JPH08248510A - 複合カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラの動作及び被写体の移動に応じて適切
な制御方式による焦点調節を行う。 【構成】 スチルカメラ部５１とビデオカメラ部５２と
これらに共通する撮影レンズ５１とを有する複合カメラ
５０において制御手段５６は、静止画撮影時に動き検出
手段５７により被写体が動いていると検出されたとき
は、上記焦点検出手段５４のくり返し検出に基づくサー
ボ制御を行い、上記被写体が動いていないと検出された
ときは、一度合焦状態になるとレンズ駆動を停止させて
フォーカスロックを行うワンショット制御を行う。 【効果】 カメラの動作状態や被写体の移動に応じてＡ
Ｆの制御状態を自動的に最適化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスチルカメラとビデオカ
メラとを共通の撮影レンズを用いて一体化して成る複合
カメラの自動焦点調節装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、銀塩フィルムを用いて静止画
撮影（スチル撮影）を行うスチルカメラと、磁気テープ
を用いて動画撮影（ビデオ撮影）を行うビデオカメラと
を共通の撮影レンズと共に一つの筺体内に収納した複合
カメラや一眼レフスチルカメラのファインダ部を交換し
てビデオカメラユニットを取付けるようにした複合カメ
ラが提案されている。

【０００３】このような複合カメラとしてスチルカメラ
部とビデオカメラ部とで焦点調整や露出制御の手段を共
用するものが特開昭６３−２４７７３８号公報に開示さ
れている。また、撮影レンズを共用するために、一つの
撮影レンズからの光束をハーフミラーで分割し、一方を
銀塩フィルムへ導き、他方をビデオカメラ部の撮像素子
へ導くように成し、静止画撮影と動画撮影とで同じ画角
で撮影するものが実開昭５９−１８０５６６号公報に開
示されている。

【０００４】また、本出願人により、出願された特開昭
６２−２６３７２８号公報には、静止画撮影時に、移動
する被写体に対して良好な焦点調節を行うために、過去
複数回の焦点検出結果に基づいて被写体の移動に起因す
るレンズの追従遅れ量を予測演算し、この演算値に基づ
いてレンズの補正駆動を行う予測制御の技術が開示され
ている。

【０００５】上記予測制御では、静止画撮影時に焦点検
出開始からレンズ駆動終了までに要する時間であるＡＦ
タイムラグと、トリガースイッチ（レリーズスイッチ）
がオン状態となってから、フィルムが露光されるまでの
時間であるレリーズタイムラグとの両方のタイムラグ中
に被写体が移動することによって発生する追従遅れ（ピ
ントのズレ量）を解消するように予測演算を行い、焦点
調節を行うようにしている。このような予測制御を行う
ことにより、静止画撮影時には良好なピントの写真撮影
を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した複合カメラに
おいて、動画撮影時には被写体が動いていることが多い
ので、被写体に対する焦点調節をくり返すサーボＡＦが
一般的に行われている。これに対して、静止画撮影時に
は被写体が停止していることが多いので、被写体に対し
て焦点調節を行い一度合焦状態になるとピントを固定
（フォーカスロック）するワンショットＡＦが一般的に
行われている。このため同一の撮像レンズを共用する複
合カメラでは、焦点調節の方式が異なる動画撮影と静止
画撮影とを両立させることが困難であった。

【０００７】また、動く被写体を静止画撮影する際に
は、レリーズタイムラグ中に被写体の移動によって発生
するピントのズレ量（追従遅れ）を解消するための予測
制御を行なっていたが、このような予測制御は制御状態
が不安定になりやすく、連続的な撮影を行う動画撮影に
は不適切であった。

【０００８】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、カメラの動作状況及び被写体の状況に応じ
て焦点調節の制御方式を適切に変更する複合カメラの自
動焦点調節装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、静止
画撮影を行うスチルカメラ部と、動画撮影を行うビデオ
カメラ部と、上記スチルカメラ部とビデオカメラ部とに
共通に用いられフォーカスレンズを含む撮影レンズとを
有する複合カメラの自動焦点調節装置において、上記フ
ォーカスレンズの合焦状態をくり返し検出し、デフォー
カス量を求める焦点検出手段と、上記フォーカスレンズ
を駆動するレンズ駆動手段と、上記焦点検出手段により
求められたデフォーカス量に基づいて合焦状態が得られ
るようなレンズ駆動量を求め、このレンズ駆動量に応じ
て上記レンズ駆動手段を制御する制御手段と、被写体が
動いているか否かを検出する動き検出手段とを備え、上
記制御手段は、上記静止画撮影時に上記動き検出手段に
より上記被写体が動いていると検出されたときは、上記
焦点検出手段のくり返し検出に基づく焦点調節を行い、
上記被写体が動いていないと検出されたときは、一度合
焦状態になるとレンズ駆動を停止させるワンショット制
御を行う。

【００１０】

【作用】動画撮影及び動画撮影ステンバイ時には、常
時、焦点調節をくり返すサーボＡＦ制御を行い、静止画
撮影時には、フォーカスロックを行うワンショットＡＦ
制御を行うとともに被写体が移動しているか否かを判断
し、被写体が移動していれば、ワンショットＡＦ制御か
らサーボＡＦ制御に変更する。また、動画撮影時には安
定した制御を行うために非予測制御を行い、静止画撮影
時のサーボＡＦ制御では焦点調節精度の高い予測制御を
行う。

