JP2011103550A - 画像撮像装置及び画像撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】拡大ライブビュー表示動作中に画角が変動したとしても、正しく被写体を捉え続けることができる画像撮像装置及びそのような画像撮像装置による画像撮像方法を提供すること。
【解決手段】撮像素子１０３に結像した被写体像の一部を切り出すようにＣＰＵ１１２によって画像信号の取込範囲が制御される。そして、取り込まれた画像信号に基づく画像が拡大されて表示部１１１に表示されて拡大ライブビュー表示が行われる。ＣＰＵ１１２は、拡大ライブビュー表示中にズーム操作が行われた場合に画角情報を取得し、変動後の画角情報に従って画像信号の取込範囲を更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ライブビュー表示機能を有する画像撮像装置及びそのような画像撮像装置における画像撮像方法に関する。

近年、デジタルカメラ等の画像撮像装置においてライブビュー表示機能（スルー画表示機能等とも呼ばれる）を有するものが多くなってきている。ライブビュー表示機能とは、撮像素子による連続撮像を行って得られる画像をリアルタイムで表示部に表示させるような表示機能である。このようなライブビュー表示機能により、デジタルカメラの背面等に搭載された表示部を用いて撮影時における構図等を確認することが可能となる。また、近年では撮像素子の機能も向上してきており、撮像素子の一部の範囲に対応した信号のみを取り込むことが可能な撮像素子も存在する。このような撮像素子の機能を利用して近年では拡大ライブビュー表示動作も可能となっている。ここで、拡大ライブビュー動作とは、ライブビュー表示されている画像の一部の範囲がユーザによって指定された場合に、当該一部の範囲の画像を拡大してライブビュー表示する動作を言うものとする。このような拡大ライブビュー表示機能を有する撮像装置が例えば特許文献１において提案されている。

特開２００８−２１１６３０号公報

通常、拡大ライブビュー表示動作中は撮像素子からの信号の取り込み位置が一部の範囲に固定されている。このため、レンズのズーム位置の変動により画角が変化してユーザが観察していた被写体が撮像信号の取り込み位置から外れてしまうと、ユーザが観察していた被写体が拡大ライブビュー表示されなくなるおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、拡大ライブビュー表示動作中に画角が変動したとしても、正しく被写体を捉え続けることができる画像撮像装置及びそのような画像撮像装置による画像撮像方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の画像撮像装置は、被写体像を結像させるためのレンズを有し、該レンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得する撮像部と、上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御する撮像取込範囲制御部と、上記取込範囲内の画像を拡大して表示する拡大ライブビュー表示動作を行う表示部と、上記撮像部に結像される被写体像の位置変化に関する被写体像情報を取得する被写体像情報取得部とを具備し、上記撮像取込範囲制御部は、上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作の実行中に上記被写体像情報が変動した場合に、変動後の上記被写体像情報に応じて上記取込範囲を更新することを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の画像撮像方法は、被写体像を結像させるためのレンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得し、上記撮像部に結像される被写体像の位置変化に関する被写体像情報の変動に応じて、上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御し、上記取込範囲内の画像を拡大して表示することを特徴とする。

本発明によれば、拡大ライブビュー表示動作中に画角が変動したとしても、正しく被写体を捉え続けることができる画像撮像装置及びそのような画像撮像装置による画像撮像方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像撮像方法の一例としてのデジタルカメラにおけるライブビュー表示動作時の処理について示すフローチャートである。 通常ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。 通常ライブビュー表示動作によって表示部に表示される画像の一例を示す図である。 拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。 拡大ライブビュー表示動作によって表示部に表示される画像の一例を示す図である。 取込範囲の更新について説明するための図である。 拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲の更新手法の一例について説明するための図である。 取込範囲が撮像素子外になった場合の警告について示す図である。 電子手振れ補正を組み合わせた変形例について示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１に示すデジタルカメラ１００は、レンズ１０１と、絞り１０２と、撮像素子１０３と、アナログアンプ（Ａ−ＡＭＰ）１０４と、アナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０５と、バス１０６と、ＤＲＡＭ１０７と、画像処理部１０８と、記録媒体１０９と、ビデオエンコーダ１１０と、表示部１１１と、ＣＰＵ１１２と、操作部１１３と、ＦＬＡＳＨメモリ１１４とを有している。なお、図１は、レンズ１０１がデジタルカメラ１００の本体と一体的に構成されている例を示している。

