JP2546211B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動焦点調節装置に関し、特に一眼レフカメ
ラ等のカメラに適用して好適なものである。

〔発明の概要〕

本発明は撮影レンズを通して形成された一対の被写体
像の一致度が高いシフト量に応じて焦点検出を行い、焦
点検出結果に基づき撮影レンズを駆動するとともに、焦
点検出不能時に撮影レンズをスキヤン駆動する自動焦点
調節装置において、スキヤン駆動開始方向を前記一対の
被写体像の一致度が向上する方向としたので、スキヤン
駆動方向が合焦方向に一致する確率が高い。

〔従来の技術〕

従来この種の自動焦点調節装置として、撮影レンズを
通過した２本の光束を一対のイメージセンサに入力する
ことにより、イメージセンサから撮影レンズのデフオー
カス方向及びデフオーカス量を検出するようにした方式
のものが用いられている。

すなわち第45図に示す自動焦点検出部１を有する自動
焦点調節装置CONTにおいて、撮影光学系２の一部を構成
しているフオーカシングレンズを通過した撮影光束LH1
は、撮影光学系２がその像面IMがフイルム面位置F₀に生
ずるような合焦位置L₀にある状態から、前方（又は後
方）のデフオーカス位置L_A（又はL_B）にずれたとき、像
面IMがフイルム面位置F₀より前方（又は後方）のいわゆ
る前ピン位置F_A（又は後ピン位置F_B）にずれる。

撮影光学系２を通る撮影光束LH1のうち、光学軸CETを
中心とする対称位置を通る２本の検出光束LH_2A及びLH_2B
がフイルム面位置F₀より後方に設けたイメージセンサ３
の一対の受光素子アレイ3A及び3B上に集光する。

受光素子アレイ3A及び3Bは、多数の電荷蓄積型受光素
子例えばCCD（charge coupled device）を撮影光学系２
の光学軸CETと直交する面上に配列した構成を有し、検
出光束LH_2A及びLH_2Bによつて表される被写体像をそれぞ
れ受光素子アレイ3A及び3B上に再結像させることによ
り、第46図（Ａ）に示すように、当該再結像された被写
体像のサンプル出力V_SPを各受光素子から得て被写体像
検出信号S_1A及びS_1Bとして相関判定回路４に入力する。

相関判定回路４は被写体像検出信号S_1A及びS_1Bを比較
し、それぞれ結像された被写体像のサンプル値相互間の
相関量に基づいて、合焦ずれ方向及び合焦ずれ量を表す
合焦ずれ検出信号S_1Cを自動焦点調節部５に送出するこ
とにより撮影光学系２を合焦位置に自動調節する。

ここで、受光素子アレイ3A及び3B上にそれぞれ再結像
される被写体像は、撮影光学系２がデフオーカス位置L_A
（又はL_B）にずれると、受光素子アレイ3A及び3Bに入力
する検出光束LH_2A及びLH_2Bの入射位置が合焦時の位置か
ら矢印a_A及びa_B（又はb_A及びb_B）で示すように、外方
（又は内方）に移動する。従つて相関判定回路４は被写
体像検出信号S_1A及びS_1Bが表す被写体像の受光素子アレ
イ3A及び3B上の位置情報からデフオーカス方向及びデフ
オーカス量を判定することができ、その合焦ずれ検出信
号S_1Cに基づいて自動焦点調節部５を介して撮影光学系
２を合焦位置L₀に自動調節することができる。

また、この相関判定回路４が、焦点検出不能に陥る焦
点検出不能信号を自動焦点調節部５に出力し、撮影光学
系２を予め定められた方向にスキヤン駆動させる。この
スキヤン駆動は、この焦点検出不能な状態が真に不能な
状態なのか分からないので、再度、焦点検出可能な状態
に復帰させることを目的に行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の自動焦点調節装置においては、スキヤン駆
動の開始方向が予め定められているので、この方向が合
焦方向と合致する確率は1/2で有り、不一致した場合は
レンズ端で駆動方向が反転して合焦方向に向かうので合
焦するまでの時間が非常にかかつてしまつた。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解決するため本発明においては、主光
学系を通る一対の光束により形成される一対の被写体像
を受光する一対のイメージセンサと、この一対のイメー
ジセンサの出力信号を所定のシフト範囲で相対的にシフ
トして相関度を求める相関演算手段と、この相関演算手
段の相関演算の結果、前記所定のシフト範囲内で相関度
の極大値が存在するときは、該極大値を与えるシフト量
に応じて決定された駆動量だけ主光学系を駆動して主光
学系の合焦状態を得る駆動手段と、相関演算手段の相関
演算の結果、所定のシフト範囲内で相関度の極大値が存
在しないときは、所定のシフト範囲の両端のシフト量の
相関度を比較し、相対的に高い相関度をもつシフト量の
方向に応じて決定された駆動方向に主光学系のスキヤン
駆動を開始させて合焦点を捜索するスキヤン手段とを設
けるようにする。

〔作用〕

このように構成すれば、被写体像が横ずれしているた
めに相関度の極大値が得られないような場合に、当該横
ずれ量を小さくする方向に像面をスキヤンさせることに
より、合焦点の検出を一段と速めることができる。

〔実施例〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

〔１〕焦点調節動作の原理 本発明による自動焦点調節装置の焦点調節動作の原理
は、第１図に示すように、イメージセンサの電荷蓄積時
間Ｔ及び像面移動速度Ｓとの関係を、斜線を付して示す
ように、限界曲線K1の内側の設定許容範囲REGに入るよ
うな条件を維持するように、スキヤンサーボ時の撮影光
学系の移動を制御する。

第１図において像面移動速度Ｓは、次式 のように微小時間Δｔの間の像面の移動量ΔＰによつて
表される。

ここで第２図に示すように、撮影光学系11がフイルム
面位置F₁₀上の像面12に被写体像を結像するように合焦
位置L₁₀にある状態から、微小時間Δｔの間に撮影光学
系11がデフオーカス位置L₁₁まで移動し、これに伴つて
像面12が位置F₁₁まで移動した場合を考えたとき、当該
像面12の移動量ΔＰに基づいて（１）式の像面移動速度
Ｓを求めることができる。

ところで第１図の限界曲線K1は、実用上次式 Ｓ×Ｔ＝Ｌ ……（２） のように、電荷蓄積時間Ｔ及び像面移動速度Ｓの積が所
定の限界定数Ｌと等しくなるような曲線に選定され、か
くして第１図において斜線を付して示す設定許容範囲RE
Gは次式 Ｓ×Ｔ≦Ｌ ……（３） のように限界定数Ｌを超えない範囲に定義される。

実際上本発明の実施例における自動焦点調節装置にお
いては、（３）式の関係を次式 に変形して、電荷蓄積時間Ｔに基づいて像面移動速度Ｓ
を決めるようになされている。

かくして像面移動速度Ｓは、被写体が暗いためにイメ
ージセンサの電荷蓄積時間Ｔが大きくなつた場合には、
撮影光学系11（第２図）の移動速度を遅くすることによ
り、像面移動速度Ｓを小さい値に制限する。

これに対して被写体が明るいためにイメージセンサの
電荷蓄積時間Ｔが短くなれば、これに応じて撮影光学系
11の移動速度、従つて像面移動速度Ｓを大きな値に変更
する。

このようにすれば、被写体が暗い場合には、イメージ
センサの電荷蓄積時間Ｔを大きくすると共に像面移動速
度Ｓを遅くすることにより、イメージセンサの検出出力
のコントラストを劣化させるおそれを有効に回避し得、
これにより像面12がフイルム面位置F₁₀に到達したこと
を確実に検出できるようにすることにより被写体を捕捉
できないような状態が生ずるおそれをなくし得る。

第１図の設定許容範囲REG内に電荷蓄積時間Ｔ及び像
面移動速度Ｓが共に入るか否かの判定は次のようにして
なされる。

先ず被写体像検出信号S_1A及びS_1Bとして第３図に示す
ように、イメージセンサの受光素子アレイの各受光素子
から被写体検出信号S_1A及びS_1Bとして得られるサンプル
出力I_SPのうち、最大サンプル出力I_MAX及び最小サンプ
ル出力I_MIN間のレベル偏差ΔI_SPが十分大きく（従つて
コントラストが十分が大きく）、かつ受光素子の配列方
向にサンプル出力I_SPを見たとき周期Δの正弦波を呈す
るような標準被写体を用意する。

実際上周期Δは、受光素子アレイを構成する受光素子
間のピツチの２倍以上の大きさ（例えば４〜16倍程度）
に選定する。

このような標準被写体について得られる被写体像検出
信号S_1A及びS_1Bに現れるコントラストCONを次式 のように定義すれば、最小値I_MINの信号レベルが０に近
い値をもつので CON≒１ ……（６） のようにほぼ１にし得る。

このように撮影光学系11を合焦位置L₁₀に設定した状
態において（５）式及び（６）式を満足するような標準
被写体に対して、次に受光素子アレイの電荷蓄積時間の
中間時点において像面がフイルム面を通過するように撮
影光学系11をスキヤンさせて被写体像検出信号S_1A及びS
_1Bを検出する。

このときのコンロラストCON_Dは第３図（Ｂ）に示すよ
うに、電荷蓄積時間の間に撮影光学系11が移動すること
により、次式 で表されるように劣化する。

このようにスキヤン動作時のコントラストCON_Dについ
て、実用上焦点検出動作ができなくなるような限界値を
判定基準値H_thとして求める。

かくして標準被写体について求めた判定基準値H_thを
用いて、通常の撮影状態において得られる被写体像検出
信号S_1A及びS_1BのコントラストCON_Dについて次式 CON_D≧H_th ……（８） のように、コントラストCON_Dが判定基準値H_thより大き
いとき、電荷蓄積時間Ｔ及び像面移動速度Ｓが共に、第
１図の設定許容範囲REGに入る撮影条件にあると判定す
る。これに対して次式 CON_D＜H_th ……（９） のように、コントラストCON_Dが判定基準値H_thより小さ
いとき当該撮影条件は設定許容範囲REGを逸脱するから
合焦位置を検出できなくなると判定する。

（８）式において等号が成り立つ撮影条件は、第１図
の限界曲線K1上にあることを意味しており、この場合に
は、合焦位置を検出できる設定許容範囲REGのうち像面
移動速度Ｓが最高速度になることを意味している。

このような撮影条件は、種々の標準被写体について予
め実験をしておき、電荷蓄積時間Ｔ及び像面移動速度Ｓ
の関係として例えばROM構成のテーブル等に蓄積してお
くことができ、又は当該実験結果の関係を表す近似関数
を選定して実際の撮影の際に演算によつて判定できるよ
うにもし得る。

〔２〕第１の実施例 第４図は本発明をレンズ交換型一眼レフカメラに適用
した第１の実施例を示すもので、カメラボデイ部11のマ
ウント部12に対して交換レンズ部13が着脱自在にマウン
トし得るようになされている。

マウント部12に交換レンズ部13を装着した状態におい
て、被写体から到来する撮影光束LT1は撮影光学系14を
通つてカメラボデイ部11に設けられているメインミラー
15によつて反射されてフアインダ光学系16に主光束LT2
として導かれる。

これと同時に撮影光束LT1の一部がメインミラー15を
透過してサブミラー17によつて反射されることにより、
自動焦点検出用光束LT3としてオートフオーカスモジユ
ール18に導かれる。

オートフオーカスモジユール18は第５図に示すよう
に、光軸18Aに対して対称な位置に一対の開口18BA及び1
8BBをもつ噴射瞳18Bを有し、自動焦点検出用光束LT3の
うち、開口18BA及び18BBを通る検出光束LT3A及びLT3Bを
開き角θでフイールドレンズ18Cを透過させた後、再結
像レンズ18DA及び18DBによつてイメージセンサ18E上の
受光素子アレイ18FA及び18FBに入射させる。

かくして自動焦点検出用光束LT3の被写体像が受光素
子アレイ18FA及び18FB上の開き角θに対応する位置に結
像される。

第５図の構成において、撮影光学系14によつて形成さ
れる被写体像面がフイルム面上にあるとき焦点検出面が
フイールドレンズ18Cの位置に生ずることにより、受光
素子アレイ18FA及び18FB上に被写体像が再結像される。

