JP2010136218A - 撮像装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子ズーム機能を使用する際の利便性を向上させる。
【解決手段】撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段、読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段、出力された画像を逐次表示する表示手段、ユーザからの指示を受け付ける操作手段、操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率を指定する指示に応じて読出手段の読出モード及び読出領域と、出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し指定された電子ズーム倍率に対応した画像を前記表示手段から逐次表示させる制御手段とを備え、単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。

従来、撮像素子の撮像領域の中から所望の領域の信号のみを読み出した画像を拡大して、電子的にズームを行うようにした電子ズーム機能を有するデジタルスチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置がある。

特許文献１には、電子ズーム機能に関する技術として、ズーム停止中に読み出す画素数を出力画素数と同一にする読出モードで読み出し、読み出された画像に電子的な変倍を加えないようにして、解像度劣化を抑えることが開示されている。

例えば１２８０×９６０の画素数を持つ撮像素子で２倍電子ズームの機能を持たせる場合、望遠時（２倍電子ズーム時）の読出モードは中央にある６４０×４８０の領域から全画素を読み出すモードとする。また、広角時（１倍電子ズーム時）の読出モードは１２８０×９６０の全領域を２×２画素加算するなどして６４０×４８０に縮小したものを読み出すモードとする。これにより、望遠時において画素の補間が行われることをなくし、解像度を低下させないようにしている。さらにそれら１倍、２倍などあらかじめ用意された複数の所定倍率（ズーム停止倍率）を用いるとともに、その間の倍率については線形補間や３次補間等の補間処理による変倍処理を施すことによって滑らかなズーミング画像を得られるようにしている。
特開２００５−１９１８６７号公報

しかしながら、上記従来技術では、ズーム停止倍率時における電子ビューファインダ表示に関するものであり、読み出された画像の一領域をマニュアルフォーカス（ＭＦ）用の高解像度で表示するＭＦ小画面表示について考慮されていない。ズーム停止倍率時の読出モードは、電子ビューファインダ表示の解像度を低下させないために選択されたものである。したがって、ズーム停止倍率時において、電子ビューファインダ表示の解像度を更に高くした高解像度のＭＦ小画面表示を表示することができなかった。

また、上記従来技術は、１倍、２倍などのあらかじめ用意されたズーム停止倍率に限られたものであり、電子ズーム倍率が任意であるような場合については考慮されていない。したがって、電子ズーム倍率を任意に操作した際に、読出モードが遷移するズーム停止倍率付近において、そのズーム停止倍率を跨ぐ操作が繰り返された場合、読出モードの遷移が頻繁に行われることとなる。

また、上記従来技術は、フレームレートを高くすることについては考慮されていない。したがって、ハードウエア上の制約などにより、フレームレートを高くした際の読出モードが制限される場合、その読出モードの制限に伴って電子ズーム倍率も制限されることとなる。

本発明は、このような従来技術の課題を少なくとも１つ解決することを目的としてなされたものである。本発明の目的は、電子ズーム機能を有する撮像装置、その制御方法及びプログラムにおいて、その機能を使用する際の利便性を向上させることである。

上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、前記出力された画像を逐次表示する表示手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、前記操作手段により受け付けられた、電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に対応した画像を前記表示手段から逐次表示させる制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記制御情報に従った制御における前記単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を、画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に行うことを特徴とする本発明による撮像装置によって達成される。

また、上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率の増加又は減少の指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、連続的に電子ズーム倍率を変動させた画像を前記出力手段から逐次出力させる制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記増加の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を増加させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を高倍率側にシフトさせ、前記減少の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を減少させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を低倍率側にシフトさせることを特徴とする本発明による撮像装置によって達成される。

また、上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に応じた画像を前記出力手段から所定のフレームレートで逐次出力させる制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記所定のフレームレートより速いフレームレートへ変更する指示が前記操作手段により受け付けられた際に、前記第１の制御情報に従った制御から、前記単位領域の大きさが大きい読出モードでの読み出しが行われる電子ズーム倍率の範囲が前記第１の制御情報よりも広く予め設定された第２の制御情報に従った制御へ切り替えることを特徴とする本発明による撮像装置によって達成される。

