JPH04117777A - 電子スチルカメラ - 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装置に改良を加えた電子スチ
ルカメラに関するものである。

〔従来の技術〕

電子スチルカメラは、レンズ番こよりイメージセンサ−
上に光学画像を結像し、イメージセンサ−から得られる
光電信号をスチルビデオフロッピーに磁気記録するが、
イメージセンサ−上に鮮明な光学画像を結像させるため
に、オートフォーカス装置によりレンズのピント合わせ
を自動化したものがある。

このようなオートフォーカス装置には、コントラスト方
式や位相差方式のように、レンズを通ってきた光をもと
にしてピント合わせを行う合焦検出方式のものの他、ア
クティブ型測距方式で代表されるように、被写体に測距
光を投光してその反射光を受光素子で受け、三角測距に
より検出された被写体までの距離に対応してレンズのセ
・ント位置を決めるものとがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、合焦検出方式ではＴＴＬでピント合わせ
が行われるため視差がないという利点がある反面、低輝
度被写体に対しては検出精度が落ち、またレンズを通っ
た光により閉ループでレンズの合焦位置を検出するため
、ピント合わせに時間がかかりやすいという欠点がある
。

他方、アクティブ型測距方式のものでは、被写体の輝度
に左右されない利点はあるものの、視差のためにピント
合わせにずれが生じたり、撮像用の他に被写体からの反
射光を受光するための受光レンズや受光素子が必要にな
り、部品点数が増えるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、低輝度下
でも視差のない正確なピント合わせができ、しかもピン
ト合わせ用に別個の受光素子を必要としない電子スチル
カメラを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するにあたり、電子スチルカメ
ラでは被写体の光学画像がイメージセンサ−で撮像され
ることに着目し、アクティブ型測距方式に必要な被写体
からの反射光をレンズを通してセンサーで受光して測距
を行うとともに、センサーに入射した反射光のパターン
により合焦検出方式によるピント合わせも行うことがで
きるようにしである。このため本発明の電子スチルカメ
ラでは、撮像用のセンサーからの出力信号に基づき被写
体で反射された測距光のセンサーへの入射位置及び入射
面積を検出する検出手段と、この検出手段からの信号に
より演算を行い、前記レンズを光軸方向に移動するレン
ズ移動手段とを設たちのである。

〔作用〕

上記構成によれば、投光された測距光が被写体で反射さ
れ、レンズを介して撮像用のセンサー上に入射すると、
検出手段はセンサーからの出力信号に対応した信号をレ
ンズ移動手段に出力する。

レンズ移動手段は信号を演算し、レンズを入射位置及び
入射面積に応じて移動する。

〔実施例〕

第３図は本発明の電子スチルカメラを示すものであり、
カメラ本体２には撮影レンズ３．近赤外光を投光する投
光窓４．ストロボ発光部５．レリーズボタン６、液晶パ
ネル７が設けられている。

また、カメラ本体２の手前側側面には装填口８が形成さ
れており、この装填口８には図中矢線方向から、ビデオ
信号を記録するメモリカートリッジ９が装填される。

第１図は電子スチルカメラの電気的構成を示すものであ
り、前記撮影レンズ３の背後には、ハーフミラ−１５が
４５度の角度を保って設けられている。撮影レンズ３を
通過した被写体１６からの光は、ハーフミラ−１５で二
分され、半分は透過して背後のイメージセンサ−例えば
ＣＣＤ１７に結像される。ＣＣＤ１７の前面には、撮影
時に光軸３ａ上に挿入され、撮影レンズ３を通過する近
赤外光をカットするフィルタ１８が出入り自在に設けら
れており、光軸３ａ上から退避したときには、反射タイ
プの位置センサ１８ａで確認される。

また、前記ハーフミラ−１５で反射された光は、ペンタ
プリズム２０の下面に設けられたピントグラス２１に結
像される。このピントグラス２１に結像された光学像は
、ファインダ対物レンズ２２を介して、観察される。

前記ＣＣＤ１７にはアンプ２５を介して、ＣＣＤ１７か
らの信号をビデオ信号に変換して、出力する映像信号処
理回路２６が接続されている。この映像信号処理回路２
６には記録部２７が接続されており、この記録部２７は
ビデオ信号をデジタルの画像信号に変換して、これを前
記メモリカートリッジ９に書き込む。

前記映像信号処理回路２６には前記ＣＣＤ１７をドライ
バ２９を介して駆動するマイコン３０と、前記ビデオ信
号からスポット光の入射位置と入射面積とを検出し、位
置信号と面積信号とをそれぞれ出力する検出回路３１と
が接続されている。マイコン３０には、レリーズボタン
６の押圧操作により、半押し信号、全押し信号を出力す
る信号発生器６ａが接続されている。前記マイコン３０
にはドライバ３２を介して近赤外光を発光する発光ダイ
オード３３が接続されている。

