JP4210189B2

JP4210189B2 - 撮像装置

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Publication number: JP4210189B2
Application number: JP2003332522A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　賢一; 秀夫吉田; 嘉広伊藤
Original assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Corp
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Corp
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: JP2005101874A

Description

本発明は撮像倍率を変えることのできる撮像装置に関し、特に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant) などの小型の情報端末機器に用いて好適な撮像装置に関するものである。

近年、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子を用いた撮像装置が携帯電話やＰＤＡなどの小型の情報端末機器に組み込まれている。撮像装置、いわゆるデジタルカメラは撮影レンズで光学的に得た被写体像を固体撮像素子を用いて撮像信号に変換し、電子的にその画像を撮影、記録するもので、固体撮像素子の小型化及び画素の高密度化に伴って撮像装置としての実用性も高くなってきている。

このようなデジタルカメラをより有効に利用できるようにするために、ズーム機能をもたせることが種々検討されている。ズーム機能を実現するには、撮影レンズそのものをズームレンズで構成する光学ズーム方式、またはイメージセンサから得られる撮像信号に信号処理を施して被写体像を電子的に変倍する電子ズーム方式がある。光学ズーム方式は解像度の高い撮影ができる反面、レンズ構成枚数が増えるだけでなく、レンズの移動機構も不可欠となって携帯電話のような小型の端末機器には採用し難い面がある。一方、特許文献１，２で知られるような電子ズーム方式は可動部を必要とせず、コンパクトにまとめるうえでは有効ではあるが、ズーム倍率が高くなると解像度の劣化が目立つ欠点がある。

特許文献１，２に記載された電子ズーム方式は、いずれもズームレンズを用いた光学ズーム方式と併用され、特許文献１記載のものでは光学ズームで被写体像を光学的に拡大した後、さらに被写体像を電子ズーム方式で拡大するもので、電子ズームによる拡大ととも被写体像の解像度が劣化してゆくことが避けられない。特許文献２記載のカメラは、ズームレンズ自体の解像度が結像面内の中央部では高く周辺部では低下することを考慮したもので、イメージセンサ上に結像された被写体像の周辺部を必要としない撮影に際しては、イメージセンサの中央部からの撮像信号を用いて電子ズームで像倍率を拡大し、電子ズームによる解像度の劣化が懸念されるようになったときには光学ズームにより像倍率を拡大するようにしている。

ところが、これらの特許文献記載のカメラは、いずれもズームレンズを用いるものであるため、前述のように小型の情報端末機器には適用が困難である。こうした背景から、広角レンズとイメージセンサとを組み合わせた広角デジタルカメラと、望遠レンズとイメージセンサとを組み合わせた望遠デジタルカメラとからなる撮像装置を携帯電話に組み込み、撮影倍率に応じていずれか一方のイメージセンサからの撮像信号を選択し、かつ電子ズーム処理を組み合わせてズーム機能を得ることが検討されている。これによれば、単に一種類の撮像信号を電子ズームで拡大する場合と比較して、解像度の劣化が少ない撮影を行うことができる。この場合、焦点距離がそれぞれ異なる３種類以上のデジタルカメラを併用することももちろん可能である。

