JPH0588075A - 焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続焦点調節モード時に焦点検出領域内の複数
の被写体の中から撮影者の意図する被写体を正確に補捉
して撮影レンズを駆動する焦点調節装置を提供する。 【構成】焦点検出領域内に設定された複数のスポット領
域の中から、視線検出手段２で検出された視線位置に最
も近いスポット領域を選択する選択手段３と、連続焦点
調節モードが選択された直後の初回のレンズ駆動時に
は、選択手段３で選択されたスポット領域内の被写体に
ピントが合うように撮影レンズを駆動し、それ以後のレ
ンズ駆動時には、焦点検出領域内のすべての被写体の中
で、前回の焦点検出結果の被写体距離に最も近い距離に
ある被写体にピントが合うように撮影レンズを駆動する
駆動手段４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラの焦点調節装置に
関し、特に、連続焦点調節モード時に焦点検出領域内の
複数の被写体の中から意図する被写体を選択して撮影レ
ンズの焦点調節を行なうものである。

【０００２】

【従来の技術】焦点検出操作中は繰り返し焦点検出を行
ない、その焦点検出結果に基づいて常に被写体にピント
が合うように撮影レンズを駆動し続ける連続焦点調節モ
ード（以下、コンティニュアスＡＦモードと呼ぶ）が選
択された場合、焦点検出領域内の複数の被写体の中から
前回の焦点検出結果の被写体距離に最も近い距離にある
被写体にピントが合うように撮影レンズを駆動する焦点
調節装置が知られている（例えば、特開昭６２−４７６
１２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の焦点調節装置では、焦点検出領域内の選択さ
れた被写体が撮影者の意図する被写体と一致しないこと
があり、その場合、焦点検出操作を中止して初めからや
り直さなければならないという問題がある。

【０００４】例えば、初回のレンズ駆動時に焦点検出領
域内の最も至近距離に存在する被写体を選択する場合、
初回に補捉された被写体がその後に移動しても、次回の
焦点検出では、初回の焦点検出結果の被写体距離に最も
近い距離にある被写体が選択され、その被写体にピント
が合うように撮影レンズが駆動される。この結果、コン
ティニュアスＡＦモードでは、初回に補捉された被写
体、すなわち初回の焦点検出時に最も至近距離にあった
被写体に対してその後も常にピントが合うように撮影レ
ンズが駆動される。ここで、初回に補捉された被写体が
撮影者の意図した被写体であればよいが、そうでない場
合は、いったん途中で焦点検出操作を中止して初めから
やり直さなければならない。

【０００５】また、例えば、初回のレンズ駆動時に焦点
検出領域内の撮影画面中央に存在する被写体を選択する
場合、コンティニュアスＡＦモードにおける初回の焦点
検出時に、必ず意図する被写体が画面中央に位置するよ
うに構図を設定しなければならず、操作性に難点があ
る。

【０００６】本発明の目的は、連続焦点調節モード時
に、焦点検出領域内の複数の被写体の中から撮影者の意
図する被写体を正確に補捉して撮影レンズを駆動する焦
点調節装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、撮影画
面内に所定の幅の焦点検出領域を有する焦点検出手段１
で撮影レンズの焦点調節状態を繰り返し検出し、その焦
点検出結果に基づいて撮影レンズを駆動し続ける連続焦
点調節モードを有した焦点調節装置に適用される。そし
て、撮影者の視線位置を検出する視線検出手段２と、焦
点検出領域内に設定された複数のスポット領域の中か
ら、視線検出手段２で検出された視線位置に最も近いス
ポット領域を選択する選択手段３と、連続焦点調節モー
ドが選択された直後の初回のレンズ駆動時には、選択手
段３で選択されたスポット領域内の被写体にピントが合
うように撮影レンズを駆動し、それ以後のレンズ駆動時
には、焦点検出領域内のすべての被写体の中で、前回の
焦点検出結果の被写体距離に最も近い距離にある被写体
にピントが合うように撮影レンズを駆動する駆動手段４
とを備え、これにより、上記目的を達成する。

