(57)【要約】【課題】光量を低下させることなく、収差に起因する画質劣化を抑制することができる撮像装置、ズーム制御方法を提供する。【解決手段】絞り６の絞り値とレンズ鏡筒１のズーム位置とを検出し、その検出結果に応じて、ズーム制御方法としての光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方を決定する。具体的には、絞り値が開放に近いほど、及び、ズーム位置が望遠端に近いほど、電子ズームを優先して使用することにより、収差の影響を抑える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒を介して被写体像を撮像する撮像部と、
前記レンズ鏡筒に含まれるレンズの少なくとも一部を移動して、前記撮像部により撮影可能な被写体像の画角を変更する光学ズーム手段と、
前記撮像部から得られる撮影画像の撮影範囲を画像処理により変更する電子ズーム手段と、
前記レンズ鏡筒の状態を検出する検出手段と、
ズーム動作を行うときに、前記検出手段の検出結果に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定し、決定した組み合わせ方にしたがい前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御してズーム動作を行うズーム制御手段と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ鏡筒の状態に対応した前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を記憶するズーム制御方法記憶手段を備え、
前記ズーム制御手段は、前記ズーム制御方法記憶手段に記憶された組み合わせ方に基づいて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記光学ズーム手段により変更された前記レンズ鏡筒のズーム位置を検出し、
前記ズーム制御手段は、前記検出手段が検出した前記光学ズーム手段のズーム位置に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ズーム制御手段は、前記光学ズーム手段により得られる被写体像の画角が狭くなるにしたがい撮影範囲の周辺部で増大する収差が予め設定された閾値よりも小さくなるように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ズーム制御手段は、前記光学ズーム手段により得られる被写体像の画角が狭くなるほど、前記電子ズーム手段を優先して用いるように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記レンズ鏡筒は、前記撮像部へ向かう被写体像の光量を調整する絞り手段を備え、
前記検出手段は、前記絞り手段の絞り値を検出し、
前記ズーム制御手段は、前記検出手段が検出した前記絞り手段の絞り値に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ズーム制御手段は、前記絞り手段の絞り値が絞り開放に近くなるにしたがい撮影範囲の周辺部で増大する収差が予め設定された閾値よりも小さくなるように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ズーム制御手段は、前記絞り手段の絞り値が絞り開放に近くなるほど、前記電子ズーム手段を優先して用いるように前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定すること、
を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記絞り手段が、予め設定した絞り値の領域であったときにのみ、前記電子ズーム手段を優先して用いること、
を特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ズーム制御手段が決定する前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方には、少なくとも前記光学ズーム手段及び前記電子ズーム手段を併用する組み合わせ方を含むこと、
を特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して被写体像を撮像する撮像部と、前記レンズ鏡筒に含まれるレンズの少なくとも一部を移動して、前記撮像部により撮影可能な被写体像の画角を変更する光学ズーム手段と、前記撮像部から得られる撮影画像の撮影範囲を画像処理により変更する電子ズーム手段と、前記レンズ鏡筒の状態を検出する検出手段とを備える撮像装置におけるズーム制御方法であって、
撮影画像の撮影範囲を変更するズーム動作を行うときに、前記検出手段の検出結果に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定し、決定した組み合わせ方にしたがい前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御してズーム動作を行うこと、
