JPH055828A

JPH055828A - カメラの焦点検出装置

Info

Publication number: JPH055828A
Application number: JP15667491A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Sugitani; 一三杉谷; Kenji Ishibashi; 賢司石橋
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラの撮影状態や条件に応じて好適な合焦
幅を適宜切換設定して測距動作をより高速化し、レリー
ズ指示から実際のレリーズ動作までの時間を短縮する。【構成】測距手段４からの測距結果が合焦と判別され
ることによりレリーズを許可するカメラにおいて、被写
体の像面速度を検出する像面速度検出手段１２と、検出
された像面速度の大小を判別する判別手段１３と、該判
別手段からの判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換
手段１３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体までの距離を測
距し、測距結果が合焦と判別されることによりレリーズ
を許可するカメラに係り、特にカメラの撮影状態、条件
に応じて好適な測距動作を行うようにしたカメラの焦点
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラにおけるＡＦ機能は、先ず
測距手段で被写体までの距離を測距し、得られたデフォ
ーカス量に基づいてレンズを合焦位置に駆動させ、レン
ズ停止後に再度確認的に測距を行って、合焦であればレ
リーズ（露光）を行うようにしている。

【０００３】また、連続写真の撮影を実現するために、
シャッタ押し込み状態で繰返しレリーズを行う、いわゆ
る連写モードを備えたカメラが提案されている。この連
写モードが指示されたときは、測距動作とレリーズ動作
とが交互に繰り返されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】カメラ撮影において、
一瞬の撮影チャンスを逃さないため、また、意図した写
真を得るためには、レリーズの指示から実際のレリーズ
動作までの時間は短縮されることが望ましい。また、か
かる目的のために、一旦合焦範囲に入っても、レリーズ
指示からレリーズ動作までの間の最低必要な撮影のため
のメカ的な準備動作（ミラーの退避動作等）の微少時間
を利用して、この間に合焦範囲のより中心位置にレンズ
を微調整駆動することも可能である。

【０００５】ところで、被写体が動体である場合、従来
その移動速度を検出してレリーズ時の焦点位置を予測す
るようにした動体予測のための動体補正演算を行ってい
たが、その演算速度の向上に伴って１次近似から高次近
似で補正し得ることとなり、動体補正の高精度、広領域
化が可能となっている。このため高速被写体に対しては
補正可能な最大量まで合焦範囲を拡張してレリーズを迅
速化することが一層望まれる。

【０００６】また、パワーズームやパワーフォーカスの
撮影レンズにおいても、レンズ内にマイコンを内蔵させ
ることによりレンズ駆動量（デフォーカス量）からレン
ズ駆動パルス数への変換係数であるＫ値が従来に比して
一段と向上しており、大きなデフォーカス量に対しても
レンズを正確な位置へ駆動させることが可能となってき
ている。更に、連写モードではレリーズタイミングの高
速化のために、特に１回目の焦点検出時間の短縮が好ま
しい。

【０００７】それゆえ、本発明の目的は、カメラの撮影
状態、条件に応じて好適な合焦幅を適宜切換設定して測
距動作をより高速化し、レリーズ指示から実際のレリー
ズ動作までの時間を短縮するカメラの焦点検出装置を提
供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、測距手段から
の測距結果が合焦と判別されることによりレリーズを許
可するカメラにおいて、被写体の像面速度を検出する像
面速度検出手段と、検出された像面速度の大小を判別す
る判別手段と、該判別手段からの判別結果に応じて合焦
幅を切り換える切換手段とを備えたものである（請求項
１）。

【０００９】また、レンズ駆動量からレンズ駆動パルス
数への変換係数を記憶する手段と、該変換係数を読み出
してその大小を判別する判別手段と、該判別手段からの
判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換手段とを備え
たものでもよい（請求項２）。

【００１０】更に、測距手段からの測距結果が合焦と判
別されるまで周期的に測距動作を行った後、レリーズを
許可するカメラにおいて、レリーズ完了を示す信号を出
力する出力手段と、該出力手段からの信号によってレリ
ーズ直後の測距動作か否かを判別する判別手段と、該判
別手段からの判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換
手段とを備えたものである（請求項３）。

