(57)【要約】  被写体を低照度で撮像するときに小型かつ安価な構成で被写体の位置の変化に素早く追従することができるデジタルカメラ等を提供すること。  被写体を撮像する撮像部１１０と、撮像部１１０から出力される信号によって構成される画像を蓄積する記憶部と、プレビュー中に撮像部１１０が被写体を撮像するときの照度が所定値以下で、画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ本体が停止していない場合、撮像部１１０から出力される信号のゲイン値を撮影用の設計値よりも上げて設定する制御部１５０とを備えて構成する。
2007057971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を記憶する記憶部と、
前記撮像部から出力される信号のゲイン値を変えられる機能と、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体が停止していないかを判定する機能と、を備えた制御部、または制御部と方向監視部を有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値を撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、フレームレートを変えられる機能を制御部に有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値及びフレームレートを撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していると判断し、かつ被写体の照度が所定値以下の時に、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作、を有する操作部を備え、画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち、選択した何れかまたは複数が停止していると判断する前でも、撮影者がゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作をした際、瞬間的に前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のデジタルカメラを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を制御する制御部とを備えたデジタルカメラの撮像方法であって、
プレビュー中に、前記制御部が前記撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、前記画像の被写体の構図を決定しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像の被写体の構図を決定していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げるステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項７】
プレビュー中に、制御部が撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、画像の被写体の構図を決定しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像の被写体の構図を決定していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げ、フレームレートを撮影時よりも上げるステップとを有することを特徴とする請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
制御部が、撮影時に、ゲイン値およびフレームレートをそれぞれ撮影用の設計値に設定するステップを有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の撮像方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像全体の位置と前に取り込まれた前記画像全体の位置とを比較して、前記画像全体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１０】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して、前記画像の特定の対象物の位置が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、デジタルカメラ本体が停止しているか否かを監視する方向監視部の監視結果でデジタルカメラ本体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項１０までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１２】
請求項６から請求項１１までの何れかに記載の撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像してその画像データを記録媒体に記録するデジタルカメラ、デジタルカメラを搭載した電子機器、デジタルカメラの撮像方法、およびデジタルカメラのプログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラは、小形化、多機能化により、使い勝手が格段に向上してきている。その反面、デジタルカメラのイメージセンサが高画素化されており、さらに持ち運びに好適なようにイメージセンサが小型化されていることで、イメージセンサの感度が劣化してしまうため、特に低照度での撮影においては、フレームレートを低下させて長い露光時間による撮影が必要になってきている。しかし、長い露光時間による撮影の際、撮影するときの被写体をディスプレイに前もって表示するプレビュー中でのフレームレートが低下してしまい、被写体にカメラを合わせて構図を確認するまでの時間が掛かるという問題が生じている。【０００３】
特に、携帯電話装置に搭載されているデジタルカメラにおいては、より小型化への要求があり、かつストロボのような十分に明るい光源の搭載が困難なことから、低照度でのフレームレートを低下させることがより顕著となっている。【０００４】
以上から、従来のデジタルカメラにおいては、低照度でのフレームレートを低下させないために、イメージセンサから出力される信号のゲイン値を大きくして、十分な信号レベルを確保する方法がある。しかし、この方法では、ノイズレベルも同様に大きくしてしまうことから、撮影して保存するための画像の画質が悪くなってしまう。よって、従来のデジタルカメラは、ゲイン値を必要以上に大きくさせずにしてノイズレベルが大きくなりすぎないように抑えており、その上でフレームレートを低下させて長い露光時間で高い画質を保つのが一般的である。【０００５】
また、従来のデジタルカメラとしては、被写体を撮像するときの照度が低い場合において、デジタルカメラで撮像するときのプレビュー中に被写体の位置が変わったとき、新しい位置にいる被写体の画像が素早く得られるように、予め用意した専用のボタンを押すことによって、被写体の位置が変わる前の画像を一旦破棄し、再度、新しい位置にいる被写体の画像を取得し始めるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）【０００６】
また、従来の他のデジタルカメラとしては、ライブビュー表示に際して各画素毎に露光量に応じた電荷の画像信号を出力する通常モードと、水平方向に隣接する画素の電荷を所定数加算してその画像信号を出力する画素加算モードとを備え、撮像される被写体の明るさが所定値以下の場合に、画素加算モードにより出力される画像信号を処理してディスプレイに表示するものが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００４−３１２５１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のデジタルカメラにおいては、プレビュー中に被写体の位置が変わる毎に画像を破棄するためのボタンを撮影者が押す必要があるため、撮影者がボタンを押すタイミングを判断すると共にボタン操作が頻繁になってしまい、また、イメージセンサの感度を向上させる画素加算を行うには、専用の回路を持つ必要があるため、汎用的なイメージセンサを導入することが困難になり、回路の複雑化、大型化、またはコストアップの原因になってしまうという問題があった。【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、被写体を低照度で撮像するときに小型かつ安価な構成で被写体の位置の変化に素早く追従することができるデジタルカメラ、デジタルカメラを搭載した電子機器、デジタルカメラの撮像方法、およびデジタルカメラのプログラムを記憶した記憶媒体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】
