JP2671992B2

JP2671992B2 - 電動ズームカメラ

Info

Publication number: JP2671992B2
Application number: JP63078453A
Authority: JP
Inventors: 淳丸山; 東宮沢
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH01250912A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電動ズームカメラ、更に詳しくは、撮影者
が被写体を追尾するだけで、撮影画枠における主要被写
体が占有する比率が自動的に設定される電動ズームカメ
ラに関する。

［従来の技術］従来、撮影者がズームレンズを使用して人物などを撮
影しようとする場合、撮影画枠に対する人物の大きさの
比率は、ほぼ数種類に選択して設定することができれば
こと足りるにも拘らず、撮影者は、その都度ズーム位置
を手動または電動で可変して設定していた。特に、動き
のある被写体を撮る場合、例えば、スキー等でその滑降
フォームを撮影する場合に、急速に撮影者の方に向かっ
てくる、あるいは撮影者より遠ざかっていく被写体をズ
ームレンズで追尾するのは、非常に骨の折れる作業であ
った。

そこで、撮影者が予め、撮影画枠に対する人物像の比
率を設定できるようにしたオートズーム機能を有するカ
メラは、すでに本出願人より特願昭61−95759号，特願
昭62−53241号にて提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］このような電動ズームカメラは、撮影者がズーム操作
を気にすることなく被写体を追尾するだけで所望の写真
を撮ることができるが、このオートズームモード時のズ
ーミング速度がマニュアルズームモード時のズーミング
速度と同じでは動きの速い被写体に対してズーミングが
追従できず、シャッタチャンスを逃してしまう虞れがあ
った。つまり、オートズームモードでは予め設定した被
写体の大きさの比率が得られるまでズーミングを行えば
よいので、ズーミング速度はどんなに速くても構わない
筈であるが、上記電動ズームカメラでは特にズーミング
速度を変えていなかったので、オートズームモード時の
ズーミング速度はマニュアルズームモード時のズーミン
グ速度と同様に遅かった。

また、オートズームモードでは被写体の大きさの比率
を適宜に変更できることが必要であるが、このオートズ
ームモード時にはマニュアルズームスイッチによるマニ
ュアルズーム操作は不要となるので、このマニュアルズ
ームスイッチを被写体の大きさの比率を変更する手段と
して用いることができれば大いに望ましいことである。

本発明の目的は、このような問題点に着目してなされ
たもので、オートズームモードでは高速で、マニュアル
ズームモードでは低速でズーミングを行うことができる
ようにした電動ズームカメラを提供するにある。

また、本発明の他の目的は、オートズームモード時に
はマニュアルズームスイッチによって被写体の大きさの
比率を適宜に変更設定できるようにした電動ズームカメ
ラを提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明の電動ズームカメラは、その概念を示す第１図
において、演算手段１は測距回路２の測距値に基づいて
撮影レンズの焦点距離を演算し、撮影画枠に対する被写
体の大きさの比率を所定の値で一定にする。選択手段３
は撮影画枠に対し被写体の大きさの比率を一定にするよ
う被写体距離に応じたズーミングをするオートズームモ
ードと、マニュアルズームスイッチ４に応答してズーミ
ングを行うマニュアルズームモードの選択を行うもの
で、オートズームモードを選択した際には第１制御手段
５が動作し、これによりズームモータ７は演算手段１か
らの信号に基づき高速で駆動して撮影レンズの焦点距離
を変化させる。また、選択手段３がマニュアルズームモ
ードを選択した際には第２制御手段６が動作し、これに
よりズームモータ７はマニュアルズームスイッチ４から
の信号により低速で駆動する。

