JP2012009916A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動画と静止画の撮像領域をそれぞれ設定して、動画を撮影しながら静止画を撮影可能にする。
【解決手段】撮像装置は、撮影光学系を介して入射した光を受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子を有する撮像素子１０１と、撮像素子の撮像面を複数の撮像領域に分割する分割手段１１２と、複数の撮像領域のうち第１撮像領域に含まれる光電変換素子から出力された画像信号を用いて、動画データを生成する第１生成手段１１０ｂと、複数の撮像領域のうち第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に含まれる光電変換素子から出力された画像信号を用いて、第１生成手段によって動画データが生成されているときに、静止画データを生成する第２生成手段１１０ａとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来から、フレーム速度に応じて固体撮像素子の撮像面から撮像エリアとして選択する矩形部分の大きさを変更可能にするとともに、１コマごとに撮像エリアの読出し開始位置を変更可能に構成されたカメラが知られている（たとえば特許文献１）。

特開平５−３０４３７号公報

しかしながら、動画と静止画の撮像領域をそれぞれ設定して、動画を撮影しながら静止画を撮影できないという問題があった。

請求項１に記載の発明による撮像装置は、撮影光学系を介して入射した光を受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子を有する撮像素子と、撮像素子の撮像面を複数の撮像領域に分割する分割手段と、複数の撮像領域のうち第１撮像領域に含まれる光電変換素子から出力された画像信号を用いて、動画データを生成する第１生成手段と、複数の撮像領域のうち第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に含まれる光電変換素子から出力された画像信号を用いて、第１生成手段によって動画データが生成されているときに、静止画データを生成する第２生成手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１撮像領域の光電変換素子から出力された画像信号により動画データを生成し、動画データを生成中に第２撮像領域の光電変換素子から出力された画像信号により静止画データを生成するので、同一の撮像素子を用いて動画と静止画を同時に撮影できる。

本発明の実施の形態によるデジタルカメラの要部構成を説明するブロック図 実施の形態のデジタルカメラの撮像素子の詳細を説明する図 領域指定操作を説明する図 領域指定操作により分割可能な領域の種々の例を示す図 動画・静止画同時撮影モードにおける画像信号の読出しの一例を模式的に説明する図 画像信号の読出しと液晶表示器の表示との対応関係を模式的に説明する図 実施の形態によるデジタルカメラの動作を説明するフローチャート 変形例によるローリングシャッタ方式による読出し領域を説明する概念図

図面を参照して、本発明による一実施の形態におけるカメラを説明する。図１はデジタルカメラ１の要部構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、撮影レンズＬ１、撮像素子１０１、制御回路１０２、ＬＣＤ駆動回路１０３、液晶表示器１０４、タッチパネル１０５、操作部１０６、およびメモリカードインタフェース１０７を備えている。

撮像素子１０１は、行列状に多数配列された画素を有するＸ−Ｙアドレス型の光電変換素子である。撮像素子１０１は、後述する制御回路１０２の制御に応じて駆動して撮影レンズＬ１を通して入力される被写体像を撮像し、撮像して得た画像信号を制御回路１０２へ出力する。本実施の形態において、撮像素子１０１は、走査ラインごとに順次シャッタを切る方式（いわゆるローリングシャッタ方式）により駆動される。また、撮像素子１０１は、後述する動画・静止画同時撮影モードにおいて、ユーザの操作に応じた任意の一部領域に含まれる画素からは静止画データを生成するための画素信号を出力し、他の領域に含まれる画素からは動画データを生成するための画像信号を出力することが可能に構成されている。

制御回路１０２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、デジタルカメラ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御プログラムは、制御回路１０２内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。制御回路１０２は、画像処理部１１０および領域分割部１１２を機能的に備える。画像処理部１１０は、撮像素子１０１から入力した画像信号をデジタル画像信号に変換し、そのデジタル画像信号に対して種々の画像処理を施して画像データを生成し、付加情報等を付与して画像ファイルを生成する。そして、画像処理部１１０は、生成した画像ファイルを後述するメモリカード１０８等の記録媒体に記録する。また、画像処理部１１０は、メモリカード１０８に記録されている画像データに基づいて、後述する液晶表示器１０４に表示するための表示画像データを生成する。

画像処理部１１０は、静止画処理部１１０ａ、動画処理部１１０ｂおよび合成部１１０ｃを機能的に備える。静止画処理部１１０ａは、撮像素子１０１から出力された画像信号を用いて、静止画データおよび静止画ファイルを生成し、メモリカード１０８に記録する。動画処理部１１０ｂは、撮像素子１０１から出力された画像信号を用いて動画データおよび動画ファイルを生成し、メモリカード１０８に記録する。合成部１１０ｃは、後述する動画・静止画同時撮影モードにおいて、静止画処理部１１０ａにより生成された静止画データおよび動画処理部１１０ｂにより生成された動画データを用いて、合成ファイルを生成し、メモリカード１０８に記録する。また、合成部１１０ｃは、静止画処理部１１０ａにより生成された静止画データと動画処理部１１０ｂにより生成された動画データとを用いて表示用画像データを生成してＬＣＤ駆動回路１０３へ出力する。なお、静止画処理部１１０ａ、動画処理部１１０ｂおよび合成部１１０ｃについては、説明を後述する。

