JPH0477725A - 検出領域が可変な焦点検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ、計測装置等に
使用される焦点検出装置に関し、特に、移動被写体の場
合にも適切な焦点検出領域を設定できる検出領域が可変
な焦点検出装置に間するものである。

〔従来の技術〕

従来の焦点検出装置として、例えば、撮影レンズの焦点
距離に応じて光電変換手段での測定視野の大きさ（焦点
検出領域）を切り換え、交換した各撮影レンズに対して
適切な視野の広さを与えようとした装置が知られている
（特開昭５７−１１６３１１、　）　。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の焦点検出装置では、交換した撮影レンズ
の焦点距離に応じて焦点検出領域を設定したとしても、
移動被写体の場合には、焦点検出領域が狭く設定されて
いるときに、その被写体を焦点検出領域内にとらえ続け
るのは、困難であった。また、焦点検出領域が広く設定
されているときに、主要被写体以外の被写体が混在する
可能性が多くなり、正確な焦点検出ができないという問
題があった。

本発明の目的は、被写体が移動被写体の場合にも、適切
な焦点検出領域を設定することができる検出領域が可変
な焦点検出装置を提供することである。

［課題を解決するだめの手段］ 前記課題を解決するために、本発明による検出領域が可
変な焦点検出装置は、撮影画面内の焦点検出領域に入射
する光束を電気的に検出する光電変換手段と、前記光電
変換手段の佳点検出領域からの出力を用いて撮影レンズ
の焦点調節状態を表す焦点調節状態信号を演算する焦点
調節状態信号演算手段と、前記焦点調節状態信号の変化
から被写体が移動被写体であるか否かを判定し、移動被
写体であると判定したときには、前記焦点調節状態信号
に前記移動被写体の移動量を予測した補正をする移動被
写体判定補正手段と、前記焦点調節状態信号に基づいて
前記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段と、前記撮影
レンズの焦点距離と前記被写体までの撮影距離に基づい
て撮影倍率を演算する撮影倍率演算手段と、前記撮影倍
率乙二基づいて前記惧点調節状態信号演算手段が用いる
前記光電変換手段の焦点検出領域を設定する焦点検出領
域設定手段とを含み、前記移動被写体判定補正手段によ
って前記被写体が移動被写体であると判定されて前記焦
点調節状態信号が補正されたときに、前記撮影倍率演算
手段はその補正された焦点＃Ａ節節状倍信号基づいて前
記撮影レンズを駆動した後の撮影倍率を予測して演算し
、前記焦点検出領域設定手段はその撮影倍率に基づいて
前記焦点検出領域を設定するように構成しである。

［作用］ 前記構成によれば、被写体までの撮影距離が長くフィル
ム面上での被写体像が小さい（撮影倍率が小さい）とき
には、焦点検出領域が狭く設定され、撮影距離が短くな
り被写体像が大きい（撮影倍率が大きい）ときには、焦
点検出領域が広く設定される。

［実施例〕 以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第１図〜第３図は、本発明による検出領域が可変な焦点
検出装置の実施例を示した図であって、第１図はブロッ
ク図、第２図は流れ図、第３図は動作説明図である。

撮影レンズＬは、モータＭの回転により、光軸方向に繰
り出し、または繰り込まれる対物レンズである。

イメージセンサアレイｌは、撮影レンズＬを透過した光
、または図示しない撮影レンズＬ以外の光学系を透過し
た光を受光して電気信号に変換するためのものであり、
その出力は焦点調節状態信号演算部２に接続されている
。このイメージセンサアレイ１は、第３図に示した焦点
検出領域２０全体の大きさに対応している。

焦点調節状態信号演算部２は、イメージセンサアレイ１
の出力を用いて、撮影レンズＬが被写体の像を結ぶ位置
とフィルム面の位置とのずれの量およびその方向（以下
、デフォーカス量ＤＦとし）う）を演算する部分であり
、その出力は移動被写体判定補正部３に接続されている
。

