JPH1138308A

JPH1138308A - 補助光投光装置

Info

Publication number: JPH1138308A
Application number: JP19409197A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ueda; 浩上田; Kazumi Sugitani; 一三杉谷
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】電源及び光源に無理を生じさせる事なく、且つ
所定の焦点検出領域全てに十分な照度で補助光を投光す
る事ができる補助光投光装置を提供する。【解決手段】受光部の積分動作が始まると、軸上用補助
光が補助光制御時間ｔ１だけ点灯する。この時に高輝度
を要する発光ダイオード光源に流れる電流は大電流であ
るので、発光ダイオード素子の電極として施されている
金線のワイヤボンディングが発熱により溶けない時間を
ｔ１として定めてある。軸上用補助光が消灯すると、軸
外用補助光が補助光制御時間ｔ２だけ点灯する。このｔ
２も上記ｔ１と同様にして定めてある。この軸外用補助
光が消灯すると、積分動作もほぼ同時に終了して次のＤ
ｕｍｐ動作に移行するよう定めてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輝度或いはコント
ラストの低い被写体に対する焦点検出時に使用される補
助光投光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮影レンズのデフォーカス量
を算出して、或いは被写体までの距離を検出して焦点を
自動調節する自動焦点調節装置、即ちいわゆるオートフ
ォーカス（ＡＦ）がカメラ等において使用されている。
これは、例えば前者では、撮影画面上の焦点検出領域に
おける被写体の像の位置関係或いはコントラストによ
り、焦点のズレ量を算出し、この算出したズレ量に従っ
て前記撮影レンズを駆動させ、焦点の調節を行うもので
ある。また、光量の不足する（低輝度の）被写体に対し
ては、カメラ側に設けた補助の光源から補助光をその被
写体に投光する事により、能動的に焦点検出を行ってい
る。

【０００３】さらに、測距視野を広くして測距すべき被
写体を確実に捉えるために、焦点検出領域を複数とし、
被写体に複数の補助光光束を投射し、その被写体からの
反射光を複数の受光器で検知する事も行われている。こ
れは、被写体にスポット光を投光して測距を行う場合、
被写体条件により、所定の反射光量が得られない場合
や、例えば二人が並んだ人物撮影のような場合、測距視
野が狭いためにその測距視野が人物の間に入ってしま
い、測距不能や誤測距となったりするという欠点を補う
ためのものである。

【０００４】尚、従来の技術として、カメラ本体或いは
フラッシュに内蔵した複数の発光ダイオードを同時に点
灯させて補助光を投光するものがあるが、この場合は発
光ダイオードに流す電流のピーク値が２００ｍＡ程度と
低く、後述するいわゆるローコン補間に対応したものに
はなっていない。ここで、フラッシュに搭載される電源
を使えば容量は十分と思われるが、フラッシュを発光さ
せる場合は元より被写体輝度が低いので、低輝度の補助
光で十分であり、高輝度の補助光は不要なので、対象と
ならない。また、１つの発光ダイオードからの光をプリ
ズムでスリット状にし、各焦点検出領域へ同時に投光す
るものもあるが、この場合は特殊な光学系及び受光素子
の開発が必要となる。また、光量が不足する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように複数の補助光を投光する場合、カメラ本体に内蔵
される補助光光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）を
１個だけ使って分光するのでは、各焦点検出領域に投光
するための光量が不足するので、やはり発光ダイオード
は複数点灯させなければならない。特に、例えば白壁の
撮影のように、被写体としての明るさは或程度保たれて
いても、コントラストの低い被写体に対しては焦点検出
ができない場合、被写体の明るさに負けない高輝度でパ
ターンを持った補助光でコントラストを高くする事（い
わゆるローコン補間）が必要となり、各発光ダイオード
には例えば６００ｍＡ程度の大電流を流す必要が生じ
る。

【０００６】このとき、複数の発光ダイオードを同時に
点灯すると、２つでも例えば１．２Ａ程度と大きな電流
となり、カメラ本体の限られたスペースに搭載されてい
る電源の容量ではそれに対応しづらくなる。そして、受
光器や制御部に影響を及ぼす恐れが出てくる。また、上
記のような大電流を流す場合は、発光ダイオードが破壊
しないように、点灯時間を制限し、放熱のための消灯時
間も確保しなくてはならない。故に、発光ダイオードの
同時点灯を禁止し、順次点灯させるとともに、点灯，消
灯時間を規定する制御が必要となる。

