JP2012209814A

JP2012209814A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2012209814A
Application number: JP2011074757A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yoshino; 栄二吉野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP5730097B2

Abstract

【課題】フレーミングアシスト等において不必要な電子ズームを行うことなく、より高速にズーム駆動することを可能にしたデジタルカメラなどの撮像装置を提供することである。
【解決手段】撮像装置は、ズームレンズ２０２を駆動して光学的に焦点距離を変化させる光学ズーム手段、撮像した画像を電子的に拡大する電子ズーム手段、制御手段２０１を有する。制御手段は、第一の操作部材の操作中、広角端から望遠端までの間は光学ズーム手段のみによりズーム駆動し、望遠端から先では電子ズーム手段のみによりズーム駆動するようにこれらのズーム手段を制御する。制御手段は、第二の操作部材の操作中、所定のズーム位置に対応する光学ズーム位置と電子ズーム位置に向かっての駆動において光学ズーム手段と電子ズーム手段を駆動するようにこれらのズーム手段を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に光学ズーム機能及び電子ズーム機能を備える撮像装置に関する。

従来の光学ズーム機能及び電子ズーム機能を備えるデジタルカメラにおいて、ユーザは所望の画角により撮影を行うことが可能である。ズームレンズを駆動して光学的に焦点距離を変化させる光学ズームに対して、電子ズームは撮像画像を電子的に拡大するため、画質が悪くなるというデメリットがある。そのため、通常は光学ズームにより画角を変更し、光学ズームが望遠端となった場合に電子ズームを使用する。

光学ズーム機能及び電子ズーム機能を使用することで遠くの被写体を大きく撮影することが可能であるが、被写体が動いていたり撮影者の手ブレが大きかったりする場合などでは被写体が画角外に外れやすくなってしまう。このような場合に被写体を再び画角内に入れるための機能が提案されている。例えば、被写体が画角外に外れた際に特定のボタンを押すことで、所定量だけ広角側に光学ズーム及び電子ズームを駆動する機能が提案されている。このとき、画角が広くなるため、先程見失った被写体を探しやすい。被写体を発見したら、画角の中心に被写体がくるようにカメラをパンさせ、押していた前記ボタンを離す。すると、光学ズーム及び電子ズームが望遠側に駆動され、元の画角に戻る。本明細書では、本機能をフレーミングアシストと呼び、フレーミングアシストを行うためのボタンをフレーミングアシストボタンと呼ぶ。

従来、光学ズームが望遠端で且つ電子ズームによる拡大を行っている時にフレーミングアシストボタンを押した場合、まず電子ズームによる拡大を解除していく。電子ズームによる拡大が完全に解除された後に光学ズームを広角側に駆動し、所定のズーム位置で停止する。ここでフレーミングアシストボタンを離した場合、まず光学ズームを望遠側に駆動していく。そして、光学ズームが望遠端となった後に電子ズームによる拡大を行っていき、元の画角で停止する。フレーミングアシストでは見失った被写体を素早く発見できることが求められる。また、被写体を発見した後はシャッターチャンスを逃さないために素早く元の画角に戻すことが求められる。したがって、フレーミングアシストでは、より高速にズーム駆動する必要がある。

特許文献１では、光学ズーム領域及び電子ズーム領域の一方から他方の記憶された領域にズーム駆動する方法が開示されている。特許文献２では、光学ズームの駆動速度より速くズームしたい場合に、光学ズームと電子ズームを同時に駆動する方法が開示されている。

特開２００６−０５００１９号公報特開平０４−３７３３６８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、光学ズームと電子ズームをそれぞれ排他的に駆動するため、所定のズーム位置に到達するまでの時間が充分短くできるとは言い難い。また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、光学ズームが望遠端でない場合でも電子ズームによる拡大を行うため、画質が悪くなるというデメリットがある。そこで、本発明の目的は、フレーミングアシストにおいて不必要な電子ズームを行うことなく、より高速にズーム駆動することを可能にしたデジタルカメラなどの撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明における撮像装置は、第一の操作部材、第二の操作部材、ズームレンズを駆動して光学的に焦点距離を変化させる光学ズーム手段、撮像した画像を電子的に拡大する電子ズーム手段、制御手段を有する。そして、制御手段は、第一の操作部材の操作中、広角端から望遠端までの間は光学ズーム手段のみによりズーム駆動し、望遠端から先では電子ズーム手段のみによりズーム駆動するように光学ズーム手段と電子ズーム手段を制御する。また、制御手段は、第二の操作部材の操作中、所定のズーム位置に対応する光学ズーム位置と電子ズーム位置に向かっての駆動において光学ズーム手段と電子ズーム手段を駆動するように光学ズーム手段と電子ズーム手段を制御する。

