JP4278429B2

JP4278429B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4278429B2
Application number: JP2003136675A
Authority: JP
Inventors: 茂三木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP2004343363A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、撮像素子を用いて被写体像を撮像し、その画像を電子的な画像データとして記録する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子カメラに代表される撮像装置の多くには、電子ズーム機能が具えられている。電子ズーム機能は、撮像素子の有効撮像領域の画像から一部領域の画像を抽出し、この抽出した画像に補間処理を施して表示装置に拡大表示するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４５３６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮像装置では、拡大された画像を表示装置の画面全体に表示していた。しかしながら、動きの速い撮影対象を撮影する場合、画面に当該撮影対象が表示されていることを確認してシャッタを押していたのでは、得られた画像に撮影対象が写っていないことがある。また、従来の撮像装置では、画面から物体が消えた場合に、撮像装置をどの方向に向ければ物体を捉えられるか全く判らない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、表示装置の画面を見ながら撮影対象の動きを予測して撮影することができる撮像装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、撮像素子の有効撮像領域に繰り返し投影された画像から、前記画像の一部であって該画像の中心部を中心とした第１画像を繰り返し抽出する第１抽出手段と、第１抽出手段における第１画像の抽出度合いである第１抽出量を設定する第１抽出量設定手段と、有効画像領域から前記第１画像の周囲であって該第１画像に対する所定の比率の大きさの第２画像を第１抽出量に基づく抽出度合いで繰り返し抽出する第２抽出手段と、有効撮像領域から繰り返し抽出される第１画像および第２画像に拡大処理を施した表示用画像を断続的に表示装置に出力する画像出力手段と、記録操作に応答して、第１画像のみを記録媒体に記録する記録処理手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用及び効果】
上記構成によれば、撮影時に、第１画像に加えて、その周囲の第２画像をも表示装置に表示することにより、実際に記録される第１画像の画角よりも広い画角が表示装置に表示される。使用者は、第２画像に写った撮像対象を見ながら、撮影対象の動きを予測して撮影できる。これにより、動きの速い撮像対象を撮影することが容易となり、また、このような撮像対象が写った画像を確実に得ることができる。
【０００８】
連写撮影及び動画撮影では、動きの速い撮影対象を撮影する場合が多いので、本発明は、連写撮影時及び動画撮影時に特に有効である。また、使用者が容易に実際に記録される画像領域を認識できるように、第１画像と第２画像を、表示枠、輝度差、又は色差により区別して表示装置に表示することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図を用いて説明する。図１は、本発明を適用した撮像装置の一例である電子カメラの構成を示すブロック図である。なお、本発明は、電子カメラ以外にも撮像素子を具える撮像装置に適用できる。電子カメラは、ズームレンズ(1)及びフォーカスレンズ(2)を具えており、被写体から送られる入射光は、これらレンズ(1)(2)を通って撮像素子であるＣＣＤ(3)に照射される。ズームレンズ(1)とフォーカスレンズ(2)の間には、ＣＣＤ(3)への入射光量を調整するアイリス機構(4)と、光を遮断又は通過させるシャッタ(5)とが配設されている。
