JP2011259415A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連写撮影において、記録画像の容量の増大を抑制しつつ、動いている被写体に対して好適な連続画像の撮影を可能とする撮像装置を提供する。
【解決手段】連写機能を備えた撮像装置は、被写体の光学信号に基づき画像信号を生成する撮像手段と、画像信号に基づく画像ファイルを記憶する記憶手段と、撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、第１の検出手段による検出結果に基づき、撮像装置の動きの大きさが所定値よりも大きい場合の撮像手段の連写動作における撮像間隔が、撮像装置の動きの大きさが所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、連写動作における撮像間隔を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、連写撮像が可能な撮像装置に関し、特に、連写間隔を自動制御可能な撮像装置に関する。

静止画撮像が可能なデジタルスチルカメラは、光学系を通してＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子上に結像した光学像を電気的な信号に変換し、その電気信号をさらにＡＤ変換しデジタル信号を生成する。デジタル信号は、ＲＡＷからＹＣへの変換処理、ＪＰＥＧ圧縮処理が施され、メモリカード等の外部フラッシュメモリに記録される。

最近、１秒間に数枚から数十枚の間隔で高速連写が可能なデジタルスチルカメラが登場してきている。そのようなデジタルスチルカメラは、スポーツする人物や、移動する動物、車、飛行機などを連写撮影を可能とし、さらに、連写撮影された複数の撮像画像中からユーザによりベストショットが選択されたり、複数の画像を並べて表示してユーザに閲覧させたりすることができる、さまざまな機能を有している。

撮像装置の連写機能に関連して、画像から被写体の動きを検出し、被写体の動きの速度に応じて連写時の撮像間隔を変化させる撮像装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１３１５７２号公報 特開２００９−０６０３５５号公報

高速連写可能なデジタルスチルカメラでは、一般に記憶媒体（ＤＲＡＭ）の容量が許すまでは、高速連写可能であるが、記憶媒体の空き容量がなくなると、記憶媒体からメモリカードへのデータ書き込み速度に律速された速度に、連写速度が制限される。したがって、連写開始後、１〜数秒までしか高速連写できず、それ以降は極端に連写速度が遅くなる。このため、ユーザは、スポーツしている人のような動きの速い被写体を連写する場合にベストショットを撮り逃すことがあった。またユーザにより予め連写間隔（連写速度）を設定できる機能を有するデジタルスチルカメラもあるが、被写体の動く速度を予め予想できない場合も多く、使い勝手が悪かった。

上記の課題は、書き込み速度の高速なメモリカード等の記録媒体を用いることで、ある程度解決することは可能である。しかし、その場合、大量の画像データがメモリカード等の記録媒体に記録されるため、比較的高価な大容量の記録媒体が必要になる。また、ユーザにとって、画像撮影後に、記録された大量の画像データの中から所望の画像を探すための労力も大きくなるという課題もある。

特許文献１は、映像信号を記録する記録媒体の容量を節約する技術を開示している。特許文献１では、画像から被写体の動きを検出し、動きの大きさが予め決めた閾値以下の場合、記録間隔を長くし、閾値以上の場合は記録間隔を短くし、これによって記録媒体の容量を節約することを可能としている。

ただし、特許文献１は、動画の撮像手段と記録手段とを備えた監視カメラに関するものであり、長時間に亘る撮影における記録間隔を制御することによって全体的な記録媒体の容量の節約を目的としているが、連写機能における撮像間隔を制御するものではない。よって、特許文献１は、連写動作に関連する上述の問題を解決する方法を提供していない。

特許文献２は、フィルムの自動給送手段を有するフィルムカメラにおいて、フィルム媒体の容量を節約することができる技術を開示している。特許文献２では、フィルムによる撮像手段以外に、画像処理用のセンサーを設け、そのセンサーによる画像処理によって被写体の動きを検出し、その検出された動きに応じて、連写時の撮像間隔を制御し、これによりフィルム媒体の容量の節約を実現している。

しかし、特許文献２のように、撮像した画像から被写体の動きを検出する構成では、画像を撮像した後でないと、動きを検出することができず、レスポンスにおいて問題がある。また、夜景等の、動きが分かりづらい画像では、動きが正確に検出できないという問題もある。つまり、特許文献２では、連写時の撮像間隔の制御を迅速かつ精度よく実施する点において問題がある。

また、連写時においては、ユーザのカメラワーク（実際のカメラの動き）も、好適な画像を撮影するための重要な要素の１つである。特許文献２では、画像内の被写体の動きを検出しており、カメラの実際の動きを検出していないことから、ユーザのカメラワーク（パンニング）が考慮されておらず、被写体の動きに応じた好適な画像の撮像の点で問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、連写撮影において、記録画像の容量の増大を抑制しつつ、動いている被写体に対して好適な連続画像の撮影を可能とする撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の態様において、連写機能を備えた撮像装置が提供される。その撮像装置は、被写体の光学信号に基づき画像信号を生成する撮像手段と、画像信号に基づく画像ファイルを記憶する記憶手段と、撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、第１の検出手段による検出結果に基づき、撮像装置の動きの大きさが所定値よりも大きい場合の撮像手段の連写動作における撮像間隔が、撮像装置の動きの大きさが所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、連写動作における撮像間隔を制御する制御手段と、を備える。

画像ファイルはデータ部とヘッダ部を含んでもよい。制御手段は、画像信号に基づく画像データをデータ部に格納し、画像信号が生成されたときの撮像間隔に関する情報をヘッダ部に格納して画像ファイルを生成し、生成した画像ファイルを記憶手段に記憶させてもよい。

撮像装置は、時間的に連続して生成された画像信号が示す画像間の変化（例えば、動きベクトル検出、輝度に基づく動き検出）を検出する第２の検出手段をさらに備えてもよい。制御手段は、第２の検出手段による検出結果に基づき、画像間の変化が所定値よりも大きい場合の撮像手段の連写動作における撮像間隔が、画像間の変化が所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、連写動作における撮像間隔を制御してもよい。

