JP2004072206A - 電子カメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CCDを介して取得された映像は画像表示裝置の画面に表示される。ユーザがズームスイッチからズーム操作を行うと、その操作指示に従って光学ズーム手段及び/又は電子ズーム手段が作動して画像表示装置の画面枠44全体に拡大画像が表示される。このとき、最大画角撮影時の画像(すなわち、ズーム無しの画像)の表示範囲に対して、現在表示中の拡大画像がどの領域範囲を切り出して拡大しているかを示す拡大範囲情報46が拡大画像に重ね表示される。拡大範囲情報46の表示形態としては、枠線を表示してもよいし、当該領域の画像信号に一律信号加算を行い表示濃度(明るさ)を変えるなどの態様もある。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子カメラに係り、特に光学ズームや電子ズームなどの画像拡大機能を具備した電子カメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的なデジタルカメラは、カメラ本体の液晶モニタ(LCD)に撮像中の画像を表示して画角の確認を行うことができる。このとき、ズーム操作を行うと、その指定倍率に応じて拡大された画像がLCD画面全体に表示される。したがって、LCDに表示されている画像(拡大画像)が元画の全体(すなわち、ズーム無しの画像、例えば、ワイド端の画像)に対してどの程度の範囲を拡大しているのかを同時に確認することはできない。
【0003】
特開平1−57248号公報では、光学ズームレンズの現在の撮影倍率及び最高倍率に関する情報を被写体とともに電子ファインダに表示する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報においては、ズームミングによって拡大表示されている現在の画像が最大画枠(例えば、ワイド端画像)の表示範囲に対して、どの部分を切り出しているのかを把握できるようにする手段については記載されていない。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カメラにおいて光学ズーム及び電子ズームの少なくとも一方を使用する際に、現在拡大している範囲が元画の全体画像に対してどのあたりかを一目で確認できる電子カメラを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係る電子カメラは、被写体の光学像を電子信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段を介して撮像された画像を表示する画像表示手段と、被写体の像倍率を光学的に変化させる光学ズーム手段及び前記撮像手段を介して取得された画像信号を電子的に処理することにより被写体の像倍率を変更する電子ズーム手段のうち少なくとも一方のズーム手段と、像倍率を変更する指示を与えるズーム操作手段と、前記ズーム操作手段の操作に応じて前記ズーム手段によって拡大された画像を前記画像表示手段の画面上に表示させるとともに、現在表示している拡大画像が最大画角の全体画像に対してどの領域範囲を拡大しているかを示す拡大範囲情報を前記拡大画像に重ねて表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明の電子カメラは、光学ズーム機能及び電子ズーム機能のうち少なくとも一方のズーム機能を有し、撮像手段を介して取得された映像は画像表示手段の画面に表示される。撮影者(ユーザ)がズーム操作手段を操作してズーム操作(変倍操作)を行うと、その操作指示に従って光学ズーム手段及び/又は電子ズーム手段が作動してズーミング処理が行われ、画像表示手段の画面上において撮像に係る映像の拡大画像が表示される。このとき、最大画角撮影時の画像(すなわち、ズーム無しの画像)の表示範囲に対して、現在表示中の拡大画像がどの領域範囲を切り出して拡大しているかを示す拡大範囲情報が拡大画像に重ね表示される。
【0008】
拡大範囲情報の表示形態としては、拡大切出し範囲を示す枠線を表示してもよいし、当該領域の画像信号に一律信号加算を行い表示濃度(明るさ)を変えるなどの態様もある。このように、拡大範囲情報の重畳表示機能によって、単一の画面内において拡大画像の表示と、これに対応する拡大範囲情報の表示とを同時に行うようにしたので、ユーザはズーム機能を使用する際に、現在拡大している範囲が最大画角画像(元画の全体画像)に対してどのあたりかを一目で確認できるため、撮影構図の設定をより効率的に行うことができる。
【0009】
本発明の一態様に係る電子カメラは、前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを併有し、前記光学ズーム手段によるズーム領域の拡大範囲情報と、前記電子ズーム手段によるズーム領域の拡大範囲情報とがそれぞれ異なる表示形態によって表示されることを特徴とする。
【0010】
かかる態様によれば、現在画像表示手段に表示されている画像が光学ズーム領域のズーム画像であるか、電子ズーム領域によるズーム画像であるかを容易に識別することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る電子カメラの好ましい実施の形態について詳説する。
