(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、
前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、
前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置であって、
前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、
前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、
前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記モード制御手段により前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えられた後に前記電子ズーム手段による拡大する処理をしていない状態において、使用者による撮像倍率を縮小させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｗｉｄｅ方向の限界に達すると、
前記モード制御手段が前記全画素モードから前記画素加算モードに切り換えると共に、
前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向であって、前記光学系ズーム倍率が２倍になるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記全画素モード又は前記画素加算モードのうちの一方のモードによる動作中に、任意のタイミングで前記全画素モード又は前記画素加算モードのうちの他方のモード、又は前記全画素モードのｓｔｉｌｌ動作への切り換えを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画素加算モードにおいて、所定時間周期で加算する画素を可変できるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、
前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、
前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置による画像処理方法であって、
前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、
前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、
前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大することを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、
前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、
前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置を制御するためのプログラムであって、
前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、
前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、
前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、
前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、
前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大するようにコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置などに用いられる撮像画像の画角調整に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の電子ズーム方式の構成図である。Ｔ／Ｗスイッチ１０８からの信号により、レンズ用マイコン１０６は光学系ズームレンズ１０１の倍率等を制御し、システム用マイコン１０７にその状態を知らせる。システム用マイコン１０７はレンズ用マイコン１０６からの信号により、画像拡大補間回路１０９を制御する。
【０００３】
光学系ズームレンズ１０１により拡大された被写体像は撮像素子１０２に結像され、アナグロ信号処理回路１０３によってアナログ処理された後、Ａ／Ｄ変換回路１１０によってデジタル変換される。デジタル信号は、デジタル信号処理回路１０４によってデジタル処理された後、画像拡大補間回路１０９によって必要であればズーム比に応じた電子ズーム処理が行なわれる。
【０００４】
