JP4787773B2 - レンズシステム及びフォーカス操作装置 - Google Patents

Description

本発明はレンズシステム及びフォーカス操作装置に係り、特にマニュアルフォーカス（ＭＦ）によるフォーカス制御とオートフォーカス（ＡＦ）によるフォーカス制御との切替えが可能なレンズシステムとそのレンズシステムを構成するフォーカス操作装置に関する。

放送用テレビカメラ用レンズ装置では、民生用と異なり、フォーカスを自動で制御するＡＦによるフォーカス制御（ＡＦ制御）以外に、ＭＦ操作部材に対するカメラマンの手動操作に従ってフォーカスを制御するＭＦによるフォーカス制御（ＭＦ制御）が可能なことが不可欠である。特に、光学系により結像された被写体画像のコントラストが最も高くなるようにフォーカスを制御するコントラスト方式のＡＦなどでは、ピンボケの度合いが大きいとＡＦ制御によるピント調整を適切に行うことができないため、ＡＦ制御が不能としてフォーカスを動作させない（ＡＦ制御を停止する）ようにしていることが多い。このようにＡＦ制御が不能な状況では、カメラマンが手動でフォーカス操作を行う必要があるため、ＭＦ制御が可能であることが不可欠となる。尚、例えば、特許文献１にはＡＦ制御とＭＦ制御の切替えが可能なレンズシステムが開示されている。
特開２００３−３３７２７８号公報

しかしながら、ＡＦ制御時において、ＡＦ制御が可能な状態であるか、又は、不能な状態であるかを判断することがカメラマンにとって難しい場合があり、ＡＦが動作していないことに気付かずにＭＦでピントを修正する操作が遅れてしまうという不具合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＡＦ制御が可能な状態であるか不能な状態であるかをカメラマンが容易に認識できるようにしたレンズシステム及びフォーカス操作装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のレンズシステムは、フォーカス操作装置におけるＭＦ操作部材の手動操作に従って被写体画像を結像する光学系のフォーカスの制御を電動により行うマニュアルフォーカス制御手段と、前記光学系のフォーカスが合焦状態となるようにフォーカスの制御を電動により自動で行うオートフォーカス制御手段とを備えたレンズシステムにおいて、前記フォーカス操作装置におけるＭＦ操作部材を操作するために必要な操作力を変更する操作力変更手段と、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な状態であるか、または、不能な状態であるかを判断する判断手段と、前記判断手段により判断結果に基づき、フォーカスの制御が可能な状態か否かに応じて前記ＭＦ操作部材の操作力を前記操作力変更手段により変更することにより、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な状態であるか、または、不能な状態であるかを識別可能に操作者に通知するＡＦ状態通知手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御時（ＡＦ制御時）において、ＡＦ制御が可能な状態であるか不能な状態であるかがＡＦ状態通知手段により通知されるため、カメラマンはＡＦ制御がいずれの状態かを容易に認識することができる。

また、ＭＦ操作部材の操作感によって容易にＡＦ制御が可能な状態か否かを判断することができる。

請求項２に記載のレンズシステムは、請求項１に記載の発明において、前記ＡＦ状態通知手段は、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な場合には、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が不能な場合に比べて前記ＭＦ操作部材の操作力を大きくすることを特徴としている。

本発明によれば、ＡＦ制御が可能な状態ではＭＦ操作部材の操作が行いにくく、ＡＦ制御が不能な状態ではＭＦ操作部材の操作が行いやすいようになり、ＡＦ制御が不能な場合にカメラマンがＭＦ操作部材によって手動でフォーカスを行うという実情に適した態様となる。

請求項３に記載のフォーカス操作装置は、請求項１、又は、２に記載のレンズシステムを構成する前記フォーカス操作装置であって、前記光学系及び該光学系を制御する制御系を備えたレンズ装置に対してリモート接続されると共に、前記操作力変更手段を備えたことを特徴としている。

本発明は、ＭＦ操作部材の操作力によってＡＦ制御が可能な状態か不能な状態かを通知する場合のフォーカス操作装置に関する。

本発明に係るレンズシステム及びフォーカス操作装置によれば、ＡＦ制御が可能な状態であるか不能な状態であるかをカメラマンが容易に認識できるようになる。

以下、添付図面に従って本発明に係るレンズシステム及びフォーカス操作装置を実施するための最良の形態について詳説する。

図１は、本発明のレンズシステムが組み込まれる放送用テレビカメラシステムの全体構成を示した図である。

同図におけるテレビカメラシステムは、テレビカメラ１０を構成するカメラ本体１２及びレンズ装置１４と、レンズ装置１４にケーブル等で電気的に接続されるフォーカスデマンド１６及びズームデマンド１８とから構成されている。

