JPH1039196A - 自動焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の測距エリアを持つ複数の測距手段を切
り替えて自動焦点検出を行う際に、目標被写体に正確に
焦点を合わせることを課題とする。 【解決手段】 スチルカメラとムービーカメラを合体さ
せた複合カメラで、複数の測距手段を有する自動焦点検
出装置において、上記複数の測距手段はそれぞれ複数の
測距エリアを持ち、上記測距エリアは上記測距手段毎に
それぞれ対応し、測距手段を他の測距手段に切り替える
時に、前回の測距手段のエリア情報を参考にして測距を
行うことを特徴とする。また、複数のエリアを持つ山登
り方式の第１の測距手段と前記エリアと対応している複
数のエリアを持つ位相差ズレ方式の第２の測距手段とを
備えた自動焦点検出装置において、相互に測距手段を切
り替える時に、前回の測距手段のエリア情報を今回の測
距手段のエリア情報を置換して測距を行うことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合カメラ、より
具体的にはスチルカメラとムービービデオカメラとを合
体した撮影装置の自動焦点検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、測距方式として、カメラにおいて
は自動的に被写体とカメラレンズとの距離を測定して、
カメラレンズとフィルム又は感光素子との距離を調節
し、フィルム又は感光素子にフォーカスを取るオートフ
ォーカス（ＡＦ）が知られている。ＡＦ方式にはＡＦに
必要な光等を発するアクティブ方式と外光を利用するパ
ッシブ方式があり、アクティブ方式には、超音波センサ
を用いて伝搬速度を測定する方式とコンパクトカメラに
よく使用される赤外線センサを用いて三角測量する方式
がある。また、パッシブ方式には、一眼レフカメラでよ
く使用される瞳分割位相差検出方式と、カメラ一体型Ｖ
ＴＲでよく使用されるコントラスト検出方式と、古いコ
ンパクトカメラで使用されていた三角測量方式がある。
瞳分割位相差検出方式は二つの像の差をみてピントの状
態を判定する細密な画像検出に適し、コントラスト検出
方式は一つの像の鮮鋭度をみてピントの状態を判定する
動画検出に適した方式である。

【０００３】しかしながら、現在スチルカメラとムービ
ングビデオカメラとを合体した複合カメラは未だ市販さ
れていないし、この複合カメラに対応した複数のエリア
を持つ複数の測距手段を有する自動焦点検出装置は見あ
たらない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、複合カメラのオ
ートフォーカスのために上記スチルカメラ用に瞳分割位
相差検出方式を用いて、ムービングビデオカメラ用にコ
ントラスト検出方式を用いることも考えられるが、両カ
メラを同時に作動させようとすると、その測距方式をい
ずれに合わせるのかが困難になる。また、対象物に合焦
しようとすると、複数の測距エリアを持つ複数の測距手
段を切り替えて、自動焦点検出を行うと各測距手段の演
算、判定の方法が違う為、どうしても焦点を合わせる被
写体の選択が違ってしまい、測距手段の切り替えで別の
被写体に焦点を合わせてしまうことがある。特に、複合
カメラにおいて、例えばスチルカメラから動画のムービ
ングカメラに切り換えた場合に、自動焦点方式が異なる
ため、スチルカメラでフォーカスしていた対象物をムー
ビングカメラで続けてフォーカスし続けたいのに、再度
のＡＦのために時間がかかり、その間に対象物さえ異な
ってしまうこともあった。

【０００５】従って、本発明の課題は、複合カメラにお
けるＡＦ時間を短縮し、且つ対象物の継続撮像を容易に
できる自動焦点検出装置を提供することである。

【０００６】また、少なくとも２方式のオートフォーカ
ス方式における測距エリアの継続性を保証し、対象物の
移動を防止できる自動焦点検出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】本発明によれば、複合カ
メラに用いる、複数のエリアを持つ複数の測距手段を有
する自動焦点検出装置において、測距手段を切り替える
時に、１つの測距手段の前回のエリア情報を参考にして
２つ目の測距手段のエリア情報を決定してＡＦを行うこ
とを特徴とする。こうして、測距手段の切り替え前と切
り替え後で、カメラ側の焦点を合わせる被写体が変わる
ことなく、短時間で且つ安定した自動焦点調整を行うこ
とができる。

