JPS63194237A - カメラ - 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、オートフォーカス機構を備えたカメラに関す
る。

〔従来の技術〕

オートフォーカス機構は２０年以上前から各種方式がス
チルカメラ、シネカメラ、ビデオカメラのメーカなどで
研究開発され、昭和５２年に３５ミリカメラに導入商品
化されて以来、急に脚光を浴び現在では各種のカメラに
装備されている。実用化された主なものの距離測定方式
を挙げると、以下のようなものがある。すなわち、 （１）二重像合成形の三角測量方式 この方式は特公昭５７−４９８８４号公報、特開昭５８
−６６９１８号公報などに記載されており、２組の受光
センサアレイに結像する像が合致する振動ミラーの角度
により測距するものである。

なお、この方式の発展形として、振動ミラーをなくし、
一方の受光センサアレイの素子数を多くして振動ミラー
が走査する全範囲の被写体像を受けるように構成したＳ
ＳＴタイプや、受光センサアレイの一方をなくし、シャ
ッターを設けて最初に２重像でない像を記憶し、次にシ
ャッターを開いて記憶した像と相似形になるように制御
するＦＣＭタイプがある。

（２）赤外線投光形の三角測量方式 この方式は特公昭４６−２８’５００号公報、特開昭５
７−６４２１７号公報などに記載されており、投光器か
ら赤外線の細いビームを被写体に照射し、反射光を受光
器で受けて三角測量を行なうものであって、受光器ある
いは投光器を回転して測距するものである。

（３）超音波測距方式 この方式は特開昭５５−１１２７５号公報、特開昭５８
−１８７９１６号公報などに記載されており、高指向性
の１０−３秒程度の超音波パルスを放射し、その反射波
が返ってくるまでの時間により測距し、このデータにも
どすいて撮影レンズの位置を変えるものである。

（４）コントラスト形焦点検出方式 この方式は特公昭３９−５２６５号公報、特開昭５６−
５１１６４号公報などに記載されており、被写体像を光
電変換した映像信号の高周波成分がコントラストの大き
な輪郭部分の鮮明度に比例していることを利用し、この
高周波成分が最大となるようにヘリコイドを制御するも
のである。

（５）位相形態点検出方式 この方式は「写真工業Ｊ　　１９８３年度、第４１巻、
第６号、ｐｐ、８２〜８６、日本光学工業カメラ設計部
による論文「ニコンＦ３ＡＦＪに記載され、また、「写
真工業Ｊ　１９Ｂ６年度、第４４巻、第５号、ｐｐ、８
４〜９５、同設計部による論文「ニコンＦ−５０１ＡＦ
Ｊとして記載されており、撮影レンズの空中がフィルム
等価面の前にあるか後にあるかを像の空間的な位相のズ
レから調べる方式である。−例としては、像をセパレー
タレンズなどによって部分して光電変換素子に導き、こ
の変電変換素子上の２つの像の間隔の差から焦点位置を
検出するものである。

なお、これらについてのバリエーションは「写真工業Ｊ
　　１９８２年度、第４０巻、第１２号、ｐｐ２１〜３
３の山本晃著の論文「−眼レフＡＦはどう完成されるか
」や、同じく「写真工業」１９８３年度、第４１巻、第
１３号、ｐｐ、３１〜３５の上田・森著の論文「特許か
ら見た一眼レフの最新技術」などに概要が記載されてい
る。

以上の様な各方式によるオートフォーカス機構によって
、各種カメラはより使い易（撮影の失敗が少ないものと
なり、初心者にも簡単にかつ安心して撮影することがで
きるようになった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の技術では、合焦可能な範囲が
ビューファインダでのぞいた視野内の中央部分に固定さ
れており、このために、合焦させようとする主たる被写
体が視野内のこの範囲からずれている場合には、これに
合焦させることができないという問題があった。その対
策の一例として、フォーカスロック機構を設け、撮影者
は一旦主たる被写体がビューファインダの視野内申央部
に収まるようにカメラを向け、オートフォーカス機構を
動作させてこの被写体に合焦させた後に、フォーカスロ
ック機構を働らかせて焦点を固定し、再び構図を戻して
撮影をするといった方法がとられている。

しかし、この方法を用いると、撮影に手間がかかるとい
う問題がある。しかも、ビューファインダの視野内の任
意の被写体に合焦させる場合には、この被写体までの距
離をＲ１撮像レンズの光軸と被写体とのなす角度をθと
すると、撮像レンズの光軸上Ｒｃｏｓθの位置に合焦さ
せなければならないが、上記方法によると、撮像レンズ
の光軸上Ｒの距離に合焦させることになる。このために
、これらの差によるいわゆるコサイン誤差が生じ、焦点
ずれを避けることができないという問題もあった。

さらに、ビューファインダ内の視野内の任意の被写体に
合焦させる他の方法として、オートフォーカス機構によ
る合焦動作範囲を可変とする機構を付加することも考え
られるが、この可変機構を撮影者が操作するのでは、さ
らに使い勝手が悪くなってしまうことになる。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、ビューファイ
ンダによる視野内の任意の位置にある被写体に容易に合
焦させることができるようにしたカメラを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

ところで、視野映像上に眼の注視点を正確かつ鮮明に表
示し、ビデオ記録すると同時に眼の注視点の座標値を出
力して人がどこを見ているか“を解明する装置が知られ
ている（たとえば、ＮＡＣ社の“アイマークレコーダＶ
＃）、。この装置は全く新しい映像メディア、アイセン
サーであり、人間工学・心理学の研究や医学応用などの
分野において重要な役割を果たしている。この装置の注
視点検出法の原理は、電気通信学会発行　福島邦彦著　
「視覚の生理とバイオニクス」　（コロナ社）ｐｐ、２
１５−２１６に記載されるように、眼球の角膜に光を照
射し、その反射光を凸レンズで結像させて光源の実像を
小さな輝点とするものであり、角膜の曲率の中心と眼球
の回転の中心が一致していないために、眼球が回転する
と、レンズで結像した光源の実像の位置も移動すること
がら、この実像の位置によって注視点の検出を行なうも
のである。

上記目的を達成するために、本発明は、かかる装置の原
理にもとづいてビューファインダでの撮影者の眼の注視
点（視線の方向）を検出する注視点検出手段と、その検
出出力に応じてオートフォーカス手段の合焦動作をなす
空間的な範囲または方向を制御する制御手段を設けたも
のである。

〔作用〕

ビューファインダの視野は撮像範囲と一致しく但し、透
視ファインダはバララックスの補正が必要である）、ビ
ューファインダをのぞく撮像者の眼の注視点（視線の方
向）には、その構図上での撮像者が意図する主たる被写
体があるのが常である。このことから、上記注視点検出
手段が注視点を検出することにより、撮像範囲での主た
る被写体の方向が検出される。上記制御手段は、注視点
検出手段の検出出力に応じて、つまり、主たる被写体の
方向に応じて、撮像レンズの光軸を変えることなく、オ
ートフォーカス手段の合焦動作可能な空間的範囲、方向
を変化させる。これにより、ビューファインダの視野内
のいかなる位置に主たる被写体があっても、この主たる
被写体に合焦することになる。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明によるカメラの第１の実施例を示すブロ
ック図であって、１はカメラ回路部、２はレンズ機構、
３はバイパスフィルタ、４は画角ゲート、５は検波部、
６は積分部、７はＡ／Ｄ変換部、８はＸカウンタ、９は
Ｙカウンタ、１０はディジタルコンパレータ、１１はマ
イクロコンピュータ（以下、マイコンという）、１２は
レンズ状態検出部、１３はレンズ駆動部、１４は電子ビ
ューファインダ、１５はグイクロイックミラー、１６は
赤外発光部、１７は凸レンズ、１８はカメラ回路部、１
９は輝点（注視点）座標検出部、２０は眼である。

