JP2697132B2 - 自動合焦カメラ - Google Patents

自動合焦カメラ

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JP2697132B2
JP2697132B2 JP1125061A JP12506189A JP2697132B2 JP 2697132 B2 JP2697132 B2 JP 2697132B2 JP 1125061 A JP1125061 A JP 1125061A JP 12506189 A JP12506189 A JP 12506189A JP 2697132 B2 JP2697132 B2 JP 2697132B2
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賢司 石橋
徳治 石田
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ミノルタ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、焦点検出結果に応じて焦点調節用のレンズ
を合焦位置に向けて駆動する自動合焦カメラに関するも
のであり、AF1眼レフカメラに特に適するものである。
[従来の技術] 従来の自動合焦カメラにおいては、静止被写体を撮影
する際の合焦精度に比べて、動的被写体を撮影する際の
合焦精度は低くなる。これは、被写体が動いている場合
には、今回の焦点検出時における合焦位置にレンズを駆
動してレリーズしても、レリーズするまでの間に被写体
が合焦位置からずれるからである。そこで、特開昭60-2
14325号公報に開示されているように、被写体が動いて
いるときには、被写体の速度に合わせてレンズを駆動す
る追随制御を行うことが提案されている。また、特開昭
62-125311号公報においては、自動合焦カメラにおい
て、前回と今回のデフォーカス方向が同一であるとき
に、被写体が動的被写体であると判定するアルゴリズム
が提案されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述の従来技術にあっては、低輝度又
は低コントラストの被写体に対する焦点検出結果のばら
つきや、手振れによる焦点検出結果のばらつきのよう
に、焦点検出結果の僅かな変動があった場合にも、被写
体が動的被写体であると判定することがある。また、パ
ンニングにより被写体が変更されたときに、焦点検出結
果の大幅な変化があった場合にも、被写体が動的被写体
であると判定することがある。したがって、静止被写体
を動的被写体と誤認する可能性もあり、この場合には追
随補正を行うことにより却って焦点ずれ量が拡大すると
いう問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、焦点検出結果の僅かな変動や
過大な変化を動的被写体と誤認することを防止できる自
動合焦カメラを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る自動焦点カメラにあっては、上記の課題
を解決するために、第1図に示すように、レリーズ操作
中は連続してレリーズ動物を続ける連写モードを有する
カメラにおいて、焦点を合わせるべき被写体に対する撮
影レンズの焦点ずれ量を繰り返し検出する焦点検出手段
(1)と、焦点検出手段(1)により検出された焦点ず
れ量を記憶する焦点ずれ量記憶手段(2)と、焦点検出
手段(1)により焦点ずれ量が検出された時刻焦点検出
手段により焦点ずれ量が検出された時刻を検出する計時
手段(3)と、計時手段(3)の出力を記憶する焦点検
出時刻記憶手段(4)と、焦点検出手段(1)により検
出された焦点ずれ量に基づいて焦点調節用のレンズを合
焦位置に向けて駆動するレンズ駆動手段(7)と、焦点
検出手段(1)により焦点ずれ量が検出されたときのレ
ンズ位置を記憶するレンズ位置記憶手段(8)と、焦点
検出手段(1)と焦点ずれ量記憶手段(2)と焦点検出
時刻記憶手段(4)とレンズ位置記憶手段(8)の出力
に基づいて被写体の移動による焦点ずれ量の変化速度VH
Oを検出する変化速度検出手段(5)と、前記連写モー
ドであるときにのみ動的被写体の判定を行い、変化速度
検出手段(5)により検出された変化速度VHOが第1の
所定値よりも大きいときは被写体は動的被写体であると
判定するが、第1の所定値よりも大きい第2の所定値よ
り大きいときは被写体は動的被写体でないと判定する判
定手段(6)とを備えることを特徴とするものである。
第1図に示す構成において、レンズ駆動手段(7)と
レンズ位置記憶手段(8)は省略しても良い。なお、判
定手段(6)により被写体が動的被写体であると判定さ
れたときには、変化速度検出手段(5)により検出され
た変化速度VHOに基づいて、動的被写体による焦点ずれ
量の変化分を相殺するようにレンズ駆動手段(7)によ
るレンズ駆動量を補正する追随補正手段(9)を更に備
えれば、より好ましい。
ただし、第1図は本発明の構成を機能的にブロック化
して示した説明図であり、後述の実施例においては、上
記構成の主要部をマイクロコンピュータのプログラムに
よって実現している。具体的な対応関係を示せば、焦点
検出手段(1)は第7図の#107,#113に、焦点ずれ量
記憶手段(2)は同図の#112に、計時手段(3)は同
図の#106,#108に、焦点検出時刻記憶手段(4)は同
図の#109に、変化速度検出手段(5)は第10図の#313
に、判定手段(6)は同図の#327,#328に、レンズ駆
動手段(7)は第11図の#359に、レンズ位置記憶手段
(8)は第7図の#110に、追随補正手段(9)は第12
図の#401〜#417にそれぞれ対応している。
[作用] 以下、本発明の作用を第1図により説明する。焦点検
出手段(1)は、焦点を合わせるべき被写体に対する撮
影レンズの焦点状態を繰り返し検出し、焦点ずれ量(デ
フォーカスDF0)を出力する。ここで、デフォーカスDF0
は符号が焦点ずれの方向を示し、絶対値が焦点ずれの大
きさを示す変数である。レンズ駆動手段(7)は焦点検
出手段(1)により検出されたデフォーカスDF0に基づ
いて、合焦位置に向けて焦点調節用のレンズを駆動す
る。焦点ずれ量記憶手段(2)は前回のデフォーカスLD
Fを記憶している。また、焦点検出時刻記憶手段(4)
は前回の焦点検出時刻TMLを記憶している。さらに、レ
ンズ位置記憶手段(8)は前回の焦点検出時におけるレ
ンズ位置MILを記憶している。変化速度検出手段(5)
は焦点検出手段(1)と焦点ずれ量記憶手段(2)と焦
点検出時刻記憶手段(4)とレンズ位置記憶手段(8)
の出力に基づいて被写体の移動による焦点ずれ量の変化
速度VH0を検出する。
以下、変化速度VH0の求め方について説明する。
図中、DF0は今回のデフォーカス、LDFは前回のデフォ
ーカスである。また、MIは今回の焦点検出時のレンズ位
置、MILは前回の焦点検出時のレンズ位置である。これ
により、被写体の移動によって生じるデフォーカスの変
化δDFは、 δDF=DF0−LDF+(MI−MIL)/KL … と演算される。DF0−LDFはデフォーカスの変化分であ
り、(MI−MIL)/KLは、その間のレンズの移動によるデ
フォーカスである。ただし、KLはレンズ駆動量とデフォ
ーカスの変換係数である。一方、被写体の移動によるデ
フォーカスの変化δDFが生じるのに要した時間Δtは、
今回の焦点検出時刻TMより前回の焦点検出時刻TMLを引
いて、 Δt=TM−TML … と計算される。式,より、変化速度VH0は VH0=δDF/Δtと求められる。
このようにして変化速度検出手段(5)により検出さ
れた変化速度VH0は、判定手段(6)により第1の所定
値と比較され、変化速度VH0が第1の所定値よりも大き
いときには被写体は動的被写体であると判定される。こ
れにより、低輝度又は低コントラストの被写体に対する
焦点検出結果のばらつきや、手振れによる焦点検出結果
のばらつきのように、焦点検出結果の僅かな変動があっ
た場合に、被写体が動的被写体であると誤認されること
は防止できる。また、変化速度VH0が第1の所定値より
も大きい第2の所定値よりも大きいときには、被写体が
動的被写体であるとは判定しない。これにより、パンニ
ングにより被写体が変更されたときに、焦点検出結果の
大幅な変化があった場合に、被写体が動的被写体である
と誤認されることは防止できる。
そして、追随補正手段(9)は判定手段(6)により
被写体が動的被写体であると判定された場合にのみ、変
化速度VH0に基づいて被写体の移動による焦点ずれ量の
変化量ΔDFを求めて、レンズ駆動手段(7)によるレン
