JP2004258088A

JP2004258088A - オートフォーカスシステム

Info

Publication number: JP2004258088A
Application number: JP2003045692A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sasaki; 正佐々木
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】レンズ交換可能なテレビカメラのカメラ本体においてピント情報を取得し、そのピント情報をレンズ装置に送信する。そして、レンズ装置においてピント情報に基づくオートフォーカスの制御を行う。これにより、レンズ装置の光学仕様等に応じた適切な条件でフォーカスを制御することができるオートフォーカスシステムを提供する。
【解決手段】オートフォーカス時において、カメラ本体１０のＣＰＵ５０は、ピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂにより得られた映像信号から焦点評価値を取得する。そして、その焦点評価値をピント情報としてレンズ装置１２のＣＰＵ３０に送信する。レンズ装置１２のＣＰＵ３０は、ピント情報に基づいてフォーカスレンズＦＬを制御し、フォーカスレンズＦＬを合焦位置に設定する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオートフォーカスシステムに係り、特にレンズ交換可能なカメラにおけるオートフォーカスシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
放送用テレビカメラでは、コントラスト方式のオートフォーカス（ＡＦ）が採用されている。コントラスト方式のＡＦは、カメラで得られた映像信号から高域周波数成分の信号が抽出され、その抽出された信号に基づいてコントラストの高低を評価する焦点評価値が求められる。そして、その焦点評価値がピーク（極大）となるように山登り方式と呼ばれる方法によりフォーカスが制御される。
【０００３】
また、民生用のオートフォーカスで一般的に用いられているワブリングを行うと、その焦点変動が画面上で認識されるため、特に放送用では好ましくない。尚、ワブリングは、フォーカスを微小に変動させて焦点評価値の変動の様子を検出し、前ピン、後ピン、又は、合焦のいずれのピント状態にあるかを探るピント検出の動作をいう。そのため、本来の映像用として撮像される被写体光からピント検出用の被写体光を分岐し、そのピント検出用の被写体光を用いてピント検出を行うことで本来の映像用の被写体光には影響を与えずにピント検出を行えるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、レンズ交換可能なカメラでは、ＡＦによるフォーカスの駆動制御は、レンズ側ではなくカメラ側で行われるのが一般的である（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−５０２２７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−２９６４９３号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開昭５９−１４９３２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、焦点評価値のようなピント状態を認識するためのピント情報を取得する手段は、カメラ側に設けた方がレンズ側に設けるよりも、カメラの映像信号処理が流用できる部分も多くなり、システムの小型化・省電力化に有利である。
【０００９】
しかしながら、ピント情報に基づいてどのようにフォーカスを制御するかはレンズの光学仕様等によって異なる。また、交換可能なレンズの情報を全てカメラ側に持つことは困難であり、新しいレンズには当然対応不可能となる。従って、ピント情報に基づいてフォーカスをどのように駆動するかまでカメラ側で判断し、カメラ側からレンズ側に指令することは望ましくない。また、ＡＦのために必要なピント情報もレンズの光学仕様や、焦点距離、絞り値等の撮影条件、また、運用状態等によって異なる。従って、ピント情報も交換可能なレンズの光学仕様等を考慮して適切な条件で求める必要がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズの光学仕様、撮影条件等に応じて適切な条件でフォーカスを制御することがオートフォーカス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、レンズ交換可能なカメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置であって、被写体光を結像する光学系と、該光学系のフォーカスを電動により制御するフォーカス制御手段とを備えたレンズ装置とからなるオートフォーカスシステムにおいて、前記カメラ本体は、撮像手段により撮像して得られた映像信号に基づいてピント情報を取得するピント情報取得手段と、該ピント情報取得手段により取得したピント情報を前記フォーカス制御手段に送信する送信手段とを備え、前記フォーカス制御手段は、前記送信手段により送信されたピント情報を受信する受信手段と、該受信手段により受信したピント情報に基づいて前記光学系のフォーカスを制御し、ピント合わせを自動で行うオートフォーカス制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、カメラ本体からオートフォーカスに必要なピント情報をレンズ装置側（フォーカス制御手段）に送信し、レンズ装置側においてそのピント情報に基づくオートフォーカスの制御を行うようにしたため、レンズ装置の光学仕様等に適切な条件でフォーカスを制御することができるようになる。
