(57)【要約】【課題】タイムラプス動画の撮影において、撮影中に絞り制御をしない場合でも、良好な露出の画像を得られるようにする。【解決手段】被写体像を撮像して画像を取得する撮像部を備え、被写体を間欠的に撮像することで取得された複数の画像をつなぎ合せたタイムラプス動画を取得するために、撮像部を用いて間欠的な撮像を実行する撮像装置であって、絞りと、間欠的な撮像に用いる、絞りの絞り値を設定する露出制御部とを有し、露出制御部は、同一のタイムラプス動画を取得するための総撮像時間に基づいて、間欠的な撮像に用いる絞り値を、同一のタイムラプス動画を取得中に所定の値に維持する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像して画像を取得する撮像手段を備え、被写体を間欠的に撮像することで取得された複数の画像をつなぎ合せたタイムラプス動画を取得するために、前記撮像手段を用いて間欠的な撮像を実行する撮像装置であって、
絞りと、
前記間欠的な撮像に用いる、前記絞りの絞り値を設定する露出制御手段と、
を有し、
前記露出制御手段は、同一の前記タイムラプス動画を取得するための総撮像時間に基づいて、間欠的な撮像に用いる前記絞り値を、同一のタイムラプス動画を取得中に所定の値に維持することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記露出制御手段は、前記総撮像時間に基づいてメモリに記憶されている複数のプログラム線図を切り替えることにより、前記所定の値を設定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】
前記総撮像時間が所定期間以上であるか否かを判定する判定手段を有し、
前記露出制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記複数のプログラム線図を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出制御手段は、前記総撮像時間が前記所定期間よりも短いと前記判定手段が判定した場合の前記所定の値を、前記総撮像時間が前記所定期間以上であると前記判定手段が判定した場合の前記所定の値以下の小絞り側の絞り値に設定することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露出制御手段は、同一の前記タイムラプス動画を取得している期間における被写体の輝度変化の大きさに応じて、前記複数のプログラム線図を切り替えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記露出制御手段は、撮影モードに応じて前記総撮像時間の長さを予測し、該予測に応じて前記所定の値を設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮影モードは、前記撮像装置を動かさずに前記間欠的な撮像を行う第１のモードと、前記撮像装置を持ち運びながら前記間欠的な撮像を行う第２のモードを含み、
前記露出制御手段は、被写体の輝度が所定の明るさの範囲に位置する場合に、前記撮影モードが前記第１のモードに設定されている場合よりも、前記撮影モードが前記第２のモードに設定されている場合の方が、前記所定の値を小絞り側の絞り値に設定することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記露出制御手段は、被写体の輝度が所定の明るさの範囲に位置する場合に、前記撮像装置が屋内にある場合よりも、前記撮像装置が屋外にある場合の方が、前記所定の値を小絞り側の絞り値に設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記露出制御手段は、同一の前記タイムラプス動画を取得するための前記間欠的な撮像を開始する時刻と、前記総撮像時間とに基づいて、前記所定の値を設定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記間欠的な撮像で取得した複数の画像をつなぎ合せて前記タイムラプス動画を生成する動画生成手段を有し、
前記動画生成手段は、前記撮像手段により一定のフレームレートに基づいて被写体を撮像することで取得された複数の画像から一定の時間間隔に対応した画像を選択してつなぎ合わせることで前記タイムラプス動画を生成することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記露出制御手段は、同一の前記タイムラプス動画を取得している期間において、被写体の明るさと前記所定の値となる絞り値に合わせて、前記撮像手段における電荷蓄積時間を電子シャッター機能により調節することで露出制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
被写体像を撮像して画像を取得する撮像手段を備え、被写体を間欠的に撮像することで取得された複数の画像をつなぎ合せたタイムラプス動画を取得するために、前記撮像手段を用いて間欠的な撮像を実行する撮像装置を制御する方法であって、
前記間欠的な撮像に用いる、絞りの絞り値を設定する露出制御工程を有し、
