(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、
変倍に際して移動する変倍レンズと、
合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを記憶するメモリと、
被写体距離を示す情報を表示する表示部と、
前記フォーカス素子の位置を検出するフォーカス位置検出部と、
前記変倍レンズの位置を検出するズーム位置検出部と、
前記被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させる制御部を有する光学機器であって、
前記制御部は、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置されているときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間は、前記ズーム位置検出部によって検出されたズーム位置と、前記第１のズーム位置における前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータの位置関係に基づいて算出された、前記検出されたズーム位置における前記フォーカス素子の位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記変倍レンズが前記第２のズーム位置に配置されているときには、前記制御部は、前記変倍レンズが前記第２のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第２のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記変倍レンズの位置が変化しない期間には、前記制御部は、前記ズーム位置検出部によって検出された前記変倍レンズの位置と前記フォーカス位置検出部によって検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記変倍レンズの移動速度が所定の速度よりも速い場合、前記制御部は、前記ズーム位置検出部によって検出されたズーム位置と、前記第１のズーム位置における前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータの位置関係に基づいて算出された、前記検出されたズーム位置における前記フォーカス素子の位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの移動速度が前記所定の速度以下の場合、前記制御部は、前記ズーム位置検出部によって検出された前記変倍レンズの位置と前記フォーカス位置検出部によって検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
前記フォーカス素子を駆動させるためのフォーカス駆動操作部をさらに有し、前記第１のズーム位置から前記第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記制御部が前記フォーカス素子の駆動命令を受信した場合、またはフォーカス駆動操作部が操作されたことを検出した場合には、前記ズーム位置検出部によって検出されたズーム位置と、前記フォーカス位置検出部によって検出されたフォーカス位置と、前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
【請求項６】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、
変倍に際して移動する変倍レンズと、
合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを記憶するメモリと、
被写体距離を示す情報を表示する表示部と、
前記フォーカス素子の位置を検出するフォーカス位置検出部と、
前記変倍レンズの位置を検出するズーム位置検出部と、
前記被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させる制御部を有する光学機器であって、
前記制御部は、
前記変倍レンズの位置が第１のズーム位置で変化しないときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、
前記変倍レンズの移動速度が所定の速度よりも速い場合、前記制御部は、前記変倍レンズが前記第１のズーム位置に配置されているときに取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの移動速度が前記所定の速度以下の場合、前記制御部は、前記ズーム位置検出部によって検出された前記変倍レンズの位置と前記フォーカス位置検出部によって検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする光学機器。
【請求項７】
