JPH057323A - フオーカス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ズーム位置が広角側にあって、被写体距離を
高精度に検知できない場合にも、容易にしかも誤動作の
発生を抑えてレンズの補正量を決定し、広角端から望遠
方向へズーミングを行った場合に、被写体距離の誤検知
から実際の補正曲線から大きくずれて、ピンボケ状態に
陥る可能性を最小限に抑える。 【構成】 合焦状態にあるフォーカスレンズ１１位置と
この時のズーム位置より決定される被写体距離に固有の
レンズ位置補正曲線に沿って、ズーム動作時にレンズ１
１の位置を補正して常に合焦状態を維持するズームフォ
ーカス動作を実行するに際して、被写体距離の決定時
に、ズーム位置が広角端近傍にある場合に、レンズ１１
位置を区分けするための複数の範囲を予め設定して、各
範囲に対して夫々特定の被写体距離を用意しておき、各
レンズ１１位置より特定の被写体距離を選択してレンズ
位置補正曲線を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変倍機能を持ち、焦点
距離に応じて結像位置が変化するインナー方式レンズを
用いた焦点制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】変倍機能を持ち、焦点距離に応じて結像
位置が変化するレンズ系で、ズーム動作時に結像位置を
一定にする、所謂インナーフォーカス方式は、特公昭５
２−１５２２６号公報（Ｇ０２Ｂ７／０４）にも開示さ
れ、合焦動作の迅速化を実現できるという利点から近年
賞用されつつある。このインナー方式では、焦点距離に
応じて結像位置が変化する構造上、一旦合焦位置に達し
たフォーカスレンズは望遠〜広角のズーミング動作に連
動して位置補正される必要があり、しかもこの補正量は
カメラと被写体までの距離（被写体距離）及びズーム位
置に応じて、図１２のズーム補正曲線の様に予め決めら
れた数値である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記ズーム補正曲線
は、縦軸にズーム倍率（ズーム位置）、横軸にフォーカ
スレンズ位置をとった時に、被写体までの距離（被写体
距離）毎に合焦状態を維持する為のズーム位置とフォー
カスレンズ位置の関係を示している。この図のようなズ
ーム補正特性を持つレンズ系において望遠端付近で合焦
している場合、ズーム位置と合焦動作直後のフォーカス
レンズ位置から容易に被写体までの距離を算出できる
が、広角端付近では各被写体距離の曲線が密集している
ため、フォーカスレンズ位置検出に非常に高い精度が要
求され、一般の民生機器に用いられるセンサーの精度で
は検出が難しい。従って、広角端付近で合焦した後に望
遠方向にズーミングした時にピンボケが生じる可能性が
高い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、変倍作用の機
能を持ち、焦点距離に応じて結像位置が変化するレンズ
系において、ズームレンズ群を移動させて倍率を可変す
る焦点距離可変手段と、ズームレンズ群の位置を検出す
る第１検出手段と、フォーカスレンズ群の位置を制御す
るフォーカス制御手段と、フォーカスレンズ群の位置を
検出する第２検出手段と、フォーカス制御手段にて一旦
合焦状態に達した直後の第２検出手段出力を被写体距離
とし、被写体距離及び第１検出手段出力により決定され
るレンズ位置にフォーカスレンズ群を変位させるズーム
フォーカス動作を実行するズームフォーカス手段と、ズ
ームレンズ群によるズーム位置が広角端近傍にあるか否
かを検出する広角端判定手段と、ズーム位置が広角端近
傍にある場合に、予め設定された複数のレンズ範囲のい
ずれにフォーカスレンズ群が位置するかを判定するレン
ズ位置判定手段とを備え、ズームフォーカス動作に用い
られる被写体距離としてレンズ範囲に応じて設定された
特定被写体距離を採用することを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明は、上述のように構成したので、大体の
被写体距離が判れば、広角端近傍に於ても、ズームフォ
ーカス動作のレンズ補正曲線の選択を大きな誤差なく設
定することができる。

