JP3385064B2 - 自動焦点検出装置 - 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、カメラの自動焦点検
出装置に関し、具体的には、所謂ワンショット撮影モー
ドが設定された場合の合焦判定の際に所定の合焦範囲に
基づく様に構成された自動焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来技術の説明】一般に、カメラの自動焦点検出装置
において、所謂ワンショット撮影モードが設定された場
合には、先ず、レリーズ釦の半押し状態で測距スイッチ
がオンし、合焦検出動作が開始される事になるが、この
測距スイッチがオンし続けている間において、合焦が検
出（即ち、合焦が判断）されると、この時点でレリーズ
が許可状態となるものである。ここで測距スイッチがオ
ンした時点において、被写体の対物レンズによる結像位
置と予定焦点面との偏差を示すデフォーカス量に基づ
き、合焦判断がなされ、合焦と判断された場合には、上
述した様にレリーズが許可される事になる。一方、この
合焦判断で非合焦と判断された際には、このデフォーカ
ス量に応じて合焦レンズ駆動用のモータの駆動パルス数
を計算し、この駆動パルス数だけ駆動モータを駆動する
事により、合焦レンズを移動し、合焦させる様にしてい
る。

【０００３】ここで、測距センサにおける結像位置の検
出時の検出誤差や、デフォーカス量に基づき駆動モータ
の駆動パルス数を設定する際の設定誤差等に基づき、計
算された駆動パルス数だけ駆動モータを駆動して合焦レ
ンズを移動させても、所定の合焦範囲に入らない場合が
ある。そのため、合焦確認の為に、この駆動モータの駆
動が終了した時点でのデフォーカス量を検出し、この検
出されたデフォーカス量が所定の合焦範囲に入るか否か
を判断し、入っている場合に、合焦である事を確認し、
レリーズを許可する様にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、１回のＡ
Ｆ動作内において、一度非合焦と判断した被写体に対し
て合焦と判断されるまで測距動作を複数回繰り返し実行
する自動焦点検出装置は知られている。該自動焦点検出
装置では、測距回数に応じて上記所定の合焦範囲を切り
替えてより効率的な合焦動作を達成するようにしてい
る。このような合焦範囲の切り替え態様として、従来
は、第１回の測距時における合焦範囲を最も狭く設定
し、測距回数が多くなるにつれて徐々に合焦範囲を広げ
るように設定されている。しかしながら、従来の合焦範
囲の切り替え態様では、第１回の測距時における合焦範
囲を最も狭く設定するため、同じ位置にある被写体を複
数回撮影する場合に、第１回目の撮影に伴うＡＦ動作時
には合焦と判断されレリーズが許可されたが、第２回目
の撮影に伴うＡＦ動作時に設定誤差等に基づき非合焦と
判断され合焦レンズが駆動されて撮影者に違和感を与え
るおそれがある。

【０００５】

【発明の目的】この発明は上述した課題に鑑みなされた
もので、この発明の目的は、所謂ワンショット撮影状態
において、必要以上に合焦レンズを移動することなく、
しかも、合焦精度を向上させる事の出来る自動焦点検出
装置を提供する事である。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上述した課題を解決し、目
的を達成するために、この発明に係わる自動焦点検出装
置は、請求項１の記載によれば、被写体の対物レンズに
よる結像位置と予定焦点面との偏差を示すデフォーカス
量を検出する測距手段と、この測距手段を動作させる動
作指示手段と、この動作指示手段による指示に基づき実
行された測距手段で検出されたデフォーカス量が第１の
合焦範囲に入っているか否かにより合焦／非合焦を判断
する合焦判断手段と、この合焦判断手段で非合焦と判断
された際に、前記デフォーカス量に基づいて前記対物レ
ンズの合焦レンズ群を駆動するレンズ駆動制御手段と、
このレンズ駆動制御手段により前記デフォーカス量だけ
前記対物レンズの駆動を終了した時点でのデフォーカス
量を検出し、このデフォーカス量が第２の合焦範囲に入
っているか否かにより合焦／非合焦を確認する合焦確認
手段とを具備し、前記合焦確認手段における第２の合焦
範囲を、前記合焦判断手段における第１の合焦範囲より
も狭く設定した事を特徴としている。

【０００７】また、この発明に係わる自動焦点検出装置
は、請求項４の記載によれば、被写体の対物レンズによ
る結像位置と予定焦点面との偏差を示すデフォーカス量
を検出する測距手段と、この測距手段を動作させる動作
指示手段と、検出されたデフォーカス量が所定の合焦範
囲に入っているか否かにより合焦／非合焦を判断する合
焦判断手段と、この合焦判断手段で非合焦と判断された
際に、前記デフォーカス量に基づいて前記対物レンズの
合焦レンズ群を駆動するレンズ駆動制御手段と、このレ
ンズ駆動制御手段による駆動を終了した時点でのデフォ
ーカス量を検出し、この検出されたデフォーカス量に基
づき、合焦動作後の合焦状態を確認をする際に用いられ
る合焦範囲を、前記動作指示手段の指示により、前記合
焦判断手段で合焦判断される際に用いられる合焦範囲よ
りも狭く設定する合焦範囲設定手段とを具備する事を特
徴としている。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明に係わる自動焦点検出装置
の一実施例の構成を、一眼レフカメラに適用した場合に
つき、添付図面を参照して詳細に説明する。先ず、図１
は、この一実施例の自動焦点検出装置が適用された自動
焦点（ＡＦ）一眼レフカメラの主要構成を示したブロッ
ク図である。このＡＦ一眼レフカメラは、カメラボディ
１１と、このカメラボディ１１に着脱可能な撮影レンズ
５１とを備えている。撮影レンズ５１からカメラボディ
１１内に入射した被写体光束は、大部分がメインミラー
１３によりファインダ光学系を構成するペンタプリズム
１５に向かって反射され、さらに反射光の一部が測光用
ＩＣ１７の受光素子（図示せず）に入射する。一方、メ
インミラー１３のハーフミラー部１４に入射した被写体
光束の一部はここを透過し、サブミラー１９で下方に反
射されて測距用ＣＣＤセンサユニット２１に入射する。

