(57)【要約】【課題】オートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）の併用が可能なＭＦ優先のＡＦにおいて、ＡＦの作動を禁止する範囲を設定可能にする一方、ＭＦの作動は制限しないようにすることによって、合焦を禁止する特定の被写体にＡＦによってフォーカスが移動することを防止すると共に、それによってＡＦで合焦させることができない範囲の被写体に対しては、ＭＦモードへの切替操作を行うことなく、ＭＦによって合焦させることができるオートフォーカスシステムを提供する。【解決手段】撮影レンズのフォーカスが設定されている位置に対して被写界深度の至近側の端の位置までの距離Ｌｖを判定距離Ｌｖとし、その判定距離が事前に記憶、設定したリミット値ＭＬ以下となる場合にはＡＦの作動を禁止する。合焦を禁止するネットより遠距離側にリミット値ＭＬを設定しておくことによってＡＦによってネットに合焦することが防止される。一方、ネット近傍の被写体はＭＦによって合焦させることができる。【選択図】      図１
2006106356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズのフォーカスが合焦状態となるように自動でフォーカスを制御するＡＦ制御手段と、マニュアル操作部材の操作に従って前記撮影レンズのフォーカスを制御するＭＦ制御手段とを備え、前記マニュアル操作部材の操作が行われている場合には前記ＭＦ制御手段によるフォーカスの制御を作動させ、前記マニュアル操作部材の操作が行われていない場合には前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御を作動させるオートフォーカスシステムにおいて、
前記撮影レンズのフォーカスの可動範囲のうち、前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御の作動を制限する制限範囲を設定するＡＦ制限範囲設定手段と、
前記撮影レンズのフォーカスが前記ＡＦ制限範囲設定手段によって設定された制限範囲内の場合には前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御の作動を制限するＡＦ制限手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
【請求項２】
前記ＡＦ制限範囲設定手段は、前記撮影レンズのフォーカスの位置に対して合焦したとみなせる被写界深度の範囲の端の位置が所定の位置範囲となる前記撮影レンズのフォーカスの動作範囲を前記制限範囲として設定すると共に、前記ＡＦ制限手段は、前記被写界深度の端の位置が前記位置範囲内となる場合に前記撮影レンズのフォーカスが前記制限範囲内と判定することを特徴とする請求項１のオートフォーカスシステム。
【請求項３】
前記ＡＦ制限手段は、フォーカスの制御の作動を制限する場合に、フォーカスの制御の作動を禁止し、又は、一方向へのフォーカスの移動のみに制限することを特徴とする請求項１又は２のオートフォーカスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオートフォーカスシステムに係り、特にマニュアルフォーカス（ＭＦ）とオートフォーカス（ＡＦ）との併用が可能なオートフォーカスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラ等のビデオカメラで採用されるオートフォーカス（ＡＦ）は、撮像素子により得られる映像信号に基づいて撮影した被写体画像のコントラストを検出し、そのコントラストが最大（極大）となるようにフォーカスを制御するコントラスト方式が一般的である。被写体画像のコントラストは、例えば、撮像素子により得られた映像信号から高域周波数成分を抽出し、その高域周波数成分の信号を１フィールド分ずつ積算した積算値によって定量的に検出される。尚、その積算値は、被写体画像のコントラストの高さを示すと共に、合焦の程度を示す値であり、本明細書では焦点評価値というものとする。
【０００３】
特許文献１には上述のようなコントラスト方式のＡＦにおいて、合焦可能なフォーカス最至近距離のリミット値を変更可能にすることが提案されている。これによれば、ビデオカメラの前面にアダプタを装着した場合、合焦可能なフォーカス最至近距離のリミット値を変更することによってアダプタの表面の塵等が撮影した映像に映し出される不具合を防止することができる。
【０００４】
また、従来、ＡＦが実行されるＡＦモードの場合でも、ＭＦの操作（マニュアル操作部材の操作）を行うとＡＦよりもＭＦの操作が優先され、ＭＦの操作に従ってフォーカス制御が行われるＭＦ優先のＡＦモードが知られている。これによれば、ＭＦの操作によって所望の被写体に大まかにピント合わせを行えば、ＡＦによって高精度な合焦が得られる。
