(57)【要約】【課題】デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性に合わせる。【解決手段】撮影システムは、ズーム操作に応じてズーム指令信号を出力するズーム操作装置３００と、ズーム指令信号に基づいて光学ズームを行うレンズ装置１００と、該レンズ装置が着脱可能に接続されるとともにデジタルズームを行うカメラ装置２００とを含む。該撮影システムは、光学ズームの動作特性を保持したズーム特性保持手段１０９と、ズーム指令信号を、ズーム特性保持手段により保持された動作特性に基づいて、カメラ装置にデジタルズームを行わせるためのデジタルズーム指令信号に変換するズーム信号変換手段１０８とを有する。【選択図】図１
2011039272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム操作に応じてズーム指令信号を出力するズーム操作装置と、前記ズーム指令信号に基づいて光学ズームを行うレンズ装置と、該レンズ装置が着脱可能に接続されるとともにデジタルズームを行うカメラ装置とを含む撮影システムであって、
前記光学ズームの動作特性を保持したズーム特性保持手段と、
前記ズーム指令信号を、前記ズーム特性保持手段により保持された前記動作特性に基づいて、前記カメラ装置に前記デジタルズームを行わせるためのデジタルズーム指令信号に変換するズーム信号変換手段とを有することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記動作特性は、前記ズーム指令信号に対する画角変化特性、前記光学ズームのフィードバック制御系の伝達応答特性および速度応答特性のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記ズーム信号変換手段は、前記カメラ装置から取得した前記デジタルズームの有効倍率を用いて、前記ズーム指令信号を前記デジタルズーム指令信号に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記カメラ装置には、複数の前記レンズ装置が選択的に接続され、
前記ズーム特性保持手段は、前記複数のレンズ装置に対する複数の前記動作特性を保持しており、
前記ズーム信号変換手段は、前記複数のレンズ装置のうち前記カメラ装置に接続された前記レンズ装置に対応する前記動作特性を選択し、該動作特性に基づいて前記ズーム指令信号を前記デジタルズーム指令信号に変換することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮影システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影システムに用いられるレンズ装置であって、
前記ズーム特性保持手段と前記ズーム信号変換手段とを有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影システムに用いられるカメラ装置であって、
前記ズーム特性保持手段と前記ズーム信号変換手段とを有することを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズームが可能なレンズ装置とデジタルズームが可能なカメラ装置を含む撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ズームは、レンズを光軸方向に移動させることで光学的に画角を変化させる動作である。また、デジタルズームは、撮影により取得された画像データを電子的に拡大および縮小して画角を変化させる動作である。従来の撮影システムでは、これら光学ズームとデジタルズームを選択的に使用することが多い。
ただし、デジタルズームでは光学ズームにおけるレンズの移動のような物理的な動作を伴わないため、光学ズームとデジタルズームとでは動作特性が異なる。また、光学ズームからデジタルズームに切り換わる際、光学ズームの速度が徐々に落ちた後に、一定速度のデジタルズームに切り換わるため、光学ズームとデジタルズームの切り替わり時点でのズーム速度の変動が大きくなる。この結果、時間当たりの画角変化量が、その切り換わる時点で大きく変化してしまうため、撮影者に違和感を与えてしまうことがある。
【０００３】
特許文献１には、光学ズームとデジタルズームの切り替わり時点でのズーム速度変動を滑らかにする撮影システムが開示されている。具体的には、光学ズームの減速開始時点からデジタルズームを開始することで、上記切り替わり時点でのズーム速度変動を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された撮影システムでは、光学ズームとデジタルズームの切り替わり時点におけるズーム速度変動を抑えるに過ぎず、光学ズームとデジタルズームの動作特性を一致させようとするものではない。
光学ズームの動作特性には、速度応答特性、伝達応答特性および画角変化特性が含まれる。速度応答特性は、同じズーム操作量（つまりは同じ指令信号）に対するズーム速度が、移動するレンズの重量やレンズの移動開始時か移動停止時か等によって異なるという特性である。伝達応答特性は、指令信号に対するズーム速度やズーム位置が、フィードバック制御にて用いられる比例ゲイン、積分ゲインおよび微分ゲインとレンズの重量とによって変動するという特性である。画角変化特性は、レンズを移動させる機構の差異によって該レンズの位置と画角との関係がレンズ装置ごとに異なるという特性である。
これに対し、デジタルズームではこれらのような複雑な動作特性はない。したがって、光学ズームとデジタルズームの動作特性の違いから、両ズームを操作するときの操作感が異なる。操作者にして見れば、光学ズームとデジタルズームで画角を変化させることができるズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感が同じであることが望ましい。
