JPH07504519A

JPH07504519A - 自動焦点および間接照明を備えたカメラシステム

Info

Publication number: JPH07504519A
Application number: JP6515303A
Authority: JP
Inventors: コッカ　デビッド　ジェイ
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-05-18
Also published as: EP0632906A1; WO1994015252A1; US5315342A

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】場面を光で直接照明するための、第２のトリが場面照明手段とを含み、前記制御手段は、さらに、前記場面照明不足を示す信号に応答し、前記第２の放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第２の放射検出手段に選択的に結合する手段と、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在し、かつ場面内の対象上で光を反射するに適した特性を持つことが示された場合に、前記第１のトリガ場面照明手段および前記第２のトリガ場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段と、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在せず、場面内の対象上で光を反射するに適した特性を持たないことが示された場合に、前記第２のトリが場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段とを含むことを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。

６、カメラ用自動焦点調整システムを備えた請求項５に記載されたシステムであって、さらに、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとて前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとて前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。

７、　請求項２に記載されたシステムであって、前記第３のレンジ拳ファインダ手段は、さらに、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段を有し、前記制御手段は、さらに、第１の場面照明条件のもとて前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとて前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段を有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。

８、　請求項１に記載されたシステムであって、少な（とも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとて前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとて前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有するカメラ用自動焦点調整システムを備えることを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。

９、　距離計およびカメラ撮像レンズ用の自動焦点制御装置を備えたカメラにおいて、場面に向けて放射するための第１の電磁放射発射手段と、場面から反射する電磁放射を検出するための第１の電磁放射検出手段とを含み、前記カメラ撮像レンズと場面内の被写体との間の距離に関する第１の信号を供給するための、アクティブ場面レンジ・ファインダ手段と、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとて前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとて前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有することを特徴とするカメラ。

１０、請求項９に記載されたカメラであって、場面照明光が向かう場面平面に対し傾斜した表面に向けて放射を行なうための第２の電磁放射発射手段と、前記一般に傾斜した表面から反射する電磁放射を検出するための第２の電磁放射検出手段を含み、それによって光源を付設したカメラと前記表面との間の距離および前記表面の放射反射特性に関する第２の信号を供給する、アクティブ表面レンジ・ファインダ手段と、距離に関わる前記第１および第２の信号を処理し、それぞれ第１および第２の距離信号を作成する信号処理手段と、前記第１および第２のレンジ・ファインダ手段および前記信号処理手段と動作上結合し、前記第１および第２の電磁放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第１および第２の検出手段にそれぞれ結合する制御手段とを有することを特徴とするカメラ。

１１、カメラにおいて、アクティブ・単一スポット・レンジ・ファインダと、パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダにより場面レンジ・ファインダを組み合わせて作動させ、カメラ撮像レンズの自動焦点制御を行なう方法であって、場面に向けて放射を行なうための第１の電磁放射発射手段と、場面から反射する第１の電磁放射検出手段とを有し、前記カメラ撮像レンズと場面内の被写体間の距離に関わる第１の中央場面距離信号を供給するため、前記アクティブ場面レンジ・ファインダ手段を起動するステップと、少なくとも第２の中央場面距離信号を供給するため、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、周辺場面距離信号を供給するため、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうよう前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とを含む前記パッシブ多重スポット・レンジ−ファインダ手段を起動するステップと、第２の中央場面距離信号または周辺場面距離信号の誤りを検出するステップと、誤りが検出された場合には前記第１の中央場面距離信号を選択的に用いてカメラレンズの自動焦点を設定するステップを含むことを特徴とする場面レンジ・ファインダの組み合わせ作動およびカメラ撮像レンズの自動焦点制御方法。

１２、請求項１１に記載された方法であって、さらに、場面周辺の照明を検出するステップと、検出された場面周辺の照明から、人工の場面照明の必要性を判定するステップと、人工の場面照明が必要と判定された場合には、場面照明光が向かう場面平面に対し傾斜した表面に向けて放射を行なうための第２の電磁放射発射手段と、前記一般に傾斜した表面から反射する電磁放射を検出するための第２の電磁放射検出手段を含み、カメラと前記表面の間の距離に関する第２の信号および前記表面の放射反射特性を供給するアクティブ間接反射表面レンジ・ファインダ手段を起動するステップと、距離に関する第２の信号によって、場面を間接照明するに適した反射表面の存在を判定するステップと、場面への反射表面が存在すると判定された場合には、前記表面に向けた人工の照明を行なうステップを含むことを特徴とする方法。

１３、請求項１２に記載された方法であって、さらに、適切な反射表面が存在しないと判定された場合には、直接、場面に向けた人工の照明を行なうステップを含むことを特徴とする方法。

明細書自動焦点および間接照明を備えたカメラシステム技術分野本発明は、カメラの自動露出（ＡＥ）、自動焦点（ＡＦ）および自動照明の装置に関する。より詳細には、距離に関するＡＥシステム用の制御信号を供給し、また、スチルカメラ、ビデオカメラ等で撮影する場面を間接的に照明するための反射面を検出する、アクティブおよびパッシブのレンジ−ファインディング・システムに関する。

背景技術ビデオカメラ、スチルカメラおよびシネカメラにおいて、直接または間接のシンクロ照明システムの進歩とともに、マイクロプロセッサを用いた高度な制御システムが開発されている。これによって、自動露出、自動焦点機能や、スチルカメラの場合にはカメラに内蔵または付設した自動ストロボ・フラッシュ照明が提供されている。マイクロプロセッサ制御システムに、ユーザーインタフェースの処理およびセンサからの信号処理を行なう各種動作アルゴリズムを蓄積し、レンズの焦点決め、露出、媒体（フィルムまたはビデオテープ）の前進、照明制御のための信号の処理を行ない、あわせて使用者へのデータと信号の提供を行なっている。このような高度な自動カメラシステムは、オサッチ（０°　３ｕｃｈ）らに譲渡された米国特許第５，０４９，９１６号に開示されており、その全体を以下に参考のため説明する。

自然光または人工の室内光では不十分な撮影場面（＋ｃｔｎｃ　以下単に場面という）において、対象に対し効果的な照明を行なうために、通常、ビデオカメラまたはンネカメラの場合にはカメラに内蔵または付設したフラッド・ランプ（ｌｌｏａｄ　１ｅａｐ）が、また、スチルカメラの場合には電子ストロボ・フラッシュシステムがそれぞれ用いられる。写真技術の分野では、カメラに内蔵または付設による、フラッシュ・ランプを画像フレームの露光と同期して高電圧で急速に放電させる電子ストロボ・フラッシュシステムがよく知られている。場面に対し室内照明を行なう場合、自然光に見えるような上方からの照明を行なう間接照明を備えるとともに、下向きの光で生ずる陰影を和らげるために場面を直接に照明することが望ましい。

