(57)【要約】【課題】電力消費を抑えることができ、且つフレームに切れ目のない良好な動画像を得ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】デジタルカメラ２は、動画撮影時に、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの容量を検出する容量検出回路４４と、容量検出回路４４の検出結果に基づいて、システムクロックの周波数を変化させることで、メモリカード５１への画像データの記憶速度を制御するクロック制御回路５４とを備える。クロック制御回路５４は、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の下限付近に設定された第１の閾値Ｔ１を下回った場合は、システムクロックの周波数を下げてメモリカード５１への画像データの記憶速度を遅くし、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の上限付近に設定された第２の閾値Ｔ２を上回った場合は、システムクロックの周波数を上げて記憶速度を速くする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画撮影機能を備え、撮像レンズを透過した被写体像を撮像する撮像手段から出力された画像データを一時的にバッファメモリに記録し、バッファメモリから前記画像データを読み出して各種画像処理を施した後、画像処理後の画像データを記憶手段に記憶する撮像装置において、
動画撮影時に、前記バッファメモリに記録されている前記画像データの容量を検出する容量検出手段と、
前記容量検出手段の検出結果と前記バッファメモリの容量の予め設定された閾値との比較結果に応じて、システムクロックの周波数を変化させることで、前記記憶手段への前記画像データの記憶速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記閾値を２つ設定し、
前記制御手段は、前記容量検出手段の検出結果が、２つの閾値のうちの小さい方の第１の閾値を下回った場合は、前記システムクロックの周波数を下げて前記記憶速度を遅くし、
前記容量検出手段の検出結果が、２つの閾値のうちの大きい方の第２の閾値を上回った場合は、前記システムクロックの周波数を上げて前記記憶速度を速く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】
前記閾値を、前記バッファメモリの容量の３０％付近、および６０％付近にそれぞれ設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記閾値を１つ設定し、
前記制御手段は、前記容量検出手段の検出結果が、前記閾値を下回った場合は、前記システムクロックの周波数を下げて前記記憶速度を遅くし、
前記容量検出手段の検出結果が、前記閾値を上回った場合は、前記システムクロックの周波数を上げて前記記憶速度を速く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５】
前記閾値を、前記バッファメモリの容量の５０％付近に設定したことを特徴とする請求項１または４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、動画撮影機能を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置として、ＣＣＤなどの固体撮像素子で撮像した被写体像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記憶媒体に記憶するデジタルカメラが普及している。このようなデジタルカメラには、静止画の撮影は勿論、動画の撮影を行う機能を備えたものがある。
【０００３】
動画撮影機能を備えたデジタルカメラでは、ＣＣＤから一定のフレームレート（例えば、３０フレーム／秒）で順次出力される画像データを一時的にバッファメモリに記録し、バッファメモリから画像データを読み出して、ＹＣ変換、圧縮処理などの各種画像処理を施した後、画像処理後の画像データを記憶媒体に記憶している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５６７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動画撮影においては、ＣＣＤから出力される画像データの量が膨大であるため、記憶媒体の仕様によっては、記憶媒体への画像データの記憶が間に合わない場合があり、フレームが所々抜けた鑑賞に堪えない動画像が記憶されるおそれがある。
【０００５】