撮像装置のズーム動作においては、光学的な処理によって画像を拡大する光学ズームと、特開平６−１６５０１２号公報や特開平７−６７０３１号公報に記載されているような電子的な処理によって画像の拡大を行なう電子ズームが用いられているが、電子ズームは画像の劣化を伴うので、画像の解像度を保持するために可能な限り光学的に画像の拡大を行ない、その後電子ズームを用いる方法が一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮像装置において画像を拡大しようとする場合、画像の劣化のない光学的なズームが理想だが最近どんどん小型化されてきている撮像装置において、高倍率な光学系ズームレンズを搭載するのは困難であり、現状は光学的なズームは２・３倍程度までであり、それ以上の倍率は電子ズームに依存していた。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するために成されたものであり、光学系ズームレンズの画角と撮像素子の出力モードを対応させることにより、見かけ上光学系ズームレンズの倍率を最大倍率以上にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置であって、前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大する。
【００１５】
本発明の画像処理方法は、光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置による画像処理方法であって、前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大する。
【００２３】
本発明の記憶媒体は、光学系ズームレンズを制御して当該ズームレンズの画角を制御するレンズ制御手段と、前記光学系ズームレンズにより結像した像を光電変換する光電変換素子と、前記光電変換素子により光電変換された撮像画像を拡大する電子ズーム手段と、前記光電変換素子の複数の画素を有する撮像領域の各々の画素から個別に信号を読み出す全画素モードと前記光電変換素子の複数の画素の加算信号を読み出す画素加算モードとを切り換えるモード制御手段とを有し、前記全画素モードと前記画素加算モードとの画角の比が２：１である画像処理装置を制御するためのプログラムであって、前記画素加算モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率を拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記モード制御手段が前記画素加算モードから前記全画素モードに切り換えると共に、前記レンズ制御手段が撮像倍率を変化させないよう、前記光学系ズームレンズをｗｉｄｅ方向であって、前記光学系ズームレンズのｔｅｌｅ方向の限界時の光学系ズーム倍率に２を除算した光学系ズーム倍率になるように制御し、前記全画素モードで動作している場合において、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて、前記電子ズーム手段による処理をしない状態で前記レンズ制御手段によって前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向に制御し、前記光学系ズームレンズがｔｅｌｅ方向の限界に達すると、前記レンズ制御手段が前記光学系ズームレンズをｔｅｌｅ方向の限界の位置で保持すると共に、使用者による撮像倍率をさらに拡大させる操作に応じて前記電子ズーム手段が撮像画像を連続して拡大するようにコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【００２４】
【作用】
本発明においては、使用者が所望の画角（テレ方向）に被写体画像を調整しようとした場合、レンズ制御手段によって画角の調整が行われ、この時には第２のモードにより動作が行われる。
【００２５】
レンズ制御手段による光学系ズームレンズの画角変更のみでは所望の画角を満足しない時、第１のモードにより動作を行い、同時にレンズ制御手段はモード切り換え直前の画角になるように前記画角調整手段を制御し、その後、レンズ制御手段により更なる画角の調整を行う。それでも所望の画角を満足しない時は、電子ズーム処理手段によって所望の画角を満足するように動作する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は本発明の特徴を最も良く表す第１の実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図１を参照しながら画像処理装置の構成を説明する。
【００２８】
Ｔ／Ｗスイッチ８からの画角調整信号によりレンズ用マイコン６は、光学系ズームレンズ１による画角の調整を制御し光学系ズームレンズ１によって画角調整された被写体画像は撮像素子２の受光部に結像される。
【００２９】
撮像素子２によって電気信号に変換された画像信号は、アナログ信号処理回路＆Ａ／Ｄ変換回路３によってアナログ信号処理を行われた後デジタル信号に変換される。
