JPH02251924A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、カメラ等の自動焦点調節装置に関する。

Ｂ、従来の技術 撮影レンズを通過した被写体光に基づいて焦点検出を行
い、合焦後も連続して焦点検出を行ういわゆるコンティ
ニュアスＡＦ（オートフォーカス）撮影が可能な自動焦
点カメラがある。このコンティニュアスＡＦ撮影時にお
いて、例えば、歩行者のような動く主要被写体を追いな
がらシャッタチャンスを待つ時に、主要被写体の手前に
別の歩行者や並木等の障害物が現われると、至近の障害
物に焦点を合わせる動作が行われ、主要被写体がピンボ
ケになってしまう。そこで、障害物が焦点検出領域内に
入る直前に焦点検出を中断する操作が可能なカメラが知
られており、この種のカメラにおいてはフォーカスロッ
クスイッチが設けられ、コンティニュアスＡＦ撮影時に
フォーカスロックスイッチを操作して焦点検出を中断す
る。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような方式では、焦点検出領域に障
害物が入ってくる瞬間を正確に予想するのが困難なので
、実際は障害物に基づいたレンズ駆動が行われてからフ
ォーカスロックスイッチを操作することとなり、レンズ
駆動が止まった時には既にいくらか主要被写体はピンボ
ケになってしまう場合が多かった。また、フォーカスロ
ックスイッチが十分早く操作された場合でも、レンズ駆
動を止めている間に主要被写体が動いてしまい、ピンボ
ケとなる。従って、障害物が完全に焦点検出領域外へ出
ていない時や、出た瞬間にレリーズすると主要被写体は
ピンボケとなってしまい、−方、主要被写体にピントが
再び合うのを待っているとシャッターチャンスを逃し、
いずれにしろ良好な撮影ができないおそれがあった。こ
のような問題は、動的被写体を追尾しやすいように焦点
検出領域を広くするほど顕著となり、その改善が要望さ
れている。

本発明の技術的課題は、動的被写体を追尾し易すくした
広い焦点検出領域とそれよりも狭い焦点検出領域とを設
定した自動焦点調節装置において、狭い焦点検出領域に
不所望の被写体が入ってもその影響を少なくすることに
ある。

００課題を解決するための手段 クレーム対応図である第１図により説明すると、本発明
は、被写体像を所定面上に形成するための撮影光学系５
０１と、この撮影光学系５０１の全部または一部を焦点
調節のために駆動する駆動手段５０２と、撮影画面内に
設定された焦点検出領域において一対の被写体像を一対
の受光素子上にそれぞれ投影し、各被写体像の相対ずれ
量を検出して前記所定面に対する撮影光学系５０１の像
面のデフォーカス量を検出する焦点検出手段５０３と、
検出されたデフォーカス量に基づいて撮影光学系５０１
を即動して焦点調節を行うと共に、焦点検出不能であれ
ば撮影光学系５０１をスキャンしつつ焦点検出を続行す
るように制御する制御手段５０４とを具備する自動焦点
調節装置に適用される。

そして上述の技術的課題は次のようにして解決される。

焦点検出手段５０３を、撮影画面内に設定された複数の
焦点検出領域において前記所定面に対する撮影光学系５
０１の像面のデフォーカス量を相対ずれ量としてそれぞ
れ検出する手段であって常時選択される第１の検出手段
５０３Ｗと、上記複数の焦点検出領域をあわせた領域に
含まれる予め定めた特定の焦点検出領域において、前記
所定面に対する撮影光学系５０１のデフォーカス量を相
対ずれ量として検出する手段であって、第１の焦点検出
手段５０３Ｗによるその特定領域を含む焦点検出領域の
焦点検出において検出可能な相対ずれ量よりも小さいず
れ量としてのデフォーカス量を検出可能な第２の焦点検
出手段５０３Ｓとで構成し、第２の焦点検出手段５０３
Ｓを選択する選択手段５０５を具備する。さらに、制御
手段５０４で次のように制御する。選択手段５０５によ
り第２の焦点検出手段５０３Ｓが選択されると、焦点検
出不能のときは撮影光学系５０１を駆動することなく焦
点検出を繰り返すとともに、小さいずれ量の範囲内でデ
フォーカス量が検出されるとそのデフォーカス量に基づ
いて撮影光学系５０１を駆動する。

８６作用 通常は第１の焦点検出手段５０３Ｗでいわゆるコンティ
ニュアスモードで焦点検出が行われ１選択手段５０５に
より第２の焦点検出手段５０３Ｓが選択される。第２の
焦点検出手段５０３Ｓによる焦点検出では、検出可能な
デフォーカス量が狭められ、かつデフォーカス量が予め
定めた範囲外などで焦点検出不能のときには、いわゆる
コンティニュアス撮影時のような撮影光学系５０１のス
キャン動作が行われない。このため、第２の焦点検出手
段５０３Ｗで主要被写体を追尾しているときに不所望の
被写体が焦点検出領域の端部に入ってくるときに第２の
焦点検出手段５０３Ｓを選択すれば、不所望の被写体に
よる影響が回避できる。

