JPH06339054A - 変倍撮像装置 - Google Patents
変倍撮像装置Info
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- JPH06339054A JPH06339054A JP5149728A JP14972893A JPH06339054A JP H06339054 A JPH06339054 A JP H06339054A JP 5149728 A JP5149728 A JP 5149728A JP 14972893 A JP14972893 A JP 14972893A JP H06339054 A JPH06339054 A JP H06339054A
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
- G02B15/144105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-+-
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- G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結像位置に固体撮像素子を追従させることに
より補正レンズ群が不要となって設計上の制限が著しく
緩和され、且つ揺れの補正機構を備えて画面振動のない
高性能な変倍撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の変倍撮像装置は、変倍を行うための
レンズ群１と、該レンズ群１による被写体像を受像しそ
の画像情報を記憶するための固体撮像素子３と、該固体
撮像素子３を光軸７に沿って移動させるための移動手段
６と、前記レンズ群１の変倍操作に応じて移動する被写
体像の結像位置を前記固体撮像素子３が追従するように
前記移動手段６を制御するための制御手段４と、前記固
体撮像素子の移動に伴う受像画面の揺れを補正するため
の補正手段とを備えていることを特徴とする。
より補正レンズ群が不要となって設計上の制限が著しく
緩和され、且つ揺れの補正機構を備えて画面振動のない
高性能な変倍撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の変倍撮像装置は、変倍を行うための
レンズ群１と、該レンズ群１による被写体像を受像しそ
の画像情報を記憶するための固体撮像素子３と、該固体
撮像素子３を光軸７に沿って移動させるための移動手段
６と、前記レンズ群１の変倍操作に応じて移動する被写
体像の結像位置を前記固体撮像素子３が追従するように
前記移動手段６を制御するための制御手段４と、前記固
体撮像素子の移動に伴う受像画面の揺れを補正するため
の補正手段とを備えていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばビデオカメ
ラ、ＴＶカメラなどに用いられる変倍撮像装置に関す
る。
ラ、ＴＶカメラなどに用いられる変倍撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の変倍撮像装置では、撮影レンズを
構成する複数のレンズ群のうち少なくとも１つの可動変
倍レンズ群を適宜移動させて画角を変化させることによ
り変倍操作を行うのが一般的である。この場合、単純に
一部のレンズ群を移動させると被写体の結像位置が移動
する。移動した被写体像の位置を補正するために、撮影
レンズ構成中に補正レンズ群を備え、前記結像位置が一
定の位置に留まるようにこの補正レンズ群を所定距離だ
け移動させている。
構成する複数のレンズ群のうち少なくとも１つの可動変
倍レンズ群を適宜移動させて画角を変化させることによ
り変倍操作を行うのが一般的である。この場合、単純に
一部のレンズ群を移動させると被写体の結像位置が移動
する。移動した被写体像の位置を補正するために、撮影
レンズ構成中に補正レンズ群を備え、前記結像位置が一
定の位置に留まるようにこの補正レンズ群を所定距離だ
け移動させている。
【０００３】このように、従来の変倍撮像装置では、変
倍操作のための可動変倍レンズ群と結像位置の補正のた
めの補正レンズ群の少なくとも２つ以上の可動レンズ群
が必要である。このため、装置構成が複雑になり、可動
レンズ群の移動に必要な間隔を確保しなければならな
い。
倍操作のための可動変倍レンズ群と結像位置の補正のた
めの補正レンズ群の少なくとも２つ以上の可動レンズ群
が必要である。このため、装置構成が複雑になり、可動
レンズ群の移動に必要な間隔を確保しなければならな
い。
【０００４】たとえば、第１例として、被写体側より順
に正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有す
る第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群およ
び正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレン
ズにおいて、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第