【特許文献１】特許第３３１８９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スポーツ中継等でネットの裏から撮影した場合、ネットのコントラストが比較的高いため、ネットの向こう側の選手等に合焦させたい場合でもＡＦではネットに合焦してしまう場合がある。そこで、特許文献１のようにフォーカス最至近距離のリミット値を変更可能にし、そのリミット値をネットより遠距離側でネットの映像が大ボケとなるような距離に設定すれば、ネットに合焦する不具合を防止することができる。しかしながら、リミット値よりも近距離側にある被写体には合焦させることができなくなるため、例えばネットの近くに来た選手にも合焦させることができないという問題が生じる。このような場合には、所定のスイッチによってＡＦモードからＭＦモードにモードを切り替え、ＭＦによってフォーカス調整する必要があり、モード切替えの操作に手間を要するという問題がある。
【０００６】
また、上述のようにＭＦ優先のＡＦモードの場合でもＭＦの操作によってネットより遠方側の選手に合焦させたとしてもそのＭＦの操作後、ＡＦによってフォーカスが移動しネットに合焦してしまう場合がある。上記の場合と同様に単純にフォーカス最至近距離のリミット値を変更可能にし、そのリミット値をネットより遠距離側でネットの映像が大ボケとなるような距離に設定すると、ＭＦでもリミット値よりも近距離側にフォーカスを移動させることができなくなるため、ネットの近くに来た選手に合焦させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、合焦を禁止する特定の被写体にＡＦによってフォーカスが移動することを防止すると共に、それによってＡＦで合焦させることができない範囲の被写体に対しては、ＭＦモードへの切替操作を行うことなく、ＭＦによって合焦させることができるオートフォーカスシステム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】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のオートフォーカスシステムは、撮影レンズのフォーカスが合焦状態となるように自動でフォーカスを制御するＡＦ制御手段と、マニュアル操作部材の操作に従って前記撮影レンズのフォーカスを制御するＭＦ制御手段とを備え、前記マニュアル操作部材の操作が行われている場合には前記ＭＦ制御手段によるフォーカスの制御を作動させ、前記マニュアル操作部材の操作が行われていない場合には前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御を作動させるオートフォーカスシステムにおいて、前記撮影レンズのフォーカスの可動範囲のうち、前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御の作動を制限する制限範囲を設定するＡＦ制限範囲設定手段と、前記撮影レンズのフォーカスが前記ＡＦ制限範囲設定手段によって設定された制限範囲内の場合には前記ＡＦ制御手段によるフォーカスの制御の作動を制限するＡＦ制限手段と、備えたことを特徴としている。本発明によれば、ＭＦ優先のＡＦにおいて、ＡＦによるフォーカス制御の作動範囲のみを制限するようにしたため、ＭＦによるフォーカス制御の作動範囲に制限はない。従って、合焦を禁止する特定の被写体にＡＦによってフォーカスが移動する不具合を防止することができると共に、ＡＦによって合焦させることができない範囲の被写体に対して合焦させる必要が生じた場合にはＭＦによって合焦させることができる。また、ＡＦとＭＦと併用が可能であるためＭＦモードに切り替える操作も不要である。
【０００９】
請求項２に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１に記載の発明において、前記ＡＦ制限範囲設定手段は、前記撮影レンズのフォーカスの位置に対して合焦したとみなせる被写界深度の範囲の端の位置が所定の位置範囲となる前記撮影レンズのフォーカスの動作範囲を前記制限範囲として設定すると共に、前記ＡＦ制限手段は、前記被写界深度の端の位置が前記位置範囲内となる場合に前記撮影レンズのフォーカスが前記制限範囲内と判定することを特徴としている。即ち、被写界深度の範囲を考慮してＡＦによるフォーカス制御の作動を制限し、またその制限範囲を設定することによって、撮影レンズの焦点距離や絞り値（Ｆナンバー）が変化した場合であっても、合焦を禁止する被写体が合焦とみなせる範囲でＡＦによるフォーカス制御が作動することが防止され、合焦を禁止する被写体に合焦することが確実に防止される。
【００１０】
