JP2022172978A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減しつつ、使い勝手が良く、かつ、広角カメラおよび超広角カメラの両方を搭載しているような操作感を得ることができる撮像装置を実現する。【解決手段】撮像装置である携帯端末は、３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下の超広角のカメラと、撮像された画像を表示する表示部と、撮像された画像に対してズーム処理を行うズーム処理部と、ズーム処理の処理量の入力を受け付ける操作部と、を備える。ズーム処理部は、カメラによるデフォルトでの撮影時、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定値となるようにズーム処理を行い、該ズーム処理した画角をデフォルトの画角とする。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、広角カメラを搭載したスマートフォンや携帯電話などの撮像装置が知られている（例えば、特許文献１）。広角カメラの画角に相当する３５ｍｍ換算焦点距離は、概ね２３ｍｍ～２６ｍｍである。

また、今日、広角カメラの他に超広角カメラまたは望遠カメラ、又はその両方を搭載した撮像装置も市場に供給されている。超広角カメラの３５ｍｍ換算焦点距離は概ね２０ｍｍ以下である。望遠カメラの３５ｍｍ換算焦点距離は、５０ｍｍ、７０ｍｍ、１２０ｍｍと機種によって様々であるが、概ね５０ｍｍ以上である。

このような画角の異なる複数のカメラを搭載した撮像装置においても、デフォルトでの撮影時の画角は、広角カメラのみ備える従来製品と同様に広角カメラのフル画角となっている。

国際公開第２０１８／０７０１１４号パンフレット

画角の異なる複数のカメラとして、広角カメラおよび超広角カメラの両方を搭載した構成においては、カメラを２台備えることで必然的にコスト高となっている。

本発明の一態様は、コストを低減しつつ、使い勝手が良く、かつ、広角カメラおよび超広角カメラの両方を搭載しているような操作感を得ることができる撮像装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下の撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を表示する表示部と、前記撮像部により撮像された画像に対してズーム処理を行うズーム処理部と、前記ズーム処理部による処理量の入力を受け付ける受付部と、を備え、前記ズーム処理部は、前記撮像部によるデフォルトでの撮影時、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定値となるようにズーム処理を行い、該ズーム処理した画角をデフォルトの画角とすることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、コストを低減しつつ、使い勝手が良く、かつ、広角カメラおよび超広角カメラの両方を搭載しているような操作感を得ることができる。

本実施形態に係る携帯端末の外観を説明するための図である。 図１に示す携帯端末の概略構成の一例を示す機能ブロック図である。 図１に示す携帯端末に搭載されたカメラの構造の一例を示す模式図である。 図１に示す携帯端末の撮像領域と、超広角カメラ、広角カメラおよび望遠カメラの３台を搭載した従来技術の携帯端末の撮像領域とを示す図である。 図１に示す携帯端末におけるカメラのフル画角とデフォルトの画角を示す図である。 図１に示す携帯端末におけるカメラの内部ズーム倍率とＵＩ表示ズーム倍率の関係を表したテーブルの図である。 図１に示す携帯端末の撮像処理の流れを説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係る撮像装置について説明する。また、以下の説明では、同一の部材には同一の参照符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

撮像装置は、たとえば、スマートフォン等の携帯端末、タブレット型コンピュータ、デジカメなどである。以下では、一例として、撮像機能を有する携帯端末を例に挙げて説明する。

（１．携帯端末の構成）
図１は、本実施形態に係る携帯端末１の外観を説明するための図である。符号１００１が携帯端末１の正面図であり、符号１００２が携帯端末１の裏面図である。

符号１００１に示すように、携帯端末１は、筐体１Ａの表側面に、表示部２と、操作部４等と、を備えている。表示部２はタッチパネル機能を有し、操作部（受付部）４を含んでいる。符号１００２に示すように、携帯端末１は、筐体１Ａの表側面と対向する裏側面に、カメラ（撮像部）１０を備えている。カメラ１０は、ユーザ（撮像者）から見える被写体を撮像する。

ユーザが、携帯端末１において、撮像機能を実現するためのアプリケーション（以下、「撮像アプリ」と称する）を起動させると、カメラ１０が撮像を開始し、表示部２は、カメラ１０により撮像された画像と、撮像スイッチ８とを表示する。以下、撮像機能を実現するためのアプリケーションを起動させることを、カメラ１０を起動させると称する。また、該アプリケーションを終了させることを、カメラ１０を終了させると称する。

