JPH01280713A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

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〕

従来、−眼レフ・カメラの自動焦点調節方式の多くは［
焦点検出（センサ信号入力、焦点検出演算）、レンズ駆
動」のサイクルを繰り返し行うことによって、被写体に
ピントを合わせようとするものである。各サイクルにお
けるレンズ駆動量はそのサイクルで焦点検出を行った時
点でのデフォーカス量に基づいており、これはレンズ駆
動終了時に焦点検出時のデフォーカス量が解消されるこ
とを期待している。

当然のことながら、焦点検出、レンズ駆動にはそれ相当
の時間を必要とするわけであるが、静止した被写体の場
合には、レンズを駆動しない限りデフォーカス量の変化
がないので、レンズ駆動が終了した時点に解消すべきデ
フォーカス量は、焦点検出時点でのデフォーカス量に等
しく、正しい焦点調節が行われる。

ところが、動きの大きな被写体の場合には、焦点検出、
レンズ駆動中にデフォーカス量が変化し、前記解消すべ
きデフォーカス量と検出デフォーカス量が著しく異なる
ことがあり、結果として、レンズ駆動終了時に被写体に
ピントが合っていないという問題になる。

上記問題の解決を目的とした自動焦点調節方法として、
特開昭６２−１２５３１１号公報、同６２−１３９５１
２号公報、同６２−１３９５１１号公報、特願昭６２−
２９３５７６号公報等が提案されている。

薗公報によって開示されている方法の要旨は、上記各サ
イクルにおける検出デフォーカス変化と各サイクルの時
間間隔を鑑みて、被写体の移動に起因するデフォーカス
変化を予測してレンズ駆動量に補正をかけようとするも
のであり、レンズの駆動終了時のピント精度という見地
からは、同方法により上記問題の改善が期待される。

第９図は上記特願昭６２−２９３５７６号にて示される
上記予測方式によるレンズ駆動量補正方法を説明するた
めの図である。図中の横軸は時刻ｔ１縦軸は被写体の像
面位置ｄを表わしている。

実線で表わした軌跡ｆ　（ｔ）は被写体の像面位置、破
線で表わした軌跡ｊ２（ｔ）はレンズの像面位置を意味
している。

より詳しく述べるならば、ｆ　（ｔ）は撮影レンズの焦
点調節光学系が焦点を無限遠に結ぶ位置にあるときに、
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、！（１）は時刻ｔにおける
焦点調節光学系位置での同じ被写体の像面位置を意味し
ている。区間（ｔ：、ｔ；′）が焦点検出動作、［ｔ　
＋’　＋　ｔ　ｌ＋１　）がレンズ駆動動作に相当する
。

したがって、同一時刻ｔにおける（１）と２　（１）の
縦軸ｄ方向の差が、いわゆるデフォーカス量である。

ＤＦ、は時刻ｔ１における検出されたデフォーカス量、
ＤＬ、は時刻ｔ１−１における焦点検出結果から実行さ
れた像面位置換算のレンズ駆動量、ＴＭ、は焦点検出動
作の時間間隔をそれぞれ表している。

同図に示した例では補正演算するための前提として、被
写体の像面位置が２次間数ａ　ｔ２＋　ｂ　ｔ　＋　ｃ
に従って変化する、という過程をおいている。即ち、時
刻ｔ３において、現在および過去３回の像面位置（ｔ＋
、ｆ＋）、（ｔ２＋　ｆ２）、（ｔ３．ｒ３）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、現実にカメラが検知し得るのは、像面位置ｆ
、、　　ｆ２．　　ｆ３ではなく、デフ−カス量ＤＦ、
。

ＤＦ２．ＤＦ３ならびに像面移動量換算のレンズ駆動量
ＤＬ、、ＤＬ２である。そして時刻ｔ４はあ（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、ｆ４を決定する際には、簡単のためｔ４−ｔ３
−ｔ３−ｔ２なる関係で既知なるものとの仮定をおく。

