JP4437988B2 - 電子カメラ - Google Patents

Description

本発明は、電子カメラに係り、特に、操作部を操作することにより光学ズームおよび電子ズームを制御するズーム機能付電子カメラに好適に利用可能となる電子カメラに関する。

一般的に、ディジタル・スチル・カメラやディジタル・ビデオ・カメラ等の電子カメラは、光学ズーム機能や電子ズーム機能などのズーム機能を有するズーム手段とそのズーム手段を操作する操作部とを有している。

従来の電子カメラは、図９に示すようなシーソー型ズームコントローラ１０９もしくは図示しないスライド型ズームコントローラなどの操作部を有しており、図１０に示すように、その操作部の「ワイド（Ｗ）」側もしくは「テレ（Ｔ）」側のどちらか一方を操作し続けることにより、ズーム手段の制御部により予め複数段に設定されたズーム倍率を段階的かつ連続的に変更し、操作者の所望するズーム倍率になったら操作部の操作を終了してズーム操作を完了させていた（特許文献１を参照）。

また、従来の電子カメラは、画質劣化を防止するため、一般的には光学ズームを行なった後、足りない倍率を電子ズームで補っていた。

特開平５−１０７４４２号公報

しかしながら、従来の電子カメラは、操作部の操作を行ない続けなければ、初期もしくは現段階のズーム倍率から所望のズーム倍率にまで到達することができず、操作性の観点から不便であるという問題があった。

また、従来の電子カメラは、あまりにもズーム速度が速いと操作部の操作が難しくなること、また、はじめに光学ズームを機械的に行っていることにより、少しずつ段階的にズームさせなければならなかった。そのため、所望するズーム倍率の到達までに時間的ロスが生じ、せっかくのシャッターチャンスを逃すなどの不都合を生じていた。

そこで、本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、継続的な操作を行なわずに瞬時に所望の倍率にズームさせることができる電子カメラを提供することを本発明の目的としている。

また、本発明は、所望するズーム倍率の到達に対して時間的ロスを生じさせることなくリニアにズームすることができる電子カメラを提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の電子カメラは、その第１の態様として、撮像面に結像された光学像に対して電子ズームまたは光学ズームを行なうズーム手段と、ズーム手段によるズーム範囲を表したズーム操作領域における操作点の絶対位置を検出することにより所望のズーム倍率を検出する操作手段と、ズーム手段のズーム倍率を所望のズーム倍率に直接的に変更する直接変更モードに基づいてズーム手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。

本発明の第２の態様は、第１の態様の電子カメラにおいて、ズーム手段が、電子ズームによって所望のズーム倍率までズームを完了させた後、そのズーム倍率全体の値を変化させずに、光学ズームのズーム倍率が占める割合を増加させて電子ズームのズーム倍率が占める割合を減少させる作業を行なうことを特徴としている。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様の電子カメラにおいて、制御手段により行なわれる制御について直接変更モードから操作手段の操作終了までズーム手段のズーム倍率を段階的かつ連続的に変更する段階変更モードに切り換える切換手段を備えていることを特徴としている。

本発明の第４の態様は、第１から第３のいずれか１の態様の電子カメラにおいて、切換手段は、ズーム範囲を変更することを特徴としている。

本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれか１の態様の電子カメラにおいて、操作手段は、可変抵抗器、感圧センサもしくは静電容量式センサを用いて形成されていることを特徴としている。

本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれか１の態様の電子カメラにおいて、切換手段は、操作手段の直線状操作領域の下方に位置しており、操作手段の操作後に操作手段を押下操作することにより２段階的に操作されるスイッチであることを特徴としている。

本発明の第１の態様によって、操作者の指などによる操作点の絶対位置に応じて所望のズーム倍率に瞬時にズームするので、シャッターチャンスを逃さずに撮影できるという効果を奏する。また、本発明の第１の態様によって、操作手段を操作する操作者の指などの動きを検出し、その検出結果に合わせてズーム手段が動くので、操作者の指などの動きに合わせたリニアなズーム操作ができるという効果を奏する。

