JPH087328B2 - 補助照明装置を備えた焦点検出装置 - Google Patents

補助照明装置を備えた焦点検出装置

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JPH087328B2
JPH087328B2 JP13417686A JP13417686A JPH087328B2 JP H087328 B2 JPH087328 B2 JP H087328B2 JP 13417686 A JP13417686 A JP 13417686A JP 13417686 A JP13417686 A JP 13417686A JP H087328 B2 JPH087328 B2 JP H087328B2
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賢司 石橋
正隆 浜田
徳治 石田
信行 谷口
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ミノルタ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、積分型受光素子の出力に基づいて焦点検
出を行なう焦点検出装置に関し、特に低輝度または低コ
ントラストの被写体に対する焦点検出のために被写体に
補助光を投射する補助照明装置を備えた焦点検出装置に
関する。
[従来の技術] 自動焦点調節装置、いわゆるオートフォーカス(以
下、AFと略記)を備えたカメラにおいて、撮影レンズに
よって結像された被写体像に基づいて焦点検出を行う場
合、以下のような状況では正確な焦点検出が行えない。
撮影レンズの位置が合焦位置から離れており、被写体
のぼけ度合がひどく、所定のコントラストが得られない
場合。
被写体に所定のコントラストがない場合もしくは被写
体が暗く被写体像に輝度差がなくコントラストを検出で
きない場合。
上記に対しては従来、レンズを移動させながら焦点
検出を繰り返すことによってぼけ度合の少ないレンズ位
置を捜すサーチ動作によって対処している。又、上記
に対しては、焦点検出用の補助光を被写体に照射する補
助照明によって対処している。
この従来提案されている装置によれば、サーチ動作、
補助照明を行っても焦点検出が不可能である場合には、
その被写体に対する焦点検出を諦め以後の焦点検出動作
を行わないようになっていた。
[発明が解決しようとする問題点] 上記の従来の装置によると、サーチ動作、補助光照明
の結果も焦点検出が不可能であると判定されると、その
後は焦点検出が行われないため、たとえ、その後カメラ
を別の方向へ向けたり、被写体が移動したりして焦点検
出可能となっても焦点検出が行われず、シャッターチャ
ンスを逃してしまうという問題点があった。この問題
は、引き続いて焦点検出を繰り返すように構成すれば解
決できるが、補助光発光させながら繰り返しい焦点検出
を行うと補助光発光に多大の電力を消費することにな
り、又、補助光の光源の劣化が激しくなるという別の問
題を生じる。
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、状況変化に
も迅速に対応できるとともに、電力消費および補助光光
源の劣化を防止するために最小限必要な期間のみ補助光
を発光させるよう構成した焦点検出装置を提供すること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明は、撮影レンズによって結像された被写体を
検出する受光手段と、上記受光手段の出力に基づいて上
記撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、上
記焦点検出結果の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
上記信頼性判定手段によって信頼性無しと判定された場
合に、上記撮影レンズを移動させて別のレンズ位置にて
焦点検出を行うサーチ手段と、上記サーチ手段の動作の
結果、上記別のレンズ位置においても信頼性無しと判定
されると、以後のサーチ手段の動作を禁止すると共に、
所定のレンズ位置で焦点検出動作を繰り返す制御手段
と、上記被写体像のコントラストが低い場合または暗い
場合には被写体に対して焦点検出用の補助光を投射する
補助照明手段とを有する焦点検出装置であって、 上記補助照明手段は、上記サーチ手段における焦点検
出動作時に動作し、サーチ手段の動作が上記制御手段に
よって禁止された以後における焦点検出動作時には動作
しないことを特徴とする。
[作用] 上記構成により、補助光は、サーチ動作中つまり現時
点の被写体に対して焦点検出が不可能であると確定され
るまでは発光され、サーチ動作の結果、現時点の被写体
に対して焦点検出が不可能であることが確定した後、言
い換えると、状況変化を検出するための焦点検出時には
発光されない。
[実施例] まず、最初に自動焦点の原理について説明する。光軸
に対して互いに対称な関係にある撮影レンズの第1と第
2の領域のそれぞれを通過した被写体光束をそれぞれ再
結像させて二つの像を作り、この二つの像の相互位置関
係を求めて結像位置の予定焦点位置からのずれ量及び、
結像位置が予定焦点位置の前方か後方かのずれの方向を
得るようにした焦点検出装置が既に提案されていて、第
10図にその光学系の構成を示している。
撮影レンズ2の後方の予定焦点面4あるいはこの面4
から更に後方の位置にコンデンサレンズ6を配し、更に
後方の位置に光軸18に対して対称に位置する再結像レン
ズ8,10を配し、各再結像レンズ8,10の結像面には例えば
撮像素子CCDを受光素子とした1次元のイメージセンサ1
2a,12bが配してある。第11図はこの光学系による焦点検
出方法を模式的に示した図である。尚、第11図では受光
素子は1個の一次元のイメージセンサとして示してい
る。
ピントを合わすべき物愛の像が予定焦点面4より前方
に結像する、いわゆる前ピンの場合、イメージセンサ12
上の像I′,II′は共に光軸18に近付き、相互間の距離
が接近する。又、逆に物体の像が予定焦点面4より後方
に結像する後ピンの場合には、イメージセンサ12上の像
I″,II″は共に光軸18からの遠のき、相互間の距離が
大きくなり、ピントが合った場合のイメージセンサ12上
の像の相互間隔は、ピント検出装置の光学系の構成によ
って規定される特定の距離となる。従って、イメージセ
ンサ12上の二つの像の間隔を検出することにより、上記
物体に対するピントの状態を判定することができる。
次に、予定焦点位置まで合焦用レンズを移動させるに
要するレンズ移動量即ちデフォーカス量DFの演算等につ
いて説明する。
第12図は、イメージセンサ12を構成する各画素を示し
ていて、再結像レンズ8により、イメージセンサ12上に
結像された像Iの分布が画素A0〜Anに対応していると
し、上記像の照度分布に応じて各画素A0〜AnからIa0〜I
anの画素信号が出力されているとし、同様に、再結像レ
ンズ10により、イメージセンサ12上の像IIの分布が画素
B0〜Bn+8に対応し、Ib0〜Ibn+8が各画素からの画素信号
とする。
画素A0〜An及びB0〜Bn+8をイメージセンサ12の基準部
及び参照部と呼ぶとすれば、基準部上の像Iと参上部上
の像IIとがどの部分で最もよく一致しているかを検出
し、この一致した部分の間隔を求めることにより、前記
像I,II間の像間隔が判明し、この像間隔から、撮影レン
ズ2の合焦となるまでのレンズ移動量であるデフォーカ
ス量が求まる。
具体的には、参照部における連続したn+1個の画素
の組を計9組(B0〜Bn),(B1〜Bn+1),…(B8〜B
n+8)を作り、これらの各組の画素からの画素信号(Ib0
〜Ibn),(Ib1〜Ibn+1),…(Ib8〜Ibn+8)を基準部
における画素A0〜Anからの画素信号Ia0〜Ianと順次比較
し、最も一致度の高い出力を検出する。この一致度の検
出には、例えば、 を9個の組み合わせ(j=0,1,…8)について求め、そ
の内の最小値を求めることによって行なうことができ
る。
例えば、Ia0〜Ianと最もよく一致するのがIb4〜Ibn+4
であるとすると、画素の組(B4〜Bn+4)と画素A0〜Anの
距離がイメージセンサ上での前記像Iと像IIとの像間隔
であり、画素A0をイメージセンサ12のa番目の画素と
し、画素B0をb番目の画素とすれば、画素数では(b+
4−a)となり、画素のピッチをdとすると、像間隔lx
は、 lx=(b+4−a)×d …(1) として求まる。
いま、合焦時における設計上の像Iと像IIとの像間隔
l0とすれば、このときのデフォーカス量DFは、 DF=K×{(b+4−a)×d−l0} …(2) で求められる。ここで、Kは焦点検出要光学系に固有の
定数である。また、このデフォーカス量DFにはデフォー
カスの方向の情報も含まれており、DFが正であれば後ピ
ンであり、DFが負であれば前ピンであることを示してい
る。尚、この演算によって検出することのできるデフォ
