JP2713978B2

JP2713978B2 - カメラのための自動焦点調節装置

Info

Publication number: JP2713978B2
Application number: JP63116452A
Authority: JP
Inventors: 正樹東原; 一朗大貫; 彰明石; 輝岳門原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH01285908A; US5061951A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はカメラ等に用いられる自動焦点調節装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、一眼レフ・カメラの自動焦点調節方式の多くは
「焦点検出（センサ信号入力，焦点検出演算），レンズ
駆動」のサイクルを繰り返し行うことによって、被写体
にピントを合わせようとするものである。各サイクルに
おけるレンズ駆動量はそのサイクルで焦点検出を行った
時点でのデフオーカス量に基づいており、これはレンズ
駆動終了時に焦点検出時のデフオーカス量が解消される
ことを期待している。

当然のことながら、焦点検出，レンズ駆動にはそれ相
当の時間を必要とするわけであるが、静止した被写体の
場合には、レンズを駆動しない限りデフオーカス量の変
化がないので、レンズ駆動が修了した時点に解消すべき
デフオーカス量は、焦点検出時点でのデフオーカス量に
等しく、正しい焦点調節が行われる。

ところが、動きの大きな被写体の場合には、焦点検
出，レンズ駆動中にデフオーカス量が変化し、前記解消
すべきデフオーカス量と検出デフオーカス量が著しく異
なることがあり、結果として、レンズ駆動終了時に被写
体にピントが合っていないという問題になる。

上記問題の解決を目的とした自動焦点調節方法とし
て、特願昭62−263728を提案している。

同提案によって開示されている方法の要旨は、上記各
サイクルにおける検出デフオーカス変化と各サイクルの
時間間隔を鑑みて、被写体の移動に起因するデフオーカ
ス変化を予測してレンズ駆動量に補正をかけようとする
もの（以下追従補正と称す。）であり、レンズの駆動終
了時のピント精度という見地からは、同方法により上記
問題の改善が期待される。

しかしながら、前記追従補正を実際に行った場合、次
のような問題が生じてくる。

即ち、追従補正モードで被写体を追っている時に、測
距視野内の被写体が別の被写体に移った場合、像面位置
の変化の連続性が失われるため、そのまま、過去の被写
体のデータと新しい被写体のデータによって予測を行う
と、誤った予測を行い、結果として全く別の所にレンズ
を駆動してしまう。

このように、測距視野内の被写体が別の被写体に移っ
た場合、誤予測をしてしまい、これは古い被写体のデー
タを使って予測制御を行っている間、解消されることが
ないという問題が存在する。

以下図面を用いて上記提案装置の動作につき説明す
る。

第２図は提案におけるレンズ駆動補正方法を説明する
ための図である。図中の横軸は時刻t,縦軸は被写体の像
面位置ｘを表わしている。

実線で表わした曲線ｘ（ｔ）は撮影レンズが無限遠に
あるときに、カメラに対して光軸方向に接近してくる被
写体の時刻ｔにおける像面位置を意味している。破線で
表わしたｌ（ｔ）は時刻ｔにおける撮影レンズ位置を意
味しており、ｘ（ｔ）とｌ（ｔ）が一致したときに合焦
となる。そして［t_i,t_i′］が焦点検出動作、［t_i′,t
_i+1］がレンズ駆動動作である。また、同図に示した例
では、像面位置が２次関数に従って変化するという仮定
をおいている。即ち、時刻t₃において現在および過去２
回の像面位置（t₁,x₁）（t₂,x₂）（t₃,x₃）がわかれ
ば、上記式ｘ（ｔ）＝at²＋bt＋ｃに基づき、時刻t₃よ
りTL（AFタイムラグ＋レリーズタイムラグ）後の時刻t₄
での像面位置x₄が予測できるものである。

ところが、実際にカメラに検知し得るのは像面位置
x₁,x₂,x₃ではなく、デフオーカス量DF₁,DF₂,DF₃ならび
に、像面移動量換算のレンズ駆動量DL₁,DL₂である。そ
して時刻t₄はあくまで将来の値であり、実際には、被写
体輝度によって蓄積型のセンサの蓄積時間が変化する
と、それに伴って変化する値であるが、ここでは簡単の
ため、次のように仮定する。

t₄−t₃＝TL＝TM₂＋（レリーズタイムラグ）（１）以上の仮定の下に、時間t₃での焦点検出結果から算出
されたレンズ駆動量DL₃は以下のように求まる。

ｘ（ｔ）＝at²＋bt＋ｃ（２）そして、図中の（t₁,l₁）を原点と考えると、 t₁＝0 x₁＝DF₁ （３） t₂＝TM₁ x₂＝DF₂＋DL₁ （４） t₃＝TM₁＋TM₂ x₃＋DF₃＋DL₁＋DL₂ （５）（２）式に（３），（４），（５）式を代入してa,b,
cを求めると、よって時刻t₄における像面移動量換算のレンズ駆動量DL
₃は、 DL₃＝x₄−l₃ ＝x₄−x₃＋DF₃ ＝ａ｛（TM₁＋TM₂＋TL）^２−（TM₁＋TM₂）^２｝＋
ｂ・TL＋DF₃ （９）のように求まる。

次に、測距視野内の被写体が、別の被写体に移った場
合に発生する問題について第３図を使って説明する。

第３図は時間と像面位置の関係を示したものであり、
実線は第１の被写体の像面位置、一点差線は第２の被写
体の像面位置である。

ここで、時刻t₁,t₂では第１の被写体に対して焦点検
出を行いレンズを駆動し、t₃では第２の被写体に対して
焦点検出を行ったとする。

すると、カメラ側では焦点検出により得られたデフオ
ーカス量とレンズ駆動量から、時刻t₁,t₂,t₃での像面位
置x₁,x₂,x₃′を算出し、（t₁,x₁）（t₂,x₂）（t₃,
x₃′）を通る二次関数ｆ（ｔ）を算出し、このｆ（ｔ）
によって時刻t₄での像面位置x₄″を予測する。

しかしながら、時刻t₄での第１の被写体の像面位置は
x₄、第２の被写体の像面位置はx₄′であり、予測によっ
て得られたx₄″はどちらの被写体の像面位置とも違った
位置となってしまう。

これは、第１の被写体の像面位置x₄を予測するために
は（t₁,x₁）（t₂,x₂）（t₃,x₃）を通る関数を求める必
要があり、第２の被写体の像面位置x₄′を予測するため
には（t₁,x₁′）（t₂,x₂′）（t₃,x₃′）を通る関数を
求める必要がある。

しかしながら、カメラ側では第１の被写体と第２の被
写体との区別ができないために、時刻t₃で焦点検出によ
って得られたデフオーカス量を使って予測演算を行う。
その結果、予測関数は、第１の被写体の像面位置の近似
関数でもなく、また第２の被写体の近似関数とも違った
ものになってしまい、その予測したレンズ駆動位置も誤
ったものとなってしまう。これは予測に用いるデータの
中に主被写体以外の被写体に対して焦点検出を行ったデ
ータが存在すると上記のような誤った予測を行ってしま
うため、撮影者が第１の被写体を追っている最中に主被
写体を第２の被写体に切換えると必ず発生する問題であ
る。

このような問題に対する対策として本願出願人は特願
昭62−328233を提案している。該提案の要旨は像面位置
変化の連続性が失われたり、被写体が低輝度であるなど
の、予測に不向きな条件の場合となった時には、ただち
に上記予測による追従モードを一旦中止し、上記の不都
合を防止せんとするものであり、該特願昭に示される技
術に従えば上述の不都合を防止することが出来る。

