JP5644488B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。

例えば、望遠時に撮影範囲から外れた被写体を探し易くするために、ボタンの押圧に応じてズームレンズを一時的に広角側に移動させて、ボタンの押圧解除によりズームレンズを元の位置に戻す機能を備えた撮像装置が提案されている。

株式会社キャノン、デジタルカメラ パワーショット 総合カタログ２０１０年９月版第２３頁 "PowerShot SX30IS"

上記の従来技術では、ズームレンズを一時的に所定量だけ広角側に移動させるにすぎない。そのため、フレーミングのときに撮影時の構図や被写体をユーザの意図通りに確認できない場合も多く、なお改善の余地があった。

上記事情に鑑み、ズーム機能を有する撮像装置において、フレーミングのときに構図や被写体の確認をより容易にする手段を提供する。

一の態様の撮像装置は、ズーム操作を受け付ける操作部と、ズーム操作に応じて撮影光学系のズーム位置を調整する制御部とを備える。また、操作部は、ズーム位置を１回の入力につき所定量ずつ変化させる第１部材と、第２部材と、第３部材とを含む。第２部材は、ズーム位置を広角側または望遠側の一方向に入力回数に応じて複数段階変化させるとともに、１回の入力につきズーム位置を第１部材の入力よりも大きな刻みで変化させる。第３部材は、ズーム位置を第２部材によるズーム操作が行われる前の初期状態に戻す。

上述した一の態様の撮像装置は、撮影光学系を通過した光束による画像を表示する表示部をさらに備えていてもよい。また、表示部は、第２部材によるズーム操作でズーム位置が広角側に向けて変化するときに、初期状態での撮影範囲を示す表示を画像に重畳させてもよい。

上述した一の態様において、制御部は、第２部材の入力後に第１部材での入力を受け付けたときに、初期状態のズーム位置をリセットしてもよい。

上述した一の態様において、第２部材および第３部材は、撮影光学系を収納する鏡筒部分に配置されてもよい。

一の態様によれば、ズーム機能を有する撮像装置において、フレーミングのときに構図や被写体の確認をより容易にできる。

一の実施形態での撮像装置の構成例を示す図 （ａ）：一の実施形態での撮像装置の例を示す斜視図、（ｂ）：一の実施形態での撮像装置の例を示す背面図 一の実施形態での広角側へのズーム操作例を示す図 図３の各ズーム位置でのスルー画像の例を示す図 一の実施形態での望遠側へのズーム操作例を示す図

＜一の実施形態の説明＞
図１は、一の実施形態での撮像装置の構成例を示す図である。また、図２は、一の実施形態での撮像装置の外観の例を示す図である。なお、一の実施形態では、撮像装置の一例として、高倍率ズームレンズを備えたレンズ一体型電子カメラ（コンパクト型電子カメラ）での構成例を説明する。

図１に示す電子カメラは、撮影光学系１１と、レンズドライバ１２と、撮像素子１３と、信号処理部１４と、カメラマイコン１５と、第１メモリ１６と、第２メモリ１７と、メディアＩ／Ｆ１８と、表示部１９と、操作部２０とを有している。ここで、レンズドライバ１２、撮像素子１３、信号処理部１４、第１メモリ１６、第２メモリ１７、メディアＩ／Ｆ１８、表示部１９および操作部２０は、それぞれカメラマイコン１５と接続されている。また、電子カメラの各構成部品は、鏡筒部分２１ａを有する筐体２１に収納されている。

撮影光学系１１は、ズームレンズ１１ａを含む複数のレンズ群で構成されており、筐体２１の鏡筒部分２１ａに収納される。ズームレンズ１１ａのレンズ位置（ズーム位置）は、カメラマイコン１５が制御するレンズドライバ１２によって光軸方向に調整される。上記のズームレンズ１１ａの移動により、撮影光学系１１の焦点距離が変化する。なお、一の実施形態でのズームレンズ１１ａのズーム範囲は光軸方向に３６分割されており、ズームレンズ１１ａのズーム位置は３６の刻みで変化するようになっている。