を特徴とするズーム制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズーム機能及び電子ズーム機能を有する撮像装置、ズーム制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光は、波長により屈折率が異なり、短い波長の光は、屈折率が高く、長い波長の光は、屈折率が低いという特性がある。このため、撮像装置等のレンズを有する装置において、入射光が被写体像を結像させるための撮像レンズを透過する際、屈折率の差により波長ごとに結像位置が異なる色収差という現象が生じる。色収差には、軸上色収差と倍率色収差があり、ともに色滲みや解像度の低下などの問題を引き起こす。
【０００３】
図９は、軸上色収差を説明する図である。
軸上色収差とは、光軸上における結像位置が異なる色収差のことである。光軸上から白色光線を入射させたときの色ごとの結像位置は、緑（以下Ｇと称す）光線の結像位置よりも青（以下Ｂと称す）光線の結像位置の方がレンズ側に位置し、Ｇ光線の結像位置よりも赤（以下Ｒと称す）光線の結像位置の方が撮像素子側に位置する。軸上色収差は、この光軸上における結像位置のずれにより、画面全体において色滲みや解像度の低下などの影響をもたらす。
【０００４】
図１０は、倍率色収差を説明する図である。
倍率色収差とは、結像面上における結像位置が異なる色収差のことである。光軸上から白色光線を入射させたときの斜め方向からの入射光が結像面上で結像する位置を色ごとに見てみると、Ｒ光線の結像位置は、Ｇ光線の結像位置と比較して画面周辺側で結像し、逆にＢ光線の結像位置は、Ｇ光線よりも画面中心側で結像する。この結像面上における色ごとの結像位置のずれは、結像位置の像高が高くなるにつれて大きくなるため、特に画像周辺部に近づくにつれて色滲みや解像度の低下が顕著に現れる。
【０００５】
色収差の収差量は、撮影時のレンズ鏡筒の絞り値とズーム倍率に依存する。レンズの特性として、レンズ中心部を透過した光よりもレンズ周辺部を透過した光の方が結像位置のずれが大きいので、絞り開放付近では、レンズ周辺部の透過光も集光することになり、色収差の収差量は大きくなる。また、ズーム倍率が望遠側に変動するにつれて焦点位置のずれが大きくなり、色収差による画質劣化が目立つようになる。
【０００６】
上記問題に対して、従来、レンズの形状やガラス材質、レンズの組み合わせ等を工夫することにより、色収差を低減するための対策が行われてきた。しかし、レンズの形状が複雑化するのでコストアップとなってしまったり、レンズの材質変更によりコストアップとなってしまったりして、非常に高価になってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、ズーム位置が収差の目立ちやすい望遠側に移動したとき、開放Ｆ値を絞る方向に変更することで、収差による画質劣化を低減する方法が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２５６２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の方法では、絞り開放状態でズーム動作を行うと、開放Ｆ値が絞る方向に移動して光量が低下してしまうため、Ｓ／Ｎの劣化やシャッタースピードが長くなることによる画像ブレが生じるという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、光量を低下させることなく、収差に起因する画質劣化を抑制することができる撮像装置、ズーム制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面としての撮像装置は、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して被写体像を撮像する撮像部と、前記レンズ鏡筒に含まれるレンズの少なくとも一部を移動して、前記撮像部により撮影可能な被写体像の画角を変更する光学ズーム手段と、前記撮像部から得られる撮影画像の撮影範囲を画像処理により変更する電子ズーム手段と、前記レンズ鏡筒の状態を検出する検出手段と、ズーム動作を行うときに、前記検出手段の検出結果に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定し、決定した組み合わせ方にしたがい前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御してズーム動作を行うズーム制御手段とを備える。
【００１１】
