(57)【要約】【課題】  ズーム時に、撮影用のライブ動画像とその周りのライブ動画像とを表示する。【解決手段】  主受光部を介して光像を電子信号に変換し主画像データを生成すると共に、副受光部を介して光像を電子信号に変換し副画像データを生成する。その後、主画像データと副画像データとを記憶した後、これらの画像データに基づく主画像と副画像とを表示する。この際、副画像において、主画像に対応する領域を強調表示する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズを有する主受光部と単焦点レンズを有する副受光部とを備える撮像装置であって、
上記主受光部を介して光像を電子信号に変換し、主画像データを生成する第１の画像生成手段と、
上記副受光部を介して光像を電子信号に変換し、副画像データを生成する第２の画像生成手段と、
上記主画像データと上記副画像データとを記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された上記主画像データに基づく主画像と、上記副画像データに基づく副画像とを表示する表示手段とを備え、
上記表示手段は、上記副画像内の上記主画像に対応する領域を強調表示することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記表示手段は、上記主画像と上記副画像とを別々の表示部に表示することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記表示手段は、上記主画像と上記副画像とを同一の表示部に表示することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を光学ズーム機能によって拡大撮影する場合に用いて好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラに、ズーム機能が備えられたものがある。ズーム機能を備えるデジタルカメラには、メモリに保存された画像データの一部をデジタルズーム加工して液晶ディスプレイ等に表示するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術では、撮像装置に備えられた液晶ディスプレイ等の画面に拡大表示されるライブ動画像は、保持された画像データの一部をデジタルズーム加工したものであるため、画質は著しく落ちてしまう。
【０００５】
また上述した技術では、ズーム時に、被写体の周りの風景を広範囲に表示しないため、被写体を追跡することが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ズーム時に被写体の
画質を損なうことなく、被写体の周辺を広範囲に亘って確認することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、主受光部を介して光像を電子信号に変換し主画像データを生成すると共に、副受光部を介して光像を電子信号に変換し副画像データを生成する。その後、主画像データと副画像データとを記憶した後、これらの画像データに基づく主画像と副画像とを表示する。この際、副画像において、主画像に対応する領域を強調表示する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る撮像装置によれば、撮影用レンズ群を有する主受光口に加え、単焦点レンズを有する副受光口を備えて、光学ズームを用いて被写体を拡大した撮影用のライブ動画像と、被写体を枠線内に表示し、さらに被写体の周りの風景をも広範囲に亘って表示するライブ動画像との両方を表示することで、ズーム時の被写体のフレーミングが容易となる。また、ズーム時に、上述した２つのレンズに基づくパララックスを補正することで、デジタルズームで被写体を拡大撮影する場合に比べ、ズーム時の被写体の画質を損なうことなく撮影が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
先ず、本実施の形態の内、第１の実施の形態における撮像装置の外観構成について説明する。
【００１１】
