JPH01288813A

JPH01288813A - 多点測距装置

Info

Publication number: JPH01288813A
Application number: JP11881888A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Aoyama; 圭介青山; Hidehiko Fukahori; 英彦深堀; Yasuo Suda; 康夫須田; Akira Akashi; 明石　彰
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1989-11-21

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〕本発明は撮影画面内の複数の異なる測距点を測距し、該
測距結果に基づいて焦点調節動作を実行する多点測距装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、カメラの焦点検出装置の一つのタイプとして、撮
影レンズの射出瞳を分割し、各瞳領域を通過した光束が
形成する２像の相対位置変位を観測することで、合焦状
態を判別するものが知られている。例えば、並設された
２個の二次結像光学系により予定焦点面（フィルム面相
当面）に形成された空中像を２つのセンサ面に導き、そ
の２像の相対的位置の変位を検知する二次結像方式が、
特開昭５５−１１８０１９号公報、特開昭５５−１５５
３３１号公報などに開示されている。

前記二次結像方式も焦点検出装置の概略を第４図に示す
。焦点検出されるべき撮影レンズ４１と光軸４２を同じ
くしてフィールドレンズ４３が配置される。その後方の
、光軸４２に関して対称な位置に、２個の二次結像レン
ズ４４ａ、４４ｂが配置される。

更にその後方に光電変換素子列４５ａ、４５ｂが配置さ
れる。フィールドレンズ４３は撮影レンズ４１の射出瞳
を２個の二次結像レンズ４４ａ、　４４ｂの瞳面にほぼ
結像する。フィールドレンズ４３の近傍に形成された空
中像が二次結像レンズ４４ａ、　４４ｂにより光電変換
素子列４５ａ、　　４５ｂの面上に再結像されると、光
軸方向の空中像位置の変位に基づき、光電変換素子列４
５ａ、　４５ｂ上の２像はその位置を変える。第５図は
この様子を示すもので、第５図（Ａ）に示されるように
合焦時には、２像の光電変換素子列４５ａ、　４５ｂの
中央部に位置し、第５図（Ｂ）に示されるように後ピン
ト時には、２像は光軸２から離れる方向に移動し、第５
図（Ｃ）に示されるように前ピント時には、２像は光軸
２に近づく方向に移動する。この２像の光強度分布を光
電変換し、電気的信号処理により２像の相対的位置の変
位（ずれ）を検出すれば、撮影レンズ４１の焦点状態を
検出することができる。

前・配光電変換素子列４５ａ、４５ｂより出力される光
電変換信号を処理する方法は、特開昭５８−１４２３０
６号公報、米国特許第４３３３００７号公報などで開示
されている。

又、上記の焦点検出装置を複数使用することにより、測
距画面内の中央以外でも焦点検出が行える様考慮された
焦点検出装置が特願昭６２−２７９８３５号で開示され
ている。

第７図は後者の焦点検出装置の光学系を示す斜視図であ
る。７１は撮影レンズ、７２は視野マスクである。撮影
レンズ７１の射出瞳７１ａを通過した光束は、視野マス
ク７２で視野を制限され、それぞれ分割されたフィール
ドレンズ７３の別々の場所７３ａ〜７３ｅを通過する。

これらの光束はそれぞれ別の２次光学系７４により一列
ラインセンサ７５に結像される。ラインセンサ７５で光
電変換された像データを公知の方法で演算し焦点検出を
行う。

第８図は他の光学系で該−例も複数の点の焦点検出が行
える様考慮された焦点検出装置である。

８０は撮影レンズ、８１は視野マスクである。撮影レン
ズ８０の射出瞳８０ａを通過した光束は、視野マスク８
１で視野制限され、それぞれ同一なフィールドレンズ８
２の別な場所を通過した後、再結像レンズ８３．　８４
により、それぞれ別なセンサ列５ＡＡＩ、５ＡＢＩ　Ｎ
５ＡＡ３，５ＡＢ３に結像される。

