撮影システム
【課題】移動しながら移動被写体を撮影し、簡単なシステム構成で移動被写体の移動速度を算出できるようにする。
【解決手段】撮影システムは、該撮影システムと移動被写体とが静止被写体に対して移動している状態において、撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段１１７，１０１と、該複数の測距エリアのうち移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段３０１，１０１と、複数の測距エリアのうち静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段３０２，１０１と、第１の時刻に第１および第２の測距エリアにて測定された被写体距離の差に対する第２の時刻に第１および第２の測距エリアにて測定された被写体距離の差の変化量に基づいて、移動被写体の移動速度を算出する算出手段１０１とを有する。
【解決手段】撮影システムは、該撮影システムと移動被写体とが静止被写体に対して移動している状態において、撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段１１７，１０１と、該複数の測距エリアのうち移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段３０１，１０１と、複数の測距エリアのうち静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段３０２，１０１と、第１の時刻に第１および第２の測距エリアにて測定された被写体距離の差に対する第２の時刻に第１および第２の測距エリアにて測定された被写体距離の差の変化量に基づいて、移動被写体の移動速度を算出する算出手段１０１とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距機能を有する撮影システムに関し、特にマラソン中継に好適な撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マラソン中継においては、ランナーの走行速度の測定および表示が望まれている。特許文献１，２には、被写体距離を算出する測距機能を利用して移動被写体の移動速度を測定する撮影システムが開示されている。また、特許文献３には、撮影システムが自車両に搭載されて移動している状態で該自車両の走行速度の情報と互いに異なる時刻で取得された他車両の撮影画像とを用いて、該他車両の走行速度を測定する撮影システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９２７３０号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮影システムが移動している状態で移動被写体の絶対速度（対地速度）を正確に求めるためには、撮影システムの絶対速度を検出する必要がある。しかも、撮影システムが有する測距情報から得られる撮影システムと移動被写体との相対速度から移動被写体の絶対速度を求める必要がある。特許文献１，２にて開示された撮影システムでは、相対速度を算出することができるだけであり、絶対速度を算出することはできない。
また、特許文献３にて開示された撮影システムでは、該撮影システムが搭載されている自車両の走行速度の情報を取り込む必要がある。例えば、マラソン中継においては撮影システムが搭載された中継車の走行速度の情報と撮影システムにより得られる測距情報（被写体距離情報）とを用いてランナーの絶対速度を演算することになる。しかし、これでは撮影システムが大型化する。
【０００５】
本発明は、移動しながら移動被写体の撮影を行い、かつ簡単なシステム構成で移動被写体の移動速度を算出できるようにした撮影システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての撮影システムは、レンズ装置と該レンズ装置を用いて撮影を行うカメラとを含む。撮影システムは、該撮影システムおよび移動被写体が静止被写体に対して移動している状態において、該撮影システムの撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段と、該複数の測距エリアのうち移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段と、該複数の測距エリアのうち静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段と、第１の時刻に第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測距手段により測定された被写体距離の差に対する第２の時刻に第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測定された被写体距離の差の変化量に基づいて、移動被写体の移動速度を算出する算出手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記測距手段と算出手段を含むレンズ装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動しながら移動被写体の撮影を行う撮影システムにおいて、システムを複雑化したり大型化したりすることなく、移動被写体の移動速度（絶対速度）を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるＡＦセンサの配置例を示す図。
【図３】実施例１における動作を示すフローチャート。
【図４】実施例１の撮影システムのマラソン中継での使用例を示す図。
【図５】実施例１の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【図６】実施例１における静止枠操作部の構成を示す図。
【図７】本発明の実施例２である撮影システムの動作を示すフローチャート。
【図８】実施例２の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【図９】本発明の実施例３である撮影システムの動作を示すフローチャート。
【図１０】実施例３の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例１である撮像システムの構成を示している。図１において、１はレンズ装置、２はカメラである。３はユーザがレンズ装置の焦点調節操作を行うためのフォーカス操作装置としてのフォーカスデマンドである。４はユーザがレンズ装置のズーム操作を行うためのズーム操作装置としてのズームデマンドである。
レンズ装置１は、以下のように構成されている。１０１はレンズ装置１の制御を行うレンズ制御マイクロコンピュータ（以下、レンズ制御マイコンという）である。１０２はズームデマンド４からの操作信号が入力されるデマンドインターフェース（ＩＦ＿Ａ）である。１０３はフォーカスデマンド３からの操作信号が入力されるデマンドインターフェース（ＩＦ＿Ｂ）である。
１０４はフォーカスレンズであり、１０５はフォーカスレンズ１０４を光軸方向に移動させるフォーカスモータである。１０６はフォーカスモータ１０５を駆動するＦドライバである。１０７はフォーカスレンズ１０４の光軸方向の位置を検出するＦ位置検出部である。
１０８はズームレンズであり、１０９はズームレンズ１０８を光軸方向に移動させるズームモータである。１１０はズームレンズ１０８を駆動するＺドライバである。１１１はズームレンズ１０８の光軸方向の位置を検出するＺ位置検出部である。
１１２はアイリス（絞り）であり、１１３はアイリス１１２を動作させるアイリスモータである。１１４はアイリスモータ１１３を駆動するＩドライバである。１１５はアイリス１１２の開閉方向の動作位置を検出するＩ位置検出部である。フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０８およびアイリス１１２により、撮影光学系が構成される。
１１６はフォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０８およびアイリス１１２を通過した光束の一部を分岐させる分岐光学系である。１１７は分岐光学系１１６にて分岐した光束が入射する焦点検出ユニットである。該焦点検出ユニット１１７は、位相差検出方式により、撮影範囲内に設けられた複数の焦点検出エリア（以下、測距エリアという）のそれぞれに含まれる被写体に対する撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）に応じた位相差を示す信号を出力する。１１８は焦点情報演算部であり、焦点検出ユニット１１７から出力された信号により示される各測距エリアでの位相差に基づいて該測距エリアでの撮影光学系のデフォーカス量を演算し、レンズ制御マイコン１０１に出力する。
【００１２】
カメラ２において、２０１はレンズ制御マイコン１０１と通信を行うとともに、カメラ２の制御を行うカメラ制御マイクロコンピュータ（以下、カメラ制御マイコンという）である。２０２はレンズ装置１内の分岐光学系１１６を透過した光束により形成された被写体像を光電変換するＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子（以下、ＣＣＤという）である。