ズ駆動量を補正するので、静止被写体に対して間違って
追随補正が行われることはない。
[実施例] 以上、本発明の実施例を図面に基づき説明する。第2
図はレンズ交換可能な一眼レフカメラを示しており、10
1はカメラボディ、102は交換レンズ(撮影レンズ)の一
例であるズームレンズである。103はメインミラーであ
り、反射部と透過部によって構成されている。撮影レン
ズを通った光はメインミラー103の反射部によって反射
され、ファインダー光学系(図示せず)へと導かれると
共に、一部は透過され、サブミラー104へ導かれる。サ
ブミラー104はメインミラー103を透過した光を焦点検出
モジュール105へ反射する。第3図はカメラボディ101を
正面から見たものである。前述の通り、101はカメラボ
ディ、103は、メインミラー、105は焦点検出モジュー
ル、106はミラーアップ、露光動作、フィルム巻き上
げ、巻き戻しを自動で行うように構成されたメカユニッ
トである。これらは本発明とは直接関係しないため、説
明を省略する。
第4図は本発明を適用したカメラの回路図を示してい
る。201はカメラ全体のシーケンス制御や露出の演算制
御あるいはオートフォーカス(以下AFと略記)の演算制
御等の機能を果たすカメラ制御用のマイクロコンピユー
タであり、以下に示すようなデータバス及び各種の入出
力端子P1〜P21等を備えている。202は被写体像の焦点ず
れ量を測定するAF測距部であり、1次元の自己走査型撮
像素子(以下CCDと略記)、CCD駆動部、A/D変換部及びA
/D変換用基準電源発生源等からなる。このCCDにより得
られた画像情報は、AFデータバス201aを介してCPU201に
取り込まれる。203は液晶ディスプレイ(LCD)あるいは
発光ダイオード(LED)からなる表示部であり、CPU201
から送出される自動露出(以下AEと略記)の演算結果で
あるシャッター速度Tv及び絞り値Avあるいは合焦/非合
焦あるいは撮影モード等の情報が、この表示部203によ
って表示される。204は各交換レンズ102内等に設けら
れ、開放絞り値、最小口径絞り値、焦点距離及び焦点調
節に必要な繰り出し量変換係数等が記憶されたレンズデ
ータ回路であり、交換レンズ102をカメラボディ101に装
着したときに、前記データは装着部近傍に設けられた電
気接点を介してカメラボディ101に伝送される。205は被
写体の輝度Bvを測定する測光部であり、受光用光電変換
素子、A/D変換部、A/D変換用基準電圧源、CPU201とのデ
ータ授受部等から構成され、CPU201からの指令に従って
撮影レンズを通過した光を測光する。206は装填したフ
ィルムの感度を自動的に読み取るフィルム感度読み取り
部であり、カメラのパトローネ室に設けられた電気接点
を介してフィルムのパトローネ上のフィルム感度が読み
取られる。上記表示部203、レンズデータ回路204、測光
部205、フィルム感度読み取り部206の各情報はシリアル
データバス201bを介してシリアルの信号としてシリアル
入出力部201c(図中、シリアルI/Oと略記)に入力され
る。207はフィルム巻き上げ、巻き戻しを行うためのシ
ーケンスモータM1、AFのためのレンズ駆動を行うAFモー
タM2及び露光動作時に必要な各種マグネットを励磁する
ためのドライバー制御部であり、CPU201の出力端子P8〜
P16からの制御出力線CMD0〜CMD8により制御される。SW1
〜SW3、SW5〜SW10はそれぞれスイッチであり、これらの
スイッチの一端は接地され、他端はそれぞれ入力端子P1
〜P7、P20、P21に接続される。SW1はフィルムチャージ
開始でONとなり、フィルムチャージ完了でOFFとなるス
イッチ、SW2はミラーアップ中にONとなり、メカチャー
ジ完了でOFFとなるスイッチ、SW3はフィルム走行中に複
数回ON/OFFを繰り返すスイッチである。SW5は図示しな
いシャッター釦の押し下げの第1段階でONとなる測光ス
イッチであり、CPU201は測光及び測距を開始させる信号
を出力する。このスイッチSW5がONになっている間、測
距によりレンズが非合焦位置にあればレンズを駆動し続
け、合焦位置に達すると、レンズの駆動を停止するが、
レンズの駆動中にシャッター釦が解放され、スイッチSW
5がOFFになればレンズの駆動を停止する。SW6はシャッ
ター釦の押し下げの第2段階でONとなるレリーズスイッ
チであり、レリーズの可能な状態のときに、このスイッ
チSW6がONとなれば、CPU201はレリーズ動作を指令す
る。なお、レリーズスイッチSW6がONとなったとき、測
光スイッチSW5はオン状態に保たれるように構成されて
いる。SW7はフィルム走行路中に設けられたフィルム検
知スイッチであり、このフィルム検知スイッチSW7のと
ころにフィルムがあると、スイッチSW7はOFFであり、フ
ィルムがなくなるとONとなるもので、巻き戻し時に、こ
のスイッチSW7がOFFからONとなれば、フィルムがパトロ
ーネから少し出ている状態であることを示し、巻き戻し
終了の判定用スイッチとして使用されるものである。SW
8はカメラのパトローネ室に設けられた前記フィルム感
度読み取り部206の電気接点近傍に設けられたパトロー
ネ検知スイッチであり、パトローネ室にパトローネが入
っており、且つ裏蓋が閉じられているとON状態、パトロ
ーネが無いとOFF状態となる。SW9は裏蓋開閉スイッチで
あり、裏蓋が完全に閉じられたときにONとなる。SW10は
多重露光モード切換スイッチであり、ONになっていると
多重露光モードとなる。
RESETは抵抗R1によって、制御電源電圧+VDDにプルア
ップされているリセット端子であり、電源投入後、コン
デンサC1が抵抗R1を介して充電され、その電圧が“Low"
レベルから“High"レベルに変化したときに、CPU201が
リセットされるようになっている。XはCPU201にクロッ
ク信号を与えるための水晶発振器である。
次にドライバー制御部207及び各制御部について説明
する。ICMgはシャッター1幕保持用のマグネットであ
り、制御出力線1CMGOが“Low"レベルとなったときに、
マグネット1CMgに通電され、シャッター1幕が保持され
る。2CMgはシャッター2幕保持用のマグネットであり、
制御出力線2CMGOが“Low"レベルとなったときに、マグ
ネット2CMgに通電され、シャッター2幕が保持され、前
記1幕シャッターの保持を解除してから2幕シャッター
の保持が解除される間の時間がシャッター速度に相当す
る。FMgは撮影レンズの絞り係止用のマグネットであ
り、制御出力線FMGOが“Low"レベルとなったときに、マ
グネットFMgに通電されて絞り係止部材を保持し、保持
が解除されると、絞り係止部材が作動して所定の位置に
絞りを係止する。RMgはレリーズ用のマグネットであ
り、制御出力線RMGOが一定時間“Low"レベルとなると、
レリーズ部材の係止が解除され、絞りが絞り込まれ、ミ
ラーが上昇される。
Q1〜Q10はシーケンスモータM1及びAFモータM2の駆動
用トランジスタである。このシーケンスモータM1は2種
類のコイルを内部に有し、高トルク低速回転と低トルク
高速回転の特性が得られるもので、両特性を切り換え可
能とすると共に、それぞれの正逆回転が可能なように、
トランジスタQ1〜Q6が接続されている。すなわち、シー
ケンスモータM1の高速側端子HはトランジスタQ1とQ2の
共通接続点に、低速側端子LはトランジスタQ3とQ4の共
通接続点に、残りの共通端子CはトランジスタQ5とQ6の
共通接続点にそれぞれ接続される。第1表にトランジス
タQ1〜Q6のオン・オフ状態により、シーケンスモータM1
の回転状態がどのように変化するかを示す。
なお、本実施例では高速ブレーキは使用せず、低速ブ
レーキのみを使用する。したがって、以下の説明でブレ
ーキと記載されているのは、低速ブレーキSBRのことで
ある。Q7〜Q10はAFモータM2の駆動用トランジスタであ
り、AFモータM2の正逆回転が可能なようにブリッジ状に
接続されている。AFモータM2の正転でレンズを繰り出
し、逆転でレンズを繰り込む。OM1〜OM10は各トランジ
スタQ1〜Q10のスイッチング用の制御出力線である。
211,212はフォトカプラーからなる絞りエンコーダ及
びAFエンコーダであり、入力信号線PT1,PT2によりドラ
イバー制御部207に接続されている。絞りエンコーダ211
はレリーズ時に絞りプリセットレバーのストロークをモ
ニターするもので、レリーズ時に発光ダイオード211aに
よる発光がフォトトランジスタ211bにより検知され、入
力信号線PT1を介してドライバー制御部207に入力され
る。そして、このドライバー制御部207によってパルス
