JP5332486B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、光学ズーム機能及び電子ズーム機能を備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device having an optical zoom function and an electronic zoom function.
一般に、デジタルカメラにおいて撮影倍率を変更する場合、撮像光学系を構成する複数のレンズの少なくとも一部を光軸方向に移動させることで焦点距離を変化させる、所謂光学ズーム機能や、撮像素子から得られる画像の一部の領域を所定倍率にて拡大又は縮小する、或いは、撮像素子の受光面に配列される光電変換部の一部から取得される画像を拡大又は縮小する、電子ズーム機能が用いられる。最近では、まず光学ズーム機能により撮影倍率の変更を行い、光学ズーム機能にて撮影倍率の変更が行えなくなったときに、電子ズーム機能を用いて撮影倍率を変更する、光学ズーム機能と電子ズーム機能を併用したデジタルカメラが提供されている。 In general, when changing the shooting magnification in a digital camera, it can be obtained from a so-called optical zoom function that changes the focal length by moving at least some of the plurality of lenses constituting the imaging optical system in the optical axis direction, or from an imaging device. The electronic zoom function is used to enlarge or reduce a part of the image area at a predetermined magnification, or to enlarge or reduce an image acquired from a part of the photoelectric conversion unit arranged on the light receiving surface of the image sensor. It is done. Recently, the optical zoom function and the electronic zoom function are used to change the shooting magnification using the electronic zoom function when the shooting magnification is changed using the optical zoom function. There are digital cameras that use both.
ところで、上述した光学ズーム機能を実現する方法としては、レンズユニットに設けられたズームリングをユーザが回転操作させて、レンズユニット内に設けられた撮像光学系の一部のレンズを光軸方向に移動させる手動式や、モータを駆動させることでレンズユニット内に設けられた撮像光学系の一部のレンズを光軸方向に移動させる電動式のものがある。例えば電動式の光学ズーム機能の場合には、撮像光学系の一部のレンズを等速で移動させることができるという利点があるものの、焦点距離の微調整ができないという欠点や、レンズを移動させる機構や駆動源が必要となり、レンズユニットやデジタルカメラの製造コストが上昇するという欠点があることから、光学ズーム機能としては手動式のものが搭載されることが主流である。
最近では、静止画像の他に、動画像を取得できるデジタルカメラが主流となっている。このようなデジタルカメラの光学ズーム機能として手動式のものを用いた場合、ユーザによるズームリングの操作が安定せず、動画撮影時にスムーズなズーミングが行えないという欠点がある。つまり、動画撮影によって取得された動画像を再生したときに、適切なズーミングが行われていない動画像は、不自然な印象を与えてしまう。 Recently, digital cameras that can acquire moving images in addition to still images have become mainstream. When a manual type is used as the optical zoom function of such a digital camera, the zoom ring operation by the user is not stable, and smooth zooming cannot be performed during moving image shooting. That is, when a moving image acquired by moving image shooting is reproduced, a moving image that is not properly zoomed gives an unnatural impression.
本発明は、上述した課題を解決するために発明されたものであり、手動式の光学ズーム機能を用いた場合であっても、動画撮影時のズーミングを適切に行うことができるようにした撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been invented to solve the above-described problems, and is capable of appropriately performing zooming during moving image shooting even when a manual optical zoom function is used. An object is to provide an apparatus.
本発明の撮像装置は、複数のレンズからなる撮像光学系を備え、該撮像光学系の焦点距離を変更することが可能なレンズユニットと、前記撮像光学系の焦点距離を変更する際に操作され、該操作により前記複数のレンズの少なくとも一部を前記撮像光学系の光軸方向に沿って移動させる操作手段と、前記操作手段又は前記撮像光学系の変化量を検出する検出手段と、前記レンズユニットを介して取り込まれる被写体光から画像を取得する撮像素子と、前記撮像素子により取得される画像の一部を所定倍率にて拡大又は縮小する画像拡縮手段と、前記検出手段により検出される変化量から単位時間当たりの変化量を求めた後、前記検出手段により検出される変化量と前記単位時間当たりの変化量とが等しくなるように前記画像拡縮手段における前記所定倍率を演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする。なお、操作手段の変化量としては、例えば移動量や移動速度の変化量が挙げられ、また撮像光学系の変化量としては、例えば焦点距離、撮影倍率（光学ズーム倍率）の変化量が挙げられる。 An imaging apparatus of the present invention includes an imaging optical system including a plurality of lenses, and is operated when changing a focal length of the imaging optical system, a lens unit capable of changing a focal length of the imaging optical system. An operation means for moving at least a part of the plurality of lenses along the optical axis direction of the imaging optical system by the operation; a detection means for detecting a change amount of the operation means or the imaging optical system; and the lens An image sensor that acquires an image from subject light captured via the unit, an image enlargement / reduction unit that enlarges or reduces a part of the image acquired by the image sensor at a predetermined magnification, and a change detected by the detection unit after determining the amount of change per unit time from an amount, in the image scaling unit so that the and the amount of change per change amount and the unit time detected by the detecting means becomes equal to Calculating means for calculating the serial predetermined magnification, characterized by comprising a. Note that the amount of change of the operation means includes, for example, the amount of movement and the amount of movement speed, and the amount of change of the imaging optical system includes, for example, the amount of change in focal length and photographing magnification (optical zoom magnification). .
また、前記演算手段は、動画像を取得する動画撮影モードで前記操作手段が操作されたときに前記所定倍率を演算することを特徴とする。 Further, the calculation means calculates the predetermined magnification when the operation means is operated in a moving image shooting mode for acquiring a moving image.
この場合、前記動画撮影モードにより取得される前記動画像は、単位時間当たりに連続して取得される複数の静止画像を用いることで生成され、前記演算手段は、前記複数の静止画像をそれぞれ取得した時のスリットの数を用いて前記操作手段の変化量を求めた後、前記操作手段が実際に操作されたときの前記操作手段の変化量と前記単位時間当たりの変化量とから前記所定倍率を求めることが好ましい。 In this case, the moving image acquired in the moving image shooting mode is generated by using a plurality of still images acquired continuously per unit time, and the calculation unit acquires each of the plurality of still images. after obtaining was amount of change the operating means with the number of slits of the time it was, the predetermined from the amount of change and the amount of change per unit time of said operation means when said operation means is actually operated It is preferable to determine the magnification.
