JPH01285907A - カメラのための自動焦点調節装置 - 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〕

動いている被写体を常にＡＦ（オートフォーカス）で追
従する際、被写体移動に起因するピントずれ、すなわち
追従遅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として提案されている。上記出
願の実施例では、被写体の像面の動きを二次関数あるい
は一次関数に近似して将来の像面位置を予想しようとい
うものである。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかし、通常動
く被写体ではその像面位置（ピント位置）は滑らかに動
くのに対して上記特願昭６：ｌ”２６３７２８に示され
る提案では焦点検出とレンズ駆動を交互に繰返す様なさ
れており、レンズは間欠的な動きとなる。従って自動焦
点調節動作の繰返し状態からレリーズ動作に移行する際
、焦点調節動作のどの段階からレリーズ動作に移るかに
よってピントずれ量が異なってしまう。

この欠点を解消するものとして、本出願人は更に特願昭
６２−３１８３５１号を出願している。該特願昭では自
動焦点調節動作の繰返し中にレリーズ操作がなされレリ
ーズ開始信号が発生したら、過去の焦点調節結果から、
シャッター幕走行時の被写体ピント予想位置を計算し直
し、該算出結果に基づいたレンズ駆動を終了してからレ
リーズ動作へ移行させており、これにより上記ピントず
れを防止している。しかしながら、該方法ではレリーズ
開始信号が発生してからシャッター幕が走行するまでの
時間、いわゆるレリーズタイムラグが長くなり、シャッ
ターチャンスを逃がすおそれがある。

更に上記２つの提案例ではレンズが駆動停止を繰返すの
で頻繁なショック、断続的なレンズ駆動音の発生など使
用感を著しく損なう等付属的な問題が生じる。

一方、動作に対するピントずれを防止する他の方法とし
ては特開昭６２−２５３１０７あるいは特開昭６３−５
３１６公報が知られている。これらの公報においては動
体に対する追従遅れが発生したら、その遅れを減少させ
る様な補正を行い、その際レンズ駆動を行いながら、焦
点検出センサーへの光されている。しかしながら、該公
報に示される技術は将来の被写体像面位置の予測を行う
という積極的な補正ではな（、追従遅れの増加を喰い止
めるという方式に基づいており、あまり大きなピント改
善効果は期待できないものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記事項に鑑みなされたもので、過去複数回の
焦点検出結果により、将来の被写体像面位置を予測する
だけでなく、上記像面位置予測データに基づき像面の移
動速度を計算し、この結果に基づき、レンズの速度制御
を行わせ、ＡＦの追従遅れを大幅に解消すると共にレン
ズの動きも滑らかにして良好な使用感を得る様にしたも
のである。

〔実施例〕

まず、第】図を用いて本発明におけるレンズ駆動制御方
法を説明する。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［（ｔ）は撮影レンズの距離環指標
が無限遠マークを指す位置にある時、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。そして横軸とｆ　（ｔ）の距離がレン
ズを上記位置に固定しておいた場合の時々刻々のデフォ
ーカス量を表わす。これに対し破線で表わした折れ線１
（ｔ）は上記デフォーカス量を解消するための撮影レン
ズの動きに応じた被写体ピント位置の変化量である。従
って同一時刻ｔにおけるｆ　（ｔ）とｌ　（ｔ）の縦軸
ｄ方向の差が、レンズ駆動後のデフォーカス量に相当す
る。

なお、以後の説明では便宜上１　（ｔ）を「レンズ位置
」と称する事にする。

時刻ｔ１は焦点検出動作の開始時刻すなわち焦点検出用
センサーへの電荷蓄積開始時刻を表わすが、ここでは便
宜上センサー蓄積時間は非常に短時間で４口ごてほぼ瞬
間的に完了し、その後の演算はｔ、′　　にて終了する
もの、即ちｔ、Ｉ　　は焦点検出動作の終了時刻を表わ
すものとする。ＤＦｉは時刻ｔ１において蓄積された被
写体像のデフォーカス１ＤＬｉは前記焦点検出及び後述
する演算結果により実行された像面移動量換算のレンズ
駆動量、ＴＭ、は焦点検出動作とレンズ駆動動作に要す
るーサイクルの時間間隔をそれぞれ表わしている。そし
て、ｆｉ。

ｆ２＋は各ｔ１における被写体像面及びレンズ位置を表
わす。

同図に示した例では被写体の像面位置が２次関数に従っ
て変化するという仮定を置いている。すなわち（ｔ＋、
ｆｉ）、（ｔ２．ｆ２）、（ｔ３．ｆ３）の３回の像面
位置がわかれば、これら３点を通る２次関数を定義する
事により、該演算が終了した時刻ｔ３′　からＴＬ３Ｉ
だけ後の時刻ｔ３′　における像面位置ｐ４を予測でき
るものとしている。

以上の仮定の下でまず予測関数の定義の方法について説
明する。まず通常の一眼レフで用いられる焦点検出方式
では、カメラが検知し得るのは像面位置ｆ、、ｆ２．ｆ
３ではなくデフォーカス量ＤＦ】。

ＤＦ２．ＤＦ３並びに像面移動量換算のレンズ駆動量Ｄ
ＬＲ，ＤＬ２である。またレンズ駆動時間の予想値ＴＬ
３１は前回の駆動時間ＴＬ２に等しいと仮定している。

次に被写体像面位置関数ｆ　（ｔ）を ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ＝ｆ　　（Ｄ　　　　　　　　　　　
　　　　（１）と置き、この式に３回の被写体位置デー
タを代入すると ａｔ　　％＋ｂｔ　、＋ｃ＝ｆ　　、　　　　　　　　
　　　（２）ａｔ　２”＋ｂｔ　２＋ｃ＝ｆ　２　　　
　　　　　（２）’ａｔ　３’＋ｂｔ　３　　＋ｃ＝ｆ
　３（２）’を得る。そして第１図中のｆ！１点を原点
と考えるとｔ：、　ｆ：は ｆ　、＝ＤＦｌ、　　ｆ　２＝ＤＦ２＋ＤＬｌ。

ｆ　３＝ＤＦ３＋ＤＬ２＋ＤＬｌ　　　　　　　　（３
）ｔ　、＝Ｏ，ｔ　２＝ＴＣ］＋ＴＬｌ。

ｔ　３＝ＴＣ１＋ＴＬｌ＋ＴＣ２＋ＴＬ２　　　　（４
）の様に表わされ、式（３）、（４）を（２）、（２）
’　、（２）“に代入して定数ａ、　　ｂ、　　ｃを求
めると（ＴＣＩ＋ＴＬ１＋ＴＣ２＋ＴＬ２）・（’１’
Ｕｌ　＋’ｌ’Ｌ１）ｃ＝ＤＦ１　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（７）となる。

