(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｆナンバーがオートフォーカス制御可能な閾値を超えないように光量調節する際に、使用状況や使用者の意図に応じ適切な光量調節が可能なレンズ装置を提供する。【解決手段】物体側から順に、フォーカスレンズ群１と、第１の光量調節手段である可動絞り２と、分岐光学系３を備えた結像光学系と、分岐光学系３による分岐光束を用いて、位相差検出によって合焦検出を行うオートフォーカス制御群と、第１の光量調節手段２とは異なる、段階的に光量を調節する第２の光量調節手段５と、を備えたレンズ装置において、合焦検出が可能なＦナンバーの閾値をＦ１、レンズ装置の開放ＦナンバーをＦ２とし、第２の光量調節手段５によって光量を減少させる際に、減少させる直前のＦナンバーをＦｂとしたとき、第２の光量調節手段５によって光量を減少させる調節量ＬｎはＦ２≦Ｆｂ／√Ｌｎ＜Ｆ１を満たす範囲にある。【選択図】図１
2015055689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群と、
第１の光量調節手段である可動絞りと、
分岐光学系を備えた結像光学系と、を有し、
前記分岐光学系による分岐光束を用いて、合焦検出手段による位相差検出によって合焦検出を行うオートフォーカス制御群と、
前記絞りのＦナンバー検出手段と、
前記第１の光量調節手段とは異なる、段階的に光量を調節する第２の光量調節手段と、
を備えたレンズ装置において、       
前記合焦検出手段で合焦検出が可能なＦナンバーの閾値をＦ１、
前記レンズ装置の開放ＦナンバーをＦ２とし、
前記第２の光量調節手段によって光量を減少させる際に、減少させる直前のＦナンバーをＦｂとしたとき、
前記第２の光量調節手段によって光量を減少させる調節量Ｌｎは
Ｆ２≦Ｆｂ／√Ｌｎ＜Ｆ１
を満たす範囲にあることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記Ｌｎに関して、Ｌｎを取りうる値の中で最も大きなＬｎを選択することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記Ｌｎに関して、Ｌｎを取りうる値の中で２番目に大きなＬｎを選択することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記Ｌｎに関して、Ｌｎを取りうる値の中で最も小さなＬｎを選択することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記Ｌｎに関して、Ｌｎを取りうる値の中から、使用者がＬｎを選択可能であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記レンズ装置において、オートフォーカス撮影中にＦナンバーが前記Ｆ１より大きくなるときは、前記第２の光量調節手段を用いて光量を切り換え、切り換え動作中はオートフォーカス制御を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のレンズ装置。
【請求項７】
変倍移動群と、焦点距離検出手段と、を備え、
前記変倍移動群は前記可動絞りより物体側に配置されたズームレンズ装置であって、
前記Ｆ２は前記焦点距離検出手段からの検出値に応じた開放Ｆナンバーであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第２の光量調節手段とは、挿脱可能なＮＤフィルタであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記Ｆｂに関して、
Ｆ２≦Ｆｂ／√Ｌｎ＜Ｆ１
