JP4711073B2 - オートフォーカスシステム - Google Patents

Description

本発明はオートフォーカスシステムに係り、特にカメラの撮像範囲のうちオートフォーカス（ＡＦ）におけるピント合わせの対象範囲とするＡＦエリアをカメラのビューファインダー等に表示するオートフォーカスシステムに関する。

テレビカメラのように撮影素子（ＣＣＤ等）により被写体の画像を電気信号（画像信号）に変換する撮像システムでは、オートフォーカス（以下、ＡＦという）の方式のとして一般的にコントラスト方式が採用されている。コントラスト方式は、撮像素子により取り込まれた被写体画像の画像信号（映像信号）から被写体画像のコントラストを検出し、そのコントラストが最も高くなるように撮影レンズのフォーカス（フォーカスレンズ）を制御することによって最良ピント状態に自動でピント合わせを行う方式である。

コントラスト方式のＡＦでは、カメラの撮像範囲全体をＡＦにおけるピント合わせの対象範囲とするのではなく、撮像範囲のうちの一部の範囲にある被写体のみを対象とすることが多い。例えば、撮像素子によって有効に撮像された被写体画像の画像信号のうち、ＡＦの対象とする所定範囲の画像信号を抽出し、その抽出した範囲の画像信号に基づいてその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している。これによってＡＦの対象が一部の範囲にある被写体に限定される。尚、本明細書ではＡＦの対象範囲をＡＦエリアといい、そのＡＦエリアの範囲を示す枠（ＡＦエリアの輪郭）をＡＦ枠というものとする。

また、例えば特許文献１のようにＡＦエリアの位置等を操作者の操作に従って変更可能にすると共に、ビューファインダーの画面上にそのＡＦエリアの範囲をＡＦ枠等によって表示するものも提案されている。
特開２００２−３６５５１９号公報

ところで、放送用のテレビカメラシステムは、一般に、撮像素子や所要の信号処理回路を備えたカメラ（カメラヘッド）と、カメラに交換可能に装着されるレンズ装置（交換レンズ）と、カメラから出力される撮影映像等の映像信号を表示するビューファインダー等から構成されている。このようなテレビカメラシステムにおいて、ＡＦによるピント合わせを可能にするためにレンズ装置にＡＦ機能が搭載されたものが知られている。また、それに対応してＡＦエリアの範囲（位置や大きさ等）を示すＡＦエリア情報をカメラがレンズ装置から取得し、そのＡＦエリア情報に基づいて例えばＡＦ枠の画像を撮影映像に合成してビューファインダーに表示させるＡＦエリア表示機能を備えたものが知られている。

しかしながら、カメラにはＡＦエリア表示機能を備えていないものがあり、ＡＦエリア表示機能を備えていないカメラを使用する場合には、ＡＦエリアの範囲を変更してしまうとＡＦエリアが現在撮像範囲のどの位置や大きさに設定されているかをカメラマンが認識することができない。そのため、レンズ装置においてＡＦエリアの範囲を変更する機能を備えている場合であってもカメラがＡＦエリア表示機能を備えていない場合には、ＡＦエリアを例えば画面中央の所定の大きさに固定することなどによってＡＦエリアの範囲の変更を禁止し、現在設定されているＡＦエリアの範囲が認識不能になる不具合を防止する必要があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＡＦエリア表示機能を備えていないカメラを使用する場合であってもＡＦエリアの範囲を操作者が認識可能に表示できるようにする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。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のオートフォーカスシステムは、カメラに交換可能に装着されるレンズ装置であって、前記カメラの撮像範囲のうち所定のＡＦエリアの範囲の被写体に合焦するようにフォーカスを制御するオートフォーカス手段を備えたレンズ装置と、該レンズ装置に付属装置として接続され、前記オートフォーカス手段に対して前記ＡＦエリアの範囲を指示するためのＡＦエリア情報を与えるコントローラと、前記オートフォーカス手段に与えられるＡＦエリア情報を前記コントローラから取得するＡＦエリア情報取得手段と、前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記カメラの撮影映像における前記ＡＦエリアの範囲を視認可能に表示するＡＦエリア表示手段と、を備えたオートフォーカスシステムであって、前記レンズ装置が装着されたカメラが撮影映像におけるＡＦエリアの範囲を表示するＡＦエリア表示機能を備えていない場合に、ＡＦエリアの範囲を撮像範囲の中央に固定するＡＦエリア固定手段を備えたオートフォーカスシステムにおいて、前記レンズ装置が装着されたカメラが前記ＡＦエリア表示機能を備えていない場合であっても、前記ＡＦエリア情報取得手段が前記コントローラに接続されたことを検出すると、前記ＡＦエリア固定手段によるＡＦエリアの固定を解除する解除手段を備えたことを特徴としている。
請求項２に記載のオートフォーカスシステムは、カメラに交換可能に装着されるレンズ装置であって、前記カメラの撮像範囲のうち所定のＡＦエリアの範囲の被写体に合焦するようにフォーカスを制御するオートフォーカス手段を備えたレンズ装置と、該レンズ装置に付属装置として接続され、前記オートフォーカス手段に対して前記ＡＦエリアの範囲を指示するためのＡＦエリア情報を与えるコントローラと、前記オートフォーカス手段に与えられるＡＦエリア情報を前記コントローラから取得するＡＦエリア情報取得手段と、前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記カメラの撮影映像における前記ＡＦエリアの範囲を視認可能に表示するＡＦエリア表示手段と、を備えたオートフォーカスシステムであって、前記レンズ装置が装着されたカメラが撮影映像におけるＡＦエリアの範囲を表示するＡＦエリア表示機能を備えていない場合に、ＡＦエリアの位置、大きさ、形状を所定の状態に固定するＡＦエリア固定手段を備えたオートフォーカスシステムにおいて、前記レンズ装置が装着されたカメラが前記ＡＦエリア表示機能を備えていない場合であっても、前記ＡＦエリア情報取得手段が前記コントローラに接続されたことを検出すると、前記ＡＦエリア固定手段によるＡＦエリアの固定を解除する解除手段を備えたことを特徴としている。

