JP2004117489A

JP2004117489A - レンズシステム

Info

Publication number: JP2004117489A
Application number: JP2002277038A
Authority: JP
Inventors: Kunio Tanida; 谷田　邦男
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】オートフォーカス実行時であってズームの移動時に、撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態か否かを判定し、合焦とみなせる状態でないと判定した場合にはズームの最大速度を低下させてズームの移動速度をその最大速度範囲内に制限することにより、ズームの移動時、特にワイド側からテレ側へのズームの移動時に、ＡＦが間に合わずピンボケの映像となる不具合を防止することができるレンズシステムを提供する。
【解決手段】ＣＰＵ５４は、焦点評価値生成部から焦点評価値を取得し、合焦とみなせる状態でない場合にはズームの最大速度を示すリミット値を低下させてそのリミット値をリミッタ回路１１６に与える。これにより、ズームの移動速度を指令するズームコントローラ１０６からの制御信号の電圧値がそのリミット値を超えないように制限される。
【選択図】　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズシステムに係り、特にオートフォーカス制御と共にズーム制御を行うレンズシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラなどのオートフォーカスは、コントラスト方式によるものが一般的である。このコントラスト方式は、撮像素子から得られた映像信号のうちある範囲（フォーカスエリア）内の映像信号の高域周波数成分を積算して焦点評価値を生成し、その焦点評価値が最大（極大）となるようにピント調整を自動で行うものである。これによって、撮像素子で撮像された画像の鮮鋭度（コントラスト）が最大となる最良ピント（合焦）が得られる。
【０００３】
また、従来、光路長の異なる位置に配置した複数の撮像素子を用いて撮影レンズのピント状態（前ピン、後ピン、合焦）を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。これによれば、現在のフォーカス位置において、例えばフォーカスを前後に移動させたときの焦点評価値を、複数の撮像素子から得られた映像信号によって同時に知ることができ、その情報から現在のピント状態を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００１−１６８２４６
【０００５】
【特許文献２】
特願２００１−１６８２４７
【０００６】
【特許文献３】
特願２００１−１６８２４８
【０００７】
【特許文献４】
特願２００１−１６８２４９
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、ズームを急速に動かした場合、オートフォーカスによるピント合わせが間に合わず、ピンボケの映像となることがあった。例えば、ズームがワイド側に設定されている状態でオートフォーカスによりピントが合わせられたとする。この状態で仮にフォーカスを固定し、ズームをワイド側からテレ側に移動させたとすると、通常は、ズームアップされた被写体に対して正確にピントが合っておらず、ピンボケの映像となる。一方、オートフォーカスを有効にしてズームをワイド側からテレ側に移動させる場合、ズームの移動が遅いときには、ズームの移動中にオートフォーカスによるピント合わせが追従するため、ピンボケの映像にはならない。
【０００９】
しかしながら、ズームの移動が速いと、オートフォーカスによるピント合わせが間に合わずにズームの移動中及び停止直後にピンボケの映像となる不具合があった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、オートフォーカス実行時において、ズームを操作した際にピンボケの映像となる不具合を防止することができるレンズシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、撮影レンズのピント合わせを自動で行うオートフォーカス手段と、前記撮影レンズのズームの動作を指令するズーム指令手段と、前記ズーム指令手段の指令に基づいて前記撮影レンズのズームを制御するズーム制御手段とを備えたレンズシステムにおいて、前記撮影レンズのズームの移動速度が、最大速度を示す所定の設定値を超えないように制限するズーム移動速度制限手段と、前記オートフォーカス手段によるピント合わせにより前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっているか否かを判定する合焦判定手段と、