この実施例はコントラスト形焦点検出方式のオートフォ
ーカス手段を備えたビデオカメラである。

第１図において、自己走査形２次元イメージセンサ（図
示しないが、以下、撮像素子という）を含むカメラ回路
部１、レンズ機構２および電子ビューファインダ１４が
ビデオカメラの主構成要素をなしている。また、バイパ
スフィルタ３、画角ゲート４、検波部５、積分部６、Ａ
／Ｄ変換部７、Ｘカウンタ８、Ｙカウンタ９、ディジタ
ルコンパレータ１０、マイコン１１．レンズ状態検出部
１２、レンズ駆動部１３がコントラスト形焦点検出方式
のオートフォーカス手段を構成している。

撮影用のレンズ機構２を通った被写体からの光はカメラ
回路部１の撮像素子に入射され、その撮像面に被写体像
が結像される。このカメラ回路部１では、図示しない基
準発振器の出力クロック信号を分周して得られる撮像面
を水平方向に画素順に走査するための水平走査信号Ｈ，
と１水平期間毎に発生されて水平走査信号Ｈ２による撮
像面での水平走査を垂直方向にシフトするための垂直走
査信号■１とにより、被写体像が走査されて映像信号に
変換され、所定の処理がなされて映像信号Ｐ１として出
力される。この映像信号Ｐ１は、図示しないが、ビデオ
カメラから出力されるとともに、小型ブラウン管などか
らなる電子ビューファインダ１４に供給され、この小型
ブラウン管に映出される画像がグイクロイックミラー１
５を介して撮影者の眼２０によって観察される。

この映像信号Ｐ、は、さらに、バイパスフィルタ３に供
給され、その高周波成分が抽出される。

この高周波成分は画角ゲート４に供給され、ディジタル
コンパレータ１０から偶フイールド期間毎に供給される
ゲート信号Ｇによって偶フィールドの所定期間の高周波
成分が抽出される。画角ゲート４で抽出された高周波成
分は検波部５で検波され、積分部６で積分される。積分
部にはカメラ回路部１から奇フィー・ルドで“Ｉ４“　
（高レベル）、偶フィールドで“Ｌ“　（低レベル）と
なるフィールド判別信号ＦＡも供給され、このフィール
ド判別信号ＦＡが“Ｈ“のとき、積分部６はリセットさ
れる。したがって、この積分部６は検波部５の出力信号
を偶フイールド期間積分する。積分部６の積分出力■１
．はＡ／Ｄ変換部７でディジタル値（以下、ディジタル
積分値という）に変換され、フィールド判定信号ＦＡに
より、奇フイールド期間にこのディジタル積分値がマイ
コン１１に取り込まれる。

マイコン１１はこの取り込んだディジタル積分値と前回
取り込んだ偶フィールドのディジタル値とを比較し、そ
の比較結果にもとづき、レンズ駆動部１３を介してレン
ズ機構２のレンズを１ステツプだけ移動させる。このレ
ンズの移動後、マイコン１１は同様にしてＡ／Ｄ変換部
７で得られたディジタル積分値を取り込み、前回取り込
んだディジタル積分値と比較し、その比較結果にもどづ
いてレンズを１ステツプ移動させる。

このようにして、マイコン１１はディジタル積分値の比
較とレンズ機構のレンズの１ステツプ移動とを交互に行
なうが、このレンズの移動方向は、比較される２つのデ
ィジタル積分値のうち後に取り込んだディジタルに積分
値が前回取り込んだディジタル積分値よりも大きいとき
には、後に取り込んだディジタル積分値の取り込み直前
のレンズ移動方向と同方向であり、逆のときには、後に
取り込んだディジタル積分値の取り込み直前のレンズ移
動方向とは逆になる。これにより、ディジタル積分値が
最大となるように、すなわち、画角ゲート４で抽出され
た高周波成分の量が最大となる方向に、レンズ機構２の
レンズが移動する。

画角ゲート４に供給されるゲート信号Ｇは次のように形
成される。すなわち、カメラ回路部１で形成される水平
走査信号Ｈ，はクロック信号としてＸカウンタ８に供給
され、同じく垂直走査信号ｖＩはリセット信号としてＸ
カウンタ８に供給される。そこで、Ｘカウンタ８は垂直
走査信号■１毎にリセットされつつ、水平走査信号Ｈ１
をカウントする。そのカウント値Ｘは電子ビューファイ
ンダ１４の画面上水平走査方向の位置を表わしてオリ、
ディジタルコンパレータ１０に供給される。

また、垂直走査信号Ｖ、はクロック信号としてＸカウン
タ９に供給され、上記フィールド判別信号ＦＡはリセッ
ト信号としてＸカウンタ９に供給される。そこで、Ｘカ
ウンタ９はフィールド判別信号ＦＡが“Ｈ“となる奇フ
イールド期間リセット状態にあり、フィールド判別信号
ＦＡがＬ″となる偶フイールド期間垂直走査信号Ｖ、を
カウントする。Ｘカウンタ９のカウント値Ｙは電子ビュ
ーファインダ２の画面上垂直走査方向の位置を表わして
おり、ディジタルコンパレータ１０に供給される。

ディジタルコンパレータ１０にはマイコン１１から画角
設定データＣＡも供給される。この画角設定データＣ０
は電子ビューファインダ１４の画面上の四角状のある領
域（すなわち、画角）の２つの水平走査方向の境界位置
を表わす値と２つの垂直走査方向の境界位置を表わす値
とからなり、これら２つの水平走査方向の境界を表わす
値とカウント値Ｘとを比較することにより、この画角の
水平走査方向範囲を表わすゲート信号を形成し、また、
２つの垂直走査方向の境界を表わす値とカウント値Ｙと
を比較することにより、この画角の垂直方向範囲を表わ
すゲート信号を形成する。これらのゲート信号が画角ゲ
ート４に供給されるゲート信号Ｇである。したがって、
画角ゲート４では映像信号Ｐ、の画角内の高周波成分が
抽出され、この高周波成分の量が最大になる方向にレン
ズ機構２のレンズが移動する。そして、この高周波成分
の量が最大となったとき、マイコン１１はレンズ機構２
のレンズを停止させる。このとき、ビデオカメラは画角
内の主たる被写体に合焦したことになる。

ところで、従来のオートフォーカス機構では、第２図に
示すように、画角へ〇はその中心が電子ビューファイン
ダ１４の画面の中心Ｑ。に一致するように設定される。

このために、画角設定データＣＡは一定であってディジ
タルコンパレータ１０に設定されている。

これに対して、この実施例では、この画角は電子ビュー
ファインダ１４の画面の任意の位置に設定できるように
したものであって、第２図において、点Ｑ、に合焦させ
るべき主たる被写体像があるとすると、この点Ｑ１に中
心があるように画角Ａ１が設定できる。このように画角
を設定するために、主たる被写体の方向を検出する注視
点検出手段が設けられている。

この注視点検出手段はグイクロイックミラー１５、赤外
発光部１６、凸レンズ１７、カメラ回路部１８、輝点座
標検出部１９からなっている。

赤外発光部１６は赤外スポット光を発光しており、撮影
者が電子ビューファインダ１４の画像をみると、赤外発
光部１６から出力される赤外スポット光は直接眼２０に
照射される。眼２０からの反射光はグイクロイックミラ
ー１５で反射され、凸レンズ１７により、カメラ回路部
１８内の自己走査形イメージセンサ（図示せず）上に焦
光される。この自己走査形イメージセンサは、カメラ回
路部１からの同期信号５ＹＮＣにより、カメラ回路部１
内の自己走査形２次元イメージセンサと同期して走査す
る。

ここで、赤外発光部１６、グイクロイックミラー１５、
凸レンズ１７およびカメラ回路部１８はアイカメラを構
成しており、眼２０が注視する電子ビューファインダ１
４の画面上の位置に応じて眼２０による赤外スポット光
の反射方向が異なる。

カメラ回路部１８内の自己走査形イメージセンサ上には
、反射された赤外スポット光の凸レンズ１７による焦光
により、眼２０による赤外スポット光の反射方向に応じ
た位置に赤外発光部１６の実像の小さなスポットが生ず
るが、このスポットの位置は、また、眼２０の電子ビュ
ーファインダ１４上の注視点に対応している。

