特許 7511387 撮像装置、制御方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】撮像装置、制御方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G03B 7/091 20210101AFI20240628BHJP

   H04N 23/71 20230101ALI20240628BHJP

   G03B 7/095 20210101ALI20240628BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G03B7/091

H04N23/71

G03B7/095

G03B15/00 V

G03B15/00 S

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020095693

(22)【出願日】2020-06-01

(65)【公開番号】P2021189341

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 如弘

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３４１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０９５８４００（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０７７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６８３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２４８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７８４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９２１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９８１９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ７／０９１

Ｈ０４Ｎ ２３／７１

Ｇ０３Ｂ ７／０９５

Ｇ０３Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像手段により撮像された画像の明るさを示す測光情報を取得する測光手段と、
撮影指示に応じて前記明るさ情報に基づき露出を制御して画像の撮影を行う制御手段と、
前記撮影された複数の画像をつなぎ合せてタイムラプス動画を生成する生成手段と、
前記複数の画像を撮影する場合に、１回目の撮影前に取得した第１の測光情報と、露出の制御を行った１回目の撮影時の画像から取得した第２の測光情報との差分を求め、当該差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正する補正手段と、を有し、
前記露出の制御は、絞りの駆動を含み、前記絞りは前記１回目の撮影時に駆動され、
前記第１の測光情報と前記第２の測光情報とは前記絞りの駆動に誤差が生じていない場合は同等の値となるような明るさの画像から取得され、
前記補正手段は、前記絞りを駆動したことによる前記第１の測光情報と前記第２の測光情報との差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記補正手段は、前記１回目の撮影前の画像の輝度分布を表す第１のヒストグラムと、前記１回目の撮影時の画像の輝度分布を表す第２のヒストグラムとを算出し、
前記第１のヒストグラムと前記第２のヒストグラムとの差分を求め、当該差分が所定の第１の閾値よりも小さい場合に、２回目以降の撮影時の測光結果を補正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】

前記補正手段は、前記２回目以降の撮影時において、前回の撮影時の画像から取得した測光情報と、今回の撮影前に取得した測光情報から前記差分を差し引いた値との差の絶対値を求め、
前記絶対値が所定の第２の閾値よりも小さい場合には今回の撮影時の測光情報を前回の撮影時の測光情報とし、前記絶対値が前記所定の第２の閾値以上である場合には、前記前回の撮影時の測光情報と前記差し引いた値とを用いて前記今回の撮影時の測光情報を補正す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】

前記補正手段は、前記絶対値が前記所定の第２の閾値以上である場合には、前記今回の撮影時の測光情報と、前記差し引いた値とを加重平均して前記今回の撮影時の測光情報を求め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】

前記差分が前記絞りの駆動量によって生じると想定される値以上である場合には、前記補正手段は前記差分に基づく前記２回目以降の撮影時の測光情報の補正は行わないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項6】

撮像装置の制御方法であって、
撮像手段により撮像された画像の明るさを示す測光情報を取得するステップと、
撮影指示に応じて前記明るさ情報に基づき露出を制御して画像の撮影を行うステップと、
前記撮影された複数の画像をつなぎ合せてタイムラプス動画を生成するステップと、
前記複数の画像を撮影する場合に、１回目の撮影前に取得した第１の測光情報と、露出の制御を行った１回目の撮影時の画像から取得した第２の測光情報との差分を求め、当該差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正するステップと、を有し、
前記露出の制御は、絞りの駆動を含み、前記絞りは前記１回目の撮影時に駆動され、
前記第１の測光情報と前記第２の測光情報とは前記絞りの駆動に誤差が生じていない場合は同等の値となるような明るさの画像から取得され、
前記補正するステップでは、前記絞りを駆動したことによる前記第１の測光情報と前記第２の測光情報との差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正することを特徴とする制御方法。

【請求項7】

コンピュータを、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の画像をつなぎ合わせたタイムラプス動画を生成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、間欠的に撮影された複数の画像を順につなぎ合せて、被写体の時間的な変化を圧縮して記録した動画（タイムラプス動画）を生成する技術が知られている。

【0003】

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ベースのインターバル撮影技術が記載されている。特許文献２には、インターバル撮影において撮影開始時の測光値とそれ以降の撮影時の測光値との差から自動露出撮影にするか、固定露出撮影にするかを切り替える技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１４２３２７号公報

