JP3004065B2 - 深度優先ズームモードを備えたカメラ - Google Patents

深度優先ズームモードを備えたカメラ

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JP3004065B2
JP3004065B2 JP4246291A JP4246291A JP3004065B2 JP 3004065 B2 JP3004065 B2 JP 3004065B2 JP 4246291 A JP4246291 A JP 4246291A JP 4246291 A JP4246291 A JP 4246291A JP 3004065 B2 JP3004065 B2 JP 3004065B2
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功 曽雌
利之 北沢
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パワーズームレンズを
備えたカメラにかかり、より詳細には、深度優先ズーム
モードを備えたカメラに関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】近年のカメラは、さまざ
まな撮影テクニックを自動化している。例えば、複数の
被写体を被写界深度内に納める深度優先モードがある。
深度優先モードとは、ある特定の1個の被写体にピント
を合わせるのではなく、距離の異なる2以上の被写体に
ピントを合わせることができる、つまり距離の異なる複
数の被写体を被写界深度内に入れることができる焦点調
節モードである。
【0003】深度優先モードでは、距離の異なる2個の
被写体に対してそれぞれ自動焦点装置により測距および
合焦用レンズの駆動、あるいは測距のみを行なってそれ
ぞれの被写体距離を測距してそれぞれの測距値をメモリ
する。次に、カメラの測光手段によって被写体輝度を測
光して最適露出値を求め、さらに撮影レンズの焦点距離
情報を入力する。そして、これらの情報から演算手段
が、上記測距した2個の被写体が被写界深度内に入るよ
うに、合焦距離および絞り値を算出する。
【0004】しかし、従来の深度優先モードでは、合焦
距離および絞りを調整しているだけであった。そのた
め、撮影レンズの焦点距離が長い場合、被写体が近い場
合、あるいは被写体が暗い場合には、距離の異なる二以
上の被写体に十分ピントを合わせることが難しい場合、
つまり、被写界深度が浅すぎる場合があった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、調整範囲の広い深度優先撮影モード
が可能なパワーズームレンズを備えたカメラを提供する
ことを目的とする。
【0006】
【発明の概要】本発明は、被写界深度は焦点距離が短く
なる程深くなること、および近年はパワーズームレンズ
を備えたカメラが多いことに着目してなされたものであ
る。
【0007】この観点からなされた本発明は、自動焦点
装置、自動露出装置およびパワーズームレンズを備えた
カメラにおいて、二以上の被写体が被写界深度内に納ま
るように、合焦用レンズ位置、絞り値および焦点距離を
調節することに特徴を有する。
【0008】この構成によれば、被写界深度を絞りのみ
ならず、焦点距離によって調整するので、より広範囲の
被写体を被写界深度内に納めることができる。
【0009】
【発明の実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説
明する。第1図は、本発明の深度優先ズーム撮影モード
を備えた一眼レフカメラの主要構成のみを示したブロッ
ク図である。この一眼レフカメラは、パワーズームレン
ズ、自動焦点装置および自動露出装置を備えいてる。
【0010】ズームレンズ10は、第1レンズ群L1お
よび第2レンズ群L2を有する。第1および第2レンズ
群L1、L2は、光軸方向に相対距離を変えながら移動
して焦点距離を変える。また、第1レンズ群L1は単独
で光軸方向に移動して焦点調節を行なう。
【0011】第1レンズ群L1は焦点調節機構11によ
り駆動されて焦点調節を行ない、第1および第2レンズ
群L1、L2はズーム機構12により駆動されて焦点距
離を変更する。これらの駆動機構11、12はそれぞ
れ、図示しないがフォーカシング用のカム環およびズー
ミング用のカム環を備えていて、これらは公知のカム機
構を利用できる。また、本実施例では、焦点調節機構1
1はカメラボディ20に設けられたAFモータ25を動
力源とし、ズーム機構12はズームレンズ10に内蔵さ
れたズームモータ13を動力源としている。
【0012】このズームレンズ10の第1、第2レンズ
群L1、L2の現在の位置、つまり、第1レンズ群L1
