JPH11109218A

JPH11109218A - 自動焦点検出装置

Info

Publication number: JPH11109218A
Application number: JP9271264A
Authority: JP
Inventors: Kazusane Kageyama; 和実陰山
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23
Also published as: US6038405A

Abstract

(57)【要約】【課題】ファインダと測距ポイントとの位置関係を正
確に把握する事ができ、撮影者の意図した位置に焦点合
わせをする事が可能な焦点検出装置を提供する。【解決手段】ファインダ１と、そのファインダ１の光
学系の光軸とは異なる光軸を有する測距部２と、前記フ
ァインダ１のファインダ画面若しくは測距フレームに対
する測距領域の位置関係を記憶する記憶部６とを備え、
前記記憶した位置関係、及び測距部２による被写体上の
複数の前記測距領域の測距値と、必要に応じて撮影焦点
距離とから、使用する測距領域を選択し、その選択され
た測距領域からの測距値出力により焦点調節を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの自動焦点
検出装置に関するものであり、さらに詳しくは、ファイ
ンダ光学系光軸と焦点検出光学系光軸とが異なる自動焦
点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動焦点検出装置を備えたカ
メラでは、例えばレンズシャッター式カメラにおいて主
に見られるように、ファインダ光学系光軸と焦点検出光
学系光軸とが異なっているので、被写体の距離によっ
て、或いは撮影光学系のズーミングによる画角の変化に
よって、若しくは機械的配置誤差等によって、ファイン
ダ画面若しくは測距フレームと、測距ポイントとの位置
関係が変化する。

【０００３】このとき、撮影者が通常行うように、ファ
インダ画面の中央を基準にして撮影しようとすると、上
記位置関係の変化によって測距ポイントの中心にズレが
生じ、撮影者の意図しない位置で測距してしまう事にな
る。さらに、ズーミングによって焦点距離が大きくなっ
たときは、特に多点測距において、端にある測距ポイン
トは測距フレームから外れてしまい、さらにはファイン
ダ画面からも外れてしまう事があるので、そのポイント
で測距してしまうと、大きな誤測距が生じ、全くのピン
ボケとなってしまう恐れがある。

【０００４】このような問題を解決するために、従来よ
り自動焦点検出装置に改良が加えられている。例えば、
特開平２−２９３８３３号公報に記載されている如く、
パッシブ方式において、撮影光学系の焦点距離又は被写
体距離に応じて測距センサであるラインセンサの使用範
囲を変更する制御手段を設ける事により、被写体距離に
かかわらず、撮影画面における一定位置及び一定範囲内
の被写体について焦点検出ができるとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、パッシブ方式に限定される上に、ライ
ンセンサの幅や配列により測距ゾーンの位置や範囲が制
限されてしまうし、加えて機械的配置誤差は避けられ
ず、ファインダ画面若しくは測距フレームと、測距ポイ
ントとの位置関係が必ずしも正確に定まらないといった
製品不良が生じてしまう可能性がある。本発明は、これ
らの不具合点を解消し、ファインダと測距ポイントとの
位置関係を正確に把握する事ができ、撮影者の意図した
位置に焦点合わせをする事が可能な焦点検出装置を提供
する事を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ファインダ光学系と、そのファインダ
光学系の光軸とは異なる光軸を有する焦点検出光学系
と、前記ファインダ光学系のファインダ画面若しくは測
距フレームに対する測距領域の位置関係を記憶する記憶
手段とを備え、前記記憶した位置関係、及び前記焦点検
出光学系による被写体上の複数の前記測距領域の測距値
と、必要に応じて撮影焦点距離とから、使用する測距領
域を選択し、その選択された測距領域からの測距値出力
により焦点調節を行う構成とする。

【０００７】また、前記ファインダ画面若しくは測距フ
レーム中央に位置する測距領域における測距値と、最近
接を示す測距値との差が所定値より小さい時、前記中央
に位置する測距領域からの測距値を選択する構成とす
る。

【０００８】また、各々の測距値出力が所定値よりも大
きい時は全測距領域を選択可能とし、前記測距値出力が
所定値よりも小さい、前記ファインダ画面若しくは測距
フレームから外れた位置にある測距領域は選択しない構
成とする。また、撮影焦点距離が所定値よりも小さい時
は全測距領域を選択可能とし、前記撮影焦点距離が所定
値よりも大きい時は前記ファインダ画面若しくは測距フ
レームから外れた位置にある測距領域は選択しない構成
とする。

