JP3478563B2 - camera - Google Patents

camera

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JP3478563B2
JP3478563B2 JP13736693A JP13736693A JP3478563B2 JP 3478563 B2 JP3478563 B2 JP 3478563B2 JP 13736693 A JP13736693 A JP 13736693A JP 13736693 A JP13736693 A JP 13736693A JP 3478563 B2 JP3478563 B2 JP 3478563B2
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zoom
lens
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electronic
subject distance
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浩 千葉
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子ズームと光学ズー
ムを連動させてズーミング行うカメラに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic zoom and an optical zoom.
The present invention relates to a camera that performs zooming by linking the frames .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のフォーカス方式としては、ビデオ
カメラ(ムービ)の小型軽量化をねらって、例えば、特
公昭52−15226号公報に記載されているようなリ
アフォーカス方式が多く使われている。これはバリエー
タレンズよりも撮像素子側に位置するレンズ群を用いて
ピント合わせを行うものであり、撮影距離を固定して焦
点距離(変倍率)を変化させる場合にも、バリエータレ
ンズだけでなくマスタレンズ(フォーカスレンズ)をも
移動させる必要がある。即ち、フォーカスレンズの位置
は撮影距離と焦点距離の二つの変数をもつ関数で決定さ
れることになる。
2. Description of the Related Art As a conventional focus system, a rear focus system such as that disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-15226 is often used in order to reduce the size and weight of a video camera (movie). . This is for focusing using a lens group located closer to the image sensor than the variator lens. Even when changing the focal length (magnification) while fixing the shooting distance, not only the variator lens but also the master It is also necessary to move the lens (focus lens). That is, the position of the focus lens is determined by a function having two variables, the shooting distance and the focal length.

【0003】現在では一般にマイクロコンピュータを用
い、このような複雑なフォーカスレンズの制御を行って
いる。制御には焦点距離の代わりにバリエータレンズの
位置(基準位置からの移動量)を用い、いくつかの代表
的な撮影距離(被写体距離)について、バリエータレン
ズの位置に対するフォーカスレンズの位置(基準位置か
らの移動量)を表した曲線のデータが使用される。この
曲線をトレースカーブと呼び、バリエータレンズを移動
させたときにトレースカーブに沿ってフォーカスレンズ
を移動させる動作をズームトレースと呼ぶ。トレースカ
ーブの一例を図10に示す。
At present, a microcomputer is generally used to control such a complicated focus lens. The position of the variator lens (movement amount from the reference position) is used instead of the focal length for control, and the position of the focus lens (from the reference position) with respect to the position of the variator lens is used for some typical shooting distances (subject distances). The data of the curve that represents the amount of movement) is used. This curve is called a trace curve, and the operation of moving the focus lens along the trace curve when the variator lens is moved is called a zoom trace. An example of the trace curve is shown in FIG.

【0004】民生用ムービにおいて、ズーム機能は必要
かつ重要な機能であるが、上記した様な光学ズームの場
合、高倍率ズームレンズは大きさ、重量ともに大きくな
るため、ムービの小型軽量化の妨げとなる。
In the consumer movie, the zoom function is a necessary and important function, but in the case of the optical zoom as described above, the size and weight of the high-magnification zoom lens are large, which prevents the movie from becoming smaller and lighter. Becomes

【0005】そこで、この様な問題を解決する方法とし
て、電子ズーム、即ち、レンズ光学系によらず、電子的
信号処理によって映像信号を垂直方向、水平方向に伸長
して撮影画像を拡大する方法がある。この様な電子ズー
ムについての既提案例としては、例えば、1989年テ
レビジョン学会全国大会講演予稿集、161頁〜162
頁(1989年7月)、及び1991年テレビジョン学
会全国大会講演予稿集、359頁〜360頁(1991
年7月)に記載のものがある。
Therefore, as a method of solving such a problem, electronic zooming, that is, a method of expanding a photographed image by vertically and horizontally extending a video signal by electronic signal processing without using a lens optical system There is. An example of a proposal for such an electronic zoom is, for example, Proceedings of the 1989 National Conference of the Television Society of Japan, pp. 161 to 162.
Page (July 1989), and Proceedings of the 1991 National Conference of the Television Society of Japan, 359-360 (1991).
July, 2007).

【0006】この既提案例は、垂直方向の伸長を撮像素
子の読み出しを制御して、いわゆる「間引き転送」して
行い、しかる後、水平方向の伸長をラインメモリを用い
た信号処理によって行っている例であるが、水平、垂直
とも信号処理による方法も考えられる。
In this proposed example, vertical expansion is performed by so-called "thinning transfer" by controlling readout of the image pickup device, and then horizontal expansion is performed by signal processing using a line memory. However, a method using signal processing for both horizontal and vertical is also conceivable.

【0007】従来、この様な電子ズームは光学ズームと
組み合せて用いられ、高い変倍率を実現しているのが一
般である。通常、低い変倍率の範囲では電子ズームは使
用せずに光学ズームを用い、バリエータレンズが望遠端
に達した後、更に拡大するときに電子ズームを使用す
る。また、逆に広角側へ動かす場合には、まず電子ズー
ムの変倍率を小さくしていき、1になった時点(即ち、
電子ズームの機能が働かなくなった時点)で、光学ズー
ムを用い、バリエータレンズを広角側へ動かし始める。
このような方法により、電子ズームによる解像度など画
質の劣化を最小限に抑えることができる。
Conventionally, such an electronic zoom has been used in combination with an optical zoom to realize a high zoom ratio. Usually, in the range of low zoom ratio, the optical zoom is used without using the electronic zoom, and the electronic zoom is used when further enlarging after the variator lens reaches the telephoto end. On the contrary, when moving to the wide-angle side, first decrease the zoom ratio of the electronic zoom, and when it becomes 1 (that is,
When the electronic zoom function stops working), use the optical zoom to start moving the variator lens to the wide-angle side.
By such a method, it is possible to minimize deterioration of image quality such as resolution due to electronic zoom.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、光学ズームにおいて、ズームト
レースを行う場合、トレースカーブの傾きが大きい部分
ではバリエータレンズのわずかな動きでもフォーカスレ
ンズを大きく移動させなければならない。従って、ズー
ミング速度を上げるためには、バリエータレンズを高速
に動かすだけでなく、フォーカスレンズをも高速に移動
させる必要があり、バリエータレンズとフォーカスレン
ズ双方の駆動モータの大型重量化、消費電力の増大を招
くという問題があった。またさらに、図10に示すよう
に、広角側に比べて望遠端付近におけるトレースカーブ
の傾きがかなり大きいため、望遠端付近ではフォーカス
レンズを非常に速く移動させる必要があるが、その速さ
にも限界があるため、ズーミング速度を全体的に上げよ
うとしても、その様な望遠端付近のトレースカーブの傾
きにより、ズーミング速度が制限されてしまうという問
題があった。
However, in the above-mentioned prior art, when zoom tracing is performed in the optical zoom, the focus lens must be largely moved by a slight movement of the variator lens in the portion where the inclination of the trace curve is large. I have to. Therefore, in order to increase the zooming speed, it is necessary not only to move the variator lens at high speed, but also to move the focus lens at high speed, which makes the drive motors for both the variator lens and the focus lens large and heavy, and increases power consumption. There was a problem of inviting. Furthermore, as shown in FIG. 10, the slope of the trace curve in the vicinity of the telephoto end is considerably larger than that in the wide-angle end, so it is necessary to move the focus lens very quickly in the vicinity of the telephoto end. Since there is a limit, even if an attempt is made to increase the zooming speed as a whole, there is a problem that the zooming speed is limited due to such a slope of the trace curve near the telephoto end.