本発明の第２の態様によって、電子ズームによって所望のズーム倍率にすぐに到達してシャッターチャンスを逃さない状態にすると共に、撮影されるまでの間に光学ズームによって映像データの画質を向上させることができる。

本発明の第３の態様によって、操作者が今まで慣れ親しんだ従来の段階的なズーム変更も行なうことができる。

本発明の第４の態様によって、ズーム倍率の微調整や、最大ズームアップ・ダウンなどのズーム操作が容易となる。

本発明の第５の態様によって、流通している装置を用いて操作手段を容易に製造することができる。

本発明の第６の態様によって、操作者の指などを操作手段から移動させることなく切換手段を操作することができる。

以下、図１から図４を用いて、本発明の電子カメラの一実施形態を説明する。

図１は、本実施形態の電子カメラ１のブロック図を示している。図１に示すように、本実施形態の電子カメラ１は、電子カメラ１を制御する演算装置２と、演算装置２に接続された記憶装置３、ズームコントローラ４、ズーム用モータ５、フォーカス用モータ６、映像処理装置７および切換スイッチ８と、ズーム用モータ５およびフォーカス用モータ６に接続された光学レンズ９と、映像処理装置７に接続された光電変換素子１０、記録装置１１および画像表示装置１２とを備えている。

記憶装置３は、ズームコントローラ４の検出位置から所望のズーム倍率に直接的にズームする直接変更モード、ズームコントローラ４の操作終了までズーム手段のズーム倍率を段階的かつ連続的に変更する段階変更モード、ズーム倍率全体の値を変更せずに電子ズームの割合と光学ズームの割合とを変更するズームの割合に係るプログラム、ズーム倍率直線１３によるズーム範囲を変更するズーム範囲変更プログラム、その他通常の撮影に必要なプログラムを格納している装置であり、主としてメモリが用いられている。

演算装置２は、記憶装置３に格納された各種の変更モード、ズームの割合に係るプログラム、ズーム範囲の変更プログラム、その他通常の撮影に必要なプログラムを用いて、ズーム用モータ５、フォーカス用モータ６、映像処理装置７その他の撮影に係る手段を制御する装置であり、主としてＣＰＵ（中央処理装置)が用いられている。またこの演算装置２は、制御手段として用いられている。

ズーム用モータ５およびフォーカス用モータ６は、ズーム調整やフォーカス調整により光学レンズ９を光学ズームする手段であり、光学ズーム手段として用いられる。

ズームコントローラ４は、図２に示すように、ズーム範囲の最大ワイド（Ｗ）端と最大テレ（Ｔ）端とを両端に有して直線化されたズーム倍率直線１３が併記された操作領域４ｃを有して形成された装置であり、操作手段として用いられている。この操作領域４ｃは、横長矩形状のシート４ａの裏面側に、可変抵抗器、感圧センサもしくは静電容量式センサなどの絶対位置の検出ができる検出センサを有して形成されている。具体的な一例としては、ズームコントローラ４に可変抵抗器４ｂを用いる場合、図３に示すように、変形しやすいシート４ａを用いて矩形状に形成された操作領域４ｃの表面を操作者の指Ｈなどでなぞると、その裏面に設置された電極４ｄが下方の可変抵抗器４ｂに接触し、可変抵抗器４ｂに供給させる検出用電圧Ｖｃｃの値が変化して操作電圧Ｖｚとして検出されるようになっている。また、ズームコントローラ４に静電容量式センサを用いる場合、図４に示すように、撮影される映像データを表示する画像表示装置１２の表面の一部にズーム倍率直線１３が表示された操作領域４ｃに直交する複数のＸ透明電極およびＹ透明電極（図示せず）を配し、それらＸ透明電極およびＹ透明電極の表面に配設された透明シート４ｅの表面を操作者の指でなぞると、複数のＸ透明電極およびＹ透明電極の値が局部的に変化して操作電圧として検出されるようになっている。

