JP5111008B2 - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関する。

近年、デジタルカメラを始めとする撮像装置は、連続的に撮像を行う連写機能を一般的に備えている。

連写可能枚数を増加させるには、撮像画像を蓄積するためのバッファメモリの容量を増やす必要がある。しかし、大容量のバッファメモリを搭載することは撮像装置のコストアップにつながる。そのため、特許文献１では画質よりも撮影可能枚数を優先するモードを設け、このモードで撮像された画像は画素数を間引くことで、バッファメモリの容量を変えずに撮影可能枚数を増やすことが開示されている。

特許第２８０１００２号公報

特許文献１のように、画質か枚数かという単純な切り分けでは、枚数を優先した場合の大幅な画質低下が避けられないため、ユーザの使い勝手が良くない。また、画質を優先した場合には撮像画像１枚当たりのバッファメモリ使用量が多くなるが、多くなったメモリ使用量を利用して更なる高画質化を図ることも行われていない。

本発明はこのような従来技術の課題を解決することを目的としたものであり、具体的には、限られたバッファ容量を有効に活用し、連写スピードと画質のいずれが要求される場合においても、ユーザの使い勝手の良い撮像装置及びその制御方法を提供する。

上述の目的は、被写体の光学像を画素単位の電気信号に変換する撮像素子と、画素単位の電気信号を設定された量子化ビット数で量子化して出力する量子化手段と、量子化手段が出力するデータから記録用画像データを生成する画像生成手段と、記録用画像データを記憶する、記憶装置に割り当てられた画像バッファと、画像バッファから記録用画像データを読み出し、設定されたモードに応じた圧縮符号化処理を行なう圧縮符号化手段と、圧縮符号化処理における圧縮率に関する設定を記憶する記憶手段と、設定に応じて、量子化手段の量子化ビット数と前記記憶装置における画像バッファの割り当てを制御する制御手段とを有し、制御手段が、圧縮率に関する設定を参照して処理速度と画質のいずれが優先されるかを判断し、画質が優先されると判断される場合には、処理速度が優先されると判断される場合よりも、記憶装置に割り当てる画像バッファの数を少なく、かつ画像バッファあたりの容量を大きくするとともに、量子化手段の量子化ビット数を大きくすることを特徴とする撮像装置によって達成される。

また、上述の目的は、被写体の光学像を画素単位の電気信号に変換する撮像素子と、画素単位の電気信号を設定された量子化ビット数で量子化して出力する量子化手段と、量子化手段が出力するデータから記録用画像データを生成する画像生成手段と、記録用画像データを記憶する、記憶装置に割り当てられた画像バッファと、画像バッファから記録用画像データを読み出し、設定されたモードに応じた圧縮符号化処理を行なう圧縮符号化手段と、圧縮符号化処理における圧縮率に関する設定を記憶する記憶手段とを有する撮像装置の制御方法であって、制御手段が、設定に応じて、量子化手段の量子化ビット数と前記記憶装置における画像バッファの割り当てを制御する制御工程を備え、制御工程が、制御手段が、圧縮率に関する設定を参照して、処理速度と画質のいずれが優先されるかを判断する工程と、制御手段が、画質が優先されると判断される場合には、処理速度が優先されると判断される場合よりも、記憶装置に割り当てる画像バッファの数を少なく、かつ画像バッファあたりの容量を大きくするとともに、量子化手段の量子化ビット数を大きくする工程と、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法によっても達成される。

このような構成により、本発明によれば、限られたバッファ容量を有効に活用し、連写スピードと画質のいずれが要求される場合においても、ユーザの使い勝手の良い撮像装置及びその制御方法が実現できる。

以下、図面を参照して本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。
（撮像装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ１００の構成を示す図である。

１０は撮像レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッター、１４は被写体の光学像を画素単位の電気信号に変換する、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子、１６は撮像素子１４のアナログ信号出力（画素信号）をデジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換器である。本実施形態において、Ａ／Ｄ変換器１６の量子化ビット数（１画素当たりのビット数）は可変であり、システム制御部５０により設定される。

タイミング発生部１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給し、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。

画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６の出力するデータ或いはメモリ制御部２２からのデータに対して画素補間処理や色変換処理等、所定の画像処理を行う。
また、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。そして、得られた演算結果に基づいてシステム制御部５０が露光制御部４０、測距制御部４２を制御し、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）、ＡＥ（自動露出）、ＥＦ（フラッシュプリ発光）機能を実現している。

