JP2002072062A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デフォーカス量からパルス数を算出するため
の変換係数が撮影距離によって変化するような撮影レン
ズが用いられる場合であっても、迅速にフォーカシング
を実行することのできる自動焦点調節装置を提供する。 【解決手段】 フォーカシングレンズ駆動中のオーバー
ラップ積分により求められる更新パルス数を、像面移動
量と、レンズの実移動量との大小関係に応じて、像面移
動量がレンズの実移動量よりも小さい場合には、更新パ
ルス数を大きくするように補正し、フォーカシングレン
ズが行き足りなくなることを防ぎ、また、像面移動量が
レンズの実移動量よりも大きい場合には、更新パルス数
を小さくするように補正し、フォーカシングレンズがが
行き過ぎとなることを防ぐ。補正された更新パルス数を
残りパルス数として置き換え、フォーカシングレンズの
駆動を継続させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動焦点調節装置
に関し、特に、フォーカシング実行中にもデフォーカス
量を算出しフォーカシングレンズを駆動する駆動パルス
数を更新する自動焦点調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等に搭載される自動焦点調節装置
として、位相差方式の測距センサを用いて被写体像のデ
フォーカス量を求め、このデフォーカス量に応じて撮影
レンズ内のフォーカシングレンズを駆動して焦点調節を
行うタイプの物が広く用いられている。このような自動
焦点装置では、撮影レンズ内のフォーカシングレンズを
合焦位置まで移動させるために、カメラ本体内のＣＰＵ
が、デフォーカス量をもとにフォーカシングレンズの駆
動手段に与えるためのパルス数を算出し、算出されたパ
ルス数の分だけフォーカシングレンズを駆動する。デフ
ォーカス量からパルス数を算出するための変換係数は、
Ｋバリューとも呼ばれ、結像面を所定の単位長さだけ移
動させるのに必要な駆動パルス数を意味している。カメ
ラ内部のＣＰＵは、デフォーカス量とＫバリューとの積
によってパルス数を算出する。なお、Ｋバリューは、撮
影レンズに依存する変換係数であるため、カメラ内部の
ＣＰＵは、撮影レンズからこの変換係数を取得する。ま
た、このような自動焦点調節装置では、フォーカシング
レンズの駆動中にオーバーラップしてデフォーカス量の
演算等を行い（以下、「オーバーラップ積分」と呼
ぶ。）、次々とパルス数を更新することで、フォーカシ
ングの迅速化或いは動的被写体の検出等を行っている。

【０００３】一方、撮影レンズには、様々なタイプの物
があり、Ｋバリューが一定であるもの、或いはＫバリュ
ーが撮影距離に従って変化するタイプの物が存在してい
る。撮影レンズの性質として撮影距離によらずＫバリュ
ーが一定である場合、ある撮影距離で求められたパルス
数にしたがってフォーカシングレンズを駆動すれば、合
焦することになる。しかし、撮影レンズの性質としてＫ
バリューが撮影距離によって変化する場合、ある撮影距
離で求められたパルス数にしたがってフォーカシングレ
ンズを駆動しても、特に１回の駆動量が大きい場合には
合焦しない頻度が増加し、レンズの駆動回数が増え、フ
ォーカシングの処理速度の観点からは好ましいことでは
ない。撮影レンズの性質としてＫバリューの変化が撮影
距離の変化に対してリニアでない場合、さらにレンズの
駆動回数が増える可能性が増加する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に鑑みてなされた。すなわち、本発明は、Ｋバリ
ューが撮影距離によって変化するような撮影レンズが用
いられる場合であっても、迅速にフォーカシングを実行
することのできる自動焦点調節装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明の自動
焦点調節装置は、被写体像を検出してデフォーカス量を
求める焦点検出手段と、変換係数を用いて前記デフォー
カス量を、撮影レンズ内のフォーカシングレンズの移動
量に変換する移動量算出手段と、移動量算出手段によっ
て算出された移動量に従ってフォーカシングレンズを移
動させるレンズ移動手段と、移動量算出手段によって算
出された移動量からフォーカシングレンズの移動済み移
動量を減じた残り移動量を保持するダウンカウント手段
と、フォーカシングレンズの移動中に、焦点検出手段に
デフォーカス量を演算させるとともに、移動量算出手段
に移動量を算出させ、該新たな移動量で、移動量算出手
段によって算出された移動量を更新する移動量更新手段
と、移動量更新手段によるデフォーカス量演算におい
て、前回のデフォーカス量演算と今回のデフォーカス量
演算との間の時間での、像面移動量とフォーカシングレ
ンズの実移動量とをそれぞれ算出し、これら像面移動量
とフォーカシングレンズの実移動量との大小関係に応じ
て、該更新移動量を補正する更新移動量補正手段とを備
える。移動量更新手段は、フォーカシングの実行中にデ
フォーカス量を求めて（オーバーラップ積分）、移動量
算出手段がデフォーカス量と変換係数（Ｋバリュー）を
乗じて求めた移動量を更新し、レンズ移動手段は、この
更新された移動量にしたがってさらにレンズ駆動を行
う。一方、このとき更新移動量補正手段は、像面移動量
Ｐｆと、その像面移動量に対応するフォーカシングレン
ズの実際の移動量であるレンズの実移動量Ｐｌとの大小
関係をみることにより、撮影レンズから取得したＫバリ
ューが理想値（理論値）に対して適切であるか否かを判
定することが出来る。例えば、像面移動量Ｐｆが、レン
ズ実移動量Ｐlよりも小さい場合、合焦前にフォーカシ
ングレンズが停止することになるので、この場合Ｋバリ
ューが理論値より小さいと判定することができる。この
とき、更新移動量補正手段は、更新移動量を増加する方
向に補正する。したがって、像面移動量Ｐｆとレンズの
実移動量Ｐｌの大小関係に応じて、更新移動量を適切な
値に補正することが可能となる（請求項１）。

