JPH0664279B2

JPH0664279B2 - カメラ

Info

Publication number: JPH0664279B2
Application number: JP60202939A
Authority: JP
Inventors: 秀邦相澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS6262335A

Description

【発明の詳細な説明】本発明カメラを以下の項目に従って説明する。

Ａ．産業上の利用分野Ｂ．発明の概要Ｃ．従来技術Ｄ．発明が解決しようとする問題点Ｅ．問題点を解決するための手段Ｆ．作用Ｇ．実施例［第１図乃至第５図］ａ．外観［第１図、第２図］ｂ．内部回路［第３図］ｃ．被写界深度の計算［第４図］ｄ．演算プログラム［第５図］Ｈ．発明の効果（Ａ．産業上の利用分野）本発明はカメラ、特に、任意の被写界深度を得るために
必要な絞りにすることが容易に為し得るカメラに関する
ものである。

（Ｂ．発明の概要）本発明カメラは、撮影者が任意の被写界深度での撮影を
容易に為し得るようにするため、被写界深度指定手段
と、演算回路とを設け、演算回路にレンズの焦点距離と
被写体の距離と指定被写界深度とからその指定被写界深
度を得るために必要な絞り値を求める演算をさせるよう
にしてなるものである。従って、本発明カメラによれば
被写界深度指定手段によって被写界深度を指定すればそ
の被写界深度を得るための絞り値が演算回路によって算
出されるので、任意の被写界深度での写真撮影がきわめ
て容易に為し得る。

（Ｃ．従来技術）カメラとしてレンズ部の外側（鏡胴上）に絞りに対する
被写界深度を示す指標（目盛）を設けたものがある。こ
のようなカメラは、例えば、Ｆナンバーが「１６」のと
きは無限遠から１０ｍの範囲までピンボケなく撮影で
き、Ｆナンバーが「２２」のときは無限遠から９ｍの範
囲までピンボケなく撮影できるというようなことが指標
によって示される。従って、このようなカメラによれ
ば、被写体に対してフォーカシングした状態でその被写
体を中心とする被写界深度の近点と遠点とを決め、その
近点と遠点とに対応した絞りを上記指標により読み取
り、その読み取った値どおりにカメラの絞りを調整した
うえ撮影すれば大体希望する被写界深度の写真が得られ
る。

ところで、このような被写界深度の表示はフォーカシン
グリングとズーミングリングとを別々に有する２リング
方式のカメラにおいてはレンズの構造上不可能である。

また、カメラの自動化に伴い、カメラ本体側にシャッタ
ー等のほか各種の撮影条件を設定するスイッチを設け撮
影条件をカメラ本体側において集中制御できるカメラが
現われている。ところで、このように集中制御できるよ
うにした場合、絞り表示をレンズ部側で行うことが不要
となり、従って、絞りの表示が難しい、また、レンズの
絞りリングが無くなるため、機械的に絞り込んで深度を
確認することが難しい。

従って、カメラが機構的には絞りを生かして被写界深度
を自由に深くしたり浅くしたりすることができる筈なの
にその絞りを生かした撮影ができない。即ち、カメラの
自動化がカメラの機能を充分に発揮することを制約して
しまうことになる。

（Ｄ．発明が解決しようとする問題点）上述したように、従来においては絞り表示のないズーム
レンズ付カメラにおいては被写界深度を確認できなかっ
たのでどの程度の深度で撮影をすることができるかにつ
いては勘、経験によらなければ判断できなかった。

また、絞り表示のあるカメラにおいても被写界深度の表
示は目盛によるもので、非常に不正確である。また、仮
に被写界深度が確認できたとしても、その被写界深度が
希望どおりの値でなかった場合に希望どおりの被写界深
度になるようにするためには絞りをどのように調整すれ
ば良いかは勘、経験によらなければ判断できず、素人で
は判断はきわめて難しい。

