電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法
【課題】撮像素子から得られる画像信号に基づく自動焦点調節時に、動画を表示することにより合焦していく様子や画角を確認することができ、また動画表示に不具合が生じる場合には静止画やモノクロ動画に切換え表示できるようにする。
【解決手段】ＣＣＤから得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する。自動焦点調節時に被写体の画像を表示する際に、その被写体の明るさを検出し、シャッタースピードや自動焦点調節時のＣＣＤの画素混合モードを決定する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。シャッタースピードがスミアが目立つ被写体の明るさに対応する所定値Ｓ以上の場合には静止画に決定し（ステップＳ１６）、色が混ざる画素混合モードが決定されると、静止画又はモノクロ動画に決定し（ステップＳ２４）、それ以外の場合はカラー動画に決定する（ステップＳ２２）。
【解決手段】ＣＣＤから得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する。自動焦点調節時に被写体の画像を表示する際に、その被写体の明るさを検出し、シャッタースピードや自動焦点調節時のＣＣＤの画素混合モードを決定する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。シャッタースピードがスミアが目立つ被写体の明るさに対応する所定値Ｓ以上の場合には静止画に決定し（ステップＳ１６）、色が混ざる画素混合モードが決定されると、静止画又はモノクロ動画に決定し（ステップＳ２４）、それ以外の場合はカラー動画に決定する（ステップＳ２２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法に係り、特に撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、自動焦点調節中に被写体の画像を表示する電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子カメラでの自動焦点調節は、撮影光学系のうち焦点調節に作用するフォーカスレンズを移動させながら撮像を行い、その出力画像信号から高周波成分を抽出して合焦のための評価値を算出し、この評価値が最大になるところにフォーカスレンズを移動させて合焦させるようにしている。
【０００３】また、上記自動焦点調節中に電子カメラの液晶モニタに画像を表示する画像表示方式としては、撮像素子から出力される画像信号に基づいて動画を表示する方法や、特開平１０−２９４８８９号公報に記載のようにフォーカスレンズを動かす直前の画像を静止画として表示する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】とろこで、電子カメラの電子ファインダ（ＬＣＤ、ＥＤＦ等）で合焦を確認する場合は、自動焦点調節時に静止画を表示すると、被写体の追従が困難になり、撮影者が希望する画角での撮影が難しくなる。そのため自動焦点調節時にはフォーカスレンズを駆動し、合焦していく様子を動画として表示することが望ましい。
【０００５】一方、自動焦点調節時に動画を表示する場合には、液晶モニタに動画を出力するための画像信号を取得する必要があるが、自動焦点調節時に必要な画像信号と、液晶モニタに動画出力するために必要な画像信号とは必ずしも一致しない。
【０００６】即ち、近年の電子カメラに使用される撮像素子は画素数が多くなる傾向にあり、数百万画素のものがあるが、高画素の撮像素子を使用し、且つ焦点調節の高速化を図るためには、撮像素子の垂直方向の画素の情報（電荷）を間引いて読み出す必要がある。また、自動焦点調節時に被写体の明るさが暗い場合、良好な評価値を取得するために撮像素子の垂直方向の数画素の電荷を混合することが行われているが、混合する画素数によっては異なる色情報が混ざってしまう場合があり、この場合には液晶モニタに表示される動画が見にくくなるという問題がある。
【０００７】また、高輝度の被写体がある場合、撮像素子の垂直転送路にはスミアが混入する。撮像素子から垂直方向の画素の電荷を間引いて読み出すと、画素の電荷は間引かれるが、スミアは間引かれずに加算されるため、特に被写体が明るい場合には、自動焦点調節時に液晶モニタに表示される動画にスミアが目立つという問題がある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う際に、動画を表示することにより合焦していく様子や画角を確認することができ、また動画表示に不具合が生じる場合には静止画やモノクロ動画に切り換えることができる電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために本願請求項１に係る電子カメラは、撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】本願請求項２に係る電子カメラは、撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいてカラー動画又はモノクロ動画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段に表示させる画像をカラー動画又はモノクロ動画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】即ち、自動焦点調節時における撮像素子の動作モードによっては、その動作モード時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画又はモノクロ動画を表示するようにしている。
【００１２】本願請求項３に示すように被写体の明るさを検出する検出手段を有し、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記複数の動作モードから１つの動作モードを決定するようにしている。
【００１３】本願請求項４に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴としている。
【００１４】即ち、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、動画を表示し、一方、第２の画素混合モードが使用された場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、静止画を表示するようにしている。
【００１５】本願請求項５に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をカラー動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をモノクロ動画に切り換えることを特徴としている。
【００１６】即ち、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、カラー動画を表示し、一方、第２の画素混合モードが使用された場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、モノクロ動画を表示するようにしている。
【００１７】本願請求項６に係る電子カメラは、撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、被写体の明るさを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００１９】本願請求項７に示すように前記切換手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが、前記表示手段に表示される画像にスミアが目立つ所定の明るさ以上の場合に前記表示手段で表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴としている。
【００２０】本願請求項８に示すように前記画像信号取得手段は、前記自動焦点調節手段による焦点調節時に前記撮像素子の垂直方向の画素の情報を間引いて読み出すことを特徴としている。
【００２１】本願請求項９に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節直前に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２２】本願請求項１０に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてカラー動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２３】即ち、少なくとも被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって撮像素子の動作モードが切り換えられる。そして、自動焦点調節時における被写体の明るさが第１の明るさよりも暗い場合には、そのときの動作モードによって取得した画像信号に基づく動画の表示は行わずに、自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するか、又は自動焦点調節時に取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するようにしている。
【００２４】本願請求項１１に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記撮像素子の動作モードは、該撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを有し、前記動作モードを切り換えるステップは、自動焦点調節時に前記検出した被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記第１の画素混合モードに切り換え、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記第２の画素混合モードに切り換えることを特徴としている。
