【手続補正書】
【提出日】平成18年11月16日(2006.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも変倍動作を行う変倍レンズ群を含む光学レンズ群を使用する撮像装置において、
前記光学レンズ群を通過した被写体像を映像信号に変換する撮像素子と、
前記変倍レンズ群の位置を制御して前記撮像素子上の受光領域の大きさを変更すると共に、変倍動作を行わせる変倍動作制御手段と、
前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第１のモードと、前記第１のモードで読み出される領域と異なる領域を前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第２のモードとに設定制御する撮像素子制御手段と、
前記第１のモードおよび前記第２のモードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により選択されたモードの状態に応じて、変倍動作時の前記変倍レンズ群の移動範囲を変更する移動範囲制御手段と、
前記移動範囲内における前記変倍レンズ群の現在位置の焦点距離比率を算出し、前記モード選択手段によるモード切替前後で、算出される前記焦点距離比率が等しくなるように前記変倍レンズ群の位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】  請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は前記第１のモードでの前記変倍レンズ群の現在位置がワイド端またはテレ端であるとき、前記第２のモードへ移行後も前記変倍レンズ群の現在位置がそれぞれワイド端またはテレ端に位置するように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】  請求項１に記載の撮像装置において、
変倍動作の状態を撮影者に知らせる表示手段を有し、前記モード選択手段によるモードの切替で、前記表示手段により表示される変倍動作表示が変化しないように制御する表示制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】  請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記モード切替時に前記撮像素子から出力された映像信号を前記表示手段に出力しないことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】  請求項３に記載の撮像装置において、
前記表示手段は映像信号に変倍動作の状態を表すキャラクタで多重表示され、前記表示制御手段は前記モードに応じた現在の変倍レンズ位置の焦点距離比率を算出し、正規化した信号によってキャラクタ表示することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】  請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置おいて、
前記第１のモードは動画撮影モードで、前記第２のモードは静止画撮影モードであることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】  請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記第１のモードでは前記撮像素子の有効画素領域中から一部の領域を映像信号として読み出し、前記第２のモードでは前記撮像素子の全有効画素領域を映像信号として読み出すことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】  少なくとも変倍動作を行う変倍レンズ群を含む光学レンズ群を使用する撮像方法において、
前記光学レンズ群を通過した被写体像を、撮像素子により映像信号に変換する撮像工程と、
前記変倍レンズ群の位置を制御して前記撮像素子上の受光領域の大きさを変更すると共に、変倍動作を行わせる変倍動作制御工程と、
前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第１のモードと、前記第１のモードで読み出される領域と異なる領域を前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第２のモードとに設定制御する撮像素子制御工程と、
前記第１のモードおよび前記第２のモードを選択するモード選択工程と、前記モード選択工程により選択されたモードの状態に応じて、変倍動作時の前記変倍レンズ群の移動範囲を変更する移動範囲制御工程と、
前記移動範囲内における前記変倍レンズ群の現在位置の焦点距離比率を算出し、前記モード選択工程によるモード切替前後で、算出される前記焦点距離比率が等しくなるように前記変倍レンズ群の位置を制御する制御工程とを含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項９】  請求項８に記載の撮像方法において、
前記制御工程において前記第１のモードでの前記変倍レンズ群の現在位置がワイド端またはテレ端であるとき、前記第２のモードへ移行後も前記変倍レンズ群の現在位置がそれぞれワイド端またはテレ端に位置するように制御することを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】  請求項８に記載の撮像方法において、
変倍動作の状態を撮影者に知らせる表示工程を含み、前記モード選択工程によるモードの切替で、前記表示工程により表示される変倍動作表示が変化しないように制御する表示制御工程を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】  請求項１０に記載の撮像方法において、