本発明によれば、第二の操作部材の操作中において不必要な電子ズームを行うことなく、より高速にズーム駆動することを可能にしたデジタルカメラなどの撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例の撮像装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施例の撮像装置の構成ブロック図である。本発明の実施例のフレーミングアシスト時のＬＣＤ表示例を示す概要図である。本発明の実施例のズーム移動時の時間と倍率の関係を示す図である。本発明の実施例のズーム移動時の時間と倍率の関係を示す図である。本発明の実施例のズーム移動時の時間と倍率の関係を示す図である。

本発明の要旨は、フレーミングアシストボタン等である第二の操作部材の操作中、所定のズーム位置に対応する光学ズーム位置と電子ズーム位置に向かっての駆動において光学ズーム手段と電子ズーム手段を駆動するようにこれらのズーム手段を制御することである。ただし、第二の操作部材の操作中、光学ズーム手段と電子ズーム手段が必ず実際に駆動されるとは限らない。例えば、第二の操作部材の操作の時、電子ズーム手段でズーム駆動を行っており且つ該ズーム駆動による拡大率が予め設定された広角方向へのズーム倍率より小さい場合にのみ、第二の操作部材の操作中、これらのズーム手段を実際に駆動する。この様にすれば、より確実に、第二の操作部材の操作中において不必要な電子ズームを行うことなく、高速にズーム駆動することができる。また、第二の操作部材の操作を終了した際には、第二の操作部材の操作前のズーム位置にズーム駆動するように制御するのであるが、このときも光学ズーム手段と電子ズーム手段を駆動するように制御することができる。

以下に、本発明の好ましい実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施例１による撮像装置について説明する。
図２は、撮像装置２００の構成を示す図である。図２において、２０１は撮像装置２００全体を制御する制御手段を成すシステム制御回路、２０２はズームレンズ、２０３は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。また、２０４は画像処理回路であり、撮像素子２０３からのデータ或いはメモリ制御回路２０５からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。メモリ制御回路２０５は、画像処理回路２０４、画像表示メモリ２０６、画像表示部２０７を制御する。これらメモリ制御回路２０５、画像処理回路２０４、画像表示メモリ２０６、画像表示部２０７は、撮像した画像を電子的に拡大する電子ズーム手段の機能を含む種々の機能を担う。撮像素子２０３からのデータは画像処理回路２０４、メモリ制御回路２０５を介して、或いは直接メモリ制御回路２０５を介して、画像表示メモリ２０６に書き込まれる。ＬＣＤ等から成る画像表示部２０７は、画像表示メモリ２０６に書き込まれた表示用の画像データを表示する。画像表示部２０７を用いて、撮像した画像データを逐次表示すれば、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２０７は、システム制御回路２０１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にした場合には撮像装置２００の電力消費を大幅に低減することができる。

また、２０８は、ズームレンズ２０２のズーミングを制御する（すなわち、ズームレンズを駆動して光学的に焦点距離を変化させる）光学ズーム手段を成すズーム手段である。２０９は、システム制御回路２０１の動作用の定数、変数プログラム等を記憶するメモリである。２１０は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＦｌａｓｈＲＯＭ等が用いられる。２１１及び２１２は、システム制御回路２０１の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、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。２１１はモードダイアルスイッチで、電源オフ、撮影モード（オートモード、プログラムＡＥモード等を含む）、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替設定することができる。２１２は、各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、第一の操作部材であるズームレバー、第二の操作部材であるフレーミングアシストボタンを含む。また、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、フラッシュ設定ボタン、単写・連写・セルフタイマー切替ボタンを含むことができる。さらに、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、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付・時間設定ボタン等を含むことができる。