【0009】また、被写体距離が至近距離よりも短い場
合に、広角側から望遠側へズーミングを行うと、広角側
では合焦していてもズーミングによって望遠端に近付く
に従い合焦できなくなる。このような状況でバリエータ
レンズが望遠端に達して電子ズームが動作しても、ピン
トが合っていないので電子ズームの機能が生かせないこ
とになる。従って、被写体距離がある程度以上の場合に
は、光学ズームと電子ズームの組み合せにより十数倍か
ら数十倍のズーム比を得ることができても、被写体距離
が近い場合には、たかだか2〜3倍程度のズーム比しか
得られないことになり、操作性上アンバランスになって
しまうという問題があった。
When zooming from the wide-angle side to the telephoto side when the object distance is shorter than the close-up distance, even if the wide-angle side is in focus, it becomes impossible to focus as the zoom lens approaches the telephoto end. Even if the variator lens reaches the telephoto end and the electronic zoom operates in such a situation, the electronic zoom function cannot be used because the electronic zoom is out of focus. Therefore, when the subject distance is a certain amount or more, a zoom ratio of several tens to several tens of times can be obtained by a combination of the optical zoom and the electronic zoom, but if the subject distance is short, it is at most 2-3. Only a double zoom ratio can be obtained, and there is a problem in that there is an imbalance in operability.

【0010】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、レンズの駆動モータの小型軽量化、低消費
電力化を図ることができると共に、ズーミング速度を上
げることができ、しかも、被写体距離が近い場合でも、
光学ズームと電子ズームの組み合せにより十数倍から数
十倍のズーム比を得ることができるカメラを提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to reduce the size and weight of a lens drive motor, to reduce power consumption, and to increase the zooming speed. Even if the subject distance is short,
An object of the present invention is to provide a camera capable of obtaining a zoom ratio of ten-odd times to several tens of times by combining an optical zoom and an electronic zoom.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】トレースカーブの傾きが
大きい範囲では、バリエータレンズの移動速度を低下さ
せるとともに、このバリエータレンズの速度低下分を補
う量だけ電子ズームによるズーミングを行う。
In the range where the inclination of the trace curve is large, the moving speed of the variator lens is reduced, and zooming by electronic zoom is performed by an amount that compensates for the reduced speed of the variator lens.

【0012】ズーミングにより合焦不能の領域に入る場
合は、その領域に入る直前にてバリエータレンズを停止
し、代って電子ズームを用いてズーミングを行う。
When entering an unfocusable area due to zooming, the variator lens is stopped immediately before entering that area, and instead, electronic zoom is used to perform zooming.

【0013】被写体距離が近い場合における電子ズーム
の最大倍率は、遠い場合における電子ズームの最大倍率
よりも大きくする。または、光学ズームによる変倍率と
電子ズームの最大倍率の積がどの被写体距離においても
略一定になるようにする。
The maximum magnification of the electronic zoom when the subject distance is short is set larger than the maximum magnification of the electronic zoom when the subject distance is long. Alternatively, the product of the variable magnification of the optical zoom and the maximum magnification of the electronic zoom is made substantially constant at any object distance.

【0014】バリエータレンズを途中で止め、電子ズー
ムを使用している状態から、被写体距離が大きくなり光
学ズームでも合焦可能な状態に変化するとき、バリエー
タレンズを望遠側に動かすと同時に電子ズームの変倍率
を小さくし総合変倍率を略一定に保つようにする。
When the electronic zoom is used while the variator lens is stopped halfway, when the subject distance increases and the optical zoom changes to a focusable state, the variator lens is moved to the telephoto side and at the same time the electronic zoom is turned on. Reduce the scaling factor so that the overall scaling factor is kept approximately constant.

【0015】バリエータレンズが望遠側のときに被写体
距離が小さくなる場合には上記と逆の動作を行う。
When the subject distance is small when the variator lens is on the telephoto side, the reverse operation is performed.

【0016】[0016]

【作用】トレースカーブの傾きが大きい範囲では、バリ
エータレンズの移動速度を低下させることにより、フォ
ーカスレンズの移動速度が低くてもトレースカーブに沿
った制御が可能であり、駆動モータの小型化、低消費電
力化が達成できる。一方、このバリエータレンズの速度
低下分を補う量だけ電子ズームによるズーミングを行う
ことにより、映像効果としては一定速度で高速なズーミ
ング速度が得られる。
In the range where the inclination of the trace curve is large, the moving speed of the variator lens is reduced to enable control along the trace curve even if the moving speed of the focus lens is low, thus reducing the size and size of the drive motor. Power consumption can be achieved. On the other hand, by performing zooming by the electronic zoom by an amount that compensates for the speed reduction of the variator lens, a high zooming speed can be obtained at a constant speed as an image effect.

【0017】ズーミングにより合焦不能の領域に入る場
合は、その領域に入る直前にてバリエータレンズを停止
し、代って電子ズームを用いてズーミングを行うことに
より、従来生かせなかった電子ズームを有効に活用し、
より変倍率の大きなズーミングが可能となる。
When entering an unfocusable area due to zooming, the variator lens is stopped immediately before entering the area, and instead, the electronic zoom is used to perform zooming, thereby effectively utilizing the electronic zoom that could not be utilized conventionally. To
Zooming with a larger zoom ratio is possible.

【0018】光学ズームによる倍率と電子ズームの最大
倍率の積がどの被写体距離においても略一定になるよう
にすれば、被写体距離に関係なく一定の比率のズーミン
グが可能となる。
If the product of the magnification of the optical zoom and the maximum magnification of the electronic zoom is made substantially constant at any object distance, it is possible to perform zooming at a constant ratio regardless of the object distance.