特開２０００−５１２５３号公報特開２０００−１８４２５９号公報

複数のデジタルカメラを組み合わせた上記撮像装置を用いる場合、個々の撮影レンズの光軸が異なっているため、それぞれのイメージセンサを通して得られる被写体像は互いにパララックスを伴ったものになる。一方、被写体の撮影時にはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの表示装置により被写体像の確認やフレーミングが行われるが、表示される画像は変倍操作に応じて選択されたいずれかのデジタルカメラからの撮像信号に基づいて表示される。したがって、表示された画像を観察しながら変倍操作を行ってゆくとき、電子ズームで変倍が行われている間は問題はないが、変倍の途中でデジタルカメラの切り替えが行われるとその瞬間に表示画面内で被写体像がパララックスに応じた量だけずれてしまい、撮像装置の品位を損ねるだけでなく、フレーミングのし直しなど操作性の点でも好ましくない。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、その目的は、複数のデジタルカメラを組み合わせ、変倍操作に応じてその中のひとつを選択して切替え使用する構成を有しながらも、デジタルカメラの切替え時に表示装置の画面内で被写体像がずれないようにした撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するにあたり、本発明の撮像装置は、同一被写体側に向けて互いに近接して配置され、それぞれの焦点距離が異なる複数の固定焦点撮影レンズと、これらの固定焦点撮影レンズごとに設けられ、それぞれの固定焦点撮影レンズで結像された被写体像に応じた撮像信号を出力する複数の撮像素子と、変倍操作部からの入力信号に応じて前記複数の撮像素子からの撮像信号を選択的に切り替えて出力する切替え手段と、各々の撮像素子が撮像した被写体像の画像中心が一致するように、少なくともいずれかの撮像素子の撮像中心を擬似的な撮像中心に移動調節するとともに、擬似的な撮像中心を基準にした有効撮像エリアを設定し、この有効撮像エリアからの撮像信号を抽出する抽出手段と、切替え手段及び抽出手段によって選択された撮像信号に信号処理を施し、変倍操作部からの入力信号に応じて電子的に被写体像の大きさを変化させるとともに、切替え手段による撮像信号の切り替え時に被写体像の大きさが連続的に変化するように電子ズーム倍率を制御する電子ズーム処理手段と、電子ズーム処理手段により電子ズーム処理がなされた撮像信号に基づいてファインダ画像を逐次更新して表示する表示手段とから構成されている。

なお、各々の固定焦点撮影レンズの光軸を互いに平行にしておけば、既知である光軸間のずれ量及びずれ方向と、被写体までの距離を測定する測距装置で得た距離信号とから各撮像素子の撮像エリア内に的確な有効エリアの設定が可能となる。

本発明を用いた撮像装置によれば、表示装置に表示されるファインダ画像が変倍操作に伴って表示画面内でずれることがなくなり、高品位のファインダ表示が可能となる。電子ズームを併用した場合でも、表示画面内でファインダ画像の中心がずれることがなく滑らかな変倍表示ができる。

図１に本発明の撮像装置を組み込んだ携帯電話機の外観を示す。携帯電話機２は、受話器ユニット１０と送話器ユニット１１とからなり、これらはヒンジ部１２により折り畳み自在に連結されている。受話器ユニット１０には、アンテナ１３，受話スピーカ１４，液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１５が設けられ、ＬＣＤ１５に代えてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイなどの電子表示器を用いることも可能である。

受話器ユニット１０にはさらにカメラユニット１８が回動自在に組み込まれている。カメラユニット１８の一つの面に短焦点の広角レンズ２０と、長焦点の望遠レンズ２１とが露呈している。これらのレンズの奥には、それぞれのレンズで結像された被写体像を電気的な撮像信号に変換する撮像素子としてＣＣＤイメージセンサが組み込まれており、それぞれ個別の広角カメラ，望遠カメラを構成している。カメラユニット１８に一体化されたダイヤル１８ａを回動操作することによって、カメラユニット１８は水平な軸を中心にして１８０°の範囲で回動させることができ、図示のようにレンズ２０，２１を手前に向けた本人撮影位置と、レンズ２０，２１が上向きになるようにカメラユニット１８を回動してさらに同方向に回動させることによってカメラを外側に向けた一般撮影位置とのいずれかでクリック機構により位置決めされる。なお、広角レンズ２０の焦点距離は写真カメラ換算で２４ｍｍ程度、望遠レンズ２１の焦点距離は同様に６０ｍｍ程度であるが、必ずしもこれらに限られるものではなく、相対的に焦点距離が異なっていればよい。