【０００６】更新移動量補正手段は、像面移動量が、レ
ンズの実移動量よりも小さい場合、すなわち（レンズ実
移動量Ｐl／像面移動量Ｐf）＞１であるとき、更新移動
量を増加させるように補正するのが好ましい。像面移動
量がレンズの実移動量よりも小さいとき、Ｋバリューの
値が小さいために合焦位置に対してレンズが行き足りな
い状態になる可能性があるので、このような状態になる
ことが防止される（請求項２）。

【０００７】また、更新移動量補正手段は、像面移動量
Ｐｆが、レンズの実移動量Ｐｌよりも大きい場合、すな
わち（レンズ実移動量Ｐl／像面移動量Ｐf）＜１である
ときは、更新移動量を減少させるように補正することが
好ましい。像面移動量がレンズの実移動量よりも大きい
とき、Ｋバリューの値が大きいために合焦位置に対して
レンズが行き過ぎの状態になる可能性があるので、この
ような状態になることが防止される（請求項３）。

【０００８】更新移動量補正手段は、像面移動量Ｐｆと
レンズの実移動量Ｐｌとの大小関係に応じた補正比率を
算出し、更新移動量に該補正比率を乗じて、補正された
更新移動量を求めることが好ましい（請求項４）。

【０００９】また、更新移動量補正手段は、フォーカシ
ング実行時に繰返し算出した補正比率の過去の値を加味
して現在の補正比率を算出することがさらに好ましい
（請求項５）。

【００１０】このような過去に求められた補正比率を加
味して現在の補正比率を算出するために、更新移動量補
正手段は、現在の補正比率Ｃを、像面移動量Ｐｆ、レン
ズの実移動量Ｐｌ、過去の補正比率のうち直前に算出さ
れた値Ｃ’をもとに、 Ｃ＝Ｃ’＋α{（Ｐｌ／Ｐｆ）−１} 但し、αは
係数。 の定義で算出することができる（請求項６）。

【００１１】以上のように扱われる移動量は、フォーカ
シングレンズを駆動するモータに与えるパルス数であっ
ても良い（請求項７）。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の自動焦点調節装
置を搭載したＡＦ（オート・フォーカス）一眼レフカメ
ラの制御系を表したブロック図である。図１のＡＦ一眼
レフカメラは、カメラ本体１０及びＡＦ対応の撮影レン
ズ（交換レンズ）５０から構成される。

【００１３】図１において、撮影レンズ５０内の焦点調
節レンズ５２を通過してカメラ本体１０内に入射してく
る被写体からの光線は、その大部分がメインミラー２で
反射されペンタプリズム８で反射されてアイピース（図
示しない）から射出するとともに、測光ＩＣ１２の受光
面にも導かれる。測光ＩＣ１２は、例えば受光量に応じ
た電圧値を対数圧縮した電気信号を生成し、周辺制御回
路１４を介してＣＰＵ２４に受光量に関する情報を提供
する。ＣＰＵ２４は、測光ＩＣ１２から得られた受光量
情報、フィルム感度情報に基づいてＡＥ演算（露出演
算）を実行し、撮影の為の適正シャッタ速度及び適正絞
り値を算出する。撮影処理中、周辺制御回路１４は、モ
ータドライバＩＣ１６を介してミラーモータ１７を駆動
してメインミラー２をアップ／ダウン制御する。また、
撮影処理中、ＣＰＵ２４は、周辺制御回路１４を介して
算出された適正シャッタ速度及び適正絞り値に基づい
て、シャッタ機構２０及び絞り機構２２を制御し、フィ
ルムへの露光を行い、露光終了後は、巻き上げモータ１
８を駆動し、フィルムを１コマ分巻き上げる処理を行
う。

【００１４】一方、メインミラー２にはハーフミラー部
３が設けられており、ここを透過した光線はサブミラー
４で反射されＡＦユニット２８に導かれる。ＡＦユニッ
ト２８は、いわゆる位相差方式の測距センサである。Ａ
Ｆユニット２８内部には、フィルム面と共役の位置にＣ
ＣＤラインセンサが配置されており、このＣＣＤライン
センサは、撮影画面内を複数の領域に分割した焦点検出
領域毎に、一対のＣＣＤセンサを備えるように構成され
ている。すなわち、ＡＦユニット２８によって、多点自
動焦点調節を行うことが可能である。ＡＦユニット２８
内部では、撮影画面中の１つの焦点検出領域に対応する
被写体光線が２つに分割され、その焦点検出領域に対応
する一対のＣＣＤセンサの各ＣＣＤセンサに夫々入射す
る。各ＣＣＤセンサに入射した光線は、所定時間積分
（蓄積）され、光電変換されて電気信号としてＣＰＵ２
４に伝えられる。ＣＰＵ２４は、一対のＣＣＤセンサか
ら得られる信号を用い、位相差方式によって、必要な焦
点検出領域についてのデフォーカス量を算出する。