請求項３に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ＡＦ制限手段は、フォーカスの制御の作動を制限する場合に、フォーカスの制御の作動を禁止し、又は、一方向へのフォーカスの移動のみに制限することを特徴としている。本発明によれば、ＡＦによるフォーカス制御の制限として、完全に作動を禁止することによって制限範囲の合焦を禁止する被写体に合焦することを防止するか、又は、一方向へのフォーカスの移動のみに制限することによって合焦を禁止する被写体の方向へのフォーカスの移動を禁止し、合焦を禁止する被写体に合焦することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るオートフォーカスシステムによれば、合焦を禁止する特定の被写体にＡＦによってフォーカスが移動することが防止されると共に、それによってＡＦで合焦させることができない範囲の被写体に対しては、ＭＦモードへの切替操作を行うことなく、ＭＦによって合焦させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカスシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１３】
図１は、本発明が適用されるレンズシステムの全体構成を示したブロック図である。同図に示すレンズシステムは、例えば放送用のテレビカメラに使用されるシステムであり、撮影レンズ（光学系）と制御系とから構成されている。
【００１４】
撮影レンズには、フォーカス調整のために光軸方向に移動するフォーカスレンズ（群）ＦＬ、ズーム調整（焦点距離調整）のために光軸方向に移動するズームレンズ（群）ＺＬ、光量調整のために開閉動作する絞りＩ、オートフォーカスの際にピント状態の検出（合焦方向等の検出）のために光軸方向に移動し撮影レンズのフォーカスを変動させるワブリングレンズ（群）ＷＬ等が配置されている。尚、撮影レンズの概略構成は図２に示されており、同図のように前段（対物側）から順に上記フォーカスレンズＦＬ、上記ズームレンズＺＬ、上記絞りＩ、上記ワブリングレンズＷＬ、図１には示されていないマスターレンズ（群）ＭＬ等が配置されている。また、図２に示すようにズームレンズＺＬは、変倍系レンズ（群）ＶＬと補正系レンズ（群）ＣＬとからなり、これらのレンズＶＬ、ＣＬが所定の位置関係で光軸方向に移動することによりピント位置を変更することなく、焦点距離が変更される。
【００１５】
このように構成された撮影レンズに入射した被写体光は、その撮影レンズを装着した図示しないカメラ本体（カメラヘッド）の撮像素子の撮像面（結像面）に結像され、撮像素子によって光電変換された後、カメラ本体内の信号処理部により所定の信号処理が施される。これによって撮影レンズを介して撮像素子により撮像された映像（被写体画像）が所定形式（例えばＮＴＳＣ方式）の映像信号としてカメラ本体により得られる。
【００１６】
図１に示すように各レンズＦＬ、ＺＬ、ＷＬや絞りＩには、各々に対応するフォーカス用モータＦＭ、ズーム用モータＺＭ、ワブリング用モータＷＭ、絞り用モータＩＭが連結されており、各モータＦＭ、ＺＭ、ＷＭ、ＩＭによって各レンズＦＬ、ＺＬ、ＷＬが光軸方向に駆動され、絞りＩが開閉駆動されるようになっている。また、各モータＦＭ、ＺＭ、ＷＭ、ＩＭは、ＣＰＵ１４からＤ／Ａ変換器１６を介してフォーカス用アンプＦＡ、ズーム用アンプＺＡ、ワブリング用アンプＷＡ、絞り用アンプＩＡのそれぞれに与えられる駆動信号の電圧値に応じた回転速度で制御されるようになっている。
【００１７】
ＣＰＵ１４には、操作者の操作に従ってフォーカスデマンド１０やズームデマンド１２等のコントローラからフォーカスレンズＦＬやズームレンズＺＬの設定すべき位置（目標位置）や速度（目標速度）を示す指示信号がＡ／Ｄ変換器１３を介して与えられるようになっている。ＣＰＵ１４は、各アンプＦＡ、ＺＡに出力する駆動信号の値を変更することにより各モータＦＭ、ＺＭの回転速度を制御し、フォーカスレンズＦＬやズームレンズＺＬが上記目標位置又は目標速度となるようにフォーカスレンズＦＬやズームレンズＺＬの位置や速度を制御する。尚、ＣＰＵ１４には、フォーカスレンズＦＬの現在位置の情報としてフォーカス用モータＦＭの回転位置を示す位置信号がフォーカス用ポテンショメータＦＰからＡ／Ｄ変換器１３を介して与えられると共に、ズームレンズＺＬの現在位置の情報としてズーム用モータＺＭの回転位置を示す位置信号がズーム用ポンテンショメータＺＰからＡ／Ｄ変換器１３を介して与えられている。フォーカスレンズＦＬ又はズームレンズＺＬについての上記指示信号が目標位置を指定するものである場合には、その目標位置とフォーカスレンズＦＬ又はズームレンズＺＬの現在位置とを逐次比較しながらフォーカス用モータＦＭ又はズーム用モータＺＭの回転速度を制御する。また、後述のようにフォーカス制御にはマニュアルフォーカス（ＭＦ）制御とオートフォーカス（ＡＦ）制御とがあり、ＭＦ制御の場合には上述のようにフォーカスデマンド１０から与えられる指示信号に基づいてフォーカスレンズＦＬが制御され、ＡＦ制御の場合には、詳細を後述する焦点評価値検出部２６から得られる焦点評価値に基づいてフォーカスレンズＦＬが制御される。