また本発明の電動ズームカメラは、第１図に示すよう
に、さらに、上記被写体の大きさの比率を変更する変更
手段８と、上記マニュアルズームスイッチ４からの出力
信号を切り換えるための切換手段９とが設けられてい
て、上記選択手段３がオートズームモードを選択してい
る際にはマニュアルズームスイッチ４からの出力信号を
変更手段８に入力してこの信号で被写体の大きさの比率
の変更を行わせ、選択手段３がマニュアルズームモード
を選択している際にはマニュアルズームスイッチ４から
の出力信号を第２制御手段６に入力させる。

［実施例］まず、この発明の実施例の説明に先立ち、撮影画枠に
おける主要被写体が占有する比率について説明すると、
この比率は、被写体が人間である場合、個人差はあるに
しろ、略撮影レンズの焦点距離ｆと被写体距離ｄによっ
て一義的に決定されることになる。つまり、第２図
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、カメラ11から被写体10ま
での距離ｄが変化しても撮影レンズの焦点距離ｆによっ
て同様の構図を得ることが可能である。ここで、第２図
（Ａ）〜（Ｃ）は距離ｄが近い場合から次第に遠くなっ
ている場合をそれぞれ表わしているが、いずれも被写体
10が撮影画枠において占める比率は左右方向に関して等
しい。すなわち、この比率をｒとすると次式が成り立
つ。

ｒ＝w/（d tanθ） ………（１）但し、（１）式で、ｗは被写体10の左右方向の1/2の
長さであり、θは撮影画角である。ｗは略一定と見做す
ことができるので、上記（１）式で、比率ｒを設定する
と、距離ｄと画角θとはどちらか一方決まれば、他方が
自ら決るという従属関係にある。

第３図は画角θと焦点距離ｆとの関係を示すグラフで
ある。このグラフと上記（１）式より、焦点距離ｆから
被写体距離ｄ、被写体距離ｄから焦点距離ｆは、上記比
率r,すなわち構図が決まれば関数関係で求められること
が明らかである。そこで、第５図によって、焦点距離ｆ
を算出する方法を説明すると、フィルム面40における画
枠の半分をｌとすれば、 tanθ＝l/f ………（２）の関係が成り立つ。したがって、上記（２）式を前記
（１）式に代入すると、 w/rd＝l/f ………（３）となる。よって、ｆ＝（lr/w）ｄ ………（４）の式が成り立つ。ここで、l,wは定数であるとみなせる
ので、距離ｄがわかれば焦点距離ｆは自動的に計算でき
ることは明らかである。

第４図（Ａ）は、この発明の一実施例を示す電動ズー
ムカメラの平面図であり、第４図（Ｂ）は同カメラの正
面図である。この電動ズームカメラ11の本体12の前面に
は電動式のズームレンズ鏡筒13が装着されており、その
側方には、ストロボ14とセルフモード時において警告を
与えるためのLEDからなる発光素子15が設けられてい
る。カメラ本体12の中央上部には、AF（オートフォーカ
ス）測距用窓22aとファインダ対物窓16aが設けられ、カ
メラ本体12の上面には、背面のファインダ接眼窓16bを
覗きながら右手で操作できる位置に、レリーズ釦17およ
び押釦式の切換スイッチ18,19,20が配設されている。切
換スイッチ18はセルフモードを設定するための切換スイ
ッチ、また、切換スイッチ19は撮影モードをマニュアル
ズームモードとオートズームモードとを切換えるモード
切換スイッチである。さらに、切換スイッチ20はストロ
ボ発光を自動発光、発光禁止および強制発光とに切り換
えるためのスイッチである。また、カメラ本体12の上面
の、上記各切換スイッチ18〜20が設けられている側とは
反対の左手側には液晶表示パネル21と押釦式のスイッチ
31,32が設けられている。液晶表示パネル21は、第６図
に示すような電極パターン構造を有するもので、このパ
ネル21にグラフィック形状の構図表示部21aが形成され
ている。この構図表示部21aは、モード切換スイッチ19
によってオートズームモードとしたあと、スイッチ31ま
たは32を押すことにより主要被写体の占有する比率ｒが
順次変化し、第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示す３種類の撮影
予想構図のうちのいずれかの構図に近い表示を行うもの
である。スイッチ31を押すと上記比率ｒが大きくなり、
スイッチ32を押すと比率ｒが小さくなる。つまり、スイ
ッチ31,32は、オートズームモード時には比率設定スイ
ッチとなる。マニュアルズームモード時にはそれぞれズ
ームアップスイッチ，ズームダウンスイッチとなる。す
なわち、マニュアルズームモード時に、ズームアップス
イッチであるスイッチ31を押すと焦点距離が長くなる方
向にズームレンズが移動し、ズームダウンスイッチであ
るスイッチ32を押すと焦点距離が短くなる方向にズーム
レンズが移動する。

