JP2586471B2

JP2586471B2 - カメラ

Info

Publication number: JP2586471B2
Application number: JP62035395A
Authority: JP
Inventors: 正利伊藤; 秀悟福岡; 和彦小嶋
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPS63201634A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はズーミング機能を有するカメラに関する。

従来の技術近時のカメラでは、オートフォーカスのために焦点検
出を行うが、これにはTTLパッシブ型の位相差検出方式
とかコントラスト方式などがある。ところで、被写体光
の入射に基づく光電荷を蓄積（積分）して、その積分出
力を焦点検出に用いる方法は十分な大きさの検出信号を
得ることができ、信号として処理し易いという長所を有
するが、被写体輝度に応じて、その積分出力値が所定レ
ベルに早く達する場合もあれば、かなり時間がかかる場
合もある。その際、積分時間がかかり過ぎると被写体に
対する追従性が悪くシャッターチャンスを逃がすおそれ
がある。このような点から、特開昭61−26016号では所
定の時間内に積分出力が所定レベルに達しない場合は積
分動作時間の延長を途中で打ち切り、その積分出力に応
じた増幅度でゲイン補正することが開示されている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記従来例はズーミングとの関係とい
ったものについては何ら考慮されていない。ズーミング
中は被写体像の変化、手振れ、被写体を捕らえにくいと
いった状態が生じるが、その際、焦点検出手段での積分
時間が長いと、それらの手振れや被写体を捕られ難いと
いう困難は一層助長されるので、積分出力に誤差の含ま
れる確率が高くなったり、単位時間当りの焦点検出回数
が少なくなって像点変位補正の追従性が低下する。これ
は、特にビデオカメラでは、ズーム時にピントずれが生
じた不満足な映像となる。また、通常のフィルム式カメ
ラであってもズーミング時に連写する場合などには不満
足な結果となる。

本発明は以上の問題を解決する。

問題点を解決するための手段本発明は、焦点距離変更用光学系を有し、該光学系の
移動に伴い像点位置が変位するように構成される光学手
段を使用し、受光量に応じた電荷を積分すると共にその
積分結果の出力を用いて上記光学手段の焦点状態を検出
する焦点検出手段と、上記焦点距離変更用光学系の移動
に伴う像点位置の移動時に、上記焦点検出手段の出力に
基づいて像位置を補正する補正手段とを有するカメラに
おいて、上記焦点検出手段の積分出力が所定レベルに達
しない場合の積分動作を終了させる積分動作打ち切り時
間を、上記焦点距離変更用光学系が移動されるときには
移動されないときよりも早くなす手段を設けている。

作用焦点検出手段は所定時間内に積分出力が予め定めた所
定レベルに至れば、その所定レベルに達した時点で積分
動作を終了する。従って、所定時間よりも早く積分が終
了する場合が当然ありうる。このような場合は、被写体
輝度が高い場合である。

しかしながら、被写体輝度が低い場合には、前記積分
出力は例えば所定時間内に所定レベルに達しない場合が
ある。斯る場合、積分動作時間は延長されるが、この延
長時間の打ち切りはズーミング時には非ズーミング時よ
りも短い、又は殆ど延長時間が無い状態で打ち切られ
る。従って、ズーミング時には測距サイクルが早くな
り、被写体の変化等に対する追随性は向上する。

実施例本発明を実施したビデオカメラの要部を回路的に示す
第１図において、撮影レンズ（１）は不図示の円筒形の
固定筒内に前方から順次、前玉群（２）、変倍用バリエ
ータ（３）、像点位置補償用のコンペンセータ（４）を
有している。前玉群（２）は固定されており、バリエー
タ（３）及びコンペンセータ（４）は移動可能に配備さ
れている。バリエータ（３）は変倍レンズ群から成り、
その移動によって焦点距離を変える。コンペンセータ
（４）はフォーカスレンズ群から成り、前記バリエータ
（３）の移動による像点位置の変位を補正するように作
用する。このコンペンセータは焦点検出装置の出力によ
って電気的に駆動するように構成されており、前記バリ
エータ（３）とは互いに独立の駆動手段で駆動される。
バリエータ（３）には摺動ブラシ（５）が装着されてお
り、この摺動ブラシ（５）は前記固定筒の内面に取り付
けられたズームエンコーダ（６）の切片上を摺動する。
このズームエンコーダ（６）はバリエータ（３）の位置
を示す位置信号を得るためのものであって、その位置信
号はバリエータの移動範囲の制御やコンペンセータの速
度制御等に使用される。