ーカス量DFの範囲は K×{(b−a)×d−l0}≦DF ≦K×{(b+8−a)×d−l0} …(3) であり、測距演算において、デフォーカス量DFが(3)
式で示される範囲内では検出可能となる。以後、この
(3)式で示される範囲をデフォーカスカバー範囲と称
する。
上述したイメージセンサ上の像I,IIの一致度を検出し
て像間隔をより正確に求める方法は、本出願人が特開昭
59−126517号,同60−4914号にて詳述しており、その趣
旨が本願の主題ではないのでここでは詳述しない。
次に、上記デフォーカス量DFの信頼性判定及び補助照
明の発光判定に用いるコントラスト値C,相関レベル値Y
M,画素信号ピーク値Pについて説明する。
画素ピーク値Pは、前記デフォーカス量DFの算出のた
めに用いた基準部の画素信号Ia0〜Ianのうちの最大値と
して定義される。即ち、 P=max{Ia0,・Ian} …(4) また、コントラスト値Cは次式で定義される。
相関レベル信号YMは、 で一致度関数を定義したときに、 Hmin(l)=min{(H(1),H(2),…H(9)}
…(7) として求められるH(l)の最小値をコントラスト値C
で規格化した値として定義される。
YM=Hmin(l)/C …(8) コントラスト値Cで規格化するのは、一致度関数H
(l)がコントラスト値に依存するからである。
尚、ここで求められた相関レベル値YMは、画素のピッ
チを単位として求められるようになっているが、実際に
は画素と画素の中間位置で一致度関数が最小になること
も多い。そこで、H(l)の最小値Hmin(l)が真に最
小となる位置lminを求めるため、補間計算を行なうこ
とができる。
尚、(8)式で示した相関レベル値YMは、この真の最
小位置lminにおける値を求めれば更に正確になる。こ
の補間計算法については、本出願人にかかる特開昭59−
126517号に詳述しているのでここでは述べない。
ここで、画素ピーク値Pが所定値以下であって被写体
が暗いか、コントラスト値Cが所定値以下であって被写
体が低コントラストであるか、または、相関レベル値YM
が所定値以上である場合は、測距演算されたデフォーカ
ス量DFに対する信頼性は低い。これらの場合をローコン
トラストと称する。
次に本発明を適用した自動焦点カメラの一実施例を説
明する。
第1図はカメラの全体構成を示していて、図中、一点
鎖線で囲まれる部分はカメラ本体BD部であり、このカメ
ラ本体BDの左側に位置するのは、カメラ本体BDと着脱可
能な交換レンズの一例であるズームレンズLZを示し、ま
た、カメラ本体BD上部は、内部に補助照明装置ALを内蔵
した電子閃光装置FSである。
カメラ本体BDとズーレンズLZとは、クラッチ106,107
により機械的に接続されるとともに、接点群Aを介して
電気的に接続される。また、電子閃光装置FSは接点群B
を介してカメラ本体BDと電気的に接続されている。
ズームレンズLZの焦点調節用レンズ群FL,ズーム用レ
ンズ群ZL及びマスターレンズ群MLを通過した光線はメイ
ンミラー110によって、一部が反射してファインダー部
に進み、その他はメインミラー110の中央部のハーフミ
ラー部を透過し、サブミラー111を介してオートフォー
カス(AF)センサモジュール121に導かれるよう光学系
が構成されている。
AFセンサモジュール121は、インタフェイス回路122を
介してAFコントローラ128と電気的に接続され、又、ズ
ームレンズLZ内に設けられたレンズ回路125は接点群A
を介して信号線SSL2により、前記コントローラ128と接
続される。このAFコントローラ128は、AFセンサモジュ
ール121からの情報により、デフォーカス量を算出す
る。又、レンズ回路125によって送出されるレンズ情報
及び、撮影者がズームリングZRの回転により設定した焦
点距離値とにより、AFコントローラ128は、前記算出し
たデフォーカス量から、合焦位置まで焦点調節用レンズ
群FLを動かすのに要するレンズ駆動モータの回転数に換
算する。
続いて、焦点調整を行なう動力伝達の構成を説明す
る。
AFコントローラ128には又、モータ109を駆動するモー
タ駆動回路124及びモータの速度や回転数をモニターす
るエンコーダ123が接続されていて、モータ109は、上記
演算で求められた回転数に従って駆動制御される。この
モータ109の動力は、カメラ本体BD内の駆動機構108,前
記クラッチ107,106,ズームレンズLZ側の伝達機構105及
び小歯車104とを介して、前記焦点調節用レンズ群FLの
焦点調節部材102の外周に設けられた大歯車103に伝達さ
れる。この焦点調節部材102の内周には雌ヘリコイドが
形成され、又、レンズマウントと一体になった固定部10
1には、前記雌ヘリコイドに螺合する雄ヘリコイドが形
成されている。大歯車103に伝達された動力によって焦
点調節用レンズFLが前後に移動し、焦点調節が行なわれ
るようになっている。
又、電子閃光装置においては、接点群Bを介して信号
線SSL1により、AFコントローラ128と接続されており、
コントローラ128により、閃光放電管130及び補助照明装
置ALとの発光及び発光の停止が制御されるよう構成され
ている。
第2図は、上記自動焦点カメラにおける制御回路を示
している。
MCOMは、自動焦点調節や露出等のカメラ全体のシーケ
ンス制御を行なう8ビットのマイクロコンピュータ(以
下マイコンと略記)であり、上記コントローラ128に相
当する。
S1はシャッターレリーズ釦の半押し状態となる押し下
げの第1段階でオンになるスイッチであり、このスイッ
チS1のオンにより、図示しない給電回路から本回路に給
電されるとともに、後述する自動焦点調節及び測光の一
連の動作が開始される。S2は前記シャッターレリーズ釦
の押し切り状態となる押し下げの第2段階でオンになる
スイッチであり、このスイッチS2のオンで露光動作が開
始される。これらのスイッチS1,S2の一端はそれぞれ接
地され、他端側はそれぞれ抵抗R1,R2を介して電圧Vに
プルアップされるとともに、インバータINV1,INV2を介
してマイコンMCOMの割り込み入力端子INT1,INT2にそれ
ぞれ入力される。
FLMは、前記AFセンサモジュール121に相当するCCDの
イメージセンサであり、基準信号発生回路RSと輝度モニ
ター回路MCを内蔵している。輝度モニター回路MCは、CC
Dイメージセンサの積分の度合を示す輝度信号AGCOSを発
生し、基準信号発生回路RSは、輝度信号AGCOS及びCCDイ
メージセンサFLMからの映像信号OSの基準となる基準信
号DOSを出力する。IF1〜IF6およびOR1は、前記インタフ
ェイス回路122をブロック的に示していて、これらの回
路における動作をCCDイメージセンサFLMの動作に基づい
て説明する。
まず、CCDイメージセンサFLMは、マイコンMCOMの端子
P03から積分クリア信号ICGとしてのハイレベルのパルス
が出力されることにより、初期化され、積分を開始す
る。同時に、基準信号発生回路RS及び輝度モニター回路
MCも初期化され、前記CCDイメージセンサFLMの積分開始
に同期して、基準信号発生回路RSは基準信号DOSを出力
し、又、輝度モニター回路MCは輝度信号AGCOSを出力す
る。
AGCコントローラ回路IF2は、入力される二つの信号、
輝度信号AGCOSと基準信号DOSとの差によって被写体輝度
をモニターし、CCDイメージセンサFLMの積分を終了する
かどうかを判定していて、前記二つの信号の差が所定値
に達すれば、積分を停止させるために、このAGCコント
ローラ回路IF2からマイコンMCOMの端子P01と、オア回路
OR1を介してSHパルス発生回路IF3及びセンサ駆動パルス
発生回路IF4とに積分停止信号TINTを送出する。
SHパルス発生回路IF3は、積分停止信号TINTが入力さ
れると、CCDイメージセンサFLMに対して積分を終了させ
る積分終了信号SHを出力する。又、センサ駆動パルス発
生回路IF4は、マイコンMCOMの端子CLより出力されるク
ロックパルスφoutを前記積分停止信号TINTに同期し
て、互いに位相の異なるセンサ駆動パルスφ1に変
換してCCDイメージセンサFLMに送出する。
一方、マイコンMCOMは、積分クリア信号ICGの送出
後、端子P01をモニターしつつ、所定時間のカウントを
開始する。いま、被写体が低輝度の場合、即ち、前記所
定時間のカウントが終了しても、端子P01に前記積分停
止信号TINTが入力されなかった場合には、マイコンMCOM
の端子P02から、前記オア回路OR1を介して、SHパルス発
生回路IF3及びセンサ駆動パルス発生回路IF4とに積分中
止信号MSHとしてのハイレベルのパルス信号を送出し
て、CCDイメージセンサFLMの積分を終了させる。
以上のごとく、被写体が高輝度の場合にはAGCコント
ローラ回路IF2により、又、被写体が低輝度の場合には
マイコンMCOMによってCCDイメージセンサFLMの積分が終
了させられる。
上記の積分終了後、CCDイメージセンサFLMは、既述し
たセンサ駆動パルスφ1に同期して、各画素に蓄積
