JP4807218B2 - 撮像装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びそのプログラムに係り、詳しくは、撮像素子のフレームキャプチャレートを変更することができる撮像装置及びそのプログラムに関する。

撮像装置において、ユーザによって選択された撮影シーンモードに応じて、ＣＣＤにより撮像させるフレームキャプチャレートを変更するという技術が登場した（特許文献１）。つまり、非スポーツモードが選択されたときよりスポーツモードが選択されたときのフレームキャプチャレートを高くすることにより、動画レスポンスをよくすることが可能となり、滑らかな動画を撮像することが可能となる。

公開特許公報 特開２００５−８６４９９

しかしながら、上記技術によれば、フレームキャプチャレートを変更させるためには、ユーザが撮影シーンモードをわざわざ選択しなければならず面倒であった。
また、撮像装置とテレビ等の画像表示装置とをＡＶケーブル等で接続している場合は、撮像装置で撮像されている動画をテレビで表示させることはできるが、ＣＣＤの撮像可能なフレームキャプチャレートと、テレビの表示可能なフレーム表示レートとは異なり、テレビの表示可能なフレーム表示レート（３０ｆｐｓ）より高いフレームキャプチャレート（例えば、６０ｆｐｓ）で撮像を行なっている場合は、ＣＣＤにより撮像されたフレームを間引いて、つまり、フレームレートを下げてテレビで表示させていたため、無駄にフレームを撮像してしまい、無駄に電力を消費させていた。

そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、無駄に電力を消費させることがないフレームキャプチャレートに変更させることができる撮影装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的達成のため、請求項１記載の発明による撮像装置は、被写体の光を画像データに変換する撮像素子と、前記撮像素子のフレームキャプチャレートを変更する変更手段と、前記変更手段により変更されたフレームキャプチャレートで、前記撮像素子を用いて被写体の動画を撮像する動画撮像制御手段と、前記動画撮像制御手段により撮像されたフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートに対応するフレーム表示レートで表示させる表示制御手段と、前記動画撮像制御手段により撮像されたフレーム画像データを外部へ出力する出力手段と、外部からの接続を検知する接続検知手段と、前記接続検知手段により外部からの接続が検知されることにより、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態か否かを判断する判断手段と、を備え、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明であって、前記接続検知手段は、外部からの接続として外部出力ケーブルからの接続を検知し、前記判断手段は、前記接続検知手段により外部出力ケーブルの接続が検知された場合に、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態であると判断することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明であって、前記接続検知手段は、外部からの接続として無線通信による接続を検知し、前記判断手段は、前記接続検知手段により無線通信の接続が検知された場合に、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態であると判断することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記変更手段は、所定の条件に基づいて前記撮像素子のフレームキャプチャレートを変更するようにしてもよい。

また、請求項５に記載の発明は、前記変更手段は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明であって、所定の条件に基づいて前記撮像素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５記載の発明であって、前記算出手段は、前記動画撮像制御手段により撮像されるフレーム画像データに基づいて、被写体の動き変化量を算出することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明であって、前記算出手段は、前記動画撮像制御手段により現在撮像されたフレーム画像データと、過去に撮像されたフレーム画像データとに基づいて、被写体の動き変化量を算出することを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項５記載の発明であって、前記算出手段は、
角速度を算出する角速度センサを備え、該角速度センサにより算出された角速度に基づいて、前記撮像素子により撮像される画像の画角内の被写体の動き変化量を算出することを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項４乃至８の何れかに記載の発明であって、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態でないと判断された場合は、前記算出手段により算出された被写体の動き変化量に応じたフレームキャプチャレートに変更し、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合は、所定の上限フレームキャプチャレートを上限として、前記算出手段により算出された被写体の動き変化量に基づいてフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の発明であって、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合に、前記算出手段により算出された動き変化量に応じたフレームキャプチャレートが、前記上限フレームキャプチャレート以上の場合には、前記上限フレームキャプチャレートに変更することを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０記載の発明であって、動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録したテーブルを備え、前記変更手段は、前記テーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に基づいてフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項９記載の発明であって、フレーム画像データの外部への出力が可能でないときの動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録した第１のテーブルと、フレーム画像データの外部への出力が可能なときの動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録した第２のテーブルとを備え、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態でないと判断された場合は、前記第１のテーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートに変更し、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合には、前記第２のテーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートに変更することを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２の何れかに記載の発明であって、前記動画撮像制御手段により撮像された動画データを記録手段に記録する記録制御手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載の発明であって、前記変更手段は、
前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合であっても、前記記録制御手段により前記動画撮像制御手段により撮像された動画データが記録されている場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けることなく、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

また、請求項１５に記載の発明は、請求項１３記載の発明であって、ユーザが、フレーム画像データの外部への出力が可能である状態の場合にフレームキャプチャレートの上限を設けるか否かを指示する指示手段を備え、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合で、且つ、前記記録制御手段により前記動画撮像制御手段により撮像された動画データが記録されている場合であって、前記指示手段により上限を設ける指示がされている場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更し、前記指示手段により上限を設ける指示がされていない場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けることなく前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

