(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム型の第１撮像光学系と、ズーム型の第２撮像光学系とを有する撮像光学系であって、
前記第１撮像光学系のズーム範囲のワイド端画角は前記第２撮像光学系のズーム範囲のワイド端画角よりも広画角側に設定され、かつ前記第１撮像光学系のズーム範囲と前記第２撮像光学系のズーム範囲は一部が重複して設定され、
撮像する画角をユーザが所望する画角に設定するユーザ設定手段と、
前記第１撮像光学系にてズームアップしているときは前記第１撮像光学系のテレ端またはその近傍で前記第２撮像光学系に切り替え、前記第２撮像光学系にてズームダウンしているときには前記第２撮像光学系のワイド端またはその近傍で第１撮像光学系に切り替えるように制御する制御手段と、
を有し、前記第１撮像光学系でズームアップしているときに前記第２撮像光学系に切り替わるポイントと、前記第２撮像光学系でズームダウンしているときに前記第１撮像光学系に切り替わるポイントが異なることを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記第１撮像光学系は少なくとも前記重複する画角範囲が電子ズームであり、
撮像素子の記録画素数を少なくとも２段階に設定可能な記録画素数設定手段と、
設定された記録画素数に応じて前記第１撮像光学系の電子ズームのテレ端位置を変更する手段と、
を有することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
設定された記録画素数が少ないほど、前記電子ズーム範囲のテレ端をテレ側に大きく設定する電子ズーム範囲設定手段
を有することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、さらに、
設定された画角が重複する範囲内である場合に、設定された画角から前記第１撮像光学系のズーム範囲のテレ端までの第１距離、及び設定された画角から前記第２撮像光学系のワイド端までの第２距離を演算する手段と、
前記第１距離が第２距離以下であれば第２撮像光学系のズームに切替え、前記第１距離が前記第２距離より大きければ第１撮像光学系のズームに切り替える手段と、
を有することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、さらに、
前記第２撮像光学系のズームから前記第１撮像光学系のズームへの切り替わりに連動して、前記第２撮像光学系のズーム位置を前記第１撮像光学系のズーム範囲のテレ端に対応する位置まで移動設定する手段と、
を有することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
設定された画角が重複する範囲内である場合に、前記第１撮像光学系及び前記第２撮像光学系のいずれにおいても得られた画像データを記憶する手段と、
を有することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、さらに、
撮影画像モードを設定する手段と、
を有し、前記記憶する手段は、設定された撮影画像モードがＲＡＷフォーマットである場合に前記第１撮像光学系及び前記第２撮像光学系のいずれにおいても得られた画像データを記憶することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
第１撮像光学系及び第２撮像光学系を有する撮像装置であって、
前記第１撮像光学系は第１電子ズーム範囲を有し、
前記第２撮像光学系は第２光学ズーム範囲及び第２電子ズーム範囲を有し、
前記第１電子ズーム範囲と前記第２光学ズーム範囲は一部が重複して設定され、
撮像する画角をユーザが所望する画角に設定するユーザ操作手段と、
前記ユーザ操作手段により設定された画角に応答し、前記第１撮像光学系にてズームアップしているときに前記第１電子ズーム範囲のテレ端またはその近傍で前記第２撮像光学系の光学ズームに切り替わり、前記第２撮像光学系にてズームダウンしているときに前記第２光学ズーム範囲のワイド端で前記第１撮像光学系の電子ズームに切り替わるように制御する制御手段と、
を有し、前記第１撮像光学系でズームアップしているときに前記第２撮像光学系に切り替わるポイントと、前記第２撮像光学系でズームダウンしているときに前記第１撮像光学系に切り替わるポイントが異なることを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記制御手段は、前記ユーザ操作手段により高速ズームアップが設定された場合に、前記第１電子ズーム範囲のテレ端またはその近傍で前記第１撮像光学系の電子ズームから前記第２撮像光学系の電子ズームに切り替わり、前記ユーザ操作手段により高速ズームダウンが設定された場合に、前記第２電子ズーム範囲のワイド端またはその近傍で前記第２撮像光学系の電子ズームから前記第１撮像光学系の電子ズームに切り替わるように制御することを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項１０】
第１撮像光学系及び第２撮像光学系を有する撮像装置であって、
前記第１撮像光学系は第１光学ズーム範囲及び第１電子ズーム範囲を有し、
前記第２撮像光学系は第２光学ズーム範囲及び第２電子ズーム範囲を有し、
前記第１電子ズーム範囲のテレ端は前記第２撮像光学系の前記第２光学ズーム範囲のテレ端よりもワイド側に設定されるとともに前記第１電子ズーム範囲のワイド端は前記第２撮像光学系の前記第２光学ズーム範囲のワイド端に設定されることで前記第１電子ズーム範囲と前記第２光学ズーム範囲はその一部が重複して設定され、
撮像する画角をユーザが所望する画角に設定するユーザ操作手段と、
前記ユーザ操作手段により設定された画角に応答し、前記第１撮像光学系にてズームアップしているときに前記第１電子ズーム範囲のテレ端で前記第２撮像光学系の光学ズームに切り替わり、前記第２撮像光学系にてズームダウンしているときに前記第２光学ズーム範囲のワイド端で前記第１撮像光学系の光学ズームに切り替わるように制御する制御手段と、
を有し、前記第１撮像光学系でズームアップしているときに前記第２撮像光学系に切り替わるポイントと、前記第２撮像光学系でズームダウンしているときに前記第１撮像光学系に切り替わるポイントが異なることを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【請求項１１】
第１撮像光学系及び第２撮像光学系を有する撮像装置であって、
前記第１撮像光学系は第１光学ズーム範囲及び第１電子ズーム範囲を有し、
前記第２撮像光学系は第２光学ズーム範囲及び第２電子ズーム範囲を有し、
前記第１光学ズーム範囲のテレ端は前記第２撮像光学系の前記第２光学ズーム範囲のテレ端よりもワイド側に設定されるとともに前記第２撮像光学系の前記第２光学ズーム範囲のワイド端よりもテレ側に設定されることで前記第１光学ズーム範囲と前記第２光学ズーム範囲はその一部が重複して設定され、
撮像する画角をユーザが所望する画角に設定するユーザ操作手段と、
前記ユーザ操作手段により設定された画角に応答し、前記第１撮像光学系にてズームアップしているときに前記第１光学ズーム範囲のテレ端で前記第２撮像光学系の光学ズームに切り替わり、前記第２撮像光学系にてズームダウンしているときに前記第２光学ズーム範囲のワイド端で前記第１撮像光学系の光学ズームに切り替わるように制御する制御手段と、
を有し、前記第１撮像光学系でズームアップしているときに前記第２撮像光学系に切り替わるポイントと、前記第２撮像光学系でズームダウンしているときに前記第１撮像光学系に切り替わるポイントが異なることを特徴とする複数光学系を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特にシーンを撮影する複数の光学系を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くのデジタルカメラがズームレンズと単一イメージセンサを備え、静止画や動画を撮影している。撮影された画像はデジタル的に処理されてデジタル画像ファイルが生成され、デジタルカメラ内のメモリに記憶される。デジタル画像ファイルは次にコンピュータに転送されて表示され、あるいはプリンタに転送されて印刷される。
【０００３】