【0019】バリエータレンズを途中で止め、電子ズー
ムを使用している状態から、被写体距離が大きくなり光
学ズームでも合焦可能な状態に変化するとき、バリエー
タレンズを望遠側に動かすと同時に電子ズームの変倍率
を小さくし総合変倍率を一定に保つようにする。この方
法により大きな被写体距離で広角側から望遠側へズーミ
ングした後の状態と同じ状態になり、光学ズームの性能
を生かして画質劣化を防ぐとともに操作上の統一性が得
られる。また、被写体距離が連続的に変化する場合で
も、これに追従したピント合わせが可能となる。
When the variator lens is stopped halfway and the electronic zoom is being used, and when the subject distance increases and the optical zoom changes to a focusable state, the variator lens is moved to the telephoto side and at the same time the electronic zoom is used. Reduce the scaling factor to keep the overall scaling factor constant. With this method, the state becomes the same as that after zooming from the wide-angle side to the telephoto side with a large object distance, and the performance of the optical zoom is utilized to prevent image quality deterioration and to obtain operational uniformity. Further, even when the subject distance continuously changes, it is possible to focus on following this.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図2は本実施例で用いるレンズシステムの
構成を示した構成図である。図2において、201、2
02、204、205は各々レンズ群であり、201は
フロントレンズ、202はバリエータレンズ、204は
リレーレンズ、205はフォーカスレンズである。ま
た、203は絞り、206は撮像素子、207は信号処
理部、208は映像信号出力端子、209はマイクロコ
ンピュータ、210、211は各々駆動モータである。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the lens system used in this embodiment. In FIG. 2, 201, 2
Reference numerals 02, 204, and 205 are lens groups, 201 is a front lens, 202 is a variator lens, 204 is a relay lens, and 205 is a focus lens. Further, 203 is a diaphragm, 206 is an image sensor, 207 is a signal processing unit, 208 is a video signal output terminal, 209 is a microcomputer, and 210 and 211 are drive motors.

【0022】レンズ群のうち、フロントレンズ201
リレーレンズ204は固定である。これに対し、フォー
カスレンズ205は駆動モータ210によって駆動され
光軸方向に移動可能となっており、ピント調整の役目を
果たす。バリエータレンズ202も駆動モータ211に
よって駆動され光軸方向に移動可能となっており、こち
らは変倍作用を持つ。これらの光学系によって結ばれた
像は、撮像素子206より電気信号に変換され、信号処
理部207により電子ズーム処理を含む各種の信号処理
が行われて、映像信号出力端子208より取り出され
る。また、図示しない絞り制御などを含め、レンズシス
テムとしての制御はマイクロコンピュータ209によっ
て行われる。
Among the lens group, the front lens 201 and the relay lens 204 are fixed. On the other hand, the focus lens 205 is driven by the drive motor 210 and is movable in the optical axis direction, and serves to adjust the focus. The variator lens 202 is also driven by the drive motor 211 and is movable in the optical axis direction, and this has a zooming effect. The image formed by these optical systems is converted into an electric signal by the image sensor 206, various signal processing including electronic zoom processing is performed by the signal processing unit 207, and the signal is output from the video signal output terminal 208. The microcomputer 209 controls the lens system including aperture control (not shown).

【0023】図2のフォーカスレンズ205についての
トレースカーブは、前述した図10の様なものであり、
光学的に変倍/ピント調節を行う限りにおいては、この
トレースカーブを用いてズームトレースを行えばよい。
The trace curve for the focus lens 205 in FIG. 2 is as shown in FIG.
As long as optical scaling / focus adjustment is performed optically, zoom tracing may be performed using this trace curve.

【0024】本実施例では、撮像素子205より得られ
た映像信号に電子的な手段(即ち、信号処理部7)を用
いて変倍処理を行う電子ズームを、光学ズームと組み合
せ、広い範囲のズーミングを可能としている。
In the present embodiment, an electronic zoom for performing a scaling process on an image signal obtained from the image pickup device 205 by using electronic means (that is, the signal processing unit 7) is combined with an optical zoom to provide a wide range. It enables zooming.

【0025】この光学ズームと電子ズームの組み合せ方
法を、図3を用いて説明する。図3は本実施例における
光学ズームと電子ズームの組み合せ方法を説明するため
の説明図である。図3では、便宜上トレースカーブを考
慮せず、変倍率(ズーム倍率)と被写体距離との関係を
表している。本実施例では、図3に示すように、被写体
距離1mから無限遠の範囲では、光学ズームの変倍率を
8倍とし、これに2倍の電子ズームを組み合せて16倍
の変倍率を得ている。
A method of combining the optical zoom and the electronic zoom will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a combination method of the optical zoom and the electronic zoom in this embodiment. In FIG. 3, a trace curve is not taken into consideration for the sake of convenience, and the relationship between the variable magnification (zoom magnification) and the subject distance is shown. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the range from the subject distance of 1 m to infinity, the magnification of the optical zoom is set to 8 times, and the electronic zoom of 2 times is combined with this to obtain the magnification of 16 times. There is.

【0026】図3において、光学ズーム領域と示した部
分が光学的に合焦可能な範囲である。ピント調整を行う
フォーカスレンズ205の可動範囲が構造的に制限され
るため、例えば、被写体距離が10cmの場合には8倍の
変倍率は得られず、およそ4倍程度の変倍率となってし
まう。このような被写体距離に対して、大きな変倍率を
得ようとしてバリエータレンズ202を望遠側に動かす
と、フォーカスレンズ205によるピント調節は不可能
となってしまう。このように変倍率が制限される被写体
距離の領域を以下、マクロ域と呼ぶことにする。
In FIG. 3, a portion shown as an optical zoom area is an optically focusable range. Since the movable range of the focus lens 205 for focus adjustment is structurally limited, for example, when the subject distance is 10 cm, a magnification of 8 times cannot be obtained, and a magnification of about 4 times is obtained. . If the variator lens 202 is moved to the telephoto side in order to obtain a large zoom ratio for such a subject distance, focus adjustment by the focus lens 205 becomes impossible. The area of the subject distance in which the scaling ratio is limited in this way is hereinafter referred to as a macro area.

【0027】光学ズーム領域における変倍率の制限、ま
たは合焦可能な被写体距離の制限は図10のトレースカ
ーブを見ても明らかである。例えば、被写体距離が20
cmのときはバリエータレンズ202の位置が0mmから8
mmの範囲のズームトレースは可能であるが、バリエータ
レンズ202がこの範囲を越えてさらに望遠側に移動す
ると、トレースカーブはフォーカスレンズ205の可動
範囲を越えてしまう。
The limitation of the variable magnification ratio in the optical zoom area or the limitation of the object distance that can be focused is apparent from the trace curve of FIG. For example, if the subject distance is 20
When cm, the position of the variator lens 202 is from 0 mm to 8
Although zoom trace in the range of mm is possible, if the variator lens 202 moves beyond this range and moves further to the telephoto side, the trace curve will exceed the movable range of the focus lens 205.

【0028】図3において、電子ズーム領域Aが、従来
の電子ズームにおいて、焦点の合った電子ズーム効果の
得られる領域である。従って、従来では、被写体距離が
1mよりも近い場合には、前述のようにズームトレース
が不可能であるため、さらに電子ズームを用いて変倍率
を大きくとろうとしても、焦点の合った像は得られなか
った。
In FIG. 3, an electronic zoom area A is an area where a focused electronic zoom effect can be obtained in the conventional electronic zoom. Therefore, conventionally, when the subject distance is shorter than 1 m, zoom tracing is impossible as described above. Therefore, even if the electronic zoom is used to increase the magnification ratio, the focused image will not be obtained. I couldn't get it.

