JPH01205116A - カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はレンズ交換可能なカメラの自動焦点調節装置に
関するものである。

Ｂ、従来の技術 この種の自動焦点調節装置は、撮影レンズによって形成
される被写体像と予定焦点面との相対位置関係、すなわ
ち予定焦点位置に対する結像位置のずれ量とその方向と
を表わす焦点検出信号（以下、デフォーカス信号という
）を出力する焦点検出回路と、焦点調節を行なうためこ
のデフォーカス信号が示すずれ量だけ結像位置の方向に
撮影レンズを駆動する駆動回路とを備えている。

通常、所定の明るさやコントラストがある被写体に対し
ては、予定焦点位置と結像位置とのずれ量が所定範囲内
にあれば上述のデフォーカス信号が得られ、駆動回路に
よって撮影レンズは合焦方向へ駆動が開始される。しか
し、測距開始時においてデフォーカス信号が得られない
場合は、撮影レンズの駆動開始方向を至近側（即ちレン
ズ繰出し側）あるいは無限遠側（即ちレンズ格納側）の
何れかに予め決定しておく必要がある。この場合、次の
ように定めるのが一般的である。

すなわち、近接撮影レンズの使用時は、レンズの駆動開
始方向を無限遠側とし、それ以外のレンズの場合は至近
側とする。これは、近接撮影レンズを他のレンズと同様
に至近側に駆動開始することにすると、遠方の被写体を
撮影する際、■至近側へ駆動開始、■至近側レンズ端で
駆動反転、■無限遠側へ駆動開始、の順でレンズ駆動が
行われるため、レンズ繰出量が他のレンズと比較して大
きい近接撮影レンズでは、撮影距離が遠い場合に焦点検
出に要するレンズ駆動量が多くなり、合焦までに時間を
要するという問題を解決するためである。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 このため、近接撮影レンズを用いて至近距離にある被写
体に対し接写あるいは複写を行う場合も、測距開始時に
デフォーカス信号が得られないと、デフォーカス信号を
得るためレンズは無限遠側に駆動が開始される。したが
って、例えば遠距離の撮影の後に接写撮影を行うときに
レンズは所望の合焦位置から更に遠ざかってしまい、上
述したように近接撮影レンズは他レンズと比較してレン
ズ繰出量が大きいため、接写あるいは複写時に焦点検出
に要する時間が長くなり、撮影の作業能率が低下してし
まう。

本発明の目的は、レンズ繰出量の多い近接撮影レンズを
用いて撮影を行う場合に焦点検出信号が得られないとき
でも、レンズ駆動開始方向を適切に設定して焦点検出時
間を短縮する自動焦点調節装置を提供することにある。

Ｄ８問題点を解決するための手段 一実施例を示す第１図により説明すると、本発明は、撮
影レンズ１０１によって形成される被写体像と予定焦点
面との相対的位置関係を示す焦点検出信号であるデフォ
ーカス信号を出力する焦点検出回路２０６と、デフォー
カス信号に基づき、被写体像を予定焦点面上に位置づけ
る方向に撮影レンズ１０１を駆動する駆動手段としての
モータ２０９とを備えたカメラの自動焦点調節装置に適
用される。そして上述の問題点は、カメラに装着されて
いる撮影レンズである交換レンズ１００が近接撮影用か
否かあるいは近接撮影の状態に切り換えられているか否
かを検出し、近接撮影用あるいは近接撮影の状態である
と近接撮影レンズ装着信号を出力するレンズ信号出力手
段としてのレンズ情報識別回路２１１と、カメラの姿勢
を検出し。

下向きのときに下向き信号を出力する姿勢信号出力手段
としての姿勢検出装置２３０と、近接撮影レンズ装着信
号が出力されているときにデフォーカス信号が出力され
ない場合、下向き信号が出力されていれば撮影レンズ１
０１を至近側に駆動し、該下向き信号が出力されていな
ければ撮影レンズを無限遠側に駆動するようモータ２０
９を制御する制御手段としての演算回路２０７とを具備
することにより解決される。

Ｅ０作用 例えば近接撮影レンズが装着されているとき、測距開始
時にデフォーカス信号が得られない場合、カメラの姿勢
に応じて撮影レンズ１０１は次のように駆動される。す
なわち、カメラの下向が検出されると、接写あるいは複
写撮影を意図しており撮影距離が近いと判断され、撮影
レンズ１０１はまず至近側に駆動される。したがって、
例えば撮影レンズ１０１が遠距離撮影のままの状態にあ
るときに接写撮影を行う際には、至近側への駆動により
すぐにデフォーカス信号が得られる。その逆の場合、カ
メラが下向きではないと判断されると撮影レンズ１０１
が無限遠側にまず駆動されるから、例えば接写撮影から
遠距離撮影を行う場合にも、直ぐにデフォーカス信号が
得られる。

