JP2005086499A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なフレームレートの画像の撮影、表示および記録が可能なデジタルカメラを提供する。
【解決手段】撮影シーンモードが、非スポーツモードの場合、読み出しモードが高精細読み出しモードに、表示モードが高精細表示モードに同時に設定される。さらに、動作モードが動画撮影モードの場合は、記録モードも高精細記録モードに同時設定される。一方、撮影シーンモードが、スポーツモードの場合、読み出しモードが高速読み出しモードに、表示モードが高速表示モードに同時設定される。さらに、動作モードが動画撮影モードの場合は、記録モードも高速記録モードに同時設定される。すなわち、デジタルカメラ１Ａでは、非スポーツモードからスポーツモードに撮影シーンモードが変更されるのに応答して、撮像、表示および記録のフレームレートが同期して高速化される。
【選択図】図１２

Description

本発明は撮像装置に関する。

一般に、デジタルカメラは、ＣＣＤ等の撮像手段によって生成された画像データに画像処理を行い、画像処理後の画像データに係る画像を液晶ディスプレイ等の表示手段に表示する。また、デジタルカメラは、画像処理後の画像データをメモリカード等の記録手段に記録する。

このようなデジタルカメラでは、静止画撮影の撮影待機時や動画撮影時には、撮像手段は所定のフレームレートで画像データを生成し、表示手段は所定のフレームレートで画像を表示する。この画像表示は、ライブビューと呼ばれ、撮影者のフレーミング等に利用される。また、このようなデジタルカメラでは、動画撮影時には、所定のフレームレートで画像データが記録手段に記録される。記録された画像データに係る画像は、所定の方法で再生画像として再生表示される。

これらのライブビュー画像や再生画像の表示品質（見映え）は、上述のフレームレートに依存している。これは、フレームレートが高速化すれば、ライブビュー画像や再生画像が被写体の動きを忠実に反映可能となるからである（「ぎこちない動き」から「なめらかな動き」への変化）。このため、デジタルカメラでは、撮像手段、表示手段および記録手段のフレームレートの高速化が様々に検討されている。

特開２００２−３００４５７号公報

例えば、特許文献１には、高速フォーカス動作時に、得られた画像から切り出した画像をモニタリング画面上に表示することによってフレームレートを高速化する技術が開示されている。

特許文献１の技術によれば、表示手段のフレームレートを高速化可能である。しかし、特許文献１の技術では、撮像手段、表示手段および記録手段の有機的なフレームレート高速化を行っていないので、撮像手段、表示手段および記録手段の能力を十分に活用できていない。このため、適切なフレームレートの画像の撮影、表示および記録が困難であった。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、適切なフレームレートの画像の撮影、表示および記録が可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像装置であって、可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、可変の表示フレームレートで前記画像データに係る画像を表示する表示手段と、前記撮像手段と前記表示手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記撮像フレームレートと前記表示フレームレートとを、第１フレームレートから第２フレームレートへ同期させて変更するフレームレート変更処理を実行可能であることを特徴とする。

請求項２の発明は、動画を撮影可能な撮像装置であって、可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、可変の記録フレームレートで前記画像データを記録する記録手段と、前記撮像手段と前記記録手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記撮像フレームレートと前記記録フレームレートとを、第１フレームレートから第２フレームレートへ同期させて変更するフレームレート変更処理を実行可能であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記撮像装置は複数の撮影シーンモードを有しており、前記制御手段が、前記撮影シーンモードの変更に応答して前記フレームレート変更処理を実行することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記被写体に含まれる主被写体の動きを検出する検出手段をさらに備え、前記制御手段が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記フレームレート変更処理を自律的に実行可能であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記制御手段が、前記画像データの解像度を第１解像度から第２解像度へ変更する解像度変更処理を前記フレームレート変更処理と同期させて実行可能であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、前記複数の撮影シーンモードは、動きの速い被写体用のスポーツモードと、前記スポーツモード以外の非スポーツモードとを含み、撮影シーンモードが前記非スポーツモードから前記スポーツモードへ変更されるのに応答して前記フレームレート変更処理が実行されるに際して、前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項４に記載の撮像装置において、前記撮像装置は、特定撮影シーンモードを含む複数の撮影シーンモードを有しており、撮影シーンモードが前記特定撮影シーンモードに設定されている場合、前記制御手段が前記フレームレート自動変更処理を実行することを特徴とする。

請求項８の発明は、撮像装置であって、可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、可変の表示フレームレートで前記画像データに係る画像を表示する表示手段と、前記撮像手段と前記表示手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記撮像フレームレートと前記表示フレームレートとを、同一の制御フレームレートに同時設定することを特徴とする特徴とする。

請求項９の発明は、撮像装置であって、可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、可変の記録フレームレートで前記画像データを記録する記録手段と、前記撮像手段と前記記録手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記撮像フレームレートと前記記録フレームレートとを、同一の制御フレームレートに同時設定することを特徴とする特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項８または請求項９に記載の撮像装置において、前記撮像装置は複数の撮影シーンモードを有しており、前記制御手段が、前記撮影シーンモードに基づいて前記制御フレームレートを決定することを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であり、前記第１解像度より前記第２解像度が低解像度であることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項４に記載の撮像装置において、前記検出手段が、前記主被写体に対して前記撮像装置の光軸方向の測距を行う測距手段を備えることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項４に記載の撮像装置において、前記検出手段が、前記撮像装置の光軸と垂直方向への前記主被写体の移動量を算出する算出手段を備えることを特徴とする。

請求項１４の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記撮像手段が複数の受光画素を有する撮像デバイスを備え、前記複数の受光画素のうち、読み出し対象となる受光素子の数を変化させることにより、前記撮像フレームレートを変更することを特徴とする。

請求項１５の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記表示手段が複数の複数の表示画素を有する表示デバイスを備え、前記複数の表示画素のうち、走査対象となる表示画素の数を変化させることにより、前記表示フレームレートを変更することを特徴とする。

請求項１６の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記撮像装置は複数の露出モードを有しており、前記制御手段が、前記露出モードの変更に応答して前記フレームレート変更処理を実行することを特徴とする。

請求項１７の発明は、請求項１６に記載の撮像装置において、前記複数の露出モードは、操作者がマニュアル設定した絞り値に基づいて自動露出制御を行う絞り優先モードと、前記絞り優先モード以外の非絞り優先モードとを含み、露出モードが前記非絞り優先モードから前記絞り優先モードへ変更されるのに応答して実行される前記フレームレート変更処理において、前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが低速であることを特徴とする。

請求項１８の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記撮像装置は、操作者がマニュアル設定したシャッタスピードに基づいて自動露出制御を行うシャッタスピード優先モードを含む複数の露出モードを有しており、露出モードが前記シャッタスピード優先モードに設定されている場合、所定の閾値より高速のシャッタスピードがマニュアル設定されたのに応答して実行される前記フレームレート変更処理において、前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、撮像フレームレートと表示フレームレートとを同期させて変更するため、適切なフレームレートで画像を閲覧可能となる。

請求項２の発明によれば、撮像フレームレートと記録フレームレートとを同期させて変更するため、適切なフレームレートで画像を記録可能となる。

請求項３、６の発明によれば、撮影シーンに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能となる。

請求項４、７、１２、１３の発明によれば、主被写体の動きに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能となる。

請求項５、１１の発明によれば、適切な解像度で画像を閲覧または記録可能となる。

請求項６の発明によれば、スポーツモードに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能となる。

請求項８の発明によれば、撮像フレームレートと表示フレームレートとを、同一のフレームレートに同時設定するため、適切なフレームレートで画像を閲覧可能となる。

請求項９の発明によれば、撮像フレームレートと記録フレームレートとを、同一のフレームレートに同時設定するため、適切なフレームレートで画像を記録可能となる。

請求項１０の発明によれば、撮影シーンに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能となる。

請求項１１の発明によれば、撮像装置の画像処理負荷を増すことなく、適切なフレームレートおよび適切な解像度で画像を閲覧または記録可能になる。

請求項１２の発明によれば、撮像装置の光軸方向への主被写体の動きに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能になる。

請求項１３の発明によれば、撮像装置の光軸と垂直方向への主被写体の動きに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能になる。

請求項１６、１７の発明によれば、露出モードに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能となる。

請求項１７の発明によれば、絞り優先モードに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能になる。

請求項１８の発明によれば、高速のシャッタスピードに適したフレームレートで画像を閲覧または記録可能になる。

第１実施形態〜第３実施形態のデジタルカメラ１Ａ〜１Ｃでは、撮像手段の撮像フレームレート、表示手段の表示フレームレートおよび記録手段の記録フレームレートが可変である。また、デジタルカメラ１Ａ〜１Ｃでは、撮像手段によって生成される画像データ、表示手段に表示される画像に係る画像データおよび記録手段に記録される画像データの解像度も可変である。