【0029】また、図3において、電子ズーム領域B及
びCが、本発明により新たに合焦可能となる領域であ
る。即ち、例えば、被写体距離が1mより近い場合で変
倍率を1倍から徐々に大きくする場合には、光学ズーム
領域と領域Bの境界においてバリエータレンズ202を
停止し、以後、電子ズームを利用して変倍を行う。
Further, in FIG. 3, electronic zoom areas B and C are areas which can be newly focused by the present invention. That is, for example, when the object distance is closer than 1 m and the magnification is gradually increased from 1 ×, the variator lens 202 is stopped at the boundary between the optical zoom area and the area B, and thereafter, the electronic zoom is used. Scale.

【0030】また、被写体距離にかかわらず、一定の変
倍率(本実施例では16倍)とするためには電子ズーム
領域Cまで使用する。この場合、電子ズームによる変倍
率を最大、およそ8倍までにする必要がある。電子ズー
ムによる変倍は信号処理部207における電子的信号処
理によって行うため、変倍率を大きくすることは容易で
ある。
In addition, the electronic zoom area C is used to obtain a constant magnification (16 times in this embodiment) regardless of the subject distance. In this case, it is necessary to set the maximum variable magnification by the electronic zoom to about 8 times. Since the magnification change by the electronic zoom is performed by the electronic signal processing in the signal processing unit 207, it is easy to increase the magnification change.

【0031】一方、電子ズームによる変倍率を大きくし
た場合、画質の劣化も大きくなる。あまり画質を劣化さ
せたくないような用途では、電子ズームによる最大の変
倍率を2倍とし、電子ズーム領域Cを使用ない、といっ
た方法も考えられる。
On the other hand, when the magnification of the electronic zoom is increased, the deterioration of the image quality is increased. For applications where the image quality is not desired to be deteriorated so much, a method may be considered in which the maximum zoom ratio by electronic zoom is set to 2 and the electronic zoom area C is not used.

【0032】次に、本実施例のズーミング動作について
説明する。光学ズーム領域においては、バリエータレン
ズ202を移動させつつ従来と同様なズームトレースを
行い、電子ズーム領域A、BまたはCにおいては、バリ
エータレンズ202を移動させずに、信号処理部207
における電子的信号処理による変倍を行う。
Next, the zooming operation of this embodiment will be described. In the optical zoom area, the same zoom tracing as in the conventional case is performed while moving the variator lens 202, and in the electronic zoom area A, B or C, the signal processing unit 207 is performed without moving the variator lens 202.
Magnification is changed by electronic signal processing in.

【0033】また、光学ズーム領域から電子ズーム領域
に切り替わるところでは、光学ズームによる変倍率と電
子ズームによる変倍率が同時に変化するように制御す
る。この様子を図4に示す。図4において、縦軸の変倍
率は対数目盛である。
Further, at a place where the optical zoom area is switched to the electronic zoom area, control is performed so that the variable magnification by the optical zoom and the variable magnification by the electronic zoom change at the same time. This state is shown in FIG. In FIG. 4, the scaling factor on the vertical axis is a logarithmic scale.

【0034】バリエータレンズ202が広角端の位置で
は、光学ズームと電子ズームの双方とも最小変倍率(1
倍)である。この状態から変倍率を大きくしていく場合
には、まず光学ズームの変倍率を大きくする(図4の区
間1の部分)。次に光学ズーム変倍率が大きくなり、バ
リエータレンズ202が望遠端に近付くと(図4の区間
2の部分)、バリエータレンズ202の移動速度(即
ち、光学ズームの変倍率の変化速度)を低下させ、同時
に電子ズームの変倍率を徐々に大きくしていく。バリエ
ータレンズ202が望遠端に達したら(図4の区間3の
部分)、光学ズームの変倍率の変化を停止させ、電子ズ
ームの変倍率のみを変化させる。このときの電子ズーム
の変倍率の変化速度は、区間2の部分における電子ズー
ムの変倍率の変化速度よりも大きくなる。
At the position where the variator lens 202 is at the wide-angle end, both the optical zoom and the electronic zoom have the minimum magnification (1
Times). When increasing the zoom ratio from this state, the zoom ratio of the optical zoom is first increased (section 1 in FIG. 4). Next, when the optical zoom magnification becomes large and the variator lens 202 approaches the telephoto end (section 2 in FIG. 4), the moving speed of the variator lens 202 (that is, the optical zoom magnification change speed) is reduced. At the same time, the zoom ratio of the electronic zoom is gradually increased. When the variator lens 202 reaches the telephoto end (section 3 in FIG. 4), the change of the zoom ratio of the optical zoom is stopped, and only the zoom ratio of the electronic zoom is changed. The rate of change of the electronic zoom magnification at this time is higher than the rate of change of the electronic zoom magnification in the section 2.

【0035】このようにトレースカーブの傾きが大きく
なる望遠端付近において、バリエータレンズ202の移
動速度(即ち、光学ズームの変倍率の変化速度)を低下
させることにより、ズームトレースにおけるフォーカス
レンズ204の移動速度を小さくすることができ、従来
よりも小型軽量で消費電力の小さい駆動モータによるバ
リエータレンズ202、フォーカスレンズ204の駆動
が可能となる。しかも、同時に電子ズームを動作させる
ことにより、光学ズームと電子ズームとを合わせた最終
的に得られる画像における総合変倍率は、図4に示すよ
うに、一定の速度で変化し、自然な感じのズーミングと
なる。
In this way, the moving speed of the variator lens 202 (that is, the changing speed of the zoom ratio of the optical zoom) is reduced in the vicinity of the telephoto end where the inclination of the trace curve becomes large. The speed can be reduced, and the variator lens 202 and the focus lens 204 can be driven by a drive motor that is smaller, lighter, and consumes less power than ever before. Moreover, by operating the electronic zoom at the same time, the total scaling ratio in the finally obtained image obtained by combining the optical zoom and the electronic zoom changes at a constant speed as shown in FIG. It becomes zooming.

【0036】また、この様な制御を行うことにより、バ
リエータレンズ202の慣性などのために、光学ズーム
において、バリエータレンズ202を急激に停止させた
り、起動したりすることができなくても、光学ズームと
電子ズームを相互に滑らかにつなげることができる。
Further, by performing such control, even if the variator lens 202 cannot be suddenly stopped or started in the optical zoom due to the inertia of the variator lens 202, etc. The zoom and electronic zoom can be smoothly connected to each other.

【0037】なお、図4で示した例は、被写体距離が1
mより遠い場合であり、図3に示す光学ズーム領域から
電子ズーム領域Aに移る場合であるが、被写体距離が1
mより近い場合であって、図3に示す光学ズーム領域か
ら電子ズーム領域Bに移る場合でも、光学ズームの変倍
率の変化を減速/停止させる位置が異なるだけで、ほか
の動作は同様に行う。
In the example shown in FIG. 4, the subject distance is 1
When the distance is greater than m, and when the optical zoom area shown in FIG. 3 moves to the electronic zoom area A, the subject distance is 1
Even when the distance is closer than m, and when moving from the optical zoom area shown in FIG. 3 to the electronic zoom area B, only the position for decelerating / stopping the change in the magnification of the optical zoom is different, and other operations are performed in the same manner. .