以上の仮定の下に、時刻ｔ３ての焦点検出結果から時刻
ｔ３′　てｔ４に向けてレンズ駆動を行う際の、像面移
動量換算のレンズ駆動は以下のようにして求めていく。

ａ−ｔ２＋１）・ｔ＋Ｃ−ｆ（ｔ）（１）ａ−ｔ２□＋
ｂ−ｔ、　＋ｃ＝ｆ　（ｔｌ　）　　　　　　　（２）
ａ−ｔ２２　＋ｂ−ｔ２　＋ｃ＝ｆ　（ｔ２　）　　　
　　　　（２’　）ａ−ｔ２３＋ｂ−ｔ３＋Ｃ−ｆ（ｔ
３）（２“）第９図中、１０点を原点と考えると、 ｆ、　＝ＤＦ、　　　　　　　　　　　　　　（３）ｆ
２＝ＤＦ２＋ＤＬ１　　　　　　　　　（３′）ｆ３−
ＤＦ３＋ＤＬ２＋ＤＬ１　　　　　　（３″）ｔ、　＝
Ｑ　　　　　　　　　　　　　　　　（４）ｔ２＝−ｒ
Ｍ、　　　　　　　　　　　　　　（４，’）ｔ３＝Ｔ
Ｍ、＋ＴＭ２　　　　　　　　　（４“）式（３）、　
（３’）、　（３“）、　（４）、　（４’）、　（４
“）を（２）、　　（２’）、　　（２”）に代入して
、上記ａ、　　ｂ。

Ｃを求めると、 ｃ＝ＤＦ、　　　　　　　　　　　　　　　　　　（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 一’ｆ４　（ｆ３　ＤＦ３） ＝ａ’（ＴＭ、＋ＴＭ２＋ＴＭ　３）２＋ｂ’（ＴＭ、
＋ＴＭ２＋ＴＭ３）＋ｃ−（ａ−（ＴＭ　、　＋ＴＭ　
２　）２−ｂ”（ＴＭ　、　＋ＴＭ　２　）＋ｃｌ　＋
ＤＦ　３”ａ［（ＴＭ　、＋ＴＭ２＋ＴＭ３）２　（Ｔ
Ｍ　１＋ＴＭ２）２］ｆｂ−１Ｍ３＋ＤＦ３　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　（８）ここで、１Ｍ３は
前述したように、１Ｍ３−１Ｍ２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ｔ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１ＤＦｎ−２゜ＤＦ、Ｉ＋
　　ＤＦｎならびに過去２回の実際のレンズ駆動量ＤＬ
ｎ−２，ＤＬｎ−１、そして過去２回の時間間隔ＴＭｎ
　２＋　　ＴＭｎ　、から求めることができる。

ＤＬｎ”ａｎ［（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−＋＋ＴＭｎ）２
（ＴＭｎ−２＋ＴＭｎ−＋）２］＋ｂ、−ＴＭ　　＋Ｄ
Ｆｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　（１１）式（
９）、　　（１０）、　　（１１）に従って、検出デフ
ォーカス量ＤＦｎから、レンズ駆動を行うためのデフォ
ーカス量ＤＬｎ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は常に適正な
ピント合わせが可能となる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
前記予測方法を実際に用いて撮影が行われると、次のよ
うな問題が生じてくる。

即ち、カメラ等の光学系においては、ある距離の被写体
に焦点を合わせた際、その像面（焦点面）の前後にあっ
て実用上結像状態が鮮鋭であるとみなしてよい像面側で
の奥行き「焦点深度」が存在することはよ（知られてお
り、この焦点深度が前記予測手段による効果を十分上回
る場合にはあえて補正手段を用いなくとも十分被写体に
ピントの合った撮影が行われることとなる。

第２図は上述の予測方法を用いずある一定の速度でカメ
ラ方向に動いて来る被写体に対してオートフォーカシン
グした際の被写体Ｖ　（ｔ）の像面位置ｆ　（ｔ）とオ
ートフォーカシングによるレンズの焦点面位置１　（ｔ
）を示す説明図である。上記被写体ｖ　（Ｈの像面位置
ｆ　（ｔ）と焦点面位置＊　（１）との差ｅ　（ｔ）　
−ｆ　（ｔ）　−１（ｔ）が焦点合わせ誤差となる。第
３図は上述の予測方法を用いた場合の被写体ｖ（ｔ）の
像面位置ｆ（ｔ）とレンズの焦点面位置ｚ’（４）との
差ｅ’　（ｔ）＝ｆ（ｔ）　−Ｅ’　（ｔ）を示す説明
図である。第３図、第２図から明らかな如く焦点合わせ
誤差ｅ’（ｔ）、　ｅ（ｔ）はｅ（ｔ）＞ｅ’　４　（
ｔ）となり、予測方法を用いた焦点合わせ装置の方がよ
り正確に被写体に対するフォーカスを行っており、その
差ｅ（ｔ）−ｅ′（ｔ）が予測方法を用いた場合と用い
ない場合の焦点合わせ誤差となる。