された信号を映像情報信号OSとして順次出力する。
減算回路IF1は、前記映像情報信号OSと、基準信号DOS
との差を取り、アンプ回路IF5に出力する。このアンプ
回路IF5は、減算回路IF1の出力を次段のA/D変換回路IF6
に適切な信号レベルとなるように増幅していて、この増
幅率は、積分終了時におけるAGCコントローラ回路IF2に
入力される基準信号DOSと輝度信号AGCOSとの差に基づ
き、AGCコントローラ回路IF2から出力バスを介して出力
される信号により決定され、×1,×2,×4,×8倍の増幅
率が選択されるようになっている。
AGCコントローラ回路IF2からの積分停止信号TINTによ
って積分が終了した場合は、×1倍であり、マイコンMC
OMからの積分中止信号MSHによって積分が終了した場合
は、輝度に応じて×1,×2,×4,×8倍の増幅率が選択さ
れる。以下、この増幅率をAGCデータと呼ぶ。又、前記A
GCコントローラ回路IF2からの出力バスは端子群BS2を介
してマイコンMCOMに取り込まれる。
A/D変換回路IF6によってアナログ−デジタル変換され
たCCDイメージセンサFLMからの各画素情報は端子群BS1
を介してマイコンMCOMに入力される。
以上が第1図におけるインタフェイス回路122に相当
する部分の説明であるが、詳しい説明は、本出願人が先
に出願した特開昭60−125817号で開示してあるので省略
する。
次に、撮影レンズを駆動制御する回路を説明する。
MO1は撮影レンズの駆動を行なうモータであり、第1
図で説明したごとく連結された焦点調節用レンズ群FLを
移動させる。MDR1は、モータMO1の駆動回路であり、マ
イコンMCOMの端子P10,P11,P12からの信号AFMTB,AFMTR,A
FMTFによって、焦点調節用レンズ群FLを停止,後退,前
進させる。ENCは、エンコーダパルス発生回路であり、
マイコンMCOMの端子P14からの信号AFPENにより、アクテ
ィブになり、モータMO1の回転量に応じたパルス信号AFP
をマイコンMCOMの割り込み端子INT3に送出する。本実施
例においてはモータMO1の1回転につき16パルスを出力
する。このパルス信号AFPの入力によって、マイコンMCO
Mは、モータMO1の回転量を検知し、端子P10,P11,P12
ら信号AFMTB,AFMTR,AFMTFを出力し、既述したようにモ
ータMO1を制御する。表1は、信号AFMTB,AFMTR,AFMTFと
モータMO1の状態を示している。
LECは、第1図におけるズームレンズLZ内のレンズ回
路125に相当し、既述した接点群Aを通してマイコンMCO
Mの端子P20,P21,P22からのスタート信号CS,同期信号SCK
によってレンズデータをマイコンMCOMへシリアル転送す
る。このレンズ回路LECによって、ズームレンズLZのデ
フォーカス量をモータMO1の回転数に変換するための変
換係数Kと、ズームレンズLZの波長による焦点位置の補
正を行なう赤外補正量ΔIRと、カメラの露出制御値を求
めるに必要なレンズの開始絞り値Avが出力される。
エンコーダパルス発生回路ENCからのパルス信号AFPの
カウント数をNとし、CCDイメージセンサFEMの映像情報
よりマイコンMCOMが演算したズームレンズLZのデフォー
カス量をDFとすると、前記変換係数Kは次の関係があ
る。
N=K×DF 又、日中光におけるズームレンズLZのデフォーカス量
をDFdとし、DF700を補助光の波長700nmにおけるズーム
レンズLZのデフォーカス量とすると、前記赤外補正量Δ
IRは次の関係がある。
DFd=DF700−ΔIR レンズデータの伝送は、マイコンMCOMの端子P20をH
レベルにすることにより送出されるスタート信号CSによ
って、レンズ回路LECはアクティブになり、レンズ回路L
ECは、同期信号SCKに同期してシリアルデータSINをマイ
コンMCOMに送出する。
マイコンMCOMは以上のごとく、CCDイメージセンサFLM
より取り込んだ映像情報により演算したデフォーカス量
DFと、レンズ回路LECからの変換係数Kとによって、モ
ータ回転量を算出し、自動合焦動作を行なうとともに、
動作の終了結果を端子群BS3から焦点状態表示回路DDCに
送出して表示する。
MDR2は、フイルム巻き上げ及び巻き戻し用のモータMO
2を駆動するためのドライブ回路であり、マイコンMCOM
の端子P40,P41からの信号MM,MNにより制御される。この
信号MMおよびMNとモータMO2の動作の関係を表2に示
す。
LMCは露出制御用の測光回路であり、測光データは、A
/D変換器AD2によてデジタル変換された後にマイコンMCO
Mの端子群BS4に入力される。
EDOは、露出制御設定入力回路であり、フイルム感度
及び撮影者の設定した露出制御モードとをマイコンMCOM
の端子群BS7に送出する。
マイコンMCOMにより、前記測光回路LMC,レンズ回路LE
C及び露出制御設定入力回路EDOとから入力されたデータ
に基づいて露出制御値が演算され、この演算結果が端子
群BS5を介して露出制御回路EXCに送出されることによ
り、所定の露出制御が行なわれ、又、この演算結果が端
子群BS6を介して露出表示回路EXDにより表示される。
S3は、一駒撮影あるいは連続撮影かを選択する撮影モ
ード選択スイッチであり、S4は、自動合焦動作(AF)あ
るいはレリーズのいずれを優先させるかを設定する優先
モード選択スイッチであり、又、S5は、レンズが一度合
焦状態になるとAFをロックするワンショットAFである
か、連続的に自動合焦動作を行なうコンティニュアスAF
かを選択するAFモード選択スイッチである。
これらのスイッチS3,S4,S5の一端側はそれぞれ接地さ
れ、他端側は、抵抗R3,R4,R5を介して電圧Vにプルアッ
プされるとともに、マイコンMCOMの端子P60,P61,P62
それぞれ接続される。このスイッチS3,S4,S5の各状態に
おける制御内容を表3に示す。
FLS及びALCは、第1図の電子閃光装置FS内のストロボ
回路126及び補助光発光回路127に相当し、共に接点群B
を介してマイコンMCOMの端子P50〜P53に接続される。
ST2及びST5は、ストロポ回路FLSからそれぞれ端子P50
及びP53に送出される充電完了信号及び補助光装着信号
であり、ST3は、電子閃光装置FSの発光時間を制御する
ための調光回路FEBを介してストロボ回路FLSに送出され
る発光停止信号である。ST4は、焦点検出のために補助
光として用いる赤外発光ダイオードLEDの発光及び発光
停止を制御するために、端子P52から補助光発光回路ALC
に送出される補助光制御信号である。SXは、カメラのシ
ンクロスイッチであり、このスイッチSXの状態が信号ST
としてストロボ回路FLSに取り込まれる。
次に、上記自動焦点カメラにおける制御動作を第3図
のフローチャートに従って説明する。
シャッターレリーズ釦の第1段階の押し下げによりス
イッチS1がオンになると、割り込み端子INT1により、マ
イコンMCOMに割り込みが発生し、第3図(A)〜(C)
に示した主フローチャートのステップ#101以降の自動
合焦動作及び自動露出等のプログラムを実行する。
ステップ#102にて、イメージセンサFLMをイニシャラ
イズにより初期化するが、その詳細については特開昭60
−241007号に開示してあるので省略する。次に、ステッ
プ#105にて各種のフラグの初期化を行なう。ここで初
期化されるフラグ類及び各フラグの機能を表4に示す。
次にステップ#106以降の積分ルーチンCOINTAに進む。
ステップ#108〜#109は補助光を発光させるか否かの
判定ルーチンである。ステップ#108にて、補助光を発
光させる場合であって補助光モードフラグが“1"にセッ
トされているときはステップ#109に進み、ローコンサ
ーチ禁止フラグが判定される。
ここでローコンサーチの意味を説明すると、測距演算
の結果、ローコントラストが検出されたとしても、それ
はあるレンズ位置に対して前述の(3)式で示されるデ
フォーカスカバー範囲内でローコントラストであったこ
とを示すに過ぎず、デフォーカスカバー範囲外のレンズ
位置ではローコントラストでない結果が得られることも
ある。そこで、最近接点から無限遠点までのレンズを駆
動しながら測距を繰り返し、全撮影距離範囲内でローコ
ントラストであるか否かを判定する必要がある。そのた
め、ローコントラストが検出された場合には、このよう
にローコントラストでないことが検出されるまでレンズ
を駆動しながら測距を繰り返すことをローコンサーチと
呼んでいる。
さて、ステップ#109にて、ローコンサーチが許可さ
れローコンサーチ禁止フラグが“0"にリセットされてい
る場合はステップ#110に進み、CCDイメージセンサFLM
の最長積分時間Tmaxを50msecに設定し、ステップ#111
にて補助光制御信号ST4をHレベルにする。これによ
り、補助光発光回路ALCが動作して発光ダイオードLEDの
発光が開始する。ステップ#112にて、発光開始後の被
