JPH02189533A - 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】 （発明の利用分野） 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。

（発明の背景） 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１．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装置として、
特開昭６２−１２５３１１号公報、同６２−１３９５１
２号公報、同６２−１３９５１１号公報、同６２−２６
９９３６号公報等が開示されている。

同公報によって開示されている装置における自動焦点調
節方式の要旨は、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、該方式により上記問
題の改善が期待される。

しかしながら、前記方式による補正動作（自動焦点調節
動作）を行っているときに、被写体が静止している場合
のレンズ駆動に関して次のような問題が生じる。

即ち、被写体が静止していたとしても焦点検出手段にお
けるノイズ等の影響により検出結果はある程度幅を持っ
てばらつき、連動して常に一定な検出結果は得られない
。そこで、このばらついた検出結果により被写体が静止
でいても動いているとして、前記方式による補正を行う
と逆にピントをはずす結果につながる恐れがある。

第９図は従来のレンズ駆動量補正方式を説明するための
図であり、図中横軸は時刻ｔ、縦軸は被写体の像面位置
ｄを表している。

実線で表した軌跡ｆ　（ｔ）は被写体の像面位置、破線
で表した軌跡β（１）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、ρ（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［ｔｉ、ｔｉ’］が焦点検出動作、［ｔｉ
’ｔｉ＋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ｆ　（ｔ）とβ（１）
の縦軸ｄ方向の差が、いわゆるデフォーカス量である。

ＤＦｉは時刻ｔｉにおける検出されたデフォーカス量、
ＤＬＬは時刻ｔＬ−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、ＴＭｉは焦点調節動
作の時間間隔をそれぞれ表している。

同図に示した従来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二次関数に従って変化する、とい
う仮定をおいている。即ち、時刻１、において、現在お
よび過去３回の像面位置（ｔｓ、ｆり、（ｔ２．ｆ２）
、（ｔ：３゜ｆ３）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、デフォーカス量ＤＰ１．ＤＦ
２．ＤＦ３並びに像面移動量換算レンズ駆動量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、
ｆ４を決定する際には、簡単のためｔ、−ｔ３＝ｊ３−
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での焦点検出結果から時刻
ｔ３　′で時刻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ゆ
く。

ａ　−ｔ＋ｂ−ｔ＋ｃ＝ｆ　（ｔ）　　　　　（１）ａ
−ｔ、＋ｂ−ｔ１＋ｃ＝ｆ　（ｔｔ　）（２）ａ−ｔ２
＋ｂ−ｔ、＋ｃ＝ｆ　（ｔ２）（２’　）ａ−ｔｓ　＋
ｂ−ｔ３　＋ｃ＝ｆ　（ｔｓ）（２″）第　図中、１２
１点を原点と考えると、ｆ、＝ＤＦ１　　　　　　　　
　　　　　（３）ｆ２　＝ＤＦ２＋ＤＬ１ ｆ３　　＝ＤＦ３＋ＤＬ２ ｔ！＝Ｏ ｔ２＝ＴＭ１ ｔ３　　＝ＴＭ　１　＋ＴＭ２ 上記式（３）、　（３’　）。

（４″）を（２）、　（２’　）、　（２″ｂ、ｃを求
めると、 （３′　） ＋ＤＬＬ　　　　　　（３″） （４′　） （４″　） （３″　）、　　（４）、　　（４’　　）　　。

）に代入して、上記ａ。

ここで、ＴＭ３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ｔｉ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ＤＦ　ｉ−２，ＤＦ　
ｉ−１，ＤＦ　ｉ並びに過去２回の実際のレンズ駆動量
ＤＬｉ−２，ＤＬｉ−１，そして過去２回の時間間隔Ｔ
Ｍ　ｉ　−２，ＴＭ　ｉ　−１から求めることができる
。

ｃ　＝ＤＦｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・・・・（７）よって、時刻ｔ４におＧづる像面移
動量換算のレンズ駆動量ＤＬ３は ＤＬ３＝ｆ、−！２３ ＝ｆ４−（ｆ３−ＤＦ３） ＝　ａ　（ＴＭ１＋ＴＭ２＋ＴＭ３）　２＋ｂ　（ＴＭ
ｌ＋ＴＭ２＋ＴＭ３）　＋ｃ−（ａ　（ＴＭ１＋ＴＭ２
）　”−ｂ　（ＴＭｌ＋ＴＭ２）　＋ｃ）　＋ＤＦ３＝
　ａ　（（ＴＭ１＋ＴＭ２＋ＴＭ３）　”−（ＴＭ１＋
ＴＭ２）　”　）÷ｂＴＭ３◆ＤＦ３　　　　　　　・
・・・・・　（８）ＤＬｉ＝ａｉ　（（ＴＭｉ−２＋　
ＴＭｉ−１＋　ＴＭｉ）２−　（ＴＭｉ−２＋　ＴＭｉ
−１）２）÷ｂｉ−ＴＭｉ＋ＤＦｉ　　（１１）上記式
（９）　’、　（１０）、　　（１１）に従って、検出
デフォーカスｆｉ　Ｄ　Ｆ　ｉから、レンズ駆動を行う
ためのデフォーカスｆｆｉ　Ｄ　Ｌ　ｉ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せが可能となる。