本発明はこのような問題を解決すべく為されたものであ
り、希望する被写界深度での撮影がきわめて容易に為し
得る新規なカメラを提供することを目的とする。

（Ｅ．問題点を解決するための手段）本発明カメラは上記問題点を解決するため、被写界深度
指定手段と、演算回路とを設け、演算回路にレンズの焦
点距離と被写体の距離と指定被写界深度とからその指定
被写界深度を得るために必要な絞り値を求める演算をさ
せるようにしてなる。

（Ｆ．作用）本発明カメラによれば、被写界深度指定手段によって被
写界深度を指定すればその被写界深度を得るための絞り
値が演算回路によって算出されるので、その算出結果に
基づいて絞りを自動的にあるいはマニュアル操作により
制御することにより指定被写界深度での撮影が可能な状
態にすることができる。

（Ｇ．実施例）［第１図乃至第５図］以下に、本発明カメラを添附図面に示した実施例に従っ
て詳細に説明する。

第１図乃至第５図は本発明カメラの実施の一例を説明す
るためのものである。

（ａ．外観）［第１図、第２図］第１図及び第２図はカメラの斜視図である。

１はカメラ、２はカメラボディ、３はズーミングレン
ズ、４は焦点距離制御部（ズーミングリング）、５はシ
ャッターボタン、６はファインダ、７は絞り値設定スイ
ッチ、８はモード切換スイッチ、９ａ、９ｂは焦点深度
設定スイッチで、９ａが近点距離設定スイッチ、９ｂが
遠点距離設定スイッチであり、該焦点深度設定スイッチ
９ａ、９ｂを例えばプッシュすることにより近点距離、
遠点距離を設定することができるようにされている。
尚、９ａ、９ｂはダイヤル式にしても良い。１０はディ
スプレイである。

（ｂ．内部回路）［第３図］第３図は内部回路の回路構成を示すブロック図である。

同図において、７は絞り値設定スイッチで、操作するこ
とによって絞り値を任意に設定することができる。具体
的には、絞り値設定スイッチ７をプッシュすると後述す
る演算回路の働きによりディスプレイ１０にある値の絞
りが現われると共にその値が絞り値として設定される。
そして、絞り値設定スイッチ７をプッシュする毎にその
絞り値の値が切換わるようになっている。尚、該スイッ
チ７をダイヤル式にした場合にはダイヤルの回転により
絞り値の値が切換わる。

８はモード切換スイッチで、このスイッチの操作により
絞り優先モードにしたり、あるいはシャッター優先モー
ドにしたりすることができる。但し、本明細書において
はシャッター優先モード及びそれに関する事項について
は触れない。

９ａ、９ｂは焦点深度を指定する焦点深度設定スイッチ
で、ディスプレイ１０により表示された近点、遠点の値
を変えて撮影をしたいようなとき操作するもので、近点
を変えたいときは近点距離設定スイッチ９ａを操作し、
遠点を変えたいときは遠点距離設定スイッチ９ｂを操作
する。

１１は測光センサで、被写体側からの光の光量を測定す
る。１２は測光センサ１１で測定された光量に対応した
設定絞り値（予め各光量に対して絞り値が設定されてい
る）をマイクロコンピュータからなる演算回路１３へ出
力する露光制御回路である。尚、絞り優先モードのとき
は絞り値設定スイッチ７により設定された絞り値が露光
制御回路１２からの絞り値に優先して演算回路１３に取
り込まれる。１４はレンズ焦点距離検出回路で、ズーミ
ング用リング４の位置からレンズ３の焦点距離を検出
し、その焦点距離を演算回路１３へ送出する。

１５はＡＦセンサ、１６は該ＡＦセンサ１５からの信号
により被写体までの距離を求める距離算出回路で、その
距離を演算回路１３へ送出する。

そして、この距離算出回路１６の距離を示す出力によっ
てフォーカシングが自動的に為される。

１７は絞り制御機構で、演算回路１３で演算され指定さ
れた通りの絞り値になるように絞りの制御を行う。

（ｃ．被写界深度の計算）［第４図］第４図はカメラと被写体とき関係図で、ｌはカメラ１と
被写体１８との間の距離、ｌ_１は焦点深度に入る近点距
離、ｌ_２は焦点深度に入る遠点距離、ｌ_３は近点側の焦
点深度、ｌ_４は遠点側の焦点深度である。