次に、図１を参照して本実施例の動作を説明する。
撮像装置２００が撮影モードを開始すると、Ｓ１００において、ズームレバーが操作されているかどうかを判定し、ズームレバーが操作されている場合はＳ１０１に進み、操作されていない場合はＳ１１４に進む。Ｓ１０１では、ズームレバーにより望遠方向へのズーム移動が指示されているかどうかを判定し、望遠方向であればＳ１０２へ進み、広角方向であればＳ１０８へ進む。Ｓ１０２では、光学ズームによるズーム移動を行うかどうかを判定し、ズーム移動を行う場合はＳ１０３へ進み、ズーム移動を行わない場合はＳ１０５へ進む。ここでは、ズームレンズ２０２が望遠端となっているか否かを判定し、望遠端となっている場合はズーム移動を行わないと判断する。Ｓ１０３では、ズーム制御手段２０８によりズームレンズ２０２を望遠方向へ移動する。Ｓ１０４では、ズームレバーによるズーム操作が継続されているか、そしてズームレンズ２０２が望遠端となっていないかを判定し、光学ズームを継続する場合はＳ１０３に戻り、光学ズームを継続しない場合はＳ１０５に進む。

Ｓ１０５では、電子ズームによるズーム移動を行うかどうかを判定し、ズーム移動を行う場合はＳ１０６に進み、ズーム移動を行わない場合は終了する。ここでは、ズームレンズ２０２が望遠端で且つズームレバーによるズーム操作が継続されている場合に電子ズームによるズーム移動を行うと判断する。Ｓ１０６では、電子ズームを望遠方向へ移動する。ここでは、画像表示メモリ２０６から読み出した画像に対して画像処理回路２０４により切り出し・拡大処理を行い、再び画像表示メモリ２０６に格納する。拡大された画像は画像表示部２０７にて表示される。切り出し・拡大処理を行う範囲を徐々に狭めていくことで、画角をスムーズに変化させることができる。こうした電子ズームによるズーム移動は、ズームレバーの指示を受けたシステム制御回路２０１の指示の下、メモリ制御回路２０５が画像処理回路２０４、画像表示メモリ２０６、画像表示部２０７を制御することにより行われる。Ｓ１０７では、ズームレバーによるズーム操作が継続されているか、そして電子ズームによる画像の拡大が所定倍率に到達していないかを判定し、電子ズームを継続する場合はＳ１０６に戻り、電子ズームを継続しない場合は終了する。

Ｓ１０１においてズームレバーにより広角方向へのズーム移動が指示されている場合は、Ｓ１０８で電子ズームによるズーム移動を行うかどうかを判定し、ズーム移動を行う場合はＳ１０９に進み、ズーム移動を行わない場合はＳ１１１に進む。ここでは、電子ズームによる画像の拡大を行っているか否かを判定し、電子ズームによる画像の拡大を行っている場合はズーム移動を行うと判断する。Ｓ１０９では、電子ズームを広角方向へ移動する。ここでは、画像処理回路２０４による切り出し・拡大処理を行う範囲を徐々に広げていくことで、画角をスムーズに変化させることができる。Ｓ１１０では、ズームレバーによるズーム操作が継続されているか、そして電子ズームによる画像の拡大が解除されていないかを判定し、電子ズームを継続する場合はＳ１０９に戻り、電子ズームを継続しない場合はＳ１１１に進む。

Ｓ１１１では、光学ズームによるズーム移動を行うかどうかを判定し、ズーム移動を行う場合はＳ１１２に進み、ズーム移動を行わない場合は終了する。ここでは、ズームレンズ２０２が広角端でなく且つズームレバーによるズーム操作が継続されている場合にズーム移動を行うと判断する。Ｓ１１２では、ズーム制御手段２０８によりズームレンズ２０２を広角方向へ移動する。Ｓ１１３では、ズームレバーによるズーム操作が継続されているか、そしてズームレンズ２０２が広角端となっていないかを判定し、光学ズームを継続する場合はＳ１１２に戻り、光学ズームを継続しない場合は終了する。

Ｓ１００においてズームレバーが操作されていない場合は、Ｓ１１４でフレーミングアシストボタンが操作されているかどうかを判定する。そして、フレーミングアシストボタンが操作されている場合はＳ１１５へ進み、フレーミングアシストボタンが操作されていない場合は終了する。Ｓ１１５では、フレーミングアシストボタンを押す操作であるか離す操作であるかを判定し、押す操作であれば広角方向へズームすると判断しＳ１１６に進み、離す操作であれば望遠方向へズームすると判断しＳ１２１に進む。Ｓ１１６では現在のズームレンズ２０２の位置及び現在の電子ズームによる画像の拡大率をメモリ２０９にそれぞれ記憶する。

