(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の読み出し周期で被写体画像に係る情報を読み出し可能な撮像素子と、
前記読み出された情報をもとに生成された被写体画像を、前記撮像素子の垂直同期信号に同期させて表示する表示手段と、
前記撮像素子からの被写体画像に係る情報の読み出しが終了しておらず、かつ、電子ズーム指示がされている場合、前周期に用いた画像情報に係る情報に対して表示倍率変更のステップ幅が固定となる倍率で表示用の画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理された表示用の画像を前記表示手段に表示させる表示更新手段と
を具備することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
前記画像処理手段は、直前に読み出された被写体画像を用いて前記表示手段が前記撮像素子の垂直同期信号に同期させて表示すべき画像を補間するための画像処理を行うことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
互いに異なる複数の読み出し周期で被写体像を読み出し可能な撮像素子と、この撮像素子からから読み出される被写体画像を、前記撮像素子の垂直同期信号に同期させて表示する表示手段とを有する電子カメラの電子ズーム制御方法であって、
前記撮像素子からの被写体画像に係る情報の読み出しが終了しておらず、かつ、電子ズーム指示がされている場合、前周期に用いた画像情報に係る情報に対して表示倍率変更のステップ幅が固定となる倍率で表示用の画像処理を行い、
前記画像処理された表示用の画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする電子ズーム制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）などの撮像素子により被写体画像を撮影する電子カメラおよび電子ズーム制御方法に係り、特に、モニタ表示された被写体画像の電子ズームを適切に制御する電子カメラおよび電子ズーム制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体像を撮像光学系により撮像素子、たとえばＣＣＤ上に結像して電気信号に変換し、これにより得られた被写体像の画像データを半導体メモリなどの記録媒体に記録する、いわゆる電子カメラが広く普及しつつある。
【０００３】
また、この種の電子カメラは、撮像素子から得られる画像データを即時的にカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）に表示するスルー画表示機能を備えているため、ユーザは、ファインダを覗かなくとも、このＬＣＤをモニタとして利用して、被写体像を確認することができるようになっている。
【０００４】
さらに、最近では、そのＬＣＤにスルー画として表示された被写体画像の表示倍率を電子的に変更させる、いわゆる電子ズーム機能を搭載するものも多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このスルー画表示機能については、たとえば特開２０００−１５６８３３号公報に、被写体輝度に応じて撮像素子への電荷蓄積期間を調整することにより、たとえ暗い被写体であっても適切な明るさでスルー画を表示するといった技術が開示されている。また、電子ズーム機能については、たとえば特開２０００−０６９３７０号公報に、撮像素子から画像データを読み出す際に、その画像データの一部を読み出してリサイズ処理することによって拡大表示を行うといった技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特開２０００−１５６８３３号公報の技術には、暗い被写体であればある程、撮像素子からの電荷読み出しタイミングに遅れが生じ、スルー画表示がもたつくという欠点がある。したがって、特開２０００−０６９３７０号公報の技術も、操作者が電子ズーム操作を行った際、暗い被写体の場合は、明るい被写体の場合と比較して、その反応速度が鈍くなってしまうという欠点を含むことになる。