JPS5964817A - カメラの自動焦点調節装置 - 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】 本発明は、被写体距離を検出する測距装置を有したカメ
ラの自動焦点調節装置に関する。

カメラを被写体に向けてシャッターボタンを押すと、カ
メラが被写体距離を測り、撮影レンズを合焦状態を与え
る位置に移動し、フィルム露光を行うオートフォーカス
カメラは旧くから望まれていたが、１９７７年にジャス
ビンコニカ（商品名小西六写真工業（株）製）が販売さ
れるまでは、製品化されていなかった。それまでにオー
トフォーカスカメラに関する種々の提案があったにもか
かわらず、製品化がなされなかった大きな理由としては
、測距装置の信頼性が高くなかったことが挙げられる。

オートフォーカスカメラが広く出回っている現在におい
ても、この問題は依然として残されている。それは、す
べての胤彰状況、被写体、バックグランドに対して、誤
りなく測距を行う測距装置を実現することが事実上不可
能であるからである。

例えば、測距システムとして、被写体での自然光の反射
光を受けて測距を行うシステム（パッジイブ方式測距シ
スデム）と、カメラ側から光を出して、その反射光を計
測することにより測距を行うシステム（アクティブ方式
測距システム）とがあるが、前者には、被写体輝度が低
いときに測距信号の信頼度が低下するという欠点があり
、後者には、被写体距離の２乗で信号レベルが低下する
ので、遠距断における測距信号の信頼度の低下が著しく
、又、被写界が明るい場合にＳ／Ｎ比が低下し、同様に
測距信号の信頼度が低下するという欠点がある。

一方、他の解決方向として、泥影レンズの焦点深度を利
用して、測距信号の信頼度の低さをカバーしようとする
提案もある。

本発明は、このような状況の中でなされたちので、誤動
作が少なく、信頼性の高い自動焦点調節装置を実現する
ことを目的としている。

この目的を達成する本発明の自動焦点調節装置は、被写
体距離を検出する測距装置を有したカメラにおいて、「
絞り値が常焦点撮影を可能とする撮影モード」と［測距
装置の出力信号が信用できない撮影モード」と「測距信
号を用いた自動合焦による撮影モード」の３つの撮影モ
ードを備え、［絞り値が常焦点撮影を可能とする撮影モ
ード」、「測距装置の測距信号が信用できない撮影モー
ド」、［測距信号を用いた自動合焦による撮影モード、
Ｉの順に優先順位をつけ、各撮影モードに対応して予め
設定しておいたレンズ位置に撮影レンズを誘導するよう
に構成したことを特徴とするものである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す説明図である
。図において、Ａはアクディプ方式を採用した測距装置
である。パッジイブ方式の測距装置であってもよいが、
ここでは、暗い状況下でも３− 測距精度が高いアクティブ方式の測距装置を用いている
。第２図には、この測距装置Ａの測距原理を示した。第
２図のに示すように光源ＬＥＤから出た光はレンズＬ１
により、被写体ＯＢＪに投射され、その反射光はレンズ
Ｌ２により半導体装置検出素子ＰＳＤ上にスポット状に
投射される。被写体距離が図示のようにｏｂｌからＯｂ
２に変わると位置検出素子ＰＳＤ上の光点の位置もＰｌ
からＰ２に変わる。この装置Ａの光源ＬＥＤとしては、
ランプ、発光ダイオード、半導体レーザ等が用いられる
が、自然光と区別するためにパルス変調された光を発生
するように構成することが好ましい。

スチルカメラの場合は１回の測距を行うだけであるので
、１発のパルス光を発生すればよい。シネカメラの場合
には、連続パルスを発生するように構成される。又、半
導体装置検出素子ＰＳＤは、例えば特開昭５７−２２５
０８号公報に開示された素子で、端子Ｔｒ　、Ｉ２に流
れる電流１ｔ、、１２の差、即ち、ＩＩ＞　　　Ｉｚｌ
が素子の中点からの距離に比例した電流を発生する素子
である。従４− って、電流【Ｉ及び１２はＩ２を適宜処理することによ
り被写体ＯＢＪの距離を計測することができる。　再び
第１図において、１は第２図に示した半導体装置検出素
子ＰＳＤである。該素子１の出力電流はｆ／Ｖ変換器２
．２′で電圧に変換され、ＡＣ増幅器３．３′で、バッ
クグランドレベルが除去されるとともに信号増幅され、
対数変換増幅器５．５′−で苅数圧縮された後、差動増
幅器６に入力される。今、ＡＣ増幅器３，３′の出力電
圧をＶｒ　、Ｉ２とすると、差動増幅器６の出力はｌ１
ｌ（Ｖｌ　／Ｖ２　）となる。

ところで、撮影レンズは無限遠に合焦するレンズ位置が
最も後退した位置で、近距離に対してはレンズの一部又
は全部が繰り出される。そして、その繰出し醋は、被写
体距離Ｒの逆数に比例する。