【００１３】
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、前記カメラ本体において、映像用撮像素子に入射する光をピント検出用の光に分割し、該ピント検出用の光を光路長差を設けて配置した複数の撮像面で撮像し、各撮像面により撮像して得られた映像信号に基づいて前記ピント情報を取得することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ピント情報は、前記複数の撮像面によりそれぞれ撮像して得られた映像信号から必要な周波数成分の信号を抽出し、該抽出した信号に基づいて生成した焦点評価値であることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記フォーカス制御手段は、前記レンズ装置固有のピント情報に必要な前記周波数成分をカメラ本体に要求することを特徴としている。即ち、焦点評価値を生成するために映像信号から抽出する信号の周波数成分をレンズ装置側から指定し、レンズ装置の光学仕様等に応じて適切な条件のピント情報を得るようにする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか１に記載の発明において、前記フォーカス制御手段は、レンズ付属装置のフォーカス範囲設定手段によりピントを合わせる範囲として設定された画面上におけるフォーカス範囲をカメラ本体に送信することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカスシステムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１に示すテレビカメラは、レンズ交換可能なカメラ本体１０と、カメラ本体１０に装着されるレンズ装置１２とから構成される。尚、レンズ装置１２には、固定及び可動の各種レンズ群やアイリス等の光学部品から構成される撮影レンズ１４（光学系）と、撮影レンズ１４の可動のレンズ（群）やアイリスを電動で制御するための図示しない制御装置（制御系）が含まれる。
【００１９】
カメラ本体１０内には、詳細な構成を省略する色分解光学系２０が配置されており、撮影レンズ１４を通過した被写体光がこの色分解光学系２０により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれの波長帯域の光に分解される。色分解光学系２０により各色に分解された光は、それぞれ各色に対応した映像用の撮像素子（２次元ＣＣＤ）の撮像面に入射し、各映像用撮像素子により光電変換される。そして、図示しない信号処理回路により放送用の映像信号が生成される。尚、映像用撮像素子はＲ、Ｇ、Ｂ用の３つの撮像素子で構成されるが、これらは被写体光の光路長にして等距離の位置にあり、同図では１つの映像用撮像素子Ｐで示す。
【００２０】
また、色分解光学系２０には、これに入射した被写体光からピント検出用の被写体光を分岐する手段（図示せず）が設けられており、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に分解される前の被写体光がピント検出用の被写体光として映像用の被写体光から分岐される。そのピント検出用の被写体光は、例えば、２つのプリズム２２Ａ、２２Ｂにより構成されたハーフミラー面２４に入射し、反射光と透過光に等分割される。そして、反射光はピント検出用の撮像素子２６Ａの撮像面に入射し、透過光はピント検出用の撮像素子２６Ｂの撮像面に入射する。各ピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂに入射した被写体光はそれぞれ光電変換されて各撮像素子２６Ａ、２６Ｂから映像信号として出力される。尚、ピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂはいずれも白黒画像を撮影するものでこれらの撮像素子２６Ａ、２６Ｂによって生成される映像信号は輝度信号であるものとする。
【００２１】
ここで、図２は、映像用撮像素子Ｐと、一対のピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂのそれぞれを同一光軸上に表したものである。同図に示すように、一方のピント検出用撮像素子２６Ａの撮像面に入射する被写体光の光路長は、他方のピント検出用撮像素子２６Ｂの撮像面に入射する被写体光の光路長よりも短く、映像用撮像素子Ｐの撮像面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、一対のピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂの撮像面は、それぞれ映像用撮像素子Ｐの撮像面に対して前後等距離の位置に配置されている。従って、一対のピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂにより、撮影レンズ１４に入射した被写体光が映像用撮像素子Ｐの撮像面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。
