JPH10293244A - カメラの自動焦点装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 自動焦点調節不能条件下であっても可能な限
り合焦距離範囲を広げ、あるいはボケ量を少なくできる
カメラの自動焦点装置を提供する。 【解決手段】 測距装置７４と、撮影レンズの焦点調節
用の第２レンズ群Ｌ２を移動させる２群パルスモータＭ
２と、測距装置７４により有効な測距結果が得られなか
ったときには、撮影レンズの焦点距離と絞り値とによっ
て決まる過焦点距離の被写体に合焦する位置に、２群パ
ルスモータＭ２を駆動して第２レンズ群Ｌ２を移動させ
るレンズ側制御回路７０を備えた。これにより、測距不
能な場合でも、過焦点距離から無限遠の間の被写体に対
してピントが合う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、カメラの自動焦点装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】近年、被写体像を電気的な
デジタル画像データとして記録するいわゆるデジタルス
チルカメラ（デジタルカメラ）が開発されている。この
種のデジタルカメラは、銀塩フィルムの代わりにＣＣＤ
撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）を利用している。

【０００３】従来のコンパクトなデジタルスチルカメラ
は、単焦点、あるいは２焦点撮影レンズである。また、
一般にＣＣＤ撮像素子の受光面積は、銀塩フィルムを使
用したカメラの受光面積よりも小さい。したがって、同
じ画角でも、デジタルカメラの撮影レンズの方が焦点距
離が短くなり、被写界深度（焦点深度）が深い。そのた
め、広角の単焦点レンズでは、パンフォーカスが可能で
あった。

【０００４】このようなデジタルカメラでマクロ撮影も
可能にするためには、デジタルカメラから数センチの位
置にある被写体（近点）から無限遠にある被写体（遠
点）までを被写界深度内に納めなければならないが、そ
のためには、撮影レンズのＦ値を非常に大きくし、しか
も焦点距離を非常に短くしなければならないので現実的
ではない。また、撮影レンズをズームレンズで構成する
と、長焦点では被写界深度（焦点深度）が浅くなるの
で、このような場合には自動焦点装置が必要になる。し
かし、従来の自動焦点装置は、被写体の条件によっては
焦点調節不能な場合があることが知られている。このよ
うな場合でも、可能な限り合焦の確率が高くなり、ある
いはボケ量が少ない自動焦点装置が望まれている。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、カメラの自動焦点装置の問題
に鑑みてなされたもので、自動焦点調節不能条件下であ
っても可能な限り合焦被写体距離範囲を広げ、あるいは
ボケ量を少なくできるカメラの自動焦点装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、カメラに
おいて、被写体に対して有効な測距結果が得られなかっ
たときには、撮影レンズの焦点調節レンズ群を過焦点距
離合焦位置に移動する焦点調節手段を備えたことに特徴
を有する。この構成によれば、自動合焦不能の条件下で
も、その撮影レンズの過焦点距離から無限遠の被写体ま
でピントが合った状態で撮影できる。撮影レンズがズー
ムレンズの場合には、ズーミングによって変化した焦点
距離および絞り値に基づいて過焦点距離を求める。ま
た、有効な測距結果が得られなかったときには、絞りを
より絞り込む構成とすれば、被写界深度が深くなり、よ
り近距離の被写体までピントを合わせることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。図は、本発明を、パワーズームレンズを備えたデ
ジタルカメラに適用した一実施の形態を示している。こ
のデジタルカメラは、詳細は図示しないが、パワーズー
ムレンズ、ＣＣＤ撮像素子などを備えたズームレンズ部
と、フラッシュメモリーなどの画像データ記憶装置、カ
ラー液晶ディスプレイなどを備えたカメラ部とにより構
成されている。

【０００８】ズームレンズ部のレンズ制御系の構成につ
いて、図１を参照して説明する。ズームレンズ部は、レ
ンズ系として固定の第１レンズ群Ｌ１、可動の第２レン
ズ群Ｌ３および第３レンズ群Ｌ３を備え、ズームレンズ
部全体を制御するレンズ側制御回路（ＣＰＵ）７０を備
えている。このレンズ側制御回路７０には、１−２相駆
動パルスモータとして、絞りを駆動する絞り用パルスモ
ータＭ１、ズームレンズの第２レンズ群Ｌ２駆動する２
群パルスモータＭ２、および第３レンズ群Ｌ３を駆動す
る３群パルスモータＭ３がそれぞれ、モータドライバ２
６、２７、２８を介して接続されている。