さらに、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長部３２を制御する。

Ａ／Ｄ変換器１６の出力するデータが画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６の出力するデータが直接メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

本実施形態において、画像処理部２０及びメモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６の出力するデータから記録用画像データを生成する画像生成手段として機能する。

画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器２６を介してＬＣＤや有機ＥＬディスプレイ等の画像表示部２８により表示される。撮像した画像データを画像表示部２８で逐次表示すれば、電子ファインダー機能を実現することが可能である。

また、画像表示部２８は、システム制御部５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合にはデジタルカメラ１００の電力消費を大幅に低減することができる。

メモリ３０は撮像した静止画像や動画像を格納する記憶装置であり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するための画像バッファが割り当てられる。そのため、複数枚の静止画像を連続して撮像する連写撮像やパノラマ撮像の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。後述するように、メモリ３０に割り当てられる画像バッファの枚数は可変であり、システム制御部５０により設定される。
また、メモリ３０はシステム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

圧縮伸長部３２は、メモリ３０に格納された記録用画像データを読み込んで、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）、ウェーブレット変換等を用いた周知のデータ圧縮処理或いは伸長処理を行う。処理結果のデータは、メモリ３０に書き込む。

露光制御部４０は絞り機能を備えるシャッター１２を制御するとともに、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有する。

測距制御部４２は撮像レンズ１０のフォーカシングを制御し、ズーム制御部４４は撮像レンズ１０のズーミングを制御する。バリア制御部４６は撮像レンズ１０の保護を行うためのレンズバリア１０２の動作を制御する。
フラッシュ４８は撮像時の補助光源として機能し、調光機能も有する。また、ＡＦ補助光の投光機能も有する。

露光制御部４０、測距制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０が露光制御部４０、測距制御部４２に対して制御を行う。

システム制御部５０は例えばＣＰＵであり、メモリ５２に記憶されたプログラムを実行することによりデジタルカメラ１００全体を制御する。メモリ５２はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。

表示部５４は例えばＬＣＤやＬＥＤ、スピーカ等の出力装置の組み合わせにより構成され、システム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を出力する。表示部５４はデジタルカメラ１００の操作部７０近辺の視認し易い位置に、単数或いは複数設置される。また、表示部５４の一部は光学ファインダー１０４内に設置されている。

表示部５４の表示内容としては、例えば、以下のようなものがある。シングルショット／連写撮像表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮像可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示。赤目緩和表示、マクロ撮像表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示。合焦表示、撮像準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、記録媒体書き込み動作表示、等。この一部は光学ファインダー１０４内に表示される。

さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等により表示するものとしては、例えば以下のようなものがある。合焦表示、撮像準備完了表示、手振れ警告表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮像設定通知表示、二次電池充電状態表示、等。

そして、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等により表示するものとしては、例えば、セルフタイマー通知ランプ、等がある。このセルフタイマー通知ランプは、ＡＦ補助光と共用して用いても良い。

不揮発性メモリ５６は電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

モードダイヤル６０、シャッタースイッチ６２及び６４、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６、及び操作部７０は、システム制御部５０に各種の動作指示や設定を入力するための操作手段を構成する。これらはボタン、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。
モードダイヤル６０は、例えば電源オフ、自動撮像モード、プログラム撮像モード、パノラマ撮像モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定するためのスイッチである。

第１シャッタースイッチ（ＳＷ１）６２は、デジタルカメラ１００に設けられたシャッターボタン（図示せず）の第１ストローク（例えば半押し）でＯＮとなる。第１シャッタースイッチ（ＳＷ１）６２がＯＮにされた場合、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ処理等が開始される。

第２シャッタースイッチ（ＳＷ２）６４は、デジタルカメラ１００に設けられたシャッターボタンの第２ストローク（例えば全押し）でＯＮとなり、露光処理、現像処理及び記録処理からなる一連の処理の開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介して画像データをメモリ３０に書き込み、更に、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理が行われる。更に、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長部３２で圧縮を行い、記録媒体２００や２１０に画像データを書き込む記録処理が行われる。

