JPH04256914A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動合焦機能（ＡＦ
機能）を有する装置、例えばＡＦ（ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ
　　ＦＯＣＵＳＩＮＧ）カメラの合焦用レンズを合焦位
置まで正確に移動させる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ＡＦ機能を備えたカメラが著しく増
加しており、レンズ交換可能な一眼レフカメラにおいて
もＡＦ機能は不可欠のものとなりつつある。一眼レフカ
メラにおいては、一般に位相差法によるＡＦが採用され
ている。位相差法によるＡＦは、次のような手順で行わ
れる。まず、２つの受光部を有する検出素子（ＣＣＤ等
）に被写体像が投射され、その光量が、時間について積
分される。次に、それぞれの受光部上の２つの被写体像
の位相差により、検出素子（フィルム等価面）と、被写
体と対向している撮影レンズによる結像面との距離差お
よびその方向（デフォーカス量／デフォーカス方向）が
算出される。算出されたデフォーカス量／方向からレン
ズを合焦位置に駆動するのに必要なモータの駆動量が求
められ、結像面がフィルム等価面に一致するようレンズ
がその光軸に沿って駆動される。この時のモータに印加
されるパルス数は次式によって求められる。 Ｐ＝Ｋｖ×Ｄ ここで、Ｐはモータに印加される駆動パルス数であり、
Ｄはデフォーカス量である。Ｋｖはレンズ移動量変換係
数（Ｋバリュー）と呼ばれ、上記デフォーカス量及び方
向から、レンズを合焦位置に移動させるのに必要なだけ
、モータを駆動させるパルス数を計算するための係数で
、レンズ固有の値である。

【０００３】図３０から３１は上記のように構成された
、従来のＡＦシステムを説明する図であり、各図におけ
る被写体像位置とは、合焦用レンズの位置を基準とした
被写体像の結像位置であり、ピント位置とは合焦用レン
ズの位置を基準としたフィルム等価面の位置を示すもの
である。図３０において、時刻ｔ０で測距を行った結果
、ピント位置と被写体像位置との距離差、即ち、デフォ
ーカス量がＤ０であったとする。すると、このデフォー
カス量Ｄ０を０にすべく、レンズが駆動される。被写体
が静止しているため、レンズ駆動の結果、ピント位置と
被写体像位置は一致する。この状態で時刻ｔ１において
レリーズＯＮの割り込み処理を行い、レリーズタイムラ
グ、即ち、ミラー上昇や絞りの絞り込みの機械的駆動に
要する時間の経過後の時刻ｔ２に実際に露光が開始され
たとすると、図３０のように、露光開始時ｔ２における
ピント位置と被写体像位置は常に一致している。ところ
が、被写体が動体（レンズ駆動方向に動くもの）である
場合には、積分および演算が行われ、その結果に基づい
て合焦のためにレンズを駆動している間にも被写体は移
動し続けるため、さらに積分・演算・レンズ駆動の処理
を繰り返すことが必要となる。

【０００４】図３１は、被写体が遠方から近方に等速度
で移動している場合を示すものであり、被写体像位置は
被写体が撮影レンズに近づくほど変化量が大きくなって
いる。この場合において、■点での被写体像位置とピン
ト位置との距離差、即ちデフォーカス量がＤ１だったと
する。このＤ１に対応する分だけレンズ駆動し、時間ｔ
１経過後に■点で、デフォーカス量を求めると、Ｄ２が
得られたとする。同様にしてＤ２に対応する量だけレン
ズ駆動を行い、時間ｔ２経過後の次の■点で、デフォー
カス量Ｄ３が求められる。ここで、■点でのデフォーカ
ス量を求めたときのピント位置は■点の被写体像位置に
対応しており、時間ｔ１の間にも被写体は移動している
ため、被写体が遠方から近方に等速度で移動している場
合にはデフォーカス量は Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３ のように、測距する度に次第に増加してしまい、レンズ
駆動が被写体像の位置変化に十分に追従できなくなって
しまうという問題が生ずる。

【０００５】これを解決するために、積分を開始してか
ら、演算を行ってレンズ駆動が完了するまでの時間に被
写体が移動する距離を予測し、その分を加味してレンズ
を駆動することにより、上記のような追従遅れの問題を
解決する方法が種々考えられている。このような方法に
おいては、測距動作時に測定された被写体像の像面スピ
ードがある所定値以上であるか否かを判断し、所定値以
上である場合にはその像面スピードに基づいて被写体の
移動距離を予測し、追従動作を行うように構成されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ような方法によると、被写体像の像面スピードのみによ
って追従動作を行うかどうかを判断しているため、その
スピードが所定値ぎりぎりの状態で移動しているときに
は、測距データのばらつきにより、追従動作を行う判断
が不安定になるという問題点があった。また、実際には
静止している被写体であって、追従動作を行う必要がな
いにも拘らず、その被写体が何らかの理由で一瞬動いた
だけで追従動作を開始してしまうという問題点もあった
。更に、静止している被写体の手前を移動する物体が横
切った場合にも、不必要に追従動作が行われ易く、その
ため迅速な測距が出来ないという問題点があった。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、動く対象物に対してピントの
合った写真を得られるように構成され、しかも、レンズ
駆動を行う判断を被写体の連続した移動により行うこと
により、不必要にレンズ駆動が行われることが回避でき
るように構成されている自動焦点調節装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【問題を解決するための手段】この問題を解決するため
、本発明の自動焦点調節装置は、光軸方向に移動可能な
合焦用レンズと、前記合焦用レンズによる、特定対象物
に対するデフォーカス量を求める測距手段と、前記測距
手段により求められたデフォーカス量に基づいて前記対
象物の前記光軸方向における相対的移動方向と移動速度
とを算出する算出手段と、前記測距手段の測距動作を所
定の時間間隔で繰り返すように前記測距手段を制御する
制御手段と、前記測距手段による測距動作ごとに、前記
算出手段により算出された対象物の移動速度が所定値以
上であるかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段
により、対象物の移動速度が所定値以上であるとされた
回数が所定回数連続したときに、前記算出手段の算出結
果に基づいて、現在より所定時間経過後に前記対象物が
移動する位置で焦点が合う位置に、前記合焦用レンズを
駆動する駆動制御手段と、を有することを特徴とする。 さらに前記算出手段は、前記合焦用レンズによる、対象
物像の前記移動方向及び移動量を算出するように構成す
るのが好適である。また、前記駆動制御手段は、前記対
象物の移動方向がカメラから遠ざかる方向の時には対象
物に対して後追い追従し、前記対象物の移動方向がカメ
ラに近付く方向の時にはレリーズタイムラグ分先回りし
た点に合焦するべくレンズ駆動量が決定されるように、
前記算出手段を制御するよう構成するのが好適である。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図１は本発明の自動焦点調節装置が実装され
るＡＦカメラの主要部分を表すブロック図である。ＡＦ
スイッチＳ１がＯＮされて、ＣＰＵ３のポートＰ７１の
電位がＬＯＷになると、ＡＦシステムの動作が開始され
る。インターフェース２を介して、ＣＣＤ等の検出素子
から成る測距センサで測距を行い、得られた測距データ
がポート１を介してＣＰＵ３に入力され、ＣＰＵ３では
演算が行われて、デフォーカス量が算出される。次いで
、レンズ１００内に実装されたレンズＲＯＭ９に記憶さ
れているＫバリューと、上記算出されたデフォーカス量
と、からレンズ駆動量を算出する。なお、デフォーカス
量が求まらなかった場合等、測距データが無効かどうか
のチェックを行い、データが無効の場合は、測距が正し
く行われなかった旨を表示する等のＮＧ処理を行うよう
構成される。このときは、再び測距を行う。次いで、デ
フォーカス量が所定の合焦幅内にあるかどうかを判定し
、合焦幅内にあると判定すると、ＣＰＵ３のポートＰ７
４を介して、ＬＥＤ駆動回路１０を制御し、合焦ＬＥＤ
を点灯する等の合焦処理を行い、レリーズＯＮの割り込
みが許可される。なお、合焦幅内にないと判断されると
、レリーズ割り込みが禁止され、レンズ駆動量をカウン
タ６にセットし、レンズ駆動回路４を制御してレンズ駆
動を開始する。レンズ駆動回路４により回転されるＡＦ
モータの回転数はエンコーダ５によってモニターされ、
カウンタ６をデクリメントしてカウンタ６の内容が０に
なると、ＡＦモータの回転を停止しレンズ駆動を中止す
る。