このｅ（ｔ）　　ｅ’　　（ｔ）の値が大な程、予測方
法の効果が大なことを示す。

第４図は上記ｅ　（ｔ）　−ｅ’　　（ｔ）とある絞り
値における焦点深度の関係を示す説明図でＥが焦点深度
の片側を表わしている。

この線Ｅ以下の像面位置におけるズレは実用上問題ない
範囲となる領域を表わすものである。

よって第４図に示したように、Ｅが予測の効果ｅ　（ｔ
）−ｅ’　　（ｔ）を十分上回るならば、あえて予測を
行わなくとも予測した場合と同等以上の結果を得る事が
出来る。

この様に焦点深度との関係において、上記予測方法を用
いた場合と用いない場合とで結果として全（かわりがな
いピント状態となる事がある。しかしながら、上述の従
来提案されている装置の場合は予測演算モードが設定さ
れると常に予測演算が実行され続けるため本来上記の如
く予測演算処理を行わなくても十分にピントを合った状
態にすることが可能な場合でも予測演算がなされ、処理
時間が長くなる欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記した問題点の解消を目的としており、その
要旨は次の通りである。

即ち、前記予測の効果の大きさは、使用レンズ個々の駆
動特性等により決定されるため、それを上回る焦点深度
を確保する特定の絞り値は予め個々のレンズそれぞれに
ついて求める事が可能であり、本発明では撮影における
絞り値が使用レンズに対する特定の絞り値より大きい場
合、予測を行わないと判断して無駄な予測演算処理を禁
止して処理時間の短縮化を計った焦点合わせ装置を提供
せんとするものである。

〔実施例〕

次いて、本発明に係る焦点合わせ装置の一実施例につい
て説明する。

まず本実施例の大略について説明する。まず前述した様
に予め各レンズを使用した場合による予測の効果を求め
、そしてその効果を上回る特定の絞り値（Ａｏ　）をも
求めてレンズのメモリー等に記憶する。この絞り値Ａ。

はレンズがカメラに装着された状態におけるカメラの電
源オン時や電源オン状態でのレンズ交換後等におけるカ
メラ・レンズ通信によりカメラ側に伝え、カメラ側でも
メモリー等で記憶する。実際の撮影ではカメラでの予測
演算の前段階におしゾご、予測演算を実行するかどうか
の判断を行う。即ち、測光により求められた撮影絞り値
（Ａ　ｖ　）とＡ。とを比較し、ＡＶ≧Ａ　ｏ　　　　
　　　　　　　　　（Ａ）即ち、撮影絞り値が予想の効
果を上回る焦点深度を持つ絞り値以上ならば予測演算を
行わない。一方、Ａｖ＜Ａ　６　　　　　　　　　　　
　　　（Ｂ）即ち、撮影絞り値の焦点深度が予測の効果
を」二回るに至らないならば、予測演算を行う。

この様に本実施例では予測演算の実行又は非実行をＡＶ
とＡ。との比較にて判別し無駄な予測演算処理の実行を
行わない様なしている。以下、上記予測演算処理の実行
・非実行判別動作を行う本発明の焦点合わせ装置につき
詳細に説明する。

第５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、ＰＲ３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］チップのマイクロコンピュータ−
である。コンピューターＰＲ８はＲＯＭに格納されたカ
メラのシーケンス・プロクラムに従って、自動露出制御
機能、自動焦点調節機能、フィルムの巻き上げ・巻き戻
し等のカメラの一連の動作を行っている。そのために、
コンピューターＰＲ８は通信用信号Ｓｏ、　ＳＩ、Ｓ　
ＣＬ　Ｋ　、通信選択信号ＣＬＣＭ、Ｃ３ＤＲ，ＣＤＤ
Ｒを用いて、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制
御装置と通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制
御する。

ＳＯはコンピューターＰＲ３から出力されるデータ信号
、ＳＩはコンピューターＰＲ３に入力されるデータ信号
、Ｓ　ＣＬ　Ｋは信号Ｓｏ、ＳＩ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ＶＬに電力を供給すると
ともに、コンピューターＰＲ３からの選択信号ＣＬＣＭ
が高電位レベル（以下、”　Ｈ”と略記し、低電位レベ
ルは“Ｌ　”と略記する）のときには、カメラとレンズ
間の通信バッファとなる。

