JPH01309012A - 自動合焦調整装置 - 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） 本発明は合焦対象被写体がローコントラスト状態でモー
ター駆動中に位相検出を行った場合に算出される合焦用
レンズの駆動量を補正する自動合焦調整装置に関するも
のである。

（従来の技術） 通常、オートフォーカスで合焦位置を算出する場合は像
の移動がないモーター停止状態で行えば正確な合焦位置
が算出される。しかし、ここでは合焦対象被写体がロー
コントラスト状態でモーター駆動中に合焦位置を算出し
ようとすると、モーター停止位置で算出する場合と比較
すると正確な合焦位置が算出されない。合焦対象被写体
が高輝度の条件に於いては測距に要する時間が非常に短
く無視しても良い数個で有り、この場合測距に要する時
間が殆どを占め演算中にモーターが駆動した分だけのズ
レが発生する。又、反対に合焦対象被写体が低輝度の条
件に於いては測距に要する時間も長くなり、それに演算
に要する時間が加えられ１１１記高輝度時よりもさらに
ズレが大きくなる。

又、ここで言うズレが大きくなると言う事はモーター駆
動中に測距演算にどれだけ時間を要したかと言う事で、
長くなればなる程算出される伯の信頼性がなくなり、そ
の伯に応じてモーターを動作させてもオーバーランやハ
ンチングの誤動作を引き起こし結果的に合焦までに時間
がかかるという問題があった。

一方、前述の解決策としてモーター駆動速度を遅くして
ズレを小さくすると貫った方法も考えられるが、ローコ
ントラストモーター駆動から合焦するまでに要する時間
はズレが小さくなる為、前記のようなハンチングやオー
バーランが少なくなる事に依り早くなるがローコントラ
スト状態に於けるモーター駆動速度が遅く、結果的には
合焦まで時間がかかるという問題があった。

（目的） 本発明はローコントラスト 中に位相検出を行った場合に算出された伯を補正する事
によりオーバーランやハンチングが生じさせず、迅速に
合焦を得る事ができる自動合焦調整装置を提供する事を
目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明は位相検出によりローコントラストであると判断
された場合にモーターを駆動させ、モーター駆動時の駆
動速度を検知し、ざらに測距演算中にどれだけ時間を要
するかを記憶し、記憶された時間と前記モーター駆動速
度に基づき補正値を演算し、駆動量補正手段により前記
測距演算により算出された含熱用レンズの駆動量を補正
するのでオーバーランやハンチングの発生しない自動合
焦調整装置を得た。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明する。

第１図が本発明を適用した自動合焦装置を示すブロック
図、第２図が自動合焦装置のマイクロコンピュータ−（
ＣＰＵ）の動作を示すフローチャートである。

第１図において（ＢＴ）は本発明に係る自動合焦装置の
電源電池であり（ＭＳ）は手動で閉成される？を源スイ
ッチである。この電源スィッチが閉成されると（＋Ｅ）
からマイクロコンピュータ−（以下ＣＰＵと呼ぶ）へ給
電される。（ＳＷ）は閉成により測距を開始する測距ス
イッチでこの測距スイッチが閉成されるとＣＰＵより入
出力端子（Ｆ５）を介して測距開始信号を測距素子１へ
出　。

力する。次いで測距素子１により測距が行われ合焦対象
被写体情報である光分布が各素子上に形成される。しか
し、露出同様に適正露出でなければ検知された光分布は
コントラストの差がはっきりしないので測距素子１内で
適正露出になるように合焦対象被写体情報を管理し、適
正値に達した時のみ入出力端子（Ｆ５）を介して測距終
了信号がＣＰＵへ入力される。

次に入力端子（Ｆ．〜Ｆ４）を介して前記合焦対象被写
体情報がＣＰＵへ入出力される。又測距素子１内で適正
露出になるように合焦対象被写体情報を管理しない場合
には前記測距開始信号の出力と同時にＣＰＵ内で測距実
行に要するサンプリング時間をセットする。サンプリン
グ時間はＣＰＵ内に設けられたカウンター（不図示）に
よりカウントされサンプリング時間が経過した時点でカ
ウンターの割り込みを実行し、次いで入出力端子（Ｆ５
）を介して測距終了イ目号を測距素子１に出力する。次
いで測距結果信号入出力端子（Ｆ．〜Ｆ，Ｉ）を介して
合焦７Ｊ象被写体情報が入力され、前記入力された合焦
対象被写体情報が適正であるか否かについてをＣＰＵ内
の判別部（不図示）により判別し、適正でなかった場合
には口？Ｊ起大入力れたデーターに基づき次の測距に要
するサンプリング時間を決定し、適正値と判断されるま
で測距を繰り返す。適正値がＣＰＵ内のメモリー（不図
示）に記憶されると合焦対象被写体の結像位置に対する
ズレ量を算出する。この時算出されたデーターがフラッ
トで合ユを用レンズ部材の移動量の演算が出来ないと言
った場合にはモーター制御信号出力端子（Ｍｌ〜Ｍ、）
を介しローコントラストモーター駆動信号をモーター制
御回路２へ出力する。ここには合焦対象被写体の予定合
焦位置までの駆動量により変化する複数のモーター駆動
速度を有し、表１に示すモーター制御データから７種類
の駆動速度が上げられる。

