JP4853385B2 - コンバージョンレンズモード付きカメラ - Google Patents

Description

本発明は電子的に画像を記録可能なカメラであって、光学的なズーム機能と電子的なズーム機能を併せ持ち、加えて、テレコンバージョンレンズ、ワイドコンバージョンレンズ、マクロコンバージョンレンズ別名クローズアップレンズ等のフロントコンバージョンレンズの装着を可能としているカメラに関する。

カメラのレンズの前側に装着することによって、合成焦点距離を長くするテレコンバージョンレンズ、撮影距離範囲を近距離にシフトするマクロコンバージョンレンズ別名クローズアップレンズ、画角を広くするワイドコンバージョンレンズ等のフロントコンバージョンレンズが知られており、その内のテレコンバージョンレンズ、マクロコンバージョンレンズ別名クローズアップレンズについてはカメラ本体の画角が大きい場合に、フロントコンバージョンレンズによって周辺の光線が邪魔されて撮影画面の四隅が黒くなる蹴られ現象が発生する場合があることも知られており、光学ズーム機能におけるワイド寄りの領域で発生する。

また、ワイドコンバージョンレンズについては光学ズーム機能におけるテレ寄りの領域で結像性能低下が発生する場合があることも知られている。

テレコンバージョンレンズにおける蹴られ現象の発生を防止する為に、テレコンバージョンレンズモードとして、ズーム範囲を蹴られ現象の発生しない範囲に制限し、その場合のズーム制限基準としてテレコンバージョンレンズとカメラ本体による合成焦点距離を用い、所定の合成焦点距離よりも長焦点側でのみズーム動作が可能となるように、光学ズーム機能或いは、電子ズーム機能によってズーム範囲制限を行なう技術が特許文献1に提案されている。
特開２０００−２３１１４９号公報

しかしながら、この特許文献1における技術においては、テレコンバージョンレンズ装着時に蹴られ現象を発生しない合成焦点距離を基準に電子ズーム機能によるズーム領域制限を行うことによって、蹴られ現象の発生しないズームポジションをよりワイド側に持って行くことは可能となったが、電子ズーム機能による切出し画素数の低下が連続して起こり、これによって、記録画像の画質劣化が加速して起こってしまう問題、加えて、光学ズーム機能をよりワイド側にまで使用することによって、テレコンバージョンレンズの射出瞳位置とカメラレンズの入射瞳位置のミスマッチが増加し、これによって、光学性能低下を発生させてしまう問題を有していた。

本発明は、ワイドコンバージョンレンズ装着時においてもワイドコンバージョンレンズの射出瞳位置とカメラレンズの入射瞳位置のミスマッチ増加による光学性能低下を防止するワイドコンバージョンレンズモードを有するコンバージョンレンズモード付きカメラの供給を可能とするものである。

（１）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、被写体からの光学的信号を集光する光学系と、前記集光された光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、前記光学系内の少なくとも１群以上のレンズ群を移動させることによって前
記撮像素子上に結像される像の撮像倍率を変化させる光学ズーム手段と、前記撮像素子の切出し画素数を変化させることによって画像データを拡大／縮小させる電子ズーム手段と、前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御する制御手段と、を備え、前記撮像素子の有効画素数よりも小さい画素数で記録する画素数変換モードを有するカメラにおいて、前記制御手段は、ワイドフロントコンバージョンレンズ装着時に前記画素数変換モードが設定された場合には、前記光学ズーム手段のワイド端からズーム範囲の途中の第２の所定のズームポジションまで、前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくした状態で、前記光学ズーム手段を制御し、前記第２の所定のズームポジションから前記撮像素子の切出し画素数が前記画素数変換モードの記録画素数と等しくなるまで、前記光学ズーム手段のズームポジションを前記第２の所定のズームポジションとした状態で、前記電子ズーム手段を制御する、ことを特徴とする。

撮像素子の有効画素数よりも小さい画素数で記録する画素数変換モードにおいて、ワイド端からズーム範囲の途中の第２の所定のズームポジションまで、光学ズーム手段を制御し、第２の所定のズームポジションから撮像素子の切出し画素数が画素数変換モードの記録画素数に等しくなるまで、電子ズーム手段を制御する、ので、ワイドコンバージョンレンズの射出瞳位置とカメラレンズの入射瞳位置のミスマッチ増加による光学性能低下を防止するズーム動作を可能とした。
（２）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、前記制御手段が、前記光学ズーム手段のズームポジションが前記第２の所定のズームポジションよりもテレ側にあるときは、前記第２の所定のズームポジションまで前記光学ズーム手段を制御し、前記撮像素子の切出し画素数を前記画素数変換モードの記録画素数と等しくする、ことを特徴としてもよい。

