JP6207360B2 - 撮像装置及び画像信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像信号を２つ以上の経路から同時に出力することができる撮像センサを備える撮像装置と、この撮像装置で実行される画像信号処理方法に関する。

ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置には、ライブビュー機能を有するものがある。ライブビュー機能とは、撮像素子から連続的に読み出された画像信号に基づく画像を、撮像装置の背面等に設けられた液晶ディスプレイ等の表示装置に、順次、出力することによって、被写体像の確認を行うことができる機能である。

撮像装置の電源としてバッテリを使用する場合、撮影待機状態ではライブビュー表示のための消費電力を抑えることが望ましいが、その一方で、高精細なライブビュー表示が望まれる場面もある。そこで、無操作状態のライブビュー表示と撮影準備状態（例えば、シャッタボタンが半押しされて、被写体に対するＡＦ動作等が行われる状態）とで、ライブビュー表示方式を切り替える技術が知られている。

高精細なライブビュー表示のための技術が、例えば、特許文献１に提案されている。特許文献１では、画素に対する露光時間を行単位等の画素領域単位で異なるように制御して高感度画素情報と低感度画素情報を取得し、これらの異なる感度の画素情報に基づいて出力画素値を決定することにより、広ダイナミックレンジ画像の生成を可能としている。

特開２０１２−１０５２２５号公報

しかしながら、ライブビュー表示を低消費電力モードの低画質表示と撮影準備のための高精細表示とで切り替えるためには、ライブビュー用の撮影駆動モードを切り替える必要がある。ライブビュー用の撮影駆動モードを切り替えるときにはタイムラグが生じるため、その間のライブビュー用画像が得られず、ライブビュー画面のフリーズ（同画像の連続表示時間が延びてしまうこと）が発生してしまう。

そこで、本発明は、ライブビュー表示のフリーズを発生させずにライブビュー用の撮影駆動モードを切り替えることを可能にする技術を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子と、前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が前記第１の撮像モードでの画像信号の読み出し行数とは異なる第２の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードとから選ばれた１又は複数の撮像モードで前記撮像素子を駆動する駆動手段と、前記第１の撮像モード、前記第２の撮像モード及び前記第３の撮像モードのうちの少なくとも２つの撮像モードが実行されたときに前記撮像素子から読み出された画像信号を別々に出力するための第１の出力経路と第２の出力経路とを含む少なくとも２つの出力経路を有する出力手段と、前記第１の出力経路から出力される前記第１の撮像モードでの画像信号を表示手段における画像表示に用い、前記第２の出力経路からの出力される前記第３の撮像モードによる画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いている状態から、前記画像表示に用いる画像信号を前記第１の撮像モードでの画像信号から前記第２の撮像モードでの画像信号へ切り替えるときに、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を一時的に前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替え、前記第１の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第２の撮像モードへ切り替え、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路へ切り替える制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路を通して画像信号を取得し、第１の出力経路の画像信号をライブビュー表示（画像表示）に用い、第２の出力経路の画像信号をライブビュー表示以外の用途に用いる。このとき、先ず、第２の出力経路から出力される画像信号をライブビュー表示に用いることができるように撮像素子の駆動モードを切り替え、ライブビュー表示用の画像信号の取得先を第１の出力経路から第２の出力経路へ切り替える。次に、第１の出力経路から精細度の異なるライブビュー表示用の画像信号が出力されるように撮像素子の駆動モードを切り替え、ライブビュー表示用の画像信号の取得先を第２の出力経路から第１の出力経路へ切り替える。

これにより、ライブビュー表示のフリーズを発生させることなく、ライブビュー表示用の撮影駆動モードを切り替えることができ、ユーザのライブビュー表示の利用時のストレスを軽減して、利便性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るデジタルカメラの外観を背面側から見て示す斜視図である。 図１のデジタルカメラのハードウェア構成を示すブロック図である。 図１のデジタルカメラの撮像部が備える撮像素子の構造を表す概略斜視図（ａ）とその構成を示すブロック図（ｂ）である。 図１のデジタルカメラにおけるライブビュー表示時における、図３の撮像素子からの信号の読み出し行を模式的に説明する図である。 図１のデジタルカメラの独立ＡＦ動作時の撮像部におけるＣｈ１の出力信号、Ｃｈ２の出力信号及び独立ＡＦ動作開始信号の関係を示すタイミングチャートである。 従来技術を用いた場合に想定される、通常ライブビュー用撮像駆動モードをより高精細な高精細ライブビュー用撮像駆動モードへと切り替えするときのタイミングチャートである。 従来技術を用いた場合に想定される、シャッタボタンの第１スイッチの操作（半押し）が行われたときのライブビューモードの切り替え処理のフローチャートである。 従来技術に係る図７のフローチャートに従う撮像駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を示すタイミングチャートである。 図１のデジタルカメラでの、独立ＡＦ動作中であるが撮像素子内ＡＦ評価モードではない場合において第１スイッチが操作されたときに実行される画像信号処理のフローチャートである。 図９のフローチャートに従う撮像駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を示すタイミングチャートである。 図１のデジタルカメラでの、独立ＡＦ動作中ではない状態において第１スイッチが操作されたときに実行される画像信号処理のフローチャートである。 図１１のフローチャートに従う駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を示すタイミングチャートである。 図９のフローチャートのステップＳ９０４において、ライブビュー用撮像信号の取得先がＣｈ１からＣｈ２へ切り替えられた後、そのままＣｈ２からの出力信号をライブビュー用に用いる場合の画像信号処理のタイミングチャートである。 図１１のフローチャートのステップＳ１１０３において、ライブビュー用撮像信号の取得先がＣｈ１からＣｈ２へ切り替えられた後、そのままＣｈ２からの出力信号をライブビュー用に用いる場合の画像信号処理のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置として、コンパクトタイプのデジタルカメラ（以下「デジタルカメラ」という）を取り上げることとするが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の外観を背面側から見て示す斜視図である。

デジタルカメラ１００の背面には、画像や各種情報を表示する表示部１０１が設けられている。表示部１０１は、例えば、液晶ディスプレイ或いは有機ＥＬディスプレイ等であり、タッチパネルとして入力機能を備えることにより操作部として機能するものであってもよい。また、デジタルカメラ１００の背面には、ユーザによる各種操作を受け付ける各種スイッチやボタン等の操作部材からなる操作部１０２と、被写体に対する撮影モード等を切り替えるモード切り替えスイッチ１０４と、回転操作可能なコントローラホイール１０３が設けられている。なお、操作部１０２の一部は、デジタルカメラ１００の上面にも設けられている。操作部１０２、コントローラホイール１０３及びモード切り替えスイッチ１０４の機能等の詳細については、図２を参照して後述する。

