JP3294866B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動合焦機能（ＡＦ
機能）を有する装置、例えばＡＦ（AUTOMATIC FOCUSIN
G）カメラの合焦用レンズを合焦位置まで正確に移動さ
せる装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】近年ＡＦ機能を備えたカ
メラが著しく増加しており、レンズ交換可能な一眼レフ
カメラにおいてもＡＦ機能は不可欠のものとなりつつあ
る。一眼レフカメラにおいては、一般に位相差法による
ＡＦが採用されている。位相差法によるＡＦは、次のよ
うな手順で行われる。まず、２つの受光部を有する検出
素子（ＣＣＤ等）に被写体像が投射され、その光量が、
時間について積分される。次に、それぞれの受光部上の
２つの被写体像の位相差により、検出素子（フィルム等
価面）と、被写体と対向している撮影レンズによる結像
面との距離差およびその方向（デフォーカス量およびデ
フォーカス方向）が算出される。算出されたデフォーカ
ス量およびその方向からレンズを合焦位置に駆動するの
に必要なモータの駆動量が求められ、結像面がフィルム
等価面に一致するようレンズがその光軸に沿って駆動さ
れる。この時のモータに印加されるパルス数は次式によ
って求められる。 Ｐ＝Ｋv ×Ｄ

【０００３】ここで、Ｐはモータに印加される駆動パル
ス数であり、Ｄはデフォーカス量である。Ｋv はレンズ
移動量変換係数（Ｋバリュー）と呼ばれ、前記デフォー
カス量及び方向から、レンズを合焦位置に移動させるの
に必要なだけ、モータを駆動させるパルス数を計算する
ための係数で、レンズ固有の値である。

【０００４】図３０から図３２は前記のように構成され
た、従来のＡＦシステムを説明する図であり、各図にお
ける被写体像位置とは、合焦用レンズの位置を基準とし
た被写体像の結像位置であり、ピント位置とは合焦用レ
ンズの位置を基準としたフィルム等価面の位置を示すも
のである。図３０において、時刻ｔ0 で測距を行った結
果、ピント位置と被写体像位置との距離差、即ち、デフ
ォーカス量がＤ0 であったとする。すると、このデフォ
ーカス量Ｄ0 を０にすべく、レンズが駆動される。被写
体が静止しているため、レンズ駆動の結果、ピント位置
と被写体像位置は一致する。この状態で時刻ｔ1 におい
てレリーズＯＮの割り込み処理を行い、レリーズタイム
ラグ、即ち、ミラー上昇や絞りの絞り込みの機械的駆動
に要する時間が経過した後の時刻ｔ2 に実際に露光が開
始されたとすると、図３０のように、露光開始時ｔ2 に
おけるピント位置と被写体像位置は常に一致している。

【０００５】ところが、被写体が動体（レンズ駆動方向
に動くもの）である場合には、積分および演算が行わ
れ、その結果に基づいて合焦のためにレンズを駆動して
いる間にも被写体は移動し続けるため、さらに積分・演
算・レンズ駆動の処理を繰り返すことが必要となる。

【０００６】図３１は、被写体が遠方から近方に等速度
で移動している場合を示すものであり、被写体像位置は
被写体が撮影レンズに近づくほど変化量が大きくなって
いる。この場合において、点での被写体像位置とピン
ト位置との距離差、即ちデフォーカス量がＤ1 だったと
する。このデフォーカス量Ｄ1 に対応する分だけレンズ
駆動をし、時間ｔ1 経過後に点でデフォーカス量を求
めると、デフォーカス量Ｄ2 が得られたとする。同様に
してフォーカス量Ｄ2 に対応する量だけレンズ駆動を行
い、時間ｔ2 経過後の次の点でデフォーカス量Ｄ3 が
求められる。ここで、点でデフォーカス量を求めたと
きのピント位置は点の被写体像位置に対応しており、
時間ｔ1 の間にも被写体は移動しているため、被写体が
遠方から近方に等速度で移動している場合にはデフォー
カス量は、 Ｄ1 ＜Ｄ2 ＜Ｄ3 のように、測距する度に次第に増加してしまい、レンズ
駆動が被写体像の位置変化に十分に追従できなくなって
しまうという問題が生ずる。

【０００７】これを解決するために、積分を開始してか
ら、演算処理後レンズ駆動が完了するまでの時間に被写
体が移動する距離を予測し、その分を加味してレンズを
駆動することにより、前記のような追従遅れの問題を解
決する方法が種々考えられている。このような場合、各
レンズ駆動処理後のピント位置が被写体像の位置と一致
するのが、前記方法の理想的な状態と考えられる。

【０００８】しかし、合焦状態となるまでレンズを移動
しても、その時点で露出処理がなされなければ、被写体
は移動を継続しているので、すぐに合焦状態から外れて
しまう。つまり、被写界深度を考慮して合焦範囲に幅が
あるとしても、レンズ駆動が終了した時点で露出処理が
なされなければ、非合焦状態でレリーズ処理がなされる
ことになる。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであり、いかなるタイミングにおい
ても合焦状態でレリーズできるように、合焦用レンズの
位置を補正できる自動焦点調節装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【発明の概要】この問題を解決する本発明の自動焦点調
節装置は、光軸方向に移動可能な合焦用レンズを有する
撮影レンズと、レリーズ割込みが発生したときにレリー
ズタイムラグ後に露光を開始する露光手段と、前記撮影
レンズによって形成される特定被写体の像に対するデフ
ォーカス量測定に必要な測距を略一定の間隔で繰り返す
測距手段と、該測距手段の測距結果に基づいてデフォー
カス量を算出し、複数回のデフォーカス量に基づいて前
記特定被写体の像が移動する光軸方向の相対移動方向と
移動速度を算出し、該相対移動方向および移動速度に基
づいて最新の測距から次の測距までの時間および前記レ
リーズタイムラグ間に前記特定被写体の像が移動するで
あろうデフォーカス量に相当するレンズ駆動量と、最新
のデフォーカス量に相当するレンズ駆動量とに基づいて
レンズ駆動量を算出する算出手段と、該算出手段が算出
したレンズ駆動量に基づいて前記合焦用レンズを駆動
し、前記測距手段が次の測距を開始する前に駆動を終了
させるレンズ駆動制御手段とを備え、前記レンズ駆動中
に前記レリーズ割込みが発生した場合、前記算出手段
は、最新の測距からレリーズ割込み発生時までの時間に
前記特定被写体の像が移動する量に対応するレンズ駆動
量から、既に駆動したレンズ駆動量を減算してレンズ駆
動量を算出し、該レンズ駆動量に基づいて前記レンズ駆
動手段が前記合焦用レンズを駆動することに特徴を有す
る。

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図１は本発明の自動焦点調節装置が実装され
るＡＦカメラの主要部分を表すブロック図である。ＡＦ
スイッチＳ１がＯＮされて、ＣＰＵ３のポートＰ７１の
電位がＬＯＷになると、ＡＦシステムの動作が開始され
る。インターフェース２を介して、ＣＣＤ等の検出素子
から成る測距センサ１で測距を行い、得られた測距デー
タがポート１を介してＣＰＵ３に入力され、ＣＰＵ３で
は演算が行われて、デフォーカス量が算出される。次い
で、レンズ１００内に実装されたレンズＲＯＭ９に記憶
されているＫバリューと、上記算出されたデフォーカス
量と、からレンズ駆動量を算出する。なお、デフォーカ
ス量が求まらなかった場合等、測距データが無効かどう
かのチェックを行い、データが無効の場合は、測距が正
しく行われなかった旨を表示する等のＮＧ処理を行うよ
う構成される。このときは、再び測距を行う。次いで、
デフォーカス量が所定の合焦幅内にあるかどうかを判定
し、合焦幅内にあると判定すると、ＣＰＵ３のポートＰ
７４を介して、ＬＥＤ駆動回路１０を制御し、合焦ＬＥ
Ｄを点灯する等の合焦処理を行い、レリーズ割り込みが
許可される。

【００１３】なお、合焦幅内にないと判断されると、レ
リーズ割り込みが禁止され、レンズ駆動量をカウンタ６
にセットし、レンズ駆動回路４を制御してレンズ駆動を
開始する。レンズ駆動回路４により回転されるＡＦモー
タの回転数はエンコーダ５によってモニターされ、カウ
ンタ６をデクリメントしてカウンタ６の内容が０になる
と、ＡＦモータの回転を停止しレンズ駆動を中止する。

【００１４】レリーズＯＮの割り込み処理はレリーズス
イッチＳＷＲがＯＮされると、ＣＰＵ３のポートPort５
を経てレリーズ制御回路８により、ミラー上昇、露光お
よびミラー下降の一連のレリーズ制御処理が行われる。