領域分割部１１２は、動画・静止画同時撮影モードが設定された場合に、ユーザによる領域を指定する操作に応じて、撮像素子１０１の撮影領域を動画領域と静止画領域とに分割する。なお、領域分割部１１２の詳細については、説明を後述する。

ＬＣＤ駆動回路１０３は、制御回路１０２の命令に基づいて液晶表示器１０４を駆動する回路である。液晶表示器１０４は、撮像素子１０１で撮像した画像をリアルタイムに表示するライブビュー表示とともに、メモリカード１０８に記録されている画像データに基づいて画像処理部１１０で作成された表示画像データに対応する画像の表示を行う。また、液晶表示器１０４は、タッチパネル１０５または操作部１０６の操作に基づき、デジタルカメラ１の各種設定のためのメニュー画面の表示を行う。メニュー画面上から設定可能な内容として、後述する動画・静止画同時撮影モードの際に、静止画を生成すための領域（静止画領域）の設定が含まれる。

液晶表示器１０４にはタッチパネル１０５が設けられている。ユーザが液晶表示器１０４の表面を指で押圧することによって、タッチパネル１０５はデジタルカメラ１を操作するための操作信号を出力する。タッチパネル１０５は、表示範囲上に格子状に区切られた微細な入力領域を有しており、ユーザがこのタッチパネル１０５上を指やタッチペンで押圧すると押圧位置にある入力領域がオンされる。タッチパネル１０５は、オンされた入力領域のタッチパネル１０５上における位置を特定する情報、例えば座標値をタッチパネル１０５の操作信号として制御回路１０２へ出力する。本実施の形態においては、タッチパネル１０５は、ユーザによる後述する静止画領域を指定する操作を受け付けて、静止画撮影領域（たとえば矩形領域）を規定する位置（たとえば２つの頂点）の座標値を制御回路１０２へ出力する。

操作部１０６はユーザによって操作される種々の操作部材に対応して設けられた種々のスイッチを含み、操作部材の操作に応じた操作信号を制御回路１０２へ出力する。操作部材は、たとえば動画用レリーズボタンや、静止画用レリーズボタン、上記のメニュー画面を表示させるためのメニューボタン、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キー、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間でデジタルカメラ１の動作を切替えるモード切替ボタン等を含む。また、操作部１０６により、撮像モードとして静止画撮影モードや動画撮影モード、動画・静止画同時撮影モードの設定が可能である。

メモリカードインタフェース１０７は、メモリカード１０８が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース１０７は、制御回路１０２の制御に基づいて、画像ファイルをメモリカード１０８に書き込んだり、メモリカード１０８に記録されている画像ファイルを読み出すインタフェース回路である。メモリカード１０８はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。

次に、図２を参照しながら、撮像素子１０１について詳細に説明する。図２に示すように、撮像素子１０１は、複数の画素１０１Ｐ、垂直走査回路１２０および水平走査回路１２１を有する。それぞれの画素１０１Ｐは、画素フォトダイオード（ＰＤ）、フローティングディフュージョン（ＦＤ）、トランスファーゲートスイッチ（ＴＸ）、リセットスイッチ（ＲＥＳＥＴ）、および画素アンプ（ＡＭＩ）等を備え、画素フォトダイオード（ＦＤ）を照射する被写体光をその強度に応じて光電変換して、画像信号として出力する。各画素１０１Ｐには、画素選択スイッチ１２２が設けられている。画素選択スイッチ１２２は、画像信号を読み出す画素１０１Ｐを個別に選択するためのスイッチである。画素選択スイッチ１２２は、垂直走査回路１２０によりオン／オフが制御される。

撮像素子１０１は、画素列毎に垂直信号線Ｌｎ、および垂直信号線Ｌｎごとに垂直線選択スイッチ１２３とＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１２４とを有する。垂直線選択スイッチ１２３は、画素信号を読み出す画素１０１Ｐを画素列毎に選択するためのスイッチである。垂直走査回路１２０および水平走査回路１２１は、制御回路１０２の指示に応じて、画素選択スイッチ１２２および垂直線選択スイッチ１２３のオン／オフをそれぞれ制御する。

本実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作について説明する。以下、ユーザの操作部１０６の操作によって動画・静止画同時撮影モードが設定された場合の静止画領域を指定するための操作（領域指定操作）と、領域指定操作に応じた撮像素子１０１への静止画領域設定処理とを中心に説明する。