また、不所望の被写体が第２の焦点検出領域に入っても
、検出可能なデフォーカス量が狭められているから、不
所望の被写体に合焦するおそれが少ないばかりか、焦点
検出不能であっても撮影光学系５０１はスキャン駆動さ
れないので、第２の焦点検出領域で主要被写体を再度捕
捉したときに直ちに合焦させることができる。

Ｆ、実施例 第２図〜第１４図に基づいて実施例を説明する。

第２図は本発明をレンズ交換型−眼レフカメラに適用し
た実施例を示すもので、カメラボディ２０に対して交換
可能なレンズ１０が着脱自在にマウントし得るようにな
されている。レンズ１０を装着した状態において、被写
体から到来する撮影光束の一部は撮影レンズ１１を通っ
てカメラボディ２０に設けられているメインミラー２１
によって反射されて不図示のファインダに導かれる。

これと同時に撮影光束の一部がメインミラー２１を透過
してサブミラー２２によって反射されることにより、焦
点検出用光束としてオートフォーカスモジュール２３（
以後、ＡＦモジュールという）に導かれる。

−ＡＦモジュール２３について− ＡＦモジュール２３の構成例を示す第３図において、Ａ
Ｆモジュール・２３は、フィールドレンズ２３１および
一対の再結像レンズ２３２Ａ。

２３２Ｂからなる焦点検出用光学系２３Ａと一対の受光
素子アレイ２３３Ａ、２３３Ｂを有するＣＣＤイメージ
センサチップ（以下、単にＣＣＤと呼ぶ）２３Ｂとから
構成されている。

以上のような構成において、撮影レンズ１１の射出瞳１
１Ｅに含まれる光軸ＬＸに対して対称な一対の領域１１
Ａ、ＩＩＢを通る光束は、フィールドレンズ２３１付近
で焦点検出用の１次像を形成し、更に、フィールドレン
ズ２３１および再結像レンズ２３２Ａ、２３２Ｂによっ
てＣＣＤ２３Ｂの一対の受光素子アレイ２３３Ａ、２３
３Ｂ上に一対の２次像を形成する。上記１次像が不図示
のフィルム共役面と一致してい、る時、一対の２次像の
受光素子アレイ並び方向の相対的位置は焦点検出光学系
の構成によって決まる所定値となる。また、一対の受光
素子アレイ２３３Ａ。

２３３Ｂは、第４図に示すように各々ｎ個の受光素子ａ
ｉ、ｂｉ　（ｉ＝１〜ｎ）から成る。各受光た電荷蓄積
時間だけ電荷蓄積を行なうことにより、受光素子出力を
後述の処理に適する出力レベルとすることができる。Ｃ
ＯＤ　２３　Ｂ上の照度を検出するためＣＣＤ２３Ｂ上
にはモニタ用センサ（不図示）が設けられる。そして、
１次像がフィルム共役面と一致している時に、両受光素
子アレイの対応する受光素子（ａ工とｂＬｙａ２とｂ２
・・・　ａｎとｂｎ）の出力が等しくなるように配置さ
れている。

１次像がフィルム共役面からずれた面に形成されている
場合には、ＣＣＤ２３Ｂ上における一対の２次像の相対
的位置は、１次像の光軸方向のずれ方向（すなおち前ピ
ンか後ピンか）に応じて上記一致している場合の所定値
から変化する。例えば、前ピンの場合には一対の２次像
の位置関係は相対的に挟まり、後ピンの場合には広がる
。すなわち、撮影レンズ１１によって形成される被写体
の結像面と、焦点検出用光学系２３Ａ固有の予定焦点面
との光軸方向の差に応じて２次像の相対位置関係が決ま
る。

次に、この実施例における焦点検出領域について説明す
る。

第５図は、ファインダ内の視野枠５１と焦点検出領域を
示すマーク５２とを示し、第６図（ａ）は、第４図に示
した受光素子素子アレイ２３３Ａ。

２３３Ｂを焦点検出面に投影した像Ｓｏを示している。

焦点検出領域マーク５２は、マット面上に刻線されたマ
ーク５２ａ〜５２ｄで構成され、マーク５２ａと５２ｂ
との間に第１の焦点検出領域ｚ１が、マーク５２ｂと５
２ｃとの間に第２の焦点検出領域Ｚ２が、マーク５２ｃ
と５２ｄとの間に第３の焦点検出領域Ｚ３がそれぞれ設
定される。

ここで、後述する第１の焦点検出モード（多点測距モー
ド）選択時は第１〜第３の焦点検出領域ｚ１〜Ｚ３でそ
れぞれ検出されたデフォーカス量に基づいて焦点調整が
行われ５例えば、複数のデフォーカスの中で最至近の被
写体に合焦するデフォーカス量を５つまり最も後ピンの
ものをそのときのデフォーカス量として使用する。また
、第２の焦点検出モード（スポット測距モード）選択時
は中央部の焦点検出領域Ｚ２で検出されたデフォーカス
量に基づいて焦点調整が行われる。

