JP2006217474A - レンズ装置、デジタルカメラ、及び光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ構成を複雑にすることなく高いズーム比で高画質のレンズ装置を提供する。
【解決手段】被写体光は、ハーフプリズム３１に入射し、その一部が透過。直進して第1の光路に射出され、残り光が屈曲して第２光路に射出される。第１光路には、広角ズームである第１光学系１１を配してあり、第２光路には望遠ズームである第２光学系１２を配してある。各光学系１１，１２は、それぞれズームレンズ群，フォーカスレンズ群，絞りを兼ねたシャッタ装置，ＣＣＤイメージセンサ２３、２４を有している。選択レバー８の操作に応じてセレクタ２５によって一方のＣＣＤイメージセンサからの撮影信号が信号処理部に送られる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズ装置とそのレンズ装置を用いたデジタルカメラ、光学装置に関するものである。

被写体像をイメージセンサで撮影し、得られる画像データをメモリカード等の記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラには、撮影レンズ（レンズ装置），この撮影レンズによって被写体像が受光面に結像され、その被写体像を撮影信号に変換して出力するイメージセンサ、イメージセンサからの撮影信号を処理して画像データを生成する信号処理回路等から構成されている。

デジタルカメラには、静止画の他に動画の撮影が可能なものが知られている。このようなデジタルカメラでは、動画を撮影する際には、レリーズボタンの操作に応答して１フレーム分の被写体像を撮影するイメージセンサを、所定のフレームレート例えば３０コマ／秒で被写体像を連続的に撮影するように切り替えている。

また、デジタルカメラにはズームタイプの撮影レンズを搭載したものがあり、特にレンズ交換を行うことができないコンパクトタイプのデジタルカメラでは、1本の撮影レンズで異なる焦点距離で撮影を行うことができ便利である。ズームタイプの撮影レンズでは、その焦点距離の範囲で良好な画質の画像が得られるように、撮影レンズを構成する各レンズの形状、組み合せ、移動量などが決められている。

さらに、特許文献１では、プリズムによって折り曲げた撮影レンズの光路が提案されている。この撮影レンズは、例えば、物体側から順に物体側レンズ、物体側レンズからの光束を略直角に屈曲するプリズム、プリズムによって屈曲された光束を受ける像側レンズが配置され、物体側レンズの光軸が撮像装置の前面から背面に向かう方向であり、プリズムよりも像側の光軸を撮像装置の内部でその前面と平行にするとともに、ズーム操作時に移動するレンズがプリズムよりも像側に配されている。
特開平９−２１１２８７号公報 特開平１１−２０５６４２号公報

ところで、近年では、上記のようなズームタイプの撮影レンズは、高ズーム比、すなわち広い範囲で焦点距離を変更できるようにするとともに、高画質化のニーズが高まっているが、一般にズームタイプの撮影レンズはレンズの構成枚数が多く、高ズーム比、高画質化を図るには、さらなるレンズの構成枚数の増加やレンズの大型化を避けることができないといった問題があった。

また、静止画と動画との両方を撮影可能なデジタルカメラでも、イメージセンサを1組しか搭載していないので、どちらか一方の撮影しかできない。例えば動画の撮影中に静止画の撮影を行うことはできず、動画として撮影された多数のフレームのうちから1フレーム分を静止画としようとしても、一般に動画の画素数が低く設定されているので満足できる画質の静止画を得ることはできない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、レンズ構成を簡単にしながら高いズーム比としつつ高い画質を得ることができ、また動画撮影中に静止画撮影を可能にすることができるレンズ装置、デジタルカメラ、及び光学装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するにあたり、請求項１記載のレンズ装置では、入射光の一部の光を透過して第1の光路に射出し、残り光を屈曲して第２の光路に射出する光学部材と、第１の光路上に配された第１の撮影光学系と、第２の光路上に配され、第１の撮影光学系とは異なる構成の第２の撮影光学系とを備えたものである。