前記露出制御工程では、同一の前記タイムラプス動画を取得するための総撮像時間に基づいて、間欠的な撮像に用いる前記絞り値を、同一のタイムラプス動画を取得中に所定の値に維持することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイムラプス動画を撮像する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、間欠的に被写体を撮像することで取得された複数の画像同士を順につなぎ合せることで、被写体の時間的な変化を圧縮して記録した動画像（所謂タイムラプス動画）を取得する技術が知られている。
【０００３】
このタイムラプス動画を取得するための撮像方法の一つとして、特許文献１には、一連の動画から画像を間引いて圧縮することでタイムラプス動画を生成する（動画像用の画像データを用いたインターバル撮影）技術について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４２３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、タイムラプス動画を取得するための撮影（タイムラプス撮影）は、設定された撮影間隔で多数のフレーム画像を取得する撮影であるため、動画ベースのインターバル撮影を行うには、作成しようとする動画の時間の数倍以上の動作時間が必要となる。そのため、撮影中に絞りのような機械的な部分の動作制御を行うと、その機構の耐久性が問題となる。このことから、タイムラプス撮影では、撮影中は絞りを固定（維持）して動かさないようにした方が好ましい。しかし、タイムラプス撮影の開始時に絞りを固定すると、その絞り値によってはそれ以降の撮影の露出制御に大きな影響を与えることがある。
【０００６】
例えば、日中の明るい時間にタイムラプス撮影を開始して、夜景を含むような動画を得ようとした場合、次のような問題が発生する。つまり、撮影の開始時は周囲が明るいため絞りを絞るが、その状態で夜景を撮影しようとすると、絞った分だけ、低輝度側への露出追従ができない。この場合、露出追従ができない範囲に含まれる被写体に対して、適正な明るさの画像を取得することができない。
【０００７】
これについて、図３を用いてより具体的に説明する。図３は通常の動画を撮影する場合のプログラム線図である。このプログラム線図とは、明るさ（以下、Ｅｖ）に対して絞り（以下、Ａｖ）と蓄積時間（以下、Ｔｖ）、そして、ゲイン（以下、Ｓｖ）をどのような組み合わせで制御するかを決めるのに用いる線図である。
【０００８】
通常の動画では、被写体が多少動いてもピントが合うようにするために、できるだけ被写界深度を深くする（絞りの開口径を小絞り側に絞り込む）ことが好ましい。そのため、日中の一般的な明るさであるＥｖ１４程度よりも明るい場合はＡｖ８（Ｆ１１）を使い、室内の一般的な明るさであるＥｖ６よりも明るい場合はＡｖ５（Ｆ５．６）を使うようにしている。また、室内の一般的な明るさよりも暗い場合はレンズを開放絞りにし、適正な露出で撮影ができるようにしている。
【０００９】
このような通常の動画のプログラム線図を用いて、タイムラプス撮影で昼夜をまたぐような撮影を行う場合、例えば、絞り値Ａｖが昼間の撮影開始時の値に固定されてしまう。例えば、撮影開始時の一般的な日中の条件では、上記のようにＡｖ８となる。この場合、Ｔｖは動画のフレームレートに依存して設定できる値が限定されるため、仮にＳｖを１３（ＩＳＯ２５６００）まで使ってもＥｖ６までしか適正な露出となるように制御できなくなり、一般的なＥｖ３程度の夜景の撮影では適正な露出を設定できない。また、逆に、夜に撮影を開始した場合には、絞りの絞り値が開放側に設定されてしまうため、仮に、開放絞りがＡｖ２（Ｆ２．０）のレンズでは、その状態で明るい日中の撮影を行おうとすると、Ｅｖ１４までしか被写体の輝度変化にい応じた露出追従ができなくなってしまう。
【００１０】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイムラプス動画の撮影において、撮影中に絞り制御をしない場合でも、良好な露出の画像を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係わる撮像装置は、被写体像を撮像して画像を取得する撮像手段を備え、被写体を間欠的に撮像することで取得された複数の画像をつなぎ合せたタイムラプス動画を取得するために、前記撮像手段を用いて間欠的な撮像を実行する撮像装置であって、絞りと、前記間欠的な撮像に用いる、前記絞りの絞り値を設定する露出制御手段と、を有し、前記露出制御手段は、同一の前記タイムラプス動画を取得するための総撮像時間に基づいて、間欠的な撮像に用いる前記絞り値を、同一のタイムラプス動画を取得中に所定の値に維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タイムラプス動画の撮影において、撮影中に絞り制御をしない場合でも、良好な露出の画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図２】一実施形態の撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図３】露出制御のためのプログラム線図１を示す図。
【図４】露出制御のためのプログラム線図２を示す図。
【図５】露出制御のためのプログラム線図３を示す図。
【図６】各プログラム線図の露出追従範囲を示す図。
【図７】各プログラム線図の露出追従範囲を示す図。
【図８】各プログラム線図の露出追従範囲を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（デジタルカメラ１の基本構成）