【0012】
図1は本発明の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図である。このカメラ10は、被写体の光学像をデジタル画像データに変換して記録メディア12に記録するデジタルカメラであり、撮影光学系としての撮影レンズ14及びCCD固体撮像素子(以下、CCDという。)16を備えている。なお、CCD16に代えて、MOS型固体撮像素子など他の方式の撮像素子を用いることも可能である。
【0013】
撮影レンズ14は電動式のズームレンズで構成されている。撮影者によってズームスイッチ18が操作されると、そのスイッチ操作に応じてシステム制御回路20からレンズ駆動回路22に対して制御信号が出力される。レンズ駆動回路22は、システム制御回路20からの制御信号に基づいてレンズ駆動用の信号を生成し、ズームモータ24に与える。こうして、レンズ駆動回路22から出力されるモータ駆動電圧によってズームモータ24が作動し、撮影レンズ14が光軸に沿って前後移動することにより、撮影レンズ14の焦点距離(光学ズーム倍率)が変更される。
【0014】
撮影レンズ14のズーム位置及びフォーカス位置は、レンズ位置センサ26によって検出される。レンズ位置センサ26はズーム位置センサとフォーカス位置センサとを含むブロックである。レンズ位置センサ26は、ズームモータ24等の回転によりパルスを発生する回路であってもよいし、レンズ鏡胴の外周に位置検出エンコード板を配置した構成などであってもよく、本発明の実施に際して特に限定されるものではない。
【0015】
レンズ位置センサ26によって取得されるズーム位置及びフォーカス位置の情報はシステム制御回路20に入力される。システム制御回路20は、レンズ位置センサ26の検出信号に基づいてレンズ駆動を制御する。
【0016】
本例のカメラ10は、上述の光学ズーム機能に加えて、電子ズーム機能を有している。電子ズーム機能は、画像処理技術によって画像信号を電子的に処理することにより拡大画像を得る機能である。すなわち、このカメラ10は、光学ズーム領域のテレ端(以下、光学テレ端という。)よりも更に拡大側に電子ズーム領域が付加されており、全体として光学ズームのワイド端(以下、光学ワイド端という。)から電子ズームのテレ端(以下、電子テレ端という。)までのズーム範囲を有している。
【0017】
ズームスイッチ18は、撮影レンズ14の焦点距離の調節と電子ズーム(デジタルズーム)機能による拡大/縮小の指示に兼用される操作部である。光学ズーム領域において、ズームスイッチ18がテレ方向に操作されると、レンズ駆動回路22及びズームモータ24を介して撮影レンズ14の焦点距離がテレ方向に駆動される。ズームスイッチ18を押し続け、撮影倍率を上げる指令を入力し続けると、やがて光学ズーム領域のテレ端(光学テレ端)に達する。この光学テレ端から更にテレ方向(拡大方向)のズーム指示を与えると、電子ズームによる拡大処理に移行する。
【0018】
本例のカメラ10においては、選択される記録画素数モードに応じて、画質劣化が生じない範囲で電子ズームによる倍率変更が可能となっている。例えば、記録画素数(撮影解像度)を「2400×1800」、「1600×1200」、「1280× 960」、又は「640 ×480 」に選択できるものとすると、選択される解像度に応じて、画質劣化が生じない範囲で電子ズームによる倍率可変範囲が制限される。記録画素数を「2400×1800」に設定したときは、フル画素を使用するため、電子ズームで拡大処理を行うと画質劣化が生じる。したがって、「2400×1800」時には電子ズームの使用が禁止され、光学ズーム領域のみのズーム機能を利用できる。記録画素数が「1600×1200」、「1280× 960」、又は「640 ×480 」の時は、電子ズーム機能を使用できるようになる。低画素数の場合ほど電子ズームの倍率可変範囲が大きくなる。
【0019】
また、カメラ10は光学ファインダ28を備えている。この光学ファインダ28はズームファインダで構成されている。光学ファインダ28は図示せぬ機械的な動力伝達機構を介して撮影レンズ14の駆動系と連結されており、ズーム操作に伴うズームモータ24の動力によって撮影レンズ14の倍率変更動作と連動して、撮影画角とほぼ同等のファインダ視野が得られるようにファインダ倍率が変更される構成になっている。
【0020】
光学ズーム領域においては光学ファインダ28の倍率もこれに追従して変更されるが、電子ズーム領域に移行した後は光学ファインダ28の倍率が追従せず、ファインダ光学系のテレ端画角で停止している。電子ズーム領域で変倍操作を行っているときに、電子ズーム領域のワイド端(電子ズームの最小倍率)から更にワイド方向のズーム指示を与えると、光学ズームによるワイド方向のズーム動作に移行する。光学ズーム領域に復帰したら光学ファインダ28もこれに追従してファインダ倍率が変更される。
【0021】
カメラ10の撮影機能について説明すると、撮影レンズ14を通過した光は、CCD16の受光面に結像される。CCD16の受光面には多数のフォトダイオード(受光素子)が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤(R)、緑(G)、青(B)の原色カラーフィルタが所定の配列構造(ベイヤー、Gストライプなど)で配置されている。また、CCD16は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間(シャッタースピード)を制御する電子シャッター機能を有している。
