JPS5858508A - 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】 技術分野 本発明は、カメラの撮影レンズを通過した被測゛圧体か
らの光を用いて撮影レンズの合焦状態を検出し、検出結
果に基づいて撮影レンズを合焦位置に調節する自動焦点
調節装置に関する。

従来技術 従来、撮影レンズを通過した被測距体からの光を用いて
デフォーカス量つまり撮影レンズの合焦位置からのズレ
量を検出する装置が、例えば特開昭５４−１５９２５９
号あるいは、米国特許４，１８５，１９１号において提
案されている。また、このような焦点検出装置を用いた
カメラの自動焦点調節装置において、焦点検出装置の特
性から派生する不都合な問題を解決しようとした提案が
特開昭５６−７８８１１号および特開昭５６−７８８２
３号においてなされている。−［記焦点検出装置は、同
一距離の被測距体に対しても該被測距体が距離方向と垂
直な方向に揺動するような場合、揺動の前後で即ち、そ
の垂直方向位１にの相違に応じて異なる検出結果を出力
するという好ましくない現象を示す。そこで特開昭５６
−７８８１１号では、結像面に対して撮影レンズを停止
しておいて、検出動作を複数回行なわせて、複数個の検
出信号を採取し、これらを平均した中間的な値で撮影レ
ンズの調節を行って、検出毎に生ずる検出信号のバラツ
キに対する補正を行うようにしである。この方法は、検
出信号の精度を制める点では長所として評価できるが、
撮影レンズを停正して複数回の検出動作を行うことから
速やかな焦点調節動作を得るという観点からは反対に短
所となる。

他方、前記特開昭５６−７８８２３号において、撮影レ
ンズを合焦位置に向けて移動しつつ合焦状態を検出する
ようにした焦点調節装置が提案されている。

十名己の焦点検出装置は、光検知部にＣＣＤ　（Ｃｈａ
ｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃθ）が用いられると
すると、周知のように各受光素子に入射する光の強度の
情報を得るには、成る積分時間を要し、さらに各受光素
子の出力を読み出して情報処理を行ってデフォーカス量
を導出するためには一定の時間を要する。従って、撮影
レンズを移動しつつ焦点調節を行う場合、ＣＣＤが光の
強度の情報を採取す゛る時点のし／ズ位置とデフォーカ
ス信号が出力される時点のレンズ位置とは異なることに
なる。そこで特開昭５６−７８８２３号では、得られた
デフォーカス信号にレンズが上記二つの時点間を移動し
た分だけ補正を加え、補正されたデフォーカス信号に基
づいて焦点調節を行うようにしである。この方法によれ
ば焦点調節は速やかに行われるが、前記特開昭５６−７
８８１１号で解決が図られた問題、つまりデフォーカス
信号は真値に対してバラツキを持つので、レンズの移動
分は補正されるとしても一つのデフォーカス信号のみで
は精度が保証されないという問題が依然と１で残される
。

目　　　　　　的 本発明は、前記特開昭５６−７８８１１号および特開昭
５６−７８８２３号により、それぞれ解決を計られた問
題を同時に解決した自動焦点調節装着を提案することを
目的とするものである。

璧旨 特開昭５６−７８８１１号では焦点検出装置の出力信号
の真値に対するバラツキが補正さ−れたが速やかな焦点
調節動作は放棄された。特開昭５６７８８２３４−ｊで
は、速やかな焦点調節は行われるが、特開昭５６−７８
８１１号で問題にされた「バラツキ」に対する考慮がな
されていなかった。このような問題点に鑑み、本発明は
、撮影レンズを合焦点位置に向け−Ｃ移動しつつデフォ
ーカス信号を弾出せしめ、該デフォーカス信号に対して
レンズ移動分の補正を加えるとともに、最新の補正済み
デフォーカス信号およびこれより過去の補正済みデフォ
ーカス信号の枚数の信号に統計的計算処理を施して１バ
ラツキ」に対する補正を行って真値を推定し、この推定
値に基ついて速やかで精度の高い焦点調節動作を６実現
する自動焦点調節装置を提案するものである。

更に詳しくは、本発明は、撮影レンズを通過した被測距
体からの光を用いて合焦点状態あるいはデフォーカス量
を検出する焦点検出装置の出力信号により自動的に焦点
調節を行う自動焦点調節装置において、デフォーカス量
の検出を撮影レンズを移動しつつ行い、この移動過程に
おいてなされた複数回のデフォーカス量検出動作により
出力された複数のデフォーカス値をこれらの中の最新の
デフォーカス値が出力された時点の撮影レンズ位置で採
取したデフォーカス値と等価なものに変換し、これらの
変換された複数のデフォーカス値に対して、平均値を求
めるごとく統計的処理を施し、この処理結果を用いて、
更に次の新たな検出値が出力されるまでの間における合
焦。点調節を行うように構成したことを主な特徴とする
。上記のデータ変換のだめには、各検出サイクル中にお
ける撮影レンズの移動量を計測する装置が設けられ、仏
いに異なる撮影レンズ位置で得ら才１だ複数のデフォー
カス値に対し、レンズ移動量の補正が施さ才１、これら
複数のデフォーカス情報は、ある特定の撮影レンズ位置
で採取されたデフォーカス情報と等価なものに変換され
る。