即ち、第３図に示す実線１．が理論上即ち理想的な撮影
レンズの繰出し量である。

これに対して、上述した差動増幅器６の出力であルｖｘ
　＝　Ｉｎ　（Ｉ２　／　Ｖｌ　）　ハ第３図（７）Ｉ
線ｌ　２のような変化を示ずが、図から明らかなように
即部上のレンズの繰出し量に極めて良く近似している。

従って、差動増幅器６の出力を、そのまま或いは増幅す
るだけで、レンズの合焦位置制御に使用できる。本実施
例では、差動増幅器６の出力Ｖ×が、そのまま、測距装
置Ａの出力でとなっている。測距装置Ａ内の弁別回路４
は、ＡＣ増幅器３の出力（換言すれば、半導体装置検出
索子１の出力）が所定のレベルより大きいか否かを判断
する回路であり、もし、所定レベルより小さいと、その
信号自体の測距の信頼性は乏しいので、デフォルト判断
を行うデフォルト判断手段を構成している。即ち、半導
体装置検出素子１の出力が微弱であれば、その出力ＤＥ
Ｆを０″とし、逆の場合は１″とするものである。尚、
測距信号Ｖ×は、本実施例のように距離の逆数に比例Ｊ
゛る信号である必要はなく、被写体距離に対応した信号
であればよく、コード化されたデジタル信号なども勿論
使える。

測光回路Ｂを形成するＣｄ５８は自動露出制御装置の受
光部が使用される。又、抵抗Ｒ１はシャッタースピード
及びフィルム感度情報を導入する抵抗である。従って、
測光回路Ｂの出力ＶＶは、被写体輝度、シャッタースピ
ード及びフィルム感度から与えられる絞り値を表わす電
圧であり、この電圧Ｖｖが比較器９のマイナス入力端子
に入力されている。

この比較器９は、絞り値情報ＶＶが常焦点撮影を可能と
する値以上であるか否かを判断するもので、Ｖｙが常焦
点を与える絞り値に対応する値（抵抗Ｒ？の分圧電圧）
以上であれば、出力ＰＦとして“０″を出力し、それよ
り低い値であれば、出力ＰＦとして゛１″を出力する。

例えば、Ｆ３５ミリの撮影レンズで、至近距離を０．９
７ｍ１許容錯乱を０．Ｏ５ｌ１１ｍとした場合、常焦点
を与える絞り値はＦｌｌである。

論理回路Ｃは、測距装＠Ａの出力ＶＸ、比較器９の２値
出力ＰＦ及び弁別回路４の２値出力Ｄ［Ｆを入力とする
ものである。この論理回路Ｃにおいて、ＰＦは、直接ト
ランジスタＴｒｔのベースに与えられ、又、インバータ
ＩＮ＋を介してオア７− ゲートＯＲＩ、ＯＲ２に与えられている。一方、ＤＥＦ
は、直接オアゲートＯＲ＋に与えられ、又、インバータ
ＩＮ２を介してオアゲートＯＲ２に与えられている。又
、これらオアゲートＯＲ１，ＯＲ２の出力で、トランジ
スタＴｒ２．Ｔｒ３が駆動される。トランジスタＴｒ　
１＊　Ｔｒ　２１　Ｔｒ　３がオンされると、論理回路
Ｃの出力端子０×から、それぞれ、Ｖｐｆ、　Ｖｈｆ、
　ＶＸが、後段の焦点調節機構りに出力される。

この焦点調節機構りとしては、従来から公知の任意の焦
点調節機構を使用することができる。例えば、出力端子
Ｏ×の電圧をサーボ系に設定値として与えることにより
、撮影レンズを出力端子０×の電圧に応じたレンズ位置
に停止させるような機構を使用することができる。

次に、上記構成の実施例の動作を論理回路Ｃの動作を中
心に説明する（第４図参照）。

まず、絞り値がＦ１１以上の場合はＰＦが１１０１＋と
なり、トランジスタＴｒｔがオンし、出力端子Ｏ×に、
撮影レンズを常焦点位置に設定する電圧−〇− Ｖｐｆが出力される。Ｐ「の反転信号がオアゲートＯＲ
１，ＯＲ２に入力されていることから明らかなように、
この常焦点モードは他のすべての判断より優先する。

これは絞り値がＦ１１以上の場合はすべての被写体距離
に対して、満足すべき鮮鋭度の写貞が１９られるから、
他のレンズ位置設定手段は一切働かせる必要がないとい
う考え方である。

ＰＦが“１″の場合には、ＡＣ増幅器３の出力が合焦手
段を働かせるのに使える信号であるか否かが判断される
。もし、その出力が微弱で使えないものであれば弁別回
路４が作動し、ＤＥＦが０”となる。

ＤＥＦが０′′の場合には、トランジスタＴｒ２がオン
し、撮影レンズを過焦点位置く本実施例では過焦点位置
を開放Ｆ値に対するものとして一義的に決めている。前
述した撮影レンズを用いた例では、開放Ｆ値２．８に対
し、被写体距ｍｌ！ｔ　８　。

