JP2941891B2

JP2941891B2 - 自動焦点調節装置

Info

Publication number: JP2941891B2
Application number: JP13903690A
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: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH0431838A

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、レンズ駆動が終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、特開昭62−125311号公報、同62−139512号公報、同
62−139511号公報、特開平１−107224号公報等が開示さ
れている。

同公報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に補正をかけようとするも
のであり、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。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来例では、高度な撮影技術を有
するプロカメラマンなどが動く被写体の撮影に多用して
いる置きピン撮影、つまり所定のピント位置で、任意の
タイミングで撮影を行うときに、撮影レンズが自動焦点
調節機能によって駆動されるため、このような撮影は困
難であった。そこで、このような撮影を行うときには、
マニユアルモードでピント調節を行なっていた。但し、
このような撮影時にも、連続撮影を行い少ないシヤツタ
ーチヤンスを有効に利用したいという、ニーズは高かっ
たが、マニユアルでピント調節行いながら連続撮影をす
ることは更に高度な技術が必要であり、実際には連続撮
影を行なわない、あるいは連続撮影を行なってもピント
が合っていないことが多いという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記事項に鑑みなされたもので、置きピン撮
影を行う１コマ目の撮影が終了するまでは、自動焦点調
節装置によるレンズ駆動を禁止する構成として置きピン
撮影が簡単に行なえるようにするとともに２コマ目以降
の撮影時には、上記自動焦点調節装置を作動させ被写体
の動きによるピント変化を検知し、撮影時にピントが合
うように、レンズ駆動を行うように構成することによっ
て、置きピン撮影とその後の連続撮影を簡単に行うこと
ができるようにした自動焦点調節装置を提供するもので
ある。

〔実施例〕

第３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、後えば内部に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PR
S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、コンピユータPRSは同期式通信用信号SO,SI,SCLK、
通信選択信号CLCM,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。

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LC
K,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に出力し、PRSはSCLKに同期
してSIからレンズのデータを入力する。

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PRSへ知らせる信号である。

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、SDR内の増幅回路で増幅された後、A
OSとしてPRSに出力される。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SNSの出力信号であるSAGCは、SNS内のAGC（自
動利得制御:Auto Gain Control）用センサの出力であ
り、SDRに入力されてSNSの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
露出制御用の側光センサであり、その出力SSPCは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PRSから
制御される。即ち、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
ラの各種操作部材に連動するスイツチSWSのオン・オフ
状態を通信によって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
側光、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。PRSからMDR1,MDR2に入力されている信号M1F,M1R,M2
F,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。

LPRSは、所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。

ENCZはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、LPRSはENCZからの信号SENCZを入力してズーム位置
を検出する。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フローチャート
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、PRSはROM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１図は上記プログラムの全体の流れを表わすフロー
チャートである。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
おいてレリーズボタンの第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、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（00
2）からステツプ（004）へ移行する。

ステツプ（004）では露出制御のための「側光」サブ
ルーチンを実行する。PRSは第３図に示した側光用セン
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、そのデイジタル側光値から最適なシヤツタ制
御値、絞り制御値を演算して、それぞれをRAMの所定ア
ドレスへ格納する。そして、レリ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。

次のステツプ（005）では、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TA′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。

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４図に示
しているが、PRSは焦点検出用センサ装置SNS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
演算方法は特開昭63−18314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。「予測演算」サブルーチンはレンズ駆動量の補
正を行うものであり、そのフローを第２図に示してい
る。

ステツプ（009）では、１コマ目の撮影が終了したか
否かを判定するものであり、変数CONが「０」の場合に
は、１コマ目の撮影は実行していないのでステツプ（01
0）へ進み、１コマ目の撮影が終了していればステツプ
（001）へ移行する。

ステツプ（010）では、ステツプ（005）からステツプ
（009）までの処理、すなわち、焦点検出動作を行うの
に要した時間TBを演算するものであり、マイクロコンピ
ユータPRSのタイマー値TIMERから像信号入力、開始時刻
TAを引くことによって求まる。そして、このステツプを
実行すると再びステツプ（002）へと戻り、SW1がオフす
るか、不図示のスイツチSW2がオンするまでステツプ（0
04）〜（010）がくり返して実行される。

さて、レリーズボタンがさらに押し込まれてスイツチ
SW2がオンすると、１コマ目の撮影が終了していなけれ
ば割り込み機能によって、いずれのステツプにあっても
直ちにステツプ（104）へ移行してレリーズ動作を開始
する。但し、２コマ目移行の連続撮影を行う場合につい
ては後述するが、割り込み機能は働かないようになって
いる。

ステツプ（015）では、レンズ駆動中かどうか判別
し、駆動中であればレンズ駆動が終了するまでこのステ
ツプで待機する。但し、１コマ目の撮影時にはレンズ駆
動をそれまで禁止してあるので直ちに次のステツプに移
行する。