上記問題を解決するひとつの手法として、システムクロックの周波数を上げて、記憶媒体への画像データの記憶速度を速くすることが考えられる。しかしながら、システムクロックの周波数を上げると、電力消費が嵩むという新たな問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、電力消費を抑えることができ、且つフレームに切れ目のない良好な動画像を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、動画撮影機能を備え、撮像レンズを透過した被写体像を撮像する撮像手段から出力された画像データを一時的にバッファメモリに記録し、バッファメモリから前記画像データを読み出して各種画像処理を施した後、画像処理後の画像データを記憶手段に記憶する撮像装置において、動画撮影時に、前記バッファメモリに記録されている前記画像データの容量を検出する容量検出手段と、前記容量検出手段の検出結果と前記バッファメモリの容量の予め設定された閾値との比較結果に応じて、システムクロックの周波数を変化させることで、前記記憶手段への前記画像データの記憶速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記閾値を２つ設定し、前記制御手段は、前記容量検出手段の検出結果が、２つの閾値のうちの小さい方の第１の閾値を下回った場合は、前記システムクロックの周波数を下げて前記記憶速度を遅くし、前記容量検出手段の検出結果が、２つの閾値のうちの大きい方の第２の閾値を上回った場合は、前記システムクロックの周波数を上げて前記記憶速度を速くすることが好ましい。
【０００９】
なお、前記閾値を、前記バッファメモリの容量の３０％付近、および６０％付近にそれぞれ設定することが好ましい。
【００１０】
あるいは、前記閾値を１つ設定し、前記制御手段は、前記容量検出手段の検出結果が、前記閾値を下回った場合は、前記システムクロックの周波数を下げて前記記憶速度を遅くし、前記容量検出手段の検出結果が、前記閾値を上回った場合は、前記システムクロックの周波数を上げて前記記憶速度を速くすることが好ましい。
【００１１】
前記閾値を、前記バッファメモリの容量の５０％付近に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撮像装置によれば、動画撮影時に、バッファメモリに記録されている画像データの容量を検出する容量検出手段と、容量検出手段の検出結果とバッファメモリの容量の予め設定された閾値との比較結果に応じて、システムクロックの周波数を変化させることで、記憶手段への画像データの記憶速度を制御する制御手段とを設けたので、電力消費を抑えることができ、且つフレームに切れ目のない良好な動画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ２の前面には、撮像レンズ１０を保持するレンズ鏡胴１１が組み込まれている。デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１２、電源スイッチ１３、およびモードダイヤル１４が設けられており、側面には、メモリカード５１（図３参照）が着脱自在に装填されるメモリカードスロットを覆う蓋１５が設けられている。
【００１４】
デジタルカメラ２の背面には、電子ビューファインダを構成するファインダ接眼窓１６、液晶表示器（ＬＣＤ）１７、および操作部１８が設けられている。ＬＣＤ１７は、撮影した画像やいわゆるスルー画像、各種メニュー画面を表示する。操作部１８は、撮像レンズ１０のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン１９や、ＬＣＤ１７にメニュー画面を表示させる際や、選択内容を決定する際に操作されるメニューボタン２０、およびメニュー画面内でカーソルを移動させる十字キー２１などから構成される。
【００１５】
デジタルカメラ２では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１７に表示する再生モード、および各種設定を行う設定モードが選択可能となっている。これらのモードの切り替えは、モードダイヤル１４を回動操作させることで行われる。なお、動画撮影モードでは、動画の撮影とともに、図示しないマイクロホンを介して周囲の音声が収録される。
【００１６】
レリーズボタン１２は、２段階押しのスイッチとなっている。ＬＣＤ１７による被写体のフレーミングの後に、レリーズボタン１２を軽く押圧（半押し）すると、自動露出調整（ＡＥ）、自動焦点調整（ＡＦ）などの各種撮影準備処理が施される。この状態でレリーズボタン１２をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、後述する画像処理および圧縮処理が施され、メモリカード５１に記憶される。
【００１７】
デジタルカメラ２の電気的構成を示す図３において、撮像レンズ１０には、レンズモータ３０が接続されている。また、絞り３１には、アイリスモータ３２が接続されている。これらのモータ３０、３２はステッピングモータからなり、ＣＰＵ３３に接続されたモータドライバ３４、３５から送信される駆動パルスにより動作制御され、レリーズボタン１２の半押しに伴う撮影準備処理を行う。
【００１８】