【0038】図1に、被写体距離が無限遠の場合と1cm
の場合を比較して示す。被写体距離が無限遠など1mよ
り遠い場合には、光学ズームは8倍の変倍率まで使用す
るので、図10に示したトレースカーブが急峻となる光
学ズームの変倍率が6倍以上のところで、図1(1)に
示すように、バリエータレンズ202の移動速度(即
ち、光学ズーム8の変倍率の変化速度)を低下させ、同
時に電子ズームを動かし始める。
FIG. 1 shows a case where the object distance is infinity and 1 cm.
The case of is compared and shown. When the subject distance is more than 1 m such as infinity, the optical zoom is used up to a magnification of 8 times. Therefore, when the magnification of the optical zoom where the trace curve shown in FIG. As indicated by 1 (1), the moving speed of the variator lens 202 (that is, the changing speed of the magnification of the optical zoom 8) is reduced, and at the same time, the electronic zoom is started to move.

【0039】一方、被写体距離が1mより近い場合に
は、光学ズームは6倍以下の変倍率で使用する。例え
ば、図1(2)に示すように、被写体距離が1cmの場合
には、光学ズームの変倍率が2倍付近のところでバリエ
ータレンズ202の移動速度(即ち、光学ズームの変倍
率の変化速度)を低下させ、2倍のところで停止させ
る。このとき、図1(1)の場合と同様に、電子ズーム
を動作させ、総合変倍率の変化速度が一定となるように
する。図1(2)の場合には、光学ズームの変倍率の変
化速度が一定速度である状態から停止するまでの間だ
け、光学ズームと電子ズームの変倍率が同時に変化すれ
ばよい。従って、同時に変化する時間は、図1(1)の
場合よりも短くなる。
On the other hand, when the subject distance is shorter than 1 m, the optical zoom is used with a magnification of 6 or less. For example, as shown in FIG. 1 (2), when the subject distance is 1 cm, the moving speed of the variator lens 202 (that is, the changing speed of the optical zoom scaling factor) when the optical zoom scaling factor is around 2 times. Is lowered and stopped at the double. At this time, as in the case of FIG. 1A, the electronic zoom is operated so that the changing speed of the total scaling ratio becomes constant. In the case of FIG. 1 (2), the zoom ratios of the optical zoom and the electronic zoom may be changed at the same time only while the changing speed of the zoom ratio of the optical zoom is constant until the stop. Therefore, the time that changes at the same time is shorter than that in the case of FIG.

【0040】また、図4で示した例は、広角側から望遠
端へズーミングする場合であるが、これとは逆に望遠端
から広角側へズーミングする場合には、図4の時間軸を
反転させたような動作を行えばよい。
The example shown in FIG. 4 is for zooming from the wide-angle side to the telephoto end. Conversely, when zooming from the telephoto end to the wide-angle side, the time axis of FIG. 4 is reversed. It suffices to perform the operation as described above.

【0041】また、図4に示した例では、光学ズームの
変倍率の時間変化が指数関数的となるように制御を行っ
ている。しかし、実際のレンズでは、バリエータレンズ
202を一定の速度で動かしたとき、光学ズームの変倍
率が正確に指数関数的に変化するわけではない。従っ
て、光学的に定まる、バリエータレンズ202の位置と
光学ズームの変倍率との関係を用いて、光学ズームの変
倍率が指数関数的に変化するように、バリエータレンズ
202の移動速度を制御している。一方、バリエータレ
ンズ202の位置と光学ズームの変倍率との関係がほぼ
指数関数的と見なせるような光学系では、バリエータレ
ンズ202の移動速度が一定となるように制御しても、
同様の効果が得られる。
Further, in the example shown in FIG. 4, control is performed so that the time change of the magnification of the optical zoom becomes exponential. However, in an actual lens, when the variator lens 202 is moved at a constant speed, the variable magnification of the optical zoom does not exactly change exponentially. Therefore, by using the relationship between the position of the variator lens 202 and the magnification of the optical zoom, which is optically determined, the moving speed of the variator lens 202 is controlled so that the magnification of the optical zoom changes exponentially. There is. On the other hand, in an optical system in which the relationship between the position of the variator lens 202 and the magnification of the optical zoom can be regarded as an exponential function, even if the moving speed of the variator lens 202 is controlled to be constant,
The same effect can be obtained.

【0042】また、図4に示した例では、光学ズームの
変倍率の(指数関数的な)変化速度を区間1と区間2に
おいて2段階に切り替えているが、徐々に減速または加
速する様に制御してもよい。この場合には、電子ズーム
の変倍率の変化速度も対応して徐々に加速または減速す
るように制御する。
Further, in the example shown in FIG. 4, the changing speed (exponential function) of the zoom ratio of the optical zoom is switched between two steps in the sections 1 and 2, but the speed is gradually decelerated or accelerated. You may control. In this case, the electronic zoom is controlled so as to gradually accelerate or decelerate correspondingly to the rate of change of the zoom ratio.

【0043】次に、本実施例におけるズーム速度制御方
法について説明する。図5は本実施例におけるズーム速
度制御方法の一例を示すフローチャートである。目標と
するズーム速度が与えられると、まず、光学ズームの変
倍率の変化速度(以下、光学ズーム速度という)を決定
する。光学ズーム速度は、バリエータレンズ202の位
置が広角側の場合は目標ズーム速度で決定され、図4の
区間2の部分にあたる場合には、前述のように減速する
よう目標値が決定される。
Next, the zoom speed control method in this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the zoom speed control method in this embodiment. When the target zoom speed is given, first, the change speed of the magnification of the optical zoom (hereinafter referred to as the optical zoom speed) is determined. The optical zoom speed is determined by the target zoom speed when the position of the variator lens 202 is on the wide angle side, and when it corresponds to the section 2 in FIG. 4, the target value is determined so as to decelerate as described above.

【0044】また、前述のように、光学ズームの変倍率
とバリエータレンズ202の位置の関係を用いて、光学
ズーム速度からバリエータレンズ202の目標移動速度
を求めることにより、バリエータレンズ202の目標移
動速度が決定される。また、光学ズーム速度に一定の係
数を掛けるなどの簡略的な方法でも、十分な精度で、バ
リエータレンズ202の目標移動速度を求めることがで
きる場合も多い。
Further, as described above, the target moving speed of the variator lens 202 is obtained by obtaining the target moving speed of the variator lens 202 from the optical zoom speed using the relationship between the zoom ratio of the optical zoom and the position of the variator lens 202. Is determined. In many cases, the target moving speed of the variator lens 202 can be obtained with sufficient accuracy even by a simple method such as multiplying the optical zoom speed by a constant coefficient.

【0045】次に、目標ズーム速度から光学ズーム速度
を引くことにより、電子ズーム速度を求める。このよう
な制御により、前述のズーミング動作を行える。
Next, the electronic zoom speed is obtained by subtracting the optical zoom speed from the target zoom speed. With such control, the above-described zooming operation can be performed.