【００１０】レリーズＯＮの割り込み処理はレリーズス
イッチＳＷＲがＯＮされると、ＣＰＵ３のポートＰｏｒ
ｔ５を経てレリーズ制御回路８により、ミラー上昇、露
光、ミラー下降の一連のレリーズ制御処理が行われる。 自動合焦機能により合焦した時点でレリーズをＯＮする
と、現実には、レリーズＯＮ信号が読み込まれた瞬間に
シャッターが開かれるのではなく、レリーズＯＮ信号が
読み込まれてから実際にシャッターが開いて露光が開始
されるまでには、絞りを、予め手動または露出制御演算
により設定された絞り値まで絞り込む動作を行い、ミラ
ーを上昇させる駆動を行うのに要する時間分だけ、時間
差がある（以下、この時間差をレリーズタイムラグと呼
ぶ）。静止状態にある被写体を撮影する場合には、この
レリーズタイムラグの間に被写体の位置が変わることは
ないため、一旦合焦すれば、レリーズタイムラグの長短
にかかわらず、もはやデフォーカスが生ずる事はなく、
被写体に合焦した状態で実際の露光が行われる。本実施
例においては、レリーズＯＮの割り込み後、実際に露光
が開始される時点（即ち、レリーズタイムラグ経過後）
に被写体像位置とピント位置とを一致させるために次の
ような方法を取っている。

【００１１】図２において実線は被写体像位置の移動を
示すものである。レリーズタイムラグ経過後にピント位
置が実線上に位置するようにレンズ駆動を制御すれば、
いつレリーズをＯＮとしても合焦状態で露出が行われる
ことになる。図の破線で示されている曲線は、実際の被
写体像の移動を示す実線のグラフをレリーズタイムラグ
分だけ左へ平行移動したものである。ピント位置がこの
破線に追従するようにレンズ駆動すれば、いつレリーズ
ＯＮしても常にレリーズタイムラグ分先回りしたピント
位置でレリーズ制御処理が開始することになり、レリー
ズタイムラグ経過後に被写体像がピント位置に到着して
合焦状態で露光が行われることになる。

【００１２】図３は、本実施例のＡＦシステムのメイン
処理を表すフローチャートである。本実施例においては
、ＡＦ測距何回目であるかによって、その処理手順を変
えているため、まずＳ１においてＡＦ測距回数を示すフ
ラグＡｌＳをクリアする。Ｓ２では、インターフェース
２を介して、ＣＣＤ等の検出素子から成る測距センサ１
で測距を行い、受光光量を時間について積分して、測距
データを得る。その測距データがポート１を介してＣＰ
Ｕ３に入力され、ＣＰＵ３では演算が行われて、デフォ
ーカス量が算出される。Ｓ３では、レンズ１００内に実
装されたレンズＲＯＭ９に記憶されているＫバリューと
、Ｓ２で算出されたデフォーカス量と、から前記式によ
ってレンズ駆動量（ＡＦパルス数）を算出する。このレ
ンズ駆動量はカウンタ６にセットされる。Ｓ４において
動体予測演算（後述）を行う。

【００１３】次にＳ５では、デフォーカス量が求まらな
かった場合等、測距データが無効かどうかのチェックを
行い、データが無効の場合は、測距が正しく行われなか
った旨を表示する等のＮＧ処理をＳ５−１で行った後、
Ｓ２に戻って、再び測距を行う。Ｓ６では、デフォーカ
ス量が所定の合焦幅内にあるかどうかを判定し、合焦幅
内にあると判定すると、Ｓ７でＣＰＵ３のポートＰ７４
を介して、ＬＥＤ駆動回路１０を制御し合焦ＬＥＤを点
灯する等の合焦処理を行う。次のＳ８でレリーズＯＮの
割り込みが許可され、レリーズ動作が可能になる。Ｓ９
はいわゆるワンショットの場合の処理で、一度合焦した
ら合焦処理をストップする場合の処理である。

【００１４】次にＳ１０で補正ＯＮかどうか、即ち追従
モードか否かを判定する。追従モードでない場合にはＳ
２に戻って、ＣＣＤの積分処理を再スタートする。追従
モードの場合には、Ｓ１１で被写体がレンズ１００に近
付く方向に動いているか、あるいはカメラから遠ざかる
方向に動いているかをフラグＦＦＮの内容で判定し、カ
メラから遠ざかる方向に動いているときにはＳ２に戻る
。ここでは被写体がレンズから遠ざかる方向に動いてい
る場合をＦＦＮ＝１で示している。Ｓ１０で追従モード
、Ｓ１１で被写体がカメラに近付く方向に動いていると
判定された時には、Ｓ１２で、今回のレンズ駆動パルス
数（ＡＦＰ）が０か否かを判定する。もしも、レンズ駆
動パルス数が０であればステップ２に戻るが、０でなけ
ればレンズ駆動フラグＢＦＭ＝１とする。これはレンズ
駆動されたかどうかを示すフラグである。

【００１５】Ｓ６で合焦幅内にないとされた場合（即ち
デフォーカス量が所定の合焦幅内に収まっていない場合
）には、Ｓ６−１においてレリーズ動作を禁止する処置
をした後、補正ＯＮモードかどうか、即ち追従モードか
否かをＳ６−２で判定し、ＯＮであればＳ１２でレンズ
駆動パルス数ＡＦＰが０かどうかを判定する。ＡＦＰ＝
０であればレンズ駆動は行わないので、Ｓ２の測距処理
に戻る。ＡＦＰ＝０でなく、レンズ駆動が行われる場合
及びＳ６−２で追従モードでないと判断された場合には
、上述のようにＳ１３でレンズ駆動フラグＢＦＭ＝１と
セットする。そして、Ｓ１４以降のレンズ駆動処理を行
う。

【００１６】このレンズ駆動処理においては、まずＳ１
４においてレンズ駆動量をカウンタ６にセットし、レン
ズ駆動回路４を制御してレンズ駆動を開始する。なお、
レンズ駆動回路４により回転されるＡＦモータの回転数
はエンコーダ５によってモニターされ、カウンタ６をデ
クリメントしてカウンタ６の内容が０になった場合にＡ
Ｆモータの回転は停止しレンズ駆動は中止される。この
ようにＳ１４でレンズ駆動を開始した後、Ｓ１５におい
て、レンズ駆動中にレンズがその駆動範囲の端点まで駆
動された場合の割り込み処理を許可する。この割り込み
処理については後述する。