【００１１】上記動作により、動画撮影を行うときに
は、安定したサーボＡＦ制御を行うことによって、安定
した動画撮影が行なえるようになり、静止した被写体の
静止画撮影を行うときには、ワンショットＡＦ制御によ
ってフォーカスロックされるので、ピント合せを行なっ
た後で、自由にフレーミングを変えられ、更に移動して
いる被写体の静止画撮影を行う際には、高い追従性能を
持つ予測制御を行うサーボＡＦ制御を行うので、追従遅
れのない写真撮影が行うことができる。このように、カ
メラの動作状態、及び被写体の状態を検知し、その撮影
状況に適した焦点調節の制御を行うことができるので、
撮影に不慣れな撮影者でも、簡単に良好な撮影が行なえ
るとともに、めんどうな、焦点調節あるいは撮影のモー
ド設定や変更を行なう必要もなくなり、撮影者は常に撮
影に専念することができるようになる。

【００１２】また、動画撮影中に静止画撮影を行うとき
には、非予測制御と予測制御とのズレ量をレリーズタイ
ムラグ中にレンズを補正駆動することによって、安定し
た動画撮影と高い追従性能（精度）の静止画撮影とを両
立することができる。そして、フィルムの露光中は、フ
ォーカス用レンズ駆動モータを停止させることによって
スチル写真撮影時の撮影ブレを防止することができるよ
うになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明を概念的に示すブロック図である。図１において、
５０は複合カメラ全体を示す。５１は静止画撮影を行う
スチルカメラ部、５２は動画撮影を行うビデオカメラ
部、５３はスチルカメラ部５１とビデオカメラ部５２と
に共通な撮影レンズ、５４は撮影レンズ５３の焦点をく
り返し検出してそれぞれデフォーカス量を求める焦点検
出手段、５５は撮影レンズ５３におけるフォーカスレン
ズを光軸方向に駆動するレンズ駆動手段、５６は焦点検
出手段５４で求められたデフォーカス量に基づいてレン
ズ駆動手段５５を制御する制御手段、５７は静止画撮影
時に被写体の動きを検出する動き検出手段である。

【００１４】次に、上記構成による動作について説明す
る。静止画撮影を行う場合は、スチルカメラ部５１は撮
影レンズ５３からの被写体像を撮影して銀塩フィルムに
露光させる。また、動画撮影を行う場合は、ビデオカメ
ラ部５２は撮影レンズ５３からの被写体像を固体撮像素
子により映像信号に変換して磁気テープに記録する。

【００１５】上記制御手段５６は、静止画撮影時に上記
動き検出手段５７により、被写体が動いていると検出さ
れたときは、焦点検出手段５４のくり返し検出に基づく
サーボ制御を行い、上記被写体が動いていないと検出さ
れたときは、一度合焦状態になるとレンズ駆動を停止さ
せるワンショット制御を行う。

【００１６】制御手段５６は、動画撮影時のサーボ制御
では焦点検出手段５４で求められたデフォーカス量を解
消するようにレンズ駆動を行い、静止画撮影時には所定
のタイムラグ中の被写体の移動によって発生するデフォ
ーカス量と上記求められたデフォーカス量とを解消する
ようにレンズ駆動を行う。静止画撮影時の上記所定時間
はレリーズタイムラグとＡＦタイムラグとの和の時間と
している。

【００１７】次に各実施例に沿って詳細に説明する。図
７は本発明による複合カメラの構成を示す左側側面断面
図で、同図において、１は複合カメラの外装カバー、２
は銀塩フィルムに像を取り込むためのレンズユニット、
３はレンズエレメントを保持しレンズユニット２を構成
するための鏡筒、４は静止画撮影用の絞り、５は銀塩フ
ィルムである。本実施例においてはレンズユニット２は
ズームレンズであり、自動もしくは手動のズーム操作に
連動して光軸上を移動可能な変倍レンズエレメント群お
よび後述する自動焦点調節装置からの情報により駆動さ
れる合焦レンズエレメント群を有している。

【００１８】６は銀塩フィルム５の直前に配置されるシ
ャッタ装置で、支持部６ｂで支持されたシャッタ幕６ａ
の開閉によって銀塩フィルム５を露光する。７はレンズ
ユニット２から射出した被写体像を形成する光束を銀塩
フィルム５側と後述する固体撮像素子１３側とに振り分
けるための半透明薄膜ミラーであり、７ａはレンズユニ
ットから射出される光軸、７ｂは上記半透明薄膜ミラー
７を透過して銀塩フィルム５に到達する光軸、７ｃ、７
ｄは上記半透過膜ミラー７によって反射され、固体撮像
素子１３に到達する光軸を示す。８ａ、８ｂはレンズユ
ニット２の射出瞳と、縮小レンズユニット１０の入射瞳
との瞳合わせを行うためのフィールドレンズ、９は撮影
光軸７ｃを偏向するための反射ミラー、１０は光軸７ｄ
上に設けられた縮小レンズユニットで、内部に動画撮影
用のビデオ絞りユニット１１を含む。１２は光学ローパ
スフィルター、１３はＣＣＤ等の固体撮像素子である。
４０は銀塩フィルム５と等価な位置に結像された空中像
であり、上記縮小レンズユニット１０を介して固体撮像
素子１３上に再結像される。

