JP2900962B2

JP2900962B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP2900962B2
Application number: JP4273590A
Authority: JP
Inventors: 邦雄大塚; 暁横井
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH06105210A

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
置に関し、特に、その光学系の改良に係り、種々の撮影
態様を簡便な操作により可能とし、しかも迅速に合焦動
作を比較的少ないメモリ容量値で実現にした撮像装置に
関する。

【０００２】

【技術的背景】ビデオカメラ等の撮像装置の重要な機能
の１つに、自動的に合焦動作するオートフォーカス(Aut
o Focus;以下“ＡＦ”とも記載する）がある。このＡＦ
機能には大別してアクティブ方式とパッシブ方式の２つ
があり、アクティブ方式は赤外線ＡＦに代表されるよう
に被写体に向けて赤外線等の距離測定用信号（測距信
号）を装置側より発射し、その信号と反射してきた信号
とを解析することによりＡＦを行なう方式である。一
方、パッシブ方式は山登りＡＦ，ずれ検知ＡＦに代表さ
れるように、レンズ系を介して撮像素子上に得られる被
写体の光学像を光電変換し、その電気信号の高域成分の
レベル変化によりＡＦを行なう方式である。

【０００３】従来はアクティブ方式ＡＦが主流であった
が、レンズの高倍率化，小型化，更にはＡＦと各種機能
との連動等に伴い、パッシブ方式ＡＦが注目されてきて
いる。その中でも山登りＡＦ｛ビデオＡＦ或いはコント
ラストＡＦとも呼ばれる｝は、上記ずれ検知ＡＦに比べ
て、ＡＦ用の光学像を電気信号に変換するセンサを、Ｃ
ＣＤ等の撮像素子と共用できるので、測距のためのデバ
イスを他に設ける必要がなく、純電気的に簡潔なシステ
ムでＡＦを実現できるので、現在では多くのメーカーが
採用している。本発明に係る撮像装置も、このＡＦ方式
の採用を前提としている。

【０００４】

【従来の技術】この種の撮像装置の主として光学系につ
いて、図３を参照して説明する。図３は従来のズーム機
能及びオートフォーカス機能を備えた撮像装置２の概略
ブロック図であり、光学系１０は、第１のレンズ系であ
る前玉系３０，第２のレンズ系であるズーム（変倍）系
３１，及び第３のレンズ系である結像系３２により大略
構成されている。被写体（図示せず）からの撮像光Ａ
は、光学系１０及び図示しない光学フィルタを介して、
フィルタとＣＣＤ（「ＣＣＤイメージセンサ」とも呼ば
れる）とから成る固体撮像素子（以下「撮像素子」と略
記する）２９の表面に結像し、ここで光電変換され、輝
度信号に変調色信号が多重された電気信号が出力され
て、次段の相関自乗サンプリング回路（図示せず）によ
り、間歇信号が連続信号として取り出され、映像信号処
理回路３７において周知の信号処理が施されて映像信号
に準拠した信号が得られる。

【０００５】一方、上記相関自乗サンプリング回路（撮
像素子２９）からの出力を、図示しないＧＣＡ（ゲイン
コントロール）回路，ＢＰＦ又はＨＰＦ（帯域濾波器又
は高域濾波器）等を介して検波器に供給して所定の高域
成分を取り出し、合焦した時に最大レベルとなる焦点電
圧を得て、この焦点電圧をＡＦ回路５に供給する構成と
なっている。このＡＦ回路５で制御信号を生成し、結像
系駆動手段６を妥当な方向に駆動して、結像系３２を光
軸上の合焦位置に移動させるわけである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる一般的な撮像装
置２において、光学系１０を構成する前玉系３０，ズー
ム系３１，及び結像系３２の各レンズ系３０はレンズ筐
筒に対して着脱不能な構成となっており、そのズーム倍
率は通常６〜８倍程度であり、その範囲外の望遠や広角
での撮影を行なおうとする場合には、別途テレコンバー
ジョンレンズ１７やワイドコンバージョンレンズ等を前
玉系３０の前方に装着脱しなければならないので面倒で
あり、装着に手間どるので録画チャンスを逸しかねない
という問題点があった。しかもこれらのレンズは、一般
に２枚以上のレンズで構成されるため、装着時の装置全
体の形状が大きくなってしまう欠点があった。