【０００９】レンズ側制御回路７０にはさらに、第２レ
ンズ群Ｌ２が原点位置にあることを検知する２群原点セ
ンサー２２、第３レンズ群Ｌ３の絶対位置を検出する３
群用ボリューム４０、絞りの原点位置（開放位置）を検
出する絞り原点センサー５５、カラー撮像素子（ＣＣＤ
撮像素子）１８や、テレスイッチおよびワイドスイッチ
を備えたズームスイッチ７１、レリーズスイッチ７２、
被写体輝度を測定する測光装置７３、測距装置７４が接
続されている。測光装置７３は、ＣＣＤ撮像素子１８で
兼用するのが一般的であるが、表記上、別に表示してあ
る。測距装置７４は、パッシブタイプ、アクティブタイ
プを問うものではなく、ＴＴＬ方式のものも含む。例え
ば、パッシブタイプであれば、被写体光束を２分割し
て、一対の被写体像をラインセンサ上の一対の領域に形
成し、その一対の被写体像の位相差（像間隔）からデフ
ォーカス量あるいは被写体距離を求める。本実施の形態
はパッシブタイプであり、被写体距離（撮影距離）を検
出するものとする。

【００１０】ＣＣＤ撮像素子１８は、ＣＣＤドライバ７
７によって駆動され、ＣＣＤ撮像素子１８上に結像され
た光学的な画像情報を電気的な画像信号に変換して信号
処理回路７５に出力する。信号処理回路７５は、入力し
た画像信号をデジタルの画像データに変換して画像デー
タ記憶装置７６に記録する。画像データ記憶装置７６の
記憶メディアとしては、内蔵のフラッシュメモリ、着脱
自在なメモリカードなど各種の記録メディアが使用され
る。

【００１１】これらの電子デバイスに電力を供給するバ
ッテリ９１は、カメラ部に装着し、電源スイッチ９３が
オンしたときに、レギュレータ９２を介して、あるいは
直接ズームレンズ部の各電子デバイスに電力供給する構
成にもできるが、説明を簡単にするために、これらはズ
ームレンズ部に搭載されているものとする。電源スイッ
チ９３はレンズ側制御回路７０に接続され、レンズ側制
御回路７０は、電源スイッチ９３がオンしたときに、レ
ギュレータ９２を介して各電子デバイスに電力供給す
る。また、本実施例の電源スイッチ９３は、レリーズス
イッチ７２がオンしたときに撮像し、デジタル画像信号
を記憶装置７６にメモリする撮像モードスイッチも兼ね
ている。

【００１２】この実施形態のズームレンズ部のレンズ構
成は、図２〜図５に示すように、固定の正の第１レンズ
群Ｌ１と、可動の負の第２レンズ群Ｌ２及び正の第３レ
ンズ群Ｌ３との３群構成である。このレンズ系は、ズー
ミング（変倍）は、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ
３を移動させて行ない、フォーカシングは、第２レンズ
群Ｌ２を移動させて行なうバリフォーカルタイプである
が、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の相対位置制
御は、カム溝によるものではない。設定焦点距離情報
（第２レンズ群Ｌ２の位置情報）と被写体距離（撮影距
離）情報に基づいて、第２レンズ群Ｌ２の位置はオープ
ン制御し、第３レンズ群Ｌ３の位置はクローズド制御す
るタイプである。なお、本実施の形態では、説明を容易
にするために、第２レンズ群Ｌ２を焦点調節用レンズ
群、２群パルスモータＭ２を焦点調節用モータとし、第
３レンズ群を変倍レンズ群、３群モータＭ３をパワーズ
ーム用のズームモータとして説明する。

【００１３】本発明の実施の形態は、測距装置７４によ
る測定の結果、有効な測距結果が得られなかったときに
は、第２レンズ群Ｌ２を過焦点位置（過焦点距離の被写
体に合焦する位置）に移動することに特徴がある。被写
体像を二分割してＣＣＤラインセンサで受光し、一対の
被写体像の位相差に基づいてデフォーカスあるいは被写
体距離を求めるパッシブタイプの測距装置において有効
な測距結果が得られない原因としては、被写体が、暗す
ぎる場合、白壁などコントラストが低い場合、あるいは
格子などの繰り返し模様の場合、あるいは前後に遠く離
れた複数の被写体が存在した場合などがある。

【００１４】過焦点距離は、下記式によって求めること
ができる。 Ｈ＝（撮影レンズの焦点距離）＊＊２／（許容されるボ
ケの直径）＊（使用絞りＦ値） ただし、「Ｈ」は過焦点距離、「＊＊」はベキ乗、
「＊」は乗算を意味する。許容されるボケの直径は、予
め固定値として設定するが、複数設定しておいて、撮影
者が選択し、あるいは撮影モードによって、たとえば高
精度撮影モードでは小さい値を、スナップ撮影モードで
は大きい値を選択する構成としてもよい。

【００１５】なお、撮影レンズの被写界焦点深度は、絞
りが絞り込まれれば絞り込まれるほど、焦点距離が短け
れば短いほど深くなる性質がある。そこで、本発明の実
施例の一つでは、有効な測距結果が得られなかった場合
は、第２レンズ群Ｌ２を過焦点位置に移動するととも
に、絞りをより絞り込む構成とする。