前記センサ列５ＡＡＩ、５ＡＢＩ〜５ＡＡ３，５ＡＢ３
に結像された像は光電変換され、公知の方法で演算する
ことにより各センサ対に対応した複数の測距点の焦点検
出が行われる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕このように画面
内の複数の測距点で焦点検出を行う場合には、どの測距
点の測距結果に基づいて焦点調節を行うべきかを自動的
に選択できるようにすることが重要である。この点を考
慮して最適測距点を選択する１つの方法として測距結果
が最も近距離を示したセンサ出力に基づいて焦点調節を
する方法が提案されている。しかしながら、−船釣には
最も近い距離の被写体が撮影者の撮りたい被写体ではな
い場合が多々あり、最も近い距離に〔問題点を解決する
ための手段〕本発明によれば、撮影画面中の多数の測距点に対し焦点
検出を行うことができる焦点検出手段を有し、それぞれ
の測距点の焦点検出結果に基づき焦点調節を行う多点測
距装置において、前記多数の測距点の中で最も近い距離
を検出した測距点の検出結果が設定されたしきい値より
近い場合、２番目に近い測距点で焦点検出を行うように
したので撮影者の意図に合った被写体に対し自動的に焦
点調節を行うことが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した多点測距装置の一実施例を図面
を用いて詳細に説明する。

第３図は本発明を実施するのに適したカメラの焦点検出
装置の一例を示すブロック図である。ＰＲＳはカメラの
制御回路で、例えば内部にＣＰＵ　（中央演算処理部）
、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プロ
グラマブルＲＯＭ）及び入出力ポート等が配置された１
チツプマイクロコンピユータであり、前記ＲＯＭ並びに
ＥＥＰＲＯＭ内には各種補正データを含む一連のカメラ
制御用ソフトウェア及びパラメータが格納されている。

ＤＢＵＳはデータバス、ＳＨＴは制御回路ＰＲ５より制
御信号Ｃ３ＨＴが入力している間データバスＤＢＵＳを
介して入力するデータを受は付け、該データに基づいて
不図示のシャッタ先幕及び後幕の走行制御を行うシャッ
タ制御回路、ＡＰＲは制御信号ＣＡＰＲが入力している
間データバスＤＢＵＳを介して入力するデータを受は付
け、該データに基づいて不図示の絞り機構を制御する絞
り制御回路、ＤＳＰは制御信号ＣＤ５Ｐが入力している
間データバスＤＢＵＳを介して入力するデータを受は付
け、該データに基づいて各種撮影情報を表示する表示回
路、ｓｗｓは不図示のレリーズスイッチ、連写モードス
イッチ並びに各種情報設定用のスイッチ等のスイッチ群
である。

ＳＰＣは測光回路であり、その出力であるアナログ測光
信号５ｓｐｃは前記制御回路ＰＲＳへ送られ、該回路Ｐ
Ｒ５にてＡ／Ｄ変換されてシャッタ制御回路ＡＰＲを制
御するための測光データとして用いられる。

ＬＣＯＭは制御信号ＣＬＣＯＭが入力している間　“デ
ータバスＤＢＵＳを介して入力するデータを受は付け、
該データに基づいてレンズ制御回路ＬＮＳＵとシリアル
通信を行うレンズ通信回路で、クロック信号ＬＣＫに同
期してレンズ駆動用データＤＣＬをレンズ制御回路へ伝
送し、それと同時にレンズ情報ＤＬＣをシリアル入力す
る。ＢＳＹは不図示の焦点調節用レンズが移動中である
ことをカメラ側に知らせるための信号で、この信号が発
生している間は前記シリアル通信が行われない。

