JP2013219556A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】注目位置にズームアップする撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像部12で撮像された画像は、表示部18a又は接眼表示部31に表示される。この画像における注目位置がカメラ本体10に設けられたタッチパネル18b又は操作部16によって指定される。レンズ20の例えばズームリングである操作部23aが操作されると、指定された注目位置にズームアップするように電子ズームされた画像が信号処理制御部11によって作成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像に関する。

一般に、撮像装置においてズーム機能がよく用いられる。ズームにはレンズの焦点距離を光学的に変化させる光学ズームと、画像の一部を電子的に切り出す電子ズームとがある。例えば特許文献1には、レンズに設けられたズームリングが操作されたとき、光学ズームと電子ズームとが切り換えられながら用いられることに係る技術が開示されている。

特開2007−072252号公報

一般にズームアップにおいては、画角の中央に向けてズームアップがなされる。このため、画角の周縁部に注目被写体がある場合、ズームアップと共にその注目被写体がフレームアウトすることがある。

そこで本発明は、レンズに設けられたズーム操作部の操作によって、指定された注目位置にズームアップする撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、撮像装置は、レンズを介した被写体の像を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記画像における注目位置の指定を取得する注目位置取得部と、前記レンズに設けられてズーム操作を取得するズーム操作部と、前記ズーム操作部の動作に応じて前記注目位置を拡大する電子ズームの処理を前記画像に対して行う画像処理部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、レンズに設けられたズーム操作部の操作によって、指定された注目位置にズームアップする撮像装置を提供できる。

本発明の第1の実施形態に係るデジタルカメラの構成例の概略を示すブロック図。 第1の実施形態に係るデジタルカメラが保持される様子の一例の概略を示す図。 一般的なズームアップについて説明するための図。 第1の実施形態に係るデジタルカメラにおける注目位置の指定方法の一例を説明するための図。 第1の実施形態に係るデジタルカメラのズームアップ動作の一例を説明するための図。 第1の実施形態に係るデジタルカメラに係る画像における座標とズーム後領域との一例を説明するための図。 第1の実施形態に係るデジタルカメラに係るズーム動作時の画像領域の一例を説明するための図。 第1の実施形態の変形例に係るデジタルカメラにおける注目位置の指定方法の一例を説明するための図。 第2の実施形態に係るデジタルカメラが用いられる場面の一例とマルチレコーディングの一例を説明するための図。 第2の実施形態に係るデジタルカメラにおける注目位置の指定方法の一例を説明するための図。 第2の実施形態に係るデジタルカメラに係るズーム動作時の画像領域の一例を説明するための図。 第2の実施形態を用いない場合のズーム動作時の画像領域の一例を説明するための図。 第2の実施形態の第1の変形例に係るデジタルカメラに係るズーム動作時の画像領域の一例を説明するための図。 第2の実施形態の第1の変形例に係るデジタルカメラにおける表示部に表示される選択肢の一例を示す図。 第2の実施形態の第2の変形例に係るデジタルカメラの撮影モードの一例を説明するための図。 第2の実施形態の第2の変形例に係るデジタルカメラの処理の一例を示すフローチャート。 第3の実施形態に係るデジタルカメラのレンズ光学系の一例を示す概略図。 第3の実施形態に係るデジタルカメラのスイッチ操作量とズーム変化速度との関係を変化させることの一例を説明するための図。 第3の実施形態に係るデジタルカメラが用いられる場面の一例を説明するための図。 第3の実施形態に係るデジタルカメラの設定画面の一例を示す図。 第3の実施形態に係るデジタルカメラの処理の一例を示すフローチャート。

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ1の概略を示すブロック図を図1に示す。デジタルカメラ1は、例えば、レンズ交換式のカメラである。ただし、レンズ交換式に限る必要はなく、レンズが固定されたコンパクトカメラなどに本発明の技術を適用することもできる。レンズ交換式のカメラを用いれば、撮影する被写体に応じて、様々なレンズを利用して撮影を行える。したがって、人物や風景といった一般的な被写体に加えて身近にあるものをきれいに撮影したいユーザ等は、このようなカメラを利用することが多い。想定される本発明の利用者には、このようなレンズ交換式のカメラの利用者が含まれる。

レンズ交換式のデジタルカメラ1は、カメラ本体10と、レンズ20と、ファインダ部30とを有する。ユーザは、カメラ本体10に好みのレンズ20を取り付けて撮影を行う。レンズ20は、被写体像を後述するカメラ本体10に設けられた撮像部12に導く。ここでは、レンズ20は、ズームレンズであるものとして説明を行う。レンズ20は、レンズ光学系26を有する。レンズ光学系26には、ズーム部26aと、ピント部26bと、絞り部26cとが設けられている。ズーム部26aは、複数のレンズ要素の位置を移動させてズーム機能を実現する。ピント部26bは、ピント合わせ用レンズを移動させて、被写体像を撮像部12に合焦させる。絞り部26cは、絞りの開閉動作をすることで、撮像部12に導かれる光の量を調整する。