【0022】
CCD16の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、図示せぬCCD駆動回路から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号(画像信号)として順次読み出される。
【0023】
CCD16から出力された信号はカメラ信号処理回路30に入力される。カメラ信号処理回路30は、相関二重サンプリング(CDS)回路、ゲインコントロール(GC)回路及びA/D変換器等を含む。カメラ信号処理回路30においてサンプリング処理、色分離、ホワイトバランス調整などの所要の処理が施された画像信号はA/D変換器によってデジタル信号に変換された後、システム制御回路20に入力される。
【0024】
システム制御回路20は、中央演算処理装置(CPU)及びCPU周辺回路(ROM、RAM、メモリコントローラなど)を含み、カメラ10の制御手段として機能するとともに、AE演算・AF演算その他の各種演算を行う演算手段として機能する。また、システム制御回路20は、デジタル画像信号を処理する画像処理回路(信号処理手段)を備えるとともに、表示出力用の画像に対して後述する拡大切出し範囲の情報を付加する表示混合(MIX)回路32を備えている。
【0025】
システム制御回路20内の画像処理回路は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、輪郭強調回路、ホワイトバランス補正回路、電子ズーム処理(拡大/縮小処理)回路等を含む。カメラ信号処理回路30よりシステム制御回路20に入力された画像信号は、輝度信号(Y信号)及び色差信号(Cr,Cb 信号)に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、RAMに記憶される。
【0026】
撮影画像をモニタ出力する場合、RAMから画像データが読み出され、表示信号処理回路34へ送られる。表示信号処理回路34は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号(例えば、NTSC方式のカラー複合映像信号)に変換して液晶モニタ等の画像表示装置36に出力する。なお、画像表示装置36は、液晶モニタに限定されず、有機ELなど他の方式の表示手段を用いてもよい。
【0027】
CCD16から出力される画像信号によってRAM内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が画像表示装置36に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに表示される。撮影者は画像表示装置36に表示される映像(いわゆるスルームービー)によって画角(構図)を確認できる。
【0028】
スルームービー表示中にユーザがズームスイッチ18を操作すると、変倍処理が行われる。光学ズーム領域を超えて、更に拡大方向の指令が入力されると、システム制御回路20内の電子ズーム処理回路において、画像信号の拡大処理が行われる。
【0029】
システム制御回路20は、ズームスイッチ18やレリーズスイッチ38などの操作部から入力する信号に基づいてカメラ10内の各回路を制御し、例えば、カメラ動作に必要なレンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、記録メディア12の読み書き制御、画像表示装置36の表示制御などを行う。
【0030】
レリーズスイッチ38が押下操作されると、撮影開始指示(レリーズON)信号が発せられる。システム制御回路20はレリーズON信号を検知して、撮影動作を実行する。すなわち、システム制御回路20は、レリーズ信号の入力に応動してAE演算及びAF演算を行うとともに、記録用の画像を取り込むためのCCD露光及び読み出し制御を実施する。
【0031】
レリーズ信号の入力に応動して取り込まれた画像データは、システム制御回路20の画像処理回路に送られ、画像処理回路において輝度・色差信号変換(YC変換)処理その他の所定の信号処理を経た後、記録/再生処理回路40に送られる。
【0032】
記録/再生処理回路40は、データの圧縮及び伸長を行う信号処理部とメディアインターフェース部を含む。システム制御回路20から記録/再生処理回路40に入力された記録用の画像データは、記録/再生処理回路40において所定の圧縮フォーマット(例えば、JPEG方式) に従って圧縮され、記録メディア12に記録される。記録形式はJPEG方式に限定されず、MPEGその他の記録方式を採用してもよい。画像データを保存するための手段は、メモリカードで代表される半導体メモリに限定されず、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、種々のメディアを用いることができる。また、リムーバブルメディアに代えて、又はこれと併用して、カメラ10に内蔵された記録メディア(内部メモリ)に画像データを保存する態様も可能である。
【0033】