請求項１、２に係る発明によれば、カメラがＡＦエリア表示機能を備えていない場合であってもカメラの撮影映像におけるＡＦエリアの範囲が視認可能に表示されるため、カメラマンは現在設定されているＡＦエリアの範囲を認識しながらＡＦエリアの範囲の変更等を行うことができる。また、現在設定されているＡＦエリアの範囲をコントローラから出力されるＡＦエリア情報を取得して認識するため、例えば、レンズ装置やカメラからＡＦエリア情報を取得することができない場合であっても本発明に係るシステムによってＡＦエリアの範囲を視認可能に表示することができる。
また、請求項１に係る発明は、カメラがＡＦエリア表示機能を備えていない場合にＡＦエリアの範囲を撮像範囲の中央に固定する機能を備えている場合であっても、ＡＦエリアの範囲の表示が可能となる場合には、そのＡＦエリアの固定を自動で解除するようにしている。
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明と比べてＡＦエリア固定機能がＡＦエリアを撮像範囲の中央に固定する機能と異なり、ＡＦエリアの位置、大きさ、形状を所定の状態に固定する態様を示している。

請求項３に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１又は２に記載の発明において、前記コントローラは、前記レンズ装置に接続されるコネクタと、前記ＡＦエリア情報取得手段に対してＡＦエリア情報を与えるためのコネクタとが別々に設けられていることを特徴としている。本発明は、コントローラからＡＦエリア情報を取得するためのコントローラの構成の一態様を示している。

請求項４に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１、２、又は３に記載の発明において、前記ＡＦエリア表示手段は、前記カメラの撮影映像を示す映像信号を前記カメラから取得する映像信号取得手段と、前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記映像信号取得手段により取得された映像信号に対して前記ＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠の画像信号を合成することよって、前記カメラの撮影画像における前記ＡＦエリアの範囲を示す前記ＡＦ枠の画像を該撮影画像に合成した合成画像を生成する合成手段と、前記合成手段により生成された合成画像を示す映像信号をモニタに出力する出力手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明は、カメラの撮影映像にＡＦエリアの範囲を視認可能に表示するための一態様を示しており、これによれば、カメラの撮影映像上にＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠の画像が重畳された合成画像が生成され、その合成画像がモニタに表示される。

請求項５に記載のオートフォーカスシステムは、請求項４に記載の発明において、前記出力手段が映像信号を出力する前記モニタは、前記カメラの撮影画像を表示するためのビューファインダーであることを特徴としている。

請求項６に記載のオートフォーカスシステムは、請求項４又は５に記載の発明において、前記ＡＦエリア情報取得手段、前記映像信号取得手段、前記合成手段及び前記出力手段は、前記レンズ装置、前記カメラ、前記コントローラ及び前記モニタとは別体の１つの装置において備えられ、該装置は、前記カメラから撮影映像の映像信号を取得するために前記カメラに接続されるコネクタと、前記コントローラからＡＦエリア情報を取得するために前記コントローラに接続されるコネクタと、前記モニタに前記合成画像の映像信号を与えるために前記モニタに接続されるコネクタを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、１つの装置において、コントローラからのＡＦエリア情報の取得、カメラからの撮影映像の映像信号の取得、撮影映像に対してＡＦ枠の画像を合成する処理、合成した画像のモニタへの出力等が行われ、その装置を、コントローラ、カメラ、及び、モニタに接続するだけで容易に本発明に係るシステムを構築することができる。

本発明に係るオートフォーカスシステムによれば、ＡＦエリア表示機能を備えていないカメラを使用する場合であっても、また、カメラやレンズ装置からＡＦエリア情報を取得することができない場合であってもＡＦエリアの範囲が認識可能に表示されるようになる。

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。

図１は、本発明に係るオートフォーカスシステムが組み込まれたテレビカメラシステムの一実施の形態を外観構成図である。同図において、レンズ装置１０は、フォーカスレンズ群やズームレンズ群、絞りなどの光学部品を備えた光学系と、光学系を制御する制御系とを備えており、その光学系の光学部品を保持するレンズ鏡胴は、レンズ交換可能なテレビ放送用のカメラ（カメラヘッド）１２の光学系に連結されている。