そこからワイド側にズーム動作をしたときは、初めに電子ズーム手段を制御し、撮像素子の切出し画素数と撮像素子の有効画素数とが等しくなった時点で電子ズーム手段を停止し、以後、光学ズーム手段を制御するので、ズーム範囲を最大に活用したいと考えるユーザにとって好適である。
（３）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、前記制御手段が、前記光学ズーム手段のズームポジションが前記第２の所定のズームポジションよりもテレ側にあるときは、前記第２の所定のズームポジションまで前記光学ズーム手段を制御し、前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくする、ことを特徴としてもよい。

そこからテレ側にズーム動作をしたときは、電子ズーム手段を制御し、そこからワイド側へズーム動作をしたときは、光学ズーム手段を制御するので、できるだけ電子ズームを使いたくないと考えるユーザにとって好適である。
（４）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、前記制御手段が、前記第２の所定のズームポジションとワイド端の間の一部で前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段を同時に制御する、ことを特徴としてもよい。

電子ズーム手段を停止して光学ズーム手段を制御する或いは、光学ズーム手段を停止して電子ズーム手段を制御すると、ズーム動作が一旦停止してから再度動作するので、連続感に欠ける場合がある。第２の所定のズームポジションと光学ズーム手段のワイド端の間の一部で光学ズーム手段と電子ズーム手段とを同時に制御することで、電子ズーム手段の制御と光学ズーム手段の制御とを滑らかに切り替えることができる。
（５）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、前記第２の所定のズームポジションが、前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくした状態で、前記ワイドフロントコンバージョンレンズによる光学性能劣化が発生しないズームポジションである、ことを特徴としてもよい。
（６）本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラは、前記第２の所定のズームポジションが、前記光学ズーム手段のワイド端である、ことを特徴としてもよい。

すなわち、撮像素子の切出し画素数を連続的に変化させる電子ズーム手段のみを使用して、撮像素子の切出し画素数が画素数変換モードの記録画素数と等しくなるまでズーム動作を実施する。例えば、ワイド端での使用に限定されているワイドコンバージョンレンズを使用する場合であっても、電子ズーム手段によるズーム動作が可能となる。

本発明によれば、ワイドコンバージョンレンズ装着時においてもワイドコンバージョンレンズの射出瞳位置とカメラレンズの入射瞳位置のミスマッチ増加による光学性能低下を防止した状態で最大のズーム範囲を得たズーム動作を可能としたワイドコンバージョンレンズモードを有するコンバージョンレンズモード付きカメラの供給が可能となる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下に説明するコンバージョンレンズモード付きカメラは光学的信号を画像データに変換し、記録媒体に記録するカメラであり、デジタルスチルカメラがこれに含まれる。なお、以下の説明では、「蹴られ現象」を単に「蹴られ」と、「光学ズーム手段」を単に「光学ズーム」と、「電子ズーム手段」を単に「電子ズーム」とそれぞれ記載する。
（実施の形態1）
（１．構成）
図1は、本発明による実施の形態の1例を示す図である。

カメラ１０は、光学系１１と撮像素子であるＣＣＤ１３と、ＣＣＤ１３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１５と、ＡＤコンバータ１５からの画像データ処理を含むカメラ１０全体の処理を制御する制御回路１７とを備える。

光学系１１は４つのレンズ１１a〜１１ｄを含み、レンズ１１ａは対物レンズであり、レンズ１１ｂはズームレンズであり、レンズ１１ｃは手ぶれ補正レンズであり、レンズ１１ｄはフォーカスレンズである。光学系１１は、レンズ鏡筒に収納されている。

テレコンバージョンレンズ１２は、光学系１１の前側に着脱可能である。テレコンバージョンレンズ１２を装着することによって、光学系１１とテレコンバージョンレンズ１２の合成焦点距離が光学系１１の焦点距離よりも長くなるので、撮像倍率をより大きくすることが可能であるが、光学ズームをズーム範囲の途中の所定のズームポジションよりもワイド側に移動させると蹴られが発生することが解っている。