【０００９】
本発明のデジタルカメラは、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を記憶する記憶部と、前記撮像部から出力される信号のゲイン値を変えられる機能、カメラ動作時のフレームレートを変えられる機能、前記ゲイン値とフレームレートを把握出来る機能、被写体の照度が所定値以下かどうかを判定する機能、とを備えた制御部と、(1)前記撮像部から出力された画像全体が停止しているかどうかを判定する制御部、または(2)前記撮像部から出力された画像の特定の対象物が停止しているかどうかを判定する制御部、または(3)本発明のデジタルカメラ本体が停止しているかどうかを判定する方向監視部の(1)〜(3)のうち何れか一つまたは複数を備えた構成を有している。
この構成により、プレビュー中において被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物またはデジタルカメラ本体の何れか一つまたは複数の動きを選択して検出し、それら選択したものの何れか一つかまたは複数が停止していないと判断した場合、当デジタルカメラは撮影者がまだ被写体の構図を決定していないと判断し、ゲイン値を撮影用の設計値よりも上げることによって、フレームレートの低下を撮影時よりも抑えることが出来る。これにより、プレビュー中に低照度で被写体を確認するときに、フレームレートを低下しすぎずに被写体を確認でき、被写体の位置の変化に素早く追従することができる。【００１０】
また、本発明のデジタルカメラは、前記被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物またはデジタルカメラ本体の何れかまたは複数を選択し、それらの何れか一つまたは複数が停止していたと判断したとき、撮影者が撮影のための被写体の構図を決定したと判断し、前記制御部は、前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることで、撮影用の画質において撮影する機能を有している。
この構成により、撮影時に、ゲイン値及びフレームレートを撮影用の設計値にするため、比較的ノイズの少ない高い画質を保って撮影を行うことができる。【００１１】
また、前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にするとき、前記撮影者が撮影のための構図を決定したとデジタルカメラが判断する前でも、撮影者が例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にするための操作を行った時には、瞬間的に前記ゲイン値とフレームレートを撮影画像用の設計値にすることで、撮影用の画質において撮影出来るという方法を有することも出来る。これによって、撮影者が任意のタイミングで、撮影用の画質で撮影することが可能となる。【００１２】
ここで本発明のデジタルカメラは、被写体の照度が所定値以下かどうかを判断する機能を有するが、この照度が所定値以下かどうかの判断は、前記撮像部からの出力信号の画像の輝度値を判定して行う。被写体の照度が暗くなり、照度が充分明るい時の画像の輝度値に対して輝度値が低下し、画像の輝度値を充分に保つためにフレームレートを下げなければいけないとき、この被写体の照度を、所定値以下と判断する。【００１３】
また、本発明のデジタルカメラの前記制御部は、前記撮像部から出力された画像全体が停止しているか否か、または前記画像の特定の対象物が停止しているか否かの判定を、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して行う構成を有している。
この構成により、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを制御部が比較するため、前記画像全体かまたは前記画像の特定の対象物の位置が停止しているか否かの判定を安価な構成で行うことができる。
また、前記撮像部から出力された画像の特定の対象物が停止しているか否かの判定は、赤外線センサ等を用いて、被写体自体の位置をセンサで検出し、動きを判定するという構成を取ることも出来る。
また、前記本発明のデジタルカメラ本体が停止しているかの判定は、本発明のデジタルカメラ本体が停止しているか否かを監視する方向監視部を備えた構成を用いて行う。前記方向監視部は、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等のいずれか、または複数を有し、これらのセンサのうちいずれか一つまたは複数のセンサによって、デジタルカメラ本体が動いたかどうかの判定を行い、デジタルカメラ本体が動いていない時に、撮影者が撮影のための構図を決定したと判定する。
これらセンサ類は、従来のデジタルカメラや電子機器に搭載されている赤外線センサ、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等を方向監視部として使用すれば、あらたな機器の搭載をせずにデジタルカメラ本体の動きを監視することができ、デジタルカメラ本体の実装体積および実装面積が増加したりコストが高くなったりすることもなく、小型で安価な構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、被写体を低照度で撮影するときに、プレビュー中に撮像部から出力される信号のゲイン値を大きくすることでノイズが大きくなるが、フレームレートが低下しすぎることを抑制できるため、画像内の被写体の位置の変化に素早く追従することができる。また、撮影時にはノイズが大きくならないようにゲイン値を下げて、従来のデジタルカメラのようにフレームレートを低下させて長い露光時間によって撮影を行うことから、高い画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の他の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのプログラムの一例を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラに設定されるフレームレートおよびゲイン値の一例を表した図
【符号の説明】
【００１６】
１００  デジタルカメラ
１１０  撮像部
１２０  表示部
１３０  記憶部
１４０  操作部
１５０  制御部
１６０  方向監視部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、撮影専用の一般的なデジタルカメラに限らず、携帯電話機等の電子機器に搭載して用いることもできる。【００１８】
図１に示すように、デジタルカメラ１００は、撮像部１１０、表示部１２０、記憶部１３０、操作部１４０、および制御部１５０などによって構成されている。【００１９】
撮像部１１０は、レンズや絞りなどからなる光学系、およびＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ、またはνマイコビコンセンサ（νMAICOVICON）などからなる撮像デバイスを備えており、撮像デバイスで撮像した被写体の像を表す画像データを制御部１５０に出力するようになっている。なお、撮像部１１０は、画像を一定時間間隔で制御部１５０に出力するようになっている。【００２０】
表示部１２０は、モニタ用のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなり、撮像部１１０から出力された画像データなどを画像として表示するようになっている。【００２１】
