(57)【要約】  【課題】  エクステンダーを挿入する際に、エクステンダーの枠体をモニタに表示しないようにすることのできる撮像装置を提供する。  【解決手段】  撮像素子２０と、撮像倍率を変化させる変倍レンズ１２と、撮像倍率を所定倍数に変換するエクステンダー１５と、前記撮像素子からの信号を映像信号として出力する信号処理回路３０と、画像を記録する画像記録手段３１と、制御部４０とを備え、前記倍率変換レンズ１５が光軸Ｌ上に挿入されるとき、前記画像記録手段３１に記録されている画像をモニタに出力することで、前記倍率変換レンズの挿入時に前記倍率変換レンズの枠体がモニタに映ってしまうことを防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子と同じ光軸上に配置され、撮像倍率を変化させる変倍レンズと、前記光軸上に挿脱可能に設けられ、撮像倍率を所定倍数に変換する倍率変換レンズと、前記撮像素子からの信号を映像信号として出力する信号処理回路と、画像を記録する画像記録手段と、前記倍率変換レンズを前記光軸上に挿脱する制御を行う制御部とを備え、前記信号処理回路は、前記倍率変換レンズが前記光軸上に挿入されるとき、前記画像記録手段に記録されている画像を出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像記録手段は、前記信号処理回路からの映像信号を画像として記録することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記信号処理回路は、前記画像記録手段に記録された画像を電子的に拡大して出力することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記信号処理回路は、前記画像記録手段に記録された画像を段階的に拡大して出力することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記変倍レンズの撮像倍率を検知する変倍レンズ倍率センサを備え、前記信号処理回路は、前記変倍レンズ倍率センサが検知した前記変倍レンズの撮像倍率の変化の比に合わせて、前記画像記録手段に記録された画像を、段階的に拡大して出力することを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項６】
前記信号処理回路は、ズーム操作に合わせて前記画像記録手段に記録された画像を段階的に拡大させることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記信号処理回路が前記画像を段階的に拡大出力するときに、前記変倍レンズの撮像倍率を変化させることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記信号処理回路は、前記撮像素子からの映像と前記画像記録手段からの画像とを相互に切り替える時に、それぞれの映像を合成加工し、その合成加工された映像をモニタに出力することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像素子および変倍レンズの光軸上に、撮像倍率を所定倍数に変換する倍率変換レンズを挿着するステップと、信号処理回路からの映像信号を画像記録手段に画像として記録するステップと、前記撮像素子からの映像を前記画像記録手段に記録された画像に切り替えて出力するステップとを備え、前記倍率変換レンズを前記光軸上に挿入するときは、前記画像を出力することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍レンズの光軸上に倍率変換レンズを挿脱可能な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置は高倍率の撮像を行なうために、変倍レンズのみならず、変倍レンズと同じ光軸上に挿入しレンズの焦点距離を不連続に変化させる倍率変換レンズであるエクステンダーを有している。そして特許文献１に記載されているように、変倍レンズの焦点距離が足りない場合には、前記したように光軸上に前記エクステンダーを挿入して、焦点距離を伸ばし、遠方の被写体を撮影し、モニタに表示していた。これを図９を参照して説明すると、図９（ａ）に示すように、モニタ６２に表示された被写体をエクステンダーを用いることで拡大していた（図９（ｃ）参照）。
