JP3300093B2 - カメラの合焦装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカメラの合焦装置に関
し、特に、撮影画面内の複数のポイントについて被写体
距離を測定する多点測距機能を有する自動合焦カメラに
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動焦点（以下、ＡＦと
記す）カメラに於ける測距装置は、一般に撮影画面内の
中央部に存在する被写体（物体）に対する距離を測定
し、その被写体までの距離に応じて撮影用レンズを移動
させることにより、ピント合わせを行うようになってい
る。

【０００３】しかし、このように構成されたＡＦカメラ
に於ける従来の測距装置に於いては、撮影画面の中央部
に被写体が位置しない場合には、いわゆる「中抜け」と
称されるピント外れを起こす。そのため、無限遠にピン
トが合った写真ができ上がり、所望の被写体に対して正
確なピント合わせができないという欠点があった。

【０００４】そこで、このような欠点を除去するため
に、図２２に示されるように、撮影画面１内の複数のポ
イント、例えば、中央（以下、ポイントＣと記す）、左
側（以下、ポイントＬと記す）、右側（以下、ポイント
Ｒと記す）の３点を測距することにより、撮影画面１の
中央部に被写体が位置しない場合でも上述した「中抜
け」を防止できるようにしたカメラの測距装置が実現さ
れている。また、この種の測距装置では、主に統計的な
主要被写体の存在確率より、複数の測距ポイントのう
ち、最も近い測距結果を選択してピント合わせを行うよ
う構成されている。

【０００５】しかしながら、このような多点測距装置を
有するＡＦカメラは以下の欠点を有する。例えば、図２
２に示された撮影画面のように、ピントを合わせたい被
写体２が中央にある場合、すなわち、距離を合わせたい
ポイントはポイント「Ｃ」の中央であるのに、左右の測
距ポイント「Ｌ」、「Ｒ」の方が近距離にある窓枠２
ａ、２ｂにピントが合っている。このため、左右の測距
ポイントの方、つまり、図２２に示される画面では、窓
枠２ａ、２ｂにピントの合った写真ができ上がってしま
う。

【０００６】したがって、この欠点を解消するために
は、中央の測距データのみに基いてピントを合わせを行
うスポット測距モードを備えることが考えられる。

【０００７】また、確実にピントを合わせたい被写体を
測距ポイント「Ｃ」、「Ｌ」、「Ｒ」以外に配置したい
場合等は、ピントを合わせたい被写体を一度、中央に入
れてレリーズ釦を半押しして、ファーストレリーズ操作
によって測距する。その後、カメラを狙いの構図にし
て、レリーズ釦を全押しし、セカンドレリーズ操作によ
りシャッタを切る、いわゆるフォーカスロックが有効で
あり、この場合も、スポット測距モードを備えることが
有利である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、多点測距装
置を有するＡＦカメラに於いて、上記の欠点を解消する
ために、スポット測距機能を備えた場合には、撮影者は
撮影に便利なＡＦカメラであるにも拘らず、その撮影に
際して多点測距モードかスポット測距モードかを選択
し、そのモードへの切換操作をしなければならないとい
う煩わしさがある。

【０００９】このため、特開平２−２４０６４３号や、
本出願人による本願平２−６７２７号に於いて、２回の
測距結果に差異がある場合やレリーズ釦の半押し時間が
所定時間より長い場合に、撮影者にフォーカスロックの
意志ありとして、レリーズ釦半押しのタイミングで記憶
された測距情報のうち画面中央の測距ポイントに相当す
る測距情報により撮影を行うという技術が記載されてい
る。

【００１０】しかしながら、このように簡単な方法で
は、人物の最高の表情をとらえようと、慎重に撮影タイ
ミングを待っている場合など、上述した中抜けのような
重大な欠点を引起こす可能性があった。

【００１１】この発明のカメラの合焦装置はこのような
課題に着目してなされたものであり、その目的とすると
ころは、多点測距モードとスポット測距モードとを備え
たＡＦカメラに於いて、各モードへの切換操作を不要と
するとともに、撮影に際して撮影者の意に沿わない測距
モードが選択されて意図しない被写体に合焦してしまう
ことのない自動合焦カメラを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のカメラの合焦装置は、撮影画面内の略中
央部分を測距する中央測距手段と、撮影画面内の周辺部
分を測距する周辺測距手段と、測距開始を指示する測距
指示手段と、露光開始を指示する露光指示手段と、上記
測距開始の指示から上記露光開始の指示の間に、カメラ
に生ずる第１の方向のふれ量を検出する第１のふれ量検
出手段と、上記測距開始の指示から上記露光開始の指示
の間に、カメラに生ずる上記第１の方向と直交する方向
のふれ量を検出する第２のふれ量検出手段と、上記第１
のふれ量検出手段が所定以上のふれ量を検出した場合に
は、上記中央測距手段及び上記周辺測距手段によって検
出された測距値に基づいて上記撮影レンズのピント合わ
せを行い、上記第２のふれ量検出手段が所定以上のふれ
量を検出した場合には、上記中央測距手段によって検出
された測距値に基づいて撮影レンズのピント合わせを行
うピント合わせ制御手段とを具備する。

