JPH05130478A - Electronic camera - Google Patents
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- JPH05130478A JPH05130478A JP3288512A JP28851291A JPH05130478A JP H05130478 A JPH05130478 A JP H05130478A JP 3288512 A JP3288512 A JP 3288512A JP 28851291 A JP28851291 A JP 28851291A JP H05130478 A JPH05130478 A JP H05130478A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光学像を電気信号に変
換する撮像手段を具備する電子カメラに関し、より具体
的には、光学ズーム装置及び電子ズーム装置によるズー
ム機能を具備する電子カメラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic camera having an image pickup means for converting an optical image into an electric signal, and more particularly to an optical zoom device and an electronic camera having a zoom function by the electronic zoom device. ..
【0002】[0002]
【従来の技術】焦点距離が変更自在な撮影レンズ、所謂
ズーム・レンズは周知であり、銀塩フィルム・カメラや
電子スチル・カメラなどのスチル・カメラだけでなく、
ビデオ・カメラやTVカメラなどのムービー・カメラに
も広く使用されている。2. Description of the Related Art Photographing lenses with variable focal lengths, so-called zoom lenses, are well known, and not only still cameras such as silver halide film cameras and electronic still cameras,
It is also widely used in movie cameras such as video cameras and TV cameras.
【0003】ズーム・レンズの一例の光学系を図2に示
す。光軸に沿って、物体側から順に、前玉レンズ10、
バリエータ12、コンペンセータ14、絞り16及び結
像レンズ18からなり、結像レンズ18の後側の焦点面
に撮像素子20が配置される。An optical system as an example of a zoom lens is shown in FIG. Along the optical axis, in order from the object side, the front lens 10,
The variator 12, the compensator 14, the diaphragm 16, and the imaging lens 18 are provided, and the imaging element 20 is arranged on the focal plane on the rear side of the imaging lens 18.
【0004】前玉レンズ10は、実際には、3枚程度の
レンズからなり、この前玉レンズ10を光軸方向に移動
することにより、合焦距離(ピントの合う距離)を変更
できる。このように、前玉レンズ10がフォーカシング
・レンズとして機能するレンズを前玉フォーカス・レン
ズと呼ぶ。The front lens 10 is actually composed of about three lenses. By moving the front lens 10 in the optical axis direction, the focusing distance (focusing distance) can be changed. The lens in which the front lens 10 functions as a focusing lens in this way is called a front lens.
【0005】バリエータ12は、複数枚のレンズからな
る2群レンズであり、焦点距離(即ち、倍率)を変化さ
せるズーミング・レンズとして機能する。コンペンセー
タ14は、バリエータ12に連動し、バリエータ12の
光軸方向の移動による倍率変化によっても合焦距離を維
持する補正レンズである。結像レンズ18がレンズ1
0,12,14による光学像を撮像素子20の光電変換
面に結像させる。The variator 12 is a second group lens composed of a plurality of lenses and functions as a zooming lens for changing the focal length (that is, magnification). The compensator 14 is a correction lens that is interlocked with the variator 12 and maintains the focusing distance even when the magnification is changed by the movement of the variator 12 in the optical axis direction. The imaging lens 18 is the lens 1
Optical images of 0, 12, and 14 are formed on the photoelectric conversion surface of the image sensor 20.
【0006】図3は、バリエータ12とコンペンセータ
14の連動関係を示す図である。縦軸は焦点距離(この
例では、9mmから54mm)、横軸は、レンズ位置を
示す。横軸の矢印方向に撮像素子20が位置する。バリ
エータ12の特性を符号22で示し、コンペンセータ1
4の位置を符号24で示す。FIG. 3 is a diagram showing the interlocking relationship between the variator 12 and the compensator 14. The vertical axis represents the focal length (9 mm to 54 mm in this example), and the horizontal axis represents the lens position. The image sensor 20 is located in the direction of the arrow on the horizontal axis. The characteristic of the variator 12 is indicated by reference numeral 22, and the compensator 1
The position of 4 is indicated by reference numeral 24.
【0007】図4は、バリエータ12とコンペンセータ
14の連動機構を示す縦断面図である。バリエータ12
及びコンペンセータ14はそれぞれ、円形の枠26,2
8により外周部分で保持され、枠26,28は光軸に平
行に延びる2本のバー30,32により光軸方向に移動
自在に保持されている。枠26,28にはそれぞれ外側
に突起34,36が設けられ、それぞれ、カム環38の
カム溝40,42に嵌入している。カム溝40,42は
図3に示す関係を満たすように、カム環38の内面に形
成されている。即ち、カム環38を光軸を中心に回転す
ると、カム溝40,42に従ってバリエータ12とコン
ペンセータ14が図3に示す位置関係を維持しながら連
動する。FIG. 4 is a vertical sectional view showing an interlocking mechanism of the variator 12 and the compensator 14. Variator 12
And the compensator 14 are circular frames 26, 2 respectively.
The frame 26 and 28 are held by the outer peripheral portion of the frame 8, and the frames 26 and 28 are movably held in the optical axis direction by two bars 30 and 32 extending parallel to the optical axis. Protrusions 34 and 36 are provided on the outer sides of the frames 26 and 28, respectively, and are fitted into the cam grooves 40 and 42 of the cam ring 38, respectively. The cam grooves 40 and 42 are formed on the inner surface of the cam ring 38 so as to satisfy the relationship shown in FIG. That is, when the cam ring 38 is rotated about the optical axis, the variator 12 and the compensator 14 move in accordance with the cam grooves 40 and 42 while maintaining the positional relationship shown in FIG.
【0008】44は固定鏡筒であり、カム環38の外周
面は鏡筒44の内面に密接している。図4には省略した
が、鏡筒44には、前玉レンズ10、絞り16、結像レ
ンズ18などが固定されている。Reference numeral 44 denotes a fixed lens barrel, and the outer peripheral surface of the cam ring 38 is in close contact with the inner surface of the lens barrel 44. Although not shown in FIG. 4, the front lens 10, the diaphragm 16, the imaging lens 18, and the like are fixed to the lens barrel 44.
【0009】鏡筒44の外側にズーム環46があり、ズ
ーム環46は、連結部材48を介してカム環38と結合
している。ズーム環46の表面の一部にギヤ50を形成
し、ズーム・モータ52の出力ギヤ54が当該ギヤ50
に噛み合っている。ズーム・モータ52を回転させる
と、ギヤ50,54によりズーム環46が光軸を中心に
回転する。連結部材48によりズーム環46とカム環3
8は一体に動くので、カム環38も光軸を中心に回転
し、上述のように、バリエータ12とコンペンセータ1
4が連動して光軸方向に移動する。A zoom ring 46 is provided outside the lens barrel 44, and the zoom ring 46 is connected to the cam ring 38 via a connecting member 48. The gear 50 is formed on a part of the surface of the zoom ring 46, and the output gear 54 of the zoom motor 52 is the gear 50.
Meshes with. When the zoom motor 52 is rotated, the gears 50 and 54 rotate the zoom ring 46 about the optical axis. The zoom ring 46 and the cam ring 3 are connected by the connecting member 48.
Since 8 moves integrally, the cam ring 38 also rotates around the optical axis, and as described above, the variator 12 and the compensator 1
4 moves together in the optical axis direction.
【0010】バリエータ12とコンペンセータ14の駆
動機構として、バー28をズーム・モータにより回転さ
せ、バー28の回転によりバリエータ12及びコンペン
セータ14が光軸方向に移動するようにしたものもあ
る。As a driving mechanism for the variator 12 and the compensator 14, there is also a mechanism in which the bar 28 is rotated by a zoom motor so that the variator 12 and the compensator 14 are moved in the optical axis direction by the rotation of the bar 28.
【0011】上記は前玉フォーカス式のズーム・レンズ
であるが、昨今、バリエータの後(撮像素子側)にフォ
ーカシング・レンズを配置した所謂インナー・フォーカ
ス式のズーム・レンズも使用されるようになった。この
インナー・フォーカス式のズーム・レンズは、小型化し
やすく、物体側レンズ面が移動しないといった利点があ
る。このズーム・レンズでは、バリエータとコンペンセ
ータの位置関係をデータとして記憶し、夫々を移動する
モータをマイクロコンピュータにより個別に駆動する構
成もある。The above is a front-lens focus type zoom lens, but in recent years, a so-called inner focus type zoom lens in which a focusing lens is arranged after the variator (on the side of the image pickup device) is also used. It was This inner focus type zoom lens has advantages that it is easy to miniaturize and the object side lens surface does not move. This zoom lens has a configuration in which the positional relationship between the variator and the compensator is stored as data, and the motors that move each are individually driven by a microcomputer.