【００１５】自動合焦機能により合焦した時点でレリー
ズをＯＮすると、現実には、レリーズＯＮ信号が読み込
まれた瞬間にシャッターが開かれるのではなく、レリー
ズＯＮ信号が読み込まれてから実際にシャッターが開い
て露光が開始されるまでには、絞りを、予め手動または
露出制御演算により設定された絞り値まで絞り込む絞込
み動作およびミラー上昇駆動に要する時間分だけ、時間
差がある（以下、この時間差を「レリーズタイムラグ」
と呼ぶ。）。静止状態にある被写体を撮影する場合に
は、このレリーズタイムラグの間に被写体とカメラの距
離は変わらないので、一旦合焦すれば、レリーズタイム
ラグの長短にかかわらず、もはやデフォーカスを生ずる
ことはなく、被写体に合焦した状態で実際の露光が行わ
れる。しかし、被写体が移動する場合には、このレリー
ズタイムラグの間に合焦位置から移動しているので、実
際の露光が行なわれるときにはデフォーカスを生じてい
る。

【００１６】そこで本実施例においては、レリーズＯＮ
の割り込み後、実際に露光が開始される時点（即ち、レ
リーズタイムラグ経過後）に被写体像位置とピント位置
とを一致させるために次のような方法を取っている。

【００１７】図２において実線は被写体像位置の移動を
示すものである。レリーズタイムラグ経過後にピント位
置が実線上に位置するようにレンズ駆動を制御すれば、
いつレリーズをＯＮとしても合焦状態で露出が行われる
ことになる。図の破線で示されている曲線は、実際の被
写体像の移動を示す実線のグラフをレリーズタイムラグ
分だけ左へ平行移動したものである。ピント位置がこの
破線に追従するようにレンズ駆動をすれば、いつレリー
ズＯＮしても常にレリーズタイムラグ分先回りしたピン
ト位置でレリーズ制御処理が開始することになり、レリ
ーズタイムラグ経過後に被写体像がピント位置に到着し
て合焦状態で露光が行われる。

【００１８】図３は、本実施例のＡＦシステムのメイン
処理を表すフローチャートである。本実施例において
は、ＡＦ測距何回目であるかによって、その処理手順を
変えているため、まずステップＳ（以下「Ｓ」とする）
１においてＡＦ測距回数を示すフラグＡ１Ｓをクリアす
る。Ｓ２では、インターフェース２を介して、ＣＣＤ等
の検出素子から成る測距センサ１で測距を行い、受光光
量を時間について積分して、測距データを得る。その測
距データがポート１を介してＣＰＵ３に入力され、ＣＰ
Ｕ３では所定の演算が行われて、デフォーカス量が算出
される。Ｓ３では、撮影レンズ１００内に実装されたレ
ンズＲＯＭ９に記憶されているＫバリューと、Ｓ２で算
出されたデフォーカス量とから前記式によってレンズ駆
動量（ＡＦパルス数）を算出する。このレンズ駆動量は
カウンタ６にセットされる。そして、Ｓ４において動体
予測演算（後述）を行う。

【００１９】次にＳ５では、デフォーカス量が求まらな
かった場合等、測距データが無効かどうかのチェックを
行い、データが無効の場合は、測距が正しく行われなか
った旨を表示、すなわち、合焦ＬＥＤを点滅させるＮＧ
処理をＳ５−１で行った後、Ｓ２に戻って、再び測距を
行う。

【００２０】Ｓ６では、デフォーカス量が所定の合焦幅
内にあるかどうかを判定し、合焦幅内にあると判定する
と、Ｓ７でＣＰＵ３のポートＰ７４を介して、ＬＥＤ駆
動回路１０を制御し合焦ＬＥＤを点灯する等の合焦処理
を行う。次のＳ８でレリーズＯＮの割り込みが許可さ
れ、レリーズ動作が可能になる。

【００２１】Ｓ９はいわゆるワンショットの場合の処理
で、一度合焦したら合焦処理をストップする場合の処理
である。

【００２２】次にＳ１０で補正ＯＮかどうか、即ち追従
モードか否かを判定する。追従モードでない場合にはＳ
２に戻って、ＣＣＤの積分処理を再スタートする。

【００２３】追従モードの場合には、Ｓ１１で被写体が
レンズ１００（カメラ）に近付く方向に動いているか、
あるいはレンズ１００（カメラ）から遠ざかる方向に動
いているかをフラグＦＦＮの内容で判定し、カメラから
遠ざかる方向に動いているときにはＳ２に戻る。ここで
は被写体がレンズから遠ざかる方向に動いている場合を
ＦＦＮ＝１で示している。Ｓ１０で追従モード（補正オ
ン）と判定され、Ｓ１１で被写体がカメラに近付く方向
に動いていると判定された時には、Ｓ１２で、今回のレ
ンズ駆動パルス数（ＡＦＰ）が０か否かを判定する。も
しも、レンズ駆動パルス数が０であればステップ２に戻
るが、０でなければレンズ駆動フラグＢＦＭ＝１とす
る。これはレンズ駆動されたかどうかを示すフラグであ
る。

【００２４】Ｓ６で合焦幅内にないとされた場合（即ち
デフォーカス量が所定の合焦幅内に収まっていない場
合）には、Ｓ６−１においてレリーズ動作を禁止する処
置をした後、補正ＯＮモードかどうか、即ち追従モード
か否かをＳ６−２で判定し、追従モード（補正ＯＮ）で
あればＳ１２でレンズ駆動パルス数ＡＦＰが０かどうか
を判定する。ＡＦＰ＝０であればレンズ駆動は行わない
ので、Ｓ２の測距処理に戻る。

【００２５】ＡＦＰ＝０でなく、レンズ駆動が行われる
場合、及びＳ６−２で追従モードでないと判断された場
合には、上述のようにＳ１３でレンズ駆動フラグＢＦＭ
＝１とセットする。そして、Ｓ１４以降のレンズ駆動処
理を行う。

【００２６】このレンズ駆動処理においては、まずＳ１
４においてレンズ駆動量をカウンタ６にセットし、レン
ズ駆動回路４を制御してレンズ駆動を開始する。なお、
レンズ駆動回路４により回転されるＡＦモータの回転数
はエンコーダ５によってモニターされ、カウンタ６をデ
クリメントしてカウンタ６の内容が０になった場合にＡ
Ｆモータの回転は停止し、レンズ駆動は中止される。

【００２７】このようにＳ１４でレンズ駆動を開始した
後、Ｓ１５において、レンズ駆動中に合焦用レンズがそ
の駆動範囲の端点まで駆動された場合の割り込み処理を
許可する。この割り込み処理については後述する。

【００２８】Ｓ１６では、カウンタ６の値がちょうど０
の位置、即ち合焦位置でレンズが精度良く停止するよう
に、レンズ駆動終了直前においてレンズ駆動スピードが
段階的に遅くなるようにＡＦモータを制御する、モータ
のＰＷＭ（Pulse Width Modulation ）制御が必要にな
ったかどうかが合焦までの残りパルス数から判定され、
未だ必要でないとき、即ち、レンズ駆動途中のときに
は、Ｓ１７で補正ＯＮであるかどうかが判定される。そ
して補正ＯＮでないときには、Ｓ１８でオーバーラップ
処理、即ち、レンズ駆動中に更に測距、演算等を行い、
カウンタ６の値を更新する処理を行い、Ｓ１６の判定、
即ちＡＦモータのＰＷＭ制御が必要になったかどうかの
判定を繰り返す。但し、Ｓ１７において補正ＯＮの場合
には、オーバーラップ処理することなくＳ１６に戻る。
なお、この補正ＯＮとオーバーラップ処理との関連につ
いては後述する。

【００２９】Ｓ１６でＰＷＭ制御が必要になった場合、
即ち、レンズ駆動終了直前には、Ｓ１６−１でＰＷＭ制
御を行い、Ｓ１６−２で駆動終了か否かが判定される。

【００３０】レンズ駆動が完了すると、Ｓ１６−３で端
点検出時の割り込み処理を禁止し、Ｓ２に戻って引続き
測距処理を行う。

【００３１】以下に、本実施例における補正ＯＮのとき
の追従モードについて説明する。まず、通常の後追い追
従合焦からレリーズタイムラグ分先回りする先回り追従
モードに入る時点でのアルゴリズムを説明する。