【特許文献１】特開２００１−１０００８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の撮像装置では、エクステンダーが挿入されるときは、エクステンダーが変倍レンズと撮像素子間の光路上を横切ることになるので、図９（ｂ）に示すように、エクステンダーの枠体６１がモニタ６２に映ってしまい、モニタ６２を見ている利用者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、エクステンダーの挿入時に、モニタを見ている利用者に違和感を与えない撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子と同じ光軸上に配置され、撮像倍率を変化させる変倍レンズと、前記光軸上に挿脱可能に設けられ、撮像倍率を所定倍数に変換する倍率変換レンズと、前記撮像素子からの信号を映像信号として出力する信号処理回路と、画像を記録する画像記録手段と、前記倍率変換レンズを前記光軸上に挿脱する制御を行なう制御部とを備え、前記信号処理回路は、前記倍率変換レンズが前記光軸上に挿入されるとき、前記画像記録手段に記録されている画像を出力する構成を有している。
【０００６】
この構成により、前記倍率変換レンズが挿入されるときに前記倍率変換レンズの枠体がモニタに映ってしまうことを防ぐことができる。
【０００７】
また、本発明の画像記録手段は、前記信号処理回路からの映像信号を画像として記録する構成を有している。
【０００８】
この構成により、前記倍率変換レンズが装着されるときには、前記倍率変換レンズが装着される直前の映像を画像として前記画像記録手段に記録しておき、前記倍率変換レンズが挿入されているときは、前記画像がモニタに表示されるので、利用者の感じる違和感を少なくすることができる。
【０００９】
また、本発明の信号処理回路は、前記画像記録手段に記録された画像を電子的に拡大処理して出力する構成を有している。
【００１０】
この構成により、前記倍率変換レンズが装着されるときに、モニタには拡大された前記
画像を表示することができる。例えば、前記拡大処理の倍率を倍率変換レンズと同じ拡大比率にした場合は、利用者が前記倍率変換レンズ装着後の画角を倍率変換レンズの挿入に要する時間を待つことなく把握することができる。
【００１１】
また、本発明の信号処理回路は、前記画像記録手段に記録された画像を段階的に拡大して出力する構成を有している。
【００１２】
この構成により、前記倍率変換レンズが装着されるときには、その装着時の画像が、段階的に順次拡大してモニタに表示されることとなり、より利用者の感じる違和感を少なくすることができる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置は、前記変倍レンズの撮像倍率を検知する変倍レンズ倍率センサを備え、本発明の信号処理回路は、前記変倍レンズ倍率センサが検知した前記変倍レンズの撮像倍率の変化の比に合わせて、前記画像記録手段に記録された画像を、段階的に拡大して出力する構成を有している。
【００１４】
この構成により、前記倍率変換レンズが装着されるときには、ズームアップしてきた倍率変化の比にあわせて前記画像を段階的に拡大して表示されることとなり、より利用者に違和感を与えることがない。
【００１５】
また、本発明の信号処理回路は、ズーム操作に合わせて前記画像記録手段に記録された画像を段階的に拡大させる構成を有している。
【００１６】
この構成により、前記倍率変換レンズが装着されるときには、操作者のズーム操作にあわせて前記画像記録手段に記録された画像を段階的に拡大させることができることとなり、操作者の意に近い形で、画像をモニタに出力させることができる。
また、本発明の制御部は、前記信号処理回路が前記画像を段階的に拡大出力するときに、前記変倍レンズの撮像倍率を変化させる構成を有している。
【００１７】
この構成により、前記画像を段階的に拡大出力しているときに、前記変倍レンズの撮像倍率を変化させることができ、前記画像の拡大倍率と、前記撮像素子からの映像の拡大倍率とが同じになったときに、前記信号処理回路からの映像出力を前記撮像素子からの映像信号に切り替えることができるので、段階的に拡大表示されている画像の出力時間をできるだけ短くすることができ、より利用者に与える違和感を少なくすることができる。
【００１８】
また、本発明の信号処理回路は、前記撮像素子からの映像と前記画像記録手段からの画像とを相互に切り替える時に、それぞれの映像を合成加工し、その合成加工された映像を出力する構成を有している。
【００１９】
この構成により、前記撮像素子からの映像と前記画像記録手段からの画像とを切り替える時に、それぞれの映像がオーバーラップされ、その比率を順次変化させていくなどの合成加工処理を行った映像をモニタに出力することで、映像の切り替え時に、利用者に与える違和感を少なくできる。
【００２０】
また、本発明の撮像方法は、撮像素子および変倍レンズの光軸上に、撮像倍率を所定倍数に変換する倍率変換レンズを挿着するステップと、信号処理回路からの映像信号を画像記録手段に画像として記録するステップと、前記撮像素子からの映像を前記画像記録手段に記録された画像に切り替えて出力するステップとを備え、前記倍率変換レンズを光軸上に挿入するときは、前記画像をモニタに出力する構成を有している。
