(57)【要約】【課題】  被写体距離に関する情報を正確に表示することができる光学機器を提供すること。【解決手段】  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、フォーカス素子の位置に対応する被写体距離に関する情報を表示する表示部と、被写体距離に関する情報を表示部に表示させる制御部を有する光学機器において、フォーカス素子が無限電子カムと至近電子カムの間の合焦領域にあるときには、電子カムデータに基づいて被写体距離を算出し、フォーカス素子が合焦領域にないときには、フォーカス素子の無限電子カムまたは至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を取得する。【選択図】  図６
2016224344.tif 000002
【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、
前記フォーカス素子の位置に対応する被写体距離に関する情報を表示する表示部と、
前記被写体距離に関する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、
前記メモリに記憶された前記電子カムデータは、無限遠物体に合焦しているときにおける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無限電子カムと、最至近距離の物体に合焦しているときにおける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至近電子カムを示すデータを含み、
前記制御部は、前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるときには、前記電子カムデータに基づいて被写体距離を算出し、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、
前記フォーカス素子が前記合焦領域にないときには、前記フォーカス素子の前記無限電子カムまたは前記至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を取得し、取得された距離表示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】
前記フォーカス素子が前記合焦領域にないとき、前記制御部は、前記変倍レンズの位置と、前記フォーカス素子の位置と、前記電子カムデータと、前記変倍レンズの位置に対応するフォーカス素子の駆動領域の無限側または至近側の端を示す情報に基づいて、前記距離表示情報を取得す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】
前記フォーカス素子が前記合焦領域にないとき、前記制御部は、前記変倍レンズの位置と、前記フォーカス素子の位置と、前記無限電子カムよりも近距離側に位置する電子カムと前記無限電子カムとの差分または前記至近電子カムよりも無限側に位置する電子カムと前記至近電子カムとの差分に基づいて、前記距離表示情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記フォーカス素子が前記合焦領域にないとき、前記制御部は、前記無限電子カムよりも近距離側に位置する電子カムと前記無限電子カムとの広角端における差分と、広角端におけるフォーカス素子の駆動領域の無限側の端と前記無限電子カムとの差分の比、または、前記至近電子カムよりも無限側に位置する電子カムと前記至近電子カムとの広角端における差分と、広角端におけるフォーカス素子の駆動領域の至近側の端と前記至近電子カムとの差分の比に基づいて、前記距離表示情報を取得す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】
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、前記フォーカス素子の位置に対応する被写体距離に関する情報を表示する表示部を備え、無限遠物体に合焦しているときにおける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無限電子カムと、最至近距離の物体に合焦しているときにおける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至近電子カムを含む、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、
前記フォーカス素子の位置を検出するステップと、
前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるか否かを判定するステップと、
前記被写体距離に関する情報を前記表示部に表示させるステップを有し、
前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるときには、前記電子カムデータに基づいて被写体距離を算出し、前記フォーカス素子が前記合焦領域にないときには、前記フォーカス素子の前記無限電子カムまたは前記至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を取得することを特徴とする表示制御方法。
