JPS5968713A - カメラの自動焦点調節装置 - 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、撮影レンズによる被写体像を受け、その合焦
状態を検出する焦点検出装置の検出結果に基づいて撮影
レンズを合焦位置に自動的に駆動するカメラの自動焦点
調節装置に関する。

従来技術 撮影レンズによる被写体像を多数の受光素子からなる合
焦検出素子列で受けて、この素子列からの出力信号を演
算処理することによりデフォーカス量つまり像位置のフ
ィルム露光面からのズレ計（距離）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第
４．　］　８５．１９１号において提案されている。と
ころが、上記の焦点検出装置は、一定距離の同一被写体
に対して焦点検出動作を繰返して複数回行う場合に、距
離検出方回と垂直な面内で被写体が位置を変えたり、カ
メラ保持時に手振れによりカメラが微小振動したりする
と、検出結果は必ずしも一致せず、成る値を中心値とし
て若干のバラツキをもって分布する。

すなわち、−回の検出動作だけでは正確な焦点検出情報
は得られないという欠点があった。

このバラツキは、多数の受光素子からなる合焦検出素子
列の各素子の特性や配列の不均一性、処理回路の不安定
性に起因するものの他に検出素子面の照度分布（被写体
輝度分布に相当する）の測定に際して、列状に配列され
た検出素子群の配列ピッチによって合焦検出素子のもつ
空間周波数特性が決められ、ナイキストのサンプリング
定理によって決まる空間周波数よりも高い周波数成分に
ついては正しい測定ができないことや、あるいは素子と
素子との間に存在する不感帯によって被写体の輝度分布
を不連続に測定することになり不感帯域で輝度変化があ
っても検出できないことに起因している。

そこで、距離方向と垂直な面内で被写体が位置を変えた
りすると合焦検出素子面」−に投影される被写体像のパ
ターンが変化し、相対的に合焦検出素子列における被写
体像のサンプリング位置も変化するために、検出素子の
上記要因により検出結果は一致しないことが起こり、何
回も同様な測定を繰り返すと、検出結果は成る値を中心
に若干のバラツキをもって分布することになる。したが
って、−回の検出動作で得られるデフォーカス量に基づ
いて撮影レンズの焦点調節を行っても、調節精度は保証
されない。そのようなわけで、複数回合焦状態の検出を
行うことにより複数のデフォーカス量のデータを得てこ
れらの平均値を求ぬ、この平均値に基づいて撮影レンズ
の焦点調節を行うようにした装置が特開昭５６−７８８
１１号で提案されている。しかしこの提案では、撮影レ
ンズを停止しておいて検出動作を繰り返し、平均値が得
られた後に撮影レンズの駆動が開始されるように焦点調
節装置が構成されているので速やかな焦点調節は行えな
かった。そこで本願出願人は特願昭５６−１５７９２１
号において、撮影レンズを合焦位置に向けて移動しつつ
焦点検出を繰り返し行い、その際、撮影レンズの移動量
をエンコーダを用いて検出しておき、撮影レンズの移動
中に別々の位置で採取された各デフォーカス量のデータ
に撮影レンズの移動量分の補正を施して、各データをあ
る一つの。

位置を基準位置として採取されたものと見なせるデータ
に変換し、変換後のデータから平均値を求めるようにし
た焦点調節装置を提案した。この提案では各データに同
一の重みを持たせて平均値が算出されている。ところで
、上記のような焦点検出装置により検出されるデフォー
カス信号は、撮影レンズが合焦位置から大きく外れてい
る場合よりも極くわずかだけ外れている場合の方が信号
としての信頼性は高いという事実を指摘することが出来
る。この事実から見ると、合焦位置に対してより遠い位
置やより近い位置で採取されたデータを同一の重みで扱
うことは、信頼性の高いデータの価値を弱めてしまうと
いうことになってしまう。

また、デーフォーカス量を測定してその量に相当する分
量だけレンズを移動させて合焦動作を行　５− うシステムを採る場合に於いては、測定されたデフォー
カス量εに成る換算係数１（を乗じて合焦に至るのに必
要なモータの回転量１１を計算しく　ｎ　＝　Ｋ・ε）
求められた回転量ｎだけモータを回転させて合焦させる
という過程がとられる。特にレンズ交換式の一眼レフの
場合、レンズの移動量が多種多様であり、これらレンズ
ごとに回転量を定めなければならないため、各レンズ個
々に対して換算係数Ｋが異なるという背景がある。更に
、通常の固定焦点レンズの場合はレンズが決まればその
レンズにおいて一義的に換算係数にも決まってしまうの
が普通であるが、ズームレンズの場合等においてはレン
ズが決まっても換算係数には一義的に決まらず、ズーム
比等によって変化する。このようなズームレンズを装着
して自動焦点調節動作を行いながら、同時にズーム比を
変える撮影操作がなされることがあるが、このとき、ズ
ーム比を変える前の換算係数に１を用いて得たモータ回
転量ｎ１とズーム比を変えた後の換算係数に２を用いて
得たモータ回転量ｎ２とを等荷重で平均すると、不適正
な　６− に１という過去の情報に振り回される結果となってしま
い、レンズ位置制御にとって好ましくない結果をもたら
す。

目　　　的 本発明は、上記欠点を解消するためになされたものであ
り、焦点調節精度の高い焦点調節装置を提案するもので
ある。

要　　旨 本発明は、撮影レンズを合焦位置に向けて移動しつつ焦
点検出動作を繰り返して行い、検出された各デフォーカ
ス信号に対して撮影レンズの移動量の補正を加えて、そ
れぞれを撮影レンズのある一つの位置を基準位置として
採取したものと同等に扱える信号に変換してこれらの平
均値を求め、この平均値に基づいて撮影レンズの焦点調
節が行われるカメラの自動焦点調節装置において時系列
的に後のタイミングで採取されるデフォーカス信号の方
に時系列的に前のタイミングで採取されるデフォーカス
信号よりも大きい重み付けをして平均化等の統計処理を
行い、撮影レンズが合焦位置により近ついた位置にある
ときに採取される信号により大きい重みを置いてデフォ
ーカス信号の信頼性を有効に生かすようにしたことを特
徴とする。