【０００７】また、従来のこの種の装置２を用いて、顕
微鏡モードで近接撮影（マイクロリング）をしようとす
る場合には、像面の移動を補正するのに結像系３２を光
軸上で移動すると共に、ズーム系３１を広角端側とする
構成としていた。従って、近接撮影をしようとする場合
の光学系全体の焦点距離は、基本的に短焦点側にあるの
で、必ずしも充分な撮影倍率が得られるものではなかっ
た。

【０００８】ところで、前記の如き方式のＡＦ制御は、
手動操作に比べて便利であるが、ズーム倍率を上げれば
上げるほど、合焦するまでに時間がかかり、ズーム倍率
の変化速度に合焦動作が追いつかないという欠点があっ
た。そこで最近、レンズ筐筒内にズーム倍率等を検出す
る位置センサ（後述する図１の４５等）を設け、種々の
被写体距離毎に定まる後述の図４示の如きズーム曲線デ
ータを、図４よりも更に細かな間隔で数倍の本数のデー
タを、ＲＯＭ等の記憶手段にデータテーブルとして備え
ておき、ズーム動作時にはそれらのデータを基にＡＦを
行なう技術も開発されてきた。これにより、迅速な合焦
動作を実現できるようになったが、ＡＦ精度を高めるた
めにはデータ量を増加せねばならず、しかも前玉系３０
の位置を短時間で変化させて撮影倍率を可変するものに
対応させようとすると、一層大容量のメモリが必要とな
り、しかも前玉系３０の位置に対応した新しいデータテ
ーブルを用いた合焦動作を行なうための時間がかかり、
その間合焦しない状態となる等の問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するために、第１乃至第３のレンズ系を有してレン
ズ筐筒により一体化された光学系と、該光学系からの撮
像光を光電変換する撮像素子とを備え、上記第２のレン
ズ系を光軸上で移動させることによりズーム動作を行な
い、上記第３のレンズ系を光軸上で移動させることによ
り合焦動作を行なうよう構成した撮像装置において、上
記第１のレンズ系を、通常の取付け位置より前方に所定
距離突出し得、又は更にレンズ筐筒より取り外せる構成
とし、該第１のレンズ系の取付け状態を検出する第１の
位置センサと、上記第２及び第３のレンズ系の位置を夫
々検出する第２及び第３の位置センサと、該第１のレン
ズ系の取付け状態毎に主たる被写体距離におけるズーム
トラッキング情報を記憶する記憶部と、上記第１のレン
ズ系の取付け状態が変化した際に該記憶部からのデータ
と上記第１乃至第３の位置センサからの位置情報を基に
上記第３のレンズ系の移動すべき距離又は移動後の位置
を算出して移動用制御信号を出力する演算回路と、上記
第３のレンズ系の移動すべき距離又は移動後の位置を算
出する際に用いられる比例係数の内最新のものを記憶す
るための第２の記憶部とを備え、上記第１の位置センサ
からの情報（フォーカスジャンプ指令）により上記第３
のレンズ系が合焦のために移動する動作が終わらない内
に再度フォーカスジャンプ指令が出された場合、或い
は、マニュアルフォーカスモードに設定中にフォーカス
ジャンプ指令により上記第３のレンズ系が移動した後、
ズーム動作による該第３のレンズ系の移動が生じる前に
フォーカスジャンプ指令が再度出された場合に、上記第
２の記憶部に記憶された比例係数を上記演算回路で使用
して上記移動すべき距離又は移動後の位置を算出するよ
う構成したことを特徴とする撮像装置を提供するもので
ある。

【００１０】

【実施例】本発明の撮像装置の一実施例について、図面
を用いて詳細に説明する。図１は本発明の撮像装置１の
概略ブロック図であり、この図において前記図３に示し
た従来装置２と同一構成個所には同一符号を付してい
る。本発明の撮像装置１における光学系１０は、凸レン
ズ30ａより成る前玉系（第１のレンズ系）３０と、凹レ
ンズ31ａ，31ｂより成るズーム系（第２のレンズ系）３
１と、凸レンズ32ａ，凹レンズ32ｂ，凸レンズ（系）32
ｃより成る結像系（第３のレンズ系）３２とを、光軸上
に順次配置して構成される。また、２８はアリイス（絞
り器）であり、その絞り量は周知の制御回路で自動制御
される。