【００１３】

【作用】 すなわち、本発明のカメラの合焦装置において
は、中央測距手段により撮影画面内の略中央部分が測距
され、周辺測距手段により撮影画面内の周辺部分が測距
され、測距指示手段により測距開始が指示され、露光指
示手段により露光開始が指示され、上記測距開始の指示
から上記露光開始の指示の間に、第１のふれ量検出手段
によりカメラに生ずる第１の方向のふれ量が検出され、
第２のふれ量検出手段により上記第１の方向と直交する
方向のふれ量が検出される。そして、上記第１のふれ量
検出手段が所定以上のふれ量を検出した場合には、上記
中央測距手段及び上記周辺測距手段によって検出された
測距値に基づいて上記撮影レンズのピント合わせを行
い、上記第２のふれ量検出手段が所定以上のふれ量を検
出した場合には、上記中央測距手段によって検出された
測距値に基づいて撮影レンズのピント合わせを行う。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１実施例に
係るカメラの合焦装置について説明する。本実施例のカ
メラの合焦装置は、図１に示すように、画面内中央部を
測距する中央測距装置１１と、画面内周辺部を測距する
周辺測距装置１２と、それらの出力を記憶するメモリ１
３と、測距タイミングを決定するために、シャッターボ
タンの半押し状態で閉成される第１のスイッチ（１ｓｔ
レリーズスイッチ）１６と、露光タイミングを決定する
ためにシャッターボタンの押しこみ状態で閉成される第
２のスイッチ（２ｎｄレリーズスイッチ）１７と、カメ
ラの振動状態を検出する振動検出部１４、及び上記中央
測距装置１１、周辺測距装置１２と、上記振動検出部１
４の出力結果に従って、撮影レンズのピント合せ制御を
行う演算制御部１５とによって構成される。ここで、１
８はピント合せ部である。

【００１５】例えば、図１３（ｃ）のような構図で画面
の端部にいる人物にピントを合せたい時、従来の多点測
距カメラでは、まず多点測距モードを解除し、画面中央
部のみを測距するスポット測距モードを設定した後、図
１３（ｂ）のように画面中央にピントを合せたい人物が
来るようにカメラを構え、一般にレリーズボタンの半押
しによって測距を行い（フォーカスロック）、図１３
（ａ）のようにカメラを動かして、図１３（ｃ）の構図
とした後、レリーズボタンを押しこんで撮影する必要が
あった。

【００１６】もし、上記操作を行なわずに、図１３
（ｃ）の構図のままレリーズボタンを押しこむと、中央
に存在する花が一番近い距離にあるため、最至近選択に
て主要被写体を判別するカメラでは、この花にピントが
合い、人物にピントを合わせることができなかった。ま
た、スポットモードを設定せずに、レリーズボタン半押
しの後の構図変更を行うと、花が最至近にあるので、こ
れを選択して人物にはやはりピントを合せることができ
なかった。

【００１７】本実施例はレリーズボタン半押し後、構図
変更があった時は、撮影者にフォーカスロックの意図が
あるとして、自動的にレリーズボタン半押しの時点で中
央にいた被写体にピントを合わせるため、簡単に図１３
（ｃ）のような構図の写真をきれいにとることができ
る。そして、本実施例では、上記構図変更をカメラの振
動検知にて判断する。この振動検知装置は、カメラの手
ブレ対策用としても兼用できるものである。

【００１８】通常撮影時は、多点測距の最至近選択、又
は、平均値選択等の技術によって、画面内中央に被写体
がいなくても、ピンボケ写真を防げることは言うまでも
ない。

【００１９】次に、図１の構成を前提に図２のタイミン
グチャートにより、より詳細に説明する。１ｓｔレリー
ズスイッチ１６と２ｎｄレリーズスイッチ１７が撮影者
の操作によりＨからＬになると、それら各々の直後に振
動検出部１４の振動出力Ｖ_xが演算制御部１５にサンプ
リングされる。

【００２０】また、Ｖ_x は、１ｓｔレリーズと２ｎｄレ
リーズの間でサンプリングされる。このＶ_x は、図２の
ようにカメラを動かせば大きな値を示し、停止させれば
小さな値を出すものを想定している。つまり、この例で
は、１ｓｔレリーズ時点では、しっかりとピントを定め
るために、カメラを停止させており、また、２ｎｄレリ
ーズ時点でも手ブレを押さえるために、カメラを停止さ
せていることを示している。また、１ｓｔレリーズと２
ｎｄレリーズの間は、Ｖ_x は大きな出力となるので、撮
影者がカメラを動かしていることを示している。

【００２１】つまり、この時、撮影者には、フォーカス
ロックの意図があったと考えられ、演算制御部１５は、
１ｓｔレリーズによってメモリ１３にとりこんでいた中
央測距装置１１と、周辺測距装置１２の出力から、中央
測距装置１１の出力を選択し、これに従ってピント合せ
部１８を介してピント制御を行う。

【００２２】この演算制御部１５の動作を図３のフロー
チャートを用いてより詳細に説明する。ステップＳ１で
は、撮影者に測距の意思があるかどうかを判定する１ｓ
ｔレリーズスイッチ１６の入力状態を検出する。１ｓｔ
レリーズスイッチ１６がＯＮすると、Ｓ２、Ｓ３にて、
中央及び左右の測距を行う。

【００２３】次にＳ４にて先に説明した振動検出を行
い、この出力結果をＶ₁ とするＳ５では、タイマーをリ
セット、Ｓ６にてカウントする。

【００２４】Ｓ８にて、タイマーが所定時間Ｔ₀ をカウ
ントすると、再度Ｓ９にて振動検出し、この結果をＶ₂
とする。ここで、Ｔ₀ 以前に撮影者が２ｎｄレリーズＳ
Ｗ１７をＯＮした場合は（Ｓ７）、構図変更する時間は
なかったとして、Ｓ１４にて、中央測距結果ｌ_c と周辺
測距結果ｌ_p より最至近に存在する被写体を選んでそこ
にピント合せする。

