JPH04211211A - 深度優先ズームモードを備えたカメラ - 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】

【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１１
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１２
、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ＳＷＳ
、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ｆ
Ｘ　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

Claims (3)

【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。