を満たすＬｎが存在しない場合、警告を発することを特徴とした請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路中に分岐光学系を有し、前記分岐光学系からの分岐光束を用いて合焦検出を行うオートフォーカスレンズ装置および撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スチルカメラやビデオカメラ等の撮影装置におけるオートフォーカス技術は、従来から種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では光路中に分岐光学系を設け、分岐光路中に位相差方式による合焦状態検出手段を設けたレンズ・撮像方式が開示されている。  
【０００４】
特許文献２の実施例４では、光路中に絞りと、分岐光学系と、段階的に光量を変更可能なＮＤフィルタを設けている。絞りがある閾値を超えて絞りこまれると、ＮＤフィルタで光量を段階的に調整し、オートフォーカス制御可能な閾値をＦナンバーが超えないような制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７４１３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、所定のＦナンバーを超えると正常にオートフォーカス制御を行うことができなくなる。特許文献２では、使用状況や使用者の意図を考慮した記述がなされていないため、例えば曇天時に日差しが見え隠れするような、光量変化が頻繁に起こる状況下では、ＮＤフィルタを切り換える回数が増大し、見苦しい画となってしまう。
【０００７】
そこで本発明は、絞りとは別の手段で、Ｆナンバーがオートフォーカス制御可能な閾値を超えないように光量調節する際に、使用状況や使用者の意図を考慮して適切な条件を指定するレンズ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】
【０００８】
物体側から順に、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群と、第１の光量調節手段である可動絞りと、分岐光学系を備えた結像光学系と、を有し、前記分岐光学系による分岐光束を用いて、合焦検出手段による位相差検出によって合焦検出を行うオートフォーカス制御群と、前記絞りのＦナンバーを読みだす手段と、前記第１の光量調節手段とは異なる、段階的に光量を調節する第２の光量調節手段と、を備えたレンズ装置において、前記合焦検出手段で合焦検出が可能なＦナンバーの閾値をＦ１、前記レンズ装置の開放ＦナンバーをＦ２とし、前記第２の光量調節手段によって光量を減少させる際に、減少させる直前のＦナンバーをＦｂとしたとき、前記第２の光量調節手段によって光量を減少させる調節量Ｌｎが、
Ｆ２≦Ｆｂ／√Ｌｎ＜Ｆ１・・・（１）
を満たす範囲にあることを特徴としたレンズ装置。ここで、Ｌｎは、光量調節を行った際に撮像素子に入射する光量が１／Ｌｎとなることを意味している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絞りとは別の手段で、Ｆナンバーがオートフォーカス制御可能な閾値を超えないように光量調節する際に、使用状況や使用者の意図を考慮して適切な条件を指定するレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】ＮＤフィルタの構成図である。
【図３】合焦検出手段の光学的構成図である。
【図４】絞りがＦナンバーの閾値を超えて絞られ、一部けられた状態の光路図である。
【図５】Ｆ１、Ｆ２およびＮＤフィルタの関係を表す概念図である。
【図６】第１の実施例の動作フローチャート図である。
【図７】Ｆａ＞Ｆ１となる、Ｆ１、Ｆ２およびＮＤフィルタの関係を表す概念図である。
【図８】Ｆａ≦Ｆ２となる、Ｆ１、Ｆ２およびＮＤフィルタの関係を表す概念図である。
【図９】一部のＦａがＦａ≦Ｆ２となる、Ｆ１、Ｆ２およびＮＤフィルタの関係を表す概念図である。
【図１０】第２の実施例の構成図である。
【図１１】焦点距離と開放Ｆナンバーの関係である。
【図１２】第２の実施例の動作フローチャート図である。
【図１３】第３の実施例の動作フローチャート図である。
【図１４】第４の実施例の動作フローチャート図である。
【図１５】第５の実施例の構成図である。
