以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における撮像装置について説明する。図1は、デジタルカメラ(撮像装置)100の外観図であり、図1(a)はデジタルカメラ100の上面図、図1(b)はデジタルカメラ100の斜視図をそれぞれ示す。デジタルカメラ100は、ライブビューの表示、または、静止画像や動画像(併せて、映像という場合もある)を撮像および記録する。またデジタルカメラ100は、光学ズームと電子ズームを組み合わせて実行することで、予め選択したズーム段数の所定位置ズームを1回のボタン押下で切り替えることができる。
EVF(Electric View Finder)101は、画像や各種情報を表示する表示部(表示手段)であり、撮影方向のライブビュー、または各種情報表示や設定画面のGUI(Graphical User Interface)を表示する。レンズユニット103は、バリア(保護部材)202で保護されたズームレンズやフォーカスレンズ、および、それらを駆動するアクチュエータを備えて構成されており、ユーザの操作に応じて光学的に撮影画角を制御する。記録媒体110は、メモリカードやハードディスク等の記憶部である。記録媒体スロット109は、記録媒体110を格納するためのスロットである。記録媒体スロット109に格納された記録媒体110は、デジタルカメラ100との通信が可能である。蓋102は、記録媒体スロット109の蓋である。
電源スイッチ104は、デジタルカメラ100の電源オン/電源オフを切り替える操作部である。MENUボタン105は、メニュー表示のON状態/OFF状態を切り替える操作部である。ボタン106は、撮影指示を行うためのシャッターボタン(操作部)である。またボタン106は、ネクストボタンとしても機能する。すなわちボタン106は、ライブビュー表示状態(MENU表示のOFF状態)ではシャッターボタンとして機能し、メニュー表示のON状態ではネクストボタンとして機能する。Zoomテレボタン107は、テレ側へズーム制御を行う操作部である。Zoomワイドボタン108は、ワイド側へズーム制御を行う操作部である。
次に、図2を参照して、デジタルカメラ100の内部構成について説明する。図2は、デジタルカメラ100のブロック図である。レンズユニット(撮像光学系)103は、固定レンズ(第1レンズ群)219、ズームレンズ(第2レンズ群)220、絞り221、固定レンズ(第3レンズ群)222、および、フォーカスレンズ(第4レンズ群)223から構成される。ズームレンズ220は、不図示のアクチユエータとしてのDCモータ(ズームモータ)により駆動され、不図示のエンコーダでその駆動量が計測される。フォーカスレンズ223は、フオーカス機能と、ズームレンズの駆動に伴う焦点面の移動を補正するコンペンセータレンズの機能とを兼ねている。フォーカスレンズ223は、不図示のアクチユエータとしてのパルスモータ(フオーカスモータ)により駆動され、不図示のエンコーダでその駆動量が計測される。絞り221は、不図示のアクチュエータにより駆動され、不図示のエンコーダでその駆動量が計測される。
シャッター201は、後述する撮像部204へ光が当たる時間を制御する。撮像部204は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子を有し、レンズユニット103により形成された光学像(被写体像)を光電変換して電気信号(アナログ信号)に変換する。A/D変換器205は、撮像部204から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。バリア202は、デジタルカメラ100のレンズユニット103や、シャッター201および撮像部204から構成される撮像系の汚れや破損を防止する。
画像処理部206は、A/D変換器205からのデータ、または、メモリ制御部207からのデータに対して、所定の画素補間、拡大や縮小などのリサイズ処理、および、色変換処理を行う。また画像処理部206は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。また画像処理部206は、得られた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。システム制御部208は、画像処理部206により得られた演算結果に基づいて、露光制御および測距制御を行う。これにより、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式の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。
A/D変換器205からの出力データは、画像処理部206およびメモリ制御部207を介して、または、メモリ制御部207を介して直接、メモリ209に書き込まれる。メモリ209は、撮像部204により得られA/D変換器205によりデジタルデータに変換された画像データや、EVF101に表示するための画像データを格納する。またメモリ209は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。またメモリ209は、画像表示用のメモリ(ビデオメモリ)を兼ねている。
D/A変換器210は、メモリ209に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換してEVF101に供給する。これにより、メモリ209に書き込まれた表示用の画像データは、D/A変換器210を介してEVF101により表示される。EVF101は、LCD等の表示器上に、D/A変換器210からのアナログ信号に応じた表示を行う。A/D変換器205により一度A/D変換されてメモリ209に蓄積されたデジタル信号をD/A変換器210によりアナログ変換し、EVF101に逐次転送して表示することで、電子ビューファインダ(スルー画像表示部)として機能する。
不揮発性メモリ211は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばEEPROM等である。不揮発性メモリ211は、後述するシステム制御部208の動作用の定数やプログラム等を記憶する。ここでプログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。システム制御部208は、デジタルカメラ100の全体を制御する。システム制御部208は、不揮発性メモリ211に記録されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。またシステム制御部208は、メモリ209、D/A変換器210、および、EVF101等を制御することにより、表示制御を行う。システムメモリ212は、RAMであり、システム制御部208の動作用の定数、変数、および、不揮発性メモリ211から読み出したプログラム等を展開する。システムタイマー213は、各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。
