(57)【要約】【課題】複数の被写体のそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても、該複数の被写体までの距離やそれらの差を表示することができるようにする。【解決手段】撮影システムは、レンズ装置（１）と、該レンズ装置を用いて撮影範囲内の被写体の撮影を行うカメラ（２）とを含む。レンズ装置は、撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアの被写体距離を同時に検出する測距センサ（１２０）を有する。撮影システムは、カメラにより撮影された撮影映像と、測距センサにより測距エリアごとに検出された被写体距離および該検出された被写体距離間の差のうち少なくとも一方を示す距離情報と、を含む出力映像を生成する出力映像生成手段（２０３）を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置と、該レンズ装置を用いて撮影範囲内の被写体の撮影を行うカメラとを含む撮影システムであって、
前記レンズ装置は、前記撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアの被写体距離を同時に検出する測距センサを有しており、
前記撮影システムは、
前記カメラにより撮影された撮影映像と、前記測距センサにより前記測距エリアごとに検出された前記被写体距離および該検出された被写体距離間の差のうち少なくとも一方を示す距離情報と、を含む出力映像を生成する出力映像生成手段を有し、
前記記測距センサは、前記レンズ装置に入射した光により形成された被写体像間の位相差を検出する位相差センサであることを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記レンズ装置は、前記各測距エリアの位置を示す位置情報を出力する測距位置出力手段を有し、
前記出力映像生成手段は、前記距離情報を、前記撮影映像における前記位置情報に応じて決定した位置に重畳した前記出力映像を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記撮影システムは、前記複数の測距エリアの位置、大きさおよび数のうち少なくとも１つを変更する測距エリア変更手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影システム。
【請求項４】
レンズ装置を用いて撮影範囲内の被写体の撮影を行うカメラを含む撮影システムに用いられる前記レンズ装置であって、
該レンズ装置は、前記撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアの被写体距離を同時に検出する測距センサを有し、
前記撮影システムは、
前記カメラにより撮影された撮影映像と、前記測距センサにより前記測距エリアごとに検出された前記被写体距離および該検出された被写体距離間の差のうち少なくとも一方を示す距離情報と、を含む出力映像を生成する出力映像生成手段を有し、
前記記測距センサは、前記レンズ装置に入射した光により形成された被写体像間の位相差を検出する位相差センサであることを特徴とするレンズ装置。
【請求項５】
前記レンズ装置は、前記位相差に基づいて前記距離情報を生成する距離情報生成手段を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記レンズ装置は、前記位相差センサにより検出された位相差に基づいてフォーカス制御を行うフォーカス制御手段を有することを特徴とする請求項４又は５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、測距機能を有する撮影システム及びレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マラソンのテレビ中継において、先頭で走っている選手と第２位で走っている選手との間の距離がしばしばアナウンスされる。このときの選手間の距離は、アナウンサーやレポーターが目測した大体の距離であったり、ある地点を先頭の選手が通過してから第２位の選手が通過するまでの時間と各選手の走行速度とから算出された距離であったりする。したがって、アナウンサー等が伝える選手間の距離は正確ではない。また、該距離がアナウンサー等によって音声で視聴者に伝えられるだけでは、視聴者は視覚的に距離を把握することができない。
【０００３】
特許文献１には、以下のような撮影システムが開示されている。まず第１の被写体に対してマニュアルでフォーカシングを行い、合焦した時点でのフォーカスレンズの位置に基づいて第１の被写体までの距離を算出する。次に、第２の被写体に対して同様にマニュアルでフォーカシングを行い、合焦した時点でのフォーカスレンズの位置に基づいて第２の被写体までの距離を算出する。そして、算出された第１及び第２の被写体の距離の差を求め、該差の情報を映像信号に重畳させて表示させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された撮影システムでは、第１及び第２の被写体の距離を算出するためには、第１及び第２の被写体のそれぞれに対してフォーカシングを行わなければならない。つまり、主たる撮影対象である第１の被写体に対して合焦状態を維持しながら第２の被写体までの距離を算出することができない。
