(57)【要約】【課題】動きの速い被写体の撮影、ピンポイントの被写体を撮影など、画面内から、被写体が外れた場合でも、フォーカスの大ぼけや、誤った被写体への合焦動作を防止し、合焦時間の増加を防止する。【解決手段】被写体の光を受光し、蓄積する焦点検出部６、焦点検出部６で蓄積した像信号データによってデフォーカス量を演算し、その情報をレンズ制御部８に送る焦点検出演算部７、ＡＦの駆動範囲を設定するＡＦ駆動範囲設定部１５、ＡＦやレンズ全体の制御を行うレンズ制御部８、レンズ制御部８で生成されたフォーカス駆動信号によりフォーカスレンズ群を移動するフォーカスモータ１３、その位置を検出するフォーカス位置検出手段９を有し、ＡＦ動作時に、ＡＦ駆動範囲設定部１５でフォーカスレンズ群の駆動範囲を設定し、フォーカスレンズ群の駆動範囲を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズ群を駆動するフォーカス駆動信号を生成する制御手段と、該フォーカス駆動信号に基づいて前記フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、自動合焦制御における合焦範囲を設定する自動合焦範囲設定手段とを有し、前記制御手段は前記合焦範囲に基づいて前記フォーカスレンズ群の駆動を制御することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記合焦範囲は下限値、上限値により設定され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】
前記合焦範囲は所定値を基準にした幅内に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記所定値は自動合焦位置であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記所定値はフォーカスレンズ群の位置を基準に設定することを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記自動合焦範囲設定手段による合焦範囲の設定を無効にするスイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項７】
自動合焦制御における合焦範囲を設定するステップを有し、前記合焦範囲に基づいてフォーカスレンズ群の駆動を制御することを特徴とするレンズ装置の自動合焦制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビレンズ、ビデオレンズなどに用いられる動画撮影を可能とするレンズ装置及びその合焦制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のビデオカメラのオートフォーカス（ＡＦ：合焦）制御は、所謂ＴＶ−ＡＦ方式が主流である。このＴＶ−ＡＦ方式は撮像素子によって被写体像を光電変換して得られた映像信号中から、映像の鮮鋭度を検出してこれをＡＦ評価値とし、このＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズの位置を検索するように制御する。
【０００３】
ＴＶ―ＡＦ方式のＡＦ評価値としては、一般に或る帯域のバンドパスフィルタによって映像信号から抽出された高周波成分を用い、通常の被写体像を撮影した場合に、ＡＦ評価値は合焦位置に近付くにつれて大きくなり、合焦位置でレベルが最大になる。
【０００４】
また他のＡＦ方式としては、内測位相差検出方式（ＴＴＬ）があり、この内測位相差検出方式では、撮影レンズの射出瞳を通過した光束を２分割し、これら２分割した光束を１組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、即ち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、撮影レンズのピントずれ量（デフォーカス量）を直接求める。従って、焦点検出用センサにより一度蓄積動作を行えば、フォーカスレンズを駆動すべき量と方向が得られ、高速な焦点調節動作が可能となる。
【０００５】
また同じ位相差検出方式でも、撮影レンズを通過した光を用いない外測位相差検出方式があり、この外測位相差検出方式では、被写体からの光束を２分割し、これら２分割した光束を１組のラインセンサにそれぞれ受光させる。そして、その受光量に応じて出力される信号のずれ量、即ち光束の分割方向の相対的位置ずれ量を検出することで、三角測量方法によって被写体までの距離を求める。
