JPH04136828A - 自動焦点カメラ - 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】 発明の背景 技術分野 この発明は、焦点を自動に調節するＡＦ（オド・フォー
カス）カメラに関する。

従来技術とその問題点 焦点を自動に調節することかできるカメラの方式の１つ
として位相差方式がある。この位相差方式はＡＦ用モモ
ジュールよって被写体像の画像信号を得て被写体のコン
トラスト差を検出する。そして所定のアルゴリズムにも
とづいて焦点位置を検出する演算を行ないデフォーカス
量を算出し。

デフォーカス量が零または所定値以下となったときに合
焦とするものである。

しかしながら１位相差方式の自動焦点調節では被写体に
コントラストがないとき２被写体のコントラスト差が小
さいとき、低照度で信号レベルが低いときは焦点位置を
検出することができないので、自動焦点調節を行なうこ
とができない。したがって、従来はレリーズ・ロックを
して撮影を禁止としたり、レリーズ・ロック機能をもた
ないカメラでは焦点が合わないままに撮影を行なってい
た。

発明の概要 発明の目的 この発明は、コントラストが低〈従来の位相差方式のカ
メラでは焦点位置検出ができないような条件下において
も、焦点調節を可能にすることを目的とする。

発明の構成１作用および効果 この発明は、所定の演算アルゴリズムにもとづいて焦点
位置を検出し、自動焦点調節を行なうＡＦ左カメラおい
て１位相差方式による自動焦点調節が不可能かどうかを
判定する判定手段、被写体輝度を測光する測光手段、上
記判定手段で自動焦点調節が不可能と判定されたときに
上記測光手段の測光値にもとづいて絞り値およびシャッ
タ速度を算出する演算手段、所定の遠点を決定する遠点
決定手段、撮像レンズの焦点距離および許容錯乱円径を
記憶する記憶手段、上記演算手段で演算された絞り値、
上記記憶手段で記憶された撮像レンズの焦点距離、許容
錯乱円径および上記遠点決定手段で決定された遠点より
焦点調節位置を検出する位置検出手段、ならびに上記位
置検出手段により検出された焦点調節位置に撮像レンズ
を駆動する駆動手段を備えていることを特徴とする。

好ましくは、ストロボ光を投射するストロボ発光手段、
上記ストロボ発光手段によるストロボ発光の有無を検知
する検知手段、および上記検知手段より、ストロボ発光
のときにはストロボ光到達距離を遠点とし、ストロボ発
光しないときには無限遠点を遠点として決定する遠点決
定手段を備えるとよい。

この発明によると２判定手段により位相差方式による自
動焦点調節が不可能かどうかが判定される。不可能と判
定されたときには測光値にもとづいて絞り値およびシャ
ッタ速度が決定される。そして演算により決定される絞
り値、所定の遠点。

許容錯乱円径から撮影に最適な撮像レンズの位置が検出
され撮像レンズがその位置に駆動される。

ストロボ発光手段が備えられているときには。

ストロボ発光の有無が検知され、その有無に応じた遠点
が決定される。そして演算により決定される絞り値、決
定された遠点、許容錯乱円径から撮影に最適な撮像レン
ズの位置が検出され撮影が行なわれる。

従来の位相差方式により自動焦点調節を行なうＡＦ左カ
メラ自動焦点調節を行なうことができない状況（被写体
輝度が低いときなど）下であっても撮影に最適な撮像レ
ンズの位置を決定できる。

したがってカメラの機能が向上する。

実施例の説明 第１図はディジタル電子スチル・カメラの電気的構成を
示すブロック図である。

撮像光学系には撮像レンズ１．アイリス３．入射光の一
部を測光素子７に入射させるための偏向ビーム・スプリ
ッタ５．入射光の一部を位相差ＡＦモジュール２１に入
射させるためのクイック・リターン・ミラー１１が含ま
れている。

被写体像の結像面にはＣＣＤなどの固体電子撮像素子１
２が配置されている。同期信号発生回路１９は、基準ク
ロック信号に基づいて水平同期信号および垂直同期信号
を作成するとともに１基準クロック信号に基づいて固体
電子撮像素子１２からの信号電荷の読出しのための水平
駆動パルス（画素クロック）、垂直駆動パルス、および
上記同期信号に同期した転送開始（読出し開始）パルス
、蓄積時間制御のためのクリア・パルス等を生成して出
力する。駆動回路■８は同期信号発生回路Ｉ９から与え
られる上記の各種信号、パルス等に基づいて固体電子撮
像素子のクリアおよび読出しを行なう。電子シャッタに
よる露光時間の制御はクリア・パルスの出力タイミング
によって行なわれる。すなわち、クリア・パルスによっ
て固体電子撮像素子に蓄積されていた信号電荷がクリア
され（逆転送、順転送、基板への掃出し等による）。