【０００６】

【実施例】以下、図面に従い本発明の一実施例について
説明する。図１において、１はインナーフォーカス方式
のレンズユニットであり、焦点距離を変化させる変倍機
能を有するズームレンズ１０と被写体像の撮像素子上へ
の合焦を司るリアレンズ（以下フォーカスレンズ１１と
称す）にて構成される。ここで、ズームレンズ１０は図
示省略の機構部を介してズームモータ２の駆動力により
光軸方向に進退し、フォーカスレンズ１１も図示省略の
機構部を介してフォーカスモータ４の駆動力により光軸
方向に進退する。３はズームレンズ１０の光軸方向のレ
ンズ位置を検知するためのズームエンコーダで、５はフ
ォーカスレンズ１１の移動量に応じてパルスを発生する
パルス発生器であり、具体的にはフォーカスモータ４の
回転状態を検出してモータの一回転に所定個のパルスを
発するように構成されている。６はフォーカスレンズ１
１の基準位置を検出する位置検出する位置検出スイッチ
であり、フォーカスレンズ１１の可動限界を示す端点ス
イッチと兼用している。フォーカスレンズ１１の位置
は、パルス発生器５の出力パルス数をカウンタ１２でカ
ウントして検出するが、フォーカスレンズ１１が所定位
置（例えば無限遠点）に達した時に位置検出スイッチが
オンしてカウンタ１２をリセットする。尚、カウンタ１
２はレンズ１１が近点方向に移動する様にモータが回転
している場合には、パルス発生器５からの出力をカウン
トアップし、逆に無限遠点方向に移動する様にモータが
回転している場合には、カウントダウンする。

【０００７】撮像素子に結像された被写体像は、撮像回
路７にて光電変換されて撮像映像信号になり、この映像
信号の輝度信号が図２に示す合焦制御回路８に供給さ
れ、更にこの合焦制御回路８の合焦制御の結果はモータ
制御回路９に出力され、モータ制御回路９はズーム及び
フォーカスモータ２、４の駆動を制御する。

【０００８】合焦制御回路８に供給された輝度信号は、
エリア抽出回路２１にて撮像画面の中央に設定されたフ
ォーカスエリア内の輝度信号のみを時分割的に抜きだし
て、後段の２個のＨＰＦ２２、２３に出力する。ここで
エリア抽出回路２１は、具体的には輝度信号内の垂直及
び水平同期信号にて抜き出し同期分離回路、これらの同
期信号及び固定の発振器出力を用いてフォーカスエリア
内で開状態となるように輝度信号を入力とするゲート回
路の開閉を制御することにより実現される。

【０００９】ＨＰＦ２２、２３は夫々カットオフ周波数
が異なるもので具体的には、ＨＰＦ２２のカットオフが
６００ＫＨＺ、ＨＰＦ２３のカットオフが２００ＫＨＺ
に設定されている。エリア抽出回路２１より出力される
輝度信号はＨＰＦ２２、２３を経てその高域成分のみが
取り出され、夫々の出力をディジタル積分回路２４、２
５にて１フィールド毎に該当フィールド分をディジタル
積分する。こうしてディジタル積分回路２４より比較的
周波数の高い（６００ＫＨＺ以上の）高域成分の積分値
Ｖ１が出力され、一方、ディジタル積分回路２５より積
分値Ｖ１より低い周波数成分も含む（２００ＫＨＺ以上
の）高域成分の積分値Ｖ２が出力される。尚、フォーカ
スレンズ位置と各積分値Ｖ１、Ｖ２との関係は図４に示
すようになる。

【００１０】積分値Ｖ１は、初期値及び最大値メモリ３
１、３０、位置メモリ３５、第１〜第３比較器により実
行される山登り合焦動作に焦点評価値として用いられ
る。この山登り合焦動作は、動作開始直後のフォーカス
レンズ１１の移動方向を決定する方向判別モード（ＭＯ
ＤＥ＝１）、焦点評価値が大きくなる様にレンズを変位
させる山登りモード（ＭＯＤＥ＝２）、一旦合焦位置を
通過した後に合焦位置に復帰させる合焦点復帰モード
（ＭＯＤＥ＝３）の３モードにて構成される。

【００１１】次にこの合焦動作について図３を用いて説
明する。合焦動作開始直後に実行される方向判別モード
では、最初に得られる焦点評価値が最大値メモリ３０と
初期値メモリ３１に保持される。その後、モータ制御回
路９は、フォーカスモータ４を予め決められた方向（例
えば、近点方向）に回転せしめ、これに応じてレンズ１
１を光軸方向に変位させ、第２比較器３３出力を監視す
る。第２比較器３３は、フォーカスモータ駆動後に得ら
れる焦点評価値と初期値メモリ３１に保持されている初
期評価値を比較し、その大小を出力する。

