JPH11284885A - 電子的撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学ファインダと電子ズーム機能とを有しなが
ら、あらゆる撮影範囲に対して撮影者が誤認することの
ない電子的撮像装置を提供する。 【解決手段】撮影レンズ系１のズームレンズ２が駆動さ
れる光学ズームの際には、駆動力伝達機構７によりズー
ムモータ５の駆動力がズームレンズ２と、光学ファイン
ダ系３１のズームファインダレンズ３２の何れにも伝達
され、システムコントローラ２１の制御下に電子ズーム
制御回路１７が動作する電子ズームの際は、ズームモー
タ５の駆動力をズームファインダレンズ３２のみに伝達
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子的撮像装置、
詳しくは、光学的ファインダ機能と、電子的ズーム機能
を併せ持つ電子的撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば電子カメラのような電子
的撮像装置において、撮影時に被写体の拡大像を得るズ
ーム機能は、該カメラにおいて重要な機能の１つであ
る。一方で、近年、電子カメラの小型化は益々嘱望され
るにあり、かかるズーム機能を光学的な構成のみで実現
すると、カメラ自体の小型化が困難となっていた。

【０００３】また、近年、この光学的なズーム機能に代
わりあるいは併用する形で、撮像素子で電気信号に変換
された画像信号を拡大処理するいわゆる電子ズーム機能
が提案されるに至っている。

【０００４】この電子ズーム機能を有する電子的撮像装
置には、その外装部にＬＣＤ等で構成される画像表示装
置、いわゆる電子ビュウファインダ（ＥＶＦ）を搭載す
るものも知られている。

【０００５】しかしながら、この電子ビュウファインダ
（ＥＶＦ）として用いられる画像表示装置は、一般に光
学的ファインダと比較すると解像度等の点で劣る場合も
多い。かかる点に鑑み本出願人は特開平５−２６０３５
３号公報おいて、電子ズーム機能を作動しているときに
は、これを撮影者に注意情報として与えるために電子ビ
ュウファインダの表示の一部に電子ズームによるズーム
倍率をバーコード表示する技術手段を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今日、
電子的撮像装置においてビデオカメラに比べてより携帯
性が重視される電子カメラでは、搭載する電池の小型化
と長時間使用の観点から装置の低消費電力化がより重要
になってきている。このため、被写体像の確認は主に光
学ファインダで行い、電子ビュウファインダ（ＥＶＦ）
等の画像表示装置が搭載されていても必要なときのみに
使用するよう制御している。

【０００７】このような光学ファインダのみ若しくは画
像表示装置が併用された電子カメラにおいて電子ズーム
機能を加えた場合、電子ズームの動作にかかわらず光学
ファインダ像が一定となるので、撮影者が撮影範囲を誤
認する問題が発生する。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、光学ファインダと電子ズーム機能とを有しな
がら、あらゆる撮影範囲に対して撮影者が誤認すること
のない電子的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】上記の目的を達成するた
めに本発明の第１の電子的撮像装置は、被写体を撮像素
子に結像する撮影レンズと、上記撮像素子により電気信
号に変換された撮影像を電子的に拡大する電子的ズーム
手段と、被写体を光学的に視認するズーミングレンズを
有する光学ファインダと、上記電子的ズーム手段が動作
する際は、該電子的ズーム手段の倍率に対応して上記光
学ファインダのズーム倍率を変化させるファインダズー
ム倍率設定手段と、を具備したことを特徴とする。

【００１０】上記の目的を達成するために本発明の第２
の電子的撮像装置は、被写体を撮像素子に結像するズー
ム撮影レンズと、上記撮像素子により電気信号に変換さ
れた撮影像を電子的に拡大する電子的ズーム手段と、被
写体を光学的に視認するズーミングレンズを有する光学
ファインダと、この光学ファインダのファインダズーム
倍率を、上記電子的ズーム手段の電子倍率と上記ズーム
撮影レンズの光学倍率との総合倍率に設定するズーム倍
率設定手段と、を具備したことを特徴とする。

【００１１】上記の目的を達成するために本発明の第３
の電子的撮像装置は、上記第２の電子的撮像装置におい
て、上記光学ファインダのズーミングレンズの駆動と、
上記ズーム撮影レンズのズーミングレンズの駆動が可能
な単一の駆動源と、上記ズーム撮影レンズのズーミング
レンズを駆動することなく上記光学ファインダのズーミ
ングレンズのみを駆動するモードと、上記ズーム撮影レ
ンズのズーミングレンズと上記光学ファインダのズーミ
ングレンズとを共に駆動するモードと、を選択可能な駆
動モード選択機構と、をさらに備えたことを特徴とす
る。