動画・静止画同時撮影モードが設定された後、ユーザによる操作部１０６のメニューボタンが操作されると、制御回路１０２は、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して液晶表示器１０４にメニュー画面を表示させる。メニュー画面に含まれる静止画領域設定が選択されると、制御回路１０２は、ユーザによる領域指定操作を受け付ける。本実施の形態においては、ユーザは領域指定操作を次の方法により行うものとする。

ユーザは切り出しを所望する矩形領域のたとえば対角点となる２つの点をタッチパネル１０５上から押圧操作する。その結果、ユーザは液晶表示器１０４の画面上から静止画を表示する静止画表示領域ＳＤＲを指定することができる。図３（ａ）に示すタッチパネル１０５上において、ユーザが、静止画表示領域ＳＤＲの、たとえば左上端となる位置Ｐ１（図３（ｂ））を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ１の座標値（ｘ１、ｙ１）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。

次に、図３（ｂ）に示すように、ユーザが静止画表示領域ＳＤＲの右下端となる位置Ｐ２を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ２の座標値（ｘ２、ｙ２）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。位置Ｐ１およびＰ２の座標値を示す操作信号が入力されると、制御回路１０２は、２点の座標値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）を静止画領域情報として図示しないメモリに格納する。なお、液晶表示器１０４上において、上記のようにユーザにより静止画表示領域ＳＤＲとして設定していない領域は、動画を表示するための動画表示領域ＭＤＲとなる。

ユーザが上述したようにして静止画表示領域ＳＤＲの領域指定操作をした後、ユーザが操作部１０６のたとえば決定ボタンを操作すると、操作部１０６は、領域決定を示す決定信号を制御回路１０２に出力する。決定信号を入力すると、制御回路１０２の領域分割部１１２は、図３（ｃ）に示すように、領域指定操作により指定された静止画表示領域ＳＲＤに対応する撮像素子１０１上の領域を静止画領域ＳＲとして設定することにより静止画領域設定処理を行う。すなわち、領域分割部１１２は、図示しないメモリに格納された静止画領域情報に基づいて、撮像素子１０１を構成する全画素１０１Ｐのうち、静止画データを生成するための画像信号を読み出す画素１０１Ｐを設定する。この場合、領域分割部１１２は、静止画領域情報としてメモリに格納された座標値を撮像素子１０１上の画素位置に換算し、換算した座標値を図示しないメモリに格納する。換言すると、領域分割部１１２は、ユーザによる領域指定操作に応じて、撮像素子１０１の撮像面を複数の撮像領域に分割する。そして、図３（ｃ）に示すように、領域分割部１１２は、上述した領域指定操作および静止画領域設定処理により静止画領域ＳＲとして設定されない領域を、動画撮影用の領域（動画領域）ＭＲとして設定する。

なお、上述した説明では、撮像素子１０１を動画領域ＭＲと静止画領域ＳＲとの左右２分割にする場合を説明したが、この例に限定されるものではない。たとえば、図４（ａ）に示すように、領域分割部１１２は、撮像素子１０１を４つの矩形領域に分割し、たとえば左上部と右下部を静止画領域ＳＲに、他の２つの領域を動画領域ＭＲに分割してもよい。また、図４（ｂ）に示すように、領域分割部１１２は、撮像素子１０１の外周部分を静止画領域ＳＲに設定し、中央部付近を動画領域ＭＲに設定するように分割してもよい。さらに、図４（ｃ）に示すように、領域分割部１１２は、撮像素子１０１を画素行方向に３分割し、それぞれ静止画領域ＳＲ、動画領域ＭＲ、静止画領域ＳＲとなるように設定してもよい。すなわち、本実施の形態のデジタルカメラ１では、ユーザの操作に応じて、撮像素子１０１上に任意の個数の静止画領域ＳＲを任意の位置に設定することができる。

さらに、上述した説明においては、領域指定操作は、ユーザによるタッチパネル１０５の押圧操作により行われるものとした。しかし、ユーザが操作部１０６を操作することにより領域指定操作を行うようにしてもよい。この場合、ユーザは、たとえば十字キーを操作して、液晶表示器１０４上に表示されるカーソル等を確認しながら領域指定操作を行い、所望の静止画領域ＳＲが指定されたら決定ボタンを操作すればよい。

撮像領域が分割された状態、すなわち領域設定処理が終了した後で、ユーザの動画用レリーズボタンの操作に応じて操作部１０６から動画撮影の開始を指示する操作信号が出力されると、制御回路１０２は、撮像素子１０１を制御して、画像信号を出力させる。このとき、制御回路１０２は、垂直走査回路１２０および水平走査回路１２１を制御して、撮像素子１０１を構成する全ての画素１０１Ｐのうち、たとえば３画素行ごとに動画データ生成用の画像信号を出力させる（１／３間引き読出し）。

