JPS58224317A - 自動焦点カメラのレンズ繰り出し制御装置 - 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】 技術分野 本発明は自動焦点カメラのレンズ繰ジ出し開側Ｊ装置に
関する。

従来技術 従来、カメラのフィルム面またはフィルム面と共役な位
置に設けられた測距部で算出されたデフォーカス量すな
わち結像の焦点とフィルム面とのずれ量をもとにしてピ
ント合せケ行なう自動焦点カメラにおいて、フォーカシ
ングのためのレンヌ゛繰り出し量△ｄとデフォーカス量
△Ｌとの間には複雑な演算が必要となり、したがって、
演算装置が煩雑化するという問題点を有していた。

目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、デフ万一カス型△Ｌとレンス゛繰Ｖ出し量△ｄ
との間の演算を近似化することによって、簡単な演算に
よってレンズ繰り出し制御を行ない得るよりにした自動
焦点カメラのレンズ繰り出し制（財）装置を提供するこ
とである。

要旨 カメラのフィルム面またはフィルム面と共役な位置に設
けられた測距部で算出されグζデフォーカヌ量にもとづ
いてピント合せを行なう自動焦点カメラにおいて、レン
ズ繰り出し量と上記デフォーカス量との関係を直線近似
することに工って得られる係数の出力手段と、上記デフ
ォーカス量と上記係数とを乗算してレンズ繰り出し量全
算出するレンズｈり出し坦の算出手段とを備え７ζこと
を特依とする。

原理１ 不発明の原理について説明すると、一般に、カメラのｎ
用距ＮＢｙ＋′−ら得られるテ゛フォーカス量△Ｌにも
とづいてピント合せケ行なう自動焦点カメラに２いて、
前玉繰り出しレンズの場合に、レンズの前玉群を繰り出
してピント合せを行なうとき、第１図に示す光学系にお
いて、撮影距離ヲ１〕、フォーカシングに関わる前玉レ
ンズ淋の焦点距離２ｆ１、フォーカシングに関わらない
レンズ群の焦点距離ヲ１２、デフォーカス量ヲ△し、１
１Ｊ玉レンズ群の無限撮影距離対応位置刀）らの繰り出
し量をｄとすると、 ・・・・・・（１） で表わされる。

但し、 上述の（１）式の関係を撮影距離１）ヲバヲメータとし
てグラフに示すと第２図のようになる。第２図において
、曲線イが最近接距離の場合で、撮影距離が長くなるに
したがって下方へ移行し、曲線ハが撮影距離が無限大の
場合になる。

ここで、上述の得られた曲線において夫々のＩＪに対し
て最小二乗法に基づいて直線近似を行なう。

（ この場合、　△Ｌ、＝Ａ＋Ｂｄ　　　・・・・・・・・
・（２）なる線形関数に最小二乗近似を行なう。ただし
、Σ△Ｌ−ＢΣｄ Ａ−・・・・・・・・・（３） で定係数Ａ、１３は与えられる。

第２１図において、レンス゛繰ジ出ｔ、ｍｃｉ−ｄ１、
デフォーカス量△Ｌ−△Ｌ１の交点Ｘを通る直線にとΔ
に−−０との交点をｄ−ｄ２とすると、デフォーカス量
／＼１−　に対応するレンズの繰り出し量△ｄは で与えられる。丁なわち、デフ万一カス■へＬ刀）らフ
ォーカシングのためのレンズ繰Ｖ出し量△ｄの演算には
Ｃ＝−１／Ｂｉ設定するだけでよく、△ｄの敏はレンズ
の初期位置ｄ１及び撮影用＠Ｄには依存しないことが分
る。

また、全体繰り出しレンズの場合に、撮影距離ｉ　Ｄ、
レンズの焦点距１１１１ｆ、デフォーカス量ヲへ−４、
レンズの無限力応位置７７）らの繰り出し量をｄとする
と、 なる関係がある。この（６）式の関係を撮影圧出Ｄｊパ
ラメータとしてグラフに表わすと第３図の工９になる。