スチルカメラ用のストロボφフラッシュによる照明において、間接照明は通常、上方に向けた光を天井で反射させ、それを場面上に当てることから、「反射フラッシュ（ｂｏｎｕ　ｌ１ｘｓｂ）　Ｊという呼称で知られている。ただし、フラッシュ光を垂直な壁またはパネルに当て、反射させて側面の照明を与える方法もある。一方、場面に対し直接フラッシュ光を当てるものを、直接照明または［補助フラッシュ（ｆｉｌ−ｉＩＩＩｌｉ＋ｈ　）　Ｊと呼ぶ。例えば昼光下の屋外場面のように、上方からの自然光がある場合には、被写体にできる陰影を和らげるため、直接照明即ち補助フラッシュを使用する。逆に、屋内の場面では、自然光のスペクトル特性をもつ上方からの光が得られないため、天井に光を当てて場面または被写体上に反射させる反射フラッシュによる間接照明を施すのが望ましい。この場合も、下向きの反射フラッシュ照明により生ずる陰影を埋め合わせるため、直接照明を設けることが望ましい。反射フラッシュ照明と補助フラッシュ照明を組み合わせることによって、直接照明のみの場合に被写体の距離によって画像に生じうる、目障りな影、レッドアイ（４ｅｄ　Ｈｅ　）　、鏡のような反射、強いコントラスト、細かいトーンの喪失など、各種の望ましくない影響を最小限に押さえることができる。ただし、天井または壁で生ずる吸収や拡散によって光の強度が減少するので、間接照明は直接照明に比しより多くのエネルギーを必要とする。

米国特許第４，２４２．６１６号には、補助フラッシュおよび反射フラッシュの両照明機能を具備した写真フラッシュ装置が記載されている。この装置は、直接照明用フラッシュ・バルブ１７および間接照明用フラッシュ・バルブ１９を有し、両者は単一の電池２０によつて放電コンデンサ２３に同時に充電される。高電圧コンデンサ２３は、カメラのシャッタ動作に同期して、フラッシュ管（Ｉｌ■ ｈ　１ｏｂｏ　）　１７および１９を経て同時に放電される。適切な回路素子を選択し、直接および間接の７ラツンユ管を互いに異なる構成とすることにより、間接フラッシュ管１９による反射フラッシュ照明を、直接フラッシュ・バルブ１７による補助照明より強くする。与えた照明の量を場面に向けた光検出器によって測定し、場面からの反射の合計が所望の量となったとき、補助フラッシュおよび反射フラッシュの両フラッシュ光を停止する。この米国特許第４．２４２．６１６号に記載された回路動作の一例では、間接照明対直接照明の比率を７５：２５としている。

米国特許第４，３８４．２３８号には、場面を反射フラッシュ照明および補助フラッシュ照明のための電子的ストロボ・フラッシュ装置の開示がある。やはり直接および間接のフラッシュ管を有し、両者を充電用コンデンサ、電池、ＤＣ−ＤＣ変換器および制御回路に並列に接続し、また、各フラッシュ管の放電を個々に停止するための別個の消去回路に接続する。この特許第４．３８４．２３８号のフラッシュ装置では、カメラのシャッタ解放と同期して制御回路が動作に切り替わり、まず間接フラッシュ・ランプを放電させ、場面上に反射フラッシュ照明を当てる。４０マイクロ秒の間、光検出器の回路場面から反射する光を測定し、反射光が一定のしきい値以下で、適切な天井反射面がないことを示した場合には、反射フラッシュ照明を停止し、同時に補助フラッシュを起動する。光検出器と制御回路は、反射光の累積を継続して監視し、照明測定値の合計がフィルムの形式およびシャッタ速度に関する別のしきい値に達したとき、補助照明を停止する。

使用者は、頭上からの十分な照明があるとき、または天井そのものがないときには、反射フラッシュ照明を抑止して制御回路が働かないようにできる。

さらに、本発明と同一の譲受人に譲渡された、ウェーバ−（Ｗ！１マＢ）らによる米国特許第５．１３６．３１２号には、反射する光によって適切な反射天井面の存在を検出する、直接および間接のフラッシュ照明システムの記載がある。これによって間接照明と直接照明の比率、および場面から反射する光に関連させて照明の合計を制御する。１つの実施例では、アクティブ放射発射器（１ｃｌｉマｅ　＋＋ｄｉ＋１ｉｏｎ　ｅａｉｔｌｕ）によって赤外光（ＩＲ）を上方に放射し、放射の一部が反射して光検出器に戻り、反射面の質に関する情報と、反射面とフラッシュ・システム間の距離に関する情報を含んだ第１の信号を出力する。

制御システムはその信号に応じて、間接反射面が所定の距離以内にあるときには反射フラッシュおよび補助フラッシュの両方を作動させ、また、間接反射面が所定の距離内にないときには補助照明即ち直接フラッシュ照明のみを作動させる。

場面に向けた光検出器から生ずる第１の信号および他の信号は、直接および間接の照明を個別に停止して全体の照明を制御するのに用いられる。

別の実施例では、上方に向けた光検出器をパッシブモードで使用し、天井が存在する場合、そこから反射する反射フラッシュ照明を検出し、それによって前述の状況における第１の信号を提供する。このように米国特許第５．１３６，３１２号では、反射光を測定することにより天井の有無を判断し、それに基づいて反射フラッシュ照明を制御するシステムを開示している。可変のフラッシュ出力および開口の選択を１つのシステムに統合し、それによって、場面の光学的深度（ｏｐｌｉｕｌ　ｄｅｐｔｈ　）を、反射フラッシュおよび（または）補助フラッシュ照明が供給する照明の深度と一致させる。反射フラッシュ照明が抑止されたときに急速にサイクルを再実行するモードも開示されている。反射フラッシュ照明を行なう各種の開示された実施例では、反射フラッシュ照明は補助フラッシュ照明と同時に開始され、直接および間接の両フラッシュ管からの照明の停止は、同時に行なうか、または既知の露出制御アルゴリズムに基づいて、場面から戻ってくる光の検出結果により定まる順序で行なう。

さらに、フジノ（Ｆｎｉｉｍｏ）らによる米国特許第５，０５５，８６５号では、独立に制御される１組の直接および間接のフラッシュ装置が開示されている。

装置はカメラ本体に組み込むかあるいは外付けとすることができ、１つの場面に対し反射照明および補助照明を多数の動作アルゴリズムにより提供する。補助照明は、直接のフラッシュ・ランプ、電池、充電回路および制御回路をすべてカメラ本体に組み込むことにより提供されるのが好ましい。また、反射照明は、内蔵電池、充電コンデンサおよびマイクロコンピュータによる制御システムを有する間接フラッシュ装置により提供し、間接フラッシュ装置は、カメラにフラッシュ装置が搭載されていないように見えるカメラ本体のホットシューＱｏｌ−ｓｋｏｅ）に搭載するのが好ましい。各種の動作モードは、図７に示される充電サブルーチンを含み、図のように、外部および内部のフラッシュ装置の高電圧コンデンサへの充電が同時に開始される。直接および間接のフラッシュ照明の優先度は、いずれのコンデンサが最初に充電完了するかによって定まる。図１７に示されるように、内部フラッシュ装置の高電圧コンデンサの充電速度は、自動焦点機能やモーター駆動のフィルム巻き上げ機能のような他のカメラ機能の動力用の電池から抽出される電流の優先配置状況によって影響を受ける。

上述の直接照明および間接照明システムに関連して、高度なカメラには、カメラの撮像レンズの自動焦点（ＡＦ）調整のため、各種の形式による距離測定システム（ｎｎπｔ　１ｉｎｄｉＢ　＋ｙ＋１ｃｍ＋　）も具備されている。当技術分野でよく知らｉｔているように、ビデオカメラやスチルカメラに用いられるレンジ・ファインダは、能動（アクティブ）または受動（パッシブ）の特性を有する。アクティブなＡＦシステムは、カメラのある位置から赤外光あるいは音の電磁放射を撮影対象の場面に向けて発出し、その電磁放射の反射部分を検出する。パッシブなレンジ・ファインダは、通常、場面の中央に向けた発光ダイオードを備え、使用しうる場面照明の増強を行なうことはあるが、通常は、場面周囲の照明に依存する。