実施例 第１図において本発明による焦点調節装置が組込まれる
一眼レフカメラ（２）は、撮影レンズ（４）。

ハーフミラ−（６）、ペンタプリズム（８）等の光学系
を含み、ハーフミラ−（６）の背後には副ミラー（１０
）が設けてあって、撮影レンズ、ハーフミラ−および副
ミラーを通過した被写体光が焦点検出装置（１２）の受
光部（１４）に導かれるようになっている。撮影レンズ
（４）は、モータ（１６）からの駆動力を受けてレンズ
群（１，８）を光軸に沿って前後に駆動するギヤ等によ
り構成される動力伝達機構（２０）を内蔵している。焦
点検出装置（１２）は受光部としてのＣＣＤ（電荷結合
装置）　（１４）および該ＣＣＤの出力信号を処理して
デフォーカス信号を出力するデータ処理回路（２２）を
含む。デフォーカス信号には、合焦位置から撮影レンズ
による像位置までのずれ量およびそのずれの方向の情報
が含まれている。尚、焦点検出装置（１２）の構成自体
は、前述のように公知であり、また、本発明と直接には
関係ないので、その詳細な説明は省略する。本発明の理
解にとって必要なところは、焦点検出装置ｔ（１２）は
、外部から積分開始信号が与えられるとＣＣＩＪの積分
を開始し、その積分が終了すると外部に積分終了信号を
出力し、次いで所定のデータ処理時間経過後にデフォー
カス信号を出力するという検出サイクルを繰返すという
ことである。

エンコーダ（２４）は、モータ（１６）の例えば回転軸
に固着した透明部と不透明部の繰返しパターンからなる
円板と、その円板を挾み込むように配置したホトカプラ
とからなり、モータ１回転に対してＰ個（例えばＰ＝１
２）のパルスを発生する。動力伝達機構（２０）および
エンコーダ（２４）の構成が特定されると、エンコーダ
からのパルス数ｎとレンズ群（１８）の移動量ｌとの関
係が定まる。尚、ホトカプラには、モータ回転時のみホ
トカプラ作動用の電力供給がなされる。

中央処理回路（２６）は、第２図において詳述され　９
　− るが、上述のデフォーカス信号、エンコーダ（２４）か
らのパルス数等を入力情報としてモータ（１６）の駆動
制御信号を発生してモータ駆動回路としてのガバナー（
３６）に出力する。中央処理回路（２６）は、さらには
合焦動作を実行させるために閉じられるＡＦスイッチ（
２８）、カメラが撮影状態にあるとき閉じられるＲＥ　
スイッチ（３０）を入力情報源としている。ＡＦスイッ
チ（２８）が閉じられると、後述のようにして合焦・動
作が開始され、ＲＥスイッチ（３０）が閉じられると、
合焦動作は中断される。モータ駆動回路としてのガバナ
ー（３６）は、中央処理回路（２６）からの制御信号を
受けて、モータ（１６）への電力供給や制動の制御を行
う。モータ（１６）は上記制御信号に応答して右回転あ
るいは左回転され、この際、電力は連続的あるいは間欠
的に供給される。

連続給電の場合、モータ（１６）は高速回転し、間欠給
電の場合は低速回転する。また、両端が短絡されると、
モータは急制動がかけられた状態となる。

本発明による焦点調節装置ではＣＯＤへの積分およびデ
ータの処理に所定の時間が必要な関係上、短時間で合焦
動作を行わせるために、撮影レンズ−１０− を合焦位置に向けて移動しつつ、デフォーカス信号の検
出動作が繰返し行われる。従って、データ処理回路から
定期的に出力されるデフォーカス信号のうち最新のもの
とそれ以前に検出されたものとの平均値がとられ、その
平均値を用いて撮影レンズの制御が行われる。複数のデ
フォーカス信号の平均化処理に際しては、平均化処理時
点以前に出力されたデフォーカス信号に対して、その出
力時点から平均化処理時点までの間の撮影レンズの移動
距離に応じた量だけ補正が加えられ、平均化処理時点の
撮影レンズの位置でのデフォーカス量に対応するデフォ
ーカス信号に直される。このような移動距離の補正がな
された複数のデフォーカス信号は、時系列的により新し
い信号により大きい重み付けがなされて平均値が求めら
れる。この平均値は例えば減算カウンタにセットされ、
以後エンコーダからのパルスにより減算される。このよ
うにしてこのカウンタの内容は刻々と撮影レンズの位置
に対応する値に補正されて行（。補正された減算カウン
タの内容がモータ制御のための最終的な判定データとし
て供される。以下第２図を参照して本発明の詳細な説明
する。

第２図において、エンコーダ（２４）の出力と接続され
たレンズ移動量検出回路（４ｏ）は、ＣＣＤの積分開始
時から積分終了時までの間にエンコーダ（２４）から出
力されるパルス数Ｐ１と積分開始時からデフォーカス信
号が出力されるまでの間の１検出サイクルの期間におけ
るエンコーダ（２４）がらの出力パルス数Ｐ２を検出し
、積分開始時点と積分終了時点との真中の時点から検出
サイクル終了時点までの間に発生されたパルス数Ｐ３（
−１２−１／／Ｐ１）を求め、パルス数Ｐ２とＰ３を出
力信号として出方する。

