JPH0933793A

JPH0933793A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0933793A
Application number: JP7187170A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hisama; 賢治久間
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】光学ズームと電子ズームの引き継ぎ動作を円
滑にかつ違和感なく行えるようにした撮像装置、レンズ
ユニット、カメラを提供することにある。【解決手段】カメラ本体にレンズユニットを着脱可能
な交換レンズ式の撮像装置において、レンズユニットＬ
Ｕには、変倍動作を行うための変倍レンズ２と、カメラ
本体とデータの通信を行うとともに、変倍レンズの焦点
距離の単位時間当たりの変化量に関連した情報をカメラ
本体へと送信するレンズマイコンＬＭＣとを備え、カメ
ラ本体ＣＵには、レンズユニットより送信されてきた変
倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連し
た情報に基づいて、電子ズームの拡大率を制御する拡大
処理回路１０を制御するカメラマイコンＣＭＣを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ脱着交換可
能なビデオカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ等の映像機器の進歩
は著しく、その多機能化、高性能化が図られている。

【０００３】そのような状況において、ビデオカメラの
多機能化の一環として、高倍率ズームレンズが用いら
れ、さらにカメラ側の信号処理により、撮像した画像を
電子的画像処理によつて拡大する電子ズーム機能が実現
されている。

【０００４】このように光学ズームと電子ズームとを組
み合わせることにより、光学ズームの倍率と電子ズーム
の倍率を掛け合わせた倍率を得ることができ、より高倍
率のズーム動作を行うことができる。

【０００５】また多機能化、高画質化の一手段として、
ビデオカメラの交換レンズ化が提案され、あらゆる撮影
状態に対処可能なビデオカメラが実現可能となってい
る。このような交換レンズ化にともない、上記の光学ズ
ームと電子ズームのコンビネーシヨンは、さらに各主特
性を生かしたレンズの選択を可能とし、より多くの撮影
状態に対処可能とする上で、極めて効果的である。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】上述のように、光
学ズームと電子ズームを組み合わせた場合、通常光学ズ
ームで設定可能な倍率の範囲では、画質を劣化させない
光学ズームで行い、光学ズームがテレ端に到達した後、
電子ズームに切り換えて電子的に画像を拡大するのが一
般的である。

【０００７】しかしながら、光学ズームがテレ端に到達
して電子ズームへと切り換わる際に、画像の変倍率が両
者で異なっていると、画像の変倍率が突然に変化し、画
像が不自然に変化して違和感を与えてしまう危険があ
る。

【０００８】これは、レンズユニトとカメラ本体が分離
交換できない一体型の場合は、光学ズームと電子ズーム
とで変倍率が異なっても、その変倍率の変化は一義的で
あるが、レンズユニットとカメラ本体とが分離交換で
き、複数の種類のレンズユニットとカメラ本体の組み合
わせが存在する場合は、前記複数の種類のレンズユニッ
ト個々の変倍レンズの移動速度、変倍率の変化パターン
が通常異なっており、光学ズームから電子ズームへの引
継（またはその逆）が、滑らかには行かないばかりか、
使用するレンズユニットによって異なるという欠点があ
った。

【０００９】そこで本願の課題は、光学ズームと電子ズ
ームの引き継ぎ動作を円滑にかつ違和感なく行えるよう
にするとともに、特に交換レンズシステムにおいて、い
かなるレンズユニトが装着されても、光学ズームと電子
ズームとの引き継ぎ動作を円滑に、かつ違和感なく行え
るようにした撮像装置、レンズユニット、カメラを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本願における請求項１に記載の発明によれ
ば、カメラ本体（実施の形態ではカメラ本体ＣＵに相当
する）に着脱可能なレンズユニット（実施の形態ではレ
ンズユニットＬＵに相当する）であって、変倍動作を行
うための変倍レンズ（実施の形態では、変倍レンズ２に
相当する）と、前記カメラ本体とデータの通信を行う通
信手段（実施の形態ではカメラマイコンＣＭＣと通信を
行うレンズマイコンＬＭＣに相当する）と、前記変倍レ
ンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連した情
報を前記通信手段を介して前記カメラ本体へと送信する
制御手段（実施の形態ではレンズマイコンＬＭＣに相当
する）とを備えたレンズユニットを特徴とする。

【００１１】また本願における請求項２に記載の発明に
よれば、請求項１の発明において、前記通信手段を、前
記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関
連した情報とともに、前記変倍レンズの位置に関連した
情報をも前記カメラ本体へと送信するように構成する。

【００１２】また本願における請求項３に記載の発明に
よれば、請求項２の発明において、前記変倍レンズの位
置に関連した情報として、前記変倍レンズがテレ端に有
るか否かの情報を送信する。

【００１３】また本願における請求項４に記載の発明に
よれば、請求項１の発明において、前記変倍レンズを、
複数の速度で動作可能とし、前記変倍レンズの焦点距離
の単位時間当たりの変化量に関連した情報を、前記変倍
レンズの前記複数の速度それぞれに対応した複数の情報
とする。

【００１４】また本願における請求項５に記載の発明に
よれば、レンズユニット（実施の形態ではレンズユニッ
トＬＵに相当する）を着脱可能なカメラ（実施の形態で
はカメラ本体ＣＵに相当する）であって、撮像手段（実
施の形態では撮像素子５に相当する）と、前記撮像手段
より出力された画像信号を電気的に変倍する電子ズーム
手段（実施の形態では拡大処理回路１０に相当する）
と、前記レンズユニットより、変倍レンズの焦点距離の
単位時間当たりの変化量に関連した情報を受信する通信
手段（実施の形態ではレンズマイコンＬＭＣと通信を行
うカメラマイコンＣＭＣに相当する）と、前記情報に基
づいて前記電子ズーム手段の変倍率を制御する制御手段
（実施の形態ではカメラマイコンＣＭＣに相当する）と
を備えた構成とする。

【００１５】また本願における請求項６に記載の発明に
よれば、請求項５の発明において、前記通信手段を、さ
らに前記レンズユニットより前記変倍レンズの位置に関
連した情報を受信するようにし、前記制御手段を、前記
変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連
した情報と前記変倍レンズの位置に関連した情報に基づ
いて前記電子ズーム手段の変倍率を制御するように構成
する。

【００１６】また本願における請求項７に記載の発明に
よれば、請求項６の発明において、前記変倍レンズの位
置に関連した情報を、前記変倍レンズがテレ端に有るか
否かの情報とする。

【００１７】また請求項８に記載の発明によれば、請求
項５の発明において、前記変倍レンズを、複数の速度で
動作可能とし、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間当
たりの変化量に関連した情報を、前記変倍レンズの前記
複数の速度それぞれに対応した複数の情報とする。

【００１８】また本願における請求項９に記載の発明に
よれば、変倍動作を行うための変倍レンズ（実施の形態
では変倍レンズ２に相当する）と、撮像手段（実施の形
態では撮像素子５に相当する）と、前記撮像手段より出
力された画像信号を電気的に変倍する電子ズーム手段
（実施の形態では拡大処理回路１０に相当する）と、前
記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関
連した情報に基づいて前記電子ズーム手段の変倍率を制
御する制御手段（実施の形態ではカメラマイコンＣＭＣ
に相当する）とを備えた構成とする。

【００１９】また本願における請求項１０に記載の発明
によれば、請求項９の発明において、前記制御手段を、
前記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に
関連した情報と、前記変倍レンズの位置に関連した情報
とに基づいて、前記電子ズーム手段の変倍率を制御する
ように構成する。

【００２０】また本願における請求項１１に記載の発明
によれば、請求項１０の発明において、前記変倍レンズ
の位置に関連した情報を、前記変倍レンズがテレ端に有
るか否かの情報とする。

【００２１】また本願における請求項１２に記載の発明
によれば、請求項９の発明において、前記変倍レンズ
を、複数の速度で動作可能とし、前記変倍レンズの焦点
距離の単位時間当たりの変化量に関連した情報を、前記
変倍レンズの前記複数の速度それぞれに対応した複数の
情報とする。