Ｄ、＝−であれば△Ｌ−−ｄなる関係すなわち曲線二の
関係が成立するが、Ｄが打限であれば△Ｌとｄとの関係
にしたがって△Ｌと△ｄとの関係は非線形になり、Ｄが
小さくなってレンズの最短撮影距離Ｄ１になると曲線ポ
で示されるように最も線形性がくずれる。すなわち、ｄ
の０から曲線ホのｄ軸との交点Ｐ％４までの の領域において最も線形性がぐずれる。なお、第３図の
曲線へは上述の〔２］式すなわち△Ｌ＝Ａ＋Ｂｄの関係
を示す。

ここで、撮影距離りが最小のときの式（６）の関係ケ △Ｌ　＝　Ａ’十Ｂ’ｄ　　　　・・・・旧・・・・・
（７］なる線形関数に最小二乗近似する。ただし、Σ△
Ｌ−ＢＸｄ 八−□　　　・・　・・・・・・・・・（８１で定係数
Ａ′、Ｂ′が与えられる。式（９）で求めたＢが最適近
似係数である。

求められた１つの最適近似係数に苅する近似誤差の評価
の方法について説明すると、△ｄ＝（△Ｌにしたがって
レンズを繰り出した場合に生じるデフォーカス量△Ｌ′
、焦点深度△−δ×ＦＮｏ（δ：最小錯乱円の径）とか
ら近似誤差ｅ（ｒ△ として、このｅ２第４図に示すグラフの縦軸にとり、横
軸にデフォーカス量へＬ２とる。この場合、デフォーカ
ス量△Ｌに対する近似誤差ｅが±１００％の範囲内にあ
れば合焦であると与なすことができる。全てのｄに対し
てｔｅｌ＜１００であれば、１回の測距でピント合わせ
が可能である。もしｅ＞１００なる領域があれば、すな
わち、求めた係数Ｃによる近似誤差ｅが第５図の実線で
示す曲線のようになると、これを破線で示す曲線に４、
なるように係数ｃ’ｌ調整することによって、合焦範囲
を広くとることができる。

実施例 以下、上述の原理に基づいてレンズの繰り出し制（財）
を行なう制御装置の一実施例について説明する。

第６図に示すように、交換レンズ１かカメラボディ２に
装着されると、交換レンズ１のレンヌ３を駆動するため
のギヤ４にカメラボディ２のギヤ５が噛合し、このギヤ
５に紹介された七〜り６によってギヤ５及び４を介して
レンズ３が駆動されてピント合せ操作が行なわれる。交
換レンズ１には上述の１糸数Ｃを表わすデータケ出力す
るデータ生成部７が設けられ、このデータ生成部７の出
力信号がカメラボディ２へ転送される。

カメラボディ２においては、上述のデータ生成部７の出
力信号が入力されるボディ側データ入力部８の出力端子
が変換演算部９の一方の入力端子に接続はれ、この変換
演算部９の他方の入力端子に測距素子１０の出力端子が
接続され、この変換演避２台１ｉ９の出力端子が制御回
路１１の入力端子に接続され、制御回路１１の出力端子
がモータ駆動回路１２の入力端子に接続され、このモー
タ駆動回路１２の出力端子がモータ６に接続される。

交換レンズ１のデータ生成部７から人力される係数ｃ２
表わすデータがボディ側データ入力部８を経て変換演算
部９に入力され、この変換演算部９に２いて、測距素子
１０から入力さ扛るデフォーカス量△Ｌと上記係数Ｃと
〃・ら△ｄ＝（・△Ｌの演算が行なわ扛て、フォーカシ
ングのためのレンズ繰り出し量△ｄ１表わす１言号が出
力さ扛る。

この借上△ｄは、制御回路１１に入力されて七−タ６を
駆動するための信号に変換されて、モータ駆動回路１２
に入力される。モータ駆動回路１２り６２停止するため
の信号が出力されてモータ６が停」Ｌする。