第４図における焦点深度に入る近点距離ｌ_１及び同じく
遠点距離ｌ_２は次式（１）及び（２）で求められる。

但し、上記式（１）、（２）において、δ′は許容錯乱
円径、ＦnoはカメラのＦナンバーである。

（ｄ．演算プログラム）［第５図］第５図は演算回路１３が実行する演算プログラムを示す
タイムチャートである。

（イ）「焦点距離ｆの取り込み」プログラムがスタートすると、先ず、ズーミングレンズ
３のズーミングリング４の位置から焦点距離ｆをレンズ
焦点距離検出回路１４の働きにより検知し、それを取り
込む、尚、ズーミングレンズ付カメラには焦点距離の制
御（ズーミング）を自動的に行うタイプのものもあれば
マニュアル（ズーミングリングの操作）により行うタイ
プのものもあるが本発明はどのタイプのカメラにも適用
することができる。

（ロ）「距離ｌの取り込み」ステツプ（イ）が終ると、ＡＦセンサ１５及び距離算出
回路１６の働きにより検知されたところのカメラ１から
被写体１８までの距離ｌを取り込む。尚、フォーカシン
グリングに対するマニュアル操作によりピントを合わせ
るタイプのカメラにも本発明を適用することができ、そ
のようなタイプのカメラにおいてはフォーカシングリン
グの位置からピントがあっている距離ｌを求め、それを
取り込むようにしても良い。

（ハ）「深度指定有るか？」ステップ（ロ）が終ると、焦点深度設定スイッチ９ａ、
９ｂの操作による焦点深度の指定が為されているか否か
の判定を行う。

（ニ）「絞り値Ｆnoの取り込み」ステップ（ハ）の判定の結果が「イイエ」であれば絞り
値Ｆnoの取り込みを行う。尚、絞り値設定スイッチ７の
操作により絞り値Ｆnoが設定されている場合にはその設
定された値を絞り値Ｆnoとして取り込み、絞り値設定ス
イッチ７の操作による絞り値Ｆnoの設定が為されていな
い場合には測光センサ１１により測定された光量に対し
て予め設定された絞り値を露光制御回路１２から取り込
む。

（ホ）「焦点深度に入る近点距離ｌ_１の算出」ステップ（ニ）が終ると焦点深度に入る近点距離ｌ_１を
前記式（１）により算出する。尚、本実施例においてこ
の式（１）の許容錯乱円形δ′は定数として予め値が設
定されている。尤も、この値を切換えることができるよ
うにしてもよい。この場合には解像度を切換えることが
できることになる。

（ヘ）「焦点深度に入る遠点距離ｌ_２の算出」ステップ（ホ）が終ると焦点深度に入る遠点距離ｌ_２を
前記式（２）により計算する。

（ト）「近点距離ｌ_１と遠点距離ｌ_２の表示」ステップ（ホ）、（ヘ）において算出された焦点深度に
入る近点距離ｌ_１、同じく遠点距離ｌ_２をディスプレイ
１０により表示する。

しかして、このディスプレイ１０による表示（例えば第
１図に示すような「１．５ｍ〜５ｍ」という表示）によ
り現在の撮影条件下での焦点深度を正確に確認すること
ができる。