【０００８】また、本発明によれば、複数のエリアを有
する測距手段を複数備えた自動焦点検出装置において、
上記測距手段を切り換える際に、切り換えられる測距手
段の測距エリアを前回の測距手段の測距エリアの情報に
対応した情報とすることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、本実施例とともに図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００１０】図１は、本実施例の複合カメラの機能を発
明するための左側側面図である。図において、１は本装
置を構成する外装カバーでありネジ等の締結部分等によ
り、数部品からなり、２は銀塩フィルムに像を取り込む
ためのレンズユニット、３はレンズユニット２を構成
し、レンズエレメントを保持するための鏡筒、４は銀塩
スチル撮影用の光彩絞り、５は銀塩フィルムである。本
実施例において、レンズユニット３はズームレンズであ
り、自動若しくは手動のズーム操作に連動して光軸上を
移動可能な変倍レンズエレメント群、及び後述する自動
焦点調節装置からの情報により駆動される合焦レンズエ
レメント群を有している。

【００１１】また、６は銀塩フィルムの直前に配置され
るシャッター装置で、６ａのシャッター幕や６ｂのシャ
ッターフレーム等で構成される。７は被写体からの画像
をそれぞれ銀塩フィルム側とビデオ撮影素子側に振り分
けられるための半透明薄膜ミラー、７ａは被写体側から
入光される光軸、７ｂは前記半透明薄膜ミラー７を透過
して銀塩フィルム側に到達する光軸、７ｃ，７ｄは前記
半透明薄膜ミラー７や反射ミラー９によって反射された
光軸を示す。８ａ，８ｂは光軸７ｃ上に設けられて被写
体像の瞳合わせを行うためのフィールドレンズ、９は撮
影光軸７ｃを偏向するための反射ミラー、１０は光軸７
ｄ上に設けられた縮小レンズユニットで、なかにビデオ
動画撮影用のビデオ絞りユニット１１を含む。１２は光
学ローパスフィルター、１３は固体撮像素子である。こ
こで、測距手段の１つは従来より知られる映像信号を用
いた方式の山登り方式（コントラスト検出方式の一種）
であり、前記固体撮像素子１３上に被写体像が得られて
いるので、該固体撮像素子１３の光電変換された映像信
号中高周波映像信号を抽出し、この高域映像信号レベル
に基づいて高周波映像信号がピークとなる点を焦点合致
として焦点検出を行なうものである。

【００１２】また、１４は銀塩フィルム５と等価な位置
に結像された空中像であり、前記縮小レンズユニット１
０を介して固体撮像素子１３上に再結像される。そうし
て空中像１４は前記半透明薄膜ミラー７の後方でスチル
撮影時、退避可能なサブミラーで撮影光の一部を自動焦
点検出装置１５へと導光する。

【００１３】本実施例における自動焦点検出装置１５
は、２つの検出手段（測距）のうち１つの位相差ズレ検
出方式による測距手段を有する。この位相差ズレ検出方
式（瞳分割位相差検出方式の一種）では、所定の測距エ
リアにおいて、撮影レンズからの光線を２分割して２つ
の像の差をみてピントの状態を判定するもので、フィル
ム面５上でのデフォーカス量の方向を検知するのと同等
の配置にある自動焦点検出装置１５内の検出手段によ
り、焦点位置を検出する。