デジタルカメラ１００の上面には、撮影指示を行うシャッタボタン１２１と、デジタルカメラ１００の電源オン／電源オフを切り替える電源スイッチ１２２とが設けられている。シャッタボタン１２１の機能の詳細については、図２を参照して後述する。

デジタルカメラ１００の側面には、接続ケーブル１１１及びコネクタ１１２を介して、外部装置を接続することができるようになっている。デジタルカメラ１００は、接続ケーブル１１１及びコネクタ１１２を介して、外部装置に画像データ（静止画データ、動画データ）を出力することができる。

デジタルカメラ１００の下面には、蓋１３１により開閉可能な記憶媒体スロット（不図示）が設けられており、記憶媒体スロットには、メモリカード等の記憶媒体１３０を挿抜することができるようになっている。記憶媒体スロットに格納された記憶媒体１３０は、デジタルカメラ１００の制御部（図２を参照して説明するシステム制御部２１０）と通信可能である。なお、記憶媒体１３０は、記憶媒体スロットに対して挿抜可能なメモリカード等に限定されるものではなく、ＤＶＤ−ＲＷディスク等の光学ディスクやハードディスク等の磁気ディスクであってもよく、更に、カメラ本体に内蔵されていてもよい。

図２は、デジタルカメラ１００のハードウェア構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、バリア２０１と、撮像光学系を構成する撮影レンズ２０２及びシャッタ２０３と、撮像部２０４と、ＡＦ評価値算出部２０５と、ストロボ２１７とを備える。

バリア２０１は、撮像光学系を覆うことにより、撮像光学系の汚れや破損を防止する。撮影レンズ２０２は、ズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群により構成される。シャッタ２０３は、絞り機能を備え、露光量を調節する。撮像部２０４は、光学像を電気信号（アナログ信号）に変換する撮像素子を有する。撮像素子は、具体的には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサである。また、撮像部２０４は、Ａ／Ｄ変換処理機能を備えており、撮像素子から出力されるアナログ電気信号をデジタル信号（デジタル画像データ）へ変換する。

ＡＦ評価値検出部２０５は、撮像部２０４により生成されたデジタル信号から得られるコントラスト情報等からＡＦ評価値を算出し、得られたＡＦ評価値を後述のシステム制御部２１０へ撮像部２０４を通して出力する。ストロボ２１７を撮影時に発光させることにより、低照度シーンでの撮影や逆光シーンでの撮影時に照度を補うことができる。

デジタルカメラ１００は、画像処理部２０６、メモリ制御部２０７、Ｄ／Ａ変換器２０８、メモリ２０９、システム制御部２１０、不揮発性メモリ２１１、システムタイマ２１２、システムメモリ２１３及び表示部１０１を備える。

画像処理部２０６とメモリ制御部２０７は、撮像部２０４においてＡ／Ｄ変換処理により生成されたデジタル信号を受信する。画像処理部２０６は、撮像部２０４から受信するデータ（デジタル画像データ）又はメモリ制御部２０７から受信するデータに対し、所定の画素補間や縮小等のリサイズ処理、色変換処理等の信号処理を行う。また、画像処理部２０６では、撮影した画像の画像データを用いて所定の演算処理が行われ、システム制御部２１０は、画像処理部２０６が生成した演算結果を用いて露光制御やフォーカス制御を行う。例えば、システム制御部２１０により、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、調光処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等が行われる。なお、画像処理部２０６ではＡＦ処理が行われるが、このとき撮像部２０４が備えるＡＦ評価値検出部２０５の出力が用いられることもある。

撮像部２０４から出力されるデジタル信号（デジタル画像データ）は、画像処理部２０６及びメモリ制御部２０７を介して、或いは、メモリ制御部２０７を介して、メモリ２０９に書き込まれる。メモリ２０９は、この他にも、撮像部２０４によって取得されてＡ／Ｄ変換された画像データや、表示部１０１に表示する画像データを格納する。メモリ２０９は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像、音声データを格納することができる十分な記憶容量を備えている。また、メモリ２０９は、画像表示用メモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。

メモリ２０９に格納されている画像表示用のデジタルデータは、Ｄ／Ａ変換器２０８に送信される。Ｄ／Ａ変換器２０８は、受信したデジタルデータをアナログ信号に変換して表示部１０１に供給し、これにより表示部１０１に画像が表示される。表示部１０１は、前述の通り、液晶ディスプレイ等の表示器であり、Ｄ／Ａ変換器２０８からのアナログ信号に基づいて画像を表示する。なお、撮像部２０４によってアナログ信号から変換されてメモリ２０９に蓄積されるデジタル信号を、Ｄ／Ａ変換器２０８においてアナログ信号に変換して表示部１０１に逐次転送して表示することにより、電子ビューファインダ機能を実現することができる。即ち、こうして、スルー画像表示を行うことができるようになっている。

不揮発性メモリ２１１は、電気的に消去や記憶が可能なメモリであり、例えば、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭ等である。不揮発性メモリ２１１には、システム制御部２１０が実行するプログラムや動作用の定数等が記憶される。なお、ここでいうプログラムとは、後述する各フローチャートを実行するためのプログラムを指す。

システム制御部２１０は、不揮発性メモリ２１１に記憶されている各種のプログラムを実行することにより、デジタルカメラ１００の全体的な動作を制御し、その一例として、後述する各種の処理を実行する。更に、システム制御部２１０は、メモリ２０９やＤ／Ａ変換器２０８、表示部１０１等を制御することにより、表示制御を行う。システム制御部２１０が不揮発性メモリ２１１から読み出したプログラムや動作用の定数や変数等は、システムメモリ２１３上に展開される。システムメモリ２１３には、ＲＡＭが用いられる。システムタイマ２１２は、各種の制御に用いる時間や内蔵された時計の時間を計測する。

図２に示される操作部１０２、コントローラホイール１０３、シャッタボタン１２１、モード切り替えスイッチ１０４、電源スイッチ１２２は、図１を参照して説明したものと同じである。

操作部１０２を構成する各種の操作部材は、表示部１０１に表示される種々の機能アイコンの選択等に用いられ、所定の機能アイコンが選択されることにより、場面毎に、適宜、機能が割り当てられる。即ち、操作部１０２の各操作部材は、各種の機能ボタンとして用いられる。

回転操作が可能な操作部材であるコントローラホイール１０３は、４方向ボタンと共に選択項目を指示するとき等に使用される。コントローラホイール１０３を回転操作すると、操作量（回転角度や回転回数等）に応じた電気的なパルス信号が発生する。システム制御部２１０は、このパルス信号を解析して、デジタルカメラ１００の各部を制御する。

なお、コントローラホイール１０３は、回転操作が検出できる操作部材であれば、部材自体が回転するものや、部材自体は回転しないがタッチセンサで回転操作を検出するものなど、どのようなものでもよい。

