(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作子の操作に応動して光学系の倍率を制御する第１のパラメータを順次更新し、前記第１のパラメータにより光学系の倍率を変化させる撮像装置において、
前記光学系の倍率の変化に電子ズームの倍率の変化を対応させるための中間パラメータを前記操作子の操作に応動して順次更新し、
前記中間パラメータの変化と前記電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、前記中間パラメータを前記電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換し、
前記第２のパラメータの変化を監視し、監視結果により前記第２のパラメータを補正し、該第２のパラメータにより電子ズームの処理を実行する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記中間パラメータを前記第２のパラメータに変換する処理が、
前記第２のパラメータを対数により表現して、該対数軸上における変化量が、前記第１のパラメータの変化量に対応するように、前記第２のパラメータを演算する処理である
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２のパラメータの補正が、
前記第２のパラメータの変化が大きい場合の補正である
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２のパラメータの補正が、
前記第２のパラメータの変化が小さい場合の補正である
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１のパラメータ及び前記中間パラメータの更新がフレーム単位の更新であり、
前記操作子の押圧力に応じて更新する値を変化させることにより、前記光学系及び電子ズームにおける倍率の変化速度を可変する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
操作子の操作に応動して光学系の倍率を制御する第１のパラメータを順次更新し、前記第１のパラメータにより光学系の倍率を変化させる撮像装置の制御方法において、
前記光学系の倍率の変化に電子ズームの倍率の変化を対応させるための中間パラメータを前記操作子の操作に応動して順次更新する中間パラメータの更新ステップと、
前記中間パラメータの変化と前記電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、前記中間パラメータを前記電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換するステップと、
前記第２のパラメータの変化を監視し、監視結果により前記第２のパラメータを補正し、該第２のパラメータにより電子ズームの処理を実行するステップとを有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項７】
前記中間パラメータを前記第２のパラメータに変換する処理が、
前記第１のパラメータを対数により表現して、対数軸上における変化量が、前記第１のパラメータの変化量に対応するように、前記第２のパラメータを演算する処理である
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に電子ズームの機能を有する撮像装置に適用することができる。本発明は、光学系における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、光学系の倍率を示す第１のパラメータに対応する中間パラメータを電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換して電子ズーム制御することにより、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラ一体型ビデオテープレコーダ等の記録機能を有してなる撮像装置においては、光学系の倍率の可変によるズーム（以下、光学ズームと呼ぶ）と、いわゆる電子ズームとを組み合わせて使用することにより、全体形状の大型化を有効に回避して広範囲に倍率を可変できるようになされている。
【０００３】
すなわちこの種の撮像装置においては、ズームアップ及びズームダウンの操作子の押圧力に応じて、倍率が低い領域ではズームレンズを可動するモータの制御により、光学ズームにより倍率を可変する。これに対して光学ズームにおける最大倍率よりさらに高い倍率により撮像する場合には、同様に、ズームアップ及びズームダウンの操作子の押圧力に応じてパラメータを可変し、このパラメータに基づいて電子ズームの動作を制御することにより、ユーザーの操作に応動して倍率を可変する。
【０００４】
これらの制御のうち電子ズームの制御において、撮像装置は、ズームアップ及びズームダウンの操作子の押圧力に応じて、フィールド単位で倍率パラメータを更新する。すなわち例えば倍率パラメータの更新量が値１〜値５の範囲に設定されている場合に、ズームアップの操作子が最も強く押圧されると、フィールド毎に倍率パラメータを値５単位で減少させ、またズームダウンの操作子が最も弱く押圧されている場合には、フィールド毎に倍率パラメータを値１単位で増大させる。
【０００５】
撮像装置は、このようにして計算した倍率パラメータにより、順次各フィールドにおけるズーム倍率を計算し、この計算したズーム倍率となるように、電子ズームの動作を制御するようになされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の撮像装置においては、光学ズームから電子ズームへ動作を遷移させる際に、またこれとは逆に電子ズームから光学ズームへ動作を遷移させる際に、一定の押圧力により操作子を操作しているにもかかわらず、ズーミングが不自然になる場合がある。
【０００７】
これは光学ズームと電子ズームとで、ズーミングの変化が異なることによるものである。すなわち光学ズームにおいては、図１６（Ａ）に示すように、光学ズームの最大倍率をＮ、光学ズームを制御するパラメータをＸとおいて、光学ズームの倍率ＭＯが、ＭＯ＝ＮX の関係式で表され、パラメータＸの変化に対して指数関数的に倍率ＭＯが変化する。なおここでパラメータＸは、最も広角側で値０、最も望遠側で値１である。
【０００８】
これに対して電子ズームの倍率は、電子ズームの制御に供する制御回路の特性により決まり、例えばこの制御回路に依存して決まるパラメータをＫ、上述した光学ズームのパラメータＸに対応するパラメータをＺとおいて、図１６（Ｂ）に示すように、電子ズームの倍率ＭＥは、ＭＥ＝Ｋ／（Ｋ−Ｚ）により、光学ズームの倍率ＭＯとは異なる関数により表される。なおここで（Ｋ−Ｚ）は、倍率パラメータである。またＺは、電子ズームの倍率が１倍のとき、値０であり、最大で値Ｚｍとなる。
【０００９】
これにより単に押圧操作に応動してパラメータＺを一定値により更新したのでは、全体として違和感なく倍率を可変できなくなる。因みに、光学ズームと電子ズームとの切り換わりの部分で、何ら気付かれないように、倍率を可変できたとしても、上述したようにこれら２つのズーム制御において、パラメータにより表される倍率の関数が異なることにより、このような切り換わりの部分より連続して倍率を可変する場合に、切り換わりの部分より遠ざかるに従ってズームのスピードに違和感を感じるようになる。具体的には、この場合、ズームアップするに従って１フィールド当たりの倍率の変化量が急激に増大することになる。またこのような拡大側における倍率の急激な変化を抑圧すると、電子ズームと光学ズームとの切り換えの部分が、著しくぎくしゃくとしたものになる。
【００１０】
なおこれらにより、従来、このような切り換えの部分におけるズームスピードの変化を知覚できない範囲で、ズームアップ側における急激な倍率の変化を抑圧するように、倍率パラメータの更新値を設定するようになされているが、この場合、光学系が異なる毎に、この更新値を設定し直すことが必要になり、その分、設計作業が煩雑になる問題がある。
【００１１】
またこのように更新値を設定するようにしても、電子ズームの制御においては、拡大側で倍率の変化速度が増大し、これによりズームの操作において、違和感が発生する問題もある。
【００１２】
これらの問題点を解決する１つの方法として、例えば特開２０００−２７１０８２号公報、特開平９−３３７９３号公報等においては、光学ズームの望遠側における倍率の変化速度に基づいて、電子ズームにおける倍率の変化速度を種々に設定する方法が提案されている。しかしながらこの方法においては、電子ズームと光学ズームとの切り換わりについては、違和感なく動作を切り換えることができるものの、結局、この切り換わりの部分より遠ざかるに従って、倍率の変化が著しくなり、これによりズームの操作に違和感の発生を避け得ない。
【００１３】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる撮像装置及び撮像装置の制御方法を提案しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、撮像装置に適用して、前記光学系の倍率の変化に電子ズームの倍率の変化を対応させるための中間パラメータを前記操作子の操作に応動して順次更新し、中間パラメータの変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、中間パラメータを電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換し、前記第２のパラメータの変化を監視し、監視結果により前記第２のパラメータを補正し、該第２のパラメータにより電子ズームの処理を実行する。
【００１５】
