JP4362876B2 - 合焦判定装置およびカメラシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像の結像位置と予定結像面とのズレ量に相当するデフォーカス量を検出し、そのデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する合焦判定装置およびカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、焦点合わせ時に合焦判定を行うカメラにおいて、合焦認定範囲は、焦点深度に基づいて決定されている。
図１０は、従来の合焦認定範囲の概念図である。
図のように、有効口径Ｄである撮影光学系１００を介して入射した光が焦点ａで合焦した場合、予定結像面（フィルム面と等価な面）１０１には直径Ｍの錯乱円が形成される。ここで、デフォーカス量ｂは、焦点ａと予定結像面１０１とのズレ量に相当し、焦点距離ｆは、撮影光学系１００の中心から焦点ａまでの距離に相当する。
【０００３】
図において、有効口径Ｄと焦点距離ｆとの比は、錯乱円の直径Ｍとデフォーカス量ｂとの比に一致するため、デフォーカス量ｂは、「（焦点距離ｆ／有効口径Ｄ）×錯乱円の直径Ｍ」で示すことができる。ここで、「焦点距離ｆ／有効口径Ｄ」は、Ｆ値と１対１に対応することから、デフォーカス量ｂは、「Ｆ値×錯乱円の直径Ｍ」によって求めることができる。
【０００４】
ところで、焦点深度は、錯乱円の直径が予め決められた許容錯乱円の直径以下となるデフォーカス量で表される。一般に、この許容錯乱円の直径は、画面の対角線長の１／１０００〜１／１５００程度に設定され、特に３５ｍｍのフィルムにおける許容錯乱円の直径は、１／３０ｍｍで設定される。したがって、焦点深度は、「Ｆ値×（１／３０）」で近似できる。
【０００５】
従来、このような焦点深度を合焦認定範囲として用いることによって合焦判定が行われていた。
例えば、特開昭５７−１８５４２３号公報では、設定Ｆ値に応じて合焦認定範囲を変化させて合焦判定を行うことによって、オートフォーカスを実現する技術が開示されている。
【０００６】
一方、合焦判定は、オートフォーカスに限らず、図１１に示すようなピント表示を行うフォーカスエイドでも行われる。このようなフォーカスエイドにおいても設定Ｆ値における合焦認定範囲によって合焦判定を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の撮影光学系では、収差の影響を無視することができず、焦点深度をＦ値に応じて一義的に決定することは困難である。
【０００８】
また、撮影光学系が多種に及ぶ合焦判定では、各撮影光学系の収差特性の違いによって、予定結像面に形成される光像の鮮明の度合いが大きく異なる。そのため、デフォーカス量が同一であっても同一のレベルで結像しているとは限らなかった。
したがって、オートフォーカスの際、従来のような合焦認定範囲を用いた合焦判定では、予定結像面に形成される光像の状態が良好なレベルであるか否かの判定を正確に行うことができなかった。
【０００９】
また、フォーカスエイドでは、絞り込みによって設定されたＦ値（設定Ｆ値）に対する合焦認定範囲で合焦判定が行われても、開放状態でファインダ像が表示される。そのため、絞り込みに伴って焦点が移動するレンズが用いられた場合、ファインダ像が合焦状態にあっても、フォーカスエイド表示では合焦状態を示す表示がなされず、操作感が悪かった。
【００１０】
そこで、請求項１〜４に記載の発明は、合焦判定が的確に行える合焦認定範囲を設定した合焦判定装置を提供することを目的とする。
また、請求項５〜７に記載の発明は、合焦判定が的確に行える合焦認定範囲を設定したカメラシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜３に記載の発明の原理ブロック図である。
【００１３】
請求項１に記載の合焦判定装置は、撮影光学系による被写体像の結像位置と撮影光学系の予定結像面とのズレ量に相当するデフォーカス量を位相差検出方式により検出する検出手段１０と、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かの判定を行う判定手段１２とを備えた合焦判定装置において、判定手段１２は、撮影光学系のデフォーカス量に対するＭＴＦの最良値に対して予め決められた割合以上となるＭＴＦ値が確保されるデフォーカス量の範囲を合焦認定範囲として決定し、合焦認定範囲に基づき判定を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の合焦判定装置は、請求項１に記載の合焦判定装置において、判定手段１２は、少なくとも２つのＦ値のそれぞれにおいて撮影光学系の結像性能を示す値が所定以上となるデフォーカス量の範囲を含む範囲を合焦認定範囲として決定することを特徴とする。
請求項３に記載の合焦判定装置は、請求項１または２に記載の合焦判定装置において、判定手段１２は、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含む範囲を合焦認定範囲として決定することを特徴とする。
【００１６】
図２は、請求項４に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項４に記載の合焦判定装置は、請求項１または２に記載の合焦判定装置において、焦点合わせを自動的に行う自動合焦モードと、手動操作による指示に基づき焦点合わせを行う手動合焦モードとの選択操作を受け付けるモード設定手段１４と、判定手段１２によって行われる判定に基づいて合焦状態であるか否かを外部に通知する合焦通知手段１６とを備え、判定手段１２は、モード設定手段１４を介して手動合焦モードが選択された場合、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含めた範囲を合焦認定範囲とすることを特徴とする。
【００１７】
図３は、請求項５および６に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項５に記載のカメラシステムは、請求項１ないし４の何れか１項に記載の合焦判定装置を備えたカメラシステムにおいて、撮影光学系の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する記憶手段１８を備え、判定手段１２は、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が記憶手段１８に記憶された合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載のカメラシステムは、請求項５に記載のカメラシステムにおいて、記憶手段１８は、Ｆ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、判定手段１２は、撮影光学系のＦ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に基づいて記憶手段１８を検索することによって合焦認定範囲を取得し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１９】
図４は、請求項７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項７に記載のカメラシステムは、請求項５に記載のカメラシステムにおいて、撮影光学系の種類を示す識別情報を撮影光学系から取得する識別情報取得手段２０を備え、記憶手段１８は、撮影光学系の識別情報に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、判定手段１２は、識別情報取得手段２０によって取得された撮影光学系の識別情報に基づいて記憶手段１８を検索することによって合焦認定範囲を取得し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００２０】
