JPH01297612A - 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、例えば撮影レンズを通過した被写体光を受光
することにより前記撮影レンズのデフォーカス状態を検
出して繰り返し焦点調節を行う自動焦点調節装置の改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動焦点調節方式のカメラにおいて、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
という問題がある。

この問題を解消するために、各サイクルにおける検出デ
フォーカス量、レンズ駆動量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像面位置と時間の関数
を１次関数および２次関数に近似し、レンズ駆動量に補
正をかける焦点検出方法を本出願人は、特願昭６２−２
６３７２８にて提案している。

〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は上記予
測方法による焦点調節に対する更なる改良に関し、焦点
検出誤差及びレンズ駆動誤差に基づく誤ったレンズ駆動
を防止せんとするものである。

以下、上記誤差による誤ったレンズ駆動につき説明する
。

第２図は上述の特願昭に示されるレンズ駆動補正方法を
説明するための図である。自動焦点調節装置は被写体の
動きに追従するサーボＡＦモードで動作しており、図中
の横軸は時刻ｔ１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Ｉ！（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［ｔｌ、　ｔ＋’　］が焦点検出
動作時間、［ｔｌ’　、　　ｔ＋＋Ｉ］がレンズ駆動動
作時間を示すものである。また、同図に示した例のよう
に、像面位置が２次関数（ａ　ｔ”　＋　ｂ　ｔ　＋　
ｃ　）に従って変化するという仮定をお（ことによって
時刻ｔ３において現在および過去３回の像面位置（ｔｌ
、ＸＩ）（ｔ２１　　Ｘ２）（ｔ３１　　Ｘ３）がわか
れば、時刻ｔ３よりＴＬ　（ＡＦタイムラグ＋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（ＡＦタイムラグ：焦点検出及びレンズ駆
動に要する時間、レリーズタイムラグ：レリーズ指令が
だされてから露光が開始されるまでの時間）。

次に、焦点検出誤差、及びレンズ駆動誤差による誤予測
について、第９図を使って説明する。

第９図は像面位置と時間の関係を示したものであり、実
線は実際に移動する像面の位置である。

すなわち、（ｔｌ、ＸＩ）（ｔ２１　Ｘ２）（ｔ３．Ｘ
３）を通る二次関数 ｘ　＝　ａ　ｔ”　＋　ｂ　ｔ　＋　ｃ　　　　　　　
　　　　　（１）に近似して考えることができる。

それに対して、カメラが認識している像面位置は検出さ
れたデフォーカス量及びレンズ駆動量から計算されたも
のであるが、このデフォーカス量及びレンズ駆動量には
誤差が存在するために、カメラが認識している像面位置
にも誤差が発生する。

カメラが認識している像面位置と実際の像面位置の差を
δ１．δ２．δ３としたとき、（ｔ１＋ｘｌ’）０２、
　　Ｘ２’　）（ｔ３１　　Ｘ３’　）を通る二次関数
はｘ＝ａ’　ｔ２＋ｂ’　ｔ＋ｃ’　　　　　　　　　
　　（２）となり、この関数を使って求まったレンズ位
置ｘ４′とｔ４での像面位置Ｘ４にはδ２の予測誤差が
発生する。

この予測誤差δ２は焦点検出誤差、あるいはレンズ駆動
誤差の数倍の誤差量となってしまう。

このように、従来の焦点調節装置では問題とならなかっ
た焦点検出誤差やレンズ駆動誤差が予測ＡＦの予測誤差
では数倍に増幅されるために、許容できない量になって
しまう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記問題点の解消を目的としたものであり、
予測演算に用いる数次の関数のうち、高次の項の係数を
最新のデフォーカス量の関数として補正することによっ
て、焦点検出系あるいはレンズ駆動系で発生する誤差の
影響を減少させ、予測精度を向上させんとしたものであ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

