(57)【要約】【課題】  従来、光学エクステンダーとデジタルエクステンダーは、別々の指令手段で動作させていたため、一つの操作手段によって、撮影状態に応じたエクステンダーの選択ができなかった。【解決手段】  挿脱式の焦点距離変換光学系による光学焦点距離変換手段と、前記焦点距離変換光学系を切替える切替え手段と、画像処理によって画像を拡大する電子焦点距離変換手段と、焦点距離変換指示手段と、前記焦点距離変換光学系または電子焦点距離変換手段のどちらか一方の焦点距離変換方法を決定する焦点距離変換方法決定手段とを備えた撮像装置。【選択図】  図１
2011101166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿脱式の焦点距離変換光学系による光学焦点距離変換手段と、前記焦点距離変換光学系を切替える切替え手段と、画像処理によって画像を拡大する電子焦点距離変換手段と、焦点距離変換指示手段と、前記焦点距離変換光学系または電子焦点距離変換手段のどちらか一方の焦点距離変換方法を決定する焦点距離変換方法決定手段とを備えた撮像装置。
【請求項２】
前記焦点距離変換方法決定手段は、撮影者が予め設定した光学/電子焦点距離変換手段の優先順位に従って決定する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記焦点距離変換方法決定手段は、光学系のＦ値の状態から焦点距離変換方法を決定する事を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点距離変換方法決定手段は、焦点距離変換光学系を切替えた時に光学系のＦ値が暗くなる場合は、焦点距離変換方法を電子焦点距離変換手段に決定する事を特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記焦点距離変換方法決定手段は、映像選択信号の状態から焦点距離変換方法を決定する事を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記焦点距離変換方法決定手段は、映像選択信号が送られてきた時は、焦点距離変換方法を電子焦点距離変換手段に決定する事を特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記焦点距離変換方法決定手段は、録画の状態から焦点距離変換方法を決定する事を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
前記焦点距離変換方法決定手段は、録画している時は、焦点距離変換方法を電子焦点距離変換手段に決定する事を特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記焦点距離変換方法決定手段は、自動合焦動作の状態から焦点距離変換方法を決定する事を特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記焦点距離変換方法決定手段は、自動合焦動作中の時は、焦点距離変換方法を電子焦点距離変換手段に決定する事を特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿脱可能な焦点距離変換光学系を有する電子ズーム機能付き撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやテレビカメラの分野では特許文献１のように、撮影レンズの光路中の一部にエクステンダー光学系と呼ばれる焦点距離変換光学系を挿脱させることにより、全系の焦点距離範囲を変化させる切換手段が用いられている。
【０００３】
また、近年デジタルカメラやビデオカメラでは、特許文献２のように画像処理によって撮影倍率を変更する所謂電子ズームが多く使われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-182102号公報