【００１５】ＣＰＵ２４は、得られたデフォーカス量に
基づいて、焦点調節レンズ５２を駆動してフォーカシン
グを行うための、ＡＦモータ３７の回転方向及び回転数
を求め、モータドライブＩＣ３６を介してＡＦモータ３
７を駆動する。ＡＦモータ３７の回転は、ギアブロック
３８、カメラ本体１０のマウント部に設けられたジョイ
ント３２及び撮影レンズ５０に設けられたジョイント６
２を夫々介してギアブロック５４に伝えられ、それによ
り焦点調節レンズ５２が光軸方向において進退駆動され
る。

【００１６】また、ＣＰＵ２４は、ＡＦユニット２８の
ＣＣＤラインセンサから送られてくるビデオ信号をアナ
ログからデジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ２４ａ、
プログラムを格納したＲＯＭ２４ｂ、ＲＡＭ２４ｃ、タ
イマ２４ｄ及びＡＦモータ３７の回転を電気的パルスに
変換するエンコーダ３９からのパルス信号をカウントす
るカウンタ２４ｅを備えている。ＥＥＰＲＯＭ４２に
は、ＣＰＵ２４がフォーカシングを行う上で必要となる
各種定数その他の情報が格納される。

【００１７】図１に示すカメラは、メインスイッチ９１
をＯＮさせることにより動作可能になる。測光スイッチ
９２は、図示しないレリーズボタンを半押しすることに
よってＯＮされる。また、レリーズスイッチ９３は、レ
リーズボタンを全押しすることによってＯＮになり、こ
のスイッチがＯＮになることによりフィルム面への露光
が行われる。ＡＦスイッチ９４は、自動焦点モードにす
るかマニュアル焦点モードにするかを切り替えるスイッ
チであり、このスイッチがＯＮのときに自動焦点モード
になる。セレクトスイッチ９５は、撮影画面内の複数の
焦点検出領域の選択に関し、その選択をカメラに任せる
自動選択モードにするか、撮影者が望みの領域を選択し
て撮影を行うことのできる任意選択モードにするかを切
り替えるためのスイッチである。

【００１８】また、ＣＰＵ２４は、撮影に関する様々な
情報をカメラ外装面の表示パネル２６に表示すると共
に、ファインダー内表示を行うためのファインダー内表
示ＬＣＤ６にも、各種の表示を行う。

【００１９】撮影レンズ５０内部にはレンズＣＰＵ５６
が備えられている。レンズＣＰＵ５６は、多数の電気接
点６４及びカメラ本体側の多数の電気接点３４を介して
周辺制御回路１４と接続されており、撮影レンズ５０に
関する情報をＣＰＵ２４に転送する。レンズＣＰＵ５６
が転送する情報には、例えば、撮影レンズ５０の開放絞
り値Ａｖ（開放Ｆ値のアペックス換算値）、最大絞り値
Ａｖ（最小絞りＦ値のアペックス換算値）、Ｋバリュー
データがある。なお、Ｋバリューとは、撮影レンズ５０
によって結像された像面を、ＡＦモータ３７を駆動して
光軸方向で単位長さ（例えば、１ｍｍ）移動させるため
に必要なパルス数、すなわち、デフォーカス量からパル
ス数への変換係数である。カメラ本体のＣＰＵ２４は、
デフォーカス量が得られたとき、デフォーカス量にこの
Ｋバリューを乗じて得たパルス数の分だけ焦点調節レン
ズを駆動することによりフォーカシングを実行する。ま
た、レンズＣＰＵ５６は、焦点調節レンズ５２の位置を
検出するために設けられた距離スイッチ５８により、焦
点調節レンズ５２の位置を認識しＣＰＵ２４にその情報
も転送する。

【００２０】図２から図６は、カメラ本体内部のＣＰＵ
２４によって実行される、図１のＡＦ一眼レフカメラの
動作を表すフローチャートである。なお、図２はカメラ
動作のメインルーチンを表し、図３及び図４は、メイン
ルーチン中のステップＳ１２２の「ＡＦ処理」サブルー
チンを詳細に表し、図５は、図３及び図４の「ＡＦ処
理」におけるステップＳ３０３、Ｓ３０７、Ｓ３２７の
「積分、データ入力、デフォーカス演算」サブルーチン
を表し、図６は、図３及び図４の「ＡＦ処理」における
ステップＳ３２５、Ｓ３２９の「パルス計算」サブルー
チンを表している。

