JP3840121B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子、例えばＣＣＤイメージセンサを用いたデジタルカメラが知られている。デジタルカメラには、静止画を撮影するもの、動画を撮影するもの、これら両方が撮影可能なものがある。このようなデジタルカメラでは、固体撮像素子の電荷蓄積時間いわゆる電子シャッタのシャッタ速度と、撮影光路上に配された絞り装置とによって、固体撮像素子への入射光量を調節し、適正な露光を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、絞り装置で設定可能な絞り値を大きく（絞り開口径を小さく）すると、ＡＥ連動範囲を広げることが可能であるが、絞り値を大きくしすぎると、絞りによって光の回折が生じて撮影レンズの性能、特に解像力が低下する。このように撮影レンズの解像力が低下すると、固体撮像素子として解像力が高いものを用いても、それよりも解像力が劣った画像しか得られないという問題があった。
【０００４】
また、静止画の撮影時では、機械式のシャッタ装置を併用することで電荷蓄積の期間外において強い光が入射しないようにすることができ、絞りを絞り込まなくてもスメアの発生を抑えることができる。しかしながら、動画を撮影する場合には、機械式のシャッタ装置を併用することが困難であるため、絞りを絞り込めないと、電荷蓄積の期間外に強い光が固体撮像素子に入射しスメアが発生しやすくなるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、必要な撮影レンズの解像力を確保しながらＡＥ連動範囲を広げ、また動画撮影時のスメアの発生を少なくすることができるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値を大きくなるように設定するものである。
【０００７】
請求項２記載の発明では、電子ズームのズーム倍率を指定するズーム倍率指定手段と、記録画素数を指定する画素数指定手段と、指定されたズーム倍率に応じた画像領域を撮影された画面から切り出して、その画像領域の画素数を指定された記録画素数に変換する変換手段とを備え、前記変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値を大きくなるように設定するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
デジタルカメラの外観の背面側を図１に示す。カメラボディ２の前面には、撮影レンズ３（図２参照）を保持した鏡筒４が配されている。また、背面には、操作部５，ズーム操作部６，ＬＣＤ７が設けられている。さらに、上面にはレリーズボタン９が配され、側面には、メモリカード１０が装着されるメモリスロット１１が設けられている。
【００１０】
鏡筒４に保持された撮影レンズ３は、単焦点型のものが用いられている。この撮影レンズ３の奥にＣＣＤイメージセンサ１３（図２参照）が配されており、ＣＣＤイメージセンサ１３で被写体画像の撮影が行われる。ＣＣＤイメージセンサ１３は、１画面について１６００×１２００画素分の撮像信号を出力するものが用いられている。
【００１１】
操作部５は、これを操作することにより、電源のオン・オフ、撮影モードと再生モードの切り換え、撮影モード下における静止画モードと動画モードとの切り換え、画素モードの切り換え、再生モード下における再生する画像の選択、画像データの消去等を行うことができる。
【００１２】
静止画モードでは、レリーズボタン９を押圧操作するごとに、ＣＣＤイメージセンサ１３で１画面分の静止画の撮影が行われ、得られる画像データがメモリカード１０に記録される。動画モードでは、レリーズボタン９を押圧することにより、ＣＣＤイメージセンサ１３による動画の撮影が開始され、次にレリーズボタン９が押圧されると動画の撮影が停止され、得られる動画用の画像データがメモリカード１０に記録される。
【００１３】
画素モードを切り換えることによって、メモリカード１０に記録する１画面分の画素数を選択することができる。静止画モードでは、１６００×１２００画素の１６００画素モード，１２８０×９６０画素の１２８０画素モード，６４０×４８０画素の６４０画素モードのいずれかを選択できる。また、動画モードでは、６４０画素モードに設定される。
【００１４】
ズーム操作部６を操作することによって、電子ズームによるズーム倍率が変更される。ズーム倍率は、１倍，１．２５倍，２．５倍の三種類が用意されている。ズーム操作部６は、望遠側ボタン６ａと広角側ボタン６ｂとからなる。望遠側ボタン６ａを押圧操作することにより、ズーム倍率が順次に高くなり、広角側ボタン６ｂを押圧操作することにより、ズーム倍率が順次に低くなる。なお、電源をオンとした直後の初期状態では、ズーム倍率は１倍に設定されている。
【００１５】
１６００画素モードのときには、ズーム倍率は、１倍に固定されている。また、１２８０画素モードのときには、ズーム倍率は、１倍，１．２５倍のいずれかを選択でき、６４０画素モードのときにはズーム倍率は、１倍，１．２５倍，２．５倍のいずれかを選択できる。
【００１６】
ＬＣＤ７は、撮影レンズ３を通して撮影される被写体画像をリアルタイムで表示するいわゆる電子ビューファインダを構成するとともに、画像の再生等に使用される。
【００１７】
画像が記録される記憶媒体としてのメモリカード１０には、撮影された被写体画像が画像データで記録される。なお、この例では、デジタルカメラに挿脱可能なメモリカード１０を記憶媒体として用いているが、記憶媒体としては各種のものを用いることができ、またデジタルカメラに内蔵されたメモリに画像データを記録してもよい。
【００１８】
図２に上記デジタルカメラの概略的な構成を示す。システムコントロ−ラ１４は、デジタルカメラの各部を制御する。前述のように撮影レンズ３の背後には、ＣＣＤイメージセンサ１３が配されている。撮影レンズ３は、ＣＣＤイメージセンサ１３の受光面上に被写体像が結像するように、図示しないオートフォーカス機構によって駆動される。
【００１９】
撮影レンズ３とＣＣＤイメージセンサ１３との間には、絞り装置を構成する絞り板１５と、シャッタ羽根１６とが配されている。絞り板１５は、ＣＣＤイメージセンサ１３に入射する光強度を制御する。この絞り板１５は、例えば絞り値がＦ２．８〜Ｆ１６の範囲で制御可能となっているが、後述するように最大絞り値（最小絞り開口径）は、画素モードとズーム倍率との組み合わせによって規定されている。
【００２０】
シャッタ羽根１６は、静止画の撮影時にスメアの発生を防止するためのものであり、静止画の撮影時にＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタの動作に同期して開閉動作を行う。なお、動画の撮影時にはシャッタ羽根１６は、開放状態にされている。
【００２１】
ＣＣＤイメージセンサ１３は、その受光面に多数の受光素子がマトリクス状に配列されている。このＣＣＤイメージセンサ１３は、ＣＣＤドライバ１７によって電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ速度が制御される。ＣＣＤイメージセンサ１３は、電子シャッタを開いているときに撮影レンズ３からの光を光電変換して電荷として蓄積し、その蓄積した電荷を順次転送することで撮像信号を出力する。ＣＣＤイメージセンサ１３の各受光素子の電荷蓄積量（露光量）は、絞り板１６と、電子シャッタのシャッタ速度で調節される。
【００２２】
