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JP2007336249A - 撮像装置及びこの制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子ズーム使用時における利便性を向上させ、操作ミスの発生を効果的に防止する。
【解決手段】複数の画像サイズで撮影する撮影手段と、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段とを有しており、前記ズームイン/ズームアウトの操作に連動して前記画像サイズの自動的な切り換えがなされる機能を有する撮像装置を提供する。
【選択図】図4

Description

本発明は、撮像装置及びこの制御方法に関するものであり、特に電子ズーム使用時に関するものである。
近年、パーソナルコンピュータの発達に伴い、その画像入力装置としてのデジタルカメラが広く利用されるようになってきており、これに関する技術提案が多くなされている(例えば、特許文献1参照。)。
デジタルカメラは、特殊な撮影技術をもたない利用者が多く、撮影時の操作ミスを防止するためには、特に電子ズーム使用時における利便性を向上させることが今後の課題とされていた。
特開2004−64676号公報
そこで本発明においては、デジタルカメラの電子ズーム使用時における利便性を高めるべく、2つの電子ズーム機能である、デジタルズームと、ロスレスズームの両方を登載した構成を有するデジタルカメラ(撮像装置)において、これらのズームモードの切り換え操作を容易化し、使用時にどちらのモードで動作しているのかの表示状態を切り換えるようにして簡単に判断できるようにして、操作ミスの発生を防止するようにした。
なお、デジタルズームとは、ズームエリアを拡大して所定の画像サイズで画像ファイルを作成する方法のことをいい、ロスレスズームとは、ズームエリアが所定の画像サイズの大きさと同じであり、元々の画像データを等倍で画像ファイルを作成する方法のことをいう。下記においては、上記二つの方法を総称して電子ズームとする。
本発明においては、複数の画像サイズで撮影する撮影手段と、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段とを有する撮像装置であって、前記ズームイン/ズームアウトの操作に連動して前記画像サイズの自動的な切り換えがなされることとした撮像装置を提供する。
請求項2の発明においては、電子ズーム機能として、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム手段と、指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム手段とを具備しており、前記デジタルズーム手段と、前記ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する登録手段を有している撮像装置を提供する。
請求項3の発明においては、前記デジタルズーム手段により動作している場合は、前記指定画像エリアを拡大してスルー画表示する第一の表示手段と、前記ロスレスズームで動作している場合は、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する第二の表示手段とを、有しており、動作ズームモードに応じて、第一あるいは第二の表示手段を自動的に切り換えるようになされていることとした請求項2の撮像装置を提供する。
請求項4の発明においては、前記第一あるいは第二の表示手段のいずれかを選択可能な、表示選択手段と、選択した第一あるいは第二の表示手段を、予め登録する表示登録手段を有している請求項3の撮像装置を提供する。
請求項5の発明においては、複数の画像サイズで撮影する撮影手段と、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、複数の画像サイズで撮影する工程と、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作工程とを有し、ズームイン/ズームアウト操作に連動して、前記画像サイズを自動的に切り換えることとした撮像装置の制御方法を提供する。
請求項6の発明においては、電子ズーム機能として、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム手段と、指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム手段とを具備している撮像装置の制御方法であって、電子ズーム機能において、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム工程と、
指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム工程とを有し、前記デジタルズーム手段と、前記ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する登録工程とを有している撮像装置の制御方法を提供する。
請求項7の発明においては、前記デジタルズーム手段により動作している場合は、前記指定画像エリアを拡大してスルー画表示する、第一の表示工程を行い、前記ロスレスズームにより動作している場合は、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する、第二の表示工程を行うこととし、動作ズームモードに応じて表示を自動的に切り換えることとした請求項6の撮像装置の制御方法を提供する。
