(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1に係る撮像装置21の構成を示すブロック図である。図1に示す撮像装置21は、例えば、デジタルスチルカメラである。
撮像装置21は、ユーザにより補助モードが選択されると、後述する撮像素子により得られ、所定の画像処理を施した画像信号に基づく撮影画像(以下、第1の画像と呼ぶ)を表示する。また、撮像装置21は、第1の画像の一部をトリミングし、演算処理を施して拡大した拡大画像(以下、第2の画像と呼ぶ)を第1の画像と共に表示する。第1の画像および第2の画像は、それぞれ異なる表示領域に同時に表示される。また、撮像装置21は、第2の画像の画像範囲を示すための枠(以下、電子ズーム枠と呼ぶ)を第1の画像に重畳させた状態で表示する。ユーザにより電子ズーム枠の大きさや位置が決定され、第2の画像の構図が確定すると、撮像装置21は、第2の画像と同じ倍率になるように被写体の像を光学的に変倍する。
また、撮像装置21は、複数の画像フォーマットに対応する。本実施の形態では、撮像装置21は、横:縦のアスペクト比が4:3の画像フォーマットと、16:9の画像フォーマットとに対応するものとして説明する。以下、画像範囲の横:縦のアスペクト比が4:3である画像フォーマットを標準画像フォーマットと呼び、画像範囲の横:縦のアスペクト比が16:9である画像フォーマットをワイド画像フォーマットと呼ぶ。
図1において、撮像装置21は、撮影レンズ群1と、撮像素子2と、撮像素子駆動制御部3と、アナログ信号処理部4と、A/D変換部5と、デジタル信号処理部6と、マイクロコンピュータ7と、ズームレンズ駆動部8と、補助モード選択スイッチ(SW)9aと、電子ズーム枠移動スイッチ(SW)9bと、ズームレバー10と、画像フォーマット選択スイッチ(SW)11と、操作パネル制御部12と、LCD表示部13と、表示制御部14と、バッファメモリ15と、記録メディア16と、記録制御部17と、記憶部18とを備える。
撮影レンズ群1は、被写体の光学的な像を変倍可能に形成する撮像光学系である。撮影レンズ群1は、変倍時に光軸に沿って移動するズームレンズ1aを含む。撮像素子2は、例えば、CCDイメージセンサであり、撮像素子駆動制御部3によって駆動される。撮像素子2は、撮影レンズ群1を介して受光した被写体の像を電子信号に変換し、画像信号として出力する。撮像素子2の横:縦のアスペクト比は、例えば、ワイド画像フォーマットと同じアスペクト比である16:9である。撮像装置21がワイド画像フォーマットに対応する場合、撮像素子2の領域のほぼ全ての信号が使用され、標準画像フォーマットに対応する場合、撮像素子2の中央部の4:3の領域の信号が使用される。
アナログ信号処理部4は、撮像素子2から出力される画像信号に、ガンマ処理などの所定のアナログ信号処理を施す。A/D変換部5は、アナログ信号処理部4から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。デジタル信号処理部6は、デジタル変換された画像信号に対して、ノイズ除去や輪郭強調などのデジタル処理を施す。
記憶部18は、例えば、ROMあるいはRAM等のメモリであって、第1および第2の画像をLCD表示部13に表示するために必要な情報(以下、補助モード関連情報と呼ぶ)を格納する。補助モード関連情報は、例えば、第1の画像、第2の画像、および電子ズーム枠の大きさや表示位置を示す情報を含む。また、補助モード関連情報は、第1および第2の画像に関する情報(以下、画像情報と呼ぶ)をLCD表示部13に表示するために必要な情報を含む。
マイクロコンピュータ7は、撮像装置21の諸設定や撮影操作の制御、または撮像素子2から得られる画像信号の表示、記録等の制御、記録された画像データの再生表示、さらには図示しないパーソナルコンピュータやプリンタなど、他の機器との情報通信の制御など、撮像装置21の動作全般を制御する。マイクロコンピュータ7は、ユーザにより補助モードが選択されると、記憶部18から補助モード関連情報を読み出し、デジタル信号処理部6によって処理された画像信号と共に表示制御部14に渡す。
ズームレンズ駆動部8は、ズームレンズ1aを光軸L方向に駆動し、撮像素子2に結像する被写体の焦点距離、すなわち被写体の結像倍率を変化させる。ズームレンズ駆動部8がズームレンズ1aを広角側に駆動し、焦点距離が短くなると、撮像素子2に結像する光学的な被写体の像は小さくなる。一方、ズームレンズ駆動部8がズームレンズ1aを望遠側に駆動し、焦点距離が長くなると、撮像素子2に結像する被写体の像は大きくなる。ズームレンズ1aはステッピングモータなどの駆動装置にてステップ駆動されるので、焦点距離はステップ数に応じて一義的に決定される。このように、ズームレンズ1aおよびズームレンズ駆動部8からなる光学ズーム手段によって光学的に変倍された被写体の像は、撮像素子2によって画像信号に変換される。これにより、光学ズームによる画像が得られる。ここで、光学ズームにより画像を得るとは、光学的に変倍した被写体の像を画像信号に変換することによって画像を得ることをいう。
