JP2588701Y2 - 自動焦点調節カメラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動焦点調節カメラに
関する。

【０００２】

【従来の技術】測距を行なった時点から実際の露光まで
の間の移動被写体の移動量を補正して、露光時に撮影レ
ンズを合焦させる予測駆動機能を備えた自動焦点調節カ
メラが知られている。この種のカメラでは、現在および
過去の測距データ、すなわち撮影レンズのデフォーカス
量に基づいて撮影レンズによる被写体像面の移動速度を
演算し、この像面速度に基づいて測距から露光までの間
の被写体の移動補正量を算出する。さらに、算出された
移動補正量を測距結果のデフォーカス量に加算してレン
ズ駆動量を求め、撮影レンズを駆動する。この結果、ほ
ぼ同じ速度でカメラに近づいて来る、あるいはカメラか
ら遠ざかる被写体に対して、露光時に撮影レンズを正確
に合焦させることができ、ピントの合った写真が得られ
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動焦点調節カメラでは、移動速度がほぼ一定な被写体
を対象としているので、測距後に被写体の移動速度が変
化すると露光時の撮影レンズのピントがずれるという問
題がある。

【０００４】本考案の目的は、測距後に被写体の移動速
度が変化しても高い確率でピントのあった写真が得られ
る自動焦点調節カメラを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応づけて本考案を説明すると、請求項１の考案は、撮影
レンズ２の焦点調節状態を繰り返し検出し、撮影レンズ
２による被写体像面と予定焦点面との光軸上の距離に対
応するデフォーカス量を算出する焦点検出手段１と、こ
の焦点検出手段１で検出された現在および過去のデフォ
ーカス量に基づいて、被写体の静止または移動を判定す
る静止移動判定手段４２と、この静止移動判定手段４２
により被写体が移動していると判定されると、焦点検出
手段１で検出されたデフォーカス量に基づいて、焦点検
出手段１による撮影レンズ２の焦点調節状態検出時点か
ら露光までの被写体の移動量を補正して、露光時に撮影
レンズ２を合焦させるレンズ駆動量を演算する演算手段
４１と、この演算手段４１により演算されたレンズ駆動
量に従って撮影レンズ２を駆動するレンズ駆動手段５
と、このレンズ駆動手段５による撮影レンズ２の駆動完
了後に露光を行なう露光手段７とを備え、かつ連続撮影
可能な自動焦点調節カメラに適用される。そして、焦点
検出手段１による撮影レンズ２の焦点調節状態検出後に
被写体の移動速度が所定量だけ増速したと想定して、こ
の増速分に対応する所定の補正量を演算手段４１で算出
されたレンズ駆動量に加算して補正する補正手段４４
と、シャッターレリーズ後に補正手段４４で補正された
レンズ駆動量に従ってレンズ駆動手段５で撮影レンズ２
を駆動し、露光手段７で少なくとも第１枚目の露光を行
なってから所定時間後に引続いて第２枚目の露光を行な
う制御手段３とを備え、これにより、上記目的が達成さ
れる。また請求項２の考案の自動焦点調節カメラの制御
手段３Ａは、第１枚目の露光後にレンズ駆動手段５で撮
影レンズ２を所定時間だけ前回の駆動方向と逆方向に駆
動する。さらに請求項３の考案の自動焦点調節カメラ
は、連続撮影の際に、少なくとも１コマは被写体の移動
がほぼ一定の速度で行われた場合に対応するレンズ駆動
量にて、露光手段７により露光を行う。

【０００６】

【作用】請求項１では、補正手段４４が、焦点検出手段
１による撮影レンズ２の焦点調節状態検出後に被写体の
移動速度が所定量だけ増速したと想定して、この増速分
に対応する所定の補正量を演算手段４１で算出されたレ
ンズ駆動量に加算して補正し、制御手段３が、シャッタ
ーレリーズ後に補正手段４４で補正されたレンズ駆動量
に従ってレンズ駆動手段５で撮影レンズ２を駆動し、露
光手段７で少なくとも第１枚目の露光を行なってから所
定時間後に引続いて第２枚目の露光を行なう。これによ
って、移動被写体の速度が測距後にどのように変化して
も、連写した複数枚の写真の中のいずれかはピントの合
った写真となる。

