JPH0915490A

JPH0915490A - 自動焦点調節装置及びカメラ

Info

Publication number: JPH0915490A
Application number: JP18652095A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Sato; 洋一佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】焦点調節対象の輝度が暗い場合やコントラン
ストが低い場合であっても、それぞれの状況に適した明
るさの補助光とし、常に正確な焦点調節を行うことを可
能にする。【構成】焦点距離検出手段６にて検出される焦点調節
用光学系の焦点距離情報に基づいて、自動焦点調節の為
の補助光を発する投光手段の駆動を制御する投光制御手
段１，１１を設け、焦点調節用光学系の焦点距離情報、
さらには距離環の位置情報に基づいて、投光手段への印
加電圧を変更したりするようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動焦点調節の為の補
助光を発する投光手段を備えた自動焦点調節装置やカメ
ラの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動焦点調節機能を備えたカメラ
においては、所謂ＴＴＬ位相差検出方式により焦点が検
出される方式が一般的に用いられているが、この方式の
欠点は低輝度，低コントラストに弱く、そのため低輝度
又は低コントラスト時には高輝度ＬＥＤ（赤外発光ダイ
オード）やランプ，ストロボ光等を被写体に照射して、
焦点検出に必要な輝度とコントラストを得ていた。

【０００３】特に低コントラスト時の為に高輝度ＬＥＤ
をパターン投光する方法が一般的な方法であったが、こ
の方法を採用するには、ＡＦ（オートフォーカス）セン
サの位置にＬＥＤのパターンを投光しなければならず、
一台一台調整を行わなければならなかった。更に、日中
光とＬＥＤの光と波長が大幅に異なることからピント位
置も異なり、必要とするメモリの容量も増えてしまい、
低価格帯の機種についてはコストアップの大きな要因と
なっていた。

【０００４】そこで、ランプやストロボ光を用いた位置
合せを行わなくても良い、パターンの無い補助光を持つ
カメラが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の様なラ
ンプやストロボ光による補助光では、遠距離まで自動焦
点調節が可能な様に前記補助光の発光量を多く設定する
と、近距離時にはＡＦセンサの出力が飽和してしまい、
測距不能になってしまい、逆に、近距離時に自動焦点調
節が可能な発光量に設定すると、補助光の到達距離が短
くなってしまう、という問題点があった。

【０００６】（発明の目的）本発明の第１の目的は、焦
点調節対象の輝度が暗い場合やコントランストが低い場
合であっても、それぞれの状況に適した明るさの補助光
とし、常に正確な焦点調節を行うことのできる自動焦点
調節装置及びカメラを提供することである。

【０００７】本発明の第２の目的は、使用者が意図した
明るさの補助光を投光することのできる自動焦点調節装
置及びカメラを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第の目的を達成する
ために、請求項１，３〜６記載の本発明は、焦点距離検
出手段にて検出される焦点調節用光学系の焦点距離情報
に基づいて、自動焦点調節のための補助光の駆動を制御
する投光制御手段を設け、焦点調節用光学系の焦点距離
情報、さらには距離環の位置情報に基づいて、例えば投
光手段に印加する電圧を変更したり、駆動パルスを変更
するようにしている。

【０００９】上記第２の目的を達成するために、請求項
２〜４及び６記載の本発明は、投光手段の明るさを変化
させる為の操作部材と、該操作部材の操作状態を検出
し、これに応じて投光手段の駆動を制御する投光制御手
段とを設け、使用者により操作される操作部材の状態を
検出し、これに応じて例えば投光手段に印加する電圧を
変更したり、駆動パルスを変更するようにしている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例における自動
焦点調節機能付カメラの回路構成を示すブロック図であ
り、まず各部の構成について説明する。