Ｆ、実施例 第１図〜第３図に基づいて本発明の一実施例を説明する
。

第１図において、１００が交換レンズ、２００がカメラ
本体を示し、交換レンズ１００は周知のバヨネットによ
りカメラ本体２００に結合されている。撮影レンズ１０
１は、手動焦点調節時には距離環１０２を操作すること
によりレンズ駆動機構１０３を介して光軸に沿って前後
に駆動される。

また、自動焦点調節時にはカメラ本体側のカップリング
２１３からカップリング１０４を介してレンズ駆動力を
受はレンズ駆動機構１０３が駆動され、これにより撮影
レンズ１０１が駆動される。

なお、カップリング１０４の回転はレンズ駆動機構１０
３で減速される。また、交換レンズ１００内には開放Ｆ
値や焦点距離ｆが記憶されているレンズ情報記憶部１０
５が設けられている。

カメラ本体２００には、周知のとおり、メインミラー２
０１と、ペンタプリズム２０２と、サブミラー２０３と
、ＣＣＤの如き焦点検出用受光素子２０４とが設けられ
、撮影レンズ１０１を通過してカメラ本体内に導かれた
光束は、メインミラー２０１で反射されベンタテリズム
２０２に導かれ不図示の接眼部で被写体像を＠察する。

また、メインミラー２０１を透過した光束はサブミラー
２０３で反射され、フィルム面とほぼ等価な位置におか
れた焦点検出用受光素子２０４の検出面上で再結像され
る。焦点検出用受光素子２０４上の　　　゛光像は、信
号読み出し装置２０５で電気的なイメージ信号として読
み出されて焦点検出回路２０６に供給される。

焦点検出回路２０６は、信号読み出し装置２０５からの
被写体像のイメージ信号に基づいて、周知の焦点検出演
算を行ない、撮影レンズ１０１による被写体の結像面と
フィルム面等の予定結像面との相対位置関係、すなわち
デフォーカス量（ずれ量）およびデフォーカス方向（ず
れの方向）を表す焦点検出信号（以下、デフォーカス信
号という）を算出して演算回路２０７に供給する。ここ
で、被写体が暗すぎる場合やコントラストが低い場合あ
るいは、撮影レンズ１０１による結像面と予定結像面と
のずれ量が大きすぎる場合にはデフォーカス信号が得ら
れない。

演算回路２０７は、入力されるデフォーカス信号に基づ
き、撮影レンズ１０１を合焦位置まで駆動するのに必要
な信号すなわち、モータ回転方向と回転量とを表わすモ
ータ駆動信号を算出してモータ制御回路２０８に供給し
、モータ制御回路２０８により自動焦点調節用のＤＣモ
ータ２０９を駆動する。また、このモータ駆動信号を撮
影レンズ１０１の移動量に比例したパルス数に変換して
、フォトインタラプタ２１０からのパルス数と比較し、
両者が一致するとモータ２０９を停止させる。あるいは
焦点検出回路２０６から合焦されたことを示す金魚信号
（焦点検出信号の一つ）が供給された場合にモータ２０
９を停止させるようにしてもよい。なお、２１４は減速
機構、２１５は回転円板である。

さらにカメラ本体２００にはレンズ情報識別回路２１１
と姿勢検出装置２３０が設けられ、レンズ情報識別回路
２１１はレンズ情報記憶部１０５から送られるレンズ情
報に基づいて、例えば焦点距離情報を示すレンズ情報信
号を演算回路２０７に送る。姿勢検出装置２３０は、例
えば第２図に示すような水銀スイッチから成る姿勢セン
サ３゜を有し、第３図に示すようにカメラ本体２００の
光軸ＱＸに対してα度傾いてカメラ本体２００内に設置
され、カメラが下向き姿勢か、それ以外の姿勢であるか
を検出する。

すなわち、センサ３０は、第２図に示すように、円筒容
器３１の一端面に一対の金属片３２．３３を貫通し、そ
れぞれの金属片の一端を円筒容器３１の外側へ突出させ
、円筒容器３１内に水銀３４を封入して構成される。