【０００７】なお、本考案の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本考案を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
考案が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】図１は、実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、１は、撮影レンズ２の焦点調節状態を
検出する焦点検出部であり、公知の焦点検出光学系１
１，電荷蓄積型イメージセンサ１２およびデフォーカス
量算出部１３から構成される。３は制御部であり、カメ
ラ全体のシーケンス制御や、種々の演算を行なう。４
は、追尾量算出部４１，物体移動判別部４２，メモリ４
３および駆動量補正部４４から構成される追尾計数部で
あり、焦点検出部１で得られたデフォーカス量に基づい
て被写体の静止または移動を判定するとともに、移動被
写体の場合は撮影レンズ２を追尾させるためのレンズ駆
動量の補正量を算出する。また５は、撮影レンズ２を駆
動するレンズ駆動部、６は、連写モードの連続撮影枚数
を設定する枚数設定部、７は、不図示の絞り機構部およ
びシャッター機構部を駆動制御する露出制御部である。

【０００９】次に、実施例の動作を説明する。撮影レン
ズ２を通過した被写体からの光束は、焦点検出光学系１
１によってイメージセンサ１２上に導かれ、イメージセ
ンサ１２上に一対の被写体像が形成される。イメージセ
ンサ１２は、これら一対の被写体像の光強度分布に対応
して電荷を蓄積し、電気信号に変換してデフォーカス量
算出部１３へ出力する。デフォーカス量算出部１３は、
これらの電気信号を周知のアルゴリズムによって処理
し、撮影レンズ２の結像面とフィルム面に等価な予定焦
点面との光軸上のズレ量であるデフォーカス量Ｄｎを算
出する。制御部３は、焦点検出部１で算出されたデフォ
ーカス量Ｄｎに基づいて撮影レンズ２の駆動量Ｍｎを演
算し、レンズ駆動部５へ出力する。レンズ駆動部５は、
この駆動量Ｍｎに従って撮影レンズ２を駆動する。なお
この時、デフォーカス量Ｄｎは、制御部３から追尾計数
部４へ転送され、追尾計数部４のメモリ４３へ記憶され
る。

【００１０】次に焦点検出部１は、撮影レンズ２の駆動
終了後にふたたび焦点検出を行ない、デフォーカス量Ｄ
ｎ＋１を算出する。このデフォーカス量Ｄｎ＋１は、制
御部３から追尾計数部４へ転送され、物体移動判別部４
２は、メモリ４３に記憶されている前回のデフォーカス
量Ｄｎと今回のデフォーカス量Ｄｎ＋１とに基づいて、
被写体の静止／移動を判別する。この判別方法について
はすでに公知であり、ここでは説明を省略する。制御部
３は、枚数設定部６で設定された連続撮影枚数Ｅｎを読
み込み、追尾計数部４へ転送する。連続撮影枚数Ｅｎ
は、２枚以上であれば何枚でもよいがここでは３枚とす
る。なお、設定枚数が多ければそれだけピントのあった
写真が撮れる確率が高くなる。

【００１１】図２は、本考案のカメラで移動被写体を追
尾した時の様子を示す図である。図の縦軸は撮影レンズ
２の光軸上の位置Ｚを表し、横軸は時間ｔを表す。そし
て、線図Ｌは撮影レンズ２の移動軌跡を示し、線図Ｑは
撮影レンズ２による被写体像面の移動軌跡を示す。今、
被写体像面の移動速度が点Ｐを通過後に変化した場合、
図に示す３通りの移動軌跡が考えられる。線図Ｑ１は、
点Ｐ通過後もそれまでの速度とほぼ同じ速度で移動した
場合の移動軌跡を示し、線図Ｑ２は、点Ｐ通過後に速度
が速くなった場合の移動軌跡を示し、線図Ｑ３は、点Ｐ
を通過後に速度が遅くなった場合の移動軌跡を示す。な
お、従来の自動焦点調節カメラでは、少なくともデフォ
ーカス量算出後の被写体移動速度は変化せず、線図Ｑ１
に沿って移動するものと仮定していた。