【００１９】１４は上記半透過薄膜ミラー７の後方に配
され静止画撮影時に退避可能なサブミラーであり、撮影
光の一部を焦点検出装置１５へと導光する。本実施例に
おける焦点検出装置１５は、従来より知られる位相差検
出方式を用いており、撮影レンズの異なる２つの領域を
通過した光束により生じる２つの像の位置（位相）を検
出し、その位相差からフィルム面上でのデフォーカス量
と方向とを演算するものである。

【００２０】１６は上記半透明薄膜ミラー７を透過した
光束からシャッター幕６ａを保護し、光線もれを防止す
るための遮光板であり、フィルム露光時には退避する。
１７は銀塩フィルム５を装てん時に保持する背蓋ユニッ
トであり、フィルムの取り出し及び装てん時には開閉す
るようになっている。１８は電子ビューファインダユニ
ットで上記固体撮像素子１３からの映像信号をモニタす
るために、映像を小型液晶７９に出力し、反射ミラー２
０と接眼レンズ２１とを介して観察する。この電子ビュ
ーファインダユニット１８は回転軸２２を支軸として回
動可能となっている。

【００２１】本実施例においては、動画撮影時には、静
止画撮影用の絞り４は常に開放状態に維持され、後述す
る静止画撮影用のレリーズスイッチが押し込まれた時に
所定の絞り値まで絞り込まれる。従って、動画撮影時に
は、縮小レンズユニット１０の中のビデオ絞りユニット
１１のみで露出制御され、必要に応じて固体撮像素子１
３の蓄積時間や信号処理系のゲインを変えて適正レベル
の映像信号を得るようにしている。

【００２２】次に２３は複合カメラの下部に着脱可能に
取り付けられる２次電池で、各部に電力を供給する電源
である。このレンズユニット３の前には、ストロボを組
み込んだ開閉自在のバリヤ２５が配設されると共に、動
画撮影時の音声記録のためのマイクロフォン２６、テレ
ビやステレオ装置等の外部装置とのインターフェースと
しての外部端子２７等が設けられている。

【００２３】図８は複合カメラの上面図であり、２８は
銀塩フィルム５のパトローネ室、２９は銀塩フィルム５
を巻き取るためのスプールである。本実施例ではフィル
ムを装てん時に、あらかじめ最終駒までスプールに巻き
上げ、撮影時には露光済みの撮影駒を順次パトローネ内
に巻き戻していくプリワインド方式を採用している。

【００２４】３０、３１は撮影レンズのズーム駆動用モ
ータとフォーカス駆動用モータである。３２は撮影者の
右手で操作可能な位置に配置されたズームボタンであ
り、３３は電源スイッチを兼ねた主モード選択スイッチ
であり、３４は動画撮影用のトリガーボタン、３５は銀
塩フィルム５による静止画撮影用のレリーズボタンであ
る。上記の各操作部材と反対側には、プログラム露出モ
ードや開放絞り多用のポートレートモード、シャッター
速度優先のスポーツモード、逆光補正モード等の動画撮
影と静止画撮影の双方に共通して選択使用可能な撮影モ
ード選択ダイヤル３６を配設されている。

【００２５】本実施例においては、側光は固体撮像素子
１３の出力信号レベルとビデオ絞りユニット１１の絞り
値とから被写体の輝度を算出する。固体撮像素子１３は
電気的にエリア分割されており、それぞれの分割エリア
の輝度信号から逆光検知を行うようにしている。

【００２６】次に３７は、レンズユニット２の右側方に
配置されたビデオテープカセット収納部であり、本実施
例ではテープ幅が８ｍｍのビデオテープを記録媒体とし
て使用している。このカセット収納部３７は、磁気ヘッ
ドシリンダー、キャプスタン、ピンチローラ等からなる
記録、再生機構を有し、その上面にはビデオテープの記
録再生等の操作を行うためのコントロールパネル３８、
ビデオテープの取り出し、装てんの操作を行うためのイ
ジェクトボタン３９が配置されている。

【００２７】図９は本実施例の電気回路の構成を示すブ
ロック図であり、ＡＦ、ズーム、レリーズ動作等の制御
を行うカメラマイコン４１、カメラ本体のレリーズ操作
やモード設定を受け付け、制御を行うモードマイコン４
２、ビデオテープの記録、再生、サーボメカを駆動制御
するメカマイコン４３を核とし、映像信号処理基板４
４、音声信号処理基板４５、ストロボ基板４６、電源基
板４７、及び各種操作スイッチやセンサ等が設けられて
いる。

【００２８】図２は本発明の第１の実施例による複合カ
メラ全体の動作を説明するためのフローチャートであ
る。図８の主モード選択スイッチ３３が操作されてカメ
ラの電源がオン状態となり、図９の電気回路への給電が
なされると、カメラの制御を行う各種マイコン４１、４
２、４３はＲＯＭに格納されたプログラムに従って次の
ようにしてカメラの制御を行う。カメラの電源がオン状
態になるとステップＳ１を経てステップＳ２へ進む。ス
テップＳ２では不図示のビデオスタンバイスイッチの状
態検知がなされ、ビデオ録画のスタンバイ操作がなされ
ているときは、ステップＳ３へ進み、そうでなければス
テップＳ１０へ進む。