２０３はＣＣＤ２０２からの撮像信号に対して各種処理を行うことにより映像信号を生成する映像信号処理部である。２０４は映像信号処理部２０３にて生成された映像信号をカメラ２の外部に出力する映像信号出力部である。
２０５は枠情報重畳部であり、映像信号処理部２０３にて生成された映像信号に対して、レンズ装置１からカメラ制御マイコン２０１を介して入力される測距枠を重畳するとともに、該測距枠の位置情報を映像信号に付加する。測距枠は、焦点検出ユニット１１７にて設定された測距エリアの外周を囲む表示枠である。２０６は枠情報重畳部２０５にて測距枠が重畳された映像信号を表示するビューファインダ等の表示部である。以下の説明において、測距エリアおよびこれを囲む測距枠をまとめて測距枠という。
【００１３】
フォーカスデマンド３において、３０１はＡＦ枠設定部であり、ユーザの操作に応じて、複数の測距枠のうちオートフォーカス（ＡＦ）動作を行う合焦目標測距枠としてのＡＦ枠（第１の測距エリア）を設定する。３０２は静止枠設定部であり、複数の測距枠のうち静止被写体を含む測距枠（第２の測距エリア：以下、静止枠という）をユーザの操作に応じて設定（指定）する。ＡＦ枠設定部３０１および静止枠設定部３０２からは、ユーザの操作に応じたＡＦ枠の設定情報および静止枠の設定情報がそれぞれ出力される。
３０３はＡＦ枠設定部３０１からのＡＦ枠の設定情報および静止枠設定部３０２からの静止枠の設定情報を所定の伝送フォーマットに加工してレンズ装置１に出力するデマンドＩＦ部である。レンズ制御マイコン１０１は、撮影画面のうち、ＡＦ枠の設定情報および静止枠の設定情報のそれぞれに応じた位置にＡＦ枠および静止枠を設定する。ＡＦ枠設定部３０１とレンズ制御マイコン１０１により第１の設定手段が構成される。また、静止枠設定部３０２およびレンズ制御マイコン１０１により第２の設定手段が構成される。
なお、フォーカスデマンド３には、ユーザがピントを手動で調節するための不図示のマニュアルフォーカス操作部も設けられている。
被写体からレンズ装置１の撮影光学系に入射して分岐光学系１１６に到達した光束は、該分岐光学系１１６を透過する光束と該分岐光学系１１６で反射する光束とに分割される。分岐光学系１１６を透過した光束は、ＣＣＤ２０２上に被写体像を形成する。分岐光学系１１６で反射された光束は、レンズ装置１内においてＣＣＤ２０２と共役な位置に設けられた焦点検出ユニット１１７に入射する。
焦点検出ユニット１１７は、複数の測距エリアに対応して設けられた不図示の複数対の二次結像レンズと、図２に示す位相差センサ１２０とを含む。位相差センサ１２０上には、複数の測距枠に対応した複数対のラインセンサ（光電変換素子列）１２１が設けられている。
分岐光学系１１６で反射した光束のうち各測距枠の光束は、その測距枠に対して設けられた一対の二次結像レンズによってさらに２つに分割される。該分割された２つの光束は、当該測距枠に対して設けられた一対のラインセンサ１２１上に２つ被写体像（以下、２像という）を形成する。該一対のラインセンサ１２１は、これら２像を光電変換して２つの像信号を出力する。該２つの像信号は、当該測距枠に含まれる被写体に対する撮影光学系の焦点状態に応じた位相差を有する。
撮影光学系が合焦状態にある場合は、２像間の間隔に相当する位相差は特定値を示し、いわゆる前ピンの場合は位相差は該特定値よりも小さくなる。また、いわゆる後ピンの場合は位相差が特定値よりも大きくなる。このように、焦点検出ユニット１１７（ＡＦセンサ１２０）は、レンズ装置１に入射した光束により形成された２像間の位相差を検出する機能を有する。
各対のラインセンサ１２１からの２つの像信号は、焦点検出演算部１１８に入力される。焦点検出演算部１１８は、２つの像信号に対する相関演算を行い、像信号間の位相差を算出し、さらに位相差に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を算出する。このようにして、ＡＦセンサ１２０に設けられた複数対のラインセンサ１２１に対応する複数のデフォーカス量が算出される。算出された複数のデフォーカス量は、レンズ制御マイコン１０１に入力される。
レンズ制御マイコン１０１は、ＡＦ枠において算出されたデフォーカス量に基づいて、該ＡＦ枠に含まれる被写体に対して撮影光学系の合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１０４の移動量（移動方向を含む）を算出する。そして、該移動量だけフォーカスレンズ１０４を移動させる（すなわち、フォーカス制御を行う）ことで、ＡＦ枠に含まれる被写体に対する合焦状態を得ることができる。レンズ制御マイコン１０１は、フォーカス制御手段に相当する。
また、レンズ制御マイコン１０１は、各測距枠に対して得られたデフォーカス量とフォーカスレンズ１０４の位置とズームレンズ１０８の位置とに基づいて、各測距点に含まれる被写体までの距離（被写体距離）を算出する。焦点検出ユニット１１７、焦点検出演算部１１８およびレンズ制御マイコン１０１により測距手段が構成される。
さらに、レンズ制御マイコン１０１は、算出手段としても機能し、ＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差を互い異なる２時刻において算出し、該２時刻間での被写体距離の差の変化量に基づいてＡＦ枠に含まれる移動被写体の移動速度を算出する。すなわち、第１の時刻において測定されたＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差に対する第２の時刻において測定されたＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差の変化量に基づいて移動被写体の移動速度を算出する。
【００１４】
次に、レンズ制御マイコン１０１で行われる処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、レンズ制御マイコン１０１内に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。また、ここでは、撮影システムが車両に搭載される等して移動している状態で撮影画面内には撮影システムとともに移動する移動被写体と静止被写体とが存在し、移動被写体に対してＡＦによりピントを合わせながら撮影を行う場合について説明する。
ステップＳ３０１にてレンズ装置１の電源が投入されることにより、レンズ制御マイコン１０１は処理を開始し、ステップＳ３０４に進む。レンズ制御マイコン１０１は、電源が遮断（ＯＦＦ）されるまで処理を繰り返し行う（Ｓ３０２，Ｓ３０３）。
ステップＳ３０４では、レンズ制御マイコン１０１は、フォーカスデマンド３に設けられたＡＦ枠設定部３０１からのＡＦ枠の設定情報に応じてＡＦ枠を設定する。
ステップＳ３０５では、レンズ制御マイコン１０１は、設定したＡＦ枠の位置情報をカメラ制御マイコン２０１に送信する。カメラ制御マイコン２０１は、ＡＦ枠の位置情報に応じて枠情報重畳部２０５にてＡＦ枠を映像信号処理部２０３で生成された映像信号に重畳する。これにより、ＡＦ枠を含む映像信号が表示部２０６にて表示される。
【００１５】
次にステップＳ３０６では、レンズ制御マイコン１０１は、焦点情報演算部１１８で得られた各測距枠でのデフォーカス量の情報（デフォーカス情報）を取り込む。さらに、ステップＳ３０７およびＳ３０８では、レンズ制御マイコン１０１は、Ｆ位置検出部１０７およびＺ位置検出部１１１から得られるフォーカスレンズ１０４およびズームレンズ１０８の位置の情報（フォーカス位置情報およびズーム位置情報）を取り込む。
そして、ステップＳ３０９では、レンズ制御マイコン１０１は、これらデフォーカス情報、フォーカス位置情報およびズーム位置情報に基づいて、各測距枠での被写体距離を算出する。
さらに、ステップＳ３１０では、レンズ制御マイコン１０１は、ＡＦ枠での被写体距離に基づいて、合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１０４の目標駆動量を算出し、Ｆドライバ１０６を介してフォーカスレンズ１０４を目標駆動量だけ移動させる。
【００１６】
次に、ステップＳ３１１では、レンズ制御マイコン１０１は、フォーカスデマンド３に設けられた静止枠設定部３０２を通じて静止枠の設定情報が入力されたか否かを判断する。静止枠の設定情報が入力されていない場合にはステップＳ３０２に戻る。静止枠の設定情報が入力された場合にはステップＳ３１２に進む。
ステップＳ３１２では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠の設定情報に応じて静止枠を設定する。そして、ステップＳ３１３では、レンズ制御マイコン１０１は、設定した静止枠の位置情報をカメラ制御マイコン２０１に送信する。カメラ制御マイコン２０１は、静止枠の位置情報に応じて枠情報重畳部２０５にて静止枠を映像信号処理部２０３で生成された映像信号に重畳する。これにより、静止枠を含む映像信号が表示部２０６にて表示される。
【００１７】
次にステップＳ３１４では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離との差を演算し、静止枠に含まれる静止被写体とＡＦ枠に含まれる移動被写体との間の相対距離を算出する。