【文献】特開２０１５－１３９０２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１は、動画ベースのインターバル撮影を行う場合に、予め設定された撮影間隔でフレーム画像を抽出するが、タイムラプス動画は所定の時間間隔でフレーム画像を撮影するので、生成されるタイムラプス動画の時間の数倍以上の撮影時間が必要となる。そのため、撮影中に絞りなどの機構を駆動するためには、機構に高い耐久性が要求される。よって、タイムラプス動画を生成するための画像の撮影中は、絞りやシャッターなどの機構を固定とするか極力動かさないようにすることが好ましい。

【0006】

また、特許文献２では、撮影開始時との輝度差で撮影中の露出制御が、自動露出になるか固定露出になるかが決まってしまい、そもそも期待した露出制御になるかどうかは不明である。タイムラプス動画を生成するための画像の撮影では、複数の画像を動画として鑑賞する際の品位の改善のため、１回目の撮影時に絞りやシャッターなどの機構の駆動を伴う露出制御を行った後は、２回目以降の撮影時の露出制御において絞りやシャッターなどの機構の駆動は行わない。このため、１回目の撮影時の露出制御における絞りなどの精度が２回目以降の撮影時の露出制御に大きく影響することになる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、タイムラプス動画の撮影において１回目の撮影時の露出制御の誤差が２回目以降の撮影に影響しないようにする技術を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像手段により撮像された画像の明るさを示す測光情報を取得する測光手段と、撮影指示に応じて前記明るさ情報に基づき露出を制御して画像の撮影を行う制御手段と、前記撮影された複数の画像をつなぎ合せてタイムラプス動画を生成する生成手段と、前記複数の画像を撮影する場合に、１回目の撮影前に取得した第１の測光情報と、露出の制御を行った１回目の撮影時の画像から取得した第２の測光情報との差分を求め、当該差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正する補正手段と、を有し、前記露出の制御は、絞りの駆動を含み、前記絞りは前記１回目の撮影時に駆動され、前記第１の測光情報と前記第２の測光情報とは前記絞りの駆動に誤差が生じていない場合は同等の値となるような明るさの画像から取得され、前記補正手段は、前記絞りを駆動したことによる前記第１の測光情報と前記第２の測光情報との差分を用いて２回目以降の撮影時の測光情報を補正する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、タイムラプス動画の撮影において１回目の撮影時の露出制御の誤差が２回目以降の撮影に影響しないようにすることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態の装置構成を示すブロック図。

【図2】本実施形態のタイムラプス動画撮処理を示すフローチャート。

【図3】図２のタイムラプス動画撮影処理における測光値補正処理を示すフローチャート。

【図4】本実施形態のタイムラプス動画撮影時の測光値および露出値の変化を例示する図。

【図5】従来のタイムラプス動画撮影時の測光値および露出値の変化を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

以下に、本発明の撮像装置を、静止画や動画を撮影可能なデジタル一眼レフカメラに適用した実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

＜装置構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態のデジタルカメラ１の構成および機能について説明する。

【0014】

図１に示すように、デジタルカメラ１は、カメラ本体１００、記録媒体２００およびレンズユニット３００を備える。記録媒体２００およびレンズユニット３００は、カメラ本体１００に対して着脱可能な付属装置である。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憶装置である。レンズユニット３００は、カメラ本体１００に被写体光を入射する光学機器である。レンズユニット３００は、カメラ本体１００側と撮影光軸Ａが一致するようにカメラ本体１００の前面に取り付けられる。

【0015】

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、カメラ本体１００と間でデータの送受信を行うメディアインターフェース２０２、カメラ本体１００と電気的に接続するメディアコネクタ２０３を備えている。

【0016】

まず、カメラ本体１００の構成および機能について説明する。

【0017】

カメラ本体１００の内部には、ミラー１０１が撮影光路内に配置されている。ミラー１０１は、光学レンズ３０１から入射される被写体光をファインダ光学系に向けて反射する位置と、撮影光路外に退避する位置との間で移動可能となっている。

【0018】

ペンタゴナルダハプリズム１０４は、ミラー１０１により反射した被写体光を光学ファインダ１０５に導く光学部材である。ユーザは、光学ファインダ１０５を介して被写体像を観察することができる。

【0019】

光学レンズ３０１および絞り３０２を通過した被写体光は、ミラー１０１が撮影光路外に退避した状態（ミラー１０１がハーフミラーである場合は撮影光路内に配置された状態）で、開放されたフォーカルプレンシャッター１０２を通過して撮像素子１０３に入射される。撮像素子１０３は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電荷蓄積型の光電変換素子であり、入射された被写体光を光電変換し、アナログの画像信号として出力する
光学ファインダ１０５は、ユーザが覗き込むことにより、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として画像表示部１１４に表示される画像を見ることなく、撮影を行うことができる光学部材である。