第１実施形態のデジタルカメラ１Ａは、設定された撮影シーンの変更に応答して、フレームレートおよび解像度の変更処理を行う。

また、第２実施形態のデジタルカメラ１Ｂは、設定された撮影シーンが特定の撮影シーンの場合に、被写体に含まれる主被写体の動きの検出結果に基づいて、フレームレートおよび解像度の変更処理を行う。

また、第３実施形態のデジタルカメラ１Ｃは、設定された露出モードの変更に応答して、フレームレートおよび解像度の変更処理の具体的方法を変化させる。

＜＜第１実施形態＞＞
第１実施形態のデジタルカメラ１Ａでは、静止画撮影および動画撮影の両方が可能である。

デジタルカメラ１Ａは、撮影シーン選択ボタンによって選択可能な複数の撮影シーンモードを有している。撮影シーンモードは、「ポートレートモード」、「スポーツモード」、「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」、「テキストモード」および「プログラムモード」の６種類のモードを含む。そして、デジタルカメラ１Ａは、撮影シーンモードの切り替えに応答して、フレームレートおよび解像度の変更処理を行う。さらに、デジタルカメラ１Ａでは、このようなフレームレートおよび解像度の変換時に撮影範囲が一定に維持される。

＜デジタルカメラ１Ａの基本的構成＞
デジタルカメラ１Ａの基本的構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、デジタルカメラ１Ａの平面図である。図２は、図１のII−II位置から見たデジタルカメラ１Ａの断面図である。図３は、デジタルカメラ１Ａの背面図である。

デジタルカメラ１Ａは、マクロ機能付ズームレンズである撮影レンズ３０１を備える。撮影レンズ３０１の後方には、カラーエリアセンサであるＣＣＤ（Charge Coupled Device）３０３を備える撮像回路３０２が設けられる。撮像回路３０２は、撮影レンズ３０１を通過した被写体の光像が、ＣＣＤ３０３の受光面３０３ａに結像するような位置に設けられる。撮影レンズ３０１の内部には、撮影レンズ３０１の焦点距離を変化させるズームレンズ３０１ａと、受光面３０３ａに結像する光像の合焦状態を変化させるフォーカシングレンズ３０１ｂと、受光面３０３ａに到達する光量を変化させる絞り３０１ｃとが設けられる。ズームレンズ３０１ａとフォーカシングレンズ３０１ｂとは、それぞれ、カメラ本体部２の内部に設けられたズームモータＭ１およびオートフォーカス（ＡＦ；Auto Focus)モータＭ２に接続されており、デジタルカメラ１Ａの光軸ＯＡ方向に移動可能である。絞り３０３は、絞り制御ドライバ２０４に接続されており、絞り径を変更可能である。

カメラ本体部２の前面には、グリップ部Ｇが設けられる。また、カメラ本体部２の上端部には、ポップアップ形式の内蔵フラッシュ５が設けられる。

さらに、カメラ本体部２の上面には、シャッタボタン２０、撮影シーン選択ボタン２１および露出モード選択ボタン２２が設けられる。シャッタボタン２０は、半押し状態（以下では、Ｓ１状態と呼ぶ）と全押し状態（以下では、Ｓ２状態と呼ぶ）とを検出可能な押しボタンスイッチである。デジタルカメラ１Ａは、シャッタボタン２０がＳ１状態となったことを検出するとＡＦ制御等の撮影準備動作を開始し、シャッタボタン２０がＳ２状態になったことを検出すると本撮影動作を開始する。また、デジタルカメラ１Ａは、操作者による撮影シーン選択ボタン２１の押下に応答して、「ポートレートモード」、「スポーツモード」、「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」、「テキストモード」および「プログラムモード」の間で撮影シーンモードを順次に切り替える。さらに、デジタルカメラ１Ａは、操作者による露出モード選択ボタン２２の押下に応答して、「プログラムモード」、「絞り優先モード」および「シャッタスピード優先モード」の間で露出モードを順次に切り替える。

図３に示すように、デジタルカメラ１Ａの背面の略中央には、撮影待機状態におけるライブビュー表示や記録画像の再生表示を行う液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）１０が設けられる。また、ＬＣＤ１０の上方には、ＬＣＤ１０と同様にライブビュー表示や再生表示を行う電子ビューファインダ（ＥＶＦ；Electronic View Finder）１１が設けられる。ＥＶＦ１１の下方には、ＥＶＦ１１への接眼を検出する接眼センサ１５が設けられる。

デジタルカメラ１Ａの背面の右方には、モード切り替えボタン１６、メニューボタン１７、確定ボタン１８および取り消しボタン１９が設けられる。

デジタルカメラ１Ａは、操作者によるモード切り替えボタン１６の押下に応答して、「静止画撮影モード」、「動画撮影モード」および「再生モード」の間で動作モードを順次に切り替える。「静止画撮影モード」は静止画を撮影する動作モードであり、「動画撮影モード」は動画を撮影する動作モードである。また、「再生モード」は、メモリカード８に記録された画像データをＬＣＤ１０およびＥＶＦ１１に再生表示する動作モードである。

メニューボタン１７、確定ボタン１８および取り消しボタン１９は、デジタルカメラ１Ａにおける各種メニュー操作に使用される。

さらに、デジタルカメラ１Ａの背面右方には、４連スイッチ４０が設けられる。４連スイッチ４０は、４種類のボタン４０Ｕ，４０Ｄ，４０Ｌおよび４０Ｒを備える。４連スイッチ４０は上述の各種メニュー操作に使用される。加えて、「静止画撮影モード」および「動画撮影モード」においては、ボタン４０Ｒおよび４０Ｌは、撮影レンズ３０１の焦点距離変更（ズーム倍率変更）のための操作部材として機能する。

図１に示すように、デジタルカメラ１Ａの側面には、メモリカード８を装着するためのメモリカードスロット２３が設けられる。また、デジタルカメラ１Ａは、４本の単三形乾電池Ｅ１〜Ｅ４をカメラ本体部２に内蔵可能となっている。デジタルカメラ１Ａは、単三形乾電池Ｅ１〜Ｅ４を直列接続した電源電池Ｅを駆動電力の供給源としている。

＜デジタルカメラ１Ａの内部構成＞
デジタルカメラ１Ａの内部構成を図４のブロック図を参照しながら説明する。

撮影レンズ３０１は、先述したように、ズームモータＭ１、ＡＦモータＭ２および絞り制御ドライバ２０４によって、焦点距離、合焦状態および絞り径を変更可能である。ズームモータＭ１、ＡＦモータＭ２および絞り制御ドライバ２０４は、全体制御部２２０から与えられる制御信号に基づいて動作する。

撮影レンズ３０１によってＣＣＤ３０３の受光面３０３ａに結像させられた被写体の光像は、ＣＣＤ３０３によってＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分を有する画像信号に光電変換される。この画像信号は、ＣＣＤ３０３を構成する受光画素（受光素子）の受光量を反映した画素信号の信号列からなる信号である。ＣＣＤ３０３では、横２５６０画素×縦１９２０画素の受光画素がマトリクス状に配列されている。また、ＣＣＤ３０３の各受光画素は、ベイヤー配列されたＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色のカラーフィルタでマスクされており、各受光画素から読み出される画素信号の色成分は、当該受光画素をマスクしているカラーフィルタの色によって特定される。

ＣＣＤ３０３の撮像動作は、タイミングジェネレータ２１４から与えられるタイミングパルスに同期して行われる。このタイミングパルスは、積分開始／終了（露光開始／終了）のタイミング信号や受光画素に蓄積された画素信号の読み出し制御信号（水平同期信号、垂直同期信号および転送同期信号等）等を含む。