【０００６】
その他に、外測式センサを用いるＡＦ方式としては、超音波センサを用いて超音波の伝搬速度から被写体までの距離を測定する方式や、赤外線センサを用いて三角測量する方式等もある。更には、これらの各ＡＦ方式を組み合わせたハイブリッドＡＦ方式もある。このハイブリッドＡＦ方式では、例えば特許文献１のように内測位相差検出方式で合焦点の近傍までフォーカスレンズを駆動した後に、ＴＶ−ＡＦ方式で更に高精度にフォーカスレンズを合焦位置に駆動する。
【０００７】
従来、放送用レンズ等に代表されるテレビカメラ等のレンズシステムにおいて、カメラマンが手動によりフォーカス操作していたが、最近では例えば特許文献２のようにフォーカス調整を自動で行うレンズのＡＦ調整法が提案されている。
【０００８】
このようなＡＦシステムでは、カメラマンがフォーカス操作を終了したことを検出したり、或いはＡＦスイッチを押したことを検出すると、その後に一度だけ合焦動作を行うワンショットＡＦと呼ぶＡＦ動作がなされる。この場合に、カメラマンがビューファインダで確認できる程度の合焦状態を得ていることが前提となるため、ＡＦでフォーカス調整を行う上でのフォーカスレンズの位置変化量つまり移動量は、微小な範囲に限定されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−６４０５６号公報
【特許文献２】特開平１―１５８８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
昨今のオートフォーカス機能を有するレンズシステムは、上述のワンショットＡＦだけでなく、常にＡＦが可能な状態で撮影が可能な所謂フルタイムＡＦとなっている。このようなレンズシステムを使用して、撮影を行う場合に撮影条件によっては誤動作する場合がある。例えば、カメラマンが手動でフォーカスを操作した後に、ＡＦを作動させたとき、画面内に被写体がない場合であり、この場合にフォーカスレンズの駆動範囲内で合焦位置を探したりすると、フォーカスが大きくぼけたりすることがある。また、２つの被写体間をパンニングにより移動しても、その被写体間に何も存在しないと、フォーカスが大きくぼけたり、放送などに大きな支障をきたす虞れがある。
【００１１】
ＡＦにおける合焦範囲の設定方法として、ＭＯＤ〜無限、数ｍ〜無限といった２段階のＡＦ動作範囲を切換えが可能な提案がなされている。しかし、通常の撮影を行う場合に、被写体までの距離はホール等での撮影では１０ｍ〜１５ｍの範囲、サッカーの試合の撮影では、５０ｍ〜１００ｍの範囲といった限定された被写体距離で撮影が行われるのが殆どある。そのため、上記の２段階のＡＦ合焦可能範囲の設定では十分とは云えず、切換機能のないＡＦ機能搭載レンズシステムと殆ど変わりはない。
【００１２】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、画面内から被写体が外れた場合でも、誤動作や合焦に要する時間の増加を防止するレンズ装置及びその合焦制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係るレンズ装置の技術的特徴は、フォーカスレンズ群を駆動するフォーカス駆動信号を生成する制御手段と、該フォーカス駆動信号に基づいて前記フォーカスレンズ群を駆動する駆動手段と、自動合焦制御における合焦範囲を設定する自動合焦範囲設定手段とを有し、前記制御手段は前記合焦範囲に基づいて前記フォーカスレンズ群の駆動を制御することにある。
【００１４】
また、本発明に係るレンズ装置の合焦制御方法の技術的特徴は、自動合焦制御における合焦範囲を設定するステップを有し、前記合焦範囲に基づいてフォーカスレンズ群の駆動を制御することにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るレンズ装置及びその合焦制御方法によれば、ＡＦ駆動範囲を設定し、その範囲内に被写体があったときのみフォーカスレンズを駆動することで、大ぼけや誤った被写体への合焦動作を防止し、誤動作や合焦時間の増加を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は実施例１の焦点検出装置を備えたレンズシステムのブロック回路構成図である。図１において、ズームレンズ１は前玉フォーカス方式を採用しており、フォーカス調整用レンズ、ズームレンズ、アイリス調整部を内蔵している。
