JPH01213614A

JPH01213614A - 自動焦点調節装置

Info

Publication number: JPH01213614A
Application number: JP63039821A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Onuki; 一朗大貫; Akira Akashi; 明石　彰; Terutake Kadohara; 輝岳門原; Masaki Higashihara; 東原　正樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-08-28
Also published as: JPH0522214B2; US4974002A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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〕

動いている被写体を常にＡＦで追従する際、被写体移動
に起因するピントずれを補正する方法として、既に本出
願人において特願昭６２−２６３７２８号として提案さ
れている。

上記出願においては被写体の像面の動きを　２次関数あ
るいは１次関数に近似する一方、測距　演算。

レンズ駆動あるいはレリーズに要する時間をある仮定の
ちとに予想して、将来のある時刻　（例えばレンズ駆動
制御完了時刻、あるいはレリーズ動作後のシャッター幕
走行時刻）での被写体像面位置を予測し、その結果にし
たがってレンズ駆動を行ない、動く被写体に対する追従
遅れを解消するというものである。

第２図は上述の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
ｄを表わしている。

実線で表わした曲線ｆ　（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／　（１）は時刻ｔにおける撮影レンズ位置
での被写体の像面位置を意味しており、区間（ｔ＋、　
　ｔ＋’　）が焦点検出動作、（１，７、１＋＋＋）が
レンズ駆動動作である。したがって、同一時刻ｔにおけ
るｆ（ｔ）と１！　（ｔ）の縦軸ｄ方向の差が、いわゆ
るデフォーカス量に相当する。

ＤＦ＋は時刻１＋における検出されたデフォーカス量、
ＤＬ＋は時刻ｔ　＋−１における焦点検出結果から実行
された像面移動量換算のレンズ駆動量、Ｔ　Ｍ　Ｉは焦
点検出動作の時間間隔をそれぞれ表わしている。

同図に示した従来例では補正するための前提として、被
写体の像面位置が２次関数にしたがって変化する、とい
う仮定をおいている。すなわち、時刻ｔ３において現在
および過去３回の像面位置（ｔｌ。

ｆｓ　Ｌ　　（ｔｚ、　ｔ２）、　　（ｉｓ＋　’ｓ）
がわかれば時刻ｔ４における像面位置ｆ４が予測できる
ものとしている。

ところが、実際にカメラが検知し得るのは像面位置ｒ、
、ｒ２．’３ではなく、デフォーカス量ＤＰＩ。

ＤＦ２．ＤＦ３ならびに像面移動量換算のレンズ駆動量
ＤＬＩ、ＤＬ２である。そして時刻ｔ４はあくまでも将
来の値であり゛、実際には被写体輝度によって蓄積型セ
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ｔ４−ｉ３＝ｉ３−ｔ２
なる関係で既知なるものと仮定している。

以上の仮定の下に、時刻ｔ３での焦点検出結果から時刻
１３／　　でｔ４に向けてレンズ駆動を行なう際のレン
ズ駆動量ＤＬ３は以下の式で求めてゆく。

ａｔ”＋ｂｔ＋ｃ＝ｆ　（ｔ）　　　　　　　（１）第
１図中１！１点を原点と考えると、ｔ　、　＝ＤＦ１．　　ｆ　２＝ＤＦ２＋ＤＬｌ、　　
ｆ　３士ＤＦ３＋ＤＬ２＋ＤＬ１　　　（３）ｔ　、＝
Ｏ，ｔ　２＝ＴＭ１．　　　　　ｔ　３＝ＴＭ１＋ＴＭ
２　　　　　（４）式（３）　（４）を式（２）　（２
）’　　（２）’　に代入してａ、　　ｂ。

Ｃを求めると、ｃ　＝　　ＤＰＩ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（７）よって時刻ｔ４における像面移動
量換算のレンズ駆動量ＤＬ３はＤＬ３＝ｆ４−１３＝　ｆ４−　（ｆ３−ＤＦ３）＝　ａ　−（ＴＭＩ　＋ＴＭ２＋ＴＭ３）”＋ｂ　（Ｔ
ＭＩ　＋ＴＭ２＋ＴＭ３）　＋ｃ（ａ　（ＴＭ１＋ＴＭ
２）”−ｂ　（ＴＭ１＋ＴＭ）　＋ｃ）　＋ＤＦ３＝　
ａ　（（ＴＭ１＋ＴＭ２＋ＴＭ３）”−（ＴＭｌ＋ＴＭ
２）”］　＋ｂ−ＴＭ３＋ＤＦ３　　　　　　　　　　
　　　　　（８）ここで７Ｍ３は前述したようにＴＭ３
＝ＴＭ２なる関係で既知であるものとして、式（８）よ
りＤＬ３が求まる。

時刻ｔ４以降のｉｎにおけるレンズ駆動量も同様にして
、過去３回の検出デフォーカス量Ｄ　Ｆ　ｎ−２１ＤＦ
ｎ−１，ＤＦｎ、ならびに過去２回の実際のレンズ駆動
量Ｄ　Ｌ　ｎ−２、Ｄ　Ｌ　ｎ−ｔ、そして過去２回の
時間間隔ＴＭｎ−２，ＴＭｎ−ｔから求めることができ
る。

ＤＬＲ＝　ａｎ　−［（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−１＋ＴＭ
ｎ）”−（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−１）”）＋ｂｎ−ＴＭ
ｎ＋ＤＦ、　　　　　　　　　　　　　（１０）式（８
）　（９）　（１ｏ）にしたがって検出デフォーカス量
ＤＦｎからレンズ駆動を行なうためのデフォーカス量Ｄ
Ｌｎを求めてレンズ駆動を行えば動いている被写体に対
しても、レンズ駆動終了時に常に適正なピント合わせが
可能となる。

さて、かかる自動焦点調節制御中にレリーズ動作が発生
した場合の動作につき第３図、第４図を用いて説明する
。

第３図は時刻ｔｎで焦点検出を開始して、ｔｎ′　でＤ
Ｌｎなるレンズ駆動を行ない、ｔｎ＋ｓでレンズ駆動を
終了するという状況下で、時刻ｔｘｌにレリーズ動作が
発生した場合を示している。ここで、レリーズ動作が発
生して実際にフィルム露光が行なわれるまでの時間、い
わゆるレリーズタイムラグをＴＲとしている。したがっ
て、図中では時刻ｔ　ｘｌ　＋　Ｔ　Ｒにフィルム露光
が行なわれることになる。レリーズ動作発生と同時にレ
ンズ駆動を停止させるような制御の場合、時刻ｔ！１で
のレンズ像面位置ＩＩ　ｘｓがそのまま時刻ｔ　ｘｔ　
＋　Ｔ　Ｒでのレンズの像面位置１　ｒｌであり、この
とき被写体の像面はｆｒｔに位置するから、フィルろに
露光された被写体像はｆｔｓ　　ｆｒｓ＝ｄｘｔのデフ
ォーカス、すなわちピント外れが生じることになる。

レリーズ動作が発生してもレンズ駆動を続行させるよう
な制御の場合には、時刻ｔｏｇｓにはｊ！　ｎ＋１’に
達し、時刻ｔ　ｘｌ＋　Ｔ　Ｒでのレンズの像面位置は
Ｉｔ　ｒｌ′　　となり、量的には小さくなるがやはり
ｆｒ＋−Ｉｔ　ｒｌ　’　＝　ｄｚ　’　　のピント外
れが生じる。

