JPH0996756A

JPH0996756A - レンズ装置及び撮像装置

Info

Publication number: JPH0996756A
Application number: JP7253544A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hisama; 賢治久間
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08
Also published as: US6348948B1

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズ交換を行うビデオカメラにおいて光学
ズームと電子ズームとの切り替えを円滑に行う。【解決手段】交換レンズ１００のレンズマイコン１１
５はカメラ本体２００側のズームスイッチ２１０、２１
１の操作に応じて変倍レンズ１０２を動かす光学ズーム
を行う。光学ズーム中に変倍レンズ１０２がテレ端にな
い場合は、レンズマイコン１１５からカメラマイコン２
０８に電子ズーム禁止信号が送られる。変倍レンズ１０
２がテレ端に来るとレンズマイコン１１５はカメラマイ
コン２０８に電子ズーム許可信号を送る。これによって
拡大処理回路２０５における画像の拡大処理による電子
ズームが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズを有す
るレンズ装置及びこのレンズ装置が装着されると共に、
電子ズームを行う撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のレンズ交換を行うようにし
たビデオカメラの構成を示すブロック図である。図にお
いて、１００は交換レンズ部、２００は交換レンズ部１
００が着脱可能に装着されるカメラ本体部である。交換
レンズ部１００において、１０１は固定の前玉レンズ
群、１０２は変倍を行う変倍レンズ群、１０３は固定の
レンズ群、１０４はコンペ機能とフォーカシング機能と
を兼ねるコンペレンズ群である。これらのレンズ群１０
１〜１０４によりインナーフォーカスタイプのレンズシ
ステムを構成している。

【０００３】１０６は変倍レンズ群１０２を移動させる
ためのステッピングモータ、１０８はステッピングモー
タ１０６にギヤ１０７を介して連結され、ネジを有する
回転軸、１０９は回転軸１０８に移動可能に設けられた
ラックで、変倍レンズ群１０２が取り付けられている。
１０５はステッピングモータ１１２を駆動するドライ
バ、１１０は変倍レンズ１０２の位置を検出するズーム
エンコーダである。

【０００４】１１２はコンペレンズ群１０４を移動させ
るためのステッピングモータ、１１３はステッピングモ
ータ１１２に直結され、ネジを有する回転軸、１１４は
回転軸１１３に移動可能に設けられたラックで、コンペ
レンズ群１０４が取り付けられている。１１１はステッ
ピングモータ１１２を駆動するドライバである。１１５
はマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコン）であ
り、カメラ本体部２００のマイクロコンピュータ２０８
と通信を行うと共に、各ドライバ１０５、１１１を制御
し、また、ズームエンコーダ１１０からの位置検出情報
を受け取る。

【０００５】次にカメラ本体部２００において、２０１
はＣＣＤ等の撮像素子、２０２は相関２重サンプリング
及び自動利得制御を行うＣＤＳ・ＡＧＣ回路、２０３は
Ａ／Ｄコンバータ、２０４は信号処理回路、２０５は電
子ズーム処理を行う拡大処理回路、２０６は信号処理回
路、２０７はＤ／Ａコンバータ、２０８は全体を制御す
ると共に、レンズマイコン１１５と通信を行うマイクロ
コンピュータ（以下、カメラマイコン）、２１０、２１
１はズームをテレ端、ワイド端に動かすズームスイッ
チ、２１２、２１３はフォーカスを無限方向と至近方向
に動かすフォーカススイッチ、２０９はこれらのスイッ
チ群である。

【０００６】次に動作について説明する。カメラ本体部
２００に交換レンズ部１００が装着されるとカメラ本体
部２００から交換レンズ部１００に電源が供給される。
被写体からの光はレンズ群１０１〜１０４を通って撮像
素子２０１に結像される。撮像素子２０１で光電変換さ
れた映像信号はＣＤＳ・ＡＧＣ回路２０２で処理された
後、Ａ／Ｄコンバータ２０３でディジタル映像信号に変
換されて信号処理回路２０４に送られる。信号処理回路
２０４でガンマ補正処理等を行った後、拡大処理回路２
０５で後述する拡大処理を行い、さらに信号処理回路２
０６で色信号の平衡変調等の処理を行う。処理された信
号はＤ／Ａコンバータ２０５でアナログ映像信号に変換
されて不図示のＶＴＲ等に送られる。