次に上述の変換演算部９の購成の、ｒｔ′、ａｔについ
て説明する。

第７図に示すよりに、測距素子１０のデータ出力端子が
シフトレジスタＳＲＩのデータ入力端子に接続され、こ
のシフトレジスタＳＲ１のデータ出力端子がラッチＬＡ
Ｉのデータ入力端子に接続される。さらに、このラッチ
ＬＡｌのデータ出力端子が加算器Ａ　Ｉ）の第１のデー
タ入力端子に接続され、この加算器Ａｌ）のデータ出力
端子が上述の制御回路１１のデータ入力端子に接続され
る。加算器Ａ　ｌ）のデータ出力端子はまたラッチＬＡ
２のデータ入力端子に接続され、このラッチＬＡ２のデ
ータ出力端子が加算器ＡＤの第２のデータ入力端子に接
続される。

丑だ、カメラボディ内に設けられたパルス発振器（不図
示）からクロックパルス全入力する端子ＣＰがインバー
タ回路ＮＯＩの入力端子に接続され、このインバータ回
路ＮＯ１の出力端子がシフトレジスタＳＲＩのクロック
端子に接続される。

また、クロック端子ＣＰは、アンド回路ＡＮの第１の入
力端子に接続され、さらに、インバータ回路ＮＯ２の入
力端子に接続される。このインバータ回路ＮＯ２の出力
端子がシフトレジスタＳＲ２のクロック端子に接続され
る。このシフトレジスタＳＲ２のデータ入力端子には上
述のボディ側データ入力部８のデータ出力端子が接続さ
れ、シフトレジスタＳＲ２のシリアルデータ出力端子が
上述のアンド回路ＡＮｌの第２の入力端子に接続さｎる
。このアンド回路ＡＮの出力端子はラッチＬＡｌ、ＬＡ
２のラッチ端子に夫々接続される。

」二連のクロック端子ＣＰはさらに２ビツトのカウンタ
ＣＯのカウント端子に接続され、このカウンタＣＯの２
ビツトのデータ出力端子がナンド回路ＮＡの第１及び第
２の入力端子に接続され、このナンド回路ＮＡの第３の
入力端子に上述のクロック端子ＣＰが接続される。さら
に、ナンド回路ＮＡの出力端子が上述の制御回路１１の
入力端子に接続される。

次に上述の回路の動作について説明する。

シフトレジスタ５Ｒ１ｆｉクロツクＣＰの立ち上りで入
力データケ左シフトする。丁なわち、シフ１−ｖ　シｙ
　夕Ｓ　Ｒ１ノ各桁ノーｒ−タＡ２ｍ−１，−、Ａ２２
゜Ａ２１．Ａ２０がクロックＣＰが入力される毎に２０
桁のデータＡ２０が２１桁に、２１桁のデータＡ２１が
２２桁に、以下、 の工うにデータ全シフトする。例えば、初期のデータが
　００１０”すなわち ０×２３＋０×２２＋１×２１十〇×２０−２であると
、次にクロックＣＰが入力されるとデータは　０１００
　　すなわち ＯＸ２”＋ｌＸ２２＋０Ｘ２１＋０Ｘ２０＝４となり、
クロックＣＰが入力される毎に保持データが２倍される
。

１だ、シフトレジスタＳＲ２は並列で入力されたデータ
を直列で出力〒るレジスタで、クロックＣＰの立ち上り
で右シフトし、２０の桁のデータケ出力するので、クロ
ックＣＰが入力される毎に２０の桁のデータ、２１桁の
データ、２２桁のデータ、２３桁のデータというように
順次出力する。