【００２５】Ｓ１０にて、撮影者が撮影の意図でレリー
ズボタンを押しこんだ時、閉成する２ｎｄレリーズスイ
ッチ１７がＯＮすると、さらにＳ１１にて振動検出を行
いこの結果をＶ₃ とする。

【００２６】Ｓ１２では、これらの振動検出結果Ｖ₁ 、
Ｖ₂ 、Ｖ₃ からＶ₁ とＶ₃ の平均とＶ₂ の差をＶ_x とし
て演算する。つまり、１ｓｔ〜２ｎｄレリーズ間の振動
が測距時と露光開始時の振動より大きいかどうかを示す
値がＶ_x となる。この絶対値が所定値Ｖ_x0より大きい
時、先に説明したように、撮影者が構図変更を行った可
能性が高いと考えられ、Ｓ１６にて、中央測距結果ｌ_c
を選択し、そこにピント合せを行う。

【００２７】一方、Ｖ_x がＶ_x0より小さい時は、撮影者
は被写体の表情を観察している等、構図変更を行ってい
ないと考えられるので、Ｓ１４にて最至近選択を行う。
そして、Ｓ１５にて露光を行って、撮影シーケンスを終
了する。

【００２８】次に、図４、図５を用いて、本発明の第２
実施例を説明する。この実施例は、図１の構成にファイ
ンダー内表示部１５ａを追加したものである。図５
（ａ）において、ファインダー画面１の中央部にピント
を合せたい人物をおき、１ｓｔレリーズスイッチ１６を
押し、フォーカスロックを行い、図５（ｂ）のように構
図変更で振動が検出されると、ファインダー内にフォー
カスロック表示１５ａが点灯する。

【００２９】このように本実施例では、ファインダー内
表示にて撮影者にフォーカスロックにて中央測距を優先
したことを明示するため、より失敗のない写真撮影が行
える。撮影者は、この表示を見て、自分の思いどおり
に、フォーカスロックがなされていない時や手ブレ等で
フォーカスロック表示が出てしまった時は再度、１ｓｔ
レリーズスイッチ１６を押し直せばよい。

【００３０】図６はこの実施例の動作を示すフローチャ
ートである。この実施例では、１ｓｔレリーズの直後の
振動検出を行なわず、タイムラグの短縮を行っている。

【００３１】１ｓｔレリーズのあと、中央と周辺の測距
を行い（Ｓ１〜Ｓ３）、Ｓ４にてタイマーをリセット、
所定時間Ｔ₀ 後のカメラの振動出力Ｖ_x をＳ８にて検出
し、この結果が所定の振動レベルＶ_x0より大きいと、Ｓ
９にて、上記ファインダー内表示１５ａをＳ１０にて行
なう。

【００３２】所定時間Ｔ₀ は、１ｓｔレリーズを行った
後、撮影者が構図を変更するまでの時間、約１００ｍｓ
ｅｃとする。１ｓｔレリーズ時測距終了の表示を、図５
（ａ）の１５ａのように行ってもよく、これが点灯する
までは、撮影者による構図変更を禁止されるので、図５
（ａ）の１５ａの点灯タイミングはＳ４からＳ８の間で
行えばよい。

【００３３】Ｓ１０のフォーカスロック表示後は、１ｓ
ｔレリーズスイッチ１６、２ｎｄレリーズスイッチ１７
の入力状態をＳ１１、Ｓ１２で検出するので、表示結果
が撮影者の思いどおりでなければ１ｓｔレリーズスイッ
チ１６をＯＦＦすれば再度やり直しが可能となる。Ｓ１
２、Ｓ１６以降は図３のフローチャートと同様である。

【００３４】次に、図７、図８を用いて、図１、図４に
示した中央測距装置１１と周辺測距装置１２についてさ
らに詳細に説明する。

【００３５】図７に於いて、赤外発光ダイオード（以
下、ＩＲＥＤと略記する）１９で発光した赤外光は、投
光レンズ２０で集光されて被写体２１に向けて照射され
る。この被写体２１からの反射光は、受光レンズ２２に
より半導体素子から成る周知の位置検出素子（以下、Ｐ
ＳＤと略記する）２３上に結像される。このＰＳＤ２３
では、その結像位置に応じて、光電流Ｉ₁ 及びＩ₂ が分
流され、この分流する光電流Ｉ₁ 及びＩ₂ がＡＦ用ＩＣ
（集積回路）２４に供給される。このＡＦ用ＩＣ２４
は、ＩＲＥＤ制御用トランジスタ２５を介して上記ＩＲ
ＥＤ１９をパルス駆動すると共に、上記ＰＳＤ２３から
の光電流Ｉ₁ 、Ｉ₂ に基く測距情報を、メモリ１３及び
演算制御部１５に供給する。

【００３６】ここで、受光レンズ２２の光軸をＰＳＤ２
３の中心軸に一致させ、これを原点としたときの反射光
の入射位置をｘ、投光レンズ２０と受光レンズ２２との
主点間距離、つまり基線長をｓ、受光レンズ２２の焦点
距離をｆａとすれば、被写体距離ｄは次式で与えられ
る。