また請求項２の発明においては、請求項１の構成において、中間パラメータを第２のパラメータに変換する処理が、第２のパラメータを対数により表現して、対数における対数軸上における変化量が、第１のパラメータの変化量に対応するように、第２のパラメータを演算する処理であるようにする。
【００１６】
また請求項６の発明においては、撮像装置の制御方法に適用して、前記光学系の倍率の変化に電子ズームの倍率の変化を対応させるための中間パラメータを前記操作子の操作に応動して順次更新する中間パラメータの更新ステップと、中間パラメータの変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、中間パラメータを、電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換するステップと、前記第２のパラメータの変化を監視し、監視結果により前記第２のパラメータを補正し、該第２のパラメータにより電子ズームの処理を実行するステップとを有するようにする。
【００１７】
また請求項７の発明においては、請求項６の構成において、中間パラメータを第２のパラメータに変換する処理が、第２のパラメータを対数により表現して、対数における対数軸上における変化量が、第１のパラメータの変化量に対応するように、第２のパラメータを演算する処理である。
【００１８】
請求項１又は請求項６の構成によれば、撮像装置又は撮像装置の制御方法に適用して、中間パラメータの変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、中間パラメータを電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換し、該第２のパラメータにより電子ズームの処理を実行することにより、第２のパラメータによる電子ズーム制御の処理においては、先の演算式により、第１のパラメータによる光学ズームの処理に対して連続した特性曲線による倍率の変化により、さらにはこの特性曲線上における第１のパラメータによる光学ズームのスピードと同一のスピードによりズーミングの処理を実行することができ、これにより従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる。
【００１９】
また請求項２又は請求項７の構成によれば、請求項１又は請求項６の構成において、中間パラメータを第２のパラメータに変換する処理が、第２のパラメータを対数により表現して、対数における対数軸上における変化量が、中間パラメータの変化量に対応するように、第２のパラメータを演算する処理であることにより、この中間パラメータを第２のパラメータに変換する処理を指数演算により実行して、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２２】
（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係る撮像装置であるビデオカメラを示すブロック図である。このビデオカメラ１において、光学系２は、インナーフォーカス方式のズームレンズであり、続くＣＣＤ固体撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device ）３の撮像面に入射光を集光する。
【００２３】
すなわち光学系２は、被写体側より順次第１〜第４レンズ群２ａ〜２ｄが配置され、これら第１〜第４レンズ群２ａ〜２ｄのうち、第２レンズ群２ｂが光軸に沿って移動するバリエータレンズを構成し、この光軸方向の移動によりズーム倍率を可変するようになされている。また第４レンズ群２ｄが、このようにバリエータレンズの移動により変化するバックフォーカスを補正する焦点調整用レンズを構成するようになされ、これによりバリエータレンズ２ｂの位置に応じてこの第４レンズ群２ｄが図３に示すように可動されるようになされている。
【００２４】
光学系２は、このような可動のために、レンズ駆動ドライバ４から出力される駆動信号Ｓ１及びＳ２により、それぞれ内蔵のモータが駆動されて第２及び第４レンズ群２ｂ及び２ｄの位置を変位させることができるようになされ、またポジショニングセンサ等による内蔵の位置検出手段により、第２及び第４レンズ群２ｂ及び２ｄの位置を検出して位置検出結果Ｐ１及びＰ２を出力するようになされている。
【００２５】
またレンズ駆動ドライバ４は、このようにして得られる位置検出結果Ｐ１及びＰ２をカメラ制御マイコン５に出力し、さらにこの位置検出結果Ｐ１及びＰ２を基準にしたフィードバック制御により、カメラ制御マイコン５で生成される制御データＤ１及びＤ２に応じた目標値に第２及び４レンズ群２ｂ及び２Ｃを駆動するように、駆動信号Ｓ１及びＳ２を生成する。
【００２６】
ＣＣＤ固体撮像素子３は、図示しないタイミングジェネレータにより生成される駆動信号により動作して光電変換結果を順次出力することにより、撮像面に形成された画像の撮像結果を出力する。
【００２７】
アナログ信号処理回路６は、このＣＣＤ固体撮像素子３の出力信号を相関二重サンプリング（符号Ｓ／Ｈにより示す）することにより、ＣＣＤ固体撮像素子３の撮像面に配置されてなるカラーフィルタに対応する色信号の時分割多重信号を順次出力する。またアナログ信号処理回路６は、このカメラ制御マイコン５による利得の制御により、この色信号の時分割多重信号を増幅して信号レベルを補正し、これにより撮像結果をＡＧＣ処理（符号ＡＧＣにより示す）する。また続いてこの色信号の時分割多重信号をアナログディジタル変換処理し（符号Ａ／Ｄにより示す）、その処理結果であるディジタル色信号を出力する。
【００２８】
ディジタル信号処理回路７は、このアナログ信号処理回路６から出力されるディジタル色信号をマトリックス演算処理した後、ディジタルアナログ変換処理し、これにより輝度信号及び色差信号によるビデオ信号ＳＶを生成して出力する。このビデオカメラ１では、このビデオ信号ＳＶを図示しないビデオ処理系により処理して、磁気テープ等の記録媒体に記録するようになされている。
【００２９】
この処理において、ディジタル信号処理回路７は、輝度信号の信号レベル、各色信号の信号レベル等を検出し、これら検出結果を露光制御基準、ホワイトバランス調整基準、オートフォーカス調整基準としてカメラ制御マイコン５に出力する。すなわちディジタル信号処理回路７は、これらの検出結果のうち、ホワイトバランス調整基準により指示される利得により各色信号の信号レベルを補正し、これによりホワイトバランス調整の処理を実行する。またカメラ制御マイコン５の制御により、アナログ信号処理回路６から出力されるディジタル色信号を選択的に処理することにより、手振れ補正の処理を実行する。
【００３０】
さらにカメラ制御マイコン５の制御により、電子ズーム処理ブロック７Ａにおける処理を切り換え、これにより電子ズームの処理を実行する。かくするにつきディジタル信号処理回路７において、電子ズーム処理ブロック７Ａにおいては、撮像結果を一旦メモリに記録すると共に、このメモリに記録した撮像結果を順次読み出して出力するようになされ、この撮像結果の読み出しの際に、カメラ制御マイコン５の指示に応じて読み出す領域の大きさを可変し、また読み出した撮像結果を補間処理して輝度信号及び色差信号に変換し、これにより電子ズームの処理を実行する。
【００３１】
ユーザーインターフェース１０は、ユーザーによる各種操作子の操作を検出してインターフェースマイコン１１に通知し、またこのインターフェースマイコン１１の指示によりユーザーに各種情報を通知する。これらの処理のうち、撮像に関する処理について、ユーザーインターフェース１０においては、図４に示すように、モード設定の操作子（ＣＡＭ／ＶＴＲ−ＳＷ）１０Ａによりユーザーによる動作モードの設定を受け付ける。なおこの動作モードの設定は、撮像系を駆動するカメラモード、記録した撮像結果の記録再生に係るビデオテープレコーダモード等である。
【００３２】
またユーザーインターフェース１０においては、電子ズームスイッチ（電子ズームＳＷ）１０Ｂの設定により、ユーザーによる電子ズームの動作モードを検出する。ここでこのビデオカメラ１では、電子ズームによる最高倍率が２種類用意され、この電子ズームスイッチ１０Ｂによりこの最高倍率に対応した低倍率モードと高倍率モードとを選択できるようになされている。
【００３３】
またユーザーインターフェース１０においては、ズームキー１０Ｃによりズームアップ、ズームダウンの指示を検出し、さらにこのズームキー１０Ｃの押圧力を検出するようになされている。また表示系１０Ｄの表示により、被写体距離、Ｆ値、電子ズーム倍率等の撮像に係る各種の情報をユーザーに通知するようになされている。
【００３４】
インターフェースマイコン１１は、これらのユーザーインターフェース１０によるユーザーの操作をカメラ制御マイコン５、図示しないビデオ処理系のマイコンに通知し、またカメラ制御マイコン５、ビデオ処理系のマイコンによる各種の情報をユーザーインターフェース１０によりユーザーに通知する。
【００３５】
これらの処理のうち、撮像系の処理に関して、インターフェースマイコン１１は、モード設定の操作子（ＣＡＭ／ＶＴＲ−ＳＷ）１０Ａによりユーザーが撮像系の動作を指示した場合には、対応するカメラフラグCAM ONを１にセットしてカメラ制御マイコン５に通知する。なおユーザーがこのような撮像系の動作を指示していない場合、カメラフラグCAM ONを０にセットしてカメラ制御マイコン５に通知する。
【００３６】
また電子ズームスイッチ１０Ｂの設定により、ユーザーが低倍率モードを選択した場合には、ズームモード情報EZOOM MODEを値１に設定してカメラ制御マイコン５に通知するのに対し、ユーザーが高倍率モードを選択した場合には、ズームモード情報EZOOM MODEを値２に設定してカメラ制御マイコン５に通知する。なおユーザーが低倍率モード、高倍率モードの何れをも選択しない場合、インターフェースマイコン１１は、ズームモード情報EZOOM MODEを値０に設定してカメラ制御マイコン５に通知する。なおズームモード情報EZOOM MODEが値０のモードは、電子ズーム制御を実行しない動作モードである。