【００１６】本発明の実施の形態では、第２レンズ群Ｌ
２の原点位置を無限遠合焦位置としてある。ズーミング
に際しても、この無限遠合焦位置を維持するように、第
２レンズ群Ｌ２を移動する。本発明の別の実施の形態で
は、通常は現焦点距離および開放Ｆ値に対応する過焦点
位置に第２レンズ群Ｌ２を位置させる。そして、ズーミ
ングしたときには、変化した焦点距離に応じた過焦点位
置に第２レンズ群Ｌ２を移動する構成とする。

【００１７】以上の測光、測距およびレンズ移動動作
を、電源がオンされたときか、レリーズボタンが半押し
されたときの何れかのときに実行する。また、別の実施
例では、レリーズボタンが半押しされたときに測光およ
び測距動作を実行し、レリーズボタンが全押しされたと
きに、測距によって求めた設定被写体距離および設定焦
点距離に基づいた合焦位置に第２レンズ群Ｌ２を移動さ
せる構成とする。

【００１８】ズームレンズ部の全体構成について図２〜
図５を参照して説明する。レンズ側ケーシング１１内に
位置する鏡筒ボディ１０は、図２〜図５に明らかなよう
に、大きく分けて、前方プラスチックボディ１２、後方
プラスチックボディ１３、及びこの前方ボディ１２と後
方ボディ１３の間に挟着した絞りブロック１４からなっ
ている。前方ボディ１２と後方ボディ１３の間には、光
軸と平行な方向の複数のガイドロッド１５（図５に１本
のみ図示）が固定されており、このガイドロッド１５
に、第２レンズ群Ｌ２を保持した２群枠１６と、第３レ
ンズ群Ｌ３を保持した３群枠１７とがそれぞれ移動自在
に案内されている。この３群枠１７の後方には、ＣＣＤ
撮像素子１８が位置し、このＣＣＤ撮像素子１８は、そ
の基板２０を介して後方ボディ１３に固定されている。
符号１９は、水晶フィルターである。ケーシング１１に
は、第１レンズ群Ｌ１の前方に位置するカバーガラス
（平行平面板）２５（図２、図３）が固定されている。

【００１９】２群枠１６と３群枠１７にはそれぞれ、上
方に突出する２群ピン１６ａと３群ピン１７ａが一体に
設けられている。また、この２群枠１６と３群枠１７は
それぞれ、バックラッシュ除去用の引張ばね１６ｂ、１
７ｂにより、後方（ＣＣＤ撮像素子１８側）に移動付勢
されている。

【００２０】前方ボディ１２には、２群枠１６（第２レ
ンズ群Ｌ２）の原点位置を検出するフォトセンサー（原
点センサー）２２が固定されており、２群枠１６には、
このフォトセンサー２２と協働するドッグプレート２３
が固定されている。この実施の形態では、第２レンズ群
Ｌ２の原点位置は、広角端の無限遠撮影位置として設定
されており、第２レンズ群Ｌ２がこの原点位置にあると
き、ドッグプレート２３がフォトセンサー２２を遮光し
て原点位置を検出する。この原点位置からの移動量は、
第２レンズ群Ｌ２を移動させる２群パルスモータＭ２の
パルス数によって、レンズ側制御回路７０が管理する。
なお、この原点からの移動量は、２群パルスモータＭ２
に連動するパルサーを用いてそのパルサーの出力に基づ
いて同様に管理することもできる。

【００２１】図５は、望遠端の状態を示している。望遠
端から広角端に向けて焦点距離が変化するとき、２群枠
１６（第２レンズ群Ｌ２）は前方に移動し、３群枠１７
（第３レンズ群Ｌ３）は後方に移動する。つまり、焦点
距離を変化させるとき、２群枠１６（第２レンズ群Ｌ
２）と３群枠１７（第３レンズ群Ｌ３）は常に反対方向
に移動する。

【００２２】以上の鏡筒ボディ１０内の２群枠１６と３
群枠１７を駆動する駆動機構は、レンズ駆動ユニット３
０として、別に組み立てられ、前方ボディ１２と後方ボ
ディ１３上に跨らせて装着される。下方の第２親板３２
には、その下面に、それぞれの出力軸を該第２親板３２
に直交させた状態で、２群パルスモータＭ２と３群モー
タＭ３が固定されている。第１親板３１には、２群枠１
６の２群ピン１６ａを嵌入させるカム溝（リード溝）を
有する２群駆動板３５と、３群枠１７の３群ピン１７ａ
を嵌入させるカム溝（リード溝）を有する３群駆動板３
６とが、共通軸３７で同軸に枢着されている。２群ピン
１６ａと３群ピン１７ａは、それぞれの引張ばね１６ｂ
と１７ｂにより、カム溝の後側（ＣＣＤ撮像素子１８
側）の面に常時当接し、バックラッシュが除去される。