【特許文献２】特開2002-051253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子ズームすることで、エクステンダーの切替えで焦点距離を変換するのと同様に撮影画像を拡大することができる。（以下デジタルエクステンダーと呼ぶ。）しかしながら、電子ズームの場合は画像を拡大する際に画像が劣化してしまう問題がある。それに対して、光学エクステンダーは画像劣化がないものの、挿脱時に光学系の切替え動作が撮影映像に入ってしまったり、Ｆナンバーが低下したりする問題を持っている。従来、光学エクステンダーとデジタルエクステンダーは、別々の指令手段で動作させていたため、一つの操作手段によって、撮影状態に応じたエクステンダーの選択ができなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、撮影条件によって光学エクステンダーとデジタルエクステンダーの最適な方式を選択して使用することができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、挿脱式の焦点距離変換光学系による光学焦点距離変換手段と、前記焦点距離変換光学系を切替える切替え手段と、画像処理によって画像を拡大する電子焦点距離変換手段と、焦点距離変換指示手段と、前記焦点距離変換光学系または電子焦点距離変換手段のどちらか一方の焦点距離変換方法を決定する焦点距離変換方法決定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮影条件によって光学エクステンダーとデジタルエクステンダーそれぞれの別の操作手段を設けず、一つの操作手段で最適な方式を選択して、エクステンダー機能を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の機能ブロック図。
【図２】エクステンダー光学系。
【図３】実施例１のエクステンダーモード設定部。
【図４】実施例１のフローチャート。
【図５】エクステンダー状態表示部。
【図６】実施例２のエクステンダーモード設定部。
【図７】エクステンダー挿入時のＦナンバー。
【図８】実施例２のフローチャート。
【図９】実施例３のフローチャート。
【図１０】実施例５のフローチャート。
【図１１】実施例６のフローチャート。
【図１２】実施例６の機能ブロック図。
【図１３】実施例６のレンズ制御部のフローチャート。
【図１４】実施例６のカメラ制御部フローチャート。
【図１５】実施例６のカメラ制御部フローチャート。
【図１６】カメラ−レンズ間のコマンド表。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は実施例１の撮像装置のブロック回路構成図である。フォーカス光学系２、ズーム光学系３、アイリス４は、それぞれフォーカス駆動部６、ズーム駆動部７、アイリス駆動部８によって駆動される。アイリス４の後方には、図２に示すような円板状のターレット４０で構成されたエクステンダー光学系５が配置されている。ターレット４０は１倍のエクステンダー光学系４１と２倍のエクステンダー光学系４２を有し、ターレット４０が回転することで、エクステンダー光学系５の倍率が変更可能となっている。
【００１３】
エクステンダー操作部１０はレンズ制御部１１に接続されており、エクステンダーの切替え指令をレンズ制御部１１へ送信する。レンズ制御部１１はエクステンダー操作部１０からエクステンダー切替え指令を受けると、エクステンダー駆動部９または画像処理部１６へエクステンダー切替え要求を出す。
【００１４】
更に、エクステンダー光学系５の後方には、撮像素子であるＣＣＤ１４が配置され、このＣＣＤ１４の出力は画像処理部１６へ送られる。画像処理部１６の出力は記録部１５、または撮像装置の外部の映像信号選択装置２０へ出力される。
【００１５】
エクステンダーモード設定部１３は、例えば図３のような表示部５１と十字キー入力部５２とからなるユーザーインターフェース５０であり、エクステンダー操作部の指令で光学エクステンダー、デジタルエクステンダーどちらを切替えるかの決定条件を設定する。十字キー入力部５２を左右に操作すると、表示部５１に表示されるエクステンダーモードが切り替わる。実施例１では、表５３のように、光学専用モードとデジタル専用モードを撮影者が切替えられるようになっている。
【００１６】
図４は、実施例１のエクステンダー切替えのフローチャートである。ステップS１０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS１０２へ進み、なかった場合はS１０１へ戻る。ステップS１０２ではエクステンダーモード設定部１３での設定をチェックする。光学モードに設定されている場合はステップS１０３へ進み、デジタルモードに設定されている場合はステップS１０５へ進む。ステップS１０３では、レンズ制御部１１からエクステンダー駆動部９に対して、光学エクステンダーの駆動指令信号を送信する。エクステンダー駆動部９は駆動指令信号によって、エクステンダー光学系５のターレットを回転させて、倍率の切替えを行う。