JPH0548948A - ズーム比率自動可変録画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一被写体に対して種々のズーム比率で漸次
拡大または縮小を行ない、所定ズーム比率での静止画を
迅速かつ適確に得ることができ、シャッターチャンスを
逃す虞がなく、制御系の構成が簡単である上、不要な時
間帯の読取り信号によるノイズ混入の虞がなく高品質録
画を行なえる装置を提供する事。 【構成】 ズーム比率可変レンズ１を、供給された動作
指令信号Ｓ３に応じた状態となるように駆動するレンズ
駆動手段８と、上記ズーム比率可変レンズ１を予め設定
された一連の複数のズーム比率に対応した各状態に漸次
自動的に駆動せしめる為の上記動作指令信号Ｓ３を得る
動作指令信号生成手段２，３，４，５，６，７と、上記
レンズ駆動手段８による上記ズーム比率可変レンズ１の
漸次の駆動過程において、同レンズ１が実質的に停止す
る毎に、当該時点でのズーム比率に対応した映像信号を
夫々読出すための映像信号読出し手段９，１２とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体の光学像を電気
信号に変換して記録媒体に記録画像として録画する録画
装置に係り、特に光学像のズーム比率を可変設定する手
段の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の録画装置では、一般に被
写体の光学像をファインダーで監視しながら好ましいズ
ーム比率の構図が得られるように、ズームレンズ調整用
のリングを手動操作により回転させ、好ましい構図が得
られたところでシャッターを切る如く構成されていた。
従ってズーム比率設定操作に時間がかかり、シャッター
チャンスを逃す場合が多かった。また上記操作を短時間
で行なおうとすると、いわゆるカメラぶれ等を起こし、
鮮明な画像が得られず甚だ不都合が多かった。

【０００３】なお、電動機等の駆動装置によりズーム比
率を自動的に変化させるようにした撮像装置もあるが、
かかる撮像装置は主としてビデオカメラ等の動画を対象
としたものに限られている。しかもこれらのものはズー
ム比率が連続的に変わる構成になっているため、たとえ
静止画像を得ようとして瞬間的にシャッターを切って
も、被写体が等価的に動いていることから鮮明な記録画
像は到底得られない。

【０００４】ズーム比率を自動的に設定する手段に関す
る従来技術例として、特公昭５１−６４８８号公報に示
されている「監視用テレビカメラにおける光学系の遠隔
制御装置」がある。

【０００５】この装置は、光学系制御要素の回転角度信
号を発生する装置，上記制御要素の最適回転角度コード
化信号を永久保持する記憶装置，選択したコード化信号
を一時記憶するレジスタ，コード化信号と角度信号との
偏差信号を得る為の比較制御装置，偏差信号に基づいて
制御要素の回転角度を変える駆動装置，等を備えてい
る。

【０００６】かくして上記装置は、テレビカメラの現在
監視点の変更を要するとき、次に所望する監視点に応じ
た光学系制御要素の最適回転角度のコード化信号を記憶
装置から選択して読み出し、そのコード化信号を現在姿
勢における最適回転角度のコード化信号を記憶するレジ
スタのコード化信号と入替えることにより、そのレジス
タに入れた新たなコード化信号と角度信号発生装置の角
度信号とを、比較制御装置をもって比較し、かつ比較制
御装置の偏差信号を零に至らしめるように駆動装置を制
御して、前記所望の監視点に応じた光学系制御要素の最
適回転角度を得るようにしたものである。

【０００７】ズーム比率を自動的に設定する手段に関す
る別の従来技術例として、特公昭５０−３２３号公報に
示されている「ズーム画像入力装置」がある。

【０００８】この装置は、サーボ機構を備えた焦点可変
ズームレンズ系と、撮像装置と、撮像装置の順次走査に
よって得られるアナログ映像信号のディジタル化回路
と、ディジタル映像信号の一時記憶装置と、画像検出回
路とを備えている。

【０００９】かくして上記装置は、前記画像検出回路に
よって前記一時記憶装置に入力されたディジタル映像情
報を読出し、画像またはマークの大きさおよび位置の検
出処理を行ない、その処理結果で前記サーボ機構により
前記ズームレンズ系を駆動させ、再び映像情報を入力さ
せるように閉回路に構成し、所定の画像が検出されたと
き、前記一時記憶装置に記憶されたディジタル映像信号
を画像処理装置に入力するようにしたものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５１−６４８８
号公報に記載されている装置は、基本的にムービー（Ｔ
Ｖカメラ）に係るものであって、複数の各ズーム比率毎
の静止画を得る手段は備えていないものである。また種
々の監視点（被写体）毎に対応するズーム比率で撮影し
ようとするものであって、同一の被写体（監視点）に対
して種々のズーム比率で漸次拡大または縮小を行なって
自動的に静止画を撮影する技術的手段は有していないも
のである。