請求項8の発明においては、前記第一あるいは第二の表示工程のいずれかを選択可能な、表示選択工程と、選択した第一あるいは第二の表示工程を、予め登録する表示登録工程を有していることとした請求項7の撮像装置の制御方法を提供する。
本発明によれば、電子ズーム使用時における撮影操作の利便性が向上した撮像装置が得られた。具体的には、ズーム機能である、デジタルズームと、ロスレスズームの両方を登載した構成を有するデジタルカメラ(撮像装置)において切り換え操作が容易化され、簡単な判断が可能となり、操作ミスの発生を効果的に防止できた。
本発明について、図を参照して具体的に説明する。
以下、本発明の撮像装置として、デジタルスチルカメラシステムを例として挙げて説明するが、本発明は、下記の例に限定されるものではなく、広く電子ズーム処理方式を適用した各種撮像装置、及びこの制御方法に適用できる。
図1は、本発明の撮像装置(デジタルカメラ)の実施形態に関するブロック図である。
図2は、本発明のデジタルカメラの一例の外観図である。
なお図2(a)はデジタルカメラを上方から見た平面図を示し、図2(b)が背面から見た平面図を示し、図2(c)が正面から見た平面図を示す。
図1のブロック図から、デジタルカメラを構成する各部について説明する。
所定のレンズユニット内にあるレンズ11(ズームレンズ及びフォーカスレンズ)は、モータドライバ12によって駆動されるようになされている。
モータドライバ12は、信号処理ICの内部に含まれるマイクロコンピュータ13(以下マイコン)によって、操作部14を介して制御されるようになされている。
撮像部は、CCD(Charge Coupled Device)15、CCDに含まれる雑音を低減するCDS(Correlated Double Sampling)19、CCDを駆動するタイミング信号発生器16(以下TG)、アナログゲインコントローラ17(以下AGC)、CCD出力電気信号(アナログ画像データ)をデジタル信号に変換するA/D変換器18から構成されている。
撮像部から入力されたデジタルデータは、CCD I/Fブロックを介して、画像蓄積部であるフレームメモリであるSDRAM21にRGBデータとして一時保管される。
信号処理IC22は、CCDI/F部20、画像処理部23、表示I/F部24、JPEGコーデック部25、リサイズ部26、カードコントローラ部27、音声コーデック部28、システム制御を行うマイコン13から構成されている。
CCDI/F部20は、画面水平同期信号(HD)と画面垂直同期信号(VD)の出力を行い、その同期信号に合わせてA/D変換器18から入力されるデジタルRGB信号を取り込んで、メモリコントローラ29経由でSDRAM21に、RGBデータの書き込みを行う。
画像処理部23においては、制御部から設定された所定の画像処理パラメータに基づき、SDRAM21に一時保管されたRGBデータをYUVデータに変換処理して、SDRAM21に出力する。
リサイズ部26においては、YUVデータを読み出して、記録するために必要なサイズへのサイズ変換、サムネイル画像へのサイズ変換、表示に適したサイズへのサイズ変換などを行う。
表示I/F部24においては、SDRAM21に書き込まれた表示用データを表示装置30に送り、撮影画像の表示を行う。
この表示装置30は、カメラが内蔵しているLCD(液晶表示部)に表示することも、TVビデオ信号として出力してテレビに表示することも可能である。
JPEGコーデック部25においては、記録時は、SDRAM21に書き込まれたYUVデータを圧縮してJPEG符号化されたデータを出力し、再生時は、カードより読み出したJPEG符号化データをYUVデータに伸張して出力する。
カードコントローラ部27においては、マイコン13からの指示により、メモリカード31内のデータをSDRAM21に読み出したり、SDRAM21上のデータをメモリカード31に書き込みを行ったりする。
全体制御部であるマイコン13は、起動時にROMに格納されたプログラムおよび制御データをSDRAM21にロードし、そのプログラムコードに基づいて全体を制御するようになされている。
マイコン13は、操作部のボタン等による指示、あるいは所定のリモコン(図示せず)等の外部動作指示、あるいはパーソナルコンピュータ等の外部端末からの通信による通信動作指示に従い、撮像動作制御、画像処理装置における画像処理パラメータの設定、メモリコントロール、表示制御を行うようになされている。
操作部14は、撮影者が撮像装置の動作指示を行うためのものであり、撮影を指示するレリーズキー、光学ズーム及び電子ズーム倍率を設定するズームボタン、その他の各種設定を外部から行うためのボタンを備えている。
次に、デジタルズーム時の撮影動作について、図2を参照して説明する。
本発明のデジタルカメラは、複数の画像サイズで撮影することのできる機能を有しており、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段を有し、このズームイン/ズームアウトの操作に連動して画像サイズの自動的な切り換えがなされるようになっている。
また、電子ズーム機能として、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム手段と、指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム手段の双方を具備しており、デジタルズーム手段と、ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する所定の登録手段を有しているものとする。