第８図は、本発明の一実施例を示す電動ズームカメラ
のブロック図である。AF（オートフォーカス）測距部22
は、測距ブロックとして独立しており、CPU30の命令に
より測距を開始する。この場合、ある距離、例えば3mを
基準にした相対的なデータによって測距が行われ、測距
を終了すると、CPU30に測距終了信号を送出する。CPU30
は、この測距終了信号を受けると、シリアルクロックを
AF測距部22に送出し、これに応動して測距データが、シ
リアル信号としてAF測距部22よりCPU30に読み込まれ、A
F測距動作が終了する。

ここで、レリーズ釦17（第４図（Ａ）参照）が半押し
された場合には、CPU30は、モード切換スイッチ19のオ
ンによってオートズームモードが選択されている場合、
前記（４）式により焦点距離ｆを計算し、AE（自動露
出）測光部を兼用しているインタフェースIC23およびブ
リッジ回路からなるモータ駆動部26を介し、ズームモー
タ24を駆動する。ズームモータ24の位置は、ホトインタ
ラプタなどからなるエンコーダ25により、インタフェー
スIC23を介しCPU30にフィードバックされるので、CPU30
は、エンコーダ25からの情報に基づき、ズームモータ24
を制御することができる。また、ズームモータ24に連動
してファインダ16での倍率が変わるので、撮影者は、フ
ァインダ接眼窓16bを覗くことにより、実際の撮影画枠
を確認できる。したがって、このときスイッチ31または
スイッチ32を押すことにより撮影画枠に対する被写体の
大きさの比率を可変させ設定することができる。

この後、インタフェースIC23とモータ駆動部26とを介
してレンズモータ27が正転駆動され、AF測距部22からの
測距値に基づき計算された焦点位置に撮影レンズが駆動
される。この場合も、撮影レンズの位置は、エンコーダ
28によってインタフェースIC23を介してCPU30にフィー
ドバックされることにより制御される。続いて、レリー
ズ釦17が全押しされた場合、このレンズモータ27の逆転
駆動によりシャッタ動作が行なわれ露光される。その
後、ワインドモータ29によりフィルムの駒送りがなさ
れ、一連の動作が終了する。

なお、AF測距データを、レンズ位置データに変換する
場合、レンズ位置の機械的なバラツキ、ズーム係数のバ
ラツキ等が考えられるが、これらの値は生産時、調整用
データとしてE²−PROM33に記憶されている。そこで、CP
U30はAF測距データおよびE²−PROM33のデータにより正
確なレンズ位置が計算できる。また、インタフェースIC
23は、本来、測光用のICなので、CPU30は、インタフェ
ースIC23の測光値に基づき、シャッタの制御を行なう。
この場合、E²−PROM33は測光値の誤差を記憶しており、
CPU30は、測光データとE²−PROM33のデータにより正し
い露出時間を演算する。E²−PROM33とCPU30との信号の
授受は、データの書き込み、読み出しをシリアル通信
で、それらの状態制御を直接ラインで行なう。

ところで、上記ズームモータ24,レンズモータ27,ワイ
ンドモータ29およびエンコーダ25と28の選択は、CPU30
からインタフェースIC23への２本の信号線I,IIで行なわ
れ、下記の第１表に示す組み合わせにより２ビット×２
本＝４種類のモータとエンコーダの組を選択できる。