静止画の撮影時には、シャッタ羽根１６がいったん閉じられ、その間にＣＣＤイメージセンサ１３に蓄積されている不要な電荷が排出される。この後にシャッタ羽根１６が開くとほぼ同時に、ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが開かれて光電変換が行われて電荷が蓄積される。電子シャッタが閉じた直後にシャッタ羽根１６が閉じられ、このシャッタ羽根１６が閉じている間に電荷の転送が行われ、１画面分の撮像信号が出力される。
【００２３】
動画の撮影時には、シャッタ羽根１６が開放された状態でＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度と絞り板１６とにより、ＣＣＤイメージセンサ１３の露光量を調節する。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサ１３からの撮像信号は、アンプ１８を介してＡ／Ｄ変換器１９に送られるとともに、ＡＥ制御回路２０にフィードバックされる。ＡＥ制御回路２０は、アンプ１８から出力される撮像信号の信号レベルを監視することにより、被写体輝度を判断する。ＡＥ制御回路２０は、判断した被写体輝度に対して適正な露光量が得られるように、絞り板１５の絞り値を制御するとともに、ＣＣＤドライバ１７を介してＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度を制御する。
【００２５】
ＡＥ制御回路２０には、図３ないし図５に例を示す３種類の露出制御用のプログラムが用意されている。図３は最大絞り値を「Ｆ８」にした高解像力用プログラム，図４は最大絞り値を「Ｆ１１」にした中解像力用プログラム，図５は最大絞り値を「Ｆ１６」にした低解像力用プログラムである。いずれのプログラムもそれに設定されている最大絞り値を超えて絞り板１６が絞り込まれないようになっている。
【００２６】
ＡＥ制御回路２０は、システムコントローラ１４からの指示に基づいた１つのプログラムにしたがい、被写体輝度に対する電子シャッタのシャッタ速度と絞り板１６の絞り値とを決定する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器１９は、入力される撮像信号をサンプリング・デジタル変換して画像データを出力する。このＡ／Ｄ変換器１９によって、１画面分の撮像信号は、１６００×１２００画素分の画像データに変換される。画像データは、画像データ処理回路２１に送られる。
【００２８】
画像データ処理回路２１は、入力されてくる画像データに対してガンマ補正，ホワイトバランス調節などの各種信号処理を行う。また、画像データ処理回路２１は、選択されている画素モードすなわち記録画素数、及び電子ズームのズーム倍率に応じた画像処理を行う。この画像処理としては、トリミング処理と、画素数変換処理とがある。
【００２９】
トリミング処理は、ＣＣＤイメージセンサ１３が撮影した１６００×１２００画素の画面（撮影範囲）を基準として、この画面からズーム倍率に応じた範囲を切り出すことによって、ズーム倍率に応じた撮影範囲の新たな画面を生成する。また、画素数変換処理では、画面範囲（撮影範囲）を同一にしたまま、画面を構成する画素数を少なくする。トリミング処理では、画面の一部を切り出す処理であるため必要な撮影レンズの解像力が小さくなることはないが、画素数変換処理では、例えばＮ（＞１）個の画素から「Ｎ−１」個の画素を生成するように画素数を少なくし、所望とする画素数に変換するため必要な撮影レンズの解像力が小さくなる。
【００３０】
１６００画素モード（ズーム倍率が１倍）のときには、トリミング処理，及び画素数縮小画像処理は行われない。したがって、１６００×１２００画素分の画像データが画像データ処理回路２１から出力される。
【００３１】
１２８０画素モード下でズーム倍率が１倍のときには、画素数変換処理だけが行われて、１６００×１２００画素分の画像データを基にして１２８０×９６０画素の画像データが生成される。また、１２８０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のときには、トリミング処理だけが行われて、１６００×１２００画素の範囲のうちから１２８０×９６０画素の範囲の切り出しが行われる。
【００３２】
６４０画素モード下でズーム倍率が１倍のときには、画素数変換処理だけが行われて、１６００×１２００画素分の画像データから６４０×４８０画素分の画像データが生成される。また、６４０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のときには、トリミング処理で１６００×１２００画素の範囲から切り出された１２８０×９６０画素分の画像データが、画素数変換処理によって６４０×４８０画素分の画像データに変換される。さらに、６４０画素モード下でズーム倍率が２．５倍のときには、トリミング処理だけが行われて、１６００×１２００画素のうちから６４０×４８０画素の範囲の切り出しが行われる。
【００３３】
ＬＣＤドライバ２２には、画像データ処理回路２１からの画像データが入力される。このＬＣＤドライバ２２は、画像データに基づいてＬＣＤ７を駆動し、ＬＣＤ７に被写体画像を表示する。ＬＣＤドライバ２２は、入力される画像データに対して間引き処理を行うことにより、ＬＣＤ７上に例えば３２０×２４０画素で被写体画像を表示する。
【００３４】
システムコントローラ１４は、画像データ処理回路２１，内蔵メモリ２６，Ｉ／Ｏ回路２７との間でデータの授受を行う。Ｉ／Ｏ回路２７には、操作部５，ズーム操作部６，レリーズボタン９，メモリカード１０が接続されている。操作部５，ズーム操作部６，レリーズボタン９からの各操作信号は、Ｉ／Ｏ回路２７を介してシステムコントローラ１４に送られる。これらの操作信号に基づいてシステムコントローラ１４は各部を制御する。
【００３５】
内蔵メモリ２６としては、データの読み書きが高速なものが用いられている。撮影時には、メモリカード１０に記録すべき画像データがいったん内蔵メモリ２６に書き込まれる。静止画、あるいは動画の撮影完了後に内蔵メモリ２６に記録された画像データがシステムコントローラ１４で読み出され、Ｉ／Ｏ回路２７を介してメモリカード１０に送られて書き込まれる。
【００３６】
再生モード下では、選択された画像の画像データがメモリカード１０から読み出されて内蔵メモリ２６に書き込まれ、この内蔵メモリ２６から順次に読み出されてシステムコントローラ２５，画像データ処理回路２１を介してＬＣＤドライバ２２に送られる。これにより、メモリカード１０に保存されている画像がＬＣＤ７に表示される。
【００３７】
操作部５が操作されて画素モードが切り換えられた場合、またズーム操作部６が操作されてズーム倍率が切り換えられた場合には、その操作内容に応じた指示がシステムコントローラ１４を介して画像データ処理回路２１に対して与えられる。これにより、各画素モード，ズーム倍率に応じたトリミング処理、画素数変換処理が行われる。
【００３８】
また、画素モード，ズーム倍率の組み合わせによって決まる解像力を撮影レンズ１２で得るために、それらの組み合わせに応じたプログラムを選択する指示がシステムコントローラ１４からＡＥ制御回路２０に送られる。
【００３９】
