JPH0792381A

JPH0792381A - 自動焦点調節装置

Info

Publication number: JPH0792381A
Application number: JP6157778A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Utagawa; 健歌川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1995-04-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JP2901131B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】被写体が移動している場合でも常に結像光学系
を合焦状態に保つことができる自動焦点調節装置を提供
する。【構成】対象物体の光像を形成する結像光学系１０１
と、予定結像面と上記光像の結像面とのずれ量に相当す
るデフォーカス量を間欠的に検出するデフォーカス量検
出手段１０６と、最終の前記デフォーカス量を含む過去
の複数回の前記デフォーカス量に基づいてデフォーカス
量算出サイクルより短い間隔でその補間量を準連続的に
出力する補間手段と、前記補間された前記補間量に基づ
いてデフォーカス量が間欠的に出力される間の期間にお
いても準連続的に撮影レンズを駆動する駆動手段１０２
を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の技術分野】本発明はカメラ等の光学装置の自動
焦点調節装置に関する。【０００２】【発明の背景】カメラの自動焦点調節装置として、対物
レンズ（結像光学系）による被写体の結像面と予め定め
られた予定焦点面とのずれ量に対応したデフォーカス量
をある時間間隔で算出し、このデフォーカス信号に応じ
て対物レンズを駆動して自動焦点調節を行うものは知ら
れている。ところが、このように離散的に出力されるデ
フォーカス信号に応じて対物レンズを駆動する場合、対
物レンズの駆動が間欠的にあるために、なめらかなレン
ズ駆動とならない場合があった。【０００３】【発明の目的】本発明はこれらの欠点を解決し、少しで
もならめかなレンズ駆動を達成しようとするものであ
る。さらに本発明においては被写体が結像光学系の光軸
方向に移動している場合でも適正に自動焦点調節ができ
る方法を与えており、この場合でも被写体の移動に伴う
像面の移動を予測しこれになぞらえてレンズの駆動を行
うことにより、デフォーカス量算出のサイクルで間欠的
にレンズを動かして被写体の移動を追う場合に比べて、
滑らかに被写体の移動を追って追従駆動ができるように
しようとするものである。【０００４】【実施例】以下に本発明の内容を具体的実施例にもとず
いて説明する。図１はカメラに本発明を適用した構成を
示すブロック図である。同図において撮影レンズ１０１
の焦点調節状態を検出する焦点検出手段１０４は、図２
のごとく焦点検出用光学手段２０１、光電変換手段２０
２、焦点検出演算手段２０３により構成される。光電変
換手段２０２は撮影レンズ１０１と焦点検出用光学手段
２０１とにより形成された被写体像を受けて、その像に
応じたイメージ出力を発生する。【０００５】この光電変換手段２０２は電荷蓄積型の光
電変換部を持ち、電荷蓄積時間の決定はデバイスの工夫
により光電変換部自体にそのような機能を持たせる事も
できるし、イメージ出力を焦点検出演算手段２０３によ
り処理して決めるようにしてもよい。いずれにしても焦
点検出手段１０４は電荷蓄積の開始と終了のタイミング
を制御手段１０９に伝達する。【０００６】電荷蓄積の終了から次の電荷蓄積の開始ま
での間は電荷転送とデフォーカス量の算出にあてられ