カメラ本体１２は、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子や撮像素子から出力された電気信号に所要の処理を施して記録又は再生用の映像信号を生成する各種信号処理回路等を備えている。

レンズ装置１４は、被写体からの光をカメラ本体の撮像素子の受光面（撮像面）に結像させる光学系と、光学系の状態を制御する制御系とから構成されている。

詳細は省略するが、光学系は各種レンズ群から構成されており、周知のように光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ（群）やズームレンズ（群）を備えている。フォーカスレンズが移動すると、焦点位置（被写体距離）が変更され、ズームレンズが移動すると、焦点距離（撮影倍率）が変更される。また、光学系には絞りが設けられており、絞りが開閉動作すると、撮像素子に入射する被写体光の光量が変更される。

これらの光学系のフォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り等の可動の光学部材にはモータが連結されており、レンズ装置の制御系は、それらのモータを駆動して可動の光学部材の移動位置や移動速度を制御するための各種回路を備えている。

フォーカスデマンド１６やズームデマンド１８は、レンズ装置の所定のコネクタに例えばケーブルを使用して着脱可能にリモート接続されている。フォーカス操作装置であるフォーカスデマンド１６（以下、フォーカス操作装置１６と称する）には後述のようにレンズ装置１４の光学系のフォーカス（フォーカスレンズ）をカメラマンが手動操作（ＭＦにおけるフォーカス操作）するためのＭＦ操作部材（フォーカスノブ）が設けられている。ズームデマンド１８にはレンズ装置１４の光学系のズーム（ズームレンズ）をカメラマンが手動操作するための操作部材が設けられている。

次に、上記テレビカメラシステムのフォーカス制御に関する構成について説明する。図２は、その構成を示したブロックである。同図においてフォーカス駆動部３０は、レンズ装置に組み込まれた構成部であり、フォーカス操作装置１６は、図１に示したフォーカスデマンド１６に相当する（又はフォーカスデマンド１６に組み込まれる）構成部である。

フォーカス駆動部３０に示すように、上記光学系のフォーカスレンズ３２にはモータ３４や位置センサ３６が連結されており、モータ３４によってフォーカスレンズ３２が駆動されて焦点調整が行われると共に、位置センサ３６によってフォーカスレンズ３２の現在位置が検出されるようになっている。

フォーカス駆動部３０にはＣＰＵ４０が搭載されており、ＣＰＵ４０は、位置センサ３６からの位置信号を取り込むことによってフォーカスレンズ３２の現在位置を検知すると共に、モータ３４に接続されたアンプ３８に対して出力ポート４０Ａから所定範囲の値の駆動信号を出力することによって、その駆動信号の値に応じた速度でモータ３４を駆動し、フォーカスレンズ３２を移動させる。従って、ＣＰＵ４０の処理によりフォーカスレンズ３２を所望の位置又は速度となるように制御することができるようになっている。

一方、フォーカス駆動部３０では、マニュアルフォーカス（ＭＦ）によるフォーカス制御（ＭＦ制御）とオートフォーカス（ＡＦ）によるフォーカス制御（ＡＦ制御）とで切り替えられるようになっている。例えば、フォーカス操作装置１６等において、ＡＦの開始を指示するＡＦスイッチが設けられており、そのＡＦスイッチがオンされたことを示す信号がＣＰＵ４０に伝達されると、ＣＰＵ４０はＡＦ制御の処理を開始する。そして、ＭＦ制御への切替えが指示されるまでＡＦ制御の処理を継続し、連続的にＡＦを実行する。

ＭＦ制御への切替えは、例えば、フォーカス操作装置１６においてカメラマンがフォーカスをマニュアル操作するためのＭＦ操作部材５０が操作されることによって行われる。即ち、カメラマンがＭＦ操作部材５０を操作するとＡＦ制御に優先してＭＦ制御が実行され、ＭＦ操作部材の操作にしたがってフォーカス制御が行われるようになっている。但し、ＡＦ制御とＭＦ制御との切替えを所定のスイッチ操作によって行う場合であっても本発明を適用できる。