【００１１】また、レリーズ指示信号発生手段と、該レ
リーズ指示信号発生手段からの信号の有無を判別する判
別手段と、該判別手段からの判別結果に応じて合焦幅を
切り換える切換手段とを備えたものでもよい（請求項
４）。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、測距手段からの
測距結果が合焦、すなわちデフォーカス量が所要の合焦
幅に入っていると、レリーズ動作が行われるものであ
る。今、測距データ等を利用して得られた被写体の像面
速度が検出され、その大きさが判別され、その判別結果
に応じて合焦幅が好適な値に切換設定される。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、測距手段か
らの測距結果が合焦、すなわちデフォーカス量が所要の
合焦幅に入っていると、レリーズ動作が行われるもので
ある。今、記憶手段内のレンズ駆動量からレンズ駆動パ
ルス数への変換係数が読み出され、その大きさが判別さ
れ、その判別結果に応じて合焦幅が好適な値に切換設定
される。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、測距手段か
らの測距結果が合焦、すなわちデフォーカス量が所要の
合焦幅に入るまで測距動作が周期的に繰り返され、合焦
後にレリーズ動作が行われるものである。今、連写モー
ドにおいてレリーズ直後の測距動作かどうかが判別さ
れ、その判別結果に応じて合焦幅が好適な値に切換設定
される。

【００１５】請求項４記載の発明によれば、測距手段か
らの測距結果が合焦、すなわちデフォーカス量が所要の
合焦幅に入っていると、レリーズ動作が行われるもので
ある。今、レリーズ指示信号発生手段からの信号の有無
が判別され、その判別結果に応じて合焦幅が好適な値に
切換設定される。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に係るカメラのブロック図で
ある。図において、１はカメラの各回路部から必要に応
じてデータを取り込み、所要の回路部に必要な制御デー
タを送出するようにしてカメラ全体のシーケンスを統括
的に制御するＣＰＵである。

【００１７】２は撮影レンズで、該撮影レンズ２を収納
するレンズ筐体（不図示）の適所には、レンズの種類、
開放Ｆ値、Ｋ値（レンズ駆動量から駆動パルス数への変
換係数）等のレンズ固有のデータが予め書き込まれたＲ
ＯＭ等のレンズ情報記憶手段３が設けられている。撮影
レンズは交換可能なレンズでもよい。この撮影レンズの
内部にレンズマイコンを内蔵させ、必要に応じてＣＰＵ
１とデータ交信させるようにすることで処理速度を向上
させるようにすることができる。

【００１８】４は焦点距離検出手段で、被写体までの距
離を測距するものである。すなわち、この焦点検出手段
４は撮影レンズ２を通過してくる被写体像をコンデンサ
レンズ及び基準部と参照部から成るライン状の固体撮像
素子（ＣＣＤ）等の測距素子部に導くものである。ＣＰ
Ｕ１は上記焦点検出手段４の動作を制御するとともに、
得られた受光信号を取り込み、位相差方式を用いてデフ
ォーカス量を算出し、更にレンズ情報記憶手段３からＫ
値を取り込んで、駆動量に相当する計数値に変換計算す
る。また、ＣＰＵ１はレンズ駆動用信号をレンズ駆動手
段５内のＡＦモータ（不図示）に送出する。

【００１９】５はレンズ駆動信号を受けて撮影レンズ２
を合焦方向に向けて駆動させるものである。なお、レン
ズ駆動信号は、所定のデューティを有するパルス列を用
いることができる。また、レンズ駆動手段５の適所ある
いはレンズ側にはレンズの移動量に相当する回転量を出
力するロータリエンコーダが設けられており、ＣＰＵ１
は上記ロータリエンコーダの発生パルスの個数が、前記
求めた計数値に達するまでレンズ駆動を行わす。

【００２０】６は、例えば第１幕と第２幕とを有するフ
ォーカルプレーンシャッタの場合、該第１幕及び第２幕
の走行及び元の位置への復帰（チャージ）を行わす露出
制御手段、７はレンズの絞りを所要の絞り位置にセット
するとともに、元の開放位置にチャージする絞り制御手
段である。

【００２１】８は撮影レンズ２とシャッタ間に配置さ
れ、焦点検出の他、測光やファインダへ被写体像を導く
ための（ハーフ）ミラーをレリーズ（露光）時に光軸上
から退避させるミラー制御手段で、これにより撮影レン
ズ２を通過した被写体像を直接フィルム面に感光させる
ためのものである。また、ミラー制御手段８は、レリー
ズ動作終了後は、再び光軸上位置にチャージさせる。９
はレリーズ終了後、フィルムを１駒分だけ巻き上げるフ
ィルム給送手段である。