以下衣１に基づきモーター制御信号について説明する。

Ｍ＋　、Ｍｚはモーター駆動方向を示し０１′で至近側
へ駆動“００°でψ側へ駆動する。Ｍ、〜Ｍ５について
はモーター駆動速度を示し、超低速の００１′から超高
速の“１１１′までの７１！１類の駆動速度を有する。

その他Ｍ１、Ｍｚ、が“１１″でＭ３〜Ｍ、が“０００
′の組み合せはモーターブレーキを示す。上記ローコン
トラストモーター制御信号出力後、モーター制御回路２
を介して駆動信号Ｍ１、Ｍｚが直接Ｍ＋’、Ｍ２’に出
力され以下Ｍ３〜Ｍ５の駆動速度信号によりモーター速
度を決定しローコントラスト時におけるモーター駆動を
開始する。この時Ｍ３〜Ｍ５には“１１１′がセットさ
れる。同時に入出力端子（Ｆ５）を介して測距開始信号
が測距素子１に出力する。

表１ Ｍ＋　Ｍｚ　Ｍ３Ｍ４　ＭＳ ０１００’　１ 次いでローコントラスト判別前にセットされたサンプリ
ング時間に基づいてモーター駆動中の測距が始まる。サ
ンプリング時間はカウンタ（不図示）によりカウントし
モーターの駆動はモーター（Ｍ）に付設するエンコーダ
（不図示）の回動をフォトインクラブター３によりエン
コーダーパルスとして検知される構造とし、エンコーダ
ーパルス入力端子（ｉ、）を介してＣＰＵ内パルスカウ
ンター（不図示）によってカランＩ−Ｌ、サンプリング
時間中にどれだけパルスがカウントされたかをＣＰＵ内
メ子メモリー図示）に記憶する。

次にサンプリング時間が経過した時点で入力端子（Ｆ５
）を介して測距素子１へ測距終了信号が出力され、測距
結果信号入出力端子（Ｆｌ〜Ｆ４　）を介して合焦対象
被写体情報が入力される。入力。

されたデーターが適正でなかった場合には再度サンプリ
ング時間をセットし測距を繰り返す。又、適正デークー
であってもズレ量算出が不可能な場合にも前記同様サン
プリング時間をセットし測距を繰り返す。適正データー
で有すズレ虫算出が出来た場合にはモーター制御信号出
力端子（Ｍ、〜Ｍ５　）に　１１０００’　を出力しモ
ーターを停止させズレ量演算に要したエンコーダーパル
ス数をＣＰＵ内のメモリー（不図示）に記憶する。次に
ＣＰＵ内のメモリーに記憶されているサンプリング時間
中のエンコーダパルス数とメモリーに記憶されているズ
レ量演算に要したエンコーダーパルスと算出された合焦
対象被写体の予定合焦点までのパルス数とに基づいてＣ
ＰＵ内に形成されている前述した補正式により曲屈合焦
対象被写体の予定合焦点までのパルス数を補正しＣＰＵ
内のメモリーに記憶させる。

次にモーター制御信号出力（Ｍｌ〜ＭＳ　）へ補正後の
パルス数に基づいて数個をセットしモーター（Ｍ）に付
設し回動し、フォトインクラブクー３により検知されエ
ンコーダーパルス入力端子（１１）を介し入力されるエ
ンコーダーパルスにより前記ＣＰＵ内メ子メモリー憶さ
れた補正後のパルス数を減算して行きモーター制御信号
出力端子（Ｍ＋　〜Ｍｓ　）　ニ’ＸＸ　００１　’　
ｆ）Ｍｊ低速のセット後“１１０００”のブレーキ信号
を出力し補正後のパルスが°０″になった所で停止する
ようにする。又、前記で“０′になった所で停止させる
ようにするには、各自動合焦システｌ、より異なるがこ
こでは実験結果より　“ＸＸ０Ｏ１′信号セット後、補
正後のパルス数が残り５パルスになった所で’１１００
０′のブレーキ信号を出力すれば良い。モーターが合焦
予定点で停止後、再度入出力端子（Ｆ５）を介して測距
開始信号が測距素子１に出力され上述した測距ズレ塁演
算を経て算出されたズレ量が合焦範囲内であるか否かに
ついてＣＰＵ内の判別部（不図示）により判別される。