第４図はレンズ駆動中にレリーズ動作が発生した場合を
示している。第３図の場合と同様、レリーズ動作と同時
にレンズ駆動を停止させる制御ではｆｒ２１ｒｚ＝ｄｘ
２のピント外れが生じ、レンズ駆動を終了させる制御で
はｆ　ｒ２　　ｊ　ｒ２’　＝　ｄ　Ｘ２’　のピント
外れが生じる。

次に、−律のレリーズタイムラグを考慮した補正方法に
ついて説明する。この場合には、時刻ｔｏ＋１がレリー
ズタイムラグＴＲ分伸びると考えれば良いので、式（ｌ
Ｏ）が次のように変形される。

ＤＬｎ＝ａｎ　＊　（（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−１＋ＴＭ
ｎ＋ＴＲ）”−（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−＋）２］＋ｂ、
−（ＴＭ、＋ＴＲ）　＋ＤＦｎ（１１）第５図は上式（
１１）の制御を示している。−線鎖線で表わしたｆ’（
ｔ）が−律のレリーズタイムラグＴＲを考慮した被写体
の像面位置であり、レンズはこの曲線に沿うように制御
すれば良い。したがって、ファインダ内の被写体は常に
レリーズタイムラグ分ピント外れの状態になる。第３図
と同様に時刻ｔｘ＋にレリーズ動作が発生したとすると
、レンズ駆動を停止させた場合には時刻ｔ　ｘｔ　＋　
Ｔ　Ｒにおいてレンズの像面位置は！ｒｌにあり、実際
の被写体の像面位置はｆｒｌであるから、ｆｒｌ−１ｒ
＋＝ｄｘ＋のピント外れとなる。レンズ駆動を終了させ
る場合にはｆ　ｒｌ　　ｌ　ｒｌ’　＝ｄｘ＋’　　の
ピント外れが生じることになる。第６図はレンズ駆動中
にレリーズ動作が発生した場合を示し、レリーズ動作と
同時にレンズ駆動を停止させた場合にはｆｒｚ−１１ｒ
２＝ｄｘ２のピント外れが生じ、レンズ駆動を終了させ
る場合には、ｆｒｚ　　ｌ　ｒ２’　＝ｄｘ２’　　の
ピント外れが生じる。

以上説明したようにレリーズタイムラグを考慮した前述
の方法でもレリーズのタイミングによって多少のピント
外れは残るものの、かなり良好な補正が達成出来十分実
用に耐えるものである。しかしながら、上記補正方法に
おいては式（８）においてＤＬ３を求める時に次回の焦
点検出動作時間間隔ＴＭ３を過去の焦点検出動作時間間
隔ＴＭ２に等しいと仮定しているが、１Ｍ３及び７Ｍ２
はデフォーカス演算時間及びレンズ駆動時間より成り立
っており、デフォーカス演算時間はほぼ不変であるもの
のレンズ駆動時間はレンズ駆動量により異なるので単純
にＴＭ３＝ＴＭ２とは仮定出来ない。よってＴＭ３＝Ｔ
Ｍ２とするとレンズ駆動完了時刻の予測に狂いを生じ、
その結果補正誤差を生ずる。この現象を図を用いて詳し
く説明する。

第７図は第５図あるいは第６図に示した補正方式を適用
した場合の焦点検出動作１回目からの様子を改めて描い
たものである。ここではレンズ駆動時間は駆動量に依ら
ず常に一定と仮定した理想的な状態と仮定している。

時刻ｔ１＋ｔ２＋ｔ３に於いて得たデフォーカス量ＤＰ
Ｉ、ＤＦ２．ＤＦ３とレンズ駆動量ＤＬＩ、ＤＬ２及び
ＴＭＩ、７Ｍ２より式（８）　（９）を用いてａ３＋ｂ
３を決定し、式（１１）にてＤＬ３を算出後、レンズ駆
動を行えば時刻ｔ４にてレンズはＩｌ４に達する。そし
てこの時点でレリーズ信号が（るとＴＲの後レリーズさ
れ、この時被写体像面はｆｒ４にあるのでレンズ位置１
４と一致し、ピントのあった写真が撮れる。

レリーズ信号が来なければ、前述の焦点検出動作サイク
ルを繰返し、４回目、５回目の焦点検出動作後のレンズ
位置は各々１６　＊　Ｉｌ　６となる。

しかしながら、レンズ駆動量ＤＬ３はＤＬ２に対してか
なり大きく現実のレンズではＤＬ３駆動するのに要する
時間はＤＬ２駆動に要する時間より長（ならざるを得す
、従って真の１Ｍ３はＴＭ３＝ＴＭ２と見込んだものよ
り長（なるはずである。

同様にＤＬ３とＤＬ４を比べると今度はＤＬ４がＤＬ３
に比べてかなり小さいので、ここでもＴＭ４＝ＴＭ３と
すると７Ｍ４に見込み違いを生ずる事になる。第８図は
その様子を示している。

ｊｌ＋　ｊ２＋　ｔ３に於いて得たデフォーカス量ＤＦ
Ｉ。

ＤＦ２．ＤＦ３とレンズ駆動量ＤＬＩ、ＤＬ２より式（
８）（９）を用いてａ　３．ｂ　３を決定し、ＴＭ３＝
ＴＭ２と仮定してそれにレリーズタイムラグＴＲを考慮
した被写体像面位置ｆｒ４までのレンズ駆動量ＤＬ３を
式（１１）にて算出する。そして１３／　　よりレンズ
駆動を開始する。この時レンズは１４に達する事が期待
されているわけだが、ＤＬ３がＤＬ２に対して大きいた
めに当初の見込みより時間がかかり時刻ｔ４にて１１４
／　　に到達する。よって時刻ｔ４での目標位置ｆ’（
ｔ）に対しｄｘ４のズレを生じる。

ｔ４で次の焦点検出を行い、デフオース量ＤＦ４を得た
ら今度は焦点検出間隔をＴＭ４＝ＴＭ３’　　とする。

すなわち前回の間隔の実績値ＴＭ３’　　を利用する事
になる。そしてＴＲを考慮した被写体像面位置ｆｒ５を
予測し、ＤＬ４の駆動を行う。すると今度はＤＬ３＜Ｄ
Ｌ４であるため当初見込みより短い時間で駆動完了して
しまい、その時刻はｔ、となる。この時はｄｘＩＳなる
ずれを生じている。

以上説明した様にレンズ駆動量は毎回具なり、特に補正
駆動に入る前後では駆動量に大きな変化を生ずる。よっ
てレンズ駆動時間の違いから焦点検出の時間間隔に見込
み違いを生じ、その結果、補正精度が若干低下してしま
う。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の予測レンズ駆動量演算による自動焦点調
節装置の改良に関し、次回のレンズ駆動に要する時間を
精度良く予測して、この予測時間に基づきレンズ駆動Ｉ
を予測するものであり、その結果として被写体の移動に
起因するピント外れの補正精度を高めた自動焦点調節を
可能ならしめたものである。

〔実施例〕。

第９図〜第１１図は本発明に用いるレンズの駆動制御形
態の一例を示す説明図である。

第９図はレンズの駆動量と駆動速度を表わすグラフで、
横軸は焦点調節用のレンズ位置で、目盛りは実際の光軸
方向の寸法ではな（、像面上でのピント動き量（デフォ
ーカス量）に換算しである。モして０点はレンズ停止目
標位置でレンズ駆動予定量ＤＬＩ−ＤＬ５は０点の左側
に示す。縦軸はレンズ駆動速度でこれも像面でのピント
移動速度に換算したものとする。