撮像素子１３は、撮影光学系１１を通過した光束による被写体の結像を撮像するデバイスである。一の実施形態での撮像素子１３は、順次走査方式の固体撮像素子（例えばＣＣＤ）であってもよく、ＸＹアドレス方式の固体撮像素子（例えばＣＭＯＳ）であってもよい。なお、撮像素子１３の出力は信号処理部１４に接続されている。また、撮像素子１３の電荷蓄積時間および信号読みだしのタイミングは、カメラマイコン１５によって制御される。

また、電子カメラの撮影モードにおいて、撮像素子１３は、レリーズ釦（図１では不図示）による撮像開始指示に応じて、不揮発性の記録媒体への記録を伴う記録用の静止画像を撮影する。また、撮像素子１３は、撮影待機時にも所定間隔ごとに観測用の画像（スルー画像）を連続的に撮影する。時系列に取得されたスルー画像のデータは、表示部１９での動画表示やカメラマイコン１５による各種の演算処理に使用される。

信号処理部１４は、撮像素子１３から入力される画像信号に対して、アナログ信号処理（相関二重サンプリング、黒レベル補正など）と、Ａ／Ｄ変換処理と、デジタル信号処理（欠陥画素補正など）とを順次施す。信号処理部１４から出力される画像のデータはカメラマイコン１５に入力される。

カメラマイコン１５は、電子カメラの動作を統括的に制御するプロセッサである。例えば、カメラマイコン１５は、操作部２０で受け付けた後述のズーム操作に応じてレンズドライバ１２を駆動させて、撮影光学系１１のズーム位置を調整する。

また、カメラマイコン１５は、例えば、１フレーム分の画像のデータに対して画像処理（階調変換処理、ホワイトバランス調整処理、ノイズ除去処理、輪郭強調処理、色変換処理など）を施す。

第１メモリ１６は、画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶する。例えば、第１メモリ１６は、揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭである。また、第２メモリ１７は、カメラマイコン１５によって実行されるプログラムや、各種のデータを記憶する不揮発性のメモリである。

メディアＩ／Ｆ１８は、不揮発性の記憶媒体１８ａを接続するためのコネクタを有している。そして、メディアＩ／Ｆ１８は、コネクタに接続された記憶媒体１８ａに対してデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体１８ａは、例えば、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどである。なお、図１では記憶媒体１８ａの一例としてメモリカードを図示する。

表示部１９は、各種の画像を表示する表示デバイスである。例えば、表示部１９は、カメラマイコン１５の制御により、撮影モード下でのスルー画像の動画表示（ビューファインダ表示）や、再生モード下での画像の再生表示を行う。なお、カメラマイコン１５は、上記のスルー画像を表示部１９に表示させるときに、スルー画像に各種の情報をオーバーレイ表示させることができる。

操作部２０は、撮影光学系１１のズーム操作を受け付ける複数のスイッチを有している。一例として、一の実施形態での操作部２０は、第１ズームスイッチ２２と、第２ズームスイッチ２３，２４とを有している。

第１ズームスイッチ２２は、撮影光学系１１のズーム位置を１刻みずつ変化させる操作を受け付ける。上記の第１ズームスイッチ２２は、１回の入力につきズームレンズ１１ａのズーム位置を広角側に１刻み分変化させる広角スイッチ２２ａと、１回の入力につきズームレンズ１１ａのズーム位置を望遠側に１刻み分変化させる望遠スイッチ２２ｂとの２つのスイッチを有している。なお、一の実施形態において、第１ズームスイッチ２２は、例えば筐体２１の背面部右側に配置されている（図２（ｂ）参照）。