〔発明が解決しようとしている問題点〕

上述の如く上記の特願昭に示される技術によれば本来
の被写体と異なる被写体を測距した場合には予測駆動を
禁止することが出来、上述の様なピントはずれの問題を
解決し得るが、手振れやカメラの前面に他の被写体が一
時的に横切った場合でも上記予測駆動が禁止され、再度
の予測駆動が開始されるまで時間がかかりシヤツターチ
ヤンスをのがす等のおそれがある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の事項に鑑みなされたもので、請求項１
の発明ではその構成として、対象物に対してピントを合
わせるために必要な結像光学系の駆動量に相応する検出
データを求める検出回路と、該検出データに基づいて結
像光学系を駆動する駆動回路とを備え、検出動作及び駆
動動作からなるオートフォーカス動作を繰り返し行う自
動焦点調節装置において、オートフォーカス動作のため
に行われた最新の検出動作での検出データと過去のオー
トフォーカス動作における焦点調節データに基づき所定
時間後の対象物の像の像面位置に対応する位置に結像光
学系を移動させるためのデータを予測演算する演算回路
を設け、該演算回路にて演算された前記データに基づい
て結像光学系を前記駆動回路により駆動させるととも
に、検出動作での検出データが前記予測演算に適したデ
ータか否かを判定する判定手段と、該判定手段にてデー
タが予測演算に適さないと判定された時は結像光学系を
駆動することなしに検出動作を行わせ、該検出動作での
検出データに対して判定手段にて予測演算に適したデー
タであると判定された時に該検出データを用いて前記予
測演算を行い、該演算にて得られたデータに応じて結像
光学系を駆動させ、また、前記判定手段にて複数回連続
して予測演算に適さないと判定された時は前記予測演算
結果により得られたデータに基づく結像光学系の駆動を
禁止する制御手段を設け、また請求項３の発明では、対
象物に対してピントを合わせるために必要な結像光学系
の駆動量に相応する検出データを求める検出回数と、該
検出データに基づいて結像光学系を駆動する駆動回路と
を備え、検出動作及び駆動動作からなるオートフォーカ
ス動作を繰り返し行う自動焦点調節装置において、オー
トフォーカス動作のために行われた最新の検出動作での
検出データと過去のオートフォーカス動作における焦点
調節データに基づき所定時間後の対象物の像の像面位置
に対応する位置に結像光学系を移動させるためのデータ
を予測演算する演算回路を設け、該演算回路にて演算さ
れた前記データに基づいて結像光学系を前記駆動回路に
より駆動させるとともに、検出動作での検出データが予
測演算の対象となる像の像面位置に対して連続性を持っ
て変化した像面位置となっていることを表すデータか否
かを判定して予測演算に適したデータであるかどうかを
判別する判定手段と、該判定手段にて予測演算に適した
データではないと判別された時は、その後の検出動作で
の検出データに対する判定手段による判別にて予測演算
に適したデータであると判別された検出データを用いて
前記予測演算を行い、該演算にて得られたデータに応じ
て結像光学系を駆動させ、また、前記判定手段にて複数
回連続して予測演算に適したデータではないと判定され
た時は前記予測演算結果により得られたデータに基づく
結像光学系の駆動を禁止する制御手段を設けたものであ
り、予測駆動中に一度像面位置変化の連続性等が失わ
れ、予測駆動が不適なものと判定された際に再度焦点検
出を行い、この再度の焦点検出データ及び過去のデータ
にもとずき予測駆動が不適か否かを再度判定させ、この
判定で不適でないと判定された時には上記予測駆動を続
行し、又不適と判定された時、即ち連続して複数回（２
回）予測駆動不適と判定された時には上記予測駆動を禁
止したものである。上記の本願の構成によれば本来の被
写体と異なる被写体に対する焦点検出がなされた続けた
時には予測駆動を禁止し得るとともに一時的に本来の被
写体と異なる被写体に対して焦点検出しても、直ちに本
来の被写体に対する焦点検出状態に戻れば上記予測駆動
を続行することが出来ることとなる。

〔実施例〕

第４図は本発明に関わる自動焦点装置を備えたカメラ
の実施例を示す回路図である。

図においてPRSはカメラの制御装置で、例えば内部にC
PU（中央処理装置）,ROM,RAM,A/D変換機能を有する１チ
ツプ・マイクロコンピユータである。コンピユータPRS
はROMに格納されたカメラのシーケンス・プログラムに
従って、自動露出制御機能，自動焦点検出機能，フイル
ムの巻き上げ等のカメラの一連の動作を行う。そのため
に、PRSは同期式通信用信号SO,SI,SCLK、通信選択信号C
LCM,CSDR,CDDRを用いて、カメラ本体内の周辺回路およ
びレンズと通信して、各々の回路やレンズの動作を制御
する。

SOはコンピユータPRSから出力されるデータ信号、SI
はコンピユータPRSへ入力されるデータ信号、SCLKは信
号SO,SIの同期クロツクである。

LCMはレンズ通信バツフア回路であり、カメラが動作
中のときにはレンズ用電源端子に電力を供給すると共
に、コンピユータPRSからの選択信号CLCMが高電位レベ
ル（以下‘H'と略記する）のときにはカメラとレンズ間
通信バツフアとなる。

即ち、コンピユータPRSがCLCMを‘H'にして、SCLKに
同期して所定のデータをSOから送出すると、LCMはカメ
ラ・レンズ間接点を介して、SCLK,SOの各々のバツフア
信号LCK,DCLをレンズへ出力する。それと同時にレンズ
からの信号DLCのバツフア信号をSIとして出力し、コン
ピユータPRSはSCLKに同期して上記SIをレンズからのデ
ータとして入力する。

SDRはCCD等から構成される焦点検出用のラインセンサ
装置SNSの駆動回路であり、信号CSDRが‘H'のとき選択
されて、SO,SI,SCLKを用いてPRSから制御される。

信号CKはCCD駆動用クロツクφ1,φ２を生成するため
のクロツクであり、信号INTENDは蓄積動作が終了したこ
とをコンピユータPRSへ知らせる信号である。

センサ装置SNSの出力信号OSはクロツクφ1,φ２に同
期した時系列の像信号であり、駆動回路SDR内の増幅回
路で増幅された後、AOSとしてコンピユータPRSに出力さ
れる。コンピユータPRSはAOSをアナログ入力端子から入
力し、CKに同期して、内部のA/D変換機能でA/D変換後、
RAMの所定のアドレスに順次格納する。

同じくセンサ装置SNSの出力信号であるSAGCは、セン
サ装置SNS内のAGC（自動利得制御:Auto Gain Control）
用センサの出力であり、駆動回路SDRに入力されてセン
サ装置SNSでの像信号蓄積制御に用いられる。

SPCは撮影レンズを介した被写体からの光を受光する
露出制御用の測光センサであり、その出力SSPCはコンピ
ユータPRSのアナログ入力端子に入力され、A/D変換後、
所定のプログラムに従って自動露出制御（AE）に用いら
れる。

DDRはスイツチ検知および表示用回路であり、信号CDD
Rが‘H'のとき選択されて、SO,SI,SCLKを用いてコンピ
ユータPRSから制御される。即ち、コンピユータPRSから
送られてくるデータに基づいてカメラの表示部材DSPの
表示を切り替えたり、カメラの各種操作部材のオン・オ
フ状態を通信によってコンピユータPRSへ報知する。

スイツチSW1,SW2は不図示のレリーズボタンに連動し
たスイツチで、レリーズボタンの第１段階の押下により
SW1がオンし、引き続いて第２段階までの押下でSW2がオ
ンする。コンピユータPRSは後述するように、SW1オンで
測光，自動焦点調節動作を行い、SW2オンをトリガとし
て露出制御とフイルムの巻き上げを行う。尚、SW2はマ
イクロコンピユータPRSの「割込み入力端子」に接続さ
れ、SW1オン時のプログラム実行中でもSW2オンによって
割込みがかかり、直ちに所定の割込みプログラムへ移行
することが出来る。

MTR1はフイルム給送用、MTR2はミラーアツプ・ダウン
およびシヤツタばねチヤージ用のモータであり、各々の
駆動回路MDR1,MDR2により正転・逆転の制御が行われ
る。コンピユータPRSから駆動回路MDR1,MDR2に入力され
ている信号M1F,M1R,M2F,M2Rはモータ制御用の信号であ
る。

MG1,MG2は各々シヤツタ先幕・後幕走行開始用マグネ
ツトで、信号SMG1,SMG2、増幅トランジスタTR1,TR2で通
電され、PRSによりシヤツタ制御が行われる。

尚、スイツチ検知および表示用回路DDR、モータ駆動
回路MDR1,MDR2、シヤツタ制御は、本発明と直接関わり
がないので、詳しい説明は省略する。

レンズ内制御回路LPRSにLCKに同期して入力される信
号DCLは、カメラからレンズFLNSに対する命令のデータ
であり、命令に対するレンズの動作が予め決められてい
る。

制御回路LPRSは、定の手続きに従ってその命令を解析
し、焦点調節や絞り制御の動作や、出力DLCからのレン
ズの各種パラメータ（開放Ｆナンバー，焦点距離，デフ
オーカス量対繰り出し量の係数等）の出力を行う。

実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメラ
から焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られ
てくる駆動量・方向に従って、焦点調節用モータLMTRを
信号LMF,LMRによって駆動して、光学系を光軸方向移動
させて焦点調節を行う。光学系の移動量はエンコーダ回
路ENCFのパルス信号SENCFでモニターして、LPRS内のカ
ウンタで計数しており、所定の移動が完了した時点で、
LPRS自身が信号LMF,LMRを‘L'にしてモータLMTRを制動
する。