【００１２】図１において、１はマイクロコンピュータ
であり、以下のカメラ各部の動きを制御する。２は不図
示の撮影レンズの距離環と絞りを制御するレンズ制御回
路であり、このレンズ制御回路２は前記マイクロコンピ
ュータ１からのＬＣＯＭ信号を受けている間、データバ
スＤＢＵＳを介しシリアル通信を行い、この通信内容よ
り不図示のモータを制御し、距離環と絞りを制御する。
また、前記マイクロコンピュータ１は該レンズ制御回路
２からレンズの焦点距離情報，距離情報，ベストピント
補正情報やその他各種補正情報などを受け取る。

【００１３】３はシャッタスピード，絞り制御値，レリ
ーズタイムラグ，電池種別などのカメラの各撮影情報を
表示する液晶表示回路であり、該液晶表示回路３は前記
マイクロコンピュータ１からのDPCOM 信号を受けている
間、データバスＤＢＵＳを介しシリアル通信を行い、こ
の通信内容より液晶表示を行う。

【００１４】４はスイッチセンス回路であり、前記液晶
表示回路３と共に常に電源が供給されており、通常のカ
メラでは、カメラのレリーズボタンの第１ストロークと
連動している撮影準備を始動させる為のスイッチＳＷ
１，レリーズボタンの第２ストロークと連動している撮
影動作を始動させる為のスイッチＳＷ２，露出モードを
決めるスイッチMAIN１〜MAIN５，測光値を記憶するＡＥ
ロックスイッチBLLK，ストロボをポップアップさせる為
のスイッチPOPUP やカメラの自動焦点調節（ＡＦ）のモ
ードを決めるスイッチなどを常に読み取ることができ
る。そして、このスイッチセンス回路４は、スイッチの
状態が切り換わると、データバスＤＢＵＳを介しシリア
ル通信を行い、前記マイクロコンピュータ１に各スイッ
チ情報を通信する。

【００１５】５はストロボの発光と調光を制御するスト
ロボ発光制御回路であり、発光のための電荷を蓄える為
の回路，発光を行うキセノン管，トリガ回路，発光を停
止させる回路，フィルム面反射光を測光する測光回路，
積分回路など既存の回路から成り、シャッタユニットの
先幕走行によりＸ接点がＯＮすることで、ストロボの発
光を開始する。

【００１６】６は焦点検出ユニットであり、前記マイク
ロコンピュータ１からのセンサ蓄積回路信号を受け取る
と、ラインセンサの蓄積を開始し、該ラインセンサの蓄
積レベルが一定になるまで蓄積を行う。そして、蓄積レ
ベルが一定になると前記ラインセンサの蓄積を終了し、
該ラインセンサの蓄積が終了したことを前記マイクロコ
ンピュータ１にデータバスＤＢＵＳを介しシリアル通信
する。また、所定時間内に蓄積が終了しないと判断した
場合には、マイクロコンピュータ１に補助光点灯信号を
送る。一方、マイクロコンピュータ１はラインセンサの
蓄積が終了信号が送られてくると、センサ信号読み出し
通信を行い、ラインセンサに蓄積された信号を読み出
し、センサ駆動信号に同期してＡ／Ｄ変換を行い、Ａ／
Ｄ変換した被写体の像信号から被写体が撮影レンズによ
りどの位置に焦点を結んでいるかを既存の位相差検出法
で演算によって検出するようになっている。

【００１７】７は測光回路であり、画面を複数のエリア
に分割し各エリアの被写体の輝度をＴＴＬ測光し、マイ
クロコンピュータ１に送る役目をする。８はシャッタ制
御回路であり、マイクロコンピュータ１の制御信号に従
って不図示のシャッタユニットの制御を行う。

【００１８】９は給送回路であり、マイクロコンピュー
タ１の制御信号に従ってフィルム給送用モータを制御
し、フィルムの巻上げや巻戻しを行う。１０はメモリで
あり、カメラが動作する為に必要な情報を記憶してお
り、その他フィルムの撮影枚数，ＩＳＯ感度情報等もこ
こに記憶されている。