【００３７】 ｄ＝ｓ・ｆａ／ｘ …（１） ＩＲＥＤ１９による被写体２１からの反射光によって、
ＰＳＤ２３で発生する光電流Ｉ₁ 、Ｉ₂ は、共に反射光
強度に比例するが、光電流比Ｉ₁ ／Ｉ₂ は反射光強度に
は依存せず、入射光位置ｘのみで決定される。したがっ
て、ＰＳＤ２３の全長をｔとすれば、光電流比をＩ₁ ／
（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）の形でとると数１のようになる。

【００３８】

【数１】 この数１に上記（１）式を代入すれば、光電流比Ｉ₁ ／
Ｉ₂ は、数２の如くなる。

【００３９】

【数２】 したがって、ＰＳＤ２３の光電流比Ｉ₁ ／（Ｉ₁ ＋
Ｉ₂ ）が求まれば、被写体距離ｄが一義的に決定される
ことになる。

【００４０】尚、図７では、アクティブ式三角測距方式
の測距原理の説明を簡単にするために、単純な一点測距
を行う構成としているが、これを三点測距にしたときの
測距手段としての中央測距装置１１及び周辺測距装置１
２の光学系の構成を図８に示す。

【００４１】この図８に於いては、３個のＩＲＥＤ１９
ａ、１９ｂ、１９ｃに対して、３個のＰＳＤ２３ａ、２
３ｂ、２３ｃが用いられている。そして、３個のＩＲＥ
Ｄ１９ａ、１９ｂ、１９ｃからの各測距用赤外光ビーム
２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、投光レンズ２０により被写
体２１に向かう。この被写体２１から戻った各ビーム
は、受光レンズ２２により３個のＰＳＤ２３ａ、２３
ｂ、２３ｃのうちの対応するＰＳＤに入射されるように
なっている。

【００４２】尚、この図８では、全体の構成を理解しや
すいように、投光レンズ２０と受光レンズ２２とを横方
向に並べているが、実際には、図８に示した横方向の配
置を縦方向の配置に変える必要がある。すなわち、投光
レンズ２０と受光レンズ２２とを縦配置にして、３個の
ＩＲＥＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃからの赤外ビームを、
図１２に示されたファインダ内視野の各測距ポイント
「Ｌ」、「Ｃ」、「Ｒ」にそれぞれ対応させる必要があ
る。

【００４３】これらの中央測距装置１１及び周辺測距装
置１２に於ける光学系の具体的な構成例として、中央の
ＩＲＥＤ１９ｂからの赤外光ビーム２６ｂに対する左右
のＩＲＥＤ１９ａ、１９ｃからの赤外光ビーム２６ａ、
２６ｃのなす角αは、約７°に決められており、ＩＲＥ
Ｄ１９ａ、１９ｂ、１９ｃの間隔をｇ₁ 、投光レンズ２
０の焦点距離をｆａ₁ とすると、次の式（２）を満足す
るように設計されている。

【００４４】 ｔａｎα＝ｇ₁ ／ｆａ₁ …（２） また、上記ＰＳＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの間隔を
ｇ₂ 、受光レンズ２２の焦点距離をｆａ₂ とすると、投
光レンズ２０と受光レンズ２２との相互の焦点距離をｆ
ａ₁ ＝ｆａ₂ にしたとき、ＩＲＥＤ１９ａ、１９ｂ、１
９ｃの間隔とＰＳＤ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの間隔は、
それぞれｇ₁ ＝ｇ₂ に設定される。

【００４５】尚、ＰＳＤを３個に分離した理由は、一点
測距時に他の方向からの入射角の影響を極力小さくし
て、Ｓ／Ｎの向上を図るためである。

【００４６】次に、図９を参照して、中央測距装置１１
及び周辺測距装置１２のより詳細な構成を説明する。

【００４７】中央のＩＲＥＤ１９ｂには、ＩＲＥＤ１９
ａ、１９ｃが直列に接続されており、これらのＩＲＥＤ
１９ｂ、１９ａ、１９ｃは、それぞれスイッチ１００、
１０１、１０２を介してＶ_ccとグラウンド間に接続され
ている。

【００４８】一方、ＰＳＤ２３ｂの両端はアンプ１０３
及び１０４間に接続され、並列接続されたＰＳＤ２３ａ
及び２３ｃは、同様にアンプ１０５及び１０６間に接続
される。これらアンプ１０３〜１０６の出力には、ダイ
オード１０７、１０８、１０９、１１０とバッファ１１
１、１１２、１１３、１１４が接続されている。上記ア
ンプ１０３〜１０６及び１１１〜１１４には、演算制御
部１５によりイネーブル信号が供給される。尚、１１５
はこのイネーブル信号を反転するインバータである。

【００４９】これらバッファ１１１〜１１４には、トラ
ンジスタ１１６及び１１７が接続される。これらトラン
ジスタ１１６及び１１７には、定電流源１１８、コンデ
ンサ１１９が図示の如く接続され、差動増幅回路１２１
を構成している。

【００５０】すでに数２において距離ｄがＩ₁ とＩ₂ に
よって求められることは説明したが、数２に於けるＩ₁
／（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）をどのように演算するかを説明する。

【００５１】図のようにＩ₁ とＩ₂ は各々圧縮ダイオー
ド１０８と１０７に流しこまれるが、バッファ１１１、
１１２を介して、ペアのＮＰＮトランジスタ１１６と１
１７にこれらの圧縮電圧が入力されるので、次の関係が
成立する。

