(57)【要約】【課題】  本発明は、複数通りのフレーム周波数で撮像を行うことが可能な撮像部を備えた電子カメラに関し、ハードウエアの構成が基本的に変更されることなく、操作や撮影の条件に適した消費電力の節減が実現される電子カメラを提供することを目的とする。【解決手段】  被写体の像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段を第１フレーム周波数で駆動する駆動手段と、操作者により操作される操作部と、前記操作部に対する無操作状態の継続時間を出力する無操作検出手段と、前記無操作検出手段による無操作状態の継続時間が所定時間以上となるのに応じて、前記駆動手段におけるフレーム周波数を前記第１フレーム周波数から該第１フレーム周波数よりも低い第２フレーム周波数に変更する制御手段とを備えて構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段を第１フレーム周波数で駆動する駆動手段と、
操作者により操作される操作部と、
前記操作部に対する無操作状態の継続時間を出力する無操作検出手段と、
前記無操作検出手段による無操作状態の継続時間が所定時間以上となるのに応じて、前記駆動手段におけるフレーム周波数を前記第１フレーム周波数から該第１フレーム周波数よりも低い第２フレーム周波数に変更する制御手段と
を有することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
被写体の像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段を第１フレーム周波数で駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から出力された撮像時期の異なる少なくとも２つの画像信号に基づいて、前記被写体の変化度を出力する判定手段と、
前記判定手段による被写体の変化度が所定以下の場合に、前記駆動手段におけるフレーム周波数を前記第１フレーム周波数から該第１フレーム周波数よりも低い第２フレーム周波数に変更する制御手段と
を有することを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
被写体の像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段を第１フレーム周波数で駆動する駆動手段と、
カメラの振れ状態を出力する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段による振れ状態が所定以下の場合に、前記駆動手段におけるフレーム周波数を前記第１フレーム周波数から該第１フレーム周波数よりも低い第２フレーム周波数に変更する制御手段と
を有することを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記電子カメラに電力を供給するバッテリーの残容量を検出する残量検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記残容量に応じて前記所定時間を設定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】
請求項４に記載の電子カメラにおいて、
前記制御手段は、前記残容量が少ないほど前記所定時間を短く設定する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記制御手段は、前記第１フレーム周波数から前記第２フレーム周波数に変更する際に、前記第１フレーム周波数よりも低く前記第２フレーム周波数よりも高い第３フレーム周波数を経由して変更するよう制御する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記被写体の像を前記撮像手段の撮像面上に結像させる撮像光学系と、
前記画像信号に基づいて、前記撮像光学系の焦点調節を行う合焦手段とを更に有し、
前記第１フレーム周波数は、前記合焦手段による合焦動作の際に用いられる
ことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数通りのフレーム周波数で撮像を行うことが可能な撮像部を備えた電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラは、撮影の準備として被写体を所定の頻度で撮影し、かつモニタに動画として表示する機能を有する。このような動画は、ディジタルカメラの内部では、自動露出や自動焦点合わせの基準として参照され、かつ撮影画角の把握、ズーミング、フレーミング等にかかわる操作の基準として撮影者によっても参照される。さらに、従来のディジタルカメラでは、自動焦点合わせが円滑に精度よく実現されるように、例えば、ＣＣＤのように、撮像を高速で反復可能な撮像素子が備えられ、かつ被写体が高速に移動する場合であってもその被写体がスムーズに動画として表示される。したがって、上記の動画が生成される撮像のフレーム周波数は、１秒間に３０コマあるいは６０コマの高い値に設定されていた。
【特許文献１】特開２００３−３３８９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した従来例において行われる焦点（ピント）合わせの期間には、既述の動画のコントラストに基づいて焦点合わせが短時間に精度よく実現されることを目的として、フレーム周波数が高く設定され、そのために、消費電力が大きかった。
本発明は、ハードウエアの構成が基本的に変更されることなく、操作や撮影の条件に適した消費電力の節減が実現される電子カメラ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】
【０００４】
本発明にかかわる電子カメラでは、撮像手段は、被写体の像を撮像し、画像信号を出力する。駆動手段は、前記撮像手段を第１フレーム周波数で駆動する。操作部は、操作者により操作される。無操作検出手段は、前記操作部に対する無操作状態の継続時間を出力する。制御手段は、前記無操作検出手段による無操作状態の継続時間が所定時間以上となるのに応じて、前記駆動手段におけるフレーム周波数を前記第１フレーム周波数から該第１フレーム周波数よりも低い第２フレーム周波数に変更する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、操作性が損なわれることなく安価に節電が図られ、かつ性能および付加価値が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。図において、撮像光学系１１には、レンズ１１Ｌａ、１１Ｌｂが含まれる。ＣＣＤ１２は、そのＣＣＤ１２の撮像面に撮像光学系１１を介して被写体の像が結像する位置に配置される。レンズ１１Ｌａには、ズーム制御部１３が具設される。レンズ１１Ｌｂには、フォーカス制御部１４が具設される。ＣＣＤ１２の制御端子は、ＣＣＤ制御部１５の対応した入出力端子に接続される。ＣＣＤ１２の出力端子は、読み込み制御部１６を介して画像処理部１７の入力ポートに接続される。画像処理部１７の出力ポートは、表示部１８の入力に接続される。画像処理部１７の入出力ポートは、メモリ１９の対応するポートに接続される。操作部２０の出力は、プロセッサ２１の対応する入力ポートに接続される。プロセッサ２１の第一および第二の出力ポートは、表示部１８およびバックライト２２の制御入力に接続される。プロセッサ２１の第一ないし第六の入出力ポートは、それぞれズーム制御部１３、フォーカス制御部１４、ＣＣＤ制御部１５、読み込み制御部１６、画像処理部１７およびメモリ１９の対応する制御端子に接続される。
【０００７】