これに対して被写体像面が焦点検出面より変位してい
る場合には、当該変位方向（すなわちデフオーカス方
向）及び変位量（すなわちデフオーカス量）に対応する
方向及び量だけ受光素子アレイ18FA及び18FB上に再結像
される被写体像が移動し、かくして受光素子アレイ18FA
及び18FBから得られる被写体像検出信号S_1A及びS_1Bが焦
点検出手段19（第４図）に送出される。

受光素子アレイ18FA、18FBは、フオトダイオード、CC
Dなどの電荷蓄積型光検出素子（この実施例の場合CCD）
によつて構成され、各電荷蓄積型光検出素子に蓄積され
た電荷がイメージセンサ制御手段20の電荷蓄積制御信号
S₁₁（例えば電荷蓄積開始信号、電荷蓄積終了信号、電
荷掃き出し指令信号、転送クロツク信号等の制御信号で
なる）の制御の下に被写体像検出信号S_1A、S_1Bを送出す
る。

焦点検出手段19は、第６図に示すように、被写体像検
出信号S_1A、S_1Bをアナログ／デイジタル変換回路19Aに
おいて被写体検出データDT0に変換した後メモリ19Bに格
納し、必要に応じてデフオーカス演算回路19C及び蓄積
時間制御回路19Dに、被写体検出信号S_1A、S_1Bに対応す
る被写体検出データDT1_1A、DT1_1B及びDT2_1A、DT2_1Bとし
て供給する。

デフオーカス演算回路19Cは、被写体検出データDT
1_1A、DT1_1Bに基づいて焦点位置を求める焦点検出演算を
実行し、その結果撮影条件が焦点位置を検出することが
できる焦点検出可状態にあるとき、デフオーカス量及び
デフオーカス方向を表すデフオーカス信号S₂を発生し、
これを駆動制御手段21に送出する。

これに加えてデフオーカス演算回路19Cは、焦点位置
を検出できるか否かを表す焦点検出可／不可信号S₃を発
生してこれを駆動制御手段21に送出すると同時に蓄積時
間制御回路19Dに供給する。

蓄積時間制御回路19Dはメモリ19Bの被写体検出データ
DT2_1A、DT2_1Bに基づいて、イメージセンサ18Eが実用上
十分な信号レベルの被写体像検出信号S_1A、S_1Bを送出で
きるような最適電荷蓄積時間を演算し、当該演算結果に
よつて表される電荷蓄積時間情報DT3及びDT4をそれぞれ
像面移動速度決定手段22及びイメージセンサ制御手段20
に対して送出する。

これと共に蓄積時間制御回路19Dは焦点検出可／不可
信号S₃に基づいて撮影条件が焦点検出可状態にあるとき
駆動制御手段21からサーボ終了信号S₄を受けたとき、イ
メージセンサ制御手段20に対して電荷蓄積開始タイミン
グ信号S₅を送出することにより、オートフオーカスモジ
ユール18のイメージセンサ18Eの次回の電解蓄積サイク
ルを開始させる。また蓄積時間制御回路19Dは焦点検出
可／不可信号S₃に基づいて撮影条件が焦点検出不可状態
にあるとき、電荷蓄積開始タイミング信号S₅を送出する
ような動作をする。

この実施例の場合、蓄積時間制御回路19Dは、第７図
に示す手法によつて最適な電荷蓄積時間Ｔを演算する。

すなわち蓄積時間制御回路19Dは、イメージセンサ18E
において、受光素子アレイ18FA（又は18FB）の位置P₁、
P₂……P_nにある受光素子の検出データA1（１）、A1
（２）……A1（ｎ）（又はB1（１）、B1（２）……B1
（ｎ））でなる被写体検出データDT0のうち、最大値I
_MAXを抽出し、次回の電荷蓄積時間T_NEXTを次式 によつて決定する。

（10）式において、T_LASTはイメージセンサ18Eの前回
の電荷蓄積サイクルにおける電荷蓄積時間、I_Mはデータ
最大値I_MAXの目標値（予め設定された値をもつ）であ
る。

この結果蓄積時間制御回路19Dは被写体検出データDT2
_1A、DT2_1Bの最大値I_MAXが変化したとき（すなわち被写
体の明るさが変化したとき）、常に目標最大値I_Mに見合
つた信号レベルの被写体像検出信号S_1A、S_1Bを得ること
ができるような時間を次回の電荷蓄積時間T_NEXTとして
設定する。

因に（10）式を T_NEXT×I_MAX＝T_LAST×I_M ……（11） のように書き直せば、これは、前回の電荷蓄積時間T
_LASTの間目標最大値I_Mの被写体検出データDT2_1A、DT2_1B
を受けたときの電荷蓄積量と等しくなるように現在の最
大値I_MAXに対する次回の電荷蓄積時間T_NEXTを設定し得
ることを意味しており、このようにすれば、次回の電荷
蓄積時間T_NEXTの間に蓄積される蓄積電荷量は前回の蓄
積電荷量と等しくできることにより、被写体像検出信号
S_1A、S_1Bの信号レベルをほぼ一定値に維持することがで
きる。

この実施例の場合イメージセンサ制御手段20は、電荷
蓄積制御信号S₁₁によつてオートフオーカスモジユール1
8の被写体像検出信号S_1A、S_1Bを焦点検出手段19に取り
込む際に、電荷蓄積制御信号S₁₁と同期する変換タイミ
ング信号S₆をアナログ／デイジタル変換回路19Aに与え
ることにより、アナログ／デイジタル変換回路19Aにお
いて被写体像検出信号S_1A、S_1Bを受光素子アレイ18FA、
18FBを構成するｎ個の受光素子に対応するｎ個の１次デ
ータ（A1（１）、A1（２）……A1（ｎ））、（B1
（１）、B1（２）……B1（ｎ））でなる被写体検出デー
タDT0（第７図）に変換してメモリ19Bに格納する。

この実施例の場合アナログ／デイジタル変換回路19A
は、受光素子アレイ18FA、18FBの出力信号の電圧レベル
０〜５〔Ｖ〕を８ビツトのデータ（10進数で０〜255）
に変換し、その際に０〔Ｖ〕以下の電圧レベルはデータ
０に丸め込むと共に、電圧レベル５〔Ｖ〕以上の出力信
号はデータ255に丸め込むようになされている。

デフオーカス演算回路19Cは、メモリ19Bから与えられ
る被写体検出データDT1_1A、DT1_1B（第７図のデータDT0
でなる）に基づいて、次のようなデフオーカス演算を実
行する。

先ずデフオーカス演算回路19Cは被写体検出データDT1
_1A及びDT1_1Bを構成する１次データ（A1（１）、A1
（２）……A1（ｎ））、（B1（１）、B1（２）……B1
（ｎ））をそれぞれ次式 A2（ｈ）＝−A1（ｈ）＋２×A1（ｈ＋２） −A1（ｈ＋４） ……（12） B2（ｈ）＝−B1（ｈ）＋２×B1（ｈ＋２） −B1（ｈ＋４） ……（13） のように２回差分演算を実行することにより、１次デー
タ（A1（１）、A1（２）……A1（ｎ））、（B1（１）、
B1（２）……B1（ｎ））から、焦点検出に有害な直流成
分や、１次の線形成分を除去してなる２次データ（A2
（１）、A2（２）……A2（ｍ））、（B2（１）、B2
（２）……B2（ｍ））に変換するようになされている。

ここで である。

因に（12）式〜（14）式において、１次データを８ビ
ツトとすると、２次データの出力範囲は10進数で−256
〜＋255となるが、２次データは１次データと同じビツ
ト数で取り扱つた方がメモリを節約でき、かつ演算処理
も簡単になる。これに加えて通常２次データは１次デー
タと比較してその変動範囲が縮小するので、２次データ
の出力範囲も８ビツトで−128〜−127とし、−128以下
のデータは−128として丸め込むと共に、＋127以上のデ
ータを＋127に丸め込むようになされている。

かかる演算手法を用いてデフオーカス演算回路19C
は、２次データ（A2（１）、A2（２）……A2（ｍ））、
（B2（１）、B2（２）……B2（ｍ））に対して相関演算
処理を実行することによりイメージセンサ18E上の２つ
の被写体像の相対的ずれ量を求める。

すなわちデフオーカス演算回路19Cは、先ず次式 によつて１組の２次データを相対的シフト量Ｌだけずら
しながら相関量Ｃ（Ｌ）を求める。

ただし（15）式における積算演算は、２次データが存
在する範囲で実行するものとする。

（15）式の演算結果は、第８図において相対的シフト
量Ｌを横軸に取りかつ相関量Ｃ（Ｌ）を縦軸に取つて示
すように、１組の２次データの相関が高いシフト量Ｌに
おいて相関量Ｃ（Ｌ）が最小になる。

ところが実際上当該相対的シフト量Ｌは受光素子アレ
イ18FA、18FBを構成する受光素子から離散的に得られる
検出データに基づいて決まるので、相関量Ｃ（Ｌ）も離
散的になる。そこで演算により求めた相関量Ｃ（Ｌ）か
ら必ずしも直接に相関量Ｃ（Ｌ）の最小値Ｃ（Ｌ）_MIN
が得られるとは限らない。

そこでこの実施例のデフオーカス演算回路19Cは、第
９図に示す３点内挿の手法を用いて相関量Ｃ（Ｌ）の最
小値Ｃ（Ｌ）_MINを求める。

すなわち離散的に求められた相関量Ｃ（Ｌ）における
最小値が相対的キフト量ＬがＬ＝ｘのとき得られたとす
ると、その前後の相対的シフト量ｘ−１、ｘ＋１に対応
する相関量Ｃ（Ｌ）はＣ（ｘ−１）、Ｃ（ｘ）、Ｃ（ｘ
＋１）になる。そこで先ず最小相関量Ｃ（ｘ）と、残る
２個の相関量Ｃ（ｘ−１）及びＣ（ｘ＋１）のうち大き
い相関量（第９図の場合Ｃ（ｘ＋１）とを結ぶ直線Ｑを
引き、次に残る相関量Ｃ（ｘ−１）を通りかつ直線Ｑと
傾きが反対な直線Ｐを引いてこれら２つの直線Ｐ及びＱ
の交点Ｗを求める。

この交点Ｗの座標は相対的シフト量x_mと、その相関量
Ｃ（x_m）とで表すことがで、この座標によつて連続的な
相対的シフト量における最小相対的シフト量x_mと最小相
関量Ｃ（x_m）を表すことができる。

かかる３点内挿手法を演算式で表せば、最小相対的シ
フト量x_mは次式 のように表すことができると共に、その相関量Ｃ（x_m）
は次式 のように表すことができる。

ここで（16）式及び（17）式においてＤは、相対的シ
フト量……ｘ−１、ｘ、ｘ＋１……の各データ間の偏差
で次式 によつて表すことができる。

また（16）式及び（17）式においてＥは相対的シフト
量ｘ−１、ｘ、ｘ＋１に対応する相関量Ｃ（ｘ−１）、
Ｃ（ｘ）、Ｃ（ｘ＋１）間の偏差のうち大きい方の偏差
を表し、次式 Ｅ＝MAX（Ｃ（ｘ＋１）−Ｃ（ｘ）、 Ｃ（ｘ−１）−Ｃ（ｘ）） ……（19） のように表すことができる。

（16）式〜（19）式で表される演算式は、相対的シフ
ト量x_mが１組の２次データの相対的ずれ量を表し、２次
データのピツチをｙとすれば、イメージセンサ18E上に
結像される２つの被写体像の相対的な横ずれ量Ｗは Ｗ＝ｙ×x_m ……（20） のように表すことができる。

また焦点面におけるデフオーカス量ｄは次式 ｄ＝ｊ×ｙ×x_m ……（21） のように表すことができる。

ここで、ｊは焦点検出光学系の構成上の条件、例えば
第５図の開き角θなどによつて決まる係数である。

この実施例の場合、（21）式によつて求めることがで
きるデフオーカス量ｄの信頼性を次式 Ｃ（x_m）≦C_th ……（22） Ｅ≧E_th ……（23） のように、最小相関量Ｃ（x_m）及び相関量偏差Ｅに基づ
いて判定する。