また、上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、前記出力された画像を逐次表示する表示手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記操作手段により受け付けられた、電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に対応した画像を前記表示手段から逐次表示させる制御工程を含み、前記制御工程が、前記制御情報に従った制御における前記単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を、画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に行うことを特徴とする本発明による撮像装置の制御方法によっても達成される。

また、上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率の増加又は減少の指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、連続的に電子ズーム倍率を変動させた画像を前記出力手段から逐次出力させる制御工程を含み、前記制御工程が、前記増加の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を増加させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を高倍率側にシフトさせ、前記減少の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を減少させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を低倍率側にシフトさせることを特徴とする本発明による撮像装置の制御方法によっても達成される。

また、上記目的は、撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に応じた画像を前記出力手段から所定のフレームレートで逐次出力させる制御工程を含み、前記制御工程が、前記所定のフレームレートより速いフレームレートへ変更する指示が前記操作手段により受け付けられた際に、前記第１の制御情報に従った制御から、前記単位領域の大きさが大きい読出モードでの読み出しが行われる電子ズーム倍率の範囲が前記第１の制御情報よりも広く予め設定された第２の制御情報に従った制御へ切り替えることを特徴とする本発明による撮像装置の制御方法によっても達成される。

本発明によれば、電子ズーム機能を利用する際の利便性を向上させることができる。

以下、この発明の実施の形態について図を参照して説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置１のブロック図である。図１に示すように、撮像装置１において、撮像レンズ等からなる撮像光学系１０１を通った光線は、エリアセンサ１０２（固体撮像素子）の撮像面に導かれる。これにより、エリアセンサ１０２の撮像面を構成する複数のフォトダイオード（画素）には光電変換により被写体像に対応した画像信号が発生する。

エリアセンサ１０２は、読出手段としてのＴＧ１０９（タイミング・ジェネレータ）から供給されるクロック信号によって逐次駆動される。ＴＧ１０９により駆動されたエリアセンサ１０２からは、フォトダイオードにより発生した画像信号が逐次読み出されてＡ／Ｄ変換器１０４へ出力される。なお、画像信号の読み出しの詳細については後述する。Ａ／Ｄ変換器１０４は、ＴＧ１０９から供給されるクロック信号に応じてＡ／Ｄ（Analog-To-Digital）変換を行う。

Ａ／Ｄ変換器１０４においてデジタル信号に変換された画像信号は、信号処理回路１０５に入力され、色変換、ホワイトバランス、ガンマ補正処理等を施されてＹＣｒＣｂの輝度と色差信号に変換される。信号処理回路１０５の出力は変倍処理回路１０６に入力される。

変倍処理回路１０６は、入力された画像信号に対し、電子ズーム倍率に応じて表示と記録の画像サイズ（８００×６００画素）に合わせた変倍処理を行う。変倍処理回路１０６の出力は、記録回路１０７又は表示回路１１０に入力される。

記録回路１０７は、変倍処理回路１０６から入力された画像信号に対して圧縮等の処理を施した後に所定のフォーマットへ変換し、その変換後のデータを着脱可能な記録媒体１０８に記録する。例えば、記録媒体１０８には、エリアセンサ１０２において所定のフレームレートで逐次読み出した動画像などが逐次記録（逐次出力）される。

表示回路１１０は、変倍処理回路１０６から入力された画像信号に対して、スーパーインポーズ等の処理を施した後に、例えばＮＴＳＣ方式のアナログ画像信号に変換する。変換されたアナログが像信号は、表示手段としてのディスプレイ１１１に出力されてディスプレイ１１１の画面上に表示される。例えば、ディスプレイ１１１の画面上には、エリアセンサ１０２において所定のフレームレートで逐次読み出した画像が逐次表示される（電子ビューファインダ表示）。

制御手段としてのマイコン１１２は、いわゆるマイクロコントローラであり、操作手段としての操作部１１３により受け付けられたユーザの指示に応じて撮像装置１の各部を中央制御する。具体的には、マイコン１１２は、操作部１１３のモードダイアル（図示しない）の状態を監視する。そして、マイコン１１２は、モードダイアルの指示に応じて指定された電子ズーム倍率に応じて、エリアセンサ１０２の加算間引きモード、信号処理回路１０５の処理画像サイズ、変倍処理回路１０６での変倍率などを変更する。