レンズ20は、ズーム部26a、ピント部26b、絞り部26c等の動作を制御する制御部21を有する。また、レンズ20は、ズーム部26a内の各要素の位置を検出する位置検出部25aと、ピント部26b内の各要素の位置を検出する位置検出部25bと、絞り部26c内の各要素の位置を検出する位置検出部25cとを有する。また、レンズ20は、ズーム部26a内のモータ等を駆動する駆動部24aと、ピント部26b内のモータ等を駆動する駆動部24bと、絞り部26c内のモータ等を駆動する駆動部24cとを有する。また、レンズ20は、制御データやプログラムを記録している記憶部27と、カメラ本体10と通信するための本体通信部22とを有する。

制御部21は、記憶部27に記録された制御データやプログラム、本体通信部22を介して取得された各種制御パラメータに基づき、位置検出部25aの出力を利用して、駆動部24aを動作させ、ズーム部26aを駆動する。また、制御部21は、記憶部27に記録された制御データやプログラム、本体通信部22を介して取得された各種制御パラメータに基づき、位置検出部25bの出力を利用して、駆動部24bを動作させ、ピント部26bを駆動する。また、制御部21は、記憶部27に記録された制御データやプログラム、本体通信部22を介して取得された各種制御パラメータに基づき、位置検出部25cの出力を利用して、駆動部24cを動作させ、絞り部26cを駆動する。

また、レンズ20は、操作部23a及び操作部23bを有する。操作部23a及び操作部23bは、ズーム部26a、ピント部26b、絞り部26c等の動作を入力するための操作部である。ユーザは、操作部23a及び操作部23bを操作することで、ズーム部26a、ピント部26b、絞り部26c等の動作を調整することができる。ユーザは、これら操作部23a及び操作部23bを操作することで、ぼかし効果等にこだわった撮影のためのレンズ操作等をすることができる。例えば操作部23a及び操作部23bは、鏡筒に沿って回動するリング部を有している。リング部は、後述するようにシフト操作も可能であり、例えば、回転動作が操作部23aの入力に対応し、シフト動作が操作部23bの入力に対応する。なお、操作部23a及び操作部23bは、操作スイッチなどでもよい。

例えばズームリングである操作部23aは、ズーム部26aとギアやカムを用いて機械的には連携していない。本実施形態のレンズ20では、操作部23aの操作に応じて、例えば小型アクチュエータやメカトロニクス技術を用いた駆動部24aの機構によって、ズーム部26aが駆動される。

一方、カメラ本体10は、各種信号を処理し、カメラ本体10の各部を制御する信号処理制御部11を有する。信号処理制御部11は、例えば集積回路で構成される。この信号処理制御部11には、画像の表示や記録に必要な画像処理が可能な信号処理部11aが設けられている。また、信号処理制御部11には、各種パラメータを制御するパラメータ制御部11bが設けられている。さらに、信号処理制御部11には、後述の表示部18aや接眼表示部30への画像表示を制御する表示制御部11cと、後述のタッチパネル18bによる入力の処理を行うタッチ判定部11dとが設けられている。また、信号処理制御部11には、2画面を同時に記録するマルチレコーディングにおける2つの画面の記録制御を行う連携処理部11eが設けられている。また、信号処理制御部11には、レンズ20の操作部23a及び操作部23bの動作を判定するレンズ操作判定部11fが設けられている。

カメラ本体10は、撮像部12を有する。撮像部12は、撮像動作をする。すなわち、撮像部12は、レンズ20から入射した被写体像を電気信号に変換し、画像信号を生成する。撮像部12は、生成した画像信号を信号処理制御部11に出力する。

カメラ本体10は、画像を表示するための表示部18aを有する。表示部18aは、例えば液晶表示パネルを有している。また、カメラ本体10は、ファインダ部30が取り付けられるように構成されている。すなわち、ファインダ部30は、接眼表示部31と本体通信部32を有しており、一方、カメラ本体10は、ファインダ通信部15bを有している。ファインダ部30の本体通信部32とファインダ通信部15bとは、接続されて通信を行う。接眼表示部31は、小型の液晶パネル又は有機ELパネル等を有している。ファインダ部30は、表示画像を専用の光学系で拡大してユーザに目視可能にさせるものである。ユーザは、ファインダを覗き込む形で観察できるので、外光の影響を受けずに画像を観察できる。さらに、ファインダ部30は、この専用の光学系の調整によって、ユーザの視度に合わせた視度調整ができるように構成されている。この視度調整により、ユーザは、自身の視力に関わらず良好な画像の観察を行うことができる。表示部18a及び接眼表示部31は、信号処理制御部11内の表示制御部11cの制御下で動作する。

カメラ本体10には、スイッチ等、ユーザの様々な操作による入力を受け取る操作部16が設けられている。撮影装置で特に重要なのは撮影時の操作であり、例えば静止画撮影用のレリーズボタンが右手の人差し指で操作できる位置に配置されている。ユーザは、このレリーズボタンを操作することで、デジタルカメラ1に撮影動作を行わせることができる。また、操作部16には、シャッタースピード、絞り、露出補正、感度設定、ピント位置等の撮影パラメータの変更が入力されるスイッチやダイヤル等が設けられている。また、操作部16には、後述の本実施形態に係る注目被写体の入力に用いられる十字キー等が設けられている。