上記目的達成のため、請求項１６記載の発明によるプログラムは、コンピュータを、被写体の光を画像データに変換する撮像素子のフレームキャプチャレートを変更する変更手段、前記変更手段により変更されたフレームキャプチャレートで、前記撮像素子を用いて被写体の動画を撮像する動画撮像手段、前記動画撮像手段により撮像されたフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートに対応するフレーム表示レートで表示させる表示手段、前記動画撮像手段により撮像されたフレーム画像データを出力する出力手段、外部からの接続を検知する接続検知手段、前記接続検知手段により外部からの接続が検知されることにより、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態か否かを判断する判断手段、として機能させ、前記変更手段は、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする。

本発明によれば、無駄な電力の消費を低減させることができる。

以下、本実施の形態について、本発明の撮像装置をデジタルカメラに適用した一例として図面を参照して詳細に説明する。
[実施の形態]

Ａ．デジタルカメラの構成
図１は、本発明の撮像装置を実現するデジタルカメラ１の電気的な概略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２、レンズ駆動ブロック３、ＣＣＤ４、ドライバ５、ＴＧ（timing
generator）６、ユニット回路７、画像生成部８、ＣＰＵ９、キー入力部１０、メモリ１１、ＤＲＡＭ１２、フラッシュメモリ１３、画像表示部１４、動き変化量算出部１５、Ａ／Ｖ接続部１６、バス１７を備えている。

撮影レンズ２は、図示しないフォーカスレンズ、ズームレンズを含み、レンズ駆動ブロック３が接続されている。レンズ駆動ブロック３は、図示しないフォーカスレンズ、ズームレンズをそれぞれ光軸方向に駆動させるフォーカスモータ、ズームモータと、ＣＰＵ９からの制御信号にしたがってフォーカスモータ、ズームモータをそれぞれ光軸方向に駆動させるフォーカスモータドライバ、ズームモータドライバから構成されている。

ＣＣＤ４（撮像素子）は、ドライバ５によって駆動され、一定周期毎に被写体像のＲＧＢ値の各色の光の強さを光電変換して撮像信号としてユニット回路７に出力する。このドライバ５、ユニット回路７の動作タイミングはＴＧ６を介してＣＰＵ９により制御される。このＴＧ６及びＣＰＵ９を介して、ＣＣＤ４のフレームキャプチャレートも制御される。なお、ＣＣＤ４はベイヤー配列の色フィルターを有しており、電子シャッタとしての機能も有する。この電子シャッタのシャッタ速度は、ドライバ５、ＴＧ６を介してＣＰＵ９によって制御される。

ユニット回路７には、ＴＧ６が接続されており、ＣＣＤ４から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路、そのサンプリング後の撮像信号の自動利得調整を行なうＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路、その自動利得調整後のアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器から構成されており、ＣＣＤ４から出力された撮像信号はユニット回路７を経てデジタル信号として画像生成部８に送られる。

画像生成部８は、ユニット回路７から送られてきた画像データに対してγ補正処理、ホワイトバランス処理などの処理を施すとともに、輝度色差信号（ＹＵＶデータ）を生成し、該生成された輝度色差信号の画像データはＣＰＵ９に送られる。つまり、画像生成部８は、ＣＣＤ４から出力された画像データに対して画像処理を施す。

ＣＰＵ９は、画像生成部８から送られてきた画像データを記録する機能を有するとともに、デジタルカメラ１の各部を制御するワンチップマイコンである。
特に、ＣＰＵ９は、少なくとも、ＣＣＤ４を用いて動画（フレーム画像データ）を撮像する機能（動画撮像制御手段）、撮像された動画を表示する機能（表示制御手段）、撮像された動画を記録する機能（記録制御手段）、ＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを変更する機能、撮像されたフレーム画像データに基づいて撮像される動画の画角内の被写体の動き変化量を算出する機能（算出手段）、撮像された動画を外部出力する機能（出力手段）、該撮像された動画の外部出力が可能な状態であるか否かを判断する機能（判断手段）、を有する。

キー入力部１０は、電源Ｏｎ／Ｏｆｆキー、モード切替キー、シャッタボタン、モニターキー、十字キー、セットキー等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をＣＰＵ９に出力する。
メモリ１１には、ＣＰＵ９が各部を制御するのに必要な制御プログラム、及び必要なデータが記録されており、ＣＰＵ９は、該プログラムに従い動作する。
また、メモリ１１には、動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記憶したフレームレートテーブルを備えている。

ＤＲＡＭ１２は、ＣＣＤ４によって撮像された後、ＣＰＵ９に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、ＣＰＵ９のワーキングメモリとして使用される。
フラッシュメモリ１３は、圧縮された画像データを保存する記録媒体である。

画像表示部１４は、カラーＬＣＤとその駆動回路を含み、撮影待機状態にあるときには、ＣＣＤ４によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、動画撮影中のときもＣＣＤ４によって撮像された被写体の動画を表示させる。また、再生時はフラッシュメモリ１３に記録されている動画データを表示させる。
また、画像表示部１４は、ＣＣＤ４により撮像された動画データのフレームキャプチャレートに応じたフレーム表示レートで表示する機能を有する。例えば、フレームキャプチャレートが１５ｆｐｓで撮像された場合は、１５ｆｐｓのフレーム表示レートの動画を表示させる。