撮像装置は、画像信号に基づく画像を表示する表示手段をさらに備えてもよい。制御手段は、連写機能により連続して生成された一連の画像信号の再生時において、画像信号生成時の撮像間隔と同じ間隔で、一連の画像信号に基づく画像のうちの少なくとも一部の画像を表示手段に順次表示させてもよい。

少なくとも一部の画像は、連写機能により連続して生成された一連の画像信号に基づく複数の画像における、最初に生成された画像信号に基づく画像と、最後に生成された画像信号に基づく画像と、撮像間隔が変更したときに生成された画像信号に基づく画像とを含んでもよい。

本発明によれば、ユーザのカメラワークによる撮像装置の動きの大きさに応じて、連写撮影時の撮像間隔を最適に制御できる。具体的には、撮像装置の動き（例えば、パンニング速度）が所定値より大きいときに撮像間隔をより短くし、動きが所定値より小さいときに撮像間隔をより長く制御する。このように撮像間隔を制御することにより、動いている被写体を連写した際に、より好適に被写体の動きに追従した連続撮影が可能になり、ベストショットをとりのがすことが低減され、シャッターチャンスに強い撮像装置を提供することができる。

また、撮像間隔等に関する情報を画像ファイルのヘッダ部に記録されてもよい。この情報を参照することによって代表画像を容易に選択でき、代表画像の検索性や一覧性を向上でき、ユーザの画像検索時、閲覧時の便宜を向上できる。

実施の形態に係るデジタルスチルカメラの外観図 実施の形態に係るデジタルスチルカメラのブロック図 移動する被写体と、その動きに合わせてデジタルスチルカメラをパンニングさせている様子を説明するための図 実施形態におけるデジタルスチルカメラによる、パンニング速度（カメラワークの動き量）に応じた連写間隔の制御を説明するための図 従来のデジタルスチルカメラの連写間隔の制御を説明するための図 実施形態におけるデジタルスチルカメラによる、被写体の動き（動きベクトル）に応じた連写間隔の制御を説明するための図 実施の形態に係るデジタルスチルカメラのＥｘｉｆデータの記録と代表画像の再生を説明するための図 パンニング速度（カメラワークの動き量）に基づく連写間隔の変更を、焦点距離に応じて正規化する例を説明するための図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１
１．デジタルスチルカメラの外観
図１は本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの外観図である。図１（ａ）は、正面図であり、図１（ｂ）は背面図である。

デジタルスチルカメラ１００の正面（図１（ａ）参照）には、撮像光学系１０１とフラッシュ１０２が配されている。撮像光学系１０１は、被写体像をデジタルカメラ１００内の撮像素子に結像させる。フラッシュ１０２は、暗い環境での撮影において、閃光を発して撮影光量の不足を補う。デジタルカメラ１００の上面には、シャッターボタン１０３が配されている。シャッターボタン１０３を押下すると、撮像素子に結像した被写体像に基づく画像データがメモリカード等の記録媒体に記録される。

デジタルスチルカメラ１００の背面（図１（ｂ）参照）には、液晶モニター１０４、モードダイヤル１０５、各種操作ボタン１０６が配されている。液晶モニター１０４には、撮像素子に結像した被写体像に基づく画像が表示される。従って、液晶モニター１０４に表示された画像を観察しながら撮影のための構図を決定することができる。また、液晶モニター１０４は、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を表示することができる。

モードダイヤル１０５を操作することで、デジタルスチルカメラ１００の動作モードを決定することができる。デジタルスチルカメラ１００の動作モードには、撮影モードと再生モードがある。撮影モードは、撮像素子に結像した被写体像に基づく画像データをメモリカード等の記録媒体に記録するための動作モードである。撮影モードでは、シャッターボタン１０３が押下されたときに、撮像素子に結像した被写体像に基づく画像データが記録媒体に記録される。撮影モードはさらに、全自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、シーン別撮影モードに細分される。シーン別撮影モードは高速連写モードを含む。

再生モードは、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を液晶モニター１０４に表示するための動作モードである。各種操作ボタン１０６を操作することによって、撮影モードと再生モードにおける、さらに詳細な設定をすることができる。具体的には、撮影モードにおいては、露出補正、ホワイトバランス調整、フラッシュ１０２の発光に関する設定等を行うことができる。また、再生モードにおいては、液晶モニター１０４に表示された画像の拡大や縮小、液晶モニター１０４に同時に表示する画像の数の設定、メモリカード等の記録媒体に記録された画像データの検索等を行うことができる。

２．デジタルスチルカメラの構成
図２は、本実施の形態に係るデジタルスチルカメラ１００のブロック図である。撮像光学系１０１は複数のレンズ群で構成されており、被写体光を撮像素子であるＣＣＤイメージセンサー３０１に結像させる。本実施の形態に係るデジタルスチルカメラ１００においては、撮像光学系１０１内にシャッター装置１０１ａを配している。

ＣＣＤイメージセンサー３０１は、結像した被写体光に基づきアナログ画像信号を生成し、出力する。ＡＦＥ３０２は、ＣＣＤイメージセンサー３０１の出力するアナログ画像信号をデジタル信号である画像データに変換し、バス３０３を経由してＳＤＲＡＭ３０４に格納する。本実施の形態では、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサー３０１を示したが、ＣＭＯＳイメージセンサー等、その他の撮像素子であっても構わない。

信号処理ＬＳＩ３０５は、ＣＰＵ３０５ａ、信号処理部３０５ｂ、揺れ検出部３０５ｃ、ＳＲＡＭ３０５ｄによって構成されている。ＣＰＵ３０５ａは、デジタルスチルカメラ１００全体の制御を行う。ＣＰＵ３０５ａはシャッター装置１０１ａの動作を制御することができる。信号処理部３０５ｂは、ＡＦＥ３０２によってＳＤＲＡＭ３０４に格納された画像データを、液晶モニター１０４での表示に適した画像データに変換し、液晶モニター１０４に出力する。