【００２２】
図３は、上記カメラ本体１０及びレンズ装置１２において主にオートフォーカスに関係するシステムの構成を示したブロック図である。レンズ装置１２において上記撮影レンズ１４には、可動のレンズ群として、ピント合わせのために光軸方向に駆動されるフォーカスレンズ（群）ＦＬや、像倍率（焦点距離）を変更するために光軸方向に駆動されるズームレンズ（群）ＺＬ等が配置されている。また、絞り値を変更するために開閉駆動されるアイリスＩが配置されている。これらのフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、アイリスＩは、それぞれフォーカス用モータＦＭ、ズーム用モータＺＭ、アイリス用モータＩＭに連結されており、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭによって駆動されるようになっている。
【００２３】
各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭは、それぞれフォーカス用アンプＦＡ、ズーム用アンプＺＡ、アイリス用アンプＩＡに接続されており、レンズ装置１２に搭載されたＣＰＵ３０からＤ／Ａ変換器３２を介して各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに駆動信号が与えられると、その駆動信号に応じた電圧が各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭに印加され、印加電圧に応じた速度で各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭが駆動されるようになっている。
【００２４】
従って、ＣＰＵ３０は、各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに出力する駆動信号の電圧値によりフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、アイリスＩを所望の動作速度で制御することができるようになっている。また、フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、アイリスＩの現在位置を示す位置情報がそれぞれポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰからＡ／Ｄ変換器３４を介してＣＰＵ３０に与えられるようになっており、ＣＰＵ３０は、それらの現在位置を参照しながら動作速度を制御することにより、フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、アイリスＩの位置も制御することができるようになっている。
【００２５】
一方、レンズ装置１２には、レンズアクセサリー（付属装置）としてフォーカスをマニュアル操作するためのフォーカスデマンド３６やズームをマニュアル操作するためのズームデマンド３８などのレンズコントローラを接続できるようになっている。同図に示すフォーカスデマンド３８はデジタル式のレンズコントローラであり、そのフォーカスデマンド３８をレンズ装置１２に接続すると、フォーカスデマンド３８とレンズ装置１２のＣＰＵ３０との間がＳＣＩ（シリアルコミュニケーションインターフェース）４０、４２により通信接続され、シリアル通信により各種信号がやり取りされるようになっている。これにより、例えば、フォーカスデマンド３６からＣＰＵ３０に対して、所定のフォーカス操作部材（例えばフォーカスリング）のマニュアル操作に基づいてフォーカスの目標位置を示す指令信号が与えられる。マニュアルフォーカスモード時においてＣＰＵ３０は、その指令信号に基づいてフォーカスレンズＦＬの位置を制御し、フォーカスをその指令信号により与えられた目標位置に設定する。
【００２６】
同図に示すズームデマンド３８はアナログ式のレンズコントローラであり、そのズームデマンド３８をレンズ装置１２に接続すると、例えば、ズーム操作部材のマニュアル操作に基づいてズームの目標速度を示す指令信号がＡ／Ｄ変換器３４を介してＣＰＵ３０に与えられる。ＣＰＵ３０は、その指令信号に基づいてズームレンズＺＬの動作速度を制御し、ズームをその指令信号により与えられた目標速度で移動させる。また、レンズ装置１２には、マニュアルフォーカスモードとオートフォーカスモードとを切り替えるＡＦスイッチＳ１が設けられている。ＣＰＵ３０は、このＡＦスイッチＳ１がオフの場合には、マニュアルフォーカスの処理を実行し、ＡＦスイッチＳ１がオンされた場合には、オートフォーカスの処理を実行する。マニュアルフォーカスの処理では上述のようにフォーカスデマンド３６からの指令信号に基づいてフォーカスレンズＦＬを制御する。一方、オートフォーカスの処理では、カメラ本体１０のＣＰＵ５０との間でＳＣＩ４４、４６によりシリアル通信を行い、詳細を後述するようにカメラ本体１０からピント情報を取得する。そして、そのピント情報に基づいてフォーカスレンズＦＬを制御し、自動ピント調整を行う。尚、レンズ装置１２のＣＰＵ３０とカメラ本体１０のＣＰＵ５０との具体的な信号のやり取りについては後述する。