【００１９】１１はＡＦ用補助光点灯回路であり、ここ
での回路構成は図３を用いて後述する。

【００２０】図２は上記マイクロコンピュータ１の動作
を示すフローチャートであり、このフローチャートを用
いてカメラ全体の動作を説明する。

【００２１】ステップ５１においては、撮影準備動作、
つまり測光・測距の始動用のスイッチＳＷ１がＯＮであ
るかどうかを判別し、ＯＦＦであれば該スイッチＳＷ１
がＯＮになるまでこのステップ５１に待機する。

【００２２】その後、前記スイッチＳＷ１がＯＮすれば
ステップ５２に進み、レンズ通信を行い、不図示のレン
ズから焦点距離情報，距離情報，ベストピント補正情
報，開放絞り情報等を入力する。そして、次のステップ
５３において、カメラがオートフォーカスモードになっ
ているかマニュアルフォーカスモードになっているか判
別する。この結果、マニュアルフォーカスモードであれ
ば後述のステップ６３へ進み、オートフォーカスモード
であればステップ５４へ進む。

【００２３】ステップ５４においては、自動焦点調節用
の補正光が必要かどうか判別し、補助光が必要で無いと
判別した時は直ちにステップ５７に進み、一方、補助光
が必要だと判別した時はステップ５５に進む。

【００２４】ステップ５５においては、上記ステップ５
２で行ったレンズ通信の情報によりレンズの焦点距離に
合せて補助光の発光量を設定する。補助光の発光量の設
定方法については後述する。次のステップ５６において
は、補助光を点灯させ、ステップ５７に進む。このステ
ップ５７においては、ＡＦセンサ（ラインセンサ）の蓄
積を行う。そして、次のステップ５８において、ＡＦセ
ンサの蓄積が終了したかどうか判別し、蓄積が終了して
いなければステップ５４に戻り、以下同様の動作を繰り
返す。

【００２５】その後、ＡＦセンサの蓄積が終了したらス
テップ５９に進み、補助光を消灯させ、ステップ６０へ
進む。そして、このステップ６０において、ＡＦセンサ
の読み出しを行い、続くステップ６１において、蓄積し
たＡＦセンサの出力を基にしてオートフォーカスモード
の演算を行い、次のステップ６２において、演算結果を
基に撮影レンズを焦点位置に移動させるようレンズ駆動
を行う。そして、ステップ６３において、露光量を決定
する為に測光回路２を動作させて被写体の光量の測定
（測光）を行う。

【００２６】次のステップ６４においては、撮影動作始
動用のスイッチＳＷ２がＯＮになっているかどうかを判
別し、ＯＮでなければ前記ステップ５１へ戻る。一方、
ＯＮであればステップ６５に進み、電源であるところの
電池がカメラの撮影動作を実行し得るだけの容量を備え
ているか否かのバッテリチェックを、電池に擬似的に負
荷をかけて行う。次のステップ６６においては、不図示
のミラーアップを行う。

【００２７】続くステップ６７においては、撮影動作
（露光動作）を行う為に上記ステップ６３での測光値に
基づいて決定された絞りの値に、レンズの絞りを絞り込
む。そして、ステップ６８において、露光動作を行う為
にシャッタを制御して所定時間シャッタを開いて露光動
作を行い、ステップ６９に進む。ステップ６９において
は、上記ステップ６７で絞り込んだ絞りを開放位置に戻
し、次のステップ７０において、撮影したフィルムを次
の駒に送り、先のステップ５１に戻り、一連の動作を終
了する。

【００２８】ここで、本実施例におけるカメラのＡＦ用
補助光点灯回路１１の回路構成を、図３に示す。

【００２９】マイクロコンピュータ１よりＨｉ（ハイレ
ベルを意味する）の制御信号が入力されると、スイッチ
ングトランジスタ１１ａがＯＮしてランプ１１ｂが点灯
し、マイクロコンピュータ１よりＬｏ（ローレベルを意
味する）の制御信号が入力されると、スイッチングトラ
ンジスタ１１ａがＯＦＦし、非点灯状態する。