画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６は、画像表示部２８の表示ＯＮ／ＯＦＦ設定用スイッチである。光学ファインダー１０４を用いて撮像を行う際に、例えばＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部２８の表示をＯＦＦして電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。

操作部７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる。これらボタンには以下のようなものがある。メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン。再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像移動−（マイナス）ボタン、撮像画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン、圧縮モードスイッチ等。

圧縮モードスイッチは、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Expert Group)圧縮の圧縮率を選択するため、或いは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するＲＡＷモードを選択するためのスイッチである。

本実施形態において、ＪＰＥＧ圧縮のモードは、例えばノーマルモードとファインモードが用意されている。デジタルカメラ１００の利用者は、撮像した画像のデータサイズを重視する場合はノーマルモードを、撮像した画像の画質を重視する場合はファインモードを、それぞれ選択して撮像を行うことができる。

ＪＰＥＧ圧縮のモードにおいては、圧縮伸長部３２が、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、設定された圧縮率に圧縮した後、例えば記録媒体２００に記録する。

ＲＡＷモードでは、撮像素子１４の色フィルタの画素配列に応じて、ライン毎にそのまま画像データを読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介して、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出し、記録媒体２００に記録する。

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、これらの検出の結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００及び２１０を含む各部へ供給する。

電源８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、或いはＡＣアダプター等からなり、コネクタ８２及び８４によってデジタルカメラ１００に取り付けられる。

メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００及び２１０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２０２、２１２と、デジタルカメラ１００とのインターフェース２０４、２１４及びコネクタ２０６、２１６を有している。記録媒体２００及び２１０は、媒体側のコネクタ２０６、２１６とデジタルカメラ１００側のコネクタ９２、９６とを介してデジタルカメラ１００に装着される。コネクタ９２、９６にはインターフェース９０及び９４が接続される。記録媒体２００、２１０の装着有無は、記録媒体着脱検知部９８によって検知される。

なお、本実施形態ではデジタルカメラ１００が記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明しているが、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数を含む任意の数備えることができる。また、系統毎に異なる規格のインターフェース及びコネクタを用いても良い。

インターフェース及びコネクタとしては、例えばＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）カード等の規格に準拠したものを用いることができる。

さらに、インターフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６を標準規格に準拠させた場合、各種通信カードを接続することで、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。

レンズバリア１０２は、デジタルカメラ１００の、レンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止する。

光学ファインダー１０４は例えばＴＴＬファインダーであり、プリズムやミラーを用いてレンズ１０を通じた光束を結像する。光学ファインダー１０４を用いることで、画像表示部２８による電子ファインダー機能を使用すること無しに撮像を行うことが可能である。また、上述したように、光学ファインダー１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示などの情報表示がなされる。

通信部１１０は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信処理を行う。
コネクタ（無線通信の場合はアンテナ）１１２は、通信部１１０を介してデジタルカメラ１００を他の機器と接続する。

（動作）
以下、図１に示す構成を有する本実施形態のデジタルカメラ１００の動作について説明する。
図２及び図３は、本実施形態のデジタルカメラ１００の主要動作を説明するフローチャートである。

電池交換等の電源投入により、システム制御部５０はフラグや制御変数等を初期化し（Ｓ１０１）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に初期設定する（Ｓ１０２）。

システム制御部５０は、モードダイヤル６０の設定位置を判断し、モードダイヤル６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば（Ｓ１０３）、所定の終了処理を行った後（Ｓ１０５）、Ｓ１０３に処理を戻す。ここで、終了処理には、例えば以下のような処理が含まれる。各表示部の表示を終了状態とする処理、レンズバリア１０２を閉じる処理。また、フラグや制御変数等を含むパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録する処理。電源制御部８０により画像表示部２８を含むデジタルカメラ１００各部の不要な電源を遮断する処理。

一方、Ｓ１０３でモードダイヤル６０がその他のモードに設定されていたならば、システム制御部５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（Ｓ１０４）、処理をＳ１０３に戻す。

Ｓ１０３でモードダイヤル６０が撮像モードに設定されていたならば、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０６でシステム制御部５０は、電源制御部８０により、電池等で構成される電源８６の残容量や動作情況を調べる。そして、電源８６がデジタルカメラ１００の動作上に問題を有するか否かを判断する。問題があれば、システム制御部５０は表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行い（Ｓ１０８）、処理をＳ１０３に戻す。