カメラユニット１８には周知のアクティブ方式の測距装置が組み込まれ、それぞれのレンズの外側に測距用の投光レンズ２２ａと受光レンズ２２ｂとが露呈している。投光レンズ２２ａからは、被写体に向かって近赤外光が投光される。その反射光が受光レンズ２２ｂに入射すると、その奥に設けられているＰＳＤ（Position Sensinig Device) が受光し、その受光位置に応じた光電信号が得られる。この光電信号は被写体までの距離に対応した値であるから、被写体までの距離信号として用いることができる。なお、広角レンズ２０と望遠レンズ２１にはパンフォーカスタイプのものが用いられ、基本的にはピント合わせは不要となっているが、例えば被写界深度が浅い望遠レンズ２１、あるいは双方のレンズを測距装置で得られる距離信号に応じて光軸方向に移動させれば、オートフォーカス式にピント合わせを行うことも可能である。

送話器ユニット１１には、送話マイク２４、選択キー２５やダイヤルキー２６などからなる操作部２７が設けられている。これらのキーは、基本的に通話用あるいはメール送信用の操作部として用いられるが、選択キー２５の中のカーソルキー２８ａ，２８ｂの近傍には指標Ｔ（テレ），Ｗ（ワイド）が付され、これらのカーソルキー２８ａ，２８ｂは、カメラ撮影時にはズーム操作キーとして利用される。また、エンターキー２９は静止画撮影用のレリーズキーとして利用される。符号３０は送話器ユニット１１のメモリスロットに装着されたメモリカードを示し、撮像装置で得た画像データの記録に用いれらる。

図２に上記携帯電話機の電気的構成を機能ブロックで示す。マイクロコンピュータで構成されたシステムコントローラ３２は、受話スピーカ１４及び送話マイク２４の音声入出力を制御する音声処理回路３３及び、アンテナ１３を介して送受信を行う無線通信インターフェース３４を主たる構成要素とする電話機の機能を管制するほか、操作部２７でカメラモードでの使用が設定されるとカメラユニット１８を含む撮像装置の制御を行う。

広角レンズ２０及び望遠レンズ２１の各々の結像面にＣＣＤイメージセンサ３６，３７が設けられ、ＣＣＤドライバ３８からの駆動パルスを受けてそれぞれのレンズで得られた被写体像の撮像信号を出力する。これらの撮像信号は、それぞれ信号処理回路３９，４０によりアナログ増幅、ガンマ補正，カラーバランス補正など周知の信号処理の後にデジタル変換され、システムコントローラ３２によりそれぞれフレームメモリ４２，４３に書き込まれる。これらの画像データの読み込みはＣＣＤイメージセンサ３６，３７から一画面分の撮像信号が出力されるごとに行われ、したがってフレームメモリ４２には広角カメラで得られた広角画像データが逐次更新され、同様にフレームメモリ４３には望遠カメラで得られた望遠画像データが逐次更新される。

カメラモードでの使用時には、システムコントローラ３２から一定間隔でドライバ４５に測距コマンドが送信され、赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）４６から近赤外域の測距光が投光レンズ２２ａを通して照射される。被写体で反射された測距光は、受光レンズ２２ｂを通してＰＳＤ４８で受光され、その受光位置に対応した光電信号を距離算出回路４９に入力する。距離算出回路４９は、入力された光電信号の値に応じてデジタル化された距離信号を算出し、システムコントローラ３２に入力する。

回動位置検出センサ５０は、カメラユニット１８が本人撮影位置と一般撮影位置とのどちらにセットされているかを検出し、そのセット位置情報をシステムコントローラ３２に入力する。カメラユニット１８の向きによって被写体画像の天地が変わるため、システムコントローラ３２はこの位置情報に応じて表示画像や撮影画像の天地を切り替える。

フレームメモリ４２，４３で更新される広角画像データ，望遠画像データは、そのいずれかがシステムコントローラ３２からの選択信号によって画像データ処理回路５２に入力される。画像データ処理回路５２は、有効エリア設定回路５３からのエリア情報と、像倍率設定回路５４からの電子ズーム情報とを受けて、入力された広角画像データ，望遠画像データのいずれかに信号処理を施して画像データメモリ５５に書き込む。画像データメモリ５５に書き込まれた画像データはＬＣＤドライバ５６に送られる。ＬＣＤドライバ５６はＬＣＤ１５のサイズや表示画素数に応じて画像データに変調処理を行ってＬＣＤ１５にファインダ画像の表示を行う。