【００２５】即ち、被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かに応じて撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モード又は第２の画素混合モードが使用される。そして、第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、該第１の画素混合モードによって取得した画像信号に基づいて動画を表示し、第２の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するか、又は自動焦点調節時に取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するようにしている。
【００２６】本願請求項１２に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、第２の明るさ以上の場合には前記自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第２の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２７】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００２８】本願請求項１３に示すように、前記検出された被写体の明るさが前記第２の明るさ以上の場合には、前記撮像素子の動作モードは該撮像素子から垂直方向の画素の情報を間引いて読み出す間引きモードであり、前記第２の明るさは、前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示した場合にスミアが目立つ明るさであることを特徴としている。
【００２９】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、スミアの発生により、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００３０】尚、請求項１又は２に係る発明と請求項６に係る発明とを組み合わせてもよし、請求項９又は１０に係る発明と請求項１２に係る発明とを組み合わせてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係る電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３２】図１は本発明に係る電子カメラの外観図である。この電子カメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダー窓１４、ストロボ発光部１６が設けられ、カメラ上面には、シャッターボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、グリップ部２２と反対側のカメラ側面には、メモリカード２４を装着するためのカードスロット２６が設けられている。
【００３３】撮影レンズ１２にはズームレンズが適用され、撮影レンズ１２の後方に撮像素子として、例えば数百万画素のＣＣＤカラーイメージセンサ（図１中不図示、図３において符号５２として記載）が配置されている。シャッターボタン１８は２段階式に構成され、シャッターボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態で自動焦点調節（ＡＦ）及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。
【００３４】電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。尚、本例のような電源スイッチ（以下、電源兼用モードスイッチという。）２０に代えて、電源ＯＮ／ＯＦＦのみの電源スイッチと、静止画撮影モード及び再生モードを切り換えるモードダイヤル等のモード切換手段を設けてもよい。
【００３５】図２は電子カメラ１０の背面側外観図である。電子カメラ１０の背面には、ファインダー２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダーとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２４から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。
【００３６】ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、該スイッチを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーム移動し、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーム移動する。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。
【００３７】メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。
【００３８】撮影者は、ファインダー２８又は液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッターボタン１８を押下して撮影を行う。
【００３９】図３は電子カメラ１０の内部構成を示すブロック図である。撮影レンズ１２は、固定レンズ４４、変倍レンズ４６Ａ、補正レンズ４６Ｂ及びフォーカスレンズ４８の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。
【００４０】変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂは、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、焦点距離を変更する。尚、説明の便宜上、変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂから成る変倍光学系を「ズームレンズ４６」と呼ぶことにする。
【００４１】撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５０により光量が調節された後、ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという。）５２に入射する。このＣＣＤ５２には、図４に示すようにＧストライプ配列のカラーフィルタが設けられている。Ｇストライプ配列のカラーフィルタは、水平方向にＧＲＧＢＧＲＧ…のフィルタ配列を有するとともに、Ｇのフィルタが垂直方向に並び、更に１ライン置き（奇数ライン同士又は偶数ライン同士）に同じフィルタ配列を有している。また、この実施の形態では、絞り５０は、ＦナンバーがＦ＝2.8 、８（ＡＶ（アパーチャー・バリュー）＝３、６）の２段階に切り換えられるものが使用されている。
【００４２】ＣＣＤ５２の受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、撮影レンズ１２を介してＣＣＤ５２の受光面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。尚、ＣＣＤ５２は、シャッターゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００４３】各フォトセンサに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。ＣＣＤ５２から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。
【００４４】アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、メモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。また、ＴＧ６２は、シャッターレリーズ時、スルー画の出力時、及び自動焦点調節時ごとにＣＣＤ５２を異なる動作モードで駆動するためのタイミングパルスをＣＣＤドライバ５４に出力しており、自動焦点調節時にも被写体の明るさに応じてＣＣＤ５２を異なる動作モードで駆動するためのタイミングパルスを出力している。尚、自動焦点調節時におけるＣＣＤ５２の各動作モードの詳細については後述する。
【００４５】メモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して信号処理部６８に送られる。信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００４６】信号処理部６８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ６０に格納される。撮影画像を表示出力する場合、メモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、当該画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。
【００４７】ＣＣＤ５２から出力される画像信号によってメモリ６０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ５２を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダー２８によって撮影画角を確認することができる。