このため、一旦カメラから焦点調節の命令が送られた
後は、カメラ内の制御装置PRSはレンズの駆動が終了す
るまで、レンズ駆動に関して全く関与する必要がない。

又、カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、
同時に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用とし
ては公知のステツピング・モータDMTRを駆動する。尚、
ステツピング・モータはオープン制御が可能なため、動
作をモニターするためのエンコーダを必要としない。

ENCZはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、レンズ内制御回路LPRSはエンコーダ回路ENCZからの
信号SENCZを入力してズーム位置を検出する。レンズ内
制御回路LPRS内には各ズーム位置におけるレンズパラメ
ータが格納されており、カメラ側のコンピユータPRSか
ら要求があった場合には、現在のズーム位置に対応した
パラメータをカメラへ送出する。

上記構成によるカメラの動作について第５図以下のフ
ローチヤートに従って説明する。

不図示の電源スイツチがオンとなると、マイクロコン
ピユータPRSへの給電が開始され、コンピユータPRSはRO
Mに格納されたシーケンスプログラムの実行を開始す
る。

第５図は上記プログラムの全体の流れを表わすフロー
チヤートである。上記操作にてプログラムの実行が開始
されると、ステツプ（001）を経て、ステツプ（002）に
おいてレリーボタンの第１段階押下によりオンとなるス
イツチSW1の状態検知がなされ、SW1オフのときにはステ
ツプ（003）へ移行して、コンピユータPRS内のRAMに設
定されている制御用のフラグ、変数を全てクリアし、初
期化する。

上記ステツプ（002），（003）はスイツチSW1がオン
となるか、あるいは電源スイツチがオフとなるまでくり
返し実行される。SW1がオンすることによりステツプ（0
02）からステツプ（005）へ移行する。

ステツプ（005）では露出制御のための「測光」サブ
ルーチンを実行する。コンピユータPRSは第４図に示し
た測光用センサSPCの出力SSPCをアナログ入力端子に入
力し、A/D変換を行って、そのデイジタル測光値から最
適なシヤツタ制御値，絞り制御値を演算して、RAMの所
定アドレスへ格納する。そして、リレーズ動作時にはこ
れら値に基づいてシヤツタおよび絞りの制御を行う。

続いてステツプ（006）で「像信号入力」サブルーチ
ンを実行する。このサブルーチンのフローは第６図に示
しているが、コンピユータPRSは焦点検出用センサ装置S
NSから像信号の入力を行う。詳細は後述する。

次のステツプ（007）で、入力した像信号に基づいて
撮影レンズのデフオーカス量DEFを演算する。具体的な
演算方法は本出願人によって特願昭61−160824号公報等
に開示されているので詳細な説明は省略する。

ステツプ（008）では「予測演算」サブルーチンを実
行する。この「予測演算」サブルーチンではレンズ駆動
量の補正を行うものであり、詳細は後述する。

次のステツプ（009）では「レンズ駆動」サブルーチ
ンを実行し、先のステツプ（008）で補正されたレンズ
駆動量に基づいてレンズ駆動を行う。この「レンズ駆
動」サブルーチンは第７図にそのフローを示している。
レンズ駆動終了後は再びステツプ（002）へ移動して、S
W1がオフか不図示のレリーズスイツチの第２ストローク
SW2がオンするまで、ステツプ（005）〜（009）がくり
返して実行され、動いている被写体に対しても好ましい
焦点調節が行われる。

さて、レリーズボタンがさらに押しこまれてスイツチ
SW2がオンすると、割込み機能によって、いずれのステ
ツプにあっても直ちにステツプ（010）へ移行してレリ
ーズ動作を開始する。

ステツプ（011）ではレンズ駆動を実行中かどうか判
別し、駆動中であれば、ステツプ（012）に移行し、レ
ンズ駆動停止命令を送出し、レンズを停止させ、ステツ
プ（013）に進み、レンズを駆動していなければ、直に
ステツプ（013）に移行する。

ステツプ（013）ではカメラのクイツクリターンミラ
ーのミラーアツプを行う。これは、第４図に示したモー
タ制御用信号M2F,M2Rを制御することで実行される。次
のステツプ（014）では先のステツプ（005）の測光サブ
ルーチンで既に格納されている絞り制御値をSO信号とし
て回路LCMを介してレンズ内制御回路LPRSへ送出して絞
り制御を行わせる。

ステツプ（013），（014）のミラーアツプと絞り制御
が完了したか否かはステツプ（015）で検知するわけで
あるが、ミラーアツプはミラーに付随した不図示の検知
スイツチにて確認することが出来、絞り制御は、レンズ
に対して所定の絞り値まで駆動したか否かを通信で確認
する。いずれかが未完了の場合には、ステツプで待機
し、引き続き状態検知を行う。両者の制御終了が確認さ
れるとステツプ（016）へ移行される。

ステツプ（016）では先のステツプ（005）の測光サブ
ルーチンで既に格納されているシヤツタ秒間にてシヤツ
タの制御を行いフイルムを露光する。

シヤツタの制御が終了すると次のステツプ（017）で
はレンズに対して、絞りを開放状態にするように命令を
前述の通信動作にて送り、引き続いてステツプ（018）
でミラーダウンを行う。ミラーダウンはミラーアツプと
同様にモータ制御用信号M2F,M2Rを用いてモータMTR2を
制御することで実行される。

次のステツプ（019）ではステツプ（015）と同様にミ
ラーダウンと絞り開放が完了するのを待つ、ミラーダウ
ンと絞り開放制御がともに完了するとステツプ（020）
へ移行する。

ステツプ（020）では第４図に示したモータ制御用信
号M1F,M1Rを適正に制御することでフイルム１駒分が巻
上げられる。

以上が予測AFを実施したカメラの全体シーケンスであ
る。

次に第６図に示した「像信号入力」サブルーチンにつ
いて説明する。

「像信号入力」は新たな焦点検出動作の最初に実行さ
れる動作であり、このサブルーチンがコールされると、
ステツプ（101）を経てステツプ（102）にて、マイクロ
コンピユータPRS自身が有している自走タイマのタイマ
値TIMERをRAM上の記憶領域TNに格納することによって、
焦点検出動作の開始時刻を記憶している。

次のステツプ（103）では、レンズ駆動量補正式
（６），（７），（９）中の時間間隔TM₁,TM₂を更新す
る。ステツプ（103）を実行する以前には、メモリTM₁,T
M₂には前前回及び前回の焦点検出動作における時間間隔
が記憶されており、またTN₁には前回の焦点検出動作を
開始した時刻が記憶されている。

よってステツプ（103）でのTN₁−TNは前回から今回ま
での焦点検出動作の時間間隔を表わし、これがメモリTM
₂へ格納される。又、メモリTM₁へはTM₂←TN₁−TNを実行
する直前のデータ、即ち、前前回から前回までの焦点検
出動作時間間隔が格納される。そしてTN₁には次回の焦
点検出動作のために今回の焦点検出開始時刻TNが格納さ
れる。このステツプ（103）にてメモリTM₁には常に前前
回の時間間隔データが、又、メモリTM₂には前回の時間
間隔データが格納されることとなる。

さて、次のステツプ（104）でセンサ装置SNSに光像の
蓄積を開始させる。具体的にはマイクロコンピユータPR
Sがセンサ駆動回路SDRに通信にて「蓄積開始コマンド」
を送出して、これを受けて駆動回路SDRはセンサ装置SNS
の光電変換素子部のクリア信号CLRを‘L'にして電荷の
蓄積を開始させる。

ステツプ（105）では自走タイマのタイマ値を変数TI
に格納して現在の時刻を記憶する。

次のステツプ（106）ではコンピユータPRSの入力INTE
ND端子の状態を検知し、蓄積が終了したか否かを調べ
る。センサ駆動回路SDRは蓄積開始と同時に信号INTEND
を‘L'にし、センサ装置SNSからのAGC信号SAGCをモニタ
ーし、該SAGCが所定レベルに達すると、信号INTENDを
‘H'にし、同時に電荷転送信号SHを所定時間‘H'にし
て、光電変換素子部の電荷をCCD部に転送させる構造を
有している。

ステツプ（106）でINTEND端子が‘H'ならば蓄積が終
了したということでステツプ（110）へ移行し、‘L'な
らば未だ蓄積が終了していないということでステツプ
（107）へ移行する。