そしてステップＳ３１５では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３１４で算出された相対距離の時間経過に伴う変化（以下、相対距離の時間変化という）を求める。言い替えれば、互いに異なる２時刻で算出された相対距離の差を算出する。これにより、ＡＦ枠に含まれる移動被写体の移動速度としての絶対速度（対地速度）を求めることができる。
ステップＳ３１６では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３１５で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
本実施例の撮影システムの使用例を図４および図５を用いて説明する。図４には、撮影システムをマラソン中継にて使用する例を示している。中継車がランナー群の前方を、該ランナー群と同じ方向に概ね同じ速度で走行しながらランナー群を撮影している。このときの撮影画面を図５に示す。ある時刻ｔ１での撮影画面を（Ａ）に示し、その後の時刻ｔ２での撮影画面を（Ｂ）に示す。
【００１８】
ユーザ（撮影者）は、フォーカスデマンド３のＡＦ枠設定部３０１を通じてＡＦ枠を選択する。図５の例では撮影画面の中央のランナーを含むＡＦ枠が選択されている。その後、ユーザは、静止枠設定部３０２を必要に応じて操作する。
静止枠設定部３０２の構成例を図６に示す。ユーザは、まず表示・消去入力部３０４を操作して、カメラ２の表示部２０６に静止枠を表示させる。次に、枠移動操作部３０５を操作して静止被写体を含むように静止枠を移動させた後、設定確定操作部３０６にて静止枠の確定操作を行う。この一連の操作を行った状態が図５（Ａ）に示されている。
レンズ制御マイコン１０１は、互いに異なる時刻ｔ１（第１の時刻），ｔ２（第２の時刻）のそれぞれにおいて静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離との差（相対速度）を演算する。そして、時刻ｔ１，ｔ２での相対速度間の差（相対距離の時間変化量）を算出することで、ＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。この絶対速度演算処理は、設定確定操作部３０６の操作によって静止枠が確定した状態から非確定状態に変更されるまで繰り返される。
なお、絶対速度演算処理は、表示・消去入力部３０４の操作によって静止枠が消去された時点で解除されてもよいし、枠移動操作部３０５またはＡＦ枠設定部３０１の操作によって静止枠またはＡＦ枠が移動した時点で解除されてもよい。
【００１９】
また、ズーム操作によって撮影画角が変化すると、各測距枠に含まれる被写体も変化する。このため、設定されていた静止枠での測距対象被写体も変化する。この場合は、絶対速度演算処理を中止して、静止枠の表示を強制的に消去してもよいし、ズーム操作がワイド側に行われた場合であれば画角変化量を用いて静止枠を移動させるべき量の演算を行い、静止枠を該演算結果に従って自動的に移動させるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、設定された静止枠にて算出される被写体距離の時間変化量が所定値よりも大きい場合に、絶対速度演算処理を中止して、静止枠の表示を強制的に消去してもよい。
【００２１】
以上説明したように、本実施例によれば、撮影システム自体が移動している場合でもＡＦ対象である移動被写体を撮影しながらその絶対速度を算出し、表示することができる。しかも、絶対速度を算出するために中継車の速度情報を取り込む必要がないので、システムの複雑化や大型化を回避することができる。
【００２２】
なお、本実施例では、フォーカスデマンド３に静止枠設定部３０２を設けた場合について説明したが、レンズ装置およびカメラとは離れた位置からこれらを遠隔操作する場合には遠隔操作部に静止枠設定部を設けてもよい。また、ユーザが肩に担いで撮影を行う、いわゆるハンディタイプの撮影システムでは、ドライブユニットやカメラに静止枠設定部を設けてもよい。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、各測距枠での被写体距離を算出することにより決定された静止枠の候補を表示部２０６に表示させ、この表示をもとにユーザが静止枠を選択（設定）する。
【００２４】
本実施例におけるレンズ制御マイコン１０１で行われる処理を図７のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例の撮影システムの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、実施例１の図３に示したフローチャートのうち図７のフローチャートと同じ処理を行うステップＳ３０１〜Ｓ３１０については説明を省略する。
図７において、ステップＳ３１０でのＡＦ処理を終えた後、Ｓ４０２では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０９で得られた全測距枠の被写体距離について、本ルーチンよりも前のルーチンで取得した被写体距離との差を算出する。すなわち、互いに異なる時刻で取得した被写体距離の差である被写体距離の時間変化量を算出する。
そして、ステップＳ４０３では、レンズ制御マイコン１０１は、次のステップＳ４０４にて行われるグルーピング処理が全測距枠について完了したか否かを判断し、まだ完了していない場合はステップＳ４０４に進む。完了していれば、ステップＳ４０５に進む。
ステップＳ４０４では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ４０３で算出した被写体距離の時間変化量が互いに近い、つまりは該時間変化量が近似範囲内（所定範囲内）に含まれる２以上の測距枠を同一グループ化するグルーピング処理（分類処理）を行う。そして、ステップＳ４０３に戻る。
ステップＳ４０５では、レンズ制御マイコン１０１は、カメラ制御マイコン２０１に対してグループ表示信号を送信する。カメラ制御マイコン２０１は、該グループ表示信号に応じて、表示部２０６に、ステップＳ４０４にて求められたグループごとに、同一グループであることを示すためのグループ表示を行う。
例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）にはそれぞれ、時刻ｔ１と時刻ｔ２での撮影画面と各測距枠での被写体距離とを示している。図８（Ｃ）には、時刻ｔ１と時刻ｔ２での各測距枠での被写体距離の差（被写体距離の時間変化量）を示しており、被写体距離の時間変化量が「０」のグループと「５」のグループとが生成されている。この例では、上記近似範囲を「１」としている。
「０」のグループは、撮影システムとともに移動する移動被写体を含む測距枠のグループである。一方、「５」のグループは、静止被写体を含む測距枠のグループである。
そして、表示部２０６には、これら２つのグループを示すためのグループ表示がなされる。図８（Ｃ）では、「０」のグループに一重枠を表示し、「５」のグループに二重枠を表示している。なお、ＡＦ枠については、他の測距枠との違いを識別できるように該他の測距枠とは異なる枠表示を行う。なお、グループ表示は、上述したように枠の数や太さを異ならせて行ってもよいし、色を異ならせて行ってもよい。
「５」のグループに含まれる８つの測距枠は、図６に示した枠移動操作部３０５の操作（選択操作）を通じて静止枠として選択可能な静止枠の候補枠である。ユーザは、枠移動操作部３０５を操作して候補枠の中から１つの静止枠を選択し、設定確定操作部３０６を操作して静止枠を確定する。
次にステップＳ４０６では、レンズ制御マイコン１０１は、上述した静止枠の設定操作が行われたか否かを判断し、行われた場合はステップＳ４０７に進み、行われていない場合はステップＳ３０２に戻る。
ステップＳ４０７では、レンズ制御マイコン１０１は、図３のステップＳ３１４およびステップＳ３１５にて説明した処理によってＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。
そして、ステップＳ４０８では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ４０７で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
本実施例によれば、静止枠の選択候補がグルーピングされて表示されるので、ユーザによる静止枠の選択操作を容易に行わせることができる。
なお、本実施例では、測距枠を常に表示し続け、絶対速度演算処理も繰り返し行い続ける場合について説明したが、例えば図６に示した表示・消去入力部３０４の「表示」の選択操作が行われた場合にのみ絶対速度演算処理を行うようにしてもよい。すなわち、表示・消去入力部３０４にて「表示」が選択されていれば、図７のステップＳ４０１〜Ｓ４０９の処理を行い、「消去」が選択されていればこの処理を行わないようにしてもよい。
また、本実施例では、最終的な静止枠の選択をユーザが行う場合について説明したが、レンズ制御マイコン１０１が被写体距離の時間変化量に基づいて自動的に静止枠を設定し、表示部２０６に該静止枠のグループを表示してもよい。例えば、被写体距離の時間変化量（互いに異なる２時刻で測定された被写体距離の差）が所定値（例えば、「２」）より大きい測距枠を、自動的に静止枠として設定してもよい。