請求項２記載のレンズ装置では、第１及び第２の撮影光学系を、互いに焦点距離の範囲の異なるズームタイプの撮影レンズとしたものであり、請求項３記載のレンズ装置では、その第１及び第２の撮影光学系を、互いに焦点距離の範囲が重ならないようにしたものである。また、請求項４記載のレンズ装置では、第１の撮影光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第１のイメージセンサと、第２の撮影光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第２のイメージセンサとが同じ性能となるようにしたものである。さらに、請求項５記載のレンズ装置では、第１及び第２の撮影光学系のぞれぞれが絞り及びシャッタ装置を有するものである。ことを特徴とする請求項４記載のレンズ装置。

請求項６記載のレンズ装置では、第２の撮影光学系の解像力を第１の撮影光学系よりも低くしたものであり、請求項７記載のレンズ装置では、第２の撮影光学系は、この第１の撮影光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第１のイメージセンサを有し、第２の撮影光学系は、この第２の撮影光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第２のイメージセンサを有し、前記第２のメージセンサは、前記第１のイメージセンサよりも画素数が少ないことを特徴とする請求項６項に記載のレンズ装置。また、請求項８記載のレンズ装置では、第１の撮影光学系が絞り及びシャッタ装置を有し、第２の撮影光学系が、絞り装置を有しシャッタ装置を有しなように構成したものである。

請求項９記載のデジタルカメラでは、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ装置と、このレンズ装置からの被写体光を受光して撮影信号を出力するイメージセンサと、撮影信号を記録媒体に記録する記録手段とを備えたものである。

請求項１０記載のデジタルカメラでは、請求項４または５記載のレンズ装置と、第１のイメージセンサを用いて静止画撮影を行う第１静止画モードと第２のイメージセンサを用いて静止画撮影を行う第１静止画モードとを選択する選択手段と、選択手段で選択されたモードに対応するイメージセンサからの撮影信号を記録媒体に記録する記録手段とを備えたものである。

請求項１１記載のデジタルカメラでは、請求項６ないし８のいずれか１項に記載のレンズ装置と、静止画撮影時に動作し、第１のイメージセンサからの撮影信号を処理して静止画を記録する静止画処理手段と、動画撮影時に動作し第２のイメージセンサからの撮影信号を処理して動画を記録する静止画処理手段とを備え、動画撮影中の静止画撮影を許容するものである。

請求項１２記載の光学装置では、請求項４ないし８のいずれか１項に記載のレンズ装置を備えたものである。

本発明によれば、光学部材によって、入射光の一部の光を透過して第1の光路に射出し、残り光を屈曲して第２の光路に射出し、各光路上に第１の撮影光学系と、この第１の撮影光学系とは異なる構成の第２の撮影光学系と配したことにより、撮影範囲の中心がすれることなく、互いに異なる構成の第１の撮影光学系と第２の撮影光学系とを同時、あるいは選択的に用いて撮影を行うことができる。

第１の撮影光学系と第２の撮影光学系の各焦点距離を互いにズームの範囲が重ならないようにすることによって、効率的に高画質を維持しながら高いズーム比とすることができる。また、動画撮影と静止画撮影とを同時に行うように構成することができる。

図１及び図２に本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す。図１に示すように、デジタルカメラ２の前面には、ストロボ光を照射するストロボ発光部３を設けてあり、その横に撮影開口４を設けてある。撮影開口４からはデジタルカメラ２の内部に配されたレンズ装置５のプリズムが露呈される。上面には電源ボタン６，レリーズボタン７，選択レバー８を配してある。レリーズボタン７を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがデジタルカメラ２に装着されたメモリカード９（図３参照）に記録される。

レンズ装置５は、詳細を後述するように第１光学系１１と第２光学系１２を有しており(図３参照)、撮影モード下では、選択レバー８の操作によって、第１光学系１１を選択する第１光学系モードと、第２光学系１２を選択する第２光学系モードとを選択することができる。

