JPS63201634A - 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 本発明はズーミング機能を有するカメラに関する。

従来の技術 近時のカメラでは、オートフォーカスのために焦点検出
を行うが、これにはＴＴＬパッシブ型の位相差検出方式
とかコントラスト方式などがある。

ところで、被写体光の入射に基づく光電荷を蓄積（積分
）して、その積分出力を焦点検出に用いる方法は十分な
大きさの検出信号を得ることができ、信号として処理し
易いという長所を有するが、被写体輝度に応じて、その
積分出力値が所定レベルに早く達する場合もあれば、か
なり時間がかかる場合もある。その際、積分時間がかか
り過ぎると被写体に対する追従性が悪くシャッターチャ
ンスを逃がすおそれがある。このような点から、特開昭
６１−２６０１６号では所定の時間内に積分出力が所定
レベルに達しない場合は積分動作時間の延長を途中で打
ち切り、その積分出力に応じた増幅度でゲイン補正する
ことが開示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来例はズーミングとの関係といっ
たものについては何ら考慮されていない。

ズーミング中は被写体像の変化、手振れ、被写体を捕ら
えにくいといった状態が生じるが、その際、焦点検出手
段での積分時間が長いと、それらの手振れや被写体を捕
らえ難いという困難は一層助長されるので、積分出力に
誤差の含まれる確率が高くなったり、単位時間当りの焦
点検出回数が少なくなって像点変位補正の追従性が低下
する。これは、特にビデオカメラでは、ズーム時にピン
トずれが生じた不満足な映像となる。また、通常のフィ
ルム式カメラであってもズーミング時に連写する場合な
どには不満足な結果となる。

本発明は以上の問題を解決する。

問題点を解決するための手段 本発明は焦点距離変倍用レンズからなるバリエータと、
前記バリエータの移動に伴う像点位置の変位を補償する
ように作用するコンベンセータと、受光量に比例した電
荷を積分すると共にその積分結果の出力を用いて焦点状
態を検出する焦点検出手段と、ズーム操作手段と、前記
ズーム操作手段の操作に応じて前記バリエータを駆動す
る手段と、前記焦点検出手段の出力に基づいて前記コン
ベンセータを駆動する手段とを有するカメラにおいて、
前記焦点検出手段の積分出力が所定時間内に所定レベル
に達しない場合の積分動作終了を前記バリエータが駆動
されるズーミング時には非ズーミング時よりも早くなす
手段を設けている。

作用 焦点検出手段は所定時間内に積分出力が予め定めた所定
レベルに至れば、その所定レベルに達した時点で積分動
作を終了する。従って、所定時間よりも早く積分が終了
する場合が当然ありうる。

このような場合は、被写体輝度が高い場合である。

しかしながら、被写体輝度が低い場合には、前記積分出
力は所定時間内に所定レベルに達しない場合がある。斯
る場合、積分動作時間は延長されるが、この延長時間の
打ち切りはズーミング時には非ズーミング時よりも短い
、又は殆ど延長時間が無い状態で打ち切られる。従って
、ズーミング時には測距サイクルが早くなり、被写体の
変化等に対する追随性は向上する。

実施例 本発明を実施したビデオカメラの要部を回路的に示す第
１図において、盪影レンズ（１）は不図示の円筒形の固
定筒内に前方から順次、前玉群（２）、変倍用バリエー
タ（３）、像点位置補償用のコンベンセータ（４）を有
している。前玉群（２）は固定されており、バリエータ
（３）及びコンベンセータ（４）は移動可能に配備され
ている。バリエータ（３）は変倍レンズ群から成り、そ
の移動によって焦点距離を変える。コンベンセータ（４
）はフォーカスレンズ群から成り、前記バリエータ（３
）の移動による像点位置の変位を補正するように作用す
る。このコンベンセータは焦点検出装置の出力によって
電気的に駆動されるように構成されており、前記バリエ
ータ（３）とは互いに独立の駆動手段で駆動される。バ
リエータ（３）には摺動ブラシ（５）が装着されており
、この摺動ブラシ（５）は前記固定筒の内面に取り付け
られたズームエンコーダ（６）の切片上を摺動する。こ
のズームエンコーダ（６）はバリエータ（３）の位置を
示す位置信号を得るためのものであって、その位置信号
はバリエータの移動範囲の制御やコンベンセータの速度
制御等に使用される。