【０００８】

【作用】選択手段３が、焦点検出領域内に設定された複
数のスポット領域の中から、視線検出手段２で検出され
た視線位置に最も近いスポット領域を選択し、駆動手段
４が、連続焦点調節モードが選択された直後の初回のレ
ンズ駆動時には、選択手段３で選択されたスポット領域
内の被写体にピントが合うように撮影レンズを駆動し、
それ以後のレンズ駆動時には、焦点検出領域内のすべて
の被写体の中で、前回の焦点検出結果の被写体距離に最
も近い距離にある被写体にピントが合うように撮影レン
ズを駆動する。

【０００９】

【実施例】図２は、一実施例の一眼レフレックスカメラ
の構成を示すブロック図である。図において、１００は
撮影レンズ、２００は焦点検出光学系、３０１は主ミラ
ー、３０２はサブミラー、４０１は焦点板、４０２はペ
ンタダハプリズム、５０４は接眼レンズ、０は撮影レン
ズ１００の光軸である。撮影レンズ１００を通過した被
写体からの光束の一部は、主ミラー３０１で反射され、
焦点板４０１，ペンタダハプリズム４０２および接眼レ
ンズ５０４から成るファインダー光学系によって撮影者
眼球６００へ導かれる。

【００１０】また、５０１は赤外照明光源、５０２は半
透過性の光分割器、５０３は集光レンズ、５０５は光電
変換器であり、上記接眼レンズ５０４とともに視線検出
光学系５００を構成する。なお、接眼レンズ５０４内に
は、例えば赤外光を反射するダイクロイックミラーのよ
うな光分割器が設けられている。赤外照明光源５０１を
発した光束は、光分割器５０２を透過し、集光レンズ５
０３を経て接眼レンズ５０４内の光分割器で反射され、
上述した被写体からの光束とほぼ平行にファインダー光
路に沿って撮影者眼球６００へ射出される。撮影者眼球
６００で反射された光は、接眼レンズ５０４内の光分割
器で反射され、集光レンズ５０３を経て光分割器５０２
で反射され、光電変換器５０５へ導かれる。撮影者眼球
６００からの反射光（プルキンエ像）の位置を光電変換
器５０５によって検出し、撮影者の視線位置を検出す
る。この検出方法は、特開平１−２４１５１１号公報に
開示されているので詳細な説明を省略する。

【００１１】さらに、７００は、マイクロコンピュータ
およびその周辺部品から構成される制御回路であり、後
述する制御プログラムを実行して焦点検出演算，スポッ
ト領域選択，焦点調節制御などを行なう。８００は駆動
回路であり、制御回路７００からの撮影レンズ１００の
駆動方向および駆動量信号に従ってレンズモータ９００
を駆動する。

【００１２】図３は、焦点検出光学系の基本原理を示す
図である。図において、１０は撮影レンズ１００の射出
瞳、２０は、撮影レンズ１００のフィルム面と共役な予
定焦点面（第１次結像面）、３０は視野マスク、４０は
コンデンサーレンズ、５０は絞りマスク、６０は再結像
レンズ、７０は光電変換素子アレイである。予定焦点面
２０の近傍に配置される視野マスク３０は、撮影画面内
に焦点検出領域を設定するための開口を有しており、こ
の開口を通過した光束が焦点検出用光束となる。撮影レ
ンズ１００を通過し、さらに主ミラー３０１を通過して
サブミラー３０２で反射された被写体からの一部の光束
は、この視野マスク３０の開口を通過し、焦点検出用光
束としてコンデンサーレンズ４０へ導かれる。コンデン
サーレンズ４０を通過した光束は、絞りマスク５０の開
口５１，５２によってさらに不要光束が制限される。な
お、絞りマスク５０の開口５１，５２は、コンデンサー
レンズ４０を介して射出瞳１０の領域１１，１２と共役
関係にある。絞りマスク５０の開口５１，５２を通過し
た光束は、再結像レンズ６０のレンズ部６１，６２によ
って光電変換素子アレイ７０の一対の受光部７１，７２
上に導かれ、一対の被写体の第２次像として再結像され
る。これらの第２次像の相対的な位置ずれ量に基づい
て、撮影レンズ１００の焦点調節状態、すなわち撮影レ
ンズ１００の結像面と予定焦点面２０との光軸上の距離
に対応するデフォーカス量が検出される。