記憶部１３０は、撮像部１１０から出力された画像データなどを記憶するようになっている。また、記憶部１３０には、制御部１５０により実行されるプログラムおよびプログラムで使用されるデータが格納されている。記憶部１３０に格納されるプログラムには、例えば、公知の画像認識技術を用いて、撮像部１１０から取り込まれた画像全体または画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた画像全体または特定の対象物の位置とを比較して画像全体または画像の特定の対象物の位置の変化を検出するプログラムが含まれる。【００２２】
操作部１４０は、デジタルカメラ１００を起動するための操作ボタンや、撮影を制御する撮影ボタン等の操作ボタン、また例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする、すなわち撮影用の画質へ設定するための操作、を備えて構成される。撮影ボタンは、撮像部１１０の撮像デバイスが撮像している被写体の撮影開始を制御部１５０に指示するためのキーである。この操作部１４０を構成する撮影ボタンが押されたとき、撮像部１１０から出力された画像データが記憶部１３０に記憶される。【００２３】
制御部１５０は、ＣＰＵなどのプロセッサで構成され、記憶部１３０に格納されているプログラムを実行することにより、デジタルカメラ１００を構成する各部を制御する。【００２４】
なお、図２は、本発明の他の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、デジタルカメラ１００は、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等からなる方向監視部１６０を備え、方向監視部１６０がデジタルカメラ１００本体から被写体に向かう方向の変化を監視するように構成することもできる。【００２５】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るデジタルカメラが実行するプログラムの動作について以下に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのプログラムの一例を示すフローチャートである。なお、図３では、デジタルカメラ１００に特有の機能であるプレビュー中における被写体の位置の変化に素早く追従することができる動作と、プレビューから撮影に移る動作についてのみ説明することとする。【００２６】
図３において、操作部１４０のキー操作によりカメラが起動し、プレビューが開始され、プレビュー開始時に撮像部１１０から出力される信号のゲイン値およびフレームレートに対してそれぞれの初期設定値が設定される（ステップＳ１）。【００２７】
そして、撮像部１１０を通じて画像データが取り込まれ（ステップＳ２）、制御部１５０は、取り込んだ画像の明るさが適正か否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で使用する明るさの値は、取り込んだ画像を構成する画素の輝度値を平均した値としたり、または、取り込んだ画像の一部の輝度値としたり、または画像の中で重点的に明るさを計りたい箇所に重み付けをして算出された輝度値としてもよい。【００２８】
制御部１５０は、取り込んだ画像の明るさが適性でないと判断した場合、すなわち、算出した輝度値が所定の範囲内にないと判断した場合、算出した輝度値が所定の範囲よりも大きいか否かを判定することで、明るさが明るすぎるかどうか判定する（ステップＳ５）。【００２９】
次に、制御部１５０は、算出した輝度値が所定の範囲よりも大きいと判断した場合、露光時間またはゲイン値を適宜減少させる（ステップＳ６）。この場合、露光時間を減少させる量やゲイン値を減少させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に減少させてもよい。なお、制御部１５０は、露光時間またはゲイン値を減少させる際、フレームレートは初期設定値を越えないように、また、ゲイン値を初期設定値以下にならないように設定する。【００３０】
ステップＳ５において、制御部１５０は、算出した輝度値が所定の範囲よりも小さいと判断した場合、画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していた否かを判断する（ステップＳ７）。また、画像全体、または画像の特定の対象物が停止していたか否かの判定については、制御部１５０は、公知の画像認識技術を用いて、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して行う。または赤外線センサをデジタルカメラ１００に設け、このセンサにより直接画像の特定の対象物が停止しているかどうかの判断を行うようにしてもよい。【００３１】
また、ステップＳ７については、図２で説明したように方向監視部１６０をデジタルカメラ１００に設け、方向監視部１６０を用いてデジタルカメラ１００本体が停止していたか否かを制御部１５０が判定することにより、撮影者が被写体の構図を決定したか否かの判定をすることもできる。さらに、上述した画像認識技術および方向監視部１６０の双方を用い双方で確認した結果から、撮影者が被写体の構図を決定したかどうかの判断基準とする方法もある。また、図２で説明した方向監視部１６０を用いる方法において、画像認識技術を用いずにデジタルカメラ１００本体が停止していたか否かだけで判断する方法もある。【００３２】
なお、この停止している状態は、撮影者が被写体を写すときの構図を決定したかどうかが判断できれば良く、停止している時間や、画像から得られる情報（例えば輪郭情報等）により判断することも出来る。【００３３】
次に、制御部１５０は、画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していないと判定した場合、露光時間またはゲイン値を適宜増加させる（ステップＳ８）。この場合、露光時間を増加させる量やゲインを増加させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に増加させてもよい。なお、露光時間またはゲイン値を増加させる際のステップＳ８では、撮影者が未だ被写体の構図を決定していないことが想定され、それぞれの値をプレビューに適した値とするため、制御部１５０は、ゲイン値を撮影用のゲイン値よりも大きくする。その上で、ゲイン値を最大にしても画像の輝度値が充分でないときは、必要に応じてフレームレートを下げてもよい。【００３４】
なお、ステップＳ８で用いたプレビュー用ゲインの最大値は、プレビュー中の画像のノイズがある程度増えてプレビュー中の画像の画質が悪くなったとしても、被写体の認識のしやすさを向上させるゲイン値であればよい。プレビュー用ゲインの最大値は、被写体の認識のしやすさが向上せずにノイズのみが増えてしまうようなゲイン値まで上げないようにすることが好ましい。【００３５】
また、ステップＳ８で用いたプレビュー用フレームレートは、プレビュー中における被写体の変化に追従できるフレームレートであればよい。プレビュー用フレームレートは、ゲイン値を撮影用のゲイン値より大きくしても画像の輝度値が充分でないときに下げたり、ゲイン値を増加させた際のノイズを極力減少させるために設定される。従って、プレビュー用フレームレートの最小値は、画像の輝度値が充分でない時は、場合によって撮影用の設計値まで下げてもよいし、被写体の変化における追従を重視する場合には、プレビュー中はフレームレートを初期値から減少させないようにする方法もある。【００３６】
次に、制御部１５０は、ステップＳ７で画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していたと判定した場合、露光時間またはゲイン値を適宜増加させる（ステップＳ９）。この場合、露光時間を増加させる量やゲイン値を増加させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に増加させてもよい。なお、露光時間またはゲイン値を増加させる際のステップＳ８では、撮影者がまだ被写体の構図を決定していることが想定され、それぞれの値を撮影に適した値とするため、制御部１５０は、フレームレートを撮影用フレームレートの最小値を下回らないように、また、ゲイン値を撮影用ゲインの最大値を超えないように設定する。【００３７】