【０００６】
また、該撮影システムでは、第１の被写体までの距離を算出した後、第２の被写体にフォーカシングしてから両被写体間の距離が求められるので、該被写体間距離が求められるまでに実際の被写体間距離が変化してしまう可能性がある。すなわち、マラソンレース等で実際の被写体間距離が刻々と変化しても、これを迅速に反映した被写体間距離の算出を行うことができない。
【０００７】
本発明は、複数の被写体のそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても、該複数の被写体までの距離やそれらの差を表示することができるようにした撮影システム及びレンズ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての撮影システムは、レンズ装置と、該レンズ装置を用いて撮影範囲内の被写体の撮影を行うカメラとを含む。レンズ装置は、撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアの被写体距離を同時に検出する測距センサを有する。撮影システムは、カメラにより撮影された撮影映像と、測距センサにより測距エリアごとに検出された被写体距離および該検出された被写体距離間の差のうち少なくとも一方を示す距離情報と、を含む出力映像を生成する出力映像生成手段を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一側面としてのレンズ装置は、レンズ装置を用いて撮影範囲内の被写体の撮影を行うカメラを含む撮影システムに用いられる。該レンズ装置は、撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアの被写体距離を同時に検出する測距センサを有する。撮影システムは、カメラにより撮影された撮影映像と、測距センサにより測距エリアごとに検出された被写体距離および該検出された被写体距離間の差のうち少なくとも一方を示す距離情報と、を含む出力映像を生成する出力映像生成手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ装置のフォーカス状態にかかわらず、測距センサにより検出された被写体距離に基づいて、測距エリアごとの被写体距離や該被写体距離間の差のうち少なくとも一方を表す距離情報を生成することができる。このため、複数の被写体のそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても、つまりは実際の被写体距離や被写体間距離の変化に対してほとんど遅れることなく上記距離情報を撮影映像とともに表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１である撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１におけるＡＦセンサの構成を示す図である。
【図３】実施例１における測距エリアの設定例を示す図である。
【図４】実施例１における撮影映像の例を示す図である。
【図５】実施例１におけるＡＦ処理と被写体距離の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１における距離情報の表示例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２である撮影システムにおける測距エリアの設定例を示す図である。
【図８】実施例２における撮影映像の例を示す図である。
【図９】実施例２の撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例２におけるＡＦ処理と被写体距離の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施例２における距離情報の表示例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３である撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例３における距離情報の表示例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例４である撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図１５】実施例４における距離情報の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１には、本発明の実施例１である撮影システムの構成を示している。該撮影システムは、レンズ装置１と動画撮影用カメラ２とにより構成されている。レンズ装置１は、カメラ２に対して着脱（交換）が可能である。
