JPH065351B2 - カメラの制御装置 - Google Patents

カメラの制御装置

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JPH065351B2
JPH065351B2 JP57054793A JP5479382A JPH065351B2 JP H065351 B2 JPH065351 B2 JP H065351B2 JP 57054793 A JP57054793 A JP 57054793A JP 5479382 A JP5479382 A JP 5479382A JP H065351 B2 JPH065351 B2 JP H065351B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラの制御装置、特にマイクロコンピュー
タ等の演算装置を用いてカメラの露出制御や撮影レンズ
の焦点調節制御を行なう装置に係る。
近年、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称す)
等の演算装置やA/D変換器等のディジタル装置の発達
が著しい。それで、複雑化しつつあるカメラの露出制御
及びミラー、シャッタ等の機械系の動作のシーケンス制
御をマイコンによって行なおうとする試みがある。一
方、焦点検出及び自動焦点調節についても、電荷検出素
子(CCD)の実用化により、焦点検出及び自動焦点調
節の制御にもマイコンの利用が効果的となってきてい
る。従って、これらの露出制御、機械系のシーケンス制
御、焦点検出、及び自動焦点調節等の制御に単一のマイ
コンを兼用することが考えられる。
しかしながら、その中でも特に露出制御と自動焦点調節
の制御とについては、その演算に必要な情報の取り込み
や演算時間について種々の問題があり、両者を単一のマ
イコンによって制御することは困難である。即ち自動焦
点調節の制御には、測距センサとしてCCD等の電荷蓄積
型光電変換素子を用いる場合には、先ず電荷蓄積の工程
がある。この電荷蓄積に要する時間は被写体輝度に応じ
て変化させ、それによって光電変換素子の出力レベルを
一定に維持しなければならない。例えば最高輝度のとき
の電荷蓄積時間は数msecであり、最低輝度のときの電
荷蓄積時間は数100msecである。次に、電荷転送の工程
がある。この工程では前記の蓄積電荷が時系列的に順次
出力される。更に、次にこれらの転送された電荷をラッ
チする工程、及びラッチした電荷を測距情報として用い
て焦点検出演算及び焦点調節する工程がある。一方、露
出制御には、測光出力のラッチ及び露出演算の各工程が
ある。これらの焦点調節制御及び露出制御の各工程を、
シリアルに実行していたのでは処理時間が長くなるとい
う欠点を招来する。
このような欠点を克服するため、本発明では演算手段
(マイクロコンピュータ)の能力を活かし、露出演算と
焦点検出演算とを時分割的に効率的に行うと共に、焦点
検出演算における電荷蓄積終了後の一連の光電出力を取
りこぼすことなく高精度の焦点検出制御ができるカメラ
の制御装置を提供することを目的とする。
そのために、本発明の方式では、マイクロコンピュータ
等の演算装置において、露出制御のための演算及び自動
焦点調節のための演算を割込方式で行ない、しかも測距
情報を取り出しA/D変換しラッチしている間は露出制
御の演算を禁止する。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明の一実施例のカメラの制御方式を説明
するための図である。測距センサ1は被写体からの光に
応じた電荷を蓄積する。その電荷蓄積時間は、測光装置
2によって測定された被写体輝度に応じて電荷蓄積時間
設定回路3が設定する。その設定された時間が経過する
とプログラマブルカウンタ4がカウントアップし、単安
定マルチバイブレータ5を介して転送パルスφをセン
サ1に送りセンサ1に蓄積された電荷の転送を行なわせ
る。この転送された電荷は、A/D変換器6でA/D変
換され、演算装置7にラッチされる。演算装置7は、焦
点調節を制御する出力を演算し、その出力がプログラマ
ブルカウンタ8、NORゲート NOR1、NOR2、ラッチ
9、ANDゲート AND2、AND3を介して第2図示のモー
タ駆動回路に伝えられ、駆動モータMによって撮影レン
ズが被写体に対しての合焦位置に移動させられる。その
モータによる撮影レンズの駆動は、LED10、フォト
ダイオード11、及びORゲートOR2を介してフィー
ドバックされる。また、レンズから繰出量パルスが演算
