ピント情報表示システム
【課題】ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を招くことなく合焦表示の状態を安定させることができるようにしたピント情報表示システムを提供する。
【解決手段】レンズ装置１のＣＰＵ１０は、ＭＦ制御時等において、光学系により結像された被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値をＡＦ回路３０から取得してピント状態を検出し、その検出したピント状態に従ってビューファインダ５４等にピント情報を表示する。その際、非合焦表示を行っている場合には厳しい条件によって合焦状態であると判断して合焦表示を行い、合焦表示を行っている場合には甘い条件によって合焦状態であると判断して合焦表示が解除されにくいようにする。
【解決手段】レンズ装置１のＣＰＵ１０は、ＭＦ制御時等において、光学系により結像された被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値をＡＦ回路３０から取得してピント状態を検出し、その検出したピント状態に従ってビューファインダ５４等にピント情報を表示する。その際、非合焦表示を行っている場合には厳しい条件によって合焦状態であると判断して合焦表示を行い、合焦表示を行っている場合には甘い条件によって合焦状態であると判断して合焦表示が解除されにくいようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はピント情報表示システムに係り、特に光学系により結像された被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値に基づいて合焦状態か否か等のピント状態を示すピント情報を表示するピント情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送用テレビカメラで採用されるオートフォーカス（ＡＦ）として、コントラスト方式のＡＦが一般的に知られている。コントラスト方式のＡＦでは、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さ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）となるように例えば山登り方式と呼ばれる方法により撮影レンズのフォーカス（フォーカスレンズ群）が制御される。
【０００３】
また、コントラスト方式のＡＦでは、一般に、フォーカスを微小に変動させるワブリングと呼ばれる動作が行われている。ワブリングを行っている間に焦点評価値を検出することによって、例えば、フォーカスの現在位置に対する前後位置での焦点評価値が検出され、その前後位置での焦点評価値の大小関係から、現在位置での焦点評価値がピークか否か、又は、焦点評価値がピークとなる方向が検出される。このようなワブリングによる焦点評価値のピークの検出を逐次行いながらフォーカスを制御することによって焦点評価値がピークとなる合焦位置にフォーカスを移動させることが行われている。
【０００４】
更に、上記のようなワブリングを行う場合、それによる焦点変動が画面上で認識されてしまうという問題や、高速で移動する被写体に対して正確にピントを合わせることが難しいという問題があった。そのため、例えば特許文献１に示されているような光路長差方式のＡＦが提案されている。これによれば、被写体像を結像する撮影レンズ（光学系）の光路がハーフミラー等の光分割手段により２つの光路に分割される。一方の光路に導かれた被写体光は、記録又は再生用の画像（映像）を撮像するために配置されたカメラ本体の撮像素子（映像用撮像素子）の撮像面に被写体像を結像する。他方の光路に導かれた被写体光は、ＡＦ用の画像（映像）を撮像するために配置された撮像素子（ＡＦ用撮像素子）の撮像面に被写体像を結像する。
【０００５】
ＡＦ用撮像素子の撮像面は、例えば２つの撮像素子により、光路長が異なる位置に配置された２つの撮像面からなり、ＡＦ用の光路に分岐された被写体光は、更に分割されてＡＦ用撮像素子の各撮像面に入射するようになっている。ＡＦ用撮像素子の各撮像面によって撮像される画像（被写体像）は、フォーカスを現在位置から所定量変位させたときに映像用撮像素子の撮像面によって撮像される画像に相当しており、ＡＦ用撮像素子の各撮像面によって撮像された各画像から焦点評価値を求め、それらを比較することによって映像用撮像素子の撮像面に対するフォーカスの現在位置でのピント状態（合焦、前ピン、後ピン）を検出することができるようになっている。
【０００６】
従って、ワブリングを行う必要がないため、ワブリングによる焦点変動を生じさせることなく、フォーカスを合焦位置に移動させることができる。また、迅速なピント合わせが可能であり、高速で移動する被写体に対しても正確にピントを合わせることが可能となる。
【０００７】
また、特許文献２には、上記のようにＡＦで行われるピント状態の検出をマニュアルフォーカス（ＭＦ）の際にも行うようにし、カメラのビューファインダやフォーカス操作部の表示器等に現在のピント状態を示すピント情報を表示することが提案されている。これによれば、カメラマンはそのピント情報の表示を参考にしてフォーカス操作を行うことによって、被写体に合焦しているか否かや合焦していないときの合焦方向をビューファインダの映像だけからでなく、容易に判断することができる。
【特許文献１】特開２００４−２１２４５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のピント情報表示では、その表示が合焦状態であることを示す合焦表示となるようにフォーカスを設定した場合であっても、合焦状態か否かを判断するための焦点評価値がノイズ等で変動するため、合焦表示の状態と前ピン又は後ピンのように非合焦状態であることを示す非合焦表示の状態とで頻繁に表示状態が切り替わるという問題があった。また、このように表示状態が安定しない状況では、ピント情報表示を参照しながら合焦状態にフォーカスを設定することが難しいという問題があった。そのため、合焦状態と判断して合焦表示を行う条件を甘くすれば、表示状態を安定させることができるが、その分、合焦表示となるフォーカス範囲が広くなり、合焦表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度が低下するという不具合が生じる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を招くことなく合焦表示の状態を安定させることができるピント情報表示システム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】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のピント情報表示システムは、被写体を結像する光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを表示するピント状態表示手段と、前記ピント状態表示手段により非合焦状態を示す非合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第１合焦判断手段と、前記ピント状態表示手段により合焦状態を示す合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第２合焦判断手段であって、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されるフォーカス位置の範囲よりも大きな範囲において合焦状態と判断する第２合焦判断手段と、前記ピント状態表示手段により非合焦表示が行われている場合には、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を合焦表示に切り替え、前記ピント状態表示手段により合焦表示が行われている場合には、前記第２合焦判断手段により非合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を非合焦表示に切り替える表示切替手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、非合焦表示を行っているときに合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲よりも、合焦表示を行っているときに合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲の方が大きいため、一旦、合焦表示が行われると、非合焦表示に切り替わり難くなる。従って、合焦表示が安定する。また、非合焦表示が行われているときに合焦表示に切り替わる条件は合焦表示の安定性とは関係なく高精度の合焦を要求するものに設定することができるため、合焦表示の状態の安定化を図る場合であっても、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を回避することができる。
【００１２】
請求項２に記載のピント情報表示システムは、請求項１に記載の発明において、前記光学系により結像される被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を検出する焦点評価値検出手段を備え、前記第１合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、非合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第１合焦判断手段による判断）において、被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を用いる場合の一態様を示している。
【００１３】
請求項３に記載のピント情報表示システムは、請求項２に記載の発明において、前記焦点評価値検出手段は、光路長が異なる位置に配置された少なくとも２つの撮像面により撮像した被写体像についての焦点評価値を検出することによって少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を検出することを特徴としている。本発明は、いわよる光路長差方式のオートフォーカスにおいて用いられる焦点評価値の検出を本システムで用いたものである。
【００１４】
請求項４に記載のピント情報表示システムは、請求項２又は３に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第２合焦判断手段による判断）において、第１合焦判断手段と同様に焦点評価値を用いる場合の一態様を示している。この場合に、合焦状態と判断する場合の条件が第１合焦判断手段よりも第２合焦判断手段の方が緩和されている（甘い）ため、合焦表示が行われているときに非合焦表示に切り替わり難く、合焦表示の状態が安定する。
【００１５】
請求項５に記載のピント情報表示システムは、請求項１、２、３、又は、４に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときのフォーカス位置における被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第２合焦判断手段による判断）において、被写界深度を用いる場合の一態様を示している。被写界深度の範囲内ではフォーカス位置が変化して第１合焦判断手段により非合焦状態と判断されるような場合で合焦状態と判断されるため合焦表示の状態が安定する。
【００１６】
請求項６に記載のピント情報表示システムは、請求項５に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合で、且つ、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、請求項５のように合焦表示を行っている場合にフォーカス位置が合焦状態と判断された当初の被写界深度の範囲内である場合であっても被写体の位置が変化して実際には合焦状態から大きくずれる場合があることを考慮したものである。
【００１７】
請求項７に記載のピント情報表示システムは、請求項５又は６に記載の発明において、前記被写界深度算出手段は、前記光学系の焦点距離と絞り値のうち少なくとも一方が変化した場合に被写界深度を再度算出することを特徴としている。本発明は、光学系の設定状態によって被写界深度が変化することを考慮して合焦表示を行っている場合の第２合焦判断手段による合焦状態か否かを判断を行うようにしている。
【００１８】
請求項８に記載のピント情報表示システムは、請求項１〜７のうちいずれか１に記載の発明において、所定のスイッチの操作に基づいて前記第２合焦判断手段における合焦状態か非合焦状態かの判断を前記第１合焦判断手段と同一の判断に切り替える判断切替手段を備えたことを特徴としている。本発明は、光学系のトラッキング調整などにおいて第１合焦判断手段と第２合焦判断手段の両方において合焦状態か否かを高い合焦精度で判断し表示したい場合があり、その場合に、第２合焦判断手段における合焦状態か否かの判断を第１合焦判断手段と同一の判断で行えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るピント情報表示システムによれば、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を招くことなく合焦表示の状態を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明に係るピント情報表示システムを実施するための最良の形態について詳説する。
【００２１】
図１は、本発明が適用されるレンズシステムの構成を示したブロック図である。同図のレンズシステムは、例えば放送用テレビカメラのカメラ本体（カメラヘッド）５０にマウントによって装着される撮影レンズ（光学系）と、撮影レンズを制御する制御系とから構成されている。また、同図に示すレンズシステムでは、撮影レンズと撮影レンズの制御系の多くの構成部品とが一体化されたレンズ装置１として構成されている。但し、レンズシステムを構成する装置の形態はどのようなものでもよい。
【００２２】
撮影レンズは、被写体像を結像する光学系に関する構成部であり、鏡胴内に支持された各種光学部品により構成されている。鏡胴内には、固定された各種のレンズ群の他に、光軸方向に移動可能なレンズ群として、同図に示すフォーカスレンズ（群）ＦＬやズームレンズ（群）ＺＬが配置されている。フォーカスレンズＦＬが移動すると、ピント位置（被写体距離）が変わり、ズームレンズＺＬが移動すると、像倍率（焦点距離）が変わる。また、撮影レンズには像の明るさを変更するために開閉駆動される同図に示す絞りＩが配置されている。
【００２３】
撮影レンズを制御する制御系は、ＣＰＵ１０、アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡ、モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭ、ポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰ、フォーカスデマンド１８、ズームデマンド２０、ＡＦ回路３０等から構成されている。また、撮影レンズが装着されるカメラ本体５０に搭載されたカメラ回路５２も撮影レンズの絞りＩの制御等に関する制御系として作用する。
【００２４】
ＣＰＵ１０は、システム全体を統括制御しており、ＣＰＵ１０からＤ／Ａ変換器１２を介して各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに駆動信号が出力されると、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭがその駆動信号の値（電圧）に応じた回転速度で駆動される。各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭは、上記撮影レンズのフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩに連結しており、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭが駆動されることによりフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩが駆動される。