【００１２】モータ制御回路９は、第２比較器３３出力
が大または小という出力を発するまで最初の方向にフォ
ーカスモータ４を回転せしめ、最新の評価値が初期評価
値よりも大であるという出力が為された場合には、その
ままの回転方向を保持し、最新の評価値が初期評価値よ
り小である場合にはフォーカスモータ４の回転方向を逆
転して、次に山登りモードとなって第１比較器３２の出
力を監視する。

【００１３】第１比較器３２は最大値メモリ３０に保持
されている今までで最大の評価値と最新の評価値を比較
し、最新の評価値が最大値メモリ３０の内容に比べて大
きい（Ｓ１）、または充分小さい（Ｓ２）の２通りの比
較信号を出力する。ここで最大値メモリ３０は、第１比
較器３２出力Ｓ１に基づいて、最新の評価値が最大値メ
モリ３０の内容より大きい場合にその値が更新され、常
に現在までの評価値の最大値が保持される。

【００１４】３５はカウンタ１２のカウント値をレンズ
１１の位置として記憶する位置メモリであり、最大値メ
モリ３０と同様に第１比較器３２の出力Ｓ１に基づい
て、最大評価値となった場合のレンズ位置を常時保持す
る様に更新される。

【００１５】モータ制御回路９は、第２比較器３３出力
に基づいて決定された方向にフォーカスモータ４を回転
させながら、第１比較器３２出力を監視し、評価値の雑
音による誤動作を防止するために、第１比較器３２出力
にて最新の評価値が最大評価値より閾値幅Ｌ以上に充分
に小さいという出力Ｓ２が発せられると、合焦点復帰モ
ードとなって同時にフォーカスモータ４を逆転させる。
この逆転後、位置メモリ３５の内容と、現在のレンズ位
置を示すカウンタ１２のカウント値が第３比較器３６に
て比較され、一致した時、即ちレンズ１１が焦点評価値
が最大となる位置に戻った時にフォーカスモータ４を停
止させる様にモータ制御回路９は動作する。同時にモー
タ制御回路９は山登り完了信号ＬＳを出力する。以上で
一連の合焦動作が完了する。

【００１６】また一連の山登り合焦動作により、フォー
カスレンズが合焦位置に達すると、引き続き微調整動作
を第１メモリ４２及び第４比較器４４が実行する。この
微調整動作について詳述すると、山登り合焦動作が完了
すると山登り完了信号を発すると同時に第１メモリ４２
に山の頂点の焦点評価値を記憶させた後に、山登り合焦
動作時のフィールド当りのフォーカスレンズ１１の変位
量よりも著しく小さく、撮像画面上ではフォーカスの変
化が認められない程度の微少量を１単位分として所定方
向、例えば無限遠点方向にレンズが変位するようにフォ
ーカスモータ４を駆動させて、最初に得られる焦点評価
値と第１メモリ４２の保持値を比較して、最新焦点評価
値の方が小さい場合には、逆方向即ち近点方向に２単位
分だけ変位させ、次フィールドで得られる最新焦点評価
値と第１メモリ４２の内容を比較し、最新焦点評価値の
方が小さい場合には、第１メモリの保持内容が最大値を
維持しているとして、図６に示す様に再び遠点方向に１
単位分変位させてレンズ位置が山の頂点であることを確
認して所定期間レンズを停止させる。

【００１７】また、この頂点確認時にレンズ位置が山の
頂点ではないと確認されたときには、微調整が為され
る。即ち、図７に示すように、微小変位開始時の焦点評
価値が山の頂点より僅かに近点方向にずれていれば遠点
方向に１単位変位させると、最新の焦点評価値の方が大
きい状況が生じ、この時、最新の焦点評価値にて第１メ
モリ４２の内容を更新して、この位置を確認すべき山の
頂点としてこの位置より再び頂点確認をやり直す。図７
の例では、結果的に遠点方向に２単位分変位させ２度頂
点確認をやり直すことにより山の頂点にレンズが微調整
されることになる。この微調整はレンズ位置が合焦位置
より僅かにずれているときには有効であるが、ずれが大
きい場合には合焦状態に達するまでに時間を要すること
になり、むしろ前述の山登り合焦動作にて迅速に対応す
るほうが好ましい。例えば、微小変位開始時の焦点評価
値が山の頂点より無限遠点側に大きくずれていれば、図
８Ａの様に無限遠点方向にレンズ位置を１単位移動させ
た後に、逆方向に２単位移動させると、移動後の評価値
の方が移動開始前の評価値に比べ大きくなるので、第１
メモリ４２の内容を更新して更に近点方向に１単位移動
させて比較し、更新を繰り返すことになり、頂点への到
達までにかなりの時間を要する。そこで、これに対応す
るために、図８Ｂの様に元の位置より位置方向に合計６
単位移動しても頂点に到達しない時には、微調整動作を
中止して再び山登り合焦動作を再開する。尚、この際、
合焦動作を再開するか否かの閾値となる「６」は、予め
設定された許容ステップ数Ｍと称する。