写体輝度変化に対するCCDイメージセンサFLMの時間応答
性の回復のために5msec時間待ちした後に、ステップ#1
14で積分が開始される。
一方、ステップ#108で補助光モードフラグが0にク
リアされている場合、あるいはステップ#109にてロー
コンサーチ禁止フラグが1にセットされている場合は、
補助光を発光せずに、ステップ#113にて最長積分時間T
maxを20msecに設定し、ステップ#114でCCDイメージセ
ンサFLMの積分が開始される。
積分が開始されると、ステップ#115にて、AGCコント
ローラ回路IF2からの積分停止信号TINTをモニターしつ
つ、ステップ#110あるいはステップ#113にて設定した
最長積分時間Tmaxが経過したかが判定される。前記最長
積分時間Tmax内に積分が終了して、積分停止信号TINTが
Hレベルになればステップ#118に進むが、積分が終了
しない内に前記最長積分時間Tmaxが経過すれば、ステッ
プ#117にてマイコンMCOMから積分中止信号MSHを送出し
て積分を停止させた後、ステップ#118に進む。ステッ
プ#118では補助光制御信号ST4をLレベルにして発光ダ
イオードLEDの発光を停止させる。
続いてステップ#119にてAGCコントローラ回路IF2か
らAGCデータを取り込み、ステップ#120にて次サイクル
の積分を開始した後、ステップ#121で測光を開始し、
更にステップ#122において、前記ステップ#114〜#11
7にて得られたCCDイメージセンサFLMにおける各画素の
8ビットデータをマイコンMCOMに取り込む。この動作を
データダンプと呼ぶが、このデータダンプと並行して、
(4)式で説明した画素ピーク値P及び(5)式におい
て説明したコントラスト値Cの演算を行なう。
次のステップ#123では、ズームレンズLZと交信し、
既述の変換係数K,開放絞り値Av及び赤外補正量ΔIRを取
り込むとともに、補助照明装置ALが装着されているか否
かの情報を取り込む。ステップ#124では、得られた各
画素のデータより(2)式で示したごとくデフォーカス
量DFを演算する。
ステップ#125〜ステップ#127では、測光演算を行な
う。まず、ステップ#125にて上記ステップ#121で開始
した測光のデータを取り込み、ステップ#126にて露出
制御設定と表3で説明したオートフォーカスモードとが
取り込まれ、各モードを示すフラグの設定が行なわれ
る。そしてステップ#127にて露出演算を行ない、ステ
ップ#128にてその演算結果が表示される。
次のステップ#129及び#130にて、補助光モードフラ
グ及びローコンサーチ禁止フラグの判定により、CCDイ
メージセンサFLMの積分時に補助光による発光が行なわ
れたか否かが判定される。補助光モードフラグが1でか
つ、ローコンサーチ禁止フラグが0のときは、補助光の
発光によるCCDイメージセンサFLMが行なわれたときであ
って、この場合にはまず、ステップ#131で赤外補正量
ΔIRの補正が行なわれ、次のステップ#132,#133,#13
4にて測距の信頼性を調べている。即ち、ステップ#132
では、(4)式に示した画素出力の最大値Pが所定値P1
より大きいかが判定され、ステップ#133では、(5)
式に示したコントラスト値Cが所定値C1よりも大きいか
が判定され、更にステップ#134では、(8)式で示し
た相関レベル値YMが所定値YM1より小さいかが判定され
る。
画素ピーク値P及びコントラスト値Cの値は大きい
程、相関レベル値YMの値は小さい程測距の信頼性が高く
なる。P>P1,C>C1,YM<YM1のいずれもが満たされた場
合は、測距に信頼性があると判断され、ステップ#135
に進み、ローコンサーチ禁止フラグ及び終端検知回数を
示すLSフラグが0にリセットされる。P≦P1あるいはC
≦C1あるいはYM≧YM1のいずれかの場合は、測距の信頼
性が欠けるとしてステップ#136にて合焦フラグが0に
リセットされた後、ステップ#137にて測距不能の処理
ルーチンに進む。
一方、補助光が発光されなかった場合は、ステップ#
129あるいはステップ#130からステップ#138に進み、
画素出力の最大値Pが所定値P2より大きいかが判定さ
れ、ステップ#139ではコントラスト値Cが所定値C2
りも大きいかが判定され、更にステップ#140では、相
関レベル値YMが所定値YM2より小さいかが判定される。
P>P2,C>C2,YM<YM2のいずれもが満たされた場合は、
測距に信頼性があると判断されステップ#135に進む
が、P≦P2あるいはC≦C2あるいはYM≧YM2のいずれか
の場合は、測距に信頼性が欠けるとして、ステップ#14
1に進む。ステップ#141では、補助光装着信号ST5がH
レベルであるか、即ち補助照明装置ALが装着されている
かが判定され、補助照明装置ALが装着されている場合は
ステップ#142に進み、AGCコントローラ回路IF2による
設定倍率が1であるかが判定され、2倍,4倍,8倍のいず
れかの場合は、被写体が暗いと判断され、ステップ#14
3にて、補助光モードフラグが1にセットされた後、ス
テップ#144で積分ルーチンCDINTAに進む。
一方、ステップ#141にて補助照明装置ALが装着され
ていなかった場合、あるいはステップ#142にて被写体
が明るいと判定された場合はステップ#132に進み、再
び最大値P、コントラスト値C及び相関レベル値YMの判
定が行なわれる。ここで、上記のP1,C1,YM1及びP2,C2,Y
M1は、P1<P2,C1<C2,YM1>YM2となるように設定されて
いて、ステップ#138,#139,#140における測距の信頼
性の判定の方がステップ#132,#133,#134における信
頼性の判定よりも厳しくなっている。
これは、補助光が発光されなかった状態では、測距の
信頼性の判定基準を高く設定していて(ステップ#138
〜#140)、前記判定基準に満たない場合はステップ#1
41以降の補助光モードに進むが、この補助光モードにお
いて、補助照明装置ALが装着されていないとき、あるい
は被写体が十分に明るいにもかかわらず測距の信頼性が
低い場合は補助光の発光が行なえないため、ステップ#
132に進み、測距の信頼性の判定基準を一段下げたステ
ップ#132〜#134にて再度測距の信頼性の判定を行なっ
ている。
これにより、補助光装置ALが装着されている場合は、
定常光での測距の信頼性の判定基準を高くして、信頼性
の低い測距を行なうことなく、適切に補助光を発光させ
ることが可能となり、補助光の発光が行なわれた場合あ
るいは補助光の発光が行なえない場合においては、信頼
性の基準を下げることにより、様々な被写体に対する測
距動作の確率を高めることができる。
ステップ#129,#130,#138,#139,#140,#141,#14
2において補助光モードの判定を行なっているが、ステ
ップ#138,#139における判定、即ち画素ピーク値P及
びコントラスト値Cの判定はCCDの基準部のデータダン
プと並行して行なわれる。これにより、ステップ#122
の時点で画素ピーク値P及びコントラスト値Cが得られ
ているため、この時点で補助光モードに入るかどうかを
判定してもよい。
このためには、ステップ#121からステップ#123まで
のフローを第4図に示すようなフローチャートにすれば
良く、まず、ステップ#121にて測光を開始した後、ス
テップ#1201でCCDイメージセンサFLMの各画素出力のう
ち、基準部のみをデータダンプするとともに、画素ピー
ク値P及びコントラスト値Cの演算を行なう。ステップ
#1202でコントラスト値Cと前記C2とを比較し、C>C2
の場合はステップ#1208において、画素ピーク値Pと前
記P2とを比較する。ここでP>P2の場合はコントラスト
もピークデータも十分であるので、ステップ#1209にお
いて、CCDイメージセンサの参照部のデータダンプを行
ないステップ#123へと進む。
一方、ステップ#1202にて、C≦C2あるいはステップ
#1208にてP≦P2と判定された場合はステップ#1203へ
と進む。ステップ#1203において、補助光モードフラグ
が既にセットされている場合はステップ#1209へと進む
が、補助光モードフラグがリセットされている場合は、
ステップ#1204にて、AGCコントローラ回路IF2からのAG
Cデータが判定され、AGCデータが1の場合は、被写体が
明かるいと判定され、ステップ#1209へと進む。又、AG
Cデータが1でない場合はステップ#1205へ進み、補助
光装着信号ST5のレベルが判定され、補助照明装置ALが
装着されていないときでLレベルのときは、ステップ#
1209へ進み、一方、補助照明装置ALが装着され補助光装
着信号ST5がHレベルであれば、ステップ#1206にて補
助光モードフラグを1にセットし、ステップ#1207に
て、積分ルーチンCDINTAに進む。
即ち、補助光モードでない場合、C≦C2あるいはP≦
P2でかつAGCデータが1でない場合、補助照明装置ALが
装着されていれば、補助光モードをセットし、次の積分
ルーチンに進む。このように、基準部のデータダンプが