【0020】

Ａ／Ｄ変換部１０６は、撮像素子１０３から出力されるアナログ信号（画像信号）をデジタル信号に変換する回路である。タイミング発生部１０８は、メモリ制御部１１０およびシステム制御部１２０の制御に従い、撮像素子１０３、Ａ／Ｄ変換部１０６およびＤ／Ａ変換部１０９にクロック信号や制御信号を供給する回路である。また、タイミング発生部１０８は、撮像素子１０３に蓄積された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および排出の動作を制御することができる。

【0021】

画像処理部１０７は、Ａ／Ｄ変換部１０６からの画像データまたはメモリ制御部１１０からの画像データに対して、画素補間処理や色変換処理を行う回路である。また、画像処理部１０７は、Ａ／Ｄ変換部１０６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。システム制御部１２０は、この演算結果に基づいてＴＴＬ方式のオートフォーカス（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理及びフラッシュプリ発光（ＥＦ）処理を行う。

【0022】

さらに、画像処理部１０７は、Ａ／Ｄ変換部１０６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、この演算結果に基づいてＴＴＬ方式のオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理も行う。

【0023】

メモリ制御部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０６、タイミング発生部１０８、画像処理部１０７、画像表示メモリ１１２、Ｄ／Ａ変換部１０９、画像記憶メモリ１１３および圧縮伸長部１１１を制御する回路である。Ａ／Ｄ変換部１０６から出力された画像データは、画像処理部１０７およびメモリ制御部１１０を介して、またはメモリ制御部１１０のみを介して画像表示メモリ１１２または画像記憶メモリ１１３に書き込まれる。

【0024】

画像表示部１１４は、Ｄ／Ａ変換部１０９によりアナログ信号に変換され、画像表示メモリ１１２に書き込まれた画像信号に基づく画像を表示する、ＬＣＤや有機ＥＬなどの表示デバイスである。画像表示部１１４は、システム制御部１２０の制御に基づき、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能をオンまたはオフされる。また、画像表示部１１４は、カメラ本体１００に対してユーザが各種の設定や処理などを操作、入力するためのメニュー画面等を表示する。

【0025】

画像記憶メモリ１１３は、撮像素子１０３により撮像された画像データや記録媒体２００に格納する画像データを保持するバッファメモリである。また、画像記憶メモリ１１３は、システム制御部１２０の作業領域としても使用される。画像記憶メモリ１１３は、所定枚数の静止画や所定時間の動画および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。なお、画像記憶メモリ１１３が、画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）１１２を兼ねてもよい。

【0026】

圧縮伸長部１１１は、公知の画像圧縮方法を用いて画像データを圧縮または伸長する回路である。圧縮伸長部１１１は、画像記憶メモリ１１３に格納された画像データを読み込んで圧縮処理または伸長処理を行い、処理を終えたデータを再び画像記憶メモリ１１３に書き込む。

【0027】

シャッター制御部１１５は、測光部１１７で検出された測光情報（測光値）に基づいて、レンズユニット３００の絞り制御部３０３と連携しながら、シャッター１０２のシャッター速度を制御する回路である。

【0028】

焦点検出部１１６は、不図示の焦点検出センサにより、ミラー１０１を透過して不図示のサブミラーによって導かれた被写体像の合焦状態を示すデフォーカス情報を検出し、検出結果をシステム制御部１２０に出力する回路である。測光部１１７は、不図示の測光センサにより、ミラー１０１を透過して不図示のサブミラーによって導かれた被写体像の明るさを示す測光情報を検出し、検出結果をシステム制御部１２０に出力する回路である。

【0029】

システム制御部１２０は、カメラ本体１００の動作を全体的に制御するマイクロコンピュータである。システムメモリ１２１には、システム制御部１２０の動作用の定数、変数、ソフトウェアプログラム（基本プログラム）等が記憶される。システムメモリ１２１には、図２および図３で後述する測光値も記憶される。

【0030】

画像合成部１２２は、後述するタイムラプス動画撮影により取得した画像データを、撮影された順番で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）を生成する回路である。

【0031】

システム制御部１２０は、焦点検出部１１６のデフォーカス情報に基づいてコントラスト方式や位相差方式のＡＦ処理を行ったり、測光部１１７の測光値に基づいてＡＥ処理を行う。