に波形整形された後、出力信号線FPを介してCPU201の入
力端子P18に送出される。AFエンコーダ212はAF時におけ
るレンズ駆動用のAFモータM2の回転数、すなわちレンズ
の移動量をモニターするためのものであり、発光ダイオ
ード212aによる発光がフォトトランジスタ212bにより検
知され、入力信号線PT2を介してドライバー制御部207に
入力される。そして、このドライバー制御部207によっ
てパルスに波形整形された後、出力信号線AFPを介してC
PU201の入力端子P19に送出される。この出力信号線AFP
はCPU201内部のカウンタ201dにも接続されており、撮影
レンズの繰り出し位置をモニターするために用いられ
る。すなわち、カウンタ201dはレンズ∞端にて0にクリ
アされ、近方向駆動時にアップカウント、∞方向駆動時
にダウンカウントに設定することにより、任意の時点で
レンズの∞端よりの繰り出しパルス数を得ることができ
る。このAFP信号はCPU201の割込端子(図示せず)にも
接続されており、AFP信号の立ち下りで割込を発生す
る。また、CPU201はタイマー201eを内蔵しており、内部
クロックをカウントすることにより、時刻を読み取れる
ように構成されている。さらに、CPU201は電気的に書き
込み、読み出しが可能で、電源が切れてもメモリー内容
を保持する、いわゆるE2PROM201fを内蔵している。ま
た、CPU201は設定時間が経過すると、タイマー割込を発
生させる割込タイマー(図示せず)を備えている。
CMD0〜CMD8はドライバー制御部207を制御するためにC
PU201の出力端子P8〜P16から出力される制御出力線であ
り、CMD0,CMD1によりそれぞれマグネットRMg,FMg制御用
の制御出力線RMG0,FMG0を制御し、CMD2,CMD3によりそれ
ぞれマグネット1CMg,2CMg制御用の制御出力線1CMG0,2CM
GOを制御する。また、CMD4〜CMD6によりシーケンスモー
タM1駆動用の制御出力線OM1〜OM6を制御し、CMD7,CMD8
によりAFモータM2駆動用の制御出力線OM7〜OM10を制御
する。第2表にシーケンスモータM1の制御を、第3表に
AFモータM2の制御を示す。表中、Hは“High"レベル、
Lは“Low"レベルを意味する。
AMgはフィルムを静止させる係止解除用マグネットで
あり、トランジスタQ11,抵抗R2を介してCPU201の出力端
子P17に接続される。トランジスタQ11のベースと抵抗R2
との接続点は抵抗R3を介して接地される。CPU201の出力
端子P17は通常“Low"レベルであり、トランジスタQ11は
オフ状態であるため、マグネットAMgには通電されず、
吸着片を吸着保持している。巻き止めと巻き止めレバー
との係合を解除するため、CPU201の出力端子P17が“Hig
h"レベルとなると、マグネットAMgに通電されて吸着力
がなくなる。
続いて、第5図によって本実施例における一連のレリ
ーズ動作を説明する。同図に示されるように、レリーズ
動作はミラーアップ、露光、メカチャージ、フィルムチ
ャージの4個のシーケンスに大別される。
ミラーアップのシーケンスでは、メインミラー、サブ
ミラーの退避を行い、また、撮影レンズの絞りの係止を
外すことによって絞りを絞り込む動作を行う。露光のシ
ーケンスでは、フォーカルプレーンシャッターの1幕と
2幕の制御により露光時間(シャッタースピード)を制
御している。メカチャージのシーケンスでは、次回のレ
リーズのために、メインミラー、サブミラー、撮影レン
ズの絞り、シャッターの1幕、2幕をばねによって付勢
する。フィルムチャージのシーケンスでは、フィルム送
りを行う。
以下、タイムチャートにより更に詳しく説明する。ス
イッチSW6は、第4図において既に説明したごとく、シ
ャッター釦の2段押し下げによりONとなり、レリーズ動
作を開始させる。レリーズ動作が開始されると、まず、
制御出力線RMG0を“Low"レベルとすることにより、レリ
ーズ用のマグネットRMgに通電し、ばねによって付勢さ
れているメインミラーの係止を解除する。これによっ
て、メインミラーはファインダー側へ退避されると共
に、サブミラーもメインミラーと連動して退避される。
続いて、制御出力線FMG0を“Low"レベルとすることによ
り、絞り係止用のマグネットFMgに通電し、ばねによっ
て付勢されている撮影レンズの絞りの係止を解除する。
係止が解除されると、絞り込みが開始するが、このとき
の絞りの状態は、第4図で説明したごとく、モニター用
のフォトトランジスタ211bよりドライバー制御部207に
入力され、波形整形されたFP信号としてCPU201に入力さ
れる。CPU201は所定の露出演算による絞り値に相当する
数のFP信号をカウントし、制御出力線FMG0を“High"レ
ベルとすることにより、絞り込みを停止し、撮影レンズ
は所望の絞り値に設定される。続いて、露光動作を行う
ため、レリーズ開始時に“Low"レベルとなる制御出力線
1CMG0,2CMG0のうち、一方の制御出力線1CMG0を“High"
レベルとする。これによって、フォーカルプレーンシャ
ッターの1幕が走行する。所定の露出演算による露出時
間の経過後に他方の制御出力線2CMG0を“High"レベルと
することにより、フォーカルプレーンシャッターの2幕
が走行し、露光制御が行われる。露光後はメカチャージ
のシーケンスに入る。メカチャージのシーケンスでは、
まず、シーケンスモータM1の起動時に高トルクが要求さ
れるため、低速モードF(L)で駆動し、その後、所定
回転数に達すれば、低トルク高速回転の高速モードF
(H)に切り換える。これによって効率良くシーケンス
モータM1を駆動することができると共に、高速のメカチ
ャージ、フィルムチャージを達成できる。
このシーケンスモータM1の回転により、メインミラー
及びサブミラーのダウンとばねによる付勢が行われ、同
時に撮影レンズの絞り、フォーカスプレーンシャッター
の1幕、2幕もばねにより付勢される。このメカチャー
ジが完了すると、既に説明したように、メカチャージ終
了信号として、スイッチSW2がOFFとなる。CPU201はこの
スイッチSW2のOFFを検出すると、フィルムチャージのシ
ーケンスへと移行する。これによって、フィルムを固定
する係止が解除され、フィルムの巻き上げが開始され
る。この時点でフィルムチャージをモニターするスイッ
チSW1がONとなり、シーケンスモータM1によりフィルム
巻き上げが行われる。1コマ分のフィルム巻き上げが完
了すると、スイッチSW1がOFFとなり、CPU201に知らされ
る。CPU201はスイッチSW1のOFFを検出すると、シーケン
スモータM1を停止させるため、ブレーキ(図示せず)を
掛ける。これにより、1コマ分のレリーズ動作が完了す
る。
次に、スイッチSW6がONの間、続けてレリーズを行う
連写モード時のシーケンスについて、焦点検出動作を含
む、第6図のタイムチャートで説明する。第6図の区間
Iは連写の1コマ目を示し、区間IIは連写の2コマ目を
示している。連写の1コマ目の区間Iは第5図で説明し
た通りである。ところで、焦点検出を行うには、メイン
ミラー、サブミラーが下がって安定していることが必要
である。このため、スイッチSW2がOFFとなり、メカチャ
ージが完了してからミラー安定のための時間待ちをした
後、CCDの積分を開始する。この時間待ちは本実施例で
は30msecに設定している。図中I1で示す部分がCCDの積
分時間、D1で示す部分がCCDの画素データをA/D変換し、
CPU201のメモリーに取り込むデータダンプ時間を示して
いる。CCDの画素データがCPU201に取り込まれれば、所
定の演算によりデフォーカス、デフォーカス方向、焦点
検出の信頼性が求められる。この焦点検出演算について
は、本発明と直接関係しないので、説明は省略する。さ
て、1回目のフィルムチャージが終了すると、スイッチ
SW1がOFFとなり、シーケンスモータM1は低速ブレーキSB
Rが掛かる。この時点でCPU201はスイッチSW6がONか否か
を判定する。スイッチSW6がONであり且つ連写モードで
あれば、続いて区間IIで示してある2コマ目のレリーズ
を開始する。この2コマ目の場合、フィルムチャージ
後、直ぐにレリーズするため、フィルムの停止を確保す
るためシーケンスモータM1に低速ブレーキSBRを掛けた
状態で時間待ちし、レリーズ用のマグネットRMgに通電
している。さて、演算1で得られた結果が合焦であれ
ば、撮影レンズを停止したまま、次回レリーズを行って
も、ピントの合った写真が撮影できるが、合焦でない場
合、そのまま次回レリーズを行えば、ピンボケ写真が取
られてしまう。特に連写モードでの撮影は被写体が動い
