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JPH0862488A - 光学機器及びカメラ - Google Patents

光学機器及びカメラ

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Publication number
JPH0862488A
JPH0862488A JP17163695A JP17163695A JPH0862488A JP H0862488 A JPH0862488 A JP H0862488A JP 17163695 A JP17163695 A JP 17163695A JP 17163695 A JP17163695 A JP 17163695A JP H0862488 A JPH0862488 A JP H0862488A
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JP
Japan
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sensor array
finder
sensor
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Application number
JP17163695A
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JP3266762B2 (ja
Inventor
Shiyouji Ichimasa
昭司 一政
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0862488A publication Critical patent/JPH0862488A/ja
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 視野内の所望の物体に常にピントを合わせる
ことを可能にする。 【構成】 焦点距離が可変のファインダの視野と少なく
とも一部が重なり且つ前記焦点距離の変化による該ファ
インダの視野の変化に応じては変化しない測定視野を、
第1及び第2のセンサアレイ6a,6b上にそれぞれ投
影する投影光学系と、前記焦点距離の変化を検出する検
出手段3と、ファインダの視野内の所望の部分を選択手
段2の出力と前記検出手段の出力に基づいて、前記第1
及び第2のセンサアレイ中の前記所望の部分に対応する
領域を決定する決定手段1とを備え、前記第1及び第2
のセンサアレイ中の特定の領域における物体の像の位置
関係を検出することにより、前記物体に関する距離情報
を測定し、これに基づいてフォーカッシングを行うよう
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、焦点距離が可変のファ
インダと、該ファインダの視野内の所望の部分を選択す
る選択手段と、少なくとも一つのセンサアレイとを備え
た光学機器及びカメラの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、撮影画面内に複数の測距領域
(焦点検出領域)を持ち、それぞれの領域にて距離情報
を得ることのできるズーム機能付レンズシャッタカメラ
は知られている。
【0003】この種のカメラにおいては、特開昭60−
168111号等に開示されている様に、撮影用ズーム
レンズの動きと連動するファインダのズームレンズ系の
ズーム位置(焦点距離)が変わると画面内における測距
領域(測距ポイント)の位置を切り換えていた。
【0004】また、近年一眼レフカメラでは、測距領域
を視線入力により任意に選択可能とするものも製品化さ
れており、前述のレンズシャッタカメラにおいても、同
様に測距領域や測光領域を視線で入力する機能を付加し
た構成のものが考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
シャッタカメラは、一眼レフレックスカメラの様に撮影
用のズームレンズを介してファインダによる観察とTT
L方式の測距とを行うものとは異なり、ファインダ(ズ
ームレンズ系)と測距装置が別体であるため、以下に説
明する様に、ズームレンズ系のズーム位置により測距領
域と視線入力位置にずれを生じるといった問題点が生じ
ることが予想される。
【0006】図11はズーム機能を備えるファインダの
視野と測距を行う為のAF(Auto Fucus)用イメージセ
ンサの視野との関係を示す図である。
【0007】同図において、S1〜S5は視線入力位
置、6a,6bは夫々センサエレメントが150個並ん
だAF用センサアレイである。この図では、各ズーム位
置におけるセンサアレイ6a,6bの大きさをファイン
ダの視野に重ねて示しており、更に詳しくは、図11
(A)はWIDE、(B)はMIDDLE、(C)はT
ELE時であり、これら各ズーム位置でのセンサアレイ
6a,6bの視野の違いを明示している。なお、6aは
右センサ、6bは左センサで、本来は視線入力位置S1
〜S5と同一線上に位置している。
【0008】ここで、例えば視線入力位置としてS1が
選択された場合、図11(A)のWIDEでは入力位置
に対応するセンサアレイ上の位置(対応するセンサエレ
メンチ)は135個目となり、(B)のMIDDLEで
はセンサアレイ上の位置は115個目となり、(C)の
TELEではセンサアレイ上の位置は105個目とな
り、それぞれのズーム位置で視線入力位置と測距位置の
ずれが生じる。