【００２７】
カメラ本体１０には、ピント情報として上述の各ピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂで撮像された画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を生成する処理回路５２Ａ〜５８Ａ、５２Ｂ〜５８Ｂが搭載されている。尚、これらの処理回路は、ピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂのいずれに対しても同様に構成されるためピント検出用撮像素子２６Ａに対して構成された処理回路５２Ａ〜５８Ａについて説明する。
【００２８】
同図に示すようにピント検出用撮像素子２６Ａから出力された映像信号は、まず、Ａ／Ｄ変換器５２Ａによってデジタル信号に変換される。続いてデジタルフィルター５４Ａによって映像信号から所定周波数成分の信号のみが抽出され、その抽出された所定周波数成分の信号から撮影範囲内（画面上）に設定される所定のフォーカス範囲内の信号のみがゲート回路５６Ａにより抽出される。
【００２９】
尚、デジタルフィルター５４Ａは、ＣＰＵ５０によって設定されるパラメータ（フィルターパラメータ）によりその周波数特性が変更される。原則として画像のコントラストを検出することができる周波数成分を抽出する特性に設定されるが、所定周波数以上の高域周波数成分を遮断する際の上側遮断周波数や所定周波数以下の低域周波数成分を遮断する際の下側遮断周波数が、レンズ装置１２の光学仕様や、焦点距離（ズーム位置）、絞り値などの撮影条件、運用状態などに応じて適切な値に設定される。また、そのフィルターパラメータは、レンズ装置１２の光学仕様や、焦点距離（ズーム位置）、絞り値などの撮影条件、運用状態などを考慮して必要な周波数成分が抽出できるようにレンズ装置１２のＣＰＵ３０が決定し、カメラ本体１０のＣＰＵ５０に送信する。また、ゲート回路５６Ａにより信号が抽出されるフォーカス範囲は、ＣＰＵ５０の処理により変更できるようになっており、例えば、フォーカスデマンド３６等のレンズアクセサリーにそのフォーカス範囲（位置、サイズ、形状等）を指定する手段がある場合にはその手段によって指定されたフォーカス範囲の情報がレンズ装置１２のＣＰＵ３０を介してカメラ本体１０のＣＰＵ５０に送信され、ＣＰＵ５０はその情報に従ってフォーカス範囲を設定する。
【００３０】
ゲート回路５６Ａにより抽出された信号は、続いて加算回路５８Ａに入力され、加算回路５８Ａによって１画像分（インターレース方式の映像信号において１フィールド分）ごとに積算される。加算回路５８Ａの積算によって得られた信号は、フォーカス範囲内の被写体に対する合焦の程度（コントラストの高低）を示す値であり、加算回路５８Ａで得られた値は焦点評価値としてＣＰＵ５０に逐次読み取られる。尚、このようにしてピント検出用撮像素子２６Ａからの映像信号により得られる焦点評価値をチャンネル（ｃｈ）Ａの焦点評価値といい、同様にピント検出用撮像素子２６Ｂからの映像信号により得られる焦点評価値をｃｈＢの焦点評価値という。
【００３１】
カメラ本体１０のＣＰＵ５０は、このようにして得られたｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値をピント情報としてレンズ装置１２のＣＰＵ３０に送信する。
【００３２】
次に、レンズ装置１２のＣＰＵ３０におけるＡＦの処理について概要を説明する。上記のようにカメラ本体１０のＣＰＵ５０から取得されるｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて映像用撮像素子Ｐの撮像面に対する撮影レンズ１４の現在のピント状態を検出することができる。
【００３３】
図４は、横軸に撮影レンズのフォーカスレンズＦＬ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、それぞれピント検出用撮像素子２６Ａ、２６Ｂ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。
【００３４】
撮影レンズ１４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。
【００３５】
一方、撮影レンズ１４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。
【００３６】
これに対して、撮影レンズ１４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。
【００３７】
このように、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値により、撮影レンズ１４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。
【００３８】