【００２９】ステップＳ３では、焦点検出装置１５のラ
イセンサを制御し、レンズユニット２の異なる領域を透
過してきた光束によって形成される１対の被写体像を電
気信号に変換し、カメラマイコン４１においてＡ／Ｄ変
換後、メモリに格納される。次のステップＳ４では、ス
テップＳ３で取り込まれた像信号の相対的位置のズレ量
（位相差）を演算し、この位相差から、レンズユニット
２のデフォーカス量を算出する。この位相差及びデフォ
ーカス量の算出方法はすでに公知の技術であり詳細な説
明は省略する。

【００３０】ステップＳ５ではステップＳ４で算出され
たデフォーカス量を解消するためにフォーカス用レンズ
をモータ３１によって駆動し、焦点調節を行う。このよ
うな制御を行うことによって、被写体の移動が比較的小
さい場合は、被写体に対してほぼピントの合った状態が
得られる。次のステップＳ６では、ビデオの録画スター
ト及び停止を行うトリガボタン３４の状態検出を行いト
リガスイッチ３４がオン状態であればステップＳ７へ移
行し、そうでなければステップＳ２へ戻る。

【００３１】ステップＳ７ではビデオの録画動作を行な
っているか否かが判別され、録画動作を行なっていれば
ステップＳ８へ進み、録画動作を停止させ、録画動作を
行っていなければステップＳ９へ移行し録画動作を開始
する。このようにトリガスイッチ３４が押されるたび
に、録画動作のスタートと停止とをくり返し、その動作
の制御状態は電子ビューファインダ１８の表示部に表示
される。そしてステップＳ８あるいはＳ９を実行すると
ステップＳ２へ戻る。

【００３２】ステップＳ１０では、レリーズボタン３５
の第１ストロークによって、オン状態となるスイッチＳ
Ｗ１の状態検知がなされ、ＳＷ１がオン状態であれば、
ステップＳ１２へ移行し、そうでなければステップＳ１
１へ進み、静止画撮影時に使用する各種変数及びフラグ
を初期化した後、ステップＳ２へ戻る。

【００３３】次にステップＳ１２〜Ｓ３７は銀塩フィル
ムを使った静止画撮影を行うときのフローチャートであ
る。ステップＳ１２では、固体撮像素子１３の出力信号
とビデオ絞りユニット１１の絞り値とから被写体輝度を
算出し、更にこの被写体輝度と装てんされた銀塩フィル
ム５の感度から適切な露光を行なうためのシャッタ秒時
及び絞り値を演算し、ＲＡＭの所定の領域に格納する。
後述するレリーズボタンの第２ストロークの押下によっ
てオンするスイッチＳＷ２がオン状態となり、フィルム
の露光動作が行なわれるときには、このメモリに格納し
た値に基づいてシャッタ及び絞りが制御されることにな
る。

【００３４】ステップＳ１３では、ステップＳ３と同様
にして、焦点検出装置１５のラインセンサを制御して像
信号の取り込みを行ない、続くステップＳ１４では、ス
テップＳ１３で得られた像信号からレンズユニット２の
デフォーカス量を演算する。ステップＳ１５では、被写
体が移動しているか否かを判別するフラグＡＦＭによっ
て被写体の状態判別がなされＡＦＭ＝１のときには被写
体が移動しているということでステップＳ２５へ進み、
そうでなければステップＳ１６へ移行する。ステップＳ
１６では、フラグＡＦＪによってフォーカスロック状態
か否かの判別が行われ、ＡＦＪ＝１であれば、一度合焦
状態となり、フォーカスロック状態となっているのでス
テップＳ２３へ進みそうでなければステップＳ１７へ移
行する。

【００３５】ステップＳ１７では、今回の焦点検出動作
で得られたデフォーカス量が所定の値より小さいか否か
によって、合焦状態かそうでないかが判別され、合焦状
態と判断されるとステップＳ１８へ進み、フォーカスロ
ックを行うためにフラグＡＦＪを１にセットする。非合
焦状態と判断されると、ステップＳ１９へ移行し、焦点
調節動作を実行した回数をカウントするカウンタＣＯＵ
ＮＴをカウントアップする。次のステップＳ２０ではス
テップＳ１４に検出されたデフォーカス量を解消するよ
うに、デフォーカス用レンズを駆動し焦点調節を行う。
そして、ステップＳ２１では、カウンタＣＯＵＮＴの値
が３か否かが判別されＣＯＵＮＴ＝３であればステップ
Ｓ２２へ進み、被写体が移動していることを示すフラグ
ＡＦＭを１にセットした後、ステップＳ２へ戻る。

【００３６】ステップＳ２３では被写体が移動している
か否かを判別する動体検知を行い動体と判断されればス
テップＳ２４へ移行し、そうでなければステップＳ２へ
戻る。ここで、ステップＳ２３の動体検知の方法につい
ては後述するので、ここでの詳細な説明は省略する。