カメラ本体は、測距プリズム（７）、マスターレンズ１
（８）　、ローパスフィルタ（９）　、ｆｉ像用のＣＯ
Ｄ　（１０）からなる撮像光学系と、全反射ミラー（１
１）、測距レンズ（１２）、測距モジュール（１３）か
らなる焦点検出光学系とを有している。被写体からの光
は前玉群（２）、バリエータ（３）、コンベンセータ（
４）を通って大部分は上記測距用プリズム（７）を直進
した後、マスターレンズ群（８）、ローパスフィルタ（
９）を通り撮像用ＣＣＤ　（１０）へ導かれる。

一方、測距用プリズム（７）で直角に曲がった被写体光
の一部は全反射ミラー（１１）、測距レンズ（１２）を
通りＣＣＤラインセンサ等を内蔵した測距モジュール（
１３）に到達する。

上記測距モジュール（１３）は、その概略構成を第２図
に示すように測距レンズ（１２）の異なる瞳を通った光
を集束するコンデンサレンズ（１４）と絞りマスフ（Ｉ
５）、再結像レンズ（Ｉ６）、ＣＣＤラインセンサ（１
７）から構成されている。尚、（１８）は撮像面等価位
置を示す。測距系に入った被写体光はコンデンサレンズ
（１４）、絞りマスク（１５）、再結像レンズ（１６）
によりＣＣＤラインセンサ（１７）上に２つの被写体像
を作る。システムコントローラ（１９）は、この２つの
像の相対的な位置間係を検出することにより合焦位置か
らのズレ量及びズレの方向を検出する。即ち、ＣＣＤラ
インセンサ（１７）上に結像した２つの像間隔は第３図
に示すように合焦時（ａ）を（ｌ、）とすると、前ピン
の場合（ｂ）は（１０）より小さく、後ピンの場合（ｃ
）は（ｊ！。）より大きくなる。そして、この像間隔は
ディフォーカス量に略比例する。従って、この像間隔を
検出することにより、合焦、非合焦を知ることができる
と共に、非合焦ではディフォーカスの量と方向を知るこ
とができる。尚、第３図で（Ｅ）はＣＣＤラインセンサ
の出力電圧波形である。尚、前記焦点検出に関しては特
開昭６０−４９１４号公報等に詳述されている。

測距制御、並びに焦点検出演算はマイクロコンピュータ
よりなるシステムコントローラ（１９）で行われ、その
演算結果に基づく信号でＡＦモータドライブ回路（２０
）を介してＡＦモータ（２１）を駆動し、コンベンセー
タ（４）の移動を行う、尚、ズーミングはズーム操作キ
一部（２２）のテレスイッチ（２２Ａ）又は、ワイドス
イッチ（２２Ｂ）を操作することによりシステムコント
ローラ（１９）から駆動信号が出力されズームモータド
ライブ回路（２３）及びズームモータ（２４）が駆動さ
れてバリエータ（３）が移動することによって行われる
。

第４図は上述した測距モジュール（１３）におけるＣＣ
Ｄラインセンサ（１７）を含む受光部（２５）と、信号
処理部（２Ｇ）の構成を示している。まず、受光部（２
５）にはＣＣＤラインセンサ（１７）を形成する画素ホ
トダイオード（１７ａ）　、シフトレジスタ（１７ｃ）
、及びそれらの間に介在したゲート（１７ｂ）が配され
ていると共に、モニターホトダイオード（２６）が設け
られている。このモニターホトダイオード（２６）は前
記画素ホトダイオード（１７ａ）での電荷蓄積（積分）
上等価な！荷蓄積を行うように形成されており、従って
その出力は画素ホトダイオード（１７ａ）の積分状態を
モニターする信号として使用できる。受光部（２５）は
、更にバッファ（２７）　（２８）　（２９）を備えて
いる。これらのバッファのうち（２７）と（２８）はそ
れぞれ前記モニターホトダイオード（２６）とシフトレ
ジスタ（１７ｃ）の出力バッファとして働（が、（２９
）は前記出力バッファ（２７）　（２８）の特性を補償
するための基準バッファとして機能する。