ここで、第６図（ｂ）は焦点検出領域Ｚ２上の焦点検出
のための像ずらし範囲を表わし、焦点検出領域Ｚ２相当
幅の像参照範囲を受光素子アレイの両端までそれぞれず
らして焦点検出が可能であり、第６図（Ｑ）、（ｄ）は
焦点検出領域Ｚｌ。

Ｚ２上の焦点検出のための像ずらし範囲を表わし、焦点
検出領域Ｚｌ、Ｚ３相当幅の像参照範囲を受光素子アレ
イの各一端までずらして焦点検出が可能である。したが
って、焦点検出領域Ｚ２で焦点検出可能なデフォーカス
量は焦点検出領域Ｚｌ。

Ｚ３よりも大きい。また、第７図（ａ）はスポット測距
モード時の焦点検出領域Ｚ４を、第７図（ｂ）はその焦
点検出領域Ｚ４上の焦点検出のための像ずらし範囲を表
わしている。この焦点検出領域Ｚ４の広さは多点測距モ
ードの焦点検出領域Ｚ２と等しいが、第７図（ｂ）のよ
うに、焦点検出演算の際の像ずらし量が多点測距モード
に比べて小さくされている。したがって、検出可能なデ
フォーカス量も小さい。なお、本明細書では、スポット
測距モードの焦点検出領域Ｚ４はマーク５２上では焦点
検出領域Ｚ２と同一領域であるから焦点検出領域Ｚ２と
して説明する。

このようなモード選択のため、本実施例では第２図に示
すようなモード選択スイッチ６１が設けられ、不所望の
被写体が捕捉されそうになったときに撮影者が直ぐに操
作してスポット測距モードやフォーカスロックモードを
選択できるようになっている。スイッチ６１は、接片６
１ａ〜６１ｃを有し、スイッチ解放時は各接片がいずれ
も開いており、半押して接片６１ａと１ｂが閉じ、全押
して接片６１ａ、６１ｂ、６１ｃの全てが閉じ、これに
より得られる信号をデコーダ部６２でデコードしてＡＦ
ＣＰＵ３０のポートＰ８に入力する。

後述するようにスイッチ６１が解放の場合には、第１〜
第３の焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ３による多点測距モードが
、半押しで第２の焦点検出領域Ｚ２によるスポット測距
モードがそれぞれ選択され、全押しで焦点検出動作を中
止、すなわちフォーカスロックモードとなる。また、接
片６１ａ。

６１ｂにばばね６１Ｂによる自己復帰力が与えられてい
る。

−ＡＦＣＰＵ３０について− 再び第２図において、センサ制御部２６は、オートフォ
ーカス用ＣＰＵ　（以後、ＡＦＣＰＵと呼ぶ）３０のポ
ートＰ４からの電荷蓄積開始および終了指令を受は取り
、指令に応じた制御信号をＣＯＤ　２３　Ｂに与えるこ
とによりＣＯＤ　２３　Ｂの電荷蓄積開始および終了を
制御する。また、転送りロック信号をＣ０Ｄ２３Ｂに与
え、受光素子出力信号を時系列的にＡＦＣＰＵ３０に転
送するとともに、受光素子出力信号の転送開始に同期し
た発生同期信号をＡＦＣＰＵ３０のポートＰ４に送る。

ＡＦＣＰＵ３０は発生同期信号に同期して内蔵のＡ／Ｄ
コンバータによりＡＤ変換をスタートさせ、以後、転送
りロックのサイクルタイム毎に受光素子出力をポートＰ
３にてサンプリングしてＡＤ変換する。これにより受光
素子数に応じたＡＤ変換データ（２ｎ個）を得た後、こ
のデータに基づき後述する周知の焦点検出演算を行い、
１次像とフィルム共役面とのデフォーカス量を求める。

ここで、焦点検出演算に用いる周知の相関演算法につい
て簡単に説明する。

一相関演算法について− 各々ｎ個から成る一対のＣＣＤデータａ１〜ａｎおよび
ｂ１〜ｂｎに対して（１）式の相関演算を行ない相関量
Ｃ（Ｌ）が求められる。

Ｃ（Ｌ）＝Σ（ａｉ−ｂ（ｉ＋Ｌ））　　・・　（１）
ここで、Ｌは整数であり、ＣＣＤイメージセンサチップ
２３Ｂ上に並ぶ受光素子ピッチを１単位とした場合の一
対のＣＣＤデータ相互の相対的シフト量である。

この（１）式の演算結果は相対的シフト量りを横軸に取
りかつ相関量Ｃ（Ｌ）を縦軸に取って示すと、１対のＣ
ＯＤデータの相関が高いシフト量りにおいて相関量Ｃ（
Ｌ）が最小になる。実際上当該相対的シフト量りは受光
素子アレイ２３３Ａ。

２３３Ｂから離散的に得られるデータに基づいて決まる
ので、相関量Ｃ（Ｌ）も離散的になる。そこで演算によ
り求めた相関量Ｃ（Ｌ）から必ずしも直接に相関量Ｃ（
Ｌ）の最小値Ｃ（Ｌ）　ＭＩＮが得られるとは限らない
。そこで周知の３点内挿の手法を用いて相関量Ｃ（Ｌ）
の最小値Ｃ（Ｌ）ＭＩＮを求め、そのシフト量を相対シ
フト量（ずれ量）として求め、受光素子の並びピッチと
所定の係数とからデフォーカス量を求める。