次にステップＳ１０４では、レンズ制御部１１から光学エクステンダーの切替え状態を画像表示部２１へ送り、図５のように光学エクステンダーが２ｘになっている状態を表示する。ここでは、ビューファインダーのような画像表示部で説明するが、ＬＥＤの点灯状態や色など、光学またはデジタルどちらのエクステンダーが切替えられた状態かがわかるものであれば、何でもよい。ステップＳ１０５では、レンズ制御部１１が、指定倍率に従って画像処理部１６に対して画像の拡大率の指令を出す。画像処理部１６は、レンズ制御部１１から受け取った画像の拡大率の指令に従って、撮影画像の拡大処理を行う。ステップＳ１０６では、レンズ制御部１１からデジタルエクステンダーの切替え状態を画像表示部１９へ送り、画像表示部１９にデジタルエクステンダーが切り替わった状態を表示させる。
【００１７】
以上のように、予め光学エクステンダー、デジタルエクステンダーを使用するかを、撮影者が設定しておくことで、一つの操作部材で光学エクステンダーとデジタルエクステンダーを使い分けることができる。
【実施例２】
【００１８】
実施例２以降では、エクステンダーモード設定部において、光学モード、デジタルモードの他に自動選択モードを設けた場合について説明する。
【００１９】
図６のユーザーインターフェース５４は、図３のユーザーインターフェースに対して、自動選択モードが設けられており、自動選択モード設定時の光学エクステンダーとデジタルエクステンダーの選択条件を表５６のように選択できるようになっている。実施例２では、自動選択モード設定、選択条件をＦ値に設定した時について説明する。
【００２０】
図７は、Ｆ値を指令するアイリス指令信号の範囲と、１倍のエクステンダーレンズ及び２倍のエクステンダーレンズが挿入されている時のＦ値との関係図である。１倍のエクステンダーレンズが挿入されている場合には、カメラからの指令電圧Vclose〜Vopenに対して、そのＦ値はＦ１．４〜Ｆ１６の範囲で変化する。また、２倍のエクステンダーレンズが挿入されている場合は、アイリスの可動範囲に対してＦ値は２Ｆだけ全体に暗くなる方向にシフトする。
【００２１】
図８は、実施例２のエクステンダー切替えのフローチャートである。ステップS２０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS２０２へ進み、なかった場合はS２０１へ戻る。ステップS２０２で、レンズ制御部１１は、アイリス位置検出部２２から現在のアイリス位置を取得する。ステップS２０３では、現在のアイリス位置のＦ値を２Ｆシフトさせた値と開放Ｆ値を比較する。これは、光学エクステンダーを挿入したことで生じるＦ値の低下を、アイリスを２Ｆ分開くことで明るさが一定となるように補正する事が可能かどうかを判断するためである。現在のアイリス位置のＦ値を２Ｆシフトさせた値が開放Ｆ値よりも大きい場合は、光学エクステンダーを挿入しても、アイリスを開いて現在のＦ値より暗くならないよう補正ができるのでステップS２０４へ進む。ステップＳ２０４ではエクステンダー駆動部９に光学エクステンダー切替え指令を出して、光学エクステンダーを切替える。次にステップＳ２０５で、アイリスをオープン側へ２Ｆシフトさせて、エクステンダー挿入によるＦ値低下を補正する。
【００２２】
現在のアイリス位置のＦ値を２Ｆシフトさせた値が開放Ｆ値よりも小さい場合は、光学エクステンダーを挿入すると現在のＦ値より暗くなってしまう。従って、光学エクステンダーの切替えを行わず、ステップS２０６へ進み、画像処理部１６に対して画像の拡大率の指令を出す。
【００２３】
以上のように、光学エクステンダーを挿入してアイリスの制限値より暗くなってしまう場合には、デジタルエクステンダーを切替えることで、現在のF値より暗くなってしまう事を防止できる。また、光学エクステンダーを切替えても現在のF値が維持できる時には、画質が劣化しない光学エクステンダーを切替えることで、無駄な画質劣化を防止することができる。ここでは、現在のＦ値より暗くなる場合にはデジタルエクステンダーを切替える実施例で説明したが、所望のＦ値を設定しておき、光学エクステンダーを切替えた場合に所望のＦ値より暗くなる場合をデジタルエクステンダーの切替え条件としてもよい。
【実施例３】
【００２４】
実施例３では、エクステンダー自動選択モードの選択条件をタリーに設定した時について説明する。
【００２５】