先ず第８図を用いて本発明に用いる焦点検出方式を説明
する。焦点検出されるべき撮影レンズ１と光軸を同じく
してフィールドレンズ２が配置される。

その後方の光軸に関して対称な位置に、２個の二次結像
レンズ３，４が配置される。さらにその後方にセンサ列
５，６が配置される。二次結像レンズ３゜４の近傍には
絞り７が設けられ、フィールドレンズ２は撮影レンズｌ
の射出瞳を２個の二次結像レンズ３．４の瞳面にほぼ結
像する。その結果、二次結像レンズ３．４に入射する光
束は撮影レンズ１の射出瞳面上において、各二次結像レ
ンズ３，４に対応する、互いに重なり合うことのない等
面積の領域から射出されたものとなる。フィールドレン
ズ２の近傍に形成された空中像８が二次結像レンズ３，
４によりセンサ列５，６の面上に再結像されると、光軸
方向の空中像８の変位に基づいてセンサ列５，６上の２
像はその位置を変えることになる。従って相対位置の変
位（像ずれ量）を検出すれば、撮影レンズ１の焦点状態
を知ることができる。

これには、センサ列５，６上に形成された２像の光電変
換出力（像信号）について、相関演算を行うことにより
前記像ずれ量を検出することができ、この演算方式とし
て、特開昭５８−１４２３０６号、特開昭５９−１０７
３１３号、特開昭６０−１０１５１３号等が開示されて
いる。このようにして得られた像ずれ量から撮影レンズ
１の焦点位置とフィルム面の差、すなわちデフォーカス
量が算出される。

第１図は前述の如き焦点検出方式を備えた本実施例装置
を有するカメラの概略を示すブロック図である。該図に
おいて、ＰＲＳはカメラの制御回路で、例えば内部にＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ。

Ａ／Ｄ変換機能等を有するｌチップマイクロコンピュー
タであり、ＲＯＭに格納されたシーケンスプログラムに
従って自動露出機能、自動焦点機能、フィルムの巻上げ
巻戻し等のカメラの各種動作の制御を行うと共に、通信
用の信号であるＳｏ、　Ｓｒ。

５ＣＬＫを用いて周辺回路及びレンズＦＬＮＳと通信し
、各々の回路やレンズＦＬＮＳの動作制御を行う。

ＳＯは制御回路ＰＲ３から出力されるレンズ駆動用のデ
ータ信号、ＳＩは制御回路ＰＲＳに入力されるデータ信
号、５ＣＬＫは前記データ信号Ｓｏ、　　Ｓｌの同期信
号である。

ＬＣＭはレンズ通信回路であり、カメラが動作中のとき
はレンズ用電源ＶＬをレンズ側に与え、制御回路ＰＲ３
からＨレベル（ハイレベルを意味する）の信号ＣＬＣＭ
が入力することによりカメラとレンズ間通信のバッファ
となる。従って制御回路ＰＲ３よりＨレベルの信号ＣＬ
ＣＭが入力するとともに、同期信号５ＣＬＫに同期して
所定のデータ信号ＳＯが送られて来ると、カメラ−レン
ズ間接点を介して前記信号５ＣＬＫ、Ｓｏの各々のバッ
ファ信号ＬＣＫ。

ＤＣＬをレンズＦＬＮＳへ出力する。それと同時に、レ
ンズＦＬＮＳからの現在位置等の情報である信号ＤＬＣ
のバッファ信号を前記信号５ＣＬＫに同期して制御回路
ＰＲ３へデータ信号ＳＩとして出力する。ＳＤＲは焦点
検出用の前記センサ列５，６等から成るラインセンサＳ
ＮＳの駆動回路であり、制御回路ＰＲ３からの信号Ｃ３
ＤＲがＨレベルの時選択されて、各信号Ｓｏ、５ＣＬＫ
により制御される。

ＣＫはラインセンサ駆動用クロックφ１．φ２を生成す
るためのクロックであり、ＩＮＴＥＮＤは蓄積動作が終
了したことを制御回路ＰＲ３へ知らせる信号である。ラ
インセンサＳＮＳよりの出力信号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、信号ＡＯ３として制御回
路ＰＲ５に出力される。

制御回路ＰＲ５は前記像信号である信号ＡＯ８をアナロ
グ入力端子から入力し、クロックＣＫに同期して内部の
Ａ／Ｄ変換機能でＡ／Ｄ変換した後、ＲＡＭの所定のア
ドレスに順次格納する。同じ（ラインセンサＳＮＳの出
力信号である信号５ＡＧＣは該ラインセンサＳＮＳのＡ
ＧＣ制御用センサ（不図示）の出力であり、駆動回路Ｓ
ＤＲに入力されてラインセンサＳＮＳの蓄積制御に用い
られる。