ている動体撮影の場合が多く、このような被写体では時
間に対してデフォーカスが変化しているため、演算1に
おいては被写体の移動したことによるデフォーカス分を
検出する。このデフォーカス分の駆動をミラーアップ中
に行うことにより、次回レリーズにおいてもピントの合
った写真を得ることができる。第6図におけるAFモータ
M2の欄は、AFモータM2による撮影レンズの駆動状態を示
しており、1本線はOFF状態、AFM部はいずれかの方向に
駆動中であることを示している。演算1の結果得られた
デフォーカス分、あるいは被写体の移動分補正として、
次回の区間IIにおけるミラーアップ中に撮影レンズの駆
動を行っている。また、制御出力線RMG0が“Low"レベル
の場合、すなわちレリーズ用のマグネットRMgに通電さ
れている場合には、AFモータM2の通電をOFFにしてい
る。これは、レリーズ用のマグネットRMgに流れる電流
が非常に大きく、この間にAFモータM2の駆動を行った場
合には、AFモータM2の駆動精度が落ちる、或いは、レリ
ーズ用のマグネットRMgに流れる電流が減少し、ミラー
アップさせる係止が外れずミラーアップできない可能性
があるといった問題を避けるためである。以降は1コマ
目と同様に、スイッチSW6がONの間連続してレリーズさ
れる。
続いて、第7図以降のフローチャートを用いて本実施
例の動作について説明する。第7図は前述した測光スイ
ッチSW5がONされたときのフローチャートである。スイ
ッチSW5がOFFの場合、カメラは低消費電力モード、いわ
ゆるスリープモードにある。スイッチSW5のONによって
クロックの発振が始まり、起動される。CPU201は起動す
ると、#101にて起動信号及びクロックを周辺ICに送出
し、ポートのイニシャライズ等の起動処理を行う。続い
て、#102にてプログラム上使用されるフラグ、定数等
の初期化を行う。続いて、#103にてカメラボディ各部
のスイッチのチェック、フラッシュ、レンズ、表示素子
等とのシリアル交信を行う。さらに、焦点検出素子であ
るCCDの不要電荷を排出させるため、イニシャライズを
#104にて行う。
続いて、焦点検出処理CDINTA(#105以降)へと進
む。まず、CCDの積分に先立って、#106にてCPU201のメ
モリーTM1に積分開始時刻をタイマーより入力し、セー
ブする。同様に前述のレンズ位置を示すカウンタをリー
ドし、メモリーT1にセーブする。その後、#107にて焦
点検出に適切な信号レベルとなるように、CCDの積分を
行う。CCDの積分が終了した時点で、#108にてメモリー
TM2にタイマー値を、メモリーT2にカウンタ値をセーブ
する。続いて、#109にてメモリーTMLにメモリーTMの値
をセーブし、メモリーTMに(TM2−TM1)/2をセーブす
る。TM1,TM2はそれぞれ積分開始、終了時刻を示してお
り、(TM2−TM1)/2は積分中心の時刻を意味する。すな
わち、#109では前回の積分中心時刻をメモリーTMLに、
今回の積分中心の時刻をメモリーTMにセーブしている。
同様にカウンタ値についても、#110にてメモリーMILに
メモリーMIの値をセーブし、メモリーMIに(T2−T1)/2
をセーブする。前述した通り、カウンタ値はレンズ位置
に対応しているため、T1,T2はそれぞれ積分開始、終了
時のレンズ位置を示し、(T2−T1)/2は積分中心におけ
るレンズ位置を示す。すなわち、#110においては、前
回の積分中心のレンズ位置をMILに、今回の積分中心の
レンズ位置をMIに、それぞれセーブしている。続いて、
#111にてCCDの各画素データをCPU201に入力するデータ
ダンプを行う。このCCD画素データにて、焦点検出演算
を開始する前に、#112にてメモリーLDFにメモリーDF0
の値をセーブする。この時点では、#107におけるCCDの
積分による焦点検出は行われていないため、#112にお
ける処理は前回検出したデフォーカスDF0をメモリーLDF
にセーブしていることになる。#113においては、#107
で積分したCCD画素データに基づき、焦点検出演算を行
い、撮影レンズのデフォーカスDF0及びデフォーカス方
向並びに焦点検出の信頼性が演算される。続いて、#11
4にてシリアル交信並びに露出演算が行われ、測光値の
表示、各スイッチのセンス等が行われる。例えば、#10
7〜#114の間にスイッチSW5がOFFになれば、#114にて
検知され、表示オフ、モータオフ等の処理がなされ、再
びスリープ状態へと移行する。シリアル交信、露出演算
が終了すると、#115へと進み、現在連写中かどうかの
判定がフラグVLYFにて行われる。この連写中フラグVLYF
は後で説明するところの巻き上げ動作中に撮影者が連写
モードを選択していた場合に1にセットされる。この#
115の判定で連写中フラグVLYFが1であれば、連写AF
(#301)のフローへと分岐する。連写AFのフローチャ
ートは後程第10図を用いて詳しく説明する。
さて、連写中フラグVLYFが0の場合、#116へと進
み、合焦状態であるか否かの判定が行われる。この合焦
判定は#113における焦点検出の信頼性が所定値よりも
高く、デフォーカスDF0が所定量よりも小さい場合に、
合焦と判定される。この場合の所定量は、100μmに設
定している。また、この値は露出演算によって設定され
る撮影レンズの絞り値より焦点深度を考慮して、60μm
+8×(2log2FNO+1)と設定しても良い。ここで、F
NOは絞り値のFナンバーである。また、この所定量は先
に説明したCPU201のE2PROM201fに書き込まれている。こ
れによって、高精度を希望するユーザーには小さな値
を、感触、合焦時間を希望するユーザーには大きな値を
書き込み、細やかにユーザーに対応することが可能とな
った。
#116にて合焦判定された場合、#117へと進み、合焦
表示がなされる。合焦表示の後、露出再計算及びシリア
ル交信が行われる。これは焦点検出結果を露出演算に反
映させるために行われる。この後、#119でスイッチSW6
のONが検出されるまで、#120でシリアル交信を行いな
がら待機する。
#116で合焦でないと判定された場合には、#121以降
の非合焦処理OUTFSへと進む。まず、#122で合焦表示を
消し、続いて#123で焦点検出演算の結果、信頼性が低
く焦点検出結果を使用できない、すなわちローコンと判
定されれば、AFモータM2の駆動を行うことなく次回の焦
点検出を行うべく、#105以降の焦点検出処理CDINTAへ
と分岐する。ローコンでない場合には、#124へと進ん
でAFモータM2の駆動を開始し、#125で駆動が終了する
まで待った後、次回の焦点検出を行うべく、#105以降
の焦点検出処理CDINTAへ進む。#124では、デフォーカ
スDF0に撮影レンズより得られる変換係数KLを乗じて、
前述したAFモータM2の駆動パルス数ERRCNTを算出する。
すなわち、駆動パルス数ERRCNTはERRCNT=DF0×KLによ
って定まる。#125ではAFモータM2の回転をモニターす
るためのAFP信号が駆動パルス数ERRCNT分検出されるま
でAFモータM2が駆動される。なお、この変換係数KLは、
各撮影レンズの焦点距離に応じて異なり、撮影レンズよ
りシリアル交信により送られてくる。その後、再び、#
105より#116で合焦判定されるまで同じ処理を繰り返
す。
続いて、#119によりスイッチSW6のONが検出された後
の処理について説明する。#126で駆動パルス数ERRCNT
が前述のE2PROM201fにライトされている定数NP1よりも
小さいかどうかが判定される(#126)。駆動パルス数E
RRCNTが定数NP1以上の場合には、駆動パルス数ERRCNTに
定数NP1を再設定し(#127)、駆動パルス数ERRCNTが定
数NP1よりも小さい場合には、そのまま#128へと進む。
#128では、#116で合焦判定されたデフォーカスDFOが
定数DFC1よりも小さいかどうかが判定される。DFO<DFC
1であれば、直ちにレリーズ動作を行うべく、レリーズ
(#131)へと分岐する。DFO≧DFC1であれば、#129へ
と進み、駆動パルス数ERRCNTが4パルスよりも小さいか
どうかを判定する。駆動パルス数ERRCNTが4パルスより
も小さければ、直ちにレリーズ(#131)へと分岐す
る。#129で駆動パルス数ERRCNTが4パルス以上であれ
ば、#130にてAFモータM2の駆動が開始される。この#1
26より#131の処理においては、ミラーアップ中に撮影
レンズを駆動するか否かの判定が行われている。既に説
明したように、#116では、所定のデフォーカス範囲内
に検出デフォーカスがあるかどうかで合焦判定が行われ
る。この合焦範囲を非常に小さくすれば、精度は上がる
