(57)【要約】【課題】  ズーム動作時にレンズ周縁部での性能劣化の影響を受けずに高画質の撮像画像を生成可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  光学系を移動させて撮像素子（ＣＣＤ）上に結像される像を拡大／縮小する光学ズーム機能と、撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大／縮小する電子ズーム機能とを有する撮像装置において、撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録する撮像モード（画素数変換モード）において、全体のズーム倍率が所定値以下のときは、光学ズームを停止し、電子ズームのみを作動させるように制御する。【選択図】図２
2007028283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
前記光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記光学系を移動させて前記撮像素子上に結像される像を拡大または／および縮小する光学ズーム手段と、
前記撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、
前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録する撮像モードにおいて、全体のズーム倍率が所定値以下のときは、電子ズーム手段のみを作動させるように制御する、撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、ズーム倍率が所定値より大きいときは、光学ズーム手段のみを作動させるように制御する、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、電子ズーム手段の倍率の１倍近傍の所定範囲内の倍率は使用しないように電子ズーム手段を制御する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ズーム倍率が所定値より大きいときは、光学ズーム手段及び電子ズーム手段の双方を作動させるように制御する、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
複数の画素列からなり、前記光学系からの光学的信号を電気的信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子から読み出された画像をスルー画像に変換して表示可能な表示手段と、
前記撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、
前記撮像素子の駆動モードを切り替える制御手段とを備え、
前記駆動モードには、前記撮像素子から出力する画像データの画素列の数が異なる複数のモードがあり、
前記制御手段は、前記撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録するモードにおいて、前記電子ズーム手段の拡大倍率または／および縮小倍率に応じて前記撮像素子の駆動モードを変更する、撮像装置。
【請求項６】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
複数の画素列からなり、前記光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記撮像素子から読み出された画像をスルー画像に変換して表示可能な表示手段と、
前記撮像素子の駆動モードを切り替える制御手段とを備え、
前記駆動モードは、前記表示手段用の駆動モードとして、前記撮像素子の所定数の画素列についてのみ画像信号を出力する第１のモードと、第１のモードよりもより多い画素列について画像信号を出力する第２のモードとを含み、
前記制御手段は、前記撮像素子の画素数と同じ画素数で撮像画像を記録する撮像モードに設定されたときは、前記撮像素子の駆動モードを前記第１のモードに設定し、前記撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録する撮像モードに設定されたときは、前記撮像素子の駆動モードを前記第２のモードに設定する、撮像装置。
【請求項７】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
前記光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記光学系の位置を手ぶれに応じて補正する手ぶれ補正手段と、
前記撮像素子で生成された画像データを処理し、記録媒体に記録される記録画像を生成する画像処理手段と、
前記手ぶれ補正手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記電子ズーム手段で処理される画像データの前記撮像素子上の生成領域の大きさに応じて前記手ぶれ補正手段の補正量の最大値を変更する、撮像装置。
【請求項８】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
前記光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記光学系のズーム倍率を設定するズーム設定リングと、