一方、第２ズームスイッチ２３，２４は、筐体２１において撮影光学系１１を収納する鏡筒部分２１ａに配置されている（図２（ａ）参照）。

一の実施形態での第２ズームスイッチ２３は、撮影光学系１１のズーム位置を望遠側から広角側に向けて変化させる操作を受け付ける。また、第２ズームスイッチ２４は、撮影光学系１１のズーム位置を広角側から望遠側に向けて変化させる操作を受け付ける。
第２ズームスイッチ２３，２４の操作では、各ズームスイッチの連続操作回数に応じてズームレンズ１１ａのズーム位置が複数段階変化し、１回の入力につきズームレンズ１１ａのズーム位置が複数の刻み分まとめて変化する。したがって、第２ズームスイッチ２３，２４の操作では、上記の広角スイッチ２２ａを操作した場合よりもズームレンズ１１ａのズーム位置が広角側に大きな刻みで変化する。

一例として、一の実施形態でのカメラマイコン１５は、第２ズームスイッチ２３が１回操作されるたびに、３５ｍｍフイルム換算時の撮影光学系１１の焦点距離が１／４となるようにズームレンズ１１ａのズーム位置を変化させる。なお、第２ズームスイッチ２３で広角側のズーム操作が行われている場合、第２ズームスイッチ２４は、カメラマイコン１５の制御により、撮影光学系１１のズーム位置を初期状態（第２ズームスイッチ２３によるズーム操作が行われる前の状態）に戻すズームバックスイッチとして機能する。

一方、カメラマイコン１５は、第２ズームスイッチ２４が１回操作されるたびに、３５ｍｍフイルム換算時の撮影光学系１１の焦点距離が４倍となるようにズームレンズ１１ａのズーム位置を変化させる。なお、第２ズームスイッチ２４で望遠側のズーム操作が行われている場合、第２ズームスイッチ２３は、カメラマイコン１５の制御により、撮影光学系１１のズーム位置を初期状態（第２ズームスイッチ２４によるズーム操作が行われる前の状態）に戻すズームバックスイッチとして機能する。

以下、一の実施形態の電子カメラでの撮影モードの動作例を説明する。

電子カメラの撮影モードが起動されると、カメラマイコン１５は撮像素子１３を駆動させてスルー画像の撮像を開始する。その後、スルー画像は所定間隔ごとに逐次生成されることとなる。また、カメラマイコン１５は、スルー画像を表示部１９に動画表示させる。したがって、撮影モードの撮影待機時において、ユーザは、表示部１９のスルー画像を参照することで、撮影構図を決定するためのフレーミングを行うことができる。

ここで、図３を参照しつつ、一の実施形態での広角側へのズーム操作例を説明する。

上記の撮影待機時において、第１ズームスイッチ２２の広角スイッチ２２ａをユーザが押圧すると、カメラマイコン１５はレンズドライバ１２を駆動させて、ズームレンズ１１ａのズーム位置を広角側に１刻み分移動させる。同様に、第１ズームスイッチ２２の望遠スイッチ２２ｂをユーザが押圧すると、カメラマイコン１５はレンズドライバ１２を駆動させて、ズームレンズ１１ａのズーム位置を望遠側に１刻み分移動させる。したがって、第１ズームスイッチ２２のズーム操作では、ユーザは撮影光学系１１のズーム位置を手動で微調整できる。

一方、上記の撮影待機時において、第２ズームスイッチ２３をユーザが押圧すると、カメラマイコン１５は現在のズーム位置を初期状態のズーム位置として第２メモリ１７に登録する。その後、カメラマイコン１５はレンズドライバ１２を駆動させて、ズームレンズ１１ａのズーム位置を広角側に複数刻み分移動させる。

