JP6223098B2 - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体距離情報を表示するレンズ装置に関する。

従来から、ズームレンズ位置及びフォーカスレンズ位置に基づいてピントの合う被写体距離を算出し、表示手段を用いて表示する方法が知られている。このような表示手段に、ピントの合う距離の範囲である被写界深度を表示させる場合、絞り値Ｆｎｏや焦点距離などの撮影条件に応じて被写界深度が変化してしまう。このため、従来の距離目盛では、絞り値Ｆｎｏごとに複数の被写界深度目盛を描く手法が採用されている。しかしながら、この手法では、現在設定されている絞り値Ｆｎｏと被写界深度目盛とを照らし合わせて被写界深度を読み取る必要があり、被写界深度の視認性に欠ける。

一方、電子式の表示手段を用いることにより、種々の撮影状態に応じて表示形態を変更する技術がある。特許文献１には、焦点距離に応じて合焦可能な被写体距離の範囲を取得し、距離目盛の表示に反映させる構成が開示されている。特許文献２には、マニュアルフォーカスレンズの操作スピードに応じて距離目盛の間隔を変化させる構成が開示されている。

特開２００５−８４６３２号公報 特開２０１３−１０１３０６号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示されているように被写界深度を表示する場合でも、絞り値Ｆｎｏごとに複数の被写界深度目盛を描く必要があるため、被写界深度の視認性に欠ける。

そこで本発明は、撮影条件に依存せず、被写界深度を正確かつ視認性良く表示可能な撮像装置および撮像装置の制御方法を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、フォーカスレンズを備えた撮影光学系と、前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号に基づいて被写体距離を算出する被写体距離算出手段と、撮影条件および前記被写体距離算出手段からの信号に基づいて、被写界深度を算出する被写界深度算出手段と、前記被写体距離に関する情報を表示する表示手段と、前記位置検出手段、前記被写体距離算出手段、および、前記被写界深度算出手段からの信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記被写体距離に関する情報の表示を変更する表示制御手段と、距離目盛生成手段とを有し、前記表示手段は、複数の距離目盛を含む距離目盛列を表示するとともに、前記被写体距離を所定の位置に設けられた指標に対応させて表示し、前記距離目盛生成手段は、前記位置検出手段、前記被写体距離算出手段、および、前記被写界深度算出手段からの前記信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記距離目盛列の長さ、または、各々の距離目盛の表示位置を変更する。

本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ装置を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、撮影条件に依存せず、被写界深度を正確かつ視認性良く表示可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

実施例１におけるレンズ装置を備えた撮像装置の構成図である。 実施例１における撮像装置の表示方法の説明図である。 実施例１における撮像装置の表示動作の説明図である。 実施例１における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施例１における撮像装置の表示更新手順の説明図である。 実施例２におけるレンズ装置を備えた撮像装置の構成図である。 実施例２における撮像装置の表示方法の説明図である。 実施例２における撮像装置の表示動作の説明図である。 実施例２における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施例３におけるレンズ装置を備えた撮像装置の構成図である。 実施例３における撮像装置の表示方法の説明図である。 実施例３における表示動作の説明図である。 実施例３における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施例における撮像装置１の構成図である。

図１において、１０は光軸（撮影光軸）、１１はレンズマイコン、１２は撮影光学系（レンズユニット）である。撮影光学系１２において、１２ａは焦点調節に用いられるフォーカスレンズ、１２ｂはフォーカスレンズ１２ａを光軸１０に沿って駆動させるモータ、１２ｃはモータ１２ｂを駆動するフォーカスレンズ駆動手段、１２ｄは絞りである。１３はカメラ本体（撮像装置本体）である。１４は撮影光学系１２を保持するレンズ鏡筒であり、カメラ本体１３と着脱可能に構成されている。１４ａはフォーカス操作環である。

なお本実施例において、撮像装置１は、カメラ本体１３と、カメラ本体１３に着脱可能なレンズ装置（少なくとも、レンズ鏡筒１４、撮影光学系１２、レンズマイコン１１、表示手段２３などを備えて構成されるレンズ装置）とを備えて構成される。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、カメラ本体１３とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