【００１８】上述の一連の山登り合焦動作が完了して、
微調整動作が実行されるとこれに並行して、合焦状態に
ある被写体が移動あるいは変化して、ピンボケ状態とな
り、再度合焦動作をやり直す必要が生じたか否かを後述
の相対比を用いて監視する被写体監視動作が、相対比算
出回路４１、第２メモリ４３、第５比較器４５により実
行される。

【００１９】この被写体監視動作について詳述すると、
まず相対比算出回路４１は、積分値Ｖ１、Ｖ２が積分回
路２４、２５より発せられる毎に、両者の比を相対比Ｒ
として出力する。この相対比（Ｖ１／Ｖ２）と被写体の
ボケ度合（合焦時のレンズ位置よりの移動量あるいはズ
レ量）との関係をグラフに示すと、図５に示すような単
調減少特性曲線となる。

【００２０】これは、前記相対比なる状態量は、焦点評
価値と同じ様に被写体の合焦状態（ボケ度合）を表現で
きる関数値であり、比率で表現されているため一種の正
規化された状態量であり、被写体の置かれている環境の
影響をあまり受けにくい性質を有している。例えば、被
写体の照度が変化した場合に、焦点評価値の絶対値は変
化するが、相対比としては大きな変化はない。通常、上
記の性質は被写体の種類を問わぬものである故に、この
相対比をボケ度合のパラメータとして使用することが可
能となる。

【００２１】上述の様に相対比は、ボケ度合を表わす状
態量である故に、この相対比の変化を監視することによ
り被写体の変化を判定することができる。そこで、相対
比算出回路４１から１フィールド毎に出力される相対比
Ｒは、モータ制御回路９から出力されるタイミング信号
ＴＳの出力時に第２メモリ４３に基準相対比ＲＭＡＸと
して保持され、これ以後に得られる相対比は第５比較器
４５にて第２メモリ４３の保持内容と比較される。この
比較にて、最新の相対比が基準相対比に対して±５０％
の許容範囲内に、即ち最新の相対比と基準相対比との差
が、基準相対比の１／２以上のときに被写体が移動した
として、再開指令信号をモータ制御回路に出力する。モ
ータ制御回路９は、この指令信号を受けると直ちに合焦
動作を再開する。尚、上述の微調整動作及びこの動作に
伴う許容ステップ数Ｍを越えた際の合焦再開決定、更に
被写体監視動作は全て被写体監視モードにて実行され、
前述の４モードでオートフォーカス動作が構成される。

【００２２】３７は操作者が合焦動作を自動または手動
のいずれで行うかを選択するＡＦ／ＭＦ選択スイッチで
あり、自動（ＡＦ）モードを選択すれば、前述の山登り
合焦動作を実行した後に被写体監視モード（ＭＯＤＥ＝
４）となるオートフォーカス動作を実行し、手動（Ｍ
Ｆ）モードを選択すれば、フォーカスレンズ１１を手動
で進退させることが可能となる。