この時合焦範囲外であった場合には前述に示した測距、
ズレ量演算を繰り返し実行する。合焦範囲内であった場
合には合焦サインを出力し一連の自動合焦動作を終了す
る。

次に第２図に示すフローチャートに基づいて説明する。

自動合焦装置に付設されている電源スィッチ（不図示）
の閉成によりＣＰＵへの給電が行われスタンバイ状態と
なる。次いで動作スイッチ（不図示）の閉成により＃１
の測距動作が開始される。

又、前記電源スィッチの閉成だけによりＣＰＵへの給電
と測距動作を実行するようにしても良い。

＃１では合焦対象被写体の輝度レベルに基づいて適正測
距時間をセットし撮影レンズを透過し受光素子或いは測
距素子と呼ばれる半導体上に形成される合焦対象被写体
情報を検知する。次いで＃１により検知された前記合焦
対象被写体情報な＃２ではＣＰＵへ入力し、合焦対象被
写体の結像位置に対するズレ量を算出する。又、前記に
示す測距・ズレ量演算については特開５６−５０３１５
号公報に示されているのでここでの説明については省略
する。

次に＃２により算出されたズレ量が位相検出可能範囲で
あるか否かについて判別し、位相検出可能範囲以外であ
ると判断された場合にはローコントラストであるとみな
し＃４でモーターへの給電を開始する。次いで＃５でロ
ーコントラスト状態によるモーター駆動時に於ける測距
が実行される。

この場合、実行そのものは＃１と殆ど同じであるがモー
ターが駆動している為測距中に像が移動、してしまう。

次に測距に要した時間を記憶させ＃６で＃５で検知され
た合焦対象被写体情報に基づいて合焦対象被写体の予定
焦点位置に対するズレ量を算出し、次にズレ量算出に要
した時間を記憶させ次ステツプに進む。又、各時間の計
測方法としてモーターに付設するギアを介して回動する
エンコーダーを設け、エンコーダーの回転によりパルス
をＣＰＵへ入力する構造としそのパルス数をカウントす
る事により前記各時間を計測する。

−１各時間の内、測距時間についてはＣＰＵにより自動
的にセットされる為適性測距時間をセットした際補正値
として記憶する。

次に＃８で＃６により算出されたズレ量が位相検出可能
範囲であるか否かについて判別し、位相検出範囲外であ
ると判断された場合にはローコントラストであるとみな
し＃４に戻り以下を実行し位相検出可能範囲内になるま
で繰り返す。しかしローコントラスト状態が相続する場
合でモーター駆動による繰り出し繰り込みの一行程が終
了するとその一行程内に於いて位相検出は不可能である
とみなし、モーターへの給電を停止させ再度スタートへ
戻り以下を繰り返し実行する。一方、前記算出されたズ
レ量が位相検出可能範囲内であると判断されると＃７で
モーターへの給電を停止する。

次いで＃８でテーブルデーターの−っであるディフォー
カス変換係数と前記算出され九合焦対象被写体の予定焦
点位置に対するズレ量とに基づいて含熱用レンズの駆動
量を算出する。次いで＃９では＃５の測距に要した時間
と＃６のズレ量の算出に要した時間と前記ローコントラ
ストモーター駆動時の駆動電圧とによりローコントラス
トモーター駆動時に算出され九合焦用レンズの駆動量を
補正する。この場合前記各時間の計測方法で説明したパ
ルスを使用する七ローコントラスト駆動時の駆動電圧を
使用する必要がない下記の式が成り立つ。

Ｄ　＝　Ｄ　＋　　　＜　（ｉ　Ｐ　／　２　）　　Ｃ
Ｐ　）Ｄ　＝補正後の合焦用レンズ駆動量 Ｄ、：補正前の合焦用レンズ駆動量 ｉＰ：測距に要するパルス数 ＣＰ：ズレ量演算に要するパルス数 特許請求の範囲第２項に示す式について数個を代入説明
する。

