JP2006157704A - ディジタルカメラ、ディジタルカメラの撮影倍率の変更方法、及び倍率変更プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ディジタルカメラの光学系を駆動するための制御を簡単にし、光学系の機構を簡潔にすることである。
【解決手段】 ディジタルカメラは、被写体の画像を撮影するための撮像センサ５と、撮像センサ５に被写体の画像を結像させる光学系と、撮像センサ５に画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動するアクチュエータ２０等の光学式ズーム機構と、アクチュエータ２０を制御するＣＰＵ３１と、撮像センサ５により得た被写体の画像のメモリ３２に記憶された画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段を備えている。
ＣＰＵ３１は、光学系による倍率を一の倍率から他の一の倍率へ離散的に変化させるようにアクチュエータ２０を制御する。そして、離散的な一の倍率と他の一の倍率間を、ディジタルズーム処理手段のズーム処理により連続的に倍率を変化させて補完する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ディジタルカメラ、ディジタルカメラの撮影倍率の変更方法、及び倍率変更プログラムに関する。

ディジタルカメラは、被写体を撮影する倍率を変更する機能として、光学式ズーム機能とディジタルズーム機能を備えている（例えば、特許文献１参照）。光学式ズーム機能は、撮像センサに被写体を結像させる倍率を所望の倍率とする機能であり、被写体を撮像センサに結像させる光学系を機械的に駆動することによって実現される。この光学式ズーム機能により撮影を行う倍率を変更することにより、望遠モードによる撮影や広角モードによる撮影を行うことができる。

ディジタルズーム機能は、撮像センサから得られる画像情報のうち、特定の領域の画像情報を切り出して拡大等する機能である。このディジタルズーム機能は、撮像センサから得られる画像データをメモリに記憶し、この画像データにズーム処理を施すことによって実現される。
特開２００１−１４５０１０号公報

ここで、従来のディジタルカメラによると、標準モードより望遠モード又は広角モードに変更する場合、光学式ズーム機能により光学系を駆動することによって行っている。そして、変更したモードで得られる画像に対してディジタルズーム機能により画像を拡大する等の処理を行っている。

そして、光学式ズーム機能を実現するための光学系の駆動に関して、細かいレンズの動きを繰り返して行うことによりレンズを移動させる必要があった。即ち、レンズを撮影モードの変更に伴ってある位置から他の位置へ移動させるにあたり、ディジタルカメラのコントローラが、光学系を駆動する機構に繰り返し制御信号を出力し、レンズに細かい動きを繰り返し行わせていた。

従って、光学系を駆動するための制御は複雑であり、また光学系を駆動する機構も複雑な構造となっていた。そこで、本発明は、ディジタルカメラにおいて、光学系を駆動するための制御を簡単にすることができ、光学系を駆動するための機構を簡潔にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係るディジタルカメラは、
被写体の画像を撮影するための撮像手段と、
前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、
前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、
前記光学系による倍率を前記所定の倍率とすべく前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御手段と、
前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、被写体に対する所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段と、を備えるディジタルカメラであって、
前記光学式ズーム機構制御手段は、前記光学系による倍率を一の倍率から他の一の倍率へ離散的に変化させるように前記光学式ズーム機構を制御し、
前記ディジタルズーム処理手段は、前記光学系による離散的な前記一の倍率と前記他の一の倍率間を、ズーム処理により連続的に倍率を変化させるように補完することを特徴とする。

本発明のディジタルカメラによると、そのズーム機能により撮影倍率を変更するにあたり、光学系による倍率を一の倍率と他の一の倍率間で離散的に変化させる。そして、この光学系による倍率の離散的な変化を補完すべく、ディジタルズーム処理手段のズーム処理により一の倍率と他の一の倍率間で連続的に倍率を変化させる。このように、倍率を変更するにあたり、光学系の倍率を離散的に変化させることができるので、光学系を駆動する光学式ズーム機構の制御を簡単にすることができ、光学式ズーム機構の構造を簡潔にすることもできる。