小さなサイズと大きな光学ズーム範囲がデジタルカメラの望ましい仕様として要求される。ユーザは、限定されたズーム範囲よりも大きなズーム範囲を好む。しかしながら、撮影画像の画質を犠牲にすることなく大きなズーム範囲レンズを備えるとデジタルカメラのサイズが増大してしまう。光学一眼レフカメラのような高価なカメラにおいては、例えば２８ｍｍ−７０ｍｍズームレンズと７０ｍｍ−２１０ｍｍズームレンズのような複数の交換レンズを用いることが可能であるが、コンパクトなデジタルカメラではユーザにとり不便である。
【０００４】
いくつかのデジタルカメラは一つのカラー画像を生成するために単一のレンズ及び複数のイメージセンサを用いている。被写体からの光はプリズムビームスプリッタにより複数のカラーに分離され、複数のモノクロイメージセンサがＲ，Ｇ，Ｂのカラー画像を撮像するために用いられる。
【０００５】
また、従来において、ステレオフィルムカメラ及びステレオデジタルカメラも知られている。これらのカメラは焦点距離が同じで水平方向に離間配置された２つのレンズを有し、シーンのわずかに異なる画像をフィルムの２つのフレーム、あるいは２つのイメージセンサに形成する。２つの画像はいわゆるステレオ対をなす。２つのレンズは同一拡大率となるように設計され、ステレオ効果を得るためにイメージセンサ上に左目と右目の画像を形成すべく同時に使用される。
【０００６】
コンパクトなデジタルカメラにおいて、レンズ交換の手間をかけることなく大きなズーム範囲を得るためには、互いに焦点距離の異なる複数のレンズをデジタルカメラに搭載し、これらをズーム位置に応じて使い分けることが好適である。但し、例えば焦点距離の異なる２つのレンズをカメラに搭載した場合、それぞれの焦点距離をどのように設定するか、及び２つのレンズをどのように切り替えるかが重要となる。デジタルカメラでは、光学ズームのみならず、デジタル画像データを電子的にズームアップできる電子ズーム機能が可能だからである。
【０００７】
下記に示す特許文献１には、単一のレンズ及び単一のイメージセンサを備えたカメラにおいて、電子ズームと光学ズームを駆動して画角を決定し、画角を保持しながら光学ズームの比率を増大させていくことが記載されている。
【０００８】
また、下記に示す特許文献２には、光学ファインダとズームファインダを備えたカメラにおいて、これらを適宜切り替えること、電子ファインダから光学ファインダの切り替え時には、その画角が一致するように光学ファインダ系のレンズを撮影レンズに連動させて駆動することが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−４２１８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来技術は、いずれも単一のレンズ及び単一のイメージセンサを備えたカメラであり、シーンを撮影するための複数の光学系を備えたカメラシステムではない。したがって、当然ながら複数の光学系をいかに切り替えるかについて開示されていない。
【００１１】
２つのレンズとして固定焦点距離レンズとズームレンズを備えたデジタルカメラを想定する。これら２つのレンズの切り替えは以下のように行われることが想定される。すなわち、固定焦点距離レンズの焦点距離とズームレンズの最小焦点距離との間の焦点距離ギャップを、固定焦点距離レンズで得られたデジタル画像の電子ズームで補間する。カメラにはズーム位置を設定するためのズーム設定手段（ズームボタン）が搭載され、ユーザはこのズーム設定手段をワイド側、あるいはテレ側に設定することで所望のズーム位置で撮影することができる。ユーザがカメラに搭載されたズーム設定手段を「テレ」に設定した場合、固定焦点距離レンズで得られたデジタル画像を電子的にズームアップし、電子ズームのテレ端に達した時点でズームレンズに切り替え、その後はズームレンズで光学ズームを行う。また、ユーザがズーム設定手段を操作して「ワイド」に設定した場合、光学的にズームダウンしてデジタル画像を得、ズームレンズの最小焦点距離に達した時点で固定焦点距離レンズの電子ズームに切り替え、その後は固定焦点距離レンズのズームダウンを行う。
【００１２】
図１５に、３５ｍｍフィルムカメラで２０ｍｍ相当の固定焦点距離レンズと、同４０ｍｍ−１２０ｍｍのズームレンズを備えるデジタルカメラの電子ズーム範囲と光学ズーム範囲を模式的に示す。図において、２０ｍｍ固定焦点距離レンズと４０ｍｍ−１２０ｍｍズームレンズとの間の２０ｍｍ〜４０ｍｍには焦点距離ギャップが存在する。この焦点距離ギャップを埋めるように、２０ｍｍ固定焦点距離レンズの電子ズーム範囲７００が設定される。２０ｍｍ固定焦点距離レンズの電子ズーム範囲７００のワイド端（広角側の端部）の焦点距離をＩDW（２０ｍｍ）、テレ端（テレ側の端部）の焦点距離をＩDT（４０ｍｍ）で示す。また、ズームレンズの光学ズーム範囲８００のワイド端の焦点距離をＩＩOW（４０ｍｍ）、テレ端の焦点距離をＩＩOT（１２０ｍｍ）で示す。一般に、電子ズームは元のデジタル画像を補間処理することでズームアップするから画質の低下を引き起こす。このため、ズームレンズの光学ズーム範囲内ではズームレンズに切り替えることが容易に想到される。したがって、ユーザがズーム設定手段を「テレ」に操作した場合には電子ズーム範囲７００のテレ端ＩDTに達した時点で固定焦点距離レンズからズームレンズに切り替えて光学ズーム範囲８００に遷移し、ユーザがズーム設定手段を「ワイド」に操作した場合には光学ズーム範囲８００のワイド端ＩＩOWに達した時点でズームレンズから固定焦点距離レンズに切り替えて電子ズーム範囲７００に遷移する。
【００１３】
図１６に、ユーザがズーム設定手段を「ワイド」に設定して撮影画像をテレからワイドに遷移させる場合（Ａ）、及びユーザがズーム設定手段を「テレ」に設定して撮影画像をワイドからテレに遷移させる場合（Ｂ）のズーム範囲を示す。図１６（Ａ）において、電子ズーム範囲７００内ではユーザによるズーム設定手段の「ワイド」操作に応じて、固定焦点距離レンズで得られたデジタル画像の電子的なズームダウンが行われる。光学ズーム範囲８００内ではズームレンズで得られたデジタル画像の光学的なズームダウンが行われる。光学的なズームダウンを実行中に、ズームレンズのズーム位置がズームレンズの最小焦点距離ＩＩOW、すなわち光学ズーム範囲８００のワイド端に達した場合には、その時点でシーンを撮影する光学系がズームレンズから固定焦点距離レンズに切り替わる。図１６（Ｂ）において、電子ズーム範囲７００内では固定焦点距離レンズで得られたデジタル画像の電子的なズームアップが行われる。光学ズーム範囲８００内ではズームレンズで得られたデジタル画像の光学的なズームアップが行われる。電子的なズームアップを実行中に、電子ズーム範囲のテレ端ＩDTに達した場合には、その時点でシーンを撮影する光学系が固定焦点距離レンズからズームレンズに切り替わる。
【００１４】
上記のように、固定焦点距離レンズの電子ズームのテレ端及びズームレンズの光学ズームのワイド端を一致させ、この焦点距離においてレンズを切り替える構成では、焦点距離４０ｍ近傍、例えば図に示す位置９００の近傍ではレンズの切り替えが頻繁に生じてしまう問題がある。固定焦点距離レンズで得られたデジタル画像を電子ズームしたズーム画像と、ズームレンズで光学ズームしたズーム画像では、たとえ画角が一致していても両者の画質は異なる。したがって、レンズの切り替えが頻繁に生じると、ユーザは同一画角であるにもかかわらず互いに画質の異なる画像の切り替えを見ることになり不便である。
【００１５】