シャッタボタン１２１は、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２とを有する。第１スイッチＳＷ１は、シャッタボタン１２１の操作途中の半押し状態でＯＮとなり、これにより、撮影準備を指示する信号がシステム制御部２１０に送信される。システム制御部２１０は、第１スイッチＳＷ１がＯＮになった信号を受信すると、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、調光処理等の動作を開始する。第２スイッチＳＷ２は、シャッタボタン１２１の操作が完了する全押し状態でＯＮとなり、これにより、撮影開始を指示する信号がシステム制御部２１０に送信される。システム制御部２１０は、第２スイッチＳＷ２がＯＮになった信号を受信すると、撮像部２０４からの信号読み出しから記憶媒体１３０への画像データの書き込みまでの一連の撮影動作を行う。

モード切り替えスイッチ１０４は、デジタルカメラ１００の動作モードを、静止画記憶モード、動画記憶モード、再生モード等の各種モードの間で切り替えるためのスイッチである。静止画記憶モードには、例えば、オート撮影モード、オートシーン判定モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等がある。モード切り替えスイッチ１０４の操作により、静止画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに、直接、切り替えることができるようになっている。但し、このような構成に限定されず、例えば、モード切り替えスイッチ１０４で静止画撮影モードに切り替えた後に、他の操作部材を用いて静止画撮影モードに含まれる前出のモードのいずれかに切り替えるようにしてもよい。同様に、動画撮影モードにも、複数のモードが含まれていてもよい。

デジタルカメラ１００は、電源部２１４と、電源制御部２１５を備える。電源部２１４は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、或いは、ＡＣアダプター等であり、電源制御部２１５へ電力を供給する。電源制御部２１５は、電池検出回路やＤＣ−ＤＣコンバータ、通電ブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部２１５は、電源部２１４における電池の装着の有無、電池の種類、電池残量等を検出し、その検出結果及びシステム制御部２１０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記憶媒体１３０を含む各部へ供給する。

デジタルカメラ１００は、記憶媒体１３０が記憶媒体スロット（不図示）に装着された際に、記憶媒体１３０とシステム制御部２１０との間の通信を可能にするための記憶媒体Ｉ／Ｆ２１６を備える。記憶媒体１３０の詳細については、図１を参照して既に説明しているため、ここでの説明を省略する。

図３は、撮像部２０４が備える撮像素子の構造を表す概略斜視図（ａ）とその構成を示すブロック図（ｂ）である。

撮像素子は、複数の画素３０１が形成されて光入射側に配置される第１のチップ３０と、列走査回路３１３ａ，３１３ｂや行走査回路３１２等の画素駆動回路及びＡＦ評価値検出部２０５（これらを「周辺回路」と称する）が形成された第２のチップ３１とからなる。撮像素子は、第１のチップ３０が第２のチップ３１の上に積層されて構成されている。第１のチップ３０に画素３０１を形成し、第２のチップ３１に周辺回路を形成することにより、周辺回路と画素３０１の製造プロセスを分けることができ、これにより、周辺回路部の配線の細線化、高密度化による高速化、小型化、高機能化を実現することができる。

第１のチップ３０は、マトリクス状に行方向と列方向に一定の間隔で配置された複数の画素３０１を有する。また、第１のチップ３０は、各画素３０１に行方向（水平方向）に接続された転送信号線３０３と、リセット信号線３０４及び行選択信号線３０５と、各画素３０１の列方向に接続された列信号線３０２ａ，３０２ｂとを有する。列信号線３０２ａ，３０２ｂはそれぞれ、読み出し行単位によって接続先が区別されている。画素接続方式に関しては、図４を参照して後述する。

第２のチップ３１は、列信号線３０２ａ，３０２ｂがそれぞれ接続されるカラムＡＤＣブロック３１１と、各行を走査する行走査回路３１２と、各列を走査する列走査回路３１３ａ，３１３ｂを有する。また、第２のチップ３１は、タイミング制御回路３１４と、水平信号線３１５ａ，３１５ｂと、フレームメモリ３１７と、ＡＦ評価値検出部２０５と、スイッチ３１６とを有する。

タイミング制御回路３１４は、システム制御部２１０からの制御信号を受けて、行走査回路３１２、列走査回路３１３ａ，３１３ｂ及びカラムＡＤＣブロック３１１のそれぞれのタイミングを制御する。水平信号線３１５ａ，３１５ｂは、列走査回路３１３ａ，３１３ｂにより制御されるタイミングに従い、カラムＡＤＣブロック３１１からのデジタル信号を転送する。フレームメモリ３１７は、水平信号線３１５ｂから出力される画像信号である後述のＡＦ評価値検出用撮像信号を一時的に記憶する。ＡＦ評価値検出部２０５（適宜、図２参照）は、フレームメモリ３１７から出力されるＡＦ評価値検出用撮像信号からＡＦ評価値を検出する。スイッチ３１６は、水平信号線３１５ｂに出力されたＡＦ評価値検出用撮像信号を、ＡＦ評価値検出部２０５へ出力するか又は画像処理部２０６へ出力するかを切り替える。

撮像素子において、画素３０１は、フォトダイオードＰＤ、フローティングディフュージョンＦＤ、転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２、増幅トランジスタＭ３及び選択トランジスタＭ４を含む。なお、ここでは、各トランジスタはｎチャネルＭＯＳＦＥＴであるとする。

転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２及び選択トランジスタＭ４の各ゲートには、転送信号線３０３、リセット信号線３０４及び行選択信号線３０５が接続されている。これらの信号線は、行方向に延在して、同一行に含まれる画素３０１を同時に駆動するようになっており、これによりライン順次動作型のローリングシャッタや、全行同時動作型のグローバルシャッタの動作を制御することが可能になっている。選択トランジスタＭ４のソースには、列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂが、行単位で分かれて接続されている。

フォトダイオードＰＤは、光電変換により生成された電荷を蓄積し、そのＰ側は接地され、そのＮ側は転送トランジスタＭ１のソースに接続されている。転送トランジスタＭ１がＯＮすると、フォトダイオードＰＤの電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送されるが、フローティングディフュージョンＦＤには寄生容量があるので、この部分に電荷が蓄積される。

増幅トランジスタＭ３のドレインは電源電圧Ｖｄｄとされ、増幅トランジスタＭ３のゲートはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。増幅トランジスタＭ３は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧を電気信号に変換する。選択トランジスタＭ４は、信号を読み出す画素を行単位で選択するためのものである。選択トランジスタＭ４のドレインは増幅トランジスタＭ３のソースに接続され、選択トランジスタＭ４のソースは列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂに接続されている。選択トランジスタＭ４がＯＮしたときに、フローティングディフュージョンＦＤの電圧に対応する電圧が列信号線３０２ａ又は列信号線３０２ｂに出力される。リセットトランジスタＭ２のドレインは電源電圧Ｖｄｄとされ、リセットトランジスタＭ２のソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。リセットトランジスタＭ２は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧を電源電圧Ｖｄｄにリセットする。