【0012】次に、電子ズームについて簡単に説明す
る。撮像素子による画像信号の一部を拡大して出力す
る。これにより、任意倍率で拡大された画像を得ること
ができる。例えば、図5(a)で、56が撮像素子によ
る撮影画面であり、その中の斜線部分58の画像信号を
同図(b)に示すように、撮影画面56と同じ大きさに
拡大する。電子処理により拡大画像を得るので、電子ズ
ームと呼ぶ。電子ズームでは、任意の拡大率を選択で
き、拡大率を連続的に変化させることも容易であるが、
少数(1種や2種)の固定された拡大率に切り換えるの
を、特に電子テレコンと呼ぶ。Next, the electronic zoom will be briefly described. A part of the image signal from the image sensor is enlarged and output. This makes it possible to obtain an image enlarged at an arbitrary magnification. For example, in FIG. 5A, reference numeral 56 denotes a photographing screen by the image pickup device, and the image signal of the shaded portion 58 therein is enlarged to the same size as the photographing screen 56 as shown in FIG. 5B. This is called electronic zoom because an enlarged image is obtained by electronic processing. With the electronic zoom, you can select any magnification and it is easy to change the magnification continuously.
Switching to a small number (1 type or 2 types) of a fixed enlargement ratio is particularly called an electronic teleconverter.
【0013】拡大率を連続的に選択できる電子ズームと
して、1989年テレビジョン学会全国大会8−1「撮
像素子制御による任意倍率電子ズームの検討」がある。
図6は、その概略構成ブロック図を示す。60は撮影レ
ンズ、62はCCD式の撮像素子、64は垂直転送を制
御可能なCCD駆動回路である。撮像素子62の出力は
プロセス回路66で処理され、3ライン分のラインメモ
リ68により遅延される。垂直内挿回路70は、ライン
・メモリ68の出力を垂直方向で所定重み付けの下で内
挿補間し、拡大率に応じた走査線信号を形成する。水平
内挿回路72は、垂直内挿回路70の出力を水平方向で
所定重み付けの下で内挿補間し、拡大率に応じた画素信
号を形成する。CPU74が駆動回路64の垂直転送、
垂直内挿回路70の重み付け、及び水平内挿回路72の
重み付けなどを制御する。As an electronic zoom capable of continuously selecting the enlargement ratio, there is the 1989 National Conference of the Television Society of Japan, 8-1 "Consideration of electronic zoom of arbitrary magnification by controlling image sensor".
FIG. 6 shows a schematic block diagram thereof. Reference numeral 60 is a taking lens, 62 is a CCD type image pickup element, and 64 is a CCD drive circuit capable of controlling vertical transfer. The output of the image sensor 62 is processed by the process circuit 66 and delayed by the line memory 68 for three lines. The vertical interpolation circuit 70 interpolates the output of the line memory 68 in the vertical direction under predetermined weighting to form a scanning line signal according to the enlargement ratio. The horizontal interpolation circuit 72 interpolates the output of the vertical interpolation circuit 70 in the horizontal direction under predetermined weighting to form a pixel signal according to the enlargement ratio. The CPU 74 transfers the drive circuit 64 vertically,
The weighting of the vertical interpolation circuit 70 and the weighting of the horizontal interpolation circuit 72 are controlled.
【0014】任意の拡大率では、出力の走査線は、撮像
素子62の出力から得られる走査線と走査線の中間に位
置することになるので、相互の距離の比と所定の重み付
けの下で上下の信号を内挿補間する。これにより、拡大
による画質劣化をある程度抑制できるが、電子ズームの
みで、ある程度の画質を確保しつつ、6倍、8倍、10
倍といった一般的なズーム比を実現するのは、困難であ
る。従って、現状では、光学ズームと電子ズームを併用
することになる。At an arbitrary enlargement ratio, the scanning line of the output will be located in the middle of the scanning line obtained from the output of the image pickup device 62, so that the ratio of the mutual distances and the predetermined weighting are set. Interpolate the upper and lower signals. As a result, the image quality deterioration due to enlargement can be suppressed to some extent.
It is difficult to realize a general zoom ratio such as double. Therefore, at present, the optical zoom and the electronic zoom are used together.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】光学ズームに上述の電
子テレコンを併用した場合、最もワイドな状態から両者
を併用して最も拡大した状態との間で、従来、スムーズ
なズーミングを得られないという問題点があった。例え
ば、光学ズームのズーム比を6倍、電子テレコンの拡大
率を1.5倍としたとき、理論的には、最大で9倍(=
6×1.5)の拡大画像を得られるが、電子テレコンを
オフからオンにしたときに、画像が瞬時に1.5倍にな
るので、その中間的な倍率を得たいときには、更に光学
ズームを操作して拡大率を減少させるしかない。これ
は、操作上、非常に面倒である。When the electronic teleconverter described above is used in combination with the optical zoom, it is conventionally impossible to obtain smooth zooming from the widest state to the state where the both are used in the widest state. There was a problem. For example, when the zoom ratio of the optical zoom is 6 times and the magnification of the electronic teleconverter is 1.5 times, theoretically, the maximum is 9 times (=
6 × 1.5) magnified image can be obtained, but when the electronic teleconverter is turned on from off, the image instantly becomes 1.5 times, so if you want to obtain an intermediate magnification, further optical zoom There is no choice but to operate to reduce the enlargement ratio. This is very troublesome in operation.
【0016】これに対して、拡大率を連続的に変化させ
られる電子ズームを光学ズームと併用すればよいが、電
子ズームには複雑で高速の回路が必要になり、コストの
著しい上昇を招くので、安価な民生用機器には組み込み
にくい。On the other hand, the electronic zoom capable of continuously changing the enlargement ratio may be used together with the optical zoom, but the electronic zoom requires a complicated and high-speed circuit, which causes a significant increase in cost. , It is difficult to install in inexpensive consumer equipment.
【0017】光学ズームと電子ズームを併用した場合で
も、両者を同時に機能させると、以下のような問題点が
あったからである。即ち、第1に、光学ズームのワイド
端からテレ端までの所要時間と電子ズームの所要時間に
差があると、電子ズーム機能中の倍率変化速度のみが速
くなり、画角変化がスムーズでない。第2に、光学ズー
ムは一般にバリエータの移動速度を一定煮するが、この
場合、図7に示すように、バリエータ位置(横軸)とい
焦点郷里(縦軸)が線形関係にない。従って、光学ズー
ム中のどの状態で電子ズームを機能させたかによって、
上述の倍率変化速度そのものに差がでる。This is because, even when both the optical zoom and the electronic zoom are used, if they are operated at the same time, the following problems occur. That is, firstly, if there is a difference between the time required from the wide end of the optical zoom to the tele end and the time required for the electronic zoom, only the magnification change speed during the electronic zoom function becomes faster, and the view angle change is not smooth. Secondly, the optical zoom generally makes the moving speed of the variator constant, but in this case, as shown in FIG. 7, the variator position (horizontal axis) and the focal point hometown (vertical axis) are not in a linear relationship. Therefore, depending on the condition in which the electronic zoom functioned during the optical zoom,
There is a difference in the magnification change speed itself.
【0018】本発明は、このような問題点を解決する電
子カメラを提示することを目的とする。An object of the present invention is to provide an electronic camera that solves such problems.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る電子カ
メラは、光学ズーム装置と、当該光学ズーム装置による
光学像を電気信号に変換する撮像手段と、当該撮像手段
による撮影画像を所定の倍率に拡大する電子テレコン装
置とを具備する電子カメラであって、当該電子テレコン
装置による拡大率の切り換え時に、当該電子テレコン装
置の倍率変化を相殺すべく当該光学ズーム装置を調節す
る調節手段を設けたことを特徴とする。An electronic camera according to a first aspect of the present invention provides an optical zoom device, an image pickup device for converting an optical image formed by the optical zoom device into an electric signal, and an image taken by the image pickup device. An electronic camera provided with an electronic teleconverter for enlarging a magnification, wherein an adjusting means is provided for adjusting the optical zoom device so as to cancel a change in magnification of the electronic teleconverter when the enlargement ratio is switched by the electronic teleconverter. It is characterized by
【0020】第2の発明に係る電子カメラは、光学ズー
ム装置と、当該光学ズーム装置による光学像を電気信号
に変換する撮像手段と、当該撮像手段による撮影画像を
電子的にズーミングする電子ズーム装置と、当該光学ズ
ーム装置と当該電子ズーム装置を所定関係下に連動制御
する制御手段とからなることを特徴とする。An electronic camera according to a second aspect of the present invention is an optical zoom device, an image pickup means for converting an optical image by the optical zoom device into an electric signal, and an electronic zoom device for electronically zooming a photographed image by the image pickup means. And an optical zoom device and control means for interlocking the electronic zoom device in a predetermined relationship.