また、カメラ本体10は、タッチパネル18bを有する。このタッチパネル18bは、例えば表示部18a上に設けられている。タッチパネル18bもユーザの指示の入力を受け取る。ユーザは、例えば表示部18aに表示されたアイコンに対応する位置を触れることにより、デジタルカメラ1の操作を行うことができる。また、タッチパネル18bは、ユーザから本実施形態に係るズーム操作と関係する指示を受け取る。例えばタッチパネル18bは、注目被写体の入力に用いられる。ユーザによってタッチされたことによりタッチパネル18bが発生する信号は、信号処理制御部11内のタッチ判定部11dに出力され、その信号はまずタッチ判定部11dで処理される。

カメラ本体10は、第1の記憶部14aと第2の記憶部14bとを有する。第1の記憶部14aは、例えばROMであり、例えば信号処理制御部11による制御に用いるプログラム等を記憶している。また、第2の記憶部14bは、例えばSDRAM等のRAMであり、例えば信号処理制御部11による処理結果を一時的に記憶する。さらに、カメラ本体10には、撮影して生成された画像データを記録するための記録部17が設けられている。この記録部17は、一般的な記録媒体として、カメラ本体10に対して取り外し可能に接続されている。また、カメラ本体10は、撮像部12が取得した画像信号に基づいて、被写体の顔部を検出する顔検出部13を有する。また、カメラ本体10は、カメラ本体10の姿勢を検出するための加速度センサ19を有する。また、カメラ本体10は、レンズ20の本体通信部22と通信するためのレンズ通信部15aを有する。カメラ本体10からレンズ20へのレンズ20の動作の指示や、レンズ20からカメラ本体10へのレンズ20の状態に係る情報の転送等は、レンズ通信部15aと本体通信部22とを介して行われる。また、カメラ本体10は、撮影した画像に撮影日時のデータを付加する等のため、時計11gを有する。

信号処理制御部11は、第1の記憶部14aに記憶されたプログラムに従って動作する。信号処理制御部11は、ユーザが表示部18aや接眼表示部30を見ながら撮影できるように、信号処理制御部11内の信号処理部11aが例えば撮像部12から入力された画像信号に基づいてプレビュー画像を作成し、信号処理制御部11内の表示制御部11cがそれをスルー画として表示部18aや接眼表示部30に表示させる。また、信号処理制御部11内の信号処理部11aは、例えば操作部16からの入力に応じて、撮影時には撮像部12から入力された画像信号に基づいて記録画像を作成し、この記録画像を記録部17に記録させる。また、信号処理制御部11内のパラメータ制御部11bは、例えば顔検出部13で検出した顔部のコントラストに基づいて合焦の評価を行ったり、位相差信号に基づいてピントのずれを検出したり、露出量などの調整量を切り換えたり等の撮影制御を行う。信号処理制御部11内のタッチ判定部11dは、タッチパネル18bから信号を取得して、タッチパネル18bを介したユーザの指示を取得する。信号処理制御部11内の連携処理部11eは、後述のマルチレコーディングにおいて、第1の画像としての全体画像と、第2の画像としての全体画像の一部を切り出した画像とをそれぞれ作成する。連携処理部11eは、これら全体画像と切り出し画像とを記録させ、必要な画像を表示部18aに表示させるようにする。信号処理制御部11内のレンズ操作判定部11eは、レンズ20の操作部23aや操作部23bの動作を判定し、ユーザによる指示を取得する。

本実施形態に係るデジタルカメラ1の動作を説明する。本実施形態に係るデジタルカメラ1は、レンズ20の操作部23aを用いた操作により、ユーザが予め指定した位置を中心として電子ズームを利用してズームアップを行うことができる。本実施形態に係るデジタルカメラ1は、例えば図2のようにユーザによって把持される。すなわち、ユーザは左手100Lでレンズ20を把持し、右手100Rで、タッチパネル18bや操作部16を操作する。本実施形態においてレンズ20の操作部23aは、鏡筒に沿って回動するズームリングであるものとする。ユーザは、表示部18aの表示やファインダ部30の表示を観察する。

一般に、光学ズームによるズーム操作が行われると、画像の中心に向けて徐々にズームアップする。したがって、図3に示すように、例えば人物等の注目被写体111が中心からずれて位置している状態で、デジタルカメラ1が固定されたままズーム操作が行われると、図3に破線及び一点鎖線で示すように画角が徐々に変化して、注目被写体111が画角から外れてしまう。

これに対して本実施形態に係るデジタルカメラ1の動作では、図4に示すように例えばタッチパネル18bが右手100Rでタッチされることによって、対応する表示部18aに表示された注目被写体111である人物の顔等が注目位置として指定される。その後、レンズ20の操作部23aが操作されると、デジタルカメラ1の向きが固定されていても、電子ズームによって図5に示すように、その画角が順に破線、一点鎖線に変化し、注目被写体111が拡大されるように、ズームアップがなされる。ここで、ユーザは、注目位置を指定した後は、操作部23aの操作を含む撮影操作を、表示部18aを見ながら行ってもよいし、ファインダ部30の接眼表示部31を見ながら行ってもよい。

予め撮影モードが設定されることで、操作部23aの操作によって、この実施形態のように電子ズームで注目被写体111にズームアップされるか、ズーム部26aを駆動して光学的にズームアップが行われるかなどが切り換えられてもよい。また、注目位置が指定されたときには電子ズームが用いられ、それ以外のときは光学ズームが用いられるように構成されてもよい。