本発明の目的は、複数光学系を用いた撮像装置において、ズームアップあるいはズームダウンする場合の光学系の切替回数を低減することでユーザの視認性及び操作性を向上する撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ズーム型の第１撮像光学系と、ズーム型の第２撮像光学系とを有する撮像光学系であって、前記第１撮像光学系のズーム範囲のワイド端画角は前記第２撮像光学系のズーム範囲のワイド端画角よりも広画角側に設定され、かつ前記第１撮像光学系のズーム範囲と前記第２撮像光学系のズーム範囲は一部が重複して設定され、撮像する画角をユーザが所望する画角に設定するユーザ設定手段と、前記第１撮像光学系にてズームアップしているときは前記第１撮像光学系のテレ端またはその近傍で前記第２撮像光学系に切り替え、前記第２撮像光学系にてズームダウンしているときには前記第２撮像光学系のワイド端またはその近傍で第１撮像光学系に切り替えるように制御する制御手段とを有し、前記第１撮像光学系でズームアップしているときに前記第２撮像光学系に切り替わるポイントと、前記第２撮像光学系でズームダウンしているときに前記第１撮像光学系に切り替わるポイントが異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ズームアップする場合（すなわち撮影画像の画角をワイドからテレに遷移する場合）の２つの光学系の切り替えポイントと、ズームダウンする場合（すなわち撮影画像の画角をテレからワイドに遷移する場合）の２つの光学系の切り替えポイントを異なるものとすることで、２つの光学系の切り替え回数を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１に、本実施形態にかかるデジタルカメラ１０Ａの構成ブロック図を示す。デジタルカメラ１０Ａはポータブルなバッテリ駆動のカメラである。デジタルカメラ１０Ａは着脱自在（リムーバブル）なメモリカード５４に記憶される静止画（スチル）デジタル画像を生成する。デジタルカメラ１０Ａは静止画に加え、あるいは静止画と択一的に動画デジタル画像を生成してもよく、動画デジタル画像も同様にメモリカード５４に記憶される。
【００２０】
デジタルカメラ１０Ａは撮像アセンブリ１を含み、撮像アセンブリ１は第１イメージセンサ１２上にシーンの画像を結像する固定焦点距離レンズ２と、第２イメージセンサ１４上にそのシーンの画像を結像するズームレンズ３を含む。撮像アセンブリ１は第１イメージセンサ１２からの第１画像出力１２ｅと、第２イメージセンサ１４からの第２画像出力１４ｅを提供する。イメージセンサ１２、１４はアスペクト比及び画素サイズが同一のイメージセンサであり、レンズ２は３５ｍｍ相当の２２ｍｍ（２２ｍｍ換算と表現し、２２ｍｍは３５ｍｍフィルムカメラにおいて固定焦点距離レンズ２がイメージセンサ１２に形成する視野と同一の視野を提供するものである）超広角レンズで、ズームレンズ３は４０ｍｍ−１２０ｍｍ換算のズームレンズである。
【００２１】
３５ｍｍフィルム相当（３５ｍｍ判相当）の焦点距離（ｆ．ｌ．）は、次の式で算出される。３５ｍｍフィルム相当焦点距離＝（実焦点距離（ｍｍ）×４３．２７ｍｍ）／（撮像画面の対角線の長さ（ｍｍ））。
【００２２】
固定レンズ２の焦点距離は２２ｍｍ換算の超広角視野を提供し、４フィートから無限遠までの被写体に合焦する。従って、固定レンズ２はフォーカス調整を必要としない。固定焦点距離レンズ２はイメージセンサ１２の露光を制御する絞り及びシャッタアセンブリを含む。ズームレンズ３はズーム及びフォーカスモータ５ａにより駆動され、イメージセンサ１４の露光を制御する絞り及びシャッタアセンブリを含む。
【００２３】
イメージセンサ１２、１４はシングルチップのカラーメガピクセルＣＣＤセンサであり、カラー画像を撮影するための公知のベイヤー（Ｂａｙｅｒ）カラーフィルタを用いる。イメージセンサ１２、１４は４：３イメージアスペクト比を有し、３．１有効メガピクセル、２０４８ピクセル×１５３６ピクセルを有する。
【００２４】
制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０はクロックドライバ１３に信号を供給することで第１イメージセンサ１２を制御し、クロックドライバ１５に信号を供給することで第２イメージセンサ１４を制御する。制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０はズーム及びフォーカスモータ５ａ並びにシーンを照射するためのフラッシュ４８も制御する。制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は自動フォーカス及び自動露出検出器４６からの信号を受信する。自動焦点及び自動露出検出器４６の代わりに、イメージセンサ１４を露出検出及びＴＴＬ自動焦点に用いることができる。ユーザコントロール４２はデジタルカメラ１０Ａの操作制御に用いられる。
【００２５】
第１イメージセンサ１２からのアナログ出力信号１２ｅは第１アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ１）２２で増幅され、コントロール要素３４、すなわちアナログマルチプレクサコントロール要素の第１入力に供給される。第２イメージセンサ１４からの第２アナログ出力信号１４ｅは第２アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ２）２４で増幅され、コントロール要素３４の第２入力に供給される。コントロール要素３４の機能は第１イメージセンサ１２からの第１センサ出力１２ｅあるいは第２イメージセンサ１４からの第２センサ出力１４ｅのいずれかを選択することであり、これにより撮像アセンブリ１からの選択されたセンサ出力を後段の部品に供給する。
【００２６】
制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３６に第１アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ１）２２あるいは第２アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ２）２４のいずれかの出力を供給するためにアナログマルチプレクサコントロール要素３４を制御する。Ａ／Ｄ変換器３６から供給されたデジタルデータはＤＲＡＭバッファメモリ３８に記憶され、さらに画像プロセッサ５０で処理される。画像プロセッサ５０で実行される処理は、フラッシュＥＰＲＯＭメモリで構成されるファームウェアメモリ５８に記憶されたファームウェアで制御される。プロセッサ５０は入力デジタル画像ファイルを処理し、処理ステージにおいて入力デジタル画像ファイルはＲＡＭメモリ５６に記憶される。
【００２７】
２つのＡ／Ｄ変換回路がそれぞれ第１アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ１）２２及び第２アナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ２）２４の出力に接続される構成でもよく、この場合にはアナログＭＵＸ３４は不要となる。代わりに、デジタルマルチプレクサがＡ／Ｄ変換回路の出力のいずれかを選択するために用いられる。
【００２８】
画像プロセッサ５０で処理されたデジタル画像ファイルはメモリカードインタフェース５２に供給され、インタフェース５２はデジタル画像ファイルをリムーバブルメモリカード５４に記憶する。メモリカード５４はデジタル画像記憶媒体の一種であり、いくつかの異なる物理フォーマットで利用できる。例えば、メモリカード５４は公知のフォーマット、例えばコンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、メモリスティック、ＭＭＣ、ＳＤ、ＸＤメモリカードフォーマットに適用できる。他の形式、例えば磁気ハードドライブ、磁気テープ、光ディスクも使用し得る。あるいは、デジタルカメラ１０ＡはフラッシュＥＰＲＯＭ等の内蔵不揮発性メモリを用いてもよい。このような場合、メモリカードインタフェース５２やメモリカード５４は不要である。
【００２９】
画像プロセッサ５０は種々のハウスキーピング及び画像処理機能を実行し、この中にはｓＲＧＢ画像データを生成するためにカラー及びトーン補正によるカラー補間を含む。ｓＲＧＢ画像データは次にＪＰＥＧ圧縮され、ＪＰＥＧ画像データとしてメモリカード５４に記憶される。ｓＲＧＢ画像データは、ＳＣＳＩ接続、ＵＳＢ接続、ＦｉｒｅＷｉｒｅ接続等のホストインタフェース６２を介してホストＰＣ６６にも供給される。ＪＰＥＧファイルはいわゆる「Ｅｘｉｆ」画像フォーマットを用いる。
【００３０】
画像プロセッサ５０は、典型的にはプログラマブル画像プロセッサであるが、ハード結線されたカスタム集積回路プロセッサ、汎用マイクロプロセッサ、ハード結線カスタムＩＣとプログラマブルプロセッサの混合でもよい。
【００３１】
画像プロセッサ５０は低解像度サムネイル画像も生成する。画像が撮影された後、サムネイル画像はカラーＬＣＤ７０に表示される。カラーＬＣＤ７０に表示されるグラフィカルユーザインタフェースはユーザコントロール４２で制御される。