カメラ回路部１８からはこの輝点を表わす映像信号Ｐ２
が出力され、カメラ回路部１８における水平走査信号Ｈ
１′、垂直走査信号ｖ１　′、フィールド判別信号ＦＡ
′とともに輝点座標検出部１９に供給される。輝点座標
検出部１９では、これら信号からカメラ回路部１８での
輝点の位置座標値を検出し、さらにこれをカメラ回路部
１での位置座標値（ｘ＋、ｙ＋）に変換して出力する。

この位置座標値（Ｘ＋、）’＋）は偶フイールド毎に得
られ、次の位置座標値が得られるまで出力され続ける。

マイコン１１はこの位置座標値（ｘ＋、ｙ＋）を順次取
り込み、これに応じた画角データＣ１をディジタルコン
パレータ１０に出力する。

ここで、電子ビューファインダ１４上の画面ヲたとえば
３×３に等分し、これによる各区分を画角とすることが
できる。このような画角とする場合には、各画角を表わ
すデータがマイコン１１に記憶されており、マイコン１
１は、これらデータにより、取り込んだ位置座標値（ｘ
＋、ｙ＋）がどの画角に含まれるかを判定し、該当する
画角に対するデータから画角設定データＣＡを形成して
出力する。たとえば、第３図に示すように、電子ビュー
ファインダ１４の画面を３×３に区分してＡ、〜Ａ３３
の画角を設定したとき、取り込まれた位置座標値Ｑｚ　
　（ＸＩ、ｙ＋　）が画角Ａｌｆｆに含まれているとす
ると、この画角Ａ　１２に対する上記画角設定データＣ
Ａが形成されてディジタルコンパレータ１０に出力され
る。このことは合焦しようとする主たる被写体の像がこ
の画角Ａ１３内に含まれることになり、これに合焦作用
する。

なお、眼２０が一点を注視するといっても、その眼球は
停止しているのではなく常に微動する。

しかし、このように大きな領域を画角とすると、注視点
はほとんど１つの画角内に含まれ、これによって主たる
被写体に合焦させることができる。

また、上記のように予じめ画角を定めてお（のではなく
、第４図に示すように、眼球の微動も考慮して複数の位
置座標値を取り込み、これらの平均を位置座標値Ｑ３　
　（ＸＩ、）’ｌ　）とし、これにもとすいて画角Ａ、
としてもよい。

撮影者が電子ビューファインダ１４の画像を見ていない
ときには、カメラ回路部１８への眼２０からの反射赤外
スポット光はない。この場合には、カメラ回路１８から
出力される映像信号Ｐ２に輝点を表わす成分は存在しな
い。このときには、輝点座標検出部１９はカメラ回路部
１での画面の中心を表わす位置座標値（Ｘｏ、）’ｏ）
（第２図における点Ｑ０の位置座標値）を出力し、マイ
コン１１はこれにもとづいて画角を設定する。このため
に、ビデオカメラはレンズ機構２のレンズの光軸近傍に
対して合焦作用がなされる。

レンズ状態検出部１２はポテンシオメータなどからなり
、レンズ機構２の絞り状態、ズーム倍率、レンズ位置な
どを検出する。マイコン１１はこのレンズ状態検出部１
２の検出データを順次取り込み、レンズ位置を常時監視
していてレンズの移動可能範囲の限界などを検出する。

第５図は第１図における輝点座標検出部１９の一興体例
を示すブロック図であって、２１〜２４は入力端子、２
５は浮動２値化回路部、２６は単安定マルチバイブレー
ク、２７はＸカウンタ、２８はＹカウンタ、２９はラッ
チ回路部、３０はＲＯＭ　　（リードオンリメモリ）、
３１は出力端子である。

同図において、カメラ回路部１８（第１図）のイメージ
センサの画素（図示せず。）を駆動する水平走査信号Ｈ
１’は入力端子２２からＸカウンタ２７にクロック信号
として供給され、この水平走査信号Ｈ１’の発生位置を
垂直方向にシフトする垂直走査信号ｙ、ｌは入力端子２
３からＸカウンタ２７にリセット信号として、また、Ｘ
カウンタ２８にクロック信号として供給される。さらに
、偶数フィールドのときにだけ＃Ｌ“になるフィールド
判別信号ＦＡ　′が入力端子２４からＸカウンタ２８に
リセット信号として供給される。Ｘカウンタ２７は垂直
走査信号ｖ１　′が供給される毎にリセットされて水平
走査信号Ｈ１’をカウントする。したがって、Ｘカウン
タ２７はｌ水平走査期間をイメージセンサの１画素毎の
駆動時間で分割したＸ座標値を発生する。また、Ｘカウ
ンタ２８はフィールド判別信号ＦＡ　′が供給される毎
にリセットされて、垂直走査信号Ｖ％をカウントする。

Ｘカウンタ２８がリセットされるのはフィールド判別信
号ＦＡ　′が＃Ｈ“のときである。したかって、Ｘカウ
ンタ２８は、偶数フィールド期間だけ、１垂直走査期間
を垂直走査信号ｖ、Ｌで分割したＹ座標値を発生する。

これらＸ座標値、Ｙ座標値はラッチ回路部２９に入力デ
ータとして供給される。

一方、カメラ回路部３から出力された映像信号Ｐ２は入
力端子２１から浮動２値化回路部２５に供給され、浮動
しきい値法により２値化されて２値化信号ＣＫとなり、
ラッチ回路部２９にクロック入力として供給される。ま
た、この２値化信号ＣＫは単安定マルチバイブレーク２
６にもトリガ入力として供給される。なお、この２値化
信号ｃ１は輝点の始端部でレベルが＃Ｌ“から“Ｈ＃に
変化するものである。

単安定マルチバイブレーク２６の出力信号Ｒアは安定時
に＃Ｌ＃であり、２値化信号ＣＫの立上りエツジでトリ
ガーされて１フレ一ム期間に相当する期間だけ“Ｈ“と
なる。この出力信号ＲＴはラッチ回路部２９にリセット
入力として供給される。ラッチ回路部２９はリセット入
力信号ＲＴが＃Ｌ“のときにリセットされてその出力信
号Ａ。

を（０，Ｏ）とし、２値化信号Ｃうが＃Ｌ＃からＨ“に
なると（リセット入力信号ＲＴも＃Ｈ″となるので）、
データ入力であるＸカウンタ２７、Ｘカウンタ２８から
のＸ、Ｙ座標値（ｘ＋、ｙｔ）を一時記憶し、その出力
信号ＡＭをＲＯＭ３０にアドレス入力（ｘ＋、ｙｔ）と
して供給する。

さて、このＸ、Ｙ座標値（ｘ＋、ｙｔ）をカメラ回路部
１の座標系の座標値（Ｘｚ、）’ｚ）に変換する手段で
あるが、一般的には光学的条件、機械的・電気的条件か
ら相関関数の式を設け、この式に（ｘｌ、ｙｔ）を代入
して注視点の座標値（Ｘ！。

ｙｚ）を算出する。しかし、ここでは、処理時間などを
考慮して、パターン発生方式によって変換することとし
た。つまり、電子ビューファインダ１４のブラウン管上
での座標値（Ｘｚ、ｙｚ）の位置を眼２０が見たとき、
ラッチ回路部２９で得られる座標値（ｘ＋、）’＋）を
実験的に求めておく。

そして、座標値（ｘ＋、ｙｔ）で決まるＲＯＭ３０のア
ドレスに予かしめ座標値（Ｘｚｏ、ｙ２）をデータとし
て記憶させておくわけである。この結果、ラッチ回路部
２９からの出力信号ＡＳ、すなわち座標値（ｘ＋、ｙｔ
）がＲＯＭにアドレス入力として供給されると、すぐに
ＲＯＭ３０のこのアドレスに記憶されているデータＤ？
、すなわち座標値（ｘｚ、）’２）が読み出され、マイ
コン１１（第１図）へ供給することになる。