該検出回路（４０）において、カウンタ（４２）は積分
開始時にリセットされ、直ちにエンコーダ（２４）がら
のパルスを計数する。ラッチ回路（４４）は、積分終了
時におけるカウンタ（４２）の計数値Ｐ１をラッチする
。ラッチ回路（４６）は検出サイクル終了時つまり焦点
検出装置（１２）からデフォーカス信号が出力されて、
ラッチ回路（５２）に取込まれた時点におけるカウンタ
（４２）の計数値Ｐ２をラッチする。掛算回路（４８）
はラッチ回路（４４）の内容に４を掛け、パルス数３′
２ｈを求める。減算回路（５ｏ）は、パルス数Ｐ２から
パルス数４Ｐ１を減じてパルス数Ｐ３を求める。尚、以
上のような演算・制御の動作に必要な制御信号はシステ
ム制御回路（５８）から与えられる。以下の回路につい
ても同様である。

デフォーカス信号を取込むラッチ回路（５２）の出力端
子（５４）からはデフォーカス量を示す信号が出力され
、出力端子（５６）からはデフォーカスの方向を示す信
号が出力される。出力端子（５４）は、実際には例えば
１６ビツトの信号端子で構成され、また出力端子（５６
）は１ビツトの信号端子で構成される。

掛算回路（６０）は出力端子（５４）から与えられるデ
フォーカス信号に一定の係数αを掛けるもの云、その結
果、デフォーカス信号はエンコータ（２４）によるパル
ス数で示されるレンズ移動量と等価な信号に変換される
。こうして以後、デフォーカス量はパルス数を尺度にし
て表わされる。

減算回路（６２）は、掛算回路（６０）から出力される
デフォーカス量に対応するパルス数からパルス数−１３
− Ｐ３だけ減じ、パルス数Ｐ３相応のレンズ移動量分の補
正を行う。このような補正は次のような理由により行わ
れる。焦点検出装置（１２）の焦点検出動作は、時間的
な面から見るとＣＣＤの積分測光時間と、その後のデフ
ォーカス信号を求めるための信号処理時間とに分けられ
る。積分測光時間は被写体の明るさにより異なるが、例
えば２０ｍ秒である。

また信号処理時間はほぼ一定時間の例えば６０ｍ秒程度
である。積分測光中に撮影レンズが刻々と位置を変えて
いる場合、便宜上、積分時間が半分経過した時点のレン
ズ位置を積分測光の位置とみなすことにする。こうする
と焦点検出装置（１２）から出力されるデフォーカス信
号は、この積分測光のレンズ位置でのデフォーカス量を
示しており、この位置からデフォーカス信号出力時点ま
でに撮影レンズはすでに上述の例では７０ｍ秒分だけ移
動している。そこで、この移動分に相当するパルス数Ｐ
３を掛算回路（６０）から出力されるデフォーカス信号
に対応するパルス数から減ずれば、デフォーカス信号出
力時点の撮影レンズ位置でのデフォ−カー　１４− ス信号が得られることになる。かくて、減算回路（６２
）からは焦点検出サイクルの最終時点で、その時点の撮
影レンズ位置でのデフォーカス知に対応するデフォーカ
ス信号が得られる。この補正されたデフォーカス信号は
次段の平均化処理回路（６４）に入力される。ただし、
合焦動作が開始されてから第２回目の検出サイクル以降
のデフォーカス信号が平均化処理回路（６４）に取込ま
れて行く。これは、第１１回目の検出サイクルは通常、
撮影レンズを停止１−シた状態で行われ、得られたデフ
ォーカス信号に対して非合焦の判定がなされること（ｒ
より、始めて撮影レンズの合焦位置へ向けての移動が開
始され、これと平行して２回目の検出サイクルが開始さ
れるからである。

さて、平均化処理回路（６４）において、ラッチ回路（
６６）は減算回路（６２）から距離補正されたデフォー
カス信号が出力されるとこれを直ちに取込む。

ラッチ回路（６８）は、ラッチ回路（６６）に取込まれ
たデフォーカス信号を得た検出サイクルよりも以前の検
出サイクルにおける後述のデフォーカス信号の平均値に
、上述したような撮影レンズの移動距離補正を施したも
のを取込む。演算回路（７０）は、ラッチ回路（６６）
と（６８）のデータを入力して次式で示す演算を行う。

Ｙｒ＋−”Ｙｎ　＋　（”　１．）　Ｙｎ−１，−（１
）ここで、ＹｎＹｎ−１はそれぞれラッチ回路（６６）
、（６８）でラッチされた信号の内容である。また、ａ
はＩ（ａ（０の定数であり、例えは０５に設定される。

ラッチ回路（７２）は演算回路（７０）の演算結果をラ
ッチする。選択回路（７４）は、掛算回路（６０）を介
して与えられる第１回目の検出サイクルのデフォーカス
信号を通過させ、その後の検出サイクルではラッチ回路
（７２）からの信号を通過させる。ラッチ回路（７６）
は選択回路（７４）によって選択された信号をラッチす
る。減算回路（７８）は、ラッチ回路（７６）の内容か
らレンズ移動量検出回路（４０）のラッチ回路（４６）
の内容を減する。つまり、減算回路（７８）は、ラッチ
回路（６６）にラッチされたデフォーカス信号Ｙｎが得
られた検出サイクル期間にわたる撮影レンズの移動量（
Ｐ２に対応）を前回までの平均化されたデフォーカス信
号”ｆ　ｎ−１から減することにより、そのデフォーカ
ス信号を平均化処理時点の撮影レンズ位置でのデフォー
カス量に対応するものに補正する。今、平均化処理回路
（６４）の動作を、第１回目の検出サイクルから順に追
って説明する。第１回目の検出サイクルによるデフォー
カス信号γ、は、選択回路（７４）を介、してラッチ回
路（７６）および後述のダウンカウンタ（８ｏ）に入力
される。このカウンタ（８０）に入力されたデフォーカ
ス信号が後述の判定回路（８２）により非合焦と判定さ
れると、撮影レンズの駆動が開始され、同時に第２の検
出サイクルが開始される。次いで所要時間後に第２番目
のデフォーカス信号が出力されたとする。すると、ラッ
チ回路（６６）にはパルス数Ｐ３で示される量だけ距離
補正された第２番目のデフォーカス信号ｙ２が、またラ
ッチ回路（６８）にはパルス数Ｐ２で示される移動量だ
け距離補正された第１番目のデフォーカス信号Ｙｔ（１
）が取込まれる。したがって、演算回路（７０）からは
、（１）式の定数ａを４に設定すれば −１７− タ２−壺Ｙ２　」−ｚＶｌ（１］　　　　　　　　・・
・（２）で表わされる信号ｙ２が出力され、選択回路（
７４）を介してラッチ回路（７６）とダウンカウンタ（
８ｏ）に入力される。ただし、Ｖｒ［］ｌは、ラッチ回
路（７６）にラッチされていたデフォーカス信号７、が
減算回路（７８）を１回通過して距離補正がなされたこ
とを意味する。以下、同様である。同様にして減算回路
（６２）から３番目のデフォーカス信号ｙ３が出力され
ると、次式で示される平均値ｙ３が得られる。