図６に記録画素数及びズーム倍率と、最大絞り値の関係を示す。この例では、画素数変換処理を行わない場合に必要な解像力を絞り値がＦ８のときに得られるが、それ以上に絞り込んだ場合には絞りによる光の回折によって、解像力の低下が生じ必要な解像力を得ることができない。このため画素数変換処理を行わない場合、すなわち１６００画素モードのとき、１２８０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のとき、６４０画素モード下でズーム倍率が２．５倍のときには、最大絞り値がＦ８に制限された高解像力用プログラムを用いてＦ８よりも絞り込まれないようにしている。
【００４０】
前述のように、画素数変換処理を行うことにより、必要な撮影レンズの解像力が低くなる。また、画素数変換処理で画素数を小さくする比率が高いほど必要な撮影レンズの解像力が低くなる。このため、画素数変換処理を行う場合では、必要となる撮影レンズ１２の解像力が低くなった分だけ、絞りを絞り込むことによる回折の影響による撮影レンズ３の解像力の低下を許容している。
【００４１】
この例では、１２８０画素モード下でのズーム倍率１倍の場合と、６４０画素モード下でのズーム倍率１．２５倍の場合では最大絞り値を「Ｆ１１」としており、中解像力用プログラムを用いてＦ１１まで絞り込まれることを許容している。また、６４０画素モード下でのズーム倍率１倍の場合では、最大絞り値をＦ１６」としており、低解像力用プログラムを用いてＦ１６まで絞り込まれることを許容している。
【００４２】
上記のように、記録画素数及び電子ズームのズーム倍率に応じて、撮影レンズに必要な解像力を確保しつつ、適正な露光量が得られる輝度範囲を広げている。
【００４３】
次に上記構成の作用について説明する。例えば静止画の撮影を行う場合には、操作部５を操作して撮影モードを選択してから、静止画モードを選択し、さらに画素モードを選択する。例えば１６００画素モードを選択すると、電子ズームのズーム倍率が１倍であるから、高解像力用プログラムを選択する指示がＡＥ制御回路２０に送られる。
【００４４】
この後にシャッタ羽根１６が開放状態とされ、ＣＣＤイメージセンサ１３が動画を撮影するように連続的に撮影を行う。ＣＣＤイメージセンサ１３で撮影されることにより得られる撮像信号はアンプ１８を介して、Ａ／Ｄ変換器１９，ＡＥ制御回路２０にそれぞれ送られる。そして、撮像信号の信号レベルに基づいてＡＥ制御回路２０によって被写体輝度が調べられ、適正な電荷蓄積量とるようにＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値Ｆが調節される。このときに、ＡＥ制御回路２０は高解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、被写体輝度が非常に高くても絞り値は、高解像力用プログラムの最大絞り値であるＦ８までであり、それを超えて絞り込まれることはない。
【００４５】
一方、Ａ／Ｄ変換器１９に送られた撮像信号は、このＡ／Ｄ変換器１９で画像データに変換される。このときに、１画面分の撮像信号からは１６００×１２００画素分の画像データが生成され、その画像データが画像データ処理回路２１に送られる。
【００４６】
画像データ処理回路２１に入力された画像データは、この画像データ処理回路２１によってガンマ補正，ホワイトバランス調節や、画素モード及びズーム倍率に応じたトリミング処理，画素数変換処理が施されてから、ＬＣＤドライバ２２に送られるが、この場合には１６００画素モードが選択されズーム倍率が１倍となっているから、トリミング処理，画素数変換処理は行われない。
【００４７】
このようにして画像データ処理回路２１からの画像データが次々にＬＣＤドライバ２２に入力されることによって、ＣＣＤイメージセンサ１３で撮影中の被写体画像がＬＣＤ７に動画で表示される。
【００４８】
上記のように１６００画素モードを選択している場合には、電子ズームのズーム倍率は１倍に固定されているが、１２８０画素モードを選択すると１倍の他に、１．２５倍をズーム倍率として選択できるようになる。
【００４９】
操作部５を操作して１６００画素モードから１２８０画素モードに切り換えると、ズーム倍率が１倍となったまま、システムコントローラ１４から画像データ処理回路２１に対して画素数変換処理の指示が与えられる。これにより、画像データ処理回路２１に入力される１６００×１２００画素の１画面分の画像データは１２８０×９６０画素分の画像データに変換されて出力され、ＬＣＤドライバ２２に送られる。画素数変換処理だけを行っているため、ＬＣＤ７上で観察される撮影範囲に変化はない。
【００５０】
また、１２８０画素モード，１倍のズーム倍率が選択された状態となると、中高解像力用プログラムを選択する指示がＡＥ制御回路２０に送られる。これによりＡＥ制御回路２０は、中解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するようになる。このため、被写体輝度が非常に高ければ、この中解像力用プログラムの最大絞り値であるＦ１１まで絞り込まれるようになるが、それを超えて絞り込まれることはない。
【００５１】
１２８０画素モードに切り換えてからズーム操作部６の望遠側ボタン６ａを押圧操作すると、ズーム倍率が１．２５倍となる。ズーム倍率が１．２５倍となると、システムコントローラ１４の指示によって、画像データ処理回路２１はトリミング処理だけを行うようになる。これにより、１６００×１２００画素の画面から１２８０×９６０画素分の画面の切り出しが行われ、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で１２８０×９６０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を１．２５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。
【００５２】
そして、１２８０画素モード，１．２５倍のズーム倍率が選択された状態となると、画素数変換処理が行われないので、必要な撮影レンズ３の解像力は１６００画素モードの場合と変わらなくなるから、１６００画素モードと同じく、ＡＥ制御回路２０に高解像力用プログラムの指示が与えられ、これに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値とが制御される。したがって、最大絞り値がＦ８となり、それを超えて絞り込まれることはなくなる。
【００５３】
６４０画素モードを選択すると、ズーム操作部６を操作することで１倍、１．２５倍の他に、２．５倍をズーム倍率として選択できるようになる。６４０画素モード下でズーム倍率として２．５倍を選択した場合には、１２８０画素モード下で１．２５倍を選択した場合と同様にトリミング処理だけが行われ、１６００×１２００画素の画面から６４０×４８０画素分の画面の切り出され、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で６４０×４８０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を２．５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は高解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ８となる。
【００５４】