【００１４】
カメラ２において、２０１はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子（以下、ＣＣＤという）である。
【００１５】
レンズ装置１において、１０１はレンズ鏡筒１０１であり、該レンズ鏡筒１０１は、不図示のフォーカスレンズ、変倍レンズ及びアイリス等の光学調節部材を含む光学系を内蔵している。この光学系は、フォーカスレンズが該光学系のうち最も被写体側に配置された、いわゆる前玉フォーカスタイプの光学系である。
【００１６】
レンズ鏡筒１０１には、フォーカスモータ１１０からの駆動力をフォーカスレンズに伝達して該フォーカスレンズを光軸方向に移動させるフォーカス駆動リング１０２が設けられている。また、レンズ鏡筒１０１には、ズームモータ１１３からの駆動力を変倍レンズに伝達して該変倍レンズを光軸方向に移動させるズーム駆動リング１０３も設けられている。
【００１７】
レンズ装置１におけるレンズ鏡筒１０１の後方（像面側）には、ハーフミラー１０４が設けられている。レンズ鏡筒１０１を通って（すなわち、レンズ装置１に入射して）ハーフミラー１０４に到達した被写体からの光束は、ハーフミラー１０４を透過した光束とハーフミラー１０４で反射された光束とに分割される。
【００１８】
ハーフミラー１０４を透過した光束は、ＣＣＤ２０１に入射する。ハーフミラー１０４で反射された光束は、レンズ装置１内におけるＣＣＤ２０１と共役な位置に設けられた焦点検出部１０５に入射する。
【００１９】
焦点検出部（測距センサ、距離情報検出部）１０５は、不図示の複数対の二次結像レンズと、図２に示す位相差センサとしての（位相差を検出するための）ＡＦセンサ（光センサ）１２０とを含む。ＡＦセンサ１２０上には、複数対のラインセンサ（光電変換素子列）１２１が設けられている。ここで、この焦点検出部（測距センサ、距離情報検出部）は、撮影範囲内に設けられた複数の焦点検出エリア（測距エリア）の合焦状態（位相差、距離情報）を同時に検出することができる。
【００２０】
各対のラインセンサ１２１上には、ハーフミラー１０４で反射され各対の二次結像レンズによって２つに分割された光束により一対の被写体像（以下、２像という）が形成される。各対のラインセンサ１２１は、該２像を光電変換して２つの像信号を出力する。上記２像、つまりは２つの像信号は、レンズ装置１（光学系）のフォーカス状態に応じた位相差を有する。
【００２１】
レンズ装置１が合焦状態にある場合は該２像間（被写体像間）の間隔に相当する位相差は特定値を示し、いわゆる前ピン状態の場合は、位相差は該特定値よりも小さくなる。ここで、「前ピン状態」とは、レンズ（レンズ装置）の焦点が被写体より前にある状態を指している。また、いわゆる後ピン状態の場合は、位相差は該特定値よりも大きくなる。ここで、「後ピン状態」とは、レンズ（レンズ装置）の焦点が被写体より後にある状態を指している。このように、焦点検出部１０５（ＡＦセンサ１２０）は、レンズ装置１に入射した光により形成された被写体像（２像）間の位相差を検出する機能を有する。
【００２２】
各対のラインセンサ１２１からの２つの像信号は、焦点検出演算部１０６に入力される。焦点検出演算部１０６は、該２つの像信号に対する相関演算を行い、該像信号間の位相差を算出し、さらに該位相差に基づいてレンズ装置１のデフォーカス量を算出する。このようにして、ＡＦセンサ１２０に設けられた複数対のラインセンサ１２１に対応する複数のデフォーカス量が算出される。算出された複数のデフォーカス量は、レンズ制御部（フォーカス制御手段）１０７と被写体距離演算部（距離情報生成手段）１１４とに入力される。
【００２３】
本実施例のレンズ装置１では、ユーザがマニュアルフォーカス（これについては後述する）によって被写体に対してピントを合わせると、さらにＡＦによって当該被写体に対してより高精度にピントを合わせる。このため、レンズ制御部１０７は、入力された複数のデフォーカス量のうち最も小さいデフォーカス量をＡＦ用デフォーカス量として選択する。
【００２４】
なお、撮影範囲内においてピントを合わせたいＡＦエリア（焦点検出エリア）を、十字キー等の操作部材の操作によってユーザが任意に選択できるようにしてもよい。この場合は、ＡＦエリアに含まれる一対のラインセンサを用いて得られたデフォーカス量をＡＦ用デフォーカス量として算出する。
【００２５】
また、レンズ制御部１０７は、フォーカス位置検出部１０８を通じて、フォーカス駆動リング１０２の回転位置、つまりはフォーカスレンズの位置を検出する。また、レンズ制御部１０７は、ズーム位置検出器１１１を通じて、ズーム駆動リング１０３の回転位置、つまりは変倍レンズの位置を検出する。
【００２６】
そして、レンズ制御部１０７は、検出したフォーカスレンズ及び変倍レンズの位置と上記ＡＦ用デフォーカス量とに基づいて、フォーカスレンズの移動量を算出する。この移動量は、ＡＦ用デフォーカス量算出の基となった像信号を出力した一対のラインセンサ１２１上に２像が形成された被写体に対して合焦を得るためのフォーカスレンズの移動量である。