（チ）「指定深度ｌ_３、ｌ_４の取り込み」前記ステップ（ハ）の判定結果が「ハイ」の場合には、
即ち、焦点深度設定スイッチ９ａ、９ｂの操作により焦
点深度の設定（指定）が為されている場合にはその設定
されている焦点深度ｌ_３、ｌ_４を取り込む。尚、近点距
離設定スイッチ９ａの操作により設定された起点側の焦
点深度と遠点距離設定スイッチ９ｂの操作により設定さ
れた遠点側の焦点深度とは必ずしも等しくなければなら
ないということはない。例えば、被写体１８の前１０ｍ
から被写体１８の後２５ｍの範囲に略ピントが合うよう
に撮影するというようなこともできるし、また、遠点側
の焦点深度を０にし、近点側の焦点深度を例えば１０ｍ
にするというような設定も為し得る。これは被写体８よ
りも後にはピントが合わず、被写体１８とそれから１０
ｍ前との間にピントが合うというものである。また、そ
れとは逆に近点側の焦点深度を０にし、遠点側の焦点深
度を例えば１０ｍにするというような設定も可能であ
る。尚、このように焦点深度を０とする場合においては
特に当該焦点深度を設定する設定スイッチ（近点側だと
９ａ、遠点側だと９ｂ）を操作しなくても０が設定され
るようにしても良い。尤も、焦点深度が０であれ何であ
れ必ず設定スイッチ９ａ、設定スイッチ９ｂを操作しな
ければ焦点深度の設定ができないようにしても良いこと
はいうまでもない。

（リ）「近点距離ｌ_１と遠点距離ｌ_２の算出」ステップ（チ）が終ると焦点深度に入る近点距離ｌ_１と
同じく遠点距離ｌ_２とを算出する。尚、ｌ_１とｌ_２とは
次式（３）、（４）で求めることができる。

ｌ_１＝ｌ−ｌ_３・・・（３）ｌ_２＝ｌ＋ｌ_４・・・（４）（ヌ）「必要絞り値Ｆno1の算出」ステップ（リ）が終了すると、上記近点距離ｌ_１を満足
させる絞り値Ｆno1を算出する。即ち、ｌ_１が被写界深
度に入り得るような絞り値Ｆno1を求めるのである。こ
の絞り値Ｆno1は次式（５）で求める。

尚、この式（５）は次のようにして導かれる。

即ち、である。次に、上記式の周辺にｆ^２＋（ｌ−ｆ）δ′Ｆ
noを掛けると、ｌ_１｛ｆ^２＋（ｌ−ｆ）δ′Ｆno｝＝ｆ^２ｌとなる。この式の両辺からｆ^２ｌ_１を引くと、ｌ_１（ｌ−ｆ）δ′Ｆno＝ｆ^２（ｌ−ｌ_１）となる。この式の両辺をｌ_１（ｌ−ｆ）δ′で割ると、となる。そして、ｌ_１に対する絞り値ＦnoをＦno1とす
ると上記式（５）が得られる。

（ル）「必要絞り値Ｆno2の算出」ステップ（ヌ）が終了すると、上記遠点距離ｌ_２を満足
させる絞り値Ｆno2を算出する。即ち、ｌ_２が被写界深
度に入り得るような絞り値Ｆno2を求めるのである。こ
の絞り値Ｆno2は次式（６）で表わされる。

尚、この式（６）は次のようにして導かれる。

即ち、である。次に、この式の両辺にｆ^２−（ｌ−ｆ）δ′Ｆ
noを掛けると、ｌ_２｛ｆ^２−（ｌ−ｆ）δ′Ｆno｝＝ｆ^２ｌとなる。この式の両辺から２ｆ^２ｌ−ｆ^２ｌ_２を引く
と、ｌ_２（ｌ−ｆ）δ′Ｆno＝−Ｆ^２（ｌ−ｌ_２）となる。次に、この式の両辺をｌ_２（ｌ−ｆ）δ′で除
すれば、となる。そして、このｌ_２に対する絞り値ＦnoをＦno2
とすると上記式（６）が得られるのである。