レンズモータ３０は、ズーム操作ボタン１９の操作に連動して、撮像レンズ１０のズームレンズをワイド側、あるいはテレ側に移動させる。また、被写体距離やズームレンズの変倍に応じて撮像レンズ１０のフォーカスレンズを移動させ、撮影条件が最適となるように焦点調整を行う。アイリスモータ３２は、絞り３１を動作させ、露出調整を行う。
【００１９】
撮像レンズ１０の背後には、撮像レンズ１０を透過した被写体像が撮像されるＣＣＤ３６が配置されている。ＣＣＤ３６には、ＣＰＵ３３によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３７が接続され、このＴＧ３７から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００２０】
ＣＣＤ３６から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）３８に入力され、ＣＣＤ３６の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ３８から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）３９で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４０でデジタルの画像データに変換される。
【００２１】
画像入力コントローラ４１は、バス４２を介してＣＰＵ３３に接続され、ＣＰＵ３３の制御命令に応じて、ＣＣＤ３６、ＣＤＳ３８、ＡＭＰ３９、およびＡ／Ｄ４０を制御する。Ａ／Ｄ４０から出力された画像データは、バッファメモリとしてのＳＤＲＡＭ４３に一時記録される。
【００２２】
ＳＤＲＡＭ４３には、動画撮影時に、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの容量を検出する容量検出回路４４が接続されている。容量検出回路４４は、その検出結果を後述するクロック制御回路５４に逐次送信する。
【００２３】
画像信号処理回路４５は、ＳＤＲＡＭ４３から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４３に記録する。ＹＣ変換処理回路４６は、画像信号処理回路４５で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４３から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。
【００２４】
ＶＲＡＭ４７は、ＬＣＤ１７にスルー画像を出力するためのメモリであり、画像信号処理回路４５、ＹＣ変換処理回路４６を経た画像データが格納される。ＶＲＡＭ４７には、画像データの書き込みと読み出しを並行して行えるように、２フレーム分のメモリ４７ａ、４７ｂが確保されている。ＶＲＡＭ４７に格納された画像データは、ＬＣＤドライバ４８でアナログのコンポジット信号に変換され、ＬＣＤ１７にスルー画像として表示される。
【００２５】
圧縮伸長処理回路４９は、ＹＣ変換処理回路４６でＹＣ変換された画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード５１に記憶される。
【００２６】
ＣＰＵ３３には、前述のレリーズボタン１２、操作部１８の他に、ＥＥＰＲＯＭ５２が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ５２には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３３は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ５２から作業用メモリであるＳＤＲＡＭ４３に読み出して、各種処理を実行する。
【００２７】
ＣＰＵ３３には、システムクロックを生成回路するクロック生成回路５３と、システムクロックの周波数を変化させるクロック制御回路５４とが内蔵されている。クロック生成回路５３は、クロック制御回路５４の制御の下に、例えば、９６ＭＨｚ、４８ＭＨｚ、２４ＭＨｚのシステムクロックを生成し、デジタルカメラ２の各部に送信する。
【００２８】
クロック制御回路５４は、動画撮影時に、容量検出回路４４の検出結果に基づいて、クロック生成回路５３で生成されるシステムクロックの周波数を変化させる。具体的には、図４に模式的に示すように、クロック制御回路５４は、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の３０％付近に設定された第１の閾値Ｔ１を下回った（Ａ）の場合は、システムクロックの周波数を例えば４８ＭＨｚに下げ、（Ｂ）のように、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の６０％付近に設定された第２の閾値Ｔ２を上回った場合は、システムクロックの周波数を例えば９６ＭＨｚに上げる。
【００２９】
上記のような制御をクロック制御回路５４が行うと、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの容量は、図５（１）〜（１）’のように推移する。すなわち、（１）の動画撮影開始直後は、画像データの容量＜Ｔ１であるので、システムクロックの周波数は４８ＭＨｚとなっている。この状態では、メモリカード５１への画像データの記憶速度が遅いので、動画撮影時間が経過するにつれて、（２）に示すように画像データの容量は増加していく。