また、前記ディジタルズーム処理手段を、前記光学系による倍率が標準モードの撮影を行う倍率とされている状態で、望遠モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行い、
前記光学式ズーム機構制御手段は、前記ディジタルズーム処理手段が前記望遠モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行うと、前記光学系による倍率が前記望遠モードの撮影を行う倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御するようにできる。

また、前記ディジタルズーム処理手段を、前記光学系による倍率が標準モードの撮影を行う倍率とされている状態で、広角モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行うようにし、
前記光学式ズーム機構制御手段は、前記ディジタルズーム処理手段が前記広角モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行うと、前記光学系による倍率が前記広角モードの撮影を行う倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御するようにすることができる。

また、本発明の第２の観点に係るディジタルカメラの撮影倍率の変更方法は、被写体の画像を撮影するための撮像手段と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段とを備えるディジタルカメラの撮影倍率の変更方法であって、
前記光学系により一の倍率を取る状態より前記ディジタルズーム処理手段によるズーム処理により他の一の倍率に向かって倍率を連続して変化させるディジタルズーム工程と、
前記ズーム処理により前記他の一の倍率を取ると、前記光学系の倍率が前記他の一の倍率を取るように前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御工程と、を備え
前記光学式ズーム機構制御工程は、前記光学系の倍率を前記一の倍率から前記他の倍率へ離散的に変化させることを特徴としている。

この発明によると、ディジタルカメラの撮影倍率を変更するにあたり、光学系による倍率を一の倍率と他の一の倍率間で離散的に変化させる。そして、この光学系による倍率の離散的な変化を補完すべく、ディジタルズーム処理手段のズーム処理により一の倍率と他の一の倍率間で連続的に倍率を変化させる。このように、倍率を変更するにあたり、光学系の倍率を離散的に変化させることができるので、光学系を駆動する光学式ズーム機構の制御を簡単にすることができ、光学式ズーム機構の構造を簡潔にすることもできる。

本発明の第３の観点に係る倍率変更プログラムは、
被写体の画像を撮影するための撮像手段と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段とを備えるディジタルカメラの撮影倍率を変更するためのステップをコンピュータに実行させる倍率変更プログラムであって、
前記光学系により一の倍率を取る状態より、前記ディジタルズーム処理手段にズーム処理を行わせて他の一の倍率に向かって倍率を連続して変化させるディジタルズームステップと、
前記ズーム処理により前記他の一の倍率を得ると、前記光学系による倍率が前記他の一の倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御ステップとを備え、
前記光学式ズーム機構制御ステップは、前記光学系の倍率を前記一の倍率から前記他の一の倍率へ離散的に変化させることを特徴としている。

本発明に係る倍率変更プログラムをコンピュータに実行させ、このコンピュータによりディジタルカメラを制御すると、ディジタルカメラの撮影倍率を以下のように変更することができる。即ち、ディジタルカメラの撮影倍率を変更するにあたり、光学系による倍率を一の倍率と他の一の倍率間で離散的に変化させる。そして、この光学系による倍率の離散的な変化を補完すべく、ディジタルズーム処理手段のズーム処理により一の倍率と他の一の倍率間で連続的に倍率を変化させる。

このように、本発明の倍率変更プログラムによると、撮影倍率を変更するにあたり、光学系の倍率を離散的に変化させることができるので、光学系を駆動する光学式ズーム機構の制御を簡単にすることができ、光学式ズーム機構の構造を簡潔にすることもできる。

本発明によると、ディジタルカメラの撮影倍率を変更するにあたり、光学系による倍率を一の倍率と他の一の倍率間で離散的に変化させることができるので、光学系を駆動する光学式ズーム機構の制御を簡単にすることができ、光学式ズーム機構の構造を簡潔にすることもできる。

本発明の実施の形態について、図１乃至図７により説明する。図１は、本発明の一実施形態であるディジタルカメラの光学系１０の構成の概略を示す図である。図１に示すように、光学系１０は、被写体側より、第一のレンズ１、第二のレンズ２、第三のレンズ３を備えている。