【００３２】図４において、点で得られたモータ駆動
パルス数をＡ1 とする。像面デフォーカス量はそれにＫ
バリューを掛けることにより、合焦位置まで合焦用レン
ズを駆動するためにモータに印加されるパルス数に変換
できるので、以後の説明ではデフォーカス量を解消する
ためにモータに印加するパルス数を単に「パルス数」あ
るいはレンズ駆動量と呼ぶことにする。この後、モータ
にパルスＡ1 が印加されレンズ駆動されて、時間ｔ1 経
過後には点でのパルス数Ａ2 が求められたとする。
点から点までの間の被写体像の移動量はパルス数に変
換するとＡ2 になる。従って、この点と点の二点間
での被写体像移動速度ＯＢＪspは、 ＯＢＪsp＝Ａ2 ／ｔ1 となる。ここで、点の被写体像位置を基準にした点
から時間ｔ2 経過後の点での被写体像位置は、被写体
像速度が一定と仮定すれば、 Ａ2 ＋ｔ2 ×ＯＢＪsp で表される。時間ｔ2 間の被写体移動量をＰ2 とし、 Ｐ2 ＝ｔ2 ×ＯＢＪsp と置き換えれば、駆動量は、Ａ2 ＋Ｐ2 と計算される。
即ち、点においてＡ2＋Ｐ2 だけモータを駆動した点
が、時間ｔ2 経過後の被写体像位置と一致することにな
る。

【００３３】なお、このＰ2 はレンズ駆動量を計算する
時点で予め算出しておかなければならない。ここで測距
データを得てからの、レンズ駆動量の演算に要する時間
は常に一定であり、駆動時間も含めた時間は毎回大差な
いものと考えてよい。そこで、今回の演算時間と駆動時
間、即ち、時間ｔ2 は前回の演算時間及び駆動時間、即
ち時間ｔ1 と同じであると仮定して、時間ｔ1 を実測す
ることにより時間ｔ2を求め、Ｐ2 を計算する。

【００３４】以上のように点においてＡ2 ＋Ｐ2 だけ
モータを駆動してピント位置と被写体像位置とを一致さ
せて、その時点でレリーズＯＮを割り込ませても、実際
に露光が開始されるのはレリーズタイムラグ経過後なの
で、その間の被写体像の移動量だけ更にピント位置を先
回りさせるべく、合焦用レンズを移動させる必要があ
る。

【００３５】レリーズタイムラグをＲLtとすると、ピン
ト位置を被写体像位置からさらにレリーズタイムラグ分
先回りさせるために必要な先回りパルス数ＴXP2 は、 ＴXP2 ＝ＲLt×ＯＢＪsp で求められ、そのパルス数分モータ駆動すれば良いこと
になる。なお、レリーズタイムラグＲLtは図４上では各
期間からにおいて、レンズ駆動終了時点から、露光
開始までのことである。ここで図６に示されるように、
デフォーカス量を測定するため、時間間隔Ｔint の間積
分を行い、その積分値を基に各データを得ているわけで
あるが、実際のデフォーカス量が得られる位置は積分開
始時の位置ではなく、それよりＴint ／２だけ経過した
時点（即ち積分時間の中点）Ｐi での測距値と考えるこ
とが出来る。従って、上記レリーズタイムラグＲLtはこ
の分の補正を加えて、 ＲLt−Ｔint ／２ として演算を行うように構成すれば、より精密な追従が
可能となる。従って、上記ＴXP2 の算出式は、 ＴXP2 ＝（ＲLt−Ｔint ／２）×ＯＢＪsp と、補正を加えておく。以上により、点に於けるレン
ズ駆動量ＡＦＰ2 を、 ＡＦＰ2 ＝Ａ2 ＋Ｐ2 ＋Ｔxp2 とすることにより、デフォーカス量に被写体像移動量分
の補正を加えるだけのいわゆる後追い追従から、レリー
ズタイムラグを見込んでレンズ駆動する先回り追従に入
ることになる。点から時間ｔ2 経過した点で実際に求
められる駆動パルス数Ａ3 が上記Ｔxp2 と一致していれ
ば、レリーズタイムラグ分先回りしたことになる。な
お、実際には、被写体像の移動速度は一定ではないの
で、常にＡ3 ＝Ｔxp2 になるとは限らない。

【００３６】次に、図５において、積分・演算の結果
点でパルス数Ａ3が得られたとする。すると、図から、
点に対応する被写体像位置と点に対応する被写体像
位置の差（被写体像の移動量）は、上述のように点か
ら点までの時間はｔ2 と同一であると考え、被写体像
の移動が直線的であると仮定すると、点から点に対
応する被写体像位置までの移動量と等しくなると考えら
れるので、点に対応する位置から点に対応する位置
までの被写体移動量Ｐ3 は、 Ｐ3 ＝Ｐ2 ＋Ｔxp2 −Ａ3 として求められる。従って、点から点に至るレンズ
駆動量ＡＦＰ3 は、 ＡＦＰ3 ＝Ｐ3 ＋Ｔxp3 −Ａ3 となる。

【００３７】同様な考え方で、先回り追従中の被写体像
移動量及びレンズ駆動量を求める一般式として次の式が
得られる。 Ｐn ＝Ｐn-1 ＋（Ｔxpn-1 −Ａn ） Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） ＡＦＰn ＝Ｔxpn ＋Ｐn −Ａn ここで、Ｔxpn は被写体像移動量Ｐn の関数ｆ（Ｐn ）
として求められる。Ｔxpは原理的には、 Ｔxp＝( Ｐn ／t)×ＲLt で求められる。しかしながら、前述のように、図６に示
されるように、デフォーカス量を測定するために時間間
隔Ｔint の間積分を行い、その積分値を基に各データを
得ているので、実際のデフォーカス量が得られる位置は
積分開始時の位置ではなく、それよりＴint ／２だけ経
過した時点（即ち積分時間の中点）Ｐi での測距値と考
えることが出来る。従って、上記レリーズタイムラグＲ
Ltはこの分の補正を加えて、 ＲLt−Ｔint ／２ として演算を行うように構成すれば、より精密な追従が
可能となる。従って、上記Ｔxpは、 Ｔxp＝（Ｐn ／t ）×（ＲLt−Ｔint ／２） と表すことができる。

【００３８】また、Ｔxpは測距データから求められるも
のであり、測距データのばらつきが大きく影響するた
め、本実施例においては直前の４回のデータを次式によ
り平均化して用いている。 Ｔxpn ＝（Ｔxp＋Ｔxpn-1 ＋Ｔxpn-2 ＋Ｔxpn-3 ）／4 なお、過去にデータが無いものについては０を代入して
計算を行っている。

【００３９】図７は図３のＳ４で行う動体予測演算のサ
ブルーチンのフローチャートである。Ｓ２０１で測距デ
ータのチェックを行っており、測距データがＯＫでない
場合には、Ｓ２２６で測距回数カウント用のフラグＡ１
Ｓを一回目を示す０にセットして、メイン処理に戻る。
このような場合の生じる例としては、例えば非常にコン
トラストの弱い被写体や、デフォーカス量が非常に大き
くて測距データが得られない場合などがある。また、前
述のようなＡＦワンショットモードに設定した場合、即
ち、一度合焦したら、合焦処理をストップする制御を行
う場合には、一度合焦しても被写体に追従して合焦処理
を続ける追従モードにする必要はないので、Ｓ２０１−
１の判断でＡＦワンショトモードであるとされた場合に
は、そのままメイン処理に戻る。ＡＦワンショットでな
い場合で、ＡＦモードとなってから初めて処理がこのル
ーチンに来て、Ｓ２０１で測距データがＯＫと判断され
たときには、Ｓ２０２でＡ１Ｓ＝０であると判断され、
Ｓ２２４、Ｓ２２５を経てＳ２１８へと処理が移りメイ
ン処理に戻る。この時、Ｓ２２４において、測距回数カ
ウント用のフラグＡ１Ｓが１回目を示す０から２回目以
降であることを示す１にセットされて、以降はＡ１Ｓ＝
１により処理が２回目以上であることを示すとともに、
測距の時間間隔を測定するためのタイマー７がスタート
され、計算用の各データがＳ２２５において初期化され
る。