ここで、マイコン１１２の制御の下で変更されるエリアセンサ１０２の加算間引きモード（以下、読出モード）について説明する。図２〜図４は、エリアセンサ１０２の読出モードを説明するための図である。具体的には、図２は、エリアセンサ１０２の複数の読出モードを説明するための図である。図３は、エリアセンサ１０２の読み出し画角を説明するための図である。図４は、変倍処理回路１０６の変倍率と電子ズーム倍率を説明するための図である。

なお、以下の説明において、エリアセンサ１０２は、総画素数が４８００×３６００画素であるものとする。また、ＴＧ１０９によるエリアセンサ１０２の画素を読み出す複数の読出モードとして、６×６加算モード、３×３加算モード、２×２加算モード、１×１非加算モードを有するものとする。各読出モードは、エリアセンサ１０２の撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎にその単位領域に含まれる画素を加算して読み出す。なお、各読出モードは、互いに単位領域の大きさが異なっている。また、記録媒体１０８に記録される動画像や、ディスプレイ１１１において電子ビューファインダ表示される画像の画像サイズは、８００×６００画素とする。

６×６加算モードは、図２に示すように周辺同色６×６画素（単位領域）を加算することにより１画素値を得る読出モードである。６×６加算モードでは、図３に示すように４８００×３６００の全画素を読み出す（電子ズーム１倍相当）と８００×６００画素の画像サイズ（電子ビューファインダ表示と記録される動画像の画像サイズと同サイズ）の画像を出力する。すなわち、６×６加算モードでは、４８００×３６００画素が読出領域であり、電子ズーム１倍の時が画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる。

３×３加算モードは、図２に示すように周辺同色３×３画素を加算することにより１画素値を得る読出モードである。３×３加算モードでは、図３に示すように４８００×３６００画素の全画素を読み出すと１６００×１２００画素の画像サイズの画像を出力する。

３×３加算モードでは、電子ビューファインダ表示や記録される動画像の画像サイズ（８００×６００画素）よりも余分に周辺の画像を取得している。したがって、３×３加算モード時の画像を用いる場合、図４に示すように電子ズーム１倍から電子ズーム２倍までの間の電子ズーム倍率に対応するフレームを、画質劣化を招くことなく変倍により生成することができる。すなわち、３×３加算モードでは、４８００×３６００画素が読出領域であり、電子ズーム２倍の時が画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる。

２×２加算モードは、図２に示すように周辺同色２×２画素を加算することにより１画素値を得る読出モードである。２×２加算モードでは、図３に示すように４８００×３６００画素の全画素から中央の３２００×２４００画素分を読み出す（電子ズーム１．５０倍相当）と、１６００×１２００画素の画像サイズの画像を出力する。

２×２加算モードでは、電子ズーム１．５０倍相当で画素の読み出しを行った際でも、電子ビューファインダ表示や記録される動画像の画像サイズ（８００×６００画素）よりも余分に周辺の画像を取得している。したがって、２×２加算モード時の画像を用いる場合、図４に示すように電子ズーム１．５倍（＝１．５０×１．００）から電子ズーム３倍（＝１．５０×２．００）までの間の電子ズーム倍率に対応するフレームを、画質劣化を招くことなく変倍により生成する。すなわち、２×２加算モードでは、中央の３２００×２４００画素が読出領域であり、電子ズーム３倍の時が画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる。

１×１非加算モードは、画素を加算することなく１画素から１画素値を得る読出モードである。１×１非加算モードでは、図３に示すように４８００×３６００画素の全画素から中央の１６００×１２００画素分を読み出す（電子ズーム３．００倍相当）と１６００×１２００画素の画像サイズの画像を出力する。

１×１非加算モードでは、電子ズーム３．００倍相当で画素の読み出しを行った際でも、電子ビューファインダ表示や記録される動画像の画像サイズ（８００×６００画素）よりも余分に周辺の画像を取得している。そして、１×１非加算モードでは、図４に示すように電子ズーム３倍（＝３．００×１．００）から電子ズーム６倍（＝３．００×２．００）までの間の電子ズーム倍率に対応するフレームを、画質劣化を招くことなく変倍により生成する。すなわち、１×１非加算モードでは、中央の１６００×１２００画素が読出領域である。

次に、図５、図６を参照して、第１の実施形態に係る静止画像撮像用の電子ビューファインダ表示とＭＦ小画面表示とについて説明する。図５は、静止画像撮像用の電子ビューファインダ表示時におけるエリアセンサ１０２の読出モードの遷移を示す線図（制御情報）である。マイコン１１２には、上記線図が予めＲＯＭ（図示しない）などに記憶されている。