高速連写モード以外の撮影モードにおいては、シャッターボタン１０３の半押しによって合焦動作が開始され、全押しによって撮影が行われる。信号処理部３０５ｂは、ＳＤＲＡＭ３０４に格納された画像データが、シャッターボタン１０３の全押しによって格納された画像データであるときは、メモリカード３０６への記録に適した画像データに変換し、メモリカード３０６に記録する。メモリカード３０６に記録された画像データは、信号処理部３０５ｂによって、液晶モニター１０４による表示に適した画像データに変換され、液晶モニター１０４に表示される。

高速連写モードにおいては、シャッターボタン１０３が全押しされてから全押しが解除するまで、複数の画像が連続して撮影される。その際の撮影間隔の決定方法については後述する。連続撮影中、撮像された画像データはＳＤＲＡＭ３０４に格納される。ＳＤＲＡＭ３０４に格納された画像データは、高速連写モード以外の撮影モードの場合と同様に、メモリカード３０６への記録に適した画像データに変換されて、メモリカード３０６に記録される。したがって、高速連写モードにおいては、シャッターボタン１０３が全押しされてから全押しが解除されるまで、複数の画像データがメモリカード３０６に記録され続けることとなる。なお、合焦動作は、シャッターボタン１０３が半押しされてから全押しされるまでの間に一度だけ行なってもよいし、撮影の度ごとに行なってもよい。

ジャイロセンサー３０７は、デジタルスチルカメラ１００の揺れ（角速度）に対応した揺れ信号を出力する。揺れ検出部３０５ｃは、ジャイロセンサー３０７の出力する揺れ信号をＣＰＵ３０５ａに出力する。

３．動作
３−１．カメラの動き量に基づく連写間隔の制御
図３を参照して、本実施の形態におけるデジタルスチルカメラ１００のパンニング速度に応じて連写時の撮影間隔（以下「連写間隔」という）を変化させる制御を説明する。本実施形態のデジタルスチルカメラ１００では、高速連写モードにおいて、パンニング速度すなわちデジタルスチルカメラ１００の動き量に基づいて連写間隔が自動制御される。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、走っている被写体を連写する際の状況の変化を示している。すなわち、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、遠方よりユーザ４０２に近づき、ユーザ４０２の前を通り過ぎる被写体４０１をユーザ４０２が連写している状態を説明している。図中、実線矢印は被写体４０１の進行方向、破線矢印はデジタルスチルカメラ１００の撮影方向を示す。

図３（ａ）の状態では、被写体４０１は進行方向（実線矢印の向き）に動いているものの、被写体４０１とユーザ４０２間の距離が遠いため、ユーザ４０２はデジタルスチルカメラ１００をほとんど動かさずに被写体４０１を撮影でき、よって、撮影方向はほとんど動かない。その後、図３（ｂ）の破線矢印に示すように、被写体４０１がユーザ４０２に十分に近づいてユーザ４０２の前を通過する際は、ユーザ４０２は、被写体４０１の動きに合わせて、デジタルスチルカメラ１００を大きく動かしてパンニングする。その後、図３（ｃ）に示すように、被写体４０１が走り去ると、再び被写体は遠くなるので、ユーザ４０２はデジタルスチルカメラ１００をほとんど動かさず、デジタルスチルカメラ１００の撮影方向はほとんど変化しない。

以上のようなカメラワークで撮影が行われた場合の、デジタルスチルカメラ１００の動作状態の時間の変化を図４に示す。図４（ａ）はジャイロセンサー３０７の出力の時間変化を、図４（ｂ）は連写撮像のシャッタータイミング、図４（ｃ）はＳＤＲＡＭ３０４の使用量状況、図４（ｄ）はメモリカード３０６のデータ格納量の時間変化をそれぞれ示す。

図３（ａ）に示すような最初の状態（区間Ａ）では、撮影方向はほとんど動かない。このため、図４（ａ）に示すように、ジャイロセンサー３０７の出力は閾値（第１の閾値）以下となる。この場合、ＣＰＵ３０５ａはパンニングを検知しない。次に、図３（ｂ）に示したようにデジタルスチルカメラ１００の撮影方向を大きく動かしパンニングすると（区間Ｂ）、ジャイロセンサー３０７の出力は閾値を超え、ＣＰＵ３０５ａはパンニングを検知する。その後、図３（ｃ）に示すような状態となると（区間Ｃ）、再びデジタルスチルカメラ１００の撮影方向はほとんど動かなくなる。このとき、ジャイロセンサー３０７の出力は閾値４０８以下となり、これにより、ＣＰＵ３０５ａはパンニングの終了を検知する。これらの制御イベント（パンニング検知、パンニング終了検知）によって、シャッター全押しからシャッター全押し終了までの連写区間が、図３の（ａ）〜（ｃ）の状態変化に応じて区間Ａ〜Ｃに分割される。

ジャイロセンサー３０７の出力に基づき判断した制御イベント（すなわち、デジタルスチルカメラ１００の動き）にしたがって、ＣＰＵ３０５ａは連写間隔を制御する。具体的には、パンニングが検知されない区間Ａと区間Ｃでは、連写間隔を１／３秒間隔に制御し、パンニングが検知された区間Ｂでは１／９秒間隔に制御する。

図４（ｃ）は、ＳＤＲＡＭ３０４の使用量状況を示し、ＳＤＲＡＭ３０４は、最大容量１Ｇｂｉｔを有し、最大８枚分の画像データを記憶できる。

図４（ｄ）は、メモリカード３０６のデータ格納量の時間変化を示す。メモリカード３０６への書き込みは画像データ１枚あたり１／４．５秒の時間がかかる。メモリカード３０６に対して１枚の画像データの書き込みが終了すると、ＳＤＡＲＭ３０４は画像データ１枚分のメモリを解放できる。

