(57)【要約】【課題】  電池の容量が低下した状況下において、撮影シーンに応じて効率的な省エネ対応が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  露出制御モード選択手段、撮影シーン選択手段、焦点制御モード選択手段で選択された条件下で、撮像装置本体の動作用電源である電池の電圧を電圧検知手段で検知し、検知結果に基づいて撮像手段を駆動する信号を発生する駆動制御信号生成手段の駆動信号周波数を基準信号生成手段で低速化する撮像装置。【選択図】        図３
2006180351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成する駆動制御信号生成手段と、
前記駆動制御信号生成手段で使用される基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号生成手段の作動を制御する基準信号制御手段と、
撮像装置本体の動作用電源としての電池と、
前記電池の電圧を検知する検知手段と、を有し
前記基準信号制御手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて、
前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数を制御し、前記駆動制御信号生成手段は、前記周波数が制御された基準信号を用いて前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段の露出制御を行う露出制御部での処理内容を選択する露出制御モード選択手段と、
前記撮像手段の解像度を選択する撮影シーン選択手段と、
前記撮像手段の焦点制御を行う焦点制御部での処理内容を選択する焦点制御モード選択手段と、を有し、
前記基準信号制御手段は、
前記露出制御モード選択手段、前記撮影シーン選択手段、前記焦点制御モード選択手段の少なくとも１つで選択された条件下で前記検知手段による前記電池の電圧検知を行い、該検知結果に基づいて前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記基準信号制御手段は、
予め設定された基準電圧を有し、前記検知手段で検出された前記電池の電圧と前記基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記基準信号生成手段で生成される基準信号の周波数を変更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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、電池の容量が低下した状況下において、撮影シーンに応じて撮像素子の画素転送クロックを低速化することが可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子カメラ、デジタルビデオカメラなどの撮像装置では、高性能化が進展するに伴い、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）に代表される撮像素子の性能も高解像度、高精細なものが求められる様になってきた。例えば、電子カメラが最初に商品化された頃の撮像素子は、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ；画素数＝６４０×４８０画素）のものが主流だったが、最近では、ＳＸＧＡ（Ｓｕｐｅｒ  Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ；画素数＝１２８０×１０２４画素）や５００万画素クラスの撮像素子が普及するまでに至っている。
【０００３】
一方、高い画素密度の撮像素子は、駆動信号の周波数を高くして高速駆動に対応できる様にしているが、駆動信号を高速化させると、消費電力が大きくなる為に、比較的早く電池が消耗してしまい、撮影枚数や使用時間に大きく影響を及ぼすことになる。
【０００４】
この様に、画素密度の高い撮像素子の高速駆動に伴う消費電力の増大は、撮影枚数に及ぼす影響が大きく省エネ対策を考慮する必要があった。そして、これまでも省エネ対策を考慮した撮像装置の検討が種々行われてきた。
【０００５】
具体的には、デジタルカメラに電池電圧検出回路を設けて電池の出力電圧を検出し、検出結果に応じてフレームレートを可変することにより電池の消耗を抑制したデジタルカメラの技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、被写体の照度が低くなると自動的にフレームレートを下げて消費電力の低減化するビデオカメラの技術（例えば、特許文献２）がある。この様に、カメラのフレームレートを制御して電力消費の低減化を実現した撮像装置の技術があった。
【特許文献１】特開２００４−２３６２８０号公報（段落００２６等参照）
【特許文献２】特開２０００−２３００３号公報（段落００１９等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、デジタルカメラのフレームレートは、撮影シーンによっては操作性に大きく影響を及ぼしてしまう。例えば、スポーツシーンの様に動きの激しい被写体を撮影する時にフレームレートが遅いと被写体の動きに表示画像が追従できなくなり、構図決定が困難になりシャッタチャンスを逸してしまうことがある。また、マニュアルフォーカス操作による撮影で光学ファインダと同じ様に画像の視認や微妙なフォーカス調整を表示装置で行うことがあるが、フレームレートが遅いとピント位置の変化に表示画像が追従できなくなってシャッタチャンスを逃してしまうことがある。
