JPS61272726A - 自動焦点検出手段を有した撮影系 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動焦点検出手段を有した撮影系に関する。特
にビデオカメラや電子カメラ等において静止画撮影や連
続画撮影等の各種の撮影モードから任意の撮影モードを
選°択することのできる撮影系において、各種の撮影モ
ードに適した自動焦点検出手段を利用することにより常
に良好なる画像が得られる自動焦点検出手段を有した撮
影系に関する。

（従来の技術） 近年映像信号や色伽号等のビデオ信号を電気信号に変換
し、これを磁気媒体等に記録し再生する連続画用のビデ
オカメラや静止画用の電子カメラが撮影カメラとして多
用されている。特に最近は撮影の多様化ｔ−因る為に向
えば１つの撮影系においてビデオ信号ｔ−ＶＴＲに記録
するようにした連続画撮影や磁気ディスク上に記録する
ようＫした静止画撮影等の複数の撮影モードができるよ
うに構成し、これから任意の撮影そ−ドを選択して記録
再生することが行なわれている。

又最近多くのビデオカメラや電子カメラ等の撮影系には
自動焦点検出手段が装着され撮影上の便宜さが図られて
いる。

自動焦点検出手段には６糧の検出方式があるが、各々の
撮影モードに適した検出方式で行うのが好ましい。例え
ば静止画撮影モードにおける検出方式では合焦に到るま
での時間がなるべく短く又高精度の合焦検出が可能なこ
とが必要となる。この反面合焦に到るまでの合焦レンズ
の動作にノ・ンチングや停止と駆動の繰り返し等が多少
６つて４これらは許容され又騒音も多る程度は許容され
る。

一方連続画撮影そ−ＦＫおける検出方式では全体として
合焦用レンズの動きがスムーズであること、ハンチング
や停止と駆動の繰り返しが極力少ないこと更に騒音はな
るべく少な−こと等が必要となりてくる。

この為撮影系においては各々目的に合りた自動焦点検出
手段を用いることが重要となってくろ。列えば合焦用レ
ンズを駆動させるモーター駆動方式では静止画撮影モー
ドの際には迅速に合焦操作が行なえる方式が良いが連続
画撮影モードの際にはむしろ緩やかに合焦操作が行なえ
る方式が好ましい◇ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は複数の撮影モードを有し九撮影系において、撮
影忙際して撮影モードの種類を判別しこの判別した撮影
モードに適した自動焦点検出手段を駆動させ常に良好な
る画像が得られるようにした自動焦点検出手段を有した
撮影系の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 複数の撮影セードを有する撮影系と撮影モードの種類上
判別する判別手段と判別手段からの判別信号に応じた自
動焦点検出手段を駆動させる駆動手段と含有するように
構成したことでらるＯ ｑ＃に本発明では合焦用レンズを撮影モードによって異
った状態で制御駆動させていることである。

その他車発明の′特徴は実施例にシーで記載されて−る
。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の櫃略図である。

同図に訃いて１は被写体、２は合焦用レンズ、゛　３は
補助レンズ、４は可視光透過赤外光反射のグイクロイッ
ク面を有する光学部材、５は投光用レンズ、６はＩＲＥ
Ｄ素子等の投光素子、７は結像用レンズ、１３は受光用
レンズ、８は領域８Ａ　、　ＳＢの２領域より構成され
各々の領域からの出力信号を取り出すことが可能なシリ
コンホト七ル（ｓｐａ）等の受光素子、９は受光素子８
かもの出力を同期検波増幅積分したりする信号処理５３
．１Ｇは撮影モードを判別する判別手段を有すると共に
合焦用レンズ２の合焦状態の判断を行う制御部、１）は
モーター１２ｔ−駆動させるｇｌＩＪ手段、１２はモー
ターで列えば合焦用しｙズ２と受光素子８を矢印方向へ
移動させて−る。

本実施岡にお−ては投光素子６からの赤外光を投光レン
ズ５で集光し、光学部材４のグイクロイック面で反射さ
せ補助レンズ３、合焦用レンズ２を介して被写体１側へ
投光する。そして被写体ＩＴｈらの反射光束を受光レン
ズ１３で受光素子８面上に導光させ、受光素子５ｆｆｉ
上の反射光束の位置を測定することにより合焦検出を行
っている。

第１図、は合焦用レンズ２が合焦位置におる場合であり
、このとき被写体１からの反射光束は受光素子８の領域
８Ａと領域ＳＢの境界線上に結像して−る。この為領域
８Ａからの出力値と領域ＳＢからの出力値は等しくなる
。この状態か゛ら的えは被写体１が前方に移動し後ピン
状態となると受光素子８の領域ＳＲからの出力が増加し
この結果制御部１Ｇでは撮影系が後ピン状態であると検
出されろ。駆動手段１）は制御部１０からの信号に基づ
き毫−ター１２を駆動させ合焦用レンズ２を轟り出す方
向へ移動させると共に受光素子８を同図の下方へ移動さ
せる。そして受光素子８の領域８Ａかもの出力値と領域
８Ｂからの出力値が等しくなる位置で即ち合焦状態にな
る位置でモーターを停止させている。