操作部203、第1シャッタースイッチ214、および、第2シャッタースイッチ215は、システム制御部208に各種の動作指示を入力するための操作手段である。操作部203は、システム制御部208へユーザ操作を通知する。ユーザ操作とは、ユーザによる操作であり、各種の操作部である電源スイッチ104、MENUボタン105、ボタン(シャッターボタン/ネクストボタン)106、Zoomテレボタン107、および、Zoomワイドボタン108の操作である。例えば、システム制御部208は、MENUボタン105の押下が通知されると、ライブビュー表示状態であればメニュー表示のON状態へ遷移し、各種の設定可能なメニュー画面をEVF101に表示する。ユーザは、EVF101に表示されたメニュー画面と、各種の操作部を用いて選択項目を指示するなど直感的に各種設定を行うことができる。また、メニュー表示のON状態にて、システム制御部208にMENUボタン105の押下が通知されると、システム制御部208は、ライブビュー表示状態へ戻るように制御する。
第1シャッタースイッチ214は、デジタルカメラ100に設けられたボタン106の操作途中、いわゆる半押し(撮影準備指示)でONとなり第1シャッタースイッチ信号SW1を発生する。第1シャッタースイッチ信号SW1により、システム制御部208は、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理等の動作を開始する。第2シャッタースイッチ215は、ボタン106の操作完了、いわゆる全押し(撮影指示)でONとなり、第2シャッタースイッチ信号SW2を発生する。システム制御部208は、第2シャッタースイッチ信号SW2により、撮像部204からの信号読み出しから記録媒体110に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作を開始する。
電源制御部216は、電池検出回路、DC-DCコンバータ、および、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また電源制御部216は、その検出結果およびシステム制御部208の指示に基づいてDC-DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体110を含む各部へ供給する。電源部217は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる。
ストレージインターフェイス(ストレージI/F)218は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体110との通信インターフェースである。記録媒体110は、メモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。ネットワークインターフェース(ネットワークI/F)224は、システム制御部208の指示に基づき、LAN(Local Area Network)やインターネット等のネットワーク225に対する通信を行う通信手段である。その際に、ネットワークインターフェース224は、メモリ209に書き込まれた表示用の画像データ(映像)を、ネットワークインターフェース224を介して外部の表示装置へ送信することができる。
システム制御部(制御装置)208は、光学ズーム制御手段208a、電子ズーム制御手段208b、および、管理手段208cを有する。光学ズーム制御手段208aは、光学ズームを行う。電子ズーム制御手段208bは、電子ズームを行う。管理手段208cは、ズーム倍率(画角)を段階的に変更するように光学ズーム制御手段208aおよび電子ズーム制御手段208bを管理する。後述のように、管理手段208cは、ユーザのズーム操作に応じた信号に基づいて、複数の種類のズーム制御(第1のズーム制御、第3のズーム制御)のいずれかを選択して実行する。第1のズーム制御は、光学ズーム制御手段208aを用いたズーム制御(S707、S708)である。第3のズーム制御は、電子ズーム制御手段208bを用いたズーム制御である(S710)。本実施形態において、光学ズーム制御手段208aは、間欠的な2段以上の所定ズーム位置にズームレンズを移動させることが可能である。電子ズーム制御手段208bは、間欠的であって、かつ光学ズーム1段分の倍率未満の倍率で1段以上のズーム段数の拡大処理を行うことが可能である。なお、第2の実施形態および第3の実施形態のように、光学ズーム制御手段208aおよび電子ズーム制御手段208bの両方を用いた第2のズーム制御を選択して実行することもできる。
次に、図3を参照して、デジタルカメラ100のズームレベル(光学ズーム)と出力画像との関係について説明する。図3は、ズームレベル(光学ズーム)と出力画像との関係を示す図である。図3において、横軸はズームレベル、縦軸は画角をそれぞれ示す。ズームレベルとは、間欠的に(段階的に)制御されるズーム倍率(ズーム状態、ズーム段階)のことを指す。出力画像304、305、306、307は、ズームレベル0、1、2、3にそれぞれ相当する出力画像である。ズームレベル0、1、2、3は、段階的に異なるズーム倍率である第1のズーム倍率、第2のズーム倍率、第3のズーム倍率、第4のズーム倍率にそれぞれ相当する。例えば、ズームレベル0(第1のズーム倍率)である場合を考える。このとき、レンズユニット103を経由した撮像部204からの入力画像は、A/D変換器205、画像処理部206、メモリ制御部207、および、D/A変換器210を経て、出力画像304としてEVF101に表示される。
ズーム初期位置300は、ズームのワイド端であり、常にズームレベル0である。ズームレベル変更301、302、303は、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108が押下されることで実行される。ズーム初期位置300であるズームレベル0では、Zoomテレボタン107のみ操作可能であり、Zoomテレボタン107を押下することでズームレベル変更(0→1)301が発生する。また、図3におけるテレ端であるズームレベル3では、Zoomワイドボタン108のみ操作可能であり、Zoomワイドボタン108を押下することでズームレベル変更(3→2)303が発生する。
次に、図4を参照して、ズームテーブルの構造について説明する。図4は、ズームテーブルの説明図である。ズームテーブルは、電子ズーム段数設定とズームレベルとの組み合わせで管理されており、現在の電子ズーム段数設定値における各ズームレベル変更を、光学ズームを駆動するかまたは電子ズームのみで処理するかを管理する。ここで光学ズームとは、システム制御部208にてレンズユニット103のズームレンズ220やフォーカスレンズ223を制御することで実現するズーム処理である。一方、電子ズームとは、システム制御部208にて画像処理部206を制御し拡大処理と切り出し処理を行うことによる疑似的なズーム処理である。
