JPH07107358A

JPH07107358A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH07107358A
Application number: JP5268125A
Authority: JP
Inventors: Koji Watanabe; 孝司渡邉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】光学系がテレ端に位置し且つ電子ズーム手段
の作動領域内で撮像手段の撮像倍率を変化させて撮影を
行っているときに手動ズーム操作によって焦点距離を変
化させた場合に、光学系の焦点距離が撮像素子の倍率分
だけ上乗せされた値とはならずに、通常撮影を行うこと
ができる撮像装置を提供する。【構成】光学系がテレ端に位置し且つ電子ズームの作
動領域内で撮像素子の倍率を変化させつつ撮影を行って
いるとき手動ズーム操作にてズーム操作環２９を操作し
て焦点距離が変化した場合は、検出回路により検出され
た回転角度に基づいて手動操作による光学系の移動量を
算出し（ステップＳ２４）、移動量に応じた分の電子ズ
ーム倍率だけ（ステップＳ２５）光学系をワイド方向へ
移動させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等の撮像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像装置においては、撮像素子
（ＣＣＤ）の撮像面上に結像される撮像情報の一部分を
デジタル変換処理により拡大して一画面のデータとする
電子ズーム手段が備えられている。この電子ズーム手段
では光学ズームのテレ端の撮像情報を拡大してズーミン
グを行なう為、光学ズームと電子ズームとを円滑に連動
させるべく、ズーミングはシーソーボタン等の電動ズー
ムスイッチにより行なうように構成されている。

【０００３】かかる従来のビデオカメラ等の撮像装置に
おいては、変倍機能を有する光学系のテレ端からのみ電
子ズーム機能が作動する構成であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、光学系がテレ端に位置し且つ電子ズー
ム手段を動作させて撮影を行っているときに、手動にて
ズーム操作環を操作して焦点距離をワイド側へ変化させ
ると、光学系の焦点距離はＣＣＤの倍率分だけ上乗せら
れた値となってしまうという問題点があった。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するため
になされたもので、光学系がテレ端に位置し且つ電子ズ
ーム手段を動作させて撮影を行っているときに手動操作
によって焦点距離を変化させた場合に、光学系の焦点距
離が撮像素子の倍率分だけ上乗せされた値とはならず
に、通常撮影を行うことができる撮像装置を提供するこ
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
本発明の第１発明は、画像を電子的に拡大可能な電子ズ
ーム手段と、前記光学系を手動操作により移動させるた
めのズーム操作環と、該ズーム操作環を駆動するアクチ
ュエータと、前記操作環または前記アクチュエータのい
ずれかの回転方向及び回転角度を検出する検出手段と、
前記光学系がテレ端に位置し且つ前記電子ズーム手段が
動作状態であったときに手動操作によって焦点距離を変
化させた場合は、前記検出手段により検出された前記回
転方向及び回転角度を読み込み、前記検出された回転方
向及び回転角度によって算出される光学系の移動量に基
づいて前記電子ズーム手段を作動させ、前記画像の倍率
を変化させるように制御する制御手段とを備えたことを
特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の第２発明は、手動操作可能
なズーム操作環と、画像を電子的に拡大可能な電子ズー
ム手段と、前記画像を光学的に拡大可能な光学ズーム手
段と、光学系がテレ端に位置し且つ前記電子ズーム手段
を動作させて撮影していたときに手動ズーム操作によっ
て光学系の焦点距離を変化させた場合、前記電子ズーム
手段の倍率を一定にしたまま前記手動ズーム操作を行
い、その後前記電動ズームスイッチが操作された場合は
前記光学系の焦点距離を固定しつつ前記電子ズーム手段
を作動させ、前記画像の倍率を電子的に変化させるよう
に制御する制御手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【作用】上記第１発明の構成によれば、光学系がテレ端
に位置し且つ電子ズーム手段が動作状態であったときに
手動操作により焦点距離を変化させた場合には、制御手
段は、検出手段により検出された回転方向及び回転角度
に基づいて光学系の移動量に基づいて電子ズーム手段を
作動させ、画像の倍率を変化させながら撮影を行う。