【図１６】位相差測距方式の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明における位相差検出方式の概略図を、図１６に示す。分岐光束を結像させるための対物レンズ１００と、対物レンズ１００の予定結像面近傍に配置されるフィールドレンズ９３と、このフィールドレンズの後方に配置される２次結像光学系９５ａおよび９５ｂを有する。これにより、結像レンズ系の瞳の異なった部分を通過する光束に基づいた一対の物体像を形成するとともに、物体像の相対的なずれ量から結像光学系の焦点状態を判別するようにした焦点検出方式である。
【００１２】
［実施例１］
以下、本発明の第１の実施例について説明する。
【００１３】
図１はレンズ装置である実施例１のオートフォーカスレンズの構成図を示している。光軸にそって物体側からフォーカスレンズ群１と、可動絞り２と、分岐光学系３と、リレーレンズ群４と、第２の光量調節手段であるＮＤフィルタのターレット５と、撮像装置６を有している。可動絞り２には絞り制御手段８を備えている。ＮＤフィルタのターレット５にはＮＤ制御手段１０を備えている。分岐光学系３の分岐方向には合焦検出手段９が配置され、合焦検出手段９の出力は演算手段１１に接続される。演算手段１１からは、絞り制御手段８、フォーカス駆動手段７、ＮＤ制御手段１０に出力が接続され、それぞれ可動絞り２、フォーカスレンズ群１、ＮＤフィルタのターレット５の駆動を行う。
【００１４】
また演算手段１１からは表示手段１３へ出力が接続されている。また、記憶手段１２には安定したオートフォーカス制御が可能であるＦナンバーの閾値Ｆ１と、レンズの開放ＦナンバーＦ２と、レンズ装置が装備するＮＤフィルタの情報と、が格納されている。演算手段１１は、必要に応じて記憶手段１２から情報を読み出すことができる。
【００１５】
一般的なＮＤフィルタターレットを図２に示す。図２において、５１ａはＮＤフィルタを装着していないＣＬＥＡＲの状態である。また、実施例１においてレンズ装置が備えるＮＤフィルタ５１ｂ、５１ｃ、５１ｄはそれぞれ１／４、１／１６、１／６４の３種類であり、それぞれ撮像素子６に到達する光量を数値の分だけ減少させることを表す。ＮＤフィルタは駆動軸５２を回転軸としたターレット構造となっており、ＮＤフィルタ制御手段１０（非図示）によって制御される。駆動軸５２を中心として回転し、５１ａ〜ｄの中心に光軸５３が合う機構となっている。
【００１６】
図３は合焦検出手段９の光学的構成図を示しており、フォーカスレンズ群１および可動絞り２の光軸と、分岐光学系３の分岐後の光軸とを直線上に配置した（ミラーの折り返しを展開した）図である。分岐光学系３の分岐方向の光軸上には、一次結像レンズ９１、視野絞り９２、フィールドレンズ９３、絞り９４が配置されており、絞り９４において瞳分割を行っている。絞り９４の２つの開口部それぞれの出射方向には一対の二次結像レンズ９５ａ、９５ｂを介して、一対の受光素子列９６ａ、９６ｂが配置されている。視野絞り９２、フィールドレンズ９３は、一次結像レンズ９１の予定結像面の近傍に配置されている。
【００１７】
可動絞り２の像（射出瞳）は一次結像レンズ９１とフィールドレンズ９３によって絞り９４の入射瞳に結像する。そして、各領域を透過した光束が受光素子列９６ａ、９６ｂ上にそれぞれ光量分布を形成し、受光素子列９６ａ、９６ｂの出力は演算手段１０に送られる。
【００１８】
合焦検出手段９では、一次結像レンズ９１による結像点が予定結像面の前側にある場合は２つの受光素子列９６ａ、９６ｂ上にそれぞれ形成される物体像に関する光量分布が互いに近づいた状態となる（図１６（ｂ））。また、一次結像レンズ９１の結像点が予定結像点の後側にある場合は、２つの受光素子列９６ａ、９６ｂ上にそれぞれ形成される物体像に関する光量分布が互いに離れた状態となる（図１６（ｃ））。
【００１９】
２つの受光素子列９６ａ、９６ｂ上にそれぞれ形成された光量分布の相対位置は、一次結像レンズ９１の焦点位置と相関がある。この相対位置を演算手段１１により算出すると、一次結像レンズ９１の焦点位置を算出でき、さらに撮像系の焦点位置として、算出することができる。このようにして、撮像系の焦点外れの方向および量として検出することができる。