第一のレンズ１は、凸状をなしており、正の屈折力を有している。第二のレンズ２は、凹状をなしており、負の屈折力を有している。第三のレンズ３は、凸状をなしており、正の屈折力を有している。光学系１０は、第一のレンズ１乃至第三のレンズ３により、撮像センサ５に図１に図示されない被写体を結像させる。

本発明の実施の形態にかかるディジタルカメラは、図１に図示されない光学式ズーム機構を備えており、この光学式ズーム機構により第二のレンズ２が駆動される。第二のレンズ２は、光学式ズーム機構により光軸方向に駆動される。そして、第二のレンズ２は、光学式ズーム機構により、第一の位置、第二の位置、又は第三の位置に位置決めされる。

第二のレンズ２は、撮影モードが標準モードに設定されると、第一の位置に位置決めされる。第二のレンズ２は、望遠モードに設定されると、第二の位置に位置決めされる。また、第二のレンズ２は、広角モードに設定されると、第三の位置に位置決めされる。

第二のレンズ２は、ディジタルカメラに設けられる、図１に図示されない撮影モード選択用操作ボタンの操作に応じて位置決めされる。即ち、ディジタルカメラのユーザが撮影モード選択用操作ボタンを操作して撮影モードを選択すると、光学式ズーム機構が選択されたモードに対応する位置へ第二のレンズ２を駆動する。

次に、望遠モードについて、図２により説明する。図２（ａ）は、本発明の実施形態であるディジタルカメラ５０の撮影モードの設定が標準モードから望遠モードへ変更された場合の、第二レンズ２の移動を示す図である。図２（ｂ）は、標準モードと望遠モードとで、撮像センサ５に取り込まれる被写体Ｐの範囲の相違を示す図である。

図２（ａ）に示すように、第二のレンズ２は、標準モードから望遠モードに変更されると、第一の位置２ａより第二の位置２ｂに移動する。そして、図２（ｂ）に示すように、ディジタルカメラ５０が取り込む被写体Ｐ上の範囲について、その望遠モードにおける範囲が標準モードにおける範囲より狭い範囲となる。よって、被写体Ｐ上の同じ領域について、ディジタルカメラ５０が得る画像は、標準モードより望遠モードの方が、より精細なものとなる。

次に、図３により広角モードについて説明する。図３（ａ）は、ディジタルカメラ５０の撮影モードの設定が標準モードから広角モードへ変更された場合の、第二のレンズ２の移動を示す図である。図３（ｂ）は、標準モードと広角モードとで、撮像センサ５に取り込まれる被写体Ｐの範囲の相違を示す図である。

図３（ａ）に示すように、第二のレンズ２は、標準モードから広角モードに変更されると、第一の位置２ａより第三の位置２ｃに移動する。そして、図３（ｂ）に示すように、ディジタルカメラ５０が取り込む被写体Ｐの範囲について、その広角モードにおける範囲が標準モードにおける範囲より広い範囲となる。よって、被写体Ｐ上の同じ領域について、ディジタルカメラ５０が得る画像は、標準モードより広角モードの方が、より粗いものとなる。

次に、ディジタルカメラ５０の制御ブロックについて、図４も参酌しつつ説明する。前記光学式ズーム機構は、図４に示されるアクチュエータ２０を備えている。このアクチュエータ２０が発生する駆動力により第二のレンズ２が駆動される。この例では、アクチュエータ２０は永久磁石型のステッピングモータにより構成される。アクチュエータ２０は、第二のレンズ２を保持するレンズホルダ３５を光学系の光軸方向に移動させ、ディジタルカメラ５０のズーム駆動を行う。

アクチュエータ２０は、図４に示すように制御部３０により制御される。制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１とメモリ３２とモータドライバ３３を備えている。ＣＰＵ３１は、所要の演算処理を行い、ディジタルカメラ５０の全体の制御を行う。

メモリ３２には、ＣＰＵ３１がディジタルカメラ５０を制御するための制御プログラムや制御情報が格納されている。メモリ３２には、アクチュエータ２０を制御するためのプログラムや制御情報も格納されている。モータドライバ３３は、ＣＰＵ３１からの制御信号に応じて、アクチュエータ２０を駆動するための駆動電流を通電する。