なお、上記補正方式では二次関数で像面位置を外挿する
ため、少なくとも過去２回の焦点調節動作のデータが必
要である。ところが焦点調節を開始して最初の２回はデ
ータが不足しているので、第９図にも示したように、焦
点調節動作の最初の２回は検出デフォーカス量そのもの
に基づいてレンズを駆動する。これが前述した補正手段
でも実際に補正を加えない状態である。つまり、実際の
補正演算は第３回目のレンズ駆動から行われ、第９図に
も表現したように、時刻ｔ４から補正効果が表れる。

第１０図は静止被写体に対して上記補正（ノイズ分を被
写体が動いたとして求められる補正量）を加えてレンズ
駆動してしまった場合の例である。第９図と同様に横軸
は時刻ｔ、縦軸は被写体の像面位置ｄ（但しここでは第
９図の縦軸の１単位を拡大した、つまりより小さな単位
で表している）を表している。実線で表した軌跡ｆ　（
ｔ）は被写体の像面位置、折れ線で表した軌跡β（１）
はレンズの像面位置を意味している。破線は光学系の焦
点深度幅を示し、図では検出デフォーカス位置に対して
片側Ｆδ（Ｆ：レンズの開放Ｆ値。

δ：最小錯乱円）の半分で幅を持たせて表している。即
ち、この破線の幅以内に折れ線で表した軌跡β（１）が
入っていればピントの合った撮影が可能となる。

第１０図において、ｆｌからｆ３でのデフォーカス検出
までが前述した補正手段でも実際に補正を加えない状態
（補正手段が動作しない焦点検出動作期間）である。図
では（ｔｌ、ｆｌ）での検出デフォーカス量が焦点深度
幅内だったので、それに対するレンズ駆動は行っていな
い。しかし次の（ｔ２．ｆ２）での検出デフォーカスが
ノイズ等何らかの要因で焦点深度幅を越えたのでそれに
対しレンズ駆動を行い、次の（ｔ３．ｆ３）での検出結
果に対するレンズ駆動では上記の補正が加えられ、！２
４となっている。しかし静止している被写体として（ｔ
４．ｆ４）での検出結果がほぼ正しい値を示しても、被
写体がそのように動いたとして次のレンズ駆動に対して
も補正が加えられ、β５となってしまっている。即ち、
補正を加えたためにｎ４．Ｉ２５では結果的にピントを
はずす方向に作用してしまっている。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、動いている
被写体に対しては勿論、静止被写体に対しても常にピン
トの合った撮影を行わせることのできる自動焦点調節装
置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、補正手段が動作
しない焦点検出動作期間において、前回が合焦と判断さ
れた場合、レンズ駆動を行うか停止させたままにしてお
くのかのしきい値となる合焦幅を広げる合焦幅調整手段
と、補正手段が動作しない焦点検出動作期間において、
前回と今回の焦点検出結果が共に合焦と判断されたなら
ば、次回の焦点検出動作後に動作する補正手段よりの補
正値をデフォーカス量に加味しない状態に留める状態制
御手段とを設け、以て、補正手段が動作しない焦点検出
動作期間において、前回の焦点検出結果が合焦と判断さ
れたならば、今回の合焦判断に用いる合焦幅を拡大し、
更に前回と今回も焦点検出結果が合焦と判断されたなら
ばそのまま補正を加えない状態に留め、次回の焦点検出
動作後すぐ実際に補正を加える状態には入らないように
して、静止被写体に対する焦点検出結果がある程度ばら
ついても不要な補正を加えたレンズ駆動を行わないよう
にしたことを特徴とする。