【０００７】次にレンズマイコン１１５及びズーム、フ
ォーカスの動作について説明する。レンズマイコン１１
５は、ズーム、フォーカスが指示されるとプログラム処
理によって各モータの回転速度・方向を決定し、その回
転速度・方向の制御信号を出力し、ドライバ１０５、１
１０を介してステッピングモータ１０６、１１２を制御
する。尚、ズームに関してはカメラマイコン２０８から
送られて来るスイッチ２１０、２１１の状態に応じてモ
ータ１０５の回転方向が決定される。フォーカスに関し
ては、マニュアル操作の場合は、カメラマイコン２０８
から送られて来るスイッチ２１２、２１３の状態に応じ
て、ＡＦの場合は、レンズマイコン１１５内でのＡＦ処
理ルーチンによりモータ１１２の回転方向が決定され
る。

【０００８】各モータ１０６、１１２は上記制御信号に
より制御されて回転し、これにより回転軸１０８がギヤ
１０７を介して回転すると共に、回転軸１１３が回転
し、各ラック１０９、１１４が各レンズ群１０２、１０
８と共に前後に移動する。これにより、所定のズーム状
態及びフォーカス状態が得られる。

【０００９】次に拡大処理回路２０５における線形補間
による画像の拡大処理（電子ズーム）について説明す
る。拡大処理は撮影者がズームスイッチ２１０、２１１
を操作することにより実行される。図９において、
（ａ）の原画像を（ｂ）の拡大画像に拡大する場合、
（ａ）と（ｂ）との走査線の関係は（ｃ）、（ｄ）のよ
うになる。この場合、（ｃ）の原画像の走査線Ａ〜Ｆか
ら（ｄ）の破線で示す走査線を新たに作成する。このた
めに実線で示す走査線をその距離に応じた重み（補正係
数）を乗じて加算することにより、破線で示す走査線を
求めることができる。このような線形補画処理を垂直方
向及び水平方向について行うことによって、原画像を任
意の拡大率で拡大することができる。

【００１０】図１０は拡大処理回路２０５の構成例を示
す。図において、入力映像信号はメモリ制御信号発生回
路３０２によりメモリ回路３０１に格納される。マイコ
ンインターフェース回路３０４はカメラマイコン２０８
から拡大率及び拡大情報を受け取り、これに基づいて拡
大率決定回路３０３はメモリ制御信号発生回路３０２及
び補間係数発生回路３０８に拡大率を知らせる。メモリ
制御信号発生回路３０２はメモリ回路３０１からｎライ
ンの信号と１Ｈ遅れたｎ−１ラインの信号とを読み出
す。補間係数発生回路３０８は拡大率に応じた補間係数
を発生して乗算器３０５、３０６に与える。乗算器３０
５、３０６はｎラインの信号とｎ−１ラインの信号に補
間係数を乗じ、各乗算出力は加算器３０７で加算されて
出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では交換レンズ側での光学ズームとカメラ本体側で
の拡大処理との処理の切り替えのタイミングを設定する
のが困難であったり、交換レンズ側の何らかの理由（例
えば、交換レンズには変倍レンズの位置を機械的に動か
すことができるためのズーム環があり、ギヤには前記ズ
ーム環の動きを回転軸に伝えるスリップ機構が付いてい
る場合に、撮影者がズーム環をワイド側に操作するとカ
メラ本体側の拡大処理を解除する等のシーケンス）でカ
メラ本体側の拡大処理を解除する手段がなかった。

【００１２】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、光学ズームと電子ズームとの切り替
えを円滑に行えるようにすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、変倍レンズ手段と、上記変倍レンズ手段のズーム動
作を制御すると共にズーム動作中に電子ズーム禁止信号
を出力する制御手段とを設けている。

【００１４】請求項３の発明においては、撮像手段が撮
像した画像信号を拡大処理する電子ズーム手段と、電子
ズーム許可信号を受信したときに上記電子ズーム手段の
制御が可能となる制御手段とを設けている。