【００３２】
デジタルカメラ１０Ａはカメラ電話（カメラフォン）の一部に含まれていてもよい。このような実施形態では、画像プロセッサ５０はセルラープロセッサ９０に接続し、セルラープロセッサ９０はアンテナ９４を介した無線送信を用いてセルラーネットワークにデジタル画像を送信すべくセルラーモデム９２を使用する。撮像アセンブリ１はレンズ２，３、イメージセンサ１２，１４、ズーム及びフォーカスモータ５ａを含む集積アセンブリでもよい。加えて、クロックドライバ１３，１５、アナログ信号プロセッサ２２，２４、アナログマルチプレクサＭＵＸ３４、Ａ／Ｄ変換器３６も集積アセンブリの一部としてもよい。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂに、デジタルカメラ１０Ａの斜視図を示す。図２Ａはデジタルカメラ１０Ａの正面からみた図であり、固定焦点距離レンズ２、ズームレンズ３、フラッシュ４８を示す。固定焦点距離レンズ２は超広角レンズであり、２２ｍｍ換算焦点距離、ｆ／２最大絞りである。ズームレンズ３は超薄レンズ、すなわちプリズムレンズであり、４０ｍｍ−１２０ｍｍ換算ズームレンズである。プリズムレンズは図６Ａ，図６Ｂに示すようなレンズ構成であり、屈曲光路のためのプリズム８ａ、８ｂを有し、これにより非常に薄い光学構成を生み出している。図２Ｂはデジタルカメラ１０Ａを背面から見た図であり、カラーＬＣＤ７０及び複数のユーザコントロール４２を示す。ユーザコントロール４２は、撮像シーケンスを可能とするシャッタボタン４２ａ、ズーム設定を可能とするズームボタン（撮像画角を所望画角に設定するボタン）４２ｃ、カラーＬＣＤ７０に表示される画像、メニュー選択を介して操作するためのマルチポジションセレクタ４２ｄを含む。
【００３４】
固定焦点距離レンズ２とイメージセンサ１２で得られる画像のアスペクト比はズームレンズ３とイメージセンサ１４で得られる画像のアスペクト比と異なっていてもよい。例えば、イメージセンサ１２は１６：９のアスペクト比を有し、２７３０ピクセル×１５３０ピクセル、４．２有効メガピクセルとできる。ＬＣＤ７０はワイドアスペクト比（例えば１６：９）とすることができる。
【００３５】
図３、図４及び図５に、デジタルカメラ１０Ａの内部配置図を示す。図３は、デジタルカメラ１０Ａの正面図であり、どのように固定焦点距離レンズサブアセンブリ１ａとズームレンズサブアセンブリ１ｂがレンズ２，３の一方側に位置し電子フラッシュ４８の下部に位置するかを示す。バッテリ部２０４は、レンズ２，３の他方側に位置する。図４はデジタルカメラ１０Ａの平面図で図３のＩＶ−ＩＶラインから見た図であり、さらにメモリカード５４とカラーＬＣＤ７０を示す。図５はデジタルカメラ１０Ａの側面図で図４のＶ−Ｖラインから見た図であり、さらに固定焦点距離レンズサブアセンブリ１ａ、ズームレンズサブアセンブリ１ｂ、フラッシュ４８の垂直方向位置を示す。特に注目すべきは、サブアセンブリ１ａ、１ｂの備える屈曲光学系により撮像アセンブリ１がカメラ１０Ａの前面（フロント）から背面（リア）に至るコンパクトなサイズ２１０内に収納できることである。
【００３６】
図６Ａ及び図６Ｂに、屈曲光路に沿ってイメージセンサ１２との関係で固定焦点距離レンズ２を支持する光学中継サブアセンブリ１ａを示す。図６Ａは固定焦点距離レンズ２の対物レンズ、イメージセンサ１２、ミラープリズム８ａにより屈曲される光路上の中継レンズ部品７ａを支持するレンズ鏡筒６ａを示す。加えて、レンズ鏡筒６ａは光路上の絞りシャッタアセンブリ９ａを支持する。図６Ｂは図６ＡにおけるＶＩＢ−ＶＩＢラインから見た図でカメラの正面から見た光学サブアセンブリ１ａの外観を示す。
【００３７】
図７に、屈曲光路に沿ってイメージセンサ１４との関係でズームレンズ３を支持する、光学中継サブアセンブリ１ｂを示す。サブアセンブリ１ｂは、ズームレンズ３の対物レンズ、第２イメージセンサ１４、ミラープリズム８ｂにより屈曲される光路上の移動可能な中継（ズーム）レンズ部品７ｂを支持する取付具６ｂを含む。取付具６ｂは光路上の絞りシャッタアセンブリ９ｂを支持する。レンズ部品７ｂの移動はズーム及びフォーカスモータ５ａで制御される。
【００３８】
このような構成において、基本的な動作は以下のとおりである。パワースイッチを用いてデジタルカメラ１０ＡがＯＮされると、ズームレンズ３はデフォルト位置に設定される。デフォルト位置は好適にはワイド端、すなわちズームレンズ３の最小焦点距離ＩＩOW
である。制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０はアナログマルチプレクサ３４を制御してアナログ信号プロセッサ（ＡＳＰ１）２２を用い、第１イメージセンサ１２の出力がＡ／Ｄ変換器３６に供給される。そして、イメージセンサ１２からのプレビュー画像がＬＣＤ７０に表示される。ここでズームボタンが操作されると、固定焦点距離レンズ（広角レンズ）２からの電子ズームが実行される。次に、シャッタボタン４２ａが押されると、第１センサ１２の出力を用いて静止画像（スチル画像）が撮影される。ユーザがズームボタン４２ｃの「テレ」側を操作し続ける場合、２つの光学系の切り替わりが生じる。本実施形態では、固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００とズームレンズ３の光学ズーム範囲を、その一部が互いに重複するように設定する。また、本実施形態では、撮影画像の画角がワイドからテレに遷移する場合と、テレからワイドに遷移する場合とで、２つのレンズの切り替えポイントを変化させる。切り替えポイントに関しては、２つのレンズの切り替えにヒステリシス特性を付与すると表現することもできる。
【００３９】
図８に、本実施形態の固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００、ズームレンズ３の光学ズーム範囲８００を示す。図８と図１５を対比することで、本実施形態の特徴が明らかとなろう。固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００は、単に固定焦点距離レンズ２とズームレンズ３との間の焦点距離ギャップを埋めるだけでなく、ズームレンズ３のズーム範囲８００の一部にオーバラップしてオーバラップ範囲７５０を形成している。固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００のワイド端をＩDT、テレ端をＩDT-1、ズームレンズ３の光学ズーム範囲８００のワイド端をＩＩOW-1、テレ端をＩＩOTとすると、ＩDWはＩＩOW-1よりもワイド側に位置し、ＩDT-1はＩＩOTよりワイド側に位置するとともにＩＩOW-1よりテレ側に位置する。ズームレンズ３のズーム範囲８００は４０ｍｍ−１２０ｍｍであるから、図８における固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００は図１５における電子ズーム範囲８００よりもテレ側に拡大している。
【００４０】
固定焦点距離レンズ２とズームレンズ３の切り替えは以下のように実行される。固定焦点距離レンズ２により結像される第１イメージセンサ１２からのデジタル画像を取得し、その後、ユーザがズームボタン４２ｃの「テレ」側を操作し続ける場合、第１イメージセンサ１２からのデジタル画像が電子ズームアップされてＬＣＤ７０に表示される。そして、電子ズームアップの焦点距離が電子ズーム範囲７００のテレ端ＩDT-1に達した時点で、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替える。切り替え時において、ズームレンズ３のズーム位置は、ＩDT-1に対応するＩＩOW-2に設定される。すなわち、ズームレンズ３のズーム位置は、オーバラップ範囲７５０においては固定焦点距離レンズ２の電子ズームに連動して駆動され、電子ズームのズーム位置がテレ端ＩDT-1に達したときにはズームレンズ３のズーム位置は電子ズームのテレ端ＩDT-1に対応するズーム位置ＩＩOW-2に駆動される。これにより、ズームレンズ３は切り替えのスタンバイ状態となり、切り替えに伴う撮影画像の画角変化が防止される。
【００４１】