ステツプ（107）では自走タイマのタイマ値MIMERか
ら、ステツプ（105）で記憶した時刻TIを減じて変数TE
に格納する。従ってTEには蓄積開始してからここまでの
時刻、いわゆる蓄積時間が格納されることになる。次の
ステツプ（108）ではTEと定数MAXINTを比較し、TEがMAX
INT未満ならばステツプ（106）へ戻り、再び蓄積終了待
ちとなる。TEがMAXINT以上になるとステツプ（109）へ
移行して、強制的に蓄積終了させる。強制蓄積終了はコ
ンピユータPRSから回路SDRへ「蓄積終了コマンド」を送
出することで実行される。SDRはPRSから「蓄積終了コマ
ンド」が送られると、電荷転送信号SHを所定時間‘H'に
して光電変換部の電荷をCCD部へ転送させる。ステツプ
（109）までのフローでセンサの蓄積は終了することに
なる。

ステツプ（110）ではセンサ装置SNSの像信号OSをセン
サ駆動回路SDRで増幅した信号AOSのA/D変換およびその
デイジタル信号のRAM格納を行う。より詳しく述べるな
らば、SDRはPRSからのクロツクCKに同期してCCD駆動用
クロツクφ1,φ２を生成してセンサ装置SNSへ与え、セ
ンサ装置SNSはφ1,φ２によってCCD部が駆動され、CCD
内の電荷は、像信号として出力OSから時系列的に出力さ
れる。この信号は駆動回路SDR内部の増巾器で増巾され
た後に、AOSとしてコンピユータPRSのアナログ入力端子
へ入力される。コンピユータPRSは自らが出力している
クロツクCKに同期してA/D変換を行い、A/D変換後のデイ
ジタル像信号を順次RAMの所定アドレスに格納してゆ
く。

このようにして像信号の入力を終了するとステツプ
（111）にて「像信号入力」サブルーチンをリターンす
る。

第７図に「レンズ駆動」サブルーチンのフローチヤー
トを示す。

このサブルーチンが実行されると、ステツプ（202）
においてレンズと通信して、２つのデータ「Ｓ」「PT
H」を入力する。「Ｓ」は撮影レンズ固有の「デフオー
カス量対焦点調節レンズくり出し量の係数」であり、例
えば全体くり出し型の単レンズの場合には、撮影レンズ
全体が焦点調節レンズであるからＳ＝１であり、ズーム
レンズの場合にはエンコーダENCZにて各ズーム位置を検
知し制御回路LPRSにてズーム位置に応じたＳの値を決定
する。「PTH」は焦点調節レンズLNSの光軸方向の移動に
連動したエンコーダENCFからの出力パルス１パルス当た
りの焦点調節レンズのくり出し量である。

従って焦点調節すべきレンズ駆動量に換算したデフオ
ーカス量DL,上記S,PTHにより焦点調節レンズのくり出し
量をエンコーダの出力パルス数に換算した値、いわゆる
レンズ駆動量を表わすパルス数FPは次式で与えられるこ
とになる。

FP＝DL×S/PTH ステツプ（203）は上式をそのまま実行している。

ステツプ（204）ではステツプ（203）で求めたFPをレ
ンズに送出して焦点調節レンズ（全体くり出し型単レン
ズの場合には撮影レンズ全体）の駆動を命令する。

次のステツプ（206）で、レンズと通信してステツプ
（206）で命令したレンズ駆動量FPの駆動が終了したか
否かを検知し、駆動が終了するとステツプ（206）へ移
行して「レンズ駆動」サブルーチンをリターンする。こ
のレンズ駆動完了検知は上述の如く制御回路LPRS内のカ
ウンターで上記エンコーダENCFのパルス信号をカウント
しており、該カウント値が上記レンズ駆動量FPと一致し
たか否かを上述の通信にて検知することで実行される。

次に「予測演算」サブルーチンのフローを第１図を用
いて説明する。第１図は「予測演算」サブルーチンのフ
ローを示したものであり、予測演算の可否を判定し、予
測可能であれば、AFタイムラグとレリーズタイムラグを
考慮したレンズ駆動量を計算するものである。

ステツプ（302）は、予測に必要なデータの蓄積がな
されたかどうかを判定するためのカウンターCOUNTをカ
ウントアツプするかどうかを判定する。本実施例では３
回以上の測距データ・レンズ駆動データが蓄積されてい
る場合、すなわちCOUNT＞２であれば予測演算可能であ
り、これ以上のカウントアツプは必要ないので、COUNT
＞２であればステツプ（304）へ進む。また、COUNT＜３
であればステツプ（303）でCOUNTをカウントアツプした
後ステツプ（304）へ進む。

ステツプ（304）では、今回の予測演算のためのデー
タの更新を行っている。即ち予測演算は（６），
（７），（８），（９）式に基づいて行われるため、そ
のデータとしては第２図における今回のデフオーカス量
DF₃、前回及び前前回のデフオーカス量DF₂,DF₁,前前回
のレンズ駆動量DL₁、前回のレンズ駆動量DL₂、前前回及
び前回の時間間隔TM₁,TM₂、見込みタイムラグTLを必要
とする。よってステツプ（304）では焦点検出が行われ
るごとに今回検出されたデフオーカス量DFをRAM上の記
憶領域DF₃に入力し、前回のデフォーカス量を記憶領域D
F₂に、又前前回のデフーカス量を記憶領域DF₁に入力
し、更に前回の像面移動量換算のレンズ駆動量DLを記憶
領域DL₂に前前回の像面移動量換算のレンズ駆動量DL₁を
記憶領域DL₁に入力し、各記憶領域のデータを今回の予
測演算に必要なデータに更新する。

ステツプ（305）では、予測演算に必要なデータが上
記各記憶領域に入力されているか否かを判別する。上記
の如く、予測演算は今回，前回，前前回のデフオーカス
量と前回，前前回のレンズ駆動量を必要とし、過去３回
以上の焦点調節動作が行われていることを条件としてい
る。よってステツプ（303）にて焦点調節動作が行われ
るごとにカウンターCOUNTに＋１を行い、カウンターに
焦点調節動作が行われた回数をカウントさせ、その回数
が２より大きいか否か、即ち３回以上の動作が行われた
か否かを判別し、３回以上行われ予測演算が可能な場合
にはステツプ（306）へ、又、不可能な場合にはステツ
プ（319）へ移行させる。

ステツプ（306）では、今回検出されたデフオーカス
量が予測に適しているかどうかについて「予測、非予測
判定」サブルーチンにて判定する。この「予測、非予測
判定」サブルーチンで予測に用いる上記記憶領域のデー
タが予測に適していないと判断された場合、ステツプ
（307）へ移行し、予測に適していると判断された場合
にはステツプ（312）へ進む。

ステツプ（306）で予測演算に適していないと判断さ
れ、ステツプ（307）へ移行した場合には、すぐに予測
を禁止せずに再度測距を行い、それでも予測演算に適し
ていなければ、予測演算を禁止するようにしてある。こ
れは動く被写体を撮影者が追う場合に、測距視野から被
写体がはずれて別の被写体を測距したり、別の被写体が
主被写体の手前を通過する際に測距してしまうと、本来
得られるべきデフオーカス量と違った値となってしま
い、これによって予測に適していないと判断されると、
再度、予測演算を行うためには過去３回以上の焦点調節
動作が必要であり、すぐに予測演算を再開することがで
きなくなる。

そこで、本実施例では１度予測に適していないと判断
されても、ステツプ（307）で再度「像信号入力２」サ
ブルーチンによって、像信号の取り込みを行う。このサ
ブルーチンについては後で説明する。このステツプを終
了するとステツプ（308）へ移行する。

ステツプ（308）ではステツプ（307）で得られた像信
号を基に焦点検出演算を行い、デフオーカス量DFを算出
する。

次のステツプ（309）では前回検出されたデフオーカ
ス量DF₃が予測演算に適さないと判断されたので、このD
F₃を今回検出されたデフオーカス量DFに更新しステツプ
（310）へ移行する。

ステツプ（310）はステツプ（306）と同じ「予測、非
予測判定」サブルーチンであり、予測演算に適したデー
タであると判断された場合にはステツプ（311）に進
み、予測演算を行い、適していないと判断された場合は
ステツプ（318）へ移行し、予測演算を禁止する。

ステツプ（318）では２回連続して予測に不適と判断
され、予測禁止（リセツト）を行うために予測に必要な
データの蓄積状態を表わすカウンターCOUNTを０（リセ
ツト）にする。