終了した時点で、画素ピーク値P,コントラスト値C,AGC
データによって補助光モードの判定を行なってもよい。
又、ステップ#1201において、基準部のデータダンプ
と並行してコントラスト値Cの計算を行なっているが、
これは、CCDのデータダンプが終了した後にコントラス
ト値Cの演算を行なっても良いことは明白である。
即ち、第5図に示すように、ステップ#1210でCCDデ
ータダンプを行ない、ステップ#1211でコントラスト値
Cの演算を行ない、その後は第4図に示したのと同様
に、コントラスト値C,画素ピーク値P,補助光モードフラ
グ,AGCデータ及び補助光装着信号ST5を判定して補助光
モードに入るかどうかを判定してもよい。
以上の結果により、信頼性が良好と判定されたとき
は、ステップ#135からステップ#145へと進み、変換係
数Kと、ステップ#124で求めたデフォーカス量DFとエ
ンコーダパルスカウント数Nに変換してステップ#146
に進む。このデフォーカス量DFは、ステップ#114〜ス
テップ#117における積分時点のものであるので、この
積分時点からエンコーダパルス数を演算したステップ#
145の時点までのモータの回転数NMを前記エンコーダパ
ルスカウント数Nから減算した値を駆動エンコーダパル
スカウント数Nとしている。尚、モータが停止している
場合、NMの値は0である。
以上の動作によって合焦までに必要な駆動エンコーダ
パルスカウント数Nが求まり、その後はステップ#147
以降のモータ制御ルーチンMPULSへ進む。
ステップ#148にて、ハイスピードフラグの判定がな
され、ハイスピードフラグが1にセットされてモータが
10,000rpmの高速で駆動されているときは、ステップ#1
49以降のモータ制御ルーチンMSSETに進み、ステップ#1
50にて合焦フラグが0にリセットされる。次のステップ
#151において、ステップ#146で求めたエンコーダパル
スカウント数Nと予め設定されているニアゾーンパルス
カウント数NZONとが比較される。このニアゾーンパル
スカウント数NZONはモータの回転速度の切り替え判定
用に用いていて、レンズが合焦位置に接近していて、エ
ンコーダパルスカウント数Nがニアゾーンパルスカウン
ト数NZONより小さければ、ステップ#152にて、モータ
の回転速度が1,000rpmの低速に設定される。このような
制御を行なうと、慣性により、レンズが合焦位置を越え
ることなく正確な制御が行なえる。ステップ#153にて
ハイスピードフラグが0にリセットされた後、ステップ
#154でモータの制御が開始され、ステップ#155にて積
分ルーチンCDINTに進む。
一方、ステップ#151にてエンコーダパルスカウント
数Nがニアゾーンパルスカウント数NZON以上であれ
ば、ステップ#156に進み、合焦位置までのレンズの駆
動時間を短縮するために、モータの回転速度が10,000rp
mの高速に設定される。ステップ#157にてハイスピード
フラグが1にセットされた後、ステップ#154に進む。
一方、ステップ#148にてハイスピードフラグが0に
リセットされている場合、即ちモータが1,000rpmの低速
あるいは停止している場合はステップ#158に進み、ス
テップ#146で求めたエンコーダパルスカウント数N
と、予め設定された合焦状態の範囲を示すインフォーカ
スパルスカウント数NINFとが比較される。エンコーダ
パルスカウント数がインフォーカスパルスカウント数N
INF以下であれば、レンズが合焦位置にあるものと判定
することができ、この場合、ステップ#159にて合焦の
表示がなされる。そしてステップ#160にてワンショッ
トAFフラグが判定され、一度合焦位置になるとレンズを
ロックするワンショットAFモードが選択されてフラグが
1にセットされている場合は、ステップ#161に進み、
割り込み端子INT3あるいはINT2による割り込みを待つ。
即ち、モータが低速度で駆動しているときに、測距結果
より得られるエンコーダパルスカウント数Nがエンコー
ダパルスカウント数NINFより小さいときは、再び測距
をしないでエンコーダパルス発生回路ENCからのカウン
ト数がNになるまでモータを駆動してレンズを合焦位置
にロックする。
一方、ワンショットAFフラグが0にリセットされ、常
に自動合焦動作を行なうコンティニュアスAFモードが設
定されている場合は、ステップ#160からCDINTルーチン
へと進む。又、ステップ#158にて、エンコーダパルス
カウント数Nがインフォーカスパルスカウント数NINF
よりも大きいときは、ステップ#163にて合焦表示をオ
フにし、ステップ#164にてモータスピード制御ルーチ
ンMSSETに進む。
以上の説明で明らかなように、CCDイメージセンサFLM
の積分及び補助光の発光は、モータ停止時ばかりでな
く、モータ駆動中にも行なわれ、これにより、自動合焦
動作の高速化が計れる。
次に第3図(A)に示すステップ#200より始まる測
距ルーチンCDINTを説明する。このルーチンにおいて
は、後述する“繰り込み積分”及び補助光モード時の外
部光モニタを行なう。
ここで、この繰り込み積分及び補助光モード時の周辺
光モニターを第8図によって詳述する。
第8図は、CCDイメージセンサFLMの積分、補助光の発
光、測光の、CCDのデータダンプ及びこれに並行して行
なわれるコントラスト計算、測距演算,オートフォーカ
ス(AF)及び露光制御(AE)、AGCコントローラ回路IF2
からのAGCデータの取り込みのタイミングを示してい
て、それぞれHレベルとなったときにアクティブとな
る。
図中の期間TAが補助光モード時の動作を示していて、
ステップ#108〜#118で説明したごとく、まず、時点t1
で補助光の点灯が開始され、5msecが経過した時点t2でC
CDイメージセンサFLMの積分(TI)が開始される。50m
sec以内とした前記積分時間が時点t3で終了すると、補
助光がオフにされると共にAGCデータ(AGC)が取り込
まれる。このAGCデータの取り込みが終了した直後の時
点t4にて、CCDの積分(TI)を再開するとともに測光
を開始する。この測光動作と並行して、積分TIにおけ
るCCDのデータをダンプ(DUM)するとともに、コント
ラスト計算がなされる。このデータダンプ及びコントラ
スト計算が終了する時点t5になると、測距演算とAF制御
並びにAE演算(DFC)が開始される。
既に説明したように、測光は、補助光がオフした時点
t3以降の時点t4で開始されるので、補助光の照明による
測光誤差は生じない。DEFにおける測距演算とAF制御
とAE演算が終了した時点t6にて、前記積分TIを終了す
る。つまり、積分TIの終了後、次サイクルの積分TI
を開始させておき、TIの積分中に前回の積分TIにお
けるCCDのデータダンプ及びコントラスト演算(DUM)
と、測距演算並びにAF制御,AE演算(DFC)との処理を
行ない、この処理が終了した時点t6にてTIの積分を終
了させている。
以上説明したごとく、CCDイメージセンサFLMの積分が
終了すると、次サイクルの積分を開始するとともに、前
回の積分データを並行処理する制御を繰り込み積分と呼
んでいる。この繰り込み積分を行なうことによって、CC
DイメージセンサFLMの積分を効率良く行なうことがで
き、測距サイクルが短くなることにより、高速で応答す
るオートフォーカスが可能となる。
本実施例においては、一回目の積分終了より、AFに必
要とされる制御が終了して次の積分が開始されるまでに
かかる処理時間はおよそ20msecで一定になっており、TI
における繰り込み積分は約20msecとなる。又、第3図
のフローチャートでも明らかなように、繰り込み積分時
には補助光はオフとなっている。即ち、TIにおける繰
り込み積分では、補助光を発光させない状態で積分が行
なわれ、この繰り込み積分時におけるAGCデータ(AGC
)及びコントラストをモニターすることにより、補助
光を照射しない状態での被写体本来の輝度及びコントラ
ストを得ることができる。
又、補助光モード時の繰り込み積分においては、測距
演算は行なわれず、AGCデータの取り込み及びCCDのデー
タダンプのみ行なわれる。従って、CCDデータダンプも
基準部及び参照部の双方は不要であり、基準部のみ行な
う。このため、この補助光モードでの繰り込み積分時の
CCDデータダンプ(DUM)は、通常のCCDデータダンプ
(DUM)と比較して約半分の処理時間となる。又、こ
のデータダンプと並行してコントラストの演算を行なっ
ているため、被写体の輝度及びコントラストを高速に得
ることができ、次の積分定常光で行なうべきか、補助光
を併用すべきかの判定を高速に行なっている。
ここでは被写体輝度が明るい場合、即ちAGCデータが
1であってかつコントラスト値Cの値が所定値C3以上で
ある場合に補助光モードを解除し、AGCデータが2,4,8で
あるか、コントラスト値CがC3以下である場合は、補助
光モードを保持し、次サイクルにおいても補助光の発光
を行なう。尚、このC3の値とその意味については後述す
る。積分TIは、TIにおける繰り込み積分のAGCデー