実施例 第１図および第２図は、本発明に用いられる公知の焦点
検出装置の焦点検出の原理を説明するだめのものである
。第１図は、撮影レンズ（Ｌ）を通過する被測距体から
の光のうち、該レンズの周辺部（Ａ）および（Ｂ）を通
過する光を選択的に抜き出して示したものである。光線
軽１）と（１）＋）は、被測距体上の同一の光点から出
たものである。以下、６ａ２）と（ロ））＋　（”：９
とに）、・・・−についても同様である。光線１’＋）
と６）とは、曲う）で交差しており、したがって、この
而＠＋）が結像面である。面（Ｆ−＋）では、光線（ｈ
ｌ）とに）、（ハ）とに）。

０ａａ）と（ロ））、（財）と粍）とが、それぞれ交差
している。

面（Ｆ！−２）では、光線ＧＯと鋸、（社）と側、Ｃ３
）と＠）とが、それぞれ交差している。結像面一の後面
萌）では、光線（ハ）と（２））、・・・・、幌）と（
財）とが、それぞれ交差している。結像面（ハ）では、
レンズの周辺部（Ａ）および（Ｂ）のそ６れぞれからの
光線による二つの像は、互諭に重なり合っており、換言
すれば二つの像の位相は一致している。これに対して、
結像面（Ｆ−１）では光線（ｈ＋）〜幌）による像に対
し、光線山）〜■による像は矢印■の方向に結像面（ホ
）での各光線による交点間のピッチｄとほぼ等しい量だ
けシフトしている。面Ｇ）では、光線←１）〜幌）によ
る像に対し光線に））〜に）による像は、面（Ｌｌ）の
場合とは逆の方向にほぼｄだけシフトしている。結像面
■から前後方向に離れるに従って、上記の二つの像の相
対的なシフト量は増加している。第１図では、ピッチｄ
を比較的大きく図示しであるが、結像面でレンズ（Ｌ）
の光軸の近傍を通過する光線に限定し、ピッチｄを小さ
くした場合を考えると、光線Ｇ１）、（ハ）、・・・・
・・は互いに平行と見なせる。光線（ｂｌ）、に）、・
・・・・についても同様　　　□である。このような光
線←０．Ω）の強度をレンズ光軸に垂直な面で検出して
、二つの像のシフト蓋を算出すれば、その面での合焦状
態が分かることになる。

第２図は、光線（！ａ、）、　何）の強度を検出するだ
めの検出器の原理的な構成を示している。レンズ（Ｉ、
ｌ）１鱒、・・・ｋ）Ｕ、撮影レンズ（Ｌ）の瞳口径を
結像対象とし、一定の間隔で一列に配され、各レンズの
結像位置には２個の光検出器（へ）、りが配しである。

レンズ（ＩＪＩ）＋　（］−１２）！・・・・の配列ピ
ッチｐは、例えば２００μで、実際にはレンズは、第２
図に図示しである数よりもっと多く、例えば２０個であ
る。光検出器ψ□）、　Ｑ、）は、第１図に示すように
撮影レンズ周辺部（Ａ）および（Ｂ）からの光を受光す
るように受光面積および位置の規制が行われる。尚、光
検出器ψ□）、　Ｑａ）はＣＣＤとして構成される。こ
のようにすると、第２図に図示しであるようにレンズ列
が結像面■に位置している場合、対をなす光検出器ＣＰ
、）と０には被測距体上の同一光点からの光が入射する
。つまり、光検出器ψ、）群と（、）群の各々は、位相
ズレのない像を受ける。レンズ列が結像面（Ｌｌ）に位
置している場合は、光検出器００群が受ける像に対して
光検出器（１）群が受ける像の位相は、レンズピッチｐ
だけ矢印（Ｘ）の方向にずれる。同様に結像面（Ｆ！−
２）　＋　　（Ｆ−３）ｌ・の場合は、２ｐ、　３ｐ・
・・・・という具合いにずれる。また・、結像面（ｌ？
′Ｉ）＋　、　＠２）＋・　の場合は、前回の逆ρ方向
にｐ＋２ｐ＋　　・だけそれぞれずれることになる。か
くして、二つの光検出器群が出力する二つの″ビデオ″
信号間の相関を求めることにより、二つの像の相対的な
シフト方向およびシフト量がピッ°チｐの倍数として求
めることができる。ピッチｐに対するデフォーカス量は
、結像面■と（Ｆ−＋　）との間の長さ１＝Ｆ１’、　
ＩｆＣ相当する。このシフト量と撮影レンズのデフォー
カス量とは、第２図に示すように、レン幾何学・的構成
で定まる関係にあり、したがってシフト量が求まるとデ
フォーカス量も求まることになる。

尚、実際の検出動作においては、同一距離の被測距体に
対して検出毎にバラツキをもった検出結果が出力される
が、これは検出装置を構成する各要素の製作上の誤差、
例えば、各レンズＬ１ｒＬ２．・の形状的な不揃い、配
列ピッチの狂い、各光検出器の感度の不揃い等が原因に
なっている。このような検出装置の構成に関連して生ず
る検出値に含まれる誤差をここでは、静的誤差と呼び、
また撮影レンズを移動しつつ検出動作を行った場合に混
入する誤差を動的誤差と呼ぶことにする。　　。