【０００７】本発明は、これらの問題点に対処しつつ、
電源及び光源に無理を生じさせる事なく、且つ所定の焦
点検出領域全てに十分な照度で補助光を投光する事がで
きる補助光投光装置を提供する事を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、被写体からの光により焦点検出を行う
に際し、その被写体に対して補助光を投光するための補
助光投光装置であって、前記被写体上の複数の焦点検出
領域に対応した複数の補助光光学系を構成する複数の光
源は、互いに同時に点灯しないように点灯時間がずれて
いる構成とする。

【０００９】また、前記複数の光源は、オーバーヒート
しないように点灯時間がそれぞれ制限されている構成と
する。ここで、オーバーヒートとは、光源が過熱してそ
の構成部分が溶解してしまう事を言う。さらに、前記複
数の光源は、各々周期的に点灯，消灯を繰り返すもので
あり、その各点灯時間について上記の制限がなされてい
る構成とする。そして、前記複数の光源の点灯後の消灯
時間をそれぞれ規定した構成とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態
における一眼レフカメラの概略構成を示すブロック図で
ある。同図において、Ｓ１はレリーズ釦が半押しの状態
のときにＯＮとなるスイッチ、ＡＬ１，ＡＬ２はそれぞ
れ補助光投光装置、ＡＦは焦点検出装置、２０は撮影レ
ンズ、Ｍは撮影レンズ２０を駆動するモータ、２１は例
えばマイクロコンピュータ等により構成される制御部で
ある。

【００１１】同図において、図示しないレリーズ釦が半
押しされ、スイッチＳ１がＯＮの状態になると、制御部
２１からの指示により、補助光投光装置ＡＬ１或いはＡ
Ｌ２が作動して、被写体上の焦点検出領域に相当する部
分及びその周辺に補助光を投光し、被写体の光量を十分
に確保した上で、撮影レンズ２０を通過した被写体の光
を焦点検出装置ＡＦにより受光し、焦点検出を行う。そ
して、その情報に基づいて、制御部２１において焦点の
ズレ量を算出し、この算出したズレ量に従ってモータＭ
を駆動し、撮影レンズ２０を駆動させて、焦点の調節を
行う。

【００１２】図２は、本実施形態の補助光投光装置の構
成を示す模式図である。同図において、１，２は補助光
を投光するための補助光レンズ、３，４は補助光の光源
となる発光ダイオード（ＬＥＤ）、５はプリズムであ
る。プリズム５は、発光ダイオード３からの光をそれぞ
れ撮影画面１６の左右に分光して投光させる面５Ｂ，５
Ｃと、発光ダイオード４からの光を撮影画面１６の中央
付近即ち主光軸周りに投光させる面５Ａとより構成され
ている。尚、補助光レンズ１，発光ダイオード３，プリ
ズム５の５Ｂ，５Ｃの組み合わせが、例えば上記ＡＬ１
に相当し、補助光レンズ２，発光ダイオード４，プリズ
ム５の５Ａの組み合わせが、例えば上記ＡＬ２に相当す
る。

【００１３】一方、６，７，８で示される焦点検出領域
の内、例えば、７は長手方向を水平方向にして撮影画面
１６のほぼ中央部に位置し、６，８は長手方向を縦方向
にしてそれぞれ撮影画面１６の左右に位置している。そ
して、プリズム５の右上領域を構成する５Ｂを通過した
補助光が、撮影画面１６左の焦点検出領域６を含む補助
光投光領域９に投光され、プリズム５の左上領域を構成
する５Ｃを通過した補助光が、撮影画面１６右の焦点検
出領域８を含む補助光投光領域１１に投光される。ま
た、プリズム５の下部領域を構成する５Ａを通過した補
助光が、撮影画面１６中央の焦点検出領域７を含む補助
光投光領域１０に投光される。

【００１４】図３は、輝度が或程度高く、コントラスト
が低い場合の動作を示している。同図において、上から
１段目は焦点検出動作を示している。ここで、積分動作
では、上記焦点検出装置ＡＦの図示しない受光素子（例
えばＣＣＤ）において、強い光が当たった画素で電荷を
多く溜め、弱い光が当たった画素で電荷を少なく溜める
動作（例えばＣＣＤ積分）を行う。次に、Ｄｕｍｐ（ダ
ンプ）動作では、前記各画素における電荷量により生じ
る電圧を、順次上記制御部２１（ＣＰＵ）にデータとし
て送る。これを制御部２１においてデジタルデータに変
換する。最後にＡＬＧ（アルゴリズム）動作でこの画像
データを使って撮影レンズの焦点状態を検出し、焦点の
のズレ具合を判定する。