【００２２】上記露出制御手段６〜フィルム給送手段９
の駆動はＣＰＵ１によって制御される。

【００２３】また、Ｓ１は測距及び測光を指示するスイ
ッチ、Ｓ２はレリーズを指示するスイッチである。これ
らのスイッチＳ１，Ｓ２はカメラ本体の外部適所に設け
られたシャッタ釦内に組み込まれ、該シャッタ釦の半押
しでスイッチＳ１がオンし、全押しするとスイッチＳ２
がオンするように構成することが好ましい。

【００２４】スイッチＳ（Ｓ／Ｃ）は１枚毎の単写モー
ド（Ｓ）、連写モード（Ｃ）を選択的に切り換えるもの
である。

【００２５】図２は、ＣＰＵ１内の各機能を実現する機
能達成手段を示すブロック図である。１１は被写体の像
面速度を算出する際に必要な測距間隔を計時するタイマ
である。１２は焦点検出手段４から得られる少なくとも
連続する２回分のデフォーカス量及び上記タイマからの
計時データとから被写体の光軸方向の像面速度を算出す
る像面速度演算手段である。

【００２６】１３は、上記像面速度の他、スイッチＳ
（Ｓ／Ｃ）、スイッチＳ２の状態及び前記Ｋ値や開放Ｆ
値等のレンズ情報を取り込み、後述するようにそれらの
状態、条件に合った好適な合焦幅を切換設定する合焦幅
切換手段である。また、この合焦幅切換手段１３はメカ
シーケンス制御手段１６からのレリーズ完了信号を取り
込むようになっている。１４は検出されたデフォーカス
量が合焦幅切換手段１３で設定された合焦幅内に入って
いるかどうかを判定する合焦判定手段である。

【００２７】なお、ＡＦシーケンス制御手段１５はＣＰ
Ｕ１からの指令に基づいてＡＦ動作のためのメカ部分の
駆動をシーケンス制御するものである。また、ＡＦシー
ケンス制御手段１５は、不図示の指示ボタン等により、
スイッチＳ１オンからレリーズ動作開始まで、合焦の有
無に拘らず測距動作を周期的に繰り返すコンティニュア
スＡＦモードにセットされているときは、ＣＰＵ１から
の指令に基づいて周期的な測距動作を繰り返すようにな
っている。メカシーケンス制御手段１６はＣＰＵ１から
の指令に基づいてレリーズ、フィルム給送等及びそれら
のチャージのためのメカ部分の駆動をシーケンス制御す
るものである。また、メカシーケンス制御手段１６はレ
リーズが終了すると、終了信号を合焦幅切換手段１３に
出力し、後述するようにレリーズ後の１回目の測距動作
かどうかの判断信号として用いられる。

【００２８】図３は、スイッチＳ１オンからレリーズま
でのフローチャートである。スイッチＳ１がオンする
と、ＡＦシーケンス制御手段１５が起動され、先ず測距
素子であるＣＣＤの残留電荷の消去が行われ、次いで測
距素子部へ被写体像を導いて所定の光量が得られるまで
積分的に受光させ、所定光量に達すると上記積分を停止
してＣＣＤ各素子の信号を不図示のメモリに転送する
（＃２〜＃８）。そして、転送データからデフォーカス
量を求め、更にＫ値を用いて計数値が変換計算される
（＃１０）。ここで、デフォーカス量の算出自体が不可
であった場合や算出結果に信頼性が持てないかどうか、
すなわちローコンかどうかの判別が行われる（＃１
２）。ローコンであれば所定のローコン処理が施される
（＃１４）。一方、ローコンでなければ測距時の積分時
にレンズが停止していたかどうかが判別される（＃１
６）。レンズが停止していなければ、次にレンズ駆動中
の合焦判定有りかどうかの判別が行われる（＃１８）。

【００２９】ここで、レンズ駆動中の合焦判定有りかど
うかの判別は、マニュアル操作で予め設定しておき、こ
の設定状態を判別するようにしてもよく、あるいは以下
のように自動的に判別させることもできる。すなわち、
被写体が暗いために測距時の積分時間が長くなり、レン
ズ駆動中での測距結果に信頼性が保証し得なくなること
を考慮して、タイマ等で積分時間を計時し、この積分時
間が所定時間を越えた時は自動的にレンズ駆動中の合焦
判定無しとする。また、前述のＫ値が小さいときはロー
タリエンコーダの発生パルスのカウント誤差等に対する
デフォーカス量の誤差が大きくなり、レンズ駆動中での
測距結果に信頼性が保証し得なくなることを考慮して、
レンズ情報記憶手段３からＫ値を読み取って、このＫ値
が所定値以下のときは自動的にレンズ駆動中の合焦判定
無しとする。