【００４８】撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部７４を制御してズームレンズ４６をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に移動させる。ズーム駆動部７４は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってズームレンズ４６が駆動される。ズームレンズ４６の位置（ズーム位置）は、ズーム位置センサ７６によって検出され、該センサ７６の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４９】同様に、フォーカス駆動部７８は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってフォーカスレンズ４８が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ４８の位置（フォーカス位置）は、フォーカス位置センサ８０によって検出され、該センサ８０の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００５０】電源兼用モードスイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッターボタン１８が押下されると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。即ち、ＣＰＵ６４は、後述する評価値演算の結果に基づいてフォーカス駆動部７８を制御してフォーカスレンズ４８を合焦位置に移動させるとともに、絞り５０の開口径やＣＣＤ５２の電子シャッターを制御することにより露出制御を行う。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ制御回路８２にコマンドを送り、ストロボ発光部１６の発光を制御する。
【００５１】こうして、シャッターボタン１８の押下操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８４にコマンドを送る。圧縮伸張回路８４は、メモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。
【００５２】圧縮された画像データは、カードインターフェース８６を介してメモリカード２４に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８４による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２４に記録される。
【００５３】本例の電子カメラ１０では、画像データを保存する手段として、例えばスマートメディア（Solid-State Floppy Disk Card）が適用される。記録メディアの形態はこれに限定されず、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなどでもよく、電子的、磁気的、若しくは光学的、又はこれらの組み合わせによる方式に従って読み書き可能な種々の媒体を用いることができる。使用される媒体に応じた信号処理手段とインターフェースが適用される。異種、同種の記録メディアを問わず、複数の媒体を装着可能な構成にしてもよい。また、画像ファイルを保存する手段は、カメラ本体に着脱可能なリムーバブルメディアに限らず、電子カメラ１０に内蔵された記録媒体（内部メモリ）であってもよい。
【００５４】電源兼用モードスイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２４から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８４によって伸張処理され、表示メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。
【００５５】ＣＰＵ６４は、本カメラシステムの各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源兼用モードスイッチ２０、シャッターボタン１８、ズームスイッチ３２その他の操作部から受入する入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、液晶モニタ３０における表示制御、自動焦点（ＡＦ）調節及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００５６】ここで、ＡＦ調節について説明する。
【００５７】シャッターボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５８によってデジタル信号に変換された画像信号は、評価値演算部８８に入力される。評価値演算部８８は、高周波成分抽出回路９０と積算回路９２を有し、入力される画像信号のうちＧ成分のデータをサンプリングしてＡＦ検出対象エリア内での高周波成分を抽出するとともにその絶対値をとり、ＡＦ検出対象エリア内で絶対値データを積算して得られた値（評価値に相当）をＣＰＵ６４に提供する。
【００５８】ＡＦ検出の対象エリアは、画像領域の全体である必要はなく、画像の中央部分の一部領域として設定されている。ＡＦ動作時にＣＰＵ６４は、フォーカスレンズ４８を焦点調節領域内で無限遠から至近（又は至近から無限遠）の方向に移動させながら、複数のＡＦ検出ポイント（サーチポイント）で画像中央部分のコントラストを検出し、評価値を算出する。そして、各ポイントで算出された評価値を総合して、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として決定し、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させるようにフォーカス駆動部７８を制御し、自動焦点調節を行う。
【００５９】その後、ＣＰＵ６４によってシャッターボタン１８の全押しが確認されると、現在のズーム位置及び合焦されたフォーカス位置によって被写体が撮像され、所定の信号処理を経た画像データが付属情報とともにメモリカード２４に記録される。
【００６０】次に、上記ＡＦ調節時のおけるＣＣＤ５２の動作モード及び液晶モニタ３０における表示画像について説明する。
【００６１】液晶モニタ３０にスルー画を表示する場合には、ＣＣＤ５２は４ラインごとに１ライン分の画像信号を読み出す４分の１間引きモードで駆動される。尚、上記間引きモードで液晶モニタ３０を駆動しても液晶モニタ３０に表示されるスルー画の画質は低下しない。これは、ＣＣＤ５２の画素数が液晶モニタ３０の画素数よりも非常に大きいからである。
【００６２】ＡＦ調節時には、ＣＣＤ５２は８ラインごとに１ライン分の画像信号を読み出す動作モードで駆動される。これは、ＡＦ調節時にＣＣＤ５２からの画像信号の読出速度を高速にするためである。
【００６３】上記ＡＦ調節時のＣＣＤ５２の動作モードは、図５に示すＡＦ検出露出プログラム線図に示すように被写体の明るさに応じて２画素混合モード、４画素混合モード又は８画素混合モードが使用される。
【００６４】即ち、図５に示すように被写体の明るさが８ＥＶ（エクスポージャ・バリュー）以上の場合には２画素混合モードが使用され、７ＥＶ以上８ＥＶ未満の場合には４画素混合モードが使用され、７ＥＶ未満の場合には８画素混合モードが使用される。尚、被写体の明るさが１１ＥＶ未満の場合には、Ｆ＝2.8 の絞りが使用され、１１ＥＶ以上の場合には、Ｆ＝８の絞りが使用される。
【００６５】次に、図６乃至図８により２画素混合モード、４画素混合モード及び８画素混合モードについて説明する。
【００６６】ＡＦ調節時にはＣＣＤ５２の８ラインＬ１〜Ｌ８ごとに１ライン分の画像信号が読み出されるが、２画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図６に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８のうちのラインＬ１、Ｌ５の画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷のみがＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送される。
【００６７】垂直転送路５２Ａは、垂直転送路上の信号電荷を垂直方向に８画素分シフトし、順次水平転送路５２Ｂに転送する。従って、水平転送路５２Ｂでは、ラインＬ１、Ｌ５の画素の信号電荷が混合されることになる。その後、水平転送路５２Ｂでは、水平転送路上の信号電荷を水平方向にシフトし、これによりＧＢＧＲＧＢＧＲ…の点順次の画像信号として読み出す。上記のように垂直転送路５２Ａにより信号電荷を垂直方向へ８ライン分転送するごとに、水平転送路５２Ｂ上の電荷をシフトして１ライン分の画像信号を読み出すようにしている。
【００６８】同様に、４画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図７に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８のうちのラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７の画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷のみをＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送し、８画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図８に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８の全ての画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷をＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送する。
【００６９】図６及び図７からも明らかなように、２画素混合モード及び４画素混合モードの場合には、同じ色の画素同士が混合されるが、８画素混合モードでは、ＢとＲの画素の信号電荷が混合され、色が混ざることになる。
【００７０】即ち、Ｇストライプ配列のカラーフィルタのように垂直方向２画素ごとに同じ水平ラインが並んだ配列の場合、ＣＣＤから２ｎ（ｎ：２以上の整数、実施の形態ではｎ＝４で固定）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出す際に、ｎ個以下の画素の信号電荷を混合して１ラインの画像信号を読み出す画素混合モード（実施の形態では、２画素混合モード、４画素混合モード）では、色が混ざることはないが、ｎ個よりも多い画素の信号電荷を混合して１ラインの画像信号として読み出す画素混合モード（実施の形態では、８画素混合モード）では、色が混ざることになる。
【００７１】そこで、被写体の明るさが暗く（図５に示す実施の形態では、被写体の明るさが７ＥＶ未満）、ＡＦ調節時のＣＣＤ５２の動作モードとして８画素混合モードを使用する場合には、ＡＦ調節中に取得する画像信号は混色しているため、ＡＦ調節開始直前のスルー画を静止させたカラーの静止画を液晶モニタ３０に表示させるか、又はＡＦ調節中に取得する画像信号から輝度信号やＧ信号を抽出し、これに基づいてモノクロの動画を液晶モニタ３０に表示させる。