【００２１】カメラ本体１０のメインスイッチ９１がＯ
Ｎされると図２に示すメインルーチンが開始され、最初
に周辺制御回路１４等のカメラの各制御部分が初期化さ
れる（Ｓ１０２）。その後、各制御部分への電源供給を
停止して電力消費を抑えるパワーダウン処理が行われ
（Ｓ１０４）、測光スイッチ９２がＯＮされるのを待つ
ループに入る（Ｓ１０６）。カメラのレリーズボタンが
半押しされ、測光スイッチ９２がＯＮになると（Ｓ１０
６：ＹＥＳ）、カメラの各制御部分へ電源を供給するパ
ワーＯＮ処理が実行され（Ｓ１０８）、ＶＤＤループに
入るべくＶＤＤループ時間タイマがスタートする（Ｓ１
１２）。ＶＤＤループとは、１度測光スイッチ９２がＯ
Ｎされたら電源の供給状態を維持し、所定時間ステップ
Ｓ１２２の「ＡＦ処理」等を繰返し実行する処理ループ
である。

【００２２】ＶＤＤループのための所定時間が経過する
と（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、測光スイッチ９２がＯＮであ
る場合には（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、再びＶＤＤループに
入るが、ＯＦＦである場合には（Ｓ１２６：ＮＯ）、さ
らに電源の供給状態を所定時間（パワーホールド時間）
維持するための処理が行われる（Ｓ１２８〜Ｓ１３
４）。すなわち、ステップＳ１２８以降の処理に最初に
入った場合には、パワーホールドフラグは“０”なので
（Ｓ１２８：ＮＯ）、パワーホールドタイマがスタート
され（Ｓ１３０）、パワーホールド中フラグが“１”に
セットされる（Ｓ１３２）。一方、パワーホールドフラ
グがすでに“１”にセットされている場合には（Ｓ１２
８：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０、Ｓ１３２はスキップ
される。測光スイッチ９２がＯＦＦの状態でパワーホー
ルド時間が経過した場合には（Ｓ１３４：ＹＥＳ）、パ
ワーホールドフラグが“０”にリセットされ（Ｓ１３
８）、その後ステップＳ１０４のパワーダウン処理に戻
り、再び測光スイッチ９２がＯＮされるのを待つループ
に入る。

【００２３】ステップＳ１０６において測光スイッチ９
２がＯＮされると、各スイッチの状態が確認され（Ｓ１
１４）、レンズ通信によりレンズＣＰＵ５６から撮影レ
ンズ５０に関する各種の情報（開放絞り値Ａｖ、最大絞
り値Ａｖ、Ｋバリュー）が取得される（Ｓ１１６）。次
に、測光ＩＣ１２による測光結果を用いて、ＡＥ演算が
行われ（Ｓ１１８）、演算結果の最適シャッタースピー
ド、絞り値が表示部２６に表示される（Ｓ１２０）。そ
の後、「ＡＦ処理」が実行される（Ｓ１２２）。

【００２４】図３に示すように「ＡＦ処理」が開始され
ると、初めにステップＳ３０１において、測光スイッチ
９２がＯＮであるか否かが確認される。通常、ＡＦ処理
に入るとき測光スイッチ９２はＯＮであるが、Ｓ３０１
でＯＦＦと判定された場合には、本サブルーチンで用い
られるフラグである、ＡＦロックフラグ、ＡＦＮＧフラ
グ、駆動方向反転フラグが初期化された後、本サブルー
チンは終了する。また、ステップＳ３０２において、合
焦状態にあることを示すＡＦロックフラグが“１”にセ
ットされているか否かが判定される。ＡＦロックフラグ
が“１”にセットされているとき（Ｓ３０２：ＹＥ
Ｓ）、ＡＦ処理を行う必要は無いため本サブルーチンは
終了する。

【００２５】デフォーカス量を得るために、ステップＳ
３０３では、ＡＦユニット２８内部のＣＣＤセンサに所
定時間電荷の蓄積（積分）が行われ、積分結果のデータ
がＣＰＵ２４に取り込まれ、そして、デフォーカス量が
算出される。なお、このステップＳ３０３において呼び
出される処理は、図５に示される「積分処理」サブルー
チンであるが、このサブルーチンの詳細については後述
する。デフォーカス演算の結果、デフォーカス量が算出
される場合、すなわちデフォーカス演算ＯＫである場合
（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、得られたデフォーカス量が合焦
幅にはいっているか否かが確認される（Ｓ３２０）。こ
こで、合焦幅の範囲に入っている場合（Ｓ３２０：ＹＥ
Ｓ）、フォーカシングレンズ５２は、合焦位置にあるも
のとしてＡＦロックフラグが“１”にセットされ（Ｓ３
２１）、本サブルーチンは終了する。

【００２６】一方、デフォーカス量が合焦幅に入ってい
ない場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、ステップＳ３２２からＳ
３２４で示される、バックラッシュ量の駆動のための処
理が行われる。すなわち、ステップＳ３２２において、
今回の処理でギアブロック５４を回転すべき方向が、前
回と逆方向であるとき（Ｓ３２２：ＹＥＳ）、ギアブロ
ック５４内部のギアが逆回転することによって生ずるバ
ックラッシュ分の誤差を除去するために、バックラッシ
ュ量が計算され（Ｓ３２３）、求められたバックラッシ
ュ量の分だけ、ギアブロック５４が駆動される（Ｓ３２
４）。ステップＳ３２２において、今回の処理でギアブ
ロック５４を回転すべき方向が、前回と同じ方向である
ときは（Ｓ３２２：ＮＯ）、バックラッシュの除去は必
要無い為Ｓ３２３、Ｓ３２４は実行されない。この場
合、ステップＳ３２２において、焦点調節レンズ５２を
移動範囲全体に亘って駆動しても正常に合焦しなかった
ことを示すフラグＡＦＮＧフラグが“１”にセットされ
ているか否かが判定される。ＡＦＮＧフラグが“１”で
あるとき（Ｓ３３２：ＹＥＳ）、本サブルーチンは終了
する。ＡＦＮＧフラグが“１”にセットされていないと
きは（Ｓ３３２：ＮＯ）、ステップＳ３２５以降の処理
が実行される。