すなわちデフオーカス演算回路19Cは、最小相関量Ｃ
（x_m）が所定の閾値C_thについて（22）式を満足しない
値になつたときには信頼性がないものとして撮影条件が
焦点検出不可状態と判定する。

因に本来２つの受光素子18FA及び18FB上に結像した被
写体像が一致するようにシフトした場合には、相関量Ｃ
（Ｌ）の最小値すなわち最小相関量Ｃ（x_m）は０になる
はずである。これに反して最小相関量Ｃ（x_m）が閾値C
_th以上になるような演算結果が得られたことは、もとも
と被写体像データの相関が高くないことを表しており、
その結果演算により求められたデフオーカス量ｄの精度
が劣化していることを意味している。

閾値C_thは実験的に実用上満足できる値に設定され
る。

また相関量偏差Ｅが（23）式を満足しないような状態
すなわち相関量偏差Ｅが所定の閾値E_thより低くなつた
場合には、コントラストが低い被写体像の相関を取つた
場合に相当し、（16）式〜（19）式について上述した３
点内挿の手法によつて求めた横ずれ量x_mの値の精度が劣
化し、その結果演算により求められたデフオーカス量ｄ
の信頼性が劣化したことを表している。

このように（22）式及び（23）式によつて表される判
定演算において否定結果が得られたときには、実際上第
10図に示すような場合がある。

第10図（Ａ）の場合はデフオーカス量ｄを求めること
ができるが求められたデフオーカス量ｄに信頼性がない
ときの相関量Ｃ（Ｌ）を示すもので、このような場合に
は相対的シフト量としてＬ＝……−２、−１、０、１、
２……に対応する相関量Ｃ（Ｌ）としてＣ（Ｌ）＝……
Ｃ（−２）、Ｃ（−１）、Ｃ（０）、Ｃ（１）、Ｃ
（２）……を用いることによつて（15）式〜（21）式に
ついて上述した手法によつてデフオーカス量ｄを求める
ことができるが、（16）式〜（19）式を用いて求めた相
関量の最小値Ｃ（x_m）や相関量偏差Ｅは、（22）式及び
（23）式を満足することができなくなるので、このよう
な場合には、デフオーカス演算回路19Cは当該デフオー
カス量ｄは信頼性がないと判定して撮影条件が焦点検出
不可状態を表す焦点検出可／不可信号S₃を送出する。

また第10図（Ｂ）の場合はデフオーカス量ｄを全く求
めることができないときの相関量Ｃ（Ｌ）を示すもの
で、相関量Ｃ（Ｌ）に最小値がないので、（16）式〜
（21）式について上述した手法によつてはデフオーカス
量ｄを演算することができないで、デフオーカス演算回
路19Cはこの場合も撮影条件が焦点検出不可状態を表す
焦点検出可／不可信号S₃を送出する。

このように焦点検出手段19が焦点検出ができるか否か
の判定や、デフオーカス量ｄの演算等を実行すると、焦
点検出手段19は当該演算結果を駆動制御手段21に送出
し、駆動制御手段21は当該演算結果情報に基づいてマウ
ント部12に装着された交換レンズ部13を駆動制御する。

この実施例の場合、交換レンズ部13を駆動するための
駆動モータ回路25がカメラボデイ部11側に設けられ、そ
の駆動出力がギア系で構成されたボデイ側伝達系26、マ
ウント部12に設けられたボデイ側カツプリング27及びレ
ンズ側カツプリング28、ギア系、カム、ヘリコイドなど
でなる交換レンズ側伝達系29を順次介してフオーカシン
グレンズ駆動部30を駆動する。

フオーカシングレンズ駆動部30は、撮影光学系14に含
まれているフオーカシングレンズを駆動することによ
り、撮影光学系14を自動焦点調節制御する。

かかる駆動制御モード時における駆動制御手段21によ
る自動焦点調節制御量は、交換レンズ部13が異なれば、
これに応じて変更する必要がある。そのため交換レンズ
部13には例えばROMで構成されたレンズ情報メモリ部31
が設けられており、次式 で表されるレンズ情報Ｋでなるレンズ情報信号S₂₁が、
マウント部12に設けられている交換レンズ側接点32、ボ
デイ側接点33を順次介して駆動制御手段21に供給され
る。

このレンズ情報Ｋはレンズの像面移動量に関するデー
タで、ΔＲはレンズ側カツプリング28の微小回転量、Δ
Ｐはレンズ側カツプリング28を微小量ΔＲだけ回転して
フオーカシングレンズを移動させた場合の像面移動量
（フイルム面と一致した合焦状態の初期位置からの移動
量）を表す。

実際上レンズ情報メモリ部31にはフオーカシングレン
ズ駆動部30から駆動情報信号S₂₂が供給され、これによ
りフオーカシングレンズを駆動した際のズーミング位
置、フオーカシング位置に関する情報をレンズ情報メモ
リ部31に入力し、レンズ情報メモリ部31はこれらの情報
に応じて最適なレンズ情報Ｋをレンズ情報信号S₂₁とし
て送出するようになされている。

駆動モータ回路25の駆動量は、エンコーダ34によつて
モニタされて駆動検出信号S₂₃として駆動制御手段21に
フイードバツクされ、これにより駆動モータ回路25が駆
動出力信号S₁₅に追従動作したときこれを確認するよう
になされている。

駆動制御手段21はレンズ情報Ｋに応じてデフオーカス
量ｄの分だけフオーカシングレンズを移動させることに
より合焦状態を得るために必要な目標駆動量Ｑを次式 に基づいて演算する。ここで、Ｊはボデイ側カツプリン
グ27が１回転したときのエンコーダ34の駆動検出量（こ
の実施例の場合パルス数で表される）で、この値はボデ
イ側伝達系26の構成によつて決まる。また|d|/Kはデフ
オーカス量|d|だけ像面を移動させるために必要なレン
ズ側カツプリング28の回転量である。

かかる構成において、駆動制御手段21は、焦点検出手
段19において演算されたデフオーカス量ｄの符号に基づ
いてデフオーカス方向を判断して駆動モータ回路25の駆
動方向を決定すると共に、当該駆動方向に駆動モータ回
路25を回転駆動させる。その際ボデイ側伝達系26の駆動
量をエンコーダ34の駆動検出信号S₂₃のパルス数を累積
カウントすることにより、累積駆動量が（25）式によつ
て表される目標駆動量Ｑに一致したとき駆動モータ回路
25を停止させる。

かくして駆動制御手段21は撮影光学系14の像面位置を
交換レンズ面13の構成に適応しながら合焦点に一致させ
るように駆動制御する。

かかる自動焦点調節動作が終了すると、駆動制御手段
21はサーボ終了信号S₄を焦点検出手段19に送出する。

この実施例の場合、駆動モータ回路25は第11図に示す
構成を有する。

すなわち駆動モータ回路25は４つのトランジスタ25B
1、25B2、25C1、25C2をブリツジに接続し、その対角線
に駆動モータ25Aが接続されている。

駆動制御手段21から与えられる駆動出力信号S₁₅は２
ビツトの論理信号S_15A及びS_15Bとして端子25H1及び25H2
に供給され、第12図に示すように、その論理レベルによ
つて駆動モータ25Aを正転モード、逆転モード、停止モ
ードに駆動制御できるようになされている。

先ず正転モード時には、論理信号S_15A及びS_15Bが論理
「Ｈ」及び「Ｌ」になることにより、トランジスタ25B1
が直接オン動作すると共にノアゲート回路25E、オアゲ
ート回路25D2を通じてトランジスタ25C2がオン動作する
ことにより、駆動モータ25Aに実線矢印の方向の電流が
流れることにより、駆動モータ25Aは正転動作する。

これに対して逆転モード時には、論理信号S_15A及びS
_15Bが論理「Ｌ」及び「Ｈ」になることにより、トラン
ジスタ25B2が直接オン動作すると同時にノアゲート回路
25E及びオアゲート回路25D1を通じてトランジスタ25C1
がオン動作することにより、駆動モータ25Aに破線矢印
の方向の電流が流れることにより、駆動モータ25Aが逆
転動作する。

さらに停止モード時には、論理信号S_15A及びS_15Bが論
理「Ｌ」になることにより、ノアゲート回路25E、オア
ゲート回路25D1及び25D2を順次通じてトランジスタ25C1
及び25C2がオン動作することにより、駆動モータ25Aの
両端が短絡され、これにより駆動モータ25Aは停止す
る。特に駆動モータ25Aが回転動作している状態におい
てこの短絡状態になると、駆動モータ25Aによる逆起電
力によつてダイオード25F1又は25F2を通じて電流が流れ
ることにより、駆動モータ25Aは急停止する。

実際上駆動制御手段21は、駆動出力信号S₁₅として第1
3図に示すような信号を供給することにより、駆動モー
タ25Aをフルスピードモード、中間スピードモード、ブ
レーキ又は停止モードで制御し得るようになされてい
る。

すなわちフルスピードモードにおいては、第13図
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、論理信号S_15A及びS_15B
をそれぞれ論理「Ｈ」及び「Ｌ」（又はその逆）に設定
し、かくして駆動モータ25Aを第13図（Ｃ）に示すよう
に高速度HSで回転駆動させる。

これに対して中間スピードモードになると、論理
「Ｈ」レベル側の論理信号S_15Aを所定の時間比（すなわ
ちデユーテイΔt_H/Δt_D）で論理レベルを周期的に
「Ｌ」レベルに立ち下げることにより駆動モータ25Aの
駆動速度をデユーテイによつて決まる中間速度MS（第13
図（Ｃ））に制御すると共に、当該デユーテイを可変制
御することにより駆動モータ25Aの駆動速度を可変制御
し得る。

さらにブレーキ又は停止モードにおいては論理信号S
_15A及びS_15Bを論理「Ｌ」レベルに立ち下げることによ
り停止状態STP（第13図（Ｃ））に制御する。

以上の構成に加えて、焦点検出手段19が焦点検出不可
状態を検出したとき、駆動制御手段21は撮影光学系14に
含まれるフオーカシングレンズを至近位置から無限位置
までの間をスキヤン動作させることにより、フオーカシ
ングレンズによつて形成される像面の位置を像面移動速
度決定手段22によつて決定された像面移動速度で移動さ
せるように制御する。

像面移動速度決定手段22は、焦点検出手段19において
演算された次回の電荷蓄積時間T_NEXT（（10）式）に対
して第１図〜第３図、並びに（５）式〜（９）式につい
て上述したように、現在の撮影条件が設定許容範囲REG
（第１図）内にあるか否かを判断し、設定許容範囲REG
内にあるとき次式 によつて目標駆動速度Ｖに変換する。

ここで（26）式について上述したように、Ｊはボデイ
側カツプリング27の１回転当たりのパルス数であるのに
対して、Ｋはレンズ側カツプリング28の１回転当たりの
像面移動量を表しており、かくしてJ/Kは駆動モータ回
路25がボデイ側伝達系26を単位像面移動量に相当する量
だけ駆動したときエンコーダ34から得られる駆動検出信
号S₂₃の値（結局単位像面移動量当たりのパルス数にな
る）を表す。

像面移動速度決定手段22は、単位像面移動量当たりの
パルス数でなる像面移動速度信号S₂₄を駆動制御手段21
に供給し、当該像面移動速度になるように駆動制御手段
21を介して駆動モータ回路25、従つて撮影光学系14に含
まれているフオーカシングレンズを駆動する。

以上の構成において自動焦点調節装置CONTは、カメラ
ボデイ部11に設けられたマイクロコンピユータ構成の中
央処理ユニツト（CPU）35によつて、第１、第２、第３
のタイマTM1、TM2、TM3の時間情報を用いながら第14図
〜第18図を示す処理プログラムを実行することによつ
て、第１図〜第３図について上述した撮影条件の下に撮
影光学系14を合焦状態に制御する。

CPU35は自動焦点調節装置CONTの電源がオン操作され
たとき、第14図のメインプログラムRT0に入ると、先ず
ステツプSP1において蓄積時間制御処理を実行する。