【０００９】或いは、前記焦点検出光学系はパッシブ方
式であり、複数に分割された第１の測距ブロックと、該
第１の測距ブロック数より少ない数で複数分割された第
２の測距ブロックとを有し、前記第１の測距ブロックの
一部分が前記ファインダ画面若しくは測距フレームから
外れて選択不可能な時でも、前記一部分を含む、前記第
２の測距ブロックは選択可能とした構成とする。

【００１０】その他、前記焦点検出光学系はパッシブ方
式であり、二次元に画素配列された受光部を持つ構成と
する。また、前記焦点検出光学系を測光用に兼用した
時、前記選択された測距領域の測距値出力を用いて、測
光値を選択する構成とする。そして、前記ファインダ画
面から外れた位置の、前記焦点検出光学系による測距領
域からの測光値は、使用しない構成とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の制
御系の一例を示すブロック図である。同図において、１
はファインダ、２は測距部（焦点検出光学系）、３は測
光部であり、ファインダ１と測距部２は別の構成となっ
ていて、その光軸も異なる構成となっている。尚、測距
部２を測光兼用とする事も可能である。また、４は例え
ばマイクロコンピュータで構成される制御部であり、こ
の制御部４は、測光情報演算部５，記憶部６，測距情報
演算部７，撮影レンズ制御部８より成り、測距情報演算
部７には信頼性判定部９が内蔵されている。

【００１２】同図に示すように、測距部２で得られた測
距情報は、測距情報演算部７でデータ化され、信頼性判
定部９においてデータの信頼性を判定した上で、測距デ
ータとして撮影レンズ制御部８に伝送される。撮影レン
ズ制御部８では、このデータを基に撮影レンズ１０の焦
点合わせ駆動等を行う。同様にして、測光部３で得られ
た測光情報は、測光情報演算部５でデータ化され、測光
データとして撮影レンズ制御部８に伝送される。撮影レ
ンズ制御部８では、このデータを基に撮影レンズ１０の
露光動作等を行う。

【００１３】また、測距部２で測光も兼用する場合は、
測距部２で得られた測光情報を、測光情報演算部５に伝
送する事となる。さらに、測距情報演算部７における測
距データと、測光情報演算部５における測光データ、及
び撮影レンズ制御部８におけるこのときの制御データ
は、記憶部６に伝送され、記憶される。これにより、フ
ァインダと測距ポイントの位置関係も記憶する事ができ
る。尚、測距部２の測距方式としては、三角測量方式の
内、被写体に向けた赤外線の投光・受光両ビーム光の偏
角角度によって距離情報を得るいわゆる赤外線アクティ
ブ方式、或いは一対の分割センサー（受光素子）が二重
像合致の役割を果たしているいわゆるパッシブ方式等が
用いられる。

【００１４】上記構成により、いわゆる多点測距を行う
場合の、測距ポイント選択について以下に述べる。尚、
以下に示す図２〜図４では、上記赤外線アクティブ方式
の構成を例に掲げて説明している。これらの図に示すよ
うに、本例では、上記測距部２に投光部１１及び受光部
１２が設けられており、投光部１１から射出された５本
の投光ビームが被写体で反射し、それぞれ受光部１２で
受光されて測距を行う構成となっている。

【００１５】まず、図２は、焦点距離の変化による測距
ポイント選択についての説明図である。同図に示すよう
に、ズーミングによってファインダ視野がワイド（広角
端）からテレ（望遠端）まで変化するとき、投光部１１
からの５本の投光ビームによる被写体上の測距ポイント
〜の内、真ん中のに注目すると、投光ビームを点
線で示すように、ファインダ１の中央と測距ポイント
とのズレ無しの場合と、投光ビームを実線で示すよう
に、ズレ有りの場合とにより、中央測距点及び選択可能
ポイントは、以下の表に示すようになる。

【００１６】

【００１７】次に、図３は、被写体距離の変化による測
距ポイント選択についての説明図である。同図に示すよ
うに、ファインダ視野が一定で、被写体の距離が距離Ａ
〜距離Ｂまで変化するとき、投光部１１からの５本の投
光ビームによる被写体上の測距ポイント〜の内、真
ん中のに注目すると、投光ビームを点線で示すように
距離Ａにおいてファインダ１の中央と測距ポイントと
のズレ無しの場合と、投光ビームを実線で示すようにズ
レ有りの場合とにより、中央測距点及び選択可能ポイン
トは、以下の表に示すようになる。