（ヲ）「Ｆno1とＦno2との差が小さいか？」ステップ（ル）が終るとその２つの絞り値Ｆno1とＦno2
とが略等しいか否かを判定する。というのは、２つの絞
り値Ｆno1とＦno2とが大きく異なる値であると、例えば
そのうちの一方をもって絞り値Ｆnoとし、その値どおり
に絞り値を制御して撮影したとした場合、近点と遠点と
のうちの一方は完全なピンボケになってしまうことにな
る。これでは所望の被写界深度での撮影が不可能であ
る。このようなことは、例えば、カメラ１がその１ｍ前
の被写体にピント（ジャスピン）があった状態なのに例
えば近点側の焦点深度数十センチメートルに遠点側の焦
点深度が無限大というような被写界深度指定が為される
ような場合に起る。このような場合はピントの合ってい
る距離ｌを変えない限りその指定深度での撮影は不可能
であることはいうまでもなく、ピントの合っている距離
ｌの変更（このケースでは被写体よりも相当後にピント
を合わせる必要がある。）が必要となる。

そこで、絞り値Ｆno1と絞り値Ｆno2とが略等しい値にな
っているか否かを判定する必要がある。そして、その判
定をステップ（ヲ）で行うのである。尚、この絞り値Ｆ
no1とＦno2とは完全に同じであることは必要ではなく、
多少その間に大小があっても略所望通りの被写界深度で
の撮影を行うことができる。そこで、Ｆno1とＦno2との
差が予め設定された許容差よりも小さいか否かの判定を
行うこととするのである。

（ワ）「絞り値Ｆnoの設定」上記ステップ（ヲ）の判定結果が「ハイ」のとき、即
ち、絞り値Ｆno1とＦno2との差が小さいときは絞り値Ｆ
noの設定を行う。この設定はＦno1とＦno2とのいずれも
がカメラの絞りの分割パターン（例えば、４、２．８、
２、１．４・・・）のいずれか一つに近い場合、その絞
り値が選択され、その値どおりに絞りを絞り制御機構１
７により制御する。

尚、Ｆno1とＦno2とが絞りの分割パターンのうちの別々
の絞り値に近い場合（例えばＦno1が２．８５２、Ｆno2
が３．８４９で、Ｆno1≒２．８（絞りの分割パターン
の一つ）、Ｆno2≒４（絞りの分割パターンの別の一
つ）であるような場合にはピント（ヲ）において「ハ
イ」という判定結果が得られず、次に述べるステップ
（カ）〜（レ）によって設定のし直しが行われることに
なる。

（カ）「最適距離ｌ′の算出」ステップ（ヲ）の判定の結果が「イイエ」であったと
き、即ち、Ｆno1とＦno2との差が大きかったときは被写
体までの距離ｌとして適切な値、即ち、最適距離ｌ′を
求める演算を行う。即ち、ピント（ジャスピン）を合わ
せる距離の変更を行うのである。その最適距離ｌ′は次
式（７）で求める。

この式（７）は次のようにして導かれる。

即ち、最適距離ｌ′はＦno1＝Ｆno2のときである。従っ
て、次式が成立する。

この式の両辺にを掛けると、となる。

尚、ｌ_３、ｌ_４は設定済なのでｌ′が決まれば自ずと
ｌ′が決まる（ｌ_１＝ｌ′−ｌ_３、ｌ_２＝ｌ′＋
ｌ_４）。

（ヨ）「距離ｌ′のときの絞り値Ｆnoの算出」ステップ（ヨ）が終ると距離がｌ′の場合の絞り値Ｆno
を算出する。絞り値Ｆnoは次式（８）あるいは（９）で
求める。

尚、式（８）はＦno1を求める式であり、式（９）はＦn
o2を求める式であり、互いに等しい。ここで、互いに等
しいことを確認する。

先ず、Ｆno1を求める式について順次変形する。

次に、Ｆno2を求める式について順次変形する。

すると、両式は共に、となり、等しい。依って、Ｆno1＝Ｆno2となり、式
（８）と式（９）のいずれを用いて絞り値を求めても良
い。

（タ）「絞り値Ｆnoの設定」ステップ（ヨ）が終るとそのステップ（ヨ）で求めた値
を絞り値Ｆnoとし、絞り制御機構１７により絞り値をそ
の値Ｆnoになるように制御する。この制御により絞りが
そのＦnoになる。