前記ズーム制御手段により前記撮影レンズのズームが移動している際に、前記合焦判定手段により前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっていないと判定された場合に、前記ズームの最大速度を示す設定値を低下させるズーム最大速度変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記合焦判定手段は、前記撮影レンズに入射した被写体光を光路長の異なる位置で撮像する複数の撮像手段と、前記各撮像手段により得られた映像信号に基づいて画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を生成する焦点評価値生成手段と、を備え、前記焦点評価値生成手段によって生成された各撮像素子に対応する焦点評価値に基づいて前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっているか否かを判定することを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、オートフォーカス実行時であって撮影レンズのズームの移動時に、撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態か否かを判定し、合焦とみなせる状態でないと判定した場合にはズームの最大速度を低下させてズームの移動速度をその最大速度範囲内に制限するようにしたため、ズームの移動時、特にワイド側からテレ側へのズームの移動時に、ピンボケの映像となる不具合を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、本発明が適用されたテレビカメラシステムの光学系の構成を示したブロック図である。同図に示すテレビカメラシステムは、撮影レンズ１０を備えたレンズ装置とカメラ本体１２等から構成されており、カメラ本体１２には、再生用（放映用等）の映像を撮影し、所定形式の映像信号として出力又は記録媒体に記録するための撮像素子（以下、映像用撮像素子という）や所要の回路等が搭載されている。
【００１６】
撮影レンズ１０を備えたレンズ装置は、カメラ本体１２に着脱可能に装着され、主に光学系（撮影レンズ１０）と制御系（後述）とから構成されている。撮影レンズ１０には、光軸Ｏに沿ってフォーカスレンズ（群）１６、変倍系及び補正系（図示せず）からなるズームレンズ（群）１８、アイリス２０、前側リレーレンズ２２Ａ及び後側リレーレンズ２２Ｂからなるリレーレンズ（リレー光学系）等が配置されている。
【００１７】
リレー光学系の前側リレーレンズ２２Ａと後側リレーレンズ２２Ｂとの間には、ピント状態検出用の被写体光を映像用の被写体光から分岐するためのハーフミラー２４が配置されている。このハーフミラー２４は、撮影レンズ１０の光軸Ｏに対して略４５度傾斜して設置されており、前側リレーレンズ２２Ａを通過した被写体光の例えば１／３の光量を直角に反射して、映像用の被写体光から分岐する。
【００１８】
ハーフミラー２４を透過した被写体光は、映像用の被写体光として撮影レンズ１０の後端側から射出されたのち、カメラ本体１２の撮像部１４に入射する。撮像部１４の構成については省略するが、撮像部１４に入射した被写体光は、例えば色分解光学系により、赤色光、緑色光、青色光の３色に分解され、各色ごとの映像用撮像素子の撮像面に入射する。これによって放映用のカラー映像が撮影される。なお、図中のピント面Ｐは、各映像用撮像素子の撮像面に対して光学的に等価な位置を撮影レンズ１０の光軸Ｏ上に示したものである。
【００１９】
一方、ハーフミラー２４で反射された被写体光は、ピント状態検出用の被写体光として光軸Ｏに対して垂直な光軸Ｏ′に沿って進行し、リレーレンズ２６に入射する。そして、このリレーレンズ２６で集光されてピント状態検出部２８に入射する。
【００２０】
ピント状態検出部２８は、光分割光学系を構成する２つのプリズム３０Ａ、３０Ｂと、ピント状態検出用の一対の撮像素子３２Ａ、３２Ｂ（以下、ピント状態検出用撮像素子という）とで構成されている。
【００２１】
上述したようにハーフミラー２４で反射した被写体光は、光軸Ｏ′に沿って進行し、まず、第１プリズム３０Ａに入射する。そして、第１プリズム３０Ａのハーフミラー面Ｍで反射光と透過光に等分割される。このうち反射光は一方のピント状態検出用撮像素子３２Ａの撮像面に入射され、透過光は他方のピント状態検出用撮像素子３２Ｂに入射される。このとき、各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂの撮像面には、それぞれ撮影レンズ１０に入射した全被写体光のうちの約１／６の光量が入射する。