【００２３】次に、図９に示されたフローチャートに沿
って、合焦制御回路８及びモータ制御回路９にて実行さ
れるオ−トフォ−カス動作について説明する。まず、デ
ィジタル積分器２４、２５及び相対比算出回路４１から
該当フィールドの焦点評価値Ｖ１及び相対比Ｒを導出す
る（ステップ１００）。次いで、ＳＷ処理サブルーチン
が実行される（ステップ１５０）。このサブルーチンを
図１３のフローチャートに従って説明する。具体的に
は、ＡＦ／ＭＦ切換スイッチ３７によりＡＦモードかＭ
Ｆモードのいずれを選択しているかを判断し（ステップ
３００）、ＭＦモードであればビュ−ファインダ−上に
ＭＦモードであることの表示を行い（ステップ３０
１）、後述のＡＺフラグをリセットして（ステップ３０
２）、ＭＯＤＥ＝５としてＭＦモード実行の準備をする
（ステップ３０３）。一方、ＡＦモードが選択されてい
るならばビュ−ファインダ−上にＡＦモードであること
の表示を行い（ステップ３０４）、ズーム動作が為さ
れ、インナーフォーカス方式独特のレンズ位置補正（後
述）、即ちズームフォーカスを実行する必要がある時に
セットされるＡＺフラグがセットされているか否か、即
ち、ズーム動作に伴うレンズ位置補正動作を実行する必
要があるか否かを判断し（ステップ３０５）、セットさ
れて補正動作を実行する必要のある場合には、特に何ら
処理することなくサブルーチンを終了し、逆にリセット
されて補正動作を実行する必要がない場合には、ＦＳフ
ラグをリセットする。このＦＳフラグはズームフォーカ
ス時に合焦状態を維持する被写体距離（または被写体距
離を知るためのズーム位置及びフォーカスレンズ位置）
を記憶または設定した時にセットされて、その後、決定
された被写体距離が更新されないようにするフラグであ
る。尚、ＭＦモ−ドであればＭＯＤＥ＝１にして山登り
合焦動作を一からやり直す準備を行う。

【００２４】こうしてＳＷ処理サブルーチンが完了する
と、再び図９のメインルーチンに戻り、ＡＺフラグがセ
ットされているか否かを判定し（ステップ１０１）、セ
ットされている時には、ズーム動作中か否かの判定を為
し（ステップ１０４）、セットされていない時には、オ
ートフォーカスモード（ＡＦモード）かマニュアルモー
ド（ＭＦモード）かを判定する（ステップ１０２）。こ
こで、いずれのモードであるかは、操作者がＡＦ／ＭＦ
切換スイッチ３７を操作して手動で選択する。この判定
の結果、ＭＦモ−ドであると判定された場合には、更に
操作者が手動フォーカススイッチ（ＭＦスイッチ）３８
を操作して、フォーカスモータ４に所定電圧を印加して
フォーカスレンズ１１を所望位置に移動させている途中
か否かを判定し（ステップ１０３）、ＭＦスイッチ３８
を操作中ではないと判定された時に、操作者がズームス
イッチ３９を操作して、ズームモータ２を駆動させてズ
ーム動作を実行中か否かの判定がなされる。尚、こうし
てＡＺフラグが既にセットされているか、あるいはＭＦ
モードでＭＦスイッチ３８が操作されていない状況下
で、ズーム動作を実行している場合にのみ、ズーム時の
フォーカス補正量（結像位置を一定にすべき補正量）の
決定を行う。

【００２５】この補正量の決定とは、インナーフォーカ
ス方式に特有のもので、ある被写体距離（被写体とカメ
ラ間の距離）の被写体に対して合焦状態を維持できるレ
ンズ位置にフォーカスレンズ１１がある場合に、望遠
（ＴＥＬＥ）あるいは広角（ＷＩＤＥ）側にズーム動作
を実行すると、このズーム動作、即ち焦点距離の変化に
応じてフォーカスレンズの位置を補正してやる必要があ
り、例えば図１１に示すように、被写体距離が無限遠で
ある被写体に対しては直線Ｌ１に沿った補正が必要で、
また被写体距離が１ｍの被写体に対しては直線Ｌ２に沿
った補正が必要である。尚、補正用の直線は被写体距離
に応じて夫々異なり、これらの直線は予めレンズユニッ
ト設計時に準備され、各直線はモータ制御回路９に記憶
されている。従って、後述する様に決定された被写体距
離より図１１上に補正曲線を選択し、ズーム動作により
変位させようとするズームレンズのレンズ位置に対応す
る焦点距離の変化を入力することにより、フォーカス補
正量をモータ制御回路９にて演算する（ステップ１０
５）。