本実施形態に係る動作をさらに詳細に説明する。図6に示すように、ズームアップ前の画像における領域をズーム前領域A1とする。ここで。ズーム前領域A1には、図6に示すように、画像の左右方向にx軸が定義され、画像の上下方向にy軸が定義されている。ここで、ズーム前領域A1の左下隅に原点(0,0)が定義され、右方向に行くほどx座標の値は大きくなり、上方向に行くほどy座標の値は大きくなり、画像の右上隅の座標を(X0,Y0)とする。

タッチ判定部11dは、ユーザによるタッチパネル18bのタッチを検出する。この検出結果は、顔検出部13に出力される。顔検出部13は、タッチパネル18bが検出したタッチ位置近傍の顔を検出する。この顔の中心の座標を(x,y)=(Xt,Yt)とし、この顔のy軸方向の長さをYfとする。パラメータ制御部11bは、これら値Xt,Yt,Yfを取得する。パラメータ制御部11bは、これら値を用いて、y座標の値Y1及びY2を下記式(1)及び(2)によりそれぞれ算出し、x座標の値X1及びX2を下記式(3)及び(4)によりそれぞれ算出する。
Y1=Yt−Yf (1)
Y2=Yt+Yf (2)
X1=Xt−1.5×Yf (3)
X2=Xt+1.5×Yf (4)
パラメータ制御部11bは、算出結果を信号処理部11aに出力する。x座標がX1からX2までであり、y座標がY1からY2までである一点鎖線で示した領域をズーム後領域A2と称することにする。本実施形態では、ユーザによるレンズ20の操作部23aによる操作に応じて、電子ズームを利用してズーム前領域A1からズーム後領域A2までズームアップされる。

レンズ操作判定部11fは、ユーザによる操作部23aの操作を判定する。レンズ操作判定部11fは、操作部23aからの入力に係る情報を信号処理部11aに出力する。信号処理部11aは、所定の定数h0と変数hを用いてズーム中の画像の、下辺のy座標Yd、上辺のy座標Yu、左辺のx座標Xl及び右辺のx座標Xrを、下記式(5)乃至(8)によりそれぞれ算出する。
Yd=Y1×h/h0 (5)
Yu=Y0−(Y0−Yt+Yf)×h/h0 (6)
Xl=X1×h/h0 (7)
Xr=Xl+(Yu−Yd)×α (8)
ここで、αはアスペクト比に係る値である。h及びh0は、ズームの割合に係る値であり、例えばレンズリングである操作部23aの回転量を示し得る。例えば操作部23aが一回転するとズーム後領域A2までズームアップされるように設定する場合、h0は操作部23aの一回転分の変位量となり、hはレンズ操作判定部11fによって検出される操作部23aのその時点の操作部23aの変位量となる。また、h及びh0は、例えばズームアップ時間を示し得る。例えばズームアップ操作が5秒間継続されるとズーム後領域A2までズームアップされるように設定する場合、h0は5秒となり、hはその時点の経過時間となる。上記式(5)乃至(8)によれば、下辺のy座標Yd及び上辺のy座標Yuは、図7(a)に示すようになり、左辺のx座標Xl及び右辺のx座標Xrは、図7(b)に示すようになる。ここで、変数hがh0より大きくなるとき、検出された顔の中心に向けてズーム後領域A2よりもさらにズームアップするものとしている。なお、上記のx座標及びy座標は、加速度センサ19によって検出されるカメラ本体10の姿勢によって変更されるように構成されてもよい。

本実施形態によれば、ユーザがデジタルカメラ1の向きを変えることなく、すなわちパンニングすることなく、ズームリング等の操作部23aを操作するとき、デジタルカメラ1は、タッチパネル18bを用いて指定された注目被写体が中心に位置するように電子ズームを用いてズームアップ動作を行う。本実施形態によれば、カメラのパンニングが不要であるので、例えば動画撮影において滑らかにズームアップする動画を撮影できる。また、例えばデジタルカメラ1を三脚に固定している場合など、デジタルカメラ1の向きが変更されなくても、注目する被写体に向けて滑らかなズームアップが行われる。

なお、操作部23aは、例えば操作部23aであるズームレンズの回転角度とレンズの焦点距離とが所定の対応関係を有するように構成されている。この場合、ユーザは、所望の焦点距離に応じて、その焦点距離に応じた角度だけズームレンズを回転させる。また、操作部23aは、ズームレンズの回転角度とレンズの焦点距離の変化とが所定の対応関係を有するように構成されてもよい。この場合、ユーザは、所望の焦点距離になるまでズームレンズを回転させた状態で維持する。また、操作部23aは、ズームリングでなく、ワイド側にズーミングさせるためのワイドボタンと、テレ側にズーミングさせるためのテレボタンとを有していてもよい。

また、本実施形態では、顔検出部13が検出した顔の位置に基づいて、ズーム後領域A2が決定されている。しかしながら、ズーム後領域A2は、顔の位置に基づかなくてもよい。例えば、ズーム後領域A2は、タッチ位置を重心とした所定の領域でもよいし、ユーザがタッチパネル18bを用いて所望の領域を囲むように選択することで設定される領域でもよい。

