JP2002277724A - オートフォーカス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使い勝手を損なうことなく、レンズスキャン
動作に要する時間を短くしてシャッタチャンスを逸する
のを極力少なくすることができるオートフォーカス装置
を提供する。 【解決手段】 被写体が測距範囲にない場合には（Ｓ１
０３）、測距の信頼度を被写体の輝度やコントラスト、
測距センサのノイズ等に基づき判定して（Ｓ１０４）、
信頼度が高い場合にはレンズスキャン範囲を至近端から
無限端でなる全域よりも狭い所定の制限範囲に設定し
（Ｓ１０６）、該制限範囲内でレンズスキャンを行うこ
とにより、手動によるフォーカスリミットを不要としな
がら、短い時間で合焦を行わせるようにしたオートフォ
ーカス装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
装置、より詳しくは、焦点状態を検出してフォーカス光
学系を駆動し合焦状態を得るオートフォーカス装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光学系の焦点状態を検出して、合焦状態
にない場合には該光学系のフォーカスレンズを駆動する
ことにより自動的に合焦させるオートフォーカス装置
は、従来より種々のものが提案されていて、例えば、カ
メラや双眼鏡などの各種光学機器に適用されている。

【０００３】こうしたオートフォーカス装置が適用され
た従来の機器の内の、例えばＡＦ（オートフォーカス）
カメラでは、撮影光学系に含まれるフォーカスレンズを
移動させながら測距動作を繰り返して行い、被写体像が
合焦するようなフォーカスレンズ位置を探す動作を行う
のが一般的である。

【０００４】このようなＡＦカメラでは、被写体が現在
のフォーカスレンズ位置を中心とする測距可能範囲内に
ない場合や、あるいは、被写体が焦点検出するに足る十
分な明るさとコントラストを備えていない場合には、フ
ォーカスレンズを、上記至近端から無限端まで往復（ス
キャン）させることになる。

【０００５】こうしたスキャン動作は、一般に、レンズ
スキャン動作、ローコンスキャン動作（あるいはローコ
ントラストスキャン動作）、サーチ動作などと呼ばれて
いるものである。

【０００６】このようなスキャン動作の様子について、
図６を参照して説明する。図６は、従来のオートフォー
カス装置においてフォーカスレンズが移動する経路を示
す図である。

【０００７】この図６においては、フォーカスレンズの
移動範囲の終端は、至近端と無限端で示されている。

【０００８】また、符号ａは、スキャン動作を開始する
前のフォーカスレンズの現在位置を示し、符号ｂは、該
スキャン動作時におけるフォーカスレンズの合焦位置を
示している。

【０００９】まず、図６（Ａ）は、通常のオートフォー
カス動作の様子を示したものである。

【００１０】被写体が、オートフォーカスを行うのに十
分な、高輝度かつ高コントラストのものである場合に
は、合焦位置ｂは現在位置ａを中心とする測距可能範囲
に入っているために、矢印２００で示すような経路によ
り、現在位置ａから合焦位置ｂに直接移動して、そこで
フォーカスレンズを停止することにより合焦させてい
る。

【００１１】これに対して、被写体が低輝度であった
り、あるいは被写体のコントラストが低かったりする等
により、合焦位置ｂが現在位置ａを中心とする測距可能
範囲に入っていない場合には、現在位置ａを始点として
至近端側または無限端側の何れかに向かってフォーカス
レンズを移動させながら測距を行うことになる。

【００１２】ここでは例えば至近端側に向けてフォーカ
スレンズの移動を開始するものとすると、図６（Ｂ）に
示すように、レンズスキャンを行いながら矢印２０１で
示すような経路により、現在位置ａからまず至近端側に
移動し、至近端に達した後に今度は方向を反転させて無
限端側に向けて移動を開始し、合焦位置ｂに達する前に
測距可能範囲に入るために、フォーカスレンズをこの符
号ｂに示す位置で停止させて合焦させるという手順とな
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のオー
トフォーカス装置では、至近端から無限端をレンズスキ
ャン範囲として、フォーカスレンズが現在位置ａから例
えば至近端側に向かって移動するようになっているため
に、被写体が現在位置ａよりも無限端側に位置する場合
には、現在位置ａから至近端を経て再び現在位置ａに戻
るまでの無駄な経路を移動することになり、合焦に要す
る時間が長くなってしまう。

【００１４】図６（Ｃ）に示すように、現在位置ａが無
限端に比較的近く、この現在位置ａと無限端との間に焦
点位置ｂが存在する場合には、矢印２０２に示すように
移動することとなって、特に無駄な移動経路の距離が長
くなるために、合焦に要する時間がさらに長くなってし
まうことになる。

【００１５】レンズスキャン動作は、被写体が測距可能
範囲に入るまでフォーカスレンズを低速で駆動させなが
ら測距を行うものであるために、無駄な経路を移動する
ことにより発生するタイムラグは小さくはなく、シャッ
タチャンスを逸してしまうことにもなり兼ねない。

【００１６】また特に、撮影光学系としてマクロレンズ
を使用してマクロ撮影を行う場合には、一般に高倍率撮
影となってフォーカスレンズの繰り出し量が多くなるた
めに、レンズスキャンに要する時間がかなり長くなり、
合焦までのタイムラグは通常の撮影レンズよりも大きい
ものとなってしまう。