【００１１】なお、以下の説明では、光学ビートを除去
するための水晶ローパスフィルタ等の光学フィルタ３３
とＣＣＤ等の撮像素子２９とを、便宜上まとめて撮像系
３４と称することにするが、上記光学系１０にこの撮像
系３４を含んで「広義の光学系」と称される場合もあ
る。かかる構成において、被写体からの撮像光Ａは光学
系１０，光学フィルタ３３を介して撮像素子２９の表面
に結像され、ここで電気信号に変換（光電変換）され
る。

【００１２】電気回路系は、映像信号処理回路３７とＡ
Ｆ（オートフォーカス）回路５に大別されるが、映像信
号処理回路３７の方は本発明の主旨に直接関係しないの
で説明を省略し、以下、ＡＦ回路５の具体的な構成及び
動作についてのみ説明する。

【００１３】ＡＦ回路５は、図１示の如く、ＢＰＦ（Ｈ
ＰＦでも可）３８，ゲインコントロールアンプ（以下
“ＧＣＡ”と記す）３９，エリアセンシング回路４１，
Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器４２，及び演算回
路（マイクロコンピュータやＲＯＭ５５，ＲＡＭ５６等
の記憶部を含む）４０，モータドライブ回路（以下単に
「ドライブ回路」とも記す）４８，４９等で構成され
る。

【００１４】また、５４は手動操作用のズームスイッ
チ、５１はズーム駆動用のモータ、５２，５３はＡＦ用
モータ（例えばパルスモータを使用）、５０はモータ５
１駆動用のドライブ回路、４３〜４７は位置センサ｛夫
々４６，４７が第１；４５が第２；４３又は４４が第３
の位置センサに相当する｝、２５〜２７は撮像素子位置
又はレンズ位置の移動力伝達用のアクチュエータであ
る。即ち、撮像素子２９又は凹レンズ32ｂのいずれか一
方を、演算回路４０からの制御信号により光軸２３に沿
って前又は後に移動させることにより、フォーカシング
（合焦動作）が行なわれるが、以下の説明では、結像系
３２を構成する凹レンズ32ｂを用いてフォーカシングを
行なうものとする。

【００１５】かかる電気系の回路構成において、撮像系
３４からの出力信号は、増幅器３６にて適宜増幅され
て、ビデオ回路３７及びＡＦ回路５に供給される。ＡＦ
回路５では、まずＢＰＦ３８にてオートフォーカスに必
要な高帯域の周波数成分が選択伝送され、ゲインコント
ロールアンプ（以下“ＧＣＡ”とも記す）３９で適当な
レベルに設定された後、エリアセンシング回路４１に供
給される。このエリアセンシング回路４１で合焦エリア
部｛合焦用の電気信号を得るためのエリアで、全視域
（画角）の内の中央付近を指定している｝抜き出され
て、高域成分のレベル変化が検波され、この検波された
信号が次段のＡ／Ｄ変換器４２においてデジタル信号に
変換される。そして、この信号が焦点電圧情報として演
算回路４０に供給される。

【００１６】この演算回路４０には、複数のズームトラ
ッキングデータ｛例えば後述の図４に示すように、被写
体距離が∞ｍ（無限大）や１．１ｍ等でのズームトラッ
キング曲線のデータ｝等を記憶させたＲＯＭ５５が搭載
されている。そしてこの演算回路４０は、位置センサ４
３からフォーカス素子である第３のレンズ系３２｛より
細かくは、これに含まれる凹レンズ３２ｂ｝の位置情報
（フォーカスポジション）を、位置センサ４５からズー
ムレンズ系３１の位置情報（フォーカスポジション）を
位置センサ４６，４７から前玉系３０の位置情報（又は
取付け情報）を夫々入力し、これらの情報を参照して焦
点電圧を生成し、逐次レベル比較して差分電圧を算出
し、この差分電圧のレベルの大小及び符号変化を検出
し、位置センサ４３，４５〜４７からの位置情報とによ
り合焦位置を算出し、或いは図４のズームトラッキング
データを用いて、このデータや算出結果をドライブ回路
４８に供給してモータ５２を駆動することにより、凹レ
ンズ３２ｂを光軸２３に沿って合焦位置に移動させる構
成としている。