【００１４】また、１６は前記半透明薄膜ミラー７を使
用するが故に、光線漏れを防ぐために撮影時、退避可能
な遮光板である。

【００１５】また、１７は銀塩フィルム５を装填する時
に開閉自在に設けられた背蓋ユニットである。本実施例
では、１３５タイプの銀塩フィルム５を用いているが、
これに限る必要はなく、ドロップインタイプのものや円
盤タイプ等のフィルムであっても何等さしつかえない。

【００１６】また、１８は電子ビューファインダーユニ
ットで、前記固体撮像素子１３からの映像信号をモニタ
するために、映像を小型液晶１９に出力し、反射ミラー
２０と接眼レンズ２１を介して観察する。該ビューファ
インダーユニット１８は回転軸２２を支軸として図上、
上下に回転可能となっている。同図のかかる構成におい
て、ビデオ動画撮影時は銀塩スチル撮影用の光彩絞り４
は常に開放状態に保持され、後述する銀塩スチル撮影用
のリレーズスイッチが押し込まれたときに所定の径まで
絞り込まれる。従って、動画撮影時は縮小レンズユニッ
ト１０の中のビデオ絞りユニット１１のみで露出制御さ
れ、必要に応じて撮影素子の蓄積時間や信号処理系のゲ
インを変えて適正露出を得る。

【００１７】さらに、２３は本装置の下部に脱着可能に
取り付けられる２次電池で、本装置の全ての使用電力を
供給する共通単一電源である。レンズユニット３の前方
にはストロボ２４を組み込んだ開閉自在のバリヤ２５を
配置する。２６はビデオ撮影時の音声記録のためのマイ
クロフォン、２７はテレビやステレオ装置等の外部装置
とのインターフェイスとしての外部端子である。

【００１８】図２は本実施例の図１の複合カメラの上面
図である。図において、１は上述のとおり外装カバーで
あり、２８は銀塩フィルム５のパトローネ室であり、２
９は該フィルムを巻きとるためのスプールである。本実
施例ではフィルム装填時にあらかじめ最終駒までをスプ
ールに巻き上げ、撮影時には露光済みの駒を順次巻き戻
していくプリワインド方式を採用している。

【００１９】また、３０，３１は撮影レンズのズーム駆
動用モータとフォーカス駆動用のモータである。３２は
撮影者の右手にて操作可能な位置に配置されたズームボ
タンであり、３３は電源スイッチを兼ねた主モード選択
スイッチであり、３４はビデオ動画撮影用のトリガーボ
タン、３５は２段階スイッチとなっており銀塩撮影では
周知であるスイッチ１（撮影準備）とスイッチ２（レリ
ーズ）に相当し、銀塩単独撮影時及び、動画と銀塩の同
時撮影時に使用可能なスチル撮影用スイッチである。

【００２０】前記操作部材と反対側には、プログラム露
出モードや開放絞り多用のポートレートモード、シャッ
ター速度優先のスポーツモード、逆行モード等動画撮影
とスチル撮影時の双方に共通して選択使用可能なモード
選択ダイヤル３６を配置する。

【００２１】測光は前記各種モードに対して、前記固体
撮像素子１３の輝度信号レベルに応じてフィードバック
制御される。本実施例ではビデオ用の撮像素子を電気的
にエリア分割して測光素子として兼用しているが別途専
用の測光素子を配置しても良い。

【００２２】また、３７はレンズユニット２の右側方に
配置されたビデオテープカセット収納部であり、本実施
例ではテープ幅が８ｍｍのビデオテープを映像記録媒体
として使用している。該カセット収納部には、磁気ヘッ
ドシリンダ、キャプスタン、ピンチローラー等を含む記
録機構を有し、その上面にはビデオテープの記録再生等
を制御するためのコントロールパネル３８、自動装填動
作を指示するためのイジェクトボタン３９等が配置され
る。