【００３０】
（２）の状態からさらに動画撮影時間が経過すると、（３）に示すように画像データの容量＞Ｔ２となり、システムクロックの周波数は９６ＭＨｚとなる。この状態では、メモリカード５１への画像データの記憶速度が速いので、動画撮影時間が経過するにつれて、（４）に示すように画像データの容量は減少していく。
【００３１】
（４）の状態からさらに動画撮影時間が経過すると、画像データの容量＜Ｔ１となって、（１）の状態と同じ（１）’の状態となり、システムクロックの周波数は４８ＭＨｚとなる。
【００３２】
図３において、バス４２には、露出量、すなわち電子シャッタのシャッタ速度、および絞り３１の絞り値が撮影に適切か否かを検出するとともに、ホワイトバランスが撮影に適切か否かを検出するＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５と、撮像レンズ１０の焦点調整が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路５６と、ストロボ装置５７の動作を制御するストロボ制御回路５８とが接続されている。
【００３３】
ＡＥ／ＡＷＢ、ＡＦ検出回路５５、５６は、レリーズボタン１２の半押し時に、バス４２を介してＣＰＵ３３に検出結果を逐次送信する。ＣＰＵ３３は、これらの検出回路５５、５６から送信される検出結果に基づいて、撮像レンズ１０、絞り３１、およびＣＣＤ３６の動作を制御する。
【００３４】
ストロボ装置５７は、被写体輝度が低いときに自動的にストロボ発光させる自動発光モード、被写体輝度に関わらずストロボ発光させる強制発光モード、ストロボ発光を禁止する発光禁止モード、赤目現象を軽減させる赤目軽減モードなどの各種発光モードを備えており、これらは操作部１８を操作することにより選択可能となっている。
【００３５】
次に、上記構成を有するデジタルカメラ２の動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、デジタルカメラ２で被写体の撮影を行う際には、電源スイッチ１３を操作してデジタルカメラ２の電源を投入し、モードダイヤル１４を操作して静止画撮影モード、あるいは動画撮影モードを選択する。
【００３６】
撮影モード下において、撮像レンズ１０、絞り３１を介して入射した被写体光は、ＣＣＤ３６により光電変換され、ＣＤＳ３８でサンプリングされる。ＣＤＳ３８から出力された画像データは、ＡＭＰ３９で増幅され、Ａ／Ｄ４０でデジタルの画像データに変換される。
【００３７】
デジタル変換された画像データは、画像信号処理回路４５で各種画像処理が施された後、画像入力コントローラ４１を介してＳＤＲＡＭ４３に順次記録される。ＳＤＲＡＭ４３に記録された画像データは、ＹＣ変換処理回路４６に読み出され、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換された後、ＶＲＡＭ４７に格納され、ＬＣＤドライバ４８を介してＬＣＤ１７にスルー画像として表示される。この状態でレリーズボタン１２が半押しされると、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５５、ＡＦ検出回路５６により露出量、ホワイトバランス、焦点が検出され、この検出結果に基づいて撮影準備処理が施される。
【００３８】
撮影準備処理後、レリーズボタン１２の全押しにより撮影が実行されると、静止画撮影モード下では、そのときＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データが圧縮伸長処理回路４９で圧縮処理され、メディアコントローラ５０を経由してメモリカード５１に記憶される。
【００３９】
一方、動画撮影モード下では、レリーズボタン１２が再度全押しされるまで、一定のフレームレート（例えば３０フレーム／秒）で画像データが記憶される。また、これと同時にマイクロホンを介して周囲の音声が収録される。マイクロホンで収録された音声は、画像データと関連付けられてメモリカード５１に記憶される。
【００４０】
図６において、動画撮影モードが選択されてレリーズボタン１２が半押しされ、撮影準備処理が行われた後、レリーズボタン１２が全押しされて動画撮影が開始されると、ＣＣＤ３６、ＣＤＳ３８、ＡＭＰ３９、およびＡ／Ｄ４０を経てデジタル化された画像データは、画像信号処理回路４５で各種画像処理が施された後、画像入力コントローラ４１を介してＳＤＲＡＭ４３に順次記録される。
【００４１】
動画撮影の開始とともに、容量検出回路４４により、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの容量検出が開始され、その検出結果がＣＰＵ３３内のクロック制御回路５４に送信される。また、このとき、システムクロックの周波数は、クロック制御回路５４により４８ＭＨｚに設定され、クロック生成回路５３から４８ＭＨｚの周波数をもつシステムクロックが各部に送信される。