図１の映像信号選択装置２０には、撮像装置１と同じ複数の不図示の撮像装置が接続されており、それぞれで撮影された映像信号が入力される。映像信号選択装置２０は複数の撮像装置で撮影した映像の中から実際に放送で使用する映像を選択する。映像信号選択装置２０は、映像を選択している状態を通知するため、対象の撮像装置のレンズ制御部１１に対し、所謂タリー信号を送信する。レンズ制御部１１はタリー信号を受信すると、映像選択状態表示部で自システムの映像が選択された状態をＬＥＤ等によって表示する。
【００２６】
図９は実施例３のエクステンダー切替えのフローチャートである。ステップS３０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS３０２へ進み、なかった場合はS３０１へ戻る。ステップＳ３０２では、映像信号選択装置２０からのタリー信号がＯＮまたはＯＦＦかをチェックする。タリー信号がＯＦＦの時はステップＳ３０３へ進み、光学エクステンダーを切替える。タリー信号がＯＮの時はステップＳ３０４へ進み、デジタルエクステンダーを切替える。
【００２７】
以上のように、タリーＯＮ時には、光学エクステンダーではなく、デジタルエクステンダーを切替えることで、光学エクステンダーを切替える時に発生するターレットの映り込みが放送される事を防ぐことができる。
【実施例４】
【００２８】
実施例４では、エクステンダー自動選択モードの選択条件をＶＴＲに設定した時について説明する。
【００２９】
図１の記録開始／停止操作部１７で、映像の録画／停止を操作すると、ＶＴＲのＯＮ／ＯＦＦ信号が記録部１５へ送られる。撮影した映像は画像処理部１６から記録部に送られ、記録部１５にて、光ディスクやメモリ等の記録メディアに記録される。記録開始／停止操作部１７での操作情報は、レンズ制御部１１にも送られる。
【００３０】
図１０は実施例４のエクステンダー切替えのフローチャートである。ステップS４０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS４０２へ進み、なかった場合はS４０１へ戻る。ステップＳ４０２では、記録開始／停止操作部１８からのＶＴＲ信号がＯＮまたはＯＦＦかをチェックする。ＶＴＲ信号がＯＦＦの時はステップＳ４０３へ進み、光学エクステンダーを切替える。ＶＴＲ信号がＯＮの時はステップＳ４０４へ進み、デジタルエクステンダーを切替える。
【００３１】
以上のように、録画している時には、光学エクステンダーではなく、デジタルエクステンダーを切替えることで、光学エクステンダーを切替える時に発生するターレットの映り込みが録画される事を防ぐことができる。また、録画していない時は、光学エクステンダーを切替え画質劣化させずに録画準備をしておくことができる。
【実施例５】
【００３２】
実施例５では、エクステンダー自動選択モードの選択条件をＡＦに設定した時について説明する。
【００３３】
図１のブロック図において、撮影した映像信号は画像処理部１６からレンズ制御部１１へ送られる。レンズ制御部１１では、映像信号を用いて公知のコントラスト方式による焦点検出を行い、所望の被写体の焦点が合うようにフォーカス光学系２を制御する。
【００３４】
ＡＦ／ＭＦ設定部１２でオートフォーカス（以下ＡＦ）に設定した状態で、エクステンダー光学系５が切り替わると、ターレットによって撮像素子１５への光が遮られるため、映像信号が変化する。そのため、ターレット切替え中の映像信号の変化によって、エクステンダーの切替え前後で無駄な合焦動作が発生してしまう。従って、エクステンダー切替え直後に所望の被写体がピンぼけした状態となってしまう恐れがある。
【００３５】
図１１は実施例５のエクステンダー切替えのフローチャートである。ステップS５０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS５０２へ進み、なかった場合はS５０１へ戻る。ステップＳ５０２では、ＡＦがＯＮになっているかをチェックする。ＡＦがＯＦＦの時はステップＳ５０３へ進み、光学エクステンダーを切替える。ＡＦがＯＮの時はステップＳ５０４へ進み、デジタルエクステンダーを切替える。
【００３６】
以上のように、ＡＦがＯＮしている時には、光学エクステンダーではなく、デジタルエクステンダーを切替えることで、光学エクステンダーを切替える時に発生する無駄な合焦動作を防ぐことができる。
【実施例６】
【００３７】
図１２は実施例６の機能ブロック図である。図１の機能ブロック図に対して、交換レンズタイプの撮像装置であり、レンズ装置１とカメラ装置３０が分かれた構成となっている。レンズ装置３０にあるレンズ制御部１１と、カメラ装置４０にあるカメラ制御部４１は、シリアル通信によって各種データのやり取りを行う。図１６はレンズ制御部１１とカメラ制御部４１との間でやり取りするコマンドの種類の例を示した表である。