【００２７】ステップＳ３２５では、算出されたデフォ
ーカス量をもとにＡＦモータ３７を駆動して合焦位置ま
で移動させるのに必要なパルス数が算出される。ステッ
プＳ３２６では、求められたパルス数に従って、焦点調
節レンズ５２が駆動が開始される。同時に、図４に図示
しないダウンカウント手段により、求められたパルス数
から実際に焦点調節レンズ５２が移動した分のパルス数
を減じるダウンカウントが開始され、レンズを駆動すべ
き残りパルス数が常に参照可能な状態にされる。ステッ
プＳ３２７では、オーバーラップ積分、すなわち焦点調
節レンズ５２が駆動されている間での積分動作、積分デ
ータ入力、デフォーカス演算が実行される。なお、ステ
ップＳ３２７の処理は、レンズが駆動中であることを除
いては前述のステップＳ３０３と同じ処理である。ステ
ップＳ３２７で呼び出される処理の詳細が、図５に示さ
れる。ここで、図５を参照して「積分処理」サブルーチ
ンの詳細について説明する。

【００２８】図５の「積分処理」が開始されると、ステ
ップＳ５０１において、その時点の、すなわち積分開始
時のパルス数のダウンカウント値が記憶され、その後、
ＡＦユニット２８内部のＣＣＤラインセンサへの電荷の
蓄積である積分が開始される（Ｓ５０２）。積分は、所
定電荷量の蓄積が終了するまで続行される（Ｓ５０
３）。所定電荷量の蓄積が終了すると（Ｓ５０３：ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ５０４において、その時点の、すなわ
ち積分終了時点のパルス数のダウンカウント値が記憶さ
れる。その後、積分結果を表す信号がＣＰＵ２４に入力
され（Ｓ５０５）、ＣＰＵ２４によってデフォーカス量
を求めるデフォーカス演算が実行される。なお、図５で
示す「積分処理」サブルーチンは、ステップＳ３０３、
Ｓ３０７、Ｓ３２７から夫々呼び出される共通のサブル
ーチンである。

【００２９】ステップＳ３２７におけるデフォーカス演
算がＯＫであった場合には（Ｓ３２８：ＹＥＳ）、得ら
れたデフォーカス量に基づいて、パルス数が求められ、
ダウンカウント値である残りパルス数は、ステップＳ３
２９で求められた更新パルス数で更新される。この処理
が、フォーカシングが終了するまで繰返し実行されるこ
とにより、オーバーラップ積分により求められた更新パ
ルス数で、ダウンカウントされている残りパルス数が次
々と更新される。すなわち残りパルス数は、最新の情報
に基づく値に次々と更新され、焦点調節レンズ５１は、
最新の残りパルス数にしたがって駆動される。なお、ス
テップＳ３２９で算出される更新パルス数は、フォーカ
シングを迅速化するための補正が行われるが、この補正
の詳細については図６を参照して後述する。

【００３０】ステップＳ３２９での処理により更新パル
ス数が求められ、残りパルス数が更新パルス数で置き換
えられると、ステップＳ３３０では、焦点調節レンズ５
２が、無限遠端点或いは近距離端点まで移動しているか
否かが検出される。端点まで移動していないならば（Ｓ
３３１：ＮＯ）、焦点調節レンズ５２の駆動が終了して
いるか否か、すなわちダウンカウントされている残りパ
ルス数が０になるまで駆動されているか否かが判定さ
れ、駆動終了していない限り（Ｓ３３１：ＮＯ）、オー
バーラップ積分、更新パルス数算出の処理が繰返し実行
される。ステップ３３１で駆動終了であると判定される
と（Ｓ３３１：ＹＥＳ）、サブルーチンは終了する。

【００３１】一方、ステップＳ３３０で、端点が検出さ
れた場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、レンズ駆動が停止
され（Ｓ３４０）、さらに、ＡＦＮＧフラグが“１”に
セットされて、本サブルーチンは終了する。

【００３２】ステップＳ３０４において、被写体像のコ
ントラストが低いこと等により、デフォーカス演算の結
果がＮＧであったとき、ＡＦＮＧフラグが判定された後
（Ｓ３０５）、サーチ駆動が開始される。なお、ステッ
プ３０５でＡＦＮＧフラグが“１”にセットされている
場合には、本サブルーチンは終了する。ステップＳ３０
６〜Ｓ３１３で示されるサーチ駆動は、焦点調節レンズ
５２を近距離端点から無限遠端点の間で一往復移動させ
ながら「積分処理」を繰り返す動作モードである。

