JPH0365911A - 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〕 本発明は写真撮影やビデオ撮影に使用する自動焦点調節
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

今日では、写真撮影等のカメラとして自動焦点調節（以
下ＡＦと称す。）機能を搭載したものが主流になってい
る。このＡＦカメラでは、ＡＦ用のセンサに画像を蓄積
し、その蓄積されたセンサ出力信号で相関演算等を行い
合焦位置までのデフォーカス量を算出し、デフォーカス
量が合焦状態でなければデフォーカス量と焦点調節用レ
ンズの駆動量との関係式を取得してレンズ駆動量を算出
し、合焦状態になるようにレンズを駆動制御している。

ここでレンズの関係式とは、デフォーカス量からレンズ
の駆動量を計算する為の計算式で、レンズの焦点距離や
駆動制御系の特性などで決まる敏感度と呼ばれる係数を
含んでおり、デフォーカス量と敏感度には次の様な関係
がある。

■＝レンズ駆動量 ｄ：デフォーカス量 Ｓｏ：０次の敏感度 ”Ｓｌ：１次の敏感度 Ｓ２：２次の敏感度 Ｓ３：３次の敏感度 カメラに装着されているレンズ系がズームレンズである
場合は、その敏感度はズーム位置で変化する為に、駆動
量算出時に敏感度を取得するようになっている。以降の
説明では特に明記しない限り関係式とは敏感度の事を現
わすものとする。

〔発明が解決しようとしている課題〕

最近のレンズシステムの焦点調節方式として、駆動する
レンズ部分が小型軽量になる内焦方式（インナーフォー
カス方式）が多くもちいられるようになってきている。

この内焦方式では、前述のごとく焦点調節に利用するレ
ンズ部分が小型軽量に出来る為、駆動用のアクチュエー
タに対する負荷を小さく出来、アクチュエータ自体の小
型化や駆動の高速化に利点がある。また、前玉繰り出し
方式などに比較して最短撮影距離が小さく出来るという
利点もある。しかしながら、内焦方式のレンズ系は一般
的に焦点調節用レンズの位置により敏感度が大きく変化
する為、焦点調節用のレンズ系を駆動させながらＡＦ処
理を行うと、センサ蓄積時のレンズ位置とＡＦ演算処理
時にレンズ駆動量を算出するときのレンズ位置が異なる
為、レンズ駆動量算出時に取得する敏感度とセンサ蓄積
時の敏感度が異ってしまい、算出されたレンズ駆動量も
実際のレンズ駆動量と異なるという欠点が生じている。

次に、前記欠点について第３図で説明す、る。第３図は
焦点距離３５〜１３５ｍｍズームレンズのテレ端につい
て焦点調節用レンズの位置（距離環の位置）による敏感
度変化をグラフ化したものであり、点線は前玉繰り出し
方式のレンズ、実線は内焦方式のレンズである。図から
明らかなように内焦方式のレンズは前玉繰り出し方式に
比較して敏感度変化が大きい事がわかる。（第３図では
無限位置での敏感度が１．０になるように正規化しであ
る。）例えば、センサ蓄積中に距離環が２ｍから１．３
ｍまで駆動した場合の敏感度変化は前玉方式（点線）で
は０．９５から０２９３に変化するだけであるが、内焦
方式（実線）では０．６２から０．５まで大きく変化す
る。

また、デフォーカスの算出が終了し敏感度を取得する時
には敏感度はさらに変化しているはずであり、センサ蓄
積中の平均的な敏感度とは太き（異ってしまう。

このように前玉方式では無視できるような変化であった
が、内焦方式の場合は変化が大きくレンズ駆動量の算出
が正確に行えなくなっている。

上記問題を解消する方法として、センサ蓄積の開始と終
了時点又はセンサー蓄積の中間時点等における敏感度を
検知して、敏感度の平均値を求めて、該平均値を用いて
レンズ駆動量を算出する方法が例えば特開昭６３−３０
４２３３号公報として知られている。しかしながら、第
３図に示した様に敏感度はレンズ位置に対してリニヤ−
に変化しないので、上記センサー蓄積開始と終了時の敏
感度の平均値等を用いても正確な敏感度値を得ることは
出来ない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記事項に鑑みなされたもので、センサー蓄積
開始から蓄積終了までの間所定の時間間隔で繰り返し敏
感度値を取り込み、その平均値を求めるとともに、敏感
度値の取り込み回数が少ない時には上記平均値に代えて
蓄積開始時の敏感度値を用いてレンズ駆動量を演算する
様にした自動焦点調節装置を提供せんとするものである
。この様に構成することで、蓄積時間中の敏感度の正確
な平均値を得ることが出来るとともに、敏感度の取り込
み回数が少なく上記平均値に対して誤差が大となる様な
時には蓄積開始時まで敏感度を用いてレンズ駆動量を求
め上記の誤差を極小なものとすることを可能ならしめて
いる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る自動焦点調節装置を有するカメラ
の一実施例を示すブロック図である。