【００２１】
この構成により、前記倍率変換レンズの挿入時に、前記倍率変換レンズの枠体ではなく前記画像がモニタに表示されるので、利用者の感じる違和感を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の撮像装置によれば、倍率変換レンズの挿入時に、光路上をよぎる倍率変換レンズの枠体がモニタに表示されてしまうことがなく、利用者に違和感を与えなくするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態の撮像装置について、図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の実施の形態の撮像装置はレンズ部１０、撮像素子２０、信号処理回路３０、画像記録手段３１、制御部４０及び操作部５０を備えている。レンズ部１０は、主に第１群レンズ１１、変倍レンズ１２、絞り部１３、フォーカスレンズ１４、倍率変換レンズであるエクステンダー１５、変倍レンズ倍率センサ１６、変倍レンズ駆動部１７、エクステンダー駆動部１８により構成されている。第１群レンズ１１、変倍レンズ１２、絞り部１３、フォーカスレンズ１４は、撮像素子２０の光軸Ｌ上に設けられている。変倍レンズ１２は焦点距離を連続的に変えられるレンズである。絞り部１３は露出を調整する回路である。エクステンダー１５は、倍率変換レンズであり、変倍レンズ１２の焦点距離では足りない場合に撮像素子２０の光軸Ｌ上に挿入され焦点距離を伸ばすものである。変倍レンズ倍率センサ１６は変倍レンズ１２がどれだけの倍率となっているかを検出するものである。変倍レンズ駆動部１７は、操作者の操作に応じて変倍レンズ１２の焦点距離を変化させるものである。エクステンダー駆動部１８は、エクステンダー１５を撮像素子２０の光軸Ｌ上に挿入するものである。
【００２５】
また撮像素子２０は、レンズ部１０からの光学信号を映像信号とするものである。信号処理回路３０は、撮像素子２０からの映像信号をモニタ出力用の映像信号として出力するものである。また画像記録手段３１は、画像を記録するものであり、信号処理回路３０へ記録している画像を出力すること及び、信号処理回路３０から入力した画像信号を記録することが可能である。制御部４０は、操作部５０からの操作等に応じて、変倍レンズ駆動部１７やエクステンダー駆動部１８、信号処理回路３０等の制御を行なう。
【００２６】
次に、前記撮像装置の動作について図２を用いて説明する。
操作者が映像を拡大したい場合は、操作部５０からズーム操作を行なう（Ｓ２００）。ズーム操作が、変倍レンズ１２の有する倍率内の操作であれば、エクステンダー１５が挿入されることなくズーム操作が行なわれる。一方、ズーム操作が、変倍レンズ１２の有する倍率を超える操作であると、制御部４０が判定した場合（Ｓ２０１）、制御部４０からその旨の信号を受信した信号処理回路３０は、画像記録手段３１に撮像素子２０からの映像を静止画として記録し（Ｓ２０２）、撮像素子２０からの映像に替えて画像記録手段３１に記録された静止画に基づいた画像を出力する（Ｓ２０３）。こののち、制御部４０は、エクステンダー駆動部１８を制御しエクステンダー１５を変倍レンズ１２と撮像素子２０との間に挿入し装着する（Ｓ２０４）。そしてエクステンダー１５の挿入が完了すると（Ｓ２０５）、信号処理回路３０からの出力映像は、画像記録手段３１に記録された画像から、エクステンダー１５を経由した撮像素子２０からの映像に切り替えられる（Ｓ２０６）。この動作により、エクステンダー１５が挿入されている間、つまり光路上をエクステンダー１５が移動している際は、画像記録手段３１に記録されている画像が出力されるので、光路上を横切るエクステンダー１５の枠体がモニタに表示されることがない。
【００２７】
次に、本発明の各実施の形態における撮像装置のズーム操作と撮像倍率との関係につい
て、図３から図８を用いて説明する。
【００２８】
各図とも、横軸にズーム操作を行なう時間、縦軸に信号処理回路３０より出力される映像のズーム倍率を示している。また、z1は変倍レンズ１２の有する最大倍率を、z2は倍率z1にエクステンダー１５の有する倍率を乗じた倍率を示している。同様に、t1は、エクステンダー１５の挿入が開始された時点を、t2はエクステンダーの挿入が完了した時点を示している。さらに出力される映像が撮像素子２０からの映像の場合は太線で、出力される映像が画像記録手段３１の画像に基づいたものである場合は細線で示している。なお、本説明では静止画拡大処理は、被写体の中心を基準にするものとする。
【００２９】