デジタルカメラ１Ａでは、タイミング信号を変化させることにより、シャッタスピードに相当するＣＣＤ３０３の露光時間（電荷蓄積時間）を変化させる。

また、デジタルカメラ１Ａでは、読み出し制御信号を変化させることにより、画素信号の読み出し対象となる受光画素を変化させる。より具体的には、ＣＣＤ３０３では、「全画素読み出しモード」、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」の３種類の読み出しモードで画素信号を読み出し可能となっている。そして、「全画素読み出しモード」、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」では、それぞれ、縦方向に配列された１９２０ラインの画素ラインのうち、１９２０ライン、２４０ラインおよび１２０ラインがＣＣＤ３０３から出力される。さらに、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」の撮像フレームレート（１秒間の撮像回数）は、それぞれ、３０ｆｐｓおよび６０ｆｐｓとなっている。換言すれば、デジタルカメラ１Ａの撮像手段の主要部であるＣＣＤ３０３およびタイミングジェネレータ２１４では、撮像フレームレートおよび生成する画像データの撮像解像度が可変となっている。そして、「高精細読み出しモード」は、相対的に高解像度、低速フレームレートの読み出しモードであり、「高速読み出しモード」は、相対的に低解像度、高速フレームレートの読み出しモードである。これにより、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」のいずれの場合も、後段の各構成における画像処理負荷は一定となる。なお、デジタルカメラ１Ａでは、画素信号の読み出し対象となる受光素子が減少しても撮影範囲（画角）が狭くならないように読み出し方法が定められている。この点については後述する。

信号処理回路２１３は、ＣＣＤ３０３から入力されたアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を行う。信号処理回路２１３は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated Double Sampling）回路および自動利得制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）回路を備える。ＣＤＳ回路は画像信号のノイズ低減処理を行い、ＡＧＣ回路は画像信号のレベル調整を行う。また、信号処理回路２１３は、タイミング制御回路２０２から与えられるクロックに同期してアナログ画像信号処理を行う。

デジタルカメラ１Ａでは、絞り値およびシャッタスピードは所定のプログラムライン（焦点距離ごとの絞り値とシャッタスピードとの関係を記述した制御データ）に基づいて決定される。ただし、被写体輝度が低輝度であるため適切なシャッタスピードを設定できない場合には、ＡＧＣ回路のゲインアップにより不適正露出が補正される。

Ａ／Ｄ変換器２０５は、信号処理部２１３でアナログ信号処理が施されたアナログの画像信号を構成する画素信号を１２ビットのデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器２０５は、タイミング制御回路２０２から与えられるクロックに同期してこのＡ／Ｄ変換処理を行う。

タイミング制御回路２０２は、信号処理回路２１３およびＡ／Ｄ変換器２０５に動作制御用のクロックを与えるとともに、タイミングジェネレータ２１４にも基準クロックを与える。タイミングジェネレータ２１４は、当該基準クロックに基づいてタイミングパルスを生成する。タイミング制御回路２０２における各種クロックの生成は、全体制御部２２０によって制御される。

黒レベル補正回路２０６は、Ａ／Ｄ変換器２０５から入力された画像データの黒レベルを所定の黒レベルに補正してホワイトバランス（ＷＢ；White Balance）回路２０７へ出力する。

ＷＢ回路２０７は、黒レベル補正回路２０６から入力された画像データに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行い、γ補正回路２０８へ出力する。このレベル変換は、全体制御部２２０から与えられるレベル変換テーブルＬＵＴを用いて行われる。レベル変換テーブルＬＵＴの各色成分のレベル変換係数（特性の傾き）は全体制御部２２０によって撮影画像ごとに設定される。

γ補正回路２０８は、画像データに含まれる画素データのγ補正を行い、画像メモリ２０９へ出力する。画像メモリ２０９は、少なくとも数フレーム分の記憶容量を有する。すなわち、画像メモリ２０９は、ＣＣＤ３０３の受光画素数（約４９２万画素）分の画素データの数倍の記憶容量を有する。

ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０へ走査信号を出力して、全体制御部２２０から入力された画像データをＬＣＤ１０に画像として表示させるドライバである。ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０の表示画素数（横３２０画素×縦２４０画素）分の画素データの記憶容量を有するバッファメモリを備える。デジタルカメラ１Ａでは、走査方法を変化させることにより、ＬＣＤ１０に表示可能な画像データの表示解像度を変化させる。より具体的には、ＬＣＤドライバ２１０は、「高精細表示モード」および「高速表示モード」の２種類の表示モードでＬＣＤ１０を走査可能である。そして、「高精細表示モード」および「高速表示モード」において表示可能な画像データの表示解像度は、それぞれ、横３２０画素×縦２４０画素および横３２０画素×縦１２０画素となる。さらに、「高精細表示モード」および「高速表示モード」の表示フレームレート（１秒間の表示更新回数）は、それぞれ、３０ｆｐｓおよび６０ｆｐｓとなっている。換言すれば、デジタルカメラ１Ａの表示手段の主要部であるＬＣＤドライバ２１０およびＬＣＤ１０では、表示フレームレートおよび表示可能な表示解像度が可変となっている。そして、「高精細表示モード」は、相対的に高解像度、低速フレームレートの表示モードであり、「高速表示モード」は、相対的に低解像度、高速フレームレートの表示モードである。これにより、「高精細表示モード」および「高速表示モード」のいずれの場合も、前段の各構成における画像処理負荷は一定となる。

ＥＶＦドライバ２１１は、ＥＶＦ１１へ走査信号を出力して、全体制御部２２０から入力された画像データをＥＶＦ１１に画像として表示させるドライバである。ＥＶＦドライバ２１１は、ＥＶＦ１１の表示画素数（縦６４０画素×横４８０画素）分の画素データの記憶容量を有するバッファメモリを備える。

デジタルカメラ１Ａの「静止画撮影モード」および「動画撮影モード」の撮影待機状態においては、３０ｆｐｓまたは６０ｆｐｓの撮像フレームレートでＣＣＤ３０３が撮像した画像に係る画像データは、信号処理回路２１３、Ａ／Ｄ変換器２０５、黒レベル補正回路２０６、ＷＢ回路２０７およびγ補正回路２０８によって画像処理された後に画像メモリ２０９に一時記憶される。画像メモリ２０９に一時記憶された画像データは、全体制御部２２０を介してＬＣＤドライバ２１０およびＥＶＦドライバ２１１へ転送される。このとき、全体制御部２２０では、入力された画像データの横方向の２５６０ラインを、ＬＣＤ１０の横方向のライン数と一致する３２０ラインへ低下させる解像度変換処理を行う。これにより、ＣＣＤ３０３が撮像した画像が、３０ｆｐｓまたは６０ｆｐｓの表示フレームレートでＬＣＤ１０およびＥＶＦ１１にライブビュー表示される。このライブビューは、撮影者のフレーミング等に利用される。

デジタルカメラ１Ａの「静止画撮影モード」の本撮影時においては、ＣＣＤ３０３が撮像した画像に係る画像データは、信号処理回路２１３、Ａ／Ｄ変換器２０５、黒レベル補正回路２０６、ＷＢ回路２０７およびγ補正回路２０８によって画像処理された後に画像メモリ２０９に一時記憶される。画像メモリ２０９に一時記憶された画像データは、全体制御部２２０で所定の処理を施された後に、メモリカード８に記録される。全体制御部２２０の当該処理には、画像データの圧縮処理やタグ情報の付加処理等が含まれる。

デジタルカメラ１Ａの「動画撮影モード」の本撮影時においては、撮影待機状態と同様のライブビュー表示に加えて、ＣＣＤ３０３が撮像した画像に係る画像データ（動画画像データ）がメモリカード８に記録される。記録される画像データの記録フレームレートは３０ｆｐｓまたは６０ｆｐｓとなる。

デジタルカメラ１Ａの「再生モード」においては、メモリカード８から読み出された画像データが、全体制御部２２０によって所定の処理を施された後に、ＬＣＤドライバ２１０およびＥＶＦドライバ２１１へ転送される。これにより、ＬＣＤ１０およびＥＶＦ１１には、読み出された画像データが再生表示される。全体制御部２２０の当該処理には、圧縮された画像データの伸張処理等が含まれる。

カードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１２は、メモリカード８への画像データの書きこみ、およびメモリカード８からの画像データの読み出しを行うインターフェースである。

リアルタイムクロック（ＲＴＣ；Real Time Clock）２１９は、電源電池Ｅとは別の電源（不図示）で駆動される時計回路である。ＲＴＣ２１９は、撮影日時の管理等に使用される。

調光回路３０４は、フラッシュ撮影における内蔵フラッシュ５の発光量が、全体制御部２２０により設定された発光量となるように制御する。フラッシュ撮影においては、被写体が反射したフラッシュ光が調光センサ３０５によって受光される。そして、調光センサ３０５の検出値が内蔵フラッシュ５の発光量制御に利用される。

動き検出部２３０は、被写体に含まれる主被写体の光軸ＯＡ方向および光軸ＯＡと垂直方向の動きを検出する。動き検出部２３０の検出結果は、全体制御部２２０へ出力される。この検出結果は、デジタルカメラ１ＡにおけるＡＦ制御や、フレームレートおよび解像度の変更処理の実行要否の判定に利用される。