【0032】

位置検出部１１８は、ＧＰＳ（ＧｒｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）信号などを受信してカメラ本体１００の位置を検出する回路である。

【0033】

不揮発性メモリ１２３は、電気的に消去・記録可能なＥＥＰＲＯＭ等で構成され、ソフトウェアプログラム等の格納用メモリとして使用される。この場合、当然ながら、ソフトウェアプログラムは、コンピュータ読取可能に不揮発性メモリ１２３に格納される。このソフトウェアプログラムには、図２および図３で後述するシステム制御部１２０が実行可能なソフトウェアプログラムが含まれる。不揮発性メモリ１２３には、メニュー画面等のＧＵＩ画面上で設定された設定値、操作部１３３の操作で設定された設定値、モードダイアル１３０の操作で設定された撮影モードの情報等も格納される。

【0034】

操作部１３３は、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材や視線検知装置、音声認識装置あるいはこれらの組み合わせからなる。システム制御部１２０は、操作部１３３からの信号に応じて各種動作を行う。

【0035】

電源スイッチ１３４は、カメラ本体１００の電源のオン／オフを切り替えるための操作部材である。

【0036】

電源スイッチ１３４は、電源部１２５からカメラ本体１００への電力供給のオン／オフを切り替えると共に、カメラ本体１００に接続された記録媒体２００およびレンズユニット３００への電力供給のオン／オフも同時に切り替えることができる。

【0037】

電源制御部１２４は、電池検出回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ、通電するブロックを切換えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部１２４は、電池の装着の有無、電池の種類及び電池残量の検出を行い、その検出結果及びシステム制御部１２０の指示に応じて、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を含む各部に供給する。

【0038】

電源部１２５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、リチウムイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。

【0039】

記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等であり、記録部２０１、メディアインターフェース２０２およびメディアコネクタ２０３を備える。記録部２０１は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。メディアインターフェース２０２およびメディアコネクタ２０３は、記録媒体２００をカメラ本体１００と電気的に接続する。メディアインターフェース２０２およびメディアコネクタ２０３は、カメラ本体１００に設けられた第１カメラインターフェース１４０および第１カメラコネクタ１４１を介して、記録媒体２００へのデータの書き込み、記録媒体２００からのデータの読み出しを可能とする。

【0040】

システム制御部１２０は、例えば、測光部１１７の測光値ＢｖとＩＳＯ感度Ｓｖの組み合わせから被写体の明るさが適正となる露出値Ｅｖを算出し、算出した露出値Ｅｖから絞り３０２の開度に関する絞り値Ａｖとシャッター速度Ｔｖに相当する撮像素子１０３の電荷蓄積時間を算出する。

【0041】

また、システム制御部１２０は、不図示のシステムクロックなどを用いた計時機能を有し、ユーザが操作部１３３を操作して設定した時間情報から撮影間隔、現在時間などの時間情報を管理する。

【0042】

なお、不揮発性メモリ１２３には、撮影画像の測光値（被写体の輝度値）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、測光部１１７の測光値ＢｖとＩＳＯ感度Ｓｖの組み合わせから算出した露出値Ｅｖとプログラム線図から、適正露出に制御するための絞り値Ａｖおよびシャッター速度Ｔｖを決定するＡＥ処理を行う。

【0043】

また、システム制御部１２０は、後述するタイムラプス動画撮影時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。タイムラプス動画撮影処理の詳細は後述する。

【0044】

モードダイアル１３０、シャッタースイッチ１３１および再生スイッチ１３２は、操作部１３３と同様に、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材や視線検知装置、音声認識装置あるいはこれらの組み合わせからなる。

【0045】

モードダイアル１３０は、デジタルカメラ１で設定可能な複数の撮影モードの中から、ユーザが所望の撮影モードを選択する際に用いられる操作部材である。

【0046】

本実施形態では、動画撮影モードとして、通常動画モードとタイムラプス動画モードのいずれかに設定可能である。

【0047】

なお、デジタルカメラ１は、動画撮影モードだけではなく、静止画撮影モードにも設定可能である。

【0048】

通常動画モードは、撮像素子１０３で連続的に電荷蓄積（撮像）を実行することで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または記録するモードである。

【0049】

タイムラプス動画モードは、撮像素子１０３で連続的に撮像を実行することで取得された複数の画像データの中から、予め設定された撮影間隔（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。タイムラプス動画モードでは、適正画像同士を取得した順（撮影された順番）につなぎ合わせて表示または記録することができる。