本発明の撮像装置の制御にあたっては、複数の画像サイズで撮影する工程と、ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作工程とを有するものとし、ズームイン/ズームアウト操作に連動して画像サイズを自動的な切り換えが行われるものとする。
また、前記電子ズーム機能において、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影する工程(デジタルズーム工程)と、指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影する工程(ロスレスズーム工程)とを有するものとし、前記デジタルズーム手段と、前記ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する工程(登録工程)を行うものとする。
操作においては、先ず、撮影/再生切り換えダイアル40を撮影モードに設定する。
次に、電源釦41によってカメラを起動すると、撮影レンズ42がズームワイド位置に設定されて、LCD(液晶画面)43には、電子ファインダ機能であるライブビュー映像が表示される。
起動状態から、ズーム望遠釦45を構成するズームT釦を押すことで、ズームレンズは望遠側(以下テレ側)へ移動する。
一方、ズーム望遠釦45を構成するズーム広角釦、すなわちズームW釦を押すと、ズームレンズが広角側(以下ワイド側)に移動する。
図3は、本発明の撮像装置を用いたズーム位置表示状態を示す。
なお、図3(a)は光学ズーム最大倍率(テレ端)となったときの表示状態を示し、図3(b)は電子ズームとなっているときの表示状態を示す。
図3(a)、(b)の画面の左下には、ズーム位置表示バー50を示し、黒点51が現在のテレ端位置を示しており、図3(a)においては、斜線部のデジタルズーム範囲に入っていないことが解る。ここで再度ズームT釦(ズーム望遠釦)を押すと、図3(b)のデジタルズームの状態となる。
ここで、図2のレリーズ釦44を押すと、合焦動作及び露光時間設定等の撮影準備処理が行われ、続いて記録露光処理が行われる。そしてメカシャッタが閉じた後に、CCD全画素分のRGBデータを一度SDRAMに取り込まれるようになされる。
次に、図4(a)に示す現在表示されている対象の所定の範囲に相当する部分のみが画像処理部に送られ、YUVデータに変換され、図4(b)のような所望部分に相当する画像データが得られるようになる。この図4(b)のYUVデータは、図1のリサイズ部26で記録画素数に合わせたサイズに変換された後に、JPEG圧縮処理が行われ、ヘッダ情報を付加してJPEGファイルとしてメモリカードに保存されるようになされている。
具体的に120万画素のCCDを例として挙げて説明する。
この場合、CCDの記録画素数は水平1260画素、垂直960画素である。
カメラは記録画素数を120万画素(1280×960)と30万画素(640×480)との2つから選択が可能とする。デジタルズーム倍率は0.2倍きざみで設定が可能とする。
記録画素数を120万画素、デジタルズームが1.2倍とした場合、YUV変換後の画素数は1068×800程度となる。このデータを図1のリサイズ部26に入力し、1.2倍にすることで1280×960画素とし、JPEG圧縮を行う。リサイズモジュールでは、例えばバイリニアやバイキュービック補間とリサンプリングにより、拡大処理が行われる。120万画素よりも少ない画素をもとに120万画素を作ってしまうため、本来のCCDにおける解像度よりも低い解像度で記録されることとなり、画質が劣化してしまう。この劣化度合いは、デジタルズーム倍率が高くなるほど強くなる。
記録画素数を30万画素、デジタルズームが1.2倍とした場合、YUV変換後の画素数は1068×800程度となる。このデータを図1のリサイズ部26に入力し、縮小処理によって640×480画素として、JPEG圧縮を行う。この場合記録画素数よりもYUVデータが多いために、デジタルズームがオフの時と同等の画像品質が得られる。
30万画素のモードでは、デジタルズーム1.8倍までは記録画素数よりもYUVデータが多くなっている。2.0倍で記録画素数とYUV変換画素数が一致する。ここまでは画質劣化が略生じない。しかし2.2倍になった時点で記録画素数よりもYUV変換画素数が少なくなり、リサイズ部26で拡大処理が行われ、解像度にかかわる画質の劣化が始まる。
図5(a)〜(c)に、デジタルズーム表示状態の概略図を示す。
図5(a)はデジタルズームオフ状態を示し、図5(b)は、ズームT釦を押して2.0倍の表示状態を示し、図5(c)は2.0倍の状態からズームT釦をもう一度押した結果、30万画素のデジタルズーム2.2倍になったときの表示状態を示す。
次に、ロスレスズーム時の撮影動作について説明する。
先ず、図2に示した撮影/再生切り換えダイアル40を撮影モードに設定する。
電源釦41によってカメラを起動すると、撮影レンズ42がズームワイド位置に設定されて、LCD43には、電子ファインダ機能であるライブビュー映像が表示される。
このような起動状態から、図2中のズーム望遠釦45(以下ズームT釦)を押すことで、ズームレンズが望遠側(以下テレ側)へと移動する。ズーム望遠釦のうちの広角釦(以下ズームW釦)を押すと、ズームレンズが広角側(以下ワイド側)に移動する。
図6(a)、(b)に、ズーム位置表示と画像表示状態を示す。
図6(a)は、光学ズームが最大倍率(テレ端)になったときの表示状態である。
それぞれの画面の左下にズーム位置表示バー50を示し、黒点52が現在のテレ端位置を示している。図6(a)の光学ズーム最大倍率時には斜線部のデジタルズーム範囲に入っていないことが判る。