以上のような回路構成により、コントラスト形焦点検出
方式のオートフォーカス機能を備えたビデオカメラでは
、電子ビューファインダ１４の視野内の任意の位置に映
出される主たる被写体に対して合焦動作が行なえるよう
になる。

なお、第１図において、マイコン１１が出力する画角設
定データＣＡをディジタルコンパレーク１０に供給する
代りに、ディジタルコンパレータ１０の基準値を一定と
し、マイコン１１で輝点座標検出部１９からの座標値（
ｘ＋、）’＋）に応じたＸ、　Ｙプリセット値を形成し
、Ｘプリセット値をＸカウンタ８に、Ｙプリセット値を
Ｙカウンタ９に供給して、Ｘカウンタ８では、垂直走査
信号Ｖ。

によってこのＸプリセット値にプリセットされ、Ｙカウ
ンタ９では、フィールド判別信号ＦＡの立下りエツジで
Ｙプリセット値にプリセットされるようにしてもよい。

また、カメラ回路部１．１８は同期して動作するから、
第５図の入力端子２２，２３．２４にカメラ回路部１か
らの水平走査信号Ｈ１、垂直走査信号■３、フィールド
判別信号ＦＡを供給するようにしてもよいし、第１図に
おけるＸカウンタ８のカウント値Ｘ、Ｙカウンタ９のカ
ウント値をラッチ回路部２９に供給してＸカウンタ２７
、Ｘカウンタ２８を省略することもできる。

さらに、カメラ回路部１．１８の一部または全部を兼用
することも可能であり、全部を兼用する場合には、主た
る被写体と眼２０の撮影を時分割で行なう。この時分割
において、眼２０を撮影する時間は主たる被写体を撮影
する時間に対して十分に短かくし、眼２０を撮影してい
る時にはＶＴＲに記録しないようにする。

さらに、第５図において、ＲＯＭ３０の代りに、他の形
式のメモリ、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
や磁気ディスクメモリなどを用いてもよい。

第６図は本発明によるカメラの第２の実施例を示す構成
図であって、３２は描像レンズ、３３はレンズ鏡筒、３
４はフィルム面、３５は光軸、３６．３６’は赤外発光
部、３７は投光レンズ、３８は光軸、３９は赤外スポッ
ト光、４０は対物レンズ、４１は光軸、４２は一視野枠
板、４３は接眼レンズ、４４は眼、４５はグイクロイッ
クミラー、４６は焦光レンズ、４７は全反射ミラー、４
８は赤外受光部、４９は光ファイバ、５０はカメラ回路
部、５１は輝点座標検出部、５２はマイコン、５３は受
光部駆動部、５４は主たる被写体である。

この実施例はカメラが３５ミリのスチルカメラであり、
オートフォーカスの手段として、赤外線投光形三角測量
方式を採用し、アルバダ形ブライトフレーム（透視）フ
ァインダを用いているものである。

同図において、撮影レンズ３２、レンズ鏡筒３３、フィ
ルム面３４がカメラの基本的な撮影光学系である。また
、対物レンズ４０、視野枠板４２、接眼レンズ４３がア
ルバダ形ブライトフレームファインダを構成している。

赤外発光部３６は投光レンズ３７の中心を中心とする球
面上を２次元的に往復運動する。これにより、赤外発光
部３６から出射した赤外スポット光３９は投光レンズ３
７によってビーム状となり、フィルム面３４からの視野
全体を２次元的に走査する。

なお、投光レンズ３７の光軸３８と対物レンズ４０の光
軸４１は撮影レンズ３２の光軸３５と平行であり、光軸
３８，４１は基線距離りだけ隔てられている。

一方、対物レンズ４０の後方には、赤外線を選択的に反
射するダイクロイックミラー４５が斜設されている。対
物レンズ４０を通った赤外線はダイクロイックミラー４
５によって反射され、集光レンズ４６と全反射ミラー４
７を介して赤外受光部４８に入射する。赤外受光部４８
はその受光面に垂直な方向に指向性を有しており、この
指向特性の範囲内にある反射赤外スポット光のみが受光
される。このために、実際には、上記のように赤外スポ
ット光３９はフィルム面３４からの視野全域を走査する
が、赤外受光部４８の指向性により、第７図に示すよう
に、ファインダの視野５５における視野枠板４２の視野
枠４２Ａ〜４２Ｄで決まる領域（すなわち、フィルム面
３４からみた視野）５６内の一部の領域５７のみが合焦
のために走査されていることになる。この領域５７を画
角ということにする。

従来技術では、赤外受光部４８の指向性方向がファイン
ダの光軸４１上の被写体５４からの反射赤外スポット光
の方向と一致するように固定されていた。そこで、ファ
インダの光軸４１を被写体５４の方向に向け、赤外発光
部３６を発光させて赤外スポット光３９によりフィルム
面３４での視野内の走査域を走査すると、その反射光は
上記のようにして赤外受光部４８に入射する。赤外受光
部４８に入射する赤外スポット光の光量が最大になる場
合は、通常、赤外発光部３６からの赤外スポット光３９
が被写体５４によって反射された場合であるので、この
ときの赤外発光部３６の投光レンズ３７の光軸３８方向
からの回動角θから、カメラと被写体５４との距離りが
Ｌ＝Ｄ／ｌａｎθによって求まる。この処理を図示しな
い自動焦点検出部によって行ない、撮影レンズ３２をバ
ネまたはモータなどから構成されるレンズ駆動部（図示
せず。）の動力で、矢印ａの方向に移動させる。これら
一連の動作によって、この３５ミリのカメラの基本的な
オートフォーカス機能が達成されるものである。

さて、アルバダ形ブライトフレームファインダによる影
像は撮影者の眼４４に到達する。同時に、赤外発光部３
６による走査の一部で赤外スポット光が光ファイバ４９
を介して眼４４に照射され、眼４４からの反射光が接眼
レンズ４３、視野枠板４２、ダイクロイックミラー４５
を介してカメラ回路部５０に供給される。この接眼レン
ズ４３により、カメラ回路部５０内の自己走査形イメー
ジセンサ（図示せず。）上に、赤外発光部３６の実像の
小さな輝点が発生する。

ここで、赤外発光部３６、光ファイバ４９、接眼レンズ
４３、ダイクロイックミラー４５、カメラ回路部５０は
アイカメラを構成しており、上記の輝点は注視点（眼４
４の視線の方向）に対応している。

カメラ回路部５０は注視点に対応した輝点を撮影し、こ
の林度を表わす映像信号と座標発生のための信号を輝点
く注視点）座標検出部５１に供給する。輝点座標検出部
５１は第５図に記載したものと同様の構成をなしており
、供給された各信号からカメラ回路部５０における輝点
のＸ、Ｙ座標値（ｘ＋、ｙ＋）を抽出する。そして、さ
らに、この抽出したＸ、Ｙ座標値を眼４４の視線の方向
の座標値（ｅｘ、ｅ、）に変換してマイコン５２に供給
する。この変換方法は第５図で説明したことと同様であ
って、眼４４の眼球回転角θ８およびθ。

に対する座標値（ｘｌ、ｙ＋）を実験的に求めでおき、
座標値（ｘ＋、ｙＩ）をアドレスとしてＲＯＭに予かし
め角度の座標値（ｅＸ、θｙ）をデータとして記憶させ
ておくわけである。マイコン５２は眼４４の視線の方向
の座標データ（ｅＸ、θｙ）にもとづいてモータなどか
ら構成される受光部駆動部５３を制御する。この結果、
赤外受光部４８は矢印Ｃに示す方向に移動する。そして
、その移動の仕方は眼２５の眼球回転と同様に回転する
ものである。

ところで、カメラから被写体５４までの距離りを上記の
ようにＬ＝Ｄ／ｌａｎθとしたのは、被写体５４がファ
インダの光軸４１上（すなわち、ファインダの視野の中
心）にある場合である。しかし、合焦させようとする主
たる被写体がファインダの視野内（すなわち、撮影しよ
うとする構図）の中心からずれている場合には、上記の
式によってカメラから主たる被写体までの距離が求めら
れない。そこで、この実施例では、マイコン５２の座標
データ（θ８．θｙ）にもとづいて赤外受光部４８を矢
印Ｃの方向に回動させて、その指向性を主たる被写体か
らの反射赤外スポット方向に向け、この赤外発光部４８
に関するデータに用いて上式１、＝Ｄ／ｌａｎθの補正
を行なうものである。