【００２３】第１親板３１と第２親板３２の間には、２
群パルスモータＭ２の回転を２群駆動板３５に伝達する
ギヤ機構３８と、３群パルスモータＭ３の回転を３群駆
動板３６に伝達するギヤ機構３９及び３群駆動板３６に
連動する図示しないボリューム機構（絞りボリューム４
０）とが支持されている。レンズ側制御回路７０は、こ
のボリューム機構の抵抗値を取り込んで、第３レンズ群
Ｌ３の位置情報に変換する。

【００２４】図３において、符号６０は、前方ボディ１
２と後方ボディ１３の間に挟まれた絞りブロック１４を
駆動する絞り駆動ユニットである。絞りブロック１４
は、基板５０によって、前方ボディ１２と後方ボディ１
３との間に固定されている。絞りブロック１４は、基板
５０に固定されたリテイナ５２と、絞り羽根５３と、こ
の絞り羽根５３を開閉駆動する開閉環５４と、絞り羽根
５３の原点位置（最大開放位置）を検出する絞り原点セ
ンサー５５としてフォトセンサー（図示せず）を備えて
いる。レンズ側制御回路７０は、このフォトセンサーを
介して絞りブロック１４（絞り羽根５３）の絞り原点位
置を検出する。

【００２５】絞り駆動ユニット６０は、絞りブロック１
４とは光軸方向及び径方向位置を異ならせて、後方ボデ
ィ１３に固定される別ユニット部材である。駆動ユニッ
ト６０の基板６１には絞り用パルスモータＭ１が固定さ
れており、その出力軸の第１ギヤ６２ａは、第２ギヤ６
２ｂを介して、セクタギヤ６２ｃに噛み合っている。セ
クタギヤ６２ｃには一体に、半径アーム６２ｄが設けら
れており、この半径アーム６２ｄに、開閉環５４の径方
向連動溝に嵌まる連動ピン６３が突出形成されている。
つまり、絞り用パルスモータＭ１が回転し、半径アーム
６２ｄが回転すると、開閉環５４が回動して絞り羽根５
３を開閉駆動する。絞り用パルスモータＭ１は、ディテ
ント位置で停止する。

【００２６】レンズ側ケーシング１１は、略中心部の筒
状ボス８１（図２、図３）を介して、図示しないボディ
側ケーシングと、３６０゜未満の回転角範囲で回転可能
に接続される。ボディ側ケーシングには、ズームスイッ
チ、レリーズスイッチ、信号処理回路、画像データメモ
リ手段の他、ＣＣＤ撮像素子１８上に結像した被写体像
を表示する、ファインダ機能を持つ液晶ディスプレイ、
ボディ側制御手段、各種機能スイッチ等の搭載が可能で
ある。ボディ側ケーシング内の電気回路と、レンズ側ケ
ーシング１１内の電気回路とは、筒状ボス８１を通るボ
ディ−レンズ接続ＦＰＣ基板８２を介して接続されてい
る。すなわち、ボディ側ケーシング内のＣＰＵと接続さ
れたボディ−レンズ接続ＦＰＣ基板８２は、筒状ボス８
１を通って、基板２０上に設けたコネクタ８３と、レン
ズ側ＦＰＣ基板８４に設けたコネクタ８５に接続されて
おり、このレンズ側ＦＰＣ基板８４上に、ケーシング１
１内のすべての電気要素を接続するプリント回路と、レ
ンズ側制御回路７０等の電子デバイスが装着されてい
る。

【００２７】このズームレンズ系Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の合
焦位置、つまり第２レンズ群Ｌ２の位置は、第３レンズ
群Ｌ３の位置（設定焦点距離）と、測距装置７４によっ
て測定された被写体距離情報とによって一義的に定ま
る。

【００２８】そこで、本発明の実施例の一つでは、焦点
距離および被写体距離によって定まる第２レンズ群Ｌ２
の位置（原点位置からの駆動パルス数）を、予め計算に
よって、あるいは実測によって求め、テーブルデータ化
して、たとえばEEPROMに書き込んでおく。そして、撮影
時にはEEPROMからこのテーブルデータを読み込み込んで
第２レンズ群Ｌ２の位置、つまり原点位置から２群パル
スモータＭ２を駆動する駆動パルス数を設定する構成と
する。

【００２９】絞りは、本発明の実施例の一つでは、測光
装置７３によって測光した測定値に基づいた適正絞り値
と、絞り用パルスモータＭ１の駆動パルス数との関係を
テーブルデータ化し、絞り用パルスモータＭ１を駆動す
る際に、その駆動パルス数をこのテーブルから読み込ん
で設定する。

【００３０】ここで、ズームレンズ系Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３
の過焦点距離は、設定焦点距離と、測光装置７３によっ
て測定され、設定された適正絞り値（Ｆナンバーあるい
はアペックス換算の絞り値Ａv ）とによって定まる。