動き変化量算出部１５は、ＣＣＤ４により撮像された現在のフレームの画像が１つ前のフレームの画像からどのくらい変化したかを示す変化の度合い（変化量）を算出するもの、つまり、撮像された画角内で、被写体がどのくらい動いたかを示す動き変化量を算出するものである。この算出された動き変化量はＣＰＵ９に出力される。この撮像された画角内で被写体が動く場合としては、被写体自体が動く場合と、カメラをパーン等させることによりカメラ自体が動く場合とがある。

また、この変化量は、被写体の動きが大きくなるにつれて大きくなり、例えば、カメラと被写体の距離が等しい場合において、亀を撮像している場合の変化量は小さいが、歩いている人を撮像している場合は、亀の場合に比べ変化量は大きくなり、走っている人を撮像している場合は、歩いている人の場合に比べ変化量は大きくなる。また、例えば、歩いている人に合わせてカメラをパーンしている場合と、走っている人に合わせてカメラをパーンしている場合とでは、走っている人に合わせてカメラをパーンしている場合の方が変化量は大きくなる。

また、この画像の動き変化量を算出する方法として、例えば、動きのない画像は、現在のフレームの画像と１つ前のフレームの画像との差分が０となり、また、動きがあればあるほど直前に認識した画像との差分が大きくなるため、その差分に基づいて動き変化量を算出するようにしてもよいし、代表点マッチング法やブロックマッチング法などを用いて現在のフレームと１つ前のフレームから、現在のフレームの動きベクトルを算出することにより動き変化量を算出するようにしてもよいし、画像認識により顔を認識することにより、現在のフレームと１つ前のフレームとからどのくらい顔が動いたかを算出することにより動き変化量を算出するようにしてもよい。要は、現在のフレームの画像が前のフレームの画像からどのくらい変化したかを算出するものであればよい。

Ａ／Ｖ接続部１６は、デジタルカメラ１とテレビ等を接続する外部出力ケーブルとしてのＡＶケーブルを接続するためのものである。なお、ＣＰＵ９は、Ａ／Ｖ接続部１６にＡＶケーブルが接続されると、ＡＶケーブルが接続されたことを検出する。この算出は、電気的に検出するようにしてもよいし、機械的に（例えば、ＡＶケーブルがＡ／Ｖ接続部１６に接続されると、Ａ／Ｖ接続部１６に備えられているスイッチやボタンがＡＶケーブルによって押下されるような機械的な構造によって）検出するようにしてもよい。
また、ＡＶ接続部１６は、ＣＣＤ４により撮像された画像データを出力する機能も有する。これにより、ＡＶ接続部１６に接続されたＡＶケーブルを介して外部表示装置（例えば、テレビ）等に該撮像された画像データを表示させることができる。

Ｂ．デジタルカメラ１の動作
実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作をフレームキャプチャレートの自動設定変更の動作と、撮像されたフレーム画像データの表示、出力、記録の動作とに分けて説明する。

Ｂ−１．フレームキャプチャレートの自動設定変更の動作について
まず、フレームキャプチャレートの自動設定変更の動作を図２のフローチャートに従って説明する。

ユーザのモード切替キーの操作により、動画撮影モードに設定されると、ステップＳ１で、ＣＰＵ９は、設定されているフレームキャプチャレートでＣＣＤ４による撮像を開始させる。この撮像開始時に撮像されるフレームキャプチャレートは、予め設定されている高さのフレームキャプチャレート（例えば、３０ｆｐｓ）でもよいし、前回の撮影で最後に変更された高さのフレームキャプチャレートであってもよい。このフレームキャプチャレートの変更は後で説明する。

ＣＣＤ４による撮像を開始すると、ステップＳ２で、ＣＰＵ２は、ＣＣＤ４により最初に撮像され、画像生成部９によって生成されてバッファッメモリ（ＤＲＡＭ１２）に記憶することにより、１枚目のフレーム画像データを取得する。
なお、このバッファメモリにフレーム画像データが記憶される度に、ＣＰＵ９は、該フレーム画像データを動き変化量算出部１５に出力する。
次いで、ステップＳ３で、現在設定されているフレームキャプチャレートで該ＣＣＤ４により撮像され、画像生成部９によって生成されてバッファメモリに記憶することにより、次のフレーム画像データを取得する。

次いで、ステップＳ４で、ＣＰＵ９は、直近に撮像して記憶したフレーム画像データ（現フレーム画像データ）の動き変化量を動き変化量算出部１６に算出させる（算出手段）。この動き変化量算出部１６は、現フレーム画像データと１つ前に撮像されたフレーム画像データとに基づいて、該直近に記憶したフレーム画像データの動き変化量を算出するので、ステップＳ４の処理で、動き変化量を算出した現フレームデータを、次のステップＳ４の処理が実行されるまで動き評価算出部１６に保持させる機能を有する。この算出された動き変化量はＣＰＵ９に送られる。