【００５２】

【数３】 また、定電流１１８により、 Ｉ_a ＋Ｉ_b ＝Ｉ₀₁ …（７） 従って、

【数４】 よって、Ｉ_a は、上記Ｉ₁ ／（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）を演算した
形となる。従って、測距に先立ち、積分用Ｃ１１９をリ
セット回路１３４にて初期化した後、ＩＲＥＤを発光さ
せ、それに同期して、電流源１１８をＯＮすれば、積分
Ｃの両端にＩ₁／（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）に比例した電圧が出力
される。演算制御部１５は内蔵のＡ／Ｄコンバータで端
子１３５より、その積分電圧を読みとり、数２に従って
被写体距離ｄを演算することができる。

【００５３】中央部を測距する等は、ＩＲＥＤ１９ｂ
を、スイッチ１００によってＯＮ／ＯＦＦし、ＰＳＤ２
３ｂを用いるために、イネーブル信号にて、アンプ１０
３、１０４、バッファ１１１、１１２を選択する。

【００５４】また、周辺を測距する時は、イネーブル信
号によって、アンプ１０５、１０６及びバッファ１１
３、１１４を選択し、ＰＳＤ２３ａ又はＰＳＤ２３ｃを
用いる。この状態でＩＲＥＤ１９ａ、１９ｃを順次発光
させ、そのつど電流源１１８をＯＮし、コンデンサ１１
９の両端の電圧を演算制御部１５が読みこむようにす
る。

【００５５】次に、図１０、図１１を参照して第３の実
施例を説明する。

【００５６】図１０のように振動検出部１４は、投光素
子３２、受光素子３５等から成り、ファインダー接眼部
３１を覗き込む撮影者４４の顔面４５と、カメラ間の距
離変化によって振動を検出するタイプのものを想定して
いる。また、ＣＰＵ１５’は図１の演算制御部１５とメ
モリ１３とを含むものとする。

【００５７】ＣＰＵ１５′がドライバ３０を介して、投
光素子３２を発光させると、投光レンズ３３を介して、
信号光が顔面４５を照射する。この信号光は受光レンズ
３４を介して受光素子３５に入射するが、カメラと顔面
との距離が変化すると、受光素子３５に入射する反射信
号光量が変動する。抵抗３６によって電圧に変換された
信号は、コンデンサ３７により、交流成分のみ帰還抵抗
３８をもつアンプ３９に入力され、アンプ出力はコンパ
レーター４０に入力される。

【００５８】従って、振動が多いとコンパレーター４０
の反転する回数は増加する。その反転回数を時分割でカ
ウントするのが３つのカウンタ４１〜４３である。

【００５９】以下、図１１のタイミングチャートを参照
して上記構成の動作を説明する。

【００６０】１ｓｔレリーズスイッチ１６の入力直後、
中央測距、周辺測距が行われると、振動検出がなされる
が、図にＶ_x として示したように振動が多いとＶ_x の変
動が多く、振動が少ないとＶ_x の変動は少ない。

【００６１】カウンタ１（４１）は、測距直後の振動回
数をＴ₁ の期間だけカウントする。また、カウンタ２
（４２）は２ｎｄレリーズスイッチ１７の押し込み後の
Ｔ₁ の期間だけＶ_x の変動をカウントする。

【００６２】カウンタ３（４３）は、カウンタ１（４
１）とカウンタ２（４２）が作動する間のＴ_x の間隔、
Ｖ_x の変動回数をカウントする。このＴ_x は撮影状況に
より変化するのでＣＰＵ１５′はこれを計算する。

【００６３】図１２は本実施例の動作を示すフローチャ
ートである。測距（Ｓ２、Ｓ３）の終了後（Ｓ４）及び
２ｎｄレリーズスイッチ１７（Ｓ９）の入力後（Ｓ１
０）におけるカウンタ１（４１）、カウンタ２（４２）
によるＶ_x の変動カウントＮ₁、Ｎ₂ についてはすでに
説明した。このカウンタ期間をＴ₁ とする。

【００６４】また、Ｓ４とＳ１０の間の時間ＴはＳ６に
より計時される。

【００６５】このＴの間Ｓ７にて、Ｖ_x の変動回数Ｎ₃
をカウンタ３（４３）にてカウントする。このようにし
て求めたＮ₁ 、Ｎ₂ 、Ｎ₃ とＴ₁ 、ＴによりＳ１１で
は、Ｎ_x を計算する。Ｎ₁ とＮ₂ の平均は、Ｔ₁ により
時間で正規化され、Ｎ₃ はＴにて、同様に割算されるの
で、時間あたりの振動回数の差がＮ_x として演算され
る。これが多い場合は構図変更を行った可能性が高いの
で、Ｓ１２にて、所定値Ｎ_x0と比較し、Ｎ_x0より大きい
時は、Ｓ１４にてフォーカスロック動作として、画面中
央の被写体距離ｌ_c にピント合せする。逆にＮ_x0よりＮ
_x が小さいか同じの時は、Ｓ１３にて最至近選択のピン
ト合せを行う。

【００６６】ここで、本実施例においては第１、第２実
施例のようにすぐに露光シーケンスへと移動せず、この
振動検知手段を用いて手ブレ防止を行う。以下、このス
テップについて説明する。

【００６７】Ｓ１５では、再度カウンタ１（４１）を動
かせて、Ｔ₁ だけＶ_x の変動回数のカウントを行う。そ
して、このカウント回数Ｎ₄ が所定量Ｎ_x1より大きいか
どうかをＳ１６にて判定する。