【００２０】
図３に示すように、二次結像レンズを通過する光束の対が可動絞り２上で通過する、２つの領域を包含する最小の絞り径に対応する撮像系のＦナンバーを閾値Ｆ１とする。また、レンズの開放ＦナンバーをＦ２とする。
【００２１】
なお、Ｆナンバーはこの光学系の焦点距離をｆ、入射瞳直径をＤとした場合、ｆ／Ｄで表わされる。
【００２２】
図４に示すように、可動絞り２が閾値Ｆ１を超えて絞られると、絞り９４を通る光束にけられが生ずる。そのため、２つの受光素子列９６ａ、９６ｂ上にそれぞれ形成される光量分布の重心がずれてしまい、光量分布のずれ量が正確に測定できない。
【００２３】
本実施例では、図４のように光束がけられて光量分布のずれ量の測定が不正確となり、合焦精度が不安定となるのを防ぐために、Ｆナンバーが閾値Ｆ１より大きくなるように絞られた時にＮＤフィルタを挿入する。適切なＮＤフィルタを選択し、ＮＤフィルタの挿入前後で撮像素子に到達する光量を等しくすると、絞りをＦ１より開いた状態で保つことができる。ＮＤフィルタを挿入する前のＦナンバーをＦｂとし、挿入するＮＤフィルタの透過率を１／Ｌｎとすると、挿入後に
Ｆａ＝Ｆｂ／√Ｌｎ・・・（２）
となるＦナンバーＦａをとることで、撮像素子に到達する光量をＮＤ挿入前後で等しくすることができる。
【００２４】
また、Ｆａを可能な限り小さくし、閾値Ｆ１から遠ざけることで、オートフォーカス制御が途切れる状況は起こりにくくなる。図５にＮＤフィルタ挿入前後を表す概略図を示す。図５のグラフは縦軸がＦナンバーであり、上側が開放側、下側がＣＬＯＳＥ側である。実線がそれぞれＦ１、Ｆ２を表す。また、太線の破線部はＦｂを表し、細線の破線部は各ＮＤフィルタに対応するＦａを表す。
【００２５】
オートフォーカスが途切れる状況を最も起こりにくくするためには、Ｆａを小さくする、すなわちＬｎが大きいＮＤフィルタを選択すればよい。但し、Ｆａが小さくなりすぎてＦ２より小さな値をとってしまうと、絞りはＦ２までしか開くことができないため、光量が足りなくなる可能性がある。よって、本実施例ではＦａがＦ２より小さくならないようなＮＤフィルタを優先して選択する。
【００２６】
以上より、ＦｂおよびＬｎが、
Ｆ２≦Ｆｂ／√Ｌｎ＜Ｆ１・・・（１）
を満たすことで本発明の効果が得られる。
【００２７】
図６に本実施例のフローチャートを示す。
【００２８】
Ｓ１０１で撮影を開始する。Ｓ１０２でオートフォーカス機能をＯＮとする。Ｓ１０３で、レンズ装置が備えるＮＤフィルタの装備状況を確認する。本実施例では、Ｃｌｅａｒ、１／４、１／１６、１／６４という数値を得ることができる。すなわち、各ＮＤフィルタに対してＬｎが１、４、１６、６４という値をとる。
【００２９】
Ｓ１０４では、オートフォーカス制御可能なＦナンバーの最大値であるＦ１と、レンズの開放ＦナンバーであるＦ２を得る。Ｆ１、Ｆ２はともにレンズの記憶手段１２に値を持っており、演算手段１１を用いて記憶手段１２から情報を呼び出している。
【００３０】
Ｓ１０５では、現在のＦナンバーを読み出している。Ｆナンバーの制御は演算手段１１からの命令により行われる。演算手段１１から絞り制御手段８へ送った命令は記憶手段１２で記憶され、常に更新を繰り返す。よって、記憶手段１２から最新の値を読みだすことで、現在のＦナンバーを取得することができる。
【００３１】
Ｓ１０６において、現在のＦナンバーとＦ１との大小を判断する。Ｓ１０６で現在のＦナンバーがＦ１より小さいと判断された場合、オートフォーカス制御は有効であり、再びＳ１０５に戻って現在のＦナンバーを監視する。Ｓ１０６で現在のＦナンバーがＦ１より大きいと判断された場合、オートフォーカスが正常に動作していない。この場合オートフォーカスを動作させるために、ＮＤフィルタのターレット５の駆動によりＮＤフィルタを挿入して光量を減少させる必要がある。
【００３２】