また、前記操作手段は、所定のピッチ間隔で配置されたスリットを複数備えており、前記検出手段は、前記スリットの数を検出することで前記操作手段の変化量を検出することを特徴とする。The operation means includes a plurality of slits arranged at a predetermined pitch interval, and the detection means detects a change amount of the operation means by detecting the number of the slits. .
また、前記演算手段は、前記検出手段による前記スリットの検出毎に前記操作手段の変化量を求めるとともに、前記操作手段が実際に操作されたときの前記操作手段の変化量と前記単位時間当たりの変化量とから前記所定倍率を求めることを特徴とする。 Further, the arithmetic means may determine the amount of change in the operating means for each detection of said slit by the detection means, per the amount of change unit time said operating means when said operation means is actually operated The predetermined magnification is obtained from the amount of change.
また、前記演算手段は、前記操作手段が操作されてから所定時間経過したときに、前記単位時間当たりの変化量を求めることを特徴とする。 Further, the calculation means obtains the amount of change per unit time when a predetermined time elapses after the operation means is operated.
本発明によれば、適切なズーミングを行った動画像を取得することができる。 According to the present invention, it is possible to acquire a moving image that has been appropriately zoomed.
図１は、撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す斜視図である。デジタルカメラ１０は、カメラ本体１１と、カメラ本体１１に対して着脱式のレンズユニット１２から構成される。このデジタルカメラ１０は、レンズユニット１２に設けられる撮像光学系２８（図３参照）を、その光軸（Ｌ）方向に移動させることで焦点距離を変更する光学ズーム機能と、撮像素子４２（図３参照）により得られる画像の一部を切り出して、切り出された画像を予め定めた倍率にて拡大、又は縮小する電子ズーム機能とを備えている。なお、以下では、撮影時の像倍率を撮影倍率、光学ズーム機能における像倍率を光学ズーム倍率、電子ズーム機能における像倍率を電子ズーム倍率と称して説明する。なお、撮影倍率は、光学ズーム倍率と電子ズーム倍率とから求められる。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a digital camera as an imaging apparatus. The
カメラ本体１１は、その上面に、シャッターボタン２１、モード切替ダイヤル２２などの操作部材の他に、表示パネル２３や収納式のストロボ装置２４などが設けられる。シャッターボタン２１は撮影を行う際に操作される。モード切替ダイヤル２２は、オート撮影モード、風景撮影モード及び夜間撮影モードなど静止画像を取得する際の撮影モードの他に、動画像を取得する動画撮影モードのいずれかを選択する際に操作される。表示パネル２３は、例えば液晶表示装置が用いられ、シャッタースピード、露出補正値、調光補正値などの撮影条件やバッテリー残量を表示する。ストロボ装置２４は、非使用時には図１に示す収納状態で保持され、夜間撮影時や逆光撮影などの際に収納状態から不図示の使用状態に切り替えられる。
The
レンズユニット１２は、カメラ本体１１の前面に装着される。上述したように、レンズユニット１２は、カメラ本体１１に対して着脱自在であり、ユーザによって、他のレンズユニット１２に交換することができる。このレンズユニット１２は、その内部に撮像光学系２８が内蔵されている。
The
このレンズユニット１２の外周には、ズームリング２５が設けられている。ズームリング２５は、撮像光学系２８の焦点距離を変更する際に回転操作される。撮像光学系２８は、撮影レンズ２９（図３参照）やズームレンズ３０（図３参照）など複数のレンズから構成されている。これら撮像光学系２８を構成するレンズのうち、ズームレンズ３０は、例えばヘリコイド機構などの移動機構３１（図３参照）によってズームリング２５と連結される。つまり、ズームリング２５が回転操作されると、ズームレンズ３０が光軸（Ｌ）方向に前後する。これにより、撮像光学系２８における焦点距離が変更される。なお、図１に示すＡ方向にズームリング２５を回転させたときには、焦点距離が大きくなる、つまり光学ズーム倍率が大きくなる。一方、図１に示すＢ方向にズームリング２５を回転させたときには、焦点距離が小さくなる、つまり光学ズーム倍率が小さくなる。
A
このズームリング２５は、その中心が開口された円板からなるスリット部２６を備えている。図２に示すように、スリット部２６には、放線方向を長手方向とするスリット２６ａが複数、所定のピッチ角度で形成されている。このスリット２６ａはズームリング２５を回転させたときに、後述するフォトインタラプタ（以下、ＰＩと称す）によって検出されることで、ズームリング２５の移動量が認識される。
The
図３は、デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図である。なお、この図３においては、本発明を構成する箇所のみを示してある。レンズユニット１２は、撮像光学系２８の他に、コントローラ３５、ズーム端検出センサ３６、ＰＩ３７，３８及び接続部３９などを備えている。コントローラ３５は、後述するカメラ本体１１に設けられたマイクロコンピュータ４１に向けてデータを送信する。コントローラ３５からマイクロコンピュータ４１に向けて送信されるデータとしては、ズーム端検出センサ３６からの出力信号や、隣り合うスリット２６ａのピッチ角度あたりの光学ズーム倍率変化などが挙げられる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an electrical configuration of the
ズーム端検出センサ３６は、ズームリング２５が広角側の端部又は望遠側の端部のいずれかの位置にあることを検知するセンサである。このズーム端検出センサ３６からの検知信号は、コントローラ３５を介してカメラ本体１１に送信される。なお、このコントローラ３５は、接続部３９の接続接点３９ａに接続される。
The zoom
ＰＩ３７，３８は、ズームリング２５の回転時にスリット部２６に設けられたスリット２６ａをそれぞれ検出する。これらＰＩ３７，３８は、近接する位置に配置されている。ＰＩ３７，３８の構成は同一であることから、以下では、ＰＩ３７について説明し、ＰＩ３８については省略する。周知のように、ＰＩ３７は例えば赤外光などの検査光を出射する投光部と、該投光部と対面する位置に設けられた受光部とから構成される。これら投光部と受光部とは所定間隔離して配置されており、これら投光部と受光部との間にズームリング２５のスリット部２６ａが入り込む。ズームリング２５が回転操作されると、ＰＩ３１の投光部と受光部との間をスリット２６ａが通過するので、スリット２６ａが通過したときに、投光部からの検査光がスリット２６ａを介して受光部にて受光される。