【００３７】
またインターフェースマイコン１１は、ズームキー１０Ｃによるズームアップ、ズームダウンの指示を検出し、対応する望遠フラグTkeyON、広角フラグWkeyONをセットしてカメラ制御マイコン５に通知する。すなわちユーザーがズームアップを指示している場合には、それぞれ望遠フラグTkeyON、広角フラグWkeyONを値１及び値０にセットするのに対し、これとは逆に、ユーザーがズームダウンを指示している場合には、望遠フラグTkeyON、広角フラグWkeyONを値０及び値１にセットする。なお、ズームアップ、ズームダウンの何れもが選択されていない場合には、両方のフラグを値０にセットする。
【００３８】
またズームキー１０Ｃの押圧力を８段階により判定し、この判定結果をズーム速度の指示情報Zspeedとしてカメラ制御マイコン５に通知する。すなわち最も弱い押圧力によりズームキー１０Ｃが押圧されている場合には、ズーム速度の指示情報Zspeedを値１にセットするのに対し、最も強い押圧力によりズームキー１０Ｃが押圧されている場合には、ズーム速度の指示情報Zspeedを値８にセットする。
【００３９】
インターフェースマイコン１１は、フィールド毎に、これらの情報を取得してカメラ制御マイコン５に通知する。
【００４０】
カメラ制御マイコン５は、この撮像系の動作を制御するコントローラであり、インターフェースマイコン１１より通知されるユーザーによる各種の操作に応動して、さらにディジタル信号処理回路７で検出される各種信号レベル検出結果に基づいて、この撮像系の動作を制御する。またこの処理の際に検出される被写体距離、Ｆ値、電子ズーム倍率等の撮像に係る各種の情報をユーザーインターフェース１０を介してユーザーに通知する。
【００４１】
すなわちカメラ制御マイコン５は、カメラフラグCAM ONが値１に設定されると動作を開始し、ディジタル信号処理回路７で検出される輝度信号の信号レベルを基準にして、光学系２の絞り、ＣＣＤ固体撮像素子３の電荷蓄積時間、アナログ信号処理回路６における増幅率を設定し、これにより露光制御の処理を実行する。また同様にして、ディジタル信号処理回路７で検出される各色信号の信号レベル検出結果に基づいて、ディジタル信号処理回路７における信号レベルの補正を指示し、これによりオートホワイトバランス調整の処理を実行する。また図示しない角速度センサより得られる角速度検出結果によりディジタル信号処理回路７の動作を制御し、これにより手振れ補正の処理を実行する。またディジタル信号処理回路７より得られる制御基準によりオートフォーカス制御の処理を実行する。
【００４２】
さらにカメラ制御マイコン５は、図４について上述したズームの指示に係る各種の情報、位置検出情報Ｐ１及びＰ２により、レンズ駆動ドライバ４に制御データＤ１及びＤ２を出力して光学ズームの処理を実行する。また同様にして、ズームモード情報EZOOM MODEにより電子ズームによるズーミングが指示されていることを条件に、ディジタル信号処理回路７における電子ズームの処理を制御する。これによりカメラ制御マイコン５は、光学ズームの制御に係るレンズ制御ブロック５Ａと、電子ズームの制御に係る電子ズーム制御ブロック５Ｂとの機能ブロックを構成するようになされている。
【００４３】
このカメラ制御マイコン５は、これらのズーム制御において、倍率の低い範囲では光学ズームによりズーム制御し、倍率の高い範囲では電子ズームによりズーム制御する。このためカメラ制御マイコン５は、電子ズーム制御ブロック５Ｂにより、最も広角側より光学ズームの最大倍率近傍までの範囲では、電子ズームによる処理を禁止する電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE を値１にセットして電子ズーム制御ブロック５Ｂにおける処理を禁止し、また光学ズームによる処理を禁止する光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEを値０にセットしてレンズ制御ブロック５Ａにおける処理を許可する。
【００４４】
またこれとは逆に、光学ズームによる最大倍率近傍からこの撮像系における最高倍率までの範囲では、電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE を値０にセットして電子ズーム制御ブロック５Ｂにおける処理を許可し、また光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEを値１にセットしてレンズ制御ブロック５Ａにおける処理を禁止する。
【００４５】
さらにこのようにして電子ズームと光学ズームとの制御を切り換えて、電子ズームと光学ズームとで倍率変化を示す特性曲線が一致するように、またズーミングの速度が一致するようにズーム制御用のパラメータを計算し、このズーム制御用のパラメータによりズーム制御する。具体的に、この実施の形態においては、光学ズームの制御に供する倍率を示す第１のパラメータを順次更新し、この第１のパラメータにより光学系２の倍率を変化させて光学ズームの処理を実行する。またこの光学系２における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、この第１のパラメータに対応する後述の中間パラメータを電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換し、この第２のパラメータにより電子ズームの制御を実行する。
【００４６】
さらに具体的には、中間のパラメータを第２のパラメータに変換する処理が、第２のパラメータを対数により表現して、この対数における対数軸上における変化量が、中間のパラメータの変化量に対応するように、第２のパラメータを演算することにより、これらの処理を実行する。
【００４７】
すなわちこのカメラ制御マイコン５において、レンズ制御ブロック５Ａは、倍率に対応する第２レンズ群２ｂの位置検出情報Ｐ１、この第２レンズ群２ｂの位置検出情報Ｐ１に対応する第４レンズ群の位置検出情報Ｐ２をリードオンリメモリに格納して保持し、第１のパラメータに対応する制御パラメータによりこのリードオンリメモリをアクセスして制御データＤ１及びＤ２を出力することにより、図３に示す特性に従って、倍率を可変する。
【００４８】
この制御において、レンズ制御ブロック５Ａは、光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEが値０にセットされていることを条件に動作し、インターフェースマイコン１１から得られる望遠フラグTkeyON、広角フラグWkeyON、ズーム速度の指示情報Zspeedによりこの第１のパラメータである光学ズーム制御用のパラメータOZ POSITION を設定する。
【００４９】
ここでこのパラメータOZ POSITION は、第２レンズ群２ｂの位置を示すパラメータであり、これにより光学ズームの倍率を示すようになされている。レンズ制御ブロック５Ａは、望遠フラグTkeyON、広角フラグWkeyON、ズーム速度の指示情報Zspeedに応じて、フィールド毎にこのパラメータOZ POSITION を更新する。すなわち望遠フラグTkeyONが設定され、指示情報Zspeedにより最も低速度のズーミングが指示された場合、レンズ制御ブロック５Ａは、パラメータOZ POSITION をフィールド単位で順次値α（αは正の整数）だけ加算する。また指示情報Zspeedによりさらに高速度のズーミングが指示されると、この速度に応じて加算値を増大させる。これに対して広角フラグWkeyONが設定され、指示情報Zspeedにより最も低速度のズーミングが指示された場合、レンズ制御ブロック５Ａは、パラメータOZ POSITION をフィールド単位で順次値α（αは正の整数）だけ減算する。また指示情報Zspeedによりさらに高速度のズーミングが指示されると、この速度に応じて減算値を増大させる。
【００５０】
レンズ制御ブロック５Ａは、このようにして計算されるパラメータOZ POSITION の値が位置検出情報Ｐ１で検出される第２レンズ群２ｂの位置に対応するように、すなわちこの場合、パラメータOZ POSITION の値を制御目標値に設定して制御データＤ１をレンズ駆動ドライバ４に出力することにより、第２レンズ群２ｂを可動して倍率を可変する。
【００５１】
さらにレンズ制御ブロック５Ａは、このようにして第２レンズ群２ｂの位置を示すパラメータOZ POSITION を計算すると、オートフォーカス制御の処理から被写体までの距離を取得し、パラメータOZ POSITION とこの被写体までの距離とによりリードオンリメモリをアクセスして対応する第４レンズ群２ｄの位置を検出する。レンズ制御ブロック５Ａは、この検出した位置より、第４レンズ群２ｄの制御目標値FC POSITION を設定し、この制御目標値FC POSITION により制御データＤ２を出力する。
【００５２】
このようにして光学ズームの制御を実行することにより、レンズ制御ブロック５Ａは、次式の関係式により表される特性により光学ズームの制御を実行するようになされている。なおここで、Ｎは、光学ズームの最大倍率であり、ＭＯは、光学ズームの倍率である。またストローク数は、パラメータOZ POSITION に対応する、最小倍率を基準にした第２レンズ群２ｂの最大倍率における位置である。またΔＭＯは、１フィールド当たりの倍率変化量であり、ΔOZ POSITION は、１フィールド当たりのパラメータOZ POSITION の変化量である。
【００５３】
【数１】
0004006621.tif 000002
【数２】
0004006621.tif 000003
【００５４】
これらによりレンズ制御ブロック５Ａは、指数関数により表される特性曲線による倍率変化により光学ズームの制御を実行するようになされている。このようなレンズ制御ブロック５Ａにおける光学ズームの制御に対して、カメラ制御マイコン５における電子ズーム制御ブロック５Ｂは、図５及び図６の処理手順をフィールド単位で実行することにより、電子ズームの制御を実行する。