タ(AGC)及びコントラスト(DUMP)によって補助
光モードが保持され、補助光を発光しての積分が行なわ
れたことを示している。
続いて、補助光モードが解除された場合の動作につい
て説明する。
繰り込み積分TIのAGCデータ(AGC)が1かあるい
はDUMにおけるコントラスト値CがC3より小さい場
合、補助光モードはリセットされ、次サイクルの積分TI
においては、補助光の発光は行なわれない。図中の期
間TBは補助光モードでない場合を示しており、この場
合、TIの繰り込み積分におけるCCDデータはすべてデ
ータダンプされ(DUM)、測距演算及びAF制御,AE演算
(DFC)が行なわれる。
期間TCは、被写体輝度が更に明かるくなった場合を示
している。
CCDイメージセンサFLMの積分は、最長積分時間に達す
る以前にAGCコントローラ回路IF2によって終了させられ
る。即ち、積分の処理時間は20msecより短くなり、TI
の積分処理であるDEFが終了する以前に、繰り込み積
分TIが終了してしまう。この場合の繰り込み積分TI
のデータは無視され、DFCの処理終了後に新たに積分T
Iが開始される。
さて、第3図のフローチャートに戻り、上述した繰り
込み積分及び補助光モード時のモード判定を行なう測距
ルーチンCDINTを説明する。
まずステップ#201にて、補助光モードフラグの判定
がなされ、1にセットされている場合、即ち補助光モー
ド時はステップ#202に進み、積分停止信号TINTが判定
され、Hレベルであればステップ#208に進み、補助光
モードフラグが0にリセットされた後、ステップ#106
の積分ルーチンCDINTAに飛ぶ。即ち、前回の積分処理に
要する20msec以内に既に積分が終了しており、被写体が
十分に明るいと判定されると、補助光モードフラグがク
リアされ、補助光モードが解除される。
一方、ステップ#202において、積分停止信号TINTが
Lレベルの場合は、ステップ#203にてCCDの積分が終了
され、ステップ#204にてAGCデータが取り込まれる。そ
してステップ#205で前記AGCデータが判定され、被写体
が明るく、AGKデータが1の場合はステップ#208に進
み、一方、AGCデータが1でない場合はステップ#206に
てCCDの基準部のデータダンプと並行してコントラスト
の計算がなされる。続いてステップ#207にてコントラ
スト値Cが判定され、所定値C3より大きい場合は、被写
体自身のコントラストが十分にあると判定され、ステッ
プ#208にて補助光モードフラグが0にリセットされ、
一方、コントラスト値CがC3以下であれば、補助光モー
ドを保持した状態でステップ#106の積分ルーチンCDINT
Aに飛ぶ。
ここで、C3の値は、既述のステップ#139における値C
2に対し、C3>C2のとなるように設定される。即ち、補
助光モードに入る条件よりも、補助光モードを抜ける条
件の方を厳しくすることにより、一度補助光モードが選
択されると、微妙なコントラスト変化では補助光モード
がクリアされないようにしている。これにより、補助光
モードに入ったり入らなかったりして、補助光による測
距と定常光による測距とに差が生じ、測距が不安定にな
ってしまうといったことをなくすことができる。
このように、補助光モード時の繰り込み積分において
は、補助光は発光せず、定常光による積分が行なわれ、
AGCデータの取り込みとCCDの基準部のデータダンプ及び
コントラスト計算が行なわれる。このAGCデータとコン
トラストとで被写体の明るさとコントラストとを判定
し、補助光モードを続けるかどうかの判定を行なう。
以上の説明で明らかなように、補助光モード時の繰り
込み積分においては、補助光を発光させず、AGCデータ
とコントラストのみでモードの判定を行ない、測距演算
を行なわないため、被写体の明るさ及びコントラストを
短時間で判定することができ、被写体の変化に対して高
速で補助光の発光を行なうか否かを判定することができ
る。
ここで、ステップ#205あるいは#207において、被写
体が明るいかあるいはコントラストがあると判定された
場合は、定常光で測距を行なえる可能性が高いので、こ
の繰り込み積分のデータで測距を行なってもよい。即
ち、ステップ#205にて、AGCデータが1の場合は補助光
モードをリセットしてステップ#120へ進み、又、ステ
ップ#207にて、C>C3と判定された場合は、補助光モ
ードをクリアし、基準部のデータダンプは終了している
ので、ステップ#122へ進み、参照部のデータダンプを
行ない、ステップ#123へ進むようにしてもよい。
ステップ#132からステップ#134において、ローコン
トラスト即ち、測距の信頼性が低いために離定距測距不
能と判定された場合は、第6図に示すローコントラスト
処理ルーチンに進む。
まず、ステップ#602において、レンズが無限遠点あ
るいは最近接点の終端位置にあるかが判定される。この
終端検知は、一定時間内にレンズの移動に伴なうエンコ
ーダパルスが出力されない時に判定されるようになって
いる。レンズが終端位置にない場合はステップ#603に
進み、ローコンサーチ禁止フラグが判定される。ローコ
ンサーチが禁止され、ローコンサーチ禁止フラグが1に
セットされている場合はステップ#620に進み、測距ル
ーチンCDINTへ飛ぶが、ローコンサーチが許可されてい
る場合は、ステップ#604以降のローコントラスト処理
ルーチンLCONSに進む。
ステップ#605にて、ローコントラストでの制御中で
あることを示すローコンサーチ中フラグが1にセットさ
れ、そして、ステップ#606で駆動エンコーダパルスカ
ウントNに最大値MAXが設定される。この最大値MAXはエ
ンコーダパルスカウントNに設定可能な最大値で例えば
16進でFFFFとされる。
次のステップ#607にて表示がオフにされ、そして、
ステップ#608にて補助光モードフラグが判定され、補
助光モードでフラグが1にセットされている場合は、ス
テップ#609に進む。ステップ#609〜#613では、デフ
ォーカス量DFをモータの回転量に変換する変換係数Kに
よって、モータ駆動スピード及び補助光モード時の測距
サイクルの切り替えを行なっていて、この箇所における
制御を第9図(A)〜(C)を用いて説明する。
第9図(A)は、ローコンサーチが適切に行なわれて
いる状態を示している。縦軸はレンズの焦点位置であ
り、横軸は時間軸を表わしている。測距は時刻tc1,tc2,
tc3で示される時点で行なわれる。レンズの焦点位置の
変化は、モータの回転速度が一定であれば、前記変換係
数Kによって定まり、図示した直線A1のごとく時間に対
して変化する。時点tc1での測距ではDFE1の範囲、時点t
c2での測距ではDFE2の範囲、時点tc3での測距ではDFE3
の範囲の測距を行なうことができることを示していて、
これらの測距範囲DFE1,DFE2,DFE3は、(3)式で示した
デフォーカス量DFの範囲である。第9図(A)で明らか
なように、測距範囲DFE1とDFE2あるいは、DFE2とDFE3で
それぞれ重なるように設定されているので、被写体がレ
ンズ焦点位置のいずれに対応する距離にあっても、いず
れかの測距によって距離検出が可能となっている。
第9図(B)は、変換係数Kの値が小さい場合であ
り、直線A2で示されるように、第9図(A)と比較し
て、傾きが大きく、時間当たりのレンズの焦点移動量が
大きくなっている。このため、時点tc1,tc2,tc3の測距
による各測距範囲DFE1,DFE2,DFE3は連続せず、DZ1及び
DZ2のような測距出来ない領域が生じる。そこで本実施
例では、変換係数Kが小さいときは、モータの回転速度
を落とし、DZ1やDZ2のような測距不能領域が生じるの
を防いでいる。
又、第9図(C)は、変換係数Kが逆に大きい場合で
あり、直線A3で示されるように、第9図(A)と比較し
て、傾きが小さく、時間当たりのレンズの焦点移動量も
小さくなっている。このため、時点tc1,tc2,tc3の測距
による各測距範囲DFE1,DFE2,DFE3における重なり部分が
多くなっている。言い替えれば測距範囲DFE2は特に必要
とせず、時点tc2での測距を省略しても被写体を見落と
すことはない。そこで、本実施例では、変換係数が大き
い場合は、一定量レンズの焦点を移動させてから次回の
測距を開始することによって、測距不能領域を作ること
なく補助光の発光回数を減らすことができ、これによ
り、発光による消費電力が減り、又、被写体の人物に対
してまぶしさを与える回数も少なくなる。
再び第6図のフローチャートに戻り上述した補助光モ
ード時のローコンサーチを説明する。
ステップ#609にて変換係数Kの大きさが判定され、
設定値KAL1以上の場合は、ステップ#610にてモータの
回転速度が10,000rpmに設定され、ステップ#611にて、
前記変換係数Kが今度は設定値KAL2(但しKAL2>KAL1)
と比較される。Kの値がKAL2より小さければ、KAL1≦K
<KAL2であり、この場合は第9図(A)に対応する。こ
のときはステップ#614に進み、直ちにモータの制御が