【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、前記フォーカス素子の位置に対応する被写体距離に関する情報を表示する表示部を備え、無限遠物体に合焦しているときにおける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無限電子カムと、最至近距離の物体に合焦しているときにおける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至近電子カムを含む、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、
前記フォーカス素子の位置を検出する処理と、
前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるか否かを判定する処理と、
前記被写体距離に関する情報を前記表示部に表示させる処理を有し、
前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるときには、前記電子カムデータに基づいて被写体距離を算出し、前記フォーカス素子が前記合焦領域にないときには、前記フォーカス素子の前記無限電子カムまたは前記至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を取得す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】特許第２８８４０４２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、無限遠物体に合焦するときの変倍レンズとフォーカスレンズの位置関係を示す無限カムと、最至近距離の物体に合焦するときの変倍レンズとフォーカスレンズの位置関係を示す至近カムを示す情報を記憶している。特許文献１の距離表示装置では、変倍レンズとフォーカスレンズが無限カムと至近カムの間の領域に位置するときには被写体距離情報を表示することができる。
【０００６】
しかしながら、変倍レンズとフォーカスレンズが無限カムと至近カムの間の領域に位置していないときには、被写体距離を算出することができないため、被写体距離情報を表示することなく、エラー情報を表示させている。
【０００７】
一般的に、フォーカスレンズの駆動領域の端部は、無限カムや至近カムを超えた領域に存在し、フォーカスレンズは無限カムや至近カムを超えた領域まで移動することができる。これは、環境温度の変化等に起因して、設計上の無限カムや至近カムに対応する位置にフォーカスレンズや変倍レンズを配置しても合焦状態を得られないことがあるためである。
【０００８】
無限カムや至近カムを超えた領域にフォーカスレンズが位置しているときにエラー情報を表示させると、フォーカスレンズが無限カムを超えた位置にあるのか、至近カムを超えた位置にあるのかを判別することができない。そこで、フォーカスレンズの位置が無限カムや至近カムを超えたときにも、何らかの被写体距離に関する情報を表示できるような構成とすることが好ましい。
【０００９】
本発明は、フォーカスレンズの駆動可能領域において被写体距離に関する情報を表示することができ、ユーザが被写体距離に関する情報を容易に認識す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】
【００１０】
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、前記フォーカス素子の位置に対応する被写体距離に関する情報を表示する表示部と、前記被写体距離に関する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、前記メモリに記憶された前記電子カムデータは、無限遠物体に合焦しているときにおける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無限電子カムと、最至近距離の物体に合焦しているときにおける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至近電子カムを示すデータを含み、前記制御部は、前記フォーカス素子が前記無限電子カムと前記至近電子カムの間の合焦領域にあるときには、前記電子カムデータに基づいて被写体距離を算出し、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、前記フォーカス素子が前記合焦領域にないときには、前記フォーカス素子の前記無限電子カムまたは前記至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を取得し、取得された距離表示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、フォーカスレンズの駆動可能領域において被写体距離に関する情報を表示することができ、ユーザが被写体距離に関する情報を容易に認識す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】被写体距離の算出可能領域とフォーカス駆動領域を示す図、および被写体距離情報の表示方法を示す図である。