−１Ｌ　　　　　１　　　　］、　　　　　　’］γａ
　　ｚＹ３＋％ｆｌｌ−ヲＹ３＋２２　Ｙ２（Ｉ　Ｈ−
、、，２Ｙ１ｆ２１・・・（３）４番目のデフォーカス
信号ｙ４が得られると、Ｖ４−↓Ｙ４＋’）’ａ　ｆｌ
ｌ−ＭａＹ２ｆ２）−ｚＹｔ（３）・・・［４１２ で表わされる平均値ｙ４が算出される。

一般にｎ番目のデフォーカス信号Ｙｎが得られると、 ”Ｉｎ−委りｎ十如Ｙｎ−ｘ（１）　＋２３　Ｙｎ−２
（２１で表わされる平均値７ｎが算出される。（５）式
がら分るように、最新のデータ”ｆｎに対して最も大き
い重−１８− みが付けてあり、過去に遡るに従って重みか軽くなって
いる。

以上のようにして、平均化処理回路（６４）では、最新
のデータであるｎ番目のデフォーカス信号ｙ。

が得られると、過去のｎ−１個のデータをも考慮に入れ
て平均化処理したデフォーカス信号ｙｎが算出される。

ただし、ｙｎは１番目のものを除き減算回路（６２）の
出力を示す。尚、焦点検出装置（］２）からデフォーカ
ス信号が出力されてからこの信号に対する平均化処理の
なされた信号が出力されるまでの間のデータ処即時間は
、エンコーダ（２４）が出力するパルス間隔以内に収め
ることができる程度の短いものである。焦点検出装ｆｔ
　（１２）は、デフォーカス信号を出力すると直ちに次
の積分測光が指示されて次の検出サイクルに移行する。

さて、平均化処理回路（６４）からのデフォーカス信号
平。が与えられると、判定回路（８２）はその信号レベ
ルに応じた以下に述べる信号を発生する。まず、デフォ
ーカス信号ｙｎはダウンカウンタ（８０）にセットされ
、以後、次のデフォーカス信号Ｔｙｎ＋Ｉがセットされ
るまでは、エンコーダ（２４）からのパルスにより減算
されて行く。こうすることにより、ダウンカウンタ（８
０）の内容は刻々と撮影レンズの現在位置でのデフォー
カス値夕ｌに補正されて行く。

このデフォーカス信号昇は二つの比較回路（８４）、（
８６）に逐次与えられる。比較回路（８４）は、デフォ
ーカス信号％を予め設定された参照値ｄ、、つまり合焦
ゾーンより広目に設定された近合焦ゾーンの半値幅に相
当する値と比較し、デフォーカス信号五が近合焦ゾーン
値ｄ１より大きい場合は、“高”レベル（”１”）の、
また小さい場合ば′低”°レベル（”　Ｏ’”）の電圧
信号を出力する。他方、比較回路（８６）は、デフォー
カス信号％を予め設定した合焦ゾーンの半値幅に相当す
る参照値ｄ２と比較し、信号ｊ４が合焦ゾーン値ｄ２よ
り大きい場合は°′高°“レベルの電圧信号を、また小
さい場合は“低°“レベルの電圧信号を出力する。比較
回路（８６）の出力はＡＮＤゲート（８８人（９４）の
各入力（９０）、（９６）と接続しである。Ａ　Ｎ　Ｉ
）ゲート（９４）の他方の入力（９８）はラッチ回路（
５２）の出力（５６）と直接に接続してあり、ＡＮＤゲ
ート（８８）の他方の入力（９２月よＮＯＴ回路（１０
０）を介してラッチ回路（５２）の出力（５６）と接続
しである。尚、ラッチ回路（５２）の出力（５６）から
は撮影レンズが合焦位置より前方にある場合、例えば°
°高°１電圧信す・が、後方にある場合、”低゛電圧信
号が出力されるものとする。こうすると、比較回路（８
４）、　（８６）、　ＡＮ　Ｄゲート（８８）、　（９
４）の各出力端子（１０１）、　（１０２）。

（１０３）、　（１０４）からは、デフォーカス信号晃
および方向信号に応じて、表１のような電圧信号が出力
される。この出力を受けてガバナー（３６）はモータ（
１６）を表１の最右列に示すように駆動制御する。

ただし、モータが右回転すると撮影レンズは繰込まれる
方向に駆動されるものとする。

表　　１ 方向信号　比較人力　１０１１０２１０３　０４　　　
モータタら〉ｄｌ　　１　１１０　高速右回転ＯｄｌΣ
昇〉ｄ２　０１　１０　低速右回転ｄ２二ｙ≦　０００
０停止］−３ ％〉ｄｌ　　　１　１　０１　　高速左回転１ｄ１シｙ
＾〉ｄ２　０１　０１　　低速左回転次に以上の構成の
焦点調節装置の全般的な動作を第３図を参照して説明す
る。時刻［でＡ　Ｉ”スイッチ（２８）か投入されると
第１回目の検出サイクルが開始され、積分ｔ（１］光お
よびデータ処理の時間経過後に１番目のデフォーカス信
号ｙ１が出力される。