この累積時間制御処理ステツプSP1においてCPU35は、
電源オン直後においては予めメモリに格納されている初
期データを用いて焦点検出手段19の蓄積時間制御回路19
D（第６図）において電荷蓄積時間情報DT4を電荷蓄積開
始タイミング信号S₅と共にイメージセンサ制御手段20に
送出させることにより、オートフオーカスモジユール18
に対する電荷蓄積制御信号S₁₁を送出させることによ
り、イメージセンサ18Eの受光素子アレイ18FA及び18FB
による１回目の電荷蓄積動作を実行させる。これに対し
て初期スタート時以外の場合は（10）式について上述し
たように、前回の電荷蓄積時間T_LASTを用いて次回の電
荷蓄積時間T_NEXTを演算して電荷蓄積時間情報DT4を得る
ようになされている。

やがてオートフオーカスモジユール18の受光素子アレ
イ18FA及び18FBの１回分の電荷蓄積動作が終了すると、
CPU35はステツプSP2においてイメージセンサ検出手段20
から変換タイミング信号S₆を与えることにより、焦点検
出手段19のアナログ／デイジタル変換回路19Aを通じて
被写体像検出信号S_1A、S_1Bに対応する被写体検出データ
DT0をメモリ19Bに格納した後、ステツプSP3に移つてデ
フオーカス演算回路19Cにおいて焦点検出演算を実行さ
せ、続くステツプSP4において焦点の検出が不能である
か否かを判断する。

ここでデフオーカス演算回路19CはステツプSP3におい
て、（12）式〜（21）式について上述したように、撮影
光学系14に含まれているフオーカシングレンズのデフオ
ーカス量及びその方向を演算すると共に、ステツプSP4
において（22）式及び（23）式について上述したよう
に、最小相関量Ｃ（x_m）及び相関量偏差Ｅに基づく判定
を実行する。

ステツプSP4において否定結果が得られると、このこ
とは撮影条件が焦点検出可状態にあることを意味し、こ
のときCPU35はステツプSP5に移つて自動焦点調節サーボ
動作（以下これをAFサーボとも呼ぶ）を開始させた後、
続くステツプSP6において当該AFサーボ動作が終了する
のを待ち受ける状態になる。

このときCPU35は、デフオーカス演算回路19Cからデフ
オーカス信号S₂を駆動制御手段21に送出させ、駆動制御
手段21においてそのデフオーカス量及び方向に従つてレ
ンズ情報メモリ部31のレンズ情報信号S₂₁によつて取り
込んだレンズ情報Ｋと共に、（24）式及び（25）式につ
いて上述した演算を実行させることにより目標駆動量Ｑ
を求めさせ、この目標駆動量Ｑに相当する駆動出力信号
S₁₅を駆動モータ回路25に供給させる。

そのとき駆動モータ回路25は、ボデイ側伝達系26、交
換レンズ側伝達系29を通つてフオーカシングレンズ駆動
部30を駆動することにより、撮影光学系14をデフオーカ
ス量ｄが０になる方向に駆動制御する。

かくして目標駆動量Ｑ（従つてデフオーカス量ｄ）に
相当する分だけフオーカシングレンズが駆動されると、
これを駆動制御手段21がエンコーダ34の駆動検出信号S
₂₃によつて角にしてサーボ終了信号S₄を焦点検出手段19
の蓄積時間制御回路19Dに送出する。

かかるAFサーボモードにあるとき、駆動モータ25Aが
デフオーカス量ｄに応じてこのデフオーカス量をなくす
方向に駆動される。その結果エンコーダ34から駆動検出
信号S₂₃のパルスが発生すると、CPU35は第16図に示す駆
動検出信号パルス割込サブルーチンRT3に入り、ステツ
プSP20において当該AFサーボ動作状態にあることを確認
してステツプSP26に移る。

このステツプSP26においてCPU35は駆動検出信号S₂₃に
基づいて駆動量を累積演算し、続くステツプSP27におい
て当該累積駆動量が目標駆動量に到達したか否かの判断
をし、否定結果が得られたときステツプSP28からメイン
ルーチンに戻つて駆動モータ25Aの駆動状態を維持す
る。

これに対してステツプSP27において肯定結果が得られ
ると、このことはデフオーカス量ｄの分だけフオーカシ
ングレンズを移動し得たことを意味しているので、CPU3
5はステツプSP29において駆動モータ25Aを駆動停止させ
た後、ステツプSP28からメインルーチンに戻る。

やがてステツプSP6において肯定結果が得られると、
このことはAFサーボ動作が終了したことを意味し、この
ときCPU35は上述のステツプSP1に戻る。

かくして１回分の自動焦点調節動作が終了し、CPU35
は引き続きステツプSP1から次回の自動焦点調節サイク
ルに入る。

これに対して上述のステツプSP4において肯定結果が
得られると、このことは、撮影条件が焦点延在不可状態
にあることを意味し、このときCPU35はステツプSP7に移
つてスキヤンサーボ処理に入る。

すなわちCPU35はステツプSP4において肯定結果が得ら
れたとき、ステツプSP7に移つて像面移動速度決定手段2
2との焦点検出手段19の蓄積時間制御回路19Dとにおいて
求められた次回の電荷蓄積時間T_NEXTと、第１図につい
て上述した設定許容範囲REGに入るような条件をもつ像
面移動速度Ｓとを決定させ、その結果得られる像面移動
速度信号S₂₄を駆動制御手段21に供給させることによ
り、（26）式について上述した目標移動速度Ｖを演算さ
せる。

ここで駆動制御手段21は、初期設定モードにあると
き、駆動出力信号S₁₅を構成する信号成分S_15A及びS_15B
（第13図（Ａ）及び（Ｂ））について立上りデユーテイ
初期Δt_Hの初期値を決定して駆動出力信号S₁₅（第19図
（Ｇ））を駆動モータ回路25に送出させる。

続いてCPU35はステツプSP8に移つて、速度制御フラグ
FLG_SP（第19図（Ｄ））を論理「Ｈ」レベルに立ち上げ
る。

ここで速度制御フラグFLG_SPは論理「Ｈ」レベルにな
つたとき、駆動モータ回路25の駆動モータ25Aの現在の
駆動速度が目標駆動速度Ｖに対して遅いことを表し、こ
れに対して速度制御フラグFLG_SPが論理「Ｌ」レベルの
とき、駆動モータ25Aの現在の駆動速度が目標駆動速度
Ｖに対して遅いことを表している。

因にステツプSP8において速度制御フラグFLG_SPを論理
「Ｈ」にセツトすることは、起動時には、目標駆動速度
Ｖに対して現在の駆動速度は遅いものとして無条件に速
度制御フラグFLG_SPを論理「Ｈ」にセツトすることを意
味している。

かくしてCPU35は、駆動出力信号S₁₅が論理「Ｈ」レベ
ルになるように制御した後、第１のタイマTM1に目標パ
ルス間隔ΔT₁をセツトした後リセツトパルスTM1_RETを与
えることによりその計時時間を開始させる（第19図
（Ｂ））と同時に、第２のタイマTM2に立上りデユーテ
イ期間Δt_Hをセツトした後リセツトパルスTM2Rを与える
ことによりその計時時間を開始させる（第19図
（Ｆ））。

その後CPU35はステツプSP9において駆動制御手段21か
ら駆動出力信号S₁₅を駆動モータ回路25に送出させるこ
とにより、ボデイ側伝達系26を介して交換レンズ側伝達
系29を駆動することによりスキヤンサーボを開始させ
る。

その後CPU35は上述のステツプSP1に戻つてスキヤンサ
ーボ動作をしながらイメージセンサ18Eの受光素子アレ
イ18FA及び18FBにおいて電荷蓄積動作を実行させ、続く
ステツプSP2、ステツプSP3、ステツプSP4において順
次、被写体検出データをメモリ19Bに格納して当該新た
な被写体検出データに基づいて焦点検出演算を実行した
後焦点検出ができたか否かを判定する処理を実行する。
初期設定モードが終わるとCPU35はステツプSP4において
肯定結果が得られる限りステツプSP7、ステツプSP8をス
ルーしてステツプSP9の処理を実行することにより、当
該スキヤンサーボ動作を維持する。

やがて像面位置が焦点位置に来るとこれをデフオーカ
ス演算回路19Cが検出する。このときCPU35はステツプSP
4において否定結果が得られることにより、ステツプSP
5、ステツプSP6のAFサーボ動作に入る。

なお、この実施例の場合、フオーカシングレンズを至
近位置から無限位置にまで移動させたにもかかわらず焦
点検出ができなかつた場合、CPU35はステツプSP9におい
てスキヤンサーボ方向を反転させることによりフオーカ
シングレンズを無限位置から至近位置にまでサーボし直
すように制御し、かかる動作を所定回数だけ繰り返した
にもかかわらず焦点が検出できなかつた場合には、撮影
不能と判断してスキヤンサーボ動作を終了する。

第14図のAFサーボ処理又はスキヤンサーボ処理を実行
している間、CPU35はこれと同時に所定の周期で第18図
に示す第３タイマTM3の割込サブルーチンRT1を実行す
る。

すなわちCPU35はステツプSP11においてレンズ情報メ
モリ部31から駆動制御手段21にレンズ情報Ｋを読み取ら
せた後、ステツプSP12に移る。

このステツプSP12において、CPU35は像面移動速度決
定手段22によつて、割込みがかかつた時点における電荷
蓄積時間T_NEXTに基づいて、（１）式〜（４）式並びに
第１図について上述したようにして、設定許容範囲REG
に入る像面移動速度Ｓを決定せ、駆動制御手段21によつ
てこの像面移動速度Ｓと、ステツプSP11において読み取
つたレンズ情報Ｋとに従つて目標駆動速度Ｖ（（26）
式）を演算させて対応する駆動出力信号S₁₅を駆動モー
タ回路25に送出する。

その結果駆動モータ回路25の駆動モータ25Aが駆動さ
れるとCPU35はエンコーダ34において検出された駆動量
を駆動検出信号S₂₃として駆動制御手段21に取り込ませ
る。

この実施例の場合エンコーダ34は、ボデイ側伝達系26
が単位駆動量ΔＷだけ動くごとに検出パルスを発生して
駆動検出信号S₂₃として送出するようになされ（第19図
（Ｃ））、かくして駆動制御手段21が駆動検出信号S₂₃
のパルス間隔を、当該パルスの発生時点が、第１タイマ
TM1に設定された目標パルス間隔時間Δt₁についての計
時動作が終了して割込パルスTM1Sが発生する時点より早
いか否かによつて測定する。

すなわち、駆動制御手段21は、次式 のように、駆動検出信号S₂₃の１パルス分の駆動量ΔＷ
を、目標駆動速度Ｖで割つた値を目標パルス間隔時間Δ
t₁として演算する。

このようにして求められた目標パルス間隔時間Δt
₁は、目標駆動速度Ｖに対応する値をもつているので、
第19図において期間T_SLWで示すように、駆動検出信号S
₂₃が目標パルス間隔時間Δt₁より長い場合には駆動モー
タ25Aの駆動速度が目標駆動速度Ｖより遅い状態にある
ことを判別し得、これに対して期間T_FASで示すように、
駆動検出信号S₂₃のパルス間隔が目標パルス間隔時間Δt
₁より短い場合には、駆動モータ25Aの駆動速度が目標駆
動速度Ｖより速い状態にあることを判別し得る。

かかる判別はエンコーダ34から駆動検出信号S₂₃のパ
ルスが発生した後、第１タイマTM1による目標パルス間
隔時間Δt₁の終了時点が次の駆動検出信号S₂₃のパルス
の発生時点より早いか否かを第15図の第１タイマTM1割
込サブルーチンRT2及び第16図の駆動検出信号パルス割
込サブルーチンRT3によつて判定する。

先ず実際の駆動速度が目標駆動速度Ｖより遅い場合
（（第19図）の期間T_SLWの場合）、駆動検出信号S₂₃の
パルスが発生する前に第１タイマTM1の計時時間が終了
することにより割込パルスTM1Sが発生すると（第19図
（Ａ））、CPU35は第15図の第１タイマTM1割込サブルー
チンRT2に入り、ステツプSP15において速度制御フラグF
LG_SPを論理「Ｌ」レベルにセツトすることにより実際の
駆動速度が遅かつたので、速める必要があることを表す
状態に速度制御フラグFLG_SPを設定した後、ステツプSP1
6からメインルーチンに戻る。