【００１３】図４は、一実施例の焦点検出光学系２００
の斜視図である。なお、図３と同様な機器に対しては同
符号を付して説明を省略する。この実施例では、撮影画
面の長辺方向（水平方向）に３つの焦点検出領域を設定
し、各焦点検出領域ごとに上述した焦点検出光学系が設
けられる。なお、中央の焦点検出領域は撮影レンズ１０
０の光軸０を含む。

【００１４】図５は、図４に示す焦点検出光学系２００
の撮影画面（予定焦点面２０）の図である。視野マスク
３０によって設定された３つの焦点検出領域Ｔ０，Ｔ
１，Ｔ２は、撮影画面の長辺方向に所定の幅を有してお
り、境界部分が互いに重なるように配置される。また、
各焦点検出領域Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２の中央に、スポット領
域Ｓ0，Ｓ1，Ｓ2を設定する。

【００１５】図６は、焦点検出光学系の他の実施例を示
す斜視図、図７は、その撮影画面の図である。なお、上
述した図４，図５に示す焦点検出光学系２００を構成す
る機器と異なる形状であっても、同じ機能を有する機器
に対しては同符号にＡを付けて表す。この実施例では、
撮影画面の長辺方向（水平方向）および短辺方向（垂直
方向）に成分を有した十字型焦点検出領域が視野マスク
３０Ａにより画面中央に設定される。これら撮影画面の
長辺方向および短辺方向の各焦点検出領域に対応した焦
点検出光学系は、撮影レンズ１００の光軸０上で交差す
るように配置される。なお１３，１４は、撮影画面短辺
方向（垂直方向）の焦点検出光学系に対応する撮影レン
ズ１００の射出瞳１０の領域である。この十字型焦点検
出領域には、図７に示すように５つのスポット領域ＳA0
〜ＳA4を設定する。

【００１６】図８は、焦点検出光学系の他の実施例を示
す斜視図、図９は、その撮影画面の図である。なお、上
述した図４，図５に示す焦点検出光学系２００を構成す
る機器と異なる形状であっても、同じ機能を有する機器
に対しては同符号にＢを付けて表す。また図８では、予
定焦点面は、視野マスクと一致しているので図示を省略
する。この実施例では、撮影画面の長辺方向（水平方
向）に３つの十字型焦点検出領域が視野マスク３０Ｂに
より設定される。なお、中央の十字型焦点検出領域は撮
影レンズ１００の光軸０を含む。また、３つの十字型焦
点検出領域の中の画面長辺方向の各焦点検出領域は、重
ならないように設定する。これら３つの十字型焦点検出
領域には、図９に示すように１１個のスポット領域ＳB0
〜ＳB10を設定する。

【００１７】図１０は、制御回路７００で実行される制
御プログラム例を示すフローチャートである。このフロ
ーチャートにより、動作を説明する。制御回路７００
は、不図示の焦点調節モード選択スイッチによってコン
ティニュアスＡＦモードが選択されると、このプログラ
ムの実行を開始する。実行開始後のステップＳ１で、初
期状態にリセットした後、ステップＳ２で、不図示のシ
ャッターレリーズ半押しスイッチＳＷ１がオンしている
か否かを判別し、スイッチＳＷ１がオンしていればステ
ップＳ３へ進み、そうでなければステップＳ１へ戻る。
ステップＳ３では、上述した視線検出光学系５００によ
って撮影者の視線位置を検出する。なおこの視線位置の
検出は、撮影者が所定時間以上にわたって同じ位置また
は領域を注視したときに、その点または領域を視線位置
と判定する。つまり、撮影時に撮影者の注視している点
または領域には、撮影者が意図する被写体が存在する。