この間はモータ（１６）は停車状態に置かれている。

デフォーカス信号ｙ１がダウンカウンタ（８０）にセッ
トされ、判定回路（８２）で合焦の是非が判定される。

ここで、デフォーカス信号ｙ１が合焦ゾーンはもちろん
のこと、近合焦ゾーンにも入っていないことが判定され
た場合は、モータ（１６）は高速回転して合焦方向へ向
けて撮影レンズの駆動が開始される。

同時に第２回目の検出サイクルが開始される。この第２
回目の検出サイクル中にダウンカウンタ（８０）にセッ
トされたデフォーカス信号γ１はエンコーダ（２４）か
らの撮影レンズの移動に応じた移動距離分だけ刻々と減
算されて行き、かつその結果が逐次に判定回路（８２）
で判定される。判定の結果、近合焦ゾーンに達していな
い限すモータ（１６）は高速回転状態に保たれる。次い
で、第２回目の検出サイクルによるデフォーカス信号ｙ
２が出力され、かつ平均値ｙ２が算出されると、ダウン
カウンタ（８０）はｙ２に置き換えられる。今度は、こ
の１直ｙ２がエンコーダ（２４）からのパルスにより減
じられて判定の対象にされる。この判定とモ行して第３
回１」の検出サイクルが進められる。

こうして＄３番目のデフォーカス信号ｙ３が出力されて
平均値Ｙ３が算出されると、ダウンカウンタ（８０）は
Ｙ３に置き換えられ、前回と同様な判定動作が進められ
るとともに、第４回目の検出サイクルが平行して進めら
れる。今、判定の過程でダウンカウンタ（８０）の内容
が近合焦ゾーンにＩ辛すると、比較回路（８４）の出力
が〃高ｌからＩ低〃電圧に反転し、モータの駆動状態は
低能回転に変化する。こうして、ｍ　Ｆレンズが合焦ゾ
ーンに達した場合にモータの回転を直ちに停止させるた
めに備える。さて今ダウンカウンタ（８０）の内容が近
合焦ゾーンには達したが合焦ゾーンに達することなく第
４番目のデフォーカス信号ｙ４が出力され、次いで第５
回目の検出サイクルが進められている状態にあるとする
。平均値ｙ４に基づく判定過程において、ダウンカウン
タ（８０）のデフォーカス値が合焦ゾーンに達したとす
ると、比較回路（８６）が°“低“ｌ電圧信号を出力す
るようになって、モータは電力供給が停止され、かつ短
絡されて急停止トされる。こうして焦点調節が達成され
る。

第２図の回路では、エンコーダ（２４）のパルスは二個
のカウンタ（４２）、　（８０）に入力され、一方のカ
ウンタ（８０）の計数内容が逐−近合焦ゾーン値および
合焦ゾーン値と比較された。今、このような信号処理を
マイクロコンピュータを用いて行う場合を想定してみる
と、マイクロコンピュータの内部ではこのような信号処
理は割込み処理のプログラムにより行われる。すなわち
、エンコーダ（２４）がパルスを発生する度に割込みが
要求され、プログラムは割込み処理ルーチンに移され、
このルーチンで比較判断動作が実行される。ところで、
このような比較判断動作の目的は、撮影レンズが近合焦
ゾーンあるいは合焦ゾーンに入った時点を検出すること
にある。そうであるから、撮影レンズが近合焦ゾーンか
らかなり外れているような場合でもパルス発生の度に逐
一割込みを要求して比較判断動作を実行していることは
マイクロコンピュータが不経済に用いられていて電源が
無駄に消費されていることを意味する。

第４図に示す回路は、デフォーカス信号で示される撮影
レンズの位置が近合焦ゾーンの外にある場合、そのデフ
ォーカス値と近１合焦ゾーン値との差に応じた値をカウ
ンタにセットし、カウンタがその差に相当する数のパル
スを計数したときに、例えばオーバーフローパルスを出
力せしめ、このパルスを撮影レンズの位置が近合焦ゾー
ンに達したことを示す信号として扱うように構成したも
のである。マイクロコンピュータを用いる場合、上記の
オーバーフローパルスを割込み要求信号として用いるよ
うにすれば、第２図の回路のようにエンコーダからのパ
ルスを計数する度に割込み処理を行うという必要はなく
なる。尚、第４図の回路ではエンコーダからのパルスを
計数するカウンタは１個である。後述するように、撮影
レンズの移動量を検出する部分の回路構成は第２図と若
干具−２５− なるが、検出した移動量を用いてデフォーカス信号の平
均化処理を行う部分の構成は同一である。

第４図において、焦点検出装置（１２’）は、デフォー
カス信号を出力する機能の他に更に被写体のコントラス
トが所定レベル以上あるか否か、および被写体輝度が所
定レベル以上あるか否かを検出する機能を有し、これら
検出結果を端子（１０８）、　（１１（１）から出力す
る。被写体のコントラストおよび輝度が所定レベルに達
しない場合、例えば゛高゛°電圧信号がこれら端子から
出力される。この信号は次のように用いられる。第２図
の回路では１個の近合焦ゾーン値ｄｌが用意されたが、
第４図の回路では２個の近合焦ゾーン値ａｔ−１、ｄ１
２（ｄｉ−１＞ｄｉ−２）がそれぞれメモＩＪ　（１１
２）、　（１１４）に用意されている。

