JPH01285908A - カメラのため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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラ等に用いられる自動焦点調節装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、−眼レフ・カメラの自動焦点調節一方式の多（は
「焦点検出（センサ信号入力、焦点検出演算）、レンズ
駆動」のサイクルを繰り返し行うことによって、被写体
にピントを合わせようとするものである。各サイクルに
おけるレンズ駆動量はそのサイクルで焦点検出を行った
時点でのデフォーカス量に基づいており、これはレンズ
駆動終了時に焦点検出時のデフォーカス量が解消される
ことを期待している。

当然のことながら、焦点検出、レンズ駆動にはそれ相当
の時間を必要とするわけであるが、静止した被写体の場
合には、レンズを駆動しない限りデフォーカス量の変化
がないので、レンズ駆動が終了した時点に解消すべきデ
フォーカス量は、焦点検出時点でのデフォーカス量に等
しく、正しい焦点調節が行われる。

ところが、動きの大きな被写体の場合には、焦点検出、
レンズ駆動中にデフォーカス量が変化し、前記解消すべ
きデフォーカス量と検出デフォーカス量が著しく異なる
ことがあり、結果として、レンズ駆動終了時に被写体に
ピントが合っていないという問題になる。

上記問題の解決を目的とした自動焦点調節方法として、
特願昭６２−２６３７２８を提案している。

同提案によって開示されている方法の要旨は、上記各サ
イクルにおける検出デフォーカス変化と各サイクルの時
間間隔を鑑みて、被写体の移動に起因するデフォーカス
変化を予測してレンズ駆動量に補正をかけようとするも
の（以下追従補正と称す。）であり、レンズの駆動終了
時のピント精度という見地からは、同方法により上記問
題の改善が期待される。

しかしながら、前記追従補正を実際に行った場合、次の
ような問題が生じてくる。

即ち、追従補正モードで被写体を追っている時に、測距
視野内の被写体が別の被写体に移った場合、像面位置の
変化の連続性が失われるため、そのまま、過去の被写体
のデータと新しい被写体のデータによって予測を行うと
、誤った予測を行い、結果として全く別の所にレンズを
駆動してしまう。

このように、測距視野内の被写体が別の被写体に移った
場合、誤予測をしてしまい、これは古い被写体のデータ
を使って予測制御を行っている間、解消されることがな
いという問題が存在する。

以下図面を用いて上記提案装置の動作につき説明する。

第２図は提案におけるレンズ駆動補正方法を説明するた
めの図である。図中の横軸は時刻ｔ、縦軸は被写体の像
面位置Ｘを表わしている。

実線で表わした曲線ｘ（ｔ）は撮影レンズが無限遠にあ
るときに、カメラに対して光軸方向に接近してくる被写
体の時刻ｔにおける像面位置を意味している。破線で表
わした２（１）は時刻ｔにおける撮影レンズ位置を意味
しており、ｘ（ｔ）と２（１）が一致したときに合焦と
なる。そして［ｔｉ、　　ｔ＋’　］が焦点検出動作、
［ｔ＋’　、　ｔ＋＋＋　］がレンズ駆動動作である。

また、同図に示した例では、像面位置が２次関数に従っ
て変化するという仮定をおいている。即ち、時刻ｔ３に
おいて現在および過去２回の像面位置（ｔｉ　＋Ｘｌ　
）　（ｔｉ２　＋Ｘ２　）　（ｔ３１Ｘ３　）がわかれ
ば、上記式ｘ（ｔ）　＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃに基づき、時
刻ｔ３よりＴＬ　（ＡＦツタイムグ士レリーズタイムラ
グ）後の時刻ｔ４での像面位置Ｘ４が予測できるもので
ある。

ところが、実際にカメラに検知し得るのは像面位置ｘＩ
　ｒ　Ｘ２　＋　Ｘ３ではなく、デフォーカス量ＤＦ、
。

ＤＦ２．ＤＦ３ならびに、像面移動量換算のレンズ駆動
量ＤＬ、、ＤＬ２である。そして時刻ｔ４はあ（まで将
来の値であり、実際には、被写体輝度によって蓄積型の
センサの蓄積時間が変化すると、それに伴って変化する
値であるが、ここでは簡単のため、次のように仮定する
。

ｔ４−ｔ３　＝ＴＬ＝ＴＭ２＋（レリーズタイムラグ）
　　（１）以上の仮定の下に、時間ｔ３での焦点検出結
果から算出されたレンズ駆動量ＤＬ３は以下のように求
まる。

ｘ（ｔ）＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ　　　　　　　　　　　　
　　（２）そして、図中の（ｔｉ、Ｉ！＋）を原点と考
えると、ｔ、＝＝ｏ　　　　　　　ｘｌ＝ＤＦ１　　　
　　　　　（３）ｔ２＝ＴＭ　１ｘ２　＝ＤＦ２　＋　
ＤＬ、（４）ｔ３＝ＴＭ、十ＴＭ２　　　ｘ３＝ＤＦ３
＋ＤＬ、＋ＤＬ２　　（５）（２）式に（３）、（４）
、（５）式を代入してａ、　　ｂ。

Ｃを求めると、 ｃ＝ＤＦ、　　　　　　　　　　　　　　　　　　（８
）よって時刻ｔ４における像面移動量換算のレンズ駆動
量ＤＬ３は、 ＤＬ３＝ｘ４−１３ ”　Ｘ　４　　Ｘ　３＋ＤＦ　３ ＝　ａ　［（ＴＭ　＋　＋ＴＭ　２　＋ＴＬ）２（ＴＭ
　＋　＋ＴＭ　２　）２１＋ｂ−ＴＬ＋ＤＦ３　　　　
　（９） のように求まる。

次に、測距視野内の被写体が、別の被写体に移った場合
に発生する問題について第３図を使って説明する。

第３図は時間と像面位置の関係を示したものであり、実
線は第１の被写体の像面位置、−点差線は第２の被写体
の像面位置である。

ここで、時刻１．．１２では第１の被写体に対して焦点
検出を行いレンズを駆動し、ｔａでは第２の被写体に対
して焦点検出を行ったとする。

すると、カメラ側では焦点検出により得られたデフォー
カス量とレンズ駆動量から、時刻ｔ１゜ｔ２＋　　ｔａ
での像面位置ＸＩ　＋　Ｘ２　＋　Ｘ３′　　を算出し
、（ｔＩ＋　ｘｉ　）　（ｔ２＋　Ｘ２）　（ｔ３＋　
Ｘ３’　）を通る二次関数ｆ　（ｔ）を算出し、このｆ
　（ｔ）によって時刻ｔ４での像面位置Ｘ４′　を予測
する。

しかしながら、時刻ｔ４での第１の被写体の像面位置は
Ｘ４、第２の被写体の像面位置はＸ４′　　であり、予
測によって得られたＸ４′　はどちらの被写体の像面位
置とも違った位置となってしまう。

これは、第１の被写体の像面位置Ｘ４を予測するために
は（ｔｌ、ＸＩ）（ｔ２＋Ｘ２）（ｔａ、Ｘ３）を通る
関数を求める必要があり、第２の被写体の像面位置Ｘ４
′　　を予測するためには（ｊ１＋　Ｘｌ’　）　（ｊ
２　＋Ｘ２′）（ｔａ、Ｘ３′）を通る関数を求める必
要がある。

しかしながら、カメラ側では第１の被写体と第２の被写
体との区別ができないために、時刻ｔ３で焦点検出によ
って得られたデフォーカス量を使って予測演算を行う。

その結果、予測関数は、第］の被写体の像面位置の近似
関数でもな（、また第２の被写体の近似関数とも違った
ものになってしまい、その予測したレンズ駆動位置も誤
ったものとなってしまう。これは予測に用いるデータの
中に主被写体以外の被写体に対して焦点検出を行ったデ
ータが存在すると上記のような誤った予測を行ってしま
うため、撮影者が第１の被写体を追っている最中に主被
写体を第２の被写体に切換えると必ず発生する問題であ
る。

このような問題に対する対策として本願出願人は特願昭
６２−３２８２３３を提案している。該提案の要旨は像
面位置変化の連続性が失われたり、被写体が低輝度であ
るなどの、予測に不向きな条件の場合となった時には、
ただちに上記予測による追従モードを一旦中止し、上記
の不都合を防止せんとするものであり、該特願昭に示さ
れる技術に従えば上述の不都合を防止することが出来る
。