ステツプ（016）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３図に示したモー
タ制御用信号M2F,M2RにてモーターMTR2を制御すること
で実行される。次のステツプ（017）では先のステツプ
（004）の側光サブルーチンで既に格納されている絞り
制御値をレンズへ送出してレンズに絞り制御を行わせ
る。

ステツプ（016）（017）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（018）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このステツプで待機
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（019）へ移行される。

ステツプ（019）では先のステツプ（004）の側光サブ
ルーチンで既に格納されているシヤツタ制御値にてシヤ
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（020）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
送り、引き続いてステツプ（021）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（022）ではステツプ（018）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（023）
へ移行する。

ステツプ（023）では第３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モータMTR1を制御
し、フイルム１駒分が巻上げられる。

次のステツプ（024）では、撮影コマ数をカウントす
るCONに１を加え、撮影コマ数のカウントアツプを行
う。そして、このステツプを終了すると、再びステツプ
（002）へと戻る。

この後SW1がオンとなっていればステツプ（002）〜
（009）まで実行される。又１コマ目の撮影が終了する
と、ステツプ（009）ではステツプ（011）へ移行する。

ステツプ（011）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DL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５図にそのフローを示している。

ステツプ（012）では、ステツプ（010）と同様にし
て、ステツプ（005）からステツプ（011）までの処理時
間、すなわち、焦点検出及び調節動作に要した時間TBを
演算する。

次のステツプ（013）では、２コマ目以降の連続撮影
を行うか否かを判別するものであり、不図示のスイツチ
SW2がオン状態であればレリーズ動作を開始するために
ステツプ（015）へ移行し、そうでなければ、ステツプ
（002）へ戻る。そして、これらの動作はスイツチSW1が
オフ状態になるまでくり返される。

以上が、本発明を実施したカメラのシーケンスであ
る。

次に第４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（010）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TIEMR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、後述のレンズ駆動量補正
式中の時間間隔TM_n-2,TM_n-1に対応するTM1,TM2を更新す
る。ステツプ（103）を実行する以前には、TM1,TM2には
前回の焦点検出動作における時間間隔TM_n-2,TM_n-1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。

従ってTM2は前々回から前回まで、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、これが式
中のTM_n-2,TM_n-1に相当するRAM上の記憶領域TM1,TM2に
格納されるわけである。そしてTN1には次回の焦点検出
動作のために今回の時刻TNが格納される。即ち、ステツ
プ（103）にて記憶領域TM1,TM2には常に前々回から前回
までと前回から今回までの焦点検出動作時間が記憶され
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CSDRをＨとなし、センサ駆動回路SDRに通信にてSOと
しての「蓄積開始コマンド」を送出して、これを受けて
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への入力IN
TEND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（蓄積量
を表わす信号）をモニタし、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TIMER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から上記通信号にて回路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SNS内部の制御回路へ与
え、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SDR内部の増巾器で増巾された後に、AOSとし
てPRSのアナログ入力端子へ入力される。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５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
レンズの場合には各ズーム位置によってＳは変化する。
「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の出力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（205）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。

尚、レンズ駆動の終了検知は上述の如く駆動量FPが回
路LPRS入力され、且つレンズ駆動がなされるとエンコー
ダ回路ENCFのパルスSENCFがLPRS内のカウンターにて計
数されており、この計数値が上記FPと一致したか否かの
判別が回路LPRS内にて行われ、計数値とFPとが一致した
際のLPRSの出力状態を上記ステツプ（205）での通信に
て検知され上記ステツプ（206）へ移行するものであ
る。

次に「予測演算」サブルーチンのフローを説明する。
第２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、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）（303）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、ステツプ（302）ではメモリーDF₂のデータをDF
₁に入力する。メモリーDF₂には今回の該サブルーチンが
行われる以前には前回のデフオーカス量が入力されてい
るが、今回の該サブルーチンが実行される時点ではDF₂
の内容は前々回のデータフオーカス量となってしまうの
で、これをメモリーDF₁に入力しエモリーDF₁には常に前
々回のデフオーカス量がストアーされる様なしている。

又、メモリーDF₃の内容をDF₂に入力し、DF₂に常に前
回のデフオーカス量が、又、今回の検出デフオーカス量
DEFをDF₃にストアーしてDF₃に常に今回のデフオーカス
量が格納される様なしている。

又、ステツプ（303）ではメモリーDL₂のデーターをメ
モリーDL₁に入力し、DL₁に常に前々回のレンズ駆動量デ
ーターをストアーする。又データーDLをメモリーDL₂に
入力する。データーDLは前回の駆動量データーであり、
メモリーDL₂には常に直前に行われたレンズ駆動量デー
ターが格納される。

以上のステツプ（302）（303）にて過去複数回前から
今回のデフオーカス量及びレンズ駆動量データーが各メ
モリーに更新され格納される。

ステツプ（304）では、１コマ目の撮影が終了してい
るかどうか判別し、１コマ目の撮影が終了してなければ
（CON＝０）ステツプ（305）へ進み、終了していればス
テツプ（306）ヘ移行する。