次に、図４を参照して、列信号線３０２ａ，３０２ｂの画素選択について説明する。図４は、デジタルカメラ１００におけるライブビュー表示時における、撮像素子からの信号の読み出し行を模式的に説明する図である。図４の左側には、撮像素子の画素３０１の配列を、画素配列に対応して配置されるベイヤー配列を有するカラーフィルタの各色（Ｒ，Ｇ（Ｇｂ，Ｇｒ），Ｂ）で示している。図４の右側には、以下に説明する各読み出しモードでの選択行の例が示されている。

ライブビュー表示が行われている状態では、ライブビュー用撮像信号は列信号線３０２ａへ出力されている。列信号線３０２ａに出力されたライブビュー用撮像信号は、カラムＡＤＣブロック３１１においてアナログ信号からデジタル信号に変換される。カラムＡＤＣブロック３１１においてデジタル信号化されたライブビュー用撮像信号は、列走査回路３１３ａの操作によってカラムＡＤＣブロック３１１から水平信号線３１５ａへ読み出される。水平信号線３１５ａへ読み出されたデジタル信号化されたライブビュー用撮像信号は、撮像部２０４から画像処理部２０６へ出力される。

ここで、システム制御部２１０は、主被写体の動きやライブビュー用撮像信号に基づく画像処理部２０６でのＡＦ評価値が小さいことを検出すると、独立ＡＦ動作開始信号を撮像部２０４に対して出力する。撮像部２０４では、独立ＡＦ動作開始信号が第２のチップ３１へ到達すると、ライブビュー用撮像とＡＦ評価値検出用撮像とを同時に行うことができるように画素３０１の読み出し行を分けて、ＡＦ評価値検出用撮像信号が列信号線３０２ｂへ出力される。

本実施形態では、図４に示す行番号１，２はＡＦ用撮像行であり、ＡＦ用撮像駆動モード（第３の撮像モード）では、行番号１，２からの信号読み出しを行う。図４に示す行番号３，４は通常ライブビューを行うための撮像行であり、通常ライブビュー用撮像駆動モード（第１の撮像モード）では、行番号３，４からの信号読み出しを行う。本実施形態では、行番号１，２及び行番号３，４からの読み出し走査を行単位で順次行うこととし、８行単位で繰り返して読み出し走査を行うとする。また、ＡＦ用撮像と通常ライブビュー用撮像はいずれも、垂直同色４画素中３画素間引き読み出しの駆動としている。したがって、ＡＦ評価値検出用撮像での出力画像信号は、通常ライブビュー用撮像での出力画像信号と同画質であるため、ライブビュー表示に使用することができる。同様に、通常ライブビュー用撮像の出力画像信号をＡＦ評価値検出に用いることができる。

一方、操作部１０２等の操作により、ライブビュー用撮像として画質重視のために読み出しライン数の多い撮像を行うこともできる。例えば、通常ライブビューよりの精細度の高い高精細ライブビューＡ１の撮像を行う高精細ライブビューＡ１用撮像駆動モード（第２の撮像モード）では、行番号３，４，７，８を撮像行とする。また、ＡＦ用撮像行である行番号１，２を撮像行に含むように、高精細ライブビューＡ１と同じ精細度の高精細ライブビューＡ２の撮像を行うことも可能である。高精細ライブビューＡ２の撮像を行う高精細ライブビューＡ２用撮像駆動モード（第４の撮像モード）では、行番号１，２，５，６を撮像行とする。なお、ＡＦ用撮像駆動モードと高精細ライブビューＡ２用撮像駆動モードで画像信号を読み出す読み出し行は、通常ライブビュー用撮像駆動モードと高精細ライブビューＡ１用撮像駆動モードで画像信号を読み出す読み出し行とは重複しないように設定されている。

より精細度の高い高精細ライブビューＢの撮像を行うこともでき、この場合の高精細ライブビューＢ用撮像駆動モード（第５の撮像モード）では、垂直同色４画素中１画素間引き３画素加算の駆動とすることもできる。この場合には、行番号３，４，５，６、７，８がライブビュー用撮像行となる。このように選択行毎にＡＦ用撮像とライブビュー用撮像とを分けることにより、異なる電荷蓄積時間でデータサイズの異なるフレームレートの画像データを取得することができる。

列信号線３０２ｂに出力されたＡＦ評価値検出用撮像信号は、カラムＡＤＣブロック３１１においてアナログ信号からデジタル信号に変換される。カラムＡＤＣブロック３１１においてデジタル信号化されたＡＦ評価値検出用撮像信号は、列走査回路３１３ｂの操作によってカラムＡＤＣブロック３１１から水平信号線３１５ｂへ読み出される。水平信号線３１５ｂへ読み出されたデジタル信号化されたＡＦ評価値検出用撮像信号は、スイッチ３１６に出力される。

システム制御部２１０からの制御信号により撮像素子内ＡＦ評価モードになっている場合は、水平信号線３１５ｂからスイッチ３１６を経てフレームメモリ３１７で保存されたＡＦ評価値検出用撮像信号はＡＦ評価値検出部２０５へ送られる。ＡＦ評価値検出部２０５は、受信したＡＦ評価値検出用撮像信号のコントラスト情報に基づいてＡＦ評価値を算出し、ＡＦ評価値信号のみを撮像部２０４の撮像素子からシステム制御部２１０へ出力する。一方、システム制御部２１０からの制御信号により撮像素子内ＡＦ評価モードになっていない場合は、ＡＦ評価値検出用撮像信号は、水平信号線３１５ｂからスイッチ３１６を経て画像処理部２０６へと出力される。

以下の説明では、列信号線３０２ａから水平信号線３１５ａへ撮像信号を出力する経路（第１の出力経路）をチャンネル１（以下「Ｃｈ１」と記す）と称することとする。また、列信号線３０２ｂから水平信号線３１５ｂへ撮像信号を出力する経路（第２の出力経路）をチャンネル２（以下「Ｃｈ２」と記す）と称することとする。本実施形態では、撮像素子に対する画像信号の読み出しに用いる選択行の異なる２つのモードを実行し、各モードで読み出された画像信号をＣｈ１，Ｃｈ２から別々に出力させることができる。