まず、ＭＦ制御について説明すると、ＭＦ操作部材が設けられるフォーカス操作装置は図３のような外観構成を有している。同図のフォーカス操作装置１６は、回路部品などが収納される装置本体５２と、装置本体５２に対して回動可能に設けられたＭＦ操作部材５０（フォーカスノブ）とを備えている。このフォーカス操作装置１６のＭＦ操作部材５０を把持して回動操作すると、そのＭＦ操作部材５０の回転位置に対応したフォーカス位置への移動を指令するフォーカス指令信号がフォーカス駆動部３０のＣＰＵ４０に送信されるようになっている。

図２において、フォーカス操作装置１６のＭＦ操作部材５０の回転軸には、エンコーダ（例えば、インクリメンタル型ロータリエンコーダ）５４が取り付けられており、ＭＦ操作部材５０が所定量回転するごとにエンコーダ５４からパルス信号が出力される。そのパルス信号のパルス数をカウンタ５６Ａが計数することによってＭＦ操作部材５０の回転位置が検出される。ＣＰＵ５６はそのＭＦ操作部材５０の回転位置に基づいて、回転位置に対応するフォーカス位置を目標位置として設定し、その目標位置への移動を指令するフォーカス指令信号をシリアルポート５６Ｂを通じてフォーカス駆動部３０に送信する。フォーカス駆動部３０のＣＰＵ４０は、フォーカス操作装置１６から送信されたフォーカス指令信号をシリアルポート４０Ｂを通じて取得すると、そのフォーカス指令信号により与えられた目標位置にフォーカスレンズ３２を移動させる。これによって、カメラマンによるＭＦ操作部材５０のマニュアル操作に従ってフォーカスが制御される。

また、フォーカス操作装置１６にはＭＦ操作部材５０の回動操作に必要な操作力を変化させるための摩擦機構５８が設けられている。摩擦機構５８は、モータ６０の駆動によってＭＦ操作部材５０を回動操作するために必要な操作力を変更できるように構成されている。ＣＰＵ５６はモータ６０を駆動することによってＭＦ操作部材５０に対する操作力を変化させ、後述のようにＡＦ制御が可能な状態か不能な状態かをカメラマンがＭＦ操作部材５０の操作力により識別できるようにしている。

図４は、図３に示した上記フォーカス操作装置１６の装置本体５２内に設けられる摩擦機構５８の構成の一例を示した構成図である。同図において、回転軸８０は、上記ＭＦ操作部材（フォーカスノブ）５０が取り付けられ、装置本体５２のケース部材に回動可能に支持された軸部材である。その回転軸８０においてＭＦ操作部材５０が取り付けられる端部と反対側の端部に上記エンコーダ５４の検出軸が連結されている。また、回転軸８０の中央部には、ギヤ８２が固定されており、そのギヤ８２にギヤ８４が噛合されている。

ギヤ８４は、固定軸８６に回動可能に支持されており、固定軸８６は、装置本体５２のケース部材に固定されている。その固定軸８６には、ギヤ８４に対向して摩擦部材８８が固設されている。ギヤ８４と摩擦部材８８の対向する各々の面側にはテーパ面８４Ａを有する凹部と、テーパ面８８Ａを有する凸部が形成されており、それらのテーパ面８４Ａ、８８Ａが当接されている。

これによれば、ＭＦ操作部材５０を回動操作した際に、回転軸８０と共にギヤ８２が回動し、ギヤ８２に連結されたギヤ８４が回動する。このとき、ギヤ８４が、そのテーパ面８４Ａを摩擦部材８８のテーパ面８８Ａに摺動しながら回動するため、その摩擦力による負荷がＭＦ操作部材５０の回動操作に対して生じるようになっている。

一方、固定軸８６において、ギヤ８４の摩擦部材８８と対向する面と反対側に、順に、ベアリング９０、スプリング９２、ベアリング９４、回転部材９６が配置されている。固定軸８６の先端部にはネジ８６Ａが形成されており、そのネジ８６Ａに、円筒状の回転部材９６の内周面に形成されたネジが螺合されて、回転部材９６がその回動によって固定軸８６の軸方向に移動可能に固定されている。これによって、回転部材９６によって一方の端部側の伸縮が規制されたスプリング９２の付勢力によりギヤ８４が摩擦部材８８側に付勢されるようになっている。