第１の実施の形態における撮像装置は、図１の前面模式図に示すように、前面に、変倍レンズ及び合焦用レンズを組み合わせた撮影用レンズ群とシャッタと絞りとを備えた主受光口１１と、光学ファインダ１２と、内蔵フラッシュ１３とを有し、上面にシャッタボタン１４を有する。また、前面に、単焦点レンズを備えた副受光口１５を有する。
【００１２】
また、第１の実施の形態における撮像装置は、図２の背面模式図に示すように、背面に、主受光口１１を介して取得した撮影用のライブ動画像である主画像を表示する液晶ディスプレイ２１と、光学ファインダ２２と、方向キー２３と、決定キー２４と、撮影用のレンズ群の駆動を指示するズーム制御キー２５と、副受光口１５を介して取得したライブ動画像である副画像を表示するサブ液晶ディスプレイ２７とを備え、サブ液晶ディスプレイ２７に表示した副画像の内、枠線２６で囲まれた領域に主画像と同一の画像を表示する。
【００１３】
次に、本実施の形態における撮像装置の内部構成について、図３に示すブロック図を参照して説明する。
【００１４】
撮像装置３０は、各部を統括的に制御する主制御部３１と、シャッタボタン１４、方向キー２３、決定キー２４等によりユーザから指示が入力される外部操作部３２と、取得する画像のタイミングをコントロールするタイミングジェネレータ（ＴＧ）３３，３４とを備える。
【００１５】
また、撮像装置３０は、撮影用レンズ群１１ａを制御するレンズ制御部３５と、シャッタ１１ｃを制御するシャッタ制御部３６と、絞り１１ｂを制御する絞り制御部３７と、主受光口１１を介した光を電子信号に変換するＣＣＤ３８と、電子信号をＡ／Ｄ変換する変換処理部３９と、Ａ／Ｄ変換された電子信号の色空間変換等を行う第１信号処理部４０と、メインバス４１と、画像データを一時的に記憶するＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４２と、ＳＤＲＡＭ４２へのデータの書き込み／読み出しを制御するメモリ制御部４３とを備える。
【００１６】
また、撮像装置３０は、単焦点レンズ１５ａと絞り１５ｂとを備えた副受光口１５を介した光を電子信号に変換するＣＣＤ４４と、電子信号をＡ／Ｄ変換する変換処理部４５と、Ａ／Ｄ変換された電子信号の色空間変換等を行う第２信号処理部４６とを備える。
【００１７】
さらに、撮像装置３０は、画像データの符号化等を行う画像処理部４７と、液晶ディスプレイ２１及びサブ液晶ディスプレイ２７における画像表示を制御する表示制御部４８と、画像データを格納するメモリカード５０への画像データの書き込み／読み出しを制御するカード制御部４９とを備える。
【００１８】
主制御部３１は、常に、シャッタボタン等の外部操作部３２からの撮影信号の入力を待つ。また、主制御部３１は、外部操作部３２から撮影信号が入力されると、撮影動作を行うために、ＴＧ３３と、ＴＧ３４と、レンズ制御部３５と、シャッタ制御部３６と、絞り制御部３７とを統括的に制御する。
【００１９】
主受光口１１は、撮影用レンズ群１１ａと、絞り１１ｂと、シャッタ１１ｃとを備え、主画像となる被写体の光が撮影用レンズ群１１ａに入射されると、絞り１１ｂにより光量が調節される。ここで、撮影用レンズ群１１ａ、シャッタ１１ｃ及び絞り１１ｂは、それぞれレンズ制御部３５、シャッタ制御部３６、及び絞り制御部３７に制御されている。
【００２０】
ＣＣＤ３８は、光像を結像し、この光像を電子信号に変換する。
【００２１】
変換処理部３９は、ＣＣＤ３８から供給された電子信号の信号増幅、Ａ／Ｄ変換及びホワイトバランス制御を行う。
【００２２】
第１信号処理部４０は、信号増幅、Ａ／Ｄ変換及びホワイトバランス制御された電子信号の色空間変換及びノイズ除去を行い、画像データ生成し、この画像データをシステムのメインバス４１に供給する。
【００２３】
ＳＤＲＡＭ４２は、複数のフレームメモリバッファを有する。メモリ制御部４３は、システムのメインバス４１を介して、画像データをＳＤＲＡＭ４２内の特定のフレームメモリバッファに記憶する。
【００２４】
一方、副受光口１５は、単焦点レンズ１５ａと絞り１５ｂとを備え、単焦点レンズ１５ａは、被写体の光が入射される。また、絞り１５ｂは、被写体の光量を調節する。
【００２５】
ＣＣＤ４４は、光像を結像し、この光像を電子信号に変換する。
【００２６】
変換信号処理部４５は、ＣＣＤ４４から供給された電子信号の信号増幅、Ａ／Ｄ変換及びホワイトバランス制御を行う。
【００２７】
