(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の画像の拡大率を設定する第１設定手段と、
画像を撮像する撮像手段と、
前記第１設定手段により設定された前記拡大率が所定の拡大率となるまで、前記撮像手段が前記拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御する出力制御手段と、
前記出力制御手段の制御により前記撮像手段から出力される画像データを記録する記録手段と、
前記記録手段から画像データを読み出す読出手段と、
前記記録手段より読み出された画像データを記録フォーマットに合わせて拡大又は縮小する画像処理手段とを有し、
前記第１設定手段により設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記出力制御手段は前記撮像手段が前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御し、前記読出手段は前記記録手段に記録された前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データを読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１設定手段により設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、焦点の調節制御を行う焦点制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１設定手段により設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、外界からの入射光の光量を制御する光量制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１設定手段により設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、前記撮像手段より出力される画像データについてホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、前記記録媒体に記録される画素数より多い画素数の撮像素子を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記所定の拡大率を任意に設定する第２設定手段を有し、
前記第２設定手段は、前記撮像手段における撮像素子の画素数に対応して前記所定の拡大率を拡大率の低い側に設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
任意の画像の拡大率を設定する第１設定ステップと、
前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が所定の拡大率となるまで、撮像手段が前記拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御する出力制御ステップと、
前記出力制御ステップでの制御により前記撮像手段から出力される画像データを記録する記録手段から、画像データを読み出す読出ステップと、
前記記録手段より読み出された画像データを記録フォーマットに合わせて拡大又は縮小する画像処理ステップとを有し、
前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記出力制御ステップは前記撮像手段が前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御し、前記読出ステップは前記記録手段に記録された前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データを読み出すことを特徴とする画像補間方法。
【請求項８】
前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、焦点の調節制御を行う焦点制御ステップを有することを特徴とする請求項７記載の画像補間方法。
【請求項９】
前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、外界からの入射光の光量を制御する光量制御ステップを有することを特徴とする請求項７記載の画像補間方法。
【請求項１０】
前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記記録手段に記録される前の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データに基づいて、前記撮像手段より出力される画像データについてホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御ステップを有することを特徴とする請求項７記載の画像補間方法。
【請求項１１】
前記所定の拡大率を任意に設定する第２設定ステップを有し、