図３に示すように、第２ズームスイッチ２３が１回操作されるごとに、カメラマイコン１５は、撮影光学系１１の焦点距離が１／４となるように、ズームレンズ１１ａのレンズ位置を複数刻み分変化させる。かかる第２ズームスイッチ２３のズーム操作によって、撮影光学系１１のズーム位置を迅速に広角側に移動させることができる。また、第２ズームスイッチ２３による広角ズームは、第２ズームスイッチ２３の連続操作回数に応じて段階的に行われる。例えば、望遠側のズーム位置で被写体がフレームアウトした場合、第２ズームスイッチ２３のズーム操作を繰り返すことで、被写体を探すことに適した広角側の画角までズーム位置を移動させることができる。

図４は、図３の各ズーム位置でのスルー画像の例を示す図である。一の実施形態において第２ズームスイッチ２３が押圧された場合には、カメラマイコン１５は、初期状態のズーム位置での撮影範囲を示す領域表示を表示部１９のスルー画像に重畳させる。例えば、上記の領域表示は、初期状態のズーム位置での撮影範囲を矩形枠で示すものであってもよく、初期状態のズーム位置での撮影範囲に含まれる画像の色を変化させて示すものでもよい。図４は、スルー画像上に領域表示として枠を重畳表示する例を示している。第２ズームスイッチ２３による広角ズームのときに上記の領域表示がスルー画像に重畳されることで、ユーザはズーム前後の撮影範囲を一目で把握できる。これにより、第２ズームスイッチ２３による広角ズーム後の画角においても、上記の領域表示を手がかりにして、初期状態の画角に被写体が収まるようにフレーミングすることが容易となる。

また、第２ズームスイッチ２３の押圧後に第２ズームスイッチ２４（ズームバックスイッチ）が押圧されると、カメラマイコン１５は、第２メモリ１７に登録された初期状態のズーム位置の情報を読み出す。そして、カメラマイコン１５は、レンズドライバ１２を駆動させて、ズームレンズ１１ａのレンズ位置を初期状態のズーム位置に戻す。例えば、第２ズームスイッチ２３による広角ズーム後の画角において、初期状態の画角に被写体が収まるようにフレーミングした後に、第２ズームスイッチ２４を操作することで、フレームアウトした被写体を元の画角に収めることが容易にできる。なお、図３では、第２ズームスイッチ２４が押圧されたときのズーム位置の変化を破線の矢印で示している。

一方、第２ズームスイッチ２３が押圧された後、第１ズームスイッチ２２が操作されると、カメラマイコン１５は、第２メモリ１７に登録された初期状態のズーム位置をリセットした上で、上記の広角スイッチ２２ａでのズームまたは望遠スイッチ２２ｂでのズームを行う。上記の場合には、第２ズームスイッチ２３の操作前のズーム位置にズームバックすると却ってユーザを混乱させるので、直近の第１ズームスイッチ２２によるズーム操作を優先させている。

また、図５は、一の実施形態での望遠側へのズーム操作例を示す図である。図５の説明では、図３の場合との相違点のみを簡単に説明する。

撮影モードの撮影待機時において、第２ズームスイッチ２４をユーザが押圧すると、カメラマイコン１５は現在のズーム位置を初期状態のズーム位置として第２メモリ１７に登録する。その後、カメラマイコン１５はレンズドライバ１２を駆動させて、ズームレンズ１１ａのズーム位置を望遠側に複数刻み分移動させる。なお、図５の例でも、図３の例と同様に、第２ズームスイッチ２３（ズームバックスイッチ）の操作によって、ズームレンズ１１ａのズーム位置を初期状態に戻すことができる。

なお、図５の例の場合、第２ズームスイッチ２４の操作によってズームレンズ１１ａが望遠側に大きくズームするので、ズーム前の画角よりもズーム後の画角が狭くなる。そのため、他の実施形態でのカメラマイコン１５は、初期状態の撮影範囲をスルー画像に重畳表示させることは行わない。

図５の例では、第２ズームスイッチ２４のズーム操作によって、撮影光学系１１のズーム位置を迅速に望遠側に移動させることができる。例えば、他の実施形態では、フレーミングした被写体を一時的に拡大して確認した後に、元の画角に戻して撮影をすることが容易となる。