【００１７】Ｓ１６では、カウンタ６の値がちょうど０
の位置、即ち合焦位置でレンズが精度良く停止するよう
に、レンズ駆動終了直前においてレンズ駆動スピードが
段階的に遅くなるようにＡＦモータを制御する、モータ
のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　　Ｗｉｄｔｈ　　Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）制御が必要になったかどうかが合焦までの残
りパルス数から判定され、未だ必要でないとき、即ち、
レンズ駆動途中のときには、Ｓ１７で補正ＯＮであるか
どうかが判定される。そして補正ＯＮでないときには、
Ｓ１８でオーバーラップ処理、即ち、レンズ駆動中に更
に測距、演算等を行い、カウンタ６の値を更新する処理
を行い、Ｓ１６の判定、即ちモータのＰＷＭ制御が必要
になったかどうかの判定を繰り返す。但し、Ｓ１７にお
いて補正ＯＮの場合には、オーバーラップ処理すること
なくＳ１６に戻る。なお、この補正ＯＮとオーバーラッ
プ処理との関連については後述する。Ｓ１６でＰＷＭ制
御が必要になった場合、即ち、レンズ駆動終了直前には
、Ｓ１６−１でＰＷＭ制御を行い、Ｓ１６−２で駆動終
了か否かが判定される。レンズ駆動が完了すると、Ｓ１
６−３で端点検出時の割り込み処理を禁止し、Ｓ２に戻
って引続き測距処理を行う。

【００１８】以下に、本実施例における補正ＯＮのとき
の追従モードについて説明する。まず、通常の後追い追
従合焦からレリーズタイムラグ分先回りする先回り追従
モードに入る時点でのアルゴリズムを説明する。図４に
おいて、■点で得られたモータ駆動パルス数をＡ１とす
る（像面デフォーカス量はそれにＫバリューを掛けるこ
とにより、合焦位置までレンズ１００を駆動するために
モータに印加されるパルス数に変換できるので、以後の
説明ではデフォーカス量を解消するためにモータに印加
するパルス数を単にパルス数あるいはレンズ駆動量と呼
ぶことにする。）。この後、モータにパルスＡ１が印加
されレンズ駆動されて、時間ｔ１経過後には■点でのパ
ルス数Ａ２が求められたとする。■点から■点までの間
の被写体像の移動量はパルス数に変換するとＡ２になる
。従って、この■点と■点の二点間での被写体像移動速
度ＯＢＪｓｐは、 ＯＢＪｓｐ＝Ａ２／ｔ１ となる。ここで、■点の被写体像位置を基準にした■点
から時間ｔ２経過後の■点での被写体像位置は、被写体
像速度が一定と仮定すれば、 Ａ２＋ｔ２×ＯＢＪｓｐ で表される。時間ｔ２間の被写体移動量をＰ２とし、Ｐ
２＝ｔ２×ＯＢＪｓｐ と置き換えれば、駆動量は、Ａ２＋Ｐ２と計算される。 即ち、■点においてＡ２＋Ｐ２だけモータを駆動した点
が、時間ｔ２経過後の被写体像位置と一致することにな
る。なお、このＰ２はレンズ駆動量を計算する時点で予
め算出しておかなければならない。ここで測距データを
得てからの、レンズ駆動量の演算に要する時間は常に一
定であり、駆動時間も含めた時間は毎回大差ないものと
考えて良い。そこで、今回の演算時間と駆動時間、即ち
、時間ｔ２は前回の演算時間及び駆動時間、即ち時間ｔ
１と同じであると仮定して、時間ｔ１を実測することに
より時間ｔ２を求め、Ｐ２を計算する。

【００１９】以上のように■点においてＡ２＋Ｐ２だけ
モータを駆動してピント位置と被写体像位置とを一致さ
せて、その時点でレリーズＯＮを割り込ませても、実際
に露光が開始されるのはレリーズタイムラグ経過後なの
で、その間の被写体像の移動量だけ更にピント位置を先
回りさせるべく、レンズを移動させる必要がある。レリ
ーズタイムラグをＲＬｔとすると、ピント位置を被写体
像位置からさらにレリーズタイムラグ分先回りさせるた
めに必要な先回りパルス数ＴＸＰ２は ＴＸＰ２＝ＲＬｔ×ＯＢＪｓｐ で求められ、そのパルス数分モータ駆動すれば良いこと
になる。なお、レリーズタイムラグＲＬｔは図４上では
各期間■から■において、レンズ駆動終了時点から、露
光開始までのことである。ここで図６に示されるように
、デフォーカス量を測定するため、時間間隔Ｔｉｎｔの
間積分を行い、その積分値を基に各データを得ているわ
けであるが、実際のデフォーカス量が得られる位置は積
分開始時の位置ではなく、それよりＴｉｎｔ／２だけ経
過した時点（即ち積分時間の中点）Ｐｉでの測距値と考
えることが出来る。従って、上記レリーズタイムラグＲ
Ｌｔはこの分の補正を加えて、ＲＬｔ−Ｔｉｎｔ／２と
して演算を行うように構成すれば、より精密な追従が可
能となる。従って、上記ＴＸＰ２の算出式は、ＴＸＰ２
＝（ＲＬｔ−Ｔｉｎｔ／２）×ＯＢＪｓｐと、補正を加
えておく。以上により、■点に於けるレンズ駆動量ＡＦ
Ｐ２を ＡＦＰ２＝Ａ２＋Ｐ２＋Ｔｘｐ２ とすることにより、レンズ駆動はデフォーカス量に被写
体像移動量分の補正を加えるだけのいわゆる後追い追従
から、レリーズタイムラグを見込んでレンズ駆動する先
回り追従に入ることになる。■点から時間ｔ２経過した
点で実際に求められる駆動パルス数Ａ３が上記Ｔｘｐ２
と一致していれば、レリーズタイムラグ分先回りしたこ
とになる。（実際には、被写体像の移動速度は一定では
ないので、Ａ３＝Ｔｘｐ２とは限らない。）

【００２０
】次に、図５において、積分・演算の結果■点でパルス
数Ａ３が得られたとする。すると、図から、■点に対応
する被写体像位置と■点に対応する被写体像位置の差（
被写体像の移動量）は、上述のように■点から■点まで
の時間はｔ２と同一であると考え、被写体像の移動が直
線的であると仮定すると、■点から■点に対応する被写
体像位置までの移動量と等しくなると考えられるので、
■点に対応する位置から■点に対応する位置までの被写
体移動量Ｐ３は、 Ｐ３＝Ｐ２＋Ｔｘｐ２−Ａ３ として求められる。従って、■点から■点に至るレンズ
駆動量ＡＦＰ３は、 ＡＦＰ３＝Ｐ３＋Ｔｘｐ３−Ａ３ となる。同様な考え方で、先回り追従中の被写体像移動
量及びレンズ駆動量を求める一般式として次の式が得ら
れる。 Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋（Ｔｘｐｎ−１−Ａｎ）Ｔｘｐｎ＝ｆ
（Ｐｎ） ＡＦＰｎ＝Ｔｘｐｎ＋Ｐｎ−Ａｎ ここでＴｘｐｎは被写体像移動量Ｐｎの関数ｆ（Ｐｎ）
として求められる。Ｔｘｐは原理的には、Ｔｘｐ＝（Ｐ
ｎ／ｔ）×ＲＬｔ で求められる。しかしながら、前述のように、図６に示
されるように、デフォーカス量を測定するために時間間
隔Ｔｉｎｔの間積分を行い、その積分値を基に各データ
を得ているので、実際のデフォーカス量が得られる位置
は積分開始時の位置ではなく、それよりＴｉｎｔ／２だ
け経過した時点（即ち積分時間の中点）Ｐｉでの測距値
と考えることが出来る。従って、上記レリーズタイムラ
グＲＬｔはこの分の補正を加えて、 ＲＬｔ−Ｔｉｎｔ／２ として演算を行うように構成すれば、より精密な追従が
可能となる。従って、上記Ｔｘｐは Ｔｘｐ＝（Ｐｎ／ｔ）×（ＲＬｔ−Ｔｉｎｔ／２）と表
すことができる。