【００２２】
図２は、カメラ本体１２の映像用撮像素子に入射する被写体光の光軸と一対のピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂに入射する被写体光の光軸を同一直線上に表した図である。同図に示すように、一方のピント状態検出用撮像素子３２Ａに入射する被写体光の光路長は、他方のピント状態検出用撮像素子３２Ｂに入射する被写体光の光路長よりも短く設定され、映像用撮像素子の撮像面（ピント面Ｐ）に入射する被写体光の光路長は、その中間の長さとなるように設定されている。すなわち、一対のピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂ（の撮像面）は、それぞれ映像用撮像素子の撮像面（ピント面Ｐ）に対して前後等距離の位置に配置されている。
【００２３】
このように配置された一対のピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂにより、撮影レンズ１０に入射した被写体光が映像用撮像素子の撮像面（ピント面Ｐ）に対して前後等距離の位置で撮像されるようになっている。尚、一対のピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂは、映像用撮像通素子の撮像面に対して前後等距離の位置に撮像面を配置したときに撮像される映像を撮像するもので必ずしもピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂと映像用撮像素子との光路長の関係が図２のようになる場合に限らない。また、ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂは後述のようにピント状態検出（オートフォーカス制御）のための映像信号を取得するものであり、カラー映像を撮像するものである必要はなく、本実施の形態では白黒画像を撮像するＣＣＤであるものとする。
【００２４】
次に、レンズ装置におけるオートフォーカス制御に関連する制御系について説明する。図３は、オートフォーカス制御に関連する制御系の構成を示したブロック図である。上記フォーカスレンズ１６は、図３に示すようにフォーカスモータ５０に連結されており、フォーカスモータ５０が駆動されると、フォーカスレンズ１６が光軸方向に移動しフォーカスが変更される。フォーカスモータ５０には、フォーカスモータ駆動回路５２から駆動電圧が与えられ、フォーカスモータ駆動回路５２にはＣＰＵ５４からの制御信号が与えられる。
【００２５】
ＣＰＵ５４からの制御信号は、例えば、フォーカスモータ５０の回転速度、即ち、フォーカスレンズ１６の移動速度に対応する電圧値を示しており、その電圧値がフォーカスモータ駆動回路５２に与えられると、フォーカスモータ駆動回路５２によって電圧増幅され、その増幅された電圧が駆動電圧としてフォーカスモータ５０に印加される。これによって、フォーカスモータ５０の回転速度がＣＰＵ５４によって制御される。
【００２６】
また、フォーカスレンズ位置検出器５６によってフォーカスレンズ１６の現在位置が検出され、その検出信号がＣＰＵ５４に与えられるようになっている。従って、ＣＰＵ５４の処理において、上述のようにフォーカスモータ５０の回転速度を制御することにより、フォーカスレンズ１６の動作速度を所望の速度に制御することができると共に、フォーカスレンズ位置検出器５６からの検出信号によりフォーカスレンズ１６の現在位置を読み取りながら、フォーカスモータ５０の回転速度を制御することにより、フォーカスレンズ１６の設定位置を所望の位置に制御することができるようになっている。
【００２７】
一方、オートフォーカス制御は、上記ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂからの映像信号に基づいて行われるようになっており、一対のピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂで撮像された画像（映像）は、１画面を構成する複数の走査線（水平ライン）にそって各画素値を順次伝送する映像信号として出力され、焦点評価値生成部５８に入力される。焦点評価値生成部５８の構成、処理については後述するが、焦点評価値生成部５８において、各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂから入力された映像信号から、各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂで撮像された各画像のコントラスト（鮮鋭度）の高低を示す焦点評価値が生成され、それらの生成された焦点評価値がＣＰＵ５４に与えられるようになっている。尚、ピント状態検出用撮像素子３２Ａからの映像信号に基づいて生成された焦点評価値を、チャンネルＡ（ｃｈＡ）の焦点評価値といい、ピント状態検出用撮像素子３２Ｂからの映像信号に基づいて生成された焦点評価値を、チャンネルＢ（ｃｈＢ）の焦点評価値という。ＣＰＵ５４では、詳細を後述するように、焦点評価値生成部５８から取得したｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値を取得し、その取得した焦点評価値に基づいて、撮影レンズ１０のピント状態（前ピン、後ピン、合焦）を検出すると共に、撮影レンズ１０のピント状態が合焦となるようにフォーカスレンズ１６の位置を制御する。