以上の演算で被写体の動きに応じた像面位置の予想式ｆ
　（ｔ）の定義が為されるが、この式の予想が終了する
のは３回目の焦点検出動作中のｔ３′　時点なので、こ
こから点ｐ４の位置を予想する。時刻ｔ３′　から位置
ｐ４までのレンズ駆動予定時間をＴ　Ｌ　３　Ｔとする
と、レンズ駆動必要１ＤＬ３は ＤＬ３＝ｐ、、−ｊ’３ ＝Ｉ）４　　（ｆ３　　ＤＦ３） ＝ａ−ＴＴ３２＋ｂ−ＴＴ３＋ｃ−（ａ−ＴＴ２２＋ｂ
−ＴＴ２＋ｃ）＋ＤＦ３＝ａ　・（ＴＴ３２−ＴＴ２２
）＋ｂ　・（ＴＣ３＋ＴＬ３Ｉ）　＋ＤＦ３　　　（８
）ただし ＴＴ３＝ｔ　３”−ｔ。

＝ＴＣ１＋ＴＬ１＋ＴＣ２＋ＴＬ２＋ＴＣ３＋ＴＬ３１
　　　（９）ＴＴ２＝ｔ３−ｔ。

＝ＴＣ１＋ＴＬｌ＋ＴＣ２＋ＴＬ２ ＝ＴＭｌ＋ＴＭ２　　　　　　　　　　（ｌＯ）よって
式（８）にて計算されたＤＬ３にてレンズ駆動を行えば
、時刻ｔ３″　において被写体像面とレンズ位置が一致
しデフォーカス量がＯとなる。即ち、上記の動作にて原
理的に被写体像面とレンズ位置を一致させることが出来
ることとなる。

なお、第１図においては後述する追従エラーの補正法の
説明のため、意図的に予測エラーが生ずる様に表わしで
ある。すなわち、上述の説明ではレンズ駆動予定時間Ｔ
Ｌ３ＩはＴＬ２と等しいと仮定し、時刻ｔ３′　に点ｐ
４まで駆動されるとして説明したが、駆動量ＤＬ３がＤ
Ｌ２に比べてかなり大きく、実際のＤＬ３の駆動に要し
た時間ＴＬ３がＴＬ３１より大きくなった状況を示して
いる。この状況下では時刻ｔ２にＤＬ３分のレンズ駆動
が終了する。一方被写体像面は時刻ｔ４ではｐ４ではな
くｆ４に位置し、ｔ４でのデフォーカス量ＤＦ４は ＤＦ４＝ｆ　４−１４　　　　　　　　　　（１１）と
なって、まだ若干追従遅れが残ることとなる。

以上で時刻ｔ４までのレンズの補正駆動方法について説
明したので、以下にｔ４以降の駆動方法について説明す
る。今、時刻ｔ４で上述の如くしてレンズ位置がｐ４．
β４に移行したものとする。ｔ４以降も被写体像面は移
動し続けるのでレンズも常に追従させる必要がある。先
に被写体像面位置を式（１）の様にｆ　（ｔ）で定義し
たが、これを微分すると ｄｆ　（ｔ） −＝　２ａ−ｔ＋ｂ　＝　ｖ　（Ｄ　　　　　　　　　
　（１２）ａｔ にて被写体の像面移動速度ｖ　（ｔ）が求められる。

よってレンズをｐ４に向けてＤＬ３だけ駆動した後は ｖ（ｔ３’　　）＝２ａ・（ｔ３’−ｔ、）＋１）＝２
ａ−ＴＴ３＋ｂ　　　　　　（１３）なる速度にて駆動
を続けれは、被写体像面を追従し続ける事ができる。

一方、時刻ｔ４ては前述した追従遅れＤＦ４が存在する
わけだから、ｔ４以降の駆動速度は式（１３）にて計算
した速度に追従遅れＤＦ４分を補正した速度にて駆動す
ればより良い結果が得られる。しかしＤＦ４の演算結果
が出るのはｔ５であるから、ＤＦ４の結果はｔ５以降の
駆動速度にしかフィード・バックできないので、追従遅
れＤＦ４分を補正した速度制御を行う場合はｔ５以降の
レンズ駆動等となる。

さて時刻ｔ４よりｖ（ｔ３＃）なる速度で駆動を行いな
がら、焦点検出動作を実行するとｔ５においてｔ４時点
でのデフォーカス量が算出され、さらに’２＋　　’３
＋　　ｆ４のデータを用いて、ｔ５における被写体像面
の予想位置ｐ５と像面移動速度Ｖ５が算出される。ただ
しｔ４以降はレンズの制御量は速度のみなのでｐ５を計
算する事は不要である。該速度ｖ５の計算手順について
説明する。

まずｆ２．ｆ３．ｆ４のデータから［（ｔ）を定着し直
すため、時間に関するデータＴＣ２，ＴＬ２．ＴＣ３゜
ＴＬ３、デフォーカスｍに関するデータＤＦ２．ＤＦ３
゜ＤＦ４及びレンズ駆動量に関するデータＤＬ２．ＤＬ
３を用いて式（５）〜（７）と同様の計算にてｆ　（ｔ
）の定数ａ、　　ｂ、　　ｃを定義する。尚、この場合
はβ２を原点として演算を行う。

そして式（１２）、（１３）より ｖ　５　＝２ａ　・（ｔ５−ｔ２　）　十ｂ＝２ａ　・
（ＴＣ２＋ＴＬ２＋ＴＣ３＋ＴＬ３＋ＴＣ４）＋ｂ　　
　（１，４）の様にしてｖ５が求まる。

次に追従遅れＤＦ４による速度補正量Δｖ４を考える。

遅れ１ＤＦ４を１回の焦点検出サイクル中に解消するた
めには の速度補正が必要である。よって時刻ｔ５からは式（１
４）と（１５）を加えた ｖ５’　＝ｖ５＋△ｖ４ なる速度ｖ５′　　にて駆動を行えば良いこととなる。

従って時刻ｔ４にて発生した追従遅れＤＦ４はｔ５にて
認識され、ｔ６にて補正が完了する事になる。

なお該第１図の例では１回の焦点検出サイクル中のレン
ズ駆動速度は一定としているのでｔ６にても補正エラー
ＤＦ６が残っているが、その大きさは微小であり、充分
効果のある事がわかる。

以上の焦点調節サイクルを改めて順を追って概説する。

時刻ｔ１にて１回目の焦点検出サイクルの最初の動作、
すなわちセンサー蓄積を開始しｔ　、Ｌ　　にてデフォ
ーカスｆｉＤＦ１の演算結果が判明し、ＤＬＩのレンズ
駆動を行う。ｔ２から同様に２回目の焦点検出サイクル
を開始し、ｔ２′　　にてＤＦ２を認識し、これに基づ
いてＤＬ２のレンズ駆動を行う。ｔ３より３回目の焦点
検出サイクルを開始し、デフォーカスｆｉｌ　Ｄ　Ｆ　
３を演算すると共ｉ：ｆ＋、　　２．ｆ３のデーりより
ｆ　（ｔ）を定義し、次のレンズ駆動の予定終了時刻ｔ
３′　における被写体像面位置ｐ４までのレンズ駆動−
［ＩＤＬ３及びｐ４における像面移動速度ｖ４を計算す
る。これらの計算が完了するのがｔ３′であり、ｔ３′
　　にて求めた駆動量ＤＬ３のレンズ駆動を行う。そし
てｔ４にてレンズ駆動が完了したら、ここより速度制御
に切換え、上記ｖｔ４にて駆動を続けると共に４回目の
焦点検出サイクルを開始する。