前記第２設定ステップでは、前記撮像手段における撮像素子の画素数に対応して前記所定の拡大率を拡大率の低い側に設定することを特徴とする請求項７記載の画像補間方法。
【請求項１２】
請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
請求項７〜１１の何れか１項に記載の画像補間方法の処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
請求項１〜６の何れか１項に記載の撮像装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項７〜１１の何れか１項に記載の画像補間方法の処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ズーム機能を有するディジタルビデオカメラ等の撮像装置、画像補間方法、記録媒体及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の民間用ディジタルビデオカメラでは、ディジタル記録フォーマット（ＤＶフォーマット）にのっとった画素数での記録が行われている。しかし、近年の半導体製造技術の向上により、記録されるべき画素数をはるかに超える１００万画素超の多画素ＣＣＤが登場し始めている。
【０００３】
これを利用して動画像撮影することにより、解像度、鮮鋭度の高い動画像を得ることができるようになる。当然、画質の良い静止画の撮影も可能となり、ディジタルビデオカメラの用途は広がりつつある。
【０００４】
また、ディジタルビデオカメラでは、光学系によるズーミング以上にズーミングするために、撮像した画像を補間して拡大する電子ズームという処理が一般的に備わっている。
【０００５】
電子ズーム方式としては、ＣＣＤの読み出しラインを制御する方式や、ＣＣＤからの画像信号を一度メモリに書き込み、必要な画角のみをメモリから読み出す方式などがある。このような構成のビデオカメラは、例えば特開平５−８３６１２号公報に開示されている。
【０００６】
そして、ディジタルビデオカメラには、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢなどの撮影状況に応じた自動調整機構が備わっており、ＣＣＤからの画像信号からそれぞれの機構に必要な画像情報を抽出することによって制御されている。このような構成のビデオカメラは、例えば特開平７−１４３３９号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子ズーム処理では、電子ズーム倍率が高くなったときに、記録される画像とＣＣＤからの画像情報収集用の信号との画角に大きな相違が生じてしまうため、精度の良い自動調整機構とはならない。
【０００８】
また、近年の半導体加工技術の急速な進歩により、１００万画素クラスのＣＣＤを動画の撮像レート（６０フィールド毎秒）で駆動できるものも出てくることが予想される。このような多画素のＣＣＤを使用した場合、電子ズーム時に不要な走査線の電荷を垂直ブランキング期間中に捨て切ることが出来なくなってしまい、読み出しラインを制御する電子ズーム方式の倍率が大きく取れなくなる可能性がある。
【０００９】
また、垂直転送の問題が解決したとしても、多画素のＣＣＤでの電子ズーム倍率は飛躍的に上がることになるので、ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢなどの撮影状況に応じた自動調整機構に渡される画像情報は、ＣＣＤの全画像情報に対して著しく減少し、被写体によっては適正な制御が出来なくなる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な回路構成で、撮影状況に応じた高画質な電子ズーム画像を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、任意の画像の拡大率を設定する第１設定手段と、画像を撮像する撮像手段と、前記第１設定手段により設定された前記拡大率が所定の拡大率となるまで、前記撮像手段が前記拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御する出力制御手段と、前記出力制御手段の制御により前記撮像手段から出力される画像データを記録する記録手段と、前記記録手段から画像データを読み出す読出手段と、前記記録手段より読み出された画像データを記録フォーマットに合わせて拡大又は縮小する画像処理手段とを有し、前記第１設定手段により設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記出力制御手段は前記撮像手段が前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御し、前記読出手段は前記記録手段に記録された前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データを読み出すことを特徴とする。