装置7にフィードバックされる。シフトパルス発生器1
2は、3相シフトパルスを発生してセンサ1の電荷転送
を行なわせる。分周器13はANDゲートAND4を介
して周期的割込パルスを演算装置7に与える。一方、測
光装置2の被写体輝度に応じた出力はA/D変換器14
においてA/D変換され、前記の割込パルス発生時に演
算装置7に入力され、それに応じて露出制御出力が演算
される。この割込パルスの発生は、センサ1の蓄積電荷
の転送、A/D変換及びそのA/D変換された出力のラ
ッチをしている時には、3相シフトパルス発生器12の信
号φによってANDゲートAND4で禁止されてい
る。単安定マルチバイブレータ15は、センサ及びモー
タMを制御する。タイマ16、インバータNOT1、及
びANDゲートAND5は単安定マルチバイブレータの
動作を制御する。分周器17及びORゲートOR1は、
プログラマブルカウンタ4でカウントすべき基準パルス
を送る。クロックパルス発生器18は回路の各部にクロ
ックパルスを与える。
第2図はモータ駆動回路を示す。このモータ駆動回路
は、トランジンタQ1〜Q8、ダイオードD1〜D4、抵抗r1
r7、及びスイッチSW1から成る。この回路は第1図示の
ANDゲートAND1〜AND3から、インバータNOT11〜NOT13
を介して焦点調節制御信号を入力する。ANDゲートAN
D1がH出力を発生し、ANDゲートAND2、AND3がL出力
を発生している時、ANDゲートAND1〜AND3の出力はそ
れぞれインバータNOT11〜NOT13によて反転される。従っ
て、トランジスタQ1、Q2、Q5はONとなり、トランジスタ
Q3、Q4、Q6はOFFとなる。それでトランジスタQ2、Q5
介してモータMが通電され正転させられる。次にAND
ゲートANDがH出力を発生し、ANDゲートAND1、A
ND3がL出力を発生しているとき、トランジスタQ1、Q2、Q
5がOFFとなり、トランジスタQ3、Q4、Q6がONとな
る。従って、トランジスタQ3、Q4を介してモータMが通
電し、逆転する。次にANDゲートAND3がH出力を発生
した場合、トランジスタQ8、Q7が先ずONとなる。この
トランジスタQ7のONにより、トランジスタQ7、ダイオ
ードD1、D2を介してトランジスタQ1、Q6のベースにそれら
をONとする閾値以下の電圧が印加されるのでトランジ
スタQ1、Q2、Q4、Q6はOFFとなる。一方、トランジスタQ
7、ダイオードD3、D4、抵抗r3、r6を介してトランジスタQ
3、Q5のベースにそれらをONとするベース電流が供給さ
れているので、トランジスタQ3、Q5はONとなる。従っ
てモータMは停止する。尚、スイッチSW1はAF動作で撮
影レンズが合焦位置に達した時にONにすると、それ以
降のレンズ駆動が阻止され、スイッチSW1の操作時の合
焦状態が維持されフォーカスロックとなる。
次に、第3図のタイミングチャート図に基づき本実施例
の動作について説明する。
測光装置2の出力に応じて回路3で設定された被写体輝
度に応じた適当な蓄積時間(第3図(a)のHレベル期
間)が経過すると、プログラマブルカウンタ4はカウン
トアップし、その出力φ7がLからHに立上がり(第3
図(b))、単安定マルチバイブレータ5をトリガする。
マルチバイブレータ5は従って、センサ1に転送パルス
φを出力し(第3図(c))、受光エレメントA1の蓄積
電荷を転送レジスタA2へ転送させる。次に、パルスφ
はシフトパルス発生器12をトリガし、シフトパルス発
生器12は転送レジスタA2に転送された電荷を順次セン
サ1の出力段へ送り出すために作用する3相のシフトパ
ルスφ〜φを発行する(第3図(d)〜(f))。センサ
1から順次出力される各蓄積電荷出力はその転送とタイ
ミングを合わされて、A/D変換器6によりA/D変換
され、次に演算装置7に転送され、ラッチされる。シフ
トパルス発生器12はA/D変換器6と演算装置7に必
要なタイミングパルスφを与える(第3図(g))。そ
してシフトパルス発生器12はパルスφの印加時から
センサ1の最後の受光エレメントのA/D変換出力が演算
装置7に転送されるまでの期間、分周器13をリセット
しておく。この間分周器13はL出力を発生し、シフト
パルス発生器12は出力φをLとしている。従って、
演算装置7はA/D変換出力をラッチしてゆく動作中に
分周器13からの割込パルスがANDゲートAND4を介し
て演算装置7に入力されることは禁止される。演算装置
7は、自動焦点調節の制御出力の演算と、露出制御出力
の演算との両方の機能を備えているが、先ず自動焦点調
節についての動作を説明する。
