JP2002350714A - 自動焦点検出装置を有するカメラシステム - Google Patents
自動焦点検出装置を有するカメラシステムInfo
- Publication number
- JP2002350714A JP2002350714A JP2001156885A JP2001156885A JP2002350714A JP 2002350714 A JP2002350714 A JP 2002350714A JP 2001156885 A JP2001156885 A JP 2001156885A JP 2001156885 A JP2001156885 A JP 2001156885A JP 2002350714 A JP2002350714 A JP 2002350714A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- camera
- focusing
- lens
- focus mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Cameras In General (AREA)
- Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動焦点調節装置の速度と精度を向上させよ
うとすると、エンコーダの分解能を向上させたり、撮影
敏感度の異なる２組のフォーカスレンズを持たせる等の
方法しかなく、製造技術的にも困難で、コスト的にも高
価なものとなっていた。 【解決手段】 本発明においては、上記課題を解決する
為に、撮影レンズを駆動することにより合焦動作を行う
第１のフォーカス機構と、カメラに内蔵された第２のフ
ォーカス機構を持つことにより、速度と精度を両立さ
せ、コスト的にも安価なシステムを可能とした。
うとすると、エンコーダの分解能を向上させたり、撮影
敏感度の異なる２組のフォーカスレンズを持たせる等の
方法しかなく、製造技術的にも困難で、コスト的にも高
価なものとなっていた。 【解決手段】 本発明においては、上記課題を解決する
為に、撮影レンズを駆動することにより合焦動作を行う
第１のフォーカス機構と、カメラに内蔵された第２のフ
ォーカス機構を持つことにより、速度と精度を両立さ
せ、コスト的にも安価なシステムを可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動焦点カメラの合
焦装置、さらに詳しくは被写体の結像予想焦点面に対す
るずれ量を検出し、このずれ量に基づいて合焦動作を行
う自動焦点カメラや、撮影画像の空間周波数成分のピー
クを検出し合焦動作する自動焦点カメラ、特に電子スチ
ルカメラに好適なシステムに関する発明である。
焦装置、さらに詳しくは被写体の結像予想焦点面に対す
るずれ量を検出し、このずれ量に基づいて合焦動作を行
う自動焦点カメラや、撮影画像の空間周波数成分のピー
クを検出し合焦動作する自動焦点カメラ、特に電子スチ
ルカメラに好適なシステムに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】従来、被写体が結像された像面の光軸上
の位置とフィルム面の光軸上の位置との焦点ずれ量を検
出して、この焦点ずれ量を焦点調節用レンズの駆動量に
変換し、この駆動量分だけ焦点調節用レンズを駆動する
ことにより合焦動作を行っていた。
の位置とフィルム面の光軸上の位置との焦点ずれ量を検
出して、この焦点ずれ量を焦点調節用レンズの駆動量に
変換し、この駆動量分だけ焦点調節用レンズを駆動する
ことにより合焦動作を行っていた。
【０００３】また、電気的な撮像素子を備える撮影装置
では撮影画像の特定空間周波数成分を検出しその値がピ
ークになるようにフォーカスレンズを駆動することによ
り合焦動作を行うものが提供されている。
では撮影画像の特定空間周波数成分を検出しその値がピ
ークになるようにフォーカスレンズを駆動することによ
り合焦動作を行うものが提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の自
動焦点カメラのレンズ駆動装置において、焦点調節の精
度を向上させようとした場合、例えば、焦点調節用レン
ズの駆動量をモニタするエンコーダの検出分解能を高め
ることで焦点調節用レンズの位置決め精度を向上させる
方法が考えられる。
動焦点カメラのレンズ駆動装置において、焦点調節の精
度を向上させようとした場合、例えば、焦点調節用レン
ズの駆動量をモニタするエンコーダの検出分解能を高め
ることで焦点調節用レンズの位置決め精度を向上させる
方法が考えられる。
【０００５】この場合、エンコーダの検出能力そのもの
を高めたり、焦点調節用レンズの直進移動量を増速伝達
系で拡大してから検出することで、エンコーダの検出分
解能の向上を図っていたが、このような方法では、微細
加工技術が必要になったり、機械的ガタが無視できなく
なったりするため精度向上には自限界が生じてしまう。
を高めたり、焦点調節用レンズの直進移動量を増速伝達
系で拡大してから検出することで、エンコーダの検出分
解能の向上を図っていたが、このような方法では、微細
加工技術が必要になったり、機械的ガタが無視できなく