６４０画素モード下でズーム倍率として１．２５倍を選択した場合には、トリミング処理と、画素数変換処理とが行われる。まず、トリミング処理により、１６００×１２００画素の画面から１２８０×９６０画素分の画面の切り出しが行われる。続いて、１２８０×９６０画素の画面が画素数変換処理によって６４０×４８０画素に変換される。そして、６４０×４８０画素分の画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。これにより、ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で１２８０×９６０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を１．２５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は中解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ１１となる。
【００５５】
６４０画素モード下でズーム倍率として１倍を選択した場合には、画素数変換処理だけが行われる。この画素数変換処理では、１６００×１２００画素の画面を６４０×４８０画素に変換する。そして、この６４０×４８０画素分の画像データがＬＣＤドライバ２２に送られるから、ＬＣＤ７には撮影レンズ３の本来の焦点距離で撮影した撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は低解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ１６となる。
【００５６】
上記のようにＬＣＤ７に表示される被写体画像を観察しながら、所望とする画素モードの下でズ−ム倍率を選択し、フレーミングを決定してレリーズボタン９を押圧操作する。
【００５７】
レリーズボタン９が押圧されると、いったんシャッタ羽根１６が閉じられてから、シャッタ羽根１６が開放状態とされると同時に、ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが開かれ、絞り板１５で形成された絞り開口を通った光が光電変換されて電荷の蓄積が行われる。このときに、絞り板１５の絞り値及び電子シャッタの組み合わせは、選択されている記録画素数と電子ズームの倍率とによって決まるプログラムに基づいている。したがって、最大絞り値は記録画素数と電子ズームの倍率とによって制限される。
【００５８】
ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが閉じると、その直後にシャッタ羽根１６が閉じられ、このシャッタ羽根１６が閉じられている間に、蓄積された電荷が順番に転送され、撮像信号として出力される。そして、この撮像信号が画像データに変換されたものが画像データ処理回路２１に送られる。
【００５９】
画像データ処理回路２１では、ＬＣＤ７を電子ビューファインダとして機能させている場合と同様に、記録画素数と電子ズームの倍率とに応じてトリミング処理，画素数変換処理を施した画像データをシステムコントローラ１４を介して内蔵メモリ２６に送って書き込む。この後に、内蔵メモリ２６から１画面分の画像データが読み出され、システムコントローラ１４、Ｉ／Ｏ回路２７を介してメモリカード１０に転送されて書き込まれる。
【００６０】
これにより、１６００画素モードを選択していれば、１６００×１２００画素の画像データが１画面分としてメモリカード１０に書き込まれて保存される。また、１２８０画素モードを選択していれば、１２８０×９６０画素の画像データが、６４０画素モードを選択していれば、６４０×４８０画素の画像データが１画面分としてメモリカード１０に書き込まれて保存される。そして、いずれの場合にも、選択されたズーム倍率に応じた撮影範囲の被写体画像になっている。
【００６１】
上記のようにして記録される各画面の画像データは、電子ズームのズーム倍率と記録画素数とに応じて決まる必要な撮影レンズの解像力を確保するように、その撮影時の最大絞り値が制限されているので、十分な解像力を持った高画質の画像となっている。
【００６２】
動画を撮影する場合には、操作部５を操作して動画モードを選択する。動画モードを選択すると、画素モードは６４０画素モードが自動的に選択される。この動画モード下でズーム操作ボタン６を操作すると、６４０画素モードが選択されたまま、ズーム倍率として１倍，１．２５倍，２．５倍のいずれかが選択される。そして、静止画モード下で６４０画素モードが選択されている場合と同様に、選択したズーム倍率に応じてトリミング処理、画素数変換処理が行われ、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られて、撮影中の被写体画像がＬＣＤ７に表示される。
【００６３】
動画を記録したいタイミングでレリーズボタン９を押圧操作すると、その時点で撮影中の画面のトリミング処理、画素数変換処理が行われた画像データから順次にシステムコントローラ１４を介して内蔵メモリ２６に送られて書き込まれる。この画像データの書き込みは、次にレリーズボタン９が押圧操作されるまで継続される。レリーズボタン９が押圧され、内蔵メモリ２６への書き込みが終了すると、内蔵メモリ２６からメモリカード１０に転送されて書き込まれる。これにより、選択されたズーム倍率で動画がメモリカード１０に記録され、動画を構成する各画面は６４０×４８０画素になっている。
【００６４】
このようにして動画モードで動画を撮影する場合においても、静止画モードと同様にＡＥ制御回路２０は、記録画素数と電子ズームのズーム倍率との組み合わせに応じたプログラムにしたがった絞り値と電子シャッタのシャッタ速度の組み合わせでＣＣＤイメージセンサ１３の露光量を制御する。この動画モードでは、６４０画素モードに固定されているから、ズーム倍率に応じてプログラムが切り換えられ、最大絞り値が切り換えられる。
【００６５】
動画モードでは、シャッタ羽根１６が開放状態とされているから、スメアが発生しやすいものの、このデジタルカメラでは、可能な限り絞り込むことができるので、スメアの発生を抑えることができるとともに、必要な解像力を確保できるので画質の劣化が少ない。
【００６６】
上記実施形態では、記録画素数と電子ズームを併用した場合について説明したが、ズーム倍率を一定としたまま記録画素数を切り換える場合、記録画素数を一定としたままズーム倍率を切り換える場合にも本発明を利用することができる。また、ＣＣＤイメージセンサで撮影する例について説明したが、その他の撮像素子を用いてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電子ズームのズーム倍率，変換する記録画素数のいずれか、あるいはその組み合わせに応じて、使用可能な最大絞り値を設定し、必要とされる撮影レンズの解像力を得るようにしているから、画質の低下を招くことなく、ＡＥ連動範囲を広げることができるとともに、動画撮影時にはスメアの発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】最大絞り値がＦ８とされた高解像力用プログラムを示すものである。
【図４】最大絞り値がＦ１１とされた中解像力用プログラムを示すものである。
【図５】最大絞り値がＦ１６とされた低解像力用プログラムを示すものである。
【図６】電子ズームのズーム倍率及び記録画素数の組み合わせに応じた最大絞り値の関係を示すものである。
【符号の説明】
３ 撮影レンズ
５ 操作部
６ ズーム操作部
１０ メモリカード
１３ ＣＣＤイメージセンサ
２０ ＡＥ制御回路