本発明は、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性に合わせることを可能とした撮影システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての撮影システムは、ズーム操作に応じてズーム指令信号を出力するズーム操作装置と、ズーム指令信号に基づいて光学ズームを行うレンズ装置と、該レンズ装置が着脱可能に接続されるとともにデジタルズームを行うカメラ装置とを含む。該撮影システムは、光学ズームの動作特性を保持したズーム特性保持手段と、ズーム指令信号を、ズーム特性保持手段により保持された動作特性に基づいて、カメラ装置にデジタルズームを行わせるためのデジタルズーム指令信号に変換するズーム信号変換手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性に合わせることができ、光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における変換前の画角変化特性を示す図。
【図３】実施例１における有効倍率を示す図。
【図４】実施例１における変換後の画角変化特性を示す図。
【図５】実施例１におけるレンズとカメラの接続時の処理を示すフローチャート。
【図６】実施例１におけるデジタルズームＯＮ時の処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例２である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図８】実施例２におけるフィードバック制御系の構成を示す図。
【図９】実施例２における伝達応答特性のパラメータを示す図。
【図１０】実施例２におけるデジタルズームＯＮ時の処理を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施例３である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図１２】実施例３における速度応答特性を示す図。
【図１３】実施例３におけるフィードバック制御系の構成を示す図。
【図１４】実施例３における速度応答特性のパラメータを示す図。
【図１５】実施例３におけるデジタルズームＯＮ時の処理を示すフローチャート。
【図１６】本発明の実施例４である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図１７】実施例４におけるレンズ−カメラ接続時の処理を示すフローチャート。
【図１８】実施例４におけるデジタルズームＯＮ時の処理を示すフローチャート。
【図１９】本発明の実施例５である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図２０】実施例５で用いられるレンズ識別データを示す図。
【図２１】実施例５における画角変化特性を示す図。
【図２２】実施例５における伝達応答特性のパラメータを示す図。
【図２３】実施例５における速度応答特性のパラメータを示す図。
【図２４】実施例５におけるレンズ−カメラ接続時の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図６を用いて、本発明の実施例１である撮影システムについて説明する。まず図１には、本実施例の撮影システムの構成を示している。
図１において、１００はレンズ装置、２００はレンズ装置１００が着脱可能に接続されるカメラ装置、３００はズーム操作装置である。レンズ装置１００は、フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０２、演算部１０７、ズーム信号変換部１０８およびズーム特性保持部１０９を含む。
フォーカスレンズ１０１は焦点調節のために光軸方向に移動し、ズームレンズ１０２は焦点距離を変化させるために（変倍のために）光軸方向に移動する。フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０２および不図示のアイリス（絞り）は、撮影光学系を構成する。
フォーカスレンズ１０１はフォーカス駆動部１０３により光軸方向に移動され、その位置はフォーカス位置検出部１０４により検出される。ズームレンズ１０２はズーム駆動部１０５により光軸方向に移動され、その位置はズーム位置検出部１０６により検出される。これら位置検出部１０４，１０６から出力された位置信号は、演算部１０７に出力される。
演算部１０７は、フォーカス駆動部１０３にフォーカス駆動信号を出力してフォーカスレンズ１０１を駆動させ、光学ズームを行う際にはズーム駆動部１０５にズーム駆動信号を出力してズームレンズ１０２を駆動させる。また、演算部１０７は、デジタルズームを行う際には、ズーム信号変換部１０８にズーム指令信号としての位置指令信号を出力する。
ズーム特性保持部１０９は、光学ズームの動作特性のうち、図２に示す画角変化特性（以下、画角特性という）を保持する。この画角特性は、レンズ装置においてズームレンズを移動させるカム構造の違いによってレンズ装置ごとに異なる。
ズーム信号変換部１０８は、ズーム特性保持部１０９に保持された光学ズームの動作特性に基づいて、入力された位置指令信号をデジタルズーム倍率を表すデジタルズーム指令信号（以下、倍率指令信号という）に変換する。言い替えれば、ズーム信号変換部１０８は、デジタルズームの画角特性を光学ズームの画角特性に合わせるように位置指令信号を倍率指令信号に変換する。ズーム信号変換部１０８は、該倍率指令信号をカメラ装置２００に出力する。