【００３３】すなわち、ステップＳ３０６で、焦点調節
レンズ５２の駆動が開始される。なお、焦点調節レンズ
５２の駆動方向は、近距離端点に向かう方向にセットさ
れる。ステップＳ３０７では、「積分処理」が実行さ
れ、ステップＳ３０８においてデフォーカス演算がＯＫ
であるか否かが判定される。デフォーカス演算がＮＧで
ある限り（Ｓ３０８：ＮＯ）、サーチ駆動が続行され
る。ステップＳ３０９では、焦点調節レンズ５２が、端
点まで達したことが検出されたか否かが判定される。端
点検出されない場合には（Ｓ３０９：ＮＯ）、処理はス
テップＳ３０７に戻る。端点検出された場合には（Ｓ３
０９：ＹＥＳ）、レンズ駆動が停止され（Ｓ３１０）、
駆動方向反転フラグがすでに“１”にセットされている
か否かが確認される。駆動方向反転フラグがセットされ
ていない場合には（３１１：ＮＯ）、駆動方向反転フラ
グが“１”にセットされた後、焦点調節レンズ５２は反
対方向の端点に向けて駆動開始される。一方、ステップ
Ｓ３１１で駆動方向反転フラグが“１”である場合、す
なわち焦点調節レンズ５２を一往復移動させてもデフォ
ーカス量が得られなかった場合には、処理はステップＳ
３４０に進む。以上のサーチ駆動に於いて、ステップＳ
３０８でデフォーカス量が得られた場合には、処理はス
テップＳ３２９に進み、そのまま通常のフォーカシング
動作に移る。

【００３４】図６は、焦点調節レンズ５２を駆動するた
めのパルス数を算出する「パルス計算」処理のサブルー
チンである。なお、図６のサブルーチンは、ステップＳ
３２５、ステップ３２９から夫々共通に呼び出される。
本「パルス計算」の処理が、ステップＳ３２５から呼び
出されたとき、初めに、デフォーカス量と撮影レンズ５
０から得られたＫバリューであるＫＰＦが乗算されるこ
とによりパルス数が求められ（Ｓ６０１）、レンズ駆動
中ではない為（Ｓ６０２：ＮＯ）、補正比率が１に設定
された後、本サブルーチンは終了する。

【００３５】一方、本サブルーチンが、レンズ駆動中の
オーバーラップパルス計算としてステップＳ３２９から
呼び出されるとき、ステップ６０１で現時点のデフォー
カス量に基づいてパルス数が求められた後、ステップＳ
６０３A以降の処理が実行される。ステップＳ６０３A〜
Ｓ６０７の処理では、現時点のデフォーカス量に基づい
て求められたパルス数と、ダウンカウントされている現
時点の残りパルス数を用いて、残りパルス数を更新する
ための値である更新パルス数（以下、「オーバーラップ
パルス数」という。）が算出される。次に述べるよう
に、ステップＳ６０３A〜Ｓ６０７の処理により、オー
バーラップパルス数は、迅速にフォーカシングを実行す
ることのできる、より適切な値に補正される。

【００３６】ステップＳ６０３Aでは、前回積分処理サ
ブルーチン（図５）を通った際のパルスカウント値（前
回のパルスカウント値）から今回の積分処理における現
在のパルスカウント値（今回のパルスカウント値）を減
算して、フォーカシングレンズの実移動量Ｐｌを算出す
る。すなわち、再び積分処理ルーチンがコールされて新
たなデフォーカス量が算出されるまでの間に、実際にど
れぐらいレンズが移動したのかを計算する。

【００３７】次にステップS６０３Bに進み、前回積分処
理サブルーチン（図５）実行後に算出したＡＦパルス
（前回のデフォーカス量×Ｋバリュー）から今回の積分
処理サブルーチン実行後に算出したＡＦパルス（現在の
デフォーカス量×Ｋバリュー）を減算して、像面移動量
Ｐｆを算出する。すなわち、再び積分処理サブルーチン
がコールされて新たなデフォーカス量を算出するまでの
間に、駆動されたレンズより、実際の像面はどれぐらい
移動したのかを、Ｋバリューと、デフォーカス量から計
算する。ステップＳ６０３Cにおいて、ＡＦパルス数を
補正する為の補正比率が、下記の数１の定義にしたがっ
て算出される。

【数１】 ただし、α；係数、Ｐｌ；レンズの実移動量、Ｐｆ；像
面移動量 さらに、ステップＳ６０４において、ＡＦパルス数は、
自身の値と補正比率とを乗算した値で更新される。な
お、ステップＳ６０９で補正比率は１に初期化されてい
るので、最初にステップＳ６０３Cが実行されるとき、
上記数１の右辺における補正比率は１である。

【００３８】上記数１によれば、像面移動量Ｐｆがフォ
ーカシングレンズの実移動量Ｐｌよりも小さいときは、
Ｋバリューの値が理論値よりも小さいため、補正比率が
増加する方向に変更され、それによりオーバーラップパ
ルス数が理想値に近づく方向に増加補正される。すなわ
ち、そのままのオーバーラップパルスを用いてレンズ駆
動すると、焦点調節レンズ５２が合焦位置まで達せず行
き足りない可能性があるため、オーバーラップパルス数
が増加補正される。