ＳＤＲはセンサ駆動回路で、前記制御回路ＰＲＳより入
力する各信号に従って３ペアのセンサ列ＳＡＡ。

ＳＡＢ　、〜ＳＡＡ　３．ＳＡＢ　３を有する。例えば
ＣＣＤなどのラインセンサＳＮＳを制御する。

制御回路ＰＲＳが蓄積開始信号ＳＴＲをセンサ駆動回路
ＳＤＲに送ると、センサ駆動回路ＳＤＲはクリア信号Ｃ
ＬをラインセンサＳＮＳへ出力し、センサ列ＳＡＡ、Ｓ
ＡＢ、−３ＡＡ３，５ＡＢ３の全光電変換部の電荷を一
旦クリアする。するとラインセンサＳＮＳは前段に配置
されている二次結像レンズ（第３図では図示していない
が、第７図の７４゜第８図の８３．８４の如き状態で配
置されている）によってセンサ列ＳＡＡ　、、ＳＡＢ　
１〜ＳＡＡ　３゜ＳＡＢ　３上に形成される光像の光電
変換及び電荷蓄積動作を開始する。センサの蓄積時間は
センサ駆動回路ＳＤＲにより制御され、センサ蓄積が終
了すると、センサ駆動回路ＳＤＲは蓄積が終了したセン
サに対して転送信号ＳＨをラインセンサＳＮＳに出力す
る。転送信号ＳＨによりラインセンサＳＮＳの光電変換
部に蓄積された電荷をＣＣＤ部へ転送する。同時にセン
サ駆動回路ＳＯＲは蓄積終了信号ＥＮＤ及び蓄積が終了
したセンサの識別信号ｓｓを制御回路ＰＲ３へ出力し、
該制御回路ＰＲ３からＣＣＤ駆動クロックＣＫが入力す
るのを待つ。ＣＣＤ駆動クロックＣＫが入力すると、セ
ンサ駆動回路ＳＤＲはＣＣＤ駆動信号φ１．φ２を生成
し、該信号をラインセンサＳＮＳへ出力する。ＣＣＤ駆
動信号φ１．φ２が入力すると、ラインセンサＳＮＳは
この信号に従ってアナログ像信号５ＳＮＳを制御回路Ｐ
ＲＳへ出力する。これにより制御回路ＰＲ５はＣＣＤ駆
動クロックＣＫに同期してアナログ像信号５ＳＮＳをＡ
／Ｄ変換し、ペアの像信号をＲＡＭ内の所定のアドレス
に格納する。

第２図はファインダー内の測距位置を示す図で画面内の
測距エリアｌを通った光束は第８図の光学系によりセン
サのＳＡＡ　、、ＳＡＢ　、に結像される。

測距エリア２．３についても同様に５ＡＡ２，５ＡＢ２
゜５ＡＡ３，５ＡＢ３に結像し、それぞれの場所での焦
点状態を検出する。

第１図は本実施例の動作を説明するためのフローチャー
トである。ＡＦはサブルーチンになっており、カメラの
メインルーチンからサブルーチンコールされることによ
り制御を開始する。

（Ｓｌ）最初の測距演算かどうかをここで判定する。

最初の測距演算の場合（Ｓ２）へそうでないときは（Ｓ
４）へ分岐する。

（Ｓ２）レンズとの通信を行つてレンズの情報をマイコ
ン内へ入力する。レンズから焦点距離、至近距離、敏感
度係数、くし歯ピッチ、などの情報を読み込む。

（Ｓ３）Ｓ２で読み込んだ情報をもとに、測距エリア別
に至近しきい値を計算（ＴＨ（１）、　ＴＨ（２）。

ＴＨ（３））する。

このしきい値は測距点によって異った値が設定される。

たとえば、左右の測距点に対するしきい値は、レンズの
焦点距離ｆを使って、ＴＨ（１）　＝ＴＨ（３）　＝２
Ｏｆを設定する。中央に対するしきい値は、左右の測距点の
しきい値より近（設定して、例えば、ＴＨ（２）　＝１
Ｏｆと設定する。これは画面の中央、近距離に撮影者の意図
しないものが入ってしまうことが少ないことを考慮した
ものである。さらにマイクロレンズなど接写状態にある
と想定される場合は、このしきい値に一定の倍率（ｌよ
り小さい）をかけてしきい値を下げる。