【００３０】
その後デジタル信号は、デジタル信号処理回路４によって画像処理などのデジタル処理が行われ必要であれば画像拡大補間回路９によってズーム比に応じた電子ズーム処理が行われる。
【００３１】
システム用マイコン７は、レンズ用マイコン６からの信号によってＴＧ（撮像素子駆動用信号発生器）５、デジタル信号処理回路４、画像拡大補間回路９の制御を行い、この制御信号によってＴＧ５は撮像素子駆動信号をデジタル信号処理回路４はデジタル信号処理をそれぞれ全画素モードと画素加算モードに切り換える。
【００３２】
図６は、全画素モードと画素加算モードを対比して示している。画素加算モード１５の画素数が全画素モード１６の画素数の１／４の時、画素加算モード１５の領域ＡＢＣＤと全画素モード１６の領域ＥＦＧＨは同じ画角であり、画素加算モード１５の領域ＡＢＣＤと全画素モード１６の領域Ｅとは同じ画素数である。ここで、画素加算モード１５の各領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ同じ画素数であり、全画素モード１６の各領域Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈも同じ画素数である。
画素加算モード１５で光学的に例えば領域Ａの部分を拡大したとすると、画角は画素加算モード１５の領域Ａと同じで画素数が４倍（２倍ズーム）になったことになる。これは、図６の全画素モード１６の領域Ｅの部分だけをみている状態と画角、画素数ともに同じである。
【００３３】
上記のように構成された撮像装置において、本発明の特徴であるところのレンズ制御系における光学ズームとその状態によって制御されるシステム系の切り換え動作を図３のフローチャートで画像の拡大率と解像度の関係を図２に画像の拡大率と光学ズームの倍率の関係を図４に示し、これらに沿って動作を説明する。
【００３４】
図３に示すように、当初、システムは画素加算モードで動作しており（ステップＳ１）、使用者からの命令が入力されるまでこの状態で動作し続ける。使用者からＴ／Ｗスイッチ８によって命令が入力されると（ステップＳ２）レンズ用マイコン６は、所望の画角を得るためのＴ／Ｗスイッチ８による命令がＴｅｌｅ（Ｔ）方向かｗｉｄｅ（Ｗ）方向かを判断し（ステップＳ３）、Ｔｅｌｅ方向と判断した場合、光学系ズームレンズ１をＴｅｌｅ方向に所望の画角を満足させるように駆動する（ステップＳ５）。
【００３５】
次のステップＳ７では、光学系ズームレンズ１がＴｅｌｅ端に達したかどうかを判断し、達していなければステップＳ３に戻って、再びズーム方向の判断を行う。
【００３６】
ステップＳ３において、Ｔ／Ｗスイッチ８による命令がＴｅｌｅ方向と判断されなかった場合には、命令がｗｉｄｅ方向かどうかを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４でｗｉｄｅ方向と判断された場合、光学系ズームレンズ１をｗｉｄｅ方向に所望の画角を満足させるように駆動する（ステップＳ６）。次のステップＳ８では、光学系ズームレンズがｗｉｄｅ端に達したかどうかを判断し、ｗｉｄｅ端に達していなければステップＳ３に戻り、ｗｉｄｅ端に達していればステップＳ１に戻ってそれぞれ再び動作を続ける。
【００３７】
ステップＳ７において、所望の画角を満足する前に光学系ズームレンズ１がＴｅｌｅ端に位置していると判断された場合、レンズ用マイコン６は、光学系ズームレンズ１がＴｅｌｅ端に達したことをシステム用マイコン７に知らせ、システム用マイコン７はＴＧ５及びデジタル信号処理回路４を全画素モードに切り換える。同時に、レンズ用マイコン６は画角に変化がないように光学系ズームレンズ１の倍率を調整する（ステップＳ９）。
【００３８】
次に、ステップＳ１１において、更に所望の画角を得るためのＴ／Ｗスイッチ８による命令がＴｅｌｅ方向かどうかを判断し、Ｔｅｌｅ方向と判断した場合、光学系ズームレンズ１をＴｅｌｅ方向に駆動する（ステップＳ１３）。次のステップＳ１５では、光学系ズームレンズ１がＴｅｌｅ端に達しているかどうかを判断し、Ｔｅｌｅ端に達していなければステップＳ１１に戻り、再びズーム方向の判断を行う。
【００３９】
ステップＳ１５でＴｅｌｅ端に達していれば、レンズ用マイコン６は光学系ズームの限界だと判断し、光学系ズームレンズ１をＴｅｌｅ端で保持し、これをシステム用マイコン７に知らせる。
【００４０】
光学系ズームの限界を知らされたシステム用マイコン７は、ＴＧ５及びデジタル信号処理回路４を全画素モードで制御しながら画像拡大補間回路９に電子ズーム処理を行わせる（ステップＳ１７）。ステップＳ１１においてＴ／Ｗスイッチ８による命令がＴｅｌｅ方向ではないと判断した場合には、ｗｉｄｅ方向かどうかを判断する（ステップＳ１２）。ｗｉｄｅ方向ではないと判断した場合、ステップＳ１１に戻り、再びズームの判断を行う。ｗｉｄｅ方向と判断した場合には、光学系ズームレンズ１をｗｉｄｅ方向に駆動する（ステップＳ１４）。
【００４１】