【００１８】
ズームレンズ１内にはそれぞれフォーカスリング２を備えたフォーカスレンズ群、ズームリング３を備えたズームレンズ群が配置されており、ズームレンズ１の後方にはハーフミラー４、画像を撮像するＣＣＤ５が配列されている。ズームレンズ１を介してハーフミラー４に入射した光束は二岐され、一方はＣＣＤ５に入射し、他方はハーフミラー４に関してＣＣＤ５と共役に配置された焦点検出部６に入射するようにされている。焦点検出部６は複数のラインセンサ列対で構成されたＡＦセンサを有し、焦点検出部６の出力は焦点検出演算部７を介してレンズ制御部８に接続されている。レンズ制御部８には、更にフォーカスリング２の位置を検出するフォーカス位置検出手段９、ズームリング３の位置を検出するズーム位置検出手段１０の出力が接続されている。
【００１９】
一方、レンズ制御部８の出力はフォーカスドライバ１１、ズームドライバ１２にそれぞれ接続され、フォーカスモータ１３を介してフォーカスリング２を駆動し、ズームモータ１４を介してズームリング３を回転するようになっている。更に、レンズ制御部８には、ＡＦ駆動範囲設定部１５、ズームフォーカス操作回路１６、ＡＦのオン・オフを行うＡＦスイッチ１７の出力が接続されている。また、ズームフォーカス操作回路１６にはズーム操作手段１８、フォーカス操作手段１９の出力が接続されている。
【００２０】
本システムのＡＦ動作では、焦点検出部６の複数のラインセンサ列対から成るＡＦセンサにより、ハーフミラー４を介した被写体の光を受光する。撮影レンズの焦点がＣＣＤ５の面よりも前方にある場合に、センサ列対上に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、焦点が後方にある場合には被写体像は外れた状態になる。
【００２１】
この被写体像の相対位置変位量は、撮影レンズの焦点外れ量と特定の関数関係にあるため、各センサ列対でそのセンサ出力に対して、焦点検出演算部７でそれぞれの焦点外れ量の所謂デフォーカス量を検出することができる。焦点検出演算部７は演算したデフォーカス量をレンズ制御部８に送る。レンズ制御部８はこのデフォーカス量により、ＡＦに必要なフォーカスレンズ群の駆動量を演算し、フォーカスドライバ１１に出力する。なお、通常のレンズシステムでは、ＭＯＤ〜無限遠の範囲を合焦可能なＡＦ駆動範囲としているが、本実施例１ではこのＡＦ駆動範囲をＡＦ駆動範囲設定部１５で設定し制限している。
【００２２】
またレンズ制御部８では、ズームフォーカス操作回路１６を経由したズーム操作手段１８、フォーカス操作手段１９の操作量に応じた駆動信号を出力し、フォーカスリング２、ズームリング３を駆動操作する。フォーカスリング２は前玉フォーカス調整用レンズ群に連動し回転することで、前玉フォーカスレンズ群を移動し、ズームリング３は回転に応じて、ズームレンズ群を固定鏡筒に加工されたカム溝に沿って移動し変倍を可能としている。
【００２３】
図２はＡＦ駆動範囲設定部１５での設定動作フローチャート図である。ステップＳ１０１でレンズ制御部８によりキー操作がされたかどうか確認する。もし、キー操作がされていない場合は繰り返し確認し、キー操作された場合にステップＳ１０２に進む。キー操作は図３に示すような十字キー２１により行い、↑↓←→の部分を押すとその方向に、ＡＦ駆動範囲設定部１５に接続されたディスプレイ２２上のカーソルを移動させることができる。図４（ａ）の例では、１００ｍの部分にカーソルがあり、この状態で十字キーの↓を押すと、図４（ｂ）の５０ｍの位置に移る。通常では、図３に示すような４方向の操作キー２１を使用することが一般的であるが、２方向、８方向など、カーソルの移動させる方向によって様々なものがあり、そのような操作キーを使用してもよい。
【００２４】
ステップＳ１０２では、キー操作によりカーソルの移動を行う。カーソルを移動し、移動後にカーソルの位置が図４（ａ）に示すようにＭＡＸの位置にあるかどうか確認する。ＭＡＸの位置にカーソルがあれば、ステップＳ１０４に進み、そうでなければステップＳ１０５に進む。
【００２５】
ステップＳ１０４ではＭＡＸ値の設定を行い、図４（ａ）に示すように１００ｍとなっている値を、カーソルの移動と同じように十字キーの←→を押すことで、数値（１００ｍ）を可変することができる。←キーを押すことで、数値が減少し、→キーを押すことで数値が増加する。図４（ｃ）は←キーを押し、８０ｍにした状態であり、この数値はＡＦ駆動範囲の上限を示している。設定が終了すると、十字キー２１の中央の○を押すか、カーソルにより指示することでレンズ制御部８内のメモリに記憶する。記憶する方法は、カーソルを別の位置へ移動すると自動的に記憶するようにしても良い。