【0050】

また、通常動画モードで撮影される動画は、当該動画の撮影時間と当該動画の再生時間とが略一致するが、タイムラプス動画は、当該タイムラプス動画の撮影時間と当該タイムラプス動画の再生時間とが異なる。

【0051】

タイムラプス動画は、所定の期間（総撮影時間）における画像データを間欠的につなぎ合わせて生成されるため、１つのタイムラプス動画を生成するための総撮影時間（撮影の開始から終了）に対してタイムラプス動画の再生時間は短くなる。そして、タイムラプス動画撮影時にＡＥ処理やＡＦ処理を行うための絞りやフォーカスレンズは、機構の耐久性を考慮すると動作させないのが望ましいので、タイムラプス動画撮影中は１回目の画像撮影時の状態で固定している。

【0052】

なお、本実施形態のデジタルカメラ１は、上述した静止画モードや動画モードにおいて更に以下のような複数のモードに設定可能である。

【0053】

例えば、自動モード、プログラムモード、シャッター速度優先モード、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。

【0054】

シャッタースイッチ１３１は、撮影準備動作や撮影動作の開始を指示するための用いられる操作部材である。

【0055】

シャッタースイッチ１３１の第１ストローク（例えば、半押し）で第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１がオンされる。第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１がオンされると撮影準備動作が開始され、システム制御部１２０は、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ処理等を開始する。

【0056】

また、シャッタースイッチ１３１の第２ストローク（例えば、全押し）で第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２がオンされる。第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２がオンされると撮影動作が開始され、システム制御部１２０は、撮像素子１０３により電荷蓄積（撮像）に関する露光処理と記録処理を開始する。

【0057】

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、メモリ制御部１１０を介して画像データとして画像記憶メモリ１１３に書き込まれる。

【0058】

そして、システム制御部１２０からの指示に応じて、画像データに対して画像処理部１０７やメモリ制御部１１０における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憶メモリ１１３に書き込まれる。

【0059】

記録処理では、システム制御部１２０からの指示に応じて、画像記憶メモリ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部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、カメラインターフェース１４０、カメラコネクタ１４１、メディアコネクタ２０３、メディアインターフェース２０２を介して記録媒体２００の記録部２０１に書き込まれる。

【0060】

再生スイッチ１３２は、画像記憶メモリ１１３に格納されている画像データや記録媒体２００から読み出した画像データを画像表示部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。

【0061】

操作部１３３は、メニュー表示や撮影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。

【0062】

なお、タイムラプス動画撮影時における画像の撮影間隔や撮影回数からなる総撮影時間などは、ユーザが操作部１３３を操作することで設定可能である。

【0063】

また、タイムラプス動画撮影には、カメラを固定して撮影する手法や、カメラを携帯して動きながら撮影するウォークラプスといった手法など、各種の制御が用意されている。

【0064】

第２カメラインターフェース１５０および第２カメラコネクタ１５１は、カメラ本体１００をレンズユニット３００と電気的に接続する。第２カメラインターフェース１５０および第２カメラコネクタ１５１は、レンズユニット３００に設けられたレンズインターフェース３１０およびレンズコネクタ３１１を介して、システム制御部１２０とレンズユニット３００のレンズシステム制御部３０５の通信を可能とする。また、第２カメラインターフェース１５０および第２カメラコネクタ１５１は、カメラ本体１００とレンズユニット３００との間における制御信号や状態信号、データ信号等の通信、および、所定の電圧や電流の供給が可能である。なお、第２カメラインターフェース１５０および第２カメラコネクタ１５１は、電気的な通信だけでなく光通信や音声通信等が可能であってもよい。

【0065】

次に、レンズユニット３００の構成および機能について説明する。

【0066】

レンズユニット３００は、光学レンズ３０１、絞り３０２、絞り制御部３０３、レンズ制御部３０４、レンズシステム制御部３０５、レンズインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１０、レンズコネクタ３１１、レンズマウント３２０を備える。

【0067】

光学レンズ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。

【0068】

絞り３０２は、光学レンズ３０１を通過して撮像素子１０３に入射する被写体光の光量を調節する光量調節部材である。

【0069】

絞り制御部３０３は、システム制御部１２０からの指示に応じて、絞り３０２の開口量を制御する回路である。システム制御部１２０は、測光部１１７の測光値に基づいて、絞り制御部３０３に指示を送信し、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とカメラ本体１００との通信によって逐次検出される。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。