前記フォーカス素子を駆動させるためのフォーカス駆動操作部をさらに有し、前記第１のズーム位置から前記第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記制御部が前記フォーカス素子の駆動命令を受信した場合、またはフォーカス駆動操作部が操作されたことを検出した場合には、前記ズーム位置検出部によって検出されたズーム位置と、前記フォーカス位置検出部によって検出されたフォーカス位置と、前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項６に記載の光学機器。
【請求項８】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、被写体距離を示す情報を表示する表示部を備え、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを有する光学機器の表示制御方法であって、
前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で前記フォーカス素子の位置を検出するステップと、
該検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示するステップと、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記変倍レンズの位置を検出するステップと、
前記第１のズーム位置における前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータの位置関係に基づいて、前記検出された変倍レンズの位置における前記フォーカス素子の位置を算出するステップと、
前記検出された変倍レンズの位置における前記フォーカス素子の位置と、前記検出された変倍レンズの位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示するステップを有することを特徴とする表示制御方法。
【請求項９】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、被写体距離を示す情報を表示する表示部を備え、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを有する光学機器のコンピュータに表示処理を実行させるプログラムであって、
前記表示処理は、
前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で前記フォーカス素子の位置を検出するステップと、
該検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示するステップと、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記変倍レンズの位置を検出するステップと、
前記第１のズーム位置における前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータの位置関係に基づいて、前記検出された変倍レンズの位置における前記フォーカス素子の位置を算出するステップと、
前記検出された変倍レンズの位置における前記フォーカス素子の位置と、前記検出された変倍レンズの位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示するステップを有することを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、被写体距離を示す情報を表示する表示部を備え、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを有する光学機器の表示制御方法であって、
前記変倍レンズおよび前記フォーカス素子の位置を検出するステップと、
前記表示部に被写体距離を示す情報を表示させるステップとを有し、
前記変倍レンズの位置が第１のズーム位置で変化しないときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、
前記変倍レンズの移動速度が所定の速度よりも速い場合、前記変倍レンズが前記第１のズーム位置に配置されているときに取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの移動速度が前記所定の速度以下の場合、検出された前記変倍レンズの位置と検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする表示制御方法。
【請求項１１】
焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、被写体距離を示す情報を表示する表示部を備え、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを有する光学機器のコンピュータに表示処理を実行させるプログラムであって、
前記表示処理は、
前記変倍レンズおよび前記フォーカス素子の位置を検出するステップと、
前記表示部に被写体距離を示す情報を表示させるステップとを有し、
前記変倍レンズの位置が第１のズーム位置で変化しないときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、