【００３１】撮影時には、EEPROMからこのテーブルデー
タを読み込み込み、このテーブルデータから特定された
Ｆナンバーと適正Ｆナンバー（絞り値）とを比較して、
以上の条件下で焦点深度が所定値以上かどうか（適正Ｆ
ナンバーの方が大きいかどうか）を判定する構成とす
る。

【００３２】次に、このレンズ側制御回路７０の制御動
作について説明する。図６には、電源スイッチ９３がオ
ンの間、常時測光処理および焦点調節処理を繰り返し実
行する実施の形態のフローチャートを示してある。な
お、この実施の形態では、この処理を実行している間
に、タイマー割込みによってモータＭ１、Ｍ２を駆動
し、ズームスイッチ７１による割込みによってモータＭ
２、Ｍ３を駆動する。そして、レリーズスイッチ７２が
オンされたときに、ＣＣＤ撮像素子１８が出力した画像
データを画像データ記録装置７６に書き込む構成であ
る。

【００３３】電源スイッチがオン（撮影モードが設定）
され、スタート処理に入ると、まず、レンズ側制御回路
７０は、内部ＲＡＭなどをイニシャライズし、モータＭ
１、Ｍ２、Ｍ３を駆動して絞り羽根５３を原点位置（開
放位置）まで開放し、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群
Ｌ３を原点位置まで移動させて、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ
３をディテント位置（１相励磁位置）で停止させる（Ｓ
１０１）。次に、ＣＣＤドライバ７７を起動してＣＣＤ
撮像素子１８による撮像動作を開始させる（Ｓ１０
３）。本実施例のＣＣＤドライバ７７は、一度起動する
と、停止処理を受けるか、電源が遮断されるなどの処理
がなされるまでは、撮像処理を繰り返して定期的に画像
データを出力する構成である。

【００３４】３群用ボリューム４０を介して第３レンズ
群Ｌ３の絶対位置を検出し、焦点距離を設定する（Ｓ１
０５）。次に、測光装置７３を作動させて測光し、測定
値と設定焦点距離に基づいて適正絞り値（Ｆナンバー）
を設定する（Ｓ１０７）。さらに、その適正絞り値に基
づいて、絞り原点位置から絞り用パルスモータＭ１を駆
動する駆動パルス数を求めてＭ１設定値として設定する
（Ｓ１０９）。そして、測距装置７４を作動させて測距
し、被写体距離が求まれば被写体距離を設定する（Ｓ１
１１）。有効な被写体距離が求められなかった場合に
は、測距結果を無効として、被写体距離は設定しない。

【００３５】次に、測距結果が有効かどうかをチェック
し、有効であれば、設定焦点距離および設定被写体距離
に基づいて、２群パルスモータＭ２の駆動パルス数を求
めてＭ２設定値として設定する（Ｓ１１３；YES 、Ｓ１
１５））。一方、測距結果が無効であれば、設定焦点距
離および適正絞り値（設定絞りＦナンバー）に基づい
て、過焦点距離を求める（Ｓ１１３；NO、Ｓ１１７）。
そして、求めた過焦点距離に基づいて２群パルスモータ
Ｍ２の駆動パルス数を求めてＭ２設定値として設定する
（Ｓ１１９）。

【００３６】以上の処理を、電源がオフされるまで、Ｓ
１０５〜Ｓ１２１の処理を繰り返す（Ｓ１２１；NO、Ｓ
１０５〜Ｓ１２１）。この処理によって、有効な測距結
果が得られたときには、有効な測距結果が得られた被写
体に合焦する、第２群パルスモータＭ２の駆動パルス数
（Ｍ２設定値）が設定される。一方、有効な測距結果が
得られなかったときには、設定焦点距離および設定絞り
値における過焦点距離に対応する第２群パルスモータＭ
２の駆動パルス数が求められる。

【００３７】電源がオフされると、終了処理を実行して
停止する（Ｓ１２５；YES 、Ｓ１２７）。終了処理に
は、少なくとも電源オフ処理、ＣＣＤドライバ７７の停
止処理が含まれるが、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の原点移
動処理を含めてもよい。

【００３８】以上の処理を繰り返している間に、タイマ
ー割込み処理によって、モータＭ１、Ｍ２を駆動する。
そのタイマー割込み処理の概要を、図７および図８に示
したフローチャートを参照して説明する。Ｍ１、Ｍ２設
定値とは、Ｓ１０９、Ｓ１１７またはＳ１１９で設定さ
れた、パルスモータＭ１、Ｍ２の駆動パルス数であり、
Ｍ１、Ｍ２現在値とは、パルスモータＭ１、Ｍ２を原点
位置から駆動したパルス数を意味する。