【００１８】ステップＳ４で、検出された視線位置また
は領域に最も近いスポット領域を選択し、続くステップ
Ｓ５で、不図示のファイダー内の表示器によって選択さ
れたスポット領域を表示する。なおこれ以後、撮影者が
視線を動かしてもスポット領域を変更しない。次にステ
ップＳ６で、スイッチＳＷ１により引続いてシャッター
レリーズボタンが半押しされているか否かを判別し、半
押しされていればステップＳ７へ進み、そうでなければ
ステップＳ１へ戻る。ここで撮影者は、選択されたスポ
ット領域の表示を確認し、意図する被写体が存在する領
域であればそのままシャッターレリーズボタンを半押し
状態にし、そうでなければいったんシャッターレリーズ
ボタンを解放して上記スポット領域の選択をやり直すこ
とができる。ステップＳ７では、上述した焦点検出光学
系２００（２００Ａ，２００Ｂ）によって選択されたス
ポット領域の焦点検出を行ない、デフォーカス量を算出
する。ステップＳ８で、算出されたデフォーカス量に基
づいて撮影レンズ１００の駆動量を算出し、駆動回路８
００を制御して撮影レンズ１００を選択されたスポット
領域の被写体に合焦させる。

【００１９】ステップＳ９で、スイッチＳＷ１によりシ
ャッターレリーズボタンが半押しされているか否かを判
別し、半押しされていればステップＳ１０へ進み、そう
でなければステップＳ１へ戻る。ステップＳ１０では、
不図示のシャッターレリーズ全押しスイッチＳＷ２がオ
ンしているか否かを判別し、オンしていればステップＳ
１７へ進み、そうでなければステップＳ１１へ進む。コ
ンティニュアスＡＦモードが選択された直後の初回のレ
ンズ駆動時に、撮影者の意図するスポット領域の被写体
に撮影レンズ１００が合焦した時点で、シャッターレリ
ーズがなされなければステップＳ１１で、焦点検出領域
をスポット領域から全領域に拡大し、続くステップＳ１
２で、選択スポット領域の表示を停止する。そしてステ
ップＳ１３で、全焦点検出領域の中で前回の焦点検出結
果の被写体距離に最も近い距離にある被写体に対する焦
点検出を行ない、デフォーカス量を算出する。続くステ
ップＳ１４で、算出されたデフォーカス量に基づいて撮
影レンズ１００の駆動量を算出し、駆動回路８００を制
御して撮影レンズ１００を選択された被写体に合焦させ
る。

【００２０】ステップＳ１５で、ふたたびスイッチＳＷ
１によりシャッターレリーズボタンが半押しされている
か否かを判別し、半押しされていればステップＳ１６へ
進み、そうでなければステップＳ１へ戻る。ステップＳ
１６で、スイッチＳＷ２によりシャッターレリーズボタ
ンが全押しされているか否かを判別し、全押しされてい
ればステップＳ１７へ進み、そうでなければステップＳ
１３へ戻る。ステップＳ１７では、不図示のシャッター
を駆動して撮影を行ない、続くステップＳ１８で、フィ
ルムの駒送りを行なった後、ステップＳ１へ戻る。

【００２１】図１１は、上記実施例のカメラのファイン
ダー画面を示す図である。なお、ここでは、図６，７に
示す焦点検出光学系を備えたカメラを例に上げて説明す
る。今、撮影画面内には、カメラに近い側から木ａ，車
ｂ，山ｃの３つの被写体があり、撮影者の意図する被写
体は車ｂであるとする。まず図１１（Ａ）に示すよう
に、コンティニュアスＡＦモードが選択された直後の初
回の焦点検出時に、撮影者が所定時間以上車ｂを注視す
ると撮影者の車ｂへの視線が検出され、その視線位置に
最も近い位置にある左端のスポット領域ＳA1が選択さ
れ、その領域の表示器が点灯する。そして、そのスポッ
ト領域ＳA1の被写体、すなわち車ｂにピントが合うよう
に撮影レンズ１００が駆動される。次にこの状態でシャ
ッターレリーズがなされないと、図１１（Ｂ）に示すよ
うに、焦点検出領域がスポット領域ＳA1から十字型全領
域に拡大され、選択スポット領域ＳA1の表示器が消灯さ
れる。それ以後の焦点調節では、前回の焦点検出結果の
被写体距離に最も近い距離にある被写体にピントが合う
ように撮影レンズ１００が駆動されるので、初回に補捉
された車ｂに対して引続きピントが合うように撮影レン
ズ１００が駆動される。