ＣＰＵ３１には、撮影モード選択用操作ボタン３４の操作に応じて出力される操作検出信号が入力される。そして、ＣＰＵ３１は、この操作検出信号により、ユーザの操作により入力された撮影モードを検出する。そして、ＣＰＵ３１は、第二のレンズ２を入力された撮影モードに対応する位置に移動すべく、アクチュエータ２０を駆動する。そして、アクチュエータ２０がレンズホルダ３５を移動させてズーム駆動が行われ、操作ボタン３４により入力された撮影モードに設定される。

また、ＣＰＵ３１は、被写体に対する所定の倍率の画像を撮像センサ５が得るようにアクチュエータ２０を制御し、これにより前記所定の倍率の画像を得るように第二のレンズ２が所定の位置に位置決めされる。このアクチュエータ２０の制御を行うにあたり、ＣＰＵ３１の動作に基づき、前記所定の倍率の画像を撮像センサ５に得るための第二レンズ２の位置が求められる。

撮像センサ５により得た被写体の画像データは、メモリ３２に記憶される。このメモリ３２に記憶された画像データにディジタルズーム処理を施すことにより、ディジタルズーム機能が実行される。以下に、ディジタルズーム機能について説明する。

標準モードで得られた画像データにディジタルズーム処理を施すことにより、望遠モードの画像データを得る例について、図５により説明する。図５（ａ）は、ディジタルカメラ５０が標準モードとされた状態で光学系１０により撮像センサ５に画像として取り込み得る被写体Ｐ上の範囲、及びディジタルカメラ５０が望遠モードに設定された状態で光学系１０により撮像センサ５に画像として取り込み得る被写体Ｐ上の範囲を示している。

図５（ｂ）は、標準モードとされた状態で光学系１０を通して撮像センサ５により得た被写体Ｐの画像データを示している。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示される画像データにディジタルズーム処理を施して得た望遠モードの画像データを示している。

図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、標準モードで得た被写体Ｐの画像の範囲３６内の一部の領域３７を取り出し、これを拡大するディジタルズーム処理を行うことにより、望遠モードの画像データを得ることができる。

次に標準モードで得られた画像データにディジタルズーム処理を施すことにより、広角モードの画像データを得る例について、図６により説明する。図６（ａ）は、ディジタルカメラ５０が標準モードに設定された状態で光学系１０により撮像センサ５に画像として取り込み得る被写体Ｐ上の範囲、及びディジタルカメラ５０が広角モードに設定された状態で光学系１０により撮像センサ５に画像として取り込み得る被写体Ｐ上の範囲を示している。

図６（ｂ）は、標準モードに設定された状態で光学系１０を通して撮像センサ５により得た被写体Ｐの画像データを示している。図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示される画像データにディジタルズーム処理を施して得た広角モードの画像データを示している。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、標準モードで得た被写体Ｐの画像の範囲３６を縮小するディジタルズーム処理を行うことにより、広角モードの画像データを得ることができる。

なお、以上に説明したディジタルズーム処理を行った後の画像の被写体に対する最終的な倍率は、撮像センサ５により得た画像の被写体に対する所定の倍率と、ディジタルズーム処理を行った所定の倍率とによって決まる。撮像センサ５により得た画像の被写体に対する所定の倍率は、光学系１０における第二のレンズ２の位置に基づいて定まる。

ディジタルズーム処理を行った所定の倍率は、ディジタルズーム機能の実行に伴うユーザの操作に基づいて定まる。このユーザの操作に基づき定まる倍率はメモリ３２に記憶され、この倍率に基づくディジタルズームを実行すべくＣＰＵ３１による処理が行われる。また、ディジタルズーム処理を行った後の画像の被写体に対する最終的な倍率は、メモリ３２に記憶される。

次に、以上に説明したディジタルカメラ５０の動作の例について説明する。以下に、ディジタルカメラ５０の撮影倍率を変更する動作の例について、図７も参酌しつつ説明する。図７は、撮影モードを変更しつつ撮影倍率の変更を行う、モード変更処理のフローチャートである。