【００７２】一方、高輝度の被写体がある場合、図９に示すようにＣＣＤ５２の斜線で示すように垂直転送路５２Ａには、スミアが混入する。特に被写体が明るい場合には、スミアが多くなる。ここで、８ラインＬ１〜Ｌ８中の２ラインＬ１、Ｌ５を混合する２画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動すると、画素の情報は２画素加算されるのに対し、スミアは垂直方向の８画素分が加算されることになり、スミアがより目立つことになる。
【００７３】そこで、図５に示すように被写体の明るさが１４ＥＶ以上の場合（シャッタースピードが９ＴＶ（タイム・バリュー）以上の場合）には、ＡＦ調節開始直前のスルー画を静止させたカラーの静止画を表示させるようにしている。これにより、スミアが目立つ動画が液晶モニタ３０に表示されないようにしている。
【００７４】ＡＦ調節時において、上記以外の被写体の明るさ（図５に示す実施の形態では、被写体の明るさが７ＥＶ以上１４ＥＶ未満）の場合には、ＡＦ調節時にＣＣＤ５２から読み出した画像信号に基づいてカラーの動画を液晶モニタ３０に表示するようにしている。
【００７５】図１０はＡＦ調節時の液晶モニタ３０での画像表示方法を示すフローチャートである。
【００７６】同図に示すように、まず、被写体の明るさを検出する（ステップＳ１０）。この被写体の明るさは、画面全体の画像信号の平均積算値を算出することによって求めることができる。被写体の明るさが検出されると、図５に示したプログラム線図にしたがって絞り、シャッタースピード、画素混合モードが決定される（ステップＳ１２）。
【００７７】続いて、決定されたシャッタースピードが、スミアが目立つ所定値Ｓ（図５に示す実施の形態では、Ｓ＝９ＴＶ）以上か否かを判別する（ステップＳ１４）。シャッタースピード≧Ｓ［ＴＶ］の場合には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節開始直前の静止画に決定する（ステップＳ１６）。
【００７８】一方、シャッタースピード＜Ｓ［ＴＶ］の場合には、ＡＦ調節時にＣＣＤから２ｎ（ｎ：２以上の整数ラインごとに１ラインの画像信号を読み出す際のｎを検出する（ステップＳ１８）。尚、この実施の形態ではｎ＝４で固定である。
【００７９】続いて、ステップＳ１２で決定した画素混合モードで混合される画素数ｍ（この実施の形態では、ｍ＝２、４、８）と上記ｎとを比較する（ステップＳ２０）そして、２ｎ≠ｍ（ｍ＝２、４の場合）には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節時にＣＣＤ５２から取得する画像信号に基づいて作成されるカラー動画に決定し（ステップＳ２２）、２ｎ＝ｍ（ｍ＝８の場合）には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節開始直前のカラー静止画又はＡＦ調節時にＣＣＤ５２から取得した画像信号に基づいて作成されるモノクロ動画に決定する。（ステップＳ２４）。
【００８０】ＡＦ調節時には上記のように決定された画像を液晶モニタ３０に表示するとともに、ＡＦ調節を行う（ステップＳ２６）。
【００８１】尚、この実施の形態では、Ｇストライプ配列のカラーフィルタが設けられたＣＣＤについて説明したが、これに限らず、例えば、ベイヤー配列のＣＣＤにも適用でき、要は１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有するものであればよい。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う際に動画を表示するようにしたため、自動焦点調節時に合焦していく様子や画角を確認することができ、また、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードが変更され、その結果、色情報が混ざり良好な動画が表示できない場合には、自動焦点調節直前の静止画やモノクロ動画に切り換えるようにしたため、常時適正な画像を表示することができる。
【００８３】また、自動焦点調節時の間引きモードで取得した画像信号にスミア成分が多く含まれた場合（高輝度な被写体が存在する明るい被写体の場合）には、動画に代えて静止画を表示するようにしたため、スミアが目立つ動画が表示されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの正面側外観図
【図２】図１に示した電子カメラの背面側外観図
【図３】本例の電子カメラの内部構成を示すブロック図
【図４】Ｇストライプ配列のカラーフィルタの正面図
【図５】ＡＦ検出露出プログラム線図
【図６】２画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図７】４画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図８】８画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図９】ＡＦ調節時に取り込まれる画像信号にスミア成分が多くなる理由を説明するために用いた図
【図１０】本発明に係る自動焦点調節時の液晶モニタでの画像表示方法を示すフローチャート
【符号の説明】
１０…電子カメラ、１２…撮影レンズ、３０…液晶モニタ、４８…フォーカスレンズ、５２…ＣＣＤ（撮像手段）、５２Ａ…垂直転送路、５２Ｂ…水平転送路、５４…ＣＣＤドライバ、６２…タイミングジェネレータ、６４…ＣＰＵ、７８…フォーカス駆動部、８８…評価値演算部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法に係り、特に撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、自動焦点調節中に被写体の画像を表示する電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子カメラでの自動焦点調節は、撮影光学系のうち焦点調節に作用するフォーカスレンズを移動させながら撮像を行い、その出力画像信号から高周波成分を抽出して合焦のための評価値を算出し、この評価値が最大になるところにフォーカスレンズを移動させて合焦させるようにしている。
【０００３】また、上記自動焦点調節中に電子カメラの液晶モニタに画像を表示する画像表示方式としては、撮像素子から出力される画像信号に基づいて動画を表示する方法や、特開平１０−２９４８８９号公報に記載のようにフォーカスレンズを動かす直前の画像を静止画として表示する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】とろこで、電子カメラの電子ファインダ（ＬＣＤ、ＥＤＦ等）で合焦を確認する場合は、自動焦点調節時に静止画を表示すると、被写体の追従が困難になり、撮影者が希望する画角での撮影が難しくなる。そのため自動焦点調節時にはフォーカスレンズを駆動し、合焦していく様子を動画として表示することが望ましい。
【０００５】一方、自動焦点調節時に動画を表示する場合には、液晶モニタに動画を出力するための画像信号を取得する必要があるが、自動焦点調節時に必要な画像信号と、液晶モニタに動画出力するために必要な画像信号とは必ずしも一致しない。
【０００６】即ち、近年の電子カメラに使用される撮像素子は画素数が多くなる傾向にあり、数百万画素のものがあるが、高画素の撮像素子を使用し、且つ焦点調節の高速化を図るためには、撮像素子の垂直方向の画素の情報（電荷）を間引いて読み出す必要がある。また、自動焦点調節時に被写体の明るさが暗い場合、良好な評価値を取得するために撮像素子の垂直方向の数画素の電荷を混合することが行われているが、混合する画素数によっては異なる色情報が混ざってしまう場合があり、この場合には液晶モニタに表示される動画が見にくくなるという問題がある。
【０００７】また、高輝度の被写体がある場合、撮像素子の垂直転送路にはスミアが混入する。撮像素子から垂直方向の画素の電荷を間引いて読み出すと、画素の電荷は間引かれるが、スミアは間引かれずに加算されるため、特に被写体が明るい場合には、自動焦点調節時に液晶モニタに表示される動画にスミアが目立つという問題がある。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う際に、動画を表示することにより合焦していく様子や画角を確認することができ、また動画表示に不具合が生じる場合には静止画やモノクロ動画に切り換えることができる電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために本願請求項１に係る電子カメラは、撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】本願請求項２に係る電子カメラは、撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいてカラー動画又はモノクロ動画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段に表示させる画像をカラー動画又はモノクロ動画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】即ち、自動焦点調節時における撮像素子の動作モードによっては、その動作モード時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画又はモノクロ動画を表示するようにしている。
【００１２】本願請求項３に示すように被写体の明るさを検出する検出手段を有し、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記複数の動作モードから１つの動作モードを決定するようにしている。
【００１３】本願請求項４に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴としている。
【００１４】即ち、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、動画を表示し、一方、第２の画素混合モードが使用された場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、静止画を表示するようにしている。