一方、ユーザがズームレンズ３により結像される第２イメージセンサ１４からのデジタル画像を取得し、その後、ユーザがズームボタン４２ｃの「ワイド」側を操作し続ける場合、第２イメージセンサ１４からのデジタル画像が光学的にズームダウンされてＬＣＤ７０に表示される。そして、光学ズームダウンの焦点距離が光学ズーム範囲８００のワイド端ＩＩOW-1に達した時点で、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０はズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替える。切り替え時において、固定焦点距離レンズ２の電子ズーム位置は、ＩＩOW-1に対応するＩDT-2に設定される。すなわち、電子ズームのズーム位置は、オーバラップ範囲７５０においてはズームレンズ３の光学ズームに連動して設定される。これにより、固定焦点距離レンズ２の電子ズームは切り替えのスタンバイ状態となり、切り替えに伴う撮影画像の画角変化が防止される。
【００４２】
本実施形態において、撮影画像がワイドからテレに遷移する場合の２つのレンズの切り替えポイントはＩDT-1であるが、撮影画像がテレからワイドに遷移する場合の２つのレンズの切り替えポイントはＩDT-1に対応するＩＩOW-2ではなく、ＩＩOW-1である点に着目すべきである。すなわち、撮影画像がワイドからテレに遷移する場合の２つのレンズの切り替えポイントと、撮影画像がテレからワイドに遷移する場合の２つのレンズの切り替えポイントは同一ではなく異なる。
【００４３】
図９に、撮影画像をテレからワイドに遷移させる場合（Ａ）と、ワイドからテレに遷移させる場合（Ｂ）の切り替えポイントを示す。図９（Ａ）において、ユーザがズームボタン４２ｃの「ワイド」側を操作し続けると、ズームレンズ３の最小焦点距離、すなわち光学ズームのワイド端においてズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替わる。第１イメージセンサ１２で得られたデジタル画像は電子ズームされ、そのズーム位置はズームレンズ３のズーム位置に等しく設定される。これにより、ユーザは２つのレンズの切り替えにもかかわらず同一画角の画像をＬＣＤ７０で見ることができる。一方、図９（Ｂ）において、ユーザがズームボタン４２ｃの「テレ」側を操作し続けると、電子ズームのテレ端において固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替わる。ズームレンズ３のズーム位置は、レンズ切り替えに先立って電子ズームのズーム位置に連動して変化し、電子ズームがテレ端に達した時点では対応するズーム位置に設定される。ズームレンズ３の、電子ズームに連動した駆動は、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０で制御される。画像プロセッサ５０は電子ズームのズーム位置についてのデータを制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０に供給する。制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は、電子ズームのズーム位置に連動してズーム及びフォーカスモータ５ａを制御してズームレンズ３のズーム位置を変化させる。
【００４４】
図９（Ｂ）において、焦点距離４０ｍｍ近傍の位置９１０では、ユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に設定しても、ズームレンズ３に切り替わることなく電子ズームが継続して実行される。したがって、ユーザが位置９１０近傍でズームボタン４２ｃを「ワイド」側、「テレ」側を交互に操作する等してズーム位置を微調整する場合にも、レンズの切り替え回数が低減される。
【００４５】
図１７に、以上説明した処理のフローチャートを示す。ユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に設定してズーム操作を開始すると、第１撮像光学系のワイド端からテレ側へズーム動作を実行する（Ｓ１０１）。ズーム動作を実行中、ズーム位置が第１撮像光学系のテレ端に達したか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００４６】
第１撮像光学系のテレ端に未だ達してない場合には（Ｓ１０２でＮＯ）、次にズームボタン４２ｃの操作によりワイド側に指示されたか否かを判定する（Ｓ１０８）。ワイド側に指示されない場合は、Ｓ１０２に戻って再び第１撮像光学系のテレ端に達したか否かを判定する。ワイド側に指示された場合、ワイド側へズーム動作を実行する（Ｓ１０９）。そして、ズーム動作中に第１撮像光学系のワイド端に達したか否かを判定する（Ｓ１１０）。第１撮像光学系のワイド端に達した場合には、ズーム動作を終了する。第１撮像光学系のワイド端に達していない場合には、次にズームボタン４２ｃの操作によりテレ側に指示されたか否かを判定する（Ｓ１１１）。テレ側に指示されていない場合には再びＳ１１０に戻って第１撮像光学系のワイド端に達したか否かを判定し、テレ側に指示された場合にはＳ１０２に戻って第１撮像光学系のテレ端に達したか否かを判定する。
【００４７】
一方、第１撮像光学系のテレ端に達した場合には（Ｓ１０２でＹＥＳ）、第１撮像光学系から第２撮像光学系に切り替えてズーム動作を継続して実行する（Ｓ１０３）。そして、ズームボタン４２ｃの操作によりワイド側に指示されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４でワイド側に指示された場合には、第２撮像光学系においてワイド側へズーム動作を実行する（Ｓ１０５）。そして、ズーム動作中に第２撮像光学系のワイド端に達したか否かを判定する（Ｓ１０６）。第２撮像光学系のワイド端に達した場合には、第２撮像光学系から再び第１撮像光学系に切り替えてワイド側へズーム動作を継続する（Ｓ１０７）。以後は上記のＳ１１０以降の処理を実行する。Ｓ１０６で第２撮像光学系のワイド端に達していない場合には、ズームボタン４２ｃの操作によりテレ側に指示されたか否かを判定する（Ｓ１１２）。テレ側に指示されていない場合には継続して第２撮像光学系のワイド端に達したか否かを判定する。テレ側に指示された場合には第２撮像光学系においてテレ側にズーム動作を実行する（Ｓ１１３）。そして、ズーム動作中に第２撮像光学系のテレ端に達したか否かを判定する（Ｓ１１４）。第２撮像光学系のテレ端に達した場合にはズーム動作を停止する（Ｓ１１５）。第２撮像光学系のテレ端に未だ達していない場合には、Ｓ１０４以降の処理を繰り返す。
【００４８】
Ｓ１０４でワイド側に指定されない場合には、上記のＳ１１４に移行し、第２撮像光学系のテレ端に達するまでズーム動作を実行する。
【００４９】
図１８に、図１７の処理フローチャートにおける割り込み処理フローチャートを示す。デジタルカメラ１０Ａに、現在のズーム位置によらず強制的に固定焦点距離レンズのワイド端にジャンプするボタン、あるいは強制的にズームレンズ３のテレ端にジャンプするボタンを付加した場合である。まず、ユーザがユーザコントロール４２を操作してワイド端へのジャンプを指定したか否かを判定する（Ｓ２０１）。ワイド端へのジャンプが指定された場合、現在のズーム位置によらず第１撮像光学系をワイド端にジャンプさせ、ＬＣＤ７０に表示される画面も第１撮像光学系のワイド端での画面に切り替えて表示する（Ｓ２０４）。一方、ワイド端へのジャンプが指定されない場合、次にユーザがユーザコントロール４２を操作してテレ端へのジャンプを指定したか否かを判定する（Ｓ２０２）。テレ端へのジャンプが指定された場合、現在のズーム位置によらず第２撮像光学系をテレ端にジャンプさせ、ＬＣＤ７０に表示される画面も第２撮像光学系のテレ端での画面に切り替えて表示する（Ｓ２０３）。
【００５０】
本実施形態において、ズームレンズ３のズーム範囲８００を４０ｍｍ−１２０ｍｍとしたが、もちろんこれ以外のズーム範囲も可能である。
【００５１】
また、本実施形態では、固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００とズームレンズ３の光学ズーム範囲８００を部分的にオーバラップさせているが、オーバラップの範囲を撮像画像サイズ（記録画素数）に応じて変化させてもよい。