７５ｍで合焦するレンズ位置）に設定する出力Ｖｈｒが
、出力端子０×に出力される。この弁別回路４が作動し
、ＤＥＦがＯ″になる場合とは、半導体装置検出素子１
の出力が微弱である場合である。撮影レンズを過焦点位
置に設定する理由は、このようなケースのほとんどは、
被写体距離が大きく、従って、撮影レンズを過焦点位置
に設定すれば、満足できる鮮鋭度の写真が得られるから
である（アクディプ方式の測距装置を用いている場合は
特にこのように結論できる）。尚、この場合、ストロボ
撮影を行うとピントは合うが、一般にストロボ内蔵のカ
メラのストロボは、ガイドナンバーが１４ぐらいのため
、Ｆ２．８のレンズでは露出がアンダーとなるときがあ
る。しかし、近年のフィルムプリント技術の向上により
、露出ミスは２〜３ＥＶ程度まで許容されるようになっ
ている。

従って、プリント技術でカバーできるので上記の如く設
定しても問題はない。

弁別回路４が作動せず、ＤＥＦが“１″の場合にはトラ
ンジスタＴｒ４がオンし、出力端子ＯｘにＶ×即ち測距
信号が出力され、撮影レンズは測距信号に従った正規の
レンズ位置に設定される。

以上説明した実施例の作動を以下要約する。

（１）常焦点位＠（本実施例では絞り値Ｆ１１のときに
被写体距離２．２３ｍに対し合焦するレンズ位置） 絞り値がＦ１１以上のときは例外なく、この位置に撮影
レンズが設定される。

（２）過焦点位置（本実施例では被写体路１１１１８゜
７５ｍに対して合焦するレンズ位置） 弁別回路４が作動して測距装置の出力信号が信用できな
いとなったとき、撮影レンズはこのレンズ位置に設定さ
れる。

（３）自動合焦 絞り値がＦｌｌより小さく、しかも、測距装置からの距
離信号が信用できる場合に、撮影レンズは測距装置から
の距離信号に従ったレンズ位置に設定される。

尚、本発明はこの実施例に限られるものではなく、種々
の変形を含む。

例えば、Ｄ　Ｅ　Ｆ　＝　”　Ｏ”のどぎ、必ずしも過
焦点位置にレンズを設定する必要はない。又、測距１１
− 素子として、現在広く使用されているｌ−（０ｎｅｙ１
１Ｔｅ　ｌ　１社製測距モジュールに代表されるような
、多数の測光セルから構成される測距素子、ＣＣＤ等を
使用することができる。

又、実施例のハードロジックの代わりにマイクロコンピ
ュータを用いることができる。

以上説明したように、本発明は、単に３つの撮影モード
でレンズ位置を決めている。このため、誤動作が少なく
、信頼性の高いカメラの自動焦点調節装置を実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の構成を示す説明図、第
２図は第１図中の測距装置の原理説明図、第３図は被写
体距離と測距装置の出力との関係を示す特性図、第４図
は第１図中の論理回路の動作を示すフローチャートであ
る。 Ａ・・・測距装置　　　　Ｂ・・・測光回路Ｃ・・・論
理回路　　　　Ｄ・・・焦点調節機構１２− 第３図 帛焦燕撮影範口 第４図 ｖｘｖｈｆｖｐｆ １、事件の表示 昭和５７年特許願第　１７５９６７　　号２　発明の名
称 カメラの自動焦点調節装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２刊名　称
　（＋２７）小西六写真工業株式会社代表取締役　　川
　　本　信　　彦 ４、代理人 〒１９１ 居　所　　東京都日野市さくら町ｉｓ地小西六写真工業
株式会社内 ５、補正命令の日付 自　　　発 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面の第２図 ７、補正の内容 （１）　　明細書の「発明の詳細な説明」を以下の如く
補正する。 （２）図面の補正 別紙の通り第２図のＴ８をＴ２　、Ｔｌを〒１、■１２
−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体距離を検出する測距装置を有したカメラに
   おいて、［較り値が常焦点撮影を可能とする撮影モード
   」と［測距装置の測距信号が信用できない撮影モード］
   と［測距信号を用いた自動合焦による撮影モード］の３
   つの顕彰モードを備え、［絞り値が常焦点撮影を可能ど
   する撮影モード」、［測距装置の測距信号が信用できな
   い撮影モード」、「測距信号を用いた自動合焦による撮
   影モード」の順に優先順位をつけ、各撮影モードに対応
   して予め設定しておいたレンズ位置に顕彰レンズを誘導
   するように構成したことを特徴とするカメラの自動焦点
   調節装置。
2. （２）前記測距装置としてアクティブ方式のものを用い
   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
   の自動焦点調節装置。
3. （３）「測距装置の測距信号が信用できない撮影モード
   」に対応して設定されたレンズ位置が過焦点位置である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   のカメラの自動焦点調節装置。