【００２７】
そして、レンズ制御部１０７は、該算出された移動量だけフォーカスレンズが光軸方向に移動するように、フォーカスドライバ１０９を介してフォーカスモータ１１０を駆動し、フォーカス駆動リング１０２を回転させる。これにより、ＡＦ（オートフォーカス）が行われる。
【００２８】
本実施例のレンズ装置１では、ユーザにより操作される不図示のフォーカス操作部材（フォーカススイッチ）からのフォーカス指令信号がレンズ制御部１０７に入力される。レンズ制御部１０７は、該フォーカス指令信号に応じて、フォーカスドライバ１０９を介してフォーカスモータ１１０を駆動し、フォーカス駆動リング１０２を回転させる。これにより、サーボ制御によるマニュアルフォーカスが行われる。
【００２９】
また、ユーザにより操作される不図示のズーム操作部材（ズームスイッチ）からのズーム指令信号がレンズ制御部１０７に入力される。レンズ制御部１０７は、該ズーム指令信号に応じて、ズームドライバ１１２を介してズームモータ１１３を駆動し、ズーム駆動リング１０３を回転させる。これにより、変倍レンズが移動し、サーボ制御によるマニュアルズームが行われる。
【００３０】
エリア設定部（測距位置出力手段）１１５は、レンズ装置１を通してカメラ２により撮影可能な範囲である撮影範囲（撮影画面）内に予め設定された複数の測距エリアの位置（座標）と、該測距エリアの形状（大きさ）を記憶保持している。
【００３１】
ここで、図３には、撮影範囲内での測距エリアの設定例を示す。図３には、３つの測距エリア１〜３が、撮影範囲の左側、中央及び右側に設定された例を示す。測距エリア１〜３の座標は、前述したエリア設定部１１５に予め設定されている。なお、エリア設定部１１５での保持内容を変更することで、測距エリアの位置、大きさ及び数のうち少なくとも１つの変更も可能である（実施例２参照）。このため、図２に示したＡＦセンサ１２０では、撮影範囲内において測距エリアの位置、大きさ及び数をユーザが高い自由度で選択できるように、多数のラインセンサ１２１が配置されている。
【００３２】
各測距エリアは、複数対のラインセンサ１２１を含むように設定されている。図３では、図２に示したラインセンサ１２１を点線で示している。図３の設定例は、例えばマラソン中継において、２人又は３人の被写体（選手）までの距離を求めたい場合に適している。
【００３３】
被写体距離演算部１１４には、焦点検出演算部１０６から、ＡＦセンサ１２０上の複数対のラインセンサ１２１を用いて得られた複数のデフォーカス量が入力される。被写体距離演算部１１４は、各測距エリアに含まれる複数対のラインセンサ１２１の中から選択された一対のラインセンサ１２１を用いて得られたデフォーカス量に基づいて、測距エリアごとにカメラ（レンズ、或いは撮像素子の撮像面）から被写体までの距離（被写体距離）を以下のように算出する。ここで、被写体距離とは、レンズ装置１（の撮像素子の入射面、或いは最も被写体側のレンズ面）と被写体との距離を表している。「一対のラインセンサ１２１」の選択方法については後述する。
【００３４】
被写体距離演算部１１４は、各測距エリアでのデフォーカス量と、フォーカス位置検出部１０８により検出された現在のフォーカスレンズ位置と、ズーム位置検出器１１１により検出された現在の変倍レンズ位置とを取り込む。次に、デフォーカス量と現在のフォーカスレンズ位置から、その測距エリアに含まれる被写体に対して合焦するフォーカスレンズ位置（合焦フォーカスレンズ位置）を算出する。そして、合焦フォーカスレンズ位置と現在の変倍レンズ位置とに基づいて、被写体距離を算出する。
【００３５】
なお、図１では、被写体距離演算部１１４とフォーカス位置検出部１０８及びズーム位置検出器１１１を接続するラインは図示を省略している。
【００３６】
被写体距離演算部１１４は、レンズ通信部１１６と接続されている。レンズ通信部１１６は、カメラ２に設けられたカメラ通信部２０４とシリアル通信によるデータの送受信を行う。レンズ通信部１１６は、算出された被写体距離の情報（距離情報、又はその一部）とエリア設定部１１５にて保持されている測距エリアの座標の情報（位置情報）をカメラ通信部２０４に送信する。
【００３７】
なお、焦点検出演算部１０６、レンズ制御部１０７、被写体距離演算部１１４、エリア設定部１１５及びレンズ通信部１１６は、レンズＣＰＵ１３０内に構成されている。
【００３８】
カメラ２において、ＣＣＤ２０１から出力された信号は、映像信号処理部２０２に入力される。映像信号処理部２０２は、ＣＣＤ２０１から出力された信号に対して各種処理を行い、撮影映像信号（撮影映像）を生成する。該撮影映像信号は、画像合成部（出力映像生成手段）２０３に出力される。
【００３９】
画像合成部２０３には、カメラ通信部２０４を介してレンズ装置１から入力された被写体距離情報と測距エリア座標情報が入力される。画像合成部２０３は、撮影映像信号に被写体距離情報を合成して出力映像信号（出力映像）を生成する。具体的には、撮影映像のうち測距エリア座標情報に応じた位置に被写体距離情報を重畳した出力映像を生成する。出力映像信号は、表示部２０５や外部に出力される。