本発明の画像補間方法は、任意の画像の拡大率を設定する第１設定ステップと、前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が所定の拡大率となるまで、撮像手段が前記拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御する出力制御ステップと、前記出力制御ステップでの制御により前記撮像手段から出力される画像データを記録する記録手段から、画像データを読み出す読出ステップと、前記記録手段より読み出された画像データを記録フォーマットに合わせて拡大又は縮小する画像処理ステップとを有し、前記第１設定ステップにより設定された前記拡大率が前記所定の拡大率を上回ったときは、前記出力制御ステップは前記撮像手段が前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データを出力するよう制御し、前記読出ステップは前記記録手段に記録された前記所定の拡大率に対応した画素範囲の画像データのうち前記上回った拡大率に対応した画素範囲の画像データを読み出すことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示したブロック図である。これはディジタルビデオカメラの信号処理のうち、記録系にＲＧＢ信号を受け渡すまでの処理を示すブロック図であり、使用されている撮像素子は、ＤＶフォーマット相当の画素数を持つ単板のカラーＣＣＤである。焦点の調節可能なズームレンズ１からの入射された外界光は、アイリス２を通過して光量を制限された後、ＣＣＤ３に結像する。
【００３４】
ＣＣＤ３からの画像信号は、ＣＤＳ４，ＡＧＣ５を介してＡ／Ｄ変換器６に入力され、ディジタル画像信号となる。Ａ／Ｄ変換器６の出力であるディジタル画像信号は、カメラ信号処理回路７に入力される。カメラ信号処理回路７は、ＣＣＤ３の色配列に従って色分離を行う色分離処理やホワイトバランス、輪郭強調などの処理を行い、ＲＧＢディジタル信号を出力する。
【００３５】
カメラ信号処理回路７からのＲＧＢディジタル信号は一度フィールドメモリ８に蓄えられる。このフィールドメモリ８は、少なくともＣＣＤ３の全画素を保持できる容量がある。フィールドメモリ８に蓄えられたディジタル画像は、メモリの読み書きを制御するメモリ制御手段１３の指示に従って順次読み出され、拡大処理回路９に入力される。拡大処理回路９は、マイコン１１からの指示に従ってＲＧＢそれぞれのディジタル画像を垂直、水平方向に補間処理し、ＤＶフォーマットの画素数として、出力端子から出力する。
【００３６】
ズーミングの指令は、操作者が操作する図示しないズーム設定手段から送られてくる設定値ｚｏｏｍによって行われる。ズーム設定値ｚｏｏｍは端子１０から供給され、ズームレンズ１，ＣＣＤ３の読み出しパルスを発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）１２、メモリ制御手段１３、拡大処理回路９を制御するマイコン１１に入力される。
【００３７】
図４は、マイコン１１の制御動作の流れを示したフローチャートであり、マイコン１１は図４に示すような制御をズームレンズ、ＴＧ１２、メモリ制御手段１３に命令する。まず、図５−Ａ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズームレンズで対応できる拡大率であれば（ステップＳ４１）、マイコン１１はズームレンズ１にズーミングの指令を出して光学的に結像する画像を拡大し、ＴＧ１２は通常の読み出し方法を取り、ＣＣＤ３からは図５−Ａ2に示される全ての画素情報が読み出される。
【００３８】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図５−Ａ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリ８を制御し、且つ、図５−Ａ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号を全て順次読み出すようにフィールドメモリ８を制御する。結果として、出力されるディジタル画像信号は、図５−Ａ4に示されるようなものとなる（ステップＳ４９〜ステップＳ５１）。
【００３９】
そして、図５−Ｂ1図及び図５−Ｃ1図のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズームレンズで対応できない拡大率になると（ステップＳ４１）、マイコン１１はズーム閾値Ｘとズーム設定値ｚｏｏｍを比較する。図５−Ｂ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズーム閾値Ｘを超えない場合は（ステップＳ４２）、マイコン１１は、ズームレンズ１にフルズーミンクの指令を出して光学的に結像する画像を最大限に拡大するとともに、ＴＧ１２にＣＣＤ３の垂直転送の有効範囲をズーム設定値ｚｏｏｍから求めて指令し（ステップＳ４３）、ＣＣＤ３からは図５−Ｂ2に示されるような範囲の画素情報が読み出される。このときＴＧ１２は、指示された垂直転送範囲に限りＣＣＤ３から画素信号を読み出し、範囲外の画素信号は、映像信号の規格（例えばＮＴＳＣ）で定められる垂直ブランキング期間に高速に捨て去る。