この例では、第１光学系１１と第２光学系１２は、互いに焦点距離の範囲が異なるズームレンズとなっており、第１光学系１１は、広角ズーム，第２光学系１２は望遠ズームになっている。例えば、３５ｍｍの写真カメラ換算の焦点距離で、第１光学系１１が２４ｍｍから５０ｍｍ、第２光学系１２が５０ｍｍから１５０ｍｍの範囲でズームが可能としてあり、各光学系１１，１２の焦点距離の範囲が重なることなく、かつ連続するように決定してある。なお、各光学系１１，１２の焦点距離の範囲は、任意に設定することができる。

図２に示すように、デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１３、レンズ装置５をズーミング（変倍）させるズーム操作ボタン１４、デジタルカメラ２の各種操作及び設定を行うカーソルボタン１５を配してある。ＬＣＤ１３に表示されるメニューを見ながらカーソルボタン１５を操作して指示を与えることで、撮影モードと再生モードの切替え、ストロボ発光のオン／オフなどの各種設定を行うことができる。

ＬＣＤ１３は、撮影モード下では、撮影中の被写体像を動画のスルー画像として表示し、ユーザはこのスルー画像を観察することで撮影範囲を知ることができる。また、再生モード下では、メモリカード９に記録されている画像を選択してＬＣＤ１３に表示することができる。ズーム操作ボタン１４を操作することにより、選択されている光学系のズーミングが行われる。

上記デジタルカメラ２の電気的構成を図３に示す。ＣＰＵ１８は、電源ボタン６，レリーズボタン７，選択レバー８，ズーム操作ボタン１４，カーソルボタン１５からの操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ１８ａ，ＲＡＭ１８ｂを内蔵している。ＲＯＭ１８ｂには、撮影シーケンスなど各種シーケンスのプログラムを格納してあり、このプログラムにしたがってＣＰＵ１８各部を制御する。ＲＡＭ１８ｂは、ＣＰＵ１８が各種シーケンスを制御する際の作業用メモリとして用いられる。

前述のようにレンズ装置５は、第１光学系１１と第２光学系１２とからなり、第１光学系１１は、第１駆動回路２１によって、第２光学系１２は第２駆動回路２２によって駆動される。また、第１光学系１１には第１ＣＣＤイメージセンサ（以下、第１ＣＣＤという）２３，第２光学系１２には第２ＣＣＤイメージセンサ（以下、第２ＣＣＤという）２４を組み付けてある。

第１駆動回路２１は、第１光学系２１に組み付けられたズームやピント調節用のモータ、シャッタ装置のアクチュエータ等をＣＰＵ１５の制御下で駆動する回路、第１ＣＣＤ２３を駆動する回路等からなる。第１ＣＣＤ２３は、その受光面に第１光学系１１を透過した被写体光が入射し、その被写体像をアナログの撮影信号に変換して出力する。第２駆動回路２２は、第１駆動回路２１と同様に第２光学系２２を駆動する回路からなり、第２ＣＣＤ２４は、その受光面に第２光学系１２を透過した被写体光が入射し、その被写体像を撮影信号に変換して出力する。

各ＣＣＤ２３，２４は、同じ種類のものを用いており、画素数，分光感度などの性能が同じになっている。なお、この例では、各ＣＣＤイメージセンサを用いて撮影を行うが、イメージセンサとしては、これに限らず、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いてもよい。

各ＣＣＤ２３，２４からの撮影信号は、セレクタ２５に送られる。セレクタ２５は、ＣＰＵ１８の制御によって、選択されている光学系のＣＣＤからの撮影信号を信号処理部２６に送る。

ＣＰＵ１８，信号処理部２６，ＬＣＤドライバ２７，インタフェース回路２８は、バス２９によって接続されており、これら各部はバス２９を介してＣＰＵ１８に制御されるとともに、相互間でデータの授受が可能になっている。