回転部材９６の外周部にはギヤ歯９６Ａが形成されており、そのギヤ歯９６Ａに、モータ６０の回転軸に固設されたギヤ９８が噛合されている。これによれば、モータ６０の駆動によってモータ６０の回転軸が回動すると、ギヤ９８を介して回転部材９６が回動する。そして、回転部材９６が回動すると、その回動方向に応じて回転部材９６が固定軸８６の軸方向に対して前後移動する。回転部材９６が移動して固定軸８６の軸方向に対する回転部材９６の位置が変化すると、スプリング９２によるギヤ８４の摩擦部材８８への押圧力が変化する。これによって、ＭＦ操作部材５０を回動操作する際にギヤ８４と摩擦部材８８との間に生じる摩擦力が変化する。

従って、以上の摩擦機構５８によれば、モータ６０を駆動することによって、ＭＦ操作部材５０を回動操作するために必要な操作力を変更することができるようになっている。

尚、ＭＦ操作部材５０の操作力を変更する手段は、上記のような構成に限らず、クラッチを利用したものや、モータの制動力を利用したもの等どのような手段を用いてもよい。

次にＡＦ制御について説明すると、本実施の形態のＡＦ制御では光学系により結像される被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスを自動調整するコントラスト方式のＡＦを採用している。

フォーカス駆動部３０には、カメラ本体１２の撮像素子により撮像された映像信号（緯度信号）がカメラ本体１２から与えられるようになっている。フォーカス駆動部３０に搭載されたＡ／Ｄ変換器７０、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）７２、ゲート回路７４、加算回路７６は、カメラ本体１２から取得した映像信号に基づいては、被写体画像のコントラストの高さを示す焦点評価値を算出する。

即ち、カメラ本体１２からフォーカス駆動部３０に入力された映像信号は、まず、Ａ／Ｄ変換器７０によりデジタル信号に変換される。次いで、ＨＰＦ７２は、デジタル信号に変換された映像信号の周波数成分のうち所定のカットオフ周波数よりも高い周波数成分の映像信号のみを通過させて高域周波数成分の映像信号をゲート回路７４に出力する。ゲート回路７４では、ＨＰＦ７２から入力した映像信号のうち、ピント合わせの対象とする画角範囲（ＡＦエリア）の映像信号のみが抽出される。例えば、画面中央部の映像信号がゲート回路７４により抽出される。ゲート回路７４により抽出されたＡＦエリアの映像信号は続いて加算回路７６に入力され、加算回路７６において１画面分（１フレーム分）の映像信号の値が加算される。加算回路７６によって算出された各フレームごとの加算値は、各フレームの被写体画像のコントラストの高さを示す焦点評価値としてＣＰＵ４０に与えられる。

ＣＰＵ４０は、上記のようにして得られた焦点評価値が最大値（極大値）となるようにフォーカスレンズ３２を制御する。例えば、一般的に知られている山登り方式を用いた場合、まず、フォーカスレンズ３２を前後に微小量変動させるワブリングを行い、その間のフォーカスレンズ３２の各位置において撮像される映像信号（被写体画像）の焦点評価値を上記のようにして加算回路７６から取得する。そして、取得した各位置での焦点評価値を比較し、焦点評価値が増加するフォーカスレンズ３２の移動方向を検出（合焦及び合焦方向の検出）する。合焦方向を検出するとその方向にフォーカスレンズ３２を所定距離（又は所定速度で所定時間）移動させ、再度、ワブリングを行って合焦方向の検出を行う。この合焦方向の検出の処理を所定時間ごとに繰り返し、合焦方向の検出において、ワブリング時の各位置における焦点評価値の差が所定値以下で、かつ、各位置の焦点評価値が所定値以上となった場合には、合焦位置であると判断してフォーカスレンズ３２の移動を停止させる。以上の処理を合焦後も継続的に行うことによって連続的にＡＦが実行され、ピント合わせの対象被写体の奥行き方向の移動（距離変化）に伴ってフォーカスも移動する。