なお、ステップＳ４の処理で、動き変化量を算出した現フレームデータを、次のステップＳ４での処理が実行されるまでバッファメモリに保持しておき、ステップＳ４の処理を実行する際にバッファメモリに記憶されている前回のフレーム画像データと、新たに撮像され記憶されたフレーム画像データとを動き評価算出部１６に取得させるようにしてもよい。

次いで、ステップＳ５で、ＣＰＵ９は、ＡＶケーブルがＡＶ接続部１６に接続されたか否かを判断する（判断手段）。
ステップＳ５で、ＡＶケーブルが接続されていないと判断すると、ステップＳ６に進み、ＣＰＵ９は、ステップＳ４で算出された動き変化量及びフレームテーブルに基づいて、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートの高さの設定を変更させて（変更手段）、ステップＳ８に進む。つまり、ステップＳ４で算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートをフレームレートテーブルから読出し、該読み出したフレームキャプチャレートの高さとなるようにＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを設定変更させる。

図４は、メモリ１１に記録されているフレームレートテーブルの一例を示すものである。
図４を見ると分かるように、動き変化量の値に応じてフレームキャプチャレートの高低が異なっており、動き変化量の値に応じてフレームキャプチャレートの高低が段階的（非連続的）に変わっている。
これにより、動き変化量が大きい場合、つまり、被写体の動きが大きい、早い場合は、フレームキャプチャレートを上げて撮像することができるので、動画レスポンスが向上し、動き変化量が小さい場合、つまり、被写体の動きが小さい、遅い場合は、フレームキャプチャレートを下げて撮像することができるので、消費電力を抑えることができる。
なお、図４に示すフレームレートテーブルはあくまでも一例で有り、例えば、動き変化量の値に応じてフレームキャプチャレートの高低が連続的に変わっていくようしてもよい。

一方、ステップＳ５で、ＡＶケーブルが接続されていると判断すると、ステップＳ７に進み、ＣＰＵ９は、所定の上限フレームキャプチャレートを上限として、該算出された動き変化量及びフレームレートテーブルに基づいて、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートの設定を変更させて（変更手段）、ステップＳ８に進む。つまり、設定変更させるフレームキャプチャレートの高さに上限を設けることになる。
例えば、所定の上限フレームキャプチャレートを３０ｆｐｓとすると、３０ｆｐｓの限度内で、即ち、３０ｆｐｓを上限として自動的にフレームキャプチャレートを設定変更することになる。つまり、算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートが３０ｆｐｓ以上である場合は、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートを一律３０ｆｐｓに設定することになる。

ＡＶケーブルが接続された場合には、ＣＣＤ４により撮像された動画データは、ＡＶ接続部１６、ＡＶケーブルを介して外部表示装置、例えば、テレビ等に出力され、撮像された動画データはテレビにも表示されることになるが、テレビのフレーム表示レートは、一般的には３０ｆｐｓであるため、３０ｆｐｓより高いフレームキャプチャレートで撮像しても、テレビは該撮像された動画データのフレームを間引いて３０ｆｐｓのフレーム表示レートで表示させるので、ＡＶケーブルが接続された場合は、フレームキャプチャレートの上限を設けることになる。これにより、無駄に電力を消費させることがなく、また、無駄に電力を消費させない範囲で、動画レスポンスをよくすることができる。

この所定の上限フレームキャプチャレートは、予め決め３０ｆｐｓと決めておいてもよいがこの場合はフレーム表示レートが３０ｆｐｓの場合の外部表示装置のみにしか有効とならないため、この所定の上限フレームキャプチャレートをユーザに任意に選択することができるようにしてもいし、ＡＶケーブルを介して接続されている外部表示装置のフレーム表示レートを取得し、該取得したフレーム表示レートを所定の上限フレームキャプチャレートとするようにしてもよい。これにより、外部表示装置で表示可能な範囲内のフレームキャプチャレートで動画を撮像することができ、無駄な撮像を行なうことがなくなる。

ステップＳ８に進むと、ＣＰＵ９は、動画撮影を行なうか否かを判断する。この判断は、シャッタボタンの押下操作に対応する操作信号がキー入力部１０から送られてきたか否かにより判断する。
ステップＳ８で、動画撮影を行なわないと判断するとステップＳ３に戻り、該設定変更されたフレームキャプチャレートでＣＣＤ４による撮像を行って上記した動作を繰り返す。
つまり、動画撮影処理により撮像されるフレーム画像データのフレームキャプチャレートは、動き変化量に基づいて変わっていくことになる。

一方、ステップＳ８で、動画撮影を行なうと判断すると、ステップＳ９に進み、ＣＰＵ９は、直近に撮像されたフレーム画像データをバッファメモリに記憶させることにより取得する。つまり、動画撮影を行なうと判断してから直近に撮像されたフレーム画像データを取得する。
次いで、ステップＳ１０で、ＣＰＵ９は、直近に撮像して記憶したフレーム画像データ（現フレームデータ）の動き変化量を動き変化量算出部１６に算出させる（算出手段）。