【００２２】このように、コンティニュアスＡＦモード
が選択された直後の初回のレンズ駆動時に、撮影者の視
線位置を検出し、その視線位置に最も近い位置にあるス
ポット領域の被写体にピントが合うように撮影レンズを
駆動するようにした。また、それ以後のレンズ駆動は、
前回の焦点検出結果の被写体距離に最も近い距離にある
被写体にピントが合うように撮影レンズが駆動されるの
で、コンティニュアスＡＦモードにおいて撮影者の意図
する被写体を正確に補捉することができる。

【００２３】なお、焦点検出領域および焦点検出光学系
の配置，スポット領域の個数およびその配置は、上記実
施例に限定されない。また、撮影者の視線を検出する方
法は、上記実施例に限定されない。

【００２４】上記実施例では、検出された撮影者の視線
位置に基づいてスポット領域を選択するようにしたが、
スポット領域の選択方法は上記実施例に限定されなく、
カメラにスポット領域を選択するためのスイッチを設け
て選択してもよい。

【００２５】上記実施例では、ＴＴＬ位相差検出方式の
焦点検出手段を備えた焦点調節装置を例に上げて説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されなく、パッシブ型
三角測量方式の焦点検出装置にも応用することができ
る。

【００２６】以上の実施例の構成において、焦点検出光
学系２００，２００Ａ，２００Ｂおよび制御回路７００
が焦点検出手段を、制御回路７００，駆動回路８００お
よびレンズモータ９００が駆動手段を、制御回路７００
が選択手段を、視線検出光学系５００が視線検出手段を
それぞれ構成する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続焦点調節モードが選択された直後の初回のレンズ駆動
時には、焦点検出領域内に設定された複数のスポット領
域の中から撮影者の視線位置に最も近いスポット領域内
の被写体にピントが合うように撮影レンズを駆動し、そ
れ以後のレンズ駆動時には、焦点検出領域内のすべての
被写体の中で、前回の焦点検出結果の被写体距離に最も
近い距離にある被写体にピントが合うように撮影レンズ
を駆動するようにしたので、連続焦点調節モードにおい
て撮影者の意図する被写体を正確に補捉することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】一実施例の一眼レフレックスカメラの構成を示
すブロック図。

【図３】焦点検出光学系の基本原理を示す図。

【図４】一実施例の焦点検出光学系の斜視図。

【図５】図４に示す焦点検出光学系の撮影画面の図。

【図６】焦点検出光学系の他の実施例を示す斜視図。

【図７】図６に示す焦点検出光学系の撮影画面の図。

【図８】焦点検出光学系の他の実施例を示す斜視図。

【図９】図８に示す焦点検出光学系の撮影画面の図。

【図１０】焦点調節制御プログラム例を示すフローチャ
ート。

【図１１】実施例のカメラのファインダー画面を示す
図。

【符号の説明】

１ 焦点検出手段 ２ 視線検出手段 ３ 選択手段 ４ 駆動手段 １００ 撮影レンズ ２００，２００Ａ，２００Ｂ 焦点検出光学系 ５００ 視線検出光学系 ５０１ 赤外照明光源 ５０２ 光分割器 ５０３ 集光レンズ ５０４ 接眼レンズ ５０５ 光電変換器 ６００ 撮影者眼球 ７００ 制御回路 ８００ 駆動回路 ９００ レンズモータ Ｓ0〜Ｓ2，ＳA1〜ＳA4，ＳB0〜ＳB10 スポット領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影画面内に所定の幅の焦点検出領域を有
   する焦点検出手段で撮影レンズの焦点調節状態を繰り返
   し検出し、その焦点検出結果に基づいて前記撮影レンズ
   を駆動し続ける連続焦点調節モードを有した焦点調節装
   置において、 撮影者の視線位置を検出する視線検出手段と、 前記焦点検出領域内に設定された複数のスポット領域の
   中から、前記視線検出手段で検出された前記視線位置に
   最も近いスポット領域を選択する選択手段と、 前記連続焦点調節モードが選択された直後の初回のレン
   ズ駆動時には、前記選択手段で選択された前記スポット
   領域内の被写体にピントが合うように前記撮影レンズを
   駆動し、それ以後のレンズ駆動時には、前記焦点検出領
   域内のすべての被写体の中で、前回の焦点検出結果の被
   写体距離に最も近い距離にある被写体にピントが合うよ
   うに前記撮影レンズを駆動する駆動手段とを備えること
   を特徴とする焦点調節装置。