〔発明が解決しようとしている問題点〕上述の如く上記
の特願昭に示される技術によれば本来の被写体と異なる
被写体を測距した場合には予測駆動を禁止することが出
来、上述の様なピントはずれの問題を解決し得るが、手
振れやカメラの前面に他の被写体が一時的に横切った場
合でも上記予測駆動が禁止され、再度の予測駆動が開始
されるまで時間がかかりシャッターチャンスをのがす等
のおそれがある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の事項に鑑みなされたもので、予測駆動中
に一度像面位置変化の連続性等が失われ、予測駆動が不
適なものと判定された際に再度焦点検出を行い、この再
度の焦点検出データ及び過去のデータにもとすき予測駆
動が不適か否かを再度判定させ、この判定で不適でない
と判定された時には上記予測駆動を続行し、又不適と判
定された時、即ち連続して複数回（２回）予測駆動不適
と判定された時には上記予測駆動を禁止したものである
。上記の本願の構成によれば本来の被写体と異なる被写
体に対する焦点検出がなされ続けた時には予測駆動を禁
止し得るとともに一時的に本来の被写体と異なる被写体
に対して焦点検出しても、直ちに本来の被写体に対する
焦点検出状態に戻れば上記予測駆動を続行することが出
来ることとなる。

〔実施例〕

第４図は本発明に関わる自動焦点装置を備えたカメラの
実施例を示す回路図である。

図においてＰＲ３はカメラの制御装置で、例えば内部に
ＣＰＵ　（中央処理装置）、Ｒ’ＯＭ、ＲＡＭ。

Ａ／Ｄ変換機能を有するｌチップ・マイクロコンピュー
タである。コンピュータＰＲ３はＲＯＭに格納されたカ
メラのシーケンス・プログラムに従って、自動露出制御
機能、自動焦点検出機能、フイルムの巻き上げ等のカメ
ラの一連の動作を行う。そのために、ＰＨ１は同期式通
信用信号Ｓ○、ＳＩ、５ＣＬＫ。

通信選択信号ＣＬＣＭ、Ｃ３ＤＲ，ＣＤＤＲを用いて、
カメラ本体内の周辺回路およびレンズと通信して、各々
の回路やレンズの動作を制御する。

ＳＯはコンピュータＰＲ３から出力されるデータ信号、
ＳＩはコンピュータＰＲ３へ入力されるデータ信号、５
ＣＬＫは信号Ｓｏ、　　ＳＴの同期クロックである。

ＬＣＭはレンズ通信バッファ回路であり、カメラが動作
中のときにはレンズ用電源端子に電力を供給すると共に
、コンピュータＰＲ８からの選択信号ＣＬＣＭが高電位
レベル（以下′Ｈ′と略記する）のときにはカメラとレ
ンズ間通信バッファとなる。

即ち、コンピュータＰＲ３がＣＬＣＭをＨ′にして、５
ＣＬＫに同期して所定のデータをＳＯから送出すると、
ＬＣ’Ｍはカメラ・レンズ間接点を介して、５ＣＬＫ、
Ｓｏ　の各々ノバツファ信号ＬＣＫ、ＤＣＬをレンズへ
出力する。それと同時にレンズからの信号ＤＬＣのバッ
ファ信号をＳＩとして出力し、コンピュータＰＲ９は５
ＣＬＫに同期して上記ＳＩをレンズからのデータとして
入力する。

ＳＤＲはＣＣＤ等から構成される焦点検出用のラインセ
ンサ装置ＳＮＳの駆動回路であり、信号Ｃ３ＤＲがＨ′
のとき選択されて、ＳＯ，ＳＩ、５ＣＬＫを用いてＰＨ
１から制御される。

信号ＣＫはＣＣＤ駆動用クロックφ１．φ２を生成する
ためのクロックであり、信号ＩＮＴＥＮＤは蓄積動作が
終了したことをコンピュータＰＲ３へ知らせる信号であ
る。

センサ装置ＳＮＳの出力信号Ｏ８はクロックφ１゜φ２
に同期した時系列の像信号であり、駆動回路ＳＤＲ内の
増幅回路で増幅された後、ＡＯ３としてコンピュータＰ
Ｒ３に出力される。コンピュータＰＲ６はＡＯ３をアナ
ログ入力端子から入力し、ＣＫに同期して、内部のＡ／
Ｄ変換機能でＡ／Ｄ変換後、ＲＡＭの所定のアドレスに
順次格納する。

同じくセンサ装置ＳＮＳの出力信号である５ＡＧＣは、
センサ装置ＳＮＳ内のＡＧＣ（自動利得制御：Ａｕｔ。

Ｇａ１ｎ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）用センサの出力であり、
駆動回路ＳＤＲに入力されてセンサ装置ＳＮＳでの像信
号蓄積制御に用いられる。

ＳＰＣは撮影レンズを介した被写体からの光を受光する
露出制御用の測光センサであり、その出力５ｓｐｃはコ
ンピュータＰＲ３のアナログ入力端子に入力され、Ａ／
Ｄ変換後、所定のプログラムに従って自動露出制御（Ａ
Ｅ）に用いられる。

ＤＤＲはスイッチ検知および表示用回路であり、信号Ｃ
ＤＤＲがＨ′のとき選択されて、ｓｏ、　ｓｒ。

５ＣＬＫを用いてコンピュータＰＲ３から制御される。

即ち、コンピュータＰＲ３から送られてくるデータに基
づいてカメラの表示部材ＤＳＰの表示を切り替えたり、
カメラの各種操作部材のオン・オフ状態を通信によって
コンピュータＰＲ３へ報知する。

スイッチＳＷＩ、ＳＷ２は不図示のレリーズボタンに連
動したスイッチで、レリーズボタンの第１段階の押下に
よりＳＷＩがオンし、引き続いて第２段階までの押下で
ＳＷ２がオンする。コンピュータＰＲ３は後述するよう
に、ＳＷＩオンで測光、自動焦点調節動作を行い、ＳＷ
２オンをトリガとして露出制御１９　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　−らＡとフィルムの巻き上げを
行う。尚、ＳＷ２はマイクロコンピュータＰＲ３の「割
込み入力端子」に接続され、ＳＷＩオン時のプログラム
実行中でもＳＷ２オンによって割込みがかかり、直ちに
所定の割込みプログラムへ移行することが出来る。

ＭＴＲＩはフィルム給送用、ＭＴＲ２はミラーアップ・
ダウンおよびシャッタはねチャージ用のモータであり、
各々の駆動回路ＭＤＲＩ、ＭＤＲ２により正転・逆転の
制御が行われる。コンピュータＰＲ３から駆動回路ＭＤ
ＲＩ、ＭＤＲ２に入力されている信号ＭＩＦ、ＭＩＲ，
Ｍ２Ｆ、Ｍ２Ｒはモータ制御用の信号である。

ＭＣＩ、ＭＧ２は各々シャッタ先幕・後幕走行開始用マ
グネットで、信号ＳＭＧＩ、５ＭＧ２、増幅トランジス
タＴＲＩ、ＴＲ２で通電され、ＰＨ１によりシャッタ制
御が行われる。

尚、スイッチ検知および表示用回路ＤＤＲ，モータ駆動
回路ＭＤＲＩ、ＭＤＲ２、シャッタ制御は、本発明と直
接間わりがないので、詳しい説明は省略する。

レンズ内制御回路ＬＰＲ３にＬＣＫに同期して入力され
る信号ＤＣＬは、カメラからレンズＦＬＮＳに対する命
令のデータであり、命令に対するレンズの動作が予め決
められている。

制御回路ＬＰＲ３は、所定の手続きに従ってその命令を
解析し、焦点調節や絞り制御の動作や、出力ＤＬＣから
のレンズの各種パラメータ（開放Ｆナンバー、焦点距離
、デフォーカス量対繰り出し量の係数等）の出力を行う
。

実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメラか
ら焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られて
くる駆動量・方向に従って、焦点調節用モータＬＭＴＲ
を信号ＬＭＦ、ＬＭＲによって駆動して、光学系を光軸
方向移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量はエン
コーダ回路ＥＮＣＦのパルス信号５ＥＮＣＦでモニター
して、ＬＰＲ３内のカウンタで計数しており、所定の移
動が完了した時点で、ＬＰＲ３自身が信号ＬＭＦ、ＬＭ
ＲをＬ′にしてモータＬＭＴＲを制動する。

このため、−旦カメラから焦点調節の命令が速駆動が終
了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する必要がな
い。

又、カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、同
時に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用として
は公知のステッピング・モータＤＭＴＲを駆動する。尚
、ステッピング・モータはオープン制御が可能なため、
動作をモニターするためのエンコーダを必要としない。

ＥＮＣＺはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、レンズ内制御回路ＬＰＲ３はエンコーダ回路ＥＮＣ
Ｚからの信号５ＥＮＣＺを入力してズーム位置を検出す
る。レンズ内制御回路ＬＰＲ３内には各ズーム位置にお
けるレンズパラメータが格納されており、カメラ側のコ
ンピュータＰＲ３から要求があった場合には、現在のズ
ーム位置に対応したパラメータをカメラへ送出する。