【００１７】こうしてマクロレンズを使用して撮影する
場合には、通常のレンズを使用して撮影する場合以上
に、シャッタチャンスを逸してしまう場合が多い。

【００１８】このような課題に対処する手段として、フ
ォーカスレンズの移動範囲を、撮影者が所望の範囲に設
定することができる、いわゆる手動によるフォーカスリ
ミッタという装置が知られているが、必要と思われる移
動範囲を撮影者が予想して設定しなければならないため
に熟練が必要であり、さらに、被写体を変更する毎に設
定し直さなければならないために使い勝手が良いとはい
えなかった。

【００１９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、使い勝手を損なうことなく、レンズスキャン動作
に要する時間を短くしてシャッタチャンスを逸するのを
極力少なくすることができるオートフォーカス装置を提
供することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明によるオートフォーカス装置は、フォ
ーカス光学系の焦点状態を検出することにより測距を行
う測距手段と、上記フォーカス光学系を駆動する駆動手
段と、上記測距手段による測距が可能であるか否かを判
別する判別手段と、上記測距手段による測距の信頼度を
判定する信頼度判定手段と、上記判別手段により測距が
不能であると判別されたときに上記信頼度判定手段によ
り判定された信頼度に応じた異なる駆動方法で上記駆動
手段により上記フォーカス光学系を駆動させながら上記
測距手段により測距を行わせ該フォーカス光学系を測距
が可能であると判別される位置に移動させるレンズスキ
ャン手段と、上記判別手段により測距が可能であると判
別されたときに上記駆動手段により上記フォーカス光学
系を合焦位置に駆動させる合焦手段と、を備えたもので
ある。

【００２１】また、第２の発明によるオートフォーカス
装置は、上記第１の発明によるオートフォーカス装置に
おいて、上記レンズスキャン手段が、上記信頼度判定手
段により判定された信頼度に応じて上記フォーカス光学
系の駆動範囲を所定の駆動範囲に変更するものである。

【００２２】さらに、第３の発明によるオートフォーカ
ス装置は、上記第２の発明によるオートフォーカス装置
において、上記レンズスキャン手段が、上記信頼度判定
手段により判定された信頼度が所定値よりも高い場合に
は、上記フォーカス光学系の駆動範囲を狭い所定の駆動
範囲に変更するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１から図３は本発明の第１の実
施形態を示したものであり、図１はカメラに適用された
オートフォーカス装置の構成を示すブロック図である。

【００２４】図１においては、主としてオートフォーカ
ス装置に係る部分のみを図示し、その他の部分について
は図示を省略している。

【００２５】このオートフォーカス装置は、例えば一眼
レフレックスタイプのカメラに適用されたものであり、
いわゆるＴＴＬ位相差検出方式のオートフォーカス装置
となっている。

【００２６】このカメラは、カメラボディ１１に対し
て、電気接点を有するマウント等を介して、交換レンズ
１０を着脱可能に装着することができるように構成され
ていて、すなわち、他の種類の交換レンズに交換するこ
とが可能となっている。

【００２７】上記交換レンズ１０は、撮影光学系に含ま
れるフォーカス光学系たるフォーカスレンズ３と、この
フォーカスレンズ３を光軸９の方向に移動させる駆動手
段たるフォーカスレンズ駆動部４と、上記フォーカスレ
ンズ３の位置や移動量を検出する測距手段たる位置検出
部５と、この位置検出部５の出力を受けて上記カメラボ
ディ１１側の後述するボディマイコン（ボディ側マイク
ロコンピュータ）７と通信しながら上記フォーカスレン
ズ駆動部４を制御して上記フォーカスレンズ３を駆動さ
せるレンズスキャン手段、合焦手段、光学系判別手段を
兼ねたレンズマイコン（レンズ側マイクロコンピュー
タ）６と、を有して構成されている。

【００２８】上記位置検出部５は、具体的には、上記フ
ォーカスレンズ駆動部４に含まれるモータの回動に連動
するものであって、回転方向に沿って交互に透光部と遮
光部が複数設けられている回転検出用羽根と、この回転
検出用羽根を挟み込むように発光部と受光部が配設され
たフォトインタラプタと、を含んで構成されている。こ
のような構成により、上記フォーカスレンズ駆動部４の
モータを回転させてフォーカスレンズ３を移動させる
と、これに連動して上記回転検出用羽根が回転すること
により上記フォトインタラプタの発光部から発光される
光の遮光／透過を繰り返し、上記受光部からパルス信号
が出力される。

【００２９】上記カメラボディ１１は、測距手段たる測
距部２と、判別手段、信頼度判定手段、レンズスキャン
手段、合焦手段、光学系判別手段を兼ねたボディマイコ
ン７と、図示しないレリーズボタンの押圧によりオンす
るレリーズスイッチ８と、を有して構成されている。

【００３０】すなわち、上記交換レンズ１０の撮影光学
系の光軸９上には、中央部が半透過反射面として構成さ
れたクイックリターンミラー１２が配設されており、こ
のクイックリターンミラー１２の上記半透過反射面の背
面側に配設されたサブミラー１３により、被写体光束の
一部を例えば下方に向けて反射させるようになってい
る。