電子ズーム段数設定(0)400は、全てのズームを光学ズームで処理する設定である。電子ズーム段数設定(1)401は、光学ズームの後に電子ズームを1段実行する設定である。ズームレベル0、2、4、6にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。同様に、ズームレベル2、4、6にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。また、ズームレベル1、3、5にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。同様に、ズームレベル1、3、5、7にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。
電子ズーム段数設定(2)402は、光学ズームの後に電子ズームを2段実行する設定である。ズームレベル0、1、3、4、6、7、9、10にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。同様に、ズームレベル2、3、5、6、8、9、11にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。また、ズームレベル2、5、8にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。同様に、ズームレベル1、4、7、10にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。
電子ズーム段数設定(3)403は、光学ズームの後に電子ズームを3段実行する設定である。ズームレベル0、1、2、4、5、6、8、9、10、12、13、14にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。同様に、ズームレベル2、3、4、6、7、8、10、11、12、14、15にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更を電子ズームで処理する。また、ズームレベル3、7、11にてZoomテレボタン107が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。同様に、ズームレベル1、5、9、13にてZoomワイドボタン108が押下された場合、ズームレベル変更で光学ズームを駆動する。
このように本実施形態において、管理手段208cは、複数のズーム段階のそれぞれとズーム制御との関係を示すテーブル(ズームテーブル)に基づいて、第1のズーム制御、第2のズーム制御、または、第3のズーム制御のいずれを実行するかを決定する。ただし本発明は、これに限定されるものではない。例えば、管理手段208cは、電子ズーム分解能に基づいて、第1のズーム制御、第2のズーム制御、または、第3のズーム制御のいずれを実行するかを決定してもよい。
次に、図5を参照して、電子ズーム段数設定画面について説明する。図5は、電子ズーム段数設定画面を示す図である。電子ズーム段数設定画面500は、電子ズーム段数を切り替えるための画面であり、光学ズームの後に何回電子ズームを実行するかを設定するためのGUI(Graphical User Interface)を表示する画面である。MENUボタン105が押下されたことがシステム制御部208に通知された場合、メニューをEVF101に表示し、不図示の画面遷移を経て本画面を表示する。
電子ズーム段数設定値503は、光学ズームの後に実施する電子ズーム段数の設定値である。電子ズーム段数設定値503は、Zoomテレボタン107(または矢印表示501)を押下することで3を上限に1加算され、Zoomワイドボタン108(または矢印表示502)を押下することで0を下限に1減算される。電子ズーム段数設定値503は、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108を押下して値が切り替わった時点で更新され、不揮発性メモリ211に記憶される。ボタン(ネクストボタン)106を押下すると、直前に表示されていたGUI画面へ戻る画面遷移が発生し、MENUボタン105を押下することでメニュー表示ON状態からライブビュー表示状態へ遷移する。
次に、図6を参照して、本実施形態におけるズーム初期化処理について説明する。図6は、本実施形態におけるズーム初期化処理のフローチャートである。図6の各ステップは、主に、システム制御部208により実行される。ズーム初期化処理は、ユーザの操作によって、電源スイッチ104によるデジタルカメラ100の電源オンされた場合や、電子ズーム段数設定値が変更された場合に実行される。
まず、ステップS600において、システム制御部208は、ズーム初期化を開始する。続いてステップS601において、システム制御部208は、ズームレベル0となるようにレンズユニット103のズームレンズ220およびフォーカスレンズ223をズーム初期位置300へ制御する。続いてステップS602において、システム制御部208は、ズーム初期位置300を指し示すズームレベル0を現在ズームレベル設定値(現在ズームレベル)としてシステムメモリ212に保持する。続いてステップS603において、システム制御部208は、ズーム初期化を終了する。
次に、図7を参照して、本実施形態におけるズーム処理について説明する。図7は、本実施形態におけるズーム処理のフローチャートである。図7の各ステップは、主に、システム制御部208により実行される。ズーム処理は、ライブビュー表示状態にて、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108の操作を検出した場合に実行される。
まずステップS700において、システム制御部208は、ズーム処理を開始する。続いてステップS701において、システム制御部208は、システムメモリ212に保持されている現在ズームレベル設定値を参照する。続いてステップS702において、システム制御部208は、不揮発性メモリ211を参照して電子ズーム段数設定値を取得する。またシステム制御部208は、電子ズーム段数設定値に対応するズームテーブルを参照する。そしてシステム制御部208は、ステップS701にて参照した現在ズームレベル設定値における、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108の操作で発生するズームレベル変更の処理方法を特定する(次ズームレベル判定)。ただしシステム制御部208は、現在ズームレベルが電子ズーム段数設定値におけるズームレベルの最小値の状態でZoomワイドボタン108を検出した場合、またはズームレベルの最大値の状態でZoomテレボタン107を検出した場合、ズーム端と判定する。
続いてステップS703において、システム制御部208は、ステップS702にてズーム端と判定した場合、ステップS712へ遷移する。一方、システム制御部208は、ステップS702にてズーム端と判定していない場合、ステップS704へ遷移する。ステップ704において、システム制御部208は、ステップS702にてズームレベル変更を光学ズームで処理すると判定した場合、ステップS705へ遷移する。一方、システム制御部208は、ステップS702にてズームレベル変更を電子ズームで処理すると判定した場合、ステップS710へ遷移する。