この（１）式においてパラメータｉとシフト量りの関係
は、スポット測距モードが第８図に、多点測距モードが
第９図に示す如く設定される。

第８図においては、シフト量りの取る範囲が−５〜＋５
に設定され、また第９図においては、焦点検出領域Ｚｌ
、Ｚ３では−６〜＋６、焦点検出領域ｚ２では−１４〜
＋１４にそれぞれ設定されている。パラメータｉの取る
範囲は（２）式で表わされる。

（２）式において演算ＩＮＴ（）は、（）の中の値をそ
の値以下の最も大きな整数に整数化することを表わして
いる。また、αとβは、受光素子アレイ２３３Ａと２３
３Ｂ上に投影された焦点検出領域の相当範囲を示し、第
８図ではα＝ｍ。

β＝にであり、受光素子アレイ２３３Ａは受光素子ａｍ
”ａｋまでの範囲、受光素子アレイ２３３Ｂは受光素子
ｂｍ”ｂｋまでの範囲が焦点検出領域Ｚ２相当範囲であ
ることを示す、換言すれば、焦点調節が適正に行われた
場合に、焦点検出領域ｚ２内の像が再結像すべき範囲が
受光素子ａｍ〜ａｋまで、並びにｂｍ”ｂｋまでなので
ある。

そして、（２）式の意味するところは、この焦点検出領
域Ｚ２上の被写体像を用いてシフト量−５〜＋５で焦点
検出演算を行うのに必要な受光素子アレイ２３３Ａ、２
３３Ｂ上の範囲を表わし、第８図では、ａ　（ｍ　−２
）　〜ａ　（ｋ　＋　３　）、ｂ　（ｍ−２）　＝ｂ　
（ｋ＋３）の受光素子を用いる。

すなわち、焦点検出領域Ｚ２相当として設定した範囲よ
り広い範囲の受光素子が焦点検出演算に用いられる。第
８図の○印がその焦点検出領域Ｚ２の焦点検出演算に使
用する受光素子を示している。

第９図は、スポット測距モードと同様に多点測距モード
時において各焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ３の焦点検出演算に
用いる受光素子の範囲を示している。同図中、Ｑ印を付
した範囲は、第１の焦点検出領域２↓に結像すべき被写
体に対する焦点検出演算に用いられるＣＣＤデータａｉ
、ｂｉの範囲を、Δ印は第３の焦点検出領域Ｚ３に関す
る焦点検出演算に用いられるＣＣＤデータａｉ、ｂｉの
範囲を、また、斜線の部分は、第２の焦点検出領域Ｚ２
に関する焦点検出演算に用いられるＣＣＤデータａｉ、
ｂｉの範囲をそれぞれ示している。

同図かられかるように、第１．第２および第３の焦点検
出領域Ｚ１〜Ｚ３の上記α、βは、それぞれα＝４．β
＝ｊ、α”　ｊｒ　β＝ｈ、α＝ｈ。

β＝ｎ−３であり、焦点検出領域Ｚ１はａ４〜ａ、）、
ｂ４〜ｂｊの各受光素子、焦点検出領域Ｚ２はａ　ｊ＝
ａ　ｈ、　ｂ　ｊ−ｂ　ｈの受光素子、焦点検出領域ｚ
３はａ　ｈ　＝　ａ　（ｎ　−３）　、　ｂ　ｈ　〜ｂ
（ｎ−３）で設定される。またシフト量りの範囲は、第
１と第３の焦点検出領域Ｚｌ、Ｚ３に関しては−６≦Ｌ
≦６．第２の焦点検出領域Ｚ２に関してはさらに広く一
１４≦Ｌ≦１４とされている。そして、第９図から分か
るとおり、第１の焦点検出領域ｚ１に関する相関演算に
用いられる画素は８１〜ａ（ｊ＋３）、ｂ□〜ｂ（ｊ＋
３）であり、第３の焦点検出領域Ｚ３ではａ（ｈ−３）
〜ａｎ、ｂ　（ｈ−３）　〜ｂｎであり、第２の焦点検
出領域Ｚ２ではａ工〜ａｎ、ｂ１〜ｂｎである。

ＡＦＣＰＵ３０はこのようにして求められた焦点検出演
算結果に基づいて、ＡＦ表示器４ｏの表示形態をポート
Ｐ５を用いて制御する。例えば前ピンの場合は三角表示
部４１、後ピンの場合は三角表示部４３、合焦の場合は
丸表示部４２．焦点検出不能の場合はＸ表示部４４を各
々アクティブとする。