このサイクルではｆ２．ｆ３．ｆ４のデータを基にｔ５
における像面移動速度及びＤＦ４より速度補正量を計算
し、ｔ５以降の（ｔ５から次の焦点検出サイクル開始ま
での）レンズ駆動速度ｖ５′　を求める。

そして、ｔ５からはレンズ駆動速度をｖ５′　　にする
と共に５回目の焦点検出サイクルに入り、５回目のサイ
クル終了時にｆ３．ｆ４．ｆ５のデータより次の焦点検
出サイクル中の、即ちｔ６からの駆動速度計算を行う。

この様にして速度制御に切換えられた後は次の焦点サイ
クル中のレンズ速度をそのサイクルに入る直前までの過
去複数の最近のデータにて求め、焦点サイクルごとに求
められた速度でレンズを連続的に繰り返し駆動する。

以上の焦点調節サイクルを繰返し実行中の時刻ｔＲにお
いて、レリーズ操作部材の操作がなされレリーズ開始信
号が発生したとすると、カメラはここよりミラーアップ
、絞り込み等のレリーズ動作を開始すると共に、レンズ
はそれまでの駆動速度のまま駆動を継続する。そしてレ
リーズタイムラグでＴＲ経過後のｔｓにてシャッターが
走行すると、この時の被写体像面位置、レンズ位置は各
々ｆｓ。

ｐＳとなり、ｄｓ＝ｆ５−ｐ５がデフォーカス量となる
。しかしながら、このデフォーカス↑は」二連の追従遅
れ補正を行わない時に比べてはるかに小さい母であり、
またレンズも連続的に駆動されるので動きも滑らかでシ
ョックも少ない。すなわち、上述の本発明の原理では動
く被写体に対して撮影者に不快感を与える事な（、かつ
ピント精度の高い写真を撮る事が可能となる。

次いで上述の本発明の原理に基づく焦点調節を行う自動
焦点装置を備えたカメラの実施例につき説明する。第２
図は上記カメラの一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ｌチップ・マイクロコンピュータである。

コンピュータＰＲ３はＲＯＭに格納されたカメラのシー
ケンス・プログラムに従って、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
動作を行う。そのために、コンピュータＰＲ３は同期式
通信用信号５Ｏ１ＳＩ、５ＣＬＫ、通信選択信号ＣＬＣ
Ｍ、Ｃ３ＤＲ，ＣＤＤＲを用いて、カメラ本体内の周辺
回路およびレンズとを通信して、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ＰＲ３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、　　ＳＩの同期ブロックである。

ＫＣＭ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ＣＬ　ＣＭ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、５Ｃ
ＬＫ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、５
ＣＬＫ、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として出力し、コンピュータＰＲ
３は５ＣＬＫ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，Ｓｌ、５ＣＬＫを用いてコ
ンピュータＰＲ３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Ｐ　ＲＳ、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、ＡＯ３としてコンピュー
タＰＲ３に出力される。コンピュータ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、
センザ装置ＳＮＳ内のＡＧＣ（自動利得制御　Ａｕｔ。

Ｇａ１ＨＣｏｎｔｒｏｌ）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ＰＲ３のアナログ入力端子に入力され、Ａ／
Ｄ変換変換所定のプログラムに従って自動露出制御（Ａ
Ｅ）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、　　ｓｒ。

Ｓ　ＣＬ　Ｋを用いてコンピュータＰＲ３から制御され
る。

即ち、コンピュータ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ＳＷｌ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、ＳＷＩオンで測光、自動焦点調節動作を行い、ＳＷ
２オンをトリがとして露出制御及びその後のフィルムの
巻き上げを行う。尚、ＳＷ２はマイクロコンピュータで
あるＰＲ３の１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、ＭＩＲ２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
制御が行われる。コンピュータＰＲ３からＭＤＲＩ、Ｍ
ＤＲ２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、ＰＲ３によりシャッタ
ー制御が行われる。

尚、スイッチ検知および表示用回路ＤＤＲ、モーター駆
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ＬＰＲ３にＬＣＫに同期して入力され
る信号ＤＣＬは、カメラからレンズＦ　Ｌ　Ｎ　Ｓ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
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
のレンズの各種の動作状況（焦点調節光学系がどれ（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
（る駆動量・方向あるいは駆動速度・方向に従って、焦
点調節用モータＬＭＴＲを信号ＬＭＦ、Ｌ　Ｍ　Ｒ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、制御回路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Ｌ　Ｍ　Ｔ　Ｒ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ＰＲ３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。

また制御回路ＬＰＲ３は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。尚、ス
テッピング・モーターはオープン制御が可能なため、動
作をモニター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はエンコーダＥＮＣＺがらの信号
５ＥＮＣＺを入力してズーム位置を検出する。制御回路
Ｌ　Ｐ　ＲＳ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へ送出する。

上記構成によるカメラの動作について第３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となるとマイクロコンピュ
ータＰＲ３への給電が開始され、コンピュータＰＲ８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３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（００
３）へ移行してコンピュータＰＲ３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）にて無点検出回、数をカウントするカウ
ンタＡＦＣＮＴをクリアする。上記（００２）〜（００
４）は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を
開始するのでＡＦＣＮの値を１つ増加させて焦点検出回
数をカウントする。

（００６）では露出制御のため「測光」サブルーチンを
実行する。該「測光」サブルーチンではコンピュータＰ
Ｒ８は第３図に示した測光用センサＳＰＣの出力５ｓｐ
ｃ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
てシャッタ及び絞りの制御を行う。

続いて（００７）で「像信号人力」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４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ＳＮＳ
から像信号の入力を行う。詳細は後述する。

次の（ＯＯＳ）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ｆｉＤＥＦ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
。

（ｏｏ９）においてＡＦＣＮＴの内容検知を行い、ＡＦ
ＣＮＴ＝１及び２の時は予測演算はまだできないので、
（０１０）において（００８）にて計算したデフォーカ
スＪｉＤＥＦをそのままレンズ駆動量ＤＬとする。なお
、ＤＥＦ、ＤＬは予測演算のためのデータとして蓄えて
おく必要があるので、該デフォーカス量ＤＥＦをメモリ
ーＤＦ２及びＤＬ２に格納しておくが、データ更新に関
しては後に（０１２）でも説明する。

（０１１）の「レンズ駆動】Ｊサブルーチンでは（０１
０）で定義したＤＬに基づいてレンズ駆動を行うが、該
サブルーチンはレンズの駆動量が指定された時にその爪
を制御回路Ｌ　Ｐ　ＲＳに内蔵されたプログラムに従っ
て加速・減速を行い、短時間で精度良く所望の量が駆動
される様に構成されている。この様なレンズ駆動制御法
は、例えば内蔵されたプログラムに従ってモータＬＭＴ
Ｒの端子電圧を変更したり、あるいは通電のデユーティ
比を変える事により得られ、公知の技術なので、ここで
は詳しい説明は省略する。

（０１１）にてレンズ駆動が終了すると（００２）ヘリ
ターンし、ＳＷＩがオンなら次回の焦点検出サイクルへ
進む。

（００９）において上述の一連のプログラムが３回行わ
れてＡＦＣＮＴ＝３となった時には焦点検出データが３
回分溜ったので予測演算が可能になり（０１２）へ移行
する。