【0046】上記の制御は主に変倍率の変化速度を参照
したものであるが、現在の変倍率と目標ズーム速度から
目標変倍率を決定するような方法も可能である。図6は
本実施例におけるズーム速度制御方法の他の例を示すフ
ローチャートである。
The above control mainly refers to the changing speed of the variable magnification, but a method of determining the target variable magnification from the current variable magnification and the target zoom speed is also possible. FIG. 6 is a flowchart showing another example of the zoom speed control method in this embodiment.

【0047】バリエータレンズ202の駆動に小型の直
流モータを使用する場合など、バリエータレンズ202
の速度制御の不安定要因が大きい場合には、図6に示す
制御方法が有効である。この方法では、電子ズーム速度
を決定する際に目標ズーム速度とバリエータレンズ20
2の目標移動速度ではなく、実際のバリエータレンズ2
02の移動速度を用いるものである。バリエータレンズ
202の移動速度は、ズームトレースに使用する位置セ
ンサ出力の微分値(または差分値)により、容易に求め
られる。また、別個に速度センサを設けてもよい。
The variator lens 202 is used when a small DC motor is used to drive the variator lens 202.
When the factor of the speed control is unstable, the control method shown in FIG. 6 is effective. In this method, the target zoom speed and the variator lens 20 are set when the electronic zoom speed is determined.
Actual variator lens 2 instead of target moving speed 2
The moving speed of 02 is used. The moving speed of the variator lens 202 can be easily obtained by the differential value (or difference value) of the output of the position sensor used for zoom tracing. Also, a speed sensor may be separately provided.

【0048】以上のズーム制御は、連続制御でも可能で
あるがマイクロコンピュータなどを利用したサンプル制
御にも適している。とくに、ズームトレースの制御や自
動焦点合わせの制御などと合わせて単独のマイクロコン
ピュータにより実現することも可能である。
The zoom control described above may be continuous control, but is also suitable for sample control using a microcomputer or the like. In particular, it can be realized by a single microcomputer in combination with zoom trace control and automatic focusing control.

【0049】次に、本実施例におけるピント合わせにつ
いて説明する。図7は本実施例におけるピント合わせの
動作を説明するための説明図である。
Next, focusing in this embodiment will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the focusing operation in this embodiment.

【0050】ピント合わせの動作は、変倍率が不変で被
写体距離のみが変化すると見なされるので、図7の中で
の縦方向の移動で表される。このうち、光学ズーム領域
の内部だけで、あるいは電子ズーム領域Aの内部だけ
で、被写体距離が変化するのであれば、従来通りフォー
カスレンズ204の移動でピント合わせが可能である
(例えば、矢印701、702で示すような場合)。し
かし、矢印703、704で示すような、電子ズーム領
域BまたはCを含んで、被写体距離が変化する場合は状
況が異なる。そこで、代表として、矢印703で示すよ
うな場合のピント合わせの動作を説明する。
The focusing operation is represented by a vertical movement in FIG. 7 since it is considered that the magnification ratio is unchanged and only the object distance is changed. Of these, if the subject distance changes only within the optical zoom region or only within the electronic zoom region A, focusing can be performed by moving the focus lens 204 as in the conventional case (eg, arrow 701, 702). However, the situation is different when the subject distance changes, including the electronic zoom region B or C, as indicated by arrows 703 and 704. Therefore, as a representative, the focusing operation in the case shown by the arrow 703 will be described.

【0051】図8は図7の矢印703で示すような場合
におけるピント合わせについて、被写体距離と光学ズー
ム及び電子ズームの変倍率との関係を示す説明図であ
る。図7とは異なり、横軸に被写体距離を、縦軸に変倍
率をとり、変倍率は光学ズームと電子ズーム個々につい
て示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the subject distance and the magnifications of the optical zoom and the electronic zoom for focusing in the case shown by the arrow 703 in FIG. Unlike FIG. 7, the abscissa represents the subject distance and the ordinate represents the magnification, and the magnification is shown for each of the optical zoom and the electronic zoom.

【0052】図8で示している場合は、総合変倍率がお
よそ3倍であり、被写体距離が10cmよりも近いときは
電子ズーム領域Bになる。例えば、被写体距離が1cmの
ときには、光学ズームで2倍、電子ズームで1.5倍の
変倍率であり、被写体距離が10cmよりも遠い場合に
は、光学ズームで3倍、電子ズームは1倍の変倍率であ
り、いずれの被写体距離においても総合変倍率が一定で
合焦する。ピント合わせの場合は、これらの間を滑らか
に推移させている。図8に示すように、被写体距離に対
応して光学ズーム、電子ズームの変倍率が制御される。
In the case shown in FIG. 8, the total magnification is about 3, and when the subject distance is shorter than 10 cm, the electronic zoom area B is set. For example, when the subject distance is 1 cm, the zoom ratio is 2 times with the optical zoom and 1.5 times with the electronic zoom. When the subject distance is more than 10 cm, the optical zoom is 3 times and the electronic zoom is 1 time. And the total magnification is constant at any subject distance. In the case of focusing, a smooth transition is made between them. As shown in FIG. 8, the magnification of the optical zoom and the electronic zoom are controlled according to the subject distance.

【0053】ところで、図8における光学ズームの変倍
率が変化する部分では、図10のトレースカーブに示さ
れるように、フォーカスレンズ204の位置を一定とし
て、バリエータレンズ202のみを動かしても、合焦す
る被写体距離が変化する。この性質を利用してピント合
わせを行うことが可能である。また、近年用いられてい
る、映像信号を用いた自動焦点合わせ機構などと組み合
せる場合には、小さな焦点移動にはフォーカスレンズ2
02を用い、大きく動かす場合のみバリエータレンズ2
04を動かすといった方法がとられる。
By the way, in the portion where the magnification of the optical zoom changes in FIG. 8, as shown by the trace curve in FIG. 10, even if only the variator lens 202 is moved with the position of the focus lens 204 kept constant, focusing is achieved. Subject distance changes. Focusing can be performed by utilizing this property. In addition, when combined with an automatic focusing mechanism using a video signal, which has been used in recent years, the focus lens 2 can be used for small focus movement.
02, using only the variator lens 2
A method such as moving 04 is adopted.

【0054】しかしながら、図7において、光学ズーム
の変倍率が8倍の状態で、被写体距離が例えば1mから
1m未満に近付いた場合、合焦させるためにはバリエー
タレンズ202を動かして光学ズームの変倍率を8倍か
ら一気におよそ4.6倍以下にする必要がある。しか
し、この場合、図10のトレースカーブから明らかなよ
うに、光学ズームの変倍率が8倍で被写体距離が1mの
とき、フォーカスレンズ204の位置を一定として、バ
リエータレンズ202のみを動かしても、このバリエー
タレンズ202を動かしている間(即ち、光学ズームの
変倍率がおよそ4.6倍になるまでの間)、1m未満の
距離の被写体には合焦できない。即ち、ピント合わせを
行う場合に被写体距離が連続的に変化しないことにな
る。この現象は、特に自動焦点合わせ機構において不都
合を生じる場合がある。
However, in FIG. 7, when the magnification of the optical zoom is 8 and the subject distance approaches, for example, from 1 m to less than 1 m, the variator lens 202 is moved to focus. It is necessary to reduce the magnification from 8 times to about 4.6 times or less. However, in this case, as is clear from the trace curve of FIG. 10, when the magnification of the optical zoom is 8 and the subject distance is 1 m, even if only the variator lens 202 is moved with the position of the focus lens 204 kept constant, While the variator lens 202 is being moved (that is, until the magnification of the optical zoom reaches about 4.6 times), it is not possible to focus on an object at a distance of less than 1 m. That is, the subject distance does not continuously change when focusing is performed. This phenomenon may cause inconvenience especially in the automatic focusing mechanism.