【００１２】上記の目的を達成するために本発明の第４
の電子的撮像装置は、上記第２の電子的撮像装置におい
て、上記ズーム撮影レンズの光学ズームの範囲内におい
ては、該ズーム撮影レンズのズーミングレンズおよび上
記光学ファインダのズーミングレンズの両方を駆動し、
上記ズーム撮影レンズの光学ズームの範囲外において
は、該ズーム撮影レンズのズーミングレンズは駆動せず
上記光学ファインダのズーミングレンズのみを駆動する
伝達手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】上記の目的を達成するために本発明の第５
の電子的撮像装置は、上記第４の電子的撮像装置におい
て、上記伝達手段は、ズーム撮影レンズのズーミングレ
ンズ駆動用のカム枠であることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施形態である電
子カメラの主要な構成を示したブロック図である。

【００１６】図に示すように、本実施形態の電子カメラ
は、まず当該電子カメラ全体の制御、たとえば後述する
撮影レンズ系１、光学ファインダ系３１、ＬＣＤモニタ
１６、電子ズーム制御回路１７等の制御を司るシステム
コントローラ２１を備える。なお、図１において特段に
明示はしないが、該システムコントローラ２１は当該カ
メラ内の諸回路の制御を行うものとする。さらに本電子
カメラは電池２４を内蔵しており、上記システムコント
ローラ２１等、図示した回路のほか、図示しない諸回路
への電源を供給するようになっている。

【００１７】また、当該電子カメラは、被写体像１０を
入光してズームおよび合焦を行う撮影レンズ系１と、同
被写体像１０を入光して該被写体像を光学ズーム的に処
理して撮影者に知らしめる光学ファインダ系３１と、シ
ャッター機能を備え上記撮影レンズ系１からの被写体像
を受光しシャッタ制御するとともに電気信号に変更して
出力する撮像素子１１と、この撮像素子１１からの被写
体像信号にゲイン制御、サンプルホールド制御等の前処
理を施す撮像回路１２と、該撮像回路１２おいて適宜処
理された被写体像信号をＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ
変換回路１３と、該Ａ／Ｄ変換回路１３でＡ／Ｄ変換さ
れた被写体像信号を入力し記憶するメモリ１４と、この
メモリ１４に記憶された画像信号をＤ／Ａ変換して出力
するＤ／Ａ変換回路１５と、システムコントローラ２１
の制御下に上記Ｄ／Ａ変換回路１５の出力画像信号をモ
ニタ表示するＬＣＤモニタ１６と、システムコントロー
ラ２１の制御下にメモリ１４に取り込まれた被写体像に
ズーム処理を施す電子ズーム制御回路１７と、上記撮影
レンズ系１内のズームレンズ２あるいは光学ファインダ
系３１内のズームファインダレンズ３２の駆動源となる
ズームモータ５と、システムコントローラ２１の制御下
に該ズームモータ５の回動制御を行う光学ズーム制御回
路６と、上記ズームモータ５の回動力の伝達先を選択し
て被駆動部に伝達する駆動力伝達機構７と、を備えてい
る。

【００１８】上記撮影レンズ系１は、複数のレンズ群か
らなるズームレンズ２と、これらズームレンズ２の後方
に配置されたフォーカスレンズ３と、を備え、ズームレ
ンズ２はズームカム４を介してズームモータ５により、
また、フォーカスレンズ３は図示しないフォーカスモー
タにより駆動される。

【００１９】上記ズームカム４は、図示しないカム枠に
形成されたカム溝により構成され、ズームレンズ２の各
レンズ群の移動に係わる。

【００２０】上記ズームモータ５は、システムコントロ
ーラ２１の制御下に光学ズーム制御回路６によりその回
動が制御される。また、ズームモータ５の出力は遊星ク
ラッチ機構等で構成される駆動力伝達機構７に接続され
ている。

【００２１】この駆動力伝達機構７は、システムコント
ローラ２１の制御で回動駆動されるズームモータ５によ
り駆動力伝達先を選択するようになっている。なお、こ
の駆動力伝達機構７については、後に詳述する。

【００２２】上記光学ファインダ系３１は、被写体像１
０を入光し、駆動力伝達機構７を介して駆動されるファ
インダズームカム３８により駆動されるズームファイン
ダレンズ３２と、光学ファインダ系３１内において当該
カメラの諸情報を撮影者に知らしめる表示をするＬＥＤ
３５と、を備えている。