る。デフォーカス量は公知の方式により算出されてこれ
も制御手段１０９に伝達される。時間計数手段１０８は
制御手段１０９から前記電荷蓄積の開始と終了のタイミ
ングあるいはその他のタイミングを受け、各タイミング
の時間間隔を計数し、その結果は制御手段１０９により
メモリ１１０に記憶される。【０００７】図３は、横軸に時間ｔをとり、縦軸にレン
ズ１０１の移動位置χをとったもので、実線３０１、３
０１’がレンズ１０１の移動軌跡を表わし、太い実線３
０２は物体が結像レンズ１０１の光軸方向へ移動した時
の物体移動軌跡に対応するもので、もしその物体が静止
していれば時間軸に平行となり、上記移動があるとき図
示の如く或る傾きを持つ。【０００８】レンズ１０１の移動軌跡３０１、３０１’
が物体の移動に基づく像面位置の移動を表す物体移動軌
跡３０２にほぼ一致していれば、結像レンズ１０１は合
焦状態となっている。レンズ移動軌跡３０１が物体移動
軌跡３０２から大きくずれた点Ｑ₀から最初にほぼ一致
する点Ｑ₁までの結像レンズ１０１の駆動を収束駆動と
称し、レンズ軌跡３０１’に示す如く点Ｑ₁から物体移
動軌跡３０２に追従するように結像レンズを駆動するこ
とを追従駆動と称することにする。【０００９】時刻ｔ_n-1、ｔ_n、ｔ_n+1、ｔ_n+2は、光
電変換手段２０２の電荷蓄積を開始する時点を示し、時
刻ｔ’_n-1、ｔ’_n、ｔ’_n+1は、上記電荷蓄積の終了
時点を示し、ｔ’_nは収束駆動から追従駆動に移る時点
を示す。Ｔ_n-1、Ｔ_nは電荷蓄積時間を表わし、Ｔ_n ^c
_-1、Ｔ_n ^cは、演算時間であり、この間に光電変換手段
２０２からのデータに基づき、焦点検出演算制御手段２
０３がデフォーカス量を演算し、このデフォーカス量と
メモリ１１０に記憶されている情報とに基づいて後に詳
述する推定デフォーカス量Ｘ_n-1、Ｘ_nと、対象物体の
移動に伴い推定デフォーカス量を補正する補正量δ_n-1
（τ）、δ_n（τ）とがそれぞれ算出される。【００１０】この推定デフォーカス量は時点ｔ_n-1、ｔ
_n、ｔ_n+1、ｔ_n+2においてデフォーカス量計数手段１
０６にセットされる。Ｔ’_nは時点ｔ’_nから時点ｔ’
_nまでの時間を表わし、Ｍ_n-1、Ｍ_nは夫々時間
Ｔ_n-1、Ｔ_nの間にレンズ１０１が移動した量を方向を
含めて表わし、例えばＭ_nは時点ｔ_nでのレンズ１０１
の位置と時点ｔ’_nでのレンズ１０１の位置との距離を
方向を含めて表わした量である。【００１１】従ってレンズ１０１が或方向に移動した時
と逆方向に移動した時ではＭ_n-1やＭ_nの符号は逆にな
る。Ｍ_n ^c _-1、Ｍ_n ^cは夫々Ｔ_n ^c _-1、Ｔ_n ^cの間にレ
ンズ１０１が移動した量を方向を含めて表わしている。
本実施例では所定のタイミングにおける像面位置を求
め、これをもとにして物体の移動に伴う像面の移動分を
補正してレンズ１０１の駆動を行うようにしている。対
象物体（被写体）の移動に関する量を算出する方法につ
いては後述するが、物体の移動に伴う像面の移動の補正
量は時間τの関数としてδ（τ）で表される。【００１２】また、前記推定デフォーカス量は前述の如
く演算終了の時点に確定するが、この時には既に光電変
換された時点から時間が経過しているので、光電変換さ
れた時点（例えば所定のタイミングとしては後述のごと
く電荷蓄積時間の中央）での像面位置に対して上記経過
した時間における物体移動に伴う像面位置の移動分が補
正された量となっている（算出方法は後述する）。【００１３】このように、推定デフォーカス量自体が予
測された量になっているが、さらにこの推定デフォーカ
ス量は前記δ（τ）を加味することにより演算終了から
τだけ経過した後の像面位置を予測することができる。