本発明の第２の側面としてのズーム制御方法は、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒を介して被写体像を撮像する撮像部と、前記レンズ鏡筒に含まれるレンズの少なくとも一部を移動して、前記撮像部により撮影可能な被写体像の画角を変更する光学ズーム手段と、前記撮像部から得られる撮影画像の撮影範囲を画像処理により変更する電子ズーム手段と、前記レンズ鏡筒の状態を検出する検出手段とを備える撮像装置におけるズーム制御方法であって、撮影画像の撮影範囲を変更するズーム動作を行うときに、前記検出手段の検出結果に応じて前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段との組み合わせ方を決定し、決定した組み合わせ方にしたがい前記光学ズーム手段と前記電子ズーム手段とを制御してズーム動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感度の低下によるＳ／Ｎの劣化や、画像ぶれの問題を引き起こすことなく、ズーム動作による収差量の拡大を最小限に抑え、収差による画質劣化の少ない、良好な画像を取得することができる。
また、上記効果は、撮像装置が元々備えている光学ズーム機能及び電子ズーム機能を巧く使い分けることで実現でき、コストアップすることなく実現できる。
【００１３】
さらに、収差に関係する重要な要因である、絞り値によってズーム制御方法を変更することで、どの絞り位置においても最小限に収差を抑制することができ、高度な収差低減効果を実現することができる。
【００１４】
さらにまた、電子ズームを優先したい絞り領域となった場合にのみ、電子ズームを優先的に用いることで、ズーム制御が簡素化され、ズーム制御方法記憶手段に記憶させるズーム制御方法のパターンも少なくなり、記憶容量を抑えることができる。これは、ズーム制御における処理速度の高速化においても有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
なお、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、構成、動作等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明によるズーム制御方法を用いた撮像装置の第１実施形態の構成を示す図である。
本実施形態の撮像装置は、レンズ鏡筒１，撮像素子７，信号処理部８，記録装置１１，モニタ１２，絞り位置検出部１３，ズーム位置検出部１４，ズームスイッチ（ＳＷ）１９，駆動制御部２０を備えている。
【００１７】
本実施形態のレンズ鏡筒１は、撮影光学系を構成する４つのレンズ群と絞り６とを備えている。レンズ鏡筒１の撮影光学系は、第一レンズ群（フォーカス群）２と、第二レンズ群（バリエーター）３と、第三レンズ群（コンペンセーター）４と、第四レンズ群（リレーレンズ）５とからなる。各レンズ群は、複数のレンズを組み合わせることにより構成され、第一レンズ群２及び第三レンズ群４は、ズーム動作時には、光軸方向に移動しない。第二レンズ群３は、ズーム倍率を光学的に変更するためのレンズである。この第二レンズ群３の位置を光軸方向に移動させることで、撮像素子７上に結像される被写体像の画角を変更することができる。本実施形態の撮影光学系では、光学ズームのみを用いた場合、最大（望遠端）で８倍のズーム倍率となる。
【００１８】
ここで、本実施形態におけるズーム倍率について説明する。本実施形態の撮像装置では、後述するように光学ズームと電子ズームとを行うことができる。よって、本実施形態の説明において特に言及しない場合のズーム倍率とは、光学ズームを用いるか電子ズームを用いるかに関わらず、撮影画像の撮影範囲に基づいて算出される倍率を指すものとする。したがって、単に撮影光学系の焦点距離から求めた倍率とは限らない。例えば、撮影光学系による光学ズームで３倍とし、電子ズームにより２倍とした場合には、得られる撮影範囲のズーム倍率は６倍となる。
【００１９】
第四レンズ群５は、第二レンズ群３の位置変更に応じて光軸方向に移動し、被写体像の焦点ずれを補正する。
絞り６は、第三レンズ群４と第四レンズ群５との間に、光軸方向に対して相対的に移動しないように固定されている。絞り６は、撮像素子７へ向かう被写体像の光量を調整する虹彩絞りを有した絞り手段である。
第一レンズ群２から第四レンズ群５を透過した被写体像は、撮像素子７の結像面上で結像される。
【００２０】
撮像素子７は、カラーフィルタを有するＣＣＤ（Charge Coupled
Device）イメージセンサ、又は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide
Semiconductor）イメージセンサからなっている。撮像素子７は、撮影光学系により結像される光学的な被写体像を電気的なアナログ信号に変換する撮像部である。撮像素子７により光電変換されて出力されたアナログ信号は、信号処理部８に入力される。
【００２１】
信号処理部８は、Ａ／Ｄ変換器９と画像処理部１０とを有している。
Ａ／Ｄ変換器９は、撮像素子７より出力されたアナログ信号を入力してデジタルの画像信号に変換し、画像処理部１０へ出力する。