【００３７】ステップＳ２４では被写体が移動している
ことを示すグラフＡＦＭを１にセットし、次のステップ
Ｓ２５では被写体の移動を考慮したレンズ駆動量を演算
する「予測演算」サブルーチンを実行する。このサブル
ーチンの内容は後述するので、ここでの詳細な説明は省
略する。次のステップＳ２６では、ステップＳ２５で演
算されたレンズ駆動量に基づいてフォーカス用レンズを
駆動し、焦点調節を行ない、ステップＳ２へ戻る。

【００３８】以上のように、本実施例よれば、静止画撮
影を行うときには、一度合焦状態となると、フォーカス
ロックされ、その後は被写体が移動しているか否かの判
別がなされ、動体と判断されると、フォーカスロックを
解除し焦点調節動作を再開する。この場合のレンズ制御
では、レリーズタイムラグとＡＦタイムラグとの間に被
写体が移動する量も考慮した予測制御を行うようにして
いる。このような制御を行うことによって静止した被写
体を撮影することが多い静止画撮影では、合焦するとフ
ォーカスロックすることで無駄に焦点調節をくり返すこ
とがなくなる。また、被写体が動体の場合には予測制御
の焦点調節を行うようにしている。これによって、追従
遅れのない写真撮影を行うことができる。また、動画撮
影時には常に検出されたデフォーカス量を解消するよう
にレンズ駆動する焦点調節をくり返すことによって、少
し追従遅れは発生するが、安定したレンズ制御を行うこ
とができる。これは、動画撮影時は精度よりもスムーズ
で安定した制御が重視されるためである。

【００３９】次に静止画撮影のための焦点調節動作であ
るステップＳ１２〜Ｓ２６が実行されている間にレリー
ズボタン３５が更に押下され、レリーズスイッチＳＷ２
がオン状態になると、割り込み機能によって直ちにステ
ップＳ２７へ移行してレリーズ動作を開始する。ステッ
プＳ２８ではレンズ駆動を実行中か否かの判別を行い、
レンズ駆動中であればステップＳ２９でレンズの駆動を
停止させてステップＳ３０へ進み、レンズを駆動してい
なければ、すぐにステップＳ３０へ移行する。ステップ
Ｓ３０では、カメラのサブミラー１４及び遮光部材１６
を撮影光路外へ退避させる。これは、不図示のモータを
制御することで実行される。次のステップＳ３１では先
のステップＳ１２の測光サブルーチンによりメモリに格
納されている絞り制御値まで、不図示のステッピングモ
ータによって絞り４を駆動する。

【００４０】ステップＳ３０、Ｓ３１のサブミラー１４
の退避と絞り制御が完了したか否かは、ステップＳ３２
で検出するが、サブミラー１４及び遮光部材１６の退避
はサブミラー駆動系に設けられた不図示の検出スイッチ
により確認することができ絞り制御はステッピングモー
タの駆動が終了したか否かによって確認する。いずれか
が未完了の場合は、このステップで待機し、引き続き状
態検知を行う。両者の制御終了が確認されると、ステッ
プＳ３３へ移行する。ステップＳ３３では、先のステッ
プＳ１２の測光サブルーチンですでに格納されているシ
ャッタ制御値によりシャッタの制御を行いフィルムを露
光する。

【００４１】シャッタの制御が終了すると、次のステッ
プＳ３４では絞りを開放するようにステッピングモータ
を駆動し引き続いて、ステップＳ３５でサブミラー１４
及び遮光部材１６の復帰動作を行う。サブミラー１４及
び遮光部材１６の復帰動作は、不図示のモータによって
駆動制御される。次のステップＳ３６では、ステップＳ
３２と同様に、サブミラー１４の復帰と絞り開放との制
御が完了するのを待ち、両者の制御がともに完了すると
ステップＳ３７へ移行する。ステップＳ３７ではモータ
を適正に制御することでフィルム１駒分が巻き上げられ
る。以上が動画撮影と静止画撮影とが可能な複合カメラ
のシーケンスである。

【００４２】図３は図２のステップＳ２３の動体検知サ
ブルーチンのフローチャートである。このサブルーチン
がコールされるとステップＳ１０１を経てステップＳ１
０２で測距（焦点検出）が可能かどうかが判断される。
これは像信号入力サブルーチンで入力された１対の像信
号の相関性があるかどうか、あるいは、十分なコントラ
ストがあるか、信号のレベルが十分かどうかなどの複数
にチェック項目から、焦点検出演算に適した像信号か否
かが判断される。そして、測距可能（焦点検出に適した
像信号である）と判断されると、ステップＳ１０３へ進
み、そうでなければステップＳ１１１へ移行する。

【００４３】ステップＳ１０３ではデフォーカス量の変
化量から検知した前々回と前回の焦点検出の間に変化し
た被写体の移動方向と前回と今回の焦点検出の間に変化
した被写体の移動方向とが同じか否が判別され、同方向
であれば、ステップＳて１０４に進み、そうでなければ
ステップＳ１１１へ移行する。ステップＳ１０４では、
前回と今回の焦点検出の間に変化したデフォーカス量が
０．５ｍｍ以下か否かが判別され、変化量が０．５ｍｍ
以下であればステップＳ１０５へ進みそうでなければス
テップＳ１１１へ進む。このようにステップＳ１０２〜
Ｓ１０４においては焦点検出の可否や移動方向の反転、
急激な変化等によって同じ被写体に対して焦点検出を行
なっていないと判断されると、ステップＳ１１１へ進
み、動体判別を行うカウンタＭＣＯＮＴをリセットし、
そうでなければステップＳ１０５でＭＣＯＮＴを１だけ
カウントアップする。