【０００７】
上述した様に撮影枚数確保の為に省エネ対策を行う技術はこれまでも種々検討されてきた。しかしながら、撮影シーンによってはフレームレートを下げずに、そのまま撮影を続けたい場合もあり、省エネ対策としては充分なものではなく改良が望まれていた。
【０００８】
特許文献１のデジタルカメラでは、電池の温度が低下した時に、また、特許文献２のビデオカメラでは被写体の照度が低くなった時に、フレームレートを下げて低消費電力化を行っているが、上述した様に高いフレームレートを必要とするスポーツシーンやマニュアルフォーカス時等における操作性を考慮した省エネ対策を示唆するものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像装置の複雑化や高価格化を招くことなく、電池の容量が低下した状況下において、撮影シーンに応じて撮像素子の画素転送クロックを低速化し、より効率的な省エネ対策を図った撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、下記の請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明によって達成される。
【００１１】
（請求項１）
被写体光像を光電変換して画像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成する駆動制御信号生成手段と、
前記駆動制御信号生成手段で使用される基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号生成手段の作動を制御する基準信号制御手段と、
撮像装置本体の動作用電源としての電池と、
前記電池の電圧を検知する検知手段と、を有し
前記基準信号制御手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて、
前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数を制御し、前記駆動制御信号生成手段は、前記周波数が制御された基準信号を用いて前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成することを特徴とする撮像装置。
【００１２】
（請求項２）
前記撮像手段の露出制御を行う露出制御部での処理内容を選択する露出制御モード選択手段と、
前記撮像手段の解像度を選択する撮影シーン選択手段と、
前記撮像手段の焦点制御を行う焦点制御部での処理内容を選択する焦点制御モード選択手段と、を有し、
前記基準信号制御手段は、
前記露出制御モード選択手段、前記撮影シーン選択手段、前記焦点制御モード選択手段の少なくとも１つで選択された条件下で前記検知手段による前記電池の電圧検知を行い、該検知結果に基づいて前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１３】
（請求項３）
前記基準信号制御手段は、
予め設定された基準電圧を有し、前記検知手段で検出された前記電池の電圧と前記基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記基準信号生成手段で生成される基準信号の周波数を変更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。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、露出制御モード選択手段、撮影シーン選択手段、焦点制御モード選択手段で選択された条件下で電池容量の検出結果を判断し、基準信号生成手段で形成される基準信号の周波数変更が決められる。その結果、駆動制御信号の周波数が制御されて消費電力の低減化が行えるようになり、より効率的な省エネ対策を図った撮像装置の提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態としては、デジタルカメラが代表的であるが、この他にカメラ付きの携帯電話機や、デジタルビデオカメラなども含まれる。
【００１６】
図１及び図２を用いて、本発明に係る撮像装置の代表的な実施形態の１つであるデジタルカメラの外観を説明する。図１（ａ）は、本発明に係るデジタルカメラ１の正面図、（ｂ）は背面図である。また、図２（ａ）は、デジタルカメラ１の上面図、（ｂ）は側面図である。図のように、デジタルカメラ１は、撮像部２、及び、カメラ本体部３よりなる。
【００１７】
撮像部２は、マクロズームからなる撮影レンズ及びＣＣＤ等の光電変換素子からなる撮像手段と信号処理回路と、を有し、被写体の光学像（被写体光像）を画像信号（ＣＣＤの各画素で光電変換された電荷信号により構成される画像信号）に変換して取り込んだ後Ａ／Ｄ変換して出力するものである。
【００１８】
撮像部２の内部には、後述するマクロズームレンズ２０１が配設され、マクロズームレンズ２０１が配設された箇所の後方に後述するＣＣＤエリアセンサ２０２を備えた撮像回路（図示せず）が設けられている。
