果、ＡＦ処理に用いられるｎ枚の入力画像（以下、ＡＦ用入力画像ともいう）が得られる（図１５参照）。ｎは２以上の整数である。ｎ枚のＡＦ用入力画像は、フォーカスレンズ３１の可動範囲内でフォーカスレンズ３１を所定量ずつ移動させながら撮影される。即ち、ｎ枚のＡＦ用入力画像は、フォーカスレンズ３１を互いに異なる位置に配置した状態で取得される。
【００５２】
ステップＳ１７において、フォーカス制御部２０は、ｎ枚のＡＦ用入力画像の画像信号における空間周波数成分に基づき合焦レンズ位置を検出するＡＦ処理（フォーカス処理）を実行する。合焦レンズ位置は、入力画像のコントラスト（換言すれば、水平及び垂直エッジ成分を含むエッジ強度）を最大化させるためのフォーカスレンズ位置である。コントラスト検出法を用いて合焦レンズ位置を検出する方法は公知であるため、詳細な説明を割愛する。
【００５３】
合焦レンズ位置が求められた後、フォーカスレンズ位置は合焦レンズ位置に固定される。その後、操作部１７に対して所定の第２操作（例えば、シャッタボタンを全押しする操作）が成されると（ステップＳ１８）、第２操作に応じた入力画像が対象画像として全画素読み出しモードにより取得される（ステップＳ１９）。対象画像は、記録媒体１６に記録される。
【００５４】
図１４（ａ）に示す如く、垂直方向に沿って強いエッジ成分を有する被写体像に対しては、垂直方向の間引き量を相応に大きくしても、ＡＦ精度（合焦レンズ位置の検出精度）には影響が少ないといえる。間引きの対象とならない水平ライン（図１４（ａ）の白部分内の水平ライン）に沿って、ＡＦ処理に必要なエッジ情報が十分に抽出されるからである。逆に、図１４（ｂ）に示す如く、水平方向に沿って強いエッジ成分を有する被写体像に対しては、水平方向の間引き量を相応に大きくしても、ＡＦ処理の精度（合焦レンズ位置の検出精度）には影響が少ないといえる。間引きの対象とならない垂直ライン（図１４（ｂ）の白部分内の垂直ライン）に沿って、ＡＦ処理に必要なエッジ情報が十分に抽出されるからである。これらを考慮し、図９の動作では、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶに基づき、被写体像のエッジ状態に応じた間引き読み出しモードを選択し、ＡＦ処理を実行する。これにより、ＡＦ精度の劣化を抑制しつつ、ＡＦ処理時のフレームレートを増大させることができる。結果、必要なＡＦ精度を確保した上でＡＦ高速化を図ることができる。
【００５５】
＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。図９の例では、評価値ＥＨ及びＥＶの比較結果に基づき、間引き読み出しモードＭＤＡ１又はＭＤＡ２を対象読み出しモードとして選択しているが、評価値ＥＨ及びＥＶの比較結果に基づき、３以上の読み出しモードの中から対象読み出しモードを選択するようにしても良い。以下の説明文におけるＥＨ及びＥＶは、特に記述なき限り、ステップＳ１４で比較される評価値ＥＨ及びＥＶを指すものとする（第３実施例等においても同様）。
【００５６】
例として、複数の候補読み出しモードの中に、互いに異なる５つの間引き読み出しモードＭＤＢ１、ＭＤＢ２、ＭＤＢ３、ＭＤＢ４及びＭＤＢ５を含めておく場合を考える（図１６参照）。この際、図９のステップＳ１１〜Ｓ１３を経た後、読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４において評価値ＥＨ及びＥＶを比較し、その比較結果に基づいて間引き読み出しモードＭＤＢ１、ＭＤＢ２、ＭＤＢ３、ＭＤＢ４及びＭＤＢ５の何れかを対象読み出しモードとして選択する。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。
【００５７】
具体的には例えば、選択部１９は、図１６に示す如く、
不等式「ＥＶ＞ＥＨ」及び「ＴＨ２≦｜ＥＶ−ＥＨ｜」が成立する第１ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ１を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＞ＥＨ」及び「ＴＨ１≦｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ２」が成立する第２ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ２を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ１」が成立する第３ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ３を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＜ＥＨ」及び「ＴＨ１≦｜ＥＶ−ＥＨ｜＜ＴＨ２」が成立する第４ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ４を対象読み出しモードとして選択し、
不等式「ＥＶ＜ＥＨ」及び「ＴＨ２≦｜ＥＶ−ＥＨ｜」が成立する第５ケースでは、間引き読み出しモードＭＤＢ５を対象読み出しモードとして選択する。
ＴＨ１及びＴＨ２は、「０＜ＴＨ１＜ＴＨ２」を満たす所定の閾値である。
【００５８】
モードＭＤＢ１及びＭＤＢ２では、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と同様、垂直間引き量が水平間引き量よりも多い。例えば、モードＭＤＢ２は、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と同じであっても良い。第１及び第２ケースの比較において、第１ケースの方が強い垂直エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＢ１における垂直間引き量をモードＭＤＢ２における垂直間引き量よりも多くすることができる。これにより、第１ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第２ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＢ１が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＢ２が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００５９】