１５はカメラ本体１３に設けられ、撮影光学系１２を介して得られた被写体光束が結像する撮像素子である。１６は、撮像素子１５の出力信号（画像信号）に基づいて焦点状態を検出する焦点状態検出手段である。焦点状態は、撮像素子１５からの画像信号のコントラスト評価値、または、撮影光学系１２の互いに異なる瞳領域を通過した光束の位相差など、公知の技術により検出される。２４はカメラマイコンであり、焦点状態検出手段１６の検出結果に基づいて、レンズ鏡筒１４にフォーカスレンズの駆動指令を送る。２５はレリーズボタン（Ｓ１）である。レリーズボタン２５の操作により、カメラマイコン２４は、上記動作でフォーカスレンズを駆動させた後、撮像素子１５を制御して撮像する。１７はフォーカスレンズ制御手段である。フォーカスレンズ制御手段１７は、カメラ本体１３から得られたフォーカスレンズの駆動指令に基づいてフォーカスレンズ駆動手段１２ｃを制御する。

１８は、フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段（位置検出手段）である。１９は被写体距離算出手段である。被写体距離算出手段１９は、フォーカスレンズ位置検出手段１８からの信号および撮影光学系１２により決定される撮影条件に基づいて被写体距離を算出する。被写体距離は、各撮影条件におけるフォーカスレンズの位置と被写体距離とを対応させるテーブルを予め記憶しておき、このテーブルを参照することで算出することもできる。

２０は被写界深度算出手段である。被写界深度算出手段２０は、被写体距離算出手段１９からの信号（算出された被写体距離）、および、撮影光学系１２により決定される撮影条件に基づいて、被写界深度を算出する。２１は距離目盛生成手段である。距離目盛生成手段２１は、表示させる距離目盛列の長さと各距離目盛の表示位置を決定する。本実施例において、距離目盛生成手段２１は、フォーカスレンズ位置検出手段１８の検出結果、および、被写体距離算出手段１９と被写界深度算出手段２０の算出結果に基づいて、距離目盛列の長さと各距離目盛の表示位置を決定する。２２は表示制御手段である。表示制御手段２２は、距離目盛生成手段２１により生成された距離目盛列の表示を制御する。２３は表示手段である。表示手段２３は、液晶モニタなどで構成され、表示制御手段２２により作成された表示内容（被写体距離に関する情報）を表示する。後述のように、表示制御手段２２は、フォーカスレンズ位置検出手段１８、被写体距離算出手段１９、および、被写界深度算出手段２０からの信号に基づいて、表示手段２３に表示される被写体距離に関する情報の表示を変更する。

本実施例において、フォーカスレンズ制御手段１７、被写体距離算出手段１９、被写界深度算出手段２０、距離目盛生成手段２１、および、表示制御手段２２は、レンズマイコン１１に設けられている。

以下、被写界深度表示を行う際の課題を解決するための撮像装置１の動作について、図１を参照して撮影者の作業に沿って説明する。カメラマイコン２４は、カメラ本体１３に設けられたレリーズボタン２５の操作に基づいて、焦点状態検出手段１６に対して撮影被写体の焦点状態を検出させるように制御する。焦点状態検出手段１６の検出結果は、カメラマイコン２４およびレンズマイコン１１を介して、フォーカスレンズ制御手段１７に入力される。フォーカスレンズ制御手段１７は、フォーカスレンズ駆動手段１２ｃを介してモータ１２ｂを駆動する。これにより、フォーカスレンズ１２ａは光軸１０の方向に駆動される（光軸方向に移動する）。

次に、フォーカスレンズ位置検出手段１８は、駆動したフォーカスレンズの位置を検出する。そして被写体距離算出手段１９は、撮影光学系１２より決定される撮影光学系１２の焦点距離などの撮影条件に応じて、被写体距離を算出する。また、被写界深度算出手段２０は、算出された被写体距離および撮影光学系１２より決定される撮影光学系１２の焦点距離や絞り１２ｄの開口径などの撮影条件に応じて、被写界深度を算出する。

続いて、距離目盛生成手段２１は、検出されたフォーカスレンズの位置、および、算出された被写体距離と被写界深度に基づいて、表示する距離目盛列の長さおよび各距離目盛の表示位置を決定する。なお、表示形態の変更方法については後述する。最後に、表示制御手段２２は、距離目盛生成手段２１により生成された距離目盛列の表示画像を制御し、表示手段２３上に表示する。