ユーザが、撮影モード選択用操作ボタン３４を操作し、撮影モードを標準モードから望遠モード又は広角モードに変更する操作を行うと、ＣＰＵ３１は、図７のフローチャートに従った制御処理を開始する。ユーザの操作により入力された撮影モードが、望遠モードか否か判別する（ステップＳ１１）。入力された撮影モードが望遠モードであると判別すると（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、画像の倍率を増加するようにディジタルズーム処理を実行する（ステップＳ１２）。

次に、ディジタルズーム処理を実行している最中に、ユーザによりズーム処理を停止する操作が行われたか否か検出する（ステップＳ１３）。ズーム処理を停止する操作を検出しない場合（ステップＳ１３、ＮＯ）、ディジタルズーム処理の実行を続ける（ステップＳ１４）。

そして、ディタルズーム処理を行った後の画像の倍率が光学式ズームにより実現される望遠モードの倍率に到達したか否か判別し（ステップＳ１５）、望遠モードの倍率に到達していない場合（ステップＳ１５、ＮＯ）、ディジタルズーム処理の実行を継続する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。

ディタルズーム処理を行った後の画像の倍率が光学式ズームにより実現される望遠モードの倍率に到達すると（ステップＳ１５、ＹＥＳ）、光学式ズーム機構を駆動し、第二のレンズ２を第一の位置から第二の位置へ移動させる（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６において、ＣＰＵ３１は、光学式ズーム機構が第二のレンズ２を第一の位置から第二の位置へ移動させるために必要な制御量の制御信号を、一回の制御動作で出力する。これにより、ＣＰＵ３１が所要の制御信号を一回出力すると、第二のレンズ２は第一の位置から第二の位置へ移動する。これにより、光学系１０による倍率は、標準モードの倍率から望遠モードの倍率へ離散的に変化する。

次に、以上のディジタルズーム処理によって得た画像データをリセットする（ステップＳ１７）。そして、光学式ズーム機構が望遠モードとされた状態で、ユーザがディジタルズーム機能を実行する操作を行ったか否か判別し（ステップＳ１８）、ディジタルズーム機能を実行する操作は行われなかったと判別すると（ステップＳ１８、ＮＯ）、モード変更処理を終了する。

ディジタルズーム機能を実行する操作が行われたと判別すると（ステップＳ１８、ＹＥＳ）、ユーザの操作に基づく所望の倍率の画像を得るようにディジタルズーム処理を実行し（ステップＳ１９）、モード変更処理を終了する。

一方、ステップＳ１３において、ユーザによりズーム処理を停止する操作が行われたことを検出すると（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、ディジタルズーム処理を停止する（ステップＳ２０）。このユーザがズーム処理を停止した時点までのディジタルズーム処理により得られた画像の倍率は、ユーザにより選択された倍率である。

そして、ＣＰＵ３１は、ユーザにより選択された、ディジタルズームによる倍率を読み込む（ステップＳ２１）。そして、光学式ズーム機構を駆動し、第二のレンズ２を、ユーザにより選択された選択倍率に対応する位置へ移動させる（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２においてはステップＳ１６と同様、ＣＰＵ３１は、光学式ズーム機構が第二のレンズ２を第一の位置から選択倍率に対応する位置へ移動させるために必要な制御量の制御信号を、一回の制御動作で出力する。これにより、光学系１０による倍率は、標準モードの倍率から選択倍率へ離散的に変化する。

次に、ディジタルズームをリセットし（ステップＳ２３）、ディジタルズーム処理を継続するか否か判断する（ステップＳ２４）。具体的には、ＣＰＵ３１が、ユーザによるディジタルズーム処理を継続することを内容とする操作を検出すると、ディジタルズーム処理を継続すると判断し（ステップＳ２４、ＹＥＳ）、ステップＳ１４に移行する。一方、ＣＰＵ３１が、ユーザによるディジタルズーム処理を停止することを内容とする操作を検出すると、ディジタルズーム処理を継続しないと判断し（ステップＳ２４、ＮＯ）、モード変更処理を終了する。