これらのバッファ（２７）　（２８）　（２９）の出力
は、それぞれ信号処理部（２６）の入カバソファ（３０
）　（３１）　（３２）を通して所定の回路へ供給され
る。前記シフトレジスタ（１７ｃ）の出力は差動増幅器
（３３）で基準バッファ（２９）の出力と差動された後
、ＡＧＣ回路（３４）でゲイン調整され、その後Ａ／Ｄ
変換器（３５）でディジタル信号に変換されて１１０回
路（３７）から前記システムコントローラ（１９）へ与
えられ、そこで焦点検出の演算処理を受ける。

モニターホトダイオード（２６）の出力はレベル検出回
路（３６）で基準バッファ（２９）の出力と差動された
後、レベルの検出が行われ、そのレベルに応じたゲイン
制御信号も出力する。ＡＧＣ回路（３４）では、このゲ
イン制御信号に基づいてゲイン補正が行われる。前記レ
ベル検出回路（３６）のレベル検出出力は１１０回路（
３７）を介して外部の前記システムコントローラ（１９
）へ供給され、システムコントローラ（１９）による積
分時間制御のためのデータとなる。更に、このレベル検
出出力はパルス生成回路（３８）へも与えられる。この
パルス生成回路（３８）はシフトレジスタの電荷転送を
行うためのシフトパルスを発生する以外に、画素ホトダ
イオード（１７ａ）とモニターホトダイオード（２６）
の積分動作を制御する積分制御パルスを発生する。

受光部（２５）での画素ホトダイオード出力及びモニタ
ーホトダイオード出力のレベルは被写体の輝度に左右さ
れ輝度が高ければ大きく、低ければ小さい、従って、高
輝度のときは第５図で（イ）の如く所定時間（５０ｍｓ
）以内に所定レベル（Ｖ）に達する。この所定レベル（
Ｖ）は信号処理に充分なレベルである。所定レベル（Ｖ
）に早く達した場合は焦点検出を早くなすという点から
積分動作を早期に終了する方が望ましい、そのため積分
出力が所定レベル（ｖ）に達したときパルス生成回路（
３８）から積分動作を停止させるパルスが受光部（２５
）へ印加され、積分動作が終了する。

逆に被写体輝度が低い場合には、所定時間（５０ｍｓ）
内に所定レベル（ｖ）に達しないので、レベル検出回路
（３６）からは前記指示信号が発生せず、積分動作は続
行される。但し、第５図で、（ハ）のように２００ｎ＋
ｓ経っても尚所定レベル（Ｖ）に達し得ないような場合
にはシステムコントローラ（１９）から１１０回路（３
７）を通って入力される積分終了指令信号に基づいてパ
ルス生成回路（３８）は積分終了信号を発生するように
なっている。しかし、このような積分動作の延長打ち切
りを２００ｓ＋ｓとするのは非ズーミング時の場合であ
り、ズーミング時には後でも説明するように、それより
早（終了させる。

その−例としてズーミング時には５０−３直後で終了さ
せてもよい。

次に、第６図のフロチャートによって前記ＣＣＤライン
センサの電荷蓄積（積分）時間の制御を説明する。　Ａ
Ｆ　（オートフォーカス）がスタートして合焦検出ルー
チンに入ると、まずズーム操作キ一部（２２）の操作状
態を読み込んで（Ｉｌｌ）から、ＣＣＤラインセンサに
電荷蓄積を開始させる（１１２）。

被写体の輝度が高＜　５０ｍ５以内に電荷蓄積量（積分
出力）が基準レベル（Ｖ）を超えたとき（１１３、焉４
）は、その時点で電荷蓄積を終了（１９）　Ｌ、（１１
１０）の判断を経て焦点検出演算を行う（！ｌ１ｌ）、
その焦点検出結果に基づいてレンズを駆動して合焦させ
る（１１１２）。

５０ｍ５経過しても積分出力（電荷蓄積量）が基準レベ
ル（Ｖ）を超えないときは、（１５）に進み、ズーム操
作キ一部（２２）が操作されていれば電荷蓄積量の如何
に拘わらず、電荷蓄積を終了する（Ｉ９）。ズーム扱作
キ一部（２２）が操作されていなければ（Ｉ６）に進み
電荷蓄積量に所定の値Ｓを掛けた値が所定レベル（Ｖ）
を超えるか否か判断する。即ち、ＡＧＣ回路（３４）で
ＣＣＤラインセンサ出力を増幅すれば焦点検出演算を行
うに充分な情報量が得られるということが判れば電荷蓄
積を終了する。例えば、第５図の（ロ）の場合がこれに
相当する。ＡＧＣ回路（３４）で増幅しても足りないよ
うであれば（１１７）に進み、２００ｍ５経過するまで
電荷蓄積を続ける（Ｉ８）、当然のことながら、２００
ｍ５経過するまでに（Ｉ７）で電荷蓄積量が基準レベル
（Ｖ）を超えると判断されれば電荷蓄積を終了する。