【００４０】
図４には、図３に示した測距エリア１〜３（図４では点線で示す）が設定された状態でマラソンを撮影している様子（撮影映像）を示している。ここでは、２人の選手（以下、第１の被写体及び第２の被写体という）Ａ，Ｂに対してバストショットの構図で撮影を行っており、第１の被写体Ａは測距エリア２に含まれ、第２の被写体Ｂは測距エリア３に含まれている。このため、測距エリア２において第１の被写体Ａまでの距離を算出することができ、測距エリア３において第２の被写体Ｂまでの距離を算出することができる。さらに、測距エリア１において不図示の背景までの距離を算出することができる。
【００４１】
映像信号処理部２０２、画像合成部２０３及びカメラ通信部２０４は、カメラＣＰＵ２１０内に構成されている。
【００４２】
図５のフローチャートには、レンズ装置１におけるＡＦ処理と被写体距離の算出処理の流れを示す。レンズＣＰＵ１３０は、これらの処理を、不図示のメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って制御する。
【００４３】
レンズ装置１に電源が入ると、レンズＣＰＵ１３０は、ステップＳ１に進み、焦点検出部１０５のＡＦセンサ１２０を駆動する。そして、ステップＳ２では、焦点検出演算部１０６は、焦点検出演算として、各対のラインセンサ１２１で得られた位相差に基づいてデフォーカス量の算出を行う。そして、レンズ制御部１０７は、焦点検出演算部１０６から入力された複数のデフォーカス量のうち最も小さいデフォーカス量をＡＦ用デフォーカス量として選択する。
【００４４】
次に、ステップＳ３では、レンズ制御部１０７は、現在のフォーカスレンズ位置をフォーカス位置検出部１０８により確認し、ＡＦ用デフォーカス量が合焦範囲内の値か否かを判断する。ＡＦ用デフォーカス量が合焦範囲内の値である場合には、レンズ制御部１０７は、現在が合焦状態であるとみなしてステップＳ４に進み、フォーカスレンズを停止させておく。そして、レンズＣＰＵ１３０は、ステップＳ７に進む。
【００４５】
一方、ＡＦ用デフォーカス量が合焦範囲内の値でない場合は、レンズ制御部１０７はステップＳ５に進み、該ＡＦ用デフォーカス量と現在のフォーカスレンズ位置とから合焦フォーカスレンズ位置を算出する。図４に示す例では、第１の被写体Ａに対する合焦フォーカスレンズ位置が算出される。そして、レンズ制御部１０７は、フォーカスレンズを合焦フォーカスレンズ位置に移動させるためにフォーカスドライバ１０９に与えるフォーカス駆動信号を生成する。
【００４６】
次に、ステップＳ６では、レンズ制御部１０７は、フォーカスドライバ１０９にフォーカス駆動信号を出力する。これにより、フォーカスモータ１１０が駆動され、フォーカス駆動リング１０２が回転し、フォーカスレンズが合焦フォーカスレンズ位置まで移動する。これにより、レンズ装置１のピントが図４に示す第１の被写体Ａに合う。そして、レンズＣＰＵ１３０は、ステップＳ７に進む。
【００４７】
ステップＳ７では、被写体距離演算部１１４は、図３に示した測距エリア１〜３のうちまず測距エリア１を選択する。
【００４８】
次に、ステップＳ８では、被写体距離演算部１１４は、選択された測距エリアに含まれる複数対のラインセンサ１２１から測距演算に用いる一対のラインセンサを選択する。具体的には、被写体距離演算部１１４は、各対のラインセンサ１２１から出力された２つの像信号の合致度を求める相関演算を行う。そして、該２つの像信号の合致度が最も高い一対のラインセンサを測距用の一対のラインセンサとして選択する。
【００４９】
ステップＳ９では、被写体距離演算部１１４は、測距用の一対のラインセンサからの２つの像信号の位相差に基づいて得られたデフォーカス量と現在のフォーカスレンズ位置及び変倍レンズ位置とを用いて、選択された測距エリアでの被写体距離を算出する。
【００５０】
ステップＳ１０では、被写体距離演算部１１４は、すべての測距エリア１〜３での被写体距離の算出が完了したか否かを判断し、完了していなければステップＳ１１に進み、次の測距エリアを選択してステップＳ８〜Ｓ１０までの処理を繰り返す。すべての測距エリアでの被写体距離の算出が完了していれば、被写体距離演算部１１４は、ステップＳ１２に進む。
【００５１】
ステップＳ１２では、被写体距離演算部１１４は、測距エリアごとの被写体距離情報とエリア設定部１１５にて保持された各測距エリアの座標情報とをカメラ２に送信する。該送信が完了すると、レンズＣＰＵ１３０は、再びステップＳ１からの処理を繰り返す。
【００５２】
図６には、被写体距離情報と各測距エリアの座標情報とを受け取ったカメラ２の画像合成部２０３において生成された出力映像を示す。
【００５３】
この出力映像は、表示部２０５に表示されたり、外部に出力されて放送されたりする。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００５４】
また、ＡＦによるピントは第１の被写体Ａに合っている。
【００５５】