３レンズ群が補正レンズ群である場合、補正レンズ群が
可動変倍レンズ群と開口絞りとの間に位置決めされる。
そして、結像位置の補正に必要な補正レンズ群の移動間
隔をズームレンズ内において確保する必要がある。この
結果、第１レンズ群と開口絞りとの間の所要距離が大き
くなり、必然的に第１レンズ群のレンズ径が大きくなっ
てしまう。
に正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有す
る第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群およ
び正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレン
ズにおいて、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第
３レンズ群が補正レンズ群である場合、補正レンズ群が
可動変倍レンズ群と開口絞りとの間に位置決めされる。
そして、結像位置の補正に必要な補正レンズ群の移動間
隔をズームレンズ内において確保する必要がある。この
結果、第１レンズ群と開口絞りとの間の所要距離が大き
くなり、必然的に第１レンズ群のレンズ径が大きくなっ
てしまう。
【０００５】また、第２例として、被写体側より順に正
の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第
２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および正
の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズに
おいて、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第３レ
ンズ群が補正レンズ群である場合、補正レンズ群から射
出する光束が平行に近くなると被写体側に凸面を向ける
ようなズーム軌道で補正することになる。このため、ワ
イドポジションからミドルポジションにかけての変倍操
作が妨げられる。すなわち、所定の焦点距離を得るため
の第２レンズ群の移動量が大きくなり、第１レンズ群と
第２レンズ群との間隔が大きくなり、必然的に第１レン
ズ群のレンズ径が大きくなってしまう。
の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第
２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および正
の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズに
おいて、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第３レ
ンズ群が補正レンズ群である場合、補正レンズ群から射
出する光束が平行に近くなると被写体側に凸面を向ける
ようなズーム軌道で補正することになる。このため、ワ
イドポジションからミドルポジションにかけての変倍操
作が妨げられる。すなわち、所定の焦点距離を得るため
の第２レンズ群の移動量が大きくなり、第１レンズ群と
第２レンズ群との間隔が大きくなり、必然的に第１レン
ズ群のレンズ径が大きくなってしまう。
【０００６】さらに、第３例として、被写体側より順に
正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する
第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および
正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズ
において、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第４
レンズ群が補正レンズ群である場合、第３レンズ群と第
４レンズ群との間にエクステンダ等の補助機材を挿入す
ると焦点移動が生じる。換言すると、エクステンダ等の
補助機材の挿入に依存して、結像位置が変化してしま
う。
正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する
第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および
正の屈折力を有する第４レンズ群からなるズームレンズ
において、第２レンズ群が可動変倍レンズ群であり第４
レンズ群が補正レンズ群である場合、第３レンズ群と第
４レンズ群との間にエクステンダ等の補助機材を挿入す
ると焦点移動が生じる。換言すると、エクステンダ等の
補助機材の挿入に依存して、結像位置が変化してしま
う。
【０００７】最後に、第４例として、被写体側より順に
負の屈折力を有する第１レンズ群および正の屈折力を有
する第２レンズ群からなるズームレンズにおいて、第２
レンズ群が可動変倍レンズ群であり第１レンズ群が補正
レンズ群である場合、特に広角ズームレンズでは補正レ
ンズ群が大きく且つ重くなりがちである。そのため、補
正レンズ群の移動機構に大きな負担がかかってしまう。