信号処理部２６は、撮影モード下では、入力される撮影信号に対してノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理を行ってから、ホワイトバランス、γ補正を行い、処理済みの画像データを順次にＬＣＤドライバ２７に送る。これにより、選択中の光学系で撮影中の被写体像がスルー画像としてＬＣＤ１３に表示される。撮影モード下でレリーズボタン７が押圧操作されると、信号処理部２６は、その直後に得られる１フレーム分の画像データをデータ圧縮した後にインタフェース回路２８を介してメモリーカード９に記録する。なお、記録媒体としては、メモリカードに限らず、各種のものを用いることができ、またデジタルカメラの内部メモリに画像データを記録してもよい。

再生モード下では、インタフェース回路２８によってメモリカード９から画像データを読み出し、信号処理部２６で各種処理を施してからＬＣＤドライバ２７に送る。これにより、メモリカード９に記録されている画像がＬＣＤ１３に表示される。

信号処理部２６は、画像データに基づいて被写体輝度の検出と、画像データのコントラストの検出とを行う回路を備えており、検出した被写体輝度とコントラストの情報をそれぞれＣＰＵ１８に送る。ＣＰＵ１８は、選択されている光学系に対して、信号処理部２６からの被写体輝度情報に基づいて、各ＣＣＤ２３，２４の電子シャッタ速度と、絞りとを制御し、コントラスト情報に基づいてピント調節の制御を行う。したがって、ＣＰＵ１８は、被写体輝度情報，コントラスト情報に基づいて、第１光学系モード下では、第１駆動回路２１を介して第１光学系１１を制御し、第２光学系モード下では、第２駆動回路２２を介して第２光学系１２を制御する。

図４にレンズ装置５の概略を示す。レンズ装置５は、第１光学系１１，第２光学系１２の他に、ハーフプリズム３１を備えている。ハーフプリズム３１は、入射面３１ａが撮影開口４を臨む位置に配されている。撮影開口４を通して入射面３１ａに入射した被写体光は、その一部がハーフプリズム３１内を透過，直進して、第１射出面３１ｂから第１光路に射出され、残りの被写体光がハーフプリズム３１内で９０度屈曲し、第２射出面３１ｃから第２光路に射出される。なお、このように透過される被写体光と屈曲される被写体光の割合は、「１：１」となっているが、例えば第１光学系１１と第２光学系１２とのうち相対的に暗い光学系に射出さる光量を多くする等のように、各光学系のレンズの明るさに応じて適宜設定することができる。また、ハーフプリズムの代わりにハーフミラーを用いてもよい。

第１光路には、第１光学系１１が配されており、第１射出面３１ｂからの被写体光が第１光学系１１に入射する。前述のように、第１光学系１１は広角ズームであり、ズームレンズ群３３，フォーカスレンズ群３４を有している。ズームレンズ群３３，フォーカスレンズ群３４は、それぞれ第１駆動回路２１で駆動されるズームモータ，フォーカスモータ（図示省略）によって、光軸Ｐ１に沿って移動する。ズームレンズ群３３の移動によって、ズーミングが行われ、
フォーカスレンズ群３４の移動によってピント調節が行われる。

また、第１光学系１１には、絞り羽根を兼ねたシャッタ羽根を有するシャッタ装置３５が組み込まれており、このシャッタ装置３５は、第１駆動回路２１で駆動されるアクチュエータ（図示省略）で駆動される。撮影モードでの第１光学系モード下では、シャッタ装置３５は、ＣＰＵ１８の制御の下で被写体輝度に応じた絞りとなるようにシャッタ羽根によって形成される開口径を調節し、レリーズボタン７の押圧操作に応答して静止画撮影を行うと、スメアの発生を防止するために、その直後に光路を閉じて第１ＣＣＤ２３の光の入射を阻止する。第１ＣＣＤ２３の受光面には、上記のように構成される各レンズ群３３，３４によって被写体像が結像する。

第２光路には、第２光学系１２が配されており、第２射出面３１ｃからの被写体光が第２光学系１２に入射する。この第２光学系１２は、ズームレンズ群３７，フォーカスレンズ群３８，シャッタ装置３９を有し、望遠ズームとなるように構成されている。第２光学系１２は、望遠ズームである点で第１光学系１１と構成が異なっており、その構成の違いには、レンズ枚数や組み合せ，レンズ径，レンズ間隔などがある。