上記構成によるカメラの動作について第５図以下のフロ
ーチャートに従って説明する。

不図示の電源スィッチがオンとなると、マイクロコンピ
ュータＰＲ３への給電が開始され、コンピュータＰＲ３
はＲＯＭに格納されたシーケンスプログラムの実行を開
始する。

第５図は上記プログラムの全体の流れを表わすフローチ
ャートである。上記操作にてプログラムの実行が開始さ
れると、ステップ（００１）を経て、ステップ（００２
）においてレリーボタンの第１段階押下によりオンとな
るスイッチＳＷＩの状態検知がなされ、ＳＷＩオフのと
きにはステップ（００３）へ移行して、コンピュータＰ
Ｒ３内のＲＡＭに設定されている制御用のフラグ、変数
を全てクリアし、初期化する。

上記ステップ（００２）、（００３）はスイッチＳＷ１
がオンとなるか、あるいは電源スィッチがオフとなるま
でくり返し実行される。Ｓ　Ｗ、　１がオンすることに
よりステップ（００２）からステップ（００５）へ移行
する。

ステップ（００５）では露出制御のための「測光」サブ
ルーチンを実行する。コンピュータＰＲ３は第４図に示
した測光用センサＳＰＣの出力５ｓｐｃをアナログ入力
端子に入力し、Ａ／Ｄ変換を行って、そのディジタル測
光値から最適なシャッタ制御値。

絞り制御値を演算して、ＲＡＭの所定アドレスへ格納す
る。そして、レリーズ動作時にはこれら値に基づいてシ
ャッタおよび絞りの制御を行う。

続いてステップ（００６）で「像信号入力」サブルーチ
ンを実行する。このサブルーチンのフローは第６図に示
しているが、コンピュータＰＲ３は焦点検出用センサ装
置ＳＮＳから像信号の入力を行う。

詳細は後述する。

次のステップ（００７）で、入力した像信号に基づいて
撮影レンズのデフォーカス量ＤＥＦを演算する。具体的
な演算方法は本出願人によって特願昭６１−１６０８２
４号公報等に開示されているので詳細な説明は省略する
。

ステップ（００８）では「予測演算」サブルーチンを実
行する。この「予測演算」サブルーチンではレンズ駆動
量の補正を行うものであり、詳細は後述する。

次のステップ（００９）では「レンズ駆動」サブルーチ
ンを実行し、先のステップ（００８）で補正されたレン
ズ駆動量に基づいてレンズ駆動を行う。

この「レンズ駆動」サブルーチンは第７図にそのフロー
を示している。レンズ駆動終了後は再びステップ（００
２）へ移動して、ＳＷＩがオフか不図示のレリーズスイ
ッチの第２ストロークＳＷ２がオンするまで、ステップ
（００５）〜（００９）がくり返して実行され、動いて
いる被写体に対しても好ましい焦点調節が行われる。

さて、レリーズボタンがさらに押しこまれてスイッチＳ
Ｗ２がオンすると、割込み機能によって、いずれのステ
ップにあっても直ちにステップ（ｏｉｏ）へ移行してレ
リーズ動作を開始する。

ステップ（０１１）ではレンズ駆動を実行中かどうか判
別し、駆動中であれば、ステップ（０１２）に移行し、
レンズ駆動停止命令を送出し、レンズを停止させ、ステ
ップ（０１３）に進み、レンズを駆動していなければ、
直にステップ（０１３）に移行する。

ステップ（０１３）ではカメラのクイックリターンミラ
ーのミラーアップを行う。これは、第４図に示したモー
タ制御用信号Ｍ２Ｆ、Ｍ２Ｒを制御することで実行され
る。次のステップ（０１４）では先のステップ（００５
）の測光サブルーチンで既に格納されている絞り制御値
をＳＯ倍信号して回路Ｌ　ＣＭを介してレンズ内制御回
路ＬＰＲ８へ送出して絞り制御を行わせる。

ステップ（０１３）、（０１４）のミラーアップと絞り
制御が完了したか否かはステップ（０１５）で検知する
わけであるが、ミラーアップはミラーに付随した不図示
の検知スイッチにて確認することが出来、絞り制御は、
レンズに対して所定の絞り値まで駆動したか否かを通信
で確認する。いずれかが未完了の場合には、このステッ
プで待機し、引き続き状態検知を行う。両者の制御終了
が確認されるとステップ（０１６）へ移行される。

ステップ（０１６）では先のステップ（００５）の測光
サブルーチンで既に格納されているシャツタ秒時にてシ
ャッタの制御を行いフィルムを露光する。

シャッタの制御が終了すると次のステップ（０１７）で
はレンズに対して、絞りを開放状態にするように命令を
前述の通信動作にて送り、引き続いてステップ（０１８
）でミラーダウンを行う。ミラーダウンはミラーアップ
と同様にモータ制御用信号Ｍ２Ｆ。

Ｍ２Ｒを用いてモータＭＴＲ２を制御することで実行さ
れる。

次のステップ（０１９）ではステップ（０１５）と同様
にミラーダウンと絞り開放が完了するのを待つ、ミラー
ダウンと絞り開放制御がともに完了するとステップ（０
２０）へ移行する。

ステップ（０２０）では第４図に示したモータ制御用信
号ＭＩＦ、ＭＩＲを適正に制御することでフィルム１駒
分が巻上げられる。

以上が予測ＡＦを実施したカメラの全体シーケンスであ
る。

次に第６図に示した「像信号入力」サブルーチンについ
て説明する。

「像信号入力」は新たな焦点検出動作の最初に実行され
る動作であり、このサブルーチンがコールされると、ス
テップ（１０１）を経てステップ（１ｏ２）にて、マイ
クロコンピュータＰＲ３自身が有している自走タイマの
タイマ値ＴＩＭＥＲをＲＡＭＪ二の記憶領域ＴＮに格納
することによって、焦点検出動作の開始時刻を記憶して
いる。

次のステップ（１，０３）では、レンズ駆動量補正式（
６）、（７）、（９）中の時間間隔ＴＭ、、ＴＭ２を更
新する。ステップ（１０３）を実行する以前には、メモ
リＴ　Ｍ　１．　Ｔ　Ｍ　２には前前回及び前回の焦点
検出動作における時間間隔が記憶されており、またＴＮ
、には前回の焦点検出動作を開始した時刻が記憶されて
いる。

よってステップ（１０３）でのＴＮ、−ＴＮは前回から
今回までの焦点検出動作の時間間隔を表わし、これがメ
モリＴＭ２へ格納される。又、メモリＴＭ。

へは１Ｍ２←ＴＮ、　−ＴＮを実行する直前のデータ、
即ち、前前回から前回までの焦点検出動作時間間隔が格
納される。そしてＴＮ、には次回の焦点検出動作のため
に今回の焦点検出開始時刻ＴＮが格納される。このステ
ップ（１０３）にてメモリＴＭ、には常に前前回の時間
間隔データが、又、メモリＴＭ２には前回の時間間隔デ
ータが格納されることとなる。

さて、次のステップ（１０４）でセンサ装置ＳＮＳに光
像の蓄積を開始させる。具体的にはマイクロコンピュー
タＰＲ３がセンサ駆動回路ＳＤＲに通信にて「蓄積開始
コマンド」を送出して、これを受けて駆動回路ＳＤＲは
センサ装置ＳＮＳの光電変換素子部のクリア信号ＣＬＲ
をＬ′にして電荷の蓄積を開始させる。

ステップ（１０５）では自走タイマのタイマ値を変数Ｔ
Ｉに格納して現在の時刻を記憶する。

次のステップ（１０６）ではコンピュータＰＲ３の入力
ＩＮＴＥＮＤ端子の状態を検知し、蓄積が終了したか否
かを調べる。センサ駆動回路ＳＤＲは蓄積開始と同時に
信号ＩＮＴＥＮＤをＬ′にし、センサ装置ＳＮＳからの
ＡＧＣ信号５ＡＧＣをモニターし、該５ＡＧＣが所定レ
ベルに達すると、信号ＩＮＴＥＮＤをＨ′にし、同時に
電荷転送信号ＳＨを所定時間゛Ｉ］′にして、光電変換
素子部の電荷をＣＣＤ部に転送させる構造を有している
。

ステップ（１０６）でＩＮＴＥＮＤ端子がＨ’ならば蓄
積が終了したということでステップ（１，１０）へ移行
し、Ｌ″ならば未だ蓄積が終了していないということで
ステップ（１０７）へ移行する。