A/D変換されたセンサ1の出力に基づき演算装置7が
自動焦点調節制御出力の演算を終えると(第3図
(h))、演算装置7は、演算結果とそれをラッチするた
めのストローブパルスφを出力する(第3図(i))。
演算出力(本発明のデフォーカス量に相当)は合焦に必
要な撮影レンズの移動量の情報及び移動方向の情報を有
する。移動量情報は4ビットバイナリーのSig-1、移動
方向情報はフラグSig-2である。Sig-2はレンズを光軸方
向に例えば繰り出す時には“H”、引き戻す時には
“L”をそれぞれ出力する。この演算方式としては、例
えば実開昭54−104859号で開示されているものを用い
ることができる。ラッチ9は演算装置7のストローブパ
ルスφを入力するとSig-2をラッチし、Sig-2がHのと
き出力QがH、出力がLとなる。プログラマブルカウ
ンタ8は、演算装置7からストローブパルスφを入力
すると、Sig-1をラッチする。プログラマブルカウンタ
8は前回のサーボが終了してた時からカウントアップと
なり、その出力φ8はHとなっているが、新しい演算結
果をラッチするとカウントアップは合焦時を除いて解除
され、出力はLとなる(第3図(k))。NOR回路NOR1
NOR2によって構成されるR−Sフリップフロップも前回
のサーボが終了してプログラマブルカウンタ8がカウン
トアップした時からNORゲートNOR2はLとなっている
が、ストローブパルスφによりNORゲートNOR2の出
力はHに反転する。そのため、演算装置7から演算結果
とともに出力されるラッチ9でラッチされた信号Sig-2
をイネーブルしてラッチ9でラッチされた信号がAND
ゲートAND1、AND2を介して出力される。即ち前記の様に
ANDゲートAND1、AND2がそれぞれH、L出力を発生し
た時、モータMは正転し、撮影レンズは繰り出される。
またANDゲートAND1、AND2がL、Hの時はモータMが逆転
し撮影レンズが引き戻される。撮影レンズの移動量の検
出は駆動モータMの軸に取付られた白黒のパターンによ
りLED10の発する光を反射させ、反射光信号をフォトト
ランジスタ11によりパルスφに変換して行う(第3
図(j))。このパルスφはORゲートOR2を介してプロ
グラマブルカウンタ8に入力される。プログラマブルカ
ウンタ8はORゲートOR2からのパルスφを計数し、
それがSig-1のパルス数に一致した時、プログラマブル
カウンタ8はH出力を発生する。そして、その直前、即
ちSig-1の値とパルスφの計数値が一致する少し前に
プログラマブルカウンタ8は速度変調パルスφを発生
する。パルスφは、その出力H、Lのデューティーレ
シオを徐々に変化させ、φの計数値が進むにつれてそ
の出力中のLに対するHの割合が減少する。そのためパ
ルスφを入力するANDゲートAND1、AND2の作用によ
り、モータMは初めレンズを前進あるいは後退させる如
く全速で回転する。そして、パルスφが発生するよう
になるとモータMへの通電は断続されるようになるので
モータMは徐々に回転速度を低下させる。つまり、レン
ズが合焦位置近傍にくるとレンズの移動速度は減少す
る。
そしてプログラマブルカウンタ8がカウントアップする
と、その出力はHとなるから、ORゲートOR2を介して
パルスφはプログラマブルカウンタ8へは入力されな
くなる。またプログラマブルカウンタ8の出力Hによっ
てNORゲートNOR2はL出力を発生するからANDゲー
トAND1、AND2のゲートは閉じる。そのためモータMへの
給電は停止される。
一方、単安定マルチバイブレータ15はトリガ入力のL
からHへの立上りでトリガされ、一定時間Q出力をHに
する。タイマ回路16は、このQ出力がHになることに
よってリセットされ、更にそのQ出力がLになる立下が
りでセットされ計時を開始する。そして、その計時中は
タイマ回路16は出力をLとしている。計時は、クロッ
クパルス発生器18のクロックパルスを計数することに
よって行う。タイマ16の出力はインバータNOT1によっ
て反転されてANDゲートAND5に入力されている。その
ためANDゲートAND5は、プログラマブルカウンタ8の
H出力を入力されると、H出力を発生して、単安定マル
チバイブレータ15をトリガする。マルチバイブレータ
15は一定時間ブレーキパルス即ちリセットパルスφ
を出力する(第3図(l))。そのためANDゲートAND3
の出力は、単安定マルチバイブレータ15のQ出力がH
となっている間、Hとなって、モータMに電磁ブレーキ
を掛ける。これはモータMの給電を停止してもモータM
はそれ以降慣性で回転して、撮影レンズを移動させしし