【0070】

レンズ制御部３０４は、光学レンズ３０１の動作（駆動）を制御する回路である。レンズ制御部３０４は、フォーカスレンズ位置（焦点位置）を検出することが可能であり、検出されたレンズ位置に関する情報は、カメラ本体１００のシステム制御部１２０に送信される。

【0071】

絞り制御部３０３およびレンズ制御部３０４は、デジタルカメラ１の撮影モードがタイムラプス動画モードに設定されると、１回目の撮影で適正画像が得られた時の絞り値および焦点位置で固定となるように絞り３０２および光学レンズ３０１の動作を制御する。

【0072】

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マイクロコンピュータである。レンズシステム制御部３０５は、不図示のＣＰＵや揮発性メモリおよび不揮発性メモリを内蔵し、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。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。

【0073】

レンズマウント３２０は、レンズユニット３００をカメラ本体１００に機械的に結合するための部材であり、レンズマウント３２０と、カメラ本体１００のカメラマウント１６０とは、例えばフランジなどの互いに結合可能な形状を有している。このレンズマウント３２０とカメラマウント１６０が結合することにより、カメラ本体１００にレンズユニット３００が装着される。

【0074】

レンズインターフェース３１０およびレンズコネクタ３１１は、レンズユニット３００をカメラ本体１００と電気的に接続する。レンズインターフェース３１０およびレンズコネクタ３１１は、カメラ本体１００に設けられた第２カメラインターフェース１５０および第２カメラコネクタ１５１を介して、レンズシステム制御部３０５とカメラ本体１００のシステム制御部１２０との通信を可能とする。また、レンズインターフェース３１０およびレンズコネクタ３１１は、レンズユニット３００とカメラ本体１００との間における制御信号や状態信号、データ信号等の通信、および、所定の電圧や電流の供給が可能である。なお、レンズインターフェース３１０およびレンズコネクタ３１１は、電気的な通信だけでなく光通信や音声通信等が可能であってもよい。

【0075】

なお、図１に示した構成要素は、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。

【0076】

本実施形態では、異なる構成要素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動作主体として実現されうる。なお、本実施形態のデジタルカメラ１は、カメラ本体１００と記録媒体２００とレンズユニット３００を備えた、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、カメラ本体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、光学ファインダ１０５を備えない構成であってもよい。

【0077】

＜タイムラプス動画撮影処理＞
次に、本実施形のデジタルカメラ１によるタイムラプス動画撮影処理について説明する。

【0078】

図２および図３は、本実施形態のタイムラプス動画撮影処理を示すフローチャートである。

【0079】

なお、図２および図３の処理は、システム制御部１２０が不揮発性メモリ１２３に格納されたプログラムを実行して各構成要素を制御することにより実現される。また、図２の処理は、ユーザ操作により撮影モードがタイムラプス動画モードに設定され、撮影待機状態にある場合に開始される。

【0080】

ステップＳ２０２では、システム制御部１２０は、測光部１１７が所定の間隔でライブビュー画像の測光処理を実行し、測光結果を測光値Ｂｖ１（第１の測光値）としてシステムメモリ１２１に記憶し、測光値Ｂｖ１に基づいて露出値Ｅｖを算出する。

【0081】

ステップＳ２０３では、システム制御部１２０は、焦点検出部１１６が焦点検出処理（測距処理）を繰り返し実行する。

【0082】

ステップＳ２０４では、システム制御部１２０は、画像処理部１０７が撮像素子１０３により撮像された画像信号を用いてライブビュー画像の輝度分布を表すヒストグラムを算出し、算出結果をヒストグラム１（第１のヒストグラム）としてシステムメモリ１２１に記憶する。

【0083】

ステップＳ２０５では、システム制御部１２０は、シャッタースイッチ１３１が操作され、タイムラプス動画の撮影指示を受け付けたか否かを判定する。システム制御部１２０は、ステップＳ２０５でタイムラプス動画の撮影指示を受け付けたと判定した場合は処理をステップＳ２０６に進め、タイムラプス動画の撮影指示を受け付けていないと判定した場合は処理をステップＳ２０２に戻す。

【0084】

ステップＳ２０６では、システム制御部１２０は、ステップＳ２０２で算出した測光値Ｂｖ１に基づいて算出された露出値Ｅｖに応じて絞り制御部３０３を制御して絞り３０２を駆動し、レンズ制御部３０４を制御して光学レンズ３０１の駆動を行う。