最初の区間Ａでは、連写間隔は１／３秒であり、画像データ１枚あたりのメモリカード３０６への書き込み時間１／４．５秒よりも長い。このため、ＳＤＲＡＭ３０４に格納された画像データはすぐにメモリカード３０６に書き込まれ、図４（ｃ）に示すように、ＳＤＲＡＭ３０４上に１枚分以上の画像データが蓄積されることはない。

次の区間Ｂでは、連写間隔は１／９秒であり、画像データ１枚あたりのメモリカード３０６への書き込み時間１／４．５秒よりも短い。このため、図４（ｃ）に示すように、連写間においてメモリカード３０６に書き込むことができない分の画像データがＳＤＲＡＭ３０４上に蓄積されていく。

その次の区間Ｃでは、再度、連写間隔は１／３秒となり、画像データ１枚あたりのメモリカード３０６への書き込み時間１／４．５秒よりも長い。このため、撮影された画像データがＳＤＲＡＭ３０４に蓄積されている分の画像データとあわせてメモリカード３０６に書き込まれていく。このため、図４（ｃ）に示すように、ＳＤＲＡＭ３０４上に蓄積された画像データの量は減っていく。

以上のようにパンニングが検知された場合に、より短くなるように連写間隔を制御することで、デジタルスチルカメラ１００は、被写体がユーザの前を通過する重要な部分を、短い連写間隔（例えば１／９秒）で撮影することが可能となる。

図５は、従来の連写間隔の制御を行うデジタルスチルカメラで連写した場合の動作を説明した図である。図５（ａ）〜（ｄ）は図４（ａ）〜（ｄ）と同様の項目を示す。

従来のデジタルスチルカメラは、シャッター全押しと同時に、１／９秒の連写間隔で連写撮影を行う。ただし、メモリカードへの書き込みは画像データ１枚あたり１／４．５秒かかるため、連写途中でＳＤＲＡＭが満杯になってしまう。その後は、メモリカードへ１枚の画像データの書き込みが終わる毎にしか、撮影が出来ない。このため、１／４．５秒間隔の撮影になってしまう。

したがって、従来のデジタルスチルカメラでは、被写体４０１がユーザ４０２の前を通過する重要なシーンを１／９秒の短い連写間隔で連続撮影できない可能性が高い。

また連写終了後も、しばらくはＳＤＲＡＭが満杯に近いので、連写終了直後に次の連写を開始した場合、すぐにＳＤＲＡＭが満杯になる可能性が高い。すなわち、ＳＤＡＲＭの使用量が少ない状態から連写を開始した場合は、ＳＤＲＡＭが満杯になるまでしばらく時間がかかるが、ＳＤＲＡＭが満杯に近い状態から連写を開始した場合は、ＳＤＲＡＭの使用量が少ない状態から連写を開始した場合よりも短い時間でＳＤＲＡＭが満杯になってしまう。そうすると、１／９秒の短い連写間隔で撮影できる時間は、さらに短くなってしまう。

このように従来のデジタルスチルカメラでは、重要なシャッターチャンス時に、短い連写間隔（すなわち、速い連写速度）で連写できない場合が多くなる。これに対して、本実施形態のデジタルスチルカメラ１００はその問題を解決できるため、有用性は高い。

３−２．被写体の移動量に基づく連写間隔の制御
上記の説明では、デジタルスチルカメラ１００の実際の動きの検出結果（ジャイロセンサー３０７によるパンニング検知結果）を用いて連写間隔を制御したが、連写間隔をさらに他の情報に基づいて制御してもよい。本実施形態では、さらに、画像から被写体の移動量（動きベクトル）を検出し、検出した移動量に基づき連写間隔を制御する。このため、本実施形態では、信号処理部３０５ｂは、高速連写モードにおいてＳＤＲＡＭ３０４に蓄積された画像データ間の差分から動きベクトル（すなわち被写体の移動量）を算出する回路を内蔵する。以下、図６を参照し、この場合の動作を説明する。

信号処理部３０５ｂは、高速連写モードにおいて１番目にＳＤＲＡＭ３０４に蓄積された画像データと２番目にＳＤＲＡＭ３０４に蓄積された画像データの差分から第１の動きベクトルを算出する。次に、信号処理部３０５ｂは、高速連写モードにおいて２番目にＳＤＲＡＭ３０４に蓄積された画像データと３番目にＳＤＲＡＭ３０４に蓄積された画像データの差分から第２の動きベクトルを算出する。以下同様に、シャッターボタン１０３の全押しが終了するまで、信号処理部３０５ｂは、第３の動きベクトル、第４の動きベクトル、・・・を算出する。

ＣＰＵ３０５ａは、信号処理部３０５ｂが動きベクトルを算出するごとに、動きベクトルの大きさと所定の閾値（以下「第２の閾値」という）を比較する。

画像データ間で被写体の移動量が小さい場合は、動きベクトルの大きさは小さく、第２の閾値を越えないので、ＣＰＵ３０５ａは、連写間隔を１／３秒に制御する（図６の区間Ａ）。画像データ間で被写体の移動量が大きくなると、動きベクトルの大きさが大きくなって、第２の閾値を越える。そうすると、ＣＰＵ３０５ａは、連写間隔を１／９秒に制御する（図６の区間Ｂ）。その後、画像データ間で被写体の移動量が小さくなると、動きベクトルの大きさが小さくなって、所定の閾値を下回るので、ＣＰＵ３０５ａは、再び連写間隔を１／３秒に制御する（図６の区間Ｃ）。ここで、動きベクトルの大きさが所定の閾値を越えるタイミングは、図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した場合と同様に、パンニング検知の制御イベントが発生したときである。また、動きベクトルの大きさが所定の閾値を下回るタイミングは、パンニング終了検知の制御イベントが発生したときである。

このように制御することで、デジタルスチルカメラ１００は、被写体の移動量が大きい期間、１／９秒の短い連写間隔で連写することができ、ユーザは、シャッターチャンス、すなわち、ベストショットをのがすことが少なくなる。