以下、上述のような動作原理によってデフォーカス量を
検出する検出装置を用いた本発明による焦点調節装置に
ついて説明する。本発明の理解を容易にするために、ま
ず、上記の動的誤差を除去する公知の方法について述べ
る。前述゛したように検出装置は、検出動作を開始して
から検出結果を出力するまでにＣＣＤの積分測光時間’
ｒｓと、これに続いてＣＯＤの出力信号処理時間Ｔｐと
を要する。したがって、撮影レンズを移動しながら検出
動作を行う場合、検出結果たるデフォーカス値（Ｉｉ￥
とする）は、これが出力される時点の撮影レンズの位置
に対応するものではなくなっている。この様ｒを第３図
を参照して説明する。図においてグラフは、撮影レンズ
がフォーカス位置へ向けて移動するときの各時刻におけ
る撮影レンズのデフォーカス位置を示している。今、検
出装置はＣＯＤの積分測光を時刻’ｒａで開始して時刻
’ｒｅで終了し、次いでＣ，ＣＤの出力信号の処理を行
って時刻Ｔｄで検出結果Ｅｐを出力したとする。この検
出結果部は、撮影レンズがデフォーカス位置）からＤｃ
までの間を移動するときに採取された測光情報によるも
のであるから、島とＤａの中間位置Ｄｂ　＝　（Ｄａ＋
Ｄｃ　）／２を取り入れて、検出結果Ｅｐを撮影レンズ
がこの中間位置島に在るときの測光情報に対応するもの
と見なすことにする。こうすると、グラフ上では、検出
結果Ｅｐが出力された時点の撮影レンズのデフォーカス
位置斑と上記中間位置島との間には（Ｌｌ’ｂ−、−Ｉ
ｎ）だけのずれがあることになる。したかりて、もし、
′検出結果Ｅｐをそのまま撮影レンズの移動制御に用い
たのでは、精度の良い結果は望めない。そこで、検出結
果ｒｉｐからずれ分（Ｄｂ−ｒ−ＩＭ）を差し引けば、
そ　　　゛の残余は、検出結果Ｆ、ｐの出力時点Ｔｄで
の撮影レンズ位置に対応する検出値（Ｅｐｌとする）と
なり、上記の不都合は解消される。ここで、撮影レンズ
の実際の移動量は、例えば、レンズの移動に連動して駆
動されるエンコーダを設けて、このエンコーダによりレ
ンズの移動に応じてパルスを発生せしめ、このパルスを
所要時間計数して求める。このようにして、時刻Ｔａか
ら’ｒｅまでの間の移動針Ｍと、時刻ＴｃからＴｄまで
の間の移動量りが求められ−ると、上記のずれ分を補正
した検出値Ｐｉｌｐｌは次式により求められる。

Ｅｐ１＝　Ｐｐ　−（百＋Ｌ）・・・・・・−・（１）
以上は、特開昭５６−７８８２３号において提案された
一つの検出サイクル中でのレンズ移動によるずれ分の補
正方法に関するものである。第３図のグラフにおいて撮
影レンズがデフォーカス位置珈に来た場合、デフォーカ
ス位置斑から厖までの間の実際の移動量が分かれは、（
１）式で求められた検ｍ値都ｌから、この場合の移動量
を差し引くことにより、デフォーカス位置珈に対応する
′検出値′を求めることができる。このような補正方法
を適用して、複数回の検出サイクルによる複数の検出結
果の各々から現時点の撮影レンズの位置に対応する各々
の″検出（Ｗ’を算出し、得られた複数の″検出子に′
の平均値を求め、この平均値により撮影レンズの移動制
御をするようにした本発明の方法について、第４図を、
参照しながら以下に説明する。第４図に、は、撮影レン
ズを合焦点位置へ向けて移動しつつ、デフォーカス量の
′検出動作が繰り返し行われている様子が示しである。

検出サイクルＣ１では、撮影レンズが積分測光中にＭｌ
、情報処理中にＬｌだけ移動し、時刻’ｒｄｌに検出サ
イクルｃｌ中の撮影レンズ移動による″ずれ“分を補正
した″検出ｆｉｉｉ’　Ｆｉｐｌが出力されている。同
様に検出サイクルｃ２．　Ｃ３，Ｃ４についても“検出
ｍｔ”　Ｂｐｌ・Ｋｐ２’、　Ｐｐ３．が出力される。

今、撮影レンズが実際のデフォーカス量Ｄｄ４の位置に
−ごるとする。

この位置は、検出サイクルＣ］の終了時点Ｔ（１１の位
置から三つの検出サイクルｃ２．　Ｃ３，’　Ｃ４にお
ける移動量だけズしている。そこで、検出サイクルＣＩ
における検出値Ｅｐ］から、この三つのサイクルの移動
量を除去すると、検出値Ｅｐｌは、撮影レンズがデフォ
ーカス量Ｄｄ４の位置にある現時点に対応するデフォー
カス信号に変換されることになる。このようにして変換
されたデフォーカス信号を１！８ｐ＋−、＋で示すと、
次式が成立する。