【００１５】同図の上から２段目に示すように、上記積
分動作が始まると、軸上用補助光即ち発光ダイオード４
から出て補助光投光領域１０のように投光される補助光
が、補助光制御時間ｔ１だけ点灯する。この時に発光ダ
イオード４に流れる電流は、例えば６００ｍＡと大電流
であるので、発光ダイオード素子の電極として施されて
いる金線のワイヤボンディングが発熱により溶けない時
間である例えば６ｍｓを、ｔ１として定めてある。

【００１６】同図の上から３段目に示すように、上記軸
上用補助光が消灯すると、軸外用補助光即ち発光ダイオ
ード３から出て補助光投光領域９，１１のように投光さ
れる補助光が、補助光制御時間ｔ２だけ点灯する。この
ｔ２も上記ｔ１と同様にして例えば６ｍｓと定めてあ
る。この軸外用補助光が消灯すると、積分動作もほぼ同
時に終了して次のＤｕｍｐ動作に移行するよう定めてあ
る。上記一連の動作は必要に応じて繰り返される。

【００１７】図４は、輝度が低い場合の動作を示してお
り、同図においては、被写体からの光量を確保するた
め、積分時間を長く取っている。同図の上から２段目に
示すように、積分動作が始まると、軸上用補助光が補助
光制御時間ｔ１（例えば６ｍｓ）だけ点灯する。そし
て、同図の上から３段目に示すように、軸上用補助光が
消灯すると、軸外用補助光が補助光制御時間ｔ２（例え
ば６ｍｓ）だけ点灯する。

【００１８】点灯した各発光ダイオードを保護するた
め、放熱のための消灯時間は例えば６０ｍｓと定められ
ている。故に、図４において、軸外用補助光が消灯して
から次に軸上用補助光が点灯するまでの時間をｔｗ′と
すると、例えばｔｗ′＝６０−６＝５４ｍｓとなる。
尚、図４の場合は図３のローコン補間の場合と違って、
補助光の輝度は低くても光量を確保できれば良いので、
発光ダイオードに小さい電流を流して連続点灯させても
良いのであるが、そうすると電源回路が大きい電流用と
小さい電流用の２系統必要となり、コストアップとなる
ので、本実施形態では大きい電流用のみで、図３と同様
にパルス点灯とし、ソフトウェアによる処理を行ってい
る。

【００１９】また、図４における積分時間は例えば４０
０ｍｓ程度であり、各補助光が４回程度点灯する事がで
きるようになっている。但し、受光光量が十分となった
ときは、途中でも点灯を終わる事がある。また、図３に
おいては輝度が高い場合なので、ある積分の開始から次
の積分が開始するまでの時間が短く、そのままでは発光
ダイオードの消灯時間を確保できないときは、消灯時間
が過ぎるまで次の積分動作が禁止されるようになってい
る。

【００２０】図５は、基本的には上記図３と同じ動作を
行うが、補助光の光源が３つの場合を示している。同図
の上から２段目に示すように、積分動作が始まると、補
助光１が補助光制御時間ｔ１（例えば６ｍｓ）だけ点灯
する。次に、同図の上から３段目に示すように、補助光
１が消灯すると、補助光２が補助光制御時間ｔ２（例え
ば６ｍｓ）だけ点灯する。さらに、同図の上から４段目
に示すように、補助光２が消灯すると、補助光３が補助
光制御時間ｔ３（例えば６ｍｓ）だけ点灯する。この補
助光３が消灯すると、積分動作もほぼ同時に終了して次
のＤｕｍｐ動作に移行するよう定めてある。

【００２１】図６は、基本的には上記図４と同じ動作を
行うが、図５と同様に補助光の光源が３つの場合を示し
ている。同図の上から２段目に示すように、積分動作が
始まると、補助光１が補助光制御時間ｔ１（例えば６ｍ
ｓ）だけ点灯する。次に、同図の上から３段目に示すよ
うに、補助光１が消灯すると、補助光２が補助光制御時
間ｔ２（例えば６ｍｓ）だけ点灯する。さらに、同図の
上から４段目に示すように、補助光２が消灯すると、補
助光３が補助光制御時間ｔ３（例えば６ｍｓ）だけ点灯
する。

【００２２】点灯した各発光ダイオードを保護するた
め、放熱のための消灯時間は上記と同様に例えば６０ｍ
ｓと定められている。故に、図６において、補助光３が
消灯してから次に補助光１が点灯するまでの時間をｔ
ｗ″とすると、例えばｔｗ″＝６０−６−６＝４８ｍｓ
となる。