【００３１】上記サブミラー１３により反射された光束
の光路上には、被写体１までの距離を測定するための測
距部２が設けられていて、この測距部２は、具体的に
は、被写体像を２像に分割する測距レンズと、この測距
レンズを介して結像する２像に分割された被写体像を受
光して電気信号に変換する測距センサと、を有して構成
されている。

【００３２】このような測距部２による測距結果は、ボ
ディマイコン７に入力されるようになっている。

【００３３】上記ボディマイコン７は、このカメラを統
合的に制御するものであり、上記測距部２の出力に基づ
いて、分割された２像の一致度が高い像部分を推定して
そのずれ量を求め、該ずれ量に基づき被写体距離を算出
して、オートフォーカス制御を行うようになっている。

【００３４】このボディマイコン７には、さらに、撮影
者がレリーズボタンを押圧する動作に連動するレリーズ
スイッチ８が接続されていて、該レリーズスイッチ８が
オンしたのを受けて一連の撮影シーケンスを行うように
なっており、この撮影シーケンスにおいて、オートフォ
ーカス動作が制御される。

【００３５】また、該ボディマイコン７は、カメラボデ
ィ１１に交換レンズ１０が装着された状態において、マ
ウントの電気接点を介して、上述したように、交換レン
ズ１０側のレンズマイコン６と通信を行い、種々のデー
タをやりとりするようになっている。

【００３６】次に、このようなカメラの動作について説
明する。

【００３７】レリーズボタンが押圧されて上記レリーズ
スイッチ８がオンすると、上記ボディマイコン７の制御
により、以下のようにオートフォーカス動作を実行する
ようになっている。

【００３８】被写体１からの撮影光束を、上記フォーカ
スレンズ３を含む撮影光学系を介して入射し、上記測距
部２において、図示しない受光レンズにより２像に分割
した後に、図示しない測距センサによりこれら２像を受
光する。

【００３９】そして、この測距センサの出力から、結像
された２像における一致度が高い像部分のずれ量を求め
ることにより、焦点状態を検出するようになっている。

【００４０】上記ボディマイコン７は、上記測距部２か
ら出力される測距結果に基づいて、デフォーカス量およ
び測距の信頼度を算出する。

【００４１】ここに、測距の信頼度とは、測距結果につ
いて、信頼がおける度合を示す数値であり、被写体の輝
度やコントラスト、測距センサの出力に含まれるノイズ
の量、分割された２像において同一であると推定される
像部分の一致度などに基づいて、種々の方法により算出
され、一般に、被写体のコントラストが高い、被写体輝
度が高く測距センサ内のノイズが少ない、２像の一致度
が良好である、等の条件が満たされる場合に、高い数値
を示すようになっている。

【００４２】さらに、上記ボディマイコン７は、上記デ
フォーカス量を用いて、フォーカスレンズ３の移動量を
算出し、その移動量に対応するデータを交換レンズ１０
側のレンズマイコン６に送信する。

【００４３】レンズマイコン６は、受信した移動量に対
応するデータを用いて、フォーカスレンズ３をフォーカ
スレンズ駆動部４により駆動させるように制御開始す
る。

【００４４】位置検出部５は、フォーカスレンズ３の移
動に伴って、上述したように、該フォーカスレンズ３の
位置や移動量を検出する。

【００４５】レンズマイコン６は、上述したようにボデ
ィマイコン７から受信したデータと、この位置検出部５
から出力される検出結果とに基づいて、フォーカスレン
ズ３の駆動を制御する。

【００４６】フォーカスレンズ３は、矢印に示すよう
に、光軸９の方向に、所定の繰り出し量の範囲で駆動さ
れるようになっている。

【００４７】図２は、オートフォーカス制御においてフ
ォーカスレンズ３が移動する経路を示す図である。

【００４８】フォーカスレンズ３の移動範囲は、至近側
のリミット点となる至近端と、無限端側のリミット点と
なる無限端と、を両端とする区間内となっている。ま
た、この図２においては、フォーカスレンズ３が現在停
止している位置を現在位置Ａとして示し、合焦する位置
を合焦位置Ｂとして示している。

【００４９】このようなフォーカスレンズ３を移動させ
るレンズスキャン動作は、測距の信頼度が第２の判定値
より高い場合と、低い場合とに分類される。

【００５０】まず、図２（Ａ）は、測距の信頼度が第２
の判定値よりも低い場合のレンズスキャン動作を示した
ものである。

【００５１】オートフォーカス制御が開始されると、フ
ォーカスレンズ３は、矢印で示すように、現在位置Ａか
らまず至近端側に向かって移動し、至近端側に達したと
ころで方向転換して、今度は無限端側に向かって移動す
る。

【００５２】そして、上記現在位置Ａを通過した後に、
合焦位置Ｂを検出することができた場合には、この合焦
位置Ｂでフォーカスレンズ３を停止させる。

【００５３】また、合焦位置Ｂを検出することができな
い場合には、点線で示すように、そのまま移動を続け
て、移動範囲の他端である無限端に到達したところで停
止する。