ここで、合焦方向の検出において、上記のようにフォーカスレンズ３２が合焦位置に設定されている場合の他に、フォーカスレンズ３２が合焦位置から大きくずれている場合、即ち、ピントが大きくずれている場合にも、ワブリングの間の各位置の焦点評価値の差が殆どなく、合焦方向が至近側と無限遠側のいずれの方向でもないと判断される状態となる。図５は、状態が変わらない被写体を撮影している場合に、フォーカスレンズの位置を変化させたときに得られる焦点評価値の変化を例示した図である。同図において、焦点評価値が最大（極大）となるときのフォーカスレンズ３２の位置Ｐが合焦位置となる。この合焦位置Ｐ付近では、合焦位置を除いてワブリングの間の各位置の焦点評価値の差が大きく、合焦方向の適切な検出が可能となる。尚、このように合焦方向の適切な検出が可能とする範囲を合焦位置も含めて合焦方向検出可能な範囲というものとする。また、フォーカスレンズ３２が合焦方向検出可能な範囲にある状態をＡＦ可能状態というものとする。

一方、ピントが大きくずれている場合として、例えば同図の位置Ａにフォーカスレンズ３２が設定されているとする。このとき、ワブリングの間の各位置において得られる焦点評価値の差が殆ど生じない。また、焦点評価値も合焦位置での焦点評価値と比べて極めて小さい値となり、ノイズ等の誤差によって各位置での焦点評価値の大小関係も不確定な状態となる。従って、このような状態で合焦方向の検出を行うと、適切な合焦方向が検出されず、ＡＦの誤動作を招く。このように適切な合焦方向の検出が困難な範囲を合焦方向検出不能な範囲というものとする。

本実施の形態のＡＦ制御では、フォーカスレンズ３２が合焦方向検出不能な範囲にある場合には、ＡＦ制御を停止する。これにより、ＡＦ制御によってフォーカスレンズ３２を移動させることによる不具合が防止される。即ち、ワブリングの間の各位置において得られた焦点評価値の差が所定値以下で、かつ、焦点評価値が所定値以下の場合には、フォーカスレンズが合焦方向検出不能な範囲にあるとしてＡＦ制御を停止する。この場合をＡＦ不能状態というものとする。

次に、ＡＦ制御時においてＡＦ可能状態とＡＦ不能状態とを識別可能に通知するＡＦ状態通知機能について説明する。ＡＦ制御時においてＡＦ不能状態となった場合に、フォーカスレンズ３２の動作が停止するが、そのとき、カメラマンはマニュアル操作によってフォーカス調整を行う必要がある。しかしながら、ＡＦ不能状態であることの判断が難しい場合がある。そこで、本実施の形態では、フォーカス操作装置１６の摩擦機構５８を使用して、ＡＦ可能状態では、ＭＦ操作部材５０の操作に必要な操作力を大きくし、ＡＦ不能状態では、ＭＦ操作部材５０の操作に必要な操作力を小さくするようにしている。尚、ＡＦ不能状態でのＭＦ操作部材５０の操作力は通常のＭＦ制御時（ＡＦ制御とＭＦ制御をモードとして選択可能な場合にＭＦ制御のモードが選択された時）における操作力と同じとしてもよいし、異なっていてもよい。

図６は、フォーカス駆動部３０のＣＰＵ４０におけるＡＦ状態通知機能に関する処理手順を示したフローチャートである。

ＡＦ制御の開始がＡＦスタートスイッチのオン操作等によって指示された場合において、ＣＰＵ４０は所要の初期設定を行った後（ステップＳ１０）、フォーカス制御以外の処理を実行する（ステップＳ１２）。続いて、フォーカスレンズ３２をワブリング動作させ（ステップＳ１４）、その間の各位置において得られた焦点評価値に基づいて合焦方向の検出を行う。このとき、まず、上記のように合焦方向の検出が可能か否かを判定する（ステップＳ１６）。即ち、フォーカスレンズ３２が合焦方向検出可能な範囲にあるか否かによってＡＦ可能状態か否かを判定する。

ＹＥＳと判定した場合には、フォーカス操作装置１６にＡＦ可能信号を送信する（ステップＳ１８）。一方、ＮＯと判定した場合には、フォーカス操作装置１６にＡＦ不可能信号を送信する（ステップＳ２０）。

次に、フォーカス操作装置１６から送信されるフォーカス指令信号等の信号を受信する（ステップＳ２２）。続いて、受信した信号に基づいてＭＦ操作部材５０によるフォーカス操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ２４）。ＮＯと判定した場合には、合焦状態か否かを判定する（ステップＳ２６）。そして、このステップＳ２６においてＮＯと判定した場合には、フォーカスレンズ３２を合焦方向に移動させる（ステップＳ２８）。但し、ステップＳ１６において、合焦方向の検出が可能でないと判定した場合（ＡＦ不能状態と判定した場合）はフォーカスレンズ３２を停止させておく。また、ステップＳ２６においてＹＥＳと判定した場合には、合焦状態であるためフォーカスレンズ３２を移動させることなくステップＳ１２に戻る。