＜実施形態の補足事項＞
（補足事項１）本発明の撮像装置は、第２ズームスイッチによる広角側へのズーム（図３）または第２ズームスイッチによる望遠側へのズーム（図５）の一方のみを行うものであってもよい。

（補足事項２）一の実施形態では、第２ズームスイッチ２３の操作時に、３５ｍｍフイルム換算時の撮影光学系１１の焦点距離が１／４となるようにズームし、第２ズームスイッチ２４の操作時に、撮影光学系１１の焦点距離が４倍となるようにズームする例を説明した。しかし、上記の数値はあくまで一例にすぎず、本発明において、第２ズームスイッチ２３，２４を操作したときのズーム位置の変化量は適宜変更できる。例えば、本発明の撮像装置は、第２ズームスイッチ２３の操作時に、３５ｍｍフイルム換算時の撮影光学系の焦点距離が１／２となるようにズームし、第２ズームスイッチ２４の操作時に撮影光学系１１の焦点距離が２倍となるようにズームしてもよい。

（補足事項３）上記の実施形態では、第２ズームスイッチ２３，２４を電子カメラの鏡筒部分２１ａに設ける例を説明した。しかし、本発明の撮像装置において、第２ズームスイッチ２３，２４の配置は適宜変更することができる。また、本発明の撮像装置において、第２ズームスイッチ２３，２４は、電子カメラのズーム操作以外の他の操作にも使用される操作部材であってもよい。

（補足事項４）上記の実施形態では、第２ズームスイッチ２３，２４によってズームレンズ１１ａのズーム位置を変化させる例のみを説明した。しかし、本発明の撮像装置において、第２ズームスイッチ２４の操作で望遠側のズームを行う場合には、画像を部分的に切り出して拡大する電子ズームによる望遠をさらに組み合わせてもよい。

（補足事項５）上記の実施形態では、レンズ一体型電子カメラでの構成例を説明したが、本発明の撮像装置は、電動のズーム機構を備えた交換レンズを装着可能なレンズ交換型電子カメラにも適用することができる。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

１１…撮影光学系、１１ａ…ズームレンズ、１２…レンズドライバ、１３…撮像素子、１４…信号処理部、１５…カメラマイコン、１６…第１メモリ、１７…第２メモリ、１８…
メディアＩ／Ｆ、１８ａ…記憶媒体、１９…表示部、２０…操作部、２１…筐体、２１ａ…鏡筒部分、２２…第１ズームスイッチ、２２ａ…広角スイッチ、２２ｂ…望遠スイッチ、２３，２４…第２ズームスイッチ

Claims (3)

1. ズーム操作を受け付ける操作部と、
   前記ズーム操作に応じて撮影光学系のズーム位置を調整する制御部と、を備え、
   前記操作部は、
   前記ズーム位置を１回の入力につき所定量ずつ変化させる第１部材と、
   前記ズーム位置を広角側または望遠側の一方向に入力回数に応じて複数段階変化させるとともに、１回の入力につき前記ズーム位置を前記第１部材の入力よりも大きな刻みで変化させる第２部材と、
   前記ズーム位置を、前記第２部材によるズーム操作が行われる前の初期状態に戻す第３部材と、を含み、
   前記制御部は、前記第２部材の入力後に前記第１部材での入力を受け付けたときに、前記初期状態のズーム位置をリセットする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記撮影光学系を通過した光束による画像を表示する表示部をさらに備え、
   前記表示部は、前記第２部材によるズーム操作で前記ズーム位置が広角側に向けて変化するときに、前記初期状態での撮影範囲を示す表示を前記画像に重畳させる撮像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
   前記第２部材および前記第３部材は、前記撮影光学系を収納する鏡筒部分に配置される撮像装置。

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