バッファ信号ＬＣＫに同期してレンズ内制御回路ＬＰＲ
３に入力される信号ＤＣＬは、カメラからレンズＦＬＮ
Ｓに対する命令のデータであり、命令に対するレンズＦ
ＬＮＳの動作が予め決められている。

レンズ内制御回路ＬＰＲ８は所定の手続きにしたがって
その命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作や信号Ｄ
ＬＣからの各種パラメータ（開放Ｆナンバー、焦点距離
、デフォーカス量対繰出し量の係数等）の出力を行う。

該実施例では、全体繰出しの単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Ｌ
ＭＴＲを信号ＬＭＦ、ＬＭＲによって駆動して撮影レン
ズＬＮＳを光軸方向に移動させて焦点調節を行う。撮影
レンズＬＮＳの駆動量はエンコーダ回路ＥＮＣのパルス
信号５ＥＮＣでモニターして、所定の移動が完了した時
点で信号ＬＭＦ、ＬＭＲをＬレベル（ローレベルを意味
する）にして前記焦点調節用モータＬＭＴＲを制動する
。

カメラから絞り制御の命令が送られてきた場合には、同
時に送られてくる絞り段数にしたがって、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。

尚ステップモータはオーブ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は必要としない。

上記構成のカメラの本発明に関わる部分の概略動作を第
３図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されると、制御回路ＰＲ３
への給電が開始され、該制御回路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。

先ずステップ２にてＡＦ動作を行った回数をカウントす
るカウンタＣ０ＵＮＴの内容を「０」にセットし、ステ
ップ３へ進む。ここではレリーズボタンの第１ストロー
ク操作にてオンとなるスイッチＳＷＩの状態検知を行い
、スイッチＳＷ１がオフであればステップ４へ進んでＲ
ＡＭ内に設定されている各種制御用のフラグを全てクリ
アし、ステップ５に進んでカウンタＣ０ＵＮＴの内容を
「０」にセットする。

前記ステップ３〜５までの動作はスイッチＳＷｌがオン
となるか、或は電源スィッチがオフとなるまで繰り返さ
れ、スイッチＳＷＩがオンとなることによりステップ６
へと移行する。ステップ６はｒＡＦ制御」サブルーチン
であり、ＡＦ制御動作を実行する。そしてこの最中にレ
リーズボタンの第２ストローク操作がなされ、スチツチ
ＳＷ２がオンとなると、割り込み処理機能によってレリ
ーズ動作を開始し、露光動作、すなわち絞り、シャツタ
秒時の制御を行い、該動作終了後にはシャッタチャージ
、フィルム給送動作を行うなどによってフィルム■駒に
対する撮影動作を終了する。

次に、前記ステップ６にて行われるｒＡＦ制御」サブル
ーチンについて第４図を用いて説明する。

先ずステップ１０２にてフラグＰＲＭＶの状態を検知す
る。フラグＰＲＭＶは後述のようにレンズ制御に関わる
フラグであるが、初期時には前記ステップ４にて全ての
フラグがクリアされているため、該フラグＰＲＭＶもク
リアされており、よつてステップ１０５へと進む。

ステップ１０５ではコンピュータＰＲ３の内蔵タイマー
ＴＩＭＥＲの現時刻がメモリーＴＭＢに入力され、メモ
リーＴＭＡに該メモリーＴＭＢの内容が入力される。よ
ってメモリーＴＭＢは今回のＡＦ開始時刻が、又、ＴＭ
Ａには前回のＡＦ開始時刻が入力され、メモリーＴＭＡ
とＴＭＢ内容の引き算ＴＭＢ−ＴＭＡが前回の測距動作
時間間隔となる。

ステップ１０６ではメモリーＴＭ２の内容をメモリーＴ
Ｍ、に入力する。ステップ１０７ではメモリーＴＭＢ、
ＴＭＡの内容の引き算を行いメモリーＴＭ２に入力する
。よって、メモリーＴＭ゛２には前回から今回までの測
距動作時間間隔が入力されメモリーＴＭ、には前前回か
ら前回までの測距時間間隔が入力される。