前記変倍レンズの移動速度が所定の速度よりも速い場合、前記変倍レンズが前記第１のズーム位置に配置されているときに取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、
前記変倍レンズの移動速度が前記所定の速度以下の場合、検出された前記変倍レンズの位置と検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体距離情報を表示させる処理を行うカメラや交換レンズ等の光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等の表示素子に、フォーカスレンズの位置に基づいて算出された被写体距離情報を表示させることができる撮影レンズが知られている。また、最も物体側に配置されたレンズよりも像側に配置されたレンズを移動させることでフォーカシングを行う、リアフォーカス方式の撮影レンズが知られている。リアフォーカス方式の撮影レンズでは、変倍レンズの移動に伴って生じる像面変動をフォーカスレンズの移動により補正することで合焦状態を維持する。
【０００３】
特許文献１の距離表示装置では、被写体距離ごとに、合焦状態を維持するためのフォーカスレンズの位置と変倍レンズの位置を示すカム情報を記憶している。そして、フォーカスレンズや変倍レンズの位置とカム情報に基づいて被写体距離情報を表示素子に表示させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３０６３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の距離表示装置は、被写体距離ごとに複数のカム情報を記憶しており、変倍レンズの位置とフォーカスレンズの位置に基づいて、被写体距離の算出を行う。
【０００６】
ここで、リアフォーカス方式の撮影レンズにおいて、ズーミング中に被写体距離を適切に表示させるためには、変倍レンズの動きに追従してフォーカスレンズを駆動させる必要がある。フォーカスレンズの追従遅れが発生しているときに被写体距離の算出を行うと、誤った被写体距離を算出してしまうおそれがある。例えば、変倍レンズの移動速度が速すぎる場合には、変倍レンズの動きに追従するようにフォーカスレンズを駆動させることが困難になる。
【０００７】
フォーカスレンズの追従遅れは常に生じるものではなく、時間の経過とともに解消されることも多い。フォーカスレンズの追従遅れが解消された後に被写体距離の算出を行うと正しい被写体距離が算出されるため、追従遅れの発生前後で被写体距離の表示内容が変化することになる。被写体距離の表示内容が変化することにより、ユーザに違和感を与えるおそれがある。
【０００８】
本発明は、被写体距離を示す情報を正確かつ安定に表示させることができる光学機器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】
【０００９】
本発明の光学機器は、焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを記憶するメモリと、被写体距離を示す情報を表示する表示部と、前記フォーカス素子の位置を検出するフォーカス位置検出部と、前記変倍レンズの位置を検出するズーム位置検出部と、前記被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させる制御部を有する光学機器であって、前記制御部は、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置されているときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間は、前記ズーム位置検出部によって検出されたズーム位置と、前記第１のズーム位置における前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータの位置関係に基づいて算出された、前記検出されたズーム位置における前記フォーカス素子の位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光学機器は、焦点調節に際して移動するフォーカス素子と、変倍に際して移動する変倍レンズと、合焦状態が維持されるように被写体距離ごとに設定された前記変倍レンズと前記フォーカス素子の位置関係を示す電子カムデータを記憶するメモリと、被写体距離を示す情報を表示する表示部と、前記フォーカス素子の位置を検出するフォーカス位置検出部と、前記変倍レンズの位置を検出するズーム位置検出部と、  