図５は、本発明について説明するのに必要となる交換レンズの原理ブロック図である。
交換レンズは、撮影光学系２２と、撮影光学系２２の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する記憶手段２４と、記憶手段２４に記憶された合焦認定範囲を外部に供給する範囲供給手段２６とを備える。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、判定手段１２は、撮影光学系のデフォーカス量に対するＭＴＦの最良値に対して予め決められた割合以上となるＭＴＦ値が確保されるデフォーカス量の範囲を合焦認定範囲として決定し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
したがって、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００２４】
また、ＭＴＦが良好である状態を合焦状態とすることができるため、合焦判定の信頼性を確実に向上することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、少なくとも２つのＦ値のそれぞれにおいて撮影光学系の結像性能を示す値が所定以上となるデフォーカス量の範囲を含む範囲を合焦認定範囲とする。
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００２６】
請求項３に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含む範囲を合焦認定範囲とする。
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００２７】
請求項４に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、判定手段１２は、モード設定手段１４を介して手動合焦モードが選択された場合、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含めた範囲を合焦認定範囲として、合焦判定を行う。また、合焦通知手段１６は、判定手段１２によって行われる判定に基づいて合焦状態であるか否かを外部に通知する。
【００２８】
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
そのため、このような誤りによって撮影者が余計な焦点合わせの操作を行う必要があった従来のカメラと比較して、本発明にかかわる合焦判定装置が適用されたカメラでは、手動による焦点合わせを速やかに行う事ができることができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、記憶手段１８は、撮影光学系の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する。また、判定手段１２は、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が記憶手段１８に記憶された合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
したがって、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、記憶手段１８は、Ｆ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶する。判定手段１２は、撮影光学系のＦ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に基づいて記憶手段１８から合焦認定範囲を検索し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
【００３１】
したがって、多様な条件によって合焦認定範囲を規定することができるため、合焦判定の精度を確実に向上することができる。
請求項７に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、識別情報取得手段２０は、撮影光学系の種類を示す識別情報を撮影光学系から取得し、記憶手段１８は、撮影光学系の識別情報に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶する。判定手段１２は、識別情報取得手段２０によって取得された撮影光学系の識別情報に基づいて記憶手段１８から合焦認定範囲を検索し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
【００３２】
すなわち、既存の撮影光学系を用いた場合であっても、その撮影光学系に対応する合焦認定範囲を確実に検索することができる。そのため、撮影光学系の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細を説明する。
【００３６】
なお、本発明は、撮影光学系の結像性能に応じて決められた合焦認定範囲に基づき合焦判定を行うことに特徴があるため、各実施形態の冒頭で合焦認定範囲について説明する。また、各実施形態の動作については、交換レンズ式一眼レフカメラシステムを用いて説明を行うこととする。
【００３７】
（第一の実施形態）
図６は、本発明の第一の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
図において、縦軸はＭＴＦ(Modulation Transfer Function)の値を示し、横軸はデフォーカス量を示す。曲線αおよび曲線βは、ＭＴＦ特性が異なる２つのレンズにおいて、絞りが開放された状態でのデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示す。
【００３８】
一般に、ＭＴＦの値が良好な値を示すか否かを判定することによって、予定結像面に形成される光像の状態が良好なレベルであるか否かの判定を行うことができる。
そこで、本実施形態では、ＭＴＦが良好な値（ここでは、簡単のため、最良値の８０％とする。）を維持できるデフォーカス量に基づき、合焦認定範囲を決定する。
【００３９】
例えば、図６において、ＭＴＦの良否を判定する際の閾値が直線ｇで与えられるとすると、曲線αのＭＴＦ特性を持つレンズの場合、点Ａから点Ｂまでに相当するデフォーカス量（範囲Ｃ）が合焦認定範囲となる。また、曲線βのＭＴＦ特性のレンズの場合、点Ｄから点Ｅまでに相当するデフォーカス量（範囲Ｆ）が合焦認定範囲となる。
【００４０】
なお、合焦認定範囲は、同一のＦ値であっても、レンズの収差、フォーカス位置およびズーム位置の違いによって生じるＭＴＦ特性の変化によって異なる。
そこで、本実施形態では、レンズ毎にＦ値とフォーカス位置およびズーム位置とに応じて複数のＭＴＦ特性を実測や光学シュミレーションによって予め求めておき、ＭＴＦの値が最良値の８０％を維持できるデフォーカス量を合焦認定範囲とする。
【００４１】
図７は、本発明の第一の実施形態の機能ブロック図である。
図において、カメラボディ３０には、不図示のマウント機構によって交換レンズ３１が装着される。
交換レンズ３１内には、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３が配され、カメラボディ３０内には、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の光軸上にメインミラー３４およびサブミラー３５が配される。
【００４２】
また、カメラボディ３０内では、メインミラー３４の反射方向におけるフィルム面３６と鏡映な位置にファインダスクリーン３７が配され、サブミラー３５の反射方向には、焦点検出部３８が配される。なお、焦点検出部３８の出力は、ボディ側制御部３９に接続される。