前記ズーム設定リング上の設定に応じて前記光学系を移動させる光学系移動機構と、
前記撮像素子で生成された画像データを処理し、記録媒体に記録される記録画像を生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段で処理される画像データの、前記撮像素子上の生成領域を切り替える使用領域切替手段と、
を備えた、撮像装置。
【請求項９】
前記光学系と、前記ズーム設定リングと、前記光学系移動機構とが、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ鏡筒に収納された、請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
前記光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
前記光学系のズーム倍率を設定するズーム設定リングと、
前記ズーム設定リング上の設定に応じて前記光学系を移動させる光学系移動機構と、
前記撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、
前記ズーム設定リングで設定したズーム倍率に応じて、前記電子ズーム手段における拡大倍率または／および縮小倍率を設定する制御手段と、
を備える撮像装置。
【請求項１１】
前記光学系と、前記ズーム設定リングと、前記光学系移動機構とが、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ鏡筒に収納された、請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記電子ズーム手段で処理される画像データの前記撮像素子上の生成領域が、前記制御手段で設定された拡大倍率または／および縮小倍率に応じて可変である、請求項１０記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子的に画像を記録可能な撮像装置であって、特に光学的なズーム機能と電子的なズーム機能とを併せ持つ撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィルム式カメラに代わり、画像を電子的に記録するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラは通常、光学系のレンズ位置を変更して光学的にＣＣＤのような撮像素子上に撮像される画像の大きさを変える光学ズーム機能と、撮像素子の出力信号をデジタル的に処理して画像の倍率を変更する電子ズーム機能とを備える。
【０００３】
光学的ズームでは、ズームレンズを移動させることでＣＣＤ上に結像する像の大きさを変化させることで画像の拡大、縮小を行うものであり、この場合、ＣＣＤ上の画像の全画素を用いて記録画像を生成する。これに対し、電子ズームでは、ＣＣＤ上に結像した画像の一部の領域を切り出し、この切り出した一部の領域の画像に対して、補完や平均化等の処理を行い、所望の倍率の記録画像を生成する。この場合、切り出し領域の大きさに基づいてズーム倍率が変更する。電子ズーム中はＣＣＤで得られる光学情報の量は変化しないため、一般に電子ズームによる拡大画像は画質が劣化すると考えられている。
【０００４】
従来のデジタルカメラでは、光学ズームの広角側領域においては、まず光学ズームを利用し、ズームレンズが望遠側端に達したところで、電子ズームに切替わるようになっている（特許文献１参照）。このように、光学ズームと電子ズームとを組み合わせることで、より大きなズーム倍率を実現している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３１１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般にレンズは周縁部に近いほど、性能の劣化（シェーディング、色収差、解像度の劣化等）が生じる。従来のようなズーム方法では、広角側領域では、光学的ズームを行っており、このため、撮像素子上に撮像された画像の全画素（全領域）を用いて記録画像を生成している。つまり、レンズ周縁部の領域による画像を含んだ画像を用いて記録画像を生成しているため、レンズ周縁部での性能劣化（シェーディング、色収差、解像度劣化）による影響により、記録画像の画質が劣化するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、ズーム動作時にレンズ周縁部での性能劣化の影響を受けずに画質の劣化を抑制した撮像画像が得られる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る第１の撮像装置は、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、光学系を移動させて前記撮像素子上に結像される像を拡大または／および縮小する光学ズーム手段と、撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、光学ズーム手段と電子ズーム手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録する撮像モードにおいて、全体のズーム倍率が所定値以下のときは、電子ズームのみを作動させるように制御する。
【０００９】
制御手段は、ズーム倍率が所定値より大きいときは、光学ズーム手段のみを作動させるように制御してもよい。
【００１０】
または、制御手段は、電子ズーム手段の拡大倍率の最大値近傍の所定範囲内の倍率は使用しないように電子ズーム手段を制御してもよい。
【００１１】
または、制御手段は、ズーム倍率が所定値より大きいときは、光学ズーム手段及び電子ズーム手段の双方を作動させるように制御してもよい。
【００１２】
（２）本発明に係る第２の撮像装置は、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、複数の画素列からなり、前記光学系からの光学的信号を電気的信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、撮像素子で撮像された画像をそのまま表示可能な表示手段と、撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、撮像素子の駆動モードを切り替える制御手段とを備える。駆動モードは、画像データを構成する電気的信号を出力する撮像素子の画素例の数が異なる複数のモードを含む。制御手段は、撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録するモードにおいて、電子ズーム手段の拡大倍率または／および縮小倍率に応じて前記撮像素子の駆動モードを変更する。
【００１３】
または、駆動モードは、表示手段用の駆動モードとして、撮像素子の所定数の画素例についてのみ画像信号を出力する第１のモードと、第１のモードよりもより多い画素列について画像信号を出力する第２のモードとを含む。この場合、制御手段は、撮像素子の画素数と同じ画素数で撮像画像を記録する撮像モードに設定されたときは、撮像素子の駆動モードを前記第１のモードに設定し、撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録する撮像モードに設定されたときは、撮像素子の駆動モードを前記第２のモードに設定する。
【００１４】
（３）本発明に係る第３の撮像装置は、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、光学系の位置を手ぶれに応じて補正する手ぶれ補正手段と、撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、手ぶれ補正手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、撮像素子の画素数よりも少ない画素数で撮像画像を記録するモードにおいて、電子ズーム手段の拡大倍率または／および縮小倍率に応じて手ぶれ補正手段の補正量の最大値を変更する。
【００１５】
（４）本発明に係る第４の撮像装置は、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、光学系のズーム倍率を設定するズーム設定リングと、ズーム設定リング上の設定に応じて光学系を移動させる光学系移動機構と、撮像素子で生成された画像データを処理し、記録媒体に記録される記録画像を生成する画像処理手段と、画像処理手段で処理される画像データの、前記撮像素子上の生成領域を切り替える使用領域切替手段とを備える。
【００１６】
光学系と、ズーム設定リングと、光学系移動機構とは、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ鏡筒に収納されてもよい。
【００１７】
（５）本発明に係る第５の撮像装置は、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、光学系からの光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、光学系のズーム倍率を設定するズーム設定リングと、ズーム設定リング上の設定に応じて光学系を移動させる光学系移動機構と、撮像素子で生成された画像データを電子的に拡大または／および縮小する電子ズーム手段と、ズーム設定リングで設定したズーム倍率に応じて、電子ズーム手段における拡大倍率または／および縮小倍率を設定する制御手段とを備える。
【００１８】
光学系と、ズーム設定リングと、光学系移動機構とは、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ鏡筒に収納されてもよい。
【００１９】
電子ズーム手段で処理される画像データの前記撮像素子上の生成領域は、制御手段で設定された拡大倍率または／および縮小倍率に応じて可変にしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、広角端側のズーム動作において電子ズームのみを作動させることで撮像素子の周縁部の領域を記録画像の生成に用いないようにできるため、記録画像においてレンズ周縁部での性能劣化の影響を排除でき、画質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下に説明する撮像装置は光学的な画像情報を電気信号に変換し、電子的に記録媒体に記録する装置であって、例えばデジタルスチルカメラがこれに含まれる。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る撮像装置の構成の一例を示す図である。撮像装置１０は、光学系１１と、撮像素子であるＣＣＤ１３と、ＣＣＤ１３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１５と、ＡＤコンバータ１５からの画像信号処理を含む撮像装置全体の処理を制御する制御回路１７とを備える。
【００２３】
光学系１１は４つのレンズ１１ａ〜１１ｄを含み、レンズ１１ｂはズームレンズであり、レンズ１１ｃは手ぶれを補正するためのレンズである。光学系１１はレンズ鏡筒に収納されている。
【００２４】
さらに、撮像装置１０は、ズームレンズ１１ｂを駆動する光学レンズズーム制御部１９と、手ぶれ補正レンズ１１ｃを駆動する手ぶれ補正制御部２１と、ＣＣＤ１３を駆動するＣＣＤ駆動部２３とを備える。光学レンズズーム制御部１９はズームレンズ１１ｂを光軸方向に搬送するための電気機械的機構を含む。手ぶれ補正制御部２１は手ぶれ補正レンズ１１ｃを光軸方向と垂直な方向に移動させるための電気機械的機構を含む。これらの制御部１９、２１は制御回路１７からの指令に応じてそれぞれのレンズ１１ｂ、１１ｃの位置を制御する。
【００２５】
また、撮像装置１０は、ユーザが種々の操作を行う操作部２５と、画像処理のために一時的に画像データを格納するバッファメモリ２７と、ＣＣＤ１３に撮像された画像をそのまま表示したスルー画像や撮像した静止画を表示する液晶表示素子２９とを備える。操作部２５は、ズーム倍率を操作するためのズームレバー２５ａとモード切替スイッチ２５ｂを含む。
【００２６】
制御回路１７は、前処理部３１と、解像度調整部３３と、画素数変換部３５と、画像圧縮部３７と、表示制御部３９と、メモリインタフェース４０と、制御部４１とを含む。制御回路１７は半導体集積回路で構成することができる。
【００２７】
前処理部３１は、ＡＤコンバータ１５からの画像信号を受け、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、キズ補正等の前処理を行う。解像度調整部３３は、前処理された後のＲＧＢ信号をＹＣ信号に変換する処理を行い、さらに、アパーチャ補正等の解像度を調整するための処理を行う。
【００２８】
画素数変換部３５は画像信号の画素数を変換するための信号処理を行う。画素数変換部３５は、画素間の補完、間引きを行うことで電子的に画像の拡大、縮小を行い、これにより電子ズーム機能を実現する。
【００２９】
画像圧縮部３７はＪＰＥＧによる画像圧縮を行う。画像圧縮の方法はＪＰＥＧに限られない。画像圧縮部３７により圧縮された画像は最終的に記録媒体５０に格納される。表示制御部３７は液晶表示素子２９上での画像表示を制御する。記録媒体５０には、ＳＤカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）等のフラッシュメモリを使用した半導体記憶装置やハードディスクが含まれる。
【００３０】
前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７及び表示制御部３９は、メモリインタフェース４０を介してバッファメモリ２７にアクセスし、各処理前のデータの読み出し、各処理後のデータの書き込みを適宜行う。
【００３１】
制御部４１は、前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７及び表示制御部３９を制御し、画像信号処理を行う。さらに、制御部４１は、光学ズーム制御部１９及び手ぶれ補正制御部２１を制御して光学系の動作を制御し、ＣＣＤ駆動部２３を制御してＣＣＤ１３の出力信号を制御する。
【００３２】
以下、撮像装置１０のズーム動作を説明する。以下では、特に、画素数変換モードにおけるズーム動作について詳細に説明する。ここで、画素数変換モードとは、ＣＣＤ１３の画素数よりも小さい画素数で記録媒体５０に画像を記録するモードである。例えば、ＣＣＤ１３の画素数が８００万画素である場合に、撮像画像を３００万画素の画像として記録媒体に記録するモードである。このモードは、画像データサイズが小さくなることから、記録媒体に記録できる画像数も多くなり、高画質を求めないユーザには有用である。
【００３３】
撮像装置１０はズーム機能として光学ズームと電子ズームとを有する。光学ズームは、ズームレンズ１１ｂを光軸方向に移動することでＣＣＤ１３上に結像される像の大きさを拡大、縮小することで実現される。電子ズームは、ＣＣＤ１３で得られた画像に対し、画素数変換部３５により画素の補完、間引き等の画像処理を行って画像の大きさを拡大、縮小することで実現される。
【００３４】
特に、撮像装置１０は、図２に示すように、広角側のズーム倍率（低いズーム倍率）の領域において電子ズームを行い、望遠側のズーム倍率（高いズーム倍率）の領域において光学ズームを行う。
【００３５】
なお、本明細書において、光学ズーム作動とは、ズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）を変える際にズームレンズ１１ｂを移動する状態にあることをいい、光学ズーム停止とは、ズーム倍率を変える際にもズームレンズ１１ｂを移動させない状態にあることをいう。従って、光学ズーム作動の状態にある場合でも、ユーザーがズーム倍率を変更しなければ、ズームレンズ１１ｃは停止した状態のままである。
【００３６】
また、電子ズーム作動とは画素数変換部３５を作動させることをいい、電子ズーム停止とは画素数変換部３５を停止させることをいう。電子ズーム停止のとき、画素数変換部３５は画像の拡大も縮小も行わないので、電子ズーム倍率は１倍になる。また、電子ズーム作動の状態においては、ユーザーがズーム倍率を変更しなくても、画素数変換部３５は作動している。
【００３７】
以下、図３、４を用いて撮像装置１０のズーム動作を詳細に説明する。以下の説明では、具体的に、ＣＣＤ１３の画素数を８００万画素とし、画素数変換モードは、３００万画素の画像を記録媒体５０に記録するモードであるとし、広角側から望遠側にズーム倍率を変化させる場合のズーム動作について説明する。図３、４において、画像ＸはＣＣＤ１３上に結像された像を示し、画像Ｙは記録媒体５０に記録される画像（記録画像）を示す。
【００３８】
最初に、図３を用いて電子ズームの動作について説明する。
光学ズーム及び電子ズームを作動させないときは、図３（ａ）に示すように、８００万画素のＣＣＤ上の画像Ｘから３００万画素の画像Ｙが生成される。つまり、図３（ａ）の場合、画像Ｙは、ＣＣＤ１３上に結像された画像Ｘの全体を電子的に０．６２倍（＝√（３００万／８００万））して得られる。このように画素数変換モードでは、ズーム動作を作動させない状態でも、元の画像Ｘを０．６２倍に電子的に縮小（変倍）する処理が行われている。この縮小処理は画素数変換部３５により実行される。なお、図３（ａ）の状態は図２の点Ｐ0における状態に対応する。
【００３９】
図３（ａ）の状態からズーム倍率を上昇させていくと、電子ズームでは、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＣＣＤ１３で得られた画像Ｘの一部の領域Ｒ部分の画像が切り出され、この切り出した領域Ｒの画像について、３００万画素の画像に変換する画素数変換処理が実行される。この画像の切り出し処理は、前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７または表示制御部３９のいずれかによる処理の前に行われればよい。
【００４０】
このように電子ズームにおいては、ＣＣＤ１３上の全ての画素領域が使用されるのではなく、ＣＣＤ１３の中心部を含む一部の領域のみが使用される。電子ズームの倍率は、切り出し領域（すなわち、ＣＣＤの使用領域）Ｒのサイズに応じて決定され、切り出し領域Ｒのサイズを減少させることで電子ズーム倍率は増大する。
【００４１】
図３（ｂ）は電子ズームの倍率が０．６２倍から１倍までの間にあるとき、すなわち、図２における点Ｐ2のときの様子を示した図である。図３（ｃ）は電子ズームの倍率が最大値（１倍）に達したとき、すなわち、図２における点Ｐ1のときの様子を示した図である。図３（ｂ）の切り出し領域Ｒの大きさは画像Ｘ全体の大きさよりも小さいため、３００万画素の画像Ｙに変換するときの画素数変換率は、図３（ｂ）の場合の方が、図３（ａ）の場合よりも大きくなる。よって、図３（ｂ）の場合の方が図３（ａ）よりも、より拡大した画像Ｙが得られる。
【００４２】
図３（ｃ）に示すように、電子ズーム倍率が最大（１倍）になっとき、切り出し領域Ｒの大きさは最小となる。このとき、ＣＣＤ上の画像Ｘの領域Ｒの部分の画像と、記録画像Ｙとは同じ大きさとなる。すなわち画素数変換率は１倍となる。
【００４３】
次に、図４を用いて光学ズーム動作について説明する。図２に示すように、本実施形態では、電子ズームが限界に達すると、光学ズームに切り替わる。つまり、電子ズーム倍率が最大（１倍）になった後（図３（ｃ）、図４（ａ）参照）、ズームレバー２５ａによりさらにズーム倍率を上昇させると、光学ズームが作動する。
【００４４】
光学ズームでは、ズームレンズ１１ｂが移動することでズーム倍率が増加し、これにより、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤ１３上に結像される被写体Ａの像の大きさが拡大する。ＣＣＤ１３の画像Ｘ全体から領域Ｒの部分の画像を切り出し、その切り出した画像を記録画像Ｙとする。この場合、画素変換処理は行わない。このように、光学ズームにおいては、光学的にＣＣＤ１３上に結像される像の大きさを変化させるとともに、電子的にＣＣＤ１３上の画像Ｘから、その一部の領域Ｒ（最小の切り出し領域の大きさ）の画像を切り出して記録画像Ｙを得る。
【００４５】
図５は、撮像装置１０の上記のズーム動作に関するフローチャートである。ユーザによりズームレバー２５ａが操作され、ズーム動作が開始されると、そのときの全体のズーム倍率が１倍より小さいか否かが判断される（Ｓ１１）。ここで、全体のズーム倍率とは、光学ズーム倍率と電子ズーム倍率を乗算したものである。以下単に「ズーム倍率」という。ズーム倍率が１倍より小さいときは、電子ズームを作動させ、光学ズームを停止する（Ｓ１２）。一方、ズーム倍率が１倍以上のときは、光学ズームを作動させ、電子ズームを停止する（Ｓ１３）。ユーザによるズーム停止操作があるまで以上の処理を繰り返す（Ｓ１４）。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、画素数変換モードにおけるズーム動作において、ズーム倍率が低いときは、電子ズームを行う。電子ズームにおいて、ＣＣＤ上で撮像された画像Ｘの中心部分を含む一部の領域に基づいて記録画像Ｙを生成する。これにより、ズーム倍率が低いときは、レンズ周縁部により結像される画像を含む、画像Ｘの周縁部分の領域は使用しておらず、よって、記録画像Ｙにおいてレンズ周縁部での性能劣化の影響を排除でき、記録画像Ｙの画質の低下を防止できる。
【００４７】
（実施の形態２）
実施の形態１のズーム動作では、図２に示すように、広角側では電子ズームを作動させ、電子ズームの限界点で、すなわち電子ズームの倍率が１倍に達した点で光学ズームに切り替えた。しかし、電子ズームは１倍近傍の倍率では性能がさほどよくない。このため、本実施形態では、１倍近傍の領域は、電子ズームによるズーム機能を使用しないようにする。図６を用いて本実施形態のズーム動作を具体的に説明する。
【００４８】
図６において、ズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）が所定値α1未満では、電子ズームのみを作動させる。一方、ズーム倍率が１倍以上では、光学ズームのみを作動させる。ズーム倍率がα1倍から１倍の間（点Ｐ1から点Ｐ2の間）においては、電子ズーム倍率をα1倍に固定して電子ズームと、光学ズームとを作動させる。
【００４９】
ここで、所定値α1は１に近い値（例えば０．８）に設定する。ズーム倍率が１倍に達したときは、電子ズーム倍率及び光学ズーム倍率をそれぞれ１倍に設定する。図６においてα1×α2＝１の関係がある。
【００５０】
図７のフローチャートを参照して本実施形態のズーム動作を説明する。ユーザによりズームレバー２５ａが操作され、ズーム動作が開始されると、そのときのズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）がα１倍より小さいか否かが判断される（Ｓ３１）。ズーム倍率がα１倍より小さいときは、電子ズームを作動させ、光学ズームを停止する（Ｓ３４）。一方、ズーム倍率が１倍以上のときは、さらに、ズーム倍率が１倍より小さいか否かが判断される（Ｓ３２）。ズーム倍率が１倍より小さいときは、電子ズームを固定倍率（α１倍）で作動させるとともに、光学ズームを作動させる（Ｓ３３）。ズーム倍率が１倍以上のときは、電子ズームを停止するとともに光学ズームを作動させる（Ｓ３５）。ユーザによるズーム停止操作があるまで以上の処理を繰り返す（Ｓ３６）。
【００５１】
以上の方法により、電子ズームにおいて良好な性能が得られない倍率領域（α1〜１倍の領域）の使用を回避するため、ズーム倍率の全領域において良好なズーム画像が得られる。
【００５２】
（実施の形態３）
本実施形態では、前述の実施形態のものに加えて電子ズームの作動領域を拡大し、電子ズームと光学ズームとの併用期間を拡大した例を説明する。
【００５３】
図８を用いて本実施形態のズーム動作を具体的に説明する。図８において、電子ズームは、ズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）の低い領域から高い領域に亘り作動させる。光学ズームは、ズーム倍率が所定値β未満の場合は停止させ、ズーム倍率がβ倍以上のときに作動させる。なお、電子ズームは、電子ズーム倍率が１倍に達した時点（点Ｐ2）で停止させる。
【００５４】
図９は、本実施形態のズーム動作に関するフローチャートである。ユーザによりズームレバー２５ａが操作され、ズーム動作が開始されると、そのときのズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）がβ倍より小さいか否かが判断される（Ｓ５１）。ズーム倍率がβ倍より小さいときは、電子ズームを作動させ、光学ズームを停止する（Ｓ５２）。一方、ズーム倍率がβ倍以上のときは、さらに、ズーム倍率がγ倍より小さいか否かが判断される（Ｓ５３）。ズーム倍率がγ倍より小さいときは、光学ズームとともに電子ズームを作動させる（Ｓ５４）。ズーム倍率がγ倍以上のときは、光学ズームを作動させ、電子ズームを停止する（Ｓ５５）。ユーザによるズーム停止操作があるまで以上の処理を繰り返す（Ｓ５６）。
【００５５】
以上のように、広角側（低ズーム倍率側）で最初に電子ズームのみを使用することで、レンズ周縁部の性能劣化による画質の劣化を防止できる。さらに、電子ズームと光学ズームとを併用する領域を設けたことにより、電子ズームと光学ズームの切替え点が不明確となり、ユーザにとってズーム操作時の使い勝手がよくなる。
【００５６】
（実施の形態４）
前述の実施形態において撮像装置１０は液晶表示素子２９を備える（図１参照）。液晶表示素子２９は、ＣＣＤ１３に入力した画像をそのまま出力した画像（動画像）であるスルー画像や、撮像した静止画や、設定情報等を表示する。ユーザは液晶表示素子２９に表示されたスルー画像を見ながら、被写体の構図を決定する。
【００５７】
ＣＣＤ１３は一般的に、ＣＣＤ１３の全ラインの一部を間引いたライン数の信号を出力する「ドラフト駆動モード」と、ドラフト駆動モードのライン数より大きいライン数の信号を出力する「高解像度モード」とを有する。
【００５８】
液晶表示素子２９の画面サイズは、ＣＣＤ１３の画素サイズや記録画像のサイズと比較して小さい。このため、通常、スルー画像表示時には、ＣＣＤ１３はドラフト駆動モードで駆動され、液晶表示素子２９の表示に必要な分だけのライン数について画像信号を出力する。
【００５９】
一方、スルー画像表示時においてユーザがズーム操作を行って電子ズームが作動した場合、ＣＣＤ１３上に結像された画像Ｘにおいて領域Ｒの部分が、記録画像Ｙの生成のために切り出される。よって、この記録画像Ｙに対応する画像が、液晶表示素子２９においてスルー画像として表示される必要がある。
【００６０】
しかし、スルー画像表示時は、ＣＣＤ１３はドラフト駆動モードで駆動されているため、ＣＣＤ１３からは図１０に示すように液晶表示素子２９の表示に必要な分だけの少ないライン数の画像Ｚ1（例えば3264H×204V）が出力される。よって、この状態で、画像Ｚ1の中から領域Ｒに対応する領域Ｒ1の部分を切り出すと、その切り出し画像Ｚ2のサイズ（例えば2048H×128V）は、液晶表示素子２９の表示用画像Ｓとして必要な画像サイズ（例えば720H×240V）よりも小さくなり、液晶表示素子２９に表示される画像の画質が劣化する。
【００６１】
そこで、本発明では、電子ズームが作動し、画像の切り出し処理が発生したときに、ＣＣＤ１３の駆動モードをドラフト駆動モードから高解像度モードに切り替える。高解像度モードでは、ドラフト駆動モード時のサイズよりも大きなサイズの画像がＣＣＤ１３から出力される。例えば、図１１に示すように、高解像度モードでは、ＣＣＤ出力画像Ｚ1は、ドラフト駆動モード時のライン数（204V）の倍のライン数（408V）の画像Ｚ１を出力する。この場合、画像Ｚ1の中から領域Ｒ1の部分を切り出しても、その切り出し画像Ｚ2のサイズ（2048H×260V）は、表示用画像Ｓとして必要な画像サイズ（720H×240V）よりも大きくなり、液晶表示素子２９に表示される画像の画質の劣化を防止する。
【００６２】
なお、高解像度モードにおけるＣＣＤ出力画像Ｚ1のサイズは、切り出し領域Ｒのサイズに応じて決定される。
【００６３】
また、ＣＣＤ１３の画素数と同じ画素数で撮像画像を記録媒体５０に記録するモードでは、ドラフト駆動モードでＣＣＤ１３を駆動し、ユーザにより画素数変換モードが選択されたときに高解像度モードに切替えるようにしても良い。
【００６４】
（実施の形態５）
前述の実施形態において撮像装置１０は手ぶれ補正レンズ１１ｃ及び手ぶれ補正制御部２１を含む手ぶれ補正手段を備える（図１参照）。
【００６５】
手ぶれ補正レンズ１１ｃは、手ぶれの方向及び手ぶれ量に応じてＣＣＤ１３に対して相対的に移動することで、手ぶれによる画像の歪みを抑制する。
【００６６】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、光学系１１によってＣＣＤ１３の撮像面と同一の面に形成された結像領域ＱとＣＣＤ１３との位置関係を示す模式図である。結像領域Ｑは、手ぶれ補正レンズ１１ｃの移動にともなって、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように移動する。
通常、手ぶれ補正レンズ１１ｃの移動範囲は、図１２（ａ）に示すように、結像領域ＱがＣＣＤ１３の撮像領域を全て含むように設定される。このため、ＣＣＤ１３の撮像領域が大きいと、結像領域Ｑの移動範囲Ｄ1は小さくなる。
【００６７】
前述の実施形態で示したように、電子ズーム作動時においてはＣＣＤ１３上に結像された画像Ｘにおいて領域Ｒの部分が記録画像Ｙの生成のために切り出される。つまり、電子ズーム動作時にＣＣＤ１３において全ての領域が必要ではなく、必要な領域は切り出し領域Ｒの部分のみである。よって、電子ズーム作動時においては、手ぶれ補正レンズ１１ｃはＣＣＤ１３の領域Ｒの部分のみをカバーすればよい。このため、図１２（ｂ）に示すように結像領域Ｑの最大移動距離Ｄ2は、図１２（ａ）に示す切り出し処理を行わない場合の距離Ｄ1よりも大きくなる。これに伴って、手ぶれ補正レンズ１１ｃの最大移動距離も大きくできる。つまり、電子ズーム作動時において切り出し処理が行われた場合、手ぶれ補正レンズ１１ｃの移動距離の最大値をより大きく設定できる。
【００６８】
そこで、本実施形態では、電子ズーム作動時において切り出し処理が発生したときに、手ぶれ補正レンズ１１ｃの最大移動距離の設定値を、切り出し領域Ｒの値に応じた値に設定する。このように、電子ズーム作動時において切り出し処理が発生したときに、手ぶれ補正の補正範囲を拡大させることで、電子ズーム動作時により強力な手ぶれ補正が可能となり、手ぶれによる画質の劣化をより効果的に低減できる。
【００６９】
（実施の形態６）
図１３に、本発明に係る撮像装置の別の構成を示す。本実施形態の撮像装置は、図１に示す撮像装置１０の構成において、光学ズーム制御部１９の代わりに光学ズーム制御機構１９ｂを、ズームレバー２５ａの代わりにズーム設定リング２５ｃを備える。本実施形態のレンズ鏡筒は撮像装置本体に対して脱着可能である。
【００７０】
光学ズーム制御機構１９ｂは、ズームレンズ１１ｂを光軸方向に移動させるための機械的な機構であり、レンズ鏡筒内に設けられる。ズーム設定リング２５ｃはレンズ鏡筒の周囲に回転可能に設けられたリング状の機構である。光学ズーム制御機構１９ｂは、ユーザのマニュアル操作によるズーム設定リング２５ｃの機械的な回転に連動してズームレンズ１１ｂを光軸方向に移動させる。
【００７１】
上記構造を有する撮像装置１０ｂのズーム動作を説明する。本実施形態の撮像装置１０ｂはズームに関して２つの撮像モード（モード１、２）を有し、それらのモードはモード切替スイッチ２５ｂにより切替可能である。図１４Ａを用いて各モードを説明する。
【００７２】
＜モード１＞