【図５】実施例１における距離表示情報の取得方法を示す図、および距離表示情報の表示方法を示す図である。
【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における距離表示情報の取得方法を示す図である。
【図８】実施例３における距離表示情報の取得方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の表示制御装置及びそれを有する光学機器について、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】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、目標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を移動させるべき目標フォーカス位置ｙを求める場合について説明する。メモリ１１４には、目標フォーカス位置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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、目標フォーカス位置ｙを求める。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
続いて図４を用いて、フォーカスレンズ１０５の駆動領域と、合焦領域の関係について説明する。図４（ａ）は、フォーカスレンズ１０５の駆動領域と合焦領域の関係を示す図である。横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示す。破線で示した曲線のうち、上側の曲線は、無限遠物体に合焦しているときにおけるズーム位置とフォーカス位置の関係を示す無限電子カムを示す。下側の曲線は、最至近距離の物体に合焦しているときにおけるズーム位置とフォーカス位置の関係を示す至近電子カムを示す。無限電子カムと至近電子カムの間の領域に変倍レンズ１０２とフォーカスレンズ１０５が位置するときに特定の被写体距離物体に対して合焦状態が得られるように電子カムが設定されている。
【００３７】
フォーカスレンズ１０５の駆動領域は、無限電子カムや至近電子カムの外側にも存在する。実線で示した曲線のうち、上側の曲線は、フォーカスレンズ１０５の無限側の駆動限界を示す曲線（無限側の駆動限界曲線）である。下側の曲線は、フォーカスレンズ１０５の至近側の駆動限界を示す曲線（至近側の駆動限界曲線）である。つまり、フォーカスレンズ１０５は、合焦可能な領域として設定された合焦領域の外側まで駆動可能であり、合焦領域の外側では、予め設定された電子カムデータに基づいて被写体距離を算出することができない。
【００３８】
ここで、無限電子カムと無限側の駆動限界曲線の間の領域を超無限領域とし、至近電子カムと至近側の駆動限界曲線の間の領域を超至近領域と定義する。合焦領域として設定された無限電子カムと至近電子カムの外側の領域までフォーカスレンズ１０５の駆動領域を拡張しているのは、温度変化を考慮しているためである。一般的に、所定の温度において無限遠物体に対して合焦するときの電子カムデータとして無限電子カムが設定されている。ところが環境温度が変化すると、無限電子カム上にフォーカスレンズ１０５や変倍レンズ１０２が位置していても、無限遠物体に対して合焦状態が得られない場合がある。このため環境温度が変化したときにも合焦状態が得られるように、フォーカスレンズ１０５の駆動領域を拡張している。以上が、フォーカスレンズ１０５の駆動領域として超無限領域を設定している理由である。このことは、超至近領域に関しても同様である。
【００３９】
図４（ｂ）は、情報表示部１１０における被写体距離情報の表示制御処理を示す図である。ここでは、最至近距離を２ｍとして、現在の被写体距離が１０ｍのときの表示内容を示している。現在の被写体距離に対応する距離を示す位置にカーソルＸを移動させることで、被写体距離情報の表示を行う。ここで合焦領域では、図２、３で説明した方法により算出された被写体距離を示す位置にカーソルＸを移動させる。一方、超無限領域や超至近領域では、予め設定された電子カムデータに基づいて被写体距離を算出することができない。
【００４０】
そこで、フォーカスレンズ１０５が超無限領域に位置する場合には、無限電子カムの外側に仮想的な電子カム（仮想電子カム）を設定する。そして、フォーカス位置とズーム位置と無限電子カムと仮想電子カムの位置関係に基づいて情報表示部１１０に表示する距離表示情報を取得する。フォーカスレンズ１０５が超至近領域に位置する場合には、至近電子カムの外側に仮想的な電子カムを設定する。超無限領域及び超至近領域では、被写体距離を算出する代わりに、フォーカス位置が無限電子カムまたは至近電子カムからどの程度離れているのかを示す指標として距離表示情報を取得する。
【００４１】