開始され、その後ステップ#620にて測距ルーチンCDINT
に進む。又、Kの値がKAL2より大きければ、K≧KAL2と
なり、この場合は第9図(C)に対応し、既述したよう
に、不必要な測距が行なわれることになるので、ステッ
プ#612でモータの制御を開始した後、ステップ#613に
おいて、上記ステップ#606にて設定した駆動エンコー
ダパルスカウントNが最大値MAXからMAX−NSになるま
で、即ち、NSのパルスだけレンズを駆動した後、ステッ
プ#614に進む。
一方、ステップ#609にて変換係数Kが設定値KAL1よ
りも小さい場合は、第9図(B)に対応していて、説明
したように測距不能領域が生じるので、ステップ#613
にて、モータの回転速度を5,000rpmに落とした後、ステ
ップ#614に進む。
又、ステップ#608の判定により、補助光モードが設
定されていない場合は、ステップ#615にて変換係数K
の大きさが判定され、設定値KAL3より小さければ、ステ
ップ#616にてモータの回転速度が5,000rpmに設定さ
れ、一方、KAL3以上の値であればステップ#617にてモ
ータの回転速度は10,000rpmに設定され、その後はステ
ップ#614に進む。
尚、KAL3の値は、KAL3<KAL1となるように設定されて
いる。これは、補助光モード時の方が定常光における測
距サイクルよりも長いためであって、又、定常光時は変
換係数Kが大きく、第9図(C)で示されるごとく、不
必要な測距が行なわれても、補助光時の様に消費電力が
多くなるとか人物に対してまぶしさを与えるといった問
題がないため、K≧KAL3の場合は、10,000rpmでモータ
を駆動し、測距を繰り返すようにしている。
以上のごとく、被写体に対するレンズのデフォーカス
量が大き過ぎて、デフォーカスカバー範囲にない場合、
レンズを駆動しながら測距を繰り返して行なう。又、ロ
ーコンサーチ動作のモータ駆動を変換係数Kの値によっ
て切り替えることにより精度及び効率の良い測距を行な
うことができる。
即ち、補助光モード時においては、K値が小さい場合
でもモータの駆動速度を下げることにより測距不可能と
なる領域をなくし、K値が大きい場合は、エンコーダか
らの一定のパルスをカウントするまで待つことにより、
補助光の発光を最小限に押さえることができ、消費電力
が抑えられ、又、使用感も向上する。
次にステップ#602において、終端が検知された場合
について説明する。
ステップ#618にて直ちにモータが停止され、ステッ
プ#619にて、ローコンサーチ禁止フラグが判定され
る。フラグのセットにより、ローコンサーチが禁止され
ている場合はステップ#620にて次サイクルの測距ルー
チンCDINTに進むが、ローコンサーチが許可されている
ときは、ステップ#621にてローコンサーチ中フラグが
判定され、ローコンサーチ中でなく、フラグが0にリセ
ットされている場合、即ち、レンズが終端位置よりロー
コンサーチを開始する場合には、ステップ#629にて、
ローコンサーチ中の一回目の終端検知を表わすLSFフラ
グが0にリセットされ、そしてステップ#630にてモー
タを反転した後、ステップ#631にてローコンサーチ処
理ルーチンLCONSに進む。
一方、ステップ#621にてローコンサーチ中であり、
フラグが1にセットされている場合、即ち、ローコンサ
ーチ中に終端がきた場合には、ステップ#622にて前記L
SFフラグが判定され、一回目の終端検知でフラグが1に
セットされているときはステップ#629以降に進み、既
述したようにローコンサーチが継続されるが、終端検知
が二回目であり、フラグが0にリセットされているとき
は、ステップ#623にてローコンサーチ禁止フラグが1
にセットされ、ステップ#624にてローコンサーチ中フ
ラグが0にリセットされる。そして、ステップ#625に
てローコントラストの表示がなされる。続いて、ステッ
プ#626にて一度合焦すればレンズをロックして自動合
焦点動作を禁止するワンショットAFフラグの状態が判定
され、ワンショットAFモードであってフラグが1にセッ
トされている場合は、ステップ#627にて再び割り込み
端子INT1あるいはINT2に割り込みが発生するのを待つ
が、ワンショットAFモードでなく、フラグが0にリセッ
トされている場合は、ステップ#628にて測距ルーチンC
DINTに進む。
本実施例では、以上のステップ#618〜#622で、ロー
コンサーチの終端が二回検知されれば、ローコンサーチ
が禁止された時点で補助光の発光も禁止される。これ
は、ローコンサーチ終了後も補助光を発光させて測距を
行なっても焦点検出の可能性が低いばかりでなく、消費
電力も大きくなり、人物に対する不快感を増大させるか
らである。即ち、ローコンサーチ中において、二度の終
端検出でも測距が不能となったときは、次に行なわれる
ローコンサーチ動作の禁止とともに、補助光の発光も禁
止して、無意味な補助光の発光をなくし消費電力を抑え
るとともに、使用感が向上する。
次に、モータの回転量がエンコーダパルス発生回路EN
Cによりモニターされ、所定のパルス信号AFPが割り込み
端子INT3に入力されると、第7図に示した割り込みが発
生する。
まず、ステップ#702にて、駆動パルスカウントNを
1減じて新たに駆動パルスをカウントする。ステップ#
703で駆動パルスカウントNの値が判定され、設定値NZ
ON以上であれば、現在モータを高速で駆動する領域にあ
るのでステップ#713にてモータの制御が開始された
後、ステップ#712に進むが、駆動パルスカウントNが
NZONより小さければ、ステップ#704に進み、ハイスピ
ードフラグが0にリセットされた後、ステップ#705に
てモータの回転数が1,000rpmに設定される。これによ
り、モータの駆動速度を適切に制御し、レンズが合焦位
置よりオーバーランすることを防止している。そしてス
テップ#706にて、再度駆動パルスカウントNの値が判
定され、設定値NINF以上であれば、合焦状態になって
いないと判定され、ステップ#713に進み、モータの駆
動が継続される。
一方、設定値NINFより小さければ、合焦状態の範囲
内にあるもをとして、ステップ#707にて合焦フラグを
1にセットし、ステップ#708にて合焦の表示がなされ
る。ここで合焦フラグをセットすることにより、AF優先
モードであればレリーズ動作が許可され、合焦フラグが
リセットされていればレリーズ動作は禁止される。
ステップ#709にて、駆動パルスカウントNが0であ
るかが判定され、0でなければステップ#713に進み1.0
00rpmにてモータの駆動が継続されるが、前記駆動パル
スカウントNが0であれば、ステップ#710にて直ちに
モータが停止され、その後、ステップ#711にてワンシ
ョットAFフラグの状態が判定される。ワンショットAFモ
ードがセットされフラグが1のときは、次の測距を行な
うことなく、ステップ#714にてINT1あるいはINT2の割
り込み発生を待ち、ワンショットAFモードでない場合は
ステップ#712にてリターンする。
以上の説明で明らかなように、本実施例における補助
光モードは、INTルーチンにおけるステップ#143で補助
光モードフラグが設定されると、ステップ#208でフラ
グがリセットされるまで継続される。即ち、ワンショッ
トAFモード時は、ステップ#143で補助光モードに入る
と、ステップ#208でフラグが解除されない限り、合焦
となるまで補助光による測距が行なわれる。
又、コンティニュアスAFモードにおいても、同様に補
助光モード時は応答性の良い正確な測距が可能となる。
この補助光モードの解除の判定は繰り込み積分のAGCデ
ータ及びコントラスト値によって行なわれるため、効率
が良くなり、測距サイクルを長くすることなくモードの
判定が行なえる。
更に、ローコンサーチにおいては、変換係数Kによっ
て補助光モード時のモータ速度及び補助光発光間隔を変
えることにより、確実な測距が行なえ、かつ、低消費電
力化が達成される。ローコンサーチ禁止期間は補助光の
発光を禁止することにより、不必要な補助光の発光をな
くし、又、被撮影者に与える不快感を軽減することがで
きる。
尚、上記実施例における補助光発光装置は、ストロボ
装置に内蔵されたものとして記述されているが、この補
助光装置は、カメラ本体外部に設けられても良く、ある
いは、特開昭59−208512号に開示されているように、撮
影レンズ後方のカメラ本体内に設け、補助光を撮影レン
ズを通して発光させてもよい。
以上で各フローの動作を述べたが、カメラの一般的な
シーケンス動作が行われた時のフローの流れを以下に述
べる。
レリーズ釦の第1段階の押し下げによる割り込みが発
生すると、#101以降の自動合焦動作が実行される。
#101→→#106(CDINTA)→#108(補助光モードF
はセットされていない)→#113(最長積分時間20msec
設定)→#114(積分開始)→→#117(積分終了)→→
#129(補助光モードFはセットされていない)→→#1
43(ここで補助光モードFがセットされる)→#144→