なお、ステップＳ９で用いた撮影用フレームレートの最小値および撮影用ゲインの最大値は、従来のデジタルカメラで設定する値と同様に、ゲイン値をあまり上げずにフレームレートを低下させ、ノイズの少ない高い画質にするための値であり、低照度で被写体を撮像するときの設計値である。【００３８】
次に、ステップＳ４において、制御部１５０は、撮影ボタンの押下を検出した場合、フレームレートおよびゲイン値がそれぞれ撮影用の設定値の範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ１０）、撮影ボタンの押下を検出しない場合、動作がステップＳ２へ戻る。【００３９】
ステップＳ１０でフレームレートおよびゲイン値がそれぞれ撮影用の設定値の範囲にある場合、撮影が実行され（ステップＳ１１）、それぞれの値が撮影用の設定値の範囲にない場合、制御部１５０は、フレームレートおよびゲイン値をそれぞれ撮影用の設定値の範囲内に設定して撮影が実行される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で設定されるフレームレートおよびゲイン値は、画像信号レベルが大きく変わらないような値に設定されるのが望ましい。【００４０】
なお、撮影者が、撮影しようとする画像の画質を表示部１２０で充分に確認した後に撮影を行いたい場合がある。そこで、ステップＳ１２において、制御部１５０は、フレームレートおよびゲイン値を撮影用の設定値の範囲内に設定し直した後、撮影を実行せずに撮影しようとする画像の画質を撮影者に確認させ、再度、撮影者の意思により撮影ボタンが押された時に、撮影が実行されるといった方法もある。【００４１】
また、他の方法としては、撮影ボタンに半押しを認識する機構をもたせ、撮影ボタンを半押しした時に、ステップＳ３２において、制御部１５０は、フレームレートとゲイン値を強制的に撮影用の設定値の範囲内に設定し直した後、撮影しようとする画像の画質を撮影者に確認させ、その後、撮影ボタンを充分に押した時に撮影を実行する方法もある。【００４２】
さらに、他の方法としては、操作部１４０にプレビュー用と撮影用とのモードに切り替えるボタンを用意し、このボタンを撮影者が押すことによって、制御部１５０は、プレビュー用の設定値と撮影用の設定値とに切り替えながらフレームレートおよびゲイン値を設定する方法もある。【００４３】
なお、ステップＳ５で、撮影する直前などで輝度値が所定の範囲よりも小さいと判断された場合、フレームレートがプレビュー用のフレームレートよりも低下しており、再びプレビュー用のフレームレートに上昇させない場合は、ステップＳ７の直前に、フレームレートが撮影用の設定値の範囲まで低下しているかを制御部１５０が判断するステップを設け、低下していると判断した場合は、制御部１５０はステップＳ７を実行せずに、ステップＳ４を実行するようにしてもよい。【００４４】
以上説明したように、デジタルカメラ１００は、被写体を低照度で撮像するときのプレビュー中において画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していない場合、ゲイン値を撮影用の設計値よりも増加して設定するため、被写体を低照度で撮像するときに、プレビューのフレームレートを低下しすぎずに被写体を確認でき、被写体の位置の変化に素早く追従することができる。【００４５】
また、デジタルカメラ１００は、撮影者が画面内の画像全体、または画面内の画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体を固定したとき、撮影者が意識しなくても自動でフレームレートおよびゲイン値をそれぞれ撮影用の設定値の範囲内に設定することで、ノイズの少ない高い画質で撮影を行うことができる。また、被写体の位置を固定したとデジタルカメラ１００が判断する前でも、例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする、すなわち撮影用の画質へ設定するための操作を行うことによって撮影用の画質で撮影を行うこともできる。この撮影用の画質への設定は、他のボタンや他の操作に同じ機能を持たせて、その操作を行ったときに設定するということも出来る。【００４６】
また、従来のデジタルカメラでは、プレビュー中の画像を認識しやすくするために、明るい光源や画素加算といった新たな機能を撮像素子に追加する必要があったが、デジタルカメラ１００は、これらの機能を追加する必要がないので、従来の撮像素子をそのまま使用することができ、小型で安価な構成とすることができる。また、デジタルカメラ１００に方向監視部１６０を設ける場合は、従来のデジタルカメラや電子機器に搭載されているジャイロセンサやＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等を方向監視部１６０として使用すれば、デジタルカメラ１００本体の実装体積および実装面積が増加したりコストが高くなったりすることもなく、小型で安価な構成とすることができる。【００４７】
ここで、付記として、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートおよびゲイン値の一例を表した図を図４に示す。図４に示したように、撮像される被写体の照度が暗くなるに連れてデジタルカメラ１００に設定されるゲイン値は増加していき、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートは低下する。また、撮像される被写体の照度が暗い場合において、従来と比較すれば、デジタルカメラ１００に設定されるゲイン値は大きく、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートも大きい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明は、被写体を低照度で撮像するときに小型かつ安価な構成で被写体の位置の変化に素早く追従することができるという効果を有し、デジタルカメラや携帯電話機等を含む電子機器に有用である。
【図１】
2007057971.tif 000003
【図２】
2007057971.tif 000004
【図３】
2007057971.tif 000005
【図４】
2007057971.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月20日(2006.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を記憶する記憶部と、
前記撮像部から出力される信号のゲイン値を変えられる機能と、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体が停止していないかを判定する機能と、を備えた制御部、または制御部と方向監視部を有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値を撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、フレームレートを変えられる機能を制御部に有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値及びフレームレートを撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していると判断し、かつ被写体の照度が所定値以下の時に、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作、を有する操作部を備え、画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち、選択した何れかまたは複数が停止していると判断する前でも、撮影者がゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作をした際、瞬間的に前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のデジタルカメラを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を制御する制御部とを備えたデジタルカメラの撮像方法であって、