【００５４】この図２（Ａ）に示したような動作は、従
来におけるオートフォーカス制御の動作と同様となって
いる。

【００５５】次に、図２（Ｂ）は、測距の信頼度が第２
の判定値よりも高い場合のレンズスキャン動作を示した
ものである。

【００５６】測距の信頼度が比較的高い場合は、一般的
に、フォーカスレンズ３の合焦位置が現在位置の近傍で
ある確率が高い。この点に着目して、信頼度を所定値と
比較して、この所定値より高いと判断された場合には、
レンズスキャン範囲を上記至近端から無限端までよりも
狭い所定の範囲に制限して、短時間で合焦位置を検出す
ることができるようにしている。

【００５７】この図２においては、制限範囲となる区間
の、至近端側となる位置を至近側制限端Ｃとして示し、
無限端側となる位置を無限側制限端Ｄとして示してい
る。これらの制限端Ｃ，Ｄを両端とする区間は、いうま
でもなく、現在位置である符号Ａに示す位置を含んだも
のとなっている。

【００５８】フォーカスレンズ３は、矢印で示すよう
に、現在位置Ａからまず至近端側に向かって移動し、上
記至近側制限端Ｃに到達したら、その後に方向を転換し
て、無限端側に向かって移動する。

【００５９】そして、合焦位置Ｂを検出することができ
た場合は、この合焦位置Ｂでフォーカスレンズ３を停止
させる。

【００６０】また、合焦位置Ｂを検出することができな
い場合であっても、無限側制限端Ｄで停止することにな
る。

【００６１】測距の信頼度が高い場合であっても、従来
は、上記図２（Ａ）に示したものと同様に、現在位置Ａ
→至近端→現在位置Ａ→合焦位置Ｂという経路によりフ
ォーカスレンズ３を移動させていたが、これに対して本
実施形態においては、図２（Ｂ）に示すように、現在位
置Ａ→至近側制限端Ｃ→現在位置Ａ→合焦位置Ｂという
経路により移動量を短縮させることができるために、測
距におけるタイムラグを大幅に削減することが可能とな
る。

【００６２】続いて、図２（Ｃ）と図２（Ｄ）は、フォ
ーカスレンズ３の現在位置Ｅが無限端の比較的近くに位
置している場合のオートフォーカス制御の経路を示して
いる。

【００６３】ここに、符号Ｅは現在位置、符号Ｆは合焦
位置、符号Ｇは上記現在位置Ｅに対する至近側制限端、
符号Ｈは上記現在位置Ｅに対する無限側制限端をそれぞ
れ示している。

【００６４】図２（Ｃ）に示すように、測距の信頼度が
所定値よりも低い場合には、フォーカスレンズ３を、現
在位置Ｅ→至近端→現在位置Ｅ→合焦位置Ｆと、かなり
長い距離移動させることになる。

【００６５】一方、図２（Ｄ）に示すように、測距の信
頼度が所定値よりも高い場合には、現在位置Ｅ→至近側
制限端Ｇ→現在位置Ｅ→合焦位置Ｆのように制限範囲内
で移動させる。

【００６６】こうして、至近側制限端Ｇ→至近端→至近
側制限端Ｇの経路を無駄に移動する必要がなくなり、移
動量を大幅に短縮させることができるために、測距にお
けるタイムラグを大幅に削減することが可能となる。

【００６７】なお、レンズスキャン範囲の制限は、上記
位置検出部５から出力されるパルスの量に対する範囲設
定として行う。

【００６８】具体的には、制限範囲は、基準となる現在
位置Ａから至近端側に例えば１００パルスだけ移動した
位置を至近側制限端Ｃ（またはＥ）とし、該現在位置Ａ
から無限端側に同１００パルスだけ移動した位置を無限
側制限端Ｄ（またはＦ）とすることにより設定される。

【００６９】図３は、カメラにおけるオートフォーカス
の制御を示すフローチャートである。

【００７０】動作が開始されると、レリーズボタンが半
押しされて、上記レリーズスイッチ８がオンになってい
るか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

【００７１】ここで、オフである場合にはオンになるま
で待機し、オンであることが検出されたところで、測距
部２により測距を実行して、測距結果として測距値と測
距の信頼度を算出する（ステップＳ１０２）。

【００７２】そして、信頼度を所定の判定値と比較する
ことにより測距不能であるか否かを判定し（ステップＳ
１０３）、信頼度が低いときには、さらに信頼度を上記
とは別の第２の判定値と比較することにより判定する
（ステップＳ１０４）。

【００７３】この信頼度がこの第２の判定値以下である
場合には、フォーカスレンズ３をレンズスキャンする範
囲を至近端から無限端の全域に設定し（ステップＳ１０
５）、一方、第２の判定値よりも大きい場合には、レン
ズスキャンする範囲を、現在位置（図２（Ｂ）の符号Ａ
に示す位置または図２（Ｄ）の符号Ｅに示す位置）に基
づいて、所定の範囲（図２（Ｂ）の符号Ｃ，Ｄに示す位
置または図２（Ｄ）の符号Ｇ，Ｈに示す位置）に制限す
る（ステップＳ１０６）。