が、焦点検出のばらつき、撮影者の手振れ等により合焦
までに時間がかかる。或いは、撮影レンズの小刻みなハ
ンチング等の不都合が発生する。また、被写体が動体で
ある場合には、検出デフォーカスが時々刻々変化するた
め、合焦判定がなされない。このため、この合焦範囲は
焦点検出のばらつき、或いは被写体変化によるデフォー
カスの変化を吸収できる広さに設定される。しかしなが
ら、この場合、合焦範囲分のデフォーカスが誤差として
残ってしまう。このため、この残りデフォーカス分をミ
ラーアップ中に駆動し、さらに精度の高い自動焦点カメ
ラを実現している。また、レリーズまでの時間短縮のた
め、ミラーアップ中に駆動可能なパルス数を定数NP1に
限定し(#126,#127)、十分精度が確保されている場
合、すなわち#128でDFO<DFC1である場合には、或いは
#129で駆動パルス数ERRCNTが4より小さい場合には、A
FモータM2の駆動精度も考慮し、直ちにレリーズさせる
ものである。
続いて、第8図を用いて、ミラーアップ、露出時間制
御、メカチャージ、フィルム巻き上げと続く一連のレリ
ーズ制御(#201以降)について説明する。まず、#202
でレリーズ用のマグネットRMgに通電中であることを示
すフラグRMGONFに1をセットし、#203でAFモータM2
の通電をOFFし、#204でレリーズ用のマグネットRMg、
シャッター幕保持用のマグネット1CMg、2CMgに通電す
る。その後、#205で時間待ちした後、#206でレリーズ
用マグネットRMgへの通電をOFFし、#207でフラグRMGON
Fを0にクリアする。この#204より#206の処理によ
り、メインミラー、サブミラーの係止が外れ、ミラーア
ップが開始される。また、#202、#203、#207の処理
によりマグネットRMgへの通電中はAFモータM2への通電
が禁止される。具体的には、AFモータM2の制御は所定時
間毎に発生するタイマーの割込によって、AFモータM2
ONされて、AFP信号の割込によってブレーキとすること
によって行われており、フラグRMGONFが1の場合にはAF
モータM2のON及びブレーキを共に禁止し、AFモータM2
OFFとしている。フラグRMGONFがリセットされれば、タ
イマ一割込により自動的にAFモータM2の駆動が再開され
る。以上の処理は、レリーズ用のマグネットRMgの通電
には大電流が要求されており、AFモータM2に通電するこ
とによりマグネットRMgに流れる電流が不足し、係止が
外れず、ミラーアップできないといった不都合を防止す
るために行われる。
ミラーアップが開始されると、続いて、#209にて絞
り係止用のマグネットFMgに通電する。これにより、撮
影レンズの絞りの係止が解除され、絞り込みが開始され
る。#210において、前述した絞りエンコーダ211のパル
スをカウントし、露出演算によって設定されたパルス分
絞られると、#211にてマグネットFMgの通電をOFFにし
て、絞りを固定する。この後、#212にてレリーズ用の
マグネットRMgへの通電より所定時間t1の経過するのを
待ち、#213へと進む。#213では、露光中、撮影レンズ
が駆動されるのを防止するために、AFモータM2への通電
をOFFし、続いて#214でシーケンスモータM1をOFFにす
る。シーケンスモータM1は、既に説明した通り、連写の
2コマ目以降の場合、#214でOFFにするまでブレーキが
掛かっている。#215にてシャッター1幕保持用のマグ
ネット1CMgへの通電をOFFすることにより、フォーカル
プレーンシャッターの1幕が走行し、#216にてシャッ
タースピード分の時間待ちをして、#217でシャッター
2幕保持用のマグネット2CMgの通電をOFFにし、フォー
カルプレーンシャッターの2幕を走行させる。これによ
り、露光が完了する。#218ではタイマー値をメモリーT
IME1にセーブする。#219ではフォーカルプレーンシャ
ッターの2幕が走行が完了するのを待つために、所定時
間t18の経過するのを待ち、巻き上げルーチン(#220)
へ移行する。
第9図に示す巻き上げルーチンでは、まず、#221に
てシーケンスモータM1を低速モードにて通電し、#222
にてモータM1の回転数が上げるまで所定時間の時間待ち
をした後、#223にて高速モードの通電を行う。これに
よりメカチャージが進行し、#224でメカチャージ完了
信号であるスイッチSW2がOFFとなるまで待つ。スイッチ
SW2がOFFとなり、メカチャージシーケンスが終了する
と、メインミラー、サブミラーはダウンしているため、
TTL測光が可能となり、#225にて測光を開始する。フィ
ルムチャージシーケンスに移行するため、先に説明した
ごとく、フィルムを静止させる停止解除用のマグネット
AMgに所定時間t6の通電を行う(#226)。その後、所定
時間t10の時間待ち(#227)を行い、#228へ移る。こ
の所定時間t10は本実施例では30msecに設定しており、
サブミラーを安定させるための待ち時間である。#228
においては、撮影者によって連写モードが選択されてい
るか否かの判定が行われ、連写モードであれば、#229
にて連写中であることを示す連写中フラグVLYFを1にセ
ットした後、次回焦点検出を行うべく、#105移行の焦
点検出処理CDINTAへと進む(#230)。他方、連写モー
ドでない場合には、スイッチSW6がOFFになるまで、#23
1で待機した後、#105以降の焦点検出処理CDINTAへ進
む。
第10図のフローチャートを用いて、連写中の自動焦点
調節動作について説明する。第9図の#230より#105以
降の焦点検出処理CDINTAへと進んだ後、第7図にて説明
したように、焦点検出演算、露出演算が行われ、#115
にて連写AF(#301)へと分岐する。まず、#302にて第
9図の#225にてスタートされた測光値に基づく露出演
算及びシリアル交信が行われる。これによって、連写中
に被写体輝度が変化しても常に適切な露光を得ることが
できる。続いて、#303にてスイッチSW1がOFFになるま
で待機する。すなわち、フィルムチャージ中の焦点検出
は1回に制限される。これは、連写モードであるので、
次回のレリーズを優先させるためである。スイッチSW1
のOFFが検出されると、フィルムチャージシーケンスは
終了したため、#304にて直ちにシーケンスモータM1
ブレーキを掛ける。#306ではフィルム巻き上げに要し
た時間が所定時間よりも長いか否かの判定を行う。フィ
ルム巻き上げの時間はフィルムの緊張状態、電源条件、
コマ数等によって大きく変化する。#306フィルム巻き
上げが遅いと判定された場合には、#307にて追随モー
ドフラグTF、追随初回フラグT1STFをそれぞれリセット
する。追随モードフラグTFについては後ほど説明する
が、被写体が動体の場合に、被写体の移動分の補正を行
う追随モード時にセットされる。#306でフィルム巻き
上げが遅いと判定されたときは、連写間隔が長く、被写
体移動分の補正に誤差が発生するため、追随モードフラ
グTFをリセットしている。
#308では焦点検出の結果がローコントラストであっ
たか否かの判定を行う。ローコントラストでない場合に
は、#309に分岐し、前回無視フラグLIFをリセットす
る。この前回無視フラグLIFは連写中にローコントラス
トを無視して次回レリーズを行う場合にセットされる。
続いて、#310にてVH1にVHOを前回のデフォーカス速度
(被写体の像面での速度)としてメモリーした後、#31
3にて今回のデフォーカス速度VHOを求める。
#313のデフォーカス速度VHOの計算は、以下のように
なされる。#313の時点において、今回の焦点検出結果
はデフォーカスDFOとしてメモリーされている。第7図
の#112の処理により前回の焦点検出結果はメモリーLDF
にセーブされている。また、デフォーカスDFOを得たCCD
の積分中心時点のレンズ位置は、第7図の#110の処理
によりメモリーMIに、前回のデフォーカスLDFを演算し
たCCDの積分中心時点のレンズ位置は、メモリーMILにセ
ーブされている。これにより、被写体の移動によって生
じるデフォーカスの変化δDFは、 δDF=DFO−LDF−(MI−MIL)/KL … と演算される。DFO−LDFはデフォーカスの変化分であ
り、(MI−MIL)/KLは、その間のレンズの移動によるデ
フォーカスである。一方、その間に要した時間Δtは、
今回の積分中心の時刻より前回の積分中心の時刻を引い
てやれば良い。第7図の#109の処理より、 Δt=TM−TML … と計算される。式,より、被写体速度VHOを VHO=δDF/Δtと求める。
#313で被写体速度VHOを求めた後、#319へと進む。