（０１２）の１予測演算１」サブルーチンは前述の式（
５）〜（７）に従って被写体像面位置関数ｆ　（ｔ）の
定数ａ、　　ｂ、　　ｃを計算するサブルーチンである
。

そして（０１２）を実行後（０１３）へ移行する。

（０１３）の１予測演算２」サブルーチンは前述の式（
８）に従って将来の被写体像面位置を予測し、予測した
結果としてのレンズ駆動１ＤＬ３を計算するものである
。（０１３）実行後は（０１４）へ移る。

（０１４）の「予測演算３」サブルーチンは前述の式（
１３）に従ってレンズ駆動速度Ｖを計算するものである
。（０１４）実行後は（０１５）へ移行する。

（０１５）は（０１１）と同じサブルーチンテ、（０１
３）で計算したレンズ駆動１ＤＬ３に従いレンズ駆動を
行う。レンズ駆動ｆｉＤＬ３の駆動が終了したらレンズ
は停止しく０１６）へ移行する。

（０１６）の「レンズ駆動２」サブルーチンは（０１４
）で計算した速度Ｖに従いレンズ駆動を行うもので、レ
ンズ内のエンコーダ回路ＥＮＣＦで駆動速度をモニター
しなからモータＬＭＴＲの印加電圧あるいは通電デユー
ティが制御回路ＬＰＲ８により制御され、指定速度で駆
動される構成となっている。該定速制御駆動に関しては
公知の方法が用いられるので、ここで説明を省略する。

なお、該サブルーチンでは一旦速度を指定されたら次の
速度変更指令あるいは停止命令が来るまでは、その速度
で駆動される様になっている。（０１６）実行後は（０
０２）ヘリターンし、ＳＷＩがオンのままなら更に次回
の焦点検出サイクルへ移る。

（００９）においてＡＦＣＮＴ≧４の場合は、第１図で
のｔ４以降のサイクルに相当するので追従遅れＤＦ４の
フィードバックが必要になる。よってまず（０１７）に
おいて（０１２）と同じ＜　ｆ　（ｔ）の定数ａ、　　
ｂ。

Ｃを計算し、（０１８）にて（０１４）と同じく駆動速
度Ｖを計算し、（０１９）へ移行する。

（０１９）の「速度補正」サブルーチンでは上述の式（
１５）に従って△Ｖを計算しく０１８）の計算結果に上
乗せしく０１６）へ移行する。

（０１６）においては、これまでにレンズ停止命令が来
ていなければ前回指定された速度にて駆動を継続してい
る。そして（０１９）で計算された新しい速度を受は取
ると、直ちにその新しい速度にて駆動する。そして速度
変更実行後は直ちに（００２）ヘリターンする。以後ス
テップ（００２）、（００５）〜（００９）、（０１７
）〜（０１９）、（０１６）を繰り返しながら、第１図
にて説明した如（レンズ駆動制御が続行されレンズ位置
と像面位置とが一致した状態で駆動される。

上述の動作にてレンズ駆動がなされている途中でスイッ
チＳＷ２のオンによるレリーズ割込みがあった場合につ
いて説明する。スイッチＳＷ２は先に説明した様にコン
ピュータＰＲ３の割込み入力端子へ接続されており、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，）へ移行する様
に構成されており、レリーズ操作にて（０２］）へ移行
し次いで（０２２）の「レリーズ」サブルーチンへ移行
する。ここではカメラの一連のレリーズ動作及び露光動
作、更には露光中のレンズ駆動停止動作が行われる。そ
して、露光終了後（０２３）にてフィルム巻上げを行う
が、これは第２図のモータ制御信号ＭＩＦ、ＭＩＲを適
正に制御する事でフィルム１駒分が巻上げられることと
なる。尚、鎖巻上げ動作の説明は省略する。

以上の動作にてレンズ駆動から−サイクルの撮影動作が
終了する。

次に第３図のステップ（００７）に示した像信号入力サ
ブルーチンについて第４図を用いて説明する。

「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ＰＲ８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に格納する事によ
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の状態検知を
行いＡＦＣＮＴ＝１の時は（１０４）へ移行し、記憶領
域ＴＮの記憶値をメモリーＴＮＩに格納する事により１
回目の焦点検出動作開始時刻をメモリーＴＮＩに記憶す
る。

又、ＡＦＣＮＴ≧２の時には（１０５）へ移行し、焦点
検出時間間隔ＴＭＩ、ＴＭ２の更新を行う。（１０５）
を実行する以前にはメモリーＴＭＩ、ＴＭ２には前前回
及び前回の焦点検出動作における時間間隔が記憶されて
おり、またメモリーＴＮＩには前回の焦点検出動作を開
始した時刻が記憶されている。そこで、メモリーＴＭ２
の内容をメモリーＴＭＩに格納する事によってメモリー
ＴＭＩを前前回の時間間隔に更新する。また次のＴＮ−
ＴＮＩは今回と前回の焦点検出動作の時間間隔であるか
らこれをメモリーＴＭ２に格納してメモリーＴＭ２の内
容を前回の時間間隔となる様更新をする。最後にメモリ
ーＴＮの内容をメモリーＴＮＩに格納する事により、今
回の焦点検出動作開始時刻を次回まで保存する。

なお、ＡＦＣＮＴ＝２の時はＴＭＩ←ＴＭ２操作時点で
メモリーＴＭ２にはまだ値が入っていない、すなわち０
が格納されているのでメモリーＴＭＩにも０が格納され
る。又、この時ＴＭ２←ＴＮ−ＴＮ１には１回目の時間
間隔が格納される。

さて、次のステップ（１ｏ６）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ＰＲＳ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（１０７）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（１０８）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、ＳＡＧＣ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（１０８）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（１，１２）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（１０９）へ移行する。

ステップ（１０９）では自走タイマのタイマ値ＴＩＭＥ
Ｒから、ステップ（１０７）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（１１０）ではＴＥと定数ＭＡＸ
ＩＮＴを比較し、ＴＥがＭＡＸＴＮＴ末滴ならばステッ
プ（１０９）へ戻り、再び蓄積終了待ちとなる。ＴＥが
ＭＡＸＩＮＴ以上になるとステップ（１１１）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（１１１）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（１１，２）ではセンサ装置ＳＮＳの像信号Ｏ
８をセンサ駆動回路ＳＤＲで増巾した信号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、駆動回路ＳＤＲはコンピュー
タＰＲ３からのクロックＣＫに同期してＣＣＤ駆動用ク
ロックφ１．φ２を生成してセンサ装置ＳＮＳ内部の制
御回路へ与え、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ＰＲ３のアナログ入力端子へ入力される。

コンピュータ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ゆく。

このようにして像信号の入力を終了するとステップ（１
１３）にて「像信号入力」サブルーチンをリターンする
。

上記像信号入力サブルーチンは前述の如く焦点検出動作
ごとにその開始時点でコールされるので、メモリーＴＭ
２にはＴＮ−ＴＮＩが、即ち前回と今回の該サブルーチ
ンのインターバル時間（前回の焦点検出動作時間間隔）
が、又メモリーＴＭＩには前前回の焦点検出動作時間間
隔が、常に記憶されることとなる。