撮影映像のうち第１の被写体Ａ、第２の被写体Ｂ及び不図示の背景（被写体）をそれぞれ含む測距エリア２，３，１の座標に対応した位置（座標情報に応じて決定した位置）に、被写体距離を示した文字（距離情報）「２０ｍ」，「３０ｍ」及び「２００ｍ」が重畳表示されている。
【００５６】
このように、本実施例では、第１の被写体Ａにピントが合っている状態のまま第１及び第２の被写体Ａ，Ｂのそれぞれの被写体距離を算出して、これら被写体距離を撮影映像とともに表示することができる。言い換えれば、第２の被写体Ｂに対してフォーカシングを行わなくても（さらに言えば、第１及び第２の被写体Ａ，Ｂのそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても）、第１及び第２の被写体Ａ，Ｂの被写体距離をそれぞれ算出することができる。したがって、マラソン中継において複数の被写体までの距離が刻々と変化しても、その変化にほとんど遅れることなく各被写体距離を撮影映像とともに表示することができる。
【００５７】
なお、本実施例では、各測距エリア内に複数対のラインセンサが含まれている場合に、２つの像信号の合致度が最も高い一対のラインセンサを選択し、該一対のラインセンサを用いて得られた位相差に基づいて被写体距離を算出した。しかし、被写体距離の算出方法はこれに限られない。
【００５８】
例えば、各測距エリア内の複数対のラインセンサのそれぞれにより得られた位相差に基づいて複数の被写体距離を算出し、その平均値を当該測距エリアでの被写体距離としてもよい。また、各測距エリア内に設けられた複数対のラインセンサを用いて得られた複数の被写体距離に対して、該ラインセンサの位置に応じた重み付けをし、重み付け後の被写体距離から所定の規則に従って１つの被写体距離を選択又は生成するようにしてもよい。
【実施例２】
【００５９】
本発明の実施例２について、図７〜図１０を用いて説明する。
【００６０】
本実施例では、測距エリアの設定（位置、大きさ及び数）を切り替えることができる。実施例１では、マラソン中継において２人の選手をバストショットの構図で撮影する例を示したが、選手の全身を捉える構図での撮影も考えられる。しかし、実施例１の図３に示したように大きな３つの測距エリアが設定されていると、１つの測距エリアに複数の選手が入ったり各測距エリア内で選手が占める割合が少なくなったりして、各選手に対する正確な被写体距離を算出できない可能性がある。
【００６１】
このため、本実施例では、エリア設定部１１５に２つ測距エリア配置パターン（座標及び大きさ）を保持しておき、図３に示した測距エリアの設定に加えて、図７に示す測距エリアの設定も可能としている。図７では、撮影範囲のうち上部及び下部のそれぞれにおいて５つずつ横方向に並んだ１０の測距エリアと、上下方向中央において横方向に並んだ６つの測距エリアが配置されている。図７に示す測距エリアの設定は、マラソン中継等で複数の選手の全身を捉えるようなワイドショットに適する。
【００６２】
図８には、図７に示した測距エリア（図８では点線で示す）が設定された状態でマラソンを撮影している様子（撮影映像）を示している。ここでは、２人の選手（第１の被写体及び第２の被写体）Ａ，Ｂの全身を撮影している。本実施例におけるＡＦセンサ１２０上のラインセンサの配置は、実施例１（図２）と同じである。
【００６３】
図９には、本実施例の撮影システムの構成を示している。図９において、実施例１（図１）に示した構成要素と共通する又は基本的に同様の機能を有する構成要素については実施例１と同符号を付して、その説明に代える。
【００６４】
レンズＣＰＵ１３０内に設けられたエリア切替部（測距エリア変更手段）１１７は、ユーザによる不図示の測距エリア切替スイッチの操作に応じて、エリア設定部１１５に保持された２つの測距エリア配置パターンのうち一方を選択する。エリア設定部１１５は、選択された測距エリア配置パターンに対応する測距エリアを設定する。被写体距離演算部１１４は、図３に示す３つの測距エリア及び図７に示す多数の測距エリアのそれぞれにおいて、被写体距離を算出する。
【００６５】
図１０のフローチャートには、レンズ装置１におけるＡＦ処理と被写体距離の算出処理の流れを示す。レンズＣＰＵ１３０は、これらの処理を、不図示のメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って制御する。
【００６６】
ステップＳ２１では、レンズＣＰＵ１３０は、実施例１の図５に示したステップＳ１〜Ｓ６と同様のＡＦ処理を行う。
【００６７】
ステップＳ２２では、レンズＣＰＵ１３０は、測距エリア切替スイッチの状態を読み込む。測距エリア切替スイッチにより、バストショットに適した測距エリア設定が選択された場合は、ステップＳ２３に進み、図３に示した測距エリアを設定する。また、ワイドショットに適した測距エリア設定が選択された場合は、ステップＳ２４に進み、図７に示す測距エリアを設定する。
【００６８】