【００２５】
各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭの出力軸にはそれらの回転位置に応じた電圧信号を出力するポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰが連結されており、各ポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰからの電圧信号は、フォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、絞りＩの位置（開口量）を示す信号としてＡ／Ｄ変換器１４を介してＣＰＵ１０に与えられる。従って、ＣＰＵ１０から各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに与えられる駆動信号によってフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの位置又は動作速度が所望の状態に制御されるようになっている。
【００２６】
同図において、フォーカスデマンド１８やズームデマンド２０は、撮影レンズのフォーカス（フォーカスレンズＦＬ）やズーム（ズームレンズＺＬ）の目標となる位置や移動速度をマニュアル操作で指定するマニュアル操作部材を備えたコントローラである。これらのフォーカスデマンド１８やズームデマンド２０は、シリアルコミュニケーションインターフェース（ＳＣＩ）１６を通じてＣＰＵ１０とシリアル通信により接続されている。
【００２７】
本実施の形態のレンズシステムでは、フォーカスレンズ群ＦＬの制御（フォーカス制御）として、マニュアルフォーカス（ＭＦ）と、オートフォーカス（ＡＦ）の制御が操作者によって操作されるスイッチＳＷ１のオン／オフによって切り替えられるようになっており、ＭＦの制御時では、フォーカスデマンド１８からのフォーカス指令信号に従ってフォーカス制御が行われる。ＭＦの制御時にフォーカスデマンド１８のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したフォーカスの目標位置を指定するフォーカス指令信号がＣＰＵ１０に与えられる。ＣＰＵ１０は、フォーカスの位置がそのフォーカス指令信号により指定された目標位置となるようにアンプＦＡに出力する駆動信号によりモータＦＭを制御してフォーカスレンズＦＬの位置を制御する。尚、ＡＦの制御に関しては後述する。
【００２８】
ズームレンズＺＬの制御（ズーム制御）は、ズームデマンド２０から与えられるズーム指令信号に従って行われる。ズームデマンド２０のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したズームの目標の移動速度を指定するズーム指令信号がＣＰＵ１０に与えられる。ＣＰＵ１０は、ズームの移動速度がそのズーム指令信号により指定された目標の移動速度となるようにアンプＺＡに出力する駆動信号によりモータＺＭを制御してズームレンズＺＬの移動速度を制御する。
【００２９】
一方、絞りＩの制御（絞り制御）は、カメラ本体５０のカメラ回路５２から与えられる絞り指令信号に従って行われる。本レンズシステムの撮影レンズがマウントにより装着されるカメラ本体５０からは、絞りＩの目標位置を指定する絞り指令信号が出力され、Ａ／Ｄ変換器１４を介してＣＰＵ１０に与えられるようになっている。絞り指令信号は、例えば、目標とする絞り値（ＦNo.）に対応した電圧値を絞りＩの目標位置（開口量）として示す電圧信号である。ＣＰＵ１０は、絞りＩの位置がカメラ回路５０から与えられた絞り指令信号により指定された目標のＦNo.に対応した位置となるようにアンプＩＡに出力する駆動信号によりモータＩＭを駆動して絞りＩの位置を制御する。
【００３０】
同図においてＡＦ回路３０は、画像（被写体像）のコントストを示す焦点評価値を検出する回路であり、フォーカス制御においてＡＦ制御を実行する場合やＭＦ制御時においてカメラ本体５０に設置されたビューファインダ５４にピント情報表示を行う際に使用される。
【００３１】
ＡＦ制御時において、ＣＰＵ１０は、ＡＦ回路３０から得られる焦点評価値の情報に基づいて撮影レンズが合焦状態となるようにアンプＦＡに出力する駆動信号によりモータＦＭを制御してフォーカスレンズＦＬを制御する。
【００３２】
ＡＦ回路３０は、一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ、Ａ／Ｄ変換器３４、ゲート回路３６、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８、加算回路４０Ａ、４０Ｂ等から構成される。
【００３３】
一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂは、カメラ本体５０に搭載された撮像素子（例えばＣＣＤ）とは別に設けられている。カメラ本体５０のＣＣＤは、記録又は再生用の本来の映像を撮影するためのＣＣＤ（以下、映像用ＣＣＤという）であるのに対し、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２ＢはＡＦ用又はピント情報表示用に設けられたＣＣＤであり、例えば、図２のように構成された撮影レンズに設置される。
【００３４】
ここで図２を用いて撮影レンズの全体構成の概略と共にＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂの配置について説明する。撮影レンズ６０の光軸Ｏには、上記フォーカスレンズ（群）ＦＬ、上記ズームレンズ（群）ＺＬ、上記絞りＩ、前側リレーレンズＲＡ及び後側リレーレンズＲＢからなるリレーレンズ（リレー光学系）等が順に配置されている。撮影レンズ６０に入射した被写体光はこれらのレンズ群を通過してカメラ本体５０に入射する。カメラ本体５０には、撮影レンズ６０から入射した被写体光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の波長に分解する色分解光学系６８と、色分解された各色の被写体光の像を撮像するＲ、Ｇ、Ｂごとの映像用ＣＣＤが配置されている。尚、光学的に等価な光路長の位置に配置されたＲ、Ｇ、Ｂの映像用ＣＣＤを同図に示すように１つの映像用ＣＣＤ７０で表す。映像用ＣＣＤ７０の撮像面に入射した被写体光は、映像用ＣＣＤ７０によって光電変換されてカメラ本体５０内の所定の信号処理回路によって記録又は再生用の映像信号が生成される。
【００３５】
一方、撮影レンズ６０のリレー光学系の前側リレーレンズＲＡと後側リレーレンズＲＢとの間には、ハーフミラー６２が配置されている。このハーフミラー６２によって、撮影レンズ６０の光路が２つに分割される。撮影レンズ６０に入射した被写体光のうち、ハーフミラー６２を透過した被写体光は、上述のように光軸Ｏの光路に沿ってカメラ本体５０へと導かれる。ハーフミラー６２で反射した被写体光は、上記光軸Ｏに略垂直な光軸Ｏ′の光路（ＡＦ用光路）へと導かれる。尚、ハーフミラー６２に入射した被写体光に対して、例えば約５０％の光量の被写体光がハーフミラー６２を透過する。但し、ハーフミラー６２として、任意の透過率と反射率の特性を有するものを使用することができる。
【００３６】
ＡＦ用光路には、上記後側リレーレンズＲＢと同等のリレーレンズＲＢ′と、２つのプリズム６４Ａ、６４Ｂから構成される光分割光学系６４と、上記ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂが配置されている。ハーフミラー６２で反射してＡＦ用光路へと導かれた被写体光は、リレーレンズＲＢ′を通過した後、光分割光学系６４に入射する。光分割光学系に入射した被写体光は、第１プリズム６４Ａと第２プリズム６４Ｂとが接合する部分のハーフミラー面Ｍで光量が等価な２つの被写体光に分割される。ハーフミラー面Ｍで反射した被写体光は、一方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａの撮像面に入射し、ハーフミラー面Ｍを透過した被写体光は他方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂの撮像面に入射する。
【００３７】
図３は、カメラ本体５０の映像用ＣＣＤ７０とＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂとを同一の光軸上に表した図である。同図に示すように、一方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａに入射する被写体光の光路長は、他方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂ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ＣＣＤ７０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ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ（の撮像面）は、それぞれ映像用ＣＣＤ７０の撮像面に対して前後等距離ｄの位置となるように配置されている。
【００３８】
このように撮影レンズ６０に配置された一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂによって、撮影レンズ６０に入射した被写体光を映像用ＣＣＤ７０の撮像面に対して前後の等距離の位置にそれぞれ撮像面を配置した場合と等価な映像信号が取得されるようになっている。尚、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂは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ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂから白黒の映像信号（輝度信号）が取得されるものとする。
【００３９】
図１のＡＦ回路３０において、各ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂによって得られた映像信号は、Ａ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換された後、ゲート回路３６に入力される。ゲート回路３６では、撮影範囲（画面）内に設定された所定のＡＦエリア（例えば画面中央の矩形エリア）に対応する範囲内の映像信号が抽出される。これによって抽出されたＡＦエリア内の映像信号は続いてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８に入力され、ＨＰＦ３８により高域周波数成分の信号のみが抽出される。
【００４０】
ＨＰＦ３８によって抽出された高域周波数成分の信号は、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａから得られたものは加算回路４０Ａによって、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂから得られたものは加算回路４０Ｂによって１フィールド分ずつ積算され、その積算値が１フィールドごとにＡＦ回路３０から出力される。
【００４１】
このようにして各加算回路４０Ａ、４０Ｂから得られる積算値は、それぞれＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂで撮像された被写体画像のコントラストの高さを評価する値を示す。本明細書ではこの積算値を焦点評価値というものとする。また、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａの映像信号から得られた焦点評価値をｃｈＡの焦点評価値、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂの映像信号から得られた焦点評価値をｃｈＢの焦点評価値というものとする。
【００４２】
ＣＰＵ１０は、このようして得られたｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて映像用ＣＣＤ７０に対する撮影レンズ６０のピント状態を検出する。ピント状態の検出は、次のような原理で行われる。図４は、横軸に撮影レンズ６０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と焦点評価値との関係を例示した図である。図中実線で示す曲線Ａ、Ｂは、それぞれＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、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ている。一方、図中点線で示す曲線Ｃは、映像用ＣＣＤ７０から得られた映像信号により焦点評価値を求めたと仮定した場合の焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。
【００４３】
同図において、ピント状態が合焦となるのは、曲線Ｃで示す映像用ＣＣＤ７０の焦点評価値が最大（極大）となるときのフォーカス位置Ｆ０にフォーカスが設定された場合である。もし、撮影レンズ６０のフォーカスがその合焦位置Ｆ０よりも至近側のフォーカス位置Ｆ１に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ１に対応する曲線Ａの値ＶＡ１となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ１に対応する曲線Ｂの値ＶＢ１となる。この場合、図から分かるようにｃｈＡの焦点評価値ＶＡ１の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ１よりも大きくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ１の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ１よりも大きい場合には、フォーカスが合焦位置Ｆ０よりも至近側に設定されている状態、すなわち、前ピンの状態であることが分かる。
【００４４】
一方、撮影レンズ６０のフォーカスが合焦位置Ｆ０よりも無限遠側のフォーカス位置Ｆ２に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ２に対応する曲線Ａの値ＶＡ２となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ２に対応する曲線Ｂの値ＶＢ２となる。この場合、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ２の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ２よりも小さくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ２の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ２よりも小さい場合には、フォーカスが合焦位置Ｆ０よりも無限遠側に設定されている状態、すなわち、後ピンの状態であることが分かる。
【００４５】
これに対して、撮影レンズ６０のフォーカスがフォーカス位置Ｆ０、即ち、合焦位置に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ０に対応する曲線Ａの値ＶＡ０となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ０に対応する曲線Ｂの値ＶＢ０となる。この場合、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ０とｃｈＢの焦点評価値ＶＢ０は等しくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ０とｃｈＢの焦点評価値ＶＢ０とが等しい場合にはフォーカスが合焦位置Ｆ０に設定されている状態、すなわち、合焦状態であることが分かる。