【００４２】
動画撮影時間が経過して、画像データの容量＞Ｔ２となると、クロック制御回路５４により、システムクロックの周波数が４８ＭＨｚから９６ＭＨｚに変更され、クロック生成回路５３から９６ＭＨｚの周波数をもつシステムクロックが各部に送信される。
【００４３】
さらに動画撮影時間が経過して、画像データの容量＜Ｔ１となると、クロック制御回路５４により、システムクロックの周波数が９６ＭＨｚから再び４８ＭＨｚに変更され、クロック生成回路５３から４８ＭＨｚの周波数をもつシステムクロックが各部に送信される。クロック制御回路５４によるこれら一連の処理は、レリーズボタン１２が全押しされて動画撮影が終了されるか、規定の動画撮影可能時間となるまで続けられる。
【００４４】
以上説明したように、クロック制御回路５４は、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の下限付近に設定された第１の閾値Ｔ１を下回った場合は、システムクロックの周波数を下げてメモリカード５１への画像データの記憶速度を遅くするので、デジタルカメラ２の電力消費を抑えることができる。また、容量検出回路４４の検出結果が、ＳＤＲＡＭ４３の容量の上限付近に設定された第２の閾値Ｔ２を上回った場合は、システムクロックの周波数を上げて記憶速度を速くするので、フレームに切れ目のない良好な動画像を得ることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、システムクロックの周波数を４８ＭＨｚ、または９６ＭＨｚから、９６ＭＨｚ、または４８ＭＨｚに直接変更しているが、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの増減を見込んで、段階的、あるいは連続的に変更してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、ＳＤＲＡＭ４３の容量の３０％付近に第１の閾値Ｔ１を、ＳＤＲＡＭ４３の容量の６０％付近に第２の閾値Ｔ２をそれぞれ設定したが、これらの閾値Ｔ１、Ｔ２は、ＳＤＲＡＭ４３やメモリカード５１の仕様に応じて適宜変更することが可能である。さらに、上記実施形態で挙げたシステムクロックの周波数の値は一例であり、本発明を特に限定するものではない。
【００４７】
また、上記実施形態では、Ｔ１、Ｔ２の２つの閾値を設定しているが、閾値は１つであってもよい。この場合、図７に示すように、ＳＤＲＡＭ４３の容量の５０％付近に１つの閾値Ｔ３を設定する。そして、（１）に示すように、ＳＤＲＡＭ４３に記録されている画像データの容量＜Ｔ３のときは、システムクロックの周波数を４８ＭＨｚとし、（２）に示すように、画像データの容量＞Ｔ３となったときに、周波数を９６ＭＨｚとする。次いで、（３）、（４）に示すように、画像データの容量＞Ｔ３の間は、周波数を９６ＭＨｚのままとし、（１）‘に示すように、再び画像データの容量＜Ｔ３となったときに周波数を４８ＭＨｚとする。これにより、２つの閾値を設定した場合と比べて、制御が簡単になる。
【００４８】
上記実施形態では、撮像装置として、デジタルカメラ２を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、他の撮像装置、例えば、カメラ付き携帯電話などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの正面外観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面外観図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】クロック制御回路によるメモリカードへの画像データの記憶速度の制御を模式的に示す説明図であり、（Ａ）は、容量検出回路の検出結果が第１の閾値Ｔ１を下回った場合、（Ｂ）は、容量検出回路の検出結果が第２の閾値Ｔ２を上回った場合をそれぞれ示す。
【図５】ＳＤＲＡＭに記録される画像データの容量の推移を模式的に示す説明図である。
【図６】動画撮影モード下におけるデジタルカメラの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】閾値を１つとした場合に、ＳＤＲＡＭに記録される画像データの容量の推移を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  デジタルカメラ
１０  撮像レンズ
１２  レリーズボタン
１７  液晶表示器（ＬＣＤ）
３３  ＣＰＵ
３６  ＣＣＤ
４３  ＳＤＲＡＭ（バッファメモリ）
４４  容量検出回路
５１  メモリカード
５３  クロック生成回路
５４  クロック制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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