JPS59129809A - カメラの自動焦点装置 - Google Patents

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】 この発明は、カメラの自動焦点装置に関するものである
。

従来のこの種装置は、被写体までの距離を測がする測距
部が主たる被写体を撮影画面の中央部という極めて限ら
れた部分に位置させなければ焦虚の整合機能を発揮し得
ない構成となっていた。したがって、いわゆるピントの
合った写真を撮るためには構図が画一化されてしまうこ
とがら、趣きの異なった写真を撮ろうとする場合には適
さないものであった。

このような欠点を解消するため、例えば予め主たる被写
体を画面の中央に位置させてその被写体までの距離を測
定する測距部を設けると共に、この測距部から得られる
距離情報を記憶する記憶手段を設けることによシ構図を
決定し、しかる後シャッター操作を行なうという装置が
提案された。

しかしながら、かかる装置の場合、撮影前に構図決定の
ための面倒な操作が必要となるので、カメラマニアであ
ればともがく初心のユーザーにとっては十分に使いこな
し難いという欠点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであシ、撮影すべき被写体の構図を所望に応じて
決定し得ると共に、簡単な操作でピントの正確な写真を
撮り得るカメラの自動焦点装置を提供することを目的と
する。

この目的を達成するため、この発明は、発光部の光を被
写体に投光しその反射光を一方向に配列された受光素子
列で受けることにより各受光素子の配列位置に対応した
信号を撮像面から被写体までの距離に応じた距離信号と
する測距部と、との測距部を主たる被写体に向けて撮影
範囲で走査する走査手段と、この走査手段による走査中
に測距部から得られる距離信号のうち最短距離に位置す
る被写体に応じた信号のみを検出して記憶する記憶部と
、この記憶部に記憶された信号を受けて撮影レンズを最
短距離に位置した被写体に対する焦点の整合位置まで繰
υ出すレンズ駆動部とを備えた構成になっている。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この発明に係る自動焦点装置に用いられる測距部
の構成につき説明する。第１図に示すように測距部１は
発光部２と、第１および第２の光学系３，４と、受光素
子列５とから大略構成されている。そして、発光部２は
発光ダイオードなどから構成され、この発光部２から発
射した光は第１の光学系３としての集光レンズにょシビ
ーム状に集束されて被写体Ａ、Ｂ、Ｃに投光される。ま
た、被写体Ａ、Ｂ、Ｃからの反射光は第２の光学系４と
しての結像レンズを介して受光素子列５に入射し、受光
素子列５を構成する各受光素子５ａ。

５ｂ　、　５ｃ　、　５ｄは光学系３，４の光軸と直交
する方向に配列されている。なお、受光素子列５の各受
光素子５ａ　＋　５ｂ　＊　５ｃ　＋　５ｄの数はこの
実施例では説明の便宜上４個に設定している。

また、測距部１は被写体Ａ、Ｂ、Ｃに対向した状態で回
転し得るようになっておシこれにょシ被写体Ａ、Ｂ、Ｃ
に対する走査が行なわれることとなる一方、受光素子列
５上の結像位置は図示しない撮像面と等価な位置に設定
されている。さらに、測距部１の走査手段を構成する回
転駆動機構は図示しないシャッターボタンと連動して一
定範囲内で作動するようになっている。

一方、受光素子列５の出力は光電変換回路６に供給され
各素子５ａ　＋　５ｂ　＋　５ｃ　、　５ｄがら得られ
る光電流がそれぞれ所定の電圧に変換されるようになっ
ている。また、光電変換回路６ｂ各出力は電圧比較器７
ａ　３７ｂ　＋　７ｃ　＋　７ｄの一方の入力端にそれ
ぞれ供給され、その他方の入力端に供給される基準電源
８の電圧と比較されるようになっている。さらに、電圧
比較器７ａ＋７ｂ、７ｃ、７ｄの各出力はレジスタ９の
一方の入力側に供給され、他方の入力側に供給されたワ
ンシミツト回路１ｏの出力にょシ制御されるようになっ
ている。すなわち、フンショット回路１０の出力が正の
パルスである間レジスタ９のクロック入力は信号をとシ
込み得るようになっており、したがってこの間に電圧比
較器７ａ＊　７ｂ　ｙ　７ｃ　ｊ７ｄの各出力信号が記
憶されることとなる。