【0055】そこで、電子ズーム領域と光学ズーム領域
を若干変更することにより、自動焦点合わせ機構に対し
て好適な構成とすることができる。その一例を図9に示
す。即ち、図9のDの領域を新たに電子ズーム領域とす
る。これで、光学ズームの変倍率がどの状態にあって
も、光学ズームの変倍率の変化に対して合焦可能な最至
近被写体距離が単調に変化する。従って、矢印901に
示すようなピント合わせも連続的に行うことができる。
Therefore, by slightly changing the electronic zoom region and the optical zoom region, a structure suitable for the automatic focusing mechanism can be obtained. An example thereof is shown in FIG. That is, the area D in FIG. 9 is newly set as the electronic zoom area. As a result, the closest object distance that can be focused on changes monotonically with respect to the change in the optical zoom magnification, regardless of the optical zoom magnification. Therefore, focusing as shown by the arrow 901 can be continuously performed.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、トレースカーブの傾き
が大きい範囲では、バリエータレンズの移動速度を低下
させることにより、フォーカスレンズの移動速度を小さ
くても、トレースカーブに沿った制御が可能となる。ま
た、この様に、フォーカスレンズの移動速度を小さくす
ることにより、従来よりも小型軽量で消費電力の小さい
駆動モータによるレンズの駆動が可能となり、駆動モー
タの小型軽量化、低消費電力化が達成できる。一方、こ
のバリエータレンズの速度低下分を補う量だけ電子ズー
ムによるズーミングを行うことにより、映像効果として
は一定速度で高速なズーム速度が得られる。
According to the present invention, in a range where the trace curve has a large inclination, the moving speed of the variator lens is reduced, so that the control along the trace curve is possible even if the moving speed of the focus lens is small. Become. In addition, by reducing the moving speed of the focus lens in this way, it is possible to drive the lens with a drive motor that is smaller and lighter in weight and consumes less power than before, thus achieving a reduction in the size and weight of the drive motor and lower power consumption. it can. On the other hand, by performing zooming by electronic zoom by an amount that compensates for the speed reduction of the variator lens, a high zoom speed can be obtained at a constant speed as an image effect.

【0057】光学ズームを用いたズーミングにより合焦
不能の領域に入る場合は、その領域に入る直前にてバリ
エータレンズを停止させ、代って電子ズームを用いてズ
ーミングを行うことにより、従来生かせなかった電子ズ
ームを有効に活用することができ、被写体距離が近い場
合でも、光学ズームと電子ズームの組み合せにより十数
倍から数十倍のズーム比を得ることができる。
When entering a non-focusable area by zooming using the optical zoom, the variator lens is stopped immediately before entering the area, and instead the electronic zoom is used to perform zooming, which cannot be used conventionally. The electronic zoom can be effectively used, and even when the subject distance is short, a zoom ratio of a dozen to several tens of times can be obtained by combining the optical zoom and the electronic zoom.

【0058】光学ズームによる変倍率と電子ズームの最
大変倍率の積がどの被写体距離においても略一定になる
ようにすれば、被写体距離に関係なく一定の比率のズー
ミングが可能となる。
If the product of the variable magnification by the optical zoom and the maximum variable magnification of the electronic zoom is made substantially constant at any object distance, it is possible to perform zooming at a constant ratio regardless of the object distance.

【0059】バリエータレンズを途中で止め、電子ズー
ムを使用している状態から、被写体距離が大きくなり光
学ズームのみでも合焦可能な状態に変化するとき、バリ
エータレンズを望遠側に動かすと同時に電子ズームの変
倍率を小さくし総合変倍率(ズーム倍率)を一定に保つ
ようにする。この方法により、被写体距離が大きい場合
に広角側から望遠側へズーミングした後の状態と同じ状
態になり、光学ズームの性能を生かして画質劣化を防ぐ
とともに操作上の統一性が得られる。
When the variator lens is stopped halfway and the electronic zoom is being used and the subject distance becomes large and the focus can be achieved only by the optical zoom, the variator lens is moved to the telephoto side and the electronic zoom is performed at the same time. Reduce the zoom ratio of to keep the overall zoom ratio (zoom ratio) constant. With this method, when the subject distance is large, the state will be the same as after zooming from the wide-angle side to the telephoto side, and the performance of the optical zoom will be used to prevent image quality deterioration and ensure operational uniformity. To be

【0060】ズーム倍率に関係なく、一定の範囲の距離
にある被写体に対し、ピント合わせが可能となる。
It is possible to focus on an object located within a certain range regardless of the zoom magnification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における光学ズームによる変
倍率と電子ズームによる変倍率の時間的変化を、被写体
距離が無限遠の場合と1cmの場合とで比較して示した特
性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a temporal change of a zoom ratio by an optical zoom and a zoom ratio by an electronic zoom in one embodiment of the present invention, when an object distance is infinity and when it is 1 cm. .

【図2】本発明の一実施例で用いるレンズシステムの構
成を示した構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a lens system used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における光学ズームと電子ズ
ームの組み合せ方法を説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method of combining an optical zoom and an electronic zoom according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における光学ズームによる変
倍率と電子ズームによる変倍率の時間的変化を示す特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a temporal change of a variable magnification ratio by optical zoom and an electronic zoom ratio according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例におけるズーム速度制御方法
の一例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a zoom speed control method according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例におけるズーム速度制御方法
の他の例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing another example of the zoom speed control method in the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例におけるピント合わせの動作
を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an operation of focusing according to the embodiment of the present invention.

【図8】図7の矢印703で示すような場合におけるピ
ント合わせについて、被写体距離と光学ズーム及び電子
ズームの変倍率との関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a subject distance and magnifications of optical zoom and electronic zoom for focusing in a case as indicated by an arrow 703 in FIG. 7.

【図9】本発明の一実施例における光学ズームと電子ズ
ームの他の組み合せ方法を説明するための説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another combination method of the optical zoom and the electronic zoom in the embodiment of the present invention.