切換スイッチ８は、図２に示すように、ズームコントローラ４の周辺に配設された切替装置であり、切替手段として用いられている。この切換スイッチ８は、接点スイッチ、感圧センサ、静電容量式センサなどの操作者の指などの押下や接触などを検出できるものが用いられている。なお、切換スイッチ８は、図３に示すように、ズームコントローラ４のシート４ａを押下することにより、可変抵抗器４ｂの下方に取り付けられた絶縁性のアクチュエータ８ａが接点部８ｂを接触させて操作電圧Ｖｓを検出するように形成されていても良い。

光電変換素子１０は、光学レンズ９を通して撮像面に撮像した光学像を映像信号に変換する素子であり、主としてＣＣＤ（電荷結合素子）が用いられている。

記録装置１１は、光電変換素子１０によって光電変換された映像信号を映像処理装置７により映像処理した後に映像データとして記録する装置である。

映像処理装置７は、光電変換素子１０および記録装置１１から得られた映像信号を処理して、映像データを生成する装置であり、主としてＩＣ（集積回路）が用いられている。また、この映像処理装置７は、光電変換素子１０により出力された最大画素数の映像データに基づいてその映像データの一部を映像データ枠全体の大きさに拡大・縮小する映像データ処理も行う機能も有しており、電子ズーム手段としても用いられている。

画像表示装置１２は、映像処理装置７による処理後に記録装置１１に記録された映像データを表示する装置であり、主に液晶表示パネルが用いられている。また、この画像表示装置１２は、前述のようにズームコントローラ４の一部としても用いられる。

次に、図５から図８を用いて、本実施形態の電子カメラ１の作用を説明する。

図５は、ズームコントローラ４とそれに対応させたズーム倍率直線１３とを示している。図５に示すように、ズームコントローラ４の操作領域４ｃに接触した操作者の指Ｈなどの操作点の絶対位置Ｐ１をズームコントローラ４が検出すると、演算装置２が対応するズーム倍率直線とズームコントローラ４の検出位置とに基づいて、操作者が所望するズーム倍率Ｚ１を算出する。ズーム倍率を算出した演算装置２は、ズーム用モータ５およびフォーカス用モータ６ならびに映像処理装置７に対して、所望のズーム倍率Ｚ１までズームさせる制御を行う。制御を受けたズーム用モータ５およびフォーカス用モータ６はそれぞれのモータを駆動させて光学レンズ９の光学ズームを行い、映像処理装置７は記録装置１１に記録された映像データ全体に基づいて映像データの電子ズームを行う。このズーム作業は、操作者によって所望のズーム倍率Ｚ１がすでに指定されていることから、従来のように段階的および連続的に少しずつ行なわれるのではなく、初期のズーム倍率Ｚ０から瞬時に直接的に所望のズーム倍率Ｚ１に到達するよう行われる。

このようなズーム作業を経ることにより、操作者は所望のズームポジション（ズーム倍率）を自身の指Ｈなどにより直接的に指定する操作感覚を得ることができ、シャッターチャンスを逃さずに撮影できるようになる。

また、図６（ａ）に示すように、ズームコントローラ４の操作領域４ｃ上において操作者の指Ｈなどを動かすと、ズームコントローラ４が操作者の指Ｈの絶対位置を検出することにより、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように、操作者の指Ｈなどの動き（Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３もしくはＰ３→Ｐ２→Ｐ１）に合わせて光学ズームおよび電子ズームが作動するので（Ｚ１→Ｚ２→Ｚ３もしくはＺ３→Ｚ２→Ｚ１）、操作者の指Ｈなどの動きに合わせたリニアなズーム操作ができる。