これら２個の近合焦ゾーン値は少なくともコントラスト
あるいは輝度の一方が所定レベルに達していない場合に
は、大きい方の近合焦ゾーン値ｄ１−１が選ばれ、近合
焦ゾーンの幅が拡げられる。撮影レンズが近合焦ゾーン
に達すると、以後、撮影レンズは低速駆動されるが、近
合焦ゾーンの幅が拡−２６− がると、撮影レンズがこのゾーンを通過するのに要する
時間はさらに長くなる。したがって、例えば被写体輝度
が低下してＣＣＩ）の積分時間が長くなり、検出サイク
ルの周期か長くなったとしても撮影レンズが近合焦ゾー
ン内を移動する期間の検出サイクル回数は所要量が確保
される。逆にコントラストや輝度が十分高い場合は、小
さい方の近合焦ゾーン値ｄ１−２が選択される。この場
合、ＣＣＩ）の積分時間が短かくなっているので、近合
焦ゾーン値が小さくても検出サイクルの回数は確保され
る。いずれの場合にせよ、撮影レンズか近合焦ゾーンに
入った場合は、駆動速度を遅くすることにより撮影レン
ズが近合焦ゾーン内を移動する間に行われる検出動作の
回数を相対的に増やすようにしてデータの信頼性の向」
−を計っている。

さて、焦点検出装置（１２’）の端子（１０８）、　（
１１０）はＯＲゲート（１１，６）を介して選択回路（
１１８）の制御端子（１２０）と接続される。選択回路
（１１８）は制御端子（１２０）に１高°“または１゛
低°′電圧が与えられるとメモリー（１，１２）、　（
１１４）からの近合焦ゾーン値ｄ　Ｉ−１。

ｄ　Ｉ−２を選択的にラッチ回路（１２２）に伝達する
。ラッチ回路（１２２）でラッチされた近合焦ゾーン値
は減算回路（１２／ｌ）およびオーバーフロー処理回路
（１２６）に入力される。オーバーフロー処理回路（］
２６）の入力端子（１２８）、　（１３０）および（１
３２）は、それぞれラッチ回路（１，２２）の出力端子
、カウンタ（１３４）のオーバーフロー出力端子（１，
３６）および減算回路（１２／ｌ）の符号信号出力端子
（１，２５）と接続されている。オーバーフロー処理回
路（１２６）は減算回路（１２４）の減算結果が正の場
合で、かっカウンタ（１３４）からオーバーフローパル
スが出力されたとき、ラッチ回路（１２２）からの近合
焦ゾーン値を後述のＯＲゲート（１，６２）、補数回路
（１６４）を介してカウンタ（１，３４）にセットする
。減算回路（１，２４）の入力（１２７）には平均化処
理回路（６４）で平均化処理されたデフォーカス値の絶
対値ｌ　ｙｎ　ｌが与えられ、ｖｎ−１ｙｎ１−ｄｌで
示される演算が行われる。すなわち、撮影レンズの位置
と近合焦ゾーンとの間の距離が求められる。減算結果が
正であれば、これは撮影レンズの位置がまだ近合焦ゾー
ンに達していないことを示す。

減算回路（１３８）は、上記平均化処理されたデフォー
カス値からメモリ（１４０）に書込まれている合焦ゾー
ン値ｄ２を減算し、撮影レンズの位置と合焦ゾーンとの
間の距離Ｗｎ　（−ｌ　Ｖｎ　１−ｄｚ）を求める。次
に選択回路（１４２）は、−に連の減算回路（＋２４）
および（１３８）の出力に応じて第２表に示すような信
号を出力する。ここで、選択回路（１，４２）の入力端
子第２表 （１４４）および（１４６）には減算回路（１２４）お
よび（１３８）から出力される信号の絶対値が与えられ
、入力端子（１４８）および（１５０）には減算回路（
１２４）および（１３８）で算出された信号が正である
か否かを示す符号信号が与えられる。尚、正および負の
−２９− 符号は１１高１１および１１低１１電圧信号で示される
ものとする。第２表から明らかなように、選択回路（１
４２）は、入力端子（１４８）、　（１５０）の両方に
“高パ電圧が与えられた場合は、減算回路（１２４）か
らの信号を出力端子（１５２）から出力し、°”高“電
圧信号を出力端子（１５４）から出力する。このような
出力状態は、撮影レンズの位置がまだ近合焦ゾーンに達
していないと判断された場合に当る。選択回路（１４２
）の出力端子（１５２）はＡＮＤゲート（１５６）の入
力端子（１５８）と接続されており、ＡＮＤゲート（１
５６）はもう一方の入力端子（１６０）に“１高゛°電
圧が与えられると、イネイブル状態になって入力端子（
１５８）に与えられる選択回路（１４２）の出力端子（
１５２）からの信号をＯＲゲート（１６２）に伝達する
。ＯＲゲート（１６２）を通過した信号は補数回路（１
，６４）に与えられてその補数が求められる。尚、カウ
ンタ（１３４）は加算形式のものが用いられる。したが
って、カウンタ（１３４）は、補数回路（１６４）から
の補数がセットされた後にＯＲゲート（１，６２）を介
して補数回路（１６４）へ与えられた入力値に相当する
エンコーー　３０− ダ（２４）からのパルスを計数すると、フルカウントの
状態になり、さらにもう１個のパルスを計数するとオー
バーフローパルスを出力する。カウンタ（１３４）は、
撮影レンズが近合焦ゾーンあるいは合焦ゾーンに到達し
た時点を検出するために用いられるが、さらに特定期間
内における撮影レンズの移動量を検出するために用いら
れる。第２図の回路では移動量検出開始の当初にカウン
タ（４２）はリセットされ、次いで入力されるパルスを
計数するようになっているので計数値はそのまま移動層
を示すものであった。第４図の回路ではカウンタ（１３
４）は上述のように補数回路（１６４）の出力がセット
され、セット値にエンコーダ（２４）からのパルスの計
数値が加算される。したがって、カウンタ（１３４）を
利用して特定期間内の移動を知るには、期間終了時の計
数値から期間開始時の計数値を減することになる。ラッ
チ回路（１，６６）は、焦点検出装置（１２′）の検出
サイクルの開始時におけるカウンタ（１３４）の内容を
ラッチする。ラッチ回路（１６８）は、ＣＯＤの積分終
了時のカウンタ（１３４）の内容をラッチする。さらに
ラッチ回路（１７０）は焦点検出装置（＋　２’）の検
出サイクル終了時のカウンタｑ３４）の内容をラッチす
る。演算回路（１，７２）は、ラッチ回路（１６８）の
内容からラッチ回路（１６６）の内容を減じてＣＣＤの
積分中の移動量を算出する。ただし、積分中にカウンタ
（］　３４）がオーバーフローパルスを出力した場合は
、オーバーフロー処理回路（１２６）からの近合焦ゾー
ン値を取込み、を記の減算結果に近合焦ゾーン値を加え
る。この結果、演算回路（１，７２）からはＣＣＤの積
分中の撮影レンズ移動量が求まる。尚、近合焦ゾーン値
を加えるのは以下に示す理由によっている。今、検出サ
イクル開始時点のカウンタ（１，３４）の内容はＮ１で
あるとし、カウンタ（１：３４）のフルカウント値はＮ
ｒ、であるとすれば、Ｎ１からＮＦまでの計数値はＮＦ
−Ｎ、で、これは検出サイクル開始時からオーバーフロ
ーが生ずる直前までの撮影レンズ移動量に相当する。次
にオーバーフローが生じてカウンタ（１３４，）に近合
焦ゾーン値ｄ１の補数がセットされるが、これは、ＮＦ
−ｄ、に相当する。ＣＣＤの積分終了時までにカウンタ
（１３４）はＮＦ−ｄ、からＮ２までさらに計数を行っ
たとすれは、その間の計数値はＮ２−（ＮＦ−ｄｌ）で
示される。結局、ＣＣ１）の積分中の計数値ΔＮ１は、
次式で示されるものとなる。