【０００９】また、上記第２発明の構成によれば、光学
系がテレ端に位置し且つ電子ズームを動作させて撮影し
ていたときに手動ズーム操作によって光学系の焦点距離
を変化させた場合には、制御手段は、電子ズーム系の倍
率を一定にしたまま手動ズーム操作を行い、また、その
後に電動ズームスイッチが操作された場合には、光学系
の焦点距離を固定しつつ電子ズーム手段を作動させ、画
像の倍率を電子的に変化させながら撮影を行う。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
に係る撮像装置であるビデオカメラの構成を示す断面
図、図２は同ブロック図である。図１中、１はビデオカ
メラ本体（撮像装置本体）でその内部には撮影光学系で
ある撮影レンズ２が設けられている。該撮影レンズ２は
固定の前玉レンズ３、変倍レンズ（変倍光学系）４、絞
り５及びフォーカスレンズ６を有している。

【００１２】図２に示す如く、変倍レンズ４はズームモ
ータ７及びそのドライバ８によって、絞り５はＩＧメー
タ９及びそのドライバ１０によって、フォーカスレンズ
６はフォーカスモータ１１及びそのドライバ１２によっ
て、それぞれ後述するシステムコントロール回路（制御
手段）１９の指令に基づいて駆動される。

【００１３】１３は撮影レンズ２によって結像された被
写体像を光電変換して撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮
像素子、１４はバッファアンプ、１５はアナログ信号で
ある撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１６はＡ／Ｄ変換器１５によってデジタル信号に変換さ
れた撮像信号を、例えば１フレーム分記憶するフレーム
メモリ、１７はフレームメモリ１６に対する画像の書き
込み及び読み出しのレート及びアドレスを制御するメモ
リコントロール回路である。このメモリコントロール回
路１７により、フレームメモリ１６に格納された画像の
任意のエリアを読み出すことができる。従って、フレー
ムメモリ１６内の記憶画像の一部のエリアを読み出して
１画面分の大きさに拡大すれば、電子的にズーミングを
行なうことができる。本発明ではこの機能を電子ズーム
と呼ぶ。

【００１４】１８はフレームメモリ１６から読み出され
た画像データを拡大する画像拡大回路で、電子ズーム機
能を動作させるため、フレームメモリ１６より部分的に
読み出した画像データを１画面の画角まで拡大するもの
であり、画像の拡大に伴い各画素間の補間処理を行な
う。従って、フレームメモリ１６から１画面全体を読み
出した場合の拡大率は「１」である。また、画像拡大回
路１８はメモリコントロール回路１７によって画像のフ
レームメモリ１６からの読み出し範囲を可変する動作と
連動して、常に読み出した画像が１画面の大きさとなる
ように動作するもので、システムコントロール回路１９
によって制御される。

【００１５】２０は画像拡大回路１８により出力された
画像信号に対し、デジタル信号のまま所定の信号処理を
行なってビデオ信号に変換するカメラ信号処理回路、２
１はデジタル信号である画像信号をアナログ信号に変換
して映像信号として出力するＤ／Ａ変換器である。ま
た、撮像素子１３より出力され且つＡ／Ｄ変換器１５を
介して出力された撮像信号は、ＡＥ（自動露出）回路２
２、ＡＦ（自動焦点）回路２３へそれぞれ供給され、こ
こで露出状態を示す露出検出信号と、焦点状態を示す焦
点検出信号とがそれぞれ検出され、システムコントロー
ル回路１９へ供給される。