なお、電子ビューファインダ表示は、マイコン１１２の制御の下、エリアセンサ１０２で逐次撮像された画像を、上述したいずれかの読出モードで読み出し、変倍処理回路１０６で変倍処理した後に表示回路１１０に出力して行われる。また、ＭＦ（マニュアル・フォーカス）小画面表示は、手動で焦点調整を行う際に、電子ビューファインダ表示されている所定の領域の解像度を高くした小画面をディスプレイ１１１に表示することである。すなわち、ＭＦ小画面表示では、電子ビューファインダ表示の画像の解像度よりも高い解像度の画像が表示される。

図５において、横軸はトータルの電子ズーム倍率、下のグラフの縦軸は変倍処理回路１０６による電子ズーム倍率、上のグラフの縦軸はエリアセンサ１０２の加算間引き読み出しによる電子ズーム倍率である。また、黒丸はその値を含めるものとし、白丸はその値を含めないものとする。また、画質劣化領域とは、前述した各読出モードで読み出された画像を元に電子ズームを行う際に、画素の補間により画質劣化が生じ出す変倍領域である。また、読み出し画素無し領域とは、前述した各読出モードで読み出された画像を元に電子ズームを行う際に、読み出された画像の画角よりも広角となる変倍領域である。

例えば、トータル電子ズーム倍率が×２．００倍の電子ビューファインダ表示を行う時は、３×３加算モードで電子ズーム倍率×１．００相当の画像サイズ（１６００×１２００画素）の画像を読み出す。そして、中央の８００×６００画素分を変倍せずに処理（トリミング）することで、トータル電子ズーム倍率である×２．００ズームを実現している。

また、３×３加算モードでトータル電子ズーム倍率が×２．００より大きい場合は、その加算モードで得られる１６００×１２００画素の画像から８００×６００画素分をトリミングした後に拡大処理をしなければならない。これは、トータル電子ズーム倍率が×２．００より大きい場合は、３×３加算モードでエリアセンサ１０２から読み出した後にトリミングした画像の画像サイズが表示の画像サイズを下回るためである。この拡大処理が行われた場合は画質の劣化が生じてしまう。

したがって、トータル電子ズーム倍率が×２．００より大きく（白丸）×３．００以下（黒丸）の間では、２×２加算モードに読出モードを切り替える。このように、読出モードを切り替えることで、エリアセンサ１０２から読み出した後にトリミングした画像の画像サイズが表示の画像サイズ（８００×６００画素）を下回ることをなくし、画質劣化を防止する。

また、図５において、破線の丸で囲まれた３箇所は、電子ビューファインダのズーム停止（電子ズーム倍率はフレームが更新されても変化しない）倍率を示す。本実施形態では、このズーム停止倍率（電子ズーム倍率×１．００、×２．００、×３．００）でズーミングを停止するものとし、その間の倍率ではズーミングが停止しないものとする。

更に、電子ズーム倍率×１．００では、全画素を６×６加算モードで読み出して８００×６００画素の画像を変倍することなく表示回路１１０に出力して電子ビューファインダ表示を行う。また、電子ズーム倍率×２．００では、全画素を３×３加算モードで読み出して中央の８００×６００画素の画像をトリミングし、表示回路１１０に出力して電子ビューファインダ表示を行う。また、電子ズーム倍率×３．００では、３２００×２４００画素を２×２加算モードで読み出して中央の８００×６００画素の画像をトリミングし、表示回路１１０に出力して電子ビューファインダ表示を行う。このように、ズーム停止倍率では、エリアセンサ１０２から読み出した後にトリミングした画像を変倍することなく表示回路１１０に出力して電子ビューファインダ表示を行う。

また、図５に示すように、ズーム停止中にＭＦ小画面表示がユーザから操作部１１３によって指示された場合、マイコン１１２は、エリアセンサ１０２の読出モードを現在の読出モードよりも解像度の高い読出モードへ遷移させる。また、マイコン１１２は、変倍処理回路１０６の変倍率を所定の倍率に設定し、遷移された読出モードで読み出された画像を設定した倍率で変倍させる。すなわち、マイコン１１２は、変倍処理回路１０６の変倍率を、読出モードが遷移したことによる変動分を打ち消すような倍率に設定することで、ズーム停止中の電子ビューファインダ表示に読出モードの遷移による影響が及ばないようにする。

例えば、トータルの電子ズーム倍率が×２．００の時にＭＦ小画面表示が指示された場合、マイコン１１２は、現在の読出モードである３×３加算モードよりも解像度の高い２×２加算モードに遷移させる。また、この読出モードの遷移によりトータルの電子ズーム倍率が変動することなく×２．００となるように、マイコン１１２は、変倍処理回路１０６の変倍率を×１．００から×１．３３に変更する。前述したとおり、３×３加算モードでの読み出しが電子ズーム１．００相当であるのに対して、２×２加算モードでの読み出しは電子ズーム１．５０倍相当である。したがって、マイコン１１２は、１．３３×１．５０＝１．９９５（≒２．００）となる１．３３を変倍率として変倍処理回路１０６に設定する。

なお、上述した図５に示されるようなＭＦ小画面前の読出モードの遷移と変倍処理制御は、特許文献１などで開示されている公知の技術により実現する。ここで、上述したＭＦ小画面表示を指示された場合のマイコン１１２の動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

図６に示すように、処理が開始されると、マイコン１１２は、Ｓ１０１において、電子ズームが停止中であるか否かを判定し、電子ズームが停止するまで処理を待機する。このＳ１０１により、マイコン１１２は、電子ズーム倍率がズーム停止倍率（×１．００、×２．００、×３．００）となるまで処理を待機する。

電子ズーム倍率がズーム停止倍率である場合、マイコン１１２は、Ｓ１０２において、操作部１１３の状態に基づいてＭＦ小画面表示がユーザから指示されているか否かを判定する。

Ｓ１０２においてＭＦ小画面表示の指示がない場合、マイコン１１２は、Ｓ１０３において、変倍処理回路１０６により変倍することなくエリアセンサ１０２から読み出された画像をディスプレイ１１１に表示させる。

Ｓ１０２においてＭＦ小画面表示の指示がある場合、マイコン１１２は、Ｓ１０４において、エリアセンサ１０２の読出モードをより解像度の高い読出モードに遷移させる。また、マイコン１１２は、その遷移した読出モードでエリアセンサ１０２から読み出された画像を、上述したとおり変倍処理回路１０６により変倍して、ディスプレイ１１１に表示させる。

次いで、マイコン１１２は、Ｓ１０５において、遷移した読出モードでエリアセンサ１０２から読み出された画像に基づいたＭＦ小画面を、ディスプレイ１１１の所定領域（ＭＦ窓）に表示する。このＭＦ小画面は、通常のズーム停止倍率時の読出モードより解像度の高い読出モードで読み出された画像に基づいて表示されるため、所定の領域の解像度を高くすることができる。

例えば、電子ズーム倍率が×２．００である場合、Ｓ１０５では、３×３加算モードよりも解像度の高い２×２加算モードで読み出された画像に基づいてＭＦ小画面が表示されることとなる。この場合、電子ズーム３倍まで所定の領域を拡大した画像をＭＦ小画面に表示したとしても、画質劣化を招くことなくがない。

次いで、マイコン１１２は、Ｓ１０６において、撮像を終了する指示をユーザから操作部１１３で受け付けたか否かを判定することで、撮像を継続するか否かを判定する。撮像を継続する場合、マイコン１１２はＳ１０１に処理を戻す。また、撮像を継続しない場合、マイコン１１２は電子ビューファインダモードを終了する。

上述したとおり、本実施形態によれば、電子ビューファインダ表示に影響することなく、解像度の高いＭＦ小画面表示を実現することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る撮像装置のハードウエア構成は第１の実施形態と同じであるためその説明は省略する。以下、第２の実施形態については、第１の実施形態と異なる部分についてのみを説明する。

本実施形態においては、電子ビューファインダ表示時におけるエリアセンサ１０２の読出モードの遷移が第１の実施形態とは異なり、図７の線図に示されるような制御がなされる。

図７に示すように、第２の実施形態においては、ズーム停止倍率時における動作が図５と異なる。例えば、第１の実施形態では、トータル電子ズーム倍率が×２．００より大きく（白丸）×３．００以下（黒丸）の間で２×２加算モードの読み出しを行う。これに対し、第２の実施形態では、トータル電子ズーム倍率が×２．００以上（黒丸）×３．００未満（白丸）の間で２×２加算モードの読み出しを行う。すなわち、第２の実施形態では、単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を、画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に行っている。このため、ズーム停止倍率において変倍処理回路１０６で変倍処理が行われており、ＭＦ小画面表示の指示に応じて読出モードの遷移が行われることなく、解像度の高いＭＦ小画面表示が可能となっている。

具体的には、電子ズーム倍率×１．００ではエリアセンサ１０２の全画素について３×３加算モードで１６００×１２００画素の画像サイズの画像を読み出す。また、電子ズーム倍率×２．００では、エリアセンサ１０２の中央の２４００×１８００画素について２×２加算モードで１２００×９００画素の画像サイズの画像を読み出す。また、電子ズーム倍率×３．００では、エリアセンサ１０２の中央の１６００×１２００画素について１×１非加算モードで同サイズの画像を読み出す。

次いで、変倍処理回路１０６において、電子ズーム倍率×１．００では１／２倍、電子ズーム倍率×２．００では２／３倍、電子ズーム倍率×３．００では１／２倍に変倍した後、ディスプレイ１１１で電子ビューファインダ表示を行う。

以上のような線図に従って読出モードを遷移する場合であっても、第１の実施形態と同様、電子ビューファインダ表示に影響することなく、解像度の高いＭＦ小画面表示を実現することができる。なお、本実施形態では、ズーム停止倍率において解像度の高いＭＦ小画面表示が可能となるように読出モードの遷移が行われていればよい。例えば、図中の点線で示したとおり、ズーム停止倍率に先立って読出モードの遷移が行う構成であってもよい。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る撮像装置のハードウエア構成は第１の実施形態と同じであるためその説明は省略する。以下、第３の実施形態については、第１、第２の実施形態と異なる部分についてのみを説明する。

本実施形態は、動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時の電子ズームに関する。なお、動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時では、前述したズーム停止倍率でズーミングを停止することなく、操作部１１３を介したユーザの電子ズーム倍率の増加又は減少の指示により、任意のズーム倍率が選択可能とする。

本実施形態においては、動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時にエリアセンサ１０２の読出モードを図８の線図に従って遷移させる。図８に示すように、動画像記録時等では、トータル電子ズーム倍率が増加する方向において読出モードが遷移する倍率と、減少する方向において読出モードが遷移する倍率とが異なるように、読出モードの遷移時にヒステリシスを持たせる。

例えば、トータル電子ズーム倍率×２．００〜×３．００では、増加する方向において×２．００を少し超えたところ（高倍率側）で３×３加算モードから２×２加算モードに読出モードが遷移する。逆に、減少する方向では、×２．００を少し下回ったところ（低倍率側）で２×２加算モードから３×３加算モードに読出モードが遷移する。

すなわち、上記ヒステリシスにより、増加の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を増加させる際においては、読出モードを遷移する電子ズーム倍率を高倍率側にシフトさせている。また、減少の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を減少させる際においては、読出モードを遷移する電子ズーム倍率を低倍率側にシフトさせている。

上述した読出モードの遷移時におけるヒステリシスにより、読出モードの遷移が頻繁に発生する状況を低減することができる。例えば、トータル電子ズーム倍率×２．００〜×３．００の間で電子ズーム倍率が繰り返し操作される場合であっても、２×２加算モードから読出モードが遷移することがなくなる。

ここで、ユーザから操作部１１３を介して静止画像記録と動画像記録のどちらかを指示された時のマイコン１１２の動作について、図９のフローチャートを参照して説明する。

図９に示すように、処理が開始されると、マイコン１１２は、Ｓ２０１において、操作部１１３の状態に基づいて静止画像記録又は動画像記録のいずれがユーザから指示いるかを判定する。

静止画像記録である場合、マイコン１１２は、Ｓ２０２において、静止画像記録用の読出モードの遷移線図（図５又は図６など）を選択し、その選択した線図に従った読出モードの制御を行う。動画像記録である場合、マイコン１１２は、Ｓ２０３において、動画像記録用の読出モードの遷移線図（図８など）を選択し、その選択した線図に従った読出モードの制御を行う。