ΔＩ’ｈ＝Ｎｐ−Ｎ１＋Ｎｚ−（ＮＦ−ｄｌ　）−Ｎ２
−Ｎ、十ｄｌ　　・・・・・・・・・・・・（６）つま
り演算回路（１７２）の演算結果は、カウンタ（１３４
）の最終値Ｎ２から初期値Ｎ１を減じ、それに近合焦ゾ
ーン値ｄ１を加えたものに等しい。

他方、演算回路（１７４）は、一つの検出サイクルの全
期間における撮影レンズの移動層を算出する。

該演算回路（１７４）は、通常はラッチ回路（１，７０
）の内容からラッチ回路（１６６）の内容を減じ、検出
サイクル中にカウンタ（１３４）のオーバーフローが生
じた場合はさらに近合焦ゾーン値を加える。この加算の
理由は上述の場合と同じである。以下、ラッチ回路（７
６）に平均化処理されたデフォーカス信号を得るまでの
回路構成は第２図のものと同一であり、各構成要素には
同一符号が付けである。

次に、カウンタ（１７６）は連続する２回の検出サー　
３３− イクルにわたって選択回路（１／１２）の出力端子（１
５４）から与、えられる信号がともに“低“電圧である
場合、例えば゛′低°°電圧信号を出力する。この“′
低゛′電圧信号は合焦動作終了を示す信号としてシステ
ム制御回路（５８りに入力され、システムを停止」−状
態に置く。

尚、選択回路（１４２）の端子（１，５４）から“低°
゛電圧信号が出力されるのは、第２表に示したように、
減算回路（１２４）および（１３８）の出力信号の符号
が共に負の場合であり、撮影レンズが合焦ゾーンに到達
したと判定された場合である。カウンタ（１７６）によ
り連続する２回の検出サイクルの出力に対する判定結果
を取るのは、判定の確度を高めるためである。端子（１
５４）からの°°低１１電圧信号はインバータ（１７８
）により１１高゛１電圧信号に変換され、ＯＲゲート（
１８０）を介してガバナー（３６）の入力端子（１０２
）にモータ短絡信号として与えられる。他方、カウンタ
（１３４）カラのオーバーフローパルスも０１（ゲート
（１８０）・を介してガバナー（３６）の入力端子（１
０２）に与えられ、撮影レンズが近合焦ゾーンに達した
とき出力されるオーバーフローパルスに応−３４− じてモータ（１６）は一時的に短絡され、一時的にブレ
ーキが掛けられた状態となる。フリップフロップ（１８
２）は、カウンタ（１３４）のオーバーフローパルスに
よりリセットされてパ低“電圧信号を出力し、減算回路
（１２４）の出力信号の符号か狛から正に変化するとセ
ットされ、゛′高゛°電圧信号を出力する。

減算回路（１２４）の出力信号の負から正への変化は、
近合焦ゾーン内にあった撮影レンズの位置がそのゾーン
外に出たということを意味する。フリップフロップ（１
８２）は、撮影レンズの位置が近合焦ゾーン内に到達し
たことを示すカウンタ（１３４）からのオーバーフロー
パルスによりリセットされるが、その後撮影レンズか近
合焦ゾーンを通過してその外に出るとセットされるので
ある。フリップフロップ（１，８２）の出力と減算回路
（１２４）の符号信号出力はＡＮＤゲート（１８４）に
より論理積がとられてガバナー制御回路（１８６）に入
力される。ガバナー制御回路（１８６）は、ＡＮＤゲー
ト（１８４）の出力が１１低Ｉ′電圧となって撮影レン
ズが近合焦ゾーンに入ったと判定された場合、モータ（
１６）を低速運転に切換えるための例えば、“低“電圧
信号を出力する。