かかる処理が終わつた後駆動検出信号S₂₃の検出パル
スが発生すると、CPU35は第16図の駆動検出信号パルス
割込サブルーチンRT3を実行する。

すなわちCPU35はステツプSP20において、現在AFサー
ボモードではないことを確認した後、ステツプSP21にお
いて第１タイマTM1に割込みが発生しているか否かを判
断する。

ところが実際の駆動速度が目標駆動速度Ｖより遅い場
合には、第15図について上述したように、第１タイマTM
1について割込みが発生しているので、CPU35はステツプ
SP21において肯定結果を得てステツプSP22において第１
タイマTM1を停止させた後、ステツプSP23において第１
タイマTM1に目標パルス間隔時間Δt₁をセツトしてステ
ツプSP24においてリセツトパルスTM1Rを発生して（第19
図の時点t₀）第１タイマTM1の計時動作を開始させる。

かくしてCPU35は駆動検出信号パルス割込サブルーチ
ンRT3を終了し、ステツプSP25からメインルーチンに戻
る。

このようにして、実際の駆動速度が目標駆動速度Ｖよ
り遅い期間T_SLWの場合には、エンコーダ34から駆動検出
信号S₂₃のパルスが第19図の時点t₂において発生するよ
り前の時点t₁において、第１タイマTM1が目標パルス間
隔時間Δt₁の計時動作を終了して割込パルスTM1Sを発生
することにより、その後時点t₂においてエンコーダ34か
ら駆動検出信号S₂₃（第19図（Ｃ））のパルスが発生し
た時リセツトパルスTM1Rによつて第１タイマTM1をリセ
ツトすることにより、新たな目標パルス間隔時間Δt₁を
設定し直すことになる。

これに対して現在の駆動速度が目標駆動速度Ｖより速
い期間T_FASの場合には、第19図の時点t₁₀において第１
タイマTM1がリセツトパルスTM1Rによつてリセツトする
ことにより新たな目標パルス間隔時間Δt₁を計時開始し
始めた後、当該目標パルス間隔時間Δt₁の計時動作が時
点t₂₁において終了する前の時点t₁₁においてエンコーダ
34から駆動検出信号S₂₃のパルスが発生する。この時CPU
35は第16図の駆動検出信号パルス割込サブルーチンRT3
に入つてステツプSP20においてAFサーボ動作モードでは
ないことを確認した後ステツプSP21の判断をする。

ところがこの場合には、第１タイマTM1について第15
図の割込みが発生していないので、CPU35はステツプSP2
6に移つて速度制御フラグFLG_SPを論理「Ｈ」レベルに立
ち上げた後（第19図（Ｄ））、第１タイマTM1をリセツ
トさせてあらたな計時動作を開始させる（第19図
（Ｂ））。

このようにして現在の駆動速度が目標駆動速度Ｖより
速い場合には、第１タイマTM1の割込みを発生させない
状態で速度制御フラグFLG_SPを論理「Ｈ」レベルに維持
させる。

第２タイマTM2は駆動出力信号S₁₅（第19図（Ｇ））の
立上がりデユーテイ期間Δt_H及び立下りデユーテイ期間
Δt_Lを、順次交互に計時するように、第17図に示す第２
タイマTM2割込サブルーチンRT4を実行する。その際に、
第15図及び第16図について上述したタイマTM1割込サブ
ルーチンRT2及び駆動検出信号パルス割込サブルーチンR
T3によつて設定される速度制御フラグFLG_SPの論理レベ
ル「Ｌ」又は「Ｈ」に基づいて現在の駆動速度を増速制
御又は減速制御するように、CPU35が駆動制御手段21を
動作させる。

この実施例の場合第２タイマTM2は、第１タイマTM1及
び第３タイマTM3とは非同期で計時動作し、計時動作が
終了した時第２タイマTM2から発生される割込パルスTM2
S（第19図（Ｅ））によつて第17図の第２タイマTM2割込
サブルーチンRT4に入り、先ずステツプSP31において駆
動出力信号S₁₅が論理「Ｈ」であるか否かの判断をす
る。

ここで肯定結果が得られると、このことは現在駆動出
力信号S₁₅が立上りデユーテイ区間Δt_Hの状態にあるこ
とを意味し、この時CPU35はステツプSP32に移つて駆動
制御手段21から送出される駆動出力信号S₁₅を論理
「Ｌ」レベルにセツトした後、続くステツプSP33におい
て第２タイマTM2を一旦停止させる。これと共に、ステ
ツプSP34において当該第２タイマTM2の立下りデユーテ
イ期間Δt_Lとして次式 Δt_L＝Δt₂−Δt_H ……（28） のように、モータ駆動周期Δt₂から現在の駆動サイクル
における立下りデユーテイ期間Δt_Lの値を演算し、当該
演算結果を第２タイマTM2にセツトしてステツプSP35に
移つて当該第２タイマTM2の計時動作を開始させる。

かくしてCPU35は第２タイマTM2割込サブルーチンを終
了してステツプSP36からメインルーチンに戻る。

その結果駆動制御手段21は駆動モータ回路25に論理
「Ｌ」レベルの駆動出力信号S₁₅を送出し（第19図
（Ｇ））、この状態を第２タイマTM2に次のタイマ割込
みが発生するまで維持し、これにより立下りデユーテイ
期間Δt_Lの間駆動モータ25Aを非駆動状態にする。

この状態において、やがて第２タイマTM2の計時動作
が終了すると、第２タイマTM2から再度割込パルスTM2S
が発生することにより（第19図（Ｅ））、CPU35は再度
第17図の第２タイマTM2割込サブルーチンRT4に入る。こ
の時駆動出力信号S₁₅は論理「Ｌ」レベルにあるので、C
PU35はステツプSP31において否定結果を得ることにより
ステツプSP37に移り、駆動制御手段21から送出される駆
動出力信号S₁₅を論理「Ｈ」レベルにセツトした後、ス
テツプSP38において速度制御プラグFLG_SPが論理「Ｈ」
レベルにあるか否かの判断をする。

ここで肯定結果が得られると、このことは現在の駆動
速度が基準駆動速度より遅い状態にあることを表してお
り、この時CPU35はステツプSP39に移つて立上りデユー
テイ期間Δt_Hに刻み時間Δt_Sを加算し、次のステツプSP
40において当該加算結果がモータ駆動周期Δt₂より大き
いか否かの判断をする。

ここで肯定結果が得られると、このことは立上りデユ
ーテイ期間Δt_Hがモータ駆動周期Δt₂より長くなつたこ
とを意味し、この時CPU35はステツプSP41に移つて立上
りデユーテイ期間Δt_Hとしてモータ駆動周期Δt₂を設定
する。

この実施例の場合モータ駆動周期Δt₂は所定の固定値
に設定されており、従つて立上りデユーテイ期間Δt_Hが
モータ駆動周期Δt₂より大きくなることができないよう
になれている。

かかる処理を実行した後、CPU35はステツプSP42に移
つて第２タイマTM2を停止させ、続くステツプSP43にお
いて当該第２タイマTM2に立上りデユーテイ期間Δt_Hを
セツトし、続くステツプSP44において第２タイマTM2の
計時動作を開始させた後、ステツプSP45からメインルー
チンに戻る。

これに対してステツプSP40において否定結果が得られ
たとき、このことはステツプSP39における加算結果がモ
ータ駆動周期Δt₂以内の値として許容されることを意味
しており、この時CPU35はステツプSP41をジヤンプして
ステツプSP42に移り、かくして現在の駆動速度を刻み時
間Δt_Sに相当する分だけ増速するように駆動モータ25A
を制御する状態になる。

ところが上述のステツプSP38において否定結果が得ら
れると、このことは現在の駆動速度が目標駆動速度Ｖよ
り速いことを意味する。

この時CPU35はステツプSP46に移つて、次式 Δt_H＝Δt_H−Δt_S ……（29） のように、立上りデユーテイ期間Δt_Hから刻み時間Δt_S
を減算するような演算を実行し、続くステツプSP47にお
いて当該減算結果が０より小さくなるか否かの判断をす
る。

このステツプSP47において肯定結果が得られると、こ
のことはモータ駆動周期Δt₂の全区間が立下りデユーテ
イ期間Δt_Lになつている状態にあることを表している。
このときCPU35はステツプSP48において立上りデユーテ
イ期間Δt_Hとして０を設定して上述のステツプSP42に移
る。

これに対してステツプSP47において否定結果が得られ
ると、このことは上述のステツプSP46における演算結果
が実行可能な値であることを意味しており、このときCP
U35はステツプSP48をジヤンプしてステツプSP42に移
る。

この結果CPU35は駆動モータ回路25を刻み時間Δt_Sだ
け減速して駆動する状態になる。

このようにしてCPU35は第２タイマTM2が立上りデユー
テイ期間Δt_H（又は立下りデユーテイ期間Δt_L）にある
状態において第２タイマTM2の計時時間が終了するごと
に駆動出力信号S₁₅の論理レベルを反転させることによ
り、立下りデユーテイ期間Δt_L（又は立上りデユーテイ
期間Δt_H）に切り換わるように駆動モータ25Aを制御す
ると共に、速度制御フラグFLG_SPに基づいて現在の駆動
速度が目標駆動速度Ｖより遅い時（又は速い時）これを
増速（又は減速）させるような立上りデユーテイ期間Δ
t_Hを設定し直すことにより、結局現在の駆動速度を目標
駆動速度Ｖに一致させるように駆動モータ25Aを速度制
御させる。

上述の構成によれば、CPU35は、（22）式及び（23）
式について上述したように、最小相関量Ｃ（x_m）及び相
関量偏差Ｅとして第１図の設定許容範囲REGに入る撮影
条件にあることを確認し、当該確認結果に基づいて（2
6）式について上述したような目標駆動速度Ｖを設定す
ると共に、当該目標駆動速度Ｖと一致するように駆動モ
ータ25Aを駆動制御するようにしたことにより、結局撮
影光学系14に含まれているフオーカシングレンズを駆動
制御することにより、像面が合焦点に到達したことを実
用上十分な精度で検出し得る自動焦点調節装置を実現す
ることができる。

〔３〕第２の実施例 第20図は本発明の第２の実施例を示すもので、第４図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第４図に
おいてはカメラボデイ部11内に設けられていた駆動制御
手段21、像面移動速度決定手段22、駆動モータ回路25、
エンコーダ34を交換レンズ部13側に設けることにより、
各種の交換レンズ部13に対してカメラボデイ部11の構成
を共通化すると共に、交換レンズ部13における自動焦点
調節制御を各交換レンズ部13ごとに最適化できるように
したものである。

この実施例の場合焦点検出手段19から送出されるデフ
オーカス信号S₂、焦点検出可／不可信号S₃、電荷蓄積時
間情報DT3、DT4を信号ラインL1、カメラボデイ部側接点
41、交換レンズ部側接点42を順次介して交換レンズ部側
信号ラインL2に接続することにより、焦点検出手段19及
び駆動制御手段21、像面移動速度決定手段22間の信号及
びデータの受け渡しをするようになされている。

この場合カメラボデイ部11側の構成成分、すなわちオ
ートフオーカスモジユール18、焦点検出手段19、イメー
ジセンサ制御手段20はカメラボデイ部側CPU43によつて
第21図に示すカメラボデイ部側メインプログラムRT10に
よつてバス44を通じて制御される。

これに対して交換レンズ部13側の構成部分、すなわち
駆動制御手段21、像面移動速度検出手段22、駆動モータ
回路25、レンズ情報メモリ部31、エンコーダ34は、交換
レンズ部側CPU45によつて、第１、第２、第３タイマTM
1、TM2、TM3からの割込情報を用いながらバス46を通じ
て第22図の交換レンズ部側メインプログラムRT11、第23
図のボデイ割込プログラムRT12、第24図の自動焦点調節
プログラムRT13、第25図のスキヤンプログラムRT14、第
26図の駆動検出信号パルス割込プログラムRT15、第27図
のタイマTM1割込プログラムRT16、第28図のタイマTM2割
込プログラムRT17、第29図のタイマTM3割込プログラムR
T18によつて制御する。