【００５５】
すなわちこの処理手順において、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、光学ズーム禁止フラグLENS DISABLE及び電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE をゼロクリアして初期化し、ステップＳＰ３に移る。ここで電子ズーム制御ブロック５Ｂは、電子ズームと光学ズームとの間で制御を切り換える区間（以下、オーバーラップ区間と呼び、この区間の長さをオーバーラップ量と呼ぶ）を設定する。ここでこのオーバーラップ区間は、ズーム速度の指示情報Zspeedに応じてＲＯＭテーブルの記録をアクセスすることにより、事前に設定されてなるズーム速度に対応したオーバーラップ量を検出し、光学ズームの最高倍率をこのオーバーラップ量により補正することにより、オーバーラップ区間の低倍率側の倍率EZ IN 、オーバーラップ区間の高倍率側の倍率EZ OUTを設定して実行される。
【００５６】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４に移り、ここで望遠フラグTkeyONが設定されているか否か判断することにより、ユーザーによりズームアップが指示されているか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ５に移り、第２レンズ群２ｂの位置を示すパラメータOZ POSITION と、このパラメータOZ POSITION の最大値OZ POSI MAX 、オーバーラップ区間の開始倍率EZ IN とから、現在の倍率がオーバーラップ区間の倍率より小さいか否か判断する。
【００５７】
ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ５からステップＳＰ６に移り、電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE を値１にセットし、ステップＳＰ７に移る。これに対してステップＳＰ４で否定結果が得られると、またステップＳＰ５で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、直接ステップＳＰ７に移る。
【００５８】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このステップＳＰ７において、広角フラグWkeyONが設定されているか否か判断することにより、ユーザーによりズームダウンが指示されているか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ８に移り、ステップＳＰ５と同様にして、現在の倍率がオーバーラップ区間の高倍率側の倍率より大きいか否か判断する。なおここでこの判断に供するパラメータEZ POSITION は、光学系における倍率を示すパラメータOZ POSITION に対応する電子ズーム制御のパラメータであり、電子ズームにおける倍率を示すパラメータである。
【００５９】
ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ８からステップＳＰ９に移り、光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEを値１にセットし、ステップＳＰ１０に移る。これに対してステップＳＰ７で否定結果が得られると、またステップＳＰ８で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、直接ステップＳＰ１０に移る。
【００６０】
このステップＳＰ１０において、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ズームモード情報EZOOM MODEが値０にセットされているか否か判断し、ここで肯定結果が得られると、この場合ユーザーが低倍率モード、高倍率モードの何れをも選択しない場合であることにより、ステップＳＰ１１に移り、改めて電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE 及び光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEをそれぞれ値０及び値１にセットしてステップＳＰ１２に移る。これに対してステップＳＰ１０で否定結果が得られると、直接、ステップＳＰ１２に移る。
【００６１】
このステップＳＰ１２において、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、電子ズーム禁止フラグEZOOM DISABLE が値１にセットされているか否か判断し、ここで肯定結果が得られると、この電子ズーム制御で処理する広角フラグWkeyON及び望遠フラグTkeyONをそれぞれ値０にセットしてステップＳＰ１４に移る。これに対してステップＳＰ１２で否定結果が得られると、直接、ステップＳＰ１４に移る。
【００６２】
このようにしてフラグを設定すると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ１４において、電子ズームポジション制御の処理を実行する。ここでこの電子ズームポジション制御の処理においては、光学ズームの倍率に対応する電子ズームにおける倍率のパラメータEZ POSITION を、ズームキー１０Ｃの操作等により計算する処理である。この実施の形態においては、この倍率のパラメータEZ POSITION が上述した第２のパラメータであり、このステップＳＰ１４における計算により、光学系における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、第１のパラメータに対応する中間パラメータを電子ズームの倍率を示す第２のパラメータに変換し、これにより従来に比して格段的にスムーズに電子ズーム及び光学ズームで倍率を可変することができるようになされている。
【００６３】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このステップＳＰ１４により倍率のパラメータEZ POSITION を計算すると、ステップＳＰ１５において、この倍率のパラメータEZ POSITION を、実際の電子ズームの制御に供する倍率のパラメータVMAG、HMAGに変換する。ここでパラメータVMAG及びHMAGは、それぞれ垂直方向及び水平方向の倍率を示すパラメータであり、ディジタル信号処理回路７における処理に直接使用するパラメータである。
【００６４】
ここでこの実施の形態において、電子ズーム処理ブロック７Ａにおいては、このパラメータVMAG及びHMAGを用いて、次式の関係式により表される倍率により電子ズームの処理を実行する。
【００６５】
【数３】
0004006621.tif 000004
【数４】
0004006621.tif 000005
【００６６】
これにより例えばVMAG＞256 とすれば、垂直方向に縮小処理がなされ、VMAG＜256 とすれば、垂直方向に拡大処理がなされるようになされている。またVMAG＝256 に設定すれば、等倍により電子ズームの処理を実行するようになされている。
【００６７】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ１５の処理において、電子ズーム１倍の処理を実行するパラメータVMAG及びHMAGを基準値VMAG DEFAULT及びHMAG DEFAULTに設定し、次式の関係式によりパラメータVMAG及びHMAGを計算する。なお、（６）式は、水平方向を基準にしてアスペクト比を一定に保つようにパラメータVMAGを計算するものである。
【００６８】
【数５】
0004006621.tif 000006
【数６】
0004006621.tif 000007
【００６９】
なおこれら基準値 VMAG DEFAULT 及びHMAG DEFAULTは、電子ズーム処理ブロック７Ａの例では、等しい値256 である。
【００７０】
これによりこの実施の形態では、パラメータEZ POSITION に対して次式の関係式により電子ズームの処理を実行するようになされ、これにより図７に特性曲線により示すように、パラメータEZ POSITION の変化により倍率を種々に変化させるようになされている。
【００７１】
【数７】
0004006621.tif 000008
【数８】
0004006621.tif 000009
【００７２】
このようにして電子ズーム処理ブロック７Ａの処理に供するパラメータHMAG、VMAGを計算すると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、続いてステップＳＰ１６に移り、さらに電子ズーム処理に供する各種パラメータを計算する。ここで図８に示すように、これらのパラメータにおいては、ＣＣＤ固体撮像素子３で撮像されてメモリに一次保持してなる撮像結果Ｚ１（図８（Ａ））に対して、電子ズームにより拡大処理する画像Ｚ２（図８（Ｂ））のアドレス情報等であり、ラスタ走査開始位置のアドレスを座標（０，０）、この座標に対応する水平方向及び垂直方向のラスタ走査終了端までのサイズをそれぞれHSIZE 、VSIZE として、座標（０，０）に対応する電子ズームにより切り出す領域のラスタ走査開始端側の座標（Vrem、Hrem）を計算することにより実行される。
【００７３】
具体的に、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、次式の演算処理により、この座標（Vrem、Hrem）を計算し、倍率HMAG、VMAGと共に電子ズーム処理ブロック７Ａに通知する。但し、HOP 、VOP は、座標（Vrem、Hrem）に対応する水平方向及び垂直方向のラスタ走査終了端までのサイズである。