負の屈折力を有する第１レンズ群および正の屈折力を有
する第２レンズ群からなるズームレンズにおいて、第２
レンズ群が可動変倍レンズ群であり第１レンズ群が補正
レンズ群である場合、特に広角ズームレンズでは補正レ
ンズ群が大きく且つ重くなりがちである。そのため、補
正レンズ群の移動機構に大きな負担がかかってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
変倍撮像装置では、補正レンズが存在することにより、
光学設計上並びに機械設計上の制限が大きいという不都
合があった。そこで補正レンズ群を用いることなく、変
倍操作に伴って変化する被写体像の結像位置を固体撮像
素子が追従するように固体撮像素子を逐次移動させる方
法が考えられる。しかしながら、固体撮像素子を光軸に
沿って移動させる場合、固体撮像素子の光軸に対する揺
れが発生する。この揺れに起因して固体撮像素子が受像
する画面が揺れるという不都合がある。本発明は、前述
の課題に鑑みてなされたものであり、結像位置に固体撮
像素子を追従させることにより補正レンズ群が不要とな
って設計上の制限が著しく緩和され、且つ揺れの補正機
構を備えて画面振動のない高性能な変倍撮像装置を提供
することを目的とする。
変倍撮像装置では、補正レンズが存在することにより、
光学設計上並びに機械設計上の制限が大きいという不都
合があった。そこで補正レンズ群を用いることなく、変
倍操作に伴って変化する被写体像の結像位置を固体撮像
素子が追従するように固体撮像素子を逐次移動させる方
法が考えられる。しかしながら、固体撮像素子を光軸に
沿って移動させる場合、固体撮像素子の光軸に対する揺
れが発生する。この揺れに起因して固体撮像素子が受像
する画面が揺れるという不都合がある。本発明は、前述
の課題に鑑みてなされたものであり、結像位置に固体撮
像素子を追従させることにより補正レンズ群が不要とな
って設計上の制限が著しく緩和され、且つ揺れの補正機
構を備えて画面振動のない高性能な変倍撮像装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、変倍を行うためのレンズ群と、
該レンズ群による被写体像を受像しその画像情報を記憶
するための固体撮像素子と、該固体撮像素子を光軸に沿
って移動させるための移動手段と、前記レンズ群の変倍
操作に応じて移動する被写体像の結像位置を前記固体撮
像素子が追従するように前記移動手段を制御するための
制御手段と、前記固体撮像素子の移動に伴う受像画面の
揺れを補正するための補正手段とを備えていることを特
徴とする変倍撮像装置を提供する。
に、本発明においては、変倍を行うためのレンズ群と、
該レンズ群による被写体像を受像しその画像情報を記憶
するための固体撮像素子と、該固体撮像素子を光軸に沿
って移動させるための移動手段と、前記レンズ群の変倍
操作に応じて移動する被写体像の結像位置を前記固体撮
像素子が追従するように前記移動手段を制御するための
制御手段と、前記固体撮像素子の移動に伴う受像画面の
揺れを補正するための補正手段とを備えていることを特
徴とする変倍撮像装置を提供する。
【００１０】本発明の好ましい態様によれば、前記補正
手段は、固体撮像素子の出力するアナログ信号をディジ
タル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変
換器の出力を受けて受像画面の揺れの動きベクトルを検
出するための動きベクトル検出回路と、前記Ａ／Ｄ変換
器の出力を受けて受像画面を記憶するとともに前記動き
ベクトル検出回路が検出した揺れ量に基づき前記受像画
面のうち所望位置の画面を選択して出力するためのフレ
ームメモリと、該フレームメモリが出力した画面を所定
サイズの画面に拡大補正するための拡大補正回路と、該
回路の出力するディジタル信号をアナログ信号に変換す
るためのＤ／Ａ変換器とからなる。
手段は、固体撮像素子の出力するアナログ信号をディジ
タル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変
換器の出力を受けて受像画面の揺れの動きベクトルを検
出するための動きベクトル検出回路と、前記Ａ／Ｄ変換
器の出力を受けて受像画面を記憶するとともに前記動き
ベクトル検出回路が検出した揺れ量に基づき前記受像画
面のうち所望位置の画面を選択して出力するためのフレ
ームメモリと、該フレームメモリが出力した画面を所定
サイズの画面に拡大補正するための拡大補正回路と、該
回路の出力するディジタル信号をアナログ信号に変換す
るためのＤ／Ａ変換器とからなる。
【００１１】
【作用】一般に、変倍撮像装置では、可動変倍レンズ群
が移動することによって撮影レンズの画角を変化させて
変倍操作を行う。このとき、撮影レンズの画角の変化に
伴って被写体像の結像位置も移動するが、可動変倍レン
ズ群の移動量と被写体像の結像位置の移動量との間に
は、光学系に固有な一定の相関関係が成り立つ。上述の
ように、本発明の変倍撮像装置では、制御手段が固体撮
像素子の移動手段を適宜制御して、レンズ群の変倍操作
に応じて移動する被写体像の結像位置に固体撮像素子を
追従させることができる。具体的には、たとえばレンズ