電源８６に問題が無いならば（Ｓ１０６）、システム制御部５０は記録媒体２００或いは２１０がデジタルカメラ１００の動作、特に記録再生動作において問題があるか否かを判断する（Ｓ１０７）。そして、問題があるなら場合、システム制御部５０ば表示部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行い（Ｓ１０８）、処理をＳ１０３に戻す。

記録媒体２００或いは２１０に問題が無いならば、システム制御部５０は表示部５４を用いて画像や音声によりデジタルカメラ１００の各種設定状態の表示を行う（Ｓ１０９）。なお、画像表示部２８の画像表示がＯＮであったならば、画像表示部２８も用いて画像や音声によりデジタルカメラ１００の各種設定状態の表示を行うことができる。

そして、Ｓ１１６で、システム制御部５０は、撮像素子１４、画像処理部２０、メモリ制御部２２等の、表示用の撮像画像を生成するために必要な構成要素を、撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定し、Ｓ１１９（図３）に処理を進める。

スルー表示状態に於いては、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御部２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により逐次表示する。これにより、画像表示部２８を電子ビューファインダー（ＥＶＦ）として機能させることができる。

Ｓ１１９でシステム制御部５０は、シャッタースイッチＳＷ１（６２）の状態を調べ、ＯＮでなければ処理をＳ１０３に戻し、ＯＮであれば処理をＳ１２２に進める。

Ｓ１２２でシステム制御部５０は、測距処理を行って撮像レンズ１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及び／又は露光時間（シャッタースピード）を決定する（Ｓ１２２）。測光処理に於いて、必要であればフラッシュの設定も行う。Ｓ１２２における測距処理及び測光処理の詳細は図４を用いて後述する。

測距処理及び測光処理を終えると、システム制御部５０はＳ１２５及びＳ１２６で、シャッタースイッチＳＷ２（６４）及びシャッタースイッチＳＷ１（６２）の状態を調べる。シャッタースイッチＳＷ２（６４）がＯＦＦで、さらにシャッタースイッチＳＷ１（６２）もＯＦＦになった場合、システム制御部５０は処理をＳ１０３に戻す。シャッタースイッチＳＷ２（６４）がＯＦＦで、シャッタースイッチＳＷ１（６２）がＯＮのままであれば、システム制御部５０はＳ１２５，Ｓ１２６の処理を継続して実行する。シャッタースイッチＳＷ２（６４）がＯＮになったなら、システム制御部５０は処理をＳ１２７に進める。

Ｓ１２７でシステム制御部５０は、例えば不揮発性メモリ５６に記憶されている、撮像パラメータの設定内容を参照する。そして、設定内容に応じてメモリ３０の利用区分の割り当てや、Ａ／Ｄ変換器１６の量子化ビット数（１画素当たりのビット数）を決定する。このメモリ配置切り換え処理の詳細は図７及び図８を用いて後述する。

Ｓ１２９でシステム制御部５０は、撮像画像データを生成する撮像処理を実行する。撮像処理の詳細は図５を用いて後述する。
撮像処理が終わると、システム制御部５０は、撮像画像データの符号化や記録媒体への記録などが含まれる記録処理を行う。この記録処理の詳細は図６を用いて後述する。
記録処理が終了すると、システム制御部５０は処理をＳ１０３に戻す。

（測距・測光処理）
図４は、図３のＳ１２２で行う測距処理及び測光処理の詳細を説明するフローチャートである。
システム制御部５０は、撮像素子１４から画素単位の電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６を介して画像処理部２０に撮像画像データを逐次読み込む（Ｓ２０１）。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理部２０はＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理、ＡＦ（オートフォーカス）処理に用いる所定の演算を行っている。

なお、画像処理部２０は、撮像素子１４によって撮像した画素のうち、各種演算に必要な画素のみを利用する。これにより、ＴＴＬ方式のＡＥ、ＥＦ、ＡＷＢ、ＡＦの各処理において、中央重点モード、平均モード、評価モードの各モード等の異なるモード毎に適した演算を行うことが可能となる。

画像処理部２０での演算結果を用いて、システム制御部５０は露出（シャッタースピード及び絞りの組み合わせ）が適正と判断されるまで（Ｓ２０２）、露光制御部４０を用いてＡＥ制御を行う（Ｓ２０３）。