交換レンズ３１の筐体には、フォーカスリング４０、ズームリング４１および絞りリング４２が設けられている。
【００４３】
また、交換レンズ３１内には、レンズ側制御部４３と、そのレンズ側制御部４３に接続されたフォーカス位置検出部４４、レンズ駆動部４５、ズーム位置検出部４６およびＦ値検出部４７とが設けられている。
レンズ側制御部４３は、データ選択部４８、メモリ４９および通信部５０を有し、その通信部５０を介してボディ側制御部３９に接続される。
【００４４】
なお、本実施形態において、メモリ４９には、レンズの種類や特性を示す情報が記憶されていると共に、上述したように設定Ｆ値とフォーカス位置およびズーム位置とに応じた複数の合焦認定範囲が記憶されていることとする。
また、図１、３および５に示す原理ブロック図と図７に示す機能ブロック図との対応関係については、検出手段１０は、焦点検出部３８およびボディ側制御部３９のデフォーカス量を算出する機能に対応し、判定手段１２は、ボディ側制御部３９の合焦判定を行う機能に対応し、記憶手段１８、２４は、メモリ４９に対応し、撮影光学系２２は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３に対応し、範囲供給手段２６は、データ選択部４８および通信部５０に対応する。
【００４５】
以下、図７を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
図７に示す交換レンズ式一眼レフカメラシステムでは、フォーカスレンズ群３２は、フォーカスリング４０に対する撮影者の操作もしくはレンズ駆動部４５の駆動に基づき移動し、ズームレンズ群３３は、ズームリング４１に対する撮影者の操作に基づき移動する。
【００４６】
なお、このようなフォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の移動によって変化したフォーカス位置およびズーム位置は、フォーカス位置検出部４４およびズーム位置検出部４６で検出されて、レンズ側制御部４３に与えられる。また、交換レンズ３１に入射した光束は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３を介してメインミラー３４に到達する。メインミラー３４に到達した光束は、分岐されてファインダスクリーン３７に導かれると共に、サブミラー３５を介して反射されて焦点検出部３８に導かれる。
【００４７】
焦点検出部３８は、レリーズボタン（図示されない）が半押しされた状態では、サブミラー３５を介して到達した光束を分割し、分割した光束によって形成された１組の像の情報をボディ側制御部３９に与える。
ボディ側制御部３９は、このような１組の像が焦点検出部３８から与えられると、各像の位置関係に基づきデフォーカス量を算出する。
【００４８】
一方、レンズ側制御部４３は、撮影者が絞りリング４２を操作して設定したＦ値（設定Ｆ値に相当する）をＦ値検出部４７を介して取得する。また、レンズ側制御部４３は、このように取得した設定Ｆ値と、上述したようにフォーカス位置検出部４４およびズーム位置検出部４６から与えられたフォーカス位置およびズーム位置とをデータ選択部４８に供給する。
【００４９】
データ選択部４８は、メモリ４９を参照し、設定Ｆ値とフォーカス位置およびズーム位置とに対応する合焦認定範囲を選択して読み出す。
このようにして読み出された合焦認定範囲は、通信部５０を介してボディ側制御部３９に与えられる。
ボディ側制御部３９は、合焦認定範囲が与えられると、上述したように算出したデフォーカス量が合焦認定範囲内であるか否かを判定する。
【００５０】
したがって、本実施形態では、設定Ｆ値、フォーカス位置およびズーム位置に応じて最適な合焦認定範囲を選択することができるため、合焦判定を的確に行うことができる。
また、合焦認定範囲の選択を交換レンズ３１内で行うため、カメラボディの構成を変更することなく合焦判定の精度を容易に向上することができる。
【００５１】
（第二の実施形態）
図８は、本発明の第二の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
図において、曲線γは、絞りが開放された状態でのデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示し、直線ｍ１は、上述した実施形態と同様にＭＴＦの良否を判定する際の閾値を示す。
【００５２】
また、直線ｎは、開放Ｆ値から予め決められた段数（ここでは、簡単のため二段とする）だけ絞り込まれた設定Ｆ値での最良像面位置を示し、曲線δは、その最良像面位置におけるデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示す。さらに、直線ｍ２は、設定Ｆ値におけるＭＴＦの良否を判定する際の閾値を示す。
本実施形態では、絞り込みによって最良像面位置が変化するレンズにおいて、開放Ｆ値における合焦認定範囲（範囲Ｊ）と、開放Ｆ値から二段分絞り込まれた設定Ｆ値における合焦認定範囲（範囲Ｋ）と含むデフォーカス量（範囲Ｌ）を合焦認定範囲とする。
【００５３】
ところで、同一段数が絞り込まれた場合であっても、レンズによって最良像面位置の変化量は異なる。そのため、本実施形態では、レンズ毎に上述した二つのＦ値におけるＭＴＦ特性を実測やシュミレーションによって予め求めておき、各レンズに応じた複数の合焦認定範囲を決定しておくこととする。
図９は、本発明の第二の実施形態の機能ブロック図である。
【００５４】
図において、機能が図７に示すブロック図と同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
なお、本実施形態の構成と上述した実施形態との構成の相違点は、図７に示すボディ側制御部３９およびレンズ側制御部４３に代えて、ボディ側制御部５１およびレンズ側制御部５２が設けられ、カメラボディ３０の筐体にフォーカスモードセレクトダイヤル５３が新たに設けられた点である。
【００５５】
図９において、ボディ側制御部５１は、データ選択部５４、ボディ側メモリ５５およびボディ側通信部５６を有し、レンズ側制御部５２は、レンズ側メモリ５７およびレンズ側通信部５８を有する。また、ボディ側制御部５１とレンズ側制御部５２とは、ボディ側通信部５６およびレンズ側通信部５８を介して接続されている。
【００５６】
ここで、レンズ側メモリ５７にはレンズの種類を示す識別情報が記憶され、ボディ側メモリ５５には上述したように決定した合焦認定範囲がレンズの種類およびフォーカスリング４０やズームリング４１や絞りリング４２の設定位置に対応付けて記憶されていることとする。
なお、図１、２および４に示す原理ブロック図と図９に示す機能ブロック図との対応関係については、検出手段１０は、焦点検出部３８およびボディ側制御部５１のデフォーカス量を算出する機能に対応し、判定手段１２は、ボディ側制御部５１の合焦判定を行う機能に対応し、モード設定手段１４は、フォーカスモードセレクトダイヤル５３に対応し、合焦通知手段１６は、ファインダスクリーン３７の近傍に設けられた不図示のピント表示部に対応し、記憶手段１８は、ボディ側メモリ５５に対応し、識別情報取得手段２０は、ボディ側通信部５６に対応する。
【００５７】
以下、図９を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
図９に示す交換レンズ式一眼レフカメラシステムでは、レンズ側制御部５２は、レンズ側通信部５８を介し、レンズ側メモリ５７に記憶されたレンズの種類を示す識別情報および交換レンズ３１の各操作部材の位置情報（フォーカス位置検出部４４、ズーム位置検出部４６およびＦ値検出部４７から出力される情報に相当する）をボディ側制御部５１へ与える。
【００５８】