また、レジスタ９の出力は後に詳述する論理回路１１に
供給されることにより被写体Ａ、Ｂ、Ｃのうち最短距離
に位置する被写体（第１図においては被写体Ａ）に応じ
た距離信号のみが検出されるようになっている。そして
、との検出出力は論理回路１１、レジスタ９等と共に記
憶部を構成するレジスタυに供給されて記憶されること
となる。こうして、レジスタ１２にて記憶された出力は
レンズ駆動回路１３に供給され、これにより最・翅距離
に位置した被写体に対する焦点の整合位置まで撮影レン
ズを繰シ出し得るようになっている。

次に、前述した論理回路１１の一実施例につき説明する
と第２図に示すように４つの入力端子１４゜１５　、１
６　、１７のうち入力端子１４は直接に出力端子１８と
接続されていると共にインバータ１９を介してアンド回
路２０の第１の入力端に接続されている。また、入力端
子迅はアンド回路２ｏの第２の入力票に接続されている
と共にインバータ２１を介してアンド回路２２の第１の
入力端に接続されている。−さらに、アンド回路２２の
第２の入力端にはインバータ四の出力側が接続され、そ
の第３の入力端には入力端子１６が接続されている。ま
た、入力端子１６はインバータ２３を介してアンド回路
２４の第１の入力端に接続され、アンド回路２４の第２
．第３の入力端にはインバータ１９　、２１の出力側が
それぞれ接続されており、アンド回路２４の第４の入力
端には入力端子１７が接続されている。なお、アンド回
路２０゜２２　、２４の各出力側はそれぞれ出力端子２
５　、２６　、２７に接続されている。

このように論理回路１１は構成されているため例えば入
力端子１４にハイレベルの信号が入力されると、出力端
子１８からは当然のことながらハイレベルの信号が得ら
れ、アンド回路２ｏの第１の入力端、アンド回路２２の
第２の入力端およびアンド回路２４の第３の入力端には
それぞれローレベ、ルの信号が供給される。したがって
、かかる場合には入力端子１５　、１６　、１７１ｍハ
イレベルまたはローレベルのいずれの信号が入力されて
もａカ端子１８のみからハイレベルの信号が得られる。

また、例えば入力端子１４にローレベルの信号が供給さ
れると共に入力端子１５にハイレベルの信号が供給され
るとアンド回路加の出力はハイレベルとなるが、出力端
子１８は入力信号を直接出力し、アンド回路四の第１の
入力端およびアンド回路２４の第２の入力端はそれぞれ
ローレベルとなっているため、入力端子１６゜１７に供
給される信号如何に拘らず出力端子１８，２６゜２７か
らはいずれもローレベルの信号が得られる。

さらに、例えば入力端子１４．１５にそれぞれローレベ
ルの信号が供給され、入力端子１６にハイレベルの信号
が供給された場合には、アンド回路２２０３つの入力端
がいずれもハイレベルとなるので出力端子２６からはハ
イレベルの信号が得られるが、アンド回路２２　、２４
の出力はいずれもローレベルとなるので結局入力端子１
７に供給される信号如何に拘らず出力端子２６からのみ
ハイレベルの信号が得られる。

同様に入力端子１７にのみハイレベルの信号が供給され
、他の入力端子１４　、１５　、１６にローレベルの信
号が供給された場合には出力端子２７からのみハイレベ
ルの信号が得られる。なお、入力端子１４゜１５　、１
６　、１７のいずれにもローレベルの信号が供給される
と出力端子１８　、２５　、２６　、２７からはいずれ
もローレベルの信号が得られることとなる。

こうして、入力端子１４　、１５　、１６　、１７に供
給されるハイレベルの信号を撮像面からの最短距離に位
置する被写体に対応させかつ出力端子１８　、２５　、
２６゜２７をそれぞれ撮像レンズの繰シ出し量と対応づ
け得るようにしておくことによシレンズ駆動回路１３の
作動を図るようにしている。ガお、入力端子１４゜１５
　、１６　、１７のいずれにもローレベルの信号が供給
されている場合には撮影レンズの焦点整合位置を無限遠
に設定しておくようにする。