なったりするため精度向上には自限界が生じてしまう。
【０００６】上記問題解決の方法として特許第２７８１
２８０号では撮影レンズ内にフォーカス敏感度の異なる
二組のフォーカスレンズを持たせることにより高精度な
合焦動作を行うことを提案している。
２８０号では撮影レンズ内にフォーカス敏感度の異なる
二組のフォーカスレンズを持たせることにより高精度な
合焦動作を行うことを提案している。
【０００７】しかしながら敏感度の異なるフォーカス部
を二つ持つことによる撮影レンズの設計自由度に対する
制約が設計性能における画質の低下を招いたり、撮影レ
ンズ部の大型化を引き起こしたりする。
を二つ持つことによる撮影レンズの設計自由度に対する
制約が設計性能における画質の低下を招いたり、撮影レ
ンズ部の大型化を引き起こしたりする。
【０００８】また高級カメラとして不可欠な交換レンズ
システムを構築するには全ての交換レンズに２つのフォ
ーカス機構を持つ非合理的なシステムとなる。
システムを構築するには全ての交換レンズに２つのフォ
ーカス機構を持つ非合理的なシステムとなる。
【０００９】また近年急速に普及しているデジタルスチ
ルカメラにおいてはその撮像素子の画素数、画素ピッチ
により必要とするフォーカス精度が異なる。それにも関
わらず２つのフォーカスシステムを全てのレンズに具備
することはいたずらにコストの増大をまねき使用者に無
駄な経済的負担を強いることになる。
ルカメラにおいてはその撮像素子の画素数、画素ピッチ
により必要とするフォーカス精度が異なる。それにも関
わらず２つのフォーカスシステムを全てのレンズに具備
することはいたずらにコストの増大をまねき使用者に無
駄な経済的負担を強いることになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明においては上記問
題点を解決するために、焦点検出装置によって検出され
たデフォーカス情報から撮影レンズの一部または全体を
移動させることにより合焦動作を行う第１のフォーカス
機構と、撮影レンズと撮像素子の光学的間隔を変化させ
るカメラ部に内蔵された第２のフォーカス機構を有する
ことを特徴とする。
題点を解決するために、焦点検出装置によって検出され
たデフォーカス情報から撮影レンズの一部または全体を
移動させることにより合焦動作を行う第１のフォーカス
機構と、撮影レンズと撮像素子の光学的間隔を変化させ
るカメラ部に内蔵された第２のフォーカス機構を有する
ことを特徴とする。
【００１１】本発明のカメラシステムにおいては焦点検
出装置によって検出されたデフォーカス量が所定より大
きい場合、レンズ部に内蔵された第１のフォーカス機構
により合焦動作を行いそれでもなおデフォーカス量が残
存する場合はカメラに内蔵された第２のフォーカス機構
により精密な合焦動作を行う。焦点検出装置によって検
出されたデフォーカス量が所定よりも小さい場合は第２
のフォーカス機構によってのみ合焦動作を行うことも可
能である。
出装置によって検出されたデフォーカス量が所定より大
きい場合、レンズ部に内蔵された第１のフォーカス機構
により合焦動作を行いそれでもなおデフォーカス量が残
存する場合はカメラに内蔵された第２のフォーカス機構
により精密な合焦動作を行う。焦点検出装置によって検
出されたデフォーカス量が所定よりも小さい場合は第２
のフォーカス機構によってのみ合焦動作を行うことも可
能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に本発明の第１実施例を示
す。
す。
【００１３】１は撮影レンズ、２はカメラ本体である。
１の撮影レンズは１１、１２と複数のレンズからなって
いる。実際の撮影レンズでは各種収差補正のためより多
くのレンズ枚数からなることが通常である。１２は複数
からなる撮影レンズのうちで第１のフォーカス機構とし
て光軸方向に移動手段を有しているフォーカスレンズで
ある。
１の撮影レンズは１１、１２と複数のレンズからなって
いる。実際の撮影レンズでは各種収差補正のためより多
くのレンズ枚数からなることが通常である。１２は複数
からなる撮影レンズのうちで第１のフォーカス機構とし
て光軸方向に移動手段を有しているフォーカスレンズで
ある。
【００１４】２はカメラ本体を示している。２１は撮影
レンズ１によって結像される被写体像の光束を分割する
ハーフビームスプリッターで分割された一方の光束はフ
ァインダー系に導かれ光拡散性を有するフォーカシング
スクリーン２３上に被写体像を結ぶ。この像は像反転機
能を有するペンタプリズム２４、接眼レンズ２５を介し
て使用者に被写体像の結像状態を観察可能にしている。
ハーフビームスプリッター２１によって分割されたもう
一方の光束は補助的ミラー２２で反射しカメラ本体２の
下部に設けられた焦点検出ユニット２６に入射する。焦
点検出ユニット２６はよく知られる２次結像位相差方式
などデフォーカスの方向と量が検出できる原理により構
成されている。
レンズ１によって結像される被写体像の光束を分割する
ハーフビームスプリッターで分割された一方の光束はフ
ァインダー系に導かれ光拡散性を有するフォーカシング
スクリーン２３上に被写体像を結ぶ。この像は像反転機