【００２３】以上、本実施例に用いられる複合カメラの
構造について詳述したが、本発明は上記構成の複合カメ
ラに限られるものではない。

【００２４】つぎに、図３は本実施例のシステムコント
ロールの構成を説明した簡易ブロック図である。

【００２５】図において、ａはカメラマイコンで、ビデ
オの露出制御やオートホワイトバランス等のビデオ制御
処理、レンズのズーム制御や自動焦点検出制御（オート
フォーカス制御）、自動巻き上げ、及び露光制御等、ス
チル制御処理等を行う。

【００２６】また、ｂはサーボマイコンで、レコーダメ
カデッキｏの制御を行い、再生や録画等を行わせる。

【００２７】また、ｃはモードマイコンで、スイッチセ
ンス回路ｋからのスイッチ１、スイッチ２を含む各種ス
イッチ情報を受け取りモード等を決定し、カメラマイコ
ンａとサーボマイコンｂ、及び液晶表示回路ｌと順次通
信を行い表示及び、各マイコンの制御をする。

【００２８】また、ｄはレンズ制御回路で、カメラマイ
コンａの制御信号に従って不図示の撮影レンズの距離環
を制御し、ＡＦ操作の際に自動焦点検出装置１５に内蔵
の焦点検出ユニットｇと共に最適な撮影レンズ位置に配
置される。ｅはズーム制御回路で、カメラマイコンａの
制御信号に従って不図示のズーム環を制御する。ｆはフ
ィルム給送で、カメラマイコンａの制御信号に従って一
駒分の巻き上げ、又は、プリワインド等給送制御を行
う。

【００２９】また、ｇは自動焦点検出装置１５に内蔵さ
れた位相差ズレ方式の焦点検出ユニットで、画面に対応
したいくつかのラインセンサと駆動回路から構成されて
おり、駆動回路によりセンサの蓄積制御が行われ、カメ
ラマイコンａは、各センサ毎の蓄積データ（被写体の像
信号）を受け取り、被写体が撮影レンズによりどの位置
に焦点を結んでいるかを既存の位相差検出方式で演算に
よって検出するようになっている。

【００３０】また、ｈはシャッター制御回路であり、カ
メラマイコンａの制御信号に従って不図示のシャッター
ユニットの制御を行う。ｉは絞り制御回路で、カメラマ
イコンａの情報により主レンズの絞り制御と縮小光学系
絞り制御を行う。ｊはストロボ発光制御回路で、すなわ
ちストロボの発光と調光を制御する回路であり、発光の
ための電荷を蓄えるための回路、発光部であるキセノン
管、トリガー回路、発光を停止させる回路、フィルム面
反射光測光回路、積分回路など既存の回路からなり、シ
ャッターユニットの先幕走行によりオンするＸ接点がオ
ンすることで、ストロボの閃光が開始される。

【００３１】さらに、ｋはスイッチセンス回路で、常時
スイッチ状態を検知しており、モードマイコンｃからの
指令によりビデオ動画撮影用トリガースイッチ、及びス
チル撮影準備用スイッチ１、レリーズスイッチ２を含む
各種スイッチ情報を通信する。これにより、モードマイ
コンｃはビデオ動画撮影用トリガースイッチがオンされ
ていて、スチル撮影準備用スイッチ１がオフならばビデ
オ撮影モードと判断し、一方ビデオ動画撮影用トリガー
スイッチがオフで、スチル撮影準備用スイッチ１がオン
ならばスチル撮影モードと判断し、さらにビデオ動画撮
影用トリガースイッチがオンで、更にスチル撮影準備ス
イッチ１もオンならば、同時撮影モードと判断する。

【００３２】また、ｌは液晶表示回路で、モードマイコ
ンｃからの指令によりバッテリー残量表示等の表示を行
う。ｍはオーディオ制御回路で、マイクからの音声信号
を増幅等の処理を行い、レコーダメカデッキｏに出力す
る。