【００７４】ここで、上記所定の範囲は、交換レンズの
種類や、焦点距離、Ｆ値、測距結果の信頼度の高さなど
に応じて変化させるようにしても良い。

【００７５】こうして、上記ステップＳ１０５またはス
テップＳ１０６で設定された範囲内において、至近端に
向かってレンズスキャンを開始し（ステップＳ１０
７）、上記被写体１を発見したか否か、すなわち、被写
体１に対して測距可能な状態になって合焦位置（図２の
符号Ｂ，Ｆに示す位置）を発見したか否かを判定し（ス
テップＳ１０８）、発見できない場合には、フォーカス
レンズ３の位置を位置検出部５から読み出す（ステップ
Ｓ１０９）。

【００７６】続いて、至近端側のリミット位置（図２
（Ａ）と図２（Ｃ）の至近端、図２（Ｂ）の至近側制限
端Ｃ、図２（Ｄ）の至近側制限端Ｇ）を越えたか否かを
判定し（ステップＳ１１０）、越えていない場合には、
上記ステップＳ１０７に戻って上述したような至近端側
に向かうレンズスキャンを継続して行う。

【００７７】一方、至近端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３の移動方向を反転させ
て、無限端に向かってレンズスキャンを開始する（ステ
ップＳ１１１）。

【００７８】そして、被写体１を発見したか否か、すな
わち合焦位置（図２に示す合焦位置Ｂ，Ｆ）を発見した
か否かを判定し（ステップＳ１１２）、発見せず測距可
能でない場合には、次にフォーカスレンズ３の位置を読
み出す（ステップＳ１１３）。

【００７９】読み出したレンズ位置が、無限端側のリミ
ット位置（図２（Ａ）と図２（Ｃ）の無限端、図２
（Ｂ）の無限側制限端Ｄ、図２（Ｄ）の無限側制限端
Ｈ）を越えたか否かを判定し（ステップＳ１１４）、越
えていない場合には、上記ステップＳ１１１に戻って上
述したような無限端側へ向かうレンズスキャンを継続し
て行う。

【００８０】また、無限端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３を停止させて（ステッ
プＳ１１５）、このオートフォーカスの制御を終了す
る。なお、このように終了した場合には、終了後にリタ
ーンするメインルーチン等において、合焦位置を検出す
ることができなかった旨の警告表示をファインダ内のＬ
ＣＤ表示等に行う。また、上記ステップＳ１１４におい
て、測距不能のままフォーカスレンズ３がリミット位置
に達した場合には、上記ステップＳ１１５において、こ
のリミット位置から最初のフォーカスレンズ位置（図２
に示す現在位置Ａ，Ｅ）に戻してから停止させるように
しても良い。

【００８１】上記ステップＳ１０３、ステップＳ１０
８、ステップＳ１１２において、測距可能であると判定
された場合には、測距結果が合焦となっているか否かを
判別し（ステップＳ１１６）、合焦となっている場合に
はそのまま、一方、非合焦である場合には測距結果に応
じてフォーカスレンズ３を駆動してから（ステップＳ１
１７）、終了する。

【００８２】なお、現在位置からレンズスキャンを開始
する方向としては、上述では至近端に向かう方向を採用
しているが、勿論、これとは逆の無限端に向かう方向を
採用しても構わない。

【００８３】このような第１の実施形態によれば、測距
の信頼度に応じてレンズスキャン範囲を制限するように
しているために、タイムラグの小さいレンズスキャン動
作を行って合焦させることが可能となる。

【００８４】図４は本発明の第２の実施形態を示したも
のであり、カメラにおけるオートフォーカスの制御を示
すフローチャートである。この第２の実施形態におい
て、上述の第１の実施形態と同様である部分については
説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明す
る。

【００８５】この第２の実施形態におけるオートフォー
カス装置が適用されたカメラは、上述した第１の実施形
態の図１に示したものと同様である。

【００８６】このようなカメラにおけるオートフォーカ
スの制御について、図４を参照して説明する。

【００８７】動作が開始されると、レリーズボタンが半
押しされて、上記レリーズスイッチ８がオンになってい
るか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【００８８】ここで、オフである場合にはオンになるま
で待機し、オンであることが検出されたところで、測距
を実行して、測距結果として測距値と測距の信頼度を算
出する（ステップＳ２０２）。

【００８９】そして、信頼度を所定の判定値と比較する
ことにより測距不能であるか否かを判定し（ステップＳ
２０３）、信頼度が低いときには、さらに信頼度を上記
とは別の判定値Ｓ０と比較することにより判定する（ス
テップＳ２０４）。

【００９０】信頼度がこの判定値Ｓ０よりも大きい場合
には、フォーカスレンズ３をレンズスキャンする範囲を
現在位置から±１００パルスの範囲に設定する（ステッ
プＳ２０５）。

【００９１】また、上記ステップＳ２０４において、信
頼度が上記判定値Ｓ０以下である場合には、この判定値
Ｓ０よりも小さい所定の判定値Ｓ１と比較することによ
り、信頼度の判定を行う（ステップＳ２０６）。