群のうち変倍操作時に移動する可動変倍レンズ群の移動
量を検知し、検知した移動量に基づいて結像位置の移動
量すなわち固体撮像素子の所望の移動量を求めることが
できる。
が移動することによって撮影レンズの画角を変化させて
変倍操作を行う。このとき、撮影レンズの画角の変化に
伴って被写体像の結像位置も移動するが、可動変倍レン
ズ群の移動量と被写体像の結像位置の移動量との間に
は、光学系に固有な一定の相関関係が成り立つ。上述の
ように、本発明の変倍撮像装置では、制御手段が固体撮
像素子の移動手段を適宜制御して、レンズ群の変倍操作
に応じて移動する被写体像の結像位置に固体撮像素子を
追従させることができる。具体的には、たとえばレンズ
群のうち変倍操作時に移動する可動変倍レンズ群の移動
量を検知し、検知した移動量に基づいて結像位置の移動
量すなわち固体撮像素子の所望の移動量を求めることが
できる。
【００１２】固体撮像素子の所望の移動量は、検知した
可動変倍レンズ群の移動量から前記相関関係を利用して
演算により求めてもよいし、前記相関関係を規定したテ
ーブルに基づいて可動変倍レンズ群の検出移動量から直
接導出してもよい。また、可動変倍レンズ群を移動させ
る可動変倍手段と固体撮像素子を移動させる固体撮像素
子移動手段とを、カム環等を介して機械的に結合するこ
ともできる。さらに、可動変倍移動手段と固体撮像素子
移動手段とを、電気的に結合することもできる。さらに
また、結像位置を算出する代わりに、ＡＦ装置と組み合
わせて固体撮像素子を結像位置に移動させることも可能
である。
可動変倍レンズ群の移動量から前記相関関係を利用して
演算により求めてもよいし、前記相関関係を規定したテ
ーブルに基づいて可動変倍レンズ群の検出移動量から直
接導出してもよい。また、可動変倍レンズ群を移動させ
る可動変倍手段と固体撮像素子を移動させる固体撮像素
子移動手段とを、カム環等を介して機械的に結合するこ
ともできる。さらに、可動変倍移動手段と固体撮像素子
移動手段とを、電気的に結合することもできる。さらに
また、結像位置を算出する代わりに、ＡＦ装置と組み合
わせて固体撮像素子を結像位置に移動させることも可能
である。
【００１３】本発明の変倍撮像装置ではさらに、受像画
面の揺れ量を検出するための揺れ量検出手段と揺れ量に
基づき受像画面の揺れを補正するための揺れ量補正手段
とからなる補正手段を備え、固体撮像素子の移動に伴う
画面振動を補正する。具体的には、受像画面の揺れの動
きベクトルを検出し、検出した揺れ量に基づき受像画面
のうち所望位置の画面を選択し、選択した画面を所定サ
イズの画面に拡大補正する。このように、本発明の変倍
撮像装置では、画像の動きベクトルを検出して揺れ補正
を行うので、固体撮像素子の移動に伴う画面振動が解消
される。また、この揺れ補正機構を利用して手振れ防振
を行ってもよい。
面の揺れ量を検出するための揺れ量検出手段と揺れ量に
基づき受像画面の揺れを補正するための揺れ量補正手段
とからなる補正手段を備え、固体撮像素子の移動に伴う
画面振動を補正する。具体的には、受像画面の揺れの動
きベクトルを検出し、検出した揺れ量に基づき受像画面
のうち所望位置の画面を選択し、選択した画面を所定サ
イズの画面に拡大補正する。このように、本発明の変倍
撮像装置では、画像の動きベクトルを検出して揺れ補正
を行うので、固体撮像素子の移動に伴う画面振動が解消
される。また、この揺れ補正機構を利用して手振れ防振
を行ってもよい。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例にかかる基板の変倍撮像
装置の構成を模式的に説明する図であって、図１（ａ）
乃至（ｃ）はそれぞれワイドポジション、ミドルポジシ
ョンおよびテレポジションに対応する図である。図１に
おいて、撮影レンズ１は、物体側から順に、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの貼合
わせレンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと両凸正レンズと両凹負レンズと
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼合わせ
レンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸正レンズおよ
び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第
３レンズ群Ｇ３と、両凸レンズおよび両凸レンズと物体
側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼合わせレン
ズからなる第４レンズ群Ｇ４とを備えている。
する。図１は、本発明の実施例にかかる基板の変倍撮像
装置の構成を模式的に説明する図であって、図１（ａ）
乃至（ｃ）はそれぞれワイドポジション、ミドルポジシ
ョンおよびテレポジションに対応する図である。図１に
おいて、撮影レンズ１は、物体側から順に、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの貼合