【００３０】従って、Ｈｉ，Ｌｏの時間の割合を変化さ
せることで、ランプ１１ｂの発光量、つまり明るさを変
化させることが出来る。

【００３１】図４は、本実施例における自動焦点調節用
のランプ１１ｂの投光パターンを示す図である。

【００３２】補助光投光パターンは、レンズの焦点距離
により図４（Ａ）〜（Ｅ）に示す５パターンあり、焦点
距離が「２４ｍｍ」以下の時はランプ１１ｂは図４
（Ａ）のパターンで投光され、焦点距離が「３５ｍｍ」
以下の時は図４（Ｂ）のパターンで投光される。また、
レンズの焦点距離が「７０ｍｍ」以下の時には図４
（Ｃ）のパターンで投光され、レンズの焦点距離が「１
００ｍｍ」以下の時は図４（Ｄ）のパターンで投光さ
れ、レンズの焦点距離が「１００ｍｍ」より長い場合に
は図４（Ｅ）のパターンで投光される。

【００３３】このように投光パターン、つまりランプ１
１ｂの発光量を変えることにより、近距離でもＡＦセン
サの出力が飽和することなく蓄積が可能となる。

【００３４】（第２の実施例）図５は本発明の第２の実
施例における自動焦点調節機能付カメラの、ＡＦ用補助
光投光パターンを示す図である。なお、カメラの回路構
成やメイン動作は第１の実施例と同様であるので、ここ
ではその説明を省略する。

【００３５】この第２の実施例は、レンズに距離情報を
持っている場合の実施例である。上記第１の実施例と異
なる点は、補助光の発光量を設定する時にレンズの距離
情報とレンズの焦点距離に応じて、補助光源であるラン
プ１１ｂ（不図示）の駆動パルス幅を可変とすることが
特徴になっている。

【００３６】図５を用いて説明すると、先ずレンズの焦
点距離に応じてパルス幅を選択し、次にレンズ距離情報
によりパルスの間隔を選択する。

【００３７】従って、焦点距離が広角側であり、かつ近
距離の時には図５（Ａ）のような波形となり、広角側で
あり、かつ遠距離の時は図５（Ｂ）のような波形とな
る。また、焦点距離が望遠側であり、かつ近距離の場合
には図５（Ｃ）のような波形となり、焦点距離遠距離で
あり、かつ望遠側の場合には図５（Ｄ）のような波形と
なる。

【００３８】（第３の実施例）図６は本発明の第３の実
施例における自動焦点調節機能付カメラの、ＡＦ用補助
光投光パターンを示す図である。なお、カメラの回路構
成やメイン動作は第１の実施例と同様であるので、ここ
ではその説明を省略する。

【００３９】この第３の実施例の特徴は、補助光源であ
るランプ１１ｂ（不図示）の発光量を徐々に多くする投
光パターンにすることにある。また、レンズの焦点距離
と距離情報により、発光量の初期値を変化させることに
も特徴がある。

【００４０】図６を用いて説明すると、図示の様に、焦
点距離に応じてランプ１１ａのパルス幅を時系列的に変
化させる、つまり撮影レンズの焦点距離が広角側ならば
パルス幅の初期値を短くして、パルス幅を徐々に長くす
る。

【００４１】撮影レンズの焦点距離が望遠側なら、パル
ス幅の初期値を長くしておく。撮影レンズの焦点距離が
「２８ｍｍ未満」の時はの位置のパルス幅から補助光
を投光し、撮影レンズ焦点距離が「２０ｍｍ以上、５０
ｍｍ未満」の時はの位置のパルス幅から補助光を投光
する。撮影レンズの焦点距離が５０ｍｍ以上の時はの
位置のパルス幅から補助光を投光する。

