JP5089522B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にいわゆる拡大画像と広画角画像との表示切り替えが可能な撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置には、撮像素子からの出力を用いて生成された画像のうち一部の領域を電子処理によって拡大する電子ズーム機能を有するものが多い。電子ズーム機能を利用することで、光学ズームだけでは得られない高倍率の画像を取得することができる。

電子ズーム機能を用いて撮像を行う際、静止した被写体であれば高倍率でズームインしても容易に該被写体を撮像範囲内に捉えることができる。ただし、運動会やスポーツ観戦等において、移動する被写体に対して高倍率でズームインすると、該被写体を常に撮像範囲内に捉えることが難しい。

このような問題を解消できるようにした撮像装置が特許文献１，２にて開示されている。これらの撮像装置は、撮像素子からの出力を用いて生成された画像のうち撮像（記録）には使用されない周辺画像部分を使用して、ビューファインダに、記録される撮像範囲の画像部分とともに該周辺画像部分も同時に表示するワイドビューモードを有する。これにより、表示された周辺画像部分を利用しながら、撮像範囲でのフレーミングを容易に行うことが可能となる。
特開２００６−１９８８２号公報 特開２００６−１４２２１号公報

撮像装置は、オートフォーカスを行う領域を表示するＡＦ枠や、測光を行う領域を表示する測光枠や、被写体（人物）の顔の検出位置を表示する顔枠といった被写体に関する情報をビューファインダ画像中の被写体に重ねて表示する機能を有する。また、撮像装置は、記録画像サイズ設定、ホワイトバランス設定、フラッシュのオン／オフ設定、単写／連写設定、タイマー設定等、撮像装置の設定に関する情報を、アイコンによってビューファインダ画像の周辺部分に重ねて表示する機能を有する。

しかしながら、撮像装置の設定に関する情報を多数表示した状態でワイドビューモードにすると、記録される画像部分とともに表示されている周辺画像部分が表示された情報によって見えなくなる。このため、ワイドビューモードをフレーミングにおいて有効に利用することができなくなる。

本発明は、ワイドビューモードにおいて、撮像装置の設定に関する情報の表示によってワイドビュー画像の周辺範囲が見えなくなることを回避しつつ、被写体に関する情報の確認をできるようにした撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子の出力を用いて画像を生成する画像生成手段と、表示手段と、該画像のうち第１の画像領域と該第１の画像領域を含み第１の画像領域よりも広い第２の画像領域とを切り替えて表示手段に表示させる表示制御手段と有する。該撮像装置は、被写体に関する第１の情報を表示手段に表示させる機能と該撮像装置の設定に関する第２の情報を表示手段のうち周辺画面領域に表示させる機能とを有する。そして、表示制御手段は、表示手段に第１の画像領域を表示させるときは、該表示手段への第１の情報及び第２の情報の表示を許容し、表示手段に第２の画像領域を表示させるときは、該表示手段への第１の情報の表示は許容して第２の情報の表示は制限することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮像素子を有し、被写体に関する第１の情報を表示手段に表示させる機能と該撮像装置の設定に関する第２の情報を表示手段のうち周辺画面領域に表示させる機能とを有する撮像装置に適用される。該制御方法は、撮像素子の出力を用いて画像を生成するステップと、該画像のうち第１の画像領域と該第１の画像領域を含み第１の画像領域よりも広い第２の画像領域とを切り替えて表示手段に表示させる表示制御ステップとを有する。そして、表示制御ステップにおいて、表示手段に第１の画像領域を表示させるときは、該表示手段への第１の情報及び第２の情報の表示を許容し、表示手段に第２の画像領域を表示させるときは、該表示手段への第１の情報の表示は許容して第２の情報の表示は制限することを特徴とする。

本発明によれば、第２の画像領域を表示させるときには被写体に関する情報の表示は許容し、撮像装置の設定に関する情報の表示は制限するので、第２の画像領域の周辺範囲が見えなくなることを回避できる。したがって、第２の画像領域を表示させた状態で、被写体に関する情報を確認しながら容易にフレーミングを行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、それぞれ本発明の実施例である撮像装置としてのデジタルカメラの構成を示す。

図１において、１００はデジタルカメラ（以下、カメラという）である。カメラ１００において、１０は撮像光学系としての撮像レンズ、１２は絞り機能を備えたシャッタである。１４は光学像（被写体像）を光電変換して電気信号を出力するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１６は撮像素子１４からのアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。

１８はタイミング発生部であり、撮像素子１４、 Ａ／Ｄ変換器１６及びＤ／Ａ変換器２６にクロック信号を供給する。該タイミング発生部１８は、メモリ制御部２２及び後述するシステム制御部５０により制御される。