図示せぬモード選択操作手段(モードダイヤルなど)によって再生モードが選択されると、記録メディア12から画像ファイルが読み出され、記録/再生処理回路40によって伸長処理された後、表示信号処理回路34を介して画像表示装置36に出力される。こうして、記録済み画像の再生表示が行われる。画像の再生表示中に操作部の十字キー(例えば、右キー又は左キー)を操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること(順コマ送り/逆コマ送り)ができる。
【0034】
次に、上記の如く構成されたカメラ10のズーム動作及びズーム拡大範囲の表示機能について説明する。
【0035】
図2は、画像表示装置36の表示例を示す図である。画像表示装置36の画面枠44は、ズーム無し(光学ズーム1倍、つまり光学ワイド端)の時の画面表示範囲を示す。スルームービー表示中にズーム操作を行うと、指令倍率に応じて画像が拡大され、画面枠44一杯に拡大画像が表示されるとともに、図2の符号46で示したように、拡大切出し範囲を示す領域情報(以下、拡大範囲情報という。)が重ね表示(同時表示)される。この拡大範囲情報46は、ズームされた画像がズーム無し時の元画に対して、どの部分を切り出して拡大されたものであるかを明示するものである。拡大範囲情報46の表示形態は、単純な枠線でもよいし、領域枠の四隅(コーナ)のみを示すブラケット表示等でもよく、また、対象領域を他の領域と識別できるように強調表示(特殊表示)した枠面であってもよい。
【0036】
具体的な表示例としては、例えば、画像表示内に拡大切出し範囲が分かるように枠線を重ねて表示する。または、その領域内の画像信号に一律信号加算を行い、領域内を他の領域よりも明るく表示するなどの態様がある。なお、拡大範囲情報46を表示する場合には、表示中の画像確認にあまり影響を与えないレベルで表示することが望ましい。
【0037】
拡大範囲情報46を表示するために必要なエリア情報の信号(加算すべき信号や枠線の信号など)は、システム制御回路20内の信号生成部(不図示)において生成される。信号加算や枠線の重畳処理は図1で説明した表示MIX回路32において実施される。図1では、システム制御回路20内の表示MIX回路32によって、撮影に係る画像信号とエリア情報の信号を混合してから表示信号処理回路34に出力しているが、本発明の実施に際しては、表示信号処理回路34内に表示MIX回路を設ける態様も可能である。この場合、システム制御回路20から表示信号処理回路34に対して撮影に係る画像信号とエリア情報の信号とを別々に与え、表示信号処理回路34においてこれら両信号を加算するようにしてもよい。
【0038】
こうして、画像表示装置36にはズームされた画像が画面の全体に表示されるとともに、光学ワイド端の画面(最大画枠)に対する拡大切出し範囲を示す拡大範囲情報46が表示される。ユーザは拡大で表示されている画像が最大画枠に対してどの程度の範囲であるかかを一目で理解できるため、画枠設定(構図設定)をより効率的に行うことができる。
【0039】
図2では、光学ズーム領域を例示したが、光学ズーム領域のみならず、電子ズーム領域においても同様に適用する。
【0040】
また、図3に示すように、光学ズーム領域時の切出し範囲の表示(符号47)と、電子ズーム領域時の切出し範囲の表示(符号48)とで表示形態を異なる形態とし、それぞれを識別できるようにする態様が好ましい。例えば、図3のように、光学ズーム領域の切出し範囲の表示47と、電子ズーム領域時の切出し範囲の表示48とで表示の濃さ(濃度)を変える態様がある。また、色を変える態様、枠線の線種を変える態様(一方の枠線を実線で表示し、他方を点線で表示するなど)がある。
【0041】
このように、光学ズーム領域時と電子ズーム領域時とで切出し表示の表示形態を変えることにより、現在の表示画像が光学ズーム領域の拡大画像であるか電子ズーム領域の拡大画像であるかを一目で判断することができる。
【0042】
上記実施の形態では、光学ズームと電子ズームを併用するカメラを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、光学ズームのみ利用できるカメラ(電子ズーム機能を有していないカメラ)、或いは電子ズームのみ利用できるカメラ(光学ズーム機能を有していないカメラ)についても本発明を適用することができる。
【0043】
また、拡大範囲は画面のセンタ中心(光軸中心)に限定されず、画面内の任意の位置に移動させることも可能である。
【0044】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
【0045】
図4は本発明の他の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図である。図4中図1と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0046】
図4に示したカメラ50は、撮影レンズ54として単焦点レンズが用いられており、電子ズーム機能のみによって変倍操作を行うことができる。また、カメラ50の操作部には、拡大切出し範囲を画面内で移動させる指令を行う移動キー56と、その移動方向を指令する十字キー58が設けられている。なお、十字キー58の上/下キーをズームキーとして兼用する態様も可能である。
【0047】