そこで、レンズ装置１２のＣＰＵ３０は、カメラ本体１０のＣＰＵ５０から取得したｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいてフォーカスレンズ１６の位置を制御し、フォーカスレンズ１６を合焦位置に移動させる。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を合焦位置に設定する。尚、図４の曲線Ａや曲線Ｂの形状は、レンズの光学仕様、撮影条件等によって異なるものとなり、場合によっては曲線Ａと曲線Ｂの山が交差しない等の不具合が生じ得る。一方、これらの曲線の形状は、図３のデジタルフィルター５４Ａ、５４Ｂの特性によって変化させることが可能であり、上述のような不具合がないようにレンズの光学仕様、撮影条件等を考慮してデジタルフィルター５４Ａ、５４Ｂのパラメータを適切な値に設定することが重要である。本実施の形態では、レンズ装置１２側が自己の光学仕様、撮影条件等を考慮してパラメータを適切な値に決定するため上述のような不具合が低減される。
【００３９】
次に、レンズ装置１２のＣＰＵ３０とカメラ本体１０のＣＰＵ５０との間での信号のやり取りについて図５乃至図７のフローチャートを用いて説明する。まず、カメラ本体１０のＣＰＵ５０の処理について説明すると、図５に示すようにＣＰＵ５０は、まず所要の初期設定を行った後（ステップＳ１０）、レンズ装置１２にスイッチ情報を要求する（ステップＳ１２）。尚、スイッチ情報としては上記ＡＦスイッチＳ１のオン／オフ状態を示す情報がある。次にスイッチ情報をレンズ装置１２から受信したか否かを判断する（ステップＳ１４）。ＮＯと判定している間はステップＳ１４の判定を繰り返す。一方、ＹＥＳと判定した場合には、次にそのスイッチ情報により得たＡＦスイッチＳ１の状態がオンか否かを判定する（ステップＳ１６）。ＮＯと判定した場合にはステップＳ１２に戻る。一方、ＹＥＳと判定した場合には、レンズ装置１２にフィルターパラメータを要求する（ステップＳ１８）。ここで、フィルターパラメータは、図３のデジタルフィルター５４Ａ、５４Ｂのパラメータを示し、デジタルフィルター５４Ａ、５４Ｂの特性を設定するものである。次にＣＰＵ５０は、レンズ装置１２からフィルターパラメータを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０）。ＮＯと判定している間はステップＳ２０を繰り返す。一方、ＹＥＳと判定した場合には、その受信したフィルターパラメータを設定し（ステップＳ２２）、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値を読み込む（ステップＳ２４）。そして、レンズ装置１２に読み込んだｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値を送信する（ステップＳ２６）。以上の処理が終了するとステップＳ１２に戻る。
【００４０】
次に、レンズ装置１２のＣＰＵ３０の処理について説明すると、図６に示すようにＣＰＵ３０は、まず所要の初期設定を行った後（ステップＳ３０）、ＡＦ以外の処理を実行する（ステップＳ３２）。次に、スイッチ情報を読み込む（ステップＳ２４）。尚、スイッチ情報としてＡＦスイッチＳ１の状態を読み込む。続いてＡＦスイッチＳ１がオンか否かを判定する（ステップＳ２６）。ＮＯと判定した場合には、ステップＳ３２に戻る。一方、ＹＥＳと判定した場合には上述したＡＦの処理を実行し（ステップＳ３８）、ステップＳ３２に戻る。ここで、ＣＰＵ３０は、カメラ本体１０から信号の受信要求を受けると図７の割り込み処理を行う。まず、カメラ本体１０から図５のステップＳ１２に対応したスイッチ情報要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＹＥＳと判定した場合にはカメラ本体１０にスイッチ情報（例えばＡＦスイッチＳ１の状態）を送信する（ステップＳ４２）。
【００４１】
一方、ステップＳ４０でＮＯと判定した場合には、図５のステップＳ１８に対応したフィルターパラメータの要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ４４）。ＹＥＳと判定した場合には、フィルターパラメータを算出し（ステップＳ４６）、カメラ本体１０にそのフィルターパラメータを送信する（ステップＳ４８）。尚、ＣＰＵ３０は、レンズ装置１２の光学仕様や、焦点距離（ズーム位置）、絞り値などの撮影条件、運用状態などを考慮し、オートフォーカスに最適となるフィルターパラメータを算出し、カメラ本体１０に送信する。
【００４２】
ステップＳ４４でＮＯと判定した場合には、図５のステップＳ２６に対応して焦点評価値を受信したか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＹＥＳと判定した場合にはその焦点評価値を記憶し（ステップＳ５２）、図６のステップＳ３８におけるＡＦの処理で使用する。
【００４３】