【００１０】
ズームレンズ駆動部(6)は、ステッピングモータやガイド機構等を含んでおり、ズームレンズ(1)は、ズームレンズ駆動部(6)が動作することにより入射光の光軸に沿って移動する。ＣＰＵ(7)は、電子カメラの統括的な制御を行うものであり、データバス(8)を介して他の構成要素と接続されている。操作部(9)より、ズームレンズ(1)の移動を指示する信号がＣＰＵ(7)に入力されると、ＣＰＵ(7)は、ズーム駆動ドライバ(10)にステッピングモータの回転量等を指示し、ズーム駆動ドライバ(10)は、この指示に基づきズームレンズ駆動部(6)を駆動させる。なお、ズームレンズ(1)と同様に、フォーカスレンズ(2)及びアイリス機構(4)も、ＣＰＵ(7)からの指示に基づいて、駆動部及びドライバ（図示省略）を介して動作する。
【００１１】
シャッタ(5)は、ステッピングモータ等を含むシャッタ駆動部(12)が動作することにより開閉動作を行う。例えば、電子カメラが静止画像を撮影するモードで動作する場合、レリーズボタン(11)が半分押されると、ＣＰＵ(7)は、シャッタ(5)が入射光を通過させるようにシャッタ駆動ドライバ(13)に指令を出す。シャッタ駆動ドライバ(13)がシャッタ駆動部(12)を駆動させると、シャッタ(5)が開状態になり、被写体からの入射光がＣＣＤ(3)に照射される。そして、レリーズボタン(11)が全部押されると、ＣＰＵ(7)は、ＣＣＤドライバ(14)に指令を出して、ＣＣＤ(3)に蓄積された電荷が排出される。連写モード又は動画撮影モードで電子カメラが動作する場合、ＣＣＤ(3)に蓄積された電荷は所定の周期で排出される。
【００１２】
蓄積電荷の排出により発生した画像信号は、ＣＣＤ(3)から画像信号処理部(15)に送られて処理される。画像信号処理部(15)は、入力された画像信号に対してノイズ除去等の処理を行った後、画像信号をデジタル化してデジタル画像データ（以下「画像データ」と称す）に変換する。画像データはＤＳＰ(16)に送られて、ガンマ補正等の画像処理がなされる。ＤＳＰ(16)で処理された画像データは、バッファメモリ(17)に一旦記憶された後に、メモリＩ/Ｆ(18)を介して記録媒体たるメモリカード(19)に記録される。また、バッファメモリ(17)に記憶された、又はメモリカード(19)に記録された画像データは、ＶＲＡＭ(20)に送られた後、ＬＣＤドライバ(21)を介して表示装置たるＬＣＤ(22)に表示される。なお、画像データを、外部Ｉ/Ｆ(23)を介して、外部出力端子(24)に接続された外部機器（図示せず）に送ることもできる。
【００１３】
ＲＯＭ(25)には、ＣＰＵ(7)によって実行される種々の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ(26)は、ＣＰＵ(7)の演算に伴う一時的なデータを記憶するために使用される。キャラクタジェネレータ(27)は、ＣＰＵ(7)の指令によりキャラクタデータをＤＳＰ(16)に送る。ＤＳＰ(16)は、送られたキャラクタデータに係るキャラクタがＬＣＤ(22)に表示されるように画像データを処理する。処理後の画像データは、上記のように、ＶＲＡＭ(20)に送られた後ＬＣＤ(22)に表示される。
【００１４】
本実施例の電子カメラは、ズームレンズ(1)の移動による光学ズーム機構に加えて、２つの異なるモードからなる電子ズーム機能を具えている。電子ズーム動作は、ＬＣＤ(22)をファインダとして用いるＥＶＦモード（Electric View Finder）下で設定可能であり、光学ズームの拡大倍率が限界に達した後に、又は光学ズーム動作とは独立に行われる。ＥＶＦモードでは、レリーズボタン(11)を押下しなくとも、シャッタ(5)が開状態になっており、ＣＣＤ(3)に蓄積された電荷が周期的に排出されて、画像データが継続して作成されている。作成された画像データはＬＣＤ(22)に逐次表示される。つまり、スルー画像がＬＣＤ(22)に表示される。そして、レリーズボタン(11)が押下されると、それに起因してＣＣＤ(3)から発生した画像信号から作成された画像データが、メモリカード(19)に記録される。
【００１５】