【００２６】次に図１０のＡＺフラグ設定サブルーチン
（ステップ１０６）が実行される。まず、被写体監視モ
ード（ＭＯＤＥ＝４）であれば、タイミング信号ＴＳを
発して、最新の相対比を基準相対比ＲＭＡＸとして第２
メモリ４３に記憶する（ステップ１９９）。尚、この被
写体監視モード以外のモードであれば、基準相対比は更
新されず、前回ＭＯＤＥ＝４であったときの値がそのま
ま残る。次にズームスイッチ３９を操作しているか否か
の判定が為され（ステップ２００）、操作中であれば、
ズームスイッチ３９にて指定される方向にズームモータ
２を駆動させ（ステップ２０１）、相対比を用いたとき
の合焦再開の判定は、｜Ｒ−ＲＭＡＸ｜＞ＲＭＡＸ／２
の比較が為される（ステップ２０２）。こうして最新相
対比Ｒと基準相対比ＲＭＡＸとの差が、基準相対比の１
／２を上回る場合には、合焦状態から大きく外れたとし
てＡＺフラグをリセットする（ステップ２０６）。この
ステップ２０６の働きにより、被写体監視モードでは、
相対比の変化を監視し、基準相対比ＲＭＡＸに対して所
定量の変化があれば、レンズ位置補正動作は実行しない
ことを意味する。また、この時、ＭＦモード（ＭＯＤＥ
＝５）であればＭＯＤＥ＝１にして合焦動作の再開を指
示する（ステップ２０４、２０５）。また、ステップ２
０６の働きにより、被写体監視モードでは、最新相対比
と基準相対比との差が、基準相対比の１／２を下回る場
合には、合焦状態を維持しているものとして、ＭＯＤＥ
＝５にしてＭＦモードとしオートフォーカス動作を止
め、レンズ位置補正動作を実行するべくＡＺフラグをセ
ットする（ステップ２０３）。これにより、オートフォ
ーカス動作を一切せずにＭＦモード下でのズームフォー
カス動作、即ちレンズ位置補正動作が実行される。

【００２７】一方、ズームスイッチ３９を操作中でなけ
れば、ズームモータ２を停止させた状態（ステップ２１
０）で、ＡＺフラグがセットされているか否かを判定す
る（ステップ２１１）。フラグがセット状態であれば、
｜Ｒ−ＲＭＡＸ｜＞ＲＭＡＸ／２の比較を為し（ステッ
プ２１２）、差が基準相対比の１／２を下回り、ズーム
モータ２が停止した直後であれば、被写体監視モード
（ＭＯＤＥ＝４）となり、更に微調整時の許容ステップ
数Ｍを６から１２に変更する（ステップ２１３）。この
許容ステップ数Ｍの増加により、合焦動作の再開が行わ
れにくくなる。また、差が基準相対比の１／２を上回る
場合には、ステップ２０４または２０６に至り、前述と
同一の動作を実行する。

【００２８】上述のＡＺフラグ設定サブルーチン実行
後、ＡＦ／ＭＦの切り替え処理を行う（ステップ１０
７）。これは、操作者がＡＦ／ＭＦ切換スイッチ３７の
操作した時の処理で、該当フィールド期間にＡＦモード
かＭＦモードの切換を操作者が実行した際、ＭＦモード
が指定されていると、現在動作しているオートフォーカ
ス動作がいずれのモード（ＭＯＤＥ１〜４）であって
も、強制的にＭＯＤＥ＝５のＭＦモ−ドに切り換え、Ａ
Ｆモードが指定されると、ＭＯＤＥ＝１として方向判別
モードから実行する。