【００４４】次にステップＳ１０６では、０．２ｍｍ以
上後ピンか否かが判別され、０．２ｍｍ以上後ピン状態
（主被写体がピント位置より手前にいる）と判断される
とステップＳ１０７でＭＣＯＮＴを１だけカウントアッ
プしステップＳ１０８へ進み、そうでなければただちに
ステップＳ１０８へ移行する。ステップＳ１０８では前
回と今回の焦点検出の間のデフォーカス量の変化が後ピ
ン方向（被写体が近づいてきている）であればステップ
Ｓ１０９に進みそうでなければステップＳ１１２へ進
む。

【００４５】ステップＳ１０９では前回と今回の焦点検
出のデフォーカス量の変化量が０．０８ｍｍ以上か否か
が判別され、０．０８ｍｍ以上であればステップＳ１１
０でＭＣＯＮＴを１だけカウントアップしてステップＳ
１１２へ進みそうでなければただちにステップＳ１１２
へ移行する。ステップＳ１１２では、カウンタＭＣＯＮ
Ｔの値が６以上が否かが判別され、６以上であれば、ス
テップＳ１１３の動体と判断され、そうでなければステ
ップＳ１１４の非動体と判断される。以上が動体検知の
サブルーチンの説明である。

【００４６】図４は図２のステップＳ２５の「予測演
算」サブルーチンのフローチャートである。このサブル
ーチンでは、静止画撮影時の追従遅れを解消するために
ＡＦタイムラグ＋レリーズタイムラグ分の追従遅れを補
正したレンズ駆動量を演算する。このサブルーチンがコ
ールされると、ステップＳ２０１を経てステップＳ２０
２でデフォーカスデータの更新が行われる。ここでＤＦ
１には前々回の焦点検出時のデフォーカス量ＤＦ２には
前回の焦点検出時のデフォーカス量、ＤＦ３には今回の
焦点検出動作で得られたデフォーカス量が格納される。

【００４７】ステップＳ２０３では、デフォーカス量に
換算されたレンズ駆動量のデータ更新がなされＤＬ１に
は、前々回のレンズ駆動データ、ＤＬ２には前回のレン
ズ駆動データが格納される。ステップＳ２０４では予測
演算に用いるタイムラグＴＬの演算を行う。ここでは、
前回の焦点調節に要した時間であるＡＦタイムラグＴＭ
２とレリーズタイムラグＴＲとの和を求めることで実行
する。ステップＳ２０５では２次関数を使った予測式の
２次の項の係数Ａを演算しステップＳ２０６では１次の
項の係数Ｂを演算する。この演算方法については本出願
人がすでに開示してあるので、詳細な説明は省略する。
続くステップＳ２０７では２次関数を使った予測演算に
よって、レンズ駆動量ＤＬを演算しステップＳ２０８で
本サブルーチンをリターンする。

【００４８】図５は、本発明は第２の実施例の動作を説
明するためのフローチャートであり、カメラの構成は第
１の実施例と同じなので、ここでの説明は省略する。こ
の第２の実施例は動画撮影中に静止画撮影を行ったとき
のカメラの動作であり、動画撮影中は検出されたデフォ
ーカス量を解消するようにレンズを駆動するサーボ制御
を行い、このサーボ制御中に静止画撮影を行うとレリー
ズタイムラグの間に追従遅れを解消するための補正駆動
量を演算する予測演算を行い、この演算結果に基づいて
レンズの補正駆動を行なってからフィルムの露光を行う
ようにしている。

【００４９】カメラの電源がオンするとステップＳ３０
１を経てステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２で
は不図示のビデオスタンバイスイッチの状態検知がなさ
れ、ビデオ録画のスタンバイ操作がなされているときに
はステップＳ３０３へ進みそうでなければこのステップ
にとどまる。ステップＳ３０３では固体撮像素子１３の
出力信号とビデオ絞りユニットの絞り値とから被写体の
輝度を演算し、この被写体輝度と装てんされたフィルム
の感度とから適正な露光を行うためのシャッタ秒時及び
絞り値を演算しＲＡＭの所定の領域に格納する。そし
て、レリーズボタンの第２ストロークの押下によってオ
ンするスイッチＳＷ２がオン状態となり、フィルムの露
光動作を行うときには、この値に基づいてシャッタ及び
絞りが制御されることになる。

【００５０】次のステップＳ３０４では焦点検出装置１
５のラインセンサを制御し、レンズユニット２の異なる
領域を透過してきた光束によって形成される１対の被写
体像を電気信号に変換し、この電気信号をカメラマイコ
ン４１によってＡ／Ｄ変換した後、メモリに格納する。
次のステップＳ３０５では、ステップＳ３０４で取り込
まれた像信号から２像の相対的位置のズレ量（位相差）
を演算し、この位相差からレンズユニット２のデフォー
カス量を算出する。この位相差及びデフォーカス量の算
出方法はすでに公知の技術であり詳細な説明は省略す
る。