画像処理部１０は、Ａ／Ｄ変換器９が出力したデジタルの画像信号を入力し、これに対してガンマ補正や輪郭補正などのデジタル画像処理を施し、ビデオ信号として出力する。
信号処理部８から出力されたビデオ信号は、記録装置１１に記録されるか、又は、モニタ１２に表示される。
【００２２】
記録装置１１は、メモリーカードやハードディスク装置等を有し、信号処理部８から出力されたビデオ信号を記録する。
モニタ１２は、液晶表示装置等からなり、信号処理部８から出力されたビデオ信号を表示する他、撮影条件等の各種情報を文字や図形等を用いて表示する。
絞り位置検出部１３は、絞り６の絞り位置、すなわち絞り値を検出する検出部である。
ズーム位置検出部１４は、レンズ鏡筒１に設けられた不図示のエンコーダにより第二レンズ群３の位置を検出することにより、レンズ鏡筒１のズーム位置、すなわち撮影光学系の焦点距離を検出する検出部である。
ズームスイッチ（ＳＷ）１９は、光学ズーム及び電子ズームを行うための入力手段であり、ズームＳＷ１９が操作されている間のみ、ズーム動作が行われる。
【００２３】
駆動制御部２０は、光学ズーム駆動部１５，電子ズーム駆動部１６，ズーム制御部１７，ズーム制御方法記憶部１８を備えている。
光学ズーム駆動部１５は、ズーム制御部１７の指示により不図示のズームアクチュエータへ駆動信号を与えることにより第二レンズ群３を光軸に沿った方向へ駆動し、撮影光学系のズーム位置を変更する。光学ズーム駆動部１５及び第二レンズ群３により、光学ズームを行う光学ズーム手段が形成されている。
【００２４】
電子ズーム駆動部１６は、ズーム制御部１７の指示により、画像処理部１０へ電子ズームとして切り出す撮影範囲の指示を与える。電子ズーム駆動部１６から指示を受けた画像処理部１０では、撮影画像から指定された撮影範囲の画像を切り出して拡大する。電子ズーム駆動部１６及び画像処理部１０により、画像処理を行って撮影範囲を拡大する電子ズームを行う電子ズーム手段が形成されている。
【００２５】
ズーム制御部１７は、ズーム動作を行うときに、絞り位置検出部１３が検出した絞り値と、ズーム位置検出部１４が検出したズーム位置とに応じて、最適なズーム方法を決定する。具体的には、光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方を決定する。このとき、ズーム制御部１７は、絞り位置検出部１３及びズーム位置検出部１４の検出結果を取得したら、ズーム制御方法記憶部１８に記憶された光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方を参照する。そして、実際に適用する光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方を決定する。
その後、ズーム制御部１７は、決定した組み合わせ方にしたがい光学ズーム駆動部１５と電子ズーム駆動部１６とを制御してズーム動作を行う。
【００２６】
ここで、光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方とは、撮影者によるズームＳＷ１９の操作量に対応したズーム倍率とするために、光学ズームと電子ズームとをどのような配分で利用するのかの組み合わせである。例えば、光学ズームのみを用いるとか、光学ズームと電子ズームとを併用し、光学ズームで何倍の倍率を確保し、電子ズームで何倍の拡大率（倍率）を確保する等である。
【００２７】
ズーム制御方法記憶部１８は、レンズ鏡筒１のズーム位置及び絞り６の絞り値に対応した形態で、光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方（ズーム制御方法）を記憶する。
ズーム制御方法記憶部１８に記憶されているズーム制御方法は、光学ズームにより得られる被写体像の画角が狭くなるにしたがい撮影範囲の周辺部で増大する収差が、予め設定された閾値よりも小さくなるようにして定められている。すなわち、光学ズームでは周辺部で収差が増大して収差量が閾値を越えてしまうズーム倍率となるよりも先に、電子ズームにより像の拡大を行う。これにより、周辺部の収差量が閾値を越えない。また、電子ズームにより周辺部が排除されることにより、得られる画像に含まれる収差は、非常に少なくなる。
【００２８】
光学ズームでは、撮影光学系を駆動することにより、撮像素子７により撮影可能な被写体像の画角を変更する。
一方、電子ズームでは、撮像素子７から得られる撮影画像の撮影範囲を画像処理により一部切り出して拡大し、見かけ上の画角を変更する。
これら光学ズームと電子ズームとは、それぞれを単独で実行することもできるし、これらを組み合わせて実行することもできる。ズーム制御部１７は、この光学ズームと電子ズームとをどのような組み合わせ方で実行するのか、又は、単独で実行するのかを決定する。ズーム制御部１７は、決定した光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方にしたがい光学ズーム駆動部１５と電子ズーム駆動部１６とを制御し、ズーム動作を行う。また、ズーム制御部１７は、光学ズーム又は電子ズームを単独で実行するときにも、それらによるズーム動作の制御を行う。