さらに、カメラ１０は、ズームレンズ１１ｂを駆動する光学ズーム駆動部１９と、手ぶれ補正レンズ１１ｃを駆動する手ぶれ補正駆動部２１と、ＣＣＤ１３を駆動するＣＣＤ駆動部２３とを備える。光学ズーム駆動部１９は、ズームレンズ１１ｂを光軸方向に移動させるための電気機械的機構を含む。手ぶれ補正駆動部２１は、手ぶれ補正レンズ１１ｃを光軸方向と垂直な方向に移動させるための電気機械的機構を含む。これらの駆動部１９、２１は、制御回路１７からの指令に応じて、それぞれのレンズ１１ｂ、１１ｃの位置を移動する。

また、カメラ１０は、ユーザが種々の操作を行う操作部２５と、画像データ処理のために一時的に画像データを格納するバッファメモリ２７と、ＣＣＤ１３によって生成された画像データをそのまま表示するスルー画像や撮像した静止画を表示する液晶表示素子２９とを備える。操作部２５は、ズーム倍率を操作するためのズームレバー２５ａとモードスイッチ２５ｂとを含む。

制御回路１７は、前処理部３１と、解像度調整部３３と、画素数変換部３５と、画像圧縮部３７と、表示制御部３９と、メモリインタフェース４０と、制御部４１とを含む。制御回路１７は、半導体集積回路で構成することができる。

前処理部３１は、ＡＤコンバータ１５からの画像データを受け、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、キズ補正等の前処理を行う。解像度調整部３３は、前処理された後のＲＧＢ信号をＹＣ信号に変換する処理を行い、さらに、アパーチャ補正等の解像度を調整するための処理を行う。

画素数変換部３５は、画像データの画素数を変換する為の処理を行う。画素数変換部３５は、画像データの一部を切り出し（切出し処理）て、画素の補間、間引き等を行う（画素数変換処理）ことで電子的に画像の拡大、縮小を行い、これにより電子ズームを実現する。

画像圧縮部３７は、ＪＰＥＧによる画像圧縮を行う。画像圧縮の方法はＪＰＥＧに限られない。画像圧縮部３７により圧縮された画像データは、最終的に記録媒体５０に格納される。表示制御部３９は、液晶表示素子２９上での画像表示を制御する。記録媒体５０には、ＳＤカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）等のフラッシュメモリを使用した半導体記憶装置やハードディスクが含まれる。

前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７及び表示制御部３９は、メモリインタフェース４０を介してバッファメモリ２７にアクセスし、各処理前の画像データの読み出し、各処理後の画像データの書き込みを適宜行う。

制御部４１は、前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７及び表示制御部３９を制御し、画像データ処理を行わせる。さらに、制御部４１は、光学ズーム駆動部１９及び手ぶれ補正駆動部２１を制御して光学系１１の動作を制御し、ＣＣＤ駆動部２３を制御してＣＣＤ１３を制御する。
（２．動作）
以下、カメラ１０にテレコンバージョンレンズ１２が装着され、テレコンバージョンレンズモードが選択された場合のズーム動作を説明する。

テレコンバージョンレンズ１２が装着され、モードスイッチ２５ｂによってテレコンバージョンレンズモードが選択される、或いはテレコンバージョンレンズ１２の装着が認識されてテレコンバージョンレンズモードが自動的に選択されると、蹴られの発生しない最小合成焦点距離のズームポジションＰ１以上に光学ズーム手段の動作範囲を制限する。

ここで、特に、画素数変換モードについて詳細に説明する。画素数変換モードとは、ＣＣＤ１３の有効画素数よりも小さい画素数で記録媒体５０に画像を記録するモードである。例えば、ＣＣＤ１３の有効画素数が８００万画素である場合に、撮像画像を３００万画素の画像として記録媒体５０に記録するモードである。このモードは、画像データサイズが小さくなることから、高画素数のカメラにおいても小さい画素数で記録媒体５０に画像を記録するモードを実用的と考えるユーザには大変有用である。