【0009】従って、単純にファインダ視野内の位置と
センサアレイ上の位置とを一対一に固定して視線入力に
よる測距動作を行うと、ズーム位置によっては、撮影者
の意図した被写体にピントが合わなくなる。
【0010】(発明の目的)本発明の目的は、視野内の
所望の物体にピントを合わせることのできる光学機器及
びカメラを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、焦点距離が可変のファインダの視野と
少なくとも一部が重なり且つ前記焦点距離の変化による
該ファインダの視野の変化に応じては変化しない測定視
野を、第1及び第2のセンサアレイ上にそれぞれ投影す
る投影光学系と、前記焦点距離の変化を検出する検出手
段と、ファインダの視野内の所望の部分を選択する選択
手段の出力と前記検出手段の出力に基づいて、前記第1
及び第2のセンサアレイ中の前記所望の部分に対応する
領域を決定する決定手段とを備え、前記決定手段により
決定される前記第1及び第2のセンサアレイ中の特定の
領域における物体の像の位置関係を検出することによ
り、前記物体に関する距離情報を測定し、これに基づい
てフォーカッシングを行うようにしている。
【0012】
【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。
【0013】図1は本発明の一実施例に係るカメラの要
部を示すブロック図であり、1はカメラ全体のシーケン
ス制御を行うCPU、2は倍率を変えるズームレンズ系
を有するズームファインダ(不図示)内で視線位置を検
出、つまり複数の測距領域の何れに視線入力をしている
か(視線を向けているか)を検出する視線位置検出手
段、3は撮影用ズームレンズ(不図示)の焦点距離を可
動レンズの位置を検出する事により検出するズーム位置
検出手段、4はカメラのシーケンスを起動させるスイッ
チ(SW1)である。また、5はセンサアレイ6(6
a,6b)で光電変換された映像信号を受けて、センサ
アレイ6a,6b上の対応する測距領域における被写体
の像の相対的な像のずれを算出する演算エリア選択&演
算手段である。
【0014】また、ファインダのズームレンズ系は撮影
用ズームレンズの変倍動作(レンズ移動)と連動して変
倍動作を行う。従って、両レンズ系の焦点距離は一対一
に対応する。又、視線位置検出手段2は公知の手段を用
いることができる。
【0015】上記のセンサアレイ6は、図2に示す様
に、2つのセンサアレイ6a,6bで構成され、各々1
50個(以後、n個をnビットと記す)のセンサ(フォ
トセンサ)が配列されている。そして、このセンサアレ
イ6の測距エリアは、ズーム位置がワイド端時において
ファインダ視野を、つまり撮影画角カバーできる大きさ
に設定されている〔図11(A)の状態〕。
【0016】図3は上記構成のカメラに配置される測距
用光学系の概略を示す図であり、太い点線がWIDE
時、細い二点鎖線がTELE時のファインダの視野で、
実線が一対の受光レンズ7により対応するセンサアレイ
6a,6b上に投影される視野である。
【0017】この図から明らかな様に、ファインダ視野
とセンサ視野はズーム位置によりずれを生じてくる。そ
して、図3の光学系を用いた焦点検出は、センサアレイ
6a,6bに映る映像を明暗で認識し、センサ1個ずつ
の明るさを数値化し、センサアレイ6aと6b上の対応
する被写体像の相対的なずれ量を検出して行う。
【0018】例えば、図4(A),図5(A),図6
(A)の様に、異なる距離に位置するコントラストのあ
る被写体をほぼ画面中央部で測距する場合、150ビッ
トのセンサの75ビット目を中心として、前後15ビッ
トのセンサのデータを基に演算を行う。この時、75ビ
ット目を中心とした61〜90ビットに相当するセンサ
データは、暗い所を「0」,最も明るい所を「10」と
した場合、図4(B),図5(B),図6(B)の様に
なる。この映像のずれ量を演算により求め、この量がA
Fデータ(AFD)になる。
【0019】演算方法は、以下の様になる。
【0020】センサアレイ6aで受けたデータの出力を
L(1) ,……,L(No)、センサアレイ6bで受けたデー
タの出力をR(1) ,……,R(No)とし、ICチップの配
置を次の通りとする。なお、(No)はアレイ中のセンサ数
(=150)である。
【0021】 L(No) ……… L(No/2) ……… L(1) R(No) ……… R(No/2) ……… R(1) そして、 f(n)≡(N1 ,N2 ) を計算する。これは、ずれn=N1 +N2 に対する左右
のセンサアレイから得られる映像データの一致度に対応
する。(この時、演算をセンサアレイの何個目を中心に
して行うかの指定ビットをGとする。) ここで、Woはウインドウと称して、センサアレイ中の
一致度の計算に用いられる部分のセンサ数で、N2 はN
1 又はN1 +1に等しく、「0≦N1 +N2 ≦+30」
である。
【0022】f(n)の極小値〔f(n−1)≧f
(n)<f(n+1),n=1〜29〕を検出し、全極
小値の中でMin f(n)を満たすn=nmin を求め
る。
【0023】このnmin が映像の相対的ずれ量であり、
AFデータとなる。(ずれ量0の時はAFデータは15
AFD ) 以上の計算より、図4(A)の75ビットを中心とした
30個の演算エリア内のそれぞれの映像データ〔図4
(B)参照〕からAFデータを求めると、29AFD とな
る。
【0024】また、図5(A)の場合には映像データは
図5(B)の状態となり、AFデータは15AFD であ
る。