ステップ（１０７）では自走タイマのタイマ値ＴＩＭＥ
Ｒから、ステップ（１０５）で記憶した時刻ＴＩを減じ
て変数ＴＥに格納する。従ってＴＥには蓄積開始してか
らここまでの時刻、いわゆる蓄積時間が格納されること
になる。次のステップ（１０８）ではＴＥと定数ＭＡＸ
ＩＮＴを比較し、ＴＥがＭＡＸＩＮＴ未満ならばステッ
プ（１，０６）へ戻り、再び蓄積終了待ちとなる。ＴＥ
がＭＡＸＩＮＴ以上になるとステップ（１０９）へ移行
して、強制的に蓄積終了させる。−強制蓄積終了はコン
ピュータＰＲ８から回路ＳＤＲへ「蓄積終了コマンド」
を送出することで実行される。ＳＤＲはＰＨ１から「蓄
積終了コマンド」が送られると、電荷転送信号ＳＨを所
定時間′Ｈ°にして光電変換部の電荷をＣＣＤ部へ転送
させる。ステップ（１０９）までのフローでセンサの蓄
積は終了することになる。

ステップ（１１０）ではセンサ装置ＳＮＳの像信号Ｏ３
をセンサ駆動回路ＳＤＲで増幅した信号ＡＯ３のＡ／Ｄ
変換およびそのディジタル信号のＲＡＭ格納を行う。よ
り詳しく述べるならば、ＳＤＲはＰＨ１からのクロック
ＣＫに同期してＣＣＤ駆動用クロックφ１．φ２を生成
してセンサ装置ＳＮＳへ与え、センサ装置ＳＮＳはφ１
．φ２によってＣＣＤ部が駆動され、ＣＣＤ内の電荷は
、像信号として出力Ｏ８から時系列的に出力される。こ
の信号は駆動回路ＳＤＲ内部の増巾器で増巾された後に
、ＡＯ３としてコンピュータＰＲ５のアナログ入力端子
へ入力される。

コンピュータＰＲ３は自らが出力しているクロックＣＫ
に同期してＡ／Ｄ変換を行い、Ａ／Ｄ変換後のディジタ
ル像信号を順次ＲＡＭの所定アドレスに格納してゆ（。

このようにして像信号の入力を終了するとステップ（Ｉ
ｌｌ）にて「像信号入力」サブルーチンをリターンする
。

第７図に「レンズ駆動」サブルーチンのフローチャート
を示す。

このサブルーチンが実行されると、ステップ（２０２）
においてレンズと通信して、２つのデータｒｓＪ　ｒＰ
ＴＨＪを入力する。「Ｓｊは撮影レンズ固有の「デフォ
ーカス量対焦点調節レンズくり出し量の係数」であり、
例えば全体（り出し型の単レンズの場合には、撮影レン
ズ全体が焦点調節レンズであるからＳ＝１であり、ズー
ムレンズの場合にはエンコーダＥＮＣＺにて各ズーム位
置を検知し制御回路ＬＰＲ３にてズーム位置に応じたＳ
の値を決定する。ｒＰＴＨＪは焦点調節レンズＬＮＳの
光軸方向の移動に連動したエンコーダＥＮＣＦからの出
力パルス１パルス当たりの焦点調節レンズの（り出し量
である。

従って焦点調節すべきレンズ駆動量に換算したデフォー
カス量ＤＬ、上記Ｓ、ＰＴＨにより焦点調節レンズのく
り出し量をエンコーダの出力パルス数に換算した値、い
わゆるレンズ駆動■を表わすパルス数ＦＰは次式で与え
られることになる。

ＦＰ＝ＤＬＸＳ／ＰＴＨ ステップ（２０３）は上式をそのまま実行している。

ステップ（２０４）ではステップ（２０３）で求めたＦ
Ｐをレンズに送出して焦点調節レンズ（全体くり出し型
単レンズの場合には撮影レンズ全体）の駆動を命令する
。

次のステップ（２０６）で、レンズと通信してステップ
（２０６）で命令したレンズ駆動量ＦＰの駆動が終了し
たか否かを検知し、駆動が終了するとステップ（２０６
）へ移行して「レンズ駆動」サブルーチンをリターンす
る。このレンズ駆動完了検知は上述の如く制御回路ＬＰ
Ｒ３内のカウンターで上記エンコーダＥＮＣＦのパルス
信号をカウントしており、該カウント値が上記レンズ駆
動量ＦＰと一致したか否かを上述の通信にて検知するこ
とで実行される。

次に「予測演算」サブルーチンのフローを第１図を用い
て説明する。第１図は「予測演算」サブルーチンのフロ
ーを示したものであり、予測演算の可否を判定し、予測
可能であれば、ＡＦタイムラグとレリーズタイムラグを
考慮したレンズ駆動量を計算するものである。

ステップ（３０２）は、予測に必要なデータの蓄積がな
されたかどうかを判定するためのカウンターＣ０ＵＮＴ
をカウントアツプするかどうかを判定する。

本実施例では３回以」二の測距データ・レンズ駆動デー
タが蓄積されている場合、すなわちＣ０ＵＮＴ＞２であ
れば予測演算可能であり、これ以上のカウントアツプは
必要ないので、Ｃ０ＵＮＴ＞２であればステップ（３０
４）へ進む。また、Ｃ０ＵＮＴ＜３であればステップ（
３０３）でＣ０ＵＮＴをカウントアツプした後ステップ
（３０４）へ進む。

ステップ（３０４）では、今回の予測演算のためのデー
タの更新を行っている。即ち予測演算は（６）。

（７）、（８）、（９）式に基づいて行われるため、そ
のデータとしては第２図における今回のデフォーカス量
ＤＦ３、前回及び前前回のデフォーカス１ＤＦ２゜ＤＦ
、、前前回のレンズ駆動量ＤＬ、、前回のレンズ駆動量
ＤＬ２、前前回及び前回の時間間隔ＴＭ、。

１Ｍ２、見込みタイムラグＴＬを必要とする。よってス
テップ（３０４）では焦点検出が行われるごとに今回検
出されたデフォーカス量ＤＦをＲＡＭ上の記憶領域ＤＦ
３に入力し、前回のデフォーカス量を記憶領域ＤＦ２に
、又前前回のデフ−カス量を記憶領域ＤＦ、に入力し、
更に前回の像面移動量換算のレンズ駆動量ＤＬを記憶領
域ＤＬ２に前前回の像面移動量換算のレンズ駆動量ＤＬ
、を記憶領域ＤＬ。

に入力し、各記憶領域のデータを今回の予測演算　（に
必要なデータに更新する。

ステップ（３０５）では、予測演算に必要なデータが上
記各記憶領域に入力されているか否かを判別する。上記
の如く、予測演算は今回、前回、前前回のデフォーカス
量と前回、前前回のレンズ駆動量を必要とし、過去３回
以上の焦点調節動作が行われていることを条件としてい
る。よってステップ（３０３）にて焦点調節動作が行わ
れるごとにカウンターＣ０ＵＮＴに＋１を行い、カウン
ターに焦点調節動作が行われた回数をカウントさせ、そ
の回数が２より大きいか否か、即ち３回以上の動作が行
われたか否かを判別し、３回以上行われ予測演算が可能
な場合にはステップ（３０６）へ、又、不可能な場合に
はステップ（３１９）へ移行させる。

ステップ（３０６）では、今回検出されたデフォーカス
量が予測に適しているかどうかについて「予測、非予測
判定」サブルーチンにて判定する。この「予測、非予測
判定」サブルーチンで予測に用いる上記記憶領域のデー
タが予測に適していないと判断された場合、ステップ（
３０７）へ移行し、予測に適していると判断された場合
にはステップ（３１，２）へ進む。

ステップ（３０６）で予測演算に適していないと判断さ
れ、ステップ（３０７）へ移行した場合には、すぐに予
測を禁止せずに再度測距を行い、それでも予測演算に適
していなければ、予測演算を禁止するようにしである。

これは動く被写体を撮影者が追う場合に、測距視野から
被写体がはずれて別の被写体を測距したり、別の被写体
が主被写体の手前を通過する際に測距してしまうと、本
来得られるべきデフォーカス量と違った値となってしま
い、これによって予測に適していないと判断されると、
再度、予測演算を行うためには過去３回以上の焦点調節
動作が必要であり、すぐに予測演算を再開することかで
きなくなる。

そこで、本実施例では１度予測に適していないと判断さ
れても、ステップ（３０７）で再度「像信号人力２」サ
ブルーチンによって、像信号の取り込みを行う。このサ
ブルーチンについては後で説明する。このステップを終
了するとステップ（３０８）へ移行する。

ステップ（３０８）ではステップ（３０７）で得られた
像信号を基に焦点検出演算を行い、デフォーカス量ＤＦ
を算出する。

次のステップ（３０９）では前回検出されたデフォーカ
ス量ＤＦ３が予測演算に適さないと判断されたので、こ
のＤＬ３を今回検出されたデフォーカスｆｉＤＦに更新
しステップ（３１０）へ移行する。

ステップ（３１０）はステップ（３０６）と同じ「予測
、非予測判定」サブルーチンであり、予測演算に適した
データであると判断された場合にはステップ（３１１）
に進み、予測演算を行い、適していないと判断された場
合はステップ（３１８）へ移行し、予測演算を禁止する
。