【００４２】上記の様にすることで、合焦までに要する
時間を短くすることが出来る。

【００４３】（第４の実施例）図７〜図９は本発明の第
４の実施例における自動焦点調節機能付カメラに係る図
であり、詳しくは、図７はＡＦ用補助光投光パターンの
切換スイッチを示す図であり、図８はＡＦ用補助光投光
パターンを示す図であり、図９はメモリに記憶された内
容を示す図である。なお、カメラの回路構成はほぼ同様
であるので、ここではその説明を省略する。

【００４４】この第４の実施例の特徴は、撮影者が補助
光の発光量の制御を自在に変化させることが可能なこと
である。

【００４５】今、図７の切換スイッチ１２は、図１にお
いて、カメラのマイクロコンピュータ１を介してメモリ
１０につながっており、該メモリ１０に前記切換スイッ
チ１２の状態（遠距離；ＦＡＲ、近距離；ＮＥＡＲ、Ｏ
ＦＦ）に応じた補助光投光パターンが記憶されている。

【００４６】切換スイッチ１２がＯＦＦの時には自動焦
点調節用の補助光はＯＦＦ、つまり補助光源であるラン
プ１１ｂ（不図示）は投光しない。この時、メモリ１０
の内容は“００”（図９参照）になっている。

【００４７】被写体が比較的近距離にいる場合には、切
換スイッチ１２をＮＥＡＲの位置に設定すれば、図８
（Ａ）のような波形をマイクロコンピュータ１が出力す
る。この時の発光量は少なく設定されているので、被写
体が近距離であっても、ＡＦセンサの出力が飽和して測
距不能になる確率は極めて低くなる。この時のメモリ１
０の内容は“０１”（図９参照）と設定されている。

【００４８】また、被写体が比較的遠距離の位置にある
場合には、切換スイッチ１２をＦＡＲに設定すれば、図
８（Ｂ）のような波形をマイクロコンピュータ１は出力
する。この時の発光量は多く設定されているので、被写
体が遠距離にあっても光量が少なく、測距不能になる確
率を低くすることが出来る。この時のメモリ１０の内容
は“１１”（図９参照）と設定されている。

【００４９】以上の第１〜第５の実施例によれば、自動
焦点調節用の補助光を投光する為のランプ１１ｂを備
え、レンズの焦点距離、更には距離環の位置により、前
記ランプ１１ｂへの印加電圧を変えたり、駆動パルス
（パルス幅）を変えることにより、該ランプ１１ｂの発
光量（単位時間当たりの明るさ）を変化させるようにし
ている為、被写体が近距離にあっても測距不能になる可
能性は極めて低くなり、又被写体が遠距離にあっても光
量が少なく、測距不能になる確率を低くすることができ
る効果が得られる。

【００５０】また、第６の実施例の様に補助光の発光量
を予め設定出来る切換スイッチ１２を設けることによ
り、撮影者が被写体の状況に応じて最適な明るさの補助
光を投光することが可能となる。

【００５１】（発明と実施例の対応）本実施例におい
て、ランプ１１ｂが本発明の投光手段に相当し、レンズ
制御回路２が本発明の焦点距離検出手段に相当し、マイ
クロコンピュータ１及びＡＦ用補助光点灯回路１１が請
求項１〜４記載の投光制御定手段に相当し、マイクロコ
ンピュータ１，メモリ１０及びＡＦ用補助光点灯回路１
１が請求項５記載の投光制御手段に相当し、切換スイッ
チ１２が本発明の操作部材に相当する。

【００５２】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施
例がもつ機能が達成できる構成であればどのようなもの
であってもよいことは言うまでもない。

【００５３】本発明は、一眼レフカメラに適用した例を
述べているが、レンズシャッタカメラ，ビデオカメラ等
のカメラにも適用可能である。更には、双眼鏡等その他
の光学機器や他の装置、更には構成ユニットとしても適
用することができるものである。