図５は、独立ＡＦ動作時の撮像部２０４におけるＣｈ１の出力信号、Ｃｈ２の出力信号及び独立ＡＦ動作開始信号の関係を示すタイミングチャートである。垂直同期信号は、Ｃｈ１、Ｃｈ２から出力可能な高速のフレームレート出力が実現可能なタイミングで出力されている。ここでは、Ｃｈ１からはライブビュー用撮像信号が出力されており、ライブビュー用撮像信号は、３０ＦＰＳのフレームレートで駆動されて出力されている一方で、垂直同期信号は２４０Ｈｚで入力されている。この場合、Ｃｈ１からのライブビュー用撮像信号の出力は、垂直同期信号を３回無視して４回に１回出力されるように制御される。Ｃｈ１からライブビュー用撮像信号が出力されているタイミングＴ１までは、画像処理部２０６に入力されたライブビュー用撮像信号に基づいて画像処理部２０６が演算した結果に基づいて、システム制御部２１０がオートフォーカス制御（ＡＦ制御）を行う。

タイミングＴ１において、システム制御部２１０により独立ＡＦ動作が必要と判断され、独立ＡＦ動作開始信号が入力されている。独立ＡＦ動作開始信号が入力されると、次に入力される垂直同期信号に同期してＣｈ２のＡＦ評価値検出用撮像信号の出力制御が開始される。画素３０１に対する露光を行った後、タイミングＴ２において最初のＡＦ評価値検出用撮像信号の出力が行われる。このとき、撮像素子内ＡＦ評価モードになっている場合は、撮像部２０４内のＡＦ評価値検出部２０５が、ＡＦ評価値検出用撮像信号に基づいてＡＦ評価値を検出し、検出したＡＦ評価値をシステム制御部２１０へ出力する。一方、撮像素子内ＡＦ評価モードになっていない場合は、ＡＦ評価値検出用撮像信号は画像処理部２０６に入力され、ＡＦ評価値検出用撮像信号に基づいて画像処理部２０６が演算した結果に基づいてシステム制御部２１０によるＡＦ制御が行われる。

図５は、Ｃｈ２からのＡＦ評価値検出用撮像信号の出力がフレームレート可変であることを示している。つまり、タイミングＴ３において、システム制御部２１０によりＣｈ２からのＡＦ評価値検出用撮像信号の出力のフレームレートを１／２にする制御信号が入力される。これにより、次の垂直同期信号の入力以降は、垂直同期信号を１回無視して、２回に１回出力されるよう制御されている。フレームレートを変化させることによって最長露光時間を変化させることができるため、システム制御部２１０は、撮影シーンに応じてフレームレートを変化させてＡＦ精度を確保する制御を行う。Ｃｈ１出力とＣｈ２出力のフレームレートは独立に制御可能であり、タイミングＴ４における独立ＡＦ動作開始信号の入力終了を受けて、Ｃｈ２からのＡＦ評価値検出用撮像信号の出力が停止される。

ここで、図６乃至図８を参照して、ライブビュー表示を利用した撮影時に想定される従来技術の問題点について説明する。なお、図６乃至図８の説明において、デジタルカメラ１００と同等の構成要素での処理や動作については、適宜、その要素の符号を付して説明を行うこととする。

図６は、一般的な従来技術を用いた場合に想定される、通常ライブビュー用撮像駆動モードをより高精細な高精細ライブビュー用撮像駆動モードへ切り替えるときのタイミングチャートである。垂直同期信号に同期して撮像素子の画素３０１に対する露光が行われ（撮像面露光）、撮像部２０４から１フレームの撮像信号が出力される。撮像素子が備える複数の画素３０１の１行毎の撮像駆動及び信号出力は、図６に不図示の水平同期信号に同期して制御されている。行走査回路３１２により撮像面の上部行から下部行に向かって、順次、リセット信号線３０４への信号入力によりリセット処理が行われ、露光時間経過後に、順次、カラムＡＤＣブロック３１１によりＡ／Ｄ変換されることで、撮像信号が出力される。このような撮像面露光を、図６では横軸を時間に取って、平行四辺形で表現している。

画像処理部２０６に読み出された撮像信号は、画像処理部２０６での画像処理（現像・画処理等）を経て、メモリ制御部２０７による信号制御によりメモリ２０９のビデオメモリ領域へ蓄積される。Ｄ／Ａ変換器２０８により、メモリ２０９に格納されている画像表示用データがアナログ信号に変換され、表示部１０１に供給されることで、ライブビュー表示が行われる。

通常ライブビュー用撮像駆動モードを高精細ライブビュー用撮像駆動モードへ切り替える際に、切り替えに伴って使用することができないフレームが発生するため、図６に示すように、表示部１０１の表示画面に一時的にフリーズが発生する。高精細ライブビュー用撮像駆動モードでは、通常ライブビュー用撮像駆動モードよりも読み出し行数が多いため、撮像面の上部行から下部行までの行走査に要する時間が長くなる。このことを、図６では、傾斜角を大きくした平行四辺形の形状で表している。

上述した通常ライブビュー表示から高精細ライブビュー表示への切り替えが発生するケースの一例としては、シャッタボタン１２１の第１スイッチＳＷ１の操作（シャッタボタン１２１の半押し）がある。図７は、一般的な従来技術を用いた場合に想定される、シャッタボタン１２１の第１スイッチＳＷ１の操作が行われたときのライブビューモードの切り替え処理のフローチャートである。

通常ライブビュー表示状態で第１スイッチＳＷ１の操作が行われると、ステップＳ７０１において、システム制御部２１０は、ＡＥ処理を行う。なお、ＡＥ処理は、第１スイッチＳＷ１の操作前に終了していてもよい。続くステップＳ７０２において、システム制御部２１０は、撮像駆動モードを通常ライブビュー用撮像駆動モードからＡＦ用撮像駆動モードへ切り替える。なお、ＡＦ用撮像駆動モードは、通常ライブビュー用撮像駆動モードと同じであってもよく、その場合には駆動モードの切り替えは発生しない。ＡＦ用撮像駆動モードは、通常ライブビュー用撮像駆動モードよりも高フレームレートで駆動されるため、ここでは、ステップＳ７０２においてＡＦ用撮像駆動モードへと駆動切り替えを行い、これによりＡＦ制御を高速化させるものとする。

次に、ステップＳ７０３において、システム制御部２１０は、ＡＦ処理を行う。続いて、ステップＳ７０４において、システム制御部２１０は、撮像駆動モードをＡＦ用撮像駆動モードから高精細ライブビュー用撮像駆動モードへ切り替える。これにより、シャッタボタン１２１の第２スイッチＳＷ２の操作待機状態では、高精細ライブビュー表示が実現されていることとなる。

図８は、図７のフローチャートに従う撮像駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を、図６と同様にして示すタイミングチャートである。シャッタボタン１２１の第１スイッチＳＷ１の操作が行われてから第２スイッチＳＷ２の操作待機状態となるまでの間に、２回のフリーズが発生していることがわかる。