このように例えば撮像部12は、レンズを介した被写体の像を撮像する撮像部として機能する。例えば表示部18aは、撮像部で撮像された画像を表示する表示部として機能する。例えばタッチパネル18bは、表示部に表示された画像における注目位置の指定を取得する注目位置取得部として機能する。例えば操作部23aは、レンズに設けられてズーム操作を取得するズーム操作部として機能する。例えば信号処理制御部11は、ズーム操作部の動作に応じて注目位置を拡大する電子ズームの処理を画像に対して行う画像処理部として機能する。

[第1の実施形態の変形例]
第1の実施形態の変形例について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第1の実施形態では、注目被写体を設定する際にユーザは表示部18aを見ながらタッチパネル18bをタッチする操作を行う。これに対して、本変形例では、ユーザは、ファインダ部30をのぞきながら注目被写体の設定を行う。

このため、接眼表示部31には、例えば図8に示すようにカーソル101が表示される。このカーソル101は、例えば操作部16の上下左右を選択するためのボタンがユーザによって操作されることで移動する。ユーザは、操作部16を用いてカーソル101を注目被写体の位置まで移動させ、決定ボタンを押すことで、注目被写体を選択することができる。また、カーソル101の移動には、タッチパネル18bが用いられてもよい。この場合、ユーザは例えば右手の親指でタッチパネル18bを操作できる。その他の動作は第1の実施形態と同様である。

本変形例によれば、ファインダ部30の接眼表示部31によって画像を確認しながら第1の実施形態と同様の操作を行い、同様の効果を得ることができる。

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態は、例えば画角全体の映像と、その一部を拡大した映像とを同時に動画として記録する、いわゆるマルチレコーディングに第1の実施形態を適用させたものである。本実施形態では、例えば図9(a)に示すような多くの人が被写体となる合唱の様子を例として説明を行う。本実施形態では、図9(b)に示すように全体の様子を写す全体画像が記録されるとともに、図9(c)に示すように指定された領域が拡大されて切り出された切り出し画像が記録される。ここで、図9(c)のような切り出し画像は、図9(b)のような全体画像から電子ズームをされて取得される。このようなマルチレコーディング特有の処理は、主に連携処理部11eによって行われる。本実施形態では、切り出し画像のズームアップにおいて第1の実施形態が用いられる。

本実施形態に係るデジタルカメラ1の動作を説明する。ここで上記のようなマルチレコーディング撮影の実行が選択されているものとする。このとき、デジタルカメラ1の連携処理部11eは、全体画像として図9(b)のような画像を取得し続ける。一方で、連携処理部11eは、切り出し画像を取得し続ける。切り出し画像の取得のために、第1の実施形態と同様にユーザは、図10に示すように、例えばタッチパネル18bをタッチすることで、注目被写体を特定する。

タッチ判定部11dは、タッチ位置を検出する。顔検出部13は、このタッチ位置に基づいて、第1の実施形態と同様に注目被写体を含む注目位置を決定する。パラメータ制御部11bは、この注目被写体の位置に基づいて、ズーム後領域A2を決定する。表示制御部11cは、例えば表示部18aに、図11(a)に示すようにズーム後領域A2を表示する。

連携処理部11eによって切り出し画像が取得されている間に、ユーザがズームアップさせるようにレンズ20の操作部23aを操作すると、信号処理部11aは、第1の実施形態と同様に電子ズームによって順に図11(b)、図11(c)、図11(d)のようにズーム後領域A2まで徐々にズームアップした画像を作成し、その画像を切り出し画像として表示部18aに表示する。このズームアップの過程も切り出し画像として取得され記録部17に記録され続ける。ズーム後領域A2に到達したら信号処理部11aは、ズームアップを停止し、図11(d)に示すように、指定解除表示112を表示させる。

ユーザによって、指定解除表示112の部分がタッチされたら、図11(a)のように切り出し画像の電子ズームが解除される。指定解除表示112の部分がタッチされたら、順に図11(c)、図11(b)、図11(a)のように徐々にズームダウンされてもよい。また、操作部23aの操作によって順に図11(c)、図11(b)、図11(a)のように徐々にズームダウンされてもよい。

本実施形態を用いずに画像の中心に向けてズームアップする場合、例えば図12(a)に示すように全体画像の周縁部に注目被写体が位置しているとき、切り出し画像は次のようになる。すなわち、切り出し画像は、図12(b)及び図12(c)のようにパンニングしてから又はパンニングしながら図12(c)、図12(d)及び図12(e)のようにズームアップする。このとき、デジタルカメラ1がパンニングされているので、同時に取得されている全体画像も、例えば図12(c)に示すように中心がずれた画像となってしまう。

これに対して、本実施形態によれば、デジタルカメラ1がパンニングされないので、全体画像は、図11(a)のように適切に全体を捉えたまま、切り出し画像については、注目被写体が中心に位置するようにズームアップされていく動画が取得される。なお、タッチパネルによる操作では、スイッチを用いた操作等に比べて音が発生しにくい。したがって、本実施形態のような動画撮影においては、雑音防止の観点からもタッチパネルによる切り出し領域の指定は効果を奏する。

なお、切り出し画像については、突然にズーム後領域A2の画像が切り出されるよりも、本実施形態のように徐々にズーム後領域A2に向けてズームアップされる画像が取得された方が、切り出し画像が全体画像の中のどの部分であるかが認識されやすく、見やすい映像となる。このように、本実施形態は、見やすい映像の取得にも効果を奏する。