２０は画像処理部（画像生成手段）であり、Ａ／Ｄ変換器１６又はメモリ制御部２２からのデジタル撮像信号に対して、画素補間処理、色変換処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等の各種画像処理を行う。これにより、撮像素子１４の出力を用いた画像データ（画像）が生成される。

また、画像処理部２０は、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行う。システム制御部５０は、その演算結果に基づいて、露光制御部４０、フォーカス制御部４２及びフラッシュ４８を制御する。これにより、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理が行われる。また、画像処理部２０は、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行い、その演算結果に基づいて、ＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０及び圧縮・伸長部３２を制御する。

画像処理部２０からの画像データ又はＡ／Ｄ変換器１６からのデジタル撮像信号は、メモリ制御部２２を介して画像表示メモリ２４又はメモリ３０に書き込まれる。

２８はＬＣＤ等により構成される画像表示部（表示手段）である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用画像データ（以下、ＥＶＦ画像という）は、後述する電子ズームＯＦＦ画像、ノーマルビュー画像又はワイドビュー画像として、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に送られる。ＥＶＦ画像が画像表示部２８で表示されることにより、電子ファインダ（ＥＶＦ）機能が実現される。

メモリ３０は、生成された静止画像や動画像を格納する。また、メモリ３０は、システム制御部５０の作業領域としても使用される。

３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長部であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。

４０はシャッタ１２を制御する露光制御部であり、フラッシュ４８と連携したフラッシュ調光機能も有する。

４２はフォーカス制御部であり、システム制御部５０とともに撮像レンズ１０のオートフォーカス制御（ＡＦ処理）を行う。ＡＦ処理により、合焦目標となる被写体に対する撮像レンズ１０の合焦状態が得られる。

４４は撮像レンズ１０の光学ズーム動作を制御するズーム制御部である。

４６はレンズバリア１０２の動作を制御するバリア制御部である。フラッシュ４８は、被写体に対して照明光を照射し、ＡＦ補助光の投光機能や前述したフラッシュ調光機能も有している。

露光制御部４０及びフォーカス制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されている。すなわち、システム制御部５０は、画像処理部２０において生成された画像データを用いた演算結果に基づいて、露光制御部４０及びフォーカス制御部４２を制御する。また、システム制御部５０は、露光制御部４０及びフォーカス制御部４２のほか、カメラ１００全体の動作を制御する。

さらに、システム制御部５０は、表示制御手段としても機能し、画像表示部２８でのＥＶＦ画像としての電子ズームＯＦＦ画像、ノーマルビュー画像及びワイドビュー画像の表示切り替えを制御する。また、システム制御部５０は、後述するカメラ１００の設定に関する情報及び被写体に関する各種情報表示要素の表示を制御する。

５２はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、コンピュータプログラム等のデータを記憶するメモリである。

５４は情報表示部であり、文字、画像、音声等を用いてカメラ１００の動作状態やメッセージ等を示す情報を出力する。情報表示部５４は、液晶表示素子やスピーカ等により構成されている。情報表示部５４は、一部の情報を光学ファインダ１０４を介してファインダ画面内に表示する。

５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、ＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

６０はモードダイアルであり、撮像モード（静止画撮像モードや動画撮像モード）、再生モード等の各機能を切り替え設定するために操作される。

６２は撮像準備スイッチ（ＳＷ１）であり、不図示のシャッタボタンの第１ストローク操作（半押し操作）によりＯＮとなり、測光結果に基づくＡＥ処理やＡＦ処理等の撮像準備動作を開始させる。

６４は撮像記録スイッチ（ＳＷ２）であり、シャッタボタンの第２ストローク操作（全押し操作）によりＯＮとなり、撮像記録動作を開始させる。ここにいう撮像記録動作は、シャッタ１２の開閉動作、撮像素子１４からの撮像信号に基づいて画像処理部２０にて画像データを生成する動作、画像データをメモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込む動作を含む。また、メモリ３０から画像データを読み出して、圧縮・伸長部３２で圧縮し、記録媒体２００又は２１０に記録する動作も含む。これら一連の撮像記録動作は、記録用画像の取得動作ということもできる。

６６は表示切替スイッチであり、ユーザが画像表示部２８での表示のノーマルビュー画像とワイドビュー画像の切り替え指示を入力するための操作部材である。

７０は各種ボタンやタッチパネル等を含む操作部であり、カメラ１００の機能選択や各種設定を行うためのメニュー画面を表示させたり、メニュー項目を決定したりするために操作される。また、操作部７０には、カメラ１００の設定に関する情報及び被写体に関する情報の画像表示部２８への表示をＯＮ／ＯＦＦする情報表示スイッチ（図示せず）が含まれる。