【００９２】信頼度がこの判定値Ｓ１よりも大きい場合
には、フォーカスレンズ３をレンズスキャンする範囲を
現在位置から±３００パルスの範囲に設定する（ステッ
プＳ２０７）。

【００９３】他方、上記ステップＳ２０６において、信
頼度が上記判定値Ｓ１以下である場合には、フォーカス
レンズ３をレンズスキャンする範囲を至近端から無限端
の全域に設定する（ステップＳ２０８）。

【００９４】このように測距の信頼度に応じて、複数の
段階を設けてレンズスキャン範囲を設定するようにして
いる。これにより、信頼度が高いほどレンズスキャン範
囲が小さく設定されるために、タイムラグのより小さい
レンズスキャン動作を行って合焦させることができる。

【００９５】ここで、上記レンズスキャン範囲は、交換
レンズの種類（例えば、マクロレンズ、望遠レンズ、広
角レンズ等）や、焦点距離、Ｆ値などに応じて変化させ
るようにしても良い。

【００９６】こうして、上記ステップＳ２０５、ステッ
プＳ２０７、またはステップＳ２０８で設定されたレン
ズスキャン範囲の内において、至近端に向かってレンズ
スキャンを開始し（ステップＳ２０９）、上記被写体１
を発見したか否か、すなわち、被写体１に対して測距可
能な状態になって合焦位置（上記図２の符号Ｂ，Ｆに示
す位置）を発見したか否かを判定し（ステップＳ２１
０）、発見できない場合には、フォーカスレンズ３の位
置を位置検出部５から読み出す（ステップＳ２１１）。

【００９７】続いて、至近端側のリミット位置（図２
（Ａ）と図２（Ｃ）の至近端、図２（Ｂ）の至近側制限
端Ｃ、図２（Ｄ）の至近側制限端Ｇ）を越えたか否かを
判定し（ステップＳ２１２）、越えていない場合には、
上記ステップＳ２０９に戻って上述したような至近端側
に向かうレンズスキャンを継続して行う。

【００９８】一方、至近端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３の移動方向を反転させ
て、無限端に向かってレンズスキャンを開始する（ステ
ップＳ２１３）。

【００９９】そして、被写体１を発見したか否か、すな
わち合焦位置（図２に示す合焦位置Ｂ，Ｆ）を発見した
か否かを判定し（ステップＳ２１４）、発見せず測距可
能でない場合には、次にフォーカスレンズ３の位置を読
み出す（ステップＳ２１５）。

【０１００】読み出したレンズ位置が、無限端側のリミ
ット位置（図２（Ａ）と図２（Ｃ）の無限端、図２
（Ｂ）の無限側制限端Ｄ、図２（Ｄ）の無限側制限端
Ｈ）を越えたか否かを判定し（ステップＳ２１６）、越
えていない場合には、上記ステップＳ２１３に戻って上
述したような無限端側へ向かうレンズスキャンを継続し
て行う。

【０１０１】また、無限端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３を停止させて（ステッ
プＳ２１７）、実行したレンズスキャンが、現在位置±
１００パルスのレンズスキャン範囲によるものであった
か否かを判別する（ステップＳ２１８）。

【０１０２】レンズスキャン範囲が現在位置±１００パ
ルスのものでない場合には、次に、実行したレンズスキ
ャンが、現在位置±３００パルスのレンズスキャン範囲
によるものであったか否かを判別する（ステップＳ２１
９）。

【０１０３】レンズスキャン範囲が現在位置±３００パ
ルスのものでない場合には、そのまま終了する。

【０１０４】一方、上記ステップＳ２１８においてレン
ズスキャン範囲が現在位置±１００パルスである場合、
または上記ステップＳ２１９においてレンズスキャン範
囲が現在位置±３００パルスである場合には、フォーカ
スレンズ３をレンズスキャンする範囲を至近端から無限
端の全域に設定して（ステップＳ２２０）、上記ステッ
プＳ２０９に戻り再度レンズスキャンを実行する。

【０１０５】上記ステップＳ２０３、ステップＳ２１
０、ステップＳ２１４において、測距可能であると判定
された場合には、測距結果が合焦となっているか否かを
判別し（ステップＳ２２１）、合焦となっている場合に
はそのまま、一方、非合焦である場合には測距結果に応
じてフォーカスレンズ３を駆動してから（ステップＳ２
２２）、終了する。

【０１０６】このような第２の実施形態によれば、上述
した第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏するととも
に、測距の信頼度に応じてレンズスキャン範囲を複数の
段階に分けて制限するようにしているために、タイムラ
グの小さいレンズスキャン動作をよりきめ細かく行って
合焦させることが可能となる。

【０１０７】さらに、設定されたレンズスキャン範囲で
は測距可能なポイントを検出できなかった場合に、レン
ズスキャン範囲を至近端から無限端の全域に設定して再
度レンズスキャン動作を行なうようにしているために、
合焦位置が最初に設定したレンズスキャン範囲を越えて
いる場合でも、その後に合焦状態を得ることが可能であ
る。

【０１０８】図５は本発明の第３の実施形態を示したも
のであり、カメラにおけるオートフォーカスの制御を示
すフローチャートである。この第３の実施形態におい
て、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分につ
いては説明を省略し、主として異なる点についてのみ説
明する。