の現位置においてピントが合う被写体距離Dおよび焦点
距離情報fはそれぞれ距離情報読取り機構14によって
読取られ、マウントに設けられたピン(図示せず)を介
してカメラボディ20側に出力される。なお、距離情報
読取機構14は、図示しない第1レンズ群L1の駆動環
と第2レンズ群のズームカム環にそれぞれ設けられるコ
ード板と、レンズ鏡筒本体に設けられるブラシにより構
成される(以上図示せず)。
【0013】また、このズームレンズ10には、パワー
ズームスイッチおよび手動ズーミング操作環を兼ねたズ
ーム操作環15が設けられている。このズーム操作環1
5は、回動および光軸方向の三位置に移動可能に形成さ
れている。
【0014】ズーム操作環15は、光軸方向の一方の端
部位置(電動ズーム位置)にあるときには、ズームスイ
ッチSWZと連動する。ズームスイッチSWZは、常時
はオフ状態に保持されていて、ズーム操作環15が右ま
たは左に回転するとオンし、これによりズーム機構12
のズームモータ13が起動してその回転方向に応じてレ
ンズ群L1、L2が光軸方向に移動させ、テレ側または
ワイド側にズーミングさせる。この電動ズーム位置にお
いてズーム操作環15は、ズーム機構12(カム環)と
の機械的接続が解かれている。
【0015】また、ズーム操作環15は、電動ズーム位
置において、一対のばね部材30により中央に位置に移
動付勢されている。
【0016】ズーム操作環15は、光軸方向の他端部位
置(手動ズーム位置)にあるときにはズーム機構12
(カム環)と連結するとともに、ズームスイッチSWZ
がオンできない状態にあり、さらにズームモータ13と
ズーム機構12との機械的接続が解かれる。この位置で
ズーム操作環15を左右に回転させると、その回転方向
に応じてレンズ群L1、L2が光軸方向に移動し、テレ
側またはワイド側にズーミングが行なわれる。
【0017】さらに、ズーム操作環15は、光軸方向中
立位置(中間位置)にあるときには回転不可能であり、
検出スイッチSW2がオンし、ズーム機構12とズーム
操作環15との機械的接続が解かれ、さらにズームスイ
ッチSWZはオンできない状態にある。
【0018】以上のズーム操作環15とズーム機構1
2、ズーム機構12とズームモータ13との断続機構
は、摩擦クラッチ機構、あるいは噛合クラッチ機構な
ど、公知のクラッチ機構を利用することができる。
【0019】このズームレンズ10は、カメラボディ2
0に装着される。レンズ群L1、L2を通った被写体光
線束の一部は、メインミラー21のハーフミラー部21
aを透過してサブミラー22で反射されてCCD測距セ
ンサ23に導かれる。このCCD測距センサ23は位相
差検出方式であり、二分割された被写体像の位相差情報
を制御回路24に出力する。制御回路24は、この位相
差情報を基にプレディクタ演算を実行してデフォーカス
量およびその方向を求め、AFモータ25を起動して焦
点調節機構11を駆動し、焦点調節を行なう。制御回路
24は、通常マイコンで構成され、内部ROMにメモリ
されたプログラムにしたがってカメラ全体の機能を制御
する。
【0020】なお、本発明は、被写体距離情報を得る手
段および該被写体距離情報に基づいてAFモータ25を
駆動する制御手段を問うものではない。したがって、三
角測距原理に基づく測距手段により被写体距離情報を得
てもよい。
【0021】一方、メインミラー21でファインダー
(図示せず)方向に反射された被写体光線束の一部は測
光センサ26に入射する。測光センサ26は、入射した
被写体輝度に応じた信号を制御回路24に出力する。
【0022】さらに制御回路24は、ズーム機構12の
ズームモータ13を作動させてズーミングを行なわせる
ことができる。
【0023】また、制御回路24には、距離情報読取機
構14を介して第1レンズ群L1の無限合焦位置からの
距離情報(ΔX)および第2レンズ群L2の位置情報
(焦点距離f情報)などが入力される。
【0024】さらにカメラボディ20には、測光および
自動合焦動作を開始させる測距(測光)スイッチSW
S、ミラー21、シャッターおよび絞り(図示せず)を
駆動して露光を行なうレリーズスイッチSWR、および
深度優先モードを選択するモード選択スイッチSWMが
設けられている。さらに、倍率一定撮影モードが選択さ
れているときに、所定の設定、動作開始等を行なわせる
セットスイッチSW1が設けられている。これらのスイ
ッチはそれぞれ、制御回路24の対応する入力ポートに
接続されている。なお、測距スイッチSWSおよびレリ
ーズスイッチSWRは図示しないレリーズボタンと連動
し、このレリーズボタンの半押しで測距スイッチSWS
がオンし、全押しでレリーズスイッチSWRがオンす
る。
【0025】次に、本実施例の深度優先モード撮影の基