【００１１】特公昭５０−３２３号公報に記載されてい
る装置は、ディジタル画信号を得る毎に、その画像信号
が所望とするズーム比率に対応したものとなっているか
否かを評価し、この評価すなわち画像自体に対する評価
（「遠近弁別信号３３４」）の結果に応じて次のズーム
比率を変更制御する閉ループ制御（結像光学系と撮像系
と検出処理系の閉回路構成による制御）を行なうもので
あるため、構成が複雑化する上、応答が遅い等の欠点が
ある。

【００１２】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的はズーム比率が所要のズーム比
率に自動的に可変設定され、従来のように操作が煩雑で
あるためにシャッターチャンスを逃すといった虞がない
のは勿論、同一の被写体に対して種々のズーム比率で漸
次拡大または縮小を行なって自動的に所定ズーム比率の
静止画を迅速かつ適確に得ることができ、しかも制御系
の構成が簡単であるうえ、不要な時間帯の読取り信号に
起因するノイズ混入のおそれがなく、高品質な録画を行
なえる、ズーム比率自動可変録画装置を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明においては次のような手段を講
じた。

【００１４】すなわち、供給された動作指令信号（Ｓ
３）に応じた状態になるようにズーム比率可変レンズ
（１）を駆動するレンズ駆動手段（８）と、上記ズーム
比率可変レンズ（１）を予め設定された一連の複数のズ
ーム比率に対応した各状態に漸次自動的に駆動せしめる
ための上記動作指令信号（Ｓ３）を得る動作指令信号生
成手段（２，３，４，５，６，７）と、上記レンズ駆動
手段（８）による上記ズーム比率可変レンズ（１）の漸
次の駆動過程において、同レンズ（１）が実質的に停止
する毎に、当該時点でのズーム比率に対応した映像信号
を夫々読出すための映像信号読出し手段（９）（１２）
と、を備えるようにした。

【００１５】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。

【００１６】すなわち、スタートボタンを押すことによ
り、動作指令信号（Ｓ３）が生成され、ズーム比率可変
レンズ（１）が予め設定された一連のズーム比率に対応
した各状態に漸次自動的に駆動される。そしてズーム比
率可変レンズ（１）が上記漸次駆動の過程において実質
的に停止した時点での所定ズーム比率に対応した映像信
号が取り込まれて静止画として録画される。つまり上記
時点以外の時間帯では映像信号の取り込みは行なわな
い。従って本来映像信号を得たい時間帯における映像信
号に、不要な時間帯にて取り込まれた信号に起因するノ
イズが混入するのを防止できる。なお、公知の特公昭５
０−３２３号公報に示されているような閉ループ制御を
用いたものではないので、制御系の構成は簡単であり、
応答速度も速いものとなる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図画を参照して説明
する。図は本発明の録画装置の構成を示すブロック図で
あり、図中Ａ側は被写体の光学像を電気信号に変換して
記録媒体に記録画像として録画する録画装置本体側を示
しており、Ｂ側はズーム比率を可変設定する制御系側を
示している。

【００１８】ズーム比率可変レンズ１は被写体の光学像
のズーム比率を変更可能な如く録画装置本体に設けられ
たレンズである。ズーム比率検出器２は上記ズーム比率
可変レンズ１のズーム比率を検出するものであり、その
検出信号Ｓ１を比較器３の一方の入力端に与える。上記
検出器２としてはレンズ１のズーム比率制御リングに角
度検知用の目盛その他の指標を設け、この指標の動きを
光学的，磁気的，静電的な検知ヘッドにより検知するも
のが考えられる。

【００１９】一方、ズーム比率設定器４は、複数の特定
なズーム比率を自動的にあるいは手動操作によって設定
するものである。本実施例では自動的に設定する場合が
例示されている。すなわち、モード選択スイッチ５を切
換えると、それに応じて予め設定されている複数種の設
定値群（例えば１群は焦点距離ｆが２０，５０，１００
ｍｍのもの，２群は焦点距離ｆが７０，８０，１００，
１２０ｍｍのもの…というように予め定めてある。）の
うちの一群が選定されて、それに応じた一連の信号が時
系列的に出力されるものとなっている。記憶器６はズー
ム比率設定器４からの一連の設定値信号を記憶するもの
であって、その記憶内容は、読出し手段によって順次選
択的に読出されるものとなっている。読出し手段として
は、例えば図示の如く複数個の読出し端子を切換スイッ
チ７によって切換えるものを用いる。この読出し手段に
て読出された設定値信号Ｓ２は前記比較器３の他方の入
力端に与えられる。