図１に示す各部の基本的な機能は、以下の通りである。レンズ１１Ｌａは、そのレンズ１１Ｌａの位置に応じて撮影画角を可変する。レンズ１１Ｌｂは、そのレンズ１１Ｌｂの位置に応じて撮像光学系１１の焦点を可変する。ＣＣＤ１２は、撮像素子であり、撮像光学系１１を介して撮像面に結像した像をとらえる。ＣＣＤ制御部１５は、ＣＣＤ１２に対して動作速度を決定するクロック信号の供給し、そのＣＣＤ１２を駆動することによって、このＣＣＤ１２による露光と、露光データの出力とを実現する。読み込み制御部１６は、ＣＣＤ１２の出力を読み込んでデジタルデータに変換する。画像処理部１７は、そのデジタルデータに所定の画像処理を施すことによって、そのデジタルデータを映像に変換する。表示部１８は、透過型液晶表示装置として構成され、この映像を表示する。なお、このようにして表示される映像には、撮影前におけるスルー画と、撮影後におけるスチル画と、所望の映像の再生画とが該当する。バックライト２２は、表示部１８に照射されるバックライトの点灯、消灯および輝度変更を行う。メモリ１９は、撮影された映像の記録と、操作者の要求に応じて再生され得る映像の蓄積と、これらの映像の読み出しが可能な記録媒体として機能する。なお、メモリ１９は、着脱可能なメモリとして構成されてもよい。操作部２０は、電源スイッチ、ズームスイッチ、設定釦、手押しスイッチ、レリーズスイッチ等の操作部材を有し、本実施形態にかかわる電子カメラの動作を指示する操作者とのインタフェースをとる。フォーカス制御部１４は、図示されない可動機構を介してレンズ１１Ｌｂの位置を可変することによって上述した焦点を決定する。ズーム制御部１３は、図示されない可動機構を介してレンズ１１Ｌａの位置を可変することによって上述した撮影画角を決定する。プロセッサ２１は、操作部２０を介して操作者によって与えられた指示に応じて、上述した各部の動作を制御する。
【０００８】
図２は、本実施形態の動作フローチャートである。以下、図１および図２を参照して本実施形態の動作を説明する。
プロセッサ２１は、操作部２０に備えられた電源スイッチが所定の時間に亘って押下され続けたことを識別すると、各部を初期化することによって、撮像光学系１１、ＣＣＤ１２、読み込み制御部１６、画像処理部１７および表示部１８の連係によるスルー画像の表示を実現し、かつ所定の操作や設定に応じて最大の輝度でバックライト２２を点灯させることによって撮影に必要な準備を行う（図２ステップＳ１）。さらに、プロセッサ２１は、操作部２０に対して行われる操作および各部の状態に応じて下記の一連の処理[1]〜[23]を順次行う。
[1] 駆動電力の供給源であるバッテリ（図示されない。）の残量を把握する（図２ステップＳ２）。
[2] ＣＣＤ１２で撮像を行い、結果得られた画像情報を画像処理部１７で処理し、被写体状況から「人物の顔」等の被写体条件を検出する（図２ステップＳ３）を行う。
[3] このように検出された被写体条件と、同様に検出されプロセッサ２１内に保存されていた前回の被写体条件とを比較し（図２ステップＳ４）、これらの被写体条件が大幅に変化した場合には、所定のタイマー（以下、「インターバルタイマー」という。）の値Ｐを「０」に初期化する（図２ステップＳ５）。このインターバルタイマーの値Ｐは、既定の周期で反復して起動され、かつプロセッサ２１によって実行される割り込み処理の過程でオーバーフローを伴うことなくインクリメントされる。したがって、インターバルタイマーの値Ｐは、初期化された時点から経過した時間を意味する。
[4] 測光を行い、その結果に基づいて露出を合わせる（図２ステップＳ６）。
[5] その測光の結果に基づいて、被写体の輝度または被写体の輝度分布を検出する。これらの検出された被写体の輝度（または被写体の輝度分布）と、同様に検出されプロセッサ２１内に保存されていた前回の被写体の輝度（または被写体の輝度分布）とを比較し（図２ステップＳ７）、これらの被写体の輝度（または被写体の輝度分布）が大幅に変化した場合には、上述したインターバルタイマーの値Ｐを「０」に初期化する（図２ステップＳ８）。
[6] さらに、上述した被写体の輝度（または被写体の輝度分布）が大幅に変化したか否かにかかわらず、ＣＣＤ１２によって撮像が行われるフレーム周波数を最大の値（例えば、６０ヘルツ）に設定する（図２ステップＳ９）。
[7] 被写体距離を測定し、その結果に基づいてフォーカス制御部１４を介してレンズ１１Ｌｂを駆動することによって、焦点合わせを行う（図２ステップＳ１０）。なお、以下では、このような焦点合わせを実現する処理を「ＡＦ処理」という。