【００４６】
このようにｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値によって、撮影レンズの現在のピント状態が映像用ＣＣＤ７０に対して前ピン、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。
【００４７】
図１におけるＣＰＵ１０は、ＡＦ制御時において、上記のようにしてｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて映像用ＣＣＤ７０に対する撮影レンズ６０のピント状態を逐次検出しながら、合焦状態となるようにフォーカスレンズＦＬを制御する。例えば、ピント状態が前ピンの場合にはフォーカスレンズＦＬを無限遠方向に移動させ、ピント状態が後ピンの場合にはフォーカスレンズＦＬを至近方向に移動させる。そして、ピント状態が合焦の場合には、フォーカスレンズＦＬを停止させる。これによって、撮影レンズのピント状態が合焦となる位置にフォーカスレンズＦＬが移動して停止する。このように光路長差を有する複数のＡＦ用ＣＣＤを用いて自動ピント調整を行うＡＦの方式を光路長差方式と称している。
【００４８】
尚、ＣＰＵ１０において、単にピント状態を検出するだけでなく、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値の差や比等からピントずれの程度も検出し、ＣＰＵ１０においてフォーカスレンズＦＬを移動させる際の速度に反映させることも可能である。
【００４９】
以上のようなレンズシステムにおいて、ＭＦ制御時には、操作者のＭＦによるフォーカス調整を補助する目的で、カメラ本体５０に設置された図１のビューファインダ５４に撮影レンズの現在のピント状態を示すピント情報表示が行われるようになっている。ピント情報表示は、例えば、図５に示すようにビューファインダ５４の画面上の一部の領域（ピント情報表示部８０）において撮影映像に重畳して表示されるようになっており、合焦であれば合焦表示として「０」、前ピンであれば前ピン表示として「−」、後ピンであれば後ピン表示として「＋」が表示される。
【００５０】
ＣＰＵ１０はカメラ本体５０のカメラ回路５２に対して、現在のピント状態を示すピント状態情報を送信しており、カメラ回路５２は、そのピント状態情報に従って上述のようにピント情報表示部に「０」、「−」、「＋」のいずれかを表示させることにより、現在のピント状態を示すピント情報を表示している。
【００５１】
ピント情報表示に関するＣＰＵ１０での具体的な処理内容について説明すると、ＣＰＵ１０は、ＭＦ制御時においてもＡＦ制御時と同様にＡＦ回路３０からｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値を取得し、それらのｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて現在のピント状態を検出（判断）する。そして、そのピント状態を上記のようにカメラ本体５０のカメラ回路５２にピント状態情報として送信することによって、ビューファインダ５４のピント情報表示部においてピント情報を表示させる。
【００５２】
ここで、ＡＦ制御時においてフォーカス調整用にピント状態を検出するピント状態検出処理と、ＭＦ制御時においてピント情報表示用にピント状態を検出するピント状態検出処理の内容は必ずしも一致している必要はなく、本実施の形態のＭＦ制御時におけるピント状態検出処理はＡＦ制御時におけるフォーカス調整用のピント状態検出処理と異なっている。但し、ＡＦ制御時においても以下で説明するＭＦ制御時と一致したピント状態検出処理を行ってフォーカス調整を行うことは可能である。また、ＡＦ制御時においてもピント情報表示を行うことが可能であり、その場合のピント情報表示用として検出するピント状態は、フォーカス調整用に行うピント状態検出処理の結果を転用したものであってもよいし、ＭＦ制御時のピント情報表示用のピント状態検出処理によって検出したものであってもよい。
【００５３】
まず、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第１の実施の形態について図６のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１０は、所要の初期設定を行った後（ステップＳ１０）、ＡＦ回路３０からｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを取得する（ステップＳ１２、Ｓ１４）。そして、それらの焦点評価値を比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５４】
ステップＳ１６においてＹＥＳと判定した場合には、現在のピント状態が合焦状態であると判断し、ビューファインダ５４のピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦状態であることを示す合焦表示を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１２の処理に戻る。
【００５５】
一方、ステップＳ１６においてＮＯと判定した場合には、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＮＯと判定した場合には、ステップＳ２２に移行する。ＹＥＳと判定した場合には、続いてｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとの差の大きさ（絶対値）が所定のしきい値より小さいか否か、即ち、｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳ（ＶＳは所定のしきい値）が成立するか否かを判定する（ステップＳ２０）。ここで、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが一致して合焦状態と判断された後、被写体の条件（被写体の位置等）や撮影レンズの条件（フォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、絞りＩの位置等）に変化がないにもかかわらず、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうちの少なくとも一方がノイズ等によって変動すると、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢに差が生じる。しきい値ＶＳはこのような場合において｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳが成立するような値に設定される。
【００５６】
ステップＳ２０においてＹＥＳと判定した場合には、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１２に戻る。
【００５７】
ステップＳ２０又はステップＳ１８においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＹＥＳと判定した場合には現在のピント状態が前ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「−」を表示させることによって、前ピン状態であることを示す前ピン表示を行う（ステップＳ２４）、ＮＯと判定した場合にはピント状態が後ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「＋」を表示させることによって、後ピン状態であることを示す後ピン表示を行う（ステップＳ２６）。ステップＳ２４又はステップＳ２６の処理が終了すると、ステップＳ１２に戻る。
【００５８】
以上の処理によれば、合焦表示が行われていない場合、即ち、非合焦表示（前ピン表示又は後ピン表示）が行われている場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときに合焦状態と判断されて合焦表示が行われるが、一旦、合焦状態と判断されて合焦表示が行われた場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときではなく、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値にある程度の差が生じたときに非合焦状態と判断されて合焦表示が解除される。従って、ＭＦ制御時において操作者がピント情報表示部８０のピント情報表示を参考にしてマニュアル操作でフォーカス調整を行い、撮影レンズのピント状態を非合焦状態から合焦状態に設定する際には、ピント情報表示部８０において合焦表示が行われる位置にフォーカスを合わせることによって高い合焦精度が合焦状態に設定することができる。一方、一旦合焦表示が行われた場合には、焦点評価値がノイズ等で変動しても非合焦状態と判断され難く、合焦表示の状態が安定する。但し、被写体の条件（被写体の位置等）の変化やフォーカスレンズＦＬの位置が変化等によって合焦状態でなくなった可能性が高い場合には｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳの条件が成立しなくなり合焦表示が解除される。
【００５９】
尚、合焦状態か否かを判定するステップＳ１６において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ２０におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００６０】
また、一旦合焦状態と判断して合焦表示を行っているときに継続して合焦表示を行うか否かの判断を行うステップＳ２０において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合に継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ１６の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第２の実施の形態について図７のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１０は、所要の初期設定を行った後（ステップＳ３０）、所要の光学情報を読み込む（ステップＳ３２）。光学情報は、合焦状態となったときのフォーカスレンズＦＬの位置における被写界深度を求めるために必要な情報であり、現在のフォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、及び、絞りＩの位置をポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰから読み込む。
【００６２】
続いてＣＰＵ１０は、ＡＦ回路３０からｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを取得する（ステップＳ３４、Ｓ３６）。そして、それらの焦点評価値を比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【００６３】
ステップＳ３８においてＹＥＳと判定した場合には、現在のピント状態が合焦状態であると判断し、続いて、ビューファインダ５４におけるピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＮＯと判定した場合には、続いて、ステップＳ３２で取得した光学情報に基づいて被写界深度を計算し（ステップＳ４２）、ピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦状態であることを示す合焦表示を行う（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ３４に戻る。
【００６４】
ここで、被写界深度は、周知のように合焦しているとみなせる被写体距離の範囲であり、ステップＳ３２において読み込んだ光学情報から得られる撮影レンズの焦点距離をｆ、絞り値をＦＮＯ、フォーカスレンズの位置に基づく被写体距離をＬとし、また、予め決められている許容錯乱円径をδとすると、後方被写界深度Ｌγ及び前方被写界深度Ｌｆはそれぞれ次式（１）、（２）により求められる。
Ｌγ＝（δ・ＦＮＯ・Ｌ２）／（ｆ２−δ・ＦＮＯ・Ｌ）…（１）
Ｌｆ＝（δ・ＦＮＯ・Ｌ２）／（ｆ２＋δ・ＦＮＯ・Ｌ）…（２）
上記ステップＳ３８においてＮＯと判定した場合、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６においてＮＯと判定した場合にはステップＳ５４に移行する。
【００６５】
一方、ステップＳ４６においてＹＥＳ、又は、上記ステップＳ４０においてＹＥＳと判定した場合、即ち、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示である場合には、続いて、フォーカスレンズＦＬの現在位置に対応する被写体距離が、ステップＳ４２において計算された最新の被写界深度の範囲内か否かを判定する（ステップＳ４８）。
【００６６】
ステップＳ４８においてＹＥＳと判定した場合には、次に、ズームレンズＺＬの位置と絞りＩの位置のいずれかが変化したか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとの差の大きさ（絶対値）が所定のしきい値より小さいか否か、即ち、｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳ（ＶＳは所定のしきい値）が成立するか否かを判定する（ステップＳ５２）。ここで、しきい値ＶＳは第１の実施の形態におけるステップＳ２０におけるしきい値ＶＳと同様の意図を有する値に設定される。即ち、被写体の条件（被写体の位置等）の変化やフォーカスレンズＦＬの位置が変化等によって合焦状態でない可能性が高くなった場合には、フォーカスレンズＦＬの現在位置が被写界深度内で且つ撮影レンズの焦点距離や絞り値に変化がなくてもこのステップＳ５２においてＮＯと判定される。
【００６７】
ステップＳ５２においてＹＥＳと判定した場合には、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行う（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ３４に戻る。ステップＳ５２においてＮＯと判定した場合には、ステップＳ５４に移行する。
【００６８】
ステップＳ５０においてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ４２に移行し、再度、被写界深度の計算する（ステップＳ４２）。このときの被写界深度の計算において、被写体距離Ｌは、現在の合焦表示が最初に行われたときの値を使用し、焦点距離と絞り値は現在のズームレンズＺＬと絞りＩの位置に対応した値を使用する。即ち、撮影レンズの焦点距離と絞り値のいずれかが変化した場合には被写界深度が変化するため現在の焦点距離及び絞り値の条件で再度被写界深度を計算しなおす。そして、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行い（ステップＳ４４）、ステップＳ３４に戻る。
【００６９】
ステップＳ４６においてＮＯと判定した場合、ステップＳ４８においてＮＯと判定した場合、又は、ステップＳ５２においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ５４）。ＹＥＳと判定した場合には現在のピント状態が前ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「−」を表示させることによって、前ピン状態であることを示す前ピン表示を行う（ステップＳ５６）、ＮＯと判定した場合にはピント状態が後ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「＋」を表示させることによって、後ピン状態であることを示す後ピン表示を行う（ステップＳ５８）。ステップＳ５６又はステップＳ５８の処理が終了すると、ステップＳ３４に戻る。