プレビュー中に、前記制御部が前記撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げるステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項７】
プレビュー中に、制御部が撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げ、フレームレートを撮影時よりも上げるステップとを有することを特徴とする請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
制御部が、撮影時に、ゲイン値およびフレームレートをそれぞれ撮影用の設計値に設定するステップを有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の撮像方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像全体の位置と前に取り込まれた前記画像全体の位置とを比較して、前記画像全体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１０】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して、前記画像の特定の対象物の位置が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、デジタルカメラ本体が停止しているか否かを監視する方向監視部の監視結果でデジタルカメラ本体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項１０までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１２】
請求項６から請求項１１までの何れかに記載の撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月14日(2008.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を記憶する記憶部と、
前記撮像部から出力される信号のゲイン値を変えられる機能と、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体が停止していないかを判定する機能と、を備えた制御部、または制御部と方向監視部を有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値を撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、フレームレートを変えられる機能を制御部に有し、
プレビュー中に被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、ゲイン値及びフレームレートを撮影用の設計値よりも上げる制御部とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していると判断し、かつ被写体の照度が所定値以下の時に、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作、を有する操作部を備え、画像全体または画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち、選択した何れかまたは複数が停止していると判断する前でも、撮影者がゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする操作をした際、瞬間的に前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のデジタルカメラを搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を制御する制御部とを備えたデジタルカメラの撮像方法であって、
プレビュー中に、前記制御部が前記撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げるステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項７】
プレビュー中に、制御部が撮像部で被写体を撮像するときの照度が所定値以下か否かを判定する照度判定ステップと、
前記制御部が、前記照度判定ステップで照度が所定値以下であると判定した場合、前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止しているか否かを判定する被写体判定ステップと、
前記制御部が、前記被写体判定ステップで前記画像全体または前記画像の特定の対象物または本発明のデジタルカメラ本体のうち選択した何れかまたは複数が停止していないと判断した場合、プレビュー中にゲイン値を撮影用の設計値よりも上げ、フレームレートを撮影時よりも上げるステップとを有することを特徴とする請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
制御部が、撮影時に、ゲイン値およびフレームレートをそれぞれ撮影用の設計値に設定するステップを有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の撮像方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像全体の位置と前に取り込まれた前記画像全体の位置とを比較して、前記画像全体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１０】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、取り込まれた画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して、前記画像の特定の対象物の位置が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項８までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１１】
請求項６または請求項７に記載の被写体判定ステップで、制御部が、デジタルカメラ本体が停止しているか否かを監視する方向監視部の監視結果でデジタルカメラ本体が停止しているか否かの判定を行うことを特徴とする請求項６から請求項１０までの何れかに記載の撮像方法。
【請求項１２】
請求項６から請求項１１までの何れかに記載の撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像してその画像データを記録媒体に記録するデジタルカメラ、デジタルカメラを搭載した電子機器、デジタルカメラの撮像方法、およびデジタルカメラのプログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラは、小形化、多機能化により、使い勝手が格段に向上してきている。その反面、デジタルカメラのイメージセンサが高画素化されており、さらに持ち運びに好適なようにイメージセンサが小型化されていることで、イメージセンサの感度が劣化してしまうため、特に低照度での撮影においては、フレームレートを低下させて長い露光時間による撮影が必要になってきている。しかし、長い露光時間による撮影の際、撮影するときの被写体をディスプレイに前もって表示するプレビュー中でのフレームレートが低下してしまい、被写体にカメラを合わせて構図を確認するまでの時間が掛かるという問題が生じている。
【０００３】
特に、携帯電話装置に搭載されているデジタルカメラにおいては、より小型化への要求があり、かつストロボのような十分に明るい光源の搭載が困難なことから、低照度でのフレームレートを低下させることがより顕著となっている。
【０００４】