Ｓ１１７では、予め設定された倍率だけ広角方向へズームするために、ズーム移動後のズームレンズ２０２の光学ズーム位置及び電子ズームによる画像の拡大率の電子ズーム位置をそれぞれ算出する。第二の操作部材であるフレーミングアシストボタンの操作中にズーム駆動する前記予め設定された倍率のズーム位置は設定変更可能である。ここで、現在のズームレンズ２０２の位置が望遠端でない（電子ズームによる画像の拡大を行っていない）場合は、ズーム移動後も電子ズーム位置は変わらない。また、現在の電子ズームによる画像の拡大率が、予め設定された広角方向へのズーム倍率より大きい場合は、ズーム移動後も光学ズーム位置は変わらない。電子ズームによる画像の拡大を行っており且つその拡大率が予め設定された広角方向へのズーム倍率より小さい場合にのみ、ズーム移動後の光学ズーム位置及び電子ズーム位置が両方変化する。

Ｓ１１８では、Ｓ１１７において算出された光学ズーム位置及び電子ズーム位置に向かってズーム移動を開始する。ここでは、ズームレンズ２０２を広角方向へ移動開始すると同時に、電子ズームによる画像の切り出し・拡大処理を行う範囲を徐々に広げていくことで、光学ズーム及び電子ズームを移動する。前述した様に、Ｓ１１７での算出においてズーム移動後の光学ズーム位置が変わらない場合は、光学ズームの移動は行わない。また、Ｓ１１７の算出においてズーム移動後の電子ズーム位置が変わらない場合は、電子ズームの移動は行わない。Ｓ１１９では、光学ズーム及び電子ズームがＳ１１７において算出した位置に到達したかどうかを判定し、到達した場合はＳ１２０に進み、到達していない場合はＳ１１９に戻る。Ｓ１２０では、光学ズーム及び電子ズームの移動を停止し終了する。

Ｓ１１５においてフレーミングアシストボタンを離す操作であると判定した場合は、Ｓ１２１に進み、Ｓ１１６においてメモリ２０９に記憶しておいた光学ズーム位置及び電子ズーム位置を取得する。Ｓ１１８では、Ｓ１２１において取得した光学ズーム位置及び電子ズーム位置に向かってズーム移動を開始する。ここでは、ズームレンズ２０２を望遠方向へ移動開始すると同時に、電子ズームによる画像の切り出し・拡大処理を行う範囲を徐々に狭めていくことで、光学ズーム及び電子ズームを移動する。なお、現在の光学ズーム位置がＳ１２１において取得した光学ズーム位置と変わらない場合は、光学ズームの移動は行わない。また、現在の電子ズーム位置がＳ１２１において取得した電子ズーム位置と変わらない場合は、電子ズームの移動は行わない。Ｓ１１９では、光学ズーム及び電子ズームがＳ１２１において取得した位置に到達したかどうかを判定し、到達した場合はＳ１２０に進み、到達していない場合はＳ１１９に戻る。Ｓ１２０では光学ズーム及び電子ズームの移動を停止し終了する。本実施例のフレーミングアシスト時のＬＣＤ表示例を図３に示す。図３では、４０倍のズーム位置においてフレーミングアシストボタンがＯＮになったので、予め設定された倍率だけ広角方向へズームして１０倍のズーム位置（前記予め設定された倍率のズーム位置）にする。ここで、例えば被写体を再び画角内に入れた後にフレーミングアシストボタンをＯＦＦにすると、光学ズーム及び電子ズームが望遠側に駆動され、元の４０倍のズーム位置に戻る。

以上説明したように、本実施例によれば、ズームレバーによるズーム移動時は光学ズーム及び電子ズームを排他的に動作させ、フレーミングアシストボタンによるズーム移動時は光学ズーム及び電子ズームを同時に動作させようとする。そのため、フレーミングアシスト時には高速に所定のズーム位置に到達することができる。また、不要な場合には電子ズームの移動を行わないため画質の劣化も少ない。