【００２２】また本願における請求項１３に記載の発明
によれば、複数のスピードで焦点距離を変化させること
が出来る変倍レンズ（実施の形態では変倍レンズ２に相
当する）を有するレンズユニット（実施の形態ではレン
ズユニットＬＵに相当する）と、前記レンズユニットを
装着され、撮像素子及び信号処理回路（実施の形態では
撮像素子５及び信号処理回路９，拡大処理回路１０，信
号処理回路１１に相当する）を含むカメラ本体（実施の
形態ではカメラ本体ＣＵに相当する）と、前記レンズユ
ニット固有の情報を主に通信する第１の通信モードと、
前記レンズユニットの制御及び状態の情報を主に通信す
る第２の通信モードとを選択する選択手段（実施の形態
ではカメラマイコンＣＭＣに相当する）と、前記第１の
通信モードが設定されている状態で、前記カメラ本体
は、前記レンズユニットの前記変倍レンズの前記複数の
スピードそれぞれに応じた焦点距離の単位時間当たりの
変化量に関連した情報を得る制御手段（実施の形態では
カメラマイコンＣＭＣに相当する）とを備えた構成とす
る。

【００２３】また請求項１４に記載の発明によれば、請
求項１３の発明において、前記制御手段を、前記第２の
通信モードが設定されている状態で、前記変倍レンズの
位置に関連した情報を得るように構成する。

【００２４】また本願における請求項１５に記載の発明
によれば、請求項１４の発明において、前記変倍レンズ
の位置に関連した情報は、前記変倍レンズがテレ端に有
るかどうかの情報とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、各図を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。

【００２６】まず光学ズームと電子ズームのコンビネー
ションについて説明する。

【００２７】図９は、近年、小型化が可能なことから、
広く使用されているインナーフォーカスタイプレンズシ
ステムの基本構成を示すものである。同図において１は
固定されている第１のレンズ群、２は変倍を行う第２の
レンズ群（以下変倍レンズと称す）、３は固定されてい
る第３のレンズ群、４は焦点調節機能と変倍による焦点
面の移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能とを兼
ね備えた第４のレンズ群（以下コンペレンズと称す）、
５は撮像素子、５ａは撮像素子の撮像面、６は入射光量
を調節する絞りである。

【００２８】図９のように構成されたレンズシステムで
は、前記コンペレンズ４がコンペ機能と焦点調節機能を
兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮像面５
ａに合焦するためのコンペレンズ４の位置は、被写体距
離によって異なってしまう。

【００２９】各焦点距離において被写体距離を変化させ
たとき、撮像面上に合焦させるためのコンペレンズ４の
位置を連続してプロットすると、図１０のようになる。
同図において、横軸は変倍レンズ位置（焦点距離）、縦
軸はコンペレンズ位置（被写体距離）を示す。

【００３０】そして同図に示すように、変倍動作中は、
被写体距離に応じて、同図に示された軌跡の中から対応
する軌跡を特定して選択し、その軌跡通りにコンペレン
ズ４を移動させればボケのない変倍動作が可能となる。

【００３１】ところで、前玉レンズを駆動して焦点調節
を行う所謂前玉フォーカスタイプのレンズシステムで
は、変倍レンズに対して独立したコンペレンズが設けら
れており、さらに変倍レンズとコンペレンズが機械的な
カム環によつて連動して動作するように構成されてい
る。

【００３２】したがって、このカム環にマニュアルズー
ム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようとした
場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこれに
追従して回転し、変倍レンズとコンペレンズはカム環の
カム溝に沿って移動するので、フォーカスレンズのピン
トが合っていれば、上記動作によってボケを生じること
はない。

【００３３】ところが、上述のような特徴を有するイン
ナーフォーカスタイプのレンズシステムの制御において
は、機械的な連動機構を用いることは困難であり、図１
０に示される複数の軌跡情報を何らかの形でレンズ制御
用のマイクロコンピュータに記憶させておき、コンペレ
ンズと変倍レンズの位置によって軌跡を特定して選択
し、その選択した軌跡上をコンペレンズでたどりながら
ズーミングを行うのが一般的である。

【００３４】さらに、変倍レンズの位置に対するコンペ
レンズの位置を記憶素子から読み出して、レンズ制御用
に応用するため、各レンズの位置の読み出しをある程度
精度良く行わなくてはならない。

【００３５】特に図１０からも明らかなように、変倍レ
ンズが等速度またはそれに近い速度で移動する場合、焦
点距離の変化によって刻々とコンペレンズの軌跡の傾き
が変化している。これは、コンペスレンズの移動速度と
移動の向きが刻々と変化することを示しており、換言す
れば、コンペレンズのアクチューエーターは１Ｈｚ〜数
百Ｈｚまでの精度良い速度応答をしなければならないこ
とになる。

【００３６】上述の要求を満たすアクチュエーターとし
てインナーフォーカスレンズシステムのコンペレンズ群
には、ステッピングモーターを用いるのが一般的になり
つつある。

【００３７】ステッピングモーターは、レンズ制御用の
マイコン等から出力される歩進パルスに完全に同期しな
がら回転し、１パルス当たりの歩進角度が一定なので、
高い速度応答性と停止精度と、位置精度を得ることが可
能である。

【００３８】さらにステッピングモーターを用いる場
合、歩進パルス数に対する回転角度が一定であるから、
歩進パルスをそのままインクリメント型のエンコーダー
として用いることができ、特別な位置エンコーダーを追
加しなくても良いという利点がある。

【００３９】前述したように、ステッピングモーターを
用いて合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、
レンズ制御用マイコン等に図１０の軌跡情報を何らかの
形（軌跡そのものでも、レンズ位置を変数とした関数で
も良い）で記憶しておき、変倍レンズの位置または移動
速度に応じて軌跡情報を読み出して、その情報に基づい
てコンペレンズ（フォーカスレンズ）を移動させる必要
がある。

【００４０】図１１は、提案されている軌跡追従方法の
一例を説明するための図面である。

【００４１】同図において、z0，z1，z2，……，z11 は
変倍レンズの位置を示しており、a0，a1，a2，……，a1
1 及びb0，b1，b2，……，b11 は、それぞれレンズ制御
マイコンに記憶している代表軌跡である。

【００４２】またp0，p1，p2，……，p11 は、上記２つ
の軌跡を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出式
を以下に記す。

【００４３】 p(n+1)=|p(n)−a(n)|/|b(n) −a(n)|*|b(n+1) −a(n+1)| ＋a(n+1) ……（１）（１）式によれば、例えば図１１において、フォーカス
レンズがp0にある場合、p0が線分b0-a0 を内分する比を
求め、この比に従って線分b1-a1 を内分する点をp1とし
ている。このp1-p0 の位置差と、変倍レンズがz0からz1
まで移動するのに要する時間Ｔｚ（変倍レンズの移動速
度をＶｚとすれば、Ｔｚ＝（ｚ１−ｚ０）÷Ｖｚから、合焦を保つためのフォーカスレンズの移動速度Ｖ
ｆが知れる。一般には、Ｖｆ＝(p(n+1)-p(n)) ＊Ｖｚ／÷(z(n-1)-z(n)) ……（２）で与えられる。

【００４４】変倍動作中（２）式の移動速度Ｖｆでフォ
ーカスレンズを移動させれば、合焦を維持したままカム
軌跡をトレースすることができる。

【００４５】高速ズームなどの変倍レンズの移動速度が
速い場合、テレ端付近で合焦を保つためのフォーカスレ
ンズの移動速度が大きくなり、フォーカスレンズ駆動用
のモーターの脱調限界速度を越える場合がある。このと
き合焦は維持できず大ボケ状態となっていた。

【００４６】そこで提案されているのが、テレ端付近で
変倍レンズの移動速度を減速することにより、フォーカ
ス速度が脱調限界速度を超えないようにする方法であ
る。変倍レンズの減速方法は使用するレンズ駆動用のア
クチュエーターの種類により異なる。

【００４７】一般的にはＤＣモーターが使われており、
ＤＣモーターで減速制御をするためにはサーボ制御する
必要がある。

【００４８】一方、ステッピングモーターを使用した場
合には以下に述べるような減速方法がある。

【００４９】（２）式により算出されたＶｆが脱調限界
速度Ｖｆｍａｘ以上であった場合に（２）式を変形し
て、Ｖｚ＝Ｖｆｍａｘ×(z(n+1)-z(n)) ÷(p(n+1)-p(n)) −−−（３）から求まる移動速度Ｖｚで変倍レンズを、また速度Ｖｆ
ｍａｘでフォーカスレンズを移動させて合焦を維持す
る。