この実施例の場合、レンズ情報メモリ部31には、次式 で定義されるレンズ情報K2が格納されている。ここでΔ
Ｕは各交換レンズ部13に設けられているエンコーダ34
が、駆動モータ回路25が交換レンズ側伝達系50を駆動す
る際の駆動量の単位であり、ΔＰはこの単位駆動量ΔＵ
当たりの像面移動量である。

かかるレンズ情報K2として、例えばエンコーダ34が像
面移動量〔μｍ〕に対して１パルスを発生するようにな
された交換レンズ部13において、レンズ情報K2はK2＝10
〔μm/パルス〕に選定される。ここでレンズ情報K2がズ
ーミング位置、フオーカシング位置などによつて異なる
場合には、レンズ情報メモリ部31をモニタして当該ズー
ミング位置、フオーカシング位置を常に適正なレンズ情
報K2に変化させるようになされている。

この実施例の場合、焦点検出手段19のデフオーカス演
算回路19C（第６図）が焦点検出可状態にあることを検
出し、これにより第１の実施例について（10）式〜（2
5）式について上述したと同様にして駆動モータ回路25
における目標駆動量Ｑが次式 で示すように、焦点検出手段19のデフオーカス演算回路
19Cによつて演算されるデフオーカス量ｄ及びその符号
（デフオーカス方向を表す）によつて駆動制御手段21に
おいて演算される。

これに対して焦点検出手段19のデフオーカス演算回路
19Cが焦点検出不可状態にあることを検出したときに
は、第１の実施例について上述したと同様にして（１）
式〜（４）式の条件を満足する像面移動速度Ｓに基づい
てCPU45が駆動制御手段21において次式 によつて目標駆動速度Ｖを演算させ、（27）式〜（30）
式について上述したと同様にして次式 によつて目標パルス間隔時間Δt₁を演算して駆動モータ
回路25を介して撮影光学系14のフオーカシングレンズの
像面移動速度を制御する。

すなわちカメラボデイ部側CPU43は、カメラボデイ部
側メインプログラムRT10に入ると、ステツプSP101、SP1
02、SP103において、第14図のステツプSP1、SP2、SP3に
ついて上述したと全く同様にして焦点検出手段19（第６
図）の蓄積時間制御回路19Dにおいて電荷蓄積時間の制
御をすると共に、アナログ／デイジタル変換回路19Aを
通じてメモリ19Bに対して被写体検出データDT0を格納
し、この被写体検出データを用いてデフオーカス演算回
路19Cにおいて焦点の検出演算を実行する。

その後CPU43は、ステツプSP104において焦点検出手段
19から焦点検出可／不可情報を表す焦点検出可／不可信
号S₃、電荷蓄積時間T_NEXTを表す電荷蓄積時間情報DT3、
DT4、デフオーカス量ｄ及びデフオーカス方向を表すデ
フオーカス信号S₂を交換レンズ部13の駆動制御手段21及
び像面移動速度決定手段22に伝送する。

かくしてカメラボデイ部11に装着されている交換レン
ズ部13に対して、現在の撮影条件の下に自動焦点調節制
御をするために必要なデータを、カメラボデイ部11側に
おいて焦点検出手段19に保持すると共に、交換レンズ部
13側において駆動制御手段21、像面移動速度決定手段22
においてそれぞれ保持させた状態が得られる。

この状態においてカメラボデイ部側CPU43はステツプS
P105に移つて焦点検出の可又は不可の判断をし、肯定結
果が得られたときには直ちに上述のステツプSP101に戻
つて次の電荷蓄積サイクルの動作を開始させる。

これに対してステツプSP105において否定結果が得ら
れると、カメラボデイ部側CPU43はステツプSP106に移つ
て、交換レンズ部13側において自動調節サーボ動作を終
了するのを待ち受ける状態になり、当該自動調節動作が
終了したときステツプSP106において肯定結果が得られ
ることにより上述のステスプSP101に戻る。

これに対して交換レンズ部側CPU45は、第22図の交換
レンズ部側メインプログラムRT11に入ると、ステツプSP
110においてカメラボデイ部側CPU43又は、交換レンズ部
13に設けられたタイマTM1〜TM3から割込みがかかるのを
待ち受ける状態になる。

カメラボデイ部側CPU43は、カメラボデイ部側メイン
プログラムRT10のステツプSP104において交換レンズ部
側CPU45に対してボデイ割込みをかける。このとき交換
レンズ部側CPU45はボデイ割込プログラムRT12（第23
図）に入り、上述のステツプSP104（第21図）において
カメラボデイ部側CPU43が焦点検出手段19から送出する
焦点検出可／不可情報、電荷蓄積時間T_NEXT、デフオー
カス量ｄ、デフオーカス方向の情報をステツプSP111に
おいて読み取つて駆動制御手段21及び像面移動速度決定
手段22に入力する。

続いて交換レンズ部側CPU45はステツプSP112において
焦点検出不能状態であるか否かを判断し、否定結果が得
られたときステツプSP113に移つて自動焦点調節プログ
ラムRT13（第24図）へジヤンプする。

自動焦点調節プログラムRT13に入ると、交換レンズ部
側CPU45はステツプSP120において駆動制御手段21から駆
動モータ回路25に対して（32）式について上述した目標
駆動量Ｑを演算して駆動出力信号S₁₅を駆動モータ回路2
5に送出してフオーカシングレンズ駆動部30を介して撮
影光学系14を自動焦点調節制御状態にセツトした後、ス
テツプSP121において当該自動焦点調節サーボが終了す
るのを待ち受ける。

やがて自動焦点調節動作が終了すると、これを駆動制
御手段21がエンコーダ34の駆動検出信号S₂₃に基づいて
判断してサーボ終了信号S₄を発生する。このとき交換レ
ンズ部側CPU45はステツプSP122に移つてこのサーボ終了
信号S₄をカメラボデイ部11側の焦点検出手段19に伝送さ
せた後ステツプSP123において割込み待受け状態に戻
る。

このようにしてカメラボデイ部側メインプログラムRT
10においてカメラボデイ部側CPU43が受光素子アレイ18F
A及び18FBについて１回の電荷蓄積時間についての処理
サイクルに基づく自動処理調節処理を終了する。

この処理はカメラボデイ部側CPU43がステツプSP101
（第21図）に戻るごとに処理の検出が可能であることを
条件として繰り返し実行される。

これに対してボデイ割込プログラムRT12（第23図）の
ステツプSP112において肯定結果が得られると、このこ
とは焦点を検出し得ないような撮影条件にあることを意
味している。このとき交換レンズ部側CPU45はステツプS
P114に移つてスキヤン動作中であるか否かの判断をし、
否定結果が得られたときステツプSP115に移つてスキヤ
ンプログラムRT14（第25図）にジヤンプする。

このスキヤンプログラムRT14に入ると、交換レンズ部
側CPU45はステツプSP130、SP131、SP132を順次実行する
ことにより、第１の実施例についてステツプSP7、SP8、
SP9（第14図）において実行された処理と全く同様にし
て、次回の電荷蓄積処理サイクルにおける立上りデユー
テイ期間Δt_Hを設定した後、速度制御フラグFLG_SP及び
駆動出力信号S₁₅に対して論理「Ｈ」レベルのデータを
セツトし、その後タイマTM1及びTM2に対してそれぞれ目
標パルス間隔時間Δt₁及び立上りデユーテイ期間Δt_Hを
設定し、その後駆動モータ回路25をスキヤンサーボ動作
させ、その後ステツプSP133において次の割込みを待ち
受ける状態に移る。

このとき駆動モータ回路25はフオーカシングレンズ駆
動部30を介して撮影光学系14のフオーカシングレンズを
（33）式について上述した目標駆動速度Ｖでスキヤン駆
動させる。

このときの目標駆動速度Ｖの演算は、撮影条件が第１
図の設定許容範囲REG内に入つていることにより、受光
素子アレイ18FA及び18FBには実用上十分なコントラスト
をもつた被写体像検出信号S_1A及びS_1Bが得られるような
電荷蓄積時間が制御される。

ここで被写体が暗いために電荷蓄積時間Ｔとして長い
時間が設定され、これにより像面移動速度Ｓとして極端
に遅い速度が設定されたとき、カメラボデイ部側メイン
プログラムRT10（第21図）において次の電荷蓄積処理サ
イクルに入ることによりステツプSP104において交換レ
ンズ部側CPU45に割込みがかけられて再度ボデイ割込プ
ログラムRT12の処理が実行されると、交換レンズ部側CP
U45が現在スキヤン動作中であるので、ステツプSP114に
おいて肯定結果を得ることにより、交換レンズ部側CPU4
5はステツプSP116からメインプログラムRT10に戻る。

かくしてスキヤン動作中において割込みがかかつた場
合、交換レンズ部側CPU45は当該スキヤン動作が終了す
るまでタイマTM1及びTM2にセツトされた目標パルス間隔
時間Δt₁及び立上りデユーテイ期間Δt_Hでフオーカシン
グレンズをスキヤン駆動して行く。

このスキヤンサーォは、第19図について上述したと全
く同様にして、エンコーダ34から送出される駆動検出信
号S₂₃のパルスの発生が早いか、又は第１タイマTM1にお
ける時間Δt₁の計時動作の終了が早いかに応じて、駆動
検出信号S₂₃のパルスの発生が早い場合には、第16図に
おいて上述した駆動検出信号パルス割込プログラムRT3
と全く同様の駆動検出信号パルス割込プログラムRT15
（第26図）の処理を実行する。

なお、第26図において、第16図のステツプと対応する
ステツプに同一符号に添字Ｘを付して示す。

これに対して第１タイマTM1の時計動作が先に終了す
れば、このことは現在の駆動速度が目標駆動速度より遅
いことを意味し、このとき第１の実施例において実行さ
れたタイマTM1割込プログラム（第15図）と全く同様の
タイマTM1割込プログラムRT16（第27図）を実行する。

なお、第27図において、第15図のステツプと対応する
ステツプに同一符号に添字Ｘを付して示す。

また第２タイマM2が計時動作を終了すると、第１の実
施例におけるタイマTM2割込プログラムRT4（第17図）と
全く同様のタイマTM2割込プログラムRT17（第28図）を
交換レンズ部側CPU43が実行することにより、第19図に
ついて上述したと同様にして、駆動モータ回路25に対す
る駆動出力信号S₁₅の立上りデユーテイ期間Δt_H及び立
下りデユーテイ期間Δt_Lの切換動作を実行し、かくして
フオーカシングレンズ駆動部30を介して撮影光学系14の
フオーカシングレンズを目標駆動速度Ｖで駆動する。

なお、第28図において、第17図のステツプと対応する
ステツプに同一符号に添字Ｘを付して示す。

この実施例の場合、目標パルス間隔時間Δt₁の演算
は、交換レンズ部13側に設けられた第３タイマTM3が所
定の時間間隔で計時動作を終了したとき、交換レンズ部
側CPU45が、第１の実施例において実行されたタイマTM3
割込プログラムRT1（第18図）と同様にしてタイマTM3割
込プログラムRT18（第29図）の処理ステツプSP180〜SP1
82を実行することにより、レンズ情報メモリ部31から読
み取つたレンズ情報K2に基づいて決まる目標パルス間隔
時間Δt₁（（34）式）が決定される。

第２の実施例によれば、第１の実施例について上述し
たと同様にして、被写体が暗いために受光素子アレイ18
FA及び18FBの電荷蓄積時間Ｔが長くなつた状態において
フオーカシングレンズをスキヤン動作させる際に、像面
移動速度Ｓを電荷蓄積時間Ｔを条件として所定のコント
ラストをもつ被写体像検出信号S_1A及びS_1Bを得ることが
できるような条件を満足させるように選定できることに
より、フオーカシングレンズを合焦位置に来たとき、こ
れを通過させることなく確実に検出することができる。

これに加えて第２の実施例の場合には、フオーカシン
グレンズを駆動するための構成部分をカメラボデイ部11
に対して交換自在に着脱し得る交換レンズ部13上に設け
るようにしたことにより、各交換レンズの駆動系に適合
した制御を、カメラボデイ部としては共通の構成を用い
ながら実現し得、かくしてカメラボデイ部11に対して撮
影目的に適応した交換レンズ部を用いることができるこ
とにより、カメラ全体としての機能を多機能化し得る。