【００１８】

【００１９】さらに、図４は、焦点距離及び被写体距離
の変化による測距ポイント選択の内、ズレ有りの場合に
ついての説明図である。同図に示すように、ズーミング
によってファインダ視野がワイド（広角端）からテレ
（望遠端）まで変化するとともに、被写体の距離が距離
Ａ〜距離Ｂまで変化するとき、投光部１１からの５本の
投光ビームによる被写体上の測距ポイント〜の内、
真ん中のに注目すると、距離Ａにおいてファインダ１
の中央と測距ポイントとのズレ有りの場合、中央測距
点及び選択可能ポイントは、以下の表に示すようにな
る。

【００２０】

【００２１】そして、図５は、焦点距離及び被写体距離
の変化による測距ポイント選択の内、ズレ無しの場合に
ついての説明図である。同図に示すように、ズーミング
によってファインダ視野がワイド（広角端）からテレ
（望遠端）まで変化するとともに、被写体の距離が距離
Ａ〜距離Ｂまで変化するとき、投光部１１からの５本の
投光ビームによる被写体上の測距ポイント〜の内、
真ん中のに注目すると、距離Ａにおいてファインダ１
の中央と測距ポイントとのズレ無しの場合、中央測距
点及び選択可能ポイントは、以下の表に示すようにな
る。

【００２２】

【００２３】これらの例においては、ファインダと測距
ポイントとの位置関係を上記記憶部６に記憶しておく事
で、その位置関係の変化を正確に把握する事ができ、そ
のデータを使って上記変化に応じて測距ポイントを選択
する事により、撮影者の意図した位置に焦点を合わせる
事ができる。また、装置毎に位置関係を確認し、そのデ
ータを記憶させ、測距ポイントの選択を行う事で、ファ
インダ外若しくは測距フレーム外の測距ポイントを装置
毎に把握する事ができ、できる限り多くのポイントで測
距する事が可能となる。

【００２４】ここで、ファインダに対する測距ポイント
の位置関係を把握する方法を述べておく。例えば、ズー
ミングにより広角端にした時、被写体距離３ｍで、セン
ター位置に対するビームのズレ量を知る事ができる。こ
れをメモリーしておき、焦点距離と被写体距離の関係
に、この情報を加えれば、位置関係を算出する事ができ
る。

【００２５】図６は、パッシブ方式による例を示してい
る。この場合、パッシブ方式による測距部２は、同図に
示すように、ラインセンサを複数に分割された測距ブロ
ックＡと、それよりも大まかに複数分割された測距ブロ
ックＢを持っている。そして、ファインダ１による視野
内に測距ブロック全体が収まる（ａ）の状態から、被写
体距離の変化やズーミングによって測距ブロックの一部
がはみ出した（ｂ）の状態となったとき、測距ブロック
Ａのブロックが選択不可能なときでも、より広いエリ
アを持つ測距ブロックＢのブロックが、或程度視野内
に収まっていれば、選択可能とする。

【００２６】このようにして、測距装置がパッシブ方式
によるとき、測距エリアが上記測距ブロックＡで表すノ
ーマルエリアにおいて、ファインダ画面（或いは測距フ
レーム）外エリアが測距信頼性ＯＫだが選択不可能なと
きでも、上記測距ブロックＢで表すワイドエリアは全選
択可能とする事で、測距可能確率を高める事ができる。

【００２７】ここで、測距信頼性の判定を行う方法を述
べておく。まず、第１の方法として、被写体のコントラ
ストが高いかどうかを見る。これは、ラインセンサの波
形出力からブロック分割毎にコントラスト値を算出し、
これが所定値より大きければ信頼性ありと判断するもの
である。加えて、第２の方法として、相関演算での一致
度も使う。これは、左センサ，右センサの波形を比較
し、略一致した位置が測距データとなるが、その比較デ
ータの一致の度合いが高ければ高いほど、信頼性が高い
と判断するものである。

【００２８】図７は、上記パッシブ方式による例におい
て、焦点距離による測距ブロック選択を行う場合のフロ
ーチャートである。同図において、測距ブロック選択が
スタートすると、まず、ステップ＃５において、ファイ
ンダ１と測距部２との光軸のズレから中央ブロックを算
出し、引き続きステップ＃１０において、ズーム位置を
検出する。次に、ステップ＃１５において、測距ブロッ
クＢによるワイドブロック演算であるか否かを判定し、
ワイドブロック演算でなければステップ＃２０に移行
し、ズーム位置がワイド（広角端）であるか否かを判定
する。

【００２９】ズーム位置がワイドでなければステップ＃
２５に移行し、中央ブロックがブロックであるか否か
を判定する。ブロックでなければステップ＃３０に移
行し、中央ブロックがブロックであるか否かを判定す
る。ブロックであればステップ＃３５に移行し、ブロ
ックを選択禁止とする。引き続きステップ＃５０にお
いて最近接ブロックデータをＡとし、ステップ＃５５に
おいてＡと中央ブロックデータとの差が所定値未満であ
るか否かを判定し、所定値未満であればステップ＃６０
に移行し、選択ブロックを中央ブロックとして焦点調節
を開始する。