【００１９】
また、撮像部２の内部には、適所にフラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサを備えた調光回路（図示せず）が設けられている。
【００２０】
カメラ本体部３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示素子）からなるＬＣＤ表示部６、ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ；電子ビューファインダ）７、デジタルカメラ１を図示しないパーソナルコンピュータに接続する外部接続端子１５を有しており、撮像部２で取り込まれた画像信号に所定の信号処理を施し、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７への画像表示、後述するメモリカード１６などの記録媒体への画像記録、あるいはパーソナルコンピュータへの画像の転送といった処理を行う。
【００２１】
図１（ａ）に示す様に、カメラ本体部３の前面には、上部適所にフラッシュ４が設けられている。また、図１（ｂ）に示す様に、カメラ本体部３の背面の略中央部には撮影画像の表示や記録画像の再生表示を行うＬＣＤ表示部６とＥＶＦ７が設けられている。
【００２２】
カメラ本体部３の上面には、図２（ａ）に示す様に、撮影画像をキャプチャしメモリカード１６に記録するシャッタボタン５と、シャッタボタン５の近くに「記録モード」（図中のＲＥＣ）と「再生モード」（図中のＰＬＡＹ）とを切換設定する撮影モード切換スイッチ１４が設けられている。記録モードは、撮影待機状態から露光制御のプロセスを経て撮影にいたる写真撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード１６に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に再生表示するモードである。
【００２３】
また、図２（ａ）に示す様に、カメラ本体部３の上面には、撮影感度を切り換えるための撮影感度切換スイッチ１０が設けられている。撮影感度切換スイッチ１０は、スイッチを押す度に、例えば、撮影感度がＩＳＯ１００からＩＳＯ８００までサイクリックに切り換り、撮影時の状況に適した感度を選択することが可能である。
【００２４】
さらに、カメラ本体３の上面には露出調整モードを切り換えるための露出調整モード切換スイッチ１１が設けられている。露出調整モード切換スイッチ１１は、オートまたはマニュアルによる露出調整操作を選択するとともに、マニュアル操作を行う場合にシャッタスピードの選択を行えるようにしてある。すなわち、露出調整モード切換スイッチ１１を押す度に、例えば、オート、マニュアル１秒からマニュアル１／２０００秒まで切り変わる。すなわち、露出調整モード切換スイッチ１１は、本発明に係る撮像装置における露出制御モード選択手段として機能するものである。
【００２５】
また、カメラ本体３の上面には、撮影シーンに応じた撮影解像度を選択するための撮影シーン切換スイッチ１２が設けられている。撮影シーン切換スイッチ１２により設定される撮影シーンには、例えば、スポーツモードや風景モードといったモードの設定が挙げられ、これらを撮影シーン切換スイッチ１２で選択する。すなわち、撮影シーン切換スイッチ１２は、本発明に係る撮像装置における撮影シーン選択手段として機能する。
【００２６】
ここで、スポーツモードとは、スポーツシーンなどの動きの激しい被写体撮影を行う場合に、撮影解像度を低く設定してフレームレートを上げて動き追従性を上げたモードである。スポーツモードに設定すると、動きの激しい被写体を撮影する際の構図決定が容易になりシャッタチャンスを逃さずに撮影できる。
【００２７】
また、風景モードとは、風景撮影などの静的で、かつ、表示装置で高い表示再現性が要求される被写体を撮影する場合に、撮影解像度を高く設定して、色の再現性や鮮鋭性を高めるモードである。風景モードに設定すると、撮影者は撮影結果に近い画像を表示装置で確認しながら撮影することができる。
【００２８】
また、カメラ本体３の上面には、焦点調整モードを切り換えるための焦点調整モード切換えスイッチ１３が設けられている。焦点調整モードスイッチ１３は、焦点調整モードがオートまたはマニュアルを選択するものである。すなわち、焦点調整モード切換えスイッチ１３は、本発明に係る撮像装置における焦点制御モード選択手段として機能するものである。
【００２９】
図１（ｂ）に示す様に、カメラ本体部３の背面には、再生画像のコマ送りや、撮影時にズーム操作、またはマニュアルフォーカス操作を行うための再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９が設けられている。再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９における再生画像のコマ送りとは、カメラを再生モードに設定しメモリカード１６に記録された画像をコマ番号とともにＬＣＤ表示部６に順次表示する様にしたものである。なお、ＬＣＤ表示部６への画像表示を昇順方向（撮影順の方向）若しくは降順方向（撮影順と逆の方向）に変更指示することも可能である。
【００３０】