第３図において、推定デフォーカス量Ｘ_n-1がデフォー
カス量計数手段１０６にセットされた時点ｔ_n-1におい
て、その時点のレンズ１０１の位置Ｑ₀から推定デフォ
ーカス量Ｘ_n-1だけ離れた点をＱ₂とする。この点Ｑ₂
は演算終了のタイミングｔ_n-1における予測された像面
位置になっている。この点Ｑ₂から物体移動軌跡３０２
にほぼ平行に補正直線３１０（破線で示してある。）を
描くと、点Ｑ₂からの水平線と、この補正直線３１０と
の各時点ｔ_n-1＋τでの距離が上記補正量δ_n-1（τ）
を表わしている。【００１４】補正量δ_n（τ）についても全く同様であ
って、時点ｔ_nにおけるレンズ位置Ｑ₂と、この時の推
定デフォーカス量Ｘ_nとから時点ｔ_nのタイミングにお
ける予測された像面位置として点Ｑ₄が決定され、この
点Ｑ₄から物体移動軌跡３０２にほぼ平行に補正直線３
１１が描かれる。再び図１において、制御手段１０９は
時間経過とともに、時刻点ｔ_n-1＋τにおける補正量が
δ_n-1（τ）となるようにδ_n-1（τ）に応じた周波数
の被写体移動補正パルスをデフォーカス量計数手段１０
６に送り、被写体の動きを追尾するべく推定デフォーカ
ス量の値を補正する。【００１５】このようにしてデフォーカス量計数手段１
０６には被写体の動きも考慮した各瞬間における推定デ
フォーカス量が保持されており、駆動信号発生手段は１
０５はデフォーカス量計数手段１０６の内容に応動し、
その内容が正の値、負の値、又は零であるかに応じて夫
々レンズ１０１の駆動用モータを正転、逆転、停止させ
る信号を発生する。【００１６】上記駆動用モータを含む駆動手段１０２
は、この信号を受けてレンズ１０１を駆動する。移動量
信号発生手段１０３はレンズ１０１の移動に伴いパルス
を発生する。その方法としては、特開昭５８−８８７１
０記載のごとく独立した手段を設けても良いし、上記駆
動モータがパルスモータである場合には駆動パルスで代
用することも可能である。【００１７】このレンズ移動量に関する信号パルスは移
動量計数手段１０７により計数されるが、計数値は電荷
蓄積の開始ｔ_n-1及び終了ｔ_n-1’のタイミングに合わ
せて読みとられた後に零にリセットされる。このように
して移動量計数手段１０７により各時間間隔におけるレ
ンズ移動量Ｍ_n-1、Ｍ_n ^c _-1が検出されてメモリ１１０
に記憶される。【００１８】駆動信号発生手段１０５によるレンズの駆
動はデフォーカス量計数手段１０６の内容に基づいてデ
フォーカス量計数手段１０６の内容を零にする方向に行
われるのであるから、デフォーカス量計数手段１０６に
入力される移動量信号発生手段１０３からのレンズの移
動量に関する信号パルスにより、デフォーカス量計数手
段１０６内の推定デフォーカス量は零に近づく方向にア
ップカウントまたはダウンカウントされる。【００１９】このようにしてデフォーカス量計数手段１
０６の保持する推定デフォーカス量がレンズの移動に伴
って漸次減少し零に近づき、系は合焦状態に近ずいてゆ
く。図３の場合ｔ_n-1→ｔ_nの間は、このような収束駆
動が続いている。ただし、電荷蓄積時間Ｔ_n-1に相当す
る期間はレンズが一様速度で動いている事が好ましい
が、転送・演算時間Ｔ_n-1 ^Cの期間は必ずしも一定速度
で動いている必要はない。例えば電荷転送時間中は停止
するなどしていてもかまわない。【００２０】次に、時刻ｔ_nから始まる次のサイクルを
ついて説明する。時刻ｔ_nの時点では期間Ｔ_n-1で受光
されたデータにもとずくデフォーカス量が期間Ｔ_n-1 ^C
で焦点検出手段１０４により、すでに算出されている。
このデフォーカス量とメモリ１１０に記憶された内容と
を用いて、新しい推定デフォーカス量Ｘ_nと補正量δ _n