前記モード切替時に前記撮像素子から出力された映像信号を前記表示工程において出力しないことを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】  請求項１０に記載の撮像方法において、
前記表示工程において映像信号に変倍動作の状態を表すキャラクタで多重表示され、前記表示制御工程において前記モードに応じた現在の変倍レンズ位置の焦点距離比率を算出し、正規化した信号によってキャラクタ表示することを特徴とする撮像方法。
【請求項１３】  請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像方法において、
前記第１のモードは動画撮影モードで、前記第２のモードは静止画撮影モードであることを特徴とする撮像方法。
【請求項１４】  請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の撮像方法において、前記第１のモードでは前記撮像素子の有効画素領域中から一部の領域を映像信号として読み出し、前記第２のモードでは前記撮像素子の全有効画素領域を映像信号として読み出すことを特徴とする撮像方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、少なくとも変倍動作を行う変倍レンズ群を含む光学レンズ群を使用する撮像装置において、前記光学レンズ群を通過した被写体像を映像信号に変換する撮像素子と、前記変倍レンズ群の位置を制御して前記撮像素子上の受光領域の大きさを変更すると共に、変倍動作を行わせる変倍動作制御手段と、前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第１のモードと、前記第１のモードで読み出される領域と異なる領域を前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第２のモードとに設定制御する撮像素子制御手段と、前記第１のモードおよび前記第２のモードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により選択されたモードの状態に応じて、変倍動作時の前記変倍レンズ群の移動範囲を変更する移動範囲制御手段と、前記移動範囲内における前記変倍レンズ群の現在位置の焦点距離比率を算出し、前記モード選択手段によるモード切替前後で、算出される前記焦点距離比率が等しくなるように前記変倍レンズ群の位置を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明の撮像装置において、変倍動作の状態を撮影者に知らせる表示手段を有し、前記モード選択手段によるモードの切替で、前記表示手段により表示される変倍動作表示が変化しないように制御する表示制御手段を有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の撮像方法は、少なくとも変倍動作を行う変倍レンズ群を含む光学レンズ群を使用する撮像方法において、前記光学レンズ群を通過した被写体像を、撮像素子により映像信号に変換する撮像工程と、前記変倍レンズ群の位置を制御して前記撮像素子上の受光領域の大きさを変更すると共に、変倍動作を行わせる変倍動作制御工程と、前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第１のモードと、前記第１のモードで読み出される領域と異なる領域を前記撮像素子の有効画素領域中から映像信号として読み出す第２のモードとに設定制御する撮像素子制御工程と、前記第１のモードおよび前記第２のモードを選択するモード選択工程と、前記モード選択工程により選択されたモードの状態に応じて、変倍動作時の前記変倍レンズ群の移動範囲を変更する移動範囲制御工程と、前記移動範囲内における前記変倍レンズ群の現在位置の焦点距離比率を算出し、前記モード選択工程によるモード切替前後で、算出される前記焦点距離比率が等しくなるように前記変倍レンズ群の位置を制御する制御工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の撮像方法において、変倍動作の状態を撮影者に知らせる表示工程を含み、前記モード選択工程によるモードの切替で、前記表示工程により表示される変倍動作表示が変化しないように制御する表示制御工程を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、従来例と実質的に同一または対応する部材には同一符号を用いて、本発明による撮像装置の好適な実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の特徴を表す実施形態の構成図である。
図１において１０１、１０２、１０３、１０４、１０５はそれぞれインナーフォーカスタイプのレンズシステムを構成する要素であり（光学レンズ群）、それぞれ固定の前玉レンズ群（第１のレンズ群）、変倍を行うための第２のレンズ群（変倍レンズ）、絞り、固定の第３のレンズ群、そしてコンペ機能とフォーカシングの機能を兼ね備えた第４のレンズ群（フォーカスレンズ）である。このレンズシステムを透過した映像光は撮像素子１０６面上で結像され、光電変換により映像信号に変換される（撮像工程）。そして増幅器１０７で最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理手段１０８へと入力され、標準テレビ信号に変換される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
固体撮像素子制御手段１０９は固体撮像素子１０６を駆動し、信号の読み出しや電荷蓄積時間を制御している。特に撮影モードに応じて、固体撮像素子１０６中の任意の領域の映像信号を読み出すような制御が可能であり、撮影モード選択スイッチ手段１１８（モード選択手段）の出力が、マイコン等のシステム制御手段１１１を介して、接続されており、撮影モードの状態が入力されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