カメラ装置２００は、イメージセンサ２０１、信号処理部２０２、画像メモリ２０３および表示部２０４を含む。
イメージセンサ２０１は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子であり、レンズ装置１００（撮影光学系）により形成された被写体像を光電変換し、該光電変換により得られた画像データを画像メモリ２０３に出力する。
画像メモリ２０３は、入力された画像データを信号処理部２０２に出力する。信号処理部２０２は、画像データに対して、ズーム信号変換部１０８から入力された倍率指令信号に応じたデジタルズーム画像を生成するための画像処理を行い、生成されたデジタルズーム画像を画像メモリ２０３を介して表示部２０４に出力して、これを表示させる。
ズーム操作装置３００は、ズーム切り替えスイッチ３０１を有し、該ズーム切り替えスイッチ３０１がＯＮ／ＯＦＦ操作されることに応じてデジタルズームのＯＮ（有効）／ＯＦＦ（無効）を切り替える。ズーム切り替えスイッチ３０１がＯＮであれば光学ズームとデジタルズームとを使用することができ、ズーム切り替えスイッチ３０１がＯＦＦであれば光学ズームのみを使用することができる。
ズーム操作装置３００は、レンズ装置１００に電気的に接続されている。ズーム操作装置３００は、ユーザによるズーム操作に応じて位置指令信号をレンズ装置１００に出力する。レンズ装置１００は、ズーム操作装置３００からの位置指令信号を、演算部１０７にてズーム駆動信号に変換する。
図２（ａ）には、レンズ装置１００の画角特性を示している。図２（ａ）において、Ｘ軸はズームレンズ１０２の位置（以下、ズーム位置ともいう）を表し、Ｙ軸は画角を表す。Ｆ−Ｔｅｌｅはズームレンズ１０２の駆動範囲外（Ｔｅｌｅ側）の仮想位置を表している。光学ズームを行うと、ズーム位置が変化することにより、図２（ａ）に実線で示したＷｉｄｅからＴｅｌｅまで画角が変化する。
このとき、ズーム特性保持部１０９は、ＴｅｌｅよりもさらにＴｅｌｅ側のＦ−Ｔｅｌｅまでの仮想的な画角特性を保持している。具体的には、ズーム特性保持部１０９は、図２（ｂ）に示すＷｉｄｅからＦ−Ｔｅｌｅまでの画角を所定のズーム位置（Ｗｉｄｅ，ｄ１，ｄ２，ｄ３，…ｄｆｎ，Ｆ−Ｔｅｌｅ）ごとに記憶している。
ズーム位置がｄｎからｄｎ＋１に変化するとき、画角はａｎからａｎ＋１に変化する。このとき画角の変化率は、式（１）で求められる接線の傾きとして決定される。
（ａｎ＋１−ａｎ）／（ｄｎ＋１−ｄｎ）  …（１）
図２（ｃ）は、画角特性をデータテーブル化したものであり、実際にはこのデータテーブル化された画角特性をズーム特性保持部１０９が保持する。
図３（ａ）には、本実施例の概念を示している。図中のαの位置でデジタルズームをＯＮし、ズーム操作装置３００により位置βまでデジタルズームを行う。ここで、少なくとも位置βは、図２に示すＦ−ＴｅｌｅよりもＷｉｄｅ側にあるものとする。
図３（ｂ）には、カメラ装置２００におけるデジタルズームの有効倍率（以下、単に有効倍率という）を示している。該有効倍率は、レンズ装置１００によってカメラ装置２００から取得され、ズーム特性保持部１０９に保持される。
図４（ａ）には、図２（ａ）に示した画角特性を図３（ａ）に示した位置βまでに限定して示している。
ズーム特性保持部１０９には、図４（ｂ）のように、図４（ａ）に示すＷｉｄｅから位置βまでの画角を、所定のズーム位置（Ｗｉｄｅ，ｄ１，ｄ２，ｄ３，…ｄｎ−１，ｄｎ，β）ごとに予め記憶しておく。図４（ｃ）は、画角特性をデータテーブル化したものであり、実際にはこのデータテーブル化された画角特性をズーム特性保持部１０９が保持する。
図５のフローチャートには、レンズ装置１００とカメラ装置２００の接続時の処理を示している。まず、レンズ装置１００にて行われる処理について説明する。
ステップ（以下、Ｓと略記する）５０１でレンズ装置１００がカメラ装置２００と接続されるとＳ５０２に進む。
Ｓ５０２では、レンズ装置１００の演算部１０７は、カメラ装置２００の有効倍率（図３（ｂ））の入力があるか否かを判断する。入力があればＳ５０３に進み、なければＳ５０２に戻る。
Ｓ５０３では、演算部１０７は、入力された有効倍率をズーム特性保持部１０９に記憶させて、Ｓ５０４に進む。
Ｓ５０４では、演算部１０７は、有効倍率受信処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ５０５でレンズ装置１００が接続されるとＳ５０６に進む。
Ｓ５０６では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００に対して有効倍率を出力して、Ｓ５０７に進む。
Ｓ５０７では、カメラ装置２００は、有効倍率送信処理を終了する。カメラ装置２００がＳ５０６の処理を行うと、レンズ装置１００はＳ５０３に進む。
以上のように、Ｓ５０６からＳ５０２へ有効倍率コマンドを送受し、カメラ装置２００の有効倍率をレンズ装置１００に伝えることで、レンズ装置１００の演算部１０７はデジタルズームのＴｅｌｅ端（仮想のＴｅｌｅ端）を算出することができる。
図６のフローチャートには、デジタルズームがＯＮであるときのレンズ装置１００とカメラ装置２００で行われる処理を示す。まず、レンズ装置１００にて行われる処理について説明する。
Ｓ６０１では、ズーム切り替えスイッチ３０１においてデジタルズームのＯＮが選択されると、Ｓ６０２に進む。
Ｓ６０２では、レンズ装置１００の演算部１０７は、デジタルズームの仮想位置βを算出する。具体的には、演算部１０７は、デジタルズームがＯＮのときの画角ａαとカメラ装置２００の有効倍率γ（図３（ｂ）では３．０）とから、仮想位置βの画角ａβ（＝３．０×ａα）を算出する。そして演算部１０７は、Ｔｅｌｅ端の画角から仮想位置βの画角ａβまでの画角特性を算出し、ズーム特性保持部１０９に記憶させる。その後、Ｓ６０３に進む。