またＡＦＣＰＵ３０は、焦点検出演算結果に基づいて、
ＡＦモータ５０の駆動方向および駆動量を以下のように
制御して、撮影レンズ１１を合焦点に移動させる。

ＡＦＣＰＵ３０はまず、デフォーカス量の符号（前ピン
、後ピン）に従って、ポートＰ２から、撮影レンズ１１
が合焦点に近づく方向にＡＦモータ５０を回転させる駆
動信号を出力する。ＡＦモータ５０の回転運動は、カメ
ラボディ２０に内蔵されたギヤ等から構成されたボディ
伝達系５１を経てカメラボディ２０とレンズ１０のマウ
ント部に設けられたボディ側のカップリング５３に伝達
される。ボディ側のカップリング５３に伝達された回転
運動は、更にこれに嵌合するレンズ側のカップリング１
４およびレンズ１０に内蔵されたギヤ等から構成された
レンズ伝達系１２に伝達され最終的に撮影レンズ１１が
合焦方向へと移動する。

ＡＦモータ５０の駆動量は、上記ボディ伝達系５１のギ
ヤ等の回転量によって検出され、その回転量は、フォト
インタラプタ等によって構成されるエンコーダ５２によ
ってパルス列信号に変換されポートＰ１からＡＦＣＰＵ
３０にフィードバックされる。ＡＦＣＰＵ３０ば、ボデ
ィ伝達系５１およびレンズ伝達系１２の減速比等のパラ
メータに応じて、ＡＦモータ５０の駆動量、すなわちエ
ンコーダ５２からフィードバックされるパルス数をカウ
ンタすることにより撮影レンズ１１を所定移動量だけ移
動することができる。ＡＦＣＰＵ３０は、ポートＰ１よ
り入力するパルス信号をカウントするためのパルスカウ
ンタと、このパルスカウンタの内容と比較するための比
較レジスタとを内蔵しており、パルスカウンタと比較レ
ジスタの内容が一致した時に内部割込みがかかる機能を
有している。

ＡＦＣＰＵ３０は以下のような順序でＡＦモータ５０の
駆動量を制御する。

まず、ＡＦモータ５０の駆動開始前にパルスカウンタの
内容をクリアするとともに比較レジスタに所望のパルス
数をセットし、次いでＡＦモータ５０の駆動を開始する
。ＡＦモータ５０の回転によりエンコーダ５２がパルス
を発生してパルスカウンタがカウントアツプされる。パ
ルスカウンタの内容が比較レジスタと一致した時に割込
みがかかり、ＡＦＣＰＵ３０は割込処理でＡＦモータ５
０を停止させる。このようにしてＡＦモータ５０は所望
のパルス数だけ駆動制御される。

さらに第２図において、レンズにはレンズＣＰＵ１３が
内蔵されており、このレンズＣＰＵＩ　３は、ＡＦＣＰ
Ｕ３０に必要な焦点距離や撮影レンズ１１の単位移動量
当りのカップリング１４の回転数等のＡＦ関連情報を、
マウント部に設けたレンズ側接点１５．ボディ側接点６
３を介してボディ側の通信バス６４に送る。

さらに８０はレリーズ釦であり、操作されていない状態
である解放状態と、第１のストロークだけ押し込んだ状
態である準備状態（半押し）と。

第１のストロークよりも大きな第２のストロークまで押
し込んだ状態であるレリーズ状態（全押し）とに操作可
能である。

以上が本発明にかかる焦点検出装置を一眼レフカメラに
適用した実施例の構成および動作の概要である。

次に第１０図〜第１４図により焦点検出演算処理の手順
を詳細に説明する。

主電源スイッチがオンしたとき、または、交換レンズが
装着された時に、ＡＦＣＰＵ３０はレンズＣＰＵＩ　３
との通信によりレンズ情報を収集する。そして、レリー
ズ釦８０の半押し操作により第１０図に示すオートフォ
ーカスルーチン（Ａルーチン）が起動される。なお、こ
のオートフォーカスルーチンはレリーズ釦８０の半押し
が解除されると直ちに割込みにより中断され、起動前の
半押し待機状態となる。

オートフォーカスルーチンが起動されると、ステップＳ
１で後述する変数ｏＣに０を代入して第１１図に示すＳ
ルーチンを起動する。Ｓルーチン実行中は、同時に並行
してＡルーチンも実行される。次いでステップＳ２にお
いて、ＣＯＤデータを読み込み、ステップＳ３において
、モード選択スイッチ６１が全押しされているか否かに
よりフォーカスロックか否かを判定する。否定されると
ステップＳ７に進みフラグＦＬＦに０を代入し、ステッ
プＳ８でモード選択スイッチ６１が半押しされているか
否かによりスポット測距モードか否かを判定する。否定
されるとステップＳ１０でＣに１を代入し、肯定される
とステップＳ９でＣに０を代入してステップＳｌｌに進
み、Ｃが変数ＯＣと一致するか否かを判定する。ここで
、Ｃ＝Ｏでスポット測距モード、Ｃ＝１で多点測距モー
ドを示し、ＯＣは現在実行中の焦点検出モードを表わす
。したがって、Ｃ＝Ｏならばスポット測距モードが選択
されているからステップＳ２に戻り、Ｃ≠０ならばステ
ップＳ６に進んで割込みをかける。一方、モード選択ス
イッチ６１が全押しされていてステップＳ３が肯定され
るとステップＳ４に進んでフラグＦＬＦに１を代入し、
ステップＳ５でＣにＯを代入してステップＳ６で割込み
をかける。この割り込みにより第１２図の割込み処理が
起動されている。