【００５０】この減速方法では、撮影する被写体距離を
変えて変倍動作させるとその減速パターンが変化するこ
とになる。

【００５１】つまり、図１０のカム軌跡の傾き具合から
判るように、同じ変倍レンズ位置でも（３）式のp(n+1)
-p(n) の値が被写体距離により異なってくるので、より
無限側の被写体にズームした方が、よりワイド側で減速
を開始し、テレ端に行き着くときのズーム速度Ｖｚもよ
り小さい値となる。

【００５２】しかしながら、上述の変倍レンズの減速方
法では、テレ端に行き着いたときの変倍レンズの移動速
度が、被写体距離によって異なってしまい、光学ズーム
から引き続いて電子的に画像の変倍を行うような電子ズ
ーム動作に移行する際に、滑らかさに欠け、不自然なズ
ーミング感を与えることになっていた。

【００５３】そこで、これに対する対策の一つを次に述
べる。

【００５４】図１２はその対策例の特徴を表す構成図で
あり、ここでは、変倍レンズ、フォーカスコンペレンズ
とも駆動用アクチュエーターはステッピングモーターで
あるとして説明する。

【００５５】図１２において、１，２，３，４は、それ
ぞれインナーフォーカスタイプのレンズシステムを構成
する要素であり、それぞれ固定の前玉レンズ群、変倍を
行うための第２のレンズ群、固定の第３のレンズ群、そ
してコンペ機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第
４のレンズ群である（ここで、図９に示した絞り６は、
簡単のため省いておく）。

【００５６】５は撮像素子、７は周知の二重相関サンプ
リング（ＣＤＳ）及びＡＧＣ回路、８はＡ／Ｄコンバー
タ、９はデジタル信号処理回路、１０は拡大処理回路、
１１はデジタル信号処理回路、１２はＤ／Ａコンバータ
である。

【００５７】１３は拡大処理及びレンズの駆動制御を行
うためのマイコンである。１４，１８はそれぞれ変倍レ
ンズ用，コンペレンズ用のモータードライバ、１５，１
９はそれぞれ変倍レンズ駆動用，コンペレンズ駆動用の
ステッピングモーター、１６，２０はステッピングモー
ター１５，２０に直結する出力軸、１７と２１はそれぞ
れ変倍レンズ，コンペレンズに固定され、出力軸１６，
２０とそれぞれ螺合されたラックであって、出力軸が回
転することにより、このラックが光軸と平行に移動し、
ラックに固定されている各レンズ群が移動を行うように
構成されている。

【００５８】２２はレンズ駆動用のスイッチ群であり、
２３，２４はそれぞれズームをワイド方向とテレ方向に
選択的に移動させるためのスイッチ、及び、２５，２６
はフォーカスを無限方向と至近方向に動かす為のスイッ
チである。

【００５９】まず、映像信号の流れを説明する。

【００６０】被写体からの光は前記１，２，３，４のレ
ンズ群を通して撮像素子５の撮像面上結像し電気信号に
変換されて出力される。

【００６１】撮像素子５より出力された電気信号は、相
関二重サンプリング及びＡＧＣ回路７を通ってＡ／Ｄ変
換器８に入り、デジタル信号に変換される。

【００６２】Ａ／Ｄ変換器８によつて変換されたデジタ
ル信号は、デジタル信号処理回路９にて輝度信号、色信
号の生成、ガンマ補正、ブランキング処理等の所定の信
号処理を施されて規格化されたテレビジヨン信号に変換
された後、輝度信号成分と色信号成分とがそれぞれ拡大
処理回路１０へと供給され、電子的に拡大処理が行われ
る。

【００６３】拡大処理回路１０は、たとえば信号処理回
路９より出力された輝度信号及び色差信号を少なくとも
１画面分記憶するメモリを備え、そのメモリより信号を
読み出す際に、画素あるいは走査線を間引く処理を行う
ことにより、画像の読み出し範囲を可変し、かつさらに
間引いた画素、走査線間の情報の補間処理等が施され、
拡大画像を生成する。詳細は後述する。

【００６４】そして拡大処理回路１０によって拡大処理
を施されたデジタルの輝度及び色差信号は、デジタル信
号処理回路１１へと供給され、エンコーダによつて色信
号に変調され、Ｄ／Ａ変換器１２によつてアナログ信号
に変換され、ＶＴＲあるいはモニタ等に出力される。

【００６５】次にモーターの駆動について説明する。

【００６６】マイコン１３は、プログラム処理によりズ
ームモーター１５、フォーカスモーター１９の駆動速度
を決定し、各ステッピングモーターの回転周波数信号と
してズームモーター駆動用のドライバー１４、フォーカ
スモーター駆動用のドライバ１８に送る。

【００６７】また、各モーターの回転方向の情報も、各
ドライバー１４，１８に送られており、その回転方向信
号は、ズームモーターに関しては２つのズームスイッチ
２３，２４の状態に応じ、フォーカスモーターに関して
は、マニュアル時には２つのスイッチ２５，２６の状態
に応じて、ＡＦ時にはマイコン１３内で行われるＡＦ処
理ルーチンで決定する駆動方向命令に応じて決定され
る。

【００６８】モータードライバー１４，１８は、モータ
ーの回転方向信号に応じて、４相のモーター励磁相の位
相を順回転及び逆回転の位相に設定し、かつ受信した回
転周波数信号に応じて、４つのモーター励磁相の印加電
圧（または電流）を変化させながら、出力することによ
り、モーターの回転方向と回転周波数を制御する。

【００６９】ここで、拡大処理回路１０において行われ
る拡大処理について説明する。

【００７０】拡大処理の実行は、テレズームスイッチ２
４を撮影者が操作し、この入力がマイコン１３に入力さ
れるとまず光学的なズームを行い、光学的なテレ端に達
した後に拡大処理回路１０による拡大処理（電子ズー
ム）が行われる。

【００７１】以下図面を参照して、線形補間による画像
の拡大処理の一例について説明する。この処理は、拡大
処理回路１０によつて行われる。

【００７２】図１３（ａ）の斜線部を拡大して（ｂ）の
ように表示する場合、原画像（ａ）と拡大画像（ｂ）と
の走査線の関係は、それぞれ図１３（ｃ）及び（ｄ）の
ようになる。

【００７３】拡大画像（ｂ）を標準テレビジョン信号に
変換するために、図１３（ｄ）の実線の走査線〔Ａ〕〜
〔Ｆ〕から破線の走査線〔１〕〜〔７〕を作成しなけれ
ばならない。

【００７４】このとき、実線の走査線をその距離に応じ
た重みを乗じて加算する事により破線の走査線を求める
事が出来る。このような線形補間処理を垂直方向及び水
平方向に行う事により原画像を任意の拡大率で拡大する
事が出来る。

【００７５】図１４は拡大処理回路１０の一例を説明す
るためのブロック図で、１０１は入力映像信号を格納
し、メモリ読みだし制御信号により指定された走査線
〔ｎ〕ラインの信号と、１Ｈ遅れた走査線〔ｎ−１〕ラ
インの信号とを出力するメモリ回路、１０２はメモリの
書き込み読みだしを制御するメモリ制御信号発生回路、
１０３は拡大率及び拡大位置を決定する拡大率決定回
路、１０４は前記１０３拡大率決定回路の拡大率に応じ
て補間係数を生成する補間係数発生回路、１０５及び１
０６は乗算器、１０７は加算器、１０８はマイコン１３
から拡大率及び拡大位置情報を受け取るマイコンインタ
ーフェイス回路である。

【００７６】入力映像信号が格納されているメモリ回路
１０１からは、メモリ制御信号により走査線〔ｎ〕ライ
ンの信号と、走査線〔ｎ−１〕ラインの信号が読み出さ
れる。それと同時に補間係数発生回路１０３からは、補
間信号と走査線〔ｎ〕ラインと走査線〔ｎ−１〕ライン
の距離に応じた係数がそれぞれ出力され、乗算器１０５
および１０６において、走査線〔ｎ〕ラインの信号と走
査線〔ｎ−１〕ラインの信号に乗じた後、加算器１０７
においてそれぞれを加算すると線形加算信号を得る事が
出来る。