また、図８には、被写体距離の時間変化量が「０」のグループと「５」のグループのみを示し、「５」のグループを静止枠グループとした場合について説明した。しかし、実際の撮影では、被写体距離の時間変化量が「５」のグループだけでなく、「１０」や「３」や「−８」等のグループを含む複数の静止枠候補グループが混在することが多い。このような場合は、静止枠候補グループのうち最も多くの数の測距枠を静止枠グループとして設定するようにしてもよい。この場合において、ＡＦ枠が含まれるグループは移動被写体とほぼ同じ速度で移動しているので、静止枠候補グループから除外してもよい。さらに、図４や図５に示す撮影では静止被写体は後方に流れていくので、被写体距離の時間変化量が正であるグループの中で静止枠グループを判定してもよい。
【実施例３】
【００２５】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、ユーザが設定した静止枠で互いに異なる２時刻で得られる被写体距離の差に不連続な変化が生じた場合、すなわち静止被写体が測距対象でなくなった場合に、他の測距枠で得られる被写体距離の差を用いて移動被写体の絶対速度を算出する。
本実施例におけるレンズ制御マイコン１０１で行われる処理を図９のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例の撮影システムの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、実施例１の図３に示したフローチャートのうち図９のフローチャートと同じ処理を行うステップＳ３０１〜Ｓ３１３については説明を省略する。図１０には、本実施例の撮影システムの使用例を示している。
ステップＳ３１３にて静止枠の設定および表示を完了すると、ステップＳ５０２において、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０９で得られた全測距枠の被写体距離について、本ルーチンよりも前のルーチンで取得した被写体距離との差を算出する。すなわち、互いに異なる時刻で取得した被写体距離の差である被写体距離の時間変化量を算出する。
そして、ステップＳ５０３では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠における被写体距離の時間変化量と等しい値又はこれと近似する値とみなせる被写体距離の時間変化量が得られた測距枠（以下、近似測距枠という）を検索し、該近似測距枠を記憶する。なお、「等しい値又はこれと近似する値とみなせる」とは、「所定範囲内にある」と言い替えることが可能である。
さらに、ステップＳ５０４では、レンズ制御マイコン１０１は、該近似測距枠を表示部２０６に表示させる。この状態を、図１０（Ａ）に示す。図１０（Ａ）では、ユーザによって左中央の測距枠が静止枠に設定された後、該静止枠と等しい又は近似する被写体距離の時間変化量が得られた測距枠（右側の３つの測距枠）を候補枠として表示部２０６に表示する。なお、候補枠は、ＡＦ枠および静止枠とは別の測距枠であることを明示できるように表示するとよい。
そして、ステップＳ５０５では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠で得られた被写体距離の時間変化量に不連続が生じたか否かを判定する。不連続が生じていない場合にはステップＳ５０９に進み、不連続が生じた場合にはステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０９では、レンズ制御マイコン１０１は、図３のステップＳ３１４およびステップＳ３１５にて説明した処理によってＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。
そして、ステップＳ５１０では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ５０９で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップＳ５０６では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ５０３で記憶された近似測距枠があるか否かを判断し、近似測距枠があればステップＳ５０８に進み、近似測距枠がなければステップＳ５０７に進む。
ステップＳ５０８では、レンズ制御マイコン１０１は、近似測距枠を静止枠として設定し直すように変更および表示処理を行う。そして、ステップＳ５０９では、レンズ制御マイコン１０１は、先に説明したようにＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出し、ステップＳ５１０にて絶対速度を表示部２０６に出力する。この状態を、図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ｂ）の例では、ユーザが設定した静止枠での被写体距離の時間変化量が時刻ｔ１では「５」であったものが、時刻ｔ２では「∞」となり、被写体距離の時間変化量に不連続な変化が発生している。レンズ制御マイコン１０１は、この時点で近似測距枠として記憶されている右側の３つの測距枠のうち中央の測距枠を新たな静止枠として設定（再設定）する。
なお、記憶された近似測距枠が複数ある場合は、最も長い期間にわたって近似測距枠として記憶されていた測距枠を新たな静止枠として設定することが好ましい。
ステップＳ５１１では、レンズ制御マイコン１０１は、ユーザが設定した静止枠を強制解除し、ステップＳ３０２に戻る。
本実施例によれば、ユーザが設定した静止枠に含まれる被写体が変化した場合でも、他の静止枠候補である近似測距枠に静止枠を設定し直すことが可能である。このため、静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離とを用いた移動被写体の絶対速度の算出の機会を増やすことができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば上記各実施例では、測距手段、設定手段および算出手段に相当する焦点検出ユニット１１７およびレンズ制御マイコン１０１をレンズ装置１に設けた場合について説明した。しかし、測距手段、設定手段および算出手段はそれぞれ、撮影システムを構成するレンズ装置、カメラおよびデマンドのうちいずれに設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
移動しながら移動被写体の撮影を行い、かつ簡単なシステム構成で移動被写体の移動速度を算出する撮影システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１ レンズ装置
２ カメラ
３ フォーカスデマンド
１０１ レンズ制御マイコン
１１７ 焦点検出ユニット
２０６ 表示部
３０２ 静止枠設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距機能を有する撮影システムに関し、特にマラソン中継に好適な撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マラソン中継においては、ランナーの走行速度の測定および表示が望まれている。特許文献１，２には、被写体距離を算出する測距機能を利用して移動被写体の移動速度を測定する撮影システムが開示されている。また、特許文献３には、撮影システムが自車両に搭載されて移動している状態で該自車両の走行速度の情報と互いに異なる時刻で取得された他車両の撮影画像とを用いて、該他車両の走行速度を測定する撮影システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９２７３０号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮影システムが移動している状態で移動被写体の絶対速度（対地速度）を正確に求めるためには、撮影システムの絶対速度を検出する必要がある。しかも、撮影システムが有する測距情報から得られる撮影システムと移動被写体との相対速度から移動被写体の絶対速度を求める必要がある。特許文献１，２にて開示された撮影システムでは、相対速度を算出することができるだけであり、絶対速度を算出することはできない。
また、特許文献３にて開示された撮影システムでは、該撮影システムが搭載されている自車両の走行速度の情報を取り込む必要がある。例えば、マラソン中継においては撮影システムが搭載された中継車の走行速度の情報と撮影システムにより得られる測距情報（被写体距離情報）とを用いてランナーの絶対速度を演算することになる。しかし、これでは撮影システムが大型化する。
【０００５】