【００１６】システムコントロール回路１９は、ＡＥ回
路２２より出力された露出検出信号に基づいて露出制御
信号を演算して絞り５用のドライバ１０へ出力し、この
絞り５を適正露出状態となるように制御する。また、Ａ
Ｆ回路２３より出力された焦点検出信号に基づいて焦点
制御信号を演算してフォーカスレンズ６用のドライバ１
２へ出力してフォーカスレンズ６を合焦点へ移動制御す
る。

【００１７】また、２４はシーソースイッチなどの２極
接点スイッチから成る電動ズームスイッチであり、電動
ズームスイッチ２４が操作された際に、その操作状態に
応じて変倍レンズ４用のドライバ８へ制御信号を出力
し、この変倍レンズ４を駆動してズーミングを行ない、
また電子ズーム機能を作動させる。これらの光学ズーム
と電子ズームの動作制御は、システムコントロール回路
１９によって行なわれ、この点は本発明の重要な部分で
あり、その詳細は後述する。

【００１８】尚、各種制御に用いられる変倍レンズ４、
フォーカスレンズ６及び絞り５の位置情報は、それぞれ
エンコーダ２５，２６，２７によって検出され、システ
ムコントロール回路１９へ供給される。

【００１９】システムコントロール回路１９は、上述の
ように変倍レンズ４、フォーカスレンズ６及び絞り５の
制御、フレームメモリ１６及び画像拡大回路１８による
電子ズーム機能、その他信号処理等総ての制御を総合的
に行なうもので、マイクロコンピュータによって構成さ
れる。そして、本発明装置における制御動作も、このシ
ステムコントロール回路１９によって行なわれるもので
ある。なお、図１中、２８はズーム操作環２９に設けた
ズーム操作レバー（変倍手動操作体）である。

【００２０】尚、本実施例ではズームレンズ４の位置
（回転方向及び回転角度）はズーム操作環２９に配置さ
れたオートインタラプタ等から成るエンコーダ２５によ
って検出することになっているが、これに代えてズーム
作動モータ７に同様の検知回路を設けてもよい。撮影者
がマニュアル操作によって任意にズーム操作環１３を操
作したときは、その回転方向及び回転角度により、焦点
距離の移動方向が検知される。

【００２１】また、本体１には、後述する光学系のテレ
端検知のためのテレ端検知スイッチ（不図示）が設けら
れている。

【００２２】次に、上記構成の撮像装置の制御動作を図
３乃至図５を参照して説明する。

【００２３】図３は、本撮像装置の作動中のズーム操作
環回転角と撮影倍率との関係を示す図である。同図にお
いて、線（ＬＩＮＥ）１は光学倍率変化を示しており、
ＰＯＩＮＴ１は光学変化による倍率変化のテレ端であ
る。ＬＩＮＥ２は電子ズーム機能による倍率変化を示
す。ＬＩＮＥ３は従来の撮像装置による電子ズーム機能
の撮影倍率が最高倍率になった状態でズーム操作環２９
を作動させた場合のズーム倍率変化の一例を示し、ＬＩ
ＮＥ４，５は本発明に係る撮像装置によるズーム倍率変
化の一例をそれぞれ示している。

【００２４】図４及び図５は、本実施例の撮像装置の制
御手順を示すフローチャートである。まず、図４におい
て、ステップＳ１，２は電動ズームスイッチ２４によっ
て焦点距離をテレ（ＴＥＬＥ）側へ移動している状態で
あり、図２に示すＰＯＩＮＴ１にあたる。ズーム作動中
は光学焦点位置を検知しており、ステップＳ３において
光学系がテレ端に達した後も、電動ズームスイッチ２４
がテレ側へオン（ＯＮ）の場合には（ステップＳ４）、
ズームモータ７をオフ（ＯＦＦ）にして（ステップＳ
５）、電子ズームを行う（ステップＳ６、図２のＬＩＮ
Ｅ２）。