レンズ１０１は、撮像素子１０３で取得される画像の画角を変更するためのズームレンズやレンズ１０１の焦点位置を調整するためのフォーカスレンズ等の複数のレンズから構成された光学系を有し、被写体像２０１を撮像素子１０３に結像させる。ズームレンズやフォーカスレンズは、ＣＰＵ１１２により、駆動制御がなされる。絞り１０２は、レンズ１０１と、撮像素子１０３との間に配されており、撮像素子１０３の光電変換面への光入射量を制御する。この絞り１０２は、ＣＰＵ１１２により、開閉制御がなされる。

撮像素子１０３は、レンズ１０１を介して入射した被写体像２０１を受光するための光電変換面を有している。光電変換面は、光の量を電荷量に変換するための光電変換素子（フォトダイオード等）等からなる画素が２次元状に配置されて構成されている。このような撮像素子１０３は、レンズ１０１を介して入射した被写体像２０１を電気信号（画像信号）に変換してＡ−ＡＭＰ１０４に出力する。撮像素子１０３の動作制御及び撮像素子１０３において得られる電気信号の取り込み制御は撮像取込範囲制御部としての機能を有するＣＰＵ１１２によって行われる。

ここで、本実施形態における撮像素子１０３は、光電変換面の１画素単位又は１行単位で画像信号を取り込み可能であるものとする。このような１画素単位又は１行単位での画像信号の取り込みが可能な撮像素子としては例えばＣＭＯＳ方式の撮像素子が挙げられる。１画素単位又は１行単位での画像信号の取り込みを可能とすることで、ＣＰＵ１１２は、被写体像２０１の一部を切り出すように撮像素子１０３で得られた画像信号の取込範囲を制御することが可能である。

Ａ−ＡＭＰ１０４は、撮像素子１０３から取り込まれた画像信号を、ＣＰＵ１１２から指示される所定の増幅率で増幅する。ＡＤＣ１０５は、Ａ−ＡＭＰ１０４から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号（以降、画像データという）に変換する。

バス１０６は、デジタルカメラ１００で発生した各種データをデジタルカメラ１００の各部に転送するための転送路である。バス１０６は、ＡＤＣ１０５と、ＤＲＡＭ１０７と、画像処理部１０８と、記録媒体１０９と、ビデオエンコーダ１１０と、表示部１１１と、ＣＰＵ１１２と、ＦＬＡＳＨメモリ１１４とに接続されている。

ＤＲＡＭ１０７は、ＡＤＣ１０５において得られた画像データや、画像処理部１０８において処理された画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。

画像処理部１０８は、ＡＤＣ１０５において得られ、ＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに種々の画像処理を施す。ここで、画像処理部１０８は、電子手振れ検出部としての機能を有している。即ち、画像処理部１０８は、後述するライブビュー表示動作中において撮像素子１０３を介して逐次得られる画像データ中の被写体の動きベクトルを画像データにおける被写体のぶれ量として検出する。ＣＰＵ１１２は、画像処理部１０８において検出されたぶれ量を補正するように撮像素子１０３からの信号の取込範囲を制御することで、画像データ中の被写体のぶれを補正する。また、この他に、画像処理部１０８は、例えばホワイトバランス補正処理、色補正処理、ガンマ変換処理、リサイズ処理、圧縮処理等の画像処理を行う。また、画像の再生時には圧縮された画像データの伸長処理等も行う。

記録媒体１０９は、撮影により得られた画像データが記録される。この記録媒体１０９は、例えばデジタルカメラ１００の本体に着脱可能なメモリカードからなる記録媒体であるが、これに限定されるものではない。

ビデオエンコーダ１１０は、表示部１１１に画像を表示させるための各種処理を行う。具体的には、ビデオエンコーダ１１０は、画像処理部１０８で表示部１１１の画面サイズ等に応じてリサイズされ、ＤＲＡＭ１０７に記憶されている画像データをＤＲＡＭ１０７から読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、画像の表示を行う。表示部１１１は、例えば液晶ディスプレイ等で構成された表示部である。