上述したように、ズーム操作キ一部（２２）のテレスイ
ッチ（２２Ａ）又はワイドスイッチ（２２Ｂ）が押され
てバリエータ（３）が移動しているズーミング中は、被
写体輝度が低くて所定時間（５０ｍｓ）内に所定レベル
に達しなければ、５０ｗ５経過後すぐに電荷蓄積（積分
）を終了する。　（１１９）での電荷蓄積終了後、（１
１０）で焦点検出が可能であるか否かの判断を行い、可
能であれば（１１１）で焦点検出演算を行い、その演算
結果に基づいてフォーカスレンズ駆動（Ｉｌｌ２）を行
う、このフォーカスレンズは本実施例ではコンベンセー
タ（４）のことである、焦点検出不能であった場合には
、ローコントラスト処理（ＩＩ３）を行い、（１１）へ
戻る。ローコントラスト処理としては、例えばコンベン
セータ（４）を停止する。

上述の通り、本発明では被写体の輝度が低く所定時間（
５０ｍｓ）内に所定レベルに達しない状態のときの強制
的打ち切りを早くしている。このように、積分動作を短
い時間で打ち切ってしまうことにより充分な積分出力が
得られない場合が生じるかも知れないが、時間を延ばし
て誤差を多く含んだ積分出力を得るよりも、早く打ち切
ることによって測距回数を多（して測距データを順次更
新してい（方がズーミングによる被写体像の変化等に好
適に対応できることになる。

以上において本発明を実施例に沿って説明したが、本発
明はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記
載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、修
正が可能である。例えば、上記実施例ではビデオカメラ
を例に挙げて説明したが、通常のフィルム式カメラであ
っても同様に本発明を適用できる。

発明の効果 本発明によれば、バリエータを移動させるズーミング中
は焦点検出用受光素子の積分動作を強制的に終了させる
時間をバリエータ停止中よりも短く規制するので、低輝
度の場合は単位時間当りの焦点検出回数が増え、ズーミ
ング時の合焦精度、並びに被写体に対する追従性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカメラの要部構成を回路的に
示す図であり、第２図はその一部を構成する測距モジュ
ールの詳細図、第３図は焦点検出の原理を示す図、第４
図は焦点検出系における積分制御構成のブロック回路図
、第５図は第４図の説明図、そして第６図は動作を説明
するためのフロチャートである。 （３）・・・バリエータ、（４）・・・コンベンセータ
、（１３）・・・測距モジュール、（１７）・・・ＣＣ
Ｄラインセンサ、　（１９）・・・システムコントロー
ラ、（２０）・・・ＡＦモータドライブ回路、　（２１
）・・・ＡＦモータ、（２２）・・・ズーム操作キ一部
、　（２３）・・・ズームモータドライブ回路、　（２
４）・・・ズームモータ、　（２６）・・・モニターホ
トダイオード、　（３６）・・・レベル検出回路、　（
３８）・・・パルス生成回路、　（Ｖ）・・・所定レベ
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦点距離変倍用レンズからなるバリエータと、前
   記バリエータの移動に伴う像点位置の変位を補償するよ
   うに作用するコンベンセータと、受光量に比例した電荷
   を積分すると共にその積分結果の出力を用いて焦点状態
   を検出する焦点検出手段と、ズーム操作手段と、前記ズ
   ーム操作手段の操作に応じて前記バリエータを駆動する
   手段と、前記焦点検出手段の出力に基づいて前記コンベ
   ンセータを駆動する手段とを有するカメラにおいて前記
   焦点検出手段の積分出力が所定時間内に所定レベルに達
   しない場合の積分動作終了を前記バリエータが駆動され
   るズーミング時には非ズーミング時よりも早くなす手段
   を設けたことを特徴とするカメラ。