カメラ本体は、測距プリズム（７）、マスターレンズ
群（８）、ローパスフィルタ（９）、撮像用のCCD（1
0）からなる撮像光学系と、全反射ミラー（11）、測距
レンズ（12）、測距モジュール（13）からなる焦点検出
光学系とを有している。被写体からの光は前玉群
（２）、バリエータ（３）、コンペンセータ（４）を通
って大部分は上記測距用プリズム（７）を直進した後、
マスターレンズ群（８）、ローパスフィルタ（９）を通
り撮像用CCD（10）へ導かれる。一方、測距用プリズム
（７）で直角に曲がった被写体光の一部は全反射ミラー
（11）、測距レンズ（12）を通りCCDラインセンサ等を
内蔵した測距モジュール（13）に到達する。

上記測距モジュール（13）は、その概略構成を第２図
に示すように測距レンズ（12）の異なる瞳を通った光を
集束するコンデンサレンズ（14）と絞りマスク（15）、
再結像レンズ（16）、CCD、ラインセンサ（17）から構
成されている。尚、（18）は撮像面等価位置を示す。測
距系に入った被写体光はコンデンサレンズ（14）、絞り
マスク（15）、再結像レンズ（16）によりCCDラインセ
ンサ（17）上に２つの被写体像を作る。システムコント
ローラ（19）は、この２つの像の相対的な位置関係を検
出することにより合焦位置からのズレ量及びズレの方向
を検出する。即ち、CCDラインセンサ（17）上に結像し
た２つの像間隔は第３図に示すように合焦時（ａ）を
（l₀）とすると、前ピンの場合（ｂ）は（l₀）より小さ
く、後ピンの場合（ｃ）は（l₀）より大きくなる。そし
て、この像間隔はディフォーカス量に略比例する。従っ
て、この像間隔を検出することにより、合焦、非合焦を
知ることができると共に、非合焦ではディフォーカスの
量と方向を知ることができる。尚、第３図で（Ｅ）はCC
Dラインセンサの出力電圧波形である。尚、前記焦点検
出に関しては特開昭60−4914号公報等に詳述されてい
る。

測距制御、並びに焦点検出演算はマイクロコンピュー
タよりなるシステムコントローラ（19）で行われ、その
演算結果に基づく信号でAFモータドライブ回路（20）を
介してAFモータ（21）を駆動し、コンペンセータ（４）
の移動を行う。尚、ズーミングはズーム操作キー部（2
2）のテレスイッチ（22A）又は、ワイドスイッチ（22
B）を操作することによりシステムコントローラ（19）
から駆動信号が出力されズームモータドライブ回路（2
3）及びズームモータ（24）が駆動されてバリエータ
（３）が移動することによって行われる。

第４図は上述した測距モジュール（13）におけるCCD
ラインセンサ（17）を含む受光部（25）と、信号処理部
（26）の構成を示している。まず、受光部（25）にはCC
Dラインセンサ（17）を形成する画素ホトダイオード（1
7a）、シフトレジスタ（17c）、及びそれらの間に介在
したゲート（17b）が配されていると共に、モニターホ
ドダイオード（26）が設けられている。このモニターホ
トダイオード（26）は前記画素ホトダイオード（17a）
での電荷蓄積（積分）と等価な電荷蓄積を行うように形
成されており、従ってその出力は画素ホトダイオード
（17a）の積分状態をモニターする信号として使用でき
る。受光部（25）は、更にバッファ（27）（28）（29）
を備えている。これらのバッファのうち（27）と（28）
はそれぞれ前記モニターホトダイオード（26）とシフト
レジスタ（17c）の出力バッファとして働くが、（29）
は前記出力バッファ（27）（28）の特性を補償するため
の基準バッファとして機能する。