【００２５】ステップＳ４において電動ズームスイッチ
２４がオフになったときには、ステップＳ７に進んでズ
ームモータ７をオフにし、待機状態となる。待機状態か
ら電動ズームスイッチ２４がワイド側へオンとなった場
合には（ステップＳ８）、電子ズームをオンにして電子
ズーム倍率を低くしワイド（ＷＩＤＥ）方向へ移動する
（ステップＳ９）。電動ズーム倍率が１倍となったとき
（ステップＳ１０、図２のＰＯＩＮＴ１）、電子ズーム
をオフにし（ステップＳ１１）、その後においても電動
ズームスイッチ２４がワイド方向に押されていたときは
（ステップＳ１２）、システムコントロール回路１９の
制御によってズームモータ７を作動させ（ステップＳ１
４）、このズームモータ７とギア構造にて結合されてい
るズーム操作環２９を回転させて焦点距離を変化させ、
ワイド側ズームを行う。また、前記ステップＳ１２にお
いて非操作であれば本制御動作を終了する（ステップＳ
１３）。

【００２６】また、前記ステップＳ７での待機状態か
ら、電動ズームスイッチ２４がオフのまま（ステップＳ
８）マニュアル操作にてズーム操作環２９を回転させた
場合には、テレ端検知スイッチがオン状態からオフ状態
になり、ズーム操作環２９の回転の検知待ち状態となる
（ステップＳ１５）。

【００２７】この状態で、電動ズームスイッチ２４がテ
レ側に押された場合には（ステップＳ１６）、システム
コントロール回路１９の制御によってズームモータ７を
作動させ、ズーム操作環２９を回転させて焦点距離を変
化させ、テレ側ズームを行う（ステップＳ１７、図２の
ＬＩＮＥ１）。そして、ステップＳ１８でテレ端を検知
した後も電動ズームスイッチ２４が押されていた場合に
はステップＳ４へ戻る（ステップＳ１８）。

【００２８】また、上記ズーム操作環２９の回転検知待
ち状態から電動ズームスイッチ２４がワイド側に押され
た場合には（ステップＳ１６）、システムコントロール
回路１９の制御によって電子ズームをオンにして（ステ
ップＳ１９）、電子ズーム倍率を低くしてワイド方向へ
移動する（ステップＳ２０、図２のＬＩＮＥ２）。電動
ズーム倍率が１倍になったとき（ステップＳ２１、図２
のＰＯＩＮＴ１）、電動ズームスイッチ２４がまだワイ
ド側へ押されていたときには（ステップＳ２２）、シス
テムコントロール回路１９の制御によってズームモータ
７を作動させてズーム操作環２９を回転させ焦点距離を
変化させる（ステップＳ２３、図２のＬＩＮＥ１）。ま
た、前記ステップＳ２２において電動ズームスイッチが
テレ側へ押されたときは、ステップＳ１７へ進む。

【００２９】前記ステップＳ１５において、撮影者がズ
ーム操作環２９を操作しマニュアル操作にて焦点距離を
変化させたことをズーム操作環２９の回転により検知す
ると、エンコーダ２５によってズーム操作環２９の回転
方向と回転角度と回転速度とを検出し（ステップＳ２
４）、現在の電子ズーム倍率と回転角度と回転速度とに
基づいて演算されたデータに基づいて（ステップＳ２
５）電動ズーム倍率を低くして、ワイド方向へ移動する
（ステップＳ２６、図２のＬＩＮＥ４，ＬＩＮＥ５）。
この後もズーム操作環２９の回転が検知され続けていた
場合には（ステップＳ２７）、該ズーム操作環２９の回
転方向を検知し（ステップＳ２８）、ワイド方向への回
転が検知されている間は、電子ズームの倍率が１倍にな
るまでステップＳ２４とステップＳ２８との間を繰り返
す。ステップＳ２７でズーム操作環２９の回転が停止し
たことが検知された場合には、電子ズームの倍率移動を
停止し（ステップＳ３１）、ステップＳ１５へ戻る。