The
これらＰＩ３７，３８は、接続部３９の接続接点３９ｂ，３９ｃにそれぞれ接続されている。投光部からの光が受光部にて受光されることで、ＰＩ３７，３８からパルス信号がそれぞれマイクロコンピュータ４１に向けて出力される。なお、ＰＩ３７，３８からのパルス信号の出力によって、ズームリング２５の回転方向や回転速度が求められる。
These
接続部３９は、複数の接続接点３９ａ，３９ｂ，３９ｃを有している。これら接続接点３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、レンズユニット１２をカメラ本体１１に装着したときに、カメラ本体１１に設けられた接続部４４の接続接点４４ａ，４４ｂ，４４ｃとそれぞれ当接され、レンズユニット１２とカメラ本体１１とが電気的に接続される。
The
カメラ本体１１は、マイクロコンピュータ４１、撮像素子４２、画像処理部４３及び接続部４４等を備えている。マイクロコンピュータ４１は、レンズユニット１２から送信されるデータに基づいた処理を実行する。このマイクロコンピュータ４１は、通信部５１、パルスカウンタ部５２、演算部５３の機能を有している。なお、符号６１はＬＣＤであり、撮影した動画像や静止画像を表示する他に、撮影条件等を表示する。また、符号６２は記憶媒体であり、撮影により取得された動画像や静止画像を記録する。
The
通信部５１は、コントローラ３５から送信されたデータを受信し、演算部５３に出力する。パルスカウント部５２は、スリット２６ａを検出したときに出力されるＰＩ３７，３８からのパルス信号を受けて、パルス信号をカウントする。このパルスカウント部５２に入力されるＰＩ３７，３８からのパルス信号によってズームリング２５の回転方向が求められる。また、それぞれのパルス信号のカウントによりズームリング２５の回転速度が求められる。
The
以下、パルスカウント部５２におけるパルス信号のカウントについて、図４を用いて説明する。上述したように、光学ズーム倍率を高倍率にする場合には、ズームリング２５はＡ方向に回転操作される。Ａ方向にズームリング２５が回転操作されると、ズームリング２５に設けられるスリット２６ａはＰＩ３７、ＰＩ３８の順で検出される（図４参照）。この場合、パルスカウント部５２はパルス信号のカウントをアップカウントする。一方、光学ズーム倍率を低倍率にする場合には、ズームリング２５はＢ方向に回転操作される。Ｂ方向にズームリング２５が回転操作されると、ズームリング２５に設けられるスリット２６ａはＰＩ３８、ＰＩ３７の順で検出される。この場合、パルスカウント部５２は、パルス信号のカウントをダウンカウントする。なお、このパルスカウント部は、ＰＩ３７からのパルス信号が入力されたときに、上述したカウント処理を実行する。
Hereinafter, the counting of the pulse signal in the
図３に戻って、演算部５３は、推定演算部５４と、倍率演算部５５とを備えている。推定演算部５４は、ズームリング２５が回転してから例えばパルス信号のカウント値が所定値に到達したときに、パルス信号のカウント値と経過時間Ｔとから、ズームリング２５の回転速度を求める。上述したズームリング２５の回転速度は、パルス信号のカウント値と、該カウント値がカウントされたときの経過時間Ｔとを用いた近似直線Ｓとして求められる。上述した経過時間Ｔは、マイクロコンピュータ４１に設けられた不図示のタイマによって計測される。また、近似直線Ｓを求める場合には、バルス信号のカウント値と、対応する経過時間Ｔを全て用いることも考えられるが、直近の変化を検出するという意味では、例えば新しいカウント値を含む過去５個のカウント値と、それらカウント値に対応する経過時間Ｔとを用いるのが理想的である。
Returning to FIG. 3, the
この近似直線Ｓを求めることで、次のパルス信号がカウントされるときの経過時間Ｔを推定することができる。以下、推定される経過時間Ｔを推定時間Ｔ’と称して説明する。なお、ズームリング２５が回転してから例えばパルス信号のカウント値が所定値に到達した後でズームリング２５の回転速度を求めるのは、ズームリング２５の回転をユーザに認識させることができる他に、上述した近似直線Ｓを正確に求めることができるからである。
By calculating the approximate straight line S, the elapsed time T when the next pulse signal is counted can be estimated. Hereinafter, the estimated elapsed time T will be referred to as an estimated time T ′. For example, the rotation speed of the
倍率演算部５５は、推定演算部５４により推定された次のカウント値の推定時間Ｔ’に到達した場合に、パルスカウント部５２のカウント値から得られる、実際の光学ズーム倍率と、推定時間Ｔ’が経過したときのカウント値から得られる光学ズーム倍率の目標値（以下、目標倍率と称する）とを求める。これら倍率を用いて、電子ズーム倍率を求める。
The
図示は省略するが、例えば推定時間Ｔ’において得られるパルス信号のカウント値が１５であるのに対して、推定時間Ｔ’が経過した際にカウントされるカウント値が１３となる場合について説明する。パルス信号と次のパルス信号との出力の際に変化する光学ズーム倍率の変化量を２（１／１０）とすると、パルス信号のカウント値が１５であれば、推定時間Ｔ’における目標倍率は２（１５／１０）（＝２．８３）倍となる。一方、実際のカウント値は１３であることから、光学ズーム倍率は２（１３／１０）（＝２．４６）倍となる。つまり、光学ズーム倍率は、目標倍率に対して２（１５／１０）／２（１３／１０）（＝１．１４）倍不足している。このような場合には、電子ズーム倍率を１．１４倍に設定する。 Although illustration is omitted, for example, a case where the count value of the pulse signal obtained at the estimated time T ′ is 15 whereas the count value counted when the estimated time T ′ elapses is 13 will be described. . Assuming that the change amount of the optical zoom magnification that changes when the pulse signal and the next pulse signal are output is 2 (1/10) , if the count value of the pulse signal is 15, the target magnification at the estimation time T ′ is 2 (15/10) (= 2.83) times. On the other hand, since the actual count value is 13, the optical zoom magnification is 2 (13/10) (= 2.46) times. That is, the optical zoom magnification is insufficient by 2 (15/10) / 2 (13/10) (= 1.14) times the target magnification. In such a case, the electronic zoom magnification is set to 1.14 times.