【００１５】

【作用】本発明によれば、レンズ交換可能な撮像装置
は、レンズ装置が光学ズームを行っている間は電子ズー
ムを禁止されるので、光学ズームと電子ズーム相互間の
引き継ぎを円滑に行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態に用い
られるレンズ交換可能なビデオカメラは、図５と実質的
に同一構成されているものとする。先ず、カメラマイコ
ン２０８で行われる処理について図３のフローチャート
と共に説明する。ステップ４０１で処理が始まると、ス
テップ４０２で所定の初期設定を行った後、ステップ４
０３で垂直同期信号Ｖｄの到来を待つ。垂直同期信号Ｖ
ｄが入力されると、ステップ４０４に進んで、ＡＦ、Ａ
Ｅ等の処理を行った後、ステップ４０５でレンズマイコ
ン１１５と所定の通信を行う。次にステップ４０６でズ
ームスイッチ２１０、２１１の状態に応じて電子ズーム
や光学ズームの処理を行った後、ステップ４０３に戻
る。

【００１７】図４は上記ステップ４０５の処理をさらに
詳しく説明するフローチャートである。ステップ５０１
で処理が始まると、ステップ５０２でカメラマイコン２
０８からレンズマイコン１１５に通信要求信号を送り、
ステップ５０３に進む。ステップ５０３ではレンズマイ
コン１１５から通信許可信号が来たか否かを調べ、来て
いればステップ５０５に進み、来ていなければステップ
５０４に進む。ステップ５０４では通信許可信号を所定
時間待ち、所定時間を越えた場合は、通信を断念してス
テップ５０６で通信を終了とする。

【００１８】所定時間以内に通信許可信号が来た場合
は、ステップ５０５でレンズマイコン１１５との間で双
方向の通信を行う。このときはカメラマイコン２０８か
らレンズマイコン１１５に送られるデータの中には、前
記ステップ４０６の処理の結果によるズームレンズの停
止あるいは移動方向の情報が含まれている。また、レン
ズマイコン１１５からカメラマイコン２０８に送られる
データの中には、電子ズームの禁止／許可の情報が含ま
れている。次に、ステップ５０６で通信を終了し、ステ
ップ５０７で前記ステップ４０６に進む。

【００１９】次にステップ４０６の詳しい説明を図２の
フローチャートと共に説明する。以下の説明では、交換
レンズ部１００には、前記ズーム環は設けられてなく、
変倍レンズ群１０２はズームスイッチ２１０、２１１の
みにより動かされるものとする。図２において、ステッ
プ６０１で処理が開始されると、ステップ６０２でズー
ム動作中であるか否かを調べる。そしてズームスイッチ
２１０、２１１が共に押されているとき、又は共に押さ
れていないときは、ステップ６０７に進み、一方のみが
押されているときはステップ６０３に進む。ステップ６
０３では、スイッチ２１０、２１１のうちの何れが押さ
れているかを調べ、テレスイッチ２１０が押されていれ
ばステップ６０４に進み、ワイドスイッチ２１１が押さ
れていればステップ６０８に進む。

【００２０】ステップ６０４では、レンズマイコン１１
５から電子ズーム許可情報が来ているか否かを調べ、許
可されていればステップ６０５に進み、そうでなければ
ステップ６１０に進む。ステップ６０５では、電子ズー
ムのテレ端であるかを調べ、テレ端であればステップ６
０７に進み、そうでなければステップ６０６に進む。ス
テップ６０６ではスイッチ２１０又は２１１の何れかが
押されているかに応じて前記補間係数を増減して電子ズ
ームの演算を行い、その演算結果により拡大処理回路２
０５を制御する。この制御の後、ステップ６０７でズー
ムレンズ停止要求信号をレンズマイコン１１５に送る。
また、ステップ６１０では、ズームレンズをテレ側に動
かす要求信号をレンズマイコン１１５に送る。

【００２１】一方、ステップ６０８では現在電子ズーム
中であるか否かを調べ、電子ズーム中であればステップ
６０６に進み、そうでなければステップ６０９で、ズー
ムレンズをワイド側に動かす要求信号をレンズマイコン
１１５に送る。上記ステップ６０７、６１０、６０９の
何れかが終了すると、ステップ６１１でメインルーチン
に戻る。

【００２２】図１はレンズマイコン１１５の処理の一部
であるズーム動作に関する処理を示すフローチャートで
あり、ここではマニュアルズームを例として説明する。
ステップ７０１で処理が開始されると、ステップ７０２
でカメラマイコン２０８から前記ズーム停止要求信号が
来ているか否かを調べる。ズームレンズ停止であればス
テップ７０８に進み、そうでなければステップ７０３に
進む。ステップ７０３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をカメラマイコン２０８からの
情報から調べ、テレ方向ならステップ７０４に、ワイド
方向ならステップ７０５に進む。