[8] 測定された最新の被写体距離と、同様に検出されプロセッサ２１内に保存されていた前回の被写体距離とを比較し（図２ステップＳ１１）、これらの被写体距離が大幅に変化した場合には、既述のインターバルタイマーの値Ｐを「０」に初期化する（図２ステップＳ１２）。
[9]  その比較の結果の如何にかかわらず、バッテリの残量Ｃと既定の閾値Ｌとを比較する（図２ステップＳ１３）。さらに、プロセッサ２１は、このバッテリの残量Ｃが閾値Ｌを下回る場合には後述する閾値ｔを小さめの値（＝０．７ｔ）に更新する（図２ステップＳ１４）が、反対に上回る場合には、同様の閾値ｔを大きめ（≧ｔ）に更新（維持）する（図２ステップＳ１５）。ここに、閾値ｔは、操作部２０に対する操作、被写体の変化、被写体輝度（または被写体の輝度分布）の変化、被写体距離の変化の何れもが検出されない期間の判定の基準であり、バッテリの残量Ｃが少ないほど小さな値に設定される。したがって、本実施形態によれば、バッテリの残量Ｃが少ないほどフレーム周波数が小さな値に設定される時間率が増加し、かつ撮影その他に対するその残量Ｃの有効な活用が可能となる。
[10]  インターバルタイマーの値Ｐと、既述の閾値ｔおよびその閾値ｔより大きい閾値Ｔ（＝２ｔ＞ｔ）とをそれぞれ比較する（図２ステップＳ１６、Ｓ１７）。さらに、その値Ｐが閾値ｔ未満である場合には、フレーム周波数を６０ヘルツに維持する（図２ステップＳ１８、図３(a)、(b)(1))。しかし、値Ｐが閾値Ｔ（＝２ｔ）以上である場合と、値Ｐが閾値ｔ以上であって閾値Ｔ（＝２ｔ）未満である場合とには、フレーム周波数をそれぞれ２０ヘルツと３０ヘルツとに設定する（図２ステップＳ１９，Ｓ２０）。なお、以下では、このようにしてインターバルタイマーの値Ｐに応じて設定されるべきフレーム周波数については、「好適フレーム周波数」という。
【０００９】
すなわち、操作部２０に対する操作、被写体の変化、被写体輝度（または被写体の輝度分布）の変化、被写体距離の変化の何れかが閾値ｔ以上の時間に亘って検出されない場合には、フレーム周波数は、段階的に小さな値に更新される。
したがって、本実施形態によれば、図３(b)(2),(3)に点線枠で示されるように、撮像系等の消費電力が節減され、しかも、フレーム周波数が急激かつ大幅に減少する場合に比べて、焦点合わせの速やかな開始および完了が可能となる。なお、本実施形態では、フレーム周波数が６０ヘルツ、３０ヘルツ、２０ヘルツの順に段階的に低い値に設定されているが、このようなフレーム周波数が順次低い値に設定される段階の数は、「４」以上であってもよい。
【００１０】
なお、ＣＣＤ１２によって行われる「露光」と、読み込み制御部１６によって行われる「読み込み」と、「表示部１８」を介して行われる「表示」との対象となるフレームは、図３〜図５において語「露光」、「読み込み」、「表示」の末尾にそれぞれ昇順に付加された自然数「１」、「２」、…で示される通りである。すなわち、上述した「露光」、「読み込み」および「表示」は、何れのフレームについても、ＣＣＤ１２、読み込み制御部１６および表示部１８によって並行して行われることはなく、少なくとも最小のフレーム周期（以下、「最小フレーム周期」という。（＝１／（最大のフレーム周波数))以上遅れて順次行われる。また、フレーム周波数が３０ヘルツに設定された状態（図３(b)(2)、図４(2)、(3))では、ＣＣＤ１２は最小フレーム周期で「露光」の実行と休止とを交互に行い、かつ読み込み制御部１６は最小フレーム周期の２（＝６０／３０）倍の周期で「読み込み」を行うが、表示部１８を介する「表示」は最小フレーム周期で２（＝６０／３０）回ずつ反復される。さらに、フレーム周波数が２０ヘルツに設定された状態（図３(b)(3)、図５(b)(2)) では、ＣＣＤ１２は時系列の順に到来する３（＝６０／２０）つずつの最小フレーム周期で末尾の最小フレーム周期のみに「露光」を行い、かつ読み込み制御部１６は最小フレーム周期の３（＝６０／２０）倍の周期で「読み込み」を行うが、表示部１８を介する「表示」は最小フレーム周期で３（＝６０／２０）回ずつ反復される。
【００１１】
さらに、プロセッサ２１は、下記の処理[11]を行う。