そして、次のステツプ（319）では予測演算を行わな
い場合のレンズ駆動量DLを計算する。ここでDLは従来の
サーボAFと同様にDL＝DFとして計算している。

ステツプ（311）では予測演算を行うのに必要な見込
みタイムラグTLを演算するが、このときの見込みAFタイ
ムラグ（焦点調節に要する時間）は、TM₂ではなくTM₁と
TR（レリーズタイムラグ）の和を用いる。これは前回の
焦点検出から今回の焦点検出までの時間TM₂では２回測
距を行っているため、実際に予測される今回のAFタイム
ラグより大きく見積ってしまう。そこで、本実施例では
前前回の焦点検出から前回の焦点検出までの時間TM₁を
用いている。このステツプを終了するとステツプ（31
3）へ移行する。（但し、上記TLはTM₁＋TRとしなくとも
レンズ駆動量がTM₁より長いと考えられるためTL＝（TM₁
＋TM₂）/2＋TRとしても良い。）又、ステツプ（306）で予測可能と判断されステツプ
（312）へ移行した場合には、ステツプ（312）で見込み
タイムラグTLの計算を行う。記憶領域TM₂には前述の如
く、前回から今回の焦点検出動作までの時間が記憶され
ており、今回の焦点調節に要する時間もTM₂と一致して
いるものとの仮定のもとでタイムラグTL＝TM₂＋TRを求
める。

次のステツプ（313），（314）では各記憶領域DF₁〜D
F₃,DL₁,DL₂,TM₁,TM₂に格納されたデータに基づき、
（６），（７）式のa,b項を表わすA,Bを求め、ステツプ
（315）へ移行する。

ステツプ（315）では各記憶手段のデータ及びステツ
プ（311）あるいは（312）及びステツプ（313），（31
4）の演算値にもとづき（９）式の演算値を求め、今回
の像面移動量換算のレンズ駆動量DLを求める。

次のステツプ（316）では、ステツプ（315）で求まっ
たレンズ駆動量DLと撮影レンズの開放ＦナンバーFN及び
所定の係数δ（本実施例では最小錯乱円0.035mm）の積F
N・δを比較し、DL＜FN・δであればステツプ（317）へ
移行し、そうでなければステツプ（320）にてリターン
する。

FN・δは像面深度を表わし、ステツプ（317）では先
のステツプ（316）にて、像面深度FN・δよりレンズ駆
動量DLが小さい、すなわち駆動量DLが深度内の値であ
り、DL分レンズ駆動してもしなくともピント状態が変化
することなくレンズ駆動の必要性がないと判断し、レン
ズ駆動量DL＝０とし、レンズの駆動を禁止する。これに
より不必要な微少レンズ駆動を行うことがなくなり、使
用感及び電力消費の両面を改善することができる。ま
た、本実施例ではFNを撮影レンズの開放Ｆナンバーとし
たが、これを撮影絞り値としても何ら問題はなく、δも
0.035mmに限定するものではない。そして、このステツ
プを終了すると、次のステツプ（320）にてこのサブル
ーチンをリターンする。

ここで、本実施例では２回連続して予測演算に適して
いないと判断された場合に予測演算を禁止し、再度デー
タの蓄積を開始するように設定したが、３回以上連続し
て不適と判断されたときに予測禁止にしても良い。

次に［予測、非予測判定」サブルーチンのフローにつ
いて説明する。第８図は「予測、非予測判定」サブルー
チンのフローを示したものであり、ステツプ（402）
は、像面（被写体位置）の連続性を検出するための「像
面位置の連続性判定」のサブルーチンであり、これによ
ってカメラが同一被写体に対して連続適に測距している
かどうかを判定するサブルーチンであり、詳細は後述す
る。

このステツプで像面位置が連続的に変化していると判
断されると、ステツプ（403）に移行し、そうでなけれ
ば別の被写体を測距したと判断し、ステツプ（406）に
進みリターンする。

ステツプ（403）は焦点検出結果の信頼性を評価する
「焦点検出精度演算」サブルーチンである。このステツ
プでは予測演算に用いるデフオーカス量が予測演算に使
用できる信頼性があるかどうかを判定し、信頼性が高い
と判断されればステツプ（404）へ移行し、信頼性が低
いと判断されれば予測演算を中止するステツプ（406）
へ移行しリターンする。

ステツプ（404）は予測AFの効果のある被写体あるい
は条件であるかどうかを判定する「予測AFの適性判定」
サブルーチンであり、詳細は後述する。

ステツプ（404）では、予算演算結果に基づいたレン
ズ駆動を行った場合に、予測演算の効果があるかどう
か、あるいは逆効果となるかどうかについて判定し、予
測AFを必要としない被写体あるいは撮影条件である場合
には、予測演算を中止するステツプ（406）へ移行し、
必要とする場合には予測演算可能とするステツプ（40
5）へ移行しリターンする。

ここで、本実施例においては、大きく分けて「像面位
置の連続性」「焦点検出精度」「予測AFの適性」につい
て評価し、このすべての条件を満足した場合に予測演算
可能としたが、更に「レンズ駆動精度」「AFタイムラグ
の変動」などの要因を考慮した判定の追加、あるいはレ
スポンスを重視し、演算時間を短縮するために判定項目
を削減したり一つにすることも可能である。

また、「予測、非予測判定」において、各判定のサブ
ルーチンの順序を判定時間の短いルーチンを先に行う。
あるいは非予測と判定される確率の高いルーチンを先に
行うことにより、予測、非予測判定の処理時間を短縮す
ることが可能となる。

次に第９図を用いて「予測、非予測判定」サブルーチ
ンのステツプ（402）における「像面位置の連続性判
定」サブルーチンについて説明する。

ステツプ（502）は各記憶領域のデータに基づき（DF₂
＋DL₁−DF₁）/TM₁なる演算を行う。この演算は第２図の
時刻t₁とt₂間の像面移動速度の平均値V1を計算するステ
ツプである。次のステツプ（503）での演算は同様に時
刻t₂とt₃間の像面移動速度の平均値V2を計算するステツ
プである。この後ステツプ（504）へ進む。

ステツプ（504）では、ステツプ（502），（503）で
求めた像面移動速度V1,V2の差の絶対値VAを計算し、ス
テツプ（505）へ移行する。

ステツプ（505）ではステツプ（504）で求まったVAと
あらかじめ設定された数AXを比較し、VAがAXより大のと
きは像面位置の連続性無し、VAがAXより小のときには連
続性有りと判断される。

上記フローによる予測、非予測の判定原理は同一被写
体を追っていればその時の像面移動速度も連続的に変化
することになることに基づいている。そこで、時間的に
隣接した、像面移動速度を算出し、この差が小さければ
像面移動速度が連続的に変化しているものと見做し、同
一の被写体を測距していると判断して予測演算を行う。
これに対し像面移動速度の変化が十分大きい場合には、
像面移動速度が連続的に変化していないと見做し、別の
被写体を測距したと判断し、予測演算を禁止する。

第10図は「像面位置の連続性判定」サブルーチンの他
の実施例のフローを示したものである。これは検出され
たデフーカス量DFの絶対値が、ある値BXよりも大きくな
った場合、別の被写体を測距したと判断し、予測演算を
禁止するものである。

即ち、同一被写体を追従測距している状態では検出さ
れるデフォーカス量が大きく変化する場合が少なく、検
知デフォーカス量が所定値より大の時には連続性がない
と判定するものである。

次に予測演算によって得られるパラメータを使った、
像面位置の連続性判定のサブルーチンについて説明す
る。但し、この場合には前記予測演算値を使用するた
め、第１図のようにステツプ（312）〜（315）による予
測演算を行う前に「予測、非予測判定」を行うことがで
きないので、必ずステツプ（312）〜（315）による「予
測演算」の後に予測、非予測の判定を行う必要があり、
第１図のフローを適宜補正する必要がある。

第11図はステツプ（312）〜（315）による予測演算に
よって得られた２次の項の係数Ａの値によって連続性を
判定する「像面位置の連続性判定」のサブルーチンの一
例を示すフローチヤートである。

第11図のステツプ（702）では、今回の予測演算によ
って求まった係数Ａと前回の予測演算によって求まった
予測関数の２次の項の係数A₁との差ABを求める。但し、
このA₁はステツプ（704）にて新たなＡが求められるご
とにA₁に入力されることとなるので、Ａが求められるご
とに更新され、常に前回の焦点検出動作にて求められた
係数Ａが入力されている。