一方、#308にてローコントラストであると判定された
場合は、#311へと進む。#311では、前回無視フラグLI
Fが1か0かの判定を行い、0にクリアされている場合
には、#312へと進み、前回無視フラグLIFをセットし、
今回検出デフォーカスDFOに0、駆動パルス数ERRCNTに
0を設定する。#311において、前回無視フラグLIFが1
にセットされていれば、#314の解除ルーチンOUTRV2へ
分岐し、#315にて追随モードフラグTFと、後ほど説明
する追随初回フラグT1STFをそれぞれリセットし、#317
で連写中フラグVLYFをクリアした後、第7図の#121のO
UTFSへとジャップする(#318)。以上、#308より#31
8の処理により連写中の焦点検出において、2回連続し
てローコントラストが検出された場合には、連写モード
が解除され、レリーズ動作が禁止され、再び第7図で説
明したフローチャートに従い、合焦するまでレリーズが
禁止される。
これにより動体の被写体などの場合、連写中に被写体
がフォーカスフレームより外れる。或いは、コントラス
トの無い被写体が入った場合においても、1回は撮影す
ることが可能となり、いわゆる劇的な一瞬を逃す確率が
格段に減少する。しかも、大きくデフォーカスしている
確率は低い。特に、連写モードにおいては、撮影者がレ
リーズを優先したい場合が多く、効果が大きい。しか
も、2開連続してローコントラストが検出された場合に
は、再び合焦するまで連写を中断するため、大きくデフ
ォーカスした状態でのレリーズが連続されることはな
く、撮影者の不注意で意図しない被写体を連写した場
合、或いは撮影レンズの前を手で覆われたような場合に
おいても、フレームを無駄にすることがない。#312で
は今回がローコントラストであるため、デフォーカスDF
0、駆動パルス数ERRCNTが不定になっている。そのた
め、これらをそれぞれ0に設定する。また、デフォーカ
ス速度VH0は計算できないため、更新しない。すなわ
ち、前回検出したデフォーカス速度VH0を用いる。続い
て、#319にて現在追随モードであるかどうかの判定が
行われる。追随モードフラグTFがリセットされており、
追随モードでない場合には、#320へと進み、#313にお
いて求めたデフォーカス速度VH0と定数VE1とを比較し、
VH0>VE1の場合には、#321にて合焦範囲であるINFZに
定数FZREL1を、VH0≦VE1の場合には#322にて定数FZREL
2をそれぞれセットする。FZREL1はFZREL2より狭く設定
されている。すなわち、デフォーカス速度VH0が小さい
場合には、被写体は静止しており、この場合には被写体
移動によるデフォーカス変化が小さいため、広い合焦範
囲を設定し、デフォーカス速度VH0が大きい場合には、
デフォーカス変化が大きいため、狭い合焦範囲を設定す
る。これにより、被写体が静止している場合には、撮影
レンズを駆動することが少なく、安定し且つ連写速度の
速い撮影が可能であり、デフォーカス速度VH0が所定速
度VE1よりも大きい場合には、狭い合焦範囲を使用する
ことにより追随遅れの少ない高精度な連写を実現した。
また、これらの定数VE1、FZREL1、FZREL2はCPU201内のE
2PROM201fに書き込まれており、撮影者の好みに応じて
書き替え可能である。#323では、#321、#322にて設
定された合焦範囲INFZと、今回検出デフォーカスDFOと
を比較する。デフォーカスDFOが合焦範囲INFZよりも小
さければ、十分精度は高いと判定され、#370へと進
み、スイッチSW6がONか否か判定を行う。スイッチSW6が
ONであれば、撮影者によって次回レリーズが要求されて
おり、次回レリーズへとジャンプする(#371)。すな
わち、精度が確保されているため、ミラーアップ中駆動
を行うことなく、次回レリーズへと進む。スイッチSW6
がOFFであれば、#372以降の解除処理OUTRVへ分岐し、
#373、#374にて連写中フラグVLYF、追随初回フラグT1
STFをリセットした後、次回の焦点検出を行うべく、#1
05以降の焦点検出処理CDINTAへとジャンプする(#37
5)。
一方、#323の判定にて今回検出デフォーカスDFOが合
焦範囲INFZ以上であった場合には、撮影レンズの駆動或
いは追随モードの判定を行うべく、#324へと進む。#3
24では被写体輝度が明るいか暗いかの判定が行われる。
具体的にはCCDの積分時間及び出力データに乗算された
ゲインによって判定され、暗い場合には#333へ分岐す
る。明るい場合には、#325へ進み、被写体の像倍率β
を計算する。#326では像倍率βが定数BETALOCKよりも
大きいかどうかの判定が行われる。β>BETALOCKの場合
には、#333へと分岐する。β≦BETALOCKの場合には、
#327へ進み、デフォーカス速度VH0が定数RVMINよりも
大であるか否かを判定する。VH0≦RVMINの場合には#33
3へと分岐し、VH0>RVMINの場合には#328へと進む。#
328ではデフォーカス速度VH0を定数RVMAXと比較する。V
H0≧RVMAXの場合は、#333へと分岐し、VH0<RVMAXの場
合は、#329へと進む。#329においては、#310、#313
にて求められた今回と前回のデフォーカス速度VH0,VH1
の方向が同一方向か或いは反対方向かの判定を行い、反
対方向の場合は#336へ分岐し、同一方向の場合には#3
30へと進む。#330では追随初回フラグT1STFが1にセッ
トされているかどうかを判定し、0にクリアされている
場合には、#335へ分岐して1にセットし、既に1にセ
ットされている場合には#331にて追随モードフラグTF
を1にセットし、追随処理ルーチンRNAFTIへとジャンプ
する。
以上の#323より#332の処理により被写体の移動によ
るデフォーカスの変化を補正する追随モードの判定を行
う。すなわち、#324にて被写体が暗いと判定された場
合には、CCDの積分に時間が掛かり、ノイズ成分も大き
いため、正確にデフォーカス速度VH0を求められないた
め、追随モードには入れない。また、#326の判定にて
像倍率が大きいと判定された場合、撮影者の手振れの影
響が大きいため、同様に追随モードには入れない。#32
7でデフォーカス速度VH0が定数RVMIN以下の場合には、
焦点検出のばらつき等によって生じるデフォーカス変化
か被写体の移動によるデフォーカス変化かが判定でき
ず、誤補正を避けるため、追随モードには入れない。た
とえ、被写体の移動によるデフォーカス変化であっても
速度が遅いため、そのデフォーカス変化は小さく、補正
を行わなくても無視できる。#328でVH0≧RVMAXと判定
された場合には、デフォーカス変化が異常に大きく、被
写体の移動とは考えられず、被写体を変えた、すなわち
カメラを振ったと判定し、追随モードには入れない。#
329にて前回と今回のデフォーカス速度VH1,VH0の方向が
反転した場合には、焦点検出が不安定或いは被写体の不
規則な動きと考えられ、誤補正をする可能性が高く、追
随モードには入れない。さらに、#330、#331、#335
の処理を行うことにより、#323より#329の判定条件を
2度連続して通過した場合に追随モードに入る。これに
より確実に被写体が動体であるか否かの判定が行えて、
誤補正する恐れが無い。また、定数BETALOCK、RVMIN、R
VMAXはCPU201に内蔵されているE2PROM201fに書き込まれ
ている。#329でデフォーカス速度VH0の方向が反転した
場合には、特に不安定な焦点検出或いは被写体の動きが
予想されるため、#336以降の解除処理OUTRV3へ進ん
で、#337にて追随モードフラグTF、追随初回フラグT1S
TF、連写中フラグVLYFをリセットし、次回の焦点検出を
行うべく、#105以降の焦点検出処理CDINTAへジャンプ
する(#338)。これにより、次回レリーズは禁止さ
れ、第7図で説明したように、再び合焦するまでレンズ
駆動を行うため、焦点の合っていない撮影が行われる必
要は無い。
#324、#326、#327、#328、#330の判定にて、#3
33に分岐した場合には、今回検出したデフォーカスDF0
と定数INFZE1とを比較する。DF0<INFZE1の場合には、
デフォーカスは余り大きくなく、焦点検出の信頼性は高
く、撮影レンズをこのデフォーカス分ミラーアップ中に
駆動して次回レリーズをさせても十分に精度が確保され
ているため、ミラーアップ中の駆動ルーチンRNMTRへと
分岐する。DF0≧INFZE1の場合には、デフォーカスが大
きく、そのまま次回レリーズをさせると、精度を確保で
きない可能性があるため、解除処理OUTRV2へジャンプす