操作部２５０は、先述したモード切り替えボタン１６、メニューボタン１７、確定ボタン１８、取り消しボタン１９、シャッタボタン２０、撮影シーン選択ボタン２１、露出モード選択ボタン２２および４連スイッチ４０を包含する。操作部２５０の操作状態は、全体制御部２２０によって検出される。

＜全体制御部２２０＞
全体制御部２２０は、ＲＯＭ２２１およびＲＡＭ２２２を備えるマイクロコンピュータである。全体制御部２２０は、ＲＯＭ２２１に格納された制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ１Ａの各構成を統括制御する。

また、図４には、マイクロコンピュータによって実現される機能が、全体制御部２２０のサブブロック（フレームレート設定部２２５）として模式的に表現されている。

フレームレート設定部２２５は、撮影シーン選択ボタン２１１によって設定されている撮影シーンモードに基づいて、ＣＣＤ３０３の読み出しモード、ＬＣＤドライバ２１０の表示モードおよび記録モードを所定の規則にしたがって決定する。そして、フレームレート設定部２２５は、読み出しモード、表示モードおよび記録モードを決定したモードに設定する。このとき、フレームレート設定部２２５は、読み出しモード、表示モードおよび記録モードを同期させて設定するので、撮像フレームレート、表示フレームレート、記録フレームレート、撮像解像度、表示解像度および記録解像度は同期して変更される。したがって、フレームレート設定部２２５は、撮影シーンモードの変更に応答して、撮像フレームレート、表示フレームレート、記録フレームレート、撮像解像度、表示解像度および記録解像度を同期させて変更するフレームレート変更処理および解像度変更処理を実行可能である。

＜ＡＦ制御＞
デジタルカメラ１Ａは、撮像した画像内に設定された合焦評価領域のコントラストを算出し、コントラストが最大となるレンズ位置（以下では、「合焦レンズ位置」と呼ぶ）へフォーカシングレンズ３０１ｂを移動させることにより合焦を実現するＡＦ制御を行う。換言すれば、デジタルカメラ１Ａは、コントラスト方式のＡＦ制御を行う。

デジタルカメラ１ＡのＡＦ制御では、
(a)フォーカシングレンズ３０１ｂを、合焦レンズ位置へ移動させて停止するワンショットＡＦ動作；
(b)被写体に含まれる主被写体の動きに合焦評価領域を追尾させながらフォーカシングレンズ３０１ｂを、合焦レンズ位置付近に維持し続ける被写体追尾ＡＦ動作；
の２種類のＡＦ動作を実行可能である。

ワンショットＡＦ動作では、動き検出部２３０は、全体制御部２２０を介してＡＦモータＭ２に制御信号を出力することによって、フォーカシングレンズ３０１ｂを所定のピッチづつ繰り返し駆動する。さらに、動き検出部２３０は、フォーカシングレンズ３０１ｂの駆動ごとに合焦評価領域のコントラストを算出して、合焦レンズ位置でフォーカシングレンズ３０１ｂの駆動を停止させる。なお、ワンショットＡＦ動作の合焦評価領域は、デフォルトの位置またはユーザがマニュアル設定した位置に固定される。

一方、被写体追尾ＡＦ動作では、動き検出部２３０は、全体制御部２２０を介してＡＦモータＭ２に制御信号を出力することによって、フォーカシングレンズ３０１ｂを直前に特定された合焦レンズ位置付近で所定のピッチづつ繰り返し駆動する。さらに、動き検出部２３０は、フォーカシングレンズ３０１ｂの駆動ごとに合焦評価領域のコントラストを算出して最新の合焦レンズ位置を特定する。この繰り返しにより、動き検出部２３０は、最新の合焦レンズ位置を特定し続けることが可能であり、当該合焦レンズ位置付近にフォーカシングレンズ３０１ｂを維持可能となる。換言すれば、動き検出部２３０は、主被写体に対する光軸ＯＡ方向の測距を略リアルタイムで実行している。なお、被写体追尾ＡＦ動作の合焦評価領域は、光軸ＯＡと垂直方向への主被写体の動きに追尾して移動する。

デジタルカメラ１Ａの「静止画撮影モード」では、「ポートレートモード」、「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」、「テキストモード」および「プログラムモード」等の非スポーツモードに撮影シーンモードが設定されている場合、シャッタボタン２０がＳ１状態となったことを全体制御部２２０が検出すると、全体制御部２２０から動き検出部２３０にワンショットＡＦ指示信号が与えられる。そして、動き検出部２３０は、ワンショットＡＦ指示信号に応答して、上述のワンショットＡＦ動作を実行する。

一方、デジタルカメラ１Ａの「静止画撮影モード」では、「スポーツモード」に撮影シーンモードが設定されている場合、シャッタボタン２０の状態と関係なく、全体制御部２２０から動き検出部２３０にフルタイムＡＦ指示信号が与えられる。そして、動き検出部２３０は、フルタイムＡＦ指示信号に応答して、上述の被写体追尾ＡＦ制御を実行する。したがって、撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合、撮影待機状態のライブビュー表示時にもフォーカシングレンズ３０１ａが駆動され続けて合焦が維持されている。

さらに、デジタルカメラ１Ａの「動画撮影モード」では、「静止画撮影モード」で撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合と同様に、シャッタボタン２０の状態と関係なく、全体制御部２２０から動き検出部２３０にフルタイムＡＦ指示信号が与えられる。そして、動き検出部２３０は、フルタイムＡＦ指示信号に応答して、上述の被写体追尾ＡＦ制御を実行する。したがって、「動画撮影モード」では、撮影待機状態のライブビュー表示時にもフォーカシングレンズ３０１ａが駆動され続けて合焦が維持されている。

続いて、光軸ＯＡと垂直方向の主被写体の動きを検出する方法を説明する。

被写体追尾ＡＦ動作では、光軸ＯＡと垂直方向の主被写体の動きは、横方向および縦方向の２方向に分けて検出される。横方向および縦方向の動きの検出方法は本質的に同等であるので、以下では横方向の動きの検出方法について図５および図６を参照しながら説明し、縦方向の動きの検出方法についての重複説明は省略する。

図５は、フレームＦＡに撮像された画像ＩＡが複数の分割エリアＡ１〜Ａ２４に等分割されている状態を示す図である。一方、図６は、フレームＦＡとは異なるフレームＦＢに撮像された画像ＩＢが複数の分割エリアＢ１〜Ｂ２４に等分割されている状態を示す図である。動き検出部２３０は、この画像ＩＡおよびＩＢを比較することによって主被写体の動きを検出する。

より具体的には、動き検出部２３０は、まず、分割エリアＡ１〜Ａ２４およびＢ１〜Ｂ２４の輝度値ＡＹ（１）〜ＡＹ（２４）およびＢＹ（１）〜ＢＹ（２４）を算出する。これらの輝度値ＡＹ（１）〜ＡＹ（２４）およびＢＹ（１）〜ＢＹ（２４）は、例えば、各分割エリアＡ１〜Ａ２４およびＢ１〜Ｂ２４に含まれる全画素の輝度値の総和である。

続いて、動き検出部２３０は、輝度値ＡＹ（１）〜ＡＹ（２４）およびＢＹ（１）〜ＢＹ（２４）から、式１〜式５で定義される輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５を算出する。

輝度評価値ＰＡＴ１は、分割エリアＡ２〜Ａ２３と分割エリアＢ２〜Ｂ２３との間の類似度を反映するパラメータである。分割エリアＡ２〜Ａ２３と分割エリアＢ２〜Ｂ２３との類似度が高くなるほど、輝度評価値ＰＡＴ１は小さくなる。

同様に、輝度評価値ＰＡＴ２、ＰＡＴ３、ＰＡＴ４およびＰＡＴ５は、それぞれ、分割エリアＡ２〜Ａ２３と分割エリアＢ１〜Ｂ２２との間の類似度、分割エリアＡ２〜Ａ２３と分割エリアＢ３〜Ｂ２４との間の類似度、分割エリアＡ３〜Ａ２４と分割エリアＢ１〜Ｂ２２との間の類似度および分割エリアＡ１〜Ａ２２と分割エリアＢ３〜Ｂ２４との間の類似度を反映するパラメータである。