ステップ（３１８）では２回連続して予測に不適と判断
され、予測禁止（リセット）を行うために予測に必要な
データの蓄積状態を表わすカウンターＣ０ＵＮＴをＯ（
リセット）にする。

そして、次のステップ（３１９）では予測演算を行わな
い場合のレンズ駆動量ＤＬを計算する。ここでＤＬは従
来のサーボＡＦと同様にＤＬ＝ＤＦとして計算している
。

ステップ（３１１）では予測演算を行うのに必要な見込
みタイムラグＴＬを演算するが、このときの見込みＡＦ
タイムラグ（焦点調節に要する時間）は、１Ｍ２ではな
（ＴＭ、とＴＲ（レリーズタイムラグ）の和を用いる。

これは前回の焦点検出から今回の焦点検出までの時間Ｔ
Ｍ２では２回測距を行っているため、実際に予測される
今回のＡＦタイムラグより太き（見積ってしまう。そこ
で、本実施例では前前回の焦点検出から前回の焦点検出
までの時間ＴＭ。

を用いている。このステップを終了するとステップ（３
１３）へ移行する。（但し、上記ＴＬはＴＭ　、　十Ｔ
Ｒとしなくともレンズ駆動量がＴＭ、より長いと考えら
れるためＴＬ＝　（ＴＭ、＋ＴＭ２）／２＋ＴＲとして
も良い。） 又、ステップ（３０６）で予測可能と判断されステップ
（３１２）へ移行した場合には、ステップ（３１２）で
見込みタイムラグＴＬの計算を行う。記憶領域ＴＭ２に
は前述の如く、前回から今回の焦点検出動作までの時間
が記憶されており、今回の焦点調節に要する時間も１Ｍ
２と一致しているものとの仮定のもとてタイムラグＴＬ
−ＴＭ２十ＴＲを求める。

次のステップ（３１３）、　　（３１４）では各記憶領
域ＤＦ、〜ＤＦ３．ＤＬ、、ＤＬ２．ＴＭ、、１Ｍ２に
格納されたデータに基づき、（６）、（７）式のａ、　
ｂ項を表わすＡ、Ｂを求め、ステップ（３１５）へ移行
する。

ステップ（３１５）では各記憶手段のデータ及びステッ
プ（３１１）あるいは（３１２）及びステップ（３１３
）、（３１４）の演算値にもとづき（９）式の演算値を
求め、今回の像面移動量換算のレンズ駆動ｆｉＤＬを求
める。

次のステップ（３１６）では、ステップ（３１５）で求
まったレンズ駆動量ＤＬと撮影レンズの開放Ｆナンバー
ＦＮ及び所定の係数δ（本実施例では最小錯乱円０．０
３５ｍｍ）の積ＦＮ−δを比較し、ＤＬ＜ＦＮ−δであ
ればステップ（３１７）へ移行し、そうでなければステ
ップ（３２０）にてリターンする。

ＦＮ・δは像面深度を表わし、ステップ（３１７）では
先のステップ（３１６）にて、像面深度ＦＮ・δよりレ
ンズ駆動ｆｉＤＬが小さい、すなわち駆動ｆｉＤＬが深
度内の値であり、ＤＬ分レンズ駆動してもしな（ともピ
ント状態が変化することなくレンズ駆動の必要性がない
と判断し、レンズ駆動量ＤＬ＝Ｏとし、レンズの駆動を
禁止する。これにより不必要な微少レンズ駆動を行うこ
とがなくなり、使用感及び電力消費の両面を改善するこ
とができる。また、本実施例ではＦＮを撮影レンズの開
放Ｆナンバーとしたが、これを撮影絞り値としても何ら
問題はなく、δも０．０３５ｍｍに限定するものではな
い。そして、このステップを終了すると、次のステップ
（３２０）にてこのサブルーチンをリターンする。

ここで、本実施例では２回連続して予測演算に適してい
ないと判断された場合に予測演算を禁止し、再度データ
の蓄積を開始するように設定したが、３回以上連続して
不適と判断されたときに予測禁止にしても良い。

次に「予測、非予測判定」サブルーチンのフローについ
て説明する。第８図は「予測、非予測判定」ザブルーチ
ンのフローを示したものであり、ステップ（４０２）は
、像面（被写体位置）の連続性を検出するための「像面
位置の連続性判定」のサブルーチンであり、これによっ
てカメラが同一被写体に対して連続的に測距しているか
どうかを判定するサブルーチンであり、詳細は後述する
。

このステップで像面位置が連続的に変化していると判断
されると、ステップ（４０３）に移行し、そうでなけれ
ば別の被写体を測距したと判断し、ステップ（４０６）
に進みリターンする。

ステップ（４０３）は焦点検出結果の信頼性を評価する
「焦点検出精度演算」サブルーチンである。

このステップでは予測演算に用いるデフォーカス量が予
測演算に使用できる信頼性があるかどうかを判定し、信
頼性が高いと判断されればステップ（４０４）へ移行し
、信頼性が低いと判断されれば予測演算を中止するステ
ップ（４０６）へ移行しリターンする。

ステップ（４０４）は予測Ａ、Ｆの効果のある被写体あ
るいは条件であるかどうかを判定する「予測ＡＦの適性
判定」サブルーチンであり、詳細は後述する。

ステップ（４０４）では、予算演算結果に基づいたレン
ズ駆動を行った場合に、予測演算の効果があるかどうか
、あるいは逆効果となるかどうかについて判定し、予測
ＡＦを必要としない被写体あるいは撮影条件である場合
には、予測演算を中止するステップ（４０６）へ移行し
、必要とする場合には予測演算可能とするステップ（４
０５）へ移行しリターンする。

ここで、本実施例においては、大きく分けて「像面位置
の連続性」「焦点検出精度」「予測ＡＦの適性」につい
て評価し、このすべての条件を満足した場合に予測演算
可能としたが、更に「レンズ駆動精度Ｊ　ｒＡＦタイム
ラグの変動」などの要因を考慮した判定の追加、あるい
はレスポンスを重視し、演算時間を短縮するために判定
項目を削減したり一つにすることも可能である。

また、「予測、非予測判定」において、各判定のサブル
ーチンの順序を判定時間の短いルーチンを先に行う。あ
るいは非予測と判定される確率の高いルーチンを先に行
うことにより、予測、非予測判定の処理時間を短縮する
ことが可能となる。

次に第９図を用いて「予測、非予測判定」サブルーチン
のステップ（４０２）における「像面位置の連続性判定
」サブルーチンについて説明する。

ステップ（５０２）は各記憶領域のデータに基づき（Ｄ
Ｆ２　＋ＤＬ　１　ＤＦ＋　）／ＴＭ　１なる演算を行
う。この演算は第２図の時刻ｔ１とｔ２間の像面移動速
度の平均値ｖ１を計算するステップである。

次のステップ（５０３）での演算は同様に時刻ｔ２とｔ
３間の像面移動速度の平均値ｖ２を計算するステップで
ある。この後ステップ（５０４）へ進む。

ステップ（５０４）では、ステップ（５０２）、　　（
５０３）で求めた像面移動速度Ｖｌ、Ｖ２の差の絶対値
ＶＡを計算し、ステップ（５０５）へ移行する。

ステップ（５０５）ではステップ（５０４）で求まった
ＶＡとあらかじめ設定された数ＡＸを比較し、ＶＡがＡ
Ｘより大のときは像面位置の連続性無し、ＶＡがＡＸよ
り小のときには連続性有りと判断される。

上記フローによる予測、非予測の判定原理は同一被写体
を追っていればその時の像面移動速度も連続的に変化す
ることになることに基づいている。

そこで、時間的に隣接した、像面移動速度を算出し、こ
の差が小さければ像面移動速度が連続的に変化している
ものと見做し、同一の被写体を測距していると判断して
予測演算を行う。これに対し像面移動速度の変化が十分
大きい場合には、像面移動速度が連続的に変化していな
いと見做し、別の被写体を測距したと判断し、予測演算
を禁止する。

第１０図は「像面位置の連続性判定」サブルーチンの他
の実施例のフローを示したものである。

これは検出されたデフ−カス量ＤＦの絶対値が、ある値
ＢＸよりも大きくなった場合、別の被写体を測距したと
判断し、予測演算を禁止するものである。

即ち、同一被写体を追従測距している状態では検出され
るデフォーカス量が大きく変化する場合が少なく、検知
デフォーカス量が所定値より大の時には連続性がないと
判定するものである。

次に予測演算によって得られるパラメータを使った、像
面位置の連続性判定のサブルーチンについて説明する。

但し、この場合には前記予測演算値を使用するため、第
１図のようにステップ（３１２）〜（３］５）による予
測演算を行う前に「予測、非予測判定」を行うことがで
きないので、必ずステップ（３１２）〜（３１５）によ
る「予測演算」の後に予測、非予測の判定を行う必要が
あり、第１図のフローを適宜補正する必要がある。