（τ）とが算出される。【００２１】この算出される時刻ｔ_nの時点でこの新し
い推定デフォーカス量Ｘ_nがデフォーカス量計数手段１
０６にセットされると同時に光電変換手段２０２の電荷
蓄積が再開始される。時間の経過とともにδ_n（τ）に
基づき推定デフォーカス量の補正がなされるのは前に述
べた通りである。レンズ駆動は時刻ｔ''_nまでは前回と
同様な収束駆動が行なわれる。時刻ｔ'' _nでは合焦状態
となり、デフォーカス量計数手段１０６内の推定デフォ
ーカス量が丁度零に等しくなる。この結果、駆動信号発
生手段１０６は駆動を停止する信号を駆動手段１０２に
伝達し、レンズ１０１は停止する。この停止状態では移
動量信号も発生しないので、デフォーカス量計数手段１
０６の保持する推定デフォーカス量もわずかの間零に止
まる。【００２２】しかし、制御手段１０９は、被写体が動い
ている時には補正量δ_n（τ）に応じた周波数で被写体
移動補正パルスを発生している。このパルスはδ
_n（τ）の正負に応じてデフォーカス量計数手段１０６
でアップカウント又はダウンカウントされる。従ってデ
フォーカス量計数手段１０６の内容である推定デフォー
カス量は零でなくなる。これによって駆動信号発生手段
１０５からレンズ駆動信号が発生してレンズが動き、レ
ンズ移動量信号が発生してデフォーカス量計数手段１０
６の推定デフォーカス量が再び零となる。【００２３】しばらくすると、被写体の移動に伴い合焦
状態がくずれようとすると、被写体移動補正パルスが再
び発生して、同様の事が少くとも電荷蓄積終了時点ｔ’
_nまで続けられる。勿論時刻ｔ_n+1まで続けられるのが
よい。この間は、図３のごとく被写体の動きによる補正
量δ_n（τ）にそってレンズが駆動されるので、追従駆
動の期間となる。【００２４】この追従駆動の間もレンズは補正量δ
_n（τ）を表わす破線で示した直線３１１にそって動か
す事になるので、微少駆動と停止が多数回含まれる事も
あるが、平均してみればほぼ一様な速さで動いている事
になり、予測演算に基づいて被写体が移動した場合でも
レンズは適正な焦点調節が成される。次に図４を用い
て、推定デフォーカス量と補正量δ_n（τ）の算出方法
について詳述する。図４は図３の一部を拡大したもので
ある。Ｔ_n-1の期間のように蓄積時間中にレンズ駆動速
度が一定の場合はもう少し単純となるが、図４では最も
複雑な場合、すなわち蓄積時間中にレンズ駆動速度の変
化があり、且つ実際には不可避の誤差が含まれる場合を
解析しようとするものである。【００２５】時刻ｔ_nまでのデータから時刻ｔ_nにおけ
る推定デフォーカス量Ｘ_n及び被写体の動きを反映して
時間的に変わる補正量δ_n（τ）は図示のごとくなる。
ここで推定デフォーカス量Ｘ_nが完全に正しければＸ_n
の先端は太い実線３０２の上に来るべきものであるが、
一般には誤差Δが含まれ、図のようになる。この誤差Δ
は、一般に結像レンズ１０１が合焦位置から大きく離れ
ている時には比較的大きいが、合焦位置に近づくにつれ
て小さくなる。図４の状態ではレンズ１０１は合焦位置
にかなり近づいているので、上記誤差Δは、レンズ移動
軌跡３０１の点Ｑ₁においてレンズ１０１が実質的に合
焦状態にあるとみなせる程、非常に小さい値となってい
る。【００２６】レンズ１０１の動く軌跡は実線３０１のご
とく推定デフォーカス量Ｘ_nと補正量δ_n（τ）から決
る推定軌跡の破線３１０に向って進み（収束駆動）点Ｑ
₁で一致した後は推定軌跡にそって進む（追従駆動）。
さらに図４においてｍ_n、ｍ’_n、ｍ_n+1は時点ｔ_n、
ｔ’_n、ｔ_n+1でのレンズ１０１の位置を示している。
又、Ｘ_nの先端Ｑ₄と太い実線３０２における電荷蓄積
時間の中点（ｔ_n＋Ｔ_n／２、χ_n）を結ぶ直線ｌが蓄