さらに続けて、動き検出部２３０は、輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５を比較して、最小の評価輝度値を特定する。そして、動き検出部２３０は、
（１）評価輝度値ＰＡＴ１が最小の場合は、主被写体が移動していないと判定し、
（２）評価輝度値ＰＡＴ２が最小の場合は、左方向に分割エリアの横幅だけ移動したと判定し、
（３）評価輝度値ＰＡＴ３が最小の場合は、右方向に分割エリアの横幅だけ移動したと判定し、
（４）評価輝度値ＰＡＴ４が最小の場合は、左方向に分割エリアの横幅の２倍だけ移動した判定し、
（５）評価輝度値ＰＡＴ５が最小の場合は、右方向に分割エリアの横幅の２倍だけ移動したと判定する。

すなわち、動き検出部２３０は、異なるフレームで撮像された画像をずらして比較し、最も類似度が大きくなる（輝度評価値が小さくなる）ずらし量だけ主被写体が移動したと判定する。なお、第１実施形態では、上述の横幅は、ＣＣＤ３０３の８０（＝１９２０÷２４）画素に相当する。

以上の処理により、動き検出部２３０は、主被写体の移動量を検出したことになる。動き検出部２３０は、検出した移動量の分だけ合焦評価領域の位置を移動させることにより、被写体追尾ＡＦ動作を実現する。

＜ＣＣＤ３０３の読み出しモード＞
ＣＣＤ３０３の「全画素読み出しモード」、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」について、図７〜図９を参照しながら説明する。図７、図８および図９は、それぞれ、「全画素読み出しモード」、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」の読み出し方法を説明する図である。図７〜図９は、ベイヤー配列でマトリクス状に配列されたＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の受光画素配列のうち、横２ライン×縦３２ラインの範囲を抽出して模式的に表現した図である。図７〜図９においては、内部にＲ，Ｇ，Ｂの文字が記入された正方形が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分の受光画素に相当する。また、これらの受光画素を囲むように描かれている点線の矩形は、読み出し対象となる受光画素の範囲を示している。なお、受光画素の配列の左側に記載されている「１」から「３２」までの数字は、下側から数えた縦方向のライン位置を示すインデックスである。

ＣＣＤ３０３では、読み出しモードの変更に伴って、読み出し対象となる受光画素の数が変化する。以下では、この変化について説明する。

図７に示すように、「全画素読み出しモード」においては、ＣＣＤ３０３の全受光画素が読み出し対象となる。この「全画素読み出しモード」は、静止画撮影モードの本撮影用の画像データを生成する場合に用いられる。

図８に示すように、「高精細読み出しモード」においては、ＣＣＤ３０３の受光画素の縦方向の３２ラインのうち８ラインが読み出し対象となる。より具体的には、図８に示す１ライン目、５ライン目、１０ライン目、１４ライン目、１７ライン目、２１ライン目、２６ライン目および３０ライン目が読み出し対象になる。さらに、１ライン目および４ライン目の同色の画素信号と、１０ライン目および１４ライン目の同色の画素信号と、１７ライン目および２１ライン目の同色の画素信号と、２６ライン目および３０ライン目の同色の画素信号とは、ＣＣＤ３０３の垂直転送部で加算される。したがって、「高精細読み出しモード」では、最終的に縦方向に１／８に間引かれた画像信号がＣＣＤ３０３から出力される。これにより、「高精細読み出しモード」では、横２５６０画素×縦２４０画素の撮像解像度の画像信号がＣＣＤ３０３から出力される。なお、「高精細読み出しモード」では、３０ｆｐｓの撮像フレームレートで画像信号の読み出しが行われる。

また、図９に示すように、「高速読み出しモード」においては、ＣＣＤ３０３の受光画素の縦方向の３２ラインのうち４ラインが読み出し対象となる。より具体的には、図９に示す９ライン目、１３ライン目、２８ライン目および３２ライン目が読み出し対象となる。さらに、９ライン目および１３ライン目の同色の画素信号と、２８ライン目および３２ライン目の同色の画素信号とは、ＣＣＤ３０３の垂直転送部で加算される。したがって、「高速読み出しモード」では、最終的に縦方向に１／１６に間引かれた画像信号がＣＣＤ３０３から出力される。これにより、「高速読み出しモード」では、「高精細読み出しモード」よりも縦方向の解像度が低い横２５６０×縦１２０の画像信号がＣＣＤ３０３から出力される。なお、「高速読み出しモード」では、「高精細読み出しモード」よりも高速な６０ｆｐｓの撮像フレームレートで画像信号の読み出しが行われる。

上述の「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」は、静止画撮影モードのライブビュー表示用の画像データや、動画撮影モードのライブビュー表示用および記録用の画像データを生成する場合に用いられる。「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」のいずれにおいても、撮像フレームレートと撮像解像度との積は同じであるので、必要な画像処理のリソースはほぼ同じである。また、「高精細読み出しモード」および「高速読み出しモード」でＣＣＤ３０３から出力される画像データは、「全画素読み出しモード」でＣＣＤ３０３から出力される画像データよりも縦方向の解像度が低下しているものの、撮影範囲（画角）自体は「全画素読み出しモード」と同じである。

＜ＬＣＤドライバ２１０の表示モード＞
ＬＣＤドライバ２１０の「高精細表示モード」および「高速表示モード」について、図１０および図１１を参照しながら説明する。図１０および図１１は、それぞれ、「高精細表示モード」および「高速表示モード」の走査方法を説明する図である。なお、ＬＣＤ１０の左側に記載されている「１」から「２４０」までの数字は、下側から数えた縦方向のライン位置を示すインデックスである。なお、ＬＣＤドライバ２１０では、表示モードの変更に伴って、走査対象となる表示画素の数が変化する。以下では、この変化について説明する。

「高精細表示モード」を説明する図１０には、ＬＣＤ１０の表示画素の走査方向が実線矢印で表現されている。「高精細表示モード」では、ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０の表示画素の１ライン目から２４０ライン目までを１ラインづつ順次に走査する。また、ＬＣＤドライバ２１０は、各ラインを左から右に向かって走査する。したがって、「高精細表示モード」では、横３６０画素×縦２４０画素の全表示画素が走査対象となる。また、「高精細表示モード」では、実質的な表示解像度もＬＣＤ１０の画素数に相当する横３６０画素×縦２４０画素となる。この「高精細表示モード」では、３０ｆｐｓの表示フレームレートで走査が行われる。

「高速表示モード」を説明する図１１には、ＬＣＤ１０の表示画素の走査方向が実線矢印で表現されている。「高速表示モード」では、ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０の表示画素の１ライン目から２３９ライン目まで１ラインおきに順次に走査する。換言すれば、ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０の表示画素の１ライン目、３ライン目、５ライン目、・・・、２３９ライン目の奇数番目のラインを順次に走査する。さらに換言すれば、ＬＣＤドライバ２１０は、ＬＣＤ１０の表示画素を縦方向に１／２に間引きしながら走査する。したがって、「高速表示モード」では、横３６０画素×縦１２０画素の表示画素が走査対象となる。

さらに、「高速表示モード」では、ＬＣＤドライバ２１０は、走査対象とならないＬＣＤ１０の表示画素の２ライン目、４ライン目、６ライン目、・・・、２４０ライン目の偶数番目のライン（図１１の点線部）の表示を、それぞれ、１ライン目、３ライン目、５ライン目、・・・、２３９ライン目の奇数番目のラインの表示と同じにする。換言すれば、ＬＣＤドライバ２１０は、走査対象とならない偶数番目のラインをラインダブリングによって補間する。これにより、ＬＣＤ１０の全表示画素に表示が行われる。しかし、「高速表示モード」では、走査対象となるライン数が「高精細表示モード」の半分であるので、実質的な表示解像度も「高精細表示モード」より低解像度の横３６０画素×縦１２０画素となる。なお、「高速表示モード」では、「高精細表示モード」より高速な６０ｆｐｓの表示フレームレートで走査が行われる。

「高精細表示モード」および「高速表示モード」のいずれにおいても、表示フレームレートと表示解像度との積は同じであるので、必要な画像処理のリソースはほぼ同じである。また、「高精細表示モード」および「高速読み出しモード」でＬＣＤ１０に表示される画像は、縦方向の表示解像度が異なるものの、撮影範囲（画角）自体は一定である。

＜記録モード＞
動作モードが「動画撮影モード」に設定されている場合の本撮影時には、メモリカード８に動画の画像データが記録される。この画像データの記録フレームレートは３０ｆｐｓおよび６０ｆｐｓの間で可変となっている。そして、この画像データの記録動作には、「高精細記録モード」および「高速記録モード」の２種類の記録モードがある。

「高精細記録モード」は、横３６０画素×縦２４０画素の記録解像度の画像データが、３０ｆｐｓの記録フレームレートで記録される。

「高速記録モード」では、「高精細記録モード」より低解像度の横３６０画素×縦１２０画素の記録解像度の画像データが、「高精細記録モード」より高速な６０ｆｐｓのフレームレートで記録される。