ＣＰＵ１１２は、デジタルカメラ１００の各種シーケンスを統括的に制御する。このＣＰＵ１１２は、操作部１１３が操作された場合に、ＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶されている、各種シーケンスの実行に必要なプログラムを読み出して、各種シーケンスの制御を行う。また、ＣＰＵ１１２は、被写体像情報取得部としての機能を有し、ＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶された被写体像情報を取得して撮像素子１０３の取込範囲を制御する。この被写体像情報については後述する。

操作部１１３は、レリーズボタン、電源ボタン、ズームボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザにより操作部１１３の何れかの操作部材が操作されることにより、ＣＰＵ１１２は、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。

ＦＬＡＳＨメモリ１１４は、デジタルカメラの動作に必要な各種パラメータやＣＰＵ１１２にて実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ１１２は、ＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶されているプログラムに従い、またＦＬＡＳＨメモリ１１４から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。ここで、本実施形態におけるＦＬＡＳＨメモリ１１４は、デジタルカメラの動作に必要なパラメータの１つとして、レンズ１０１の被写体像情報を記憶している。被写体像情報は、撮像素子１０２に結像される被写体像の位置変化に関する情報であり、レンズ１０１の画角情報が含まれる。このレンズ１０１の画角情報はズームレンズの位置やフォーカスレンズの位置である。また、ＦＬＡＳＨメモリ１１４は、後述の通常ライブビュー表示の際にライブビュー画像とともに表示させる拡大枠を表示するための画像データも記憶している。

次に、本実施形態に係るデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示動作について説明する。図２は、本実施形態に係る画像撮像方法の一例としてのデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示動作時の処理について示すフローチャートである。

デジタルカメラ１００の電源投入後等におけるライブビュー表示動作時に図２の処理が開始される。図２の処理の開始後、ＣＰＵ１１２は、デジタルカメラ１００の現在のライブビュー表示モードが通常ライブビュー表示モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。本実施形態においては、ライブビュー表示モードとして、通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとを有しているものとする。通常ライブビュー表示モードは、撮像素子１０３の全画素範囲（全体画角）に対応した画像を表示部１１１にリアルタイム表示させるライブビュー表示モードである。一方、拡大ライブビュー表示モードは、ユーザによって指定された一部の範囲に対応した画像をユーザによって設定された拡大率に従って拡大して表示部１１１にリアルタイム表示させるライブビュー表示モードである。例えば操作部１１３にライブビュー表示モードの切り替え用の操作部材を設けるようにすれば、通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとの切り替えを操作部１１３によって行うことができる。あるいは、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとの切り替えを行えるようにしても良い。また、詳細は後述するが、通常ライブビュー表示中にユーザによって表示部１１１内の範囲指定がなされた場合にも通常ライブビュー表示モードから拡大ライブビュー表示モードへの移行がなされる。

ステップＳ１０１の判定において現在のライブビュー表示モードが通常ライブビュー表示モードである場合、又は後述するステップＳ１１１の判定において通常ライブビュー表示モードに移行させる場合に、ＣＰＵ１１２は、通常ライブビュー表示動作を行うべく、通常ライブビュー表示用のモードで撮像素子１０３を駆動させる（ステップＳ１０２）。この場合、ＣＰＵ１１２は、画像信号の取込範囲を撮像素子１０３の全画素範囲とする。

図３は、通常ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。通常ライブビュー表示モードにおいて、ＣＰＵ１１２は、図３に示す撮像素子１０３の全画素範囲（撮像素子１０３の全体画角）と一致した取込範囲１０３ａの画像信号を取り込むように取込範囲を制御する。ここで、通常ライブビュー表示モードにおいては、間引き走査によって画像信号を取り込むことが望ましい。画像信号を間引き走査によって取り込むことで、表示部１１１に表示される画像の解像度は低下するが、画像信号の取り込みにかかる時間や画像処理にかかる時間を短縮することで高いフレームレートでの表示が可能である。

撮像素子１０３の駆動後、撮像素子１０３の全画素範囲（間引き走査の場合には数行おき）に対応した画像信号が出力される。この画像信号は、Ａ−ＡＭＰ１０４において増幅された後、ＡＤＣ１０５においてデジタルの画像データに変換される。そして、この画像データはバス１０６を介してＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、画像処理部１０８にＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに対する画像処理を指示する。これを受けて、画像処理部１０８は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データに対して画像処理を施す（ステップＳ１０３）。画像処理部１０８において画像処理された画像データはＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、ビデオエンコーダ１１０に対して通常ライブビュー表示の実行を指示する。これを受けて、ビデオエンコーダ１１０は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、ライブビュー画像の表示を行う。また、ビデオエンコーダ１１０は、ＦＬＡＳＨメモリ１１４から拡大枠表示用の画像データを読み出し、この拡大枠表示用の画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、表示部１１１に表示されているライブビュー画像に拡大枠を重畳表示させる（ステップＳ１０４）。なお、拡大枠の表示位置は、例えば、１回前の通常ライブビュー表示の際の拡大枠の表示位置とする。