第５図に第３図のステップ（０１１）及び（Ｏ１２）に
示した「レンズ駆動ｌ」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。「Ｓ」は撮影レンズ固有の「デフォ
ーカス量対焦点調節レンズくり出し量の係数」であり、
例えば全体く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パルス当りの焦点調節
レンズのくり出し量である。

従って焦点調節すべきデフォーカス量ＤＬ、上記Ｓ、Ｐ
ＴＨにより焦点調節レンズのく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。

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整レンズ（全体（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（２０５）でレンズと通信して（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出し、
駆動が終了すると（２０６）へ移行して「レンズ駆動ｌ
」サブルーチンをリターンする。該駆動終了検知は上述
の如く駆動量ＦＰが通信にて制御回路ＬＰＲ８内に伝え
られ、レンズの移動に応じて発生するエンコーダ回路Ｅ
ＮＣＦからのパルス信号５ＥＮＣＦを制御回路ＬＰＲ３
内のカウンターにてカウントし、該カウント値が上記Ｆ
Ｐと一致したか否かを検知することで行なわれる。モー
ターＬＭＴＲはステップ（２０４）にてレンズ駆動命令
にて回動を開始してから上記ステップ（２０５）にて一
致検知がなされるまで、制御回路Ｌ　Ｐ　ＲＳからの信
号ＬＭＦ、ＬＭＲによって駆動され、」二記ＦＰ分の駆
動が終了すると停止する。該ザブルーチンは第３図のス
テップ（０１１）ではＡＦＣＮＴが２まで行われるので
、１回目と２回目の焦点検出動作にあっては、その時点
で検出されたデフォーカス量に応じてレンズが駆動され
ることとなる。

次に第６図において「予測演算ｌ」サブルーチンのフロ
ーチャートを示す。これは焦点検出データが３個以上あ
る時に最新の３個のデータを基に被写体像面位置を関数
ｆ　（ｔ）で定義し、このｆ（［）の各項の係数を計算
するフローである。

まず（３０２）において焦点検出データの更新を行う。

メモリーＤＰＩにメモリーＤＦ２のデータをを格納して
各メモリーＤＰＩ、ＤＦ２を更新する。次にメモリーＤ
Ｆ３には第３図の（００８）で得た最新のデフォーカス
量ＤＥＦを格納する。

（３０３）ではレンズ駆動データの更新を行う。まずメ
モリーＤＬＩにメモリーＤ　Ｌ　２を格納しＤＬＩの更
新を行う。次にメモリーＤ　Ｌ　２には前回のレンズ駆
動量ＤＬを格納する。

上記ステップ（３０２）、（３０３）にてメモリーＤＦ
３には最新のデフォーカス量が、ＤＦ２には前回の焦点
検出動作にて得られたデフォーカス■が、ＤＰＩには前
前回の焦点検出動作にて得られたデフォーカス量が、該
予測演算１サブルーチンが実行されるごとに格納される
こととなり、又メモリーＤＬ２には前回のレンズ駆動量
が、ＤＬＩには前前回のレンズ駆動１が格納される、ス
テップ（３０４）では式（５）に従って像面位置を表わ
す２次間数ｆ　（ｔ）の２次項の係数ａを計算し、メモ
リーＡに格納する。

尚、（３０４）における時間データＴＭＩ、ＴＭ２は第
４図の像信号入力サブルーチンのステップ（１０５）に
て定義された値が閉じられ、ＴＭＩは前前回から前回ま
での焦点検出時間間隔（焦点検出及びレンズ駆動時間）
が、又、ＴＭ２は前回から今回までの時間間隔が用いら
れる。

尚、予測演算１サブルーチンに用いるメモリーＤＬ２の
データ、即ち前回のレンズ駆動量データはカウンターＡ
ＦＣ’ＮＴ＝４の時にはＡＦＣＮＴ＝３の時の予測演算
２サブルーチンにて求められたＤＬ、即ちＤ　Ｌ　３を
用いるが、ＡＦＣＮＴ≧５の時には直前のレンズ駆動２
サブルーチンにて求められたＤＬが用いられる。

（３０５）では同様に１次の項の係数すを計算し、Ｂに
格納する。以上を行った後（３０６）にてリターンする
。

第７図は「予測演算２」サブルーチンのフローである。

これは「予測演算１」で決定した関数に従い、レンズ駆
動ｆｉＤＬ３を得るためのフローである。

まず（４０２）にて今回の焦点検出開始からレンズ駆動
終了までの焦点検出動作時間間隔の予想値ＴＭ３１に前
回の焦点検出動作の時間間隔ＴＭ２を格納する。

続いて（４０３）では式（８）に従って次回のレンズ駆
動予定世ＤＬ３を計算し、これをメモリーＤＬに格納す
る。その後（４０４）にてリターンする。

第８図は「速度演算」サブルーチンのフローである。こ
れは「予測演算１」で決定した関数ｆ　（ｔ）から像面
移動速度関数ｖ　（ｔ）を導き、レンズを定速駆動する
場合の速度を計算するフローである。

まず（５０２）にてカウンターＡＦＣＮＴの状態検知を
行う。ＡＦＣＮＴ−＝４の場合は図１に示すとおり、前
回の焦点検出時間間隔ＴＭ３と今回の間隔ＴＭ４の値が
かなり異なる。これはＴＭ３が焦点検出とレンズ駆動の
両動作を含むのに対し、今回は（４回目以後の焦点検出
動作は）焦点検出とレンズ駆動が同時に行われるので、
ＴＭ４は実質的に焦点検出動作時間のみで決定されるか
らである。よってＡＦＣＮＴ−４の時には今回予想時間
←前回としないで、今回予想時間←焦点検出動作のみの
見込み時間とする。

具体的にはメモリーＴＭ３ＩにＴＣを格納するが、この
ＴＣはカメラの焦点検出アルゴリズムにより予憇される
ある定数を用いても良いし、前述した自走タイマー機能
を用いて計測したＴｅ３の値を用いても良い。

（５０２）においてＡＦＣＮＴ≠４の場合、すなわちＡ
ＦＣＭＴ＝３あるいはＡＦＣＮＴ≧５の時は前回と今回
の焦点検出時間はほぼ等しいと見なせるので、（５０４
）においてＴ　Ｍ　３１に前回時間ＴＭ２を格納する。

（５０５）では式（１３）あるいは（１４）に従ってレ
ンズ駆動速度Ｖを計算し、これを■に格納する。

その後（５０６）にてリターンする。

以上の如くサブルーチンが定義されているので、カウン
ターＡＦＣＮＴ＝３の時には予測演算１，２にて求めら
れたレンズ駆動ｆｉＤＬ分、第３図のステツー７’　（
０１５）のレンズ駆動ｌサブルーチンにてレンズ駆動さ
れ、予想位置までレンズ駆動されることとなる。

又、この時速度演算サブルーチンがなされるので、次回
の焦点検出動作時のレンズ駆動速度が求められ、−１−
２予想位置までレンズが駆動された後、該速度演算サブ
ルーチンにて求められた速度で次の焦点検出動作時（４
回目）におけるレンズ駆動が引き続きなされる。