ユーザが撮像スイッチ８をタッチすると、携帯端末１は、表示部２に表示されている画像を１枚の写真として撮像できる。動画の場合は、動画の撮像を開始できる。また、ユーザが表示部２にタッチしてタッチした部分の画像を拡大表示させるズームアップ操作を実行すると、表示部２は拡大画像を表示する。また、ユーザが表示部２にタッチしてタッチした部分の画像を縮小表示させるズームアウト操作を実行すると、表示部２は縮小画像を表示する。

拡大画像の倍率はズームアップ操作の操作量に応じたものとなる。同様に縮小画像の倍率はズームアウト操作の操作量に応じたものとなる。拡大倍率および縮小倍率にはそれぞれ制限倍率が設定されており、制限倍率までの拡大および縮小となる。

（２．携帯端末の機能ブロック）
図２は、携帯端末１の概略構成の一例を示す機能ブロック図である。携帯端末１は、上述したカメラ１０、表示部２、操作部４の他に、制御部５、記憶部６を備えている。

制御部５は、制御プログラムを実行することにより、カメラ１０および表示部２を制御する。制御部５は、記憶部６に格納されている制御プログラムを、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される一時記憶部（不図示）に読み出して実行することにより、各種処理を実行する。制御部５は、カメラ１０により撮像された画像に対してズーム処理を行うズーム処理部の機能を備える。

操作部４は、カメラ１０に対する操作命令を含む、ユーザによる各種の操作命令の入力を受け付ける。操作部４は、後述する画像処理部（ズーム処理部）１４による処理量の入力を受け付ける受付部でもある。本実施形態では、操作部４として表示部２のタッチパネル機能を例示しているが、操作ボタンとそのインターフェースなどで構成されていてもよい。

表示部２は、カメラ１０によって撮像された画像を含む、各種の画像を表示する。表示部２は、例えば、液晶ディスプレイ、自発光ディスプレイ（OLED等）である。

記憶部６は、制御部５が実行する（１）各部の制御プログラム、（２）ＯＳプログラム、（３）撮像アプリを含む各種のアプリケーションプログラム、および、（４）これらプログラムを実行するときに読み出す各種データを記憶する。

カメラ１０は、レンズ１１、センサ１２、Ａ/Ｄ（Analog/Digital）変換部１３、画像処理部１４を備えている。センサ１２において、撮像光を受光することによって、カメラ１０による撮像が行われる。センサ１２が撮像光を受光することによって生じた光電流は、Ａ/Ｄ変換部１３に送られる。Ａ/Ｄ変換部１３は、センサ１２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。

画像処理部１４は、Ａ／Ｄ変換部１３からの画像（画像データ）に対し画像処理を行う。画像処理は、所定の画素補間処理、色変換処理などを含む。画像処理部１４は、制御部５を介して、操作部４に対してユーザから入力されたカメラ１０に対する操作命令を受け付け、各種の処理を実行する。画像処理部１４において生成された画像は制御部５へ送られ、制御部５を介して表示部２に表示される。表示部２に表示された画像は、記憶部６に保存されてもよい。

（３．カメラ１０の構成）
図３は、携帯端末１に搭載されたカメラ１０の構造の一例を示す模式図である。図３に示すように、カメラ１０は、レンズ１１、センサ１２、アクチュエータ１８、およびリッドガラス１７等を備えている。

レンズ１１は、積層して配置された複数のレンズを備える。複数のレンズはレンズバレル１５にて一体に組み付けられている。センサ１２は、例えば、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等から構成されるカラーイメージセンサやモノクロイメージセンサ等である。センサ１２は、基板１６上に搭載されており、レンズ１１を介して受光した光信号を電気信号に変換する。

アクチュエータ１８は、例えばＶＣＭ（Voice Coil Motor：ボイスコイルモータ）から構成される。アクチュエータ１８は、レンズ１１を光軸方向の駆動を制御し、オートフォーカス（ＡＦ）機能を実現する。リッドガラス１７は、透過特性を有し、所定の波長を有する光を透過させ、それ以外の波長を有する光を遮断する。