図５に動画撮影が開始された後に、画像信号が出力される画素１０１Ｐを模式的に示す。図５においては、画像信号を出力する画素１０１Ｐが含まれる画素行には斜線を付して示している。図５（ａ）は、上記の１／３間引き読み出しの場合の一例を示す。この場合、制御回路１０２は、第１画素行、第４画素行、・・・第（３ｎ−２）画素行を選択行として、その選択行に含まれる画素１０１Ｐに対して動画データを生成するための画像信号を所定の周期（たとえば１／３０秒周期）ごとに出力させる。図５（ａ）に示すように、動画・静止画撮影モードが設定され、動画用レリーズボタンが操作された段階では、静止画領域ＳＲおよび動画領域ＭＲの分割状態に関わらず、撮像素子１０１の全ての撮像領域を用いて動画の撮影が行われる。

１／３間引き読出しによって撮像素子１０１から出力された画像信号は、画像処理部１１０の動画処理部１１０ｂに入力される。動画処理部１１０ｂは、入力した画像信号に対して各種の画像処理を施して動画データを生成し所定の作業用メモリ（不図示）に格納する。また、画像処理部１１０は動画処理部１１０ｂによって生成された動画データを用いて、表示用画像データを生成して、ＬＣＤ駆動回路１０３に出力する。その結果、生成された動画データに対応する動画が液晶表示器１０４の全画面（全領域）に表示される。

次に、動画・静止画同時撮影モードにて動画撮影が開始されている状態で、ユーザの静止画用レリーズボタンの操作に応じて操作部１０６から静止画撮影の開始を指示する操作信号が出力された場合について説明する。このとき、制御回路１０２は、静止画領域ＳＲに対応する撮像素子１０１上の領域に配列された画素１０１Ｐと、その他の領域、すなわち動画領域ＭＲに対応する撮像素子１０１上の領域に配列された画素１０１Ｐとをそれぞれ異なる読出し態様により画像信号を出力させる。

図５（ｂ）に示すように、制御回路１０２は、静止画領域ＳＲに対応する第１列目〜第Ｘ列目までの画素１０１Ｐについては、全ての画素行に含まれる画素１０１Ｐから画像信号を出力させる。なお、上記の第１列目〜第Ｘ列目の範囲は、領域分割部１１２が静止画領域情報に基づいて設定した、静止画データを生成するための画像信号を読み出す画素１０１Ｐの座標値と対応するものである。すなわち、制御回路１０２は、垂直走査回路１２０および水平走査回路１２１を制御して、静止画領域情報に対応して設定された座標値の範囲（すなわち静止画領域ＳＲ）に含まれる全ての画素１０１Ｐから画像信号を出力させる（静止画領域全画素読出し）。

静止画領域全画素読出しにより出力された画像信号は、画像処理部１１０の静止画処理部１１０ａに入力される。静止画処理部１１０ａは、入力した画像信号に対して各種の画像処理を施して静止画データを生成し所定の作業用メモリ（不図示）に格納する。さらに、静止画処理部１１０ａは、静止画データが生成された時刻に関する情報を静止画データと関連付けて作業用メモリに格納する。なお、時刻に関する情報としては、静止画撮影指示が行われた時刻、または静止画撮影指示が行われた時点で何フレーム分の動画データが生成されているかを示すフレーム番号等がある。

一方、図５（ｂ）に示すように、制御回路１０２は、動画領域ＭＲに対応する第（Ｘ＋１）列目以降の画素１０１Ｐについては、３画素行ごとに画素１０１Ｐから画像信号を出力させる。すなわち、制御回路１０２は、垂直走査回路１２０および水平走査回路１２１を制御して、動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐに対して、１／３間引き読出しにより画像信号を出力させる（動画領域１／３間引き読出し）。動画領域１／３間引き読出しにより出力された画像信号は、画像処理部１１０の動画処理部１１０ｂに入力される。動画処理部１１０ｂは、入力した画像信号に対して各種の画像処理を施して動画データを生成し所定の作業用メモリ（不図示）に格納する。

合成部１１０ｃは、作業用メモリに格納された静止画データおよび動画データを用いて、表示用画像データを生成する。そして、合成部１１０ｃは、生成した表示用画像データをＬＣＤ駆動回路１０３に出力し、対応する画像を液晶表示器１０４に表示させる。その結果、ＬＣＤ駆動回路１０３は、液晶表示器１０４の全画面のうち静止画領域ＳＤＲには静止画を表示させ、動画表示領域ＭＤＲには動画を表示させる。