次に、ステップＳ２５では、レンズＣＰＵ１３０は、図５に示したステップＳ７〜Ｓ１２と同様の被写体距離算出処理を各測距エリアで行い、算出された被写体距離情報と各測距エリアの座標情報をカメラ２に送信する。該送信が完了すると、再びステップＳ１からの処理を繰り返す。
【００６９】
図１１には、被写体距離情報と各測距エリアの座標情報とを受け取ったカメラ２の画像合成部２０３において生成された出力映像を示す。ＡＦによるピントは第１の被写体Ａに合っている。また、第１及び第２の被写体Ａ，Ｂと不図示の背景（被写体）を含む撮影映像における各測距エリアの座標に対応した位置に、被写体距離を示した文字（距離情報）が重畳されて表示されている。
【００７０】
本実施例でも、第１の被写体Ａにピントが合っている状態のまま（つまりは第１及び第２の被写体Ａ，Ｂのそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても）、第１及び第２の被写体Ａ，Ｂのそれぞれの被写体距離を算出して、撮影映像に重畳表示することができる。したがって、マラソン中継において複数の被写体までの距離が刻々と変化しても、その変化にほとんど遅れることなく各被写体距離を撮影映像とともに表示することができる。
【００７１】
しかも、本実施例では、測距エリア切替スイッチを操作することにより、バストショットとワイドショットのそれぞれの撮影に適した測距エリア設定を行うことができる。
【００７２】
なお、本実施例では、２つの測距エリア設定の切り替えが可能である場合について説明したが、３つ以上の測距エリア設定の切り替えを行えるようにしてもよい。また、図３及び図７に示した測距エリア設定は例に過ぎず、他の測距エリア設定を行えるようにしてもよい。
【００７３】
また、本実施例では、ユーザによる測距エリア切替スイッチの操作に応じて測距エリア設定を切り替える場合について説明したが、ズーム状態（変倍レンズの位置）に応じて測距エリア設定が自動的に切り替わるようにしてもよい。例えば、ワイド側ではワイドショットに適した測距エリア設定に自動的に切り替わり、テレ側ではバストショットに適した測距エリア設定に自動的に切り替わるようにしてもよい。
【実施例３】
【００７４】
図１２には、本発明の実施例３である撮影システムの構成を示している。図１２において、実施例１（図１）に示した構成要素と共通する又は基本的に同様の機能を有する構成要素については実施例１と同符号を付して、その説明に代える。
【００７５】
レンズＣＰＵ１３０内に設けられた基準距離設定部１１８は、エリア設定部１１５にて設定された複数の測距エリアのうち１つの測距エリアを予め基準距離測距エリアとして記憶保持している。この基準距離測距エリアは任意に変更が可能である。
【００７６】
被写体距離演算部１１４は、基準距離測距エリアで算出された被写体距離を基準距離とし、該基準距離と他の測距エリアで算出された被写体距離との差、つまりは被写体距離間の差を相対距離として算出する。
【００７７】
図１３には、実施例１の図３に示した測距エリア１〜３のうち測距エリア２が基準距離測距エリアとして設定されていた場合の出力映像上での相対距離（距離情報）の表示例を示す。撮影映像は、実施例１の図４で説明したものと同じであり、第１及び第２の被写体Ａ，Ｂの被写体距離は、図６に示した距離と同じであるとする。
【００７８】
測距エリア２に含まれる第１の被写体Ａの被写体距離は基準距離となるため、撮影映像のうち測距エリア２の座標に対応する位置には「０ｍ」が表示されている。一方、撮影映像のうち、第２の被写体Ｂが含まれる測距エリア３の座標に対応する位置には、基準距離に対する第２の被写体Ｂの相対距離「１０ｍ」（３０−２０ｍにより算出）が表示されている。また、撮影映像のうち、背景が含まれる測距エリア１の座標に対応する位置には、基準距離に対する背景の相対距離「１８０ｍ」（２００−２０ｍにより算出）が表示されている。この図１３に示した「０ｍ」、「１０ｍ」、「１８０ｍ」という文字が距離情報に相当する。
【００７９】
本実施例によれば、複数の測距エリアに含まれる複数の被写体間の距離を撮影映像とともに表示することができる。このため、例えばマラソン中継において、第１位の選手と第２位の選手との距離差を、視聴者に分かりやすく表示することができる。
【００８０】
なお、本実施例では、１つの測距エリアでの被写体距離を基準距離とし、該基準距離との差を相対距離として算出及び表示する場合について説明したが、ユーザが任意に設定した距離を基準距離としてもよい。この場合、該任意の基準距離に対するすべての測距エリアでの被写体距離の差が表示される。現在の合焦フォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を基準距離として設定してもよい。
【実施例４】
【００８１】
図１４には、本発明の実施例４である撮影システムの構成を示している。図１４において、実施例１（図１）に示した構成要素と共通する又は基本的に同様の機能を有する構成要素については実施例１と同符号を付して、その説明に代える。
【００８２】