【００２０】比較器３は、上記設定値信号Ｓ２と前記検
出信号Ｓ１とを比較し、検出されたズーム比率が設定値
に達するまでの期間は、たとえばパルス状の動作指令信
号Ｓ３をレンズ駆動器８に与える。レンズ駆動器８は比
較器３からの動作指令信号Ｓ３を与えられている期間、
前記ズーム比率可変レンズ１を駆動するものであり、た
とえば印加されるパルス数だけステップ動作するステッ
プモータと、このモータの回転量を上記可変レンズ１の
ズーム比率制御リングに伝達する伝達機構とで構成され
ている。なおズーム比率制御リングの回転角度とレンズ
１のズーム比率とは対応しているので、所定のズーム比
率を得るには、比較器３から送出される所定数のパルス
列をステップモータに与えて、上記制御リングの回転角
度を変えればよい。

【００２１】シャッター駆動器９は、前記レンズ駆動器
８による前記レンズ１の駆動が停止したとき、録画装置
本体に設けてある撮像用シャッター１０を自動的に切る
ものである。シャッター１０は、図示しない手段によ
り、予め設定された時間だけ開き、所定時間後において
閉じる。上記シャッター１０が閉じたときの閉信号Ｓ４
は、シャッター駆動器９を介して読出し指令器１１およ
び撮像素子駆動器１２に与えられるものとなっている。
読出し指令器１１は前記シャッター閉信号Ｓ４を与えら
れると、前記読出し手段を構成している切換スイッチ７
に、次の設定値の読出しを指令する。具体的には切換ス
イッチ７を一ステップ切換え動作させ、次の設定値信号
を読出して比較器３に信号Ｓ２を与えるように制御す
る。

【００２２】撮像素子駆動器１２は、シャッター閉信号
Ｓ４を与えられると、一画面に相当する１フレーム分だ
け固体撮像素子１３を走査し、前記レンズ１で得られた
所定ズーム比率の光学像に対応した映像信号を得る。な
お図示はしてないが撮像素子１３には、シャッター１０
が開く前に蓄積残留している雑音電荷をクリアする手段
等が付設されている。

【００２３】上記撮像素子１３から得られた撮像信号
は、増幅器１４にて増幅されたのち、映像信号処理器１
５によって撮像方式に対応した色信号と輝度信号の付加
等が行なわれ、次いで記録信号処理器１６によって記録
媒体１７の種類に適合した記録信号に変換される。記録
媒体１７としては、たとえば磁気テープや磁気ディスク
等の磁気記録媒体が用いられ、記録ヘッド１８によって
記録される。従って前記記録信号としては映像信号によ
って変調されたＦＭ搬送波が用いられる。モータ１９は
記録媒体１７を等速駆動するためのもので、たとえば記
録媒体１７が磁気ディスクの場合には１フレームに対し
て１回転させる。アクチュエータ２０は１フレーム記録
する毎に１トラックに相当する距離だけヘッド１８を移
動させるものであり、前記レンズ駆動器８によってレン
ズ１がズーム比率変更動作を行なっている期間中にヘッ
ド１８の移動を完了させる。

【００２４】なお記録媒体１７に記録された画像を再生
する手段は従来の磁気再生装置と同様のものでよい。

【００２５】このように構成された本装置においては、
図示しないスタートボタン（シャッターボタン）を押す
ことにより、ズーム比率可変レンズ１は予め固定的に設
定された最初の設定値まで駆動器８により駆動されて停
止する。そしてシャッター１０が切られて撮像が終了す
ると、ズーム比率可変レンズ１は直ちに次のズーム比率
に対応した設定値まで駆動されて停止する。

【００２６】以下同様の動作が繰返される。たとえば
今、レンズ１のズーム比率を焦点距離ｆがｆ＝２０，３
０，５０，７５，１００ｍｍとなる５段階に設定されて
いる場合には、先ずレンズ１の焦点距離がｆ＝２０ｍｍ
になったとき、レンズ１は動作を停止し、ズーム比率を
その値に固定する。そして撮像がすむと可及的速やかに
次の焦点距離ｆ＝３０ｍｍに達するまで移動する。かく
して比較的短時間の間にレンズ１の焦点距離を段階的に
変えながらズーム比率の異なる光学像を漸次撮像してい
く。そして撮像された各光学像は電気信号に変換され、
所定の信号処理を行なわれたのち、記録媒体１７に記録
画像として順次録画される。