ＡＥ制御で得られた測定データを用いて、システム制御部５０はフラッシュが必要か否かを判断し（Ｓ２０４）、フラッシュが必要ならばフラッシュフラグを内部メモリ又はメモリ５２に記憶し、フラッシュ４８を充電する（Ｓ２０５）。

露出が適正と判断されると（Ｓ２０２）、システム制御部５０は、測定データ及び或いは設定パラメータを、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

次にシステム制御部５０は、画像処理部２０での演算結果及びＡＥ制御で得られた測定データを用いて、ホワイトバランスが適正と判断されるまで（Ｓ２０６）、画像処理部２０を用いて色処理のパラメータを調節してＡＷＢ制御を行う（Ｓ２０７）。

ホワイトバランスが適正と判断されたら（Ｓ２０６）、システム制御部５０は、測定データ及び或いは設定パラメータをシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

ＡＥ制御及びＡＷＢ制御で得られた測定データを用いて、システム制御部５０は焦点検出処理を行ない、撮像レンズが被写体に合焦したと判断されるまで（Ｓ２０８）、測距制御部４２を用いて自動合焦（ＡＦ）制御を行う（Ｓ２０９）。

合焦したと判断されたならば、システム制御部５０は、測定データ及び或いは設定パラメータをシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶し、測距処理及び測光処理を終了する。

（撮像処理）
図５は、図３のＳ１２９で行う撮像処理の詳細を説明するフローチャートである。
システム制御部５０は、内部メモリ或いはメモリ５２に記憶した測光データに従い、露光制御部４０を通じて絞り機能を有するシャッター１２の絞り値を制御し、シャッターを開き（Ｓ３０１）、撮像素子１４の露光を開始する（Ｓ３０２）。

システム制御部５０は、フラッシュフラグを参照してフラッシュ４８の発光が必要か否かを判断し（Ｓ３０３）、必要な場合はフラッシュを発光させる（Ｓ３０４）。

システム制御部５０は、測光データに応じた露光時間の経過を待ち（Ｓ３０５）、露光時間が経過するとシャッター１２を閉じる（Ｓ３０６）。そして、撮像素子１４から電荷信号を読み出す。読み出した電荷信号は、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込まれる。あるいは、電荷信号は、Ａ／Ｄ変換器１６から画像処理部２０を介さず、メモリ制御部２２のみを介してメモリ３０に書き込まれる（Ｓ３０７）。

このとき、Ａ／Ｄ変換器１６が出力する画像の量子化ビット数は、Ｓ１２７で決定されたビット数に従う。
設定された撮像モードに応じて、色処理（Ｓ３１０）を順次行った後、メモリ３０に処理を終えた画像データを書き込む。一連の処理を終えたならば、撮像処理を終了する。

（記録）
図６は、図３のＳ１３４で行う記録処理の詳細を説明するフローチャートである。
システム制御部５０は、メモリ制御部２２を用いて、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた圧縮符号化処理を圧縮伸長部３２により行う（Ｓ４０２）。非圧縮モード（ＲＡＷモード）では、圧縮伸長部３２による圧縮符号化は行わない。そして、ヘッダ情報の付加など、撮像画像ファイル形式にするための処理を行う。そして、インターフェース９０或いは９４、コネクタ９２或いは９６を介して、メモリカード等の記録媒体２００或いは２１０へ、撮像画像ファイルの書き込みを行う（Ｓ４０３）。書き込みが終わると、記録処理を終了する。

（メモリ配置切り替え）
図７は、図２のＳ１２７で行うメモリ配置切り換え処理の詳細を説明するフローチャートである。
システム制御部５０は、不揮発性メモリ５６に記憶された撮像に関する設定のうち、画質及び処理速度に関する設定の少なくとも１つを参照する。具体的には、圧縮符号化に関する設定と、連写速度に関する設定と、撮影感度に関する設定の少なくとも１つを参照する（Ｓ５０１）。

ここでは、これら３つの設定を全て参照する場合について説明する。Ｓ５０２，Ｓ５０３及びＳ５０４において、システム制御部５０は、
・圧縮符号化の圧縮率αが予め定めた圧縮率未満であるか（Ｓ５０２）、
・連写速度が予め定めた速度以下か（Ｓ５０３）、
・撮影感度が予め定めた感度（ＩＳＯ感度）βより高いか
を調べる。