【００２６】
ステップＳ１０３に戻り、ステップＳ１０３でカーソルがＭＡＸの位置にない場合には、ステップＳ１０５に進み、ＭＩＮ値の設定を行う。図４（ｂ）に示すようにＭＩＮが５０ｍとなっている値を、カーソルの移動と同様に十字キー２１の←→を押すことで、数値（５０ｍ）を可変することができる。図４（ｄ）は→キーを押し、６０ｍにした状態であり、この数値ＡＦ駆動範囲の下限を示している。設定が終了すると、ステップＳ１０１に戻る。この２つのＭＡＸ値、ＭＩＮ値の関係はＭＡＸ値≧ＭＩＮ値であり、ＭＩＮ値がＭＡＸ値を超えることはない。
【００２７】
図５は合焦動作のフローチャート図である。レンズシステムの電源をオンすると、先ずステップＳ２０１に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５の範囲を表示するディスプレイ２２のカーソル位置をリセットする。リセット後のカーソル位置は任意であるが、例えば図６に示すようにディスプレイ２２上のトップにあるＡＦの位置とすることが一般的である。
【００２８】
次に、ステップＳ２０２に進み、ＡＦスイッチ１７がオン状態かどうか確認する。もし、ＡＦスイッチ１７がオフの場合にはステップＳ２０３に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５で設定されたＡＦ駆動範囲のＭＡＸ値、ＭＩＮ値を読み込み、レンズ制御部８内、又は外部接続されたメモリに記憶する。ＡＦスイッチ１７がオンされている場合にはＡＦ動作状態となり、ステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０３と同様に、ＡＦ駆動範囲設定部１５で設定されたＡＦ駆動範囲のＭＡＸ値、ＭＩＮ値を読み込み、メモリに記憶する。
【００２９】
更にステップＳ２０５に進み、焦点検出部６内のＡＦセンサによりハーフミラー４を介して被写体からの光を受光する。ＡＦセンサのラインセンサ列対はその受光した光を蓄積し、蓄積完了後にその蓄積した像信号データを焦点検出演算部７に送出する。そして、ステップＳ２０６で焦点検出演算を開始する。
【００３０】
焦点検出演算部７は焦点検出部６で蓄積した像信号データによってデフォーカス量を演算し、その情報をレンズ制御部８に送る。そして、ステップＳ２０７に進み、焦点検出演算が終了していなければステップＳ２０６に戻り、焦点検出演算を継続する。終了していればステップＳ２０８に進む。
【００３１】
ステップＳ２０８では、現在のフォーカスレンズ位置をフォーカス位置検出手段９により確認し、デフォーカス量から演算した合焦位置と同じかどうかを判断し、同じ位置、つまり合焦状態であればステップＳ２０９に進みレンズ駆動を停止する。異なる位置であればステップＳ２１０に進み、デフォーカス量から演算した合焦位置の被写体までの距離を確認する。
【００３２】
次にステップＳ２１１で、ＡＦ駆動範囲設定部１５で設定しメモリに記憶されたＡＦ駆動範囲に、合焦となる被写体までの距離が入っているかを確認する。そして範囲内に入っていれば、ステップＳ２１２でレンズ制御部８は駆動信号を生成し、フォーカスドライバ１１に送り、被写体距離に相当する位置までフォーカスリング２を回転させてフォーカスレンズ群を移動する。
【００３３】
一例を挙げると、ＡＦ駆動範囲設定部１５でＡＦ駆動範囲をＭＩＮ値：１０ｍ、ＭＡＸ値：３０ｍと設定してある場合に、合焦位置の被写体までの距離が２０ｍであった場合は、駆動範囲内としてフォーカスレンズ群を駆動する。また、３５ｍであった場合は駆動範囲外として駆動しない。
【００３４】
このようにＡＦ駆動範囲を設定することで、動きの速い、激しい被写体を撮影しているとき、或いはピンポイントの被写体を撮影している場合など、画面内から被写体が外れた場合でも、範囲外の被写体に合焦することがなくなる。従って、フォーカスの大ぼけや、誤った被写体への合焦動作を防止し、放送に支障を及ぼすようなオートフォーカスの誤動作や、合焦に要する時間増加を防止できる。
【００３５】
本実施例１では、ＡＦの方式を位相差方式を用いて説明したが、外測式センサを用いるＡＦ方式などの被写体までの距離を演算、測距可能なＡＦ方式に変更することも可能である。また本実施例１では、ＡＦ駆動範囲設定部にディスプレイ２２にＭＡＸ値、ＭＩＮ値を表示し、十字キー２１で操作、変更するように説明したが、図７に示すようなダイアル２３、２４により設定する形式としてもよい。