【００３０】従って、レンズ駆動中の合焦判定無しのと
きは（＃１８でＮＯ）、積分時にレンズが駆動している
と、＃２４に進んで通常駆動が行われ（＃２４〜＃３
２）、積分時にレンズが停止して、初めて合焦判別（＃
２０）に進む。なお、＃３０は、駆動開始時にはレンズ
の駆動速度が安定するまで測距動作を禁止するようにし
て測距結果の精度を確保するようにしたものである。

【００３１】そして、＃２２で、合焦でなければ通常駆
動に進み、合焦と判断されると、＃３３に進む。＃３３
では、スイッチＳ２がオフであれば、＃６に戻って次の
焦点検出を行い、スイッチＳ２がオンであれば、レリー
ズ前駆動の処理（＃３４〜＃３８）に進む。なお、レリ
ーズ前駆動とは、レリーズのための準備である、例えば
ミラーアップ（光軸上から退避）がメカ的に行われる所
定の時間の間にレンズ位置の微調整のための処理をい
い、合焦幅内にあるレンズを更にその中心位置（デフォ
ーカス量＝０）に微調させるためのものである。

【００３２】一方、レンズ駆動中の合焦判定有りのとき
は（＃１８でＹＥＳ）、積分時にレンズの駆動状態の如
何に拘らず合焦判定が行われる（＃２２）。合焦でなけ
れば通常駆動の処理（＃２４〜＃３２）が施され、合焦
と判断されると、＃３３に進む。＃３３では、スイッチ
Ｓ２がオフであれば、＃６に戻って次の焦点検出を行
い、スイッチＳ２がオンであれば、レリーズ前駆動の処
理（＃３４〜＃３８）が施される。

【００３３】続いて、図４を用いて合焦判定（図３、＃
２０）のフローチャートを説明する。＃１０２で、スイ
ッチＳ２がオンされていると、＃１０４に進み、オフで
あれば、＃１０８に進む。スイッチＳ２がオンされてい
るということは、撮影者が即座にレリーズを希望する場
合であるから、この場合は合焦幅を広げてレリーズまで
の時間を短くする。すなわち、スイッチＳ２がオンのと
きは、レリーズ後１回目の焦点検出かどうかが判別され
る（＃１０４）。レリーズ後の１回目の焦点検出であれ
ば、合焦幅設定Ａの処理へ進む（＃１１０）。一方、レ
リーズ後の２回目以降（連写モードにおいてレリーズ後
の焦点検出がローコンであった場合等）やスイッチＳ
１，Ｓ２が押切りの場合は、前述したコンティニュアス
ＡＦモードかどうかが判別される（＃１０６）。コンテ
ィニュアスＡＦモードでなければ、合焦幅設定Ｂの処理
に進み（＃１１２）、コンティニュアスＡＦモードであ
れば、合焦幅設定Ａの処理に進む（＃１１４）。

【００３４】一方、スイッチＳ２がオフのときは、ピン
トを合わせてファインダ上で確認したい意図を示すもの
と考えられるので、その場合には合焦幅を狭めて高精度
な焦点検出を行わせる。すなわち、＃１０２で、スイッ
チＳ２がオフのときは、コンティニュアスＡＦモードか
どうかが判別され（＃１０８）、コンティニュアスＡＦ
モードであれば、合焦幅設定Ａの処理に進み（＃１１
６）、コンティニュアスＡＦモードでなければ、合焦幅
設定Ｂの処理に進む（＃１１８）。

【００３５】そして、それぞれの合焦幅設定の処理が終
了すると、合焦判定が行われ（＃１２０）、該合焦判定
に基づいて合焦、非合焦がセットされ（＃１２２）て、
リターンする。

【００３６】図５は、合焦幅設定Ａの処理を示すフロー
チャートである。先ず、動体補正の有無が判別される
（＃２０２）。動体補正を行わない場合は、合焦幅とし
て（＋５００μｍ，−２００μｍ）が設定される（＃２
１０）。ここで、「＋」は現在のレンズの駆動方向を示
し、「−」は反対方向を示す。動体補正を行う場合に
は、検出された像面速度Ｖｉと所定値ａとの大小が比較
される（＃２０４）。なお、所定値ａの値として、例え
ば４mm/sが用いられる。Ｖｉ≦ａであれば、合焦幅とし
て（＋５００μｍ，−４００μｍ）が設定される（＃２
０６）。一方、Ｖｉ＞ａであれば、合焦幅として（＋１
０００μｍ，−４００μｍ）が設定される（＃２０
８）。そして、合焦幅設定後、リターンする。