本例では移動キー56を押して切出し範囲の移動モードに切り換えてから十字キー58を押すことによって拡大切出し範囲を移動できる。その後、移動キー56を再度押下すると、移動モードが解除されるようになっている。なお、移動キー56を押しながら、十字キー58を押す(移動キー56との同時押下)によって拡大切出し範囲を移動操作する態様でもよい。
【0048】
図5に示したように、電子ズーム機能による拡大切出し範囲は、画面内において上下左右の任意の位置に移動させることができる。指定した位置に応じて拡大範囲情報46の表示が移動し、全体の拡大範囲とその位置関係が分かるようになっている。
【0049】
上述した拡大範囲情報46は撮影時のみならず、再生時においても表示される。拡大された画像とともに拡大範囲情報46を重ね表示したことにより、電子ズームの範囲が分かるため、拡大範囲の周辺の領域があとどれだけあるか一目で判断でき、再生時にトリミングを行ったりする際に全体のバランスを予測しやすい。
【0050】
上述した本発明の実施形態によれば、三脚などにカメラ10,50を固定して撮影する場合においては、電子ズーム機能によって撮影倍率の変更を行い、カメラ10,50を動かすことなく拡大範囲を移動することで、全体画像に対する撮影対象位置を把握できる。
【0051】
また、拡大範囲情報46を表示する機能と併せて、記録メディア12に記録した画像信号の一部範囲を切り出して、当該切り出し部分の画像を新たに記録メディア12に記録する機能(トリミング保存機能)をカメラ10に搭載する態様も好ましい。
【0052】
更にまた、撮影直後に当該撮影画像を記録メディア12に記録する前に撮影画像を画像表示装置36に表示(プレビュー表示)して記録の可否を選択させ、指示入力手段から入力される記録実行の指示に応じて撮影画像を記録メディア12に記録する処理を行うプレビュー機能を有し、このプレビュー表示中にトリミングを行うことができる態様も好ましい。
【0053】
上記実施の形態では、デジタルカメラを例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、カメラ付きパソコンなど、撮像素子を用いて被写体像を電気信号に変換して撮像する電子カメラ及びこれを搭載した装置等に広く適用できる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ズーム機能と画像表示手段を具備した電子カメラにおいて、画像表示手段の画面全体にズーム拡大画像を表示すると同時に、現在表示中の拡大画像がズーム無しの画像に対してどの範囲を切り出して拡大しているかを示す拡大範囲情報を重ね表示するようにしたので、ユーザは現在拡大している範囲が最大画角の全体画像に対してどのあたりかを一目で確認でき、撮影構図の設定をより効率的に行うことができる。
【0055】
また、本発明の一態様によれば、光学ズーム手段と電子ズーム手段とを併有する電子カメラにおいて、光学ズーム領域の拡大範囲情報と、電子ズーム領域の拡大範囲情報とをそれぞれ異なる表示形態によって表示するようにしたので、ユーザは現在の画像が光学ズーム領域の拡大画像であるか、電子ズーム領域による拡大画像であるかを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図
【図2】画像表示装置における拡大範囲情報の表示例を示す図
【図3】光学ズーム領域と電子ズーム領域とで拡大範囲情報の表示形態を変更する例を示した図
【図4】本発明の他の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図
【図5】拡大切出し範囲を光軸中心以外にも移動できる例を示した図
【符号の説明】
10,50…カメラ、12…記録メディア、14…撮影レンズ、16…CCD、18…ズームスイッチ、20…システム制御回路、24…ズームモータ、28…光学ファインダ、32…表示MIX回路、36…画像表示装置
Claims (2)
- 被写体の光学像を電子信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段を介して撮像された画像を表示する画像表示手段と、
被写体の像倍率を光学的に変化させる光学ズーム手段及び前記撮像手段を介して取得された画像信号を電子的に処理することにより被写体の像倍率を変更する電子ズーム手段のうち少なくとも一方のズーム手段と、
像倍率を変更する指示を与えるズーム操作手段と、
前記ズーム操作手段の操作に応じて前記ズーム手段によって拡大された画像を前記画像表示手段の画面上に表示させるとともに、現在表示している拡大画像が最大画角の全体画像に対してどの領域範囲を拡大しているかを示す拡大範囲情報を前記拡大画像に重ねて表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。 - 前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを併有し、
前記光学ズーム手段によるズーム領域の拡大範囲情報と、前記電子ズーム手段によるズーム領域の拡大範囲情報とがそれぞれ異なる表示形態によって表示されることを特徴とする請求項1記載の電子カメラ。
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