【００２９】
光学ズームは、ズーム制御部１７が、光学ズームによるズーム動作が必要であると判定した場合に行われる。光学ズームを行うときは、ズーム制御部１７によって光学ズーム駆動部１５を介し、第二レンズ群を光軸方向に移動させることにより、所望のズーム倍率へと変更させる。
【００３０】
電子ズームは、ズーム制御部１７が、電子ズームによるズーム動作が必要であると判定した場合に行われる。電子ズームを行うときは、ズーム制御部１７によって電子ズーム駆動部１６を介し、Ａ／Ｄ変換器９から出力された画像データの切り出し範囲を画像処理部１０において変更することで、所望のズーム倍率へと変更させる。
【００３１】
次に、本実施形態におけるズーム制御方法について説明する。
ズーム動作を行った場合に、光学ズームと電子ズームとでは、色収差が拡大される比率が異なる。よって、色収差の収差量の拡大を抑制するためには、色収差の拡大比率が小さい方を優先的に用いてズーム動作を行うことが望ましい。
ズーム動作による色収差の拡大比率は、主にレンズの特性に依存しており、ズーム倍率と、そのときの絞りの状態によって異なる。一般的に、ズーム倍率が望遠端付近では、光学ズームによる色収差の拡大比率は、電子ズームと比較して著しく大きくなり、広角端付近においては、光学ズームによる色収差の拡大比率は比較的小さい。また、絞り値が開放に近くなるとレンズ周辺部の透過光まで集光されるため、色収差の拡大が顕著に現れる。
【００３２】
図２は、第１実施形態において、絞り値がＦ８．０の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
図３は、第１実施形態において、絞り値がＦ５．６の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
図４は、第１実施形態において、絞り値がＦ３．４の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
図５は、第１実施形態において、絞り値がＦ２．０の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
これら図２から図５には、光学ズームを用いたときと電子ズームを用いたときの各ズーム倍率における色収差拡大比率の特性を、絞り位置ごとに示している。色収差拡大比率の単位は、広角端の色収差の収差量を基準としたときの各ズーム倍率における収差量の拡大比率を示している。
【００３３】
図２に示すＦ８．０の場合、ズーム倍率が７．０倍までは光学ズームより電子ズームの方が色収差拡大比率が高く、それ以上のズーム倍率においては電子ズームより光学ズームの方が色収差拡大比率が高くなる。この場合、ズーム倍率が７．０倍までは光学ズームを優先的に用いて、それ以上ズーム倍率が高い場合は電子ズームを優先的に用いることで、色収差の拡大比率すなわち色収差に起因する画質劣化を最小限に抑制することができる。
他の絞り値については、図３に示すＦ５．６のとき６．０倍、図４に示すＦ３．４のとき５．０倍、図５に示すＦ２．０のとき４．０倍のズーム倍率を超えたところで、光学ズームによる色収差拡大比率が電子ズームによる色収差拡大比率を上回る。よって、それ以上のズーム倍率において電子ズームを優先すれば、色収差による画質劣化は最小限に抑えられる。
【００３４】
図６は、第１実施形態におけるズーム制御方法を示す概念図である。
図６には、上記特性より最適とされる、絞り値ごとのズーム制御方法を示しており、このズーム制御方法は、ズーム制御方法記憶部１８に記憶されている。
図６の最上段には、従来のズーム制御方法を併せて示している。従来は、光学ズームを優先的に用いてズーム倍率８．０倍（光学望遠端）まで拡大した後に、電子ズームによる拡大処理を行っていた。
【００３５】
本実施形態においては、絞り値ごとに電子ズーム優先領域の開始位置を変更している。具体的には、Ｆ８．０の場合はズーム倍率７．０倍から電子ズームを優先とし、Ｆ５．６の場合は６．０倍、Ｆ３．４の場合は５．０倍、Ｆ２．０の場合は４．０倍から電子ズームを優先的に用いる。絞り値ごとに電子ズーム優先領域の開始位置を変更することで、どの絞り値においても色収差の拡大を最小限に抑制することが可能である。
【００３６】
ただし、電子ズームを用いると解像度が低下してしまう問題もあるので、電子ズーム優先領域の開始位置は、解像度の低下と色収差の拡大比率の両方の特性を考慮して、最適な位置を決定するのが望ましい。本実施形態においては、電子ズームによる解像度の低下が少ないものと仮定し、色収差拡大の抑制に重点を置いたズーム制御方法について説明する。
【００３７】
また、電子ズーム優先領域におけるズーム方法として、光学ズームと電子ズームを交互に用いる方法と、光学ズームと電子ズームを併用する方法とが考えられる。本実施形態においては、光学ズームと電子ズームとを併用するズーム方法を用いるが、交互に用いる形態としてもよい。