【００３７】図６は、合焦幅設定Ｂの処理を示すフロー
チャートである。先ず、レンズ情報の内、開放Ｆ値と所
定値との大小が比較される（＃３０２）。なお、ここで
は、所定値として、例えば２．８が用いられる。開放Ｆ
値≦２．８であれば、被写界深度が浅いので合焦幅とし
て（＋５００μｍ，−（Ａｖ＋６０）μｍ）が設定され
る（＃３１０）。なお、上記Ａｖは、絞り制御手段７に
より設定される制御絞り値である。

【００３８】開放Ｆ値＞２．８であれば、次にレンズタ
イプが１かどうか、すなわちＫ値が所定値より大きい高
精度用かどうかが判別される（＃３０４）。レンズタイ
プが１であれば、合焦幅として（＋１５００μｍ，−
（Ａｖ＋６０）μｍ）が設定される（＃３０８）。一
方、レンズタイプが１でなく、低精度用のものであると
きは、合焦幅として（＋１０００μｍ，−（Ａｖ＋６
０）μｍ）が設定される（＃３０６）。そして、合焦幅
設定後、リターンする。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像面速度の大きさに応じて合焦幅を適宜切り換えるよう
にしたので、測距動作をより高速化し、レリーズ指示か
ら実際のレリーズ動作までの時間を短縮することが出来
る。

【００４０】また、レンズ駆動量からレンズ駆動パルス
数への変換係数の大小に応じて、第１回目の焦点検出動
作を示す信号かどうかを判別して、あるいはレリーズ指
示信号発生手段からの信号の有無に応じて合焦幅を適宜
切り換えるようにしたので、上記同様に測距動作をより
高速化し、レリーズ指示から実際のレリーズ動作までの
時間を短縮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカメラのブロック図である。

【図２】ＣＰＵ１内の各機能を実現する機能達成手段を
示すブロック図である。

【図３】スイッチＳ１オンからレリーズまでのフローチ
ャートである。

【図４】図３の＃２０に示す合焦判定のフローチャート
である。

【図５】合焦幅設定Ａの処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】合焦幅設定Ｂの処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２撮影レンズ３レンズ情報記憶手段４焦点検出手段５レンズ駆動手段６露出制御手段７絞り制御手段８ミラー制御手段９フィルム給送手段１１タイマ１２像面速度演算手段１３合焦幅切換手段（判別手段、切換手段）１４合焦判定手段Ｓ１（ＡＦ，測光の）スイッチＳ２（レリーズの）スイッチＳ（Ｓ／Ｃ）単写、連写切り換えスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】測距手段からの測距結果が合焦と判別さ
れることによりレリーズを許可するカメラにおいて、被
写体の像面速度を検出する像面速度検出手段と、検出さ
れた像面速度の大小を判別する判別手段と、該判別手段
からの判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換手段と
を備えたことを特徴とするカメラの焦点検出装置。【請求項２】測距手段からの測距結果が合焦と判別さ
れることによりレリーズを許可するカメラにおいて、レ
ンズ駆動量からレンズ駆動パルス数への変換係数を記憶
する手段と、該変換係数を読み出してその大小を判別す
る判別手段と、該判別手段からの判別結果に応じて合焦
幅を切り換える切換手段とを備えたことを特徴とするカ
メラの焦点検出装置。【請求項３】測距手段からの測距結果が合焦と判別さ
れるまで周期的に測距動作を行った後、レリーズを許可
するカメラにおいて、レリーズ完了を示す信号を出力す
る出力手段と、該出力手段からの信号によってレリーズ
直後の測距動作か否かを判別する判別手段と、該判別手
段からの判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換手段
とを備えたことを特徴とするカメラの焦点検出装置。【請求項４】測距手段からの測距結果が合焦と判別さ
れることによりレリーズを許可するカメラにおいて、レ
リーズ指示信号発生手段と、該レリーズ指示信号発生手
段からの信号の有無を判別する判別手段と、該判別手段
からの判別結果に応じて合焦幅を切り換える切換手段と
を備えたことを特徴とするカメラの焦点検出装置。