本発明は、移動しながら移動被写体の撮影を行い、かつ簡単なシステム構成で移動被写体の移動速度を算出できるようにした撮影システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての撮影システムは、レンズ装置と該レンズ装置を用いて撮影を行うカメラとを含む。撮影システムは、該撮影システムおよび移動被写体が静止被写体に対して移動している状態において、該撮影システムの撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段と、該複数の測距エリアのうち移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段と、該複数の測距エリアのうち静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段と、第１の時刻に第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測距手段により測定された被写体距離の差に対する第２の時刻に第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測定された被写体距離の差の変化量に基づいて、移動被写体の移動速度を算出する算出手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記測距手段と算出手段を含むレンズ装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動しながら移動被写体の撮影を行う撮影システムにおいて、システムを複雑化したり大型化したりすることなく、移動被写体の移動速度（絶対速度）を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である撮影システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるＡＦセンサの配置例を示す図。
【図３】実施例１における動作を示すフローチャート。
【図４】実施例１の撮影システムのマラソン中継での使用例を示す図。
【図５】実施例１の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【図６】実施例１における静止枠操作部の構成を示す図。
【図７】本発明の実施例２である撮影システムの動作を示すフローチャート。
【図８】実施例２の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【図９】本発明の実施例３である撮影システムの動作を示すフローチャート。
【図１０】実施例３の撮影システムをマラソン中継で使用したときの表示部の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１には、本発明の実施例１である撮像システムの構成を示している。図１において、１はレンズ装置、２はカメラである。３はユーザがレンズ装置の焦点調節操作を行うためのフォーカス操作装置としてのフォーカスデマンドである。４はユーザがレンズ装置のズーム操作を行うためのズーム操作装置としてのズームデマンドである。
レンズ装置１は、以下のように構成されている。１０１はレンズ装置１の制御を行うレンズ制御マイクロコンピュータ（以下、レンズ制御マイコンという）である。１０２はズームデマンド４からの操作信号が入力されるデマンドインターフェース（ＩＦ＿Ａ）である。１０３はフォーカスデマンド３からの操作信号が入力されるデマンドインターフェース（ＩＦ＿Ｂ）である。
１０４はフォーカスレンズであり、１０５はフォーカスレンズ１０４を光軸方向に移動させるフォーカスモータである。１０６はフォーカスモータ１０５を駆動するＦドライバである。１０７はフォーカスレンズ１０４の光軸方向の位置を検出するＦ位置検出部である。
１０８はズームレンズであり、１０９はズームレンズ１０８を光軸方向に移動させるズームモータである。１１０はズームレンズ１０８を駆動するＺドライバである。１１１はズームレンズ１０８の光軸方向の位置を検出するＺ位置検出部である。
１１２はアイリス（絞り）であり、１１３はアイリス１１２を動作させるアイリスモータである。１１４はアイリスモータ１１３を駆動するＩドライバである。１１５はアイリス１１２の開閉方向の動作位置を検出するＩ位置検出部である。フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０８およびアイリス１１２により、撮影光学系が構成される。
１１６はフォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０８およびアイリス１１２を通過した光束の一部を分岐させる分岐光学系である。１１７は分岐光学系１１６にて分岐した光束が入射する焦点検出ユニットである。該焦点検出ユニット１１７は、位相差検出方式により、撮影範囲内に設けられた複数の焦点検出エリア（以下、測距エリアという）のそれぞれに含まれる被写体に対する撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）に応じた位相差を示す信号を出力する。１１８は焦点情報演算部であり、焦点検出ユニット１１７から出力された信号により示される各測距エリアでの位相差に基づいて該測距エリアでの撮影光学系のデフォーカス量を演算し、レンズ制御マイコン１０１に出力する。
【００１２】
カメラ２において、２０１はレンズ制御マイコン１０１と通信を行うとともに、カメラ２の制御を行うカメラ制御マイクロコンピュータ（以下、カメラ制御マイコンという）である。２０２はレンズ装置１内の分岐光学系１１６を透過した光束により形成された被写体像を光電変換するＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子（以下、ＣＣＤという）である。
２０３はＣＣＤ２０２からの撮像信号に対して各種処理を行うことにより映像信号を生成する映像信号処理部である。２０４は映像信号処理部２０３にて生成された映像信号をカメラ２の外部に出力する映像信号出力部である。
２０５は枠情報重畳部であり、映像信号処理部２０３にて生成された映像信号に対して、レンズ装置１からカメラ制御マイコン２０１を介して入力される測距枠を重畳するとともに、該測距枠の位置情報を映像信号に付加する。測距枠は、焦点検出ユニット１１７にて設定された測距エリアの外周を囲む表示枠である。２０６は枠情報重畳部２０５にて測距枠が重畳された映像信号を表示するビューファインダ等の表示部である。以下の説明において、測距エリアおよびこれを囲む測距枠をまとめて測距枠という。
【００１３】
フォーカスデマンド３において、３０１はＡＦ枠設定部であり、ユーザの操作に応じて、複数の測距枠のうちオートフォーカス（ＡＦ）動作を行う合焦目標測距枠としてのＡＦ枠（第１の測距エリア）を設定する。３０２は静止枠設定部であり、複数の測距枠のうち静止被写体を含む測距枠（第２の測距エリア：以下、静止枠という）をユーザの操作に応じて設定（指定）する。ＡＦ枠設定部３０１および静止枠設定部３０２からは、ユーザの操作に応じたＡＦ枠の設定情報および静止枠の設定情報がそれぞれ出力される。
３０３はＡＦ枠設定部３０１からのＡＦ枠の設定情報および静止枠設定部３０２からの静止枠の設定情報を所定の伝送フォーマットに加工してレンズ装置１に出力するデマンドＩＦ部である。レンズ制御マイコン１０１は、撮影画面のうち、ＡＦ枠の設定情報および静止枠の設定情報のそれぞれに応じた位置にＡＦ枠および静止枠を設定する。ＡＦ枠設定部３０１とレンズ制御マイコン１０１により第１の設定手段が構成される。また、静止枠設定部３０２およびレンズ制御マイコン１０１により第２の設定手段が構成される。
なお、フォーカスデマンド３には、ユーザがピントを手動で調節するための不図示のマニュアルフォーカス操作部も設けられている。
被写体からレンズ装置１の撮影光学系に入射して分岐光学系１１６に到達した光束は、該分岐光学系１１６を透過する光束と該分岐光学系１１６で反射する光束とに分割される。分岐光学系１１６を透過した光束は、ＣＣＤ２０２上に被写体像を形成する。分岐光学系１１６で反射された光束は、レンズ装置１内においてＣＣＤ２０２と共役な位置に設けられた焦点検出ユニット１１７に入射する。
焦点検出ユニット１１７は、複数の測距エリアに対応して設けられた不図示の複数対の二次結像レンズと、図２に示す位相差センサ１２０とを含む。位相差センサ１２０上には、複数の測距枠に対応した複数対のラインセンサ（光電変換素子列）１２１が設けられている。
分岐光学系１１６で反射した光束のうち各測距枠の光束は、その測距枠に対して設けられた一対の二次結像レンズによってさらに２つに分割される。該分割された２つの光束は、当該測距枠に対して設けられた一対のラインセンサ１２１上に２つ被写体像（以下、２像という）を形成する。該一対のラインセンサ１２１は、これら２像を光電変換して２つの像信号を出力する。該２つの像信号は、当該測距枠に含まれる被写体に対する撮影光学系の焦点状態に応じた位相差を有する。
撮影光学系が合焦状態にある場合は、２像間の間隔に相当する位相差は特定値を示し、いわゆる前ピンの場合は位相差は該特定値よりも小さくなる。また、いわゆる後ピンの場合は位相差が特定値よりも大きくなる。このように、焦点検出ユニット１１７（ＡＦセンサ１２０）は、レンズ装置１に入射した光束により形成された２像間の位相差を検出する機能を有する。
各対のラインセンサ１２１からの２つの像信号は、焦点検出演算部１１８に入力される。焦点検出演算部１１８は、２つの像信号に対する相関演算を行い、像信号間の位相差を算出し、さらに位相差に基づいて撮影光学系のデフォーカス量を算出する。このようにして、ＡＦセンサ１２０に設けられた複数対のラインセンサ１２１に対応する複数のデフォーカス量が算出される。算出された複数のデフォーカス量は、レンズ制御マイコン１０１に入力される。