図４は、通常ライブビュー表示動作によって表示部１１１に表示される画像の一例を示す。図４に示すように、通常ライブビュー表示モード時には、図３で示した撮像素子１０３の全体画角に対応したライブビュー画像が表示される。また、ライブビュー画像とともに矩形の拡大枠１１１ａが重畳表示される。この拡大枠１１１ａはユーザの操作部１１３の操作に応じて表示部１１１の画面上を移動可能になされている。この拡大枠１１１ａにより、ユーザは表示部１１１の画面内の小範囲を選択可能である。

通常ライブビュー表示の実行後、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示モードを拡大ライブビュー表示モードに移行させるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定においては、例えば、操作部１１３によって拡大ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で拡大ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、或いは拡大枠１１１ａを用いて表示部１１１の画面内の小範囲が選択された場合に、ライブビュー表示モードを拡大ライブビュー表示モードに移行させると判定する。ステップＳ１０５の判定において、拡大ライブビュー表示モードに移行させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示動作を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定においては、例えば、デジタルカメラ１００の電源がオフされた場合、操作部１１３のレリーズボタンの操作によってデジタルカメラ１００による撮影実行が指示された場合に、ライブビュー表示動作を終了させると判定する。ステップＳ１０６の判定において、ライブビュー表示動作を終了させない場合には処理がステップＳ１０２に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、通常ライブビュー表示モードに対応した動作を継続する。一方、ステップＳ１０６の判定において、ライブビュー表示動作を終了させる場合に、ＣＰＵ１１２は、図２の処理を終了させる。その後、ＣＰＵ１１２はデジタルカメラ１００の電源をオフする又は撮影動作を実行する等の処理を行う。

また、ステップＳ１０１の判定において現在のライブビュー表示モードが拡大ライブビュー表示モードである場合、又はステップＳ１０５の判定において拡大ライブビュー表示モードに移行させる場合に、ＣＰＵ１１２は、現在の拡大枠１１１ａの位置とユーザの操作部１１３の操作等によって設定された拡大倍率とから、撮像素子１０３における画像信号の取込範囲を算出する（ステップＳ１０７）。この取込範囲は、表示部１１１の拡大枠１１１ａの範囲が対応している撮像素子１０３上の範囲である。

取込範囲の算出後、ＣＰＵ１１２は、拡大ライブビュー表示動作を行うべく、拡大ライブビュー表示用のモードで撮像素子１０３を駆動させる（ステップＳ１０８）。図５は、拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。撮像素子１０３が１画素単位での画像信号の取り込みが可能な撮像素子である場合、ＣＰＵ１１２は、拡大枠１１１ａに対応した範囲である図５（ａ）に示す取込範囲１０３ｂの画像信号を取り込むように取込範囲を制御する。ここで、拡大ライブビュー表示モードにおいては、間引き走査をせずに画像信号を取り込むことが望ましい。即ち、拡大ライブビューモードにおける取込範囲は、通常ライブビューモードにおける取込範囲に比べて小さい。このため、間引き走査によって画像信号を取り込まなくとも、画像信号の取り込みにかかる時間や画像処理にかかる時間は短くなる。したがって、拡大ライブビューモードにおいては、画像の解像度を重視して間引き走査をせずに画像信号を取り込む。一方、撮像素子１０３が１行単位での画像信号の取り込みしかできない撮像素子である場合、ＣＰＵ１１２は、図５（ｂ）に示すように、取込範囲１０３ｂを含む帯状範囲１０３ｃを実際の取込範囲とするように取込範囲を制御する。

