JPH0511178A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主たる焦点検出対象に常に正確に焦点合せを
行うことが可能となる。 【構成】 複数の測距点の近点順位を指定する外部操作
部材６と、測距手段１０〜１３からの複数の測距結果を
比較して近点順位を求める比較手段１と、該比較手段に
より得られた近点順位と前記外部操作部材により指定さ
れた近点順位に基づいて、測距手段により得られた複数
の測距情報の内のいずれかを選択して焦点位置検出手段
に出力する選択手段１とを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラや望遠鏡などに
使用される広視野測距方式の自動焦点調節装置の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２点以上の測距点（測距エリア）を持つ
広視野測距方式の焦点調節装置において、測距点の選択
方法としては、大別してマニュアル選択方式と自動選択
方式とがある。 （１） マニュアル選択方式：複数個の測距点の測距結
果に関係なく、撮影者がファインダ上の測距点を選択す
る方式 （２） 自動選択方式：複数個の測距点の測距結果に基
づいて、カメラが測距点を自動的に選択する方式

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置においては、以下のような問題点を有していた。

【０００４】つまり、上記のマニュアル選択方式では、
常に選択した被写体を測距点内に入れておく必要があ
り、これは広視野測距の利点を損なうものであると共
に、主被写体が移動している場合は焦点が合わない。ま
た、自動選択方式では、遠近に点在する複数個の測距点
のいずれかに主被写体がある場合、撮影者の意図する主
被写体に正確に焦点が合わない可能性がある。

【０００５】本発明の目的は上記の点に鑑み、主たる焦
点検出対象に常に正確に焦点合せを行うことのできる自
動焦点調節装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の測距点
の近点順位を指定する外部操作部材と、測距手段からの
複数の測距結果を比較して近点順位を求める比較手段
と、該比較手段により得られた近点順位と前記外部操作
部材により指定された近点順位に基づいて、測距手段に
より得られた複数の測距情報の内のいずれかを選択して
焦点位置検出手段に出力する選択手段とを設け、以て、
複数の測距点に対するそれぞれの測距結果を遠近関係と
して比較して近点順位付けを行い、この近点順位と外部
操作部材によって使用者により指定された近点順位に基
づいて複数の測距情報の内のいずれかを選択し、この測
距情報により焦点位置を決定するようにしている。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例をカメラに適用し
た場合における回路ブロック図である。また、図２は撮
影画面内の測距視野の配置を示す図である。

【０００８】１は中央演算回路であり、たとえば中央処
理ユニットＣＰＵ、ランダム・アクセス・メモリＲＡ
Ｍ、リード・オンリー・メモリＲＯＭ、アナログ・ディ
ジタルコンバータＡＤＣおよび入出力ポートなどを備え
た１チップのマイクロコンピュータである。なお、ＲＯ
Ｍ内には自動焦点制御を含む一連のカメラの制御用ソフ
トウエアおよびパラメータが格納されている。

【０００９】２はデータバス、３は、中央演算回路１か
ら制御信号ＣＳＨＴが入力されている間、前記データバ
ス２を介して入力するデータを受け付け、そのデータに
基づいて不図示のシャッタ先幕および後幕の走行制御を
行うシャッタ制御回路、４は、中央演算回路１から制御
信号ＣＡＰＲが入力されている間、前記データバス２を
介して入力するデータを受け付け、そのデータに基づい
て不図示の絞り機構の制御を行う絞り制御回路である。
５は、中央演算回路１から制御信号ＣＤＳＰが入力され
ている間、前記データバス２を介して入力するデータを
受け付け、そのデータに基づいて不図示の表示制御機構
の制御を行う表示回路である。

【００１０】６はスイッチ群であり、本スイッチ群には
レリーズスイッチ、連写モードスイッチ、各種情報設定
用スイッチ、後述のマニュアル設定の焦点検出を行うか
自動設定の焦点検出を行うか、または、近点順位のマニ
ュアル指定による焦点検出を行うかを選択する焦点検出
モード選択スイッチなどが含まれる。

【００１１】７は、中央演算回路１から制御信号ＣＬＣ
ＯＭが入力されている間、前記データバス２を介して入
力するデータを受け付け、そのデータに基づいてレンズ
制御回路８とシリアル通信を行うレンズ通信回路であ
り、該レンズ通信回路７は、クロック信号ＬＣＫに同期
してレンズ駆動用データＤＣＬをレンズ制御回路８へ伝
送し、それと同時にレンズ情報ＤＬＣがレンズ制御回路
８から該レンズ通信回路７にシリアル入力される。制御
信号ＢＳＹは不図示の焦点検出用レンズが移動中である
ことをカメラ本体に知らせるための信号であり、本制御
信号が発出されている時は前述のシリアル通信は行われ
ない。

【００１２】９は測光回路であり、中央演算回路１から
の制御信号ＣＳＰＣを受け取ると、露出を決定する測光
出力ＳＳＰＣを中央演算回路１に出力し、それが中央演
算回路１の内部のＡ／ＤコンバータＡＤＣでＡ／Ｄ変換
されて、シャッタ制御回路３および絞り制御回路４を制
御するためのデータとして使用される。

