(57)【要約】【課題】高速のズームを行い、且つその画像の拡大作用により生じる画像の劣化が最小限となる撮像装置を提供することにある。【解決手段】撮像装置は、光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、前記第１の調節手段及び前記第２の調節手段を制御することにより画角を制御する画角制御手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されていることを特徴する撮像装置。
【請求項２】
光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、前記第１の調節手段及び前記第２の調節手段を制御することにより画角を制御する画角制御手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記画角制御手段は使用者の所望の画角に到達するまでは前記画角の制御を前記第２の調節手段によって行い、使用者の所望の画角に到達した後はその画角を保持しながら前記画角の制御を前記第２の調節手段から実質的に前記第１の調節手段に移行させ、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されていることを特徴する撮像装置。
【請求項３】
光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、前記第１の調節手段及び前記第２の調節手段を制御することにより画角を制御する画角制御手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記画角制御手段は使用者の所望の画角に到達するまでは前記画角の制御を前記第１及び第２の調節手段によって行い、使用者の所望の画角に到達した後はその画角を保持しながら前記画角の制御を前記第１及び第２の調節手段から実質的に前記第１の調節手段に移行させ、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されていることを特徴する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はズームレンズを有する撮像装置に関し、特に、光学的ズームと電子的ズームを備える撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光学的ズームを補完するために電子的ズームを備える撮像装置が知られている。光学的ズームは、光学的に画像を拡大するものであり、ズーム速度が遅いが画像を拡大しても画像劣化は起きない。電子的ズームは、電子的処理によって画像を拡大するため、ズーム速度が早いが画像を拡大すると画像劣化又は解像度劣化が起きる。従って、光学的ズームと電子的ズームを備える撮像装置では、光学的ズームと電子的ズームの長所と短所を考慮して両ズームを使い分けるように構成されている。
【０００３】
特開平１０−４２１８３号公報に開示された撮像装置では、使用者の所望の画角に到達するまでは、光学的ズームと電子的ズームの両者を使用し、使用者の所望の画角に到達した後には、その画角を保持しながら、光学的ズームの役割を徐々に拡大し電子的ズームの役割を徐々に増加させる。それによって、使用者の所望の画角に到達するまでは、画像劣化を最小限に留め且つ所定のズーム速度を得ることができる。
【特許文献１】
特開平１０−４２１８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例では、使用者の所望の画角に到達した後、電子的ズームから光学的ズームへ移行する間に、電子ズームに起因した画像劣化が起きる。
本発明の目的は、高速のズームを行い、且つその画像の拡大作用により生じる画像の劣化が最小限となる撮像装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、撮像装置は、光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されている。
【０００６】
更に、本発明によると、撮像装置は、光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、前記第１の調節手段及び前記第２の調節手段を制御することにより画角を制御する画角制御手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記画角制御手段は使用者の所望の画角に到達するまでは前記画角の制御を前記第２の調節手段によって行い、使用者の所望の画角に到達した後はその画角を保持しながら前記画角の制御を前記第２の調節手段から実質的に前記第１の調節手段に移行させ、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されている。
【０００７】
更に、本発明によると、撮像装置は、光学的に画像の画角を変化させる第１の調節手段と、電子的に画像の画角を変化させる第２の調節手段と、前記第１の調節手段及び前記第２の調節手段を制御することにより画角を制御する画角制御手段と、画像に対するディテール処理を行うためのディテール処理手段とを備え、前記画角制御手段は使用者の所望の画角に到達するまでは前記画角の制御を前記第１及び第２の調節手段によって行い、使用者の所望の画角に到達した後はその画角を保持しながら前記画角の制御を前記第１及び第２の調節手段から実質的に前記第１の調節手段に移行させ、前記ディテール処理手段は前記第２の調節手段による画角に基づいてディテール処理を行うように構成されている。