【００１８】
また、絞りＩについては、一般にカメラ本体から絞りＩの設定すべき位置（絞り値）を指示する指示信号がＣＰＵ１４に与えられ、ＣＰＵ１４は、上述の同様に絞りＩの現在位置の情報として絞り用モータＩＭの回転位置を絞り用ポテンショメータＩＭにより検出しながら絞り用モータＩＭを制御し、指示信号により指定された絞り値となるように絞りＩを制御する。
【００１９】
一方、ワブリングレンズＷＬについては、外部からの指示信号に基づいて制御されるのではなく、後述のＡＦ制御時のワブリングのための駆動信号がＣＰＵ１４からワブリング用アンブＷＡに出力されて制御される。また、ワブリング用モータＷＭは例えばパルスモータであり、ワブリングレンズＷＬの位置をフィードバックするためのポテンショメータは設置されていない。
【００２０】
また、ＣＰＵ１４には、ＡＦ制御時において焦点評価値検出部２６からカメラ本体の撮像素子により撮影されている映像（撮影画像）のコントラストを示す焦点評価値が与えられるようになっている。焦点評価値検出部２６は、主にＡ／Ｄ変換器１８、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０、ゲート回路２２、加算回路２４から構成されており、そのＡ／Ｄ変換器１８にはカメラ本体からの映像信号（輝度信号）が入力されるようになっている。Ａ／Ｄ変換器１８によりデジタル信号に変換された映像信号は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０によって高域周波数成分のみが抽出された後、ゲート回路２２に入力される。そして、ゲート回路２２により撮影範囲（画面）内に設定された所定のＡＦエリア（例えば画面中央の矩形エリア）内のみの信号がゲート回路２２により抽出される。尚、ゲート回路２２には映像信号が直接与えられており、その映像信号の同期信号を参照することによって各フィールドでのＡＦエリアに対応する信号範囲を特定している。
【００２１】
ゲート回路２２により抽出されたＡＦエリア内の高域周波数成分の信号は、１フィールド分ずつ加算回路２４により積算され、その積算値が焦点評価値としてＣＰＵ１４に与えられる。ＣＰＵ１４は、このようにして焦点評価値検出部２６から与えられる焦点評価値に基づいて以下で説明するＡＦ制御を実行する。尚、映像信号から焦点評価値を検出する方法は、上述の場合に限らない。また、焦点評価値検出部２６は、例えば、撮影レンズ、ＣＰＵ１４、各モータＦＭ、ＺＭ、ＷＭ、ＩＭ等を備えたレンズ装置に搭載される。
【００２２】
次にＡＦ制御について説明する。上記レンズシステムを構成する装置、例えば、フォーカスデマンド１０やレンズ装置のケース部には、所定のＡＦスイッチ（図示せず）が設けられており、そのＡＦスイッチによって、ＭＦモードとＡＦモードとが切り替えられるようになっている。ＡＦスイッチによってＭＦモードが選択された場合には、フォーカスデマンド１０から与えられる指示信号に従って上述のようにＭＦ制御によりフォーカスレンズＦＬが制御される。
【００２３】
ＡＦモードが選択された場合には、コントラスト方式によるＡＦ制御が実行される。但し、本実施の形態におけるＡＦモードは、ＭＦ優先のＡＦモードであり、ＭＦの操作（フォーカスデマンド１０の操作）が行われた場合には、その操作に従ってフォーカスデマンド１０から与えられる指示信号に従って上述のＭＦの制御によりフォーカスレンズＦＬが制御される。従って、ＭＦの操作によって所望の被写体に大まかにピントを合わせると、ＭＦの操作停止後、ＡＦが作動してＡＦ制御によって高精度な合焦が得られるようになっている。
【００２４】
ＡＦ制御の概要を説明すると、ＡＦ制御時には撮影レンズを介してカメラ本体の撮像素子で順次撮像される映像（各フィールドの被写体画像）のコントラストを示す焦点評価値が上述のように焦点評価値検出部２６により検出される。一方、ＣＰＵ１４は、フォーカスレンズＦＬを停止させた状態でワブリング用アンプＷＡに駆動信号を出力してワブリングレンズＷＬを基準位置から光軸方向の前後に変位（振動）させる。即ち、ワブリングを行う。これにより、撮影レンズのフォーカス（ピント位置）が至近側と無限遠側に変動する。このとき、ＣＰＵ１４は、ワブリングレンズＷＬの各変位点での焦点評価値を焦点評価値検出部２６から取得する。そして、各変位点での焦点評価値に基づいて、合焦していること（合焦しているか否か）、又は、合焦となるフォーカスレンズＦＬの移動方向（合焦方向）、即ち、焦点評価値が増加する方向を検出する。以下の説明において合焦していることの検出及び合焦となるフォーカスレンズＦＬ（フォーカス）の移動方向の検出を合焦方向の検出という。また、上記ワブリングによる合焦方向の検出結果は、ワブリングレンズＷＬが基準位置に設定されている状態において、ワブリング時にフォーカスレンズＦＬが停止している位置に対して合焦しているか、又は、合焦していない場合の合焦となるフォーカスの移動方向を示すものとする。