（発明の実施例） まず、本発明の一実施例における概要を、前記第１Ｏ図
との比較により第８図を用いて説明する。

第８図は第１０図と同じ焦点検出結果に対して、上記の
合焦幅調整、状態制御を行った場合の本発明の実施例で
ある。第８図は第１０図と同様に横軸は時刻ｔ、縦軸は
被写体の像面位置ｄを表している。実線で表した軌跡ｆ
　（ｔ）は被写体の像面位置、直線で表されている軌跡
で（１）はレンズの像面位置を意味している。破線は合
焦判断に用いる合焦幅を示している。

第８図での（ｔｌ　、ｆｌ）における焦点検出動作では
、第１０図での焦点深度幅と同じ合焦幅を用いて合焦の
判断をしレンズ駆動を行っていない。そこで次回の焦点
検出動作（ｔ２．ｆ２）では合焦幅が拡大されている。

図ではほぼ４倍に拡大した場合を示している。この（ｔ
２．ｆ２）における焦点検出動作でも合焦幅が拡大され
ているため合焦と判断され、レンズ駆動を行わずに次回
の焦点検出動作（ｔａ、ｆ３）を行う。従来ならばこの
結果を含めた過去のデータから補正演算を行い（ｔａ：
ｆ３）の結果に対するレンズ駆動に補正を加えてしまう
のである。しかし、本発明の実施例では（ｔａ、ｆ３）
での焦点検出動作・後も実際に補正を加えない状態に留
まっている。更に合焦幅も前回の焦点検出結果が合焦で
あるので拡大されたままとなり、結果として（ｔａ、ｆ
３）での焦点検出結果も合焦となり、ここでもレンズ駆
動は行われない０次に焦点検出動作（ｔ４゜ｆ、１）で
も（ｔａ、ｆ３）と全く同じ状態で焦点検出動作が行わ
れ、同じように合焦の判断がされレンズ駆動は行われな
い、従って、第１０図での４４　＊　Ｉ２Ｓのように不
要な補正の加わったレンズ駆動は行われず、レンズは静
止被写体に対しても一定の位置を保ち常にピントのあっ
た撮影が可能となっている。

即ち、従来の動く被写体に対してもピントの合った撮影
を行うために検出されたデフォーカス量にある補正量を
加えただけレンズ駆動する方式において、補正量の演算
に必要なデータを蓄えている状態、つまり補正手段に於
て実際に補正を加えない状態（補正手段が動作しない焦
点検出動作期間）では、前回が合焦と判断された場合、
合焦幅を拡大し、更にこの補正を加えない状態に於て前
回と今回の焦点検出結果が共に合焦と判断されたならば
、次回の焦点検出動作後で実際に補正を加える状態には
入らず、そのまま補正を加えない状態に留まる。これに
より、静止被写体に対しても不要なレンズ駆動が行われ
ず常にピントの合った撮影を可能としている。

以下、上記のことを実現するための該装置並びにその動
作を示すフローチャート等を第１図から第７図に示す。

第１図は本発明の一実施例装置を備えたカメラを示す回
路図である。

図において、ＰＲＳはカメラの制御回路で、例えば内部
Ｇ：ＣＰＵ　　（中央処理装置）　、　ＲＯＭ　、　Ｒ
ＡＭ　。

Ａ／Ｄ変換機能を有するｌチップのマイクロコンピュー
タである。カメラの制御回路ＰＲＳ　（以下単にＰＲＳ
と記す）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、ＰＲＳは通信用信号Ｓｏ　、　Ｓｌ　、　５
ＣＬＫ、通信選択信号ＣＬＣＭ　、　Ｃ３ＤＲ、ＣＤＯ
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。

前記信号ＳＯはＰＲＳから出力されるデータ信号、ＳＩ
はＰＲＳに入力されるデータ信号、ＳＣＬには信号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ＶＬに電力を供給すると
ともに、ＰＲＳ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。

ＰＲＳが信号を“Ｈ”にして、ＳＣＬにに同期して所定
のデータを信号ＳＯとして送出すると、レンズ通信バッ
ファ回路Ｌ　ＣＭはカメラ・レンズ間通信接点を介して
、　ＳＣＬに、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のバッファ信号を信号Ｓ！どして出力し、Ｐ
ＲＳは５ＣＬＫに同期して該信号ＳＩをレンズのデータ
として入力する。

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、上記信号５Ｏ１ＳＩ　、　ＳＣ
Ｌにを用いてＰＲＳから制御される。信号ＣＫはＣＣＤ
駆効用クロりク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Ｐ
ＲＳに知らせる信号である。

ラインセンサ装置ＳＮＳの出力信号Ｏ３はクロックφ１
．φ２に同期した時系列の像信号であり、駆動回路ＳＤ
Ｒ内の増幅回路で増幅された後、像信号ＡＯ３としてＰ
ＲＳに出力される。ＰＲＳは像信号ＡＯＳをアナログ入
力端子から入力し、Ｃにに同期して、内部のＡ／Ｄ変換
機能でディジタル信号として、ＲＡＭの所定アドレスに
順次格納する。