【００２１】また、Ｔｘｐは測距データから求められる
ものであり、測距データのばらつきが大きく影響するた
め、本実施例においては次式で表されるように、直前の
４回のデータを次式により平均化して用いている。 　　　　　　　　Ｔｘｐｎ＝（Ｔｘｐ＋Ｔｘｐｎ−１＋
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｔｘｐ
ｎ−２＋Ｔｘｐｎ−３）／４なお、過去にデータが無い
ものについては０を代入して計算を行っている。

【００２２】図７は図３のＳ４で行う動体予測演算のサ
ブルーチンのフローチャートである。Ｓ２０１で測距デ
ータのチェックを行っており、測距データがＯＫでない
場合には、Ｓ２２６で測距回数カウント用のフラグＡＳ
を１回目を示す０にセットして、メイン処理に戻る。こ
のような場合の生じる例としては、例えば非常にコント
ラストの弱い被写体や、デフォーカス量が非常に大きく
て測距データが得られない場合などがある。また、前述
のようなＡＦワンショットモードに設定した場合、即ち
、一度合焦したら、合焦処理をストップする制御を行う
場合には、一度合焦しても被写体に追従して合焦処理を
続ける追従モードにする必要はないので、Ｓ２０１−１
の判断でＡＦワンショトモードであるとされた場合には
、そのままメイン処理に戻る。ＡＦワンショットでない
場合で、ＡＦモードとなってから初めて処理がこのルー
チンに来て、Ｓ２０１で測距データがＯＫと判断された
ときには、Ｓ２０２でＡｌＳ＝０であると判断され、Ｓ
２２４、Ｓ２２５を経てＳ２１８へと処理が移りメイン
処理に戻る。この時、Ｓ２２４において、測距回数カウ
ント用のフラグＡｌＳが１回目を示す０から１にセット
されて以降はＡｌＳ＝１により処理が２回目以上である
ことを示すとともに、測距の時間間隔を測定するための
タイマー７がスタートされ、計算用の各データがＳ２２
５において初期化される。

【００２３】測距回数が２回目以上になると、Ｓ２０２
からＳ２０３と進み、Ｓ２０３において前回の測距との
時間間隔ｔをタイマー７により計測する。次にＳ２０４
では補正ＯＮ、即ち、追従モードに入っているか否かを
判定するが、初期状態では補正ＯＮ、即ち追従モードに
入っていないのでＳ２０５に進む。Ｓ２０５からＳ２１
１のルーチンでは被写体像を動体として扱うかどうかを
判定する。Ｓ２０５では今回と前回のデフォーカス方向
を比較し、もしも、異なっているなら、被写体像は移動
方向を変えたと考えられ、動体として扱うかどうかの判
定は行わず、Ｓ２２５で計算用データをクリアし、Ｓ２
１８を通ってメイン処理に戻る。デフォーカス方向が同
じであれば、同一方向に移動していると見なすことがで
き、Ｓ２０６へ進む。Ｓ２０６では前回の測距でレンズ
駆動をしたかどうかがフラグＢＦＭにより判断される。 前回の測距でレンズ駆動をした場合、即ちＢＦＭ＝１の
場合にはＳ２０９に進み、今回の被写体像移動量ＸＸ＝
Ａｎとし、前回レンズ駆動をしなかった場合、即ちＢＦ
Ｍ＝０の場合には、Ｓ２０７に進んで前回のデフォーカ
ス量Ａｎ−１と今回のデフォーカス量Ａｎとを比較し、
被写体像がピント位置に近づいているのかどうかが判断
される。被写体像がピント位置に近づいている場合には
、追従モードにならなくともいづれ合焦状態になるので
Ｓ２１８を経てメイン処理に戻る。一方、Ｓ２０７にお
いて、被写体像がピント位置から離れていくとされた場
合及び、等距離にあるとされた場合には、Ｓ２０８にお
いて、今回のデフォーカス量Ａｎから前回のデフォーカ
ス量Ａｎ−１を引いて、今回の被写体像移動量ＸＸ＝Ａ
ｎ−Ａｎ−１として、Ｓ２１０において、Ｓ２０３にお
いて得られたｔから、測距から測距までの一周期の間で
の被写体像スピードＯＢＪＳＰ、即ち、ＸＸ／（Ｋｖａ
ｌｕｅ×ｔ）を求めると共にこれが所定値より大きいか
どうかを判定する。ここで所定値は例えば、式、合焦幅
／（ｔ＋ＲＬｔ）で表される、測距から測距までの周期
ｔに、レリーズタイムラグＲＬｔを加えた時間内に被写
体像が移動する量が合焦幅と一致するスピードである。 即ち、被写体像スピードＯＢＪＳＰがこの値より小さい
場合には、今回の測距に基づいてレンズ駆動をしてから
レリーズＯＮの割り込み処理をすれば、移動する被写体
像がレリーズタイムラグ経過後の露出開始時にも合焦幅
内にあるということであり、特に動体追従する必要はな
いのである。但し、確実に動体と判別するために、上記
所定値にマージンを持たせて、より小さい値に設定して
もよい。また、多少判断がラフになるが、所定値を、レ
リーズタイムラグ間に被写体が移動する量が合焦幅と一
致するスピードとしてもよい。以上により、被写体スピ
ードＯＢＪＳＰが所定値より小さいとされたときには、
処理はＳ２２５に移り、計算用データをクリアした後、
Ｓ２１８を通過してメイン処理に戻る。反対に被写体像
スピードＯＢＪＳＰが所定値より大きい場合には、Ｓ２
１１において、上記スピードに関する判定がなされたの
が初めてであるのか否かが判定され、初めての場合には
、確実には動体であるとは判断できないため、Ｓ２１８
を通ってメイン処理に戻る。そして、２回以上の測距演
算において被写体像スピードＯＢＪＳＰが所定値より大
きいと判定されると、確実に動体であると判断できると
して、初めて補正ＯＮとなり、本件の動体追従のアルゴ
リズムによるレンズ駆動が行われることになる。Ｓ２１
２、Ｓ２１３において各々補正ＯＮ、フラグＣ１０＝０
（補正ＯＮになって１回目であることを示す。２回目以
降はＣ１０＝１）と設定する。Ｓ２１４においては、今
回のデフォーカス方向を判定し、それにより被写体像の
移動方向を判定する。即ち、デフォーカス方向が後ピン
（＋）の場合には、被写体がカメラに近づくように移動
していると判定し、Ｓ２２２において先回り追従の処理
に入る。一方、デフォーカス方向が前ピン（−）の場合
には、被写体の移動方向はカメラから遠ざかる方向であ
ると判断され、Ｓ２２３において後追い追従の処理に入
る。また、Ｓ２１５においては、被写体とカメラとの相
対位置関係を示すフラグＦＦＮを０にセットし、被写体
がカメラに近づくように移動していることを示すことと
なる。また、Ｓ２１６においてはフラグＦＦＮを１にセ
ットし、被写体がカメラから離れるように移動している
ことを示すこととなる。その後、Ｓ２１８を経てメイン
処理に戻る。