ステップS705において、システム制御部208は、ズーム処理のきっかけとなったユーザ操作がZoomテレボタン107である場合(テレ方向へのズームの場合)、ステップS706へ遷移する。一方、システム制御部208は、Zoomワイドボタン108が操作された場合(ワイド方向へのズームの場合)、ステップS708へ遷移する。
ステップS706において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームが実施されている状態であれば電子ズームを解除する(電子ズームリセット)。続いてステップS707において、システム制御部208は、レンズユニット103を制御し、光学ズームをテレ側へ1段分変更する(光学ズーム制御(T))。
ステップS708において、システム制御部208は、レンズユニット103を制御し、光学ズームをワイド側へ1段分変更する(光学ズーム制御(W))。続いてステップS709において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを電子ズーム段数設定値の状態へ変更する(電子ズーム最大設定)。例えば、電子ズーム段数設定値が2の場合、システム制御部208は、テレ側へ2段分の電子ズーム処理を行う。
ステップS710において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを1段分テレ側またはワイド側へ変更する(電子ズームレベル制御(W/T))。すなわちシステム制御部208は、ズーム処理のきっかけとなったユーザ操作がZoomテレボタン107である場合にはテレ側への変更を行い、Zoomワイドボタン108である場合にはワイド側への変更を行う。
続いてステップS711において、システム制御部208は、システムメモリ212に保持されている現在ズームレベル設定値を更新する(現在ズームレベル更新)。続いてステップS712において、システム制御部208は、ズーム処理を終了する。
次に、図8を参照して、ズームレベル変更(光学ズーム+電子ズーム)と出力画像の関係について説明する。図8は、ズームレベル変更(光学ズーム+電子ズーム)と出力画像との関係を示す図である。図8において、横軸はズームレベル、縦軸は画角をそれぞれ示す。図8は、電子ズーム段数設定値が2の場合のズームレベルと出力画像との関係を示している。光学ズームを太線で、電子ズームを点線で、光学ズームと電子ズームとを組み合わせた総合ズームを二重線で表現している。
出力画像812~823は、ズームレベル0~11にそれぞれ対応する出力画像である。レンズユニット103を経由した撮像部204からの入力画像は、システム制御部208の制御により、A/D変換器205、画像処理部206、メモリ制御部207、および、D/A変換器210を経て、出力画像812~823としてEVF101に表示される。
ズーム初期位置800は、ズームのワイド端であり、常にズームレベル0である。ズームレベル変更801~811は、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108が押下されることで実行される。ズーム初期位置800であるズームレベル0では、Zoomテレボタン107のみ操作可能であり、Zoomテレボタン107を押下することでズームレベル変更(0→1)801が発生する。また、図8におけるテレ端であるズームレベル11では、Zoomワイドボタン108のみ操作可能であり、Zoomワイドボタン108を押下することでズームレベル変更(11→10)811が発生する。
次に、ワイドからテレ方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル0においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更801は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル1に更新される。このときのズームレベル変更801は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像812から出力画像813に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル1においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更802は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル2に更新される。このときのズームレベル変更802は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像813から出力画像814に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル2においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更803は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル3に更新される。このときのズームレベル変更803は、電子ズームリセット処理(ステップS706)と光学ズーム制御(T)処理(ステップS707)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像814から出力画像815に切り替わる。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角は、ワイド端からテレ端まで階段状に変化する。
続いて、テレからワイド方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル11においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更811は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル10に更新される。このときのズームレベル変更811は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像823から出力画像822に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル10においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更810は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル9に更新される。このときのズームレベル変更810は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像822から出力画像821に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル9においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更809は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル8に更新される。このときのズームレベル変更809は、光学ズーム制御(W)処理(ステップS708)と電子ズーム最大設定処理(ステップS709)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像821から出力画像820に切り替わる。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角はテレ端からワイド端まで階段状に変化する。