【００７０】
以上の処理によれば、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときに合焦状態と判断されて合焦表示が行われるが、一旦、合焦状態と判断されて合焦表示が行われた場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときではなく、フォーカスレンズＦＬの位置が合焦状態と判断されたときの被写界深度の範囲外となったときに非合焦状態と判断されて合焦表示が解除される。従って、ＭＦ制御時において操作者がピント情報表示部８０のピント情報を参考にしてマニュアル操作で撮影レンズを非合焦状態から合焦状態に設定する際には、ピント情報表示部８０において合焦表示が行われる位置にフォーカスを合わせることによって高い合焦精度で合焦させることができる。一方、一旦合焦表示が行われた場合には、フォーカスレンズＦＬの位置が被写界深度の範囲外となるまでは非合焦状態と判断されず、合焦表示の表示状態が安定する。但し、フォーカスレンズＦＬの位置が被写界深度の範囲内である場合であっても、被写体の条件（被写体の位置等）等によって合焦状態でない可能性が高くなった場合には｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳの条件が成立しなくなり合焦表示が解除される。また、撮影レンズの焦点距離や絞り値が変化した場合には被写界深度が再計算されるため、合焦状態と判断される被写界深度の範囲も適切に設定される。
【００７１】
尚、合焦状態か否かを判定するステップＳ３８において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ５２におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００７２】
また、ステップＳ５２において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合にＹＥＳと判定して継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ３８の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、ピント情報表示に関して２つのモードを選択可能にしたもので、１つは、第２の実施の形態のようにピント情報表示部８０が合焦表示状態の場合に被写界深度内かで合焦表示状態を解除するモード（深度モードという）である。他方のモードは、被写界深度とは無関係に、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときにピント情報表示部８０が合焦表示状態となり、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときに合焦表示状態を解除するモード（非深度モード）である。これらのモードは、所定のモード切替スイッチ（図示せず）を操作することによって操作者によって切り替えられるようになっており、ＣＰ１０はそのモード切替スイッチの状態を検出することによって選択されたモードに対応するピント情報表示を行うようにしている。これによれば、例えば撮影レンズのトラッキング調整（映像用ＣＣＤ７０やＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂに対するトラッキング調整）等を行う際に、非合焦表示が行われている場合に限らず合焦表示が行われている場合において高い合焦精度で合焦表示を行わせたい場合があり、その場合に非深度モードに切り替えることによってそのような合焦表示が可能となる。
【００７４】
また、本実施の形態では、ピント情報表示を複数のピント情報表示部において行うものとする。例えば、上記実施の形態と同様にビューファインダ５４の画面上におけるピント情報表示部８０以外に、フォーカスデマンド１８にピント情報を表示するピント情報表示部が設けられているものとする。但し、これら以外の部分において複数のピント情報表示部が設けられている場合であってもよい。
【００７５】
図８は、ピント情報表示部が設けられたフォーカスデマンド１８の外観を示した正面図である。同図において、フォーカスデマンド１８は、フォーカスデマンド１８における各種回路部品等を収容したデマンド本体１００とデマンド本体１００に対して回動可能に支持されたマニュアル操作部材（フォーカスノブ１０１）を備えており、デマンド本体１００にピント情報表示部１０２が設けられている。同図のピント情報表示部１０２は３つのランプ１０４、１０６、１０８によって構成されている。中央の光出射面が丸型のランプ１０４は、合焦状態の時に点灯し、非合焦の時に消灯するランプであり、下側の光出射面が三角型のランプ１０６は、前ピン状態の時に点灯し、前ピン状態以外の時に消灯するランプであり、上側の光出射面が三角形のランプ１０８は、後ピン状態の時に点灯し、後ピン状態の時に消灯するランプである。
【００７６】
フォーカスデマンド１８にはＣＰＵが搭載されており、レンズ装置１のＣＰＵ１０は、カメラ本体５０に送信するピント状態情報を、そのフォーカスデマンド１８のＣＰＵにも送信する。フォーカスデマンド１８のＣＰＵは、ＣＰＵ１０から与えられたピント状態情報に従ってピント情報表示部１０２の各ランプ１０４〜１０８の点灯・消灯を制御することによってピント情報表示部１０２に現在のピント状態を表示させる。
【００７７】
また、このフォーカスデマンド１８に設けられたピント情報表示部１０２に関しても、上記深度モードでのピント情報表示と非深度モードでのピント情報表示とに切り替えるモード切替スイッチ（図示せず）が、ビューファインダ５４のピント情報表示部８０に関するモード切替スイッチとは別に設けられている。
【００７８】
図９は、上記のように複数のピント情報表示部にピント情報を表示すると共に深度モードと非深度モードの切替えを可能にした第４の実施の形態でのピント情報表示処理の処理手順を示したフローチャートである。尚、図７に示した第２の実施の形態のフローチャートと同一又は類似の処理工程には同一ステップ番号を付し、本実施の形態では主に図７と異なる処理工程について説明する。図９のフローチャートにおいてステップＳ４２の被写界深度の計算を行った後、ＣＰＵ１０は、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ＹＥＳと判定した場合には深度モードか非深度モードかにかかわらず全てのピント情報表示部において合焦表示を行う（ステップＳ４４）。一方、ステップＳ６０においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ６２）。ＹＥＳと判定した場合には非深度モードのピント情報表示部を前ピン表示にする（ステップＳ６４）、ＮＯと判定した場合には非深度モードのピント情報表示部を後ピン表示にする（ステップＳ６６）。これによって非深度モードのピント情報表示部では、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが一致しない限り、非合焦状態の表示が行われる。尚、深度モードのピント情報表示部では合焦表示が行われる。
【００７９】
一方、ステップＳ５４においてｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定した際に、ＹＥＳと判定した場合には、深度モードか非深度モードかにかかわらず全てのピント情報表示部を前ピン表示にする（ステップＳ５６）、ＮＯと判定した場合には全てのピント情報表示部を後ピン表示にする（ステップＳ５８）。これにより、合焦状態と判断され合焦表示が行われるまでは全てのピント情報表示部において前ピン表示又は後ピン表示が同じように行われる。
【００８０】
尚、第２の実施の形態と同様に合焦状態か否かを判定するステップＳ３８、ステップＳ６０において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ５２におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００８１】
また、ステップＳ５２において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合にＹＥＳと判定して継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ３８の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００８２】
以上、上記実施の形態では、合焦状態でない場合において前ピン状態か後ピン状態かを表示するようにしたが、合焦状態でない場合には前ピン状態か後ピン状態かを示すことなく単に非合焦状態であることを表示するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態におけるピント情報表示部（８０、１０２）においてピント状態を示すピント情報の表示態様は一例であって、ピント情報表示部は、合焦状態と非合焦状態を識別可能に表示できるものであればどのような形態であってもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、合焦表示を行っている場合における合焦状態か否かの判断と、非合焦表示（前ピン表示又は後ピン表示）を行っている場合における合焦状態か否かの判断とを変更することにより、合焦表示を行っている場合に合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲を、非合焦表示を行っている場合に合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲よりも大きくしたもので、それらの合焦状態か否かの判断の方法は上記実施の形態で示した方法以外であってもよい。また、合焦状態か否かの判断の方法を表示状態に応じて変更することなく、非合焦表示の際に合焦状態か否かを判断し、合焦状態と判断して合焦表示を行った場合に、一定時間は合焦表示を継続して行い、一定時間が経過すると、合焦状態か否かの判断を行い、その結果に従って合焦表示を継続するか又は解除（非合焦表示）するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態において、合焦表示又は非合焦表示を行っている場合における合焦状態か否かの判断に用いるパラメータ（例えば、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値の差の大きさと比較されるしきい値ＶＳ、被写界深度を求める際の許容錯乱円径、上記のように合焦状態と判断して合焦表示を行った場合に合焦表示を一定時間継続する場合の時間等）を、パーソナルコンピュータなどの外部機器により変更可能又は選択可能にしてもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、ピント状態検出に使用する２つのフォーカス位置の焦点評価値を光路長が異なる位置に配置された撮像面（ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ）により取得する態様を示したが、これに限らない。例えば、上記実施の形態のようにピント状態を検出するための特別な撮像素子を有していない場合であって映像用ＣＣＤ７０からの映像信号によってピント状態を検出することができる。この場合にフォーカスを微小変動させるワブリング用のレンズを備えている場合にはそのワブリング用のレンズを前後動させて２つ、又は、それ以上のフォーカス位置における焦点評価値を取得し、それらの焦点評価値に基づいてピント状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明が適用されるレンズシステムの構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、撮影レンズの構成を示した図である。
【図３】図３は、カメラ本体の映像用ＣＣＤと一対のＡＦ用ＣＣＤとを同一の光軸上に表した図である。
【図４】図４は、ＡＦ用ＣＣＤの光路長差の説明に用いた図である。
【図５】図５は、ビューファインダの画面上にピント情報を表示するピント情報表示部を示した図である。
【図６】図６は、ピント情報表示処理の第１の実施の形態を示したフローチャートである。
【図７】図７は、ピント情報表示処理の第２の実施の形態を示したフローチャートである。
【図８】図８は、ピント情報表示部が設けられたフォーカスデマンドの外観を示した正面図である。
【図９】図９は、ピント情報表示処理の第４の実施の形態を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１…レンズ装置、１０…ＣＰＵ、１８…フォーカスデマンド、２０…ズームデマンド、３０…ＡＦ回路、３２Ａ、３２Ｂ…ＡＦ用ＣＣＤ、５０…カメラ本体、５２…カメラ回路、７０…映像用ＣＣＤ、８０、１０２…ピント情報表示部、ＦＬ…フォーカスレンズ（群）、ＺＬ…ズームレンズ（群）、Ｉ…絞り、ＦＭ、ＺＭ、ＩＭ…モータ、ＦＰ、ＺＰ、ＩＰ…ポテンショメータ
【技術分野】
【０００１】
本発明はピント情報表示システムに係り、特に光学系により結像された被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値に基づいて合焦状態か否か等のピント状態を示すピント情報を表示するピント情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放送用テレビカメラで採用されるオートフォーカス（ＡＦ）として、コントラスト方式のＡＦが一般的に知られている。コントラスト方式のＡＦでは、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さ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）となるように例えば山登り方式と呼ばれる方法により撮影レンズのフォーカス（フォーカスレンズ群）が制御される。
【０００３】
また、コントラスト方式のＡＦでは、一般に、フォーカスを微小に変動させるワブリングと呼ばれる動作が行われている。ワブリングを行っている間に焦点評価値を検出することによって、例えば、フォーカスの現在位置に対する前後位置での焦点評価値が検出され、その前後位置での焦点評価値の大小関係から、現在位置での焦点評価値がピークか否か、又は、焦点評価値がピークとなる方向が検出される。このようなワブリングによる焦点評価値のピークの検出を逐次行いながらフォーカスを制御することによって焦点評価値がピークとなる合焦位置にフォーカスを移動させることが行われている。
【０００４】
更に、上記のようなワブリングを行う場合、それによる焦点変動が画面上で認識されてしまうという問題や、高速で移動する被写体に対して正確にピントを合わせることが難しいという問題があった。そのため、例えば特許文献１に示されているような光路長差方式のＡＦが提案されている。これによれば、被写体像を結像する撮影レンズ（光学系）の光路がハーフミラー等の光分割手段により２つの光路に分割される。一方の光路に導かれた被写体光は、記録又は再生用の画像（映像）を撮像するために配置されたカメラ本体の撮像素子（映像用撮像素子）の撮像面に被写体像を結像する。他方の光路に導かれた被写体光は、ＡＦ用の画像（映像）を撮像するために配置された撮像素子（ＡＦ用撮像素子）の撮像面に被写体像を結像する。
【０００５】
ＡＦ用撮像素子の撮像面は、例えば２つの撮像素子により、光路長が異なる位置に配置された２つの撮像面からなり、ＡＦ用の光路に分岐された被写体光は、更に分割されてＡＦ用撮像素子の各撮像面に入射するようになっている。ＡＦ用撮像素子の各撮像面によって撮像される画像（被写体像）は、フォーカスを現在位置から所定量変位させたときに映像用撮像素子の撮像面によって撮像される画像に相当しており、ＡＦ用撮像素子の各撮像面によって撮像された各画像から焦点評価値を求め、それらを比較することによって映像用撮像素子の撮像面に対するフォーカスの現在位置でのピント状態（合焦、前ピン、後ピン）を検出することができるようになっている。