【００５１】ステップＳ３０６ではステップＳ３０５で
演算されたデフォーカス量を解消するためにフォーカス
駆動用モータによって焦点調節用レンズを駆動し焦点調
節を行う。ここでビデオカメラ部の動画像の解像度は銀
塩フィルムによる静止画の解像度より低い。このため動
画撮影中に多少のＡＦの追従遅れが生じても問題とはな
らない。

【００５２】次のステップＳ３０７では、ビデオの録画
スタート及び停止を行うトリガボタン３４の状態検知を
行いトリガボタン３４がオン状態であればステップＳ３
０８に移行し、そうでなければステップＳ３０２へ戻
る。ステップＳ３０８ではビデオの録画動作が行われて
いるか否かが判別され録画動作を行なっているときに
は、ステップＳ３０９へ進み、録画動作を停止させる。
また録画動作を行なっていない場合には、ステップＳ３
１０へ進み録画動作を開始する。このようにトリガボタ
ン３４が押されるたびに録画のスタートと停止とをくり
返し、その動作の制御状態は電子ビューファインダ１８
の表示部に表示される。そして、ステップＳ３０９ある
いはＳ３１０を実行するとステップＳ３０２へ戻る。

【００５３】ステップＳ３０２〜Ｓ３１０においてビデ
オの撮影のための制御が行なわれている間に、レリーズ
ボタン３４が更に押下され、レリーズスイッチＳＷ２が
オン状態となると、割り込み機能によって直ちにステッ
プＳ３１１へ移行してレリーズ動作を開始する。

【００５４】ステップＳ３１２では、過去の焦点調節デ
ータから、被写体の移動によってＡＦタイムラグ及びレ
リーズタイムラグ中に発生する追従遅れによるデフォー
カス量（補正駆動量）を予測演算によって算出する。そ
して、次のステップＳ３１３ではステップＳ３１２で算
出された追従遅れを解消するためのレンズ駆動を開始す
る。

【００５５】次のステップＳ３１４では、カメラのサブ
ミラー１４及び遮光部材１６を撮影用光束の光路外へ退
避させる。これは不図示のモータを制御することで実行
される。次のステップＳ３１５では、先のステップＳ３
０３の測光サブルーチンで格納されている絞り制御値ま
で、不図示のステッピングモータによって絞りを駆動す
る。ステップＳ３１４、Ｓ３１５のサブミラー退避と絞
り制御とが完了したか否かは、ステップＳ３１６で検知
するわけであるが、サブミラー１４及び遮光部材１６の
退避はサブミラー駆動系に設けられた不図示の検知スイ
ッチにより確認することができ、絞り制御はステッピン
グモータの駆動が終了したか否かによって確認する。い
ずれかが未完了の場合には、このステップＳ３１６で待
機し引き続き状態検知を行う。両者の制御終了が確認さ
れるとステップＳ３１７へ移行する。

【００５６】ステップＳ３１７ではステップＳ３１３で
行なったレンズ駆動が終了したか否かの状態検知がなさ
れ、未だレンズ駆動中であれば、このステップＳ３１７
で待機し、引き続き状態検知を行いレンズ駆動が終了す
ればステップＳ３１８へ移行する。ステップＳ３１８で
は先のステップＳ３０３の測光サブルーチンですでに格
納されているシャッタが制御値でシャッタの制御を行な
いフィルムを露光する。シャッタの制御が終了すると、
次のステップＳ３１９では絞りを開放するようにステッ
ピングモータを駆動し引き続いて、ステップＳ３２０に
よりサブミラー１４及び遮光部材１６の復帰動作を行
う。サブミラー１４及び遮光部材１６の復帰動作は不図
示のモータによって駆動制御される。

【００５７】次のステップＳ３２１ではステップＳ３１
６と同様に、サブミラー１４の復帰と絞り開放の制御が
完了するのを待ち、両者の制御がともに完了するとステ
ップＳ３２２へ移行する。ステップＳ３２２では、モー
タを適正に制御することによりフィルム１駒分が巻き上
げられる。

【００５８】以上が動画撮影中に静止画撮影を行なった
ときのカメラのシーケンスであり、高いピント精度が要
求される静止画撮影時にのみ追従遅れを補正するレンズ
駆動をレリーズタイムラグ中に行い、あまり高いピント
精度が要求されずむしろスムーズな焦点調節が要求され
る動画撮影中は、安定した制御を行なえるようにサーボ
制御（検出されたデフォーカス量を解消するようにレン
ズ駆動を行う）を行うようにしている。そして静止画撮
影のためのフィルム露光中は、フォーカス用レンズの駆
動を行なわないようにしている。

【００５９】図６はステップＳ３１２の予測演算サブル
ーチンのフローチャートであり、第１実施例の予測演算
サブルーチンとは少し異なる。このサブルーチンがコー
ルされると、ステップＳ４０１を経てステップＳ４０２
で追従遅れのタイムラグＴＬを演算する。これは前回の
焦点調節に要した時間（ＡＦタイムラグ）ＴＭ２とレリ
ーズタイムラグＴＲとの和を求めることで実行される。