上述した静止画領域ＳＲからの画像信号の出力が終了すると、それ以後、制御回路１０２は、動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐから、１／３間引き読み出しにより画像信号を出力させる。すなわち、制御回路１０２は、撮像素子１０１を制御して、静止画領域ＳＲに含まれる画素１０１Ｐからの画像信号の出力を禁止させる。その結果、図５（ｃ）に示す斜線を付した画素行に含まれる画素１０１Ｐから画像信号が出力される。そして、合成部１１０ｃは、新たに生成した動画データと、既に生成され作業用メモリに格納されている静止画データとを用いて新たな表示画像データを生成して、ＬＣＤ駆動回路１０３に出力する。換言すると、ＬＣＤ駆動回路１０３は、生成した静止画を液晶表示器１０４の静止画表示領域ＳＤＲに継続して表示させる。その結果、液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲでは動画が所定のフレームレートで更新されて表示されるが、静止画表示領域ＭＤＲでは静止画がフリーズ画として表示される。

ユーザにより再び静止画撮影を指示する操作が行われた場合には、上述と同様に、制御回路１０２は、図５（ｂ）に示すように、静止画領域ＳＲに含まれる全画素１０１Ｐから画像信号を出力させる。静止画処理部１１０ａは、静止画領域ＳＲの画素１０１Ｐから新たに入力した画像信号を用いて新たに静止画データを生成して、時刻に関する情報と関連付けて作業用メモリに格納する。また、合成部１１０ｃは、静止画処理部１１０ａによって新た生成された静止画データと、動画処理部１１０ｂによって生成された動画データとを用いて、表示用画像データを生成して、ＬＣＤ駆動回路１０３に出力する。その結果、新たに生成された静止画データに対応する静止画が液晶表示器１０４の静止画領域ＳＤＲに表示される。

図６を参照して、動画・静止画同時撮影モードが設定された場合における、撮像素子１０１の画像信号の出力と、液晶表示器１０４の表示との関係を説明する。図６は、撮像素子１０１から動画データを生成するための画像信号Ｍを出力する領域および静止画データを生成するための画像信号Ｓを出力する領域（静止画領域ＳＲ）と、液晶表示器１０４における動画表示ＭＤおよび静止画表示ＳＤ１、ＳＤ２と、時刻との関係を示している。図６（ａ）の時刻ｔ０において動画撮影の開始が指示されると、撮像素子１０１の全撮像領域に含まれる画素１０１Ｐから１／３間引き読み出しによって画像信号Ｍが出力される。そして、液晶表示器１０４の全表示領域にて、画像信号Ｍに対応して動画表示ＭＤが行われる。

第３フレーム目の動画データが生成された後の時刻ｔ１（第４フレーム目の動画データ生成時）において、静止画撮影の開始が指示されると、撮像素子１０１の静止画領域ＳＲに含まれる画素１０１Ｐ、すなわち図６でＳにより示す領域（撮像素子１０１の左半分）から静止画領域全画素読出しにより画像信号Ｓが出力される。さらに、撮像素子１０１の動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐ、すなわち図６でＭにより示す領域（撮像素子１０１の右半分）から動画領域１／３間引き読出しにより画像信号Ｍが出力される。以後、ユーザにより動画用レリーズボタンが再度操作されて、操作部１０６から撮影終了信号が出力される時刻ｔ３まで、画像信号Ｍは、図６のＭで示す撮像素子１０１の右半分の領域の画素１０１Ｐから動画領域１／３間引き読出しにより出力される。そして、液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲ（液晶表示器１０４の右半分）には動画表示ＭＤが、静止画表示領域ＳＤＲ（液晶表示器１０４の左半分）には静止画表示ＳＤ１が行われる。

時刻ｔ１〜ｔ２までの間（第５および第６フレーム目の動画データ生成時）には、上述したように、動画データを生成するための画像信号Ｍが、Ｍで示す領域の画素１０１Ｐから動画領域１／３間引き読出しにより出力される。換言すると、静止画領域ＳＲに含まれる画素１０１Ｐからは画像信号Ｓも画像信号Ｍも出力されない。また、液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲ（液晶表示器１０４の右半分）には第５および第６フレーム目の動画表示ＭＤが行われ、静止画表示領域ＳＤＲには、時刻ｔ１で生成された静止画データに対応する静止画表示ＳＤ１が継続して行われる。

時刻ｔ２（第７フレーム目の動画データ生成時）に、ユーザにより２回目の静止画撮影指示が行われると、時刻ｔ１の場合と同様にして、画像信号ＳおよびＭが出力される。そして、液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲ（液晶表示器１０４の右半分）には動画表示ＭＤが、静止画表示領域ＳＤＲ（液晶表示器１０４の左半分）には静止画表示ＳＤ２が行われる。この静止画表示ＳＤ２は、時刻ｔ３で撮影終了操作が行われるまで継続される。