この近赤外光はフィルタ３４及び投光レンズ３５でスポ
ット光として、被写体１６ａに投光される。この実施例
ではスポット光を測距光として用いたがスリット光でも
よい。投光レンズ３５の光軸３５ａは、３メートル前後
の被写体の撮影頻度が高いため、第２図（ａ）に示すよ
うに撮影レンズ３の手前３メートルで光軸３ａと交差す
るように（頃けられている。このため、３メートルに位
置する被写体１６ａで反射されたスポット光は合焦位置
の撮影レンズ３でＣＣＤ　１７の中央の基準点Ａに結像
される。したがって、被写体１６ａ以外の任意の被写体
で反射されたスポット光は第２図（ｂ）の基準点Ａと異
なる位置、例えは３メートル手前の被写体１６ｂで反射
されたスポット光はＣＣＤ１．７上に点Ｂを囲む破線で
示すように、ボケ像を形成する。このボケ像の面積は撮
影レンズ３が合焦位置に移動されると点Ｂに収束する。

この図において、光軸３ａと発光ダイオード４２との至
近距離をＨ９被写体１６ｂと撮影レンズ３との距ｉ！１
（被写体距離）をり、基準点Ａと点Ｂとの距離をα、撮
影レンズ３の焦点距離をｆとすると、これらの間にはＬ
＝Ｈ−ｆ／αの弐が成り立ち、被写体距離りは三角測量
で算出される。なお、この実施例では光軸３５ａと光軸
３ａとが交差する位置を撮影レンズ３の手前３メートル
にしたが、この位置は適宜前後させてもよい。

検出回路３１には演算部３８が接続されでおり、この演
算部３８は前記位置信号から、点Ｂが基準点Ａより上に
あるか、下にあるかを判定するとともに、その距離αを
算出し、Ｌ＝Ｈ−ｆ／αの式より、被写体路ＭＬを演算
して測距信号を、また面積信号からボケ像の面積が最小
になったときに作成される合焦信号をそれぞれ制御部３
９に送る。

この制御部３９にはレンズ駆動部４０が接続されており
、このレンズ駆動部４０にはドライバ４１を介して、前
記撮影レンズ３を光軸３上を移動さセるモータ４２が接
続されている。この制御部４０は前記測距信号により、
モータ４２を高速回転し、撮影レンズ３を測距信号に対
応した位置に繰り出した後、モータ４２を低速で回転さ
せる。そして、前記合焦信号によりモータ４２の低速回
転を停止する。さらに、この制御部４０は前記マイコン
３０に接続さており、マイコン３０からの撮影完了信号
で、レンズ駆動部４０を介してモータ４２を駆動し、撮
影レンズ３を無限遠に移動する。

前記マイコン３０は前記位置センサ１８ａが接続されて
おり、電源投入時にフィルタ１８の退避を確認する。フ
ィルタ１８が退避していない場合には、マイコン３０は
ドライバ４３を介してモータ４４を駆動し、フィルタ１
８を退避位置に移動する。

このように構成された電子スチルカメラ２では、レリー
ズボタン６を半押しすると、マイコン３０はドライバ２
９．３２を介して、ＣＣＤ１７及び発光ダイオード３３
をそれぞれ駆動する。発光ダイオード３３から発光され
た近赤外光はスポット光として、被写体１６に向けて投
光される。被写体１６で反射されたスポット光は無限遠
にある撮影レンズ３．ハーフミラ−１５を通過し、ＣＣ
Ｄ１７上にボケ像を形成する。被写体１６が例えば３メ
ートルより遠くにあるときには、反射されたスポット光
は第４図（ａ）に示すように基準点Ａより上側の点Ｃを
囲むようにボケ像を形成する。

このボケ像の入射位置と入射面積は検出回路３１で検出
される。演算部３８では位置信号に基づいて、点Ｃが基
準点Ａより上側にあることを判定するとともに、測距信
号を作成し、これを制御部３９に送る。制御部３９はレ
ンズ駆動部４０を介して、モータ４２を高速回転して、
撮影レンズ３を無限遠から測距信号に対応した位置まで
高速で繰り出す。この後、制御部３９は検出回路３１か
ら合焦信号が出力されると、低速で回転するモータ４２
をボケ像の面積が第４図（ｂ）に示すように最小になっ
たときに停止する。

このようにして、撮影レンズ３が合焦位置に移動すると
、マイコン３０はドライバ４３を介してモータ４４を駆
動し、フィルタ１８を光軸上に挿入する。この後、レリ
ーズボタン６が全押しされると、マイコン３０は発光ダ
イオード３３の駆動を停止するとともに、ＣＣＤ１７の
高速掃きだしを行う。この後、フィルタ１８を通り、Ｃ
ＣＤｌ７に結像された被写体１６の光学像はＣＣＤ１７
で信号として読みだされる。この信号はアンプ２５を介
して、映像信号処理回路２６に送られ、ビデオ信号に変
換される。このビデオ信号は記録部２７はデジタルの画
像信号に変換され、メモリカートリッジ９に書き込まれ
る。撮影が完了すると、マイコン３０はモータ４４を駆
動して、フィルタ１８を退避位置に移動させるとともに
、制御部３９に撮影完了信号を出力する。そして、制御
部３９がレンズ駆動部４０を介してモータ５１を駆動し
て、撮影レンズ３を無限遠に移動するよ、次のピント調
節の準備が整う。