〔４〕第３の実施例 第30図は本発明の第３の実施例を示すもので、第20図
との対応部分に同一符号を付して示すように、第20図に
おいて、像面移動速度決定手段22をカメラボデイ部11側
に設けることにより、像面移動速度決定処理をカメラボ
デイ部側CPU43によつて実行させるようにしたと同様の
構成を有する。

第30図の構成において、カメラボデイ部側CPU43は第3
1図に示すようにカメラボデイ部側メインプログラムRT2
0を実行する。

すなわちカメラボデイ部側CPU43は第21図の場合の処
理ステツプSP101、SP102、SP103、SP104、SP105、SP106
と同じ処理ステツプSP201、SP202、SP203、SP204、SP20
5、SP206を順次実行すると同時にステツプSP203及びSP2
04間に像面移動速度決定手段22についての処理ステツプ
SP204Xを実行する。

このステツプSP204Xは次回の電荷蓄積時間T_NEXTに従
つて第１図について上述した設定許容範囲REGの条件、
すなわち（４）式に従つてこれを満足するような像面移
動速度Ｓをカメラボデイ部側CPU43が決定した後、ステ
ツプSP204に移る。

かくしてカメラボデイ部側CPU43は、被写体が暗い場
合にも、その明るさに見合つた像面移動速度Ｓでオート
フオーカスモジユール18の受光素子アレイ18FA及び18FB
における電荷蓄積時間を制御すると共に、交換レンズ部
側CPU45に対してかかる像面移動速度Ｓで像面を移動さ
せながらスキヤン動作を実行させるようなデータを交換
レンズ部13の駆動制御手段21に伝送し得るようになされ
ている。

すなわちカメラボデイ部側CPU43は、第22図の場合と
同様に、第32図の交換レンズ部側メインプログラムRT21
のステツプSP210における割込み待受け状態にあると
き、カメラボデイ部側CPU43がカメラボデイ部側メイン
プログラムRT20のステツプSP204において割込みをかけ
たとき、交換レンズ部側CPU45が第33図のボデイ割込プ
ログラムRT22のステツプSP211において像面移動速度Ｓ
のデータをカメラボデイ部11側に設けられた像面移動速
度決定手段22から駆動制御手段21に、焦点検出可／不可
情報、デフオーカス量ｄ及びデフオーカス方向データと
共に読み取らせる。

このボデイ割込プログラムRT22において交換レンズ部
側CPU45が実行するその他の処理ステツプSP212〜SP216
は、第１の実施例の場合のボデイ割込プログラムRT12
（第23図）の処理ステツプSP112〜SP116と同様である。

かくして交換レンズ部側CPU45がボデイ割込プログラ
ムRT2のステツプSP215においてスキヤンプログラムRT24
（第35図）にジヤンプしたとき、交換レンズ部側CPU45
はステツプSP230において像面移動速度決定手段22から
読み取つた像面移動速度Ｓを直接利用して立上りデユー
テイ期間Δt_Hの初期値を決定することを除いて第１の実
施例のスキヤンプログラムRT14（第25図）の処理ステツ
プSP130、SP131、SP132、SP133に対応する処理ステツプ
SP230、SP231、SP232、SP233を実行する。

交換レンズ部側CPU45は、第２の実施例における駆動
検出信号パルス割込プログラムRT15（第26図）、タイマ
TM1割込プログラムRT16（第27図）、タイマTM2割込プロ
グラムRT17（第28図）と同様にして、第36図の駆動検出
信号パルス割込プログラムRT25、第37図のタイマTM1割
込プログラムRT26、第38図のタイマTM割込プログラムRT
27とを実行する。

なお、第36図、第37図、第38図において、第26図、第
27図、第28図の対応ステツプと同一符号に添字をＹに入
れ換えて示す。

これに加えて交換レンズ部側CPU45は、第２の実施例
のタイマTM3割込プログラムRT18（第29図）に対応する
タイマTM3割込プログラムRT28（第39図）の処理ステツ
プSP280〜SP282を実行する。処理ステツプSP281は、カ
メラボデイ部側に設けられた像面移動速度決定手段22か
ら取り込んだ像面移動速度Ｓのデータを直接用いて目標
パルス間隔時間Δt₁を決定するようにしたことを除い
て、第２の実施例におけるステツプSP181と同様の処理
を実行する。

かくして第30図の第３の実施例によれば、第20図につ
いて上述した第２の実施例の場合と同様にして、被写体
が暗い場合においてもこれに適応するようにスキヤン動
作を実行できると共に、種々の交換レンズ部に最適なフ
オーカシング制御を実行できる。これに加えて特に像面
移動速度決定手段22をカメラボデイ部側に設けたことに
より、カメラボデイ部11のオートフオーカスモジユール
18に設けられている受光素子アレイ18FA及び18FBの性能
に像面移動速度決定手段22の演算処理プログラムを適合
させることができる。

因に像面移動速度決定手段22が像面移動速度Ｓを決定
するための条件（第１図）は、実際上イメージセンサの
特性及び焦点検出手段の処理速度等にも依存する。そこ
でオートフオーカスモジユール、焦点検出手段を内蔵す
るカメラボデイ部11側に像面移動速度決定手段22を設け
るようにすれば、第１図の条件をカメラボデイの種類に
応じてこれに適合するように設定することができる。

またカメラボデイ部11及び交換レンズ部13間には、像
面移動速度Ｓとして情報が受け渡されるので、パワーフ
オーカスの場合の速度制御情報と共通化して情報を伝送
できる効果を得ることができる。

〔５〕第４の実施例 第40図は本発明の第４の実施例を示すもので、第１〜
第３の実施例の場合は、スキヤンサーボモード時に焦点
位置を捜す際に本発明を適用するようにしたサーボ（す
なわちAFサーボ）モード時に、像面移動速度を被写体像
のコントラストをも条件として決めるようにする。

因に自動焦点調節サーボ時には、一度は被写体像を捕
捉した状態を得ることができるので、当該被写体像につ
いての情報を検出して利用することができる。第６図と
の対応部分には同一符号を付して示す第40図において、
焦点検出手段19はコントラスト検出回路51を有する。

このコントラスト検出回路51は、メモリ19Bに格納さ
れている被写体検出データDT3_1A、DT3_1Bを受けて、次式 によつて被写体像のコントラストＨを求める。（35）式
においてＡ（ｉ）、Ｂ（ｉ）はオートフオーカスモジユ
ール18に設けられているイメージセンサ18Eから得られ
る一対の被写体像検出信号S_1A及びS_1Bのｉ番目のサンプ
リングデータを示す。

コントラスト検出回路51は（35）式で表されるコント
ラスト検出信号S₃₁を像面移動速度決定手段22に送出
し、像面移動速度決定手段22は当該コントラスト検出信
号S₃₁を演算条件として現在の電荷蓄積時間Ｔに対する
像面移動速度Ｓを決定する。

すなわち像面移動速度決定手段22は、第41図に示すよ
うに、コントラスト検出信号S₃₁によつて表されるコン
トラストＨが標準値であるとき限界曲線K2_Nで示すよう
に、第１図について上述したと同様にして電荷蓄積時間
Ｔに対する像面移動速度Ｓを設定許容範囲REGに入るよ
うな値として求める。

これに対して被写体像コントラストＨが標準値より大
きくなつて行つたとき、第41図において符号K2_N+1、K
_N+2……で示すように、設定許容範囲REGの領域を矢印ａ
で示すように次第に拡大して行くように設定し、これと
は逆に被写体像コントラストＨが標準値より小さくなつ
て行つたとき、限界曲線K2_N-1、K2_N-2……を矢印ｂの方
向に移動させて行くような演算を実行する。

第40図の構成によれば、被写体像コントラストＨに応
じて電荷蓄積時間Ｔに対してとり得る像面移動速度Ｓの
許容範囲を変更できるようにしたことにより、焦点検出
不可状態においてフオーカシングレンズによつて焦点を
スキヤンサーボを実行する場合に限らず、焦点検出可状
態において自動焦点調節サーボを実行する場合において
も、撮影条件すなわち被写体像の明るさ及びコントラス
トに最適な像面移動速度で合焦点を確実に検出し得る。

因に被写体像検出信号S_1A、T_1Bのコントラストが十分
大きい場合には、電荷蓄積時間の間に像面が大きく移動
したとしても、一対の被写体像検出信号S_1A、S_1B間の相
関を求めることができるが、コントラストが低い場合に
は、電荷蓄積時間の間に像面が少し移動しただけでも一
対の被写体像検出信号S_1A及びS_1Bの波形上の特徴が不鮮
明になることにより、被写体像検出信号S_1A及びS_1B間の
相関がとれない場合が生ずるおそれがあるが、第40図の
構成によれば、被写体像コントラストが小さくなれば、
これに応じて像面移動速度Ｓを低くするようにしたこと
により、自動焦点調節サーボモード時の焦点検出動作を
確実になし得る。

〔６〕第５の実施例 第42図は本発明の第５の実施例を示すもので、第６図
との対応部分に同一符号を付して示すように、メモリ19
Bに格納されている被写体検出データDT4_1A、DT4_1Bを空
間周波数検出回路52に読み出して空間周波数検出信号S
₁₂を得、これを像面移動速度決定手段22に供給するよう
になされている。

空間周波数検出回路52は、被写体検出データDT4_1A、D
T4_1Bに基づいて例えばフーリエ変換演算を用いて被写体
像の空間周波数分布を計算し、求められた空間周波数分
布のうち最大振幅を有する空間周波数ｗを抽出し、当該
抽出された空間周波数ｗを表す空間周波数検出信号S₃₂
を得る。

像面移動速度決定手段22は、デフオーカス演算回路19
Cから与えられる焦点検出可／不可信号S₃に基づいて焦
点検出可状態にあるとき、蓄積時間制御回路19Dから供
給される電荷蓄積時間情報DT3によつて表される電荷蓄
積時間T_NEXTに基づいて第１図について上述した限界曲
線K1によつてスキヤン駆動時の像面移動速度Ｓを決定
し、これを像面移動速度信号S₂₄として駆動制御手段21
に送出する。

これに対して像面移動速度決定手段22は焦点検出不可
状態にある場合には、電荷蓄積時間情報DT3によつて表
される電荷蓄積時間T_NEXTと、空間周波数検出信号S₃₂に
よつて表される空間周波数ｗとに基づいて、第43図にお
いて符号K3_Nによつて示す限界曲線を満足するような像
面移動速度Ｓを求める。

すなわち像面移動速度決定手段22は、空間周波数ｗが
標準値にあるとき限界曲線K3_Nによつて制限される設定
許容範囲REGに入るような像面移動速度Ｓを電荷蓄積時
間Ｔに応じて決定する。

この状態から被写体像の空間周波数ｗが低くなつて行
くと像面移動速度決定手段22はこれに応じて限界曲線K3
_N+1、K3_N+2……のように矢印ｃで示す方向に設定許容範
囲REGを拡げて行く。これとは逆に被写体像の空間周波
数ｗが高くなつて行つたとき像面移動速度決定手段22は
限界曲線K3_N-1、K3_N-2……のように矢印ｄで示す方向に
設定許容範囲REGを狭くして行くように限界条件を変更
して行く。

第42図の構成によれば、被写体像の空間周波数ｗが低
い場合には、イメージセンサ18Eが電荷蓄積動作をして
いる間に像面が移動したとしても、当該像面の移動に基
づいて生ずるぼけや像の流れが少ないので、像面移動速
度Ｓが速くても焦点を検出することができる。そこで像
面移動速度決定手段22は設定許容範囲REGを拡げて行
く。

これに対して被写体像の空間周波数が高い場合には、
イメージセンサ18Eが電荷蓄積動作をしている間に像面
が移動すれば、被写体像検出信号S_1A、S_1Bにおいて生ず
るぼけや像の流れの影響が大きくなつて行くことによ
り、像面移動速度Ｓが速いと焦点の検出ができなくなる
おそれがある。そこで像面移動速度決定手段22はこれに
応じて設定許容範囲REGの範囲を縮小することにより、
適応動作する。