【００４０】測距回数が２回目以上になると、Ｓ２０２
からＳ２０３と進み、Ｓ２０３において前回の測距との
時間間隔ｔをタイマー７により計測する。Ｓ２０４で
は、補正ＯＮ、すなわち追従モードに入っているか否か
を判定するが、初期状態では補正ＯＦＦ、即ち追従モー
ドに入っていないのでＳ２０５に進む。Ｓ２０５からＳ
２１１のルーチンでは、被写体像を動体として扱うかど
うかを判定する。Ｓ２０５では今回と前回のデフォーカ
ス方向を比較し、もしも、異なっているなら、被写体像
は移動方向を変えたと考えられ、動体として扱うかの判
定は行わず、Ｓ２２５で計算用データをクリアし、Ｓ２
１８を通ってメイン処理に戻る。デフォーカス方向が同
じであれば、同一方向に移動しているとみなすことがで
きるので、Ｓ２０６へ進む。Ｓ２０６では前回の測距で
レンズ駆動をしたかどうかがフラグＢＦＭにより判断さ
れる。前回の測距でレンズ駆動をした場合、即ちＢＦＭ
＝１の場合にはＳ２０９に進み、今回の被写体像移動量
ＸＸ＝Ａnとし、前回レンズ駆動をしなかった場合、即
ちＢＦＭ＝０の場合には、Ｓ２０７に進んで前回のデフ
ォーカス量Ａnー1 と今回のデフォーカス量Ａnとを比較
し、被写体像がピント位置に近づいているのかどうかが
判断される。被写体像がピント位置に近づいている場合
には、追従モードにならなくともいづれ合焦状態になる
のでＳ２１８を経てメイン処理に戻る。

【００４１】一方、Ｓ２０７において、被写体像がピン
ト位置から離れていくとされた場合及び、等距離にある
とされた場合には、Ｓ２０８において、今回のデフォー
カス量Ａn から前回のデフォーカス量Ａn-1 を引いて、
今回の被写体像移動量ＸＸ＝Ａn −Ａn-1 として、Ｓ２
１０において、Ｓ２０３において得られたｔから、測距
から測距までの一周期の間での被写体像スピードＯＢＪ
SP、即ち、ＸＸ／（Ｋvalue ×ｔ）を求めると共にこれ
が所定値より大きいかどうかを判定する。ここで所定値
は、例えば、式、合焦幅／（ｔ + RLt）で表される測距
から測距までの周期ｔに、レリーズタイムラグRLt を加
えた時間内に被写体像が移動する量が合焦幅と一致する
スピードである。即ち、被写体像スピードＯＢＪSPがこ
の値より小さい場合には、今回の測距に基づいてレンズ
駆動をしてからレリーズＯＮの割り込み処理をすれば、
移動する被写体像が、レリーズタイムラグ経過後の露出
開始時にも合焦幅内にあるということであり、特に動体
追従する必要はないのである。但し、確実に動体と判別
するために、上記所定値にマージンを持たせて、より小
さい値に設定してもよい。また、多少判断がラフになる
が、所定値を、レリーズタイムラグ間に被写体が移動す
る量が合焦幅と一致するスピードとしてもよい。

【００４２】以上により、被写体スピードＯＢＪSPが所
定値より小さいとされたときには、処理はＳ２２５に移
り、計算用データをクリアした後、Ｓ２１８を通過して
メイン処理に戻る。反対に被写体像スピードＯＢＪSPが
所定値より大きい場合には、Ｓ２１１において、上記ス
ピードに関する判定がなされたのが初めてであるのか否
かが判定され、初めての場合にはＳ２１８を通ってメイ
ン処理に戻る。そして、２回以上の測距演算において被
写体像スピードＯＢＪSPが所定値より大きいと判定され
ると、初めて補正ＯＮとなり、本件の動体追従のアルゴ
リズムによるレンズ駆動が行われることになる。Ｓ２１
２、Ｓ２１３において各々補正ＯＮ、フラグＣ１０＝０
（補正ＯＮになって１回目であることを示す。２回目以
降はＣ１０＝１と設定する。Ｓ２１４においては、今回
のデフォーカス方向を判定し、それにより被写体像の移
動方向を判定する。即ち、デフォーカス方向が後ピン
（＋）の場合には、被写体がカメラに近づくように移動
していると判定し、Ｓ２２２において先回り追従の処理
に入る。

【００４３】一方、デフォーカス方向が前ピン（−）の
場合には、被写体の移動方向はカメラから遠ざかる方向
であると判断され、Ｓ２２３において後追い追従の処理
に入る。また、Ｓ２１５においては、被写体とカメラと
の相対位置関係を示すフラグＦＦＮを０にセットし、被
写体がカメラに近づくように移動していることを示すこ
ととなる。また、Ｓ２１６においてはフラグＦＦＮを１
にセットし、被写体がカメラから離れるように移動して
いることを示すこととなる。その後、Ｓ２１８を経てメ
イン処理に戻る。

【００４４】補正ＯＮとなった後に処理がこのルーチン
にきたときには、Ｓ２０４でＳ２１９へ処理が移り、被
写体の移動方向に応じて、被写体がカメラに近づく方向
に移動している場合には、Ｓ２２０の処理を行い、Ｓ２
１７において、合焦用のデフォーカス量を図２３のルー
チンにより再計算し、被写体がカメラから遠ざかる方向
に移動している場合には、Ｓ２２１の処理を行い、Ｓ２
１８を通ってメイン処理に戻る。

【００４５】Ｓ２１８においては、次回の計算の為に、
Ａn をＡn-1 とし、また、ＡＦＰnをＡＦＰn-1 とし
て、各データを格納すると共に、フラグＢＦＭを０に設
定し直す。

【００４６】図８は、図７のＳ２２２の、追従モードか
ら先回りモードに移る場合のサブルーチンである。ＸＸ
は被写体移動量（パルス数）であり、これを今回の計算
で使用するためＰn にセットする（Ｓ２６１）。上述の
様に被写体移動量Ｐn の関数としてレリーズタイムラグ
分の駆動量を算出し（Ｓ２６２）、Ｓ２６３で今回のレ
ンズ駆動量（後追い追従から先回り追従に入るための駆
動量）ＡＦＰを計算する。詳しくは、基本計算の説明で
既に述べた通りである。

【００４７】補正ＯＮとなってから２回目以降の動体予
測演算においては、図７のＳ２１５、Ｓ２１６でセット
されたＦＦＮの値を基に、被写体の移動方向により異な
る処理を行っている。図９はそのうち、被写体が遠方よ
りカメラに近付いて来る場合のＳ２２０の処理を示して
いる。

【００４８】補正ＯＮ後初めてこのルーチンを通るとき
には、Ｓ３０１でフラグＣ１０が０と判定され、被写体
の動きを越えて先回り追従に入ったかどうかがＳ３０３
で判断される。今回と前回のデフォーカス方向が異なっ
ていれば先回り追従に入ったと判断され、Ｓ３０４でフ
ラグＣ１０＝１とセットされ、処理はＳ３０５に移る。
前回と今回のデフォーカス方向が同じであれば、後追い
追従のままであると判断され、処理はＳ３２３に移る。
補正ＯＮ後先回り追従に入って２回目以降にこのルーチ
ンに入ってきた場合には、Ｓ３０１でフラグＣ１０＝０
でないと判断され、Ｓ３０２で前回と今回のデフォーカ
ス方向が同じかどうかが判断される。この場合、前回の
処理では既に先回り追従の状態にあるので、もしも前回
と今回のデフォーカス方向が異なると、先回り追従から
後追い追従に変わったことになり、処理はＳ３２３に移
る。今回と前回のデフォーカス方向が同じであれば、そ
のまま先回り追従を続けていることになり、処理はＳ３
０５に移る。

【００４９】Ｓ３０５で今回の測距によるデフォーカス
量Ａn と、前回のレリーズタイムラグ分に対応するレン
ズ駆動量Ｔxpn-1 とを比較する。これは、前述のよう
に、被写体像の移動スピードが一定であると仮定してＰ
n を計算していることによって生じる誤差を補正するた
めの処置である。Ａn ＞Ｔxpn-1 であれば、実際の被写
体像の移動量がＰnより小さかった場合であり、前回の
レンズ駆動量が大きすぎたと判断され、先回り量が大き
すぎる場合の処理に移る（Ｓ３１４以降）。また、Ｓ３
０５での判断がＮＯであれば、実際の被写体像の移動量
がＰn と同じか大きかった場合であり、前回のレンズ駆
動量が不十分または適量であった場合の処理となる。次
のＳ３０６及びＳ３１４におけるＢＯＶというフラグ
は、前ステップ（Ｓ３０５）の判定結果が前回はどうで
あったかを示すフラグで、ＢＯＶ＝１の場合が先回りし
過ぎ、ＢＯＶ＝０の場合は先回り不十分または適量であ
ったことを示しており、最初にこのルーチンに来たとき
には、必ずＢＯＶ＝０として処理される。