【００２４】補正ＯＮとなった後に処理がこのルーチン
にきたときには、Ｓ２０４でＳ２１９へ処理が移り、被
写体の移動方向に応じて、被写体がカメラに近づく方向
に移動している場合には、Ｓ２２０の処理を行い、Ｓ２
１７において、合焦用のデフォーカス量を図２３のルー
チンにより再計算し、被写体がカメラから遠ざかる方向
に移動している場合には、Ｓ２２１の処理を行い、Ｓ２
１８を通ってメイン処理に戻る。

【００２５】Ｓ２１８においては、次回の計算の為に、
ＡｎをＡｎ−１とし、また、ＡＦＰｎをＡＦＰｎ−１と
して、各データを格納すると共に、フラグＢＦＭを０に
設定し直す。図８は、図７のＳ２２２の、追従モードか
ら先回りモードに移る場合のサブルーチンである。ＸＸ
は被写体移動量（パルス数）であり、これを今回の計算
で使用するためＰｎにセットする（Ｓ２６１）。上述の
様に被写体移動量Ｐｎの関数としてレリーズタイムラグ
分の駆動量を算出し（Ｓ２６２）、Ｓ２６３で今回のレ
ンズ駆動量（後追い追従から先回り追従に入るための駆
動量）ＡＦＰを計算する。詳しくは、基本計算の説明で
既に述べた通りである。

【００２６】補正ＯＮとなってから２回目以降の動体予
測演算においては、図７のＳ２１５、Ｓ２１６でセット
されたＦＦＮの値を基に、被写体の移動方向により異な
る処理を行っている。図９はそのうちの、被写体が遠方
よりカメラに近付いて来る場合のＳ２２０の処理を示し
ている。補正ＯＮ後初めてこのルーチンを通るときには
、Ｓ３０１でフラグＣ１０が０と判定され、被写体の動
きを越えて先回り追従に入ったかどうかがＳ３０３で判
断される。今回と前回のデフォーカス方向が異なってい
れば先回り追従に入ったと判断され、Ｓ３０４でフラグ
Ｃ１０＝１とセットされ、処理はＳ３０５に移る。前回
と今回のデフォーカス方向が同じであれば、後追い追従
のままであると判断され、処理はＳ３２３に移る。補正
ＯＮ後先回り追従に入って２回目以降にこのルーチンに
入ってきた場合には、Ｓ３０１でフラグＣ１０＝０でな
いと判断され、Ｓ３０２で前回と今回のデフォーカス方
向が同じかどうかが判断される。この場合、前回の処理
では既に先回り追従の状態にあるので、もしも前回と今
回のデフォーカス方向が異なると、先回り追従から後追
い追従に変わったことになり、処理はＳ３２３に移る。 今回と前回のデフォーカス方向が同じであれば、そのま
ま先回り追従を続けていることになり、処理はＳ３０５
に移る。

【００２７】Ｓ３０５で今回の測距によるデフォーカス
量Ａｎと、前回のレリーズタイムラグ分に対応するレン
ズ駆動量Ｔｘｐｎ−１とを比較する。これは、前述のよ
うに、被写体像のスピードが一定であると仮定してＰｎ
を計算していることによって生じる誤差を補正するため
の処置である。Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１であれば、実際の被
写体像の移動量がＰｎより小さかった場合であり、前回
のレンズ駆動量が大きすぎたと判断され、先回り量が大
きすぎる場合の処理に移る（ステップＳ３１４以降）。 また、Ｓ３０５でＮＯであれば、実際の被写体像の移動
量がＰｎと同じか大きかった場合であり、前回のレンズ
駆動量が不十分または適量であった場合の処理となる。 次のＳ３０６及び３１４におけるＢＯＶというフラグは
、前ステップ（Ｓ３０５）の判定結果が前回はどうであ
ったかを示すフラグで、ＢＯＶ＝１の場合が先回りし過
ぎ、ＢＯＶ＝０の場合は先回り不十分または適量であっ
たことを示しており、最初にこのルーチンに来たときに
は、必ずＢＯＶ＝０として処理される。

【００２８】Ｓ３０７は図５に示される、今回・前回と
もＡｎ＞Ｔｘｐｎ−１ではなかった場合の計算を示し、
同図について既に説明した通りの計算を行う。Ｓ３１０
は図１０に示される、前回Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１であり、
かつ、今回はそうではなかった場合の計算式を示してい
る。図１０において補正量（被写体像移動量）Ｐ２はＰ
２＝｜Ａ２−Ａ１｜ であり、 Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２）、駆動量ＡＦＰはＡＦＰ＝Ｔｘｐ
２＋（Ｐ２−Ａ２） である。以上をまとめると次のようになる。 Ｐｎ＝｜Ａｎ−Ａｎ−１｜ Ｔｘｐｎ＝ｆ（Ｐｎ） ＡＦＰ＝Ｔｘｐｎ＋Ｐｎ−Ａｎ 上記Ｓ３０７、Ｓ３１０の処理を行った何れの場合もそ
の後のＳ３０８またはＳ３１１でＡＦＰ＜０かどうかを
見て、ＡＦＰ＜０の場合にはＳ３１２に移行しＰｎ＝０
、ＡＦＰ＝０としてレンズ駆動は行わない（逆方向のレ
ンズ駆動は行わない）。いづれの場合もその後のＳ３０
９または３１３で今回の演算値に基づいて、ＢＯＶを再
セットする。

【００２９】今回Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１であった場合には
Ｓ３１４以下のループに処理が移る。この場合ＡｎがＴ
ｘｐｎ−１より大きいので、被写体像がレリーズタイム
ラグ分以上先回りした状態であり、レンズ駆動は行わな
いため、何れの処理に於いても補正量・ＡＦＰとも０を
セットし、次回の計算に用いるため、Ｔｘｐの計算のみ
行う。Ｓ３１４ではＳ３０６と同様の場合分けを行う。

【００３０】Ｓ３１５は図１１、１２に示される、前回
、Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１でなかったが、今回はＡｎ＞Ｔｘ
ｐｎ−１であった場合の計算で、補正量Ｐ２は、Ｐ２＝
Ｐ１−（Ａ２−Ｔｘｐ１） で表される。従って、 Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２） まとめると、 Ｐｎ＝Ｐｎ−１−（Ａｎ−Ｔｘｐｎ−１）Ｔｘｐｎ＝ｆ
（Ｐｎ） Ｐｎ＝０ ＡＦＰ＝０ となる。

【００３１】Ｓ３１７以下は今回前回ともＡｎ＞Ｔｘｐ
ｎ−１だった場合の処理を示している。Ｓ３１７では、
ＡｎがＴｘｐｎ−１をオーバーした量が、図３のＳ６に
おける合焦の判断に用いられる所定の合焦幅内にあるか
どうか、即ち、レリーズタイムラグ経過後の被写体像の
位置がピント位置から合焦幅内に入るかどうかを判定す
るため、合焦幅分のパルス数をＴｘｐ−１に加えたもの
とＡｎを比較する。