都１−４＝都１−（（職十廟＋肖）＋（恥十加十−））
・・・（２）Ｅｐｌは（１）式と同様に表わされる。

Ｋｐ＋　＝　Ｐｏｔ　−（！　＋Ｌ＋　）・−−−−−
−−（３）ここで、（２）、　（３）式において、Ｅｏ
ｌは検出サイ、クルＣ１において得られるずれ補正が施
されていない検出値であり、Ｍｌ”Ｍ４．　Ｌ１〜Ｌ４
は撮影レンズ移動被検出手段により検出される値である
。同様な信号変換作業は、検出サイクルＣ２１Ｃ３にお
ける各々の検出値Ｅｐ２＋Ｐｐ３に対しても適用され、
式（４）、　（５）％式％（４） （５） こうして、検出サイクルＣｌ＋　Ｃ２１ｃ３．　ｃ４の
検出値から現時点Ｔｄ４における撮影レンズの位置に対
する四つのデフォーカス信号が得られたことになる。

このような信号変換作業は、被測距体までの距離が一定
に保たれるかぎり過去の検出サイクルで得られた検出値
の任意の個数に対して行うことができる。尚、前述した
ように、各検出サイクルＣ１で得られる検出値Ｆｌｉｏ
ｌあるいはＥｐ工には、静的誤差が含まれるが、この静
的誤差は、式（２）、　（４）、　（５）で示・すよう
な変換処理が施した結果にも引き続き含まれる。

本発明は、上述のようにして、過去の複数回の検出サイ
クルで得られた検出値を現時点の撮影レンズ位置に対応
するデフォーカス信号に変換し、変換された複数のデフ
ォーカス信号に対して、例えば平均値を求めるごとく統
計的処理を加え、この結果を撮影レンズを制御するだめ
の最終的なデフォーカス信号として用いることにより、
各検出値に含まれる静的誤差の影響を統計的に軽減しよ
うとするものである。

ここで、最近の検出値を含めて西つの検出値を用いる場
合、第４図に基づけば求められる平均値國は、 丁４４（Ｆｉｐ＋−４十都２−４　＋Ｅｐ３−４十都４
−４）°ベロ）で示される。尚、Ｆ＝ｐ４−４はＥｐ４
に相当する。一般にＮ個の検出値を用いる場合の平均直
結は、ただし、Ｉｉ！ｐｎ−ｎは、最新の検出値をまた
Ｒｉｐｌ−ｎは最新の検出値の検出サイクルから数えて
Ｎ番目の検出サイクルの動的誤差が補正された検出値に
相当する。

次に、一つの検出値が出力された時点から次の検出サイ
クルの検出結果が出力される時点までの期間内において
撮影レンズがどのような制御を受けるかを説明する。今
、合焦点調節動作を起動するスイッチが押され、まず、
第１回目の検出サイクルがスタートしたとする。この検
出サイクルは撮影レンズを駆動しない状態で行うものと
する１、したがって、この回で得られる検出値には、レ
ンズ移動による誤差は含まれない。さて、検出値が得ら
れると、゛これは予め定められた合焦判別域値比と比較
される。検出値の方が小さい場合、撮影レンズの駆動回
路に対して駆動停止命令が与えられ、撮影レンズは停止
状態に保たれる。他方、検出値の方が大きい場合、撮影
レンズを合焦点に向けて駆動するべく、命令が出力され
る。今は、後者の場合であるとする。さて、モーターが
始動され、撮影レンズは移動を開始する。尚、撮影レン
ズは、次の新たな検出値が出力されるまでそのまま、移
動されるのではなく、以下のような制御を受ける。即ち
、撮影レンズの駆動と連動してエンコーダが駆動され、
エンコーダからパルス列が出力される。ここで、エンコ
ーダは、検出装置が出力するデフォーカス値の１単位に
相当する量だけ撮影レンズが移動したとき、これに応じ
て１個のパルスを出力するように構成しであるものとす
る。

第１回目の検出サイクルで得られたデフォーカス量をｌ
ｌＨＦ１″で示すと、撮影レンズが移動を始めてエンコ
ーダから、まず１個のパルスが出力さ″れたとき、こ７
れに応じてデフォーカス値”ＫＰＩ“から“１“を減じ
ると、残余はパルスが出力された時点の撮影レンズの位
置に対応するデフォーカス値に変換されたことになる。