この補正を第８図により説明する。同図は、説明を簡単
にするために、各光軸３５．　３８．　４１を含む水平
面上に主たる被写体５４′があり、また、投光レンズ３
７の光軸３８をＺ軸、赤外発光部３６′がある位置を原
点（０，０）、この原点（０，０）でＺ軸に垂直な方向
をＸ軸とし、このＸ軸上の原点（０，０）から基線距離
りだけ離れた位置（Ｄ、　　０）に赤外受光部４８が置
かれているものとしている′。なお、第６図に対応する
部分には同一符号をつけている。

いま、マイコン５２の座標データ（θ８．θｙ）により
、赤外発光部４８はその指向性が光軸４１から０８だけ
回動される。そして、上記の赤外発光部３６が赤外スポ
ット光３９によって走査し、赤外発光部４８の出力レベ
ルが最大となった時点を検出し、赤外検出部４日の出力
レベルが最大となったときの赤外スポット光３９のＺ軸
からのずれ角θを検出する。また、赤外発光部４８の回
動角θ８をファインダ光学系の条件に応じて補正し、こ
の補正された回動角をθ８　′とする。

そこで、いま、主たる被写体５４′の位置を（Ｘ、　　
Ｚ）とすると、赤外発光部３６から出射される赤外スポ
ット光３９の軌跡により、Ｚ＝Ｘｃｏｔθ　　・・・・
・・・・・・・・（１）となり、また、反射赤外スポッ
ト光３９′の軌道により、 Ｚ＝　（Ｘ−Ｄ）ｃｏ　ｔθ８′　・・・・・・・・・
（２）が成立する。そして、被写体５４′の位置（Ｘ。

Ｚ）はこれら（１）式と（２）式の交点として表わされ
る。すなわち、そのＸ座標値は であり、またＸ座標値は ａｎｅ となる。） このようにして、被写体５４′の位置が判明するわけで
あるが、オートフォーカスのために必要な距離は、本来
、被写体５４′の位置をファインダの光軸４１または投
光レンズ３７の光軸３８へ投影させた位置５４′までの
距離りであり、（４）式のＺがこの距１％’ｌＬを示し
ている。

なお、第６図では２次元で説明したが、３次元でも同様
にして更に回動角θ、′を含んだ式を得ることができる
。この場合、回動角θ、′は、眼４４の視線の方向の座
標データθ、を、ファインダ光学系の条件で補正したも
のである。

さて、自動焦点検出部（図示せず。）の処理内容を説明
したので、第６図の説明に戻ることにする。赤外発光部
４８が矢印Ｃに示すように移動し、角度の座標値（θ８
．θｙ）となると、前記の自動焦点検出部はこの値を検
出し、補正を行なってデンズ駆動部（図示せず）の動力
で撮影レンズ３２を矢印ａの方向に移動させる。

以上のようにして、赤外線投光形三角測量方式のオート
フォーカス機能を備えた３５ミリカメラは、アルバダ形
ブライトフレームファインダの視野内の任意の位置にあ
る主たる被写体に対して合焦動作が行なえるようになる
。

なお、この実施例においては、赤外受光部４８を回動さ
せる代りに、全反射ミラー４７を回動させるようにして
もよい。マイコン５２の出力データで赤外発光部３６の
向きを制御し、赤外発光部４８で視野全域を走査するよ
うにしてもよいし、また、赤外発光部３６と赤外受光部
４８の位置を入れ換え、いずれか一方で走査し、他方を
マイコン５２の出力データで制御するようにしてもよい
。

いずれの場合も、走査または指向性の制御を全反射ミラ
ー４７で行なうようにしてもよい。さらに、カメラ回路
部５０を赤外受光部４８に兼用し、時分割でこれらの動
作を行なうようにすることもできる。

第９図は本発明によるカメラの第３の実施例を示す構成
図であって、１６′は赤外発光部、５５はハーフミラ−
１５６は対物レンズ、５７はノ＼−フミラー、５８は接
眼レンズ、５９はすりガラスからなる採光窓、６０は視
野枠板、６１は中間レンズ、６２は振動ミラー、６３は
半固定ミラー、６４はプリズム、６５．６６はレンズ、
６７゜６８は受光部（受光素子プレイ）、６９はグイク
ロイックフィルタ、７０は凸レンズ、７１は半固定ミラ
ー駆動部、７２はファインダの光軸、７３゜７４は入射
光であり、第６図に対応する部分には同一符号をつけて
いる。

この実施例は３５ミリカメラであって、オートフォーカ
スの手段として２重像合致形三角測量方式を採用し、ま
た、採光形ブライトフレーム（透視）ファインダを用い
ているものである。

同図において、撮影レンズ３２、レンズ鏡筒３３、フィ
ルム面３４がカメラの基本的な撮影光学系である。また
、対物レンズ５６、ハーフミラ−５７、接眼レンズ５８
、採光窓５９、視野枠板６０、中間レンズ６１、ハーフ
ミラ−５５が採光形ブライトフレームファインダを構成
している。このファインダでは、ハーフミラ−５５、対
物レンズ５６、ハーフミラ−５７、接眼レンズ５Ｂでも
ってファインダ視野内の画像が眼によって見ることがで
きるが、さらに、入射光７４は採光窓５９によって白色
光となり、これが視野枠板６０、中間レンズ６１、ハー
フミラ−５７、接眼レンズ５８を介して眼４４に達する
ので、ファインダ視野内にフィルム面３４からの視野を
決める視野枠も見ることができる。さらに、一対の受光
部（受光素子アレイ）６７．６８、プリズム６４、およ
びレンズ６５．６６などから測距モジュールが構成され
ている。

主たる被写体５４を含む構図からの光は、これら半固定
ミラー６３、振動ミラー６２を介して図示の如く測距モ
ジュールに入射する。なお、半固定ミラー６３はハーフ
ミラ−５５を通った光を測距モジュールのプリズム６４
に送り、振動ミラー６３は入射光７３の光量の半分をプ
リズム６４に送るように設定しである。そして、振動ミ
ラー６２は矢印ｄのように回動し得るように設置され、
無限遠方に対応する角度から近距離に対応する角度まで
の範囲（すなわち、フィルム面３４からみた視野全域）
を往復走査する。また、半固定ミラー６３は基本的には
ファインダの光軸７２の向きに設定されており、かつ、
振動ミラー６２と基線距離りだけ隔てて配置されている
。そこで、２つの受光部６７．６８に結像する像が合致
するときの振動ミラー６２の回動角θからカメラと被写
体５４との距離りを求め、撮影レンズ３２を矢印ａの方
向に移動させる。これら一連の動作によって、この３５
ミリカメラの基本的なオートフォーカス機能が達成され
るものである。

さて、採光形ブライトフレームファインダによる撮像は
撮影者の眼４４に到達する。同時に、赤外発光部１６′
が発生した赤外スポット光が直接に眼４４に到達し、眼
４４からの反射赤外スポット光が、グイクロイックフィ
ルタ６９を介して凸レンズ７０に到達する。なお、グイ
クロイックフィルタ６９は赤外線を選択的に通過させる
ものである。そして、凸レンズ７０は入射した反射赤外
スポット光を集光し、カメラ回路部５０の自己走査形イ
メージセンサ（図示せず。）上に赤外発光部１６′の実
像の小さな輝点を発生させる。ここで、赤外発光部１６
′、グイクロイックフィルタ６９、凸レンズ７０、カメ
ラ回路部５０はアイカメラを構成しており、上記の輝点
は眼４４の視線の方向に対応している。カメラ回路部５
０はこの視線の方向に対応した輝点を撮影して映像信号
と座標発生のための信号を輝点（注視点）座標検出部５
１に供給する。