わせレンズおよび物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと両凸正レンズと両凹負レンズと
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼合わせ
レンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸正レンズおよ
び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第
３レンズ群Ｇ３と、両凸レンズおよび両凸レンズと物体
側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼合わせレン
ズからなる第４レンズ群Ｇ４とを備えている。
【００１５】ここで、第２レンズ群Ｇ２は可動変倍レン
ズ群を構成し、ワイドポジションとテレポジションとの
間でズーム軌道８にしたがって光軸７上を移動する。ま
た、第３レンズ群Ｇ３は固定レンズ群を、第４レンズ群
Ｇ４は結像レンズ群を構成している。第４レンズ群Ｇ４
に対して被写体とは反対側の光軸７上には、ローパスフ
ィルタ２が設けられている。ローパスフィルタ２は公知
のフィルタであって、赤外線をカットする等の作用をす
る。ローパスフィルタ２に対して被写体とは反対側の光
軸７上であって被写体像の結像位置には、たとえばエリ
アセンサのような固体撮像素子３が設けられている。固
体撮像素子３は、被写体像を受像するための受像部と受
像した画像情報を記憶するための記憶部とからなる。固
体撮像素子３の出力は、後述する揺れ補正回路１０の入
力に接続されている。
ズ群を構成し、ワイドポジションとテレポジションとの
間でズーム軌道８にしたがって光軸７上を移動する。ま
た、第３レンズ群Ｇ３は固定レンズ群を、第４レンズ群
Ｇ４は結像レンズ群を構成している。第４レンズ群Ｇ４
に対して被写体とは反対側の光軸７上には、ローパスフ
ィルタ２が設けられている。ローパスフィルタ２は公知
のフィルタであって、赤外線をカットする等の作用をす
る。ローパスフィルタ２に対して被写体とは反対側の光
軸７上であって被写体像の結像位置には、たとえばエリ
アセンサのような固体撮像素子３が設けられている。固
体撮像素子３は、被写体像を受像するための受像部と受
像した画像情報を記憶するための記憶部とからなる。固
体撮像素子３の出力は、後述する揺れ補正回路１０の入
力に接続されている。
【００１６】図示の装置はまた、第２レンズ群Ｇ２を光
軸７上に沿って移動させるための可動変倍移動手段５
と、固体撮像素子３を光軸７上に沿って移動させるため
の固体撮像素子移動手段６とを備えている。可動変倍移
動手段５は可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に伴う移動量を
検出するためのセンサを備え、検出した移動量は制御部
４に入力されるようになっている。制御部４は、可動変
倍移動手段５が検出した可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に
伴う移動量に基づいて被写体像の結像位置すなわち固体
撮像素子３の受像部の移動すべき位置を算出する。制御
部４は、算出した位置情報を固体撮像素子移動手段６に
出力する。固体撮像素子移動手段６は、制御部４からの
位置情報に基づいて固体撮像素子３を被写体像の結像位
置に移動させる。可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に伴う移
動量の検出から固体撮像素子３の移動にかけての一連の
操作は、リアルタイムに行われる。
軸７上に沿って移動させるための可動変倍移動手段５
と、固体撮像素子３を光軸７上に沿って移動させるため
の固体撮像素子移動手段６とを備えている。可動変倍移
動手段５は可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に伴う移動量を
検出するためのセンサを備え、検出した移動量は制御部
４に入力されるようになっている。制御部４は、可動変
倍移動手段５が検出した可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に
伴う移動量に基づいて被写体像の結像位置すなわち固体
撮像素子３の受像部の移動すべき位置を算出する。制御
部４は、算出した位置情報を固体撮像素子移動手段６に
出力する。固体撮像素子移動手段６は、制御部４からの
位置情報に基づいて固体撮像素子３を被写体像の結像位
置に移動させる。可動変倍レンズ群Ｇ２の変倍に伴う移
動量の検出から固体撮像素子３の移動にかけての一連の
操作は、リアルタイムに行われる。
【００１７】ワイドポジション（図１（ａ）を参照）に
おいて、可動変倍レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１に光
軸７に沿って限りなく接近しており、この結果画角が最
大になっている。ワイドポジションからミドルポジショ
ン（図１（ｂ）を参照）にかけて、可動変倍レンズ群Ｇ
２はズーム軌道８にしたがって移動する。そして、ミド
ルポジションでは、可動変倍レンズ群Ｇ２は第１レンズ
群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３との中間に位置する。一方、
固体撮像素子３はワイドポジションからミドルポジショ
ンにかけて被写体側に凹面を向けるような軌道９にした
がって被写体側から後退する。
おいて、可動変倍レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１に光
軸７に沿って限りなく接近しており、この結果画角が最
大になっている。ワイドポジションからミドルポジショ
ン（図１（ｂ）を参照）にかけて、可動変倍レンズ群Ｇ
２はズーム軌道８にしたがって移動する。そして、ミド
ルポジションでは、可動変倍レンズ群Ｇ２は第１レンズ
群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３との中間に位置する。一方、
固体撮像素子３はワイドポジションからミドルポジショ
ンにかけて被写体側に凹面を向けるような軌道９にした
がって被写体側から後退する。
【００１８】ミドルポジションからテレポジション（図
１（ｃ）を参照）にかけて、可動変倍レンズ群Ｇ２はズ
ーム軌道８にしたがってさらに移動する。そして、テレ
ポジションでは、可動変倍レンズ群Ｇ２は第３レンズ群
Ｇ３に光軸７に沿って限りなく接近しており、この結果
画角が最小になる。一方、固体撮像素子３はミドルポジ
ションからテレポジションにかけて被写体側に凹面を向
けるような軌道９にしたがって被写体側に接近する。
１（ｃ）を参照）にかけて、可動変倍レンズ群Ｇ２はズ
ーム軌道８にしたがってさらに移動する。そして、テレ
ポジションでは、可動変倍レンズ群Ｇ２は第３レンズ群
Ｇ３に光軸７に沿って限りなく接近しており、この結果
画角が最小になる。一方、固体撮像素子３はミドルポジ
ションからテレポジションにかけて被写体側に凹面を向
けるような軌道９にしたがって被写体側に接近する。
【００１９】上述したように、本発明では可動変倍レン
ズ群Ｇ２のズーム軌道８にしたがう移動による被写体像
の結像位置に固体撮像素子３を追従（軌道９にしたがっ
て）させることができる。このような固体撮像素子の結
像位置追従機構は、撮影装置の画角変化による像面移動
の補正のみならず、フォーカス時の焦点移動の補正にも
適用可能である。いずれの場合も軽小な固体撮像素子を
移動させるので、駆動部に対する負担が非常に少ないば
かりか、迅速な合焦が可能となる。また、固体撮像素子
の所望の移動量が大きすぎて合焦に時間がかかりすぎる
ような場合には、固体撮像素子を所定量だけ移動させそ
の位置に結像位置が一致するように焦点補正レンズ群を
移動させてもよい。すなわち、本発明の固体撮像素子の
結像位置追従機構と焦点補正レンズ群の移動による像面
位置の補正を組み合わせてもよい。
ズ群Ｇ２のズーム軌道８にしたがう移動による被写体像
の結像位置に固体撮像素子３を追従（軌道９にしたがっ
て）させることができる。このような固体撮像素子の結
像位置追従機構は、撮影装置の画角変化による像面移動
の補正のみならず、フォーカス時の焦点移動の補正にも
適用可能である。いずれの場合も軽小な固体撮像素子を
移動させるので、駆動部に対する負担が非常に少ないば
かりか、迅速な合焦が可能となる。また、固体撮像素子
の所望の移動量が大きすぎて合焦に時間がかかりすぎる
ような場合には、固体撮像素子を所定量だけ移動させそ
の位置に結像位置が一致するように焦点補正レンズ群を
移動させてもよい。すなわち、本発明の固体撮像素子の
結像位置追従機構と焦点補正レンズ群の移動による像面
位置の補正を組み合わせてもよい。
【００２０】図２は、図１の揺れ補正回路の構成を示す
概略図である。図示の揺れ補正回路１０は、光軸７に対
する固体撮像素子３の揺れ（振動）によって発生する受
像画面の揺れ（振動）を補正する。揺れ補正回路１０
は、固体撮像素子３の出力するアナログ信号を受けてこ
れをディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器１１
を備えている。Ａ／Ｄ変換器１１の出力は、フレームメ
モリ１２の入力および動きベクトル検出回路１３の入力
に接続されている。動きベクトル検出回路１３は、Ａ／
Ｄ変換器１１の出力を受けて受像画面の揺れの動きベク
トルを検出する。
概略図である。図示の揺れ補正回路１０は、光軸７に対
する固体撮像素子３の揺れ（振動）によって発生する受
像画面の揺れ（振動）を補正する。揺れ補正回路１０
は、固体撮像素子３の出力するアナログ信号を受けてこ
れをディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器１１
を備えている。Ａ／Ｄ変換器１１の出力は、フレームメ
モリ１２の入力および動きベクトル検出回路１３の入力
に接続されている。動きベクトル検出回路１３は、Ａ／
Ｄ変換器１１の出力を受けて受像画面の揺れの動きベク
トルを検出する。
【００２１】一方、フレームメモリ１２は、Ａ／Ｄ変換
器１１の出力を受けて受像画面を記憶するとともに、動
きベクトル検出回路１３が検出した画面の揺れ量に基づ
き、記憶した受像画面のうち所望位置の画面を選択して
出力する。すなわち、動きベクトル検出回路１３が検出