カメラ１２にはＣＣＤ等の撮像素子や所要の信号処理回路が搭載されている。カメラ１２の撮像素子の撮像面にはレンズ装置１０の光学系によって被写体像が結像され、その被写体像が撮像素子によって順次光電変換される。そして、信号処理回路によって撮像素子から出力された信号に所要の信号処理が施される。これによって被写体の画像（映像）が撮影されると共にその撮影映像の映像信号が生成される。

カメラ１２にはカメラマンが撮影映像の構図確認等に使用するビューファインダー１４が取り付けられており、そのビューファインダー１４には、例えば、カメラ１２で現在撮影されているに撮影映像の映像信号が後述のＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０を介して与えられ、ビューファインダー１４の画面にその撮影映像が表示されるようになっている。

レンズ装置１０には、レンズアクセサリ接続用のコネクタ１０Ａとコネクタ１０Ｂが設けられており、コネクタ１０Ａにはフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６Ａがケーブルを介して接続され、コネクタ１０Ｂにはズームデマンド１８がケーブルを介して接続されている。フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６では、フォーカスに関する操作やオートフォーカス（ＡＦ）機能においてＡＦの対象範囲とするＡＦエリアに関する操作が行われ、ズームデマンド１８ではズームに関する操作が行われるようになっており、各デマンド１６、１８からレンズ装置１０に各種操作に対応した指令信号等が送信されるようになっている。

また、レンズ装置１０とカメラ１２の接続部分には、レンズ装置１０側にコネクタ１０Ｃが設けられ、カメラ１２側にコネクタ１２Ｂが設けられている。これらのコネクタ１０Ｃ、１２Ｂは、それぞれレンズ装置１０の後面とカメラ１２の前面の接続部分に配置されており、レンズ装置１０のレンズ鏡胴（光学系）がカメラ１２側の光学系に連結された状態となるようにレンズ装置１０をカメラ１２に接続した場合に、これらのコネクタ１０Ｃ、１２Ｂがケーブル等を経由せずに直結されるようになっている。そして、レンズ装置１０とカメラ１２との間での必要な情報のやり取りは、これらのコネクタ１０Ｃ、１２Ｂを通じて行われるようになっている。例えばレンズ装置１０は、カメラ１２で生成される撮影映像の映像信号に基づいてコントラスト方式のオートフォーカス（ＡＦ）により自動でピント合わせを行うＡＦ機能を備えており、そのＡＦ機能において使用される映像信号がカメラ１２からレンズ装置１０にコネクタ１０Ｃ、１２Ｂを介して取り込まれるようになっている。また、レンズ装置１０における絞りの制御信号等もこれらのコネクタ１０Ｃ、１２Ｂを通じてカメラ１２からレンズ装置１０に与えられる。

カメラ１２には、ビューファインダー１４に現在撮影中の撮影映像を表示させるための映像信号を出力するコネクタ１２Ａが設けられており、そのコネクタ１２Ａには、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ａがケーブルを介して接続されている。そして、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｂには、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６Ｂがケーブルを介して接続され、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｃには、ビューファインダー１４がケーブルを介して接続されている。

ここで、本実施の形態のカメラ１２は、ＡＦエリアの範囲（例えば、撮像範囲におけるＡＦエリアの位置、大きさ、形状によって決まる範囲）を示すＡＦエリア情報を取得してもＡＦエリアの範囲をビューファインダー１４の画面上（撮影映像上）に表示する機能（ＡＦエリア表示機能）を備えていないタイプである。もし、カメラ１２が例えばレンズ装置１０から得られるＡＦエリア情報に基づいてビューファインダー１４にＡＦエリアの範囲を表示するＡＦエリア表示機能を備えている場合には、カメラ１２のコネクタ１２Ａにビューファインダー１４を直接ケーブル等で接続してもビューファインダー１４にはＡＦエリアの範囲が表示される。また、ビューファインダー１４にＡＦエリアの範囲を表示させる必要がない場合にもカメラ１２のコネクタ１２Ａにビューファインダー１４が直接ケーブルで接続される。

フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６Ｂからはレンズ装置１０に対して指示するＡＦエリアの範囲と同じ範囲を示すＡＦエリア情報が、レンズ装置１０におけるＡＦの制御において現在設定されているＡＦエリアの範囲を示す情報として出力されるようになっており、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０にはそのＡＦエリア情報が与えられるようになっている。詳細は後述するが、ＡＦスーパーインポーズアダプタ２０は、そのＡＦエリア情報と、カメラ１２のコネクタ１２Ａから取り込んだ映像信号とから、ＡＦエリアの範囲（輪郭）を示すＡＦ枠（ＡＦ枠の画像）を撮影映像に重畳（合成）した映像信号を生成する。ＡＦスーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０ＣからはそのＡＦ枠を合成した撮影映像の映像信号が出力されるようになっており、コネクタ２０Ｃに接続されたビューファインダー１４にその映像信号が与えられる。これによって、ビューファインダー１４にはカメラ１２で撮影されている撮影映像と共に撮影映像に重畳して現在設定されているＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠が表示される。