＜撮影シーンモード＞
デジタルカメラ１Ａが有する撮影シーンモード、すなわち、「ポートレートモード」、「スポーツモード」、「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」、「テキストモード」および「プログラムモード」の６種類のモードについて以下で説明する。

「ポートレートモード」は、人物撮影に適した撮影シーンモードである。「ポートレートモード」では、他の撮影シーンモードよりも絞り値が開放気味となるプログラムラインが採用される。

「スポーツモード」は、動きの速い動体撮影に適した撮影シーンモードである、「スポーツモード」では、ブレ防止のため、他の撮影シーンモードよりもシャッタスピードが高速優先となるプログラムラインが採用される。

「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」および「テキストモード」は、それぞれ、夕景、夜景および白地に書かれた文字の撮影に適した撮影シーンモードである。「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」および「テキストモード」では、上述の「ポートレートモード」と「スポーツモード」との中間的な特性のプログラムラインが採用される。

「プログラムモード」は、汎用の撮影シーンモードであり、デジタルカメラ１Ａはフルオートの状態になる。

＜露出モード＞
デジタルカメラ１Ａが有する露出モード、すなわち、「プログラムモード」、「絞り優先モード」および「シャッタスピード優先モード」の３種類の露出モードについて以下で説明する。

「プログラムモード」では、シャッタスピードと絞り値とがデジタルカメラ１Ａによって自動決定される。なお、露出モードが「プログラムモード」に設定された場合、撮影シーンモードも自動的に「プログラムモード」に設定される。

「絞り優先モード」では、操作者がマニュアル設定した絞り値に基づいて、シャッタスピードがデジタルカメラ１Ａによって自動決定される。

「シャッタスピード優先モード」では、操作者がマニュアル設定したシャッタスピードに基づいて、絞り値がデジタルカメラ１Ａによって自動的に決定される。

＜撮影シーンモード、動作モード、読み出しモード、表示モードおよび記録モードの関係＞
デジタルカメラ１Ａは、設定された撮影シーンモードに基づいて、読み出しモード、表示モードおよび記録モードを決定する。撮影シーンモード、動作モード、読み出しモード、表示モードおよび記録モードの関係を図１２に示す。

図１２に示すように、撮影シーンモードが、「ポートレートモード」、「夕景モード」、「夜景ポートレート・夜景モード」、「テキストモード」および「プログラムモード」等の非スポーツモードに設定されている場合、読み出しモードが「高精細読み出しモード」に、表示モードが「高精細表示モード」に同時に設定される。さらに、動作モードが「動画撮影モード」に設定されている場合は、記録モードも「高精細記録モード」に同時設定される。

一方、撮影シーンモードが、「スポーツモード」に設定されている場合、読み出しモードが「高速読み出しモード」に、表示モードが「高速表示モード」に同時設定される。さらに、動作モードが「動画撮影モード」に設定されている場合は、記録モードも「高速記録モード」に同時設定される。すなわち、デジタルカメラ１Ａでは、非スポーツモードから「スポーツモード」に撮影シーンモードが変更されるのに応答して、撮像、表示および記録のフレームレートが３０ｆｐｓから６０ｆｐｓへ同期して高速化される。

上述の読み出しモード、表示モードおよび記録モードは、フレームレート設定部２２５によって同時に設定される。したがって、撮像フレームレート、表示フレームレート、記録フレームレート、撮像解像度、表示解像度および記録解像度は、撮影シーンモードの変更に応じて同期して変更される。換言すれば、デジタルカメラ１Ａでは、フレームレートの変更処理と解像度の変更処理とが同期して実行される。

このように読み出しモード、表示モードおよび記録モードを決定することにより、被写体の速い動きをライブビューで忠実に再現することが望まれるスポーツモードではフレームレートが高速化される。一方、細部を忠実に再現することが望まれる非スポーツモードでは解像度が高解像度化される。これにより、画像処理の負荷を増すことなく、撮影シーンに適したフレームレートおよび解像度で画像を閲覧可能となる。

＜フレームレート切り替え動作＞
デジタルカメラ１Ａのフレームレート切り替え動作について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。

最初に実行されるステップＳ１は、設定されている動作モードによる分岐処理を実行するステップである。ステップＳ１では、動作モードが「静止画撮影モード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ２へ移行する。また、動作モードが「動画撮影モード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ３へ移行する。また、動作モードが「再生モード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ４へ移行する。

ステップＳ２，Ｓ３およびＳ４は、それぞれ、「静止画撮影モード」、「動画撮影モード」および「再生モード」に関するサブルーチンである。これらのサブルーチン終了後、動作フローはステップＳ１へ戻る。

以下では、上述の「静止画撮影モード」、「動画撮影モード」および「再生モード」のサブルーチンについて、図１４〜図１６を参照しながら説明する。

＜静止画撮影モードのサブルーチン＞
「静止画撮影モード」のサブルーチン（図１４）の最初のステップＳ２０１は、設定されている撮影シーンモードに応じた分岐処理を実行するステップである。ステップＳ２０１では、撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ２０２へ移行する。撮影シーンモードが非スポーツモードに設定されている場合、動作フローはステップＳ２０３へ移行する。

ステップＳ２０２およびＳ２０３は、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードおよび表示モードを同時設定するステップである。ステップＳ２０２では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高速読み出しモード」に設定し、表示モードを「高速表示モード」に設定する。一方、ステップＳ２０３では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高精細読み出しモード」に設定し、表示モードを「高精細表示モード」に設定する。ステップＳ２０３またはＳ２０４の終了後に動作フローはステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２またはＳ２０３で設定された読み出しモードでＣＣＤ３０３から画像データが読み出され、ステップＳ２０２またはＳ２０３で設定された表示モードでＬＣＤ１０に画像がライブビュー表示される。これにより、デジタルカメラ１Ａでは撮影シーンモードに適したフレームレートおよび解像度で画像を閲覧可能となる。

ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５は、撮影シーン選択ボタン２１の状態に応じた分岐処理を行うステップである。ステップＳ２０５では、撮影シーン選択ボタン２１の押下が検出された場合、動作フローはステップＳ２０６へ移行する。撮影シーン選択ボタン２１の押下が検出されない場合、動作フローはステップＳ２０７へ移行する。

ステップＳ２０６では、撮影シーンモードを切り替える処理が行われる。切り替え処理終了後、動作フローはステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０７は、モード切り替えボタン１６の状態に応じた分岐処理を行うステップである。ステップＳ２０７では、モード切り替えボタン１６の押下が検出された場合、動作フローはステップＳ２０８へ移行する。モード切り替えボタン１６の押下が検出されない場合、動作フローはステップＳ２０４へ戻る。これにより、撮影シーン選択ボタン２１およびモード切り替えボタン１６が押下されない限り、一定のフレームレートでライブビュー表示が継続されることになる。そして、撮影シーン選択ボタン２１の押下に応答して撮影シーンモードが切り替えられるとともに、当該切り替えに応じてフレームレートおよび解像度の変更処理が実行されることになる。

ステップＳ２０８では、動作モードを切り替える処理が行われる。切り替え終了後、「静止画撮影モード」のサブルーチンは終了する。

＜動画撮影モードのサブルーチン＞
「動画撮影モード」のサブルーチン（図１５）のステップＳ３０１〜Ｓ３０８は、それぞれ、「静止画撮影モード」のサブルーチン（図１４）のステップＳ２０１〜Ｓ２０８に対応している。そして、ステップＳ３０１〜Ｓ３０８では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８と類似の処理が行われる。ただし、ステップＳ３０２およびＳ３０３では、ステップＳ２０２およびＳ２０３の読み出しモードおよび表示モードに加えて、記録モードも設定される。具体的には、ステップＳ３０２では記録モードが「高速記録モード」に設定され、ステップＳ３０３では記録モードが「高精細記録モード」に設定される。

これにより、撮影シーンモードに適したフレームレートおよび解像度でメモリカード８に画像データが記録可能となる。

＜再生モードのサブルーチン＞
「再生モード」のサブルーチン（図１６）の最初のステップＳ４０１では、フレームレート設定部２２５が表示モードを所定のモードに設定する。しかる後に、動作フローはステップＳ４０２へ移行する。ステップＳ４０１で設定される表示モードは特に制限されない。

ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で設定された表示モードでＬＣＤ１０に画像が再生表示される。