一方、推定時間Ｔ’において得られるパルス信号のカウント値が１５であるのに対して、実際にカウント値が１７となる場合について説明する。例えばパルス信号のカウント値が１５の場合には、目標倍率は２（１５／１０）（＝２．８３）倍となる。実際には、カウント値は１７であることから、光学ズーム倍率は２（１７／１０）（＝３．２４）倍である。つまり、光学ズーム倍率は、目標倍率に対して２（１５／１０）／２（１７／１０）（＝０．８７）倍オーバーしている。このような場合には、電子ズーム倍率を０．８７倍に設定する。なお、電子ズーム倍率が１を超過した場合には拡大となり、１未満となる場合には縮小となる。つまり、目標倍率に対して実際の光学ズーム倍率が不足している、又は超過している場合、その光学ズーム倍率の不足分や超過分を電子ズームで調整している。 On the other hand, the case where the count value of the pulse signal obtained at the estimated time T ′ is 15 while the count value is actually 17 will be described. For example, when the count value of the pulse signal is 15, the target magnification is 2 (15/10) (= 2.83) times. Actually, since the count value is 17, the optical zoom magnification is 2 (17/10) (= 3.24) times. That is, the optical zoom magnification exceeds the target magnification by 2 (15/10) / 2 (17/10) (= 0.87) times. In such a case, the electronic zoom magnification is set to 0.87 times. When the electronic zoom magnification exceeds 1, enlargement is performed, and when the electronic zoom magnification is less than 1, reduction is performed. That is, when the actual optical zoom magnification is insufficient or excessive with respect to the target magnification, the shortage or excess of the optical zoom magnification is adjusted by the electronic zoom.
画像処理部４３は、倍率演算部５５にて求められた電子ズーム倍率で画像を拡大、又は縮小する。なお、画像を拡大、又は縮小する場合に用いられる画像のサイズは、以下のようになる。
The
図５に示すように、静止画像を取得するときには、画像ＰＩの全領域Ａ０が用いられる。一方、動画像を取得するときには、以下の領域が用いられる。例えば電子ズーム倍率が１（倍）となる場合には、画像ＰＩ中の領域Ａ１が切り出される。また、電子ズーム倍率が１倍を超える場合には、電子ズーム倍率が１倍のときに切り出される領域Ａ１よりも狭い範囲の領域Ａ２が切り出される。さらに、電子ズーム倍率が１倍未満とする場合には、電子ズーム倍率が１倍のときに切り出される領域Ａ１よりも広い範囲の領域Ａ３が切り出される。なお、本実施形態では、得られる画像から上述した領域を切り出し、切り出された領域に、求められた電子ズーム倍率にて拡大、又は縮小するが、これに限定される必要はなく、画像信号を出力させる撮像素子１６における範囲を電子ズーム倍率に合わせて制御することも可能である。 As shown in FIG. 5, when obtaining a still image, the entire area A 0 of the image PI is used. On the other hand, when acquiring a moving image, the following areas are used. For example, when the electronic zoom magnification is 1 (times), the region A 1 in the image PI is cut. In addition, when the electronic zoom magnification exceeds 1 , the region A 2 in a range narrower than the region A 1 cut out when the electronic zoom magnification is 1 is cut out. Further, when the electronic zoom magnification is less than 1 times, the area A 3 of the wide range of cut out than the region A 1 in which the electronic zoom magnification is cut when one fold. In this embodiment, the above-described area is cut out from the obtained image, and the cut-out area is enlarged or reduced with the obtained electronic zoom magnification. However, the present invention is not limited to this, and the image signal is not limited to this. It is also possible to control the range in the image sensor 16 to be output in accordance with the electronic zoom magnification.
次に、動画撮影時の処理の流れについて図６のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the flow of processing during moving image shooting will be described based on the flowchart of FIG.