輝点座標検出部５１は第５図に記載したものと同様の構
成なしており、供給された各信号からカメラ回路部５０
における輝点のＸ、Ｙ座標値（ｘ　Ｉｎｙ＋）を抽出す
る。そして、さらに、この抽出されたＸ、Ｙ座標値を視
線の方向の座標値（θ８゜ｅｙ）に変換してマイコン５
２に供給する。この変換方法は第６図で説明したように
、眼４４の眼球回転角度θ８およびθ、に対する座標値
（ｘｌ。

ｙ、）を実験的に求めておき、座標値（Ｘ＋、）’＋）
をアドレスとしてＲＯＭに予かしめ角度の座標値（θ−
、ｅｙ）をデータとして記憶させるものである。

マイコン５２は、この座標データ（θ−、ｅｙ）にもと
づいて、モータなどから構成される半固定ミラー駆動部
７１を制御する。この結果、半固定ミラー６３は矢印ｅ
に示すように回動する。そして、その回動の仕方は、眼
４４の眼球回転に応じたものである。

なお、半固定ミラー６３の向きがかわることによってカ
メラと被写体との距離を求める処理がかわるが、これは
第８図において述べた方法と同様である。つまり、第８
図において、３６を振動ミラー６２とし、４８を半固定
ミラー６３とすればよい。

以上のようにして、２重像合致形三角測量方式のオート
フォーカス機能を備えた３５ミリカメラは、採光形ブラ
イトフレームファインダの視野内の任意の位置の主たる
被写体に対して合焦動作が行なえるようになる。

なお、第９図において、ファインダ光学系の対物レンズ
５６をハーフミラ−５５の前（被写体５４側）に設置し
、かつ、同様の対物レンズを振動ミラー６２の前に設置
するようにしてもよい。

また、ブライトフレーファインダは採光形の方がアルバ
ダ形よりフレームの鮮明度が高いので良いが、スペース
をとるために、オートフォーカス付の中級機種カメラで
は従来アルバダ形が用いられている。しかし、第９図の
光学系の配置によると、採光形で構成してもスペースが
比較的に大きくならないという効果がある。

第１θ図は本発明によるカメラの第４の実施例を示す構
成図であって、１２′はレンズ状態検出部、７５はメイ
ンミラー、７６はピントグラス、７７はコンデンサレン
ズ、７８はペンタゴナルダハプリズム、７９は接眼レン
ズ、８０．８０’は超音波センサ、８１はグイクロイッ
クミラー、８２は雲台駆動部であり、第９図に対応する
部分には同一符号をつけている。

この実施例は１眼レフカメラであって、オートフォーカ
スの手段としては超音波測距方式を採用し、また、当然
ながら、１眼レフレツクスフアインダを用いているもの
である。

第１０図において、撮影レンズ３２、レンズ鏡筒３３、
フィルム面３４がカメラの基本的な撮影光学系である。

また、メインミラー７５、ピント。

グラス７６、コンデンサレンズ７７、ペンタゴナルダハ
プリズム７８、接眼レンズ７９は、撮影レンズ３３を対
物レンズとして、１眼レフレツクスフアインダを構成し
ている。

超音波センサ８０がパルス的に発生する指向性゛の高い
超音波の進行波は矢印ｇで示す方向に進むわけであるが
、この進行方向は、基本的には、ファインダの光軸３５
と平行に設定される。この光軸３５の方向にある被写体
５４によって進行波は反射され、その反射波は矢印り方
向に進んで超音波センサ８０へ向って戻ってくる。

ところで、温度Ｔ（”Ｃ）の空気中における音速Ｖ７　
　（ｍ／５ｅｃ）は、　　Ｖｙ　−３３２＋０．６１７
で表わされる。そこで、超音波センサ８０から発生した
超音波が被写体５４に反射して戻るまでの時間ｔ（ｓｅ
ｃ）から、カメラと被写体５４との距離Ｌ　（ｍ）が、 Ｌ＝　（３３２＋０．６１Ｔ）　　□　・・・・・・（
５）によって求まる。この処理を図示しない自動焦点検
出部によって行ない、バネまたはモータなどから構成さ
れるレンズ駆動部（図示せず。）の動力で↑最影レンズ
３３を矢印ａ方向に移動させる。これら一連の動作によ
って、この１眼レフカメラの基本的なオートフォーカス
機能が達成されるものである。

さて、１眼レフレツクスフアインダによる影像は過影者
の眼４４に到達する。同時に、赤外発光部１６′が発光
し、赤外スポット光を接眼レンズ７９および赤外線を選
択的に反射するダイクロイックミラー８１を介して眼４
４に照射する。眼４４で反射した赤外スポット光は赤外
線を選択的に通過させるグイクロイックフィルタ６９を
介して凸レンズ７０に到達する。凸レンズ７０は入射し
た赤外スポット光を集光し、カメラ回路部５０内の自己
走査形イメージセンサ（図示せず）上に小さな輝点を発
生させる。ここで、赤外発光部　１６′、グイクロイッ
クフィルタ６９、凸レンズ７０、カメラ回路部５０、接
眼レンズ７９およびダイクロイックミラー８１はアイカ
メラを構成しており、上記の輝点は眼４４の視線の方向
（注視点）に対応している。カメラ回路部５０はこの視
線の方向に対応した輝点を撮影し、映像信号と座標発生
のための信号を輝点（注視点）座標検出部５１に供給す
る。

輝点座標検出部５１は第５図に記載したものと同様の構
成をなしており、供給された信号からカメラ回路部５０
における視点のＸ、　Ｙ座標値（ｘｌ。

ｙ＋）を抽出する。そして、さらに、この抽出したＸ、
Ｙ座標値を視線の方向の座標値（θ８．○ｙ）に変換し
てマイコン５２に供給する。この変換方法は第６図、第
８図で述べた実施例と同様であるので説明を省略する。

一方、撮影レンズ３２の位置・焦点距離・ズーム倍率や
絞り値などの情報をポテンショメータやレンズ鏡筒３３
に組込まれたＲＯＭなどからなるレンズ状態検出部１２
′が検出してマイコン５２に供給している。なお、この
レンズ状態検出部１２′は図示しない自動焦点検出部に
も上記の情報を供給している。マイコン５２は視線の方
向の座標データ（ｅＸ、ｅｙ）を、レンズ状ｐ：、検出
部部１２′から供給された情報により、つまりファイン
ダ光学系の条件によって補正した角度の座標データ（０
Ｍ　’　＋　　ｅＶ　’　）に変換する。そして、さら
に、マイコン５２は、この座標データ（θ８．′θ、′
）にもとづいて、モータなどから構成される雲台駆動部
８２を制御する。この結果、図示しない超音波センサ８
０が搭載された雲台がパン（またはチルト）動作し、こ
れにともなって超音波センサ８０は矢印ｒに示すように
回動する。この回動の仕方は眼４４の眼球回転に応じた
ものであって、例えば、破線８０′によって示すように
、矢印ｇの方向に対して角度θ８　′だけパン動作する
といったものである。

ところで、合焦しようとする主たる被写体がファインダ
の光軸３５上にあるときには、この被写体とカメラとの
間の距離りは上記式（５）から求まる。しかし、この被
写体５４が光軸３５からずれた任意の位置にあるときに
は、８０′のように、超音波センサ８０の向きが矢印ｇ
で示す方向からずれるために、主たる被写体に合焦させ
るためのこの被写体とカメラとの間の距離は式（５）か
ら求めることができない。

そこで、この実施例では、超音波センサ８０の矢印ｇ方
向からの回動角θ８　′を用いて測距補正を行なうもの
であるが、これを第１１図によって説明する。なお、同
図において、超音波センサ８０の設置位置を原点とし、
ファインダの光軸３５をＺ軸、これに垂直な方向をＸ軸
として、説明を簡単にするために、合焦しようとする主
たる被写体５４′はＸＺ平面内にあるものとする。また
、撮影レンズ３２と超音波センサ８０の位置間の基線距
離りは主たる被写体５４′の実寸法よりも充分小さいも
のとしており、実用上、撮影レンズ３２の位置に超音波
センサ８０があると仮定してよい場合について示したも
のである。