【００３９】タイマー割込み処理に入ると、Ｍ１現在値
（絞り用パルスモータＭ１を駆動したパルス数）がＭ１
設定値と等しいかどうかをチェックする（Ｓ２０１）。
等しくなく、小さければ絞り用パルスモータＭ１を＋１
ステップ分励磁（順方向に１ステップ駆動）してＭ１現
在値を１インクリメントしてモータＭ２処理に進み（Ｓ
２０１；NO、Ｓ２０３；YES 、Ｓ２０５、Ｓ２０７）、
大きければ絞り用パルスモータＭ１を−１ステップ分励
磁（逆方向に１ステップ分駆動）してＭ１現在値を１デ
クリメントしてモータＭ２処理に進む（Ｓ２０１；NO、
Ｓ２０３；NO、Ｓ２０９；YES 、Ｓ２１１、Ｓ２１
３）。Ｍ１現在値がＭ１設定値と等しいときには、駆動
の必要がないのでそのままモータＭ２処理へ進む（Ｓ２
０１；YES ）。

【００４０】モータＭ２処理に入ると、Ｍ２現在値（２
群パルスモータＭ２を駆動したパルス数）がＭ２設定値
と等しいかどうかをチェックする（Ｓ３０１）。等しく
なく、小さければ２群パルスモータＭ２を＋１ステップ
分励磁（順方向に１ステップ駆動）してＭ２現在値を１
インクリメントしてリターンし（Ｓ３０１；NO、Ｓ３０
３；YES 、Ｓ３０５、Ｓ３０７）、大きければ２群パル
スモータＭ２を−１ステップ分励磁（逆方向に１ステッ
プ分駆動）してＭ２現在値を１デクリメントしてリター
ンする（Ｓ３０１；NO、Ｓ３０３；NO、Ｓ３０９；YES
、Ｓ３１１、Ｓ３１３）。Ｍ２現在値がＭ２設定値と
等しいときには、駆動の必要がないので、そのままにし
てリターンする（Ｓ３１５；NO）。

【００４１】以上のタイマー割込み処理では、絞りパル
スモータＭ１の方を先に駆動処理したが、第２群パルス
モータＭ２の方を先に駆動処理してもよいことはいうま
でもない。

【００４２】また、レンズ側制御回路７０は、以上のス
タート処理を繰り返している間に、ズームスイッチ７１
がオンされたときには割込み処理を実行し、モータＭ
２、Ｍ３をステップ駆動する。そのズーミング時のモー
タ駆動動作を説明する。図５の望遠端の状態において、
ズームスイッチ７１がワイド方向にオン操作されると、
レンズ側制御回路７０は割込みによって、２群パルスモ
ータＭ２を１ステップ角単位で駆動して２群枠１６（第
２レンズ群Ｌ２）は前方に、３群モータＭ３を１１ステ
ップ角単位で駆動して３群枠１７（第３レンズ群Ｌ３）
は後方に移動させる。レンズ側制御回路７０は、モータ
Ｍ２、Ｍ３を１ステップ角駆動する毎に、Ｍ２現在値、
Ｍ３現在値を１デクリメントする。そしてレンズ側制御
回路７０は、ズームスイッチ７１がオフされると、つま
り停止信号を受けるとモータＭ２、Ｍ３を停止させる。

【００４３】一方、ズームスイッチ７１がテレ方向にオ
ン操作されると、レンズ側制御回路７０は割込みによっ
て、２群パルスモータＭ２を１ステップ角単位で駆動し
て、２群枠１６（第２レンズ群Ｌ２）は後方に移動さ
せ、３群モータＭ３を１ステップ角単位で駆動して３群
枠１７（第３レンズ群Ｌ３）は前方に移動させる。レン
ズ側制御回路７０は、モータＭ２、Ｍ３を１ステップ角
駆動する毎に、Ｍ２現在値、Ｍ３現在値を１インクリメ
ントする。そしてレンズ側制御回路７０は、望遠端に行
き着くか、ズームスイッチ７１がオフされると、つまり
停止信号を受けるとモータＭ２、Ｍ３を停止させる。

【００４４】なお、第３レンズ群Ｌ３の位置は３群用ボ
リューム４０によって検出できるので、３群パルスモー
タＭ３の駆動パルス数はカウントしなくてもよい。

【００４５】以上のズーミング処理によって設定された
焦点距離に基づいて、レンズ側制御回路７０は、絞り用
パルスモータＭ１および２群パルスモータＭ２を駆動す
る。つまり、測光装置７３による被写体輝度情報に基づ
いて絞り用パルスモータＭ１の駆動パルス数が設定さ
れ、この駆動パルス数に基づいて、絞り原点位置（絞り
原点センサー５５による検出位置）から駆動される絞り
用パルスモータＭ１により、設定された絞り値に絞り羽
根５３が設定される。