同じくラインセンサ装置ＳＮＳの出力である信号５ＡＧ
Ｃは、該装置ＳＮＳ内のＡＧＣ（自動利得制御：　Ａｕ
ｔｏ　Ｇａ１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサの出力であり
、駆動回路ＳＤＲに入力されて、前記装置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
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゛乙信号ＳＯ、Ｓｌ　、
　５ＣＬＫを用いてＰＲＳから制御される。即ち、ＰＲ
Ｓ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ＰＲＳ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段階の押下によりス
イッチＳＷｌがオンし、引き続いて第２段階の押下でス
イッチＳＷ２がオンする。ＰＲＳはスイッチＳＷＩのオ
ンで測光、自動焦点調節を行い、スイッチＳＷ２のオン
をトリガとして露出制御とフィルムの巻き上げを行う。

なお、スイッチＳＷ２はマイクロコンピュータであると
ころのＰＲＳの「割り込み入力端子」に接続され、スイ
ッチＳＷＩのオン時のプログラム実行中でもスイッチＳ
Ｗ２のオンによっ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。

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
の制御が行われる。ＰＲＳからＭＤＲＩ　、ＭＤＲ２に
入力されている信号ＭＩＦ、　ＭＩＲ，Ｍ２Ｆ、　Ｍ２
Ｒはモータ制御用の信号である。

ＭＧＩ　、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ＴＲ］、ＴＲ２で通電され、ＰＲＳ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及びシャッタ制御は、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は予め決
められている。レンズ内制御回路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、出力信号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、絞りの駆動状態等）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、系の移動量の係数等）の出力を行う。

該実施例では、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ＬＴＭＲ
を信号ＬＭＦ、　ＬＭＲ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、ＬＰＲＳ内のカウンタで係数しており、所定の移
動が完了した時点でレンズ内制御回路ＬＰＲＳ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、ＰＲＳ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。なお、
ステッピング・モータはオーブ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、レンズ内制御回路ＬＰＲＳは該エンコーダ回路ＥＮ
ＣＺからの信号５ＥＮＣＺを入力してズーム位置を検出
する。レンズ内制御回路ＬＰＲ３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
ＰＲＳ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。

上記構成によるカメラの動作について、第２図以降のフ
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、Ｐ　Ｒ’Ｓへの
給電が開始され、該ＰＲＳ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２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始されると、ステッ
プ（００１）を経てステップ（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ＳＷ
Ｉの状態検知がなされ、ＳＷ１オフのときにはステップ
（００３）へ移行して、ＰＲ３内のＲＡＭに設定されて
いる制御用のフラグ、変数を総てクリアし、初期化する
。

上記ステップ（００２）　（００３）はスイッチＳＷ１
がオンとなるか、あるいは電源スィッチがオフとなるま
でくり返し実行される。スイッチＳＷ１がオンすること
によりステップ（００２）から（００４）へ移行する。

ステップ（００４）では露出制御のための「測光」サブ
ルーチンを実行する。ＰＲＳは第１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。

続いてステップ（００５）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３図に示
しているが、ＰＲＳは焦点検出用のラインセンサ装置Ｓ
ＮＳから像信号の入力を行う、詳細は後述する。

次のステップ（００６）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ｆｉ　ＤＥＦを演算する。具体的な演算方式は特
願昭６１−１６０８２４号公報等に開示されているので
詳細な説明は省略する。。

次のステップ（００７）では「予測演算」サブルーチン
を実行する。「予測演算」サブルーチンは上記式（９）
　（１０）　（１１）で示したレンズ駆動量補正を行う
もので、第５図にそのフローを示している。

続いてステップ（ＯＯａ）では、「レンズ駆動」サブル
ーチンを実行し、先のステップ（００７）で補正された
デフォーカス量ＤＬ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（００２）へ移行して
、スイッチＳＷＩがオフするまでステップ（００４）か
ら（ＯＯａ）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、ＰＲＳの割り
込み入力端子へ接続されており、該スイッチＳＷ２がオ
ンしたときにはどこのステップを実行中でも、割り込み
機能にて直ちにレリーズ動作のステップへ移行するよう
に構成されているが、レリーズ動作は本発明とは直接間
わりがないのでその説明は省略する。