次いで、ステップＳ１１で、ＣＰＵ９は、ステップＳ１０で算出された動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートをフレームテーブルから取得し、該取得したフレームキャプチャレートの高さとなるように、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートに設定変更させる（変更手段）。つまり、動画撮影が行なわれている場合は、ＡＶケーブルが接続されているか否かにかかわらず、算出した動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートに設定変更させる。即ち、動画撮影時にＡＶケーブルが接続されている場合は、上限を解除して算出された動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートに設定変更させる。

次いで、ステップＳ１２で、ＣＰＵ９は、動画撮影が終了したか否かを判断し、終了していないと判断するとステップＳ９に戻り、上記した動作を繰り返す。
このように、撮像される動画の画角内の被写体の動き変化量に応じてフレームキャプチャレートを自動的に変更させ、動き変化量が大きい場合はフレームキャプチャレートを上げることにより（高くすることにより）、動画レスポンスを向上させ、動き変化量が小さい場合はフレームキャプチャレートを下げることにより（低くすることにより）、消費電力を抑えることできる。
また、スルー画像表示中（ステップＳ１〜ステップＳ８のループ中）に、ＡＶケーブルが接続されている場合には、設定変更するフレームキャプチャレートの高さに上限を設けるようにしたので、無駄な電力を消費させることがない。

Ｂ−２．撮像されたフレーム画像データの表示、出力、記録の動作について
次に、撮像されたフレーム画像データの表示、出力、記録の動作を図３のフローチャートにしたがって説明する。

ユーザのモード切替キーの操作により、動画撮影モードに設定されると、ステップＳ３１で、ＣＰＵ９は、ＣＣＤ４による撮像を開始させる。なお、上述したように、設定されるフレームキャプチャレートは算出された動き変化量に基づいて変更されていくので、設定変更されたフレームキャプチャレートでＣＣＤ４が撮像されていくのは言うまでもない。

次いで、ステップＳ３２で、ＣＰＵ９は、１枚目の撮像されたフレーム画像データを取得する。この取得は、バッファメモリに記憶させることにより取得される。
次いで、ステップＳ３３で、ＣＰＵ９は、ＡＶケーブルが接続されているか否かを判断する（判断手段）。

ステップＳ３３で、ＡＶケーブルが接続されていると判断すると、ステップＳ３４に進み、ＣＰＵ９は、該取得したフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートと同じフレーム表示レートで画像表示部１４に表示させるとともに（表示制御手段）、該フレーム画像データをＡ／Ｖ接続部１６から出力させて（出力手段）、ステップＳ３６に進む。これにより、ＡＶケーブルが接続されている場合には、ＣＣＤ４により撮像されたフレーム画像データが、ＡＶケーブルの接続先である外部表示装置でも表示される。
なお、ＡＶケーブルが接続されている場合は、ＣＣＤ４により撮像されるフレームキャプチャレートの高さは所定の上限フレームキャプチャレートの高さ以下であることはもう言うまでもない。

一方、ステップＳ３３で、ＡＶケーブルが接続されていないと判断すると、ステップＳ３５に進み、ＣＰＵ９は、該取得したフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートと同じフレーム表示レートで画像表示部１４に表示させて（表示制御手段）、ステップＳ３６に進む。この画像表示部１４のフレーム表示レートは、少なくともＣＣＤ４により撮像可能なフレームキャプチャレートと同じレートまでのレート表示が可能となっている。

ステップＳ３６に進むと、ＣＰＵ９は、動画撮影を行なうか否かを判断する。
ステップＳ３６で、動画撮影を行なわないと判断すると、ステップＳ３７に進み、ＣＰＵ９は、次に撮像されたフレーム画像データを取得してステップＳ３３に戻る。

一方、ステップＳ３６で、動画撮影を行なうと判断すると、ステップＳ３８に進み、ＣＰＵ９は、直近に撮像されたフレーム画像データ、つまり、動画撮影を行なうと判断してから直近に撮像されたフレーム画像データを取得する。
次いで、ステップＳ３９で、ＣＰＵ９は、ＡＶケーブルが接続されているか否かを判断する（判断手段）。

ステップＳ３９で、ＡＶケーブルが接続されていると判断すると、ステップＳ４０に進み、ＣＰＵ９は、該取得したフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートと同じフレーム表示レートで画像表示部１４に表示させるとともに（表示制御手段）、該フレーム画像データをＡ／Ｖ接続部１６から出力させて（出力手段）、ステップＳ４２に進む。これにより、ＡＶケーブルが接続されている場合には、ＣＣＤ４により撮像されたフレーム画像データが、ＡＶケーブルの接続先である外部表示装置でも表示可能になる。

なお、上述したように、ＡＶケーブルが接続されている場合であっても動画撮影中は、ＣＣＤ４により撮像されるフレームキャプチャレートの高さに上限なく、算出された動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートで撮像されるため、ＡＶケーブルの接続先である外部表示装置の表示可能なフレーム表示レート以上のレートで撮像される場合もある。この外部表示装置の表示可能なフレーム表示レート以上のレートで撮像された場合は、外部表示装置は、該出力されてきたフレーム画像データを間引いて、表示可能なフレーム表示レートで出力されてきたフレーム画像データを表示させることになる。