システム制御手段１１１は、ズーム駆動手段（モータドライバ）１１２、固体撮像素子制御手段１０９、カメラ信号処理手段１０８およびレコーダ信号処理手段１１０を統合的に制御する。そして、動画撮影時および静止画撮影時にそれぞれが連動して、適切な動作が行えるように指令を与えるマイコン等の制御プログラムからなっている。特に本発明の特徴であるズーム動作制御部１１１ｃ（変倍動作制御手段）は、システム制御手段１１１内部に組み込まれているものとして、以下説明する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、ズーム制御部１１１ｃではズーム動作時、図６に示したカム軌跡に追従しながら合焦状態を維持するためにレンズカム軌跡データ１１１ｄ（図６のカム軌跡情報がテーブルデータ化されている）を有している。ズーミング動作時には、ズーム駆動手段１１２およびズームモータ１１３を駆動しつつ、合焦状態を維持するため、フォーカス駆動手段１１４およびフォーカスモータ１１５を同時に駆動する（変倍動作）。このとき変倍レンズ１０２の可動範囲は、図示しないレンズバランス出し調整（撮像素子１０６までのフランジバック量とレンズメカのバラツキを含め、マイコン内部に記憶している設計カム軌跡に最も近づくように、実物レンズの合わせ込みを行う調整）で決定されるワイド端とテレ端間が最大可動範囲と設定されている。
そして、この範囲を超えて超ワイド側あるいは超テレ側へのレンズ移動は禁止されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の特徴として、撮影モードにより変倍レンズの移動範囲を変更することで、固体撮像素子への受光領域（有効像円径）が、撮像素子の読み出し領域以上の大きさとなるように設定することで、画面のケラレ防止と有効像円径可変のレンズシステムの利点を生かした小型化とを同時に図っている。
つまり変倍レンズの移動範囲を、動画モード時（動画撮影モード）は図７（ａ）のワイド端からテレ端まで移動可能とし、静止画モード時（静止画撮影モード）にはポイント４０１からテレ端までを移動範囲とするようにズーミング範囲を限定している。
以下詳細な動作フローを説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
先ずステップＳ７０１で処理を開始し、撮影モード選択スイッチ手段１１８の状態を検出し、前回の撮影モードと今回の撮影モードとでモード状態が変化したかどうかを判別する（ステップＳ７０２）。モード状態の切替があった場合には、ステップＳ７０３で撮影モードを判別し（モード選択工程）、各モードに応じて変倍レンズの可動範囲のワイド端Ｗendを、動画モード時には図７（ａ）のワイド端位置４００（＝Ｗmovie）と設定し（ステップＳ７０５）、静止画モード時には図７（ａ）のズーム位置（ポイント４０１＝Ｗstill）と設定する（ステップＳ７０４）。このように設定することで、各撮影モードでケラレの生じないワイド位置として可動範囲が設定される（移動範囲制御手段、移動範囲制御工程）。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
一方、ステップＳ７０２でモード切替が行われた場合には、ステップＳ７０６で撮影モードを判別し、この場合にも各モードに応じて変倍レンズの可動範囲のワイド端Ｗendを、ステップＳ７０４およびステップＳ７０５と同様に設定する。すなわち、動画モード時には図７（ａ）のワイド端位置４００（＝Ｗmovie）と設定し（ステップＳ７０８）、静止画モード時には図７（ａ）のズーム位置（ポイント４０１＝Ｗstill）と設定し（ステップＳ７０７）、撮像素子の読み出し領域の設定をステップＳ７１０およびステップＳ７０９で行う（撮像素子制御工程）。動画時にはステップＳ７１０で読み出し領域を動画モード用に設定すると共に（図７（ｂ），（ｃ）の画素領域４０２）、レコーダ信号処理手段に撮影モードを動画撮影と指示することで、動画用の記録媒体を選択させ、静止画モード時には、ステップＳ７０９で撮像素子の読み出し領域を静止画用に設定し（図７（ｂ），（ｃ）の有効画素領域４０３）、レコーダ信号処理手段に撮影モードを静止画撮影と指示することで、静止画用の記録媒体を選択させる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
Ｚrateはズーム全ストロークを変倍レンズ１０２が移動する際、ワイド端からテレ端までで「０」から「１」まで変化する値となる。例えば簡単のため、ズームバー表示は全ズームストロークを８分割、つまり９ポイントの停止位置を持つ表示であるとした場合、焦点距離比率Ｚrateを８倍してＺinfを算出する。Ｚinfは０から８まで変化するように正規化（規格化）されるので、この情報をレコーダ信号処理手段１１０に送り（ステップＳ８０２）、撮像信号にズームバー表示を多重して、表示手段１２１に出力し（表示工程）、表示処理を終了し、以下ステップＳ７１７からステップＳ７２６までの処理を実行する。ステップＳ７１８以降の処理は、図２の処理と同一なので、表記は割愛した。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
第２の実施形態によれば、撮影モードの切替で、変倍レンズ移動範囲が撮影モードで異なっていても、変倍状態を示すズーム表示を表示状態が変化しないように、表示制御を行って移動範囲内の割合で表示するので、ワイド端位置、テレ端位置も変わらない、すなわち同じズームバー表示を動画時、静止画時とも同一のキャラクタ表示形式で行える（表示制御手段、表示制御工程）。また、移動範囲内で変倍レンズの現在位置の割合がモード切替で変化しないように制御されるので、ズーム表示上の現在位置の変化も発生しないだけでなく、一方のモードでワイド端位置の場合、他方のモードでもワイド端位置となるので、撮影者の混乱を防止することが可能となる。