本的な動作の一例について、図2に示した動作フローチ
ャートに基づいて説明する。なおこの動作は、制御回路
24のROMに格納された制御プログラムに基づいて制
御回路24によって実行される。
【0026】モード選択スイッチSWMにより深度優先
ズームモードが選択されると、制御回路24はこのフロ
ーチャートに入って、測距スイッチSWSがオンされる
のを待つ(S51)。ここでは撮影者は、撮影したい被
写体の構図を決めてから、最近距離、または最遠距離の
被写体の一方にカメラを向けてレリーズボタンを半押し
して測距スイッチSWSをオンさせる。
【0027】測距スイッチSWSがオンされたら制御回
路24は、1回目の自動焦点動作(測距および合焦動
作)を開始し、合焦したら、その被写体距離情報D1を
距離情報読取り機構14から入力してRAM24aの所
定のアドレスにメモリし、測距スイッチSWSがオフさ
れるのを待つ(S53、S55)。
【0028】第1レンズ群L1の無限遠合焦位置からの
繰出し量をΔXとし、このときのCCD測距センサ23
および制御回路24によって求められるデフォーカス量
(ベクトル量)をxとすると、被写体距離Dと焦点距離
fとの間には、 D=f2 /(x+ΔX) の関係がある。制御回路24は、この演算式により被写
体距離Dを算出する。
【0029】制御回路24は、測距スイッチSWSがオ
フされた後にオンされたことを検出したら、2回目の自
動焦点動作を開始する。そして合焦したら、その被写体
距離情報D2を距離情報読取り機構14から入力してR
AM24aの別のアドレスにメモリする(S57)。こ
こでは撮影者が、一旦レリーズボタンから指を離して測
距スイッチSWSをオフし、他方の被写体にカメラを向
けてからレリーズボタンを半押して測距スイッチSWS
をオンさせる。
【0030】2個の被写体距離D1、D2をメモリした
ら制御回路24は、測距スイッチSWSが一旦オフされ
てからオンされるのを待つ(S59)。測距スイッチS
WSがオフおよびオンされたら制御回路24は、測光を
開始し、所定のプログラムモードにしたがって最適露出
因子(絞り値AV およびシャッタ速度TV )を求め、さ
らに、距離情報読取り機構14から焦点距離f情報を入
力する(S61)。ここでは撮影者が、レリーズボタン
の半押しをやめてカメラを所望の構図に戻してから再び
レリーズボタンを半押して測距スイッチSWSをオンさ
せる。
【0031】これらの情報を入力してメモリしたら制御
回路24は、焦点距離fおよび絞り値AV から、2個の
被写体距離D1、D2が被写体距離に入るように合焦距
離Dxを算出する(S63)。この演算において、被写
体距離D1、D2が被写界深度内に入らないときには、
先ず絞り値AV を被写界深度が深くなるように大きくす
る。つまり、絞りを絞り込む。絞り値AV を所定値まで
大きくしても被写体距離D1、D2が被写界深度内に入
らないときには、焦点距離fを、被写界深度が深くなる
ように(焦点距離fが短くなるように)変更して被写体
距離D1、D2が被写界深度内に入る焦点距離fX を求
める。
【0032】被写界深度内に被写体があるか否かの判定
は、次のような演算を基に行なう。距離Dxにある被写
体に対し、この被写体の被写界深度内の近点までの距離
を D1、遠点までの距離をD2とすると、 D1=f2 ・Dx/{f2 +(Dx−f)δ´Av} D2=f2 ・Dx/{f2 −(Dx−f)δ´Av} ただし、δ´:許容錯乱円径 Av :絞り値
【0033】従って、2個の被写体距離D1、D2、つ
まりメモリした被写体距離D1、D2が被写界深度内に
入るように絞り値Av および/または焦点距離fの値を
変化させればよい。
【0034】また、上記2個の式から、距離D1が近距
離であるという前提で被写界深度D2−D1を求める
と、 D2−D1=2・f2・Dx(Dx-f)・δ′・Av /{f4-(Dx-f)2・δ′2・Av2} となる。Dx−f≒Dxであるから、 D2−D1= 2・f2・Dx2・δ′・Av /{f4-Dx2・δ′2・Av2} となる。ここで、被写体が近距離(カメラから10m 程
度)ならば、f≫δ′なので、 D2−D1=2・δ´・Av ・Dx2 /f2 となることが知られている。この式から以下のことが分
かる。 焦点距離fのほぼ2乗に反比例するので、焦
点距離fを短くするほど被写界深度は深くなる。 絞
り値Av に比例するので、絞り値Av を大きくする程、
つまり絞り込む程被写界深度が深くなる。
【0035】よって制御回路24は、2個の被写体距離
D1、D2が被写界深度に入らないときには、絞り値A
v を大きくし、および/または焦点距離fを短くして、
2個の被写体距離D1、D2を被写界深度内に入れるよ
うに制御する。
【0036】上記演算が終了したら制御回路24は、焦