【0025】また、図6(A)の場合には映像データは
図6(B)の状態となり、AFデータは1AFD である。
【0026】上記のAFデータと被写体までの距離の関
係は、受光レンズ7の焦点距離と2つのレンズの基線長
とセンサアレイの大きさにより、所謂三角測量の原理に
基づいて決定される。なお、相異なる方向、即ち相異な
る位置に関する物体までの距離を、この三角測量の原理
に基づいて検出方法として、例えば米国特許第4749
848号が挙げられる。
【0027】以下、本発明のシーケンスを図7のフロー
チャートをもとに説明する。
【0028】スイッチSW1がONされると(ステップ
101)、CPU1はカメラのシーケンスを起動させ
る。この時、不図示のバッテリチェック等を行うが、本
発明と直接関係が無いので説明は省略する。次に,ズー
ム位置検出手段3により撮影レンズの焦点距離を検出、
つまりズーム位置検出を行う(ステップ102)。次い
で、視線検出手段2によりファインダを覗いている撮影
者の視線位置を検出することにより、撮影者が視野内の
どこを選択しているかを検出する(ステップ103)。
そして、測距演算の元となるセンサアレイ6a,6bに
よるセンサデータの取り込みを行う(ステップ10
4)。
【0029】次に、上記ステップ104において取り込
んだセンサデータの演算エリアを、前記ステップ102
にて検出したズーム位置と前記ステップ103にて得た
視線位置に基づいて決定する(ステップ105)。
【0030】例えば、図8は、各距離に位置するコント
ラストを持つ被写体をWIDE状態で撮影する場合にお
いて、ファインダの視野に対してセンサの視野を重ねた
図である。
【0031】この時、視線によりS2の位置が選択され
た場合、図11(A)のWIDE時のファインダにセン
サを重ねた状態を考慮すると、S2の位置はセンサアレ
イ6a,6bが重なり合っている時のセンサアレイの1
05ビット目と同じ位置に相当する。よって、センサア
レイの105ビット目を中心とした30ビットを演算エ
リアとして決定する。
【0032】また、図9は、各距離に位置するコントラ
ストを持つ被写体をMIDDLE状態で撮影する場合に
おいて、ファインダの視野に対してセンサの視野を重ね
た図である。
【0033】この時、視線入力でS3の位置が選択され
た場合、図11(B)のMIDDLE時のファインダに
センサを重ねた状態を考慮すると、S3の位置はセンサ
アレイ6a,6bが重なり合っている時のセンサアレイ
の75ビット目と同じ位置に相当する(S3の位置は、
WIDE,TELEに限らず、75ビット目)。よっ
て、75ビット目を中心とした30ビットを演算エリア
として決定する。
【0034】また、図10は、各距離に位置するコント
ラストを持つ被写体をTELE状態で撮影する場合にお
いて、ファインダの視野に対してセンサの視野を重ねた
図である。
【0035】この時、視線によりS5の位置が選択され
た場合、図11(C)のTELE時のファインダにセン
サを重ねた状態を考慮すると、S5の位置はセンサアレ
イ6a,6bが重なり合っている時のセンサアレイの4
5ビット目と同じ位置に相当する。よって、45ビット
目を中心とした30ビットを演算エリアとして決定す
る。
【0036】以上の様に決定された演算エリアの複数の
センサから得られる映像データに基づいて前述した演算
を行い、AFデータを形成する(ステップ106)。
【0037】前記AFデータを用いて被写体距離を求め
て撮影レンズによる該被写体に関するフォーカッシング
を行う手法は、従来のレンズシャッタ方式のカメラと同
じである。
【0038】上記の実施例によれば、視線入力された測
距領域とその時のズーム位置とにより、いずれのズーム
位置であってもファインダ視野をカバーできる広さを持
つ測距エリアの中より特定の演算エリア(実施例では3
0ビット)を選択するようにしている為、ファインダと
測距装置が別体であるパッシブ方式のAF機能を有する
カメラにおいて、撮影レンズのズーム位置に関係なく、
常に視線入力により選択した位置での測距を行うことが
可能となる。つまり、撮影者の意図した被写体にピント
の合った撮影を行うことができる。
【0039】なお、視線入力により測距位置を選択する
代わりに、ダイヤル等で測距位置(領域)を選択するよ
うに構成しても良い。又、センサアレイ6a,6bを用
いる代わりに、長尺の単一センサアレイを用いても良
い。更に、決定された演算エリアにおける映像データの
大小から測光を行うようにしても良い。
【0040】また、上記実施例ではレンズシャッタカメ
ラを想定しているが、ファインダと測距装置が別体であ
り、かつ、複数の測距領域を選択可能とする様なパッシ
ブ方式のAF機能を有するカメラであれば、同様に適用
可能である。更には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。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ファインダの視野内の所望の部分を選択する選択手段と
ファインダの焦点距離の変化を検出する検出手段との出
力に基づいて決定される第1及び第2のセンサアレイ中
の特定の領域における物体の像の位置関係を検出するこ
とにより、前記物体に関する距離情報を測定し、これに
基づいてフォーカッシングを行うようにしている。
【0042】よって、視野内の所望の物体に常にピント
を合わせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるカメラの要部を示す
ブロック図である。