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１の構成を示すブロック図である。なお、図１に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。したがって、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
【００１６】
なお、図１に示すように、本実施形態のカメラ１は、カメラユニット１００、外部記録媒体２００、レンズユニット（撮影光学系）３００を備えた所謂レンズ交換式の撮像装置であるが、これに限定されるものではない。例えば、カメラユニット１００とレンズユニット３００とが一体的に設けられているような構成であってもよいし、後述する光学ファインダ１０５の無い構成であってもよい。
【００１７】
まず、カメラ１のうちのカメラユニット１００の構成について説明する。図１において、主ミラー１０１は、後述するレンズユニット３００からカメラユニット１００の内部へと導かれた被写体の光学像に対応する光束を、撮像素子１０３側および光学ファインダ１０５側へと導く第１の光学部材である。シャッタ１０２は、レンズユニット３００と撮像素子１０３との間の光路を開放及び遮光するための遮光部材である。撮像素子１０３は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の電荷蓄積型の固体撮像素子であって、レンズユニット３００を介して入射した被写体の光束を光電変換（撮像）してアナログ画像信号を生成する。
【００１８】
ペンタプリズム１０４は主ミラー１０１を介して入射した光束を光学ファインダ１０５へと導く第２の光学部材である。光学ファインダ１０５は、ユーザが被写体の光学像を確認可能な第３の光学部材である。Ａ／Ｄ変換部１０６は、撮像素子１０３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像データに変換する。画像処理回路１０７はＡ／Ｄ変換部１０６から出力されたデジタル画像データに対して、ホワイトバランス調整処理、階調処理などの種々の処理を施す。タイミング発生回路１０８は、撮像素子１０３、Ａ／Ｄ変換部１０６および後述のＤ／Ａ変換部１０９などに対して、動作させるための信号（クロック信号などの制御信号）を発生する。また、このタイミング発生回路１０８は撮像素子１０３の蓄積電荷のリセットタイミングを制御することで、撮像素子１０３における電荷の蓄積を制御することができる。タイミング発生回路１０８は、後述するシステム制御部１２０によって制御される。
【００１９】
メモリ制御回路１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０６、画像処理回路１０７、Ｄ／Ａ変換部１０９、圧縮伸長回路１１１を制御し、取得した画像データを画像表示メモリ１１２或いは画像記録メモリ１１３に書き込む際の制御を実行する。また、画像表示部１１４は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）や有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）などを採用した表示手段である。画像表示メモリ１１２に書き込まれた表示用のデジタル画像データは、Ｄ／Ａ変換部１０９によって表示用のアナログ画像信号に変換された後に画像表示部１１４に表示される。
【００２０】
画像記録メモリ１１３は、被写体を撮像して取得した画像データを格納する記録手段であって、所定数の静止画像データや動画像データを格納するのに十分な記憶容量を備えている。なお、画像記録メモリ１１３を、後述するシステム制御部１２０の作業領域として使用することも可能である。圧縮伸長回路１１１は、画像記録メモリ１１３に格納された画像データを読み込み、種々の用途に対応させて、所定の画像圧縮方法および画像伸長方法に従って画像データを圧縮および伸長する。シャッタ制御回路１１５は、シャッタ１０２の動作を制御するシャッタ制御手段であって、システム制御部１２０が演算した被写体の測光結果に基づきシャッタ１０２の動作を制御する。なお、シャッタ１０２は、後述の絞り３０２の制御と連動して制御される。
【００２１】
焦点検出回路１１６は、フォーカスセンサ（不図示）を備え、サブミラー（不図示）を介してレンズユニット３００側から入射した光束に対応する光学像（被写体像）の合焦状態を検出する焦点検出手段である。測光回路１１７は、測光センサ（不図示）を備え、測光レンズ（不図示）を介してレンズユニット３００側から入射した光束に対応する光学像の明るさ（輝度値）を演算する測光手段である。焦点検出回路１１６および測光回路１１７の検出結果は、システム制御部１２０に入力され、レンズユニット３００が備えるフォーカスレンズ（不図示）のレンズ位置の制御（フォーカス制御）や、露出制御に用いられる。
【００２２】
また、システム制御部１２０は、フォーカスレンズの位置をずらしながら撮像素子１０３で撮像した画像データのコントラスト情報に基づいたレンズ位置の制御（フォーカス制御）も行う。また、撮像した画像データから光学像の合焦状態を検出する焦点検出も行うことができる。同様に、撮像素子１０３で撮像した画像データを用いて被写体の輝度値を算出して測光を行うことができる。なお、本実施形態の撮像装置は、基本的には、これらの撮像素子１０３で撮像した画像データを用いた測光や焦点検出を行うものとする。位置検出回路１１８は不図示のＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などを利用してカメラ１の位置を検出する。