【０００６】
従って、ワブリングを行う必要がないため、ワブリングによる焦点変動を生じさせることなく、フォーカスを合焦位置に移動させることができる。また、迅速なピント合わせが可能であり、高速で移動する被写体に対しても正確にピントを合わせることが可能となる。
【０００７】
また、特許文献２には、上記のようにＡＦで行われるピント状態の検出をマニュアルフォーカス（ＭＦ）の際にも行うようにし、カメラのビューファインダやフォーカス操作部の表示器等に現在のピント状態を示すピント情報を表示することが提案されている。これによれば、カメラマンはそのピント情報の表示を参考にしてフォーカス操作を行うことによって、被写体に合焦しているか否かや合焦していないときの合焦方向をビューファインダの映像だけからでなく、容易に判断することができる。
【特許文献１】特開２００４−２１２４５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のピント情報表示では、その表示が合焦状態であることを示す合焦表示となるようにフォーカスを設定した場合であっても、合焦状態か否かを判断するための焦点評価値がノイズ等で変動するため、合焦表示の状態と前ピン又は後ピンのように非合焦状態であることを示す非合焦表示の状態とで頻繁に表示状態が切り替わるという問題があった。また、このように表示状態が安定しない状況では、ピント情報表示を参照しながら合焦状態にフォーカスを設定することが難しいという問題があった。そのため、合焦状態と判断して合焦表示を行う条件を甘くすれば、表示状態を安定させることができるが、その分、合焦表示となるフォーカス範囲が広くなり、合焦表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度が低下するという不具合が生じる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を招くことなく合焦表示の状態を安定させることができるピント情報表示システム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】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のピント情報表示システムは、被写体を結像する光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを表示するピント状態表示手段と、前記ピント状態表示手段により非合焦状態を示す非合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第１合焦判断手段と、前記ピント状態表示手段により合焦状態を示す合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第２合焦判断手段であって、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されるフォーカス位置の範囲よりも大きな範囲において合焦状態と判断する第２合焦判断手段と、前記ピント状態表示手段により非合焦表示が行われている場合には、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を合焦表示に切り替え、前記ピント状態表示手段により合焦表示が行われている場合には、前記第２合焦判断手段により非合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を非合焦表示に切り替える表示切替手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、非合焦表示を行っているときに合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲よりも、合焦表示を行っているときに合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲の方が大きいため、一旦、合焦表示が行われると、非合焦表示に切り替わり難くなる。従って、合焦表示が安定する。また、非合焦表示が行われているときに合焦表示に切り替わる条件は合焦表示の安定性とは関係なく高精度の合焦を要求するものに設定することができるため、合焦表示の状態の安定化を図る場合であっても、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を回避することができる。
【００１２】
請求項２に記載のピント情報表示システムは、請求項１に記載の発明において、前記光学系により結像される被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を検出する焦点評価値検出手段を備え、前記第１合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、非合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第１合焦判断手段による判断）において、被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を用いる場合の一態様を示している。
【００１３】
請求項３に記載のピント情報表示システムは、請求項２に記載の発明において、前記焦点評価値検出手段は、光路長が異なる位置に配置された少なくとも２つの撮像面により撮像した被写体像についての焦点評価値を検出することによって少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を検出することを特徴としている。本発明は、いわよる光路長差方式のオートフォーカスにおいて用いられる焦点評価値の検出を本システムで用いたものである。
【００１４】
請求項４に記載のピント情報表示システムは、請求項２又は３に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第２合焦判断手段による判断）において、第１合焦判断手段と同様に焦点評価値を用いる場合の一態様を示している。この場合に、合焦状態と判断する場合の条件が第１合焦判断手段よりも第２合焦判断手段の方が緩和されている（甘い）ため、合焦表示が行われているときに非合焦表示に切り替わり難く、合焦表示の状態が安定する。
【００１５】
請求項５に記載のピント情報表示システムは、請求項１、２、３、又は、４に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときのフォーカス位置における被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、合焦表示を行っている場合の合焦状態の判断（第２合焦判断手段による判断）において、被写界深度を用いる場合の一態様を示している。被写界深度の範囲内ではフォーカス位置が変化して第１合焦判断手段により非合焦状態と判断されるような場合で合焦状態と判断されるため合焦表示の状態が安定する。
【００１６】
請求項６に記載のピント情報表示システムは、請求項５に記載の発明において、前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合で、且つ、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴としている。本発明は、請求項５のように合焦表示を行っている場合にフォーカス位置が合焦状態と判断された当初の被写界深度の範囲内である場合であっても被写体の位置が変化して実際には合焦状態から大きくずれる場合があることを考慮したものである。
【００１７】
請求項７に記載のピント情報表示システムは、請求項５又は６に記載の発明において、前記被写界深度算出手段は、前記光学系の焦点距離と絞り値のうち少なくとも一方が変化した場合に被写界深度を再度算出することを特徴としている。本発明は、光学系の設定状態によって被写界深度が変化することを考慮して合焦表示を行っている場合の第２合焦判断手段による合焦状態か否かを判断を行うようにしている。
【００１８】
請求項８に記載のピント情報表示システムは、請求項１〜７のうちいずれか１に記載の発明において、所定のスイッチの操作に基づいて前記第２合焦判断手段における合焦状態か非合焦状態かの判断を前記第１合焦判断手段と同一の判断に切り替える判断切替手段を備えたことを特徴としている。本発明は、光学系のトラッキング調整などにおいて第１合焦判断手段と第２合焦判断手段の両方において合焦状態か否かを高い合焦精度で判断し表示したい場合があり、その場合に、第２合焦判断手段における合焦状態か否かの判断を第１合焦判断手段と同一の判断で行えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るピント情報表示システムによれば、ピント情報表示に従ってフォーカス調整を行ったときの合焦精度の低下を招くことなく合焦表示の状態を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明に係るピント情報表示システムを実施するための最良の形態について詳説する。
【００２１】
図１は、本発明が適用されるレンズシステムの構成を示したブロック図である。同図のレンズシステムは、例えば放送用テレビカメラのカメラ本体（カメラヘッド）５０にマウントによって装着される撮影レンズ（光学系）と、撮影レンズを制御する制御系とから構成されている。また、同図に示すレンズシステムでは、撮影レンズと撮影レンズの制御系の多くの構成部品とが一体化されたレンズ装置１として構成されている。但し、レンズシステムを構成する装置の形態はどのようなものでもよい。
【００２２】
撮影レンズは、被写体像を結像する光学系に関する構成部であり、鏡胴内に支持された各種光学部品により構成されている。鏡胴内には、固定された各種のレンズ群の他に、光軸方向に移動可能なレンズ群として、同図に示すフォーカスレンズ（群）ＦＬやズームレンズ（群）ＺＬが配置されている。フォーカスレンズＦＬが移動すると、ピント位置（被写体距離）が変わり、ズームレンズＺＬが移動すると、像倍率（焦点距離）が変わる。また、撮影レンズには像の明るさを変更するために開閉駆動される同図に示す絞りＩが配置されている。
【００２３】
撮影レンズを制御する制御系は、ＣＰＵ１０、アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡ、モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭ、ポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰ、フォーカスデマンド１８、ズームデマンド２０、ＡＦ回路３０等から構成されている。また、撮影レンズが装着されるカメラ本体５０に搭載されたカメラ回路５２も撮影レンズの絞りＩの制御等に関する制御系として作用する。
【００２４】
ＣＰＵ１０は、システム全体を統括制御しており、ＣＰＵ１０からＤ／Ａ変換器１２を介して各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに駆動信号が出力されると、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭがその駆動信号の値（電圧）に応じた回転速度で駆動される。各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭは、上記撮影レンズのフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩに連結しており、各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭが駆動されることによりフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩが駆動される。
【００２５】
各モータＦＭ、ＺＭ、ＩＭの出力軸にはそれらの回転位置に応じた電圧信号を出力するポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰが連結されており、各ポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰからの電圧信号は、フォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、絞りＩの位置（開口量）を示す信号としてＡ／Ｄ変換器１４を介してＣＰＵ１０に与えられる。従って、ＣＰＵ１０から各アンプＦＡ、ＺＡ、ＩＡに与えられる駆動信号によってフォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、絞りＩの位置又は動作速度が所望の状態に制御されるようになっている。
【００２６】
同図において、フォーカスデマンド１８やズームデマンド２０は、撮影レンズのフォーカス（フォーカスレンズＦＬ）やズーム（ズームレンズＺＬ）の目標となる位置や移動速度をマニュアル操作で指定するマニュアル操作部材を備えたコントローラである。これらのフォーカスデマンド１８やズームデマンド２０は、シリアルコミュニケーションインターフェース（ＳＣＩ）１６を通じてＣＰＵ１０とシリアル通信により接続されている。
【００２７】
本実施の形態のレンズシステムでは、フォーカスレンズ群ＦＬの制御（フォーカス制御）として、マニュアルフォーカス（ＭＦ）と、オートフォーカス（ＡＦ）の制御が操作者によって操作されるスイッチＳＷ１のオン／オフによって切り替えられるようになっており、ＭＦの制御時では、フォーカスデマンド１８からのフォーカス指令信号に従ってフォーカス制御が行われる。ＭＦの制御時にフォーカスデマンド１８のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したフォーカスの目標位置を指定するフォーカス指令信号がＣＰＵ１０に与えられる。ＣＰＵ１０は、フォーカスの位置がそのフォーカス指令信号により指定された目標位置となるようにアンプＦＡに出力する駆動信号によりモータＦＭを制御してフォーカスレンズＦＬの位置を制御する。尚、ＡＦの制御に関しては後述する。
【００２８】
ズームレンズＺＬの制御（ズーム制御）は、ズームデマンド２０から与えられるズーム指令信号に従って行われる。ズームデマンド２０のマニュアル操作部材を操作すると、例えば、その操作部材の位置に対応したズームの目標の移動速度を指定するズーム指令信号がＣＰＵ１０に与えられる。ＣＰＵ１０は、ズームの移動速度がそのズーム指令信号により指定された目標の移動速度となるようにアンプＺＡに出力する駆動信号によりモータＺＭを制御してズームレンズＺＬの移動速度を制御する。
【００２９】
一方、絞りＩの制御（絞り制御）は、カメラ本体５０のカメラ回路５２から与えられる絞り指令信号に従って行われる。本レンズシステムの撮影レンズがマウントにより装着されるカメラ本体５０からは、絞りＩの目標位置を指定する絞り指令信号が出力され、Ａ／Ｄ変換器１４を介してＣＰＵ１０に与えられるようになっている。絞り指令信号は、例えば、目標とする絞り値（ＦNo.）に対応した電圧値を絞りＩの目標位置（開口量）として示す電圧信号である。ＣＰＵ１０は、絞りＩの位置がカメラ回路５０から与えられた絞り指令信号により指定された目標のＦNo.に対応した位置となるようにアンプＩＡに出力する駆動信号によりモータＩＭを駆動して絞りＩの位置を制御する。
【００３０】
同図においてＡＦ回路３０は、画像（被写体像）のコントストを示す焦点評価値を検出する回路であり、フォーカス制御においてＡＦ制御を実行する場合やＭＦ制御時においてカメラ本体５０に設置されたビューファインダ５４にピント情報表示を行う際に使用される。
【００３１】
ＡＦ制御時において、ＣＰＵ１０は、ＡＦ回路３０から得られる焦点評価値の情報に基づいて撮影レンズが合焦状態となるようにアンプＦＡに出力する駆動信号によりモータＦＭを制御してフォーカスレンズＦＬを制御する。
【００３２】