次に、このように構成されたカメラの自動焦点装置の作
動につき説明する。撮影時に測距部１を主たる被写体（
例えば第３図において被写体Ｘ）の近傍に向けて図示し
ないシャッターボタンヲ押すと回路の電源が投入され、
測距部１の発光部２から光が発射されると同時に測距部
１が回転し始める。との測距部ｌが回転している間ワン
ショット回路１０から所定のパルスが出力され、レジス
タ９のクロック入力が行なわれ得る状態となる。なお、
測距部１の回転は前述した回転駆動機構によりなされ第
４図に示すような画面Ｆ内の測距範囲（破線Ｅの範囲）
で走査して距離測定を行なうものである。

一方、発光部２の光によシ被写体で反射された光は各被
写体までの距離に応じて受光素子列５上で受光される。

例えば、測距範囲内に最短距離の被写体Ｘ１中間距離の
被写体Ｙ１および最遠方距離の被写体２が含まれている
場合には、受光素子５ａ　ｒ　５ｂ　＋　５ｃ　、　５
ｄのすべてに反射光が受光される。

かかる受光素子５ａ　＋　５ｂ　ｒ　５ｃ　＋　５ｄの
出力は光電変換回路６を介して電圧比較器７ａ　、　７
ｂ　＋　７ｃ　＋　７ｄにおいて基準電源８の電圧と比
較されるわけであるが、各出力レベルが基準電源８の電
圧レベルを超えていると各比較器７ａ　＋　７ｂ　＊　
７ｃ　＋　７ｄの出力はハイレベルとなる。この各ハイ
レベルの出力はクロック入力がなされているレジスタ９
にてそれぞれ記憶される。この結果、レジスタ９から論
理回路Ｕの入力端子１４　、１５　、１６　、１７に供
給される信号はいずれもハイレベルとなるため前述した
ように出力端子１８からのみハイレベルの信号が得られ
他の出力端子２５　、２６　、２７はいずれもローレベ
ルとなる。

こうして、出力端子１８から得られるノ・イレベルノ信
号はレジスタνに供給されて最短距離に位置する被写体
Ｘのみに応じた距離信号として記憶される。このレジス
タ１２の出力の距離情報に応じてレンズ駆動回路は撮影
レンズを所定量だけ繰シ出すように作動し、次いでシャ
ッターが切れる。これらの一連の動作は瞬時の間に行な
われるので、実際にはシャッターボタンを押すだけで撮
影は完了する。勿論、この場合、撮像面には主たる被写
体にピントの合った結像がなされ、主たる被写体像は撮
像面の所望位置に配置されることとなる。

次に、第５図および第６図は走査手段の他の実施例を示
すものである。すなわち、第５図の場合は上述の実施例
のように測距部１自体を回転する代シに発光部２を固定
し第１および第２の光学系３．４をその光軸間隔りを一
定に保ちつつ受光素子列５の配列方向に沿って（矢印ｎ
方向）移動させる駆動機構が設けられた場合である。な
お、駆　　゛動機構の図示は省略されている。また、第
６図は第５図の場合とは逆に第１および第２の光学系３
゜４ｆ、固定して発光部２および受光素子列５を所定間
隔を保ちつつ受光素子列５の配列方向に沿って（矢印ｍ
方向）移動させる駆動機構が設けられた場合である。第
５図および第６図のいずれの走査手段によっても被写体
の結像位置は両光学系３゜４と受光素子列５との相対移
動に伴って変化するので測距部１・自体を回転すること
と等価になっている。なお、他の構成および作用は上述
した実施例と同様であるので説明を省略する。

次に、第７図は走査手段を用いることなく測距し得るよ
うに構成した場合を示す。すなわち、発光部としての横
長光源２８は長手方向が水平方向に延び、この横長光源
２８と対向するように第１の光学系としての円柱型集光
レンズ２９が配置されている。そして、この円柱型集光
レンズ２９と光軸間隔りを置いて第２の光学系としての
円柱型結像レンズ３０が配置され、この円柱ｉ結像レン
ズ３０と対向するように横長受光素子列３１が配置され
ている。