画素数変換モードにおいては、画素数変換モードでは無い通常の状態の光学ズームの動作範囲制限を適用すると、画素数変換モードで蹴られの発生しない最小合成焦点距離に達しないズームポジションで光学ズームの動作範囲を制限してしまい、有効な制限と言えない状態となる。しかし、画素数変換モードで蹴られの発生しない最小合成焦点距離のズームポジションまで光学ズームの動作範囲を拡張すると、今度はテレコンバージョンレンズ１２の射出瞳位置とカメラ１０の入射瞳位置のミスマッチ増加による光学性能低下を発生させてしまうことになる。

カメラ１０はズーム機能として光学ズームと電子ズームとを有している。光学ズームは、ズームレンズ１１ｂを光軸方向に移動して、ＣＣＤ１３上に結像される像の撮像倍率を拡大、縮小することで実現される。電子ズームは、ＣＣＤ１３で得られた画像データに対し、画素数変換部３５により切出し処理と画素数変換処理を行って画像のサイズを拡大、縮小することで実現される。

ここで、テレコンバージョンレンズモードにおける画素数変換モードにおいては、画素数変換モードでは無い通常の状態で決定された蹴られの発生しない最小合成焦点距離のズームポジションＰ１以上となる光学ズームの動作範囲制限を行い、さらにワイド側へのズームが要求されたときは、記録画素数がＣＣＤ１３の有効画素数に等しくなるまで電子ズームを行なうこととする。

なお、以下の説明において、「光学ズーム作動」とは、ズーム倍率（＝光学ズーム倍率×電子ズーム倍率）を変える際にズームレンズ１１ｂを移動する状態にあることをいい、「光学ズーム固定」とは、ズーム倍率を変える際にもズームレンズ１１ｂを固定した状態にあることをいう。

また、「電子ズーム作動」とは、ズーム倍率を変える際に画素数変換部３５により切出し処理と画素数変換処理を行う状態にあることをいい、「電子ズーム固定」とは、ズーム動作を行う際に画素数変換部３５により切出し処理を行わず、画素数変換モードの記録画素数に変換する画素数変換処理を行うように固定された状態またはＣＣＤ１３で得られた画像データの画素数変換モードの記録画素数に相当する部分を切り出す切出し処理を行い、画素数変換処理を行わないように固定された状態にあることをいう。

以下、図２から４を用いてテレコンバージョンレンズ１２が装着され、テレコンバージョンレンズモードが選択された場合のカメラ１０のズーム動作を詳細に説明する。以下の説明では、具体的に、ＣＣＤ１３の有効画素数を８００万画素とし、画素数変換モードは、３００万画素の画像を記録媒体５０に記録するモードであるとし、光学ズームの動作範囲は画素数変換モードでは無い通常の状態で決定された蹴られの発生しない最小合成焦点距離となるズームポジションＰ１よりもテレ側に制限されている前提で、ズームポジションＰ１からテレ側にズーム倍率を変化させる場合のズーム動作について説明する。図３、４において、画像ＸはＣＣＤ１３上に結像された像を示し、画像Ｙは記録媒体５０に記録される画像を示す。

テレコンバージョンレンズモード、画素数変換モードが選択されると、現在の光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ１よりもワイド側の場合はズームポジションＰ１まで光学ズームを制御し、図３（a）の状態にする。
（２．１ 電子ズーム動作）
光学ズームのズームポジションがズームポジションP１で、光学ズーム固定・電子ズーム固定の状態では、図３（ａ）に示すように、画素数変換部３５は切出し処理を行わず、８００万画素の画像Ｘから画素数変換処理により３００万画素の画像Ｙを生成する。

つまり、図３（ａ）の場合、画像Ｙは、画像Ｘの全体を画素数変換処理によって０．６２倍（＝√（３００万／８００万））して得られる。このように、画素数変換モードでは、ズーム動作を作動させない状態でも、元の画像Ｘを０．６２倍に縮小する画素数変換処理が行われている。この画素数変換処理は画素数変換部３５により実行される。なお、図３（ａ）の状態は、図２におけるズームポジションＰ１、合成焦点距離ｆ１の状態（A点）に対応する。この状態は蹴られの発生しない最小合成焦点距離状態である。

図３（ａ）の状態からズームレバー２５ａによってズーム倍率を上昇させていくと、切出し処理によって、図３（ｂ）に示すように、画像Ｘの一部の領域Ｒが切り出され、この切り出された領域Ｒについて、３００万画素の画像Ｙを生成する画素数変換処理が実行される。領域Ｒの切出し処理は、前処理部３１、解像度調整部３３、画素数変換部３５、画像圧縮部３７または表示制御部３９のいずれかによる処理の前に行われればよい。