モードＭＤＢ４及びＭＤＢ５では、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と同様、水平間引き量が垂直間引き量よりも多い。例えば、モードＭＤＢ４は、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と同じであっても良い。第４及び第５ケースの比較において、第５ケースの方が強い水平エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＢ５における水平間引き量をモードＭＤＢ４における水平間引き量よりも多くすることができる。これにより、第５ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第４ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＢ５が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＢ４が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００６０】
第３ケースでは、入力画像内に水平及び垂直エッジが同程度存在すると考えられる。従って、第３ケースに対応するモードＭＤＢ３では、垂直間引き量と水平間引き量を均等（全く同じ又は略同じ）にしておくと良い。尚、第３ケースでは、ＡＦ精度を優先して、全画素読み出しモードを対象読み出しモードとして選択するようにしても良い。
【００６１】
＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第１実施例において、間引き読み出しを加算読み出しに置き換えても良い。即ち、図９の代わりに、図１７の動作を実行するようにしてもよい。図１７は、第３実施例に係る撮像装置１の動作フローチャートである。第３実施例においても、第１実施例と同様に、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を経た後、ステップＳ１４で評価値ＥＨ及びＥＶを比較する。比較の結果、選択部１９は、不等式「ＥＶ＞ＥＨ」の成立時にはステップＳ２５による選択処理を実行し、不等式「ＥＶ＜ＥＨ」の成立時にはステップＳ２６による選択処理を実行する。ステップＳ２５及びＳ２６の選択処理では、対象読み出しモードが複数の候補読み出しモードの中から選択される。
【００６２】
複数の候補読み出しモードには、垂直加算量が水平加算量よりも多い加算読み出しモードＭＤＣ１と、水平加算量が垂直加算量よりも多い加算読み出しモードＭＤＣ２と、が含まれている。選択部１９は、ステップＳ２５においては加算読み出しモードＭＤＣ１を対象読み出しモードとして選択し、ステップＳ２６においては加算読み出しモードＭＤＣ２を対象読み出しモードとして選択する。モードＭＤＣ１における水平加算量及びモードＭＤＣ２における垂直加算量はゼロでも良い。従って例えば、モードＭＤＣ１において、垂直加算量は１以上であって且つ水平加算量はゼロであっても良く、モードＭＤＣ２において、水平加算量は１以上であって且つ垂直加算量はゼロであっても良い。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。対象読み出しモードが全画素読み出しモードであるときのフレームレートを基準として、対象読み出しモードが加算読み出しモード（例えば、モードＭＤＣ１又はＭＤＣ２）であるときには、フレームレートを増大させることができる。
【００６３】
図１４（ａ）は、被写体像の垂直エッジ（垂直方向に沿ったエッジ）が強い結果、垂直加算量の大きいモードＭＤＣ１が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の例でもある。図１４（ｂ）は、被写体像の水平エッジ（水平方向に沿ったエッジ）が強い結果、水平加算量の大きいモードＭＤＣ２が対象読み出しモードとして選択されるときの入力画像の様子でもある。
【００６４】
垂直方向の信号加算は、垂直方向のローパスフィルタ処理に相当するため、水平エッジ（図１２（ａ）参照）をなまらせるが、垂直エッジ（図１２（ｃ）参照）は垂直方向の信号加算を経ても残存する。逆に、水平方向の信号加算は、水平方向のローパスフィルタ処理に相当するため、垂直エッジをなまらせるが、水平エッジは水平方向の信号加算を経ても残存する。これらを考慮して、図１７の動作では、水平及び垂直エッジ強度評価値ＥＨ及びＥＶに基づき、被写体像のエッジ状態に応じた加算読み出しモードを選択し、ＡＦ処理を実行する。これにより、第１実施例と同様、ＡＦ精度の劣化を抑制しつつ、ＡＦ処理時のフレームレートを増大させることができる。結果、必要なＡＦ精度を確保した上でＡＦ高速化を図ることができる。
【００６５】
＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。第１実施例を第２実施例へと変形するのと同様に、第３実施例を以下のように変形することもできる。
【００６６】
例として、複数の候補読み出しモードの中に、互いに異なる５つの加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４及びＭＤＤ５を含めておく場合を考える（図１８参照）。この際、図１７のステップＳ１１〜Ｓ１３を経た後、読み出しモード選択部１９は、ステップＳ１４において評価値ＥＨ及びＥＶを比較し、その比較結果に基づいて加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４及びＭＤＤ５の何れかを対象読み出しモードとして選択する。対象読み出しモードの選択後における撮像装置１の動作は、第１実施例で述べたものと同様である。
【００６７】
具体的には例えば、選択部１９は、図１８に示す如く、第１、第２、第３、第４、第５ケースにおいて、夫々、加算読み出しモードＭＤＤ１、ＭＤＤ２、ＭＤＤ３、ＭＤＤ４、ＭＤＤ５を対象読み出しモードとして選択する。第１〜第５ケースの意義は、第２実施例で述べた通りである。
【００６８】
モードＭＤＤ１及びＭＤＤ２では、図１４（ａ）のモードＭＤＡ１と類似して、垂直加算量が水平加算量よりも多い。第１及び第２ケースの比較において、第１ケースの方が強い垂直エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＤ１における垂直加算量をモードＭＤＤ２における垂直加算量よりも多くすることができる。これにより、第１ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第２ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＤ１が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＤ２が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００６９】