ＡＦ制御システムでは、アクティブおよび（または）パッシブなレンジ・ファインダは、通常、使用者が撮像レンズを向けた場面の被写体あるいは構造とカメラ本体との間の距離を決定する信号を出力し、また、撮像レンズの焦点距離を調整するモーター駆動のサーボシステムを備える。パッシブ・レンジ・ファインダは、１組または複数組のフォトダイオードによる直線のアレーを有し、フォトダイオードを両端に一定の距離間隔を置いて位置させ、自動距離測定用の３角形の底辺を形成する。３角形八Ｆシステムでは、底辺の長さは、対象の距離の計算に用いる相似３角形を形成するのに必要な寸法とする。一般に、底辺の寸法および焦点距離が増し、直線のセンサ・アレーの幅（ピッチ）が減少すると、検知する距離の最大長は増加する。

１組の集束レンズは、通常、互いに隔たった直線状の感光性アレーの各組に対し、カメラを向けた対象イメージが直線アレー上に焦点を結ぶよう配置する。１眼レフ（ＳＬＲ）カメラでは、集束レンズをカメラの画像レンズの光軸に対し対称の位置に配設し、レンズを通過する（ＴＴＬ）光を、集束レンズの組を通過する半透鏡によって直線アレー上に迂回させる。レンジ・ファインダのカメラでは、集束レンズの組および付随する感光性素子の直線アレーを、カメラ上のそれぞれ両端に、撮像レンズから離れた位置に設ける。

パッシブ・レンジ・ファインダの直線アレーの感光性素子から光電変換された信号は、マイクロプロセッサによるＡＦ制御アルゴリズムによって処理され、焦点を合わせた２つの画像の変位を検出し、また、撮像レンズの焦点を調整するギア機構の駆動用のモーターに対しＡＦ制御信号を供給する。典型的なＡＦシステムの動作は、イシザキ（１＋ｂ目山）らに対する米国特許１４，６４３，５５７号に記載されており（その内容は本明細書に網羅される）、そこに参照された米国特許第　°　２５９号に記載されている。

アクティブ拳レンジ・ファインダは、通常、例えば、集束レンズを通ってカメラの撮像レンズの軸と平行する方向に送出される赤外線ビームを放射する放射ビーム光源と、当該放射素子から固定長間てられた２つの領域の放射感応素子とを含み、さらに、例えばトヤマ（ＴｏｙｓＩＩｇ）に対する米国特許第４．５１８，２４２号（参考のため本明細書にその内容をｅｑａする）に示されるように、場面内の物体から反射する赤外線を放射感応素子上に集束させる集束レンズを有する。放射を発射し検出するレンズの焦点は、撮像レンズの焦点と連動させる。反射する物体に対し撮像レンズの焦点が合っていないときは、反射が２つの領域の放射感応素子のうちのいずれか１方に、よりよく焦点が合うようにする。撮像レンズはサーボモータによって駆動し、自動アクティブ・レンジ・ファインダ用集積回路によって検出される焦点のずれに対し正または負に作用して焦点を修正する。この輝点の修正は、反射画像が２つに分離された放射センサの２個のアクティブ面の間の領域がゼロになるか、または両方の面において等しい強度で焦点合わせがされるまで行なわれる。他の形式のアクティブ・レンジ・ファインダとしては、特に多重レンズのカメラシステムに用いるものが知られている。しかし、いずれにおいても、電磁放射の発射器と検出器、レンズの焦点距離調整用モーターを駆動するサーボ制御信号を備えた信号処理回路、「単一スポットアクティブ・レンジ・ファインダ（通常、放射ビーム光を場面中央の１点に向け、反射させることから、このように呼称される）という共通の構成部品を有している。

アクティブ・レンジ・ファインダは、対象が明度の低い、またはコントラストの弱い場合（無地の壁など）にも対応しうる。さらに、アクティブ形式のレンジ・ファインダは、対象の距離が近いときは、場面の深度が浅く、信号のＳ／Ｎ比がより高くなるため、一般に精度が高い。アクティブ形式のレンジ・ファインダでは、対象までの距離の測定が不可能な場合というのは殆どない。ただし、遠方の反射性の低い対象に対し、放射源のエネルギーを必要量にまで強くできない場合には、アクティブ・レンジ・ファインダの能力に限界が生ずる。また、アクティブ・レンジ・ファインダの放射ビームのエネルギーを吸収するような目標（例えばシャツの黒い縞）にビームが達する場合には、対象の検出に失敗することがある。さらに、アクティブ・レンジ・ファインダの放射発射器が吸収する電気的エネルギーは、カメラの他のシステムに電力を供給するカメラ用電池にとってかなりの負荷となる。

逆に、パッシブ形式のレンジ・ファインダは、対象の距離や対象の反射性コントラストによる制約を受けない。しかし、パッシブ形式のレンジ・ファインダでは、明確でない対象との距離の測定はほとんど不可能である。たとえ可能であっても、測定に例えば０．　５秒というような長い時間を要する。このため、特に運動する対象の場合、測定距離の応答時間差が生じ、また、測定した信号の統合処理に時間がかかり、システムのアルゴリズムに遅延を生ずる。なお、上に述べたように、場面を照らす低レベルの光で励起しうる赤外光の発光ダイオードを用いることによって、使用可能な光のレベルの範囲を広げ、パッシブ・レンジ・ファインダの動作速度を向上させる方法が知られている。このような照明は、最も着目する被写体を照らすように場面の中央に向けられる。このような、利用する照明を強化する方式のパッシブ・レンジ・ファインダは、米国特許第４．　９９２゜８１７号に記載されており、本明細書に参考として示している。

アクティブおよびパッシブ・レンジ・ファインダ・システムの、これら知られている相捕的な長所、短所に鑑み、最近のカメラは、ビデオカメラとスチルカメラとを問わず、アクティブとパッシブの両レンジ・ファインダ・システムを備え、それらを選択的に組み合わせて使用するＡＥ（自動露出制御）を備えるようになってきた。例えば、下記の米国特許を参照されたい。

第４，５１８，２４２号　トヤマ第４，５９２．６３８号　カネダほか第４．６９３．５８２号　カワムラほか第４，８１８．８６５号　マツイはか第４．８３５．５６１号　マツイ第４．８４３，２２７号　マツイはか第４，９９２，８１７号　アオヤマはか方に用いることができ、各照明形式を使用する場合のレンズ開口の設定を選択すとも単一のスポット・アレーとして使用しつるようにする。

このような高度に自動化されたカメラは、複雑、高コストで電流消費量も多く、このため、可能な限り部品数を削減し、動作アルゴリズムを単純化する必要が生じている。これら自動化機能のすべてを１つのカメラに組み込むことは、本質的に、コスト、複雑さおよび電流消費量を増すという問題がある。

発明の概要以上より、本発明の目的は、アクティブおよびパッシブのレンジ−ファインダを有し、捕捉する場面に対し人工の照明を選択的に行なうカメラにおいて、動作の自由度と精確性を維持しながら、部品の点数を削減することにある。