した画面の揺れ情報に基づき、フレームメモリ１３の読
み出し位置が制御される。フレームメモリ１３の出力
は、拡大補正回路１４の入力に接続されている。拡大補
正回路１４は、フレームメモリ１３によって選択出力さ
れた画像を元の所定サイズの画面に拡大補正して出力す
る。拡大補正回路１４の出力はさらに、Ｄ／Ａ変換器１
５の入力に接続されている。Ｄ／Ａ変換器１５におい
て、ディジタル信号をアナログ信号に変換し、画面振動
のない出力信号を提供することができる。
器１１の出力を受けて受像画面を記憶するとともに、動
きベクトル検出回路１３が検出した画面の揺れ量に基づ
き、記憶した受像画面のうち所望位置の画面を選択して
出力する。すなわち、動きベクトル検出回路１３が検出
した画面の揺れ情報に基づき、フレームメモリ１３の読
み出し位置が制御される。フレームメモリ１３の出力
は、拡大補正回路１４の入力に接続されている。拡大補
正回路１４は、フレームメモリ１３によって選択出力さ
れた画像を元の所定サイズの画面に拡大補正して出力す
る。拡大補正回路１４の出力はさらに、Ｄ／Ａ変換器１
５の入力に接続されている。Ｄ／Ａ変換器１５におい
て、ディジタル信号をアナログ信号に変換し、画面振動
のない出力信号を提供することができる。
【００２２】なお、本実施例では、４つのレンズ群から
なる撮影レンズを例にとって説明したが、少なくとも１
つの可動変倍レンズ群を有する撮影レンズであれば他の
いかなる構成に対して、本発明が作用効果を奏すること
は明らかである。
なる撮影レンズを例にとって説明したが、少なくとも１
つの可動変倍レンズ群を有する撮影レンズであれば他の
いかなる構成に対して、本発明が作用効果を奏すること
は明らかである。
【００２３】
【効果】以上説明したように、本発明では、固体撮像素
子の結像位置追従機構および画面の揺れ補正機構を備え
ている。したがって、可動変倍補正レンズ群が不要とな
り、設計上の制限が著しく緩和され簡単なレンズ機構を
実現することができるとともに、画面振動のない高性能
な変倍撮像装置を提供することができる。また、軽小な
固体撮像素子を移動させて可動変倍補正を行うことがで
きるので駆動部に負担が小さく、迅速な合焦が可能とな
る。さらに、可動変倍補正レンズ群が不要となるため、
収差補正のためのレンズエレメントが減少するので、撮
影レンズ全体の小型化が可能になる。
子の結像位置追従機構および画面の揺れ補正機構を備え
ている。したがって、可動変倍補正レンズ群が不要とな
り、設計上の制限が著しく緩和され簡単なレンズ機構を
実現することができるとともに、画面振動のない高性能
な変倍撮像装置を提供することができる。また、軽小な
固体撮像素子を移動させて可動変倍補正を行うことがで
きるので駆動部に負担が小さく、迅速な合焦が可能とな
る。さらに、可動変倍補正レンズ群が不要となるため、
収差補正のためのレンズエレメントが減少するので、撮
影レンズ全体の小型化が可能になる。
【図１】本発明の実施例にかかる基板の変倍撮像装置の
構成を模式的に説明する図であって、図１（ａ）乃至
（ｃ）はそれぞれワイドポジション、ミドルポジション
およびテレポジションに対応する図である。
構成を模式的に説明する図であって、図１（ａ）乃至
（ｃ）はそれぞれワイドポジション、ミドルポジション
およびテレポジションに対応する図である。
【図２】図１の揺れ補正回路の構成を示す概略図であ
る。
る。
１ 撮影レンズ Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群 ２ ローパスフィルタ ３ 固体撮像素子 ４ 制御部 ５ 可動変倍移動手段 ６ 固体撮像素子移動手段 ７ 光軸 １０ 揺れ補正回路 １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ フレームメモリ １３ 動きベクトル検出回路 １４ 拡大補正回路 １５ Ｄ／Ａ変換器
Claims (4)
- 【請求項１】 変倍を行うためのレンズ群と、該レンズ
群による被写体像を受像しその画像情報を記憶するため
の固体撮像素子と、該固体撮像素子を光軸に沿って移動
させるための移動手段と、前記レンズ群の変倍操作に応
じて移動する被写体像の結像位置を前記固体撮像素子が
追従するように前記移動手段を制御するための制御手段
と、前記固体撮像素子の移動に伴う受像画面の揺れを補
正するための補正手段とを備えていることを特徴とする
変倍撮像装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は、前記受像画面の揺れ量
を検出するための揺れ量検出手段と、該揺れ量検出手段
によって検出された揺れ量に基づき受像画面の揺れを補
正するための揺れ量補正手段とからなることを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記固体撮像素子はエリアセンサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記レンズ群のうち変
倍操作時に移動する可動変倍レンズ群の移動量を検知す
るためのセンサ手段を備え、該センサ手段が検知した可
動変倍レンズ群の移動量に対応する前記結像位置の移動