一方、ステップＳ２４においてＹＥＳと判定した場合には、フォーカスレンズ３２をＭＦ操作部材５０の操作に従って移動させる（ステップＳ３０）。そしてステップＳ１２に戻る。

図７は、フォーカス操作装置１６のＣＰＵ５６におけるＡＦ状態通知機能に関する処理手順を示したフローチャートである。電源がオンされると、ＣＰＵ５６は所要の初期設定を行った後（ステップＳ４０）、フォーカス駆動部３０から送信されるＡＦ可能信号又はＡＦ不可能信号等の信号を受信する（ステップＳ４２）。続いて、受信した信号に基づいてＡＦ可能状態か否かを判定する（ステップＳ４４）。ＹＥＳと判定した場合にはＭＦ操作部材５０の摩擦機構５８をオンし、ＭＦ操作部材５０の操作力を大きくする（ステップＳ４６）。ＮＯと判定した場合には摩擦機構５８をオフして操作力を小さくする（ステップＳ４８）。

続いて、ＭＦ操作部材５０の操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＮＯと判定した場合にはステップＳ４２の処理に戻る。ＹＥＳと判定した場合にはＭＦ操作部材５０の操作に基づいてフォーカス目標位置を指示するフォーカス指令信号をフォーカス駆動部３０に送信してステップＳ４２の処理に戻る。

以上、上記実施の形態では、ＡＦ制御としてコントラスト方式を採用した場合について説明したが、本発明は、ＡＦ不能と判断される可能性のある任意の方式のＡＦ制御を採用したレンズシステムにおいて適用できる。例えば、コントラスト方式の一種として、いわゆる光路長差方式のＡＦが採用されたレンズシステムについても本発明を適用できる。このシステムでは、例えばレンズ装置１４の光学系の光路に光分割手段（ハーフミラー等）が配置され、カメラ本体１２の撮像素子に入射する被写体光からＡＦ用の被写体光が分岐される。そのＡＦ用の被写体光の光路において、ＡＦ用の被写体画像を取得するためのＡＦ用撮像素子が配置され、ＡＦ用撮像素子によって光路長差が異なる位置に複数（例えば２つとする）の撮像面が配置される。ＡＦ用撮像素子の２つの撮像面は、異なるＡＦ用撮像素子の撮像面である場合や、同一の撮像素子の撮像面において光路長差を設けてある場合もある。

そして、光分割手段により分割されたＡＦ用の被写体光が通過する光学系は、カメラ本体１２の撮像素子の撮像面に対して例えば前後等距離の各位置で結像される被写体画像と同等の被写体画像がＡＦ用撮像素子の各々の撮像面に結像するように構成されている。

一方、ＡＦ制御の処理では、ＡＦ用撮像素子の２つの撮像面により撮像された各々の被写体画像の映像信号から上記実施の形態と同様に焦点評価値が検出される。検出された焦点評価値は、上記実施の形態においてフォーカスをワブリングした際に得られる焦点評価値に相当しており、それらの焦点評価値を比較することによって、ピント状態（合焦、前ピン、後ピン）が検出される。即ち、合焦方向が検出される。そして、その合焦方向にフォーカスレンズを移動させることによって２つの撮像面から得られた焦点評価値が一致する合焦位置に設定される。

このような光路長差方式のＡＦを採用したレンズシステムにおいても、上記実施の形態における通常のコントラスト方式のＡＦと同様にピントが大きくずれているとＡＦ制御が不能であると判断される。図８は、光路長差方式のＡＦにおいて、状態が変わらない被写体を撮影している場合に、フォーカスレンズの位置を変化させたときにＡＦ用撮像素子の２つの撮像面から得られる焦点評価値Ｖ１、Ｖ２の変化を例示した図である。同図において、２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２が一致するフォーカスレンズの位置Ｐが合焦位置を示す。例えば、２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２の差が所定値以下で、かつ、各焦点評価値Ｖ１、Ｖ２が所定値以上の場合に合焦状態と判断される。また、合焦位置Ｐの付近では２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２に明確な差が生じ、その大小関係から合焦方向の適切な検出が可能である。