従って、本発明によると、高速のズームを行い、且つその画像の拡大作用により生じる画像の劣化を最小限にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明による撮像装置の例を説明する。本例の撮像装置は、ズーム機能を有するレンズユニット１と、レンズユニット１によって結像された光学情報を光電変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ    Ｄｅｖｉｃｅ）２と、電流信号を電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３と、Ａ／Ｄ変換回路３からの画像信号を処理するための信号処理回路４と、Ａ／Ｄ変換回路３からの画像信号を一時的に記憶するメモリ５と、使用者による所望の画角を入力するズームキー入力部６と、電子ズームを制御する信号処理マイクロコンピュータ７と、信号処理マイクロコンピュータ７からの指令によりレンズユニット１のＺｏｏｍ／Ｆｏｃｕｓ／Ｉｒｉｓを制御するレンズ制御マイクロコンピュータ８と、ディテール処理を制御するためのディテール制御マイクロコンピュータ９と、ディテール制御マイクロコンピュータ９の指示により画像にディテール処理を施すディテール処理回路１０とを有する。
【０００９】
図１の撮像装置の動作を説明する。使用者によって入力された所望の画角は、ズームキー入力部６を介して信号処理マイクロコンピュータ７に送信される。信号処理マイクロコンピュータ７は、レンズ制御マイクロコンピュータ８にズーム駆動指令を送信する。レンズ制御マイクロコンピュータ８は、ズームレンズを駆動させるとともに各ズームレンズの位置に応じたフォーカスレンズの位置制御を行う。それによりズームトラッキング動作が実現される。これにより、任意の光学的画角調節が可能となる。
【００１０】
被写体からの光学情報はレンズユニット１を経由して、ＣＣＤ２面にて結像される。結像された光学情報はＣＣＤ２によって光電変換され、Ａ／Ｄ変換回路３によってデジタル信号化され、信号処理回路４へ送信される。信号処理回路４は、Ａ／Ｄ変換回路３からの画像信号をメモリ５に記憶する。
【００１１】
信号処理マイクロコンピュータ７は、電子ズームを制御する。即ち、メモリ５に記憶された画像信号を読み出し、それを電子的に拡大又は縮小し、走査線補間を行う。これによって、任意の電子的画角調節が可能となる。
【００１２】
信号処理マイクロコンピュータ７は、電子ズーム制御量、即ち、電子ズームの倍率をディテール制御マイクロコンピュータ９に送信する。ディテール制御マイクロコンピュータ９は、電子ズームの倍率に対応したディテール処理命令を生成し、それをディテール処理回路１０に送信する。ディテール処理回路１０は、ディテール制御マイクロコンピュータ９の指示に基づき、信号処理回路４より電子的画角調節された画像を入力し、それにディテール処理を施す。これにより電子ズームの倍率に対応したディテール処理による画像の調節が可能となる。
【００１３】
こうして本例では、電子ズームの倍率に対応したディテール処理がなされるから、電子ズームによる画像の拡大に伴う画像の劣化を防止することができる。ディテール処理量は、電子ズームの倍率に比例したものであってよいが、画像劣化が電子ズームの倍率に比例しない場合には、非線形的に変化させてよい。
【００１４】
図２及び図４を参照して本例の撮像装置におけるズーム動作を説明する。ステップＳ１０１にて、先ず、ズームキー入力部６により使用者の所望の画角が信号処理マイクロコンピュータ７に伝達される。ステップＳ１０２にて、所望の画角を得るためのズームが望遠（Ｔ）方向か広角（Ｗ）方向かを判別する。
【００１５】
望遠（Ｔ）方向である判別した場合には、ステップＳ１０３に進み、信号処理マイクロコンピュータ７は信号処理回路４に電子ズームの望遠（Ｔ）方向の駆動を指令する。それによって電子ズームは、使用者の所望の画角に到達するまで、望遠（拡大）（Ｔ）方向に駆動する。このとき、図４のａ点からｂ点まで、倍率は電子ズームのみによる。
【００１６】
ステップＳ１０４にて、ディテール制御マイクロコンピュータ９は信号処理マイクロコンピュータ７による電子ズームの倍率に応じたディテール処理量をディテール処理回路１０に指示する。ステップＳ１０５にて、所望の倍率に到達したか否かを判定する。
【００１７】
所望の倍率に到達するとステップＳ１０６に進み、その倍率を保持しながら、電子ズームを広角（Ｗ）方向に、光学ズームを望遠（Ｔ）方向に、互いに逆方向に駆動させ、光学ズームによる倍率制御を支配的にする。また、ステップＳ１０７にて、ディテール制御マイクロコンピュータ９は信号処理マイクロコンピュータ７による電子ズームの倍率に応じたディテール処理量をディテール処理回路１０に指示する。
【００１８】
次に、ステップＳ１０８にて、光学ズームが望遠（Ｔ）端に到達したか否かを判別し、到達していなければステップＳ１０９に進み、電子ズームがワイド（Ｗ）端に到達しているか否かを判別する。電子ズームがワイド端に到達していなければ、電子ズームと光学ズームの逆方向の駆動を続ける。
【００１９】
電子ズームによる広角（Ｗ）方向のズームが限界に達し、完全な光学ズームの画角制御に移行したとき（図４のｃ点）、ステップＳ１１０にて、電子ズームの駆動を停止し、ステップＳ１１１にて光学ズームの駆動を停止する。
【００２０】
尚、ステップＳ１０８にて、光学ズームが望遠（Ｔ）端に到達したときも、同様に、ステップＳ１１０にて、電子ズームの駆動を停止し、ステップＳ１１１にて光学ズームの駆動を停止する。
【００２１】