ここで、光学ズーム作業においては、ズーム用モータ５およびフォーカス用モータ６を駆動させるので、時間的ロスを感じることなく所望のズーム倍率に到達することは難しい。そのため、前述のズーム処理においては、図７に示すようなフローチャートの順に行われることが好ましい。このズーム処理について、以下に説明する。

ズームコントローラ４の操作によりズーム操作が開始されると（ステップＳ１）、時間的ロスがほぼない映像処理装置７による電子ズームによって所定のズーム倍率までズームを完了させる（ステップＳ２）。電子ズーム完了後にすぐに撮影されると（ステップＳ３）、電子ズームのみによって撮影が終了する。これにより、シャッターチャンスを逃すことなく撮影することができる。

また、電子ズームのみによって所望のズームが完了後（ステップＳ２）、すぐに撮影されなければ（ステップＳ３）、所望のズーム倍率を変えることなく、電子ズームに依存する割合を下げ、光学ズームに依存する割合を上げる（ステップＳ４）。この電子ズームダウンと光学ズームアップ（ステップＳ４）を行うことにより、光電変換素子１０から得られる撮影したい映像データについて、電子ズームされる割合の高い映像データから電子ズームされる割合の低い映像データへ置き換えつつ、光学ズームによって得られる解像度の高い映像データを利用して、記録装置１１に記録することができる。このズーム割合の変更作業（ステップ４）は、光学ズームによって所定のズーム倍率に達成するか、光学ズームによる最大ズーム倍率に到達するまで繰り返し行われる（ステップ５）。そして、光学ズームによって所定のズーム倍率に達成すると（ステップ５）、ズーム処理が終了する。

また、本実施形態の電子カメラ１は、前述のズーム機能だけでなく、そのズーム機能の操作性を向上させる機能が付与されている。

切換スイッチ８を操作すると、記憶装置３に格納されている直接変更モードから段階変更モードへモード変更して演算装置２がズーム制御を行うようになっている。この直接変更モードは、前述の通り、ズームコントローラ４の接触位置を所望のズーム倍率と判断して演算装置２が所望のズーム倍率にまでズームを直接的かつ瞬時に制御するモードであるが、段階変更モードは、従来のズーム制御のように、ズームコントローラ４の接触位置から「ワイド」もしくは「テレ」側へのズーム移動方向を検出し、演算装置２がズームコントローラ４の操作終了までズームを段階的かつ連続的に制御するモードである。この段階変更モードは、従来より用いられていることから、操作者が感覚的に慣れ親しんでいるので、この操作を行うことにより、操作者が使いやすいモードを選択することができる。

この段階変更モードについては、図３に示すように、ズームコントローラ４の下部に２段階スイッチのように設けることにより、操作者の指Ｈなどをズームコントローラ４から離すことなく、その押下操作のみによって切換を行なうことができ、さらなる利便性の向上も図れる。

また、本実施形態の電子カメラ１は、切換スイッチ８を操作することにより、ズーム操作に係るモードの変更だけでなく、ズーム倍率直線１３のズーム範囲を変更するようになっている。図８（ｂ）に示すように、たとえばズーム倍率直線が０から１０までの１０段階に区切られており、現在のズーム倍率がズーム倍率直線の「５」段階目である場合、切換スイッチ８を操作することにより、図８（ｃ）に示すように、そのズーム倍率直線の中心位置が「５」段階目と変更なく、その両端が「０」および「１０」から「４．５」および「５．５」に変更される。すなわち、１段階分のズーム倍率間隔が小さくなる。この切換スイッチ８の操作によって、操作者はズームの微調整を容易に行うことができる。もちろん、切換スイッチ８の操作により、図８（ｃ）から図８（ｂ）のように、１段階分のズーム倍率間隔を大きくすることもできるので、最低ズーム倍率から最高ズーム倍率へのズームなどの最大ズーム幅内におけるズーム操作も容易に行うことができる。

すなわち、本実施形態の電子カメラ１によって、絶対位置を検出するズームコントローラ４を使用することにより、段階的な移動ではなく、指定されたズームポジションへ直接移動することができ、そのズームに係る映像データの画質についても時間が経つにつれ向上させることができる。