【００１３】１０、１１、１２、１３はそれぞれ一対の
ラインセンサ１０ａ，１０ｂ、１１ａ，１１ｂ、１２
ａ，１２ｂ、１３ａ，１３ｂを有する測距用受光回路で
あり、各測距用受光回路１０〜１３は、図２に示す撮影
画面上の各測距視野１０Ａ，１１Ａ，１２Ａ，１３Ａに
それぞれ対応する撮影画面上の各位置の像を受光する。

【００１４】１４は中央演算回路１より入力される制御
信号ＳＴＲおよびＣＫに従って測距用受光回路１０〜１
３の制御を行うセンサ駆動回路で、制御信号φ１、φ
２、ＣＬ、ＳＨにより各測距用受光回路１０〜１３を制
御し、また、選択信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４により測距用
受光回路１０〜１３の内の何れか１つを選択する。又選
択された測距用受光回路１０〜１３（の何れか）から得
られる像信号ＳＳＮＳは中央演算回路１へ送信される。

【００１５】図３は合焦検出用の光学系の構成および焦
点検出原理を説明する図であり、図３において、１５は
撮影レンズ、１６はフィールドレンズ、１７ａ，１７ｂ
は二次結像レンズ、１８ａ，１８ｂはセンサ、１９ａ，
１９ｂは絞りマスクである。被写体像は撮影レンズ１５
を通過して一次結像した後、フィールドレンズ１６およ
び二次結像レンズ１７ａ，１７ｂにより再びセンサ１８
ａ，１８ｂ上に結像する。センサ１８ａ，１８ｂ上に結
像した２つの像信号は、図３のセンサ出力に示すよう
に、合焦の場合はセンサ１８ａ，１８ｂ上に結像する像
の間隔はＺ０に等しくなるが、非合焦の場合は、センサ
１０ａ，１０ｂ上に結像する像の間隔はＺ０に対して位
置ずれを生ずる。したがって合焦位置を知るためには、
片側の像信号に対してもう一方の像信号を１ビットずつ
ずらして行き、２像の各点における大きい方の値（また
は小さい方の値）の積分値が最も小さくなる（最も大き
くなる）位置を演算によりＺとして求め、合焦位置Ｚ０
と比較すればよい。

【００１６】ただし、演算による合焦位置の信号が正し
いものであるか、低コントラスト低輝度被写体などでの
ノイズによるものであるかの判断を行うために、同時に
像信号のコントラストを求めておき、それが一定値より
も小さい時は焦点検出不能として処理する。

【００１７】図４は、図１に示すカメラの焦点検出動作
を説明するフローチャートである。なお、図１に示す各
回路構成要素の内、焦点検出動作と直接関係のない構成
要素の説明は省略する。

【００１８】まず、ステップ１で、撮影者がスイッチ群
６の中の焦点検出モード選択スイッチにより、測距用受
光回路１０〜１３の何れかを指定して焦点検出を行う１
点検出モード、光軸方向の近点順位を指定して焦点検出
を行う近点順位指定検出モード、または、測距用受光回
路１０〜１３を自動的に切り換えて撮影画面全体に対す
る焦点検出を行う多点自動検出モードの何れかの検出モ
ード選択を行うことにより、中央演算回路１は１点検出
モード、近点順位指定検出モード、または、多点自動検
出モードの判別を行う。

【００１９】ステップ１で１点検出モードの指定がなさ
れると、ステップ２で、指定された測距用受光回路１０
〜１３による像信号の読み取りを行う。そして、ステッ
プ３で、像信号のコントラストに基づいて焦点検出可能
か否かの判断を行い、焦点検出可能であれば、ステップ
４で、その像信号のみで合焦演算を行い、ステップ１３
で、不図示のレンズ駆動手段により撮影レンズ１５を合
焦位置に移動させる。また、焦点検出不能であれば、ス
テップ１４で、警告表示などの焦点検出不能処理ルーチ
ンを行う。

【００２０】一方、ステップ１において、スイッチ群６
の中の焦点検出モード選択スイッチにより多点自動検出
モード、あるいは、近点順位指定検出モードが選択され
ると、ステップ５で、まず、測距視野１０Ａ〜１３Ａの
全エリアに対する測距用受光回路１０〜１３の像信号を
読み取る。次に、ステップ６で、像信号のコントラスト
検出により測距視野１０Ａ〜１３Ａの全エリアそれぞれ
で焦点検出可能か否かの判定を行い、測距視野１０Ａ〜
１３Ａの全エリアで焦点検出不能と判断される場合は、
前述と同様にステップ１４で、警告表示などの焦点検出
不能処理ルーチンを行う。４つの測距視野１０Ａ〜１３
Ａのうち焦点検出可能なエリアが１つでもあれば、ステ
ップ７で、そのエリアにおける被写体までの測距演算を
それぞれ行う。