以上のように、各ズームレベルにおけるズーム操作に対するズーム処理をズームテーブルで管理することにより、ユーザ操作であるZoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108を1回押下することでズームレベルを変更することができる。
本実施形態において、光学ズーム駆動の際に意図しない画角が一瞬表示されてしまう場合がある。具体的には、光学ズームにはレンズ駆動期間が必要であり、その期間が電子ズームの画角変更期間より大きい場合に、光学レンズの駆動速度に応じた期間だけ、意図しない画角が表示されてしまう。この点について、図9を参照して説明する。
図9は、ズームレベル変更(光学ズーム+電子ズーム)と出力画像との関係を示す図である。図9は、電子ズーム段数設定値が2の場合のズームレベルと出力画像との関係を示し、光学ズームを太線で、電子ズームを点線で、光学ズームと電子ズームを組み合わせた総合ズームを二重線で表現している。
出力画像912~923は、ズームレベル0~11にそれぞれ対応する出力画像である。レンズユニット103を経由した撮像部204からの入力画像は、システム制御部208の制御により、A/D変換器205、画像処理部206、メモリ制御部207、および、D/A変換器210を経て、出力画像812~823としてEVF101に表示される。
ズーム初期位置900は、ズームのワイド端であり、常にズームレベル0である。ズームレベル変更901~911は、Zoomテレボタン107またはZoomワイドボタン108が押下されることで実行される。ズーム初期位置900であるズームレベル0では、Zoomテレボタン107のみ操作可能であり、Zoomテレボタン107を押下することでズームレベル変更(0→1)901が発生する。また、図9におけるテレ端であるズームレベル11では、Zoomワイドボタン108のみ操作可能であり、Zoomワイドボタン108を押下することでズームレベル変更(11→10)911が発生する。
次に、ワイドからテレ方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル0においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更901は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル1に更新される。このときのズームレベル変更901は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像912から出力画像913に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル1においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更902は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル2に更新される。このときのズームレベル変更902は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像913から出力画像914に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル2においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更903は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル3に更新される。このときのズームレベル変更903は、電子ズームリセット処理(ステップS706)と光学ズーム制御(T)処理(ステップS707)に相当する。このとき、厳密には電子ズームリセット処理(ステップS706)に対して光学ズーム制御(T)処理(ステップS707)の期間が長いため、ズームレベル変更903は電子ズームリセット直後の出力画像が表示されてしまう。すなわち、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像914から出力画像912に切り替わり、その後、出力画像915へ変化する。このように、意図しない出力画像912がEVF101に表示されてしまう。
続いて、テレからワイド方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル11においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更911は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル10に更新される。このときのズームレベル変更911は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像923から出力画像922に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル10においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更910は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル9に更新される。このときのズームレベル変更910は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS710)に相当する。その際に、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像922から出力画像921に切り替わる。
現在ズームレベルがズームレベル9においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更909は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル8に更新される。このときのズームレベル変更909は、光学ズーム制御(W)処理(ステップS708)と電子ズーム最大設定処理(ステップS709)に相当する。このとき、光学ズーム制御(W)処理(ステップS708)の完了後に電子ズーム最大設定処理(ステップS709)を実行するため、ズームレベル変更909の際には光学ズーム制御(W)処理(ステップS708)直後の出力画像が表示されてしまう。すなわち、EVF101に表示されるライブビューの画角は、出力画像921から出力画像918に変化し、その後、出力画像920へ切り替わる。このように、意図しない出力画像918がEVF101に表示されてしまう。