図２は、上記テレビカメラシステムにおいて主にＡＦ機能に関連する処理ブロックの構成を示したブロック図である。同図において、レンズ装置１０の光学系に配置されたフォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬにはそれぞれモータＦＭ、ＺＭやポテンショメータＦＰ、ＺＰが連結されており、フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬは各モータＦＭ、ＺＭによって駆動されると共に、各々の設定位置に応じた電圧の位置信号が各ポテンショメータＦＰ、ＺＰから出力されるようになっている。

レンズ装置１０には装置全体を統括的に制御するＣＰＵ３０が搭載されている。ＣＰＵ３０には、各モータＦＭ、ＺＭに接続された各アンプＦＡ、ＺＡがＤ／Ａ変換器３２を介して接続されており、ＣＰＵ３０は、各アンプＦＡ、ＺＡに与える駆動信号の値によって各モータＦＭ、ＺＭの回転速度を制御すると共に、各ポテンショメータＦＰ、ＺＰから出力された位置信号をＡ／Ｄ変換器３４を介して取得することによってフォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬを所望の位置や動作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。

レンズ装置１０のコネクタ１０Ａにケーブル及びコネクタ１６Ａを介して接続されたフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６は、レンズ装置１０のＣＰＵ３０とシリアルコミュニケーションインターフェース（ＳＣＩ）３６を通じて各種信号のやり取りが行えるようになっている。詳細は後述するが、フォーカスレンズ群ＦＬの制御（フォーカス制御）は、オートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）とで切り替えられるようになっており、ＭＦ時には、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６から与えられるフォーカス指令信号に従ってフォーカス制御が行なわれる。即ち、ＭＦ時においてＣＰＵ３０はフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６から与えられるフォーカス指令信号の値を読み取り、そのフォーカス指令信号の値を例えば目標位置を示す値としてその値に対応する位置にフォーカスレンズ群ＦＬを移動させる。

レンズ装置１０のコネクタ１０Ｂにケーブルを介して接続されたズームデマンド１８からはズーム指令信号が出力され、そのズーム指令信号は、Ａ／Ｄ変換器３４を介してＣＰＵ３０に読み取られるようになっている。 ズームレンズ群ＺＬの制御（ズーム制御）は、そのズームデマンド１８から与えられるズーム指令信号に従って行なわれ、ＣＰＵ３０は、ズームデマンド１８から与えられるズーム指令信号の値を例えば目標速度を示す値としてその値に対応する速度でズームレンズ群ＺＬを移動させる。

尚、レンズ装置１０の光学系には図示しない絞りＩが配置されており、その絞りの制御は、カメラ１２から与えられるアイリス信号に基づいて図示しないモータをＣＰＵ３０が制御することにより行なわれるようになっている。アイリス信号はカメラ１２のコネクタ１２Ｂから出力され、レンズ装置１０のコネクタ１０Ａから入力されるそのアイリス信号をＣＰＵ３０が読み取るようになっている。

以下においてフォーカス制御に関連する構成、処理について詳説する。上記フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６は、図３のように構成されている。同図に示すようにフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６は、各種回路が内蔵された円筒上の本体部６０を備え、その本体部６０には、フォーカスノブ６２が回動可能に設けられている。尚、本体部６０のコネクタ１６Ａは図１のようにレンズ装置１０のコネクタ１０Ａとケーブルで接続されるコネクタであり、コネクタ１６Ａの横のコネクタ１６Ｂは、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｂとケーブルで接続されるコネクタである。

一方、図２に示すようにフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６にはＣＰＵ７０が搭載されており、フォーカスノブ６２の回転位置は、図示しないポテンショメータを介してそのＣＰＵ７０によって読み取られるようになっている。ＣＰＵ７０は、レンズ装置１０のＣＰＵ３０とＳＣＩ７２及びＳＣＩ３６を通じて各種信号のやり取りを行うことができるようになっており、フォーカスノブ６２の回転位置に対応した値のフォーカス指令信号がＣＰＵ７０からレンズ装置１０のＣＰＵ３０に送信されるようになっている。上述のようにＭＦ時には、そのフォーカス指令信号に従ってフォーカスレンズ群ＦＬが制御される。

図３においてフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６の本体部６０の周面には、ＡＦスタートスイッチ６４が配置されている。ＡＦスタートスイッチ６４は、ＡＦの制御を開始させるためのスイッチであり、そのＡＦスタートスイッチ６４のオン／オフ状態が図２に示したフォーカス＆エリアデマンド１６のＣＰＵ７０によって読み取られるようになっている。ＭＦ時においてＡＦスタートスイッチ６４がオンされると、オンされたことを示す信号がＣＰＵ７０からレンズ装置１０のＣＰＵ３０に送信され、ＣＰＵ３０によってＡＦの制御が開始される。一方、ＡＦ時において、フォーカスノブ６２が回動操作されて、ＣＰＵ７０からレンズ装置１０のＣＰＵ３０に与えられるフォーカス指令信号の値が変化すると、ＭＦの制御に切り替わるようになっている。尚、ＡＦとＭＦの切り替えは本実施の形態の方法に限らず、例えば、ＡＦモードとＭＦモードを選択するスイッチによって行えるようにしてもよい。