【００６０】ステップＳ４０３では２次関数を使った予
測式の２次の項の係数Ａを演算し、ステップＳ４０４で
は、１次の項の係数Ｂを演算する。この演算式について
は本出願人がすでに開示しており、ここでの詳細な説明
は省略する。ここでＤＦ１は前々回の焦点検出時のデフ
ォーカス量、ＤＦ２は前回の焦点検出時のデフォーカス
量ＤＦ３は今回検出されたデフォーカス量であり、ＤＬ
１は前々回のレンズ駆動量ＤＬ２は前回のレンズ駆動量
である。ステップＳ４０５では２次関数を使った予測演
算によって追従補正を行うためのレンズ駆動量ＤＬを演
算しステップＳ４０６で本サブルーチンをリターンす
る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動画撮影機能と静止画撮影機能とを有し、撮像レンズの
焦点調節装置を共用する複合カメラにおいて、 （１）動画撮影時には、動く被写体を撮影することが多
いのでこのような撮影シーンに適したサーボ制御（常
時、焦点調節をくり返し行うＡＦ制御）を行うととも
に、検出されたデフォーカス量に相当するレンズ駆動を
行うようにすることによって、動画撮影時に必要なスム
ーズで安定したレンズ駆動制御を行うことができる。こ
のときＡＦタイムラグによる追従遅れが発生するが、ビ
デオカメラの被写界深度は比較的深く一般的な撮影シー
ンでは問題とはならない。

【００６２】（２）静止画撮影を行うときには、静止し
た被写体を撮影することが多いので一度合焦状態になる
とフォーカスロックを行なうワンショット制御を行なう
ように構成したことによって、自由にフレーミングを変
更できるとともに、被写体が移動しているときには、こ
れを検出してサーボ制御に切り換えることによって動く
被写体に適したＡＦ制御を行うことができるとともに、
静止画撮影時の被写界深度は浅いので、ＡＦタイムラグ
及びリレーズタイムラグによって発生する追従遅れを補
正する予測制御を行うことによって、高いピント精度の
写真撮影が行なえるようにすることができる。

【００６３】（３）動画撮影中に静止画撮影を行うとき
には、静止画撮影のレリーズタイムラグ中に追従遅れ分
の補正駆動を行うことによって、動画撮影時の安定した
レンズ駆動制御と静止画撮影時の高いピント精度の写真
撮影とを両立することができる。そして、この静止画撮
影の露光中はフォーカス用レンズの駆動は行わないよう
にすることによって静止画撮影時のピントズレや撮影ブ
レを防止することができる。

【００６４】上記のように、カメラの動作状態や被写体
に応じてＡＦの制御状態を自動的に最適化できるので、
撮影者はわずらわしい操作やモード設定を行う必要がな
くなり、撮影に専念できるとともに、操作や設定のミス
による撮影の失敗を防止することができる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を概念的に示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による複合カメラの全体
的な動作を示すフローチャートである。

【図３】図２の動体検知サブルーチンのフローチャート
である。

【図４】図１の予測演算サブルーチンのフローチャート
である。

【図５】本発明の第２の実施例による複合カメラの全体
的な動作を示すフローチャートである。

【図６】図５の予測演算サブルーチンのフローチャート
である。

【図７】複合カメラの実施例を示す側面断面図である。

【図８】複合カメラの実施例を示す上面図である。

【図９】複合カメラの電気回路を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

５０ 複合カメラ ５１ スチルカメラ部 ５２ ビデオカメラ部 ５３ 撮影レンズ ５４ 焦点検出手段 ５５ レンズ駆動手段 ５６ 制御手段 ５７ 動き検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止画撮影を行うスチルカメラ部と、動
   画撮影を行うビデオカメラ部と、上記スチルカメラ部と
   ビデオカメラ部とに共通に用いられフォーカスレンズを
   含む撮影レンズとを有する複合カメラの自動焦点調節装
   置において、 上記フォーカスレンズの合焦状態をくり返し検出し、デ
   フォーカス量を求める焦点検出手段と、 上記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段と、 上記焦点検出手段により求められたデフォーカス量に基
   づいて合焦状態が得られるようなレンズ駆動量を求め、
   このレンズ駆動量に応じて上記レンズ駆動手段を制御す
   る制御手段と、 被写体が動いているか否かを検出する動き検出手段とを
   備え、 上記制御手段は、上記静止画撮影時に上記動き検出手段
   により上記被写体が動いていると検出されたときは、上
   記焦点検出手段のくり返し検出に基づく焦点調節を行
   い、上記被写体が動いていないと検出されたときは、一
   度合焦状態になるとレンズ駆動を停止させるワンショッ
   ト制御を行うことを特徴とする複合カメラの自動焦点調
   節装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記動画撮影時の焦点
   調節では、上記焦点検出手段で求められたデフォーカス
   量を解消するようにレンズ駆動を行い、上記静止画撮影
   時には所定のタイムラグ中の被写体の移動によって発生
   するデフォーカス量と上記求められたデフォーカス量と
   を解消するようにレンズ駆動を行うことを特徴とする請
   求項１記載の複合カメラの自動焦点調節装置。
3. 【請求項３】 上記所定のタイムラグとは焦点検出およ
   び焦点調節に要する時間であるＡＦタイムラグと静止画
   撮影時のレリーズ動作に要する時間であるレリーズタイ
   ムラグとの和であることを特徴とする請求項２記載の複
   合カメラの自動焦点調節装置。