能を有するペンタプリズム２４、接眼レンズ２５を介し
て使用者に被写体像の結像状態を観察可能にしている。
ハーフビームスプリッター２１によって分割されたもう
一方の光束は補助的ミラー２２で反射しカメラ本体２の
下部に設けられた焦点検出ユニット２６に入射する。焦
点検出ユニット２６はよく知られる２次結像位相差方式
などデフォーカスの方向と量が検出できる原理により構
成されている。
【００１５】２７は電気的な撮像素子であり撮影時には
２１および２２のミラーが光路中から退避することによ
り撮影レンズ１によって被写体像がその受光部に結像す
る。２８は撮像素子２７からの信号を処理し、画像信号
とするための信号処理回路である。１０１は撮像素子２
７を光軸方向に移動させる為の第２のフォーカス機構で
ある。ムービングコイルのようなものでも良いし、圧電
素子を積層したピエゾユニット等で実現しても良い。ま
たリニアに駆動する超音波モーターのようなものでもよ
い。
２１および２２のミラーが光路中から退避することによ
り撮影レンズ１によって被写体像がその受光部に結像す
る。２８は撮像素子２７からの信号を処理し、画像信号
とするための信号処理回路である。１０１は撮像素子２
７を光軸方向に移動させる為の第２のフォーカス機構で
ある。ムービングコイルのようなものでも良いし、圧電
素子を積層したピエゾユニット等で実現しても良い。ま
たリニアに駆動する超音波モーターのようなものでもよ
い。
【００１６】１０２は２６のＡＦユニットからの信号を
受け、１０１の第２のフォーカス機構及び１２の第１の
フォーカス機構の制御を行う為の制御回路である。
受け、１０１の第２のフォーカス機構及び１２の第１の
フォーカス機構の制御を行う為の制御回路である。
【００１７】フォーカス動作の粗調は第１フォーカス機
構により行うため第２フォーカス機構による撮像素子２
７の移動量そのものは小さなものでよい。しかし移動の
精度はフォーカス深度に関する一般的な表現であるＦδ
以下の細かさが要求される。たとえば一般的な数値を上
げれば撮像素子の分割ピッチ１０μｍから最小錯乱円径
を１０μｍとし、撮影レンズのＦｎｏを２．８とすれば
Ｆ＊δ＝２８μｍと算出される。これは許容されるフォ
ーカス調整精度を表しピントが±２８μｍに入っていれ
ば合焦とみなせる範囲を示している。したがって第２フ
ォーカス機構の調整精度はこの場合少なくとも２８μｍ
刻みで正確に駆動可能である必要がある。一般的な数値
としてδ＝１０μｍ Ｆｎｏ＝２．８ を示して説明を
行ったが撮像素子のピッチや各種撮影レンズのＦｎｏは
多様でありまた撮影像の使用目的により最終的に引き伸
ばす倍率が異なるなどＦδの値はひとつの決まった数値
ではなく大幅に変化する。
構により行うため第２フォーカス機構による撮像素子２
７の移動量そのものは小さなものでよい。しかし移動の
精度はフォーカス深度に関する一般的な表現であるＦδ
以下の細かさが要求される。たとえば一般的な数値を上
げれば撮像素子の分割ピッチ１０μｍから最小錯乱円径
を１０μｍとし、撮影レンズのＦｎｏを２．８とすれば
Ｆ＊δ＝２８μｍと算出される。これは許容されるフォ
ーカス調整精度を表しピントが±２８μｍに入っていれ
ば合焦とみなせる範囲を示している。したがって第２フ
ォーカス機構の調整精度はこの場合少なくとも２８μｍ
刻みで正確に駆動可能である必要がある。一般的な数値
としてδ＝１０μｍ Ｆｎｏ＝２．８ を示して説明を
行ったが撮像素子のピッチや各種撮影レンズのＦｎｏは
多様でありまた撮影像の使用目的により最終的に引き伸
ばす倍率が異なるなどＦδの値はひとつの決まった数値
ではなく大幅に変化する。
【００１８】汎用性に優れたシステムを構築するにはこ
の値Ｆδを高いレベルで想定しそれを実現するフォーカ
ス機構の開発が不可避であり、電子スチルカメラシステ
ムを構築するためにはＦδをどの程度に設定するかが難
しい障害となっていた。あまりに低い目標設定では将来
登場するであろうより高精細な電気的撮像素子のδを満
足することができないし、あまりに高い目標はコストの
増大を招くだけでなくその実現さえも危ういものとす
る。
の値Ｆδを高いレベルで想定しそれを実現するフォーカ
ス機構の開発が不可避であり、電子スチルカメラシステ
ムを構築するためにはＦδをどの程度に設定するかが難
しい障害となっていた。あまりに低い目標設定では将来
登場するであろうより高精細な電気的撮像素子のδを満
足することができないし、あまりに高い目標はコストの
増大を招くだけでなくその実現さえも危ういものとす
る。
【００１９】本発明においてはカメラ本体に設置される
電気的撮像素子の要求する最小錯乱円径δに応じてカメ
ラ本体内にフォーカス精度を保証する第２のフォーカス
機構を持たせることにより過不足のない最適なフォーカ
ス精度を得ることを目的としている。将来においてより
高精細な電気的撮像素子が開発されてもそれに合わせて
第２フォーカス機構の精度を向上させることにより時間
を掛けて築き上げた撮影レンズを含めたシステム資産の
活用が可能となる。δは撮像素子の画素ピッチ（サンプ
リングピッチ）によって決まりピッチをＰとすれば経験
的にδは Ｐ＜δ＜４Ｐの値をとる。
電気的撮像素子の要求する最小錯乱円径δに応じてカメ