また、図３においてフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６の本体部６０の周面には、ＡＦエリアに関する操作部材としてジョイスティック６６が設けられているが、これについては後述する。

ＡＦの制御時では、図２において、レンズ装置１０に搭載された焦点評価値検出部４０によって検出されるピント情報（焦点評価値）がＣＰＵ３０に読み取られ、そのピント情報に基づいてフォーカスレンズ群ＦＬが制御されるようになっている。図１でも示したようにカメラ１２のコネクタ１２Ｂからはカメラ１２で現在撮影されている映像の映像信号が出力され、その映像信号がレンズ装置１０のコネクタ１０Ｃから入力されている。レンズ装置１０のコネクタ１０Ｃから入力した映像信号は焦点評価値検出部４０に取り込まれる。

焦点評価値検出部４０は、Ａ／Ｄ変換器４２、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４４、ゲート回路４６、加算回路４８等から構成されており、焦点評価値検出部４０に取り込まれた映像信号は、まず、Ａ／Ｄ変換器４２によりデジタル信号に変換される。続いて、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４４によって映像信号から高域周波数成分のみが抽出され後、ゲート回路４６に入力される。そして、撮像範囲内に設定されたＡＦエリアの範囲の信号のみがゲート回路４６により抽出される。尚、ゲート回路４６における信号抽出範囲（ＡＦエリアの範囲）はＣＰＵ３０からの指示信号によって設定される。

ゲート回路４６により抽出されたＡＦエリア内の高域周波数成分の信号は、１フィールド分ずつ加算回路４８により積算され、その積算値が焦点評価値としてＣＰＵ３０に与えられる。

このようにして得られる焦点評価値は、カメラ１２で撮影されているＡＦエリア内の映像（被写体画像）のコントラストの高さを評価する値であり、ＣＰＵ３０は、焦点評価値検出部４０から得られる焦点評価値が最大（極大）となるようにフォーカスレンズ群ＦＬを制御する。例えば、ワブリングと呼ばれるフォーカスレンズ群ＦＬの微小振動によって焦点評価値が増加する方向を検出してその方向にフォーカスレンズ群ＦＬを移動させ、焦点評価値の増加が検出されなくなる位置でフォーカスレンズ群ＦＬを停止させる。これによって、ＡＦエリア内の被写体画像のコントラストが最大となる位置にフォーカスレンズ群ＦＬが設定され、ＡＦエリア内の被写体に合焦する。

続いて、ＡＦエリアに関して説明する。カメラ１２の撮像素子によって有効に撮像される被写体又は被写体画像の範囲を撮像範囲というものとすると、図４に示すように、その撮像範囲（枠８０の範囲）に対してＡＦの対象範囲であるＡＦエリア８２が例えば四角形状のＡＦ枠８４の範囲内として設定される。尚、撮像範囲は、カメラ１２の撮像素子によって撮像された被写体画像（映像）をビューファインダー１４等の画面上に再生表示した場合のその映像の画面範囲に相当する。

撮像範囲におけるＡＦエリア８２の範囲は、例えば、ＡＦエリア８２の位置（中心位置）、大きさ、形状を考慮してＣＰＵ３０によって設定されるが、本実施の形態では、ＡＦエリア８２の形状は縦横一定比率の四角形状に固定され、ＡＦエリア８２の大きさも一定の大きさに固定されているものとする。一方、ＡＦエリア８２の位置は、図３に示したフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のジョイスティック６６の操作によって操作者が所望の位置に変更できるようになっている。

ジョイスティック６６の前後（上下）左右の傾斜角度は図２に示したフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のＣＰＵ７０によって図示しないポテンショメータを介して検出されており、ＣＰＵ７０はそのジョイスティック６６の傾斜角度に基づいてジョイスティック６６の前後左右への操作方向を検出する。そして、その操作方向に合わせて撮像範囲におけるＡＦエリア８２の位置を現在設定されている位置から変更する。例えば、対向した位置から見てジョイスティック６６が左方向に操作された場合、図４の撮像範囲８０においてＡＦエリア８２（ＡＦ枠８４）の位置を左方向に所定量移動させる。同様にジョイスティック６６が右方向、前方向、後方向の各方向に操作された場合にはＡＦエリア８２の位置を操作方向と同じく右方向、上方向、下方向の各方向に所定量移動させる。また、例えば、ジョイスティック６６がある方向に操作されている時間が一定時間経過するごとに、ＡＦエリア８２の位置をその操作方向と同じ方向に所定量ずつ移動させることによってＡＦエリア８２の位置を連続的に変移させるようにしてもよい。また、ジョイスティック６６の操作量（傾斜角度）の大きさに応じてＡＦエリア８２の移動速度が大きくなるようにしてもよい。