そこで、改めてデフォーカス値（Ｌ？１−１）を合焦領
域値翫と比較して、その結果に基づいてモーターを引き
続き駆動するか、あるいは停止するかの制御命令を発す
る。αＩ−１〉〜の場合、モーターは引き続き駆動され
、２個目のパルスの入力に応じて、先のデフォーカス値
″ＥＰｌ−１″から再び１“を減する。その残余（ＥＸ
ＰＩ−２）が合焦領域値比と再比較され、その結果に基
づいて、前回と同様にモーターに対する制御命令が出力
される。以下、こうして求められるデフォーカス値が跪
より大きい限り、同様の動作が繰り返され、ＣＣＤから
第２回目の検出値が出力されるまで続けられる。このよ
うな撮影レンズ制御動作と並行して、検出装置では第２
回目のＣＣＤの積分動作および、その出力の情報処理動
作が進められる。第２回目の検出サイクルによる検出値
が出力されると、これは撮影レンズの移動を伴った場合
のものであるから、その移動に基づく誤差分が検出値か
ら除かれる。尚、検出装置におけるＣＯＤの積分期間中
およびその積分情報の処理期間中のそれぞれにおいて発
生されたエンコーダからのパルスは、別個に計数され、
所定の２個のメモリに記憶され、この記憶値を利用して
誤差の補正処理が行われる。こうして誤差に対する補正
がなされた第２回目のデフォーカス値を“ＥＰ２″とす
る。今度は、このＥＰ２を用いて第１回目の検出値Ｆｉ
Ｐｌに対して行ったのと同様な処理を行って、撮影レン
ズの制御が行われることになる、０ところで、本発明は
、レンズ制御に供されるデフォーカス値として、検出サ
イクル毎に出力される検出値を単独で用いるのではなく
、最新の検出値を含めて過去の複数の検出値から一つの
デフォーカス値を推定して、これを用いようとするもの
である。そこで本発明に従えは、第２回目の検出値が出
力された時点で第１回目の検出値に対し、第２回目の検
出サイクルにおける撮影レンズの移動分の補正を施して
、この第１回目の検出値を第２回目の検出値の出力時の
撮影レンズ位置に対応する値に変換し、この変換値と第
２回目の検出値に基づくデフォーカス値ＥＰ２との平均
値を求め、この平均値を第３回目の検出サイクルと並行
してなされるレンズ制御に供するだめの最終的なデフ　
゛オーカス値として扱うことになる。かくて得られたデ
フォーカス値を用いて、第１回目の検出値によるレンズ
制御と同様な制御が、第３回目の検出サイクルと並行し
て行われる。以下、一般的には、レンズ制御に供される
最終的なデフォーカス値が得られると、新たに検出値が
出力されるまでの間、撮影レンズが所定量移動する毎に
得られたデフォーカス値から、その移動分を減じて行き
、かくし御命令を刻々と発して行くのである。

次に実施例の構成、動作を説明する。第５図は、本発明
による焦点調節装置の構成を示すブロック図である。図
において、合焦点検出装置（＋）は、前述のような検出
原理によってデフォーカス量を検出する公知の装置で、
ＣＯＤを構成する光電素子（２）は、カメラ本体（３）
の底部に配しである。被測距体から゛の光は、撮影レン
ズ（４）、半透鏡（５）および補助鏡（６）を介して光
電素子（２）に導かれる。検出装置＜１）は入力端子（
８）を介してＣＯＤ積分開始信号が与えられると積′分
を開始し、積分が終了すると積分終了信号を出力端子（
９）を介して出力する。さらにＣＣＤの出力情報の処理
が終了すると、検゛出されたデフォーカス量を示すディ
ジタル信号が、例えば、８ビツト構成の出力端子（１１
）から出力される。このディジタル信号の出力に同期し
て出力端子θ０）から該ディジタル信号が出力されるこ
とを示すタイミング信号が出力される。尚、上記８ビツ
トの出力のうち、例えば、最上のピッ）　（ＭＳＢ）は
デフォーカスの方向を示すビットに当てられ、このビッ
トの出力が“１″の場合は、例えば、前ビレ状態が示さ
れ、０″の場合は後ビン状態が示される。そして残りの
７ビツトでデフォーカス量が示される。

制御装置（１３）には、公知のマイクロコンピュータが
用いられる。このマイクロコンピュータは、中央制御ユ
ニッ）　（ＣＰＵ）をはじめＲＯＭ　、　　ＲＡＭ　＋
　アキュムレータを筆頭とする各種レジスター、入出力
部等を有ピている。制御装置（］３）は、検出装置（１
）からの検出信号、積分終了信号、タイミング信号を受
けるとともにエンコーダ（１５）からの゛パルスを受け
る。

他方、制御装置（１３）は、検出装置（］）およびエン
コーダ（１）からの信号を処理した結果として、モータ
ー駆動回路（１６）および表示装置（１？）に信号を与
える。撮影レンズ（４）は、モーター（１８）を含む撮
影レンズ駆動機構（１９）と結合され、制御装置（１３
）からの出力に応じて制御される。