#106(CDINTA)→#108(補助光モードFはセットされ
ている)→#109(ローコンサーチ禁止Fはセットされ
ていない)→#110(最長積分時間20msec設定)→#111
(補助光発光開始)→→#118(補助光発光停止)→→
#129(補助光モードFはセットされている)→#130
(ローコンサーチ禁止Fはセットされていない)→→#
137→#601(ローコントラストのサブルーチン)に進
む。
#602にて終端にレンズがあるか否かが半別され、最
初はまだ終端にレンズがないと仮定すると、#603に進
み、ローコンサーチ禁止Fがセットされているか否かが
判定され、セットされていないので#604に進む。
#604→#605(ローコンサーチ中Fがセットされる)
→#608(補助光モードFはセットされている)→#609
(変換係数kの判定)→#610(k>KIAL1の場合)→#
611(k>KIAL2の場合)→#620(CDINT:#200)に進
み、補助光発光を行いながらローコンサーチが行われ
る。
次に#201(補助光モードFはセットされている)→
#202(コントラストがないと仮定すると)→#207→#
106→#108→#109→#110→#111→→#130→→#137
(ローコントラストのサブルーチン#601)→#602(終
端にレンズがあると仮定すると)→#618にてモータが
停止される。
#619にてローコンサーチ禁止Fがセットされている
か否かが判別され、#622→#629→#630(モータ反
転)→#631(#604)に進む。
次に、#604→→#620(#200)に進み、未だコント
ラストがないと仮定すると、#200→#201→→#207→
#106に進み、そして、#106→#108→#109→#110→
#111→→#130→→#137(#601)に進み、レンズが他
方の終端位置に移動するまで補助光発光を行いながらロ
ーコンサーチが継続される。
さて、#602にてレンズが終端位置に移動したことが
2度検出されると、“以後のローコンサーチを禁止する
と共に、所定のレンズ位置で焦点検出動作を繰り返す制
御手段”によって、「モータ停止」→「ローコンサーチ
禁止」→「所定の位置(この場合は終端位置)にて非発
光で焦点検出を繰り返す」制御がなされる。即ち、 #602→#618(モータ停止)→#619(ローコンサー
チ禁止Fはセットされていない)→#621(ローコンサ
ーチ中Fはセットされている)→#622(LSFはリセット
されている)→#623(ローコンサーチ禁止Fがセッ
ト)→#624(ローコンサーチ中Fリセット)→#624→
#626(ワンショットAFでないと仮定すると)→#628
(#200)に進み、そして、#200→#201→#207→#10
6と進む。この後は、 #106→#108→#109(ローコンサーチ禁止Fがセッ
トされている)→#113→#114→#117→→#144、即ち
#106に戻り、このループにおいて、レンズが終端位置
で補助光発光なして焦点検出が繰替えされる。
以上説明したように、ローコンサーチにより、二度の
終端が検知されれば、測距不能と判定され、次に行なわ
れるローコンサーチの動作が禁止されるとともに、補助
光の発光も禁止されるようになっている。これにより、
焦点検出の可能性が低い無駄な測距動作をなくし、又、
無意味な補助光の発光を禁止することにより消費電力を
抑えることができる。尚、ローコンサーチにより一回の
終端検知でローコンサーチを禁止するようにしてもよ
い。
表2 MM MN モータMO2の状態 0 1 ブレーキ 1 0 右回転 0 0 左回転 1 1 停止 [発明の効果] 本発明によると、サーチ動作、補助光照明を行っても
焦点検出が不可能と判定された場合に、焦点検出動作を
継続するため、カメラを明るい方向へ向けたりすること
で焦点検出が可能となると、すぐに焦点検出が行われ
る。
そして、補助光は、サーチ動作中つまり現時点の被写
体に対して焦点検出が不可能であると確定されるまでは
発光されるので現時点の被写体に対して焦点検出が行え
る可能性が高い。更にサーチ動作の結果、現時点の被写
体に対しては焦点検出が不可能であることが確定した後
は発光されないので発光回数は少ない。従って消費電力
を少なくでき、かつ、補助光光源の劣化も防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用したカメラの構成の1実施例を示
す断面図、第2図は第1図における制御回路を示すブロ
ック図、第3図(A),(B),(C),第4図ないし
第7図は第2図の制御回路の動作を示すフローチャー
ト、第8図は、本実施例に適用された繰り込み積分の制
御をタイミングを示すタイムチャート、第9図(A),
(B),(C)は、オートフォーカスの各時点における
測距範囲を示す図、第10図及び第11図は、オートフォー
カスの原理を示すための概略図、第12図は、第10図及び
第11図における測距素子の各画素を示す図である。 LZ……ズームレンズ、AL……補助照明装置、FS……電子
閃光装置、MCOM……マイクロコンピュータ、FLM……CCD
イメージセンサ、IF1……減算回路、IF2……AGCコント
ローラ回路、IF3……SHパルス発生回路、IF4……センサ
駆動パルス発生回路、IF5……アンプ回路、IF6……A/D
変換回路、MO1……モータ、MDR1……モータ駆動回路、E
NC……エンコーダパルス発生回路、LEC……レンズ回
路、DDC……焦点状態表示回路、S1,S2,S3,S4,S5……ス
イッチ、MO2……モータ、MDR2……巻き上げモータドラ
イブ回路、LMC……測光回路、AD2……A/D変換回路、EXC
……露出制御回路、EXD……露出表示回路、EDO……露出
制御設定入力回路、ALC……補助光発光回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 信行 大阪府大阪市東区安土町2丁目30番地 大 阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 大塚 博司 大阪府大阪市東区安土町2丁目30番地 大 阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−104614(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影レンズによって結像された被写体を検
    出する受光手段と、上記受光手段の出力に基づいて上記
    撮影レンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、上記
    焦点検出結果の信頼性を判定する信頼性判定手段と、上
    記信頼性判定手段によって信頼性無しと判定された場合
    に、上記撮影レンズを移動させて別のレンズ位置にて焦
    点検出を行うサーチ手段と、上記サーチ手段の動作の結
    果、上記別のレンズ位置においても信頼性無しと判定さ
    れると、以後のサーチ手段の動作を禁止すると共に、所
    定のレンズ位置で焦点検出動作を繰り返す制御手段と、
    上記被写体像のコントラストが低い場合または暗い場合
    には被写体に対して焦点検出用の補助光を投射する補助
    照明手段とを有する焦点検出装置であって、 上記補助照明手段は、上記サーチ手段における焦点検出
    動作時に動作し、サーチ手段の動作が上記制御手段によ
    って禁止された以後における焦点検出動作時には動作し
    ないことを特徴とする補助照明装置を備えた焦点検出装
    置。
  2. 【請求項2】上記サーチ手段は、上記撮影レンズの移動
    範囲の一方の終端から他方の終端へ上記撮影レンズを駆
    動し、その駆動中に繰り返し焦点検出を行う特許請求の
    範囲第1項に記載の補助照明装置を備えた焦点検出装
    置。
JP13417686A 1986-03-15 1986-06-09 補助照明装置を備えた焦点検出装置 Expired - Lifetime JPH087328B2 (ja)

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US5150146A (en) * 1988-05-16 1992-09-22 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Focus detecting device utilizing auxiliary illumination
JP2713870B2 (ja) * 1995-09-05 1998-02-16 オリンパス光学工業株式会社 自動焦点調節装置
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JP3655774B2 (ja) 1999-05-31 2005-06-02 ペンタックス株式会社 自動焦点調節装置

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