【００３６】
ただし、ダイアル２３、２４を使用した場合にはＭＡＸ値とＭＩＮ値の大小が逆転することがある。ＭＡＸ値の抵抗設定値がＭＩＮ値の抵抗設定値以下となっている場合に、メモリに記憶するＭＡＸ値はＭＩＮ値と同値、またＭＩＮ値のダイアル指示値がＭＡＸ値のダイアル指示値以上になっている場合は、メモリに記憶するＭＩＮ値はＭＡＸ値と同値とする。或いは、ダイアル２４をＭＡＸ値用、ＭＩＮ２３値用と限定せずに、ダイアル指示値が大きい方をＭＡＸ値、小さい方をＭＩＮ値としてもよい。
【００３７】
更に本実施例１では、ＭＡＸ値、ＭＩＮ値の設定、表示部をディスプレイ２２に表示するが、レンズシステムに接続されるビューファインダ上に表示して設定変更をすることができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例１では、位相差方式のようなフォーカスレンズ群を駆動し、合焦位置に到達しなくとも、被写体までの距離が分かるＡＦ方式を用いた場合について説明した。しかし、コントラスト方式のような映像信号を用いウォブリングレンズ群を微動することで、合焦方向を検出し、映像信号から抽出された高周波成分を用いてＡＦを行う場合もある。この方式の場合に、抽出した高周波成分をＡＦ評価値として用い、通常の被写体像を撮影した場合に、合焦位置に近付くに従って大きくなり、そのレベルが最大になる位置が合焦位置となる。
【００３９】
図８はこのような方式の実施例２のレンズシステムのブロック回路構成図であり、実施例１と同一の符号は同じ部材を示している。実施例１のハーフミラー４は省略され、ズームレンズ１の後部にウォブリングレンズ群３１が配置されている。このウォブリングレンズ群３１は例えばステップモータから成るウォブリングモータ３２により移動枠３３を介して駆動され、案内棒３４、３５に沿って移動するようにされている。また、レンズ制御部８の出力はウォブリングドライバ３６を介してウォブリングモータ３２に接続されている。更に、ＣＣＤ５の出力は映像処理回路３７、ＡＦ回路３８を介してレンズ制御部８に接続されている。
【００４０】
実施例２のＡＦ方式においては、被写体を撮影しているとき、撮影レンズを通った光がＣＣＤ５の撮像面上に結像し、ＣＣＤ５で映像信号に変換し出力される。映像処理回路３７では、ＣＣＤ５から入力された映像信号をフィルタ等により処理し、映像信号から水平同期信号及び垂直同期信号を検出し基準信号を作成する。ＡＦ回路３８では、撮影画面の中央等に設定された焦点検出エリア内において、ＡＦ評価値として基準信号から鮮鋭度を算出する。
【００４１】
ここで、焦点検出エリアが撮影画面の中央に設定されていれば、被写体は常に撮影エリアの中央において合焦されることになる。そして、レンズ制御部８から、ウォブリングレンズ駆動信号を出力し、ウォブリングモータ３２によりウォブリングレンズ群３１を光軸方向の前後に駆動し、鮮鋭度が大きくなる方向を検出し合焦方向を求める。レンズ制御部８ではＡＦ回路３８で算出された鮮鋭度及び現在のフォーカスレンズ群の位置、合焦方向を基に鮮鋭度が最大となるようなフォーカスレンズ群の目標位置を算出し、フォーカスドライバ１１にフォーカス制御信号を出力する。そして、フォーカスドライバ１１はフォーカスモータ１３を回転し、フォーカス位置検出手段９によりフォーカスレンズ群の位置を検出し、フォーカスレンズ群の駆動をフィードバック制御をすることで被写体への合焦動作を行う。
【００４２】
図９はこの合焦動作のフローチャート図である。レンズシステムの電源をオンすると、先ずステップＳ３０１でＡＦ駆動範囲設定部１５の範囲を表示するディスプレイ２２のカーソル位置をリセットする。次にステップＳ３０２に進み、ＡＦスイッチ１７がオン状態かどうかを確認する。
【００４３】
ＡＦスイッチ１７がオフのときはステップＳ３０３に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５の十字キー２１、ディスプレイ２２を使用し、設定されたＡＦ駆動範囲のＭＡＸ値、ＭＩＮ値を読み込み、メモリに記憶する。ＡＦスイッチ１７がオンされているとＡＦ動作状態となり、ステップＳ３０４でステップＳ３０３と同様にＡＦ駆動範囲のＭＡＸ値、ＭＩＮ値を読み込み、メモリに記憶する。
【００４４】