撮像素子１０３の駆動後、撮像素子１０３の取込範囲１０３ｂ（若しくは取込範囲１０３ｃ）に対応した画像信号が出力される。この画像信号は、Ａ−ＡＭＰ１０４において増幅された後、ＡＤＣ１０５においてデジタルの画像データに変換される。そして、この画像データはバス１０６を介してＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、画像処理部１０８にＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに対する画像処理を指示する。これを受けて、画像処理部１０８は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データに対して画像処理を施す（ステップＳ１０９）。なお、画像信号の取込範囲が取込範囲１０３ｃの場合であっても、画像処理は取込範囲１０３ｂに対応した画像データに対してのみ施す。画像処理部１０８において画像処理された画像データはＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、ビデオエンコーダ１１０に対して拡大ライブビュー表示の実行を指示する。これを受けて、ビデオエンコーダ１１０は、ＤＲＡＭ１０７から画像処理部１０８においてユーザの操作部１１３の操作等によって設定された拡大率に応じてリサイズされた画像データを読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、ライブビュー画像の表示を行う（ステップＳ１１０）。図６に、拡大ライブビュー表示動作によって表示部１１１に表示される画像の一例を示す。

拡大ライブビュー表示の実行後、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示モードを通常ライブビュー表示モードに移行させるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。この判定においては、例えば、操作部１１３によって通常ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で通常ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合に、ライブビュー表示モードを通常ライブビュー表示モードに移行させると判定する。ステップＳ１１１の判定において、通常ライブビュー表示モードに移行させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示動作を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２の判定において、ライブビュー表示動作を終了させる場合に、ＣＰＵ１１２は、図２の処理を終了させる。その後、ＣＰＵ１１２はデジタルカメラ１００の電源をオフする又は撮影動作を実行する等の処理を行う。

また、ステップＳ１１２の判定において、ライブビュー表示動作を終了させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ユーザによってズーム操作（操作部１１３のズームボタンが操作される場合以外に、ズームリングの直接操作を含む）がなされたか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の判定において、ズーム操作がなされていない場合には、処理がステップＳ１０８に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、現在の取込範囲１０３ｂ（若しくは取込範囲１０３ｃ）のままでの拡大ライブビュー表示モードに対応した動作を継続する。

一方、ステップＳ１１３の判定において、ズーム操作がなされた場合に、ＣＰＵ１１２は、被写体像情報としてのレンズ１０１の画角情報（ズームレンズ及びフォーカスレンズの位置情報）を取得する（ステップＳ１１４）。そして、ＣＰＵ１１２は、取得した画角情報に基づいて画像信号の取込範囲を更新する（ステップＳ１１５）。

取込範囲の更新について説明する。通常ライブビュー表示モード時において拡大枠の選択がなされることで通常ライブビュー表示モードから拡大ライブビュー表示モードへの移行がなされる。この際、図７（ａ）に示すようにして、撮像素子１０３の一部の範囲が取込範囲１０３ｂに設定されて撮像素子１０３からの画像信号の取り込みが行われる。この結果、図７（ｂ）に示すようにして、拡大ライブビュー表示がなされる。

ここで、拡大ライブビュー表示中にズーム操作がなされると、撮像素子１０３を介して得られる画像の画角が変動する。例えば図７（ｃ）は、図７（ｂ）の状態においてレンズ１０１が望遠側に駆動された場合の撮像素子１０３上に結像される被写体像の状態を示している。画角の変動した場合に画像信号の取込範囲を取込範囲１０３ｂのままとしてしまうと、拡大ライブビュー表示の結果として表示されるライブビュー画像は図７（ｄ）に示すようなものとなってしまう。即ち、ユーザが捉えようとしていた被写体像の位置が画角の変動に伴って変動してしまうために、拡大ライブビュー表示後にはユーザが捉えようとしていた被写体像の位置が表示部１１１の画面端に移動してしまう。このような被写体像の位置の移動を防止すべく、図７（ｅ）に示すようにして、画像信号の取込範囲を取込範囲１０３ｂから取込範囲１０３ｂ’に更新する必要が生じる。このような取込範囲の更新を行うことにより、拡大ライブビュー表示中に画角が変動したとしても、図７（ｆ）に示すようにして、ユーザが捉えようとしていた被写体像を常に表示部１１１の画面の中央に表示させ続けることが可能となる。