これらのバッファ（27）（28）（29）の出力は、それ
ぞれ信号処理部（26）の入力バッファ（30）（31）（3
2）を通して所定の回路へ供給される。前記シフトレジ
スタ（17c）の出力は差動増幅器（33）で基準バッファ
（29）の出力と差動された後、AGC回路（34）でゲイン
調整され、その後A/D変換器（35）でデイジタル信号に
変換されてI/O回路（37）から前記システムコントロー
ラ（19）へ与えらえ、そこで焦点検出の演算処理を受け
る。

モニターホトダイオード（26）の出力はレベル検出回
路（36）で基準バッファ（29）の出力と差動された後、
レベルの検出が行われ、そのレベルに応じたゲイン制御
信号も出力する。AGC回路（34）では、このゲイン制御
信号に基づいてゲイン補正が行われる。前記レベル検出
回路（36）のレベル検出出力はI/O回路（37）を介して
外部の前記システムコントローラ（19）へ供給され、シ
ステムコントローラ（19）による積分時間制御のための
データとなる。更に、このレベル検出出力はパルス生成
回路（38）へも与えられる。このパルス生成回路（38）
はシフトレジスタの電荷転送を行うためのシフトパルス
を発生する以外に、画素ホトダイオード（17a）とモニ
ターホトダイオード（26）の積分動作を制御する積分制
御パルスを発生する。

受光部（25）での画素ホトダイオード出力及びモニタ
ーホトダイオード出力のレベルは被写体の輝度に左右さ
れ輝度が高ければ大きく、低ければ小さい。従って、高
輝度のときは第５図で（イ）の如く所定時間（50ms）以
内に所定レベル（Ｖ）に達する。この所定レベル（Ｖ）
は信号処理に充分なレベルである。所定レベル（Ｖ）に
早く達した場合は焦点検出を早くなすという点から積分
動作を早期に終了する方が望ましい。そのため積分出力
が所定レベル（Ｖ）に達したときパルス生成回路（38）
から積分動作を停止させるパルスが受光部（25）へ印加
され、積分動作が終了する。

逆に被写体輝度が低い場合には、所定時間（50ms）内
に所定レベル（Ｖ）に達しないので、レベル検出回路
（36）からは前記指示信号が発生せず、積分動作は続行
される。但し、第５図で、（ハ）のように200ms経って
も尚所定レベル（Ｖ）に達し得ないような場合にはシス
テムコントローラ（19）からI/O回路（37）を通って入
力される積分終了指令信号に基づいてパルス生成回路
（38）は積分終了信号を発生するようになっている。し
かし、このような積分動作の延長打ち切りを200msとす
るのは非ズーミング時の場合であり、ズーミング時には
後でも説明するように、それより早く終了させる。その
一例としてズーミング時には50ms直後で終了させてもよ
い。

次に、第６図のフロチャートによって前記CCDライン
センサの電荷蓄積（積分）時間の制御を説明する。AF
（オートフォーカス）がスタートして合焦検出ルーチン
に入ると、まずズーム操作キー部（22）の操作状態を読
み込んで（＃１）から、CCDラインセンサに電荷蓄積を
開始させる（＃２）。被写体の輝度が高く50ms以内に電
荷蓄積量（積分出力）が基準レベル（Ｖ）を越えたとき
（＃３、＃４）は、その時点で電荷蓄積を終了（＃９）
し、（＃10）の判断を経て焦点検出演算を行う（＃1
1）。その焦点検出結果に基づいてレンズを駆動して合
焦させる（＃12）。