上記およびその他の目的は、カメラ撮像レンズを場面に対し焦点合わせを行なうための、また、カメラに付設した光源からの光を場面に対し選択的に照明するための自動焦点および間接照明制御システムの実現にあり、場面に向けて照射する第１の電磁放射発射手段と、場面から反射される電磁放射を検出し、距離に関連する第１の信号を供給するための第１の電磁放射検出手段とを含む第１のレンジ・ファインダ手段を備える。また、第２のレンジ・ファインダ手段は、場面を照射する光が向かう場面平面と一般に傾斜する表面に放射を向けるための第２の電磁放射発射手段と、前記の一般に傾斜する表面から反射する電磁放射を検出するための１２の電磁放射検出手段を含み、それによって距離に関する第２の信号を作成する。信号処理手段は、距離に関する前記第１および第２の信号を処理し、距離に関する第１および第２の各距離信号を作成する。また、制御手段は、前記第１および第２のレンジ・ファインダ手段、および前記信号処理手段と動作上結合さ第１、前記第１および第２の電磁放射発射手段を選択的に励起し、前記信号処理手段を前記第１および第２の検出手段とそれぞれ結合する。

本発明の好ましい実施態様では、システムはさらに、場面内にある目的の対象に対して前記カメラ撮像レンズの焦点距離を調整するための手段を有し、また、第３のレンジ・ファインダ手段は、場面内にある目的の対象から反射する自然または人工の電磁放射を検出する第３の電磁放射検出手段を含み、それによってカメラ撮像レンズと場面内の対象との距離を示す第３の距離信号を供給する。制御手段は、第１または第３の距離信号を用いて、カメラレンズの焦点の制御を行なう。

本発明をさらに別の面から見ると、組み合わせによる場面のレンジ決定のため、多重スポットのパッシブ・レンジ・ファインダを、アクティブな単一スポットのレンジ・ファインダと選択的に用いたカメラ用自動焦点調整システムを備える。

詳細にいえば、この面において、自動焦点調整システムは、アクティブ−レンジ・ファインダ手段と、パッシブ・レンジ・ファインダ手段を含む。アクティブ・レンジ・ファインダ手段は、場面に向けて放射するための第１の電磁放射発射手段と、カメラ撮像レンズと場面内の放射反射対象との間の距離に関する情報を含む第１の距離信号を供給するための、場面から反射する電磁放射を検出する第１の電磁放射検出手段とを含む。また、パッシブ・レンジ・ファインダ手段は、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分の焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対して位１決めを行なった、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とを含む。レンジ・ファインダ選択手段は、第１の場面照明条件のもとて前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとて前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段を、選択的に作動させるために設ける。

本発明のいずれの面においても、システムは、場面の照明レベルを検出する手段と、カメラ撮像レンズにより画像を捕捉するための照明が不十分であることを検知した場合に発する場面照明不足を示す信号と、前記反射表面から反射する光により場面を選択的に照明するための第１のトリガ場面照明手段を備えるのが好ましい。制御手段はさらに、前記場面照明不足を示す信号に対応して、前記第２の放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第２の放射検出手段と選択的に結合する手段と、前記第２の放射検出手段に応答する手段および距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段を含み、それによって第２の距離信号が、やや離れた所に反射する表面が存在し、かつ場面内の対象上に照明された光を反射する適切な特性を有することを示した場合に、前記第１のトリガ場面照明手段を起動する。

また、照明システムは、好ましくは場面を光で直接照明する第２のトリが場面照明手段と、前記第２の距離に関する制御信号に対応する手段を含む。それによって、第２の距離信号が、やや離れた所に反射する表面が存在し、かつ場面内の対象上に照明された光を反射する適切な特性を有することを示した場合に、前記第１および前記第２のトリが場面照明手段を起動する。前記第２の距離信号に対応する手段を設け、それによって、前記第２の距離信号が、やや離れた所に反射する表面が存在せず、場面内の対象上に照明された前記第１のトリガ場面照明手段からの光を反射する適切な特性を有しないことを示した場合に、前記第２のトリガ場面照明手段を起動する。

表面検出のアクティブ−レンジファインダ・システムおよび場面アクティブ・レンジ・ファインダは、信号処理用集積回路を共有するのが好都合である。その集積回路はレンジ・ファインダ放射発射器を選択的に備え、場面に対し人工の照明が必要であるとＡＥシステムが示した場合に、アクティブおよびパッシブ場面レンジ・ファインダと、表面検出によるアクティブ・レンジ・ファインダを選択するアルゴリズムに基づいて選択される。

本発明の上記およびその他の目的、利益および特徴は、以下の好ましい実施例の詳細な記述によって、より明確になろう。

図面の簡単な説明以下の実施例の詳細説明において、添付の図面を参照されたい。

図１は、ＡＦ制御のためのアクティブおよびパッシブのレンジ決定と、反射フラッシュ制御用の天井検出とを組み合わせた、カメラおよびフラッシュ照明システムを示す概観図である。

図２は、ＡＦ制御のためのパッシブ場面レンジ決定に関連して、ＡＦおよび天井検出のためのアクティブ・レンジ決定用の放射発射器および検出器の選択および受信を制御するための、図１に示すシステムのブロック図である。

図３および図４は、図１および図２のシステムの動作を示すフローチャートである。

なお、図面の縮尺は必ずしも一様ではない。

好適な実施例図１および図２に、本発明を実施し得るカメラおよびフラッシュ・システムを示す。図１において、フラッシュ・システム（全体を符号１０で示す）は、画像を捕捉するための人工の照明であって、ＡＦ用のアクティブおよびパッシブの両レンジ・ファインダ要素を有するカメラ１２の部分として、一体化または着脱可能な形式で組み合わせる。システム１０は、フラッシュ照明（全体を符号１４で示す）の光源を含み、被写体２０を直接に照明するための光を間接反射面１８に向かう第１の方向】６に対して照射する第１のモードと、被写体２０を直接照明するための光を第２の方向２２に対して照射する第２のモードとを選択的に作動させる。フラッシュ照明源１４からの光は光路１６に沿って表面１８によって反射し、方向２４に向かい被写体２０に達する。一般に、間接反射面１８は、被写体が撮影される室内の天井であって、第１の方向１６は上方を向いている。

図１に示すフラッシュ・システム】０において、フラッシュ照明源１４は、直接照明および間接照明用の独立した要素からなる。詳細にいえば、第１の要素はフラッシュ管２８および反射器３０を含み、それによってフラッシュ光のビームが間接反射面１８に向けて、即ち図１に示すように上方に向けて照射されるよう配設し、表面１８からの反射によって、自然光と同じような感じで被写体２０を間接的に照明することができるようにする。第２の要素はフラッシュ管３２および反射３４を含み、フラッシュ光のビームによって被写体２０を直接照射し、被写体上の暗い陰を弱めるための補助フラッシュ光を供給する。これら第１および第２の要素は、フラッシュ・システム１０のハウジング３８に搭載する。