第９図は「速度補正」サブルーチンのフローである。こ
れはレンズを一定速度で駆動しながら焦点検出を行う時
、依然としてデフォーカス量が残っている場合のフィー
ドバック制御量である速度補正量を計算するフローであ
る。

該サブルーチンはステップ（６０２）において式（１５
）に従い△Ｖを計算し、その結果をＤＶに格納する。こ
こで式（１５）と（６０２）中の式とで変数名が異なっ
ているのは、各変数は毎回更新されているからであり、
式（１５）と（６０２）の式は全く同一の操作を意味し
ている。

次の（６０３）では速度演算サブルーチンの（５０５）
で計算した■に上記補正量Ｄｖを加えて補正後の速度を
求め、改めて■に格納する。そして（６０４）にてリタ
ーンする。

第１０図は「レンズ駆動２コサブルーチンのフローであ
る。これは「速度演算」あるいはそれに続く「速度補正
」サブルーチンにより計算されたレンズ駆動速度に従っ
てレンズを定速駆動するフローである。

まず（７０２）において、第５図の（２０２）と同様に
レンズからｒｓＪｒＰＴＨＪを入力する。

（７０３）ではレンズから定速駆動中の駆動ｉ１’−Ｎ
ＦＰＪを入力する。ここでＮＦＰはレンズ内でレンズ駆
動に応じてパルス数をカウントするカウンタでｒＮＦＰ
Ｊは後述する様に、駆動命令を１回行う毎にリセットさ
れるので、ここで入力したｒＮＦＰＪは前回該すブルー
ヂンがコールされてから現在時刻までの駆動パルス数を
示している。

（７０４）ではＮＦＰを像面上の寸法に換算してＤＬに
格納するが、ここで定義したＤＬは駆動に使うのではな
く、次回の予測演算ｌての演算時に前回駆動員を必要と
するために保存しておくわけであり、前述の如＜　ＡＦ
ＣＮＴ≧５の時の前回の駆動量データとして用いられる
。

（７０５）では（５０５）あるいは（６０３）で計算し
た像面上の換算でのレンズ駆動速度Ｖ（ｍｍ７秒）をパ
ルス速度ＶＰ［パルス７秒］に換算する。

（７０６）でｖＰをレンズに出力すると、レンズはそれ
までの駆動速度から新しい速度ＶＰに切換えて駆動を継
続する。

（７０７）ではレンズＩＮＦＰＪのリセット命令を出力
する。するとレンズ内のＬＰＲ３では新たにｒＮＦＰＪ
のカウントを開始する。その後（７０８）にてリターン
する。

第１１図に「レリーズ」サブルーチンを示す。ステップ
（８０２）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２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（８０３）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（８０２）、（８０３）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（８０４）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（８０４）では先のステップ（８０２）、（８
０３）でのミラーアップと絞り制御が既に終了している
かどうかを検知する。ミラーアップはミラーに附随した
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（８０５）へ移行する。（８０
５）移行時には、レンズがまだ駆動中なので（８０５）
でレンズにストップ命令を出力し、同時にカウンターＮ
ＦＰもリセットさせる。この時点で露出の準備が整った
ことになる。

ステップ（８０６）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（８０７）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（８０８）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を用いてモーターＭＴＲ２を制御
することで実行される。

次のステップ（８０９）ではステップ（８０４，）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（８１０）へ移行する。

（８１０）ではＡＦＣＮＴをクリアし、当レリーズ動作
及び次のフィルム巻上げ動作終了後の焦点検出動作がＡ
ＦＣＮＴ＝０の状態から始められる様にする。その後（
８１１）にてリターンする。

以上のフローを改めて概説すると、第３図においてＳＷ
Ｉオン後の焦点調節サイクル１回目及び２回目は（００
５）〜（０１１）のフローにより、検出されたデフォー
カスｆｉＤＥＦの値に従ってレンズ駆動を行う。焦点調
節サイクル３回目は（００５）〜（０１６）のフローに
て過去２回の焦点調節結果と今回の焦点検出結果により
、３回目のサイクルでの被写体像面位置と４回目のサイ
クルにおける被写体像面移動速度の予測を行い、３回目
のサイクルでのレンズの位置制御駆動を行った後、上記
予測速度にて定速駆動を行う。そして焦点調節サイクル
４回目以後は（００５）〜（０１９）、（０１６）のフ
ローにて次回のサイクルの速度を検出されたデフォーカ
ス量のフィードバックを行いながら予想し、レンズは速
度制御のみ行われる。

そして上記焦点調節サイクル中にＳＷ２オンによりレリ
ーズ割込みが入った場合には直ちにレリーズ動作に移行
し、露光準備完了時点でレンズを停止させ露出動作を行
わせる。

前記第１１図におけるレリーズ動作サブルーチンでは、
レリーズ動作に移るとそれまでの焦点調節結果をすべて
クリアし、初期状態からすなわちＡＦＣＮＴ＝０からや
り直す様なしている。よって連続撮影を行う場合に２コ
マ目以降のピントを保証するためには上記焦点調節動作
のやり直しがレリーズ動作問にはさまれるので、コマ速
が落ちて高速速写できない。

第１２図に示したレリーズ動作サブルーチンは上記の不
都合を解消するものであり、レリーズ動作中の露光時に
はレンズを止めるが、レンズ駆動中断時のデータを保存
する様なし、１コマの撮影が終了した後、直ちに予測演
算可能な状態に復帰でき、コマ速を落とさずにピントの
合った速写撮影を可能となすものである。

該「レリーズ２」サブルーチンについて説明する。

まず（９０２）〜（９０４）は（８０２）〜（８０４）
と同一の動作で、これによりミラーアップ、絞り込みが
完了する。

（９０５）にてレンズへストップ命令を出力してレンズ
を停止させるが、ＮＦＰのリセット命令は出さない。

レンズが停止したら（９０６）にてシャッター制御を行
い、露光が完了したら（９０７）へ移行する。

（９０７）ではレンズ駆動再開の補正準備を行う。

すなわち（９０５）まではレンズは速度ＶＰにて駆動さ
れていたが露光中は停止されるにもかかわらず、この間
にも被写体像面は移動している事が予想されるので、レ
ンズの停止による遅れ分を取り戻すため、（９０７）に
て速度補正を行う。ここでＧは０＜Ｇ＜１であり、レン
ズ停止時間すなわち露光時間に応じた関数にすれば最も
良いが、簡略化して適当な定数としても良い。

（９０８）では（９０７）で定めた新しいＶＰにてレン
ズ駆動を再開させる。（９０９）〜（９１１）では（８
０７）〜（８０９）と同一の制御を行う。そして（９１
２）にてリターンする。

この様にすることで露光動作中はレンズ駆動を停止する
が、露光終了時直ちに停止による遅れ分を補正した速度
にて駆動を再開できる。なおかつ、上記レンズ停止時に
もＮＦＰはリセットしないのでレンズ駆動データも保存
され、レリーズ後、速やかに予測演算を含む焦点調節動
作を再開させる事ができる。該「レリーズ２」サブルー
チンを第３図のステップ（０２２）にて行わせることで
、上述の如くレリーズ俊速やかに予測演算を再開出来る
ものである。