【００５２】
図１０に、撮影画像の解像度と固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００、ズームレンズ３の光学ズーム範囲８００の関係を示す。図１０（Ａ）は記録画素数が４ＭＰの場合、図１０（Ｂ）は記録画素数が２ＭＰの場合、図１０（Ｃ）は記録画素数が１ＭＰの場合である。記録画素数は、ユーザがユーザコントロール４２を操作することで選択することができる。ユーザがユーザコントロール４２を操作して記録画素数を選択すると、画像プロセッサ５０はユーザコントロール４２に応答して、イメージセンサ１２あるいは１４で得られたデジタル画像の画素数を変換してメモリカード５４に記憶する。画像プロセッサ５０は、画素数が４ＭＰ（４メガピクセル）、２ＭＰ、１ＭＰと低くなるほど固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００のテレ端をよりテレ側にシフトさせる。これにより、電子ズーム範囲７００と光学ズーム範囲８００のオーバラップ範囲７５０はテレ側に拡大していく。画素数が少なくなるほど電子ズーム範囲７００のテレ端をテレ側に拡大してオーバラップ範囲７５０を拡大する理由は、画素数が少ないほど、電子ズーム範囲を拡大しても画質の劣化が目立たないからである。
【００５３】
図１１に、デジタルカメラ１０Ａの起動時のズーム位置とレンズ切り替えとの関係を示す。デジタルカメラ１０Ａが電源ＯＦＦ時のズーム位置を保持している場合（レジューム機能）、次にデジタルカメラの電源がＯＮされると、対応するズーム位置を固定焦点距離レンズ２あるいはズームレンズ３のいずれかで実現する必要がある。デジタルカメラ１０Ａ起動時のズーム位置がオーバラップ範囲７５０以外の場合には、固定焦点距離レンズ２あるいはズームレンズ３のいずれを起動時に用いるべきかは自動的に決定される。例えば、起動時のズーム位置が２０ｍｍ−４０ｍｍの範囲内に位置していれば固定焦点距離レンズ２が用いられる。一方、起動時のズーム位置がオーバラップ範囲７５０内に位置する場合、固定焦点距離レンズ２あるいはズームレンズ３のいずれも用いることが可能であるが、以下のようにして用いるべきレンズを選択することで、起動後のレンズ切り替え回数を低減することが可能である。
【００５４】
図１１（Ａ）は、起動時のズーム位置が２０ｍｍ−４０ｍｍの範囲内にある位置９２０の場合である。この場合、デジタルカメラ１０Ａの起動後は固定焦点距離レンズ２の電子ズームを駆動してズーム位置９２０を実現する。すなわち、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は起動時のズーム位置９２０が電子ズーム範囲７００、光学ズーム範囲８００あるいはオーバラップ範囲７５０のいずれの範囲内にあるかを判定し、ズーム位置９２０が電子ズーム範囲７００の範囲内にある場合に第１イメージセンサ１２の出力を選択して電子ズームアップを実行する。図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）は、起動時のズーム位置がオーバラップ範囲７５０の範囲内にある場合である。この場合、起動時のズーム位置と電子ズーム範囲７００のテレ端ＩDT-1との距離、及び起動時のズーム位置と光学ズーム範囲８００のワイド端ＩＩOW-1との距離が演算され、両距離の大小が比較される。つまり、起動時のズーム位置が、電子ズーム範囲７００のテレ端ＩDT-1と光学ズーム範囲８００のワイド端ＩＩOW-1のいずれに近いか判定される。図１１（Ｂ）は、起動時のズーム位置９３０が光学ズーム範囲８００のワイド端ＩＩOW-1に近い場合を示す。この場合、起動時に固定焦点距離レンズ２が用いられる。固定焦点距離レンズ２を用いることで、起動後、ユーザによるズーム位置の設定変更があってもそのまま電子ズームで対応することができる。仮に、起動時にズームレンズ３が用いられるものとすると、起動後、ユーザがズーム位置をワイド側に設定すると、ズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替える必要が生じてしまう。図１１（Ｃ）は、起動時のズーム位置９４０が電子ズーム範囲７００のテレ端ＩDT-1に近い場合を示す。この場合、起動時にはズームレンズ３が用いられる。ズームレンズ３を用いることで、起動後、ユーザによるズーム位置の設定変更があってもそのまま光学ズームで対応することができる。仮に、起動時に固定焦点距離レンズ２が用いられるものとすると、起動後、ユーザがズーム位置をテレ側に設定すると、固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替える必要が生じてしまう。
【００５５】
このように、起動時のズーム位置がオーバラップ範囲７５０内に位置する場合、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は起動時のズーム位置と電子ズーム範囲７００のテレ端との距離Ｌ１、及び起動時のズーム位置と光学ズーム範囲８００のワイド端との距離Ｌ２をそれぞれ演算し、距離Ｌ１と距離Ｌ２とを比較する。そして、Ｌ１＞Ｌ２であれば固定焦点距離２レンズを用い、Ｌ１＜Ｌ２であればズームレンズ３を用いることで、レンズの切り替え回数を低減できる。なお、Ｌ１とＬ２がほぼ等しい場合には、いずれのレンズを用いてもよい。もちろん、画質を考慮してズームレンズ３を用いてもよい。
【００５６】
図１２に、ユーザがズームボタン４２ｃを「ワイド」側に操作して、撮影に用いるレンズがズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替わる場合の、ズームレンズ３の状態を示す。ズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２の切り替えは、上述したように光学ズーム範囲８００のワイド端、つまりズームレンズ３の最小焦点距離ＩＩOW-1で実行されるため、ズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替わった後も、ズームレンズ３は切り替わり時の位置をそのまま維持することも可能である。しかしながら、本実施形態では、次にユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に操作して撮影に用いるレンズが固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替わることを事前に想定し、ズームレンズ３を予めズーム位置ＩＩOW-2まで移動させる。
【００５７】
図１２（Ａ）は、ズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２への切り替え時の状態を示す。ズームレンズ３のズーム位置がＩＩOW-1に達すると、撮影レンズがズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替わる。図１２（Ｂ）は、撮影レンズが固定焦点距離レンズ２に切り替わった後の、ズームレンズ３の移動を示す。ズームレンズ３はズーム位置ＩＩOW-1からズーム位置ＩＩOW-2まで移動される。制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は、撮影レンズをズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替えた後、ズームレンズ３の電源をＯＦＦとすることなく、ズーム及びフォーカスモータ５ａを制御してズームレンズ３のズーム位置をＩＩOW-2まで移動する。もちろん、この間はＬＣＤ７０には固定焦点距離レンズ２及び第１イメージセンサ１２で得られ電子的にズームされたデジタル画像が表示され、ズームレンズ３及び第２イメージセンサ１４で得られる光学的にズームされたデジタル画像は表示されない。この意味で、ズームレンズ３はバックグラウンド処理でズーム位置ＩＩOW-2まで駆動されるということができる。図１２（Ｃ）は、ズームレンズ３のズーム位置がＩＩOW-2まで移動され、この位置で待機状態にある場合に、ユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に操作した場合のレンズ切り替えを示す。上述したように、固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００がテレ端ＩDT-1に達した時点で撮影レンズが固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替わる。ここで、図１２（Ｂ）に示した通り、ズームレンズ３は既にズーム位置ＩＩOW-2まで移動されて待機状態にあるため、固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３への切り替え時間を著しく短縮することができる。すなわち、レンズ切り替え時にズームレンズ３は対応するズーム位置ＩＩOW-2まで駆動されることがない。