本発明の一実施例によれば、フラッシュ・システム１０は、アクティブ表面レンジ・ファインダ４０を有し、例えば赤外光に近い放射の発射器と、間接反射面１８から反射する電磁放射を検出し、また間接反射面１８に関する情報を含んだ信号を供給する感光性検出要素とを含む。制御手段４２は、フラッシュ照明源１４の動作を制御し、表面レンジ・ファインダ４０からの信号に含まれる情報により定まる２つのモードを制御するために設けられる。表面レンジ・ファインダ４０および制御手段４２はハウジング３８に内蔵する。表面レンジ・ファインダ４０の角度は上に向け、それによって、発射器からの放射は図１の符号４６で示した光路に沿って表面１８に達し、さらに光路４８に沿って反射し、表面レンジ・ファインダ４０にあるセンサに到達し処理される。

表面レンジ・ファインダ４０によって供給される信号に含まれる、間接反射面１８に関する情報には、フラッシュ・システム１０から所定の距離内に表面１８の存在の有無についての情報を含む。もし、信号が表面１８の存在を示す場合は、制御手段４２は、フラッシュ照明源１４を第１および第２のモードの両方で作動させる。これについては後で詳述する。一方、もし表面１８が存在しない場合は、その情報も同様に信号内に含まれ、制御手段４２はフラッシュ照明源１４を第２のモード、即ち、直接フラッシュ・モードのみで作動させる。これについても後述する。換言すれば、表面１８が効果的な間接フラッシュをもたらす最大の距離より遠い場合には、間接フラッシュは用いられないが、表面１８が最大距離内にある場合は、間接フラッシュを用いることができる。

レンジ・ファインダ４０により供給される信号に含まれる情報には、さらに、表面１８までの実際の距離、即ち図１の符号５２で示した距離の情報を含む。この情報は、カメラと被写体間のレンジ・データと連係して、フラッシュ出力の自動調整の提供に用いることができる。これは、カメラのマイクロプロセッサによる制御システムが設定する、本分野でよく知られたフィルムの形式と速度、レンズ開［１およびシャッタ速度により決定される露出制御のパラメータとの連動により行なわれる。

さらに、カメラ１２は、場面２０に向かってカメラ撮像レンズ１３と同一の方向に向けられた赤外放射発射器とセンサを含むアクティブ場面レンジ・ファインダ４１を有する。このようなレンジ・ファインダとして、先に参照した米国特許第４．５９２．６３８号の図３に一例が示されている。さらに、カメラ１２は、カメラ本体の前面に搭載し、カメラレンズ１３の方向に場面２０に向けたパッシブ場面レンジ・ファインダ４３を含む。本発明の第１の面に関連し、パッシブ場面レンジ・ファインダ４３は、図１４に示す前述の米国特許第４．　９９２．　８１７号の開示（ただし、増強した照明は省略）にある形式の、単一スポットの感光性素子の直線アレーの対の形態とし得る。しかし、後で図２について詳細な説明をするように、本発明の第２の面に関連し、２つ以上の感光性素子の直線の対による多重スポット・アレー・システムを、パッシブ場面レンジ・ファインダ４３として用いる。内部マイクロコントローラによりアクティブおよび／ぐツシブの場面レンジ・ファインダ４１および４３の起動用および制御用の信号を作成し、カメラ・レンズ１３用のサーボモーター駆動システム４５に提供される焦点制御信号とする。

ＡＦ制御用のアクティブおよびパッシブの場面レンジ・ファインダ４１および４３、およびアクティブ表面レンジ・ファインダ４０を、図２に抽出して示す。

あわせて、赤外（ＩＲＥＤ）照射駆動回路６５、アクティブ自動レンジ・ファインダ回路（ＡＲＩＣ）５５、場面照明の測光センサ６７、フラッシュ制御電子システム６１、撮像レンズ−サーボモーター駆動器６３、およびマイクロコントローラ６０も示す。マイクロコントローラ６０は、間接および直接のフラッシュ制御回路６１、およびレンズ１３の焦点を調整するサーボモーター駆動器６３に対し、制御信号を供給する。

マイクロコントローラ６０は、マイクロプロセッサ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）　、通信ボート、および入出力ラッチおよびバッファを含む。これらはすべてアドレスおよびデータノくスを通じて相互に接続される。カメラ制御１０の好ましい実現例として、マイクロプロセッサは、例えば、Ａ−Ｄ変換器を内蔵したモトローラ社の６８ＨＣＨ５８６とする。カメラ・マイクロコントローラはさらに、例えば自動焦点センサ、カメラ方向センサおよび利用者インタフェースなどの他のカメラ・トランスデユーサからの入力を受信する。利用者インタフェースは、シャッタボタンのような簡単なもののほかに、多重測光モード、コマンド禁止スイッチなどの付加機能を具備することも可能である。カメラが望遠およびズーム・モードである場合は、マイクロコントローラによって、レンズの焦点距離がズームレンズおよびズーム位置指示計から測定、収集される。

マイクロコントローラ６０は、割り込み回路、制御および電源回路、入カッくツファおよびラッチなどを含み、それによって、シャッタボタン６２、モーター前進機構、フラッシュ・ユニット指定、カメラ内のフィルム特性などの各種の状態や制御用入力信号などに対応する。出力ラッチおよびドライバは、シャッタ、写真フラッシュ、フィルム前進用モーター駆動器、ＡＦ用の撮像レンズ・サーボ制御システム、ＡＥ用のレンズ開口および（または）シャッタ速度の制御などに対し制御信号を一時的に蓄積し付与するのに用いる。

次に、パッシブ場面レンジ・ファインダ４３の説明に移る。パッシブ場面レンジ・ファインダ４３は一般に、１対の集束レンズ５４および５６を含む。それらは空間的に隔てられた感光性素子による直線のレンジ−センサ・アレーシステム５８および６２に関連して位置づけ、各直線センサ・アレーシステム上にある場面からパス５７および５９に沿って受ける光に、カメラ撮像レンズ１３が焦点を合わせるようにする。１眼レフ（ＳＬＲ）カメラシステムでは、集束レンズ５４および５６を、カメラの撮像レンズの光学軸に対し対称の位置に配置し、レンズを通過（ＴＴＬ）する光は集束レンズの対を通過し半透鏡により迂回し、直線アレー上に進む。レンジ・ファインダ・カメラでは、集束レンズ５４および５６、およびそれに対する感光性素子の直線アレーを、カメラ上の撮像レンズから離れた位置に搭載する。

本発明の様相によれば、図２はアクティブ単一スポット場面レンジ・ファインダ４１と、パッシブ多重スポット場面レンジ・ファインダ４３との組み合わせを示しており、上述の米国特許第５．０４９．９１６号のカメラ作動システムに用いるのに特に適している。その結果、各直線アレーンステム５８および６２は、図に示す３つの直線アＩ／−５８ａ−５８ｃおよび６２ａ−６２ｃとし、各々は複数（ｎ個）の感光性素子（ここで、ｎは各アレー毎に、同一数または異なる数のいずれであってもよい）から構成するのが好ましい。アレー５８ａ−５８ｃおよび６２ａ−６２ｃは、両端に配置し、レンズ５４および５６に対応して位置づけ、それｌ：　Ｊ、　ッ”’Ｃ１直線７Ｌ’　５８ａと６２ａ、５８ｂと６２ｂおよび５８ｃと６２Ｃが、場面２０の左、中央、右の各部分からの光を受信可能とする。

パッシブ場面レンジ・ファインダ直線アレーンステム５８および６２の各直線アレーにおけるｎ個の感光性素子の対がら光電変換された信号は、マイクロプロセッサによるＡＦ制御アルゴリズムにょ−て処理し、それによって、焦点合ゎせをされた場面画像の２つの部分のずれを検出し、上述の米国特許第５．　０４９゜９１６号の教示にしたがって好都合に結合・選択された１組の制御信号を作成する。