ここで、図2中に示したズームズーム望遠釦45のT釦を押すと、デジタルズームの状態となる。図6(b)はロスレスズームになっているときの状態を示す。ここで図2のレリーズ釦44を押すと、合焦動作及び露光時間設定等の撮影準備処理が行われ、続いて記録露光処理が行われるようになされる。そしてメカシャッタを閉じた後に、CCD全画素分のRGBデータを一度SDRAMに取り込まれるようになされる。
次に、図7(a)、(b)に示すように、30万画素(640×480)に相当する部分のみが画像処理部に送られYUVデータに変換されるようになされる。
このYUVデータは、30万画素(640×480)サイズの等倍のまま、JPEG圧縮処理が行われ、ヘッダ情報を付加してJPEGファイルとしてメモリカードに保存されるようになされる。
デジタルズームモードと、ロスレスズームモードとは、所定の登録手段により、操作者の任意において登録しておくことが可能となされており、これにより操作開始時に、いちいち最初から設定し直す煩雑さが回避され、操作ミスが防止できる。
上述した例においては、デジタルズーム時の表示と、ロスレスズーム時の表示を説明したが、上記例は本発明の撮像装置の一実施形態に過ぎず、デジタルズーム時とロスレスズーム時の表示方法を交換しても表示可能である。また、両方のズーム時とも、デジタルズーム実施例の表示方法としても良いし、両方ともロスレスズーム実施例の表示方法としても良い。
また、本発明のデジタルカメラは、上述したデジタルズーム手段により動作している場合は、指定画像エリアを拡大してスルー画表示する第一の表示手段と、ロスレスズームで動作している場合には、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する第二の表示手段とを有している構成とすることもできる。
この場合、これらの表示手段は、動作ズームモードに応じて自動的に切り換えるようになされているものとする。
前記第一の表示手段と第二の表示手段は、所定の表示選択手段によって、任意に選択し、設定することが可能になされており、さらには操作者によって選択された第一あるいは第二の表示手段を、予め登録することのできる表示登録手段を有しているものとする。これにより、操作者がデジタルカメラ使用の都度、設定し直す煩雑さを回避でき、操作ミスが防止できる。
上記構成による場合、デジタルズーム手段により動作している場合は、指定画像エリアを拡大してスルー画表示する第一の表示工程を行い、ロスレスズームにより動作している場合、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する、第二の表示工程が行われるものとする。これらは、動作ズームモードに応じて表示の自動的に切り換えが行われる。
前記第一あるいは第二の表示工程は、任意に選択可能であり、撮影においては、これらの表示選択工程と、選択した第一あるいは第二の表示工程を、予め登録する表示登録工程とを経て、画像形成が行われる。
図8(a)〜(d)を参照して、ロスレスズームの実施例を記述する。
この例においては、300万画素、120万画素、30万画素の3種類の表示の例を示す。
図8(a)は、ロスレスズームOFF時の表示例であり、この状態からズームイン操作を行うことにより、図8(b)に示すように120万画素で撮影されることを示したロスレスズーム表示となる。次に、ズームイン操作を行うことで、図8(c)に示すように30万画素で撮影されることを示したロスレスズーム表示となる。これらにおいては、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインが描画表示されている。
但し図8(c)に示す場合、撮影される画像エリアを示した図中の破線のラインに囲まれた矩形表示が小さくなりすぎて操作性が悪くなると判断した場合は、図8(d)で示すような表示状態にすることにより、視認性、操作性の向上が図られる。
図8(d)に示す画像全体は、1段階ロスレスズームした120万画素のズーム表示を行っている。これは、母体が120万画素でズーム表示された状態なので、30万画素を示す矩形の範囲は相対的に大きく表示することが可能となり、図8(c)の場合に比較すると見易くすることが可能なのである。
ロスレスズームで使用する画像サイズが増えた場合(例えば、700万画素、500万画素、300万画素、120万画素、30万画素)、図8(c)のように表示すると、極端に見づらくなってしまうため、図8(d)に示すように、直前の画像サイズで全体をズーム表示して、当該の画像サイズを破線で表示することにより撮影画像のイメージが行いやすくなる。更に、破線の矩形表示があることから、デジタルズームではなく、ロスレスズームであることが簡単に操作者に判断できる。
図9に電子ズームに関する登録手段、及び登録工程を行う例を図示する。
本発明の撮像装置は、セットアップ画面(メニュー画面)で電子ズームで使用するズーム方式を、デジタルズームで行うのか、ロスレスズームで行うのか、選択できるようになっている。
図9(a)、(b)に示す例では、ロスレスズームが選択されていることを示している。
この選択操作により、図2に示すズーム望遠釦45のズームT釦で、ロスレスズーム機能が動作するようになる。
また、ロスレスズームの表示方法についても選択できる。図9(a)、(b)も示すロスレスズーム選択においては、破線の矩形ラインで表示を行うステップ表示が選択されており、デジタルズームでは拡大表示が選択されている。この表示方法については、任意に切り換えることができるようになっている。