ＣＰＵ７０はジョイスティック６６の操作に従ってＡＦエリア８２の位置を変更した場合には、変更した新たなＡＦエリア８２の位置及び予め決められたＡＦエリア８２の大きさ及び形状を示すＡＦエリア情報、即ち、ＡＦエリアの範囲を示すＡＦエリア情報をＳＣＩ７２を通じてレンズ装置１０のＳＣＩ３６に送信し、レンズ装置１０のＣＰＵ３０にそのＡＦエリア情報を与える。尚、予め決められたＡＦエリア８２の大きさや形状を示すデータは、レンズ装置１０のＣＰＵ３０が認識しておき、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６は、ＡＦエリア８２の位置を示すデータのみＡＦエリア情報としてレンズ装置１０に送信するようにしてもよい。

レンズ装置１０のＣＰＵ３０は、ＡＦエリア情報により示されたＡＦエリアの位置、大きさ、形状に基づいてＡＦエリアの範囲を設定し、その設定したＡＦエリアの範囲を信号抽出範囲として指示する指示信号を焦点評価値検出部４０のゲート回路４６に与える。これによってそのＡＦエリアの範囲の映像信号がゲート回路４６によって抽出され、ＡＦエリアの範囲の被写体画像に対する焦点評価値が焦点評価値検出部４０からＣＰＵ３０に与えられる。

尚、ＡＦエリアの位置以外にＡＦエリアの大きさや形状を各々に対応した所定の操作部材の操作により変更可能にする場合には、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６においてそれらの操作部材の操作に基づいてＡＦエリアや大きさや形状を変更し、その変更したＡＦエリアの大きさや形状を示すデータをＡＦエリア情報としてフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６からレンズ装置１０のＣＰＵ３０に与えるようにすればよい。

また、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６には、レンズ装置１０に送信したＡＦエリア情報と同じＡＦエリアの範囲を示すＡＦエリア情報を外部機器に送信するためのコネクタ１６Ｂが設けられている。そして、図１に示したようにこのコネクタ１６Ｂには、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｂがケーブルで接続されている。

上記のようにレンズ装置１０において現在設定されているＡＦエリアの範囲は、このＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０を介してビューファインダー１４に表示されるようになっている。ＡＦエリアスーパーインポーズアダプタ２０について説明すると、図１でも示したようにＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ａ、２０Ｂはそれぞれ、カメラ１２のコネクタ１２Ａとフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６Ｂにケーブルを介して接続されると共に、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｃはビューファインダー１４にケーブルを介して接続されている。

図２に示すようにＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０には、ＣＰＵ１００、ＳＣＩ１０２、同期分離回路１０４、スーパーインポーズ回路１０６等が搭載されている。ＣＰＵ１００は、ＳＣＩ１０２を通じてフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のＣＰＵ７０と各種信号のやり取りを行えるようになっており、これにより、ＣＰＵ１００は、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のＣＰＵ７０から、レンズ装置１０に送信されたＡＦエリア情報と同一のＡＦエリアの範囲を示すＡＦエリア情報を取得する。

一方、カメラ１２のコネクタ１２Ａからは撮影映像の映像信号が出力されており、その映像信号がスーパーインポーズ回路１０６に入力されると共に、同期分離回路１０４に入力される。同期分離回路１０４では、入力した映像信号から垂直同期信号及び水平同期信号が分離され、それらの同期信号がＣＰＵ１００に取り込まれるようになっている。

ＣＰＵ１００は、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６から取得したＡＦエリア情報に基づいて、そのＡＦエリア情報が示すＡＦエリアの範囲に適合する大きさ及び形状のＡＦ枠（ＡＦエリアの輪郭を示す枠）の画像信号を生成する。そして、その画像信号をスーパーインポーズ回路１０６に出力する。また、ＣＰＵ１００は、同期分離回路１０４から取得した同期信号に基づいて、スーパーインポーズ回路１０６に入力した撮影映像の映像信号に対してＡＦエリア情報によって示されたＡＦエリアの位置に対応する映像信号上の位置にＡＦ枠の画像信号が重畳（合成）するように、ＡＦ枠の画像信号をスーパーインポーズ回路１０６に出力するタイミングを図る。そして、撮影映像の映像信号のうちＡＦ枠の画像信号によって置換するタイミングにおいて撮影映像の映像信号をＡＦ枠の画像信号で置換することを示す切替信号をスーパーインポーズ回路１０６に出力する。これにより、スーパーインポーズ回路１０６において、撮影映像内のＡＦエリア情報により示されたＡＦエリアの位置に、ＡＦエリア情報により示されたＡＦエリアの大きさ及び形状に対応したＡＦ枠の画像が重畳（合成）された撮影映像の映像信号が生成される。尚、本実施の形態ではＡＦエリアの大きさと形状とは一定の大きさの四角形状としているため、ＡＦ枠の画像は一定の大きさの四角形状の枠の画像となる。

このようにしてスーパーインポーズ回路１０６により生成された映像信号は、ビューファインダー１４に出力される。これにより図５に示すようにビューファインダー１４の画面上において、現在撮影されている撮影映像１１０と、現在設定されているＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠１１２の画像が重畳して表示される。