【００７４】
【数９】
0004006621.tif 000010
【数１０】
0004006621.tif 000011
【００７５】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このようにしてパラメータを計算すると、続くステップＳＰ１７で電子ズーム処理ブロック７Ａに計算したパラメータを通知した後、ステップＳＰ１８に移ってこの処理手順を終了する。
【００７６】
図１及び図９は、図６の処理手順における電子ズームポジション制御の処理手順を詳細に示すフローチャートである。この処理手順を開始すると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２１からステップＳＰ２２に移り、ここで電子ズームにおける最高倍率のパラメータEZ POSITION(EZ POSI MAX)をＲＯＭの記録より取得する。
【００７７】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２３に移り、ズームモード情報EZOOM MODEが値０か否か判断することにより、電子ズームによる制御をユーザーが指定しているか否か判断する。ここでユーザーが電子ズームによる制御を指示していない場合、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２３からステップＳＰ２４に移り、パラメータEZ POSITION 、LOG EZ POSITION をゼロクリアする。ここでパラメータLOG EZ POSITION は、パラメータEZ POSITION の計算に供される中間パラメータである。
【００７８】
このようにしてパラメータEZ POSITION 、LOG EZ POSITION をゼロクリアすると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２５に移り、パラメータEZ POSITION をメモリに記録した後、ステップＳＰ２６に移って、元の処理手順に戻る。
【００７９】
これに対してユーザーにより電子ズーム制御が指示されている場合、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２３からステップＳＰ２７に移る。ここで電子ズーム制御ブロック５Ｂは、望遠フラグTkeyONが値１か否か判断することにより、ユーザーによりズームアップが指示されているか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２８に移り、パラメータLOG EZ POSITION の計算処理を実行し、さらにこのパラメータLOG EZ POSITION よりパラメータEZ POSITION を計算する。
【００８０】
ここで光学ズームにおいては、上述したようにパラメータOZ POSITION に対して指数関数的に倍率が変化することにより、対数軸上でパラメータEZ POSITION を制御するように、中間パラメータLOG EZ POSITION を計算する。具体的に、最終的な電子ズーム処理ブロック７Ａによる電子ズームの倍率が、中間パラメータLOG EZ POSITION に対して指数関数的に変化するように、中間パラメータLOG EZ POSITION を計算する。ここで中間パラメータLOG EZ POSITION は、次式により表される。
【００８１】
【数１１】
0004006621.tif 000012
【００８２】
なおここでLog においては、底を２としているが、これは以降の処理において電子ズームの最高倍率に依存しないようにするのに都合が良いためであり、必要に応じて底は種々の値を選定することができる。また値65536 による定数は、マイコンによる処理における計算精度を考慮したものであり、Log 2 （電子ズーム倍率）を65536 倍したものを軸として選んだものである。
【００８３】
これにより中間パラメータLOG EZ POSITION とパラメータEZ POSITION とは、（８）式の関係式より、次式により表される。
【００８４】
【数１２】
0004006621.tif 000013
【００８５】
またこれを解いて、次式の関係式を得ることができる。
【００８６】
【数１３】
0004006621.tif 000014
【００８７】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このような関係式により表される中間パラメータLOGEZ POSITION を、光学ズームにおけるパラメータOZ POSITION と同様に、操作子の操作により更新し、これによりこのステップＳＰ２８の処理を実行する。これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、第２のパラメータであるパラメータEZ POSITION を対数により表現して、この対数軸における変化量が、第１のパラメータであるパラメータOZ POSITION における変化量と等しくなるように、中間パラメータLOG EZ POSITION をパラメータEZ POSITION に変換する。これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、光学ズームによる倍率との対比により図１０に示すように、光学ズームと同様に、中間パラメータLOG EZ POSITION に対しては指数関数的に電子ズームの倍率が変化するように、中間パラメータLOG EZ POSITION を計算し、さらにこの中間パラメータLOG EZ POSITION より（１３）式の関係式を用いて、パラメータEZ POSITION を計算するようになされている。
【００８８】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２９において、このようにして計算したパラメータEZ POSITION によりズーミングスピードを評価し、この評価結果により必要に応じてパラメータEZ POSITION を補正する。すなわちステップＳＰ２８で計算されるパラメータEZ POSITION による制御においては、ズーム速度が低速度になればなる程、また高倍率になればなる程、過去のパラメータEZ POSITION に対する変化量が小さくなり、これにより（７）式に示すように、電子ズーム処理ブロック７Ａにおける処理分解能に対して、パラメータEZ POSITION の変化量が小さくなり、条件によって、複数フィールドを単位にして、間欠的に値が変化することになる。この場合、電子ズームの処理結果においては、間欠的に倍率が変化することになり、処理結果が不自然になる。
【００８９】
このため電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ユーザーがズームアップを指示しているにも係わらずパラメータEZ POSITION に変化が見られない場合、過去数フィールドにおけるパラメータEZ POSITION との比較により、ステップＳＰ２８で計算したパラメータEZ POSITION を過去の変化量により強制的に増大させる。またこのパラメータEZ POSITION の強制的な増大に対応するように、中間パラメータLOG EZ POSITION を更新する。これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、順次フィールド単位で生成されるパラメータEZ POSITIONの値が滑らかに変化するように、パラメータEZ POSITION をいわゆるスムージング処理するようになされている。
【００９０】
これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、第２のパラメータであるパラメータEZ POSITION を補正して、電子ズーム処理手段の動作を制御するようになされている。またこのような補正に対応して、中間パラメータLOG EZ POSITION を補正するようになされている。具体的に、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、第２のパラメータの変化が小さい場合に、この補正の処理を実行するようになされ、これらにより滑らかにズーミングするようになされている。
【００９１】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ３０に移り、このようにして計算したパラメータEZ POSITION が、ステップＳＰ２２で取得した最大値EZ POSI MAX を越えているか否か判断し、ここで最大値EZ POSI MAX を越えている場合には、ステップＳＰ３１に移り、パラメータEZ POSITION を最大値EZ POSI MAX で置き換えてパラメータEZ POSITION を制限した後、ステップＳＰ２５に移る。これに対してステップＳＰ３０で否定結果が得られると、直接ステップＳＰ２５に移る。カメラ制御マイコン５Ｂは、このステップＳＰ２５において、このようにして計算したパラメータEZ POSITION をメモリに記録した後、ステップＳＰ２６から元の処理手順に戻る。
【００９２】
これに対してステップＳＰ２７で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ２７からステップＳＰ３３（図９）に移る。ここで電子ズーム制御ブロック５Ｂは、広角フラグWkeyONがセットされているか否か判断することにより、ユーザーがズームダウンを指示しているか否か判断する。ここで否定結果が得られると、何らパラメータEZ POSITION を更新することなく、ステップＳＰ２５に移る。
【００９３】