【００２７】記録媒体１７に記録された画像は、図示し
ない再生装置により、一連のズーム比率の異なった画像
として再生される。この場合、再生画像をたとえば陰極
線管表示器等により直接表示して観察してもよいし、ハ
ードコピーにしてファイリングするようにしてもよい。

【００２８】かくして本装置によれば、ズーム比率の異
なった複数枚の画像を連続的にしかも迅速に得ることが
できる。そしてこの場合、ズーム比率の変更はすべて自
動的に行なわれるので、手動操作ミス等が起こるおそれ
がないうえ、操作の煩雑さによってシャッターチャンス
を逃すといった不都合を解決できる。また比較的画素数
の少ない撮像素子で撮像した場合でも、時系列的に順次
捉えられた複数枚の記録画像をみることによって、必要
とする被写体についての解像度が実質的に高まる利点が
ある。また、高解像度を要する特定の被写体の画像と、
それほど高い解像度を必要としない、たとえば周囲の風
景等を含めた全体画像とを別々の記録画像として観賞で
きる利点もある。

【００２９】なお本発明は上述した一実施例に限定され
るものではなく、次のように変形実施可能である。たと
えばレンズ駆動用のモータとしてサーボモータを用い、
ズーム比率制御リングの回転角度を適宜な角度検出手段
によって検知し、所定の回転角度が得られるまで上記モ
ータに電圧を印加し続け、所定のズーム比率制御リング
の回転角度が得られた時点で、上記モータへの電圧印加
を一時的に停止するようにしてもよい。またズーム比率
変更手段としてズーム比率制御リングを回転させる場合
について説明したが、必らずしもこれに限定されるもの
ではない。例えばリニアモータ等によりレンズを光軸方
向に平行移動させるようにしてもよい。この場合のレン
ズのズーム比率は、レンズあるいはレンズ支持体のレン
ズ光軸方向の位置によってきまるので、ズーム比率検出
器としては目盛等の指標をレンズ光軸方向に沿って配列
された検出ヘッドにて検出する必要がある。また、記録
媒体としては磁気記録媒体に限られるものではなく、た
とえば、半導体メモリや光学式記録材料からなるもの等
であってもよい。さらに前記実施例ではズーム比率の異
なった複数枚の画像が連続的に得られるように、繰返し
動作させる場合を示したが、これに限られるものではな
い。すなわちズーム比率可変レンズ１がレンズ駆動器８
により最初の設定値（この設定値を如何なる値にするか
は任意）まで駆動されて停止し、かつシャッター１０が
切られて撮像が終了したとき、ここで所定動作を完了さ
せて次の設定値の読出し動作を中止するようにしてもよ
い。このようにすれば、所要ズーム比率の単一の画像を
容易に得ることが可能となる。このほか本発明の要旨を
逸脱しない範囲で、種々変形実施可能であるのは勿論で
ある。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が期待で
きる。ズーム比率が所要のズーム比率に自動的に可変設
定され、従来のように操作が煩雑であるためにシャッタ
ーチャンスを逃すといった虞がないのは勿論、同一の被
写体に対して種々のズーム比率で漸次拡大または縮小を
行なって自動的に所定ズーム比率の静止画を迅速かつ適
確に得ることができ、しかも制御系の構成が簡単である
上、不要な時間帯での読取り信号に起因するノイズ混入
の虞がなく、高品質な録画を行なえるズーム比率自動可
変録画装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…ズーム比率可変レンズ、２…ズーム比率検出器、３
…比較器、４…ズーム比率設定器、５…モード選定スイ
ッチ、６…記憶器、７…切換スイッチ、８…レンズ駆動
器、９…シャッター駆動器、１０…撮像用シャッター、
１１…読出し指令器、１２…撮像素子駆動器、１３…固
体撮像素子、１４…増幅器、１５…映像処理器、１６…
記録信号処理器、１７…記録媒体、１８…記録ヘッド、
１９…モータ、２０…アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給された動作指令信号に応じた状態に
   なるように、ズーム比率可変レンズを駆動するレンズ駆
   動手段と、 上記ズーム比率可変レンズを、予め設定された一連の複
   数のズーム比率に対応した各状態に漸次自動的に駆動せ
   しめるための上記動作指令信号を得る動作指令信号生成
   手段と、 上記レンズ駆動手段による上記ズーム比率可変レンズの
   漸次の駆動過程において、上記レンズが実質的に停止す
   る毎に、当該時点でのズーム比率に対応した映像信号を
   夫々読出すための映像信号読出し手段と、 を具備したことを特徴とするズーム比率自動可変録画装
   置。