第１モードでは、通常の電子ズーム動作が行われる。図２(a)は、ＣＣＤ(3)の有効撮像領域Ｗを模式的に表した図である。本実施例の電子カメラで用いているＣＣＤ(3)の有効撮像領域Ｗは、横方向に３２６４画素、縦方向に２４４８画素（約８００万画素）である。第１モードでは、電子カメラの使用者が、操作部(9)を構成するズームアップボタン又はズームダウンボタンを押下してズーム倍率を設定すると、有効撮像領域Ｗの中央に位置すると共に該領域Ｗの一部である長方形の領域Ｓ１から画像信号が読み出されて、画像データが作成される。
【００１６】
画像が抽出される領域Ｓ１の大きさは、例えば、ズームアップボタンの押下時間に対応して定められる。ＤＳＰ(16)は、この画像データが入力された後、上記の処理に加えて補間処理を行う。処理後の画像データは、ＶＲＡＭ(20)に送られた後、ＬＣＤドライバ(21)を介してＬＣＤ(22)に表示される。このように、領域Ｓ１に投影された画像は、拡大されてＬＣＤ(22)に表示される。図２(b)に示すように、第１モードでは、有効撮像領域Ｗの一部である領域Ｓ１に投影された画像は、ＬＣＤ(22)の画面全体に表示される。
【００１７】
次に、電子ズームの第２モードについて説明する。使用者は、予め操作部(9)を用いて第２モードで記録される画像データの画素数（解像度）を設定しておく。設定可能な画素数は、ＣＣＤ(3)の有効撮像領域Ｗの総画素数より小さく、例えば、静止画撮影の場合は、２２８０×２１６０画素（約５００万画素）〜６４０×４８０画素（約３１万画素）、動画撮影の場合は、６４０×４８０画素である。
【００１８】
ＣＰＵ(7)は、操作部(9)で行われた解像度の設定を受けて、有効撮像領域Ｗの中央の一部領域から画像信号を読み出すように、ＣＣＤドライバ(14)に指示する。図３(a)に示すように、第２モードでは、画像信号は、有効撮像領域Ｗの中央に位置する、設定された解像度の領域Ｓ２に加えて、この領域を囲む領域Ｓ３からも読み出される。解像度として、領域Ｓ２に対して１６００×１２００画素（約２００万画素）が設定されているとすると、例えば、領域Ｓ３の画素数も同程度にされて、合計約４００万画素の領域から画像信号が読み出される。領域Ｓ３の大きさは、領域Ｓ２に対する所定の比率で決定してもよいが、アップズームボタン又はダウンズームボタンを操作することにより、自由に調整できるように構成してもよい。
【００１９】
有効撮像領域Ｗに含まれる領域Ｓ２及び領域Ｓ３から画像信号がＣＣＤ(3)から読み出されると、これら領域Ｓ２、Ｓ３に投影された画像の画像データが作成される。ＤＳＰ(16)は、作成された画像データに補間処理等を行い、処理された画像データは、ＶＲＡＭ(20)に記憶された後ＬＣＤ(22)に表示される。
【００２０】
図３(b)に、領域Ｓ２及び領域Ｓ３の画像データが、共にＬＣＤ(22)の画面に表示されている模様を示す。本図において、領域Ｓ３の画像領域は表示色を濃くして示してある。ＤＳＰ(16)は、領域Ｓ３の画像データに対して輝度又は色調整を行なっており、領域Ｓ２及び領域Ｓ３に投影された画像が共にＬＣＤ(22)に表示された際に、記録される画像領域、すなわち実際の撮影領域である領域Ｓ２を、輝度差又は色差で明確に区別できるようにされている。例えば、領域Ｓ３の画像全体は、領域Ｓ２の画像に対して若干暗めに表示されたり、又は若干青みがかかるように表示される。図３(c)に示すように、キャラクタジェネレータ(27)を用いて、領域Ｓ２の画像と領域Ｓ３の画像の境界を示す表示枠(31)をＬＣＤ(22)に表示するようにしてもよい。
【００２１】
上記の説明では、第２モードにおいて、ＣＣＤ(3)の有効撮影領域Ｗの一部から画像信号を読み出すことにより、領域Ｓ２及びＳ３の画像を抽出していたが、第２モードは次のように行われてもよい。まず、ＣＣＤ(3)の有効撮影領域Ｗの全てから画像信号を読み出して、有効撮影領域Ｗの画像データを作成する。そして、バッファメモリ(17)に記憶されたこの画像データから、領域Ｓ２及び領域Ｓ３の画像データを取り出す。取り出された画像データは、ＤＳＰ(16)により補間、さらには輝度調整又は色調整されて、ＶＲＡＭ(20)を介してＬＣＤ(22)に表示される。
【００２２】