いま、撮影者の眼４４がファインダを介して主たる被写
体５４′を見たとすると、超音波センサ８０は角度θ、
′だけパン動作して被写体５４′に向き、パルス的に指
向性の高い超音波を発生する。送り出された超音波は矢
印ｇ′方向に進み、やがて被写体５４′によって反射さ
れ、反射波は、矢印ｈ′で示すように、超音波センサ８
０へ向って戻ってくる。この発射してから戻ってくるま
での時間ｔによって、カメラと被写体５４′との間の距
離Ｒが上記（５）式によって求まる。そこで、被写体５
４′の位置を（Ｘ、Ｚ）とすると、Ｘ座標値は、 Ｘ＝Ｒｓｉｎθ８′　・・・・・・・・・・・・（６）
であり、またＺ座標値は Ｚ＝Ｒｃ　ｏ　ｓθ、′　・・・・・・・・・・−（７
）となる。（なお、θ８　′＝０のときはＺ＝Ｒ＝（３
３２＋０．６１Ｔ）　　□となる。）このようにして、
被写体５４′の位置が判明するわけであるが、オートフ
ォーカスのために必要な距離は、本来、被写体５４′の
位置をファインダの光軸３５へ投影させた位置５４＃ま
での距離りであり、（７）式のＺがこの距離りとなる。

なお、２次元で説明したが、３次元でも同様にしてさら
に角度θ、′を含んだ式を得ることができる。

このようにして自動焦点検出部は距離りを求め、レンズ
駆動部（図示せず。）の動力で撮影レンズ３２を矢印ａ
の方向に移動させる。

以上のようにして、超音波測距方式のオートフォーカス
機能を備えた１眼レフカメラは、１眼レフレツクスフア
インダの視野内の任意の位置にある主たる被写体に対し
て合焦動作が行なえるようになる。

なお、第１０図において、注視点の検出を超音波の反射
あるいは屈折を利用して行なう場合には、超音波センサ
８０の一部または全部を兼用することも可能であり、全
部を兼用する場合には時分割使用を行なう。

また、超音波センサ８０を回転させる場合について示し
たが、昨今では、超音波素子アレイにより電気的に指向
性などを変え得るようになった。

このように、電気的に超音波の進行方向を変えてもよい
。

第１２図は本発明によるカメラの第５の実施例を示す構
成図であって、８３はハーフミラ−１８４，８４’はＡ
Ｆセンサモジュール、８５は駆動部であり、第１０図に
対応する部分には同一符号をつけている。

この実施例は１眼レフカメラであり、オートフォーカス
の手段として位相多焦点検出方式を採用し、また当然な
がら、ｌ眼しフレックスファインダを用いているもので
ある。

第１２図において、撮影レンズ３２、レンズ鏡筒３３、
フィルム面３４がカメラの基本的な撮影光学系である。

また、メインミラー７５、ピントグラス７６、コンデン
サレンズ７７は、ペンタゴナルダハプリズム７８、接眼
レンズ７９は、撮影レンズ３２を対物レンズとして、１
眼レフレツクスフアインダを構成している。

そして、撮影レンズ３２を通った被写体５４の影像は、
メインミラー７５、ピントグラス７６、コンデンサレン
ズ７７、ハーフミラ−８３を介してＡＦセンサモジュー
ル８４に入射される。このＡＦセンサモジュール８４は
、「写真工業」１９８６年、第４４巻、第５号に日本光
学工業カメラ設計部署「ニコンＦ−５０１Ａ、ＦＪ　　
（ｐｐ。

８４〜９５）として記載されるカメラに使用されている
ものと同様のものであって、影像の空間的な位相のズレ
から焦点位置を検出するものである。

ＡＦセンサモジュール８４の出力信号は図示しない自動
焦点検出部によって処理され、バネまたはモータなどか
ら構成されるレンズ駆動部（図示せず、）の動力で撮影
レンズ３２を矢印ａ方向に移動させる。このようにして
基本的なオートフォーカス機能が達成される。　　　　
　　　　　　′さて、１眼レフレツクスフアインダによ
る影像は撮影写の眼４４に到達する。同時に、赤外発光
部１６′が発光して赤外スポット光を眼４４に照射する
。眼４４から反射した赤外スポット光が、赤外線を選択
的に通過させるダイクロイックフィルタ６９を介し、凸
レンズ７０に入射する。凸レンズ７０は入射した赤外ス
ポット光を集光して、カメラ回路部５０内の自己走査形
イメージセンサ（図示せず。）上に、小さな輝点を発生
させる。

ここで、赤外発光部１６′、ダイクロイックフィルタ６
９、凸レンズ７０、カメラ回路部５０はアイカメラを構
成しており、上記の輝点は眼４４の視線の方向（注視点
）に対応している。カメラ回路部５０はこの輝点をＩ最
影し、映像信号と座標発生のための信号を輝点（注視点
）座標検出部５１に供給する。

輝点座標検出部５１は第５図に記載したものと同様の構
成であって、供給された信号からカメラ回路部５０にお
ける輝点のＸ、　Ｙ座標値（ｘ＋、ｙ＋）を抽出する。

そして、さらに、この抽出したＸ。

Ｙ座標値を視線の方向の座標値（θ８．θｙ）に変換し
てマイコン５２に供給する。この変換方法は、第６図で
示した実施例で述べたものと同様であるので、説明を省
く。

一方、レンズ鏡筒３３に予かしめ組込まれたＲＯＭやポ
テンショメータなどからなるレンズ状態検出部１２′は
撮影レンズ３２の焦点距離・位置・ズーム倍率・絞り値
などの情報を検出してマイコン５２に供給している。マ
イコン５２は視線の方向の座標データ（θ、、ｅ、）を
、レンズ状態検出部１２′から供給された情報によって
、つまりファインダ光学系の条件にって補正した角度の
座標データ（θ１１　’ｌ　ｅ、　’）に変換する。そ
して、マイコン５２は座標データ（θ８′、θｙ）にも
とづいてモータなどから構成される駆動部８５を制御す
る。この結果、ＡＦセンサモジュール８４は矢印ｉに示
すようにシフトしくペンタゴナルダハプリズム７８の前
後の違いにより、視線の方向の変化とは逆方向に、かつ
直線的にシフトし）、例えば、８４′で示すように、位
置をかえる。なお、ｊはこのときの撮影者が見ている方
向（ｅＸ　’。

θ、′）からの入射光を示している。

ここで、撮影者が見ている方向ｊとＡＦセンサモジュー
ル８４の位置との関係を第１３図を用いて説明する。同
図においては、説明を簡単にするために、撮像レンズ３
２の光軸３５を含む水平面上に合焦しようとする主たる
被写体があるものとしている。

いま、撮像レンズ３２の焦点距離をＦとし、撮像レンズ
３２の光軸３５上にある主たる被写体５４に合焦してい
るものとする。このとき、撮像レンズ３２の中心から主
たる被写体５４までの距離をり、とし、光軸３５上撮像
レンズ３２の中心から主たる被写体５４とは反対側の距
離Ｒ１の位置にＡＦセンサモジュール８４に設けられて
いるとすると、主たる被写体５４の影像が撮像レンズ３
２によってＡＦセンサモジュール６６の表面に実像を結
んでいる。

そこで、被写体５４が構図内を光軸３２に垂直な方向に
移動して被写体５４Ａになったとすると、このときの撮
影者が見ている方向θ８　′の被写体５４Ａからの入射
光は、やはり、撮像レンズ３２から距離Ｒ＋の位置に結
像している。しがしながら、その結像の位置は光軸３５
から離れており、ＡＦセンサモジュール８４はこれを受
光し得ない。

そこで、駆動部８５（第１２図）によってＡＦセンサモ
ジュール８４を矢印ｋに示すようにシフトされ、主たる
被写体５４Ａの結像位置に一致したＡＦセンサモジュー
ル８４′とする。