光学ズームと電子ズームを併用する場合の光学ズームと電子ズームのズーミング比は、光学ズームが望遠端となるまでに残されたズーム倍率と、電子ズームの拡大率が最大となるまでに残されたズーム倍率の比によって決まる。
【００３８】
例えば、電子ズームの拡大率が最大で８．０倍まで可能であるとする。このとき、Ｆ８．０の状態で広角端からズーム動作を行い、光学ズームのみでズーム倍率が７．０倍、すなわち電子ズーム優先領域の開始位置に到達したとする。このとき、光学ズームにおける残りのズーム倍率は８／７倍で、電子ズームにおける残りのズーム倍率は８．０倍である。よって、電子ズーム優先領域における光学ズームと電子ズームのズーミング比は、光学ズーム：電子ズーム＝１：７となる。他の絞り値では、Ｆ５．６の場合は１：６、Ｆ３．４の場合は１：５、Ｆ２．０の場合は１：４というズーミング比となる。
【００３９】
次に、ズーム動作中に絞り値が変更された場合のズーム制御方法について説明する。
例えば、Ｆ２．０の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率８．０倍の状態で絞り値がＦ８．０に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームにおける残りのズーム倍率と、電子ズームにおける残りのズーム倍率を均等に拡大できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。一方、絞り値が変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、ズーム倍率７．０倍で光学ズームのみを行う領域となるようにする。すなわち、光学ズームによる７．０倍を超えた分のズーム倍率と、電子ズームによるズーム倍率を均等に縮小できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。
【００４０】
また、Ｆ２．０の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率６．０倍の状態で絞り値がＦ８．０に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームの倍率が７．０倍になるまで光学ズームのみを用い、光学ズームが７．０倍以上になったとき、電子ズーム優先領域となるように変更する。一方、絞り値が変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、電子ズームから先に縮小処理を行い、電子ズームによる拡大率が１．０倍になったとき、光学ズームによる縮小を開始する。
【００４１】
さらに、Ｆ８．０の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率８．０倍の状態で絞り値がＦ２．０に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームにおける残りのズーム倍率と、電子ズームにおける残りのズーム倍率を均等に拡大できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。一方、絞り値が変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、ズーム倍率４．０倍で光学ズームのみを行う領域となるようにする。すなわち、光学ズームによる４．０倍を超えた分のズーム倍率と、電子ズームによるズーム倍率を均等に縮小できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。
【００４２】
さらにまた、Ｆ８．０の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率６．０倍の状態で絞り値がＦ２．０に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームにおける残りのズーム倍率と電子ズームにおける残りのズーム倍率を均等に拡大できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。一方、絞り値が変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、電子ズームによる拡大を行っていないので、光学ズームのみを用いる。
【００４３】
図７は、第１実施形態におけるズーム動作のフローチャートである。
撮影者によりズームＳＷ１９が操作されると、ズーム動作を開始する。
ステップ（以下、Ｓ）１０１では、ズーム制御部１７は、ズーム位置検出部１４及び絞り位置検出部１３によりズーム位置と絞り値とを検出して取得する。
Ｓ１０３では、ズーム制御部１７は、Ｓ１０１で取得したズーム位置及び絞り値に対応するズーム制御方法をズーム制御方法記憶部１８を参照して取得する。
【００４４】