Ａルーチンと並行して実行されるＳルーチンは、第１１
図に示すようにステップＳ２１でフラグＦＬＦが１か否
かを判定し、否定されるとステップＳ２２において受光
素子アレイ２３３Ａ、２３３Ｂから受光素子出力である
ＣＯＤデータを読み取る６次いで、ステップＳ２３にお
いて、モニタ用センサの出力により被写体が低輝度過ぎ
るか高輝度過ぎるかを判定する。いずれでもなくこのス
テップＳ２３が否定されるとステップＳ２４に進み、焦
点検出領域Ｚ２についてスポット測距モードによる焦点
検出演算を行う、このステップＳ２４で上述したように
（１）式の相関演算からデフォーカス量を求める。次に
ステップＳ２５に進み、焦点検出不能か否かを判定する
。焦点検出演算でデフォーカス量が演算できない場合、
あるいは最小の相関量が所定値より大きいとか画像のコ
ントラストが所定量より低いなど種々の要因により演算
されたデフォーカス量の信頼性が低いときに焦点検出不
能と判定される。

デフォーカス量が求まりステップＳ２５が否定されると
ステップＳ２６に進み、演算されたデフォーカス量が予
め定めた範囲−ＣＰ〜＋ＣＰ内にある否かを判定し、肯
定されるとステップＳ２７において、ＡＦ表示器４０に
焦点検出結果を表示し、ステップ８２８において、演算
されたデフォーカス量に応じて撮影レンズを駆動してス
テップＳ２２に戻る。

一方、ステップ３２３が肯定され、あるいは、ステップ
Ｓ２５で焦点検出不能と判定されたときおよび、ステッ
プＳ２６において、検出されたデフォーカス量が一〇Ｐ
〜十〇Ｐ外と判定されると、ステップＳ２９においてＡ
Ｆ表示器４０に焦点検出不能を表示しステップＳ２２に
戻る。つまり、焦点検出不能のときは撮影レンズを駆動
することなく焦点検出のみ繰り返す。

さらに、ステップＳ２１が肯定されると否定されるまで
ステップＳ２１を繰り返す。Ｓルーチン実行中ばＡルー
チンが並行して実行されているから、モード選択スイッ
チ６１の全押しが解除されてＡルーチンでフォーカスロ
ックではないと判定されるとそのステップＳ７でフラグ
ＦＬＦがＯとなり、これにより、Ｓルーチンのステップ
Ｓ２１が否定される。

ステップ８２６においてデフォーカス量を制限したが、
次のように相関演算のシフト量りそのものを制限しても
よい。以下、この点を説明する。

デフォーカス量算出過程において、例えば（１）式で求
めたＣ　（Ｌ）の最小値がＬのシフト範囲の最端であっ
た場合は内挿が不可能なので、焦点検出不能として焦点
検出演算を終える。ここで、実際の像ずれ量に相当する
シフト量が、相関演算に用いたシフト量の範囲を越える
ときは同様に焦点検出不能の結果となる。従って、シフ
ト量の範囲が検出可能なデフォーカス量の範囲を決定す
ることになる。したがって、ステップＳ２６におけるデ
フォーカス量範囲の絶対値ｃｐに相当するシフト量をＬ
Ｃと呼ぶと、ステップＳ２４における相関演算に用いる
Ｌの範囲を−ＬＣ≦Ｌ≦ＬＣとしてもステップＳ２６で
デフォーカス量を制限するのと同じ効果が得られる。た
だしこの場合、ＬＣは整数しかとれないので、デフォー
カス量で制限するのに比べて設定の自由度はいくぶん減
じる。

Ａルーチン実行中に割込みがかかると第１２図の割込み
ルーチンが起動される。

まず、ステップＳ３１で変数ｏＣにＣを代入してステッ
プＳ３２に進み、Ｃが１か否かを判定する。ステップＳ
３２が肯定されると第１３図に示すＷルーチンにジャン
プし、ステップＳ３２が否定されるとステップＳ３３で
フラグＦＬＦが１か否かを判定し、否定されると第１１
図のＳルーチンヘジャンプする。ステップＳ３３が肯定
されると、ステップＳ３４でＡＦ表示器４０の表示をそ
のまま保持してＳルーチンヘジャンプする。割り込みル
ーチン中はＡルーチンの割り込みを受付けない。

割込みルーチンから第１３図に示すＷルーチンに進むと
、ステップＳ４１において受光素子アレイ２３３Ａ、２
３３ＢからＣＣＤデータを読み取る。次いで、ステップ
Ｓ４２において、モニタ用センサの出力により被写体が
低輝度過ぎるか高輝度過ぎるかを判定する。いずれでも
なく否定されるとステップ８４４〜Ｓ４６を順次に実行
する。