第１１図はステップ（３１２）〜（３１５）による予測
演算によって得られた２次の項の係数Ａの値によって連
続性を判定する「像面位置の連続性判定」のザブルーチ
ンの一例を示すフローチャートである。

算によって求まった係数へと前回の予測演算によって求
まった予測関数の２次の項の係数Ａ、との差ＡＢを求め
る。但し、このＡ１はステップ（７０４）にて新たなＡ
が求められるごとにＡ１に入力されることとなるので、
Ａが求められるごとに更新され、常に前回の焦点検出動
作にて求められた係数Ａが入力されている。

ステップ（７０３）では上記ＡＢの絶対値と一定値ＦＸ
との比較がなされ、ＩＡＢｌくＦＸの時にはステップ（
７０４）に進み、上記の係数Ａを更新動作を行い連続性
有りと判断する。

又、ＡＢの絶対値がＦＸより大きい場合には、ステップ
（７０６）に移行し連続性無しと判断する。

該第１１図に示した判定原理は同一の被写体を測距して
いれば、像面位置は連続的に変化し、このとき、予測関
数の係数も連続的に変化すると見做し、予測関数の二次
の項の係数Ａの変化を調べ、Ａの値の変化が小さいとき
予測可能と判断している。

ここでは二次の項の係数Ａにのみ着目したが、−次の項
の係数Ｂあるいは一次及び二次の項の係数の変化から判
断しても良い。即ち、第２図の予測関数ｘ　（ｔ）のａ
項又はｂ項は同一被写体に対して焦点検出動作ごとには
あまり大きく変化しないこととなるので、このａ項又は
ｂ項の変化率の大小検知して像面位置の連続性の判定を
行っている。

第１２図は他の「像面位置の連続性判定」サブルーチン
を示すもので、そのフローを説明する。

該第１２図の原理は測距している被写体が途中で別の被
写体に移った場合、この影響は上記予測関数の一次の項
Ｂより二次の項Ａに良く表われ、Ａの値の絶対値が非常
に大きくなることに着目しており、Ａの値の絶対値によ
って、連続性有りか無しか判断している。

ステップ（７１２）では予測関数の二次の項の係数Ａが
ある数ＣＸより大であればステップ（７１３）へ進み、
そうでなければステップ（７１６）へ移行し、連続性無
しと判断する。但し、任意の数ＣＸは負の数である。

ステップ（７１３）では予測関数の二次の項の係数Ａが
ある数ＤＸより大のとき連続性無しと判断し、ステップ
（７１６）へ進み、ＡがＤＸより小さいときステップ（
７１５）へ移行し連続性有りと判断する。但し、ＤＸは
正の数である。

第１３図は他の「像面位置の連続性判定」サブルーチン
の一例を示すフローであり、このフローはレンズ駆動量
の変化から予測可能かどうか判断するものである。この
フローでは前回のレンズ駆動量ＤＬ、と今回のレンズ駆
動量ＤＬを比較し、その変化率がある数ＥＸより大きけ
れば連続性無しと判断するものである。ここで変化率で
なく、変化量で評価しても良い。

上記実施例は全て、像面移動速度や像面位置変化の連続
性によって、同一の被写体に対して測距を行っているか
どうか判断したが、これらの実施例を組合せた判定手段
によっても本発明が有効であることは明らかである。ま
た、全く別の判定手段として、前回の像信号と今回測距
で得られた像信号を比較し、両者の像信号が同一の被写
体のものであると判断された場合に予測演算を行うこと
ができる。

又、第１２図、第１３図の像面位置の連続性判定動作も
予測演算結果にて得られたデータを用いているので、第
１１図の判定動作と同様に第１図のステップ（３１５）
の次にこれらの判定動作を行わせる必要がある。

次に第１４図を用いて「焦点検出精度判定」サブルーチ
ンのフローについて説明する。

ステップ（８０２）は第５図のステップ（００６＋）及
び第１図のステップ（３０７）で取り込まれた像信号に
ついてコントラスト値ＣＲＴを演算する「コントラスト
演算」サブルーチンであり、コントラスト値の演算方法
は公知であり、ここではその説明は省略する。

次のステップ（８０３）ではステップ（８０２）で求め
たコントラスト値ＣＲＴとある数ＣＲＡを比較し、ＣＲ
Ｔ＞ＣＲＡであれば、像信号のコントラストが大きく焦
点検出精度も高いと判断し、ステップ（８０４）へ移行
し、そうでなければ検出精度が低いと判断し、ステップ
（８０６）へ進みリターンする。

ステップ（８０４）では像信号の蓄積時間ＴＥとある数
ＴＺ、を比較し、ＴＥ＜ＴＺ、であれば蓄積時間が短く
焦点検出精度が高いと判断し、ステップ（８０５）へ進
みリターンし、そうでなければ蓄積中に像面が大きく移
動する可能性があり、焦点検出結果に対する信頼性が低
いと考えステップ（８０６）へ進みリターンする。

ここで、本実施例においてはコントラストと蓄積時間の
みによって焦点検出精度を評価したが、それ以外の方法
、たとえば２像の一致度やゴーストなどによる像信号の
異常などの信頼性しきい値によって焦点検出結果の信頼
性を評価しても良い。

第１５図を用いて［予測ＡＦの適性判定」サブルーチン
のフローについて説明する。

ステップ（９０２）では前前前回と前前回のレンズ駆動
方向の反転、非反転を示すパラメータＬＸ。

のデータを更新するために、ＬＸ２の値をＬＸ、へ移動
する。これは前回の予測ＡＦの適性判定に用いたデータ
がＬＸ、に残っているため、今回の判定を行うためには
、今回の判定では前前前回と前前回のレンズ駆動方向の
反転、非反転を示すＬＸ２の値をＬＸ、に入力するため
の処理である。

次のステップ（９０３）では前前回のレンズ駆動量ＤＬ
、と前回のレンズ駆動量から次式のようにしてＬＸを計
算する。

ＬＸ＝　ｌ　ＤＬ２　ｌ　　Ｉ　ＤＬ２−ＤＩ、＋　ｌ
ステップ（９０４）ではステップ（９０３）で得られた
ＬＸから前前回と前回のレンズ駆動方向の反転、非反転
を判定する。ここでＬＸ＞Ｏの場合にはｌ　ＤＬ　２　
＋　＞　Ｉ　ＤＬ２　　ｏＬ＋　ｌということであり、
これはＤＬ２とＤＬ、が同符号の場合に成立する。すな
わち、ＬＸ＞０という条件はレンズの駆動方向が反転し
ていない状態である。これに対してＬＸ＜０の場合とい
うのはレンズ駆動方向が反転していると判断できる。そ
してこのステップでは、レンズ駆動方向が反転していな
いと判断されたときには、ステップ（９０６）へ、また
反転していると判断された場合にはステップ（９０５）
へ移行する。

ステップ（９０６）では前前回と前回のレンズの駆動方
向の反転、非反転を示すパラメータＬＸ２に非反転を示
す「０」を入力、ステップ（９０５）では反転を示すｒ
ｌＪを入力する。

そして、次のステップ（９０７）では２回連続してレン
ズ駆動方向が反転しているかどうかを判定する。ＬＸ、
　＋ＬＸ２＝２の場合、すなわちＬＸ、＝１゜ＬＸ２−
１の場合には２回連続して反転しているということであ
り、このような状態というのは予測ＡＦに適した被写体
、あるいは条件ではないと考え、ステップ（９１２）に
進みリターンするこれに対して連続して反転していなけ
れば予測に適していると考え、ステップ（９０８）へ進
む。

ステップ（９０８）は被写体−カメラ間の距離の検出を
行うサブルーチンであり、その方法としてはアクティブ
ＡＦなどの外部の測距装置による測定や撮影レンズの焦
点距離及びレンズくり出し位置とデフォーカス量から求
めるなどの手段及びレンズの絶対位置を検出するエンコ
ーダを設けて、直接被写体距離を求める方法等が考えら
れるが、本実施例ではその詳細は省略する。

次のステップ（９０９）ではステップ（９０８）で求め
た被写体−カメラ間距離ＤＺを撮影レンズの焦点距離Ｆ
Ｌで割った値ＬＺを算出する。尚、焦点距離ＦＬはエン
コーダＥＮＣＺにて検知したズーム状態に応じて制御回
路ＬＰＲ３にて決定され、カメラのコンピュータＰＲ３
に入力される。

ステップ（９１０）ではステップ（９０９）で求めたＬ
Ｚに対して、ＬＺ＜２００であれば、予測に適した被写
体であると判断し、ステップ（９１１）へ進みリターン
する。そしてＬＺ＜２００でなければ像面移動速度が大
きい確率が低く予測ＡＦが必要ないと判断し、ステップ
（９１２）へ進みリターンする。