次のステップ１０８は「像信号入力」サブルーチンであ
り、該サブルーチンを実行することでＲＡＭ内の所定ア
ドレスにラインセンサＳＮＳにて得られた像信号（信号
ＡＯ３）のＡ／Ｄ変換値が格納される。ステップ１０９
では測距回数をカウントするカウンタＣ０ＵＮＴの内容
を「＋１」する。ステップ１１０では「焦点検出」サブ
ルーチンを実行する。このサブルーチン内ではＲＡＭに
格納されている像信号データから撮影レンズＬＮＳの焦
点を検出し、デフォーカス１ｌＤＦを算出する。ステッ
プ１１１では前記「焦点検出」サブルーチンで検出され
たデフォーカスｆｆ１ＤＦがある値より大きい場合には
、測距枠より主要被写体が外れたと判断し、ステップ１
１２へ進んでカウンタＣ０ＵＮＴの内容を「０」にして
初期状態に戻す。

一方、前記ステップ１１１において常に移動している被
写体が測距枠内に納まっていると判断できる場合は、ス
テップ１１３に進み、今回のステップ１１０にて検出し
たデフォーカスｆｉＤＦを所定のアドレス（メモリー）
ＤＦ３に格納する。又各メモリーＤＦ、〜ＤＦ３の内容
を更新し、ＤＦ、には前前回のデフォーカス量、ＤＦ２
には前回のデフォーカス量、ＤＦ３は今回のデフォーカ
ス量を格納する。ステップ１１４は「レンズ駆動量計算
」サブルーチンであり、詳細は後述する。ステップ１１
５では前記ステップ１１４にて得られたレンズ駆動量Ｄ
Ｌを所定のアドレス（メモリー）ＤＬ２に格納する。又
、メモリーＤＬ２の内容をメモリーＤＬ、に入力し、Ｄ
Ｌ、の内容を前回のレンズ駆動量、ＤＬ２の内容を今回
のレンズ駆動量とする。次のステップ１１７ではレンズ
駆動実行を示すフラグＰＲＭＶを［１ｊにセットした後
、ステップ１１８へ進んでｌ’−ＡＦ制御」サブルーチ
ンをリターンする。

第４図のフローにおいて、再びステップ６のｒＡＦ制御
」サブルーチンがコールされると、前述と同様ステップ
１０２でフラグＰＲＭＶの状態検知を行う。

前記のｒＡＦ制御」サブルーチンでレンズ駆動を行った
場合にはステップ１１７にてフラグＰＲＭＶが「１」に
セットされているから、ここではステップ１０３へと進
む。該ステップ１０３ではレンズ通信を行って現在の撮
影レンズＬＮＳの駆動状況を検知し、レンズＦＬＮＳ側
からステップ１１５で指示した所定の駆動が終了したこ
とを示す信号が入力したことを検知すると同時にステッ
プ１０４へ進み、フラグＰＲＭＶを「０」にし、ステッ
プ５以降のフローを実行していく。レンズＦＬＮＳ側か
ら未だに駆動中であることを示す信号が出力されている
場合にはステ、ツブ１１９に移行してｒＡＦ制御」サブ
ルーチンをリターンする。従って、ｒＡＦ制御」サブル
ーチンでは撮影レンズＬＮＳが駆動していない状態での
み新たな焦点検出動作、レンズ制御が行われることにな
る。

次に、前記ステップ１１４で行われる「レンズ駆動量計
算」サブルーチンでの動作について第５図を用いて説明
する。

このサブルーチンがコールされると、ステップ２０２に
おいて、レンズＦＬＮＳと通信して２つのデータ「ＳＪ
、ｒＰＴＨＪを入力する。ここでｒＳＪは撮影レンズＬ
ＮＳ固有の「デフォーカス量」対「焦点調節レンズの繰
出し量」の係数であり、例えば本実施例のように全体繰
出しタイプの単レンズの場合には、撮影レンズＬＮＳ全
体が焦点調節レンズであるからｌ’−３＝１ｊであるが
、ズームレンズの場合には、ズーム位置によって「Ｓ」
は変化する。又「ＰＴＨＪは焦点調節レンズ（本実施例
では撮影レンズＬＮＳ）の移動に連動したエンコーダＥ
ＮＣにて発生する１パルス当りの焦点調節レンズの繰出
し量である。