【００１７】ところで、本発明装置１における前玉系３
０の構成，取付け位置（又は取付け態様）の具体例とし
ては、図２に詳細に示すように、前玉系３０をレンズ筐
筒９に対して、光軸上前方に所定距離（例えば約２mm）
シフト（突出）させる構成としている。図２は撮像装置
１における前玉系シフト動作等を説明するための分解部
分斜視図である。図中、１１，１２は捩子山、13ａ，13
ｂは板発条等のバネ部材、１４は操作釦、１５は鍔部、
15ａ〜15ｃは鍔部１５に削設された溝部、16ａ〜16ｃは
シフト領域を制限するための突起（ストッパ）であり、
その他、前記図１と同一構成要素には同一符号を付し
て、詳細な説明を省略する。

【００１８】かかる構成において、通常モード（例えば
８倍ズーム）時には両捩子山１１，１２の噛合により、
前玉系３０はレンズ筐筒９に安定的に係合されているの
で、手動のズームスイッチ５４の操作等により、前記従
来装置２と同様のズーム動作やＡＦ動作が行なわれる。

【００１９】通常モード以上の望遠撮影を望む場合に
は、前玉系３０の周囲（操作釦１４に指をかけると一層
便利）を掴んで矢印α方向に所定角度（例えば10°）手
動で回動させる。すると両捩子山１１，１２の噛合が外
れ、バネ部材13ａ，13ｂの押圧力により前玉系３０を前
方（図１に二点鎖線で示す突出位置）に素早く直進シフ
トさせるわけである。なお、突出位置は、前玉系３０側
の鍔部１５がレンズ筐筒９側の突起16ａ〜16ｃにより掴
持（係止）されることにより定まる。これにより、テレ
コンバーションレンズをわざわざ装着することなく、比
較的簡単な構成で一層の長焦点距離化を図ることができ
ると共に、前玉系３０は素早く突出するので、録画チャ
ンスを逸する虞れが殆どなくなった。

【００２０】また、この拡大された望遠撮影状態（以下
「シフトモード」と記す）から元の標準モードに戻すに
は、前玉系３０の周囲を掴み、これをバネ部材13ａ，13
ｂの押圧力に抗して押し当ててから矢印αとは逆の方向
に所定角度（例えば10°）手動で回動させれば良い。

【００２１】一方、シフトモード時において、操作釦１
４を指で押して、図示しない係止機構を解除し乍ら更に
前玉系３０を矢印α方向に回動させると、鍔部１５に削
設されている溝部15ａ〜15ｃを突起16ａ〜16ｃが挿通す
ることにより前玉系３０がレンズ筐筒９から外れて、レ
ンズ系(10)は例えばｆ＝４mmの超広角レンズとなる｛こ
の状態を「超広角モード」と呼ぶことにする｝。即ちＭ
Ｆ（マルチファンクション）レンズが実現され、これに
より、拡大望遠より超広角までの充分な撮影倍率が、非
常に簡単な構成で得られるわけである。

【００２２】図２にも示した位置センサ４６，４７は、
上記前玉系３０の各状態（標準モード，シフトモード，
超広角モード）を演算回路４０に夫々伝える働きをす
る。即ち、例えば位置センサ４６からの信号のみがＨ(H
igh level)ならシフトモード，位置センサ４７からの信
号もＨなら超広角モード、両位置センサ４６，４７とも
Ｌ(Low level）なら標準モードであると演算回路４０は
判断する。

【００２３】ところで、前玉系３０の位置が標準モード
からシフトモードに，又はその逆方向に，或いは超広角
モードに変化した際には、撮像素子２９における合焦状
態が、特に望遠（ズームアップ）時に崩れるので、ＡＦ
回路５等を働かせて極力速やかに合焦動作を行なわなけ
ればならないが、本発明装置１では後述のようにしてＡ
Ｆ動作を行なうことにより、素早いＡＦ動作（以下「フ
ォーカスジャンプ」と記す）を実現した点にも特徴を有
する。以下、本発明装置１におけるズームトラッキング
動作について、図４〜６のズーム曲線特性図を参照して
説明する。