【００２３】
システム制御部１２０は、カメラ１の動作を統括的に制御するシステム制御手段で、前述したように撮像素子１０３で撮像した画像データに基づいて露出を制御する露出制御手段であり、焦点検出結果によるフォーカス制御手段でもある。また、前述した露出の制御として、絞り３０２の開度に関わる絞り値、シャッタスピードに相当する撮像素子１０３の電荷蓄積時間、アナログおよびデジタルゲイン量に関わる撮影感度などのパラメータを変更する。そして、不図示のシステムクロックなどを使ったタイマー機能を有し、また、操作部１３３によってユーザの設定による時間情報から撮影間隔、現在時刻といった時間情報も管理している。なお、メインメモリ１２１には、輝度値に対する露出（適正露出）に関する情報（テーブルデータなどによるプログラム線図）が予め格納されている。システム制御部１２０は、この情報に基づいて輝度値に応じた適正露出を設定することができる。
【００２４】
また、システム制御部１２０は、後述するタイムラプスモードにおいてタイムラプス動画の生成に関する種々の制御を実行する機能を有する。タイムラプスモードにおける種々の制御についての詳細は後述する。メインメモリ１２１は、カメラ１の動作に関わるデータが記録された記録手段である。メインメモリ１２１には、カメラ１で実行される動作用の定数や、種々の露出条件、算出式などが予め記憶されている。
【００２５】
画像合成部１２２は、タイムラプスモードにおいて取得された画像データを、撮像された順につなぎ合わせることで、時間的な変化を圧縮した動画（タイムラプス動画）を生成する（動画生成）。不揮発性メモリ１２３は、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭなど、電気的に消去や記憶が可能な記憶手段である。
【００２６】
また、以下に説明する各部は、システム制御部１２０に対して各種の動作指示を入力するための操作手段であって、ボタン、スイッチ、ダイアル、タッチパネル、視線検知装置、音声認識装置或いはこれらの組み合わせで構成される。モードダイアル１３０は、カメラユニット１００が設定できる複数の撮影モードの中から、任意の撮影モードを設定する際に用いる操作部材である。本実施形態では、動画を取得する撮像モードとして、通常動画モード、タイムラプスモードの複数のモードを設定可能である。なお、カメラ１としては、動画モードだけでなく、静止画を取得するための撮像を実行する通常静止画モードを設定可能である。
【００２７】
通常動画モードは、撮像素子１０３を用いて連続的に電荷蓄積（撮像）を実行することにより取得された複数の画像データを順につなぎ合わせて表示（又は記録）するモードである。タイムラプスモードは、撮像素子１０３を用いて連続的に撮像を実行することにより取得された複数の画像データの中から、予め設定された撮像間隔（インターバル）に基づき、タイムラプス動画用の画像データ（以下、適正画像）を決定するモードである。そして、タイムラプスモードでは、通常の動画の連続するフレームからタイムラプス動画用に選択された画像同士を取得順（撮像された順）につなぎ合わせて表示（又は記録）することができる。
【００２８】
また、通常動画モードで取得される動画像は、この動画像を取得するための撮像に要する時間とこの動画像の再生時間が略一致する。これに対して、タイムラプスモードで取得されるタイムラプス動画では、タイムラプス動画を取得するための撮像に要する時間とタイムラプス動画の再生時間が異なる。
【００２９】
上述したタイムラプスモードで取得されるタイムラプス動画は、所定の期間（総撮像時間）における間欠的な画像データをつなぎ合わせた動画像である。したがって、１つのタイムラプス動画を取得するための総撮像時間（撮像の開始から終了）に対して動画像の再生時間が短くなる。すなわち、通常動画モードとタイムラプスモードとでは、同一の再生時間となる動画像を取得する場合に、動画像を生成するための撮像に係る総時間が異なる。そのため、動画タイムラプス撮影中では、絞りやフォーカスレンズなどはその機械的な耐久を考えてできるだけ動作させないことが望ましい。そこで、本実施形態のカメラ１は、タイムラプスモードにおいて、同一のタイムラプス動画の取得にかかる撮像中は、最初の撮像時に設定された状態（所定の値）で固定（維持）している。
【００３０】
なお、本実施形態のカメラ１は、上述の静止画モードと動画モードにおいて更に個々のモードを設定できる。例えば、カメラ１は、自動モード、プログラムモード、シャッタ速度優先モード、絞り優先モード、マニュアルモード、焦点深度優先モード、ポートレートモード、風景モード、接写モード、スポーツモード、夜景モードを設定可能である。
【００３１】
シャッタスイッチ１３１は、被写体の撮像準備動作や撮像動作の開始を指示する際に用いる操作部材である。シャッタスイッチ１３１の第１ストローク（例えば、半押し）でスイッチＳＷ１がオンされる。スイッチＳＷ１がオンされると撮像準備動作が開始され、システム制御部１２０は、フォーカス制御、露出制御、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理、発光制御等を開始する。また、シャッタスイッチ１３１の第２ストローク（例えば、全押し）でスイッチＳＷ２がオンされる。スイッチＳＷ２がオンされると撮像動作が開始され、システム制御部１２０は、撮像素子１０３を用いた電荷蓄積（撮像）に関する露光処理と記録処理を開始する。