前記被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させる制御部を有する光学機器であって、前記制御部は、前記変倍レンズの位置が第１のズーム位置で変化しないときには、前記変倍レンズが第１のズーム位置に配置された状態で検出された前記フォーカス素子の位置と、前記第１のズーム位置と、前記電子カムデータとに基づいて取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、前記変倍レンズの位置が前記第１のズーム位置から前記第１のズーム位置と異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間において、前記変倍レンズの移動速度が所定の速度よりも速い場合、前記制御部は、前記変倍レンズが前記第１のズーム位置に配置されているときに取得された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させ、前記変倍レンズの移動速度が前記所定の速度以下の場合、前記制御部は、前記ズーム位置検出部によって検出された前記変倍レンズの位置と前記フォーカス位置検出部によって検出された前記フォーカス素子の位置と前記電子カムデータとに基づいて被写体距離を算出し、該算出された被写体距離を示す情報を前記表示部に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被写体距離を示す情報を正確かつ安定に表示させることができる光学機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の交換レンズを含むカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ズーム位置とフォーカス位置との関係を示す図およびフォーカスレンズ位置の算出手法を示す図である。
【図３】被写体距離の算出手法を示す図である。
【図４】変倍レンズの駆動に対するフォーカスレンズの追従遅れを示す図である。
【図５】フォーカスレンズの追従遅れと被写体距離表示の関係を示す図である。
【図６】実施例１における表示制御処理を実行するフローを説明するフローチャートである。
【図７】実施例２における表示制御処理を実行するフローを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の光学機器及び表示制御方法について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、光学機器としての交換レンズを含むレンズ交換式のカメラシステムの構成を示す図である。交換レンズ１１２は、カメラ本体１３１に対して取り外し可能に装着される。不図示の被写体を出射して交換レンズ１１２内に設けられた撮影光学系に入射した光は、該撮影光学系によって結像されて被写体像を形成する。撮影光学系は、被写体側から順に、第１レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、ＮＤフィルタ１０４、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカス素子としてのフォーカスレンズ１０５、第２レンズ１０６を含む。第１レンズ１０１、変倍レンズ１０２、フォーカスレンズ１０５、第２レンズ１０６のそれぞれは、１枚のレンズによって構成してもよいし、複数枚のレンズによって構成してもよい。
【００１５】
撮影光学系から出射してカメラ本体１３１内に入射した光は、メインミラー１２３によって反射され、ペンタプリズム１２１を介して光学ファインダ１２２に導かれる。これにより、ユーザが被写体像を観察することができる。
【００１６】
メインミラー１２３の一部であるハーフミラーを透過した光は、不図示のサブミラーによって反射されてデフォーカス検出部１２７に導かれる。デフォーカス検出部１２７は、位相差検出方式により撮影光学系のデフォーカス量を検出し、デフォーカス量の情報をカメラマイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンという）１２９に送信する。
【００１７】
また、メインミラー１２３およびサブミラーは光路から退避可能であり、これらが退避した状態では、被写体像が撮像素子１２４上に形成される。撮像素子１２４は、被写体像を光電変換して電気信号としての撮像信号を出力する。撮像信号は信号処理部１２５に入力される。信号処理部１２５は、撮像信号に対してＡ／Ｄ変換、増幅、色補正、ホワイトバランス等の信号処理を行うことで、映像信号を生成する。映像信号は、記録処理部１２６にて不図示の半導体メモリや光ディスク等の記録媒体に記録されたり、不図示の電子ビューファインダ用モニタに表示されたりする。
【００１８】
また、信号処理部１２５で生成された映像信号は、コントラスト信号生成部１２８にも送られる。コントラスト信号生成部１２８は、映像信号に含まれる輝度信号のうち高周波成分を抽出してコントラスト評価値信号を生成する。コントラスト評価値信号は、映像信号のコントラスト状態に対応した値を有する信号であり、生成された信号は、カメラマイコン１２９に送信される。
【００１９】
交換レンズ１１２に設けられたレンズマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコンという）１１１とカメラマイコン１２９は、相互に通信を行う。カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１１に対して様々なレンズ制御命令を送信する。レンズ制御命令としては、フォーカス駆動命令や絞り駆動命令、レンズ情報の送信命令等が含まれる。また、レンズマイコン１１１は、カメラマイコン１２９に対して各種レンズ情報を送信する。レンズ情報としては、変倍レンズ１０２の位置やフォーカスレンズ１０５の位置や被写体距離、絞り値等を示す情報が含まれる。
【００２０】