【００２５】
ＣＰＵ１４はワブリングによって合焦方向を検出すると、その検出結果に基づいてフォーカスレンズＦＬを制御する。図３は、横軸にフォーカスレンズＦＬの位置（フォーカス位置）、縦軸に焦点評価値をとり、被写体の条件が一定でフォーカスレンズＦＬを至近端から無限遠端まで移動させたと仮定した場合の各フォーカス位置で検出される焦点評価値のグラフの一例を示している。同図のａ点のように焦点評価値がピークとなるような位置にフォーカスレンズＦＬが停止している場合、ワブリングによって合焦していることが検出される。この場合には、フォーカスレンズＦＬを動かすことなく現在の位置にそのまま停止させておく。
【００２６】
一方、同図のｂ点又はｃ点のように焦点評価値がピークとならない位置にフォーカスレンズＦＬが停止している場合、ワブリングによって、合焦となるフォーカスの移動方向が検出される。ｂ点の場合には、合焦方向が無限遠側であると検出され、ＣＰＵ１４は、フォーカス用アンプＦＡに出力する駆動信号によりフォーカスレンズＦＬを無限遠側に所定量又は所定速度で所定時間移動させて停止させる。逆にｃ点の場合には、合焦方向が至近側であると検出され、ＣＰＵ１４は、フォーカスレンズＦＬを至近側に所定量又は所定速度で所定時間移動させて停止させる。
【００２７】
以上のようなワブリングによる合焦方向の検出とその検出結果に応じたフォーカスレンズＦＬの制御とがＣＰＵ１４によって繰り返し行われ、それによって、フォーカスレンズＦＬが合焦方向に移動して合焦位置で停止する。また、フォーカスレンズＦＬが合焦位置で停止している場合であっても、ワブリングが所定時間おきに繰り返し行われるため、被写体の状態が変化して合焦位置が変化すると、新たな合焦位置にフォーカスレンズＦＬが移動して停止する。
【００２８】
尚、フォーカスレンズＦＬを合焦位置に設定した場合、ワブリングではなく他の処理によって合焦位置が変化したことを検出するようにしてもよい。例えば、ワブリングによって合焦していることが検出され、その位置でフォーカスレンズＦＬを停止させた場合、ワブリングを停止して焦点評価値検出部２６から焦点評価値を逐次取得する。そして、その焦点評価値に一定値以上の変化が生じたか否かを監視し、一定値以上の変化を検出した場合には、被写体画像に変化が生じたと判断して上記ワブリングによる合焦方向の検出とフォーカスレンズＦＬの制御を再開する。これによって、合焦位置が変化した場合にフォーカスレンズＦＬが新たな合焦位置に移動する。
【００２９】
次に、上記ＡＦモードでのＡＦリミット機能について説明する。本実施の形態のＡＦモードでは、フォーカスレンズＦＬの所望の位置から至近側の範囲でＡＦ（ＡＦ制御）の作動を禁止するＡＦリミット機能を備えている。ＡＦリミット機能は、リミット値を記憶、設定するリミット記憶処理と、設定したリミット値に基づいてＡＦの作動を禁止するＡＦ禁止処理とからなる。
【００３０】
リミット記憶処理では、ＭＦの操作によって所望の位置にフォーカスレンズＦＬを設定し、図１に示されているリミット記憶スイッチＳＷ２をオンすると、そのときのフォーカスレンズＦＬの位置（フォーカスレンズ位置）に対して合焦したとみなせる被写体の位置範囲（被写界深度の範囲内）のうち至近側の端の位置までの撮影レンズからの距離の値がリミット値として記憶される。このリミット値より至近側の範囲（至近端までの範囲）がＡＦの作動を禁止する禁止範囲として設定される。
【００３１】
図４には、撮影レンズを単レンズで簡易的に示し、あるフォーカスレンズ位置に対して合焦したとみなせる被写体の位置範囲、即ち、被写界深度の範囲が示されている。周知のように、あるフォーカスレンズ位置において撮影レンズの結像面（撮像面）で最小錯乱円となる像が結ばれる物点の主点位置からの距離を、フォーカスレンズ位置に対する被写体距離Ｌとし、合焦しているとみなせる許容錯乱円径δの範囲内の像が結ばれる物点の位置範囲のうち、被写体距離Ｌの位置よりも前方の範囲の長さを前方被写界深度Ｌｆ、後方の範囲の長さを後方被写界深度Ｌｒとする。このとき、上記リミット記憶スイッチＳＷ２をオンした際のフォーカスレンズ位置での被写体距離Ｌに対して、前方被写体深度Ｌｆを減算した距離（Ｌ−Ｌｆ）の値が、フォーカスレンズ位置に対して合焦したとみなせる被写界深度の範囲の至近側の端までの距離であり、ＣＰＵ１４は、その距離をリミット値ＭＬとして記憶、設定する。尚、フォーカスレンズ位置に対応する被写体距離Ｌから前方被写界深度Ｌｆを減算した距離（Ｌ−Ｌｆ）を判定距離Ｌｖというものとする。