ズームレンズ群３７，フォーカスレンズ群３８は、それぞれ第２駆動回路２２で駆動され、光軸Ｐ２に沿って移動し、ズーミング、ピント調節を行う。シャッタ装置３９は、第２光学系モード下で、ＣＰＵ１８の制御の下で被写体輝度に応じた絞りとなるようにシャッタ羽根の開口径が調節され、静止画撮影の直後に光路を閉じて第２ＣＣＤ２４の光の入射を阻止する。第２ＣＣＤ２４の受光面には、上記のように構成される各レンズ群３７，３８によって被写体像が結像する。

次に、上記構成の作用について説明する。静止画の撮影を行う場合には、撮影モードを選択してから、選択レバー８を操作して光学系モードを選択する。例えば、第１光学系モードを選択すると、ＣＰＵ１８によって第１駆動回路２１を介して第１光学系１１が駆動される状態とされるとともに、セレクタ２５が第１光学系１１の第１ＣＣＤ２３からの撮影信号を信号処理部２５に出力するように切り替えられる。

撮影開口４から入射した被写体光は、入射面３１ａよりハーフプリズム３１に入射し、その一部が透過して第１射出面３１ｂから射出され、残りの被写体光が第２射出面３１ｃから射出される。第１射出面３１ｂから射出された被写体光は、第１光学系１１入射し、第１ＣＣＤ２３によって受光される。このようにして第１ＣＣＤ２３で被写体像が露光され、その被写体像が撮影信号として出力される。第１ＣＣＤ２３からの撮影信号は、セレクタ２５を介して信号処理部２６に送られ、ノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理の後、ホワイトバランス、γ補正が行われる。そして、その処理済みの画像データがＬＣＤドライバ２７に送られる。第１ＣＣＤ２３での撮影は繰り返し行われ、その撮影で得られる画像データが順次にＬＣＤドライバ２７に送られるから、ＬＣＤ１３には第１光学系１１を用いて撮影中の被写体像がスルー画像として表示される。

一方、信号処理部２６によって画像データに基づいてコントラストと、被写体輝度の検出が行われ、その結果がコントラスト情報，被写体輝度情報としてＣＰＵ１８に送られる。そして、コントラスト情報に基づき撮影中の被写体像のコントラストが最大となるように、ＣＰＵ１８が第１駆動回路２１を介してフォーカスレンズ群３４を移動する。これにより、現在撮影中の被写体にピントが合致するように第１光学系１１が調節される。このピントの調節は、随時行われるから被写体までの撮影距離が変化したり、またズームレンズ群３３の移動によってピント位置がずれた場合には、それに追随してピントが合わせられる。

また、被写体輝度情報を基に適正露出となる電子シャッタ速度，絞り値とがＣＰＵ１８によって決定され、それらが第１駆動回路２１に送られる。このようにして、被写体輝度情報に基づいて決められる電子シャッタ速度で第１ＣＣＤ２３が駆動され、またその絞り値となるようにシャッタ装置３５のシャッタ羽根による絞り開口径が制御される。被写体輝度が変化すれば、これに応じて電子シャッタ速度，絞り再び求められことによって、撮影中の被写体が常にほぼ適正な露出となるように調節される。

この第１光学系モード下でズーム操作ボタン１４を操作すると、その操作に応じてＣＰＵ１８が第１駆動回路２１を介して、第１光学系１１のズームレンズ群３３を光軸Ｐ１に沿って移動することにより、第１光学系１１の焦点距離が変化する。したがって、撮影者は、ズーム操作ボタン１４の操作で、焦点距離を２４ｍｍから５０ｍｍの範囲で変化させることができる。

より大きな焦点距離を所望とする場合には、選択レバー８を操作して第２光学系モードを選択する。第２光学系モードを選択すると、ＣＰＵ１８は、第２駆動回路２２を介して第２光学系１２を制御するようになるともに、第２光学系１２の第２ＣＣＤ２４からの撮影信号を信号処理部２６に出力するようにセレクタ２５を切り替える。