ステップＳ１０１は、撮影モードが動画撮影モードであるか否かを判定する処理である。撮影モードが動画撮影モードであるか否かは、モード切替ダイヤル２２の位置によって判断することができる。なお、モード切替ダイヤル２２の回転位置は、付図示の位置検出センサによって検出できるので、マイクロコンピュータ４１は、モード切替ダイヤル２２の現在位置から、撮影モードが動画撮影モードであるか否かを判定する。なお、モード切替ダイヤル２２を用いずに、撮影モードの設定を行うことができるのであれば、その設定はマイクロコンピュータ４１に記憶されていることから、その設定に基づいて撮影モードが動画撮影モードで有るか否かを判定すればよい。なお、撮影モードが動画撮影モードであると判定された場合（ステップＳ１０１の判定がＹｅｓとなる場合）には、ステップＳ１０２に進む。一方、撮影モードが動画撮影モードではないと判定された場合（ステップＳ１０１の判定がＮｏとなる場合）には、処理が終了する。なお、フローチャート上では省略しているが、動画撮影モードではないと判定された場合は、撮影モードが静止画撮影モードである。なお、静止画撮影モードの際の処理の流れについては、ここでは省略する。
Step S101 is processing for determining whether or not the shooting mode is the moving image shooting mode. Whether or not the shooting mode is the moving image shooting mode can be determined by the position of the
ステップＳ１０２は、ズーム端検知センサ３６からの入力が有るか否かを判定する処理である。ズーム端検知センサ３６は、広角側の端部又は望遠側の端部の何れか一方に位置するズームリング２５を検知するものである。つまり、このステップＳ１０２の処理を行うことによって、ズームリング２５の位置を特定することができる。ズームリング２５が広角側の端部又は望遠側の端部の何れか一方に位置する場合には、ズーム端検知センサ３６からの検知信号が出力されるから、ステップＳ１０２の判定はＹｅｓとなる。ステップＳ１０２の判定でＹｅｓとなる場合には、このステップＳ１０２の判定がＮｏとなるまで、つまり、ズームリング２５が広角側の端部又は望遠側の端部から離れるまで繰り返し行われる。
Step S <b> 102 is processing for determining whether or not there is an input from the zoom
ステップＳ１０３は、パルス信号の入力が有るか否かを判定する処理である。ズームリング２５が回転操作されると、ズームリング２５のスリット部２６に設けられたスリット２６ａが所定間隔で検出される。このスリット２６ａの検出時に、ＰＩ３７，３８からパルス信号がそれぞれ出力され、マイクロコンピュータ４１に入力される。マイクロコンピュータ４１はパルス信号が入力された場合に、ステップＳ１０３の判定処理をＹｅｓとし、ステップＳ１０４に進む。一方、ズームリング２５が回転操作されない場合にはＰＩ３３７，３８からバルス信号が出力されないので、このステップＳ１０３の処理はＮｏとなる。
Step S103 is processing for determining whether or not a pulse signal is input. When the
ステップＳ１０４は、バルス信号のカウントを行う処理である。マイクロコンピュータ４１には、ＰＩ３７，３８からそれぞれパルス信号が入力される。例えばズームリング２５がＡ方向に回転操作された場合には、ＰＩ３７、ＰＩ３８の順で同一のスリット２６ａに対するパルス信号が出力されるので、この場合は、マイクロコンピュータ４１はカウント値をアップカウント（＋１）する。一方、ズームリング２５がＢ方向に回転操作された場合には、ＰＩ３８、ＰＩ３７の順で同一のスリット２６ａに対するパルス信号が出力されるので、この場合は、マイクロコンピュータ４１はカウント値をダウンカウント（−１）する。
Step S104 is processing to count the pulse signal. The
ステップＳ１０５は、パルス信号のカウント値の変化量が閾値以上となるか否かを判定する処理である。この閾値としては例えば５が挙げられる。なお、パルス信号のカウント値の変化量が閾値である６以上となる場合には、ステップＳ１０５の判定がＹｅｓとなり、ステップＳ１０６に進む。パルス信号のカウント値の変化量が閾値である６未満となる場合には、ステップＳ１０５の判定がＮｏとなりステップＳ１０３に戻る。 Step S105 is processing for determining whether or not the amount of change in the count value of the pulse signal is equal to or greater than a threshold value. An example of this threshold is 5. When the change amount of the count value of the pulse signal is 6 or more which is a threshold value, the determination in step S105 is Yes and the process proceeds to step S106. If the amount of change in the count value of the pulse signal is less than the threshold value of 6, the determination in step S105 is No and the process returns to step S103.
ステップＳ１０６は、対象となるカウント値に対する推定時間Ｔ’を算出する処理である。上述したようにマイクロコンピュータ４１は、不図示のタイマを備えており、パルス信号のカウント値と、そのカウント値となる経過時間Ｔとをそれぞれ対応付けて記憶している。図８（a）は、パルス信号のカウント値と、その経過時間Ｔとをまとめた図である。上述したように、カウント値「１」〜「５」と、そのそれぞれをカウントしたときの経過時間「Ｔ１」〜「Ｔ５」とは予め求められている。これら値を用いて、一次回帰により近似直線Ｓを求める。なお、ズームリング２５に設けられる各スリットはそれぞれ所定ピッチ角度で配置されていることから、この近似直線Ｓは、ズームリング２５を一定速度で回転させたときの回転速度を示す直線となる。この近似直線Ｓを求めることで、カウント値が６になるときの推定時間Ｔ’が求められる。
Step S106 is processing for calculating an estimated time T ′ for the target count value. As described above, the
ステップＳ１０７は、算出された推定時間Ｔ’と実際の経過時間Ｔとを比較する処理である。ステップＳ１０６により、対象となるカウント値の推定時間Ｔ’が求められているので、求めた推定時間Ｔ’と実際にカウントされたときの経過時間Ｔとが比較される。 Step S107 is a process of comparing the calculated estimated time T 'with the actual elapsed time T. Since the estimated time T ′ of the target count value is obtained in step S106, the obtained estimated time T ′ is compared with the elapsed time T when actually counted.
ステップＳ１０８は、電子ズーム機能を制御する処理である。このステップＳ１０８の処理の詳細については、後述する。これにより、ステップＳ１０８により動画撮影時のズーミングが一定速度で行われ、ズームリング２５を回転操作させたときの回転速度のばらつきを補正することができる。この回転速度のばらつきを補正することで、動画撮影の撮影倍率の変更動作がスムーズに行え、得られた動画像を再生したときの画像に違和感を与えずに済む。
Step S108 is processing for controlling the electronic zoom function. Details of the processing in step S108 will be described later. As a result, zooming during moving image shooting is performed at a constant speed in step S108, and variations in rotational speed when the
ステップＳ１０９は、動画撮影を終了するか否かを判定する処理である。動画撮影を終了する場合には、このステップＳ１０９の判定がＹｅｓとなる。一方、引き続き動画撮影を行う場合であれば、ステップＳ１０２に戻る。なお、デジタルカメラ１０による動画撮影を終了する場合には、例えばシャッターボタン２１によって動画撮影を終了する旨の操作が実行されるので、その操作が実行されたか否かによって、ステップＳ１０９における判定を実行すればよい。
Step S109 is processing for determining whether or not to finish moving image shooting. When the moving image shooting is ended, the determination in step S109 is Yes. On the other hand, if moving image shooting is continued, the process returns to step S102. When the moving image shooting by the
以下、ステップＳ１０８の処理手順の詳細について、図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下では、光学ズームの倍率を高倍率の方向に動かす場合について説明するが、光学ズームの倍率を低倍率に動かす場合についても同一であるので、その場合の処理については省略する。ステップＳ２０１は、実際の経過時間Ｔと推定時間Ｔ’とのずれが所定範囲外となるか否かを判定する処理である。なお、ここで示す所定範囲とは、推定時間Ｔ’の誤差１０％の範囲が挙げられる。このステップＳ２０１の処理で、実際の経過時間Ｔと推定時間Ｔ’とのずれが所定範囲外となる場合には、ステップＳ２０１の処理がＹｅｓとなる。この場合、ステップＳ２０２に進む。一方、実際の経過時間Ｔと推定時間Ｔ’とのずれが所定範囲内となる場合には、ステップＳ２０１の処理がＮｏとなる。この場合、ステップＳ２１１に進む。 Details of the processing procedure of step S108 will be described below based on the flowchart of FIG. In the following, the case where the magnification of the optical zoom is moved in the direction of high magnification will be described. However, the same applies to the case where the magnification of the optical zoom is moved to low magnification, and the processing in that case will be omitted. Step S201 is a process of determining whether or not the difference between the actual elapsed time T and the estimated time T ′ falls outside a predetermined range. The predetermined range shown here includes a range of 10% error in the estimated time T ′. If the difference between the actual elapsed time T and the estimated time T ′ is outside the predetermined range in the process of step S201, the process of step S201 is Yes. In this case, the process proceeds to step S202. On the other hand, if the difference between the actual elapsed time T and the estimated time T ′ is within the predetermined range, the process of step S201 is No. In this case, the process proceeds to step S211.