第２図に）はこのときの受光素子８面上の反射光束像が
像１４’から像１４′へと矢印の方向へ位置を変えたと
きを示している。又第２図（６）は同図（２）の像位置
を横軸にとり、領域ＳＡからの出力値をＡ１領域ＳＢか
らの出力値をＢとしたとき（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）　　
ｔ−縦軸にとりたときの図である。

第２図＠において（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）−００ときが
合焦位置である。実際にはある程度の許容範囲である不
感帯が設定され必ずしも （Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）−０でなくても合焦状態と判断
している。

第３図は第１図の実施列において撮影系を静止画撮影モ
ードと連続画撮影モードの２つの撮影モードで構成した
ときの一実施列の概略図である。同図において１０１は
第１図の結像用レンズ７に相当する。１０２は絞９装置
、１０３はＣＯＤ等のイメージセンナ−１）０４は撮影
モード切換スイッチで例えば第４図に示すようにスライ
ドスイッチつまみ１５上の指標！１６がカメラ本体に刻
印された静止画用の５ＴＩＬＬ　Ｑ文字１７にあるか連
続画用のＭＯＶＩＥの文字１８にあるかで撮影モードｆ
：選択するように構成されている。１０５はＴＶ標準信
号（日本の場合はＮＴＳＣ信号）を作る為の信号処理回
路で例えばビデオカメラの信号処理を行っている。１０
６は°トラック送り、１ｏｒハ録画Ｍ生ヘッドでビデオ
フロッピー１０８に磁気信号として画像情報の記録又は
その再生を行っている。１０９はビデオフロッピー１０
８　Ｑ回転させるモーター、１）Ｏはサーボ回路でモー
ター１０９ヲ制御している。又１）１は変調記録の為の
信号処理を行う変調回路、１）２はスイッチでヘッド１
０７でビデオ７０ツピー１０８に画像を記録させたり再
生復調回路１）３を介して信号処理回路１０５でＮＴＳ
Ｃ用の信号処理を行うよう罠なっている。

第５図は本実施列において連続画撮影モードの際に合焦
用レンズ２を駆動させるときのモーター駆動手段１）　
Ｋよるモーター１２の駆動電圧の波形を示す説明図であ
る。同図にシいて電圧が印加されないＯＦＦと電圧が印
加されるＯＮの割合ａ：ｂをデ与−テイ制御することに
より合焦レンズ２の移動速度の制御を行っている。連続
画撮影モードのときはモーターが駆動中であっても常に
自動焦点検出手段で測距を行いその都度合焦レンズ２を
移動させスムーズな動きの画像が得られるようにしてい
る。

尚静止画撮影モードのときはａ：ｂ−０：１となる。

第６図は第１図に示す制御部１０における制御に関する
７ａ−チャートの説明図である。同図において、まずス
タートの次に投光素子であるＩＲＥＤ　　を点灯しくス
テップ１）更に撮影系の撮影モートカ静止画（５ＴＩＬ
Ｌ　）か連続画（ＭＯＶＩＥ　）であるか判別する（ス
テップ２）。ＳＴ　ＩＬＬであるときは受光素子８の領
域８Ａからの出力値をＡ１領域ＳＢからの出力値をＢと
したときＩＡ−Ｂｌ（Ｋ（Ｋは任意の常数）であるか否
か判別する（ステップ３）。ここで出力１）ｉ６ＬＡ。

Ｂは予め設定されたレベル又は時間経過後の値である。

ＩＡ−Ｂｌ（Ｋであれば不感帯の範囲内（合焦状態とみ
なせる範囲内）Ｋあるか又は被写体が無限のときである
。セしてＡ−Ｂ中０か否か判別しくステップ１０　）　
Ａ　−Ｂ中００ときは被写体が無限遠にあるので合焦用
レンズを無限遠位置へ駆動させる（ステップ１）　、１
２　）。又Ａ−Ｂ中０でないときは合焦用レンズが合焦
状態となっているのでモーターを停止させ焦点検出が完
了する。

一方ステップ３でＩＡ−Ｂｌ（Ｋでないときは（Ａ−Ｂ
　）／（Ａ＋Ｂ　）　　の値を利用し合焦用レンズの合
焦点を推測する（ステップ４）。即チ第２図■で示し＆
　（Ａ−Ｂ　）／（Ａ＋Ｂ　）　　曲線のゼａ／ａスす
る部分０近傍の傾きが一定となるので直線近似すること
により式（Ａ　−Ｂ　）／（Ａ＋Ｂ　）より受光素子８
面上での領域ＳＡ　、　ＳＲの境界線と反射光束像の中
心との距離から合焦用レンズ２の移動量Ｎ０を算出して
いる。これは例えば距離環の回転角で算出するか又はモ
ーターの通電時間で行っても良−。セしてＡ−Ｂ）０で
あるか否か判別し前ピンか後ピンかを検、出する〇そし
て移動開始からの移動量をＮとするとＮ−Ｎ□　となる
までモーターを駆動させる（ステップ６．８）。このモ
ーターの駆動は静止画撮影モードのときは第５図で示す
デユーティ制御は行なわず全速で駆動させる。