７２はユーザにより操作されるズームスイッチであり、望遠側へのズームを指示するテレスイッチと広角側へのズームを指示するワイドスイッチとにより構成されている。ズームスイッチ７２が操作されることにより、ズーム制御部４４は、撮像レンズ１０に、画角（倍率）を変更させる光学ズームを行わせる。また、ズームスイッチ７２が操作されることにより、システム制御部５０は、画像処理部２０に、生成した画像データのうち一部の画像領域の切り出しとその拡大処理を行わせる。これにより、電子ズームが行われる。

７４は被写体検出部（被写体検出手段）であり、画像処理部２０で生成された画像データから、パターンマッチング等の画像処理技術を用いて人物の顔等の被写体を検出する。

８０は電源制御部であり、電池残量の検出を行う電池検出部、電池からの電源電圧を所定の動作電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ部等を含む。

８６は電池であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池が使用される。８２，８４は電池８６とカメラ１００との電気的接続を行うためのコネクタである。

９０，９４はそれぞれ、記録媒体２００，２１０との通信を行うためのインタフェースであり、９２，９６はそれぞれ、記録媒体２００，２１０に接続されるコネクタである。

１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、無線通信等の通信機能を有する。

１１２は通信部１１０を介してカメラ１００に他の機器を接続するコネクタであり、無線通信を行う場合はアンテナが接続される。

記録媒体２００，２１０にはそれぞれ、カメラ１００との通信を行うためのインタフェース２０４，２１４、及びカメラ１００とインタフェース２０４，２１４との電気的接続を行うコネクタ２０６，２１６を有する。記録部２０２，２１２には、カメラ１００から出力される圧縮画像データや音声データが書き込まれる。記録部２０２，２１２は、半導体メモリや光ディスク等により構成される。

ここで、ＥＶＦ画像として画像処理部２０で生成された画像データのうち一部の画像領域としての第１の画像領域が電子ズームによって拡大された画像をノーマルビュー画像という。該ノーマルビュー画像を画像表示部２８の画面全体に表示させる表示モードをノーマルビューモードという。ノーマルビュー画像は、撮像によって記録される画像に相当する。

また、画像処理部２０で生成された画像データのうち、第１の画像領域を含み、該第１の画像領域よりも広い第２の画像領域に相当する画像をワイドビュー画像という。ワイドビュー画像を画像表示部２８の画面全体に表示させる表示モードをワイドビューモードという。第２の画像領域は、電子ズームが使用されていないときに画像表示部２８に表示される画像領域よりも狭いが、第１の画像領域よりは広い画像領域に相当する。なお、電子ズームが使用されていないときに画像表示部２８に表示される画像を、電子ズームＯＦＦ画像という。

カメラ１００（システム制御部５０）は、画像表示部２８に、オートフォーカスのための焦点検出領域を表示するＡＦ枠、測光領域を表示するＡＥ枠、人物の顔の検出位置（被写体検出領域）を表示する顔枠等の被写体に関する情報を表示する機能を有する。また、被写体に関する情報には、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）における白色を取り出す領域（白色抽出領域）も含まれ、該白色抽出領域は、ＷＢ枠として表示される。これら被写体に関する情報は、画像表示部２８に表示されたＥＶＦ画像における被写体又はその近傍に重畳されて表示される。

なお、被写体に関する情報としては、ＡＦ枠，ＡＥ枠、顔枠及びＷＢ枠のすべてを含む必要はなく、これらのうち少なくとも１つを含めばよい。また、ＡＦ枠，ＡＥ枠、顔枠及びＷＢ枠以外の被写体に関する情報を含んでいてもよい。

また、カメラ１００（システム制御部５０）は、記録画像サイズ設定、ホワイトバランス設定、フラッシュのオン／オフ設定、単写／連写設定、タイマー設定等、カメラ１００の設定に関する情報を、アイコンによって表示する機能を有する。その他、撮像モード、露出補正値、圧縮率、記録画素数、ＩＳＯ感度、残動画撮影時間、残静止画撮像枚数等も、カメラ１００の設定に関する情報に含まれる。これらカメラ１００の設定に関する情報（アイコン）は、画像表示部２８における周辺画面領域にて、ＥＶＦ画像に重畳されて表示される。