レンズ制御マイコン１０１は、ＡＦ枠において算出されたデフォーカス量に基づいて、該ＡＦ枠に含まれる被写体に対して撮影光学系の合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１０４の移動量（移動方向を含む）を算出する。そして、該移動量だけフォーカスレンズ１０４を移動させる（すなわち、フォーカス制御を行う）ことで、ＡＦ枠に含まれる被写体に対する合焦状態を得ることができる。レンズ制御マイコン１０１は、フォーカス制御手段に相当する。
また、レンズ制御マイコン１０１は、各測距枠に対して得られたデフォーカス量とフォーカスレンズ１０４の位置とズームレンズ１０８の位置とに基づいて、各測距点に含まれる被写体までの距離（被写体距離）を算出する。焦点検出ユニット１１７、焦点検出演算部１１８およびレンズ制御マイコン１０１により測距手段が構成される。
さらに、レンズ制御マイコン１０１は、算出手段としても機能し、ＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差を互い異なる２時刻において算出し、該２時刻間での被写体距離の差の変化量に基づいてＡＦ枠に含まれる移動被写体の移動速度を算出する。すなわち、第１の時刻において測定されたＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差に対する第２の時刻において測定されたＡＦ枠での被写体距離と静止枠での被写体距離との差の変化量に基づいて移動被写体の移動速度を算出する。
【００１４】
次に、レンズ制御マイコン１０１で行われる処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、レンズ制御マイコン１０１内に格納されたコンピュータプログラムに従って行われる。また、ここでは、撮影システムが車両に搭載される等して移動している状態で撮影画面内には撮影システムとともに移動する移動被写体と静止被写体とが存在し、移動被写体に対してＡＦによりピントを合わせながら撮影を行う場合について説明する。
ステップＳ３０１にてレンズ装置１の電源が投入されることにより、レンズ制御マイコン１０１は処理を開始し、ステップＳ３０４に進む。レンズ制御マイコン１０１は、電源が遮断（ＯＦＦ）されるまで処理を繰り返し行う（Ｓ３０２，Ｓ３０３）。
ステップＳ３０４では、レンズ制御マイコン１０１は、フォーカスデマンド３に設けられたＡＦ枠設定部３０１からのＡＦ枠の設定情報に応じてＡＦ枠を設定する。
ステップＳ３０５では、レンズ制御マイコン１０１は、設定したＡＦ枠の位置情報をカメラ制御マイコン２０１に送信する。カメラ制御マイコン２０１は、ＡＦ枠の位置情報に応じて枠情報重畳部２０５にてＡＦ枠を映像信号処理部２０３で生成された映像信号に重畳する。これにより、ＡＦ枠を含む映像信号が表示部２０６にて表示される。
【００１５】
次にステップＳ３０６では、レンズ制御マイコン１０１は、焦点情報演算部１１８で得られた各測距枠でのデフォーカス量の情報（デフォーカス情報）を取り込む。さらに、ステップＳ３０７およびＳ３０８では、レンズ制御マイコン１０１は、Ｆ位置検出部１０７およびＺ位置検出部１１１から得られるフォーカスレンズ１０４およびズームレンズ１０８の位置の情報（フォーカス位置情報およびズーム位置情報）を取り込む。
そして、ステップＳ３０９では、レンズ制御マイコン１０１は、これらデフォーカス情報、フォーカス位置情報およびズーム位置情報に基づいて、各測距枠での被写体距離を算出する。
さらに、ステップＳ３１０では、レンズ制御マイコン１０１は、ＡＦ枠での被写体距離に基づいて、合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１０４の目標駆動量を算出し、Ｆドライバ１０６を介してフォーカスレンズ１０４を目標駆動量だけ移動させる。
【００１６】
次に、ステップＳ３１１では、レンズ制御マイコン１０１は、フォーカスデマンド３に設けられた静止枠設定部３０２を通じて静止枠の設定情報が入力されたか否かを判断する。静止枠の設定情報が入力されていない場合にはステップＳ３０２に戻る。静止枠の設定情報が入力された場合にはステップＳ３１２に進む。
ステップＳ３１２では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠の設定情報に応じて静止枠を設定する。そして、ステップＳ３１３では、レンズ制御マイコン１０１は、設定した静止枠の位置情報をカメラ制御マイコン２０１に送信する。カメラ制御マイコン２０１は、静止枠の位置情報に応じて枠情報重畳部２０５にて静止枠を映像信号処理部２０３で生成された映像信号に重畳する。これにより、静止枠を含む映像信号が表示部２０６にて表示される。
【００１７】
次にステップＳ３１４では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離との差を演算し、静止枠に含まれる静止被写体とＡＦ枠に含まれる移動被写体との間の相対距離を算出する。
そしてステップＳ３１５では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３１４で算出された相対距離の時間経過に伴う変化（以下、相対距離の時間変化という）を求める。言い替えれば、互いに異なる２時刻で算出された相対距離の差を算出する。これにより、ＡＦ枠に含まれる移動被写体の移動速度としての絶対速度（対地速度）を求めることができる。
ステップＳ３１６では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３１５で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
本実施例の撮影システムの使用例を図４および図５を用いて説明する。図４には、撮影システムをマラソン中継にて使用する例を示している。中継車がランナー群の前方を、該ランナー群と同じ方向に概ね同じ速度で走行しながらランナー群を撮影している。このときの撮影画面を図５に示す。ある時刻ｔ１での撮影画面を（Ａ）に示し、その後の時刻ｔ２での撮影画面を（Ｂ）に示す。
【００１８】
ユーザ（撮影者）は、フォーカスデマンド３のＡＦ枠設定部３０１を通じてＡＦ枠を選択する。図５の例では撮影画面の中央のランナーを含むＡＦ枠が選択されている。その後、ユーザは、静止枠設定部３０２を必要に応じて操作する。
静止枠設定部３０２の構成例を図６に示す。ユーザは、まず表示・消去入力部３０４を操作して、カメラ２の表示部２０６に静止枠を表示させる。次に、枠移動操作部３０５を操作して静止被写体を含むように静止枠を移動させた後、設定確定操作部３０６にて静止枠の確定操作を行う。この一連の操作を行った状態が図５（Ａ）に示されている。
レンズ制御マイコン１０１は、互いに異なる時刻ｔ１（第１の時刻），ｔ２（第２の時刻）のそれぞれにおいて静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離との差（相対速度）を演算する。そして、時刻ｔ１，ｔ２での相対速度間の差（相対距離の時間変化量）を算出することで、ＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。この絶対速度演算処理は、設定確定操作部３０６の操作によって静止枠が確定した状態から非確定状態に変更されるまで繰り返される。
なお、絶対速度演算処理は、表示・消去入力部３０４の操作によって静止枠が消去された時点で解除されてもよいし、枠移動操作部３０５またはＡＦ枠設定部３０１の操作によって静止枠またはＡＦ枠が移動した時点で解除されてもよい。
【００１９】
また、ズーム操作によって撮影画角が変化すると、各測距枠に含まれる被写体も変化する。このため、設定されていた静止枠での測距対象被写体も変化する。この場合は、絶対速度演算処理を中止して、静止枠の表示を強制的に消去してもよいし、ズーム操作がワイド側に行われた場合であれば画角変化量を用いて静止枠を移動させるべき量の演算を行い、静止枠を該演算結果に従って自動的に移動させるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、設定された静止枠にて算出される被写体距離の時間変化量が所定値よりも大きい場合に、絶対速度演算処理を中止して、静止枠の表示を強制的に消去してもよい。
【００２１】
以上説明したように、本実施例によれば、撮影システム自体が移動している場合でもＡＦ対象である移動被写体を撮影しながらその絶対速度を算出し、表示することができる。しかも、絶対速度を算出するために中継車の速度情報を取り込む必要がないので、システムの複雑化や大型化を回避することができる。
【００２２】
なお、本実施例では、フォーカスデマンド３に静止枠設定部３０２を設けた場合について説明したが、レンズ装置およびカメラとは離れた位置からこれらを遠隔操作する場合には遠隔操作部に静止枠設定部を設けてもよい。また、ユーザが肩に担いで撮影を行う、いわゆるハンディタイプの撮影システムでは、ドライブユニットやカメラに静止枠設定部を設けてもよい。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、各測距枠での被写体距離を算出することにより決定された静止枠の候補を表示部２０６に表示させ、この表示をもとにユーザが静止枠を選択（設定）する。