【００１５】本願請求項５に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をカラー動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をモノクロ動画に切り換えることを特徴としている。
【００１６】即ち、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、カラー動画を表示し、一方、第２の画素混合モードが使用された場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、モノクロ動画を表示するようにしている。
【００１７】本願請求項６に係る電子カメラは、撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、被写体の明るさを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００１９】本願請求項７に示すように前記切換手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが、前記表示手段に表示される画像にスミアが目立つ所定の明るさ以上の場合に前記表示手段で表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴としている。
【００２０】本願請求項８に示すように前記画像信号取得手段は、前記自動焦点調節手段による焦点調節時に前記撮像素子の垂直方向の画素の情報を間引いて読み出すことを特徴としている。
【００２１】本願請求項９に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節直前に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２２】本願請求項１０に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてカラー動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２３】即ち、少なくとも被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって撮像素子の動作モードが切り換えられる。そして、自動焦点調節時における被写体の明るさが第１の明るさよりも暗い場合には、そのときの動作モードによって取得した画像信号に基づく動画の表示は行わずに、自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するか、又は自動焦点調節時に取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するようにしている。
【００２４】本願請求項１１に示すように前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記撮像素子の動作モードは、該撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを有し、前記動作モードを切り換えるステップは、自動焦点調節時に前記検出した被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記第１の画素混合モードに切り換え、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記第２の画素混合モードに切り換えることを特徴としている。
【００２５】即ち、被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かに応じて撮像素子の動作モードとして第１の画素混合モード又は第２の画素混合モードが使用される。そして、第１の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざることがないため、該第１の画素混合モードによって取得した画像信号に基づいて動画を表示し、第２の画素混合モードが使用される場合には、その画素混合により色情報が混ざるため、自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するか、又は自動焦点調節時に取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するようにしている。
【００２６】本願請求項１２に係る発明は、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、第２の明るさ以上の場合には前記自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第２の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２７】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には、動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００２８】本願請求項１３に示すように、前記検出された被写体の明るさが前記第２の明るさ以上の場合には、前記撮像素子の動作モードは該撮像素子から垂直方向の画素の情報を間引いて読み出す間引きモードであり、前記第２の明るさは、前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示した場合にスミアが目立つ明るさであることを特徴としている。
【００２９】即ち、自動焦点調節時における被写体の明るさによっては、スミアの発生により、その時に取得した画像信号に基づいて良好な動画の表示ができない場合があり、この場合には動画に代えて静止画を表示するようにしている。
【００３０】尚、請求項１又は２に係る発明と請求項６に係る発明とを組み合わせてもよし、請求項９又は１０に係る発明と請求項１２に係る発明とを組み合わせてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係る電子カメラ及び自動焦点調節時の画像表示方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３２】図１は本発明に係る電子カメラの外観図である。この電子カメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダー窓１４、ストロボ発光部１６が設けられ、カメラ上面には、シャッターボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、グリップ部２２と反対側のカメラ側面には、メモリカード２４を装着するためのカードスロット２６が設けられている。
【００３３】撮影レンズ１２にはズームレンズが適用され、撮影レンズ１２の後方に撮像素子として、例えば数百万画素のＣＣＤカラーイメージセンサ（図１中不図示、図３において符号５２として記載）が配置されている。シャッターボタン１８は２段階式に構成され、シャッターボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態で自動焦点調節（ＡＦ）及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。
【００３４】電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。尚、本例のような電源スイッチ（以下、電源兼用モードスイッチという。）２０に代えて、電源ＯＮ／ＯＦＦのみの電源スイッチと、静止画撮影モード及び再生モードを切り換えるモードダイヤル等のモード切換手段を設けてもよい。
【００３５】図２は電子カメラ１０の背面側外観図である。電子カメラ１０の背面には、ファインダー２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダーとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２４から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。
【００３６】ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、該スイッチを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーム移動し、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーム移動する。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。
【００３７】メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。
【００３８】撮影者は、ファインダー２８又は液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッターボタン１８を押下して撮影を行う。
【００３９】図３は電子カメラ１０の内部構成を示すブロック図である。撮影レンズ１２は、固定レンズ４４、変倍レンズ４６Ａ、補正レンズ４６Ｂ及びフォーカスレンズ４８の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。
【００４０】変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂは、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、焦点距離を変更する。尚、説明の便宜上、変倍レンズ４６Ａと補正レンズ４６Ｂから成る変倍光学系を「ズームレンズ４６」と呼ぶことにする。
【００４１】撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５０により光量が調節された後、ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤという。）５２に入射する。このＣＣＤ５２には、図４に示すようにＧストライプ配列のカラーフィルタが設けられている。Ｇストライプ配列のカラーフィルタは、水平方向にＧＲＧＢＧＲＧ…のフィルタ配列を有するとともに、Ｇのフィルタが垂直方向に並び、更に１ライン置き（奇数ライン同士又は偶数ライン同士）に同じフィルタ配列を有している。また、この実施の形態では、絞り５０は、ＦナンバーがＦ＝2.8 、８（ＡＶ（アパーチャー・バリュー）＝３、６）の２段階に切り換えられるものが使用されている。