ステップＳ２０２は、実際の経過時間Ｔが推定時間Ｔ’よりも大きいか否かを判定する処理である。つまり、このステップＳ２０２の処理は、対象となるカウント値がカウントされたときの経過時間Ｔが推定時間Ｔ’よりも早いか否かを判定するものである。例えば、図８（ａ）に示すように、カウント値「１」から「５」までを用いて得られる近似直線Ｓは点線で示される。例えば実際にカウント値「６」がカウントされる時の経過時間ＴをＴ６とする。上述した近似直線Ｓを用いると、カウント値「６」となる推定時間はＴ６’である。この場合、実際の経過時間Ｔ６は、推定時間Ｔ６’よりも遅いことから、このような場合には、ステップＳ２０２の処理はＹｅｓとなる。この場合、ステップＳ２０３に進む。 Step S202 is processing for determining whether or not the actual elapsed time T is greater than the estimated time T ′. That is, the process in step S202 is to determine whether or not the elapsed time T when the target count value is counted is earlier than the estimated time T ′. For example, as shown in FIG. 8A, the approximate straight line S obtained using the count values “1” to “5” is indicated by a dotted line. For example, let T6 be the elapsed time T when the count value “6” is actually counted. Using the above-described approximate straight line S, the estimated time for which the count value is “6” is T6 ′. In this case, since the actual elapsed time T6 is later than the estimated time T6 ', in such a case, the process of step S202 is Yes. In this case, the process proceeds to step S203.
一方、図８（ｂ）に示すように、カウント値「２」から「６」までを用いて得られる近似直線Ｓは点線で示される。例えば、この近似直線Ｓを求めたときには、カウント値「７」となる場合に行われる。このカウント値「７」がカウントされた時の経過時間ＴをＴ７とする。上述した近似直線Ｓを用いると、カウント値「７」となる推定時間はＴ７’である。この場合、実際の経過時間Ｔ７は、推定時間Ｔ７’よりも早いことから、このような場合には、ステップＳ２０２の処理はＮｏとなる。この場合、ステップＳ２０７に進む。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, the approximate straight line S obtained using the count values “2” to “6” is indicated by a dotted line. For example, this approximate straight line S is obtained when the count value is “7”. The elapsed time T when the count value “7” is counted is T7. When the above-described approximate straight line S is used, the estimated time for the count value “7” is T7 ′. In this case, since the actual elapsed time T7 is earlier than the estimated time T7 ', in such a case, the process of step S202 is No. In this case, the process proceeds to step S207.
ステップＳ２０３は、電子ズーム倍率の算出である。この処理はマイクロコンピュータ４１にて算出される。この場合、実際の経過時間Ｔが推定時間Ｔ’よりも長いことから、推定時間Ｔ’経過したときは、目的のカウント値になっていない。つまり光学ズーム倍率が不足している。この場合には、電子ズーム倍率を変更することによって、光学ズーム倍率の不足分を補う必要がある。パルス信号と次のパルス信号との間の変化する光学ズーム倍率が２（１／１０）となる場合について示す。図８（ａ）に示すように、近似直線Ｓにおいては、推定時間Ｔ６’が経過したときに、カウント値は「６」となる。しかしながら、推定時間Ｔ６’経過したときの実際のカウント値は「５」である。また、実際には、経過時間Ｔ６でカウント値は「６」となる。このときの光学ズーム倍率は２（５／１０）倍となる。一方、近似直線Ｓにおいては、経過時間Ｔ６にはカウント値「６．３」であることから、光学ズーム倍率は２（６．３／１０）倍となる。つまり、この場合、光学ズーム倍率は不足している。光学ズーム倍率に対する目標倍率の割合が、電子ズーム倍率となる。すなわち、電子ズーム倍率は２（６．３／１０）／２（６．３／１０）（＝１．０２）倍となる。
Step S203 is calculation of an electronic zoom magnification. This process is calculated by the
ステップＳ２０４は、算出された倍率が拡大倍率の限界値未満となるかを判定する処理である。ステップＳ２０３において、光学ズーム倍率の不足分となる倍率は算出されることから、この算出された倍率が拡大倍率の限界値未満となるか否かを判定する。なお、算出された倍率が拡大倍率の限界値未満となる場合には、このステップＳ２０４の判定がＹｅｓとなり、ステップＳ２０５に進む。一方、算出された倍率が拡大倍率の限界値以上となる場合には、このステップＳ２０４の判定がＮｏとなり、ステップＳ２０６に進む。 Step S204 is processing for determining whether the calculated magnification is less than the limit value of the enlargement magnification. In step S203, since the magnification that is insufficient for the optical zoom magnification is calculated, it is determined whether or not the calculated magnification is less than the limit value of the magnification. If the calculated magnification is less than the limit value of the enlargement magnification, the determination in step S204 is Yes, and the process proceeds to step S205. On the other hand, when the calculated magnification is equal to or larger than the limit value of the enlargement magnification, the determination in step S204 is No, and the process proceeds to step S206.