まうため、これを防止するために採った措置である。
さて、単安定マルチバイブレータ15のQ出力がHにな
るとタイマ16はリセットされ、Q出力のHからLへの
反転によって再び計時を開始する。単安定マルチバイブ
レータ15のリセットパルスφの立下りでセンサー1
の電荷蓄積を開始させる。一方測光装置2は被写体輝度
を測光している。その測光出力は、センサ1の電荷蓄積
時間設定回路3によって所定の電荷蓄積時間に対応した
4ビットバイナリーコードSig-3に変換される。このSig
-3はリセットパルスφの立上りに同期してプログラマ
ブルカウンタ4に読込まれる。そしてパルスφによっ
て電荷蓄積が開始されると分周期17によってクロック
パルス発生器18のパルスを適当に分周した出力がOR
ゲートOR1を介してプログラマブルカウンタ4に入力さ
れる。そしてプログラマブルカウンタ4の計数値がSig-
3と一致するとHレベルの出力パルスφを出力してO
RゲートOR1をディスエーブルし、また単安定マルチバ
イブレータ5をトリガする。
以下、動作は最初の状態に戻る。
尚、タイマ回路16は、通常リセットパルスφによっ
て同期的にリセットされているので出力はLであるが、
これが機能するのは合焦位置に達した時或いは初めから
合焦している時である。合焦位置に達した後に演算装置
7からストローブパルスφと共に出力される信号Sig-
1、及びSig-2は駆動モータMを回転させないから当然プ
ログラマブルカウンタ8はストローブパルスφの前後
でカウントアップのままである。従って合焦後は単安定
マルチバイブレータ15にトリガが加わらない。そこで
システムの動作を停止させないためにリスタートさせる
必要がある。タイマ回路16は合焦後単安定マルチバイ
ブレータ15からのリセットパルスφがなくなってか
ら一定時間が経過すると“H”タイマパルスを1個出力
し、インバータNOT1はこれを反転し、ANDゲートAND5
に出力する。このときプログラマブルカウンタ8のカウ
ントアップ出力はHであるから負に反転したタイマパル
スのHへの立上りで単安定マルチバイブレータ15をト
リガしてリセットパルスφを出力させる。合焦してか
らリスタートまでの時間は撮影レンズが至近位置に対す
る合焦位置から無限遠に対する合焦位置まで移動するの
に必要な時間よりやや長くしておく。また演算装置7が
演算の結果合焦を検出した場合は演算結果やストローブ
パルスφを出力せずに別の信号線を用いてANDゲー
トAND5を直接トリガしてただちにリセットパルスをセン
サ1に送り、次の蓄積を行なってもよい。この構成につ
いての詳細は、容易に理解できると思われるので省略す
る。
尚、本実施例では演算装置7は、自動焦点調節の演算結
果をバイナリで出力し、撮影レンズの移動量の絶対値を
4ビットで出力させているが、駆動モータMの回転量と
撮影レンズの移動量は交換レンズ毎に異なるので各レン
ズに合わせて演算結果を適宜スケーリングして出力する
必要がある。このため、演算装置7は撮影レンズから
(移動量/パルス)値を読み取り、その出力を補正す
る。
一方、演算装置7は自動焦点調節制御のための演算の他
に露出制御のための演算機能をも有している。一般に露
出制御の演算の為の計算時間は自動焦点調節の演算時間
よりはるかに短かく、自動焦点調節の演算実行中に逐次
新しいA/D変換測光出力をもとに演算を行い、表示を
更新してゆくのが好ましいので、ここではクロックパル
ス発生器18の出力を分周器13で分周して一定時間毎
にパルスを出力し、演算装置7に割込を行なって自動焦
点調節の演算及び蓄積中の間に露出制御演算を行なって
いる。但し、前述のように、センサー1の出力をA/D
変換して演算装置7に入力する間は割込をANDゲート
AND4で禁止している(第3図(m))。露出制御演算に必
要な絞り値F、フィルム感度値ASA、シャッタ秒時
T、及び測光出力は露出制御演算の割込のある毎に各々
読み込まれるものとする。測光出力はAGC用の測光装
置2と兼用にしてもよい。またそれとは別に設けてもよ
い。AGC用の測光装置が測距の為に用いる受光範囲は
露出制御のための測光装置の受光範囲に比べてずっと狭
く、写真領域の中央部のみだから厳密には別にした方が
好ましいが、煩雑さをさけるために共通化してもよい。
これまでの動作はシャッタ釦の第1ストロークへの押下
げによって行なわれる。尚、シャッターレリーズ(レリ
ーズ釦の第2のストロークへの押下げ。)は最優先の割
込みとして演算装置7に入力される。シャッターレリー
ズの割込みはA/D変換器14からデータ入力や露出制
御演算の割込に先立って調べられ、この割込を検出する