また、撮影時のズーム操作は、再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９を操作することにより、マクロズームレンズ２０１をテレ方向若しくはワイド方向にズーミングすることである。
【００３１】
また、撮影時のマニュアルフォーカス操作は、再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９を操作することにより、マクロズームレンズ２０１を遠方向若しくは近方向にフォーカシングすることである。
【００３２】
さらに、カメラ本体部３の背面には、画像表示を行うためのＬＣＤ表示部６とＥＶＦ７とを選択するＥＶＦ切換スイッチ８が設けられている。
【００３３】
また、カメラ本体部３の底面内部には、デジタルカメラ１の動作用電源としての電池３１５（図示せず）が設けられている。
【００３４】
次に、デジタルカメラ１の制御系について図３を用いて説明する。図３は、本発明に係わるデジタルカメラ１の制御系のブロック図である。なお、図３では、図１及び図２に示した部材と同じ部材には同一の番号を付与した。
【００３５】
撮像部２内のマクロズームレンズ２０１には開口量が固定された絞り部材（固定絞り）が設けられている。ＣＣＤエリアセンサ２０２（以下、ＣＣＤ２０２と略称する。）は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色透過フィルタをピクセル単位（画素単位）で市松模様状に配置させたカラーエリア撮像センサで、マクロズームレンズ２０１により結像された被写体光像を、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光の各色成分の画像信号（各画素単位で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換するものである。すなわち、ＣＣＤ２０２は、本発明に係る撮像装置における撮像手段として機能するものである。
【００３６】
撮像部２では、撮影待機状態で露出制御（ＣＣＤ２０２の露光量調節）が行えるが、撮影待機状態では絞りドライバ２０８により絞りが開放固定絞りに設定されるので、ＣＣＤ２０２の電荷蓄積時間の調節により露出制御が行われる。すなわち撮影待機状態における露出制御は、シャッタースピードに相当するＣＣＤ２０２の電荷蓄積時間の調節により行われるものである。
【００３７】
電荷蓄積時間の調節は以下の様に行われる。先ず、ＣＣＤ２０２により測光された光量データより選択された測光エリアに基づいてカメラ本体部３に設けられたカメラ制御ＣＰＵ３１１で露出制御データが算出される。そして、算出された露出制御データと予め設定されているプログラム線図のデータに基づき、露光時間データが算出されタイミングジェネレータ２０９に送られる。これらのデータに基づいてタイミングジェネレータ２０９よりＣＣＤ２０２に適正な露光時間となる電荷蓄積時間の情報がフィードバックされて電荷蓄積時間が調節される。
【００３８】
なお、被写体輝度が低輝度の時、適切なシャッタスピードの設定できず適正な露光制御を行うことができない場合があるが、この様な場合、シャッタスピードの調整とともに、ＡＧＣ回路２０５のゲイン調整を行うことで適正な露出制御を実現させることができる。
【００３９】
すなわち、低輝度時の場合、信号処理回路２０３内のＡＧＣ回路２０５のゲイン調整をシャッタースピード調整と組み合わせることで、双方の調整による相乗的な効果が得られて画像信号のレベル調整が可能になり、適正な露出制御が実現される。
【００４０】
また、撮影時における露出制御は、前述したカメラ制御ＣＰＵ３１１で算出された露出制御データと予め設定されたプログラム線図に基づく情報により、絞りドライバ２０８とタイミングジェネレータ２０９によりＣＣＤ２０２への適正な露光量が制御される。
【００４１】
タイミングジェネレータ２０９は、後述するカメラ本体部３の基準クロック発生部３０８から送信される基準クロックに基づいてＣＣＤ２０２の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ２０９で生成される駆動制御信号には、例えば、ＣＣＤ２０２における露出開始及び終了タイミングを制御する積分開始／終了のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号が挙げられ、これらのクロック信号がＣＣＤ２０２に供給されるとＣＣＤ２０２では各クロック信号に対応した駆動制御が行われる。この様に、タイミングジェネレータ２０９は、本発明に係る撮像装置における駆動制御信号生成手段として機能する。
【００４２】
電荷蓄積が完了すると（すなわち、デジタルカメラ１の露出制御が完了すると）、光電変換により形成された画像信号は、遮光されたＣＣＤ２０２内の転送路にシフトされてバッファを介して読み出される。そしてＣＣＤ２０２から読み出された画像信号は、信号処理回路２０３に取り込まれて所定の処理が施される。
図３に示す様に、信号処理回路２０３は、ＣＤＳ回路２０４、ＡＧＣ回路２０５より構成され、これらの構成部を介して画像信号に所定の処理が行われる。以下、信号処理回路２０３で行われる画像信号への所定の処理について説明する。
【００４３】
ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２０４は、ＣＣＤ２０２から読み出された画像信号より読出し時に発生するノイズの低減や、ＯＢクランプ動作による暗ノイズの補正を行うものである。
【００４４】
ＡＧＣ回路２０５は、ＣＤＳ回路２０４で処理された画像信号に対し、前述した撮影感度切換スイッチ１０により選択された撮影感度に基づいてゲイン調整を行い、撮影感度の制御を行うものである。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器２０６は、ＡＧＣ回路２０５から入力された画像信号を構成する各画素信号を１４ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換器２０６は、基準クロック発生部３０８から入力されるＡ／Ｄ変換用クロックに基づき、アナログ信号の各画素信号を１４ビットのデジタル信号に変換する。
【００４６】
ＣＣＤ２０２で読み出された画像信号は、信号処理回路２０３、及びＡ／Ｄ変換器２０６で所定の処理が施されて、デジタル画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は、画像処理ＣＰＵ３０１に取り込まれて所定の処理が行われる。
【００４７】
画像処理ＣＰＵ３０１は、マイクロコンピュータからなり、前述した撮像部２及びカメラ本体部３を構成する各部材の作動を制御することにより、デジタルカメラ１の撮影動作を統括的に制御するものである。以下、画像処理ＣＰＵ３０１で行われるデジタル画像信号への処理について説明する。
【００４８】
最初に、画像処理ＣＰＵ３０１に取り込まれた画像信号は、ＣＣＤ２０２から出力される画像信号の読出しに同期して画像メモリ３１４に書き込まれる。すなわち、画像処理ＣＰＵ３０１で行われる処理に使用されるデジタル画像信号は、画像メモリ３１４にいったん記録したものを画像メモリ３１４から取り出し、各ブロックにおける処理に使用される。
【００４９】
画像処理ＣＰＵ３０１は、画像メモリ３１４より取り出したデジタル画像信号に所定の処理を行うものであるが、図３に示す画素補間部３０２からマトリックス演算部３０６にかけての部位で所定の処理を行う。
【００５０】
画素補間部３０２は、画像メモリ３１４に記録された画像データをＲ、Ｇ、Ｂの各画素フィルタパターンでマスキングし、その後で平均補間（画素補間ともいう）を行うものである。このうち、高帯域にまで画素を有するＧの画素フィルタパターンは、周辺４画素の中間２値の平均値に置換して平均補間を行うメディアン（中間値）フィルタであり、ＲとＢの画素フィルタパターンは周辺９画素から同色に対して平均補間を行うものである。
【００５１】
解像度変換部３０３は、画素補間部３０２で画素補間を行った画像信号に対して、水平方向及び垂直方向に縮小処理や間引き処理を行い、デジタルカメラ１の撮像部２で設定された記録画像画素数に対応可能な解像度に変換するものである。同時にモニタ表示用の画像信号に対しても水平画素の間引き処理を行い、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に表示可能な低解像度の画像信号に変換することも可能である。
【００５２】
ホワイトバランス制御部（ＷＢ制御部）３０４は、解像度変換部３０３で解像度変換処理を行ったＲ、Ｇ、Ｂ各色成分の画像信号に対してレベル変換を行うもので、このレベル変換処理をホワイトバランス処理という。ホワイトバランス処理は、例えば、撮影待機時に画像メモリ３１４に書き込まれたデータより、予め設定されてある撮像面上の測色エリアに関する画像データを読み出し、この読み出された画像データの輝度や彩度のデータ等より、本来白と思われる部分を推測して、その部分のＲ、Ｇ、Ｂの各平均強度や、Ｇ／Ｒ比、Ｇ／Ｂ比を求め、Ｒ、Ｂの補正ゲインとして補正制御を行うものである。
【００５３】
ガンマ補正部３０５は、画像信号のγ特性を補正して画像信号を出力機器の特性に適したものに変換するもので、具体的な処理方法としては、例えば、非線形変換処理を行い、８ビットの画像信号に変換するなどの方法が挙げられる。
【００５４】
マトリックス演算部３０６は、ガンマ補正処理した画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｃｒ（Ｒ−Ｙ）信号、Ｃｂ（Ｂ−Ｙ）信号）に変換するものである。
【００５５】
そして、これらの部位で所定の処理を施されたデジタル画像信号は、再度、画像メモリ３１４に格納される。
【００５６】
基準クロック発生部３０８は、デジタルカメラ１の駆動制御に使用される基準クロックを生成し、これを各回路に供給する回路である。本発明における基準クロックの具体例としては、タイミングジェネレータ２０９に使用される基準クロックや、Ａ／Ｄ変換器２０６に使用されるＡ／Ｄ変換用クロックなどが挙げられ、基準クロック発生部３０８でこれらのクロックを生成する。この様に、基準クロック発生部３０８は、本発明に係る撮像装置における基準信号生成手段として機能する。また、基準クロック発生部３０８で生成する基準クロックの周波数は、後述するカメラ制御ＣＰＵ３１１により変動する様に制御されるものである。
【００５７】