【0021】[0021]
【作用】光学ズーム装置と電子テレコン装置を併用する
場合、電子テレコン装置による倍率変化を、光学ズーム
装置の倍率を調節して相殺するので、電子テレコン装置
のオン/オフ又は倍率変化に関わらず、広い倍率範囲で
スムーズなズーミングが得られる。When the optical zoom device and the electronic tele-converter device are used together, the change in magnification due to the electronic tele-converter device is offset by adjusting the magnification of the optical zoom device. Therefore, regardless of whether the electronic tele-converter device is turned on or off or the magnification is changed, Smooth zooming can be obtained over a wide range of magnification.
【0022】また、光学ズーム装置と電子ズーム装置を
併用する場合、両者を一定の関係下で徐々にズーミング
することにより、全体として広い倍率範囲でスムーズな
ズーミングを得ることができる。When both the optical zoom device and the electronic zoom device are used together, by gradually zooming the two under a fixed relationship, it is possible to obtain smooth zooming over a wide magnification range as a whole.
【0023】[0023]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0024】図1は、本発明の一実施例の構成ブロック
図を示す。100は、図2に示したレンズ構成を具備す
る撮影用ズーム・レンズである。図2と同じ要素には同
じ符号を付してある。102は撮像素子、104は撮像
素子102を駆動する駆動回路、106は撮像素子10
2による撮影画像信号を一時記憶し、同じ大きさ又は所
定拡大率で拡大した画像信号を出力するフレーム・メモ
リ、108は全体を制御するCPUである。110はズ
ーミング及びその方向を指示するズーム・スイッチであ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Reference numeral 100 denotes a photographing zoom lens having the lens configuration shown in FIG. The same elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 102 is an image sensor, 104 is a drive circuit for driving the image sensor 102, and 106 is an image sensor 10.
The frame memory 108 temporarily stores the photographed image signal of No. 2 and outputs the enlarged image signal of the same size or a predetermined enlargement ratio, and 108 is a CPU for controlling the whole. A zoom switch 110 indicates zooming and its direction.
【0025】112は、バリエータ12及びコンペンセ
ータ14を光軸方向に移動させるステップ・モータであ
り、図4のズーム・モータ52に対応する。114はス
テップ・モータ112を駆動する駆動回路、116は駆
動回路114がステップ・モータ112に印加する駆動
パルス数をカウントするカウンタである。カウンタ11
6の計数値は、焦点距離情報としてCPU108に帰還
される。なお、カウンタ116のカウント値により焦点
距離を知るには、バリエータ12が初期位置に位置する
状態でカウンタ116に所定の初期値をロードする必要
がある。A step motor 112 moves the variator 12 and the compensator 14 in the optical axis direction, and corresponds to the zoom motor 52 in FIG. Reference numeral 114 is a drive circuit that drives the step motor 112, and 116 is a counter that counts the number of drive pulses that the drive circuit 114 applies to the step motor 112. Counter 11
The count value of 6 is returned to the CPU 108 as focal length information. In order to know the focal length from the count value of the counter 116, it is necessary to load the counter 116 with a predetermined initial value while the variator 12 is in the initial position.
【0026】118は電源、120はパワーオン・リセ
ット回路である。Reference numeral 118 is a power source, and 120 is a power-on reset circuit.
【0027】図1の動作を説明する。撮影用ズーム・レ
ンズ100はワイド端(実際には、後述する閾値事象点
距離より短い焦点距離)にある状態で、ズーム・スイッ
チ110によりワイドからテレへのズーミングを指示し
たとする。CPU108は駆動回路114によりステッ
プ・モータ(ズーム・モータ)112を駆動し、ズーム
・レンズ100をズーミングする。カウンタ116はス
テップ・モータ112の駆動パルスをカウントし、CP
U108に帰還する。これにより、CPU108はズー
ム・レンズ100の焦点距離を知る。The operation of FIG. 1 will be described. It is assumed that the zoom switch 110 instructs zooming from wide to tele while the photographing zoom lens 100 is at the wide end (actually, a focal length shorter than a threshold event point distance described later). The CPU 108 drives the step motor (zoom motor) 112 by the drive circuit 114 to zoom the zoom lens 100. The counter 116 counts the drive pulse of the step motor 112, and
Return to U108. As a result, the CPU 108 knows the focal length of the zoom lens 100.
【0028】ズーム・レンズ100の焦点距離が所定閾
値に到達すると、CPU108はフレーム・メモリ10
6の画像読み出し範囲を狭くして電子テレコンを機能さ
せると共に、ステップ・モータ112を高速に逆回転さ
せ、電子テレコンの拡大率に相当する倍率分だけ、ズー
ム・レンズ100の倍率を低下させる。以後、再び、ス
テップ・モータ112によりズーム・レンズ100をテ
レ方向に駆動する。When the focal length of the zoom lens 100 reaches a predetermined threshold value, the CPU 108 causes the frame memory 10 to operate.
The image reading range of 6 is narrowed to make the electronic teleconverter function, and the step motor 112 is reversely rotated at a high speed to reduce the magnification of the zoom lens 100 by a magnification corresponding to the magnification of the electronic teleconverter. After that, the zoom lens 100 is driven in the tele direction again by the step motor 112.
【0029】本実施例の倍率変化を図8に示す。時刻t
1に電子テレコンが実際に作動すると共に、ステップ・
モータ112が逆回転し、時刻t2にステップ・モータ
112が再び正回転したとする。上述の説明から分かる
ように、時刻t1に瞬間的に総合倍率が(ズーム・レン
ズ100の倍率)×(電子テレコンの倍率)になるが、
ステップ・モータ112の逆回転により時刻t1からt
2の短い時間内に電子テレコンの作動直前の倍率に復帰
する。時刻t2以後は、ステップ・モータ112の正回
線により再び総合倍率がスムーズに大きくなる。FIG. 8 shows the change in magnification of this embodiment. Time t
The electronic teleconverter actually operates in step 1 and
It is assumed that the motor 112 rotates in the reverse direction and the step motor 112 rotates in the forward direction again at the time t2. As can be seen from the above description, the total magnification momentarily becomes (magnification of the zoom lens 100) × (magnification of the electronic teleconverter) at time t1,
From the time t1 to t due to the reverse rotation of the step motor 112
Within a short time of 2, it will return to the magnification just before the operation of the electronic teleconverter. After time t2, the total magnification again smoothly increases due to the positive line of the step motor 112.
【0030】比較のため、ズーム・レンズがテレ端に到
達した段階で電子テレをオンにする従来例の特性図を図
9に示す。この場合、総合倍率は、テレ端に到達する直
前では、ズーム・レンズ100の倍率であったものが、
テレ端に到達した瞬間に、(ズーム・レンズ100の倍
率)×(電子テレコンの倍率)に変化する。先に説明し
た例では、6倍から9倍に瞬間的に拡大することにな
り、中間的な倍率を利用しにくい。For comparison, FIG. 9 shows a characteristic diagram of a conventional example in which the electronic telephoto is turned on when the zoom lens reaches the telephoto end. In this case, the total magnification is the magnification of the zoom lens 100 immediately before reaching the tele end,
At the moment of reaching the tele end, the magnification changes to (magnification of zoom lens 100) × (magnification of electronic teleconverter). In the example described above, the magnification is instantaneously increased from 6 times to 9 times, and it is difficult to use an intermediate magnification.
【0031】この実施例では、時刻t1から時刻t2の
時間は短いものの、その間に倍率が急激に変化し、これ
が非常に奇異な印象を与えてしまう。これを防ぐには、
例えば、電子テレコンが作動する直前の画像を時刻t2
までフレーム・メモリ106にフリーズすればよい。こ
うすれば、時刻t1から時刻t2の間、倍率変化は無く
なる。この動作を実現するCPU108の動作フローチ
ャートを図10に示す。In this embodiment, the time from the time t1 to the time t2 is short, but the magnification rapidly changes during that time, which gives a very strange impression. To prevent this,
For example, an image immediately before the electronic teleconverter is activated is displayed at time t2.
Up to the frame memory 106. In this way, the change in magnification disappears from time t1 to time t2. FIG. 10 shows an operation flowchart of the CPU 108 that realizes this operation.