尚Ａ−Ｂ）０のときは前ピンなのでモーターは合焦用レ
ンズ２を繰り込む方向へ移動させ（ステップ７）、逆Ｋ
Ａ−Ｂ）０でないときは後ピンなのでモーターを合焦用
レンズ２を繰シ出す方向へ移動させている（ステップ９
）。

そしてステップ６又はステップ８で「ＹＥＳ　Ｊの判定
が出たらモフターを停止させ合焦検出は終了する。そし
て再びＩＲＥＤが点灯し次の測距に：ｓるように構成さ
れている。

一方ステップ２でＭＯＶＩＥと判定されたときは５ＴＩ
ＬＬモードのときのように合焦点を予測し一度に合焦レ
ンズを移動させるような仁とをせず峰−ターの駆動中に
おいても測距金繰り返し、第５図に示すようなデユーテ
ィ制御を行っている。即ちＩＡ−Ｂｌ（Ｋであるか否か
判別しくステップ１４）ＩＡ−１）＋（Ｋのときは更に
Ａ−Ｂ−Ｆ−Ｏであるか否か判別する（ステップ１８）
。

セしてＡ−Ｂ中０でないときは合焦状態であるのでモー
ターを停止させる。Ａ−Ｂ中０のときは合焦用レンズが
無限遠位置に繰み込まれるように制御する（ステップ１
９　、２０　）。

又ステップ１４でＩＡ−Ｂｌ（ＫでないときはＡ−Ｂ）
Ｏか否か判別しくステップ１５）ｆｉピンか後ピンかを
検出し、各々の結果に応じて合焦用レンズを繰り込んだ
１０出したシしている◎本実施列では６る一定のデユー
ティでモーターを駆動させる場合を示したが（ステップ
１６゜１７　、２０　）、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）ｏｆ
ａ等ニより第５図のａ：ｂの比を変更し、合焦近傍でモ
ーターを低速にすれば、連続画に適したスムーズな動き
を得ることが出来る。このように本実施例では撮影セー
ドに応じた自動焦点検出方式を用い常に良好なる画像が
得られるようにしている。

本実施例では自動焦点検出手段として能動型差動方式を
用いた場合を示し九が、本実施列ではこの検出方式に限
らず受動型のボケ検出方式や２像のズレ検出方式、音波
方式等の自動焦点検出手段を用いても良い。

又静止画撮影モードと連続画撮影モードとで焦点検出方
式を異ＫＬｔ自動焦点検出手段を用いるようくしても良
い。撮影系の撮影モードとしては２りに限らず３つ以上
の撮影モードを有するように構成し、それらに適した自
動焦点検出手段を用いるようＫしても良い。

（発明の効果） 本発明によれば各々の撮影モードに適した自動焦点検出
手段を用いることＫより常に良好なる画像の得られる撮
影系を達成することができる。特に静止画撮影モードと
連続画撮影モードとで合焦用レンズを駆動させるモータ
ーの駆動を制御することＫより観察しやすい画像が得ら
れしかも高精度の合焦検出が可能の自動焦点検出手段を
有した撮影系を達成することかでｔ！ｉろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図（２）は第
１因の受光素子面上の説明図、第２図（ロ）は受光素子
からの出力値の説明図、第３図は本発明の一実施例の２
つの撮影モードを有する場合の概略■、第４図は第３図
の撮影モードの切り換えの、説明図、第５図は第１図の
モーターの駆動電圧のデユーティ制御の波形図、第６図
は本発明の一実施例の制御部におけるシステムフローチ
ャートの説明図である。図中１は被写体、２、は合焦用
レンズ、６は投光素子、８は受光素子、９は信号処理部
、ｌＯは制御部、１）は駆動手段、１２はモーター、１
０３　ｔ！イメージセンサ−１）０４は切換えスイッチ
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の撮影モードを有する撮影系と前記複数の撮
   影モードの種類を判別する判別手段と前記判別手段から
   の判別信号に応じた自動焦点検出手段を駆動させる駆動
   手段とを有していることを特徴とする自動焦点検出手段
   を有した撮影系。
2. （２）前記複数の撮影モードを静止画撮影モードと連続
   画撮影モードの２つの撮影モードより構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動焦点検出手段
   を有した撮影系。
3. （３）前記静止画撮影モードに対する自動焦点検出手段
   は測距を断片的に行う検出方式であり、前記連続画撮影
   モードに対する自動焦点検出手段は測距を連続的に行う
   検出方式であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の自動焦点検出手段を有した撮影系。