Ｓ６０３では、演算部１０７は、ズーム操作装置３００から位置指令信号が入力されたか否かを判断する。入力があればＳ６０４に進み、なければＳ６０３に戻る。
Ｓ６０４では、演算部１０７は、入力された位置指令信号をズーム信号変換部１０８に出力してＳ６０５に進む。
Ｓ６０５では、ズーム信号変換部１０８は、入力された位置指令信号をズームレンズ１０２の仮想位置とズーム特性保持部１０９の画角特性とに基づいて倍率指令信号に変換する。例えば、ズームレンズ１０２の仮想位置が図４（ｂ）に示されるｄｎ−２のとき画角はａｎ−２であり、指令倍率信号により指令する倍率はａｎ−２／ａαである。この倍率でデジタルズームを行うことにより、デジタルズームの画角特性を光学ズームの画角特性に合わせることが可能となる。
Ｓ６０７では、演算部１０７は、変換した倍率指令信号をカメラ装置２００に出力し、Ｓ６０８に進む。Ｓ６０８では、演算部１０７は、デジタルズームＯＮ時の処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ６０９では、ズーム切り替えスイッチ３０１でデジタルズームのＯＮが選択されることに応じてＳ６１０に進む。
Ｓ６１０では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００からの入力があるか否かを判断する。入力があればＳ６１１に進み、なければＳ６１０に戻る。
Ｓ６１１では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００から入力された倍率指令信号を信号処理部２０２に出力してＳ６１２に進む。
Ｓ６１２では、信号処理部２０２は、イメージセンサ２０１からの画像データと倍率指令信号とに基づいてデジタルズーム画像を生成し、該デジタルズーム画像を画像メモリ２０３に出力する。そしてＳ６１３に進む。
Ｓ６１３では、カメラ装置２００は、画像メモリ２０３から出力されたデジタルズーム画像を表示部２０４に表示させる。そして、Ｓ６１４に進む。
Ｓ６１４では、カメラ装置２００は、デジタルズームＯＮ時の処理を終了する。カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ６０７の処理を行うとＳ６１１に進む。
本実施例によれば、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性である画角特性に合わせるように、ズーム操作装置３００からの位置指令信号を倍率指令信号に変換してデジタルズームを行わせる。これにより、光学ズームとデジタルズームとに互いに同様の動作特性を持たせることができ、ズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化することができる。
なお、本実施例では、デジタルズームのＯＮ／ＯＦＦをズーム操作装置３００に設けられたズーム切り替えスイッチ３０１の操作に応じて行ったが、予め決められた光学ズーム位置に対応して自動的にデジタルズームのＯＮ／ＯＦＦを行ってもよい。
【実施例２】
【００１１】
図３〜図５、図７〜図１０を用いて、本発明の実施例２である撮影システムについて説明する。本実施例において、実施例１と同一の機能を有する構成要素には実施例１と同符号を付して説明を省略する。
図７には、本実施例の撮影システムの構成を示している。本実施例のレンズ装置１００に設けられたズーム特性保持部１１０は、実施例１のズーム特性保持部１０９が画角特性のみを保持していたのに対して、画角特性と伝達応答特性とを保持している。この光学ズームでは、実際のズームレンズ１０２の位置や速度をズーム操作装置３００におけるズーム操作量に合わせるようフィードバック制御を行う。
図８には、本実施例において伝達応答特性に関わるフィードバック制御系の構成を示す。光学ズーム時にズーム操作装置３００にてズーム操作がなされると、ズーム操作装置３００から演算部１０７に位置指令信号Ｓａが入力される。
フィードバック制御系は、ズーム位置検出部１０６により検出されたズームレンズ１０２の位置（ズーム位置）と位置指令信号Ｓａにより指令された位置との差分をとり、該差分にゲイン１（Ｇ１）を乗じて速度信号Ｓｂに変換する。
次に、フィードバック制御系は、ズーム位置検出部１０６により検出されたズームレンズ１０２の速度にゲイン３（Ｇ３）を乗じて算出した速度信号Ｓｂ−１と、速度信号Ｓｂとの差分をとり、該差分にゲイン２（Ｇ２）を乗じて駆動信号Ｓｃに変換する。そして、フィードバック制御系は、駆動信号Ｓｃをズーム駆動部１０５に出力する。これにより、光学ズームでは、フィードバック制御系の伝達応答特性に応じてズームレンズ１０２が移動される。上記Ｇ１〜Ｇ３は固定値であり、ズーム特性保持部１１０に保持されている。
図９には、ズーム特性保持部１１０にて保持された伝達応答特性のパラメータとしてのゲインＧ１，Ｇ２，Ｇ３の値（係数）として、ｇ１，ｇ２，ｇ３が設定されていることを示している。
デジタルズームＯＮ時には、位置指令信号に対して図８に示したフィードバック制御系をシミュレートして、ズームレンズ１０２の仮想位置Ｓａ−１を得る。
次に、本実施例の撮影システムにて行われる処理について説明する。レンズ装置１００とカメラ装置２００の接続時の処理は、実施例１にて図５のフローチャートで示した処理と同様である。また、本実施例の概念も実施例１にて図３（ａ）に示した概念と同様である。さらに、本実施例におけるカメラ装置２００も、実施例１にて図３（ｂ）および図４に示した有効倍率および画角特性を用いる。
図１０のフローチャートには、デジタルズームがＯＮであるときのレンズ装置１００とカメラ装置２００で行われる処理を示している。