[11]  何らかの操作が行われたか否かを判別し（図２ステップＳ２１）、操作部２０に対して行われた操作の解除、あるいは後述する「半押し操作」の解除が識別された場合には、インターバルタイマーの値Ｐを「０」に初期化する（図２ステップＳ２２）。
すなわち、操作部２０に対する操作、被写体の変化、被写体輝度（または被写体の輝度分布）の変化、被写体距離の変化の何れかが閾値ｔ以上の時間に亘って検出されなかった場合には、フレーム周波数は、焦点合わせの期間（図４(1))を除いて、その焦点合わせに適用される最大の６０ヘルツ（図５(a)、(b)(1))より小さな３０ヘルツ（図４(2),(3)，図５(b)(2)) に設定される。
【００１２】
したがって、本実施形態によれば、焦点合わせの遅れによって撮影のチャンスを逸することなく、図５(b)(2)に点線枠で示される期間に撮像系の消費電力の節減が図られる。なお、本実施形態では、インターバルタイマーの値Ｐが「０」に初期化される条件として、被写体の輝度と被写体の輝度分布との何れか一方の大幅な変化が識別されているが、このような条件は、被写体の輝度と被写体の輝度分布との双方の大幅な変化であってもよい。
【００１３】
さらに、プロセッサ２１は、下記の後続する処理[12]〜[16]を行う。
[12]  操作部２０に対して行われた何らかの操作が識別された場合には、その操作が「シャッターボタン」の半押し操作（以下、「半押し操作」という。）であるか否かを判別する（図２ステップＳ２３）。
[13]  「半押し操作」を識別した場合には、上述した「好適フレーム周波数」の如何にかかわらず、フレーム周波数を最大の６０ヘルツに設定する（図２ステップＳ２４）。
[14]  改めて測光を行い、その結果に基づいて露出を合わせる（図２ステップＳ２５）。
[15]  さらに、被写体距離を測定し、その結果に基づいてフォーカス制御部１４を介してレンズ１１Ｌｂを駆動することによって焦点合わせを行う（図２ステップＳ２６）。
[16]  フレーム周波数を本来の「好適フレーム周波数」に戻し、かつ上述した測光の結果（測光値）および焦点を固定することによって、「ＡＥ・ＡＦロック」を行う（図２ステップＳ２７）。
【００１４】
一方、上述した「半押し操作」が行われなかった場合には、プロセッサ２１は、下記の処理[17]〜[19]を行う。
[17]  所定時間以上に亘る「電源スイッチ」の押下（以下、「電源断操作」という。)が行われたか否かを判別する(図２ステップＳ２８）。
[18]  上記の「電源断操作」を識別した場合には、表示部１８およびバックライト２２だけではなく、図１に示す各部に対する駆動電力の供給を停止する「電源断処理」を行う（図２ステップＳ２９）。
[19]  「電源断操作」が行われなかった場合には、該当する操作に対応した処理を行う（図２ステップＳ３０）。なお、このような処理には、例えば、ズーム制御部１３を介してレンズ１１Ｌａを駆動することによって実現される「ズーミング」と、「設定ボタン」の操作に応じたシャッター速度その他の撮影条件の設定とが該当する。
【００１５】
また、プロセッサ２１は、上述した「ＡＥ・ＡＦロック」（図２ステップＳ２７）を行った後には、下記の処理[20]〜[23]を行う。
[20]  撮影のきっかけを与える「シャッターボタン」の押下（以下、「レリーズ操作」という。）を監視する（図２ステップＳ３１）。
[21]  「レリーズ操作」が行われた場合には、以下の「撮影処理」を行う（図２ステップＳ３２）。ここに、「撮影処理」は、プロセッサ２１の主導の下で読み込み制御部１６、画像処理部１７、表示部１８およびメモリ１９が連係することによって実現される。このような連係の過程では、画像処理部１７は、ＣＣＤ１２から読み込み制御部１６を介して与えられた画像情報をスチル画像としてメモリ１９に格納し、かつ表示部１８を介して所定の期間にそのスチル画像を表示する。
[22]  「レリーズ操作」が行われなかった場合には、既述の「半押し操作」の解除を監視する（図２ステップＳ３３）。なお、「半押し操作」が行われている期間であっても「レリーズ操作」の監視は継続される。