Ｓ１０７では、Ｓ１０３において確認したＮＤフィルタの装備状況をもとに、光量がＮＤフィルタ挿入前後で等しくなるＦナンバーＦａを各ＮＤフィルタに関して式（２）から算出する。
【００３３】
Ｓ１０７で得た結果をもとに、Ｓ１０８ではＦａとＦ１の大小の比較を行う。Ｓ１０８においてＮＯと判定される状況を図７に表す。図７では光量が大き過ぎる為、図中で示されるように、如何なるＮＤフィルタを用いても、ＮＤ挿入後のＦナンバーＦａをＦ１より小さくすることができない。よって、正常なオートフォーカス制御ができないと判断し、Ｓ１０９に移行する。そして、Ｓ１０９ではオートフォーカス動作を停止し、停止を示す警告を表示装置１３にて表示する。このとき、オートフォーカス動作を再開する為、カメラのシャッター等で光量調整を行ってもよいし、マニュアルフォーカスにて撮影を継続してもよい。
【００３４】
Ｓ１０８にてＹＥＳと判定された場合は、Ｓ１１０に移行して各ＮＤフィルタに対するＦａとＦ２の大小を比較する。
【００３５】
Ｓ１１０においてＮＯと判定される状況を図８に表す。図８では、いずれのＮＤを選択しても、（２）式によって算出されるＦナンバーＦａが開放ＦナンバーであるＦ２より小さくなってしまう。このような場合はＳ１１１に移行する。Ｓ１１１では光量不足の警告表示を表示装置１３にて行い、選択可能なＦａのうち最も大きなＦａに対応するＮＤを選択する。また同時にＦナンバーはレンズの開放ＦナンバーであるＦ２まで開く。こうすることでＮＤ変更前と比較し、少し暗い映像になってしまうが、正常なオートフォーカス制御を行うことが可能となる。
【００３６】
Ｓ１１０にてＦ２より大きなＦａが存在すると判定された場合は、Ｓ１１２へ進む。図５に示すように、どのＮＤを選択してもＦａがＦ２より大きくなる場合は、最小となるＦａ（Ｆａｍｉｎ）に対応する１／６４のＮＤフィルタを選択する。また、図９の場合は、Ｆａｍｉｎに対応するＮＤフィルタは１／１６となる。これは、図中に示すように、１／４および１／１６のＮＤフィルタを選択した場合にＦａがＦ２より大きくなり、１／６４のＮＤフィルタを選択した場合はＦａがＦ２より小さくなり、これ以上絞りを開けることができないためである。以上のようにＳ１１２では、切り換えるＮＤフィルタの選択を行う。
【００３７】
Ｓ１１３ではＳ１１２で選択されたＦａｍｉｎに対応したＮＤ状態に切り換える。Ｓ１１４では絞りをＦａｍｉｎまで開き、Ｓ１０５へ戻ってＦナンバーの監視を行う。
【００３８】
なお、本実施例ではＮＤフィルタ挿入と同時に、撮像素子６へ到達する光量が挿入前後で等しくなるようＦナンバーを自動で調整している。しかし、本発明の実施においては必ずしもＦナンバーを自動で調整する必要はなく、ＮＤフィルタ挿入後に調整すべきＦナンバーを表示装置１３で表示し、使用者に伝えてもよい。
【００３９】
上記の実施例１によって、オートフォーカス制御が可能なＦナンバーを保つためにＮＤフィルタを挿入する際、使用状況や使用者の意図を考慮して適切な光量調節の条件を指定することができる。
【００４０】
［実施例２］
第２の実施例のオートフォーカスレンズ装置の構成を図１０に示す。第１の実施例に対し、ズーム部１４とズーム制御手段１５を備えることを特徴とし、記憶手段１２には焦点距離に対応した開放Ｆナンバーの値も格納している。
【００４１】
図１１に、焦点距離に対するレンズの開放Ｆナンバー変化の一例を表す。ズームレンズには、ある焦点距離から望遠側へズームを行う際にＦナンバーが線形的に増加していくＦ落ちと呼ばれる現象が発生するものがある。焦点距離によって開放Ｆナンバーが変化するので、第１の実施例に焦点距離を読み出すフローを追加し、ＦａとＦ２の関係を焦点距離に応じて確認する必要がある。
【００４２】
図１１に例として示すように、Ｆｄｒｏｐポイントの焦点距離より望遠側では、Ｆ落ちにより暗くなる。焦点距離がＦｄｒｏｐポイントより広角側であるとき、Ｆ２≦Ｆａを満たす最小のＦａはＬｎ＝６４となるＮＤフィルタを選択したときである。しかし、焦点距離がＦｄｒｏｐポイントより望遠側であるとき、Ｆ２≦Ｆａを満たす最小のＦａは、Ｌｎ＝１６やＬｎ＝４となるＮＤフィルタを選択したときとなることがある。このように、Ｆ落ちが発生するズームレンズにおいては、開放Ｆナンバーの値が焦点距離によって変化することにより、第１の実施例と動作フローが異なる。