【００６８】Ｎ₄ がＮより大きいと、このまま露光を行
っても手ブレによりきれいな写真が撮影できないとし
て、Ｓ１５に戻るようにする。そして、Ｓ１５、Ｓ１６
を反復し振動がおさまってから、露光シーケンスＳ１７
に移行するようにすれば、ピンボケや手ブレの発生を防
止することができる。

【００６９】図１０の構成では振動の方向までは検出で
きないが、次に、その方向も加味した、より効果の高い
実施例を説明する。図１４のようにマルチＡＦの測距ワ
クの並びと、構図変更の方向が一致していないと、かえ
って悪影響を生じることがある。図１４（ａ）で、せっ
かく最至近選択で人物を測距しても、図１４（ｂ）のよ
うに構図変更すると、上記実施例では、中央の風景にピ
ントが行ってしまう。図１５から図２１に、カメラの振
動を画面の上下方向と左右方向に分離して検出して、そ
れらの値から測距位置を定める第４実施例を示す。

【００７０】図１５に示すように、被写体に向かって左
手方向をｘ軸、カメラの上方をｙ軸、被写体側の光軸方
向をｚ軸と、それぞれの空間に対するカメラの座標方向
を定める。カメラの振動の内、回転運動による像の移動
の方が平行移動による像移動より大きい事が知られてい
るため、カメラの振動の内、回転運動にのみ着目する。
ここで、カメラが振動によりｘ軸まわりに回転した場合
は、画面の上下方向に像が移動し、ｙ軸まわりに振動し
た場合は、画面の左右方向に被写体像が移動する。ま
た、カメラの回転振動による被写体像の像の画面上の移
動量ｄは、回転角度θ、カメラの撮影レンズの焦点距離
をｆとした場合、近似的に、 ｄ＝ｆ・ｔａｎ（θ） 或いは、更に近似的に ｄ＝ｆ・θ［ｒａｄ］ と表される。

【００７１】このようなカメラの回転と像移動の関係に
着目して、被写体画像の移動を画面の上下方向と左右方
向に分離して検出する場合の本発明の第４実施例の概略
構成を図１６に示す。

【００７２】振動検出部１４′は、カメラのｘ軸まわり
の振動による回転を角速度として検出する。ｘ軸まわり
角速度検出回路１１０と、上記のｘ軸まわり角速度検出
回路１１０の出力信号を積分しカメラのｘ軸回転角を求
めると共に撮影レンズの焦点距離に基づいて被写体画像
のｙ方向の像の移動量を上式から演算し求めるｙ方向像
移動量演算回路１１１と、カメラのｙ軸まわりの振動に
よる回転を角速度として検出するｙ軸まわり角速度検出
回路１１２と、上記のｙ軸まわり角速度検出回路１１２
の出力信号を積分し、カメラのｙ軸回転角を求めると共
に撮影レンズの焦点距離に基づいて被写体画像のｘ方向
の像の移動量を上式から演算し求めるｘ方向像移動量演
算回路１１３とから構成される。

【００７３】振動検出部１４′の上記のｙ方向像移動量
演算回路１１１とｘ方向像移動量演算回路１１３は、演
算制御部１５に接続されており、演算制御部１５からの
リセット信号に応じて積分演算が初期値に再設定される
と共に、演算された像移動量情報が演算制御部１５に出
力される。

【００７４】演算制御部１５には、露出の準備を促す信
号を発する１ｓｔレリーズスイッチ１６と、実際の露出
を指示する２ｎｄレリーズスイッチ１７、画面の中央を
測距するための中央測距装置１１、画面の中央から横方
向にずれた位置の被写体の距離を測るための周辺測距装
置１２、中央測距装置１１と周辺測距装置１２により計
測された被写体の距離を記憶するためのメモリ１３と、
被写体に撮影レンズのピントを合わせる為のピント合わ
せ部１８が接続されている。

【００７５】カメラの回転による振動を角速度として検
出するためのｘ軸まわりの角速度検出回路１１０とｙ軸
まわり角速度検出回路１１２の構成を、図１６から図１
９にを用いて説明する。

【００７６】２つの角速度検出回路はその検出軸を所定
の方向に向けてカメラ上に配置されておりその構成は同
一のため、説明を簡単にするために、一つの角速度検出
回路について説明を行う。本実施例での角速度検出は、
振動体に加わるコリオリの力の検出によるものである。

【００７７】図１７（ａ）、（ｂ）にその振動体の構成
を示す。振動体２０１は三角柱の形状を持ち、振動体支
持部２０２ａと２０２ｂにより、支持部を支点として屈
曲振動を発生する。また、検出感度軸は、三角柱の長手
方向（図のｋ軸方向）に設定される。振動は、三角柱の
支持部の反対側の面に張り付けられた加振用バイモルフ
型圧電体２０３への交番電圧の印可による屈曲振動によ
る。また、三角柱の他の２面に張り付けられた２つの検
出用バイモルフ型圧電体２０４と２０５により、その振
動状態がモニターされる。

【００７８】角速度検出回路全体の構成を図１８に示
す。上記の加振用バイモルフ型圧電体２０３に与える交
番電圧を発生するための発振器２０６と、検出用バイモ
ルフ型圧電体２０４と２０５の出力差を取り出すための
差動増幅器１０７と、差動増幅器２０７の出力信号を検
波するための検波回路２０８と、検波された信号を平滑
化するための平滑化回路２０９から構成されている。