ステップＳ１６では、光学系ズームレンズ１がｗｉｄｅ端に達しているかどうかを判断し、ｗｉｄｅ端に達していなければ、ステップＳ１１に戻って再びズームの判断を行い、ｗｉｄｅ端に達していればレンズ用マイコン６は、光学系ズームレンズ１がｗｉｄｅ端に達したことをシステム用マイコン７に知らせる。システム用マイコン７は、ＴＧ５及びデジタル信号処理回路４を画素加算モードに切り換え、同時にレンズ用マイコン６は画角に変化がないように光学系ズームレンズ１の倍率を調整する（ステップＳ１０）。
【００４２】
その後、ステップＳ３に戻り再びそこからの動作を繰り返す。光学系ズームレンズの倍率と光学的な画像拡大率の関係を図４に示す。画素加算モードと全画素モードの光学的画像拡大率が同じところは、画角及び画質が同等である。
【００４３】
２倍の光学系ズームレンズを使用した場合、上記の動作は、図４のａ→ｂ→ｄ→ｅ、ｅ→ｄ→ｂ→ａの経路で動作し、それ以上の倍率例えば４倍の光学ズームレンズを使用した場合、ｂ，ｃ間とｄ，ｅ間は同等の画角及び画質であるのでａ→ｂ→ｃ→ｅ→ｆとａ→ｂ→ｄ→ｅ→ｆという２つの経路の動作は同等となる。この場合、ｂ，ｃ間とｄ，ｅ間はどこで切り換えを行っても良い。
【００４４】
なお、上記の説明は画素加算モードと全画素モードの画角の比が１：２の時の場合であり、それ以外の場合、例えば画素加算モードと全画素モードの画角の比が１：３の時は図４の全画素モードを示す線は点線のようになる。
【００４５】
画素加算モードにおいて、所定時間周期で加算する画素を可変することが可能である。図７に示すような画素配列の撮像素子があった場合、例えば所定時間周期をField時間周期（１／６０ｓ）とし、画角が１／２倍になるような画素加算をすると、奇数Field３０は実線で囲まれた4×4の画素を加算することにより、G1',G2'、B'、R',という4つのDataをつくり、それを水平方向2画素分のDataとする。同様に偶数Field３１は点線で囲まれた4×4の画素を加算することにより、G1",G2"、B"、R",という4つのDataをつくり、それを水平方向2画素分のDataとする。
【００４６】
この場合、Field周期すなわちインターレースを想定しているため、1Fieldあたりの垂直方向の解像度は1/2でよく、4×4のDataから水平方向2画素分のDataが作れればよい。
【００４７】
このようにField周期ごとに加算する画素を変えられないものと比較すると、本実施形態では、垂直方向の解像度が単純に2倍になると考えられ、またこれ以降のシステムも、Fieldごとに処理を変えなければならないといったことも抑止できる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、光学系ズームレンズとそのレンズの状態によって、撮像素子駆動手段（ＴＧ５）及びデジタル信号処理手段（デジタル信号処理回路４）を全画素モードと画素加算モードに切り換えるシステム制御手段（システム用マイコン）とを設け、被写体画像を拡大しようとして光学系ズームだけでは所望の画角が得られなかった時、撮像素子駆動手段及びデジタル信号処理手段を全画素モードに切り換え、同時に光学系ズームレンズを切り換え直前の画角と同じ画角になるように調整し、更に、この状態から光学系ズームを始めることによって、装備されている光学系ズームレンズの最大倍率以上の倍率まで画像の解像度の低下のないズームを行うことができる。
【００４９】
すなわち、２倍の光学系ズームレンズと全画素モードと画素加算モードの画角の比が２：１の場合、第１の実施形態では従来の撮像装置では図２（ａ）に示したように画像拡大率２倍のｃ点より電子ズームが始まるので２倍以上画像を拡大しようとすると解像度が低下し始めるが本発明の撮像装置の場合、図２（ｂ）に示したように画像拡大率２倍のｄ点で本実施形態の処理を行うことによって画像拡大率４倍のｅ点まで画像の解像度の低下を防ぎ光学系ズームレンズの最大倍率以上の倍率まで画像の解像度の低下のないズームができる撮像装置を提供することができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、全画素モードと画素加算モードの切り換えを利用した動作例を図５のフローチャート及び図１を用いて説明する。第２の実施形態では、全画素モードと画素加算モードの画角の違いを利用して、ユーザが両者を切り換えることにより、画角を瞬時に変更するようにしたものである。
【００５１】
図５に示すように、通常撮像装置は画素加算モードで動作しており（ステップＳ２１）、使用者からの命令が入力されるまでこの状態で動作し続ける。その後、システム用マイコン７に入力されるシステムスイッチ（画素加算／全画素モード切り換えスイッチ）１１からの信号が全画素モードＯＮかどうかを判断し（ステップＳ２２）、そうでなければシステム用マイコン７に入力されるｓｔｉｌｌスイッチ１０からの信号が全画素ｓｔｉｌｌ  ＯＮかどうかを判断し（ステップＳ２５）、そうでなければ現在どのモードで動作しているかを判断し（ステップＳ２８）、画素加算モードであればステップＳ２２へ戻る。