次に、図２を参照して、本実施例における撮像装置１の表示方法について説明する。図２は、表示手段２３上に表示される被写体距離情報を示し、焦点距離が５０ｍｍ、絞りの開口径で決定される絞り値（Ｆｎｏ）が５．６の場合に被写体距離が変化する際の表示の変化を示している。図２（ａ）は被写体距離が１ｍの場合、図２（ｂ）は被写体距離が３ｍの場合、図２（ｃ）は被写体距離が５ｍの場合の表示例である。２６は、表示手段２３における表示枠、２７は距離目盛列である。２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ，２７ｆは、各被写体距離に対応する距離目盛であり、距離目盛列２７は、複数の距離目盛２７ａ〜２７ｅにより構成される目盛列である。ただし、表示される距離目盛は、表示枠２６に囲まれた範囲内の距離目盛である。２８は現在ピントの合っている被写体距離を示す固定指標、２９ａは被写界深度の前端を示す固定指標（被写界深度前端指標）、２９ｂは被写界深度の後端を示す固定指標（被写界深度後端指標）である。距離目盛列２７は、ピントを合わせた被写体距離に応じて、図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように変化する。

図２（ｄ）は、撮像装置１を上側から見た図であり、撮像装置１に設けられた各部の配置を示している。被写界深度前端指標２９ａおよび被写界深度後端指標２９ｂにより示される被写界深度は、そのときの光学状態において合焦とみなせる範囲であり、合焦している被写体距離を挟んで前側と後側に幅を有する。

図２では、許容錯乱円を０．０２ｍｍとした場合の被写界深度を例として示している。図２（ａ）では前側被写界深度が０．０４ｍ、後側被写界深度が０．０４ｍであり、図２（ｂ）では前側被写界深度が０．３４ｍ、後側被写界深度が０．４５ｍであり、図２（ｃ）では前側被写界深度が０．９０ｍ、後側被写界深度が１．４１ｍである。

続いて、図２を参照して、距離目盛生成手段２１における距離目盛列２７の生成方法について説明する。まず、表示制御手段２２は、被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離が固定指標２８に一致するように表示する。図２（ｂ）は被写体距離が３ｍの場合を示しているため、距離目盛２７ｄが固定指標２８に一致するように表示される。

その後、被写界深度算出手段２０により算出された被写界深度が、被写界深度前端指標２９ａおよび被写界深度後端指標２９ｂの幅で表示可能であるように、複数の距離目盛２７ａ〜２７ｆを表示する。距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置は、フォーカスレンズの光軸方向の駆動範囲における現在のフォーカスレンズ位置と両被写界深度端におけるフォーカスレンズ位置の関係に基づいて、各被写体距離におけるフォーカスレンズ位置を表示位置に換算して示される。

図２（ｂ）では、被写界深度前端指標２９ａが２．６６ｍを、被写界深度後端指標２９ｂが３．４５ｍを示すように、距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置が決定される。図２（ａ）は、被写体距離が１ｍの場合について示している。図２（ａ）において、距離目盛列２７は、図２（ｂ）の場合と同様に、まず被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離（１ｍ）が固定指標２８に一致するように表示される。その後、被写界深度算出手段２０により算出された被写界深度に合わせて、被写界深度前端指標２９ａが０．９６ｍに、被写界深度後端指標２９ｂが１．０４ｍに一致するように距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置が決定される。

図２（ｃ）は、被写体距離が５ｍの場合を示している。図２（ｃ）において、距離目盛列２７は、図２（ａ）、（ｂ）の場合と同様に、まず被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離（５ｍ）が固定指標２８に一致するように表示される。その後、被写界深度算出手段２０により算出された被写界深度に合わせて、被写界深度前端指標２９ａが４．１０ｍに、被写界深度後端指標２９ｂが６．４１ｍに一致するように距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置が決定される。

次に、図３を参照して、本実施例における表示動作について説明する。図３は、フォーカスレンズ位置と被写体距離との関係、各フォーカスレンズ位置に対応する距離目盛、および、各距離目盛の間隔の比率を示している。３０は、撮影光学系１２により決定されるフォーカスレンズ位置と被写体距離との関係である。図３に示されるように、距離目盛の間隔の比率は、フォーカスレンズ位置と被写体距離との関係に基づいて決定される。その後、被写界深度が距離目盛上で一定になるように、距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置が決定されて距離目盛列２７が生成される。このようにして距離目盛列２７が生成されるため、距離目盛２７ａ〜２７ｆの間隔とフォーカスレンズの位置とは互いに対応しており、被写体距離が遠くなるほど距離目盛２７ａ〜２７ｆの間隔は狭くなる。

なお本実施例において、前述のように距離目盛列２７の長さを変化させる表示方法と、従来のように距離目盛列２７の長さが一定の表示方法とを切り替え可能に構成してもよい。また、フォーカスレンズ位置と距離目盛２７ａ〜２７ｆとの間隔には相関があるため、フォーカスレンズ位置が誤差を含む場合、距離目盛は、フォーカスレンズ位置の誤差量に応じて表示誤差を有する。この場合、距離目盛の誤差量は、被写体距離に依存しないため、いずれの被写体距離においても同程度の表示誤差となる。