【００２３】駆動力伝達機構７がシステムコントローラ
２１の制御により切り換えられ、ズームモータ５の駆動
力の伝達先として撮影レンズ系１側が選択された際は、
駆動力は撮影レンズ系１内のズームカム４に伝達される
とともに光学ファインダ系３１内のファインダズームカ
ム３８にも伝達される。

【００２４】また、光学ファインダ系の最大のズーム倍
率は、撮影レンズ系の最大のズーム倍率より大きく設定
できる。なお、詳細は後述する。

【００２５】一方、ズームモータ５の駆動力伝達先とし
て光学ファインダ系３１が選択された際は、駆動力は光
学ファインダ系３１内のファインダズームカム３８のみ
に伝達される。

【００２６】また、システムコントローラ２１には、種
々の操作スイッチ２３が接続されている。この操作スイ
ッチ２３には、テレ側へのズーム操作を行うテレズーム
スイッチ２３ａと、同ワイド側へのズーム動作を行うワ
イドズームスイッチ２３ｂと、レリーズスイッチ２３ｃ
と、電子ズームを選択する電子ズーム選択スイッチ２３
ｄと、を備えている。

【００２７】また、システムコントローラ２１は、当該
電子カメラの所定情報、たとえば、ズームレンズ２およ
びフォーカスレンズ３の動作に係る情報を記憶するメモ
リ２２を内蔵している。

【００２８】上記メモリ１４に記憶される被写体像は、
システムコントローラ２１の制御下に電子ズーム制御回
路１７により電子的にズーム処理される。このズーム処
理さえた画像は、システムコントローラ２１の制御下に
必要に応じてＬＣＤモニタ１６に表示されるようになっ
ている。

【００２９】なお、メモリ１４における被写体像は、圧
縮伸長回路１８を介してメモリカード１９に記録される
ようになっている。

【００３０】このように、本実施形態の電子カメラは、
撮影レンズ系１内のズームレンズ２を駆動することで実
現する光学的ズーム機能と、撮像素子１１で取り込んだ
被写体像に画像処理を施すことで実現する電子的ズーム
機能の、２種のズーム機能を備える。

【００３１】ここで、上記駆動力伝達機構７とその周辺
機構について説明する。図２は、本実施形態の電子カメ
ラにおける撮影レンズ系１、光学ファインダ系３１、ズ
ームモータ５および駆動力伝達機構７とその周辺部の主
要部を示した説明図である。

【００３２】図に示すように、駆動力伝達機構７は遊星
歯車クラッチ機構により構成されており、ズームモータ
５の出力ピニオンギヤ５ａに太陽ギヤ５１が噛合してい
る。また、遊星ギヤ５２は、一方の公転方向に回転した
際、すなわちズームモータ５の出力先として撮影レンズ
系１側が選択された際には、ズームカム４が形成される
カム枠ギヤ４ａに噛合するとともにギヤ列５３を介して
ファインダズームカム３８の回動軸ギヤ３８ａに接続す
る。

【００３３】他方、ズームモータ５の出力先として光学
ファインダ系３１側が選択された際には、他方の公転方
向に回転しギヤ５４を介して上記ギヤ３８ａに接続す
る。

【００３４】なお、これらの機構で駆動モード選択機構
を構成する。

【００３５】したがって、いま、システムコントローラ
２１の制御下にズームモータ５の出力先として撮影レン
ズ系１側が選択されたとすると、上記遊星ギヤ５２はズ
ームカム４およびファインダズームカム３８両方に接続
される。すなわち、上記ズームカム４を経てズームレン
ズ２が駆動されるとともに、ファインダズームカム３８
を経てファインダレンズ３２が駆動される。

【００３６】また、ズームモータ５の回動によって撮影
レンズ系１のズーム倍率と光学ファインダ系３１のズー
ム倍率とは常に一致しながら変化する。なお、ズームカ
ム４とファインダズームカム３８の形状と伝達機構７の
歯数は、この動作に鑑み適当に設定されている。

【００３７】これにより、光学ファインダ系３１は、撮
影レンズ系１においてズームされる倍率に対応した光学
ズーム倍率で被写体像が視認される。

【００３８】一方、システムコントローラ２１の制御下
に上記電子ズーム制御回路１７による電子ズームが作動
されると、システムコントローラ２１はズームモータ５
を制御して該ズームモータ５の出力をファインダズーム
カム３８のみに伝達するように切り換える。そして、電
子ズーム倍率に応じた光学ファインダ倍率を設定する。
これにより、光学ファインダ系３１には、電子ズームに
応じたズーム被写体像が表示される。これにより、ファ
インダズーム倍率設定手段が構成される。