このように、ｆ１からｆ３の間の合成焦点距離においては、ＣＣＤ１３上の全ての領域が使用されるのではなく、切出し処理によって切り出されたＣＣＤ１３の中心部を含む一部の領域Ｒのみが使用される。電子ズーム倍率は、画像Ｙと領域Ｒのサイズに応じて決定され、領域Ｒのサイズを縮小することで電子ズーム倍率は増加する。

図３（ｂ）は、光学ズーム固定・電子ズーム作動、電子ズーム倍率が０．８倍の状態、すなわち、図２におけるズームポジションＰ１、合成焦点距離ｆ２の状態（B点）に対応する。図３（ｃ）は、光学ズーム固定・電子ズーム固定、電子ズーム倍率が最大値（１倍）に達したので画素数変換処理を行わない状態、すなわち、図２におけるズームポジションＰ１、合成焦点距離ｆ３の状態（C点）に対応する。

図３（ｂ）の領域Ｒのサイズは画像Ｘのサイズよりも小さいため、３００万画素の画像Ｙを生成するときの電子ズーム倍率は、図３（ｂ）の場合の方が、図３（ａ）の場合よりも大きくなる。よって、図３（ｂ）の場合の方が図３（ａ）よりも、より拡大した画像Ｙが得られる。

図３（ｃ）に示すように、電子ズーム倍率が最大値（１倍）に達したとき、領域Ｒのサイズは最小となる。このとき、領域Ｒと画像Ｙとは同じサイズとなる。
（２．２ 光学ズーム動作）
次に、図４を用いて、光学ズーム動作について説明する。図２に示すように、本実施形態では、電子ズームが限界に達すると、光学ズームに切り替える。すなわち、電子ズーム倍率が最大値（１倍）に達した後（図３（ｃ）、図４（ａ））、ズームレバー２５ａによりさらにズーム倍率を上昇させると、光学ズームが作動する。

光学ズームは、ズームレンズ１１ｂを移動させることでズーム倍率を増加させる。これにより、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＣＣＤ１３上に結像する被写体Ａの像の大きさが拡大する。画像Ｘの一部の領域Ｒを切り出し、この切り出された領域Ｒを画像Ｙとする。この場合、画素数変換処理は行わない。このように、ＣＣＤ１３上に結像される被写体Ａの像の大きさを光学ズームによって変化させるとともに、ＣＣＤ１３上の画像Ｘの一部の領域Ｒ（画素数変換モードの記録画素数に相当するサイズ）を切り出して画像Ｙを得る。図４（ｃ）の状態は、図２におけるズームポジションがテレ端、合成焦点距離ｆ５の状態（E点）に対応する。

テレコンバージョンレンズモード、記録画素数３００万画素の画素数変換モードが選択され、その時の光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ１よりテレ側であった場合には、電子ズーム倍率を最大値（1倍）に、領域Rのサイズを画素数変換モードの記録画素数に相当するサイズにそれぞれ設定する（図４（ｂ））。図４（ｂ）の状態は、図２におけるズームポジションＱ１、合成焦点距離ｆ４の状態（D点）に対応する。

ここからズームレバー２５ａによってワイド側にズーム動作をさせると、ズームポジションＰ１まで光学ズーム、ズームポジションＰ１に達すると電子ズームというようにズーム動作して合成焦点距離はｆ４→ｆ３→ｆ２→ｆ１というようにｆ１まで変化してズーム動作は停止する。

以上のように、本実施形態では、テレコンバージョンレンズモードが選択され、かつ画素数変換モードが選択された場合のズーム動作において、蹴られの発生を防ぎつつ画質劣化と光学性能低下を発生させない状態で最大のズーム範囲を得たズーム動作を可能としている。
（実施の形態２）
実施の形態２では、図面を参照し、本発明のワイドコンバージョンレンズモードを有するコンバージョンレンズモード付きカメラの実施形態を説明する。以下に説明するコンバージョンレンズモード付きカメラは、光学的信号を画像データに変換し、記録媒体に記録するカメラであり、デジタルスチルカメラがこれに含まれる。
（１．構成）
本発明のコンバージョンレンズモード付きカメラの構成は、実施の形態１におけるコンバージョンレンズモード付きカメラと同じであるので、説明を省略する。なお、以下の説明では、図１におけるテレコンバージョンレンズ１２をワイドコンバージョンレンズ１２と読み替える。