ステツプ（703）では上記ABの絶対値と一定値FXとの
比較がなされ、|AB|＜FXの時にはステツプ（704）に進
み、上記の係数Ａを更新動作を行い連続性有りと判断す
る。

又、ABの絶対値がFXより大きい場合には、ステツプ
（706）に移行し連続性無しと判断する。

該第11図に示した判定原理は同一の被写体を測距して
いれば、像面位置は連続的に変化し、このとき、予測関
数の係数連続的に変化すると見做し、予測関数の二次の
項の係数Ａの変化を調べ、Ａの値の変化が小さいとき予
測可能と判断している。ここで二次の項の係数Ａにのみ
着目したが、一次の項の係数Ｂあるいは一次及び二次の
項の係数の変化から判断しても良い。即ち、第２図の予
測関数ｘ（ｔ）のａ項又はｂ項は同一被写体に対して焦
点検出動作ごとにはあまり大きく変化しないこととなる
ので、このａ項又はｂ項の変化率の大小検知して像面位
置の連続性の判定を行っている。

第12図は他の「像面位置の連続性判定」サブルーチン
を示すもので、そのフローを説明する。

該第12図の原理は測距しているが被写体が途中で別の
被写体に移った場合、この影響は上記予測関数の一次の
項Ｂより二次の項Ａに良く表われ、Ａの値の絶対値が非
常に大きくなることに着目しており、Ａの値の絶対値に
よって、連続性有りか無しか判断している。

ステツプ（712）では予測関数の二次の項の係数Ａが
ある数CXより大であればステツプ（713）へ進み、そう
でなければステツプ（716）へ移行し、連続性無しと判
断する。但し、任意の数CXは負の数である。

ステツプ（713）では予測関数の二次の項の係数Ａが
ある数DXより大のとき連続性無しと判断し、ステツプ
（716）へ進み、ＡがDXより小さいときステツプ（715）
へ移行し連続性有りと判断する。但し、DXは正の数であ
る。

第13図は他の「像面位置の連続性判定」サブルーチン
の一例を示すフローであり、このフローはレンズ駆動量
の変化から予測可能かどうか判断するものである。この
フローでは前回のレンズ駆動量DL₁と今回のレンズ駆動
量DLを比較し、その変化率がある数EXより大きければ連
続性無しと判断するものである。ここで変化率でなく、
変化量で評価しても良い。

上記実施例は全て、像面移動速度や像面位置変化の連
続性によって、同一の被写体に対して測距を行っている
かどうか判断したが、これらの実施例を組合せた判定手
段によっても本発明が有効であることは明らかである。
また、全く別の判定手段として、前回の像信号と今回測
距で得られた像信号を比較し、両者の像信号が同一の被
写体のものであると判断された場合に予測演算を行うこ
とができる。

又、第12図，第13図の像面位置の連続性判定動作も予
測演算結果にて得られたデータを用いているので、第11
図の判定動作と同様に第１図のステツプ（315）の次に
これらの判定動作を行わせる必要がある。

次に第14図を用いて「焦点検出精度判定」サブルーチ
ンのフローについて説明する。

ステツプ（802）は第５図のステツプ（006）及び第１
図のステツプ（307）で取り込まれた像信号についてコ
ントラスト値CRTを演算する「コントラスト演算」サブ
ルーチンであり、コントラスト値の演算方法は公知であ
り、ここではその説明は省略する。

次のステツプ（803）ではステツプ（802）で求めたコ
ントラスト値CRTとある数CRAを比較し、CRT＞CRAであれ
ば、像信号のコントラストが大きく焦点検出精度も高い
と判断し、ステツプ（804）へ移行し、そうでなければ
検出精度が低いと判断し、ステツプ（806）へ進みリタ
ーンする。

ステツプ（804）では像信号の蓄積時間TEとある数TZ₁
を比較し、TE＜TZ₁であれば蓄積時間が短く焦点検出精
度が高いと判断し、ステツプ（805）へ進みリターン
し、そうでなければ蓄積中に像面が大きく移動する可能
性があり、焦点検出結果に対する信頼性が低いと考えス
テツプ（806）へ進みリターンする。

ここで、本実施例においてはコントラストと蓄積時間
のみによって焦点検出精度を評価したが、それ以外の方
法、たとえば２像の一致度やゴーストなどによる像信号
の異常などの信頼性しきい値によって焦点検出結果の信
頼性を評価しても良い。

第15図を用いて「予測AFの適性判定」サブルーチンの
フローについて説明する。

ステツプ（902）では前前前回と前前回のレンズ駆動
方向の反転、非反転を示すパラメータLX₁のデータを更
新するために、LX₂の値をLX₁へ移動する。これは前回の
予測AFの適性判定に用いたデータがLX₁に残っているた
め、今回の判定を行うためには、今回の判定では前前前
回と前前回のレンズ駆動方向の反転、非反転を示すLX₂
の値をLX₁に入力するための処理である。

次のステツプ（903）では前前回のレンズ駆動量DL₁と
前回のレンズ駆動量から次式のようにしてLXを計算す
る。

LX＝|DL₂|−|DL₂−DL₁| ステツプ（904）ではステツプ（903）で得られたLXか
ら前前回の前回のレンズ駆動方向の反転、非反転を判定
する。ここでLX＞０の場合には|DL₂|＞|DL₂−DL₁|とい
うことであり、これはDL₂とDL₁が同符号の場合に成立す
る。すなわち、LX＞０という条件はレンズの駆動方向が
反転していない状態である。これに対してLX＜０の場合
というのはレンズ駆動方向が反転していると判断でき
る。そしてこのステツプでは、レンズ駆動方向が反転し
ていないと判断されたときには、ステツプ（906）へ、
また反転していると判断された場合にはステツプ（90
5）へ移行する。

ステツプ（906）では前前回と前回のレンズの駆動方
向の反転、非反転を示すパラメータLX₂に非反転を示す
「０」を入力、ステツプ（905）では反転を示す「１」
を入力する。

そして、次のステツプ（907）では２回連続してレン
ズ駆動方向が反転しているかどうかを判定する。LX₁＋L
X₂＝２の場合、すなわちLX₁＝1,LX₂＝１の場合には２回
連続して反転しているということであり、このような状
態というのは予測AFに適した被写体、あるいは条件では
ないと考え、ステツプ（912）に進みリターンするこれに対して連続して反転していなければ予測に適し
ていると考え、ステツプ（908）へ進む。

ステツプ（908）は被写体−カメラ間の距離の検出を
行うサブルーチンであり、その方法としてはアクテイブ
AFなどの外部の測距装置による測定や撮影レンズの焦点
距離及びレンズくり出し位置とデフオーカス量から求め
るなどの手段及びレンズの絶対位置を検出するエンコー
ダを設けて、直接被写体距離を求める方法等が考えられ
るが、本実施例ではその詳細は省略する。

次のステツプ（909）ではステツプ（908）で求めた被
写体−カメラ間距離DZを撮影レンズの焦点距離FLで割っ
た値LZを算出する。尚、焦点距離FLはエンコーダENCZに
て検知したズーム状態に応じて制御回路LPRSにて決定さ
れ、カメラのコンピユータPRSに入力される。

ステツプ（910）ではステツプ（909）で求めたLZに対
して、LZ＜200であれば、予測に適した被写体であると
判断し、ステツプ（911）へ進みリターンする。そしてL
Z＜200でなければ像面移動速度が大きい確率が低く予測
AFが必要ないと判断し、ステツプ（912）へ進みリター
ンする。

ここで被写体−カメラ間距離による判定では撮影レン
ズの焦点距離の200倍を目安にしたが、これは他の値で
も良く、また被写体の移動速度やレンズ、被写体輝度に
よって変化する値でも良い。

また、本実施例ではレンズ駆動方向の反転、非反転と
被写体カメラ間距離から判定したが、どちらか一方の判
定手段によって判定しても良い。

また、本実施例では２回連続してレンズの駆動方向が
反転した場合に、予測に不適切と判断したが、これは１
回のレンズ駆動方向の反転があるような撮影シーンは比
較的多く、たとえばブランコの撮影や人や乗り物が近く
を通過するときには、レンズの駆動方向が１度反転す
る。このようなときに、すぐに予測を禁止すると次の予
測を行うまでに時間がかかり、結果的にシヤツターチヤ
ンスを逃すなどのデメリツトが発生するため、本実施例
では２回連続してレンズ駆動方向が反転したときに予測
を禁止するように設定したが、これも上記理由を考慮し
て、２回以上たとえば３回あるいは４回レンズ駆動方向
が反転した場合に予測に不適と判断するようにしても良
い。