積終了時刻ｔ’ _nの時間軸と交わる点からｍ’_nまでの
方向を含む大きさを図示のごとくＸ’_nとし、この中点
の座標χ_nからｍ_n+1までの方向を含む大きさを図示の
ごとくＺ _n+1とする。【００２７】このように本実施例では所定タイミング
（ｔ_n＋Ｔ_n／２）に於ける像面位置（χ_n）を表すの
に、別の所定のタイミング（演算終了時点）に於けるレ
ンズ位置（ｍ_n+1）から計った量Ｚ_n+1を用いている。
即ち、Ｚ_n+1＝χ_n−ｍ_n+1。もちろん、別のタイミン
グのレンズ位置から計った量として求めるようにしても
よい。【００２８】電荷蓄積時間における状況がこのようであ
る場合に、この時のイメージ出力から焦点検出手段１０
４によって算出されるデフォーカス量をＰ_n+1とすれば
以下の関係がある。【００２９】【数１】【００３０】尚、Ｐ_n+1は焦点検出演算手段２０３の出
力として、Ｔ’_n、Ｔ_nは時間計数手段１０８の出力と
して、Ｍ_n ^c、Ｍ_nは移動量計数手段１０７の出力とし
て、Ｘ_nは前回の演算結果として夫々得られ、これらは
メモリ１１０に記憶されている。ここで、予測演算の処
理の概念をまとめると、まず上記の如く焦点検出手段に
よって算出されたデフォーカス量とメモリに記憶されて
いる内容に基づいて、所定のタイミング（例えば電荷蓄
積時間の中点）における像面位置に関する量を求める。
ついで電荷蓄積時間Ｔ_nとそれに続く演算時間Ｔ_n ^cと
の繰り返し周期において、複数の前記所定のタイミング
における像面位置に関する量を用いて前記最終の所定タ
イミングより後の（未来の）時点における像面位置に関
する量を予測する。【００３１】駆動手段はこの予測された像面位置に対し
てレンズの駆動を行う。本実施例では複数の前記所定の
タイミングにおける像面位置とその間の所定時間間隔と
に基づいて物体移動軌跡の傾きｋに当たる像面移動速度
を求め、所定時間τの間の被写体移動に伴う像面移動の
補正量δ_n+1（τ）を求め、未来の像面位置に関する量
を予測している。この点を以下に説明する。【００３２】被写体の動きによる補正量δ_n+1（τ）を
算出するにはいろいろなやり方が可能である。例えば前
回の推定デフォーカス量と今回の推定デフォーカス量の
さし示す位置を結んでこれを求めてもよい。しかし、こ
の場合は各回の前記誤差Δが清算されるという欠点があ
る。図５は図３と同じもので説明に必要な部分のみを表
わしたものである。前記補正量δ_n+ ₁（τ）を求めるに
は、過去複数回の電荷蓄積時間Ｔ_n-1、Ｔ_nの中央にお
ける太い実線上の座標χ_n、χ_n-1、χ_n-2…を用いる
のが良い。【００３３】即ち所定のタイミングとしては電荷蓄積時
間の中点を使うのがよい。この場合の前記所定時間間隔
を図５の如くｄＴ_nとし、電荷蓄積時間の中点から演算
終了の時点までの時間を図５のごとくΔＴ_nと表すとこ
れらはそれぞれ、ｄＴ_n＝Ｔ_n ^c _-1＋（Ｔ_n-1＋Ｔ_n) ／２，ΔＴ_n＝Ｔ
_n ^c＋Ｔ_n／２従って、移動物体軌跡３０２の傾きｋ_n+1にあたる像面
移動速度は像面位置χ _nと像面位置χ_n-1との差をその
所定時間間隔ｄＴ_nで割って算出できる。【００３４】ｋ_n+1＝（χ_n−χ_n-1）／ｄＴ_nより【００３５】【数２】【００３６】このようにして求められた所定タイミング
に於ける像面位置に関する量Ｚ_n+1と、像面移動速度ｋ
_n+1とを用いて、所定タイミングより後の（未来の）時
点に於ける像面位置に関する量を予測することができ
る。例えば演算終了時点に於ける像面位置に関する量の
予測量である推定デフォーカス量は次式Ｘ_n+1で与えら
れ、さらにその後τ時間経過後に対する像面移動の補正
量は次式δ_n+1（τ）で与えられる。【００３７】【数３】【００３８】となる。被写体が静止している場合あるい