これにより、フォーカスレンズ１０５が超無限領域や超至近領域に位置する場合にも、情報表示部１１０に被写体距離に関する情報を表示することが可能となる。つまり、フォーカスレンズ１０５と変倍レンズ１０２が合焦領域にある場合には、算出された被写体距離を示す情報を被写体距離に関する情報として情報表示部１１０に表示する。一方で、フォーカスレンズ１０５と変倍レンズ１０２が合焦領域にない場合には、無限電子カムまたは至近電子カムからの距離を示す距離表示情報を被写体距離に関する情報として情報表示部１１０に表示する。
【００４２】
以上説明した表示制御を行うことにより、フォーカスレンズ１０５と変倍レンズ１０２が合焦領域にある場合には、ユーザは正確な被写体距離を知ることができる。またフォーカス位置やズーム位置が合焦領域から外れた場合に、フォーカスレンズ１０５が超無限領域と超至近領域のどちらに存在するのかを容易に認識することができ、フォーカスレンズ１０５を素早く合焦領域に移動させることができる。
【００４３】
本発明により、フォーカスレンズ１０５の駆動可能領域において被写体距離に関する情報を表示することができるため、ユーザは被写体距離に関する情報を容易に認識することができる。
【実施例１】
【００４４】
以下、フォーカスレンズ１０５が超無限領域または超至近領域に位置するときに情報表示部１１０に表示する距離表示情報の具体的な算出方法について説明する。本実施例では、仮想電子カムとして、無限側の駆動限界曲線や至近側の駆動限界曲線を用いる。無限側の駆動限界曲線と至近側の駆動限界曲線は、それぞれ図４（ａ）で説明した曲線である。
【００４５】
図５（ａ）は、実施例１における距離表示情報の取得方法を示す図である。ズーム位置検出部１０７によって検出された変倍レンズ１０２の位置と、フォーカス位置検出部１１３によって検出されたフォーカスレンズ１０５の位置に基づいて図５（ａ）中に黒丸で示した位置が特定される。このズーム位置における黒丸と無限電子カムの距離をα、無限電子カムと仮想電子カムとの距離をβとする。本実施例では、αとβの比を用いて超無限領域における距離表示情報の表示を行う。
【００４６】
図５（ｂ）は、実施例１における距離表示情報の表示制御処理を示す図である。フォーカスレンズ１０５が無限電子カム上にあるときには、カーソルＸは左側に示す破線上に位置する。また、フォーカスレンズ１０５が無限側の駆動限界曲線上にあるときには、カーソルＸは右側に示す破線上に位置する。本実施例では、左側の破線から右側の破線までの距離をβ´、左側の破線から現在のフォーカスレンズ１０５の位置を示す実線までの距離をα´として、図５（ａ）で説明したα／βの値とα´／β´の値が等しくなるように、カーソルＸを移動させる。
【００４７】
以上、フォーカスレンズ１０５が超無限領域にあるときの距離表示情報の取得方法について説明したが、フォーカスレンズ１０５が超至近領域にあるときも同様の方法により距離表示情報を取得することができる。
【００４８】
実施例１の表示制御処理では、超無限領域における仮想の電子カムとして、無限側の駆動限界曲線をそのまま用いて、情報表示部１１０に表示する距離表示情報を取得することができる。これにより、フォーカスレンズ１０５の無限側の駆動限界位置と、図５（ｂ）で説明したカーソルが移動可能な右側の端位置を対応付けすることができる。フォーカスレンズ１０５が無限側の駆動限界に到達したときに、カーソルも右側の端位置に移動するため、ユーザは現在のフォーカス位置を容易に認識することができる。
【００４９】
続いて、実施例１の被写体距離に関する情報の表示制御に関する制御フローについて、図６を用いて説明する。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Ｓ１０１において表示制御が開始されると、ステップＳ１０２において、ズーム位置検出部１０７によって変倍レンズ１０２の位置情報が取得される。さらに、ステップＳ１０３において、フォーカス位置検出部１１３によってフォーカスレンズ１０５の位置情報が取得される。また、ステップＳ１０４において、メモリ１１４から電子カムデータを取得する。
【００５０】
次に、ステップＳ１０５において、Ｓ１０３で検出されたフォーカスレンズ１０５の位置が合焦領域にあるか否かの判定を行う。フォーカスレンズ１０５が合焦領域にある場合はステップＳ１０６に進み、図２、図３で説明した方法により被写体距離の算出を行う。フォーカスレンズ１０５が合焦領域にない場合はステップＳ１０７に進み、図５で説明した手順を用いて、情報表示部１１０に表示する距離表示情報を算出する。続いて、ステップＳ１０８において、Ｓ１０６、Ｓ１０７のいずれかの方法で算出された被写体距離に関する情報の表示を行い、ステップＳ１０９において表示制御を終了する。
【実施例２】
【００５１】
実施例２は、無限電子カムよりも至近側に位置する電子カムに基づいて距離表示情報の算出を行う表示制御装置に関するものである。実施例１では、仮想電子カムとして、フォーカスレンズ１０５の無限側の駆動限界曲線を用いていたが、本実施例では仮想電子カムの設定方法が実施例１とは異なる。なお、ここでは超無限領域における距離表示情報の算出方法について説明するが、本実施例の距離表示方法は、超至近領域における距離表示情報の算出にも同様に適用することができる。