【００３０】上記ステップ＃１５において、ワイドブロ
ック演算であればステップ＃４０に移行し、中央ブロッ
クを測距ブロックＢのブロックで固定し、ステップ＃
５０に移行する。また、上記ステップ＃２０において、
ズーム位置がワイドであればステップ＃５０に移行す
る。また、上記ステップ＃２５において、中央ブロック
がブロックであればステップ＃４５に移行し、ブロッ
クを選択禁止としてステップ＃５０に移行する。ま
た、上記ステップ＃３０において、中央ブロックがブロ
ックでなければステップ＃５０に移行する。そして、
上記ステップ＃５５において、所定値未満でなければ近
優先とし、焦点調節を開始する。

【００３１】図８は、上記パッシブ方式による例におい
て、被写体距離による測距ブロック選択を行う場合のフ
ローチャートである。同図において、測距ブロック選択
がスタートすると、まず、ステップＳ５において、ファ
インダ１と測距部２との光軸のズレから中央ブロックを
算出する。次に、ステップＳ１０において、測距ブロッ
クＢによるワイドブロック演算であるか否かを判定し、
ワイドブロック演算でなければステップＳ１５に移行
し、ブロック設定を行う。

【００３２】引き続きステップＳ２０において、設定さ
れたブロックの測距値が所定距離未満であるか否かを判
定する。所定距離未満でなければステップＳ２５に移行
し、所定ブロック判定が終了したか否かを判定する。判
定が終了していればステップＳ４０に移行し、最近接ブ
ロックデータをＡとし、ステップＳ４５においてＡと中
央ブロックデータとの差が所定値未満であるか否かを判
定し、所定値未満であればステップＳ５０に移行し、選
択ブロックを中央ブロックとして焦点調節を開始する。

【００３３】上記ステップＳ１０において、ワイドブロ
ック演算であればステップＳ３０に移行し、中央ブロッ
クを測距ブロックＢのブロックで固定し、ステップＳ
４０に移行する。また、上記ステップＳ２０において、
測距値が所定距離未満であればステップＳ３５に移行
し、現在ブロックを選択禁止としてステップＳ２５に移
行する。また、上記ステップＳ２５において、所定ブロ
ック判定が終了していなければステップＳ１５に戻る。
そして、上記ステップＳ４５において、所定値未満でな
ければ近優先とし、焦点調節を開始する。

【００３４】尚、上記のように、焦点距離或いは被写体
距離による測距ブロック選択において、条件によりファ
インダ画面若しくは測距フレームから外れた位置にある
ブロックを選択禁止とする方法は、ブロックを測距ポイ
ントと考えれば、最初に述べた赤外線アクティブ方式に
も応用する事ができる。また、最近接ブロックデータと
中央ブロックデータとの差が所定値未満であれば選択ブ
ロックを中央ブロックとし、所定値未満でなければ近優
先とする方法も、最初に述べた赤外線アクティブ方式に
応用する事ができる。

【００３５】図９は、二次元センサの対ファインダ感度
域を表す図である。同図に示すように、パッシブ方式に
おいて、ファインダ画面１３と測距素子として二次元に
画素配列された受光部の感度域１４との相対位置関係
は、（ａ）に示すように、ズーミングがワイド（広角
端）の時に、・で示す感度域中心と×で示すファインダ
中心とが一致するように設定しておくと、（ｂ）に示す
ようにズーミングがテレ（望遠端）となった時に、感度
域中心とファインダ中心との間にズレが生じ、感度域１
４がファインダ画面１３からはみ出した状態となる。こ
の場合、斜線で示すはみ出した領域は、測距時の選択禁
止領域として扱う事となる。

【００３６】図１０は、測距装置が測光装置を兼用する
場合の運用例を示す図である。同図の場合はパッシブ方
式であるが、ファインダ１と測距部２との光軸のズレに
より、例えば（ａ）に示すようにファインダ１の視野内
に全測距ブロックが収まる状態から、被写体距離が変化
する等で（ｂ）に示すように斜線のブロックが視野か
らはみ出た状態となったときは、このようなファインダ
画面外の測光値を使用しない事で、より正確に被写体の
輝度を求める事ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１，請求項２により、ファインダと測距ポイント
との位置関係を正確に把握する事ができ、撮影者の意図
した位置に焦点合わせをする事が可能な焦点検出装置を
提供する事ができる。