【００３２】
前方被写界深度Ｌｆは、所定の値の許容錯乱円径δと、撮影レンズのフォーカスレンズ位置に応じた被写体距離Ｌと、ズームレンズＺＬの位置（ズームレンズ位置）に応じた焦点距離ｆと、絞りＩの位置（絞り位置）に応じたＦナンバー（絞り値）ＦＮｏ．とによって次式（１）、
Ｌｆ＝（δ・ＦＮｏ．・Ｌ２）／（ｆ２＋δ・ＦＮｏ．・Ｌ）      …（１）
によって求めることができる。ＣＰＵ１４は、リミット記憶スイッチＳＷ２がオンされた際のフォーカスレンズ位置、ズームレンズ位置、絞り位置をポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰから読み取り、フォーカスレンズ位置に対応する被写体距離Ｌと、上式（１）に基づく前方被写界深度Ｌｆとによって判定距離Ｌｖ（＝Ｌ−Ｌｆ）を算出する。そして、その判定距離Ｌｖをリミット値ＭＬとして記憶する。
【００３３】
一方、ＡＦ禁止処理では、ＡＦを作動させる前にそのときのフォーカスレンズ位置（ズームレンズ位置及び絞り位置）に対する判定距離Ｌｖ（＝Ｌ−Ｌｆ）をリミット記憶処理の場合と同様にして算出する。その判定距離Ｌｖがリミット記憶処理によって記憶したリミット値ＭＬより大きいか否かを判定する。その結果、判定距離Ｌｖがリミット値ＭＬより大きいと判定した場合にはＡＦを作動させる。これに対して、判定距離Ｌｖがリミット値ＭＬ以下と判定した場合には、ＡＦの作動を禁止する。これによって、リミット記憶スイッチＳＷ２をオンしてリミット値ＭＬを記憶させたときのフォーカスレンズ位置に対して合焦したとみなせる最至近の距離の被写体（被写界深度内の被写体）よりも至近側の被写体が被写界深度内となるようなフォーカスレンズ位置でのＡＦの作動が禁止される。
【００３４】
例えば、スポーツ中継（野球中継等）においてＡＦによってネットに合焦するのを防止したい場合、リハーサル時等において、ＭＦによってフォーカスレンズＦＬをネットより遠距離側の位置に動かしネットがボケる位置に設定する。このとき、図４のようにネットは被写界深度の範囲よりも至近側となる。そして、その状態でリミット記憶スイッチＳＷ２をオンすると、そのときの判定距離Ｌｖがリミット値ＭＬとして記憶される。このとき、ネットの距離（主点位置からネットまでの距離）と、リミット値ＭＬとにある程度の差があれば、ネットが被写界深度内となるようなフォーカスレンズ位置でのＡＦの作動が禁止されるだけでなく、ＡＦの作動が許容されたフォーカスレンズ位置においてＡＦが作動してもネットに合焦することが防止される。
【００３５】
尚、ネットの距離とリミット値ＭＬとの差が余りに小さい場合には、ＡＦの作動が許容されたフォーカスレンズ位置においてＡＦが作動したとしても、ネットの画像による焦点評価値の増加傾向が至近側に現れる場合がある。この場合、ＡＦによってフォーカスレンズＦＬが至近側に移動すると共に、本実施の形態ではＡＦを作動させた後のフォーカスレンズＦＬの移動範囲には制限を加えていないため、フォーカスレンズＦＬがネットに合焦する位置まで移動する可能性がある。
【００３６】
しかしながら、ネットの距離とリミット値ＭＬとにある程度の差があれば、ＡＦの作動が許容されるフォーカスレンズ位置では、ネットの画像による焦点評価値の増加傾向が至近側に現れることがなく、ＡＦが作動することによってネットに合焦することは防止される。このようにＡＦが作動することによってネットに合焦することを防止するためには、ＭＦによってネットが大ボケとなる位置にフォーカスレンズＦＬを設定した状態でリミット記憶スイッチＳＷ２を押してリミット値ＭＬを記憶、設定するか、又は、ネットより遠距離側に撮影の対象とするような被写体がある場合に、ＭＦの操作後、ＡＦが作動してもネットではなくその対象の被写体に合焦するようにフォーカスレンズＦＬが移動するようなフォーカスレンズ位置を探してリミット値ＭＬを記憶、設定すればよい。
【００３７】