そしてステップＳ３０５で、ウォブリングレンズ群３１を駆動してレンズ制御部８は現時点のフォーカスレンズ群の位置から、何れの方向に合焦位置があるのか、その合焦方向を判定する。次いでステップＳ３０６に進み、フォーカス位置検出手段９により現在のフォーカスレンズ群の位置を検出する。ステップＳ３０７で、検出したフォーカスレンズ群の位置と合焦方向の判定結果から、合焦方向がＡＦ駆動範囲設定部１５で設定されたＡＦ駆動範囲が存在する方向かどうかを確認する。フォーカスレンズ群の駆動方向がＡＦ駆動範囲が存在する方向であれば、ステップＳ３０８に進みフォーカスレンズ群を駆動する。
【００４５】
ステップＳ３０９で合焦したかどうかを鮮鋭度を基に確認し、合焦していない場合にはフォーカスレンズ群の駆動を引き続き行い、合焦した場合はステップＳ３１０に進み、合焦位置がＡＦ駆動範囲内かどうか確認する。ＡＦ駆動範囲内であればステップＳ３１１で、フォーカスレンズ群の駆動を停止し、範囲外であればステップＳ３１２に進む。
【００４６】
ステップＳ３１２の処理は、ステップＳ３０７で合焦方向がＡＦ駆動範囲設定部１５で設定されたＡＦ駆動範囲が存在しない方向の場合も含まれる。ステップＳ３１２では上記２つの判断から、フォーカスレンズ群が合焦位置や駆動方向がＡＦ駆動範囲でない場合であり、フォーカスレンズ群をＡＦ駆動範囲の方向に駆動する。そしてステップＳ３１３で、フォーカス位置検出手段９によりフォーカスレンズ群の位置を検出し、フォーカスレンズ群がＡＦ駆動範囲内に入ると、ステップＳ３１４でフォーカスレンズ群の駆動を停止する。
【００４７】
このように、ＡＦ駆動範囲を設定し、フォーカスレンズ群の駆動範囲を限定することで、実施例１と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００４８】
実施例１、２では、ＡＦ駆動範囲設定部１５でＡＦ駆動させる範囲を被写体距離の範囲で設定したが、合焦後にその合焦位置を中心にＡＦ駆動範囲を設定するようにしてもよい。
【００４９】
図１０は実施例３のブロック回路構成図であり、実施例１の図１に対しＡＦ制限スイッチ４１の出力がレンズ制御部８に接続されている。このＡＦ制限スイッチ４１は合焦後のＡＦ駆動範囲の制限を行うか否かを設定する。
【００５０】
図１１は設定動作のフローチャート図である。ＡＦ動作では、前述のようにデフォーカス量に基づいて、合焦位置までフォーカスレンズ群を駆動し焦点を合わせるのであるが、通常ではレンズシステムのＭＯＤ〜無限遠の範囲を、合焦可能なＡＦ駆動範囲としている。しかし本実施例３では、合焦後にＡＦ駆動を可能とする範囲の幅を合焦位置を基準に、ＡＦ駆動範囲設定部１５で設定し制限するようにしている。
【００５１】
この図１１のフローチャート図の処理においては、レンズ制御部８で常に十字キー２１のキー操作を監視している。ステップＳ４０１でキー操作がされたかどうか確認し、もしされていない場合は繰り返し確認する。キー操作がなされた場合にはステップＳ４０２に進む。
【００５２】
キー操作は実施例１で説明したように、十字キー２１の↑↓←→の部分を押すと、その方向にディスプレイ２２上のカーソルを移動させることができる。ステップＳ４０２では、キー操作によりカーソルの移動を行い、移動後にカーソルのある位置が、図１２（ａ）に示すようなＷＩＤＴＨの位置にあるかどうか確認する。ＷＩＤＴＨの位置にカーソルがあればステップＳ４０３に進み、なければステップＳ４０１に戻る。ステップＳ４０４では、ＷＩＤＴＨの設定を行う。
【００５３】
図１２（ａ）に示すようにＷＩＤＴＨが３ｍとなっている値を、十字キー２１の←→を押すことで数値（３ｍ）を可変することができる。図１２（ｂ）は→キーを押し、５ｍにした状態であり、この数値は合焦位置を中心としたＡＦ駆動範囲の幅Ｗを示している。設定が終了すると、○を押すかカーソルを移動することでメモリに記憶し、ステップＳ４０１に戻る。
【００５４】
図１３は実施例３の動作フローチャート図である。レンズシステムの電源をオンすると、先ずステップＳ５０１に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５の範囲を表示するディスプレイ２２のカーソル位置をリセットする。リセット後のカーソルの位置は任意であるが、例えば図１２（ｃ）に示すようにディスプレイ２２上のトップにあるＡＦの位置とするのが一般的である。
【００５５】
次にステップＳ５０２で合焦回数をリセットし、ステップＳ５０３に進みＡＦスイッチ１７がオン状態かどうか確認する。ＡＦスイッチ１７がオフのときはステップＳ５０４に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５で設定されたＡＦ駆動範囲の幅Ｗを読み込み、メモリに記憶する。ＡＦスイッチ１７がオンされているとＡＦ動作状態となり、ステップＳ５０５に進み、ステップＳ５０４と同様に設定されたＡＦ駆動範囲ＷＩＤＴＨによる幅Ｗを読み込み、メモリに記憶する。