【００２８】
ここで、焦点評価値生成部５８の構成及び処理について説明する。図４に示すように、各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂから出力された映像信号は、焦点評価値生成部５８のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）８０Ａ、８０Ｂに入力される。ここでピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂは、いずれも白黒画像を撮影するＣＣＤであることから、各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂから出力される映像信号は、それぞれの画面を構成する各画素の輝度値を示す輝度信号である
ＨＰＦ８０Ａ、８０Ｂに入力された映像信号は、それぞれＨＰＦ８０Ａ、８０Ｂによってその高域周波数成分が抽出され、その高域周波数成分の信号は、続いてＡ／Ｄ変換器８２Ａ、８２Ｂによってデジタル信号に変換される。そして、ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂにより撮像された画像の１画面分（１フィールド分）のデジタル信号のうち所定のフォーカスエリア内（例えば、画面中央部分）の画素に対応するデジタル信号のみがゲート回路８４Ａ、８４Ｂによって抽出され、抽出された範囲のデジタル信号の値が加算器８６Ａ、８６Ｂによって加算される。これにより、フォーカスエリア内における映像信号の高域周波数成分の値の総和が求められる。加算器８６Ａ、８６Ｂによって得られた値は、フォーカスエリア内における画像の鮮鋭度の高低を示す焦点評価値であり、加算器８６Ａで得られた焦点評価値はチャンネルＡ（ｃｈＡ）の焦点評価値として、加算器８６Ｂで得られた焦点評価値はチャンネルＢ（ｃｈＢ）の焦点評価値としてＣＰＵ５４に与えられる。
【００２９】
尚、同図に示す同期信号発生回路８８からは、各種同期信号が各ピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂやゲート回路８４Ａ、８４Ｂ等の各回路に与えられており、各回路の処理の同期が図られている。
【００３０】
続いて、上記焦点評価値に基づくピント状態検出及びフォーカス（フォーカスレンズ１６）の制御について説明すると、上記のように焦点評価値生成部５８から取得されるｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値により映像用撮像素子の撮像面（ピント面Ｐ）に対する撮影レンズ１０の現在のピント状態を検出することができる。
【００３１】
図５は、横軸に撮影レンズのフォーカスレンズ１６の位置（フォーカス位置）、縦軸に焦点評価値をとり、ある被写体を撮影した際のフォーカス位置に対する焦点評価値の様子を示した図である。図中点線で示す曲線Ｃは、映像用撮像素子（又は映像用撮像素子と共役の位置に配置された撮像素子）からの映像信号により焦点評価値を求めたと仮定した場合にその焦点評価値をフォーカス位置に対して示したものであり、図中実線で示す曲線Ａ、Ｂは、それぞれピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂから得られるｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値をフォーカス位置に対して示したものである。同図において、曲線Ｃの焦点評価値が最大（極大）となる位置Ｆ３が合焦位置である。
【００３２】
撮影レンズのフォーカス位置が同図のＦ１に設定された場合、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ１は、曲線Ａの位置Ｆ１に対応する値となり、ｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ１は、曲線Ｂの位置Ｆ１に対応する値となる。そして、この場合、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ１の方が、ｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ１よりも大きくなり、このことから、フォーカス位置が合焦位置（Ｆ３）よりも至近側に設定された状態、すなわち、前ピンの状態であることが分かる。