る(#334)。#333、#334の処理を行うことにより、
デフォーカスが小さいときはミラーアップ中駆動によ
り、精度の高い自動合焦と高速度な転写を実現でき、デ
フォーカスが大きいときには、もう一度焦点検出して合
焦させるため、高精度な自動合焦が実現される。また、
#334よりの解除処理OUTRV2を経て非合焦処理OUTFSへ入
った場合には、第7図で説明した通り、今回連写中に得
たデフォーカスDF0分レンズを駆動してから再焦点検出
を行うため、高速且つ正確である。また、定数INFZE1は
CPU201のE2PROM201fに書き込まれており、ユーザーの好
みで変化させることが可能である。
さて、#319の判定による分岐或いは#332よりのジャ
ンプにより実行される追随処理RNAFTIについて第11図に
より説明する。まず、#340において、今回と前回のデ
フォーカス速度VH0,VH1の方向が同一か否かの判定を行
う。方向が異なる場合には、被写体が急に静止した、或
いは方向を変えた、或いはカメラを振ったといったこと
が考えられ、この場合には、#341へと分岐し、解除処
理OUTRV3へとジャンプして、追随モードも解除して再び
合焦となるまで自動合焦動作を行う。これによって、被
写体が急に静止した、方向を変えた、或いはカメラを振
ったといった場合にも誤補正をすることなく、高精度の
焦点合わせができる。
同一方向であった場合には、#342へと進み、(VH0+
VH1)/2を定数AVESHと比較する(VH0+VH1)/2は、#31
0の処理より、 を示し、加重平均値となる。上式において、nはループ
回数であり、VHiはi回前の速度を示す。すなわち、#3
42では加重平均値と定数AVESHとを比較する。加重平均
値が定数AVESH以下の場合は、#343にてデフォーカス速
度VH0に加重平均値を再設定し、定数AVESHより大きい場
合は、そのまま#344へと進む。つまり、低速の場合に
は、加重平均を行うことにより、焦点検出のばらつき等
を吸収した安定した補正を実現し、等速で近付いてくる
被写体の場合には、デフォーカスの変化は凡そ距離の2
乗に反比例して大きくなるため、これにより、高速の場
合は応答性の良い追随遅れの少ない補正を実現してい
る。なお、定数AVESHはCPU201に内蔵されたE2PROM201f
に書き込まれている。#344では、像倍率βを計算し、
定数BETALOCK2と比較する。像倍率が大きくなると、前
述のごとく手振れよる影響が大きくなるため、#347に
て解除処理OUTRV2へジャンプし、追随モードも抜ける。
なお、定数BETALOCK2はCPU201のE2PROM201fに書き込ま
れており、定数BETALOCKより大きく設定されている。#
345ではデフォーカス速度VH0と定数RVOUTを比較し、デ
フォーカス速度VH0がRVOUT以内の速度であれば、デフォ
ーカス速度は十分遅く、焦点検出のばらつき等で誤補正
することのないよう、#347へ分岐する。#346では、デ
フォーカス速度VH0と定数RVMAX2とを比較する。デフォ
ーカス速度VH0がRVMAX2以上であれば、デフォーカス速
度が非常に速く、追随補正を行っても遅れが大きくデフ
ォーカスしてしまうと判定して、#347へ分岐する。#3
47では解除処理OUTRV2へジャンプし、追随モードを解除
し、次回レリーズを禁止して再び焦点検出を行う。これ
により非常に高速な被写体の場合には、レリーズが禁止
され、追随遅れの写真が撮られることを防止する。#34
4〜#346の処理により誤って補正することがなく、精度
の高い補正を実現している。
続いて、#348にて追随補正計算1を行い、駆動パル
ス数ERRCNTを計算する。この計算については、後ほど第
12図を用いて詳しく説明する。#349で追随補正後のデ
フォーカスMDFと定数INFZE2を比較する。追随補正後の
デフォーカスが大きければ、精度を高めるために、#35
0へと分岐し、#316以降(第10図)の解除処理OUTRV21
へとジャンプする。これにより連写中フラグVLYFのみを
クリアし、追随モードは保持して、非合焦処理OUTFSへ
ジャンプする。定数INFZE2はCPU201のE2PROM201fに書き
込まれている。また、この定数INFZE2は、#333にて説
明した定数INFZE1より大きく設定される。これは追随補
正を行うため、補正量分は大きくないと、#351へと進
めないためである。
#351以降はミラーアップ中駆動処理であり、#333よ
りの分岐或いは#349よりのフローチャートである。ま
ず、#352にてスイッチSW6がONか否かを判定する。スイ
ッチSW6がOFFであれば、次回のレリーズが要求されてい
ないため、#363へ分岐し、解除処理OUTRVへとジャンプ
する。続いて、#353にて駆動パルス数ERRCNTと定数NP1
とを比較する。定数NP1は第7図にて説明した通り、ミ
ラーアップ中に駆動可能なパルス数である。駆動パルス
数ERRCNTが定数NP1以下であれば、ミラーアップ中に駆
動可能であり、#359へと分岐する。
駆動パルス数ERRCNTが定数NP1を越える場合には、ミ
ラーアップ中だけでは駆動できないため、次回レリーズ
開始までに駆動時間が必要になる。また、このAFモータ
M2の駆動に要する時間は、電源条件、交換レンズの特性
などにより異なる。このため、次回レリーズ開始までの
時間を40msecに固定し、駆動パルス数ERRCNTが40msecと
次回ミラーアップ中とに駆動可能なパルス数(定数NP
2)以内であれば、AFモータM2の駆動を行い、駆動パル
ス数ERRCNTが上記定数NP2を越える場合には再焦点検出
を行わせる。これにより、動体モード中でも40msec分は
正確に追随補正が行える。また、40msec待たせても、毎
秒3コマの連写速度が毎秒2.7コマに落ちるだけで済
み、連写感触の劣化も最大で済む。さらに、駆動パルス
数ERRCNTが定数NP2を越えると、再焦点検出するため、
レンズ駆動に伴う誤差が無制限に大きくなるといった不
具合も解決した。
#353でERRCNT≦NP1であれば、#354へ進んで追随フ
ラグTFを判定する。#354で追随モード(TF=1)であ
れば、#355で40msec分の追随補正計算2を行い、TF=
0であれば#355をスキップし、いずれも#356で駆動パ
ルス数ERRCNTを定数NP2と比較する。駆動パルス数ERRCN
Tが定数NP2を越えていれば、#364へ分岐し、解除処理O
UTRV2へとジャンプする。#349、#356の判定にて再び
焦点検出することなく、ミラーアップ中駆動により次回
のレリーズをさせる場合は合焦と判定し、合焦表示は保
持される。続いて、#357でAFモータM2の駆動を開始
し、#358で40msecの時間待ちを行う。#359ではAFモー
タM2の駆動開始を#353より分岐した場合のために行
い、#360以降の連写レリーズ処理RNRELESEへと進む。
#361では連写であるので、フィルムを完全に止めるた
め、所定時間t11の時間待ちを行い、次回レリーズへと
ジャンプする。以上の説明で明らかなように、追随モー
ド時では被写体によるデフォーカス変化分を補正しなく
てはならないため、撮影レンズを停止したまま、次回の
レリーズは行わない。
続いて、第12図によって#401以降の追随補正計算に
ついて説明する。まず、#402にて今回の焦点検出がロ
ーコントラストであったかどうかの判定を行う。ローコ
ントラストでなかった場合には、#403にて補正する時
間Tを求める。今回のCCDの積分中心の時刻はメモリーT
Mにセーブされており、現在のタイマー値TCよりメモリ
ーTMの値を引いて、ミラーアップ時間の70msecを加算す
れば、今回の積分中心より次回露光までの時間が求ま
る。ローコントラストの場合には、#404へ進み、前回
の露光時刻より次回の露光時刻までの時間Tを求める。
第8図にて説明した通り、前回の露光時刻はメモリーTI
ME1にセーブされている。このため、現在のタイマー値T
CよりメモリーTIME1の値を引いて70msecを加算すれば良
い。すなわち、#402〜#404では、ローコントラストで
ない場合には今回のデフォーカスDF0を基準に計算し、
ローコントラスト時には前回の露光時にデフォーカスが
0であったとして計算する。
続いて、#405にてデフォーカス速度VH0に上記#403
又は#404で求めた時間Tを掛けて補正量ΔDFを求めて
いる。次に、#406にてデフォーカス速度VH0と定数VVH
とを比較する。VH0>VVHでデフォーカス速度が速けれ
ば、#407にて被写体が近付いているか遠ざかっている
かを判定し、近付いているときは補正量ΔDFを1.25倍し
ている(#408)。これは前述したように、被写体が等