【００２９】こうしてＭＯＤＥ１〜５のいずれかのモー
ドに対応する動作を実行して、１フィールド分の動作を
完了する。ここでＭＦモード（ＭＯＤＥ＝５）では、図
１４に示すフローチャートに沿った動作が実行される。
このルーチンでは、まずＭＦスイッチ３８が操作中か否
かの判断が為され（ステップ３００）、ＭＦスイッチが
押圧中であれば、押圧されている方向にフォーカスモー
タ４を回転させて（ステップ４０１）、操作者が希望す
る方向（無限遠点方向あるいは近点方向）にフォーカス
レンズ１１を変位させて手動による焦点制御が可能にな
る。また、ＭＦスイッチ３８を操作者が操作中ではない
と判断されるときには、ＦＳフラグがリセット状態にあ
るか否かを判断し（ステップ４０２）、リセット状態で
あれば、ズームエンコーダ３より検知できる、この時点
でのズーム位置が図１２に示す基準位置Ｚより望遠（Ｔ
ＥＬＥ）側か広角（ＷＩＤＥ）側かを判定し（ステップ
４０３）、基準ズーム位置Ｚより望遠側であればこの時
のフォーカスレンズ位置Ｈ及びズーム位置にて決定され
る被写体距離をそのまま記憶し（ステップ４０５）、基
準ズ−ム位置Ｚより広角側であればこの時点でのフォー
カスレンズ位置Ｈを予め設定された基準レンズ位置Ｘ
１、Ｘ２、Ｘ３と比較し（ステップ４０４）、Ｘ１未満
（条件１）ならば被写体距離をＤ１と設定し（ステップ
４０８）、Ｘ１以上でＸ２未満（条件２）ならば被写体
距離をＤ２と設定し（ステップ４０７）、Ｘ２以上でＸ
３未満（条件３）ならばＤ３に設定され、更にＸ３以上
（条件４）ならば前述の場合と同様にこの時のフォーカ
スレンズ位置Ｈ及びズーム位置より決定される被写体距
離をそのまま記憶する（ステップ４０６）。ここで、図
１２の横軸には、フォーカスレンズ１１の位置を示し、
具体的には無限遠点からのフォーカスレンズ１１の移動
量にて示されている。このズーム補正曲線からも判るよ
うに、基準ズーム位置Ｚより広角側では各被写体距離の
曲線は極端に密集しているので、レンズ位置から被写体
距離を高精度に決定することは困難である。そこで、上
述の様に被写体距離をできるだけ容易にしかもズームフ
ォーカス動作に著しい誤動作が生じない対策が必要であ
り、次に各条件での上述の対策即ち、ステップ４０５〜
４０８の意義について詳述する。

【００３０】一般に実際の撮影に際しては、近距離の被
写体よりも遠距離の被写体を撮影する傾向が強いので、
常に遠目の被写体に焦点が合うようにすれば、誤動作が
生じにくい。そこで、条件１を満足する場合には、この
条件１の範囲内の曲線の内、最も遠方の被写体距離が無
限遠の曲線Ｌ１０に比較的近い曲線Ｌ１１の被写体距離
であるＤ１（例えば１０ｍ）を採用する。また、条件２
を満足する場合には、この条件を満足する全ての曲線よ
りも遠方の曲線Ｌ１２の被写体距離Ｄ２（例えば５ｍ）
を採用する。また、条件３を満足する全ての曲線よりも
遠方の曲線Ｌ１３の被写体距離Ｄ３（例えば２．３ｍ）
を採用する。更に、条件４を満足する場合、即ち、曲線
Ｌ１４、Ｌ１５に示すように被写体距離が０．２ｍや
０．０５ｍの場合のように密集部より離れている場合に
は、基準ズーム位置Ｚより広角側でもレンズ位置から被
写体距離を高精度に決定することができるので、各レン
ズ位置をそのまま被写体距離として保持する。

【００３１】こうして被写体距離の決定が完了すると、
ＦＳフラグがセットされ、次いで図９のステップ１０５
にて決定された補正量だけフォーカスモータ４を駆動さ
せてレンズ１１の位置を補正する。ここで、ステップ４
０５〜４０８で設定された被写体距離は直後のステップ
４１０での補正動作には寄与せず、次フィールドでステ
ップ１０５を通過する際の補正量の決定に寄与すること
になる。尚、図９のメインルーチンを最初に実行する際
に、被写体距離の決定は為されていないので、ステップ
１０５での補正量の決定はできず、補正量決定は為され
ない。

【００３２】以上がオートフォーカス動作を実行するＡ
Ｆルーチンであり、このＡＦルーチンは、１フィールド
毎に繰り返し実行される。

【００３３】ところで、ステップ１０５の補正量の決定
に際して、被写体距離を検知する必要があるが、ズーム
位置とフォーカスレンズ位置より図１１の特性図を用い
て被写体距離を検知する作業は、被写体が変化しない場
合には、一度検知すれば良いので、ＦＳフラグがセット
状態にあれば、この直前に設定された被写体距離をその
まま用い、新たな検知作業は為されないものとする。