２１ 画像データ処理回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子、例えばＣＣＤイメージセンサを用いたデジタルカメラが知られている。デジタルカメラには、静止画を撮影するもの、動画を撮影するもの、これら両方が撮影可能なものがある。このようなデジタルカメラでは、固体撮像素子の電荷蓄積時間いわゆる電子シャッタのシャッタ速度と、撮影光路上に配された絞り装置とによって、固体撮像素子への入射光量を調節し、適正な露光を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、絞り装置で設定可能な絞り値を大きく（絞り開口径を小さく）すると、ＡＥ連動範囲を広げることが可能であるが、絞り値を大きくしすぎると、絞りによって光の回折が生じて撮影レンズの性能、特に解像力が低下する。このように撮影レンズの解像力が低下すると、固体撮像素子として解像力が高いものを用いても、それよりも解像力が劣った画像しか得られないという問題があった。
【０００４】
また、静止画の撮影時では、機械式のシャッタ装置を併用することで電荷蓄積の期間外において強い光が入射しないようにすることができ、絞りを絞り込まなくてもスメアの発生を抑えることができる。しかしながら、動画を撮影する場合には、機械式のシャッタ装置を併用することが困難であるため、絞りを絞り込めないと、電荷蓄積の期間外に強い光が固体撮像素子に入射しスメアが発生しやすくなるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、必要な撮影レンズの解像力を確保しながらＡＥ連動範囲を広げ、また動画撮影時のスメアの発生を少なくすることができるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値を大きくなるように設定するものである。
【０００７】
請求項２記載の発明では、電子ズームのズーム倍率を指定するズーム倍率指定手段と、記録画素数を指定する画素数指定手段と、指定されたズーム倍率に応じた画像領域を撮影された画面から切り出して、その画像領域の画素数を指定された記録画素数に変換する変換手段とを備え、前記変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値を大きくなるように設定するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
デジタルカメラの外観の背面側を図１に示す。カメラボディ２の前面には、撮影レンズ３（図２参照）を保持した鏡筒４が配されている。また、背面には、操作部５，ズーム操作部６，ＬＣＤ７が設けられている。さらに、上面にはレリーズボタン９が配され、側面には、メモリカード１０が装着されるメモリスロット１１が設けられている。
【００１０】
鏡筒４に保持された撮影レンズ３は、単焦点型のものが用いられている。この撮影レンズ３の奥にＣＣＤイメージセンサ１３（図２参照）が配されており、ＣＣＤイメージセンサ１３で被写体画像の撮影が行われる。ＣＣＤイメージセンサ１３は、１画面について１６００×１２００画素分の撮像信号を出力するものが用いられている。
【００１１】
操作部５は、これを操作することにより、電源のオン・オフ、撮影モードと再生モードの切り換え、撮影モード下における静止画モードと動画モードとの切り換え、画素モードの切り換え、再生モード下における再生する画像の選択、画像データの消去等を行うことができる。
【００１２】
静止画モードでは、レリーズボタン９を押圧操作するごとに、ＣＣＤイメージセンサ１３で１画面分の静止画の撮影が行われ、得られる画像データがメモリカード１０に記録される。動画モードでは、レリーズボタン９を押圧することにより、ＣＣＤイメージセンサ１３による動画の撮影が開始され、次にレリーズボタン９が押圧されると動画の撮影が停止され、得られる動画用の画像データがメモリカード１０に記録される。
【００１３】
画素モードを切り換えることによって、メモリカード１０に記録する１画面分の画素数を選択することができる。静止画モードでは、１６００×１２００画素の１６００画素モード，１２８０×９６０画素の１２８０画素モード，６４０×４８０画素の６４０画素モードのいずれかを選択できる。また、動画モードでは、６４０画素モードに設定される。
【００１４】
ズーム操作部６を操作することによって、電子ズームによるズーム倍率が変更される。ズーム倍率は、１倍，１．２５倍，２．５倍の三種類が用意されている。ズーム操作部６は、望遠側ボタン６ａと広角側ボタン６ｂとからなる。望遠側ボタン６ａを押圧操作することにより、ズーム倍率が順次に高くなり、広角側ボタン６ｂを押圧操作することにより、ズーム倍率が順次に低くなる。なお、電源をオンとした直後の初期状態では、ズーム倍率は１倍に設定されている。
【００１５】
１６００画素モードのときには、ズーム倍率は、１倍に固定されている。また、１２８０画素モードのときには、ズーム倍率は、１倍，１．２５倍のいずれかを選択でき、６４０画素モードのときにはズーム倍率は、１倍，１．２５倍，２．５倍のいずれかを選択できる。
【００１６】
ＬＣＤ７は、撮影レンズ３を通して撮影される被写体画像をリアルタイムで表示するいわゆる電子ビューファインダを構成するとともに、画像の再生等に使用される。
【００１７】
画像が記録される記憶媒体としてのメモリカード１０には、撮影された被写体画像が画像データで記録される。なお、この例では、デジタルカメラに挿脱可能なメモリカード１０を記憶媒体として用いているが、記憶媒体としては各種のものを用いることができ、またデジタルカメラに内蔵されたメモリに画像データを記録してもよい。
【００１８】
図２に上記デジタルカメラの概略的な構成を示す。システムコントロ−ラ１４は、デジタルカメラの各部を制御する。前述のように撮影レンズ３の背後には、ＣＣＤイメージセンサ１３が配されている。撮影レンズ３は、ＣＣＤイメージセンサ１３の受光面上に被写体像が結像するように、図示しないオートフォーカス機構によって駆動される。
【００１９】
撮影レンズ３とＣＣＤイメージセンサ１３との間には、絞り装置を構成する絞り板１５と、シャッタ羽根１６とが配されている。絞り板１５は、ＣＣＤイメージセンサ１３に入射する光強度を制御する。この絞り板１５は、例えば絞り値がＦ２．８〜Ｆ１６の範囲で制御可能となっているが、後述するように最大絞り値（最小絞り開口径）は、画素モードとズーム倍率との組み合わせによって規定されている。
【００２０】
シャッタ羽根１６は、静止画の撮影時にスメアの発生を防止するためのものであり、静止画の撮影時にＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタの動作に同期して開閉動作を行う。なお、動画の撮影時にはシャッタ羽根１６は、開放状態にされている。
【００２１】
ＣＣＤイメージセンサ１３は、その受光面に多数の受光素子がマトリクス状に配列されている。このＣＣＤイメージセンサ１３は、ＣＣＤドライバ１７によって電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ速度が制御される。ＣＣＤイメージセンサ１３は、電子シャッタを開いているときに撮影レンズ３からの光を光電変換して電荷として蓄積し、その蓄積した電荷を順次転送することで撮像信号を出力する。ＣＣＤイメージセンサ１３の各受光素子の電荷蓄積量（露光量）は、絞り板１６と、電子シャッタのシャッタ速度で調節される。
【００２２】
静止画の撮影時には、シャッタ羽根１６がいったん閉じられ、その間にＣＣＤイメージセンサ１３に蓄積されている不要な電荷が排出される。この後にシャッタ羽根１６が開くとほぼ同時に、ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが開かれて光電変換が行われて電荷が蓄積される。電子シャッタが閉じた直後にシャッタ羽根１６が閉じられ、このシャッタ羽根１６が閉じている間に電荷の転送が行われ、１画面分の撮像信号が出力される。