【００５６】
ステップＳ５０６で焦点検出部６内のＡＦセンサを駆動して受光した光を蓄積し、蓄積完了後にその蓄積した像信号データを焦点検出演算部７に送出し、ステップＳ５０７で焦点検出演算を開始する。焦点検出演算部７は焦点検出部６で蓄積した像信号データによってデフォーカス量を演算し、その情報をレンズ制御部８に送る。ステップＳ５０８に進み、焦点検出演算が終了していなければステップＳ５０７に戻り、終了していればステップＳ５０９に進み、デフォーカス量から演算した合焦位置の被写体までの距離を確認する。そしてステップＳ５１０で、ＡＦ駆動範囲の制限を設定をするＡＦ制限スイッチ４１がオンされているかどうかを確認する。
【００５７】
ＡＦ制限スイッチ４１がオンされていない場合には幅Ｗの制限は行われず、ステップＳ５１３で合焦回数をリセットし、ＭＯＤ〜無限遠の範囲でＡＦが可能となる。ステップＳ５１５でレンズ制御部８は駆動信号を生成し、フォーカスドライバ１１に送る。フォーカスモータ１３でその被写体距離に相当する位置までフォーカスレンズ群を移動する。
【００５８】
ステップＳ５１０でＡＦ制限スイッチ４１がオンされていれば、ステップＳ５１１に進み、合焦回数をカウントアップする。ステップＳ５１２では今回の合焦動作が１回目かどうか合焦回数を確認する。合焦動作が初めての場合は、ステップＳ５１５に進み通常の全域ＡＦ駆動となる。
【００５９】
もし、今回の合焦動作が２回目以降の場合には、ステップＳ５１４に進む。ステップＳ５１４ではＡＦ駆動範囲設定部１５で設定しメモリに記憶されているＡＦ駆動範囲の幅Ｗ内に、１回目の合焦動作が行われたときの被写体までの距離と、今回の合焦動作で演算された被写体までの距離との差が入っているかどうかを確認する。駆動範囲内に入っていればステップＳ５１５に進みＡＦ駆動を行う。逆に、駆動範囲内に入っていない場合は、ステップＳ５１６でフォーカスレンズ群は駆動せず停止したままとする。
【００６０】
例えば、ＡＦ駆動範囲設定部１５でＡＦ駆動範囲を幅Ｗ±１０ｍと設定していると、１回目の合焦位置の被写体までの距離が２０ｍで、２回目以降の合焦位置の被写体距離が２６ｍである場合には、幅Ｗ内である２０±１０ｍの範囲に入っている。この場合には、フォーカスレンズ群を駆動し、被写体距離２６ｍの位置までフォーカスレンズ群を駆動する。合焦位置の被写体距離が３５ｍである場合には、最大値の３０ｍを超えているので、駆動範囲外として駆動することはない。
【００６１】
このように、初回のＡＦ動作での合焦位置を基準として、その後のＡＦ駆動範囲を設定し、その範囲内に被写体があったときのみ、フォーカスレンズ群を駆動することで、先の実施例と同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００６２】
実施例３では、位相差方式のようなフォーカスレンズ群を駆動し、合焦位置に到達しなくとも、被写体までの距離が分かるＡＦ方式を用いた場合の実施例に関して説明した。しかし、コントラスト方式のような映像信号を用い、ウォブリングレンズ群を駆動することで、合焦方向を検出し、映像信号から抽出された高周波成分を用いて、ＡＦを行う場合がある。
【００６３】
図１４はこの実施例４のブロック回路構成図であり、実施例２の図８に対し、ＡＦ制限スイッチ４１の出力がレンズ制御部８に接続されている。
【００６４】
図１５は実施例４の動作フローチャート図であり、レンズシステムの電源をオンすると、先ずステップＳ６０１に進み、ＡＦ駆動範囲設定部１５の範囲を表示するディスプレイ２２のカーソル位置をリセットする。次にステップＳ６０２で、合焦回数をリセットし、続いてステップＳ６０３に進み、ＡＦスイッチ１７はオン状態にあるかどうかを確認する。
【００６５】
ＡＦスイッチ１７がオフのときはステップＳ６０４に進み、実施例３で説明したＡＦ駆動範囲設定部１５によるＡＦ駆動範囲の幅Ｗを読み込み、メモリに記憶する。ＡＦスイッチ１７がオンされているときは、ＡＦ動作状態となりステップＳ６０５に進み、ステップＳ６０４と同様に、設定された幅Ｗを読み込み、メモリに記憶する。
【００６６】
そしてステップＳ６０６に進み、レンズ制御部８は現時点のフォーカスレンズ群は何れの方向に合焦位置があるのか、その合焦方向を判定する。次にステップＳ６０７に進み、フォーカス位置検出手段９から現在のフォーカスレンズ群の位置を検出する。