まず、レンズ装置１００での処理について説明する。Ｓ１００１では、ズーム切り替えスイッチ３０１でデジタルズームのＯＮが選択されることに応じて、Ｓ１００２に進む。
Ｓ１００２では、演算部１０７は、画角ａαとカメラ装置２００の有効倍率とからデジタルズームの仮想位置βを算出する。そして、演算部１０７は、Ｔｅｌｅ端の画角から仮想位置βの画角ａβまでの画角特性を算出し、ズーム特性保持部１１０に記憶する。そして、Ｓ１００３に進む。
Ｓ１００３では、演算部１０７は、ズーム操作装置３００からの位置指令信号が入力されたか否かを判断する。入力されればＳ１００４に進み、入力されなければＳ１００３に戻る。
Ｓ１００４では、演算部１０７は、入力された位置指令信号に対してズーム特性保持部１１０に保持された図９に示す伝達応答特性（ゲインＧ１〜Ｇ３）を参照して、同一の位置指令信号に応じて光学ズームを行ったときのズームレンズ１０２の仮想位置を算出する。そして、Ｓ１００５に進む。
Ｓ１００５では、演算部１０７は、算出した仮想位置に対してズーム特性保持部１１０に保持された図４の画角特性を参照する。
そして、Ｓ１００６では、ズーム信号変換部１０８は、入力された位置指令信号を、参照した画角特性に基づいて倍率指令信号に変換する。これにより、デジタルズームの動作特性を光学ズームの画角特性および伝達応答特性に合わせる。そして、Ｓ１００７では、ズーム信号変換部１０８は、変換した倍率指令信号をカメラ装置２００に出力し、Ｓ１００８に進む。
Ｓ１００８では、演算部１０７は、デジタルズームＯＮでの処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ１００９では、ズーム切り替えスイッチ３０１でデジタルズームのＯＮが選択されることに応じて、Ｓ１０１０に進む。
Ｓ１０１０では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００からの入力があったか否かを判断する。入力があればＳ１０１１に進み、なければＳ１０１０に戻る。
Ｓ１０１１では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００から入力された倍率指令信号を信号処理部２０２に出力し、Ｓ１０１２に進む。
Ｓ１０１２では、信号処理部２０２は、イメージセンサ２０１からの画像データと倍率指令信号とに基づいてデジタルズーム画像を生成し、該デジタルズーム画像を画像メモリ２０３に出力する。そして、Ｓ１０１３に進む。
Ｓ１０１３では、カメラ装置２００は、画像メモリ２０３から出力されたデジタルズーム画像を表示部２０４に表示させる。そして、Ｓ１０１４に進む。
Ｓ１０１４では、カメラ装置２００は、デジタルズームＯＮ時の処理を終了する。カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ１００７の処理を行うとＳ１０１１に進む。
本実施例によれば、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性である画角特性と伝達応答特性に合わせるように、ズーム操作装置３００からの位置指令信号を倍率指令信号に変換してデジタルズームを行わせる。これにより、光学ズームとデジタルズームとに互いに同様の動作特性を持たせることができ、ズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化することができる。
【実施例３】
【００１２】
図３〜図５、図９、図１１〜１５および図２６を用いて、本発明の実施例３である撮影システムについて説明する。本実施例において、実施例１，２と同一の機能を有する構成要素にはこれらの実施例と同符号を付して説明を省略する。
図１１には、本実施例の撮影システムの構成を示している。本実施例のレンズ装置１００に設けられたズーム特性保持部１１１は、実施例２のズーム特性保持部１０９が画角特性と伝達応答特性のみを保持していたのに対し、画角特性および伝達応答特性に加えて速度応答特性も保持している。
光学ズームでは、ズーム操作量が同一であってもズームレンズ１０２の重量や駆動時の慣性力によって速度応答特性が異なる。その結果、光学ズームでは、ズーム操作の開始から速度の立ち上がりが遅れる。
図１２には、本実施例において用いる速度応答特性を示す。図１２（ａ）は、ズーム操作の開始時の速度応答特性であって、ズーム操作量が０から増加するときのズームレンズ１０２の速度Ｖの変化の特性を示す。図１２（ａ）において、実線は設定値２Ｔに対する速度応答特性を、２点鎖線は設定値Ｔに対する速度応答特性をそれぞれ表している。
図１２（ｂ）は、ズーム操作の終了時の速度応答特性であって、ズーム操作量が０に向かって減少して０に到達するまでのズームレンズ１０２の速度Ｖの変化の特性を示す。図１２（ｂ）において、実線は設定値２Ｐに対する速度応答特性を、２点鎖線は設定値Ｐに対する速度応答特性をそれぞれ表している。
図１２（ｃ）は、駆動端付近での速度応答特性（減速特性）を示している。駆動端は、光学ズームではズームレンズ１０２の可動範囲の端（Ｗｉｄｅ端、Ｔｅｌｅ端）に相当し、デジタルズームではデジタルズームがＯＮになる位置（デジタルＷｉｄｅ端）とデジタルズーム仮想端（デジタルＴｅｌｅ端）に相当する。図１２（ｃ）において、実線は設定値２Ｅに対する速度応答特性を、２点鎖線は設定値Ｅに対する速度応答特性をそれぞれ表している。なお、図１２（ａ）〜（ｃ）に示した速度応答特性は、ユーザの好みに応じて設定可能である。
本実施例におけるフィードバック制御系の構成を図１３に示す。フィードバック制御系は、ズーム操作装置３００からの速度指令値Ｓｄｅｍに対し、式（２）に示すように前回の速度指令値Ｓｄｅｍ−１との差分に係数Ｋを乗じて得た値を加算する。