図において２はレンズ装置を示し、該レンズ装置２内の
２ｄは焦点調節用レンズ系を示している。２ｆは後述す
るカメラ側のモーターを含むモーター回路１ｆのシャフ
トと連結する駆動用カプラー、２ａは上記カプラーに連
結してレンズ系２ｄを駆動するギヤ列を有する連結系、
２ｂはレンズ系２ｄの位置を検知し、レンズ位置に応じ
た位置信号を出力するレンズ位置検出回路としてのエン
コーダー、２ｃはレンズ内マイクロコンピューター（以
下マイコンと称す。）で後述のカメラ内マイコンと通信
ライン３を介して通信を行う。又、該マイコン２Ｃ内に
はレンズ位置ごとに上記敏感度Ｓ。＋Ｓｌ＋Ｓ２＋Ｓ３
が内蔵され、レンズ位置をアドレスとして、アドレスご
とに敏感度（Ｓｏ、Ｓｌｌ　Ｓ２．Ｓ３）がセットとし
てＲＯＭに記憶されている。該ＲＯＭのアドレスは上記
エンコーダー２６からのレンズ位置信号にて指定され指
定されたアドレスの上記敏感度が後述の如くしてカメラ
にライン３を介して通信される。

１はカメラ本体で、該カメラ本体内にはメインミラーＩ
Ｄ、測距用サブミラー１ｅが設けられる。１ａは上記ミ
ラー系１ｄ、　　ｌｅを介した被写体像を受光する測距
用の一対のセンサーアレイ及び蓄積時間制御用のモニタ
ーセンサーを有するセンサー装置、１ｇはマイコンで上
記センサー装置のアレイからの像信号及びモニターセン
サーからのモニター信号をラインｌｂ、　　ｌｃを介し
て入力し、センサー装置１ａヘラインｌｄを介して蓄積
開始、終了信号を伝える。又マイコン１ｇは後述のプロ
グラムを内蔵しデフォーカス量でレンズ駆動量演算及び
マイコン２とのデーター通信を行う。

次いで、第１図実施例の動作について第２図のフローを
用いて説明する。

不図示のレリーズボタンの押下にてステップ１が開始さ
れステップ２にて７４１７１ｇ内のカウンターｎがＯに
セットされる。又ライン１ｄを介してセンサー装置１ａ
に対して蓄積開始信号が伝わり、センサー装置１ａのア
レイは像信号の蓄積を開始する。

ステップ３にてカウンターｎの値を１インクリメントす
るとともにライン３を介してマイコン２ｃとの通信を行
う。マイコン２Ｃはその時のレンズ位置に応じたエンコ
ーダー２ｂからの位置信号に応じたアドレスからの敏感
度値を出力し、この敏感度値がマイコン１ｇ内のメモリ
ーのｎ（１）番地に入力される。ステップ４にてセンサ
ー装置による蓄積が終了したか否か判定し蓄積が終了す
るまで上記ステップ３，４を繰り返し実行する。一方マ
イコンＩｇはモニターセンサーからのモニター信号をラ
イン１ｃを介して入力し、該モニター信号の蓄積値が所
定値に達した時にライン１ｄを介してセンサー装置１ａ
に蓄積終了信号を伝え蓄積を終了する。ステップ４にて
該蓄積終了が検知されるとステップ５へ進み、蓄積時間
中にインクリメントされたカウンターｎのカウント値が
ｎ≧３か否か判定する。今、ｎ≧３と判定されるとステ
ップ６へ進み、カウンターｎがインクリメントされるご
とにメモリーに読み込まれた各法ごとの敏感度の合計値
をカウンターｎの値で割り各法の敏感度の平均値を各法
の敏感度ごとに求める。ステップ８では上記蓄積制御さ
れたアレイからの像信号に基づいてデフォーカス量ｄを
求めるとともに上記各法の敏感度の平均値を用いてレン
ズ駆動量を下記（１）式にて求める。

■−・・・　（１） ｇｏ　＋ａ’ｓ、＋ｄ”ｇ２　＋ｄ”Ｓ３■＝レンズ駆
動量、ｄ＝ニブフォーカス、５ｏ＝Ｏ次の敏感度の平均
値、Ｓ、＝１次の敏感度の平均値、５２＝＝２次の敏感
度の平均値、５３＝３次の敏感度の平均値。