【００５２】
図７は、実施例２における距離表示情報の取得方法を示す図である。図７を用いて、仮想電子カムの設定方法を説明する。まず、無限遠よりも近距離側の被写体距離Ａに位置する物体に合焦しているときの電子カムＡと無限電子カムとの特定のズーム位置における間隔を示す情報（間隔情報）を取得する。例えばズーム位置Ａではａ´であり、ズーム位置Ｂではｂ´となる。
【００５３】
続いて、取得した間隔情報に基づいて仮想電子カムを設定する。具体的には、取得した間隔情報に対応する間隔だけ無限電子カムを無限側にシフトすることで仮想電子カムを決定する。図７では、ａとａ´が等しく、ｂとｂ´が等しくなるように仮想電子カムが設定される。
【００５４】
情報表示部１１０に表示する距離表示情報の基本的な算出方法は、実施例１と同様である。図７中に黒丸で示した位置と無限電子カムの距離をα、無限電子カムと仮想電子カムとの距離をβとして、αとβの比率を用いて超無限領域における距離表示情報の表示を行う。
【００５５】
なお、一般的に、至近電子カムと無限電子カムの間隔は、広角端よりも望遠端の方が大きい。この間隔の差を考慮して、本実施例では被写体距離Ａに対応する電子カムＡと無限電子カムの間隔を示す情報を用いて仮想電子カムを設定している。仮想電子カムと無限電子カムの間隔が、広角端に比べて望遠端で大きくなっている。
【００５６】
広角端と望遠端における仮想電子カムと無限電子カムとの間隔の差分を考慮することなく仮想電子カムを設定すると、ズーミングに際して情報表示部１１０のカーソルＸが移動するおそれがある。ここで、合焦領域では、変倍レンズ１０２が移動しても情報表示部１１０のカーソルＸは移動しないように設計されているため、超無限領域においても同様の操作感が求められる。そこで、仮想電子カムとして合焦領域における電子カムに近似した曲線を設定することで、ズーミングに際して情報表示部１１０のカーソルＸが移動することを防ぐことができる。
【００５７】
また、実施例２の距離表示処理においては、取得した間隔情報に対応する間隔だけ無限電子カムをシフトするのみで仮想電子カムを設定することができるため、比較的簡易な制御により距離表示情報を取得することができる。
【００５８】
なお、特定のズーム位置における電子カムＡと無限電子カムとの間隔が、無限電子カムと無限側の駆動限界曲線との間隔よりも大きくなるように電子カムＡが選択される。これにより、超無限領域の全域において、本実施例で説明した距離表示情報の算出を行うことができる。
【００５９】
実施例２の距離表示処理に関する制御フローは、実施例１における制御フローと同様であるため、制御フローを示すフローチャートの記載は省略する。実施例１の制御フローと比較して、ステップＳ１０７における距離表示情報の算出方法が異なるのみである。
【実施例３】
【００６０】
実施例３は、実施例２と同様に、無限電子カムよりも至近側に位置する電子カムに基づいて距離表示情報の算出を行う表示制御装置に関するものである。なお、ここでは超無限領域における距離表示情報の算出方法について説明するが、本実施例の距離表示方法は、超至近領域における距離表示情報の算出にも同様に適用することができる。
【００６１】
実施例３では、広角端における電子カムＡと無限電子カムとの間隔をｂ、広角端における無限電子カムと無限側の駆動限界曲線との間隔をａとして、ａとｂの比に基づいて仮想電子カムを設定する。任意のズーム位置における電子カムＡと無限電子カムとの間隔をｂ´、無限電子カムと無限側の駆動限界曲線との間隔をａ´として、ａ／ｂの値とａ´／ｂ´の値が等しくなるように仮想電子カムが設定される。
【００６２】
実施例３では、各ズーム位置において、電子カムＡと無限電子カムの間隔と無限電子カムと仮想電子カムの間隔との比が等しくなるように仮想電子カムが設定されているため、仮想電子カムの形状が合焦領域における実際の電子カム形状と近似した形状となる。本実施例で説明した方法により仮想電子カムを設定することで、超無限領域において変倍レンズ１０２が移動しても情報表示部１１０のカーソルＸがほとんど移動しないようにすることができる。これによりユーザに違和感を与えることのない距離表示を実現することができる。
【００６３】
実施例３の距離表示処理に関する制御フローは、実施例１における制御フローと同様であるため、制御フローを示すフローチャートの記載は省略する。実施例１の制御フローと比較して、ステップＳ１０７における距離表示情報の算出方法が異なるのみである。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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】
【００６７】
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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【図８】
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