次に第３図に示した「像信号人力」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
、ＰＲＳ自身が有している自走タイマのタイマ値ＴＩＭ
ＥＲをＲＡＭ上の記憶領域ＴＮに格納することによって
、焦点調節動作の開始時刻を記憶している。

次のステップ（１０３）では、レンズ駆動量補正式（９
）　（１０）　（１１）中の時間間隔ＴＭｉ−２，ＴＭ
ｉ−１に対応するｒＭｌ、ＴＭ２を更新する。ステップ
（１０３）を実行する以前には、ＴＭＩ、ＴＮ２には前
回の焦点調節動作における時間間隔ＴＭｉ−２，ＴＭｉ
−１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、ＴＮ２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ＴＭｔ−２，Ｔ
Ｍｉ−１に相当するＲＡＭ上の記憶領域ＴＭＩ、　ＴＮ
２に格納されるわけである。ぞして、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）でラインセンサ装置ＳＮ
Ｓに光像の蓄積を開始させる。具体的には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、これを受けて該回路ＳＤＲはラインセンサ装
置ＳＮＳの光電変換素子部のクリア信号ＣＬＲを“Ｉ４
”にして電荷の蓄積を開始させる。

ステップ（１０５）では自走タイマ値を変数ＴＩに格納
して現在の時刻を記憶する。

次のステップ（＋０６）ではＰＲＳ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、ラインセンサ装置ＳＮＳからの信
号５ＡＧＣをモニタし、該信号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（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ＴＩＭＥ
Ｒから、ステップ（１０５）で記憶した時刻ＴＩを減じ
て変数ＴＨに格納する。従って、Ｔεには蓄積間始から
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ＮＡＸ　ＩＮＴ
を比較し、ＴＥがＭＡＸ　ＩＮＴ未満ならばステップ（
１０６）　ヘ戻り、再び蓄積終了待ちとなる。ＴＥがＭ
ＡＸ　ＩＮＴ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０強制蓄積終了はＰＲＳか
らセンサ駆動回路ＳＤＲへ「蓄積終了コマンド」を送出
することで実行される。

センサ駆動回路ＳＤＲはＰＲＳ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
して光電変換部の蓄積電荷をＣＣＤ部へ転送させる。ス
テップ（１０９）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（１１０）ではラインセンサ装置ＳＮＳの像信
号Ｏ３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、センサ駆動回路ＳＤＲは
ＰＲＳからのクロックＣＫに同期してＣＯＤ駆動用クロ
りクφ１．φ２を生成してラインセンサ装置ＳＮＳ内部
の制御回路５ＳＣＮＴへ与え、該装置ＳＮＳはφ１．φ
２によってＣＣＤ部が駆動され、ＣＣＤ内の電荷は像信
号Ｏ８として時系列的に出力される。この信号はセンサ
駆動回路ＳＤＲ内部の増幅器で増幅された後に、像信号
ＡＯ３としてＰＲＳのアナログ入力端子へ入力される。

ＰＲＳ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（
１１１）にて「像信号人力」サブルーチンをリターンす
る。

第４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）
において測距２回目が終了した状態かの確認を行う。即
ち、本発明では前述したように測距３回終了後から実際
の補正演算を行い、測距結果のデフォーカス量に対して
演算結果の補正値を加えている。よって、実際に補正量
を加える直前の状態かを確認していることになる。ステ
ップ（２０３）では前回、つまり測距１回目が合焦であ
ったかを確認している。ここで前回合焦であったならば
ステップ（２０４）で合焦幅を拡大する。この動作が前
述のｒ補正手段で実際に補正を加えない状態で、前回合
焦なら合焦幅を拡大するｊと表現したものである。

即ち、先述のステップ（２０２）で測距２回目終了状態
ではないと判断された場合、つまり測距１回目と測距３
回目以降ではステップ（２０５）で合焦幅を通常の幅と
する。先述したように第８図及び第１○図ではＦδ（Ｆ
：レンズの開放Ｆ値、δ：最小錯乱円）の半分で行って
いる。これは測距１回目及び３回目以降は焦点調節動作
を精度良く行う必要があるためである。またステップ（
２０３）で測距２回目であっても前回合焦でなかったと
確認された場合も同様である。一方ステップ（２０２）
。

（２０３）で測距２回目で前回合焦であったと確認され
た場合のみステップ（２０４）で合焦幅の拡大を行う。

前記第８図では通常の合焦幅の４倍、つまりＦδの２倍
で行っている。

ステップ（２０６）ではその時点での合焦幅とデフォー
カス量ＤＬの絶対値ＩＯＬ＋を比較する。即ち合焦判定
を行う。

ステップ（２０６）で合焦と判断された場合はステップ
（２０７）に進み、デフォーカス量ＤＬ＝Ｏとする。次
のステップ（２０８）では駆動２回目か、即ち測距２回
目終了後のレンズ駆動かを確認する。