【００４０】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図５−Ｂ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリを制御し（ステップＳ４４）、且つ、図５−Ｂ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号は全て順次読み出すようにフィールドメモリ８を制御する（ステップＳ４５）。結果として、出力されるディジタル画像信号は、図５−Ｂ4に示されるようなものとなる。
【００４１】
図５−Ｃ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズーム閾値Ｘを超えた場合は（ステップＳ４２）、マイコン１１は、ズームレンズ１にフルズーミンクの指令を出して光学的に結像する画像を最大限に拡大するとともに、ＴＧ１２にＣＣＤ３の垂直転送の有効範囲をズーム閾値Ｘから求めて指令し（ステップＳ４６）、ＣＣＤ３からは図５−Ｃ2に示されるような範囲の画素情報が読み出される。このときＴＧ１２は、指示された垂直転送範囲に限りＣＣＤ３から画素信号を読み出し、範囲外の画素信号は、映像信号の規格（例えばＮＴＳＣ）で定められる垂直ブランキング期間に高速に捨て去る。
【００４２】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図５−Ｃ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリ８を制御し（ステップＳ４７）、且つ、図５−Ｃ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号のうちズーム設定値ｚｏｏｍに見合う範囲のみを順次読み出すようにフィールドメモリ８を制御する（ステップＳ４８）。結果として、出力されるディジタル画像信号は、図５−Ｃ4に示されるようなものとなる。
【００４３】
また、本実施形態で行われる拡大の補間処理は、例えば図３に示した構成の回路による線形補間処理であり、ＲＧＢディジタル信号には同様の補間処理が行われるので、ＲＧＢディジタル信号のうちのうちひとつの信号に対するもののみを記述する。まず、入力端子９００からの信号Ａは、ラインメモリ９０１で遅延された１走査線分の画像信号Ｂと現在の１走査線分の信号Ａとに分けられる。
そして、次の線形補間式
Ｙ＝Ｂ・ｋ1＋Ａ・（１−ｋ1）
＝（Ｂ−Ａ）・ｋ1＋Ａ
を満たすように、減算器９０２、乗算器９０３、加算器９０４を構成し、補間された走査線信号Ｃを生成する。
【００４４】
次に、走査線信号Ｃは、フリップフロップなどの遅延素子９０５で１クロック分遅延された画像信号Ｄと現在の信号Ｃとに分けられる。
そして、次の線形補間式
Ｙ＝Ｄ・ｋ2＋Ｃ・（１−ｋ2）
＝（Ｄ−Ｃ）・ｋ2＋Ｃ
を満たすように、減算器９０６、乗算器９０７、加算器９０８を構成し、補間された画像信号Ｅを生成し、出力端子９０９から出力する。
【００４５】
尚、垂直補間係数ｋ1は、マイコン１１からの拡大制御信号と補間画素位置とを垂直補関係数発生器９１１に与えることで算出される。水平補間係数ｋ2は、マイコン１１からの拡大制御信号と補間画素位置とを水平補間係数発生器９１２に与えることで算出される。
【００４６】
このように制御されたＲＧＢ信号は、操作者によってマイコンの持つ閾値以上のズーミング設定がなされた時は、その閾値までの拡大をＣＣＤ３の読み出しによって行い、閾値以上の拡大についてはフィールドメモリ８からの読み出しによって行われることになる。従って、より多くの画像情報によって得られたカメラ信号処理が行えるようになるので、結果として画像の解像度、鮮鋭度の向上につながる。
【００４７】
本実施形態では、使用されている撮像素子は、記録フォーマットの例であるＤＶフォーマット相当の画素数を持つ単板のカラーＣＣＤとしたが、例えば１００万画素を超えるような画素数を持つＣＣＤが用いられた場合は、拡大処理回路９で縮小処理も行えるようにメモリ制御手段１３がフィールドメモリ８を制御し、マイコンの持つ拡大率の閾値Ｘを拡大率の低い側に設定することで、記録フォーマットに対してより多くの画像情報によって得られたカメラ信号処理が行えるようになるので、結果として画像の解像度、先鋭度の向上につながることは言うまでもない。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本実施形態における撮像装置の構成の一部を示したブロック図である。これはディジタルビデオカメラの信号処理のうち、記録系にＲＧＢ信号を受け渡すまでの処理を示すブロック図であり、使用されている撮像素子は、ＤＶフォーマット以上の画素数を持つ単板のカラーＣＣＤである。尚、図１では、色分離回路１４及びオートホワイトバランス回路１５はカメラ信号処理回路７に含めていたが、本実施形態ではその部分を外に出した形で説明する。
【００４９】
フォーカスレンズを含むズームレンズ１からの入力光は、アイリス２を通過して光量を制限された後、ＣＣＤ３に結像する。ＣＣＤ３からの画像信号は、ＣＤＳ４，ＡＧＣ５を介してＡ／Ｄ変換器６に入力され、ディジタル画像信号となる。ディジタル画像信号は、色分離回路１４に入力され、ディジタル画像信号が得られたＣＣＤ３の色配列に合わせた色分離処理を施すことによって、ＲＧＢディジタル信号に色分離される。
【００５０】
色分離されたＲＧＢディジタル信号は、オートホワイトバランス回路１５に入力されて、Ｇ信号を基準として、白いものが白になるようにＲ，Ｂ信号のゲインを調節する。オートホワイトバランス回路１５の出力であるディジタル画像信号は、カメラ信号処理回路７に入力される。カメラ信号処理回路７は、輪郭強調などの処理を行い、ＲＧＢディジタル信号を出力する。
【００５１】
カメラ信号処理回路７からのＲＧＢディジタル信号は一度フィールドメモリ８に蓄えられる。このフィールドメモリ８は、少なくともＣＣＤ３の全画素を保持できる容量がある。フィールドメモリ８に蓄えられたディジタル画像は、メモリの読み書きを制御するメモリ制御手段１３の指示に従って順次読み出され、拡大縮小処理回路９に入力される。拡大縮小処理回路９は、マイコン１１からの指示に従ってＲＧＢそれぞれのディジタル画像を垂直、水平方向に補間処理し、ＤＶフォーマットの画素数として、出力端子から出力する。
【００５２】
ズーミングの指令は、操作者が操作する図示しないズーム設定手段（第１設定手段）から送られてくる設定値ｚｏｏｍによって行われる。ズーム設定値ｚｏｏｍは端子１０から供給され、フォーカスレンズを含むズームレンズ１、アイリス２，ＣＣＤの読み出し制御パルスを発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）１２、メモリ制御手段１３、拡大縮小処理回路９を制御するマイコン１１に入力される。
【００５３】
マイコン１１は図４のような制御をズームレンズ、ＴＧ１２、メモリ制御手段１３に命令する。まず、図６−Ａ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズームレンズで対応できる拡大率であれば（ステップＳ４１）、マイコン１１はズームレンズ１にズーミングの指令を出して光学的に結像する画像を拡大し、ＴＧ１２は通常の読み出し方法を取り、ＣＣＤ３（撮像手段）からは図６−Ａ2に示される全ての画素情報が読み出される。この処理は、出力制御手段の処理に対応する。
【００５４】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図６−Ａ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリ８を制御し、且つ、図６−Ａ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号を全て順次読み出すようにフィールドメモリ８を制御する。拡大縮小処理回路９はこの画像を縮小し、結果として、出力されるディジタル画像信号は、図６−Ａ4に示されるようなものとなる（ステップＳ４９〜ステップＳ５１）。
【００５５】
そして、図６−Ｂ1及び図６−Ｃ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズームレンズで対応できない拡大率になると、マイコン１１はズーム閾値Ｘとズーム設定値ｚｏｏｍを比較する（ステップＳ４２）。図６−Ｂ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズーム閾値Ｘを超えない場合は、マイコン１１は、ズームレンズ１にフルズーミンクの指令を出して光学的に結像する画像を最大限に拡大するとともに、ＴＧ１２にＣＣＤ３の垂直転送の有効範囲をズーム設定値ｚｏｏｍから求めて指令し（ステップＳ４３）、ＣＣＤ３からは図６−Ｂ2に示されるような範囲の画素情報が読み出される。このときＴＧ１２は、指示された垂直転送範囲に限りＣＣＤ３から画素信号を読み出し、範囲外の画素信号は、映像信号の規格（例えばＮＴＳＣ）で定められる垂直ブランキング期間に高速に捨て去る。
【００５６】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図６−Ｂ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリ８を制御し（ステップＳ４４）、且つ、図６−Ｂ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号は全て順次読み出すようにフィールドメモリ８を制御する（ステップＳ４５）。拡大縮小処理回路９はこの画像を拡大し、結果として、出力されるディジタル画像信号は、図６−Ｂ4に示されるようなものとなる。
【００５７】
この例では、拡大縮小処理回路９は拡大処理を行っているが、拡大縮小処理回路９が拡大処理を行うのは、フィールドメモリ８に書き込まれるディジタル画像信号が記録フォーマットの画素数以下の場合であり、フィールドメモリ８に書き込まれるディジタル画像信号が記録フォーマットの画素数以上の場合は、縮小処理を行うことは自明である。
【００５８】
図６−Ｃ1のように、ズーム設定値ｚｏｏｍがズーム閾値Ｘ（所定の拡大率）を超えた（上回った）場合は（ステップＳ４２）、マイコン１１は、ズームレンズ１にフルズーミンクの指令を出して光学的に結像する画像を最大限に拡大するとともに、ＴＧ１２にＣＣＤ３の垂直転送の有効範囲をズーム閾値Ｘから求めて指令し（ステップＳ４６）、ＣＣＤ３からは図６−Ｃ2に示されるような範囲の画素情報が読み出される。このときＴＧ１２は、指示された垂直転送範囲に限りＣＣＤ３から画素信号を読み出し、範囲外の画素信号は、映像信号の規格（例えばＮＴＳＣ）で定められる垂直ブランキング期間に高速に捨て去る。
【００５９】
メモリ制御手段１３は、フィールドメモリ８にカメラ信号処理回路７から出力された、図６−Ｃ2に示される全てのディジタル画像信号を書き込むようにフィールドメモリ８を制御し（ステップＳ４７）、且つ、図６−Ｃ3に示されるように、書き込まれたディジタル画像信号のうちズーム設定値ｚｏｏｍに見合う範囲のみを順次読み出すようにフィールドメモリ８（記録手段）を制御する（ステップＳ４８、読出手段）。拡大縮小処理回路９（画像処理手段）はこの画像を拡大し、結果として、出力されるディジタル画像信号は、図６−Ｃ4に示されるようなものとなる。
【００６０】
本実施形態で行われる拡大縮小の補間処理は、例えば図３のような線形補間処理であり、ＲＧＢディジタル信号には同様の補間処理が行われるので、ＲＧＢディジタル信号のうちのひとつの信号に対するもののみを説明する。まず、入力端子９００からの信号Ａは、ラインメモリ９０１で遅延された１走査線分の画像信号Ｂと現在の１走査線分の信号Ａとに分けられる。
そして、次の線形補間式
Ｙ＝Ｂ・ｋ1＋Ａ・（１−ｋ1）
＝（Ｂ−Ａ）・ｋ1＋Ａ
を満たすように、減算器９０２、乗算器９０３、加算器９０４を構成し、補間された走査線信号Ｃを生成する。
【００６１】
次に、走査線信号Ｃは、フリップフロップなどの遅延素子９０５で１クロック分遅延された画像信号Ｄと現在の信号Ｃとに分けられる。
そして、次の線形補間式
Ｙ＝Ｄ・ｋ2+Ｃ・（１−ｋ2）
＝（Ｄ−Ｃ）・ｋ2＋Ｃ
を満たすように、減算器９０６、乗算器９０７、加算器９０８を構成し、補問された画像信号Ｅを生成し、出力端子９０９から出力する。
【００６２】
尚、垂直補間係数ｋ1は、マイコン１１からの拡大制御信号と補間画素位置とを垂直補間係数発生器９１１に与えることで算出される。水平補間係数ｋ2は、マイコン１１からの拡大制御信号と補間画素位置とを水平補間係数発生器９１２に与えることで算出される。
【００６３】
本実施形態で行われるＡＦ評価値抽出手段１６は、マイコン１１から受け取った測定範囲に従って、測定範囲内にある画素からフォーカスの位置の元となる情報を算出する。この計算には、例えばバンドパスフィルタをかけたＧ信号を累積加算するといったことが行われる。そして、得られたフォーカスの位置の元となる情報はマイコン１１に戻され、マイコン１１は、バンドパスフィルタをかけたＧ信号の累算値を元にしてフォーカス位置を算出し、ズームレンズ１内部のフォーカスレンズをフォーカス位置になるように駆動する。この処理は、焦点制御手段の処理に対応する。
【００６４】
また、本実施形態で行われるＡＥ評価値抽出手段１７は、マイコン１１から受け取った測定範囲に従って、測定範囲内にある画素から適正絞りの元となる情報を算出する。この計算には、例えばローパスフィルタをかけたＧ信号を累積加算するといったことが行われる。そして、得られた適正絞りの元となる情報はマイコン１１に戻され、マイコン１１は、ローパスフィルタをかけたＧ信号の累算値を元にしてフォーカス位置を算出し、アイリス２の絞りを適正絞りになるように駆動する。この処理は、光量制御手段の処理に対応する。
【００６５】
さらに、本実施形態で行われるＡＷＢ評価値抽出手段１８は、マイコン１１から受け取った測定範囲に従って、測定範囲内にある画素からホワイトバランス係数の光となる情報を算出する。この計算には、例えばローパスフィルタをかけたＲＧＢ信号をそれぞれ累積加算するといったことが行われる。そして、得られたＲＧＢそれぞれのホワイトバランス情報はマイコン１１に戻され、マイコン１１は、ローパスフィルタをかけたＧ信号とＲ，Ｂ信号それぞれの累算値を元にしてホワイトバランス係数を算出し、オートホワイトバランス回路１５に入力する。オートホワイトバランス回路１５は、マイコン１１から受け取ったゲイン係数をＲ，Ｂ信号に乗じて出力するとともに、それらのＲＧＢ信号をＡＷＢ評価値抽出手段１８に入力する。この処理は、ホワイトバランス制御手段に処理に対応する。
【００６６】
これらＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢに利用される画像は、ズーム設定値ｚｏｏｍによって有効範囲が変わるようにマイコン１１で制御されており、図６−Ａ3、図６−Ｂ3、図６−Ｃ3の実線で囲まれた範囲の画素が対象となる。また、ズーム設定値ｚｏｏｍが閾値Ｘを超えており、フィールドメモリ８を利用する電子ズーム倍率の場合には、これらＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢに利用される画像は、図６−Ｃ3の破線で囲まれた範囲の画素が対象とする方法もある。
【００６７】
このように制御されたＲＧＢ信号は、操作者によってマイコンの持つ閾値以上のズーミング設定がなされた時は、その閾値までの拡大をＣＣＤ３の読み出しによって行い、閾値以上の拡大についてはフィールドメモリ８からの読み出しによって行われることになる。従って、より多くの画像情報によって得られたカメラ信号処理が行えるようになるので、結果として画像の解像度、鮮鋭度の向上につながる。さらに、拡大して得られる画像範囲に合わせてＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢのための画像情報を収集することにより、表示、記録される画面内の状況に合わせた適正な自動調整制御を行うことができる。
【００６８】
本実施形態では、使用されている撮像素子は、記録フォーマットの例であるＤＶフォーマット以上の画素数を持つ単板のカラーＣＣＤとしたが、これはＤＶフォーマット相当の画素数を持つＣＣＤを用いてもよく、その場合は、拡大縮小処理回路９は拡大処理のみを行うようにメモリ制御手段１３がフィールドメモリ８を制御し、マイコンの持つ閾値Ｘを拡大率の高い側に設定する。この処理は、第２設定手段の処理に対応する。
【００６９】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７１】
プログラムコード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、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることが出来る。
【００７２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された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書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、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又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所定の拡大倍率以上の拡大倍率が設定されたときは、その所定の拡大倍率までについては撮像手段からの画像データの出力制御で対応し、それ以上の拡大倍率については記録手段からの読み出し制御により対応するよう構成したので、より多い画素からの画像データにより拡大処理を行うことができるようになり、高画質な電子ズーム画像を提供することができる。
【００７５】
また、本発明によれば、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等の撮影状況に応じた自動調整機構に対しても、より多い画素からの画像データに基づいて制御することが可能になるので、記録場像に対して適正な制御ができるようになる。
【００７６】
さらに、本発明によれば、多画素の撮像素子での電子ズームに対しても、より多い画素からの画像データに基づいて拡大処理を行うことができるようになるので、高画質な電子ズーム画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における撮像装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における線型補間処理を実行する回路構成を示した図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施形態におけるマイコンの制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態により得られる画面情報の一例を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態により得られる画面情報の一例を示した図である。
【符号の説明】
１  ズームレンズ
２  アイリス
３  ＣＣＤ
４  ＣＤＳ
５  ＡＧＣ
６  Ａ／Ｄ変換器
７  カメラ信号処理回路
８  フィードメモリ
９  拡大処理回路
１０  端子
１１  マイコン
１２  ＴＧ
１３  メモリ制御手段
１４  色分離回路
１５  ホワイトバランス回路
１６  ＡＦ評価値抽出手段
１７  ＡＥ評価値抽出手段
１８  ＡＷＢ評価値抽出手段
【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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