【００５４】更に、本発明は、以上の各実施例、又はそ
れらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焦点距離検出手段にて検出される焦点調節用光学系の焦
点距離情報に基づいて、自動焦点調節のための補助光の
駆動を制御する投光制御手段を設け、焦点調節用光学系
の焦点距離情報、さらには距離環の位置情報に基づい
て、例えば投光手段に印加する電圧を変更したり、駆動
パルスを変更するようにしている。

【００５６】よって、焦点調節対象の輝度が暗い場合や
コントランストが低い場合であっても、それぞれの状況
に適した明るさの補助光とし、常に正確な焦点調節を行
うことが可能になる。

【００５７】また、本発明によれば、投光手段の明るさ
を変化させる為の操作部材と、該操作部材の操作状態を
検出し、これに応じて投光手段の駆動を制御する投光制
御手段とを設け、使用者により操作される操作部材の状
態を検出し、これに応じて例えば投光手段に印加する電
圧を変更したり、駆動パルスを変更するようにしてい
る。

【００５８】よって、使用者が意図した明るさの補助光
を投光することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る自動焦点調節機能
付カメラの回路構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示すマイクロコンピュータの動作を示す
フローチャートである。

【図３】図１のＡＦ用補助光点灯回路の構成を示す回路
図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る自動焦点調節機能
付カメラの、ＡＦ用補助光投光パターンを示す図であ
る。

【図５】本発明の第３の実施例に係る自動焦点調節機能
付カメラの、ＡＦ用補助光投光パターンを示す図であ
る。

【図６】本発明の第４の施例に係る自動焦点調節機能付
カメラの、ＡＦ用補助光投光パターンを示す図である。

【図７】本発明の第５の施例に係る自動焦点調節機能付
カメラに具備されたＡＦ用補助光投光パターンの切換ス
イッチを示す図である。

【図８】本発明の第６の施例に係る自動焦点調節機能付
カメラの、ＡＦ用補助光投光パターンを示す図である。

【図９】本発明の第６の施例に係る自動焦点調節機能付
カメラに具備されたメモリ内の記憶内容を示す図であ
る。

【符号の説明】

１マイクロコンピュータ２レンズ制御回路４スイッチセンス回路６焦点検出ユニット１０メモリ１１ＡＦ用補助光点灯回路１１ｂランプ１２ＡＦ用補助光の投光パターンの切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焦点調節用光学系の焦点距離を検出する
焦点距離検出手段と、自動焦点調節の為の補助光を発す
る投光手段とを備えた自動焦点調節装置において、前記
焦点距離検出手段にて検出される焦点調節用光学系の焦
点距離情報に基づいて、前記投光手段の駆動を制御する
投光制御手段を設けたことを特徴とする自動焦点調節装
置。
【請求項２】自動焦点調節の為の補助光を発する投光
手段を備えた自動焦点調節装置において、前記投光手段
の明るさを変化させる為の操作部材と、該操作部材の操
作状態を検出し、これに応じて前記投光手段の駆動を制
御する投光制御手段とを設けたことを特徴とする自動焦
点調節装置。
【請求項３】前記投光制御手段は、前記投光手段に印
加する電圧を変更することにより、前記投光手段の明る
さを変化させる手段であることを特徴とする請求項１又
は２記載の自動焦点調節装置。
【請求項４】前記投光制御手段は、前記投光手段に印
加する駆動パルスを変えることにより、前記投光手段の
明るさを変化させる手段であることを特徴とする請求項
１又は２記載の自動焦点調節装置。
【請求項５】前記投光制御手段は、前記焦点調節用光
学系を保持する距離環の位置情報を用いて、前記投光手
段の明るさを変化させる手段であることを特徴とする請
求項１，３又は４記載の自動焦点調節装置。
【請求項６】上記請求項１，２，３，４又は５記載の
自動焦点調節装置を具備したことを特徴とするカメラ。