速で光軸方向に接近しているならば、デフォーカス速度
は被写体距離の2乗に反比例して大きくなるため、高速
になると上記#403又は#404で求めた時間Tの間にもデ
フォーカス速度は大きくなる。この誤差分を補正するた
めに、補正量ΔDFを1.25倍している。被写体が遠ざかっ
ているときには、デフォーカス速度は遅くなるため、補
正量ΔDFを0.75倍する(#409)。続いて、#410で今回
検出デフォーカスDF0とデフォーカス速度VH0の方向をチ
ェックし、同一方向であれば補正されたデフォーカスMD
FはDF0+ΔDFとなる(#411)。異なる方向であれば、
#412にて今回検出デフォーカスDF0と補正量ΔDFとを比
較し、DF0≦ΔDFであれば、補正デフォーカスMDFにΔDF
−DF0をセットする(#413)。DF0>ΔDFであれば、デ
フォーカス速度方向とは逆方向に、撮影レンズを駆動し
なくてはならず、デフォーカス速度方向と逆方向に大き
なデフォーカスを検出したことになる。このため、撮影
レンズの反転に伴うバックラッシュ誤差、或いは被写体
の異常動作を想定して、#414にてスタックイニシャラ
イズを行い、#415にて解除処理OUTRV21へ進むことによ
り、次回レリーズを禁止し、再焦点検出を行う。#41
1、#413で補正デフォーカスMDFが求まると、#416にて
デフォーカスをパルス数に変換する係数KLを掛けて、駆
動パルス数ERRCNTをセットし、リターンする(#41
7)。
これにより、被写体が高速時にも高精度な補正が可能
であり、しかも近付く被写体にも遠ざかる被写体にも対
応できる。さらに、第10図の説明にて明らかなように、
#308〜#312にてローコントラストを1回無視した場合
においても、被写体の移動分の補正は正しく行われる。
最後に、タイマー割込とAFP割込について説明する。
第13図はAFモータM2の駆動を行うタイマー割込処理ル
ーチンである。CPU201は、設定時間が経過すると、タイ
マー割込を発生させる割込タイマー(図示せず)を内蔵
している。タイマー割込が発生すると、#502にて割込
タイマーITの再設定を行う。これにより、割込タイマー
ITは今回のタイマー割込発生後、設定時間が経過すれ
ば、自動的にタイマー割込を発生させる。続いて、#50
3にてフラグRMGONFを判定し、セットされていればレリ
ーズ用のマグネットRMgに通電中であるため、前述のよ
うにAFモータM2をOFFにする(#505)。フラグRMGONFが
リセットされている場合には、#504でAFモータM2に通
電し、リターンする(#506)。
第14図はAFP信号の立ち下がりで発生するAFP割込処理
ルーチンである。AFP割込が発生すると、まず、#602に
て駆動パルス数ERRCNTを1つ減じる。#603では、駆動
パルス数ERRCNTが0となり、AFモータM2の駆動が終了し
たかどうかを判定する。駆動パルス数ERRCNTが0でな
く、AFモータM2の駆動が終了していない場合には、#60
4へ進み、割込タイマーITの再セットを行う。#605で
は、フラグRMGONFをチェックする。フラグRMGONFがセッ
トされており、レリーズ用のマグネットRMgが通電中の
場合には、#608にてAFモータM2をOFFにする。フラグRM
GONFがリセットされていれば、#606にてAFモータM2
ブレーキを掛け、リターンする(#607)。一方、#603
の判定にてAFモータM2の駆動が終了していれば、#609
へと分岐し、#609にてAFモータM2の通電をOFFする。続
いて、#610、#611でそれぞれタイマー割込、AFP割込
を禁止し、リターンする(#607)。以上のように、タ
イマー割込及びAFP割込によりAFモータM2は駆動され、
レリーズ用のマグネットRMgへの通電中はAFモータM2はO
FFに制御される。
[発明の効果] 本発明の自動合焦カメラにあっては、被写体の移動に
よる焦点ずれ量の変化速度が第1の所定値よりも大きい
とき被写体は動的被写体であると判定するので、焦点検
出結果の僅かな変動を動的被写体と誤認することを防止
できるという効果がある。また、本発明にあっては、焦
点ずれ量を繰り返し検出する焦点検出手段と、検出され
た焦点ずれ量を記憶する焦点ずれ量記録手段と、焦点ず
れ量が検出された時刻を記憶する焦点検出時刻記憶手段
の出力に基づいて焦点ずれ量の変化速度を検出している
ので、従来の自動合焦カメラに若干の記憶手段を付加す
るだけで焦点ずれ量の変化速度を検出できるものであ
り、容易に実施できるという利点がある。
また、前記変化速度が第1の所定値よりも大きい第2
の所定値よりも大きいときには被写体が動的被写体では
ないと判定するので、焦点検出結果の過大な変化を動的
被写体と誤認することを防止できるという効果がある。
なお、焦点検出結果に応じてレンズを駆動するレンズ
駆動手段と、焦点検出時のレンズ位置を記憶するレンズ
位置記憶手段とを更に設ければ、レンズ駆動中において
も被写体の移動による焦点ずれ量の変化速度を正確に検
出できるという効果がある。
さらに、被写体が動的被写体であると判定されたとき
にのみ、前記変化速度に基づいて、動的被写体による焦
点ずれ量の変化分を相殺するようにレンズ駆動手段によ
るレンズ駆動量を補正すれば、動的被写体に対する合焦
精度を向上させることができ、また、静止被写体に対し
て追随補正が行われることはなくなるので、静止被写体
に対する合焦精度も高く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例としてのカメラの側面図、第3図は同
上の正面図、第4図は同上のブロック回路図、第5図及
び第6図は同上の動作波形図、第7図乃至第14図は同上
の動作を示すフローチャートである。 (1)は焦点検出手段、(2)は焦点ずれ量記憶手段、
(3)は計時手段、(4)は焦点検出時刻記憶手段、
(5)は変化速度検出手段、(6)は判定手段、(7)
はレンズ駆動手段、(8)はレンズ位置記憶手段、
(9)は追随補正手段である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 正隆 大阪府大阪市中央区安土町2丁目3番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭62−253107(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レリーズ操作中は連続してレリーズ動作を
    続ける連写モードを有するカメラにおいて、 焦点を合わせるべき被写体に対する撮影レンズの焦点ず
    れ量を繰り返し検出する焦点検出手段と、 焦点検出手段により検出された焦点ずれ量を記憶する焦
    点ずれ量記憶手段と、 焦点検出手段により焦点ずれ量が検出された時刻を検出
    する計時手段と、 計時手段の出力を記憶する焦点検出時刻記憶手段と、 焦点検出手段と焦点ずれ量記憶手段と焦点検出時刻記憶
    手段の出力に基づいて被写体の移動による焦点ずれ量の
    変化速度を検出する変化速度検出手段と、 前記連写モードであるときにのみ動的被写体の判定を行
    い、変化速度検出手段により検出された変化速度が第1
    の所定値よりも大きいときは被写体は動的被写体である
    と判定するが、第1の所定値よりも大きい第2の所定値
    よりも大きいときは被写体は動的被写体でないと判定す
    る判定手段と、 を備えることを特徴とする自動合焦カメラ。
  2. 【請求項2】焦点検出手段により検出された焦点ずれ量
    に基づいて焦点調節用のレンズを合焦位置に向けて駆動
    するレンズ駆動手段と、 焦点検出手段により焦点ずれ量が検出されたときのレン
    ズ位置を記憶するレンズ位置記憶手段と、 をさらに備え、変化速度検出手段は焦点検出手段と焦点
    ずれ量記憶手段と焦点検出時刻記憶手段とレンズ位置記
    憶手段の出力に基づいて被写体の移動による焦点ずれ量
    の変化速度を検出する手段であることを特徴とする請求
    項1記載の自動合焦カメラ。
  3. 【請求項3】判定手段により被写体が動的被写体である
    と判定されたときに、変化速度検出手段により検出され
    た変化速度に基づいて、動的被写体による焦点ずれ量の
    変化分を相殺するようにレンズ駆動手段によるレンズ駆
    動量を補正する追随補正手段をさらに備えることを特徴
    とする請求項2記載の自動合焦カメラ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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