【００２４】図４〜６の横軸にはフォーカス素子（本実
施例では凹レンズ32ｂ）をパルスモータ４８で光軸方向
に移動させる際の、特定位置からの駆動パルス数をフォ
ーカスポジションとして取り、縦軸にはズーム系３１の
可動範囲を例えば 210（20〜230)分割したものを尺度と
し、ズーム系３１の位置を位置センサ４５からの位置情
報（ズームポジション）として取っている。横軸のフォ
ーカスポジションと縦軸のズームポジションとの交点
が、このライン（ズーム曲線）上に存在する時にピント
が合った（合焦した）状態となる。なお、図５及び図６
は、モード変更時におけるフォーカスジャンプ動作を説
明するために、図４における代表的なズーム曲線を、夫
々取出したものである。

【００２５】従って、前記各モード毎に、図４に示す数
本のラインに沿ったデータを予め記憶させたＲＯＭ(Rea
d only Memry）５５を演算回路４０内等に設けておき、
位置センサ４６，４７からのモード検出データと、位置
センサ４５からのズームポジションデータと、位置セン
サ４３からのフォーカスポジションデータとを演算回路
４０に取込んで演算することにより、迅速な合焦動作が
できるようになる。なお、図４示の例では、被写体距離
が1cm(マクロモード),42cm,60cm(シフトモードのみ),1.
1m,2.4m,及び∞m(無限大）のみ描いているが、必要に応
じて他の被写体距離のデータもＲＯＭ等に記憶させても
良く、逆に、被写体距離が例えば42cm程度の近距離では
両モード間の差は図４示の如く殆ど無いので、両者の中
間値のみを記憶させるようにしても良い。また、図示は
しないが、前玉系３０を外して超広角モードにした場合
のデータも記憶させると一層便利である。

【００２６】この図４では、夫々実線が標準モード時、
点線がシフトモード時のズーム曲線の代表例であり、各
曲線に付した数字は被写体距離（合焦される被写体の装
置１からの距離）を示している。この図から、シフトモ
ード時では焦点距離が遠くなればなるほど、ズームアッ
プ（テレ）時のパルス数を多くする必要があることが分
る。また、被写体距離が大きくなるほど両モード間の差
は大きくなっている。

【００２７】ところで、この図において、フォーカスポ
ジションを、被写体距離0.01ｍのズーム曲線（及びフォ
ーカスポジション=20)より右側，及び被写体距離∞ｍの
ズーム曲線より左側（図５の５Ｄ及び図６の６Ｄ）の領
域は原理的に不要なので、各モードともこれらの領域に
はフォーカス素子が進入しないよう、例えば演算回路４
０より制限信号がドライブ回路４８に供給される。この
機能を、以下“フォーカスリミッタ”と呼ぶことにす
る。

【００２８】次に、本発明装置における、モード変更時
の具体的な合焦動作について、図７のフローチャートを
併せ参照して説明する。始めは前玉系３０が標準モード
の状態にあり、その時点でのフォーカスポジションは、
例えば図５の点Ｐ₁の位置とする。即ち、ズームポジシ
ョンは図５示の如く 170であり、このズームポジション
での被写体距離 1.1ｍ，及び∞ｍのズーム曲線上の各点
を夫々Ｎ₁，Ｆ₁とする。更に、演算回路４０内には、
ＲＡＭ(Random Access Memry）５６をも備えて、後述す
る方法で測定，演算した比例係数をγ′として記憶し、
且つ毎回更新されるようソフトウェア的に構成されてい
るものとする。

【００２９】今、標準モードから前記した操作方法によ
りシフトモードに切換られると（ステップ）、モード
変化を位置センサ４６からの情報で演算回路４０が認識
して、直ちに各位置センサ４３，４５からのデータを設
定する（ステップ）。そして、記憶されている比例係
数γ′を使用すべきか否かを調べて（ステップ）、後
述の理由により使用すべきならそれを使用し、すべきで
なければ新に比例係数γの値を、次式より算出する（ス
テップ）。

【００３０】 γ＝（Ｆ₁−Ｐ₁）／（Ｆ₁−Ｎ₁） ………… (1) なお、この式(1) 中のＦ_1,Ｐ_1,Ｎ₁は、図５における各
点Ｆ_1,Ｐ_1,Ｎ₁の横軸の値（フォーカスポジションデー
タ）である。

【００３１】次に、移動すべきフォーカスポジションを
（ズームポジションは不変）、図６に示すようにＰ₂と
すると、（Ｆ₁−Ｐ₁）：（Ｆ₁−Ｎ₁）＝（Ｆ₂−Ｐ
₂）：（Ｆ₂−Ｎ₂）が成立つので、上記比例係数γ
（比例係数γ′を使用すべき時はこれをγとする）を用
いて、次式により目的のフォーカスポジションが算出さ
れる（ステップ）。