ワイドコンバージョンレンズ１２は、光学系１１の前側に着脱可能である。ワイドコンバージョンレンズ１２を装着することによって、光学系１１とワイドコンバージョンレンズ１２の合成焦点距離が光学系１１の焦点距離よりも短くなるので、撮像倍率をより小さくすることが可能であるが、光学ズームをズーム範囲の途中の第２の所定のズームポジションよりもテレ側に移動させると光学性能低下が発生することが解っている。
（２．動作）
以下、カメラ１０にワイドコンバージョンレンズ１２が装着され、ワイドコンバージョンレンズモードが選択された場合のズーム動作を説明する。

ワイドコンバージョンレンズ１２が装着され、モードスイッチ２５ｂによってワイドコンバージョンレンズモードが選択される、或いはワイドコンバージョンレンズ１２の装着が認識されてワイドコンバージョンレンズモードが自動的に選択されると、光学性能低下の発生しない最大合成焦点距離のズームポジションＰ２以下に光学ズーム手段の動作範囲を制限する。

実施の形態１におけるコンバージョンレンズモード付きカメラと同様に、画素数変換モードは、ＣＣＤ１３の有効画素数が８００万画素であり、撮像画像を３００万画素の画像として記録媒体５０に記録するモードとする。

以下、図５から７を用いてワイドコンバージョンレンズ１２が装着され、ワイドコンバージョンレンズモードが選択された場合のカメラ１０のズーム動作を詳細に説明する。以下の説明では、光学ズームの動作範囲は光学性能低下の発生しない最大合成焦点距離となるズームポジションＰ２よりもワイド側に制限されている前提で、ズームポジションＰ２からワイド側にズーム倍率を変化させる場合のズーム動作について説明する。

ワイドコンバージョンレンズモード、画素数変換モードが選択されると、現在の光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ２よりもテレ側の場合はズームポジションＰ２まで光学ズームを制御し、図６（a）の状態にする。また、ＣＣＤ１３の切出し画素数をＣＣＤ１３の画素数変換モードの記録画素数と等しくする。
（２．１ 電子ズーム動作）
光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ２で、光学ズーム固定・電子ズーム固定の状態では、図６（ａ）に示すように、画素数変換部３５は切出し処理により８００万画素の画像Ｘから画素数変換モードの記録画素数に相当する領域Ｒを切り出し、画素数変換処理を行わず３００万画素の画像Ｙを生成する。図６（ａ）の状態は、図５におけるズームポジションＰ２、合成焦点距離ｆ６の状態（F点）に対応する。この状態は光学性能低下の発生しない最大合成焦点距離状態である。

図６（ａ）の状態からズームレバー２５ａによってズーム倍率を下降させていくと、電子ズームによって、図６（ｂ）に示すように、切出し処理によって画像Ｘの一部の領域Ｒが切り出され、この切り出された領域Ｒについて、３００万画素の画像Ｙに変換する画素数変換処理が実行される。

図６（ｂ）は、光学ズーム固定・電子ズーム作動、電子ズーム倍率が０．８倍の状態、すなわち、図５におけるズームポジションＰ２、合成焦点距離ｆ７の状態（G点）に対応する。図６（ｃ）は、光学ズーム固定・電子ズーム固定、電子ズーム倍率が最小値（０．６２倍）に達したので切出し処理を行わない状態、すなわち、図５におけるズームポジションＰ２、合成焦点距離ｆ８の状態（H点）に対応する。
（２．２ 光学ズーム動作）
次に、図７を用いて、光学ズーム動作について説明する。図５に示すように、本実施形態でも、電子ズームが限界に達すると、光学ズームに切り替える。すなわち、電子ズーム倍率が最小値（０．６２倍）に達した後（図６（ｃ）、図７（ａ））、ズームレバー２５ａによりさらにズーム倍率を下降させると、光学ズームが作動する。