ＬＣＤドライバ３０９は、画像処理ＣＰＵ３０１より画像メモリ３１４から読み出された画像信号をＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードし、これをフィールド画像としてＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に画像表示する。
【００５８】
また、電池電圧検出回路３１２は、電池電圧を検出して、後述するカメラ制御ＣＰＵ３１１に電池電圧情報として送出するものである。この様に、電池電圧検出回路３１２は、本発明に係る撮像装置における検知手段として機能する。
【００５９】
カメラ制御ＣＰＵ３１１は、マイクロコンピュータからなり、後述するスイッチ群３１６の各スイッチ操作によるスイッチ信号に基づき、上述した撮像部２内及びカメラ本体部３内の各部材の駆動をシーケンシャルに制御してデジタルカメラ１の撮影動作を統括制御するものである。
【００６０】
また、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、撮影解像度制御を行うものであり、撮影シーン切換えスイッチ１２、でスポーツモードが選択されている場合は、基準クロック発生部３０８で、生成する基準クロックを高速化させる。そしてタイミングジェネレータ２０９は基準クロック発生部３０８で高速化された基準クロックに基づいて、ＣＣＤ２０２の駆動制御を行うことにより、ＣＣＤ２０２から出力される画像信号の解像度を低くしてフレームレートを上げることができる。
【００６１】
例えば、本発明においては、スポーツモードが選択されている場合は、撮影解像度はＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ；画素数＝３２０×２４０画素）に、また、フレームレートは６０ｆｐｓ（フレーム／ｓｅｃ）に設定されるものである。また、風景モードが選択されている場合は、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、電池電圧検出回路３１２より送出された電池電圧情報と、予め設定されている基準電圧値（閾値）とを比較して、比較した結果に基づいて基準クロック発生部３０８で生成する基準クロックの周波数が低速化するように制御する。すなわちフレームレートは電池電圧情報によって設定されるものである。この様に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、本発明に係る撮像装置における基準信号制御手段として機能する。
【００６２】
また、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、デジタルカメラ１の露出制御を行うものであり、露出調整モード切換えスイッチ１１で、オートモードが選択されている場合は、上述した様に、撮影待機時及び撮影時において自動露出調整を行うが、マニュアルモードが選択されている場合、カメラ制御ＣＰＵ３１１は選択されたシャッタスピードに基づいて露出制御データを算出する。そして、算出した露出制御データと予め設定されているプログラム線図のデータに基づき、露光時間データを算出してタイミングジェネレータ２０９に送出する。これらのデータに基づいてタイミングジェネレータ２０９よりＣＣＤ２０２に適正な露光時間となる電荷蓄積時間の情報がフィードバックされて電荷蓄積時間が調節される。
【００６３】
この様に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、本発明に係る撮像装置における露出制御部として機能する。
【００６４】
さらに、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、デジタルカメラ１の焦点制御を行うものであり、焦点調整モード切換えスイッチ１３でオートモードが選択されている場合、画像メモリ３１４に書き込まれたデータより予め設定されてある撮像面上の測距エリアに関する画像データを読み出し、読み出された測距エリアに関する（画像）データに基づいて測距演算を行って、その結果に基づいてフォーカスモータードライバ２０７の作動を制御することで焦点制御を行う。
【００６５】
また、マニュアルモードが選択されている場合、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９の操作入力に基づいてフォーカスモータードライバ２０７の作動を制御することにより手動の焦点制御を行う。
【００６６】
この様に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、本発明に係る撮像装置における焦点制御部として機能する。
【００６７】
また、画像処理ＣＰＵ３０１は、撮影画像の圧縮を行う画像圧縮部３０７を有しており、画像圧縮部３０７では撮影画像にＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式などの画像圧縮処理を施して、所定の圧縮率に圧縮した画像データを生成する。そして、この圧縮画像データはメモリカードドライバ３１０を介してメモリカード１６に記録される。
【００６８】
この様に、デジタルカメラ１では、画像処理ＣＰＵ３０１において撮像部２より取り込まれた画像信号に上述した様な信号処理を行い、これらの処理を行った画像信号を画像メモリ３１４に記録するようになっている。
【００６９】