【００３２】次のＳ３１８は、ＡｎがＴｘｐｎ−１をオ
ーバーした量の方が小さくなる場合、すなわちレイーズ
タイムラグ経過後の被写体像位置が合焦幅内になる場合
で、図１３に示される場合の計算である。同図から、Ｐ
２＝｜Ａ２−Ａ１｜従って、 Ｔｘｐｎ＝ｆ（Ｐｎ） まとめると、 Ｐｎ＝｜Ａｎ−Ａｎ−１｜ Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２） Ｐｎ＝０ ＡＦＰ＝０ Ｓ３１７でＡｎがＴｘｐｎ−１をオーバーした量が合焦
幅内にないと判定された場合には、処理はＳ３１９に移
る。Ｓ３１９ではＡｎがＴｘｐｎ−１をオーバーした量
所定の合焦幅内に入らない状態が３回以上続いたと判断
された場合には、被写体像位置がピント位置から大きく
外れた場合か、被写体像移動方向または移動速度が大き
く変わった場合と判断し、被写体像が合焦幅内に入って
くる可能性が低いとして追従モードを中止するため、Ｓ
３２２で補正ＯＦＦとし、計算データは全てクリアされ
る。そして、今回のデータをＡＦ１回目のデータとして
動体予測演算をやりなおすことになる。Ｓ３２０は、図
１４に示される場合の計算で、内容はＳ３１８と同様で
ある。

【００３３】Ｓ３０２あるいはＳ３０３で、今回先回り
追従していないと判断された場合には、Ｓ３２３で前回
Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１であったかどうかが、フラグＢＯＶ
により判断される。Ｓ３２３で前回Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１
であったと判定された場合には、処理はＳ３２４に移る
。これは、前回先回り追従していて今回ピント位置が被
写体像より後になった図１５に示される場合である。 この時補正量Ｐ２は Ｐ２＝Ａ２＋Ａ１ で表される。従って、 Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２） となる。駆動量ＡＦＰは、 ＡＦＰ＝Ｔｘｐ２＋Ｐ２＋Ａ２ 以上をまとめると、 Ｐｎ＝Ａｎ＋Ａｎ−１ 　　　　　　　　Ｔｘｐｎ＝ｆ（Ｐｎ）ＡＦＰ＝Ｔｘｐ
ｎ＋Ｐｎ＋Ａｎ となる。

【００３４】Ｓ３２３で前回Ａｎ＞Ｔｘｐｎ−１でない
と判定されたときには処理はＳ３２７に移る。図１６は
このうち、後追い追従から先回り追従に入るときの処理
を行ったが、先回り出来なかった場合であり、図１７は
先回り追従中に先回りできなくなった場合を示している
。何れの場合にも、補正量Ｐ２は、 Ｐ２＝Ｔｘｐ１＋Ｐ１＋Ａ２ となる。従って Ｔｘｐ２＝ｆ（Ｐ２） となり、駆動量ＡＦＰは、 ＡＦＰ＝Ｔｘｐ２＋Ｐ２＋Ａ２ となる（Ｓ３２７）。以上をまとめると、Ｐｎ＝Ｔｘｐ
ｎ−１＋Ｐｎ−１＋Ａｎ Ｔｘｐｎ＝ｆ（Ｐｎ） ＡＦＰ＝Ｔｘｐｎ＋Ｐｎ＋Ａｎ となる。

【００３５】Ｓ３２４または３２７の計算を行った後は
、Ｓ３２５において、フラグＣ１０＝０とセットして、
次回の測距では今回の演算を補正後初めての演算として
取り扱う。また、Ｓ３２６においては、フラグＢＯＶ＝
０にセットする。

【００３６】図７において、Ｓ２２１、Ｓ２２３は何れ
も被写体が近くから遠くへと移動している場合である。 被写体が等速度でカメラから離れる方向に移動する場合
には、被写体像スピードが次第に遅くなっていくため、
レンズ駆動量はそれにつれて少なくなっていく。もしも
、この場合に被写体がカメラに近づいている場合と同様
にレリーズタイムラグ分先回りして補正を行うと、オー
バー補正になってしまう可能性が高い。オーバー補正に
なった場合、いわゆる後ピンとなってしまうが、写真の
出来上りを考慮した場合、これはあまり好ましくない。 従って、被写体がカメラから離れる方向に移動する場合
には、レリーズタイムラグ分先回りしない後追い追従を
基本としている。

【００３７】図１８はカメラから遠ざかる方向に移動し
ている被写体の被写体像位置とレンズ駆動パルスの関係
を表したグラフである。図１８において、■点で得られ
たモータ駆動パルス数をＡ１とする。この後、モータに
パルスＡ１が印加されレンズ駆動されて、時間ｔ１経過
後には■点でのパルス数Ａ２が求められたとする。■点
から■点までの間の被写体像の移動量はパルス数に変換
するとＡ２になる。従って、この■点と■点の二点間で
の被写体像移動速度ＯＢＪｓｐは、 ＯＢＪｓｐ＝Ａ２／ｔ１ となる。ここで、■点の被写体像位置を基準にした■点
から時間ｔ２経過後の■点での被写体像位置は、被写体
像速度が一定と仮定すれば、 Ａ２＋ｔ２×ＯＢＪｓｐ で表される。ここで時間ｔ２は先回り追従のところで説
明したように、ｔ１と同一であると考えられるので、ｔ
２間の被写体像移動量はＡ２と同一であると考えられる
。そこで駆動量は２×Ａ２であると計算される。即ち、
■点において２ｘＡ２だけモータを駆動した点が、時間
ｔ２経過後の被写体像位置と一致することになる。 この場合、レンズ駆動終了後にレリーズＯＮを割り込ま
せてレリーズタイムラグ経過後に露光を開始しても、そ
の時点でピント位置は被写体像位置の前にあり、後ピン
状態ではないのでＴＸＰ計算はしないで、後追い追従を
行う。このように■点で得られたデフォーカス量Ａ２に
基づいて、２×Ａ２だけレンズ駆動した結果、■点でＡ
３のデフォーカス量が得られたとすると、次の駆動量は
、先回り追従におけるような補正を行わず、前回の駆動
と同様に単にＡ３×２とするにとどめている。即ち、後
追い追従中のレンズ駆動量を求める一般式として、次式
が得られる。 レンズ駆動量ＡＦＰ＝２×Ａｎ （ただし、ｔ１＝ｔ２，前回レンズ駆動したとする）

【
００３８】図１９、２０はそれぞれ図７のＳ２２３、Ｓ
２２１のサブルーチンを表している。図１９では、Ｓ２
７１において被写体像の移動量（パルス数）ＸＸとデフ
ォーカス量（パルス数）を加えたものをレンズ駆動量と
している。この被写体像の移動量ＸＸは図７のＳ２０６
〜Ｓ２０９で、前回のレンズ駆動の有無により計算され
たもので、前回レンズ駆動されている場合でＸＸ＝Ａｎ
、前回駆動されていない場合にはＸＸ＝Ａｎ−Ａｎ−１
となっており、図１９のＳ２７１で計算されるレンズ駆
動量ＡＦＰは２×Ａｎを越えることはない。

【００３９】図２０では、Ｓ２７２において、今回のデ
フォーカス方向のチェックを行っている。これは、被写
体が遠ざかる場合でありながら、レンズ駆動後のデフォ
ーカス方向が正、即ち、後ピンの場合にはオーバー補正
をしていることになるため、これを避ける為のチェック
を行っているものである。オーバー補正の場合にはＳ２
７７で補正ＯＦＦとし、計算データをクリアして今回の
データをＡＦの１回目のデータとして再計算することに
なる。オーバー補正かどうかのチェックをパスすると次
のＳ２７３〜Ｓ２７５において、図７のＳ２０６−２０
９の場合と同様に、前回のレンズ駆動の有無により被写
体移動量を計算し、Ｓ２７６においてレンズ駆動量ＡＦ
Ｐをセットする。これは図１９の場合と同様である。