ステップＳ４０２に続くステップＳ４０３は、モード切り替えボタン１６の状態に応じた分岐処理を行うステップである。ステップＳ４０３では、モード切り替えボタン１６の押下が検出された場合、動作フローはステップＳ４０４へ移行する。モード切り替えボタン１６の押下が検出されない場合、動作フローはステップＳ４０２へ戻る。これにより、モード切り替えボタン１６が押下されて動作モードが切り替えられない限り、再生表示が継続されることになる。

ステップＳ４０４では、動作モードを切り替える処理が行われる。切り替え終了後、「再生モード」のサブルーチンは終了する。

＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態のデジタルカメラ１Ｂは、第１実施形態のデジタルカメラ１Ａと類似の構成を有する。しかし、デジタルカメラ１ＢのＲＯＭ２２１にインストールされた制御プログラムは、デジタルカメラ１Ａの制御プログラムと異なるため、デジタルカメラ１Ｂの動作はデジタルカメラ１Ａと異なる。より具体的には、デジタルカメラ１Ｂでは、撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合に、動き検出部２３０の検出結果に基づいて、フレームレートおよび解像度の自動変更処理（自律的変更処理）を行う。以下では、この相違点について、図１７の「静止画撮影モード」のサブルーチンのフローチャートおよび図１８の「動画撮影モード」のサブルーチンのフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、デジタルカメラ１Ａとの共通点についての重複説明は省略する。

＜静止画撮影モードのサブルーチン＞
図１７は、デジタルカメラ１Ｂの「静止画撮影モード」の動作フローを説明するフローチャートである。

「静止画撮影モード」のサブルーチンの最初のステップＳ５０１は、ステップＳ２０１（図１４）に対応している。ステップＳ５０１では、撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ５０９へ移行する。撮影シーンモードが非スポーツモードに設定されている場合、動作フローはステップＳ５０３へ移行する。

ステップＳ５０９は、動き検出２３０が特定したＡＦに関する情報（合焦レンズ位置および合焦評価領域の位置の情報）から主被写体の動き（移動スピード）を算出する。より具体的には、フレームレートおよび合焦レンズ位置の移動量から、光軸ＯＡ方向の主被写体の移動スピードＶ１を算出し、フレームレートおよび合焦評価領域の位置の移動量から、光軸ＯＡと垂直方向の主被写体の移動スピードＶ２を算出する。これらの算出処理終了後、動作フローはステップＳ５１０へ移行する。

ステップＳ５１０では、移動スピードＶ１と所定の閾値Ｖ１’との大小関係によって分岐処理が行われる。具体的には、移動スピードＶ１が閾値Ｖ１’以上の場合、動作フローはステップＳ５０２へ移行する。移動スピードＶ１が閾値Ｖ１’より小さい場合、動作フローはステップＳ５１１へ移行する。

ステップＳ５１１では、移動スピードＶ２と所定の閾値Ｖ２’との大小関係によって分岐処理が行われる。具体的には、移動スピードＶ２が閾値Ｖ２’以上の場合、動作フローはステップＳ５０２へ移行する。移動スピードＶ２が閾値Ｖ２’より小さい場合、動作フローはステップＳ５０３へ移行する。

ステップＳ５０２およびＳ５０３は、それぞれ、ステップＳ２０２およびＳ２０３（図１４）に対応している。ステップＳ５０２では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高速読み出しモード」に設定し、表示モードを「高速表示モード」に設定する。一方、ステップＳ５０３では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高精細読み出しモード」に設定し、表示モードを「高精細表示モード」に設定する。ステップＳ５０２またはＳ５０３終了後に動作フローはステップＳ５０４へ移行する。

ステップＳ５０１〜Ｓ５０３，Ｓ５０９〜Ｓ５１１により、撮影シーンモードが「スポーツモード」に設定されている場合、移動スピードＶ１またはＶ２のいずれかが所定の閾値より大きい場合はフレームレートが自動的（自律的）に高速化される。このため、被写体の光軸ＯＡ方向および光軸ＯＡと垂直方向の移動スピードに適したフレームレートで画像を閲覧可能となる。

ステップＳ５０４〜Ｓ５０８は、それぞれ、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８（図１４）に対応している。そして、ステップＳ５０４〜Ｓ５０８では、それぞれ、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８と同様の処理が実行される。

＜動画撮影モードのサブルーチン＞
図１８は、デジタルカメラ１Ｂの「動画撮影モード」のサブルーチンの動作フローを説明するフローチャートである。

「動画撮影モード」のサブルーチンのステップＳ６０１〜Ｓ６１１は、それぞれ、「静止画撮影ブルーチン」のステップＳ５０１〜Ｓ５１１（図１７）に対応している。そして、ステップＳ６０１〜Ｓ６１１では、それぞれ、ステップＳ５０１〜Ｓ５１１と類似の処理が行われる。ただし、ステップＳ６０２およびＳ６０３では、ステップＳ５０２およびＳ５０３の読み出しモードおよび表示モードに加えて、記録モードも設定される。具体的には、ステップＳ６０２では記録モードが「高速記録モード」に設定され、ステップＳ６０３では記録モードが「高精細記録モード」に設定される。このため、被写体の光軸ＯＡ方向および光軸ＯＡと垂直方向の移動スピードに適したフレームレートで画像を閲覧および記録可能となる。

＜＜第３実施形態＞＞
第３実施形態のデジタルカメラ１Ｃは、第１実施形態のデジタルカメラ１Ａと類似の構成を有している。しかし、デジタルカメラ１ＣのＲＯＭ２２１にインストールされた制御プログラムはデジタルカメラ１Ａの制御プログラムと異なるため、デジタルカメラ１Ｃの動作はデジタルカメラ１Ａと異なっている。より具体的には、デジタルカメラ１Ｃは、「静止画撮影モード」において、露出モードの切り替えに応じて、および動き検出部２３０の検出結果に基づいて、フレームレートおよび解像度の変更処理を行う。以下では、この相違点について、図１９の「静止画撮影モード」のサブルーチンのフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、デジタルカメラ１Ａおよび１Ｂとの共通点についての重複説明は省略する。

＜静止画撮影サブルーチン＞
「静止画撮影モード」のサブルーチンの最初のステップＳ７０１は、露出モードに応じた分岐処理を行うステップである。露出モードが「プログラムモード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ７０２へ移行する。露出モードが「シャッタスピード優先モード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ７１１へ移行する。露出モードが「絞り優先モード」に設定されている場合、動作フローはステップＳ７１２へ移行する。

ステップＳ７０２では、図１７のステップＳ５０９と同様の方法で主被写体の移動スピードＶ１およびＶ２を算出する。算出処理終了後、動作フローはステップＳ７０３へ移行する。

ステップＳ７０３では、移動スピードＶ１と所定の閾値Ｖ１’との大小関係によって分岐処理が行われる。具体的には、移動スピードＶ１が閾値Ｖ１’以上の場合、動作フローはステップＳ７０５へ移行する。移動スピードＶ１が閾値Ｖ１’より小さい場合、動作フローはステップＳ７０４へ移行する。

ステップＳ７０４では、移動スピードＶ２と所定の閾値Ｖ２’と大小関係によって分岐処理が行われる。具体的には、移動スピードＶ２が閾値Ｖ２’以上の場合、動作フローはステップＳ７０５へ移行する。移動スピードＶ２が閾値Ｖ２’より小さい場合、動作フローはステップＳ７１２へ移行する。

ステップＳ７１１では、操作者によってマニュアル設定されたシャッタスピードＳＳと所定の閾値ＳＳ’との大小関係によって分岐処理が行われる。具体的には、シャッタスピードが閾値ＳＳ’以下の場合、動作フローはステップＳ７０５へ移行する。シャッタスピードＳＳが閾値ＳＳ’より大きい場合、動作フローはステップＳ７１２へ移行する。

ステップＳ７０５およびＳ７１２は、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードおよび表示モードを同時設定するステップである。

ステップＳ７０５では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高速読み出しモード」に設定し、表示モードを「高速表示モード」に設定する。設定後に動作フローはステップＳ７０６へ移行する。一方、ステップＳ７１５では、フレームレート設定部２２５が、読み出しモードを「高精細読み出しモード」に設定し、表示モードを「高精細表示モード」に設定する。設定後に動作フローはステップＳ７０６へ移行する。

ステップＳ７０６では、ステップＳ７０５またはＳ７１２で設定された読み出しモードでＣＣＤ３０３から画像データが読み出され、ステップＳ２０２またはＳ２０３で設定された表示モードでＬＣＤ１０に画像がライブビュー表示される。