【図2】図1のセンサアレイの構成を示す図である。
【図3】図1のカメラに配置される光学系の概略を示す
図である。
【図4】本実施例において近距離時のファインダ視野と
センサ視野の関係とそのセンサ出力を示す図である。
【図5】本実施例において中距離時のファインダ視野と
センサ視野の関係とそのセンサ出力を示す図である。
【図6】本実施例において遠距離時のファインダ視野と
センサ視野の関係とそのセンサ出力を示す図である。
【図7】図1のカメラの要部の動作を示すフローチャー
トである。
【図8】本実施例においてWIDE時での各被写体距離
におけるファインダ視野とセンサ視野の関係を示す図で
ある。
【図9】本実施例においてMIDDLE時での各被写体
距離におけるファインダ視野とセンサ視野の関係を示す
図である。
【図10】本実施例においてTELE時での各被写体距
離におけるファインダ視野とセンサ視野の関係を示す図
である。
【図11】ズーム機能付レンズシャッタカメラにおいて
オートフォーカスを行う時に予期される問題点を説明す
る為の図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 視線検出手段 3 ズーム位置検出手段 5 演算エリア選択&演算手段 6a,6b センサアレイ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焦点距離が可変のファインダと、該ファ
    インダの視野内の所望の部分を選択する選択手段と、少
    なくとも一つのセンサアレイと、前記ファインダの視野
    と少なくとも一部が重なり且つ前記焦点距離の変化によ
    る該ファインダの視野の変化に応じては変化しない測定
    視野を、前記センサアレイ上に投影する投影光学系と、
    前記焦点距離の変化を検出する検出手段と、前記選択手
    段の出力と前記検出手段の出力に基づいて、前記センサ
    アレイ中の前記所望の部分に対応する領域を決定する決
    定手段とを備えた光学機器。
  2. 【請求項2】 前記センサアレイは第1及び第2のセン
    サアレイより成り、前記投影光学系は、前記測定視野を
    第1のセンサアレイ上に投影する第1のレンズと前記測
    定視野を第2のセンサアレイ上に投影する第2のレンズ
    とを備えており、 前記決定手段によって決定された前記第1及び第2のセ
    ンサアレイ中の特定の領域における物体の像の位置関係
    を検出することにより、前記物体に関する距離を測定す
    ることを特徴とする請求項1記載の光学機器。
  3. 【請求項3】 前記検出手段は、前記焦点距離を変える
    為の可動レンズの位置を検出する手段であることを特徴
    とする請求項1記載の光学機器。
  4. 【請求項4】 前記決定手段により決定された前記領域
    における、物体の像のデータを用いて、前記物体に対す
    る距離を測定することを特徴とする請求項1記載の光学
    機器。
  5. 【請求項5】 前記決定手段により決定された前記領域
    における、物体の像のデータを用いて、前記物体に関す
    る明るさを測定することを特徴とする請求項1記載の光
    学機器。
  6. 【請求項6】 前記選択手段は、前記ファインダの視野
    内のどこに視線が向けられているかを検出する視線検出
    手段を備えることを特徴とする請求項1記載の光学機
    器。
  7. 【請求項7】 前記請求項1記載の光学機器を具備した
    ことを特徴とするカメラ。
  8. 【請求項8】 撮影の為のズームレンズ系の変倍動作に
    連動させて、前記ファインダの変倍動作を行うことを特
    徴とする請求項7記載のカメラ。
  9. 【請求項9】 前記検出手段は、前記ズームレンズ系の
    可動レンズの位置を検出する手段を含むことを特徴とす
    る請求項8記載のカメラ。
  10. 【請求項10】 前記センサアレイは第1及び第2のセ
    ンサアレイより成り、前記投影光学系は、前記測定視野
    を第1のセンサアレイ上に投影する第1のレンズと前記
    測定視野を第2のセンサアレイ上に投影する第2のレン
    ズとを備えており、 前記決定手段により決定された前記第1及び第2のセン
    サアレイ中の特定の領域における被写体の像の位置関係
    を検出することにより、前記被写体に関する距離を測定
    し、前記被写体に関する情報に基づいて前記ズームレン
    ズ系により前記被写体の為のフォーカッシングを行うこ
    とを特徴とする請求項8記載のカメラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9531936B2 (en) * 2012-11-09 2016-12-27 Q.I. Press Controls Holding B.V. Camera system, colour measuring system, and offset printing press

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9531936B2 (en) * 2012-11-09 2016-12-27 Q.I. Press Controls Holding B.V. Camera system, colour measuring system, and offset printing press

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