【００５０】Ｓ３０７は、図５に示される、今回および
前回ともにＡn ＞Ｔxpn-1 ではなかった場合の計算を示
し、同図についてすでに説明した通りの計算を行う。Ｓ
３１０は、図１０に示される前回Ａn ＞Ｔxpn-1 であ
り、かつ今回はそうではなかった場合の計算式を示して
いる。図１０において補正量（被写体像移動量）Ｐ2
は、Ｐ2 ＝｜Ａ2 −Ａ1 ｜であり、Ｔxp2 ＝ｆ（Ｐ2
）、駆動量ＡＦＰは、ＡＦＰ＝Ｔxp2 ＋（Ｐ2 −Ａ2
）である。以上をまとめると次のようになる。 Ｐn ＝｜Ａn −Ａn-1 ｜ Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） ＡＦＰ＝Ｔxpn ＋Ｐn −Ａn

【００５１】上記Ｓ３０７、Ｓ３１０の処理を行った何
れの場合もその後のＳ３０８またはＳ３１１でＡＦＰ＜
０かどうかを見て、ＡＦＰ＜０の場合にはＳ３１２に移
行しＰn ＝０、ＡＦＰ＝０としてレンズ駆動は行わない
（逆方向のレンズ駆動は行わない）。何れの場合もその
後のＳ３０９またはＳ３１３で今回の演算値に基づい
て、ＢＯＶを再セットする。

【００５２】今回Ａn ＞Ｔxpn-1 であった場合にはＳ３
１４以下のループに処理が移る。この場合Ａn がＴxpn-
1 より大きいので、レリーズタイムラグ以上先回りした
状態となっておりレンズ駆動は行わないため、何れの処
理においても補正量Ｐn および駆動量ＡＦＰをともに０
にセットし、次回の計算に用いるため、Ｔxpの計算のみ
行う。Ｓ３１４ではＳ３０６と同様の場合分けを行う。

【００５３】Ｓ３１５は図１１、図１２に示される、前
回、Ａn ＞Ｔxpn-1 でなかったが、今回はＡn ＞Ｔxpn-
1 であった場合の計算で、補正量Ｐ2 は、 Ｐ2 ＝｜Ｐ1 −（Ａ2 −Ｔxp1 ）｜ で表される。従って、Ｔxp2 ＝ｆ（Ｐ2 ）となり、まと
めると、 Ｐn ＝｜Ｐn-1 −（Ａn −Ｔxpn-1 ）｜ Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） Ｐn ＝０ ＡＦＰ＝０ となる。

【００５４】Ｓ３１７以下は今回前回ともＡn ＞Ｔxpn-
1 だった場合の処理を示している。Ｓ３１７では、Ａn
がＴxpn-1 をオーバーした量が、図３のＳ６における合
焦の判断に用いられる所定の合焦幅内にあるかどうか、
即ち、レリーズタイムラグ経過後の被写体像の位置がピ
ント位置から合焦幅内に入るかどうかを判定するため、
合焦幅分のパルス数をＴxpに加えたものとＡn を比較す
る。

【００５５】次のＳ３１８は、Ａn がＴxpn-1 をオーバ
ーした量の方が小さくなる場合、すなわちレリーズタイ
ムラグ経過後の被写体像の位置が合焦幅内になる場合
で、図１３に示される場合の計算である。同図から、Ｐ
2 ＝｜Ａ2 −Ａ1 ｜となり、従って、Ｔxp2 ＝ｆ（Ｐ2
）となる。まとめると、 Ｐn ＝｜Ａn −Ａn-1 ｜ Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） Ｐn ＝０ ＡＦＰ＝０ となる。

【００５６】Ｓ３１７でＡn がＴxpn-1 をオーバーした
量が合焦幅内にないと判定された場合には、処理はＳ３
１９に移る。Ｓ３１９ではＡn がＴxpn-1 をオーバーし
た量が所定の合焦幅内に入らない状態が３回以上続いた
と判断された場合には、被写体像位置がピント位置から
大きく外れた場合か、被写体像移動方向または移動速度
が大きく変わった場合と判断し、被写体像が合焦幅内に
入ってくる可能性が低いとして追従モードを中止するた
め、Ｓ３２２で補正ＯＦＦとし、計算データは全てクリ
アされる。そして、今回のデータをＡＦ１回目のデータ
として動体予測演算をやりなおすことになる。Ｓ３２０
は、図１４に示される場合の計算で、内容はＳ３１８と
同様である。

【００５７】Ｓ３０２あるいはＳ３０３で、今回先回り
追従していないと判断された場合には、Ｓ３２３で前回
Ａn ＞Ｔxpn-1 であったかどうかが、フラグＢＯＶによ
り判断される。Ｓ３２３で前回Ａn ＞Ｔxpn-1 であった
と判定された場合には、処理はＳ３２４に移る。これ
は、前回先回り追従していて今回ピント位置が被写体像
より後になった図１５に示される場合である。この時の
補正量Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ａ2 ＋Ａ1 で表される。従って、
Ｔxp2 ＝ｆ（Ｐ2 ）となり、駆動量ＡＦＰは、ＡＦＰ＝
Ｔxp2 ＋Ｐ2 ＋Ａ2 となる。以上をまとめると、 Ｐn ＝Ａn ＋Ａn-1 Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） ＡＦＰ＝Ｔxpn ＋Ｐn ＋Ａn となる。

【００５８】Ｓ３２３で前回Ａn ＞Ｔxpn-1 でないと判
定されたときには処理はＳ３２７に移る。図１６はこの
うち、後追い追従から先回り追従に入るときの処理を行
ったが、先回り出来なかった場合であり、図１７は先回
り追従中に先回りできなくなった場合を示している。何
れの場合にも補正量Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ｔxp1 ＋Ｐ1 ＋Ａ2
となる。従って、Ｔxp2 ＝ｆ（Ｐ2 ）となり、駆動量Ａ
ＦＰは、ＡＦＰ＝Ｔxp2 ＋Ｐ2 ＋Ａ2 となる（Ｓ３２
７）。以上をまとめると、 Ｐn ＝Ｔxpn-1 ＋Ｐn-1 ＋Ａn Ｔxpn ＝ｆ（Ｐn ） ＡＦＰ＝Ｔxpn ＋Ｐn ＋Ａn となる。

【００５９】Ｓ３２４またはＳ３２７の計算を行った後
は、Ｓ３２５において、フラグＣ１０＝０とセットし
て、次回の測距では今回の演算を補正後初めての演算と
して取り扱う。また、Ｓ３２６においては、フラグＢＯ
Ｖ＝０にセットする。

【００６０】図７において、Ｓ２２１、Ｓ２２３は何れ
も被写体が近くから遠くへと移動している場合である。
被写体が等速度でカメラから離れる方向に移動する場合
には、被写体像スピードが次第に遅くなっていくため、
レンズ駆動量はそれにつれて少なくなっていく。もし
も、この場合に被写体がカメラに近づいている場合と同
様にレリーズタイムラグ分先回りして補正を行うと、オ
ーバー補正になってしまう可能性が高い。オーバー補正
になった場合、いわゆる後ピンとなってしまうが、写真
の出来上りを考慮した場合、これはあまり好ましくな
い。従って、被写体がカメラから離れる方向に移動する
場合には、レリーズタイムラグ分先回りしない後追い追
従を基本としている。

【００６１】図１８はカメラから遠ざかる方向に移動し
ている被写体の被写体像位置とレンズ駆動パルスの関係
を表したグラフである。図１８において、点で得られ
たモータ駆動パルス数をＡ1 とする。この後、モータに
パルスＡ1 が印加されレンズ駆動されて、時間ｔ1 経過
後には点でのパルス数Ａ2 が求められたとする。か
ら点までの間の被写体像の移動量はパルス数に変換す
るとＡ2 になる。従って、この点と点の二点間での
被写体像移動速度ＯＢＪspは、 ＯＢＪsp＝Ａ2 ／ｔ1 となる。ここで、点の被写体像位置を基準にした点
から時間ｔ2 経過後の点での被写体像位置は、被写体
像速度が一定と仮定すれば、 Ａ2 ＋ｔ2 ×ＯＢＪsp で表される。ここで時間ｔ2 は先回り追従のところで説
明したように、ｔ1 と同一であると考えられるので、ｔ
2 間の被写体像移動量はＡ2 と同一であると考えられ
る。そこで駆動量は、２×Ａ2 であると計算される。即
ち、点において２×Ａ2 だけモータを駆動した点が、
時間ｔ2 経過後の被写体像位置と一致することになる。
この場合、レンズ駆動終了後にレリーズＯＮを割り込ま
せてレリーズタイムラグ経過後に露光を開始しても、そ
の時点でピント位置は被写体像位置の前にあり、後ピン
状態ではないのでＴXP計算はしないで、後追い追従を行
う。このように点で得られたデフォーカス量Ａ2 に基
づいて、２×Ａ2 だけレンズ駆動した結果、点でＡ3
のデフォーカス量が得られたとすると、次の駆動量は、
先回り追従におけるような補正を行わず、前回の駆動と
同様に単にＡ3 ×２とするにとどめている。即ち、後追
い追従中のレンズ駆動量を求める一般式として、次式が
得られる。 レンズ駆動量ＡＦＰ＝２×Ａn （ただし、ｔ1 ＝ｔ2 であり、前回レンズ駆動したとす
る。）