【００４０】ここで、図３における、Ｓ６の合焦の判定
について説明する。この判断は、Ｓ２により得たデフォ
ーカス量が前述の所定の合焦幅内にあるか否かにより判
定される。但し、先回り追従モードの場合は常にレリー
ズタイムラグ分先回りするよう制御しているので、レリ
ーズタイムラグ経過後には合焦可能な状態であっても測
距時にデフォーカス量が合焦範囲にあるとは限らない。 また、測距時に合焦範囲にあったとしても、レリーズタ
イムラグ経過後に合焦範囲内にあるとは限らない。従っ
て、得られたデフォーカス量そのものからは、合焦可能
な状態であっても合焦検出ができないことになる。そこ
で、図７のＳ２１７において、合焦チェック用デフォー
カス量を計算しているのである。このＳ２１７の再計算
について、図２３により説明する。まず、Ｓ５１では前
回のＡＦ処理におけるレリーズタイムラグ分の駆動量Ｔ
ｘｐｎ−１をパルス数から像面デフォーカス量ＤＤに変
換する。次に、Ｓ５２で今回の測距によって求められた
デフォーカス量Ｄｅｆｏｃｕｓにその正負に拘らず像面
デフォーカス量ＤＤをデフォーカス量に加えることによ
り、合焦チェック用デフォーカス量とする。なお、後追
い追従の場合には、レリーズタイムラグ分余計にレンズ
を駆動していないので、このような合焦チェック用デフ
ォーカス量の計算は行われない。

【００４１】以上の動作により、被写体がカメラに近づ
く方向に移動している場合にはレリーズタイムラグ分先
回りしてレンズを駆動しているので、いつレリーズＯＮ
としても大きく後ピンとなることはなく、いつもピント
の合った状態で撮影が出来る。また、被写体がカメラか
ら遠ざかる方向に移動している場合には、後追い追従す
るアルゴリズムとなっているため、オーバー補正して後
ピンになることなく、ピントの合った写真撮影が可能と
なる。

【００４２】なお、測距において、積分時間を短く取れ
ば、測距データのサンプリング間隔も短くすることがで
き、被写体に追従し易くなるので、積分時間に制限を設
けてもよい。図２１は、積分時間に制限を設ける場合の
フローチャートである。通常は、積分時間の最大値：Ｔ
ｉｎｔＭＡＸ＝通常最大積分時間ＮＯＲＭＡＸとしてい
るが、補正ＯＮ時には図２１のように、通常最大積分時
間ＮＯＲＭＡＸより小さい値の、補正ＯＮ時最大積分時
間ＣＯＮＭＡＸを積分時間の最大値として用いることに
より、通常より短い積分時間で測距を行うことが出来る
。

【００４３】また、前述のように、追従時にはレンズが
端点まで駆動されてしまう場合も考えられる。レンズ駆
動時には、図３のＳ１５で端点検出回路１１（図１）を
リセットし、ＩＮＴ２割り込みを許可する。端点検出回
路１１はある一定時間エンコーダからパルスが入らなか
った場合、ＣＰＵ３のＩＮＴ２の割り込みを発生させる
。即ち、レンズ駆動中にレンズが端点まで駆動された場
合、エンコーダ５からのパルスが出なくなるため、端点
検出回路１１がＯＮとなり、ＩＮＴ２割り込みが発生す
る。図２２はこの割り込み処理のフローチャートである
。割り込みが発生すると、レンズ駆動は中止され、以後
の端点検出割り込みを禁止した後、補正ＯＦＦとなる（
Ｓ５０１−５０３）。割り込みが発生せず、レンズ駆動
が終了した場合には、図３のＳ１６−３で、ＩＮＴ２割
り込みを禁止する。

【００４４】図２４は図３のＳ７に示される、合焦処理
の一例を表すサブルーチンであり、図１のＬＥＤ駆動回
路１０におより合焦ＬＥＤを点灯させることにより、操
作者にカメラが合焦状態にあることを知らせるものであ
る。この合焦ＬＥＤはカメラのファインダ内に設けるこ
とが好適である。ここではＣ１０＝１以外の場合は、単
に合焦表示を行ってリターンする。

【００４５】また、Ｃ１０＝１の時、即ち先回り追従と
なっているときには、 ＭＡＸＡＦＰｓｐｅｅｄ／Ｋｖａｌｕｅ≧ＯＢＪＳＰ（
ｍｍ／ｓ） ＭＡＸＡＦＰｓｐｅｅｄ：駆動可能最高速度（パルス／
ｓ）ＯＢＪＳＰ：被写体像速度（ｍｍ／ｓ）である場合
には常に合焦表示を行う。言い替えれば、先回り追従中
、合焦表示している時は常にピントの合った写真を撮る
ことができることを確認できるようになっている（フロ
ーチャートにおけるＭＡＸＳ＝ＭＡＸＡＦＰｓｐｅｅｄ
／Ｋｖａｌｕｅ、ＯＢＪ＝ＯＢＪＳＰ）。被写体スピー
ドが追従限界スピードを越えた場合、即ち、ＭＡＸＡＦ
Ｐｓｐｅｅｄ／Ｋｖａｌｕｅ＜ＯＢＪＳＰ（ｍｍ／ｓ） が成立するときには、レリーズタイムラグ分先回りは出
来ず、レリーズしてもピントの合った写真は撮影できな
いので、この場合には合焦表示をしないようにしている
。

【００４６】また、先回り追従モードの場合には、レリ
ーズタイムラグ分先回りするので、予めＡＦスイッチＳ
１のみＯＮして合焦状態とした後、レンズ駆動が終了し
た時点でレリーズスイッチＳＷＲをＯＮすれば、必ず露
光開始時には、被写体像位置とピント位置とが一致する
。しかし、それ以外のタイミングでレリーズスイッチを
ＯＮした場合や、予め、レリーズスイッチＳＷＲをＡＦ
スイッチＳＷ１と同時にＯＮし、レンズ駆動後所定の処
理時間経過後にレリーズＯＮの割り込みが許可された場
合には、予め想定したレリーズタイムラグの起点と実際
のレリーズＯＮの割り込みタイミングは一致しない。 また、後追い追従の場合には、レリーズタイムラグは考
慮していない。従って、これらの場合には、露光開始時
に被写体像位置とピント位置とが一致するとは限らない
。そのため、レリーズタイムラグ間にも更に可能な量だ
けレンズ駆動するように構成すれば、更に精密に合焦さ
せることができる。また、先回り追従モードで続けて何
枚か撮影を行うような場合、露光終了後、ミラー下降・
フィルム巻き上げまで完了してからＡＦを再スタートし
ていたのでは追従能力を上げることができない。ミラー
下降後には測距可能になることから、ミラー下降後直ち
に測距を開始し、巻き上げが完了したか否かに拘らず上
記測距データによる駆動パルス数と、レリーズ前に得ら
れていた測距による駆動パルス数とを加算した分をレン
ズ駆動することにより、追従能力を高めることができる
。