【００３３】
一方、撮影レンズのフォーカス位置が同図のＦ２に設定された場合、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ２は、曲線Ａの位置Ｆ２に対応する値となり、ｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ２は、曲線Ｂの位置Ｆ２に対応する値となる。そして、この場合、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ２の方が、ｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ２よりも小さくなり、このことから、フォーカス位置が合焦位置（Ｆ３）よりも無限遠側に設定された状態、すなわち、後ピンの状態であることが分かる。
【００３４】
これに対して、撮影レンズ１０のフォーカス位置がＦ３、すなわち合焦位置に設定された場合、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ３は、曲線Ａの位置Ｆ３に対応する値となり、ｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ３は、曲線Ｂの位置Ｆ３に対応する値となる。このとき、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_Ａ３とｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂ３は等しくなり、このことから、フォーカス位置が合焦位置（Ｆ３）に設定された状態であることが分かる。
【００３５】
このように、焦点評価値生成部５８から得られるｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値により、撮影レンズ１０の現在のピント状態が前ピン、後ピン、合焦のいずれの状態であるかを検出することができる。
【００３６】
従って、焦点評価値生成部５８から得られるｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいてフォーカスレンズ１６の位置を制御することにより、フォーカスレンズ１６を合焦位置に移動させることができる。即ち、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が、前ピンであると判断される状態の場合には、フォーカスレンズ１６を無限遠方向に移動させ、後ピンであると判断される状態の場合には、フォーカスレンズ１６を至近方向に移動させ、合焦であると判断される状態となった場合には、フォーカスレンズ１６をその位置で停止させることによって、フォーカスレンズ１６を合焦位置に移動させることができる。
【００３７】
次に、レンズ装置におけるズーム制御に関連する制御系について説明する。図６は、ズーム制御に関連する制御系の構成を示したブロック図である。上記ズームレンズ１８は、図６に示すようにズームモータ１００に連結されており、ズームモータ１００が駆動されると、ズームレンズ１８が光軸方向に移動しズーム（焦点距離）が変更される。尚、ズームレンズ１８は、図示しない変倍系レンズ（群）と補正系レンズ（群）とから構成されており、これらの変倍系レンズ及び補正系レンズは所定の位置関係で光軸方向に移動し、変倍系レンズの移動により焦点距離が変化し、それに対応した補正系レンズの移動により焦点位置が一定に保持されるようになっている。
【００３８】
ズームモータ１００には、ズームモータ駆動回路１０２から駆動電圧が与えられ、ズームモータ駆動回路１０２にはレンズ装置に接続されるズームコントローラ１０６からの制御信号が与えられる。
【００３９】
ズームコントローラ１０６には、例えば、ズームの移動速度を操作者が操作指示するズーム操作部材が設けられている。そのズーム操作部材の操作位置は、ズーム操作位置検出回路１０８によって検出され、そのズーム操作部材の操作位置に応じた電圧信号がズームの移動速度を指示する指示値としてアンプ等からなる所定の出力回路１１０を介してズームコントローラ１０６から出力される。ズームコントローラ１０６から出力さ指令信号は、レンズ装置の所定のコネクタを介して、ズームモータ駆動回路１０２に与えられる。
【００４０】