尚、近合焦ゾーンに入った後にある回の検出サイクルに
応じたデフォーカス信号が突発的に近合焦ゾーンの外に
出るような場合、この回のデフォーカス信号は無視して
、撮影レンズは依然として近合焦ゾーン内にあるものと
見なす。ただし、連続する２回以−」−の検出サイクル
によるデフォーカス信号が近合焦ゾーンの外に出るよう
になると、撮影レンズは実際に近合焦ゾーン外に出たも
のと判定する。このような処理を行うためにフリップフ
ロップ（１８８）とカウンタ（１９０）が用いられる。

フリップフロップ（１８８）は、減算回路（１２４）あ
符号信号が°“低°゛から゛′高°“電圧に反転すると
これに応答してカウンタ（１９０）を計数可能状態に置
くための１′高°゛電圧信号を出力し、逆に減算回路（
１２４）の符号信号が°°高°′から°゛低低電電圧反
転するとカウンタ（１９０）をクリヤし、かつ計数を不
可にする”低“′電圧信号を出力する。カウンタ（１９
０）は、通常＋１高゛１電圧を出力し、計数可能状態に
置かれたとき、各検出サイクル毎にシステム制御回路（
５８′）から与えられるパルスを計数し、１個のパルス
を計数すると°′低”電圧信号を出力し、２個以上計数
すると゛胃１電圧を出力する。したかって、減算回路（
１２４）が負の符号信号を出力した後に一回だけ正の符
号信号を出力し、次いで再び負の符号信号を出力する場
合、正の符号信号が出力された回はＡＮＤゲート（１５
６）は選択回路（１４２）の端子（１，５２）からの信
号の通過を禁止する。この禁１トによりカウンタ（１３
４）では前回の検出サイクル時にセットされた値に基づ
いた計数動作を行う。ガバナー制御回路（１８６）は、
カウンタ（１９０）からのパ低°°電圧信号に対しては
出力状態を変化させず、逆に、カウンタ（１９０）から
の電圧信号が°°低１１から”高“電圧に変化すると出
力状態を“高“電圧に変化させる。このようにして、撮
影レンズが近合焦ゾーンに入ったことが検出されるとＡ
ＮＤゲート（１８４）から“低゛°電圧信号が出力され
るようになり、これに応答してガバナー制御回路（１８
６）は、１低″電圧信号を出力し、ガバナー（３６）に
対してモータの低速運転を指令する。低速運転の状態に
おいて、カウンタ（１９０）−３７− の出力が、°′低°°から゛高′□電圧に変化するとガ
バナー制御回路（３６）は“高“電圧信号を出力するよ
うになってモータの高速運転を指令する。

選択回路（１４２）の出力（１５４）は、ラッチ回路（
７６）からの合焦位置に対する撮影レンズの駆動方向を
示す信号とともにＡＮＤゲー）　（８８）および（９４
）に与えられる。ガバナー（３６）は第２図の回路に用
いられるものと同一である。

以上説明したように、第２の実施例においては平均化処
理されたデフォーカス値と近合焦ゾーン値あるいは合焦
ゾーン値との差に応じた値がカウンタにセットされ、そ
の差を越えるパルスが計数された時、カウンタからオー
バーフローパルスを出力せしめるようにして撮影レンズ
が近合焦ゾーンあるいは合焦ゾーンに到達したことを検
出するようにしたので、マイクロコンピュータを導入す
る場合に第１の実施例のように、エンコーダからパルス
が出力される毎に撮影レンズが近合焦ゾーンあるいは合
焦ゾーンに入ったか否かの検出を行う構成の回路に比べ
て、マイクロコンピュータの３８− 情報処理の負担が軽くて済む。

効　　果 」−述のように、本発明は、撮影レンズを通過した被写
体光を受けて予定焦点位置と結像位置との間の差および
予定焦点位置に対する結像位置の方向を示す２種類の信
号を繰返し出力する焦点検出装置から撮影レンズを予定
焦点位置に向けて駆動する過程で繰返し出力される上記
差の信号のうち、最も新しい信号に最も大きな重みっけ
を与えてこれら複数の差の信号の平均値を得るように平
均化処理回路を構成し、この平均化処理回路からの信号
に基ついて撮影レンズを予定焦点位置に制御するように
したので、従来のように、撮影レンズの位置が予定焦点
位置より大きく外れていて信頼性の低い信号と予定焦点
位置の近傍にあって信頼性の高い信号とを同一の重みっ
けを与えて平均化する場合に比べて、はるかに高精度の
焦点調節が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるカメラの自動焦点調節
装置の構成の概略を示すブロック図、第２図はその要部
を示す回路（２６）の具体的な回路構成を示す回路図、
第３図は第２図の回路の動作を示すタイムチャート図、
第４図は第２図の他の回路構成を示す回路図である。 ２：カメラ、４：撮影レンズ、１２：焦点検出装置、１
６；モータ、２０：動力伝達機構、６４：平均化処理回
路、３６．４０．５８．８２　：制御装置、２４、４０
　：レンズ移動量補正手段。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮影レンズを通過した被写体光を受けて予定焦点位
   置と結像位置との間の差および予定焦点位置に対する結
   像位置の方向を示す２種類の信号を繰返し出力する焦点
   検出装置と、撮影レンズを予定焦点位置に向けて移動す
   る過程で前記焦点検出装置から繰返し出力された前記差
   を示す複数の信号のうち最も新しい信号に対し最も大き
   い重みをつけ、これら複数の信号の平均値を求める平均
   化処理回路と該平均化処理回路からの平均化された差を
   示す信号および前記焦点検出装置からの方向を示す信号
   に基づいて撮影レンズを予定焦点位置へ制御する制御装
   置とを備えたことを特徴とするカメラの自動焦点調節装
   置。 ２、制御装置は、前記焦点検出装置からの差の信号を駆
   動されつつある撮影レンズの現在位置に対応する差信号
   に補正する撮影レンズ移動量補正手段を含み、前記平均
   化処理回路はこの補正された信号に基づいて平均値を算
   出する特許請求の範囲第１項に記載のカメラの自動焦点
   調節装置。