【００４２】ＣＣＤ５２の受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、撮影レンズ１２を介してＣＣＤ５２の受光面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。尚、ＣＣＤ５２は、シャッターゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００４３】各フォトセンサに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。ＣＣＤ５２から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。
【００４４】アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、メモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。また、ＴＧ６２は、シャッターレリーズ時、スルー画の出力時、及び自動焦点調節時ごとにＣＣＤ５２を異なる動作モードで駆動するためのタイミングパルスをＣＣＤドライバ５４に出力しており、自動焦点調節時にも被写体の明るさに応じてＣＣＤ５２を異なる動作モードで駆動するためのタイミングパルスを出力している。尚、自動焦点調節時におけるＣＣＤ５２の各動作モードの詳細については後述する。
【００４５】メモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して信号処理部６８に送られる。信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００４６】信号処理部６８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ６０に格納される。撮影画像を表示出力する場合、メモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、当該画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。
【００４７】ＣＣＤ５２から出力される画像信号によってメモリ６０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ５２を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダー２８によって撮影画角を確認することができる。
【００４８】撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部７４を制御してズームレンズ４６をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に移動させる。ズーム駆動部７４は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってズームレンズ４６が駆動される。ズームレンズ４６の位置（ズーム位置）は、ズーム位置センサ７６によって検出され、該センサ７６の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４９】同様に、フォーカス駆動部７８は図示せぬモータを含み、該モータの駆動力によってフォーカスレンズ４８が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ４８の位置（フォーカス位置）は、フォーカス位置センサ８０によって検出され、該センサ８０の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００５０】電源兼用モードスイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッターボタン１８が押下されると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。即ち、ＣＰＵ６４は、後述する評価値演算の結果に基づいてフォーカス駆動部７８を制御してフォーカスレンズ４８を合焦位置に移動させるとともに、絞り５０の開口径やＣＣＤ５２の電子シャッターを制御することにより露出制御を行う。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ制御回路８２にコマンドを送り、ストロボ発光部１６の発光を制御する。
【００５１】こうして、シャッターボタン１８の押下操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８４にコマンドを送る。圧縮伸張回路８４は、メモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。
【００５２】圧縮された画像データは、カードインターフェース８６を介してメモリカード２４に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８４による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２４に記録される。
【００５３】本例の電子カメラ１０では、画像データを保存する手段として、例えばスマートメディア（Solid-State Floppy Disk Card）が適用される。記録メディアの形態はこれに限定されず、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなどでもよく、電子的、磁気的、若しくは光学的、又はこれらの組み合わせによる方式に従って読み書き可能な種々の媒体を用いることができる。使用される媒体に応じた信号処理手段とインターフェースが適用される。異種、同種の記録メディアを問わず、複数の媒体を装着可能な構成にしてもよい。また、画像ファイルを保存する手段は、カメラ本体に着脱可能なリムーバブルメディアに限らず、電子カメラ１０に内蔵された記録媒体（内部メモリ）であってもよい。
【００５４】電源兼用モードスイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２４から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８４によって伸張処理され、表示メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。
【００５５】ＣＰＵ６４は、本カメラシステムの各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源兼用モードスイッチ２０、シャッターボタン１８、ズームスイッチ３２その他の操作部から受入する入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、液晶モニタ３０における表示制御、自動焦点（ＡＦ）調節及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００５６】ここで、ＡＦ調節について説明する。
【００５７】シャッターボタン１８が半押しされると、Ａ／Ｄ変換器５８によってデジタル信号に変換された画像信号は、評価値演算部８８に入力される。評価値演算部８８は、高周波成分抽出回路９０と積算回路９２を有し、入力される画像信号のうちＧ成分のデータをサンプリングしてＡＦ検出対象エリア内での高周波成分を抽出するとともにその絶対値をとり、ＡＦ検出対象エリア内で絶対値データを積算して得られた値（評価値に相当）をＣＰＵ６４に提供する。
【００５８】ＡＦ検出の対象エリアは、画像領域の全体である必要はなく、画像の中央部分の一部領域として設定されている。ＡＦ動作時にＣＰＵ６４は、フォーカスレンズ４８を焦点調節領域内で無限遠から至近（又は至近から無限遠）の方向に移動させながら、複数のＡＦ検出ポイント（サーチポイント）で画像中央部分のコントラストを検出し、評価値を算出する。そして、各ポイントで算出された評価値を総合して、評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置として決定し、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４８を移動させるようにフォーカス駆動部７８を制御し、自動焦点調節を行う。
【００５９】その後、ＣＰＵ６４によってシャッターボタン１８の全押しが確認されると、現在のズーム位置及び合焦されたフォーカス位置によって被写体が撮像され、所定の信号処理を経た画像データが付属情報とともにメモリカード２４に記録される。
【００６０】次に、上記ＡＦ調節時のおけるＣＣＤ５２の動作モード及び液晶モニタ３０における表示画像について説明する。
【００６１】液晶モニタ３０にスルー画を表示する場合には、ＣＣＤ５２は４ラインごとに１ライン分の画像信号を読み出す４分の１間引きモードで駆動される。尚、上記間引きモードで液晶モニタ３０を駆動しても液晶モニタ３０に表示されるスルー画の画質は低下しない。これは、ＣＣＤ５２の画素数が液晶モニタ３０の画素数よりも非常に大きいからである。
【００６２】ＡＦ調節時には、ＣＣＤ５２は８ラインごとに１ライン分の画像信号を読み出す動作モードで駆動される。これは、ＡＦ調節時にＣＣＤ５２からの画像信号の読出速度を高速にするためである。
【００６３】上記ＡＦ調節時のＣＣＤ５２の動作モードは、図５に示すＡＦ検出露出プログラム線図に示すように被写体の明るさに応じて２画素混合モード、４画素混合モード又は８画素混合モードが使用される。
【００６４】即ち、図５に示すように被写体の明るさが８ＥＶ（エクスポージャ・バリュー）以上の場合には２画素混合モードが使用され、７ＥＶ以上８ＥＶ未満の場合には４画素混合モードが使用され、７ＥＶ未満の場合には８画素混合モードが使用される。尚、被写体の明るさが１１ＥＶ未満の場合には、Ｆ＝2.8 の絞りが使用され、１１ＥＶ以上の場合には、Ｆ＝８の絞りが使用される。