【００３３】また、ｎは電子ビューファインダーで、レ
コーダメカデッキｏからの映像信号を受け取り、その映
像をモニターする。ｏはレコーダメカデッキで、サーボ
マイコンｂの指令により再生、録画、サーチ等の制御を
行う。ｐはデジタル信号処理回路で、ＣＣＤからの像デ
ータをデジタル信号処理を行い、レコーダメカデッキｏ
へ出力する。ｑは光電変換素子のＣＣＤで、像データを
出力する。また、ＣＣＤｑはビデオ動画撮影中、山登り
方式の自動焦点検出を行ない、デジタル信号処理回路ｐ
によって、エリアセンサとして後述の測距エリアに限っ
て検出画像信号の高周波成分を検出して、その対象物に
ついてピーク信号となる位置にレンズ制御回路を通して
レンズ位置を決定する。こうして、山登り方式の測距手
段と測距手段による結果からレンズ位置を判断して焦点
を合致させる。

【００３４】以上の複合カメラのシステムコントロール
の構成例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はないことは勿論である。かかる構成例で自動焦点検出
に特に関係するブロックは、カメラマイコンａ、レンズ
制御回路ｄ、焦点検出ユニットｇ、ＣＣＤｑ、及びデジ
タル信号処理回路等であり、他のブロックとともに後述
の測距手段の切換えを行なう。

【００３５】図４は、二つの測距手段の測距エリアを表
した図で、二つの測距画角はほぼ同一である。測距エリ
アは焦点検出領域を示し、測距画角が変われば、測距エ
リアも同様に変わる。また、同図を示すように、各測距
手段の測距エリアはそれぞれ対応した関係となってい
る。例えば、山登り検出手段の測距エリアＡは、位相差
ズレ検出手段の測距エリアＬ１，Ｌ２に対応している。
また、測距エリアＢは測距エリアＬ３に、測距エリアＣ
は測距エリアＬ４に概略対応している。

【００３６】図５は、本発明を実施するための自動焦点
調節の測距処理ルーチンで、このプログラムの各ステッ
プに沿って二つの測距手段を利用した測距処理方法を説
明する。

【００３７】Ｓ１（スチル撮影モード？）は撮影モード
がスチル撮影モードの時は、測距精度が高い位相差ズレ
方式の測距検出が望ましいので位相差処理ルーチン（Ｓ
３）へ向かう。撮影モードがスチルモードでなければ、
山登り方式の測距検出ルーチン（Ｓ２）へ向かう。

【００３８】Ｓ２（前回位相差方式？）では、前回の測
距方法が位相差方式でなければ、Ｓ１０（山登り方式の
測距処理）へ移行し、前回の山登り方式の測距データを
基に再測距を行い、前回が位相差方式ならば、Ｓ４へ移
行する。

【００３９】Ｓ４（前回合焦？）では、前回の位相差方
式の測距結果が、合焦でなければＳ６へ移行し測距エリ
アを全エリアとして、Ｓ１０へ移行する。前回の測距結
果が、合焦ならばＳ７へ移行する。

【００４０】Ｓ７（測距範囲指定）では、位相差検出手
段の測距エリアのデータを基に、対応している山登り検
出手段の測距エリアを指定して、Ｓ１０へ移行する。

【００４１】Ｓ１０（山登り方式の測距処理）では、前
回の測距データを基に山登り方式による測距処理を行
い、Ｓ１２へ移行する。

【００４２】Ｓ１からの分岐であるＳ３（前回山登り方
式？）では、前回の測距方法が山登り方式でなければ、
Ｓ１１（位相差方式の測距処理）へ移行し前回の位相差
方式の測距データを基に再測距を行い、前回が山登り方
式ならば、Ｓ５へ移行する。

【００４３】Ｓ５（前回合焦？）では、前回の山登り方
式の測距結果が、合焦でなければＳ９へ移行し測距エリ
アを全エリアとして、Ｓ１１へ移行する。前回の測距結
果が、合焦ならばＳ８へ移行する。