【００７９】ｋ軸まわりの角速度が無い場合の角速度検
出回路の信号状態について図１９（ａ）から（ｆ）を用
いて説明する。発振器２０６からのサイン波状の交番電
圧により加振用バイモルフ型圧電体２０３が屈曲し、振
動体２０１には図１９（ａ）のサイン波状のＦなる力が
加わり屈曲振動を生じる。この屈曲振動により、２つの
検出用バイモルフ型圧電体２０４と２０５には、回路上
のＰ１とＰ２の位置で、それぞれ図１９（ｂ）と（ｃ）
に示す電圧が発生する。二つの検出用バイモルフ型圧電
体は、加えられるＦの力に対して等価な位置関係を持つ
ため、等しい電圧が発生し、差動増幅回路２０７の出力
は（図１８のＰ３の位置）、図１９（ｄ）に示すように
ゼロを示す。結果、検波回路２０８の出力（図１８のＰ
４の位置）、平滑化回路２０９の出力（図１８のＰ５の
位置）に於いても出力信号はゼロとなる。つまり、角速
度が振動体に加えられていない場合に出力はゼロであ
る。

【００８０】次に、ｋ軸まわりに角速度ωが加えられて
いる場合を図２０に示す。公知のように、回転体に横方
向から力を加える場合、加えられる力と直交する方向に
コリオリの力が発生する。このコリオリの力は回転体の
角速度ωと加える力に比例する。図２０（ａ）に示すよ
うに、振動体２０１に振動による力Ｆと角速度ωが加え
られる場合、発生したコリオリの力Ｃも振動体２０１に
加わる事になる。そのため、振動体２０１には、振動に
よる力Ｆとコリオリの力Ｃの合力Ａが加わる事になる。
この力を２つの検出用バイモルフ型圧電体２０４と２０
５で検出する場合を、図１８のＰ１とＰ２の位置に於け
る信号で表すと、図２０（ｂ）と（ｃ）の様になる。

【００８１】これは、合力Ａの方向が検出用バイモルフ
型圧電体２０４の屈曲面に対して深く、かつ、検出用バ
イモルフ型圧電体２０５の屈曲面に対して浅くなるため
に２つの圧電体の屈曲量が異なるためである。この２つ
の信号の差動増幅の結果を図２０（ｄ）に示す。角速度
が無かった場合と異なり、加えられた振動に応じて出力
が得られる。この信号を検波回路２０８で処理すると、
図２０（ｅ）の信号が得られ、更に、平滑化する事で図
２０（ｆ）の信号が得られる。この信号は、加えられた
角速度ωに比例する信号である。つまり、図１８で示し
た角速度検出回路により角速度が検出される。

【００８２】公知の様に角速度と回転角は１つ次元の異
なる信号であるため、角速度を積分する事で回転角が得
られる。ある時間Ｔ₁ からある時間Ｔ₂ までの間に回転
した角度を求めるためには、ある時間Ｔ₁ から積分を開
始し時間Ｔ₂ に於いて積分結果をモニターすれば良い。
つまり、カメラの操作に於いて１ｓｔレリーズ操作から
２ｎｄレリーズ操作までの間にカメラの回転した角度を
求める為には、１ｓｔレリーズ操作時点で積分器をリセ
ットして２ｎｄレリーズ操作時点で積分器の出力を読み
出せば良い。この回転角と撮影レンズの焦点距離から画
面上での被写体画像の移動量を求める事が出来る。ま
た、回転による像移動量は、カメラの撮影レンズの焦点
距離にほぼ比例するため、積分のための定数にこの焦点
距離を加味する事で像移動量を求めることが出来る。

【００８３】図２１は第４実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【００８４】まず、アドレスＳ４１において、１ｓｔレ
リーズスイッチ１６の操作があるまで１ｓｔレリーズス
イッチ１６を調べる。操作があった場合には、アドレス
Ｓ４２でサブルーチン＜中央測距＞を行い画面中央の被
写体までの距離Ｌ_c を求める。次に、アドレスＳ４３で
サブルーチン＜周辺測距＞を行い画面中央の横の被写体
までの距離Ｌ_p を求める。次に、アドレスＳ４４で、ｙ
方向像移動量演算回路１１１とｘ方向像移動量演算回路
１１３の積分器をリセットする。これによりこれ以降、
ｙ方向像移動量演算回路１１１とｘ方向像移動量演算回
路１１３は、１ｓｔレリーズ以降のカメラの回転振動に
よる画像の移動量を出力する。

【００８５】次に、アドレスＳ４５で、２ｎｄレリーズ
スイッチ１７の操作を調べる。操作が無い場合には、ア
ドレスＳ４６に進み１ｓｔレリーズスイッチ１６の操作
の継続を調べる。もしここで１ｓｔレリーズスイッチ１
６の操作の継続が確認されなかった場合には、撮影の準
備をキャンセルするためにアドレスＳ４１へ戻る。１ｓ
ｔレリーズスイッチ１６の継続が確認された場合にはア
ドレスＳ４５へ戻る。アドレスＳ４５で２ｎｄレリーズ
スイッチ１７の操作が検出された場合には、撮影を行う
ためにアドレスＳ４７へ進む。