第２信号処理部４６は、信号増幅、Ａ／Ｄ変換及びホワイトバランス制御された電子信号の色空間変換を行い、画像データを生成し、システムのメインバス４１にこの画像データを供給する。
【００２８】
画像処理部４７は、システムのメインバス４１を介してＳＤＲＡＭ４２内にある画像データの拡大、縮小、圧縮符号化、展開等を行う。
【００２９】
表示制御部４８は、システムのメインバス４１を介してＳＤＲＡＭ４２内の複数のフレームメモリに展開された撮像データ、ライブ動画像データ、主制御部３１によって描画されたＧＵＩ（Graphical User Interface）領域の画像データをそれぞれ合成する。また、表示制御部４８は、合成した各データを外部出力信号に変換し、画像を液晶ディスプレイ２１及びサブ液晶ディスプレイ２７に表示する。
【００３０】
カード制御部４９は、シャッタボタン１４等の外部操作部３２から主制御部３１に信号が入力されると、システムのメインバス４１を介してＳＤＲＡＭ４２内にある圧縮された画像データを、カメラ本体に装着されたメモリカード５０に保存する。
【００３１】
続いて、上述した構成を有する撮像装置３０の動作について説明する。
【００３２】
主制御部３１は、シャッタ１４等の外部操作部３２から信号が入力されない状態では、ＴＧ３３及びＴＧ３４を制御する。
【００３３】
ＴＧ３３に制御されたＣＣＤ３８及び変換処理部３９は、主受光口１１から取り込まれた光を処理する。変換処理部３９は、一定周期で電子信号を第１信号処理部４０に供給する。第１信号処理部４０からシステムのメインバス４１に供給された画像データは、メモリ制御部４３により、ＳＤＲＡＭ４２内のフレームメモリに書き込まれる。
【００３４】
液晶ディスプレイ２１の表示解像度は撮影される静止画像よりも低いため、ＣＣＤ３８は、間引きした電子信号を変換処理部３９に供給してもよい。ＳＤＲＡＭ４２は、図４に示すように、制御プログラム用メモリ６１、フレームメモリＡ６２、フレームメモリＢ６３、ＧＵＩ描画領域メモリ６４及びイメージ処理用メモリ６５といった複数のフレームメモリを有している。フレームメモリＡ６２は、例えば、間引きされた主画像の画像データを２画面分保存できる容量を持つ。主画像の画像データは、このフレームメモリＡ内の２面のバッファに、交互に書き込まれる。
【００３５】
一方、ＴＧ３４に制御されたＣＣＤ４４及び変換処理部４５は、副受光口１５から取り込まれた副画像の光を通過させると、一定周期で電子信号を第２信号処理部４６に供給する。第２信号処理部４６からシステムのメインバス４１に供給された副画像の画像データは、メモリ制御部４３により、ＳＤＲＡＭ４２内のフレームメモリＢ６３に書き込まれる。
【００３６】
ＣＣＤ４４は、例えば、間引きした電子信号を変換処理部４５に供給する。間引きされた副画像の画像データは、図４に示すフレームメモリＢ６３内の２面のバッファに、交互に書き込まれる。
【００３７】
フレームメモリＡ６２及びフレームメモリＢ６３への撮像の書き込みと同時に、表示制御部４８は、メモリ制御部４３によりフレームメモリＡ６２、フレームメモリＢ６３及びＧＵＩ描画領域メモリ６４からそれぞれ画像データを読み出す。そして、液晶ディスプレイ２１に、フレームメモリＡ６２から読み出した画像データに応じた画像を表示し、サブ液晶ディスプレイ２７に、フレームメモリＢ６３から読み出した画像データに応じた画像、及びＧＵＩ描画領域メモリ６４から読み出した枠線データに応じた枠線２６を表示する。
【００３８】
また、主制御部３１は、ＣＣＤ３８とＣＣＤ４４との画格の違い、及びレンズ群１１ａに設定されているズーム倍率から、サブ液晶ディスプレイ２７上に表示される副画像における主画像と同一画像の範囲を示す枠線２６の大きさを計算する。また、主制御部３１は、ＳＤＲＡＭ４２上のＧＵＩ描画領域メモリ６４の枠線データに基づいて、この枠線２６の表示を行う。
【００３９】
上述したように、撮像装置３０は、主受光口１１を介して主画像を取得すると共に、副受光口１５を介して副画像を取得することができる。また、撮像装置３０は、サブ液晶ディスプレイ２７上で、枠線２６に囲まれた主画像と、この主画像である被写体の周りの画像とを共に表示することによって、ズーム撮影時に、被写体の追跡をより容易に行うことが可能となる。
【００４０】
ここで、主制御部３１が行うサブ液晶ディスプレイ２７上に枠線２６を表示する方法について、図５のフローチャートを示して説明する。