例えば、焦点距離５０ｍｍのレンズを用いて１ｍの被写体に対してピントを合わせた際に、フォーカスレンズの停止位置が０．１ｍｍ誤差を含む場合、被写体距離の誤差は０．０４ｍである。一方、３ｍの被写体に対してピントを合わせた際に同じようにフォーカスレンズの停止位置が０．１ｍｍの誤差を含む場合、被写体距離の誤差は０．３９ｍとなる。このようにフォーカスレンズ位置の誤差量が同じであっても、被写体距離に換算すると大きな差が生じる。しかしながら、図３に示されるように、フォーカスレンズ位置に対応させて距離目盛の間隔を決定することにより、距離目盛の表示誤差は、いずれの被写体距離においても同程度とすることが可能となる。

次に、図４を参照して、本実施例における撮像装置１の動作（撮像装置の制御方法）について説明する。図４は、撮像装置１の動作（撮像装置の制御方法）を示すフローチャートである。図４のフローは、距離目盛の表示を更新する度に開始する。また図４の各ステップは、主に、レンズマイコン１１の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ４０００において、レンズマイコン１１は、フォーカスレンズ位置がマニュアルフォーカス操作やオートフォーカス操作、ズーム操作などにより移動したか否かを、フォーカスレンズ位置検出手段１８の信号に基づいて判定する。その結果、フォーカスレンズ位置が移動した場合、ステップＳ４００１に進む。一方、フォーカスレンズ位置が移動していない場合、ステップＳ４００２に進む。

ステップＳ４００１において、レンズマイコン１１は、フォーカスレンズ位置検出手段１８により求められたフォーカスレンズ位置をレンズマイコン１１の内部に設けられた記憶手段（不図示）に記憶させる。その後、被写体距離算出手段１９は、記憶手段に記憶されたフォーカスレンズ位置に基づいて被写体距離を算出する。被写体距離は、撮影光学系１２における各レンズ位置から決定される焦点距離およびフォーカスレンズ位置を用いて光学計算を行うことにより算出される。または、被写体距離算出手段１９は、各フォーカスレンズ位置に応じた被写体距離を記憶したテーブルを備え、そのテーブルに従って被写体距離を算出してもよい。

続いてステップＳ４００２において、被写界深度算出手段２０は、被写界深度を算出する。被写界深度は、ステップＳ４００１にて被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離、および、光学状態（撮影条件）に基づいて算出される。本実施例において、光学状態とは、撮影光学系１２の各レンズ位置により決定される焦点距離、および、絞り１２ｄの開口径により決定される絞り値Ｆｎｏである。

続いてステップＳ４００３において、レンズマイコン１１は、絞り１２ｄの開口径により決定される絞り値Ｆｎｏおよびフォーカスレンズ位置検出手段１８の出力に基づいて、被写体距離または被写界深度が変化したか否かを判定する。その結果、いずれか一方でも変化している場合、ステップＳ４００４に進む。一方、いずれも変化していない場合、本フローを終了する。なお、本フローを終了する場合、表示制御手段２２は表示手段２３の表示内容を変化させない。

ステップＳ４００４において、距離目盛生成手段２１は、ステップＳ４００１にて被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離を固定指標２８に一致させる。そして距離目盛生成手段２１は、ステップＳ４００２にて被写界深度算出手段２０により算出された被写界深度を、被写界深度前端指標２９ａおよび被写界深度後端指標２９ｂにそれぞれ一致させる。また距離目盛生成手段２１は、現在のフォーカスレンズ位置、および、両被写界深度端におけるフォーカスレンズ位置に基づいて、最至近および無限位置の表示位置を算出し、距離目盛列２７の長さを決定する。さらに距離目盛生成手段２１は、距離目盛２７ａ〜２７ｆの表示位置を算出する。

図５は、距離目盛とフォーカスレンズ可動範囲との関係を示す図である。５０はフォーカスレンズ可動範囲、５１はフォーカスレンズをそれぞれ示している。５２は被写界深度前端におけるフォーカスレンズ位置、５３は被写界深度後端におけるフォーカスレンズ位置をそれぞれ示している。５４は最至近（図５では０．５ｍ）におけるフォーカスレンズ位置、５５はフォーカス無限遠となるフォーカスレンズ位置である。５６、５７、５８は、被写体距離がそれぞれ１ｍ、１．５ｍ、３ｍとなるフォーカスレンズ位置である。