次いで、マイコン１１２は、Ｓ２０４において、撮像を終了する指示をユーザから操作部１１３で受け付けたか否かを判定することで、撮像を継続するか否かを判定する。撮像を継続する場合、マイコン１１２はＳ２０１に処理を戻す。また、撮像を継続しない場合、マイコン１１２は処理を終了する。上述したとおり、本実施形態によれば、エリアセンサ１０２の読出モードの遷移が頻繁に発生することを防ぐことができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る撮像装置のハードウエア構成は第１の実施形態と同じであるためその説明は省略する。以下、第４の実施形態については、第１〜第３の実施形態と異なる部分についてのみを説明する。

本実施形態においては、動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時にエリアセンサ１０２の読出モードを図１０の線図に従って遷移させる。図１０に示すように、動画像記録時等では、遷移線図（Ａ）又は遷移線図（Ｂ）に従ってエリアセンサ１０２の読出モードを遷移させる。第１の制御情報としての遷移線図（Ａ）は通常のフレームレート時に選択される線図であり、第２の制御情報としての遷移線図（Ｂ）は通常時よりも速いフレームレートでエリアセンサ１０２を駆動させる高速フレームレート時に選択される線図である。

遷移線図（Ａ）に対して遷移線図（Ｂ）は、エリアセンサ１０２から読み出される画素数を少なくする、又は、エリアセンサ１０２の読み出し対象となる領域を狭くするように、読出モードが遷移するタイミングを高倍率側にシフトしている。本実施形態では、遷移線図（Ａ）の代わりに高倍率側にシフトした遷移線図（Ｂ）を用いることで、高速フレームレート時における電子ズーム倍率の範囲を広げることができる。

例えば、６×６加算モードであればエリアセンサ１０２から読み出される画素は８００×６００画素であり、３×３加算モードの時（１６００×１２００画素）と比べて画素数が少なくて済む。つまり、同じ駆動周波数である場合は、３×３加算モード時と比較して６×６加算モード時の方が画素の読み出しに要する時間が短くて済む。

フレーム間で処理が可能な信号処理回路１０５の処理量などのハードウエア上の制約により、読み出しに要する時間を短くする必要から高速フレームレートが６×６加算モードでの読み出しに制限されているものとする。この場合、遷移線図（Ａ）を用いた読出モードの遷移では、高速フレームレート時の電子ズームが１．００倍に制限される。しかしながら、遷移線図（Ａ）の代わりに遷移線図（Ｂ）を用いることで、高速フレームレート時における電子ズーム倍率の範囲が１．００〜１．５０倍付近まで広がることとなる。なお、遷移線図（Ｂ）の形状（遷移線図（Ａ）に対するシフト量）は、上述したハードウエア上の制約や、画質劣化をどの程度まで許容するか等の設計上の制約に応じて予め設定されるものとする。

ここで、ユーザから操作部１１３を介して通常のフレームレートと高速フレームレートのどちらかを指示された時のマイコン１１２の動作について、図１１のフローチャートを参照して説明する。

図１１に示すように、処理が開始されると、マイコン１１２は、Ｓ３０１において、操作部１１３の状態に基づいて通常のフレームレート又は高速フレームレートのいずれがユーザから指示されているかを判定する。

通常のフレームレートである場合、マイコン１１２は、Ｓ３０２において、遷移線図（Ａ）を選択し、その選択した線図に従った読出モードの制御を行う。高速フレームレートである場合、マイコン１１２は、Ｓ３０３において、遷移線図（Ｂ）を選択し、その選択した線図に従った読出モードの制御を行う。

次いで、マイコン１１２は、Ｓ３０４において、撮像を終了する指示をユーザから操作部１１３で受け付けたか否かを判定することで、撮像を継続するか否かを判定する。撮像を継続する場合、マイコン１１２はＳ３０１に処理を戻す。また、撮像を継続しない場合、マイコン１１２は処理を終了する。上述したとおり、本実施形態によれば、高速フレームレート時において電子ズーム倍率範囲を広げることができる。

なお、上述した実施の形態における記述は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。上述した実施の形態における構成及び動作に関しては、適宜変更が可能である。

（他の実施形態）
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ（或いはＣＰＵ、ＭＰＵ等）によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線／無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。

有線／無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムファイル）をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。

また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するＯＳの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるＣＰＵで実行するようにしてもよい。