【００６５】次に、図６乃至図８により２画素混合モード、４画素混合モード及び８画素混合モードについて説明する。
【００６６】ＡＦ調節時にはＣＣＤ５２の８ラインＬ１〜Ｌ８ごとに１ライン分の画像信号が読み出されるが、２画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図６に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８のうちのラインＬ１、Ｌ５の画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷のみがＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送される。
【００６７】垂直転送路５２Ａは、垂直転送路上の信号電荷を垂直方向に８画素分シフトし、順次水平転送路５２Ｂに転送する。従って、水平転送路５２Ｂでは、ラインＬ１、Ｌ５の画素の信号電荷が混合されることになる。その後、水平転送路５２Ｂでは、水平転送路上の信号電荷を水平方向にシフトし、これによりＧＢＧＲＧＢＧＲ…の点順次の画像信号として読み出す。上記のように垂直転送路５２Ａにより信号電荷を垂直方向へ８ライン分転送するごとに、水平転送路５２Ｂ上の電荷をシフトして１ライン分の画像信号を読み出すようにしている。
【００６８】同様に、４画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図７に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８のうちのラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７の画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷のみをＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送し、８画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動する場合には、図８に示すように８ラインＬ１〜Ｌ８の全ての画素のフォトセンサに蓄積された信号電荷をＣＣＤ５２の垂直転送路５２Ａに転送する。
【００６９】図６及び図７からも明らかなように、２画素混合モード及び４画素混合モードの場合には、同じ色の画素同士が混合されるが、８画素混合モードでは、ＢとＲの画素の信号電荷が混合され、色が混ざることになる。
【００７０】即ち、Ｇストライプ配列のカラーフィルタのように垂直方向２画素ごとに同じ水平ラインが並んだ配列の場合、ＣＣＤから２ｎ（ｎ：２以上の整数、実施の形態ではｎ＝４で固定）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出す際に、ｎ個以下の画素の信号電荷を混合して１ラインの画像信号を読み出す画素混合モード（実施の形態では、２画素混合モード、４画素混合モード）では、色が混ざることはないが、ｎ個よりも多い画素の信号電荷を混合して１ラインの画像信号として読み出す画素混合モード（実施の形態では、８画素混合モード）では、色が混ざることになる。
【００７１】そこで、被写体の明るさが暗く（図５に示す実施の形態では、被写体の明るさが７ＥＶ未満）、ＡＦ調節時のＣＣＤ５２の動作モードとして８画素混合モードを使用する場合には、ＡＦ調節中に取得する画像信号は混色しているため、ＡＦ調節開始直前のスルー画を静止させたカラーの静止画を液晶モニタ３０に表示させるか、又はＡＦ調節中に取得する画像信号から輝度信号やＧ信号を抽出し、これに基づいてモノクロの動画を液晶モニタ３０に表示させる。
【００７２】一方、高輝度の被写体がある場合、図９に示すようにＣＣＤ５２の斜線で示すように垂直転送路５２Ａには、スミアが混入する。特に被写体が明るい場合には、スミアが多くなる。ここで、８ラインＬ１〜Ｌ８中の２ラインＬ１、Ｌ５を混合する２画素混合モードでＣＣＤ５２を駆動すると、画素の情報は２画素加算されるのに対し、スミアは垂直方向の８画素分が加算されることになり、スミアがより目立つことになる。
【００７３】そこで、図５に示すように被写体の明るさが１４ＥＶ以上の場合（シャッタースピードが９ＴＶ（タイム・バリュー）以上の場合）には、ＡＦ調節開始直前のスルー画を静止させたカラーの静止画を表示させるようにしている。これにより、スミアが目立つ動画が液晶モニタ３０に表示されないようにしている。
【００７４】ＡＦ調節時において、上記以外の被写体の明るさ（図５に示す実施の形態では、被写体の明るさが７ＥＶ以上１４ＥＶ未満）の場合には、ＡＦ調節時にＣＣＤ５２から読み出した画像信号に基づいてカラーの動画を液晶モニタ３０に表示するようにしている。
【００７５】図１０はＡＦ調節時の液晶モニタ３０での画像表示方法を示すフローチャートである。
【００７６】同図に示すように、まず、被写体の明るさを検出する（ステップＳ１０）。この被写体の明るさは、画面全体の画像信号の平均積算値を算出することによって求めることができる。被写体の明るさが検出されると、図５に示したプログラム線図にしたがって絞り、シャッタースピード、画素混合モードが決定される（ステップＳ１２）。
【００７７】続いて、決定されたシャッタースピードが、スミアが目立つ所定値Ｓ（図５に示す実施の形態では、Ｓ＝９ＴＶ）以上か否かを判別する（ステップＳ１４）。シャッタースピード≧Ｓ［ＴＶ］の場合には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節開始直前の静止画に決定する（ステップＳ１６）。
【００７８】一方、シャッタースピード＜Ｓ［ＴＶ］の場合には、ＡＦ調節時にＣＣＤから２ｎ（ｎ：２以上の整数ラインごとに１ラインの画像信号を読み出す際のｎを検出する（ステップＳ１８）。尚、この実施の形態ではｎ＝４で固定である。
【００７９】続いて、ステップＳ１２で決定した画素混合モードで混合される画素数ｍ（この実施の形態では、ｍ＝２、４、８）と上記ｎとを比較する（ステップＳ２０）そして、２ｎ≠ｍ（ｍ＝２、４の場合）には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節時にＣＣＤ５２から取得する画像信号に基づいて作成されるカラー動画に決定し（ステップＳ２２）、２ｎ＝ｍ（ｍ＝８の場合）には、液晶モニタ３０に表示させる画像としてＡＦ調節開始直前のカラー静止画又はＡＦ調節時にＣＣＤ５２から取得した画像信号に基づいて作成されるモノクロ動画に決定する。（ステップＳ２４）。
【００８０】ＡＦ調節時には上記のように決定された画像を液晶モニタ３０に表示するとともに、ＡＦ調節を行う（ステップＳ２６）。
【００８１】尚、この実施の形態では、Ｇストライプ配列のカラーフィルタが設けられたＣＣＤについて説明したが、これに限らず、例えば、ベイヤー配列のＣＣＤにも適用でき、要は１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有するものであればよい。
【００８２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う際に動画を表示するようにしたため、自動焦点調節時に合焦していく様子や画角を確認することができ、また、被写体の明るさによって撮像素子の動作モードが変更され、その結果、色情報が混ざり良好な動画が表示できない場合には、自動焦点調節直前の静止画やモノクロ動画に切り換えるようにしたため、常時適正な画像を表示することができる。
【００８３】また、自動焦点調節時の間引きモードで取得した画像信号にスミア成分が多く含まれた場合（高輝度な被写体が存在する明るい被写体の場合）には、動画に代えて静止画を表示するようにしたため、スミアが目立つ動画が表示されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの正面側外観図
【図２】図１に示した電子カメラの背面側外観図
【図３】本例の電子カメラの内部構成を示すブロック図
【図４】Ｇストライプ配列のカラーフィルタの正面図
【図５】ＡＦ検出露出プログラム線図
【図６】２画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図７】４画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図８】８画素混合モード時のＣＣＤの読み出し動作を説明するために用いた図
【図９】ＡＦ調節時に取り込まれる画像信号にスミア成分が多くなる理由を説明するために用いた図
【図１０】本発明に係る自動焦点調節時の液晶モニタでの画像表示方法を示すフローチャート
【符号の説明】
１０…電子カメラ、１２…撮影レンズ、３０…液晶モニタ、４８…フォーカスレンズ、５２…ＣＣＤ（撮像手段）、５２Ａ…垂直転送路、５２Ｂ…水平転送路、５４…ＣＣＤドライバ、６２…タイミングジェネレータ、６４…ＣＰＵ、７８…フォーカス駆動部、８８…評価値演算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】 撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいてカラー動画又はモノクロ動画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段に表示させる画像をカラー動画又はモノクロ動画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】 被写体の明るさを検出する検出手段を有し、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記複数の動作モードから１つの動作モードを決定することを特徴とする請求項１又は２の電子カメラ。
【請求項４】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴とする請求項３の電子カメラ。
【請求項５】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をカラー動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をモノクロ動画に切り換えることを特徴とする請求項３の電子カメラ。