図８は、取込範囲の更新手法の一例について説明するための図である。ここで、図８は、レンズ１０１の画角がα（ｍｍ）からβ（ｍｍ）に変動する前後での撮像素子１０３上の被写体像の状態を示している。なお、図８においては、画角変動前の撮像素子１０３の状態を図８の左側に、画角変動後の撮像素子１０３の状態を図８の右側に示している。図８に示すように、画角の変動の前後で撮像素子１０３上への被写体像の投影位置が変動し、これによって拡大ライブビュー表示される被写体像も変動する。したがって、例えば画角の変動前の撮像素子１０３上の位置Ａ（Ｘａ,Ｙａ）を中心とする取込範囲１０３ｂ内の被写体像と同じ位置に対応した被写体像を画角変動後にも拡大ライブビュー表示させるためには、画角の変動後の撮像素子１０３上の位置Ｂ（Ｘｂ,Ｙｂ）を中心とする取込範囲１０３ｂ’内の被写体像を拡大ライブビュー表示させる必要がある。

ここで、図８に示すように、撮像素子１０３上の光軸中心の位置Ｃ（Ｘｃ,Ｙｃ）は画角変動の前後で変動しない。このため、画角変動前の位置Ａと画角変動後の位置Ｂとの間には以下の関係が成立する。
α：β＝（Ｘａ−Ｘｃ）：（Ｘｂ−Ｘｃ）
α：β＝（Ｙａ−Ｙｃ）：（Ｙｂ−Ｙｃ）
したがって、以下の式に従って位置Ａから位置Ｂへの座標変換を行うことができる。
Ｘｂ＝β／α×（Ｘａ−Ｘｃ）＋Ｘｃ
Ｙｂ＝β／α×（Ｙａ−Ｙｃ）＋Ｙｃ （式１）
このような位置Ｂ（Ｘｂ,Ｙｂ）を中心とする取込範囲１０３ｂ’から画像信号を取り込むことにより、画角変動の前後で同じ被写体像を捉え続けることが可能となる。

ここで、再び図２の説明に戻る。以上のようにして更新後の取込範囲を算出した後、ＣＰＵ１１２は、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲（即ち光電変換面の範囲）外であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の判定において、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲内である場合には、処理がステップＳ１０８に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、更新後の取込範囲１０３ｂ’（或いは取込範囲１０３ｂ'を含む帯状範囲）を用いて拡大ライブビュー表示モードに対応した動作を行う。

また、ステップＳ１１６の判定において、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲外である場合に、ＣＰＵ１１２は、撮像素子１０３の撮像範囲に収まるように更新後の取込範囲をクリップする（ステップＳ１１７）。その後、ＣＰＵ１１２は、被写体像が撮像素子１０３の撮像範囲から外れて表示部１１１の画面外に出た旨を例えば表示部１１１による表示によってユーザに警告する（ステップＳ１１８）。その後、処理がステップＳ１０８に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、クリップした後の取込範囲１０３ｂ’を用いて拡大ライブビュー表示モードに対応した動作を行う。例えば、図９（ａ）に示すようにして、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲の端部に達した場合には、拡大ライブビュー表示動作を行っても被写体像を表示部１１１の画面中央に表示させることはできなくなる。このような場合に、図９（ｂ）に示すようにして警告表示１１１ｂを行う。なお、ここでは警告表示としているが、警告は表示以外の手法で行っても良いことは言うまでもない。

以上説明したように、本実施形態では、レンズ１０１の画角が変動する等して撮像素子１０３を介して得られる画像が変動した場合に、画角変動前後で同じ被写体像が拡大ライブビュー表示されるように画像信号の取込範囲を制御している。これにより、ユーザはズーム操作のたびに拡大枠１１１ａを移動させることなく、所望の被写体像を表示部１１１の画面中央に捉え続けたまま被写体像の観察を行うことが可能である。

また、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲外となった場合には、その範囲外となった部分をライブビュー表示することはできなくなる。そして、拡大ライブビュー表示の場合には、撮像素子１０３を介して得られる画像の一部を拡大して表示するため、取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲外となったことをユーザが認識し難い。本実施形態においては、更新後の取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲外となった場合にはその旨を警告するようにしている。これにより、拡大ライブビュー表示中であっても取込範囲が撮像素子１０３の撮像範囲外となったことをユーザが容易に認識することができる。この場合、ユーザはデジタルカメラ１００を被写体の方に向けたり、ズーム操作をして画角を元に戻したりして所望の被写体が表示部１１１の画面中央に表示されるようにすることが期待される。