（レ）「距離ｌ′になるようにフォーカシング」カメラ１から距離ｌ離れた被写体１８にピントが合って
いる状態からｌ′離れたところにピントを合っている状
態にするか、ないしはそのようにすることを促す表示を
する。

この場合、具体的にはピントが自動的に合うようにする
フォーカス機構を備えているタイプのカメラにおいては
自動的に距離ｌ′にピントが合うようにすれば良い。

また、マニュアルによりピント合わせをするタイプのカ
メラにおいては、例えばファインダ６内に矢印を点滅さ
せること等によってピントを合わせる方向を指定し、そ
れによってピントの合う距離の変更を促し、距離ｌ′に
ピントが合った状態になったときピントが合ったことを
表示するようにすれば良い。

このフォーカシングにより、焦点深度設定スイッチ９
ａ、９ｂにより設定された被写界深度での撮影が可能な
状態になる。

このようなカメラ１によれば、被写界深度に入る近点距
離ｌ_１と被写界深度に入る遠点距離ｌ_２とをディスプレ
イ１０により確認することができるので、表示された被
写界深度が気に入らない場合には気に入った被写界深度
になるようにカメラの絞りを変える等撮影条件を変えて
撮影をすることが可能になる。従って、任意の被写界深
度で写真撮影をすることができる。

しかも、焦点深度設定スイッチ９ａ、９ｂの操作により
被写界深度近点側の深度と遠点側の深度とを指定すれば
演算回路１３の働きにより自動的にその被写界深度が得
られる絞り値Ｆnoが求まる。また、仮に、ピントを合わ
せる距離ｌを変更しなければ希望する被写界深度での撮
影ができないようなケースでは自動的に最適距離ｌ′を
算出し、更にそれにふさわしい絞り値Ｆnoを算出する。
従って、非常に簡単に自分が欲する被写界深度での撮影
が可能になる。

尚、上記実施例のカメラは絞りを自動的に制御すること
ができるものであったが、本発明は絞りをマニュアル操
作により調整するタイプのカメラにも適用することがで
きる。その場合には絞り値Ｆnoが算出されたときその算
出された絞り値Ｆnoをディスプレイ１０あるいはファイ
ンダ６により表示し、撮影者にその算出した値どおりに
絞りを調整することを促すようにすると良い。

（Ｈ．発明の効果）以上に述べたところから明らかなように、本発明カメラ
は、操作されるとその操作内容に対応した被写界深度を
指定する状態になる被写界深度指定手段と、レンズの焦
点距離と被写体の距離と上記被写界深度指定手段により
指定された被写界深度とを取り込み、その指定された被
写界深度を得るための絞り値を求める演算をする演算回
路と、を有することを特徴とするものである。

従って、本発明カメラによれば被写界深度指定手段によ
って被写界深度を指定すればその被写界深度を得るため
の絞り値が演算回路によって算出されるので、その算出
結果に基づいて絞りを自動的にあるいはマニュアル操作
により制御することにより指定被写界深度での撮影が可
能な状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明カメラの実施の一例を説明するためのもの
で、第１図は斜視図、第２図は第１図と別の角度から見
た斜視図、第３図は内部回路の回路構成を示す回路ブロ
ック図、第４図はカメラと被写体の関係図、第５図は演
算プログラムのフローチャートである。符号の説明１……カメラ、３……レンズ、９ａ、９ｂ……被写界深度指定手段、１３……演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作されるとその操作内容に対応した被写
界深度を指定する状態になる被写界深度指定手段と、レンズの焦点距離と、被写体の距離と、上記被写界深度
指定手段により指定された被写界深度とを取り込み、そ
の指定された被写界深度を得るための絞り値を求める演
算をする演算回路と、を有することを特徴とするカメラ