なお、ここで、圧縮率については、具体的な数値で設定されている必要はなく、例えば「非圧縮（ＲＡＷ）」、「ファイン（ＪＰＥＧ）」、「ノーマル（ＪＰＥＧ）」等、選択肢に対応する値で設定されていても良い。この場合、Ｓ５０２では例えば非圧縮又は高画質が設定されているかどうかを判別すればよい。

同様に、連写速度についても、「高速連写」、「低速連写」、「連写無し」等の選択肢に対応する値で設定されていても良い。この場合、Ｓ５０３では例えば「低速連写」もしくは「連写無し」が設定されているかどうかを判別すればよい。

撮影感度についても、具体的な感度設定のみならず、「キャンドルモード」「夜景撮影モード」のような、高感度撮影を行う撮影モードが設定されているかどうかを判別しても良い。

これらはいずれも、処理速度を画質よりも優先して考慮すべきかどうかを判定するための条件の一例であり、設定項目や設定値の種類や、閾値となる設定値はここで例示した内容に限定されない。

システム制御部５０は、上述の３つの条件のいずれかが満たされる場合、処理速度よりも画質が優先される、或いは処理速度が要求されていないものと判別してメモリ配置を行う（Ｓ５０７）。ここでは、画質が優先されると判断される場合に選択されるメモリ配置を、「メモリ配置２」と呼ぶ。

そして、システム制御部５０は、Ａ／Ｄ変換器１６の量子化ビット数を、Ｂ（ｂｉｔ）／画素に設定する（Ｓ５０８）。後述するように、ここで設定される量子化ビット数は、処理速度が優先されると判断される場合に設定される量子化ビット数よりも大きい。

一方、システム制御部５０は、上述の３つの条件が全て満たされない場合、画質よりも処理速度が優先されるものとしてメモリ配置を行う（Ｓ５０５）。ここでは、処理速度が優先されると判断される場合に選択されるメモリ配置を、「メモリ配置１」と呼ぶ。

そして、システム制御部５０は、Ａ／Ｄ変換器１６の量子化ビット数を、Ａ（ｂｉｔ）／画素に設定する（Ｓ５０６）。後述するように、ここで設定される量子化ビット数は、画質が優先されると判断される場合に設定される量子化ビット数よりも小さい。

なお、ここでは上述の３つの条件が全て満たされない場合のみ、メモリ配置１を用いるものとしたが、より少ない条件に基づいてメモリ配置を選択しても良い。例えば、上述の条件の１つのみを判定し、満たす場合はメモリ配置２を、満たさない場合にはメモリ配置１を選択するように構成しても良い。例えば、圧縮率が所定値以上であるか、連写速度が所定値以上であるか、撮影感度が所定感度以下である場合には、メモリ配置１を選択するように構成しても良い。

図８は、本実施形態のデジタルカメラ１００におけるメモリ配置の例を示す図である。
図８（ａ）は、本実施形態におけるメモリ配置１の例を、図８（ｂ）は本実施形態におけるメモリ配置２の例をそれぞれ示している。

上述の通り、メモリ配置１は処理速度が要求されると考えられる設定内容の場合に選択される。メモリ配置１はメモリ配置２よりも画像バッファ１枚当たりのメモリ容量が小さく、かつ、画像バッファ１枚当たりのメモリ容量は、メモリ３０内に少なくとも２枚の撮像画像を格納できるように設定されている。また、メモリ配置１において割り当てられる画像バッファの数は、メモリ配置２において割り当てられる画像バッファよりも多くなるように設定される。従って、図８の例では、メモリ配置２の場合の画像バッファは１枚であるが、２枚以上割り当てられてもよい。

ここで、本実施形態では、特許文献１記載の技術とは異なり、メモリ配置１を選択しても、メモリ配置２を選択しても、撮像画像の画素数は変化しない。しかし、Ａ／Ｄ変換器１６における量子化ビット数が異なる。例えばメモリ配置１を選択した場合にＡ／Ｄ変換器１６に設定される量子化ビット数をＡ（ｂｉｔ）／画素、メモリ配置２を選択した場合にＡ／Ｄ変換器１６に設定される量子化ビット数をＢ（ｂｉｔ）／画素とすると、Ｂ＞Ａである。