本実施形態では、ジャイロセンサー出力に基づくパンニング検知（カメラワークの動き量）に基づく連写間隔の変更と、画像から検出した被写体の移動量（動きベクトル）に基づく連写間隔の変更とを組み合わせて実施する。この組み合わせには、通常、論理積と論理和が考えられるが、その他の組み合わせ方法であってもよい。例えば、論理積による組み合わせの場合は、ジャイロセンサー３０７の出力が閾値（第１の閾値）よりも大きく、かつ、動きベクトルの大きさが第２の閾値よりも大きいときに、連写間隔を１／９秒に制御すればよい。一方、論理和による組み合わせの場合は、ジャイロセンサー３０７の出力が第１の閾値よりも大きいこと、及び、動きベクトルの大きさが第２の閾値よりも大きいことの少なくともいずれかが成り立つときに、連写間隔を１／９秒に制御する。

なお、ジャイロセンサー出力に基づくパンニング検知（カメラワークの動き量）に基づく連写間隔の変更と、画像から検出した被写体の移動量（動きベクトル）に基づく連写間隔の変更とのいずれか一方のみを実施してもよい。

また、連写間隔は、１／３秒か１／９秒の二段階に切り換えることとしたが、三段階または四段階に切り換えても構わない。その場合、第１の閾値または第２の閾値を複数設ければよい。さらに、ジャイロセンサー３０７の出力４０７や動きベクトルの大きさに基づいて、連写間隔を連続的に変更するようにしても構わない。連写間隔の１／３秒、１／９秒は例示にすぎない。その他の連写間隔であっても、もちろん構わない。動きベクトルは、画像データ間の差分に基づいて厳密に算出してもよいし、例えば、画像データ間の輝度分布の差分に基づいて簡易に算出してもよい。

なお、動きベクトルの算出方法に関して、連写間隔が長い場合は、連写による撮像動作によって生成された画像データではなく、液晶モニター１０４に所定の時間間隔で表示させるためにＣＣＤイメージセンサー３０１が出力する画像信号に基づいて、動きベクトルを算出することもできる。以下これについて説明する。

撮影モードにあるデジタルスチルカメラは、シャッターボタンが全押しされるまで、撮像素子の出力する画像信号に基づく画像を液晶モニターに連続的に表示することが一般的である。液晶モニターには、撮像素子の出力する画像信号に基づく画像が所定の時間間隔（例えば、１／３０秒や１／６０秒）で表示されるので、ユーザは、液晶モニターを見ながら撮影のための構図を決定することができる。

液晶モニターの画素数は撮像素子の有効画素数よりもはるかに少ない。液晶モニターの画素数が数十万画素にとどまるのに対して、撮像素子の画素数は一千万画素を上回る。したがって、撮像素子の出力する画像信号に基づく画像を液晶モニターに連続的に表示するときは、撮像素子の全ての有効画素の画素データを読み出すのではなく、一部の有効画素の画素データを間引いて読み出したり（間引き読み出し）、複数の有効画素の画素データを混合して読み出したり（画素混合読み出し）することが行なわれる。これによって、画素データを読み出す時間を短縮することができるし、画素データからなる画像信号を処理して液晶モニターに表示するまでの時間も短縮することができる。これは本実施の形態のデジタルスチルカメラ１００においても同様である。

一方、動きベクトルを算出する方法として、上記のように連写による撮像動作によって生成された画像データ間の差分に基づく方法では、連写間隔が長い場合、被写体の急激な動きに追随できないときがある。また、連写間隔が長い場合は、ある撮像動作と次の撮像動作の間に、ＣＣＤイメージセンサー３０１の出力する画像信号に基づく画像を所定の時間間隔で液晶モニター１０４に表示させることもできる。

そこで、連写間隔が長い場合は、液晶モニター１０４に所定の時間間隔で表示させるためにＣＣＤイメージセンサー３０１が出力する画像信号の差分に基づき動きベクトルを算出することもできる。これによって、連写間隔が長い場合であっても、ある撮像動作と次の撮像動作の間に被写体の急激な動きがあれば、次の撮像動作を待つことなく連写間隔を短くすることができる。また、液晶モニター１０４に所定の時間間隔で表示させるためにＣＣＤイメージセンサー３０１の出力する画像信号を構成する画素データは少ないので、動きベクトルを算出する時間を短縮することもできる。

３−３．代表画像の表示
本実施形態のデジタルスチルカメラ１００は、連写撮影された複数の画像データの中からいくつかの代表画像を抽出し、液晶モニター１０４または外部の表示装置に表示する機能を有する。この機能により、ユーザは、連写撮影された一連の画像の中の代表的な画像を容易に閲覧することが可能となり、連写撮影された一連の画像の内容を容易に把握することができる。

以下このような表示動作について図７を用いて説明する。図７（ａ）は、デジタルスチルカメラ１００により、画像データに付随して記録されるＥｘｉｆデータ（詳細は後述）の構成を示す図である。図７（ｂ）は高速連写モードにおいて撮影された画像データを示す図である。図７（ｃ）は代表画像データを示す図である。図７（ｄ）はデジタルスチルカメラ１００がＨＤＭＩケーブルを介して表示装置に接続された状態を示す図である。

本実施形態のデジタルスチルカメラ１００は、連写撮影により撮影した画像データを、Ｅｘｉｆ（Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ ｉｍａｇｅ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）規格にしたがった画像ファイルとして記録する。Ｅｘｉｆとは、画像ファイルの規格の１つである。Ｅｘｉｆ規格にしたがった画像ファイルはヘッダ部とデータ部を有し、ヘッダ部にメタデータが記録され、データ部に画像データが記録される。