【００３９】一方、像面移動量Ｐｆがフォーカシングレ
ンズの実移動量Ｐｌよりも大きい場合は、Ｋバリューの
値が理論値よりも大きいため、補正比率が減少する方向
に変更され、それによりオーバーラップパルス数が理想
値に近づく方向に減少補正される。すなわち、そのまま
のオーバーラップパルス数を用いてレンズ駆動すると、
焦点調節レンズ５２が合焦位置を超えて行き過ぎとなる
可能性があるため、オーバーラップパルス数が減少補正
される。

【００４０】ステップＳ６０５〜Ｓ６０７は、オーバー
ラップパルス数を設定するに当たり、ステップＳ６０１
においてＡＦパルス数を求めるための基となるデフォー
カス量が算出された時刻よりも現在の時刻が進んでいる
ことによる、ＡＦパルス数を補正するための処理であ
る。すなわち、ステップＳ６０５において残りパルス数
を取得する現在の時刻（ｔ３とする）に対して、ステッ
プＳ６０１でＡＦパルス数を求める根拠となったデフォ
ーカス演算は、それ以前の時刻（ｔ１とする）に積分が
開始され、その後の時刻（ｔ２とする）で積分が終了し
ている。なお、時刻ｔ１＜ｔ２＜ｔ３である。求められ
るデフォーカス量は、時刻ｔ１の積分開始時のダウンカ
ウント値と、時刻ｔ２の積分終了時のダウンカウント値
の平均のダウンカウント値に対応していると推定でき
る。したがって時刻ｔ３でオーバーラップパルス数を設
定するときには、ステップＳ６０１で求めたＡＦパルス
数をそのまま設定するのではなく、デフォーカス量が求
められてから現在の時刻ｔ３までに相当するダウンカウ
ント数ｏｆｆｓｅｔを下記の定義で求め（Ｓ６０６）、 ｏｆｆｓｅｔ＝{（時刻ｔ１のカウント値＋時刻ｔ２の
カウント値）／２}−残りパルス数 オーバーラップパルス数として、ステップＳ６０１で求
めたＡＦパルス数からｏｆｆｓｅｔを減じた値を設定す
る（Ｓ６０７）。ステップＳ６０７が実行された後、本
サブルーチンは終了する。

【００４１】なお、ステップＳ６０３Cにおいて、補正
比率は、以前の処理において使用された補正比率を更新
していくように定義されている。すなわち、１回のフォ
ーカシングが完了するまでの間、オーバーラップパルス
計算（Ｓ３２９）が繰返し実行される度に、補正比率と
して過去の傾向が蓄積されることになる。すなわち、補
正比率の傾向が学習される。

【００４２】図７は、ある位置（スタート位置）にある
フォーカシングレンズを合焦位置まで駆動する際の像面
移動量Ｐｆと、パルスカウント数を計測することによ
る、像面移動量に対応するフォーカシングレンズの実際
の移動量Ｐｌとの関係を示している。図７において、破
線K0は、Kバリューが理想の場合（理論値の場合）を示
したものであり、傾き（レンズ実移動量／像面移動量）
は１である。すなわち、スタート位置で求められたＡＦ
パルス数に従ってフォーカシングレンズを駆動すれば、
フォーカシングレンズは合焦点にまで移動される。

【００４３】破線K1は、ＡＦパルス数の算出に用いられ
るKバリューが理論値よりも小さい値である場合を示し
ている。この場合、（レンズ移動量／像面移動量）＞１
である。すなわち、Kバリューが理論値よりも小さいた
めスタート位置で求められたＡＦパルス数にしたがって
フォーカシングレンズを駆動しても、フォーカシングレ
ンズは合焦点にまで到達しない。したがって、レンズ駆
動量を多くする補正をしないと、合焦前にフォーカシン
グレンズが止まってしまい、後追いでレンズ駆動するこ
とになる。ここで、前記数１で定義したように、（レン
ズ実移動量／像面移動量）＞１の場合は、補正比率＞１
となり、ＡＦパルス数は増加する方向に補正される。し
たがって、図６に示す、「ＡＦ処理」サブルーチン内の
「パルス計算」サブルーチンが実行されることにより、
図７中、破線K1を辿って合焦前に止まってしまうフォー
カシングレンズの移動が、実線のＡの経路を辿るように
補正されることになる。したがって、「パルス計算」サ
ブルーチンが実行される度に（レンズ実移動量／像面移
動量）の値（図７の破線K1の傾き）が理想の場合の１に
近づくように補正されることになる。