このような構成を有するカメラ１０は、３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下のいわゆる超広角カメラである。携帯端末１は、カメラ１０によるデフォルトでの撮影時、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定値となるようにズーム処理を行い、該ズーム処理した画角をデフォルトの画角とする。つまり、携帯端末１は、カメラ１０によるデフォルトでの撮影時、超広角カメラであるカメラ１０のフル画角の画像ではなく、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定の値にズーム処理（拡大した）画像を表示部２に表示し、該画像をズーム倍率１倍として動作させる。

（４．携帯端末１におけるカメラ１０のデフォルト）
図４は、携帯端末１の撮像領域と、超広角カメラ、広角カメラおよび望遠カメラの３台を搭載した従来技術の携帯端末の撮像領域と、を示す図である。符号１００３が携帯端末１の撮像領域を示し、符号１００４が従来技術の携帯端末の撮像領域を示す。

符号１００４に示すように、３台のカメラを搭載した従来技術の携帯端末においてデフォルトの画角は、広角カメラのフル画角である。広角カメラのフル画角は、機種によって異なるが概ね３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍである。図において、超広角カメラ、広角カメラおよび望遠カメラの帯の左端がそれぞれのフル画角であり、フル画角から右側がズーム処理で得られる画角（ズーム処理した画角）である。

符号１００３に示すように、本実施形態の携帯端末１においてデフォルトの画角は、超広角カメラに相当する３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下の３５ｍｍ換算焦点距離１９ｍｍで撮像された画像をズーム処理した３５ｍｍ換算焦点距離２４ｍｍである。

図５は、携帯端末１におけるカメラ１０のフル画角とデフォルトの画角を示す図である。図５に示すように、カメラ１０のデフォルトの画角Ｒ２は、カメラ１０のフル画角Ｒ１よりも小さい。携帯端末１においては、デフォルトの画角Ｒ２の画像（画像データ）をズーム処理して表示部２に表示し、操作部４は、デフォルトの画角Ｒ２の画像を基準にズームアップ操作およびズームアウト操作を受け付ける。つまり、画角Ｒ２の画像を拡大して表示部２に表示している状態が、ユーザーインターフェイス（ＵＩ）上の倍率「１．０」である。

本実施形態では、カメラ１０のフル画角Ｒ１に相当する３５ｍｍ換算焦点距離は１９ｍｍ（画角９８度）である（一例）。そして、デフォルトの画角Ｒ２に相当する３５ｍｍ換算焦点距離は、本実施形態では２４ｍｍ（画角８２度）に設定されている（一例）。

つまり、本実施形態では、カメラ１０の画像処理部１４の倍率「約１．３倍（２４ｍｍ÷１９ｍｍ）」を、ユーザの操作の基準となるＵＩ上の倍率「１．０」としている。以下、画像処理部１４の倍率を内部ズーム倍率、ＵＩ上の倍率をＵＩ表示ズーム倍率とも称する。

図６は、携帯端末１におけるカメラ１０の内部ズーム倍率とＵＩ表示ズーム倍率の関係を表したテーブルＴの図である。テーブルＴは、例えば記憶部６に記憶され、携帯端末１の制御部５にて読み出される。制御部５は、カメラ１０が起動されると、テーブルＴを読み出し、ＵＩ表示ズーム倍率「１．０」の内部ズーム倍率「１．３」で拡大された画像を表示部２に表示する。ユーザによりズームアップ操作が行われ、例えばＵＩ表示ズーム倍率「１．１」が指示されると、制御部５は、内部ズーム倍率「１．４」で拡大された、デフォルト（内部ズーム倍率「１．３」）よりも拡大された画像を表示部２に表示する。また、ユーザによりズームアウト操作が行われ、例えばＵＩ表示ズーム倍率「０．７」が指示されると、制御部５は、内部ズーム倍率「１．０」の等倍の、デフォルト（内部ズーム倍率「１．３」）よりも縮小された画像を表示部２に表示する。デフォルトよりも縮小された画像は、デフォルトよりも広いエリアが含まれる、より広角な画像である。