５図において、レンズをＤＬＩ駆動しようとする場合、
最初は−ＤＬＩの位置におり、ここから短時間で速度Ｖ
Ｌまで立上がり、一定速ＶＬで−ＤＢ点まで駆動された
後にブレーキがかけられ、丁度０点にて停止する様にな
っている（ＤＢは、速度ＶＬで駆動中にブレーキをかけ
た時のオーバーラン量でレンズの特性に合わせて予め設
定されている量である。）。

駆動予定量がＤＬ２．ＤＬ３についても同様である。

駆動予定量がＤＬ３＝ＤＣより大きいＤＬ４では速度は
Ｖ）ｌを目指して立上がるが残り駆動量がＤＣになった
所でｖＬに向けて減速され、その後ｖＬでしばらく駆動
されてから、−ＤＢ点でブレーキをかけられ０点で停止
する。

駆動予定量がＤＣよりかなり大きいＤＬ５では速度ＶＨ
に達した後はしばら＜ＶＨで駆動され、−ＤＣでｖＬに
向かう様制御され、後はＤＬ４の場合と同様である。

この様に２種類の速度ｖＬ、ｖ、を適宜切換えているの
はレンズ停止精度を向上させるために停止直前は低速で
駆動する必要があり、一方、駆動予定量が大きい時には
駆動時間をむやみに伸ばさない様、高速で駆動する必要
があるからであり、この様なレンズ駆動制御形態の実現
化する制御方法は本出願人の特願昭６２−４５９３号等
に示されるものが適用出来、その詳細についての説明は
省略す゛る。

第１０図は上記駆動予定量ＤＬＩ〜ＤＬ５に対する時刻
と速度の関係を示したものである。ＤＬＩ、ＤＬ２゜Ｄ
Ｌ３の時は各々一定速度Ｖｔで駆動されるので駆動終了
時刻すなわち駆動時間はＤＬにほぼ比例する。

このグラフでは駆動軌跡（ＤＬＩ〜ＤＬ３）では台形で
囲まれた部分の面積が駆動量ＤＬに相当する。

ＤＬ４の場合はＶＨを目指して立上がるが途中で減速さ
れＶＬで駆動してＴＬ４で駆動を完了する。この時ＤＬ
４＞ＤＬ３にもかかわらず、ＴＬ４＜ＴＬ３となる。こ
れはＤＬ４の最初の三角形軌跡で囲まれた面積が大きい
、すなわち駆動全時間のうちの前半で駆動量の大半を消
化してしまっているのでＴＬ３より短い時間で済むわけ
である。

ＤＬ５の場合はＶＨでしばらく駆動された後ＶＬ駆動に
移り、ＴＬ５で停止する。

第１１図は以上の結果を踏まえて駆動（予定）量ＤＬと
駆動所要時間の関係をまとめたものである。

ＤＬ≦ＤＣの時は駆動量ＤＬと駆動時間ＴＬはほぼ比例
関係にある。ＤＬがＤＣより僅かに大きい時は速度がＶ
ｔ、からＶ）Ｉに切換わる過渡期に当たるのでＤＬが大
きくなるのに駆動時間は短（なるという領域になる。Ｄ
ＬがＤＣよりかなり大きい領域では再びＤＬの増加と共
にＴＬを増加する。該第９図〜第１１図に示されるレン
ズ駆動制御がなされる場合には焦点検出動作サイクルを
繰り返し行った際には毎回のレンズ駆動量は比較的小と
なりＤＬ＜ＤＣの領域でのレンズ駆動となるので、ＴＬ＝に−ＤＬ　　（ｋは定数）　　　　　　　（１２
）と見做すことが出来る。

第１２図〜第１４図は他のレンズ駆動形成を示す説明図
である。

第　１２図において、当レンズ制御方法では、駆動速度
はレンズ位置に対しである関数で増減する様に構成され
ている。すなわち、駆動予定量がＤＬＩ〜ＤＬ４では駆
動量をモニターしながら駆動が進むにつれ速度を増し、
ある地点で減速するようにプログラムされている。また
、ＤＬ５では上限値ＶＨに達したらそれ以上は上がらず
に定速駆動され、ある点で減速に入いる。

第１３図は時刻と速度の関係である。ここでＤＬＩ〜Ｄ
Ｌ４の軌跡が相似であり、軌跡三角形の面積がｎ倍にな
ると駆動時間は６倍になる事がわかる。

なお、第１２図において加速及び減速過程の軌跡が直線
とすると、第１３図では厳密に言えば直線とならないが
、ここでは直線であると見なしても大きな誤差にはなら
ない。

第１４図は駆動量と駆動時間の関係を示すもので、ＤＬ
がＤＬ４より小さい領域ではＴＬ＝ｍ−１”５Ｅ　（ｍは定数’）　　　　（１３）
となる。ＤＬ＞ＤＬ４の時にはＤＬとＴＬは比例するが
やはりＤＬが小さい。すなわちＤＬ４以下の場合には式
（１３）のみで代用して構わない。

以上、２種類の駆動形態では、それぞれレンズ駆動時間
が駆動量にて特定出来るものである。

尚、レンズ毎に被駆動部の負荷やモータの特性が異なる
ため、それに伴って減速ギヤ比等も異なるので上記式（
１２）　（１３）の定数はレンズ毎に異なってしまう。

従って、レンズ駆動時間を予想するためには、そのレン
ズの制御方法の他にレンズ毎のパラメータにあるいはｍ
を知る必要がある。又、焦点距離不変の単レンズの場合
は、ｋあるいはｍはそのレンズに関してはどんな場合も
不変だが、ズームレンズではズーミングによってｋある
いはｍが変動してしまう。すなわち、通常ズーミングを
行った場合、フォーカスレンズ群の単位移動量に対して
、ピント移動量はおよそ焦点距離比の２乗に比例するの
で、モータの回転速度が同じでも焦点距離が大きい程ピ
ント移動速度も大きい。その様子を第１５図、第１６図
に示す。

第１５図は第９図〜第１１図で説明した制御方式、第１
６図は第１２図〜第１４図で説明した制御方式に対応す
るもので、各々ズームレンズを想定し、実線はＴｅ１ｅ
側、−点鎖線はＷ　ｉ　ｄ　ｅ側でのピント位置換算で
のレンズ駆動量及び駆動時間を示す。すなわち、どちら
もＴｅ１ｅに比べてＷ　ｉ　ｄ　ｅの方が同じ駆動量に
対して駆動時間が長くかかるので定数にあるいはｍはＷ
　ｉ　ｄ　ｅ側にズーミングする事により大きくなって
しまう。従って上記レンズ駆動時間を正確に予想するた
めにはズームレンズの場合には焦点距離に応じてに、ｍ
を切換えなければならず、そのため、レンズ内のＲＯＭ
にはズーム領域を多分割した各ゾーンに応じたｋあるい
はｍ値を設定ズーム比に応じて選択したり、以下の方法
にて補正を行う必要がある。