図２のフローチャートには、システム制御部５０にて行われる表示制御処理の流れを示している。この処理（制御方法）は、コンピュータプログラムに従って実行される。

カメラ１００の電源が投入（ＯＮ）されると、システム制御部５０が起動する。システム制御部５０は、画像表示部２８にＥＶＦ画像（電子ズームＯＦＦ画像）を表示する。その後、システム制御部５０は、ズームスイッチ７２が操作されて電子ズーム状態になったか否かを判定する。電子ズーム状態になった場合はノーマルビューモードに入り、画像表示部２８に、電子ズーム倍率に応じたノーマルビュー画像を表示させる。

ステップＳ１１０１では、表示切替スイッチ６６がノーマルビュー側とワイドビュー側のいずれかに操作されたか否かを判定する。ノーマルビュー側に操作された場合はステップＳ１１０４に、ワイドビュー側に操作された場合はステップＳ１１０２に進む。ノーマルビュー側にもワイドビュー側にも操作されていない場合は、このステップでの判定をする前の表示モードを維持する。

ステップＳ１１０２では、システム制御部５０は、ワイドビューモードに入り、画像表示部２８へのワイドビュー画像の表示を開始する。ワイドビューモードでは、撮像素子１４の出力を用いて生成された画像データのうち一部の領域を切り出して、撮像（記録）用の画像範囲（第１の範囲：以下、撮像範囲という）の画像として画像表示部２８に表示する。さらに、ワイドビューモードでは、該撮像範囲の画像だけではなく、撮像範囲外の周辺範囲（第２の範囲：以下、非撮像範囲ともいう）の画像も同時に表示する。

ワイドビューモードでは、ズームスイッチ７２のテレスイッチの操作により画角を望遠側に変更することができるとともに、ワイドスイッチの操作により画角を広角側に変更することができる。

また、ワイドビューモードでは、ワイドビュー画像のうち撮像範囲をユーザが明確に認識できるように、画像表示部２８上において、ワイドビュー画像のうち撮像範囲を枠で囲んで表示する。

ただし、図３に示すように、ワイドビュー画像のうちノーマルビュー画像に相当する撮像範囲１２０１と非撮像範囲１２０２との表示状態を異ならせてもよい。図３では、撮像範囲１２０１を通常の非透過表示状態とし、非撮像範囲１２０２を半透過表示状態としている。これ以外に、撮像範囲１２０１を通常のフルカラー表示状態とし、非撮像範囲１２０２をモノクロ表示状態としてもよい。

ワイドビューモードにおいて、ステップＳ１１０３では、システム制御部５０は、前述した被写体に関する情報（第１の情報：図には「被写体情報」と記す）の画像表示部２８への表示は許容する。しかし、カメラ１００の設定に関する情報（第２の情報：図には「設定情報」と記す）の画像表示部２８への表示は制限（禁止）する。

一方、ステップＳ１１０４では、システム制御部５０は、ノーマルビューモードによる画像表示部２８へのワイドビュー画像の表示を開始する。

そして、ステップＳ１１０５では、システム制御部５０は、被写体に関する情報とカメラ１００の設定に関する情報の双方についての画像表示部２８への表示を許容する。これにより、被写体に関する情報とカメラ１００の設定に関する情報のいずれか一方のみの表示と双方の同時表示が許容される。

その後、ステップＳ１１０６において、システム制御部５０は、被写体に関する情報（例えばＡＦ枠、ＡＥ枠、ＷＢ枠又は顔枠）を取得したか否かを判定する。被写体に関する情報を取得していない場合は、そのまま本処理を終了する。一方、被写体に関する情報を取得した場合は、ステップＳ１１０７に進む。

ステップＳ１１０７では、システム制御部５０は、現在の表示モードがワイドビューモードか否かを判定する。ワイドビューモードでなければ（ノーマルビューモードであれば）ステップＳ１１０９に進み、ワイドビューモードであればステップＳ１１０８に進む。

ステップＳ１１０８では、システム制御部５０は、被写体に関する情報を示す枠の大きさを算出する。具体的には、ノーマルビュー画像にて表示する枠の大きさをαとし、ワイドビュー画像全体のサイズに対する撮像範囲のサイズの割合をβ（例えば、０．５）とするとき、α×βを計算する。なお、αは、電子ズーム倍率に応じて求められる。これにより、ワイドビュー画像における撮像範囲に重畳表示される枠の大きさを、該撮像範囲の大きさに合わせることができる。その後、ステップＳ１１０９に進む。