なお、この実施例では上述したハーフミラ−１５を固定
したが、−眼レフカメラのように周知のクイックリター
ン機構を用いて、撮影時に撥ね上げてもよい。また、ク
イックリターン機構を用いる場合には、前記ハーフミラ
−１５は可視光を反射し、近赤外光以上の長い波長の光
を透過させるグイクロライクミラーに代えてもよい。

さらに、ハーフミラ−１５に代えて、第５図に示すミラ
ー保持部材５０を用いた場合には、フィルタ１８を省略
することができる。光軸３ａに平行な軸５１に固着され
たミラー保持部材２５には一対の開口５２．５３が形成
されており、開口５２にはハーフミラ−５４が、また開
口２８には近赤外光カットフィルタ５５が軸５１に対し
て４５度の傾きを保って取り付けられている。なお、開
口５２にはハーフミラ−５４に代えて、グイクロイック
ミラーを用いてもよい。このように構成されたミラー保
持部材５０は測距時には図示のように回動し、ハーフミ
ラ−５４を光軸３ａ上に挿入して使用される。また、撮
影時には軸２６が時計方向に回動し、近赤外光カフ）フ
ィルタ５５を光軸３ａ上に挿入して使用される。

第６図は多点測距を行う本発明の実施例を示すものであ
る。この実施例では、中抜けを防止するために、被写体
に対して３個のスポット光を投光している。これにより
、ＣＣＤＩＴ上には図示のように三個の点Ｄ−Ｆにボケ
像が形成されるが、各点Ｄ−Ｆの被写体距離りが異なる
場合には、撮影レンズ３から一番近い点例えば点りの測
距信号と合焦信号を用いて、ピント合わせを行う。なお
、この実施例では３個のスポット光を用いたが、本発明
の電子スチルカメラ２では受光素子に撮像用ＣＣＤ１７
を用いているため、フィルタ３４を交換するだけで、ス
ポット光の数を簡単に増減することができる。

また、上記実施例では撮影レンズ３を無限遠に設定して
、撮影レンズ３を繰り出したが、撮影レンズ３の設定位
置を被写体距離３メートルの被写体が反射するスポット
光が基準点Ａに結像する位置にしてもよい。このときに
は、被写体距離が３メートルよりも長いときには、撮影
レンズ３を無限遠側に移動させ、また被写体距離が３メ
ートル未満のときには、撮影レンズ３を繰り出せばよい
。

このようにすると、撮影レンズ３の移動距離を少なくで
き、ピント調節に要する時間を短縮することができる。

Ｃ発明の効果〕 以上、詳細に説明したように、本発明の電子スチルカメ
ラによれば、撮像用のセンサーからの出力信号に基づき
被写体で反射された測距光のセンサーへの入射位置及び
入射面積を検出する検出手段と、この検出手段からの信
号により演算を行い、前記レンズを光軸方向に移動する
レンズ移動手段とを設けたので、アクティブ型測距方式
と合焦検出方式を併用して、高い精度で、かつ暗い被写
体に対してもピント調節を行うことができる。また、反
射光を受光する受光素子に撮像用のセンサーを利用する
から、受光レンズや受光素子を必要とせず、コストの安
い電子スチルカメラを徒供することができる。さらに、
三角測距で演算した測距信号に対応する位置まで、撮影
レンズを高速で移動することができるから、ピント調節
に要する時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の電子スチルカメラの電気的構成を示す
ブロック図である。 第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は本発明の電子スチルカ
メラで行うピント調節の説明図である。 第３図は第１図に示す電子スチルカメラの外観を示す斜
視図である。 第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は第１図に示す電子スチ
ルカメラで行われるコントラスト法を説明する説明図で
ある。 第５図はミラー保持部材を示す斜視図である。 第６図は本発明の電子スチルカメラで行う多点測距の説
明図である。 ２・・・電子スチルカメラ ３・・・撮影レンズ １６．１６ａ、１６ｂ−、。 １７・・・ＣＣＤ ３６・・・検出回路 被写体 ３８・・・演算部 ３９・・・制御部 ４０・・・レンズ駆動部 ４２・・・発光ダイオード。 第 ろ 図 第 図 第 図 第 図 υ ヒ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に向けて測距光を投光し、被写体からの反
   射光を受けてレンズのピント合わせを行う電子スチルカ
   メラにおいて、 前記レンズを通して被写体の光学画像が結像されるとと
   もに、前記反射光が入射される二次元のセンサーと、こ
   のセンサーからの出力信号に基づきセンサーへの前記反
   射光の入射位置及び入射面積を検出する検出手段と、こ
   の検出手段からの信号により演算を行い、反射光の入射
   位置及び入射面積に応じて前記レンズを光軸方向に移動
   するレンズ移動手段とを備えたことを特徴とする電子ス
   チルカメラ。
2. （２）前記レンズの光軸上に挿脱自在に設けられ、可視
   光をファインダ光学系に向けて反射させるとともに前記
   測距光として用いられる赤外光を通過させるダイクロイ
   ックミラーを、撮影時に前記光軸上から退避させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子スチルカ
   メラ。