【００７７】図１５は、マイコン１３の動作の一部であ
るズーム動作を説明するための制御フローチャートであ
る。尚、本制御フローチャートはマニュアルズームを例
にとって説明を行う。

【００７８】Ｓ１は本フローチャートの開始を示してい
る。Ｓ２はズーム中かどうかの判別処理であり、スイッ
チ群２２のうちワイドズームスイッチ２３またはテレズ
ームスイッチ２４がともに押されていないとき、及びと
もに押されているときは、ズーム動作が行われていない
と判断してＳ１３へと進み、ズームレンズを停止状態と
する。

【００７９】またＳ２の処理において、ズームスイッチ
２３，２４のどちらか一方が押されているときは、Ｓ３
へと進み、ズームの処理が行われる。

【００８０】Ｓ３では押されているズームスイッチがテ
レ／ワイドのどちらであるかの判別を行い、テレズーム
スイッチ２４が押されていたらＳ４へ行き、ワイドズー
ムスイッチ２４が押されていたらＳ１１へと移行する。

【００８１】Ｓ４では変倍レンズ位置がテレ端にあるか
どうかを判断し、テレ端ならばＳ５へ、そうでなければ
Ｓ７へと移行する。

【００８２】Ｓ５では電子ズームのテレ端であるかどう
かを判断し、テレ端であればＳ１３へ、そうでなければ
Ｓ６へと進む。

【００８３】Ｓ６では、テレズームスイッチ２４もしく
はワイドズームスイッチ２３の何れが押されているかに
よって拡大係数を増減し、電子ズームの演算を行い、そ
の結果から拡大処理回路１０を駆動し、Ｓ１３へと進
む。

【００８４】一方、Ｓ３の判定で、ワイドズームスイッ
チ２４が押されており、Ｓ１１の処理へと移行した場
合、Ｓ１１では、現在電子ズーム中なのかどうかを判断
し、電子ズーム中だったら（電子ズーム倍率が１倍より
大きい）Ｓ６へ移行して前述の電子ズームのための拡大
係数を決定し、電子ズーム動作を行い、Ｓ１１で、電子
ズームが非動作状態であった場合（電子ズーム倍率が１
倍で、動作していない）には、Ｓ１２へと進む。

【００８５】Ｓ１２では変倍レンズ位置がワイド端にあ
るかどうかを判断し、ワイド端ならばＳ１３へ、ワイド
端に達していなければＳ７へ進む。

【００８６】Ｓ７では、現在の変倍レンズの位置が、マ
イコン内に記憶している代表軌跡データを所有する変倍
レンズ位置（この位置を境界位置と呼ぶ）であるかどう
かの判別をして、もし境界位置上z(n)にない場合は軌跡
計算が出来ないとしてＳ１０へ移行し、前回計算された
変倍レンズ、フォーカスレンズの移動方向及び移動速度
を保持する。

【００８７】一方、もしＳ７で変倍レンズ位置が境界位
置上z(n)である場合には、Ｓ８に移行し、前記（１）式
で求まる隣の境界上の追従先フォーカス位置p(n+1)を算
出する。

【００８８】Ｓ９では変倍レンズの移動速度Ｖｚを算出
する。これは、マイコン１３内に記憶されたズーム速度
テーブルから変倍レンズ位置をパラメーターとして読み
出した値にＶｚを設定する処理である。

【００８９】このテーブルは、ＲＯＭ容量節約のため減
速が必要な変倍レンズ位置、たとえばコンペレンズの速
度が速くなる図１０にＴＮで示すテレ端近傍領域におけ
る速度情報を速度テーブルとしている。その個々のデー
タは、以下の，，の条件を満たすようシュミレー
ションより求めた値であり、固有の減速パターン（ワイ
ド方向への移動では加速パターンとなる）を構成する。ステップＳ９で算出されるフォーカスレンズ移動速
度Ｖｆがどの距離にある被写体にズームしてもフォーカ
ス駆動モーターの脱調限界周波数を超えないこと。ズーミング時の減速感が滑らかである。出来るだけ短いズーム時間であること。

【００９０】またこの変倍レンズの減速動作により、電
子ズームへと移行したときに、変倍率が急変して撮影画
像に違和感を生じることのないよう、電子ズームの変倍
率に合わせた変倍レンズ減速動作を行うことができる。

【００９１】さらにＳ９では、追従先フォーカス位置p
(n+1)、変倍レンズ移動速度Ｖｚを用いて、前記（２）
式からフォーカスレンズ移動速度Ｖｆを算出し、Ｓ１０
へと移行する。

【００９２】Ｓ１０ではフォーカスレンズ、変倍レンズ
を駆動させる。ズーム時のフォーカスレンズの移動方向
は、Ｖｆが正なら至近方向、負なら無限方向であり、Ｖ
ｆ＝０ならばフォーカスレンズは停止である。

【００９３】Ｓ１３では変倍レンズを停止させて、Ｓ１
４へと移行する。

【００９４】Ｓ１４は本フローチャートの終了を示して
おり、ＡＦ処理などの通常動作処理に戻る。

【００９５】このように、変倍レンズの移動速度を、あ
る固有の変化パターンとなるようにすることにより、光
学ズームから電子ズームへの引継（またはその逆）を含
めて、滑らかで、且つ合焦を維持したズーミングが実現
できる。

【００９６】しかしながら、この例ではレンズとカメラ
本体が分離交換できない場合は有効であるが、レンズと
カメラ本体が分離交換でき複数の種類のレンズとカメラ
本体の組み合わせが存在する場合は、複数の種類のレン
ズ個々の変倍レンズの移動速度の変化パターンは通常異
なっており、光学ズームから電子ズームへの引継（また
はその逆）動作が円滑に行われず、不自然な像倍率変化
をするなど、レンズユニツトを着脱可能とすることによ
つて、新たな対策が必要となる。

【００９７】本発明の以下に示す実施形態によれば、カ
メラ本体側において、ズームレンズの焦点距離の変化率
に関連した情報を得ることが出来るようにし、この変化
率の情報に基づいて、いかなる特性のレンズユニットが
装着されても、光学ズームから電子ズームへの引継動作
を、あるいはその逆の引継動作を円滑に行い得るように
制御するものである。

【００９８】＜第１の実施形態＞図１は本発明の第１の
実施形態である交換レンズ式ビデオカメラの特徴を示す
ブロック図であり、ＬＵは交換レンズユニット、ＬＭＣ
は前記交換レンズユニットに内蔵されたマイクロコンピ
ュータ（以下レンズマイコンと呼ぶ）、ＣＵはカメラ本
体、ＣＭＣはカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータ（以下カメラマイコンと呼ぶ）であり、図１中、図
１２と同一の番号を付したものは図１２と同等の構成要
素であり、その重複する説明は省略する。

【００９９】交換レンズユニットＬＵとカメラ本体ＣＵ
は着脱可能で、装着時には交換レンズユニットＬＵは、
カメラ本体ＣＵから電源の供給を受け（図中には示して
いない）、１，２，３，４の各レンズ群と撮像素子５は
光学的に結合し、レンズマイコンＬＭＣとカメラマイコ
ンＣＭＣは電気的に結合し双方向の情報伝達手段を形成
している。

【０１００】図２は、カメラマイコンＣＭＣで行われる
処理の全体のフローチャートの概略を示した図である。

【０１０１】Ｓ２１でフローが始まり、Ｓ２２で所定の
初期設定を行った後、主ループに入る。Ｓ２３では垂直
同期信号（Ｖｄ）を待ち、垂直同期信号が来たらＳ２４
に進む。

【０１０２】Ｓ２４ではＡＦやＡＥ等の処理を行い、Ｓ
２５へ進む。Ｓ２５ではレンズマイコンＬＭＣとの通信
を行い、Ｓ２６へ進む。

【０１０３】Ｓ２６では、ズームスイッチの状態に応じ
て光学ズームや電子ズームのための処理をしてＳ２３へ
戻り、次の垂直同期信号の到来を待って、以上の処理を
垂直同期信号の周期で繰り返し行う。

【０１０４】ここで図２のＳ２５の処理を、図３を使っ
てさらに詳しく説明する。

【０１０５】図３は、カメラマイコンＣＭＣにて実行さ
れる図２のフローチャートにおけるＳ２５の処理の詳細
を示すフローチャートである。

【０１０６】同フローチャートにおいて、Ｓ３１はこの
フローチャートの開始を示し、Ｓ３２ではカメラマイコ
ンＣＭＣからレンズマイコンＬＭＣへと通信要求信号を
出し、Ｓ３３へ進む。