モードＭＤＤ４及びＭＤＤ５では、図１４（ｂ）のモードＭＤＡ２と類似して、水平加算量が垂直加算量よりも多い。第４及び第５ケースの比較において、第５ケースの方が強い水平エッジの存在が見込まれるため、モードＭＤＤ５における水平加算量をモードＭＤＤ４における水平加算量よりも多くすることができる。これにより、第５ケースでは、ＡＦ精度を損なうことなく、第４ケースよりもＡＦ処理を更に高速化する（ＡＦ処理でのフレームレートを更に増大させる）ことが可能となる。実際に、モードＭＤＤ５が対象読み出しモードとして選択されたとき、ＡＦ用入力画像の撮影時におけるフレームレートを、モードＭＤＤ４が対象読み出しモードとして選択されたときよりも高めると良い。
【００７０】
第３ケースでは、入力画像内に水平及び垂直エッジが同程度存在すると考えられる。従って、第３ケースに対応するモードＭＤＤ３では、垂直加算量と水平加算量を均等（全く同じ又は略同じ）にしておくと良い。尚、第３ケースでは、ＡＦ精度を優先して、全画素読み出しモードを対象読み出しモードとして選択するようにしても良い。
【００７１】
＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈３を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００７２】
［注釈１］
撮像装置１は、任意の機器（携帯電話機などの携帯端末）に搭載されるものであっても良い。
【００７３】
［注釈２］
上述のＡＦ処理（フォーカス処理）では、撮像素子３３を固定した上でフォーカスレンズ３１を順次移動させ、その移動過程で得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦レンズ位置を検出している。周知の如く、このようなＡＦ処理は、フォーカスレンズ３１の代わりに撮像素子３３を移動させても実現可能である。即ち、ＡＦ処理（フォーカス処理）では、フォーカスレンズ３１を固定した上で撮像素子３３を順次移動させ、その移動過程で得た複数の入力画像の画像信号に基づき合焦素子位置を検出するようにしても良い。この場合において第２操作が成されると（図９等参照）、撮像素子３３を合焦素子位置に配置した状態で対象画像が全画素読み出しモードにより取得される。移動対象が相違する点を除き、合焦素子位置の検出方法は、上述した合焦レンズ位置の検出方法と同様である。
【００７４】
合焦レンズ位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるためのフォーカスレンズ位置であって、撮像素子３３の位置を基準とした位置である。これに対し、合焦素子位置は、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるための撮像素子３３の位置であって、フィーカスレンズ３１の位置を基準とした位置である。合焦レンズ位置も合焦素子位置も、被写体像を撮像素子３３上で結像（合焦）させるための、フォーカスレンズ３１及び撮像素子３３間の相対位置関係を表しているため、ＡＦ処理（フォーカス処理）は、その相対位置関係を検出する処理であると言える。当該相対位置関係を求める際、フォーカスレンズ３１及び撮像素子３３の双方を移動させるようにしても構わない。当該相対位置関係の検出後、当該相対位置関係が定める合焦レンズ位置又は合焦素子位置にフォーカスレンズ３１又は撮像素子３３を移動させる処理も、ＡＦ処理に含まれていると考えても良い。
【００７５】
［注釈３］
図１の撮像装置１を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて撮像装置１を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。ソフトウェアを用いて実現される機能をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置（例えばコンピュータ）上で実行することによって、その機能を実現するようにしてもよい。
【００７６】
具体的には例えば、主制御部１３にＣＰＵ（Central Processing Unit）を設けておき、図示されないフラッシュメモリに格納されたプログラムを当該ＣＰＵに実行させることで、上述の各機能を実現することができる。図１の構成においては、例えば、上記ＣＰＵと、撮像部１１、ＡＦＥ１２、内部メモリ１４、表示画面１５、記録媒体１６及び操作部１７とをハードウェアにて構成し、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０をソフトウェアにて構成することができる。但し、読み出し制御部１８、読み出しモード選択部１９及びフォーカス制御部２０の全部又は一部をハードウェアにて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００７７】
１ 撮像装置
１１ 撮像部
１８ 読み出し制御部
１９ 読み出しモード選択部
２０ フォーカス制御部
３１ フォーカスレンズ
３３ 撮像素子
３５ 光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを介して入射した被写体像の画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子から前記画像信号を読み出すための複数の読み出しモードの中から選択された読み出しモードにて前記画像信号を読み出す読み出し制御部と、
前記読み出し制御部によって読み出された前記画像信号に基づき、前記被写体像を合焦させるための、前記フォーカスレンズ及び前記撮像素子間の相対位置関係を検出するフォーカス処理を実行するフォーカス制御部と、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号に基づいて、前記フォーカス処理を実行するための読み出しモードを選択する読み出しモード選択部と、を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分に基づき、前記読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分を水平及び垂直方向において個別に評価し、その評価結果に基づき前記読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の読み出しモードは、前記画像信号の間引き読み出しを行うための第１及び第２間引き読み出しモードを含み、