【００１２】ここで、上述したデフォーカス量Ｄｎ，Ｄ
ｎ＋１の算出過程を図２により説明すると、時刻ｔｎか
ら時刻ｔｍまでのイメージセンサ１２の電荷蓄積によっ
て得られた電気信号に基づいて、時刻ｔｍから時刻ｔｒ
までデフォーカス量算出部１３で焦点検出演算を行な
い、電荷蓄積期間中の被写体像面Ｑと撮影レンズ２の光
軸上の位置Ｌとの差であるデフォーカス量Ｄｎを得る。
さらに、時刻ｔｒから時刻ｔｎ＋１までの間のレンズ駆
動部５による撮影レンズ２の駆動後、ふたたび時刻ｔｎ
＋１から時刻ｔｍ＋１までの期間に電荷蓄積を行ない、
その後の時刻ｔｍ＋１から時刻ｔｒ＋１までの焦点検出
演算により電荷蓄積期間中のデフォーカス量Ｄｎ＋１を
得る。

【００１３】２つ目のデフォーカス量Ｄｎ＋１を算出し
た時刻ｔｒ＋１において、撮影レンズ２は駆動される直
前の点Ｌ１の位置にあり、また被写体像面Ｑは上述した
点Ｐの位置にある。上述したように従来のカメラでは、
被写体像面Ｑは点Ｐを通過後もほぼ一定速度で線図Ｑ１
に沿って移動するものと仮定していた。従って、追尾量
算出部４１で、レンズ位置Ｚ１からＺ２までのレンズ駆
動量Ｍｎ＋１を算出し、レンズ駆動部５で、レンズ駆動
停止後から露光までの遅延時間ｔｄを考慮した時刻ｔｓ
までに、駆動量Ｍｎ＋１に従って図中の破線に沿って撮
影レンズ２を駆動し、遅延時間ｔｄ後の時刻ｔｅ１に露
出制御部７で露光を行なっていた。ところがこのように
すると、移動被写体が点Ｐを通過後に著しく速度を増加
し線図Ｑ２に沿って移動した場合は、移動被写体に対し
てピントのあった写真を撮ることができない。

【００１４】そこで本考案では、移動被写体が点Ｐを通
過後に増速し、線図Ｑ２に沿って移動した場合を想定し
て、駆動量補正部４４で、追尾量算出部４１で算出され
た線図Ｑ１に沿って被写体像面が移動した場合のレンズ
駆動量Ｍｎ＋１に、線図Ｑ２の増速分に対応する補正量
Ｃｎを算出して加算する。制御部３は、レンズ駆動部５
で時刻ｔｓまでに、レンズ位置Ｚ１からＺ３までのレン
ズ駆動量（Ｍｎ＋１）＋Ｃｎだけ撮影レンズ２を駆動
し、露出制御部７で遅延時間ｔｄ後の時刻ｔｅ１に１枚
目の露光を行なう。この補正量Ｃｎは、一般的に想定さ
れる被写体の移動速度変化の中で、変化が大きい場合の
線図Ｑ２に追尾させるための補正量を設定すればよい。
次に制御部３は、被写体が点Ｐを通過後に線図Ｑ１に沿
って移動した場合を想定して、時刻ｔｅ２に露出制御部
７で２枚目の露光を行なう。ここで、時刻ｔｅ２は、時
刻ｔｅ１から、１枚目の露光に要する時間Ｔｎｅ１，１
枚目の露光完了からフィルムの１駒送り完了までの時間
Ｔｃ，上述した補正量Ｃｎに応じた露光遅れ時間Ｔｄ
１，および上記遅延時間ｔｄを加算した時間後の時刻で
ある。さらに制御部３は、被写体が点Ｐを通過後に線図
Ｑ３に沿って移動した場合を想定して、時刻ｔｅ３に露
出制御部７で３枚目の露光を行なう。ここで、時刻ｔｅ
３は、時刻ｔｅ２から、２枚目の露光に要する時間Ｔｎ
ｅ２，２枚目の露光完了からフィルムの１駒送り完了ま
での時間Ｔｃ，露光遅れ時間Ｔｄ２，および上記遅延時
間ｔｄを加算した時間後の時刻である。ここで、露光遅
れ時間Ｔｄ２は、点Ｐを通過後に速度が低下した場合の
線図Ｑ３に基づいて決定される時間である。つまり、時
間Ｔｄ１，Ｔｄ２は、移動被写体の軌跡を設定するため
のパラメーターである。