移動被写体判定補正部３は、焦点調節状態信号演算部２
が演算した複数回のデフォーカス量ＤＦから被写体の動
きを検出し、焦点調節状態信号演算部２が演算を行った
時点からある時点、例えば、シャンクがレリーズされる
時点もしくは次の演算が行われる時点等までの被写体の
移動量を予測し、その移動量に基づいてデフォーカス量
ＤＦに補正をする部分である。この移動被写体判定補正
部３の出力は、撮影倍率演算部４とモータ駆動制御部８
に接続されている。

撮影倍率演算部４は、レンズメモリ５とロータリエンコ
ーダ６からの出力が接続されており、レンズメモリ５か
らの撮影レンズＬの焦点距離ｆと、ロータリエンコーダ
６からの被写体までの撮影距離Ｘから撮影倍率ｍ＝ｆ／
Ｘを演算する部分である。

レンズメモリ５は、撮影レンズＬの鏡筒内に設置され、
その撮影レンズＬの焦点路ｌｆの情報を電気的に記録し
た記録部である。

ロークリエンコーダ６は、レンズ鏡筒内に設置され、そ
の撮影レンズＬの繰り出し菫から撮影距離Ｘに関する情
報を出力する部分である。

焦点検出領域設定部７は、イメージセンサアレイ１の中
で、焦点調節状態信号演算部２によってデフォーカス量
ＤＦを演算するときに使用する焦点検出領域２０を設定
する部分である。焦点演算頭載２０は、第３図（ａ）　
（ｂ）に示した焦点検出領域２１ａ、、、２１ｂのよう
に狭く設定されたときには、焦点調節状態信号演算部２
での演算に使用する範囲が狭くなる。

モータ駆動制御部８は、モータＭによる撮影レンズＬの
繰り出し量または繰り込み量（以下、単に繰り出し量と
いう）が、焦点調節状態信号演算部２が算出したデフォ
ーカス量ＤＦまたは移動被写体判定補正部４によって補
正されたデフォーカス量ＤＦｃに基づいて定まる繰り出
し量となるように、モータＭを駆動制御する部分である
。

なお、第１図中２点鎖線で示した部分は、１チツプのマ
イクロコンピュータによって実施することができる。

次に、第２図、第３図を参照しながら、細部の構成とと
もに、動作を説明する。

まず、焦点調節状態信号演算部２で用いるイメージセン
サアレイ１の焦点検出領域２０の初期範囲を設定する（
ＳＩＯＩ）。

イメージセンサアレイ１は、Ｎ個の画素を横に１列に配
置したものであり、焦点検出領域２０に対応して使用範
囲２１の値ｎが設定されると、中央部のｎ個の画素のみ
を使用し、左右の（Ｎｎ）７２個づつの画素からの出力
を無視する。

焦点検出領域２０は、静止被写体の場合には狭いほうが
主要被写体が明確になるし、移動被写体の場合にも遠く
から近くに向かってくるときを想定すると、最初は撮影
倍率が小さくフィルム面上での被写体像が小さいので狭
いほうがよい。従って、焦点検出領域２０は、狭く設定
しである。

この実施例では、イメージセンサアレイ１としてＮ＝１
００個の画素を持つものを用いた場合に、ファインダ上
では焦点検出領域２０は約６ｍｍであるので、初期値と
しては、使用範囲２１の値ｎ０＝２５画素を使用してフ
ァインダ上では焦点検出領域２０は約１．５ｍｍに設定
しである。

次に、焦点調節状態信号演算部２は、ステップ５１０１
で設定された焦点検出領域２０によって、デフォーカス
量ＤＦを演算する（５１０２）。デフォーカス量ＤＦは
、所定の間隔毎に演算され、図示しないメモリ内に過去
数回（ここでは５回分）記憶されている。

移動被写体判定補正部３は、直前に演算された５回のデ
フォーカス量ＤＦｌｌ−８、ＤＦ、−。

ＤＦ−−，１，ＤＦ、、−ｚ　、ＤＦｎ−１と、今回演
算されたデフォーカス量ＤＦイの変化から被写体１０が
移動被写体であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。