レンズＣＰＵ１３０内に設けられたエリア選択部１１９は、エリア設定部１１５に保持された複数の測距エリアのなかから第１の測距エリアと第２の測距エリアを選択する。第１の測距エリアと第２の測距エリアは任意に変更が可能である。例えば、十字キー等の操作部材により選択可能である。
【００８３】
被写体距離演算部１１４は、エリア選択部１１９で選択された第１の測距エリアと第２の測距エリアでのみ被写体距離を算出し、さらにその差を算出してカメラ２に送信する。また、被写体距離演算部１１４は、エリア設定部１１５にて保持されている第１の測距エリアの座標と第２の測距エリアの座標との中間の座標をカメラ２に送信する。
【００８４】
図１５には、実施例１の図３に示した測距エリア１〜３のうち測距エリア２が第１の測距エリアとして、測距エリア３が第２の測距エリアとしてそれぞれ選択された場合の出力映像上での距離情報の表示例を示している。撮影映像は、図４に示したものと同じである。第１の被写体Ａが含まれる測距エリア２（第１の測距エリア）と第２の被写体Ｂが含まれる測距エリア３（第２の測距エリア）で算出された被写体距離の差である相対距離（距離情報）が、該２つの測距エリア２，３の中間の位置（座標情報に応じて決定した位置）にて撮影映像に重畳表示されている。
【００８５】
本実施例によれば、任意の２つの測距エリアでの被写体距離間の差が、撮影映像のうち該２つの測距エリアに対応する位置の間の位置に表示される。このため、例えばマラソン中継において、第１位の選手と第２位の選手との距離差を、これら選手に重ならないように表示することができる。
【００８６】
なお、本実施例では、相対距離を２つの測距エリアに対応する位置の間の位置に表示する場合について説明したが、任意の位置に表示してもよい。
【００８７】
また、本実施例による相対距離（被写体同士の相対的な距離）の表示と実施例１による被写体距離（カメラ、レンズ、撮像素子の撮像面、又は撮像面に相当する面から被写体までの距離）の表示を同時に又は切り替え可能に行ってもよい。本実施例において、撮影映像に重畳して表示する距離情報とは、上記相対距離、被写体距離の少なくとも一部を含んでいる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００８９】
例えば、上記各実施例では、レンズ装置においてＡＦが行われる場合について説明した。しかし、マニュアルフォーカスのみが行われる場合でも、ＡＦセンサ（位相差センサ）を用いた複数の被写体距離の算出と、該複数の被写体距離及び該被写体距離間の差のうち少なくとも一方を含む出力映像の表示も可能である。
【００９０】
また、上記各実施例では、レンズ装置の着脱が可能なカメラを含む撮影システム、及びその撮影システムに組み込まれたレンズ装置（及びその周辺機器）について説明してきた。しかしながら、本発明はこの限りでは無く、レンズ一体型のカメラを含む撮影システムにも適用することもできるし、勿論、そのレンズ一体型のカメラ自体にも適用可能である。また、これらの撮影システムは、上述のレンズ装置、及びカメラのみで構成してもよいし、レンズ装置とカメラに加えてコンピュータ等の演算装置を加えて構成しても構わない。
【００９１】
また、本発明は、位相差センサにより検出された位相差に基づいて生成（演算）された距離情報と、カメラにより生成された撮影映像と、（それらを関連付ける情報）に基づいて、それらを適宜合成して出力する画像処理装置（演算装置）であっても構わない。
【００９２】
また、上記各実施例では、カメラ２に表示部２０５が設けられている場合について説明したが、表示部は表示装置単体として撮影システム内に設けられてもよい。
【００９３】
さらに、上記各実施例では、距離情報を撮影映像に重畳して表示する場合について説明したが、１つの画面（出力映像）において、撮影映像を表示する領域と距離情報を表示する領域とを分けてもよい。
【００９４】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、複数の被写体のそれぞれに対してフォーカシングを行わなくても、該複数の被写体までの距離やそれらの差を表示することができるようにした撮影システム及びレンズ装置を提供できる。
【符号の説明】
【００９６】
１０１  レンズ鏡筒
１０４  ハーフミラー
１０５  焦点検出部
１０６  焦点演算部
１０７  レンズ制御部
１１４  被写体距離演算部
１１５  エリア設定部
１１６  レンズ通信部
１１７  エリア切替部
１１８  基準距離設定部
１１９  エリア選択部
２０１  撮像素子
２０２  映像信号処理部
２０３  画像合成部
２０４  カメラ通信部
２０５  表示部
【図８】
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【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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【国際調査報告】
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