【００６２】図１９、図２０はそれぞれ図７のＳ２２
３、Ｓ２２１のサブルーチンを表している。

【００６３】図１９では、Ｓ２７１において被写体像の
移動量（パルス数）ＸＸとデフォーカス量（パルス数）
を加えたものをレンズ駆動量としている。この被写体像
の移動量ＸＸは図７のＳ２０６〜Ｓ２０９で、前回のレ
ンズ駆動の有無により計算されたもので、前回レンズ駆
動されている場合でＸＸ＝Ａn 、前回駆動されていない
場合にはＸＸ＝Ａn −Ａn-1 となっており、図１９のＳ
２７１で計算されるレンズ駆動量ＡＦＰは２×Ａn を越
えることはない。

【００６４】図２０では、Ｓ２７２において、今回のデ
フォーカス方向のチェックを行っている。これは、被写
体が遠ざかる場合でありながら、レンズ駆動後のデフォ
ーカス方向が正、即ち、後ピンの場合にはオーバー補正
をしていることになるため、これを避ける為のチェック
を行っているものである。オーバー補正の場合にはＳ２
７７で補正ＯＦＦとし、計算データをクリアして今回の
データをＡＦの１回目のデータとして再計算することに
なる。オーバー補正かどうかのチェックをパスすると次
のＳ２７３〜Ｓ２７５において、図７のＳ２０６〜２０
９の場合と同様に、前回のレンズ駆動の有無により被写
体移動量を計算し、Ｓ２７６においてレンズ駆動量ＡＦ
Ｐをセットする。これは図１９の場合と同様である。

【００６５】ここで、図３のＳ６の合焦の判定について
説明する。この判断は、Ｓ２により得たデフォーカス量
が前述の所定の合焦幅内にあるか否かにより判定され
る。但し、先回り追従モードの場合は常にレリーズタイ
ムラグ分先回りするよう制御しているので、レリーズタ
イムラグ経過後には合焦可能な状態であっても測距時に
デフォーカス量が合焦範囲にあるとは限らない。また、
測距時に合焦範囲にあったとしても、レリーズタイムラ
グ経過後に合焦範囲内にあるとは限らない。従って、得
られたデフォーカス量そのものからは、合焦可能な状態
であっても合焦検出ができないことになる。そこで、図
７のＳ２１７において、合焦チェック用デフォーカス量
を計算しているのである。このＳ２１７の再計算につい
て、図２３により説明する。まず、Ｓ５１では前回のＡ
Ｆ処理におけるレリーズタイムラグ分の移動量Ｔxpnー1
をパルス数から像面デフォーカス量ＤＤに変換する。次
に、Ｓ５２で今回の測距によって求められたデフォーカ
ス量Defocus にその正負にかかわらず、像面デフォーカ
ス量ＤＤを加えることにより、合焦チェック用デフォー
カス量とする。なお、後追い追従の場合には、レリーズ
タイムラグ分余計にレンズを駆動していないので、この
ような合焦チェック用デフォーカス量の計算は行われな
い。

【００６６】以上の動作により、被写体がカメラに近づ
く方向に移動している場合にはレリーズタイムラグ分先
回りしてレンズを駆動しているので、いつレリーズＯＮ
としても大きく後ピンとなることはなく、いつもピント
の合った状態で撮影が出来る。また、被写体がカメラか
ら遠ざかる方向に移動している場合には、後追い追従す
るアルゴリズムとなっているため、オーバー補正して後
ピンになることなく、ピントの合った写真撮影が可能と
なる。

【００６７】なお、測距において、積分時間を短く取れ
ば、測距データのサンプリング間隔も短くすることがで
き、被写体に追従し易くなるので、積分時間に制限を設
けてもよい。図２１は、積分時間に制限を設ける場合の
フローチャートである。通常は、積分時間の最大値Ｔin
tMAX＝通常最大積分時間NORMAX、としているが、補正Ｏ
Ｎ時には図２１のように、通常最大積分時間NORMAXより
小さい値の、補正ON時最大積分時間CONMAXを積分時間の
最大値として用いることにより、通常より短い積分時間
で測距を行うことが出来る。

【００６８】また、前述のように、追従時にはレンズが
端点まで駆動されてしまう場合も考えられる。レンズ駆
動時には、図３のＳ１５で端点検出回路１１（図１）を
リセットし、INT2割り込みを許可する。端点検出回路１
１はある一定時間エンコーダからパルスが入らなかった
場合、ＣＰＵ３のINT2の割り込みを発生させる。即ち、
レンズ駆動中にレンズが端点まで駆動された場合、エン
コーダ５からのパルスが出なくなるため、端点検出回路
１１がＯＮとなり、INT2割り込みが発生する。図２２は
この割り込み処理のフローチャートである。割り込みが
発生すると、レンズ駆動は中止され、以後の端点検出割
り込みを禁止した後、補正ＯＦＦとなる（Ｓ５０１−５
０３）。

【００６９】割り込みが発生せず、レンズ駆動が終了し
た場合には、図３のＳ１６−３で、INT2割り込みを禁止
する。

【００７０】図２４は図３のＳ７に示される、合焦処理
の一例を表すサブルーチンであり、図１のＬＥＤ駆動回
路１０におより合焦ＬＥＤを点灯させることにより、操
作者にカメラが合焦状態にあることを知らせるものであ
る。この合焦ＬＥＤはカメラのファインダ内に設けるこ
とが好適である。ここではＣ１０＝１以外の場合は、単
に合焦表示を行ってリターンする。

【００７１】また、Ｃ１０＝１の時、即ち先回り追従と
なっているときには、 MAX ＡＦＰspeed ／Ｋvalue ≧ＯＢＪSP(mm/s) MAX ＡＦＰspeed ：駆動可能最高速度（パルス／ｓ） ＯＢＪSP：被写体像速度（mm／ｓ） である場合には常に合焦表示を行う。言い替えれば、先
回り追従中、合焦表示している時は常にピントの合った
写真を撮ることができることを確認できるようになって
いる（フローチャートにおける、ＭＡＸＳ＝MAX ＡＦＰ
speed ／Ｋvalue、ＯＢＪ＝ＯＢＪSP）。

【００７２】被写体スピードが追従限界スピードを越え
た場合、即ち、 MAX ＡＦＰspeed ／Ｋvalue ＜ＯＢＪSP(mm/s) が成立するときには、レリーズタイムラグ分先回りは出
来ず、レリーズしてもピントの合った写真は撮影できな
いので、この場合には合焦表示をしないようにしてい
る。

【００７３】また、先回り追従モードの場合には、レリ
ーズタイムラグ分先回りするので、予めＡＦスイッチＳ
１のみＯＮして合焦状態とした後、レンズ駆動が終了し
た時点でレリーズスイッチＳＷＲをＯＮすれば、必ず露
光開始時には被写体像位置とピント位置とが一致する。
しかし、それ以外のタイミングでレリーズスイッチをＯ
Ｎした場合や、予め、レリーズスイッチＳＷＲをＡＦス
イッチＳＷ１と同時にＯＮし、レンズ駆動後所定の処理
時間経過後にレリーズＯＮの割り込みが許可された場合
には、予め想定したレリーズタイムラグの起点と実際の
レリーズＯＮの割り込みタイミングは一致しない。ま
た、後追い追従の場合には、レリーズタイムラグは考慮
していない。従って、これらの場合には、露光開始時に
被写体像位置とピント位置とが一致するとは限らない。
そのため、レリーズタイムラグ間にも更に可能な量だけ
レンズ駆動するように構成すれば、更に精密に合焦させ
ることができる。また、先回り追従モードで続けて何枚
か撮影を行うような場合、露光終了後、ミラー下降・フ
ィルム巻き上げまで完了してからＡＦを再スタートして
いたのでは追従能力を上げることができない。ミラー下
降後には測距可能になることから、ミラー下降後直ちに
測距を開始し、巻き上げが完了したか否かに拘らず上記
測距データによる駆動パルス数と、レリーズ前に得られ
ていた測距による駆動パルス数とを加算した分をレンズ
駆動することにより、追従能力を高めることができる。