ユーザによる動画用レリーズボタンの再操作に応じて、操作部１０６から撮影終了を指示する信号が出力されると、制御回路１０２は、撮像素子１０１を制御して、画像信号の出力を終了させる。そして、合成部１１０ｃは、生成された動画データおよび静止画データを用いて、合成画像ファイルを生成し、メモリカードインタフェース１０７を介してメモリカード１０８に記録する。このとき、合成部１１０ｃは、合成画像ファイルの付加情報部に、静止画データが撮影された時刻に関する情報を記録する。すなわち、図６に示した例においては、合成部１１０ｃは、第１の静止画データが時刻ｔ１〜ｔ２に対応することを示す情報を記録し、第２の画像データが時刻ｔ２〜ｔ３に対応することを示す情報を記録する。なお、合成部１１０ｃは、静止画データと対応する動画データのフレーム番号を記録してもよい。

ユーザにより再生モードが設定され、上述のようにして生成された合成ファイルの再生が指示されると、画像処理部１１０は、合成ファイルの動画データ、静止画データおよび時刻に関する情報を参照して表示用画像データを生成する。その結果、図６に示す液晶表示器１０４の表示例のように、時刻ｔ０〜ｔ１までは液晶表示器１０４の全表示領域に第１フレームから第３フレームまでの動画データに対応する動画が表示される。そして、時刻ｔ１〜ｔ２までは、画像処理部１１０は、第１の静止画データと第４〜第６フレーム目までの動画データとを用いて表示用画像データを生成する。その結果、図６に示す液晶表示器１０４の表示例のように、画像液晶表示器１０４の静止画表示領域ＳＤＲには第１の静止画が表示され、動画表示領域ＭＤＲには第４〜第６フレームの動画データに対応する動画が表示される。さらに、時刻ｔ２〜ｔ３までは、画像処理部１１０は、第２の静止画データと第５〜第７フレーム目までの動画データとを用いて表示用画像データを生成する。その結果、図６の液晶表示器１０４の表示例に示すように、画像液晶表示器１０４の静止画表示領域ＳＤＲには第２の静止画が表示され、動画表示領域ＭＤＲには第５〜第７フレームの動画データに対応する動画が表示される。

図７に示すフローチャートを参照しながら、実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図７の処理は制御回路１０２でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、ユーザによって、動画・静止画同時撮影モードが設定されると制御回路１０２により起動され、実行される。
ステップＳ１においては、ユーザによる領域指定操作を受け付けて、領域設定処理を行ってステップＳ２へ進む。ステップＳ２においては、タイマを起動して、動画用レリーズボタンの非操作状態の時間計測を開始してステップＳ３へ進む。

ステップＳ３においては、ユーザにより動画用レリーズボタンが操作されたか否かを判定する。動画用レリーズボタンが操作されて、操作部１０６から動画撮影の開始を指示する信号を入力した場合には、ステップＳ３が肯定判定されてステップＳ４へ進む。動画用レリーズボタンが操作されず、操作部１０６から動画撮影の開始を指示する信号を入力しない場合には、ステップＳ３が否定判定されて、後述するステップＳ１０へ進む。

ステップＳ４においては、撮像素子１０１の全撮像領域に含まれる画素１０１Ｐに対して、１／３間引き読み出しにより画像信号を出力させて動画データを生成し、作業用メモリに格納する。そして、生成した動画データに対応する動画を、液晶表示器１０４の全表示領域に表示させてステップＳ５へ進む。ステップＳ５においては、ユーザにより静止画用レリーズボタンが操作されたか否かを判定する。静止画用レリーズボタンが操作されて、操作部１０６から静止画撮影の開始を指示する信号を入力した場合には、ステップＳ５が肯定判定されてステップＳ６へ進む。静止画用レリーズボタンが操作されず、操作部１０６から静止画撮影の開始を指示する信号を入力しない場合には、ステップＳ５が否定判定されて、後述するステップＳ７へ進む。

ステップＳ６においては、ステップＳ１の領域設定処理により設定された静止画領域ＳＲに含まれる画素１０１Ｐから出力された画像信号を用いて静止画データを生成し、時刻に関する情報と関連付けて作業用メモリに格納する。また、動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐから出力された画像信号を用いて動画データを生成し、作業用メモリに格納する。そして、生成した動画データに対応する動画を液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲに、静止画データに対応する動画を液晶表示器１０４の静止画表示領域ＳＤＲに表示させてステップＳ７へ進む。