このようにズームコントローラ１０６からの制御信号がズームモータ駆動回路１０２に与えられると、ズームモータ駆動回路１０２によって電圧増幅され、その増幅された電圧が駆動電圧としてズームモータ１００に印加される。これによって、ズームレンズ１８がズームコントローラ１０６のズーム操作部材によって指示された移動速度となるように移動する。
【００４１】
一方、このようなズーム制御をオートフォーカス制御時において行う場合、ズーム制御とオートフォーカス制御とが同時に行われており、上述のようにレンズ装置のＣＰＵ５４には焦点評価値生成部５８からｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が与えられている。ＣＰＵ５４は、それらのｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて、ズームコントローラ１０６によって指令されるズームの移動速度に対して実際に駆動されるズームの移動速度を所定速度以下に制限する。
【００４２】
ここで、ズームの移動速度の制限は、例えば、ズームコントローラ１０６から出力される制御信号の電圧を後述のリミッタ回路１１６で制限することにより行われるようになっている。リミッタ回路１１６による制限が無い場合、ズームコントローラ１０６から出力される制御信号（ズームの移動速度）は、例えば図７に示すように、ズーム操作部材の操作位置に対して比例した電圧値Ｖ_Ｃを示す。尚、制御信号の電圧が原点Ｏよりも大きい場合と小さい場合（即ち、便宜上、原点Ｏを零（Ｖ）とすると、制御信号の電圧が正の場合と負の場合）とでズームの移動方向が異なり、その電圧の絶対値が移動速度の大きさを示す。
【００４３】
一方、リミッタ回路１１６によりズームの移動速度を制限する場合、ＣＰＵ５４は、制限する移動速度（最大速度）に対応した電圧値（リミット値）をＤ／Ａ変換器１１４を介してリミッタ回路１１６に与える。これによってリミッタ回路１１６は、ズームコントローラ１０６から出力される制御信号の電圧値がＣＰＵ５４から与えられたリミット値（最大速度）を超えないように処理する。即ち、ＣＰＵ５４から与えられたリミット値がＶ_Ｌ（正数）とすると、図８に示すようにズームコントローラ１０６から出力される制御信号の電圧値Ｖ_ＣがＶ_Ｃ＞Ｖ_Ｌ、又は、Ｖ_Ｃ＜−Ｖ_Ｌの場合には、制御信号の電圧値をＶ_Ｃ又はーＶ_Ｃとしてズームモータ駆動回路１０２に与えるようにする。これによって、ズームの移動速度がリミット値によって指定された最大速度を超えない範囲に制限される。
【００４４】
上記ズームの最大速度を示すリミット値の設定手順について説明すると、図９は、上記ＣＰＵ５４におけるオートフォーカス制御とズームの移動速度制限の処理手順を示したフローチャートである。
【００４５】
まず、ＣＰＵ５４は、焦点評価値生成部５８からｃｈＡの焦点評価値Ｖ_ＡとｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂを取得する（ステップＳ１０、ステップＳ１２）。次いで、Ｖ_Ａ＞Ｖ_Ｂか否かを判定し（ステップＳ１４）、ＹＥＳと判定した場合にはフォーカスレンズ１６を無限遠側に移動させる制御信号をフォーカスモータ駆動回路５２に出力する（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１４においてＮＯと判定した場合には、次にＶ_Ａ＜Ｖ_Ｂか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＹＥＳと判定した場合にはフォーカスレンズ１６を至近側に移動させる制御信号をフォーカスモータ駆動回路５２に出力する（ステップＳ２０）。ステップＳ１８においてＮＯと判定した場合には、フォーカスレンズ１６を停止した状態にする（特別な処理を行わない）。
【００４６】
次に、ＣＰＵ５４は、ｃｈＡの焦点評価値Ｖ_ＡとｃｈＢの焦点評価値Ｖ_Ｂの差の絶対値｜ＶＡ−ＶＢ｜が所定値Ｘより大きいか否か、即ち、撮影レンズ１０のピント状態が合焦とみなせる状態でないか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＹＥＳと判定した場合（合焦とみなせる状態でない場合）にはリミッタ回路１１６に与えるリミット値を現在値よりも所定値分だけ低下させる（ステップＳ２４）。尚、リミット値の初期値は、決められた上限値とする。一方、ステップＳ２２においてＮＯと判定した場合、リミット値を現在値よりも所定値分だけ増加させる（ステップＳ２６）。以上のステップＳ１０からステップＳ２６の処理を繰り返し実行する。
【００４７】
以上のように、撮影レンズ１０のピント状態が合焦とみなせる状態でない場合にズームの最大速度を下げる方向に制限することで、ズーム移動時にピンボケの映像となる不具合が防止される。
【００４８】