本発明に係るデジタルカメラ１は、撮影モード切換スイッチ１４で設定したモードの下で撮像部２で取り込んだ画像信号を、画像メモリ３１４に記録したり、あるいは、ＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に表示する。
【００７０】
撮影待機状態（撮影モード切換スイッチ１４で記録モード（ＲＥＣ）に設定した状態）では、撮像部２より画像信号が例えば１／３０秒毎などの所定間隔でカメラ本体部３に取り込まれている。取り込まれた画像信号は、前述した様に、画像処理ＣＰＵ３０１中の画素補間部３０２からマトリクス演算部３０６にかけての部位で所定の信号処理が施され、その後、デジタル画像信号として画像メモリ３１４に記録される。
【００７１】
そして、画像メモリ３１４に記録された画像信号を読み出し、読み出された画像信号をＬＣＤドライバ３０９でＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコードし、これをフィールド画像としてＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７で画像表示する。
【００７２】
また、画像記録時は、前述した様に設定された記録解像度の画像とするために画像信号を画像圧縮部３０７で圧縮処理し、得られた圧縮画像はメモリカードドライバ３１０を介してメモリカード１６に記録される。
【００７３】
再生モード（撮影モード切換スイッチ１４で再生モード（ＰＬＡＹ）に設定した状態）では、メモリカード１６より読み出された画像信号は、画像処理ＣＰＵ３０１中の画素補間部３０２からマトリックス演算部３０６にかけての部位で所定の信号処理を施し、ＬＣＤドライバ３０９を介してＬＣＤ表示部６やＥＶＦ７に表示する。
【００７４】
なお、図３中のスイッチ群３１６は、図１及び図２のシャッタボタン５、ＥＶＦ切換スイッチ８、再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ９、撮影感度切換スイッチ１０、露出調整モード切換えスイッチ１１、撮影シーン切換えスイッチ１２、焦点調整モード切換えスイッチ１３、撮影モード切換スイッチ１４、に対応するスイッチである。
【００７５】
ここで、本発明に係るデジタルカメラ１で行われるＣＣＤ２０２の駆動信号低速化による省エネ方法の１つの例を図４のフローチャートを用いて説明する。なお、図４のフローチャートに示すケースは、シャッタスピード値、撮影シーンモード、焦点調整モードの何れもがＣＣＤ２０２の駆動信号を低速化した時に不具合が生じない状況にあることを前提にして電池電圧の確認を行い、ＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化を実施するものである。
【００７６】
なお、焦点調整モードの選択ができないデジタルカメラでは、シャッタスピード値と撮影シーンモードの選択状況を前提に実施すればよい。
【００７７】
最初に、デジタルカメラ１を記録モードに設定して撮影待機状態にする。撮影待機状態にすると、デジタルカメラ１のＬＣＤ表示部６に撮影待機画像が表示される（ステップＳ１）。
【００７８】
次に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、露出調整モード切換スイッチ１１で選択された露出調整モードの下で決定された露出調整値を取得する。具体的には、露出調整モード切換スイッチ１１でオートモードが選択されている場合は自動露出調整で算出されたシャッタスピード値を、また、マニュアルモードが選択されている場合は選択したシャッタスピード値を取得する（ステップＳ２）。
【００７９】
カメラ制御ＣＰＵ３１１は、予めシャッタスピード値の閾値が設定されており（例えば、シャッタスピード値の閾値を１／３０秒とする。）、この閾値と取得したシャッタスピード値とを比較し、その判定結果に基づいてＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化を行えるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００８０】
ここで、取得したシャッタスピード値が閾値よりも高速の場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）はＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が行えないものとして処理を完了させる。一方、取得したシャッタスピード値が閾値よりも低速の場合（ステップＳ３；Ｎｏ）はＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が可能なので次のステップに進む。
【００８１】
次に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、撮影シーン切換スイッチ１２で選択された撮影シーンモードを取得する（ステップＳ４）。撮影シーン切換スイッチ１２でスポーツモードが選択されている場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）は、ＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が行えないものとして処理を完了する。一方、風景モードが選択されている場合（ステップＳ５；Ｎｏ）はＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が可能であるとして次のステップに進む。