ステップＳ７においては、ユーザにより動画用レリーズボタンが操作され、撮影終了が指示されたか否かを判定する。動画用レリーズボタンの操作に応じて操作部１０６から撮影終了を指示する信号が入力された場合は、ステップＳ７が肯定判定されてステップＳ８へ進む。ステップＳ８においては、作業用メモリに格納された動画データ、静止画データおよび時刻に関する情報を用いて合成ファイルを生成して処理を終了する。動画用レリーズボタンが操作されず、操作部１０６から撮影終了を指示する信号を入力しない場合には、ステップＳ７が否定判定されたステップＳ９へ進む。ステップＳ９においては、動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐから出力される画像信号を用いて動画データを生成し、作業用メモリに格納してステップＳ５へ戻る。

ステップＳ３が否定判定されて進んだステップＳ１０においては、ステップＳ５と同様に、ユーザにより静止画用レリーズボタンが操作されたか否かを判定する。静止画用レリーズボタンが操作された場合には、ステップＳ１０が肯定判定されてステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１においては、動画・静止画同時撮影モードでは、動画撮影を開始していない場合には静止画撮影が行えないことを警告するため、たとえば「動画用レリーズボタンを先に操作してください」等のメッセージを液晶表示器１０４に表示してステップＳ１２へ進む。ユーザにより静止画用レリーズボタンが操作されていない場合には、ステップＳ１０が否定判定されてステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２においては、ステップＳ２で時間計測を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合には、ステップＳ１２が否定判定されてステップＳ３へ戻る。所定時間が経過した場合には、ステップＳ１２が肯定判定されて処理を終了する。

以上で説明した実施の形態によるデジタルカメラ１によれば以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子１０１は、撮影レンズＬ１を介して入射した光を受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子である画素１０１Ｐを有する。領域分割部１１２は、撮像素子１０１の撮像面を動画領域ＭＲと静止画領域ＳＲとに分割する。動画処理部１１０ｂは、動画領域ＭＲに含まれる画素１０１Ｐから出力された画像信号を用いて動画データを生成する。さらに、静止画処理部１１０ａは、動画領域ＭＲとは異なる静止画領域ＳＲに含まれる画素１０１Ｐから出力された画像信号を用いて、動画データが生成されているときに、静止画データを生成する。したがって、静止画と動画とを同一撮像素子１０１上のユーザが所望する領域ごとに同時に撮影することができるので、撮影終了後に動画撮影領域の一部に静止画を入れ込むといったユーザによる編集作業を省くことができる。その結果、撮影と同時に編集作業を行うことが可能となるので、ユーザが所望する種々の撮影方法に対応することができる。

（２）領域分割部１１２は、ユーザによる撮影の開始を指示する操作が行われる前に、撮像素子１０１の撮像面を複数の撮像領域、すなわち動画領域ＭＲと静止画領域ＳＲとに分割する。したがって、ユーザは、動画撮影中に静止画の撮影が可能な領域を予め把握した状態で動画・静止画同時撮影モードによる撮影を行うことができる。

（３）ＬＣＤ駆動回路１０３は、動画処理部１１０ｂにより生成された動画データに対応する動画と、静止画処理部１１０ａにより生成された前記静止画データに対応する静止画とを同一の液晶表示器１０４に表示させる。そして、ＬＣＤ駆動回路１０３は、動画領域ＭＲに対応する液晶表示器１０４の動画表示領域ＭＤＲに動画を表示させ、静止画領域ＳＲに対応する液晶表示器１０４の静止画表示領域ＳＤＲに静止画を表示させるようにした。ただし、動画処理部１１０ｂは、ユーザにより静止画の撮影の開始を指示する操作が行われるまでは、撮像素子１０１の全ての撮像領域に含まれる画素１０１Ｐから出力された画像信号を用いて、動画データを生成する。ＬＣＤ駆動回路１０３は、動画・静止画同時撮影モードにおいて動画の撮影が開始されてから静止画の撮影開始が指示されるまでは、液晶表示器１０４の全ての表示領域に動画を表示させるようにした。さらに、ユーザの静止画の撮影開始を指示する操作に応じて静止画処理部１１０ａにより静止画データが生成された後は、ＬＣＤ駆動回路１０３は、静止画表示領域ＳＤＲに静止画の表示を継続させるようにした。そして、ユーザにより新たな静止画の撮影が指示された場合は、静止画処理部１１０ａは新たな静止画データを生成し、ＬＣＤ駆動回路１０３は、新たな静止画データに対応する新たな静止画を静止画表示領域ＳＤＲに表示させるようにした。したがって、撮影をしながら、動画撮影中に被写体の動作の一瞬を切り取った静止画を入れ込んだような編集後の画像と同等の画像を確認することができる。

（４）合成部１１０ｃは、静止画処理部１１０ａにより生成された静止画データと動画処理部１１０ｂにより生成された動画データとを同一の動画ファイルである合成ファイルとしてメモリカード１０８に記録するようにした。したがって、撮影終了後に動画撮影領域の一部に静止画を入れ込むといったユーザによる編集作業を省くことができる。