測距部１０から出力されるデフオ−カヌ量△Ｌがシフト
レジスタＳＲＩに入力されてから次のクロックＣＰがＶ
ち上がると、データ入力部８，７１・ら係数Ｃを表わす
データが人力される。シフトレジスタＳＲ２の出力丁な
わち２０桁が１′であるとアンド回路ＡＮを経てクロッ
クＣＰがラッチＬＡｉ、ＬＡ２のラッチ端子に夫々入力
され、加算ＲＮ　Ａ　Ｉ）にラッチＬＡＩとラッチＬＡ
２のデータが夫々入力され、夫々のラッチＬＡｌ、ＬＡ
２のデータが加算される。１ノζ、シフトレジスタＳＲ
２の出力が　０　であると、ラッチＬＡ１及びＬＡ２の
データは加算器Ａ　Ｉ）に入力されず、加算は実行され
ない。上述のシフトレジスタＳ　Ｒ２の出力が　１　で
シフトレジスタＳＲ１にデフオルカス量△Ｌが人力され
てから次のクロックＣＰの立ち上がりで加算器ＡＩ）に
ラッチＬＡ１とＬＡ２のデータが夫々入力されるが、こ
の時のラッチＬＡ２のデータはＯであるので、加算器Ａ
Ｄの出力はＭ２０×へＬ　（ここでＭ２Ｏはシフトレジ
スタＳＲ２の２０桁のデータを表わす）となる。次にク
ロックＣＰが立ち下がると、シフトレジスタＳ　Ｒ］。

ＳＲ２がともにシフトし、次にタロツクＣＰが立ち上が
る時には、シフトレジスタＳ　Ｒｌのシフトした結果の
データである２×△ＬがラッチＬＡｌに入力される。！
！た、上述の加算器ＡＤの出力であるＭ２０×△Ｌがラ
ッチＬＡ２に人力さ扛ているので、この時のシフトレジ
スタＳ　Ｒ２の出力すなわち２１桁のデータＭ２１が′
１″であると、加算器Ａ　Ｉ）の出力はＭ２０×△Ｌ＋
Ｍ２１×（２×へし）となる。以下、クロックパル７、
ＣＰが入力される毎に順次演算が行なわれて、シフトレ
ジスタＳＲ２のデータＭ２３．Ｍ２２．Ｍ２１．Ｍ２０
に△Ｌが乗算されたデータ Ｍ２０×△Ｌ−＋−Ｍ２１　Ｘ　（２Ｘ△Ｌ）＋Ｍ２２
×（４×△Ｉ−〕＋Ｍ２３×（８×へＬ） が加算器ＡＤ力）ら出力される。このＣ・△■・すなわ
ちフォーカシングのためのレンズ繰り出し量△ｄｉ表わ
すデータは、シフトレジスタＳＲ２の全ビットについて
加算が終了した時にナンド回路Ｎ八から出力でれる信号
によって、制愼１回路１１に入力される。

上述のデータ入力部８からシフトレジスタＳＲ２に人力
される係数Ｃが小数の場合には、シフトレジスタ５Ｒ１
０入出力を少数点以下の桁数だけずらせておりはよい。

すなわち、第８図のように構成すると、加算は Ｍ２０Ｘ（△ＬＸ２−３）＋Ｍ２１Ｘ（△ＬＸ２−”）
＋Ｍ２２Ｘ（△ＬＸ：ｌ”）＋・・・・・・・・・の工
つに行なえる。

次に、自動焦点カメラに２けるレンズ繰り出し量△ｄの
演算を測距部がら出力されるデフォーカス量△Ｌ刀工ら
その正確な変換演算式に従って行なう場合について説明
する。なお、この場合には演算ハカメラに内蔵されたマ
イクロコンピュータによって行なわれる。

レンズが全体繰り出し方式の場合、第９図に示すように
、ｆ：光学系の焦点距離、Ｆ：像側焦点、Ｆ′：物側焦
点、Ｈ：像側主点、Ｈ：物側主点、Ａ。

Ｂ：被写体、Ｄｏ　：被写体Ａ１での撮影距離、Ｄ２：
被写体Ｂ１での撮影距離、へし：デフォーカス量、ｈ：
主点間隔、Ｘ：光学系としで、レンズの繰り出し位置ｄ
１及びデフォ−カフー足へＬ刀・らイヤ・・・・・・・
・・σ０ また、撮影距離１）１　とデフォ−カフ開へＬ刀・ら撮
すなわち、弐００または式０υの変換演算式に基づけば
、デフォーカス量△Ｌから正確な△ｄ　＝　ｄ　２−　
ｄ　１゜△Ｄ　＝　ｌ）ｚ　　Ｄ　ｚ　　ｆ算出するこ
とができる。