ステップＳ１０２にて、所望の画角を得るためのズームが広角（Ｗ）方向である判別した場合には、図２のステップＳ１２３〜Ｓ１２９が実行されるが、望遠（Ｔ）方向の場合と同様であり、その説明は省略する。また、上述の説明では、ディテール制御マイクロコンピュータ９は、図４に示すように、ディテール処理量を電子ズームの倍率に比例するように行っているが、電子ズームによる画像の劣化に基づいて非線形に変化させてもよい。
【００２２】
以上のように、本例では、使用者の所望の画角に到達するまでは、光学ズームを使用するため、高速ズームを実現することができる。また、所望の画角に到達した後は、その画角を保持し光学ズームの制御に移行しながら最適なディテール処理を行うので解像度の良好な画像を得ることができる。
【００２３】
図３及び図５を参照して本例の撮像装置におけるズーム動作の他の例を説明する。ステップＳ２０１にて、先ず、ズームキー入力部６により使用者の所望の画角が信号処理マイクロコンピュータ７に伝達される。ステップＳ２０２にて、所望の画角を得るためのズームが望遠（Ｔ）方向か広角（Ｗ）方向かを判別する。
【００２４】
望遠（Ｔ）方向である判別した場合には、ステップＳ２０３に進み、信号処理マイクロコンピュータ７は信号処理回路４に電子ズームの望遠（Ｔ）方向の駆動を指令し、レンズ制御マイクロコンピュータ８はレンズユニット１に光学ズームの望遠（Ｔ）方向の駆動を指令する。それによって電子ズーム及び光学ズームは、使用者の所望の画角に到達するまで、望遠（拡大）（Ｔ）方向に駆動する。このとき、図５のａ点からｂ点まで、倍率は電子ズームの倍率に光学ズームの倍率を掛け合わせたものとなる。
【００２５】
以下は、図２の例と同様である。ステップＳ２０４にて、ディテール制御マイクロコンピュータ９は信号処理マイクロコンピュータ７による電子ズームの倍率に応じたディテール処理量をディテール処理回路１０に指示する。ステップＳ２０５にて、所望の倍率に到達したか否かを判定する。
【００２６】
所望の倍率に到達するとステップＳ２０６に進み、その倍率を保持しながら、電子ズームを広角（Ｗ）方向に、光学ズームを望遠（Ｔ）方向に、互いに逆方向に駆動させ、光学ズームによる倍率制御を支配的にする。また、ステップＳ２０７にて、ディテール制御マイクロコンピュータ９は信号処理マイクロコンピュータ７による電子ズームの倍率に応じたディテール処理量をディテール処理回路１０に指示する。
【００２７】
次に、ステップＳ２０８にて、光学ズームが望遠（Ｔ）端に到達したか否かを判別し、到達していなければステップＳ２０９に進み、電子ズームがワイド（Ｗ）端に到達しているか否かを判別する。電子ズームがワイド端に到達していなければ、電子ズームと光学ズームの逆方向の駆動を続ける。
【００２８】
電子ズームによる広角（Ｗ）方向のズームが限界に達し、完全な光学ズームの画角制御に移行したとき（図５のｃ点）、ステップＳ２１０にて、電子ズームの駆動を停止し、ステップＳ２１１にて光学ズームの駆動を停止する。
【００２９】
尚、ステップＳ２０８にて、光学ズームが望遠（Ｔ）端に到達したときも、同様に、ステップＳ２１０にて、電子ズームの駆動を停止し、ステップＳ２１１にて光学ズームの駆動を停止する。
【００３０】
ステップＳ２０２にて、所望の画角を得るためのズームが広角（Ｗ）方向である判別した場合には、図３のステップＳ２２３〜Ｓ２２９が実行されるが、望遠（Ｔ）方向の場合と同様であり、その説明は省略する。また、上述の説明では、ディテール制御マイクロコンピュータ９は、図５に示すように、ディテール処理量を電子ズームの倍率に比例するように行っているが、電子ズームによる画像の劣化に基づいて非線形に変化させてもよい。
【００３１】
以上のように、本例では、使用者の所望の画角に到達するまでは、電子ズーム及び光学ズームを使用するため、高速ズームを実現することができる。また、所望の画角に到達した後は、その画角を保持し光学ズームの制御に移行しながら最適なディテール処理を行うので解像度の良好な画像を得ることができる。
【００３２】
以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変形が可能であることは当業者に理解されよう。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によると、使用者の所望の画角に到達するまでは、高速ズームを実現することができる効果がある。
【００３４】
本発明によると、所望の画角に到達した後は、最適なディテール処理を行うので解像度の良好な画像を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮像装置の構成例を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態における電子ズーム及び光学ズームの同時駆動の動作を示す流れ図である。
【図３】第２の実施の形態における電子ズーム及び光学ズームの同時駆動の動作を示す流れ図である。
【図４】第１の実施の光学ズーム及び電子ズームの駆動と画角とディテール処理量の変化を示す図である。
【図５】第２の実施の光学ズーム及び電子ズームの駆動と画角とディテール処理量の変化を示す図である。
【符号の説明】
１…レンズユニット、２…ＣＣＤ、３…Ａ／Ｄ変換回路、４…信号処理回路、５…メモリ、６…ズームキー入力部、７…信号処理マイクロコンピュータ、８…レンズ制御マイクロコンピュータ、９…ディテール制御マイクロコンピュータ、１０…ディテール処理回路
【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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