(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を切り出す機能と、
前記画像撮像手段により入力された画像又は前記画像撮像手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示し、前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示する機能とを有し、
前記画像記録手段は、撮影が行われると、前記切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、縦横の画素数が等しい正方形の内接円を切り出す機能と、
前記内接円から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を更に切り出す機能と、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示し、前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示する機能とを有し、
前記画像記録手段は、撮影が行われると、前記切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、前記記録範囲以外の範囲の画像を表示しないようにする機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
【請求項４】
撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を切り出し、
前記画像撮像手段により入力された画像又は前記画像撮像手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示するとともに、前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、
前記画像記録手段は、撮影が行われると、前記切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項５】
撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、縦横の画素数が等しい正方形の内接円を切り出し、
前記内接円から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を更に切り出し、
前記画像撮影手段により入力された画像又は前記画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示するとともに、前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、
前記画像記録手段は、撮影が行われると、前記切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
前記モニタリング画像上に、前記切り出した円を前記画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、前記記録範囲以外の範囲の画像を表示しないようにすることを特徴とする請求項４または５に記載の撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像範囲を設定する機能を備えた撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ等の撮像装置によって撮像される画像は、一般的に方形（長方形や正方形）である。例えば、特許文献１には、正方形状のＣＣＤを用いて、所望の正方形の画像を記録する方法が開示されている。一方で、円形の画像を得るには、方形で撮影されたものからトリミングする方法がこれまでは一般的であった。しかしながら、最終的な利用形態が円形であることがわかっている場合には、撮影時において円形を想定したフレーミングができることが望ましい。しかし、従来このような撮影環境は提供されていなかった。
【特許文献１】特開２００５−３５４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、円形の画像を記録することができる撮像装置及び撮像装置の制御方法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】
【０００４】
かかる目的を達成するために、本発明の第１の撮像装置は、撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を切り出す機能と、画像撮像手段により入力された画像又は画像撮像手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示し、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示する機能とを有し、画像記録手段は、撮影が行われると、切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする。
【０００５】
本発明の第２の撮像装置は、撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、縦横の画素数が等しい正方形の内接円を切り出す機能と、内接円から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を更に切り出す機能と、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示し、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示する機能とを有し、画像記録手段は、撮影が行われると、切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の撮像装置は、本発明の第１または第２の撮像装置において、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、記録範囲以外の範囲の画像を表示しないようにする機能を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の撮像装置の制御方法は、撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を切り出し、画像撮像手段により入力された画像又は画像撮像手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示するとともに、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、画像記録手段は、撮影が行われると、切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の撮像装置の制御方法は、撮影光学系及び光電変換素子を含む画像撮影手段と、該画像撮影手段により入力される画像を圧縮するための画像圧縮手段と、撮影された画像又は圧縮された画像を記録する画像記録手段と、を有する撮像装置であって、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像から、縦横の画素数が等しい正方形の内接円を切り出し、内接円から、歪曲収差が所定値以下の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円を更に切り出し、画像撮影手段により入力された画像又は画像撮影手段により入力された画像から所望のアスペクト比で切り出された画像をモニタリングするためのモニタリング画像を表示するとともに、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、画像記録手段は、撮影が行われると、切り出した円に基づき円形の画像を記録することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の撮像装置の制御方法は、本発明の第１または第２の撮像装置の制御方法において、モニタリング画像上に、切り出した円を画像記録手段によって記録される記録範囲として表示し、記録範囲以外の範囲の画像を表示しないようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レンズ特性を最大限有効に活用した円形の画像を記録することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の実施形態である撮像装置とその制御方法について以下に説明する。