カメラモード下でカーソルキー２８ａが押圧操作されると、その押圧中にクロックパルスが加算されその個数が変倍カウンタ５７に書き込まれる。カーソルキー２８ｂが押圧操作されたときには変倍カウンタ５７のカウント値が減算される。変倍カウンタ５７のカウント値がリミット値に達した後はカウントアップは行われず、また初期値まで減算された後にもカウントダウンは行われない。この変倍カウンタ５７のカウント値に基づいて、フレームメモリ４２，４３のいずれの画像データが画像データ処理回路５２で読み込まれるのかが決まり、また像倍率設定回路５４から画像データ処理回路５２に入力される電子ズーム情報が決められる。

画像データ処理回路５２によって広角画像データが読み込まれるとき、有効エリア設定回路５３は広角カメラのＣＣＤイメージセンサ３６の全撮像エリアのうち、その一部を有効エリアとして設定する。この有効エリア情報が入力されると、画像データ処理回路５２はフレームメモリ４２から有効エリアに属する画像データだけを読み込む。この有効エリアの設定は、距離算出回路４９から入力される距離信号に応じて決められる。

ＬＣＤ１５でフレーミングを行い、エンターキー（レリーズボタンとなる）２９を押圧操作すると、その時点で画像データメモリ５５に格納されている画像データがフリーズされる。操作部２７で所定の操作を行うと、このフリーズ画像がメディアコントローラ６０によりメモリカード３０に記録された後、フリーズ画像のクリアが行われる。なお、記録不要の操作を行ったときにはメモリカード３０への記録が行われずにフリーズ画像のクリア処理が行われる。

以下、図３に示すフローチャートにしたがって、この携帯電話機２をカメラモードで使用するときの作用について説明する。カメラモードへの切替えにより、広角カメラのＣＣＤイメージセンサ３６及び望遠カメラのＣＣＤイメージセンサ３７から出力された撮像信号は、それぞれ信号処理回路３９，４０で所定の信号処理を施された後、それぞれフレームメモリ４２，４３に広角画像データ，望遠画像データとして転送される。

一方、カメラモードへの切替えにより、システムコントローラ３２はドライバ４５に測距コマンドを送信し、ＩＲＥＤ４６は投光レンズ２２ａを通して被写体に向けて測距光を投光する。被写体から反射された測距光が受光レンズ２２ｂを通してＰＳＤ４８に結像され、その光電信号に基づいて距離算出回路４９は距離信号を算出してシステムコントローラ３２に入力する。

変倍操作が行われていなければ、変倍カウンタ５７のカウント値は初期値（例えば「０」）である。カーソルキー２８ａを押圧操作すると望遠側への変倍が行われ、変倍カウンタ５７のカウント値はカーソルキー２８ａを押圧している間、例えば０．２秒ごとにカウントアップされてゆく。そして、図４に示すように、変倍カウンタ５７のカウント値が「０」から「Ｃ１」達するまでは、画像データ処理回路５２はフレームメモリ４２から広角画像データを読み込む。

さらに望遠側への変倍操作が行われ、変倍カウンタ５７のカウント値が「Ｃ１」→「Ｃ２」と変化すると、これに応答してフレームメモリ４３の望遠画像データが画像データ処理回路５２で読み込まれるようになる。なお、広角側への変倍操作が行われるときには、変倍カウンタ５７のカウント値が「Ｃ２」→「Ｃ１」と変化したときに、望遠画像データの読込みから広角画像データへの読込みへと切替えられる。

また、変倍カウンタ５７のカウント値が「０」→「Ｃ１」と変化する過程で、電子ズーム倍率が「×１」→「×２．５」と変化する。この電子ズーム倍率が画像データ処理回路５２に入力されると、画像データ処理回路５２は入力された電子ズーム倍率に応じて広角画像データに拡大処理を施し、処理後の画像データを画像データメモリ５５に転送する。この拡大処理は、広角画像データの画面中心を基準とし、電子ズーム倍率に応じた矩形エリア内の画像データを一画面分まで拡大することによって行われ、電子ズーム倍率が高いほど矩形エリアが狭くなる。したがって、拡大の程度によって画素密度が粗くなり画質は低下するが、電子ズーム倍率を極端に大きくしなければ画質の劣化を目立たなくすることができる。この例では、広角レンズ２０の焦点距離が写真カメラ換算で２４ｍｍであるから、電子ズーム倍率の漸増処理を行うことによって、広角レンズ２０の焦点距離を２４ｍｍ→６０ｍｍと変化させたような倍率で画像データを得ることができる。