ステップ２０３では、測距回数をカウントするカウンタ
Ｃ０ＵＮＴの内容から次回の撮影における合焦となる位
置を予測（予測ＡＦ）可能かどうかを判断し、予測不可
能の場合はステップ２０４に移行する。ここではデフォ
ーカス量ＤＦやｒｓｊ、ｒＰＨＴＪにより、焦点調節レ
ンズの繰出し量をエンコーダＥＮＣにて発生するパルス
数に換算した景、所謂レンズ駆動：ＩＩＦＰを ＦＰ＝ＤＦＸＳ／ＰＴＨ・・・・・・・・（３）なる式
にて求め、「レンズ駆動量計算」サブルーチンをリター
ンする。

一方ステップ２０３において、予測に必要なデータが蓄
積され、予測ＡＦが可能であれば（本実施例では過去２
回の測距に関するデータが記憶されていれば予測ＡＦ可
能と判断するようにしている）ステップ２０５へ進む。

尚、本実施例における該予測ＡＦ方式の詳細については
後述する。ステップ２０５では像面位置と時間の関係を
二次関数に近似する。

つまり像面位置Ｘと時間ｔの関係を次式のように考え、
この式の係数ａ、　ｂ、　ｃを現在及び過去２回のデフ
ォーカス量ＤＦ　１．ＤＦ　２．ＤＦ　３、及びレンズ
駆動量ＤＬ、、ＤＬ２から求める。

Ｘ＝α・ａ・ｔ２＋ｂｔ＋Ｃ・・・・・・・・（４）α
−１ｄ−（ｌＤｊ’３１＋１ＤＩ−２＋＋　　　、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
、、、、、、（４）’ｃ＝ＤＦ　３　　　・・・・・・
・・・・・・・・（７）（ｄは定数） そして、前記（５）〜（７）式によって得られる係数α
ａ、　　ｂ、　　ｃから次回のレンズ駆動量ＤＬを次式
のようにして計算する。

ＤＬ＝Ｓ　（ａ−ａＴＬ”＋ｂＴＬ＋ＤＦ　３）−（８
）ここで、ＴＬはレリーズタイムラグ（ＬＥＴＬ）とＡ
Ｆタイムラグ（ＡＦＴＬ）の和、すなわちＴＬ＝ＬＥＴ
Ｌ＋ＡＦＴＬ　　・・・・・・・（９）である。尚、Ａ
ＦタイムラグＡＦＴＬとしては１Ｍ２、或はＴＭ、、又
は（ＴＭ　、＋ＴＭ　２／２）とする。

又、上記式（４）′〜（９）式の各データーは上記各メ
モリーＤＬ　ｌ＋　　ＤＬ２．ＤＦ　、〜ＤＦ３．ＴＭ
、。

１Ｍ２のデーターが用いられる。

ステップ２０６では（８）式にて求めたレンズ駆動ｆｉ
ＤＬに相当するエンコーダＥＮＣのパルス数ＰＦを次式
より算出する。

ＰＦ＝Ｄ、Ｌ／ＰＴＨ・・・・・・・・・（１０）そし
て前記動作を実行すると「レンズ駆動量計算」サブルー
チンをリターンする。

次に、本実施例における上述の式（８）を用いた予測Ａ
Ｆの方式について第１０図を用いて説明する。

過去に測距を行った時間１．．１２及び現在の時刻ｔ３
でのデフォーカス量ＤＦ　、、ＤＦ２．ＤＦ３、及びレ
ンズ駆動ｆｉＤＬｌ＋ＤＬ２から時間１．．１２゜ｔ３
での像面位置Ｘｌ＋　　Ｘ２＋　　ｘ３が求まる。尚、
ここでのレンズ駆動ｆｉＤＬは、デフォーカスｆｉＤＦ
に換算した、つまりは像面位置に換算した値である。