【００５８】
図１３に、ＪＰＥＧ画像及びＲＡＷ画像を撮影する場合のレンズ切り替えの状態を示す。図１３（Ａ）はユーザが撮影画像のデータフォーマットとしてＪＰＥＧ画像を選択した場合であり、ユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に操作してズーム位置がオーバラップ範囲７５０内に入っても電子ズームがそのまま維持される。そして、このズーム位置でユーザがシャッタボタン４２ａを操作すると、固定焦点距離レンズ２及び第１イメージセンサ１２で得られ電子的にズームされたデジタル画像がＪＰＥＧ形式で圧縮されてメモリカード５４に記憶される。図１３（Ｂ）はユーザが撮影画像のデータフォーマットとしてＲＡＷデータを選択した場合である。ここに、ＲＡＷデータは、イメージセンサ１２，１４から出力されたデータそのままを意味し、ＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の画像フォーマットに変換される前のデータを意味する。撮影画像をＲＡＷ画像としてメモリカード５４に記憶させることで、撮影画像を出力すべき電子機器に応じて撮影画像のフォーマットを自在に変化させることができる利点がある。図１３（Ｂ）において、ズーム位置がオーバラップ範囲７５０にある場合においてユーザがシャッタボタン４２ａを操作すると、位置９５０において同一画角で電子ズーム画像と光学ズーム画像が取得され、これら２つのデジタル画像データがＲＡＷフォーマットでメモリカード５４に記憶される。すなわち、ズーム位置がオーバラップ範囲７５０の範囲内にあり、かつ、撮影画像の画像フォーマットがＲＡＷである場合、固定焦点距離レンズ２及び第１イメージセンサ１２を用いた電子的ズーム画像と、ズームレンズ３及び第２イメージセンサ１４を用いた光学的ズーム画像の２つの画像が同時にメモリカード５４に記憶される。このように、２つの光学系で撮影された２つの画像を撮影してメモリカード５４に記憶することで、ＲＡＷフォーマット画像を出力する際に、２つの画像の合成処理を施して出力することが可能となる。撮影モードがＲＡＷフォーマット以外のフォーマットでも同一画角で電子ズーム画像と光学ズーム画像を取得し、メモリカード５４に記憶してもよい。
【００５９】
図１４に、デジタルカメラ１０Ａに１つの固定焦点距離レンズ及び２つのズームレンズを搭載する場合の、それぞれのズームレンズの光学ズーム範囲８００−２、８００−３、及び電子ズーム範囲７００−１、７００−２、７００−３を示す。図１に示す２つの撮像光学系を備えるデジタルカメラ１０Ａにおいて、さらに第３のズームレンズを付加して３つの撮像光学系としたデジタルカメラである。第１のレンズは２０ｍｍの固定焦点距離レンズであり、第１の電子ズーム範囲７００−１を有する。第２のレンズは４０ｍｍ−８０ｍｍのズームレンズであり、第２の光学ズーム範囲８００−２及び第２の電子ズーム範囲７００−２を有する。第３のレンズは１６０ｍｍ−３２０ｍｍのズームレンズであり、第３の光学ズーム範囲８００−３及び第３の電子ズーム範囲７００−３を有する。第１のレンズの第１電子ズーム範囲７００−１と第２のレンズの第２光学ズーム範囲の関係は上述した固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲７００とズームレンズ３の光学ズーム範囲８００との関係と同一である。第２のレンズの第２電子ズーム範囲７００−２と第３のレンズの第３光学ズーム範囲８００−３との関係も同様であり、両ズーム範囲は互いに一部がオーバラップするように設定される。すなわち、第２のレンズの第２電子ズーム範囲７００−２のテレ端は第３のレンズの第３光学ズーム範囲８００−３のワイド端よりもテレ側にあり、第３光学ズーム範囲８００−３のテレ端よりもワイド側にある。また、第２のレンズの第２電子ズーム範囲７００−２のワイド端は第３のレンズの第３光学ズーム範囲８００−３のワイド端よりもワイド側にある。ワイドからテレに遷移する場合、第２電子ズーム範囲７００−２のテレ端ＩＩDT-1で第２のレンズから第３のレンズに切り替わる。また、テレからワイドに遷移する場合、第３光学ズーム範囲８００−３のワイド端ＩＩＩOW-1で第３のレンズから第２のレンズに切り替わる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの態様に限定されるものではなく、その他の態様も可能である。
【００６１】
例えば、デジタルカメラ１０Ａの起動時にズームレンズ３が未だ準備状態であって第２イメージセンサ１４からデジタル画像を取得できない場合でも、固定焦点距離レンズ２の電子ズームのみで画像を取得することで、デジタルカメラ１０Ａの迅速な起動を実現することができる。
【００６２】
また、ズームレンズ３が未だ準備中である場合には、たとえ画質が劣化しても固定焦点距離レンズ２の電子ズーム範囲を拡大してデジタル画像を取得してもよい。すなわち、図８において、デジタルカメラ１０Ａの起動時には、電子ズーム範囲７００のテレ端を１２０ｍｍまで拡大してデジタル画像を取得してもよい。
【００６３】
また、ユーザがユーザコントロール４２を用いて高速ズームを入力した場合、電子ズームを離散的に実行するとともに、光学ズームをスキップしてもよい。図１４を用いて説明すると以下のようになる。ユーザがユーザコントロール４２を用いて高速ズームを入力した場合、制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ４０は、電子ズーム範囲７００−１内では離散的に電子ズームし、第１のレンズから第２のレンズに切り替える場合には、第１のレンズの電子ズームから第２のレンズの光学ズームに切り替えるのではなく、第１のレンズの電子ズームから第２のレンズの電子ズームに切り替える。すなわち、ズーム位置ＩDT-1からズーム位置ＩＩOW-2に遷移するのではなく、ズーム位置ＩDT-1からズーム位置ＩＩDWに切り替わる。また、第２のレンズから第３のレンズに切り替える場合にも、第２のレンズの電子ズームから第３のレンズの光学ズームに切り替えるのではなく、第２のレンズの電子ズームから第３のレンズの電子ズームに切り替える。すなわち、ズーム位置ＩＩDT-1からＩＩＩOW-2に遷移するのではなく、ズーム位置ＩＩDT-1からズーム位置ＩＩＩDWに遷移する。このように電子ズームのズーム位置を離散的に移動させるとともに、ズームレンズの光学ズームをスキップすることで、高速ズームが可能となる。ズームダウンする場合も同様である。
【００６４】
また、ユーザがズームボタン４２ｃを操作し続けた場合、ズーム位置を巡回させてもよい。例えば、図１４の例において、ユーザがズームボタン４２ｃを「テレ」側に設定し続けた場合、ズーム位置は固定焦点距離レンズのワイド端ＩDWから連続的に、あるいは離散的に第３のレンズの電子ズームのテレ端ＩＩＩDT-2まで移動する。そして、テレ端ＩＩＩDT-2から直接、ワイド端ＩDWにジャンプする。このようにして、ズーム位置はＩDW→ＩＩＩDT-1→ＩDWと巡回する。
【００６５】
また、図１４に示す３つの撮像光学系を有するデジタルカメラにおいて、第２のレンズの光学ズーム範囲８００−２と第３のレンズの光学ズーム範囲８００−３が部分的に重複していてもよい。
【００６６】