ステップＳ１１０９では、システム制御部５０は、前述した情報表示スイッチにより被写体に関する情報を表示するモードが設定されているか否かを判定する。該モードが設定されているときは、表示モードにかかわらず、ステップＳ１１０６にて取得した被写体に関する情報を、画像表示部２８に表示されているノーマルビュー画像上又はワイドビュー画像における撮像範囲上に重畳表示させる。

また、本ステップにおいて、システム制御部５０は、情報表示スイッチによりカメラ１００の設定に関する情報を表示するモードが設定されているか否かも判定する。該モードが設定されているときは、現在の表示モードがノーマルビューモードである場合に限り、カメラ１００の設定に関する情報を画像表示部２８に表示されているノーマルビュー画像上に重畳表示させる。すなわち、現在の表示モードがワイドビューモードである場合には、カメラ１００の設定に関する情報の表示を行わない。

図３には、ワイドビュー画像の撮像範囲において、被写体に関する情報（ＡＦ枠，ＡＥ枠又はＷＢ枠）１２０３が被写体に重畳されて表示されている例を示している。ワイドビューモードにおいて、カメラ１００の設定に関する情報の表示が制限されることで、ワイドビュー画像における周辺範囲（非撮像範囲）がカメラ１００の設定に関する情報の表示によって見えなくなることを回避できる。したがって、この周辺範囲の画像も利用しながら撮像範囲でのフレーミングを行うことができる。

また、図４には、ノーマルビュー画像１３０１上に、被写体に関する情報（ＡＦ枠，ＡＥ枠又はＷＢ枠）１３０２が被写体に重畳されて表示され、カメラ１００の設定に関する様々な情報１３０３が画像表示部２８の周辺画面領域に表示されている例を示している。

以上説明したように、本実施例によれば、ワイドビューモードにおいて被写体に関する情報の表示は許容するが、カメラ１００の設定に関する情報の表示は制限することで、ワイドビュー画像の周辺範囲も有効に利用して撮像範囲でのフレーミングを行うことができる。したがって、高い電子ズーム倍率が設定されている場合においても、動く被写体を追い易く、該被写体を撮像範囲内に捉えた撮像を容易に行うことができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

本発明の実施例であるデジタルカメラの構成を示すブロック図。 実施例における表示制御処理の流れを示すフローチャート。 実施例におけるワイドビューモードでの表示例を示す図。 実施例におけるノーマルビューモードでの表示例を示す図。

符号の説明

１０ 撮像レンズ
１２ シャッタ
１４ 撮像素子
２０ 画像処理部
２８ 画像表示部
５０ システム制御部
７４ 被写体検出部
１００ デジタルカメラ

Claims (4)

1. 撮像素子を有する撮像装置であって、
   前記撮像素子の出力を用いて画像を生成する画像生成手段と、
   表示手段と、
   前記画像のうち第１の画像領域と該第１の画像領域を含み前記第１の画像領域よりも広い第２の画像領域とを切り替えて前記表示手段に表示させる表示制御手段と有し、
   該撮像装置は、被写体に関する第１の情報を前記表示手段に表示させる機能と該撮像装置の設定に関する第２の情報を前記表示手段のうち周辺画面領域に表示させる機能とを有し、
   前記表示制御手段は、前記表示手段に前記第１の画像領域を表示させるときは、該表示手段への前記第１の情報及び前記第２の情報の表示を許容し、前記表示手段に前記第２の画像領域を表示させるときは、該表示手段への前記第１の情報の表示は許容して前記第２の情報の表示は制限することを特徴とする撮像装置。
2. 前記表示制御手段は、前記表示手段に前記第２の画像領域と前記第１の情報を表示するときは、前記第２の画像領域のうち前記第１の画像領域に相当する第１の範囲と該第１の範囲外の第２の範囲とで表示状態を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の情報は、焦点検出領域、測光領域、白色抽出領域、及び被写体検出領域のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 撮像素子を有し、被写体に関する第１の情報を表示手段に表示させる機能と該撮像装置の設定に関する第２の情報を前記表示手段のうち周辺画面領域に表示させる機能とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像素子の出力を用いて画像を生成するステップと、
   前記画像のうち第１の画像領域と該第１の画像領域を含み前記第１の画像領域よりも広い第２の画像領域とを切り替えて表示手段に表示させる表示制御ステップとを有し、
   前記表示制御ステップにおいて、前記表示手段に前記第１の画像領域を表示させるときは、該表示手段への前記第１の情報及び前記第２の情報の表示を許容し、前記表示手段に前記第２の画像領域を表示させるときは、該表示手段への前記第１の情報の表示は許容して前記第２の情報の表示は制限することを特徴とする撮像装置の制御方法。