ここで、上述した実施形態では、画角情報の変動に応じて取込範囲の位置のみを制御している。これに対し、画角変動の前後で被写体の拡大率の変動も生じないように取込範囲を制御しても良い。

また、上述の実施形態では被写体像情報として画角情報を用いていたが、画角情報に加えて画像処理部１０８による電子手振れ検出によって検出されるぶれ量を被写体像情報として用いることもできる。例えば、図１０（ａ）に示すＤ方向にデジタルカメラ１００のぶれが生じると、このぶれによって撮像素子１０３上に投影される被写体像の位置もぶれることになる。この場合、取込範囲１０３ｂの中央に捉えることができていた被写体像が取込範囲１０３ｂから外れてしまったり、図１０（ｂ）に示すようにして拡大ライブビュー表示される画像もぶれてしまったりする。このようなデジタルカメラ１００のぶれが発生してしまった場合には、図１０（ｃ）に示すように、もとの取込範囲１０３ｂから動きベクトルＤだけ移動させた取込範囲１０３ｂ’へと取込範囲の更新を行うようにする。そして、この更新後の取込範囲１０３ｂ’内の画像信号に従って拡大ライブビュー表示を行う。これにより、図１０（ｄ）に示すよう、拡大ライブビュー表示中においてもぶれがなく且つユーザが所望する被写体像が画面中央に表示されたまま画像を表示させ続けることが可能である。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態においては、レンズ１０１がデジタルカメラ１００の本体と一体的に構成されている例を示している。これに対し、本実施形態の手法は、レンズ交換式のデジタルカメラに対しても適用可能である。この場合には、被写体像情報としての画角情報は交換レンズに記憶しておく。そして、デジタルカメラ１００の本体と交換レンズとの通信によって画角情報を取得する。

さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

１００…デジタルカメラ、１０１…レンズ、１０２…絞り、１０３…撮像素子、１０４…アナログアンプ（Ａ−ＡＭＰ）、１０５…アナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、１０６…バス、１０７…ＤＲＡＭ、１０８…画像処理部、１０９…記録媒体、１１０…ビデオエンコーダ、１１１…表示部、１１２…ＣＰＵ、１１３…操作部、１１４…ＦＬＡＳＨメモリ

Claims (8)

1. 被写体像を結像させるためのレンズを有し、該レンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得する撮像部と、
   上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御する撮像取込範囲制御部と、
   上記取込範囲内の画像を拡大して表示する拡大ライブビュー表示動作を行う表示部と、
   上記撮像部に結像される被写体像の位置変化に関する被写体像情報を取得する被写体像情報取得部と、
   を具備し、
   上記撮像取込範囲制御部は、上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作の実行中に上記被写体像情報が変動した場合に、変動後の上記被写体像情報に応じて上記取込範囲を更新することを特徴とする画像撮像装置。
2. 上記撮像取込範囲制御部は、上記被写体像情報が変動する前と変動した後とで、上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作によって表示される画像に含まれる被写体像の位置が変わらないように上記取込範囲を更新することを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
3. 上記撮像取込範囲制御部は、上記被写体像情報が変動した結果、上記被写体像情報が変動する前の上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作によって表示される画像に含まれる被写体像の位置が上記撮像部の撮像範囲から外れた場合に、被写体像が捉えられなくなったことを警告することを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
4. 上記被写体像情報取得部が取得する上記被写体像情報は、撮影画角の情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像撮像装置。
5. 上記レンズは、上記撮像部で取得される画像の画角を変更するためのズームレンズを有し、
   上記撮影画角の情報は、上記ズームレンズの位置情報であることを特徴とする請求項４に記載の画像撮像装置。
6. 上記レンズは、該レンズの焦点位置を調整するためのフォーカスレンズを有し、
   上記撮影画角の情報は、上記フォーカスレンズの位置情報であることを特徴とする請求項４に記載の画像撮像装置。
7. 上記被写体像情報取得部が取得する上記被写体像情報は、電子手振れに関する情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像撮像装置。
8. 被写体像を結像させるためのレンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得し、
   上記撮像部に結像される被写体像の位置変化に関する被写体像情報の変動に応じて、上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御し、
   上記取込範囲内の画像を拡大して表示する、
   ことを特徴とする画像撮像方法。

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