本実施例のズームレバーによるズーム移動時の時間と倍率の関係を図４−１（ａ）に示す。ズームレバーによるズーム移動では、光学ズーム及び電子ズームを排他して動作するため、ズーム移動にかかる時間は比較的長い。本実施例のフレーミングアシストボタンによるズーム移動時の時間と倍率の関係を図４−１（ｂ）に示す。フレーミングアシストボタンによるズーム移動では、所定のズーム位置に向かって光学ズーム及び電子ズームを同時に移動しようとするため、ズーム移動にかかる時間を短縮することができる。

（実施例２）
次に、図４−２と図４−３を参照して、本発明の実施例２による撮像装置の動作について説明する。上述したように、フレーミングアシストボタンによるズーム移動時は光学ズーム及び電子ズームを同時に動作させようとする。この際、光学ズームが、算出された所定の光学ズーム位置に到達するまでの時間と、電子ズームが、算出された所定の電子ズーム位置に到達するまでの時間が異なる場合がある。このときの、光学ズーム及び電子ズームの具体的な動作方法について以下に述べる。

ここでは、まず、光学ズームより電子ズームの方が早く所定のズーム位置に到達する場合について述べる。本実施例による撮像装置では、図４−２（ｃ）に示すように、光学ズーム及び電子ズームのズーム移動を同時に開始する。電子ズームが、算出された所定の電子ズーム位置に到達したら電子ズームの移動を停止し、光学ズームの移動のみを継続する。その後、光学ズームが、算出された所定の光学ズーム位置に到達したら光学ズームの移動を停止する。

変形例として、図４−２（ｄ）に示すように、光学ズーム及び電子ズームのズーム停止を同時に行うようにしてもよい。この場合、予め光学ズームのズーム移動時間及び電子ズームのズーム移動時間を算出しておき、光学ズームの移動中のどのタイミングで電子ズームの移動を開始するかを決めておく必要がある。また、図４−３に示すように、光学ズーム及び電子ズームのズーム開始及び停止が同時になるように、電子ズーム速度を調整してもよい。この場合、予め光学ズームのズーム移動時間を算出しておき、同じズーム移動時間で電子ズームが所定のズーム位置に到達するように電子ズーム速度を算出する必要がある。以上説明したように、光学ズーム及び電子ズームが、算出された所定のズーム位置に到達するまでの時間が異なる場合でも、本発明を適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

２００：撮像装置、２０１：システム制御回路（制御手段）、２０２：ズームレンズ、２０４：画像処理回路（電子ズーム手段）、２０５：メモリ制御回路（電子ズーム手段）、２０６：画像表示メモリ（電子ズーム手段）、２０７：画像表示部（電子ズーム手段）、２０８：ズーム制御手段（光学ズーム手段）、２１２：操作部（第一の操作部材、第二の操作部材）

Claims

第一の操作部材、第二の操作部材、ズームレンズを駆動して光学的に焦点距離を変化させる光学ズーム手段、撮像した画像を電子的に拡大する電子ズーム手段、制御手段を有する撮像装置であって、
前記制御手段は、
前記第一の操作部材の操作中、広角端から望遠端までの間は前記光学ズーム手段のみによりズーム駆動し、望遠端から先では前記電子ズーム手段のみによりズーム駆動するように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を制御し、
前記第二の操作部材の操作中、所定のズーム位置に対応する光学ズーム位置と電子ズーム位置に向かっての駆動において前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を駆動するように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を制御することを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、
前記第二の操作部材の操作を終了した際には、前記第二の操作部材の操作前のズーム位置にズーム駆動するように制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御手段は、
前記第二の操作部材の操作を終了した際には、前記第二の操作部材の操作前のズーム位置に向かって前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を同時に駆動するように制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記制御手段は、
前記第二の操作部材の操作の時に、前記電子ズーム手段によりズーム駆動を行っており且つ該ズーム駆動による拡大率が前記所定のズーム位置へのズーム倍率より小さい場合にのみ、前記第二の操作部材の操作中、前記所定のズーム位置に対応する光学ズーム位置と電子ズーム位置に向かって前記光学ズーム手段の駆動と前記電子ズーム手段の駆動を同時に行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に撮像装置。
前記第二の操作部材の操作中にズーム駆動する所定のズーム位置は、設定変更可能であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の撮像装置。
前記第一の操作部材はズームレバーであり、前記第二の操作部材はフレーミングアシストボタンであることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の撮像装置。