なお、本実施形態においても、第1の実施形態の変形例のように、ユーザが接眼表示部31をのぞきながら、カーソル101でズーム後領域A2を指定するようにしてもよい。また、例えば表示部18aには、全体画像と切り出し画像とが並べて表示されてもよい。

[第2の実施形態の第1の変形例]
第2の実施形態の第1の変形例について説明する。ここでは、第2の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2の実施形態では、切り出し画像のズームアップにおいて電子ズームのみが用いられているが、本変形例では、切り出し画像のズームアップにおいて、光学ズームと電子ズームとが組み合わせて用いられる。

本実施形態の動作は、ズーム後領域A2が決定されるまでの処理は、第2の実施形態の動作と同様である。ユーザが操作部23aをズームアップするように操作したとき、図13に示すように、ズームアップされる。すなわち、図13(a)に示す全体画像から、切り出し画像の画像領域A3の縁がズーム後領域A2の縁に一致するまで(図12(a)から(b)まで、及び(b)から(c)まで)は、光学ズームが用いられる。その後、ズーム後領域A2に至るまで(図12(c)から(d)まで、及び(d)から(e)まで)は、電子ズームが用いられる。その他の動作は第2の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、電子ズームのみならず光学ズームを利用するので、電子ズームのみを用いる場合に比べて、画質の低下を抑制できる。ただし、全体画像の記録においては、図12(a)の全体画像とは異なった図12(c)のように画像が取得されることになる。

本変形例のように光学ズーム及び電子ズームを組み合わせた動作と、第2の実施形態のように電子ズームのみの動作とをユーザが選択できるように構成されてもよい。この場合、本変形例のように画質を優先するために光学ズームを優先させるか、第2の実施形態のように全体画像の構図を優先させるかの選択肢が、例えば図14に示すように表示部18aに表示され、ユーザの選択に応じてデジタルカメラ1が動作するように構成され得る。

[第2の実施形態の第2の変形例]
第2の実施形態の第2の変形例について説明する。ここでは、第2の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例に係るデジタルカメラ1は、図15にその概要を模式的に表すような3つのモードで記録を行える。すなわち、第1のモードは、回想フォトモードと称され、図15(a)に示されるように、静止画150とその静止画撮影の前の所定期間の動画151とその静止画撮影の後の所定期間の動画152とが記録されるモードである。第2のモードは、フォトインムービーモードと称され、図15(b)に示されるように、動画161の記録とともに所望の静止画160が記録されるモードである。第3のモードは、マルチフレームモードと称され、図15(c)に示されるように、全体画像171と切り出し画像170との2種類の動画が記録されるモードである。

本変形例に係る処理のフローチャートを図16に示す。信号処理制御部11は、ステップS101において表示部18a又は接眼表示部31にスルー画を表示させ、この画像を第1動画として第2の記憶部14bに記憶させる。信号処理制御部11は、ステップS102において切り出しを行う部分が指定されているか否かを判定する。部分が指定されていないと判定されたとき、処理はステップS104に進む。部分が指定されていると判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS103において切り出し部分を第2動画として表示部18a又は接眼表示部31に表示させる。第1動画と第2動画とが共に表示されるようにしてもよいし、第2動画のみが表示されるようにしてもよい。この際、信号処理制御部11は、レンズ20の例えばズームリングである操作部23aのユーザによる操作に応じて、第2の実施形態のように切り出す領域を制御する。信号処理制御部11は、第2動画も第2の記憶部14bに記憶させる。

信号処理制御部11は、ステップS104において例えば図11(d)に示す指定解除表示112がタッチされるなどして、部分指定が解除されたか否かを判定する。部分指定が解除されていないと判定されたとき、処理はステップS106に進む。部分指定が解除されたと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS105において、表示部18a又は接眼表示部31に全体画像である第1動画を表示させ、第2動画の第2の記憶部14bへの記憶を停止させる。

信号処理制御部11は、ステップS106において例えば操作部16のレリーズボタンが押される等の静止画撮影の指示が入力されたか否かを判定する。静止画撮影の指示が入力されたと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS107において静止画撮影を行い、全体画像及び/又は切り出し画像の静止画を記録部17に記録させる。信号処理制御部11は、ステップS108において撮影した静止画の撮影前所定の期間の全体画像である第1動画及び/又は切り出し画像である第2動画を第2の記憶部14bから読み出し、記録部17に記録する。また、静止画の撮影後所定の期間の全体画像である第1動画及び/又は切り出し画像である第2動画を記録部17に記録する。その後、処理は終了する。すなわち、回想フォトモードのデータが記録部17に記録される。

ステップS106の判定において静止画撮影の指示が入力されていないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS111において例えば操作部16の動画撮影ボタンが押される等の動画撮影の指示が入力されたか否かを判定する。動画撮影の指示が入力されていないとき、処理はステップS112に進む。信号処理制御部11は、ステップS112において撮影モードが終了されたか否かを判定する。撮影モードが終了されていないと判定されたとき、処理はステップS101に戻る。撮影モードが終了されたと判定されたとき、処理は終了する。