【0085】

ステップＳ２０７では、システム制御部１２０は、タイミング発生部１０８により撮像素子１０３の電荷蓄積動作を制御して、タイムラプス動画を生成するための１回目の画像の撮影処理を実行する。

【0086】

ステップＳ２０８では、システム制御部１２０は、ステップＳ２０８における撮影処理が１回目の画像の撮影か否かを判定する。システム制御部１２０は、１回目の画像の撮影であると判定した場合は処理をステップＳ２０９に進め、１回目の画像の撮影ではないと判定した場合は処理をステップＳ２１３に進める。

【0087】

ステップＳ２０９では、システム制御部１２０は、測光部１１７がステップＳ２０７で撮影された１回目の画像信号に対して測光処理を実行し、測光結果を測光値Ｂｖ２（第２の測光値）としてシステムメモリ１２１に記憶する。

【0088】

ステップＳ２１０では、システム制御部１２０は、画像処理部１０７がステップＳ２０７で撮影された１回目の画像の輝度分布を表すヒストグラムを算出し、算出結果をヒストグラム２（第２のヒストグラム）としてシステムメモリ１２１に記憶する。

【0089】

ステップＳ２１１では、システム制御部１２０は、ステップＳ２０４で算出したライブビュー画像のヒストグラム１と、ステップＳ２１０で算出した１回目の撮影画像のヒストグラム２を比較し、ヒストグラム１とヒストグラム２の差分が所定の第１の閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。システム制御部１２０は、ヒストグラム１とヒストグラム２に所定の第１の閾値ＴＨ１以上の差分があると判定した場合は、撮影中に画角や被写体移動などに起因して輝度分布が変化したと判定して処理をステップＳ２１３に進め、ヒストグラム１とヒストグラム２に所定の第１の閾値ＴＨ１以上の差分がないと判定した場合は、処理をステップＳ２１２に進める。

【0090】

ステップＳ２１２では、システム制御部１２０は、ステップＳ２０２で取得した１回目の撮影前の画像の測光値Ｂｖ１とステップＳ２０９で取得した１回目の撮影時の画像の測光値Ｂｖ２の差分ΔＢｖ（＝Ｂｖ１－Ｂｖ２）を算出し、算出結果としての差分ΔＢｖをシステムメモリ１２１に記憶する。ステップＳ２０６の絞り３０２の駆動による開度に誤差が生じていない場合はステップＳ２０２の測光値Ｂｖ１と同じになるはずであるが、ステップＳ２０６の絞り３０２の駆動による開度に誤差が生じた場合はその誤差に起因する差分が測光結果の差異として生じる。ステップＳ２１２では、その差分ΔＢｖの算出を行うことで、絞りが駆動指示に応じて正しく駆動できたかどうかを推測するようにし、被写体の横切りなどによる外乱の影響により絞りが不用意に駆動されないようにする。

【0091】

ステップＳ２１３では、システム制御部１２０は、タイムラプス動画撮影を継続するか否かを判定し、タイムラプス動画撮影を継続すると判定した場合は処理をステップＳ２１４に進め、タイムラプス動画撮影を終了すると判定した場合は、タイムラプス動画撮影が全て行われたと判定してタイムラプス動画撮影を終了し、撮影待機状態に移行する。

【0092】

ステップＳ２１４では、システム制御部１２０は、ステップＳ２０２と同様に、測光部１１７が所定の間隔でライブビュー画像の測光処理を実行し、測光結果を測光値Ｂｖ３（第３の測光値）としてシステムメモリ１２１に記憶する。

【0093】

ステップＳ２１５では、システム制御部１２０は、ステップＳ２１４で取得した測光値Ｂｖ３に基づいて露出値Ｅｖを算出し、システムメモリ１２１に記憶する。

【0094】

ステップＳ２１６では、システム制御部１２０は、撮影タイミングの判定を行う。システム制御部１２０は、撮影タイミングではないと判定した場合は処理をステップＳ２１４に戻し、撮影タイミングになったと判定した場合は処理をステップＳ２０７に戻し、ステップＳ２１５で算出した露出値Ｅｖに基づいて２回目の画像の撮影処理を行う。

【0095】

ステップＳ２１７では、システム制御部１２０は、タイムラプス動画撮影が全て行われたと判定してタイムラプス動画撮影を終了し、撮影待機状態に移行する。

【0096】

図３は、図２のステップＳ２１５における測光値補正処理を示すフローチャートである。

【0097】

ステップＳ３０２では、システム制御部１２０は、前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖと、ステップＳ２１４で取得した測光値Ｂｖ３から測光値Ｂｖ１と測光値Ｂｖ２の差分ΔＢｖを差し引いた値（Ｂｖ－ΔＢｖ）との差の絶対値を求める。