次に第６図のフローチャートに従って、実施例の動作を
説明する。電源スィッチ（２０）が閉じられ、制御装置
（１３）をはじめ所要部へ電源が供給されると、制御装
置（１３）においては、後述するデフォーカス縫犬小判
別値Ｅｔｈ合焦判別域値になどのデータが所定のメモリ
に初期設定され、各レジスターはクリヤされ、また、モ
ータ〜（１Ｂ）を停止状態とする制御信号がモーター駆
動回路（１のに出力される。尚、デＺオーカス量大小判
別値、Ｆｉｔｈおよび合焦判別域値比は第８図に示すよ
うにｇｔｈ　＞Ｆｉｚの関係にある。次いで制御装置（
＋３）は、自動焦点調節動作を始動させる手動スイッチ
（２１）が閉じられるのを待つ状態に入る。今、撮影レ
ンズの初期位置が合焦点から大きく離れている場合を考
える。このような場合、検出装置（１）の出力信号を複
数個集めて、これらに対して前述した統計的な補正処理
を加えるまでもなく、最初に出力されるデフォーカス値
によって直ちに撮影レンズ（４）を合焦点に向けて駆動
する。尚、実施例では出力される検出値のすべてに対し
て統計的処理を施すのではなく、検出値がデフォー力名
量大小判別値Ｅｔｈより小さいものに限定して行う。Ｅ
ｔｈは、システムを設計する段階で適当な値に定められ
る。さて、Ｄスイッチ（２１）が閉じられると−ＣＣ’
Ｄの積分が開始され、次いでＣＣＤの出力゛が処理され
てデフォーカス値が出力される。どのデフォーカス値（
Ｅとする）は制御装置（功に取り込まれる。今、ＩＰＦ
、１＞Ｅｔｈとなる場合であるとすると、データＰＥは
、レジスター（ＲＩＩＪ）に格納され、このデータの極
性、すなわちデータのＭＳＢの状態が判別され、その結
果が前ピンのときは、後ピン方向へ、１だ後ピンのとき
は前ピン方向へ撮影レンズ（４）を移動すべく、モータ
ー駆動回路（１６）へ命令が出力される。かくて、撮影
レンズ（４）は合焦点へ向けて移動を始める。制御装置
（１３）は、モーター駆動命令を出力した後、再びＭス
イーどチ（２１）の開閉状態を検出し、これが閉状態の
場合は、第２回目の測定命令を検出装置（１）に送る。

これを受けて検出装置（＋）は第２回目の検出サイクル
に入る。一方、これと並行してモーター（１８）が回転
を始めるとエンコーダ（１ツからモーター（１８）の回
転速度に応じた周期のパルス列が出力される。前述した
ようにパルスの間隔は、検出装置（１）が出力するデフ
ォーカス値の１単位に和尚する撮影レンズ（４）の移動
量と対応する。このようであれば−撮影レンズ制御のた
めに最終的に供されるデフォーカス値を制御装置（１３
）の所定のレジスター（ＲＫＦｉ）に格納しておき、エ
ンコーダ（ｌ！９からパルスが１個出力されるごとに上
記レジスターの内容をディクレメントつまりＩＴ　ＩＩ
Ｉずつ減じて行けばレジスターの内容は、そのまま撮影
レンズの刻々の位置に対応したデフォーカス値を示すも
のとなる。実施例においては、エンコーダ（＋５）のパ
ルスは制御装置（１３）に対して′劃り込写′要求信号
として入力される。

さて、エンコーダ（１５）から、まず１個のパルスが出
力され、これが制御装置（局により受性けられると、制
御装置（１３）は、第７図に示す割り込み処理ルーチン
に飛ぶ。次いで、撮影レンズ制御に最終的に供されるデ
フォーカス値が格納されているレジスター（ＲＥＫ）の
内容を１″だけディクレメントし、その結果と金焦判定
域値七とを比較する。レジスター・（庖）の内容ＩＲＫ
ＥＩが翫より小さい場合は、モーター停止命令が出力さ
れる。今の段階では、ＩＥＲＲＩ　＞ｇｔｈが成立して
いるとすると、モーター駆動回路（１１９には、モータ
ー駆動命令が与えられ、モーター（１８）は引き続いて
駆動される。割り込み処理ルーチンにおける続く次のス
テップでは、レンズ移動量の計測のだめの情報処理が行
われる。制御装置（１３）のレジスタ（ＲＩＭ）、　（
ＲＥＬ）の２個をカウンタとして用い、一方をＣＯＤ　
（２）の積分開始から終了までの間に発生されるパルス
を計数するカウンタＭに当て、−他方を・ＣＣ’Ｄの積
分終了時から次の回の積分開始までの間のパルスを計す
るカウンタＬに当てる。

さて、現時点は、エンコーダ（Ｉ！９が１個目のパルス
を出力した後の、２イ固Ｕのパルスがまだ出力されてい
ない時点であり、Ｃ，ＣＤ（２）は第２回目の積分を行
っている過程にある。プログラムがステップＳ３Ｏに来
ると、カウンタＭの内容がＩＩ　、ＩＩだけインクリメ
ントされ、次いでその結果がメモ’Ｊ　Ｍｏに格納され
、まだカウンタＬはクリヤされる。尚、カウンタＭは、
ＣＣＤ（２）が積分中の場合、プログラムがステップ８
３０に達したときインクリメントされ、積分中でない場
合はステップＳ３５でクリヤされる１、他方、カウンタ
Ｌは、積分中ではプログラム−がステップ８３２に達す
るごとにクリヤされ、積分中でない場合はステップＳ３
３でインクリメントされる。

このようにしてインクリメントされた後に、カウンタＭ
、Ｌの内容はメモ！ＪＭｏ＋Ｌｏにそれぞれ格納される
。このようにして割り込み処理のステップが終了する。

今は、ＣＣＤ　（２）が第２回目の積分を始めており、
エンコーダθのから１個目のパルスが発され、これによ
りプログラムが割り込み処理のルーチンに移って、所要
の処理を終えたところである。