【図10】従来または本発明におけるトレースカーブの
一例を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of a trace curve according to the related art or the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201…フロントレンズ、202…バリエータレンズ、
203…絞り、204…リレーレンズ、205…フォー
カスレンズ、206…撮像素子、207…信号処理部、
208…映像信号出力端子、209…マイクロコンピュ
ータ、210…フォーカスレンズ駆動モータ、211…
バリエータレンズ駆動モータ。
201 ... front lens, 202 ... variator lens,
203 ... Aperture, 204 ... Relay lens, 205 ... Focus lens, 206 ... Image sensor, 207 ... Signal processing unit,
208 ... Video signal output terminal, 209 ... Microcomputer, 210 ... Focus lens drive motor, 211 ...
Variator lens drive motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/232 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/232

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 焦点合わせを行うフォーカスレンズと光
学的な変倍作用を有するズームレンズとを備え、光学ズ
ームの有する本来の変倍率が被写体距離に依存して制限
を受ける、そのような被写体距離の領域を、マクロ領域
として有するレンズ系と、 前記ズームレンズ及び前記フォーカスレンズを光軸方向
に移動させるための駆動手段と、 前記レンズ系によって結ばれた被写体の像を電気信号に
変換する撮像素子と、 前記撮像素子から出力された電気信号に信号処理を施す
ことにより、該電気信号により表わされる被写体の像に
ついて電子的な変倍を行う電子ズーム手段と、 前記駆動手段と前記電子ズーム手段を制御する制御手段
とを備えたカメラであって、 前記制御手段は、前記ズームレンズによる変倍と前記電
子ズーム手段による変倍とを併用して得られる総合変倍
率を大きくする場合、前記ズームレンズによる変倍率を
大きくし、前記総合変倍率が、前記レンズ系のマクロ領
域の被写体距離に依存するズーム変倍率の変化範囲に依
存して設定される第1の値になったら、前記ズームレン
ズによる変倍率の変化速度を低下させ、前記電子ズーム
手段による変倍率を大きくし、前記総合変倍率が、前記
レンズ系のマクロ領域の被写体距離に依存するズーム変
倍率の変化範囲に依存して設定される第2の値になった
ら、前記ズームレンズによる変倍率を大きくするのをや
め、前記電子ズームによる変倍率の変化速度を上昇さ
せ、前記総合変倍率の変化速度が指数関数的に見て略一
定となるように、前記駆動手段と前記電子ズーム手段を
制御することを特徴とするカメラ。
1. A and a zoom lens having an optical zooming action and focus lens that performs focusing, optical's
The original scaling factor of the camera depends on the subject distance
Area of such subject distance, macro area
A lens system, a driving means for moving the zoom lens and the focus lens in the optical axis direction, an image sensor for converting an image of a subject formed by the lens system into an electric signal, and the image sensor An electronic zoom unit that electronically magnifies an image of a subject represented by the electric signal by performing signal processing on the output electric signal, and a control unit that controls the driving unit and the electronic zoom unit. In a camera provided with the zoom lens, the control unit increases the zoom ratio by the zoom lens when increasing the total zoom ratio obtained by using both the zoom ratio by the zoom lens and the zoom ratio by the electronic zoom unit. , The total magnification is the macro area of the lens system.
Depends on the range of zoom magnification change that depends on the subject distance
After exist and becomes first value is set, reduce the rate of change of magnification by the zoom lens, the larger the magnification by the electronic zooming unit, the total magnification is, the
Zoom changes depending on the subject distance in the macro area of the lens system.
When the value reaches the second value set depending on the change range of the magnification, the zoom ratio by the zoom lens is stopped from increasing and the change speed of the zoom ratio by the electronic zoom is increased to increase the total zoom ratio. A camera, characterized in that the drive means and the electronic zoom means are controlled so that the changing speed becomes substantially constant when viewed exponentially.
【請求項2】 前記総合変倍率を小さくする場合は、前
記電子ズーム手段による変倍率を小さくし、前記総合変
倍率が前記第2の値になったら、前記電子ズーム手段に
よる変倍率の変化速度を低下させ、前記ズームレンズに
よる変倍率をも小さくし、前記総合変倍率が前記第1の
値になったら、前記電子ズーム手段による変倍率を小さ
くするのを止め、前記ズームレンズによる変倍率の変化
速度を上昇させ、前記総合変倍率の変化速度が指数関数
的に見て略一定となるように、前記駆動手段と前記電子
ズーム手段を制御することを特徴とする請求項1に記載
のカメラ。
2. When reducing the total magnification, the magnification by the electronic zoom means is reduced, and when the total magnification reaches the second value, the rate of change of the magnification by the electronic zoom means. And the zoom ratio by the zoom lens is also reduced, and when the total zoom ratio reaches the first value, the zoom ratio by the electronic zoom means is stopped to be reduced, and the zoom ratio by the zoom lens is reduced. 2. The camera according to claim 1, wherein the driving means and the electronic zooming means are controlled so that the changing speed is increased and the changing speed of the total magnification is exponentially substantially constant. .
【請求項3】 焦点合わせを行うフォーカスレンズと光
学的な変倍作用を有するズームレンズとを備え、光学ズ
ームの有する本来の変倍率が被写体距離に依存して制限
を受ける、そのような被写体距離の領域を、マクロ領域
として有するレンズ系と、 前記ズームレンズ及び前記フォーカスレンズを光軸方向
に移動させるための駆動手段と、 前記レンズ系によって結ばれた被写体の像を電気信号に
変換する撮像素子と、 前記撮像素子から出力された電気信号に信号処理を施す
ことにより、該電気信号により表わされる被写体の像に
ついて電子的な変倍を行う電子ズーム手段と、 前記駆動手段と電子ズーム手段を制御する制御手段とを
備えたカメラであって、 前記ズームレンズによる変倍率の最大値を、各被写体距
離毎に、それぞれ、前記フォーカスレンズによる焦点合
わせが可能となる値に制限したことを特徴とするカメ
ラ。
3. a zoom lens having an optical zooming action and focus lens that performs focusing, optical's
The original scaling factor of the camera depends on the subject distance
Area of such subject distance, macro area
A lens system, a driving means for moving the zoom lens and the focus lens in the optical axis direction, an image sensor for converting an image of a subject formed by the lens system into an electric signal, and the image sensor An electronic zoom unit that electronically magnifies an object image represented by the electric signal by performing signal processing on the output electric signal, and a control unit that controls the drive unit and the electronic zoom unit The camera is characterized in that the maximum value of the magnification change by the zoom lens is limited to a value that enables focusing by the focus lens for each subject distance.
【請求項4】 前記ズームレンズによる変倍率の最大値
を、前記被写体距離の変化に応じて、連続的且つ単調に
変化させることを特徴とする請求項3に記載のカメラ。
4. The camera according to claim 3, wherein the maximum value of the zoom ratio by the zoom lens is changed continuously and monotonously according to the change of the subject distance.
【請求項5】 前記ズームレンズによる変倍と前記電子
ズーム手段による変倍とを併用して得られる総合変倍率
の最大値が、前記被写体距離の変化に関わらず、略一定
となるように、前記ズームレンズによる変倍率の最大値
と前記電子ズーム手段による変倍率の最大値を、前記被
写体距離の変化に応じて相補的に変化させることを特徴
とする請求項3に記載のカメラ。
5. The maximum value of the total zoom ratio obtained by using both zooming by the zoom lens and zooming by the electronic zooming unit is substantially constant regardless of the change in the subject distance. 4. The camera according to claim 3, wherein the maximum value of the magnification change by the zoom lens and the maximum value of the magnification change by the electronic zoom unit are changed complementarily according to the change of the subject distance.
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