【請求項６】 撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、被写体の明るさを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】 前記切換手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが、前記表示手段に表示される画像にスミアが目立つ所定の明るさ以上の場合に前記表示手段で表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴とする請求項６の電子カメラ。
【請求項８】 前記画像信号取得手段は、前記自動焦点調節手段による焦点調節時に前記撮像素子の垂直方向の画素の情報を間引いて読み出すことを特徴とする請求項７の電子カメラ。
【請求項９】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節直前に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１０】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてカラー動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１１】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記撮像素子の動作モードは、該撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを有し、前記動作モードを切り換えるステップは、自動焦点調節時に前記検出した被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記第１の画素混合モードに切り換え、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記第２の画素混合モードに切り換えることを特徴とする請求項９又は１０の自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１２】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、第２の明るさ以上の場合には前記自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第２の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１３】 前記検出された被写体の明るさが前記第２の明るさ以上の場合には、前記撮像素子の動作モードは該撮像素子から垂直方向の画素の情報を間引いて読み出す間引きモードであり、前記第２の明るさは、前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示した場合にスミアが目立つ明るさであることを特徴とする請求項１２の自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１】 撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】 撮像素子を駆動する複数の動作モードを有し、該複数の動作モードから１つの動作モードを決定する動作モード決定手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードで前記撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいてカラー動画又はモノクロ動画を表示する表示手段と、前記動作モード決定手段によって決定された動作モードに応じて前記表示手段に表示させる画像をカラー動画又はモノクロ動画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】 被写体の明るさを検出する検出手段を有し、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記複数の動作モードから１つの動作モードを決定することを特徴とする請求項１又は２の電子カメラ。
【請求項４】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴とする請求項３の電子カメラ。
【請求項５】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記複数の動作モードは、前記撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを含み、前記動作モード決定手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが暗い程、混合する画素数が多い画素混合モードを選択し、前記切換手段は、前記動作モード決定手段により第１の画素混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をカラー動画に切り換え、前記第２の混合モードが決定されると、前記表示手段に表示させる画像をモノクロ動画に切り換えることを特徴とする請求項３の電子カメラ。
【請求項６】 撮像素子を駆動して画像信号を取得する画像信号取得手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行う自動焦点調節手段と、前記画像信号取得手段で取得した画像信号に基づいて動画又は静止画を表示する表示手段と、被写体の明るさを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された被写体の明るさに応じて前記表示手段で表示させる画像を動画又は静止画に切り換える切換手段と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】 前記切換手段は、前記検出手段によって検出された被写体の明るさが、前記表示手段に表示される画像にスミアが目立つ所定の明るさ以上の場合に前記表示手段で表示させる画像を静止画に切り換えることを特徴とする請求項６の電子カメラ。
【請求項８】 前記画像信号取得手段は、前記自動焦点調節手段による焦点調節時に前記撮像素子の垂直方向の画素の情報を間引いて読み出すことを特徴とする請求項７の電子カメラ。
【請求項９】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節直前に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１０】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、前記検出した被写体の明るさが第１の明るさよりも明るいか否かによって自動焦点調節時における前記撮像素子の動作モードを切り換えるステップと、前記自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてカラー動画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいてモノクロ動画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１１】 前記撮像素子は、１ライン置きに水平ラインが同じカラー配列となるカラーフィルタを有し、前記撮像素子の動作モードは、該撮像素子から２ｎ（ｎは２以上の整数）ラインごとに１ラインの画像信号を読み出すモードであって、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個以下の画素の情報を混合して１ラインの画像信号を読み出す第１の画素混合モードと、前記２ｎラインの垂直方向のｎ個よりも多い画素の情報を混合して１ラインの画像信号として読み出す第２の画素混合モードとを有し、前記動作モードを切り換えるステップは、自動焦点調節時に前記検出した被写体の明るさが、前記第１の明るさよりも明るい場合には前記第１の画素混合モードに切り換え、前記第１の明るさよりも暗い場合には前記第２の画素混合モードに切り換えることを特徴とする請求項９又は１０の自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１２】 撮像素子から得られる画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うとともに、被写体の画像を表示する自動焦点調節時の画像表示方法において、被写体の明るさを検出するステップと、自動焦点調節時に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて自動的に焦点調節を行うステップと、前記検出された被写体の明るさが、第２の明るさ以上の場合には前記自動焦点調節直前に撮像素子から取得した画像信号に基づいて静止画を表示するステップと、前記検出された被写体の明るさが、前記第２の明るさよりも暗い場合には前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示するステップと、を含むことを特徴とする自動焦点調節時の画像表示方法。
【請求項１３】 前記検出された被写体の明るさが前記第２の明るさ以上の場合には、前記撮像素子の動作モードは該撮像素子から垂直方向の画素の情報を間引いて読み出す間引きモードであり、前記第２の明るさは、前記自動焦点調節中に前記撮像素子から取得した画像信号に基づいて動画を表示した場合にスミアが目立つ明るさであることを特徴とする請求項１２の自動焦点調節時の画像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００２−２８１３７５（Ｐ２００２−２８１３７５Ａ）
【公開日】平成１４年９月２７日（２００２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−７６４７３（Ｐ２００１−７６４７３）
【出願日】平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年９月２７日（２００２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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