まず、第１の実施の形態における撮像装置のズーム操作と撮像倍率との関係について図３を用いて説明する。ズーム操作により変倍レンズ１２の倍率が拡大され、変倍レンズ１２の倍率が変倍レンズ１２の有する最大倍率z1を超えると、それに対応する時点t1でエクステンダー１５が光軸Ｌ上に挿入される。エクステンダー１５が挿入されている途中である時点t1〜t2の間は、エクステンダー１５が挿入される直前の映像、つまり倍率z1の映像が静止画として出力される。次に、エクステンダー１５の装着が完了した時点で、撮像素子２０からの映像つまり倍率z2に拡大された映像がモニタに表示される。この実施の形態では、エクステンダー１５が装着されている間は、変倍レンズ１２の倍率が変化しておらず、変倍レンズ１２は既に最大倍率z1となっているので、信号処理回路３０より出力される映像の倍率は倍率z2のままさらに拡大されることはない。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図４を用いて説明する。第２の実施の形態は、エクステンダー１５が光軸Ｌ上に挿入されている間、つまり時点t1〜t2の間に、信号処理回路３０から出力される映像が、前記画像を倍率z2まで拡大加工処理されたものとなっている点で、第１の実施の形態とは異なる。本実施の形態は、エクステンダー１５が挿入されるときは、画像記録手段３１に記録された画像をそのまま出力するのではなく、信号処理回路３０がその画像を電子的に拡大処理してモニタに出力するものである。
【００３１】
前記拡大処理の倍率を、例えばエクステンダー１５の拡大比率と同じ倍率にした場合には、利用者はエクステンダー１５装着時の映像を、エクステンダー１５の挿入に要する時間を待つことなく、把握することができる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図５を用いて説明する。第３の実施の形態は、画像が段階的に拡大され順次出力される点で、第２の実施の形態とは異なる。本実施の形態は、エクステンダー１５が光軸Ｌ上に挿入されている間は、その挿入直前に記録された画像からエクステンダー装着後の倍率の画像にまで段階的に拡大加工処理を行なうものである。エクステンダー１５の挿入が開始された時点t1では、第１の実施の形態と同様に倍率z1の画像が出力され、順次段階的に拡大した画像が出力される。そして時点t2に至った際には、エクステンダー１５が挿入された後の倍率、つまり倍率z2の映像が出力される。段階的に出力される複数の画像の数は、エクステンダー15の挿入に要する時点t1〜t2の時間および、信号処理回路30の画像生成能力で決定されることになる。時点t1の直後に倍率z1の画像を出力するか、1段階拡大した画像出力するのか、また時点t2の直前の画像に倍率z2の画像を出力するのか、１段階拡大手前の画像を出力するのか等、複数のパターンが考えられる。
【００３３】
エクステンダー１５の装着完了後に撮像素子２０からの信号に切り替える際、画像の拡大が連続的となり、特に時点t1〜t2間に被写体の中心が移動していない場合は、利用者に与える違和感を少なくできる。
【００３４】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図６を用いて説明する。第４の実施の形態
は、段階的に拡大していく拡大比率が、第３の実施の形態では、時点t1〜t2間で倍率z1から倍率z2に拡大する比率であったのに対し、本実施の形態では、時点t1での拡大比率のまま段階的に拡大している点で異なる。本実施の形態は、エクステンダー１５が光軸Ｌ上に挿入されるときは、画像記録手段３１に記録された画像を出力し、変倍レンズ１２の撮像倍率の変化の比に合わせて、画像を段階的に拡大させるものである。エクステンダー１５の装着の前後を挟んでも、ズームアップする速度がほぼ等しく、スムーズにズームアップの画面を映すことができる。特に被写体に大きな変化が発生していない場合には、スムーズで連続的な画像変化の映像を出力できる。
【００３５】
なお、この倍率の変化の比は、時点t1における変化の比でも、一定時間前から時点t1までの変化の比の平均値でもよい。
【００３６】