ステップＳ２０５は、算出された倍率を用いて電子ズーム機能を制御する処理である。このステップＳ２０５の処理は、画像処理部４３により行われる。画像処理部４３は、取得される画像から領域Ａ２を切り出す。画像処理部４３は、算出された倍率を電子ズーム倍率として、切り出した領域を拡大する。
Step S205 is processing for controlling the electronic zoom function using the calculated magnification. The processing in step S205 is performed by the
ステップＳ２０４の判定でＮｏとなる場合には、ステップＳ２０６に進む。 If the determination in step S204 is No, the process proceeds to step S206.
ステップＳ２０６は、拡大倍率の限界値を用いて電子ズーム機能を制御する処理である。なお、このステップＳ２０６の処理は、ステップＳ２０５の処理と同一であるが、使用する電子ズーム倍率が、算出された倍率ではなく、拡大倍率の限界値を用いるという点が相違する。 Step S206 is processing for controlling the electronic zoom function using the limit value of the enlargement magnification. The process in step S206 is the same as the process in step S205, except that the electronic zoom magnification to be used is not the calculated magnification but the limit value of the enlargement magnification.
ステップＳ２０２の判定でＮｏとなる場合には、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７に進むときには、実際の経過時間Ｔが推定時間Ｔ’よりも短いことから、推定時間Ｔ’経過する前に、目的のカウント値になっている。つまり光学ズーム倍率が超過している。この場合には、電子ズーム機能によって、光学ズーム倍率の超過分を打ち消す必要がある。図８（ｂ）に示すように、カウント値「７」は、経過時間Ｔ７のときに到達している。この時の、光学ズーム倍率は、２（７／１０）倍となる。一方、近似直線Ｓにおいては、経過時間Ｔ７時にはカウント値「６．６」であることから、光学ズーム倍率は２（６．６／１０）倍となる。つまり、光学ズーム倍率が目標倍率よりも超過している。光学ズーム倍率に対する目標倍率の割合が電子ズーム倍率となる。すなわち、電子ズーム倍率は２（６．６／１０）／２（７／１０）（＝０．９７）倍となる。 If the determination in step S202 is No, the process proceeds to step S207. When proceeding to step S207, since the actual elapsed time T is shorter than the estimated time T ′, the target count value is reached before the estimated time T ′ elapses. That is, the optical zoom magnification is exceeded. In this case, it is necessary to cancel the excess optical zoom magnification by the electronic zoom function. As shown in FIG. 8B, the count value “7” is reached at the elapsed time T7. At this time, the optical zoom magnification is 2 (7/10) times. On the other hand, in the approximate line S, since the count value is “6.6” at the elapsed time T7, the optical zoom magnification is 2 (6.6 / 10) times. That is, the optical zoom magnification exceeds the target magnification. The ratio of the target magnification to the optical zoom magnification is the electronic zoom magnification. That is, the electronic zoom magnification is 2 (6.6 / 10) / 2 (7/10) (= 0.97) times.
ステップＳ２０８は、算出された倍率が縮小倍率の限界値以上となるかを判定する処理である。ステップＳ２０７において、光学ズーム倍率の超過分となる倍率は算出されることから、この算出された倍率が、縮小倍率の限界値以上となるか否かを判定する。なお、算出された倍率が縮小倍率の限界値未満となる場合には、このステップＳ２０８の判定がＹｅｓとなり、ステップＳ２０９に進む。一方、算出された倍率が縮小倍率の限界値以上となる場合には、このステップＳ２０８の判定がＮｏとなり、ステップＳ２１０に進む。 Step S208 is processing for determining whether the calculated magnification is equal to or greater than the limit value of the reduction magnification. In step S207, since the magnification that exceeds the optical zoom magnification is calculated, it is determined whether or not the calculated magnification is equal to or greater than the limit value of the reduction magnification. If the calculated magnification is less than the limit value of the reduction magnification, the determination in step S208 is Yes and the process proceeds to step S209. On the other hand, if the calculated magnification is equal to or greater than the limit value of the reduction magnification, the determination in step S208 is No and the process proceeds to step S210.
ステップＳ２０９は、算出された倍率を用いて電子ズーム機能を制御する処理である。このステップＳ２０９の処理では、電子ズーム機能により画像を縮小することから、画像処理部４３は、取得される画像から領域Ａ３を切り出す。画像処理部４３は、算出された倍率を電子ズーム倍率として、切り出した領域を縮小する。
Step S209 is processing for controlling the electronic zoom function using the calculated magnification. In the process of step S209, since the reduced image by an electronic zoom function, the
ステップＳ２０４の判定でＮｏとなる場合には、ステップＳ２１０に進む。 If the determination in step S204 is No, the process proceeds to step S210.
ステップＳ２１０は、縮小倍率の限界値を用いて電子ズーム機能を制御する処理である。なお、このステップＳ２１０の処理は、ステップＳ２１１の処理と同一であるが、使用する電子ズーム倍率が、拡大倍率の限界値ではなく、縮小倍率の限界値を用いるという点が相違する。 Step S210 is processing for controlling the electronic zoom function using the limit value of the reduction magnification. The process of step S210 is the same as the process of step S211, except that the electronic zoom magnification to be used is not the limit value of the enlargement magnification but the limit value of the reduction magnification.