第２光学系１２には、撮影開口４から入射した被写体光のうちハーフプリズム３１で屈曲されて第２射出面３１ｃから射出される被写体光が入射し、その被写体光が第２ＣＣＤ２４によって受光される。そして、この第２ＣＣＤ２４から撮影信号がとして出力されセレクタ２５を介して信号処理部２６に送られる。

以降、第１光学系モードの場合と同様に、信号処理部２６で検出されるコントラスト情報に基づき、フォーカスレンズ群３８が光軸Ｐ２に沿って移動されてピント調節が行われる。また、被写体輝度情報に基づき、第２ＣＣＤ２４の電子シャッタ速度と、シャッタ装置３９による絞りの調節が行われる。さらには、ズーム操作ボタン１４を操作することにより、ズームレンズ群３７が光軸Ｐ２に沿って移動されることにより、５０〜１５０ｍｍの範囲で焦点距離が変化する。

以上のように、選択レバー８による光学系の選択と、ズーム操作ボタン１４の操作によるズーミングによって所望と撮影範囲が得られる焦点距離にしてから、レリーズボタン７を押圧操作して撮影を行う。第１，第２光学系１１，１２は、撮影範囲の中心が一致しているので、これら相互間で切替えた際に撮影範囲の中心がずれないので、切り換え時にも撮影者が被写体を認識しやすい。

レリーズボタン７が押圧されると、その時点で選択されている光学系の第１ＣＣＤ２３または第２ＣＣＤ２４によって静止画撮影が行われ、その撮影信号が信号処理部２６を介して画像データに変換された後、メモリカード９に記録される。

上記のように第１，第２光学系１１，１２を用いて、広角から望遠までの焦点距離の範囲を確保しているから、光学系のレンズ構成を複雑にならずに高画質化な撮影画像を得ることができる。

図５は、動画撮影中に、静止画撮影を可能にしたデジタルカメラを示す例である。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり、実質的に同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

このデジタルカメラでは、静止画撮影用の第１光学系５１と、動画撮影用の第２光学系５２とを備えており、第１光学系５１にはハーフプリズム３１を透過した被写体光が、第２光学系５２にはハーフプリズム３１で屈曲された被写体光が入射する。

第１光学系５１は、ズームレンズ群５１ａ，フォーカスレンズ群５１ｂ，シャッタ装置５１ｃ，第１ＣＣＤ５１ｄを備えており、第１駆動回路５３によって駆動される。シャッタ装置５１ｃは、第１ＣＣＤ５１ｄでの露光中の光量を調節する絞りであるとともに、スメアの発生防止のために、第１ＣＣＤ５１ｄでの露光完了直後に光路を閉じる。

第２光学系５２は、ズームレンズ群５２ａ，フォーカスレンズ群５２ｂ，絞り装置５２ｃ，第２ＣＣＤ５２ｄを備えており、第２駆動回路５４によって駆動される。この第２光学系５２は、第１光学系５１と同じ焦点距離の範囲のズームレンズとなっているが、動画撮影が静止画撮影に比べてデータ処理速度の制限などから第２ＣＣＤ５２ｄとしては、画素数が第１ＣＣＤ５１ｄよりも少ないものとしてあり、それに応じて第２光学系５２はレンズ構成によって第１光学系５１より低い解像力にしてある。また、第２光学系５２は、動画を撮影するので、スメアの発生防止のために光路を開閉するシャッタ機能を備えておらず、第２ＣＣＤへの入射光量を調節する絞り装置５２ｃを内蔵してある。

なお、第２ＣＣＤ５２ｄは、第１ＣＣＤ５１ｄと受光面のサイズを同じとすることで、各光学系５１、５２が同じ焦点距離であれば各ＣＣＤ５１ｄ，５２ｄによる画角（撮影範囲）も同じになるようにしてあるが、受光面のサイズが異なるＣＣＤを用いて、ズーミングしたときに一方の光学系の画角に他方の光学系の画角が同じとなるようにズーミングを制御してもよい。