これにより、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＣＣＤ１３上に結像する被写体Ａの像の大きさが縮小する。このとき、８００万画素の画像Ｘから画素数変換処理により３００万画素の画像Ｙが生成される。このように、ＣＣＤ１３上に結像される被写体Ａの像の大きさを光学ズームによって変化させるとともに、画素数変換処理により画像Ｙを得る。図７（ｃ）の状態は、図５におけるズームポジションがワイド端、合成焦点距離ｆ１０の状態に対応する。

ワイドコンバージョンレンズモード、記録画素数３００万画素の画素数変換モードが選択され、その時の光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ２よりワイド側であった場合には、電子ズーム倍率を最小（０．６２倍）に設定する（図７（ｂ））。図７（ｂ）の状態は、図５におけるズームポジションＱ２、合成焦点距離ｆ９の状態に対応する。

ここからズームレバー２５ａによってテレ側にズーム動作をさせると、ズームポジションＰ２まで光学ズーム、ズームポジションＰ２に達すると電子ズームというようにズーム動作して合成焦点距離はｆ９→ｆ８→ｆ７→ｆ６というようにｆ６まで変化してズーム動作は停止する。

以上のように、本実施形態では、ワイドコンバージョンレンズモードが選択され、かつ画素数変換モードが選択された場合のズーム動作において、光学性能低下を発生させない状態で最大のズーム範囲を得たズーム動作を可能としている。
（その他の実施の形態）
実施の形態１では、光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ１よりもワイド側にあるときは、ズームポジションＰ１まで光学ズームを制御し、ＣＣＤ１３の切出し画素数をＣＣＤ１３の有効画素数と等しくすることとしたが、ズームポジションＰ１まで光学ズームを制御し、ＣＣＤ１３の切出し画素数を画素数変換モードの記録画素数と等しくする（図２におけるＣ点に移動する）こととしてもよい。そこからテレ側にズーム動作をしたときは、光学ズームを制御し、そこからワイド側へズーム動作をしたときは、電子ズームを制御するので、できるだけ電子ズームを使いたくないと考えるユーザにとって好適である。

同様に、実施の形態２では、光学ズームのズームポジションがズームポジションＰ２よりもテレ側にあるときは、ズームポジションＰ２まで光学ズームを制御し、ＣＣＤ１３の切出し画素数を画素数変換モードの記録画素数と等しくすることとしたが、ズームポジションＰ２まで光学ズームを制御し、ＣＣＤ１３の切出し画素数をＣＣＤ１３の有効画素数と等しくする（図５におけるＨ点に移動する）こととしてもよい。そこからワイド側にズーム動作をしたときは、光学ズームを制御し、そこからテレ側へズーム動作をしたときは、電子ズームを制御するので、できるだけ電子ズームを使いたくないと考えるユーザにとって好適である。

実施の形態１では、電子ズームを停止して光学ズームを制御する或いは、光学ズームを停止して電子ズームを制御することとしたが、ズームポジションＰ１と光学ズームのテレ端の間の一部で光学ズームと電子ズームとを同時に制御することとしてもよい。電子ズームを停止して光学ズームを制御する或いは、光学ズームを停止して電子ズームを制御すると、ズーム動作が一旦停止してから再度動作するので、連続感に欠ける場合がある。ズームポジションＰ１と光学ズームのテレ端の間の一部で光学ズームと電子ズームとを同時に制御することで、電子ズームの制御と光学ズームの制御とを滑らかに切り替えることができる。例えば、図８におけるＢ点とＤ点との間で光学ズームと電子ズームとを同時に制御すればよい。

同様に、実施の形態２では、電子ズームを停止して光学ズームを制御する或いは、光学ズームを停止して電子ズームを制御することとしたが、ズームポジションＰ２と光学ズームのワイド端の間の一部で光学ズームと電子ズームとを同時に制御することとしてもよい。電子ズームを停止して光学ズームを制御する或いは、光学ズームを停止して電子ズームを制御すると、ズーム動作が一旦停止してから再度動作するので、連続感に欠ける場合がある。ズームポジションＰ２と光学ズームのワイド端の間の一部で光学ズームと電子ズームとを同時に制御することで、電子ズームの制御と光学ズームの制御を滑らかに切り替えることができる。例えば、図９におけるＧ点とＩ点との間で光学ズームと電子ズームとを同時に制御すればよい。