【００２３】尚、図９，図１０は補助光の光源が１つし
かない従来の構成における焦点検出動作中の補助光投光
動作のタイミングチャートであり、それぞれローコン補
間を行う場合と光量を確保する場合を示している。この
場合は補助光同士の点灯のタイミングを図る必要はな
い。図９の上から２段目に示すように、積分動作が始ま
ると、補助光が補助光制御時間ｔ１（例えば６ｍｓ）だ
け点灯する。この補助光が消灯すると、積分動作もほぼ
同時に終了して次のＤｕｍｐ動作に移行するよう定めて
ある。

【００２４】また、図１０の上から２段目に示すよう
に、積分動作が始まると、補助光が補助光制御時間ｔ１
（例えば６ｍｓ）だけ点灯する。点灯した発光ダイオー
ドを保護するため、放熱のための消灯時間は上記と同様
に例えば６０ｍｓと定められている。故に、図１０にお
いて、補助光が消灯してから次に再び補助光が点灯する
までの時間をｔｗとすると、例えばｔｗ＝６０ｍｓとな
る。

【００２５】図７，図８は、本実施形態における補助光
投光動作のフローチャートである。図７はその主な流れ
を示している。同図に示すように、カメラ本体の図示し
ないレリーズ釦が半押しされ、図１に示すスイッチＳ１
がＯＮの状態になると、まずステップ＃５で積分終了割
込を許可する。これは、図１で示す焦点検出装置ＡＦの
受光素子（例えばＣＣＤ）から積分が終了したという割
込が来たときに、制御部２１がそれを見て積分処理を止
められるように、予め割込を許可しておくものである。

【００２６】次に、ステップ＃１０に移行し、積分を開
始する。そして、ステップ＃１５に移行し、補助光制御
時間として上記ｔ１（例えば６ｍｓ）という値を入れ
る。さらに、ステップ＃２０に移行し、軸上用補助光を
点灯させる。ここで、ステップ＃２５に移行し、最大積
分時間を設定する。これは、図３に示した動作即ちロー
コン補間を行うのか、図４に示した動作即ち光量の確保
を行うのかを予め決めておき、最大積分時間に反映させ
るものである。どちらの動作を行うべきかの判断は別途
行うが、ここではその説明は省略する。

【００２７】次に、ステップ＃３０に移行し、全アイラ
ンド即ち全焦点検出領域についての積分が終了したか否
かを判定し、終了していなければステップ＃３５に移行
する。ステップ＃３５で最大積分時間が経過したか否か
を判定し、経過していなければステップ＃４０に移行す
る。ステップ＃４０で補助光制御時間（ｔ１）が経過し
たか否かを判定し、経過していなければステップ＃３０
に戻り、上記判定を繰り返す。

【００２８】ステップ＃４０において補助光制御時間
（ｔ１）が経過していれば、軸上補助光の発光時間の終
了であり、補助光制御を開始し、ステップ＃４５に移行
する。ステップ＃４５で現在軸上用補助光が点灯してい
るか否かを判定し、ここでは点灯しているのでステップ
＃５０に移行し、軸上用補助光を消灯する。そして、ス
テップ＃５５に移行し、補助光制御時間として上記ｔ２
（例えば６ｍｓ）という値を入れる。さらに、ステップ
＃６０に移行し、軸外用補助光を点灯させる。その後、
ステップ＃３０に戻り、上記判定を繰り返す。

【００２９】そして、ステップ＃４０において補助光制
御時間（ｔ２）が経過していれば、補助光制御を開始
し、ステップ＃４５に移行する。ステップ＃４５で現在
軸上用補助光が点灯しているか否かを判定するが、この
場合は必ず軸上用補助光が消灯しているので、ステップ
＃６５に移行する。ステップ＃６５で現在軸外用補助光
が点灯しているか否かを判定し、この場合は点灯してい
るのでステップ＃７０に移行し、軸外用補助光を消灯す
る。そして、ステップ＃７５に移行し、補助光制御時間
として上記ｔｗ′（例えば５４ｍｓ）という値を入れ
る。その後、ステップ＃３０に戻り、上記判定を繰り返
す。