ＡＦ回路３０は、一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ、Ａ／Ｄ変換器３４、ゲート回路３６、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８、加算回路４０Ａ、４０Ｂ等から構成される。
【００３３】
一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂは、カメラ本体５０に搭載された撮像素子（例えばＣＣＤ）とは別に設けられている。カメラ本体５０のＣＣＤは、記録又は再生用の本来の映像を撮影するためのＣＣＤ（以下、映像用ＣＣＤという）であるのに対し、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２ＢはＡＦ用又はピント情報表示用に設けられたＣＣＤであり、例えば、図２のように構成された撮影レンズに設置される。
【００３４】
ここで図２を用いて撮影レンズの全体構成の概略と共にＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂの配置について説明する。撮影レンズ６０の光軸Ｏには、上記フォーカスレンズ（群）ＦＬ、上記ズームレンズ（群）ＺＬ、上記絞りＩ、前側リレーレンズＲＡ及び後側リレーレンズＲＢからなるリレーレンズ（リレー光学系）等が順に配置されている。撮影レンズ６０に入射した被写体光はこれらのレンズ群を通過してカメラ本体５０に入射する。カメラ本体５０には、撮影レンズ６０から入射した被写体光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の波長に分解する色分解光学系６８と、色分解された各色の被写体光の像を撮像するＲ、Ｇ、Ｂごとの映像用ＣＣＤが配置されている。尚、光学的に等価な光路長の位置に配置されたＲ、Ｇ、Ｂの映像用ＣＣＤを同図に示すように１つの映像用ＣＣＤ７０で表す。映像用ＣＣＤ７０の撮像面に入射した被写体光は、映像用ＣＣＤ７０によって光電変換されてカメラ本体５０内の所定の信号処理回路によって記録又は再生用の映像信号が生成される。
【００３５】
一方、撮影レンズ６０のリレー光学系の前側リレーレンズＲＡと後側リレーレンズＲＢとの間には、ハーフミラー６２が配置されている。このハーフミラー６２によって、撮影レンズ６０の光路が２つに分割される。撮影レンズ６０に入射した被写体光のうち、ハーフミラー６２を透過した被写体光は、上述のように光軸Ｏの光路に沿ってカメラ本体５０へと導かれる。ハーフミラー６２で反射した被写体光は、上記光軸Ｏに略垂直な光軸Ｏ′の光路（ＡＦ用光路）へと導かれる。尚、ハーフミラー６２に入射した被写体光に対して、例えば約５０％の光量の被写体光がハーフミラー６２を透過する。但し、ハーフミラー６２として、任意の透過率と反射率の特性を有するものを使用することができる。
【００３６】
ＡＦ用光路には、上記後側リレーレンズＲＢと同等のリレーレンズＲＢ′と、２つのプリズム６４Ａ、６４Ｂから構成される光分割光学系６４と、上記ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂが配置されている。ハーフミラー６２で反射してＡＦ用光路へと導かれた被写体光は、リレーレンズＲＢ′を通過した後、光分割光学系６４に入射する。光分割光学系に入射した被写体光は、第１プリズム６４Ａと第２プリズム６４Ｂとが接合する部分のハーフミラー面Ｍで光量が等価な２つの被写体光に分割される。ハーフミラー面Ｍで反射した被写体光は、一方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａの撮像面に入射し、ハーフミラー面Ｍを透過した被写体光は他方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂの撮像面に入射する。
【００３７】
図３は、カメラ本体５０の映像用ＣＣＤ７０とＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂとを同一の光軸上に表した図である。同図に示すように、一方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａに入射する被写体光の光路長は、他方のＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂ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ＣＣＤ７０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ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ（の撮像面）は、それぞれ映像用ＣＣＤ７０の撮像面に対して前後等距離ｄの位置となるように配置されている。
【００３８】
このように撮影レンズ６０に配置された一対のＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂによって、撮影レンズ６０に入射した被写体光を映像用ＣＣＤ７０の撮像面に対して前後の等距離の位置にそれぞれ撮像面を配置した場合と等価な映像信号が取得されるようになっている。尚、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂは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ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂから白黒の映像信号（輝度信号）が取得されるものとする。
【００３９】
図１のＡＦ回路３０において、各ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂによって得られた映像信号は、Ａ／Ｄ変換器３４によりデジタル信号に変換された後、ゲート回路３６に入力される。ゲート回路３６では、撮影範囲（画面）内に設定された所定のＡＦエリア（例えば画面中央の矩形エリア）に対応する範囲内の映像信号が抽出される。これによって抽出されたＡＦエリア内の映像信号は続いてハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８に入力され、ＨＰＦ３８により高域周波数成分の信号のみが抽出される。
【００４０】
ＨＰＦ３８によって抽出された高域周波数成分の信号は、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａから得られたものは加算回路４０Ａによって、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂから得られたものは加算回路４０Ｂによって１フィールド分ずつ積算され、その積算値が１フィールドごとにＡＦ回路３０から出力される。
【００４１】
このようにして各加算回路４０Ａ、４０Ｂから得られる積算値は、それぞれＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂで撮像された被写体画像のコントラストの高さを評価する値を示す。本明細書ではこの積算値を焦点評価値というものとする。また、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａの映像信号から得られた焦点評価値をｃｈＡの焦点評価値、ＡＦ用ＣＣＤ３２Ｂの映像信号から得られた焦点評価値をｃｈＢの焦点評価値というものとする。
【００４２】
ＣＰＵ１０は、このようして得られたｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて映像用ＣＣＤ７０に対する撮影レンズ６０のピント状態を検出する。ピント状態の検出は、次のような原理で行われる。図４は、横軸に撮影レンズ６０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と焦点評価値との関係を例示した図である。図中実線で示す曲線Ａ、Ｂは、それぞれＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、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ている。一方、図中点線で示す曲線Ｃは、映像用ＣＣＤ７０から得られた映像信号により焦点評価値を求めたと仮定した場合の焦点評価値をフォーカス位置に対して示している。
【００４３】
同図において、ピント状態が合焦となるのは、曲線Ｃで示す映像用ＣＣＤ７０の焦点評価値が最大（極大）となるときのフォーカス位置Ｆ０にフォーカスが設定された場合である。もし、撮影レンズ６０のフォーカスがその合焦位置Ｆ０よりも至近側のフォーカス位置Ｆ１に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ１に対応する曲線Ａの値ＶＡ１となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ１に対応する曲線Ｂの値ＶＢ１となる。この場合、図から分かるようにｃｈＡの焦点評価値ＶＡ１の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ１よりも大きくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ１の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ１よりも大きい場合には、フォーカスが合焦位置Ｆ０よりも至近側に設定されている状態、すなわち、前ピンの状態であることが分かる。
【００４４】
一方、撮影レンズ６０のフォーカスが合焦位置Ｆ０よりも無限遠側のフォーカス位置Ｆ２に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ２に対応する曲線Ａの値ＶＡ２となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ２に対応する曲線Ｂの値ＶＢ２となる。この場合、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ２の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ２よりも小さくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ２の方が、ｃｈＢの焦点評価値ＶＢ２よりも小さい場合には、フォーカスが合焦位置Ｆ０よりも無限遠側に設定されている状態、すなわち、後ピンの状態であることが分かる。
【００４５】
これに対して、撮影レンズ６０のフォーカスがフォーカス位置Ｆ０、即ち、合焦位置に設定されている場合には、ｃｈＡの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ０に対応する曲線Ａの値ＶＡ０となり、ｃｈＢの焦点評価値は、フォーカス位置Ｆ０に対応する曲線Ｂの値ＶＢ０となる。この場合、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ０とｃｈＢの焦点評価値ＶＢ０は等しくなる。このことから、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡ０とｃｈＢの焦点評価値ＶＢ０とが等しい場合にはフォーカスが合焦位置Ｆ０に設定されている状態、すなわち、合焦状態であることが分かる。
【００４６】
このようにｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値によって、撮影レンズの現在のピント状態が映像用ＣＣＤ７０に対して前ピン、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。
【００４７】
図１におけるＣＰＵ１０は、ＡＦ制御時において、上記のようにしてｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて映像用ＣＣＤ７０に対する撮影レンズ６０のピント状態を逐次検出しながら、合焦状態となるようにフォーカスレンズＦＬを制御する。例えば、ピント状態が前ピンの場合にはフォーカスレンズＦＬを無限遠方向に移動させ、ピント状態が後ピンの場合にはフォーカスレンズＦＬを至近方向に移動させる。そして、ピント状態が合焦の場合には、フォーカスレンズＦＬを停止させる。これによって、撮影レンズのピント状態が合焦となる位置にフォーカスレンズＦＬが移動して停止する。このように光路長差を有する複数のＡＦ用ＣＣＤを用いて自動ピント調整を行うＡＦの方式を光路長差方式と称している。
【００４８】
尚、ＣＰＵ１０において、単にピント状態を検出するだけでなく、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値の差や比等からピントずれの程度も検出し、ＣＰＵ１０においてフォーカスレンズＦＬを移動させる際の速度に反映させることも可能である。
【００４９】
以上のようなレンズシステムにおいて、ＭＦ制御時には、操作者のＭＦによるフォーカス調整を補助する目的で、カメラ本体５０に設置された図１のビューファインダ５４に撮影レンズの現在のピント状態を示すピント情報表示が行われるようになっている。ピント情報表示は、例えば、図５に示すようにビューファインダ５４の画面上の一部の領域（ピント情報表示部８０）において撮影映像に重畳して表示されるようになっており、合焦であれば合焦表示として「０」、前ピンであれば前ピン表示として「−」、後ピンであれば後ピン表示として「＋」が表示される。
【００５０】
ＣＰＵ１０はカメラ本体５０のカメラ回路５２に対して、現在のピント状態を示すピント状態情報を送信しており、カメラ回路５２は、そのピント状態情報に従って上述のようにピント情報表示部に「０」、「−」、「＋」のいずれかを表示させることにより、現在のピント状態を示すピント情報を表示している。
【００５１】
ピント情報表示に関するＣＰＵ１０での具体的な処理内容について説明すると、ＣＰＵ１０は、ＭＦ制御時においてもＡＦ制御時と同様にＡＦ回路３０からｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値を取得し、それらのｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値に基づいて現在のピント状態を検出（判断）する。そして、そのピント状態を上記のようにカメラ本体５０のカメラ回路５２にピント状態情報として送信することによって、ビューファインダ５４のピント情報表示部においてピント情報を表示させる。
【００５２】
ここで、ＡＦ制御時においてフォーカス調整用にピント状態を検出するピント状態検出処理と、ＭＦ制御時においてピント情報表示用にピント状態を検出するピント状態検出処理の内容は必ずしも一致している必要はなく、本実施の形態のＭＦ制御時におけるピント状態検出処理はＡＦ制御時におけるフォーカス調整用のピント状態検出処理と異なっている。但し、ＡＦ制御時においても以下で説明するＭＦ制御時と一致したピント状態検出処理を行ってフォーカス調整を行うことは可能である。また、ＡＦ制御時においてもピント情報表示を行うことが可能であり、その場合のピント情報表示用として検出するピント状態は、フォーカス調整用に行うピント状態検出処理の結果を転用したものであってもよいし、ＭＦ制御時のピント情報表示用のピント状態検出処理によって検出したものであってもよい。
【００５３】
まず、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第１の実施の形態について図６のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１０は、所要の初期設定を行った後（ステップＳ１０）、ＡＦ回路３０からｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを取得する（ステップＳ１２、Ｓ１４）。そして、それらの焦点評価値を比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５４】