なお、実施の形態１では、テレコンバージョンレンズ１２を装着する場合を例示したが、マクロコンバージョンレンズ別名クローズアップレンズでも同様の効果が得られる。

本発明は、電子ズームと光学ズームの双方のズーム機能を備えたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置でフロントコンバージョンレンズ取り付けが可能な撮像装置に適用できる。

本発明に係るカメラの構成の一例を示す図 実施の形態１におけるカメラのズームポジションと合成焦点距離の関係を示す図 実施の形態１におけるカメラの電子ズーム動作を説明するための図 実施の形態１におけるカメラの光学ズーム動作を説明するための図 実施の形態２におけるカメラのズームポジションと合成焦点距離の関係を示す図 実施の形態２におけるカメラの電子ズーム動作を説明するための図 実施の形態２におけるカメラの光学ズーム動作を説明するための図 実施の形態１におけるカメラの光学ズーム動作と電子ズーム動作との同時動作を説明するための図 実施の形態２におけるカメラの光学ズーム動作と電子ズーム動作との同時動作を説明するための図

符号の説明

１１ 光学系
１１ａ 対物レンズ
１１ｂ ズームレンズ
１１ｃ 手ぶれ補正レンズ
１１ｄ フォーカスレンズ
１２ テレコンバージョンレンズ
１３ ＣＣＤ
１５ ＡＤコンバータ
１７ 制御回路
１９ 光学ズーム制御部
２１ 手ぶれ補正制御部
２３ ＣＣＤ駆動部
２５ 操作部
２５ａ ズームレバー
２５ｂ モードスイッチ
２９ 液晶表示素子
３１ 前処理部
３３ 解像度調整部
３５ 画素数変換部
３７ 画像圧縮部
３９ 表示制御部
４１ 制御部
５０ 記録媒体
Ａ 被写体
Ｒ 切り出し領域（画像生成領域）
Ｘ ＣＣＤ上の撮像画像
Ｙ 記録画像

Claims (6)

1. 被写体からの光学的信号を集光する光学系と、
   前記集光された光学的信号を電気信号に変換して画像データを生成する撮像素子と、
   前記光学系内の少なくとも１群以上のレンズ群を移動させることによって前記撮像素子上に結像される像の撮像倍率を変化させる光学ズーム手段と、
   前記撮像素子の切出し画素数を変化させることによって画像データを拡大／縮小させる電子ズーム手段と、
   前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記撮像素子の有効画素数よりも小さい画素数で記録する画素数変換モードを有するカメラにおいて、
   前記制御手段は、
   ワイドフロントコンバージョンレンズ装着時に前記画素数変換モードが設定された場合には、
   前記光学ズーム手段のワイド端からズーム範囲の途中の第２の所定のズームポジションまで、前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくした状態で、前記光学ズーム手段を制御し、
   前記第２の所定のズームポジションから前記撮像素子の切出し画素数が前記画素数変換モードの記録画素数と等しくなるまで、前記光学ズーム手段のズームポジションを前記第２の所定のズームポジションとした状態で、前記電子ズーム手段を制御する、
   ことを特徴とするコンバージョンレンズモード付きカメラ。
2. 前記制御手段は、
   前記光学ズーム手段のズームポジションが前記第２の所定のズームポジションよりもテレ側にあるときは、
   前記第２の所定のズームポジションまで前記光学ズーム手段を制御し、
   前記撮像素子の切出し画素数を前記画素数変換モードの記録画素数と等しくする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンバージョンレンズモード付きカメラ。
3. 前記制御手段は、
   前記光学ズーム手段のズームポジションが前記第２の所定のズームポジションよりもテレ側にあるときは、
   前記第２の所定のズームポジションまで前記光学ズーム手段を制御し、
   前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンバージョンレンズモード付きカメラ。
4. 前記制御手段は、
   前記第２の所定のズームポジションと前記光学ズーム手段のワイド端の間の一部で前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを同時に制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のコンバージョンレンズモード付きカメラ。
5. 前記第２の所定のズームポジションは、
   前記撮像素子の切出し画素数を前記撮像素子の有効画素数と等しくした状態で、前記ワイドフロントコンバージョンレンズによる光学性能劣化が発生しないズームポジションである、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコンバージョンレンズモード付きカメラ。
6. 前記第２の所定のズームポジションは、
   前記光学ズーム手段のワイド端である、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコンバージョンレンズモード付きカメラ。

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