と、露出制御演算を行なって適正なシャッタータイム又
は絞り値を計算して制御し、写真撮影を行なう。また、
本実施例の説明では、電源投入時の初期設定は省略して
あるが、電源投入時はNORゲートNOR2の出力をLとし
て駆動モータMが動かないようにしてセンサー1にリセ
ットパルスφを送り、電荷蓄積の開始を指示すると共
にプログラマブルカウンタ8による蓄積時間のカウント
を始めるよう動作するものとする。
尚、本実施例では、演算装置7とその周辺回路による動
作について本発明を説明したが、そのうち大部分の回路
は、マイクロコンピュータを用いそのプログラムによっ
て割込処理を行なわせることによって同等の機能を達成
することができることは明らかである。例えばインテル
8085、モトローラ6800等を用いて、割込には、プログラ
マブルカウンタ4の機能を果たすタイマーカウンタ(一
定の時間をプリセットし、それが経過すると割込を要求
する)及びプログラマブルカウンタ8の機能を果たすイ
ベントカウンタ(予めプリセットした数だけパルスをカ
ウントすると割込を要求する。)を用いることができ、
露出制御の演算の割込には同じくタイマカウンタによる
割込を行なってもよい。また、プログラム中での割込も
要求できるので、それも利用できる。
第3図は以上の動作を説明するタイムチャートである。
信号(a)は、AFセンサ電荷蓄積時間を示す。信号(b)
は、プログラマブルカウンタ4のカウントアップを示
す。信号(c)は、転送パルスφを示す。信号(d)(e)(f)
は、それぞれ3相シフトパルスφ、φ、φを示
す。信号(g)は、A/D変換タイミングを示す。信号(h)
は、AF演算及び演算結果出力を示す。信号(i)は、A
F演算結果ストローブパルスφを示す。信号(j)いA
Fサーボフィードバックパルスを示す。信号(k)はプロ
グラマブルカウンタ8のカウントアップを示す。信号
(l)は、ブレーキパルスニヤットパルスφを示す。信
号(m)は露出演算割込パルスを示す。
以上のように、本発明によれば演算手段(マイクロコン
ピュータ)により能率的に露出演算及び焦点検出演算の
処理を行うことができ、高性能なカメラ制御が可能とな
り、更に電荷蓄積終了後の一連の光電出力を取りこぼす
ことなく高精度の焦点検出演算ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を説明するブロック図であ
り、 第2図は、モータ駆動回路の回路図であり、 第3図は、第1図示の実施例の動作を示すタイミングチ
ャート図である。 〔主要部分の符号の説明〕 測距センサ………1 演算装置…………7

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の光電変換素子がアレイ状に配列さ
    れ、撮影レンズから入射した被写体像を光電変換して電
    荷蓄積を行い、電荷蓄積終了後に時系列的に一連の光電
    出力を出力する電荷蓄積型光電変換手段と、 前記被写体像の明るさに関する輝度情報を測定し、輝度
    情報を発生する輝度情報発生手段と、 周期的な割り込み信号を発生する信号発生手段と、 前記光電変換手段の光電出力を順次格納すると共に該格
    納された光電出力に基づき前記撮影レンズのデフォーカ
    ス量を演算する焦点検出演算を行い、また、前記光電変
    換手段の一連の光電出力の出力タイミングとは無関係に
    発生する前記信号発生手段の割り込み信号に同期して入
    力される前記輝度情報に基づき露出値を演算する露出演
    算を行う1つの演算手段と、 前記演算手段が前記一連の光電出力の格納を開始し完了
    するまでの間は前記演算手段に前記割り込み信号の受付
    を禁止させ、また前記一連の光電出力の格納終了後には
    前記演算手段に前記焦点検出演算を行わせると共に、前
    記割り込み信号に同期して前記演算手段に前記露出演算
    を行わせる制御手段とを有することを特徴とするカメラ
    の制御装置。
  2. 【請求項2】前記輝度情報発生手段は、前記輝度情報を
    前記光電変換手段の電荷蓄積時間を決定する為に使用さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカメ
    ラの制御装置。
JP57054793A 1982-04-03 1982-04-03 カメラの制御装置 Expired - Lifetime JPH065351B2 (ja)

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