このような意図しない出力画像の表示対策として、例えば、ズームレベル変更903、906、909では、ズームレベル変更期間中のEVF101を黒画面にする方法が考えられる。また他の対策として、ズームレベル変更903、906、909開始の瞬間にEVF101の映像を停止させ、完了の瞬間にライブビューに戻す方法が考えられる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、光学ズームと電子ズームとを組み合わせて実行する場合に、意図しない画角の出力画像が見えなくなるように光学ズームと電子ズームをリニア式に連動する方法に関する。
図10を参照して、本実施形態におけるズーム初期化処理について説明する。図10は、本実施形態におけるズーム初期化処理のフローチャートである。図10の各ステップは、主に、システム制御部208により実行される。なお、第1の実施形態のズーム初期化処理と同様の処理についての説明は省略する。
まずステップS1000において、システム制御部208は、ズーム初期化を開始する。続いて、図6を参照して説明した第1の実施形態と同様に、システム制御部208は、ステップS601、S602を実行する。続いてステップS1001において、システム制御部208は、不揮発性メモリ211に保存されている光学ズーム処理期間値を取得する。光学ズーム処理期間値とは、ズームレベル変更を光学ズームで実行するのに要する期間に関する値である。続いてステップS1002において、システム制御部208は、ズーム初期化を終了する。
次に、図11を参照して、本実施形態におけるズーム初期化処理について説明する。図11は、本実施形態におけるズーム初期化処理のフローチャートである。図11の各ステップは、主に、システム制御部208により実行される。ズーム初期化処理は、ユーザの操作によって、電源スイッチ104によるデジタルカメラ100の電源オンされた場合や、電子ズーム段数設定値が変更された場合に実行される。なお、第1の実施形態のズーム処理と同様の処理についての説明は省略する。
まずステップS1100において、システム制御部208は、ズーム処理を開始する。続いてステップS1101において、システム制御部208は、直前のユーザ操作(前回のズーム操作)から、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間値(光学ズーム処理期間)が経過したか否かを判定する。直前のユーザ操作から光学ズーム処理期間が経過していない場合、ステップS1101を繰り返す(ユーザ操作を無視する)。一方、直前のユーザ操作から光学ズーム処理期間が経過している場合、ステップS701へ遷移する。なお、ステップS701~S705は、図7を参照して説明した第1の実施形態と同様である。
ステップS1103において、システム制御部208は、システム設定段数分の相殺電子ズーム(W)と光学ズーム(T)とを連動して実行する。すなわちシステム制御部208は、電子ズーム段数設定値分に相当するズーム量のワイド側ズームを、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間で実行すると同時に、テレ側への光学ズームを実行する。すなわちシステム制御部208は、変倍率が異なる電子ズームと光学ズームとを同時に開始し、同時に終了するように制御する。
ステップS1104において、システム制御部208は、設定段最大位置への相殺電子ズーム(T)と光学ズーム(W)とを連動して実行する。すなわちシステム制御部208は、電子ズーム段数設定値分に相当するズーム量のテレ側ズームを、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間で実行すると同時に、ワイド側への光学ズームを実行する。すなわち、変倍率が異なる電子ズームと光学ズームとを同時に開始し、同時に終了するように制御する。
ステップS1105において、システム制御部208は、電子ズームレベル制御(W/T)を実行する。すなわちシステム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを1段分テレ側またはワイド側へ、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間において変更する。ズーム処理のきっかけとなったユーザ操作がZoomテレボタン107である場合にはテレ側への変更を行い、Zoomワイドボタン108である場合にはワイド側への変更を行う。システム制御部208は、ステップS711にて現在ズームレベルを更新した後、ステップS1106において、ズーム処理を終了する。
次に、図12を参照して、本実施形態におけるズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームとの関係について説明する。図12は、本実施形態におけるズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームとの関係を示す図である。図12において、横軸はズームレベル、縦軸は画角をそれぞれ示す。図12は、電子ズーム段数設定値が2の場合のズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームの関係を示す。図12(A)はテレ側へのズーム処理、図12(B)はワイド側へのズーム処理をそれぞれ示し、光学ズームを太線で、電子ズームを点線で、光学ズームと電子ズームを組み合わせた総合ズームを二重線で表現している。
ズーム初期位置1200は、ズームのワイド端であり、常にズームレベル0である。ズームレベル変更1201~1211は、Zoomテレボタン107が押下されることで実行される。ズーム初期位置1200であるズームレベル0では、Zoomテレボタン107のみ操作可能であり、Zoomテレボタン107を押下することでズームレベル変更(0→1)1201が発生する。また、図12におけるテレ端であるズームレベル11では、Zoomワイドボタン108のみ操作可能であり、Zoomワイドボタン108を押下することでズームレベル変更(11→10)1223が発生する。
次に、ワイドからテレ方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル0においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更1201は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル1に更新される。このときのズームレベル変更1201は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1105)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル1においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1202は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル2に更新される。このときのズームレベル変更1202は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1105)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル2においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1203は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル3に更新される。このときのズームレベル変更1203は、設定段数分の相殺電子ズーム(W)と光学ズーム(T)の連動(ステップS1103)に相当する。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角は、ワイド端からテレ端まで階段状に変化する。