【００３２】Ｐ₂＝Ｆ₂−γ（Ｆ₂−Ｎ₂） ………… (2) その際、比例係数γをγ′としてＲＡＭに記憶しておく
（ステップ）。従って、モード変更の際にこのγ′を
使用できれば、演算速度が速くなり、フォーカスジャン
プがスムーズになるメリットが生ずる。

【００３３】上式(2) の算出結果がでると、前記フォー
カスリミッタ（フォーカス素子が通常動ける領域の制
限）を解除して（ステップ）、上記フォーカス素子
（32ｂ）を点Ｐ₂の位置に移動させる（ステップ，
）。フォーカス素子の移動が終了すると、フォーカス
リミッタを再び設定する（ステップ(10)）。なお、シフ
トモードから標準モードへの移行も、動作の基本的順序
は同じであるが、図５と図６（更に図４）を見比べると
明らかなように、図６の点Ｐ₂の位置は図５では領域５
Ｄ，即ちフォーカス素子が通常動ける領域の外側とな
る。従って、モード変更時にはフォーカスリミッタを解
除するわけである。

【００３４】ところで、現在のフォーカスポジションＰ
₁が、例えば図５における５Ａの領域にある場合、両モ
ード間のズーム曲線の位置は図４の如く比較的に近接し
ているので、フォーカス素子が止まっているときには、
前玉系３０の状態（モード）が変化しても、フォーカス
素子が移動しないよう設計（演算回路４０内のマイコン
をプログラミング）しても良い。但し、フォーカス素子
がフォーカスジャンプにより移動している場合は、現在
のフォーカスポジションＰ₁は無視して、前回の演算で
使用したγを用いて比例演算を行なうよう設計すると良
い。

【００３５】また、シフトモードから標準モードへの移
行動作において、現在のフォーカスポジションが、図６
における６Ａ又は６Ｂの領域にある場合、フォーカス素
子が止まっているときには、例えば図５の領域５Ａ，５
Ｃの境界（即ち被写体距離＝1.1mのズーム曲線）上に移
動をする。なお、フォーカス素子がフォーカスジャンプ
により移動している場合は、上記同様現在のフォーカス
ポジションは無視して、前回の演算で使用したγを用い
て比例係数を行なうものとする。

【００３６】即ち、比例係数γ′を使用すべき場合と
は、１つには、位置センサ４６，４７からの情報（フォ
ーカスジャンプ指令）によりフォーカス素子が合焦のた
めに移動するわけであるが、その移動が終らない内に再
度フォーカスジャンプ指令が来たとき、即ち使用者が撮
像モードをすぐに元に戻した時である。また、２つ目と
して、マニュアル（手動）フォーカスモードに設定中
に、フォーカスジャンプ指令によりフォーカス素子が移
動した後、ズーム動作等によるフォーカス素子の移動が
生じる前にフォーカスジャンプ指令が再度来た時であ
る。これら２つの場合に、ＲＡＭ５６等に格納した比例
係数γ′を、演算回路４０中のＣＰＵが読出して使用す
ることにより、誤動作の防止等を行なっている。

【００３７】なお、前玉系３０を外して超広角モードに
した場合のフォーカス補正についても、上記と同様の手
法により実現できるので、その詳細な説明は省略する。
また、前玉系３０を取付ける代りに交換レンズを使用で
きるよう構成することも容易であり、その場合も被写体
距離が他のモードでの値と同一の、数本のズームトラッ
キングデータを備えておき、更に交換レンズであること
を検知し得るセンサを、位置センサ４６，４７の付近等
に設けることにより、同様な手法にて、速やかにフォー
カス補正できる。

【００３８】以上のように、数本のズームトラッキング
データや比例係数γ等を用いて、モード変更時のフォー
カス位置を算出する本発明装置によれば、従来装置の如
き多量のズームトラッキングデータをＲＯＭ５５等のメ
モリにテーブルとして備えてフォーカス位置を選定する
構成のものに比べて、演算プログラム用のソフト量を加
味しても、各段に少容量のメモリにて実現でき、レンズ
系の種類を変えても同一被写体距離に保てるので使い勝
手が向上する。また、演算のみで行なうため、レンズ系
の構成としてコンバージョンレンズを用いる場合にも適
用できる。