ステップ９では上記ステップ８にて求めたデフォーカス
量の絶対値が所定値以内の時に合焦と判定し、ステップ
１１．ステップ１２に進む。一方弁合焦と判定されるこ
とでステップ１０に進み、上記レンズ駆動量Ｖをモータ
ー回路１ｆに伝え、カプラー２ｆ及び連結系２ａを介し
てレンズ系２ａを上記Ｖ分駆動する。又、ステップ１０
にてレンズ駆動が開始されると同時にステップは２に戻
り、上述の各ステップを実行し、レンズ駆動状態での像
信号の蓄積動作等が繰り返し実行される。上記ステップ
の繰り返し中にステップ９にて合焦と判定されるとステ
ップ１１にてモーター回路ｉｆによるレンズ駆動を中止
しステップ１２にてＡＦ動作を終了する。以上の如くし
て敏感度を蓄積中繰り返し検知し、演算に使用する敏感
度としてはその平均値を用いているので、蓄積動作中に
レンズが移動していても正確な演算処理を実行し得る。

又、上記ステップ５にてカウンターｎのカウント値がｎ
＜３と判定された時にはステップ６に代ってステップ７
が実行される。ステップ７では（１）式で用いる各法の
敏感度としてカウンターｎの値がｉの時即ち蓄積動作開
始時にメモリーに読み込まれた各法の敏感度値を使用さ
せる。これにより、蓄積時間が短く、平均値を求めた時
の誤差が大きくなる様な場合の不都合を解消している。

尚、ステップ７が実行される場合は蓄積時間が短かいた
め、この時間中のレンズ移動量も小となっているので、
平均値に代えて一点の敏感度値を用いても実際上問題は
ない。

又、実施例ではステップ７にて用いる敏感度として蓄積
開始時のものを使用したが、蓄積終了時又は蓄積中の一
敏感度値を用いても良い。

〔効果〕

以上の如く、本発明では敏感度値を蓄積動作中繰り返し
検知し、その検知された敏感度値の平均値を用いてレン
ズ駆動量を求めているので、正確なレンズ駆動量を求め
ることが出来、かつ上記敏感度の検知回数が小の時には
上記平均値に代えて一敏感度を用いているので、上記平
均値を用いる方式において、平均値の誤差が大となる様
な状況における不都合をも防止出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図実施例の動作を説明する
ためのプログラムフローを示す説明図、第３図は敏感度
とレンズ位置の関係を示す説明図である。 ２ｄ・・・レンズ系 ２ｃ、　　Ｉｇ・・・マイコン １ａ・・・センサー装置 蔦２圀

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号蓄積型センサー装置からの蓄積信号に基づい
   て焦点状態を検出してフォーカス信号を出力する焦点検
   出回路と、前記フォーカス信号量と焦点調節用レンズの
   駆動量との関係を示す関係式を有する関係式発生回路と
   、該関係式発生回路からの関係式と前記焦点検出回路か
   らのフォーカス信号に基づいてレンズ駆動量を求めるレ
   ンズ駆動量演算回路と、該演算回路にて演算されたレン
   ズ駆動量に応じて上記レンズを駆動するレンズ駆動回路
   を有する自動焦点調節装置において、 前記センサー装置による像信号の蓄積時間中における前
   記関係式の変化の平均値を求める平均値演算回路を設け
   、前記レンズ駆動量演算回路によるレンズ駆動量を上記
   平均値に基づいて演算するとともに像信号の蓄積時間が
   短い時には上記平均値に代えて像信号の蓄積時間から終
   了までの間の任意の一時点での関係式発生回路からの関
   係式を用いてレンズ駆動量を求めることを特徴とする自
   動焦点調節装置。
2. （２）信号蓄積型センサー装置からの蓄積信号に基づい
   て焦点状態を検出してフォーカス信号を出力する焦点検
   出回路と、前記フォーカス信号量と焦点調節用レンズの
   駆動量との関係を示す関係式を有する関係式発生回路と
   、該関係式発生回路からの関係式と前記焦点検出回路か
   らのフォーカス信号に基づいてレンズ駆動量を求めるレ
   ンズ駆動量演算回路と、該演算回路にて演算されたレン
   ズ駆動量に応じて上記レンズを駆動するレンズ駆動回路
   を有する自動焦点調節装置において、 前記センサー装置による像信号の蓄積時間中繰り返えし
   前記発生回路からの関係式を検知し、該関係式の平均値
   を求める平均値演算回路を設け、前記レンズ駆動量演算
   回路によるレンズ駆動量を上記平均値に基づいて演算す
   るとともに、前記像信号の蓄積中における関係式の検知
   回数が所定値以下の時に前記平均値に代えて前記検知さ
   れた関係式のうち一つの関係式を用いてレンズ駆動量を
   求めることを特徴とする自動焦点調節装置。