【００５２】
ステップＳ２２の判断において全画素モードＯＮと判断された場合、システム用マイコン７はデジタル信号処理回路４及びＴＧ５を全画素モードに切り換え（ステップＳ２３）、ステップＳ２５の判断で全画素ｓｔｉｌｌ  ＯＮと判断された場合、システム用マイコン７はデジタル信号処理回路４及びＴＧ５を全画素ｓｔｉｌｌモードに切り換え（ステップＳ２６）所定の動作後、再びＭｏｖｉｅモードに戻る（ステップＳ２７）。
【００５３】
上述のフローにより、ステップＳ２２で全画素モードではないと判断され、ステップＳ２５で全画素ｓｔｉｌｌ  ＯＮと判断される場合も有効である。
【００５４】
ステップＳ２８で現在全画素モードと判断された場合、その後、画素加算モードに切り換えるかどうかを判断し（ステップＳ２４）、画素加算モードＯＮと判断された場合、ステップＳ２１に戻りそうでない場合、ステップＳ２３からの動作を行う。
【００５５】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、画素加算モードから全画素モードに切り換えるという動作は、画素加算モードと全画素モードの画角の比倍、瞬時に画素加算モードを光学的にズームするのと同等の為、任意のタイミングで両モードを切り換えることにより画素加算モードで画角を、全画素モードで微妙なフォーカスをあわせるといった動作が可能である。
【００５６】
そして、図６に示すように画素加算モードで光学２倍ズームした画質２０と全画素モードの画質２１は同等なので、高解像度に被写体を撮像する場合等には、画素加算モードで画角を合わせ、微妙なフォーカスは全画素モードで調整するといったような動作が可能な撮像装置を提供することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
上記様々な実施形態に示した各機能ブロックおよび処理手順は、上述のようにハードウェアにより構成しても良いし、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プログラムに従って実現するようにしても良い。また、上記各機能ブロックの機能を実現するように当該機能を実現するためのソフトウェアのプログラムをＲＡＭに供給し、そのプログラムに従って上記各機能ブロックを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００５８】
この場合、上記ソフトウェアのプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体、及びそのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記憶媒体としては、上記ＲＯＭやＲＡＭの他に、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００５９】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００６０】
さらに、供給されたプログラムがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、光学系ズームレンズの画角と撮像素子の出力モードを対応させることにより、見かけ上光学系ズームレンズの倍率を最大倍率以上にすることが可能となり、且つ画質の劣化を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】画像の拡大率と解像度の関係を表す特性図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】光学ズームレンズの倍率と光学的画像拡大率の関係を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】画素加算モードと全画素モードの関係を表す模式図である。
【図７】所定時間周期で加算する画素を可変する方法を示す模式図である。
【図８】従来の画像処理装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１  光学系ズームレンズ
２  撮像素子
３  アナログ処理回路＆Ａ／Ｄ変換器
４  デジタル信号処理回路
５  ＴＧ（撮像素子駆動用信号発生器）
６  レンズ制御用マイコン
７  システム制御用マイコン
８  Ｔ／Ｗスイッチ
９  画像拡大補間回路
１０  ｓｔｉｌｌスイッチ
１１  システムスイッチ
１５  画素加算モード
１６  全画素モード
３０  奇数Field
３１  偶数Field
【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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【図８】
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