第１ＣＣＤ５１からの撮影信号は、第１信号処理部５５に送られる。この第１信号処理部５５は、レリーズボタン７の押圧操作に応答して第１ＣＣＤ５１ｄから得られる静止画の撮影信号にノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理，ホワイトバランス、γ補正，データ圧縮を行い、その処済みの画像データをバズ２９，インタフェース回路２８を介してメモリーカード９に記録する。

第２ＣＣＤ５２ｄからの撮影信号は、第２信号処理部５６に送られる。第２信号処理部５６は、撮影モード下では、第２ＣＣＤ５２ｄからの撮影信号にノイズ除去、増幅，画像データへの変換処理，ホワイトバランス、γ補正行い、その画像データをＬＣＤドライバ２７に順次に送る。これにより、ＬＣＤ１３にスルー画像を表示する。また、第２信号処理部５６は、動画撮影時には、ＬＣＤ１３にスルー画像を表示しながら、撮影中の被写体像を動画として記録するために、画像データをＬＣＤドライバ２７と内部メモリ５７に送る。内部メモリ５７に記録された動画の画像データは、動画撮影の終了後にメモリカード９に転送されて記録される。動画撮影は、動画ボタン５８を押圧することにより開始され、再度押圧することで終了する。

さらに、第２信号処理部５６は、第２ＣＣＤ５２ｄからの撮影信号から得られる画像データに基づいて被写体輝度情報、コントラスト情報を生成し、ＣＰＵ１８に送る。

ＣＰＵ１８は、この第２信号処理部からコントラスト情報と、ズーム操作ボタン１４からの操作信号に基づいて第１，第２駆動回路５３，５４をそれぞれ介して各光学系５１，５２を同時に調節し、常に第１光学系５１と第２光学系５２のピント位置及び焦点距離が同じとなるように制御する。また、ＣＰＵ１８は、第２信号処理部５６からの被写体輝度情報に基づいて動画撮影時及び静止画撮影時の適正露出値を決定し、制御する。

次に上記構成による作用について説明する。撮影モードにすると、第２光学系５２の第２ＣＣＤ５２ｄからの撮影信号が第２信号処理部５６に送られ、各種処理が施された画像データが次々にＬＣＤドライバ２７に送られることにより、被写体像がＬＣＤ１３にスルー画像として表示される。

また、第２ＣＣＤ５２ｄからの撮影信号から得られる画像データに基づいて、コントラスト情報及び被写体輝度情報が第２信号処理部５６で生成され、各情報がＣＰＵ１８に送られる。このコントラスト情報に基づいて、第１，第２駆動回路５３，５４を介して第１，第２光学系５１，５２のそれぞれのピント調節が行われ、いずれの光学系５１，５２も被写体にピントが合致した状態に維持される。また、被写体輝度情報に基づいて、適正な露出の演算が行われ、その結果に基づき、第２駆動回路５４を介して第２光学系５２の絞り装置５２ｃによる絞りと第２ＣＣＤ５２ｄので電子シャッタ速度とが調節される。

ズーム操作ボタン１４を操作すると、第１光学系５１及び第２光学系５２が同時にそれぞれ操作に応じてズーミングされる。これより、各光学系５１，５２が互いに同じ焦点距離に維持され、撮影範囲の中心が一致している他、画角が同じになるので、常に同じ撮影範囲になっている。

動画ボタン５８を押圧すると、第２信号処理部５６からの画像データが内部メモリ５７にも送られて記録されるようになり、動画撮影が開始される。この動画撮影中にも、コントラスト情報に基づき、各光学系５１、５２のピント調節が行われ、またズーム操作ボタン１４が操作されれば、各光学系５１，５２がズーミングされる。

上記のような動画撮影中では、静止画撮影を行う場合には、第２光学系５２の撮影によってＬＣＤ１３に表示されているスルー画像を観察して、所望とするタイミングでレリーズボタン７を押圧操作する。レリーズボタン７の押圧操作に応答して、第２信号処理部５６からの被写体輝度情報に基づき、適正露出値となる絞り、電子シャッタ速度の算出が行われ、その露出値で第１光学系５１によって静止画の撮影が行われ、得られる画像データがメモリカード９に記録される。したがって、動画記録中にも静止画の撮影を行うことができる。