ステップS111の判定で、動画撮影の指示が入力されたと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS113において全体画像である第1動画の撮影を開始させる。以後、動画撮影が終了するまで、第1動画は記録部17に記録され続ける。信号処理制御部11は、切り出し画像である第2動画が取得されているとき、ステップS114において第2動画の撮影を開始させる。

信号処理制御部11は、ステップS115において静止画撮影の指示が入力されたか否かを判定する。静止画撮影の指示が入力されていないと判定されたとき、処理はステップS117に進む。静止画撮影の指示が入力されたと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS116において静止画撮影を行い、全体画像及び/又は切り出し画像の静止画を記録部17に記録させる。すなわち、後に記録される動画データと合わせて、フォトインムービーモードのデータが記録部17に記録されることになる。

信号処理制御部11は、ステップS117において動画撮影の終了の指示が入力されたか否かを判定する。動画撮影終了の指示が入力されたと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS118において、第1動画及び/又は第2動画をファイル化し、記録部17に記録させる。このとき、ステップS115で撮影された静止画が存在する場合は、信号処理制御部11は、この動画ファイルをこれら静止画と関連付け、フォトインムービーモードのファイルを形成する。

ステップS117の判定において動画撮影終了の指示が入力されていないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS121において切り出しを行う部分が指定されているか否かを判断する。部分指定がされていないと判定されたとき、処理はステップS115に戻る。部分が指定されているとき、信号処理制御部11は、ステップS122において切り出し部分を第2動画として表示部18a又は接眼表示部31に表示させる。第1動画は第2動画と共に表示されてもよいし、第2動画のみが表示されるようにしてもよい。この際、信号処理制御部11は、レンズ20の例えばズームリングである操作部23aのユーザによる操作に応じて、切り出す領域を制御する。信号処理制御部11は、第2動画も記録部17に記録させる。このようにしてマルチレコーディングとして第1動画と第2動画とが同時に記録される。

信号処理制御部11は、ステップS123において部分指定が解除されたか否かを判定する。部分指定が解除されていなければ、処理はステップS115に戻る。部分指定が解除されていれば、信号処理制御部11は、ステップS124において、表示部18a又は接眼表示部31に全体画像である第1動画を表示させ、第2動画の記録部17への記録を停止させる。その後処理はステップS115に戻る。

本変形例によれば、回想フォトモード、フォトインムービーモード及びマルチフレームモードで動画や静止画が記録される。このとき、切り出し画像における切り出し領域は、第2の実施形態と同様に、タッチパネル18b等で指定された領域にズームアップするように、操作部23aを用いた操作によって制御される。

[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態について説明する。ここでは、第1の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係るレンズ20は、レンズの位置がモータで移動し制御されるズームレンズである。レンズ20の焦点距離は、スイッチ等である操作部23aの操作に応じて変化するように制御される。このようなズーム制御を電動ズーム制御と称することにする。

本実施形態に係るレンズ光学系26の構成例を図17に示す。この図に示すように、本実施形態に係るレンズ光学系26は、5群のレンズ群を有する。対物レンズを第1群のレンズG1とし、撮像部12側に向けて順に、第2群のレンズG2、第3群のレンズG3、第4群のレンズG4とし、最も撮像部12側を第5群のレンズG5とする。

第1群のレンズG1と第5群のレンズG5とは固定されている。第2群のレンズG2は、第1のモータ261と送りネジ261sで駆動される。第2群のレンズG2はピント合わせ用のレンズ群として機能する。第3群のレンズG3は第2のモータ262と送りネジ262sで駆動され、第4群のレンズG4は第3のモータ263と送りネジ263sで駆動される。第3群のレンズG3と第4群のレンズG4とは、焦点距離を変更用のレンズ群として機能する。したがって、第1のモータ261は、駆動部24bとして機能し、第2のモータ262及び第3のモータ263は、駆動部24aとして機能する。第1のモータ261、第2のモータ262及び第3のモータ263は、例えばステッピングモータである。

第3群のレンズG3には、リニアエンコーダ265が設けられており、第3群のレンズG3の位置は、リニアエンコーダ265を用いて取得される。第4群のレンズG4には、遮光板267とフォトインタラプタ268とが設けられており、第4群のレンズG4の位置は、遮光板267とフォトインタラプタ268とを用いて取得される。したがって、リニアエンコーダ265、遮光板267及びフォトインタラプタ268は、位置検出部25aとして機能する。このような構成のレンズ20は、本実施形態に限らず、第1の実施形態や第2の実施形態でも用いられ得る。

本実施形態に係る操作部23aは、例えばズームリングであり、テレ側とワイド側とにそれぞれ3段のスイッチが設けられている。これらのスイッチには、それぞれズーム変化速度や後述する設定画角への一発ズームアップ機能等が割り当てられている。本実施形態では、これらスイッチの割り当てがユーザによって設定され得る。すなわち、図18(a)に示すように、例えばユーザがタッチパネル18bをタッチしてグラフ上で指をスライドさせることで、スイッチ操作量とズーム変化速度との関係が例えば図18(b)から図18(c)のように、すなわち変化速度を低くするように変更され得る。このように、本デジタルカメラ1は、ユーザがタッチパネル18bを操作することでズーム変化速度を高低に変化させることができるように構成されている。