これに対してステップＳＰ３３で肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ３３からステップＳＰ３４に移り、ステップＳＰ２８と同様にして、中間パラメータLOG EZ POSITION を計算する。なお、ステップＳＰ２８がパラメータEZ POSITION を増加させるズームアップの処理であるのに対し、このステップＳＰ３４における処理はパラメータEZ POSITION を減少させるズームダウンの処理である点で相違する。
【００９４】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このステップＳＰ３４でパラメータEZ POSITION を計算すると、ステップＳＰ３５において、ステップＳＰ２９と同様にしてパラメータEZ POSITION を評価し、必要に応じて更新する。これによりこのステップＳＰ３５において、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、第２のパラメータの変化が小さい場合に、この第２のパラメータを補正し、これによりスムーズにズーミングするようになされている。これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、順次フィールド単位で生成されるパラメータEZ POSITION の値が滑らかに変化するように、パラメータEZ POSITION をいわゆるスムージング処理するようになされている。
【００９５】
また続いてステップＳＰ３６において、パラメータEZ POSITION が値０より小さいか否か判断することにより、電子ズームにより制御可能な範囲を逸脱したか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ３７に移り、パラメータEZ POSITION を値０にセットしてパラメータEZ POSITION にリミッタをかけ、ステップＳＰ２５に移る。これに対してステップＳＰ３６で否定結果が得られると、直接ステップＳＰ２５に戻る。
【００９６】
図１１は、図１のステップＳＰ２８の処理手順を詳細に示すフローチャートである。電子ズーム制御ブロック５Ｂは、この処理手順を開始すると、ステップＳＰ４１からステップＳＰ４２に移り、現在のズーミングスピードを取得する。ここで電子ズーム制御ブロック５Ｂは、中間パラメータLOG EZ POSITION の１フィールド当たりの変化量ΔLOG EZ POSITION を検出して、この現在のズーミングスピードを取得する。
【００９７】
ここでこの実施の形態において、レンズ制御ブロック５Ａは、光学ズーム禁止フラグLENS DISABLEがセットされている場合でも、操作子の操作に応動して、光学ズーム制御用のパラメータOZ POSITION を計算するようになされており、このパラメータOZ POSITION においては、上述したように、中間パラメータLOG EZ POSITION に対応し、ズームキーの押し具合によってきまる光学ズーム倍率の変化量を（１３）式で表される中間パラメータLOG EZ POSITION 軸上における変化量に換算したものである。すなわち広角側から望遠側までのストローク数をＮ、現在の１フィールド当たりの制御ストローク値をΔＮとすると、変化量は、次式により表される。
【００９８】
【数１４】
0004006621.tif 000015
【００９９】
これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、レンズ制御ブロック５Ａで計算されるパラメータOZ POSITION の変化量を取得することにより、変化量ΔLOG EZ POSITION を検出する。
【０１００】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４３に移り、ここでステップＳＰ４２で検出した変化量ΔLOG EZ POSITION が事前に設定された変化量の最大値EZ SPD MAXを越えるか否か判断し、ここで肯定結果が得られると、ステップＳＰ４４に移り、変化量ΔLOG EZ POSITION を最大値EZ SPD MAXにより設定し直し、これにより変化量ΔLOG EZ POSITION を制限してステップＳＰ４５に移る。
【０１０１】
これに対してステップＳＰ４３で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４３からステップＳＰ４６に移り、ここでステップＳＰ４２で検出した変化量ΔLOG EZ POSITION が事前に設定された変化量の最小値EZ SPD MINより小さいか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４７に移り、変化量ΔLOG EZ POSITION を最小値EZ SPD MINにより設定し直し、これにより変化量ΔLOG EZ POSITION を制限してステップＳＰ４５に移る。
【０１０２】
これらの処理により変化量ΔLOG EZ POSITION を一定値により制限すると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４５において、１フィールド前の中間パラメータLOG EZ POSITION に、変化量ΔLOG EZ POSITION を加算する。なおこのように中間パラメータLOG EZ POSITION を対数軸上で表現することにより、一定速度によるズーミングの処理においては、この処理のように単に加算して対応する倍率を計算することができる。
【０１０３】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、続くステップＳＰ４８において、このようにして加算して計算された中間パラメータLOG EZ POSITION （LOG EZ POSITION ＋ΔLOG EZ POSITION ）の値が、中間パラメータの最大値LOG EZ POSI MAX を越えるか否か判断する。なおここでこの最大値LOG EZ POSI MAX は、次式により与えられる。
【０１０４】
【数１５】
0004006621.tif 000016
【０１０５】
ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ４８からステップＳＰ４９に移り、ステップＳＰ４５で計算した中間パラメータLOG EZ POSITION を最大値LOG EZ POSI MAX により更新することにより、この中間パラメータLOG EZ POSITION を最大値LOG EZ POSI MAX により制限し、ステップＳＰ５０に移る。これに対してステップＳＰ４８で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、直接、ステップＳＰ５０に移る。
【０１０６】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このステップＳＰ５０において、このようにして計算した中間パラメータLOG EZ POSITION よりパラメータEZ POSITION を計算し、ステップＳＰ５１から元の処理に戻る。
【０１０７】
これに対して図１２は、図９のステップＳＰ３４の処理手順を詳細に示すフローチャートである。電子ズーム制御ブロック５Ｂは、この処理手順を開始すると、ステップＳＰ６１からステップＳＰ６２に移り、ステップＳＰ４２について上述したと同様に、レンズ制御ブロック５Ａより１フィールド当たりのパラメータOZ POSITION の変化量ΔLOG EZ POSITION （ΔOZ POSITION ）を取得し、これにより現在のズーミングスピードを取得する。
【０１０８】
続いて電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ６３に移り、ここでステップＳＰ６２で検出した変化量ΔLOG EZ POSITION が事前に設定された変化量の最大値EZ SPD MAXを越えるか否か判断し、ここで肯定結果が得られると、ステップＳＰ６４に移り、変化量ΔLOG EZ POSITION を最大値EZ SPD MAXにより設定し直し、これにより変化量ΔLOG EZ POSITION を制限してステップＳＰ６５に移る。
【０１０９】
これに対してステップＳＰ６３で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ６３からステップＳＰ６６に移り、ここでステップＳＰ６２で検出した変化量ΔLOG EZ POSITION が事前に設定された変化量の最小値EZ SPD MINより小さいか否か判断する。ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ６７に移り、変化量ΔLOG EZ POSITION を最小値EZ SPD MINにより設定し直し、これにより変化量ΔLOG EZ POSITION を制限してステップＳＰ６５に移る。
【０１１０】
これらの処理により変化量ΔLOG EZ POSITION を一定値により制限すると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ６５において、１フィールド前の中間パラメータLOG EZ POSITION から変化量ΔLOG EZ POSITION を減算する。なおこのように中間パラメータLOG EZ POSITION を対数軸上で表現することにより、一定速度によるズーミングの処理においては、この処理のように単に減算して対応する倍率を計算することができる。
【０１１１】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、続くステップＳＰ６９において、このようにして減算して計算された中間パラメータLOG EZ POSITION （LOG EZ POSITION −ΔLOG EZ POSITION ）の値が、中間パラメータの最小値LOG EZ POSI MIN を越えるか否か判断する。なおここでこの最小値LOG EZ POSI MIN は、次式により与えられる。