【００７４】図２５は、これらの場合も考慮したレリー
ズ割り込み処理のフローチャートであり、図２６、２７
はこのフローチャートにより制御されるレンズ駆動の状
態を示す図である。図２６はレンズ停止時にレリーズＯ
Ｎの割り込みが生じた状態を示し、図２７はレンズ駆動
時にレリーズＯＮの割り込みが生じた状態を示すもので
ある。図３のＳ８でレリーズＯＮ割り込みが許可され、
レリーズスイッチＳＷＲによるレリーズＯＮ信号が割り
込むことにより、この処理が開始される。まず、Ｓ６０
１において、ミラーアップ、レンズ絞りの制御を行い、
Ｓ６０２において、補正ＯＮか否かが判定される。補正
ＯＦＦの時は、Ｓ６０２を経てＳ６０３〜Ｓ６０５の通
常のレリーズ制御を行う。即ち、Ｓ６０３でシャッタを
制御し、Ｓ６０４でミラー下降完了するのを待って、Ｓ
６０５で巻き上げを行い、割り込み処理を終了する。一
方、補正ＯＮの時は、Ｓ６０７でレンズ駆動中であるか
否かを判定し、その結果に基づいて、Ｓ６０８または、
Ｓ６０９でレンズ駆動量ＡＦＰを再セットする。レンズ
駆動中で無い場合（レンズ駆動終了後の場合）は、Ｓ６
０８において、図２６に示される、前回（直前）のレン
ズ駆動終了時からの経過時間ttにより、直前のレンズ駆
動終了時からの被写体像の移動量を、式、 ＯＢＪSP×ＫVALUE × tt により計算し、その値を新たにＡＦＰにセットする。レ
ンズ駆動中の場合は、Ｓ６０９において、図２７に示さ
れる、前回（直前）のレンズ駆動終了時からの経過時間
ttの間に駆動すべき駆動量（上記Ｓ６０８と同様）、 ＯＢＪ×Ｋvalue ×tt から、現在の設定値ＡＦＰ（設定されたレンズ駆動パル
ス数）のうち既に駆動されたパルス分である、 ＡＦＰ−Ｄａｒ （ただし、Ｄａｒ：残りのレンズ駆動量） を引くことにより算出して、新たなレンズ駆動量ＡＦＰ
とする。つまり、レンズ駆動中でない場合もレンズ駆動
中の場合も、直前の測距からの 経過時間に移動するであ
ろう特定被写体の像の移動量に相当するレンズ駆動量と
レリーズタイムラグに相当するレンズ駆動量だけレンズ
駆動するようにパルス数ＡＦＰを設定するのである。Ｓ
６０８あるいはＳ６０９で再セットされたＡＦＰがレリ
ーズタイムラグ時間で駆動可能な最大ＡＦパルス数ＭＸ
Ｍを越える場合にはＳ６１１で、 ＡＦＰ＝ＭＸＭ とする。そして、セットされたＡＦＰによってレンズ駆
動を行い、露光を行う（Ｓ６１２、Ｓ６１３）。

【００７５】Ｓ６１４でミラーの下降完了と判断される
と、フィルム巻き上げと同時に、次の測距、即ち積分・
入力・演算がＳ６１５にて行われ、Ｓ６１６で駆動パル
ス数Ａn が計算される。

【００７６】ここで図２８を参照して、レリーズ終了
後、測距可能になると同時に次の追従動作を開始するこ
とにより、追従能力を向上させる機能について説明す
る。即ち、追従モード時に、レリーズ終了後フィルムの
巻き上げを完了してから、次回の測距、演算等を開始し
たのでは、追従能力を向上させることが出来ない。ミラ
ー下降時点では測距を行うことが可能なので、前回ミラ
ーが上昇したｔ0 の時点を経過し、ｔ1 においてレリー
ズ動作が開始され、ミラーの下降が完了したｔ11の時点
で測距を開始して、駆動パルス数Ａnを求める。そし
て、前回の測距、即ち、レリーズ動作が開始される前に
求められていた駆動パルス数Ａn-1 を上記駆動パルス数
Ａn に加算し、新たな駆動パルス数とする。このように
構成することにより、ミラーが下降してからフィルムの
巻き上げが完了するｔ2 まで待ってから次回の測距を開
始してレンズを駆動する（図２８の点線で表わされる場
合）よりもｔ2 −ｔ11の時間だけ早く追従動作を続行す
ることができる（図２８の実線で表わされる場合）。そ
して、Ｓ６１７において前回のデフォーカス量Ａn-1 ＋
今回のデフォーカス量Ａn ＝ＡＦＰとして、Ｓ６１８に
おいて、フラグＡ１Ｓをクリアし、補正０ＦＦとしてレ
リーズの割り込み処理を終了する。割り込み終了後は、
図３のＬＭＯＶに移り、レンズを上記の駆動量ＡＦＰで
駆動する。

【００７７】図２９は、本件実施例におけるいわゆるオ
ーバーラップの一連の処理を示すフローチャートであ
る。オーバーラップ処理はレンズ駆動中にも更に測距動
作を行って、合焦用レンズの位置をより正確に求めるも
のである。最初の測距開始時点で、ピント位置から大幅
にずれた被写体を測距したときには、その得られたデフ
ォーカス量自体が大幅な誤差を含むため、求められたレ
ンズ駆動量も正確な値にはならず、従って、合焦動作も
満足のゆくものにはならない。そこでレンズ駆動中にも
更に駆動量を求めるように構成することでより、正確な
合焦動作を行うためにオーバーラップ処理が行われる。

【００７８】まず、レンズ駆動中にＣＣＤ積分を開始す
る。レンズ駆動量はカウンタ６にセットされており、レ
ンズ駆動に伴ってデクリメントされているが、Ｓ７０１
において、積分開始時のレンズ駆動パルス数をＣ１、積
分終了時のレンズ駆動パレス数をＣ３とする。Ｓ７０２
においてＣＣＤの積分データを入力し、Ｓ７０３におい
て、デフォーカス量を演算により求める。Ｓ７０４にお
いてこの求められたデフォーカス量に基づいて、図３の
Ｓ３の処理と同様にＡＦパルス数を計算し、計算値をＣ
ｘとする。Ｃｘ算出時のカウンタ６内のレンズ駆動パル
ス数をＣ４とする。Ｓ７０５においてはレンズ駆動量を
更新するために必要なレンズ駆動パルス数を次式により
求める。 Ｃ２＝（Ｃ１＋Ｃ３）／２ Ａ＝Ｃｘ−（Ｃ２−Ｃ４） 上記Ａが更新されたレンズ駆動パルス数となる。これを
Ｓ７０６においてカウンタ６にセットして、処理を終了
する。

【００７９】なお、図３のＳ１７、１８から明かなよう
に、補正ＯＮ時、即ち追従モード時においてはオーバー
ラップ処理は行われない。これは上述のように、オーバ
ーラップ処理はデフォーカス量が大きい場合に必要な処
理であるが、補正ＯＮ時には合焦用レンズは被写体に追
従しており、従って、デフォーカス量がそれほど大きい
とは考えられないからである。また、追従のために求め
たＡＦＰの値が、メインルーチンとは別のルーチンで行
われるオーバーラップ処理のためのＡＦＰ算出により更
新されてしまい、追従動作そのものができなくなってし
まうという問題も生じるからである。

【００８０】上記実施例において詳述したように構成さ
れたカメラに実装される自動焦点調節装置においては、
レリーズ割込みがレンズ駆動終了後次回のレンズ駆動前
に発生すれば、前回のレンズ駆動終了時から割込み時ま
での時間に対応する量だけレンズ駆動を行ない、レリー
ズ割込みがレンズ駆動中に発生すれば、前回のレンズ駆
動終了時からレリーズ割込み時までの時間に対応する駆
動量から、すでに駆動した量を引いた残りの駆動量だけ
合焦用レンズを駆動するので、いつレリーズ割込みが発
生しても、レリーズタイムラグ後に合焦状態で露出を行
なうことができる。

【００８１】また、本実施例では、被写体の結像面が所
定のスピード以上で移動しているときに追従モードに入
ると共に、被写体がカメラに近付いているときにはレリ
ーズタイムラグ分先回りするように追従し、反対に遠ざ
かるときには被写体に対して、後追い追従するように、
合焦用レンズを制御する。従って、動く被写体に対し
て、適切なピントの写真を撮影することができる。