移動被写体でないと判断したときには、ステップ５１０
２で演算されたデフォーカス量ＤＦ、に基づいて、レン
ズを駆動する（Ｓ１０４）。

なお、初めのころで、過去に演算されたデフォーカス量
ＤＦが記憶されていないときには、移動被写体か否かを
判断できないので、移動被写体でないと判断してステッ
プ５１０４を行う。

移動被写体であると判断したときには、被写体の移動量
に基づいて、デフォーカス量ＤＦ、、を補正してＤＦｃ
とする（Ｓ１０５）。

モータ駆動制御部８は、補正されたデフォーカスＤＦｃ
に相当する繰り出し量だけ撮影レンズＬを繰り出すよう
にモータＭを駆動制御する（Ｓ１０６）。

撮影倍率演算部４は、ステップ８１０６でレンズＬを繰
り出したレンズ位置での撮影倍率ｍを演算する（Ｓ１０
７）。

撮影倍率ｍは、レンズメモリ５からの撮影レンズＬの焦
点距離ｆと、ロータリエンコーダ６がらの被写体までの
撮影距離Ｘから、ｍ＝ｆ／Ｘの弐に基づいて演算される
。

焦点検出領域設定部７は、ステ・ツブ５１０７で算出し
た撮影倍率ｍに基づいて、焦点検出領域２０の使用範囲
２１の値ｎを設定する（Ｓ１０８）。

使用範囲２１の値ｎは、ｎ＝α・ｍ（αは被写体の大き
さで定まる定数）の式に基づいて演算する。

例えば、被写体が人間であると想定した場合には、その
被写体が存在する距離で、焦点検出領域２０が５０ｃｍ
〜１ｍの範囲となるように定数αを設定する。

次に、焦点調節状態信号演算部２は、ステップ３１０８
で設定された焦点検出領域２０の使用範囲２１の値ｎを
用いてデフォーカス量ＤＦ、、、、を予測して演算する
（Ｓ１０９）。

移動被写体判定補正部３は、過去において演算された数
回のデフォーカス量ＤＦ、、−１〜ＤＦ、、と今回演算
されたデフォーカス量ＤＦ、、から移動被写体か否かを
判定し、移動被写体であると判定したときにはステップ
５Ｉ０５へ戻って補正をし、移動被写体でないときには
次のステップＳ】１１へ進む（Ｓ１１．０）。

モータ駆動制御部８は、ステップ５１０９で演算された
デフォーカス量ＤＦ、ｌ。、に基づいて撮影レンズＬを
駆動する（Ｓｉｌｌ）。

ここで、ステップ５１０７で演算する撮影倍率ｍについ
てさらに説明する。

いま、撮影レンズＬとして、焦点距離ｆ−３５ｍｍのも
のを使用し、被写体の移動により、描影距離Ｘが１５ｍ
（第３図（ａ））、８ｍ（第３図（ｂ））３．５ｍ（第
３図（Ｃ））と変わったとする。

このとき、焦点検出領域２０の使用範囲２１のＩ直ｎを
演算する式ｎ＝α・ｍの定数αを１０００に設定して演
算すると以下のようになる。

Ｘ（ｍｓ）　　　　ｍ＝ｆ／χ　　ｎ（画素）（ａ）　
　１５０００　　　　０．００２３　　　　２３（ｂ）
　　８０００　　　　０．００４３　　　　４３（ｃｌ
　　３５００　　　　０．０１００　　　　１００この
演算結果から、第３図（ａｌ〜（Ｃ１の場合には、焦点
設定領域２０の内の使用範囲２１ａ〜２１ｃは、中央部
の２３．４３，１００画素のみが使用される。なお、演
算結果が焦点設定領域２ｏの全域である１、　ＯＯ画素
を越えた場合には、使用範囲の値ｎとして１００を用い
ればよい。