【0032】図10を詳細に説明する。なお、電子テレ
コンを反転(オンからオフ又はオフからオン)するズー
ム・レンズ100の焦点距離をf1、電子テレコンの反
転による倍率変化を相殺するズーム・レンズ100の倍
率調整を終了する焦点距離をf2とする。f1とf2の
比は電子テレコンの倍率又はその逆数に等しい。f1と
f2はズーミング方向によって異なる。例えば電子テレ
コンの倍率が1.5として、ワイドからテレのときに、
f1=45mm、f2=30mmであるとすると、図1
1に示すように、テレからワイドのときには、f1=3
0mm、f2=45mmである。FIG. 10 will be described in detail. It should be noted that the focal length of the zoom lens 100 that inverts the electronic teleconverter (from ON to OFF or from ON to OFF) is f1, and the focal length at which the magnification adjustment of the zoom lens 100 that cancels the magnification change due to the inversion of the electronic teleconverter is finished is f2. And The ratio of f1 to f2 is equal to the magnification of the electronic teleconverter or its reciprocal. f1 and f2 differ depending on the zooming direction. For example, if the electronic teleconverter has a magnification of 1.5
Assuming that f1 = 45 mm and f2 = 30 mm, FIG.
As shown in FIG. 1, f1 = 3 when the distance is from tele to wide
0 mm and f2 = 45 mm.
【0033】先ず、フラグZをLに初期化する(S
1)。フラグZの判定により(S2)、ズーム・スイッ
チ110のズーム操作を調べる(S3)。ズーム・スイ
ッチ110がオフであれば(S3)、ステップ・モータ
112を停止してS2に戻り(S4)、ズーム・スイッ
チ110がオンであれば(S3)、ステップ・モータ1
12の回転方向と速度を決定して駆動回路114により
駆動する(S5,6,7)。First, the flag Z is initialized to L (S
1). When the flag Z is determined (S2), the zoom operation of the zoom switch 110 is checked (S3). If the zoom switch 110 is off (S3), the step motor 112 is stopped and the process returns to S2 (S4). If the zoom switch 110 is on (S3), the step motor 1
The rotation direction and speed of 12 are determined and driven by the drive circuit 114 (S5, 6, 7).
【0034】ワイドからテレ方向への移動の場合(S
8)、電子テレコンが動作しているときにはS2に戻り
(S9)、電子テレコンが動作していないときにはズー
ム・レンズの焦点距離を調べる(S11)。また、逆
に、テレからワイド方向への移動の場合(S8)、電子
テレコンが動作していないときにはS2に戻り(S
9)、電子テレコンが動作しているときにはズーム・レ
ンズの焦点距離fを調べる(S11)。図8の時刻t1
から時刻t2の領域を通過する可能性があるからであ
る。In case of movement from wide to tele direction (S
8) If the electronic teleconverter is operating, the process returns to S2 (S9), and if the electronic teleconverter is not operating, the focal length of the zoom lens is checked (S11). Conversely, in the case of movement from the telephoto to the wide direction (S8), when the electronic teleconverter is not operating, the process returns to S2 (S8).
9) If the electronic teleconverter is operating, the focal length f of the zoom lens is checked (S11). Time t1 in FIG.
This is because there is a possibility of passing through the area at time t2 from.
【0035】ズーム・レンズ100の現在の焦点距離f
が上述の閾値f1に等しくなければ(S11)、S2に
戻り、f=f1であれば(S11)、電子テレコンを反
転し(S12)、フラグZをHにし(S13)、フレー
ム・メモリ106をフリーズ状態にしてフリーズ画像を
出力させ(S14)、図8の時刻t1から時刻t2まで
の時間を計数する変数Tをデクリメントする(S1
5)。例えば図10に示すフローが1垂直期間(1/6
0秒)感覚で回るとすれば、Tの初期値Toとして、
(t2−t1)×60より大きな値をセットしておけば
よい。Current focal length f of the zoom lens 100
Is not equal to the above-mentioned threshold f1 (S11), the process returns to S2, and if f = f1 (S11), the electronic teleconverter is inverted (S12), the flag Z is set to H (S13), and the frame memory 106 is stored. The frozen image is output in the frozen state (S14), and the variable T for counting the time from time t1 to time t2 in FIG. 8 is decremented (S1).
5). For example, the flow shown in FIG. 10 has one vertical period (1/6
(0 seconds) If it turns around like a feeling, the initial value To of T is
A value larger than (t2−t1) × 60 may be set.
【0036】Tが0になるまで(S16)、ステップ・
モータ112を本来とは逆方向に回転駆動し(S2
0)、戻り動作の焦点距離f2になったらステップ・モ
ータ112を停止する(S21,22)。いうまでもな
いが、この際の、ステップ・モータ112の回転速度は
最大速度であるのが好ましい。そして、フリーズ画像を
出力し(S14)、Tをデクリメントする(S15)。Until T becomes 0 (S16), step.
The motor 112 is rotationally driven in the opposite direction to the original (S2
0), when the focal length f2 of the return operation is reached, the step motor 112 is stopped (S21, 22). Needless to say, the rotation speed of the step motor 112 at this time is preferably the maximum speed. Then, the freeze image is output (S14) and T is decremented (S15).
【0037】Tが0になったら(S16)、フラグZを
Lにし(S17)、フリーズ出力を停止し(S18)、
カウンタ変数Tに初期値Toに代入し(S19)、S2
に戻る。以後は、ズーム・レンズ100のみにより倍率
が変更される。When T becomes 0 (S16), the flag Z is set to L (S17), freeze output is stopped (S18),
Substitute the initial value To for the counter variable T (S19), S2
Return to. After that, the magnification is changed only by the zoom lens 100.
【0038】図10では、フリーズ画の出力時間がTo
になるが、f=f2になった段階でフリーズ画出力を止
めて、撮像素子102の撮影画像を出力するようにして
もよい。また、ステップ・モータ112の反転駆動(S
20)は、再高速で行なうと説明したが、fがf2に近
付いたら減速した方がよいことは言うまでもない。図1
0では1/60秒に1回焦点距離を検出していることに
なるが、実際にはより高速に焦点距離が検出されている
ので、適当なタイミングで減速することは容易である。In FIG. 10, the output time of the frozen image is To.
However, the freeze image output may be stopped when f = f2 and the captured image of the image sensor 102 may be output. In addition, the reverse drive of the step motor 112 (S
In 20), it is explained that the process is performed again at high speed, but it goes without saying that it is better to decelerate when f approaches f2. Figure 1
At 0, the focal length is detected once every 1/60 seconds, but since the focal length is actually detected at a higher speed, it is easy to decelerate at an appropriate timing.
【0039】前玉フォーカス式のズーム・レンズを例に
説明したが、インナー・フォーカス式のズーム・レンズ
にも本発明を適用できる。図12は、インナー・フォー
カス式のズーム・レンズの光学系である。200は前玉
レンズ群であり、鏡枠に固定されている。202はバリ
エータであり、実線がワイド端位置、破線がテレ端位置
を示す。204は絞り、206は固定のレンズ群、20
8は焦点調節用のフォーカシング・レンズであり、コン
ペンセータとしても機能する。210が焦平面である。
バリエータ・レンズより後方にフォーカシング・レンズ
が位置するレンズをインナー・フォーカス・レンズと称
する。Although the front lens focus type zoom lens has been described as an example, the present invention can be applied to an inner focus type zoom lens. FIG. 12 shows an optical system of an inner focus type zoom lens. Reference numeral 200 denotes a front lens group, which is fixed to the lens frame. Reference numeral 202 denotes a variator, where the solid line indicates the wide end position and the broken line indicates the tele end position. Reference numeral 204 denotes an aperture, 206 denotes a fixed lens group, 20
Reference numeral 8 is a focusing lens for focus adjustment, which also functions as a compensator. 210 is the focal plane.
A lens in which the focusing lens is located behind the variator lens is called an inner focus lens.
【0040】図13は図12のレンズのバリエータ20
2の駆動機構を示す縦断面図である。ステップ・モータ
212の出力軸214が、枠板216の軸受け218,
220により回転自在に保持され、出力軸214には、
ボール送りのための所定長のリードを有する溝222を
形成してある。出力軸214の先端はボール軸受け22
4になっている。バリエータ202を保持する枠226
にビス228で板バネ230を固定し、この板バネ23
0によりボール232を出力軸214の溝222に押し
当てている。この構造により、ステップ・モータ212
が回転すると、バリエータ202が光軸方向に移動す
る。FIG. 13 shows a variator 20 for the lens of FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view showing a drive mechanism of No. 2. The output shaft 214 of the step motor 212 is connected to the bearing 218 of the frame plate 216,
It is rotatably held by 220, and the output shaft 214 is
A groove 222 having a predetermined length of lead for feeding a ball is formed. The tip of the output shaft 214 has a ball bearing 22.