【００３４】従って、ズーム位置が基準ズーム位置Ｚよ
りも望遠側にある、またはフォーカスレンズ１１が基準
レンズ位置Ｘ３より近点に近い位置で合焦状態にある場
合には、図１４のステップ４０３から４０５を通過する
ことになり、この位置からズーム操作によりズーム位置
が基準ズーム位置Ｚよりも広角側に、且つフォーカスレ
ンズ位置が基準レンズ位置Ｘ３より遠点側に移動すると
き、被写体等に変化がなく｜Ｒ−ＲＭＡＸ｜がＲＭＡＸ
／２以下になれば、図１０のステップ２０３を通りＡＺ
フラグはセットされる。この時、次フィールドで図１３
のステップ３０６〜３０８を飛び越えることになり、Ｆ
Ｓフラグはリセットされることはない。また、図１４の
ステップ４０２から４０９へ飛び越えるため被写体距離
もズーム動作開始時の値から更新されることはない。

【００３５】また、ズーム操作終了直後は、図１０のス
テップ２１４、２１３を通り、ＭＯＤＥ＝４の被写体監
視モードになり、その後はステップ２１３を飛び越え
る。また、図１３のステップ３０６〜３０８を飛び越
え、更に図１４のステップ４０２から４０９に飛び越え
る為、被写体距離は更新されない。よって、一度、ズー
ム位置が望遠端付近において信頼性のある被写体距離が
記憶されたならば、広角端付近までズーム操作が為され
ても、被写体の変化等により相対比が変動し、｜Ｒ−Ｒ
ＭＡＸ｜＞ＲＭＡＸ／２が成立する迄は、前記信頼性の
高い被写体距離を記憶し続け、再び望遠方向へズーミン
グしてもこの被写体距離に従って、ズームフォーカス動
作をするため合焦状態が維持され続ける。

【００３６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、ズーム位置
が広角側にあって、被写体距離を高精度に検知できない
場合にも、容易にしかも比較的誤動作を抑えてレンズの
補正量を決定でき、広角端から望遠方向へズーミングを
行った場合にも、実際の補正曲線から大きくずれて、ピ
ンボケ状態に陥る可能性を最小限に抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の回路ブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の要部回路ブロック図であ
る。

【図３】山登り合焦動作を説明する図である。

【図４】レンズ位置と焦点評価値の関係を示す図であ
る。

【図５】ボケ度合と相対比の関係を示す図である。

【図６】微調整動作の説明図である。

【図７】微調整動作の説明図である。

【図８】微調整動作の説明図である。

【図９】オートフォーカス動作を実行する際のメインル
ーチンのフローチャートである。

【図１０】ＡＺフラグ設定ルーチンのフローチャートで
ある。

【図１１】フォーカスレンズ位置と焦点距離の関係を示
す図である。

【図１２】フォーカスレンズ位置とズーム位置の関係を
示す図である。

【図１３】ＳＷ処理サブル−チンのフローチャートであ
る。

【図１４】マニュアルモードのサブル−チンのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０ ズームレンズ １１ フォーカスレンズ ３ ズームエンコーダ １２ カウンタ ８ 合焦制御回路 ９ モータ制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 変倍作用の機能を持ち、焦点距離に応じ
   て結像位置が変化するレンズ系において、焦点距離を司
   るレンズ群を移動させて倍率を可変する焦点距離可変手
   段と、前記焦点距離を司るレンズ群の位置を検出する第
   １検出手段と、合焦を司るレンズ群の位置を制御するフ
   ォーカス制御手段と、前記合焦を司るレンズ群の位置を
   検出する第２検出手段と、前記フォーカス制御手段に
   て、一旦合焦状態に達した直後の前記第２検出手段出力
   を被写体距離とし、該被写体距離及び前記第１検出手段
   出力により決定されるレンズ位置に前記合焦を司るレン
   ズ群を変位させるズームフォーカス動作を実行するズー
   ムフォーカス手段と、前記焦点距離を司るレンズ群によ
   るズーム位置が広角端近傍にあるか否かを検出する広角
   端判定手段と、前記ズーム位置が広角端近傍にある場合
   に、予め設定された複数のレンズ範囲のいずれに前記合
   焦を司るレンズ群が位置するかを判定するレンズ位置判
   定手段とを備え、前記ズームフォーカス動作に用いられ
   る被写体距離として前記レンズ範囲に応じて設定された
   特定被写体距離を採用することを特徴とするフォーカス
   制御装置。