【００３９】また、光学ファインダ系３１の最大ズーム
倍率は、上述したとおり撮影レンズ倍率より大きく、撮
影レンズ倍率に電子ズーム倍率を乗じた倍率に設定され
ている。たとえば、撮影レンズが３倍で電子ズームレン
ズが２倍であれば、光学ファインダ系３１の最大ズーム
倍率は６倍となる。

【００４０】ここで、光学的ズームと電子ズームとが組
み合わさる場合の動作について説明する。

【００４１】光学的ズームの場合は、駆動力伝達機構７
の遊星ギヤ５２がギヤ列５３を介する方に移動し、ズー
ムモータ５が駆動力伝達機構７を通じて撮影レンズ系１
のズームレンズ２とファインダレンズ３２とを同時に駆
動する。

【００４２】電子ズームの場合は、駆動力伝達機構７の
遊星ギヤ５２がギヤ５４を介する方に移動し、電子ズー
ムスイッチ２３ｄの操作により電子ズーム制御回路１７
に拠る電子ズーム処理が行われ、ズームモータ５によっ
てファインダレンズ３２のみ駆動される。ファインダレ
ンズ３２は何れのズーム動作にも連動して駆動されるの
で、ファインダで視認される像は光学的ズームによる光
学倍率と電子的ズームによる電子倍率との総合倍率によ
る像が表示される。

【００４３】このように、本実施形態の電子カメラによ
ると、電子的ズーム手段の倍率に対応して光学ファイン
ダの倍率が変化するので、撮影像と光学ファインダ視認
像のずれがなく、撮影範囲の誤認を防止することができ
るという効果を奏する。

【００４４】また、光学ファインダの被写体像の倍率
が、電子ズームと光学ズームとの両設定倍率に対応して
設定されるので、ズームの手段にかかわらず正しい撮影
範囲が光学ファインダを通じて確認できるという効果も
奏する。

【００４５】さらに、本実施形態の電子カメラによる
と、ズームレンズ２のズーム駆動源と光学ファインダの
ズーム駆動源とを共通化（ズームモータ５等）したの
で、装置の小型化に寄与する。

【００４６】また、光学ファインダの表示倍率は、光学
ズーム動作時と電子ズーム動作時とで、独立して対応で
きるので撮影範囲にずれが生じないという効果を奏す
る。

【００４７】さらに、撮影レンズ系のズーム機構と光学
ファインダ系のズーム機構の駆動を一の駆動源で実現す
る構成をとりながら、光学ファインダのズーム表示を、
光学ズームに加えて電子ズームにまで対応させたので、
駆動源を増やすことなくズーム撮影レンズの範囲外での
ズーム表示も可能となった。

【００４８】また、本実施形態においては、撮影レンズ
系１にズームレンズ２を擁し、該ズームレンズ２による
光学ズーム動作を可能とする電子カメラを例に挙げた
が、電子ズームに応じて光学ファインダのズーム処理が
なされるという技術思想は、光学ズーム機構を持たない
電子カメラにおいても適用できることは、言うまでもな
い。

【００４９】次に、本発明の第２の実施形態の電子カメ
ラについて説明する。この第２の実施形態の電子カメラ
は、その基本的な構成はほぼ上記第１の実施形態と同様
であり、ここでは差異のみに言及し、その他同様部分の
説明は省略する。

【００５０】上記第１の実施形態の電子カメラにおいて
は、光学ファインダのズームファインダレンズ３２の駆
動を撮影レンズ系１のズームレンズ２に連動させるか否
かを遊星歯車クラッチ機構で構成される駆動力伝達機構
７によって選択したが、この第２の実施形態によると、
撮影レンズ鏡筒の固定枠およびカム枠に形成したカムに
より行うことを特徴とする。すなわち、該カムが上記駆
動力伝達機構７に相当する。

【００５１】図３は、本第２の実施形態の電子カメラに
おける撮影レンズ鏡筒の固定枠に形成された光軸に平行
なカム溝６１ａと、該カム溝６１ａに連続し、光軸に直
角なカム溝６１ｂと、カム枠に形成されたカム溝６２ａ
と、ズームレンズ２のレンズ保持枠に突設されたピン６
３とを示した展開図である。なお、本図において、上方
向が撮影レンズ鏡筒前方となる。