【００６７】
ステップＳ６０８に進み、ＡＦ制限スイッチ４１がオンされているかどうかを確認する。オンされていなければＡＦ駆動範囲の幅Ｗの制限は行わず、ステップＳ６１１で合焦回数をリセットし、ＭＯＤ〜無限遠の範囲でＡＦが可能となり、ステップＳ６１２に進む。
【００６８】
ＡＦ制限スイッチ４１がオンされていればステップＳ６０９に進み、合焦回数をカウントアップする。ステップＳ６１０では、今回の合焦動作が１回目かどうか合焦回数を確認する。今回の合焦動作が初めての場合にはステップＳ６１２に進み、２回目以降の場合にはステップＳ６１５に進む。レンズ制御部８は駆動信号を生成し、フォーカスドライバ１１に送りフォーカスレンズ群を駆動し、ステップＳ６１３で合焦したかどうか鮮鋭度を基に確認する。合焦していない場合はフォーカスレンズ群の駆動を引き続き行い、合焦した場合はステップＳ６１４に進みレンズ駆動を停止する。
【００６９】
更にステップＳ６２０に進み、ＡＦ制限スイッチ４１がオンされているかどうか確認し、オフであればステップＳ６０３に戻り、オンであればステップＳ６２１で合焦位置を確認し、記憶してからステップＳ６０３に戻る。ステップＳ６１０で今回の合焦動作が２回目以降と判断された場合には、ステップＳ６１５でＡＦ駆動範囲設定部１５で設定し、メモリに記憶されている幅Ｗと、１回目の合焦動作が行われたときの被写体までの距離から、フォーカスレンズ群の駆動範囲を算出する。
【００７０】
そしてステップＳ６１６に進み、現在のフォーカスレンズ群の位置が、算出したＡＦ駆動範囲内であるか確認する。範囲内にあればステップＳ６１７に進み、レンズ制御部８で判定した合焦方向にフォーカスレンズ群が動くように、駆動信号を生成し、フォーカスレンズ群を駆動する。そしてステップＳ６１８で合焦を確認し、合焦していない場合はステップＳ６１５に戻り、合焦した場合はステップＳ６１９に進み、レンズ駆動を停止する。
【００７１】
なおステップＳ６１６で、現在のフォーカスレンズ群の位置が、その算出したＡＦ駆動範囲内にない場合は、ＡＦ駆動を停止しステップＳ６１９に進みレンズ駆動を停止する。
【００７２】
このように、ＡＦ時に合焦方向にフォーカスレンズ群を移動するが、１回目の合焦位置を基準にレンズの駆動範囲の幅Ｗ内に制限し、その決められた範囲外にはフォーカスレンズ群を移動させないようにする。そして、初回のＡＦ動作での合焦位置を基準として、その後のＡＦ駆動範囲を設定し、その範囲のみをＡＦ駆動範囲とし、フォーカスレンズ群を駆動範囲を制限することで、先の実施例と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１のブロック回路構成図である。
【図２】設定動作のフローチャート図である。
【図３】設定用十字キーの説明図である。
【図４】ディスプレイ画面の説明図である。
【図５】実施例１の動作フローチャート図である。
【図６】ディスプレイ画面の説明図である。
【図７】設定用ダイアルの説明図である。
【図８】実施例２のブロック回路構成図である。
【図９】動作フローチャート図である。
【図１０】実施例３のブロック回路構成図である。
【図１１】設定動作のフローチャート図である。
【図１２】ディスプレイ画面の説明図である。
【図１３】実施例３の動作フローチャート図である。
【図１４】実施例４のブロック回路構成図である。
【図１５】動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  ズームレンズ
２  フォーカスリング
３  ズームリング
４  ハーフミラー
５  ＣＣＤ
６  焦点検出部
７  焦点検出演算部
８  レンズ制御部
９  フォーカス位置検出手段
１０  ズーム位置検出手段
１３  フォーカスモータ
１４  ズームモータ
１５  ＡＦ駆動範囲設定部
１６  ズームフォーカス操作回路
１７  ＡＦスイッチ
１８  ズーム操作手段
１９  フォーカス操作手段
３１  ウォブリングレンズ群
３２  ウォブリングモータ
３３  移動枠
３４  案内棒
３５  案内棒
３６  ウォブリングドライバ
３７  映像処理回路
３８  ＡＦ回路
４１  ＡＦ制限スイッチ
【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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