コンピューターＰＲ３がＣＬＣＭを″■）″にして、Ｓ
　ＣＬ　Ｋ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Ｌ　ＣＭはカメラ・レンズ間通信接点
を介して、５ＣＬＫＸＳＯ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ＳＩに出力し、コンピュ
ーターＰＲ８はＳ　ＣＬ　Ｋに同期してＳＩからレンズ
のデータを入力する。

ＳＤＲはＣＣＤ等から構成される焦点検出用のライン・
センサ装置ＳＮＳの駆動回路であり、信号Ｃ３ＤＲが’
　Ｈ”のとき選択されて、Ｓｏ、　ＳＩ、　５ＣＬＫを
用いてコンピューターＰＲ３から制御される。

信号ＣＫはＣＣＤ駆動用クロックφ】、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ーＰＲ３に知らせる信号で
ある。

センサー装置ＳＮＳの出力信号Ｏ８はクロックφ１．φ
２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、ＡＯ３としてコンピュータ
ーＰＲ３に出力される。コンピューターＰＲ３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変換機能てデイジタル信号として、ＲＡＭの所
定アドレスに順次格納する。

同じくセンサー装置ＳＮＳの出力信号である５ＡＧＣは
、センサー装置ＳＮＳ内のＡＧＣ（自動利得制御：Ａｕ
ｔｏ　　Ｃａ１ｎ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサの出力で
あり、駆動回路ＳＤＲに入力されて、センサー装置ＳＮ
Ｓ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てあり、その出力５ｓｐｃはコ
ンピューターＰＲ８のアナログ入力端子に入力され、Ａ
／Ｄ変換後、所定のプログラムに従って自動露出制御に
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、、ＳＩ。

Ｓ　ＣＬ　Ｋを用いてコンピューターＰＲ３から制御さ
れる。即ち、コンピューターＰＲ３から送られてくるデ
ータに基づいてカメラの表示部材ＤＳＰの表示を切り替
えたり、カメラの各種操作部材のオン・オフ状態を通信
によってコンピューターＰＲ３に報知する。

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ＳＷ
ｌがオンし、引き続いて第２段階の押下でＳ、Ｗ２がオ
ンする。コンピューターＰＲ８はＳＷＩオンで測光、自
動焦点調節を行い、ＳＷ２オンをトリガとして露出制御
を行う。

なお、ＳＷ２はマイクロコンピュータ−であるＰＨ１の
「割り込み入力端子」に接続され、５Ｗ１＝オン時のプ
ログラム実行中でもＳＷ２オンによつて割り込みがかか
り、直ちに所定の割り込みプログラムへ制御を移すこと
ができる。

ＭＴＲｌ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は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
制御が行われる。コンピューターＰＲ３からＭＤ’ＲＩ
、ＭＤＲ２に入力されている信号ＭＩＦ、ＭＩＲ，Ｍ２
Ｆ、Ｍ２Ｒはモータ制御用の信号である。

ＭＣＩ、ＭＧ２は各々シャッタ先幕・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、コンピューターＰＲ８に
よりシャッタ制御が行われる。

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ＬＰＲ３にＬ　ＣＫ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は予め
決められている。制御回路ＬＰＲ３は所定の手続きに従
ってその命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作や、
出力ＤＬＣからレンズの各部動作状況（焦点調節光学系
の駆動状況や、絞り駆動状態等）や各種パラメータ（開
放Ｆナンバ、焦点距離、デフォーカス量対焦点調節光学
系の移動量の計数等）の出力を行う。

実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメラか
ら焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られて
くる駆動量・方向に従って焦点調節用モータＬＭＴＲを
信号ＬＭＦＸＬＭＲによって駆動して、光学系を光軸方
向に移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量はエン
コーダ回路ＥＮＣＦのパルス信号５ＥＮＣＦでモニタし
、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、カメラの制御装置ＰＲ３はレンズの駆動が終了する
まで、レンズ駆動に関して全く関与する必要がない。ま
た、カメラから要求があった場合には、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（る絞り段数に従って、絞り駆動用としては公
知のステッピング・モータＤＭＴＲを駆動する。なお、
ステッピング・モータはオープン制御が可能なため、動
作をモニタするためのエンコーダを必要としない。

ＥＮＣＺはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、制御回路ＬＰＲ３はＥＮＣＺからの信号５ＥＮＣＺ
を入力してズーム位置を検出する。ＬＰＲ８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
、カメラ側のコンピューターＰＲ８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
ラに送出する。

上記第５図の構成によるカメラの動作について、第１図
、第６図以下のフローチャートに従って説明する。

不図示の電源スィッチがオンになると、マイクロコンピ
ュータ−ＰＨ１への給電が開始され、コンピューターＰ
Ｒ３はＲＯＭに格納されているシーケンス・プログラム
の実行を開始する。

第１図は上記プログラムの全体の流れを表すフローチャ
ートである。上記操作にてプログラムの実行が開示され
るとステップ（００１）を経てステップ（００２）にお
いてカメラ・レンズ間の通信を行う。

この通信でレンズに関する各パラメータ等がカメラ側に
入力される。本発明に関する予測実行の判断基準となる
レンズ固有の絞り値（ＡＯ）もこのステップでカメラへ
入力される。入力された各データはカメラのＲＡＭの所
定アドレスに格納される。

ステップ（ＯＯａ）においては、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、ＳＷ１オフのときにはステップ（ＯＯ４，）へ
移行してＰＲ３内のＲＡＭに設定されている制御用のフ
ラグ、変数を全てクリアし、初期化する。

上記ステップ（００３）　（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（り返し実行される。ＳＷＩがオンすることによりス
テップ（００３）から（００５）へ移行する。

ステップ（００５）では露出制御のための「測光」サブ
ルーチンを実行する。ＰＨ１は第５図に示した測光セン
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Ｒ
ＡＭの所定アドレスに格納する。そして、レリーズ動作
時にはこれらの値に基づいてシャッタおよび絞りの制御
を行う。これにより撮影絞り値（Ａ　ｖ　）が決定され
る。続いてステップ（００６）で「像信号入力」サブル
ーチンを実行する。このサブルーチンのフローは第６図
に示しているが、コンピューターＰＲ８は焦点検出用セ
ンサ装置ＳＮＳから像信号の入力を行う。詳細は後述す
る。

次のステップ（００７）で「焦点検出」サブルーチンを
実行し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省略する
が、詳細には特願昭６１−１．６０８２４号公報等に開
示されて公知のアルゴリズムにてデフォーカス量演算を
行うものである。

次のステップ（ＯＯＳ）で前述した予測演算を行うかど
うかの判断をする。ここで「測光」により求められた絞
り値Ａｖと判断基準値（Ａｏを比較してＡｖ＜Ａ。、即
ち撮影に用いられる絞り値が小で深度が浅いと判断され
、予測を行う必要がある時にはステップ（００９）へ移
行し「予測演算」を行う。又深度が深いと判定され予測
禁止と判断されたならばステップ（０１０）へ移行し、
ステップ（００７）で求められたデフォーカス量に基づ
いてレンズ駆動を行う。

ステップ（００９）で１予測演算」サブルーチンを実行
する。「予測演算」サブルーチンはステップ（００７）
で求められたデフォーカス量に基づくレンズ駆動量に補
正を加えるもので、第８図にそのフローを示している。

ステップ（０１０）では「レンズ駆動」サブルーチンを
実行する。ここではステップ（００７）で求められたデ
フォーカス量、あるいはそれをステップ（００９）で補
正した量に基づいてレンズ駆動を行う。

「レンズ駆動」サブルーチンは第７図にそのフローを示
している。

レンズ駆動完了後は再びステップ（００３）　反移行し
てＳＷＩがオフするまでステップ（００５）から（０１
０）がくり返して実行され、動いている被写体に対して
も好ましい焦点調節が行われる。

なお、レリーズボタンの第２段階の押下によりオンとな
るスイッチＳＷ２は先に説明したようにコンピューター
ＰＲ３の割り込み入力端子へ接続されており、ＳＷ２が
オンしたときにはどこのステップ実行中でも割り込み機
能にて直ちにステップ（０１１）へ移行するように構成
されている。即ちＳＷ２オンによる割り込みで実行され
るステップ（０１１）から（０２１）までが一連のレリ
ーズ動作であり、レリーズ動作終了後は再びステップ（
００３）へ移行する。以下この動作について述べる。

まず、レリーズボタンがさらに押し込まれてスイッチＳ
Ｗ２がオンすると割り込み機能によっていずれのステッ
プにあっても直ちにステップ（０１１）へ移行してレリ
ーズ動作を開始する。