（Ｓ４）現在のレンズ絶対位置をレンズから読み込むレ
ンズに絶対位置の情報がない場合、電源ＯＮ時など適当
な時に一度レンズを無限端につきあて、それからのレン
ズの動きを所定のメモリに記憶してお（ことにより、現
在のレンズ位置を求めることができる。

（Ｓ５）測距点列の状態フラグをクリアし初期設定を行
う。３つの測距点１．２．３に対しそれぞれ蓄積終了フ
ラグＩＩ＋　Ｉ２＋　’３、読み込み完了フラグＲＩ　
＋　　Ｒ２１Ｒ３、演算終了フラグＣＩ、Ｃ２＋　　Ｃ
３がある。

（Ｓ６）測距センサに制御信号を送りセンサ蓄積を開始
する。

センサの蓄積が終了するとセンサ駆動回路ＳＤＲからイ
ンタラブドがかかり、インタラブドの処理を行う。イン
タラブドがかかると、蓄積が終了したセンサに対応する
。蓄積終了フラグＩをたて、蓄積が終了したことを示す
。

（Ｓ８）センサの蓄積が終了して読み込みがされていな
い測距エリアがあるかをチエツクする。

センサ蓄積完了かつ未読み込みの測距エリアがある場合
はＳ９へ、条件を満たさない場合はＳＩＯへ分岐する。

（Ｓ９）センサ出力の読み込みを行う。センサに読み出
しクロックを出し、順次Ａ／Ｄ変換を行いデータを読み
込む。Ａ／Ｄ変換されたデータは、補正計算を行い、所
定のＲＡＭに格納する。

データ読み込みが終了した測距点に対応する読み込み終
了フラグＲをたて、Ｓ７へもどる。

（ＳＩＯ）センサの読み込みが終了していて、相関演算
をしていないものがあるかをチエツクする。

読み込みが終了していて、相関演算を行っていないデー
タがあるときは、Ｓｌｌへ分岐し、ない場合はＳ７に戻
る。

（Ｓｌｌ）相関演算を行いセンサ上での像ズレ量プレデ
インクション値の計算を行う。像ズレ量の計算は公知の
方法で行い演算された結果は所定のＲＡＭに格納する。

相関演算が終了したら、その測距点に応じた演算終了フ
ラグをたてる。

（Ｓ１２　）全ての測距点の演算が終了しているかどう
かを判定する。全ての演算終了フラグが立っていれば、
３つの測距点の演算が終了しているので■へ分岐する。

演算が終了していない測距点があるときはＳ２７に戻る
。

（Ｓ１３）Ｓｌｌで求めたプレデイクション値からレン
ズのデフォーカス量を求める。プレデイクション値とデ
フォーカス量の関係は、焦点検出用二次光学系と撮影レ
ンズの光学パラメータにより決定される。測距点１．２
．３に対応するデフォーカス量をＤＦ　（１）、　ＤＦ
　（２）。

ＤＦ　（３）とする。

（Ｓ１４）　Ｓ１３で求めたデフォーカス量ＤＦ（１）
〜ＤＦ　（３）と８４で記憶したレンズ位置から各測距
点の焦点検出している絶対距離をＡＤ　（１）〜ＡＤ　
（３）を求める。

（Ｓ１５）　ＡＤ　（１）〜ＡＤ　（３）を比較して近
い距離順の順番をつける。Ｎｌ１２ＡＤ　（１）〜ＡＤ
　（３）の最も近い距離の測距点番号を入れ、２番目の
距離の測距点番号はＮ２へ、Ｎ３１２は最も遠い距離の
測距点番号を入れる。

（Ｓ１６）測距した点の中で最も近い距離のものとしき
い値を比較する。Ｓ１５で最も近い距離の測距点番号（
Ｎｌ）を求めであるので測距点Ｎ１の測距距離としきい
値ＡＤ　（Ｎｌ）とＴＨ（Ｎｌ）の比較を行う。しきい
値ＴＨ（Ｎｌ）より測距距離ＡＤ　（Ｎｌ）が小さけれ
ばＳ１７へ分岐する。