なお、メモリ配置１における量子化ビット数は、撮像画像の容量に影響する他の設定値（例えば圧縮率）を必要に応じて考慮した上、メモリ３０内に少なくとも２枚で、かつメモリ配置２よりも多い枚数の撮像画像を格納できるように設定する。

これにより、処理速度が優先されると判断される場合でも、画素数を低下させることなく、撮像画像１枚当たりのメモリ容量を抑制することができる。また、画質が優先されると判断される場合には、メモリに割り当てる画像バッファの枚数を減らすとともに画素当たりの情報量をさらに増やすことで、メモリ容量を有効に活用して画質の向上が実現できる。

このように、メモリに割り当てる画像バッファの枚数だけでなく、Ａ／Ｄ変換器１６の量子化ビット数を変化させることで、後段の圧縮符号化における圧縮率とは独立して撮像画像１枚当たりのデータ容量や画質を調整することができる。また、画質が優先されると判断される場合には、１画素当たりの情報量が多くなるので、一層の高画質を実現することができる。

例えば、圧縮率の設定に応じてメモリ配置を選択する場合、画質が優先されると判断されるＲＡＷモードが設定されている場合には、処理速度が優先されると判断されるＪＰＥＧ符号化モードよりも、Ａ／Ｄ変換器１６に設定される量子化ビット数が多くなる。そのため、ＲＡＷ撮影モードでは一層の高画質化が可能である。

図９は、本実施形態のデジタルカメラ１００における連写処理のタイミングチャートの一例である。ここでは、図８に示したように、メモリ配置１では画像バッファが２枚、メモリ配置２では画像バッファが１枚割り当てられるものとする。

図９（ａ）は、メモリ配置２に対応したタイミングチャートであり、撮像処理で画像バッファに画像を書きこみ、画像処理で画像バッファから画像を読み出して記録画像を生成してファイルバッファへ書き込み、書き込み処理で記録媒体へ書き込みを行う。図９（ａ）に示すように、画像バッファが１枚の場合、撮像処理、画像処理及び書き込み処理のうち、撮像処理と書き込み処理だけが並列処理される。

一方、図９（ｂ）は、メモリ配置１に対応したタイミングチャートであり、画像処理で画像バッファ１から画像を読み出して記録画像を生成してファイルバッファへ書き込むのと並行して、撮像処理を並列実行し、画像バッファ２へ画像を書きこむ。このように、画像バッファを２枚持つことで、撮像処理と画像処理を並列処理することが可能となり、処理速度を向上させることができる。その結果、高速な連写を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、撮像画像の画質に関する設定および処理速度に関する設定の少なくとも一方を参照し、画質と処理速度のどちらが優先されているかを判断する。そして、画質が優先されると判断される場合には、処理速度が優先されると判断される場合よりもメモリに割り当てる画像バッファの数を減らす。また、画素信号を量子化するＡ／Ｄ変換器の量子化ビット数を、処理速度が優先されると判断される場合よりも増やす。

これにより、画質が優先されると判断される場合には、メモリを有効活用して画質を向上させることが可能になる。また、処理速度が優先されると判断される場合には、画像バッファが増えることにより、並列処理を実現することができ、高速連写を実現することができる。そのため、良好な使い勝手と高画質とを両立させることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態においては、画質が優先されると判断された場合は、画素信号を量子化するＡ／Ｄ変換器の量子化ビット数を、処理速度が優先されると判断される場合よりも増やすように制御したが、本発明は、これに限られるものではない。

すなわち、結果的に、メモリに割り当てられる画像バッファ数が変化するように制御できればよいので、Ａ／Ｄ変換器では、画質優先及び処理速度優先の両方において、同じビット数で量子化し、その後、メモリに記録されるまでの間でビット数を制御するようにしてもよい。

具体的には、画像処理部２０にＡ／Ｄ変換器から出力されたデータのビット数を変換して出力する機能を備えさせ、Ａ／Ｄ変換器と合わせて、量子化手段を構成するようにする。そして、処理速度優先の場合において、画像処理部２０が、Ａ／Ｄ変換器からの量子化ビット数Ｂの画像を量子化ビット数Ａの画像に変換する処理を行うようにする。