一方、ステップＳ３９で、ＡＶケーブルが接続されていないと判断すると、ステップＳ４１に進み、ＣＰＵ９は、該取得したフレーム画像データ、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートと同じフレーム表示レートで画像表示部１４に表示させて（表示制御手段）、ステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２に進むと、ステップＳ３８で記憶したフレーム画像データをフラッシュメモリ１３に記録させる（記録制御手段）。

次いで、ステップＳ４３で、ＣＰＵ９は、動画撮影を終了するか否かを判断する。
ステップＳ４３で、動画撮影を終了しないと判断すると、ステップＳ４４に進み、ＣＰＵ９は、次に撮像されたフレーム画像データを取得してステップＳ３９に戻り、上記した動作を繰り返す。
一方、ステップＳ４３で、動画撮影を終了すると判断すると、ステップＳ４５に進み、ＣＰＵ９は、該フラッシュメモリ１３に記録された複数のフレーム画像データに基づいて動画ファイルを生成する。

Ｃ．以上のように実施の形態においては、スルー画像表示中において、ＡＶケーブルが接続されていない場合は、算出された被写体の動き変化量に対応するフレームキャプチャレートで動画を撮像するので、手間がかからずに、動画レスポンスを適切に向上させることができるとともに、無駄に電力を消費させることが無い。
また、スルー画像表示中において、ＡＶケーブルが接続されている場合は、変更されるフレームキャプチャレートに上限を設けて、その範囲内でフレームキャプチャレートの高さを変更するので、無駄に電力を消費することなく、無駄に電力を消費しない範囲内で動画レスポンスを向上させることができる。
また、動画撮影時には、ＡＶケーブルが接続されている場合でも、算出した動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートで撮像して記録するようにしたので、動画レスポンスのよい動画データを記録できるとともに、再生時に、動画レスポンスのよい綺麗な動画を再生表示させることもできる。

［変形例１］
Ｄ．なお、上記第実施の形態は、以下のような変形例も可能である。

（１）上記実施の形態においては、動き変化量とフレームキャプチャレートと対応付けた１つのフレームレートテーブルを有し、ＡＶケーブルが接続された場合は、該算出した動き変化量に対応するフレームキャプチャレートが所定の上限フレームキャプチャレート以上の場合には、フレームキャプチャレートを所定の上限フレームキャプチャレートと等しいフレームキャプチャレートに設定するようにしたが、ＡＶケーブルが接続されていないときに使用するフレームレートテーブル（図４に示すフレームレートテーブル）と、ＡＶケーブルが接続されたときに使用するフレームレートテーブル（図５に示すフレームレートテーブル）とを備え、ＡＶケーブルが接続されていないときは、算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを図４に示すフレームレートテーブル（第１のテーブル）から取得してＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを設定変更し、ＡＶケーブルが接続されているときは、算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを図５に示すフレームレートテーブル（第２のテーブル）から取得してＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを設定変更するようにしてもよい。

このときは、図５に示すように第２のテーブルの最大のフレームキャプチャレートが所定の上限フレームキャプチャレート（ここでは、３０ｆｐｓ）となるようにしておく必要がある。
なお、図５に示すフレームレートテーブルはあくまでも一例で有り、例えば、動き変化量の値に応じてフレームキャプチャレートの高低が連続的に変わっていくようしてもよい。

（２）また、上記実施の形態、上記変形例（１）においては、フレームレートテーブルを備えるようにしたが、動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを計算により求めるようにしてもよい。

（３）また、上記実施の形態においては、現フレーム画像データと１つ前に撮像されたフレーム画像データ、つまり、連続する２つのフレーム画像データに基づいて現フレーム画像データの動き変化量を算出するようにしたが、連続しない２つのフレーム画像データに基づいて、現フレーム画像データの動き変化量を算出するようにしてもよい。例えば、現フレーム画像データと、１０フレーム前のフレーム画像データに基づいて、現フレーム画像データの動き変化量を算出するようにしてもよい。

（４）また、上記実施の形態においては、ＣＣＤ４により撮像されたフレーム画像データに基づいて撮像される画像の画角内の被写体の動き変化量を算出するようにしたが、センサジャイロ等の角速度センサを用いてデジタルカメラの移動量、例えば、カメラをパーンしたときの移動量を算出し、該算出した移動量を動き変化量とするようにしてもよい。カメラがパーンなどに移動されれば、撮像される画像の画角内の被写体の位置も移動するからである。

（５）また、上記実施の形態、上記変形例（１）乃至（４）においては、撮像される画像の画角内の被写体の動き変化量に基づいて、フレームキャプチャレートを変更させるようにしたが、他の条件に基づいてフレームキャプチャレートを変更させるようにしてもよい。つまり、フレームキャプチャレートを自動で変更させるものであればよく、要は、そのような自動でフレームキャプチャレートを変更させる装置において、ＡＶケーブルが接続されると変更するフレームキャプチャレートの高さに上限を設けるものであればよい。