ラ本体内にフォーカス精度を保証する第２のフォーカス
機構を持たせることにより過不足のない最適なフォーカ
ス精度を得ることを目的としている。将来においてより
高精細な電気的撮像素子が開発されてもそれに合わせて
第２フォーカス機構の精度を向上させることにより時間
を掛けて築き上げた撮影レンズを含めたシステム資産の
活用が可能となる。δは撮像素子の画素ピッチ（サンプ
リングピッチ）によって決まりピッチをＰとすれば経験
的にδは Ｐ＜δ＜４Ｐの値をとる。
【００２０】ここで、図５に示すフローチャートにより
動作を説明する。
動作を説明する。
【００２１】＃１にて、ｓ１により合焦動作が開始す
る、＃２にて、ｓ２によりデフォーカス状態を検出し＃
３にて、その量が所定よりも大きい場合は＃４にて、第
１フォーカス機構を駆動し合焦動作を行い再びで＃２に
て、Ｓ２によりデフォーカス検出を行う。
る、＃２にて、ｓ２によりデフォーカス状態を検出し＃
３にて、その量が所定よりも大きい場合は＃４にて、第
１フォーカス機構を駆動し合焦動作を行い再びで＃２に
て、Ｓ２によりデフォーカス検出を行う。
【００２２】これを繰り返し＃３にて、所定量よりも検
出するデフォーカス量が小さいことが判定されると＃５
にて、第２フォーカス機構により微細な合焦動作を行
う。これで全ての合焦動作が完了する。
出するデフォーカス量が小さいことが判定されると＃５
にて、第２フォーカス機構により微細な合焦動作を行
う。これで全ての合焦動作が完了する。
【００２３】次に＃６にて、レリーズが行われれば＃７
にて、露光を行い＃８にて、動作を終了する。＃６に
て、レリーズが行われなければ再び＃２にて、Ｓ２に戻
り合焦動作を繰り返す。
にて、露光を行い＃８にて、動作を終了する。＃６に
て、レリーズが行われなければ再び＃２にて、Ｓ２に戻
り合焦動作を繰り返す。
【００２４】図２は本発明第２の実施例である。第２実
施例においては３で示す光路長可変部材による第２フォ
ーカス機構以外は第１実施例と同一であるため詳細な説
明は省略する。３の光路長可変部材は液体を２枚の平板
ガラスで挟み込み周りをゴム材などで封止した構造を持
つ。
施例においては３で示す光路長可変部材による第２フォ
ーカス機構以外は第１実施例と同一であるため詳細な説
明は省略する。３の光路長可変部材は液体を２枚の平板
ガラスで挟み込み周りをゴム材などで封止した構造を持
つ。
【００２５】図３に光路長可変部材の断面図を示す。状
態１は平板ガラス３１、３２の間隔が長さＬになってい
てその間がガラスに近い屈折率ｎを有するシリコンオイ
ル３３によって満たされている。光学的光路長は実距離
を屈折率で割った値で示される。したがって状態１での
光学的光路長Ａは Ｌ／ｎ である。一方状態２では平
板ガラス３１，３２の間隔がｌ１まで縮んだ状態になっ
ている。このときの光学的光路長Ｂは ｌ１／ｎ＋ｌ２
となる。
態１は平板ガラス３１、３２の間隔が長さＬになってい
てその間がガラスに近い屈折率ｎを有するシリコンオイ
ル３３によって満たされている。光学的光路長は実距離
を屈折率で割った値で示される。したがって状態１での
光学的光路長Ａは Ｌ／ｎ である。一方状態２では平
板ガラス３１，３２の間隔がｌ１まで縮んだ状態になっ
ている。このときの光学的光路長Ｂは ｌ１／ｎ＋ｌ２
となる。
【００２６】ここでＬ＝ｌ１＋ｌ２から （Ｌ−ｌ２）
／ｎ ＋ ｌ２＝Ｌ／ｎ ＋ｌ２（ｎ−１）／ｎ ここでｎ＞１であるから Ａ＜Ｂ であることがわか
る。したがって状態１の方が状態２に比べて撮影レンズ
と撮像素子の光学的な間隔が狭いことになり、状態１の
フォーカス状態はより遠くに合焦している状態となる。
第２実施例では第１のフォーカス機構を持つフォーカス
レンズ１２と光路長可変部材３によってフォーカス動作
を行うことを想定している。
／ｎ ＋ ｌ２＝Ｌ／ｎ ＋ｌ２（ｎ−１）／ｎ ここでｎ＞１であるから Ａ＜Ｂ であることがわか
る。したがって状態１の方が状態２に比べて撮影レンズ
と撮像素子の光学的な間隔が狭いことになり、状態１の
フォーカス状態はより遠くに合焦している状態となる。
第２実施例では第１のフォーカス機構を持つフォーカス
レンズ１２と光路長可変部材３によってフォーカス動作
を行うことを想定している。
【００２７】図４に本発明第３実施例を示す。第三実施
例においては撮影レンズ１およびカメラ本体２が示され
ている。カメラ本体には第一、第二実施例で図示したフ
ァインダー機構はかかれていない。ここで想定されてい
るカメラ機構は撮像素子上に撮影レンズ１による被写体
像がハーフミラー２９を通して常に結像され、いわば動
画撮影を行うビデオカメラと同様の構成になっている。
ハーフミラー２９によって分割された一方の光束は下部
の焦点検出装置２６に入射し、常にデフォーカス検出が
可能になっている。ファインダーとしては撮像素子２７
により取り込まれた画像を不図示の電子ビューファイン
ダーなどによって表示しても良いし、別途光学的なファ
インダーを設置しても良い。
例においては撮影レンズ１およびカメラ本体２が示され
ている。カメラ本体には第一、第二実施例で図示したフ
ァインダー機構はかかれていない。ここで想定されてい
るカメラ機構は撮像素子上に撮影レンズ１による被写体