図中のｔ３におけるレンズの像面位置を原点と考えると
、 ｔ　１＝　−ＴＭ　２−ＴＭ　１．　ｘ　１＝　−ＤＬ
　２−ＤＬ　、＋ＤＦ　１・・・（１１）ｔ　２　＝　
・ＴＭ　２＋　　　　　　Ｘ　２　＝・ＤＬ　２　＋Ｄ
Ｆ　２　　・・・（１２）ｔ３＝０．　　　　　　　　
Ｘ３＝ＤＦ３　・・・・・・・（１３）像面位置Ｘと時
間ｔを次の二次関数で近似する。

ｘ　＝　ａ　ｔ”　＋　ｂ　ｔ　＋　ｃ　　・・・・・
・・・・（１４）次に上記境界条件式（１１）〜（１３
）を前記（１４）式に代入すると、次のようになる。

ＤＦ３＝Ｃ・・・・・・・・・・・・・・（１５）−Ｄ
Ｌ　２　＋ＤＦ　２　＝　ａＸ　（−ＴＭ　２）”＋ｂ
Ｘ　（−ＴＭ　１）　＋ｃ・・・・・・・・（１６） ＤＬ　２　　ＤＬ　Ｈ＋ＤＦ　１＝　ａ　（ＴＭ　２　
　ＴＭ　１）２＋ｂ　（−ＴＭ　２−ＴＭ　、）　＋ｃ
　・（１７）上記（１５）　〜（１７）式よりａ、　　
ｂ、　　ｃは次式のように求まる。

ｃ＝ＤＦ　３　　　・・・・・・・・・・・・・・（１
９）ここで、時間ｔ３（−〇）よりさらに時間ＴＬ（＝
ＬＥＴＬ＋ＡＦＴＬ）後の像面位置Ｘ４は次式より求ま
る。

ｘ　４　＝ａ　６　ＴＬ”＋ｂ−ＴＬ＋ｃ−・−（２０
）よって、必要なレンズ駆動量ＤＬは次のようになる。

ＤＬ　３　＝ＤＬ＝ｘ　４−ｘ　３　＋ＤＦ　３＝ａＴ
Ｌ”＋ｂＴＬ＋ＤＦ３　曲−＜２１’）以上は、焦点検
出系あるいは、レンズ駆動系で発生する誤差が全（ない
場合の理想的な像面移動の予測式である。しかしながら
、実際のカメラにおいては焦点検出誤差、レンズ駆動誤
差が発生し、前述したように誤った像面位置を予測して
しまうことが少なくない。

そこで本発明では、このような予測誤差を最小におさえ
るために以下のような補正を行っている。

上記の予測式（２１）において焦点検出誤差およびレン
ズ駆動誤差の影響を最も強く受けて、大きな予測誤差を
発生する項は、２次の項であり、この項の係数に補正を
加えることで、予測誤差の量を少なくすることが可能で
ある。

一般に、被写体がゆっくり移動している場合や、遠距離
の場合等で、検出デフォーカス１が小さいときには、像
面の移動は直線的であり、これに対応した予測式は、予
測誤差を押える意味で、１次関数であることが望ましい
。また、このような場合板に実際の像面移動が２次関数
的であったとしても、これを１次関数で予測した結果の
予測誤差はもとのデフォーカス量が小さいがゆえに比較
的少な（問題とはならない。逆に、被写体が高速で移動
している場合や、近距離の場合等で、検出デフォーカス
量が大きいときには、像面の移動は一般に曲線的であり
、これに対応した予測式は２次関数であるべきである。

また仮に、実際に現在の像面移動が直線的であったとし
てもその動きが高速であるがゆえに、次の測距時期には
急速に像面位置が変化する至近撮影距離付近までレンズ
が駆動されている可能性が高く、したがって、予測誤差
を小さくするためにはやはり２次関数的な予測式が必要
となる。

このような条件を満足した予測式を得るためには、（１
４）式における２次の項に、検出デフォーカス１が大き
いときは１、ゼロのときには０となるように、連続的あ
るいは段階的に変化する補正項を付加すればよい。例え
ば（４）′式で示したαがそれであって、 Ｘ＝αａ　ｔ”　＋　ｂ　ｔ　＋　ｃ　　　・・・・・
・・・・（４）α：＝　１　６・（ｌＤＦｊ困ＤＦ２１
１　　　・・・・・・・・（４）’検出デフォーカスＩ
ＤＦ３１　＋ＩＤＦ２１が小さければαは０に、大きけ
ればｌに近い値をとる。なおｄは定数であり、−眼レフ
カメラの場合１０〜５０程度の値とすればよい。