即ち、レンズ駆動制御方法として第９図〜第１１図の方
法を取り、その場合の過去の駆動量をＤＬＬ。

その駆動時間をＴＬＬ、今回の駆動予定量をＤＬ、その
駆動予想時間をＴＬとし、式（１２）に当てはめる事に
より、ＴＬＬ＝に会ＤＬＬ　　　　　　　　　　　　（１４）
ＴＬ＝ｋＤＬ　　　　　　　　　　　　　　　（１５）
を得る。よって両式よりｋを消去すれば、が得られる。

又レンズ駆動制御方法として第１２図〜第１４図の方法
を採用して式（１３）で駆動時間を予測する場合も同様
に、ＴＬＬ＝ｍ−題　　　　　　　　　　（１７）ＴＬ＝ｍ
＠　Ｉ’Ｔ５ｒ　　　　　　　　　　　（１８）よりが得られる。結局、過去の駆動量と実駆動時間がわかれ
ばどちらの制御方式でもｋｐｍの値を知る事な（次回の
駆動時間を正確に予想できる。

第１７図は上記式（１６）、（１９）に示したレンズ駆
動時間予測方法を用いた本発明におけるレンズ駆動補正
方法を示す説明図である。

初回から３回目までの焦点検出動作サイクルの各時刻ｔ
ｌ＋ｊ２＋！３に於いて得たデフォーカス量をＤＦＩ、
ＤＦ２．ＤＦ３とし、初回及び２回目の焦点検出動作サ
イクルでのレンズ駆動量をＤＬＩ、ＤＬ２とし、更に焦
点検出時間間隔をＴＭＩ、ＴＭ２とする。この各データ
を用いて式（８）　（９）により予測演算の係数ａ３＋
ｂ３を算出する。又、ＴＭ３＝ＴＭ２と置いて式（１１
）により上述の予測演算にて露光開始時点での被写体像
面位置までの駆動量ＤＬ３　、　（＝ＤＬ３）を求める
このＤＬ３　、は時刻ｔ３からＴＭ３＋ＴＲの時点での
被写体像面位置までのデフォーカス量を表わすが式（１
１）ではＴＭ３＝ＴＭ２という仮定をしているため、上
記の如（ＤＬ３□は正しい値を示していない。そこで式
（１６）を用いてなるＴＬ３を求めれば、これが次回の
レンズ駆動に予想される時間なので結局新しい７Ｍ３は
７Ｍ３．＝ＴＭ２＋　（ＴＬ３ｍ−ＴＬ２）　　　　（
２１）で表わされる。よってこのＴＭ３□を用いて再び
式（１１）により新しいＤＬ３□を求めればＤＬ３　。

に対してより精度の高い値を求める事ができる。

以上の計算をｎ回繰返すと、順にＤＬ３　、→ＴＬ３　
。

→ＴＭ３　、→ＤＬ３　□→ＴＬ３　□→ＴＭ３　□→
・・・→ＤＬ３ｎ→ＴＬ３．ｌ−ＴＭ３ｎ→Ｄ　Ｌ　３
　ｎ＋１の値が求まり、最後のＤ　Ｌ　３　ｎｉｌを次
回のレンズ駆動予定量として用いれば精度の良いレンズ
駆動量ＤＬ３を求めることが出来る。そしてｎは多い程
、ＤＬ３の精度が増すがこのｎの数、即ち上記の繰返し
計算の回数が多いと計算時間が長（なるので、ＤＬ３の
必要精度とマイコンの計算速度の兼合いで適宜決定され
る。

第１７図の焦点検出動作サイクル時間ＴＭ３及びレンズ
駆動量ＤＬ３は上記の演算にて求めた予測時間間隔ＴＭ
３．及び予測駆動量Ｄ　Ｌ　３　ｎ＋１を示している。

図示の例では上記Ｄ　Ｌ　３　ｎ＋１に基づいたレンズ
駆動を行った結果、焦点検出間隔が予測した７Ｍ３（Ｔ
Ｍ３ｎ）ではな（、実際にはＴＭ３’　　となった場合
を示しているが、この時のピント外れｃｔｘ４は第８図
のものに比べれば大幅に改善される。

次の焦点検出サイクルも同様にして７Ｍ４．ＤＬ４を計
算し、時刻１ＳにｌＩｓに達していることを示している
。　　　　　・上記の如く本発明では（１１）式の予測演算にてレンズ
駆動量ＤＬｎを予測演算するに際し、（１６）又は（１
９）式にてそのレンズ駆動量ＤＬｎに対するレンズ駆動
時間を予測して、あらためて今回の焦点検出動作サイク
ル時間を設定し、上記（１１）式にて、この予測レンズ
駆動時間に応じたレンズ駆動量ＤＬｎを再演算させるの
で精度良い予測レンズ駆動が出来る。

第１８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ＣＰＵ　（中央処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ
変換機能を有するｌチップ・マイクロコンピュータであ
る。コンピュータＰＲＳはＲＯＭに格納されたカメラの
シーケンス・プログラムにしたがって、自動露出制御機
能、自動焦点検出機能、フィルムの巻き上げ等のカメラ
の一連の動作を行なう。そのために、コンピュータＰＲ
３は同期式通信用信号ＳＯ，ＳＩ、５ＣＬＫ、通信選択
信号ＣＬＣＭ、Ｃ３ＤＲ。

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はコンピュータＰＲＳから出力されるデータ信号、
ＳＩはコンピュータＰＲ３へ入力されるデータ信号、５
ＣＬＫは゛信号ＳＯ，Ｓｌの同期クロックである。

ＬＣＭはレンズ通信バッファ回路であり、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
、コンピュータＰＲ３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
ンズ間通信バッファとなる。

コンピュータＰＲ３がＣＬＣＭをＨ°にして、５ＣＬＫ
に同期して所定のデータをＳＯから送出すると、バッフ
ァ回路ＬＣＭはカメラ・レンズ間接点を介して、５ＣＬ
Ｋ、Ｓｏの各々のバッファ信号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のバッファ信号をＳｌに出力し、ＰＲＳは５
ＣＬＫに同期してＳｌ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Ｃ３ＤＲがＨ
°のとき選択されて、Ｓｏ、　Ｓｌ、　５ＣＬＫを用い
てＰＲＳから制御される。

信号ＣＫはＣＣＤ駆動用クロックφ１．φ２を生成する
ためのクロックであり、信号ＩＮＴＥＮＤは蓄積動作が
終了したことをコンピュータＰＲ３へ知らせる信号であ
る。

センサ装置ＳＮＳの出力信号Ｏ８はクロックφｌ。

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、ＡＯ８としてコンピュー
タＰＲ３に出力される。ＰＲＳはＡＯ３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５ＡＧＣは、
センサ装置ＳＮＳ内のＡＧＣ（自動利得制御：　Ａｕｔ
。

Ｇａ１ｎ　　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
露出制御用の測光センサであり、その出力５ｓｐｃはコ
ンピュータ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したがって自動露出制御
（ＡＥ）に用いられる。

ＤＤＲはスイッチ検知および表示用回路であり、信号Ｃ
ＤＤＲがＨ°のとき選択されて、ＳＯ，Ｓｌ。

５ＣＬＫを用いてコンピュータＰＲＳから制御される。

すなわち、コンピュータＰＲ３から送られて（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
ってコンピュータＰＲ３へ報知する。