【００４６】さらに、上記の設定焦点距離情報と測距装
置７４による被写体距離情報に基づいて、前述のように
２群パルスモータＭ２の駆動パルス数が設定され、この
駆動パルス数に基づいて、２群レンズ原点位置（２群原
点センサー２２による検出位置）からステップ駆動され
る２群パルスモータＭ２により位置制御されながら、第
２レンズ群Ｌ２が光軸に沿って移動して、ピントが合
う。すなわち、ズームスイッチ７１によって第３レンズ
群Ｌ３の位置（焦点距離）を定めると、第２レンズ群Ｌ
２の位置は、この設定焦点距離と測距装置７４による被
写体距離情報により一義的に定まるから、以上の動作に
より、ピントの合った被写体像がＣＣＤ撮像素子１８上
に形成される。

【００４７】しかし、有効な測距結果が得られなかった
ときには、絞りＦ値および焦点距離によって定まる過焦
点距離に合焦するように２群パルスモータＭ２の駆動パ
ルス数が設定され、駆動されるので、少なくとも過焦点
距離よりも遠い被写体についてはピントが合った状態の
画像データを記録できる。

【００４８】以上、本実施例では、電源がオンされてい
ることを条件にスタート処理、タイマー割込み処理を実
行する構成としたが、本発明はこの構成に限定されな
い。例えば、電源がオンされたときにはＳ１０１の処理
だけを実行する。そして、ズームスイッチ７１がオンさ
れたら、パルスモータＭ２、Ｍ３を駆動してズーミング
させるが、タイマー割込み処理は実行しない。電源がオ
ンされている状態で、レリーズスイッチ７２がオンされ
たら、例えば、いわゆる半押しされたら、Ｓ１０３から
以降の処理およびタイマー割込み処理を実行する。そし
て、例えばレリーズスイッチ７２が全押しされたら、画
像データを画像データ記録装置７６に記録する。以上の
処理は、スタート処理において、Ｓ１０３の処理の前に
レリーズスイッチ７２が半押しかどうかをチェックし、
半押しであればＳ１０３に進み、オフしていればレリー
ズスイッチのチェック処理を繰り返す判断処理を入れ、
さらに、Ｓ１２１の電源オフかのチェックを、レリーズ
スイッチ７２が半押しも全押しもされていないかどうか
のチェック処理に代えることで実現できる。

【００４９】また、図示実施の形態では、測距結果が有
効でなかったときには、適正絞り値に基づいて過焦点距
離を定めたが、絞りをさらに絞り込む構成にすれば、さ
らに被写界深度が深くなるので、撮像した被写体にピン
トが合う確率が高くなり、非合焦でもボケ量がより小さ
くなる。

【００５０】有効な測距結果が得られなかったときに絞
りを絞り込む実施例について、図９のフローチャートを
参照して説明する。この実施例において、Ｓ１０１〜Ｓ
１１５、Ｓ１１７〜Ｓ１２３の処理は図６に示したフロ
ーチャートの処理と同一なので説明は省略する。

【００５１】Ｓ１１３において、測距結果が有効ではな
いと判断すると、Ｓ１０７で設定した適正絞り値を所定
段絞り込むように、図示実施例では１Ｅｖ分プラス補正
し、補正後の絞り値を適正絞り値とする（Ｓ１１３；N
O、Ｓ１１６−１、Ｓ１１６−２）。つまり、絞りを１
段分絞り込む。そして、補正した絞り値に対応させて露
出時間を１Ｅｖ分マイナス補正する（Ｓ１１６−３）。
つまり、露出時間を１段分長く設定する。

【００５２】以上のＳ１１６−１〜Ｓ１１６−３の処理
によって、有効な測距結果が得られなかったときには、
絞りを絞り込むと共に絞り込みに対応させて露出時間を
補正するので、適正露出値を維持しつつ、被写界深度が
より深くなって被写体にピントが合う確率が高くなり、
またボケ量が少なくなる。

【００５３】また、本発明の別の実施の形態では、第２
レンズ群Ｌ２を、常時ほぼ過焦点距離に位置させてお
く。つまり、ズーミング時には、第３レンズ群Ｌ３の位
置によって決まる焦点距離およびその焦点距離における
開放Ｆ値における過焦点距離位置を演算あるいはデータ
テーブルにより求め、さらに過焦点距離位置に対応する
２群パルスモータＭ２の位置、つまり駆動パルス数を演
算あるいはデータテーブルにより求めて２群パルスモー
タＭ２を駆動するのである。

【００５４】以上、本発明の図示実施の形態では撮影レ
ンズを備えたズームレンズ部と画像データ記憶手段を備
えたカメラボディ部とを別体として形成していたが、本
発明は、これらが一体のデジタルスチルカメラに適用す
ることもできる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明によ
れば、測距手段によって有効な測距結果が得られなかっ
たときには過焦点距離の被写体に合焦するように焦点調
節するので、過焦点距離位置から無限遠位置の被写体に
対して合焦状態とすることができる。さらに本発明で
は、有効な測距結果が得られなかったときには絞りをよ
り絞り込む構成とすれば、被写界深度が深くなって過焦
点距離が近くなるので、より広い撮影距離範囲の被写体
に合焦し、あるいはボケ量を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデジタルスチルカメラの一実
施の形態の概要をブロックで示す図である。