【００４１】
主制御部３１は、常に、外部操作部３２のズーム制御入力を待つ状態（キー入力受付状態）になっている（ステップＳ７１）。
【００４２】
主制御部３１は、ステップＳ７２において外部操作部３２のズーム制御の入力があったか否かを判断し、ズーム制御入力があった場合は、ステップＳ７３に進みズームレンズ制御を行う。一方、ズーム制御入力がない場合は、キー入力受付状態（ステップＳ７１）に戻る。
【００４３】
主制御部３１は、ステップＳ７３においてズームレンズの制御を行い、その結果、ズーム倍率ｎを取得する（ステップＳ７４）。
【００４４】
ステップＳ７５において、主制御部３１は、ズーム倍率ｎと以前のズーム倍率とを比較する。ズーム倍率ｎが以前のズーム倍率と比較して変動がある場合は、ステップＳ７６に進む。一方、ステップＳ７５において、これ以上のズームが不可能な状態である場合、ズーム倍率ｎは以前のズーム倍率と比較して変動がないので、キー入力受付状態（ステップＳ７１）に戻る。
【００４５】
ステップＳ７６において、主制御部３１は、ズーム倍率が１倍より大きいかどうかを判断する。ズーム倍率が１倍より大きい場合は、枠線２６を表示するために、ステップＳ７７に進む。一方、ズーム倍率が１倍である場合は、枠線２６を表示する必要がないので、ステップＳ８０において枠線２６を消去し、ステップＳ７１のキー入力受付状態に戻る。
【００４６】
主制御部３１は、ステップＳ７７において枠線２６の縦及び横の長さを計算する。ここで、枠線２６の縦及び横の長さとサブ液晶ディスプレイ２７の縦及び横の長さとの関係は、サブ液晶ディスプレイ２７の縦及び横の長さをそれぞれＨ及びＷとし、枠線２６の縦及び横の長さをそれぞれＨｓ及びＷｓとすると、Ｈｓ＝Ｈ／ｎ，Ｗｓ＝Ｗ／ｎである。すなわち、ズーム倍率ｎに対応して枠線２６の大きさを変えることにより、サブ液晶ディスプレイ２７に表示された副画像における液晶ディスプレイ２１の表示領域を変えることができる。
【００４７】
主制御部３１は、主画像と副画像とにはパララックスが生じるため、ステップＳ７８においてパララックス補正値を算出する。
【００４８】
主制御部３１は、パララックス補正値が表示解像度に影響を与える大きさである場合、液晶ディスプレイ２１に表示される主画像とサブ液晶ディスプレイ２７に表示される副画像とのパララックスを補正し、枠線２６を表示する。一方、パララックス補正値が表示解像度に影響を与えない大きさである場合、このパララックスを補正せずに枠線２６を表示する（ステップＳ７９）。その後、主制御部３１は、キー入力受付状態（ステップＳ７１）に戻る。
【００４９】
ここで、ステップＳ７８において、主制御部３１がパララックス補正値を算出する方法について、図６を示しながら説明する。
【００５０】
主制御部３１は、レンズ制御部３５、シャッタ制御部３６及び絞り制御部３７から取得されたＤｆ、θ１、θ２、Ｄｍ及びＤｓを用いてパララックス補正値を算出する。
【００５１】
Ｄｆは、被写体距離に相当する光学系１のピント距離であり、ズーム時に変動する。また、θ１は光学系１の画角でありズーム時に変動する。また、θ２は光学系２の画角であり変動しない。Ｄｍは光学系１の第１主点と光学系２の第１主点とのずれであり、ズーム時に変動する。また、Ｄｓは２レンズ中心間距離であり、カメラ筐体設計時に決まる固定値である。
【００５２】
先ず、主制御部３１は、光学系１から見た被写体の幅Ｗ１を以下の式（１）により算出する。
【００５３】
Ｗ１＝Ｄｆ×ｔａｎ（θ１／２）×２・・・（１）
また、主制御部３１は、光学系２から見た被写体の幅Ｗ２を以下の式（２）により算出する。
【００５４】
Ｗ２＝（Ｄｆ＋Ｄｍ）×ｔａｎ（θ２／２）×２・・・（２）
次に、主制御部３１は、式（１）及び式（２）を用いて、パララックス距離Ｄｐを以下の式（３）により算出する。
【００５５】
Ｄｐ＝Ｄｓ＋Ｗ２／２−Ｗ１／２・・・（３）
この式（３）によって算出されたパララックス距離Ｄｐと光学系２から見た被写体の幅Ｗ２との比をパララックス補正率Ｎとする。
【００５６】
Ｎ＝Ｄｐ／Ｗ２・・・（４）
主制御部３１は、液晶ディスプレイの表示解像度が幅Ｗｄ×高さＨｄの場合、パララックス補正値を、以下の式（５）により算出する。
【００５７】
パララックス補正値＝Ｗｄ×Ｎ・・・（５）