続いて、テレからワイド方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル11においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更1223は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル10に更新される。このときのズームレベル変更1223は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1105)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル10においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1222は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル9に更新される。このときのズームレベル変更1222は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1105)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル9においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1221は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル8に更新される。このときのズームレベル変更1221は、設定段最大位置への相殺電子ズーム(T)と光学ズーム(W)との連動(ステップS1104)に相当する。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角はテレ端からワイド端まで階段状に変化する。
このように本実施形態において、管理手段208cは、ズーム段階に応じて、第2のズーム制御(ステップS1103、S1104)または第3のズーム制御(ステップS1105)を選択する。ここで第2のズーム制御は、ズーム段階の変化方向および変化量が異なる光学ズームと電子ズームとを組み合わせて行うズーム制御である。より好ましくは、管理手段は、第2のズーム制御を選択した場合、予め設定された電子ズーム段数に応じた変化量で光学ズームの変化量を相殺するように、光学ズームと同じ期間に電子ズームを行う。また好ましくは、管理手段は、第2のズーム制御を選択した場合、光学ズームと電子ズームとを互いに異なる拡大変化率で同じ期間に行う。また好ましくは、管理手段は、全てのズーム段階において、光学ズームを行っている間にユーザのズーム操作を受け付けない(ステップS1101)。
以上のように、ズームレベルに応じて、ズームレベル変更を「電子ズームのみ」と「拡縮の変化量と方向が異なる電子ズームと光学ズームとの連動」を切り替え、電子ズームと光学ズームとを段階に応じて使い分けることで、意図しない画角表示を防止可能である。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、光学ズームと電子ズームとを組み合わせて実行する場合に、意図しない画角の出力画像が見えなくなるように光学ズームと電子ズームをステップ式に連動する方法に関する。なお、本実施形態におけるズーム初期化処理は、図10を参照して説明した第2の実施形態と同じである。
次に、図13を参照して、本実施形態におけるズーム初期化処理について説明する。図13は、本実施形態におけるズーム初期化処理のフローチャートである。図13の各ステップは、主に、システム制御部208により実行される。なお図13において、図11を参照して説明した第2の実施形態と同様の説明は省略する。
まずステップS1300において、システム制御部208は、ズーム処理を開始する。続くステップS1101、S701~S705は、図11と同様である。
ステップS1302において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを1段分テレ側またはワイド側へ変更する(電子ズームレベル制御(W/T))。ズーム処理のきっかけとなったユーザ操作がZoomテレボタン107である場合にはテレ側への変更を行い、Zoomワイドボタン108である場合にはワイド側への変更を行う。ただし、ワイド側へのズームレベル変更を行う場合、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間だけ処理を遅延させた後にワイド側への変更を行う。
ステップS1303において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを1段分テレ側へ変更する(電子ズームレベル制御(T))。続いてステップS1304において、システム制御部208は、設定段数+1分の相殺電子ズーム(W)と光学ズーム(T)とを連動して実行する。すなわちシステム制御部208は、電子ズーム段数設定値+1分に相当するズーム量のワイド側ズームを、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間で実行すると同時に、テレ側への光学ズームを実行する。つまり、変倍率が同じ電子ズームと光学ズームを同時に開始し、同時に終了するように制御する。
ステップS1305において、システム制御部208は、設定段数+1分の相殺電子ズーム(T)と光学ズーム(W)とを連動して実行する。すなわちシステム制御部208は、電子ズーム段数設定値+1分に相当するズーム量のテレ側ズームを、ステップS1001にて取得した光学ズーム処理期間で実行すると同時に、ワイド側への光学ズームを実行する。つまり、変倍率が同じ電子ズームと光学ズームを同時に開始し、同時に終了するように制御する。続いてステップS1306において、システム制御部208は、画像処理部206を制御し、電子ズームを1段分ワイド側へ変更する(電子ズームレベル制御(W))。
システム制御部208は、ステップS711にて現在ズームレベルを更新した後、ステップS1307において、ズーム処理を終了する。