ただし　Ｄ　：補正された合焦用レンズ°駆動量Ｄ１　
：補正される合焦用レンズ駆動量ｉＴ：測距時間 ＣＴ：演算時間 ＭＳ：モーター駆動速度 ＭＳに具体的に数値を代入するにはモーター駆動速度で
１パルス轟りどの程度の時間が要すかについての数個が
代入される。ｉＴ／２とｉＴを２で割っているのは、例
えば測距動作中にヘリコイド上ＡからＢまで移動した場
合、もしこの測距動作がモーター停止中に実行されたと
仮定するとＡとＢの丁度中間の位置で実行されると言う
事からｉＴ／２を実行している。

Ｄ＋＝５００パルス　　ｉＴ＝１００ｍｓｅｃＣＴ＝５
０ｍＳｅｃ　　　　ＭＳ＝０．　５この時Ｄ（補正後の
合焦用レンズ駆動量）は３００　−パルスになる事が解
る。又、前述＃３により位相検出可能範囲内であると判
断された場合＾こは＃１５に進み＃２により算出された
合焦対象被写体の結像位置の予定焦点位置に対するズレ
量が合焦範囲内か否かについて判別する。この時、合焦
範囲外であると判断された場合には＃１６で前述したテ
ーブルデータの一つであるディフォーカス変換係数と前
記算出された合焦対象被写体の予定位置に対するズレ量
とに基づき合焦用レンズの駆動量を算出すると言った＃
８と同じ処理を実行する。

次に＃１０へ進み合焦モーター制御を実行する。

補正ルーチンの方も又＃１０へ進む。ここでは＃８或い
は＃１６で算出された合焦用駆動量であるパルス数に基
づき原理的には前述したエンコーダパルスの入力により
算出されたパルス数より減算して行き、原理的にはゼロ
になった所で予定合焦点に達した事とする。モーターが
予定合焦位置で停止すると次に＃１１で再測距を行う。

この場合も＃１或いは＃５に示す通りであるので説明は
省略する。

次いで＃１１により検知されて合焦対象被写体情報に基
づき合焦対象被写体の予定焦点位置に対するズレ量を算
出し＃１３で２回目の合焦判断を行い、ここで合焦範囲
内であると判断されると＃１４で合焦サインを出力し、
スタートへ戻る。又、合焦範囲外であると判断されると
＃１へ戻り以下を繰り返し実行する。

（発明の効果） 本発明はローコントラスト状態でモーター駆動中に位相
検出を行った場合に一算出される合焦用レンズの駆動量
の補正を演算式を使用して、オーバーランとハンチング
などの誤動作は、引き大傷さず、。

合焦を得るまで短時間で済む。又、上述演算式により補
正されたデーターは測距演算に要した時間を加味し、そ
れとモーターの駆動速度をも使用し算出している為算出
されるデーグーの信頼性が有りさらには合焦確実性があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図が本発明に適用した自動合焦調整装置を示すブロ
ック図、第２図が自動合焦装置のマイクロコンピュータ
−（ＣＰＵ）の動作を示すフローチャートである。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（１・・・・・・
・・・測距素子、２・・・・・・・・・モーター制御回
路、３・・・・・・・・・フォトインクラブター、ＣＰ
Ｕ・・・・・・マイクロコンピュータ、Ｍ・・・・・・
モーター。 特許出願人　株式会社シグマ　　。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズにより形成される合焦対象被写体の結
   像位置の予定焦点位置に対するズレ量に相当するディフ
   ォーカス量及びディフォーカス方向とに基づいて撮影レ
   ンズ内の合焦用レンズ系を予定焦点位置に向けて駆動さ
   せ合焦を得る自動合焦装置に於いて、ローコントラスト
   状態と判断された場合もモーターを駆動させ、前記モー
   ター駆動中に測距演算を行い、モーター駆動速度と測距
   演算に要した時間とに基づいて演算し、前記測距演算に
   より算出された合焦用レンズの駆動量を補正した事を特
   徴とする自動合焦調整装置。
2. （２）合焦用レンズ駆動量の補正を下記の式で行うこと
   を特徴とする特許請求の範囲１項記載の自動合焦調整装
   置。 Ｄ＝Ｄ＿１−｛（ｉＴ／２）＋ＣＴ｝／ＭＳ ただしＤ：補正された合焦用レンズ駆動量 Ｄ＿１：補正される合焦用レンズ駆動量 ｉＴ：測距時間 ＣＴ：演算時間 ＭＳ：モーター駆動速度