像がハーフミラー２９を通して常に結像され、いわば動
画撮影を行うビデオカメラと同様の構成になっている。
ハーフミラー２９によって分割された一方の光束は下部
の焦点検出装置２６に入射し、常にデフォーカス検出が
可能になっている。ファインダーとしては撮像素子２７
により取り込まれた画像を不図示の電子ビューファイン
ダーなどによって表示しても良いし、別途光学的なファ
インダーを設置しても良い。
【００２８】第１フォーカス機構は第一、第二実施例同
様撮影レンズのフォーカスレンズ１２に設置されてい
る。第２フォーカス機構は第一実施例同様に撮像素子２
７を光軸方向に移動させる機構を２８として設置した。
様撮影レンズのフォーカスレンズ１２に設置されてい
る。第２フォーカス機構は第一実施例同様に撮像素子２
７を光軸方向に移動させる機構を２８として設置した。
【００２９】ビデオカメラなどの合焦システムでは一般
的にＴＶ−ＡＦと呼ばれる画像信号の空間周波数成分を
抽出しその値のピーク位置を合焦とする方式が採用され
ている。第３実施例でも焦点検出機構としてこのＴＶ−
ＡＦ方式を採用することも可能であるし補助的にＴＶ−
ＡＦ方式を採用することも可能である。
的にＴＶ−ＡＦと呼ばれる画像信号の空間周波数成分を
抽出しその値のピーク位置を合焦とする方式が採用され
ている。第３実施例でも焦点検出機構としてこのＴＶ−
ＡＦ方式を採用することも可能であるし補助的にＴＶ−
ＡＦ方式を採用することも可能である。
【００３０】スチルカメラとして仕様上望ましいのは、
カメラ本体２の低部に設置された焦点検出機構によりプ
レディクションの方向と量を検出し第１フォーカス機構
によるフォーカス動作を行い、その後にＴＶ−ＡＦ方式
で第２フォーカス機構によるフォーカス制御を行うこと
である。
カメラ本体２の低部に設置された焦点検出機構によりプ
レディクションの方向と量を検出し第１フォーカス機構
によるフォーカス動作を行い、その後にＴＶ−ＡＦ方式
で第２フォーカス機構によるフォーカス制御を行うこと
である。
【００３１】一般的なビデオカメラでは空間周波数成分
のピークを検出するためフォーカスレンズもしくは撮像
素子を光軸方向に微動させることにより検出する特定の
空間周波数成分を変動させデフォーカスの方向を検出す
る所謂ウォブリング機構を備えている。
のピークを検出するためフォーカスレンズもしくは撮像
素子を光軸方向に微動させることにより検出する特定の
空間周波数成分を変動させデフォーカスの方向を検出す
る所謂ウォブリング機構を備えている。
【００３２】本発明第３実施例でも第１もしくは第２の
フォーカス機構によりウォブリングを行いデフォーカス
の方向を検出することも可能であるし、２６の焦点検出
装置による検出も可能である。
フォーカス機構によりウォブリングを行いデフォーカス
の方向を検出することも可能であるし、２６の焦点検出
装置による検出も可能である。
【００３３】そして大きなフォーカス動作は１２の撮影
レンズ側で行い、最終的な合焦にいたる微細なフォーカ
ス動作はカメラに内蔵された撮像素子を移動させる機構
２８によって行う。撮像素子を動かす点においては従来
のウォブリング機構と同じであるが従来撮像素子を移動
させるのはウォブリングが目的でその変動量はきわめて
小さくこれによる合焦動作を行うことは想定されていな
い。
レンズ側で行い、最終的な合焦にいたる微細なフォーカ
ス動作はカメラに内蔵された撮像素子を移動させる機構
２８によって行う。撮像素子を動かす点においては従来
のウォブリング機構と同じであるが従来撮像素子を移動
させるのはウォブリングが目的でその変動量はきわめて
小さくこれによる合焦動作を行うことは想定されていな
い。
【００３４】本発明では撮像素子の移動により明確な合
焦動作を精度良く行うことを目的および特徴としてい
る。ウォブリングも必要に応じて行えば第１、第２フォ
ーカス機構どちらの合焦動作時にも空間周波数のピーク
検出動作を行うことができる。フォーカス動作の全てを
撮像素子側で行うのではなく撮影レンズ側のフォーカス
機構と組み合わせることにより効率のよいフォーカス動
作を実現する。
焦動作を精度良く行うことを目的および特徴としてい
る。ウォブリングも必要に応じて行えば第１、第２フォ
ーカス機構どちらの合焦動作時にも空間周波数のピーク
検出動作を行うことができる。フォーカス動作の全てを
撮像素子側で行うのではなく撮影レンズ側のフォーカス
機構と組み合わせることにより効率のよいフォーカス動
作を実現する。
【００３５】全ての合焦動作を撮像素子側すなわちカメ
ラ本体で行うとするときわめて大きな移動量を必要とし
装置の大型化を招く。銀塩フィルムカメラにおける自動
合焦カメラシステムとしてカメラ本体側のみでフォーカ
ス動作を行うものが提案され実用に供されているが極め
て巨大な構成である。フォーカス動作の全てを撮影レン
ズ側で行うことは急速な微細化を進める撮像素子に対応
するために撮影レンズのフォーカス機構に更なる高精度
化を要求し、また既存の撮影レンズによる撮影を困難な
ものとする。
ラ本体で行うとするときわめて大きな移動量を必要とし
装置の大型化を招く。銀塩フィルムカメラにおける自動
合焦カメラシステムとしてカメラ本体側のみでフォーカ