図６乃至図８を参照して説明したように、従来技術では、駆動モードの切り替えに伴って表示画面にフリーズが発生するという問題が想定される。これに対して、本実施形態では、以下に図９乃至図１２を参照して説明する通り、表示画面にフリーズを発生させることなく、駆動モードを切り替えることができるようにする。

図９は、デジタルカメラ１００において、独立ＡＦ動作中であるが撮像素子内ＡＦ評価モードではない場合において第１スイッチＳＷ１が操作されたときに実行される画像信号処理のフローチャートである。

ステップＳ９０１において、システム制御部２１０は、Ｃｈ１から出力されて通常ライブビュー表示に使用されている通常ライブビュー用撮像信号（図９では「Ｃｈ１撮像信号」と記する）を用いてＡＥ処理を行う。なお、ＡＥ処理は、第１スイッチＳＷ１の操作前に終了していてもよい。続くステップＳ９０２において、システム制御部２１０は、Ｃｈ２から出力されるＡＦ評価値検出用撮像信号（図９では「Ｃｈ２撮像信号」と記する）を用いてＡＦ処理を行う。

次に、ステップＳ９０３において、システム制御部２１０は、ＡＦ評価値検出用撮像信号に代えてライブビュー用撮像信号がＣｈ２から出力されるように、ＡＦ用撮像駆動モードからライブビュー用撮像駆動モードへ駆動モードを切り替える。なお、ステップＳ９０３で切り替えるライブビュー用撮像駆動モードは、通常ライブビュー用撮像駆動モードであってもよいし高精細ライブビュー用撮像駆動モード（高精細ライブビューＡ２）であってもよい。ここでは、通常ライブビュー用撮像駆動モードに切り替えられたものとする。

なお、本実施形態では、図４に示したように、ＡＦ用撮像と通常ライブビュー用撮像とでは読み出し行数が同じ（読み出し行は異なる）であるため、駆動切り替えは不要となる。但し、本実施形態では、システム制御部２１０は、切り替え後のＣｈ２のフレームレートをＣｈ１と同じになるように制御すると共に、Ｃｈ２の撮像信号の露出（感度、露光時間）をＣｈ１と同じになるように制御する。

次に、ステップＳ９０４において、システム制御部２１０は、ライブビュー用撮像信号の取得先をＣｈ１からＣｈ２へ切り替える。続いて、ステップＳ９０５において、システム制御部２１０は、Ｃｈ１からの出力信号が通常ライブビュー用撮像信号から高精細ライブビュー用撮像信号（高精細ライブビューＡ１）へ切り替わるように、駆動モードを切り替える。更にステップＳ９０６において、システム制御部２１０は、ライブビュー用撮像信号の取得先をＣｈ２からＣｈ１へ切り替える。これにより、第２スイッチＳＷ２の操作待機状態において、高精細ライブビュー表示が実現されることとなる。

その後、継続して独立ＡＦ動作が必要であれば、システム制御部２１０は、Ｃｈ２の撮像信号出力を、再びＡＦ評価値検出用撮像信号が出力されるように、ＡＦ用撮像駆動モード（又はＡＦ用フレームレート）へ切り替える。一方、システム制御部２１０は、ＡＦ走査が不要であれば、撮像信号の出力を停止させる。

図１０は、図９のフローチャートに従う撮像駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を示すタイミングチャートである。ライブビュー用撮像信号の取得先を切り替えることにより、表示画面でフリーズが発生することなく、第２スイッチＳＷ２の操作待機状態において、高精細ライブビュー表示へと切り替わっていることがわかる。なお、高精細ライブビュー用撮像駆動モードでの画像信号の出力開始からこの画像信号をライブビュー表示のために信号処理を行って表示部１０１へ出力するまでの時間は、通常ライブビュー用撮像駆動モードでの同処理を行う時間と同じとしている。また、本実施形態では、高精細ライブビュー表示時の信号処理（現像・画処理等）の完了が表示周期に間に合うように、通常ライブビュー表示時における画像処理の完了後からライブビュー表示が行われるまでの時間にマージンを持たせている。

図１１は、デジタルカメラ１００において、独立ＡＦ動作中ではない状態において第１スイッチＳＷ１が操作されたときに実行される画像信号処理のフローチャートである。

ステップＳ１１０１において、システム制御部２１０は、Ｃｈ１から出力されて通常ライブビュー表示に使用している通常ライブビュー用撮像信号を用いてＡＥ処理を行う。なお、ＡＥ処理は、第１スイッチＳＷ１の操作前に終了していてもよい。続くステップＳ１１０２において、システム制御部２１０は、Ｃｈ２からライブビュー用撮像信号の出力が開始されるように、撮像駆動モードをライブビュー用撮像駆動モードに設定する。

なお、このときのライブビュー用撮像駆動モードは、通常ライブビュー用撮像駆動モードであってもよいし、高精細ライブビュー用撮像駆動モード（高精細ライブビューＡ２）であってもよい。ここでは、通常ライブビュー用撮像駆動モードが設定されたものとし、本実施形態では、ＡＦ用撮像と通常ライブビュー用撮像とでは読み出し行数が同じであるため、駆動切り替えは不要となる。但し、本実施形態では、システム制御部２１０は、切り替え後のＣｈ２のフレームレートをＣｈ１と同じになるように制御すると共に、Ｃｈ２の撮像信号の感度、露光時間をＣｈ１と同じになるように制御している。

ステップＳ１１０３において、システム制御部２１０は、ライブビュー用撮像信号の取得先をＣｈ１からＣｈ２へ切り替える。続くステップＳ１１０４において、システム制御部２１０は、Ｃｈ１から高精細ライブビュー用撮像信号（第１の高精細ライブビューＡ１）が出力されるように、駆動モードを通常ライブビュー用駆動モードから高精細ライブビュー用撮像駆動モードへ切り替える。更にステップＳ１１０５において、システム制御部２１０は、ライブビュー用撮像信号の取得先をＣｈ２からＣｈ１へ切り替える。これにより、第２スイッチＳＷ２の操作待機状態において、高精細ライブビュー表示が実現されることとなる。その後、ステップＳ１１０６において、システム制御部２１０は、Ｃｈ２からの撮像信号の出力を停止させる。

図１２は、図１１のフローチャートに従う駆動モードの切り替えに伴う撮像信号の変化等を示すタイミングチャートである。ここでも、Ｃｈ１とＣｈ２からのそれぞれから出力される撮像信号を切り替えると共に、ライブビュー用撮像信号の取得先を切り替える。これにより、表示画面でフリーズを発生させることなく、第２スイッチＳＷ２の操作待機状態において、高精細ライブビュー表示を行うことができる。