スイッチＳＷＩ、ＳＷ２は不図示のレリーズボタンに連
動したスイッチで、レリーズボタンの第１段階の押下に
よりＳＷＩ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。コンピュータＰＲ３は後述するよう
に、ＳＷ１オンで測光、自動焦点調節動作を行ない、Ｓ
Ｗ２オンをトリガとして露出制御とフィルムの巻き上げ
を行なう。なお、ＳＷ２はマイクロコンピュータである
ＰＲＳの「割込み入力端子」に接続され、ＳＷＩ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。

ＭＴＲＩはフィルム給送用、ＭＴＲ２はミラーアップ・
ダウンおよびシャッタばねチャージ用のモータであり、
各々の駆動回路ＭＤＲＩ、ＭＤＲ２により正転・逆転の
制御が行なわれる。コンピュータＰＲ３からＭＤＲＩ、
ＭＤＲ２に入力されている信号ＭＩＦ、ＭＩＲ，Ｍ２Ｆ
、Ｍ２Ｒはモータ制御用の信号である。

ＭＣＩ、ＭＧ２は各々シャッター先幕・後幕走行開始用
マグネットで、信号ＳＭＧＩ、５ＭＧ２．増幅トランジ
スタＴＲＩ、ＴＲ２で通電され、ＰＲＳによりシャッタ
ー制御が行なわれる。

なお、スイッチ検知および表示用回路ＤＤＲ。

モータ駆動回路ＭＤＲＩ、ＭＤＲ２、シャッター制御は
、本発明と直接間わりがないので、詳しい説明は省略す
る。

レンズ内制御回路ＬＰＲＳ！、：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あ
らかじめ決められている。

ＬＰＲ３は、所定の手続きにしたが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
ンズの各種の動作状況（焦点調節光学系がどれぐらい移
動したか、絞りが何段絞られているか等）やパラメータ
（開放Ｆナンバー。

焦点距離、デフォーカス量対繰り出し量の係数等）の出
力を行なう。

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・方向にしたがって焦点調節用モータＬＭＴ
Ｒ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なう。光学系の移動量は
エンコーダ回路ＥＮＣＦのパルス信号５ＥＮＣＦでモニ
ターして、ＬＰＲ３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、ＬＰＲ８自身が信号ＬＭＦ、
ＬＭＲをＬ′にしてモーターＬＭＴＲを制動する。

このため、−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、レンズ移動に関して全く関与する必要がない。

また、必要に応じて上記カウンタの内容をカメラに送出
する　ことも可能な構成になっている。

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したがって、絞り駆動用として
は公知のステッピング・モーター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５ＥＮＣＺ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ＰＨ１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１図及び第１
９図以下のフローチャートにしたがって説明する。

不図示の電源スィッチがオンとなるとマイクロコンピュ
ータＰＲ３への給電が開始され、ＰＨ１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示す　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、ステップ（００１）を経て（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
ッチＳＷＩの状態検知がなされ、ＳＷＩオフの時には（
００３）へ移行して、コンピュータＰＲＳ内のＲＡＭに
設定されている制御用のフラグ、変数を総てクリアして
初期化し、（００４）にて焦点検出動作サイクル回数を
カウントするカウンタＡＦＣＮＴをクリアする。上記（
００２）〜（００４）はスイッチＳＷＩがオンとなるか
、あるいは電源スィッチがオフとなるまで繰返し実行さ
れる。

ＳＷＩがオンすることにより（００２）から（００５）
へ移行する。

（００５）においては、これから新しい焦点検出動作サ
イクルを開始するので、ＡＦＣＮＴの値を１つ増加させ
て、サイクル回数をカウントする。

（００６）では露出制御のための「測光」サブルーチン
を実行する。コンピュータＰＲ３は第１８図に示した測
光用センサＳＰＣの出力５ｓｐｃをアナログ入力端子に
入力し、Ａ／Ｄ変換を行なって、そのディジタル測光値
から最適なシャッタ制御値。

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
基づいてシャッタおよび絞りの制御を行なう。

続いて（００７）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１９図に示してい
るが、コンピュータＰＲ３は焦点検出用センサ装置ＳＮ
Ｓから像信号の入力を行なう。詳細は後述する。

次の（００８）で入力した像信号に基づいて撮影レンズ
のデフォーカス量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
等により開示されているので詳細な説明は省略する。

（００９）においてＡＦＣＮＴの内容検知を行ない、Ａ
ＦＣＮＴ＝１及び２の時は予測演算はまだできないので
、（００７）において求めたＤＥＦをそのままレンズ駆
動量ＤＬとし、また同時にこのＤＥＦを予測演算のため
のデータとしてた（わえる。すなわち、ＡＦＣＮＴ＝１
のときには（０１０）にてＤＥＦを各メモリーＤＬ、Ｄ
ＰＩ、ＤＬＩに格納し、ＡＦＣＮＴ＝２の時には（０１
２）にてＤＥＦを各メモリーＤＬ、ＤＦ２゜ＤＬ２に格
納する。その後両フローは（０１１）あるいは（０１３
）にてメモリーＤＬの内容に従ってレンズ駆動を行い（
００２）にリターンする。

（００９）において、ＡＦＣＮＴ≧３の時、には予測演
算が可能なので（０１４）の「予測演算」サブルーチン
において予測演算を行ない、次いで（０１５）を実行す
る次の（０１６）ではレリーズスイッチＳＷ２の状態を
検知するが、これはＳＷ２割込みの所で説明する。ここ
ではＳＷ２がオフであるとして（００２）へ戻る。

次に、破線で囲まれた上記（００５）〜（０１５）実行
中にスイッチＳＷ２オンによるレリーズ割込みが入った
場合について説明する。スイッチＳＷ２は先に説明した
ようにコンピュータＰＲ３の割込み入力端子へ接続され
ており９、スイッチＳＷ２がオンした時にはいずれのス
テップを実行中でも割込み機能にて直ちに（０２１）へ
移行するように構成されている。

破線で囲まれたステップを実行中に（０２１）のＳＷ２
割込みが入ると（０２２）でＡＦＣＮＴの状態検知を行
なう。モしてＡＦＣＮＴ≦２の時は予測演算によるレン
ズ補正が未完なので（０２３）にて元のステップへ割込
みリターンする。

すなわち、ＡＦＣＮＴ＝１の時は焦点検出動作サイクル
１回目、すなわち（ＯＯＳ）〜（０１１）のフロー中に
割り込まれた事になり、ＡＦＣＮＴ＝２の時は焦点検出
動作サイクル２回目、すなわち（００５）〜（０１３）
のフロー中に割り込まれた事になるので、両場合共割り
込みリターンして元のフローを実行しく００２）へ戻る
。

（０２２）においてＡＦＣＮＴ＝３の時は焦点検出動作
サイクル３回目、すなわち（００５）〜（０１６）のフ
ロー中に割り込まれた事になり、この時も（０２３）に
て元のステップへ割り込みリターンするが、その後（０
１６）にてスイッチＳＷ２の状態検知がなされ、ＳＷ２
がオン状態であれば（０２５）でレリーズ動作へ移行す
る。そして、（０２６）でフィルム巻上げを行い（００
２）へ戻る。

（０２２）でＡＦＣＮＴ≧４の場合には、すでに最高１
回は予測演算後の補正駆動が行われているので（０２４
）にてレンズを強制停止させ、直ちに（０２５）のレリ
ーズへ移行する。