【００２４】
本実施例におけるレンズ制御マイコン１０１で行われる処理を図７のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例の撮影システムの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、実施例１の図３に示したフローチャートのうち図７のフローチャートと同じ処理を行うステップＳ３０１〜Ｓ３１０については説明を省略する。
図７において、ステップＳ３１０でのＡＦ処理を終えた後、Ｓ４０２では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０９で得られた全測距枠の被写体距離について、本ルーチンよりも前のルーチンで取得した被写体距離との差を算出する。すなわち、互いに異なる時刻で取得した被写体距離の差である被写体距離の時間変化量を算出する。
そして、ステップＳ４０３では、レンズ制御マイコン１０１は、次のステップＳ４０４にて行われるグルーピング処理が全測距枠について完了したか否かを判断し、まだ完了していない場合はステップＳ４０４に進む。完了していれば、ステップＳ４０５に進む。
ステップＳ４０４では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ４０３で算出した被写体距離の時間変化量が互いに近い、つまりは該時間変化量が近似範囲内（所定範囲内）に含まれる２以上の測距枠を同一グループ化するグルーピング処理（分類処理）を行う。そして、ステップＳ４０３に戻る。
ステップＳ４０５では、レンズ制御マイコン１０１は、カメラ制御マイコン２０１に対してグループ表示信号を送信する。カメラ制御マイコン２０１は、該グループ表示信号に応じて、表示部２０６に、ステップＳ４０４にて求められたグループごとに、同一グループであることを示すためのグループ表示を行う。
例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）にはそれぞれ、時刻ｔ１と時刻ｔ２での撮影画面と各測距枠での被写体距離とを示している。図８（Ｃ）には、時刻ｔ１と時刻ｔ２での各測距枠での被写体距離の差（被写体距離の時間変化量）を示しており、被写体距離の時間変化量が「０」のグループと「５」のグループとが生成されている。この例では、上記近似範囲を「１」としている。
「０」のグループは、撮影システムとともに移動する移動被写体を含む測距枠のグループである。一方、「５」のグループは、静止被写体を含む測距枠のグループである。
そして、表示部２０６には、これら２つのグループを示すためのグループ表示がなされる。図８（Ｃ）では、「０」のグループに一重枠を表示し、「５」のグループに二重枠を表示している。なお、ＡＦ枠については、他の測距枠との違いを識別できるように該他の測距枠とは異なる枠表示を行う。なお、グループ表示は、上述したように枠の数や太さを異ならせて行ってもよいし、色を異ならせて行ってもよい。
「５」のグループに含まれる８つの測距枠は、図６に示した枠移動操作部３０５の操作（選択操作）を通じて静止枠として選択可能な静止枠の候補枠である。ユーザは、枠移動操作部３０５を操作して候補枠の中から１つの静止枠を選択し、設定確定操作部３０６を操作して静止枠を確定する。
次にステップＳ４０６では、レンズ制御マイコン１０１は、上述した静止枠の設定操作が行われたか否かを判断し、行われた場合はステップＳ４０７に進み、行われていない場合はステップＳ３０２に戻る。
ステップＳ４０７では、レンズ制御マイコン１０１は、図３のステップＳ３１４およびステップＳ３１５にて説明した処理によってＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。
そして、ステップＳ４０８では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ４０７で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
本実施例によれば、静止枠の選択候補がグルーピングされて表示されるので、ユーザによる静止枠の選択操作を容易に行わせることができる。
なお、本実施例では、測距枠を常に表示し続け、絶対速度演算処理も繰り返し行い続ける場合について説明したが、例えば図６に示した表示・消去入力部３０４の「表示」の選択操作が行われた場合にのみ絶対速度演算処理を行うようにしてもよい。すなわち、表示・消去入力部３０４にて「表示」が選択されていれば、図７のステップＳ４０１〜Ｓ４０９の処理を行い、「消去」が選択されていればこの処理を行わないようにしてもよい。
また、本実施例では、最終的な静止枠の選択をユーザが行う場合について説明したが、レンズ制御マイコン１０１が被写体距離の時間変化量に基づいて自動的に静止枠を設定し、表示部２０６に該静止枠のグループを表示してもよい。例えば、被写体距離の時間変化量（互いに異なる２時刻で測定された被写体距離の差）が所定値（例えば、「２」）より大きい測距枠を、自動的に静止枠として設定してもよい。
また、図８には、被写体距離の時間変化量が「０」のグループと「５」のグループのみを示し、「５」のグループを静止枠グループとした場合について説明した。しかし、実際の撮影では、被写体距離の時間変化量が「５」のグループだけでなく、「１０」や「３」や「−８」等のグループを含む複数の静止枠候補グループが混在することが多い。このような場合は、静止枠候補グループのうち最も多くの数の測距枠を静止枠グループとして設定するようにしてもよい。この場合において、ＡＦ枠が含まれるグループは移動被写体とほぼ同じ速度で移動しているので、静止枠候補グループから除外してもよい。さらに、図４や図５に示す撮影では静止被写体は後方に流れていくので、被写体距離の時間変化量が正であるグループの中で静止枠グループを判定してもよい。
【実施例３】
【００２５】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、ユーザが設定した静止枠で互いに異なる２時刻で得られる被写体距離の差に不連続な変化が生じた場合、すなわち静止被写体が測距対象でなくなった場合に、他の測距枠で得られる被写体距離の差を用いて移動被写体の絶対速度を算出する。
本実施例におけるレンズ制御マイコン１０１で行われる処理を図９のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施例の撮影システムの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、実施例１の図３に示したフローチャートのうち図９のフローチャートと同じ処理を行うステップＳ３０１〜Ｓ３１３については説明を省略する。図１０には、本実施例の撮影システムの使用例を示している。
ステップＳ３１３にて静止枠の設定および表示を完了すると、ステップＳ５０２において、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０９で得られた全測距枠の被写体距離について、本ルーチンよりも前のルーチンで取得した被写体距離との差を算出する。すなわち、互いに異なる時刻で取得した被写体距離の差である被写体距離の時間変化量を算出する。
そして、ステップＳ５０３では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠における被写体距離の時間変化量と等しい値又はこれと近似する値とみなせる被写体距離の時間変化量が得られた測距枠（以下、近似測距枠という）を検索し、該近似測距枠を記憶する。なお、「等しい値又はこれと近似する値とみなせる」とは、「所定範囲内にある」と言い替えることが可能である。
さらに、ステップＳ５０４では、レンズ制御マイコン１０１は、該近似測距枠を表示部２０６に表示させる。この状態を、図１０（Ａ）に示す。図１０（Ａ）では、ユーザによって左中央の測距枠が静止枠に設定された後、該静止枠と等しい又は近似する被写体距離の時間変化量が得られた測距枠（右側の３つの測距枠）を候補枠として表示部２０６に表示する。なお、候補枠は、ＡＦ枠および静止枠とは別の測距枠であることを明示できるように表示するとよい。
そして、ステップＳ５０５では、レンズ制御マイコン１０１は、静止枠で得られた被写体距離の時間変化量に不連続が生じたか否かを判定する。不連続が生じていない場合にはステップＳ５０９に進み、不連続が生じた場合にはステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０９では、レンズ制御マイコン１０１は、図３のステップＳ３１４およびステップＳ３１５にて説明した処理によってＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出する。
そして、ステップＳ５１０では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ５０９で求めた絶対速度の情報をレンズ装置１の外部に出力する。該絶対速度の情報は、カメラ２にて映像信号に重畳されて表示部２０６に表示されたり、不図示の外部装置に伝達されたりする。その後、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ３０２に戻って処理を繰り返す。