ところで、ステップＳ２０１の処理でＮｏとなる場合には、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２０１の処理でＮｏとなる場合には、ズームリング２５の回転速度が、近似直線Ｓで求められる速度に近いため、このような場合には、ズーミングのブレが少ない。つまり、ステップＳ２１１の処理では、電子ズーム倍率を１倍（等倍）とした電子ズーム制御が実行される。
By the way, when it becomes No by the process of step S201, it progresses to step S211. When the result of step S201 is No, the rotation speed of the
本実施形態では、ＰＩ３７から出力されるパルス信号をカウントし、そのカウント値から、ズームリング２５の回転速度を近似直線Ｓとして求めているが、近似直線ではなく、近似曲線として求めることも可能である。また、パルス信号のカウント値からズームリングの回転速度を近似直線として求めているが、これに限定する必要はなく、予め光学ズーム倍率を検出可能な場合には、ズーム倍率と経過時間との履歴情報を記憶しておき、これを基に、回転速度を近似直線Ｓ、或いは近似曲線として求めることも可能である。
In this embodiment, the pulse signals output from the
本実施形態では、動画撮影時にズームリング２５の回転時に得られるカウント値に基づいて光学ズーム倍率の不足分や超過分を算出し、算出された値を電子ズーム倍率と設定している。しかしながら、動画撮影においては所定のフレームレートで連続した静止画像を取得する処理を実行していることから、光学ズーム倍率の不足分や超過分の算出は、本実施形態と同様の処理としても良いが、静止画像の取得時のカウント値に基づいて行うことも可能である。つまり、ズームリング２５の回転時にはＰＩ３７，３８から出力されるパルス信号のカウントを行う。そして、各静止画像の取得時のパルスカウント部５２のカウント値を記憶しておき、該記憶されている各静止画像のカウント値とフレームレート情報とを参照し、ズームリング２５の回転速度の近似直線Ｓを求めればよい。この場合、次の静止画像を撮像するときのカウント値の目標値を求める。そして、静止画像を撮像するときに、カウント値の目標値から得られる目標倍率と、実際のカウント値から得られる光学ズーム倍率とから、光学ズーム倍率の不足分や超過分を算出し、その値を電子ズーム倍率として設定すればよい。
In the present embodiment, the shortage or excess of the optical zoom magnification is calculated based on the count value obtained when the
本実施形態では、ズームリング２５の回転量を検出しているが、この他に、光学ズーム倍率の変更時に変化するズームレンズ３０の移動量や撮像光学系２８における焦点距離の変化量を検出してもよいし、直接光学ズーム倍率の変化量を検出することも可能である。
In the present embodiment, the amount of rotation of the
本実施形態では、レンズユニット１２に設けられたＰＩ３１，３２からのパルス信号をカメラ本体１１に設けられたマイクロコンピュータ４１にてカウントしているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット１２のコントローラ３５にてＰＩ３７，３８からのパルス信号をカウントし、カウント値をカメラ本体１１に設けられたマイクロコンピュータ４１に出力する形態であってもよい。
In this embodiment, the pulse signals from the PIs 31 and 32 provided in the
１０…デジタルカメラ、１１…カメラ本体、１２…レンズユニット、２５…ズームリング、３７、３８…フォトインタラプタ（ＰＩ）、４１…マイクロコンピュータ、４２…撮像素子、４３…画像処理部、５２…パルスカウント部、５３…演算部、５４…倍率演算部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記撮像光学系の焦点距離を変更する際に操作され、該操作により前記複数のレンズの少なくとも一部を前記撮像光学系の光軸方向に沿って移動させる操作手段と、
前記操作手段又は前記撮像光学系の変化量を検出する検出手段と、
前記レンズユニットを介して取り込まれる被写体光から画像を取得する撮像素子と、
前記撮像素子により取得される画像の一部を所定倍率にて拡大又は縮小する画像拡縮手段と、
前記検出手段により検出される変化量から単位時間当たりの変化量を求めた後、前記検出手段により検出される変化量と前記単位時間当たりの変化量とが等しくなるように前記画像拡縮手段における前記所定倍率を演算する演算手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 A lens unit including an imaging optical system including a plurality of lenses, and capable of changing a focal length of the imaging optical system;
An operation means that is operated when changing a focal length of the imaging optical system, and moves at least a part of the plurality of lenses along an optical axis direction of the imaging optical system by the operation;
Detecting means for detecting a change amount of the operating means or the imaging optical system;
An image sensor that acquires an image from subject light captured via the lens unit;
Image enlargement / reduction means for enlarging or reducing a part of an image acquired by the image sensor at a predetermined magnification;
After obtaining the amount of change per unit time from the amount of change detected by the detecting means, the amount of change detected by the detecting means is equal to the amount of change per unit time. A calculation means for calculating a predetermined magnification;
An imaging apparatus comprising:
前記演算手段は、動画像を取得する動画撮影モードで前記操作手段が操作されたときに前記所定倍率を演算することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the calculation means calculates the predetermined magnification when the operation means is operated in a moving image shooting mode for acquiring a moving image.
前記動画撮影モードにより取得される前記動画像は、単位時間当たりに連続して取得される複数の静止画像を用いることで生成され、
前記演算手段は、前記複数の静止画像をそれぞれ取得した時のスリットの数を用いて前記操作手段の変化量を求めた後、前記操作手段が実際に操作されたときの前記操作手段の変化量と前記単位時間当たりの変化量とから前記所定倍率を求めることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 2,
The moving image acquired by the moving image shooting mode is generated by using a plurality of still images acquired continuously per unit time,
Said calculation means, after obtaining the amount of change in the operating unit with a number of slits when the plurality of still images were acquired each change of said operating means when said operation means is actually operated An imaging apparatus, wherein the predetermined magnification is obtained from an amount and a change amount per unit time.
前記操作手段は、所定のピッチ間隔で配置されたスリットを複数備えており、
前記検出手段は、前記スリットの数を検出することで前記操作手段の変化量を検出することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The operating means includes a plurality of slits arranged at a predetermined pitch interval,
The image pickup apparatus, wherein the detection unit detects a change amount of the operation unit by detecting the number of the slits.
前記演算手段は、前記検出手段による前記スリットの検出毎に前記操作手段の変化量を求めるとともに、前記操作手段が実際に操作されたときの前記操作手段の変化量と前記単位時間当たりの変化量とから前記所定倍率を求めることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 4,
The calculation means obtains the amount of change of the operation means for each detection of the slit by the detection means, and the amount of change of the operation means when the operation means is actually operated and the amount of change per unit time And obtaining the predetermined magnification.
前記演算手段は、前記操作手段が操作されてから所定時間経過したときに、前記単位時間当たりの変化量を求めることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 5,
The imaging device is characterized in that the calculation unit obtains the amount of change per unit time when a predetermined time elapses after the operation unit is operated.
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