次に、ステップＳ１１において、ユーザにより変更された撮影モードが望遠モードでないことを判別すると（ステップＳ１１、ＮＯ）、広角モードに変更する処理を開始する。まず、画像の倍率を減少するようにディジタルズーム処理を実行する（ステップＳ２５）。

次に、ディジタルズーム処理を実行している最中に、ユーザによりズーム処理を停止する操作が行われたか否か検出する（ステップＳ２６）。ズーム処理を停止する操作を検出しない場合（ステップＳ２６、ＮＯ）、ディジタルズーム処理の実行を続ける（ステップＳ２７）。

そして、ディジタルズーム処理を行った後の画像の倍率が光学式ズームにより実現される広角モードの倍率に到達したか否か判別し（ステップＳ２８）、広角モードの倍率に到達していない場合（ステップＳ２８、ＮＯ）、ディジタルズーム処理の実行を継続する（ステップＳ２７、Ｓ２８）。

ディタルズーム処理を行った後の画像の倍率が光学式ズームにより実現される広角モードの倍率に到達すると（ステップＳ２８、ＹＥＳ）、光学式ズーム機構を駆動し、第二のレンズ２を第一の位置から第三の位置へ移動させる（ステップＳ２９）。

ステップＳ２９において、ＣＰＵ３１は、光学式ズーム機構が第二のレンズ２を第一の位置から第三の位置へ移動させるために必要な制御量の制御信号を、一回の制御動作で出力する。これにより、ＣＰＵ３１が所要の制御信号を一回出力すると、第二のレンズ２は第一の位置から第三の位置へ移動する。これにより、光学系１０による倍率は、標準モードの倍率から広角モードの倍率へ離散的に変化する。

次に、以上のディジタルズーム処理によって得た画像データをリセットする（ステップＳ３０）。そして、光学式ズーム機構が広角モードとされた状態で、ユーザがディジタルズーム機能を実行する操作を行ったか否か判別し（ステップＳ３１）、ディジタルズーム機能を実行する操作は行われなかったと判別すると（ステップＳ３１、ＮＯ）、モード変更処理を終了する。

ディジタルズーム機能を実行する操作が行われたと判別すると（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、ユーザの操作に基づく所望の倍率の画像を得るようにディジタルズーム処理を実行し（ステップＳ３２）、モード変更処理を終了する。

一方、ステップＳ２６において、ユーザによりズーム処理を停止する操作が行われたことを検出すると（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、ディジタルズーム処理を停止する（ステップＳ３３）。このユーザがズーム処理を停止した時点までのディジタルズーム処理により得られた画像の倍率は、ユーザにより選択された倍率である。

そして、ＣＰＵ３１は、ユーザにより選択されたディジタルズームによる倍率を読み込む（ステップＳ３４）。そして、光学式ズーム機構を駆動し、第二のレンズ２を、ユーザにより選択された選択倍率に対応する位置へ移動させる（ステップＳ３５）。

ステップＳ３５においてはステップＳ２９と同様、ＣＰＵ３１は、光学式ズーム機構が第二のレンズ２を第一の位置から選択倍率に対応する位置へ移動させるために必要な制御量の制御信号を、一回の制御動作で出力する。これにより、光学系１０による倍率は、標準モードの倍率から選択倍率へ離散的に変化する。

次に、ディジタルズームをリセットし（ステップＳ３６）、ディジタルズーム処理を継続するか否か判断する（ステップＳ３７）。具体的には、ＣＰＵ３１が、ユーザによるディジタルズーム処理を継続することを内容とする操作を検出すると、ディジタルズーム処理を継続すると判断し（ステップＳ３７、ＹＥＳ）、ステップＳ２７に移行する。一方、ＣＰＵ３１が、ユーザによるディジタルズーム処理を停止することを内容とする操作を検出すると、ディジタルズーム処理を継続しないと判断し（ステップＳ３７、ＮＯ）、モード変更処理を終了する。

以上に説明したように、ディジタルカメラ５０によると、例えば標準モードから望遠モードに変更する場合、ディジタルズーム処理により画像の倍率を標準モードの倍率から望遠モードの倍率まで連続して変化させる。