【００３８】また、請求項３，請求項４によるならば、
装置毎に位置関係を確認し、そのデータを記憶させ、測
距ポイントの選択を行う事で、ファインダ外若しくは測
距フレーム外の測距ポイントを装置毎に把握する事がで
き、できる限り多くのポイントで測距する事が可能とな
る。

【００３９】また、請求項５によるならば、測距装置が
パッシブ方式によるとき、測距エリアがノーマルエリア
において、ファインダ画面（或いは測距フレーム）外エ
リアが測距信頼性ＯＫだが選択不可能なときでも、ワイ
ドエリアは全選択可能とする事で、測距可能確率を高め
る事ができる。また、請求項６によるならば、更に広範
囲において確実な測距が可能となる。

【００４０】また、請求項７，請求項８によるならば、
測距装置が測光装置を兼用しているとき、ファインダ画
面外の測光値を使用しない事で、より正確に被写体の輝
度を求める事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御系の一例を示すブロック図。

【図２】焦点距離の変化による測距ポイント選択につい
ての説明図。

【図３】被写体距離の変化による測距ポイント選択につ
いての説明図。

【図４】焦点距離及び被写体距離の変化による測距ポイ
ント選択の内、ズレ有りの場合についての説明図。

【図５】焦点距離及び被写体距離の変化による測距ポイ
ント選択の内、ズレ無しの場合についての説明図。

【図６】パッシブ方式による測距領域選択についての説
明図。

【図７】焦点距離による測距ブロック選択を行う場合の
フローチャート。

【図８】被写体距離による測距ブロック選択を行う場合
のフローチャート。

【図９】二次元センサの対ファインダ感度域を表す図。

【図１０】測距装置が測光装置を兼用する場合の運用例
を示す図。

【符号の説明】

１ファインダ２測距部３測光部４制御部５測光情報演算部６記憶部７測距情報演算部８撮影レンズ制御部９信頼性判定部１０撮影レンズ１１投光部１２受光部１３ファインダ画面１４感度域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファインダ光学系と、該ファインダ光学
系の光軸とは異なる光軸を有する焦点検出光学系と、前
記ファインダ光学系のファインダ画面若しくは測距フレ
ームに対する測距領域の位置関係を記憶する記憶手段と
を備え、前記記憶した位置関係、及び前記焦点検出光学
系による被写体上の複数の前記測距領域の測距値と、必
要に応じて撮影焦点距離とから、使用する測距領域を選
択し、該選択された測距領域からの測距値出力により焦
点調節を行う事を特徴とする自動焦点検出装置。
【請求項２】前記ファインダ画面若しくは測距フレー
ム中央に位置する測距領域における測距値と、最近接を
示す測距値との差が所定値より小さい時、前記中央に位
置する測距領域からの測距値を選択する事を特徴とする
請求項１に記載の自動焦点検出装置。
【請求項３】各々の測距値出力が所定値よりも大きい
時は全測距領域を選択可能とし、前記測距値出力が所定
値よりも小さい、前記ファインダ画面若しくは測距フレ
ームから外れた位置にある測距領域は選択しない事を特
徴とする請求項１に記載の自動焦点検出装置。
【請求項４】撮影焦点距離が所定値よりも小さい時は
全測距領域を選択可能とし、前記撮影焦点距離が所定値
よりも大きい時は前記ファインダ画面若しくは測距フレ
ームから外れた位置にある測距領域は選択しない事を特
徴とする請求項１に記載の自動焦点検出装置。
【請求項５】前記焦点検出光学系はパッシブ方式であ
り、複数に分割された第１の測距ブロックと、該第１の
測距ブロック数より少ない数で複数分割された第２の測
距ブロックとを有し、前記第１の測距ブロックの一部分
が前記ファインダ画面若しくは測距フレームから外れて
選択不可能な時でも、前記一部分を含む、前記第２の測
距ブロックは選択可能とした事を特徴とする請求項３又
は請求項４に記載の自動焦点検出装置。
【請求項６】前記焦点検出光学系はパッシブ方式であ
り、二次元に画素配列された受光部を持つ事を特徴とす
る請求項１に記載の自動焦点検出装置。
【請求項７】前記焦点検出光学系を測光用に兼用した
時、前記選択された測距領域の測距値出力を用いて、測
光値を選択する事を特徴とする請求項１に記載の自動焦
点検出装置。
【請求項８】前記ファインダ画面から外れた位置の、
前記焦点検出光学系による測距領域からの測光値は、使
用しない事を特徴とする請求項７に記載の自動焦点検出
装置。