は判定不可能な場合には一応被写体が静止しているもの
として時刻ｔ_n+1における推定デフォーカス量Ｘ_n+1、
補正量δ_n+1（τ）は次のように決定される。【００３９】【数４】【００４０】傾きｋはさらに過去数回の傾きｋ_n、ｋ
_n-1、ｋ_n+2…を荷重平均して求めても良いし、過去３
回以上の像面位置の座標χ_n、χ_n-1、χ_n-2…から最
も適合する適当な次数の曲線、例えば２次曲線を求め、
次回の傾きｋ_n+1を内挿してもよい。又、こうして求め
られたｋ_n+1に１＞α＞０なる定数を用いてαｋ_n+1の
傾きで追従させるようにしてもよい。【００４１】制御手段１０９は、レンズが図４の破線３
１１にそって追従駆動されるようにデフォーカス量計数
手段１０６に対して上記傾きｋ_n+1から決る時間間隔で
パルスを送出する。具体的には像面移動速度｜ｋ_n+1｜
が大きい程、その時時間間隔が小さいパルスを送出する
が、しかしレンズの移動が図４の破線３１１の後追いと
ならないように、幾分先行してパルスを送出するのが良
い。【００４２】又、上記説明では簡単な為焦点検出される
レンズ１０１として全群固定して動かす場合を念頭にお
いたが、一群のみを動かしてフォーカスする場合でも、
全群として等価な単レンズを考え、その単レンズの動き
がレンズ１０１の動きに相当しているとして扱われるこ
とになる。さらに図１のブロック１０５、１０６、１０
７、１０８、１０９、１１０及び図２のブロック２０３
はその全部あるいは一部をマイクロコンピュータにより
構成することができる。【００４３】次に全体の時間的な流れをフローチャート
を用いて説明する。図６でステップ１動作開始（ＳＴＡ
ＲＴ）の後、ステップ２で後述の２種類の割込みを不可
とし、パラメータVintを零にセットする。ステップ３で
推定デフォーカス量Ｘ_oに対応するＸ_pと補正量δ
₀（τ）を決めるパルス間隔Ｔ_pを決める。初めはレン
ズを動かさずに焦点検出するのでＸ_p＝０、Ｔ_p＝０と
する。ただしＴ_pの値はそれが零以外の値のときは被写
体移動補正パルスを制御手段１０９がデフォーカス量計
数手段１０６に送るパルス間隔を示しているが、Ｔ_p＝
０はパルス発生なしを意味するものとする。【００４４】又、デフォーカス量計数手段１０６はＴ_p
＞０及びＴ_p＜０に対応して受けたパルスで計数内容を
それぞれアップカウント及びダウンカウントするものと
する。ステップ４で移動量計数手段１０７の内容を零に
して計数開始にそなえる。ステップ５でデフォーカス量
計数手段１０６のカウンターにＸ_pの値をセットする。
Ｘ_p≠０の時はＸ_pの極性即ち符号に応じて駆動信号発
生手段１０５は駆動手段１０２を介してレンズ１０１を
前進又は後退させる。【００４５】今の場合Ｘ_p＝０なのでレンズ１０１は静
止している。ステップ６で被写体移動補正パルス発生の
ため制御手段１０９のカウンターにＴ_pの値が設定され
る。このカウンターは所定の速さでダウンカウントさ
れ、カウンターの内容が零となった時に制御手段１０９
からデフォーカス量計数手段１０６に補間の為の新しい
駆動量として１パルスが送られる。【００４６】カウンター１０９の内容は再びＴ_pの値が
設定される。このようにして時間間隔Ｔ_pごとにパルス
が発生する。このＴ_pごとの発生パルスが補間のための
第２回目以降のレンズ駆動のための信号となる。さらに
Ｔp の極性に応じてアップカウントか、ダウンカウント
かの指示もデフォーカス量計数手段１０６に伝えられ
る。この様にしてカウンターには、くり返しＴ_pの値が
設定されるが、レンズの動きがδ_n（τ）の直線の後追
いにならないように第１回目のパルスはＴ_pより短かい
適当な時間で発生させてもよい。【００４７】例えば、カウンターにセットする第１回目