【００４４】Ｓ８（測距範囲指定）では、山登り検出手
段の測距エリアのデータを基に、対応している位相差検
出手段の測距エリアを指定して、Ｓ１１へ移行する。

【００４５】Ｓ１１（位相差方式の測距処理）では、前
回の測距データを基に位相差ズレ方式による測距処理を
行い、Ｓ１２へ移行する。

【００４６】Ｓ１２（合焦？）では、測距処理の結果今
回合焦ならば、レンズ駆動せずリターンし、今回合焦で
なければ、Ｓ１３へ移行する。

【００４７】Ｓ１３（レンズ駆動）では、前記測距処理
に基づいて例えば、山登り方式ならば、より合焦検出出
力が高い方向へレンズを駆動し、位相差ズレ方式なら
ば、デフォーカス量を基に算出されたレンズ駆動量によ
りレンズを駆動する。そして、リターンをする。

【００４８】上述のプログラムでは、２つの測距手段の
切換について説明したが、３つ以上の測距手段の切換の
場合においても、順次前回の測距エリアと対応した測距
エリアに変換することができる。従って、測距エリアの
大きな相違は小さく、焦点検出のスピードアップに貢献
し、同一対象物に対して短時間で測距検出、レンズ位置
制御、再測距等を繰り返して、最適な焦点検出・合致後
の画像を得ることができる。

【００４９】また、上記実施例では、ＡＦ方式に山登り
方式と位相差検出方式の例を示したが、他の方式であっ
ても本発明を適用できる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、例えば本実施例の
様に、複数のエリアを持つ山登り方式の測距手段と前記
エリアと対応している複数のエリアを持つ位相差ズレ方
式の測距手段の複数の測距手段を有する自動焦点検出装
置において、測距手段を切り替える時に（山登りから位
相差又は、位相差から山登り）、前測距手段のエリア情
報を参考にして測距を行う様にしたので、測距手段の切
り替え前と切り替え後で、カメラ側の焦点を合わせる被
写体が変わることなく、短時間で安定した自動焦点調整
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す側面図である。

【図２】本発明の同上実施例の構成を示す上面図であ
る。

【図３】本発明の同上実施例のシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の同上実施例の２つの測距手段の測距エ
リアを示す測距エリア図である。

【図５】本発明の同上実施例の測距処理プログラムのフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

１ カメラ本体外装 ２ レンズユニット ４ 銀塩用光彩絞り ５ 銀塩フィルム ７ 半透明薄膜ミラー １０ 縮小レンズユニット １１ ビデオ用絞りユニット １３ ＣＣＤ ２８ パトローネ室 ２９ スプール ３０ ズーム駆動用モータ ３１ フォーカス駆動用のモータ ３２ ズームボタン ３３ 主モード選択スイッチ ３４ ビデオ動画撮影用のトリガーボタン ３５ スチル撮影用スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチルカメラとムービーカメラを合体さ
   せた複合カメラに用いる複数の測距手段を有する自動焦
   点検出装置において、 前記複数の測距手段はそれぞれ複数の測距エリアを持
   ち、前記測距エリアは前記測距手段毎にそれぞれ対応
   し、測距手段を他の測距手段に切り替える時に、前回の
   測距手段のエリア情報を参考にして測距を行うことを特
   徴とする自動焦点検出装置。
2. 【請求項２】 複数のエリアを持つ山登り方式の第１の
   測距手段と前記エリアと対応している複数のエリアを持
   つ位相差ズレ方式の第２の測距手段とを備えた自動焦点
   検出装置において、 相互に測距手段を切り替える時に、前回の測距手段のエ
   リア情報を今回の測距手段のエリア情報を置換して測距
   を行うことを特徴とする自動焦点調整装置。
3. 【請求項３】 複数のエリアを有する測距手段を複数備
   えた自動焦点検出装置において、 前記測距手段を切り換える際に、切り換えられる測距手
   段の測距エリアを前回の測距手段の測距エリアの情報に
   対応した情報とすることを特徴とする自動焦点検出装
   置。