【００３９】以上の説明においては、結像系３２（の凹
レンズ32ｂ）を移動させてフォーカシングを行なうもの
としたが、これに限らず、撮像素子２９を移動させて合
焦動作するよう構成しても良い。また、シフトモードで
の最大倍率は、10倍に限らず、11倍以上にしても構わな
いこと勿論である。

【００４０】

【発明の効果】上述の如く、本発明装置によれば、ズー
ム倍率を標準モード以上に上げたい時や超広角モードに
したい時に、別途テレコンバージョンレンズやワイドコ
ンバージョンレンズをわざわざ装着する必要が無くなっ
たので使い勝手が向上し、装着に手間どることによる録
画チャンスの喪逸から解放され、拡大望遠より超広角ま
での大幅な撮影倍率変化が、簡潔な構成で得られる。し
かも、モード変更時の合焦動作も迅速で、その演算に必
要なプログラム用のソフトを加味しても、少容量のメモ
リにて十分記憶させ得るという、種々の優れた特長を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の一実施例の概略ブロック系
統図である。

【図２】本発明装置における前玉系シフト機構等を説明
するための分解斜視図である。

【図３】従来の撮像装置の概略ブロック図である。

【図４】本発装置における標準，シフト両モードでの比
較用ズーム曲線図である。

【図５】本発装置における標準モードでの合焦動作説明
用ズーム曲線図である。

【図６】本発装置におけるシフトモードでの合焦動作説
明用ズーム曲線図である。

【図７】本発装置における合焦動作説明用フローチャー
トである。

【符号の説明】

１撮像装置５ＡＦ回路９レンズ筐筒１０光学系１１，１２捩子山 13ａ，13ｂバネ部材１４操作釦１５鍔部 15ａ〜15ｃ溝部 16ａ〜16ｃ突起２５〜２７アクチュエータ２８アリイス２９撮像素子３０前玉系 30ａ，32ａ，32ｃ凸レンズ３１ズーム系 31ａ，31ｂ，32ｂ凹レンズ３２結像系３３光学フィルタ３４撮像系３６増幅器３７映像信号処理回路３８帯域濾波器（ＢＰＦ）３９ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）４０演算回路４１エリアセンシング回路４２Ａ／Ｄ変換器４３〜４７位置センサ４８〜５０モータドライブ回路５１〜５３モータ５５ＲＯＭ（記憶部）５６ＲＡＭ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１乃至第３のレンズ系を有してレンズ筐
筒により一体化された光学系と、該光学系からの撮像光
を光電変換する撮像素子とを備え、上記第２のレンズ系
を光軸上で移動させることによりズーム動作を行ない、
上記第３のレンズ系を光軸上で移動させることにより合
焦動作を行なうよう構成した撮像装置において、上記第１のレンズ系を、通常の取付け位置より前方に所
定距離突出し得、又は更にレンズ筐筒より取り外せる構
成とし、該第１のレンズ系の取付け状態を検出する第１の位置セ
ンサと、上記第２及び第３のレンズ系の位置を夫々検出する第２
及び第３の位置センサと、該第１のレンズ系の取付け状態毎に主たる被写体距離に
おけるズームトラッキング情報を記憶する記憶部と、上記第１のレンズ系の取付け状態が変化した際に該記憶
部からのデータと上記第１乃至第３の位置センサからの
位置情報を基に上記第３のレンズ系の移動すべき距離又
は移動後の位置を算出して移動用制御信号を出力する演
算回路と、上記第３のレンズ系の移動すべき距離又は移動後の位置
を算出する際に用いられる比例係数の内最新のものを記
憶するための第２の記憶部とを備え、上記第１の位置センサからの情報（フォーカスジャンプ
指令）により上記第３のレンズ系が合焦のために移動す
る動作が終わらない内に再度フォーカスジャンプ指令が
出された場合、或いは、マニュアルフォーカスモードに
設定中にフォーカスジャンプ指令により上記第３のレン
ズ系が移動した後、ズーム動作による該第３のレンズ系
の移動が生じる前にフォーカスジャンプ指令が再度出さ
れた場合に、上記第２の記憶部に記憶された比例係数を
上記演算回路で使用して上記移動すべき距離又は移動後
の位置を算出するよう構成したことを特徴とする撮像装
置。