以上のようにカメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えていない場合であっても、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０を使用することによって撮影映像にＡＦ枠を重畳させた映像をビューファインダー１４に表示させることができる。従って、カメラマンは、その表示を見て現在設定されているＡＦエリアの範囲を認識することができ、ＡＦエリアを所望の範囲（位置等）に変更することが容易となる。

また、カメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えている場合の為に、レンズ装置１０のコネクタ１０Ｃとカメラ１２のコネクタ１２Ｂによって接続されるラインを通じてＡＦエリア情報をレンズ装置１０からカメラ１２に送信できるようにすることが考えられるが、上記実施の形態のようにレンズ装置１０のコネクタ１０Ｃとカメラ１２のコネクタ１２Ｂが直結されるような場合において、カメラ１２にＡＦエリア表示機能がない場合が考えられる。この場合、レンズ装置１０のコネクタ１０Ｃから出力されるＡＦエリア情報をＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０に取り出すことができない。しかしながら、上記実施の形態のようにＡＦエリア情報をフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６から直接取得するようにすると、レンズ装置１０のコネクタ１０Ｃとカメラ１２のコネクタ１２Ｂが直結されるような場合でもビューファインダー１４に撮影映像と共にＡＦエリアの範囲を表示させることができるという利点がある。

ここで、レンズ装置１０又はフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６において、カメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えていないことを検出すると、ＡＦエリアの位置、大きさ、形状を予め決められた状態に固定する機能（ＡＦエリア固定機能）を備えているものがある。例えば、ＡＦエリアの位置が画面中央に所定の大きさ、形状で固定され（又は、ＡＦエリアの位置のみが画面中央に固定され）、ＡＦエリアデマンド１６においてＡＦエリアの位置等を変更する操作を行ってもその操作が無効となる。

レンズ装置１０がＡＦエリア固定機能を備えている場合には、カメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えているか否が、例えば、カメラ１２との間の情報のやり取りによって自動で検出され、又は、マニュアル操作される所定のスイッチの状態によって検出され、カメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えていない場合には、レンズ装置１０のＣＰＵ３０において、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６からのＡＦエリア情報にかかわらずＡＦエリアの位置等の変更が禁止されＡＦエリアが所定の状態に固定される。

フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６がＡＦエリア固定機能を備えている場合には、カメラ１２がＡＦエリア表示機能を備えているか否かが、例えば、レンズ装置１０を介したカメラ１２との間の情報のやり取りによって自動で検出され、又は、マニュアル操作される所定のスイッチの状態によって検出され、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のＣＰＵ７０において、ＡＦエリア操作用の操作部材（ジョイスティック６６）の操作にかかわらず一定のＡＦエリアの位置等を示すＡＦエリア情報がレンズ装置１０に送信され、ＡＦエリアの位置等が固定される。

このような場合において、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６ＢにＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０が接続されたか否か（コネクタ１６ＢにＡＦエリア情報を取得する手段が接続されたか否か）を、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６を介してレンズ装置１０のＣＰＵ３０が検出し、又は、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のＣＰＵ７０が検出し、ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０が接続されたことを検出したときには、レンズ装置１０又はフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６におけるＡＦエリア固定機能を自動で解除するようにしてもよい。

以上、上記実施の形態では、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６によってＡＦエリアの位置のみを変更することができる態様について説明したが、位置以外にＡＦエリアの範囲を決める要素としてＡＦエリアの大きさや形状もフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６での操作によって変更できるようにしてもよい。また、フォーカスに関する操作とＡＦエリアに関する操作は同一のコントローラ（レンズアクセサリ）ではなく、別体のコントローラによって行えるようにしてもよいし、ズームデマンド１８等の他の種類のコントローラに組み込んでもよい。

また、上記実施の形態では、ＡＦエリアの範囲をＡＦ枠によって表示するようにしたが、枠以外の方法によってＡＦエリアの範囲を表示する態様であってもよい。

また、上記実施の形態では、ビューファインダー１４の画面に表示される撮影映像にＡＦ枠を重畳させて表示させるようにしたが、ビューファインダー１４の画面の前面に透明の液晶ディスプレイを設置し、その液晶ディスプレイにＡＦ枠を表示させることによって撮影映像にＡＦ枠を重畳させるようにしてもよい。

また、上記実施の形態のＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０は、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のレンズ装置１０に接続されるコネクタ１６Ａと異なるコネクタ１６ＢからＡＦエリア情報を取得するようにしたが、これに限らない。例えば、レンズ装置１０のコネクタ１０Ａに接続されるフォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６のコネクタ１６Ａに、信号線を分岐する装置を接続する。そして、その装置によって分岐した一方の信号線をレンズ装置１０のコネクタ１０Ａに接続し、他方をＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０のコネクタ２０Ｂに接続することによって、フォーカス＆ＡＦエリアデマンド１６Ａから出力されたＡＦエリア情報をＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ２０で取得できるようにしてもよい。