大きければＳ２０へ分岐する。

（Ｓ２０　）測距距離が連続的に遠ざかっているかを判
定する。測距点は左から順に番号がついているので、近
距離類にならべたＮ１〜Ｎ３が小さい順か大きい順に並
んでいれば測距能が連続的に遠ざかっていることが判定
できる。

連続的に遠ざかっている場合３１８に分岐し、そうでな
ければＳ１９に分岐する。

（Ｓ１７）近距離点がしきい値より小さかった場合なの
で２番目に近い点を選択する。２番目の距離の測距点番
号Ｎ２を記憶する。

（３１８）被写体が連続的に並んでいる場合、測距点を
中央（測距点番号２）にする。選択された測距点番号２
を記憶する。

（Ｓ１９）　Ｓ１６．　　Ｓ２０の判定により分岐しな
かった場合、最近距離点が測距する。

（Ｓ２１　）選択点の選択が終了したら、選択した測距
点が合焦でるかどうかを判定する。合焦時はＳ２２に分
岐し合焦でなければＳ２３に分岐する。

（Ｓ２２　）合焦表示を行い、不図示の合焦後のシーケ
ンスへ分岐する。

（Ｓ２３　）レンズを駆動する。レンズの駆動量を計算
しレンズ通信を行い、レンズ駆動制御を行う。

レンズに駆動信号を送った後、不図示のカメラのメイン
ルーチンへリターンする。

カメラのメインルーチンでは所定の制御を行った後、再
びＡＦルーチンをコールする。

このようにして多点測距装置の測距位置の選択が実現で
きる。

第６図に本発明を実現する他の実施例をのフローチャー
トを示す。本実施例と第１実施例との違いは、近点しき
い値を測距点ごとに設けずに共通の値を使うことにある
。

さらに中央はしきい値判定を行わないことに°特徴があ
る。８１〜Ｓ１５はしきい値を設定するＳ３’で１種類
のしきい値しか設定しない点を除いて第１図と同じであ
る。即ち５ｌ−Ｎ５までは各測距点の状態及び撮影レン
ズの位置等を記憶したり初期設定を行う。Ｓ６〜Ｓ１２
はセンサの蓄積、読み出し、プレディクション演算を行
い３１３〜Ｓ１５でプレディクションを値からデフォー
カス量、距離を求め順序計算をする。

（Ｒ１）最も近い点が中央であるか否がを判定する。

中央であれば、Ｒ４へ分岐し、しきい値判定を行わない
。中央でなければＲ２へ分岐する。

（Ｒ２）Ｌきい値と最も近い点を比較する。しきい値よ
り近い場合、Ｒ６へ分岐し、遠ければＲ３へ分岐する。

（Ｒ３）Ｓ２０と同様で測距距離が連続的に遠ざかって
いるかを判定する。すなわち測距点ｌ（左の測距点）よ
り測距点２（中央）が遠く、測距点３（右の測距点）は
これより更に遠くにある場合、逆に、測距点３（右の測
距点）が一番近く、次に測距点２（中央）、１番遠いの
が測距点ｌ（左の測距点）であるような場合を判定し、
条件を満たしたときはＲ４へ分岐し、満たさないときは
Ｒ５へ分岐する。

（Ｒ４）測距点を中央（測距点２）に決定する。

（Ｒ５）測距点は最も近い距離を設定した測距点に決定
する。

（Ｓ２１　）〜（Ｓ２３）第１図と同様で決められた測
距点が合焦であるかを判定し、合焦なら表示を行い、非
合焦ならレンズを駆動し焦点調節を行う。

第９図に本発明を実現する他の実施例のフローチャート
である。本実施例と第１実施例、第２実施例との違いは
近点しきい値判定でしきい値より近距離であった場合、
中央の測距点で焦点調節を行うことにある。５Ｌ−３１
５Ｓ３’　で中央に対するしきい値を設定する必要がな
いためＴＨ（１）。

ＴＨ（３）のみを設定する以外は、第１図と同じである
。簡単な説明を加えると、Ｓ１〜Ｓ４で測距点の状態や
撮影レンズの位置設定を行う。８６〜Ｓ１２でセンサー
蓄積、データ読み出し、プレデイクション計算を行う。