図５を参照して、被写体距離が３ｍの被写体にピントが合った場合を例として、図４のステップＳ４００４における距離目盛生成手段２１の動作手順について説明する。まず距離目盛生成手段２１は、ステップＳ４００１にて被写体距離算出手段１９により算出された被写体距離が３ｍであるため、固定指標２８に３ｍの距離目盛２７ｄを一致させる。続いて距離目盛生成手段２１は、ステップＳ４００２にて被写界深度算出手段２０により算出された被写界深度が、被写界深度前端にて２．６６ｍ、被写界深度後端にて３．４５ｍであるため、両被写界深度端におけるフォーカスレンズ位置５２、５３を求める。

その後、距離目盛生成手段２１は、フォーカスレンズ位置から距離目盛表示位置に換算する比（距離目盛表示換算比）を算出する。この比は、距離目盛上の被写界深度指標間の距離（２９ａと２９ｂの距離）と両被写界深度端でのフォーカスレンズ位置間の距離（５２と５３の距離）との関係に基づいて算出される。そして、距離目盛生成手段２１は、距離目盛表示換算比と最至近におけるフォーカスレンズ位置５４から、最至近の距離目盛２７ａの表示位置を算出する。同様に、距離目盛生成手段２１は、距離目盛表示換算比とフォーカス無限遠となるフォーカスレンズ位置５５から、無限位置の距離目盛２７ｆの表示位置を算出する。このようにして、距離目盛生成手段２１は、距離目盛列２７の長さを決定する。

最後に、距離目盛生成手段２１は、各被写体距離目盛の表示位置を算出する。図５に示されるように、距離目盛生成手段２１は、被写体距離１ｍとなるフォーカスレンズの位置５６から、１ｍの距離目盛２７ｂの表示位置を算出する。同様に、被写体距離１．５ｍとなるフォーカスレンズの位置５７から１．５ｍの距離目盛２７ｃの表示位置を、被写体距離３ｍとなるフォーカスレンズの位置５８から３ｍの距離目盛２７ｅの表示位置をそれぞれ算出する。以上のように、ステップＳ４００４において、距離目盛生成手段２１は距離目盛列２７を生成する。

続いてステップＳ４００５において、ステップＳ４００４にて距離目盛生成手段２１により算出された距離目盛列２７を、表示制御手段２２を介して表示手段２３上に表示させる。これにより、本フローは終了する。なお、固定指標２８、被写界深度前端指標２９ａ、および、被写界深度後端指標２９ｂは、表示枠２６の外に設けられた印刷などによる固定指標、または、表示手段２３上に表示された表示枠２６と相対的に動かない指標のいずれでもよい。

本実施例において、好ましくは、撮影条件は、撮影光学系１２の焦点距離および絞り値Ｆｎｏを含む。また好ましくは、表示手段２３は、複数の距離目盛を含む距離目盛列を表示するとともに、被写体距離を所定の位置に設けられた指標（固定指標２８）に対応させて表示する。より好ましくは、被写界深度は、印刷により設けられた固定指標２８を用いて表示される。

好ましくは、距離目盛生成手段２１は、フォーカスレンズ位置検出手段１８、被写体距離算出手段１９、および、被写界深度算出手段２０からの信号に基づいて、表示手段２３に表示される距離目盛列の長さ、または、各々の距離目盛の表示位置を変更する。また好ましくは、距離目盛列の長さは、最至近距離を示す距離目盛から無限位置を示す距離目盛までの長さである。

好ましくは、距離目盛生成手段２１は、被写体距離算出手段１９および被写界深度算出手段２０からの信号、および、被写界深度表示の指標位置に基づいて、距離目盛列の長さを変更する。より好ましくは、表示制御手段２２は、距離目盛生成手段２１による変更結果に基づいて表示手段２３を制御する。

以上のように本実施例の構成によれば、撮影条件に依存せず、被写界深度を正確かつ視認性良く表示可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

次に、図６を参照して、本発明の実施例２における撮像装置の構成について説明する。図６は、本実施例における撮像装置１ａの構成図である。撮像装置１ａは、絞り１２ｄに代えて、可変絞り６０および絞り位置検出手段６１を備えている点で、実施例１の撮像装置１とは異なる。その他の構成は実施例１の撮像装置１と同様であるため、それらの説明は省略する。

実施例１は、絞り値Ｆｎｏの変化しない固定絞りが設けられたレンズにおける距離目盛表示の表示形態の変化について説明している。一方、本実施例の撮像装置１ａのように可変絞り６０が設けられている場合、被写界深度算出手段２０は、被写界深度を算出する際に、変化する可変絞りの開口径である絞り値Ｆｎｏも併せて考慮する必要がある。