以上から、従来のデジタルカメラにおいては、低照度でのフレームレートを低下させないために、イメージセンサから出力される信号のゲイン値を大きくして、十分な信号レベルを確保する方法がある。しかし、この方法では、ノイズレベルも同様に大きくしてしまうことから、撮影して保存するための画像の画質が悪くなってしまう。よって、従来のデジタルカメラは、ゲイン値を必要以上に大きくさせずにしてノイズレベルが大きくなりすぎないように抑えており、その上でフレームレートを低下させて長い露光時間で高い画質を保つのが一般的である。
【０００５】
また、従来のデジタルカメラとしては、被写体を撮像するときの照度が低い場合において、デジタルカメラで撮像するときのプレビュー中に被写体の位置が変わったとき、新しい位置にいる被写体の画像が素早く得られるように、予め用意した専用のボタンを押すことによって、被写体の位置が変わる前の画像を一旦破棄し、再度、新しい位置にいる被写体の画像を取得し始めるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
また、従来の他のデジタルカメラとしては、ライブビュー表示に際して各画素毎に露光量に応じた電荷の画像信号を出力する通常モードと、水平方向に隣接する画素の電荷を所定数加算してその画像信号を出力する画素加算モードとを備え、撮像される被写体の明るさが所定値以下の場合に、画素加算モードにより出力される画像信号を処理してディスプレイに表示するものが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００４−３１２５１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のデジタルカメラにおいては、プレビュー中に被写体の位置が変わる毎に画像を破棄するためのボタンを撮影者が押す必要があるため、撮影者がボタンを押すタイミングを判断すると共にボタン操作が頻繁になってしまい、また、イメージセンサの感度を向上させる画素加算を行うには、専用の回路を持つ必要があるため、汎用的なイメージセンサを導入することが困難になり、回路の複雑化、大型化、またはコストアップの原因になってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、被写体を低照度で撮像するときに小型かつ安価な構成で被写体の位置の変化に素早く追従することができるデジタルカメラ、デジタルカメラを搭載した電子機器、デジタルカメラの撮像方法、およびデジタルカメラのプログラムを記憶した記憶媒体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】
【０００９】
本発明のデジタルカメラは、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部から出力される信号によって構成される画像を記憶する記憶部と、前記撮像部から出力される信号のゲイン値を変えられる機能、カメラ動作時のフレームレートを変えられる機能、前記ゲイン値とフレームレートを把握出来る機能、被写体の照度が所定値以下かどうかを判定する機能、とを備えた制御部と、(1)前記撮像部から出力された画像全体が停止しているかどうかを判定する制御部、または(2)前記撮像部から出力された画像の特定の対象物が停止しているかどうかを判定する制御部、または(3)本発明のデジタルカメラ本体が停止しているかどうかを判定する方向監視部の(1)〜(3)のうち何れか一つまたは複数を備えた構成を有している。
この構成により、プレビュー中において被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物またはデジタルカメラ本体の何れか一つまたは複数の動きを選択して検出し、それら選択したものの何れか一つかまたは複数が停止していないと判断した場合、当デジタルカメラは撮影者がまだ被写体の構図を決定していないと判断し、ゲイン値を撮影用の設計値よりも上げることによって、フレームレートの低下を撮影時よりも抑えることが出来る。これにより、プレビュー中に低照度で被写体を確認するときに、フレームレートを低下しすぎずに被写体を確認でき、被写体の位置の変化に素早く追従することができる。
【００１０】
また、本発明のデジタルカメラは、前記被写体の照度が所定値以下で、かつ画像全体または画像の特定の対象物またはデジタルカメラ本体の何れかまたは複数を選択し、それらの何れか一つまたは複数が停止していたと判断したとき、撮影者が撮影のための被写体の構図を決定したと判断し、前記制御部は、前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にすることで、撮影用の画質において撮影する機能を有している。
この構成により、撮影時に、ゲイン値及びフレームレートを撮影用の設計値にするため、比較的ノイズの少ない高い画質を保って撮影を行うことができる。
【００１１】
また、前記ゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にするとき、前記撮影者が撮影のための構図を決定したとデジタルカメラが判断する前でも、撮影者が例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にするための操作を行った時には、瞬間的に前記ゲイン値とフレームレートを撮影画像用の設計値にすることで、撮影用の画質において撮影出来るという方法を有することも出来る。これによって、撮影者が任意のタイミングで、撮影用の画質で撮影することが可能となる。
【００１２】
ここで本発明のデジタルカメラは、被写体の照度が所定値以下かどうかを判断する機能を有するが、この照度が所定値以下かどうかの判断は、前記撮像部からの出力信号の画像の輝度値を判定して行う。被写体の照度が暗くなり、照度が充分明るい時の画像の輝度値に対して輝度値が低下し、画像の輝度値を充分に保つためにフレームレートを下げなければいけないとき、この被写体の照度を、所定値以下と判断する。
【００１３】
また、本発明のデジタルカメラの前記制御部は、前記撮像部から出力された画像全体が停止しているか否か、または前記画像の特定の対象物が停止しているか否かの判定を、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して行う構成を有している。
この構成により、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを制御部が比較するため、前記画像全体かまたは前記画像の特定の対象物の位置が停止しているか否かの判定を安価な構成で行うことができる。
また、前記撮像部から出力された画像の特定の対象物が停止しているか否かの判定は、赤外線センサ等を用いて、被写体自体の位置をセンサで検出し、動きを判定するという構成を取ることも出来る。
また、前記本発明のデジタルカメラ本体が停止しているかの判定は、本発明のデジタルカメラ本体が停止しているか否かを監視する方向監視部を備えた構成を用いて行う。前記方向監視部は、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等のいずれか、または複数を有し、これらのセンサのうちいずれか一つまたは複数のセンサによって、デジタルカメラ本体が動いたかどうかの判定を行い、デジタルカメラ本体が動いていない時に、撮影者が撮影のための構図を決定したと判定する。
これらセンサ類は、従来のデジタルカメラや電子機器に搭載されている赤外線センサ、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等を方向監視部として使用すれば、あらたな機器の搭載をせずにデジタルカメラ本体の動きを監視することができ、デジタルカメラ本体の実装体積および実装面積が増加したりコストが高くなったりすることもなく、小型で安価な構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、被写体を低照度で撮影するときに、プレビュー中に撮像部から出力される信号のゲイン値を大きくすることでノイズが大きくなるが、フレームレートが低下しすぎることを抑制できるため、画像内の被写体の位置の変化に素早く追従することができる。また、撮影時にはノイズが大きくならないようにゲイン値を下げて、従来のデジタルカメラのようにフレームレートを低下させて長い露光時間によって撮影を行うことから、高い画質の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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態に係るデジタルカメラは、撮影専用の一般的なデジタルカメラに限らず、携帯電話機等の電子機器に搭載して用いることもできる。