実際のズーム倍率である内部ズーム倍率とユーザから見たズーム倍率であるＵＩ表示ズーム倍率とをこのように関係付けることで、操作部４は、デフォルトの画角をズーム倍率１倍として処理量の入力を受け付ける。これにより、デフォルトの画角がズーム処理された画角であっても、ユーザは違和感を覚えることなく従来製品と同様にカメラ１０による撮像を行うことができる。

本実施形態では、上述したように、携帯端末１の制御部５がズーム処理部の機能を有しており、カメラ１０で撮像された画像（画像データ）の拡大処理を行うようになっている。したがって、制御部５は、デフォルトでの撮影では、カメラ１０から送られてくるフル画角の画像を、内部ズーム倍率「１．３」で拡大した画像を表示部２に表示する。ズームアップあるいはズームアウトの操作がなされてＵＩ表示ズーム倍率「１．０」からの変更が指示されると、制御部５は、内部ズーム倍率「１．３」で拡大した画像を基準に指示量に応じて拡大あるいは縮小を行い、拡大あるいは縮小した画像を表示部２に表示する。

なお、カメラ１０にて撮像した画像のズーム処理は、カメラ１０の画像処理部１４にて行うようにしてもよい。その場合、テーブルＴをカメラ１０の画像処理部１４が備える構成としてもよい。あるいは制御部５が、記憶部６より読み出したテーブルＴをカメラ１０の画像処理部１４に送る構成としてもよい。カメラ１０の画像処理部１４がズーム処理を行う構成では、画像処理部１４より制御部５に、ＵＩ表示ズーム倍率に応じた内部ズーム倍率で拡大された画像が送られることとなる。

（５．携帯端末１における撮像動作）
図７は、携帯端末１の撮像処理の流れを説明するための図である。制御部５は、カメラ１０の起動が指示されたかを繰り返し判断している（Ｓ１）。例えば、ユーザが表示部２に表示されている撮像アプリのアイコン等を操作すると、制御部５は、カメラ１０の起動が指示されたと判断する。制御部５は、カメラ１０の起動が指示されたと判断すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、カメラ１０を起動する（Ｓ２）。カメラ１０は起動されることで撮像を開始する。

制御部５は、カメラ１０で撮像された画像（画像データ）を所定の倍率、ここでは１．３倍で拡大した画像をデフォルトとして表示部２に表示する。携帯端末１の向きが変更され、カメラ１０が撮像する被写体が変化しても、ズームアップ（拡大）操作もしくはズームアウト（縮小）操作が成されない限り、撮像された画像を１．３倍で拡大した画像が表示部２に表示される。

制御部５は、カメラ１０の起動後は、ズームアップ操作もしくはズームアウト操作が成されたかを繰り返し判断する（Ｓ４）。制御部５は、ズームアップ操作もしくはズームアウト操作が成されたと判断すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、操作量に応じてズームアップもしくはズームアウトした画像を表示部２に表示する。その後、Ｓ６に進む。一方、制御部５は、ズームアップ操作もしくはズームアウト操作が成されていないと判断すると（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ５の処理を行うことなくＳ６に進む。

Ｓ６において、制御部５は、撮像が指示されたかを判断する。例えば、ユーザが表示部２に表示されている撮像スイッチ８を操作すると、制御部５は、撮像が指示されたと判断する。制御部５は、撮像が指示されたと判断すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、その時に表示部２に表示している画像を記憶部６に記憶する（Ｓ７）。その後、Ｓ８に進む。一方、制御部５は、撮像が指示されていないと判断すると（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ７の処理を行うことなくＳ８に進む。

Ｓ８において、制御部５は、カメラ１０を終了する指示されたかを判断する。制御部５は、カメラ１０の終了が指示されたと判断すると（Ｓ８：ＹＥＳ）、撮像アプリを終了し、カメラ１０の機能を停止する（Ｓ９）。一方、制御部５は、カメラ１０の終了が指示されていないと判断すると（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ４に処理を戻す。Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の処理は、Ｓ８にてＹＥＳと判断するまで繰り返し実行される。