次に第16図を用いてステツプ（307）の「像信号入力
２」サブルーチンのフローについて説明する。

第16図のサブルーチンのフローはステツプ（1003）
（1004）以外は第６図の「像信号入力」サブルーチンと
全く同じであり、ここではステツプ（1003）（1004）に
ついてのみ説明を行い、他の説明は省略する。

ステツプ（1003）では前回から今回の測距時間間隔TM
₂を算出するステツプであるが、この場合ステツプ（00
6）での「像信号入力」ならびに、ステツプ（007）での
「焦点検出演算」によって得られたデフーカス量DF₃が
予測演算に不適切と判定されているため、ここでは前前
回から今回の測定時間間隔をTM₂としてなければならな
い。従って、前前回から前回までの測距時間間隔TM₂と
前回から今回の測距時間間隔TN₁−TNの和をTM₂とする。

次のステツプ（1004）では今回の測距開始時刻TNをTN
₁へ入力し、以下のフローへ移行する。

即ち、「像信号入力２」サブルーチンは第17図に示す
如く、例えばt₃での像信号に基づくデフオーカス量DF₃
が予測不適と判定された時に実行されるものであるた
め、該「像信号入力２」にて得た像信号に基づいて第１
図のステツプ（313）〜（315）による予測演算を行うた
めには、該「像信号入力２」による動作により得られた
デフオーカス量DF₃″をDF₃に代わるデータとして処理す
る必要がある。よって、前回のデフオーカス量DF₂の検
出が行われてから該DF₃″に対する検出が行われるまで
の時間、即ちt₂−t₃″TM₂″を前回から今回までの時間
間隔データTM₂として処理する必要があり、ステツプ（1
003）ではこの処理を行っている。又、該「像信号入力
２」サブルーチンが実行された際には上記DF₃″をDF₃に
代わるデータとして処理するために第１図のステツプ
（309）にて前述の如くDF₃←DFを行い、DF₃″をDF₃とし
て処理している。

又、更に該「像信号入力２」サブルーチンが実行され
る際におけるTLをTM₂＋TRとして処理するとTM₂が上記の
如く通常の場合よりも長くなるので、第１図のステツプ
（311）にてこの場合はTLをTM₁＋TRとして処理し、ステ
ツプ（313）〜（315）における処理データとなし予測演
算を行う様なしている。

以上の各フローにより本願の予測演算にるオートフオ
ーカス動作が実行されるのであるが、その概略につき説
明する。

スイツチSW1がオンにて第５図のフローが実行され
る。この際ステツプ（006），（007）にて像信号検知及
びデフォーカス量演算がなされステツプ（008）へ移行
する。ステツプ（008）の予測演算では第１図に示され
る如く、上記像信号検知及びデフオーカス量演算が３回
行われるまで、ステツプ（305）から（319），（31
6），（317）を行い、次のステツプ（009）のレンズ駆
動がなされる。従って１回目及び２回目の焦点検出動作
及びレンズ駆動は、その時点で検出されたデフオーカス
に従ってレンズ駆動される。

又、３回目以後の焦点検出動作が行われると第１図の
ステツプ（305）に次いで（306）が実行され、このステ
ツプにて予測可能と判定された時にはステツプ（312）
〜（317）が実行され、前述の如くして過去のデータに
基づいて予測像面位置が演算され、この位置へのレンズ
駆動量DLが求められる。よって、３回目以後の焦点検出
動作にあっては、上記予測像面位置に対する駆動量が求
められステツプ（009）のレンズ駆動にてレンズが上記
予測位置まで駆動される。

上記予測像面位置へのレンズ駆動が行われている際に
ステツプ（306）にて前述の第８図〜第15図にて述べた
フローにて非予測と判定されるとステツプは（307）へ
移行し、第16図の「像信号入力２」サブルーチンが行わ
れ、ステツプ（308），（309）を介してステツプ（31
0）へ移行する。該ステツプ（310）では上記「像信号入
力２」にて得たデフォーカス量等に基づいて再度予測可
能か否かの判定を行う。この結果、予測可能と判定され
た時にはステツプ（311）を介して前述の（313）以後の
ステツプへ移行する。よって以後予測像面位置へのレン
ズ駆動が続行される。

一方、ステツプ（310）にて再度非予測と判定された
時には２回連続して非予測との判定がなされたので、上
記予測処理によるレンズ駆動に代えてステツプ（31
8），（319）を介してステツプ（316）へ移行する。従
って、この場合は「像信号入力２」サブルーチンにて得
たデフォーカス量に基づきレンズ駆動がなされる。以後
１回目における焦点検出動作に戻り、上述の動作を繰り
返えし実行することとなる。

第18図は第１図の予測、非予測判定サブルーチンの他
の例を示すフローである。該フローにおいては３回の測
距結果及びレンズ駆動結果の信頼性から予測精度を評価
し、これによって予測の可非判定を行う例を示してい
る。

該、第18図におけるステツプ（1102）は「予測AFの適
性判定」サブルーチンである。このサブルーチンは第15
図のものと同じであり、詳細な説明は省略する。このス
テツプで予測AFの効果の出る条件であると判断される
と、ステツプ（1103）へ移行し、そうでなければ予測に
不適と判断し、ステツプ（1106）へ進みリターンする。

ステツプ（1103）は「予測精度判定」サブルーチンで
あり、詳細は後述する。このステツプでは予測演算に用
いるデータDF₁〜DF₃,DL₁,DL₂の精度を評価し、これらの
データ全体の精度から予測値の信頼性を評価するもので
ある。ステツプ（1103）で予測演算値の信頼性が高いと
判断された場合にはステツプ（1104）に移行し、そうで
ない場合には予測に不適と判断しステツプ（1106）へ進
みリターンする。

ステツプ（1104）は「像面位置の連続性判定」サブル
ーチンである。このサブルーチンは第９図〜第13図のい
ずれかのものが用いられるので詳細な説明は省略する。
このステツプでは、撮影者が同一被写体を追っているか
どうかを像面位置の連続性から判断し、連続性が有ると
判断されると、予測演算に適した状態であると判断し、
ステツプ（1105）へ進み、そうでなければ予測に不適と
判断しステツプ（1106）へ移行しリターンする。

ここで、「予測精度の判定」を「像面位置の連続性判
定」より前にしたのは、各データの信頼性が高くない
と、これらのデータを使って求める像面位置の信頼性が
低く、評価に値しないため、本実施例ではこのような判
定順序のフローとした。

但し、これらの判定順序は本実施例以外の順序でも可
能であり、また、場合によっては判定項目を削減するこ
とも可能である。

第19図は第18図のステツプ（1103）における「予測精
度判定」サブルーチンのフローを示したものであり、該
「予測精度判定」サブルーチンの説明を進める。

ステツプ（1202）は前前回及び前回の測距精度、なら
びに前前回のレンズ駆動精度を表わすパラメータCR₁,CR
₂,LX₁のデータ更新を行っている。これは前回の判定に
用いられたデータが残っているため、今回の予測精度判
定を行うには古いデータを新しいデータに更新しなけれ
ばならないからである。詳述すると、このステツプで
は、前前回の測距精度を表わすパラメータCR₁にCR₂の値を
入力する。

前回の測距精度を表わすパラメータCR₂にCR₃の値を入
力する。

前回のレンズ駆動精度を表わすパラメータLX₁にLX₂の
値を入力する。

の３動作を実行している。

ここでCR₁,CR₂,CR₃は、それぞれ第２図のDF₁,DF₂,DF₃
の焦点検出精度を表わすパラメータであり、LX₁,LX
₂は、それぞれDL₁,DL₂のレンズ駆動精度を表わすパラメ
ータである。

次のステツプ（1203），（1204）ではDL₁あるいはDL₂
が０である場合、後のレンズ駆動方向、反転，非反転を
判定する際に誤判断をしてしまうため、DL₁あるいはDL₂
が０である場合には駆動方向は反転していないと判断
し、ステツプ（1207）へ移行し、そうでなければステツ
プ（1205）へ移行するようにしている。

ステツプ（1205），（1206）では第15図でのレンズ駆
動方向、反転，非反転判定と同様にしてレンズの駆動方
向を判定し、反転していればステツプ（1208）へ進み、
レンズ駆動精度を表わすパラメータLX₂に「１」を入力
し、非反転であればステツプ（1207）へ進みLX₂に
「０」を入力する。