の値だけ０．５Ｔ_pとする。ここでＴ_pの値は式５のｋ
_nに対してＴ_p＝ｑ／ｋ_nで与えられ、ｑはカウンター
のディスカウントの速さや移動量信号発生手段１０３が
レンズ１０１のどれだけの移動に対して１パルスを発生
するか等により決定される定数である。次に、ステップ
７で時間計数手段１０８のカウンターを零にしてカウン
トを開始すると同時にステップ８て電荷蓄積を開始す
る。続いてステップ９、１０て速度変更割込みと電荷蓄
積終了の割込みとを可とする。系が図３のＴ_nの回には
時刻ｔ’_nで速度変更割込みが発生する。その為に速度
変更割込みは、例えば、デフォーカス量計数手段１０６
の内容が非零から零に変化した時に発生される。これに
より図７の速度変更割込発生のルーチンに飛ぶ。次いで
ステップ１２で以後の速度変更割込みを禁止し、ステッ
プ１３て時間計数手段１０８のカウンターの内容をＴ’
_nに記憶する。【００４８】次いで速度変更割込みか発生した事を示す
パラメータVintを１にセットしてＲＥＴＵＲＮされる。
その後電荷蓄積終了の割込みが発生して図８へ移る。ま
ず、ステップ１７で速度変更割込みを禁止し、ステップ
１８で時間計数手段１０８のカウンターの内容をＴ_nに
記憶する。この値が電荷蓄積時間にあたる。その後、こ
のカウンターは零にセットされる。【００４９】速度変更割込みがあった時には図３のＴ’
_nに相当する量即ち速度変更割込み発生から電荷蓄積終
了までの時間を算出する必要があり、このことがステッ
プ１９、２０、２２で行なわれる。ステップ２１は移動
量計数手段１０７の内容を読み込み、この間のレンズ１
０１の移動量としてＭn を記憶する。そして再びカウン
ター内容を零とする。【００５０】ステップ２３で図２の光電変換手段２０２
から焦点検出演算手段２０３へデータ転送し、焦点検出
演算制御手段２０３でデフォーカスＰ_n+1を求める演算
を行なう。ステップ２３の終了と同時にステップ２４で
レンズ駆動を停止し、ステップ２５、２６でデータ転送
と演算とにかかった時間Ｔ_n ^c及びレンズ移動量Ｍ_n ^c
を演算する。【００５１】ステップ２７は、これらＸn 、Ｔn 、Ｔ’
n 、Ｔ nc 、Ｍn 、Ｍ nc 、Ｐn+1を用いて式４、５、
６、７を用いて推定デフォーカス量Ｘ_n+1と補正の傾き
ｋ_n+ ₁を算出する。ステップ２８ではこれらの値を実際
の駆動パルス数Ｘ_p及びパルス間隔Ｔ_pに換算し、ステ
ップ３０でＡにもどって次の電荷蓄積の周期を開始す
る。以降はこのくり返しとなる。【００５２】【発明の効果】以上本発明によれば、最終のデフォーカ
ス量を含む過去の複数回のデフォーカス量に基づいてデ
フォーカス量算出サイクルより短い間隔でその補間量を
準連続的に出力する補間手段を有するので、デフォーカ
ス量が間欠的に出力される間の期間においても補間され
た補間量に基づいて準連続的に撮影レンズを駆動でき、
その結果、結像光学系の駆動中に対象物体が移動しても
迅速な自動焦点調節が可能である。

【図面の簡単な説明】【図１】図１は、本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。【図２】図２は図１の焦点検出手段の構成例を示すブロ
ック図である。【図３】図３は結像レンズの移動と対象物体の移動との
関係を示すグラフである。【図４】図４は図３の一部を拡大したグラフである。【図５】図５は補正量δ（τ）を求めるためのグラフで