It is 4. A frame 226 for holding the variator 202
A leaf spring 230 is fixed to the leaf spring 23 with a screw 228.
The ball 232 is pressed against the groove 222 of the output shaft 214 by 0. This structure allows the step motor 212
When rotates, the variator 202 moves in the optical axis direction.
【0041】1/3インチCCD式撮像素子を使用する
ビデオ・カメラの6倍ズーム・レンズで、バリエータ2
02の全移動量を約11mm、f1とf2の位置差を3
mm、出力軸214の溝222のリードを2mm、ステ
ップ・モータ212の最高速を、1回点に36パルスと
して480ppsで有るとすると、f1とf2の間の移
動に要する時間は、約0.11秒(=3/2×36/4
80)である。従って、上述のToは7とすればよい。A variator 2 with a 6 × zoom lens of a video camera using a 1/3 inch CCD image pickup device.
The total movement amount of 02 is about 11 mm, and the position difference between f1 and f2 is 3 mm.
Assuming that the lead of the groove 222 of the output shaft 214 is 2 mm and the maximum speed of the step motor 212 is 480 pps with 36 pulses at one point, the time required to move between f1 and f2 is about 0. 11 seconds (= 3/2 x 36/4
80). Therefore, the above-mentioned To may be set to 7.
【0042】このようなインナー・フォーカス型では、
焦点距離を変化させる場合、同時にフォーカシング・レ
ンズも移動させなければ、合焦状態を維持できない。図
14は、合焦状態を維持するためのバリエータ202と
フォーカシング・レンズ208の位置関係を示す。横軸
はバリエータ202の位置(即ち、焦点距離)を示し、
縦軸はフォーカシング・レンズ208の位置を示す。2
40,242,244はそれぞれ、無限遠、3m及び1
mの被写体に焦点を合わせた場合の特性である。In such an inner focus type,
When changing the focal length, the focusing state cannot be maintained unless the focusing lens is moved at the same time. FIG. 14 shows the positional relationship between the variator 202 and the focusing lens 208 for maintaining the focused state. The horizontal axis represents the position of the variator 202 (that is, the focal length),
The vertical axis represents the position of the focusing lens 208. Two
40, 242 and 244 are infinity, 3m and 1 respectively
This is the characteristic when the subject of m is focused.
【0043】今、ワイドからテレ方向にズーミングし、
f1で電子テレコンがオンになるとする。f1からf2
までバリエータ202を移動すると、無限遠の場合で
A、3mの場合でB、1mの場合でCというように合焦
距離に応じてフォーカシング・レンズ208を移動させ
る必要がある。このためには、特性240,242,2
44(及びより細かい特性)をデータ化して記憶してお
き、バリエータ202がf1に到達した時のフォーカシ
ング・レンズ208の位置から、f2のときのフォーカ
シング・レンズ208の位置を瞬時に決定できるように
しておけばよい。そして、決定した位置に高速にフォー
カシング・レンズ208を移動すればよい。Now, zooming from wide to tele,
It is assumed that the electronic teleconverter is turned on at f1. f1 to f2
When the variator 202 is moved to A, it is necessary to move the focusing lens 208 in accordance with the focusing distance, such as A at infinity, B at 3 m, and C at 1 m. To this end, the characteristics 240, 242, 2
44 (and finer characteristics) are stored as data so that the position of the focusing lens 208 at the time of f2 can be instantly determined from the position of the focusing lens 208 at the time when the variator 202 reaches f1. You can leave it. Then, the focusing lens 208 may be moved to the determined position at high speed.
【0044】更には、バリエータ202の移動に要する
時間と、フォーカシング・レンズ208の移動に要する
時間の内の、長い方の時間により上述のToを決定す
る。Further, the above-mentioned To is determined by the longer time of the time required to move the variator 202 and the time required to move the focusing lens 208.
【0045】ワイドからテレ方向へのズーム時には、図
14の点256,258,260の夫々から点250,
252,254を決定するのは簡単であるが、逆にテレ
からワイド方向へのズーム時にf1(図14のf2)の
停止点からf2(図14のf1)のフォーカシング・レ
ンズ位置を正確に決定するのは深度上困難である。この
対策として、例えば、テレからワイド方向へのズーム時
にf2(図14のf1)のフォーカシング・レンズ位置
を記憶しておき、f1からf2に戻る際には、その記憶
位置にフォーカシング・レンズを戻すようにすればよ
い。At the time of zooming from the wide side to the tele direction, the points 250, 258 and 260 in FIG.
It is easy to determine 252 and 254, but conversely, when zooming from the telephoto to the wide direction, the focusing lens position of f2 (f1 in FIG. 14) is accurately determined from the stop point of f1 (f2 in FIG. 14). It is difficult in depth. As a countermeasure against this, for example, the focusing lens position of f2 (f1 in FIG. 14) is stored at the time of zooming from the tele side to the wide direction, and when returning from f1 to f2, the focusing lens is returned to the storage position. You can do it like this.
【0046】更には、自動焦点調節装置が合焦判定する
までフリーズ画を出力するようにしても、フォーカシン
グ・レンズの位置調節の困難さを解決できる。例えば、
Toの時間が経過する前に合焦判定がでれば、To経過
するまでフリーズ画を出力し、To経過した時点非合焦
なら、合焦判定がでるまでフリーズ画出力を継続すれば
よい。Further, even if the freeze image is output until the in-focus state is determined by the automatic focus adjustment device, the difficulty of adjusting the position of the focusing lens can be solved. For example,
If the in-focus determination is made before the To time has elapsed, the freeze image is output until the To elapses, and if the in-focus is not reached at the To time, the freeze image output may be continued until the in-focus determination is made.
【0047】以上の説明では、電子テレコンとして1種
類の倍率(即ち、1.5倍)の場合のみを説明したが、
1.2倍と1.5倍というように複数種類の倍率を選択
できる場合にも拡張して適用できることはいうまでもな
い。この場合、ズーム・レンズの戻り動作が2回必要に
なるが、その都度の戻り量が少なくて済むので、それに
要する時間が短くて済み、全体してはよりスムーズなズ
ーミングが得られる。In the above description, only one type of electronic teleconverter (that is, 1.5 times) has been described.
It goes without saying that the present invention can be extended and applied even when a plurality of types of magnifications such as 1.2 times and 1.5 times can be selected. In this case, the zoom lens needs to be returned twice, but the amount of return is small each time, so the time required for that is short, and smoother zooming is obtained as a whole.
【0048】ズーム・レンズのバリエータの駆動手段と
して、ステップ・モータ以外に、DCモータを使っても
よい。その場合、焦点距離検出用のエンコーダ(例え
ば、ボリューム・エンコーダ)を別に設ける。As the driving means for the variator of the zoom lens, a DC motor may be used instead of the step motor. In that case, an encoder (for example, a volume encoder) for detecting the focal length is separately provided.
【0049】図8のt1とt2の間の時間が垂直ブラン
キング期間内に収まれば、フレーム・メモリ106のフ
リーズ動作を不要にできる。If the time between t1 and t2 in FIG. 8 is within the vertical blanking period, the freeze operation of the frame memory 106 can be eliminated.
【0050】上記実施例によれば、光学ズーム装置と電
子テレコンを併用しても、電子テレコンの切換え近辺で
もスムーズに倍率を変更できる。特に光学ズーム装置の
最大倍率付近で総合倍率をスムーズに変更できるという
利点がある。According to the above embodiment, even when the optical zoom device and the electronic teleconverter are used together, the magnification can be smoothly changed even in the vicinity of the switching of the electronic teleconverter. In particular, there is an advantage that the total magnification can be smoothly changed near the maximum magnification of the optical zoom device.
【0051】次に、光学ズーム装置と電子ズーム装置を
併用した本発明の実施例を説明する。図15は、その一
実施例の構成ブロック図を示す。300は図2に示すレ
ンズ構成を具備する撮影用ズーム・レンズ、302はC
CD式の撮像素子、304は垂直転送を制御可能なCC
D駆動回路、306はプロセス回路、308は3ライン
分のライン・メモリ、310は垂直内挿回路、312は
水平内挿回路、314は全体を制御するCPU、316
はズーム・スイッチ、318はズーム・レンズ300の
バリエータ12及びコンペンセータ14を移動させるズ
ーム・モータである。本実施例では、ズーム・モータ3
18として直流モータを用いる。Next, an embodiment of the present invention in which an optical zoom device and an electronic zoom device are used together will be described. FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. Reference numeral 300 denotes a photographing zoom lens having the lens structure shown in FIG.