【００１５】このように、被写体の追尾駆動を行なう
際、被写体の移動速度が増速することを想定してレンズ
駆動量に補正量を加算し、撮影レンズを駆動して１枚目
の露光を行ない、所定時間後に少なくとも２枚目の露光
を行ない、さらに所定時間後に３枚目の露光を行なうよ
うにしたので、移動被写体の速度がどのように変化して
も連写した３枚の中のいずれかはピントの合った写真と
なる。

【００１６】上記実施例では、１枚目の露光から２枚
目、あるいは３枚目の露光まで、想定された線図Ｑ１〜
Ｑ３に応じた時間だけレンズ駆動を行なわずに待機した
が、１枚目から２枚目までの時間、あるいは２枚目から
３枚目までの時間に積極的にレンズを駆動し、被写体の
移動速度がさらに大きく変化した場合に対応する他の実
施例を説明する。図３は、図２と同様に移動被写体を追
尾した時の様子を示す図である。なおこの実施例では、
図２に示す上記実施例との相違点を中心に説明する。図
において、線図Ｑ２^*は、点Ｐを通過後に被写体の移動
速度が図２の線図Ｑ２より大きく増速した場合を示し、
線図Ｑ３^*は、点Ｐを通過後に被写体の移動速度が線図
Ｑ３より大きく減速した場合を示す。まず、１枚目の露
光に対しては、点Ｐを通過後に急激に増速した線図Ｑ２
^*に対応する補正量Ｃｎ^*をレンズ駆動量Ｍｎ＋１に加算
して、時刻ｔｓまでに位置Ｚ１からＺ４まで撮影レンズ
２を駆動し、遅延時間ｔｄ後に１枚目の露光を行なう。
１枚目の露光終了後から遅延時間ｔｄを除いた２枚目の
露光までの時間Ｔｉ１の間に、線図Ｑ１に沿って移動し
てきた被写体に早くピントを合わせるために、撮影レン
ズ２を逆方向に駆動する。また、２枚目の露光終了後か
ら遅延時間ｔｄを除いた３枚目の露光までの時間Ｔｉ２
の間に、線図Ｑ３^*に沿って移動してきた被写体に早く
ピントを合わせるために、撮影レンズをふたたび逆方向
に駆動する。なお、１枚目および２枚目の露光終了後の
レンズ駆動量は、点Ｐを通過した被写体の移動軌跡を想
定した線図Ｑ１，Ｑ２^*，Ｑ３^*に応じて決定する。

【００１７】このように、１枚目および２枚目の露光終
了後に撮影レンズを逆方向に駆動して、それぞれ想定さ
れる軌跡で移動してくる被写体を捉えて２枚目および３
枚目の露光を行なうようにしたので、連写した内のいず
れかはピントが合っている確率が高く、さらに、上記実
施例よりも広範囲の被写体速度変化に対応でき、さらに
連写時間を短縮できる。

【００１８】なお上記実施例では、連続撮影枚数を３枚
としたが、２枚あるいは４枚以上でもよい。４枚以上の
場合は、上記実施例のように２枚目が移動速度の変化が
ない線図Ｑ１に沿う必要はなく、３枚目あるいはその後
の撮影駒でもよい。