ステツプ（305）では、１コマ目の撮影が終了するま
でレンズ駆動を禁止するため、レンズ駆動量DLに「０」
を入力する。ステツプ（305）を実行するとステツプ（3
13）に進み、このサブルーチンをリターンする。

１コマ目の撮影が終了していれば、次の撮影時にピン
トが合うようにレンズ駆動すべきレンズ駆動量DLを算出
するためにステツプ（306）以降の演算を行う。

ステツプ（306）では、タイムラグTLの演算を行う。
この演算は記憶領域TBのデータとレリーズタイムラグTR
の和を求めることで実行される。記憶領域TBには、前述
の如く前回の焦点検出及び焦点調節に要した時間が記憶
されており、今回の焦点検出及び焦点調節に要する時間
と一致しているものとの仮定で、タイムラグTL＝TB＋TR
を求める。ここで、２コマ目の撮影前のタイムラグTLの
計算では、前回のTBの中にレンズ駆動時間がないため、
今回レンズ駆動を行うと、その分だけ焦点調節に要する
時間が増えてしまい、上記仮定が成り立たなくなる可能
性がある。そこで、このような場合には、TL＝TB＋TR＋
50msあるいは、TL＝TB＋TR＋100msというように一定の
時間を加算しても良い。

ステツプ（307）では２コマ目の撮影前かどうかを判
別している。２コマ目の撮影が終了（CON＞１）してい
ればステツプ（310）ヘ進み、そうでなければステツプ
（308）へ移行すす。これは、２コマ目の撮影前にレン
ズ駆動量を演算する際に、ピント位置変化を２次関数で
近似すると、前々回と前回の焦点検出時間間隔TM1がレ
リーズ動作やレンズ駆動を行なっていないため非常に小
さく、このような状態で予測演算を行うと、焦点検出誤
差による予測誤差が大きくなる可能性がある。そこで、
２コマ目撮影前のレンズ駆動量計算時には、時間間隔の
大きいTM2の前後の値を使い、ピント位置変化を一次関
数に近似させて予測演算を行うようにし、２コマ目以降
は２次関数に近似させて予測演算を行うようになってい
る。

ステツプ（308）（309）は一次関数近似によってレン
ズ駆動量を求めるフローであり、ステツプ（310）（31
1）（312）は２次関数近似によるレンズ駆動量を演算す
るフローである。

そして、レンズ駆動量DLを演算し終えると、ステツプ
（313）へ進み、このサブルーチンをリターンする。

このようにして、予測演算が行なわれると、ステツプ
（011）にてレンズ駆動がなされ、レンズは像面位置を
一致させる位置へ移行される。

第６図は従来の予測演算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において現像および過去３
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に
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サ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＝TB＋TR （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。

上記ステツプ（310）（311）（312）は上記（６）
（７）（９）式を実行しており、一方（308）（309）は
上記式ｘ（ｔ）をｘ（ｔ）＋Pt＋ｃとして一次式にした
場合の式を実行しているものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では１コマ目の撮影が終了
するまで自動焦点調節装置によるレンズ駆動を禁止し、
２コマ目以降の撮影時には、自動焦点調節を行なわせる
ようにしたため動く被写体を連続撮影する際に１コマ目
は撮影者が比較的簡単に行なえる置きピン撮影を行なえ
るようにし、撮影者が意図するアングル、タイミング、
フレーミング、ピントの写真を撮影できるようにすると
ともに、その後の２コマ目以降の撮影では非常に高度な
技術を要する焦点調節を自動的に行い、撮影者に対して
多くのシヤツターチヤンスを提供することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるカメラのシーケンスのプログラ
ムを説明するための説明図、第２図はレンズの駆動量を演算する予測演算サブルーチ
ンのフローを示した説明図、第３図は本発明のオートフオーカス装置の一実施例を示
す回路図、第４図は像信号入力サブルーチンを示す説明図、第５図はレンズ駆動サブルーチンを示す説明図、第６図は予測演算動作を説明するための説明図である。 PRS……マイクロコンピユーター SNS……センサ装置

フロントページの続き (72)発明者門原輝岳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭58−7622（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−158624（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−296333（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−133412（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−259522（ＪＰ，Ａ) 特開平３−91727（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 3/00 - 3/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズのデフオーカス量を求める焦点
検出回路と、該焦点検出回路出力に基づいてレンズを駆
動するレンズ駆動回路とを備えたカメラの自動焦点調節
装置において、連続撮影の１コマ目の撮影が終了するま
で、焦点検出結果に基づくレンズ駆動をしないように
し、２コマ目以降の撮影前には、焦点検出結果に基づい
たレンズ駆動を行うように構成したことを特徴とする自
動焦点調節装置。