Ｓ１０５では、ズーム制御部１７は、ズーム制御方法記憶部１８を参照して取得したズーム制御方法に基づいて、実際に適用するズーム制御方法を決定する。ここで、ズーム制御方法記憶部１８を参照して取得したズーム制御方法をそのまま適用できる場合は、そのズーム制御方法における光学ズームと電子ズームとの組み合わせ方を採用する。一方、ズーム動作途中に絞り値が変更された場合のように、ズーム制御方法記憶部１８を参照して取得したズーム制御方法をそのまま適用できない場合もある。そのような場合には、先に説明したように、そのときの光学ズームの倍率と電子ズームの拡大率とに応じてその後のズーム制御方法を決定する。
【００４５】
Ｓ１０７では、ズーム制御部１７は、Ｓ１０５において決定したズーム制御方法が光学ズームのみであるか、電子ズーム優先（本実施形態では、光学ズームと電子ズームを併用）であるかを判断する。光学ズームのみである場合には、Ｓ１０９へ進み、電子ズーム優先である場合には、Ｓ１１１へ進む。
Ｓ１０９では、ズーム制御部１７は、光学ズーム駆動部１５へ第二レンズ群３を駆動する指示を与えて、光学ズームを実行する。
Ｓ１１１では、ズーム制御部１７は、電子ズーム優先の動作を行う。具体的には、光学ズーム駆動部１５へ第二レンズ群３を駆動する指示を与えて、光学ズームを実行するとともに、電子ズーム駆動部１６へ電子ズームを実行する指示を与えて、撮影画像から指定された撮影範囲の画像を切り出して拡大する。これにより光学ズームによる光学的なズーム倍率と、電子ズームによる拡大率とを合わせたズーム倍率の撮影画像を得ることができる。
【００４６】
Ｓ１１３では、撮影者によるズームＳＷ１９の操作量に対応するズーム倍率となっているか否かを判定する。必要なズーム倍率となっていない場合には、Ｓ１０１へ戻り、必要なズーム倍率となっている場合には、ズーム動作を終了する。
【００４７】
以上説明したように、第１実施形態によれば、ズーム動作による色収差の拡大を最小限に抑制し、色収差による色滲みや解像度の低下などの画質劣化を低減することができる。
また、上記第１実施形態の構成は、ハードウェアとしては新たな構成を追加することなく実現することができる。よって、コストアップすることなく、ズーム動作による色収差の拡大を抑制できる。
【００４８】
（第２実施形態）
第１実施形態では、絞り位置ごとに異なったズーム制御方法をズーム制御方法記憶部１８に記憶させているが、例えば色収差を抑えたレンズでは、特に色収差の目立つ開放付近のみの色収差を抑制すればよい。そこで、第２実施形態では、色収差による画像劣化の目立つ、絞り開放のときのみ電子ズーム優先領域の開始位置を広角側に変更することで、ズーム制御方法を簡素化させる。
第２実施形態の回路構成は、第１実施形態と同等である。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００４９】
図８は、第２実施形態におけるズーム制御方法を示す概念図である。
第２実施形態のズーム制御方法は、第１実施形態と同様、ズーム制御方法記憶部１８に記憶される。
図８に示すように、絞り位置検出部１３により検出された絞り値が絞り開放の値でないときは、光学ズームを優先的に用いてズーム倍率８．０倍（光学望遠端）まで拡大した後に、電子ズームのみを動作させて拡大処理を行う。よって、絞り開放以外のいずれの絞り値であっても全く同じズーム制御方法となり、処理が容易になる。
【００５０】
一方、絞り位置が開放の場合は、光学ズームと電子ズームとを用いる電子ズーム優先領域の開始位置を、広角端側に変更する。このときの開始位置は、解像度の低下と色収差の拡大比率の特性を考慮して最適な位置を決定する。本実施形態においては、ズーム倍率６．０倍が最適であるので、電子ズーム優先領域の開始位置を６．０倍に設定する。また、電子ズーム優先領域におけるズーム方法は、第１実施形態と同様、光学ズームと電子ズームを併用するズーム方法を用いる。
【００５１】
ズーム動作中に絞り値が変更された場合のズーム制御方法も、第１実施形態と同様である。
絞り開放以外の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率７．０倍の状態で絞り値が開放に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームにおける残りのズーム倍率と、電子ズームにおける残りのズーム倍率を均等に拡大できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。一方、絞り値が開放となったあとに広角側へのズーム動作を行うときは、ズーム倍率６．０倍で光学ズームのみを行う領域となるようにする。すなわち、光学ズームによる６．０倍を超えた分のズーム倍率と、電子ズームによるズーム倍率を均等に縮小できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。
【００５２】