（０２５）のレリーズサブルーチンについては後述する
。次に（０２６）でフィルム巻上げを行うが、これは第
１８図において示したモータ制御用信号ＭＩＦ。

ＭＩＲを適正に制御することでフィルム１駒分が巻上げ
られるわけであるが、詳しい動作説明は省略する。

上記動作をまとめると、焦点検出動作サイクルが３回未
満でレリーズ割り込みされた場合は割り込みリターンし
て焦点検出動作サイクルを３回すなわち予測演算に基づ
くレンズ駆動を１回行った後、レリーズを許容し、焦点
検出動作サイクル４回目以降はいつでもレリーズ割り込
みを許容する。

次に第１９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」サブルーチン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（１０１）を経て（１０２）にてマイクロコン
ピュータＰＲ３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（１０３）では、カウンターＡＦＣＮＴの状態を検
知し、ＡＦＣＮＴ＝１なら最初の焦点検出動作サイクル
なので焦点検出動作サイクル時間間隔というものは存在
せず、したがって領域ＴＮのデータをメモリーＴＮＩに
格納するのみで（１０７）に進む。

ＡＦＣＮＴ＝２の時は　ＴＭＩ　４−ＴＮ−ＴＮＩによ
り前回と今回の焦点検出　動作サイクル時間間隔ＴＭＩ
を定義する（ＴＮのデータは今回の焦点検出開始時刻、
ＴＮＩのデータは（１０４）で定義した　前回の焦点検
出動作開始時刻、よってＴＮ−ＴＮＩが前回の焦点検出
動作サイクル時間間隔となり、これがメモリーＴＭＩに
格納される。又、メモリーＴＭＩの内容がメモリーＴＭ
２２に入力され、領域ＴＮのデータがメモリーＴＮＩに
入力されメモリーＴＮＩのデータを前回から今回の焦点
検出動作開始時刻に更新する。

ＡＦＯＮＴ≧３の時は更新すべき焦点検出動作サイクル
時間間隔データはＴＭＩ、７Ｍ２の２個あるので（１ｏ
６）の式にて更新を行ない、ＴＮＩの更新も（ｌｏ５）
と同様に行なう。なお、ＡＦＣＮＴ＝３の時のメモリー
ＴＭＩはのデータ（１０５）で定義したメモリーＴＭＩ
のデータを用いるが、ＴＭＩ　４−７Ｍ２とメモリー間
のデータ更新が行なわれるので、そのためにはメモリー
ＴＭ２のデータも定義されている必要がある。これが（
１０５）において、７Ｍ２の定義を行なった理由である
。すなわち、ＡＦＣＮＴ＝３の時はＡＦＣＮＴ＝２の時
に定義したＴＭＩがそのままＴＭＩとして残ることにな
り、ＡＦＣＮＴ≧４の時にはＴＭＩ←ＴＭ２の更新が行
なわれる。

即ち、これらのステップ（１０４）〜（１０６）にてＡ
ＦＣＮＴ≧３の時には常にメモリーＴＭＩには前前回の
焦点検出動作サイクル時間間隔データが、又ＴＭ２には
前回の焦点検出動作サイクル時間間隔デー夕が焦点検出
動作サイクルが繰り返えし行われるごとに更新され入力
されることとなる。

さて、次のステップ（１０７）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ュー
タＰＲ３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。

ステップ（ｉｏｓ）では自走タイマのタイマ値を変数Ｔ
Ｉに格納して現在の時刻を記憶する。

次のステップ（１０９）ではコンピュータＰＲ３の入力
ＩＮＴＥＮＤ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５ＡＧＣをモニタし、５ＡＧＣ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。

ステップ（１０９）でＩＮＴＥＮＤ端子が°Ｈ°ならば
蓄積が終了したということでステップ（１１３）へ移行
し、“Ｌｏならば未だ蓄積が終了していないということ
でステップ（１１０）へ移行する。

ステップ（１１０）では自走タイマのタイマ値ＴＩＭＥ
Ｒから、ステップ（１０８）で記憶した時刻ＴＩを減じ
て変数ＴＥに格納する。したがって、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。

次のステップ（１１１）ではＴＥと定数ＭＡＸＩＮＴを
比較し、ＴＥがＭＡＸＩＮＴ未満ならばステップ（１０
９）へ戻り、再び蓄積終了待ちとなる。ＴＥがＭＡＸＩ
ＮＴ以上になるとステップ（１１２）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ュータＰＲ３から駆動回路ＳＤＲ
へ「蓄積終了コマンド」を送出することで実行される。

駆動回路ＳＤＲはコンピュータＰＲ３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。

ステップ（１１２）までのフローでセンサの蓄積は終了
することになる。

ステップ（１１３）ではセンサ装置ＳＮＳの像信号Ｏ８
をセンサ駆動回路ＳＤＲで増巾した信号ＡＯＳのＡ／Ｄ
変換およびそのディジタル信号のＲＡＭ格納を行なう。

より詳しく述べるならば、駆動回路ＳＤＲはコンピュー
タＰＲＳからのクロックＣＫに同期してＣＯＤ駆動用ク
ロりクφｌ、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Ｏ８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、ＡＯ３としてコンピュータＰＲ
３のアナログ入力端子へ入力される。コンピュータＰＲ
３は自らが出力しているクロックＣＫに同期してＡ／Ｄ
変換を行ない、Ａ／Ｄ変換後のディジタル像信号を順次
ＲＡＭの所定アドレスに格納してゆ（。

このようにして像信号の入力を終了すると、ステップ（
１１４）にて「像信号人力」サブルーチンをリターンす
る。

第２０図に「レンズ駆動」サブルーチンのフローチャー
トを示す。

このサブルーチンが実行されると、ステップ（２０２）
においてレンズと通信して、２つのデータｒｓＪ、ｒＰ
ＴＨＪを入力する。ｒＳＪは撮影レンズ固有の「デフォ
ーカス量対焦点調節しンズ繰り出し量の係数」であり、
例えば全体繰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
。ｒＰＴＨＪ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
焦点調節レンズの繰り出し量である。

したがって、焦点調節すべきデフォーカス量ＤＬ、上記
Ｓ、ＰＴＨにより焦点調節レンズの繰り出し量をエンコ
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＝ＤＬＸＳ／ＰＴＨステップ（２０３）は上式をそのまま実行している。

（２０４）では前述の自走タイマーＴＩＭＥＲから現在
の時刻データーをメモリーＴＩＬに格納する。

ステップ（２０５）ではステップ（２０３）で求めたＦ
Ｐをレンズに送出して焦点調節レンズ（全体繰り出し型
単レンズの場合には撮影レンズ全体）の駆動を命令する
。

次のステップ（２０６）で、レンズと通信してステップ
（２０４）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ップ（２０７
）へ移行する。

なお、上記レンズ駆動量ＦＰ分の駆動終了の検知は上述
の通信にてレンズ駆動量ＦＰが制御回路ＬＰＲ３内のカ
ウンターに入力され、このカウンター値とレンズ駆動に
ともなってエンコーダーＥＮＣＦから出力されるパルス
５ＥＮＣＦの計数値の一致を上記制御回路ＬＰＲＳにて
検知することで実行する。

（２０７）では現在の自走タイマーＴＩＭＥＨの現在時
刻からメモリーＴＩＬに格納されているレンズ駆動開始
時刻データーを減する事によってレンズ駆動時間を計算
し、これをメモリーＴＬＬに格納し、（２０８）にてリ
ターンする。