また、固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替わる際、あるいはズームレンズ３から固定焦点距離レンズ２に切り替わる際、撮影画像以外の任意の画像がＬＣＤ７０に表示されるようにしてもよい。固定焦点距離レンズ２からズームレンズ３に切り替わる際に、ズームレンズ３及び第２イメージセン１４で取得した画像をＬＣＤ７０に表示するまでに時間を要する場合、この間はＬＣＤ７０に何も表示されないことになる。そこで、任意の画像をＬＣＤ７０に表示すること、ユーザにレンズ切り替え時の不都合を感じさせないようにすることが好適である。レンズ切り替え時にＬＣＤ７０に表示する画像としては、例えばＬＣＤ７０の上下端から幕を閉じるような画像を表示し、ＬＣＤ７０の全画面が幕に覆われた後、再びＬＣＤ７０の上下端に向けて幕を開くような画像を表示する（いわゆるワイプ画像）ことで、ユーザにある種のゲーム感覚を与えることが好適である。このような画像を表示することで、ユーザはデジタルカメラ１０Ａにおいてレンズの切り替えが実行されていることを認識しつつ、切り替えに伴う待ち時間を不快と感じることがなくなる。
【００６７】
図１９及び図２０に、複数の光学系の光学ズーム範囲及び電子ズーム範囲のパターンをまとめて示す。図１９は２つの撮像光学系の場合であり、図２０は３つの撮像光学系の場合である。
【００６８】
図１９（ａ）は、第１撮像光学系及び第２撮像光学系ともに固定焦点距離レンズ（ＦＩＸ）を有する場合である。２つの固定焦点距離レンズの焦点距離は互いに異なり、焦点距離のギャップを第１撮像光学系の電子ズームで補間する。
【００６９】
図１９（ｂ）は、第１撮像光学系が固定焦点距離レンズ（ＦＩＸ）、第２撮像光学系がズームレンズ（ＺＯＯＭ）を有する場合である。固定焦点距離レンズの焦点距離はズームレンズの焦点距離より短く、焦点距離のギャップを第１撮像光学系の電子ズームで補間する。第１撮像光学系の電子ズーム範囲と第２撮像光学系の光学ズーム範囲は一部が重複する。
【００７０】
図１９（ｃ）は、第１撮像光学系がズームレンズ、第２撮像光学系が固定焦点距離レンズを有する場合である。ズームレンズの焦点距離は固定焦点距離レンズの焦点距離よりも短く、焦点距離のギャップを第１撮像光学系の電子ズームで補間する。第１撮像光学系の電子ズーム範囲と第２撮像光学系の電子ズーム範囲は一部が重複する。
【００７１】
図１９（ｄ）は、第１撮像光学系が固定焦点距離レンズ、第２撮像光学系がズームレンズを有する場合である。図１９（ｂ）との相違は、第１撮像光学系の電子ズームのテレ端が第２撮像光学系の光学ズームのテレ端を超えて第２撮像光学系の電子ズーム範囲まで拡大している点である。
【００７２】
図１９（ｅ）は、第１撮像光学系及び第２撮像光学系ともにズームレンズを有する場合である。第１撮像光学系のズームレンズの焦点距離は第２撮像光学系のズームレンズよりも焦点距離が短く、焦点距離のギャップを第１撮像光学系の電子ズームで補間する。第１撮像光学系の電子ズームのテレ端は第２撮像光学系の光学ズーム範囲内まで延びる。
【００７３】
図１９（ｆ）も、図１９（ｅ）と同様に第１撮像光学系と第２撮像光学系がともにズームレンズを有する場合である。図１９（ｅ）との相違は、第１撮像光学系の光学ズームのテレ端が第２撮像光学系の光学ズームのワイド端に一致し、焦点距離のギャップが存在しない点である。
【００７４】
図１９（ｇ）も、図１９（ｅ）、（ｆ）と同様に第１撮像光学系と第２撮像光学系がともにズームレンズを有する場合である。図１９（ｆ）との相違は、第１撮像光学系の光学ズームのテレ端が第２撮像光学系の光学ズームの範囲内まで延びている点である。
【００７５】
図２０（ａ）は、第１撮像光学系、第２撮像光学系、及び第３撮像光学系がいずれも固定焦点距離レンズ（ＦＩＸ）を有する場合である。３つの固定焦点距離レンズはいずれも異なる焦点距離を有し、第１撮像光学系と第２撮像光学系の焦点距離ギャップは第１撮像光学系の電子ズームで補間し、第２撮像光学系と第３撮像光学系の焦点距離ギャップは第２撮像光学系の電子ズームで補間する。
【００７６】
図２０（ｂ）は、第１撮像光学系及び第３撮像光学系が固定焦点距離レンズ有し、第２撮像光学系がズームレンズ（ＺＯＯＭ）を有する場合である。３つの撮像光学系の焦点距離はいずれも異なり、焦点距離ギャップが存在する。第１撮像光学系の電子ズームのテレ端は第２撮像光学系の光学ズームの範囲まで延び、第２撮像光学系の電子ズームのテレ端は第３撮像光学系の電子ズーム範囲まで延びる。
【００７７】
図２０（ｃ）は、第１撮像光学系が固定焦点距離レンズを有し、第２撮像光学系及び第３撮像光学系がズームレンズを有する場合である。３つの撮像光学系の焦点距離はいずれも異なり、焦点距離ギャップが存在する。第１撮像光学系の電子ズームのテレ端は第２撮像光学系の光学ズームの範囲まで延び、第２撮像光学系の電子ズームのテレ端は第３撮像光学系の光学ズームの範囲まで延びる。
【００７８】
図２０（ｄ）は、図２０（ｃ）と同様に第１撮像光学系が固定焦点距離レンズを有し、第２撮像光学系及び第３撮像光学系がズームレンズを有する場合である。図２０（ｃ）との相違は、第２撮像光学系と第３撮像光学系との間に焦点距離ギャップが存在せず、第２撮像光学系の光学ズームのテレ端が第３撮像光学系の光学ズーム範囲まで延びている。
【００７９】
本実施形態の各撮像光学系間の切替タイミングは、これらの組み合わせのいずれにも適用することが可能である。例えば、図１９（ｆ）について説明すると、ズームアップする場合には第１撮像光学系の電子ズームのテレ端で第１撮像光学系の電子ズームから第２撮像光学系の光学ズームに切り替わり、ズームダウンする場合には第２撮像光学系の光学ズームのワイド端で第２撮像光学系の光学ズームから第１撮像光学系の光学ズームに切り替わる。また、図１９（ｇ）について説明すると、ズームアップする場合には第１撮像光学系の光学ズームのテレ端で第１撮像光学系の光学ズームから第２撮像光学系の光学ズームに切り替わり、ズームダウンする場合には第２撮像光学系の光学ズームのワイド端で第２撮像光学系の光学ズームから第１撮像光学系の光学ズームに切り替わる。いずれのパターンにおいても、ズームアップ時の切替タイミングあるいは切替ズーム位置と、ズームダウン時の切替タイミングあるいは切替ズーム位置が異なる点に注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】デジタルカメラの構成ブロック図である。
【図２Ａ】デジタルカメラの正面から見た斜視図である。
【図２Ｂ】デジタルカメラの背面から見た斜視図である。
【図３】デジタルカメラの正面図である。
【図４】デジタルカメラの平面図である。
【図５】デジタルカメラの側面図である。
【図６Ａ】固定焦点距離レンズを有する屈曲光学系を示す平面図である。
【図６Ｂ】固定焦点距離レンズを有する屈曲光学系を示す正面図である。
【図７】ズームレンズを有する屈曲光学系を示す平面図である。
【図８】実施形態における固定焦点距離レンズの電子ズーム範囲とズームレンズの光学ズーム範囲の関係を示す図である。
【図９】図８におけるレンズの切り替えポイントを示す図である。
【図１０】解像度に応じた固定焦点距離レンズの電子ズーム範囲を示す図である。
【図１１】起動時のズーム位置とレンズ切り替えの関係を示す図である。
【図１２】レンズ切り替え後の、ズームレンズの移動状態を示す図である。
【図１３】ＲＡＷフォーマット画像の撮影時におけるレンズ切り替えを示す図である。
【図１４】３つの撮像光学系を有するデジタルカメラの電子ズームと光学ズームとの関係を示す図である。
【図１５】電子ズーム範囲と光学ズーム範囲の１つの関係を示す図である。
【図１６】図１５におけるレンズの切り替えポイントを示す図である。
【図１７】実施形態の処理フローチャートである。
【図１８】図１７における割り込み処理フローチャートである。
【図１９】２つの光学系のズーム範囲パターン説明図である。
【図２０】３つの光学系のズーム範囲パターン説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
２  固定焦点距離レンズ、３  ズームレンズ、１２  第１イメージセンサ、１４  第２イメージセンサ、４０  制御プロセッサ及びタイミングジェネレータ、４２  ユーザコントロール、４８  フラッシュ、５０  画像プロセッサ、５４  リムーバブルメモリカード、７０  カラーＬＣＤ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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