前記第１間引き読み出しモードにおいて、垂直方向の間引き量は水平方向の間引き量よりも多く、
前記第２間引き読み出しモードにおいて、水平方向の間引き量は垂直方向の間引き量よりも多く、
前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２間引き読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記読み出しモード選択部は、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、
前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１間引き読み出しモードを選択する一方、
前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２間引き読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の読み出しモードは、前記撮像素子に設けられた複数の受光画素の信号の加算結果を前記画像信号に含めて読み出す第１及び第２加算読み出しモードを含み、
前記第１加算読み出しモードにおいて、足し合わされる信号の個数は垂直方向の方が水平方向よりも大きく、
前記第２加算読み出しモードにおいて、前記個数は水平方向の方が垂直方向よりも大きく、
前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２加算読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記読み出しモード選択部は、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、
前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１加算読み出しモードを選択する一方、
前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２加算読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１】
フォーカスレンズを介して入射した被写体像の画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子から前記画像信号を読み出すための複数の読み出しモードの中から選択された読み出しモードにて前記画像信号を読み出す読み出し制御部と、
前記読み出し制御部によって読み出された前記画像信号に基づき、前記被写体像を合焦させるための、前記フォーカスレンズ及び前記撮像素子間の相対位置関係を検出するフォーカス処理を実行するフォーカス制御部と、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号に基づいて、前記フォーカス処理を実行するための読み出しモードを選択する読み出しモード選択部と、を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分に基づき、前記読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記読み出しモード選択部は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号の空間周波数成分を水平及び垂直方向において個別に評価し、その評価結果に基づき前記読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の読み出しモードは、前記画像信号の間引き読み出しを行うための第１及び第２間引き読み出しモードを含み、
前記第１間引き読み出しモードにおいて、垂直方向の間引き量は水平方向の間引き量よりも多く、
前記第２間引き読み出しモードにおいて、水平方向の間引き量は垂直方向の間引き量よりも多く、
前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２間引き読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記読み出しモード選択部は、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、
前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１間引き読み出しモードを選択する一方、
前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２間引き読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の読み出しモードは、前記撮像素子に設けられた複数の受光画素の信号の加算結果を前記画像信号に含めて読み出す第１及び第２加算読み出しモードを含み、
前記第１加算読み出しモードにおいて、足し合わされる信号の個数は垂直方向の方が水平方向よりも大きく、
前記第２加算読み出しモードにおいて、前記個数は水平方向の方が垂直方向よりも大きく、
前記読み出しモード選択部は、前記評価結果に基づき、前記第１又は第２加算読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記読み出しモード選択部は、
前記撮像素子から読み出された前記画像信号より、前記水平方向の空間周波数成分に応じた第１エッジ強度及び前記垂直方向の空間周波数成分に応じた第２エッジ強度を求め、
前記第１エッジ強度が前記第２エッジ強度よりも大きいとき、前記第１加算読み出しモードを選択する一方、
前記第２エッジ強度が前記第１エッジ強度よりも大きいとき、前記第２加算読み出しモードを選択する
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−７２９２３（Ｐ２０１３−７２９２３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０２８２（Ｐ２０１１−２１０２８２）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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