【００３２】
露光処理では、システム制御部１２０からの指示に応じて、撮像素子１０３から読み出した信号が、Ａ／Ｄ変換部１０６、メモリ制御回路１１０を介して画像データとして画像記録メモリ１１３に書き込まれる。そして、システム制御部１２０からの指示に応じて、この画像データに対して画像処理回路１０７やメモリ制御回路１１０での種々の演算に基づく現像処理が実行され、現像後の画像データが画像記録メモリ１１３に書き込まれる。
【００３３】
記録処理では、システム制御部１２０からの指示に応じて、画像記録メモリ１１３から読み出された現像処理後の画像データが圧縮伸長回路１１１により圧縮される。その後、システム制御部１２０からの指示に応じて、圧縮処理後の画像データが、第１カメラＩ／Ｆ１４０、第１カメラコネクタ１４１、メディアコネクタ２０３、メディアＩ／Ｆ２０２を介して外部記録媒体２００の記録部２０１に書き込まれる。
【００３４】
再生スイッチ１３２は、取得された画像データを画像記録メモリ１１３或いは外部記録媒体２００から読み出して、画像表示部１１４に表示する再生処理の開始を指示するための操作部材である。操作部１３３は、メニュー表示や撮像に関する種々の設定、再生に関する種々の設定に用いる操作部材である。
【００３５】
なお、タイムラプスモードにおける撮像間隔（一定の時間間隔）と撮像回数から得られる総撮像時間などは、ユーザが操作部１３３を操作することにより設定可能である。また、タイムラプスモードには、カメラを動かさずに（固定して）撮像する手法や、カメラを携帯して動きながら撮影する所謂ウォークラプスなどの手法がある。
【００３６】
電源スイッチ１３４は、不図示の電源部（電池）からカメラ１の各部に対しての電力の供給のオン、オフを切り替えるのに用いる操作部材である。なお、電源スイッチ１３４の操作によって、カメラユニット１００だけでなく、カメラユニット１００に接続されたレンズユニット３００、外部記録媒体２００等の各種付属装置への電力供給のオン、オフを切り替えることが出来る。
【００３７】
電源制御回路１２４は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電ブロックの切り替えに用いるスイッチ回路などを備えた電源制御手段である。電源制御回路１２４は、電源スイッチ１３４の操作に応じたシステム制御部１２０からの指示に基づいて、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、必要な電圧を必要な期間だけカメラ１の各部へ供給する。
【００３８】
第２カメラＩ／Ｆ１５０は、カメラマウント部１６０に設けられ、カメラユニット１００とレンズユニット３００とを電気的に接続するためのインタフェースである。第２カメラコネクタ１５１は、レンズコネクタ３１１とレンズＩ／Ｆ３１０を介して、カメラユニット１００とレンズユニット３００とを電気的に接続する接続手段である。なお、第２カメラコネクタ１５１は、カメラユニット１００とレンズユニット３００との間での、制御信号や状態信号、データ信号等の伝達、及び、各種電圧の電流を供給可能である。また、第２カメラコネクタ１５１は、電気通信だけでなく光通信や音声通信等を伝達可能な構成であってもよい。
【００３９】
外部記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等の外部記録装置である。外部記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０１、カメラユニット１００用のメディアＩ／Ｆ２０２、カメラユニット１００との接続を行うメディアコネクタ２０３を備えている。
【００４０】
レンズユニット３００は、カメラユニット１００に対して着脱可能な光学機器である。レンズマウント部３２０はカメラマウント部１６０と係合して、レンズユニット３００をカメラユニット１００と機械的に装着する接続手段である。レンズマウント部３２０の内部には、レンズユニット３００とカメラユニット１００とを電気的に接続するレンズコネクタ３１１が備えられている。なお、レンズコネクタ３１１は、レンズユニット３００とカメラユニット１００との間での、制御信号や状態信号、データ信号等の伝達、及び各種電圧の電流の受給が可能である。また、レンズコネクタ３１１は、電気通信だけでなく光通信や音声通信等を伝達可能な構成であってもよい。
【００４１】
撮像レンズ群３０１は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、シフトレンズなどを含む光学部材である。絞り３０２は、撮像レンズ群３０１を通過して撮像素子１０３側に入射する被写体の光束の光量を調節する光量調節部材である。絞り制御回路３０３は、システム制御部１２０からの指示に基づいて、絞り３０２の開口量を制御する絞り制御手段である。
【００４２】
なお、システム制御部１２０は、絞り制御回路３０３に指示して、目標となる絞り値に対応した開口量となるように絞り３０２の開口径を変化させる。変化中の絞り３０２の開口径は、レンズユニット３００とカメラユニット１００との相互通信によって逐次検出される。そして、システム制御部１２０は、絞り３０２の開口径が目標となる絞り値に対応する開口径に到達したことに応じて、絞り３０２の開口径の変更を終了する。
【００４３】