電子カメラはＥＶＦモードで動作しているので、作成された画像データはＬＣＤ(22)に逐次表示される。レリーズボタン(11)が押下されると、ＣＰＵ(7)は、領域Ｓ２から画像信号を読み出すようにＣＣＤドライバ(14)に指示する。そして,画像信号処理部(15)は、領域Ｓ２の画像データを作成する。作成された画像データは、ＤＳＰ(16)で処理されるが補間処理は行われない。これにより、記録される画像データの画素数を小さくできる。ＤＳＰ(16)で処理された画像データは、バッファメモリ(17)に記憶された後、メモリカード(19)に記録される。なお、レリーズボタン(11)が押下されると、ＣＣＤ(3)の有効撮影領域Ｗの全ての画像データをバッファメモリ(17)に記憶して、領域Ｓ２の画像データを、バッファメモリ(17)から取り出してメモリカード(19)に記録してもよい。
【００２３】
第２モードにおける撮像行為を具体的に説明する。図４(a)乃至(c)は、ＬＣＤ(22)の画面である。これら図において、領域Ｓ３の画像の領域は表示色を濃くして示してある。撮像対象である人(32)は、画面の右側から左側へ移動している。使用者は、領域Ｓ３の画像画面右側の領域に人(32)が表れるように、電子カメラの向きを調節する（図４(a)）。次に、使用者は、ＬＣＤ(22)の画面を見て、人(32)の時間当たりの移動量を推測して、レリーズボタン(11)を押下するタイミングを図る(図４(b))。そして、人(32)が領域Ｓ２の画像に表れると、使用者によりレリーズボタン(11)が押下されて、人(32)が撮影された領域Ｓ２の画像が記録される（図４(c)）。
【００２４】
第２モードは、連写撮影及び動画撮影時に特に効果的である。通常、連写撮影又は動画撮影は、撮影対象が移動している場合に行われることが多い。本発明では、電子ズーム動作においてＬＣＤ(22)の画面に表示される画像が、実際に記録される画像よりも画角が広いので、従来の電子ズームと比較してより早い時期に撮像対象を把握できるので、連写又は動画で撮像対象が移動する一連の動きをより効果的に記録できる。また、撮影対象が予想困難な動きをしても、ＬＣＤ(22)を見て電子カメラの向きを調整することにより、連写撮影又は動画撮影中に、撮影対象を収め続けることが容易にできる。
【００２５】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】図２(a)は、本発明に係る電子カメラの電子ズームの第１モードにで画像が抽出されるＣＣＤの撮像領域を示す説明図である。図２(b)は、抽出された画像がＬＣＤに表示されている模様を示す説明図である。
【図３】図３(a)は、本発明に係る電子カメラの電子ズームの第２モードにで画像が抽出されるＣＣＤの撮像領域を示す説明図である。図３(b)及び(c)は、抽出された画像がＬＣＤに表示されている模様を示す説明図である。
【図４】本発明に係る電子カメラの電子ズームの第２モードで、動作中の人を写した場合における、ＬＣＤに表示される画面を示す。
【符号の説明】
(3) ＣＣＤ
(5) シャッタ
(7) ＣＰＵ
(9) 操作部
(11) レリーズボタン
(12) シャッタ駆動ドライバ
(13) シャッタ駆動部
(14) ＣＣＤドライバ
(15) 画像信号処理部
(16) ＤＳＰ
(17) バッファメモリ
(20) ＶＲＡＭ
(22) ＬＣＤ
(25) ＲＯＭ
(27) キャラクタジェネレータ
(31) 表示枠

Claims

撮像素子の有効撮像領域に繰り返し投影された画像から、前記画像の一部であって該画像の中心部を中心とした第１画像を繰り返し抽出する第１抽出手段と、
前記第１抽出手段における第１画像の抽出度合いである第１抽出量を設定する第１抽出量設定手段と、
前記有効画像領域から前記第１画像の周囲であって該第１画像に対する所定の比率の大きさの第２画像を前記第１抽出量に基づく抽出度合いで繰り返し抽出する第２抽出手段と、
前記有効撮像領域から繰り返し抽出される前記第１画像および前記第２画像に拡大処理を施した表示用画像を断続的に表示装置に出力する画像出力手段と、
記録操作に応答して、前記第１画像のみを記録媒体に記録する記録処理手段を備える、撮像装置。
前記第１画像と前記第２画像は、表示枠、輝度差、又は色差により区別される請求項１に記載の撮像装置。
前記記録処理手段において、前記第１画像は、前記拡大処理されることなく前記記録媒体に記録される請求項１または請求項２に記載の撮像装置。