変倍カウンタ５７のカウント値が「Ｃ１」→「Ｃ２」と変化すると、画像データ処理回路５２はフレームメモリ４２に代えてフレームメモリ４３から望遠画像データを読み込む。この時点で電子ズーム倍率は再び「×１」に戻され、引き続き望遠側への変倍操作が継続されると、電子ズーム倍率は「×１」→「×２．５」と変化する。フレームメモリ４３に格納された望遠画像データは、写真カメラ換算で焦点距離が６０ｍｍの望遠レンズ２１を通して得られているから、電子ズーム処理によって、望遠レンズ２１の焦点距離を６０ｍｍ→１５０ｍｍと変化させたような倍率で画像データを得ることができる。

以上により、焦点距離２４ｍｍ相当の撮影から焦点距離１５０ｍｍ相当の撮影まで、６．２５倍のズーム倍率をもつ撮像装置が得られることになる。しかも、それぞれのＣＣＤイメージセンサ３６，３７から得られた画像データに対する電子ズーム倍率は２．５倍で済むから、極端な画質の劣化を防ぐことができるようになる。もちろん、広角レンズ２０，望遠レンズ２１の焦点距離を２５ｍｍ，５０ｍｍ程度とし、電子ズーム倍率も「×２」程度までに抑えれば、より高品位の画像を得ることができる。

ところで、互いに独立した広角カメラ，望遠カメラを切替え使用することから、両者間のパララックスにより、広角画像データと画面中心と望遠画像データの画面中心とは一致していない。したがって、画像データ処理回路５２で画像データの読込みを行うときに、フレームメモリ４２からの広角画像データに代えて、単にフレームメモリ４３から望遠画像データを読み込んだだけでは、ＬＣＤ１５に表示される被写体像がその切替えの瞬間にずれることが避けられない。

これを解消するために有効エリア設定回路５３が用いられ、基準となる望遠画像データによる被写体画像の中心に対し、広角画像データによる被写体画像の中心を一致させるように処理を施している。図５はこの補正処理の概念的な説明図である。広角レンズ２０の光軸２０ａと、望遠レンズ２１の光軸２１ａとは互いに平行であるため、撮影距離Ｌ１にある被写体Ｋ１を想定したとき、広角レンズ２０の背後にあるＣＣＤイメージセンサ３６の撮像中心Ｓ０を通る光軸２０ａと、望遠レンズ２１の背後にあるＣＣＤイメージセンサ３７の撮像中心を通る光軸２１ａとは被写体Ｋ１の別々の点に指向する。

この光軸ずれに伴うパララックスの影響をなくすために、ＣＣＤイメージセンサ３６から撮像信号を読み出すときに、被写体Ｋ１と光軸２１ａとの交点Ｐ１と広角レンズ２０の中心とを結ぶ線分がＣＣＤイメージセンサ３６の撮像面との交点Ｓ１を擬似的な撮像中心とし、これを基準にしてＣＣＤイメージセンサ３６の有効撮像エリアを設定する。また、撮影距離Ｌ２の被写体Ｋ２に対しては、同様にしてＰ２からの線分の交点Ｓ２を擬似的な撮像中心とし、これを基準に有効撮像エリアの設定する。このため、ＬＣＤ１５にファインダ画像を表示したり、あるいはメモリカード３０に被写体像の画像データを記録する際には、広角カメラ側のＣＣＤイメージセンサ３６については、その撮像エリア全てからの撮像信号が用いられることはなく、等価的には有効撮像エリアに属する撮像信号が抽出されて用いられることになる。