レンズ制御回路３０４は、撮像レンズ群３０１の動作（駆動）を制御するレンズ駆動制御手段である。なお、レンズ制御回路３０４は、フォーカスレンズのレンズ位置（焦点位置）を検出することが可能であって、検出されたレンズ位置に関する情報は、カメラユニット１００側へと送信される。
【００４４】
前述したように、タイムラプスモードにおけるタイムラプス動画の取得にかかる被写体の撮像時は、最初の適正画像が取り込まれた時の絞り値、焦点位置が固定されるように絞り制御回路３０３やレンズ制御回路３０４が動作する。
【００４５】
レンズシステム制御部３０５は、レンズユニット３００を統括的に制御するレンズ制御手段である。なお、レンズシステム制御部３０５は、不図示のＣＰＵや揮発性メモリ及び不揮発性メモリを内蔵しており、当該揮発性メモリには動作用の定数、変数、プログラム等が記憶されている。また、不揮発性メモリには、レンズユニット３００に関する固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報などが記憶されている。以上が、カメラ１の基本構成である。
【００４６】
（タイムラプスモード）
以下、本実施形態における、撮像モードがタイムラプスモードに設定されている場合のカメラ１の動作について説明する。図２は、本実施形態におけるタイムラプスモードの動作シーケンスを示すフローチャートである。図２における動画タイムラプス撮影においては、撮像素子１０３は例えば３０ｆｐｓのフレームレートで連続的に画像を出力し、後述するステップＳ２１２において、タイムラプス動画に必要な間欠的なフレームのみを記録するものとする。
【００４７】
図２において、ステップＳ２０１では、ユーザによりモードダイアル１３０や操作部１３３が操作されてタイムラプスモードが設定され、その撮影待機状態にある。ステップＳ２０２では、操作部１３３で、タイムラプス撮影の撮影間隔、撮影回数、露出制御設定、カメラを携帯して動きながら撮影するような特別なタイムラプスモードであるウォークラプスモードなどの選択が可能となっている。通常のタイムラプスモードは、カメラ１を動かさずに（固定して）被写体を間欠的に撮像することを意図しているモードである。これに対して、ウォークラプスモードは、ユーザがカメラを携帯した状態で（カメラ１を固定して）被写体を間欠的に撮像することを意図しているモードである。従って、２つのモードでは、同一のタイムラプス動画を取得している間に、画角の変化があるか否かが異なる。
【００４８】
また、ここでの露出制御設定とは、タイムラプス撮影において、撮影中の露出変化に対応して露出制御する（露出追従する）か、撮影開始時の露出制御値で固定するかを設定することである。露出制御値を固定する撮影は、被写体の明るさの変化の様子をタイムラプス動画として残したい場合や明るさが変化しない環境での撮影に使用する。露出制御値を変更（露出制御）する撮影は、被写体の明るさが変化してもタイムラプス動画用の各画像データの明るさとしては常に一定の露出（または明るさ）に保ちたい場合に使用する。また、位置検出回路１１８によってカメラ１での撮影が屋内か屋外かの判断が可能となっている。
【００４９】
ステップＳ２０３では、上記のタイムラプス撮影の詳細設定のうち、露出制御設定が露出固定であればステップＳ２０８に進んで図３に示す制御線図１を選択し、露出制御（露出を変更）するのであればステップＳ２０４に進む。
【００５０】
ステップＳ２０４では、タイムラプスモードの一つであるウォークラプスモードが設定されているか否かをチェックする。ウォークラプスモードであれば、撮影者が手持ちでタイムラプス撮影を行うため、昼夜にまたがる長時間にわたって連続的に撮影することはまれであると考えられる。そのため、昼から夜への時間経過などに伴った大きな輝度変化が少ないと判断して、ステップＳ２０８に進む。
【００５１】
なお、ウォークラプスモードの判定は、ユーザが手動設定した撮像モードに基づいて判定してもよいし、カメラ１に設けられたジャイロセンサ（不図示）からの出力や、取得した画像に基づく被写体の動きベクトルに基づいて判定してもよい。
【００５２】
前述のように、輝度変化が少ない、且つ、手持ちでの撮影のため焦点位置がずれることが想定されるので、できるだけ被写界深度が一番深くなる制御線図１を選択する。一方、ウォークラプス撮影でなければステップＳ２０５に進む。
【００５３】
ステップＳ２０５では、撮影場所が屋内か屋外かのチェックを行い、屋内であればやはり輝度変化が少ない撮影と判断してステップＳ２０８に進み、屋外であればＳ２０６に進む。
【００５４】
ステップＳ２０６では総撮像時間をチェックして、所定期間未満の判定結果であればステップＳ２０７に進み、所定期間以上の判定結果であればステップＳ２１０に進む。この総撮像時間とは、タイムラプス撮影の撮像間隔と撮像回数から求まるタイムラプス撮影開始から終了までの時間（画像取得中の時間）のことである。
【００５５】
ステップＳ２０７では、撮像時間内における輝度変化量を判定する。これは、総撮像時間が所定期間より短くても、輝度変化が大きい時間帯が存在する可能性があるからである。例えば、明け方や夕暮れを挟むような撮影では、総撮像時間が短くても輝度変化が大きくなるので、撮像を開始する時刻と総撮像時間から輝度変化が大きいか小さいかを判断し、ステップＳ２０９に進むか、ステップＳ２１０に進むかを判断する。
【００５６】
ステップＳ２０９では、タイムラプスモードにおける露出制御のために図４に示す制御線図２を選択し、ステップＳ２１０では図５に示す制御線図３を選択する。なお、この制御線図２や制御線図３を選択して露出制御を実行する場合に、ステップＳ２０７の輝度変化量判定のように、撮影を開始する時刻から今後の露出の変化方向を予測して各々の制御線図の範囲内で制御を補正しても良い。具体的には、被写体輝度が暗くなると予測できれば、現在の被写体輝度に適した絞り値よりも開放側の絞り値を選択する。