これにより、露出モードが「プログラムモード」に設定されている場合は、被写体の移動スピードに適したフレームレートで画像を閲覧可能となる。また、露出モードが「シャッタスピード優先」に設定されている場合は、シャッタスピードが高速である場合にフレームレートが高速化される。これにより、シャッタスピードに適したフレームレートで画像を閲覧可能となる。また、「露出モード」が絞り優先モードの場合、フレームレートが低速となる一方で解像度が高解像度となる。これにより、「絞り優先モード」に適したフレームレートで画像を閲覧可能となる。

ステップＳ７０６に続くステップＳ７０７は、撮影シーン選択ボタン２１の状態に応じた分岐処理を行うステップである。ステップＳ７０７では、撮影シーン選択ボタン２１の押下が検出された場合、動作フローはステップＳ７０８へ移行する。撮影シーン選択ボタン２１の押下が検出されない場合、動作フローはステップＳ７０９へ移行する。

ステップＳ７０８では、撮影シーンモードを切り替える処理が行われる。切り替え処理終了後、動作フローはステップＳ７０１へ移行する。

ステップＳ７０９は、モード切り替えボタン１６の状態に応じた分岐処理を行うステップである。ステップＳ７０９では、モード切り替えボタン２１の押下が検出された場合、動作フローはステップＳ７１０へ移行する。モード切り替えボタン１６の押下が検出されない場合、動作フローはステップＳ７０６へ戻る。これにより、モード切り替えボタン１６が押下されて動作モードが切り替えられない限り、一定のフレームレートでライブビュー表示が継続されることになる。

ステップＳ７１０では、動作モードの切り替え処理が行われ、「静止画撮影モード」のサブルーチンが終了する。

＜＜変形例＞＞
（１）第１実施形態では、撮影シーンモードの変更に同期させてフレームレートおよび解像度の変更処理を行ったが、露出モードの変更に同期させてフレームレートおよび解像度の変更処理を行ってもよい。例えば、「シャッタスピード優先モード」から「絞り優先モード」への露出モードの変更に同期させて、フレームレートを低下させてもよい。

（２）第１実施形態〜第３実施形態では、フレームレートを３０ｆｐｓと６０ｆｐｓとの２段階に変化させたが、これを３段階以上に変化させてもよい。例えば、１５ｆｐｓのフレームレートの撮像モード、表示モードおよび記録モードを「絞り優先モード」に適用してもよい。この場合、解像度をより向上可能である。

デジタルカメラ１Ａの平面図である。 図１のII−II位置から見たデジタルカメラ１Ａの断面図である。 デジタルカメラ１Ａの背面図である。 デジタルカメラ１Ａの内部構成を説明するブロック図である。 画像ＩＡが複数の分割エリアＡ１〜Ａ２４に等分割されている状態を示す図である。 画像ＩＢが複数の分割エリアＢ１〜Ｂ２４に等分割されている状態を示す図である。 「全画素読み出しモード」の読み出し方法を説明する図である。 「高精細読み出しモード」の読み出し方法を説明する図である。 「高速読み出しモード」の読み出し方法を説明する図である。 「高精細表示モード」の走査方法を説明する図である。 「高速表示モード」の走査方法を説明する図である。 撮影シーンモード、動作モード、読み出しモード、表示モードおよび記録モードの関係を説明する図である。 デジタルカメラ１Ａのフレームレート切り替え動作を説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ａの「静止画撮影モード」のサブルーチンを説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ａの「動画撮影モード」のサブルーチンを説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ａの「再生モード」のサブルーチンを説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ｂの「静止画撮影モード」のサブルーチンを説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ｂの「動画撮影モード」のサブルーチンを説明するフローチャートである。 デジタルカメラ１Ｃの「静止画撮影モード」のサブルーチンを説明する図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ デジタルカメラ
８ メモリカード
１０ ＬＣＤ
３０３ ＣＣＤ
ＩＡ，ＩＢ 画像
Ａ１〜Ａ２４，Ｂ１〜Ｂ２４ 分割エリア

Claims (18)

1. 撮像装置であって、
   可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
   可変の表示フレームレートで前記画像データに係る画像を表示する表示手段と、
   前記撮像手段と前記表示手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、
   前記撮像フレームレートと前記表示フレームレートとを、第１フレームレートから第２フレームレートへ同期させて変更するフレームレート変更処理を実行可能であることを特徴とする撮像装置。
2. 動画を撮影可能な撮像装置であって、
   可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
   可変の記録フレームレートで前記画像データを記録する記録手段と、
   前記撮像手段と前記記録手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、
   前記撮像フレームレートと前記記録フレームレートとを、第１フレームレートから第２フレームレートへ同期させて変更するフレームレート変更処理を実行可能であることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
   前記撮像装置は複数の撮影シーンモードを有しており、
   前記制御手段が、前記撮影シーンモードの変更に応答して前記フレームレート変更処理を実行することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
   前記被写体に含まれる主被写体の動きを検出する検出手段をさらに備え、
   前記制御手段が、前記検出手段の検出結果に基づいて前記フレームレート変更処理を自律的に実行可能であることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
   前記制御手段が、前記画像データの解像度を第１解像度から第２解像度へ変更する解像度変更処理を前記フレームレート変更処理と同期させて実行可能であることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記複数の撮影シーンモードは、動きの速い被写体用のスポーツモードと、前記スポーツモード以外の非スポーツモードとを含み、
   撮影シーンモードが前記非スポーツモードから前記スポーツモードへ変更されるのに応答して前記フレームレート変更処理が実行されるに際して、
   前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項４に記載の撮像装置において、
   前記撮像装置は、特定撮影シーンモードを含む複数の撮影シーンモードを有しており、
   撮影シーンモードが前記特定撮影シーンモードに設定されている場合、前記制御手段が前記フレームレート自動変更処理を実行することを特徴とする撮像装置。
8. 撮像装置であって、
   可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
   可変の表示フレームレートで前記画像データに係る画像を表示する表示手段と、
   前記撮像手段と前記表示手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、
   前記撮像フレームレートと前記表示フレームレートとを、同一の制御フレームレートに同時設定することを特徴とする特徴とする撮像装置。
9. 撮像装置であって、
   可変の撮像フレームレートで被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
   可変の記録フレームレートで前記画像データを記録する記録手段と、
   前記撮像手段と前記記録手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、
   前記撮像フレームレートと前記記録フレームレートとを、同一の制御フレームレートに同時設定することを特徴とする特徴とする撮像装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の撮像装置において、
    前記撮像装置は複数の撮影シーンモードを有しており、
    前記制御手段が、前記撮影シーンモードに基づいて前記制御フレームレートを決定することを特徴とする撮像装置。
11. 請求項５に記載の撮像装置において、
    前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であり、
    前記第１解像度より前記第２解像度が低解像度であることを特徴とする撮像装置。
12. 請求項４に記載の撮像装置において、
    前記検出手段が、
    前記主被写体に対して前記撮像装置の光軸方向の測距を行う測距手段を備えることを特徴とする撮像装置。
13. 請求項４に記載の撮像装置において、
    前記検出手段が、
    前記撮像装置の光軸と垂直方向への前記主被写体の移動量を算出する算出手段を備えることを特徴とする撮像装置。
14. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
    前記撮像手段が複数の受光画素を有する撮像デバイスを備え、
    前記複数の受光画素のうち、読み出し対象となる受光素子の数を変化させることにより、前記撮像フレームレートを変更することを特徴とする撮像装置。
15. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
    前記表示手段が複数の複数の表示画素を有する表示デバイスを備え、
    前記複数の表示画素のうち、走査対象となる表示画素の数を変化させることにより、前記表示フレームレートを変更することを特徴とする撮像装置。
16. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
    前記撮像装置は複数の露出モードを有しており、
    前記制御手段が、前記露出モードの変更に応答して前記フレームレート変更処理を実行することを特徴とする撮像装置。
17. 請求項１６に記載の撮像装置において、
    前記複数の露出モードは、操作者がマニュアル設定した絞り値に基づいて自動露出制御を行う絞り優先モードと、前記絞り優先モード以外の非絞り優先モードとを含み、
    露出モードが前記非絞り優先モードから前記絞り優先モードへ変更されるのに応答して実行される前記フレームレート変更処理において、
    前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが低速であることを特徴とする撮像装置。
18. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
    前記撮像装置は、操作者がマニュアル設定したシャッタスピードに基づいて自動露出制御を行うシャッタスピード優先モードを含む複数の露出モードを有しており、
    露出モードが前記シャッタスピード優先モードに設定されている場合、所定の閾値より高速のシャッタスピードがマニュアル設定されたのに応答して実行される前記フレームレート変更処理において、前記第１フレームレートより前記第２フレームレートが高速であることを特徴とする撮像装置。

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