この式（５）によって算出されたパララックス補正値が１より大きい場合は、補正を行い、パララックス補正値が１以下である場合は、補正を行わない。
【００５８】
ここで示す図６は、レンズ間の横の位置のパララックス補正値を算出する場合の図であるが、レンズ間の縦の位置の補正値は、Ｄｓの値を置き換えて同じ数式を使用すればよい。
【００５９】
主制御部３１は、上述した手順によって算出したパララックス補正値を用いて２つのレンズ間で撮影した画像間に生じるパララックスを補正することにより、ズーム時の被写体の画質を高品質にすることが可能となる。
【００６０】
上述した第１の実施の形態では、撮像装置３０の背面に、主画像を表示する液晶ディスプレイ２１と副画像を表示するサブ液晶ディスプレイ２７とを有しているが、第２の実施の形態として、撮像装置３０と基本構造が等しく、図７に示すように、主画像と副画像とを、同一の液晶ディスプレイに表示する撮像装置を提供することも可能である。その際、フレームメモリＡ６２及びフレームメモリＢ６３への画像の書き込みと同時期に、表示制御部４８は、メモリ制御部４３を使って、フレームメモリＡ６２、フレームメモリＢ６３及びＧＵＩ描画領域メモリ６４から画像データを転送し、３つの画像データをミックスして液晶ディスプレイ２１に表示する。画像データのミックスには多様な方法が考えられるが、最も単純な方法として、フレームメモリＡ６２、フレームメモリＢ６３、ＧＵＩ描画領域メモリ６４の順に重ね合わせて表示を行う方法がある。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６２】
例えば、上述した実施の形態では、光学ズームの倍率制御用として、撮像装置３０の背面にズーム制御キー２５が設置されているが、撮像装置の前面に備えられた撮影用レンズ群１１ａの側面に、手動で動かすズームリングを設置してもよい。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、副受光口１５に単焦点レンズ１５ａを設置しているが、単焦点レンズ１５ａのみではなく、より広角に画像を取り込める魚眼レンズを設置してもよい。この場合、魚眼レンズで撮影される画像と主受光口１１に取り込まれる画像との大きさの比較計算を行い、枠線２６の長さを決定する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施の形態における撮像装置の前面模式図である。
【図２】本実施の形態における撮像装置の背面模式図である。
【図３】本実施の形態における撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＳＤＲＡＭが有する複数のフレームメモリを示した図である。
【図５】主制御部が行う枠線の表示の手順を示したフローチャートである。
【図６】２つの光学系と被写体との位置関係を示した図である。
【図７】本実施の形態における撮像装置の背面模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  主受光口、１１ａ  撮影用レンズ群、１１ｂ  絞り、１１ｃ  シャッタ、１２  光学ファインダ、１３  内臓フラッシュ、１４  シャッタボタン、１５  副受光口、１５ａ  単焦点レンズ、１５ｂ  絞り、２１  液晶ディスプレイ、２２  光学ファインダ、２３  方向キー、２４  決定キー、２５  ズーム制御キー、２６  枠線、２７  サブ液晶ディスプレイ、３０  撮像装置、３１  主制御部、３２  外部操作部、３３  ＴＧ、３４  ＴＧ、３５  レンズ制御部、３６  シャッタ制御部、３７  絞り制御部、３８  ＣＣＤ、３９  変換処理部、４０  第１信号処理部、４１  メインバス、４２  ＳＤＲＡＭ、４３  メモリ制御部、４４  ＣＣＤ、４５  変換処理部、４６  第２信号処理部、４７  画像処理部、４８  表示制御部、４９  カード制御部、５０  メモリカード、６１  制御プログラム用メモリ、６２  フレームメモリＡ、６３  フレームメモリＢ、６４  ＧＵＩ描画領域メモリ、６５  イメージ処理用メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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