【００５２】上記ピン６３は上記カム溝６１ａとカム溝
６２ａに共に係合しており、カム枠の回転により前方へ
移動する。これに伴いズームレンズ２も前方に繰出して
テレ方向にズームするが、このズーム動作時、すなわち
光学ズームの動作時においては、ズームモータ５の駆動
力は上記ズームレンズ２と光学ファインダ系３１のズー
ムとの何れにも伝達され、ズームレンズ２のズーム動作
に連動して光学ファインダ系３１のズームファインダレ
ンズ３２もズーム駆動されるようになっている。

【００５３】このズーム動作が続きズームレンズ２の移
動範囲の上限に達すると、ズームレンズ２はカム溝６１
ｂに沿って光軸上一定位置で回動し、ズーム倍率は変化
しない。しかし、ズームファインダレンズ３２はズーム
モータ５が駆動できる範囲であるカム溝６１ｂの終端ま
でさらにズーミング可能となっている。

【００５４】すなわち、ズームレンズ２が最大倍率に達
した後に電子ズーム制御回路１７により電子ズーム動作
がなされると、システムコントローラ２１の制御下にズ
ームモータ５が駆動され、結果ズームファインダレンズ
３２がさらに電子ズーム倍率に応じてズーム駆動され
る。

【００５５】このように、本実施形態の電子カメラによ
ると、ズームレンズ２の光学ズームの範囲外にあって
も、同一の駆動源（ズームモータ５）で光学ファインダ
系３１のズームファインダレンズ３２を駆動することが
できる。また、この駆動力の伝達手段としてカム枠を利
用したので、撮影レンズ鏡筒の小型化が維持できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学ファインダと電子ズーム機能とを有しながら、あらゆ
る撮影範囲に対して撮影者が誤認することのない電子的
撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である電子カメラの主
要な構成を示したブロック図である。

【図２】上記第１の実施形態の電子カメラにおける、撮
影レンズ系、光学ファインダ系、ズームモータおよび駆
動力伝達機構とその周辺部の主要部を示した説明図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態の電子カメラにおい
て、固定枠およびカム枠の展開図である。

【符号の説明】

１…撮影レンズ系 ２…ズームレンズ ３…フォーカスレンズ ４…ズームカム ５…ズームモータ ６…光学ズーム制御回路 ７…駆動力伝達機構 １１…撮像素子 １６…ＬＣＤモニタ １７…電子ズーム制御回路 ２１…システムコントローラ ３１…光学ファインダ系 ３２…ズームファインダレンズ ３７…ファインダＬＣＤ制御回路 ３８…ファインダズームカム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像素子に結像する撮影レンズ
   と、 上記撮像素子により電気信号に変換された撮影像を電子
   的に拡大する電子的ズーム手段と、 被写体を光学的に視認するズーミングレンズを有する光
   学ファインダと、 上記電子的ズーム手段が動作する際は、該電子的ズーム
   手段の倍率に対応して上記光学ファインダのズーム倍率
   を変化させるファインダズーム倍率設定手段と、 を具備したことを特徴とする電子的撮像装置。
2. 【請求項２】 被写体を撮像素子に結像するズーム撮影
   レンズと、 上記撮像素子により電気信号に変換された撮影像を電子
   的に拡大する電子的ズーム手段と、 被写体を光学的に視認するズーミングレンズを有する光
   学ファインダと、 この光学ファインダのファインダズーム倍率を、上記電
   子的ズーム手段の電子倍率と上記ズーム撮影レンズの光
   学倍率との総合倍率に設定するズーム倍率設定手段と、 を具備したことを特徴とする電子的撮像装置。
3. 【請求項３】 上記光学ファインダのズーミングレンズ
   の駆動と、上記ズーム撮影レンズのズーミングレンズの
   駆動が可能な単一の駆動源と、 上記ズーム撮影レンズのズーミングレンズを駆動するこ
   となく上記光学ファインダのズーミングレンズのみを駆
   動するモードと、上記ズーム撮影レンズのズーミングレ
   ンズと上記光学ファインダのズーミングレンズとを共に
   駆動するモードと、を選択可能な駆動モード選択機構
   と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の電子
   的撮像装置。
4. 【請求項４】 上記ズーム撮影レンズの光学ズームの範
   囲内においては、該ズーム撮影レンズのズーミングレン
   ズおよび上記光学ファインダのズーミングレンズの両方
   を駆動し、 上記ズーム撮影レンズの光学ズームの範囲外において
   は、該ズーム撮影レンズのズーミングレンズは駆動せず
   上記光学ファインダのズーミングレンズのみを駆動する
   伝達手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電
   子的撮像装置。
5. 【請求項５】 上記伝達手段は、ズーム撮影レンズのズ
   ーミングレンズ駆動用のカム枠であることを特徴とする
   請求項４に記載の電子的撮像装置。