ステップ（０１２）ではスイッチＳＷ２による割り込み
がレンズ駆動中であったがどうかを判断する。

レンズ駆動中であったならばステップ（０１３）へ移行
し、レンズ駆動が終了するまで待機する。つまり、レン
ズ駆動中でない場合又はレンズ駆動が停止した状態でス
テップ（０１４）へ移行する。

ステップ（０１４）で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５図に示したモータ
制御用信号Ｍ２Ｆ、ＭＳＲ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。

次にステップ（０１５）では先のステップ（００５）の
測光サブルーチンで既に格納されている絞り制御値（撮
影絞り値ＡＭに基づいた値）をレンズへ送信してレンズ
に絞り制御を行わせる。

ステップ（０１４）（０１５）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（０１６）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
となる。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（Ａｖ）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（０１７）へ移行する。この時点で
露光の準備が整ったこととなる。

ステップ（０１７）では先のステップ（００５）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（０１８）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（０１９）でクイックリターン
ミラーをダウンさせる。これ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（０２０）ではステップ（０１６）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
（０２１）へ移行する。

ステップ（０２１）では第５図に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
ｌ駒分が巻き上げられるわけであるが詳しい動作説明は
省略する。

以上で一連のレリーズ動作が終了したこととなる。

次に第６図に示した「像信号入力」サブルーチンについ
て説明する。「像信号入力」は各焦点調節動作のサイク
ルの最初に実行される動作であり、このサブルーチンが
コールされると、ステップ（１０１）を経てステップ（
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、焦点焦点動作の
開始時刻を記憶している。

次のステップ（１０３）では、後述のレンズ駆動量補正
式（９）　（１０）　（１１）中の時間間隔ＴＭｎ−２
゜ＴＭｎ−、に対応するＴＭＩ、７Ｍ２を更新する。

ステップ（１０３）を実行する以前には、ＴＭＩ。

７Ｍ２には前回の焦点調節動作における時間間隔ＴＭＩ
＋−２，ＴＭｎ　Ｈが記憶されており、またＴＮＩには
前回の焦点調節動作を開始した時刻が記憶されている。

従って、７Ｍ２は前々回から前回まで、ＴＮ−ＴＮＩは
前回から今回までの焦点調節動作の時間間隔を表し、こ
れが式（９）、　　（１０）、　　（１１）中のＴＭ、
−２゜ＴＭｎ　Ｈに相当するＲＡＭ上の記憶領域ＴＭ１
．ＴＭ２に格納されるわけでる。そして、ＴＮＩには次
回の焦点調節動作のために今回の時刻ＴＮが格納される
。

さて、次のステップ（１０４）でセンサ装置ＳＮＳに光
像の蓄積を開始させる。具体的にはマイクロコンピュー
タ−ＰＨ１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ＳＤＲはセン
サ蓄積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（１０５）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（１０６）てはＰＨ１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ＩＮＴＥ
ＮＤを“Ｌ゛″にし、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Ｉ
ＭＴＥＮＤ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（１０６）でＩＮＴＥＮＤ端子が“Ｈ”ならば
蓄積が終了したということでステップ（１１０）へ移行
し、“Ｌ”ならば未だ蓄積が終了していないということ
でステップ（１０７）へ移行する。

ステップ（１０７）では自走タイマのタイマ値ＴＴＭＥ
Ｒから、ステップ（１０５）で記憶した時刻ＴＩを減じ
て変数ＴＥに格納する。従って、ＴＥには蓄積開始から
個々までの時間、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（１０８）ではＴＥと定数ＭＡＸＴＮＴを
比較し、ＴＥがＭＡＸＩＮＴ未満ならばステップ（１０
６）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（１０９）へ移行して、強制
的に蓄積終了させる。強制蓄積終了はＰＨ１からＳＤＲ
へ「蓄積終了コマンド」を送出することで実行される。

ＳＤＲはＰＨ１から「蓄積終了コマンｌ’　Ｊ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
換部の蓄積電荷をＣＣＤ部へ転送させる。