【００２１】次に、ステップ８で、中央演算回路１はス
イッチ群６による焦点検出モードの選択が多点自動検出
モードか近点順位指定検出モードかの判別を行い、多点
自動検出モードが選択されている場合は、ステップ９
で、各測距視野１０Ａ〜１３Ａの各エリアの情報を考慮
して最適なエリアを自動的に選択する。一方、近点順位
指定検出モードが選択されている場合は、ステップ１０
で、各測距視野１０Ａ〜１３Ａの被写体距離を比較し、
近点から順に各測距視野１０Ａ〜１３Ａのエリアに順位
付けを行う。そして、ステップ１１で、中央演算回路１
がスイッチ群６の中の近点順位指定スイッチで指定され
た順位を判別して、測距視野１０Ａ〜１３Ａ（の何れ
か）のエリアを選択する。例えば、１Ａ，４Ａ，２Ａ，
３Ａの順で指定されていた場合、仮に１Ａの測距視野が
焦点検出不能であった場合は、４Ａを、又１Ａ，４Ａが
焦点検出不能であった場合は、２Ａを、それぞれ選択す
る。

【００２２】ステップ１２では、選択された測距視野１
０Ａ〜１３Ａ（の何れか）のエリアの像信号により合焦
演算を行い、ステップ１３で、測距結果により得られる
位置に不図示の撮影レンズ駆動手段により撮影レンズ１
５を移動することにより合焦検出動作を終了する。

【００２３】本実施例によれば、４点の測距結果を遠近
関係で比較し、近点順位付けを行い、そして使用者によ
り指定された点の測距結果に基づいて合焦検出動作を行
うようにしている為、格子越しの測距など光軸方向に被
写体が点在する中での主被写体の焦点検出を正確に行う
ことが可能となる。

【００２４】（変形例）本実施例では、測距視野１０Ａ
〜１３Ａが撮影画面の略中央部に２つと、その周辺に２
つの合計４つのエリアを配置したものについて説明した
が、測距視野の数はこれに限ることなく幾つにしてもよ
い。

【００２５】また、各測距視野１０Ａ〜１３Ａの近点順
位の決定方法は、測距結果が近傍で被写界深度内にある
複数の測距視野を１つの測距点として代表させて近点順
位を決定してもよい。

【００２６】また、本実施例では焦点検出方法として二
次結像方式を用いているが、レンズシャッタカメラなど
で採用されているアクティブ方式のものを用いてもよ
い。

【００２７】さらに、本実施例では測距視野１０Ａ〜１
３Ａが明確に分離されているが、エリアセンサを用い
て、撮影画面中央部のエリアはそのエリアセンサの中央
部で像信号を求め、撮影画面周辺部のエリアはエリアセ
ンサの周辺部で像信号を求めるような構成としてもよ
い。

【００２８】更に、本実施例では、カメラの光学系を対
象として説明したが、本発明は望遠鏡、顕微鏡など他の
光学系においても適用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数の
測距点の近点順位を指定する外部操作部材と、測距手段
からの複数の測距結果を比較して近点順位を求める比較
手段と、該比較手段により得られた近点順位と前記外部
操作部材により指定された近点順位に基づいて、測距手
段により得られた複数の測距情報の内のいずれかを選択
して焦点位置検出手段に出力する選択手段とを設け、以
て、複数の測距点に対するそれぞれの測距結果を遠近関
係として比較して近点順位付けを行い、この近点順位と
外部操作部材によって使用者により指定された近点順位
に基づいて複数の測距情報の内のいずれかを選択し、こ
の測距情報により焦点位置を決定し、焦点調節を行う様
にしている。よって、主たる焦点検出対象に常に正確に
焦点合せを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をカメラに適用した場合にお
けるカメラの回路ブロック図である。

【図２】本実施例における撮影画面内の測距視野の配置
を示す図である。

【図３】この種の装置の光学系の構成および焦点検出原
理を説明する図である。

【図４】本実施例における焦点調整動作を説明するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 中央演算回路 ６ スイッチ群 １０，１１，１２，１３ 測距用受光回路 １０Ａ，１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ 測距視野 １０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１
３ａ，１３ｂ センサ １４ センサ駆動回路 １８ａ，１８ｂ センサ ＣＰＵ 中央処理ユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 画面内の複数の点を測距し、複数の焦点
   検出対象までの距離を検出する測距手段と、入力される
   測距情報により焦点位置を決定する焦点位置決定手段
   と、該焦点位置決定手段により決定された焦点位置に合
   致するように結像レンズを光軸方向に移動させるレンズ
   駆動手段とを備えた自動焦点調節装置において、前記複
   数の測距点の近点順位を指定する外部操作部材と、前記
   測距手段からの複数の測距結果を比較して近点順位を求
   める比較手段と、該比較手段により得られた近点順位と
   前記外部操作部材により指定された近点順位に基づい
   て、前記測距手段により得られた複数の測距情報の内の
   いずれかを選択して前記焦点位置検出手段に出力する選
   択手段とを設けたことを特徴とする自動焦点調節装置。