ステップＳ１６においてＹＥＳと判定した場合には、現在のピント状態が合焦状態であると判断し、ビューファインダ５４のピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦状態であることを示す合焦表示を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１２の処理に戻る。
【００５５】
一方、ステップＳ１６においてＮＯと判定した場合には、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。ＮＯと判定した場合には、ステップＳ２２に移行する。ＹＥＳと判定した場合には、続いてｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとの差の大きさ（絶対値）が所定のしきい値より小さいか否か、即ち、｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳ（ＶＳは所定のしきい値）が成立するか否かを判定する（ステップＳ２０）。ここで、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが一致して合焦状態と判断された後、被写体の条件（被写体の位置等）や撮影レンズの条件（フォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、絞りＩの位置等）に変化がないにもかかわらず、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうちの少なくとも一方がノイズ等によって変動すると、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢに差が生じる。しきい値ＶＳはこのような場合において｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳが成立するような値に設定される。
【００５６】
ステップＳ２０においてＹＥＳと判定した場合には、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１２に戻る。
【００５７】
ステップＳ２０又はステップＳ１８においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ２２）。ＹＥＳと判定した場合には現在のピント状態が前ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「−」を表示させることによって、前ピン状態であることを示す前ピン表示を行う（ステップＳ２４）、ＮＯと判定した場合にはピント状態が後ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「＋」を表示させることによって、後ピン状態であることを示す後ピン表示を行う（ステップＳ２６）。ステップＳ２４又はステップＳ２６の処理が終了すると、ステップＳ１２に戻る。
【００５８】
以上の処理によれば、合焦表示が行われていない場合、即ち、非合焦表示（前ピン表示又は後ピン表示）が行われている場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときに合焦状態と判断されて合焦表示が行われるが、一旦、合焦状態と判断されて合焦表示が行われた場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときではなく、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値にある程度の差が生じたときに非合焦状態と判断されて合焦表示が解除される。従って、ＭＦ制御時において操作者がピント情報表示部８０のピント情報表示を参考にしてマニュアル操作でフォーカス調整を行い、撮影レンズのピント状態を非合焦状態から合焦状態に設定する際には、ピント情報表示部８０において合焦表示が行われる位置にフォーカスを合わせることによって高い合焦精度が合焦状態に設定することができる。一方、一旦合焦表示が行われた場合には、焦点評価値がノイズ等で変動しても非合焦状態と判断され難く、合焦表示の状態が安定する。但し、被写体の条件（被写体の位置等）の変化やフォーカスレンズＦＬの位置が変化等によって合焦状態でなくなった可能性が高い場合には｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳの条件が成立しなくなり合焦表示が解除される。
【００５９】
尚、合焦状態か否かを判定するステップＳ１６において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ２０におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００６０】
また、一旦合焦状態と判断して合焦表示を行っているときに継続して合焦表示を行うか否かの判断を行うステップＳ２０において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合に継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ１６の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第２の実施の形態について図７のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１０は、所要の初期設定を行った後（ステップＳ３０）、所要の光学情報を読み込む（ステップＳ３２）。光学情報は、合焦状態となったときのフォーカスレンズＦＬの位置における被写界深度を求めるために必要な情報であり、現在のフォーカスレンズＦＬの位置、ズームレンズＺＬの位置、及び、絞りＩの位置をポテンショメータＦＰ、ＺＰ、ＩＰから読み込む。
【００６２】
続いてＣＰＵ１０は、ＡＦ回路３０からｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを取得する（ステップＳ３４、Ｓ３６）。そして、それらの焦点評価値を比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【００６３】
ステップＳ３８においてＹＥＳと判定した場合には、現在のピント状態が合焦状態であると判断し、続いて、ビューファインダ５４におけるピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＮＯと判定した場合には、続いて、ステップＳ３２で取得した光学情報に基づいて被写界深度を計算し（ステップＳ４２）、ピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦状態であることを示す合焦表示を行う（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ３４に戻る。
【００６４】
ここで、被写界深度は、周知のように合焦しているとみなせる被写体距離の範囲であり、ステップＳ３２において読み込んだ光学情報から得られる撮影レンズの焦点距離をｆ、絞り値をＦＮＯ、フォーカスレンズの位置に基づく被写体距離をＬとし、また、予め決められている許容錯乱円径をδとすると、後方被写界深度Ｌγ及び前方被写界深度Ｌｆはそれぞれ次式（１）、（２）により求められる。
Ｌγ＝（δ・ＦＮＯ・Ｌ２）／（ｆ２−δ・ＦＮＯ・Ｌ）…（１）
Ｌｆ＝（δ・ＦＮＯ・Ｌ２）／（ｆ２＋δ・ＦＮＯ・Ｌ）…（２）
上記ステップＳ３８においてＮＯと判定した場合、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６においてＮＯと判定した場合にはステップＳ５４に移行する。
【００６５】
一方、ステップＳ４６においてＹＥＳ、又は、上記ステップＳ４０においてＹＥＳと判定した場合、即ち、ピント情報表示部８０の現在の表示が合焦表示である場合には、続いて、フォーカスレンズＦＬの現在位置に対応する被写体距離が、ステップＳ４２において計算された最新の被写界深度の範囲内か否かを判定する（ステップＳ４８）。
【００６６】
ステップＳ４８においてＹＥＳと判定した場合には、次に、ズームレンズＺＬの位置と絞りＩの位置のいずれかが変化したか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとの差の大きさ（絶対値）が所定のしきい値より小さいか否か、即ち、｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳ（ＶＳは所定のしきい値）が成立するか否かを判定する（ステップＳ５２）。ここで、しきい値ＶＳは第１の実施の形態におけるステップＳ２０におけるしきい値ＶＳと同様の意図を有する値に設定される。即ち、被写体の条件（被写体の位置等）の変化やフォーカスレンズＦＬの位置が変化等によって合焦状態でない可能性が高くなった場合には、フォーカスレンズＦＬの現在位置が被写界深度内で且つ撮影レンズの焦点距離や絞り値に変化がなくてもこのステップＳ５２においてＮＯと判定される。
【００６７】
ステップＳ５２においてＹＥＳと判定した場合には、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行う（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ３４に戻る。ステップＳ５２においてＮＯと判定した場合には、ステップＳ５４に移行する。
【００６８】
ステップＳ５０においてＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ４２に移行し、再度、被写界深度の計算する（ステップＳ４２）。このときの被写界深度の計算において、被写体距離Ｌは、現在の合焦表示が最初に行われたときの値を使用し、焦点距離と絞り値は現在のズームレンズＺＬと絞りＩの位置に対応した値を使用する。即ち、撮影レンズの焦点距離と絞り値のいずれかが変化した場合には被写界深度が変化するため現在の焦点距離及び絞り値の条件で再度被写界深度を計算しなおす。そして、継続してピント情報表示部８０に「０」を表示させることによって、合焦表示を行い（ステップＳ４４）、ステップＳ３４に戻る。
【００６９】
ステップＳ４６においてＮＯと判定した場合、ステップＳ４８においてＮＯと判定した場合、又は、ステップＳ５２においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ５４）。ＹＥＳと判定した場合には現在のピント状態が前ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「−」を表示させることによって、前ピン状態であることを示す前ピン表示を行う（ステップＳ５６）、ＮＯと判定した場合にはピント状態が後ピン状態と判断し、ピント情報表示部８０に「＋」を表示させることによって、後ピン状態であることを示す後ピン表示を行う（ステップＳ５８）。ステップＳ５６又はステップＳ５８の処理が終了すると、ステップＳ３４に戻る。
【００７０】
以上の処理によれば、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときに合焦状態と判断されて合焦表示が行われるが、一旦、合焦状態と判断されて合焦表示が行われた場合には、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときではなく、フォーカスレンズＦＬの位置が合焦状態と判断されたときの被写界深度の範囲外となったときに非合焦状態と判断されて合焦表示が解除される。従って、ＭＦ制御時において操作者がピント情報表示部８０のピント情報を参考にしてマニュアル操作で撮影レンズを非合焦状態から合焦状態に設定する際には、ピント情報表示部８０において合焦表示が行われる位置にフォーカスを合わせることによって高い合焦精度で合焦させることができる。一方、一旦合焦表示が行われた場合には、フォーカスレンズＦＬの位置が被写界深度の範囲外となるまでは非合焦状態と判断されず、合焦表示の表示状態が安定する。但し、フォーカスレンズＦＬの位置が被写界深度の範囲内である場合であっても、被写体の条件（被写体の位置等）等によって合焦状態でない可能性が高くなった場合には｜ＶＡ−ＶＢ｜＜ＶＳの条件が成立しなくなり合焦表示が解除される。また、撮影レンズの焦点距離や絞り値が変化した場合には被写界深度が再計算されるため、合焦状態と判断される被写界深度の範囲も適切に設定される。
【００７１】
尚、合焦状態か否かを判定するステップＳ３８において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ５２におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００７２】
また、ステップＳ５２において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合にＹＥＳと判定して継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ３８の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１０におけるピント情報表示用のピント状態検出処理（ピント情報表示処理）の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、ピント情報表示に関して２つのモードを選択可能にしたもので、１つは、第２の実施の形態のようにピント情報表示部８０が合焦表示状態の場合に被写界深度内かで合焦表示状態を解除するモード（深度モードという）である。他方のモードは、被写界深度とは無関係に、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が一致したときにピント情報表示部８０が合焦表示状態となり、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値が不一致となったときに合焦表示状態を解除するモード（非深度モード）である。これらのモードは、所定のモード切替スイッチ（図示せず）を操作することによって操作者によって切り替えられるようになっており、ＣＰ１０はそのモード切替スイッチの状態を検出することによって選択されたモードに対応するピント情報表示を行うようにしている。これによれば、例えば撮影レンズのトラッキング調整（映像用ＣＣＤ７０やＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂに対するトラッキング調整）等を行う際に、非合焦表示が行われている場合に限らず合焦表示が行われている場合において高い合焦精度で合焦表示を行わせたい場合があり、その場合に非深度モードに切り替えることによってそのような合焦表示が可能となる。
【００７４】
また、本実施の形態では、ピント情報表示を複数のピント情報表示部において行うものとする。例えば、上記実施の形態と同様にビューファインダ５４の画面上におけるピント情報表示部８０以外に、フォーカスデマンド１８にピント情報を表示するピント情報表示部が設けられているものとする。但し、これら以外の部分において複数のピント情報表示部が設けられている場合であってもよい。
【００７５】
図８は、ピント情報表示部が設けられたフォーカスデマンド１８の外観を示した正面図である。同図において、フォーカスデマンド１８は、フォーカスデマンド１８における各種回路部品等を収容したデマンド本体１００とデマンド本体１００に対して回動可能に支持されたマニュアル操作部材（フォーカスノブ１０１）を備えており、デマンド本体１００にピント情報表示部１０２が設けられている。同図のピント情報表示部１０２は３つのランプ１０４、１０６、１０８によって構成されている。中央の光出射面が丸型のランプ１０４は、合焦状態の時に点灯し、非合焦の時に消灯するランプであり、下側の光出射面が三角型のランプ１０６は、前ピン状態の時に点灯し、前ピン状態以外の時に消灯するランプであり、上側の光出射面が三角形のランプ１０８は、後ピン状態の時に点灯し、後ピン状態の時に消灯するランプである。
【００７６】