【図２】本発明によるズームレンズ部の一実施形態を示
すケースを断面とした左側面図である。

【図３】同右側面図である。

【図４】同正面図である。

【図５】レンズ駆動ユニットを組み込む前のレンズユニ
ットの望遠端を示す、一部縦断左側面図である。

【図６】本発明を適用したデジタルスチルカメラの基本
動作の一実施例の概要をフローチャートで示す図であ
る。

【図７】同デジタルスチルカメラにおけるパルスモータ
駆動処理の一実施例をフローチャートで示す図である。

【図８】同デジタルスチルカメラにおけるパルスモータ
駆動処理の一実施例をフローチャートで示す図である。

【図９】本発明を適用したデジタルスチルカメラの基本
動作の第二の実施例の概要をフローチャートで示す図で
ある。

【符号の説明】

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｍ１ 絞り用パルスモータ Ｍ２ ２群パルスモータ Ｍ３ ３群パルスモータ １０ 鏡筒ボディ １１ ケーシング １２ 前方プラスチックボディ １３ 後方プラスチックボディ １４ 絞りブロック １８ ＣＣＤ撮像素子 ２２ ２群原点センサー（レンズ初期位置検出手段） ２６ ２７ ２８ パルスモータドライバ ３０ レンズ駆動ユニット ４０ ３群用ボリューム（焦点距離検出手段） ５３ 絞り羽根 ５５ 絞り原点センサー（絞り初期位置検出手段） ７０ レンズ側制御回路（駆動制御手段、演算手段） ７１ ズームスイッチ ７２ レリーズスイッチ ７３ 測光装置 ７４ 測距装置 ７５ 信号処理回路 ７６ 画像データ記憶装置 ７７ ＣＣＤドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 孝司 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 芝 祐紀 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 吉田 達也 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 永井 伸幸 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラにおいて、被写体に対して有効な
   測距結果が得られなかったときには、撮影レンズの焦点
   調節レンズ群を過焦点距離合焦位置に移動する焦点調節
   手段を備えたこと、を特徴とするカメラの自動焦点装
   置。
2. 【請求項２】 前記カメラは被写体距離を測定する測距
   手段を備え、前記焦点調節手段は、この測距手段によっ
   て有効な測定結果が得られたときはその測距結果に基づ
   いて撮影レンズの焦点調節レンズ群を移動し、この測距
   手段によって有効な測定結果が得られなかったときは撮
   影レンズの焦点調節レンズ群を過焦点距離位置に移動す
   ること、を特徴とする請求項１に記載のカメラの自動焦
   点装置。
3. 【請求項３】 前記撮影レンズは、被写体側から順に、
   少なくとも可動の二つのレンズ群を備えたズームレンズ
   であって、ズーミングは前記二つのレンズ群を相対的に
   接離移動して行い、焦点調節は一方のレンズ群を移動し
   て行うことを特徴とする請求項１または２に記載のカメ
   ラの自動焦点装置。
4. 【請求項４】 被写体輝度を測定する測光手段と、前記
   ズームレンズの焦点距離を検出する焦点距離検出手段
   と、前記測光手段の測光値に基づいて適正絞り値を演算
   し、さらにその適正絞り値および焦点距離検出手段が検
   出した焦点距離に基づいて過焦点距離を演算する演算手
   段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のカメ
   ラの自動焦点装置。
5. 【請求項５】 前記ズームレンズは、前記演算手段が演
   算した適正絞り値に基づいて絞りを開閉する絞り手段を
   備えていることを特徴とする請求項４に記載のカメラの
   自動焦点装置。
6. 【請求項６】 前記演算手段は、前記測距手段によって
   有効な測定結果が得られなかったときには、前記適正絞
   り値を所定値絞り込むように補正し、補正後の絞り値と
   前記焦点距離とに基づいて過焦点距離を求めることを特
   徴とする請求項４または５に記載のカメラの自動焦点装
   置。
7. 【請求項７】 前記演算手段は、前記適正絞り値を補正
   したときには、その補正後の絞り値に対応するように適
   正露出時間を補正することを特徴とする請求項６に記載
   のカメラの自動焦点装置。
8. 【請求項８】 撮影レンズによって形成された被写体像
   を受光して電気的な画像データに変換して記録するデジ
   タルスチルカメラであることを特徴とする請求項１から
   ７の何れか一項に記載のカメラの自動焦点装置。
9. 【請求項９】 カメラにおいて、撮影レンズの焦点調節
   レンズ群を、通常は過焦点距離位置に移動しておくこと
   を特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のカメ
   ラの自動焦点装置。