ここで駆動２回目であったならばステップ（２０９）で
装置の状態を駆動１回目終了状態とする。つまり、被写
体が静止していると判断して今回の測距な１回目の測距
であったとするのである０本来ならば次回の測距が３回
目となり、その結果を含めた過去のデータで予測演算を
行い、その結果を補正値として測距結果に加えてレンズ
駆動するところであるが、この場合は被写体が静止して
いると判断し、次の測距終了後直ちに補正を加えたレン
ズ駆動に移行するのではなく、少なくともあと２回は測
距した後に補正を加えたレンズ駆動を行う状態に留まる
。結果として前回、つまり１回目に当たる測距結果を破
棄している。これは、静止している被写体に対しては動
き始めるまで予測演算をしないようにデータ数で状態制
御を行っていることになる。この動作が先述の、「補正
手段の実際に補正を加えない状態で、前回と今回の焦点
検出結果が共に合焦と判断されたならば、次回の焦点検
出動作後で実際の補正を加える状態には入らずそのまま
補正を加えない状態に留まる」と表現したものである。

ステップ（２１０）では、今回の測距の結果レンズ駆動
の必要がなかったので今回の測距結果は合焦であったと
している。この場合はそのままステップ（２１５）に移
行し「レンズ駆動」サブルーチンをリターンする。

ステップ（２０６）で合焦と判断されなかった場合はス
テップ（２１１）でレンズと通信して２つのデータｒｓ
ＪｒＰＴ）ＩＪを入力する。「Ｓ」は撮影レンズの「焦
点調節光学系の移動量対像面移動量の係数」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ｒｓ＝ｌＪ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ｒｓＪは変化する。

ｒＰＴ）ＩＪは焦点調節光学系ＬＮＳの光軸方向の移動
に連動したエンコーダ回路ＥＮＣＦ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ｆｆ１ＤＬ。

上記ｒｓＪ、ｒＰＴＨＪのより焦点調節光学系の移動量
をエンコーダ回路の出力パルス数に換算した値、いわゆ
るレンズ駆動ｆｉＦＰは次式で与えられることになる。

ＦＰ＝　Ｄ　Ｌ　−ｓ　／ＰＴＨ ステップ（２１２）は上式をそのまま実行している。

ステップ（２１３）ではステップ（２１２）で求めたレ
ンズ駆動量ＦＰ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（２１４）で、レンズと通信してステップ
（２１２）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（２１５
）へ移行して「レンズ駆動」サブルーチンをリターンす
る。

第５図に「予測演算」サブルーチンのフローを示す。

本発明では、先に述べた補正演算式（９）　（１０）（
＋１）中のデフォーカス量をレンズ移動量に置き換えて
演算する。

最新の検出デフォーカス量をＤＥＦ、上記レンズ係数を
Ｓとすると、 ＤＦ　ｉ　＝ＤＥＦ−ｓ 上記式（１２）の置き換え後、式（９）　（１０）　（
１１）なる漸化形式の補正式を行うと、ＤＬｉなる補正
されたレンズ駆動量が得られる。

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、式（９）（
１０）　（１１）は漸化式形式で表されており、補正演
算実行時点で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（−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。

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ＴＭｉに対応するＴＭ３にＴＭ２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ｒｓＪを
入力し、次のステップ（３０６）で式（１２）で表され
た、デフォーカス量のレンズ移動量換算を行う。式（９
）　（ｌｏ）　（ｔｔ）は漸化形式であるから、今回の
検出デフォーカスｆｆｉ　ＤＥＦに式（１２）の演算を
行うことで総てのデフォーカス量のレンズ移動量換算が
達成される。

次のステップ（３０７）では予測演算を行うためのデー
タが揃っているかのチエツクを行う。即ち、ここで実際
に補正を加える状態であるか、加えない状態であるかの
判断が行われるわけである。過去２回の焦点調節動作及
び今回の測距結果のデータが揃っていない場合はステッ
プ（３０８）へ移行して、最新のデフォーカス量ＤＥＦ
をそのままレンズ駆動すべきデフォーカスｆｆ１ＤＬと
し、そのままステップ（３１３）へ移行して「予測演算
」サブルーチンをリターンする。