【０００９】測光用ＩＣ１７は、被写体光束を受光する
受光素子を備えていて、この受光素子が受光量に応じて
発生する電気信号を対数圧縮し、周辺部制御用回路２３
を介してメインＣＰＵ３５にてＡ／Ｄ変換する。メイン
ＣＰＵ３５は、測光信号およびフィルム感度情報に基づ
いて所定の露出演算を実行し、露出用の適正シャッタ速
度および絞り値を算出する。そして、これらのシャッタ
速度および絞り値に基づいて、露光機構（シャッタ機
構）２５および絞り機構２７を駆動して露光する。さら
に周辺部制御用回路２３は、レリーズに際して、モータ
ドライブ回路２９を介してミラーモータ３１を駆動して
メインミラー１３のアップ／ダウン処理を行ない、露光
終了後には巻上モータ３３を駆動してフィルムを巻上げ
る。

【００１０】測距用ＣＣＤセンサユニット２１は、いわ
ゆる位相差方式の測距センサであって、図示しないが、
被写体光束を二分割する分割光学系と、二分割された被
写体光束をそれぞれ受光して積分（光電変換およびその
電荷を蓄積）するＣＣＤラインセンサを備えている。そ
して測距用ＣＣＤセンサユニット２１は、ＣＣＤライン
センサが積分した積分データを、制御手段としてのメイ
ンＣＰＵ３５に出力する。なお、測距用ＣＣＤセンサユ
ニット２１は、メインＣＰＵ３５と、周辺部制御用回路
２３により駆動制御される。なお、ＣＣＤセンサユニッ
ト２１はモニタ素子を備えていて、周辺部制御用回路２
３は、このモニタ素子を介して被写体輝度を検出し、そ
の検出結果に応じて積分時間を変更する。

【００１１】メインＣＰＵ３５は、測距用ＣＣＤセンサ
ユニット２１から出力される積分データに基づいて所定
の演算（プレディクタ演算）によりデフォーカス量を算
出し、そのデフォーカス量に基づいて、ＡＦモータ３９
の回転方向および回転数（エンコーダ４１のパルス数）
を算出する。そしてメインＣＰＵ３５は、その回転方向
およびパルス数に基づき、ＡＦモータドライブ回路３７
を介してＡＦモータ３９を駆動する。さらにメインＣＰ
Ｕ３５は、ＡＦモータ３９の回転に応じてエンコーダ４
１が出力するパルスを検知し、カウントしてカウント値
が上記パルス数に達したらＡＦモータ３９を停止させ
る。この駆動に際してメインＣＰＵ３５は、通常はＤＣ
駆動し、停止前にはエンコーダ４１の出力パルスの間隔
に基づいてＡＦモータ３９を一定速度制御することがで
きる。なお、ＡＦモータ３９の回転は、カメラボディ１
１のマウント部に設けられたジョイント４７と撮影レン
ズ５１のマウント部に設けられたジョイント５７との接
続を介して撮影レンズ５１側に伝達される。

【００１２】またメインＣＰＵ３５は、プログラムをメ
モリしたＲＯＭ３５ａと、ＲＡＭ３５ｂと、基準タイマ
ー３５ｃとカウンタ３５ｄとを内蔵し、メモリ手段とし
てのＥ² ＰＲＯＭ４３が接続されている。このＥ² ＰＲ
ＯＭ４３には、カメラボディ１１特有の各種定数のほか
に、この発明のＡＦ演算に必要な各種関数、定数などが
メモリされている。

【００１３】さらにメインＣＰＵ３５には、レリーズボ
タン（図示せず）の半押しでオンする測光スイッチＳＷ
Ｓおよび全押しでオンするレリーズスイッチＳＷＲ、自
動焦点スイッチＳＷＡＦ、メインＣＰＵ３５や周辺機器
等への電源をＯＮ／ＯＦＦするメインスイッチＳＷＭが
接続されている。メインＣＰＵ３５は、設定されたＡ
Ｆ、露出、撮影モードなど、シャッタ速度、絞り値など
を表示装置４５に表示する。表示装置４５は、通常、カ
メラボディ１１の外面およびファインダ視野内の２か所
に設けられる。

【００１４】このメインＣＰＵ３５は、カメラシステム
全体を総括的に制御する制御手段としての機能のほか
に、合焦判断手段、カウント手段、合焦範囲設定手段と
して機能し、ＣＣＤセンサユニット２１および周辺部制
御用回路２３等で測距手段を構成し、ＡＦモータ３９等
でレンズ駆動手段を構成する。

【００１５】一方、撮影レンズ５１には、合焦用レンズ
群５３を光軸方向に駆動する焦点調節機構５５、撮影レ
ンズ５１のマウント部に設けられ、カメラボディ１１の
ジョイント４７と連結してＡＦモータ３９の回転を焦点
調節機構５５に伝達するレンズ側ジョイント５７と、撮
影レンズ５１の各種データを算出するレンズＣＰＵ６１
とを備えている。レンズＣＰＵ６１は、電気接点５９、
４９を介して周辺部制御用回路２３と接続されていて、
周辺部制御用回路２３を介してのメインＣＰＵ３５との
間で通信により所定のデータ通信を実行する。レンズＣ
ＰＵ６１から周辺部制御用回路２３に伝達されるデータ
としては、開放絞り値Ａv 、最大絞り値ＡvMAX、焦点距
離、Ｋバリュー情報などがある。なおＫバリュー情報と
は、撮影レンズにより結像された像面を単位距離（例え
ば１mm）移動させるために必要なエンコーダ４１のパル
ス数（ＡＦモータ３９の回転数）データである。

【００１６】次に、この一実施例のＡＦ動作について概
略説明する。この一眼レフカメラは、測光スイッチＳＷ
ＳがオンされるとＡＦ処理を開始する。ＡＦ処理では、
先ず測距用ＣＣＤセンサユニット２１が積分を始める。
積分終了後、メインＣＰＵ３５は、その積分データを入
力し、そのデータに基づいてデフォーカス量、駆動パル
ス数を算出し、この駆動パルス数に基づいてＡＦモータ
３９を駆動する。また、この一実施例では、被写体が動
かないときには、その被写体に一旦合焦すると、ＡＦロ
ックできるＡＦシングルモード、および合焦しなければ
レリーズできないフォーカス優先モードを備えている。

【００１７】そして、図２を参照して、この一実施例に
おいて特徴となる合焦範囲の設定態様について、概略説
明する。

【００１８】先ず、測光スイッチＳＷＳがオンされて、
第１回目の測距動作が開始され、この時点でのデフォー
カス量が計算される。この第１回目の測距動作での合焦
／非合焦の判断の基準となる合焦範囲としては、従来よ
りも広めの第１の合焦範囲が設定される。この判断結
果、計算されたデフォーカス量が第１の合焦範囲内に入
っている場合（点ａで示す場合）には、何らＡＦモータ
３９は駆動されず、レリーズスイッチＳＷＲのオン動作
に伴い、レリーズ動作が実行される。

【００１９】一方、この第１回目の測距動作により計算
されたデフォーカス量が第１の合焦範囲外にある場合
（点ｂで示す場合）には、このデフォーカス量に応じた
駆動パルス数に基づいてＡＦモータ３９が駆動される。
そして、この駆動パルス数だけＡＦモータ３９が駆動さ
れた時点で、第２回目の測距動作が実施され、この時点
でのデフォーカス量が計算される。この第２回目の測距
動作での合焦／非合焦の判断の基準となる合焦範囲とし
ては、上述した第１の合焦範囲の半分に狭められた第２
の合焦範囲が設定される。この判断結果、計算されたデ
フォーカス量が第２の合焦範囲内に入っている場合（点
ｃで示す場合）には、何らＡＦモータ３９は駆動され
ず、レリーズスイッチＳＷＲのオン動作に伴い、レリー
ズ動作が実行される。

【００２０】ここで、この第２回目の測距動作により計
算されたデフォーカス量が第２の合焦範囲外にある場合
（点ｄで示す場合）には、このデフォーカス量に応じた
駆動パルス数に基づいてＡＦモータ３９が駆動される。
そして、この駆動パルス数だけＡＦモータ３９が駆動さ
れた時点で、第３回目の測距動作が実施され、この時点
でのデフォーカス量が計算される。この第３回目の測距
動作での合焦／非合焦の判断の基準となる合焦範囲とし
ては、上述した第１の合焦範囲が再び設定される。この
判断結果、計算されたデフォーカス量が第１の合焦範囲
内に入っている場合（点ｅで示す場合）には、何らＡＦ
モータ３９は駆動されず、レリーズスイッチＳＷＲのオ
ン動作に伴い、レリーズ動作が実行される。

【００２１】尚、この第３回目の測距動作により計算さ
れたデフォーカス量が第１の合焦範囲外にある場合に
は、以下、第２回目の測距動作時と同様にして、このデ
フォーカス量に応じた駆動パルス数に基づいてＡＦモー
タ３９が駆動される。そして、この駆動パルス数だけＡ
Ｆモータ３９が駆動された時点で、第４回目以降の測距
動作が実施され、各時点でのデフォーカス量が計算され
る。この第４回目以降の測距動作での合焦／非合焦の判
断の基準となる合焦範囲としては、上述した第１の合焦
範囲が継続して設定される。即ち、この第４回目以降の
測距動作においては、この第１の合焦範囲が用い続けら
れる。

【００２２】次に、この一実施例のカメラの動作につい
て、図３乃至図１０に示したフローチャートを参照して
より詳細に説明する。これらの処理は、メインＣＰＵ３
５の内部ＲＯＭ３５ａにメモリされたプログラムに基づ
いてメインＣＰＵ３５により実行される。また、上記演
算に必要なパラメータなどは、Ｅ² ＰＲＯＭ４７にメモ
リされている。

【００２３】『メイン処理』図３は、メインＣＰＵ３５
のメイン処理に関するルーチンを示している。カメラシ
ステムに電源が入る（例えば、カメラボディ１１にバッ
テリが装着される）とこの処理に入り、ステップ（以下
「Ｓ」と略す）３０１において先ず各ポート、メモリな
どシステムをイニシャライズする。次に、パワーダウン
処理を行なって不要な電力消費を無くす（Ｓ３０３）。
尚、このパワーダウン処理においては、メインスイッチ
ＳＷＭがオンされているかが常時チェックされている。
このパワーダウン処理においてメインスイッチＳＷＭが
オンされたと判断されている状態において、測光スイッ
チＳＷＳがオンしているかをチェックし（Ｓ３０５）、
測光スイッチＳＷＳがオンするまでパワーダウン処理、
チェック処理を繰り返す。

【００２４】測光スイッチＳＷＳがオンされたら、割り
込み処理を起動させる為の基準タイマ３５ｃをスタート
させ（Ｓ３０７）、ＶＤＤループに入る。このＶＤＤル
ープにおいては、ＡＦスイッチＳＷＡＦなどのスイッチ
状態をチェックし（Ｓ３０９）、レンズＣＰＵ６１との
間でレンズ通信を行なって開放絞り値、最大絞り値、焦
点距離およびＫバリューデータを入力する（Ｓ３１
１）。なお、Ｋバリューデータとは、撮影レンズ５１に
より結像された被写体像面を単位長移動させるのに必要
なエンコーダ４１のパルス数（ＡＦモータ３９の回転
量）である。

【００２５】そして、測光用ＩＣ１７から測光データを
入力して、このデータ、フィルム感度等に基づいて所定
のアルゴリズムによりシャッタ速度および絞り値を算出
し（Ｓ３１３）、算出したシャッタ速度および絞り値お
よび他の撮影データを表示装置４５に表示する（Ｓ３１
５）。

【００２６】次に、測光スイッチＳＷＳがオフされてい
るかどうかをチェックし（Ｓ３１７）、オフされていな
ければ、即ち、オンされ続けているならば、後述するＡ
Ｆ処理に進む。一方、測光スイッチＳＷＳがオフされた
ならば、パワーホールドタイマーがスタートした事を示
すフラグＦがセットされているかをチェックし（Ｓ３１
９）、初回はフラグＦはリセットされているので、パワ
ーホールドタイマーをスタートさせる（Ｓ３２１）。そ
して、フラグＦをセットし（Ｓ３２３）、パワーホール
ドタイマーが所定のパワーホールド時間だけ経過したか
をチェックし（Ｓ３２５）、未だ経過していなければ、
上述したＶＤＤループに戻り、Ｓ３０９〜Ｓ３１７を繰
り返し実行する。

【００２７】尚、この繰り返しに伴い、再び、Ｓ３１７
において測光スイッチＳＷＳがオフされているかがチェ
ックされるが、ここで、再びオフされていると判断され
て、Ｓ３１９が２回目以降実行される場合には、最初に
実行されたＳ３２３において、既にフラグＦがセットさ
れているので、Ｓ３２１，Ｓ３２３をスキップして、パ
ワーホールドタイマーを再スタートさせることなく、こ
のパワーホールドタイマーの経過時間をチェックする。

【００２８】一方、所定時間経過すると、フラグＦをリ
セットした上で（Ｓ３２７）、上述したＳ３０３に戻
り、パワーダウン処理を実行する。 『基準タイマ割込』

【００２９】また、このループ処理を繰り返している間
に、基準タイマ３５ｃがタイムアップする毎に、図４に
示す基準タイマ割込み処理を行なう。この基準タイマ割
込処理において、各種の処理を実行する。この割込処理
では、ループ時間をカウントしてから（Ｓ４０１）、測
光スイッチＳＷＳをチェックする（Ｓ４０３）。このＳ
４０３において、測光スイッチＳＷＳがオンしていると
判断される場合には、ＡＦ作動中フラグをセットし、オ
フしていると判断される場合には、再積分フラグ、レリ
ーズ許可フラグ、合焦フラグ、ＡＦロックフラグ、合焦
範囲所定値フラグを全てリセットし、ＡＦ処理を中止す
る。

【００３０】そして、端点検出チェックを実行し（Ｓ４
０５）、レンズがファー端またはニアー端にあるかをチ
ェックする。そして、レリーズスイッチＳＷＲをチェッ
クし（Ｓ４０７）、このレリーズスイッチＳＷＲがオフ
している場合には、割り込み処理から抜けて、この割り
込み処理が入る直前のメインルーチンのステップに復帰
する。そして、レリーズスイッチＳＷＲがオンしている
場合には、レリーズ許可をチェックし（Ｓ４０９）、未
だレリーズが許可されていない場合には、割り込み処理
から抜けて、この割り込み処理が入る直前のメインルー
チンのステップに復帰する。一方、レリーズか許可され
ると、レリーズ処理に進む事になるが、その前に、この
レリーズ処理においては、割り込み処理を行わない為、
Ｓ４１１において、割り込み処理の中止を実行する。 『レリーズ処理』

【００３１】レリーズスイッチＳＷＲがオンし、かつレ
リーズ許可が出ているときには、レリーズ処理に入る。
このレリーズ処理では、図５に示す様に、先ず、ミラー
モータ３１を起動してミラーアップ処理を行なう（Ｓ５
０１）とともに、絞り機構２７を起動して（Ｓ５０
３）、絞りをＳ３１３で算出した値まで絞り込む。

【００３２】この後、ミラーアップが完了するまで待ち
（Ｓ５０５）、ミラーアップが完了したら、このミラー
アップにかかった実際の時間をメモリーに記憶し（Ｓ５
０７）、Ｓ３１３で算出したシャッタ速度でシャッター
機構２５を駆動して露光するＳ５０９）。露光が終了し
たら、ミラーモータ３１を起動してミラーダウン処理お
よびフィルム巻上げモータ３３を起動してフィルムを１
コマ分巻上げる（Ｓ５１１）。

【００３３】このように一連の撮影動作が終了すると、
再積分フラグ、合焦フラグ、レリーズ許可フラグ、そし
て、ＡＦロックフラグをすべてリセットし（Ｓ５１
３）、合焦範囲所定値フラグをリセット（Ｓ５１５）し
た上で、上述したＳ３０７に戻り、割込処理の為の基準
タイマーを再びスタートさせ、これ以下のステップを実
行する。

【００３４】『ＡＦ処理』次に、この一実施例のＡＦ処
理について、図６〜図１０を参照して説明する。これら
図６乃至図１０に示すＡＦ処理は、所謂ワンショット撮
影モードが設定された状態に実行される処理であり、レ
リーズ釦の半押し状態で測距スイッチがオンされ続けて
いる間に実行される測距動作に基づいている。尚、レリ
ーズ釦から撮影者の手指が離れて測距スイッチが一旦オ
フすると、このオフされた時点でＡＦ処理はリセットさ
れる事になる。

【００３５】このＡＦ処理においては、概括的には、測
距動作に基づき被写体のデフォーカス量を計算し、この
デフォーカス量に基づき合焦か非合焦かを判断し、合焦
であれば、このＡＦ処理を終了し、非合焦であれば、計
算されたデフォーカス量に基づきレンズ５３を駆動し、
再び上述した測距動作以降を実行し、合焦と判断される
まで、この手順を繰り返し実行する。

【００３６】先ず、図６に示す様に、ＡＦ処理がスター
トすると、ＡＦ作動中であるかをチェックする（Ｓ６０
１）。ここで、このチェックは、上述した基準タイマ割
込のＳ４０３で測光スイッチＳＷＳのオン／オフ状態に
基づき設定されるＡＦ作動中フラグのセット／リセット
状態に基づきチェックされる。ここで、ＡＦ作動中では
ない（即ち、測光スイッチＳＷＳがオフしており、ＡＦ
作動中フラグがリセットされている）場合には、所定の
ループ時間を計時し（Ｓ６０３）、図７に取り出して示
す様に、このループ時間がカウントされると、上述した
ＶＤＤループに戻り、このループ時間がカウントされな
い限り、Ｓ６０１にリターンする。

【００３７】一方、Ｓ６０１でＡＦ作動中である（即
ち、測光スイッチＳＷＳがオンしており、ＡＦ作動中フ
ラグがセットされている）場合には、ＡＦロックフラグ
をチェックし（Ｓ６０５）、このＡＦロックフラグがセ
ットされている場合には、後述するＡＦロックループに
進む。一方、このＡＦロックフラグがリセットされてい
る場合には、再積分フラグをチェックする（Ｓ６０
７）。この再積分フラグがセットされている場合には、
後述する再積分ループに進む。なお、ＡＦモードで最初
にＡＦ処理に入ったときは、未だ積分処理を行なってい
ないのでＡＦロック状態でなく、この再積分フラグはリ
セットされている。

【００３８】このように再積分フラグがリセットされて
いる場合には、Ｓ６０９に進んでＡＦ処理に入る。この
Ｓ６０９では、積分、演算処理を行なう（即ち、測距動
作を実行し、デフォーカス量を計算する）。そして、演
算結果が有効であるかどうかをチェックし（Ｓ６１
１）、この演算結果が有効であれば、この一実施例にお
ける特徴をなす合焦チェック処理へ飛ぶ。一方、Ｓ６１
１で有効な演算結果が得られていないと判断される場合
には、有効な演算結果が得られないので、サーチ積分ル
ープに入る。

【００３９】このサーチ積分ループにおいては、ＡＦモ
ータ３９をＤＣ駆動しながら（Ｓ６１３）、合焦地点を
検出するためのサーチ積分および演算を行ない（Ｓ６１
５）、その演算結果が有効かどうかをチェックして（Ｓ
６１７）、有効でなければサーチ積分および演算を再度
実行し、有効であれば駆動方向チェック処理に飛ぶ。

【００４０】『再積分、合焦チェック処理』次に、再積
分、合焦チェック処理に関するサブルーチンについて、
図８を参照して説明する。

【００４１】再積分処理は、２回目以降の積分処理であ
る。再積分処理では、先ず、再積分フラグを立ててから
（Ｓ８０１）、積分およびデフォーカス量算出処理を行
なう（Ｓ８０３）。そして、演算結果の有効性をチェッ
クし（Ｓ８０５）、デフォーカス量の演算結果が無効の
ときは、表示装置４５の合焦表示用ＬＥＤを点滅表示さ
せて（Ｓ８０７）、現在、デフォーカス量の測定が出来
ていない事を撮影者に報知し、再積分フラグをセットし
た上で（Ｓ８０９）、図７に示すループ時間チェックを
実行（Ｓ８１１）した上で、最初のＳ８０１に戻り、以
下の手順を再実行する。このＳ８０９で再積分フラグを
セットするのは、Ｓ８１１でループ時間が経過してメイ
ンルーチンのＶＤＤループに戻り、再びＡＦ処理がスタ
ートして、Ｓ６０７が実行された際に、ここでＹＥＳと
判断させて再積分処理が実行される様にする為である。
一方、Ｓ８０３での演算結果が有効のときには、引き続
く合焦チェックに進む。

【００４２】この合焦チェック処理では、演算されたデ
フォーカス量に基づき、合焦しているかどうかをチェッ
クする（Ｓ８１３）。尚、このＳ８１３は、この一実施
例の最も特徴をなす手順であり、後に、図１０を参照し
て、詳細に説明する。そして、引き続くＳ８１５で合焦
していないと判断される場合には、ＡＦモータ３９の駆
動量を演算する為のパルス計算ループに飛ぶ。尚、この
パルス計算ループは図９を参照して後述する。

【００４３】次に、Ｓ８１５で合焦していると判断され
る場合には、レリーズ許可フラグをセットし（Ｓ８１
７）、ＡＦロックフラグをセットして（Ｓ８１９）、Ａ
Ｆロック処理に進む。このようにＡＦロック処理に入
り、ループ時間が経過するのを待って（Ｓ８２１）、ル
ープ時間が経過したらメインルーチンのＶＤＤループに
戻る。

【００４４】『パルス計算処理』次に、図９を参照し
て、パルス計算処理について説明する。このパルス計算
処理とは、デフォーカス量に基づいたパルス量を計算す
る処理である。このパルス計算処理では、先ずデフォー
カスパルス量を演算し（Ｓ９０１）、パルスセット処理
に進む。

【００４５】このパルスセット処理では、デフォーカス
パルス数をＡＦパルス数としてカウンタにセットして
（Ｓ９０３）、ＡＦモータ３９のＤＣ駆動を開始する
（Ｓ９０５）。なお、本実施例のＤＣ駆動とは、ＡＦモ
ータ３９をほぼ直流で駆動することを意味する。

【００４６】この後、ＡＦパルスカウンタのカウント値
とオーバラップ積分禁止パルス数とを比較し（Ｓ９０
７）、カウント値の方が大きいときには、オーバーラッ
プ積分処理をスタートして、デフォーカス量を算出する
（Ｓ９０９）。このオーバーラップ積分処理において
は、レンズを駆動しながら、定期的に積分動作を実行
し、各積分動作でデフォーカス量を求め、順次求めたデ
フォーカス量に基づく目標値を順次更新する様にしてい
る。ここでこのオーバラップ積分においてデフォーカス
量が求まったら、デフォーカス量が有効であるかどうか
をチェックして（Ｓ９１１）、無効であればＳ９０７に
戻り、有効であれば駆動方向チェック処理に進む。

【００４７】この駆動方向チェック処理では、レンズ５
３の前回の駆動方向と、今回の駆動方向とを比較し（Ｓ
９１３）、両者が同方向である場合には、積分動作にお
ける中間点のＡＦパルス（デフォーカスパルス）数を計
算し、この計算結果をカウンタにセットする（Ｓ９１
５）。そして、上述したＳ９０７に戻る。一方、Ｓ９１
３において両者が異なる場合には、ＡＦモータ３９にブ
レーキをかけて（Ｓ９１７）、レンズ駆動を停止し、再
積分処理に戻る。尚、ＡＦモータ３９のブレーキとは、
本実施例ではＡＦモータ３９の入力端子を短絡させるこ
とをいう。

【００４８】一方、上述したＳ９０７でカウンタ値が禁
止パルスよりも小さいと判断されるときは、ＡＦパルス
カウンタ値と一定速度制御開始パルス数とを比較し、Ａ
Ｆパルスカウンタ値が一定速度制御開始パルス数未満に
なるまで待つ（Ｓ９１９）。ＡＦパルスカウンタ値が一
定速度制御開始パルス数未満になると、残りパルス数に
応じた速度に切替えた状態で一定速度駆動制御を実行し
（Ｓ９２１）。残りパルス数だけの一定速度駆動の終了
を待つ（Ｓ９２３）。

【００４９】この後、再積分フラグをセットして（Ｓ９
２５）、ループ時間チェックを行ない（Ｓ４２７）、ル
ープ時間が経過したら、上述したＶＤＤ処理に戻り、ル
ープ時間が経過しなければ再積分処理に進む。

【００６０】次に、この一実施例の特徴となる合焦チェ
ック処理における合焦チェック（Ｓ８１３）を、図１０
を参照して詳細に説明する。

【００５１】即ち、Ｓ８１３の合焦チェックのステップ
が開始されると、先ず、合焦範囲を広めに設定された第
１の合焦範囲に設定する（Ｓ１００１）。そして、再積
分フラグがセットされているかをチェックする（Ｓ１０
０３）。このチェックにおいては、最初の積分、即ち、
最初の測距動作においては、Ｓ６０７でＮＯと判断され
た後、Ｓ６０９、Ｓ６１１を経てＳ８１３が実行される
ので、再積分フラグはリセットされたままの状態であ
り、ＮＯと判断される。そして。上述したＳ６０９で計
算されたデフォーカス量が、設定された合焦範囲（即
ち、広めの第１の合焦範囲）よりも小さいかがチェック
される（Ｓ１００５）。

【００５２】このＳ１００５において、デフォーカス量
が設定された合焦範囲よりも小さいと判断される場合
に、被写体が合焦していると判断され、合焦フラグをセ
ットし（Ｓ１００７）、引き続き、合焦表示装置４５の
合焦表示用ＬＥＤでの合焦表示をオンして（Ｓ１００
９）、元のルーチンにリターンする。一方、Ｓ１００５
において、デフォーカス量が設定された合焦範囲以上で
あると判断される場合に、被写体が非合焦であると判断
され、合焦フラグをリセットし（Ｓ１０１１）、引き続
き、合焦表示装置４５の合焦表示用ＬＥＤでの合焦表示
をオフして（Ｓ１０１３）、レリーズ許可フラグ及びＡ
Ｆロックフラグを共にリセットして（Ｓ１０１５）、元
のルーチンにリターンする。

【００５３】一方、２回目の合焦チェックにおいては、
即ち、２回目の測距動作（換言すれば、レリーズ動作時
の測距スイッチのオン時の非合焦判定に基づきレンズ駆
動された後の第１回目の合焦確認動作）においては、先
ず、Ｓ１００１において広めの第１の合焦範囲を設定す
る。この後、Ｓ１００３においては、既に１回の再積分
処理を通っているので、再積分フラグがセットされてい
るので、ＹＥＳと判断される。このようにＳ１００３で
ＹＥＳと判断されると、引き続き、合焦範囲所定値フラ
グがチェックされる（Ｓ１０１７）。この合焦範囲所定
値フラグは、この２回目の測距動作では未だセットされ
ていないので、ここでは、ＮＯと判断され、合焦範囲
が、予めＳ１００１において広めの第１の合焦範囲に一
旦は設定されているものの、上述した第１の合焦範囲よ
りも狭い、具体的には、半分に狭められた第２の合焦範
囲に設定し直される（Ｓ１０１９）。そして、合焦範囲
所定値フラグをセットする（Ｓ１０２１）。

【００５４】この後、上述したＳ１００５に進み、同様
にして、上述したＳ６０９で計算されたデフォーカス量
が、設定された合焦範囲（即ち、狭めの第２の合焦範
囲）よりも小さいかがチェックされる。即ち、レリーズ
動作時の測距スイッチのオン時の非合焦判定に基づきレ
ンズ駆動された後の第１回目の合焦確認動作において
は、第１の合焦範囲より狭められた第２の合焦範囲で合
焦確認動作が実行される。この後、上述したように、合
焦と判断される場合には、Ｓ１００７及びＳ１００９を
経て元のルーチンにリターンし、非合焦と判断される場
合には、Ｓ１０１１〜Ｓ１０１５を経て、元のルーチン
にリターンする。

【００５５】また、３回目の合焦チェックにおいては、
即ち、３回目の測距動作（換言すれば、レリーズ動作時
の測距スイッチのオン時の非合焦判定に基づきレンズ駆
動された後の第２回目の合焦確認動作）においては、先
ず、Ｓ１００１において広めの第１の合焦範囲を設定す
る。この後、既に再積分処理を実行して再積分フラグが
セットされているので、Ｓ１００３においてはＹＥＳと
判断され、且つ、２回目の合焦チェックにおけるＳ１０
２１において既に合焦範囲所定値フラグがセットされて
いるので、Ｓ１００７においてもＹＥＳと判断され、Ｓ
１０１９及びＳ１０２１を実行することなく、Ｓ１００
５が直接実行される。即ち、このＳ１００５では、上述
したＳ８０３で計算されたデフォーカス量が、設定され
た合焦範囲（即ち、広めの第１の合焦範囲）よりも小さ
いかがチェックされる。この後、上述したように、合焦
と判断される場合には、Ｓ１００７及びＳ１００９を経
て元のルーチンにリターンし、非合焦と判断される場合
には、Ｓ１０１１〜Ｓ１０１５を経て、元のルーチンに
リターンする。

【００５６】また、４回目以降の合焦チェックにおいて
は、上述した３回目の合焦チェックと全く同一のフラグ
条件となるので、３回目の合焦チェックと全く同様にし
て、即ち、合焦範囲は広めの第１の合焦範囲に設定され
た状態で、合焦チェックが実行される。

【００５７】以上詳述した様に、この一実施例において
は、レリーズスイッチがオンして最初（第１回目の）測
距時には、第２の合焦範囲より広めの第１の合焦範囲を
設定して、これに基づき合焦判断を行っている。この結
果、ひとたび合焦と判断がなされた後に、同じ位置にあ
る被写体を同一条件で再び測距したとしても、検出誤差
等に基づき非合焦と判定される虞が少なく、非合焦と判
定される事により無用にレンズが駆動され、撮影者に違
和感を与える事が確実に防止される事になる。

【００５８】また、第２回目の（即ち、レンズ駆動後の
第１回目の合焦確認の為の）測距時には、狭めの第２の
合焦範囲を設定して、これに基づき合焦確認を行ってい
る。この結果、合焦精度が効果的に向上して、正確にピ
ントのあった撮影が可能となる。しかも、既に非合焦を
解消する為に、既にレンズ駆動がなされているのである
から、撮影者は、この２回目の合焦チェックにおいて狭
い第２の合焦範囲に基づき厳しく合焦状態がチェックさ
れて、その結果、例え非合焦と判断されて、２回目のレ
ンズ駆動が実行されたとしても、別段、このような２回
目のレンズ駆動がなされる事による違和感を感じなくて
済む。

【００５９】一方、第３回目以降の（即ち、レンズ駆動
後の２回目以降の合焦確認の為の）測距動作は、レリー
ズスイッチオン直後の測距動作において非合焦と判断さ
れ、これを合焦させるべくレンズ駆動をしたにも拘らず
再び非合焦と判断された事に基づき、これを合焦させる
べくレンズ駆動された結果を確認する為に行われるもの
であり、これ以降の合焦確認動作において合焦範囲をあ
まりに狭く設定し続けると、合焦判断が遅れて撮影者を
苛立たせる虞があるので、第２の合焦範囲より広めの第
１の合焦範囲を設定し、これに基づき合焦チェックを行
っている。この結果、この第３回目以降の合焦チェック
においては、確実に合焦判断がなされる様にして、必要
以上にレンズ駆動が実行される事が効果的に防止される
事になる。

【００６０】このようにして、この一実施例によれば、
所謂ワンショット撮影モードにおいて、必要以上に合焦
レンズを移動することなく、しかも、合焦精度を向上さ
せる事の出来る事になる。

【００６１】この発明は、上述した一実施例の構成に限
定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能である事は言うまでも無い。

【００６２】例えば、上述した一実施例においては、自
然光の下で撮影する場合につき説明したが、この発明
は、このような条件に限定されることなく、例えば、コ
ントラスト不足の被写体を撮影する際において補助投光
される場合において、同様な効果を奏することが出来る
ものである。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述した様に、この発明に係わる自
動焦点検出装置は、請求項１の記載によれば、被写体の
対物レンズによる結像位置と予定焦点面との偏差を示す
デフォーカス量を検出する測距手段と、この測距手段を
動作させる動作指示手段と、この動作指示手段による指
示に基づき実行された測距手段で検出されたデフォーカ
ス量が第１の合焦範囲に入っているか否かにより合焦／
非合焦を判断する合焦判断手段と、この合焦判断手段で
非合焦と判断された際に、前記デフォーカス量に基づい
て前記対物レンズの合焦レンズ群を駆動するレンズ駆動
制御手段と、このレンズ駆動制御手段により前記デフォ
ーカス量だけ前記対物レンズの駆動を終了した時点での
デフォーカス量を検出し、このデフォーカス量が第２の
合焦範囲に入っているか否かにより合焦／非合焦を確認
する合焦確認手段とを具備し、前記合焦確認手段におけ
る第２の合焦範囲を、前記合焦判断手段における第１の
合焦範囲よりも狭く設定した事を特徴としている。

【００６４】また、この発明に係わる自動焦点検出装置
は、請求項４の記載によれば、被写体の対物レンズによ
る結像位置と予定焦点面との偏差を示すデフォーカス量
を検出する測距手段と、この測距手段を動作させる動作
指示手段と、検出されたデフォーカス量が所定の合焦範
囲に入っているか否かにより合焦／非合焦を判断する合
焦判断手段と、この合焦判断手段で非合焦と判断された
際に、前記デフォーカス量に基づいて前記対物レンズの
合焦レンズ群を駆動するレンズ駆動制御手段と、このレ
ンズ駆動制御手段による駆動を終了した時点でのデフォ
ーカス量を検出し、この検出されたデフォーカス量に基
づき、合焦動作後の合焦状態を確認をする際に用いられ
る合焦範囲を、前記動作指示手段の指示により、前記合
焦判断手段で合焦判断される際に用いられる合焦範囲よ
りも狭く設定する合焦範囲設定手段とを具備する事を特
徴としている。

【００６５】従って、この発明によれば、所謂ワンショ
ット撮影モードが設定された状態において、必要以上に
合焦レンズを移動することなく、しかも、合焦精度を向
上させる事の出来る自動焦点検出装置が提供される事に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる自動焦点検出装置の一実施例
の構成が適用される一眼レフカメラの構成を概略的に示
す図である。

【図２】この発明の要旨である合焦範囲の変更状態を説
明する為の線図である。

【図３】この一実施例の一眼レフカメラのメイン動作に
関するフローチャートである。

【図４】この一実施例の一眼レフカメラの基準タイマ割
込処理に関するフローチャートである。

【図５】この一実施例の一眼レフカメラのレリーズ処理
に関するフローチャートである。

【図６】この一実施例の一眼レフカメラのＡＦ処理に関
するフローチャートである。

【図７】ループ時間チェックの手順をサブルーチンとし
て示すフローチャートである。

【図８】ＡＦ処理における再積分処理及び合焦チェック
処理に関するフローチャートである。

【図９】ＡＦ処理におけるパルス計算処理に関するフロ
ーチャートである。

【図１０】合焦チェック処理における合焦チェック手順
をサブルーチンとして詳細に説明するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１１ カメラボディ １３ メインミラー ２１ ＣＣＤセンサユニット ２３ 周辺部制御用回路 ２５ 露光（シャッタ）機構 ２７ 絞り機構 ３１ ミラーモータ ３５ メインＣＰＵ ３５ｃ 基準タイマ ３５ｄ カウンタ ３７ ＡＦモータドライブ回路 ３９ ＡＦモータ ４５ 表示装置 ５１ 撮影レンズ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−77050（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107446（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6916（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−77053（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−188935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−121322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−110412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−2010（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−185506（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体の対物レンズによる結像位置と予定
   焦点面との偏差を示すデフォーカス量を検出する測距手
   段と、 この測距手段を動作させる動作指示手段と、 この動作指示手段による指示に基づき実行された測距手
   段で検出されたデフォーカス量が第１の合焦範囲に入っ
   ているか否かにより合焦／非合焦を判断する合焦判断手
   段と、 この合焦判断手段で非合焦と判断された際に、前記デフ
   ォーカス量に基づいて前記対物レンズの合焦レンズ群を
   駆動するレンズ駆動制御手段と、 このレンズ駆動制御手段により前記デフォーカス量だけ
   前記対物レンズの駆動を終了した時点でのデフォーカス
   量を検出し、このデフォーカス量が第２の合焦範囲に入
   っているか否かにより合焦／非合焦を確認する合焦確認
   手段とを具備し、 前記合焦確認手段における第２の合焦範囲を、前記合焦
   判断手段における第１の合焦範囲よりも狭く設定した事
   を特徴とする自動焦点検出装置。
2. 【請求項２】前記第２の合焦範囲は、前記第１の合焦範
   囲の略半分に設定されている事を特徴とする請求項１に
   記載の自動焦点検出装置。
3. 【請求項３】前記合焦確認手段で非合焦と判断された際
   に、これで検出されたデフォーカス量に基づいて前記対
   物レンズの合焦レンズ群を駆動する第２のレンズ駆動制
   御手段と、 この第２のレンズ駆動制御手段により、前記デフォーカ
   ス量だけ前記対物レンズの駆動を終了した時点でのデフ
   ォーカス量を検出し、このデフォーカス量が第３の合焦
   範囲に入っているか否かにより合焦／非合焦を確認する
   第２の合焦確認手段とを更に具備し、 この第３の合焦範囲は、前記第２の合焦範囲よりも広く
   設定されている事を特徴とする請求項１または２に記載
   の自動焦点検出装置。
4. 【請求項４】被写体の対物レンズによる結像位置と予定
   焦点面との偏差を示すデフォーカス量を検出する測距手
   段と、 この測距手段を動作させる動作指示手段と、 検出されたデフォーカス量が所定の合焦範囲に入ってい
   るか否かにより合焦／非合焦を判断する合焦判断手段
   と、 この合焦判断手段で非合焦と判断された際に、前記デフ
   ォーカス量に基づいて前記対物レンズの合焦レンズ群を
   駆動するレンズ駆動制御手段と、 このレンズ駆動制御手段による駆動を終了した時点での
   デフォーカス量を検出し、この検出されたデフォーカス
   量に基づき、合焦動作後の合焦状態を確認をする際に用
   いられる合焦範囲を、前記動作指示手段の指示により、
   前記合焦判断手段で合焦判断される際に用いられる合焦
   範囲よりも狭く設定する合焦範囲設定手段とを具備する
   事を特徴とする自動焦点検出装置。