ボディ側制御部５１は、このような識別情報および位置情報をボディ側通信部５１を介して取得すると、データ選択部５４に与える。データ選択部５４は、ボディ側メモリ５５を参照し、識別情報および位置情報に対応する合焦認定範囲を選択して読み出す。
焦点検出部３８は、上述した実施形態と同様にサブミラー３５を介して到達した光束を分割し、分割した光束によって形成された１組の像の情報をボディ側制御部５１に与える。
【００５９】
ボディ側制御部５１は、このような１組の像が焦点検出部３８から与えられると、上述した実施形態と同様に各像の位置関係に基づきデフォーカス量とデフォーカス方向とを算出する。
また、ボディ側制御部５１は、フォーカスモードセレクトダイヤル５３の状態を判別し、手動合焦モードが選択されている場合には、ボディ側メモリ５５から図８に示すような合焦認定範囲を表すデータを読み出すと共に、そのデータに基づいて、上述したように算出したデフォーカス量が合焦認定範囲内であるか否かを判定する。さらに、ボディ側制御部５１は、このような判定に基づき、ファインダ内に図１１に示すようなピント表示を行う。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、手動合焦モード時において、絞り込みによる最良像面位置の変化に基づき合焦認定範囲を広くすることができるため（図８の範囲Ｌに相当する）、ファインダスクリーン３７上の像が合焦状態にあるにもかかわらず、合焦マーク１０２が点灯しないという事態を確実に低減することができる。
なお、本実施形態では、ボディ側メモリ５５に合焦認定範囲が格納されてカメラボディ３０内で合焦認定範囲が選択されているが、上述した実施形態のようにデータ選択部５４をレンズ側制御部５２に設けることによって、交換レンズ３１内で合焦認定範囲が選択されてもよい。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、合焦認定範囲の決定に際し、ＭＴＦの値が良好な状態を維持できるデフォーカス量を用いているが、ＯＴＦの値やハイナッハ値が良好な状態を維持できるデフォーカス量を用いてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、結像性能の評価をＭＴＦ特性に基づいて行って合焦認定範囲を決定しているが、このような結像性能の評価は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の収差特性などに基づいて行われてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
上述したように請求項１および５に記載の発明では、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００６３】
さらに、請求項１に記載の発明では、ＭＴＦが良好である状態を合焦状態とすることができるため、合焦判定の信頼性を確実に向上することができる。
また、請求項２ないし４に記載の発明では、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００６４】
さらに、請求項６に記載の発明では、多様な条件によって合焦認定範囲を規定することができるため、合焦判定の精度を確実に向上することができる。
また、請求項７に記載の発明では、既存の撮影光学系を用いた場合であっても、その撮影光学系に対応する合焦認定範囲を確実に検索することができる。そのため、撮影光学系の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１〜３に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】 請求項４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図３】 請求項５および６に記載の発明の原理ブロック図である。
【図４】 請求項７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図５】 交換レンズの原理ブロック図である。
【図６】 本発明の第一の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
【図７】 本発明の第一の実施形態の機能ブロック図である。
【図８】 本発明の第二の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
【図９】 本発明の第二の実施形態の機能ブロック図である。
【図１０】 従来の合焦認定範囲の概念図である。
【図１１】 ピント表示の例を示す図である。
【図１２】 絞り込みによる合焦状態の変化を示す図である。
【符号の説明】
１０ 検出手段
１２ 判定手段
１４ モード設定手段
１６ 合焦通知手段
１８、２４ 記憶手段
２０ 識別情報取得手段
２２、１００ 撮影光学系
２６ 範囲供給手段
３０ カメラボディ
３１ 交換レンズ
３２ フォーカスレンズ群
３３ ズームレンズ群
３４ メインミラー
３５ サブミラー
３６、１０１ 予定結像面
３７ ファインダスクリーン
３８ 焦点検出部
３９、５１ ボディ側制御部
４０ フォーカスリング
４１ ズームリング
４２ 絞りリング
４３、５２ レンズ側制御部
４４ フォーカス位置検出部
４５ レンズ駆動部
４６ ズーム位置検出部
４７ Ｆ値検出部
４８、５４ データ選択部
４９ メモリ
５０ 通信部
５３ フォーカスモードセレクトダイヤル
５５ ボディ側メモリ
５６ ボディ側通信部
５７ レンズ側メモリ
５８ レンズ側通信部
１０２ 合焦マーク
１０３、１０４ 三角マーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像の結像位置と予定結像面とのズレ量に相当するデフォーカス量を検出し、そのデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する合焦判定装置およびカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、焦点合わせ時に合焦判定を行うカメラにおいて、合焦認定範囲は、焦点深度に基づいて決定されている。
図１０は、従来の合焦認定範囲の概念図である。
図のように、有効口径Ｄである撮影光学系１００を介して入射した光が焦点ａで合焦した場合、予定結像面（フィルム面と等価な面）１０１には直径Ｍの錯乱円が形成される。ここで、デフォーカス量ｂは、焦点ａと予定結像面１０１とのズレ量に相当し、焦点距離ｆは、撮影光学系１００の中心から焦点ａまでの距離に相当する。
【０００３】
図において、有効口径Ｄと焦点距離ｆとの比は、錯乱円の直径Ｍとデフォーカス量ｂとの比に一致するため、デフォーカス量ｂは、「（焦点距離ｆ／有効口径Ｄ）×錯乱円の直径Ｍ」で示すことができる。ここで、「焦点距離ｆ／有効口径Ｄ」は、Ｆ値と１対１に対応することから、デフォーカス量ｂは、「Ｆ値×錯乱円の直径Ｍ」によって求めることができる。
【０００４】
ところで、焦点深度は、錯乱円の直径が予め決められた許容錯乱円の直径以下となるデフォーカス量で表される。一般に、この許容錯乱円の直径は、画面の対角線長の１／１０００〜１／１５００程度に設定され、特に３５ｍｍのフィルムにおける許容錯乱円の直径は、１／３０ｍｍで設定される。したがって、焦点深度は、「Ｆ値×（１／３０）」で近似できる。
【０００５】
従来、このような焦点深度を合焦認定範囲として用いることによって合焦判定が行われていた。
例えば、特開昭５７−１８５４２３号公報では、設定Ｆ値に応じて合焦認定範囲を変化させて合焦判定を行うことによって、オートフォーカスを実現する技術が開示されている。
【０００６】
一方、合焦判定は、オートフォーカスに限らず、図１１に示すようなピント表示を行うフォーカスエイドでも行われる。このようなフォーカスエイドにおいても設定Ｆ値における合焦認定範囲によって合焦判定を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の撮影光学系では、収差の影響を無視することができず、焦点深度をＦ値に応じて一義的に決定することは困難である。
【０００８】
また、撮影光学系が多種に及ぶ合焦判定では、各撮影光学系の収差特性の違いによって、予定結像面に形成される光像の鮮明の度合いが大きく異なる。そのため、デフォーカス量が同一であっても同一のレベルで結像しているとは限らなかった。
したがって、オートフォーカスの際、従来のような合焦認定範囲を用いた合焦判定では、予定結像面に形成される光像の状態が良好なレベルであるか否かの判定を正確に行うことができなかった。
【０００９】
また、フォーカスエイドでは、絞り込みによって設定されたＦ値（設定Ｆ値）に対する合焦認定範囲で合焦判定が行われても、開放状態でファインダ像が表示される。そのため、絞り込みに伴って焦点が移動するレンズが用いられた場合、ファインダ像が合焦状態にあっても、フォーカスエイド表示では合焦状態を示す表示がなされず、操作感が悪かった。
【００１０】
そこで、請求項１〜４に記載の発明は、合焦判定が的確に行える合焦認定範囲を設定した合焦判定装置を提供することを目的とする。
また、請求項５〜７に記載の発明は、合焦判定が的確に行える合焦認定範囲を設定したカメラシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜３に記載の発明の原理ブロック図である。
【００１３】
請求項１に記載の合焦判定装置は、撮影光学系による被写体像の結像位置と撮影光学系の予定結像面とのズレ量に相当するデフォーカス量を位相差検出方式により検出する検出手段１０と、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かの判定を行う判定手段１２とを備えた合焦判定装置において、判定手段１２は、撮影光学系のデフォーカス量に対するＭＴＦの最良値に対して予め決められた割合以上となるＭＴＦ値が確保されるデフォーカス量の範囲を合焦認定範囲として決定し、合焦認定範囲に基づき判定を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の合焦判定装置は、請求項１に記載の合焦判定装置において、判定手段１２は、少なくとも２つのＦ値のそれぞれにおいて撮影光学系の結像性能を示す値が所定以上となるデフォーカス量の範囲を含む範囲を合焦認定範囲として決定することを特徴とする。
請求項３に記載の合焦判定装置は、請求項１または２に記載の合焦判定装置において、判定手段１２は、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含む範囲を合焦認定範囲として決定することを特徴とする。
【００１６】
図２は、請求項４に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項４に記載の合焦判定装置は、請求項１または２に記載の合焦判定装置において、焦点合わせを自動的に行う自動合焦モードと、手動操作による指示に基づき焦点合わせを行う手動合焦モードとの選択操作を受け付けるモード設定手段１４と、判定手段１２によって行われる判定に基づいて合焦状態であるか否かを外部に通知する合焦通知手段１６とを備え、判定手段１２は、モード設定手段１４を介して手動合焦モードが選択された場合、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含めた範囲を合焦認定範囲とすることを特徴とする。
【００１７】
図３は、請求項５および６に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項５に記載のカメラシステムは、請求項１ないし４の何れか１項に記載の合焦判定装置を備えたカメラシステムにおいて、撮影光学系の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する記憶手段１８を備え、判定手段１２は、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が記憶手段１８に記憶された合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載のカメラシステムは、請求項５に記載のカメラシステムにおいて、記憶手段１８は、Ｆ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、判定手段１２は、撮影光学系のＦ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に基づいて記憶手段１８を検索することによって合焦認定範囲を取得し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００１９】
図４は、請求項７に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項７に記載のカメラシステムは、請求項５に記載のカメラシステムにおいて、撮影光学系の種類を示す識別情報を撮影光学系から取得する識別情報取得手段２０を備え、記憶手段１８は、撮影光学系の識別情報に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、判定手段１２は、識別情報取得手段２０によって取得された撮影光学系の識別情報に基づいて記憶手段１８を検索することによって合焦認定範囲を取得し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定することを特徴とする。
【００２０】
図５は、本発明について説明するのに必要となる交換レンズの原理ブロック図である。
交換レンズは、撮影光学系２２と、撮影光学系２２の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する記憶手段２４と、記憶手段２４に記憶された合焦認定範囲を外部に供給する範囲供給手段２６とを備える。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、判定手段１２は、撮影光学系のデフォーカス量に対するＭＴＦの最良値に対して予め決められた割合以上となるＭＴＦ値が確保されるデフォーカス量の範囲を合焦認定範囲として決定し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
したがって、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００２４】
また、ＭＴＦが良好である状態を合焦状態とすることができるため、合焦判定の信頼性を確実に向上することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、少なくとも２つのＦ値のそれぞれにおいて撮影光学系の結像性能を示す値が所定以上となるデフォーカス量の範囲を含む範囲を合焦認定範囲とする。
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００２６】
請求項３に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含む範囲を合焦認定範囲とする。
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００２７】
請求項４に記載の発明にかかわる合焦判定装置では、判定手段１２は、モード設定手段１４を介して手動合焦モードが選択された場合、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含めた範囲を合焦認定範囲として、合焦判定を行う。また、合焦通知手段１６は、判定手段１２によって行われる判定に基づいて合焦状態であるか否かを外部に通知する。
【００２８】
したがって、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
そのため、このような誤りによって撮影者が余計な焦点合わせの操作を行う必要があった従来のカメラと比較して、本発明にかかわる合焦判定装置が適用されたカメラでは、手動による焦点合わせを速やかに行う事ができることができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、記憶手段１８は、撮影光学系の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する。また、判定手段１２は、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が記憶手段１８に記憶された合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
したがって、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、記憶手段１８は、Ｆ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶する。判定手段１２は、撮影光学系のＦ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に基づいて記憶手段１８から合焦認定範囲を検索し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
【００３１】
したがって、多様な条件によって合焦認定範囲を規定することができるため、合焦判定の精度を確実に向上することができる。
請求項７に記載の発明にかかわるカメラシステムでは、識別情報取得手段２０は、撮影光学系の種類を示す識別情報を撮影光学系から取得し、記憶手段１８は、撮影光学系の識別情報に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶する。判定手段１２は、識別情報取得手段２０によって取得された撮影光学系の識別情報に基づいて記憶手段１８から合焦認定範囲を検索し、検出手段１０によって検出されたデフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かを判定する。
【００３２】
すなわち、既存の撮影光学系を用いた場合であっても、その撮影光学系に対応する合焦認定範囲を確実に検索することができる。そのため、撮影光学系の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細を説明する。
【００３６】
なお、本発明は、撮影光学系の結像性能に応じて決められた合焦認定範囲に基づき合焦判定を行うことに特徴があるため、各実施形態の冒頭で合焦認定範囲について説明する。また、各実施形態の動作については、交換レンズ式一眼レフカメラシステムを用いて説明を行うこととする。
【００３７】
（第一の実施形態）
図６は、本発明の第一の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
図において、縦軸はＭＴＦ(Modulation Transfer Function)の値を示し、横軸はデフォーカス量を示す。曲線αおよび曲線βは、ＭＴＦ特性が異なる２つのレンズにおいて、絞りが開放された状態でのデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示す。
【００３８】
一般に、ＭＴＦの値が良好な値を示すか否かを判定することによって、予定結像面に形成される光像の状態が良好なレベルであるか否かの判定を行うことができる。
そこで、本実施形態では、ＭＴＦが良好な値（ここでは、簡単のため、最良値の８０％とする。）を維持できるデフォーカス量に基づき、合焦認定範囲を決定する。
【００３９】
例えば、図６において、ＭＴＦの良否を判定する際の閾値が直線ｇで与えられるとすると、曲線αのＭＴＦ特性を持つレンズの場合、点Ａから点Ｂまでに相当するデフォーカス量（範囲Ｃ）が合焦認定範囲となる。また、曲線βのＭＴＦ特性のレンズの場合、点Ｄから点Ｅまでに相当するデフォーカス量（範囲Ｆ）が合焦認定範囲となる。
【００４０】
なお、合焦認定範囲は、同一のＦ値であっても、レンズの収差、フォーカス位置およびズーム位置の違いによって生じるＭＴＦ特性の変化によって異なる。
そこで、本実施形態では、レンズ毎にＦ値とフォーカス位置およびズーム位置とに応じて複数のＭＴＦ特性を実測や光学シュミレーションによって予め求めておき、ＭＴＦの値が最良値の８０％を維持できるデフォーカス量を合焦認定範囲とする。
【００４１】
図７は、本発明の第一の実施形態の機能ブロック図である。
図において、カメラボディ３０には、不図示のマウント機構によって交換レンズ３１が装着される。
交換レンズ３１内には、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３が配され、カメラボディ３０内には、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の光軸上にメインミラー３４およびサブミラー３５が配される。
【００４２】
また、カメラボディ３０内では、メインミラー３４の反射方向におけるフィルム面３６と鏡映な位置にファインダスクリーン３７が配され、サブミラー３５の反射方向には、焦点検出部３８が配される。なお、焦点検出部３８の出力は、ボディ側制御部３９に接続される。
交換レンズ３１の筐体には、フォーカスリング４０、ズームリング４１および絞りリング４２が設けられている。
【００４３】
また、交換レンズ３１内には、レンズ側制御部４３と、そのレンズ側制御部４３に接続されたフォーカス位置検出部４４、レンズ駆動部４５、ズーム位置検出部４６およびＦ値検出部４７とが設けられている。
レンズ側制御部４３は、データ選択部４８、メモリ４９および通信部５０を有し、その通信部５０を介してボディ側制御部３９に接続される。
【００４４】
なお、本実施形態において、メモリ４９には、レンズの種類や特性を示す情報が記憶されていると共に、上述したように設定Ｆ値とフォーカス位置およびズーム位置とに応じた複数の合焦認定範囲が記憶されていることとする。
また、図１、３および５に示す原理ブロック図と図７に示す機能ブロック図との対応関係については、検出手段１０は、焦点検出部３８およびボディ側制御部３９のデフォーカス量を算出する機能に対応し、判定手段１２は、ボディ側制御部３９の合焦判定を行う機能に対応し、記憶手段１８、２４は、メモリ４９に対応し、撮影光学系２２は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３に対応し、範囲供給手段２６は、データ選択部４８および通信部５０に対応する。
【００４５】
以下、図７を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
図７に示す交換レンズ式一眼レフカメラシステムでは、フォーカスレンズ群３２は、フォーカスリング４０に対する撮影者の操作もしくはレンズ駆動部４５の駆動に基づき移動し、ズームレンズ群３３は、ズームリング４１に対する撮影者の操作に基づき移動する。
【００４６】
なお、このようなフォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の移動によって変化したフォーカス位置およびズーム位置は、フォーカス位置検出部４４およびズーム位置検出部４６で検出されて、レンズ側制御部４３に与えられる。また、交換レンズ３１に入射した光束は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３を介してメインミラー３４に到達する。メインミラー３４に到達した光束は、分岐されてファインダスクリーン３７に導かれると共に、サブミラー３５を介して反射されて焦点検出部３８に導かれる。
【００４７】
焦点検出部３８は、レリーズボタン（図示されない）が半押しされた状態では、サブミラー３５を介して到達した光束を分割し、分割した光束によって形成された１組の像の情報をボディ側制御部３９に与える。
ボディ側制御部３９は、このような１組の像が焦点検出部３８から与えられると、各像の位置関係に基づきデフォーカス量を算出する。
【００４８】
一方、レンズ側制御部４３は、撮影者が絞りリング４２を操作して設定したＦ値（設定Ｆ値に相当する）をＦ値検出部４７を介して取得する。また、レンズ側制御部４３は、このように取得した設定Ｆ値と、上述したようにフォーカス位置検出部４４およびズーム位置検出部４６から与えられたフォーカス位置およびズーム位置とをデータ選択部４８に供給する。
【００４９】
データ選択部４８は、メモリ４９を参照し、設定Ｆ値とフォーカス位置およびズーム位置とに対応する合焦認定範囲を選択して読み出す。
このようにして読み出された合焦認定範囲は、通信部５０を介してボディ側制御部３９に与えられる。
ボディ側制御部３９は、合焦認定範囲が与えられると、上述したように算出したデフォーカス量が合焦認定範囲内であるか否かを判定する。
【００５０】
したがって、本実施形態では、設定Ｆ値、フォーカス位置およびズーム位置に応じて最適な合焦認定範囲を選択することができるため、合焦判定を的確に行うことができる。
また、合焦認定範囲の選択を交換レンズ３１内で行うため、カメラボディの構成を変更することなく合焦判定の精度を容易に向上することができる。
【００５１】
（第二の実施形態）
図８は、本発明の第二の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
図において、曲線γは、絞りが開放された状態でのデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示し、直線ｍ１は、上述した実施形態と同様にＭＴＦの良否を判定する際の閾値を示す。
【００５２】
また、直線ｎは、開放Ｆ値から予め決められた段数（ここでは、簡単のため二段とする）だけ絞り込まれた設定Ｆ値での最良像面位置を示し、曲線δは、その最良像面位置におけるデフォーカス量に対するＭＴＦの値の概略を示す。さらに、直線ｍ２は、設定Ｆ値におけるＭＴＦの良否を判定する際の閾値を示す。
本実施形態では、絞り込みによって最良像面位置が変化するレンズにおいて、開放Ｆ値における合焦認定範囲（範囲Ｊ）と、開放Ｆ値から二段分絞り込まれた設定Ｆ値における合焦認定範囲（範囲Ｋ）と含むデフォーカス量（範囲Ｌ）を合焦認定範囲とする。
【００５３】
ところで、同一段数が絞り込まれた場合であっても、レンズによって最良像面位置の変化量は異なる。そのため、本実施形態では、レンズ毎に上述した二つのＦ値におけるＭＴＦ特性を実測やシュミレーションによって予め求めておき、各レンズに応じた複数の合焦認定範囲を決定しておくこととする。
図９は、本発明の第二の実施形態の機能ブロック図である。
【００５４】
図において、機能が図７に示すブロック図と同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
なお、本実施形態の構成と上述した実施形態との構成の相違点は、図７に示すボディ側制御部３９およびレンズ側制御部４３に代えて、ボディ側制御部５１およびレンズ側制御部５２が設けられ、カメラボディ３０の筐体にフォーカスモードセレクトダイヤル５３が新たに設けられた点である。
【００５５】
図９において、ボディ側制御部５１は、データ選択部５４、ボディ側メモリ５５およびボディ側通信部５６を有し、レンズ側制御部５２は、レンズ側メモリ５７およびレンズ側通信部５８を有する。また、ボディ側制御部５１とレンズ側制御部５２とは、ボディ側通信部５６およびレンズ側通信部５８を介して接続されている。
【００５６】
ここで、レンズ側メモリ５７にはレンズの種類を示す識別情報が記憶され、ボディ側メモリ５５には上述したように決定した合焦認定範囲がレンズの種類およびフォーカスリング４０やズームリング４１や絞りリング４２の設定位置に対応付けて記憶されていることとする。
なお、図１、２および４に示す原理ブロック図と図９に示す機能ブロック図との対応関係については、検出手段１０は、焦点検出部３８およびボディ側制御部５１のデフォーカス量を算出する機能に対応し、判定手段１２は、ボディ側制御部５１の合焦判定を行う機能に対応し、モード設定手段１４は、フォーカスモードセレクトダイヤル５３に対応し、合焦通知手段１６は、ファインダスクリーン３７の近傍に設けられた不図示のピント表示部に対応し、記憶手段１８は、ボディ側メモリ５５に対応し、識別情報取得手段２０は、ボディ側通信部５６に対応する。
【００５７】
以下、図９を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
図９に示す交換レンズ式一眼レフカメラシステムでは、レンズ側制御部５２は、レンズ側通信部５８を介し、レンズ側メモリ５７に記憶されたレンズの種類を示す識別情報および交換レンズ３１の各操作部材の位置情報（フォーカス位置検出部４４、ズーム位置検出部４６およびＦ値検出部４７から出力される情報に相当する）をボディ側制御部５１へ与える。
【００５８】
ボディ側制御部５１は、このような識別情報および位置情報をボディ側通信部５１を介して取得すると、データ選択部５４に与える。データ選択部５４は、ボディ側メモリ５５を参照し、識別情報および位置情報に対応する合焦認定範囲を選択して読み出す。
焦点検出部３８は、上述した実施形態と同様にサブミラー３５を介して到達した光束を分割し、分割した光束によって形成された１組の像の情報をボディ側制御部５１に与える。
【００５９】
ボディ側制御部５１は、このような１組の像が焦点検出部３８から与えられると、上述した実施形態と同様に各像の位置関係に基づきデフォーカス量とデフォーカス方向とを算出する。
また、ボディ側制御部５１は、フォーカスモードセレクトダイヤル５３の状態を判別し、手動合焦モードが選択されている場合には、ボディ側メモリ５５から図８に示すような合焦認定範囲を表すデータを読み出すと共に、そのデータに基づいて、上述したように算出したデフォーカス量が合焦認定範囲内であるか否かを判定する。さらに、ボディ側制御部５１は、このような判定に基づき、ファインダ内に図１１に示すようなピント表示を行う。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、手動合焦モード時において、絞り込みによる最良像面位置の変化に基づき合焦認定範囲を広くすることができるため（図８の範囲Ｌに相当する）、ファインダスクリーン３７上の像が合焦状態にあるにもかかわらず、合焦マーク１０２が点灯しないという事態を確実に低減することができる。
なお、本実施形態では、ボディ側メモリ５５に合焦認定範囲が格納されてカメラボディ３０内で合焦認定範囲が選択されているが、上述した実施形態のようにデータ選択部５４をレンズ側制御部５２に設けることによって、交換レンズ３１内で合焦認定範囲が選択されてもよい。
【００６１】
また、上述した各実施形態では、合焦認定範囲の決定に際し、ＭＴＦの値が良好な状態を維持できるデフォーカス量を用いているが、ＯＴＦの値やハイナッハ値が良好な状態を維持できるデフォーカス量を用いてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、結像性能の評価をＭＴＦ特性に基づいて行って合焦認定範囲を決定しているが、このような結像性能の評価は、フォーカスレンズ群３２およびズームレンズ群３３の収差特性などに基づいて行われてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