上述の実施例にあってはレリーズ動作中にもレンズ駆動
を行っていたが、この場合にはレリーズ中にミラー駆動
モータＭＴＲ２、絞り駆動モータＤＭＴＲ。

シャッター走行開始マグネットＭＣＩ、ＭＧ２等多数の
駆動装置の他に、更にレンズ駆動モータＬＭＴＲが作動
する事になり、カメラに用いられる小型・小容量の電池
では負荷に耐えきれず、従って上記諸駆動装置の正しい
作動が保障されない場合がある。

この様な時にはレリーズ動作中のレンズ駆動を禁止する
必要があり、この場合予測演算もレリーズタイムラグを
考慮したものとする必要がある。以下、第１３図を用い
てレリーズタイムラグを考慮した場合の予測演算及びレ
ンズ駆動制御法について説明する。

第１３図において第１図と同内容のものは同一の符号に
て示しである。

まず第１図の実施例と同様に２回の焦点調節動作を行う
。すなわち、ｔｌより１回目の焦点検出動作を開始して
デフォーカス量ＤＰＩを得てＤＬＩのレンズ駆動を行い
、ｔ２より同様にＤＦ２を得てＤＬ２の駆動を行う。続
いてｔ３より３回目の焦点検出動作を開始し、ｔ３′　
　にてデフォーカス演算及び予測演算が終了するが、第
１図の場合はレンズ駆動終了後の予測位置がｔ３″　時
のｐ４であったのに対し、該第１３図ではレンズ駆動予
想時間ＴＬ３Ｉの他にレリーズタイムラグＴＲも考慮し
なければならないので、予測像面位置はｐ４′　　とな
り、レンズ駆動必要量は図中のＤＬ３となる。そこでこ
のＤＬ３だけ駆動を行うと理想的には図の９４点にレン
ズが到達するはずである。すなわち、レリーズタイムラ
グを考慮した仮想上の被写体像面位置すなわちレンズ駆
動制御の目標とする位置はｆ　（ｔ）を時間軸上でＴＲ
分だけ左に平行移動したｆ’（ｔ）となり、この位置へ
レンズを駆動すればレリーズ動作開始とともにレンズを
停止させてもピント位置を一致させることが出来ること
となる。

以下、ｆ’（ｔ）の位置へレンズを駆動するためのレン
ズ駆動量ＤＬ３の算出法について説明する。関数ｆ　（
ｔ）は過去３回の被写体像面位置ｆｌ＋　　［２＋ｆ３
を用いて決定するので、第１図の場合と全く同じ方法に
て求められる。すなわちＤＦＩ、ＤＦ２．ＤＦ３及びＤ
ＬＩ、ＤＬ２を用いて式（５）、（６）、（７）にてｆ
　（ｔ）の定数ａ、　　ｂ、　　ｃを求めれば良い。

次に式（８）にてＤＬ３を求めるが、ここで第１図と異
なるのはＴＴ３の取扱いである。ＴＴ３は１回目の焦点
検出動作開始時から３回目の焦点調節動作のレンズ駆動
終了時までの時間であり、第１図では式（９）の様に ＴＴ３＝ＴＭ１　＋ＴＭ２＋ＴＭ３１　　　　　　（９
）で表わせるが、該第１３図では上記時間にレリーズタ
イムラグＴＲも含めなければならないのでＴＴＳ＝ＴＭ
ｌ＋ＴＭ２＋ＴＭ３Ｉ＋ＴＲ（１７）となる。すなわち
式（８）中のＴＴ３を式（９）の代わりに式（１７）を
用いた ＤＬ３＝ａ（（ＴＭ１＋ＴＭ２＋ＴＭ３１＋ＴＲ）２−
（ＴＭ１＋ＴＭ２）２１＋ｂ−ＴＭ３１＋ＤＦ３　　（
１８）にてＤＬ３が求まる。

さて、レンズが理想的にｑ４に到達した後は、ｆ’（ｔ
）の９４点における傾きすなわち速度にてレンズを定速
駆動する必要がある。ここでｆ’　（ｔ）のｑ４におけ
る傾きとはｆ　（ｔ）のｐ４における傾きと等しい。こ
の値は上述式（１３）中のＴＴ３に式（１７）を代入し
たものを用いて求められる。すなわちｖ（ｔ３’　）＝
２ａ（ＴＭｌ＋ＴＭ２＋ＴＭ３Ｉ＋ＴＲ）＋ｂの速度に
てｔ３″より定速駆動を行う事になる。

以上の動作は３回目のレンズ駆動Ｄ　Ｌ　３に要する時
間が予憩値Ｔ　Ｌ　３　Ｉどおりにいった理想的な場合
であるが、実際にはＤＬ３が大きいため、第１３図のご
と（ＴＬ３１より長い時間ＴＬ３かかってｔ４にて駆動
を完了したとする。この時の被写体像面位置はｆ４、レ
ンズ位置は１４で、レンズは点Ｉ４より式（１９）で計
算された速度にて駆動される。ここでレンズ駆動が理想
的な場合、４回目の焦点検出開始時には被写体像面位置
はｐ４、レンズ位置はｑ４にあって、この時観察される
デフォーカス量はｑ４　１）　、ｓ　＝ＤＦ４１である
が、現実に観測されるデフォーカス量は！！４−ｆ４二
ＤＦ４である。一方、ｔ４時点での理想的なデフォーカ
ス量はｑ４′−ｆ４であるが、これはＤＦ４１にほぼ等
しい。（ｐ４゜ｐ４　＋　　Ｑ４’　＋　　ｑ４４点の
時間的隔たり量は微小なのでこれらの点における像面移
動速度は皆はぼ等しい。よって上記４点で囲まれた図形
は平行四辺形と見なせる。）よってｔ４における１４の
ｆ’（ｔ）からの偏差量は ＤＦ４．１−ＤＦ４＝ＤＤＦ４　　　　　　　　（２０
）となりこの偏差量ＤＤＦ４を基にｔ５以降の速度のフ
ィードバックを行えば良い。

次いでｔ４から開始された４回目の焦点検出動作におけ
る速度計算及びフィードバックの方法について説明する
。

まずｆ２．ｆ３．ｆ４のデータによりｔ５時刻の目標速
度を求める。具体的にはＤＦ２．ＤＦ３．ＤＦ４及びＤ
Ｌ２．ＤＬ３より式（５）、（１６）を用いてａ。

ｂを求める。対いでｔ５時点での目標速度はｒ’　（ｔ
）上の９５における傾きであるが、これはｆ　（ｔ）上
のｐ５における傾きに等しい。よってｐ５の速度はｐ４
の速度を求めた様に式（１３）の速度式のＴＴ３に式（
１７）で定義したＴＴ３を代入すれば良い。