図７（ａ）は、デジタルスチルカメラ１００により、画像ファイルのヘッダ部に記録されるメタデータであるＥｘｉｆデータ５０１の構成を示す図である。デジタルスチルカメラ１００は、高速連写モードにおいて生成した画像データを、ＪＰＥＧフォーマットにしたがい圧縮し、圧縮した画像データを、画像ファイルのデータ部に記録する。さらに、デジタルスチルカメラ１００はこの画像データに対応するメタデータをＥｘｉｆデータ５０１としてヘッダ部に記録する。このようにして、デジタルスチルカメラ１００は、高速連写モードにおいて撮影した全ての画像データに対して画像ファイルを作成する。

Ｅｘｉｆデータ５０１について説明する。図７（ａ）において、「通常データ」は、Ｅｘｉｆ規格によって規定されているメタデータの１つである。ヘッダ部には、「通常データ」と別にメーカ独自の情報を記録することができる。本実施の形態のデジタルスチルカメラ１００はメーカ独自の情報として下記の情報を記録する。
（１）連写：高速連写モードで撮影された画像データか否かを示す情報
（２）連写番号：高速連写モードにおいて何番目に撮影された画像データであるかを示す情報
（３）連写間隔：画像データが撮影されたときの連写間隔を示す情報

「（１）連写」は、高速連写モードで撮影された画像データか否かを示す情報であり、二値の情報である。「（２）連写番号」には、高速連写モードにおいて１番目に撮影された画像データに対して「１」が記録され、２番目に撮影された画像データに対して「２」が記録される。以降、何番目に撮影された画像データであるかに基づいて連続した整数値が記録される。「（３）連写間隔」には、その画像データが撮影されてから次の画像データが撮影されるまでの連写間隔が記録される。本実施の形態のデジタルスチルカメラ１００においては、１／３秒か１／９秒のいずれかである。

図７（ｂ）は、図３に示す状況において連写された画像データを示す図である。この例では、連写された画像データは１８枚である。図７（ｂ）中、最も奥の画像データが１番目に撮影された画像データであって、最も手前の画像データが１８番目に撮影された画像データである。デジタルスチルカメラ１００は、これらの画像データの中から、代表画像データを抽出することができる。例えば、図７（ｃ）に示すように、連写の最初に撮影された画像データ５０３と、連写の最後に撮影された画像データ５０６と、連写間隔が変化した直後に撮影された画像データ５０４、５０５とを抽出することができる。

本実施の形態では、高速連写モードにおいて生成された画像ファイルのヘッダ部に、「（１）連写」、「（２）連写番号」、「（３）連写間隔」が記録されている。これらの情報を参照することにより、ＣＰＵ３０５ａは、連写の最初に撮影された画像データ５０３と、連写の最後に撮影された画像データ５０６と、連写間隔が変化した直後に撮影された画像データ５０４、５０５とを容易に抽出することができる。

連写の最初に撮影された画像データ５０３では、ヘッダ部の「（１）連写」に「ＹＥＳ」と記録され、ヘッダ部の「（２）連写番号」に「１」と記録される。連写間隔が変化した直後に撮影された画像データは、各画像ファイルのヘッダ部の「（２）連写番号」の順に、ヘッダ部の「（３）連写間隔」を確認していくことにより特定することができる。例えば、最初の連写間隔の変化の直後に撮影された画像データ５０４は、ヘッダ部に記録された「（３）連写間隔」が「１／３秒」から「１／９秒」に変化したときに検出できる。次の連写間隔の変化の直後に撮影された画像データ５０５は、ヘッダ部の「（３）連写間隔」が「１／９秒」から「１／３秒」に変化したときに検出できる。連写の最後に撮影された画像データ５０６では、ヘッダ部の「（１）連写」に「ＹＥＳ」と記録され、ヘッダ部の「（２）連写番号」に最大値（図７に示す例では「１８」）が記録される。

本実施形態のデジタルスチルカメラ１００は、以上のようにして代表画像データとして、連写の最初と最後の画像、および、被写体４０１がユーザ４０２の前を通過する際に撮影された重要な画像を抽出し、それらを液晶モニター１０４に一覧表示（サムネイル表示）またはそれぞれを順次表示させることができる。これにより、ユーザは、連写された複数の画像の中から所望の画像を検索しやすくなる。

なお、前述の例では、連写間隔が変化した時点の画像データを代表画像として抽出する場合を示したが、最初に連写間隔が変化した画像データ５０４と、次に連写間隔が変化した画像データ５０５との間に撮像された画像データを代表画像データとして抽出してもよい。図７に示すように、最初に連写間隔が変化した画像データ５０４が４番目に撮影された画像データであり、次に連写間隔が変化した画像データが１６番目に撮影された画像データである場合、例えば、１０番目に撮影された画像データ（（４＋１６）÷２＝１０）を代表画像データとしてもよい。

３−４．スライドショー再生
デジタルスチルカメラ１００を、ＨＤＭＩケーブルを介して薄型ＴＶ等の表示装置に接続し、表示装置上でスライドショー再生する場合の動作を説明する。

ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、デジタル家電向けのインタフェース規格である。ＨＤＭＩケーブルを介してデジタルスチルカメラと薄型ＴＶを接続すると、デジタルスチルカメラに記録された静止画や動画を薄型ＴＶの大画面で鑑賞することができる。

図７（ｄ）に示すように、デジタルスチルカメラ１００はＨＤＭＩケーブル５０８を介して薄型ＴＶ等の表示装置５０７に接続されている。デジタルスチルカメラ１００は、スライドショー再生する画像データを、ＨＤＭＩケーブル５０８を介して表示装置５０７に送信する。特に、ＣＰＵ３０５ａは、スライドショー再生する場合、Ｅｘｉｆデータ５０１に記録された「（３）連写間隔」（１／３秒または１／９秒）が示す値にしたがって、画像データの表示時間を制御して、撮影時の間隔と同じ間隔で再生させるように、映像信号を生成して表示装置５０７に出力する。そのようにして再生された画像は動画と同様にして観賞できる。また、ＣＰＵ３０５ａは、各画像の再生時間を、Ｅｘｉｆデータ５０１に記録された「（２）連写間隔」が示す時間（１／３秒または１／９秒）をＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは自然数）した時間に制御してもよい。これによりＮ倍の高速再生や１／Ｎ倍のスローモーション再生が実現できる。さらに、代表画像データに基づく画像のみを表示装置５０７に表示させるようにしてもよい。なお、スライドショー再生において、画像を、表示装置５０７に表示させるだけでなく、デジタルスチルカメラ１００の液晶モニター１０４に表示させることも可能であることはいうまでもない。