CD type image sensor, 304 is a CC capable of controlling vertical transfer
D drive circuit, 306 is a process circuit, 308 is a line memory for three lines, 310 is a vertical interpolation circuit, 312 is a horizontal interpolation circuit, 314 is a CPU for controlling the whole, 316
Is a zoom switch, and 318 is a zoom motor for moving the variator 12 and the compensator 14 of the zoom lens 300. In this embodiment, the zoom motor 3
A DC motor is used as 18.
【0052】回路302,304,306,308,3
10,312の個々の機能は、それぞれ図6の回路6
2,64,66,68,70,72と同じであり、従っ
て、撮影素子302による画像信号の流れ自体は、従来
例と同じである。Circuits 302, 304, 306, 308, 3
The individual functions of the circuits 10 and 312 are equivalent to the circuit 6 of FIG.
2, 64, 66, 68, 70, 72, and therefore the flow of the image signal by the image pickup element 302 is the same as that of the conventional example.
【0053】使用者がズーム・スイッチ316によりワ
イドからテレ方向又はテレからワイド方向へのズーミン
グを入力すると、CPU314はズーム・モータ318
を指定の方向に回転駆動する。なお、本実施例では、ズ
ーム・モータ318の駆動電圧は一定であり、パルス幅
変調などによる速度制御は行なわないものとする。この
前提では、テレ端からワイド端まで、又はワイド端から
テレ端までに要するズーム時間tzは一定となる。勿
論、モータ318のT−N特性のばらつきや、カム環を
回転する際の必要トルクのばらつきによる若干の誤差は
存在する。When the user inputs zooming from the wide to tele direction or from the tele to wide direction with the zoom switch 316, the CPU 314 causes the zoom motor 318 to operate.
Is driven to rotate in the specified direction. In this embodiment, the drive voltage of the zoom motor 318 is constant, and speed control such as pulse width modulation is not performed. On this premise, the zoom time tz required from the tele end to the wide end or from the wide end to the tele end is constant. Of course, there are some errors due to variations in the T-N characteristics of the motor 318 and variations in the torque required to rotate the cam ring.
【0054】CPU314はまた、光学ズームの駆動と
同時に、電子ズームも同方向に駆動する。例えば本実施
例の電子ズームの最大倍率が1.5倍であるとすると、
所定の一定時間tze内に、電子ズームを1倍(即ち、
電子ズームのオフ状態)から1.5倍に連続的に変化さ
せる。The CPU 314 also drives the electronic zoom in the same direction at the same time as the optical zoom is driven. For example, if the maximum magnification of the electronic zoom of this embodiment is 1.5 times,
The electronic zoom is multiplied by 1 (that is, within a predetermined constant time tze).
The electronic zoom is continuously changed from the off state) to 1.5 times.
【0055】これは例えば、駆動回路304による撮像
素子302の垂直転送を制御し、垂直ブランキング期間
に図5(a)の期間T1,T3の部分の電荷を高速転送
して掃き出し、有効期間中に期間T2の部分の電荷を読
みだすようにする。T1+T2+T3が垂直ブランキン
グ期間であり、T1=T3である。1フィールド毎に期
間T1,T3を長く(又は短く)していけば、画角が徐
々に小さく(又は大きく)なる。1フィールド毎の変化
量により電子ズームのズーム時間tzeが決定される。This controls, for example, the vertical transfer of the image pickup device 302 by the drive circuit 304, and the charges in the portions of the periods T1 and T3 of FIG. Then, the electric charge in the portion of the period T2 is read out. T1 + T2 + T3 is the vertical blanking period, and T1 = T3. If the periods T1 and T3 are made longer (or shorter) for each field, the angle of view becomes gradually smaller (or larger). The zoom time tze of the electronic zoom is determined by the change amount for each field.
【0056】図16は、電子ズームのズーミング特性を
示す。横軸は時間、縦軸は倍率である。上述のように、
T1,T3の1フィールドあたりの変化量を一定とする
と、倍率が高くなるほど時間当たりの倍率変化は大きく
なる。FIG. 16 shows the zooming characteristics of the electronic zoom. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents magnification. As mentioned above,
If the amount of change in T1 and T3 per field is constant, the higher the magnification, the greater the change in magnification per time.
【0057】図17は、ズーム・レンズ300のズーミ
ングと電子ズームのズーミングを同時に動作させたとき
の倍率変化を示す。tz=tzeであり、横軸は時間、
縦軸は、ズーム・レンズ300と電子ズームによる総合
倍率である。なお、電子ズームは最大で1.5倍とし、
ズーム・レンズ300の最大倍率を6倍としたときの特
性を示す。図17から分かるように、最大9倍まで、ス
ムーズに連続的に倍率を変化させることができる。FIG. 17 shows a change in magnification when the zooming of the zoom lens 300 and the electronic zooming are simultaneously performed. tz = tze, the horizontal axis is time,
The vertical axis represents the total magnification by the zoom lens 300 and the electronic zoom. The maximum electronic zoom is 1.5x,
The characteristics are shown when the maximum magnification of the zoom lens 300 is set to 6 times. As can be seen from FIG. 17, the magnification can be smoothly and continuously changed up to 9 times.
【0058】上記実施例では、光学ズームのズーム速度
を一定仮定して、光学ズームのズーム時間tzと電子ズ
ームのズーム時間tzeとを一致させたが、通常、ズー
ム・モータは印加電圧を変更したり、印加電圧をパルス
幅変調したりして、その回転速度を変更することがあ
る。このような場合には、ズーム・モータ318の回転
速度(又はバリエータ12の移動速度)を検出し、光学
ズームの予想されるズーム時間tzに応じて電子ズーム
のズーム速度を調節し、最終的にtz=tzeとなるよ
うに制御すればよい。In the above embodiment, the zoom speed of the optical zoom is assumed to be constant and the zoom time tz of the optical zoom and the zoom time tze of the electronic zoom are matched, but normally, the zoom motor changes the applied voltage. Alternatively, the rotation speed may be changed by pulse-width modulating the applied voltage. In such a case, the rotational speed of the zoom motor 318 (or the moving speed of the variator 12) is detected, the zoom speed of the electronic zoom is adjusted according to the expected zoom time tz of the optical zoom, and finally, The control may be performed so that tz = tze.
【0059】その変更実施例の構成ブロック図を図18
に示す。図15と同じ回路要素には同じ符号を付してあ
る。速度検出回路320はズーム・モータ318の回転
速度を検出し、回転速度情報をCPU322に供給す
る。CPU322は、回転検出回路320からの回転速
度情報を取り込み、最終的にtz=tzeとなるように
電子ズームのズーム速度を調整する。FIG. 18 is a configuration block diagram of the modified embodiment.
Shown in. The same circuit elements as those in FIG. 15 are designated by the same reference numerals. The speed detection circuit 320 detects the rotation speed of the zoom motor 318 and supplies the rotation speed information to the CPU 322. The CPU 322 takes in the rotation speed information from the rotation detection circuit 320, and adjusts the zoom speed of the electronic zoom so that tz = tz finally.
【0060】図19は、速度検出回路320の一構成例
を示す斜視図である。ズーム・モータ318は、モータ
本体324、モータ本体324の出力を減速する減速機
構326、出力軸328及び出力ギヤ330からなる。
速度検出回路320としては、出力ギヤ330と同軸
に、回転検出の白黒パターンを表面に印刷した回転円盤
332を出力軸328に取り付け、回転円盤332の回
転をフォトセンサ334で検出する。フォトセンサ33
4の出力は、回転円盤332の回転に応じたパルス信号
であり、その回転周期はモータ本体324の回転速度を
代表している。FIG. 19 is a perspective view showing one structural example of the speed detection circuit 320. The zoom motor 318 includes a motor body 324, a reduction mechanism 326 that reduces the output of the motor body 324, an output shaft 328, and an output gear 330.
As the speed detection circuit 320, a rotary disk 332 having a black-and-white pattern for rotation detection printed on its surface is attached to the output shaft 328 coaxially with the output gear 330, and the photosensor 334 detects the rotation of the rotary disk 332. Photo sensor 33
The output of No. 4 is a pulse signal corresponding to the rotation of the rotating disk 332, and the rotation cycle thereof represents the rotation speed of the motor main body 324.