予測演算を行うためのデータが十分揃っているならばス
テップ（３０９）に移行する。ステップ（３０９）は式
（９）を、（３１０）は式（１口）を、（３１１）は式
（１１）をそれぞれ実行し、レンズ駆動すべ吉デフォー
カス量のレンズ移動量換算値ＤＬＳを得る。

そして、ステップ（３１２）で、 ＤＬ＝　　０１．Ｓ／　Ｓ を計算することによって、上記レンズ移動量ＤＬＳを、
「レンズ駆動」サブルーチンのために、再びデフォーカ
スｆｉＤＬに換算し、ステップ（３１３）にて「予測演
算」サブルーチンをリターンする。

以上説明してきた実施例では、被写体の移動に起因する
像面位置の変化を二次関数で近似するものであるが、本
発明は二次関数に限定されるものではなく、１次関数あ
るいはより高次の関数、さらには他の適切な関数でも応
用可能なことは明らかである。

一方、以上説明してきた実施例では補正手段の実際に補
正を加えない状態で、前回と今回の焦点検出結果が共に
合焦と判断された場合にそのまま補正を加えない状態に
とまるとして、駆動１回目終了状態にとめたが、これを
駆動２回目終了状態とすることも可能である。前述の実
施例では、２回測距した時点で判断し、データが充分に
なったら必ず補正を加える状態に移行していたのに対し
て、３回測距した時点で判断し、データが充分になって
も必ずしも補正を加える状態には移行しない状態制御を
行うのである。

以下上記の実施例において、前述の実施例に対し変更と
なる点を述べていく。

第６図に第４図に対する「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（４０２）
において測距１回目が終了した状態かの確認を行う、測
距１回目終了状態でないならば、ステップ（４０３）へ
進み、今回実際に補正を加えるかどうかの確認を行う、
今回実際に補正を加えないならば、ステップ（４０４）
へ進み、前回合焦であったのか確認を行う。前回合焦で
あったならばステップ（４０５）にて合焦幅を拡大する
。一方、ステップ（４０２１にて測距１回目終了状態と
確認された場合、またステップ（４０３）にて今回実際
に補正を加える状態と確認された場合、及びステップ（
４０４）にて前回合焦でないと確認された場合はステッ
プ（４０６）へ移行し、合焦幅を通常とする。

ステップ（４０７）ではステップ（４０５）　、　（４
０Ｂ）でそれぞれ決められた合焦幅で合焦判定を行う。

ステップ（４０７）で合焦と判断された場合はステップ
（４０８）に進み、デフォーカスｆｉＤＬ＝０とする。

次のステップ（４０９）では駆動３回目か、即ち測距３
回目終了後のレンズ駆動かを確認する。

ここで駆動３回目であったならばステップ（４１０）で
装置の状態を駆動２回目終了状態とする。つまり、被写
体が静止していると判断して今回の測距を２回目の測距
であったとするのである。本来ならば今回の測距が３回
目となり、その結果を含めた過去のデータで予測演算を
行い、その結果を補正値として測距結果に加えてレンズ
駆動するところであるが、この場合は被写体が静止して
いると判断し、今回の測距終了後直ちに補正を加えたレ
ンズ駆動に移行するのではなく、少なくともあと１回は
測距した後に補正を加えたレンズ駆動を行う状態にとめ
、ステップ（４１１）では今回の測距の結果レンズ駆動
の必要がなかったので今回の測距結果は合焦であったと
している。この場合はそのままステップ（４１６）に移
行し「レンズ駆動」サブルーチンをリターンする。

ステップ（４０７）で合焦と判断されなかった場合はス
テップ（４１２）へ移行する。この後は先述した実施例
の「レンズ駆動」サブルーチンのステップ（２１１）〜
（２１５）と同じ制御をステップ（４１２）〜（４１５
）で行っている。

第７図に第５図に対する「予測演算」サブルーチンのフ
ローを示す。

このサブルーチンが実行されると、ステップ（５０２）
〜（５０７）までは先述した実施例の「予測演算」サブ
ルーチンのステップ（３０２）〜（３０７）と同じ制御
を行う。

ステップ（５０７）にて予測データが充分揃っていると
確認された場合はステップ（５０８）に移行し、前回実
際に補正を加えたかどうかの確認を行う。

ここで前回が補正を加えなかった場合、即ち、今回初め
てデータが揃った場合はステップ（５０９）に進み、測
距結果なる検出デフォーカス量ＤＥＦの絶対値ＩＤＥＦ
Ｉとその時点での合焦幅との比較を行う。ここでＩＤＥ
ＦＩが合焦幅より大きいならば、今回より実際に補正を
加える必要がある判断することとなる。尚、合焦幅につ
いては先に説明した「レンズ駆動」サブルーチンにて決
定しているが、まったくの最初の制御ではこの「予測演
算」サブルーチンの方が先に実行される。従ってその場
合は、合焦幅の拡大はいっさい行われていないので通常
の合焦幅となっている。