【００１６】
図１に示すように、デジタルカメラ１００は、撮像部１１０、表示部１２０、記憶部１３０、操作部１４０、および制御部１５０などによって構成されている。
【００１７】
撮像部１１０は、レンズや絞りなどからなる光学系、およびＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary 
Metal-Oxide 
Semiconductor）センサ、またはνマイコビコンセンサ（νMAICOVICON）などからなる撮像デバイスを備えており、撮像デバイスで撮像した被写体の像を表す画像データを制御部１５０に出力するようになっている。なお、撮像部１１０は、画像を一定時間間隔で制御部１５０に出力するようになっている。
【００１８】
表示部１２０は、モニタ用のＬＣＤ（Liquid Crystal 
Display）などからなり、撮像部１１０から出力された画像データなどを画像として表示するようになっている。
【００１９】
記憶部１３０は、撮像部１１０から出力された画像データなどを記憶するようになっている。また、記憶部１３０には、制御部１５０により実行されるプログラムおよびプログラムで使用されるデータが格納されている。記憶部１３０に格納されるプログラムには、例えば、公知の画像認識技術を用いて、撮像部１１０から取り込まれた画像全体または画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた画像全体または特定の対象物の位置とを比較して画像全体または画像の特定の対象物の位置の変化を検出するプログラムが含まれる。
【００２０】
操作部１４０は、デジタルカメラ１００を起動するための操作ボタンや、撮影を制御する撮影ボタン等の操作ボタン、また例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする、すなわち撮影用の画質へ設定するための操作、を備えて構成される。撮影ボタンは、撮像部１１０の撮像デバイスが撮像している被写体の撮影開始を制御部１５０に指示するためのキーである。この操作部１４０を構成する撮影ボタンが押されたとき、撮像部１１０から出力された画像データが記憶部１３０に記憶される。
【００２１】
制御部１５０は、ＣＰＵなどのプロセッサで構成され、記憶部１３０に格納されているプログラムを実行することにより、デジタルカメラ１００を構成する各部を制御する。
【００２２】
なお、図２は、本発明の他の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、デジタルカメラ１００は、ジャイロセンサ、ＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等からなる方向監視部１６０を備え、方向監視部１６０がデジタルカメラ１００本体から被写体に向かう方向の変化を監視するように構成することもできる。
【００２３】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るデジタルカメラが実行するプログラムの動作について以下に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのプログラムの一例を示すフローチャートである。なお、図３では、デジタルカメラ１００に特有の機能であるプレビュー中における被写体の位置の変化に素早く追従することができる動作と、プレビューから撮影に移る動作についてのみ説明することとする。
【００２４】
図３において、操作部１４０のキー操作によりカメラが起動し、プレビューが開始され、プレビュー開始時に撮像部１１０から出力される信号のゲイン値およびフレームレートに対してそれぞれの初期設定値が設定される（ステップＳ１）。
【００２５】
そして、撮像部１１０を通じて画像データが取り込まれ（ステップＳ２）、制御部１５０は、取り込んだ画像の明るさが適正か否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で使用する明るさの値は、取り込んだ画像を構成する画素の輝度値を平均した値としたり、または、取り込んだ画像の一部の輝度値としたり、または画像の中で重点的に明るさを計りたい箇所に重み付けをして算出された輝度値としてもよい。
【００２６】
制御部１５０は、取り込んだ画像の明るさが適性でないと判断した場合、すなわち、算出した輝度値が所定の範囲内にないと判断した場合、算出した輝度値が所定の範囲よりも大きいか否かを判定することで、明るさが明るすぎるかどうか判定する（ステップＳ５）。
【００２７】
次に、制御部１５０は、算出した輝度値が所定の範囲よりも大きいと判断した場合、露光時間またはゲイン値を適宜減少させる（ステップＳ６）。この場合、露光時間を減少させる量やゲイン値を減少させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に減少させてもよい。なお、制御部１５０は、露光時間またはゲイン値を減少させる際、フレームレートは初期設定値を越えないように、また、ゲイン値を初期設定値以下にならないように設定する。
【００２８】
ステップＳ５において、制御部１５０は、算出した輝度値が所定の範囲よりも小さいと判断した場合、画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していた否かを判断する（ステップＳ７）。また、画像全体、または画像の特定の対象物が停止していたか否かの判定については、制御部１５０は、公知の画像認識技術を用いて、取り込まれた前記画像全体と前に取り込まれた前記画像全体、または取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置と前に取り込まれた前記画像の特定の対象物の位置とを比較して行う。または赤外線センサをデジタルカメラ１００に設け、このセンサにより直接画像の特定の対象物が停止しているかどうかの判断を行うようにしてもよい。
【００２９】
また、ステップＳ７については、図２で説明したように方向監視部１６０をデジタルカメラ１００に設け、方向監視部１６０を用いてデジタルカメラ１００本体が停止していたか否かを制御部１５０が判定することにより、撮影者が被写体の構図を決定したか否かの判定をすることもできる。さらに、上述した画像認識技術および方向監視部１６０の双方を用い双方で確認した結果から、撮影者が被写体の構図を決定したかどうかの判断基準とする方法もある。また、図２で説明した方向監視部１６０を用いる方法において、画像認識技術を用いずにデジタルカメラ１００本体が停止していたか否かだけで判断する方法もある。
【００３０】
なお、この停止している状態は、撮影者が被写体を写すときの構図を決定したかどうかが判断できれば良く、停止している時間や、画像から得られる情報（例えば輪郭情報等）により判断することも出来る。
【００３１】
次に、制御部１５０は、画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していないと判定した場合、露光時間またはゲイン値を適宜増加させる（ステップＳ８）。この場合、露光時間を増加させる量やゲインを増加させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に増加させてもよい。なお、露光時間またはゲイン値を増加させる際のステップＳ８では、撮影者が未だ被写体の構図を決定していないことが想定され、それぞれの値をプレビューに適した値とするため、制御部１５０は、ゲイン値を撮影用のゲイン値よりも大きくする。その上で、ゲイン値を最大にしても画像の輝度値が充分でないときは、必要に応じてフレームレートを下げてもよい。
【００３２】
なお、ステップＳ８で用いたプレビュー用ゲインの最大値は、プレビュー中の画像のノイズがある程度増えてプレビュー中の画像の画質が悪くなったとしても、被写体の認識のしやすさを向上させるゲイン値であればよい。プレビュー用ゲインの最大値は、被写体の認識のしやすさが向上せずにノイズのみが増えてしまうようなゲイン値まで上げないようにすることが好ましい。