【０１０７】Ｓ３３では、レンズマイコンＬＭＣからカ
メラマイコンＣＭＣへと通信許可信号が出されているか
どうかを判別し、出されていなければＳ３４へ、出され
ていたらＳ３５へと進む。

【０１０８】Ｓ３４では前記通信許可信号が出されるま
での待ち時間の判断をしており、予め決められた時間以
内ならば、Ｓ３３の処理へ戻り、繰り返し通信許可信号
を待ち、Ｓ３４で待ち時間を超えたら、何等かの支障が
あると判断して、あるいは制御不能なレンズユニツトＬ
Ｕであると判断して、通信を断念してＳ３６へと進む。

【０１０９】Ｓ３５では、カメラマイコンＣＭＣとレン
ズマイコンＬＭＣとの間で双方向に初期通信、データ通
信等の各種通信が所定の通信フォーマットに従って行わ
れる。

【０１１０】ここで、カメラマイコンＣＭＣからレンズ
マイコンＬＭＣへと送信されるデータの中には、図２の
フローチヤート中、Ｓ２６のズーム処理の結果に基づく
変倍レンズの停止あるいは移動方向の情報が含まれてい
る。

【０１１１】また、レンズマイコンＬＭＣからカメラマ
イコンＣＭＣへと送信されるデータの中にはテレ端近傍
で、そのレンズ特有の単位時間当たりの焦点距離変化率
に関連した情報（たとえば図１０で見て、テレ端近傍
の、軌跡が急峻な傾きを呈するＴＮの範囲における各被
写体距離ごとのレンズの単位時間当たりの焦点距離変化
率：これらの情報は、レンズマイコンＬＭＣ内のＲＯＭ
にテーブルとして記憶されている）及びズームレンズが
テレ端であるかどうかの情報が含まれている。

【０１１２】Ｓ３６では通信終了のための処理を実行
し、Ｓ３７でこのフローチャートの処理を終了し、図２
のフローチャートのＳ２６の処理へとリターンする。

【０１１３】ここで、図２のフローチャートのＳ２６の
ズーム処理を、図４を用いて使ってさらに詳しく説明す
る。

【０１１４】図４のフローチャートにおいて、Ｓ４１は
このフローチャートの開始を示し、Ｓ４２はズーム中か
どうかの判別処理であり、スイッチ群２２のうちワイド
ズームスイッチ２３またはテレズームスイッチ２４がと
もに押されていないとき、またはともに押されていると
きは、ズーム動作が行われていないと判断して、Ｓ４８
へと移行し、変倍レンズを停止し、Ｓ５２で図２のフロ
ーチャートのＳ２３へとリターンする。

【０１１５】どちらか一方が押されているときはＳ４３
へと移行する。

【０１１６】Ｓ４３では、押されているスイッチがテレ
／ワイドのどちらであるかの判別を行い、テレズームス
イッチ２４が押されていたらＳ４４へと移行し、ワイド
ズームスイッチ２３が押されていたらＳ４９へ移行す
る。

【０１１７】Ｓ４４では変倍レンズ位置がテレ端にある
かどうかを判断し、テレ端ならばＳ４５へ、テレ端でな
ければＳ５１へと進む。

【０１１８】Ｓ４５では電子ズームのテレ端であるかど
うかを判断し、テレ端であればＳ４８へ、そうでなけれ
ばＳ４６へと進む。

【０１１９】Ｓ４５において、電子ズームがテレ端とな
っていた場合には、これ以上の拡大ズーム動作を行うこ
とはできず、Ｓ４８へと進んで、変倍レンズを停止状態
に保つ。

【０１２０】またＳ４５で電子ズームがテレ端に到達し
ていなかった場合には、Ｓ４６へと移行して電子ズーム
動作の制御が行われる。

【０１２１】すなわちＳ４６では、図２のフローチャー
トのＳ２５の処理において得られた交換レンズユニット
ＬＵのテレ端近傍での変倍レンズ２の単位時間当たりの
焦点距離変化率に関連した情報を取り込み、Ｓ４７へ進
み、電子ズームの拡大率の計算が行われる。

【０１２２】Ｓ４７では、テレズームスイッチ２４もし
くはワイドズームスイッチ２３の何れが押されているか
によって拡大係数を増減し、変倍レンズのテレ端近傍で
の単位時間当たりの焦点距離変化率に関連した情報を基
に、電子ズームの演算を行い、その結果から拡大処理回
路１０を駆動し、拡大率を設定し、Ｓ４８の処理へと進
む。

【０１２３】すなわち、変倍レンズのテレ端近傍におけ
る変倍率を知り、変倍レンズがテレ端に到達して電子ズ
ームに切り換わったときに、変倍率が急変して画像が不
自然な変化をすることのないよう、電子ズームの拡大率
を設定する。

【０１２４】これにより、装着されているレンズユニツ
トがいかなる特性のものであっても、レンズユニットか
ら供給された変倍レンズのテレ端近傍における変倍率に
関する情報に基づいて、電子ズームの拡大率を制御する
ことができ、変倍レンズによる拡大率と電子ズームによ
る拡大率の引き継ぎを自然に行うことができる。

【０１２５】一方、Ｓ４９では、現在電子ズーム中なの
かどうかを判断し、電子ズーム中であった場合には、Ｓ
４６の処理へ、そうでなかったらＳ５０の処理へと進
む。

【０１２６】ここで電子ズーム中でない場合（電子ズー
ム倍率が１倍）は、Ｓ４３の処理でもともとワイドズー
ムスイッチが操作されてるから、Ｓ５０の処理へと移行
し、変倍レンズをワイド側へと駆動すべく、カメラマイ
コンＣＭＣからレンズマイコンＬＭＣへ送る情報の中
に、変倍レンズをワイド側へ動かす要求を設定し、Ｓ５
２の処理へと進む。Ｓ５２で図２の主プログラムへとリ
ターンする。

【０１２７】またＳ４９で電子ズーム倍率が１でなく、
電子ズーム動作が行われている場合には、Ｓ４６へと移
行して、上述したように、変倍レンズのテレ端側近傍に
おける変倍率を考慮した拡大率で、電子ズーム動作を行
い、変倍レンズによるズーム動作からの引き継ぎに違和
感のないような電子ズーム動作を行う。

【０１２８】Ｓ４８の処理では、カメラマイコンＣＭＣ
からレンズマイコンＬＭＣへ送る情報の中に、変倍レン
ズ停止要求を入れＳ５２へ進む。

【０１２９】またＳ５１では、テレズームスイッチが操
作されていて、かつ変倍レンズがテレ端に到達していな
いので、カメラマイコンＣＭＣからレンズマイコンＬＭ
Ｃへ送る情報の中に、変倍レンズをテレ側へ動かす要求
を設定し、Ｓ５２へと進み、Ｓ５２でこのフローチャー
トの処理を終了し、図２のフローチャートのＳ２３の処
理へとリターンする。

【０１３０】図５は、レンズマイコンＬＭＣの動作の一
部であるズーム動作を説明するための制御フローチャー
トである。尚、本制御フローチャートは、マニュアルズ
ームを例にとって説明を行う。

【０１３１】同フローチャートにおいて、Ｓ６１は、処
理の開始を示している。Ｓ６２はカメラマイコンＣＭＣ
からデータ通信によつて受け取った情報が「ズームレン
ズ停止」なのかどうかの判別処理であり、「ズームレン
ズ停止」ならば、Ｓ７０へと移行し、変倍レンズを停止
させる処理を行う。またそうでなければＳ６３の処理へ
と進む。

【０１３２】Ｓ６３では、変倍レンズの移動方向が、テ
レ方向かワイド方向かのどちらであるかの判別を行い、
カメラマイコンＣＭＣから受け取った情報がテレ側であ
ったらＳ６４の処理へ、ワイド側だったらＳ６５へと進
む。

【０１３３】Ｓ６４では変倍レンズ位置がテレ端にある
かどうかを判断し、テレ端ならばＳ７０へ移行して、変
倍レンズを停止させる処理を行い、そうでなければＳ６
６へ進む。