即ち、上記第１表から明らかなように、信号線Ｉを
“L"レベル、信号線IIを“H"レベルにしたときは、ズー
ムモータ24が選択されて、エンコーダ25の信号がCPU30
へフィードバックされ、また、信号線Ｉを“H"レベル、
信号線IIを“L"レベルにしたときには、レンズモータ27
が選択されてエンコーダ28からの信号がCPU30へフィー
ドバックされる。信号線I,IIをともに“L"レベルにした
ときはワインドモータ29が選択される。このように、イ
ンタフェースIC23はデコーダの機能も合わせ有している
ので、CPU30の入出力ポート２個で最大４個のモータ制
御が可能となり、入出力ポート数の節減と、信号線の節
減に寄与している。

ストロボ14はCPU30の信号により充電が開始される。
ストロボの充電が終了するとCPU30はこれを検出して充
電ストップ信号をストロボ14に送る。この後のストロボ
の発光もCPU30からの信号により行なわれる。セラミッ
ク発振子34はCPU30の基本クロック発生用のものであ
る。また、外部のパワースイッチのオンに同期して、CP
U30のスイッチ入力状態コントロールライン35が“L"レ
ベルになったときのみ、セルフモードスイッチ18,モー
ド切換スイッチ19,ストロボ切換スイッチ20およびスイ
ッチ31,32のオン，オフが受け付けられるようになって
いる。

このように構成されている本実施例の動作を、次に第
９図〜第12図のフローチャートを用いて説明する。

第９図に示すように、レリーズ釦17が半押しされて第
１レリーズがオンの状態になると、直ちに、測距のルー
チンへ移行する。この測距のルーチンでは、AF測距部22
により、AF測距が行なわれ、測距結果に基づいて撮影レ
ンズが駆動され、合焦位置に移動される。続いて、イン
タフェースIC23により測光が行なわれる。

次に、モード切換スイッチ19によりオートズームモー
ドになっているかどうかが判断され、オートズームモー
ドである場合、＜ｆ計算＞のサブルーチンが実行され、
比率ｒと、AF測距データである被写体距離ｄとから、前
記（４）式より焦点距離ｆが計算される。この＜ｆ計算
＞のサブルーチンについては後述する。続いて、この焦
点距離ｆの位置にズームレンズが高速で移動される。こ
の高速駆動は、後述するように、マニュアルズームモー
ドにおける低速駆動がパルス駆動（デューティ50％）に
より行われるのに対して、全速度（デューティ100％）
で行われるものである。なお、この高速駆動と低速駆動
はモータ駆動電圧を変化させることによって実現しても
よいし、或いは、電圧変化とパルス駆動とを合わせた制
御によっても実現可能である。

一方、オートズームモードでない場合は、マニュアル
ズームモードの場合であるので、焦点距離ｆの計算をす
ることなく、直ちに、第２レリーズのチェックに移行す
る。レリーズ釦17が全押しされるに至らず第２レリーズ
がオフである場合は、第１レリーズがオンであるかオフ
であるかがチェックされる。第１レリーズがオンの場合
は第２レリーズ待ちループとなり、オフの場合はリター
ンする。

次に、レリーズ釦17が全押しされて第２レリーズがオ
ンの状態になった場合は、続いてセルフモードであるか
否かがチェックされる。セルフモードでない場合は直ち
に露出動作（ストロボ発光の場合はストロボ発光および
シャッタ動作）が行なわれるが、セルフモードの場合は
セルフタイマがカウントされ一定のセルフ時間経過後に
露出動作が行なわれる。そして、露出終了後にフィルム
巻上げが行なわれて、このルーチンが終了する。