ここで被写体−カメラ間距離による判定では撮影レンズ
の焦点距離の２００倍を目安にしたが、これは他の値で
も良く、また被写体の移動速度やレンズ、被写体輝度に
よって変化する値でも良い。

また、本実施例ではレンズ駆動方向の反転、非反転と被
写体カメラ間距離から判定したが、どちらか一方の判定
手段によって判定しても良い。

また、本実施例では２回連続してレンズの駆動方向が反
転した場合に、予測に不適切と判断したが、これは１回
のレンズ駆動方向の反転があるような撮影シーンは比較
的多く、たとえばブランコの撮影や人や乗り物が近くを
通過するときには、レンズの駆動方向が１度反転する。

このようなときに、すぐに予測を禁止すると次の予測を
行うまでに時間がかかり、結果的にシャッターチャンス
を逃すなどのデメリットが発生するため、本実施例では
２回連続してレンズ駆動方向が反転したときに予測を禁
止するように設定したが、これも上記理由を考慮して、
２回以上たとえば３回あるいは４回レンズ駆動方向が反
転した場合に予測に不適と判断するよにしても良い。

次に第１６図を用いてステップ（３０７）の「像信号人
力２」サブルーチンのフローについて説明する。

第１６図のサブルーチンのフローはステップ（１００３
）（１００４）以外は第６図の「像信号入力」サブルー
チンと全く同じであり、ここではステップ（１００３）
（１００４）についてのみ説明を行い、他の説明は省略
する。

ステップ（１００３）では前回から今回の測距時間間隔
ＴＭ２を算出するステップであるが、この場合ステップ
（００６）での「像信号入力」ならびに、ステップ（０
０７）での「焦点検出演算」によって得られたデフ−カ
ス量ＤＦ３が予測演算に不適切と判定されているため、
ここでは前前回から今回の測距時間間隔を１Ｍ２としな
ければならない。従って、前前回から前回までの測距時
間間隔ＴＭ２と前回から今回の測距時間間隔ＴＮ、−Ｔ
Ｎの和を１Ｍ２とする。

次のステップ（１００４）では今回の測距開始時刻ＴＮ
をＴＮ、へ入力し、以下のフローへ移行する。

即ち、「像信号人力２」サブルーチンは第１７図に示す
如く、例えばｔ３での像信号に基づくデフォーカス量Ｄ
Ｆ３が予測不適と判定された時に実行されるものである
ため、該「像信号人力２」にて得た像信号に基づいて第
１図のステップ（３１３）〜（３１５）による予測演算
を行うためには、該「像信号人力２」による動作により
得られたデフォーカス量ＤＦ３″をＤＦ３に代わるデー
タとして処理する必要がある。

よって、前回のデフォーカス量ＤＦ２の検出が行われて
から該ＤＦ３＃に対する検出が行われるまでの時間、即
ちｔ２−ｔ３’　−ＴＭ２″′を前回から今回までの時
間間隔データＴＭ２として処理する必要があり、ステッ
プ（１００３）ではこの処理を行っている。

又、該「像信号人力２」サブルーチンが実行された際に
は上記ＤＦ３″をＤＦ３に代わるデータとして処理する
ために第１図のステップ（３０９）にて前述の如くＤＦ
３←ＤＦを行い、ＤＦ３’　をＤＦ３として処理してい
る。

又、更に該「像信号人力２」サブルーチンが実行される
際におけるＴＬを１Ｍ２＋ＴＲとして処理すると１Ｍ２
が上記の如く通常の場合よりも長くなるので、第１図の
ステップ（３１１）にてこの場合はＴＬをＴＭ、＋ＴＲ
として処理し、ステップ（３１３）〜（３１５）におけ
る処理データとなし予測演算を行う様なしている。

以上の各フローにより本願の予測演算にるオートフォー
カス動作が実行されるのであるが、その概略につき説明
する。

スイッチＳＷＩがオンにて第５図のフローが実行される
。この際ステップ（００６）、　　（００７）にて像信
号検知及びデフォーカス量演算がなされステップ（ＯＯ
Ｓ）へ移行する。ステップ（００８）の予測演算では第
１図に示される如く、上記像信号検知及びデフォーカス
量演算が３回行われるまで、ステップ（３０５）から（
３１９）、（３１６）、（３１７）を行い、次のステッ
プ（００９）のレンズ駆動がなされる。

従って１回目及び２回目の焦点検出動作及びレンズ駆動
は、その時点で検出されたデフォーカスに従ってレンズ
駆動される。

又、３回目以後の焦点検出動作が行われると第１図のス
テップ（３０５）に次いで（３０６）が実行され、この
ステップにて予測可能と判定された時にはステップ（３
１２）〜（３１７）が実行され、前述の如くして過去の
データに基づいて予測像面位置が演算され、この位置へ
のレンズ駆動量ＤＬが求められる。よって、３回目以後
の焦点検出動作にあっては、上記予測像面位置に対する
駆動量が求められステップ（００９）のレンズ駆動にて
レンズが上記予測位置まで駆動される。

上記予測像面位置へのレンズ駆動が行われている際にス
テップ（３０６）にて前述の第８図〜第１５図にて述べ
たフローにて非予測と判定されるとステップは（３０７
）へ移行し、第１６図の「像信号人力２」サブルーチン
が行われ、ステップ（３０８）。

（３０９）を介してステップ（３］０）へ移行する。

該ステップ（３１０）では上記「像信号人力２」にて得
たデフォーカス量等に基づいて再度予測可能か否かの判
定を行う。この結果、予測可能と判定された時にはステ
ップ（３１１）を介して前述の（３１３）以後のステッ
プへ移行する。よって以後予測像面位置へのレンズ駆動
が続行される。

一方、ステップ（３１０）にて再度非予測と判定された
時には２回連続して非予測との判定がなされたので、上
記予測処理によるレンズ駆動に代えてステップ（３１８
）、（３１９）を介してステップ（３１６）へ移行する
。従って、この場合は「像信号人力２」サブルーチンに
て得たデフォーカス量に基づきレンズ駆動がなされる。

以後１回目における焦点検出動作に戻り、上述の動作を
繰り返えし実行することとなる。

第１８図は第１図の予測、非予測判定サブルーチンの他
の例を示すフローである。該フローにおいては３回の測
距結果及びレンズ駆動結果の信頼性から予測精度を評価
し、これによって予測の可非判定を行う例を示している
。

該、第１８図におけるステップ（１１０２）は「予測Ａ
Ｆの適性判定」サブルーチンである。このサブルーチン
は第１５図のものと同じであり、詳細な説明は省略する
。このステップで予測ＡＦの効果の出る条件であると判
断されると、ステップ（１１０３）へ移行し、そうでな
ければ予測に不適と判断し、ステップ（１１０６）へ進
みリターンする。

ステップ（１１０３）は「予測精度判定」サブルーチン
であり、詳細は後述する。このステップでは予測演算に
用いるデータＤＦ、〜ＤＦ３．ＤＬ、、ＤＬ　２の精度
を評価し、これらのデータ全体の精度から予測値の信頼
性を評価するものである。ステップ（１１０３）で予測
演算値の信頼性が高いと判断された場合にはステップ（
１１，０４）に移行し、そうでない場合には予測に不適
と判断しステップ（１１０６）へ進みリターンする。

ステップ（１１０４）は「像面位置の連続性判定」サブ
ルーチンである。このサブルーチンは第９図〜第１３図
のいずれかのものが用いられるので詳細な説明は省略す
る。このステップでは、撮影者が同一被写体を追ってい
るかどうかを像面位置の連続性から判断し、連続性が有
ると判断されると、予測演算に適した状態であると判断
し、ステップ（１１０５）へ進み、そうでなければ予測
に不適と判断しステップ（１１０６）へ移行しリターン
する。

ここで、「予測精度の判定」を「像面位置の連続性判定
」より前にしたのは、各データの信頼性が高くないと、
これらのデータを使って求める像面位置の信頼性が低く
、評価に値しないため、本実施例ではこのような判定順
序のフローとした。

但し、これらの判定順序は本実施例以外の順序でも可能
であり、また、場合によっては判定項目を削減すること
も可能である。

第１９図は第１８図のステップ（１１０３）における「
予測精度判定」サブルーチンのフローを示したものであ
り、該「予測精度判定」ザブルーチンの説明を進める。

ステップ（１，２０２）は前前回及び前回の測距精度、
ならびに前前回のレンズ駆動精度を表わすパラメータＣ
Ｒ，，ＣＲ２，ＬＸ、のデータ更新を行っている。

これは前回の判定に用いられたデータが残っているため
、今回の予測精度判定を行うには古いデータを新しいデ
ータに更新しなければならないからである。詳述すると
、このステップでは、前前回の測距精度を表わすパラメ
ータＣＲ，にＣＲ２の値を入力する。