この場合、Ａ／Ｄ変換器の量子化ビット数は、図２のステップＳ１０１において、ビット数Ｂに固定して、以後、変更しないようにする。そして、メモリ配置切り換えのフローは、上記実施形態における図７に対して、ステップＳ５０６が“画像処理部２０が量子化ビット数ＢをＡに変換する処理を設定”となり、ステップＳ５０８が削除され、リターンに進むものとなる点が異なる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ１００の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の主要動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の主要動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の測距処理及び測光処理の詳細を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の撮像処理の詳細を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の記録処理の詳細を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００のメモリ配置切り換え処理の詳細を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００におけるメモリ配置の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００における連写処理のタイミングチャートの一例である。

Claims (6)

1. 被写体の光学像を画素単位の電気信号に変換する撮像素子と、
   前記画素単位の電気信号を設定された量子化ビット数で量子化して出力する量子化手段と、
   前記量子化手段が出力するデータから記録用画像データを生成する画像生成手段と、
   前記記録用画像データを記憶する、記憶装置に割り当てられた画像バッファと、
   前記画像バッファから前記記録用画像データを読み出し、設定されたモードに応じた圧縮符号化処理を行なう圧縮符号化手段と、
   前記圧縮符号化処理における圧縮率に関する設定を記憶する記憶手段と、
   前記設定に応じて、前記量子化手段の量子化ビット数と前記記憶装置における前記画像バッファの割り当てを制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段が、前記圧縮率に関する設定を参照して処理速度と画質のいずれが優先されるかを判断し、前記画質が優先されると判断される場合には、前記処理速度が優先されると判断される場合よりも、前記記憶装置に割り当てる画像バッファの数を少なく、かつ画像バッファあたりの容量を大きくするとともに、前記量子化手段の量子化ビット数を大きくすることを特徴とする撮像装置。
2. 前記記憶手段が、撮影感度に関する設定をさらに記憶し、
   前記制御手段が、前記圧縮率が予め定めた圧縮率未満であるか、前記撮影感度が予め定めた感度より高いかのいずれかを満たす場合に、前記画質が優先されると判断することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記量子化手段はＡ／Ｄ変換器であり、前記制御手段は、前記Ａ／Ｄ変換器によるＡ／Ｄ変換のビット数を制御することにより前記量子化ビット数を制御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。
4. 前記量子化手段は、Ａ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器により量子化されたデータのビット数を変更する画像処理手段を有し、前記制御手段は、前記画像処理手段の動作を制御することにより前記量子化ビット数を制御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。
5. 前記制御手段は、
   前記画質が優先されると判断される場合には、前記処理速度が優先されると判断される場合よりも大きな画像バッファを前記記憶装置に１つ割り当て、
   前記処理速度が優先されると判断される場合には、前記画質が優先されると判断される場合よりも小さな画像バッファを前記記憶装置に２つ割り当て、前記撮像素子による撮像処理と前記画像生成手段による前記記録用画像データを生成する処理とにより前記画像バッファを１つずつ用いることにより、前記撮像処理と前記記録用画像データを生成する処理とを並列に実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 被写体の光学像を画素単位の電気信号に変換する撮像素子と、
   前記画素単位の電気信号を設定された量子化ビット数で量子化して出力する量子化手段と、
   前記量子化手段が出力するデータから記録用画像データを生成する画像生成手段と、
   前記記録用画像データを記憶する、記憶装置に割り当てられた画像バッファと、
   前記画像バッファから前記記録用画像データを読み出し、設定されたモードに応じた圧縮符号化処理を行なう圧縮符号化手段と、
   前記圧縮符号化処理における圧縮率に関する設定を記憶する記憶手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   制御手段が、前記圧縮率に関する設定に応じて、前記量子化手段の量子化ビット数と前記記憶装置における前記画像バッファの割り当てを制御する制御工程を備え、
   前記制御工程が、
   前記制御手段が、前記設定を参照して、処理速度と画質のいずれが優先されるかを判断する工程と、
   前記制御手段が、前記画質が優先されると判断される場合には、前記処理速度が優先されると判断される場合よりも、前記記憶装置に割り当てる画像バッファの数を少なく、かつ画像バッファあたりの容量を大きくするとともに、前記量子化手段の量子化ビット数を大きくする工程と、
   を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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