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、操作者が電子ズーム操作を行った際、たとえ暗い被写体であっても、明るい被写体の時と同等の操作感をもたらすことを可能とする電子カメラおよび電子ズーム制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、この発明は、互いに異なる複数の読み出し周期で被写体画像に係る情報を読み出し可能な撮像素子と、前記読み出された情報をもとに生成された被写体画像を、前記撮像素子の垂直同期信号に同期させて表示する表示手段と、前記撮像素子からの被写体画像に係る情報の読み出しが終了しておらず、かつ、電子ズーム指示がされている場合、前周期に用いた画像情報に係る情報に対して表示倍率変更のステップ幅が固定となる倍率で表示用の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理された表示用の画像を前記表示手段に表示させる表示更新手段とを具備することを特徴とする電子カメラを提供する。
【０００９】
この電子カメラにおいては、撮像素子からの被写体画像の読み出し周期が被写体の明るさによって変動することを考慮し、その読み出し周期に応じて、電子ズーム時のステップ幅を制御する。より具体的には、被写体が暗く、読み出し周期が長くなった場合、電子ズーム時のステップ幅を大きくする。
【００１０】
これにより、その時の読み出し周期に関わらずに、単位時間当たりの変化率が一定となるように電子ズームを行なえ、操作者が電子ズーム操作を行った際、たとえ暗い被写体であっても、明るい被写体の時と同等の操作感をもたらすことを可能とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図である。
【００１３】
図中、１は、各種レンズからなる撮像レンズ系、２は、レンズ系１を駆動するためのレンズ制御部、３は、被写体像を光電変換して画像情報を得るためのＣＣＤカラー撮像素子、４は、撮像素子３を駆動するための撮像素子制御部、５は、撮像素子３から出力されるアナログ信号を前処理した後、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、６は、デジタル符号化された画像データを記憶するメモリ、７は、メモリ６に対するアクセスを制御するメモリ制御部、８は、画像データを輝度成分と色成分とに分離するＹＣ生成部、画像データの任意の部分を任意の大きさに変換するリサイズ部、画像データを符号化するデータ圧縮部および符号化されたデータを画像データに戻すデータ伸長部を含んでなる画像処理部、９は、メモリ制御部７から供給される画像データをモニタ表示に適した形にしてアナログ変換するＤ／Ａ変換部、１０は、Ｄ／Ａ変換部９により得られた表示データを表示する表示部、１１は、外部記憶として画像データを記憶する着脱自在のメモリカード、１２は、メモリカード１１に対するアクセスを制御するカードインターフェースを示している。また、図中の１３は、各部を統括的に制御するためのシステムコントローラ、１４は、各種ＳＷからなる操作スイッチ系を示している。
【００１４】
この実施形態の電子カメラは、システムコントローラ１３が制御を統括的に行っており、特に、撮像素子制御部４による撮像素子３の駆動を制御して露光（電荷蓄積）及び信号の読み出しを行い、それをメモリ制御部７を介して画像処理部８に取込んで記録用の画像データを生成した後、カードインターフェース１２を介してメモリカード１１に記録するようになっている。そして、本実施形態の特徴である電子ズーム制御は、このシステムコントローラ１３の電子ズーム制御部１３１が実行する。
【００１５】
図２に、従来および本実施形態におけるスルー画表示に関するタイミングチャートを示す。図中、（Ａ）は、従来における高輝度被写体のスルー画タイムチャート、（Ｂ）は、従来における低輝度被写体のスルー画タイムチャート、（Ｃ）は、本実施形態における低輝度被写体のスルー画タイムチャートをそれぞれ示している。
【００１６】
この図２において、ＶＤは、撮像素子制御部４におけるフレーム期間を示す垂直同期信号である。また、電荷蓄積期間は、撮像素子３が電荷を蓄えている露光期間を示す。一方、電荷読出期間は、この電荷蓄積期間に蓄えられた電荷（画像データ）をメモリ６に取り込む期間を示す。そして、画像処理期間は、画像処理部８によりＹＣ変換、リサイズ処理等の画像処理を行う期間を示す。
【００１７】
また、図３は、電子カメラのスルー画表示でのデータ処理の一構成例を示す図である。
【００１８】