【００２３】ステップ７０４ではズームレンズがテレ端
にあるかを調べ、テレ端にあればステップ７０８に、そ
うでなければステップ７０６に進む。また、ステップ７
０５ではワイド端にあるかを調べ、そうであればステッ
プ７０８に、そうでなければステップ７０６に進む。ス
テップ７０６では、ズームレンズの移動速度とフォーカ
スレンズの移動速度及び移動方向とを計算し、この計算
結果に基づいてステップ７０７でズームレンズ、フォー
カスレンズを駆動する。またステップ７０８ではズーム
レンズを停止させる。

【００２４】ステップ７０７又は７０８の処理が終ると
ステップ７０９で、ズームレンズがテレ端か否かを調べ
テレ端であればステップ７１０に、そうでなければステ
ップ７１１に進む。ステップ７１０では、電子ズーム許
可信号をカメラマイコン２０８に送る。また、ステップ
７１１では、電子ズーム禁止信号をカメラマイコン２０
８に送る。ステップ７１０又は７１１が行われるとステ
ップ７１２でメインルーチンに戻る。

【００２５】図５は本発明の第２の実施の形態を示し、
図８と実質的に同一部分には同一符号を付して重複する
説明を省略する。本実施の形態においては、手動ズーム
スイッチ１１６が設けられている。この手動ズームスイ
ッチ１１６はギヤ１０７に結合されており、このギヤ１
０７には公知のスリップ機構が設けられている。これに
よってズームスイッチ２１０、２１１によるモータ１０
６のズーム動作に優先して手動ズームスイッチ１１６に
よるズーム動作を行うことができる。その場合、前記図
３のステップ４０５においては、レンズマイコン１１５
からカメラマイコン２０８へ、電子ズーム許可／禁止信
号及びズームレンズの位置がテレ端にあるか否かを示す
情報が送られる。

【００２６】次に図３のステップ４０６の本実施の形態
による詳しい処理について図６と共に説明する。ステッ
プ８０１で処理が始められると、ステップ８０２でレン
ズマイコン１１５から電子ズーム許可信号が来ているか
否かを調べ、許可であればステップ８０４に進み、許可
されていなければステップ８０３に進む。ステップ８０
３では電子ズームを解除してステップ８０４に進む。ス
テップ８０４ではズーム動作中であるか否かを調べ、ス
イッチ２１０、２１１が共に押されているか又は共に押
されていない場合はステップ８１３に進み、一方のスイ
ッチ２１０又は２１１が押されていればステップ８０５
に進む。

【００２７】ステップ８０５では、スイッチ２１０、２
１１の何れが押されているかを調べ、テレスイッチ２１
０が押されていればステップ８０６に進み、ワイドスイ
ッチ２１１が押されていればステップ８１０に進む。ス
テップ８０６ではレンズマイコン１１５からズームレン
ズの位置がテレ端にあることを示す信号が来ているかを
調べ、テレ端にあればステップ８０７に進み、そうでな
ければステップ８１２に進む。ステップ８０７ではレン
ズマイコン１１５から電子ズーム許可信号が来ているか
を調べ、来ていればステップ８０８に来ていなければス
テップ８１３に進む。

【００２８】ステップ８０８では電子ズームのテレ端で
あるか否かを調べ、テレ端であればステップ８１３に進
み、そうでなければステップ８０９に進む、ステップ８
０９では、スイッチ２１０、２１１の何れが押されてい
るかに応じて補間係数を増減して電子ズームの演算を行
い、その演算結果により拡大処理回路２０５を制御し、
ステップ８１３に進む。

【００２９】一方、ステップ８１０では、レンズマイコ
ン１１５から電子ズーム許可信号が来ているか否かを調
べ、来ていればステップ８１１に進み、来ていなければ
ステップ８１４に進む。ステップ８１１では現在電子ズ
ーム中であるかを調べ、電子ズーム中ならステップ８０
９に進み、そうでなければステップ８１４に進む。ステ
ップ８１４ではズームレンズをワイド側へ動かす要求信
号をレンズマイコン１１５に送る。