なお、各レンズ２９　、３０の光軸を結ぶ線は横長光源
２９の長手方向と直交し、横長受光素子列３１ヲ構成す
る横長受光素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは長手
方向が各レンズ２９．３０の光軸を結ぶ線と直交してい
る。

なお、各レンズ２９．３０の間には撮影レンズ３２が配
置され前述したレンズ駆動回路１３の作動によシ光軸方
向に沿って移動し得るようになっている。

乙のように測距部３３が構成されると、横長光源２８は
撮影画面Ｆの幅方向に延びしかも受光素子列３１の長手
方向も撮影画面Ｆの幅方向と一致するので、各被写体ｘ
、ｙ、ｚからの反射光は上述した実施例のように走査を
行なうために用いられることと等価になる。また、光源
２８等を水平方向に延在させることにより被写体に対す
る投光範囲を調整し得ることとなり、実質的に走査範囲
の拡大が可能となって光源２８を例えば赤外フラッジ−
のような光量の大きいもので構成し得るようになる。

なお、受光素子列３１の出力を処理１−る論理回路１１
等は上述の実施例とほぼ同様であるが、ワンショット回
路１０の出力パルスは測距定食の時間全省略できること
からそのパルス幅は大幅に減少し得るようになる。他の
構成および作用は上述した実施例と同様であるのでその
説明を省略する。

以上説明したように、この発明によれば撮像面から最短
距離に位置する被写体までの距離を測定して、この測定
結果に基づき撮影レンズの繰シ出し量を決定し得るよう
に構成したので、主たる被写体の位置に拘らずピントの
合った写真を常に撮ることができ所望の構図を任意に選
択し得るようになる。しかも撮影前に何らの面倒な操作
を行なう必要がなくなシ、この発明が適用されるカメラ
は初心のユーザーにとって極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図まではこの発明に係るカメラの自動焦
点装置の一実施例を説明する図でおシ、第１図は全体の
構成を示すブロック図、・第２図は論理回路を示す回路
図、第３図は測距部の走査状態を説明する概略構成図、
第４図は撮影画面を説明する図、第５図は測距部の走査
手段の他の実施例を説明する図、第６図は測距部の走査
手段のもう一つの他の実施例を説明する図、第７図は走
査手段を省略した測距部の構成例を示す概略構成図であ
る。 １・・・測距部、２・・・発光部、３・−・第１の光学
系、４・・・第２の光学系、５・・・受光素子列、１１
・・・論理回路、ν・・・レジスタ、１３・・・レンズ
駆動回路。 出願人　旭光学工業株式会社 第２図 第３図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光部の光を被写体に投光しその反射光’（ｒ　
   一方向に配列された受光素子列で受けることによシ各受
   光素子の配列位置に対応した信号を撮像面から被写体ま
   での距離に応じた距離信号とする測距部と、 該測距部を主たる被写体の近傍に向けて一定範囲で走査
   する走査手段と、 該走査手段によ−る走査中に前記測距部から得　　（ら
   れる距離信号のうち最短距離に位置する被写体に応じた
   信号のみを検出して記憶する記憶部と、 該記憶部に記憶された信号を受けて撮影レンズを前記最
   短距離に位置した被写体に対する焦点の整合位置まで繰
   シ出すレンズ駆動部とを備えたことを特徴とするカメラ
   の自動焦点装置。
2. （２）　　走査手段は、測距部を測距可能範囲で回動さ
   誓で走査するように構成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のカメラの自動焦点装置。
3. （３）測距部は、発光部の光を被写体に投光する第１の
   光学系と被写体からの反射光を受光素子列に照射する第
   ２の光学系とを有し、両光学系の光軸間隔を一定に保ち
   つつ両光学系を受光素子列の配列方向に沿って移動させ
   る駆動機構が備えられた走査手段によシ走査されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   カメラの自動焦点装置。 ：４）測距部は、発光部の光を被写体（二段光する第１
   の光学系と被写体からの反射光を受光素子列に照射する
   第２の光学系とを有し、受光素子列を該受光素子の配列
   方向に沿って移動させる駆動機構が備えられた走査手段
   によシ走査されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載のカメラの自動焦点装置。