また、カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１１とともに、位相差ＡＦおよびコントラストＡＦ用の制御部として機能する。位相差ＡＦでは、カメラマイコン１２９は、デフォーカス検出部１２７からのデフォーカス量に基づいて、撮影光学系を被写体に対して合焦状態とするためのフォーカスレンズ１０５の移動量を算出する。そして、その移動量の情報を含む位相差ＡＦ用のフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１１に送信する。また、コントラストＡＦでは、カメラマイコン１２９は、フォーカスレンズ１０５をコントラスト評価値が最大となる位置に向かって移動させるようにコントラストＡＦ用のフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１１に送信する。
【００２１】
交換レンズ１１２において、フォーカスレンズ駆動部１０９は、振動型モータ、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ等のフォーカスアクチュエータおよびその駆動回路を含む。位相差ＡＦ用フォーカス駆動命令を受信したレンズマイコン１１１は、そのフォーカス駆動命令に含まれる移動量だけフォーカスレンズ１０５を光軸方向に移動させるようにフォーカスレンズ駆動部１０９を制御する。
【００２２】
また、ユーザがフォーカスリング（フォーカス駆動操作部）１１５を操作することでフォーカスレンズ１０５を駆動することができる。フォーカスリング１１５を操作することで、ユーザはフォーカスレンズ１０５の位置を調整することができ、手動でフォーカス制御を実行することができる。ユーザがフォーカスリング１１５を用いて行うフォーカス制御はマニュアルフォーカス（ＭＦ）制御と呼ばれる。レンズマイコン１１１は、フォーカスリング１１５が操作されたことを検出することができる。
【００２３】
フォーカス位置検出部１１３は、エンコーダにより構成され、フォーカスレンズ１０５の位置（フォーカス位置）を検出してフォーカス位置情報をレンズマイコン１１１に送信する。なお、フォーカスアクチュエータがステッピングモータのようにパルス信号により駆動される場合は、レンズマイコン１１１がフォーカスレンズ駆動部１０９を通じて該パルス信号の数をカウントすることでフォーカスレンズ１０５の位置を検出してもよい。
【００２４】
絞り駆動部１０８は、ステッピングモータやボイスコイルモータ等の絞りアクチュエータとその駆動回路を含む。絞り駆動命令を受信したレンズマイコン１１１は、絞り１０３の絞り値がその絞り駆動命令によって指示された絞り値に設定されるように絞り駆動部１０８を制御する。
【００２５】
ＮＤフィルタ１０４は、ユーザが不図示のフィルタ挿抜機構を操作することで、光路に対して挿抜可能となっている。
【００２６】
変倍レンズ１０２は、ユーザが不図示の変倍レンズ駆動機構を操作することで、光軸方向に移動して撮影光学系の変倍を行う。ズーム位置検出部１０７は、ポテンショメータやエンコーダ等により構成され、変倍レンズ１０２の位置（ズーム位置）を検出してズーム位置情報をレンズマイコン１１１に送信する。
【００２７】
交換レンズ１１２に設けられた表示部としての情報表示部１１０は、制御部としてのレンズマイコン１１１からの表示命令に応じて、レンズマイコン１１１またはカメラマイコン１２９からの各種情報を表示する。情報表示部１１０は、液晶パネルや有機ＥＬ素子等の表示素子により構成されている。また、情報表示部１１０が表示する情報には、後述するようにレンズマイコン１１１がフォーカス位置に基づいて算出する被写体距離情報が含まれる。被写体距離とは、合焦状態となる被写体から撮像面までの距離を示すパラメータである。
【００２８】
以上のように構成されたカメラシステムにおいて、交換レンズ１１２の撮影光学系はリアフォーカスタイプの光学系であるため、ズーム位置の変更に伴う像面位置の変動（ピントのずれ）を補償する必要がある。そこで、本実施例では、いわゆるズームトラッキングによりズーム位置の変化に応じてフォーカス位置を調節することで、所定の距離に位置する被写体に対する合焦状態を維持する。
【００２９】
図２（ａ）には、ズームトラッキングを行うためにレンズマイコン１１１内のメモリ１１４（フラッシュＲＯＭ等）に記憶されたデータであって、被写体距離ごとのズーム位置とフォーカス位置との関係を示す電子カムデータを示している。図２（ａ）の横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示している。
【００３０】
ただし、実際の電子カムデータは、メモリ容量との関係で、図中に黒点で示すように離散的に選択された複数の代表被写体距離Ａ〜Ｄにおいて離散的に選択された代表ズーム位置とこれに対するフォーカス位置との組からなるデータとして構成されている。いずれかの代表被写体距離におけるいずれかの代表ズーム位置に対するフォーカス位置はそのままメモリに記憶された電子カムデータから読み出して用いられる。一方、代表被写体距離以外の被写体距離におけるズーム位置に対するフォーカス位置や代表ズーム位置以外のズーム位置に対するフォーカス位置は、図２（ｂ）に示すような補間処理により求められる。