この後固体電子撮像素子への被写体像を表わす信号電荷
の蓄積が始まる。クリア・パルスから次の転送開始（読
出し開始）パルスの発生までの時間が露光時間である。

固体電子撮像素子１２からの信号電荷の読出しは所定の
周期（たとえば１／６０秒）で繰返し行なわれる。

固体電子撮像素子１２から読出された信号電荷は色分離
および増幅回路■３に与えられる。色分離および増幅回
路１３は入力する信号よりＲ，ＧおよびＢの３原色信号
を生成して信号処理回路１４に与える。

信号処理回路１４はサンプル・ホールド回路、ゲイン・
コントロール回路、ガンマ補正回路を含むもので、ホワ
イト・バランスの調整、ガンマ補正曲線にもとづくガン
マ補正が行なわれる。信号処理回路１４の出力信号はマ
ルチ・プレクサ１５に与えられ、Ｒ，Ｇ、Ｂの点順次信
号に変換された後。

アナログ／ディジタル変換回路１Ｇでディジタル信号に
変換されてデータ処理回路１７に入力する。

データ処理回路１７は、メモリ・コントローラ。

フレーム・メモリ、輝度データ／色データ処理回路、　
　Ｄ　ＣＴ　（Ｄｊｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒ
ａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）変換回路、符号化回路を含
むもので、このデータ処理回路１７で輝度データ、色デ
ータの生成処理。

ＤＣＴ変換、符号化が行なわれる。データ処理回路１７
の出力データがメモリ・カード３０に入力し記録される
。

ディジタル電子スチル・カメラはストロボ装置９による
撮影が可能である。偏向ビーム・スプリッタ５により入
射光の一部がハーフ・ミラー６を介して測光素子７に入
力している。測光素子７による照度検出信号はカメラＣ
ＰＵｌ０に入力し。

暗い被写体を撮影するときにストロボ発光が行なわれる
。またハーフ・ミラー６によって入射光の一部はストロ
ボ調光センサ８に入射し、その検出信号はストロボ装置
に入力する。これによりストロボ９の発光量が調節され
る。

さらにディジタル電子スチル・カメラは自動焦点調節機
能を有している。自動焦点調節のためにＡＦモジュール
２１が含まれている。ＡＦモジュール２１は位相差方式
のＡＦモジュールであり、ＡＦモジュール２１において
２つの被写体像を得て、これら被写体像の明るさの分布
を表わす信号を出力する。出力信号はＡＦインタフェイ
ス２２を介してカメラＣＰＵｌ０に入力する。ＣＰＵｌ
０によって２つの被写体像のぼけ量が算出され、ぼけ量
が一定値以下なら焦点位置が適正であると判断される。

ぼけ量が一定値以上であると焦点距離が不適正であると
してモータ２が駆動されレンズ１が移動する。

ディジタル電子スチル・カメラには電源スイッチ２３．
シャッタ・レリーズ・ボタンが含まれている。これらス
イッチの入力信号は表示ＣＰＵ２０に与えられる。シャ
ッタ・レリーズ・ボタンは２段ストローク・タイプのも
ので、シャッタ・レリーズ・ボタンが半押しされること
によりスイッチ２４がオンとなり、全押しされることに
よりスイッチ２５がオンとなる。

カメラＣＰＵｌ０は自動焦点調節のほかに測光素子７で
測光された被写体輝度を用いてプログラムにしたがって
絞り値も決定する。決定された絞り値にもとづいてアイ
リス駆動回路４を用いてアイリス３が駆動される。カメ
ラＣＰＵｌ０にはＥ２ＰＲＯＭ２８が接続されており、
決定された絞り値のほかにレンズ１の焦点距離、許容錯
乱円径などのデータが記憶されている。

第２図はディジタル電子スチル・カメラの全体の動作の
手順を示している。

ＲＡＭのクリア、各初期値の設定が行なわれる（ステッ
プ４１）。撮影者により電源スィッチ２３が押されてい
ると、カメラの各種機能の表示の制御が行なわれた後に
電源スイツチ２３以外の各種スイッチの入力状態が判定
される（ステップ４２〜４４）。入力されたスイッチの
指令状態に対応して、その指令が遂行される。

第３図はスイッチ２４が押されたとき、すなわちシャッ
タ・レリーズ・ボタンが半押しされたときのカメラＣＰ
Ｕの処理手順を示している。

測光素子７から出力される照度検出信号により被写体輝
度が検出される（ステップ５１）。ＡＦモジュール２１
により被写体像の明るさを表わす信号が出力され、この
信号にもとづいてぼけ量が算出される。ぼけ量が一定値
以下かどうかで、レンズが合焦位置かどうかが判定され
る（ステップ５２゜５３）。焦点位置が合っていなけれ
ば５位相差方式のＡＦモジュール２１で合焦位置を検出
することが不可能かどうかが判断される（ステップ５４
）。