第１の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。 エリアセンサの加算モードを説明するための図である。 エリアセンサの読み出し画角を説明するための図である。 変倍処理回路の変倍率と電子ズーム倍率を説明するための図である。 第１の実施形態に係る静止画像用の電子ビューファインダ表示時におけるエリアセンサの読出モードの遷移を示す線図である。 第１の実施形態に係るマイコンの動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る静止画像用の電子ビューファインダ表示時におけるエリアセンサの読出モードの遷移を示す線図である。 第３の実施形態に係る動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時におけるエリアセンサの読出モードの遷移を示す線図である。 第３の実施形態に係るマイコンの動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る動画像記録用の電子ビューファインダ表示時及び動画像記録時におけるエリアセンサの読出モードの遷移を示す線図である。 第４の実施形態に係るマイコンの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ レンズ
１０２ エリアセンサ
１０４ Ａ／Ｄ変換器
１０５ 信号処理回路
１０６ 変倍処理回路
１０７ 記録回路
１０８ 記録媒体
１０９ ＴＧ
１１０ 表示回路
１１１ ディスプレイ
１１２ マイコン
１１３ 操作部

Claims (8)

1. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、
   前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、
   前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、
   前記出力された画像を逐次表示する表示手段と、
   ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段により受け付けられた、電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に対応した画像を前記表示手段から逐次表示させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、前記制御情報に従った制御における前記単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を、画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に行うことを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段が、前記表示手段において前記逐次表示する画像の解像度よりも高い解像度の画像を前記出力された画像から表示させる際に、前記遷移を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、
   前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、
   前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、
   ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率の増加又は減少の指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、連続的に電子ズーム倍率を変動させた画像を前記出力手段から逐次出力させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、前記増加の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を増加させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を高倍率側にシフトさせ、前記減少の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を減少させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を低倍率側にシフトさせることを特徴とする撮像装置。
4. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、
   前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、
   前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、
   ユーザからの指示を受け付ける操作手段と、
   前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に応じた画像を前記出力手段から所定のフレームレートで逐次出力させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、前記所定のフレームレートより速いフレームレートへ変更する指示が前記操作手段により受け付けられた際に、前記第１の制御情報に従った制御から、前記単位領域の大きさが大きい読出モードでの読み出しが行われる電子ズーム倍率の範囲が前記第１の制御情報よりも広く予め設定された第２の制御情報に従った制御へ切り替えることを特徴とする撮像装置。
5. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、前記出力された画像を逐次表示する表示手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記操作手段により受け付けられた、電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に対応した画像を前記表示手段から逐次表示させる制御工程を含み、
   前記制御工程が、前記制御情報に従った制御における前記単位領域の大きさが小さい読出モードへの遷移を、画素の等倍読み出し可能な上限の変倍率となる前に行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
6. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率の増加又は減少の指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、連続的に電子ズーム倍率を変動させた画像を前記出力手段から逐次出力させる制御工程を含み、
   前記制御工程が、前記増加の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を増加させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を高倍率側にシフトさせ、前記減少の指示に応じて連続的に電子ズーム倍率を減少させる際において、前記制御情報に従って読出モードを遷移する電子ズーム倍率を低倍率側にシフトさせることを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. 撮像面に複数の画素が配置された撮像手段と、前記撮像面に配置された複数の画素を、所定の単位領域毎に当該単位領域に含まれる画素を加算して読み出すとともに、前記単位領域の大きさが互いに異なる複数の読出モードのうちのいずれかの読出モードで逐次読み出す読出手段と、前記読出手段により逐次読み出された画像を変倍して出力する出力手段と、ユーザからの指示を受け付ける操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記操作手段により受け付けられた電子ズーム倍率を指定する指示に応じて、前記読出手段の読出モード及び読出領域と、前記出力手段における変倍率とを予め設定された制御情報に従って制御し、前記指定された電子ズーム倍率に応じた画像を前記出力手段から所定のフレームレートで逐次出力させる制御工程を含み、
   前記制御工程が、前記所定のフレームレートより速いフレームレートへ変更する指示が前記操作手段により受け付けられた際に、前記第１の制御情報に従った制御から、前記単位領域の大きさが大きい読出モードでの読み出しが行われる電子ズーム倍率の範囲が前記第１の制御情報よりも広く予め設定された第２の制御情報に従った制御へ切り替えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
8. 請求項５乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images