以下、可変絞り６０により絞り値Ｆｎｏが変化した場合の距離目盛表示の表示形態の変化について説明する。図７は、絞り値Ｆｎｏが変化した場合において、表示手段２３上に表示される被写体距離情報であり、焦点距離が５０ｍｍ、被写体距離が３ｍの場合の表示例である。図７（ａ）はＦｎｏが４．０の場合、図７（ｂ）はＦｎｏが５．６の場合、図７（ｃ）はＦｎｏが８．０の場合をそれぞれ示している。距離目盛列２７は、Ｆｎｏを変化させることにより、図７（ａ）〜（ｃ）に示されるように変化する。

図７は、図２と同様に、許容錯乱円を０．０２ｍｍとした場合の被写界深度を例として示している。図７（ａ）において、前側被写界深度は０．２５ｍ、後側被写界深度は０．３１ｍである。図７（ｂ）において、前側被写界深度は０．３４ｍ、後側被写界深度は０．４５ｍである。図７（ｃ）において、前側被写界深度は０．４７ｍ、後側被写界深度は０．６９ｍである。

絞り（可変絞り６０）を操作することによりＦｎｏが変化した場合、前述のように絞りを絞ってＦｎｏを大きくしていくほど、被写界深度が広がる。しかしながら、本実施例における距離目盛は、被写界深度が被写界深度前端指標２９ａ、被写界深度後端指標２９ｂの固定指標で表されるため、距離目盛列２７の長さは、図７のようにＦｎｏが大きくなるほど短くなる。また、このような距離目盛列２７の長さの変化に従って、距離目盛２７ａ〜２７ｆの個数および目盛数値を変化させる。例えば図７（ａ）では、距離目盛列２７の長さが長くなり、０．５ｍの距離目盛２７ａと１．０ｍの距離目盛２７ｂの間隔が広がるため、０．７ｍの距離目盛７０を追加し、距離目盛列２７を生成している。図７（ｃ）では反対に、距離目盛列２７の長さが短くなるため、１．５ｍの距離目盛２７ｃ及び５ｍの距離目盛２７ｅを減らして距離目盛列２７を生成する。

図８は、Ｆｎｏの変化による被写界深度の変化を示す図である。８０は被写界深度前端の位置変化、８１は被写界深度後端の位置変化をそれぞれ示している。被写界深度前端位置８０が被写界深度前端指標２９ａに、被写界深度後端位置８１が被写界深度後端指標２９ｂに、それぞれ一致するように距離目盛列２７の長さが変化する。

図９は、本実施例における撮像装置１ａの制御方法を示すフローチャートである。図９のフローは、距離目盛の表示更新の度に開始する。図９の各ステップは、主に、レンズマイコン１１の指令に基づいて実行される。なお、図９において、図４のフローと共通するステップについては、同一のステップ番号を付し、それらの説明は省略する。

ステップＳ４００１、Ｓ４００２を経た後、ステップＳ９０００において、絞り位置検出手段６１は、絞りが変化して絞り値Ｆｎｏが変化したか否かを判定する。絞りが変化した場合、ステップＳ９００１に進む。一方、絞りが変化しない場合（絞りが操作されていない場合）、ステップＳ９００２に進む。

ステップＳ９００１において、レンズマイコン１１は、絞り値Ｆｎｏを取得して記憶する。続いてステップＳ９００２において、被写界深度算出手段２０は被写界深度を算出する。被写界深度は、ステップＳ４００１にて算出された被写体距離、および、ステップＳ９００１にて取得された絞り値Ｆｎｏ、および、撮影光学系１２における各レンズ位置により決定される焦点距離に基づいて算出される。そしてステップＳ４００３に進み、以降、図４と同様のフローとなる（ステップＳ４００４、Ｓ４００５）。

本実施例の撮像装置（レンズ装置）は、可変絞り６０、および、可変絞り６０の絞り位置検出手段６１を有する。そして表示制御手段２２は、絞り位置検出手段６１からの信号に基づいて、表示手段２３に表示される被写体距離に関する情報の表示を変更する。

以上のように本実施例によれば、可変絞りを有する場合でも、撮影条件に依存せず、被写界深度を正確かつ視認性良く表示可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

次に、図１０を参照して、本発明の実施例３における撮像装置の構成について説明する。図１０は、本実施例における撮像装置１ｂの構成図である。撮像装置１ｂは、ズームレンズ１００、ズームレンズ位置検出手段１０１、および、ズーム操作環１４ｂを備えている点で、実施例１の撮像装置１とは異なる。その他の構成は実施例１の撮像装置１と同様であるため、それらの説明は省略する。