フォーカスデマンド１８にはＣＰＵが搭載されており、レンズ装置１のＣＰＵ１０は、カメラ本体５０に送信するピント状態情報を、そのフォーカスデマンド１８のＣＰＵにも送信する。フォーカスデマンド１８のＣＰＵは、ＣＰＵ１０から与えられたピント状態情報に従ってピント情報表示部１０２の各ランプ１０４〜１０８の点灯・消灯を制御することによってピント情報表示部１０２に現在のピント状態を表示させる。
【００７７】
また、このフォーカスデマンド１８に設けられたピント情報表示部１０２に関しても、上記深度モードでのピント情報表示と非深度モードでのピント情報表示とに切り替えるモード切替スイッチ（図示せず）が、ビューファインダ５４のピント情報表示部８０に関するモード切替スイッチとは別に設けられている。
【００７８】
図９は、上記のように複数のピント情報表示部にピント情報を表示すると共に深度モードと非深度モードの切替えを可能にした第４の実施の形態でのピント情報表示処理の処理手順を示したフローチャートである。尚、図７に示した第２の実施の形態のフローチャートと同一又は類似の処理工程には同一ステップ番号を付し、本実施の形態では主に図７と異なる処理工程について説明する。図９のフローチャートにおいてステップＳ４２の被写界深度の計算を行った後、ＣＰＵ１０は、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢを比較し、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢとが一致したか否か、即ち、ＶＡ＝ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ＹＥＳと判定した場合には深度モードか非深度モードかにかかわらず全てのピント情報表示部において合焦表示を行う（ステップＳ４４）。一方、ステップＳ６０においてＮＯと判定した場合には、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定する（ステップＳ６２）。ＹＥＳと判定した場合には非深度モードのピント情報表示部を前ピン表示にする（ステップＳ６４）、ＮＯと判定した場合には非深度モードのピント情報表示部を後ピン表示にする（ステップＳ６６）。これによって非深度モードのピント情報表示部では、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが一致しない限り、非合焦状態の表示が行われる。尚、深度モードのピント情報表示部では合焦表示が行われる。
【００７９】
一方、ステップＳ５４においてｃｈＡの焦点評価値ＶＡがｃｈＢの焦点評価値ＶＢより大きいか否か、即ち、ＶＡ＞ＶＢが成立するか否かを判定した際に、ＹＥＳと判定した場合には、深度モードか非深度モードかにかかわらず全てのピント情報表示部を前ピン表示にする（ステップＳ５６）、ＮＯと判定した場合には全てのピント情報表示部を後ピン表示にする（ステップＳ５８）。これにより、合焦状態と判断され合焦表示が行われるまでは全てのピント情報表示部において前ピン表示又は後ピン表示が同じように行われる。
【００８０】
尚、第２の実施の形態と同様に合焦状態か否かを判定するステップＳ３８、ステップＳ６０において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢが完全に一致した場合に合焦状態と判定するのではなく、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢの差の絶対値が所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断するようにしてもよい。但し、この場合のしきい値は、上記ステップＳ５２におけるしきい値ＶＳよりも小さい値とする。
【００８１】
また、ステップＳ５２において、ｃｈＡの焦点評価値ＶＡとｃｈＢの焦点評価値ＶＢのうち一方又は両方の変化量が所定のしきい値よりも小さい場合にＹＥＳと判定して継続して合焦表示を行うようにしてもよい。但し、この条件が成立しない場合であってもステップＳ３８の条件が成立する場合には合焦表示を継続して行うようにする。
【００８２】
以上、上記実施の形態では、合焦状態でない場合において前ピン状態か後ピン状態かを表示するようにしたが、合焦状態でない場合には前ピン状態か後ピン状態かを示すことなく単に非合焦状態であることを表示するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態におけるピント情報表示部（８０、１０２）においてピント状態を示すピント情報の表示態様は一例であって、ピント情報表示部は、合焦状態と非合焦状態を識別可能に表示できるものであればどのような形態であってもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、合焦表示を行っている場合における合焦状態か否かの判断と、非合焦表示（前ピン表示又は後ピン表示）を行っている場合における合焦状態か否かの判断とを変更することにより、合焦表示を行っている場合に合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲を、非合焦表示を行っている場合に合焦状態と判断するフォーカス位置の範囲よりも大きくしたもので、それらの合焦状態か否かの判断の方法は上記実施の形態で示した方法以外であってもよい。また、合焦状態か否かの判断の方法を表示状態に応じて変更することなく、非合焦表示の際に合焦状態か否かを判断し、合焦状態と判断して合焦表示を行った場合に、一定時間は合焦表示を継続して行い、一定時間が経過すると、合焦状態か否かの判断を行い、その結果に従って合焦表示を継続するか又は解除（非合焦表示）するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態において、合焦表示又は非合焦表示を行っている場合における合焦状態か否かの判断に用いるパラメータ（例えば、ｃｈＡとｃｈＢの焦点評価値の差の大きさと比較されるしきい値ＶＳ、被写界深度を求める際の許容錯乱円径、上記のように合焦状態と判断して合焦表示を行った場合に合焦表示を一定時間継続する場合の時間等）を、パーソナルコンピュータなどの外部機器により変更可能又は選択可能にしてもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、ピント状態検出に使用する２つのフォーカス位置の焦点評価値を光路長が異なる位置に配置された撮像面（ＡＦ用ＣＣＤ３２Ａ、３２Ｂ）により取得する態様を示したが、これに限らない。例えば、上記実施の形態のようにピント状態を検出するための特別な撮像素子を有していない場合であって映像用ＣＣＤ７０からの映像信号によってピント状態を検出することができる。この場合にフォーカスを微小変動させるワブリング用のレンズを備えている場合にはそのワブリング用のレンズを前後動させて２つ、又は、それ以上のフォーカス位置における焦点評価値を取得し、それらの焦点評価値に基づいてピント状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明が適用されるレンズシステムの構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、撮影レンズの構成を示した図である。
【図３】図３は、カメラ本体の映像用ＣＣＤと一対のＡＦ用ＣＣＤとを同一の光軸上に表した図である。
【図４】図４は、ＡＦ用ＣＣＤの光路長差の説明に用いた図である。
【図５】図５は、ビューファインダの画面上にピント情報を表示するピント情報表示部を示した図である。
【図６】図６は、ピント情報表示処理の第１の実施の形態を示したフローチャートである。
【図７】図７は、ピント情報表示処理の第２の実施の形態を示したフローチャートである。
【図８】図８は、ピント情報表示部が設けられたフォーカスデマンドの外観を示した正面図である。
【図９】図９は、ピント情報表示処理の第４の実施の形態を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１…レンズ装置、１０…ＣＰＵ、１８…フォーカスデマンド、２０…ズームデマンド、３０…ＡＦ回路、３２Ａ、３２Ｂ…ＡＦ用ＣＣＤ、５０…カメラ本体、５２…カメラ回路、７０…映像用ＣＣＤ、８０、１０２…ピント情報表示部、ＦＬ…フォーカスレンズ（群）、ＺＬ…ズームレンズ（群）、Ｉ…絞り、ＦＭ、ＺＭ、ＩＭ…モータ、ＦＰ、ＺＰ、ＩＰ…ポテンショメータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を結像する光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを表示するピント状態表示手段と、
前記ピント状態表示手段により非合焦状態を示す非合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第１合焦判断手段と、
前記ピント状態表示手段により合焦状態を示す合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第２合焦判断手段であって、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されるフォーカス位置の範囲よりも大きな範囲において合焦状態と判断する第２合焦判断手段と、
前記ピント状態表示手段により非合焦表示が行われている場合には、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を合焦表示に切り替え、前記ピント状態表示手段により合焦表示が行われている場合には、前記第２合焦判断手段により非合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を非合焦表示に切り替える表示切替手段と、
を備えたことを特徴とするピント情報表示システム。
【請求項２】
前記光学系により結像される被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を検出する焦点評価値検出手段を備え、
前記第１合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項１のピント情報表示システム。
【請求項３】
前記焦点評価値検出手段は、光路長が異なる位置に配置された少なくとも２つの撮像面により撮像した被写体像についての焦点評価値を検出することによって少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を検出することを特徴とする請求項２のピント情報表示システム。
【請求項４】
前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項２又は３のピント情報表示システム。
【請求項５】
前記第２合焦判断手段は、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときのフォーカス位置における被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項１、２、３、又は、４のピント情報表示システム。
【請求項６】
前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合で、且つ、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項５のピント情報表示システム。
【請求項７】
前記被写界深度算出手段は、前記光学系の焦点距離と絞り値のうち少なくとも一方が変化した場合に被写界深度を再度算出することを特徴とする請求項５又は６のピント情報表示システム。
【請求項８】
所定のスイッチの操作に基づいて前記第２合焦判断手段における合焦状態か非合焦状態かの判断を前記第１合焦判断手段と同一の判断に切り替える判断切替手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１に記載のピント情報表示システム。
【請求項１】
被写体を結像する光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを表示するピント状態表示手段と、
前記ピント状態表示手段により非合焦状態を示す非合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第１合焦判断手段と、
前記ピント状態表示手段により合焦状態を示す合焦表示が行われている場合において、前記光学系のピント状態が合焦状態か非合焦状態かを判断する第２合焦判断手段であって、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されるフォーカス位置の範囲よりも大きな範囲において合焦状態と判断する第２合焦判断手段と、
前記ピント状態表示手段により非合焦表示が行われている場合には、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を合焦表示に切り替え、前記ピント状態表示手段により合焦表示が行われている場合には、前記第２合焦判断手段により非合焦状態と判断されたときに前記ピント状態表示手段を非合焦表示に切り替える表示切替手段と、
を備えたことを特徴とするピント情報表示システム。
【請求項２】
前記光学系により結像される被写体像のコントラストの高さを示す焦点評価値を検出する焦点評価値検出手段を備え、
前記第１合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが所定のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項１のピント情報表示システム。
【請求項３】
前記焦点評価値検出手段は、光路長が異なる位置に配置された少なくとも２つの撮像面により撮像した被写体像についての焦点評価値を検出することによって少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を検出することを特徴とする請求項２のピント情報表示システム。
【請求項４】
前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項２又は３のピント情報表示システム。
【請求項５】
前記第２合焦判断手段は、前記第１合焦判断手段により合焦状態と判断されたときのフォーカス位置における被写界深度を算出する被写界深度算出手段を備え、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項１、２、３、又は、４のピント情報表示システム。
【請求項６】
前記第２合焦判断手段は、少なくとも前記光学系の２つのフォーカス位置における焦点評価値を前記焦点評価値検出手段により取得し、該取得した２つの焦点評価値の差の大きさが、前記第１合焦判断手段における前記しきい値より大きな値のしきい値より小さい場合で、且つ、前記光学系のフォーカス位置が前記被写界深度算出手段により算出された被写界深度の範囲内である場合に合焦状態と判断することを特徴とする請求項５のピント情報表示システム。
【請求項７】
前記被写界深度算出手段は、前記光学系の焦点距離と絞り値のうち少なくとも一方が変化した場合に被写界深度を再度算出することを特徴とする請求項５又は６のピント情報表示システム。
【請求項８】
所定のスイッチの操作に基づいて前記第２合焦判断手段における合焦状態か非合焦状態かの判断を前記第１合焦判断手段と同一の判断に切り替える判断切替手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１に記載のピント情報表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２４８５０７（Ｐ２００７−２４８５０７Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６７７８９（Ｐ２００６−６７７８９）
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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