ス動作を行うものが提案され実用に供されているが極め
て巨大な構成である。フォーカス動作の全てを撮影レン
ズ側で行うことは急速な微細化を進める撮像素子に対応
するために撮影レンズのフォーカス機構に更なる高精度
化を要求し、また既存の撮影レンズによる撮影を困難な
ものとする。
【００３６】第三実施例のＴＶ−ＡＦ方式による合焦動
作は第一、第二実施例にも適用可能である。例えば、ま
ずカメラ本体底部に配置されたＡＦユニットにデフォー
カスの方向および量を検出し第１フォーカス機構により
フォーカス動作を行う、レリーズ後に２１、２２など光
路分割光学系が退避した後ＴＶ−ＡＦ動作に移り撮像素
子２７上に結像した像によりフォーカス検出を行い第２
フォーカス機構２８ないし３４により合焦動作を行う。
作は第一、第二実施例にも適用可能である。例えば、ま
ずカメラ本体底部に配置されたＡＦユニットにデフォー
カスの方向および量を検出し第１フォーカス機構により
フォーカス動作を行う、レリーズ後に２１、２２など光
路分割光学系が退避した後ＴＶ−ＡＦ動作に移り撮像素
子２７上に結像した像によりフォーカス検出を行い第２
フォーカス機構２８ないし３４により合焦動作を行う。
【００３７】本発明の第２フォーカス機構のフォーカス
動作の範囲、大きさ（以下Ｍとする）はカメラのもつ撮
像素子などから決まる最小錯乱円径δと撮影レンズのＦ
ｎｏによって規定されるＦ＊δの１０倍相当以下が望ま
しく、また最低限Ｆ＊δより大きいことが必要とされ
る。式で示す下記の様になる。
動作の範囲、大きさ（以下Ｍとする）はカメラのもつ撮
像素子などから決まる最小錯乱円径δと撮影レンズのＦ
ｎｏによって規定されるＦ＊δの１０倍相当以下が望ま
しく、また最低限Ｆ＊δより大きいことが必要とされ
る。式で示す下記の様になる。
【００３８】Ｆ＊δ＜Ｍ＜１０＊Ｆ＊δ Ｍがこれを超えると装置の大型化を招くだけでなく、撮
影レンズ設計時に想定する結像状態から離れた状態で結
像することになり高画質な画像を得ることができない場
合も想定される。
影レンズ設計時に想定する結像状態から離れた状態で結
像することになり高画質な画像を得ることができない場
合も想定される。
【００３９】またフォーカス動作範囲ＭがＦ＊δよりも
小さい場合はフォーカス機構としての機能が十分でな
く、第１フォーカス機構に要求される精度が高くなり総
合的なコストの上昇を招く。
小さい場合はフォーカス機構としての機能が十分でな
く、第１フォーカス機構に要求される精度が高くなり総
合的なコストの上昇を招く。
【００４０】第２フォーカス機構の調整精度としては最
低限Ｆ＊δの値よりも小さなフォーカスピッチを持つこ
とが要求される。第１フォーカス機構の調整精度すなわ
ちフォーカスピッチはＭより小さいことが必要である。
低限Ｆ＊δの値よりも小さなフォーカスピッチを持つこ
とが要求される。第１フォーカス機構の調整精度すなわ
ちフォーカスピッチはＭより小さいことが必要である。
【００４１】Ｍより小さければ第１フォーカス機構によ
って合焦ポイントからのデフォーカス量がＭ以下の位置
までフォーカスが可能になり、残りのフォーカス調整を
第２フォーカス機構が受け持つことが可能となる。Ｍよ
り大きいと第２フォーカス機構によるフォーカスが十分
機能しない場合が生じる。
って合焦ポイントからのデフォーカス量がＭ以下の位置
までフォーカスが可能になり、残りのフォーカス調整を
第２フォーカス機構が受け持つことが可能となる。Ｍよ
り大きいと第２フォーカス機構によるフォーカスが十分
機能しない場合が生じる。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば電子ス
チルカメラとくに交換レンズ式の電子スチルカメラシス
テムに好適な自動合焦システムの構築が可能となり、特
に微細焦点合わせが可能な第２のフォーカス機構をカメ
ラ本体側に持たせることにより、将来的に発展可能なシ
ステムの構築が可能となる。
チルカメラとくに交換レンズ式の電子スチルカメラシス
テムに好適な自動合焦システムの構築が可能となり、特
に微細焦点合わせが可能な第２のフォーカス機構をカメ
ラ本体側に持たせることにより、将来的に発展可能なシ
ステムの構築が可能となる。
【図１】本発明第一実施例
【図２】本発明第二実施例
【図３】本発明第二実施例に用いる光路長可変装置
【図４】本発明第三実施例
【図５】本発明の動作を説明するためのフローチャート
１ 撮影レンズ １２ 撮影レンズに内蔵された第１フォーカス機構を具
備するフォーカスレンズ ２ カメラ本体 ２６ 焦点検出ユニット ２７ 撮像素子 ２８ 第２フォーカス機構のための駆動装置 ３ 第２フォーカス機構のための光路長可変部材