【００４４】一方、破線K2は、ＡＦパルス数の算出に用
いられるKバリューが理論値より大きな値である場合を
示している。この場合、（レンズ移動量／像面移動量）
＜１である。すなわち、図７のスタート位置で求められ
たＡＦパルス数にしたがってフォーカシングレンズを駆
動すると、フォーカシングレンズが行き過ぎてしまい、
フォーカシングの途中でフォーカシングレンズの反転駆
動が起きる。したがって、レンズ駆動量を少なくする補
正をすることが必要になる。ここで、前記数１で定義し
たように、（レンズ実移動量／像面移動量）＜１の場合
は、ＡＦパルス数は減少する方向に補正される。したが
って、図６に示す、「ＡＦ処理」サブルーチン内の「パ
ルス計算」サブルーチンが実行されることにより、図７
中、破線K2を辿って行き過ぎになるフォーカシングレン
ズの移動が、実線のＢの経路を辿るように補正されるこ
とになる。したがって、「パルス計算」サブルーチンが
実行される度に（レンズ実移動量／像面移動量）の値
（図７の破線K2の傾き）が理想の場合の１に近づくよう
に補正されることになる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オーバーラップ積分によって求められた更新パルス数を
適切な値に補正することが可能となり、したがってフォ
ーカシング処理においてレンズが行き過ぎ、或いは行き
足らずに何回もレンズ駆動が繰り返されることが防止さ
れ、フォーカシング処理速度が迅速化される。特に、実
際のＫバリューが撮影距離によって変化するにもかかわ
らず、カメラ本体に通知すべき値としては１つの値しか
保持していないタイプの撮影レンズが装着された場合
に、Ｋバリューで求めた更新パルス数が、ダウンカウン
トされた残りパルス数からかけ離れることが多く起こる
ので、このような場合にフォーカシング処理速度が顕著
に迅速化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動焦点調節装置を搭載したＡＦ一眼
レフカメラの制御系のブロック図である。

【図２】図１のＡＦカメラで実行される処理のメインル
ーチンを表すフローチャートである。

【図３】図４とともに、図１のメインルーチンにおける
「ＡＦ処理」のサブルーチンを表すフローチャートであ
る。

【図４】図３とともに、図１のメインルーチンにおける
「ＡＦ処理」のサブルーチンを表すフローチャートであ
る。

【図５】図３及び図４における「積分処理」のサブルー
チンを表すフローチャートである。

【図６】図４における「パルス計算」のサブルーチンを
表すフローチャートである。

【図７】フォーカシングレンズを合焦位置まで駆動する
際の像面移動量Ｐｆと、フォーカシングレンズの実際の
移動量Ｐｌとの関係を示す図である。

【符号の説明】

２ メインミラー ４ サブミラー ６ ファインダー内表示ＬＣＤ ８ ペンタプリズム １０ カメラ本体 １２ 測光ＩＣ １４ 周辺制御回路 ２４ ＣＰＵ ２８ ＡＦユニット ３７ ＡＦモーター ５０ 撮影レンズ ５２ 焦点調節レンズ ５４ ギアブロック ５６ レンズＣＰＵ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を検出してデフォーカス量を求
   める焦点検出手段と、 変換係数を用いて前記デフォーカス量を、撮影レンズ内
   のフォーカシングレンズの移動量に変換する移動量算出
   手段と、 前記移動量算出手段によって算出された前記移動量に従
   って前記フォーカシングレンズを移動させるレンズ移動
   手段と、 前記移動量算出手段によって算出された前記移動量から
   フォーカシングレンズの移動済み移動量を減じた残り移
   動量を保持するダウンカウント手段と、 前記フォーカシングレンズの移動中に、前記焦点検出手
   段にデフォーカス量を演算させるとともに、前記移動量
   算出手段に移動量を算出させ、該新たな移動量で、前記
   移動量算出手段によって算出された前記移動量を更新す
   る移動量更新手段と、 前記移動量更新手段によるデフォーカス量演算におい
   て、前回のデフォーカス量演算と今回のデフォーカス量
   演算との間の時間での、像面移動量とフォーカシングレ
   ンズの実移動量とをそれぞれ算出し、これら像面移動量
   とフォーカシングレンズの実移動量との大小関係に応じ
   て、該更新移動量を補正する更新移動量補正手段と、 を備えることを特徴とする自動焦点調節装置。
2. 【請求項２】 前記更新移動量補正手段は、前記像面移
   動量が、前記レンズの実移動量よりも小さい場合には、
   前記更新移動量を増加させるように補正すること、を特
   徴とする請求項１に記載の自動焦点調節装置。
3. 【請求項３】 前記更新移動量補正手段は、前記像面移
   動量が、前記レンズの実移動量よりも大きい場合には、
   前記更新移動量を減少させるように補正すること、を特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動焦点調節装
   置。
4. 【請求項４】 前記更新移動量補正手段は、前記大小関
   係に応じた補正比率を算出し、前記更新移動量に該補正
   比率を乗じて、補正された更新移動量を求めること、を
   特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自
   動焦点調節装置。
5. 【請求項５】 前記更新移動量補正手段は、フォーカシ
   ング実行時に繰返し算出した補正比率の過去の値を加味
   して現在の補正比率を算出すること、を特徴とする請求
   項４に記載の自動焦点調節装置。
6. 【請求項６】 前記更新移動量補正手段は、前記現在の
   補正比率Ｃを、前記像面移動量Ｐｆ、前記レンズの実移
   動量Ｐｌ、前記過去の補正比率のうち直前に算出された
   値Ｃ’をもとに、 Ｃ＝Ｃ’＋α{（Ｐｌ／Ｐｆ）−１} 但し、αは
   係数。 の定義で算出すること、を特徴とする請求項５に記載の
   自動焦点調節装置。
7. 【請求項７】 前記フォーカシングレンズに関する移動
   量は、前記フォーカシングレンズを駆動するモータに与
   えるパルス数であること、を特徴とする請求項１から請
   求項６のいずれかに記載の自動焦点調節装置。