【０１３４】またＳ６５では変倍レンズ位置がワイド端
にあるかどうかを判断し、ワイド端ならばＳ７０へ移行
して、変倍レンズを停止させる処理を行い、そうでなけ
ればＳ６６へ進む。

【０１３５】Ｓ６６では、現在の変倍レンズの位置が、
レンズマイコンＬＭＣ内に記憶している代表軌跡データ
を所有する変倍レンズ位置（この位置を境界位置と呼
ぶ）であるかどうかの判別を行い、もし境界位置上z(n)
にない場合は、軌跡計算が出来ないとしてＳ６９へと移
行し、前回計算された変倍レンズ、コンペレンズの移動
方向及び移動速度を保持する。

【０１３６】一方、もしＳ６６で、変倍レンズ位置が境
界位置上z(n)である場合、すなわち軌跡計算可能な場合
には、Ｓ６７に移行し、前記（１）式で求まる隣の境界
上の追従先フォーカス位置p(n+1)を算出する。

【０１３７】Ｓ６８では、変倍レンズの移動速度Ｖｚを
算出する。これは、レンズマイコンＬＭＣ内に記憶され
たズーム速度テーブルから変倍レンズ位置をパラメータ
ーとして読み出した値にＶｚを設定する処理である。こ
のテーブルは、図２に示した方法と同様な方法で求めら
れる。

【０１３８】さらにＳ６８では、追従先フォーカス位置
p(n+1)、変倍レンズ移動速度Ｖｚを用いて、前記（２）
式からコンペレンズ移動速度Ｖｆを算出し、Ｓ６９へと
移行する。

【０１３９】Ｓ６９ではコンペレンズ、変倍レンズを駆
動させる。ズーム時のコンペレンズの移動方向は、Ｖｆ
が正なら至近方向、負なら無限方向であり、Ｖｆ＝０な
らば停止である。

【０１４０】そして、Ｓ７１で本フローチャートの処理
を終了して、他の図２に示す主たる処理プログラムへと
リターンする。

【０１４１】以上の処理を実行することにより、カメラ
本体にいかなるレンズユニツトが装着されても、そのレ
ンズユニツトとカメラ本体間の通信によつて、レンズユ
ニツトの変倍レンズのテレ端近傍における変倍率情報を
カメラ本体側へと送信することにより、カメラ本体側に
おける画像処理によつて行われる電子ズーム動作の変倍
率を制御することができ、変倍レンズによる変倍動作か
ら、電子ズーム動作への引き継ぎを、画像の画角変化に
違和感を生じることなく、円滑かつ自然に行うことがで
きる。

【０１４２】＜第２の実施形態＞図６、図７及び図８は
本発明の第２の実施例を説明するためのものである。

【０１４３】本第２の実施形態では、図１に示すスイッ
チ群２２のうちワイドズームスイッチ２３およびテレズ
ームスイッチ２４が、可変抵抗器や感圧式可変抵抗器に
よって構成されており、その操作の仕方によって、ワイ
ド方向及びテレ方向へのズーム速度を複数の速度の中か
ら選択可能な、いわゆる可変速ズームとした場合につい
て説明する。ズーム速度を可変とした場合には、カメラ
側における電子ズーム動作も、ズーム速度に応じて変化
させることが必要となる。

【０１４４】具体的には、前述の第１の実施形態におけ
る図２のフローチャートのＳ２５の処理を、図６に示す
フローチャートに示す処理のように変更したものであ
る。

【０１４５】すなわち第２の実施形態では、レンズマイ
コンＬＭＣとカメラマイコンＣＭＣとの間の通信には、
主に交換レンズユニットＬＵの固有の情報をやりとりす
る初期通信モードと、主に交換レンズユニットの制御及
びその状態をやりとりする制御通信モードとが有る。

【０１４６】図６において、Ｓ８１はこのフローチャー
トの開始を示し、Ｓ８２では通信モードが選択され、初
期通信モードが選択されるとＳ８３の処理へ、制御通信
モードが選択されるとＳ８４の処理へと進む。

【０１４７】Ｓ８２の処理における選択基準は、例え
ば、カメラ本体１０２への電源投入直後や、交換レンズ
ユニットＬＵの装着直後は初期通信モードを選択し、初
期通信モードが完了したら制御通信モードを選択する等
であるが、そのほかにもいろいろな選択基準があっても
良い。

【０１４８】Ｓ８３では初期通信モード用の通信データ
が準備され、Ｓ８４では制御通信用モード用の通信デー
タが準備され、それぞれＳ８５の通信要求処理へと進
む。

【０１４９】Ｓ８５ではカメラマイコンＣＭＣからレン
ズマイコンＬＭＣへ通信要求信号を出しＳ８６へと進
む。

【０１５０】Ｓ８６ではレンズマイコンＬＭＣからカメ
ラマイコンＣＭＣへ通信許可信号が出されているかどう
かを判別し、出されていなければＳ８７へ、出されてい
たらＳ８８の処理へと移行する。

【０１５１】Ｓ８７では前記通信許可信号が出されるま
での待ち時間の判断をしており、予め決められた時間以
内ならば、Ｓ８６へ戻って通信許可を待ち、前記時間を
超えたら通信を断念してＳ８９へと進み、通信を終了
し、主プログラムへとリターンする。

【０１５２】一方、Ｓ８６で通信許可が出された場合
は、Ｓ８８へと進み、カメラマイコンＣＭＣとレンズマ
イコンＬＭＣとの間で双方向の通信を行う。

【０１５３】ここで、カメラマイコンＣＭＣからレンズ
マイコンＬＭＣへ送られる制御通信データの中には、図
２のＳ２６のズーム処理の結果に基づく変倍ズームレン
ズの停止あるいは移動方向及びズームスピードの選択情
報を含む。

【０１５４】また、レンズマイコンＬＭＣからカメラマ
イコンＣＭＣへと送られる初期通信データの中には、複
数の選択可能なズームスピードにそれぞれ対応したテレ
端近傍でのそのレンズ特有の単位時間当たりの焦点距離
変化率に関連した情報及びズームレンズがテレ端である
かどうかの情報が含まれている。

【０１５５】Ｓ８９では、通信終了のための処理を行
い、Ｓ９０でこのフローチャートの処理を終了し、図２
のフローチャートにおける２６の処理へとリターンす
る。

【０１５６】図７は、図２のフローチャートのＳ２６の
処理を、本第２の実施形態に応じて変形したものであ
る。

【０１５７】図７において、Ｓ１０１は、このフローチ
ャートの開始を示し、Ｓ１０２はズーム中かどうかの判
別処理であり、スイッチ群２２のうちワイドズームスイ
ッチ２４またはテレズームスイッチ２３がともに押され
ていないときまたはともに押されているときは、ズーム
操作が行われていないとして、Ｓ１０８へと移行し、変
倍レンズを停止状態として、図２のフローチャートのＳ
２３の処理へとリターンし、ズームスイッチのどちらか
一方が押されているときはＳ１０３へと移行する。

【０１５８】Ｓ１０３では、押されているスイッチがテ
レ／ワイドのどちらであるかの判別を行い、テレズーム
スイッチ２３が押されていたらＳ１０４へ行き、ワイド
ズームスイッチ２４が押されていたらＳ１０９の処理へ
と移行する。

【０１５９】Ｓ１０４では、変倍レンズ位置がテレ端に
あるかどうかを判断し、テレ端ならばＳ１０５へ、そう
でなければＳ１１１へと進む。

【０１６０】Ｓ１０５では、電子ズームのテレ端である
かどうかを判断し、テレ端であればＳ１０８へそうでな
ければ，Ｓ１０６へ進む。

【０１６１】Ｓ１０６では、前述した図６のフローチャ
ートにおける初期通信モードにおいて得られた交換レン
ズユニットＬＵの複数の選択可能なズームスピードにそ
れぞれ対応したテレ端近傍での単位時間当たりの焦点距
離変化率に関連した情報のうち、現在選択されているズ
ームスピードに対応した変倍率情報を取り込みＳ１０７
へ進む。