３１３〜Ｓ１５でレンズのデフォーカス量、各測距点の
距離を算出しそれを比較する。

（ｔｌ）最も近い点が中央であるかを判定する最近距離
が中央であっても、測距点は中央に選択されるのであら
かじめ最近距離点が中央であれば（ｔ４）に分岐する。

近点しきい値が１種類共通であれば１１のステップは必
要がない。

（ｔ２）近点しきい値と比較を行う。測距した点の最も
近い点がその測距点ごとに個別に決められたしきい値よ
り近距離であったらｔ４に分岐する。

（ｔ３）　Ｓ２０及びＲ３と同じで測距距離が連続的に
遠ざかっているかを判定し、そのような場合はｔ４に分
岐する。

（ｔ４）中央を測距点として選択する。

（ｔ５）最も近い距離を測距した測距点を選択する。

（Ｓ２１　）〜（Ｓ２３）第１図と同様で決められた測
距点が合焦であるかを判定し合焦時、非合焦時それぞれ
の制御を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば多数ある測距点の
うち１つを選択する方法として、近距離禁止しきい値を
設けることにより撮影者が意図しないような近距離にあ
る被写体を選択することがなくなる、と同時に各測距点
位置によって判定基準を変えたり、更に検出された測距
距離の連続性を判定することにより撮影者の意図に沿っ
た被写体に対する測距点が自動的に選択できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のフローチャート、第２図
はファインダー上の測距点位置、第３図は本発明を実施
するためのカメラのブロック図、第４図、第５図は焦点検出の原理説明図、第６図は本発
明第２実施例のフローチャート、第７図、第８図は多点
焦点検出を行うための光学系の概略図、第９図は本発明第３実施例のフローチャートである。図中、４１．７１は撮影レンズ、４３．７３はフィールドレンズ、４４．７４は２次光学系、４５は光電変換素子列７２．８１は視野マスク、ＰＲ５はマイコン、ｓｐｃは測光回路、ＳＤＲはセンサ駆動回路、ＡＰＲは絞り制御回路、ＬＣＯＭはレンズ通信回路、ＳＮＳはラインセンサ、ＳＨＴはシャッタ制御回路、ＤＳＰは表示回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮影画面中の多数の測距点に対し焦点検出を行う
ことができる焦点検出手段を有し、それぞれの測距点の
焦点検出結果に基づき焦点調節を行う多点測距装置にお
いて、前記多数の測距点の中で最も近い距離を検出した
測距点の検出結果が設定されたしきい値より近い場合、
２番目に近い測距点で焦点検出を行うことを特徴とする
多点測距装置。
（２）撮影画面中の多数の測距点に対し、焦点検出を行
うことができる焦点検出手段を有し、それぞれの測距点
の焦点検出結果に基づき焦点調節を行う多点測距装置に
おいて、前記多数の測距点の中で最も近い距離を検出し
た測距点の検出結果が設定されたしきい値より近い場合
画面の中央近傍の測距点で焦点調節することを特徴とす
る多点測距装置。
（３）前記しきい値は、撮影レンズの焦点距離及び至近
距離により各測距点位置により個別に設定されたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項並びに第２項記載の多
点測距装置。
（４）撮影画面中の多数の測距点に対し、焦点検出を行
うことができる焦点検出手段を有し、それぞれの測距点
の焦点検出結果に基づき焦点調節を行う多点測距装置に
おいて、前記多数の測距点の検出結果が画面の端から連
続的に変化していると判断された場合は、画面の中央近
傍の測距点で焦点調節することを特徴とする多点測距装
置。
（５）撮影画面中の多数の測距点に対し、焦点検出を行
うことができる焦点検出手段を有し、それぞれの測距点
の焦点検出結果に基づき焦点調節を行う多点測距装置に
おいて、前記画面の中央近傍にある測距点の焦点検出結
果が最も近距離である時、該測距点で焦点調節すること
を特徴とする多点測距装置。