【0061】図18及び図19では、ズーム・モータ3
18の回転速度を検出したが、バリエータ位置(又は焦
点距離)に応じて電子ズームの倍率を決定するようにし
てもよい。バリエータ位置を検出する構成を図20に示
す。バリエータ12の保持枠336にブラシ338を取
り付ける。当該ブラシ338が摺接するように、可変抵
抗又はグレイコード・パターンを表面に有する基板34
0を配置する。当該基板340の出力をバリエータ12
の位置を反映しており、A/D変換器342は基板34
0の出力をディジタル信号に変換し、CPU314に出
力する。In FIGS. 18 and 19, the zoom motor 3 is
Although the rotational speed of 18 is detected, the electronic zoom magnification may be determined according to the variator position (or focal length). FIG. 20 shows a configuration for detecting the variator position. The brush 338 is attached to the holding frame 336 of the variator 12. The substrate 34 having a variable resistance or a gray code pattern on its surface so that the brush 338 is in sliding contact.
Place 0. The output of the substrate 340 is applied to the variator 12
The position of the A / D converter 342 is reflected on the substrate 34.
The output of 0 is converted into a digital signal and output to the CPU 314.
【0062】この変更例でのCPU314は、図21に
示すような、ズーム・レンズ300のズーム位置(バリ
エータ位置)と電子ズームの倍率の対応表を具備し、ズ
ーム・レンズ300のバリエータ12の位置に応じた倍
率に電子ズームを制御する。なお、図21では、ズーム
位置の’0’はワイド端、’n’はテレ端に対応する。
このときのCPU314の動作フローチャートを図22
に示す。ズーム位置を取り込み(S30)、図21の対
応を記憶するROMを参照して電子ズーム倍率を決定す
る(S31)。現在の電子ズームの倍率を調べ(S3
2)、決定した倍率と相違する場合には、決定した倍率
まで電子ズームを調節する(S33)。The CPU 314 in this modified example has a correspondence table between the zoom position (variator position) of the zoom lens 300 and the electronic zoom magnification as shown in FIG. 21, and the position of the variator 12 of the zoom lens 300 is provided. The electronic zoom is controlled to a magnification corresponding to. In FIG. 21, the zoom position "0" corresponds to the wide end and "n" corresponds to the tele end.
FIG. 22 shows an operation flowchart of the CPU 314 at this time.
Shown in. The zoom position is fetched (S30), and the electronic zoom magnification is determined with reference to the ROM storing the correspondence of FIG. 21 (S31). Check the current electronic zoom magnification (S3
2) If it is different from the determined magnification, the electronic zoom is adjusted to the determined magnification (S33).
【0063】図20の変更例では、バリエータ位置の検
出手段が必要になるので、コスト面で図15又は図18
に示す実施例より不利になるが、光学ズームと電子ズー
ムのズーム時間を合わせやすくなり、また、光学ズーム
の焦点距離と電子ズーム倍率の相関が正確になるといっ
た利点がある。The modified example of FIG. 20 requires a means for detecting the variator position, so that the cost of FIG. 15 or FIG.
Although it is more disadvantageous than the embodiment shown in (1), there are advantages that the zoom times of the optical zoom and the electronic zoom can be easily matched, and that the correlation between the focal length of the optical zoom and the electronic zoom magnification becomes accurate.
【0064】バリエータ位置と電子ズームの倍率との対
応表を異なる組み合わせについて複数用意することによ
り、様々なズーミング効果を得ることができる。どの対
応表を利用するかは、モード・スイッチ等により使用者
が選択できるようにしておく。Various zooming effects can be obtained by preparing a plurality of correspondence tables of variator positions and electronic zoom magnifications for different combinations. The user can select which correspondence table to use by using a mode switch or the like.
【0065】図23は、このようにズーミング特性を選
択自在とした場合の特性の一例を示す。縦軸は倍率、横
軸はバリエータ位置を示す。350は全体としてのズー
ミング特性、352はバリエータ位置により決まる光学
的焦点距離をワイド端を基準に像倍率変化として示した
特性、354は電子ズームの倍率変化を示す。光学ズー
ムのワイド端でバリエータの移動に対する焦点距離の変
化が小さいことを考慮して、光学ズームがワイド側に位
置するときから早めに電子ズームを効かせるようにして
いる。FIG. 23 shows an example of characteristics when the zooming characteristics are selectable in this way. The vertical axis represents the magnification and the horizontal axis represents the variator position. Reference numeral 350 denotes a zooming characteristic as a whole, 352 denotes a characteristic in which the optical focal length determined by the variator position is shown as a change in image magnification with reference to the wide end, and 354 shows a change in magnification of the electronic zoom. Considering that the change in the focal length due to the movement of the variator is small at the wide end of the optical zoom, the electronic zoom is activated earlier when the optical zoom is located on the wide side.
【0066】なお、光学ズームがテレ端に到達するまえ
に、電子ズームを最大倍率にしてしまうと、その時点で
総合倍率に急な変化が現われる。従って、電子ズームの
倍率を徐々に変化させていくのが好ましい。If the electronic zoom is set to the maximum magnification before the optical zoom reaches the telephoto end, a sudden change appears in the total magnification at that time. Therefore, it is preferable to gradually change the electronic zoom magnification.
【0067】以上の実施例では、光学ズームの倍率と電
子ズームの倍率の積の倍率を得るようにしたが、以下に
説明するような特殊効果を得ることもできる。即ち、例
えば2倍の光学ズームと2倍の電子ズームを用意し、全
体として1倍(ズームなし)となるように、両者を制御
する。その特性図を図24に示す。縦軸は倍率、横軸は
バリエータ位置を示す。360は総合倍率、362は光
学ズームの倍率、364は電子ズームの倍率を示す。こ
のように制御すると、像の大きさは同じで、背景のボケ
量を制御できる。In the above embodiment, the product of the product of the optical zoom and the electronic zoom is obtained, but a special effect as described below can be obtained. That is, for example, a 2x optical zoom and a 2x electronic zoom are prepared, and both are controlled so as to be 1x (no zoom) as a whole. The characteristic diagram is shown in FIG. The vertical axis represents the magnification and the horizontal axis represents the variator position. Reference numeral 360 represents the overall magnification, 362 represents the optical zoom magnification, and 364 represents the electronic zoom magnification. By controlling in this way, the size of the image is the same and the amount of background blur can be controlled.
【0068】合焦距離にない任意の被写体距離に発生す
る錯乱円は、距離の二乗で変化するので、2倍の光学ズ
ームの場合、ワイド端とテレ端ではボケ量が4倍変化す
る。他方、電子ズームで像を拡大した場合、2倍の電子
ズームではぼけは2倍になる。従って、光学ズームをテ
レにした場合の方が、電子ズームをテレにした場合より
も2倍、所謂深度が浅くなる。A circle of confusion generated at an arbitrary object distance outside the in-focus distance changes with the square of the distance. Therefore, in the case of double optical zoom, the blur amount changes four times at the wide end and the tele end. On the other hand, when the image is magnified with the electronic zoom, the blur is doubled with the double electronic zoom. Therefore, when the optical zoom is set to tele, the so-called depth becomes twice as large as when the electronic zoom is set to tele.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、光学ズームと電子ズーム又は電子
テレコンを併用しても、全体としてスムーズなズーミン
グを得ることができる。As can be easily understood from the above description, according to the present invention, smooth zooming as a whole can be obtained even when the optical zoom and the electronic zoom or the electronic teleconverter are used together.
【図1】 本発明の一実施例の構成ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】 前玉フォーカス式ズーム・レンズのレンズ構
成である。FIG. 2 is a lens configuration of a front lens focus type zoom lens.
【図3】 前玉フォーカス式ズーム・レンズのバリエー
タとコンペンセータの位置関係図である。FIG. 3 is a positional relationship diagram of a variator and a compensator of a front lens focus type zoom lens.
【図4】 バリエータとコンペンセータの連動駆動系の
縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of an interlocking drive system for a variator and a compensator.
【図5】 電子ズームの概念説明図である。FIG. 5 is a conceptual explanatory diagram of electronic zoom.
【図6】 電子ズーム機能を有するカメラの基本構成ブ
ロック図である。FIG. 6 is a basic configuration block diagram of a camera having an electronic zoom function.
【図7】 バリエータと焦点距離との関係図である。FIG. 7 is a relationship diagram between a variator and a focal length.
【図8】 図1の実施例による倍率変化の特性図であ
る。FIG. 8 is a characteristic diagram of magnification change according to the embodiment of FIG.
【図9】 従来例の倍率変化の特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram of magnification change of a conventional example.