図１に、本実施形態の撮像装置（画像処理装置）の構成を示す。画像撮像部（画像撮影手段）１においては、マイコン（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２０からの指示に従って撮像レンズ系機構部１１を動作させ、ＣＣＤ（光電変換部）１５などのイメージャから得られた画像信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１６にてデジタルデータに変換し、処理システム部２に渡す。
【００１７】
処理システム部２においては、イメージャから得られた画像データから、必要に応じてＲＧＢもしくはＹＵＶ形式の画像データの生成、画像データのリサイズ（画像数変換２３）、画像の圧縮（画像圧縮伸張２２）等の処理を行い、記録用の画像データを生成する。記録用の画像データは、記憶媒体制御回路２６の制御により、メモリカードなどの記録媒体４に記録するのが一般的である。表示装置３では、撮影される画像や、撮影に関する情報などを表示する。
【００１８】
図２に示すように、一般的な撮像素子では、横方向の画素数のほうが縦方向の画素数よりも多いため、記録画像のアスペクト比もそれにならうことが多い。しかしながら、このような長方形の撮像素子を用いる場合、図２に示すように、撮影レンズ光学系もそれに合わせて設計する必要がある。すなわち、イメージサークルの直径を撮像素子の対角線長よりも長くする必要がある。一方、イメージサークルの内側であっても、一般に撮像光学系は中心部と周辺部で各種の光学特性は一致しない。たとえば、周辺部は中心部と比較して、光量が不足したり、周辺部の解像性能が中心部よりも低くなったり、あるいは、周辺部では歪曲収差が大きくなったりする。従って、四角形の撮像素子を用いる場合、四隅が最も画像性能上厳しい条件となる。長方形の撮像素子では、各辺の中央付近を比較すると短辺のほうが長辺よりも画像の中心から遠い距離にあるため、短辺側の画質が長辺側よりも条件が厳しくなる。このことは、記録画像が円形の場合には発生しない。そこで、本実施形態の撮像装置においては、長方形の撮像素子を用いて円形の画像を記録することを特徴とする。
【００１９】
なお、アスペクト比は、３：２（３５ｍｍフィルムカメラによるフルサイズ画像相当）、４：３（ＮＴＳＣ［National Television Standards Committee］方式などによるテレビ放送画像相当）、１６：９（ワイドテレビ放送画像相当）、１：１などが一般的である。これらのアスペクト比は、テレビ放送やフィルムカメラで用いられているアスペクト比との互換性を有し、いずれも長方形の形状である。本実施形態の撮像装置では、ＣＣＤ（光電変換素子）などのイメージャから取り込んだデータの一部を記録の用に供さないことにより、記録する画像のアスペクト比を変化させる機能を有する。この機能により、上記アスペクト比のいずれかを選択できるようにする。
【００２０】
図３に、ＣＣＤ（光電変換部）１５から取り込んだ画像と記録画像の関係を示す。図３に示す長方形の撮像素子では、取り込み画像の横幅は上下幅よりも長い。そこで、本実施形態の撮像装置では、取り込まれた画像の一部を用い、たとえば上下幅と同じ画素数の画像を左右方向にも適用することによって、正方形の画像を得る。さらに、その正方形に切り出した画像から、内接する円の外側の部分を黒などに塗りつぶすことによって、円形の画像を得る。
【００２１】
図４及び図５に、記録（撮影）対象の円形画像が選択されたときのモニタリング画像の例を示す。図４に示す例では、長方形の撮像素子から出力される長方形のモニタリング画像のうち、円形画像として記録（撮影）される範囲を点線などの線（又は図形）によって示すようにしている。これにより、撮影者が、記録される範囲を正確かつ容易に認識できるようにしている。別の例として、撮影前のモニタリング画像において、記録される範囲以外の画像を表示しないようにしてもよい。例えば、図５に示す例では、撮影前のモニタリング画像において、記録される範囲以外を黒色などに塗りつぶすようにしている。これにより、撮影者が、記録される範囲を正確かつ容易に認識できるようにしている。
【００２２】
歪曲収差特性について説明する。歪曲収差特性は、レンズの中心からの距離によって特性が決まるパラメータであり、樽型または糸巻き型と呼ばれる歪曲が画像上に現れることで、画像の品質に影響を与えるものであることが知られている。
【００２３】
歪曲収差特性は、以下の式で表される。
歪曲収差（％）＝１００＊Ｙ／Ｘ
なお、Ｘは、結像面上において、本来被写体が結像されるべき位置から画像中心までの距離とし、Ｙは、実際に結像された位置から画像中心までの距離とする。
【００２４】
一般に、結像レンズ中心からの距離が大きくなるほどこのズレは大きくなる。実際の結像位置が理想的な結像位置よりも中心側にある場合を「樽型」、逆の場合を「糸巻き型」と呼ぶ。図７は「樽型」の歪曲収差の例である。人間の目は、歪曲収差が約１％以下だと画像が歪んでいるとは見えず、歪曲収差が約３％にもなると、画像が歪んでいるように見える。
【００２５】
図６に、レンズの歪曲収差特性の例を示す。図６に示す歪曲収差特性を持つレンズにおいては、周辺部にいくに従って像の大きさが小さくなっているため、実写画像においては、図７の実写画像に示すように、樽型の歪曲となって現れる。
【００２６】
図６の歪曲収差特性では、中心からある距離（図６のＡ点は、所定範囲の歪曲収差特性を有する、中心からの距離を示す）までは歪曲がほとんどなく、これを超えたところから急激に歪曲が大きくなる特性となっている。このような特性のレンズの場合、中心からＡ点までの範囲を辺の一部とするような正方形の画像を記録することで、記録された画像の各辺の中央付近では歪曲収差が抑制されるが、四隅付近についてはＡ点を超える範囲にあるため、歪曲収差は大きい。本実施形態の撮像装置では、中心からＡ点までの円形の範囲のみを記録対象とする（例えば、歪曲収差が±１％の歪曲収差特性を有する中心からの距離を半径とする円で画像を切り出す）ことによって、記録される部分全体にわたって歪曲収差を小さく保つことが可能となる。図７の丸印で囲った部分が図６のＡ点の内側に対応する記録範囲であり、この範囲の歪曲収差は周辺部より小さい。
【００２７】
このように、本実施形態の撮像装置によれば、レンズ設計としてはＡ点以内での性能を向上することに注力すればよく、Ａ点を超える範囲についての特性劣化を無視することができるようになる。よって、本実施形態の撮像装置によれば、レンズ設計の自由度を上げることができ、かつ、レンズ特性を最大限有効活用した円形画像を記録することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明はデジタルスチルカメラ等の撮像装置の他に、画像処理装置全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態である撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態である撮像装置に係る撮像素子の形状とイメージサークルの関係を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態である撮像装置に係る取り込み画像と記録画像の関係を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態である撮像装置に係るモニタリング画面の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態である撮像装置に係るモニタリング画面の一例を示す図である。
【図６】歪曲収差特性の一例を示す図である。
【図７】樽型の歪曲収差を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    画像撮像部（画像撮影手段）
２    処理システム部（画像圧縮手段、画像記録手段）
３    表示装置
４    メモリカード等のデータ記憶メモリ
５    加速度センサ
６    通信インターフェース
７    メインメモリ
８    ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）
９    カメラ操作部
１１    撮像レンズ系機構部
１２    モータドライバ
１３    ストロボ
１４    タイミング信号発生器
１５    ＣＣＤ（光電変換素子）
１６    Ａ／Ｄ変換部
２０    マイコン
２１    デジタル信号処理
２２    画像圧縮伸張
２３    画素数変換（リサイズ）
２４    ＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）
２５    ビデオエンコーダ
２６    記憶媒体制御回路
２７    検出器制御回路
２８    通信制御回路
２９    メモリ制御回路
３０    システムバス
【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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