さらに、レンズが曲玉繰り出し方式の場合、第１０図に
示すように、ｆｌ：前玉光学系の焦点距Ｉｔ’、、　　
：前玉光学系の主点、Ｉ（２，［１４：後玉光学系の主
点、ｈｌ　：前玉光学系の主点間隔、ｈ２　：後玉光学
系の主点間隔、△Ｌ：デフォーカス量、Ｘｌ：ｎ１１玉
光学氷、Ｘ２：後玉光学系として、レンズの繰υ出し位
置ｄ１及びデフォーカス量へＬ刀・ら合焦のレンズ繰Ｖ
出し位置ｄ２ヶ求めると、グζだし、Ｃ−−ｐｔ吐△Ｌ
）ｄ４＋Ｐ（ｆｌ−ＰＱ−９へＬ）”＝Ｐ（Ｐ＋△Ｌ）
ｄイ＋す△Ｌｄ　１　＋（Ｐ　ｆイ（Ｐ＋△Ｌ）−（ｆ
員−Ｐ９また、撮影距離Ｄ１　とデフォーカス量△した
ら撮影距離１）　２を求めると、 ただし、 Ｓ Ｒ＝　２　（ｆ１＋ｆ２）＋ＣＰ＋’ｌ）＋（ｈ１＋ｈ
２）Ｓ＝ｐ ２ Ｕ　−（ｆｌ−ＰＱ）（Ｄｌ−Ｒ）十ｐｆ１すなわち、
式ｑつまたは式（１：１の変換演算式に基づけは、デフ
ォーカス量△したら正確な△ａ＝ｄ２−ｄ１゜△Ｄ　＝
　Ｄ２−１）１’１算出することができる。

効果 以上説明したように、本発明に２いては、デフォーカス
量にもとういてピント合せ食付なう自動焦点カメラにお
いて、レンス゛繰り出し量とデフォーカス量との関係を
直線近似することによって得られる係数とデフォーカス
量とを乗算してレンズ繰り出し量を算出するようにした
から、簡単な演算でレンズの繰り出し制御を行なうこと
ができ、したがって、制御装置を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は前玉繰り出し方式のレンズを用い１ζカメラの
光学系を示す線図、第２図はｎＩＪ玉繰り出し方式のレ
ンズを用いたカメラのデフォーカス量とレンス繰り出し
量との関係を示すグラフ、第３５図は全体繰り出し方式
のレンヌを用い１ζカメヲのデフォーカス量とレンズ繰
Ｖ出し量との関係を示すクラブ、第４１ンｊ及び第５図
は全体繰り出し方式のレンズの場合の最適近似係数に苅
する近似誤差の評価を行なうためのクラブ、第６図は本
発明の制御装置を備えたカメラの透視図、第７図は不発
明の一実施例を示す回路図、第８図は不発明の他の実施
例ｒ示す第７図の部分回路図、第９図は全体繰り出し方
式のレンズを用いたカメラの光学系を示す線図、第１０
図は曲玉繰り出し方式のレンズを用い１ζカメラの光学
系ケ示す線図である。 ８・・・データ入力部、　　１０・・・測距部、　ＳＲ
１゜ＳＲ２・・・シフトレジスタ、　’ＬＡＩ、ＬＡ２
・・・ラッチ、ＡＤ・・・加算器、　ＡＮ・・・アンド
回路、　ＮＡ・・・ナンド回路、　　ＮＯＩ、ＮＯ２・
・・インバータ、ＣＯ・・・カウンタ。 第１１１ 第２図 第３図 第４図 ｅ（％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　カメラのフィルム面マタはフィルム面と共役
   な位置に設けられた測距部で算出され１ζデフオ一カス
   間にもとづいてピント合せと行なう自動焦点カメラにお
   いて、レンズ繰り出し量と上記デフォーカス量との関係
   を直線近似することによって得られる係数の出力手段と
   、上記デフォーカス量と」二記係数と全乗算してレンズ
   繰り出し量を算出するレンズ繰り出し量の算出手段とを
   備えたことケ特徴とする自動焦点カメラのレンズ繰り出
   し制御装置。