４．まとめ
以上のように、本実施形態のデジタルスチルカメラ１００は、連写機能を備えた撮像装置であって、被写体の光学信号に基づき画像信号を生成するＣＣＤイメージセンサー３０１と、デジタルスチルカメラ１００の動きの速度を検出するジャイロセンサー３０７及び揺れ検出部３０５ｃと、ジャイロセンサー３０７及び揺れ検出部３０５ｃによる検出結果に基づき、デジタルスチルカメラ１００の動きの速度が所定値よりも大きい場合の連写動作における撮像間隔が、デジタルスチルカメラ１００の動きの速度が所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、連写動作における撮像間隔を制御するＣＰＵ３０５ａと、を備える。

上記の構成により、連写間隔（連写動作時の撮像間隔）をパンニング（撮像装置の動き）や画像中の被写体の動きに応じて好適に制御することができる。具体的には、デジタルスチルカメラ１００の動きの速度（パンニング速度）が所定値より大きいときに撮像間隔をより短くし、動きの速度が所定値より小さいときに撮像間隔をより長く制御する。このように撮像間隔を制御することにより、動いている被写体を連写した際に、より好適に被写体の動きに追従した連続撮影が可能になり、ベストショットをとりのがすことが低減され、シャッターチャンスに強い撮像装置を提供することができる。また、必要なときにのみ高速な連写速度で画像が撮像されるため、記録される画像枚数も抑制され、よって、画像撮影後に、ユーザが所望の画像を検索する際の負荷を低減できる。

また、連写間隔やパンニングに関連した情報を画像ファイルのヘッダ部に記録する。その情報を参照することで、代表画像を容易に選択でき、ユーザによる画像の検索性や閲覧性を向上できる。また、パンニングや画像の動きがない（少ない）ときは、連写間隔を長くするので、不要な撮像処理を低減し、消費電力を削減することができ、バッテリー消費を抑制できる。さらに、画像の記録に用いる記録媒体の容量を節約することもできる。

実施の形態２
実施の形態２に係るデジタルスチルカメラの基本的な構成は、実施の形態１に係るデジタルスチルカメラ１００と同じである。実施の形態２では、撮像光学系１０１が光軸方向に進退可能なズームレンズを含み、ズームレンズを光軸方向に進退させることによって撮像光学系１０１の焦点距離を変化させることができる。この点において実施の形態１と異なる。

実施の形態２に係るデジタルスチルカメラは、パンニング速度（カメラワークの動き量）に基づく連写間隔の変更を撮像光学系１０１の焦点距離に基づいて正規化する。この点について、以下に、より詳細に説明する。なお、以下で説明する焦点距離は３５ｍｍフィルムカメラ換算での焦点距離である。

ジャイロセンサー３０７はデジタルスチルカメラ１００の角速度を出力する。同じ角速度（例えば１０度／秒）でパンニングを行なったとしても、撮像光学系１０１の焦点距離によってパンニング速度（画像データの変化速度）は異なる。これを図８を用いて説明する。

図８は、連写間隔変更の正規化を説明するための図である。図８（ａ）は撮像光学系１０１の焦点距離が２５ｍｍの広角端にある場合を示し、図８（ｂ）は撮像光学系１０１の焦点距離が７５ｍｍの望遠端にある場合を示す。図８（ａ）（ｂ）ともに、時間の経過を図中、上から下に示しており、被写体である人物は左から右に移動しており、デジタルスチルカメラは被写体である人物を追って左から右にパンニングしている。同じ角速度で同じ時間だけパンニングを行なったとしても、図８（ｂ）に示すように撮像光学系１０１の焦点距離が長い方がパンニング速度は大きい。したがって、同じ角速度でパンニングを行なったとしても、撮像光学系１０１の焦点距離が長い場合（図８（ｂ）参照）は、撮像光学系１０１の焦点距離が短い場合（図８（ａ）参照）よりも連写間隔を短くすることが好ましい。

そこで、撮像光学系１０１の焦点距離が２５ｍｍの広角端にある場合の連写間隔を基準として、その他の焦点距離の場合の連写間隔を正規化する。例えば、撮像光学系１０１の焦点距離が２５ｍｍの広角端にある場合の連写間隔を１とし、撮像光学系１０１の焦点距離が７５ｍｍの望遠端にある場合の連写間隔を１／３とする。そうすると、撮像光学系１０１の焦点距離が２５ｍｍの広角端にある場合の連写間隔が３枚／秒であれば、撮像光学系１０１の焦点距離が７５ｍｍの望遠端にある場合の連写間隔は９枚／秒になる。

なお、撮像光学系１０１の焦点距離が２５ｍｍの広角端にある場合の連写間隔を基準として、撮像光学系１０１の焦点距離がその他の場合の連写間隔を正規化するにあたって、撮像光学系１０１の焦点距離に関わらず、画像データの幅のうち一定量（例えば、画像データの幅の１／４）だけパンニングするごとに１回撮像動作を行なうように連写間隔を決定してもよい。

また、実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様の方法で、Ｅｘｉｆデータの記録や代表画像の再生、スライドショー再生が可能であることはいうまでもない。