【００５７】
図３を用いて制御線図１について説明する。制御線図１は、カメラ１が３０ｆｐｓのフレームレートで動画を撮影し、そこからタイムラプス動画用のフレームを選択的に記録してタイムラプス動画を取得する場合のプログラム線図である。ここで、ステップＳ２０８に進んで制御線図１を用いる場合は、被写体の輝度変化が大きくないと場合であって、例えば、ステップＳ２０３の判断において露出制御設定が露出固定である場合などである。そのため、タイムラプスモードにおいて実際に制御線図１を用いて露出を決定するのは、同一の動画像を取得するための（適正画像取得用の）初回の撮像時のみであって、それ以外の撮像時は露出を固定する。
【００５８】
図３において、Ｔｖが上限１／２０００秒（Ｔｖ１１）からフレームレートで決まる１／３０秒（Ｔｖ５）まで変わり、ＳｖはＩＳＯ１００（Ｓｖ ５）からＩＳＯ２５６００（Ｓｖ１３）まで設定することができる。また、絞り値は、開放側のＦ２．０（Ａｖ２）から小絞り側のＦ２２（Ａｖ９）まで設定することができる。なお、Ｔｖ値を示すシャッター速度（露光時間）は、撮像素子１０３の電子シャッター機能により制御される。
【００５９】
以上説明したように、例えば、制御線図１に基づいて露出制御を実行する場合、通常動画モードでは、ＡＰＥＸ単位におけるＥｖ０〜Ｅｖ２１に対応する明るさの被写体まで、被写体の輝度変化に追従して露出制御が可能である。この場合、被写体の輝度変化に応じて露出追従が可能な範囲を連動範囲と定義すると、通常動画モードにおいて制御線図１を用いた場合は、露出の２２段分に相当する分が露出の連動範囲となる。しかしながら、上述したように、タイムラプスモードにおいては、（適正画像を取得するための）初回撮像時に設定された絞り値を後の撮像時も用いるため、絞り値を変更できない分だけ露出の連動範囲は狭くなる。例えば、タイムラプスモードにおいて制御線図１を用いて、撮像開始時の明るさがＥｖ１４である被写体を撮像する場合、絞り値はＡｖ＝８に固定されるため、露出の連動範囲はＴｖとＳｖを変更可能な範囲である露出の１５段分に相当する。以上説明した露出の連動範囲についての詳細は図６を参照して後述する。
【００６０】
Ｅｖ６の室内程度の明るさよりも明るい場合は、絞りを絞って（所定の値以下）、できるだけ被写界深度を深くし、ピントが合う範囲を広くして、被写体が多少動いてもピントが合うようにする。また、蓄積時間が短くなると、動画として再生した場合に、動画像を構成する各フレーム間での蓄積時間の間隔が大きくなってしまって、被写体の動きが滑らかではない不自然な動画が取得されてしまう場合がある。この問題を抑制するため、各動画モードにおける蓄積時間は、フレームレートによって設定可能な範囲において比較的長くしている。また、Ｅｖ６よりも暗い場合は露出を適正とするために開放側の絞り値を設定する。しかしながら、前述したとおり、タイムラプスモードにおいて絞り値を固定する場合は、一般的に想定できる輝度変化（Ｅｖ０：夜景〜Ｅｖ１７：日の出や日の入り）に対応できなくなることがあるので、図４と図５に示すようなタイムラプス用線図を用意する。
【００６１】
図４の制御線図２は、例えば、タイムラプスモードにおける総撮像時間が比較的短い場合などに用いるタイムラプス撮影用のプログラム線図である。前述したように、本実施形態では、タイムラプス撮影中にフォーカスレンズの駆動制御（ＡＦ制御）を実行しない。このため、制御線図２は、被写界深度ができるだけ深くなり、露出の変化が現在の輝度から大きく変わらないことを想定した線図である。
【００６２】
図５の制御線図３は、例えば、タイムラプスモードにおける総撮像時間が比較的長く、昼夜をまたいで被写体を撮像する場合などに用いるタイムラプス撮影用のプログラム線図である。制御線図３を用いる場合は、輝度変化が大きいことを想定して、被写体の輝度変化が大きい場合でも、前述した一般的な輝度変化をカバーできるような線図である。
【００６３】
しかしながら、タイムラプスモードにおいて制御線図３に基づいて露出制御を実行する場合、他の制御線図と比較すると、小絞り側の絞り値が設定できる明るさの範囲が狭い。具体的に、制御線図２では、タイムラプスモードにおける初回撮像時に被写体の明るさがＥｖ１５〜２０である場合に、絞り値がＡｖ８となるのに対して、制御線図３では、Ｅｖ２０のときのみ絞り値がＡｖ８となる。したがって、タイムラプスモードにおいて制御線図３を用いた露出制御を実行すると、被写界深度が深くなるような絞り値を設定できる確率が他の制御線図を用いた場合よりも低い。
【００６４】
前述したように通常動画モードでは、被写体の輝度変化に応じて逐次絞り値を変更するため、制御線図に沿って露出制御を実行する場合の露出の連動範囲は露出の２２段分（Ｅｖ０〜２１）に相当する。これに対してタイムラプスモードでは、同一の動画像を取得するための初回の撮像時のみ絞り値を変更可能であって、２回目以降の撮像時は初回の撮像時の絞り値を維持するため、露出の連動範囲は露出の１５段分となる。すなわち、通常動画モードに対してタイムラプスモードにおける露出の連動範囲は狭くなる。そのため、タイムラプスモードでは、同一の動画像を取得するための最初の撮像時に設定する絞り値が重要であり、適正画像間での合焦状態の変化を抑制するために、出来るだけ小絞り側の絞り値を設定できるのが好ましい。