【0098】

ステップＳ３０３では、システム制御部１２０は、Ｓ３０２で求めた差の絶対値が所定の第２の閾値ＴＨ２未満であるか否かを判定し、所定の第２の閾値ＴＨ２未満であると判定した場合は処理をステップＳ３０４に進め、所定の第２の閾値ＴＨ２以上であると判定した場合は処理をステップＳ３０５に進める。

【0099】

ステップＳ３０４では、システム制御部１２０は、今回撮影時の測光値Ｂｖが前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖから大きく変化していないと判定して、前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖを今回撮影時の測光値Ｂｖとする。

【0100】

ステップＳ３０５では、システム制御部１２０は、今回撮影時の測光値Ｂｖが前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖから大きく変化していると判定して、前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖと、今回撮影時の測光値ＢｖとステップＳ２０９で求めた差分ΔＢｖを用いて加重平均により算出した値を今回撮影時の測光値Ｂｖとする。

【0101】

このように、今回撮影時の測光値Ｂｖが前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖから大きく変化している場合に、今回撮影時の測光値Ｂｖを、前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖと前回撮影前の測光値Ｂｖ１と前回撮影時の測光値Ｂｖ２の差分ΔＢｖを用いて補正する。これにより、撮影時の絞り３０２の制御時に誤差があった場合であっても、同じ明るさの被写体を撮影している場合にその誤差分が２回目以降の撮影時の測光値から取り除かれるため、図４に示すように撮影中の測光値の変化が発生しにくくなくなる。これに対して、従来は、今回撮影時の測光値Ｂｖが前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖから大きく変化している場合に、前回撮影時の測光値ＰｒｅＢｖと今回撮影時の測光値Ｂｖから算出した測光値を今回撮影時の測光値としていたので、絞りの制御時に誤差があると、同じ明るさの被写体を撮影していても、その誤差が２回目以降の測光値の誤差となり、図５に示すような露出変化が発生してしまう。

【0102】

本実施形態によれば、タイムラプス動画撮影時において、１回目の撮影時に絞りの駆動を行った後は、２回目以降の撮影時に絞りの駆動を行わない構成とした場合に、１回目の撮影時の絞りの制御時に発生した誤差が２回目以降の撮影に影響しないようにすることで、良好な露出でタイムラプス動画撮影を行うことができる。

【0103】

なお、本実施形態では、絞り３０２の駆動は１回目の画像撮影時（撮影開始時）のみであったが、例えば、絞り３０２を固定していることでタイムラプス動画撮影が適正露出で実行できなくなった場合に限り、タイムラプス動画撮影中に絞り３０２を駆動するようにしてもよい。この場合、絞り３０２を駆動したときは、１回目の撮影前後と同様の演算を行う。

【0104】

また、ステップＳ２１１では、ヒストグラム１とヒストグラム２の差分からΔＢｖの演算を行うか否かを切り替えているが、例えば、ΔＢｖと絞り駆動量に応じた測光値の閾値とを比較し、ΔＢｖが絞り駆動量に応じた測光値の閾値以上変化している場合は２回目以降の撮影時にΔＢｖを用いた測光値の補正は行わず、ステップＳ２１２でΔＢｖを０に設定してもよい。

【0105】

なお、システム制御部１２０が行うものとして説明した上述の各種制御は、１つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェアが処理を分担することで、装置全体の制御を行ってもよい。

【0106】

また、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

【0107】

また、上述した実施形態においては、本発明をレンズ交換式のデジタルカメラに適用した場合を例にして説明したが、これに限定されず、タイムラプス動画撮影機能を有する装置であれば適用可能である。すなわち、本発明は、レンズ交換式ではないデジタルカメラやデジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータやその一種であるタブレット、携帯電話やその一種であるスマートフォン、さらに、携帯電話の一種であるスマートフォン、腕時計型のスマートウォッチ、メガネ型のスマートグラス等のウェアラブルコンピュータ、監視カメラ、車載カメラ、医療用カメラなどに適用可能である。

【0108】

［他の実施形態］
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。

【0109】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神および範囲から離脱することなく、様々な変更および変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0110】

１…デジタルカメラ、１００…カメラ本体、１１７…測光部、１２０…システム制御部、３００…レンズユニット、３０２…絞り、３０４…絞り制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】