次に、本発明の第５の実施の形態について、図７を用いて説明する。第5の実施の形態は段階的に画像が拡大していく比率が、操作に応じて可変である点で、第４の実施の形態とは異なる。本実施の形態は、エクステンダー１５が光軸Ｌ上に挿入されるときは画像を出力し、操作者の操作に合わせて、画像を段階的に拡大させるものである。操作者の意に近い形で、モニタに出力させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第６の実施の形態について、図８を用いて説明する。第6の実施の形態は、本実施の形態は、前記の第４、第５の実施の形態における画像記録手段３１の画像に基づいた映像が出力される時間をより短くなるようにしたものである。たとえば第４の実施形態と比較した場合、時点t1における倍率の変化の比で画像を段階的に拡大していくだけでなく、同時に変倍レンズ１２の倍率を縮小させ、拡大処理されている倍率z2に至る以前の画像の倍率と、エクステンダー１５からの倍率とが同じになった時点t3で、撮像素子２０からの映像に切り替えるという点で第４の実施の形態とは異なる。すなわち、エクステンダー１５が挿入されるときは画像記録手段３１に記録された画像を出力し、挿入直前の変倍レンズ１２の撮像倍率の変化の比や、ズーム操作に合わせて画像を段階的に拡大させると同時に、変倍レンズ１２の撮像倍率を変化させ、画像の拡大倍率と、エクステンダー１５からの映像の拡大倍率とが同じになった際に、撮像素子２０からの信号に映像出力を切り替えるものである。順次拡大して表示されている画像の出力時間をできるだけ短くなるようにすることができる。
【００３８】
なお、物理的動作として変倍レンズ１２の倍率が縮小されるのは、画像が出力された時点t1以降であり、変倍レンズ１２が安定したズーム拡大動作を行なうことができるように時点t3の以前に、変倍レンズ１２の倍率が所定の倍率になっていることが必要である。この動作は制御部４０において、信号処理回路３０から出力している順次拡大中の画像の拡大比率とを基に、変倍レンズ倍率センサ１６により変倍レンズ１２の動作中の倍率を検知しながら、変倍レンズ１２の動作を制御し、撮像素子２０からの映像に切り替える時点t3を計算し、信号処理回路３０の出力映像を切り替えるものである。
また、上記の第１から第６までの各実施の形態においては、撮像素子２０からの映像と、画像記録手段３１に記録された画像との切り替えは、単純な切り替えであった。第７の実施の形態は、この画像の切り替えを単純に行なうのではなく、オーバーラップ等の特殊効果処理を加えるというものであり、利用者に与える違和感をより少なくすることができるものである。エクステンダー１５が挿入を開始した時点では、その直前の映像を出力することで、映像の連続性を一定度確保することができるが、エクステンダー１５の装着が完了した時点では、撮像装置がパン・チルトされていたり、被写体が大きく変化したりしていて、映像の連続性が確保できない場合がある。このような場合に、双方の映像が合成出力されることは、利用者へ与える違和感を減ずる点で有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明は、倍率変換レンズの挿脱時でもモニタを見ている利用者に違和感を与えないという効果を有し、変倍レンズの光軸上に倍率変換レンズを挿脱可能な撮像装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態の撮像装置のブロック図
【図２】本発明の撮像装置の動作説明のためのフロー図
【図３】本発明の第１の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図４】本発明の第２の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図５】本発明の第３の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図６】本発明の第４の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図７】本発明の第５の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図８】本発明の第６の実施の形態における撮像装置の時間軸と出力映像の撮像倍率との関係図
【図９】従来の撮像装置におけるモニタ表示の説明図
【符号の説明】
【００４１】
１０  レンズ部
１１  第１群レンズ
１２  変倍レンズ
１３  絞り部
１４  フォーカスレンズ
１５  エクステンダー
１６  変倍レンズ倍率センサ
１７  変倍レンズ駆動部
１８  エクステンダー駆動部
２０  撮像素子
３０  信号処理回路
３１  画像記録手段
４０  制御部
５０  操作部
６１  エクステンダーの枠体
６２  モニタ
Ｌ  撮像素子の光軸
【図１】
2005202263.tif 000003
【図２】
2005202263.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005202263.tif 000008
【図７】
2005202263.tif 000009
【図８】
2005202263.tif 000010
【図９】
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