ところで、スイッチ31または32を押すと割り込みが発
生し、第10図に示す割り込みのルーチンが実行される。
この割り込みのルーチンでは、まず、オートズームモー
ドであるかどうかがチェックされ、オートズームモード
でない場合は、マニュアルズームモードであるので、後
述する＜マニュアルズーム＞のサブルーチンが実行され
てリターンする。オートズームモードである場合は、ス
イッチ31とスイッチ32のいずれがオンであるかがチェッ
クされる。スイッチ31がオンである場合は比率ｒを増大
し、スイッチ32がオンの場合は比率ｒを減少する。

マニュアルズームモードにおける＜マニュアルズーム
＞のサブルーチンを第11図に示す。マニュアルズームモ
ードが選択され、スイッチ31または32が押されることに
よって第11図のフローに移行する。

そして、まず、モータフラグがセットされる。モータ
フラグのセットはズームモータ24のオンを意味し、リセ
ットはズームモータ24のオフを意味する。次にタイマカ
ウンタをリセットスタートし、後述する一定時間経過の
判断に用いられる。このときスイッチ31,32はそれぞれ
ズームアップスイッチ，ズームダウンスイッチに対応す
るので、スイッチ31が押されているときはズームモータ
24が正転してズームレンズが繰り出され、スイッチ32が
押されているときはズームモータ24が逆転してズームレ
ンズが繰り込まれる。ズームモータ24が正転または逆転
した後は、モータフラグが反転し、上記タイマカウンタ
が一定時間を計測し終えるか、或いはズームレンズがワ
イド端またはテレ端に至るまで、上記ズームモータ24の
正転または逆転が継続される。例えば、ズームモータ24
の正転が一定時間継続した後は、再びタイマカウンタを
リセットスタートしてモータフラグのチェックが行われ
る。モータフラグの反転によりモータフラグはリセット
されているので、ズームモータ24はオフになる。そし
て、再びモータフラグの反転が行われて一定時間の経過
を待ち上記動作が繰り返される。このようにズームアッ
プのモータ駆動はデューティ比が１対１（50％）のパル
ス駆動により行われる。ズームダウンの場合も同様にパ
ルス駆動によりモータ駆動が行われる。なお、パルス駆
動のデューティ比については１対１に限ることなく必要
に応じて任意の値に変えてもよく、また駆動周波数につ
いても同様である。

ズームレンズがワイド端またはテレ端に至ったことを
エンコーダ25により確認した場合、またはスイッチ31,3
2がいずれもオフになっているときはズームモータ24が
オフしてメインルーチンヘリターンする。