50ms経過しても積分出力（電荷蓄積量）が基準レベル
（Ｖ）を超えないときは、（＃５）に進み、ズーム操作
キー部（22）が操作されていれば電荷蓄積量の如何に拘
わらず、電荷蓄積を終了する（＃９）。ズーム操作キー
部（22）が操作されていなければ（＃６）に進み電荷蓄
積量に所定の値Ｓを掛けた値が所定レベル（Ｖ）を超え
るか否かを判断する。即ち、AGC回路（34）でCCDライン
センサ出力を増幅すれば焦点検出演算を行うに充分な情
報量が得られるということが判れば電荷蓄積を終了す
る。例えば、第５図の（ロ）の場合がこれに相当する。
AGC回路（34）で増幅しても足りないようであれば（＃
７）に進み、200ms経過するまで電荷蓄積を続ける（＃
８）。当然のことながら、200ms経過するまでに（＃
７）で電荷蓄積量が基準レベル（Ｖ）を超えると判断さ
れれば電荷蓄積を終了する。

上述したように、ズーム操作キー部（22）のテレスイ
ッチ（22A）又はワイドスイッチ（22B）が押されてバリ
エータ（３）が移動しているズーミング中は、被写体輝
度が低くて所定時間（50ms）内に所定レベルに達しなけ
れば、50ms経過後すぐに電荷蓄積（積分）を終了する。
（＃９）での電荷蓄積終了後、（＃10）で焦点検出が可
能であるか否かの判断を行い、可能であれば（＃11）で
焦点検出演算を行い、その演算結果に基づいてフォーカ
スレンズ駆動（＃12）を行う。このフォーカスレンズは
本実施例ではコンペンセータ（４）のことである。焦点
検出不能であった場合には、ローコントラスト処理（＃
13）を行い、（＃１）へ戻る。ローコントラスト処理と
しては、例えばコンペンセータ（４）を停止する。

上述の通り、本発明では被写体の輝度が低く所定時間
（50ms）内に所定レベルに達しない状態のときの強制的
打ち切りを早くしている。このように、積分動作を短い
時間で打ち切ってしまうことにより充分な積分出力が得
られない場合が生じるかも知れないが、時間を延ばして
誤差を多く含んだ積分出力を得るよりも、早く打ち切る
ことによって測距回数を多くして測距データを順次更新
していく方がズーミングによる被写体像の変化等に好適
に対応できることになる。

以上において本発明を実施例に沿って説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変
更、修正が可能である。例えば、上記実施例ではビデオ
カメラを例に挙げて説明したが、通常のフィルム式カメ
ラであっても同様に本発明を適用できる。

発明の効果本発明によれば、ズーミング中は焦点検出用受光素子
の積分動作を強制的に終了させる時間を非ズーミング時
よりも短く規制するので、低輝度の場合は単位時間当り
の焦点検出回数が増え、ズーミング時の合焦精度、並び
に被写体に対する追従性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカメラの要部構成を回路的に
示す図であり、第２図はその一部を構成する測距モジュ
ールの詳細図、第３図は焦点検出の原理を示す図、第４
図は焦点検出系における積分制御構成のブロック回路
図、第５図は第４図の説明図、そして第６図は動作を説
明するためのフロチャートである。（３）……バリエータ、（４）……コンペンセータ、
（13）……測距モジュール、（17）……CCDラインセン
サ、（19）……システムコントローラ、（20）……AFモ
ータドライブ回路、（21）……AFモータ、（22）……ズ
ーム操作キー部、（23）……ズームモータドライブ回
路、（24）……ズームモータ、（26）……モニターホト
ダイオード、（36）……レベル検出回路、（38）……パ
ルス生成回路、（Ｖ）……所定レベル。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】焦点距離変更用光学系を有し、該光学系の
移動に伴い像点位置が変位するように構成される光学手
段を使用し、受光量に応じた電荷を積分すると共にその積分結果の出
力を用いて上記光学手段の焦点状態を検出する焦点検出
手段と、上記焦点距離変更用光学系の移動に伴う像点位置の移動
時に、上記焦点検出手段の出力に基づいて像位置を補正
する補正手段とを有するカメラにおいて、上記焦点検出手段の積分出力が所定レベルに達しない場
合の積分動作を終了させる積分動作打ち切り時間を、上
記焦点距離変更用光学系が移動されるときには移動され
ないときよりも早くなす手段を設けたことを特徴とする
カメラ。