【０１１２】
【数１６】
0004006621.tif 000017
【０１１３】
ここで肯定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、ステップＳＰ６８からステップＳＰ６９に移り、ステップＳＰ６５で計算した中間パラメータLOG EZ POSITION を最小値LOG EZ POSI MIN により更新することにより、この中間パラメータLOG EZ POSITION を最小値LOG EZ POSI MIN により制限し、ステップＳＰ７０に移る。これに対してステップＳＰ６８で否定結果が得られると、電子ズーム制御ブロック５Ｂは、直接、ステップＳＰ７０に移る。
【０１１４】
電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このステップＳＰ７０において、このようにして計算した中間パラメータLOG EZ POSITION よりパラメータEZ POSITION を計算し、ステップＳＰ７１から元の処理に戻る。
【０１１５】
ところでこれら図１１のステップＳＰ５０、図１２のステップＳＰ７０の処理のように、２のべき乗の演算においては、演算処理が煩雑であることにより、この演算処理をフィールド毎に実行して中間パラメータLOG EZ POSITION からパラメータEZ POSITION を計算する処理においては、負担が著しい。
【０１１６】
このため電子ズーム制御ブロック５Ｂは、これら中間パラメータLOG EZ POSITION とパラメータEZ POSITION との関係を記録したテーブルを保持し、このテーブルの引数に中間パラメータLOG EZ POSITION の値を渡すことにより、対応するパラメータEZ POSITION を検出し、これにより中間パラメータLOG EZ POSITION をパラメータEZ POSITION に変換するようになされている。
【０１１７】
またこのように単に中間パラメータLOG EZ POSITION を引数に設定してなるテーブルにおいては、中間パラメータLOG EZ POSITION のサイズ分の大きさとなり、テーブルを保持するメモリの容量が著しく増大することになる。このため電子ズーム制御ブロック５Ｂは、対数の性質を有効に利用してテーブルのサイズを小型化するようになされている。
【０１１８】
すなわち（１２）式を変形すれば、次式の関係式を得ることができる。
【０１１９】
【数１７】
0004006621.tif 000018
【０１２０】
ここでこの左辺をLOG EZ POSITION i とし、LOG EZ POSITION i を値２５６で割った商及び余りをβ及びαとおけば、パラメータEZ POSITION は、次式により表すことができる。
【０１２１】
【数１８】
0004006621.tif 000019
【０１２２】
ここでＡは正の整数であり、整数で演算を行うことに起因する桁落ちが起きないように導入した定数であり、この実施の形態では値65536 に設定した。これにより値（α／256 ）による２のべき乗のテーブルとTABLE （α/256）との関係は図１３に示すようになる。
【０１２３】
これにより中間パラメータLOG EZ POSITION をパラメータEZ POSITONに変換する演算処理においては、（１８）式の演算処理により実行することができ、これにより２のべき乗の演算に相当するテーブルの引数要素は、２５６個で十分となる。なおさらに引数を与える場合には、値βによる２のべき乗の演算で代用することができる。なお値βによる２のべき乗の演算は、ビットシフトの処理により効率良く演算処理することができる。また中間パラメータの値がどんなに大きい場合でも、すなわち電子ズームの最高倍率をどんなに大きな値に設定しても、２0 〜２1 までの間の２５６個の引数要素を持つテーブルを用意するだけで、２のべき乗の演算を行うことができる。これによりこの実施の形態においては、格段的に全体構成を簡略化することができるようになされている。
【０１２４】
なおこの実施の形態においては、さらにテーブルの引数を作るときに不要となる中間パラメータLOG EZ POSITION の下位１バイトの値を用いて、テーブル（α／２５６）により求まるパラメータの間を線型補間し、これによりさらに計算の精度を向上するようになされている。
【０１２５】
また図１のステップＳＰ２９、図９のステップＳＰ３５のように、パラメータEZ POSITION を強制的に更新し、このパラメータEZ POSITION に対応するように中間パラメータLOG EZ POSITION を更新する場合、中間パラメータLOG EZ POSITION においては、（１２）式の演算処理により求めることができる。しかしながらこの場合も、２のべき乗演算と同様に、煩雑な対数演算の処理を実行することが必要になる。
【０１２６】
このため電子ズーム制御ブロック５Ｂは、この場合も、対数テーブルを利用してパラメータEZ POSITION を中間パラメータLOG EZ POSITION に変換する。すなわち電子ズーム制御ブロック５Ｂは、この場合、現在の電子ズーム倍率と、現在のパラメータEZ POSITION を取得する。なおここでこれら電子ズーム倍率及びパラメータEZ POSITION は、（８）式により求めることができる。しかしながら以降の演算において桁落ちが発生して計算の精度が劣化することにより、次式による倍率のパラメータMAG PARAM を定義する。
【０１２７】
【数１９】
0004006621.tif 000020
【０１２８】
なおこのようにして（１９）式により求められる倍率のパラメータMAG PARAM と、倍率、パラメータLOG EZ POSITION の関係を図１４に示す。なおこの図１４は、ズーム倍率が３２倍以下の領域を選択的に示すものである。
【０１２９】
ここでこの場合も、単にテーブルを作成すると、パラメータEZ POSITION の最大値EZ POSI MAX に対応する大きさのテーブルが必要になり、その分、大容量のメモリが必要となる。
【０１３０】
これにより電子ズーム制御ブロック５Ｂは、この場合も図１５に示すように、倍率のパラメータMAG PARAM の取り得る範囲のうちの、値１から値２までの倍率のパラメータMAG PARAM に対応する小型のテーブルを使用してパラメータLOG EZ POSITION を計算する。なおこのテーブルにおいては、倍率のパラメータMAG PARAM を値２５６で割り算した値を引数として渡すようになされ、このように割り算により不要となる最下位１バイトによる線型補間演算により精度を確保するようになされている。
【０１３１】
すなわち電子ズーム制御ブロック５Ｂは、倍率のパラメータMAG PARAM が取り得る範囲を、このテーブルの範囲により順次区切り、現在の倍率のパラメータMAG PARAM の値が何れの区分に属するかを検出する。ここで例えば図１４に示すように、倍率のパラメータMAG PARAM が４倍から８倍の範囲に現在の倍率が属する場合、この範囲の値の小さな倍率４倍から倍率のパラメータMAG PARAM までの距離をテーブルの引数に設定し、またこの倍率４倍をオフセット量に設定する。電子ズーム制御ブロック５Ｂは、このようにして設定した引数をテーブルに渡して対応するパラメータLOG EZ POSITION を求める。またこのようにして求めたパラメータLOG EZ POSITION をオフセット量により補正し、これにより最終的なパラメータLOG EZ POSITION を求める。
【０１３２】
これらにより電子ズーム制御ブロック５Ｂでは、電子ズーム制御の処理を簡略な構成により、さらには簡略な演算処理により実行するようになされている。
【０１３３】
（２）実施の形態の動作
以上の構成において、このビデオカメラ１では（図２）、光学系２によりＣＣＤ固体撮像素子３の撮像面に被写体の映像が形成され、このＣＣＤ固体撮像素子３の撮像結果がアナログ信号処理回路６、ディジタル信号処理回路７で順次処理されてビデオ信号ＳＶが生成され、このビデオ信号ＳＶがユーザーの操作により磁気テープ等に記録される。
【０１３４】
このような撮像系の処理において、ビデオカメラ１では、倍率が低い範囲では、カメラ制御マイコン５によるレンズ制御ブロック５Ａにより、インナーフォーカスによる光学系２の倍率が制御され、これにより光学ズームにより倍率を変化させてなるビデオ信号ＳＶが出力される。また光学ズームによる最大倍率近傍以上の範囲では、カメラ制御マイコン５の電子ズーム制御ブロック５Ｂにより、ディジタル信号処理回路７の電子ズーム処理ブロック７Ａが制御されて、電子ズームにより倍率を変化させてなるビデオ信号ＳＶが出力される。
【０１３５】
ビデオカメラ１では、この光学ズーム及び電子ズームの制御において、電子ズームにより倍率を可変する場合でも、レンズ制御ブロック５Ａにおいて、ユーザーによる操作子の操作に応動してズームングスピードが計算され、光学ズームによりズーミングする場合には、このズーミングスピードから倍率を示してなる第２レンズ群２ｂの位置を示すパラメータOZ POSITION が計算され、このパラメータOZ POSITION により光学系２を制御して、ズーミングの制御が実行される。
【０１３６】
これに対して電子ズームによりズーミングする場合には、このズーミングスピードからパラメータOZ POSITION に対応する中間パラメータLOG EZ POSITION が（１３）式の演算処理により、電子ズームの倍率を制御するパラメータEZ POSITION に変換され、このパラメータEZ POSITION を用いた演算処理によるパラメータVMAG、HMAG等により電子ズーム処理ブロック７Ａの動作が制御されて電子ズームの倍率が可変される。
【０１３７】