そして、画像の倍率が望遠モードの倍率となった時点で、光学式ズーム機構を駆動し、光学系１０の第二のレンズ２を第一の位置から第二の位置へ移動させる。この第二のレンズ２を移動させる制御に関して、第一の位置から第二の位置へ移動させるために必要な制御量を光学式ズーム機構に一度の制御動作で出力する。

これにより、ディジタルカメラ５０によると、第二のレンズ２を第一の位置から第二の位置へ移動させるにあたり、細かい動きの繰り返しにより行う必要がない。このように、撮影モードの変更に伴って第二のレンズ２を目標の位置へ移動させるにあたり、細かい動きを繰り返して行う必要がなく、光学系１０を駆動するための光学式ズーム機構の制御を簡単にすることができ、また、その構造を簡潔にすることもできる。

なお、以上の図７に基づく説明では、撮影倍率の変更を、標準モードから望遠モード又は広角モードへの変更を伴って変更する動作の例により説明した。本発明を実施するにあたり、撮影モードの変更を伴うことなく、撮影を行う倍率自体を変更することもできる。

即ち、本発明は、以下のように実施される。光学系によって得られる一の倍率を取る状態（ディジタルズーム処理自体のズーム倍率を１とする）から、ディジタルズーム処理により、目標とする他の一の倍率に向かって倍率を連続して変化させる。そして、ディジタルズーム処理を介して得られる倍率が他の一の倍率に達すると、光学式ズーム機構により光学系を駆動し、光学系による倍率を一の倍率から他の一の倍率に離散的に変化させる。

また、以上の説明では、ディジタルズーム処理によるズーム倍率の変化について、一律に増加又は減少させる例により説明した。例えば、倍率を増加させる場合、一の倍率を開始点とし、この一の倍率より大きい他の倍率に向かって倍率を一律に増加させる例を挙げて説明した（例えば、標準モードの倍率から望遠モードの倍率に一律に増加させる）。

ディジタルズーム処理により倍率を連続して変化させるにあたり、図８に示すように変化させることもできる。図８は、ディジタルズーム処理を用いてズーム倍率を変化させる他の例を示す図であり、倍率の遷移状態を示す図である。

図８において、横方向を倍率の変化に対応させている。図８において、記号Ｆ１、Ｆ２はディジタルズーム処理による倍率の変化を表している。図８のＦ１により示すように、光学系による倍率が１．０の状態から、ディジタルズーム処理により倍率を２．０まで連続して変化させる。

そして、ディジタルズーム処理により２．０の倍率を得ると、光学系による倍率を１．０より２．０に変化させる。光学系による倍率を２．０に変更すると、ディジタルズームをリセットし、ディジタルズームの倍率を１．０にする。次に、ディジタルズーム処理の倍率を０．９にすると、Ｆ２に示すように、倍率を２．０から１．８に減少させることができる。

この図８に示されるように、光学系の倍率の目標値までディジタルズーム処理により倍率を増加させる処理を行い、その後光学系の倍率を目標値に変更し、この光学系の倍率を基準としてディジタルズーム処理により倍率を減少させることができる。

なお、図８では、倍率１．０を開始点として倍率を増加させる場合について説明したが、ディジタルズーム処理により倍率を減少させる場合も、同様の処理を行うことができる。即ち、光学系の倍率の目標値までディジタルズーム処理により倍率を減少させる処理を行い、その後光学系の倍率を目標値に変更し、この光学系の倍率を基準としてディジタルズーム処理により倍率を増加させることもできる。

以上の説明では、ディジタルカメラの動作を制御するための制御プログラムや制御情報は、メモリ３２に格納されているとして説明した。しかし、コンピュータを装置の一部又は全部として動作させ、上述の制御処理を行うためのプログラムや制御情報を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これをコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは上述のステップを実行させてもよい。

また、以上に説明したディジタルカメラを用いると、ディジタルカメラを被写体に近接させて撮影を行ういわゆる接写を行うこともできる。接写を行う場合についても、所望の倍率を得るまでディジタルズーム処理により連続して倍率を変化させる。そして、ディジタルズーム処理により所望の倍率を得ると、光学系がこの所望の倍率を取るように光学系の倍率を離散的に変化させる。