一方、ステップＳ５０６では、レンズ制御マイコン１０１は、ステップＳ５０３で記憶された近似測距枠があるか否かを判断し、近似測距枠があればステップＳ５０８に進み、近似測距枠がなければステップＳ５０７に進む。
ステップＳ５０８では、レンズ制御マイコン１０１は、近似測距枠を静止枠として設定し直すように変更および表示処理を行う。そして、ステップＳ５０９では、レンズ制御マイコン１０１は、先に説明したようにＡＦ枠に含まれる移動被写体の絶対速度を算出し、ステップＳ５１０にて絶対速度を表示部２０６に出力する。この状態を、図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ｂ）の例では、ユーザが設定した静止枠での被写体距離の時間変化量が時刻ｔ１では「５」であったものが、時刻ｔ２では「∞」となり、被写体距離の時間変化量に不連続な変化が発生している。レンズ制御マイコン１０１は、この時点で近似測距枠として記憶されている右側の３つの測距枠のうち中央の測距枠を新たな静止枠として設定（再設定）する。
なお、記憶された近似測距枠が複数ある場合は、最も長い期間にわたって近似測距枠として記憶されていた測距枠を新たな静止枠として設定することが好ましい。
ステップＳ５１１では、レンズ制御マイコン１０１は、ユーザが設定した静止枠を強制解除し、ステップＳ３０２に戻る。
本実施例によれば、ユーザが設定した静止枠に含まれる被写体が変化した場合でも、他の静止枠候補である近似測距枠に静止枠を設定し直すことが可能である。このため、静止枠での被写体距離とＡＦ枠での被写体距離とを用いた移動被写体の絶対速度の算出の機会を増やすことができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば上記各実施例では、測距手段、設定手段および算出手段に相当する焦点検出ユニット１１７およびレンズ制御マイコン１０１をレンズ装置１に設けた場合について説明した。しかし、測距手段、設定手段および算出手段はそれぞれ、撮影システムを構成するレンズ装置、カメラおよびデマンドのうちいずれに設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
移動しながら移動被写体の撮影を行い、かつ簡単なシステム構成で移動被写体の移動速度を算出する撮影システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１ レンズ装置
２ カメラ
３ フォーカスデマンド
１０１ レンズ制御マイコン
１１７ 焦点検出ユニット
２０６ 表示部
３０２ 静止枠設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置と該レンズ装置を用いて撮影を行うカメラとを含む撮影システムであって、
該撮影システムおよび移動被写体が静止被写体に対して移動している状態において、該撮影システムの撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段と、
前記複数の測距エリアのうち前記移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段と、
前記複数の測距エリアのうち前記静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段と、
第１の時刻に前記第１および第２の測距エリアにてそれぞれ前記測距手段により測定された前記被写体距離の差に対する第２の時刻に前記第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測定された前記被写体距離の差の変化量に基づいて、前記移動被写体の移動速度を算出する算出手段とを有することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記第２の設定手段は、ユーザによる選択操作に応じて前記第２の測距エリアを設定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記第２の設定手段は、前記複数の測距エリアのうち、互いに異なる時刻に前記測距手段により測定された前記被写体距離の差が所定値よりも大きい測距エリアを、前記選択操作によって前記第２の測距エリアとして選択可能な測距エリアであることを表示することを特徴とする請求項２に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記第２の設定手段は、前記複数の測距エリアのうち、互いに異なる時刻に前記測距手段により測定された前記被写体距離の差が所定値よりも大きい測距エリアを、前記第２の測距エリアとして自動的に設定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項５】
前記算出手段は、前記第２の測距エリアにて互いに異なる時刻に前記測距手段より測定された前記被写体距離の差に不連続な変化が生じた場合は、前記複数の測距エリアのうち他の測距エリアにて前記互いに異なる時刻に前記測距手段により測定され、前記第２の測距エリアにて測定された前記被写体距離の差に対して所定範囲内にある被写体距離の差を用いて前記移動被写体の移動速度を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の撮影システムに含まれるレンズ装置であって、
前記測距手段および前記算出手段を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項７】
前記第１の測距エリアに含まれる前記移動被写体に対してフォーカス制御を行うフォーカス制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
【請求項１】
レンズ装置と該レンズ装置を用いて撮影を行うカメラとを含む撮影システムであって、
該撮影システムおよび移動被写体が静止被写体に対して移動している状態において、該撮影システムの撮影範囲内に設けられた複数の測距エリアのそれぞれにおいて被写体距離を測定する測距手段と、
前記複数の測距エリアのうち前記移動被写体を含む第１の測距エリアを設定する第１の設定手段と、
前記複数の測距エリアのうち前記静止被写体を含む第２の測距エリアを設定する第２の設定手段と、
第１の時刻に前記第１および第２の測距エリアにてそれぞれ前記測距手段により測定された前記被写体距離の差に対する第２の時刻に前記第１および第２の測距エリアにてそれぞれ測定された前記被写体距離の差の変化量に基づいて、前記移動被写体の移動速度を算出する算出手段とを有することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記第２の設定手段は、ユーザによる選択操作に応じて前記第２の測距エリアを設定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記第２の設定手段は、前記複数の測距エリアのうち、互いに異なる時刻に前記測距手段により測定された前記被写体距離の差が所定値よりも大きい測距エリアを、前記選択操作によって前記第２の測距エリアとして選択可能な測距エリアであることを表示することを特徴とする請求項２に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記第２の設定手段は、前記複数の測距エリアのうち、互いに異なる時刻に前記測距手段により測定された前記被写体距離の差が所定値よりも大きい測距エリアを、前記第２の測距エリアとして自動的に設定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項５】
前記算出手段は、前記第２の測距エリアにて互いに異なる時刻に前記測距手段より測定された前記被写体距離の差に不連続な変化が生じた場合は、前記複数の測距エリアのうち他の測距エリアにて前記互いに異なる時刻に前記測距手段により測定され、前記第２の測距エリアにて測定された前記被写体距離の差に対して所定範囲内にある被写体距離の差を用いて前記移動被写体の移動速度を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の撮影システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の撮影システムに含まれるレンズ装置であって、
前記測距手段および前記算出手段を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項７】
前記第１の測距エリアに含まれる前記移動被写体に対してフォーカス制御を行うフォーカス制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−４４９７０（Ｐ２０１１−４４９７０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９２７０７（Ｐ２００９−１９２７０７）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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