（（Ｓｄｅｍ−Ｓｄｅｍ−１）×Ｋ）＋Ｓｄｅｍ  …（２）
例えば、ズーム操作の開始時の速度応答特性が図１２（ａ）に示すＴであるときに、係数ＫをＴとする。同様に、ズーム操作の開始時の速度応答特性が図１２（ａ）に示す２Ｔであるとき係数Ｋを２Ｔとする。これにより、ズーム操作量が同一であっても速度応答特性を可変とすることができる。
式（２）中の係数Ｋとしては、ズーム操作量０から速度Ｖ´まではズーム操作の開始時の速度応答特性の設定値を、速度Ｖ´からズーム操作量０まではズーム操作の終了時の速度応答特性の設定値を用いる。また、駆動範囲内の任意の位置であるＤ´から駆動範囲端Ｄ（デジタルズーム時はデジタルＷｉｄｅ端、デジタルＴｅｌｅ端）までは、駆動端付近での速度応答特性の設定値を用いる。
図１４には、速度応答特性のパラメータ（係数Ｋ）を示す。Ｔはズーム操作の開始時の速度応答特性のパラメータを、Ｐはズーム操作の終了時の速度応答特性のパラメータを、Ｅは駆動端付近での速度応答特性をそれぞれ示す。
本実施例におけるレンズ装置１００とカメラ装置２００の接続時の処理は、実施例１，２と同様に図５に示したフローチャートに従う。
また、本実施例の概念は実施例１にて図３（ａ）に示した概念と同様である。さらに、本実施例において、カメラ装置２００の有効倍率は図３（ｂ）に示したものを用い、画角特性は図４に示したものを用い、伝達応答特性は図９に示したものを用いる。
図１５のフローチャートには、デジタルズームがＯＮであるときのレンズ装置１００とカメラ装置２００が行う処理を示している。
まず、レンズ装置１００での処理について説明する。Ｓ１５０１では、ズーム切り替えスイッチ３０１にてデジタルズームのＯＮが選択されると、Ｓ１５０２に進む。
Ｓ１５０２では、演算部１０７は、画角ａαとカメラ装置２００の有効倍率とからデジタルズームの仮想端βを算出する。そして、演算部１０７は、Ｔｅｌｅ端の画角から仮想端βの画角ａβまでの画角特性を算出し、ズーム特性保持部１１１に記憶し、Ｓ１５０３に進む。
Ｓ１５０３では、演算部１０７は、ズーム操作装置３００から位置指令信号が入力されたか否かを判断し、入力があればＳ１５０４に進み、なければＳ１５０３に戻る。
Ｓ１５０４では、演算部１０７は、入力された位置指令信号に、ズーム特性保持部１１１に保持された速度応答特性を乗じ、Ｓ１５０５に進む。
Ｓ１５０５では、演算部１０７は、入力された位置指令信号に対してズーム特性保持部１１０に保持された図９に示す伝達応答特性（ゲインＧ１〜Ｇ３）を参照して、同一の位置指令信号に応じて光学ズームを行ったときのズームレンズ１０２の仮想位置を算出する。そして、Ｓ１５０６に進む。
Ｓ１５０６では、演算部１０７は、算出した仮想位置に対してズーム特性保持部１１１に保持された図４の画角特性を参照する。
そして、Ｓ１５０７では、ズーム信号変換部１０８は、入力された位置指令信号を、参照した画角特性に基づいて倍率指令信号に変換する。これにより、デジタルズームの動作特性を光学ズームの画角特性、伝達応答特性および速度応答特性に合わせる。そして、Ｓ１５０８では、ズーム信号変換部１０８は、変換した倍率指令信号をカメラ装置２００に出力し、Ｓ１５０９に進む。
Ｓ１５０９では、演算部１０７は、デジタルズームＯＮでの処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ１５１０では、ズーム切り替えスイッチ３０１にてデジタルズームのＯＮが選択されることに応じて、Ｓ１５１１に進む。
Ｓ１５１１では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００からの入力があるか否かを判断し、入力があればＳ１５１２に進み、なければＳ１５１１に戻る。
Ｓ１５１２では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００から入力された倍率指令信号を信号処理部２０２に出力する。そして、Ｓ１５１３に進む。
Ｓ１５１３では、信号処理部２０２は、イメージセンサ２０１からの画像データと倍率指令信号とに基づいてデジタルズーム画像を生成し、該デジタルズーム画像を画像メモリ２０３に出力する。そして、Ｓ１５１４に進む。
Ｓ１５１４では、カメラ装置２００は、画像メモリ２０３から出力されたデジタルズーム画像を表示部２０４に表示させる。そして、Ｓ１５１５に進む。
Ｓ１５１５では、カメラ装置２００は、デジタルズームＯＮ時の処理を終了する。カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ１５０８の処理を行うとＳ１５１２に進む。
本実施例によれば、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性である画角特性、伝達応答特性および速度応答特性に合わせるように、ズーム操作装置３００からの位置指令信号を倍率指令信号に変換してデジタルズームを行わせる。これにより、光学ズームとデジタルズームとに互いに同様の動作特性を持たせることができ、ズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化することができる。
なお、本実施例では、図１５のＳ１５０４〜Ｓ１５０６にて速度応答特性、伝達応答特性および画角特性に関わる処理をこの順で行う場合について説明したが、処理の順番はこれと異なっていてもよいし、これらの処理を一括して行ってもよい。
【実施例４】
【００１３】
図３、図４、図９、図１４および図１６〜図１８を用いて、本発明の実施例４である撮影システムについて説明する。本実施例において、実施例１〜３と同一の機能を有する構成要素にはこれらの実施例と同符号を付して説明を省略する。