（６）また、上記実施の形態、上記変形例（１）乃至（５）においては、ＡＶケーブルを用いて、該ＡＶケーブルが接続されたか否かを判断し、スルー画像表示中にＡＶケーブルが接続された場合には、変更するフレームキャプチャレートの高さに上限を設けるようにしたが、ＡＶケーブルに限定するものではなく、ＵＳＢケーブル等でもよく、要は当該デジタルカメラ１から外部表示装置に動画データを出力することができるものが接続されるものであればよい。
つまり、図２のステップＳ５、図３のステップＳ３３、ステップＳ３９で、外部表示装置に画像データを出力することができるケーブル等がデジタルカメラ１に接続されればＹに分岐することになる。
また、ケーブルに限らず、無線通信などにより外部表示装置と無線通信できる状態になった場合でも同様である。

（７）また、上記実施の形態、上記変形例（１）乃至（６）においては、動画撮影中は、ＡＶケーブルが接続されているか否かにかかわらず、算出された動き変化量に対応する高さのフレームキャプチャレートに設定変更するようにしたが、任意にＡＶケーブルが接続されている場合は、ユーザが上限を設けるか設けないかを選択することができるようにしてもよい。このユーザが選択するキーのことをここではモニターキーといい、オン状態とオフ状態とに切り換えるキーで有り、動画撮影時においても、ＡＶケーブルが接続されている状態時にはフレームキャプチャレートに上限を設けたい場合は、ユーザはモニターキーをオンにし、動画撮影時にはフレームキャプチャレートに上限を設けたくない場合は、ユーザはモニターキーをオフにする。

次に、変形例（７）における動作を図６のフローチャートにしたがって説明する。
図２のステップＳ１０で、該取得したフレーム画像データの動き変化量を動き変化量算出部１５に算出させると、図６のステップＳ５１に進み、ＣＰＵ９は、モニターキーがオンされているか否かを判断する。この判断は、モニターキーのオンに対応する操作信号がキー入力部１０から送られてきているか否かを判断する。

ステップＳ１５で、モニターキーがオンにされていないと判断すると、ステップＳ５２に進み、上記した実施の形態と同様に、ＣＰＵ９は、ステップＳ１０で算出された動き変化量及びフレームテーブルに基づいて、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートの高さの設定を変更させて（変更手段）、図２のステップＳ１２に進む。つまり、ステップＳ１０で算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートをフレームレートテーブルから読出し、該読み出したフレームキャプチャレートの高さとなるようにＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを設定変更させる。

一方、ステップＳ５１でモニターキーがオンされていると判断すると、ステップＳ５３に進み、ＣＰＵ９は、ＡＶケーブルが接続されているか否かを判断する。
ステップＳ５３で、ＡＶケーブルが接続されていないと判断すると、ステップＳ５２で、ＣＰＵ９は、ステップＳ１０で算出された動き変化量及びフレームテーブルに基づいて、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートの高さの設定を変更させて（変更手段）、図２のステップＳ１２に進む。つまり、モニターキーがオンであっても、ＡＶケーブルが接続されていない場合は、ステップＳ１０で算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートをフレームレートテーブルから読出し、該読み出したフレームキャプチャレートの高さとなるようにＣＣＤ４のフレームキャプチャレートを設定変更させるということになる。

一方、ステップＳ５３で、ＡＶケーブルが接続されていると判断すると、ステップＳ５４に進み、ＣＰＵ９は、所定の上限フレームキャプチャレートの限度内で、該算出された動き変化量に基づいて、ＣＣＤ４により撮像される動画のフレームキャプチャレートの設定を変更させて（変更手段）、図２のステップＳ１２に進む。

（８）また、上記実施の形態、上記変形例（１）乃至（７）においては、動画撮影モードの場合について説明したが、静止画撮影モードにおいても適用してもよい。この場合は、静止画撮影モードのスルー画像表示中には、図２のステップＳ１〜ステップＳ８、図３のステップＳ３１〜ステップＳ３６をそのまま適用する。

最後に、上記実施の形態及び変形例においては、本発明の撮像装置をデジタルカメラ１に適用した場合について説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、カメラ付き携帯電話、カメラ付きＰＤＡ、カメラ付きパソコン、デジタルビデオカメラ等に適用してもよく、要はフレームキャプチャレートを変更して撮像することができる機器であればよい。

本発明の実施の形態のデジタルカメラのブロック図である。 第１の実施の形態のデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態のデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。 メモリ１１に記録されているフレームレートテーブルの様子を示す図である。 変形例におけるＡＶケーブルが接続されているときに使用されるフレームレートテーブルの様子を示す図である。 変形例におけるデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 撮影レンズ
３ レンズ駆動ブロック
４ ＣＣＤ
５ ドライバ
６ ＴＧ
７ ユニット回路
８ 画像生成部
９ ＣＰＵ
１０ キー入力部
１１ メモリ
１２ ＤＲＡＭ
１３ フラッシュメモリ
１４ 画像表示部
１５ 動き変化量算出部
１６ Ａ／Ｖ接続部
１７ バス