次に、図14を参照して、本実施形態におけるズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームとの関係について説明する。図14は、本実施形態におけるズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームとの関係を示す図である。図14において、横軸はズームレベル、縦軸は画角をそれぞれ示す。図14は、電子ズーム段数設定値が2の場合のズームレベル変更に対する光学ズームと電子ズームの関係を示す。図14(A)はテレ側へのズーム処理、図14(B)はワイド側へのズーム処理をそれぞれ示し、光学ズームを太線で、電子ズームを点線で、光学ズームと電子ズームを組み合わせた総合ズームを二重線で表現している。
ズーム初期位置1400は、ズームのワイド端であり、常にズームレベル0である。ズームレベル変更1401~1411は、Zoomテレボタン107が押下されることで実行される。また、ズームレベル変更1413~1423は、Zoomワイドボタン108が押下されることで実行される。
ズーム初期位置1400であるズームレベル0では、Zoomテレボタン107のみ操作可能であり、Zoomテレボタン107を押下することでズームレベル変更(0→1)1401が発生する。また、図14におけるテレ端であるズームレベル11では、Zoomワイドボタン108のみ操作可能であり、Zoomワイドボタン108を押下することでズームレベル変更(11→10)1423が発生する。
次に、ワイドからテレ方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル0においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更1401は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル1に更新される。このときのズームレベル変更1401は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1302)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル1においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1402は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル2に更新される。このときのズームレベル変更1402は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1302)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル2においてZoomテレボタン107の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1403は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル3に更新される。このときのズームレベル変更1403は、電子ズームレベル制御(T)(ステップS1303)、および、設定段数+1分の相殺電子ズーム(W)と光学ズーム(T)との連動(ステップS1304)に相当する。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角は、ワイド端からテレ端まで階段状に変化する。
続いて、テレからワイド方向へのズーム操作を具体的に説明する。現在ズームレベルがズームレベル11においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、電子ズーム段数設定(2)402のズームテーブルより、ズームレベル変更1423は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル10に更新される。このときのズームレベル変更1423は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1302)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル10においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1422は電子ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル9に更新される。このときのズームレベル変更1422は、電子ズームレベル制御(W/T)処理(ステップS1302)に相当する。
現在ズームレベルがズームレベル9においてZoomワイドボタン108の押下を検出した場合、同じくズームテーブルより、ズームレベル変更1421は光学ズームで処理され、現在ズームレベルがズームレベル8に更新される。このときのズームレベル変更1421は、設定段数+1分の相殺電子ズーム(T)と光学ズーム(W)との連動(ステップS1305)、および、電子ズームレベル制御(W)(ステップ1306)に相当する。
このような処理を繰り返すことで、各ズームレベルにおける電子ズームと光学ズームの効果を足し合わせた総合ズームの画角はテレ端からワイド端まで階段状に変化する。
このように本実施形態において、管理手段208cは、第2のズーム制御を選択した場合、電子ズームのみを行った後に、光学ズームと電子ズームとを連動させて行う(ステップS1303、S1304)。また管理手段208cは、第2のズーム制御を選択した場合、ワイド方向へのズーム制御の際において、光学ズームと電子ズームとを連動させて行った後に、電子ズームのみを行う(ステップS1305、S1306)。以上のように、ズームレベルに応じて、ズームレベル変更を「電子ズームのみ」と「拡縮の変化量と方向が異なる電子ズームと光学ズームとの連動」を切り替え、電子ズームと光学ズームとを段階に応じて使い分けることで、意図しない画角表示を防止可能である。また、映像の画角を、中間状態を見せることなく瞬時に切り替えることができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
各実施形態において、管理手段208cは、ユーザのズーム操作に応じた信号に基づいて、第1のズーム制御、または、光学ズーム制御手段および電子ズーム制御手段の両方を用いた第2のズーム制御を含む複数のズーム制御のうちのいずれかを実行する。第1のズーム制御は、光学ズーム制御手段208aを用いたズーム制御(S707、S708)である。第2のズーム制御は、光学ズーム制御手段および電子ズーム制御手段の両方を用いたズーム制御(S1103、S1104、S1304、S1305)である。すなわち管理手段208cは、ユーザのズーム操作に応じた信号に基づいて現在のズーム段階から次のズーム段階へ変更する際に、第1のズーム制御、または第2のズーム制御を含む複数のズーム制御のうち、いずれを実行するかを決定する。
各実施形態によれば、簡単なユーザ操作によって高速に固定位置ズームの切り替えが可能であって、かつ電子ズームと光学ズームを段階に応じて使い分けても意図しない画角変化が生じないようにすることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。