実施例１は、焦点距離が変化しない単焦点レンズを用いた場合の距離目盛表示の表示形態の変化について説明している。一方、本実施例の撮像装置１ｂのようにズームレンズ１００が設けられているため、被写体距離算出手段１９や被写界深度算出手段２０において被写体距離や被写界深度を算出する際に、焦点距離情報も併せて考慮する必要がある。

以下、ズームレンズ１００により焦点距離が変化した場合の距離目盛表示の表示形態の変化について説明する。図１１は、焦点距離が変化した場合において、表示手段２３上に表示される被写体距離情報であり、Ｆｎｏが５．６、被写体距離が３ｍの場合の表示例である。図１１（ａ）は焦点距離が２４ｍｍの場合、図１１（ｂ）は焦点距離が５０ｍｍの場合、図１１（ｃ）は焦点距離が１０５ｍｍの場合をそれぞれ示す。距離目盛列２７は、焦点距離を変化させることにより、図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるように変化する。

図１１は、図２と同様に、許容錯乱円を０．０２ｍｍとした場合の被写界深度を例として示している。図１１（ａ）において、前側被写界深度は１．０９ｍ、後側被写界深度は４．０９ｍである。図１１（ｂ）において、前側被写界深度は０．３４ｍ、後側被写界深度は０．４５ｍである。図１１（ｃ）において、前側被写界深度は０．０８ｍ、後側被写界深度は０．０９ｍである。

ズームレンズを操作することにより焦点距離が変化した場合、前述のようにズームを行い、焦点距離を大きくしていくほど、被写界深度が狭くなる。しかしながら、本実施例における距離目盛は、被写界深度が被写界深度前端指標２９ａ、被写界深度後端指標２９ｂの固定指標で表される。このため、距離目盛列２７の長さは、図１１に示されるように焦点距離が大きくなるほど長くなる。

また、このような距離目盛列２７の長さの変化に従って、距離目盛２７ａ〜２７ｆの個数および目盛数値を変化させる。例えば図１１（ａ）では、距離目盛列２７の長さが短くなるため、１．５ｍの距離目盛２７ｃおよび５ｍの距離目盛２７ｅを減らして距離目盛列２７を生成している。図１１（ｃ）では反対に、距離目盛列の長さが長くなるため、距離目盛の数を追加する。１．５ｍの距離目盛２７ｃと３．０ｍの距離目盛２７ｄの間隔が広がるため、２．０ｍの距離目盛１１０ａおよび２．５ｍの距離目盛１１０ｂを追加する。また、３．０ｍの距離目盛２７ｄと５．０ｍの距離目盛２７eの間隔が広がるため、４．０ｍの距離目盛１１０ｃを追加する。以上のようにして、距離目盛列２７が生成される。

図１２は、焦点距離の変化による被写界深度の変化を示す図であり、１２０は被写界深度前端の位置変化、１２１は被写界深度後端の位置変化をそれぞれ示している。被写界深度前端位置１２０が被写界深度前端指標２９ａに、被写界深度後端位置１２１が被写界深度後端指標２９ｂに、それぞれ一致するように距離目盛列２７の長さが変化する。

以上のようにして距離目盛列２７を生成するため、フォーカスレンズの駆動範囲と距離目盛列２７の長さに相関があり、焦点距離が大きく、テレ側になるほど距離目盛列２７の長さが長くなる。また、このようにフォーカスレンズの駆動範囲と距離目盛列２７の長さに相関があるため、フォーカスレンズ位置に誤差を持った場合の表示誤差が、いずれの焦点距離でも同程度になるという利点がある。

例えば焦点距離５０ｍｍの状態で１ｍの被写体に対してピントを合わせた際に、フォーカスレンズの停止位置が０．１ｍｍの誤差を含む場合、被写体距離の誤差は０．０４ｍとなる。一方、焦点距離２４ｍｍの状態で、１ｍの被写体に対してピントを合わせた際に同じようにフォーカスレンズの停止位置が０．１ｍｍの誤差を含む場合、被写体距離の誤差は０．２０ｍとなる。このようにフォーカスレンズ位置の誤差量が同じでも、被写体距離に換算すると大きな差が生じる。しかしながら、図３に示されるように、フォーカスレンズ位置に対応させて各距離目盛の間隔を決定することにより、距離目盛の表示誤差は、いずれの被写体距離においても同程度とすることが可能となる。