ステップ（１０９）までのフローてセンサの蓄積は終了
することになる。

ステップ（１１０）てはセンサ装置ＳＮＳの像信号Ｏ８
をセンサ駆動回路ＳＤＲで増幅した信号ＡＯ３のＡ／Ｄ
変換およびそのディジタル信号のＲＡＭ格納を行う。よ
り詳しく述べるならば、ＳＤＲはＰＨ１からのクロック
ＣＫに同期してＣＣＤ駆動用クロックφ１．φ２を生成
してＳＮＳ内部の制御回路へ勾え、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
。この信号は制御回路ＳＤＲ内部の増幅器で増幅された
後に、ＡＯ３としてＰＨ１のアナログ入力端子へ入力さ
れる。コンピューターＰＲ３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
ていく。

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

第７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ｒｓ
Ｊ　ｒＰＴＨＪを入力する。「Ｓ」は撮影レンズの「焦
点調節光学系の移動世対像面移動里の計数」である。即
ち、撮影レンズの焦点調節光学系を光軸方向に単位長さ
移動させたときの撮影レンズの像面移動量を表す。例え
ば、全体繰り出しタイプの単レンズの場合には、撮影レ
ンズ全体が焦点調節光学系に相当するから焦点調節光学
系の移動はそのまま撮影レンズの像面移動となるわけで
あるからＳ＝１であり、ズームレンズの場合にはズーム
光学系の位置によってＳは変化する。

該ズーム光学系の位置はエンコーダーＥＮＣＺの出力５
ＥＮＣＺにて検知され、ズーム状態に応じた「Ｓ」が求
められる。又、ｒ　Ｐ　Ｔ　Ｉ−Ｉ’Ｊは焦点調節光学
系Ｌ　Ｎ　Ｓの光軸方向の移動に連動したエンコーダＥ
ＮＣＦの出力１パルス当りの同光学系の移動量である。

従って、焦点調節すべきデフォーカス量ＤＬ１上記Ｓ、
ＰＴＨにより焦点調節光学系の移動量をエンコーダの出
力パルス数に換算した値、いわゆるレンズ駆動量ＦＰは
次式で与えられることになる。

ＦＰ＝ＤＬ−３／ＰＴＨ ステップ（２０３）は上式をそのまま実行している。

尚、本発明において上記のＤＬには、予測補正を禁止し
た場合「焦点検出」で求められたデフォーカス量が、予
測補正を行った場合「予測演算」で求められた補正デフ
ォーカス量がそれぞれ使用される。

ステップ（２０４）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光学系の駆動を命令する
。

次のステップ（２０５）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（２０６
）へ移行して「レンズ駆動」サブルーチンをリターンす
る。

即ち、ステップ（２０４）にて上記ＦＰが制御回路ＬＰ
Ｒ３内のカウンターに入力され、モータが該ＦＰにて示
される方向へ駆動されるとエンコーダーＥＮＣＦからの
モニター信号５ＥＮＣＦ　（パルス）が計数され、その
計数値と上記カウンター内のＦＰとが一致すると制御回
路ＬＰＲ３はモータＬＭＴＲを停止させるとともにレン
ズ駆動停止信号を出力する。コンピューターＰＲ３はス
テップ（２０５）にて上記通信にてこの停止信号を検知
してリターンする。

次に「予測演算」サブルーチンのフローを第８図で説明
する。

ステップ（３０２）　（３０３）では、今回の補正演算
のためにデータの更新を行っている。即ち、前述の式（
９）　（１０）　（１１）は漸化式形式で表されており
、補正演算実行時点てその時点から過去複数回のデータ
を用いるものである。ステップ（３０２）では検出デフ
ォーカス量のレンズ移動量換算のデータを、（３０３）
ではレンズ駆動すべき補正デフォーカス量のレンズ移動
量換算のデータをそれぞれ更新している。

即ち、ステップ（３０２）ではＤＦ、、ＤＦ２を常に最
新の過去２回のデフォーカスデーターとするためデータ
ーの更新を行い、ステップ（３０３）ではＤＬＬ、ＤＦ
２を常に最新の過去２回のデーターとするため更新を行
っている。尚、ＤＦ２としてはＤＬＳが入力されており
、このＤＬＳは後述のステップ（３０９）にて求められ
た前回のレンズ移動量を表すデーターである。

次のステップ（３０４）では今回から次回の焦点調節動
作までの時間間隔ＴＭｎに対応する１Ｍ３に１Ｍ２の値
を格納する。即ち、式（１１）の説明のときに述べたよ
うに、前回から今回までの焦点調節動作の時間間隔ＴＭ
２を、今回から次回の時間間隔ＴＭ３と仮定している。