備するフォーカスレンズ ２ カメラ本体 ２６ 焦点検出ユニット ２７ 撮像素子 ２８ 第２フォーカス機構のための駆動装置 ３ 第２フォーカス機構のための光路長可変部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 17/14 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｈ ５Ｃ０２２ 19/02 101:00 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ 5/232 Ｐ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BB04 CA00 CA21 CA29 2H044 DA01 DB04 DB07 DC02 DE01 2H051 AA00 AA06 CE16 CE21 CE26 CE27 DA31 DA32 DA35 DB01 DD20 GB15 2H054 AA01 2H101 EE08 EE22 5C022 AA11 AA13 AB28 AB44 AC02 AC42
Claims (6)
- 【請求項１】 焦点検出装置によって検出されたフォー
カス情報から撮影レンズの一部または全体を移動させて
合焦動作を行う第１のフォーカス機構と、撮影レンズと
撮像素子の光学的間隔を変化させて合焦動作を行うカメ
ラ本体に内蔵された第２のフォーカス機構を有する電子
スチルカメラおよびカメラシステム。 - 【請求項２】 第１のフォーカス機構が調節可能な焦点
調節範囲が第２のフォーカス機構の焦点調節範囲より大
きいことを特徴とする請求項１のカメラシステム。 - 【請求項３】 カメラに設置された撮像素子の能力から
決まる撮影解像度によって規定される最小錯乱円径をδ
とし、撮影レンズのＦｎｏをＦとすると、第２のフォー
カス機構の焦点調節範囲Ｍが Ｆδ＜Ｍ＜１０Ｆδ を満足する請求項１ないし請求項２のカメラシステム。 - 【請求項４】 カメラに設置された撮像素子の画素ピッ
チをＰとし、撮影レンズのＦｎｏをＦとすると、第２の
フォーカス機構の焦点調節範囲Ｍが ＦＰ＜Ｍ＜４０ＦＰ を満足する請求項１ないし請求項３のカメラシステム。 - 【請求項５】 第１のフォーカス機構を有する撮影レン
ズと第２のフォーカス機構を有するカメラ本体が脱着可
能であることを特徴とする請求項１ないし４のカメラシ
ステム。 - 【請求項６】 焦点検出装置によって検出されたフォー
カス情報から撮影レンズのフォーカス機構に合焦動作指
示情報を与えるフォーカス指示機構と撮影レンズと撮像
素子の光学的間隔を変化させて合焦動作を行うカメラ本
体に内蔵された第２のフォーカス機構を有する電子スチ
ルカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001156885A JP2002350714A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 自動焦点検出装置を有するカメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001156885A JP2002350714A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 自動焦点検出装置を有するカメラシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350714A true JP2002350714A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=19000828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001156885A Withdrawn JP2002350714A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 自動焦点検出装置を有するカメラシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350714A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064972A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Fujinon Corp | オートフォーカスシステム |
| JP2010183535A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐放射線撮像装置 |
| US8031257B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-10-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens control apparatus and optical instrument |
| WO2018051730A1 (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置、カメラシステム、及びレンズ駆動方法 |
| JP2020171014A (ja) * | 2020-04-28 | 2020-10-15 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および撮像装置 |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001156885A patent/JP2002350714A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064972A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Fujinon Corp | オートフォーカスシステム |