補助モード選択スイッチ9aは、ユーザによって操作される操作入力手段の一つであり、補助モードを選択するために用いられる。
電子ズーム枠移動スイッチ9bは、ユーザによって操作される操作入力手段の一つであり、電子ズーム枠を移動させるために用いられる。
ズームレバー10は、ユーザによって操作される操作入力手段の1つであり、ズームレンズ1aを移動させて焦点距離、すなわち被写体の像の倍率を指示するために用いられる。また、ズームレバー10は、電子ズーム枠の大きさを指示するために操作される。また、ズームレバー10は、記録メディア16に記録された画像をLCD表示部13に表示させる際の画像の倍率を指示するために操作される。
画像フォーマット選択スイッチ11は、ユーザによって操作される操作入力手段の一つであり、標準画像フォーマットとワイド画像フォーマットとを切替えるために用いられる。
操作パネル制御部12は、撮像装置21の各部に設置された電源やシャッタ、メニュー切替えボタンなど様々な操作入力手段からの信号を制御する。操作パネル制御部12は、補助モード選択スイッチ9a、電子ズーム枠移動スイッチ9b、ズームレバー10、または画像フォーマット選択スイッチ11が操作されると、操作内容をマイクロコンピュータ7に通知する。
表示制御部14は、LCD表示部13に表示させる画像や情報を制御する。表示制御部14は、マイクロコンピュータ7からの指示に従い、LCD表示部13に表示させる画像の画像範囲を定義する。例えば、LCD表示部13が、アスペクト比が16:9となるワイド形状を有している場合、表示制御部14は、ワイド画像フォーマットの画像を表示する際に、LCD表示部13の画面全域を用いて画像を表示し、標準画像フォーマットの画像を表示する際には、例えば画面の左右端の領域を使用せずに、画面の中央部に画像を表示する。また、表示制御部14は、補助モード関連情報および画像信号を受け取ると、補助モード関連情報に基づき、画像情報や電子ズーム枠と共に、第1の画像および第2の画像をLCD表示部13に表示させる。
表示制御部14は、撮影画像である第1の画像の一部の領域に演算処理を施して拡大し、第2の画像として表示する。第2の画像は、第1の画像のうち、電子ズーム枠で囲まれた領域を拡大したものである。また、表示制御部14は、マイクロコンピュータ7からの指示に従って電子ズーム枠の配置や大きさを変更し、それと共にLCD表示部13に出力する第2の画像を更新する。このように、マイクロコンピュータ7および表示制御部14からなる電子ズーム手段によって、第2の画像が生成される。これにより、電子ズームによる画像が得られる。ここで、電子ズームにより画像を得るとは、第1の画像の一部の領域、すなわち電子ズーム枠で囲まれている領域に演算処理を施して拡大画像を生成することをいう。
LCD表示部13は、撮像装置21に設置された液晶パネル(LCD)などの表示部である。近年、液晶パネルの普及に伴い、低価格でワイド画面にも対応する大きな表示装置の搭載が可能となってきている。LCD表示部13は、撮像素子2より得られ、所定の画像処理が施された画像信号を可視画像としてユーザに表示する。また、LCD表示部13は、撮像装置21の設定を行うメニュー画面、露出や合焦の状態など撮影に必要な情報等を表示する。
バッファメモリ15は、撮像装置21に内蔵されており、画像データを一時的に保存する。記録メディア16は、例えば、着脱可能な半導体メモリカードであり、撮影された画像データや、撮影時の設定などの情報を記録保存する。
記録制御部17は、画像データや撮影時の設定などの情報を、バッファメモリ15あるいは記録メディア16に記録する。
次に、上記のような構成を有する撮像装置21の動作について説明する。図2は、撮影時における撮像装置21の動作を示すフローチャートである。
ステップS11において、撮像装置21の電源が投入されて起動し、撮影準備のための初期設定がなされる。初期設定は、例えば、バッテリチェックや、レンズ初期位置移動、記録メモリチェックなどである。ユーザ(撮影者)によって図示しない動作モードスイッチが操作され、撮影モードが選択される。撮像素子2は、画像信号を出力し、撮像素子2から出力された画像信号は、アナログ信号処理部4、A/D変換部5およびデジタル信号処理部6を介してマイクロコンピュータ7に出力される。表示制御部14は、マイクロコンピュータ7から画像信号を受け取り、LCD表示部13に画像を表示する。これにより、撮影準備が可能な状態となる。
ステップS12において、撮像装置21は、ユーザによって選択された画像フォーマットを受け付ける。ユーザは、画像フォーマット選択スイッチ11を操作し、標準画像フォーマットまたはワイド画像フォーマットのいずれかの画像フォーマットを選択する。ここで、撮像装置21には、所定の画像フォーマットがデフォルトとして設定されている。例えば、標準画像フォーマットがデフォルトとして設定されている場合、ユーザの操作によって画像フォーマットが変更されるまで、標準画像フォーマットの画像がLCD表示部13に表示される。以下、標準画像フォーマットが選択された場合を例に説明する。
ステップS13において、撮像装置21は、ユーザによって選択された補助モード(以下、第1の補助モードと呼ぶ)を受け付ける。ユーザは、補助モード選択スイッチ9aを操作し、第1の補助モードを選択する。
続くステップS14において、補助モード設定処理が行われる。図3は、図2に示す補助モード設定処理における撮像装置21の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS25において、マイクロコンピュータ7は、ズームレンズ駆動部8にズームレンズ1aを駆動させ、最短焦点距離状態とする。最短焦点距離状態とは、焦点距離が最短となる広角端(ワイド端)にズームレンズ1aが位置する状態であり、このとき、光学ズームの倍率は1.0倍である。操作パネル制御部12は、ズームレンズ駆動部8によるズームレンズ1aの駆動に先立ち、ズームレバー10をズームレンズ駆動部8から切り離し、ユーザによるズームレバー10の操作によって、ズームレンズ1aが駆動されないようにする。
次に、マイクロコンピュータ7は記憶部18を参照し(ステップS26)、記憶部18から補助モード関連情報を読み出す(ステップS27)。マイクロコンピュータ7は、読み出した補助モード関連情報を画像信号と共に表示制御部14に渡す。
続くステップS28〜S30において、表示制御部14は、受け取った補助モード関連情報に基づき、電子ズーム枠および画像情報と共に、第1の画像および第2の画像をLCD表示部13に表示させる。
ステップS28において、表示制御部14は、マイクロコンピュータ7から受け取った画像信号に基づく撮影画像を第1の画像P1としてLCD表示部13の左半分の領域に表示させる。ここで、LCD表示部13に表示される第1の画像は、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にあるときに形成された画像である。
ステップS29において、表示制御部14は、電子ズーム枠をLCD表示部13に表示させる。電子ズーム枠Faは、第1の画像に重畳した状態で表示される。電子ズーム枠のアスペクト比は、ステップS12において選択された画像フォーマットのアスペクト比に対応する。ここでは、電子ズーム枠Faのアスペクト比は、標準画像フォーマットのアスペクト比に対応するものとする。また、補助モード関連情報には、初期設定として、電子ズーム枠の大きさが第1の画像の半分の大きさであることを示す情報が含まれているものとする。したがって、電子ズーム枠は、第1の画像の半分の大きさでLCD表示部13に表示される。
ステップS30において、表示制御部14は、第2の画像をLCD表示部13に表示させる。表示制御部14は、第1の画像において電子ズーム枠で囲まれた範囲の画像に演算処理を施して拡大し、LCD表示部13の右側に表示する。このとき、LCD表示部13において、第2の画像は、第1の画像とは異なる表示領域に表示される。
また、表示制御部14は、第1の画像および第2の画像の下部に、それぞれ画像情報C1およびC2を表示させる。第1の画像は、ズームレンズが最短焦点距離状態にあるときの撮影画像であるため、表示制御部14は、第1の画像に関する画像情報として、LCD表示部13に"光学画像:1.0倍"と表示させる。また、表示制御部14は、第2の画像の倍率を算出し、算出した倍率を画像の区別と共に画像情報としてLCD表示部13に表示させる。例えば、第2の画像の倍率が2倍である場合、表示制御部14は、LCD表示部13に"電子ズーム画像:2.0倍"と表示させる。
図4(a)は、第1の補助モードが選択された場合に、LCD表示部13に表示される画像の一例を示す図である。図4(a)において、第1の画像P1および第2の画像P1は、左右に並んだ状態でLCD表示部13に表示されており、電子ズーム枠は、第1の画像P1に重畳した状態で表示されている。また、第1の画像P1および第2の画像P2の下部には、それぞれの画像に関する画像情報が表示されている。
図2の説明に戻り、ステップS15において、撮像装置21は、ユーザからの構図の変更指示を受け付ける。ユーザは、第1の画像P1および電子ズーム枠Faを参照しながら、最終的に求める画像となる第2の画像P2の構図を決定する。ユーザは、第2の画像P2の倍率を変更したい場合、ズームレバー10を操作して電子ズーム枠Faの大きさを変更する。操作パネル制御部12は、ズームレバー10の操作内容を示す操作指示信号を生成してマイクロコンピュータ7に渡す。マイクロコンピュータ7は、操作指示信号が示す倍率を表示制御部14に通知する。表示制御部14は、通知された倍率に従って、電子ズーム枠Faの大きさおよび第2の画像P2の倍率を変更する。また、このとき、表示制御部14は、第2の画像P2の倍率を示す画像情報C2の表示も更新する。
さらに、ユーザは、電子ズーム枠移動スイッチ9bを操作し、第1の画像P1中における電子ズーム枠Faの位置を移動させて、最適な構図を決定する。電子ズーム枠移動スイッチ9bの操作による電子ズーム枠の配置変更の指示は、操作パネル制御部12およびマイクロコンピュータ7を介して表示制御部14に通知される。表示制御部14は、マイクロコンピュータ7からの指示に従い、第1の画像P1に重畳して表示されている電子ズーム枠Faを移動させる。また、表示制御部14は、電子ズーム枠Faの移動に伴い、第2の画像P2の表示を更新する。
図4(b)は、ユーザにより構図の変更が指示された場合に、LCD表示部13に表示される画像の一例を示す図である。図4(a)において、第1の画像P1の中央に配置されていた電子ズーム枠Faは、図4(b)において、画像の左端に移動されている。この電子ズーム枠Faの移動に伴い、電子ズーム枠Fa内の画像を表示するための画像信号に演算処理が施され、第2の画像P2の表示が更新される。また、図4(b)において、電子ズーム枠Faの大きさは、図4(a)の状態から縮小されている。電子ズーム枠Faが縮小されたため、図4(b)に示すように、第2の画像P2は拡大されて表示される。
図2の説明に戻り、ステップS16において、撮像装置21は、第2の画像の構図が確定したか否かを判断する。ユーザは、構図が確定すると、図示しない決定キーを押圧する。当該決定キーが押圧されると、操作パネル制御部12は、決定キーが操作されたことを示す決定指示信号を生成してマイクロコンピュータ7に渡す。マイクロコンピュータ7は、決定指示信号を受け取ると、拡大画像の構図が確定したと判断する。構図が確定しない場合、つまり、ユーザにより決定キーが押圧されない場合、撮像装置21は、ステップS15の動作に戻る。
一方、構図が確定した場合、つまり、ユーザにより決定キーが押圧された場合、撮像装置21は、続くステップS17において、構図適合処理を行う。図5は、図2の構図適合処理における撮像装置21の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS31において、マイクロコンピュータ7は、操作パネル制御部12を介して構図確定指示を受け取ると、第2の画像P2を表示するための画像信号(以下、第2の画像信号と呼ぶ)をバッファメモリ15に格納するよう記録制御部17に指示する。記録制御部17は、第2の画像信号をバッファメモリ15に格納する。そして、マイクロコンピュータ7は、バッファメモリ15に格納された第2の画像信号を表示制御部14に渡す。
ステップS32において、表示制御部14は、第2の画像信号に基づく画像をLCD表示部13に表示する。構図が確定される前に表示されている第2の画像P2と異なり、バッファメモリ15に格納されている第2の画像信号に基づく画像は、更新されずにLCD表示部13に表示される。以下、更新されずに表示される第2の画像信号に基づく画像を、第2の画像P2と区別するために参照画像と呼ぶ。
図4(c)は、第1の画像および参照画像がLCD表示部13に表示された場合における表示画像の一例を示す図である。図4(c)に示すように、参照画像P3は、第2の画像P2が表示されていた領域に表示される。第2の画像P2の構図が確定すると、表示制御部14は、LCD表示部13に表示させる画像を第2の画像から参照画像P3に切り替える。また、このとき、表示制御部14は、電子ズーム枠Faを非表示とする。また、表示制御部14は、参照画像に関する情報である画像情報C3をLCD表示部13に表示させる。図4(c)では、画像情報C3として"参照画像"が表示されている。
ステップS33において、マイクロコンピュータ7は、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にあるときに形成された第1の画像P1に対する参照画像P3の倍率を算出する。
続くステップS34において、撮像装置21は、被写体の像を光学的に拡大する。マイクロコンピュータ7は、ズームレンズ駆動部8にズームレンズ1aを駆動させ、被写体の像の倍率が参照画像P3の倍率と等しくなる位置にズームレンズ1aを移動させる。これにより、光学ズームにより得られた第1の画像P1がLCD表示部13に表示されることとなる。LCD表示部13に表示されている第1の画像P1の倍率は、参照画像P3の倍率に等しい。
ユーザは、第1の画像P1の構図が参照画像P3の構図と一致するように撮像装置21の向きを変え、光学ズームにより得られた第1の画像の構図を決定する。図4(c)は、参照画像P3を元に、第1の画像P1における構図が決定された際にLCD表示部13に表示される画像の一例を示す図である。
図2の説明に戻り、ステップS18において、撮影準備が行われる。ユーザが図示しないレリーズスイッチ(シャッタボタン)を半押しすると、露出決定のための測光作業や、オートフォーカス機能による合焦作業が行われる。
ステップS19において、ユーザがレリーズスイッチを全押しすると、図示しないシャッタ機構の開閉により、被写体の像が撮像素子2に露光されて電気信号に変換され、画像信号として出力される。画像信号は、アナログ信号処理部4、A/D変換部5、およびデジタル信号処理部6によって処理される。マイクロコンピュータ7は、デジタル信号処理部6から出力される画像信号を記録制御部17に渡す。ステップS20において、記録制御部17は、受け取った画像信号を記録メディア16に記録する。これにより、撮影が完了する。
なお、撮影完了後、プレビュー機能がONの場合には、ステップS21において、撮影した画像がLCD表示部13に一定時間表示される。これにより、ユーザは、撮影した画像を確認することができる。
以上のように、本実施の形態によれば、撮像装置には、ズームレンズが最短焦点距離状態にあるときに形成された撮影画像と、当該撮影画像の一部の領域に演算処理を施して拡大した拡大画像とが表示される。また、撮影画像には、拡大画像の範囲を示す電子ズーム枠が表示される。これにより、ユーザは、ズーミング時の構図を確認すると共に、変倍された画像が撮影画像のどこに位置するのかを容易に確認することができる。したがって、光学ズームにより得られた画像のみが表示される従来の撮像装置に比べ、効率よく構図を決定することができる。また、電子ズーム枠の大きさや位置を調整することによって、拡大画像の構図を決定することができるため、ユーザは、拡大画像の構図を決定する際に、カメラの向きやズームレンズ等の撮像光学系を調整する必要がない。したがって、迅速かつ容易に構図を決定することができる。
また、拡大画像の構図が確定すると、撮像装置は、拡大画像の倍率に応じて、被写体の像を光学的に変倍する。これにより、ズーム作業の2度手間を防止することができると共に、電子ズームによる画像の拡大に伴う画質の劣化を防止することができる。
さらに、光学ズームにより得られた撮影画像は、構図が確定した拡大画像と共に表示される。したがって、ユーザは、撮像装置の向きを変えることによって、光学ズームにより得られた撮影画像の構図を拡大画像の構図と確実に一致させることができる。
また、LCD表示部は、ワイド画像フォーマットのアスペクト比に対応するため、ワイド画面を活用して、複数の画像を同時に表示することができる。
また、ズームレバーは、光学ズームの変倍率と電子ズーム枠の大きさに関する情報とを受け付ける。このように、同一の操作入力手段が光学ズームの変倍率および電子ズーム枠の大きさに関する情報の双方を受け付けることによって、部品点数が削減されることとなるため、撮像装置を安価に構築することができる。
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る撮像装置21の構成を示すブロック図である。
実施の形態1では、撮像装置は、拡大画像の構図が確定すると、拡大画像を更新せずに表示していた。また、撮像装置は、拡大画像と共に表示する撮影画像の画像領域内に拡大画像の範囲を示す電子ズーム枠を表示していた。これに対し、本実施の形態に係る撮像装置は、拡大画像の構図が確定すると、撮影画像を更新せずに表示する。以下、更新せずに表示される撮影画像を参照画像と呼ぶ。参照画像は、光学ズームにより得られる撮影画像と共に表示される。また、本実施の形態において、撮像装置は、光学ズームにより得られる撮影画像の範囲を示す枠(以下、光学ズーム枠と呼ぶ)を参照画像の画像領域内に表示する。以下、実施の形態1において選択される補助モードと区別するために、本実施の形態において選択される補助モードを第2の補助モードと呼ぶ。
図6に示す撮像装置21は、図1に示す実施の形態1に係る撮像装置21と比較すると、角速度センサ19と、ぶれ補正レンズ駆動部20とをさらに備え、撮影レンズ群1は、ぶれ補正レンズ1bをさらに含む点で相違する。それ以外の構成は、実施の形態1と同様であるため、図1と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
角速度センサ19は、例えばジャイロであって、撮像装置21の角速度を検出する。角速度センサ19は、例えば、ぶれ補正機能を搭載した撮像装置21に搭載されている。
マイクロコンピュータ7は、角速度センサ19によって検出された角速度に基づいて、ユーザの手ぶれ等による画像の変動速度を算出する。具体的には、マイクロコンピュータ7は、光軸Lに垂直な画像面に対する縦軸方向および/または横軸方向の画像の変動速度を算出する。
ぶれ補正レンズ駆動部20は、マイクロコンピュータ7によって算出された変動速度に応じて、補正レンズ1bを駆動する。具体的には、ぶれ補正レンズ駆動部20は、光軸Lに垂直な画像面に対して、縦軸方向および/または横軸方向にぶれ補正レンズ1bを移動させ、手ぶれ等による撮影時の像ぶれを補正する。
本実施の形態において、記憶部18に格納されている補助モード関連情報は、光学ズーム枠を表示するために必要な情報をさらに含む。光学ズーム枠を表示するために必要な情報とは、例えば、光学ズーム枠の形状や大きさ、配置に関する情報である。
本実施の形態に係る撮像装置21の動作は、図2に示す実施の形態1に係る撮像装置21の動作と比較すると、ステップS13において選択される補助モードと、ステップS17における構図適合処理とが相違する。それ以外の動作は、第1の実施形態と同様であるため、図2および図3を援用し、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図2のステップS13において、撮像装置21は、ユーザによって選択された補助モードを受け付ける。ここで、実施の形態1において選択される第1の補助モードと区別するために、実施の形態2において選択される補助モードを第2の補助モードと呼ぶ。
実施の形態1と同様に、ステップS15において、ユーザは、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にあるときに形成された第1の画像P1中に表示された電子ズーム枠Faの大きさをズームレバー10で変更し、あるいは電子ズーム枠Faを電子ズーム枠移動スイッチ9bにて上下左右に移動して、電子ズーム枠Fa内の画像を拡大した第2の画像P2を参照しながら構図を決定する。
図7(a)は、ユーザが第2の画像P2の構図を決定する際に、LCD表示部13に表示される画像の一例を示す図である。なお、図7(a)に示す画像は、ユーザが構図を確定する直前の状態である。
ユーザが第2の画像P2の構図を確定し、図示しない決定キーを押圧すると、撮像装置21は、ステップS17において、構図適合処理を行う。図8は、図2の構図適合処理における撮像装置21の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS41において、マイクロコンピュータ7は、第1の画像P1を表示するための画像信号(以下、第1の画像信号と呼ぶ)をバッファメモリ15に格納するよう記録制御部17に指示する(ステップS27)。記録制御部17は、第1の画像信号をバッファメモリ15に格納する。そして、マイクロコンピュータ7は、バッファメモリ15に格納された第1の画像信号を表示制御部14に渡す。
ステップS42において、表示制御部14は、第1の画像信号に基づく画像を参照画像としてLCD表示部13に表示させる。また、このとき、電子ズーム枠Faも参照画像と共に表示されている。
ステップS43において、表示制御部14は、LCD表示部13の表示を切り替える。具体的には、表示制御部14は、拡大画像である第2の画像P2に替えて、撮影画像をLCD表示部13に表示させる。以下、第2の画像P2に替えて表示される撮影画像を第3の画像と呼ぶ。
ステップS44において、マイクロコンピュータ7は、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にあるときに形成された参照画像に対する第2の画像P2の倍率を算出する。倍率を算出する対象となる第2の画像は、第3の画像に切り替えられる直前にLCD表示部13に表示されていた拡大画像である。
続くステップS45において、撮像装置21は、被写体の像を光学的に拡大する。マイクロコンピュータ7は、ズームレンズ駆動部8にズームレンズ1aを駆動させ、被写体の像が通知された倍率と等しくなる位置にズームレンズ1aを移動させる。このとき、初期設定として、参照画像P3の中央部に位置する被写体の像が光学的に拡大されるものとする。
図7(b)は、ステップS45の動作によってLCD表示部13に表示される表示画像の一例を示す図である。図7(b)に示すように、第1の画像P1が表示されていた領域には、参照画像P4が表示されている。また、第2の画像P2が表示されていた領域には、光学ズームにより得られた第3の画像P5が表示されている。また、参照画像P4の画像情報として"参照画像:1.0倍"が表示され、第3の画像P5の画像情報として"光学画像:7.3倍"が表示される。
ステップS46において、表示制御部14は、参照画像P4の中央部に光学ズーム枠Fbを表示させる。図7(b)に示すように、光学ズーム枠Fbは、参照画像P4の中央部に位置する。
ステップS47において、撮像装置21は、ユーザの指示に応じて光学ズーム枠Fbを移動させる。ユーザは、第3の画像P5の構図が確定した構図と一致するように撮像装置21の向きを変更する。具体的には、ユーザは、参照画像P4を参照し、光学ズーム枠Fbと電子ズーム枠Faとが重なるように撮像装置21の向きを変更する。ユーザが撮像装置21の向きを変更すると、マイクロコンピュータ7は、角速度センサ19によって検出された角速度を積分し、参照画像P4における光学ズーム枠Fbの移動量を算出する。マイクロコンピュータ7は、算出した光学ズーム枠Fbの移動量を表示制御部14に通知する。表示制御部14は、通知された光学ズーム枠Fbの移動量に応じて、光学ズーム枠Fbを参照画像P4上で移動させる。
ここで、図7(b)および(c)に示すように、撮像装置21の向きが変更された場合における、光学ズーム枠Fbの移動量の算出方法について説明する。図9は、撮像装置21、参照画像P4および光学ズーム枠Fbの配置を模式的に示す上面図である。
図9は、撮像装置21および被写体の実際の位置関係を示すものではなく、LCD表示部13に表示される撮影画像を投影した図である。Wは、参照画像P4の幅を表し、αは、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にある撮像装置21の画角を表す。βは、第3の画像P5を表示するために光学ズームで撮像する撮像装置21の画角を表し、dxは、光学ズーム枠Fbの移動量を表す。また、θは、撮像装置21が検出した回転角を表し、Rは、仮想距離を表す。光学ズーム枠Fbの移動量dxは、画角α、画像幅W、仮想距離Rの関係と、回転角θより一義的に求められる。光学ズーム枠Fbの移動量dxは、
dx=Wtanθ/(2tan(α/2))
と表される。
ユーザは、移動する光学ズーム枠Fbが、固定表示された電子ズーム枠Faと重なるように撮像装置21の向きを変える。例えば、図7(b)の状態から、ユーザが左上方向に撮像装置21の向きを変えると、図7(c)に示すように、光学ズーム枠Fbは、Fb'の位置に移動する。光学ズーム枠Fbが電子ズーム枠Faと重なる状態まで撮像装置21の向きを変えると、第3の画像P5の構図は、図7(a)において、第2の画像P2を参照して確定した構図と一致する。このようにして、移動する光学ズーム枠Fbを参照しながら撮像装置21の向きを変えることにより、第3の画像P5の構図を確定した構図に容易に一致させることができる。
以降のステップS18〜S21における撮影準備作業、撮影、記録、およびプレビュー表示は、実施の形態1と同様であるため、説明は省略する。
以上のように、本実施の形態によれば、拡大画像の構図が確定されると、撮像装置には、光学ズームにより得られた撮影画像がズームレンズが最短焦点距離状態にあるときに形成された参照画像と共に表示される。参照画像には、確定された画像の画像範囲を示す電子ズーム枠と、光学ズームにより得られる撮影画像の範囲を示す光学ズーム枠とが表示される。ユーザは、光学ズーム枠が電子ズーム枠に重なるように、撮像装置の向きを変えることによって、撮影画像の構図を、拡大画像を参照して確定した構図と確実に一致させることができる。これにより、ユーザは、光学ズームにより得られた撮影画像の構図を迅速かつ容易に決定することができる。
また、参照画像と共に光学ズーム枠が表示されるため、ユーザは、光学ズームにより得られた撮影画像が、ズームレンズ1aが最短焦点距離状態にあるときに形成された参照画像のどこに位置するのかを容易に把握することができる。したがって、本実施の形態は、設定される光学ズーム枠が小さい場合、つまり、撮像装置が高倍率のズーム機能を備えている場合に特に有効である。
また、拡大画像の構図が確定すると、撮像装置は、拡大画像の倍率に応じて、被写体の像を光学的に変倍する。これにより、ズーム作業の2度手間を防止することができると共に、電子ズームによる画像の拡大に伴う画質の劣化を防止することができる。
なお、本実施の形態2において、画面に表示された光学ズーム枠を移動させる手段として、ぶれ補正機能のために搭載された角速度センサによる角速度の検出を利用するものとして説明したが、撮像装置の回転方向の移動量を検出する手段であればよく、角速度センサに限定されるものではない。
なお、各実施の形態において、ワイド画像フォーマットは、アスペクト比が16:9であるものとして説明したが、アスペクト比は、16:9に限定されるものではない。
また、各実施の形態において、撮像素子およびLCD表示部のアスペクト比がワイド画像フォーマットのアスペクト比と同等であるものとして説明したが、撮像素子およびLCD表示部のアスペクト比は、これに限定されるものではない。撮像素子およびLCD表示部は、標準画像フォーマットのアスペクト比を有していてもよく、また、縦長のアスペクト比を有するものであってもよい。例えば、撮像素子およびLCD表示部が標準画像フォーマットと同等の形状を有している場合、ワイド画像フォーマットが選択された際に、上下領域を不使用領域として、ワイド画像フォーマットに対応する画像の取り込みや、表示に対応してもよい。
また、ステップS16において、構図が確定された際に、電子ズーム枠内の画像(第2の画像)をトリミングして記録メディアに記録することとしてもよい。この場合、トリミングを指示するためのスイッチを割り当て、構図を確定した際に、ユーザからのトリミング指示を受け付けることとすればよい。これは、撮像素子の高精細化が進んでいるため、電子ズーム枠内の画像を拡大しても十分な画質を得ることができる場合があるためである。このとき、第2の画像の下部に表示する画像情報に電子ズーム枠内の画素数を表示し、トリミングする画像がユーザに十分な画素数を有しているか否かの判断を促してもよい。
また、各実施の形態において、第1および第2の画像の下部に表示される画像情報は、撮影画像または拡大画像の区別と、倍率とを示すものとして説明した。ここで、表示される画像情報は、画像の区別や倍率に限られず、その他の情報、例えば、露出や、シャッタスピード、合焦具合等を表示してもよい。
また、構図を決定する際の参照画面として表示される第1の画像は、ズームレンズが最短焦点距離状態にあるときに形成された画像、すなわち光学ズーム1.0倍の画像であるものとして説明したが、必ずしもズームレンズが最短焦点距離状態にあるときに形成された画像である必要はない。例えば、ユーザにより補助モードが選択された際に、ズームレンズが位置する焦点距離において得られる画像を第1の画像として表示してもよい。
さらに、図3のステップS25において、ズームレバー10をズームレンズ1aの駆動から切り離すこととしたが、電子ズームを行う別のレバーもしくはスイッチを設けてもよい。その場合、ステップS25において、ズームレバー10をズームレンズ1aの駆動から切り離す必要はない。
さらに、図2のステップS14〜S16において、LCD表示部には、第1および第2の画像が共に表示されるものとして説明した。ここで、第1の画像のみをLCD表示部全体に表示させておいて、別に割り当てた切り替えスイッチの押圧により、第2の画像や参照画像に切り替えて表示させることとしてもよい。これは、ステップS12において、ワイド画像フォーマットが選択された場合に特に有効な手段である。同時に2つのワイド画像を表示すると、表示効率が悪く画像が小さくなってしまう場合においても、画像全体における位置を把握しつつ、所望の構図を瞬時に確認することができる。
また、各実施の形態において、撮像装置はオートズーム機能を備えており、ユーザにより第2の画像の構図が確定されると、自動的に倍率を算出し、被写体の像を光学的に変倍していた。ここで、本発明は、マニュアルズーム機能を備える撮像装置にも適用可能である。マニュアルズーム機能を備える撮像装置に本発明を適用する場合、ユーザは第2の画像の構図を確定すると、光学像の変倍を手動で行う。このとき、撮像装置は、参照画像の倍率を表示すると共に、光学ズームにより得られた撮影画像の倍率を算出して、画像情報として表示するとよい。また、撮像装置は、倍率を表示する代わりに、ユーザが光学ズームを実行した際に、光学ズームにより得られる撮影画像の倍率が参照画像の倍率と一致したか否かをユーザに通知することとしてもよい。例えば、光学ズームにより得られる撮影画像の倍率が参照画像の倍率と一致した場合に、倍率が一致したことを示す情報を撮像装置に表示させてもよく、また逆に、光学ズームにより得られる撮影画像の倍率が参照画像の倍率と一致していない場合に、倍率が不一致であることを示す情報を撮像装置に表示させておき、倍率が一致したときに当該情報を非表示としてもよい。また、倍率を表示する代わりに、光学ズームにより得られる撮影画像の倍率と、参照画像の倍率との差を表示することとしてもよい。
また、各実施の形態において、撮像装置は、ユーザによりレリーズスイッチが操作されて静止画を取得するデジタルスチルカメラである場合を例に説明したが、撮像スイッチが操作されている間、所定のタイミングで画像が取得され続けるデジタルビデオカメラとしても適用可能である。また、各実施の形態に係る撮像装置は、監視カメラ、車載カメラ、ウェブカメラに適用してもよい。この場合、ユーザがレリーズスイッチを操作することが困難な場合があり得るが、レリーズスイッチを所定のタイミングで自動的に操作したり、遠隔操作したりすることによって、撮像のタイミングを制御してもよい。
また、各実施の形態に係る撮像装置は、撮像装置の動作を司るシステムコントローラとして、マイクロコンピュータ、AF制御部、操作パネル制御部、表示制御部、および記録制御部を個別に備えるものとして説明した。ここで、システムコントローラを、パーソナルコンピュータや、携帯電話端末の制御CPUに代用させてなる撮像システムに適用することも可能である。その他、各構成要素同士は、任意の組み合わせが可能であり、例えば、撮像光学系および撮像素子とその他の構成とが物理的に分離され、被写体の電気的な画像信号を出力する撮像装置と、当該撮像装置から出力される画像信号を処理する処理装置とを備えるシステム例や、撮影光学系、撮像素子、画像処理部(アナログ信号処理部、A/D変換部、およびデジタル信号処理部)と、その他の構成とが物理的に分離されたシステム例など様々な組み合わせを考えてよい。