【００３０】また、前記ステップＳ２８でズーム操作環
２９のテレ側への回転が検出したときは、電子ズームの
倍率変化を停止する（ステップＳ２９）。その後、ズー
ム操作環２９の回転がテレ側に移動し続け、テレ端を検
出したときは（ステップＳ３０）ステップＳ１５へ戻
る。また、テレ端が検出されないままズーム操作環２９
の回転が停止した場合には、ステップＳ２８へ戻る。

【００３１】このように、本実施例によれば、光学系が
テレ端に位置し（ステップＳ３）、且つ電子ズームを動
作させつつ撮影を行っているとき（ステップＳ８）、手
動ズーム操作にてズーム操作環２９を操作して焦点距離
が変化した場合（ステップＳ１５）は、エンコーダ（検
出回路）２５により検出された回転角度に基づいて手動
ズーム操作による光学系の移動量を算出し（ステップＳ
２４）、移動量に応じた分の電子ズーム倍率だけ（ステ
ップＳ２５）光学系をワイド方向へ移動させるようにし
たので、従来のように撮影光学系の焦点距離は撮像手段
の倍率分だけ上乗せられた焦点距離とはならず、通常の
撮影を行うことができるようになる。

【００３２】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
を、図６及び図７を参照して説明する。

【００３３】なお、本実施例において撮像装置の構成
は、上述した第１実施例と同一であるので、その説明は
省略する。

【００３４】図６及び図７は、本実施例に係る撮像装置
の動作を説明するためのフローチャートである。図６に
おいて、ステップＳ５１〜ステップＳ６４は、上述した
第１実施例の図４におけるステップＳ１〜ステップＳ１
４と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

【００３５】図５のステップＳ５７における待機状態か
ら、電動ズームスイッチ２４がオフのまま（ステップＳ
５８）、マニュアル操作にてズーム操作環２９を回転さ
せた場合には、テレ端検知スイッチがオン状態からオフ
状態になり（ステップＳ６５）、電動ズームスイッチ２
４の入力待ちとなる。また、テレ端検知スイッチがオン
のままであるときは、本制御動作を終了する。

【００３６】この状態で、電動ズームスイッチ２４がテ
レ側に押された場合には（ステップＳ６６）、システム
コンロール回路１９の制御によってズームモータ７を作
動させ、ズーム操作環２９を回転させて焦点距離を変化
させ、テレ側ズームを行う（ステップＳ６７）。そし
て、ステップＳ６８でテレ端を検知した後も電動ズーム
スイッチ２４が押されていた場合にはステップＳ５４へ
戻る。

【００３７】また、電動ズームスイッチ２４がワイド側
に押された場合には（ステップＳ６６）、システムコン
トロール回路１９の制御によって電子ズームをオンにし
て（ステップＳ６９）、電子ズーム倍率を低くしてワイ
ド方向へ移動する（ステップＳ７０）。電動ズーム倍率
が１倍になったとき（ステップＳ７１）、電動ズームス
イッチ２４がまだワイド側へ押されていた場合には（ス
テップＳ７２）、システムコントロール回路１９の制御
によってズームモータ７を作動させることによりズーム
作動環２９を回転させ焦点距離を変化させ（ステップＳ
７３）、ステップＳ６２に進む。また、前記ステップＳ
７２において電動ズームスイッチ２４がテレ側へ押され
たときは、前記ステップＳ６７へ進む。