図１６には、本実施例の撮影システムの構成を示している。図１６において、１００はレンズ装置、２００はカメラ装置、３００はズーム操作装置である。本実施例では、レンズ装置１００がズーム信号変換部を有しておらず、カメラ装置２００がズーム信号変換部２０５を有するとともに、記憶部２０６を備えている。
記憶部２０６は、レンズ装置１００の光学ズームの動作特性を記憶している。
ズーム信号変換部２０５は、レンズ装置１００から入力された位置指令信号を、記憶部２０６に記憶された光学ズームの動作特性に基づいてデジタルズーム用の倍率指令信号に変換する。
本実施例の概念は実施例１にて図３（ａ）に示した概念と同様である。さらに、本実施例において、カメラ装置２００の有効倍率は図３（ｂ）に示したものを用い、画角特性は図４に示したものを用い、伝達応答特性は図９に示したものを用い、速度応答特性は図１４に示したものを用いる。
図１７のフローチャートには、レンズ装置１００とカメラ装置２００の接続時の処理を示している。まず、レンズ装置１００にて行われる処理について説明する。
Ｓ１７０１でレンズ装置１００がカメラ装置２００と接続されるとＳ１７０２に進む。Ｓ１７０２では、ズーム特性保持部１１１は、保持している光学ズームの動作特性（画角特性、伝達応答特性および速度応答特性）のうち、画角特性をカメラ装置２００に出力する。
次にＳ１７０３では、ズーム特性保持部１１１は、保持している速度応答特性をカメラ装置２００に出力する。
続いてＳ１７０４では、ズーム特性保持部１１１は、保持している伝達応答特性をカメラ装置２００に出力する。そして、Ｓ１７０５で、演算部１０７は光学ズームの動作特性の送信処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ１７０６でカメラ装置２００がレンズ装置１００と接続されるとＳ１７０７に進む。
Ｓ１７０７では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００から光学ズーム動作特性（画角特性、伝達応答特性および速度応答特性）の入力があるか否かを判断し、入力があればＳ１７０８に進み、なければＳ１７０７に戻る。
Ｓ１７０８では、カメラ装置２００は、入力された光学ズームの動作特性を記憶部２０６に記憶させ、Ｓ１７０９に進む。Ｓ１７０９では、カメラ装置２００は、光学ズーム動作特性受信処理を終了する。
カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ１７０５の処理を完了するとＳ１７０８に進む。
図１８のフローチャートには、デジタルズームがＯＮであるときのレンズ装置１００とカメラ装置２００で行われる処理を示している。
まず、レンズ装置１００での処理について説明する。Ｓ１８０１でズーム切り替えスイッチ３０１にてデジタルズームのＯＮが選択されると、Ｓ１８０２に進む。
Ｓ１８０２では、演算部１０７は、ズーム操作装置３００から位置指令信号の入力があるか否かを判断し、入力があればＳ１８０３に進み、なければＳ１８０２に戻る。
Ｓ１８０３では、演算部１０７は、入力された位置指令信号をカメラ装置２００に出力し、Ｓ１８０４に進む。Ｓ１８０４では、演算部１０７はデジタルズームＯＮでの処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ１８０５でズーム切り替えスイッチ３０１にてデジタルズームのＯＮが選択されると、Ｓ１８０６に進む。
Ｓ１８０６では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００からの入力があるか否かを判断し、入力があればＳ１８０７に進み、なければＳ１８０６に戻る。
Ｓ１８０７では、ズーム信号変換部２０５は、記憶部２０６に記憶された光学ズームの動作特性（画角特性、伝達応答特性および速度応答特性）を参照する。そしてＳ１８０８に進む。
Ｓ１８０８では、ズーム信号変換部２０５は、記憶部２０６に記憶された光学ズームの動作特性に基づいて、位置指令信号を倍率指令信号に変換する。これにより、デジタルズームの動作特性を光学ズームの動作特性に合わせる。そして、Ｓ１８０９に進む。
Ｓ１８０９では、信号処理部２０２は、イメージセンサ２０１からの画像データと倍率指令信号とに基づいてデジタルズーム画像を生成し、該デジタルズーム画像を画像メモリ２０３に出力する。そして、Ｓ１８１０に進む。
Ｓ１８１０では、カメラ装置２００は、画像メモリ２０３から出力されたデジタルズーム画像を表示部２０４に表示させる。そして、Ｓ１８１１に進む。
Ｓ１８１１では、カメラ装置２００は、デジタルズームＯＮ時の処理を終了する。カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ１８０３の処理を行うとＳ１８０７に進む。
本実施例では、光学ズームの動作特性である画角特性、伝達応答特性および速度応答特性をレンズ装置１００からカメラ装置２００に送り、さらにデジタルズームＯＮのときには位置指令信号をレンズ装置１００からカメラ装置２００に入力する。これにより、デジタルズームの動作特性を、光学ズームの画角特性、伝達応答特性および速度応答特性に合わせることができる。このため、光学ズームとデジタルズームとに互いに同様の動作特性を持たせることができ、ズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化することができる。
なお、レンズ装置１００から、位置指令信号に代えて速度信号を送り、カメラ装置２００内で該速度信号を倍率指令信号に変換してもよい。
【実施例５】
【００１４】
図３、図１８および図１９〜図２４を用いて、本発明の実施例５である撮影システムについて説明する。本実施例において、実施例１〜４と同一の機能を有する構成要素にはこれらの実施例と同符号を付して説明を省略する。