ここでレンズの駆動方向が反転するとレンズ駆動系の
バツクラツシユによって、レンズ駆動精度が低下する。
そこで本実施例ではレンズ駆動方向が反転した場合には
レンズ駆動精度が低いと判断し、パラメータLX₂に
「１」を入力し、非反転の場合には駆動精度が高いと判
断し、LX₂に「０」を入力する。すなわちLX₂及びLX₁の
値が「１」のときは精度が悪く、「０」のときには精度
が良いことを示している。

次のステツプ（1209）は、該予測精度判定がなされる
前に検知された今回の焦点検出動作の「像信号入力」サ
ブルーチンにて得られた像信号のコントラストCRTを演
算するサブルーチンであり、このサブルーチンにて上記
コントラストCRTが求められる。そして次のステツプ（1
210）ではステツプ（1209）で算出したCRTと所定値CRA
を比較し、CRT＞CRAであればステツプ（1211）へ進み、
そうでなければステツプ（1216）へ移行する。ここでCR
Aは焦点検出系の低コントラストの限界値を示すもので
ある。ここでCRT＞CRAであれば焦点検出不能と判断し、
ステツプ（1216）で今回の焦点検出精度を示すパラメー
タCR₃に「３」を入力し、ステツプ（1220）でリターン
する。これに対して、焦点検出可能な場合にはステツプ
（1211）に進む。

ステツプ（1211）ではコントラストCRTをある数CRB
（CRB＞CRA）と比較し、CRT＞CRBであればステツプ（12
12）に進み、そうでなければステツプ（1215）に移行
し、検出精度評価パラメータCR₃に「２」を入力し、ス
テツプ（1217）へ進む。ステツプ（1211）で焦点検出精
度があるレベル以上あると判断された場合（CRT＞CRB）
にはステツプ（1212）へ移行する。

ステツプ（1212）ではコントラストCRTとある数CRC
（CRC＞CRB）を比較し、CRT＞CRCであれば、焦点検出精
度が非常に高いと判断しステツプ（1213）へ進み、CR₃
に「０」を入力し、そうでなければステツプ（1214）へ
進みCR₃に「１」を入力し、ステツプ（1217）へ移行す
る。

ここでCR₃の値が小さいほど、検出精度が高いことを
示している。ステツプ（1217）では各焦点検出精度及び
レンズ駆動精度を示すパラメータの和CRXを計算する。

次のステツプ（1218）ではCRXとある数CZを比較しCRX
＜CZであればトータルの精度として信頼であるデータと
判断してステツプ（1219）に進みリターンする。これに
対してそうでない場合には予測値の信頼性が無いと判断
し、ステツプ（1220）へ移行しリターンする。

即ち、パラメータCR₁,CR₂,CR₃には前前回、前回、今
回のコントラストに基づく焦点検出信号が、又LX₁,LX₂
にはそれぞれレンズ駆動精度信号が入力されており、か
つ各信号は精度信号の信頼度が高い程低い値を示してい
るので、CRX＜CZの時には高信頼度と判定する様構成さ
れている。

本実施例では、各データの精度の合計を予測精度とし
て評価したが他の方法として、時間間隔や実際の予測演
算式から評価しても良い。

たとえばTM₁,TM₂に対してTLが大きい場合にはCZの値
を小さくし、逆の場合には大きくすることも有効であ
り、また、第２図のx₁,x₂,x₃の検出には x₁＝DF₁ x₂＝DL₁＋DF₂ x₃＝DL₁＋DL₂＋DF₃ としている。そこで CRX＝（CR₁ ²＋CR₂ ²＋LX₁ ²＋CR₃ ²＋LX₁ ²＋LX₂ ²）としても良い。

また、本実施例では蓄積時間やゴースト温，湿度など
の焦点検出精度に影響を及ぼす要因を加味して評価を行
っても良い。

更にレンズ駆動精度については、レンズの駆動方式、
レンズ構成、レンズIDによる評価を加えると、より効果
的な精度の評価が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では予測演算に不適切な
被写体であると判断されても、再測距し、予測可能と判
断されれば予測を続行するようにしたものであるので、
偶発的に発生した誤測距による予測の禁止を防止するこ
とができ、外乱の多い条件下でも常に被写体に対して高
い追従性能を維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焦点調節装置に用いる「予測演算」の
フローチヤートを示す説明図、第２図は追従補正の予測原理説明図、第３図は上記追従補正による誤動作を説明するための説
明図、第４図は本発明の焦点調節装置の一実施例を示す回路
図、第５図は本発明の焦点調節装置のメインフローチヤート
を示す説明図、第６図は第５図のフローにおける「像信号入力」サブル
ーチンのフローチヤートを示す説明図、第７図は第５図のフローにおける「レンズ駆動」サブル
ーチンのフローチヤートを示す説明図、第８図は第５図のフローにおける「予測、非予測判定」
サブルーチンのフローチヤートを示す説明図、第９図、第10図，第11図，第12図，第13図は第８図フロ
ーにおける「像面位置の連続性判定」サブルーチンをそ
れぞれ示す説明図、第14図は第８図フローにおける「焦点検出精度判定」サ
ブルーチンのフローチヤートを示す説明図、第15図は第８図フローにおける「予測AFの適性判定」サ
ブルーチンのフローチヤートを示す説明図、第16図は第５図フローにおける「像信号入力２」サブル
ーチンのフローチヤートを示す説明図、第17図は「像信号入力２」サブルーチンの動作を説明す
る説明図、第18図は他の「予測精度判定」サブルーチンのフローチ
ヤートを示す説明図、第19図は第18図フローにおける「予測精度判定」サブル
ーチンのフローを示す説明図である。 PRS……コンピユータ、SNS……センサ装置 LCM……制御回路

フロントページの続き (72)発明者門原輝岳神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献特開昭62−269919（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物に対してピントを合わせるために必
要な結像光学系の駆動量に相応する検出データを求める
検出回路と、該検出データに基づいて結像光学系を駆動
する駆動回路とを備え、検出動作及び駆動動作からなる
オートフォーカス動作を繰り返し行う自動焦点調節装置
において、オートフォーカス動作のために行われた最新
の検出動作での検出データと過去のオートフォーカス動
作における焦点調節データに基づき所定時間後の対象物
の像の像面位置に対応する位置に結像光学系を移動させ
るためのデータを予測演算する演算回路を設け、該演算
回路にて演算された前記データに基づいて結像光学系を
前記駆動回路により駆動させるとともに、検出動作での
検出データが前記予測演算に適したデータか否かを判定
する判定手段と、該判定手段にてデータが予測演算に適
さないと判定された時は結像光学系を駆動することなし
に検出動作を行わせ、該検出動作での検出データに対し
て判定手段にて予測演算に適したデータであると判定さ
れた時に該検出データを用いて前記予測演算を行い、該
演算にて得られたデータに応じて結像光学系を駆動さ
せ、また、前記判定手段にて複数回連続して予測演算に
適さないと判定された時は前記予測演算結果により得ら
れたデータに基づく結像光学系の駆動を禁止する制御手
段を設けたことを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】前記判定手段は、検出データが予測演算の
対象となる像の像面位置に対して連続性を持って変化し
た像面位置となっていることを表すデータかどうか、ま
たは焦点検出の信頼性が高いデータか否かを判定する請
求項（１）に記載の自動焦点調節装置。
【請求項３】対象物に対してピントを合わせるために必
要な結像光学系の駆動量に相応する検出データを求める
検出回路と、該検出データに基づいて結像光学系を駆動
する駆動回路とを備え、検出動作及び駆動動作からなる
オートフォーカス動作を繰り返し行う自動焦点調節装置
において、オートフォーカス動作のために行われた最新
の検出動作での検出データと過去のオートフォーカス動
作における焦点調節データに基づき所定時間後の対象物
の像の像面位置に対応する位置に結像光学系を移動させ
るためのデータを予測演算する演算回路を設け、該演算
回路にて演算された前記データに基づいて結像光学系を
前記駆動回路により駆動させるとともに、検出動作での
検出データが予測演算の対象となる像の像面位置に対し
て連続性を持って変化した像面位置となっていることを
表すデータか否かを判定して予測演算に適したデータで
あるかどうかを判別する判定手段と、該判定手段にて予
測演算に適したデータではないと判別された時は、その
後の検出動作での検出データに対する判定手段による判
別にて予測演算に適したデータであると判別された検出
データを用いて前記予測演算を行い、該演算にて得られ
たデータに応じて結像光学系を駆動させ、また、前記判
定手段にて複数回連続して予測演算に適したデータでは
ないと判定された時は前記予測演算結果により得られた
データに基づく結像光学系の駆動を禁止する制御手段を
設けたことを特徴とする自動焦点調節装置。