また、切換スイッチ８を操作することにより、慣れ親しんだ段階的にズームを行うモードも選択的に使用することができると共に、ズーム倍率の範囲を容易に変更することができるため、操作者に対する利便性の向上を図ることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、ズーム倍率直線１３によってズーム範囲が直線化されているが、他の実施形態において、操作者の指Ｈなどを円の周方向に摺動させて操作する湾曲状の操作領域４ｃを有してズームコントローラ４を形成し、ズーム倍率直線１３を曲線状にして併記しても良い。また、ズームコントローラ４の操作領域４ｃは、平面だけでなく曲面であっても良い。

本発明の電子カメラの一実施形態を示すブロック図 本実施形態のズームコントローラを示す正面図 本実施形態のズームコントローラおよび切替スイッチの回路を概略的に示す概略回路図 本実施形態のズームコントローラおよびＬＣＤを示す正面図 本実施形態のズームコントローラの表面に操作者の指Ｈを局部的に接触させた状態を示す図；（ａ）はズームコントローラと操作者の指を示している。（ｂ）はズーム倍率直線を示している。（ｃ）は、ズームされた映像データを示している。 本実施形態のズームコントローラの表面に操作者の指Ｈを接触させてからスライド移動させた状態を示す図；（ａ）はズームコントローラと操作者の指を示している。（ｂ）はズーム倍率直線を示している。（ｃ）は、ズームされた映像データを示している。 本実施形態の電子カメラのズーム処理を示すフローチャート 本実施形態の切替スイッチを操作したことによりズーム倍率直線のズーム範囲が変更された状態を示す図 従来の電子カメラにおける操作部の一例を示す回路図 従来の操作部の操作とズームの関係を示す図；（ａ）は操作部を示している。（ｂ）はズーム倍率直線を示している。（ｃ）は、ズームされた映像データを示している。

符号の説明

１ 電子カメラ
２ 演算装置
３ 記憶装置
４ ズームコントローラ
４ａ シート
４ｂ 可変抵抗器
４ｃ 操作領域
４ｄ 電極
４ｅ 透明シート
５ ズーム用モータ
６ フォーカス用モータ
７ 映像処理装置
８ 切換スイッチ
８ａ アクチュエータ
８ｂ 接点部
９ 光学レンズ
１０ 光電変換素子
１１ 記録装置
１２ 画像表示装置
１３ ズーム倍率直線

Claims (6)

1. 撮像面に結像された光学像に対して光学ズームまたは電子ズームを行なうズーム手段と、
   前記ズーム手段によるズーム範囲を表したズーム操作領域における操作点の絶対位置を検出することにより所望のズーム倍率を検出する操作手段と、
   前記ズーム手段のズーム倍率を前記所望のズーム倍率に直接的に変更する直接変更モードに基づいて前記ズーム手段を制御する制御手段と
   を備えている
   ことを特徴とする電子カメラ。
2. 前記ズーム手段は、前記電子ズームによって前記所望のズーム倍率までズームを完了させた後、そのズーム倍率全体の値を変化させず、前記光学ズームのズーム倍率が占める割合を増加させて前記電子ズームのズーム倍率が占める割合を減少させる作業を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
3. 前記制御手段により行なわれる制御について前記直接変更モードから前記操作手段の操作終了まで前記ズーム手段のズーム倍率を段階的かつ連続的に変更する段階変更モードに切り換える切換手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子カメラ。
4. 前記切換手段は、前記ズーム範囲を変更する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電子カメラ。
5. 前記操作手段は、可変抵抗器、感圧センサもしくは静電容量式センサを用いて形成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラ。
6. 前記切換手段は、前記操作手段の直線状操作領域の下方に位置しており、前記操作手段の操作後に前記操作手段を押下操作することにより２段階的に操作されるスイッチである
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラ。

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