この状態で主たる被写体５４Ａと同一方向θ、′であっ
て撮影レンズ３２の中心からの距離がＬ２である主たる
被写体５４Ｂとなると、この主たる被写体５４Ｂの結像
位置は、撮像レンズ３２の中心と主たる被写体５４Ｂと
を結ぶ直線上にあって、撮像レンズ３２の中心から距離
Ｒ２の位置である。

なお、ＡＦセンサモジュールは、先の公知例に示すよう
に、撮像レンズを通った光束を右半分と左半分（以下、
右光束、左光束という）とに分割するフライアイレンズ
と２つのＣＯＤを１対とする複数対のＣＯＤ対群とを有
しており、各ＣＣＤ対にフライアイレンズが対向してい
る。合焦時には、フライアイレンズで形成された右光束
と左光束とはこのフライアイレンズに対向した同−ＣＣ
Ｄ対の別々のＣＯＤに入射されるが、合焦してないない
ときには、これら右、左光束を形成したフライアイレン
ズに対向するＣＣＤ対（以下、５刻ＣＣＤ対という）と
は異なるＣＯＤに入射する。

この場合、合焦ずれ量が大きい程合、左光束は当該ＣＣ
Ｄ対からはなれたＣＯＤに入射し、また、前ピントと後
ピントとでは光束が入射するＣＣＤ対のＣＣＤが異なる
。以上によって合焦ずれの方向、大きさが検出できる。

ところで、かかるＡＦセンサモジュール８４が、符号８
４′のように、撮像レンズ３２の光軸３５の垂直方向に
シフトすると、入射光が撮像レンズ３２の光軸３５に対
して角度ｅＸ′だけ傾いて入射されるために、ＡＦセン
サモジュール８４′内のフライアイレンズによって得ら
れる右光束と左光束との実像は形状が異なり、また、撮
像レンズ３２からの光軸３５に平行な方向の結像位置が
異なる。このために、たとえば合焦時においては、右左
光束がＡＦセンサモジュール８４′の同−ＣＣＤ対の異
なるＣＯＤに入射されるとしても、これらＣＯＤの出力
レベルが異なってしまう。

この対策としては、ＡＦセンサモジュール８４を撮像レ
ンズ３２の光軸３５に垂直な方向にシフトさせるととも
に、ＣＯＤ対群の表面が入射光方向に垂直となるように
、すなわち、ＡＦセンサモジュール８４が主たる被写体
５４Ａ、５４Ｂの方向を向くように、ＡＦセンサをモジ
ュール８４を回動させればよい。しかしながら、このよ
うにすると機構が非常に複雑となり、このために、この
実施例では、ＡＦセンサモジュール８４中の出力レベル
が最も大きな２つのＣＯＤを検出し、この検出結果から
合焦ずれの大きさ、方向を検出する。

すなわち、従来の方法は、ＡＦセンサモジュール８４が
固定され、かつ描像レンズの光軸上の主たる被写体に合
焦させるものであることから、左、右光束による結像パ
ターンの合致によって合焦が否かの判定をするのに対し
、この実施例では、これら結像パターンの最大となる一
部を検出するようにしたものである。

なお、ＡＦセンサモジュール８４をシフトするかわりに
、モジュール８４の画素数（ＣＣＤ対数）を増やし、多
方向からの光を受けるようにするとともに、合焦動作の
ための画素範囲をシフトするようにしてもよいが、コス
ト面から問題がある。

さて、このようにしてＡＦセンサモジュール８４がシフ
トされ、その出力信号が自動焦点検出部によって処理さ
れてレンズ駆動部が動作し、撮影レンズ３２は矢印ａの
方向に１門動する。

以上のようにして、位相形無点検出方式のオートフォー
カス機能を備えた１眼レフカメラは、１眼レフレツクス
フアインダの視野内の任意の位置にある主たる被写体に
対して合焦動作が行なえるようになる。

なお、以上説明した実施例では、撮像素子（イメージセ
ンサ）やフィルムがある場合について述べてきたが、こ
れらがない場合、たとえば顕微鏡などにも本発明を適用
することもできる。

また、これら実施例においては、撮影レンズ系を移動し
て合焦させる方式がとられているが、イメージセンサま
たはフィルム面を移動させる方式やレンズの誘電率を変
化させる方式を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ビューファイン
ダの視野内の任意の位置にある主たる被写体に自動的に
合焦させることができ、所望の構図で主たる被写体に正
確に合焦した画像を簡単な操作で得ることができるとい
う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカメラの第１の実施例を示す構成
図、第２図〜第４図は夫々この第１の実施例での画角の
説明図、第５図は第１図における輝点座標検出部の一興
体例を示すブロック図、第６図は本発明によるカメラの
第２の実施例を禾す構成図、第７図はこの第２の実施例
での画角の説明図、第８図はこの第２の実施例での主た
る被写体ま゛での測距方法を示す説明図、第９図、第１
０図は本発明によるカメラの第３、第４の実施例を　　
′示す構成図、第１１図はこの第４の実施例での主たる
被写体までの測距方法を示す説明図、第１２図は本発明
によるカメラの第５の実施例を示す構成図、第１３図は
この第５の実施例での主たる被写体までの測距方法を示
す説明図である。 １・・・・・・カメラ回路部、２・・・・・・レンズ機
構、３・・・・・・バイパスフィルタ、４・・・・・・
画角ゲート、５・・・・・・検波部、６・・・・・・積
分部、７・・・・・・Ａ／Ｄ変換部、８・・・・・・Ｘ
カウンタ、９・・・・・・Ｙカウンタ、ｌＯ・・・・・
・ディジタルコンパレータ、１１・・・・・・マイコン
、１４・・・・・・電子ビューファインダ、１６．１６
’・・・・・・赤外発光部、１８・・・・・・カメラ回
路部、１９・・・・・・輝点座標検出部、２０・・・・
・・眼、３２・・・・・・撮像レンズ、３４・・・・・
・フィルム面、３６．３６’・・・・・・赤外発光部、
４３・・・・・・接眼レンズ、４４・・・・・・眼、４
５・・・・・・ダイクロイックミラー、４８・・・・・
・赤外発光部、４９・・・・・・光ファイバ、５０・・
・・・・カメラ回路部、５１・・・・・・輝点座標検出
部、５２・・・・・・マイコン、５３・・・・・・受光
部駆動部、５４．５４’、５４’。 ５４Ａ、５４Ｂ・・・・・・主たる被写体、５５・・・
・・・ハーフミラ−１５８・・・・・・接眼レンズ、６
２・・・・・・振動ミラー、６３・・・・・・半固定ミ
ラー、６４・・・・・・プリズム、６５．６６・・・・
・・レンズ、６７．６８・・・・・・受光部、７１・・
・・・・半固定ミラー駆動部、７５・・・・・・メイン
ミラー、７９・・・・・・接眼レンズ、８０．８０’・
・・・・・超音波センサ、８２・・・・・・雲台駆動部
、８４．８４’・・・・・・Ａ　Ｆセンサモジュール、
８５・・・・・・駆動部。 第１図 第５図 第６図 ：　　　　　　　　　　　　　： ■ 第７図 第８図 第９Ｂ 第１０図 第１Ｊ図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オートフォーカス手段とビューファインダとを備え
   たカメラにおいて、該ビューファインダの画面に対する
   撮影者の注視点を検出する注視点検出手段と、該注視点
   検出手段の検出出力に応じて該オートフォーカス手段の
   合焦動作を制御する制御手段とを設け、該ビューファイ
   ンダの視野内の任意の位置にある主たる被写体に合焦す
   ることができるように構成したことを特徴とするカメラ
   。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記オートフォー
   カス手段はカメラ回路部の出力映像信号の所定画角内で
   の高周波成分を検出する手段と、該高周波成分を検波積
   分する手段とからなり、前記制御手段は、該高周波成分
   の積分値が最大となるように該カメラ回路部のレンズ機
   構を制御するとともに、前記注視点検出手段の検出出力
   に応じて前記所定画角の設定データを形成、出力するこ
   とを特徴とするカメラ。