第７図はｄ＝３０とした場合のｌ　ＤＦ　３１　＋　ｌ
　ＤＦ　２１とαとの関係を示した図である。

第６図（ａ）は像面位置Ｘと時間ｔの関数を二次関数に
近似可能と仮定した場合の撮影レンズＬＮＳの動きをそ
れぞれ示したものであり、第６図（ｂ）は像面位置Ｘと
時間ｔの関数を一次関数に近似可能と仮定した場合の撮
影レンズＬＮＳの動きをそれぞれ示したものである。

上記（４）式で表わした本発明の像面移動予測方法によ
れば、ｌ　ＤＥＦ　３１　＋　Ｉ　ＤＥＦ　２１の大き
さに応じて第６図（ａ）と第６図（ｂ）で表わした動作
が連続的に切換わり、常に予測誤差の少ない状態を得る
ことが可能となる。その結果、撮影レンズＬＮＳの位置
をＡＦタイムラグやレリーズタイムラグによる追従遅れ
を考慮した理想的な位置に駆動することができ、且つ撮
影レンズＬＮＳの動きも安定した自動焦点調節装置を備
えたカメラを提供することが可能となる。

上述した如く本実施例におけるステップ（２０５）での
予測演算では式（４）、（４）’に基づき式（８）にて
レンズ駆動量を求めているので、上記第６図（ａ）と（
ｂ）の動作が連続的に切換わることとなり、上記の如く
好適な自動焦点調節が可能となる。

尚、上記実施例にあってはαを（４）′式に基づいて決
定しているが、（４）′式としてはα＝：　１　６−　
（ｌＤｒ３困ＣＦ！ｌ＋１ＤＦＩｌ）又はα＝１−ｄ−
ＩＤＦ３Ｉ としても良い。

更に（４）式としてｘ＝αａｔ２＋βｔ＋ｃとして、　
α＝１ｄ−（ｌＤＦｍ困ＤＦ２１）β＝ｌ　−ｅ″（ｌ
　Ｏｎ　ｌ　＋　ｌ　Ｄｎ　ｌ　）　　　（ｅは定数）
としてもよい。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明では、撮影レンズのデフォー
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ォ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検出回路にて求
められたデフォーカス量に基づき所定時間後における被
写体の像面位置を数次の関数にて求める演算回路を設け
、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
数次の関数における最高次の係数を最新の検出デフォー
カス量の関数として補正したものであるので次の効果が
ある。

１、被写体の動きに追従するサーボＡＦモードにおいて
、検出デフォーカス量が少ない場合、すなわち像面移動
速度が遅い場合にも高定したレンズ駆動を可能にしつつ
、像面移動速度が速い場合に高い追従性能を維持するこ
とが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動焦点調節装置を有するカメラの主
要部分のブロック図、第２図は本発明における予測ＡＦ
方式を説明する図、第３図は第１図図示カメラの主要部
分のフローチャート、第４図は第３図図示ｒＡＦ制御」
サブルーチンを示すフローチャート、第５図は同じく「
レンズ駆動量計算」サブルーチンを示すフローチャート
、第６図（ａ）　（ｂ）は本発明の実施例装置における
補正の効果を説明する図、第７図はデフォーカス量と補
正値αとの関係を示す図、第８図は本実施例における焦
点検出方式を説明する図、第９図は予測ＡＦ方式の欠点
を説明する説明図、第１０図は本発明の予測ＡＦ方式の
動作を説明する説明図である。 ＰＨ１・・・コンピューター　　ＬＰＲ３・・・制御回
路ＳＮＳ・・・センサ装置 特許出願人　　キャノン株式会社

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
   る焦点検出回路にて求められたデフオーカス量に基づき
   所定時間後における被写体の像面位置を数次の関数にて
   求める演算回路を設け、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、前記数次の関数における最高次の係数
   を最新の検出デフオーカス量の関数として補正したこと
   を特徴とする自動焦点調節装置。