【００３８】このように、本実施例によれば、光学系が
テレ端に位置し且つ電子ズームを動作させつつ撮影を行
っているとき、手動ズーム操作にてズーム操作環２９を
操作して焦点距離がテレ側へ変化した場合は電子ズーム
倍率を一定にしたまま手動ズーム操作を行い（ステップ
Ｓ６７，ステップＳ６８）、その後、焦点距離がワイド
側へ変化した場合は光学系の焦点距離を一定にしたまま
電子ズームをオンにして電子ズーム倍率を低くし、さら
に焦点距離がワイド側に変化するように電動ズームスイ
ッチが押されたときに電子ズームの倍率を下げるように
した（ステップＳ６９，ステップＳ７０）ので、上述し
た第１実施例と同様に、撮影光学系の焦点距離は撮像手
段の倍率分だけ上乗せられた焦点距離とはならないよう
に制御しながら、通常の撮影を行うことができるように
なる。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の撮像
装置によれば、画像を電子的に拡大可能な電子ズーム手
段と、前記光学系を手動操作により移動させるためのズ
ーム操作環と、該ズーム操作環を駆動するアクチュエー
タと、前記操作環または前記アクチュエータのいずれか
の回転方向及び回転角度を検出する検出手段と、前記光
学系がテレ端に位置し且つ前記電子ズーム手段が動作状
態であったときに手動操作によって焦点距離を変化させ
た場合は、前記検出手段により検出された前記回転方向
及び回転角度を読み込み、前記検出された回転方向及び
回転角度によって算出される光学系の移動量に基づいて
前記電子ズーム手段を作動させ、前記画像の倍率を変化
させるようにしたので、従来のように撮影光学系の焦点
距離は撮像手段の倍率分だけ上乗せられた焦点距離とは
ならず、通常の撮影を行うことができるという効果が得
られる。

【００４０】また、請求項２の撮像装置によれば、手動
操作可能なズーム操作環と、画像を電子的に拡大可能な
電子ズーム手段と、前記画像を光学的に拡大可能な光学
ズーム手段と、光学系がテレ端に位置し且つ前記電子ズ
ーム手段を動作させて撮影していたときに手動ズーム操
作によって光学系の焦点距離を変化させた場合、前記電
子ズーム手段の倍率を一定にしたまま前記手動ズーム操
作を行い、その後前記電動ズームスイッチが操作された
場合は前記光学系の焦点距離を固定しつつ前記電子ズー
ム手段を作動させ、前記画像の倍率を電子的に変化させ
るようにしたので、上述した請求項１と同様の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る撮像装置の概略構成
を示す断面図である。

【図２】同装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】同装置の作動中のズーム操作環回転角対撮影倍
率の関係を示す図である。

【図４】同装置の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図５】同装置の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明の第２実施例に係る撮像装置の制御手順
を示すフローチャートである。

【図７】同装置の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

７ズームモータ（アクチュエータ）１９システムコントロール回路（制御手段、電子ズー
ム手段、光学ズーム手段）２４電動ズームスイッチ２５エンコーダ（検出手段）２９ズーム操作環

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を電子的に拡大可能な電子ズーム手
段と、前記光学系を手動操作により移動させるためのズーム操
作環と、該ズーム操作環を駆動するアクチュエータと、前記操作環または前記アクチュエータのいずれかの回転
方向及び回転角度を検出する検出手段と、前記光学系がテレ端に位置し且つ前記電子ズーム手段が
動作状態であったときに手動操作によって焦点距離を変
化させた場合は、前記検出手段により検出された前記回
転方向及び回転角度を読み込み、前記検出された回転方
向及び回転角度によって算出される光学系の移動量に基
づいて前記電子ズーム手段を作動させ、前記画像の倍率
を変化させるように制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする撮像装置。
【請求項２】手動操作可能なズーム操作環と、画像を電子的に拡大可能な電子ズーム手段と、前記画像を光学的に拡大可能な光学ズーム手段と、光学
系がテレ端に位置し且つ前記電子ズーム手段を動作させ
て撮影していたときに手動ズーム操作によって光学系の
焦点距離を変化させた場合、前記電子ズーム手段の倍率
を一定にしたまま前記手動ズーム操作を行い、その後前
記電動ズームスイッチが操作された場合は前記光学系の
焦点距離を固定しつつ前記電子ズーム手段を作動させ、
前記画像の倍率を電子的に変化させるように制御する制
御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。