【０１０９】この第３の実施形態におけるオートフォー
カス装置が適用されたカメラは、上述した第１の実施形
態の図１に示したものと同様である。

【０１１０】このようなカメラにおけるオートフォーカ
スの制御について、図５を参照して説明する。

【０１１１】動作が開始されると、まず、カメラボディ
１１側のボディマイコン７と、交換レンズ１０側のレン
ズマイコン６との間で通信が行われ、交換レンズ１０の
光学データや各種補正データのやりとりが行われる（ス
テップＳ３０１）。

【０１１２】次に、上記通信結果に基づいて、交換レン
ズ１０がマクロレンズであるか否かを判定し（ステップ
Ｓ３０２）、マクロレンズである場合にはマクロフラグ
ＭＬを１に設定し（ステップＳ３０３）、マクロレンズ
でない場合にはマクロフラグＭＬを０に設定する（ステ
ップＳ３０４）。

【０１１３】上記ステップＳ３０３またはステップＳ３
０４が終了したら、レリーズボタンが半押しされて、上
記レリーズスイッチ８がオンになっているか否かを判定
する（ステップＳ３０５）。

【０１１４】ここで、オフである場合にはオンになるま
で待機し、オンであることが検出されたところで、測距
を実行して、測距結果として測距値と測距の信頼度を算
出する（ステップＳ３０６）。

【０１１５】そして、信頼度を所定の判定値と比較する
ことにより測距不能であるか否かを判定し（ステップＳ
３０７）、信頼度が低いときには、上記マクロフラグＭ
Ｌが１であるか否かを判別する（ステップＳ３０８）。

【０１１６】ここでマクロフラグＭＬが１である場合に
は、さらに信頼度を上記とは別の第２の判定値と比較す
ることにより判定し（ステップＳ３０９）、信頼度が第
２の判定値よりも大きい場合にはフォーカスレンズ３を
レンズスキャンする範囲を現在位置から所定の範囲に制
限する（ステップＳ３１１）。

【０１１７】上記ステップＳ３０８においてマクロフラ
グＭＬが０である場合、または上記ステップＳ３０９に
おいて信頼度が第２の判定値以下である場合には、フォ
ーカスレンズ３をレンズスキャンする範囲を至近端から
無限端の全域に設定する（ステップＳ３１０）。

【０１１８】こうして、上記ステップＳ３１０またはス
テップＳ３１１で設定されたレンズスキャン範囲の内に
おいて、至近端に向かってレンズスキャンを開始し（ス
テップＳ３１２）、上記被写体１を発見したか否か、す
なわち、被写体１に対して測距可能な状態になって合焦
位置（上記図２の符号Ｂ，Ｆに示す位置）を発見したか
否かを判定し（ステップＳ３１３）、発見できない場合
には、フォーカスレンズ３の位置を位置検出部５から読
み出す（ステップＳ３１４）。

【０１１９】続いて、至近端側のリミット位置（図２
（Ａ）と図２（Ｃ）の至近端、図２（Ｂ）の至近側制限
端Ｃ、図２（Ｄ）の至近側制限端Ｇ）を越えたか否かを
判定し（ステップＳ３１５）、越えていない場合には、
上記ステップＳ３１２に戻って上述したような至近端側
に向かうレンズスキャンを継続して行う。

【０１２０】一方、至近端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３の移動方向を反転させ
て、無限端に向かってレンズスキャンを開始する（ステ
ップＳ３１６）。

【０１２１】そして、被写体１を発見したか否か、すな
わち合焦位置（図２に示す合焦位置Ｂ，Ｆ）を発見した
か否かを判定し（ステップＳ３１７）、発見せず測距可
能でない場合には、次にフォーカスレンズ３の位置を読
み出す（ステップＳ３１８）。

【０１２２】読み出したレンズ位置が、無限端側のリミ
ット位置（図２（Ａ）と図２（Ｃ）の無限端、図２
（Ｂ）の無限側制限端Ｄ、図２（Ｄ）の無限側制限端
Ｈ）を越えたか否かを判定し（ステップＳ３１９）、越
えていない場合には、上記ステップＳ３１６に戻って上
述したような無限端側へ向かうレンズスキャンを継続し
て行う。

【０１２３】また、無限端側のリミット位置を越えてい
る場合には、フォーカスレンズ３を停止させて（ステッ
プＳ３２０）、このオートフォーカスの制御を終了す
る。

【０１２４】上記ステップＳ３０７、ステップＳ３１
３、ステップＳ３１７において、測距可能であると判定
された場合には、測距結果が合焦となっているか否かを
判別し（ステップＳ３２１）、合焦となっている場合に
はそのまま、一方、非合焦である場合には測距結果に応
じてフォーカスレンズ３を駆動してから（ステップＳ３
２２）、終了する。

【０１２５】なお、上述ではカメラボディ１１にマクロ
レンズが装着されたことを検出して、その結果に応じて
レンズスキャン範囲を制限するようにしたが、これに限
らず、マクロコンバータや望遠レンズの装着を検出して
レンズスキャン範囲を制限するようにしてもよい。