カメラが正位置にあるときには、第３図のように水銀３
４は円筒容器３１の下端に位置して金属片３２．３３は
開放し、カメラが正位置から下向きにα度以上傾くと水
銀３４により金属片３２゜３３が短絡する。したがって
、この水銀スイッチ３０のオン・オフにより演算回路２
０７にハイレベル、ローレベル信号が印加されるように
構成すれば、カメラの下向きが検出される。

演算回路２０７はまた、交換レンズ１００として近接撮
影レンズが装着されていて、焦点検出動作によってデフ
ォーカス信号が得られない場合に、カメラが下向きであ
れば、デフォーカス信号検出のために撮影レンズ１０１
を至近側にまず駆動させて次の焦点検出動作を行い、下
向き以外の姿勢であれば、撮影レンズ１０１を無限遠側
に駆動させて次の焦点検出動作を行うようにモータ２０
９を制御する。

（１１）実施例の動作 次に第４図の演算回路２０７の処理手順例に従って焦点
検出処理の手順を説明する。

焦点検出動作開始に伴い、まずステップＳ１において焦
点検出回路２０６から焦点検出信号、すなわちデフォー
カス信号が出力されているか否かの判定を行い、検出さ
れるとステップＳ２に進み、デフォーカス方向と量とに
従ってモータ２０９を駆動して撮影レンズ１０１を合焦
位置に向けて移動させる。ステップＳ３で合焦か否かを
判定し。

否定されるとステップＳ２に戻り、ステップＳ３で合焦
が判定されるとステップＳ４でモータ２０９を停止させ
る。

ステップＳ１でデフォーカス信号が検出されていないと
判定されると、ステップＳ５において、レンズ情報信号
から近接撮影レンズが装着されているか否かを判定し、
肯定されるとステップＳ６において、姿勢検出装置２３
０からの信号によりカメラが下向きか否かを判定する。

例えばカメラが正位置にあって水銀スイッチ３０がオフ
していると否定されてステップＳ７に進み、撮影レンズ
１０１が無限遠側に移動するようにモータ２０９を制御
する。次いでステップＳ８でデフォーカス信号が検出さ
れたか否かを判定する。検出されるとステップＳ２に進
み上述と同様にして合焦するとモータ２０９を停止する
。

ステップＳ８においてデフォーカス信号が検出されない
とステップＳ９に進み、レンズ端か否かを判定し、否定
されると再びステップＳ７で撮影レンズ１０１を無限遠
側方向に駆動する。ステップＳ９が肯定されるとステッ
プＳ１０でレンズ端検出が２回目か否かを判定し、否定
されるとステップＳ１２に進む。すなわち、至近側へ撮
影レンズ１０１を駆動する。ステップＳＩＯが肯定され
ると、ステップＳｌｌでモータ２０９を停止して撮影レ
ンズ１０１の駆動を停止する。

一方、ステップＳ５が否定され、またはステップＳ６が
肯定されるとステップＳ１２に進み、デフォーカス信号
検出のために撮影レンズ１０１を至近側に駆動する。次
いで、ステップＳ１３でデフォーカス信号の有無を判定
し、否定されるとステップＳ１４でレンズ端か否かを判
定する。否定されるとステップＳ１２に戻り更に撮影レ
ンズ１０１を至近側に駆動する。ステップＳＬ４が肯定
されると、ステップＳ１５でレンズ端検出が２回目か否
かを判定し、否定されるとステップＳ７に進み撮影レン
ズ１０１を無限遠側に駆動する。

ステップＳ１５が肯定されるとステップＳ１６゜１７で
撮影レンズ１０１を無限遠側のレンズ端まで駆動し、無
限遠側のレンズ端になるとステップ８１８で撮影レンズ
１０１の駆動を停止する。

以上の手順によれば、測距開始時においてデフォーカス
信号が検出されない場合、焦点検出のため次のように撮
影レンズ１０１が駆動される。

（１）近接撮影レンズ装着時 ａ：カメラ下向きの場合 近接撮影レンズが装着されカメラが下向きの場合、撮影
レンズ１０１はまず至近側に駆動される。

駆動中にデフォーカス信号が検出されるとそれに基づい
て合焦位置まで撮影レンズ１０１が導かれる。一方、デ
フォーカス信号が検出されないとレンズ端まで撮影レン
ズ１０１を駆動し、さらに反転して無限遠側に駆動する
。これでもデフォーカス信号が検出されないとレンズ端
検出により撮影レンズ１０１を停止する。