【００３１】
図２（ｂ）には、図２（ａ）に示した電子カムデータのうち代表被写体距離Ａ、Ｂに対する電子カムデータの一部を拡大して示しており、横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示す。
【００３２】
図２（ｂ）において、白丸で示すｘは現在のフォーカス位置であり、代表被写体距離Ａ、Ｂの間の被写体距離Ａ′におけるワイド側ズーム位置に対するフォーカス位置である。二重丸で示すフォーカス位置（以下、フォーカス位置という）ｙは、被写体距離Ａ′におけるそれぞれ代表ズーム位置であるワイド側ズーム位置とテレ側ズーム位置との間のミドルズーム位置に対するフォーカス位置である。ここでは、被写体距離Ａ′に対する合焦状態を維持しながらズーム位置がワイド側ズーム位置からミドルズーム位置に変更された場合に現在のフォーカス位置ｘからフォーカスレンズ１０５を移動させるべきフォーカス位置ｙを求める場合について説明する。メモリ１１４には、フォーカス位置ｙ（被写体距離Ａ′、ミドルズーム位置）に近い２つの代表被写体距離Ａ、Ｂにおける２つずつの代表ズーム位置に対する４つのフォーカス位置（黒丸で示す）のデータが記憶されている。ｚは被写体距離Ａ′におけるテレ側ズーム位置に対するフォーカス位置である。
【００３３】
ワイド側ズーム位置において、被写体距離Ａ、Ｂ間の間隔はａであり、被写体距離Ａ、Ａ′間の間隔はｂである。一方、テレ側ズーム位置において、被写体距離Ａ、Ｂ間の間隔はａ′であり、被写体距離Ａ、Ａ′間の間隔はｂ′である。ワイド側ズーム位置とミドルズーム位置との間隔はｌであり、テレ側ズーム位置とミドルズーム位置との間隔はｍである。
【００３４】
この場合、まずａとｂの比がａ′とｂ′の比と同じであることを用いてフォーカス位置ｚを求める。次に、フォーカス位置ｘ、ｚおよびｌとｍの比を用いて、フォーカス位置ｙを求める。
【００３５】
次に、図２（ｂ）と同様に代表被写体距離Ａ、Ｂに対する電子カムデータの一部を示す図３を用いて、ズーム位置とフォーカス位置に基づいて被写体距離を算出する方法について説明する。図２（ｂ）でも示したように、図３中に黒丸で示す２つの代表被写体距離Ａ、Ｂにおける２つずつの代表ズーム位置（ワイド側およびテレ側ズーム位置）に対する４つのフォーカス位置がメモリ１１４に記憶されている。また、図３では、現在のズーム位置とフォーカス位置が二重丸で示す位置にある。ここでは、現在のズーム位置とフォーカス位置に対応する被写体距離Ｘを求める場合について説明する。
【００３６】
この場合、ワイド側およびテレ側ズーム位置と現在のズーム位置との間の間隔ｌ、ｍの比率を用いて被写体距離Ａ、Ｂのそれぞれにおける現在のズーム位置に対するフォーカス位置（白丸で示す）を算出する。そして、２つの白丸のフォーカス位置間の間隔ｂと被写体距離Ａにおける白丸のフォーカス位置と二重丸のフォーカス位置の間隔ａとの比率を求める。ガウスの結像公式により被写体距離の逆数とフォーカス位置とは比例関係にあるため、上述したフォーカス位置の比率から現在の被写体距離Ｘを算出することができる。
【００３７】
続いて、図４を用いて、変倍レンズ１０２の駆動に対するフォーカスレンズ１０５の追従遅れについて説明する。図４（ａ）の横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示している。実線は、特定の被写体距離に対する電子カム曲線を示し、破線は、変倍レンズ１０２を一定速度で移動させたときにおけるフォーカスレンズ１０５の実際の駆動軌跡を示している。図４（ａ）中に矢印で示したように、変倍レンズ１０２の位置がＺ１からＺ３の間において、フォーカスレンズ１０５は電子カムに沿って移動することができず、遅れが生じていることがわかる。この遅れを、変倍レンズ１０２の駆動に対するフォーカスレンズ１０５の追従遅れと記載する。
【００３８】
図４（ｂ）は、ズーム位置と、各ズーム位置におけるフォーカス追従速度の関係を示している。フォーカス追従速度は、図４（ａ）における電子カムに沿ってフォーカスレンズ１０５を駆動させるために必要なフォーカスレンズ１０５の駆動速度を表すものである。図４（ｂ）に示したように、フォーカス追従速度が、フォーカスレンズ１０５を駆動させるフォーカスアクチュエータの最大駆動速度を上回ると、フォーカスレンズ１０５の追従遅れが発生する。その後、フォーカス追従速度が、フォーカスアクチュエータの最大駆動速度を下回ると、追従遅れが徐々に解消され、ズーム位置がＺ３となるタイミングで追従遅れは解消される。
【００３９】
フォーカスレンズ１０５の追従遅れは、電子カム曲線の形状やフォーカスアクチュエータの性能によって発生頻度が異なる。例えば、ズーム位置の変化に対してフォーカス位置が急激に変化するように電子カム曲線が設定されている場合や、フォーカスアクチュエータの性能が低い場合には、追従遅れの発生頻度は高くなる。
【００４０】
次に、図５を用いて、被写体距離情報の表示におけるフォーカスレンズ１０５の追従遅れの影響を具体的に説明する。図５（ａ）は、フォーカスレンズ１０５の追従遅れを示した図である。図５（ａ）の横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示している。図４（ａ）と同様に、実線は、特定の被写体距離に対する電子カム曲線を示し、破線は、変倍レンズ１０２を一定速度で移動させたときにおけるフォーカスレンズ１０５の実際の駆動軌跡を示している。