また、本発明は上記実施の形態のようなコントラスト方式以外の方式のＡＦであっても適用できる。

図１は、本発明に係るオートフォーカスシステムが組み込まれたテレビカメラシステムの一実施の形態を示した外観構成図である。 図２は、図１のテレビカメラシステムにおいて主にＡＦ機能に関連する処理ブロックの構成を示したブロック図である。 図３は、フォーカス＆ＡＦエリアデマンドの外観構成図である。 図４は、ＡＦエリアの説明に使用した説明図である。 図５は、ビューファインダーに表示されるＡＦ枠の画像を示した図である。

符号の説明

１０…レンズ装置、１２…カメラ、１４…ビューファインダー、１６…フォーカス＆ＡＦエリアデマンド、２０…ＡＦ枠スーパーインポーズアダプタ、３０、７０、１００…ＣＰＵ、３４…Ｉ／Ｏポート、３６、７２、７４、１０２…ＳＣＩ、４０…焦点評価値検出部、６６…ジョイスティック、８２…ＡＦエリア、８４、１１２…ＡＦ枠、１０４…同期分離回路、１０６…スーパーインポーズ回路、ＦＬ…フォーカスレンズ群

Claims (6)

1. カメラに交換可能に装着されるレンズ装置であって、前記カメラの撮像範囲のうち所定のＡＦエリアの範囲の被写体に合焦するようにフォーカスを制御するオートフォーカス手段を備えたレンズ装置と、該レンズ装置に付属装置として接続され、前記オートフォーカス手段に対して前記ＡＦエリアの範囲を指示するためのＡＦエリア情報を与えるコントローラと、前記オートフォーカス手段に与えられるＡＦエリア情報を前記コントローラから取得するＡＦエリア情報取得手段と、前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記カメラの撮影映像における前記ＡＦエリアの範囲を視認可能に表示するＡＦエリア表示手段と、を備えたオートフォーカスシステムであって、前記レンズ装置が装着されたカメラが撮影映像におけるＡＦエリアの範囲を表示するＡＦエリア表示機能を備えていない場合に、ＡＦエリアの範囲を撮像範囲の中央に固定するＡＦエリア固定手段を備えたオートフォーカスシステムにおいて、
   前記レンズ装置が装着されたカメラが前記ＡＦエリア表示機能を備えていない場合であっても、前記ＡＦエリア情報取得手段が前記コントローラに接続されたことを検出すると、前記ＡＦエリア固定手段によるＡＦエリアの固定を解除する解除手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
2. カメラに交換可能に装着されるレンズ装置であって、前記カメラの撮像範囲のうち所定のＡＦエリアの範囲の被写体に合焦するようにフォーカスを制御するオートフォーカス手段を備えたレンズ装置と、該レンズ装置に付属装置として接続され、前記オートフォーカス手段に対して前記ＡＦエリアの範囲を指示するためのＡＦエリア情報を与えるコントローラと、前記オートフォーカス手段に与えられるＡＦエリア情報を前記コントローラから取得するＡＦエリア情報取得手段と、前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記カメラの撮影映像における前記ＡＦエリアの範囲を視認可能に表示するＡＦエリア表示手段と、を備えたオートフォーカスシステムであって、前記レンズ装置が装着されたカメラが撮影映像におけるＡＦエリアの範囲を表示するＡＦエリア表示機能を備えていない場合に、ＡＦエリアの位置、大きさ、形状を所定の状態に固定するＡＦエリア固定手段を備えたオートフォーカスシステムにおいて、
   前記レンズ装置が装着されたカメラが前記ＡＦエリア表示機能を備えていない場合であっても、前記ＡＦエリア情報取得手段が前記コントローラに接続されたことを検出すると、前記ＡＦエリア固定手段によるＡＦエリアの固定を解除する解除手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
3. 前記コントローラは、前記レンズ装置に接続されるコネクタと、前記ＡＦエリア情報取得手段に対してＡＦエリア情報を与えるためのコネクタとが別々に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のオートフォーカスシステム。
4. 前記ＡＦエリア表示手段は、
   前記カメラの撮影映像を示す映像信号を前記カメラから取得する映像信号取得手段と、
   前記ＡＦエリア情報取得手段により取得されたＡＦエリア情報に基づいて、前記映像信号取得手段により取得された映像信号に対して前記ＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠の画像信号を合成することよって、前記カメラの撮影画像における前記ＡＦエリアの範囲を示す前記ＡＦ枠の画像を該撮影画像に合成した合成画像を生成する合成手段と、
   前記合成手段により生成された合成画像を示す映像信号をモニタに出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は３のオートフォーカスシステム。
5. 前記出力手段が映像信号を出力する前記モニタは、前記カメラの撮影画像を表示するためのビューファインダーであることを特徴とする請求項４のオートフォーカスシステム。
6. 前記ＡＦエリア情報取得手段、前記映像信号取得手段、前記合成手段及び前記出力手段は、前記レンズ装置、前記カメラ、前記コントローラ及び前記モニタとは別体の１つの装置において備えられ、該装置は、前記カメラから撮影映像の映像信号を取得するために前記カメラに接続されるコネクタと、前記コントローラからＡＦエリア情報を取得するために前記コントローラに接続されるコネクタと、前記モニタに前記合成画像の映像信号を与えるために前記モニタに接続されるコネクタを備えたことを特徴とする請求項４又は５のオートフォーカスシステム。

Images