なおここでのＴＴ３は第３図に示した数値を用いるＴＴ
３＝ＴＭ２＋ＴＭ３＋ＴＭ４＋ＴＲ（２１）となるので
式（１３）は ％式％（２２） 次に偏差量ＤＤＦ４を用いたフィードバックの方法につ
いて説明する。ＤＤＦ４は式（１８）のごとくＤＤＦ４
．＝ＤＦ４Ｉ−ＤＦ４　　　　　　　　（２３）で表わ
される。ここでＤＦ４１は ＤＦ４１　＃　（Ｔ）４における速度）ＸＴＲ（２４）
にて表わされ“ｐ４における速度”は式（１９）にて計
算される。ただし式（１９）のａ、　　ｂは前回の値す
なわちｆ、、ｆ２．ｆ３より算出された値を用いる。よ
って式（２３）は ％式％（２５） となる。従って式（１５）に対応するフィードバック量
は となり最終的な速度■５′　　は ｖ５’＝ｖ５　　＋△ｖ４ ＝　２ａ（ＴＭ２＋ＴＭ３＋ＴＭ４＋ＴＲ）＋ｂ＋とな
る。よってｔ５からはこのｖ５′　　に従ってレンズを
定速駆動すれば良い。ｔ５からも同様に焦点検出・速度
計算及び速度フィードバック計算を行い、その結果より
ｔ６にて新たな速度で駆動制御する。

さて、時刻ｔＲにてレリーズ開始信号が発生するとレン
ズはｌＲの位置で直ちに停止されカメラのレリーズ動作
が開始する。そしてレリーズタイムラグＴＲ経過後のｔ
５にてシャツタ幕が走行し露光が行われると、この時レ
ンズはβ５、被写体像面はｆ５にあるので撮影された写
真のデフォーカス量はｄ５となりピントずれは殆ど解消
されている。

以上の第１３図のレンズ駆動を行うためのフローチャー
トを第１４図以下にて説明する。

まず第１３図のレンズ駆動が第１図のレンズ駆動と異な
るのは第３図のフローチャートの（０１３）。

（０１４）、（０１８）、（０１９）のみであるので、
これらのみを順に説明し第３図と同一のフローについて
は説明を省略する。

第１４図は第３図の（０１３）及び第７図に相当する「
予測演算２」サブルーチンで、この中で第７図と異なる
のは（４０３）に対応する（４１１）のみである。

（４１１）は「予測演算１」サブルーチンによって計算
したＡ、Ｂと式（１８）に従い、レンズ駆動予定ｆｆ１
Ｉ）Ｌを計算するフローである。（４０３）に対して“
Ｔ　Ｒ”の項が追加された形となっている。

第１５図は第３図の（０１４）、（０１８）及び第８図
に相当する「速度演算」サブルーチンで第８図と異なる
のは（５０５）に対応する（５１１）である。

（５１１）も（４１１）と同様にＡ、　Ｂを用い、式（
１９）に従って速度Ｖを演算する。そして（５１１）は
（５０５）に対して“ＴＲ″′が追加された形となって
いる。

次の（５１２）では速度計算値の更新を行う。ここでＶ
ＯＬＤは前回のＶＮＥＷは今回の速度計算値を表わすが
、（５１２）実行時にはＶＮＥＷには前回の焦点検出動
作において計算された速度が入ってりＶ　ＯＬ　Ｄの更
新を行う。

次の（５１３）において、（５１１）で計算したＶをＶ
ＮＥＷに格納する事により、ＶＮＥＷの更新を行う。す
なわちこの時点でＶＯＬＤに前回のＶＮＥＷに今回の値
が入った事になる。

第１６図は第３図の（０１９）及び第９図に相当する「
速度補正」サブルーチンで、第９図の（６０２）の代わ
りに（６１１）、（６１２）が挿入されている。

（６１１）では式（２５）に従い、目標とする被写体位
置ｆ’（ｔ）からのレンズの隔たり１ＤＤＦを計算する
。式（２５）のｖ（ｔ３″）は前回の速度計算値なので
（５１２）で更新したＶＯＬＤを用いる。

（６１２）では式（２６）に従い、速度のフィードバッ
クｆｆｉ　Ｄ　Ｖを計算シ、（６０３）ｉ、ｍてＶ＋Ｄ
Ｖ−＋Ｖを求め（６０４）にてリターンする。

以」二のフローにて第１３図に示したレンズ駆動が達成
されることとなる。

以上の各実施例では被写体像面位置を２次関数にて定着
したが、他の関数、例えば１次関数あるいは３次以上の
高次関数等に置き換えても構わないのは勿論である。

また当実施例における焦点検出装置は撮影レンズのデフ
ォーカス量を検知するタイプすなわちＴＴＬ方式の焦点
検出方式を想定しているが、撮影レンズとは独立した光
学系を持つ、いわゆる外測三角測量方式、あるいは赤外
線を投光するアクティブ方式等の焦点検出装置において
も適用できる。

更に第１図実施例のレンズ駆動方法では、カメラのファ
インダー観察状態で常にピントの合った像が得られる事
から、スチルカメラのみならずビデオムービーカメラに
も適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明では過去複数回の焦点検出結
果により将来の被写体像面位置のみならず被写体像面移
動速度も予測演算し、この結果に基づきレンズの位置及
び速度制御を行う様にしたものであるので、レンズを常
に動かしながら焦点検出演算を行うことが出来、レンズ
は被写体像面の動きに正確に追従できる様になり、どの
様なタイミングでレリーズ動作を行っても常にピントの
合った写真を撮る事が可能になった。

更にレンズは止まる事なく、はぼ連続的に速度が変わる
様に制御されるので、焦点調節動作を繰返し行う際の衝
撃が大幅に緩和されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焦点調節装置の原理を説明するだめの
説明図、 第２図は本発明の焦点調節装置の一実施例を示す回路図
、 第３図は本発明の焦点調節装置の制御フローチャートを
示す説明図、 第４図は第３図における像信号入力サブルーチンを示す
説明図、 第５図は第３図におけるレンズ駆動１サブルーチンを示
す説明図、 第６図は第３図における予測演算１サブルーチンを示す
説明図、 第７図は第３図における予測演算２サブルーチンを示す
説明図、 第８図は第３図における速度演算サブルーチンを示す説
明図、 第９図は第３図における速度補正サブルーチンを示す説
明図、 第１Ｏ図は第３図におけるレンズ駆動２サブルーチンを
示す説明図、 第１１図は第３図におけるレリーズサブルーチンを示す
説明図、 第１２図は他のレリーズサブルーチンを説明するための
説明図、 第１３図は本発明による他のレンズ駆動の例を説明する
説明図、 第１４図、第１５図、第１６図は第１３図のレンズ駆動
を行わせるためのサブルーチンを説明するための説明図
である。 ＰＨ１・・・コンピュータ　　ＬＣＭ・・・制御回路Ｓ
ＮＳ・・・センサ装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 結像光学系のフォーカス状態を検出しデフォーカス量を
   繰り返し演算する焦点検出手段と、該検出手段にて演算
   されたデフォーカス量に基づいて結像光学系を駆動する
   駆動手段を備え結像光学系を被写体の像面位置に追従さ
   せるカメラのための自動焦点調節装置において、 最新の過去複数回の焦点調節動作結果に基づいて像面移
   動位置の変位関数を予想するとともに、該変位関数に基
   づき像面移動速度を繰り返し演算する演算回路を設け、
   該演算回路にて演算された移動速度で前記駆動手段にて
   結像光学系を駆動することを特徴とするカメラのための
   自動焦点調節装置。