【００４３】
図１２に本実施例のフローチャートを表す。第１の実施例との相違点は、Ｆ２を焦点距離に応じた開放Ｆナンバーとしているため、Ｆナンバー読み出しの前で、該焦点距離における開放Ｆナンバーを読み出す点である。
【００４４】
本実施例ではＳ２０４で焦点距離を読み出している。焦点距離の制御は、演算手段１１からズーム制御手段１５へ命令することで行われる。焦点距離を読みだすために、演算手段１１からズーム制御手段１５へ送った命令は記憶手段１２で記憶され、常に更新を繰り返す。記憶手段１２から最新の値を読みだすことで現在の焦点距離を取得することができる。さらに、Ｓ２０５では読みだした焦点距離をもとに記憶手段１２から開放Ｆナンバーを呼び出し、Ｆ２としている。
【００４５】
さらに、Ｓ２１５等で一旦フローが終了した際に戻るステップは、Ｓ２０４である。絞り状態とともに、焦点距離も監視する必要があるためである。
【００４６】
上記の実施例２によって、ズームレンズにおいて開放Ｆナンバーが変化する際にも、使用状況や使用者の意図を考慮して適切な光量調節の条件を指定することができる。
【００４７】
［実施例３］
第３の実施例のオートフォーカスレンズ装置は、第１の実施例と同様に図１の構成をしている。
【００４８】
第１の実施例ではＦａを可能な限り小さくし、閾値Ｆ１から遠ざけることで、オートフォーカス制御が途切れる状況を起こりにくくしている。しかしＦａがＦ２に近すぎると、可動絞り２を開いて光量調節を行う際にすぐに開放Ｆナンバーに到達してしまう。所望の光量を得るためにはＮＤフィルタのＬｎが１段階小さいものに切り換える必要がある。
【００４９】
ＮＤフィルタを切り換えると光量が段階的に変化するために、画面上で映像が急激に暗くなる現象が発生する。この現象は一般にレンズ装置使用者が映像表現上意図しないものである。
【００５０】
本実施例では、選択するＮＤフィルタに関して、可能ならば２番目に小さなＦａに応じたＮＤを選択することでオートフォーカス制御を継続するとともに急激な光量変化が起こる頻度を抑えることができる。
【００５１】
図１３に本実施例のフローチャートを表す。第１の実施例との相違点は、Ｆａが複数存在するかどうかを判断するステップと、複数存在したときに２番目に小さなＦａに応じたＮＤフィルタを選択する点である。
【００５２】
本実施例ではＳ３１２でＦａが複数存在するか判定している。複数存在しないならば、Ｓ３１３に移行し、ただ一つのＦａに対応するＮＤフィルタに切り換える。
【００５３】
複数存在するならばＳ３１４へ移行し、Ｆ２≦Ｆａを満たす２番目に小さなＦａｍｉｄに対応したＮＤフィルタを選択する。Ｓ３１５でＦａｍｉｄに対応するＮＤフィルタに切り換える。Ｓ３１６ではＦナンバーをＦａｍｉｄまで調節する。
【００５４】
上記の実施例３によって、オートフォーカス制御を継続しながら急激な光量変化が起こる頻度を抑えることができる。
【００５５】
［実施例４］
第４の実施例のオートフォーカスレンズ装置は、第１の実施例と同様に図１の構成をしている。
【００５６】
第１の実施例ではＦａを可能な限り小さくし、閾値Ｆ１から遠ざけることで、オートフォーカス制御が途切れる状況を起こりにくくしている。しかし、ＦａがＮＤフィルタを挿入する前のＦナンバーＦｂの値と大きく違うとレンズの被写界深度の差が大きくなり、レンズ使用者が意図しない映像表現となる可能性がある。Ｆナンバーと被写界深度の関係は以下の式で表される。
【００５７】
ｄ１＝（δ・ＦＮＯ・ｌ＾２）／（ｆ＾２−δ・ＦＮＯ・ｌ）・・・（３）
ｄ２＝（δ・ＦＮＯ・ｌ＾２）／（ｆ＾２＋δ・ＦＮＯ・ｌ）・・・（４）
ここで、ｄ１は後方被写界深度、ｄ２は前方被写界深度、δは許容錯乱円、ｌはレンズから物体までの距離、ＦＮＯはＦナンバー、ｆはレンズ全系の焦点距離である。（３）、（４）から、ＦＮＯが増加するとｄ１、ｄ２はともに増加するという関係が得られる。