前回の測距精度を表わすパラメータＣＲ２にＣＲ３の値
を入力する。

前回のレンズ駆動精度を表わすパラメータＬＸ、にＬＸ
２の値を入力する。

の３動作を実行している。

ここでＣＲ，、ＣＲ２，ＣＲ３は、それぞれ第２図のＤ
Ｆ、、ＤＦ２．ＤＦ３の焦点検出精度を表わすＤＬ、、
ＤＬ２のレンズ駆動精度を表わすパラメータである。

次のステップ（１２０３）、（１２０４）ではＤＬ、あ
るいはＤＬ２がＯである場合、後のレンズ駆動方向、反
転、非反転を判定する際に誤判断をしてしまうため、Ｄ
Ｌ、あるいはＤＬ２が０である場合には駆動方向は反転
していないと判断し、ステップ（１２０７）へ移行し、
そうでなければステップ（１２０５）へ移行するように
している。

ステップ（１２０５）、（１２０６）では第１５図での
レンズ駆動方向、反転、非反転判定と同様にしてレンズ
の駆動方向を判定し、反転していればステップ（１２０
８）へ進み、レンズ駆動精度を表わすパラメータＬｘ２
に［１」を入力し、非反転であればステップ（］２０７
）へ進みＬＸ２にｒＯＪを入力する。

ここでレンズの駆動方向が反転するとレンズ駆動系のバ
ックラッシュによって、レンズ駆動精度が低下する。そ
こで本実施例ではレンズ駆動方向が反転した場合にはレ
ンズ駆動精度が低いと判断し、パラメータＬＸ２に「１
」を入力し、非反転の場合には駆動精度が高いと判断し
、ＬＸ２に「０」を入力する。すなわちＬＸ２及びＬＸ
、の値が「１」のときは精度が悪く、「０」のときは精
度が良いことを示している。

次のステップ（１２０９）は、該予測精度判定がなされ
る前に検知された今回の焦点検出動作の「像信号人力」
サブルーチンにて得られた像信号のコントラストＣＲＴ
を演算するサブルーチンであり、このサブルーチンにて
上記コントラストＣＲＴが求められる。そして次のステ
ップ（１２１０）ではステップ（１２０９）で算出した
ＣＲＴと所定値ＣＲＡを比較し、ＣＲＴ＞ＣＲＡであれ
ばステップ（１２１１）へ進み、そうでなければステッ
プ（１２１６）へ移行する。ここでＣＲＡは焦点検出系
の低コントラストの限界値を示すものである。ここでＣ
ＲＴ＞ＣＲＡであれば焦点検出不能と判断し、ステップ
（１２１６）で今回の焦点検出精度を示すパラメータＣ
Ｒ３に「３」を入力し、ステップ（１２２０）でリター
ンする。

５７　　　　　　　　　　−７Ｆ これに対して、焦点検出可能な場合にはステップ（１２
１１）に進む。

ステップ（１２１１）ではコントラストＣＲＴをある数
ＣＲＢ　（ＣＲＢ＞ＣＲＡ）と比較し、ＣＲＴ＞ＣＲＢ
であればステップ（１２１２）に進み、そうでなけれな
ステップ（１２１５）に移行し、検出精度評価パラメー
タＣＲ３に「２」を入力し、ステップ（１２］７）へ進
む。ステップ（１２］、　１　）で焦点検出精度がある
レベル以上あると判断された場合（ＣＲＴ＞ＣＲＢ）に
はステップ（１２１２）へ移行する。

ステップ（１２１２）ではコントラストＣＲＴとある数
ＣＲＣ（ＣＲＣ＞ＣＲＢ）を比較し、ＣＲＴ＞ＣＲＣで
あれば、焦点検出精度が非常に高いと判断しステップ（
１２１，３）へ進み、Ｃｎ　３に「０」を入力し、そう
でなければステップ（１２１４）へ進みＣＲ３に「１」
を入力し、ステップ（１２１７）へ移行する。

ここでＣＲ３の値が小さいほど、検出精度が高いことを
示している。ステップ（１２１７）では各焦点検出精度
及びレンズ駆動精度を示すパラメータの和ＣＲＸを計算
する。

次のステップ（１２１８）ではＣＲＸとある数ＣＺを比
較しＣＲＸ＜ＣＺであればトータルの精度として信頼で
きるデータと判断してステップ（１２１９）に進みリタ
ーンする。これに対してそうでない場合には予測値の信
頼性が無いと判断し、ステップ（１２２０）へ移行しリ
ターンする。

即ち、パラメータＣＲ，，ＣＲ２，ＣＲ３には前前回、
前回、今回のコントラストに基づく焦点検出信号が、又
ＬＸ、、ＬＸ２にはそれぞれレンズ駆動精度信号が入力
されており、゛かつ各信号は精度信号の信頼度が高い程
低い値を示しているので、ＣＲＸ＜ＣＺの時には高信頼
度と判定する様構成されている。

本実施例では、各データの精度の合計を予測精度として
評価したが他の方法として、時間間隔や実際の予測演算
式から評価しても良い。

たとえばＴＭ、、７Ｍ２に対してＴＬが大きい場合には
ＣＺの値を小さくし、逆の場合には太き（することも有
効であり、また、第２図のＸｌ　＋　　Ｘ２　＋Ｘ３の
検出には ｘ、＝ＤＦ１ ｘ　２　＝　Ｄ　Ｌ　、十Ｄ　Ｆ　２ Ｘ３　＝ＤＬ１　＋ＤＬ２　＋ＤＦ３ としている。そこで ＣＲＸ＝（ＣＲ、”十ＣＲ２”＋ＬＸ　、”＋ＣＲ３”
＋ＬＸ　、”＋ＬＸ２’）としても良い。

また、本実施例では蓄積時間やゴースト温、湿度などの
焦点検出精度に影響を及ぼす要因を加味して評価を行っ
ても良い。

更にレンズ駆動精度については、レンズの駆動方式、レ
ンズ構成、レンズＩＤによる評価を加えると、より効果
的な精度の評価が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では予測演算に不適切な被
写体であると判断されても、再測距し、予測可能と判断
されれば予測を続行するようにしたものであるので、偶
発的に発生した誤測距による予測の禁止を防止すること
ができ、外乱の多い条件下でも常に被写体に対して高い
追従性能を維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焦点調節装置に用いる「予測演算」の
フローチャートを示す説明図、 第２図は追従補正の予測原理説明図、 第３図は上記追従補正による誤動作を説明するための説
明図、 第４図は本発明の焦点調節装置の一実施例を示す回路図
、 第５図は本発明の焦点調節装置のメインフローチャート
を示す説明図、 第６図は第５図のフローにおける「像信号人力Ｊサブル
ーチンのフローチャートを示す説明図、第７図は第５図
のフローにおける「レンズ駆動」サブルーチンのフロー
チャートを示す説明図、第８図は第５図のフローにおけ
る「予測、非予測判定」サブルーチンのフローチャート
を示す説明図、 第９図、第ｉｏ図、第１１図、第１２図、第１３図は第
８図フローにおける「像面位置の連続性判定」サブルー
チンをそれぞれ示す説明図、 第１４図は第８図フローにおける「焦点検出精度判定」
サブルーチンのフローチャートを示す説明図、 第１５図は第８図フローにおける「予測ＡＦの適性判定
」サブルーチンのフローチャートを示す説明図、 第１６図は第５図フローにおける「像信号人力２」サブ
ルーチンのフローチャートを示す説明図、第１７図は「
像信号人力２」サブルーチンの動作を説明する説明図、 第１８図は他の「予測精度判定」サブルーチンのフロー
チャートを示す説明図、 第１９図は第１８図フローにおける「予測精度判定」サ
ブルーチンのフローを示す説明図である。 ＰＨ１・・・コンピュータ　　　ＳＮＳ・・・センサ装
置ＬＣＭ・・・制御回路 特許出願人　　キャノン株式会社 （２θυ ←ＴＭｚ”→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮影レンズのデフオーカス量を求める焦点検出回路と、
   該焦点検出回路出力に基づいてレンズを駆動するレンズ
   駆動回路とを備え焦点検出回路によるデフオーカス量の
   検出動作と該検出結果に基づくレンズ駆動動作を繰り返
   えし行う自動焦点調節装置において、過去複数回におけ
   る焦点調節結果に基づき所定時間後における被写体の像
   面位置を予測する像面位置演算回路を設け、所定時間後
   における被写体の像面位置とレンズの像面位置を一致さ
   せるべくレンズ駆動を行うとともに、前記像面位置の予
   測演算を行わせるか否かの判定を行う判定手段を設け、
   該判定手段により複数回連続して予測演算不可との判定
   がなされた時前記予測演算結果に基づくレンズ駆動を禁
   止する禁止回路を設けたことを特徴とするカメラのため
   の自動焦点調節装置。