ステップ（３０５）ではレンズからレンズ係数「Ｓ」を
入力し、次のステップ（３０６）でデフォーカス量のレ
ンズ移動量換算を行う。即ち、今回検出されたデフォー
カス量ＤＥＦにＳを乗算し今回のデフォーカス量のレン
ズ移動量換算値をＤＦ３に入力する。

次のステップ（３０７）は式（９）又は（５）を（３０
８）は式（１０）又は（６）を（３０９）は式（１１）
又は（８）をそれぞれ実行し、レンズ駆動すべきデフォ
ーカス量のレンズ移動量換算値ＤＬＳを得る。

そして次のステップ（３１０）でＤＬ＝ＤＬＳ／Ｓを計
算することによって上記レンズ移動量を「レンズ駆動量
」サブルーチンのために、再びデフォーカス量ＤＬに換
算し、ステップ（３１１）にて「予測演算」サブルーチ
ンをリターンする。この様に該サブルーチンにて式（９
）（１０）（１１）による予測レンズ駆動量が求められ
る。

本発明では該「予測演算」サブルーチンを上述の如く第
１図のステップ（００８）にてＡｖ＜Ａ。と判定された
時、即ち撮影絞りの深度が所定値よりも浅い時にのみ実
行させ、「予測演算」サブルーチンにて求められたレン
ズ駆動量だけ次のステップ（０１０）の「レンズ駆動」
サブルーチンにてレンズ駆動し予測方式によるレンズ駆
動を実行し、一方、Ａｖ≧Ａｏと判定され深度が深い時
には予測演算を行うまでもなく、通常の無点検出演′算
にて十分被写体に対してピントを合った撮影が可能であ
るので、この場合には「予測演算」サブルーチンの実行
を禁止させ、処理時間の短縮化を計っている。

以上説明してきた実施例では、各レンズ毎に固有の判断
基準を設けているが、全レンズ共通に１つの判断値を設
定することも可能である。−例としては、予測の効果が
最大となるレンズの値を利用すれば良い。又、ズームレ
ンズにおいて、ズーム位置により駆動特性などが変化し
、予測の効果が変化する場合には、ズーム位置によって
判断基準を変えることも可能となる。一方、判断基準を
レンズからカメラへ伝えるのは予測実行判断を行う直前
までならいつ行っても可能である。

又、判断基準値はレンズでなくカメラ側で持っていて、
レンズを識別して対応する値を用いることも可能である
。これは全レンズ共通に１つの値を基準値とする場合有
効となる。又、撮影絞りＡＶとしてはマニアルでセット
した絞りを用いても良いことはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による絞り値での予測補正
の実行、禁止の判断をすることで、焦点深度により効果
がなくなる予測演算を未然に防止出来、より撮影者の意
図したレリーズタイミングで動く被写体にも十分ピント
のあった撮影が可能となる等の効果を奏するものである
。

【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を説明す
るためのプログラムを示す説明図、第２図。 第３図、第４図は本発明の詳細な説明する説明図、第５
図は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例を示す回
路図、第６図、第７図、第８図は第１図示におけるプロ
グラムでのサブルーチンを示す説明図、第９図は本発明
に用いる予測演算の動作を説明するための説明図である
。 ＳＮＳ・・・・・・・・・・・・・センサ装置Ｌ　Ｐ　
ＲＳ　・・・・・・・・・・・・・・制御回路ＰＲ８・
・・・・・・マイクロコンピュータ・０（θ０／） 吋刻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影レンズの被写体に対する焦点状態を検出してデフオ
   ーカス量を出力する焦点検出手段と、該焦点検出手段に
   て検出されたデフオーカス量に基づいて撮影レンズを駆
   動するレンズ駆動回路と、前記焦点検出手段による過去
   の検出デフオーカス量に基づき現在求められたデフオー
   カス量に対して補正を行う補正回路と、撮影時における
   絞り値が所定値よりも大の時に前記補正回路を不作動と
   なし、焦点検出手段にて求められたデフオーカス量に基
   づきレンズ駆動回路にてレンズ駆動を行わせ、一方前記
   絞り値が所定値よりも小の時に補正回路を作動させ、該
   補正回路にて補正されたデフオーカス量に基づきレンズ
   駆動回路にてレンズ駆動を行わせる制御回路を設けたこ
   とを特徴とする自動焦点調節装置。