【００１９】上記実施例では、イメージセンサを用いて
焦点検出を行なったが、三角測量法などの測距法により
焦点検出を行なってもよい。

【００２０】以上の実施例の構成において、焦点検出部
１が焦点検出手段を、物体移動判別部４２が静止移動判
定手段を、追尾量算出部４１が演算手段を、レンズ駆動
部５がレンズ駆動手段を、露出制御部７が露光手段を、
駆動量補正部４４が補正手段を、制御部３が制御手段を
それぞれ構成する。

【００２１】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、撮
影レンズの焦点調節状態検出後に被写体の移動速度が所
定量だけ増速したことを想定して、この増速分に対応す
る所定の補正量をレンズ駆動量に加算して補正し、シャ
ッターレリーズ後に補正されたレンズ駆動量に従って撮
影レンズを駆動し、少なくとも第１枚目の露光を行なっ
てから所定時間後に第２枚目の露光を行なうようにした
ので、焦点調節状態検出後に被写体の移動速度がどのよ
うに変化しても、高い確率でピントの合った写真が得ら
れる。また、第１枚目の露光後に撮影レンズを所定時間
だけ前回の駆動方向と逆方向に駆動するようにしてもよ
い。これによって、さらに被写体の移動速度が大きく変
化しても高い確率でピントの合った写真が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成を示すブロック図。

【図２】移動被写体を追尾した時の撮影レンズの光軸上
の位置と被写体像面の位置との軌跡を示す図。

【図３】移動被写体を追尾した時の撮影レンズの光軸上
の位置と被写体像面の位置との軌跡を示す図。

【符号の説明】

１ 焦点検出部 ２ 撮影レンズ ３ 制御部 ４ 追尾計数部 ５ レンズ駆動部 ６ 枚数設定部 ７ 露出制御部 １１ 焦点検出光学系 １２ イメージセンサ １３ デフォーカス量算出部 ４１ 追尾量算出部 ４２ 物体移動判別部 ４３ メモリ ４４ 駆動量補正部

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影レンズの焦点調節状態を繰り返し検出
   し、前記撮影レンズによる被写体像面と予定焦点面との
   光軸上の距離に対応するデフォーカス量を算出する焦点
   検出手段と、 この焦点検出手段で検出された現在および過去のデフォ
   ーカス量に基づいて、被写体の静止または移動を判定す
   る静止移動判定手段と、 この静止移動判定手段により前記被写体が移動している
   と判定されると、前記焦点検出手段で検出されたデフォ
   ーカス量に基づいて、前記焦点検出手段による前記撮影
   レンズの焦点調節状態検出時点から露光までの前記被写
   体の移動量を補正して、露光時に前記撮影レンズを合焦
   させるレンズ駆動量を演算する演算手段と、 この演算手段により演算された前記レンズ駆動量に従っ
   て前記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、 このレンズ駆動手段による前記撮影レンズの駆動完了後
   に露光を行なう露光手段とを備え、かつ連続撮影が可能
   な自動焦点調節カメラにおいて、 前記焦点検出手段による前記撮影レンズの焦点調節状態
   検出後に前記被写体の移動速度が所定量だけ増速したと
   想定して、この増速分に対応する所定の補正量を前記演
   算手段で算出された前記レンズ駆動量に加算して補正す
   る補正手段と、 シャッターレリーズ後に前記補正手段で補正された前記
   レンズ駆動量に従って前記レンズ駆動手段で前記撮影レ
   ンズを駆動し、前記露光手段で少なくとも第１枚目の露
   光を行なってから所定時間後に引続いて第２枚目の露光
   を行なう制御手段とを備えることを特徴とする自動焦点
   調節カメラ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の自動焦点調節カメラにお
   いて、 前記制御手段は、第１枚目の露光後に前記レンズ駆動手
   段で前記撮影レンズを所定時間だけ前回の駆動方向と逆
   方向に駆動することを特徴とする自動焦点調節カメラ。
3. 【請求項３】請求項１に記載の自動焦点調節カメラにお
   いて、 連続撮影の際に、少なくとも１コマは前記被写体の移動
   がほぼ一定の速度で行われた場合に対応するレンズ駆動
   量にて、前記露光手段により露光を行うことを特徴とす
   る自動焦点調節カメラ。