ここで、焦点距離ｆの計算を、第12図に示す＜ｆ計算
＞のサブルーチンのフローに基づき、更に詳しく述べ
る。まず、設定されている比率ｒと、AF測距データであ
る被写体距離ｄとから、焦点距離ｆが計算される。次
に、この計算された焦点距離ｆがズームレンズの焦点距
離の最小値f_MINより小さい場合には、焦点距離ｆはこの
最小値f_MINに固定され、また、計算された焦点距離ｆが
ズームレンズの焦点距離最大値f_MAXより大きい場合に
は、焦点距離ｆはこの最大値f_MAXに固定される。そし
て、f_MIN≦ｆ≦f_MAXの場合は、計算値の焦点距離ｆがそ
のまま採用される。これは、被写体が設定された比率ｒ
に対し、近すぎたり遠すぎたりした場合、比率ｒに設定
することが不可能になるための処置である。なお、この
場合、液晶表示パネル21で警告表示を行なったり、セラ
ミック発音素子などを使って警告音を出すようにしても
よい。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、マニュアルズーム
モードでは撮影画枠に対する被写体の大きさの比率の変
化を撮影者が確認できるように低速でズーミングが行わ
れるが、オートズームモードでは、撮影者は、予め上記
比率を所定値に設定した後、同設定値が得られるまで高
速でズーミングが行われるので、動きの速い被写体に対
してもシャッタチャンスを逃してしまう虞れが著しく減
少する。また、オートズームモード時にはズーム操作が
不要であるためマニュアルズームスイッチを用いて被写
体の大きさの比率を変えられるようにすれば、操作部材
の兼用を図ることができ操作部材の節約およびCPUのI/O
ポートの節約が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の電動ズームカメラの基本的構成を
示すブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、被写体距離ｄと画角θとの関
係を説明するためのカメラと被写体の平面図、第３図は、焦点距離ｆと画角θとの関係を表わす特性線
図、第４図（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の一実施例を示
す電動ズームカメラの平面図および正面図、第５図は、被写体距離ｄと被写体幅Ｗと画枠ｌとの関係
を説明するためのカメラと被写体の平面図、第６図は、上記第４図（Ａ）に示すカメラ本体上の液晶
表示パネルの電極パターン構造を表わした平面図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）は、上記第６図に示す液晶表示パ
ネルで表示される構図の各パターンをそれぞれ示した平
面図、第８図は、上記第４図（Ａ），（Ｂ）に示すカメラの電
気回路のブロック図、第９〜12図は、上記第４図（Ａ），（Ｂ）に示すカメラ
の動作を説明するためのフローチャートである。１……演算手段２……測距回路３……選択手段４……マニュアルズームスイッチ５……第１制御手段６……第２制御手段 7,24……ズームモータ８……変更手段９……切換手段 11……電動ズームカメラ 19……モード切換スイッチ（選択手段） 23……インタフェースIC（第１制御手段，第２制御手
段） 26……モータ駆動部（第１制御手段，第２制御手段） 30……CPU（演算手段，選択手段，変更手段，切換手
段） 31,32……スイッチ（マニュアルズームスイッチ，変更
手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ外部に設けられたマニュアルズーム
スイッチと、被写体までの測距値に基づき、撮影画枠に対する被写体
の大きさの比率を所定の値で一定にするよう撮影レンズ
の焦点距離を演算する手段と、上記所定値を変更する変更手段と、撮影レンズの焦点距離を変化させるズームモータと、上記撮影画枠に対し被写体の大きさの比率を一定にする
よう被写体距離に応じたズーミングをするオートズーム
モードと、上記マニュアルズームスイッチに応答してズ
ーミングを行なうマニュアルズームモードの選択を行な
う選択手段と、この選択手段がオートズームモードを選択した際に動作
し、上記ズームモータを上記演算手段からの信号に基づ
き駆動させる第１制御手段と、上記選択手段がマニュアルズームモードを選択した際に
動作し、上記ズームモータを上記マニュアルズームスイ
ッチからの信号により駆動させる第２制御手段と、上記マニュアルズームスイッチからの出力信号を、上記
選択手段がオートズームモードを選択している際には上
記変更手段に入力し、該出力信号で上記所定値の変更を
行わせ、選択手段がマニュアルズームモードを選択して
いる際には上記第２制御手段に入力させる切換え手段
と、を具備したことを特徴とする電動ズームカメラ。
【請求項２】測距手段を有したズームカメラにおいて、ズーム光学系を駆動するズームモータと、マニュアルで上記ズームモータを作動させるためのマニ
ュアルズームスイッチと、上記測距手段の出力に基づき、撮影画枠に対する被写体
の大きさの比率を所定の値で一定にするよう撮影レンズ
の焦点距離を演算する手段と、オートズームモードとマニュアルズームモードとの選択
を行う選択手段と、この選択手段がオートズームモードを選択したとき、上
記ズームモータを上記演算手段からの出力に応じて作動
させる第１制御手段と、上記選択手段がオートズームモードを選択していないと
き、上記ズームモータを上記マニュアルズームスイッチ
の操作に応じて作動させる第２制御手段と、を具備し、上記選択手段がオートズームモードを選択し
ているときのマニュアルズームスイッチの操作により、
上記所定値が変更されるようにしたことを特徴とするズ
ームカメラ。