このように、第３図（ａ）〜ｆｃ）のように、被写体１
０が近づいてくる場合には、焦点検出領域２ｏは、フィ
ルム面の被写体の大きさに応して広くなるように設定さ
れる。また、被写体が撮影者の目の前を横切るような場
合には、焦点検出領域２ｏは、被写体が近づくにつれて
広くなり、遠ざかるにつれて狭くなるように設定される
。

以上説明した実施例に限定されず、本発明の範囲内で種
々の変形ができる。

焦点検出領域設定部７では、焦点検出領域２０を設定す
る場合に、被写体が人間であるか、自動車であるかなど
がわかっているときには、その被写体の大きさに適した
焦点検出領域が設定できるので、陸上競技モードやカー
レースモードというような撮影状況モードを入力できる
ようにすれば、より有効な焦点検出領域の設定ができる
。この場合には、前述した焦点検出領域の使用範囲を演
算する際に、定数αを適宜設定すればよい。

また、撮影路１ｘは初期状態で撮影レンズＬの位置を強
制的に所定位Ｗ（例えば、■遠方距離）まで駆動し、そ
の所定位置からの繰り出し量から演算するようにしても
よい。

さらに、イメージセンサアレイ１として、２次元のもの
を用いて、焦点検出領域２０を上下方向に対しても可変
するようにしてもよい。

さらにまた、撮影倍率はｍ＝ｆ／Ｘで演算するが、焦点
距離ｆが変化する場合にも、本発明をそのまま使用する
ことができる。この状況は、移動被写体をマニュアルで
ズーミングをしながら追いかけて、自動焦点検出で合焦
させるような場合を想定している。

［発明の効果〕 以上詳しく説明したように、本発明によれば、被写体ま
での撮影距離が長くフィルム面上での被写体像が小さい
ときには、焦点検出領域を狭く設定するので、主要被写
体以外のものが焦点検出領域に入り込むのを防ぐことが
でき、撮影距離が短くなり被写体像が大きいときには、
焦点検出領域を広く設定するので、移動被写体を焦点検
出領域内にとらえ続けることができ、正確な焦点検出が
できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明による検出領域が可変な焦点
検出装置の実施例を示した図であって、第１図はブロッ
ク図、第２図は流れ図、第３図は動作説明図である。 １・・・イメージセンサアレイ ２・・・焦点調節状態信号演算部 ３・・・移動被写体判定補正部 ４・・・撮影倍率演算部 ５・・・レンズメモリ ６・・・ロータリエンコーダ ７・・・焦点検出領域設定部 ８・・・モータ駆動制御部 Ｌ・・・撮影レンズ Ｍ・・・モータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮影画面内の焦点検出領域に入射する光束を電気的に検
   出する光電変換手段と、 前記光電変換手段の焦点検出領域からの出力を用いて撮
   影レンズの焦点調節状態を表す焦点調節状態信号を演算
   する焦点調節状態信号演算手段と、前記焦点調節状態信
   号の変化から被写体が移動被写体であるか否かを判定し
   、移動被写体であると判定したときには、前記焦点調節
   状態信号に前記移動被写体の移動量を予測した補正をす
   る移動被写体判定補正手段と、 前記焦点調節状態信号に基づいて前記撮影レンズを駆動
   するレンズ駆動手段と、 前記撮影レンズの焦点距離と前記被写体までの撮影距離
   に基づいて撮影倍率を演算する撮影倍率演算手段と、 前記撮影倍率に基づいて前記焦点調節状態信号演算手段
   が用いる前記光電変換手段の焦点検出領域を設定する焦
   点検出領域設定手段とを含み、前記移動被写体判定補正
   手段によって前記被写体が移動被写体であると判定され
   て前記焦点調節状態信号が補正されたときに、前記撮影
   倍率演算手段はその補正された焦点調節状態信号に基づ
   いて前記撮影レンズを駆動した後の撮影倍率を予測して
   演算し、前記焦点検出領域設定手段はその撮影倍率に基
   づいて前記焦点検出領域を設定すること を特徴とする検出領域が可変な焦点検出装置。