【図10】 図1の実施例の変更動作のフローチャート
である。FIG. 10 is a flowchart of a change operation of the embodiment of FIG.
【図11】 図1の実施例の閾値f1,f2の関係の一
例である。11 is an example of a relationship between threshold values f1 and f2 in the embodiment of FIG.
【図12】 インナー・フォーカス式ズーム・レンズの
レンズ構成である。FIG. 12 is a lens configuration of an inner focus type zoom lens.
【図13】 図12のバリエータ202の駆動系を示す
縦断面図である。13 is a vertical sectional view showing a drive system of the variator 202 of FIG.
【図14】 インナー・フォーカス式ズーム・レンズの
焦点距離とフォーカシング・レンズ位置の関係図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the focal length and the focusing lens position of the inner focus type zoom lens.
【図15】 光学ズームと電子ズームを併用する本発明
の位置実施例の構成ブロック図である。FIG. 15 is a configuration block diagram of a position embodiment of the present invention that uses both optical zoom and electronic zoom.
【図16】 電子ズームの特性図である。FIG. 16 is a characteristic diagram of electronic zoom.
【図17】 光学ズームと電子ズームを併用した時の、
図15の特性図である。FIG. 17 shows a combination of optical zoom and electronic zoom,
FIG. 16 is a characteristic diagram of FIG. 15.
【図18】 図15の変更例の構成ブロック図である。FIG. 18 is a configuration block diagram of a modification of FIG.
【図19】 ズーム・モータの回転速度検出機構の斜視
図である。FIG. 19 is a perspective view of a rotation speed detection mechanism of a zoom motor.
【図20】 バリエータ位置検出機構を示す縦断面図で
ある。FIG. 20 is a vertical sectional view showing a variator position detection mechanism.
【図21】 バリエータ位置と電子ズーム倍率の対応表
である。FIG. 21 is a correspondence table of variator positions and electronic zoom magnifications.
【図22】 電子ズーム倍率をバリエータ位置に合わせ
て調節する動作フローチャートである。FIG. 22 is an operation flowchart for adjusting the electronic zoom magnification according to the variator position.
【図23】 光学ズームと電子ズームを併用した別の特
性図である。FIG. 23 is another characteristic diagram in which optical zoom and electronic zoom are used together.
【図24】 光学ズームと電子ズームを併用して全体と
して1倍にする特性図である。FIG. 24 is a characteristic diagram in which the optical zoom and the electronic zoom are used together to increase the overall magnification by 1.
10:前玉レンズ 12:バリエータ 14:コンペン
セータ 16:絞り 18:結像レンズ 20:撮像素
子 26,28:枠 30,32:バー 34,36:
突起 38:カム環 40,42:カム溝 44:固定
鏡筒 46:ズーム環 48:連結部材 50:ギヤ
52:ズーム・モータ 54:出力ギヤ 60:撮影レンズ 62:撮像素子 64:CCD駆動
回路 66:プロセス回路 68:ラインメモリ 7
0:垂直内挿回路 72:水平内挿回路 74:CPU
100:撮影用ズーム・レンズ 102:撮像素子
104:駆動回路 106:フレーム・メモリ 108:CPU 110:
ズーム・スイッチ 112:ステップ・モータ 11
4:駆動回路 116:カウンタ 118:電源 120:パワーオン・リセット回路 200:前玉レン
ズ群 202:バリエータ 204:絞り 206:固
定レンズ群 208:フォーカシング・レンズ 210:焦平面 212:ステップ・モータ 214:
出力軸 216:枠板 218,220:軸受け 222:溝 224:ボール
軸受け 226:枠 228:ビス 230:板バネ
232:ボール 300:撮影用ズーム・レンズ30
2:撮像素子 304:CCD駆動回路 306:プロ
セス回路 308:ライン・メモリ 310:垂直内挿
回路 312:水平内挿回路 314:CPU 31
6:ズーム・スイッチ 318:ズーム・モータ 32
0:速度検出回路 322:CPU 324:モータ本
体 326:減速機構 328:出力軸330:出力ギ
ヤ 332:回転円盤 334:フォトセンサ 33
6:保持枠 338:ブラシ 340:基板 342:
A/D変換器10: Front lens 12: Variator 14: Compensator 16: Aperture 18: Imaging lens 20: Image sensor 26, 28: Frame 30, 32: Bar 34, 36:
Protrusion 38: Cam ring 40, 42: Cam groove 44: Fixed lens barrel 46: Zoom ring 48: Connecting member 50: Gear
52: Zoom motor 54: Output gear 60: Photographing lens 62: Imaging device 64: CCD drive circuit 66: Process circuit 68: Line memory 7
0: Vertical interpolation circuit 72: Horizontal interpolation circuit 74: CPU
100: Zoom lens for shooting 102: Image sensor
104: drive circuit 106: frame memory 108: CPU 110:
Zoom switch 112: Step motor 11
4: Drive circuit 116: Counter 118: Power supply 120: Power-on / reset circuit 200: Front lens group 202: Variator 204: Aperture 206: Fixed lens group 208: Focusing lens 210: Focal plane 212: Step motor 214:
Output shaft 216: Frame plates 218, 220: Bearing 222: Groove 224: Ball bearing 226: Frame 228: Screw 230: Leaf spring
232: Ball 300: Zoom lens 30 for shooting
2: Image sensor 304: CCD drive circuit 306: Process circuit 308: Line memory 310: Vertical interpolation circuit 312: Horizontal interpolation circuit 314: CPU 31
6: Zoom switch 318: Zoom motor 32
0: Speed detection circuit 322: CPU 324: Motor main body 326: Reduction mechanism 328: Output shaft 330: Output gear 332: Rotating disk 334: Photo sensor 33
6: holding frame 338: brush 340: substrate 342:
A / D converter
Claims (3)
による光学像を電気信号に変換する撮像手段と、当該撮
像手段による撮影画像を所定の倍率に拡大する電子テレ
コン装置とを具備する電子カメラであって、当該電子テ
レコン装置による拡大率の切り換え時に、当該電子テレ
コン装置の倍率変化を相殺すべく当該光学ズーム装置を
調節する調節手段を設けたことを特徴とする電子カメ
ラ。1. An electronic camera comprising an optical zoom device, an image pickup means for converting an optical image obtained by the optical zoom device into an electric signal, and an electronic teleconverter device for enlarging an image picked up by the image pickup means to a predetermined magnification. An electronic camera is provided with an adjusting means for adjusting the optical zoom device so as to offset a change in magnification of the electronic teleconverter when the enlargement ratio is switched by the electronic teleconverter.
ン装置の出力画像をフリーズし、出力する記憶手段を設
けたことを特徴とする請求項1に記載の電子カメラ。2. The electronic camera according to claim 1, further comprising storage means for freezing and outputting an output image of the electronic teleconverter during adjustment of the adjusting means.
による光学像を電気信号に変換する撮像手段と、当該撮
像手段による撮影画像を電子的にズーミングする電子ズ
ーム装置と、当該光学ズーム装置と当該電子ズーム装置
を所定関係下に連動制御する制御手段とからなることを
特徴とする電子カメラ。3. An optical zoom device, an image pickup means for converting an optical image by the optical zoom device into an electric signal, an electronic zoom device for electronically zooming a photographed image by the image pickup means, the optical zoom device, and An electronic camera, comprising: a control means for interlockingly controlling an electronic zoom device under a predetermined relationship.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3288512A JP2982838B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Electronic camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3288512A JP2982838B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Electronic camera |
Publications (2)
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JPH05130478A true JPH05130478A (en) | 1993-05-25 |
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ID=17731193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3288512A Expired - Fee Related JP2982838B2 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | Electronic camera |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2982838B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6130994A (en) * | 1998-08-07 | 2000-10-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Interchangeable zoom lens, an electronic still camera, and a silver salt film camera |
JP2002314868A (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Olympus Optical Co Ltd | Imaging device |
US6757013B2 (en) | 1996-07-22 | 2004-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus with electronic and optical zoom functions |
JP2008042296A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Canon Inc | Zoom device and control method thereof, and recording device |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP3288512A patent/JP2982838B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6757013B2 (en) | 1996-07-22 | 2004-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus with electronic and optical zoom functions |
US6130994A (en) * | 1998-08-07 | 2000-10-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Interchangeable zoom lens, an electronic still camera, and a silver salt film camera |
JP2002314868A (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Olympus Optical Co Ltd | Imaging device |
JP2008042296A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Canon Inc | Zoom device and control method thereof, and recording device |
Also Published As
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JP2982838B2 (en) | 1999-11-29 |
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