ＣＣＤ１３上の画像Ｘ全体が所定の画素数変換率で縮小されて記録画像Ｙが生成される。ここで、所定の画素数変換率は、ＣＣＤ１３の画素数と記録画像の画素数の比に基づいて決まる。例えば、ＣＣＤ１３の画素数が８００万画素で、記録画像の画素数が３００万画素であれば、画素数変換率は０．６２となる。ズーム機能は主として光学ズームにより実現される。すなわち、ユーザのズーム設定リング２５ｃの操作に連動してズームレンズ１１ｂが移動することでＣＣＤ１３上に結像される像の大きさを変化させることでズーム機能を実現する。
【００７３】
＜モード２＞
ＣＣＤ１３の一部の領域Ｒだけを使用するモードである。すなわち、ＣＣＤ１３の画像Ｘの一部の領域Ｒの画像を切り出し、その切り出した画像を記録画像Ｙとする。この場合、画素数変換率は１倍となる。光学ズームによりＣＣＤ１３上に撮像される像の大きさを変えることでズーム機能を実現する。
【００７４】
以上のように、モード１ではＣＣＤ１３の全領域の画素を用いて記録画像を生成しているのに対し、モード２ではＣＣＤ１３の中心を含む一部の領域Ｒの画素を用いて記録画像を生成している。このようにモード１とモード２では記録画像生成のために使用されるＣＣＤ１３上の領域が異なる。ユーザは上記の２つのモードをモード切替スイッチ２５ｂで選択可能である。モード切替スイッチ２５ｂによりモードが切り替えられると、制御部４１は、ＣＣＤ駆動部２３に対し、記録画像生成のために使用されるＣＣＤ１３上の領域の大きさを切り替えるように制御信号を出力する。
【００７５】
本実施形態によれば、モード２では、ＣＣＤ１３の中央部を使用するため、図１４Ｂに示すように光学ズーム領域がモード１よりも望遠側にシフトする。モード２の広角側端において、モード１に切り替えることでさらに広角な画像の撮影が可能となる。
【００７６】
（実施の形態７）
図１５に、本発明に係る撮像装置のさらに別の構成を示す。本実施形態の撮像装置は、図１３に示す撮像装置１０ｂの構成において、さらに、光学ズーム制御機構１９ｂからズームレンズ１１ｂの位置情報を制御部４１に出力している。
【００７７】
図１６を用いて撮像装置１０ｃのズーム動作を説明する。本実施形態では、広角側端では、電子ズーム及び光学ズームの双方を機能させ、それ以外では、光学ズームのみを機能させるようにする。
【００７８】
具体的には、ズームレンズ１１ｂの位置を判断し、ズームレンズ１１ｂの位置が所定値（Ｐ2）より大きいときは、電子ズームを停止し、ズームレンズ１１ｂの位置が所定値（Ｐ2）以下のときは、電子ズームを動作させるようにする。
【００７９】
より具体的には、光学ズームが１倍から２倍の範囲において電子ズームを動作させる。光学ズームが１倍のときにＣＣＤ１３の全領域が使用され、光学ズームが２倍のときにＣＣＤ１３の使用領域Ｒが最小値となるように、領域Ｒのサイズを光学ズームの倍率と連動させてリニアに変化させる。
【００８０】
本実施形態においても、光学ズーム倍率の変動領域のうち広い領域に渡ってＣＣＤ１３の中心部を用いた撮像が可能となるため、レンズ周縁部の性能劣化による画質の劣化を防止できる。
【００８１】
また、本実施形態では、レンズ鏡筒に設けられた設定リングによりズーム倍率を設定する操作を行うような撮像装置の場合でも、電子ズームの作動／停止を自動的に切替えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、電子ズームと光学ズームの双方のズーム機能を備えたデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る撮像装置の構成の一例を示す図
【図２】実施の形態１における撮像装置によるズーム動作を説明するための図
【図３】実施の形態１における電子ズーム動作を説明するための図
【図４】実施の形態１における光学ズーム動作を説明するための図
【図５】実施の形態１における撮像装置によるズーム動作のフローチャート
【図６】実施の形態２における撮像装置によるズーム動作を説明するための図
【図７】実施の形態２における撮像装置によるズーム動作のフローチャート
【図８】実施の形態３における撮像装置によるズーム動作を説明するための図
【図９】実施の形態３における撮像装置によるズーム動作のフローチャート
【図１０】ＣＣＤのドラフト駆動モードによる問題を説明するための図
【図１１】実施の形態４において高解像度モード時のＣＣＤの出力信号の様子を説明した図
【図１２】実施の形態５における補正レンズ駆動範囲の設定方法を説明するための図
【図１３】実施の形態６における撮像装置の構成を示す図
【図１４Ａ】実施の形態６における撮像装置の２つの撮像モードを説明した図
【図１４Ｂ】実施の形態６における２つの撮像モードを説明した図
【図１５】実施の形態７における撮像装置の構成を示す図
【図１６】実施の形態７における撮像装置によるズーム動作を説明するための図
【符号の説明】
【００８４】
１１  光学系
１３  ＣＣＤ
１７  制御回路
２５ａ  ズームレバー
２５ｂ  モード切替スイッチ
２５ｃ  ズーム設定リング
２９  液晶表示素子
５０  記録媒体
Ａ  被写体
Ｒ  切り出し領域（画像生成領域）
Ｘ  ＣＣＤ上の撮像画像
Ｙ  記録画像
【図１】
2007028283.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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