ある。【図６】図６本実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。【図７】図７本実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。【図８】図８は本実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。【主要部分の符号の説明】１０１…撮影レンズ１０２…駆動手段１０３…移動量信号発生手段１０４…焦点検出手段１０６…デフォーカス量計数手段

【手続補正書】【提出日】平成６年８月１０日【手続補正１】【補正対象書類名】明細書【補正対象項目名】特許請求の範囲【補正方法】変更【補正内容】【特許請求の範囲】 (1) 結像光学系を通った光像を光電変換する光電変換
手段と、前記光電変換手段の電荷蓄積時間において検出した対象
物体の光像を形成する前記結像光学系の結像面と予め定
められた予定焦点面とのずれ量に対応したデフォーカス
量を順次算出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段により算出された複数のデフォーカス
量と、前記結像光学系の移動に起因する量と、所定時間
とから、前記対象物体の移動に伴う前記結像面の位置の
変化に関する量を算出する算出手段と、前記算出手段の出力に基づいて前記結像光学系が前記対
象物体の移動に追従できるように前記デフォーカス量に
補正をかけて前記結像光学系の駆動に関する量を演算す
る第一焦点検出演算モードと、前記算出手段の出力を用
いることなく前記デフォーカス量から前記結像光学系の
駆動に関する量を演算する第二焦点検出演算モードとを
有する制御手段とを備えたことを特徴とする自動焦点調
節装置。【手続補正２】【補正対象書類名】明細書【補正対象項目名】０００２【補正方法】変更【補正内容】【０００２】【発明の背景】カメラの自動焦点調節装置として、対物
レンズ（結像光学系）による被写体の結像面と予め定め
られた予定焦点面とのずれ量に対応したデフォーカス量
をある時間間隔で算出し、このデフォーカス信号に応じ
て対物レンズを駆動して自動焦点調節を行うものは知ら
れている。ところが、被写体が移動していた場合には従
来の自動焦点調節装置では移動被写体に対して対物レン
ズを追従させて移動させることが困難であった。その為
に、移動被写体に対しては常に対物レンズの移動が遅れ
てしまい、ピントの合った写真を取ることができない欠
点がある。【手続補正３】【補正対象書類名】明細書【補正対象項目名】０００３【補正方法】変更【補正内容】【０００３】【発明の目的】本発明はこれらの欠点を解決し、被写体
が移動している場合あるいは静止している場合でも常に
結像光学系を合焦状態に保つことができる自動焦点調節
装置を提供するものである。【手続補正４】【補正対象書類名】明細書【補正対象項目名】００５２【補正方法】変更【補正内容】【００５２】【発明の効果】以上のように本発明によれば、対象物体
が移動している場合あるいは静止している場合でも、対
象物体の移動に伴う結像光学系の結像面の移動の変化を
検出し、移動している場合には対象物体に追従できるよ
うにデフォーカス量を補正し、また静止している場合に
はデフォーカス量に補正をかけずに求めているので、ど
ちらの対象物体にも正確に且つ安定した自動焦点調節動
作が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】１．対象物体の光像を形成する結像光学系と、予定結像
面と上記光像の結像面とのずれ量に相当するデフォーカ
ス量を間欠的に検出するデフォーカス量検出手段と、最
終の前記デフォーカス量を含む過去の複数回の前記デフ
ォーカス量に基づいてデフォーカス量算出サイクルより
短い間隔でその補間量を準連続的に出力する補間手段
と、前記補間された前記補間量に基づいてデフォーカス
量が間欠的に出力される間の期間においても準連続的に
撮影レンズを駆動する駆動手段を具備することを特徴と
する自動焦点調節装置。