[23]  上述した「半押し操作」の解除が識別され、あるいは「撮影処理」が完了した場合には、インターバルタイマの値Ｐを「０」に初期化し（図２ステップ３４）、上記処理[1]〜[23]を反復する。
【００１６】
なお、本実施形態では、閾値ｔが小さめの値に更新される段階の数は、「２」以上であってもよい。また、本実施形態では、閾値ｔは、バッテリの残量Ｃが十分に大きい場合には、標準の値より大きめに更新されてもよい。さらに、本実施形態では、例えば、バッテリの残量Ｃが小さいほど閾値ｔ、Ｔが小さめの値に設定されてもよい。
また、本発明は、電子スチルカメラに限定されず、動画の撮影に用いられるカメラにも同様に適用可能である。さらに、本実施形態では、撮像素子および撮像系の構成は、フレーム周波数が低いほど消費電力が減少するならば、如何なるものであってもよい。また、本実施形態では、フレーム周波数が低い値に設定されることによって表示部１８の消費電力の節減が並行して図られているが、本発明は、例えば、その表示部１８が備えられず、あるいは何らかの伝送路を介して接続された別体の装置に表示部１８が備えられる場合であっても適用可能である。
【００１７】
さらに、スルー画像等の表示は、表示部１８に備えられ、かつバックライト２２によって照明が行われる透過型液晶表示器を介して行われているが、有機ＥＬディスプレーやプラズマディスプレー等のような自己発光型の表示器を介して行われてもよい。また、本実施形態では、「好適フレーム周波数」の如何にかかわらずフレーム周波数が６０ヘルツに設定される処理は、操作部２０に対して操作が行われた場合であっても、例えば、メニューボタンの単なる押下のように、そのフレーム周波数が高い値に設定される必要性が無い場合には、省略されてもよい。さらに、本実施形態では、プロセッサ２１によって行われる処理は、図２に示す手順に基づいて実現されなくてもよく、例えば、フレーム周波数や「好適フレーム周波数」の設定および更新のきっかけに応じて起動される「イベント駆動型の処理」の集合として実現されてもよい。
【００１８】
また、本実施形態では、被写体条件が大幅に変化しない期間の長さと、被写体の輝度（または被写体の輝度分布）が大幅に変化しない期間の長さと、操作部２０に対して操作が行われない期間の長さとの全てまたは一部の計時に個別のインターバルタイマが用いられてもよい。さらに、このような場合には、既述の閾値ｔ、Ｔは、インターバルタイマー毎に設定されてもよい。また、本実施形態では、インターバルタイマーの値Ｐが「０」に初期化されるきっかけは、例えば、カメラが操作者によって動かされたことが手ぶれ防止用振動センサーを介して検出された時点であってもよい。
【００１９】
さらに、本実施形態では、振れの程度が小さい期間には、例えば、既述の閾値ｔ、Ｔがその振れの程度に適した値に更新されることによって、フレーム周波数が最速周波数（＝６０ヘルツ）より小さな値に設定されてもよい。また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な構成の実施形態が可能であり、かつ構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の動作フローチャートである。
【図３】フレーム周波数の段階的な変更に応じた撮像系および表示部の動作を示す図である。
【図４】焦点合わせの前後における撮像系および表示部の動作を示す図である。
【図５】フレーム周波数に応じた撮像系および表示部の動作を示す図である。である。
【符号の説明】
【００２１】
１１…撮像光学系，  １１Ｌａ，１１Ｌｂ…レンズ，  １２…ＣＣＤ，  １３…ズーム制御部，  １４…フォーカス制御部，  １５…ＣＣＤ制御部，  １６…読み込み制御部，  １７…画像処理部，  １８…表示部，  ２０…操作部，  ２１…プロセッサ，  ２２…バックライト
【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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