【００３０】上記繰り返しにおいて、ステップ＃３５に
おいて最大積分時間が経過していれば、それは図３に示
すように、補助光制御時間ｔｗ′の終了前に最大積分時
間が経過した場合であり、積分終了処理を開始し、ステ
ップ＃９０に移行して積分終了の割込を禁止する。これ
は、積分終了処理中に割込を受け入れると、制御部２１
の演算処理に矛盾が生じるため、これを防止するもので
ある。続いてステップ＃９５に移行し、積分終了フラグ
セットを行い、最後にステップ＃１００で軸上，軸外用
補助光を消灯する。これは、補助光発光中に積分が終了
したときのために設けられている処理である。

【００３１】一方、前記の繰り返しで、ステップ＃３５
において最大積分時間が経過していなければ、ステップ
＃４０に移行する。そして、ステップ＃４０において補
助光制御時間（ｔｗ′）が経過していれば、補助光制御
を開始し、ステップ＃４５に移行する。ステップ＃４５
で現在軸上用補助光が点灯しているか否かを判定する
が、この場合は必ず軸上用補助光が消灯しているので、
ステップ＃６５に移行する。また、ステップ＃６５で現
在軸外用補助光が点灯しているか否かを判定するが、こ
の場合は必ず軸外用補助光が消灯しているので、ステッ
プ＃８０に移行する。

【００３２】ステップ＃８０において、補助光制御時間
として上記ｔ１という値を入れる。さらに、ステップ＃
８５に移行し、軸上用補助光を点灯させる。その後、ス
テップ＃３０に戻り、上記判定を繰り返す。これによ
り、図４に示すように、２回目の軸上補助光の発光が行
われる。そして、上述の処理により軸上，軸外用補助光
の点灯，消灯を繰り返し、補助光の光量が十分となっ
て、ステップ＃３０において全アイランドの積分が終了
したと判定すると、ステップ＃９５に移行し、以下同様
の処理を行う。或いは、ステップ＃３５で最大積分時間
が経過していれば、積分終了処理を開始し、以下同様の
処理を行う。

【００３３】図８は、積分終了割込が許可されている状
態で積分終了割込が発生したときに行われるルーチンで
ある。同図のステップＳ５で全アイランドの積分が終了
したか否かを判定し、終了していないときは割込を繰り
返す。つまり、各アイランドいずれかにおける積分が終
了する毎に割込が発生している。ステップＳ５で全アイ
ランドの積分が終了したと判定したら、ステップ１０に
移行して積分終了のフラグセットを行い、さらにステッ
プＳ１５に移行して積分終了割込を禁止する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源及び光源に無理を生じさせる事なく、且つ所定の焦
点検出領域全てに十分な照度で補助光を投光する事がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における一眼レフカメラの概略構成
を示すブロック図。

【図２】本実施形態の補助光投光装置の構成を示す模式
図。

【図３】本実施形態における補助光投光動作のタイミン
グチャート（ローコン補間を行う場合）。

【図４】本実施形態における補助光投光動作のタイミン
グチャート（光量を確保する場合）。

【図５】他の実施形態における補助光投光動作のタイミ
ングチャート（補助光の光源が３つある場合でローコン
補間を行う場合）。

【図６】他の実施形態における補助光投光動作のタイミ
ングチャート（補助光の光源が３つある場合で光量を確
保する場合）。

【図７】本実施形態における補助光投光動作のフローチ
ャート。

【図８】本実施形態における補助光投光動作のフローチ
ャート。

【図９】従来の、補助光光源が１つの場合のタイミング
チャート。

【図１０】従来の、補助光光源が１つの場合のタイミン
グチャート。

【符号の説明】

Ｓ１スイッチＡＬ１，ＡＬ２補助光投光装置ＡＦ焦点検出装置Ｍモータ１，２補助光レンズ３，４発光ダイオード５プリズム６，７，８焦点検出領域９，１０，１１補助光投光領域１６撮影画面２０撮影レンズ２１制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの光により焦点検出を行うに
際し、該被写体に対して補助光を投光するための補助光
投光装置であって、前記被写体上の複数の焦点検出領域に対応した複数の補
助光光学系を構成する複数の光源は、互いに同時に点灯
しないように点灯時間がずれている事を特徴とする補助
光投光装置。
【請求項２】前記複数の光源は、オーバーヒートしな
いように点灯時間がそれぞれ制限されている事を特徴と
する請求項１に記載の補助光投光装置。
【請求項３】前記複数の光源は、各々周期的に点灯，
消灯を繰り返すものであり、その各点灯時間について上
記の制限がなされている事を特徴とする請求項２に記載
の補助光投光装置。
【請求項４】前記複数の光源の点灯後の消灯時間をそ
れぞれ規定した事を特徴とする請求項３に記載の補助光
投光装置。