【００５８】
本実施例では、選択するＮＤフィルタに関してＦ１＞Ｆａを満たし、かつ最もＦ１に近いものを選択する。これにより、ＮＤフィルタ挿入前後でのＦナンバーの変化を可能な限り抑えることが可能となる。
【００５９】
図１４に本実施例のフローチャートを表す。第１の実施例との相違点は、最大のＦａに応じたＮＤフィルタを選択する点である。
【００６０】
本実施例ではＳ４１２で最大のＦａであるＦａｍａｘに応じたＮＤフィルタを選択している。Ｓ４１３でＦａｍａｘに対応するＮＤフィルタに切り換える。Ｓ４１４ではＦナンバーをＦａｍａｘまで調節する。
【００６１】
上記の実施例４によって、オートフォーカス制御を継続しながらＮＤフィルタ挿入前後でのＦナンバーの変化を可能な限り抑えることが可能となる。
【００６２】
［実施例５］
第５の実施例のオートフォーカスレンズ装置は、図１５の構成をしている。第１の実施例に対し、モード選択手段１６を有する。
【００６３】
第１、３、４の実施例で挙げたように、レンズ使用者の意図によって選択するＮＤフィルタが異なる場合がある。複数のＮＤフィルタを備えるレンズ装置において、使用者の意図や状況に応じて、最適なＮＤフィルタを挿入する必要がある。想定される状況に応じたモードを有し、レンズ使用者の意図に応じて任意にモード選択をすることで、オートフォーカス制御を継続しながら映像表現の幅を広げることができる。
【００６４】
本実施例では３つのＡＦ撮影モードを有するものとし、レンズ使用者がモード選択手段１６によってモードを選択する。
【００６５】
第１のモードはオートフォーカス継続優先モードであり、第１の実施例と同様に図６のフローチャートに従う。第１のモードでは光量変化に対しオートフォーカスが最も安定的に継続できる。
【００６６】
第２のモードは第1のモードと第３のモードの中間的な特性の映像安定モードであり、第３の実施例と同様に図１２のフローチャートに従う。第２のモードでは映像上の急激な光量変化が起こる頻度を抑えつつ、オートフォーカス継続とバランス良く両立でき、比較的映像を安定させることができる。
【００６７】
第３のモードは被写界深度優先モードであり、第４の実施例と同様に図１３のフローチャートに従う。第３のモードでは光量変化に対するオートフォーカス継続に対しては最も不利であるが、Ｆナンバーの変化を可能な限り抑え、ＮＤフィルタ挿入前後での被写界深度の変化を小さいものとする。
【００６８】
上記の実施例５によって、ＮＤフィルタの制御モードを使用者の意図や使用環境、特に光量変化の大小や頻度に応じて変更することで、映像表現の幅を広げることが可能となる。
【００６９】
また、本実施例では３つのモードを選択できるようなシステムになっているが、本発明の実施においては、上記概念の範囲でモードの種類はいくつあっても構わない。
【００７０】
なお言うまでもなく、ＮＤフィルタは、レンズ装置、撮像素子を含む撮像装置、前記２装置とは異なるアダプタ等の装置、のいずれに備えられていても効果を得ることができる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  フォーカスレンズ群
２  可動絞り
３  分岐光学系
４  リレーレンズ群
５  第２の光量調節手段
５１ａ  ダミーフィルタ
５１ｂ、ｃ、ｄ  ＮＤフィルタ
５２  第２の光量調節手段回転駆動軸
５３  撮像系光軸
６  撮像手段
７  フォーカス駆動手段
８  可動絞り制御手段
９  合焦検出手段
９１  一次結像レンズ
９２  視野絞り
９３  フィールドレンズ
９４  絞り
９５ａ、９５ｂ  二次結像レンズ
９６ａ、９６ｂ  受光素子列
１０  第２の光量調節手段の駆動手段
１１  演算手段
１２  記憶手段
１３  表示手段
１４  ズーム部
１５  ズーム制御手段
１６  モード選択手段
【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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