【０１６２】Ｓ１０７の処理では、テレズームスイッチ
２３もしくはワイドズームスイッチ２４の何れかが押さ
れているかによって拡大係数を増減し、前記テレ端近傍
での単位時間当たりの焦点距離変化率に関連した情報を
基に電子ズームの演算を行い、その結果から拡大処理回
路１０を駆動し、変倍レンズによるズーム動作から電子
ズーム動作に引き継がれたとき、電子ズームの拡大率を
変倍レンズのテレ端における拡大率に合わせることによ
つて、その移行を違和感なく、円滑かつ自然に行うこと
が可能となる。

【０１６３】続いてＳ１０８の処理へ進み、変倍レンズ
を停止すべく、カメラマイコンＣＭＣからレンズマイコ
ンＬＭＣへ送る情報の中に、ズームレンズ停止要求を入
れ、図２のフローチャートのＳ２３の処理へとリターン
する。

【０１６４】一方、Ｓ１０９の処理では、現在電子ズー
ム中なのかどうかを判断し電子ズーム中だったら（電子
ズーム倍率が以上）、Ｓ１０６の処理へ移行し、上述の
ように、レンズユニットＬＵより得た、各変倍レンズの
選択可能な複数のズームスピードそれぞれに対応するテ
レ端近傍での単位時間当たりの焦点距離変化率に関連し
た情報のうち、現在選択されているズームスピードに対
応した変倍率情報を取り込みＳ１０７へ進み、テレズー
ムスイッチ２３もしくはワイドズームスイッチ２４の何
れかが押されているかによって拡大係数を増減し、前記
テレ端近傍での単位時間当たりの焦点距離変化率に関連
した情報を基に電子ズームの演算を行い、その結果から
拡大処理回路１０を駆動し、変倍レンズによるズーム動
作から電子ズーム動作に引き継がれたとき、電子ズーム
の拡大率を変倍レンズのテレ端における拡大率に合わせ
ることによつて、その移行を違和感なく、円滑かつ自然
に行うことが可能となる。

【０１６５】またＳ１０９の処理で、電子ズーム動作中
でなかったら（電子ズーム倍率が１）、Ｓ１１０の処理
へと進む。

【０１６６】Ｓ１１０では、上記情報の中にズームレン
ズをワイド側へ動かす要求を設定するとともに、ズーム
スピード選択情報を設定してＳ１１２へ進む。

【０１６７】Ｓ１１１では、上記情報の中にズームレン
ズをテレ側へ動かす要求を設定するとともに、ズームス
ピード選択情報を設定してＳ１１２の処理へと進む。

【０１６８】Ｓ１１２で、このフローチャートの処理を
終了する。

【０１６９】図８は、本第２の実施形態におけるレンズ
マイコンＬＭＣの動作の一部であるズーム動作を説明す
るための制御フローチャートである。尚、本制御フロー
チャートは、マニュアルズームを例にとって説明を行
う。

【０１７０】Ｓ１２１は本フローチャートの開始を示し
ている。Ｓ１２２は、カメラマイコンＣＭＣから受け取
った情報が「ズームレンズ停止」なのかどうかの判別処
理であり、「ズームレンズ停止」ならばＳ１２０へ、そ
うでなければＳ１２３の処理へと進む。

【０１７１】Ｓ１２３では、ズームレンズの移動方向が
テレ方向かワイド方向かのどちらであるかの判別を行
い、カメラマイコンＣＭＣから受け取った情報がテレ側
だったらＳ１２４へ、ワイド側だっらＳ１２５へ進む。

【０１７２】Ｓ１２４では変倍レンズ位置がテレ端にあ
るかどうかを判断し、テレ端ならばＳ１３０へ、そうで
なければＳ１２６へ進む。

【０１７３】Ｓ１２５では変倍レンズ位置がワイド端に
あるかどうかを判断し、ワイド端ならばＳ１３０の処理
へ、そうでなければＳ１２６の処理へ進む。

【０１７４】Ｓ１２６では、現在の変倍レンズの位置
が、マイコン内に記憶している代表軌跡データを所有す
る変倍レンズ位置（この位置を境界位置と呼ぶ）である
かどうかの判別をして、もし境界位置上z(n)にない場合
は軌跡計算が出来ないとしてＳ１２９へと移行し、前回
計算された変倍レンズ、コンペレンズの移動方向及び移
動速度を保持する。

【０１７５】一方、もしＳ１２６で変倍レンズ位置が境
界位置上z(n)である場合には、Ｓ１２７に移行する。

【０１７６】Ｓ１２７では、カメラマイコンＣＭＣから
送られてきたズームスピード選択信号を考慮し、前記
（１）式で求まる隣の境界上の追従先フォーカス位置p
(n+1)を算出する。

【０１７７】Ｓ１２８では、変倍レンズの移動速度Ｖｚ
を算出する。これは、レンズマイコンＬＭＣ内に記憶さ
れたズーム速度テーブルから変倍レンズ位置をパラメー
ターとして読み出した値にＶｚを設定する処理である。
このテーブルは、図２に示す例と同様な方法で求められ
る。

【０１７８】さらにＳ１２８では、追従先フォーカス位
置p(n+1)、変倍レンズ移動速度Ｖｚを用いて、前記
（２）式からフォーカスレンズ移動速度Ｖｆを算出し、
Ｓ１３０へと移行する。

【０１７９】Ｓ１２９ではフォーカスレンズ、変倍レン
ズを駆動させる。ズーム時のフォーカスレンズの移動方
向は、Ｖｆが正なら至近方向、負なら無限方向であり、
Ｖｆ＝０ならばフォーカスレンズは停止である。

【０１８０】Ｓ１３０では、変倍レンズを停止させ、Ｓ
１３１へと進む。Ｓ１３１は本フローチャートの終了を
示している。

【０１８１】

【発明の効果】以上述べたように、本願における請求項
１に記載の発明によれば、レンズユニット側から、カメ
ラ本体側へと変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの
変化量に関連した情報を供給できるようにしたので、カ
メラ側において電子ズーム動作を行う際、いかなる特性
のレンズユニットが装着されていても、そのレンズユニ
ットの特性に合わせた拡大率で実行することができ、光
学ズームから電子ズームへ、あるいはその逆へと移行す
る際に、変倍率の急変による画像の不自然な変化、違和
感を生じることなく、円滑な引き継ぎ動作を行わせるこ
とができる。

【０１８２】また本願における請求項２，３に記載の発
明によれば、さらに前記変倍レンズの位置に関連した情
報を前記カメラ本体へと送信することにより、光学ズー
ムの適正な位置に応じて、たとえばテレ端において、違
和感なく円滑に電子ズームへと動作を移行することがで
きる。

【０１８３】また本願における請求項４に記載の発明に
よれば、変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化
量に関連した情報を、変倍レンズの速度に対応した複数
の情報としたので、変倍レンズに複数のズームスピード
が選択可能な場合でも、カメラ側にそれぞれのズームス
ピードに応じた拡大率を知らせることができ、レンズの
種類が何であろうと、かつ変倍レンズの速度が一定でな
くても、光学ズームから電子ズームへの引継（またはそ
の逆）を含めて、滑らかで、且つ合焦を維持したズーミ
ングが実現できる。

【０１８４】また本願における請求項５に記載の発明に
よれば、レンズユニット側から、変倍レンズの焦点距離
の単位時間当たりの変化量に関連した情報を得ることに
より、電子ズーム動作を行う際、いかなる特性のレンズ
ユニットが装着されていても、そのレンズユニットの特
性に合わせた拡大率で実行することができ、光学ズーム
から電子ズームへ、あるいはその逆へと移行する際に、
変倍率の急変による画像の不自然な変化、違和感を生じ
ることなく、円滑な引き継ぎ動作を行わせることができ
るカメラを実現することができる。

【０１８５】また本願における請求項６，７に記載の発
明によれば、さらに前記変倍レンズの位置に関連した情
報を前記カメラ本体側で得ることにより、光学ズームの
適正な位置に応じて、たとえばテレ端において、違和感
なく円滑に電子ズームへと動作を移行することができ
る。

【０１８６】また本願における請求項８に記載の発明に
よれば、変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化
量に関連した情報を、変倍レンズの速度に対応した複数
の情報としたので、変倍レンズに複数のズームスピード
が選択可能な場合でも、それぞれのズームスピードに応
じた拡大率を知ることができ、レンズの種類が何であろ
うと、かつ変倍レンズの速度が一定でなくても、光学ズ
ームから電子ズームへの引継（またはその逆）を含め
て、滑らかで、且つ合焦を維持したズーミングが実現で
きる。