ディジタルカメラの光学系の構成を示す図である。 標準モードから望遠モードへの撮影モードの変更を説明する図である。 標準モードから広角モードへの撮影モードの変更を説明する図である。 ディジタルカメラの制御ブロックを示すブロック図である。 望遠モードの画像データを得るディジタルズーム処理を説明する図である。 広角モードの画像データを得るディジタルズーム処理を説明する図である。 撮影モードを変更するモード変更処理のフローチャートである。 ディジタルカメラの倍率の遷移状態の一例を示す図である。

符号の説明

１ 第一のレンズ
２ 第二のレンズ
２ａ 標準モードの撮影を行う位置
２ｂ 望遠モードの撮影を行う位置
２ｃ 広角モードの撮影を行う位置
３ 第三のレンズ
５ 撮像センサ
１０ 光学系
２０ アクチュエータ
３０ 制御部
３１ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ モータドライバ
３４ 撮影モード選択用操作ボタン
３５ レンズホルダ

Claims (5)

1. 被写体の画像を撮影するための撮像手段と、
   前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、
   前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、
   前記光学系による倍率を前記所定の倍率とすべく前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御手段と、
   前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段と、を備えるディジタルカメラであって、
   前記光学式ズーム機構制御手段は、前記光学系による倍率を一の倍率から他の一の倍率へ離散的に変化させるように前記光学式ズーム機構を制御し、
   前記ディジタルズーム処理手段は、前記光学系による離散的な前記一の倍率と前記他の一の倍率間を、連続的に倍率を変化させるように補完することを特徴とするディジタルカメラ。
2. 前記ディジタルズーム処理手段は、前記光学系による倍率が標準モードの撮影を行う倍率とされている状態で、望遠モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行い、
   前記光学式ズーム機構制御手段は、前記ディジタルズーム処理手段が前記望遠モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行うと、前記光学系による倍率が前記望遠モードの撮影を行う倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のディジタルカメラ。
3. 前記ディジタルズーム処理手段は、前記光学系による倍率が標準モードの撮影を行う倍率とされている状態で、広角モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行い、
   前記光学式ズーム機構制御手段は、前記ディジタルズーム処理手段が前記広角モードの撮影を行う倍率を得るズーム処理を行うと、前記光学系による倍率が前記広角モードの撮影を行う倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のディジタルカメラ。
4. 被写体の画像を撮影するための撮像手段と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段とを備えるディジタルカメラの撮影倍率の変更方法であって、
   前記光学系により前記一の倍率を取る状態より前記ディジタルズーム処理手段によるズーム処理により他の一の倍率に向かって倍率を連続して変化させるディジタルズーム工程と、
   前記ズーム処理により他の一の倍率を得ると、前記光学系による倍率が前記他の一の倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御工程と、を備え
   前記光学式ズーム機構制御工程は、前記光学系の倍率を一の倍率から他の一の倍率へ離散的に変化させることを特徴とする、ディジタルカメラの撮影倍率の変更方法。
5. 被写体の画像を撮影するための撮像手段と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる光学系と、前記撮像手段に前記被写体の画像を結像させる倍率を所定の倍率とすべく前記光学系を駆動する光学式ズーム機構と、前記撮像手段により得た前記被写体の画像に基づく画像データにズーム処理を施し、所定の倍率の画像を得るためのディジタルズーム処理手段とを備えるディジタルカメラの撮影倍率を変更するためのステップをコンピュータに実行させる倍率変更プログラムであって、
   前記光学系により一の倍率を取る状態より、前記ディジタルズーム処理手段にズーム処理を行わせて他の一の倍率に向かって倍率を連続して変化させるディジタルズームステップと、
   前記ズーム処理により前記他の一の倍率を得ると、前記光学系による倍率が前記他の一の倍率となるように前記光学式ズーム機構を制御する光学式ズーム機構制御ステップとを備え、
   前記光学式ズーム機構制御ステップは、前記光学系の倍率を前記一の倍率から前記他の一の倍率へ離散的に変化させることを特徴とする、倍率変更プログラム。

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