その他の実施の形態
上記の実施の形態において以下の変形例も考えられる。

（１）上記の実施の形態では、デジタルスチルカメラ１００の動き（単位時間当たりの動きの量）すなわちパンニング速度はジャイロセンサー３０７の出力に基づき判断しているが、これに限定されない。すなわち、デジタルスチルカメラ１００の単位時間当たりの動きの大きさを検出できるものであれば、他のセンサーでもよい。例えば、ジャイロセンサーの代わりに加速度センサーを使用してもよい。

（２）上記の実施の形態では、被写体の移動量に基づく連写間隔の制御において動きベクトルを検出したが、その代わりに、輝度の変化に基づき画像の動きを検出してもよい。

具体的には、時間的に連続して撮像された画像間での輝度の変化に基づき画像の動きを検出する。より具体的には、画像の全領域を複数のブロックに分割し、ブロック毎に、画像間で輝度の差を求め、その輝度の差が閾値より大きいブロックの数を求める。求めたブロックの数が所定値よりも大きいときに、画像間で大きな変化があったと判断できる。よって、求めたブロックの数が所定値よりも大きいときに、すなわち、画像間で大きな変化があったと判定できる場合に、連写間隔を小さくするようにしてもよい（動きベクトルが大きい場合の処理と同様の処理）。一方、求めたブロックの数が所定値よりも小さいときは、すなわち、画像間で大きな変化がなかったと判定できる場合は、連写間隔を大きくしてもよい。なお、ブロック毎の輝度は、そのブロック内の画素の輝度の平均値として求めることができる。このような輝度に基づく画像の動き検出は、ノイズに強く、安定して動きを検出できるという効果がある。

本発明によれば、撮像装置の動き（パンニング）に応じて連写間隔（連写時の撮像間隔）を切り替えることができる。このため、連写時において撮像装置が速くパンニングされた場合でも、適切な撮像間隔で画像が撮像されるため、シャッターチャンス逸失の機会が低減される。よって、本発明は、デジタルスチルカメラ、ムービーカメラ、携帯電話等、静止画の連写機能を備えた撮像装置に適用することができる。

１００ デジタルスチルカメラ
１０１ 撮像光学系
１０１ａ シャッター装置
１０２ フラッシュ
１０３ シャッターボタン
１０４ 液晶モニター
１０５ モードダイヤル
１０６ 操作ボタン
３０１ ＣＣＤイメージセンサー
３０２ ＡＦＥ
３０３ バス
３０４ ＳＤＲＡＭ
３０５ 信号処理ＬＳＩ
３０５ａ ＣＰＵ
３０５ｂ 信号処理部
３０５ｃ 揺れ検出部
３０５ｄ ＳＲＡＭ
３０６ メモリカード
３０７ ジャイロセンサー
４０１ 被写体
４０２ ユーザ
４０４ 被写体の進行方向
４０５ 撮影時間
４０６ 時間
４０７ 出力
４０８ 閾値
４０９ 制御イベント
４１０ 区間
４１１ 連写間隔
４１２ 使用量状況
４１３ 記憶量
５０１ Ｅｘｉｆデータ
５０２ 画像データ
５０３ 画像データ
５０４ 画像データ
５０５ 画像データ
５０６ 画像データ
５０７ 表示装置
５０８ ＨＤＭＩケーブル

Claims (9)

1. 連写機能を備えた撮像装置であって、
   被写体の光学信号に基づき画像信号を生成する撮像手段と、
   前記画像信号に基づく画像ファイルを記憶する記憶手段と、
   前記撮像装置の動きを検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段による検出結果に基づき、前記撮像装置の動きの大きさが所定値よりも大きい場合の前記撮像手段の連写動作における撮像間隔が、前記撮像装置の動きの大きさが所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、前記連写動作における撮像間隔を制御する制御手段と、
   を備えた
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記画像ファイルはデータ部とヘッダ部を含み、
   前記制御手段は、前記画像信号に基づく画像データを前記データ部に格納し、前記画像信号が生成されたときの撮像間隔に関する情報を前記ヘッダ部に格納して前記画像ファイルを生成し、前記生成した画像ファイルを前記記憶手段に記憶させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 時間的に連続して生成された画像信号が示す画像間の変化を検出する第２の検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第２の検出手段による検出結果に基づき、前記画像間の変化が所定値よりも大きい場合の前記撮像手段の連写動作における撮像間隔が、前記画像間の変化が所定値よりも小さい場合の撮像間隔よりも短くなるように、前記連写動作における撮像間隔を制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記撮像手段は、第１のサイズの画像を示す第１の画像信号と、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの画像を示す第２の画像信号とを選択的に生成可能であり、
   前記第２の動き検出手段は、前記第２の画像信号が示す画像に基づき被写体の動きを検出する、
   ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
5. 前記画像信号に基づく画像を表示する表示手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記連写機能により連続して生成された一連の画像信号の再生時において、前記画像信号生成時の撮像間隔と同じ間隔で、前記一連の画像信号に基づく画像のうちの少なくとも一部の画像を前記表示手段に順次表示させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
6. 前記少なくとも一部の画像は、前記連写機能により連続して生成された一連の画像信号に基づく複数の画像における、最初に生成された画像信号に基づく画像と、最後に生成された画像信号に基づく画像と、撮像間隔が変更したときに生成された画像信号に基づく画像とを含む、ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記画像信号に基づく映像信号を出力する出力手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記連写機能により連続して生成された一連の画像信号の出力時において、前記画像信号生成時の撮像間隔と同じ間隔で前記一連の画像信号のうちの少なくとも一部の画像が表示されるように、前記画像信号に基づく映像信号を生成し、前記出力手段に出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
8. 前記少なくとも一部の画像は、前記連写機能により連続して生成された一連の画像信号に基づく複数の画像における、最初に生成された画像信号に基づく画像と、最後に生成された画像信号に基づく画像と、撮像間隔が変更したときに生成された画像信号に基づく画像とを含む、ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 焦点距離が可変の光学系をさらに備え、
   前記制御手段はさらに、連写動作時の前記光学系の焦点距離がより長いほど、前記所定値がより小さくなるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。

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