【００８２】また、追従モードに入る判定のための被写
体像のスピードの測定回数を所定の複数回数以上とする
ことにより、被写体が動いていることを確実に把握した
うえで追従モードに入るように構成することも可能であ
る。

【００８３】更に、既に合焦用レンズが合焦用幅内にあ
り、合焦表示が行われているときであっても、追従モー
ド中であれば更にレンズ駆動して、ピントを完全に合わ
せるように構成することも可能である。

【００８４】追従のための演算に使用されるレリーズタ
イムラグはそのまま使用せず、測距のための積分時間を
考慮した値を用いてもよく、これにより、よりスムーズ
な追従を行うことができる。

【００８５】また、レリーズオンになったのがレンズ駆
動終了直後ではない場合には、更にレリーズタイムラグ
内で駆動可能な量、合焦用レンズを駆動するように構成
すれば、デフォーカス量をより小さくすることも可能で
ある。

【００８６】更に、レリーズ後の次の追従モード移行に
あたっては、レリーズ動作がすべて完了してから次の追
従モードのための測距を開始する必要はなく、レリーズ
動作中のある時点、例えば、ミラー下降完了時に測距を
行い、そのデータを次回の演算に利用するように構成す
ることにより、連写モード時などには連続して適切な追
従が行えるようになる。

【００８７】追従モードの場合には、合焦状態にあり、
かつ追従可能なときのみＬＥＤを点灯させる等の合焦表
示を行うように構成することも可能である。この場合、
カメラのファインダ内でＬＥＤの点灯が認識できるよう
にするのが好適である。このように構成することによ
り、操作者に、カメラが合焦状態にあることを知らせる
インディケータの機能を有することになる。

【００８８】本実施例では、被写体の結像面の移動スピ
ードが所定スピード以上である、と２回の測距で判定さ
れると追従モードに入るよう構成されているが、これは
２回に限らず所定回数以上判定されたときに追従モード
に入るように構成しても良い。また、追従中のレンズ駆
動量が所定値以上であることが３回以上あると、正しく
追従が行われていないと判断して追従をオフするよう構
成されているが、これも任意の回数を設定することが可
能である。

【００８９】また、積分・演算時間が長くなると、被写
体の移動速度にレンズ駆動が追従できなくなる可能性が
有ることから、追従モード時に積分時間に上限を設ける
ことにより、測距時間を短縮して、スムーズに追従させ
ることができる。

【００９０】被写体の移動速度が大きく、それに伴って
レンズ駆動量が比較的大きい場合にはオーバーラップ処
理が必要であると考えられるが、追従モード中は通常、
レンズ駆動量は比較的小さく、また、追従モード中であ
るにもかかわらずレンズ駆動量が比較的大きくなる場合
には、被写体の移動速度が追従可能な限界値に近い場合
であると考えられることから、追従モード中はオーバー
ラップ処理を行わないよう構成することにより、適切な
追従駆動が実現できる。

【００９１】更に、本実施例については合焦状態になっ
てからレリーズ動作を行う、いわゆるレリーズ優先のと
きのみについて説明しているが、合焦状態に無関係にレ
リーズ動作を行う、いわゆるシャッター優先の場合にも
適用可能である。即ち、シャッター優先とレリーズ優先
のどちらかを、図示しないスイッチ等で選択できるよう
に構成し、シャッター優先の場合には図３のＳ６−１、
Ｓ８をジャンプするようにすれば、合焦状態に無関係に
レリーズ動作が行われることとなる。

【００９２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通りこの発明に
よれば、測距手段により求められたデフォーカス量に基
づいて前記特定被写体の光軸方向における相対的移動方
向と移動速度とを算出する算出手段と、前記合焦用レン
ズを駆動するレンズ駆動制御手段とを備え、このレンズ
駆動制御手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、
前記測距手段が測距した基準時から前記レンズ駆動時間
を含む所定時間後の前記特定被写体に対して合焦する位
置に前記合焦用レンズを駆動し、レリーズ割込みが発生
したときには、前記レンズ駆動後の基準時からレリーズ
割込み発生時までの時間に前記特定被写体が移動する量
に対応する駆動量に基づいて前記合焦用レンズを駆動す
るので、レリーズ割込みが何時発生してもレリーズタイ
ムラグ後には前記特定被写体が合焦範囲に入るので、レ
リーズ割込み後レリーズタイムラグ後に露出させること
が可能になり、レリーズ操作に対して反応のよい露出処
理およびピントのよい撮影が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動焦点調節装置のＡＦシステムの主
要部を表すブロック図である。

【図２】本発明の追従方式の基本原理を説明するグラフ
である。

【図３】本発明の追従方式を採用したＡＦシステムの処
理の実施例を表すフローチャートである。

【図４】本実施例の後追い追従から先回り追従にモード
が移る原理を説明するグラフである。

【図５】本実施例の先回り追従中の演算方法を説明する
グラフである。

【図６】本実施例の積分時間を考慮した場合の動体予測
演算の原理を説明するグラフである。

【図７】本実施例の動体予測演算のメインフローチャー
トである。

【図８】本実施例の、補正ＯＮとなった直後の、被写体
がカメラに近付く場合の演算を説明するフローチャート
である。

【図９】本実施例の、補正ＯＮとなって２回目以降の、
被写体がカメラに近付く場合の演算を説明するフローチ
ャートである。

【図１０】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１１】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１２】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１３】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１４】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１５】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１６】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１７】本実施例における、被写体の移動状況および
レンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラ
フである。

【図１８】本実施例の、被写体がカメラから遠ざかる場
合のアルゴリズムを説明するグラフである。

【図１９】本実施例の、補正ＯＮとなった直後の、被写
体がカメラから遠ざかる場合の演算を説明するフローチ
ャートである。

【図２０】本実施例の、補正ＯＮとなって２回目以降
の、被写体がカメラから遠ざかる場合の演算を説明する
フローチャートである。

【図２１】積分時間に制限を設ける場合の処理の一例を
表すフローチャートである。

【図２２】本実施例の追従中にレンズの端点を検出した
場合の処理を表すフローチャートである。

【図２３】動体予測演算に基づいてレンズ駆動された位
置が合焦位置かどうかをチェックするための合焦チェッ
ク用デフォーカス量再計算サブルーチンを表すフローチ
ャートである。

【図２４】本実施例における、被写体追従中の合焦表示
を説明するフローチャートである。

【図２５】連写の場合の、ミラー下降後直ちに測距を行
う場合の処理の実施例を説明するフローチャートであ
る。

【図２６】図２５に示したフローチャートの動作を説明
するグラフである。

【図２７】図２５に示したフローチャートの動作を説明
するグラフである。

【図２８】図２５に示したフローチャートの動作を説明
するグラフである。

【図２９】本実施例の場合のオーバーラップ処理を説明
するフローチャートである。

【図３０】従来のＡＦシステムを説明するグラフであ
る。

【図３１】従来のＡＦシステムを説明するグラフであ
る。

【図３２】従来のＡＦシステムを説明するグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 測距センサ ３ ＣＰＵ ４ レンズ駆動回路 ８ レリーズ制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 G03B 13/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸方向に移動可能な合焦用レンズを有
   する撮影レンズと、 レリーズ割込みが発生したときにレリーズタイムラグ後
   に露光を開始する露光手段と、 前記撮影レンズによって形成される特定被写体の像に対
   するデフォーカス量測定に必要な測距を略一定の間隔で
   繰り返す測距手段と、 該測距手段の測距結果に基づいてデフォーカス量を算出
   し、複数回のデフォーカス量に基づいて前記特定被写体
   の像が移動する光軸方向の相対移動方向と移動速度を算
   出し、該相対移動方向および移動速度に基づいて最新の
   測距から次の測距までの時間および前記レリーズタイム
   ラグ間に前記特定被写体の像が移動するであろうデフォ
   ーカス量に相当するレンズ駆動量と、最新のデフォーカ
   ス量に相当するレンズ駆動量とに基づいてレンズ駆動量
   を算出する算出手段と、 該算出手段が算出したレンズ駆動量に基づいて前記合焦
   用レンズを駆動し、前記測距手段が次の測距を開始する
   前に駆動を終了させるレンズ駆動制御手段とを備え、前記レンズ駆動中に前記レリーズ割込みが発生した場
   合、前記算出手段は、最新の測距からレリーズ割込み発
   生時までの時間に前記特定被写体の像が移動する量に対
   応するレンズ駆動量から、既に駆動したレンズ駆動量を
   減算し、該減算したレンズ駆動量に基づいて前記レンズ
   駆動手段が前記合焦用レンズを駆動することを特徴とす
   る 自動焦点調節装置。