各々のパッシブ場面レンジ・ファインダ直線アレー５８ａ−５８ｃおよび６２ａ −６２ｃにある感光性素子からの光電流の出方信号は、従来方法による増幅器および信号処理回路に印加し、電流から電圧への変換、増幅、対数圧縮、およびＡ −Ｄ変換を行なう。これらの機能は、理想的な要求条件、即ち、無限の入力インピーダンス、ゼロ出力・ゼロ入力バイアス電流、ゼロ久方オフセット電圧、無限の電圧利得およびＡ−Ｄ変換器に結合される高い帯域幅利得という条件をほぼ満たすものであれば、従来の種々の演算増幅器のいずれを用いてもよい。

前述のように、アクティブ表面レンジ・ファインダ４ｏおよびアクティブ場面レンジ・ファインダ４１はそれぞれ放射発射器を含む。放射発射器は発光ダイオード６４および６６の形式とすることができ、共通のＩＲＥＤ駆動回路６５で駆動する。駆動回路６５はマイクロコントローラ６ｏから受信するコマンド信号によって選択的に起動する。各パルス化された赤外光ないし赤外に近い光が照射され、集束レンズ要素６８および７０により集束され、それぞれ表面１８および２０に向かう。反射ビーム４８および７４はそれぞれ集光レンズ７６および７８を通過し、上述の米国特許第４．５９２，６３８号および第５．１３６．３１２号に示されている形式の位置検知器ｒ’５Ｄ８０および８２に集束される。

表面レンジ・ファインダ４０のＰＳＤ８０．およびアクティブ・レンジ・ファインダ４１のＰＳＤ８２は、共通のアクティブＡＲＩＣ回路５５に接続する。

アクティブＡＲＩＣ回路５５は制御および信号線５１によりマイクロコントローラ６０に接続する。コマンドおよびデータ信号は、マイクロコントローラ６゜とアクティブＡＲＩＣ回路５５の間を、制御および信号線を通じてやりとりされ、それによってＰＳＤ８０およびＰＳＤ８２の出力信号を選択的に処理する。

コマンド直線５３はＩＲＥＤ駆動回路６５およびアクティブＡＲＩＣ回路５５の間にあって、各ＩＲＥＤ発射発光ダイオード６４および６６によるビーム４６および７２の照射と、アクティブＡＲＩＣ回路５５の起動とを同期させる。

以下、図示したシステムを例に説明する。アクティブ表面レンジ・ファインダ４０、発射検出器の対６４と８０、およびアクティブＡＲ，ＩＣ回路５５が起動されると、三角法により、間接反射面１８とシステム１０との間の実際の距離に関する信号情報がまる。具体的には、ＩＲＥＤ発射発光ダイオード６４が表面１８に対し赤外線パルスを発射する。ＰＳＤ８０は位置検知器である。ここで、図１におけるビームのパス４８を斜辺とする直角三角形を定義する。長辺はビームのパス４６であり、短辺はＩ　ＲＥＤ発光ダイオード６４と、光ビームのパス４８がＰＳＤ８０に入射する点との距離である。勿論、これら２つの辺は互いに直交する。

フラッシュシステム１０と表面１８の間の実際の距離５２が変わると、反射した赤外ビーム４８がＰＳＤ８０上で入射する点も変化する。フラッシュシステム１０と表面１８との間の距離５２は、Ｌ＝１／ｘ　（ｆ）（Ｂ）という関係が成り立つ。ここで、Ｌはフラッシュシステム１０即ちＩＲＥＤ発射発光ダイオード６４と表面１８の間の距離、ＢはＩＲＥＤ発射発光ダイオード６４とＰＳＤ８０の中心間の距離、ｆｌ；！ＰＳＤ８０およびそれに対応するレンズ７６の焦点距離、また、又はＰＳＤ８０上に反射ビーム４８が出会う点とＰＳＤ８０の中心との間の距離である。変数Ｘは、アクティブ表面レンジ・ファインダ４０と表面１８の距離５２の関数であって、以下のようにしてめられる。

赤外放射が位置検知器表面の点（スポット）に入射すると、光のエネルギーに比例する電荷がその入射点に発生し、空間的に隔てられた電極に集積され、スポットと電極との間の距離に反比例する大きさをもつ光電流が生成される。Ｋの入射位置（スポット）の場所によって、変数Ｘが決定される。以上は、アクティブ場面レンジ・ファインダ４１にも適用でき、場面２０との間の距離の計算も同様に行なうことができる。図示したシステムを例に説明すると、アクティブレンジ・ファインダ４０および４１は、ハママッ（浜松）社から「レンジ・ファインダＩｃＪという名称で市販されており、アクティブ表面レンジ・ファインダ４０の場合には、表面１８がフラッシュシステム１０から約１ないし約５フイート（約０．３ｍないし約１．５ｍ）の距離範囲にあるとき、出力信号を発する。

次に、図３および図４について説明する。図は、上に述べたシステムの動作を説明する概要フローチャートであって、ソフトウェアで実現することができ、マイクロコントローラ６０のメモリに蓄積される。最初のブロック５１００において、ユーザは既に場面をカメラのファインダで構図法めを行なっており、シャッタボタンを押下したとする。通常、自動カメラのシャッタボタンはやや抵抗を感じる中間位置まで押下すると、それによって自動露出および自動焦点制御システムが起動される。ステップ５１０１から５１０３は、それぞれ、パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダ４３、アクティブ信号スポット場面レンジ・ファインダ４１および場面照明センサ６７が、マイクロプロセッサ６ｏによって起動される。マイクロプロセッサ６０はまた、ブロック５１０４により、約５０５０−６Ｏのパッシブ・レンジ・ファインダ用タイマを内部に設定し、ブロック５１０５において受信されるはずの、パッシブ多重スポット場面レンジ会ファインダ４３からのデータを待つ。

上に述べたように、場面の照明が暗いとき、アレーシステムの各アレーの感光性素子による光電流信号の集積に時間を要する。判断ブロック５１０６で、感光性素子で集積した光電流信号をしきい値と比較し、ブロック５１０７でパッシブ・レンジ・ファインダのタイマがタイムアウトしなければ、光電流信号レベルをディジタル化し、ラッチし、相関・内挿の処理を行ない、マイクロコントローラ６０に送る中央および左右の距離データを発生する。

もし、判断ブロック５１０７で、タイマがタイムアウトしないうちにパッシブ多重スポット・レンジ・ファインダの距離データがレディ（準備状態）となれば、ブロック５１０８でデータを読み込む。判断ブロック５１０９で、パッシブ場面の距離データを分析し、場面がパッシブ多重スポット・レンジ・ファインダを使用しうる範囲内であるかを判定する。もし、処理したデータが右、中央、左のいずれか１つ以上で低いコントラストを示した場合には、エラーを含むものとみなす。もし、パッシブ・データにエラーが検出されない場合には、ブロック５ＬＩＯで、パッシブ・データを蓄積する。