したがって、レジスタ（ＲＥＥ）の内容は“１″だけデ
ィクリメントされてＥＰ−１″となっており、カウンタ
Ｍ、Ｌの内容は、それぞれＩＴＩＩＩ、　Ｉｌｏ“とな
っている。この割り込み処理の終了により、プログラム
は通常の処理ルーチンに戻る。次に、２個目のパルスが
出力されると、プログラムは再び割り込み処理ルーチン
に移る。このルーチンにおける処理の結果、レジスタ（
ＲＫＥ）の内容はＥＰ−２″になり、カウンタ（ＲＥＭ
）の計数値は２″の如くとなる。以後、パルスが出力さ
れるごとにレジスタ（Ｒｉ）はディクリメントされ、ま
た、ｃ　ＣＤ　（２）が積分中の場合は、カウンタＭが
インクリメントされ、Ｃ０Ｄ（２）が積分中でない場合
はカウンタＬがインクリメントされて行く。″こうして
一つの検出サイクルが終了した時点では、メモリ局には
ＣＯＤ積分中のレンズの移動量が、また、メモＩＪ　Ｉ
ａにはＣＯＤの積分終了後のレンズの移動量が貯えられ
ていることになる。

次にステップＳ８で最新のデフォーカス値″ＰＥ″が１
ｍ１ａｔｈであると判断されると、プログラムはステッ
プ８１５に移り、複数の検出値を用いてレンズ制御に供
される一つのデフォーカス値を、求めるルーチンに入る
。制御装置（１３）には、１Ｐｌｔｌ＆Ｂｔｈと判定さ
れた以後に得られる検出値を最大Ｎ、個記憶する　゛メ
モリ、および検出値の個数を計数するレジスタ（ＲＦ、
Ｃ）によるカウンタが確保されているものとする。

このＮｏ個のメモリにはＥｌからｇｎ、）までの番地が
割り当てられる。ここで１ＰＥｌ＝＜Ｅｔｈが初めて成
立したときのＲ値に対して後述のステップによ゛つてレ
ンズ移動による誤差補正がなされたものをｌｌＰＥ、′
Ｊとする。以下、順次出力される検出値に対して同様な
補正が施されたものをＰＥ２″、″ＰＥ３″、″ＰＥｎ
″とする。、”ＰＥｎ″は最も新しいデータである。こ
れらのデータはメモリＦ４−　Ｋｎｏに次のように格納
される。即ち、メモリＥ１には最新デニタ１ｌｐＥｎＩ
＋が格納され、Ｅ２にはデータｌｌｐｇ、、−，Ｉ＋が
格納され、以下同様にしてｚｎには最も古いデータ″Ｐ
Ｅｌ″が・格納される。新たにデータがメモ’Ｊ　Ｅ＋
に格納され、これまでの各データは、１番地ずつ隣りの
メモリにシフトされる。

さて、ステップ８１５でレジスタ（ＲＦｉＣ）がインク
リメントされてデータが１個計数される。次いでその計
数値Ｎは、検出データ用のメモリ数ＮＯと比較される。

最初はＮ（＝］）〈Ｎｏであるが、このような場合はレ
ジスタ（ｉＣ）の計数値は、そのまま保持され次のステ
ップ８１８に移る。ステップ８１８では、最新Ｑデ′−
タＲに対して、このデータ理を得るだめの検出サイクル
中のレンズ移動による誤差補正がまず行われる。データ
玉の出力時には、前述したようにＣＯＤ積分期間中と、
ＣＯＤの出力処理期間中と、におけるレンズ移動量がメ
モリＭＯＩＴ−１０に求められているから、 ’ｐｇｎ：ｐｇ　　（”Ｍｏ　＋Ｌｏ）なる計算を行う
ことにより、補正が施された最新データ“ＰＥｎ″が得
られる。このデータ″ＰＲｎ″は、メモリＥ１に格納さ
れる。既にメモリＥ】に格納されていたデータ″ＰＥｎ
”は（ＭＯ＋ＬＯ）だけ減じられて、メモリに２　□に
格納される。他のメモリのデータ″ＰＦｉ工″に対して
も　　　　ＰＷ＞　　　　（Ｍｏ＋Ｌｏ）　　　；　　
　（”　＜　　ｎ　）なる補正が施され、それぞれ隣υ
番地のメモリにシフトして格納される。以下の説明では
、データ″ＰＫｉ”は、その格納番地Ｅ１を用いて表記
する。したがって最新のデータ″ＰＫｎ”はＥｌで示さ
れる。。以上のような補正処理が施された最新デニタＥ
１を含む過去Ｎ回分のデータＥ１〜＆１のそれぞれは、
最新データＥ１が出力された時点の撮影レンズの位置に
対するデフォーカス量を示すデータに変換されたものに
なっている。この中で最新のデータＥ１に先ず看目し、
ＩＥＩＩ＜Ｅｚであれば、ステップ８２４で−Ｈ，モー
ター駆動停止命令を出力して次の検出サイクルに移る。