また、本デジタルカメラ1は次のように設定され得る。例えば図19(a)に示すような画像において、タッチパネル18bをタッチすることで、例えば鳥といった注目被写体111、すなわち破線内の領域が設定される。設定画角への一発ズームアップが例えばテレ側の3段目のスイッチに割り当てられたとき、このスイッチの入力があったときに電子ズームを利用して例えば図19(a)から図19(b)に画角が一気に変更される。ユーザがこのような設定を行えるように、表示部18aには、例えば図20のような選択画面が表示される。例えば「速度調整」が選択されたら図18(a)に示すような調整が行えるようになる。また、例えば「設定画角」が選択されたら、例えばテレ側の3段目のスイッチに、例えば19(a)から図19(b)への移行のような一発ズームアップの機能が割り当てられる。このようにして、例えば鳥が飛び立つ瞬間にユーザがテレ側の3段目が入力されると、デジタルカメラ1は、電子ズームを用いて指定領域に一発ズームアップし、その瞬間のズームアップ画像を取得する。なお、電子ズームによって拡大されている場合には、ワイド側の例えば3段目に電子ズームを用いた一発ズームアウトの機能が割り当てられ得るようにしてもよい。

本実施形態に係る処理の一例のフローチャートを図21に示す。信号処理制御部11は、ステップS201において操作部23aの操作を検出する。信号処理制御部11は、ステップS202において操作部23aの操作がテレ側(望遠方向)であるか否かを判定する。テレ側であると判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS211において設定変更がされたか否かを判定する。設定変更がされていないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS212において初期設定に従って、レンズ光学系26をテレ側にズーミングをさせる。その後処理は終了する。設定変更がされていると判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS213においてユーザが設定した設定に従って、レンズ光学系26をテレ側にズーミングをさせる。その後処理は終了する。

ステップS202の判定においてテレ側でないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS211において操作部23aの操作がワイド側(広角方向)であるか否かを判定する。ワイド側であると判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS221において設定変更がされたか否かを判定する。設定変更がされていないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS222において初期設定に従って、レンズ光学系26をワイド側にズーミングをさせる。その後処理は終了する。設定変更がされていると判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS223においてユーザが設定した設定に従ったスピードでレンズ光学系26をワイド側にズーミングをさせる。その後処理は終了する。ステップS203の判定においてワイド側でないと判定されたとき、信号処理制御部11は、ステップS211においてレンズ光学系26にズーム動作を停止させる。

本実施形態によれば、カメラ本体10のタッチパネル18bの操作によって、レンズ20の操作の設定が変更される。例えば操作部23aの操作に対するズーム速度が変更され得る。ここで、ズーム速度は、光学ズームの速度と電子ズームの速度との両方が変更され得る。本実施形態のように、注目被写体の指定に用いられるタッチパネル18bは、レンズ20の設定の変更にも用いられ得る。

また、注目被写体が指定されると、その注目被写体を含む注目位置に一気に画角が変更されるような電子ズームが、操作部23aの操作に割り当てられる。このような一発ズームによって、シャッタチャンスを逃すことなくズームアップ画像が取得され得る。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

1…デジタルカメラ、10…カメラ本体、11…信号処理制御部、11a…信号処理部、11b…パラメータ制御部、11c…表示制御部、11d…タッチ判定部、11e…連携処理部、11f…レンズ操作判定部、11g…時計、12…撮像部、13…顔検出部、14a…第1の記憶部、14b…第2の記憶部、15a…レンズ通信部、15b…ファインダ通信部、16…操作部、17…記録部、18a…表示部、18b…タッチパネル、19…加速度センサ、20…レンズ、21…制御部、22…本体通信部、23a,23b…操作部、24a,24b,24c…駆動部、25a,25b,25c…位置検出部、26…レンズ光学系、26a…ズーム部、26b…ピント部、26c…絞り部、27…記憶部、30…ファインダ部、31…接眼表示部、32…本体通信部、101…カーソル、111…注目被写体、112…指定解除表示、150,160…静止画、151,152,161…動画、170…切り出し画像、171…全体画像、261…第1のモータ、262…第2のモータ、263…第3のモータ、261s,262s,263s…送りネジ、265…リニアエンコーダ、267…遮光板、268…フォトインタラプタ。

Claims (6)

  1. レンズを介した被写体の像を撮像する撮像部と、
    前記撮像部で撮像された画像を表示する表示部と、
    前記表示部に表示された前記画像における注目位置の指定を取得する注目位置取得部と、
    前記レンズに設けられてズーム操作を取得するズーム操作部と、
    前記ズーム操作部の動作に応じて前記注目位置を拡大する電子ズームの処理を前記画像に対して行う画像処理部と、
    を具備することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記画像処理部は、前記画像と、前記画像の一部であって前記電子ズームによって切り出した切り出し画像とを、記憶媒体に記憶させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記ズーム操作部の動作の一つには、前記画像から前記注目位置の画像を切り出す指示が割り当てられることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 前記注目位置取得部は、前記表示部に設けられたタッチパネルであることを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の撮像装置。
  5. 前記ズーム操作部の動作とズーム速度との関係が、前記注目位置取得部が取得する信号に基づいて変更されることを特徴とする請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の撮像装置。
  6. 前記撮像部に対して前記レンズは取り外し可能であることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の撮像装置。
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