デジタルカメラのブロック図を示す。 (a)デジタルカメラの上面から見た平面図を示す。(b)デジタルカメラの背面から見た平面図を示す。(c)デジタルカメラの正面から見た平面図を示す。 (a)は光学ズーム最大倍率(テレ端)となったときの表示状態を示す。(b)は電子ズーム状態となったときの表示状態を示す。 (a)撮像素子全範囲とデジタルズーム範囲を示す。(b)画像処理後のYUVデータによる表示状態を示す。 (a)〜(c)デジタルズーム表示状態の概略図を示す。 (a)最高倍率時のズーム位置表示と画像表示状態を示す。(b)ズーム動作時のズーム位置表示と画像表示状態を示す。 (a)撮像素子全範囲とロスレスズーム範囲を示す。(b)画像処理後のYUVデータを示す。 (a)〜(d)ロスレスズーム表示状態を示す。 (a)、(b)電子ズームに関する登録の例の表示状態を示す。
符号の説明
10 デジタルカメラ
11 レンズ
12 モータドライバ
13 マイコン
14 操作部
15 CCD
16 TG
17 AGC
18 A/D
19 CDS
20 CCD I/F
21 SDRAM
22 信号処理IC
23 画像処理
24 表示I/F
25 JPEG コーデック
26 リサイズ
27 カードコントローラ
28 音声コーデック
29 メモリコントローラ
30 表示装置
31 メモリカード
32 ROM
33 音声出力装置
40 撮影/再生切り換えダイアル
41 電源釦
42 撮影レンズ
43 LCD
44 レリーズ釦
45 ズーム望遠釦
50 ズーム位置表示バー

Claims (8)

  1. 複数の画像サイズで撮影する撮影手段と、
    ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段とを有する撮像装置であって、
    前記ズームイン/ズームアウトの操作に連動して前記画像サイズの自動的な切り換えがなされることを特徴とする撮像装置。
  2. 電子ズーム機能として、
    指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム手段と、
    指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム手段とを具備しており、
    前記デジタルズーム手段と、前記ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する登録手段を有していることを特徴とする撮像装置。
  3. 前記デジタルズーム手段により動作している場合は、前記指定画像エリアを拡大してスルー画表示する第一の表示手段と、
    前記ロスレスズームで動作している場合は、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する第二の表示手段とを有しており、
    動作ズームモードに応じて、第一あるいは第二の表示手段を自動的に切り換えるようになされていることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記第一あるいは第二の表示手段のいずれかを選択可能な、表示選択手段と、
    選択した第一あるいは第二の表示手段を、予め登録する表示登録手段を有していることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
  5. 複数の画像サイズで撮影する撮影手段と、
    ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
    複数の画像サイズで撮影する工程と、
    ズームイン/ズームアウトを行うデジタルズーム操作工程とを有し、
    ズームイン/ズームアウト操作に連動して、前記画像サイズを自動的に切り換えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  6. 電子ズーム機能として、
    指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム手段と、
    指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム手段とを具備している撮像装置の制御方法であって、
    電子ズーム機能において、指定画像エリアを拡大して指定の画像サイズで撮影するデジタルズーム工程と、
    指定画像エリアと等倍の画像サイズで撮影するロスレスズーム工程とを有し、
    前記デジタルズーム手段と、前記ロスレスズーム手段のうちの、いずれかを有効とするかを決定する登録工程とを有していることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  7. 前記デジタルズーム手段により動作している場合は、前記指定画像エリアを拡大してスルー画表示する、第一の表示工程を行い、
    前記ロスレスズームにより動作している場合は、等倍でスルー画表示中の画面に矩形のラインを描画して表示する、第二の表示工程を行うこととし、
    動作ズームモードに応じて表示を自動的に切り換えることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置の制御方法。
  8. 前記第一あるいは第二の表示工程のいずれかを選択可能な、表示選択工程と、
    選択した第一あるいは第二の表示工程を、予め登録する表示登録工程を有していることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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