図３に示すように、メモリ６は、スルー画表示に必要なメモリとして、読み出した画像データを蓄えるための読出データ格納用メモリを２フレーム分（ｘ４，ｘ５）、表示部１０に表示させるべき画像データを蓄えるための表示用メモリを２フレーム分（ｘ１２，ｘ１３）有している。また、これらのメモリの入出力を切り換えるために、メモリ制御部７は、スイッチ（ｘ１７〜ｘ２０）を有している。
【００１９】
ここで、まず、図２および図３を参照して、従来におけるスルー画表示の手順を説明する。
【００２０】
第１に、高輝度被写体については、図２（Ａ）に示すように、周期Ｔ１において、撮像素子３に電荷を蓄積する（１）。次に、周期Ｔ２において、周期Ｔ１で蓄積した電荷を読出データ格納用メモリｘ４に格納する（２）。また同時に、周期Ｔ２では、次フレームの電荷の蓄積が行われる（３）。
【００２１】
周期Ｔ３においては、周期Ｔ２で読出データ格納用メモリｘ４に格納された画像データが、画像処理部８の画像処理によってＹＣ変換、リサイズ処理されて表示用メモリｘ１２に格納される（４）。この表示用メモリｘ１２に格納された画像データは、メモリ制御部７、ＤＡ変換部９を介して表示部１０によりモニタ表示されることになる。また同時に、周期Ｔ３では、周期Ｔ２で蓄積した電荷の読出データ格納用メモリｘ５への格納とともに（５）、次フレームの電荷の蓄積が行われる（６）。
【００２２】
また、周期Ｔ４においては、周期Ｔ３で読出データ格納用メモリｘ５に格納された画像データが、画像処理部８の画像処理によってＹＣ変換、リサイズ処理されて表示用メモリｘ１３に格納され（７）、また同時に、周期Ｔ３で蓄積した電荷の読出データ格納用メモリｘ４への格納とともに（８）、次フレームの電荷の蓄積が行われる（９）。以下、この周期Ｔ３および周期Ｔ４の処理をスルー画表示終了まで交互に繰り返す。
【００２３】
第２に、低輝度被写体については、図２（Ｂ）に示すように、周期Ｔ１〜周期Ｔ２、周期Ｔ３〜周期Ｔ４、周期Ｔ５〜周期Ｔ７、周期Ｔ８〜周期Ｔ１０のごとく複数の周期に跨いで電荷の蓄積が行われる。この場合、電荷読出期間は、周期Ｔ３、周期Ｔ５、周期Ｔ８となり、画像処理期間は、周期Ｔ４、周期Ｔ６、周期Ｔ９となる。
【００２４】
つまり、第１に示した高輝度被写体時のスルー画表示と比較して、この第２に示す低輝度被写体時のスルー画表示では、その表示更新タイミングが１／２または１／３などのように電荷蓄積期間に反比例してしまう。したがって、表示倍率変更のステップ幅が固定の場合、低輝度被写体時の電子ズームの操作感は、高輝度被写体時の場合と比べて、１／２以下となってしまう。
【００２５】
この点を踏まえて、次に、図２および図３を参照して、本実施形態における低輝度被写体のスルー画表示の手順を説明する。
【００２６】
本実施形態では、図２（Ｃ）に示すように、低輝度被写体においても、周期Ｔ５、周期Ｔ７、周期Ｔ８、周期Ｔ１０での表示更新を行う。周期Ｔ４、周期Ｔ５で画像処理される画像データは、この場合、周期Ｔ１〜周期Ｔ２で電荷蓄積され、周期Ｔ３で電荷読み出しされて読出データ格納用メモリｘ４に格納されたものである。また、周期Ｔ６、周期Ｔ７、周期Ｔ８で画像処理される画像データは、周期Ｔ３〜周期Ｔ４で電荷蓄積され、周期Ｔ５で電荷読み出しされて読出データ格納用メモリｘ５に格納されたものである。
【００２７】
そして、本実施形態では、第１に、周期Ｔ３で読み出された画像データを周期Ｔ４で画像処理した後、周期Ｔ５で読み出された画像データを周期Ｔ６で画像処理するときの電子ズームのステップ幅を、単位時間当たりの変化率が予め定められた値となるように制御することにより、高輝度被写体時と同等の操作感をもたらすことを実現する。つまり、被写体の明るさに応じて、表示倍率変化のステップ幅を制御することにより、撮像素子３からの画像データの読み出し周期に左右されずに、モニタ表示された被写体画像の電子ズームを適切に制御することを実現する。
【００２８】
また、第２に、この周期Ｔ４および周期Ｔ６の画像処理の合間、つまり周期Ｔ５で、周期Ｔ３で読み出された画像データを用いて、表示更新の補間を行うべく画像処理部８で画像処理を行うことにより、その表示周期をも一定に保つことを実現する。
【００２９】
なお、周期Ｔ５、周期７、周期Ｔ８、周期Ｔ１０においては、操作者が電子ズーム操作を行っている場合に限り、この画像処理および表示の更新を行うようにする。これにより、画像処理の消費電力やカメラ制御の負荷を必要最小限に止めることができる。