上述のようなＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）は、図１に示されているＡＦリミットスイッチＳＷ１をオン／オフすることによって有効又は無効に切り替えることができ、操作者は必要なときのみＡＦリミット機能を使用することができるようになっている。ＡＦリミットスイッチＳＷ１やリミット記憶スイッチＳＷ２は、例えばフォーカスデマンド１０に配置され、図５のようにフォーカスデマンド１０の本体部５０（フォーカスノブ５２は、ＭＦの操作の際に回動操作するマニュアル操作部材）に配置した１つのスライドスイッチ５４によって構成することもできる。同図において、スライドスイッチ５４が中央に設定されている場合にはＡＦリミットスイッチＳＷ１及びリミット記憶スイッチＳＷ２がともにオフに設定されている状態であり、ＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）が無効であると共にリミット値ＭＬの記憶の処理も実行されない。スライドスイッチが左側に設定されている場合にはＡＦリミットスイッチＳＷ１がオフに設定され、リミット記憶スイッチＳＷ２がオンに設定されている状態であり、ＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）が無効であるが、リミット値ＭＬの記憶の処理が実行される。スライドスイッチが右側に設定されている場合にはＡＦリミットスイッチＳＷ１がオンに設定され、リミット記憶スイッチＳＷ２がオフに設定されている状態であり、ＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）が有効であり、リミット値ＭＬの記憶の処理は実行されない。
【００３８】
一方、上記ＡＦリミット機能は、フォーカスレンズＦＬの所望の位置から至近側の範囲でのＡＦの作動を禁止するが、ＭＦの作動に関しては制限しない。即ち、ＭＦの操作に従ってＭＦ制御を行う場合には、フォーカスレンズＦＬの移動は全可動範囲で可能である。従って、例えば、ＡＦの作動が禁止された範囲の被写体であってもＭＦの操作によってその被写体に合焦させることができる。上述のようにネットに合焦させないようにリミット値ＭＬを設定した場合に、例えばそのリミット値より至近側でネットの近傍の被写体に合焦させたい場合にはＭＦの操作によって合焦させることができる。
【００３９】
図６は、ＣＰＵ１４におけるＡＦリミット機能の処理手順を示したフローチャートである。ＡＦモードが選択された場合、まず、ＣＰＵ１４は、所要の初期設定を行った後（ステップＳ１０）、ＡＦ（ＡＦモード）以外の処理を実行する（ステップＳ１２）。ＡＦ以外の処理としてズーム制御や絞り制御等などがある。次に、現在のフォーカスレンズ位置を取得し、そのフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離Ｌを求める（ステップＳ１４）。続いて、現在のズームレンズ位置を取得し、そのズームレンズ位置に対応する焦点距離ｆを求める（ステップＳ１６）。更に、現在の絞り位置を取得し、その絞り位置に対応するＦナンバーＦＮｏ．を求める（ステップＳ１８）。
【００４０】
ＣＰＵ１４は、ステップＳ１４〜Ｓ１８によって求めた被写体距離Ｌ、焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．の値を上式（１）に代入して被写体深度（前方被写界深度）の至近側の端までの距離、即ち、上記判定距離Ｌｖ（＝Ｌ−Ｌｆ）を計算する（ステップＳ２０）。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１４は、リミット記憶スイッチＳＷ２がオンか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ２０で算出した判定距離Ｌｖをリミット値ＭＬとして記憶する（ステップＳ２４）。一方、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ２４の処理を実行しない。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１４は、ＭＦの操作が行われていない（ＭＦ操作無し）か否かを判定する（ステップＳ２６）。ＮＯ、即ち、ＭＦの操作が行われていると判定した場合には、上述のようにそのＭＦの操作に従ってＭＦを作動させる（ＭＦ制御を実行する）（ステップＳ２８）。そして、ステップＳ１２に戻る。
【００４３】
一方、ステップＳ２６においてＹＥＳ、即ち、ＭＦの操作が行われていないと判定した場合には、続いて、ＡＦリミットスイッチＳＷ１がオンか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＮＯと判定した場合には、ＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）は無効であり、フォーカスレンズＦＬの位置（判定距離Ｌｖ）に関係なくＡＦを作動させる（ＡＦ制御を実行する）（ステップＳ３４）。即ち、焦点評価値検出部２６から焦点評価値を取得しながら焦点評価値が極大となる位置にフォーカスレンズＦＬを移動させる。そして、ステップＳ１２に戻る。一方、ステップＳ３０においてＹＥＳと判定した場合には、ＡＦリミット機能（ＡＦ禁止処理）は有効であり、続いて、ステップＳ２０で算出した判定距離Ｌｖがリミット値ＭＬより大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。もし、ＹＥＳと判定した場合には、フォーカスレンズＦＬの位置はＡＦの作動を許容できる範囲であり、ＡＦを作動させて（ステップＳ３４）ステップＳ１２に戻る。