一方、合焦位置Ｐから大きくずれた例えば位置Ａでは、２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２の差が殆ど生じない。また、各焦点評価値Ｖ１、Ｖ２も合焦位置Ｐでの焦点評価値と比べて極めて小さい値となり、ノイズ等の誤差によって２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２の大小関係も不確定な状態となる。従って、このような状態で合焦方向の検出を行うと、適切な合焦方向が検出されず、ＡＦの誤動作を招くおそれがある。そこで、２つの焦点評価値Ｖ１、Ｖ２の差が所定値以下で、かつ、各焦点評価値Ｖ１、Ｖ２が所定値以下の場合にはＡＦ不能状態として、ＡＦ制御を停止（フォーカスレンズの移動を停止）させるようにした処理を行う場合がある。このような場合に、上記実施の形態と同様にＡＦ可能状態とＡＦ不能状態とを識別可能にカメラマンに通知すると好適である。

また、上記実施の形態では、ＡＦ可能状態とＡＦ不能状態とを識別可能に通知するＡＦ状態通知機能として、フォーカス操作装置のＭＦ操作部材５０の操作力をＡＦ可能状態では大きくし、ＡＦ不能状態では小さくするようにしたが、逆でもよい。

また、ＡＦ状態通知機能として、ＭＦ操作部材５０の操作力を変更する態様以外に、カメラのビューファインダ等の表示手段において、ＡＦ可能状態であることとＡＦ不能状態であることのうち少なくとも一方の状態を文字、図形、又は、記号等を用いて表示する態様であってもよい。

図１は、本発明が適用される放送用テレビカメラシステムの全体構成を示した図である。 図１の放送用テレビカメラシステムにおけるフォーカス制御に関する構成を示したブロック図である。 図３は、フォーカス操作装置の外観構成を例示した図である。 図４は、 フォーカス操作装置のＭＦ操作部材に対する摩擦機構の構成の一例を示した構成図である。 図５は、状態が変わらない被写体を撮影している場合に、フォーカスレンズの位置を変化させたときに得られる焦点評価値の変化を例示した図である。 図６は、フォーカス駆動部のＣＰＵにおけるＡＦ状態通知機能に関する処理手順を示したフローチャートである。 図７は、フォーカス操作装置のＣＰＵにおけるＡＦ状態通知機能に関する処理手順を示したフローチャートである。 図８は、光路長差方式のＡＦにおいて、状態が変わらない被写体を撮影している場合に、フォーカスレンズの位置を変化させたときにＡＦ用撮像素子の２つの撮像面から得られる焦点評価値の変化を例示した図である。

符号の説明

１０…テレビカメラ、１２…カメラ本体、１４…レンズ装置、１６…フォーカス操作装置（フォーカスデマンド）、３０…フォーカス駆動部、３２…フォーカスレンズ、４０、５６…ＣＰＵ、５０…ＭＦ操作部材、５８…摩擦機構

Claims (3)

1. フォーカス操作装置におけるＭＦ操作部材の手動操作に従って被写体画像を結像する光学系のフォーカスの制御を電動により行うマニュアルフォーカス制御手段と、前記光学系のフォーカスが合焦状態となるようにフォーカスの制御を電動により自動で行うオートフォーカス制御手段とを備えたレンズシステムにおいて、
   前記フォーカス操作装置におけるＭＦ操作部材を操作するために必要な操作力を変更する操作力変更手段と、
   前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な状態であるか、または、不能な状態であるかを判断する判断手段と、
   前記判断手段により判断結果に基づき、フォーカスの制御が可能な状態か否かに応じて前記ＭＦ操作部材の操作力を前記操作力変更手段により変更することにより、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な状態であるか、または、不能な状態であるかを識別可能に操作者に通知するＡＦ状態通知手段と、
   を備えたことを特徴とするレンズシステム。
2. 前記ＡＦ状態通知手段は、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が可能な場合には、前記オートフォーカス制御手段によるフォーカスの制御が不能な場合に比べて前記ＭＦ操作部材の操作力を大きくすることを特徴とする請求項１のレンズシステム。
3. 前記請求項１、又は、２に記載のレンズシステムを構成する前記フォーカス操作装置であって、前記光学系及び該光学系を制御する制御系を備えたレンズ装置に対してリモート接続されると共に、前記操作力変更手段を備えたことを特徴とするフォーカス操作装置。

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