図１９には、本実施例の撮影システムの構成を示している。図１９において、１００はレンズ装置、２００はカメラ装置、３００はズーム操作装置である。
本実施例のレンズ装置１００はズーム特性保持部を有しておらず、記憶部１１２を備えている。また、カメラ装置２００は、ズーム特性保持部２０７とズーム信号変換部２０５とを備えている。
記憶部１１２は、レンズ装置１００を識別するためのレンズ識別データを記憶している。図２０には、レンズ識別データの例を示している。カメラ装置２００に対して選択的に接続可能な、互いに機種が異なる複数のレンズ装置１００（レンズ１〜３）が存在する場合に、それぞれのレンズ装置１００の記憶部１１２には、互いに異なるレンズ識別データ（ａａａ，ｂｂｂ，ｃｃｃ）が記憶されている。このため、カメラ装置２００は、接続されたレンズ装置１００からのレンズ識別データによりそのレンズ装置１００がレンズ１〜３のいずれかを判別することができる。
ズーム特性保持部２０７は、レンズ装置（レンズ１〜３）ごとの光学ズームの動作特性である画角特性、伝達応答特性および速度応答特性を保持している。すなわち、ズーム特性保持部２０７は、複数のレンズ装置１００のそれぞれに対応する複数の光学ズームの動作特性を保持している。
図２１には、ズーム特性保持部２０７にて保持された、レンズ装置（レンズ１〜３）ごとの画角特性を示している。図２１（ａ），（ｂ）において、実線はレンズ１の画角特性を、一点鎖線はレンズ２の画角特性を、点線はレンズ３の画角特性をそれぞれ示している。図２１（ｂ）は、ズーム特性保持部２０７に、所定のズーム位置（Ｗｉｄｅ，ｄ１，ｄ２，ｄ３，…ｄｎ−１，ｄｎ，Ｔｅｌｅ）ごとの画角が記憶されていることを示している。
図２１（ｃ）は、レンズ装置（レンズ１〜３）ごとの画角特性をデータテーブル化したものであり、実際にはこのデータテーブル化された画角特性をズーム特性保持部２０７が保持する。
図２２は、ズーム特性保持部２０７にて保持された、レンズ装置（レンズ１〜３）ごとの伝達応答特性を示している。図中のパラメータは、フィードバック制御を行うためのゲインＧ１〜Ｇ３の値を表している。
図２３は、ズーム特性保持部２０７にて保持された、レンズ装置（レンズ１〜３）ごとの速度応答特性を示している。図中のパラメータは、実施例２中に示した式（２）におけるズーム操作の開始時、ズーム操作の終了時および駆動端付近での係数Ｋに相当する。
本実施例の概念も実施例１にて図３（ａ）に示した概念と同様である。さらに、本実施例におけるカメラ装置２００も、実施例１にて図３（ｂ）に示した有効倍率を用いる。
図２４のフローチャートには、本実施例におけるレンズ装置１００とカメラ装置２００の接続時の処理を示している。
まず、レンズ装置１００での処理について説明する。Ｓ２４０１では、レンズ装置１００がカメラ装置２００に接続されると、Ｓ２４０２に進む。
Ｓ２４０２では、演算部１０７は、記憶部１１２に記憶されたレンズ識別データをカメラ装置２００に出力する。そして、Ｓ２４０３では、演算部１０７は、レンズデータ送信処理を終了する。
次に、カメラ装置２００での処理について説明する。Ｓ２４０４では、カメラ装置２００にレンズ装置１００が接続されると、Ｓ２４０５に進む。
Ｓ２４０５では、カメラ装置２００は、レンズ装置１００からの入力があるか否かを判断し、入力があればＳ２４０６に進み、なければＳ２４０５に戻る。
Ｓ２４０６では、ズーム信号変換部２０５は、ズーム特性保持部２０７に保持された複数のレンズ装置１００の動作特性の中から、入力されたレンズ識別データに対応するレンズ装置１００の動作特性を選択する。
Ｓ２４０７、Ｓ２４０８およびＳ２４０９ではそれぞれ、ズーム信号変換部２０５は、選択した動作特性のうち画角特性、伝達応答特性および速度応答特性を参照する。そして、Ｓ２４１０では、カメラ装置２００は、レンズデータ受信処理を終了する。
カメラ装置２００は、レンズ装置１００がＳ２４０３の処理を完了すると、Ｓ２４０６に進む。
デジタルズームがＯＮであるときのレンズ装置１００およびカメラ装置２００で行われる処理は、実施例４にて説明した図１８のフローチャートに従う。
本実施例によれば、複数のレンズ装置に対応する複数の光学ズーム動作特性を保持したカメラ装置に対して、接続されたレンズ装置からレンズ識別データを出力する。これにより、カメラ装置はデジタルズームの動作特性を、接続されたレンズ装置の光学ズームの動作特性に合わせることができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記各実施例においてレンズ装置又はカメラ装置に設けたズーム特性保持部およびズーム信号変換部を、ズーム操作装置に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
ズーム全域で光学ズームとデジタルズームの操作感を共通化した撮影システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１００  レンズ装置
２００  カメラ装置
３００  ズーム操作装置
１０８，２０５  ズーム信号変換部
１０９，１１０，１１１，２０７  ズーム特性保持部
【図１４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
2011039272.tif 000018
【図１７】
2011039272.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2011039272.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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