他方、ｌＥ＋１３Ｅｚの場合は、データＥｌを含む過去
Ｎ回分のデータに対して、 ｎ Ｗｊ”：Ｉ　Ｅ・ なる算術平均値をとり、これをステップ８２２でレジス
タ（ＲＥＥ）に格納する。先にレジスタ（ＲＥＫ）に格
納されていたデータは、このとき消去される。以上のよ
うにしてリフレッシュされたレジスタ（Ｒ罷）のデータ
が１理叫）比である場合、このデータが示す極性に従っ
た合焦点方向へのモーター駆動命令が出力される。また
、１順１〈融セあれば、モーター駆動停止命令が出力さ
れ、次いでプログラムは次の検出サイクルのステップに
移行する。尚、以Ｆにおける複数のデータの平均化処理
過程で用いられるデータ個数Ｎは、メモリＥ１〜ＫｎＯ
の個数１４０を上限にして、これに制限される。個数Ｎ
ｏは、当該システムの設計時に実験的データから最適値
が定められ、例えばＮＯ−３であ。る。Ｎｏを越える古
いデータはメモリ番地からオーバーフローして消去され
て行くことになる。従って、上述の統計的処理において
は、常に最新のデータＥ１から数えて過去の、Ｎ個（＋
、４Ｎ、４Ｎｏ）のデータが処理の対象となる。また、
合焦点調節動作が指命されたとき、撮影レンズの初期位
置が合焦点近傍にあって、最初の検出データに対して１
ｍｌ＜ｇｔｈが成立すれば、もちろんこの最初のデータ
から統計的処理の対象どなる。

以上に説明した実施例では、Ｎ個のデータに対する算術
平均値が求められ、この値がレンズ制御のだめの最終的
なデフォーカス情報として供された。本発明におけるデ
ータの統計的処理は、この実施例に限定されるものでは
なく、Ｎ個のデータ中の中央値（メジアン）を抽出して
、これを利用する方法、Ｎ個のデータ中の最大値と最小
値の平均値（中心値）を求めこれを利用する方法、予め
いくつかに分割したゾーンの中のうち最も多くデータが
落ち込んだゾーン（最頻値）を求め、これを利用する方
法などの欅々の方法を適用することができる。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明の合焦点調節装
置は、撮影レンズを合焦点位置に向けて移動しつつ、そ
の間に繰り返して採取された複数の合焦点検出データの
それぞれを、最も新しい合焦点検出データが出力された
時点の撮影レンズ位置に対するデフォーカス情報に変換
し、これら変換された複数のデフォーカス情報に統計的
処理を施すことによって、合焦点検出装置の構成に起因
する、該検出装置の検出データに含まれる誤差を排除し
、統計的処理の結果求められたデフォーカス情報を撮影
レンズの合焦点調節制御のために１１（される最終的な
情報として用いるように構成したものであり、この装置
によれば迅速かつ精度の商い合焦点調節動作が行われる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は公知の焦点検出装置の焦点検出原
理を説明するだめの説明図、第３図および第４図は撮影
レンズを合焦点位置に向けて移動するときの各時刻にお
ける撮影レンズのデフォーカス量を示すグラフ、第５図
は本発明による合焦点調節装置の構成概略図、第６図お
よび第７図は本発明による合焦調節装置の動作を示すフ
ローチ・ヤード、第８図は合焦点調節制御の過程で用い
られるデフォーカス量大小判別値ｇｔｈと合焦点判別域
値にとの関係を示す図である。 １・・・合焦点検出袋＃　　　２・・・ＣＣＤ３　・カ
メラボディー　　　４・・・撮影レンズ１３・・・制御
装置　　　　　　１５・・・エンコーダ＋６・・・モー
ター駆動回路　　１８　　モーター１９・・・撮影レン
ズ駆動機構 出願人　ミノルタカメラ株式会社 第１図 第３図 第４図 １間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　カメラの撮影レンズを通過した被写体からの光を
   用いて合焦点状態の検出を行う合焦点検出装置と該装置
   の出力に基づいて撮影レンズの合焦点調節制御を行う撮
   影レンズ駆動制御装置とを備えたカメラの自動焦点調節
   装置において撮影レンズを駆動しつつ合焦点検出装置に
   よる合焦点検出を繰り返し行って得られたデフォーカス
   量を示す複数の検出値の各々を、最も新しい検出値が出
   力された時点の撮影レンズの位置で採取された検出値と
   等価な検出値に変換し、これら変換された複数の検出値
   に対して所定の統計的処理を施して、上記最新値の出力
   時点の撮影レンズ位置に対するデフォーカス量を導出し
   、該デフォーカス量に基づいて撮影レンズ駆動制御を行
   うようにしたことを特徴とするカメラの自動焦点調節装
   置。 ２　デフォーカス量の大小を判別する判別値を設け、上
   記最新値が該判別値より小さいときに、過去複数回の検
   出値に対して所定の統計的処理を施すことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載０自動焦点調節装置。 ａ　最新値が合焦判定域内にあれば、次の検出値出力ま
   での間、暫定的にレンズ駆動を停止し、最新値が合焦判
   定域外にあれば、過去複数回の測定値に対して、所定の
   統計的処理を施すどとを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の自動焦点調節装置。