【００３３】
また、ステップＳ８で用いたプレビュー用フレームレートは、プレビュー中における被写体の変化に追従できるフレームレートであればよい。プレビュー用フレームレートは、ゲイン値を撮影用のゲイン値より大きくしても画像の輝度値が充分でないときに下げたり、ゲイン値を増加させた際のノイズを極力減少させるために設定される。従って、プレビュー用フレームレートの最小値は、画像の輝度値が充分でない時は、場合によって撮影用の設計値まで下げてもよいし、被写体の変化における追従を重視する場合には、プレビュー中はフレームレートを初期値から減少させないようにする方法もある。
【００３４】
次に、制御部１５０は、ステップＳ７で画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していたと判定した場合、露光時間またはゲイン値を適宜増加させる（ステップＳ９）。この場合、露光時間を増加させる量やゲイン値を増加させる量は、デジタルカメラ１００の性能等を規定する規格に従ったものが用いられる。また、制御部１５０は、露光時間とゲイン値とを同時に増加させてもよい。なお、露光時間またはゲイン値を増加させる際のステップＳ８では、撮影者がまだ被写体の構図を決定していることが想定され、それぞれの値を撮影に適した値とするため、制御部１５０は、フレームレートを撮影用フレームレートの最小値を下回らないように、また、ゲイン値を撮影用ゲインの最大値を超えないように設定する。
【００３５】
なお、ステップＳ９で用いた撮影用フレームレートの最小値および撮影用ゲインの最大値は、従来のデジタルカメラで設定する値と同様に、ゲイン値をあまり上げずにフレームレートを低下させ、ノイズの少ない高い画質にするための値であり、低照度で被写体を撮像するときの設計値である。
【００３６】
次に、ステップＳ４において、制御部１５０は、撮影ボタンの押下を検出した場合、フレームレートおよびゲイン値がそれぞれ撮影用の設定値の範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ１０）、撮影ボタンの押下を検出しない場合、動作がステップＳ２へ戻る。
【００３７】
ステップＳ１０でフレームレートおよびゲイン値がそれぞれ撮影用の設定値の範囲にある場合、撮影が実行され（ステップＳ１１）、それぞれの値が撮影用の設定値の範囲にない場合、制御部１５０は、フレームレートおよびゲイン値をそれぞれ撮影用の設定値の範囲内に設定して撮影が実行される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で設定されるフレームレートおよびゲイン値は、画像信号レベルが大きく変わらないような値に設定されるのが望ましい。
【００３８】
なお、撮影者が、撮影しようとする画像の画質を表示部１２０で充分に確認した後に撮影を行いたい場合がある。そこで、ステップＳ１２において、制御部１５０は、フレームレートおよびゲイン値を撮影用の設定値の範囲内に設定し直した後、撮影を実行せずに撮影しようとする画像の画質を撮影者に確認させ、再度、撮影者の意思により撮影ボタンが押された時に、撮影が実行されるといった方法もある。
【００３９】
また、他の方法としては、撮影ボタンに半押しを認識する機構をもたせ、撮影ボタンを半押しした時に、ステップＳ３２において、制御部１５０は、フレームレートとゲイン値を強制的に撮影用の設定値の範囲内に設定し直した後、撮影しようとする画像の画質を撮影者に確認させ、その後、撮影ボタンを充分に押した時に撮影を実行する方法もある。
【００４０】
さらに、他の方法としては、操作部１４０にプレビュー用と撮影用とのモードに切り替えるボタンを用意し、このボタンを撮影者が押すことによって、制御部１５０は、プレビュー用の設定値と撮影用の設定値とに切り替えながらフレームレートおよびゲイン値を設定する方法もある。
【００４１】
なお、ステップＳ５で、撮影する直前などで輝度値が所定の範囲よりも小さいと判断された場合、フレームレートがプレビュー用のフレームレートよりも低下しており、再びプレビュー用のフレームレートに上昇させない場合は、ステップＳ７の直前に、フレームレートが撮影用の設定値の範囲まで低下しているかを制御部１５０が判断するステップを設け、低下していると判断した場合は、制御部１５０はステップＳ７を実行せずに、ステップＳ４を実行するようにしてもよい。
【００４２】
以上説明したように、デジタルカメラ１００は、被写体を低照度で撮像するときのプレビュー中において画像全体、または画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体が停止していない場合、ゲイン値を撮影用の設計値よりも増加して設定するため、被写体を低照度で撮像するときに、プレビューのフレームレートを低下しすぎずに被写体を確認でき、被写体の位置の変化に素早く追従することができる。
【００４３】
また、デジタルカメラ１００は、撮影者が画面内の画像全体、または画面内の画像の特定の対象物、またはデジタルカメラ１００本体を固定したとき、撮影者が意識しなくても自動でフレームレートおよびゲイン値をそれぞれ撮影用の設定値の範囲内に設定することで、ノイズの少ない高い画質で撮影を行うことができる。また、被写体の位置を固定したとデジタルカメラ１００が判断する前でも、例えば撮影ボタンを押下するといったようにゲイン値とフレームレートを撮影用の設計値にする、すなわち撮影用の画質へ設定するための操作を行うことによって撮影用の画質で撮影を行うこともできる。この撮影用の画質への設定は、他のボタンや他の操作に同じ機能を持たせて、その操作を行ったときに設定するということも出来る。
【００４４】
また、従来のデジタルカメラでは、プレビュー中の画像を認識しやすくするために、明るい光源や画素加算といった新たな機能を撮像素子に追加する必要があったが、デジタルカメラ１００は、これらの機能を追加する必要がないので、従来の撮像素子をそのまま使用することができ、小型で安価な構成とすることができる。また、デジタルカメラ１００に方向監視部１６０を設ける場合は、従来のデジタルカメラや電子機器に搭載されているジャイロセンサやＧＰＳセンサ、角速度センサ、方位センサ等を方向監視部１６０として使用すれば、デジタルカメラ１００本体の実装体積および実装面積が増加したりコストが高くなったりすることもなく、小型で安価な構成とすることができる。
【００４５】
ここで、付記として、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートおよびゲイン値の一例を表した図を図４に示す。図４に示したように、撮像される被写体の照度が暗くなるに連れてデジタルカメラ１００に設定されるゲイン値は増加していき、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートは低下する。また、撮像される被写体の照度が暗い場合において、従来と比較すれば、デジタルカメラ１００に設定されるゲイン値は大きく、デジタルカメラ１００に設定されるフレームレートも大きい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明は、被写体を低照度で撮像するときに小型かつ安価な構成で被写体の位置の変化に素早く追従することができるという効果を有し、デジタルカメラや携帯電話機等を含む電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の他の実施の形態に係るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのプログラムの一例を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラに設定されるフレームレートおよびゲイン値の一例を表した図
【符号の説明】
【００４８】
１００  デジタルカメラ
１１０  撮像部
１２０  表示部
１３０  記憶部
１４０  操作部
１５０  制御部
１６０  方向監視部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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