以上で説明した実施の形態のデジタルカメラ１を、以下のように変形できる。
（１）合成部１１０ｃが合成ファイルを生成するものに代えて、時刻に関する情報に基づいて、動画・静止画同時撮影モードにより生成された動画データおよび静止画データを関連付けるテーブルを作成するものでもよい。この場合、合成部１１０ｃは、動画データから生成した動画ファイルと、静止画データから生成した静止画ファイルと、上記のテーブルとをメモリカード１０８に記録すればよい。

（２）動画・静止画同時撮影モードにおいて、動画および静止画を液晶表示器１０４に表示させるものに代えて、外部機器（たとえばパーソナルコンピュータ等）のモニタに表示させるようにしてもよい。この場合、合成部１１０ｃは、図示しない外部インタフェースを介して接続された外部機器へ表示用画像データを出力すればよい。

（３）実施の形態による領域指定操作によって、ローリングシャッタ方式による読出し領域を設定可能に構成してもよい。図８（ａ）に示すように、ユーザによる領域指定操作に応じて、領域分割部１１２が、撮像素子１０１の全領域を、第１画素行目〜第ｎ／２画素行目までの第１領域Ｒ１と、第（ｎ／２＋１）画素行目〜第ｎ画素行目までの第２領域Ｒ２とに分割したものとする。この場合、図８（ｂ）のタイミングチャートに示すように、制御回路１０２は、撮影開始に伴って、第１画素行の画素１０１Ｐと第（ｎ／２＋１）画素行の画素１０１Ｐとを、同一のタイミングで電荷蓄積を開始させる。以後、制御回路１０２は、第２画素行と第（ｎ／２＋２）画素行、第３画素行と第（ｎ／２＋３）画素行、・・・についても同一のタイミングで電荷蓄積を開始させる。

すなわち、制御回路１０２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２と同一の時間Ｔ内で、それぞれ独立にローリングシャッタ方式により電荷蓄積および画像信号の読出しを行う。したがって、図８（ｃ）のタイミングチャートに示す第１画素行目〜第ｎ画素行目までローリングシャッタ方式で読み出す場合の時間２Ｔと比べて、半分の時間で画像信号の出力を終了させることができる。その結果、電荷蓄積の開始時刻のずれに起因して画像データ上に発生するローリングシャッタ歪みの影響を低減させることができる。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。

１０１ 撮像素子、 １０２ 制御回路、
１０３ ＬＣＤ駆動回路、 １０４ 液晶表示器、
１１０ 画像処理部、 １１０ａ 静止画処理部、
１１０ｂ 動画処理部、 １１０ｃ 合成部、
１１２ 領域分割部

Claims (8)

1. 撮影光学系を介して入射した光を受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子を有する撮像素子と、
   前記撮像素子の撮像面を複数の撮像領域に分割する分割手段と、
   前記複数の撮像領域のうち第１撮像領域に含まれる前記光電変換素子から出力された前記画像信号を用いて、動画データを生成する第１生成手段と、
   前記複数の撮像領域のうち前記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に含まれる前記光電変換素子から出力された前記画像信号を用いて、前記第１生成手段によって前記動画データが生成されているときに、静止画データを生成する第２生成手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記分割手段は、撮影の開始前に前記撮像面を前記複数の撮像領域に分割し、
   前記第１生成手段は、前記静止画データの生成が指示されるまでは、全ての前記撮像領域に含まれる前記光電変換素子から出力された前記画像信号を用いて、前記動画データを生成することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   前記第１生成手段により生成された前記動画データに対応する動画と、前記第２生成手段により生成された前記静止画データに対応する静止画とを同一の表示器に表示する表示制御手段を備え、
   前記表示制御手段は、前記第１撮像領域に対応する前記表示器の第１表示領域に前記動画を表示し、前記第２撮像領域に対応する前記表示器の第２表示領域に前記静止画を表示することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記表示制御手段は、前記静止画データの生成が指示されるまでは、前記表示器の全ての表示領域に前記動画を表示することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項３または４に記載の撮像装置において、
   前記表示制御手段は、前記静止画データの生成指示に応じて前記第２生成手段により前記静止画データが生成された後は、前記第２表示領域に前記静止画の表示を継続することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項５に記載の撮像装置において、
   前記第２生成手段は、新たな静止画データの生成が指示された場合は、新たな静止画データを生成し、
   前記表示制御手段は、前記第２生成手段により生成された前記新たな静止画データに対応する新たな静止画を前記第２表示領域に表示することを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記第１生成手段により生成された前記動画データと、前記第２生成手段により生成された前記静止画データとを関連付けて記録媒体に記録する記録制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置において、
   前記記録制御手段は、前記静止画データと前記動画データとを同一の動画ファイルとして前記記録媒体に記録することを特徴とする撮像装置。

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