【０１８７】また本願における請求項９に記載の発明に
よれば、レンズユニット側から、変倍レンズの焦点距離
の単位時間当たりの変化量に関連した情報を得ることに
より、電子ズーム動作を行う際、いかなる特性のレンズ
ユニットが装着されていても、そのレンズユニットの特
性に合わせた拡大率で実行することができ、光学ズーム
から電子ズームへ、あるいはその逆へと移行する際に、
変倍率の急変による画像の不自然な変化、違和感を生じ
ることなく、円滑な引き継ぎ動作を行わせることができ
る撮像装置を実現することができる。

【０１８８】また本願における請求項１０，１１に記載
の発明によれば、さらに前記変倍レンズの位置に関連し
た情報を前記カメラ本体側で得ることにより、光学ズー
ムの適正な位置に応じて、たとえばテレ端において、違
和感なく円滑に電子ズームへと動作を移行することがで
きる。

【０１８９】また本願における請求項１２に記載の発明
によれば、変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変
化量に関連した情報を、変倍レンズの速度に対応した複
数の情報としたので、変倍レンズに複数のズームスピー
ドが選択可能な場合でも、それぞれのズームスピードに
応じた拡大率を知ることができ、レンズの種類が何であ
ろうと、かつ変倍レンズの速度が一定でなくても、光学
ズームから電子ズームへの引継（またはその逆）を含め
て、滑らかで、且つ合焦を維持したズーミングが実現で
きる。

【０１９０】また本願の請求項１３に記載の発明によれ
ば、レンズユニット固有の情報を主に通信する第１の通
信モードと、レンズユニットの制御及び状態の情報を主
に通信する第２の通信モードとを設定可能とし、第１の
通信モードにおいて、変倍レンズの複数のスピードそれ
ぞれに応じた焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連
した情報を得ることができるようにしたので、レンズユ
ニット固有の情報とともに変倍レンズの拡大率をその変
倍速度にしたがって知ることができ、いかなる特性のレ
ンズユニットで、その変倍レンズ駆動速度はどのように
変化しても、そのレンズユニットの特性に合わせた拡大
率で実行することができ、光学ズームから電子ズーム
へ、あるいはその逆へと移行する際に、変倍率の急変に
よる画像の不自然な変化、違和感を生じることなく、円
滑な引き継ぎ動作を行わせることができる撮像装置を実
現することができる。

【０１９１】また本願の請求項１４，１５に記載の発明
によれば、第２の通信モードが設定されている状態で、
前記変倍レンズの位置に関連した情報を得るようにした
ので、変倍レンズの適正な位置に応じて、たとえばテレ
端において、違和感なく円滑に電子ズームへと動作を移
行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための全体
のブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるビデオカメラ
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】図２のフローチャートにおけるＳ２５の処理の
内容を説明するためのフローチャートである。

【図４】図２のフローチャートにおけるＳ２６の処理の
内容を説明するためのフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施形態において、レンズマイ
コン内における処理を説明するためのフローチャートで
ある。

【図６】本発明の第２の実施形態における、レンズユニ
ット及びカメラ本体間における通信を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施形態におけるズーム動作を
説明するためのフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施形態におけるレンズマイコ
ン内における処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図９】インナーフォーカスタイプのレンズ構成図であ
る。

【図１０】インナーフォーカスタイプのレンズユニット
における、変倍レンズとコンペレンズの特性図である。

【図１１】同じくインナーフォーカスタイプのレンズユ
ニットにおける、焦点距離対コンペレンズ位置特性図で
ある。

【図１２】インナーフォーカスレンズを用いたビデオカ
メラの構成を示す全体のブロック図である。

【図１３】電子ズーム動作を説明するための拡大原理を
示した図である。

【図１４】電子ズームによる拡大処理を行うためのブロ
ック図である。

【図１５】図１のビデオカメラにおけるズーム動作を説
身するためのフローチャートである。

【符号の説明】

ＬＵレンズユニットＣＵカメラユニットＬＭＣレンズマイコンＣＭＣカメラマイコン２変倍レンズ４コンペレンズ５撮像素子１０拡大処理回路２２スイッチ群２３テレズームスイッチ２４ワイドズームスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 17/14 Ｇ０２Ｂ 7/11 ＮＨ０４Ｎ 5/232 Ｇ０３Ｂ 3/10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体に着脱可能なレンズユニット
であって、変倍動作を行うための変倍レンズと、前記カメラ本体とデータの通信を行う通信手段と、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に
関連した情報を前記通信手段を介して前記カメラ本体へ
と送信する通信手段と、を備えたことを特徴とするレン
ズユニット。
【請求項２】請求項１において、前記通信手段は、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間
当たりの変化量に関連した情報とともに、前記変倍レン
ズの位置に関連した情報を前記カメラ本体へと送信する
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項３】請求項２において、前記変倍レンズの位置に関連した情報は、前記変倍レン
ズがテレ端に有るか否かの情報であることを特徴とする
レンズユニット。
【請求項４】請求項１において、前記変倍レンズは、複数の速度で動作可能であり、前記
変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連
した情報は、前記変倍レンズの前記複数の速度それぞれ
に対応した複数の情報からなることを特徴とするレンズ
ユニット。
【請求項５】レンズユニットを着脱可能なカメラであ
って、撮像手段と、前記撮像手段より出力された画像信号を電気的に変倍す
る電子ズーム手段と、前記レンズユニットより、変倍レンズの焦点距離の単位
時間当たりの変化量に関連した情報を受信する通信手段
と、前記情報に基づいて前記電子ズーム手段の変倍率を制御
する制御手段と、を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項６】請求項５において、前記通信手段は、さらに前記レンズユニットより前記変
倍レンズの位置に関連した情報を受信し、前記制御手段
は、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化
量に関連した情報と前記変倍レンズの位置に関連した情
報に基づいて前記電子ズーム手段の変倍率を制御するよ
うに構成されていることを特徴とするカメラ。
【請求項７】請求項６において、前記変倍レンズの位置に関連した情報は、前記変倍レン
ズがテレ端に有るか否かの情報であることを特徴とする
カメラ。
【請求項８】請求項５おいて、前記変倍レンズは、複数の速度で動作可能であり、前記
変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連
した情報は、前記変倍レンズの前記複数の速度それぞれ
に対応した複数の情報からなることを特徴とするレンズ
ユニット。
【請求項９】変倍動作を行うための変倍レンズと、撮像手段と、前記撮像手段より出力された画像信号を電気的に変倍す
る電子ズーム手段と、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に
関連した情報に基づいて前記電子ズーム手段の変倍率を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装
置。
【請求項１０】請求項９において、前記制御手段は、前記変倍レンズの焦点距離の単位時間
当たりの変化量に関連した情報と、前記変倍レンズの位
置に関連した情報とに基づいて、前記電子ズーム手段の
変倍率を制御するように構成されていることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記変倍レンズの位置に関連した情報は、前記変倍レン
ズがテレ端に有るか否かの情報であることを特徴とする
撮像装置。
【請求項１２】請求項９おいて、前記変倍レンズは、複数の速度で動作可能であり、前記
変倍レンズの焦点距離の単位時間当たりの変化量に関連
した情報は、前記変倍レンズの前記複数の速度それぞれ
に対応した複数の情報からなることを特徴とするレンズ
ユニット。
【請求項１３】複数のスピードで焦点距離を変化させ
ることが出来る変倍レンズを有するレンズユニットと、前記レンズユニットを装着され、撮像素子及び信号処理
回路を含むカメラ本体と、前記レンズユニット固有の情報を主に通信する第１の通
信モードと、前記レンズユニットの制御及び状態の情報
を主に通信する第２の通信モードとを選択する選択手段
と、前記第１の通信モードが設定されている状態で、前記カ
メラ本体は、前記レンズユニットの前記変倍レンズの前
記複数のスピードそれぞれに応じた焦点距離の単位時間
当たりの変化量に関連した情報を得る制御手段と、を備
えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】請求項１３において、前記制御手段は、前記第２の通信モードが設定されてい
る状態で、前記変倍レンズの位置に関連した情報を得る
ように構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】請求項１４において、前記変倍レンズの位置に関連した情報は、前記変倍レン
ズがテレ端に有るかどうかの情報であることを特徴とす
る撮像装置。