【００８２】
次に、カメラ制御ＣＰＵ３１１は、焦点調整モード切換スイッチ１３で選択された焦点調整モードを取得する（ステップＳ６）。焦点調整モード切換スイッチ１３でマニュアルモードが選択されている場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）は、ＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が行えないものとして処理を完了する。一方、オートモードが選択されている場合（ステップＳ７；Ｎｏ）はＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化が可能であり、次に、電池電圧の確認を行う（ステップＳ８）。
【００８３】
この様に、図４のフローチャートに示すケースは、シャッタスピード値、撮影シーンモード、焦点調整モードの何れもがＣＣＤ２０２の駆動信号の低速化により不具合が生ずることのない状況下である時にのみはじめて電池電圧の確認を行い、ＣＣＤ２０２の駆動信号低速化の実施を判定する。
【００８４】
ステップＳ８では、電池電圧検出回路３１２が電池電圧を検出する。そして、検出結果はカメラ制御ＣＰＵ３１１に電池電圧情報として送出される（ステップＳ９）。
【００８５】
カメラ制御ＣＰＵ３１１では、予め基準電圧値が閾値として設定されており、この閾値と電池電圧検出回路３１２から送出された電池電圧情報とを比較してその結果に基づいてＣＣＤ２０２の駆動信号低速化の実施を判定する（ステップＳ１０）。
【００８６】
電池電圧が閾値より低い場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）は、電池の容量が著しく低下していることが想定され、省エネ対応が必要な場合である。このとき、カメラ制御ＣＰＵ３１１は基準クロック発生部３０８で生成する基準クロックの周波数を低速化させるように周波数設定制御を行う（ステップＳ１１）。
【００８７】
タイミングジェネレータ２０９は、基準クロック発生部３０８から送信される低速化した基準クロックに基づいてＣＣＤ２０２の駆動制御信号を生成（ステップＳ１２）し、これをＣＣＤ２０２に供給する。その結果、ＣＣＤ２０２の画素転送クロックは低速化されＣＣＤ２０２における消費電力の低減化を実現させることができる。
【００８８】
一方、電池電圧が閾値より高い場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）は、電池容量の低下は少ないものと判定して処理を終了する。
【００８９】
また、ステップＳ３で取得したシャッタスピード値を１つの閾値で判定してＣＣＤ２０２の画素転送クロックの低速化させる動作を説明したが、閾値を複数種類設定しておいてシャッタスピードに応じてＣＣＤ２０２の画素転送クロックを段階的に低速化させることにより省エネ化をより効率よく行うことも可能である。
【００９０】
以上の様に、本発明に係る撮像装置は、電池容量が低下した状況下でのみ撮像素子の画素転送クロックを低速化することにより消費電力の低減化を実現することが可能であり、その結果、効率のよい省エネ対応を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの正面図、及び背面図である。
【図２】本発明に係るデジタルカメラの上面図、及び側面図である。
【図３】本発明に係るデジタルカメラにおけるブロック構成図である。
【図４】ＣＣＤ駆動信号周波数制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１  デジタルカメラ
２  撮像部
２０１  マクロズームレンズ
２０２  ＣＣＤエリアセンサ
２０３  信号処理回路
２０４  ＣＤＳ回路
２０５  ＡＧＣ回路
２０６  Ａ／Ｄ変換器
２０７  フォーカスモータードライバ
２０８  絞りドライバ
２０９  タイミングジェネレータ
３  カメラ本体部
３０１  画像処理ＣＰＵ
３０２  画素補間部
３０３  解像度変換部
３０４  ホワイトバランス制御部
３０５  ガンマ補正部
３０６  マトリックス演算部
３０７  画像圧縮部
３０８  基準クロック発生部
３０９  ＬＣＤドライバ
３１０  メモリカードドライバ
３１１  カメラ制御ＣＰＵ
３１２  電池電圧検出回路
３１３  ＤＣ／ＤＣコンバータ
３１４  画像メモリ
３１５  電池
３１６  スイッチ群
４  フラッシュ
５  シャッタボタン
６  ＬＣＤ表示部
７  ＥＶＦ
８  ＥＶＦ切換スイッチ
９  再生コマ送りスイッチ／ズーム・マニュアルフォーカススイッチ
１０  撮影感度切換スイッチ
１１  露出調整モード切換スイッチ
１２  撮影シーン切換スイッチ
１３  焦点調整モード切換スイッチ
１４  撮影モード切換スイッチ
１５  外部接続端子
１６  メモリカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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