量に相当する距離だけ前記固体撮像素子を移動させるよ
うに前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項に記載の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149728A JPH06339054A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 変倍撮像装置 |
| US08/443,897 US5587739A (en) | 1993-03-26 | 1995-05-17 | Variable magnification image taking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149728A JPH06339054A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 変倍撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339054A true JPH06339054A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15481518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149728A Pending JPH06339054A (ja) | 1993-03-26 | 1993-05-31 | 変倍撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06339054A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007113952A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Nikon Corporation | 撮像装置、撮像方法、高変倍ズームレンズ |
| JP2012022037A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JP2012103635A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Canon Inc | トラッキング曲線の調整方法および撮像装置 |
| EP3979616A4 (en) * | 2019-09-18 | 2022-08-10 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | IMAGING METHOD, IMAGING MODULE AND ELECTRONIC DEVICE |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP5149728A patent/JPH06339054A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007113952A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Nikon Corporation | 撮像装置、撮像方法、高変倍ズームレンズ |
| US7843647B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-11-30 | Nikon Corporation | Imaging apparatus, imaging method and high zoom ratio zoom lens system |
| JP5071380B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-11-14 | 株式会社ニコン | 撮像装置、撮像方法、高変倍ズームレンズ |
| JP2012022037A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Canon Inc | 撮像装置 |
| US8908085B2 (en) | 2010-07-12 | 2014-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Tracking controllable image pickup apparatus |
| JP2012103635A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Canon Inc | トラッキング曲線の調整方法および撮像装置 |
| EP3979616A4 (en) * | 2019-09-18 | 2022-08-10 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | IMAGING METHOD, IMAGING MODULE AND ELECTRONIC DEVICE |
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