【００３０】
図４は、本実施形態におけるスルー画表示時の各周期での画像処理手順を示すフローチャートである。
【００３１】
電子ズーム制御部１３１は、まず、前周期における画像データの読み出しが終了しているかどうかの判定を行う（ステップＳ１）。終了している場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、電子ズーム制御部１３１は、次回の読出データ格納用メモリ位置の更新を行う（ステップＳ２）。これは、図３におけるスイッチｘ１７によるｘ２〜ｘ３間の切り替えを意味する。
【００３２】
次に、電子ズーム制御部１３１は、電子ズーム指示が操作者からされているかどうかを調べ（ステップＳ３）、されていれば（ステップＳ３のＹＥＳ）、電子ズーム倍率を算出する（ステップＳ４）。そして、この算出した電子ズーム倍率に基づき、画像処理部８に画像処理を行わせる（ステップＳ５）。この時、画像処理に使用する画像データは、直前に読み込みが完了した画像データである。
【００３３】
そして、電子ズーム制御部１３１は、この画像処理により得られた画像データを表示部１０に表示させて、モニタ表示される被写体画像を更新する（ステップＳ６）。
【００３４】
一方、前周期における画像データの読み出しが終了していない場合（ステップＳ１のＮＯ）、電子ズーム制御部１３１は、読出データ格納用メモリ位置の更新を行うことなく、電子ズーム指示が操作者からされているかどうかを調べ（ステップＳ７）、されていれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、前述と同様、電子ズーム倍率を算出する（ステップＳ８）。そして、この算出した電子ズーム倍率に基づき、画像処理部８に画像処理を行わせる（ステップＳ９）。この時、画像処理に使用する画像データは、前周期に用いた画像データである。
【００３５】
そして、電子ズーム制御部１３１は、この画像処理により得られた画像データを表示部１０に表示させて、モニタ表示される被写体画像を更新する（ステップＳ１０）。
【００３６】
なお、図３のスイッチｘ１８は、画像処理を行うべき画像データの格納元、つまり直前に読み込み完了した画像データを指している。そして、このスイッチｘ１８の切り替えは、次回の読出データ格納用メモリ位置の更新を行ったステップＳ２のタイミングで実施する。
【００３７】
一方、スイッチｘ１９は、画像処理を行った後の画像データの格納先を指している。そして、このスイッチｘ１９の切り替えは、表示更新を行ったステップＳ６またはステップＳ１０のタイミングで実施する。表示部１０から表示中の画像データとは別の領域へ画像処理を施すことにより、現在表示中画像を損なうことなく、画像処理が行える。
【００３８】
このように、本実施形態の電子カメラは、モニタ表示された被写体画像の電子ズームを適切に制御する。
【００３９】
なお、本願発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明によれば、その時の読み出し周期に関わらずに、単位時間当たりの変化率が一定となるように電子ズームを行なえ、操作者が電子ズーム操作を行った際、たとえ暗い被写体であっても、明るい被写体の時と同等の操作感をもたらすことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る電子カメラの構成を示すブロック図。
【図２】従来および本実施形態におけるスルー画表示に関するタイミングチャートを示す図。
【図３】電子カメラのスルー画表示でのデータ処理の一構成例を示す図。
【図４】同実施形態の電子カメラにおけるスルー画表示時の各周期での画像処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…レンズ系
２…レンズ制御部
３…撮像素子
４…撮像素子制御部
５…Ａ／Ｄ変換器
６…メモリ
７…メモリ制御部
８…画像処理部
９…Ｄ／Ａ変換器
１０…表示部
１１…メモリカード
１２…カードインターフェース
１３…システムコントローラ
１４…操作スイッチ系
１３１…電子ズーム制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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