【００４１】
図５に示すように、フォーカス位置検出部１１３により検出された現フォーカス位置と、ズーム位置検出部１０７により検出された現ズーム位置に基づいて被写体距離を決定すると、フォーカスレンズ１０５の追従遅れの影響を受けやすい。以降、現フォーカス位置と現ズーム位置に基づいて決定された被写体距離を現被写体距離と記載する。現被写体距離は、図３で説明した手順で算出される。
【００４２】
図５（ｂ）は、情報表示部１１０に表示される被写体距離情報を模式的に表した図である。ズーム位置が（１）、（３）のときには、現被写体距離は１０ｍと算出され、ズーム位置が（２）のときには、追従遅れの影響で現被写体距離は５ｍと算出される。このとき、現被写体距離に基づいて被写体距離の表示を行うと、図５（ｂ）で示すように、ズーミングに伴って被写体距離を示すカーソルが移動する。
【００４３】
このように、フォーカスレンズ１０５の追従遅れが発生しているときに現被写体距離を取得して、取得された現被写体距離を示す情報を情報表示部１１０に表示させると、表示される被写体距離が変動し、これを見たユーザに違和感を与える。それゆえ、本発明では、フォーカスレンズの追従遅れが発生するおそれがある場合に、現被写体距離ではなく、以前に取得された被写体距離を示す情報を用いて算出された目標被写体距離を示す情報を情報表示部１１０に表示させる。
【００４４】
［実施例１］
本実施例においては、ズーム位置が変化したときには、現被写体距離ではなく目標被写体距離を示す情報の表示を行う。ズーム位置が第１のズーム位置から第１のズーム位置とは異なる第２のズーム位置に変化するまでの期間における目標被写体距離情報の算出方法について説明する。以下、第１のズーム位置と第２のズーム位置の間の任意のズーム位置をズーム位置Ｘと記載する。
【００４５】
変倍レンズが第１のズーム位置に配置されたときに取得されたフォーカス位置と電子カム曲線の位置関係に基づいて、変倍レンズがズーム位置Ｘに配置されたときに位置すべきフォーカスレンズ１０５の位置（目標フォーカス位置）の算出を行う。そして、目標フォーカス位置とズーム位置Ｘに基づいて目標被写体距離を取得し、情報表示部１１０に目標被写体距離を示す情報を表示させる。目標被写体距離を表示することにより、上述したフォーカスレンズ１０５の追従遅れの影響を受けにくくなり、ユーザにとって見やすい被写体距離表示を実現することができる。
【００４６】
目標被写体距離の取得方法について詳しく説明する。図３で説明したように、あるズーム位置におけるフォーカス位置と電子カム曲線の位置関係は予め決められた関係となっている。図３における間隔ａと間隔ｂの比率が予め決められているため、ズーム位置が変化したときにも追従すべき目標フォーカス位置を算出することができる。
【００４７】
ここで、レンズマイコン１１１がカメラマイコン１２９からフォーカス駆動命令を受信することや、外部からフォーカスリング１１５が駆動されることに応じて、追従すべき電子カム曲線が変化する。逆に言えば、フォーカス駆動命令の受信やフォーカスリング１１５の駆動が行われない限り、フォーカスレンズ１０５が追従すべき電子カム曲線は変化しない。追従すべき電子カム曲線が変わらなければ、上述したように、ズーム位置が変化したときの目標フォーカス位置を算出し、算出された目標フォーカス位置とズーム位置に基づいて目標被写体距離を算出することができる。これにより、ユーザに違和感を与えることなく、正確な被写体距離表示を実行することができる。
【００４８】
一方、ズーム操作が行われていないときには、フォーカスレンズ１０５の追従遅れが発生しないため、現フォーカス位置と現ズーム位置に基づいて現被写体距離を決定したとしても、正確な被写体距離表示を実行することができる。ズーム位置が第１のズーム位置から第２のズーム位置に変化した後には、上述した手順により現被写体距離が算出される。
【００４９】
また、フォーカス駆動命令の受信やフォーカスリング１１５の駆動が行われることによりフォーカスレンズ１０５が追従すべき電子カム曲線が変化すると、ズーム位置とフォーカス位置の検出を再度行う。そして、検出された現ズーム位置と現フォーカス位置に基づいて現被写体距離の算出を行うことで、フォーカスレンズ１０５が追従すべき電子カム曲線を新たに決定する。
【００５０】
以上、目標フォーカス位置の算出を行い、目標フォーカス位置とズーム位置Ｘに基づいて取得された目標被写体距離の表示制御について説明したが、目標被写体距離を以下のように決定してもよい。つまり、変倍レンズ１０２が第１のズーム位置に配置されたときに取得されたフォーカス位置と第１のズーム位置に基づいて算出された被写体距離を目標被写体距離とする。そして、変倍レンズ１０２の位置がズーム位置Ｘに変化したときにも、第１のズーム位置において算出された目標被写体距離をそのまま表示する。変倍レンズ１０２の位置が変化する前に算出された被写体距離を目標被写体距離として表示することで、変倍レンズ１０２の移動中に被写体距離の算出を行う必要がなくなるため、レンズマイコン１１１の制御負担を大きく減らすことができる。フォーカス駆動命令の受信やフォーカスリング１１５の駆動が行われない限り、フォーカスレンズ１０５が追従すべき電子カム曲線は変化しないため、目標被写体距離を再度算出することなく、正確な被写体距離表示を実行することができる。