ｂ：カメラが下向き以外の場合 近接撮影レンズが装着されカメラが下向きではない場合
、撮影レンズ１０１はまず無限遠側に駆動される。駆動
中にデフォーカス信号が検出されると上述のように合焦
位置まで駆動される。一方、デフォーカス信号が検出さ
れないと無限遠側のレンズ端まで撮影レンズ１０１を駆
動し、さらに反転して至近側のレンズ端まで駆動してデ
フォーカス信号の有無を判別する。これでもデフォーカ
ス信号が検出されないと撮影レンズ１０１を再び無限遠
端に位置せしめて即ちレンズを格納状態として焦点検出
動作を停止する。

（１１）近接撮影レンズ以外のレンズ装着時カメラの姿
勢に関係なく、まず至近側方向へ撮影レンズ１０１の駆
動を開始し、駆動中デフォーカス信号が検出されれば上
述のように撮影レンズ１０１を合焦位置まで導く。一方
、デフォーカス信号が検出されずに至近側のレンズ端に
達するとさらに反転して無限遠側のレンズ端まで駆動す
る。

それでもデフォーカス信号が検出されないと、無限遠の
レンズ端で撮影レンズ１０１の駆動を停止する。

なお、以上では一眼レフカメラについて説明したが、こ
れに限定されることなくレンズ交換可能な種々のカメラ
に適用される。また、モータ２０９は交換レンズ側に設
けてもよく、レンズ識別は情報記憶部１０５から出力さ
れるレンズ情報によらず、交換レンズ１００とカメラ本
体２００との機械的な結合によって得られる信号を用い
てもよい。更に姿勢センサ３０も実施例に限定されず、
種々の形態のものでもよい。

またこれまで近接撮影専用の交換レンズをカメラ本体に
装着した場合について述べてきたが、マクロ機能付きの
通常の交換レンズを装着した場合には、マクロ機能を選
択したことを判別し、上述と同様に撮影レンズを至近側
へ駆動してやればよい。このような場合も本発明を逸脱
するものではない。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、近接撮影レンズ使用時（あるいは近接
撮影の状態に切り換えられた時）に焦点検出動作によっ
てデフォーカス量とその方向を示す焦点検出信号が検出
されない場合、接写あるいは複写を行うべくカメラ下向
きのときは、まず至近側に撮影レンズを駆動し、接写あ
るいは複写を行わず、通常の撮影を行う時、すなわちカ
メラが下向きでないときはまず無限遠側へ駆動するよう
にしたので、撮影目的に応じて撮影レンズの駆動開始方
向が切換ねり、合焦に要する時間が短縮されるとともに
レンズ駆動の省力化が図れ、もって、使用者の撮影作業
の能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を説明するもので、
第１図は全体概略構成図、第２図が姿勢センサの断面図
、第３図が姿勢センサの設置例を示す図、第４図が演算
回路における処理手順例を示すフローチャートである。 １００：交換レンズ　　　１０１：撮影レンズ２００　
：カメラ本体 ２ｏ４：焦点検出用受光素子 ２０６：焦点検出回路　　２０７：演算回路２０８：モ
ータ制御回路　２０９：モータ２１１：レンズ情報識別
回路 ２３０：姿勢検出装置 特許出願人　　日本光学工業株式会社 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　撮影レンズによって形成される被写体像と予定焦点面
   との相対的位置関係を示す焦点検出信号を出力する焦点
   検出手段と、 前記焦点検出信号に基づき、前記被写体像を前記予定焦
   点面上に位置づける方向に前記撮影レンズを駆動する駆
   動手段とを備えたカメラの自動焦点調節装置において、 カメラに装着されている撮影レンズが近接撮影用かある
   いは近接撮影の状態に切り換えられているかを検出し、
   近接撮影用あるいは近接撮影の状態であると近接撮影レ
   ンズ装着信号を出力するレンズ信号出力手段と、 カメラの姿勢を検出し、下向きのときに下向き信号を出
   力する姿勢信号出力手段と、 前記近接撮影レンズ装着信号が出力されているときに前
   記焦点検出信号が出力されない場合、前記下向き信号が
   出力されていれば前記撮影レンズを至近側に駆動し、該
   下向き信号が出力されていなければ前記撮影レンズを無
   限遠側に駆動するよう前記駆動手段を制御する制御手段
   とを具備することを特徴とするカメラの自動焦点調節装
   置。