ビデオカメラ１では、この中間パラメータLOG EZ POSITION をパラメータEZ POSITIONに変換する処理が、光学系における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により実行されることにより、光学ズームと電子ズームとで同一の特性曲線による倍率の変化により、さらに同一のスピードによりズーミングすることができ、これにより従来に比して格段的にスムーズにズーミングすることができる。
【０１３８】
すなわち光学ズームにおける倍率の変化が指数関数的な変化であることにより、電子ズームによるパラメータEZ POSITION を対数表現して、対数軸上における変化量が中間パラメータLOG EZ POSITION の変化量と同一となるように、第１のパラメータOZ POSITION に対応する中間パラメータLOG EZ POSITION を用いてパラメータEZ POSITION を生成して、光学ズームと電子ズームとの間で特性の変化を有効に回避してズーミングの処理を実行することができる。また光学ズームの特性曲線に沿って、光学ズームの場合と同様に操作子の押圧量に応じたスピードで電子ズームの処理を実行することができ、両者の間のズーミングを非常に滑らかにつなげることができる。また電子ズームのスピードについても、低倍率側から高倍率側まで常に一定に保つことができ、これらにより光学ズームの広角端から電子ズームの望遠端まで一定のスピードでズーミングすることができる。
【０１３９】
この処理において、ビデオカメラ１では、テーブルを用いた演算処理によりパラメータEZ POSITION を生成し（図１、ステップＳＰ２８及び図９、ステップＳＰ３４）、これにより簡易な演算処理により、ズーム制御の処理を実行することができるようになされている。
【０１４０】
またこのテーブルにおいても、指数関数演算の特性を有効に利用することにより、規模の小さなテーブルにより実行するようになされ、その分、全体構成を簡略化するようになされている。かくするにつき、このようにすれば、光学系の最高倍率等によりテーブルを変更しなくてよいことにより、設定に供する工数も従来に比して格段的に少なくすることができ、さらにはメンテナンス工数も少なくすることができる。
【０１４１】
ビデオカメラ１においては、このようにして中間パラメータLOG EZ POSITION を生成する際に、中間パラメータLOG EZ POSITION が所定の許容範囲となるように補正され（図１１、ステップＳＰ４３〜ＳＰ４６、ステップＳＰ４９〜ＳＰ５０、図１２、ステップＳＰ６３〜ＳＰ６７、ステップＳＰ６８〜６９）、さらにパラメータEZ POSITION についても、スムージング処理し（図１、ステップＳＰ２９、図９、ステップＳＰ３５）、これらにより滑らかにズーミングするように、また極端な速度によるズーミング等が防止され、これらにより違和感の発生が防止される。
【０１４２】
ビデオカメラ１においては、このようにパラメータEZ POSITION をスムージング処理して値を補正した場合には、この生成基準である中間パラメータLOG EZ POSITION についても、（１２）式の演算処理により、パラメータEZ POSITION の補正に対応するように値が補正される。これにより連続するフィールド間において、この補正による誤差の蓄積を有効に回避して高い精度によりズーミング処理することが可能となる。
【０１４３】
この（１２）式の演算処理においても、ビデオカメラ１では、テーブルを用いた演算処理により中間パラメータLOG EZ POSITION を補正し、これにより簡易な演算処理により、ズーム制御の処理を実行することができるようになされている。
【０１４４】
またこのテーブルにおいても、対数関数演算の特性を有効に利用することにより、規模の小さなテーブルにより実行するようになされ、その分、全体構成を簡略化するようになされている。かくするにつき、このようにすれば、光学系の最高倍率等によりテーブルを変更しなくてよいことにより、設定に供する工数も従来に比して格段的に少なくすることができ、さらにはメンテナンス工数も少なくすることができる。
【０１４５】
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、光学系における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、光学ズームの倍率を示す第１のパラメータに対応する中間パラメータを電子ズームの倍率を示す第２のパラメータに変換して電子ズーム制御することにより、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる。
【０１４６】
またこの演算式による処理が、第２のパラメータを対数により表現して、該対数軸上における変化量が、第１のパラメータの変化量に対応するように、第２のパラメータを演算する処理であることにより、この第１のパラメータを第２のパラメータに変換する処理を指数演算により実行して、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる。
【０１４７】
また第２のパラメータの変化を監視し、監視結果により第２のパラメータを補正して、電子ズーム処理手段の動作を制御することにより、スムーズにズーミングすることができる。
【０１４８】
またこのとき第２のパラメータの補正に対応して、中間パラメータを補正することにより、このような第２のパラメータの補正による誤差の蓄積を有効に回避して高い精度によりズーミング制御することができる。
【０１４９】
具体的に、第２のパラメータの変化が大きい場合、第２のパラメータの変化が小さい場合に、第２のパラメータを補正して、高い精度によりスムーズにズーミング制御することができる。
【０１５０】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、光学ズームの制御系であるレンズ制御ブロックにより常時ズーミング速度を計算し、この計算結果より電子ズーム制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電子ズーム制御ブロックによりズーミング速度を別途計算するようにしてもよく、またこの電子ズーム制御ブロックにより計算したズーミング速度により光学ズームを制御するようにてもよい。
【０１５１】
また上述の実施の形態においては、それぞれ対数関数、指数関数の特性を利用して小型にテーブルを構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこのような処理を省略して大型のテーブルによりパラメータを計算するようにしてもよい。またこのような処理において、実用上十分な精度を確保できる場合には、必要に応じて、上述した線型補間処理を省略するようにしてもよい。
【０１５２】
また上述の実施の形態においては、インナーフォーカスによる光学系を使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、アウターフォーカスによる光学系を使用する場合等にも広く適用することができる。
【０１５３】
また上述の実施の形態においては、記録系を有してなる撮像装置であるビデオカメラに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば動画撮像機能を有してなる電子スチルカメラ等、種々の撮像装置に広く適用することができる。
【０１５４】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、光学系における倍率の変化と電子ズームにおける倍率の変化とを対応付ける演算式により、光学系の倍率を示す第１のパラメータに対応する中間パラメータを電子ズームの倍率を制御する第２のパラメータに変換して電子ズーム制御することにより、従来に比して格段的にスムーズに倍率を可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るビデオカメラの電子ズーム制御ブロックにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係るビデオカメラを示すブロック図である。
【図３】図２のビデオカメラの光学系の特性を示す特性曲線図である。
【図４】図２のビデオカメラのユーザーインターフェースを周辺構成と共に示すブロック図である。
【図５】図２のビデオカメラの電子ズーム制御ブロックの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の続きを示すフローチャートである。
【図７】図５の処理手順の説明に供する特性曲線図である。
【図８】図６の処理手順の説明に供する略線図である。
【図９】図１の続きを示すフローチャートである。
【図１０】中間パラメータの説明に供する特性曲線図である。
【図１１】図１の処理手順におけるステップＳＰ２８の処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１２】図９の処理手順におけるステップＳＰ３４の処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１３】テーブルによる演算処理の説明に供する特性曲線図である。
【図１４】テーブルによる中間パラメータ生成の演算処理の説明に供する特性曲線図である。
【図１５】図１４の演算に供するテーブルを示す特性曲線図である。
【図１６】光学ズームと電子ズームとの特性を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
１……ビデオカメラ、２……光学系、３……ＣＣＤ固体撮像素子、７……ディジタル信号処理化、７Ａ……電子ズーム処理ブロック、５……カメラ制御マイコン、５Ａ……レンズ制御ブロック、５Ｂ……電子ズーム制御ブロック
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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