Claims (16)

1. 被写体の光を画像データに変換する撮像素子と、
   前記撮像素子のフレームキャプチャレートを変更する変更手段と、
   前記変更手段により変更されたフレームキャプチャレートで、前記撮像素子を用いて被写体の動画を撮像する動画撮像制御手段と、
   前記動画撮像制御手段により撮像されたフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートに対応するフレーム表示レートで表示させる表示制御手段と、
   前記動画撮像制御手段により撮像されたフレーム画像データを外部へ出力する出力手段と、
   外部からの接続を検知する接続検知手段と、
   前記接続検知手段により外部からの接続が検知されることにより、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態か否かを判断する判断手段と、
   を備え、
   前記変更手段は、
   前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする撮像装置。
2. 前記接続検知手段は、
   外部からの接続として外部出力ケーブルからの接続を検知し、
   前記判断手段は、
   前記接続検知手段により外部出力ケーブルの接続が検知された場合に、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態であると判断することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記接続検知手段は、
   外部からの接続として無線通信による接続を検知し、
   前記判断手段は、
   前記接続検知手段により無線通信の接続が検知された場合に、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態であると判断することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記変更手段は、
   所定の条件に基づいて前記撮像素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の撮像装置。
5. 前記動画撮像制御手段により撮像される動画の画角内の被写体の動き変化量を算出する算出手段を備え、
   前記変更手段は、
   前記算出手段により算出された被写体の動き変化量に基づいてフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
6. 前記算出手段は、
   前記動画撮像制御手段により撮像されるフレーム画像データに基づいて、被写体の動き変化量を算出することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
7. 前記算出手段は、
   前記動画撮像制御手段により現在撮像されたフレーム画像データと、過去に撮像されたフレーム画像データとに基づいて、被写体の動き変化量を算出することを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
8. 前記算出手段は、
   角速度を算出する角速度センサを備え、該角速度センサにより算出された角速度に基づいて、前記撮像素子により撮像される画像の画角内の被写体の動き変化量を算出することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
9. 前記変更手段は、
   前記判断手段によりフレーム画像データの出力が可能な状態でないと判断された場合は、前記算出手段により算出された被写体の動き変化量に応じたフレームキャプチャレートに変更し、前記判断手段によりフレーム画像データの出力が可能な状態と判断された場合は、所定の上限フレームキャプチャレートを上限として、前記算出手段により算出された被写体の動き変化量に基づいてフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項４乃至８の何れかに記載の撮像装置。
10. 前記変更手段は、
    前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合に、前記算出手段により算出された動き変化量に応じたフレームキャプチャレートが、前記上限フレームキャプチャレート以上の場合には、前記上限フレームキャプチャレートに変更することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
11. 動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録したテーブルを備え、
    前記変更手段は、
    前記テーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に基づいてフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
12. フレーム画像データの外部への出力が可能でないときの動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録した第１のテーブルと、フレーム画像データの外部への出力が可能なときの動き変化量に対応するフレームキャプチャレートを記録した第２のテーブルとを備え、
    前記変更手段は、
    前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態でないと判断された場合は、前記第１のテーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートに変更し、前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合には、前記第２のテーブルを用いて、前記算出手段により算出された動き変化量に対応するフレームキャプチャレートに変更することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
13. 前記動画撮像制御手段により撮像された動画データを記録手段に記録する記録制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の撮像装置。
14. 前記変更手段は、
    前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合であっても、前記記録制御手段により前記動画撮像制御手段により撮像された動画データが記録されている場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けることなく、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
15. ユーザが、フレーム画像データの外部への出力が可能である状態の場合にフレームキャプチャレートの上限を設けるか否かを指示する指示手段を備え、
    前記変更手段は、
    前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合で、且つ、前記記録制御手段により前記動画撮像制御手段により撮像された動画データが記録されている場合であって、前記指示手段により上限を設ける指示がされている場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更し、前記指示手段により上限を設ける指示がされていない場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けることなく前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
16. コンピュータを、
    被写体の光を画像データに変換する撮像素子のフレームキャプチャレートを変更する変更手段、
    前記変更手段により変更されたフレームキャプチャレートで、前記撮像素子を用いて被写体の動画を撮像する動画撮像手段、
    前記動画撮像手段により撮像されたフレーム画像データを、該フレーム画像データが撮像されたときのフレームキャプチャレートに対応するフレーム表示レートで表示させる表示手段、
    前記動画撮像手段により撮像されたフレーム画像データを出力する出力手段、
    外部からの接続を検知する接続検知手段、
    前記接続検知手段により外部からの接続が検知されることにより、前記出力手段によるフレーム画像データの外部への出力が可能な状態か否かを判断する判断手段、
    として機能させ、
    前記変更手段は、
    前記判断手段によりフレーム画像データの外部への出力が可能な状態と判断された場合は、変更するフレームキャプチャレートに上限を設けて、前記撮影素子のフレームキャプチャレートを変更することを特徴とするプログラム。

Images