ステップ（５０９）でＩＤＥＦＩが合焦幅より大きくな
かったならば、あるいはステップ（５０７）で予測デー
タが揃っていないと確認された場合は今回実際に補正を
加える必要ないと判断し、ステップ（５１０）へ移行し
て、最新のデフォーカスｍ　ＤＥＦをそのままレンズ駆
動すべきデフォーカスｆｉＤＬとし、そのままステップ
（５１６）へ移行して「予測演算」サブルーチンをリタ
ーンする。

ステップ（５０８）で前回補正したと確認された場合、
及びステップ（５０９）でｌ　ＤＥＦ　ｌが合焦幅より
大きかった場合は今回実際に補正を加える必要があると
判断し、ステップ（５１１）で今回補正するとし、以後
ステップ（５１２）〜（５１６）で先述した実施例の「
予測演算」サブルーチンのステップ（３０９）〜（３１
３）　　と同じ制御を行う。

本実施例によれば、実際に補正を加えない状態に於て前
回の焦点検出結果が合焦と判断されたならば、今回の合
焦判断に用いる合焦幅を拡大し、更に上記の実際に補正
を加えない状態に於て、前回と今回も焦点検出結果が合
焦と判断されたならばそのまま補正を加えない状態にと
まり、次回の焦点検出動作後すぐ実際に補正を加える状
態には入らないよう状態制御を行う。これにより、静止
被写体に対する焦点検出結果がある程度ばらついても不
要な補正を加えたレンズ駆動を行わずに安定した状態が
保たれ、静止被写体に対しても常にピントの合った撮影
が可能となる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、第５図のステップ３０９〜３１２、
第７図のステップ５１２〜５１５が本発明の補正手段に
、第４図ステップ２０３，２０４、第６図ステップ４０
４，４０５が合焦幅調節手段に、第４図ステップ２０６
，２０７、第６図ステップ４０７，４０８が状態制御手
段に、それぞれ相当する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、補正手段が動作
しない焦点検出動作期間において、前回の焦点検出結果
が合焦と判断されたならば、今回の合焦判断に用いる合
焦幅を拡大し、更に前回と今回も焦点検出結果が合焦と
判断されたならばそのまま補正を加えない状態に留め、
次回の焦点検出動作後すぐ実際に補正を加える状態には
入らないようにして、静止被写体に対する焦点検出結果
がある程度ばらついても不要な補正を加えたレンズ駆動
を行わないようにしたから、静止被写体に対しても常に
ピントの合った撮影を行わせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図乃
至第５図は本発明の一実施例におけるそれぞれの動作を
示すフローチャート、第６図及び第７図は本発明の他の
実施例における主要部分の動作を示すフローチャート、
第８図は本発明の各実施例の概要を説明するための図、
第９図は従来装置の焦点調節動作を説明するための図、
第１０図は同じくその概要を説明するための図である。 ＰＲＳ・・・・・・カメラ内制御回路、ＳＮＳ・・・・
・・ラインセンサ装置、ＬＴＭＲ・・・・・・焦点調節
用モータ、ＬＭＴＲ・・・・・・−１１−−１、ＥＮＣ
Ｆ・・・・・・エンコーダ回路、ＬＣＭ・・・・・・レ
ンズ通信バッファ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズを通過した被写体からのデフォーカス
   量を所定時間間隔毎に繰り返し検出する焦点検出手段と
   、該焦点検出手段の現在を含めた過去複数回の焦点検出
   結果、並びに焦点検出動作の少なくとも過去１回の時間
   間隔を考慮して、デフォーカス量に補正を加える補正手
   段と、前記デフォーカス量に基づいて撮影レンズの焦点
   調節光学系を駆動するレンズ駆動手段とを備えた自動焦
   点調節装置において、前記補正手段が動作しない焦点検
   出動作期間において、前回が合焦と判断された場合、レ
   ンズ駆動を行うか停止させたままにしておくのかのしき
   い値となる合焦幅を広げる合焦幅調整手段と、前記補正
   手段が動作しない焦点検出動作期間において、前回と今
   回の焦点検出結果が共に合焦と判断されたならば、次回
   の焦点検出動作後に動作する前記補正手段よりの補正値
   をデフォーカス量に加味しない状態に留める状態制御手
   段とを設けたことを特徴とする自動焦点調節装置。