すなわち焦点検出領域Ｚ１〜ｚ３について多点測距モー
ドで焦点検出演算を行う。この演算はスポット測距モー
ドと同様である。次にステップＳ４７に進み、全焦点検
出領域で焦点検出不能か否かを判定する。これは、上述
したと同様各点点検出演算でデフォーカス量が演算でき
たか否かなどにより判定される。いずれかの焦点検出領
域における焦点検出演算でデフォーカス量が演算される
とステップ３４８に進む。このステップ３４８において
は、複数の焦点検出領域に関してデフォーカス量が演算
されるとその内の最も至近の被写体のデフォーカス量、
即ち最も後ピンのデフォーカス量を選択する。次いでス
テップＳ４９に進みＡＦ表示器４０に焦点検出結果を表
示し、ステップＳ５０において、演算されたデフォーカ
ス量に応じて撮影レンズを駆動してステップＳ４１に戻
る６複数のデフォーカス量の平均値を最終的なデフォー
カス量として使用するなどカメラの特性に応じた方法で
複数の焦点検出結果から最終的なデフォーカス量を求め
てもよい。

ステップＳ４７が肯定されると、すなわち全焦点検出領
域で焦点検出演算ができないときにはステップＳ５１に
進んでＡＦ表示器４０に焦点検出不能表示を行い、更に
ステップＳ５２に進み所定量だけ撮影レンズを駆動して
ステップＳ４１に戻る。すなわち、撮影レンズをスキャ
ンしつつ焦点検出を続行する。なお、Ｗルーチン実行中
もＡルーチンが並行して実行される。

以上のように動作するカメラの具体的な使用例を第１４
図を参照して説明する。被写体としてサッカーのプレー
ヤを想定する。この種のプレーヤの動きはカメラに対し
て単調に近づいたり遠ざかったすせず、また左右の動き
も不規則であり、追尾撮影に際して最もテクニックが必
要な被写体である。

撮影者は、主電源をオンした後に主要被写体であるプレ
ーヤを焦点検出領域を示すマーク５２内に捕らえながら
レリーズ釦８０を半押ししたままマーク５２内から外さ
ぬようにプレーヤを追う。

この間、プレーヤが急に動く方向を変えたときなどは度
々マーク５２内から外しそうになるが、上述のように常
時多点測距モードが選択されているからプレーヤを捕捉
し続けることが容易である。

またこの場合、第６図あるいは第８図に示したように、
中央部の焦点検出領域Ｚ２で検出可能なデフォーカス量
が両端の焦点検出領域ｚ１，３よりも大きくされており
、プレーヤが主に前後に動いているときには、中央部で
プレーヤを捕捉するように追尾すると急に動かれても合
焦状態を保ちやすい。他方、主に左右に動いているとき
には、中央の焦点検出領域Ｚ２でプレーヤを捕捉するの
が難しく両端の領域Ｚ１，３で捕捉してしまうこともあ
るが、このときは、前後の動きが少ないから検出可能な
デフォーカス量は小さな範囲でよく。

本実施例の特性はこのような不規則に動く被写体の追尾
に非常にマツチしている。

ここで、第１４図において、主要被写体として追尾して
いるプレーヤＰＬＩの前にコーナフラッグＣＦや他のプ
レーヤＰＬ２のような障害物が入ってくると、初め障害
物は両端の領域Ｚ１，３にかかりカメラは障害物に合焦
しようとする。このレンズの動きにより、撮影者は障害
物が焦点検出領域に入った事実に気付き、スポット測距
モードを選択すべくモード選択スイッチ６１を半押しす
る。これにより焦点検出領域はＺ２が選択されて狭くな
り横の動きは追いにくくなるが、その反面。

うまくプレーヤを捕捉すれば障害物のために主要被写体
がピンボケになる可能性は低くなる。この状況では、後
者の利点が前者の欠点よりもはるかに大きい。

さらに、障害物が中央に寄ってきて焦点検出領域Ｚ２に
入るのが避けられないときは、撮影者はモード選択スイ
ッチ６１を全押ししてフォーカスロックし、障害物が領
域Ｚ２からでるのを待つ。

このとき、フォーカスロックが少し遅れても、障害物に
よって誤って駆動されるレンズの量は比較的少なく制限
されているので、領域Ｚ２から障害物がでた後に、速や
かに主要被写体に合焦できる可能性が高い。フォーカス
ロック後、障害物が領域Ｚ２から出るのを待ち、モード
選択スイッチ６１を半押しに戻し、また、第１．第３の
焦点検出領域Ｚｌ、Ｚ３から出るのを待ってモード選択
スイッチ６１を解放してシ′ヤッターチャンスを待つ。

あるいは、障害物を前ボケにしてモード選択スイッチ６
１を半押しのままレリーズしても良い。

なお、次のようにしてスポット測距モード時の手ブレに
よる影響を防止することができる。

焦点検出領域ｚ２による焦点検出とこれに続くレンズ駆
動を行なうと共に焦点検出領域Ｚｌ。

Ｚ３で焦点検出を行なう。なおこの焦点検出領域Ｚ２で
は上述したようなデフォーカス量制限はかけない。焦点
検出領域Ｚ１またはＺ３に内するデフォーカス量がほぼ
○、すなわちほぼ合焦していると思われる場合は待機モ
ードに入る。待機モードでは、レンズ駆動を行うことな
く焦点検出領域Ｚ２に関する焦点検出を繰り返し行い、
この間に所定のデフォーカス範囲に含まれる焦点検出結
果が得られれば、待機モードを終了する。待機モードに
入ってから一定時間内に所定のデフォーカス範囲内に含
まれる結果が得られなかった場合は、デフォーカス量の
大小に拘らずそれに基づいたレンズ駆動を打った後、待
機モードを終了する。いずれの場合も、待機モードを終
了すると通常のスポット測距モードに戻る。さらに、ス
ポット測距モード時において焦点検出領域Ｚｌ、Ｚ３の
焦点検出の結果、はぼ合焦していると思われる領域がな
い場合は、焦点検出領域Ｚ２に関する焦点検出結果に基
づいて直ちにレンズを即動する。