また、絞り開放以外の状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率９．０倍の状態で絞り値が開放に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うとき、光学ズームの位置は、既に望遠端となっているので、電子ズームのみを用いる。一方、絞り値が開放となったあとに広角側へのズーム動作を行うときは、ズーム倍率６．０倍で光学ズームのみを行う領域となるようにする。すなわち、光学ズームによる６．０倍を超えた分のズーム倍率と、電子ズームによるズーム倍率を均等に縮小できるように、光学ズームと電子ズームのズーミング比を変更する。
【００５３】
さらに、絞り開放状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率７．０倍の状態で絞り値が開放以外に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームの倍率が７．０倍になるまで光学ズームのみを用い、光学ズームが７．０倍以上になったとき、電子ズーム優先領域となるように変更する。一方、絞り値が開放以外に変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、電子ズームから先に縮小処理を行い、電子ズームによる拡大率が１．０倍になったとき、光学ズームによる縮小を開始する。
【００５４】
さらにまた、絞り開放状態で広角側から望遠側へズーム動作を行い、ズーム倍率９．０倍の状態で絞り値が開放以外に変更されたとする。この状態で、さらに望遠側へズーム動作を行うときは、光学ズームから先に行い、光学ズームが望遠端になったとき、電子ズームによる拡大処理を開始する。一方、絞り値が開放以外に変更されたあとに広角側へのズーム動作を行うときは、電子ズームから先に縮小処理を行い、電子ズームによる拡大率が１．０倍になったとき、光学ズームによる縮小を開始する。
【００５５】
以上説明したように、第２実施形態によれば、簡単なズーム制御方法で、ズーム動作による色収差の拡大を最小限に抑え、色収差による色滲みや解像度の低下などの画質劣化を低減することができる。
【００５６】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、色収差に着目してズーム制御方法を設定する例を示したが、これに限らず、例えば、球面収差、コマ収差、非点収差等、他の収差に着目してズーム制御方法を設定してもよい。
【００５７】
（２）各実施形態において、レンズ鏡筒１が一体に設けられた撮像装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、レンズ鏡筒が着脱自在な撮像装置や、撮像システムとしてもよい。この場合、ズーム制御方法記憶部１８に相当する部分をレンズ鏡筒内に設けてもよい。
【００５８】
なお、第１実施形態、第２実施形態、変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明によるズーム制御方法を用いた撮像装置の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態において、絞り値がＦ８．０の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
【図３】第１実施形態において、絞り値がＦ５．６の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
【図４】第１実施形態において、絞り値がＦ３．４の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
【図５】第１実施形態において、絞り値がＦ２．０の場合のズーム倍率に対する色収差拡大比率を示す概念図である。
【図６】第１実施形態におけるズーム制御方法を示す概念図である。
【図７】第１実施形態におけるズーム動作のフローチャートである。
【図８】第２実施形態におけるズーム制御方法を示す概念図である。
【図９】軸上色収差を説明する図である。
【図１０】倍率色収差を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    レンズ鏡筒
２    第一レンズ群（フォーカス群）
３    第二レンズ群（バリエーター）
４    第三レンズ群（コンペンセーター）
５    第四レンズ群（リレーレンズ）
６    絞り
７    撮像素子
８    信号処理部
９    Ａ／Ｄ変換器
１０  画像処理部
１１  記録装置
１２  モニタ
１３  絞り位置検出部
１４  ズーム位置検出部
１５  光学ズーム駆動部
１６  電子ズーム駆動部
１７  ズーム制御部
１８  ズーム制御方法記憶部
１９  ズームＳＷ
２０  駆動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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