しかし、ブロック５１０９で、パッシブ・データにエラーがある場合、あるいは、判断ブロック５１０７で、パッシブ・レンジ・ファインダのタイマがタイムアウトした場合には、ブロック５１１１からＳ１］３で、マイクロコントローラ６０は、適切なイネーブル信号をＩＲＥＤ駆動回路６５およびアクティブＡＲＩＣ回路５５に送出し、アクティブ単一スポット場面レンジ・ファインダ４１の出力をチェックする。このとき、アクティブＡＲＩｃ回路５５からの距離データの発生およびマイクロコントローラ６０への読み込み、メモリへの蓄積の時間が約６０ｍ５以上を要する場合には、待合せが必要となる。

以上の後（図３で示す特定のシーケンスにおいて）、ブロック５１１４で、場面照明データが場面照明測光センサ６７から読み出される。ブロック５１１５で、アクティブ・単一スポットおよび（または）パッシブ・多重スポット・レンジ・ファインダ、および場面照明測光センサから読み込まれるデータは、前述の米国特許第５．０４９，９１６号に記載のアルゴリズムに適用し、それによって、カメラ撮像レンズの焦点距離を調整するＡＦパラメータの設定を行なうことができる。

次に、図４の説明に移る。図は、前述したアクティブ表面レンジ・ファインダ４０を用いてなされる距離データおよび間接反射面の検出に対応して、間接および（または）直接のフラッシュ照明用コンデンサの放電制御を行なう概要フローチャートである。判断ブロック８１１６で、ブロック５１１４で読み込まれた測光センサのデータをもとに、フラッシュが必要か否かをマイクロコントローラによって判定する。場面の照明が十分明かるければフラッシュ照明は用いない。しかし、照明がフィルムを適当に露光させるには暗すぎるときは、ブロック３１１７で、前述のようにアクティブ間接反射面のレンジ・ファインダ４０を、マイクロコントローラ６０によってイネーブルする。このときも、ブロック５１１８で、アクティブＡＲＩＣ回路５５によって処理される反射面の距離データの待合せが必要な場合がある。

判断ブロック５１１９で、適当な間接反射面１８が検知されると、ブロック５１２０で露光値を設定し、ブロック５１２１で、直接および間接の照明フラッシュ管を通じた直接および間接の高電圧フラッシュ・コンデンサの放電をそれぞれイネーブルする。逆に、判断ブロック５１１９で、もし間接反射面が検知されなければ、ブロック５１２２に進んで自動露光値を設定し、ブロック５１２３で、直接照明フラッシュ管を通して直接の高電圧フラッシュφコンデンサのみの放電を起動する。間接および（または）直接の照明フラッシュ管を通じた、間接および（または）直接のフラッシュ・コンデンサの放電は、よく知られるように、シャ１タボタンが完全に押下されたときにシャッタの開放と同期して行なわれることを理解されたい。ブロック５１２０および５１２２で、ＡＥ値の設定は、先に記した米国特許第５，０４９，９１６号の教示に従って実行することができる。

もし、判断ブロック５１１６で、周辺の光の状態が十分であると判定されたときには、ブロック５１２４で、先の米国特許第５．０４９．９１６号に記載されている方法により、測光センサの出力、およびパッシブ多重スポット場面レンジ・ファインダでめられた１次および２次の距離データから得た場面の深度に従って、自動露光値を設定する。その後、フローチャートは終了ブロック５１２５で完結する。

以上の方法によって、間接的な人工照明用とＡＦ用の冗長な場面レンジ・ファインダをもつカメラシステムにおける駆動回路および信号処理回路の数が減少する。図３および図４に説明した方法の代りに、前述した特定の従来方法にあるアクティブおよびパッシブの場面レンジ・ファインダの使用順序を選択するアルゴリズムを用いることも利益がある。さらに、アクティブ・レンジ・ファインダ■ＲＥＤ１ＰＳＤおよびアクティブＡＲＩＣ回路部品には、既に知られているどの形式のものを用いてもよい。同様に、パッシブ、多重スポット、場面レンジ・ファインダ・アレー５８ａ−５８ｃおよび６２ａ−６２ｅは、アレーの各対の各要素と接続した適切な電子制御および信号処理回路とともに、ｎ個のフォトφダイオード、ＣＣＤ素子あるいは他の感光性素子により構成することができる。

本発明の第１の面によれば、アクティブ場面レンジ・ファインダ４１を、共有するＩＲＥＤ駆動回路６５およびアクティブＡＲＩＣ５５とともに用いている。

この利点は、パッシブ・レンジ・ファインダの動作範囲を拡大するために場面の照明を増強する必要がないことである。本発明の第２の面に関しては、パッシブな多重スポットの場面レンジ・ファインダ・アレーシステムを、アクティブな単一スポットのレンジφファインダと関連づけることによって、前述の本方法および米国特許第５，０４９，９１６号に示される方法のいずれもが本来有する利益を損なうことなく、高い自由度を持たせることができる。

以上、本発明の好ましい実施態様を、スチル写真カメラへの特定の例の参照により説明したが、人工の反射照明を用いた映画フィルム用カメラおよびビデオカメラにおいても、本発明の採用によりて利益を受けることができる。なお、本発明の好ましい実施態様の詳細記述は、説明を目的にしたものであって制限を設けるためではない。

符号の説明１３　カメラ撮像レンズ１４　フラッシュ照明源１６　第１の方向１８　間接反射面２０　場面２２　第２の方向３０　反射器３２　フラッシュ管３４　反射器３８　ハウジング４０　アクティブ表面レンジ・ファインダ４１　アクティブ場面レンジ・ファインダ４２　制御手段４３　パッシブ場面レンジ・ファインダ４６　放射ビーム４８　反射ビーム５１　制御および信号線５２　実距離５３　コマンド線５４、　５６　集束レンズ５５　距離ファインダーアクティブＡＲＩＣ５７、５９場面画像のバス５８．６２　パッシブ直線レンジ−センサ・アレーシステム５８ａ−５８ｃ　パッシブ多重スポット場面レンジ・ファインダ・アレー６２ａ−６２ｅ　パッシブ多重スポット場面レンジ等ファインダＯアレー６０　マイクロコントローラ６１　フラッシュ制御電子回路６２　シャッタボタン６３　撮像レンズ・サーボモーター駆動部６５　１ＲＥＤ駆動回路６４．６６　１ＲＥＤ発光ダイオード６７　場面照明測光センサ６８．７０　集束レンズ７２　放射ビーム７４　反射ビーム７６、　７８　集光レンズ８０、　８２　位置検知器（ＰＳＤ）フロントページの続き（５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号ＧＯ３Ｂ　１３／３６１５１０５　９０１７−２に８４１１−２ＫＩＧＯ３Ｂ　３１００　Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