【００２３】
動画の撮影時には、シャッタ羽根１６が開放された状態でＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度と絞り板１６とにより、ＣＣＤイメージセンサ１３の露光量を調節する。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサ１３からの撮像信号は、アンプ１８を介してＡ／Ｄ変換器１９に送られるとともに、ＡＥ制御回路２０にフィードバックされる。ＡＥ制御回路２０は、アンプ１８から出力される撮像信号の信号レベルを監視することにより、被写体輝度を判断する。ＡＥ制御回路２０は、判断した被写体輝度に対して適正な露光量が得られるように、絞り板１５の絞り値を制御するとともに、ＣＣＤドライバ１７を介してＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度を制御する。
【００２５】
ＡＥ制御回路２０には、図３ないし図５に例を示す３種類の露出制御用のプログラムが用意されている。図３は最大絞り値を「Ｆ８」にした高解像力用プログラム，図４は最大絞り値を「Ｆ１１」にした中解像力用プログラム，図５は最大絞り値を「Ｆ１６」にした低解像力用プログラムである。いずれのプログラムもそれに設定されている最大絞り値を超えて絞り板１６が絞り込まれないようになっている。
【００２６】
ＡＥ制御回路２０は、システムコントローラ１４からの指示に基づいた１つのプログラムにしたがい、被写体輝度に対する電子シャッタのシャッタ速度と絞り板１６の絞り値とを決定する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器１９は、入力される撮像信号をサンプリング・デジタル変換して画像データを出力する。このＡ／Ｄ変換器１９によって、１画面分の撮像信号は、１６００×１２００画素分の画像データに変換される。画像データは、画像データ処理回路２１に送られる。
【００２８】
画像データ処理回路２１は、入力されてくる画像データに対してガンマ補正，ホワイトバランス調節などの各種信号処理を行う。また、画像データ処理回路２１は、選択されている画素モードすなわち記録画素数、及び電子ズームのズーム倍率に応じた画像処理を行う。この画像処理としては、トリミング処理と、画素数変換処理とがある。
【００２９】
トリミング処理は、ＣＣＤイメージセンサ１３が撮影した１６００×１２００画素の画面（撮影範囲）を基準として、この画面からズーム倍率に応じた範囲を切り出すことによって、ズーム倍率に応じた撮影範囲の新たな画面を生成する。また、画素数変換処理では、画面範囲（撮影範囲）を同一にしたまま、画面を構成する画素数を少なくする。トリミング処理では、画面の一部を切り出す処理であるため必要な撮影レンズの解像力が小さくなることはないが、画素数変換処理では、例えばＮ（＞１）個の画素から「Ｎ−１」個の画素を生成するように画素数を少なくし、所望とする画素数に変換するため必要な撮影レンズの解像力が小さくなる。
【００３０】
１６００画素モード（ズーム倍率が１倍）のときには、トリミング処理，及び画素数縮小画像処理は行われない。したがって、１６００×１２００画素分の画像データが画像データ処理回路２１から出力される。
【００３１】
１２８０画素モード下でズーム倍率が１倍のときには、画素数変換処理だけが行われて、１６００×１２００画素分の画像データを基にして１２８０×９６０画素の画像データが生成される。また、１２８０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のときには、トリミング処理だけが行われて、１６００×１２００画素の範囲のうちから１２８０×９６０画素の範囲の切り出しが行われる。
【００３２】
６４０画素モード下でズーム倍率が１倍のときには、画素数変換処理だけが行われて、１６００×１２００画素分の画像データから６４０×４８０画素分の画像データが生成される。また、６４０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のときには、トリミング処理で１６００×１２００画素の範囲から切り出された１２８０×９６０画素分の画像データが、画素数変換処理によって６４０×４８０画素分の画像データに変換される。さらに、６４０画素モード下でズーム倍率が２．５倍のときには、トリミング処理だけが行われて、１６００×１２００画素のうちから６４０×４８０画素の範囲の切り出しが行われる。
【００３３】
ＬＣＤドライバ２２には、画像データ処理回路２１からの画像データが入力される。このＬＣＤドライバ２２は、画像データに基づいてＬＣＤ７を駆動し、ＬＣＤ７に被写体画像を表示する。ＬＣＤドライバ２２は、入力される画像データに対して間引き処理を行うことにより、ＬＣＤ７上に例えば３２０×２４０画素で被写体画像を表示する。
【００３４】
システムコントローラ１４は、画像データ処理回路２１，内蔵メモリ２６，Ｉ／Ｏ回路２７との間でデータの授受を行う。Ｉ／Ｏ回路２７には、操作部５，ズーム操作部６，レリーズボタン９，メモリカード１０が接続されている。操作部５，ズーム操作部６，レリーズボタン９からの各操作信号は、Ｉ／Ｏ回路２７を介してシステムコントローラ１４に送られる。これらの操作信号に基づいてシステムコントローラ１４は各部を制御する。
【００３５】
内蔵メモリ２６としては、データの読み書きが高速なものが用いられている。撮影時には、メモリカード１０に記録すべき画像データがいったん内蔵メモリ２６に書き込まれる。静止画、あるいは動画の撮影完了後に内蔵メモリ２６に記録された画像データがシステムコントローラ１４で読み出され、Ｉ／Ｏ回路２７を介してメモリカード１０に送られて書き込まれる。
【００３６】
再生モード下では、選択された画像の画像データがメモリカード１０から読み出されて内蔵メモリ２６に書き込まれ、この内蔵メモリ２６から順次に読み出されてシステムコントローラ２５，画像データ処理回路２１を介してＬＣＤドライバ２２に送られる。これにより、メモリカード１０に保存されている画像がＬＣＤ７に表示される。
【００３７】
操作部５が操作されて画素モードが切り換えられた場合、またズーム操作部６が操作されてズーム倍率が切り換えられた場合には、その操作内容に応じた指示がシステムコントローラ１４を介して画像データ処理回路２１に対して与えられる。これにより、各画素モード，ズーム倍率に応じたトリミング処理、画素数変換処理が行われる。
【００３８】
また、画素モード，ズーム倍率の組み合わせによって決まる解像力を撮影レンズ１２で得るために、それらの組み合わせに応じたプログラムを選択する指示がシステムコントローラ１４からＡＥ制御回路２０に送られる。
【００３９】
図６に記録画素数及びズーム倍率と、最大絞り値の関係を示す。この例では、画素数変換処理を行わない場合に必要な解像力を絞り値がＦ８のときに得られるが、それ以上に絞り込んだ場合には絞りによる光の回折によって、解像力の低下が生じ必要な解像力を得ることができない。このため画素数変換処理を行わない場合、すなわち１６００画素モードのとき、１２８０画素モード下でズーム倍率が１．２５倍のとき、６４０画素モード下でズーム倍率が２．５倍のときには、最大絞り値がＦ８に制限された高解像力用プログラムを用いてＦ８よりも絞り込まれないようにしている。