以上、上記実施の形態では、ＡＦ用として２つのピント状態検出用撮像素子３２Ａ、３２Ｂから２つの焦点評価値を取得してＡＦ制御を行う場合について説明したが、これに限らず、ＡＦ用の撮像素子が１つ又は３つ以上の場合においても本発明を適用できる。
【００４９】
また、上記実施の形態では、本発明をテレビカメラシステムに適用した場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、ビデオカメラや静止画を撮影するスチルカメラにも適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズシステムによれば、オートフォーカス実行時であって撮影レンズのズームの移動時に、撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態か否かを判定し、合焦とみなせる状態でないと判定した場合にはズームの最大速度を低下させてズームの移動速度をその最大速度範囲内に制限するようにしたため、ズームの移動時、特にワイド側からテレ側へのズームの移動時に、ピンボケの映像となる不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用されたテレビカメラシステムの光学系の構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、映像用撮像素子に入射する被写体光の光軸と一対のピント状態検出用撮像素子に入射する被写体光の光軸を同一直線上に表示した図である。
【図３】図３は、オートフォーカス制御に関連する制御系の構成を示したブロック図である。
【図４】図４は、焦点評価値生成部の構成を示したブロック図である。
【図５】図５は、横軸に撮影レンズのフォーカス位置、縦軸に焦点評価値をとり、ある被写体を撮影した際のフォーカス位置に対する焦点評価値の様子を示した図である。
【図６】図６は、レンズ装置におけるズーム制御に関連する制御系の構成を示したブロック図である。
【図７】図７は、ズームの移動速度の制限についての説明に使用した説明図である。
【図８】図８は、ズームの移動速度の制限についての説明に使用した説明図である。
【図９】図９は、上記ＣＰＵ５４におけるオートフォーカス制御とズームの移動速度制限の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮影レンズ、１２…カメラ本体、１４…撮像部、１６…フォーカスレンズ（群）、１８…ズームレンズ（群）、２０…アイリス、２２Ａ…前側リレーレンズ、２２Ｂ…後側リレーレンズ、２４…ハーフミラー、２６…リレーレンズ、２８…ピント状態検出部、３０Ａ…第１プリズム、３０Ｂ…第２プリズム、３２Ａ、３２Ｂ…ピント状態検出用撮像素子、５０…フォーカスモータ、５２…フォーカスモータ駆動回路、５４…ＣＰＵ、５６…フォーカスレンズ位置検出器、５８…焦点評価値生成部、８０Ａ、８０Ｂ…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、８２Ａ、８２Ｂ…Ａ／Ｄ変換器、８４Ａ、８４Ｂ…ゲート回路、８６Ａ、８６Ｂ…加算器、１００…ズームモータ、１０２…ズームモータ駆動回路、１０６…ズームコントローラ、１１６…リミッタ回路

Claims

撮影レンズのピント合わせを自動で行うオートフォーカス手段と、前記撮影レンズのズームの動作を指令するズーム指令手段と、前記ズーム指令手段の指令に基づいて前記撮影レンズのズームを制御するズーム制御手段とを備えたレンズシステムにおいて、
前記撮影レンズのズームの移動速度が、最大速度を示す所定の設定値を超えないように制限するズーム移動速度制限手段と、
前記オートフォーカス手段によるピント合わせにより前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっているか否かを判定する合焦判定手段と、
前記ズーム制御手段により前記撮影レンズのズームが移動している際に、前記合焦判定手段により前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっていないと判定された場合に、前記ズームの最大速度を示す設定値を低下させるズーム最大速度変更手段と、
を備えたことを特徴とするレンズシステム。
前記合焦判定手段は、
前記撮影レンズに入射した被写体光を光路長の異なる位置で撮像する複数の撮像手段と、前記各撮像手段により得られた映像信号に基づいて画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を生成する焦点評価値生成手段と、を備え、
前記焦点評価値生成手段によって生成された各撮像素子に対応する焦点評価値に基づいて前記撮影レンズのピント状態が合焦とみなせる状態になっているか否かを判定することを特徴とする請求項１のレンズシステム。