合焦位置を検出することが不可能でなければ。

ＡＦモジュール２１によって得られるぼけ量に応じてモ
ータ２によってレンズ１が移動される（ステップ６５）
。焦点位置が合えば、たとえば常用のシャッタ・スピー
ドおよび常用の絞りのプログラム・モードにもとづいて
露出演算が行なわれる（ステップ６６）。

被写体の照度が低い、被写体のコントラストが低いなど
の理由によりＡＦモジュール２１から出力される信号が
所定値以下となることがある。このときにぼけ量を算出
し１合焦位置を決定しても信頼性がないので焦点位置の
検出が不可能となる。

このように焦点位置を検出することができないときは（
ステップ５４）、Ｅ２ＦＲＯＭ２８に記憶されているレ
ンズ１の焦点距離データが読出される（ステップ５５）
。また、許容錯乱円径の値もＥ２ＦＲＯＭ２８から読出
される。次に測光素子７からの照度検出信号により、絞
り優先プログラム・モードにもとづいてアイリス３のＦ
値が算出される（ステップ５６）。さらにストロボ撮影
かどうかが判定される（ステップ５７）。

ストロボ９による撮影のときには（ステップ５７）、ス
トロボ光の到達距離が遠点Ｕｆ１に設定される（ステッ
プ５８）。このときの遠点Ｕｆｌはスト０ボ９のガイド
・ナンバをＧＮ、算出されたアイリス３のＦ値をＦとし
た場合に、Ｕｆ、−ＧＮ／Ｆで表わすことができる。算
出された遠点Ｕ　、アイリス３のＦ値、撮影レンズの焦
点距離ｆ。

許容錯乱円δ゛の大きさから撮像レンズの設定距離Ｕが
算出される（ステップ６０）。設定距離はＵ＝　（Ｕｆ
ｌ（ｆ２＋ｆδ’Ｆ）ｌ／（ｆ２＋Ｕｒ１δ’　Ｆ）で
算出することができる。

算出された設定距離に対応してモータ２が駆動されてレ
ンズ１が移動し、自動焦点調節が終了する（ステップ６
１）。

シャッタ・レリーズ・ボタンが全押しされスイッチ２５
がオンとなると、さらに再測光、露出演算が行なわれ、
撮影および記録の処理が行なわれる（ステップ６２．　
［ｉ３．６４）。

被写体焦点を合致させることができる焦点位置を検出す
ることかできず、ストロボ９による撮影が行なわれない
ときには遠点は無限遠点に設定される（ステップ５４．
５７．５９）。そして無限遠点に設定された遠点にもと
づいてステップ６０の処理が行なわれ設定距離Ｕが算出
され、その位置にレンズ１が移動する（ステップ６１）
。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタル電子スチル・カメラの電気的構成を
示すブロック図である。 第２図は撮影の全体の処理手順を示すフロー・チャート
　第３図は主として自動焦点調節の処理手順を示すフロ
ー・チャートである。 ９・・・ストロボ。 ｌＯ・・・カメラＣＰＵ。 ２０・・・表示ＣＰＵ。 ２８・・・Ｅ２ＰＲＯＭ０ 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の演算アルゴリズムにもとづいて焦点位置を
   検出し、自動焦点調節を行なうＡＦカメラにおいて、 位相差方式による自動焦点調節が不可能かどうかを判定
   する判定手段、 被写体輝度を測光する測光手段、 上記判定手段で自動焦点調節が不可能と判定されたとき
   に上記測光手段の測光値にもとづいて絞り値およびシャ
   ッタ速度を算出する演算手段、所定の遠点を決定する遠
   点決定手段、 撮像レンズの焦点距離および許容錯乱円径を記憶する記
   憶手段、 上記演算手段で演算された絞り値、上記記憶手段で記憶
   された撮像レンズの焦点距離、許容錯乱円径および上記
   遠点決定手段で決定された遠点より焦点調節位置を検出
   する位置検出手段、ならびに 上記位置検出手段により検出された焦点調節位置に撮像
   レンズを駆動する駆動手段、 を備えた自動焦点カメラ。
2. （２）ストロボ光を投射するストロボ発光手段、上記ス
   トロボ発光手段によるストロボ発光の有無を検知する検
   知手段、および 上記検知手段より、ストロボ発光のときにはストロボ光
   到達距離を遠点とし、ストロボ発光しないときには無限
   遠点を遠点として決定する遠点決定手段、 を備えた自動焦点カメラ。