【００８６】アドレスＳ４７では、ｙ方向像移動量演算
回路１１１の出力ｙ_v を読み出す。アドレスＳ４８でこ
の読み出したｙ方向の像移動量と所定値ｙ_v0とを比較す
る。このｙ方向は測距の為の測距センサの配列と異なる
方向であるために、このｙ方向の画角の変化が大きい場
合本発明の意図する測距エリアの選択では十分な効果を
期待できないため、通常の測距エリアの選択（至近距離
へのピント合わせ）を行うために比較する。所定値ｙ_v0
との比較の結果画角の変更が小さいと判断された場合に
はアドレスＳ４９へ、画角の変更が大きいと判断された
場合はアドレスＳ５２へそれぞれ進む。

【００８７】アドレスＳ４９へ進んだ場合、ｘ軸方向の
像移動量ｘ_v をｘ方向像移動量演算回路１１３から読み
出す。次に、アドレスＳ５０で読みだした像移動量ｘ_v
と所定値ｘ_v0を比較する。像移動量ｘ_v が所定値ｘ_v0よ
り小さい場合、撮影者は画角の変更を行っていないと判
断し通常の測距エリアの選択のためにアドレスＳ５２へ
進む。所定値ｘ_v0より大きく画像の横方向の移動が発生
している場合には、撮影者による画像の構図変更がある
と判断しアドレスＳ５１では、アドレスＳ４２で行った
中央測距エリアでの測距結果Ｌ_c に基づいてピント合わ
せを行い、続いてアドレスＳ５３でフィルムへの露光を
行い、アドレスＳ４１へ戻る。

【００８８】通常の測距エリアの選択のためにアドレス
Ｓ５２へ進んだ場合には、中央測距結果Ｌ_c と周辺測距
結果Ｌ_p の最至近を示す距離にピントを合わせ、アドレ
スＳ５３へ進み露光を行う。

【００８９】上記の実施例では、像移動演算回路１１１
と１１３内での像移動を演算したが、これは、像移動演
算回路１１１と１１３内で回転角を求めるにとどめ、演
算制御部１５内で読みだした回転角と撮影レンズの焦点
距離から画像の移動を求めるように構成するなど、本発
明の意図を損なわない範囲での構成の変更は可能であ
る。また、本実施例で示したように、画面の上下方向と
左右方向の振動を分離して検出する事で、より精度の高
い測距エリアの選択が可能になる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
とっさの撮影においても中抜けによるピンボケがなく、
なおかつ撮影者が慎重にピントを合わせる時には、撮影
者の意図を反映した正確なピントの合った写真を撮影す
ることができるとともに、カメラに生じる第１の方向の
ふれ量と、この第１の方向とは直交する方向のふれ量と
を別々に検出することにより、より精度の高い測距エリ
アの選択が可能となるオートフォーカスカメラを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るカメラの合焦装置の
構成図である。

【図２】図１に示す合焦装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】演算制御部の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】第２実施例に係る合焦装置の構成図である。

【図５】図４の構成図の動作を説明するための図であ
る。

【図６】第２実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】一点測距装置の光学系の構成を示す図である。

【図８】三点測距装置の光学系の構成を示す図である。

【図９】中央測距装置及び周辺測距装置の詳細な構成を
示す図である。

【図１０】第３実施例に係る合焦装置の構成を示す図で
ある。

【図１１】図１０に示す合焦装置の動作を説明するため
のタイムチャートである。

【図１２】図１０に示す合焦装置の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１３】従来の多点測距装置の問題点を説明するため
の図である。

【図１４】第３実施例の欠点を説明するための図であ
る。

【図１５】各空間に対するカメラの座標方向の定め方を
説明するための図である。

【図１６】第４実施例に係る合焦装置の構成を示す図で
ある。

【図１７】角速度検出に使用される振動体の構成を示す
図である。

【図１８】角速度検出回路全体の構成図である。

【図１９】ｋ軸まわりの角速度がない場合の角速度検出
回路の信号状態を説明するための図である。

【図２０】ｋ軸まわりに角速度ｗが加えられている場合
の角速度検出回路の信号状態を説明するための図であ
る。

【図２１】第４実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図２２】従来の測距方法の問題点を説明するための図
である。

【符号の説明】

１１…中央測距装置、１２…周辺測距装置、１３…メモ
リ、１４…振動検出部、１５…演算制御部、１６…１ｓ
ｔレリーズスイッチ、１７…２ｎｄレリーズスイッチ、
１８…ピント合せ部。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−100149（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19160（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−360114（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243206（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−190832（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175738（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−47528（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影画面内の略中央部分を測距する中央
   測距手段と、 撮影画面内の周辺部分を測距する周辺測距手段と、 測距開始を指示する測距指示手段と、 露光開始を指示する露光指示手段と、上記測距開始の指示から上記露光開始の指示の間に、カ
   メラに生ずる第１の方向のふれ量を検出する第１のふれ
   量検出手段と、 上記測距開始の指示から上記露光開始の指示の間に、カ
   メラに生ずる上記第１の方向と直交する方向のふれ量を
   検出する第２のふれ量検出手段と、 上記第１のふれ量検出手段が所定以上のふれ量を検出し
   た場合には、上記中央測距手段及び上記周辺測距手段に
   よって検出された測距値に基づいて上記撮影レンズのピ
   ント合わせを行い、上記第２のふれ量検出手段が所定以
   上のふれ量を検出した場合には、上記中央測距手段によ
   って検出された測距値に基づいて撮影レンズのピント合
   わせを行う ピント合わせ制御手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの合焦装置。