【００４４】
ステップＳ３２において、ＮＯと判定した場合には、フォーカスレンズＦＬの位置はＡＦの作動を禁止する範囲であり、ＡＦを作動させることなくステップＳ１２に戻る。
【００４５】
以上、上記実施の形態では、ＡＦの作動を禁止するＡＦ禁止範囲をフォーカスのある位置から至近側の範囲としたが、ある位置より無限遠側の範囲をＡＦ禁止範囲とすることも可能であるし、それ以外の所望の範囲、例えば、バレーボールのネットように前後に撮影対象の被写体がある場合にネットがある中間範囲をＡＦ禁止範囲とすることも可能である。無限遠側の範囲をＡＦ禁止範囲とする場合には、例えば、被写界深度の範囲のうち遠距離側の端の位置によってリミット値ＭＬを設定すると共に、その端の位置がリミット値ＭＬよりも大きくなるようなフォーカスレンズ位置でＡＦの作動を禁止すればよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、被写界深度の至近側の端の位置（判定距離Ｌｖ）がリミット値ＭＬ以下の場合にＡＦの作動を禁止するようにしたが、ＡＦの作動を完全に禁止するのではなく、一方向へのフォーカスレンズＦＬの移動のみを禁止するようにしてもよい。例えば、被写界深度の至近側の端の位置（判定距離Ｌｖ）がリミット値ＭＬ以下の場合であってもＡＦによってフォーカスレンズＦＬが無限遠側に移動するような場合にはそれに従ってフォーカスレンズＦＬを制御するようにしてもよい。この場合、被写界深度の至近側の端の位置（判定距離Ｌｖ）がリミット値ＭＬ以下となるような位置であっても、被写体が合焦させたくない被写体より遠距離側にＭＦによってフォーカスレンズＦＬを設定すれば、合焦させたくない被写体よりも遠距離側の被写体にはＡＦによって高精度に合焦させることができる可能性がある。
【００４７】
また、上記実施の形態では、被写界深度の端の位置によってＡＦの作動を禁止するか否かを判定するようにしたが、被写界深度の端の位置に限らず、それに補正を加えた位置によってＡＦの作動を禁止するか否かを判定するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、ＡＦの作動が許容される範囲でＡＦが作動した後は、フォーカスレンズＦＬの移動範囲は制限されないようになっているが、ＡＦの作動が開始してフォーカスレンズＦＬが移動し、ＡＦの作動中にＡＦの作動が禁止される範囲となった場合には、その時点でＡＦの作動を停止させるようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、実際に設定したフォーカスレンズＦＬに基づいてリミット値ＭＬを設定するようにしたが、これに限らず、つまみ等の調整手段によって設定できるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、コントラスト方式のＡＦにを採用したオートフォーカスシステムについて説明したが、ＡＦの制御方法はどのようなものであっても本発明を適用することができる。また、本発明はテレビカメラに限らず、ＡＦを使用するカメラにおいて適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明が適用されるレンズシステムの全体構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、撮影レンズの概略構成を示した構成図である。
【図３】図３は、ＡＦ制御の説明に使用した説明図である。
【図４】図４は、ＡＦリミット機能の説明に使用した図である。
【図５】図５は、ＡＦリミット機能のスイッチをフォーカスデマンドに配置した場合の構成図である。
【図６】図６は、ＡＦリミット機能の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０…フォーカスデマンド、１４…ＣＰＵ、１３…Ａ／Ｄ変換器、１８…Ａ／Ｄ変換器、２０…ハイパスフィルタ、２２…ゲート回路、２４…加算回路、２６…焦点評価値検出部、ＳＷ１…ＡＦリミットスイッチ、ＳＷ２…リミット記憶スイッチ、ＦＬ…フォーカスレンズ、ＺＬ…ズームレンズ、Ｉ…絞り、ＷＬ…ワブリングレンズ、ＦＭ…フォーカス用モータ、ＷＭ…ワブリング用モータ
【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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