第２１図に予測演算のフローチャートを示す。これは焦
点検出動作サイクルデーターが３回以上ある時に、繰り
返えし行われた焦点検出動作サイクルのうち最新の３回
のデータをもとに被写体像面位置を２次関数で近似し、
将来の像面位置を予測するフローである。

まず、（３０２）において、メモリーＴＭ２のデーター
をメモリーＴＭ３に入力する。該メモリーＴＭ２には前
述の如（前回の焦点検出動作サイクル時間間隔データー
が入力されており、ステップ（３０２）にて今回から次
回までの焦点検出動作の時間間隔を記憶するメモリーＴ
Ｍ３に前回から今回までの間隔と等しいデーターが入力
される。

（３０３）にてカウンターＡＦＣＮＴの状態を検知し、
ＡＦＣＮＴ＝３の時、すなわち該予測演算サブルーチン
が初めてコールされた時には（３０６）にてメモリーＤ
Ｆ３に今回のデフォーカス量ＤＥＦを格納し、また（３
０７）においてメモリーＤＬ２に前回のレンズ駆動量Ｄ
Ｌを格納する。

（３０８）にて変数ＤＬＮを２に設定する。このＤＬＮ
後述のステップ（３１１）の繰り返えし演算回数を規定
するステップで本実施例では２回に設定している。又カ
ウンターＤＬＣＮＴに０をセットステップ（３０９）は
前述の（５）式又は（８）式に従って（１１）式の係数
ａｎを求めこれをＡと置くステップであり、このステッ
プ（３０９）にて（８）式に従ってａ　ｎ　＝　Ａが求
められる。尚、今初回の予測演算サブルーチン、即ちＡ
ＦＣＮＴ＝３であるので、ステップ（３０９）の演算に
使用されるメモリーＤＦ２．ＤＬＩ、ＤＦＩのデーター
はステップ（０１２）　（０１０）でそれぞれメモリー
ＤＰＩ、ＤＦ２．ＤＬＩに格納された初回及び２回目の
焦点検出動作サイクルでの前々回及び前回デフォーカス
量と、初回のレンズ駆動量となる。

又メモリーＴＭＩ、ＴＭ２のデーターは（１０６）で規
定された前々回と前回の時間間隔となりメモリーＤＦ３
．ＤＬ２はステップ（３０６）、　　（３０７）のデー
ターとなる。

（３１０）では式（６）又は（９）式に従って（１１）
式の係数ｂｎを求め、これをＢと置（。尚（３１０）で
用いられる各メモリーＤＦ２．ＤＬＩ、ＤＦＩ、ＴＭＩ
のデーターはステップ（３０９）に用いられたデーター
が用いられる。

（３１１）では（１１）式に従って今回のレンズ駆動量
を求めメモリーＤＬに入力する。尚初回の（３１１）の
演算で使用されるメモリーＴＭ３のデーターは（３０２
）で前回の時間間隔と等しい値に仮定されたものが使用
される。

（３１２）でカウンターＤＬＣＮＴを１つ進め（３１３
）にてカウンターＤＬＣＮＴと変数ＤＬＮとの比較を行
う。今ＤＬＣＮＴ＝１．ＤＬＮ＝２であるため、（３１
４）に進む。（３１４）では（１６）式で示された演算
を行い、（３１１）にて求めた予測レンズ駆動量に対応
する駆動時間を求める。尚、該（３１４）で使用される
データーはメモリーＴＬＬ、ＤＬ、ＤＬ２にそれぞれ格
納されている前回のレンズ駆動時間、（３１１）にて求
めた予測レンズ駆動量、前回のレンズ駆動量であり、こ
れらの各データーに基づいて求めた予測駆動時間がメモ
リーＴＬに入力される。

（３１５）にて（２１）式にて該予測駆動時間をもとに
補正した新たな今回の焦点検出動作サイクル時間を求め
、これをメモリーＴＭ３に入力し、ステップ（３１１）
にて該補正された今回のサイクル時間間隔に基づき今回
のレンズ駆動量を再度演算し、以後ステップ（３１３）
にてカウンターＤＬＣＮＴ＝３となるまでステップ（３
１１）〜（３１５）が繰り返えし実行され、式（２１）
にて求めた予測レンズ駆動時間を考慮した今回のレンズ
駆動量が演算され、ＤＬＣＮＴ＝３となるとステップ（
３１６）にてリターンする。

又、（３０３）でカウンターＡＦＣＮＴ≠３すなわちＡ
ＦＣＮＴ≧４の時には（３０４）　（３０５）が実行さ
れる。（３０４）ではメモリーＤＦ２の内容をＤＰＩに
又ＤＦ３の内容をＤＦ２に入力し、メモリーＤＰＩ、Ｄ
Ｆ２に常に前々回及び前回の検出デフォーカス量が入力
される様焦点検出動作サイクルが行われるごとにデータ
ー更新される。（３０５）ではメモリーＤＬＩにメモリ
ーＤＬ２の内容が入力され、メモリーＤＬＩには常に前
々回のデーターが入力される様なしている。

以後（３０６）以後のステップを行い、ＡＦＣＮＴ＝３
と同様に予測レンズ駆動時間を考慮した今回のレンズ駆
動量が演算される。

第２２図にレリーズサブルーチンのフローを示す。

（４０２）はカメラのクイックリターンミラーのミラー
アップを行う。これは第１８図に示したモータ制御用信
号Ｍ２Ｆ、Ｍ２Ｒを用いて駆動回路ＭＤＲ２を介してモ
ータＭＴＲ２を制御することで実行される。

次のステップ（４０３）では先のステップ（００６）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レ
ンズへ送出して、レンズに絞り制御を行わせる。

ステップ（４０２）　（４０３）のミラーアップと絞り
制御が完了したか否かはステップ（４０４）で検知する
わけであるが、通常両者の制御には数十ミリ秒を要し、
これがいわゆるレリーズタイムラグと呼ばれるものの主
要因である。

ステップ（４０４）では先のステップ（４０２）　（４
０３）でのミラーアップと絞り制御が既に終了している
がどうかを検知する。ミラーアップはミラーに付随した
不図示の検知スイッ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
テップで待機し、引き続き状態検知を行う。両者の制御
が確認されるとステップ（４０５）へ移行する。この時
点で露光の準備が整ったことになる。

ステップ（４０５）では先のステップ（００６）の測光
サブルーチンで既に格納されているシャッタ制御値にて
シャッタの制御を行い、フィルムを露光する。

シャッタの制御が終了すると次のステップ（４０６）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、引き続いてステップ（４０７）でミラーダウンを
行う゛。ミラーダウンはミラーアッ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。

次のステップ（４０８）ではステップ（４０４）と同様
にミラーダウンと絞り開放制御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ップ
（４０９）へ移行してリターンする。

以上のフローを改めて概説すると、第１図においてスイ
ッチＳＷ１オン後の焦点検出動作サイクル１回目及び２
回目は（ＯＯＳ）〜（０１１）あるいは（００５）〜（
０１３）のフローにより検出されたデフォーカス量ＤＥ
Ｆの値に従ってレンズ駆動を行い、焦点検出動作サイク
ル３回目以降は（００５）〜（００９）　（０１４）（
０１５）のフローにて過去２回の焦点調節結果を今回の
焦点検出結果により、上述の２次関数式による予測駆動
を行う。