【００３０】また、ステップ８１２ではズームレンズを
テレ側に動かす要求信号をレンズマイコン１１５に送
る。また、ステップ８１３ではズームレンズの停止要求
信号をレンズマイコン１１５に送る。

【００３１】図７はレンズマイコン１１５によるズーム
処理を示すフローチャートであり、ここではマニュアル
ズームに基づいて示している。ステップ９０１で処理が
始まり、ステップ９０２でカメラマイコン２０８からズ
ームレンズ停止要求信号が来ているかを調べ、来ていれ
ばステップ９０３に進み、来ていなければステップ９０
８に進む。ステップ９０３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を調べ、テレ方向ならステッ
プ９０４へ、ワイド方向ならステップ９０５に進む。

【００３２】ステップ９０４ではズームレンズがテレ端
にあるか否かを調べ、テレ端にあればステップ９０８に
進み、そうでなければステップ９０６に進む。ステップ
９０５ではズームレンズがワイド端にあるか否かを調
べ、ワイド端にあればステップ９０８に進み、そうでな
ければステップ９０６に進む。ステップ９０６ではズー
ムレンズの移動速度とフォーカス移動速度及び移動方向
とを計算し、その計算結果によりステップ９０７でフォ
ーカスレンズ、ズームレンズを移動させた後、ステップ
９０９に進む。またステップ９０８ではズームレンズを
停止させた後、ステップ９０９に進む。

【００３３】ステップ９０９では、ズームエンコーダ１
１０からズームレンズの位置がテレ端付近にあることを
示す位置検出信号が来ているか否かを調べ、テレ端付近
にあればステップ９１０に進み、そうでなければステッ
プ９１１に進む。ステップ９１０では電子ズーム禁止信
号をカメラマイコン２０８に送ってからステップ９１２
に進む。ステップ９１１では電子ズーム許可信号をカメ
ラマイコン２０８に送った後、ステップ９１２に進む。
上記ステップ９０９、９１０の処理によって、電子ズー
ム中に手動ズームスイッチ１１６に不用意に触れてしま
った場合に、電子ズームが解除されてしまうことを防止
するようにしている。

【００３４】ステップ９１２では、ズームレンズがテレ
端にあるか否かを調べ、テレ端にあればステップ９１３
でテレ端信号をカメラマイコン２０８に送った後、ステ
ップ９１５に進む。またテレ端になければ、ステップ９
１４でテレ端信号を解除してステップ９１５に進み、メ
インルーチンに戻る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交換レンズ側からカメラ本体側へ電子ズーム許可・禁止
情報を伝えることによって、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、滑らかでかつ合焦
を維持したズーミングを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるレンズマイコ
ンのズームに関する処理を示すフローチャートである。

【図２】カメラマイコンのズームに関する処理を示すフ
ローチャートである。

【図３】カメラマイコンの処理を示すフローチャートで
ある。

【図４】レンズマイコンの処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図６】カメラマイコンのズームに関する処理を示すフ
ローチャートである。

【図７】レンズマイコンのズームに関する処理を示すフ
ローチャートである。

【図８】本発明の第１の実施の形態及び従来のレンズ交
換を行うビデオカメラの構成を示すブロック図である。

【図９】電子ズームを説明する構成図である。

【図１０】拡大処理回路の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１００交換レンズ部１０２変倍レンズ群１０５ドライバ１０６ステッピングモータ１０８回転軸１０９ラック１１０ズームエンコーダ１１５マイクロコンピュータ（レンズマイコン）２００カメラ本体２０１撮像素子２０５拡大処理回路２０８マイクロコンピュータ（カメラマイコン）２１０、２１１ズームスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変倍レンズ手段と、上記変倍レンズ手段のズーム動作を制御すると共にズー
ム動作中に電子ズーム禁止信号を出力する制御手段とを
備えたレンズ装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記変倍レンズ手段が
テレ端にあるとき上記電子ズーム許可信号を出力するこ
とを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項３】撮像手段が撮像した画像信号を拡大処理
する電子ズーム手段と、電子ズーム許可信号を受信したときに上記電子ズーム手
段の制御が可能となる制御手段とを備えた撮像装置。
【請求項４】上記制御手段がズームレンズの位置情報
を受信するようにした請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】上記制御手段は、ズームレンズの位置が
テレ端近傍にあることを示す位置情報を受信したとき、
上記電子ズーム手段の制御を禁止することを特徴とする
請求項３記載の撮像装置。