【００５１】
一方、ズーム位置が変化したことに応じて目標フォーカス位置の算出を行い、目標フォーカス位置とズーム位置Ｘに基づいて目標被写体距離を算出する方法によれば、より正確に被写体距離を表示することができる。例えば、第１のズーム位置において算出された目標被写体距離に誤りがある場合、ズーミング時に被写体距離の算出を行わないと、誤った被写体距離を表示し続けてしまう。それに対して、ズーム位置が変化する度に目標被写体距離の算出を行うことで、常に正確な被写体距離情報を表示することができる。
【００５２】
図６は、実施例１における表示制御を実行するフローを説明するフローチャートである。この表示制御は、コンピュータとしてのレンズマイコン１１１が、コンピュータプログラムに従って実行するものである。ステップＳ６０１によって表示制御が開始されると、ステップＳ６０２において、現ズーム位置と現フォーカス位置に基づいて現被写体距離の算出が行われる。ステップＳ６０３においてズーム位置が変化したか否かを判定する。ズーム位置が変化していると判定された場合は、ステップＳ６０４に進み、フォーカス駆動命令に基づいたフォーカスレンズ１０５の駆動、または、フォーカスリング１１５の駆動に基づいたフォーカスレンズ１０５の駆動が行われたか否かを判定する。
【００５３】
フォーカスレンズ１０５が駆動されていないと判定された場合は、ステップＳ６０５に進み、上述した手順で目標被写体距離を算出する。ステップＳ６０３においてズーム位置が変化していないと判定された場合、または、ステップＳ６０４においてフォーカスレンズ１０５が駆動されたと判定された場合は、ステップＳ６０６に進み、上述した手順で現被写体距離を算出する。ステップ６０７では、ステップＳ６０５、ステップＳ６０６のいずれかのステップで算出された被写体距離を示す情報を情報表示部１１０に表示する。情報表示部１１０に被写体距離を示す情報を表示した後には、ステップＳ６０３に戻る。
【００５４】
［実施例２］
実施例２では、変倍レンズ１０２の移動速度に応じて目標被写体距離と現被写体距離のうちどちらの被写体距離を示す情報の表示を行うかを決定する。レンズマイコン１１１は、ズームレンズ位置検出部１０７からの出力により変倍レンズ１０２の移動速度を算出する。
【００５５】
上述したように、変倍レンズ１０２の移動速度が速くなるにつれて、フォーカスレンズ１０５の追従遅れが発生しやすくなるため、本実施例では、移動速度が所定の速度よりも速い場合には、情報表示部１１０に目標被写体距離を示す情報を表示させる。一方、移動速度が所定速度以下の場合には、フォーカスレンズ１０５の追従遅れが発生しにくくなるため、情報表示部１１０に現被写体距離を示す情報を表示させる。
【００５６】
フォーカスレンズ１０５の追従遅れが生じにくい場合に、現ズーム位置と現フォーカス位置に基づいて現被写体距離を算出することで、被写体距離の算出制御を簡略化することができる。
【００５７】
図７は、実施例２における表示制御を実行するフローを説明するフローチャートである。この表示制御は、コンピュータとしてのレンズマイコン１１１が、コンピュータプログラムに従って実行するものである。実施例１における表示制御との相違点は、ステップＳ７０４において、変倍レンズ１０２の移動速度が所定の速度よりも速いか否かを判定する点である。ステップＳ７０４において、変倍レンズ１０２の移動速度が所定の速度よりも速いと判定されると、ステップＳ７０７に進み、現被写体距離の算出を行う。一方、ステップＳ７０４において、変倍レンズ１０２の移動速度が所定の速度以下と判定されると、ステップＳ７０５に進み、以下は実施例１と同様の制御が実行される。
【００５８】
以上説明した各実施例では、交換レンズに設けられたレンズマイコンが距離表示処理を実行する場合について説明したが、光学機器としてのカメラ本体に設けられたカメラマイコンが距離表示処理を実行してもよい。また、光学機器としてのレンズ一体型カメラにおいて、カメラに設けられたマイクロコンピュータが距離表示処理を実行してもよい。
【００５９】
さらに、上記各実施例では、フォーカス素子として、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ１０５を想定していたが、光軸方向に移動可能なフォーカス素子として撮像素子１２４を用いてもよい。
【００６０】
以上説明した各実施例は代表的な例に過ぎず、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。
【符号の説明】
【００６１】
１０２  変倍レンズ
１０５  フォーカスレンズ
１１０  情報表示部
１１１  レンズマイコン
１１４  メモリ
【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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