なお、上記実施形態において、ＡＦ用として説明した撮像信号に代えて、露出制御、ホワイトバランス制御、被写体の特徴点の検出制御、被写体の動きの検出制御等の用途にそれぞれ用いられている撮像信号のいずれかを用いることができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、ライブビュー用撮像信号は、撮像部２０４からの２つの撮像信号出力Ｃｈ１及びＣｈ２の双方から出力される一方で、ＡＦ評価値検出用撮像信号はＣｈ２からのみ出力されるように構成されている。これに対して、第２実施形態は、ＡＦ評価値検出用撮像信号として、Ｃｈ１からの出力信号を使用することができるように構成されている。なお、第２実施形態で用いられるデジタルカメラ（撮像装置）のハードウェア構成は、第１実施形態で用いたデジタルカメラ１００と同じであるため、ここでの説明を省略する。

図１３は、図９のフローチャートのステップＳ９０４において、ライブビュー用撮像信号の取得先がＣｈ１からＣｈ２へ切り替えられた後、そのままＣｈ２からの出力信号をライブビューに用いる場合の画像信号処理のタイミングチャートである。但し、ステップＳ９０３におけるＣｈ２の撮像駆動モードの切り替えは、高精細ライブビュー用撮像駆動モード（高精細ライブビューＡ２）へと切り替えられているものとする。その結果、ステップＳ９０２で行われていたＡＦ処理は、一時的に中止されることになる。

ライブビュー用撮像信号の取得先を切り替えた後、独立ＡＦ動作が必要な場合には、Ｃｈ１からＡＦ評価値検出用撮像信号が出力されるように、ＡＦ用撮像駆動モードに切り替えられる。これにより、ＡＦ処理を再開することができる。一方、ＡＦ処理が不要な場合には、Ｃｈ１からの撮像信号の出力を停止すればよい。図１３には、ＡＦ用撮像駆動モードへと切り替えられた例が示されている。本実施形態では、ＡＦ用撮像と通常ライブビュー用撮像とでは読み出し行数が同じであるため、駆動切り替えは不要となるが、フレームレートをＡＦ用に切り替えている。

図１４は、図１１のフローチャートのステップＳ１１０３において、ライブビュー用撮像信号の取得先をＣｈ１からＣｈ２へ切り替えた後、そのままＣｈ２からの出力信号をライブビュー用に用いる場合の画像信号処理のタイミングチャートである。但し、ステップＳ１１０２におけるＣｈ２の撮像駆動モードの切り替えは、高精細ライブビュー用撮像駆動モード（高精細ライブビューＡ２）へと切り替えられている。ライブビュー用撮像信号の取得先がＣｈ１からＣｈ２へ切り替えられた後には、Ｃｈ１からの撮像信号の出力を停止される。

以上の第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、第２スイッチＳＷ２の操作待機状態において、高精細ライブビュー表示を行うことができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

本発明は以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１０１ 表示部
２０４ 撮像部
２０５ ＡＦ評価値検出部
２０６ 画像処理部
２１０ システム制御部

Claims (16)

1. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子と、
   前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が前記第１の撮像モードでの画像信号の読み出し行数とは異なる第２の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードとから選ばれた１又は複数の撮像モードで前記撮像素子を駆動する駆動手段と、
   前記第１の撮像モード、前記第２の撮像モード及び前記第３の撮像モードのうちの少なくとも２つの撮像モードが実行されたときに前記撮像素子から読み出された画像信号を別々に出力するための第１の出力経路と第２の出力経路とを含む少なくとも２つの出力経路を有する出力手段と、
   前記第１の出力経路から出力される前記第１の撮像モードでの画像信号を表示手段における画像表示に用い、前記第２の出力経路からの出力される前記第３の撮像モードによる画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いている状態から、前記画像表示に用いる画像信号を前記第１の撮像モードでの画像信号から前記第２の撮像モードでの画像信号へ切り替えるときに、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を一時的に前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替え、前記第１の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第２の撮像モードへ切り替え、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路へ切り替える制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の撮像モードと前記第３の撮像モードとでは、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が等しいことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記画像表示に用いる画像信号を前記一時的に前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替える前に、前記第２の出力経路から出力される画像信号を得るための露出を、前記第１の出力経路から出力される画像信号を得るための露出と同じとすることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
4. 前記第１の撮像モードは、所定の精細度の画像表示を行うために画像信号を取得するモードであり、
   前記第２の撮像モードは、前記第１の撮像モードよりも精細度の高い画像表示を行うために画像信号を取得するモードであり、
   前記第３の撮像モードは、被写体に対するオートフォーカスを行うための画像信号を得るモードであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子と、
   前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が前記第１の撮像モードでの画像信号の読み出し行数とは異なる第２の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードおよび第４の撮像モードとから選ばれた１又は複数の撮像モードで前記撮像素子を駆動する駆動手段と、
   前記第１の撮像モード、前記第２の撮像モード、前記第３の撮像モード及び第４の撮像モードのうちの少なくとも２つの撮像モードが実行されたときに前記撮像素子から読み出された画像信号を別々に出力するための第１の出力経路と第２の出力経路とを含む少なくとも２つの出力経路を有する出力手段と、
   前記第１の出力経路から出力される前記第１の撮像モードでの画像信号を表示手段における画像表示に用い、前記第２の出力経路から出力される前記第３の撮像モードによる画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いている状態から、前記画像表示に用いる画像信号を前記第１の撮像モードでの画像信号から前記第２の撮像モードでの画像信号へ切り替えるときに、前記第２の出力経路から前記第４の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第３の撮像モードを前記第４の撮像モードへ切り替え、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に一時的に切り替え、前記第１の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第２の撮像モードへ切り替え、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路に切り替え、前記第２の出力経路から前記第３の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第４の撮像モードを前記第３の撮像モードへ切り替えるモードへと切り替える制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
6. 前記第２の撮像モードと前記第４の撮像モードとでは、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が等しいことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
7. 前記第１の撮像モードは、所定の精細度の画像表示を行うために画像信号を取得するモードであり、
   前記第２の撮像モード及び前記第４の撮像モードはそれぞれ、前記第１の撮像モードよりも精細度の高い画像表示を行うために画像信号を取得するモードであり、
   前記第３の撮像モードは、被写体に対するオートフォーカスを行うための画像信号を得るモードであることを特徴とする請求項５又は６記載の撮像装置。
8. 前記画像表示に用いる画像信号を前記一時的に前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替える前に、前記第２の出力経路から出力される画像信号のフレームレートを前記第１の出力経路から出力されている画像信号のフレームレートと同じにすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子と、
   前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行数が前記第１の撮像モードでの画像信号の読み出し行数とは異なる第２の撮像モードと、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードとから選ばれた１又は複数の撮像モードで前記撮像素子を駆動する駆動手段と、
   前記第１の撮像モード、前記第２の撮像モード及び前記第３の撮像モードのうちの少なくとも２つの撮像モードが実行されたときに前記撮像素子から読み出された画像信号を別々に出力するための第１の出力経路と第２の出力経路とを含む少なくとも２つの出力経路を有する出力手段と、
   前記第１の出力経路から出力される前記第１の撮像モードでの画像信号を表示手段における画像表示に用い、前記第２の出力経路から出力される前記第３の撮像モードによる画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いている状態から、前記画像表示に用いる画像信号を前記第１の撮像モードでの画像信号から前記第２の撮像モードでの画像信号へ切り替えるときに、前記第３の撮像モードによる画像信号を用いた前記画像表示とは異なる用途の処理を一時的に中止し、前記第２の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第２の撮像モードでの駆動を開始し、前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替え、前記第１の出力経路から前記第３の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第３の撮像モードへ切り替え、前記第１の出力経路から出力される前記第３の撮像モードでの画像信号を用いて前記画像表示とは異なる用途の処理を再開する制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
10. 前記画像表示とは異なる用途とは、オートフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御、被写体の特徴点の検出制御、被写体の動きの検出制御のいずれかの用途であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記第２の撮像モードでの画像信号の出力開始から該画像信号を前記画像表示のために信号処理を行って前記表示手段へ出力するまでの時間は、前記第１の撮像モードでの画像信号の出力開始から該画像信号を前記画像表示のために信号処理を行って前記表示手段へ出力するまでの時間と同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路とを含む複数の出力経路を通して画像信号を取得し、取得した画像信号を用いて表示手段に画像表示を行う画像信号処理方法であって、
    前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いている状態から、前記第１の撮像モードよりも画像信号の読み出し行数の多い第２の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第１の出力経路から出力される画像信号を用いた前記画像表示に切り替える場合に、
    前記第１の撮像モードにより前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いるステップと、
    前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第２の出力経路からの出力される画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いるステップと、
    前記画像表示に用いる画像信号の取得先を一時的に前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替えるステップと、
    前記第１の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードでの駆動を前記第２の撮像モードでの駆動に切り替えるステップと、
    前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路へ切り替えるステップとを有することを特徴とする画像信号処理方法。
13. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路とを含む複数の出力経路を通して画像信号を取得し、取得した画像信号を用いて表示手段に画像表示を行う画像信号処理方法であって、
    前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いている状態から、前記第１の撮像モードよりも画像信号の読み出し行数の多い第２の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第１の出力経路から出力される画像信号を用いた前記画像表示に切り替えるときに、
    前記第１の撮像モードにより前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いるステップと、
    前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第２の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いるステップと、
    前記撮像素子の駆動モードを前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第４の撮像モードへ前記第３の撮像モードから切り替えるステップと、
    前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に一時的に切り替えるステップと、
    前記第１の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第２の撮像モードへ切り替えるステップと、
    前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路に切り替えるステップと、
    前記第２の出力経路から前記第３の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第４の撮像モードを前記第３の撮像モードへ切り替えるモードへと切り替えるステップとを有することを特徴とする画像信号処理方法。
14. 行方向と列方向に並べられた複数の画素を有する撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路とを含む複数の出力経路を通して画像信号を取得し、取得した画像信号を用いて表示手段に画像表示を行う画像信号処理方法であって、
    前記撮像素子の所定の行の画素から画像信号を読み出す第１の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いている状態から、前記第１の撮像モードよりも画像信号の読み出し行数の多い第２の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第２の出力経路から出力される画像信号を用いた前記画像表示に切り替えると共に、前記撮像素子からの画像信号の読み出し行が前記第１の撮像モードおよび前記第２の撮像モードでの画像信号の読み出し行と重複しない第３の撮像モードで前記撮像素子を駆動することによって前記第２の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いている状態から、前記第１の出力経路から前記第３の撮像モードでの画像信号が出力されるようにするときに、
    前記第１の撮像モードにより前記第１の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示に用いるステップと、
    前記第３の撮像モードにより前記第２の出力経路から出力される画像信号を前記画像表示とは異なる用途に用いるステップと、
    前記第３の撮像モードによる画像信号を用いた前記画像表示とは異なる用途の処理を一時的に中止するステップと、
    前記第２の出力経路から前記第２の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第２の撮像モードでの駆動を開始するステップと、
    前記画像表示に用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路に切り替えるステップと、
    前記第１の出力経路から前記第３の撮像モードでの画像信号が出力されるように前記第１の撮像モードを前記第３の撮像モードへ切り替えるステップと、
    前記第１の出力経路から出力される前記第３の撮像モードでの画像信号を用いて前記画像表示とは異なる用途の処理を再開するステップとを有することを特徴とする画像信号処理方法。
15. 撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路を通して画像信号を取得することができる撮像装置であって、
    前記第１の出力経路からの画像信号を表示手段でのライブビューに用い、前記第２の出力経路からの画像信号を前記ライブビューとは異なる用途に用いているときに、前記第２の出力経路から出力される画像信号を第１の精細度でのライブビュー表示に用いることができるように前記撮像素子の駆動モードを切り替え、前記ライブビューに用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路へ切り替え、前記第１の出力経路から前記第１の精細度とは異なる第２の精細度でのライブビューに用いることができる画像信号が前記第１の出力経路から出力されるように前記撮像素子の駆動モードを切り替え、前記ライブビューのための画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路へ切り替える制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
16. 撮像素子から第１の出力経路と第２の出力経路を通して画像信号を取得することができる撮像装置における画像信号処理方法であって、
    前記第１の出力経路からの画像信号を表示手段でのライブビューに用いるステップと、
    前記第２の出力経路からの画像信号を前記ライブビューとは異なる用途に用いるステップと、
    前記第２の出力経路から出力される画像信号を第１の精細度でのライブビューに用いることができるように前記撮像素子の駆動モードを切り替えるステップと、
    前記ライブビューに用いる画像信号の取得先を前記第１の出力経路から前記第２の出力経路へ切り替えるステップと、
    前記第１の出力経路から前記第１の精細度とは異なる第２の精細度でのライブビューに用いることができる画像信号が前記第１の出力経路から出力されるように前記撮像素子の駆動モードを切り替えるステップと、
    前記ライブビューのための画像信号の取得先を前記第２の出力経路から前記第１の出力経路へ切り替えるステップと、
    前記第２の出力経路から前記ライブビューとは異なる用途に用いることができる画像信号が前記第２の出力経路から出力されるかまたは前記第２の出力経路から画像信号が出力されなくなるように前記撮像素子の駆動モードを切り替えるステップとを有することが特徴とする画像信号処理方法。

Images