（６．携帯端末１の利点）
携帯端末１のカメラ１０は、超広角カメラである。このようなカメラ１０で撮影されたフル画角の画像がデフォルトとしてそのまま表示部２に表示すると、撮像領域が広すぎ、撮影したい被写体が小さいといった違和感をユーザに与える。上記構成では、デフォルトでの撮影時、超広角カメラであるカメラ１０のフル画角ではなく、フル画角よりも小さい所定の画角までズーム処理を行い、該ズーム処理を行った画角をデフォルトと画角とする。これにより、上記のような違和感を覚えることなくカメラ１０を操作でき、使い勝手が良い。

また、１台の超広角カメラであるカメラ１０にて広角カメラの撮像領域を網羅しているので、超広角カメラと広角カメラとの両方を備える携帯端末構成に比べて、コストを低減できる。しかも、ズーム処理を行った画角をデフォルトと画角とすることで、デフォルトよりも画角を広げるズームアウト操作が可能であり、広角カメラおよび超広角カメラの両方を搭載しているような操作感を得ることができる。

さらに、携帯端末１では、カメラ１０一台で望遠カメラの撮像領域まで網羅している。したがって、超広角カメラ、広角カメラおよび望遠カメラの３台のカメラを備える携帯端末構成に比べては、より一層効果的にコストを低減できる。

なお、カメラ１０と別途望遠用カメラを備える構成としてもよい。つまり、カメラ１０を第１カメラ（第１撮像部）とすると、３５ｍｍ換算焦点距離５０ｍｍ以上の第２カメラ（第２撮像部）をさらに備える構成としてもよい。その場合、携帯端末の制御部が、例えばＵＩ表示ズーム倍率２倍を超えた場合に、使用するカメラを第１カメラ（カメラ１０）から望遠用の第２カメラに切り換える。

〔ソフトウェアによる実現例〕
携帯端末１の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部５、画像処理部１４に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る撮像装置（携帯端末１）は、３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下の撮像部（カメラ１０）と、前記撮像部により撮像された画像を表示する表示部２と、前記撮像部により撮像された画像に対してズーム処理を行うズーム処理部（画像処理部１４）と、前記ズーム処理部による処理量の入力を受け付ける受付部（操作部４）と、を備え、前記ズーム処理部は、前記撮像部によるデフォルトでの撮影時、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定値となるようにズーム処理を行い、該ズーム処理した画角をデフォルトの画角とする。

本発明の態様２に係る撮像装置は、上記態様１において、前記ズーム処理部は、入力された前記処理量に応じて、３５ｍｍ換算焦点距離５０ｍｍ以上に相当する画角までズーム処理する構成であってもよい。

本発明の態様３に係る撮像装置は、上記態様１において、前記撮像部を第１撮像部とすると、３５ｍｍ換算焦点距離５０ｍｍ以上の第２撮像部をさらに備える構成であってもよい。

本発明の態様４に係る撮像装置は、上記態様１から３の何れかにおいて、前記受付部は、前記デフォルトの画角を、ズーム倍率１倍として処理量の入力を受け付ける構成であってもよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 携帯端末（撮像装置）
１Ａ 筐体
２ 表示部
４ 操作部（受付部）
５ 制御部
６ 記憶部
８ 撮像スイッチ
１０ カメラ（撮像部）
１１ レンズ
１２ センサ
１３ Ａ／Ｄ変換部
１４ 画像処理部（ズーム処理部）
１８ アクチュエータ

Claims (4)

1. ３５ｍｍ換算焦点距離２０ｍｍ以下の撮像部と、
   前記撮像部により撮像された画像を表示する表示部と、
   前記撮像部により撮像された画像に対してズーム処理を行うズーム処理部と、
   前記ズーム処理部による処理量の入力を受け付ける受付部と、を備え、
   前記ズーム処理部は、前記撮像部によるデフォルトでの撮影時、３５ｍｍ換算焦点距離で２３ｍｍから２６ｍｍの間の所定値となるようにズーム処理を行い、該ズーム処理した画角をデフォルトの画角とすることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ズーム処理部は、入力された前記処理量に応じて、３５ｍｍ換算焦点距離５０ｍｍ以上に相当する画角までズーム処理可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像部を第１撮像部とすると、３５ｍｍ換算焦点距離５０ｍｍ以上の第２撮像部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記受付部は、前記デフォルトの画角を、ズーム倍率１倍として処理量の入力を受け付けることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。

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