上記有効撮像エリアの設定は、具体的には図６及び図７に示すとおりである。図６（Ａ），（Ｂ）は、撮影距離Ｌ１のときの広角カメラ及び望遠カメラによる被写体像の一例を示し、図７（Ａ），（Ｂ）は同様に撮影距離Ｌ２の場合の被写体像の様子を表している。図６（Ａ）に破線で示す最も外側の矩形の輪郭線Ｗ１は、ＣＣＤイメージセンサ３６の全撮像エリアに相当し、その対角線の交点が撮像中心Ｓ０に対応する。そして、実践で示す内側の矩形の輪郭線Ｗ２が、擬似的な撮像中心Ｓ１を基準にして決めた有効撮像エリアに相当する。

有効撮像エリアの大きさ、すなわち輪郭線Ｗ２で囲まれる領域の広さは、撮影距離によって擬似的な撮像中心がどの程度ずれるかに応じて決められる。すなわち、図６及び図７から分かるように、撮影距離が近くなるほど擬似的な撮像中心が右方（望遠カメラの光軸側）に寄ってくるので、撮影可能な至近距離を短く設定すればする程、有効撮像エリアを狭くしておく必要がある。なお、ＣＣＤイメージセンサ３６のサイズ及び画素ピッチを一定としたとき、有効撮像エリアを狭くする程、画質は劣化してゆくから、これに対処するには、広角カメラに用いるＣＣＤイメージセンサ３６には全撮像エリアのサイズが望遠カメラ側のＣＣＤイメージセンサ３７よりも大きいものや、画素ピッチの細かいものを用いるとよい。

図５から分かるように、擬似的な撮像中心Ｓ１，Ｓ２を撮像中心Ｓ０からどの程度ずらせばよいかは、撮影距離Ｌ１，Ｌ２によって一義的に決まる。したがって、距離算出回路４９からの距離信号に応じて撮像中心Ｓ１，Ｓ２の位置を決めることができ、これに基づいて有効撮像エリアＷ２が求められる。そして、画像データ処理回路５２は、フレームメモリ４２から広角画像データを読み込むときに、有効撮像エリアＷ２に含まれる画像データを抽出し、さらに擬似的な撮像中心Ｓ１，Ｓ２を基準にした電子ズーム処理を行って、処理後の一画面分の画像データを画像データメモリ５５に書き込む。なお、信号処理回路３９からの画像データをフレームメモリ４２に転送するときに、擬似的な撮像中心Ｓ１，Ｓ２に基づく有効撮影エリアに属するものだけを抽出することも可能である。また、撮像信号を画像データにデジタル変換する前の撮像信号の段階で有効撮像エリアに属するものを抽出してもよい。

こうして画像データメモリ５５に書き込まれた画像データは、フレームメモリ４３に転送されている望遠画像データと画像中心が一致しているから、変倍操作を行ってゆく途中で、画像データ処理回路５２が画像データの読み出し元をフレームメモリ４２とフレームメモリ４３との間で切り替えることがあっても、画像データメモリ５５に書き込まれる画像データによる被写体像の中心は動くことがない。したがって、ＬＣＤ１５に表示されるファインダ画像が変倍操作によってずれることもなく、滑らかな変倍表示が行われるようになる。

なお、上記実施態様では、望遠カメラ側のＣＣＤイメージセンサ３７を基準とし、その撮像中心については固定して広角側のＣＣＤイメージセンサ３６の有効撮像エリアを調節するようにしてある。これは、広角側の被写体像の方が像倍率が小さく、擬似的な撮像中心の移動調節を行っても目立たないことを考慮したものであるが、原理的には広角側のＣＣＤイメージセンサ３６の撮像中心を固定し、望遠側のＣＣＤイメージセンサ３７で有効撮像エリアの移動調節を行うことも可能である。