かくして自動焦点調節装置は全体として自動焦点調節
サーボモードにおいて、被写体の空間周波数が変化した
としても確実に被写体像を捕捉することができる。

〔７〕他の実施例 （１） 上述の実施例においては、蓄積時間制御回路19
Dにおいて、第７図及び（10）式、（11）式について上
述したように、次回の電荷蓄積時間T_NEXTを、前回の電
荷蓄積時間T_LAST及び被写体検出データの最大値I_MAXに
基づいて求めるようにした場合について述べたが、次回
の電荷蓄積時間T_NEXTを次式 のように、被写体検出データの平均値I_AVに基づいて求
めるようにしても良い。

ここで平均値I_AVは第44図に示すように、受光素子の
位置P₁、P₂……P_nに対応して被写体像検出信号S_1A、S_1B
から得られるサンプリングデータ（A1（１）、A1（２）
……A1（ｎ））、（B1（１）、B1（２）……B1（ｎ））
の平均値I_AVは、被写体像の輝度に対応していると考え
ることができるので、平均値I_AVによつて次回の電荷蓄
積時間T_NEXTを決めれば、この電荷蓄積時間T_NEXTを被写
体の明るさの変化に応じて変化させることができ、かく
して被写体像検出信号S_1A及びS_1Bとしてデータ処理に適
した信号レベルのものを得ることができる。

（２） 上述の実施例においては、スキヤンサーボ時の
フオーカシングレンズの駆動方向を、交換レンズ部13に
よらず一定方向にしたが、これに代えフオーカシングレ
ンズのスキヤン方向を交換レンズ部13ごとに変更するよ
うにしても良い。

この場合レンズ情報メモリ部31はレンズ情報Ｋに加え
てスキヤン方向情報を格納し、必要に応じて駆動制御手
段21によつて読み出すことができるようになされてい
る。

さらにこれに加えてレンズ情報メモリ部31にズーミン
グ位置、フオーカシング位置に応じてスキヤン方向を変
更し得るようなスキヤン方向情報を格納するようにして
おき、これにより撮影光学系14のズーミング位置やフオ
ーカシング位置に応じてスキヤン方向を切り換えるよう
にしても良い。

（３） 上述の実施例においてはスキヤンサーボの駆動
方向を予め決めておくようにしたが、これに代え焦点検
出手段19において焦点検出演算をした際に求めることが
できる相関量Ｃ（Ｌ）に基づいて駆動方向を決めるよう
にしても良い。

例えば第８図及び第９図について上述したように、最
小相関量Ｃ（x_m）を求める際に、横ずれ量x_mを求めるこ
とができるので、当該横ずれ量x_mの符号に従つてスキヤ
ン駆動方向を決定するようにする。

このようにすれば、横ずれしている方向に応じて当該
横ずれ量を小さくする方向に像面をスキヤンさせること
ができることにより、焦点の検出を一段と速めることが
できる。

この場合第10図（Ｂ）について上述したように相関量
Ｃ（Ｌ）に極小値がなく、従つて３点内挿法によつて横
ずれ量x_mを求めることができない場合には、最大シフト
量L_MAX（第10図（Ｂ）の場合L_MAX＝±５）における２つ
の相関量（第10図（Ｂ）の場合相関量Ｃ（−５）及びＣ
（＋５））の大小を比較し、相関量の小さい方のシフト
量の符号（例えば第10図（Ｂ）において図示した例の場
合正方向）に従つてスキヤン駆動方向を決定するように
すれば良い。

（４） 上述の実施例においては、駆動モータ回路25の
駆動モータ25Aの駆動量を検出するにつき、単位駆動量
だけ移動したときエンコーダ34において検出パルスを発
生し、当該検出パルスを駆動検出信号S₂₃（第19図
（Ｃ））として送出するようにした場合について述べた
が、駆動検出信号S₂₃としてはこれに限らず所定の時間
の間の駆動量を表す信号を送出するようにしても上述の
場合と同様の効果を得ることができる。

（５） 上述の実施例においては本発明を一眼レフ交換
レンズカメラシステムに適用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、その他のカメラシステム、
例えばレンズとカメラボデイとが一体化したカメラシス
テムや、レンズ部内部にだけ自動焦点調節機能をもつた
ようなカメラシステムにも同じように適用し得る。

（６） 上述の実施例においては、自動焦点調節サーボ
を実行している間はイメージセンサの電荷蓄積動作をさ
せないように、自動焦点調節サーボの終了を待ち受ける
ような処理ステツプSP6（第14図）、SP106（第21図）、
SP206（第31図）を設けたが、これに代え、自動焦点調
節サーボ動作中にこれと同時に電荷蓄積動作を実行する
ように構成しても、上述の場合と同様の効果を得ること
ができる。

ところがこのようにした場合には、自動焦点調節サー
ボ中に、イメージセンサ8Eの電荷蓄積動作が実行される
ことにより、スキヤンサーボについて上述したと同様の
問題が生ずる。

すなわち、イメージセンサ8Eの電荷蓄積時間が長い場
合には、自動焦点調節サーボによつて像面が移動する際
に、その像面移動速度が速すぎるために焦点検出に適し
た被写体像検出信号が得られなくなる結果が生ずる。

このような場合には、自動焦点調節サーボモード時に
おけるフオーカシングレンズの駆動制御を、第１図につ
いて上述した限界曲線K1による制限条件を満足させるよ
うに像面移動速度Ｓを制御するようにすれば良い。

（７） 第40図の第４の実施例において、被写体像コン
トラストＨを（35）式の関係を用いて演算するようにし
た場合について述べたが、被写体像コントラストの求め
方はこれに限らず、他の手法を用いても良い。

例えばデフオーカス演算回路19Cにおいて（19）式を
用いて相関量偏差Ｅを求めたとき、当該相関量偏差Ｅの
値は第９図から相関量Ｃ（Ｌ）の落込みの度合を示して
いることが分かる。

ところがこの相関量偏差Ｅは、コントラストＨと強い
比例関係があるので、この相関量偏差Ｅを（35）式の被
写体像コントラストＨの代わりに用いることができる。

このようにしれば、相関量偏差Ｅはデフオーカス演算
回路19Cのデフオーカス演算の途中で必ず求めることが
できるので、コントラスト検出専用の検出手段を別途設
ける必要をなくし得、この分全体としての構成を簡易化
し得る。

（８） 第40図及び第42図の実施例の場合には、それぞ
れコントラスト検出回路51及び空間周波数検出回路52か
ら得られるコントラスト検出信号S₃₁及び空間周波数検
出信号S₃₂に基づいて像面移動速度決定手段22において
像面移動速度信号S₂₄を得るように構成したが、像面移
動速度決定手段22として、コントラスト検出信号S₁₁及
び空間周波数検出信号S₁₂を同時に受けて、コントラス
トＨ及び空間周波数ｗについての第41図及び第43図の制
限条件を同時に満足するような像面移動速度信号S₂₄を
得るようにしても良い。

（９） 上述の実施例においては、焦点検出手段19に設
けられている蓄積時間制御回路19Dとして、メモリ19Bに
取り込まれた被写体検出データDT0に基づいて電荷蓄積
時間を決めるようにした場合について述べたが、電荷蓄
積時間の演算方法としてはその他の手法を用いても良
い。

例えばイメージセンサ18Eの受光素子アレイ18FA及び1
8FB（第５図）の近傍にモニタ素子を設け、そのモニタ
出力が所定のレベルになつたとき電荷蓄積動作を終了さ
せるようにしても良い。

また例えば受光素子アレイ18FA及び18FBの受光素子に
蓄積された電荷量を非破壊的に読み出してその電荷量が
所定の値に達したとき電荷蓄積動作を終了させるような
手法を用いても良い。

このようにすれば、電荷蓄積時間として受光素子アレ
イ18FA及び18FBが電荷の蓄積を開始してから終了するま
での時間を直接的に測定できることになる。

（10） 例えばデフオーカス演算手段19Cの演算時間が
長い場合や、その他の処理に要する処理時間が長いため
に、イメージセンサ18Eの受光素子アレイ18FA及び18FB
（第５図）の電荷蓄積動作の開始時点から次回の電荷蓄
積動作の開始時点までの時間（これを自動焦点調節サイ
クルタイムと呼ぶ）が、正味の電荷蓄積時間と比較して
極端に大きい場合には、当該正味の電荷蓄積時間とその
他の処理時間との和を、第１図、第41図、第43図の電荷
蓄積時間におき代えて像面移動速度Ｓを求めるようにし
ても上述の場合と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、被写体像が横ずれして
いるために相関度の極大値が得られないような場合に、
当該横ずれ量を小さくする方向に像面をスキヤンさせる
ことにより、合焦点の検出を一段と速めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動焦点調節装置の動作原理を示
す曲線図、第２図は撮影光学系による像面の移動の説明
に供する略線図、第３図はイメージセンサの受光素子か
ら得られる被写体像検出信号の説明に供する信号波形
図、第４図は本発明による自動焦点調節装置の一実施例
を示す系統図、第５図は第４図のオートフオーカスモジ
ユール18の光学的詳細構成を示す斜視図、第６図は第４
図の焦点検出手段19の詳細構成を示すブロツク図、第７
図は第６図のメモリ19Bに取り込まれるデータを示す曲
線図、第８図〜第10図は第６図のデフオーカス演算回路
19Cの動作の説明に供する曲線図、第11図は第４図の駆
動モータ回路25の詳細構成を示す電気的接続図、第12図
は駆動出力信号と駆動モータ回路25の動作モード上との
関係を表す図表、第13図は第11図の動作の説明に供する
信号波形図、第14図〜第18図は第４図のCPUによる処理
プログラムの説明に供するフローチヤート、第19図は第
４図の駆動制御系の動作の説明に供する信号波形図、第
20図は本発明による自動焦点調節装置の第２の実施例を
示すブロツク図、第21図〜第29図はそのカメラボデイ部
側CPU43及び交換レンズ部側CPU45の処理プログラムの説
明に供するフローチヤート、第30図は本発明の第３の実
施例を示すブロツク図、第31図〜第39図はそのカメラボ
デイ部側CPU43及び交換レンズ部側CPU45の処理プログラ
ムの説明に供するフローチヤート、第40図は本発明の第
４の実施例を示すブロツク図、第41図はその像面移動速
度決定手段22の動作の説明に供する曲線図、第42図は本
発明の第５の実施例を示すブロツク図、第43図は第42図
の像面移動速度決定手段22の動作の説明に供する曲線
図、第44図は被写体検出データの平均値の説明に供する
曲線図、第45図は自動焦点調節装置の概要を示す概略的
ブロツク図、第46図はその像面移動動作の説明に供する
曲線図、第47図は各種の交換レンズにおける像面移動速
度特性を示す曲線図である。 11……カメラボデイ部、12……マウント部、13……交換
レンズ部、18……オートフオーカスモジユール、19……
焦点検出手段、20……イメージセンサ制御手段、21……
駆動制御手段、22……像面移動速度決定手段、25……駆
動モータ回路、30……フオーカシングレンズ駆動部、31
……レンズ情報メモリ部、34……エンコーダ、18E……
イメージセンサ、18FA、18FB……受光素子アレイ、19B
……メモリ、19C……デフオーカス演算回路、19D……蓄
積時間制御回路、43……カメラボデイ部側CPU、45……
交換レンズ部側CPU、51……コントラスト検出回路、52
……空間周波数検出回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主光学系を通る一対の光束により形成され
   る一対の被写体像を受光する一対のイメージセンサと、 前記一対のイメージセンサの出力信号を所定のシフト範
   囲で相対的にシフトして相関度を求める相関演算手段
   と、 前記相関演算手段の相関演算の結果、前記所定のシフト
   範囲内で相関度の極大値が存在するときは、該極大値を
   与えるシフト量に応じて決定された駆動量だけ前記主光
   学系を駆動して前記主光学系の合焦状態を得る駆動手段
   と、 前記相関演算手段の相関演算の結果、前記所定のシフト
   範囲内で相関度の極大値が存在しないときは、前記所定
   のシフト範囲の両端のシフト量の相関度を比較し、相対
   的に高い相関度をもつシフト量の方向に応じて決定され
   た駆動方向に前記主光学系のスキヤン駆動を開始させて
   合焦点を捜索するスキヤン手段と を具えることを特徴とする自動焦点調節装置。