そして上記焦点検出動作サイクル中にスイッチＳＷ２オ
ンによりレリーズ割込みが入った場合、焦点検出動作サ
イクル３回未満なら直ちに割込みリターンして３回目の
焦点検出動作サイクル完了にてレリーズを許容し、焦点
検出動作サイクル４回目の途中以降のレリーズ割込みは
これを直ちに許容する。

一方、２次関数式による予測駆動に際し第２１図におい
工今回のレンズ駆動量ＤＬを求める場合、まず（１１）
式にて次回の焦点検出時間間隔（７Ｍ３）；前回の焦点
検出時間間隔（ＴＭ２）として駆動量ＤＬを求め、該予
測駆動量ＤＬと過去のレンズ駆動結果とで次回の焦点検
出時間間隔（７Ｍ３）の補正を行い、改めて（１１）式
にて予測レンズ駆動量ＤＬを計算し直す。これにて高精
度のレンズ駆動量予測が可能となる。

〔他の実施例〕

上述の実施例ではレンズ駆動時間の補正は一律［駆動量
と駆動時間は比例するＪ　（（１６）式）という第９図
〜第１１図のレンズ駆動方式を過程の下に行っていたが
、レンズが自己の制御方式に関する情報を送って来る場
合には、その情報に従って補正方式を変えればよりきめ
細かい補正が可能となる。以下その実施例について説明
する。

前述実施例ではレンズの駆動量と駆動時間の関係式は式
（１６）のみを用いていたが式（１９）と（１６）はと一般化できる。モしてＤＮ＝１とすれば式（１６）と
なり、ＤＮ＝０．５とすれば式（１９）となる。また、
これ以外の複雑な制御を行っているレンズに関しても、
ＤＮを適当な数に置いて近似する事が可能である。

従ってレンズが自己の制御方式に関する定数例えばＤＮ
をカメラに送り、カメラはこれをもとに補正式を切換え
る事により、精度の高い補正が可能となる。この方式に
よると、レンズ毎に種々の駆動特性が変わり、またズー
ムレンズではズーミングにより特性が変わってもそのレ
ンズに個有のＤＮという唯１つの数値にてその特性が表
現できる事になり、レンズ内の記憶領域の容量に対して
も大きな障害とならない。

第２３図に上記方式による実施例のフローチャートを示
すが第２１図と同じステップは同じ数字で表わす。

該実施例で上記第２１図までの実施例と異なるステップ
は（３２１）〜（３２５）の部分のみなので、その他の
説明は省略する。まず（３２１）にてレンズと通信を行
い、レンズから個有の数値ＤＮの値を読み出す。次いで
（３２２）にてＤＮの入力の有無を判定し、もしＤＮに
ついての情報を持っていないレンズであれば（３２３）
にて無難な値例えば０．８を代入し、（３２４）へ行く
。もしＤＮの入力が有れば入力値をそのまま用い、（３
２４）にて式（２２）の補正を行う。（３２５）では（
３１５）と同様の（２１）式による７Ｍ３の補正を行い
（３１１）へ移行し再度（１１）式に基づくレンズ駆動
量ＤＬを演算する。

該第２３図のフローにおいては、上記ステップのみ第２
１図のフローと異なり、以後の動作は第２１図と同一で
あり、正確な予測レンズ駆動量の算出及びレンズ駆動が
なされる。

〔発明の効果〕

以上の如く未発明では過去のレンズ駆動結果により将来
のレンズ駆動時間を正確に予測し、この予測レンズ駆動
時間を用いて今回のレンズ駆動量を予測するものである
ので動く被写体の追従遅れによるピントの補正をより正
確に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動焦点調節装置の動作全体を説
明するプログラムフローを示す説明図、ｂ第２図〜第８
図はそれぞれ予測レンズ駆動方式の原理を説明するため
の説明図、第９図〜第１１図は本発明に採用されるレン
ズ駆動制御方法の一例を示す説明図、第１２図〜第１４
図は他のレンズ駆動制御方法の一例を示す説明図、第１
５図、第１６図は第９図〜第１１図又は第１２図〜第１
４図に示したレンズ駆動制御方法のズーム比との関係を
示す説明図、第１７図は本発明による予測レンズ駆動方
式を用いた焦点調節動作を説明するための説明図、第１
８図は本発明に係る自動焦点調節装置を有するカメラの
一実施例を示す回路図、第１９図〜第２２図は第１図の
フローにおけるサブルーチンを説明するためのフローを
示す説明図、第２３図は本発明の他の制御フロー例を示
す説明図である。ＰＨ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・コンピューターＬＣＭ　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
レンズ通信バッファ回路ＳＤＲ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・センサ駆動
回路ＦＬＮＳ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・レンズ特許出願人　　キャノン株式
会社乙２／すｒＲｔｒｔｒア第　８　図易ε徽ｄ１つＬレエズ′イ立Ｉ第７３図第７４図 θ　λノＤＬ２　　ＤＬ３　ＤＬａ　　　　ＤＬｆ　　
　、駆動量Ｄ４第７５図第７６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結像光学系のフォーカス状態を検知してフォーカ
ス信号を出力する焦点検出回路と、該焦点検出回路にて
検出されたフォーカス信号に基づいて前記結像光学系を
駆動する駆動回路を備え、焦点検出回路によるフォーカ
ス検出動作と駆動回路による結像光学系の駆動動作を繰
り返えし行う自動焦点調節装置において、過去の焦点調
節結果に基づき今回のフォーカス検出動作から少なくと
も結像光学系の駆動動作が終了するまでの時間の間に被
写体の移動にともなう被写体の像面位置の変化分に応じ
た値を予測演算し、前記焦点検出回路にて検出されたフ
ォーカス信号に対して補正を行う補正回路を設け、該補
正されたフォーカス信号に基づく結像光学系駆動による
像面位置と今回のフォーカス検出動作から所定時間後の
被写体の像面位置とを一致させる様制御するとともに、
前記予測演算に際して、今回のフォーカス検出動作から
結像光学系の駆動動作が終了するまでの時間を過去の結
像光学系の駆動量及び駆動時間を基に予測し、該予測さ
れた時間をファクターにして少なくとも該予測された時
間後の間の像面位置の変化分に応じた値の上記予測演算
を行わせることを特徴とする自動焦点調節装置。
（２）結像光学系のフォーカス状態を検知してフォーカ
ス信号を出力する焦点検出回路と、該焦点検出回路にて
検出されたフォーカス信号に基づいて前記結像光学系を
駆動する駆動回路を備え、焦点検出回路によるフォーカ
ス検出動作と駆動回路による結像光学系の駆動動作を繰
り返えし行う自動焦点調節装置において、今回のフォー
カス検出動作から結像光学系の駆動動作が終了するまで
の時間を所定時間と仮定し、過去の焦点調節結果に基づ
き今回のフォーカス検知動作から少なくとも上記所定時
間後の像面位置に応じた制御値を初めに予測演算し、該
予測演算制御値に応じてその予測の像面位置まで結像光
学系を駆動するのに要する時間を算出し、更に該算出時
間に基づき今回のフォーカス検出動作から結像光学系の
駆動終了までの時間を求め、少なくとも該時間後の像面
位置に応じた制御値を再度予測演算する演算回路を設け
たことを特徴とする自動焦点調節装置。
（３）前記予測演算による制御値は像面位置までの結像
光学系の駆動量である特許請求の範囲第（２）項記載の
自動焦点調節装置。