以上のような手順により、撮影者の手ブレにより所要被
写体が一時的に焦点検出領域Ｚ２から外れてしまう場合
は、直ぐに主要被写体を捕捉し直せば他の不所望の被写
体に合焦するのが防止され、主要被写体がピンボケにな
ることがない。さらに。

意図的に追尾被写体を変更したときには、速やかに新し
い主要被写体に合焦させることが可能となる。

Ｇ１発明の効果 本発明によれば、いわゆる多点焦点検出のように比較的
広い焦点検出領域で焦点検出を行う第１の焦点検出モー
ドとスポット焦点検出のように比較的狭い焦点検出領域
で焦点検出を行う第２の焦点検出モードとを設定し、常
時は広い第１の焦点検出モードとするとともに選択操作
により狭い第２の焦点検出モードを選択可能とし、さら
に、第２の焦点検出モードによって検出可能なデフォー
カス量を第１の焦点検出モードによる同じ焦点検出領域
の焦点検出領域でのデフォーカス量よりも小さくしたの
で、動く被写体を追いながらシャッターチャンスを待つ
ような際に、障害物が第２の狭い焦点検出領域に入って
デフォーカス量が大きくなると焦点検出不能となってレ
ンズは主要被写体に合焦した状態を保持するから、使い
勝手の良いカメラを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。 第２図は本発明による自動焦点検出装置の実施例の全体
構成図である。 第３図はＡＦモジュールの構成を示す斜視図である。 第４図は受光素子アレイ説明図である。第５図〜第７図
は焦点検出領域の説明図である。 第８図および第９図は焦点検出領域と焦点検出に用いる
ＣＯＤデータとを説明するマトリックス図である。 第１０図〜第１３図は焦点検出の手順を示すフローチャ
ートである。 第１４図は焦点検出動作の説明図である。 １０：レンズ　　　　　１１：撮影レンズ１２：レンズ
伝達系　　１３：レンズＣＰＵ２０：ボディ　　　　　
２３：ＡＦモジュール２３Ａ：焦点検出光学系 ２３Ｂ：ＣＣＤ ２６：センサ制御部　　３０：ＡＦＣＰＵ４０：ＡＦ表
示器　　　５０：ＡＦモータ５１：ボディ伝達系　　５
２：エンコーダ８０ニレリーズ釦 ６１：モード選択スイッチ 特許出願人　　　株式会社二コン 代理人弁理士　　　　永　井　冬　紀 Ｎ出瞳１１Ｅ 第５図 第１図 ２３３Ａ ２３３Ｂ 第５図 第６図 第７図 第ｑ図 ／ 第３図 第１１図 Ｓルーチンへ 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体像を所定面上に形成するための撮影光学系と、こ
   の撮影光学系の全部または一部を焦点調節のために駆動
   する駆動手段と、撮影画面内に設定された焦点検出領域
   において一対の被写体像を一対の受光素子上にそれぞれ
   投影し、各被写体像の相対ずれ量を検出して前記所定面
   に対する前記撮影光学系の像面のデフォーカス量を検出
   する焦点検出手段と、検出されたデフォーカス量に基づ
   いて前記撮影光学系を駆動して焦点調節を行うと共に、
   焦点検出不能であれば撮影光学系をスキャンしつつ焦点
   検出を続行するように制御する制御手段とを具備する自
   動焦点調節装置において、前記焦点検出手段は、撮影画
   面内に設定された複数の焦点検出領域において前記所定
   面に対する前記撮影光学系の像面のデフォーカス量を前
   記相対ずれ量としてそれぞれ検出する手段であって常時
   選択される第１の検出手段と、前記複数の焦点検出領域
   をあわせた領域に含まれる予め定めた特定の焦点検出領
   域において、前記所定面に対する前記撮影光学系のデフ
   ォーカス量を前記相対ずれ量としての検出する手段であ
   って、第１の焦点検出手段によるその特定領域を含む焦
   点検出領域の焦点検出において検出可能な相対ずれ量よ
   りも小さいずれ量としてのデフォーカス量を検出可能な
   第２の焦点検出手段とから成り、 前記第２の焦点検出手段を選択する選択手段により前記
   第２の焦点検出手段が選択されると、前記制御手段は、
   焦点検出不能のときは撮影光学系を駆動することなく焦
   点検出を繰り返すとともに、前記小さいずれ量の範囲内
   でデフォーカス量が検出されるとそのデフォーカス量に
   基づいて撮影光学系を駆動するように構成することを特
   徴とする自動焦点調節装置。