| US8031257B2 (en) | 2005-03-11 | 2011-10-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens control apparatus and optical instrument |
| JP2010183535A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐放射線撮像装置 |
| WO2018051730A1 (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置、カメラシステム、及びレンズ駆動方法 |
| CN109690378A (zh) * | 2016-09-15 | 2019-04-26 | 富士胶片株式会社 | 透镜装置、相机系统及透镜驱动方法 |
| JPWO2018051730A1 (ja) * | 2016-09-15 | 2019-06-24 | 富士フイルム株式会社 | レンズ装置、カメラシステム、及びレンズ駆動方法 |
| CN109690378B (zh) * | 2016-09-15 | 2021-05-25 | 富士胶片株式会社 | 透镜装置、相机系统及透镜驱动方法 |
| US11314040B2 (en) | 2016-09-15 | 2022-04-26 | Fujifilm Corporation | Lens apparatus, camera system, and lens driving method |
| JP2020171014A (ja) * | 2020-04-28 | 2020-10-15 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および撮像装置 |
| JP7014255B2 (ja) | 2020-04-28 | 2022-02-01 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および撮像装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1684503B1 (en) | Camera and autofocus control method therefor | |
| JP3697256B2 (ja) | 撮像装置およびレンズ装置 | |
| KR101395015B1 (ko) | 카메라, 초점 검출방법, 및 제어방법 | |
| JP4731705B2 (ja) | 撮像装置、カメラ、撮影レンズ、焦点調整方法および記憶媒体 | |
| JP2003015016A (ja) | 光学機器 | |
| JP4390286B2 (ja) | カメラ及びその制御方法及びプログラム及び記憶媒体 | |
| JP2001042207A (ja) | 電子カメラ | |
| JP2007316497A (ja) | 撮像装置およびその制御方法 | |
| JP2011007867A (ja) | 焦点検出装置、および、カメラ | |
| JP2002350714A (ja) | 自動焦点検出装置を有するカメラシステム | |
| JP2006065080A (ja) | 撮像装置 | |
| JP4040638B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2006251065A (ja) | ハイブリッドａｆカメラ | |
| JP2008191391A (ja) | 焦点調節装置、カメラ | |
| JP2006023653A (ja) | 光学機器 | |
| JP4863370B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2988793B2 (ja) | 光学機器 | |
| JP4756847B2 (ja) | 光学機器、レンズユニットおよびカメラ本体 | |
| JP2000131595A (ja) | カメラ及び焦点調節装置 | |
| JP4143622B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2003248166A (ja) | 撮像装置及びピント調整方法及び制御プログラム及び記憶媒体 | |
| JP2010145500A (ja) | 光学機器 | |
| JP2009031562A (ja) | 受光素子、受光装置、焦点検出装置、カメラ | |
| JP4194577B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2008139640A (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |