JP3450340B2 - 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
ＦＯＣＵＳＩＮＧ）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自動焦点調節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。このとき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、上記デフォー
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は上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
に要する時間の経過後の時刻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Ｄ１に対応する分だけレンズ駆動し、時間ｔ
１経過後に点で、デフォーカス量を求めると、Ｄ２が
得られたとする。同様にして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、点でのデフォーカ
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、上記のような追従遅れの問題を解
決する合焦方法が種々考えられている。このような従来
の合焦方法においては、レンズ駆動処理後のピント位置
を被写体像の位置と一致させていた。

【０００８】しかし、仮に合焦が行われ、ピント位置と
被写体像位置とが一致したとしても、先に述べたレリー
ズタイムラグのため、図３２に示すように、ピント位置
が被写体像位置と一致した点でレリーズＯＮの割り込み
処理をしても、実際に露光が開始される時点では、既に
被写体像位置は合焦位置からずれていて、やはりデフォ
ーカスを生じてしまうことになる。そこで、移動してい
る被写体の移動速度に応じて、レリーズタイムラグ経過
中に移動する量を予め予測し、この分、レンズ駆動量を
多くする、いわゆる先回り駆動を行うことが考えられ
る。しかしこの方法によると、先回りしてレリーズタイ
ムラグ後に露出すれば露出が合う合焦状態になるときに
は測距時には非合焦と判断されるデフォーカス量を生じ
ている。そのため、デフォーカス量が０または焦点深度
内にあることにより合焦しているかどうかを判別したの
では、レリーズタイムラグ後に合焦状態となるときでも
非合焦の判断をしてしまう、という問題があった。ま
た、レリーズタイムラグ後に非合焦状態になるときでも
合焦の判断をしてしまう。そのため、例えば合焦しなけ
ればレリーズできないフォーカス優先モードにあって
は、先回り追従に成功した状態ではレリーズできず、非
合焦のときにレリーズされるという問題を生じてしま
う。

【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、先回り追従処理に入ったと
きには、固有の時間後、例えばレリーズタイムラグ後に
合焦するかどうかを判別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ため本発明のカメラ
の自動焦点調節装置は、光軸に沿って移動可能な合焦用
レンズを備えた撮影レンズと；この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測距を繰り返し実行
する測距手段と；前記測距手段から測距データが得られ
る毎にデフォーカス量を算出し、算出した複数のデフォ
ーカス量に基づいて、前記光軸方向における前記特定被
写体の像の相対移動方向と移動速度とを算出し、さら
に、前記算出した相対移動方向が接近する方向の場合
は、前記算出したデフォーカス量と、前記測距時から演
算時間、前記合焦用レンズを駆動する駆動時間およびレ
リーズタイムラグが経過する間に前記特定被写体像が前
記移動速度で移動する量とに基づいて、前記レリーズタ
イムラグが経過したときに前記特定被写体に対して合焦
状態となる位置まで前記合焦用レンズを移動させるのに
必要なレンズ駆動量を算出し、前記算出した相対移動方
向が離反する方向の場合は、前記算出したデフォーカス
量と、前記測距時から演算時間およびレンズを駆動する
駆動時間が経過する間に前記移動速度の前記特定被写体
像が移動する量とに基づいて、前記合焦用レンズを駆動
する駆動時間が経過したときに前記特定被写体に対して
合焦状態となる位置まで前記合焦用レンズを移動させる
のに必要なレンズ駆動量を算出する演算手段と；該演算
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
ズを光軸に沿って移動させる駆動手段と；前記演算手段
が算出した相対移動方向が接近する方向の場合は、前記
演算手段が算出したデフォーカス量と、前記レリーズタ
イムラグの間に前記移動速度の前記特定被写体像が移動
する量とに基づいて、前記合焦用レンズの駆動終了時か
ら前記レリーズタイムラグ経過後の前記特定被写体に対
して合焦状態となるか否かを判断し、前記演算手段が算
出した前記相対移動方向が離反する方向の場合は、前記
演算手段が算出したデフォーカス量に基づいて、前記特
定被写体に対して合焦状態であるか否かを判断する合焦
判断手段とを備えたことに特徴を有する。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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Ｐｏｒ
ｔ５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。

【００１４】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の位置が変わ
ることはないため、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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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、つまり一対の
被写体像を受光し、受光光量を時間について積分して、
測距データ（一対の被写体像データ）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、ＣＰＵ
３では所定の演算が行われて、一対の被写体像の位相差
（間隔）から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。Ｓ４において動体予測演算（後述）を行う。

【００１８】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
った旨を表示する等のＮＧ処理をＳ５−１で行った後、
Ｓ２に戻って、再び測距を行う。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、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（ＡＦ
Ｐ）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。

【００２３】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、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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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 Ｍｏｄｕｌａｔｉ
ｏｎ）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、Ｓ１
８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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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、そのパルス数分余分に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Ｔin
t 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、つまり測距時は、厳密に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。

【００３５】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。

【００３６】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、測距時、つまり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Ｔ
int ／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Ｔxpは、 Ｔxp＝（Ｐn ／t ）×（ＲLt−Ｔint ／２） と表すことができる。

【００３７】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
計算を行い、Ｔxpn を小さく抑えている。

【００３８】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。

【００３９】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、Ｓ２１８
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、
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
の測距でレンズ動動をした場合、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−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Ｓ２
１８を経てメイン処理に戻る。

【００４０】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、Ｓ２１０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ＯＢＪＳＰ、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＋ＲＬ
ｔ）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。

【００４１】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ＯＢＪＳ
Ｐ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。
Ｓ２１２、Ｓ２１３において各々補正ＯＮ、フラグＣ１
０＝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。

【００４２】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。

【００４３】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、合焦チェック用のデフォーカス量を図２
３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、Ｓ２１８を通ってメイン処理に戻る。

【００４４】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。

【００４５】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
は被写体像移動量（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。

【００４６】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はそのうちの、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。

【００４７】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熊にあるので、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。

【００４８】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
Ｐｎ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、Ｓ３０５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。

【００４９】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。Ｓ３１０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＋（Ｐ
２−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

【００５０】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。

【００５１】今回Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１であった場合には
Ｓ３１４以下のループに処理が移る。この場合ＡｎがＴ
ｘｐｎ−１より大きいので、レリーズタイムラグ以上先
回りした状熊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。

【００５２】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＞Ｔ
ｘｐｎ−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。

【００５３】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、デフ
ォーカス分のパルス数Ａnがレリーズタイムラグ分のパ
ルス数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ｄをレリーズタイムラグRLt間
に被写体像が移動する量に相当するレリーズタイムラグ
分のパルス数Ｔxpに加えたものとデフォーカス分のパル
ス数Ａn を比較する。

【００５４】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、
Ｐ２＝│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。

【００５５】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
Ｓ３１９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Ｓ
３１８と同様である。

【００５６】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。

【００５７】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＋Ｐ
１＋Ａ２となる。従って、Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２）とな
り、駆動量ＡＦＰは、ＡＦＰ＝Ｔｘｐ２＋Ｐ２＋Ａ２と
なる（Ｓ３２７）。以上をまとめると、 Ｐｎ＝Ｔｘｐｎ−１＋Ｐｎ−１＋Ａｎ Ｔｘｐｎ＝ｆ（Ｐｎ） ＡＦＰ＝Ｔｘｐｎ＋Ｐｎ＋Ａｎ となる。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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Ａ
３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。）

【００６１】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。

【００６２】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
Ｓ２７１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。

【００６３】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。

【００６４】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節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
−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。

【００６５】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。

【００６６】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Ｔｉ
ｎｔＭＡＸ＝通常最大積分時間ＮＯＲＭＡＸ、としてい
るが、補正ＯＮ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。

【００６７】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１１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
（Ｓ５０１−５０３）。

【００６８】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。

【００６９】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により合焦ＬＥＤを点灯させて、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。

【００７０】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）。なお、駆動可
能最高速度MAX ＡＦＰspeedは、ＡＦモータを最高速度
で駆動したときに、エンコーダ５から１秒間に出力され
るパルス数であり、 MAX ＡＦＰspeed ／Ｋvalue はＡ
Ｆモータを駆動可能最高速度で駆動したときに像面が光
軸に沿って移動する像面駆動可能最高速度である。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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
駆動中で無い場合は、Ｓ６０８において、図２６に示さ
れる、前回のレンズ駆動終了時からの経過時間ttによ
り、前回のレンズ駆動終了時からの被写体の移動量を、
式、 ＯＢＪSP×ＫVALUE × tt により計算し、その値を新た
にＡＦＰにセットする。一方、レンズ駆動中の場合は、
Ｓ６０９において、図２７に示される、前回のレンズ駆
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
在のレンズ駆動の設定値ＡＦＰのうち既に駆動された分
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。Ｓ６０８あるいはＳ６０９で再セットされたＡ
ＦＰ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ＭＸＭを越える場合にはＳ６１１で、 ＡＦＰ＝ＭＸＭ とする。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）。

【００７４】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。

【００７５】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、追従能力をあげ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、追従能力をあげることが出来ない。ミラー下降時点
では測距を行うことが可能であるため、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ＯＦＦ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。

【００７６】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。

【００７７】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、Ｓ７０
３において、デフォーカス量を演算により求める。Ｓ７
０４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Ｃｘ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−（Ｃ４−Ｃ２） 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。

【００７８】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。

【００７９】上記実施例において詳述したようにカメラ
に実装される自動焦点調節装置においては、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
対に遠ざかる時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。特に被写体がカメラに
対して近付いている場合には、デフォーカス量のみでは
なくカメラ固有のレリーズタイムラグにより先回り駆動
量を補正しているため、動く被写体に対して適切なピン
トでの撮影が可能になる。

【００８０】そして上記実施例の自動焦点調節装置で
は、被写体像の移動を予測してレンズ駆動に要する時間
およびレリーズタイムラグ後に被写体像が合焦範囲に内
に入るようにレンズ駆動するとともに、レンズ駆動終了
後に求めたデフォーカス量に基づいてレリーズタイムラ
グ後に被写体像が合焦範囲に入るかどうかをチェックす
るので、より正確な合焦判断ができる。したがって、特
にフォーカス優先モードのときには、動く被写体に対し
て合焦状態に入ったことを確実につかみ、シャッターチ
ャンスを逃すことなく適切なピントでの撮影が可能とな
る。

【００８１】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。

【００８２】更に、既に合焦用レンズが合焦幅内にあ
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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】

【発明の効果】この発明による自動焦点調節装置におい
ては、特定被写体の像に対するデォーカス量から光軸方
向における特定被写体の像の相対移動方向と移動速度と
を算出し、相対移動方向が接近する方向の場合は測距時
から演算時間、合焦用レンズを駆動する駆動時間および
レリーズタイムラグ経過後に移動しているであろう特定
被写体が合焦状態になる位置まで合焦用レンズを移動さ
せ、相対移動方向が離反する方向の場合は測距時から演
算時間およびレンズを駆動する駆動時間経過後に移動し
ているであろう特定被写体が合焦状態になる位置まで合
焦用レンズを移動させるので、特定被写体が接近してい
るときも合焦状態での撮影が可能になり、特定被写体が
離反しているときも先回りし過ぎることなく合焦状態で
の撮影が可能になる。さらに本願発明は、特定被写体が
カメラに対して接近しているときは、測距したデフォー
カス量と、レリーズタイムラグ分の特定被写体像の移動
量に基づいてレリーズタイムラグ後の特定被写体に対し
て合焦状態になるか否か判断し、特定被写体がカメラに
対して離反しているときはデフォーカス量に基づいて合
焦状態であるか否か判断する、という異なる条件により
合焦判定しているので、特定被写体が接近方向に移動し
ている場合も離反方向に移動している場合も適切な合焦
判定が可能になる。

【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に示したフローチヤートの動作を説明
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。 １ 測距センサ（測距手段） ３ ＣＰＵ（算出手段、判別手段） ４ レンズ駆動回路 ８ レリーズ制御回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸に沿って移動可能な合焦用レンズを
   備えた撮影レンズと； この撮影レンズによって形成される特定被写体の像に対
   する測距を繰り返し実行する測距手段と；前記測距手段から測距データが得られる毎にデフォーカ
   ス量を算出し、算出した 複数のデフォーカス量に基づい
   て、前記光軸方向における前記特定被写体の像の相対移
   動方向と移動速度とを算出し、 さらに、前記 算出した相対移動方向が接近する方向の場
   合は、前記算出したデフォーカス量と、前記測距時から
   演算時間、前記合焦用レンズを駆動する駆動時間および
   レリーズタイムラグが経過する間に前記特定被写体像が
   前記移動速度で移動する量とに基づいて、前記レリーズ
   タイムラグが経過したときに前記特定被写体に対して合
   焦状態となる位置まで前記合焦用レンズを移動させるの
   に必要なレンズ駆動量を算出し、 前記 算出した相対移動方向が離反する方向の場合は、前
   記算出したデフォーカス量と、前記測距時から演算時間
   およびレンズを駆動する駆動時間が経過する間に前記移
   動速度の前記特定被写体像が移動する量とに基づいて、
   前記合焦用レンズを駆動する駆動時間が経過したときに
   前記特定被写体に対して合焦状態となる位置まで前記合
   焦用レンズを移動させるのに必要なレンズ駆動量を算出
   する演算手段と； 該演算手段が算出したレンズ駆動量に基づいて 前記合焦
   用レンズを光軸に沿って移動させる駆動手段と；前記演算手段が算出した相対移動方向が接近する方向の
   場合は、前記演算手段が算出したデフォーカス量と、前
   記レリーズタイムラグの間に前記移動速度の前記特定被
   写体像が移動する量とに基づいて、前記合焦用レンズの
   駆動終了時から前記レリーズタイムラグ経過後 の前記特
   定被写体に対して合焦状態となるか否かを判断し、 前記演算手段が算出した前記相対移動方向が離反する方
   向の場合は、前記演算手段が算出したデフォーカス量に
   基づいて、前記特定被写体に対して合焦状態で あるか否
   かを判断 する合焦判断手段と；を備えたことを特徴とす
   るカメラの自動焦点調節装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカメラの自動焦点調節装
   置はさらに合焦表示手段を備え、前記合焦判断手段は、
   前記相対移動方向が接近する方向の場合において合焦状
   態となると判断したときは、前記特定被写体像の移動速
   度と、前記駆動手段が前記合焦用レンズを移動させて像
   面を移動させることができる像面駆動可能最高速度とを
   比較して、該像面駆動可能最高速度の方が速いと判断し
   たときは前記合焦表示手段に合焦表示させるカメラの自
   動焦点調節装置。