図１３は、本実施例における撮像装置１ｂの制御方法を示すフローチャートである。図１３のフローは、距離目盛の表示更新の度に開始する。図１３の各ステップは、主に、レンズマイコン１１の指令に基づいて実行される。また図４および図９のフローと共通するステップについては同一のステップ番号を付し、それらの説明は省略する。

まずステップＳ１３００において、レンズマイコン１１は、ズーム操作が行われることにより、ズームレンズ位置検出手段１０１の出力に基づいて焦点距離が変化したか否かを判定する。焦点距離が変化した場合、ステップＳ１３０１に進む。一方、焦点距離が変化していない場合（ズーム操作されていない場合）、ステップＳ４０００に進む。ステップＳ１３０１において、レンズマイコン１１は、ズームレンズ位置検出手段１０１の出力に基づいてズームレンズ位置を取得し、焦点距離を算出する。

ステップＳ４０００にてフォーカスレンズ位置が移動した場合、ステップＳ１３０２において、被写体距離算出手段１９は、フォーカスレンズ位置検出手段１８の出力に基づいてフォーカスレンズの位置を取得する。そして、ステップＳ１３０１にて算出された焦点距離とともに被写体距離を算出する。続いてステップＳ１３０３において、被写界深度算出手段２０は、ステップＳ１３０１にて算出された焦点距離、ステップＳ１３０２にて算出された被写体距離、および、絞り値Ｆｎｏに基づいて、被写界深度を算出する。そしてステップＳ４００３に進み、以降、図４と同様のフロー（ステップＳ４００４、Ｓ４００５）となる。

本実施例の撮像装置（レンズ装置）は、焦点距離を変更可能なズームレンズ１００、および、ズームレンズ１００の位置を検出するズームレンズ位置検出手段１０１を有する。そして表示制御手段２２は、ズームレンズ位置検出手段１０１からの信号に基づいて、表示手段２３に表示される被写体距離に関する情報の表示を変更する。

以上のように本実施例によれば、ズームレンズを有する場合でも、撮影条件に依存せず、被写界深度を正確かつ視認性良く表示可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。また、フォーカスレンズの駆動可能な距離と距離目盛列２７の長さに相関関係を設けることにより、フォーカスレンズ位置に誤差が含まれる場合に、距離目盛表示誤差を焦点距離や被写体距離に依存せずに同程度とすることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１２ 撮影光学系
１８ フォーカスレンズ位置検出手段
１９ 被写体距離算出手段
２０ 被写界深度算出手段
２１ 距離目盛生成手段
２２ 表示制御手段
２３ 表示手段

Claims (9)

1. フォーカスレンズを備えた撮影光学系と、
   前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段からの信号に基づいて被写体距離を算出する被写体距離算出手段と、
   撮影条件および前記被写体距離算出手段からの信号に基づいて、被写界深度を算出する被写界深度算出手段と、
   前記被写体距離に関する情報を表示する表示手段と、
   前記位置検出手段、前記被写体距離算出手段、および、前記被写界深度算出手段からの信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記被写体距離に関する情報の表示を変更する表示制御手段と、
   距離目盛生成手段と、を有し、
   前記表示手段は、複数の距離目盛を含む距離目盛列を表示するとともに、前記被写体距離を所定の位置に設けられた指標に対応させて表示し、
   前記距離目盛生成手段は、前記位置検出手段、前記被写体距離算出手段、および、前記被写界深度算出手段からの前記信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記距離目盛列の長さ、または、各々の距離目盛の表示位置を変更することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記撮影条件は、前記撮影光学系の焦点距離および絞り値を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記被写界深度は、印刷により設けられた前記指標を用いて表示されることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記距離目盛列の長さは、最至近距離を示す距離目盛から無限位置を示す距離目盛までの長さであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
5. 前記距離目盛生成手段は、前記被写体距離算出手段および前記被写界深度算出手段からの信号、および、被写界深度表示の指標位置に基づいて、前記距離目盛列の長さを変更することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記表示制御手段は、前記距離目盛生成手段による変更結果に基づいて前記表示手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
7. 可変絞りと、
   前記可変絞りの絞り位置検出手段と、を更に有し、
   前記表示制御手段は、前記絞り位置検出手段からの信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記被写体距離に関する情報の表示を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
8. 焦点距離を変更可能なズームレンズと、
   前記ズームレンズの位置を検出するズームレンズ位置検出手段と、を更に有し、
   前記表示制御手段は、前記ズームレンズ位置検出手段からの信号に基づいて、前記表示手段に表示される前記被写体距離に関する情報の表示を変更することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ装置を有することを特徴とする撮像装置。