【００６５】
図６は、制御線図１におけるタイムラプスモードでの露出の連動範囲を例示的に説明した図である。図７は、制御線図２におけるタイムラプスモードでの露出の連動範囲を例示的に説明した図である。図９は、制御線図３におけるタイムラプスモードでの露出の連動範囲を例示的に説明した図である。なお、図６〜８の各図では、タイムラプスモードにおいて同一の動画像を取得するための初回撮像時における被写体の明るさがＥｖ１４である場合の露出の連動範囲を例示している。
【００６６】
例えば、図６に図示するように、制御線図１においては、絞り値Ａｖ＝８に固定され、露出の連動範囲はＥｖ６〜２０の１５段分となる。また、図７に図示するように、制御線図２においては、絞り値Ａｖ＝７に固定され、露出の連動範囲はＥｖ５〜１９の１５段分となる。また、図８に図示するように、制御線図３においては、絞り値Ａｖ＝５に固定され、露出の連動範囲はＥｖ３〜１７の１５段分となる。
【００６７】
図６〜７に図示するように、制御線図２は、前述したような一般的な輝度変化をカバーしつつ、制御線図１よりも、更に、小絞り側の絞り値が設定されやすい線図であって、適正画像における被写界深度が深くなるように調整されている。制御線図２を用いた露出制御は、間欠的な撮像を実行する総撮像時間が短く被写体の輝度が小幅に変化するような場合に実行される。したがって、本実施形態のカメラ１としては、制御線図２を選択することで、前述したような一般的な被写体の輝度変化をカバーしつつ、撮像対象の被写体に合焦しやすい露出制御が可能である。
【００６８】
これに対して、制御線図３は、図６〜８に図示するように、制御線図１や制御線図２よりも、開放側の絞り値が設定されやすい線図であって、適正画像における被写界深度が比較的浅くなるように調整されている。制御線図３を用いた露出制御は、間欠的な撮像を実行する総撮像時間が長く被写体の輝度が大幅に変化するような場合に実行される。したがって、本実施形態のカメラ１としては、制御線図３を選択することで、前述したような一般的な被写体の輝度変化と時間経過に依る環境光の変化をカバーした露出制御が可能である。
【００６９】
図２に戻り、それぞれのタイムラプス撮影の設定に応じたプログラム線図が選択されたら、ステップＳ２１１で撮影の開始指示が通知されるのを待つ。ステップＳ２１１で撮影開始指示を受けたならば、ステップＳ２１２でタイムラプス撮影のための記録タイミングかを確認し、記録タイミングであれば、ステップＳ２１３に進んでタイムラプス動画用にそのフレームを取り込む。
【００７０】
ステップＳ２１４では、タイムラプス撮影の中断若しくは終了指示をチェックし、中断または終了の指示が出されたならば、ステップＳ２１５に進んでタイムラプス撮影を終了する。
【００７１】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、タイムラプス動画撮影の総撮像時間に応じて撮像開始時点の露出を制御するためのプログラム線図を切り替えることにより、撮影中に絞り制御をしない場合でも、良好な露出の画像を得ることが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、前述した実施形態での各種プログラム線図のＴｖ、Ａｖ、Ｓｖ、Ｅｖの各種値は図で示した値に限定されるものではなく、タイムラプス撮影の設定及び総撮像時間で適切な制御となるように切り替える構成であればよい。
【００７３】
また、上記の実施形態では、画像処理回路１０７やメモリ制御回路１１０、システム制御部１２０など、カメラ１を構成する各部が互いに連携して動作することで、カメラ１の動作を制御する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した図２に示したフローチャートに従った（コンピュータ）プログラムを予めメインメモリ１２１に格納しておく。そして、当該プログラムを、マイクロコンピュータを含むシステム制御部１２０などが実行することで、カメラ１の動作を制御するような構成であってもよい。また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体であってもよい。
【００７４】
また、前述した実施形態では、本発明の撮像装置の一例としてレンズ交換式で光学ファインダのあるデジタルカメラについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光学ファインダの無いデジタルカメラやレンズ一体型のデジタルカメラ、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬デバイスやウェアラブル端末、セキュリティーカメラなど、デジタルカメラ以外の撮像装置を採用する構成であってもよい。
【００７５】
（その他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。
【符号の説明】
【００７６】
１：デジタルカメラ、１００：カメラユニット、１１３：画像記録メモリ、１２０：システム制御部、２００：外部記録媒体、３００：レンズユニット
【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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【図８】
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