また、広角レンズ２０と望遠レンズ２１の光軸２０ａ，２１ａを所定の撮影距離位置で交差するように設定することも可能である。この場合には、撮影距離に応じて双方のＣＣＤイメージセンサ３６，３７について擬似的な撮像中心の移動調節処理が必要で、前記所定の撮影距離よりも近距離であるか遠距離であるかに応じて擬似的な撮像中心の移動方向を変える必要がある。さらに、互いに焦点距離が異なる３種類以上のデジタルカメラを組み合わせた場合も本発明は適用可能である。また、例えば、焦点距離が異なる３個以上のデジタルカメラを変倍操作に応じて切り替える多焦点型の撮像装置にも本発明は適用可能であり、電子ズーム機能は必ずしも要しない。

有効撮像エリアの設定、特に擬似的な撮像中心の移動処理には被写体までの撮影距離情報が必要で、上記実施形態ではアクティブ方式の測距装置が用いられているが、測距装置としてはこれのみに限られない。例えば上記実施形態の場合、パララックス補正の基準となる望遠レンズ２１を光軸方向に移動調節できるようにしておき、一般のデジタルカメラで用いられているように撮像された画像のコントラストが最も高くなるように望遠レンズを移動させるコントラスト方式のオートフォーカス機構を採用し、そのときの望遠レンズのピント合わせ位置を被写体までの撮影距離情報に利用することも可能である。

また、例えば５ｍ以上の撮影距離になると、パララックスも小さくなって必ずしも撮像中心の移動処理を行わなくてもＬＣＤ１５の表示画面１５ａ上ではファインダ画像のずれはほとんど目立たない。したがって、撮影距離が予め設定した一定距離よりも遠い場合には、擬似的な撮像中心の移動処理を省略してもよい。なお、撮影距離も連続的な値として算出するだけでなく、至近距離から無限遠までを遠近の２段階、あるいは３〜５段階程度で測定し、これに応じて擬似的な撮像中心の移動調節を段階的に行っても実用的には満足し得るファインダ画像表示が可能となる。

本発明を用いた携帯電話機の外観図である。図１の携帯電話機の電気的構成を示す機能ブロック図であるカメラモード下での基本的な処理を示すフローチャートである。変倍操作を行ったときの電子ズーム及びカメラ切替えの様子を表すタイミングチャートである。有効撮像エリアの設定手法の説明図である。撮影距離Ｌ１のときの広角カメラ及び望遠カメラで撮影される被写体像の一例を示す概念図である。撮影距離Ｌ２のときの広角カメラ及び望遠カメラで撮影される被写体像の一例を示す概念図である。

符号の説明

２携帯電話機
１５ＬＣＤ
１８カメラユニット
２０広角レンズ
２１望遠レンズ
４６ＩＲＥＤ
４８ＰＳＤ
４２，４３フレームメモリ
５２画像データ処理回路
５３有効エリア設定回路
５４像倍率設定回路
５５画像データメモリ

Claims

同一被写体側に向けて互いに近接して配置され、それぞれの焦点距離が異なる複数の固定焦点撮影レンズと、
これらの固定焦点撮影レンズごとに設けられ、それぞれの固定焦点撮影レンズで結像された被写体像に応じた撮像信号を出力する複数の撮像素子と、
変倍操作部からの入力信号に応じて前記複数の撮像素子からの撮像信号を選択的に切り替えて出力する切替え手段と、
各々の撮像素子が撮像した被写体像の画像中心が一致するように、少なくともいずれかの撮像素子の撮像中心を擬似的な撮像中心に移動調節するとともに、擬似的な撮像中心を基準にした有効撮像エリアを設定し、この有効撮像エリアからの撮像信号を抽出する抽出手段と、
切替え手段及び抽出手段によって選択された撮像信号に信号処理を施し、変倍操作部からの入力信号に応じて電子的に被写体像の大きさを変化させるとともに、切替え手段による撮像信号の切り替え時に被写体像の大きさが連続的に変化するように電子ズーム倍率を制御する電子ズーム処理手段と、
電子ズーム処理手段により電子ズーム処理がなされた撮像信号に基づいてファインダ画像を逐次更新して表示する表示手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
前記複数の固定焦点撮影レンズの光軸が互いに平行であり、前記撮像信号抽出手段は被写体までの距離を測定する測距装置からの距離信号に応じて前記有効エリアを設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。