上述したように請求項１および５に記載の発明では、撮影光学系の結像性能の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【００６３】
さらに、請求項１に記載の発明では、ＭＴＦが良好である状態を合焦状態とすることができるため、合焦判定の信頼性を確実に向上することができる。
また、請求項２ないし４に記載の発明では、特に絞り込みに伴う焦点の移動が大きいレンズを用いたフォーカスエイドでは、合焦表示とファインダ表示との観察状態がかけ離れることがないため、操作感が向上する。
【００６４】
さらに、請求項６に記載の発明では、多様な条件によって合焦認定範囲を規定することができるため、合焦判定の精度を確実に向上することができる。
また、請求項７に記載の発明では、既存の撮影光学系を用いた場合であっても、その撮影光学系に対応する合焦認定範囲を確実に検索することができる。そのため、撮影光学系の相違に柔軟に対応して合焦判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１〜３に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】 請求項４に記載の発明の原理ブロック図である。
【図３】 請求項５および６に記載の発明の原理ブロック図である。
【図４】 請求項７に記載の発明の原理ブロック図である。
【図５】 交換レンズの原理ブロック図である。
【図６】 本発明の第一の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
【図７】 本発明の第一の実施形態の機能ブロック図である。
【図８】 本発明の第二の実施形態による合焦判定装置に用いられる合焦認定範囲の概念図である。
【図９】 本発明の第二の実施形態の機能ブロック図である。
【図１０】 従来の合焦認定範囲の概念図である。
【図１１】 ピント表示の例を示す図である。
【図１２】 絞り込みによる合焦状態の変化を示す図である。
【符号の説明】
１０ 検出手段
１２ 判定手段
１４ モード設定手段
１６ 合焦通知手段
１８、２４ 記憶手段
２０ 識別情報取得手段
２２、１００ 撮影光学系
２６ 範囲供給手段
３０ カメラボディ
３１ 交換レンズ
３２ フォーカスレンズ群
３３ ズームレンズ群
３４ メインミラー
３５ サブミラー
３６、１０１ 予定結像面
３７ ファインダスクリーン
３８ 焦点検出部
３９、５１ ボディ側制御部
４０ フォーカスリング
４１ ズームリング
４２ 絞りリング
４３、５２ レンズ側制御部
４４ フォーカス位置検出部
４５ レンズ駆動部
４６ ズーム位置検出部
４７ Ｆ値検出部
４８、５４ データ選択部
４９ メモリ
５０ 通信部
５３ フォーカスモードセレクトダイヤル
５５ ボディ側メモリ
５６ ボディ側通信部
５７ レンズ側メモリ
５８ レンズ側通信部
１０２ 合焦マーク
１０３、１０４ 三角マーク
Claims (7)
- 撮影光学系による被写体像の結像位置と該撮影光学系の予定結像面とのズレ量に相当するデフォーカス量を位相差検出方式により検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記デフォーカス量が合焦認定範囲以内であるか否かの判定を行う判定手段と
を備えた合焦判定装置において、
前記判定手段は、
前記撮影光学系の前記デフォーカス量に対するＭＴＦの最良値に対して予め決められた割合以上となるＭＴＦ値が確保される前記デフォーカス量の範囲を前記合焦認定範囲として決定し、該合焦認定範囲に基づき前記判定を行うこと
を特徴とする合焦判定装置。 - 請求項１に記載の合焦判定装置において、
前記判定手段は、
少なくとも２つのＦ値のそれぞれにおいて前記撮影光学系の結像性能を示す値が所定以上となる前記デフォーカス量の範囲を含む範囲を前記合焦認定範囲として決定する
ことを特徴とする合焦判定装置。 - 請求項１または２に記載の合焦判定装置において、
前記判定手段は、
開放Ｆ値での最良像面位置に関する前記合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する前記合焦認定範囲とを含む範囲を前記合焦認定範囲として決定する
ことを特徴とする合焦判定装置。 - 請求項１または２に記載の合焦判定装置において、
焦点合わせを自動的に行う自動合焦モードと、手動操作による指示に基づき焦点合わせを行う手動合焦モードとの選択操作を受け付けるモード設定手段と、
前記判定手段によって行われる判定に基づいて合焦状態であるか否かを外部に通知する合焦通知手段とを備え、
前記判定手段は、
前記モード設定手段を介して前記手動合焦モードが選択された場合、開放Ｆ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲と、予め決められた段数だけ絞り込まれたＦ値での最良像面位置に関する合焦認定範囲とを含めた範囲を合焦認定範囲とする
ことを特徴とする合焦判定装置。 - 請求項１ないし４の何れか１項に記載の合焦判定装置を備えたカメラシステムにおいて、
前記撮影光学系の結像性能に応じて予め決められた合焦認定範囲を記憶する記憶手段を備え、
前記判定手段は、
前記検出手段によって検出されたデフォーカス量が前記記憶手段に記憶された前記合焦認定範囲以内であるか否かを判定する
ことを特徴とするカメラシステム。 - 請求項５に記載のカメラシステムにおいて、
前記記憶手段は、
Ｆ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、
前記判定手段は、
前記撮影光学系のＦ値もしくはフォーカス位置もしくはズーム位置に基づいて前記記憶手段を検索することによって合焦認定範囲を取得し、前記検出手段によって検出されたデフォーカス量が該合焦認定範囲以内であるか否かを判定する
ことを特徴とするカメラシステム。 - 請求項５に記載のカメラシステムにおいて、
前記撮影光学系の種類を示す識別情報を撮影光学系から取得する識別情報取得手段を備え、
前記記憶手段は、
前記撮影光学系の識別情報に対応付けて複数の合焦認定範囲を記憶し、
前記判定手段は、
前記識別情報取得手段によって取得された前記撮影光学系の識別情報に基づいて前記記憶手段を検索することによって合焦認定範囲を取得し、前記検出手段によって検出されたデフォーカス量が該合焦認定範囲以内であるか否かを判定する
ことを特徴とするカメラシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24063298A JP4362876B2 (ja) | 1997-08-27 | 1998-08-26 | 合焦判定装置およびカメラシステム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23087197 | 1997-08-27 | ||
| JP9-230871 | 1997-08-27 | ||
| JP24063298A JP4362876B2 (ja) | 1997-08-27 | 1998-08-26 | 合焦判定装置およびカメラシステム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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-
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- 1998-08-26 JP JP24063298A patent/JP4362876B2/ja not_active Expired - Lifetime
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