動画撮影中に動画記録ボタン５８を押圧操作すると、その時点で動画記録が終了する。そして、内部メモリ５７に記録された動画の画像データがメモリカード９に転送されて記録される。このように、静止画の撮影範囲が動画撮影のものと完全に一致しているので、別途フレーミングを行うことなく、動画撮影中に静止画撮影を行うことができる。

上記各実施形態では、レンズ装置としてズームレンズの場合について説明したが、単焦点のレンズであってもよい。また、上記各実施形態では、デジタルカメラへ適用した場合について説明したが、本発明は、デジタルカメラへの適用に限定されるものではなく、銀塩フイルムを使用するカメラ，プロジェクタ等の各種光学機器のレンズ装置に適用することができる。

本発明を実施したデジタルカメラの前面側を示す斜視図である。 デジタルカメラの背面側を示す斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 レンズ装置の構成を示す説明図である。 動画撮影中に静止画撮影を可能にしたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
５ レンズ装置
１１，５１ 第１光学系
１２，５２ 第2光学系
２３，２４，５１ｄ，５２ｄ ＣＣＤイメージセンサ
３１ プリズム

Claims (12)

1. 入射光の一部の光を透過して第1の光路に射出し、残り光を屈曲して第２の光路に射出する光学部材と、第１の光路上に配された第１の光学系と、第２の光路上に配され、第１の光学系とは異なる構成の第２の光学系とを備えたことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第１及び第２の光学系は、互いに焦点距離の範囲の異なるズームタイプの撮影レンズであることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
3. 前記第１及び第２の光学系は、互いに焦点距離の範囲が重ならないことを特徴とする請求項２記載のレンズ装置。
4. 前記第１の光学系は、この第１の光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第１のイメージセンサを有し、第２の光学系は、この第２の光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第２のイメージセンサを有し、前記第１のイメージセンサと第２のイメージセンサとが同じ性能であることを特徴とする請求項２または３記載のレンズ装置。
5. 前記第１及び第２の光学系は、それぞれ絞り及びシャッタ装置を有することを特徴とする請求項４記載のレンズ装置。
6. 前記第２の光学系は、前記第１の光学系よりも解像力が高いことを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
7. 前記第１の光学系は、この第１の光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第１のイメージセンサを有し、第２の光学系は、この第２の光学系からの光を受光して撮影信号を出力する第２のイメージセンサを有し、前記第２のイメージセンサは、前記第１のイメージセンサよりも画素数が少ないことを特徴とする請求項６項に記載のレンズ装置。
8. 前記第１の光学系は、絞り及びシャッタ装置を有し、前記第２の光学系は、絞り装置を有しシャッタ装置を有しないことを特徴とする請求項７記載のレンズ装置。
9. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ装置と、このレンズ装置からの被写体光を受光して撮影信号を出力するイメージセンサと、撮影信号を記録媒体に記録する記録手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
10. 請求項４または５記載のレンズ装置と、前記第１のイメージセンサを用いて静止画撮影を行う第１静止画モードと前記第２のイメージセンサを用いて静止画撮影を行う第２静止画モードとを選択する選択手段と、選択手段で選択されたモードに対応するイメージセンサからの撮影信号を記録媒体に記録する記録手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
11. 請求項６ないし８のいずれか１項に記載のレンズ装置と、静止画撮影時に動作し、前記第１のイメージセンサからの撮影信号を処理して静止画を記録する静止画処理手段と、動画撮影時に動作し前記第２のイメージセンサからの撮影信号を処理して動画を記録する静止画処理手段とを備え、動画撮影中の静止画撮影を許容することを特徴とするデジタルカメラ。
12. 請求項４ないし８のいずれか１項に記載のレンズ装置を備えたことを特徴とする光学装置。
    

Images