尚、上記図５乃至図７のフローチャートでは示されていないが、画面上におけるオートフォーカスの対象範囲を示すフォーカス範囲をフォーカスデマンド３６等のレンズアクセサリーで指定できるようにする場合には、例えば、その情報を要求する信号をカメラ本体１０のＣＰＵ５０からレンズ装置１２のＣＰＵ３０に送信し、レンズ装置１２のＣＰＵ３０が、その要求に応じてレンズアクセサリーで指定されたフォーカス範囲をカメラ本体１０のＣＰＵ５０に送信する。そして、カメラ本体１０のＣＰＵ５０はレンズ装置１２のＣＰＵ３０から受信したフォーカス範囲を図３のゲート回路５６Ａ、５６Ｂにおける信号抽出範囲として設定するという方法が適用できる。
【００４４】
また、上記実施の形態では、カメラ本体１０において、光路長の異なる位置に配置された２つの撮像面で被写体光を撮像して得られたｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値をピント情報としてレンズ装置１２に送信するようにしたがピント情報はこれに限らない。例えば、ピント検出用の撮像素子を設けることなく、映像用撮像素子により得られた映像信号から焦点評価値を生成し、その焦点評価値をピント情報としてレンズ装置１２に送信すると共に、レンズ装置１２においていわゆる山登り方式によりフォーカスレンズＦＬを合焦位置に設定する場合であってもよい。即ち、本発明は、従来のようにカメラ本体１０側がピント情報に基づいてフォーカスをどのように駆動するかを判断し、フォーカスの駆動信号をレンズ装置１２に送信するのではなく、カメラ本体１０側では単にピント状態を判断するためのピント情報を生成してそのピント情報をレンズ装置１２に送信し、そのピント情報に基づいてフォーカスをどのように駆動するかをレンズ装置１２側で判断し、実行するという点に特徴がある。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るピント状態検出装置によれば、カメラ本体からオートフォーカスに必要なピント情報をレンズ装置に送信し、レンズ装置側においてそのピント情報に基づくオートフォーカスの制御を行うようにしたため、レンズ装置の光学仕様等に適切な条件でフォーカスを制御することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、テレビカメラのカメラ本体内の光学系の構成を示した図である。
【図２】図２は、映像用撮像素子と一対のピント検出用撮像素子のそれぞれを同一光軸上に表した図である。
【図３】図３は、カメラ本体及びレンズ装置において主にオートフォーカスに関係するシステムの構成を示したブロック図である。
【図４】図４は、ピント状態の検出原理の説明に用いた説明図である。
【図５】図５は、カメラ本体のＣＰＵの処理手順を示したフローチャートである。
【図６】図６は、レンズ装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャートである。
【図７】図７は、レンズ装置のＣＰＵ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…カメラ本体、１２…レンズ装置、１４…撮影レンズ、２０…色分解光学系、Ｐ…映像用撮像素子、２６Ａ、２６Ｂ…ピント検出用撮像素子、ＦＬ…フォーカスレンズ（群）、ＦＭ…フォーカス用モータ、３０…ＣＰＵ、Ｓ１…ＡＦスイッチ、５２Ａ、５２Ｂ…Ａ／Ｄ変換器、５４Ａ、５４Ｂ…デジタルフィルター、５６Ａ、５６Ｂ…ゲート回路、５８Ａ、５８Ｂ…加算回路

Claims

レンズ交換可能なカメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能に装着されるレンズ装置であって、被写体光を結像する光学系と、該光学系のフォーカスを電動により制御するフォーカス制御手段とを備えたレンズ装置とからなるオートフォーカスシステムにおいて、
前記カメラ本体は、撮像手段により撮像して得られた映像信号に基づいてピント情報を取得するピント情報取得手段と、該ピント情報取得手段により取得したピント情報を前記フォーカス制御手段に送信する送信手段とを備え、
前記フォーカス制御手段は、前記送信手段により送信されたピント情報を受信する受信手段と、該受信手段により受信したピント情報に基づいて前記光学系のフォーカスを制御し、ピント合わせを自動で行うオートフォーカス制御手段とを備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
前記カメラ本体において、映像用撮像素子に入射する光をピント検出用の光に分割し、該ピント検出用の光を光路長差を設けて配置した複数の撮像面で撮像し、各撮像面により撮像して得られた映像信号に基づいて前記ピント情報を取得することを特徴とする請求項１のオートフォーカスシステム。
前記ピント情報は、前記複数の撮像面によりそれぞれ撮像して得られた映像信号から必要な周波数成分の信号を抽出し、該抽出した信号に基づいて生成した焦点評価値であることを特徴とする請求項２のオートフォーカスシステム。
前記フォーカス制御手段は、前記レンズ装置固有のピント情報に必要な前記周波数成分をカメラ本体に要求することを特徴とする請求項３のオートフォーカスシステム。
前記フォーカス制御手段は、レンズ付属装置のフォーカス範囲指定手段によりピントを合わせる範囲として指定された画面上におけるフォーカス範囲をカメラ本体に送信することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１に記載のオートフォーカスシステム。