１．場面に対してカメラ撮像レンズの焦点を合わせるための、また、カメラに付設する光源からの光を場面に対し選択的に照明するための自動焦点および間接照明の制御システムであって、場面に向けて放射するための第１の電磁放射発射手段と、場面から反射する電磁放射を検出するための第１の電磁放射検出手段とを含み、それによって対応する距離に関する第１の信号を供給する第１のレンジ・ファインダ手段と、場面照明光が向かう場面平面に対し傾斜した表面に向けて放射を行なうための第２の電磁放射発射手段と、前記傾斜した表面から反射する電磁放射を検出するための第２の電磁放射検出手段を含み、それによって対応する距離に関する第２の信号を供給する第２のレンジ・ファインダ手段と、距離に関する前記第１および第２の信号を処理し、それぞれ第１および第２の距離信号を作成する信号処理手段と、前記第１および第２のレンジ・ファインダ手段および前記信号処理手段と動作上結合し、前記第１および第２の電磁放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第１および第２の検出手段にそれぞれ結合する制御手段とを有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
２．請求項１に記載されたシステムであって、さらに、場面内の目的とする対象に対して、前記カメラ撮像レンズの焦点距離を調整するための調整手段と、場面内の目的の対象から反射する自然のまたは人工の電磁放射を検出する第３の電磁放射検出手段を含み、それによってカメラ撮像レンズと場面内の対象との距離を示す第３の距離信号を供給する第３のレンジ・ファインダ手段を有し、前記制御手段は、さらに、第１または第３の距離信号を用いて前記レンズの焦点調整手段を制御する手段を有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
３．請求項２に記載されたシステムであって、さらに、場面の照明レベルに関する場面照明信号を検出し、供給するためのフォトセンサ手段と、前記場面照明信号に応答し、カメラ撮像レンズによって画像を捕捉するための場面照明の不足を検知すると場面照明不足を示す信号を供給する手段と、前記表面で反射する光により場面を選択的に照明するための、第１のトリガ場面照明手段とを含み、前記制御手段は、さらに、前記場面照明不足を示す信号に応答し、前記第２の放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第２の放射検出手段に選択的に結合する手段と、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在し、かつ場面内の対象上で光を反射するに適した特性を持つことが示された場合に、前記第１のトリガ場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段とを含むことを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
４．請求項３に記載されたシステムであって、さらに、場面を光で直接照明するための、第２のトリガ場面照明手段を含み、前記制御手段は、さらに、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在せず、場面内の対象上で光を反射するに適した特性を持たないことが示された場合に、前記第２のトリガ場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段を含むことを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
５．請求項２に記載されたシステムであって、さらに、場面の照明レベルに関する場面照明信号を検出し、供給するためのフォトセンサ手段と、前記場面照明信号に応答し、カメラ撮像レンズによって画像を捕捉するための場面照明の不足を検知すると場面照明不足を示す信号を供給する手段と、前記表面で反射する光により場面を選択的に照明するための、第１のトリガ場面照明手段と、場面を光で直接照明するための、第２のトリガ場面照明手段とを含み、前記制御手段は、さらに、前記場面照明不足を示す信号に応答し、前記第２の放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第２の放射検出手段に選択的に結合する手段と、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在し、かつ場面内の対象上で光を反射するに適した特性を持つことが示された場合に、前記第１のトリガ場面照明手段および前記第２のトリガ場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段と、第２の距離信号によって、やや離れた所に反射する表面が存在せず、場面内の対象上で光を反射するに適した特性を待たないことが示された場合に、前記第２のトリガ場面照明手段を起動する、距離に関する前記第２の距離信号に応答する手段とを含むことを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
６．カメラ用自動焦点調整システムを備えた請求項５に記載されたシステムであって、さらに、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとで前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとで前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
７．請求項２に記載されたシステムであって、前記第３のレンジ・ファインダ手段は、さらに、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段を有し、前記制御手段は、さらに、第１の場面照明条件のもとで前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとで前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段を有することを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
８．請求項１に記載されたシステムであって、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとで前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとで前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有するカメラ用自動焦点調整システムを備えることを特徴とする自動焦点および間接照明の制御システム。
９．距離計およびカメラ撮像レンズ用の自動焦点制御装置を備えたカメラにおいて、場面に向けて放射するための第１の電磁放射発射手段と、場面から反射する電磁放射を検出するための第１の電磁放射検出手段とを含み、前記カメラ撮像レンズと場面内の被写体との間の距離に関する第１の信号を供給するための、アクティブ場面レンジ・ファインダ手段と、少なくとも、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうように、前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とにより構成される、パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダ手段と、第１の場面照明条件のもとで前記アクティブ・レンジ・ファインダ手段を、また、第２の場面照明条件のもとで前記パッシブ・レンジ・ファインダ手段をそれぞれ選択的に作動させるレンジ・ファインダ選択手段とを有することを特徴とするカメラ。
１０．請求項９に記載されたカメラであって、場面照明光が向かう場面平面に対し傾斜した表面に向けて放射を行なうための第２の電磁放射発射手段と、前記一般に傾斜した表面から反射する電磁放射を検出するための第２の電磁放射検出手段を含み、それによって光源を付設したカメラと前記表面との間の距離および前記表面の放射反射特性に関する第２の信号を供給する、アクティブ表面レンジ・ファインダ手段と、距離に関わる前記第１および第２の信号を処理し、それぞれ第１および第２の距離信号を作成する信号処理手段と、前記第１および第２のレンジ・ファインダ手段および前記信号処理手段と動作上結合し、前記第１および第２の電磁放射発射手段を選択的に起動し、前記信号処理手段を前記第１および第２の検出手段にそれぞれ結合する制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
１１．カメラにおいて、アクティブ・単一スポット・レンジ・ファインダと、パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダにより場面レンジ・ファインダを組み合わせて作動させ、カメラ撮像レンズの自動焦点制御を行なう方法であって、場面に向けて放射を行なうための第１の電磁放射発射手段と、場面から反射する第１の電磁放射検出手段とを有し、前記カメラ撮像レンズと場面内の被写体間の距離に関わる第１の中央場面距離信号を供給するため、前記アクティブ場面レンジ・ファインダ手段を起動するステップと、少なくとも第２の中央場面距離信号を供給するため、第１の複数の感光性素子と、第１の感光性素子の対のアレー上に場面の中央部分の焦点を合わせるための第１の集束レンズ要素の対とからなる第１の直線の感光性素子のアレーと、周辺場面距離信号を供給するため、前記レンズ要素がアレーの第２の対の感光性素子上に場面の周辺部分に焦点合わせを行なうよう前記レンズ要素の対および前記第１の複数の感光性素子に対し位置決めをした、第２の複数の感光性素子からなる第２の直線の感光性素子のアレーの対とを含む前記パッシブ多重スポット・レンジ・ファインダ手段を起動するステップと、第２の中央場面距離信号または周辺場面距離信号の誤りを検出するステップと、誤りが検出された場合には前記第１の中央場面距離信号を選択的に用いてカメラレンズの自動焦点を設定するステップを含むことを特徴とする場面レンジ・ファインダの組み合わせ作動およびカメラ撮像レンズの自動焦点制御方法。
１２．請求項１１に記載された方法であって、さらに、場面周辺の照明を検出するステップと、検出された場面周辺の照明から、人工の場面照明の必要性を判定するステップと、人工の場面照明が必要と判定された場合には、場面照明光が向かう場面平面に対し傾斜した表面に向けて放射を行なうための第２の電磁放射発射手段と、前記一般に傾斜した表面から反射する電磁放射を検出するための第２の電磁放射検出手段を含み、カメラと前記表面の間の距離に関する第２の信号および前記表面の放射反射特性を供給するアクティブ間接反射表面レンジ・ファインダ手段を起動するステップと、距離に関する第２の信号によって、場面を間接照明するに適した反射表面の存在を判定するステップと、場面への反射表面が存在すると判定された場合には、前記表面に向けた人工の照明を行なうステップを含むことを特徴とする方法。
１３．請求項１２に記載された方法であって、さらに、適切な反射表面が存在しないと判定された場合には、直接、場面に向けた人工の照明を行なうステップを含むことを特徴とする方法。