【０１２６】さらに、カメラがマクロ撮影モードに設定
されたときにのみ、レンズスキャン範囲を制限するよう
にしてもよい。

【０１２７】このような第３の実施形態によれば、上述
した第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると
ともに、交換レンズの種類を検出して、それがマクロレ
ンズである場合に、測距の信頼度に応じてレンズスキャ
ン範囲を制限するようにしたために、繰り出し量が非常
に大きいマクロレンズであっても、タイムラグの小さい
レンズスキャン動作を行って合焦させることができる。

【０１２８】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【０１２９】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができ
る。

【０１３０】（１） フォーカス光学系の焦点状態を検
出することにより測距を行う測距手段と、上記フォーカ
ス光学系を至近端から無限端までの駆動範囲内で駆動す
る駆動手段と、上記測距手段による測距が可能であるか
否かを判別する判別手段と、上記測距手段による測距の
信頼度を判定する信頼度判定手段と、上記判別手段によ
り測距が不能であると判別されたときに、上記信頼度判
定手段により判定された信頼度に応じて、上記駆動範
囲、またはこの駆動範囲を制限する制限範囲の何れかを
選択し、選択された範囲内で上記駆動手段により上記フ
ォーカス光学系を駆動させながら、上記測距手段により
測距を行わせ、該フォーカス光学系を測距が可能である
と判別される位置に移動させるレンズスキャン手段と、
上記判別手段により測距が可能であると判別されたとき
に、上記駆動手段により上記フォーカス光学系を合焦位
置に駆動させる合焦手段と、を具備したことを特徴とす
るオートフォーカス装置。

【０１３１】（２） 上記レンズスキャン手段は、上記
制限範囲を複数の段階に設定して、上記信頼度判定手段
により判定された信頼度に応じて、上記駆動範囲、また
は何れかの段階の制限範囲を選択するものであることを
特徴とする付記（１）に記載のオートフォーカス装置。

【０１３２】（３） 上記フォーカス光学系を含む光学
系の種類を判別する光学系判別手段をさらに具備し、上
記レンズスキャン手段は、上記フォーカス光学系を駆動
する範囲を、上記光学系判別手段により判別された光学
系の種類に応じて選択するものであることを特徴とする
付記（１）に記載のオートフォーカス装置。

【０１３３】（４） 上記光学系は、マクロ光学系また
は望遠光学系であることを特徴とする付記（３）に記載
のオートフォーカス装置。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のオートフォ
ーカス装置によれば、使い勝手を損なうことなく、レン
ズスキャン動作に要する時間を短くしてシャッタチャン
スを逸するのを極力少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のカメラに適用された
オートフォーカス装置の構成を示すブロック図。

【図２】上記第１の実施形態のカメラのオートフォーカ
ス制御においてフォーカスレンズが移動する経路を示す
図。

【図３】上記第１の実施形態のカメラにおけるオートフ
ォーカスの制御を示すフローチャート。

【図４】本発明の第２の実施形態のカメラにおけるオー
トフォーカスの制御を示すフローチャート。

【図５】本発明の第３の実施形態のカメラにおけるオー
トフォーカスの制御を示すフローチャート。

【図６】従来のオートフォーカス装置においてフォーカ
スレンズが移動する経路を示す図。

【符号の説明】

１…被写体 ２…測距部（測距手段） ３…フォーカスレンズ（フォーカス光学系） ４…フォーカスレンズ駆動部（駆動手段） ５…位置検出部（測距手段） ６…レンズマイコン（レンズスキャン手段、合焦手段、
光学系判別手段） ７…ボディマイコン（判別手段、信頼度判定手段、レン
ズスキャン手段、合焦手段、光学系判別手段） ８…レリーズスイッチ ９…光軸 １０…交換レンズ １１…カメラボディ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーカス光学系の焦点状態を検出する
   ことにより測距を行う測距手段と、 上記フォーカス光学系を駆動する駆動手段と、 上記測距手段による測距が可能であるか否かを判別する
   判別手段と、 上記測距手段による測距の信頼度を判定する信頼度判定
   手段と、 上記判別手段により測距が不能であると判別されたとき
   に、上記信頼度判定手段により判定された信頼度に応じ
   た異なる駆動方法で上記駆動手段により上記フォーカス
   光学系を駆動させながら、上記測距手段により測距を行
   わせ、該フォーカス光学系を測距が可能であると判別さ
   れる位置に移動させるレンズスキャン手段と、 上記判別手段により測距が可能であると判別されたとき
   に、上記駆動手段により上記フォーカス光学系を合焦位
   置に駆動させる合焦手段と、 を具備したことを特徴とするオートフォーカス装置。
2. 【請求項２】 上記レンズスキャン手段は、上記信頼度
   判定手段により判定された信頼度に応じて上記フォーカ
   ス光学系の駆動範囲を所定の駆動範囲に変更するもので
   あることを特徴とする請求項１に記載のオートフォーカ
   ス装置。
3. 【請求項３】 上記レンズスキャン手段は、上記信頼度
   判定手段により判定された信頼度が所定値よりも高い場
   合には、上記フォーカス光学系の駆動範囲を狭い所定の
   駆動範囲に変更するものであることを特徴とする請求項
   ２に記載のオートフォーカス装置。