【００４０】
前述のように、画素数変換処理を行うことにより、必要な撮影レンズの解像力が低くなる。また、画素数変換処理で画素数を小さくする比率が高いほど必要な撮影レンズの解像力が低くなる。このため、画素数変換処理を行う場合では、必要となる撮影レンズ１２の解像力が低くなった分だけ、絞りを絞り込むことによる回折の影響による撮影レンズ３の解像力の低下を許容している。
【００４１】
この例では、１２８０画素モード下でのズーム倍率１倍の場合と、６４０画素モード下でのズーム倍率１．２５倍の場合では最大絞り値を「Ｆ１１」としており、中解像力用プログラムを用いてＦ１１まで絞り込まれることを許容している。また、６４０画素モード下でのズーム倍率１倍の場合では、最大絞り値をＦ１６」としており、低解像力用プログラムを用いてＦ１６まで絞り込まれることを許容している。
【００４２】
上記のように、記録画素数及び電子ズームのズーム倍率に応じて、撮影レンズに必要な解像力を確保しつつ、適正な露光量が得られる輝度範囲を広げている。
【００４３】
次に上記構成の作用について説明する。例えば静止画の撮影を行う場合には、操作部５を操作して撮影モードを選択してから、静止画モードを選択し、さらに画素モードを選択する。例えば１６００画素モードを選択すると、電子ズームのズーム倍率が１倍であるから、高解像力用プログラムを選択する指示がＡＥ制御回路２０に送られる。
【００４４】
この後にシャッタ羽根１６が開放状態とされ、ＣＣＤイメージセンサ１３が動画を撮影するように連続的に撮影を行う。ＣＣＤイメージセンサ１３で撮影されることにより得られる撮像信号はアンプ１８を介して、Ａ／Ｄ変換器１９，ＡＥ制御回路２０にそれぞれ送られる。そして、撮像信号の信号レベルに基づいてＡＥ制御回路２０によって被写体輝度が調べられ、適正な電荷蓄積量とるようにＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値Ｆが調節される。このときに、ＡＥ制御回路２０は高解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、被写体輝度が非常に高くても絞り値は、高解像力用プログラムの最大絞り値であるＦ８までであり、それを超えて絞り込まれることはない。
【００４５】
一方、Ａ／Ｄ変換器１９に送られた撮像信号は、このＡ／Ｄ変換器１９で画像データに変換される。このときに、１画面分の撮像信号からは１６００×１２００画素分の画像データが生成され、その画像データが画像データ処理回路２１に送られる。
【００４６】
画像データ処理回路２１に入力された画像データは、この画像データ処理回路２１によってガンマ補正，ホワイトバランス調節や、画素モード及びズーム倍率に応じたトリミング処理，画素数変換処理が施されてから、ＬＣＤドライバ２２に送られるが、この場合には１６００画素モードが選択されズーム倍率が１倍となっているから、トリミング処理，画素数変換処理は行われない。
【００４７】
このようにして画像データ処理回路２１からの画像データが次々にＬＣＤドライバ２２に入力されることによって、ＣＣＤイメージセンサ１３で撮影中の被写体画像がＬＣＤ７に動画で表示される。
【００４８】
上記のように１６００画素モードを選択している場合には、電子ズームのズーム倍率は１倍に固定されているが、１２８０画素モードを選択すると１倍の他に、１．２５倍をズーム倍率として選択できるようになる。
【００４９】
操作部５を操作して１６００画素モードから１２８０画素モードに切り換えると、ズーム倍率が１倍となったまま、システムコントローラ１４から画像データ処理回路２１に対して画素数変換処理の指示が与えられる。これにより、画像データ処理回路２１に入力される１６００×１２００画素の１画面分の画像データは１２８０×９６０画素分の画像データに変換されて出力され、ＬＣＤドライバ２２に送られる。画素数変換処理だけを行っているため、ＬＣＤ７上で観察される撮影範囲に変化はない。
【００５０】
また、１２８０画素モード，１倍のズーム倍率が選択された状態となると、中高解像力用プログラムを選択する指示がＡＥ制御回路２０に送られる。これによりＡＥ制御回路２０は、中解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するようになる。このため、被写体輝度が非常に高ければ、この中解像力用プログラムの最大絞り値であるＦ１１まで絞り込まれるようになるが、それを超えて絞り込まれることはない。
【００５１】
１２８０画素モードに切り換えてからズーム操作部６の望遠側ボタン６ａを押圧操作すると、ズーム倍率が１．２５倍となる。ズーム倍率が１．２５倍となると、システムコントローラ１４の指示によって、画像データ処理回路２１はトリミング処理だけを行うようになる。これにより、１６００×１２００画素の画面から１２８０×９６０画素分の画面の切り出しが行われ、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で１２８０×９６０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を１．２５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。
【００５２】
そして、１２８０画素モード，１．２５倍のズーム倍率が選択された状態となると、画素数変換処理が行われないので、必要な撮影レンズ３の解像力は１６００画素モードの場合と変わらなくなるから、１６００画素モードと同じく、ＡＥ制御回路２０に高解像力用プログラムの指示が与えられ、これに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値とが制御される。したがって、最大絞り値がＦ８となり、それを超えて絞り込まれることはなくなる。
【００５３】
６４０画素モードを選択すると、ズーム操作部６を操作することで１倍、１．２５倍の他に、２．５倍をズーム倍率として選択できるようになる。６４０画素モード下でズーム倍率として２．５倍を選択した場合には、１２８０画素モード下で１．２５倍を選択した場合と同様にトリミング処理だけが行われ、１６００×１２００画素の画面から６４０×４８０画素分の画面の切り出され、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で６４０×４８０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を２．５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は高解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ８となる。
【００５４】
６４０画素モード下でズーム倍率として１．２５倍を選択した場合には、トリミング処理と、画素数変換処理とが行われる。まず、トリミング処理により、１６００×１２００画素の画面から１２８０×９６０画素分の画面の切り出しが行われる。続いて、１２８０×９６０画素の画面が画素数変換処理によって６４０×４８０画素に変換される。そして、６４０×４８０画素分の画像データがＬＣＤドライバ２２に送られる。これにより、ＬＣＤ７には、ＣＣＤイメージセンサ１３上で１２８０×９６０画素分の画面範囲が表示されるから、結果として、撮影レンズ３の焦点距離を１．２５倍にした場合と同様な撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は中解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ１１となる。