【００３８】
実施例６では、エクステンダーモード設定部１３でのエクステンダー自動選択モードの選択条件をタリーに設定した時について説明する。
【００３９】
図１３は、レンズ制御部１１でのエクステンダー切替え処理フローチャートである。ステップS６０１ではエクステンダー操作部１０でのエクステンダー切替え操作が発生したかをチェックする。切替え操作があった場合はステップS６０２へ進み、なかった場合はS６０１へ戻る。ステップＳ６０２では、カメラ制御部３１からのタリーＯＮコマンドを受信した状態かをチェックする。タリー信号がＯＦＦの時はステップＳ６０３へ進み、エクステンダー駆動部９に対して、光学エクステンダー切替え指令信号を出す。タリー信号がＯＮの時はステップＳ６０４へ進み、デジタルエクステンダー切替え要求フラグD−ＥＸＴ−ＲＥＱをセットしておく。
【００４０】
図１４は、レンズ制御部１１からカメラ制御部３１に対して、デジタルエクステンダー切替えを要求するフローチャートである。ステップS６１０で、カメラからデジタルエクステンダー切替え確認コマンドを受信したかをチェックし、受信した場合はステップＳ６１１へ進む。ステップＳ６１１では、デジタルエクステンダー切替え要求フラグD−ＥＸＴ−ＲＥＱがセットされているかを確認する。デジタルエクステンダー切替え要求フラグD−ＥＸＴ−ＲＥＱがセットされている場合はステップＳ６１２へ進み、返信コマンドのデータ部へ１をセットする。デジタルエクステンダー切替え要求フラグD−ＥＸＴ−ＲＥＱがセットされていない場合はステップＳ６１３へ進み、返信コマンドのデータ部へ０をセットする。ステップＳ６１４では、カメラに対してデジタルエクステンダー切替え確認コマンドを返信する。
【００４１】
図１５は、カメラ制御部３１のデジタルエクステンダーを切替えるフローチャートである。ステップＳ６２０で、レンズ制御部１１に対してデジタルエクステンダー切替え確認コマンドを送信する。ステップＳ６２１でレンズ制御部１１からコマンドの返信が来たかを確認し、返信が来たらステップＳ６２２へ進む。ステップＳ６２２では、返信コマンドのデータ部をチェックする。デジタルエクステンダー切替え確認コマンドのデータ部が１の時はステップＳ６２３へ進み画像拡大率を２倍に設定する。コマンドのデータ部が０の時はステップＳ６０４へ進み画像拡大率を１倍に設定する。ステップＳ６２３ではデジタルエクステンダーで画像を拡大するため、画像処理部１７に対して画像の拡大率の指令を出す。
【００４２】
以上のようにカメラ装置３０は、レンズ装置に対して常時デジタルエクステンダーの切替えを確認して、デジタルエクステンダーの切替え要求が発生した時に、デジタルエクステンダーの切替えを行う。レンズ交換レンズタイプの撮像装置においても、実施例１〜５と同様に、光学エクステンダーとデジタルエクステンダーを使い分ける事ができる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  撮像装置
５  エクステンダー光学系
９  エクステンダー駆動部
１０  エクステンダー操作部
１１  レンズ制御部
１２  ＡＦ／ＭＦ設定部
１３  エクステンダーモード設定部
１４  撮像素子
１５  記録部
１６  画像処理部
１７  記録開始／停止操作部
２０  映像信号選択装置
３０  カメラ装置
３１  カメラ制御部
４０  ターレット
【図１】
2011101166.tif 000003
【図２】
2011101166.tif 000004
【図３】
2011101166.tif 000005
【図４】
2011101166.tif 000006
【図５】
2011101166.tif 000007
【図６】
2011101166.tif 000008
【図７】
2011101166.tif 000009
【図８】
2011101166.tif 000010
【図９】
2011101166.tif 000011
【図１０】
2011101166.tif 000012
【図１１】
2011101166.tif 000013
【図１２】
2011101166.tif 000014
【図１３】
2011101166.tif 000015
【図１４】
2011101166.tif 000016
【図１５】
2011101166.tif 000017
【図１６】
2011101166.tif 000018