点距離fの変更が必要かどうかを判断し、必要なときに
は、ズーム機構12を起動して焦点距離がfX となるま
で制御ズーミングを行なう(S65、S67)。そし
て、AFモータ25を起動して第1レンズ群L1を移動
させ、合焦距離DX に合焦させる(S69)。焦点距離
の変更が不要なときには、制御ズーミングを行なわない
で合焦動作を行なう(S65、S69)。
【0037】合焦が完了したら制御回路24は、レリー
ズスイッチSWRがオンされるのを待ち、オンされたら
露出処理を行なってこのフローチャートから抜ける(S
71、S73)。また、レリーズスイッチSWRがオン
されず、測光スイッチSWSがオン状態のときにはステ
ップS61に戻り、測光スイッチSWSがオフされたら
ステップS51に戻る(S75)。
【0038】以上の通り本実施例の深度優先ズームモー
ドでは、複数の被写体が被写界深度内に入らないときに
は、先ず絞りを絞り込むが、それでも被写界深度内に入
らないときには、ワイド側にズーミングして被写界深度
を深くするので、広範囲の被写体に対して焦点が合う。
【0039】また、一眼レフカメラにおいては、ズーミ
ングがあったときには、レリーズボタンを押す前にファ
インダーを通して直接構図を観察できるので、そのまま
撮影するか、あるいは設定を変えるかを選択できる。
【0040】以上本発明について一眼レフカメラに適用
した実施例に基づいて説明したが、本発明は一眼レフカ
メラに限られず、レンズシャッター式のカメラに適用す
ることもできる。要するに、パワーズームレンズ、自動
焦点装置および自動露出装置を備えたカメラであればよ
いのである。
【0041】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明の深
度優先ズームモードを備えたカメラによれば、所定範囲
の複数の被写体が被写界深度内に入らないときには、被
写界深度に納まるように自動的にズーミング(焦点距離
を短く)してこれら複数の被写体を被写界深度内に納め
るので、より幅広い範囲内の被写体に対してピントを合
わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を、パワーズームレンズ、自動焦点装置
および自動露出装置を備えた一眼レフカメラに適用した
実施例の要部を示したブロック図である。
【図2】同実施例の動作フローチャートである。 10 ズームレンズ 11 焦点調節機構 12 ズーム機構 13 ズームモータ 14 距離情報読取り機構 20 カメラボディ 23 CCD測距センサ 24 制御回路 26 測光センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−91643(JP,A) 特開 昭63−172133(JP,A) 特開 平1−200314(JP,A) 特開 平2−110414(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/40

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動焦点装置、自動露出装置およびパワ
    ーズームレンズを備えたカメラにおいて、上記自動焦点
    装置で測定した二以上の被写体距離をそれぞれメモリす
    るメモリ手段と、上記メモリ手段がメモリした二以上の
    被写体距離が被写界深度内に入るように、絞り値、合焦
    被写体距離および焦点距離を算出する演算手段と、上記
    演算手段が算出した値に基づいて自動焦点装置、自動露
    出装置およびパワーズームレンズを駆動する制御手段
    と、を備えたことに特徴を有する深度優先ズームモード
    を備えたカメラ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記自動焦点装置
    は、デフォーカス量を検出する測距手段と、このデフォ
    ーカス量に基づいて上記パワーズームレンズの合焦用レ
    ンズを駆動するレンズ駆動手段と、上記合焦用レンズの
    位置を検出する位置検出手段とを備え、上記メモリ手段
    は、上記位置検出手段が検出した合焦用レンズの位置情
    報をメモリすることを特徴とする深度優先ズームモード
    を備えたカメラ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、上記自動焦点装置は
    測距手段を備え、上記メモリ手段は、上記測距手段が測
    距した被写体距離情報をそれぞれメモリすることを特徴
    とする深度優先ズームモードを備えたカメラ。
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