【００５５】
６４０画素モード下でズーム倍率として１倍を選択した場合には、画素数変換処理だけが行われる。この画素数変換処理では、１６００×１２００画素の画面を６４０×４８０画素に変換する。そして、この６４０×４８０画素分の画像データがＬＣＤドライバ２２に送られるから、ＬＣＤ７には撮影レンズ３の本来の焦点距離で撮影した撮影範囲の被写体画像を観察することができる。また、この場合には、ＡＥ制御回路２０は低解像力用プログラムに基づいて電子シャッタのシャッタ速度と、絞り板１５の絞り値を制御するので、最大絞り値がＦ１６となる。
【００５６】
上記のようにＬＣＤ７に表示される被写体画像を観察しながら、所望とする画素モードの下でズ−ム倍率を選択し、フレーミングを決定してレリーズボタン９を押圧操作する。
【００５７】
レリーズボタン９が押圧されると、いったんシャッタ羽根１６が閉じられてから、シャッタ羽根１６が開放状態とされると同時に、ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが開かれ、絞り板１５で形成された絞り開口を通った光が光電変換されて電荷の蓄積が行われる。このときに、絞り板１５の絞り値及び電子シャッタの組み合わせは、選択されている記録画素数と電子ズームの倍率とによって決まるプログラムに基づいている。したがって、最大絞り値は記録画素数と電子ズームの倍率とによって制限される。
【００５８】
ＣＣＤイメージセンサ１３の電子シャッタが閉じると、その直後にシャッタ羽根１６が閉じられ、このシャッタ羽根１６が閉じられている間に、蓄積された電荷が順番に転送され、撮像信号として出力される。そして、この撮像信号が画像データに変換されたものが画像データ処理回路２１に送られる。
【００５９】
画像データ処理回路２１では、ＬＣＤ７を電子ビューファインダとして機能させている場合と同様に、記録画素数と電子ズームの倍率とに応じてトリミング処理，画素数変換処理を施した画像データをシステムコントローラ１４を介して内蔵メモリ２６に送って書き込む。この後に、内蔵メモリ２６から１画面分の画像データが読み出され、システムコントローラ１４、Ｉ／Ｏ回路２７を介してメモリカード１０に転送されて書き込まれる。
【００６０】
これにより、１６００画素モードを選択していれば、１６００×１２００画素の画像データが１画面分としてメモリカード１０に書き込まれて保存される。また、１２８０画素モードを選択していれば、１２８０×９６０画素の画像データが、６４０画素モードを選択していれば、６４０×４８０画素の画像データが１画面分としてメモリカード１０に書き込まれて保存される。そして、いずれの場合にも、選択されたズーム倍率に応じた撮影範囲の被写体画像になっている。
【００６１】
上記のようにして記録される各画面の画像データは、電子ズームのズーム倍率と記録画素数とに応じて決まる必要な撮影レンズの解像力を確保するように、その撮影時の最大絞り値が制限されているので、十分な解像力を持った高画質の画像となっている。
【００６２】
動画を撮影する場合には、操作部５を操作して動画モードを選択する。動画モードを選択すると、画素モードは６４０画素モードが自動的に選択される。この動画モード下でズーム操作ボタン６を操作すると、６４０画素モードが選択されたまま、ズーム倍率として１倍，１．２５倍，２．５倍のいずれかが選択される。そして、静止画モード下で６４０画素モードが選択されている場合と同様に、選択したズーム倍率に応じてトリミング処理、画素数変換処理が行われ、その画像データがＬＣＤドライバ２２に送られて、撮影中の被写体画像がＬＣＤ７に表示される。
【００６３】
動画を記録したいタイミングでレリーズボタン９を押圧操作すると、その時点で撮影中の画面のトリミング処理、画素数変換処理が行われた画像データから順次にシステムコントローラ１４を介して内蔵メモリ２６に送られて書き込まれる。この画像データの書き込みは、次にレリーズボタン９が押圧操作されるまで継続される。レリーズボタン９が押圧され、内蔵メモリ２６への書き込みが終了すると、内蔵メモリ２６からメモリカード１０に転送されて書き込まれる。これにより、選択されたズーム倍率で動画がメモリカード１０に記録され、動画を構成する各画面は６４０×４８０画素になっている。
【００６４】
このようにして動画モードで動画を撮影する場合においても、静止画モードと同様にＡＥ制御回路２０は、記録画素数と電子ズームのズーム倍率との組み合わせに応じたプログラムにしたがった絞り値と電子シャッタのシャッタ速度の組み合わせでＣＣＤイメージセンサ１３の露光量を制御する。この動画モードでは、６４０画素モードに固定されているから、ズーム倍率に応じてプログラムが切り換えられ、最大絞り値が切り換えられる。
【００６５】
動画モードでは、シャッタ羽根１６が開放状態とされているから、スメアが発生しやすいものの、このデジタルカメラでは、可能な限り絞り込むことができるので、スメアの発生を抑えることができるとともに、必要な解像力を確保できるので画質の劣化が少ない。
【００６６】
上記実施形態では、記録画素数と電子ズームを併用した場合について説明したが、ズーム倍率を一定としたまま記録画素数を切り換える場合、記録画素数を一定としたままズーム倍率を切り換える場合にも本発明を利用することができる。また、ＣＣＤイメージセンサで撮影する例について説明したが、その他の撮像素子を用いてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電子ズームのズーム倍率，変換する記録画素数のいずれか、あるいはその組み合わせに応じて、使用可能な最大絞り値を設定し、必要とされる撮影レンズの解像力を得るようにしているから、画質の低下を招くことなく、ＡＥ連動範囲を広げることができるとともに、動画撮影時にはスメアの発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】最大絞り値がＦ８とされた高解像力用プログラムを示すものである。
【図４】最大絞り値がＦ１１とされた中解像力用プログラムを示すものである。
【図５】最大絞り値がＦ１６とされた低解像力用プログラムを示すものである。
【図６】電子ズームのズーム倍率及び記録画素数の組み合わせに応じた最大絞り値の関係を示すものである。
【符号の説明】
３ 撮影レンズ
５ 操作部
６ ズーム操作部
１０ メモリカード
１３ ＣＣＤイメージセンサ
２０ ＡＥ制御回路
２１ 画像データ処理回路
Claims (2)
- 撮影画面または撮影画面から切り出した画像領域の画素数を指定された記録画素数に変換する変換手段を備えたデジタルカメラにおいて、
前記変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値が大きくなるように設定することを特徴とするデジタルカメラ。 - 電子ズームのズーム倍率を指定するズーム倍率指定手段と、記録画素数を指定する画素数指定手段と、指定されたズーム倍率に応じた画像領域を撮影された画面から切り出して、その画像領域の画素数を指定された記録画素数に変換する変換手段とを備え、前記変換手段による画素数を小さくする比率が高いほど、画素数変換を行わないときの絞り値の上限よりも使用可能な最大絞り値を大きくなるように設定することを特徴とするデジタルカメラ。
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