【００４７】図２５は、これらの場合も考慮したレリー
ズ割り込み処理のフローチャートであり、図２６、２７
はこのフローチャートにより制御されるレンズ駆動の状
態を示す図である。図２６はレンズ停止時にレリーズＯ
Ｎの割り込みが生じた状態を示し、図２７はレンズ駆動
時にレリーズＯＮの割り込みが生じた状態を示すもので
ある。図３のＳ８でレリーズＯＮ割り込みが許可され、
レリーズスイッチＳＷＲによるレリーズＯＮ信号が割り
込むことにより、この処理が開始される。まず、Ｓ６０
１において、ミラーアップ、レンズ絞りの制御を行い、
Ｓ６０２において、補正ＯＮか否かが判定される。補正
ＯＦＦの時は、Ｓ６０２を経てＳ６０３−Ｓ６０５の通
常のレリーズ制御を行う。即ち、Ｓ６０３でシャッタを
制御し、Ｓ６０４でミラー下降完了するのを待って、Ｓ
６０５で巻き上げを行い、割り込み処理を終了する。一
方、補正ＯＮの時は、Ｓ６０７でレンズ駆動中であるか
否かを判定し、その結果に基づいて、Ｓ６０８または、
Ｓ６０９でレンズ駆動量ＡＦＰを再セットする。レンズ
駆動中で無い場合は、Ｓ６０８において、図２６に示さ
れる、前回のレンズ駆動終了時からの経過時間ｔｔによ
り、前回のレンズ駆動終了時からの被写体の移動量を、
式、 ＯＢＪＳＰｘ　　ＫＶＡＬＵＥｘｔｔ により計算し、その値を新たにＡＦＰにセットする。一
方、レンズ駆動中の場合は、Ｓ６０９において、図２７
に示される、前回のレンズ駆動終了時からの経過時間ｔ
ｔの間に駆動すべき駆動量（上記Ｓ６０８と同様）ＯＢ
Ｊ×Ｋｖａｌｕｅ×ｔｔ から、現在のレンズ駆動の設定値ＡＦＰのうち既に駆動
された分である （ＡＦＰ−Ｄａｒ） ただし、Ｄａｒ：残りのレンズ駆動量 を引くことにより算出して、新たなレンズ駆動量ＡＦＰ
とする。Ｓ６０８あるいはＳ６０９で再セットされたＡ
ＦＰがレリーズタイムラグ時間で駆動可能な最大ＡＦパ
ルス数ＭＸＭを越える場合にはＳ６１１でＡＦＰ＝ＭＸ
Ｍ とする。セットされたＡＦＰによってレンズ駆動を行い
、露光を行う（Ｓ６１２、Ｓ６１３）。

【００４８】Ｓ６１４でミラーの下降完了と判断される
と、フィルム巻き上げと同時に、次の測距、即ち積分・
入力・演算がＳ６１５にて行われ、Ｓ６１６で駆動パル
ス数Ａｎが計算される。

【００４９】ここで図２８を参照して、レリーズ終了後
、測距可能になると同時に次の追従動作を開始すること
により、追従能力をあげる機能について説明する。即ち
、追従モード時に、レリーズ終了後フィルムの巻き上げ
を完了してから、次回の測距演算等を開始したのでは、
追従能力をあげることが出来ない。ミラー下降時点では
測距を行うことが可能であるため、前回ミラーが上昇し
たｔ０の時点を経過し、ｔ１においてレリーズ動作が開
始され、ミラーの下降が完了したｔ１１の時点で測距を
開始して、駆動パルス数Ａｎを求める。そして、前回の
測距、即ち、レリーズ動作が開始される前に求められて
いた駆動パルス数Ａｎ−１を上記駆動パルス数Ａｎに加
算し、新たな駆動パルス数とする。このように構成する
ことにより、ミラーが下降してからフィルムの巻き上げ
が完了するｔ２まで待ってから次回の測距を開始してレ
ンズを駆動する（図２８の点線で表される場合）よりも
ｔ２−ｔ１１の時間だけ早く追従動作を続行することが
できる（図２８の実線で表される場合）。そして、Ｓ６
１７において前回のデフォーカス量Ａｎ−１＋今回のデ
フォーカス量Ａｎ＝ＡＦＰとして、Ｓ６１８において、
フラグＡｌＳをクリアし、補正ＯＦＦとしてレリーズの
割り込み処理を終了する。割り込み終了後は、図３のＬ
ＭＯＶに移り、レンズを上記の駆動量ＡＦＰで駆動する
。

【００５０】図２９は本件実施例におけるいわゆるオー
バーラップの一連の処理を示すフローチャートである。 オーバーラップ処理はレンズ駆動中にも更に測距動作を
行って、合焦用レンズの位置をより正確に求めるもので
ある。最初の測距開始時点で、ピント位置から大幅にず
れた被写体を測距したときには、その得られたデフォー
カス量自体が大幅な誤差を含むため、求められたレンズ
駆動量も正確な値にはならず、従って、合焦動作も満足
のゆくものにはならない。そこでレンズ駆動中にも更に
駆動量を求めるように構成することでより、正確な合焦
動作を行うためにオーバーラップ処理が行われる。

【００５１】まず、レンズ駆動中にＣＣＤ積分を開始す
る。レンズ駆動量はカウンタ６にセットされているが、
Ｓ７０１において、積分開始時のレンズ駆動パルス数を
Ｃ１、積分終了時のレンズ駆動パレス数をＣ３とする。 Ｓ７０２においてＣＣＤの積分データを入力し、Ｓ７０
３において、デフォーカス量を演算により求める。Ｓ７
０４においてこの求められたデフォーカス量に基づいて
、図３のＳ３の処理と同様にＡＦパルス数を計算し、計
算値をＣｘとする。Ｃｘ算出時のカウンタ６内のレンズ
駆動パルス数をＣ４とする。Ｓ７０５においてはレンズ
駆動量を更新するために必要なレンズ駆動パルス数を次
式により求める。 Ｃ２＝（Ｃ１＋Ｃ３）／２ Ａ＝Ｃｘ−（Ｃ４−Ｃ２） 上記Ａが更新されたレンズ駆動パルス数となる。これを
Ｓ７０６においてカウンタ６にセットして、処理を終了
する。

【００５２】なお、図３のＳ１７、１８から明かなよう
に、補正ＯＮ時、即ち追従モード時においてはオーバー
ラップ処理は行われない。これは上述のように、オーバ
ーラップ処理はデフォーカス量が大きい場合に必要な処
理であるが、補正ＯＮ時には合焦用レンズは被写体に追
従しており、従って、デフォーカス量がそれほど大きい
とは考えられないからである。また、追従のために求め
たＡＦＰの値が、メインルーチンとは別のルーチンで行
われるオーバーラップ処理のためのＡＦＰ算出により更
新されてしまい、追従動作そのものができなくなってし
まうという問題も生じからであある。

【００５３】上記実施例において詳述したように構成さ
れたカメラに実装される自動焦点調節装置においては、
結像面上の被写体が所定のスピード以上で移動している
、という判断が、測距動作ごとに連続して所定回数行わ
れた場合にのみ、追従モードに入る。即ち、被写体が所
定値以上のスピードで移動していることを確実に把握し
たうえで追従モードに入ることができるので、静止して
いる被写体が一瞬動いたときなどに、不必要にレンズ駆
動を行うことが回避できる。

【００５４】更に、既に合焦用レンズが合焦幅内にあり
、合焦表示が行われているときであっても、追従モード
中であれば、被写体の動きに追従して更にレンズ駆動し
て、ピントを完全に合わせるように構成することも可能
である。

【００５５】追従のための演算に使用されるレリーズタ
イムラグはそのまま使用せず、測距のための積分時間を
考慮した値を用いてもよく、これにより、よりスムーズ
な追従を行うことができる。

【００５６】また、レリーズオンになったのがレンズ駆
動終了直後ではない場合には、更にレリーズタイムラグ
内で駆動可能な量だけ、合焦用レンズを駆動するように
構成すれば、デフォーカス量をより小さくすることも可
能である。

【００５７】更に、レリーズ後の次の追従モード移行に
あたっては、レリーズ動作がすべて完了してから、次の
追従モードのための測距を開始する必要はなく、レリー
ズ動作中のある時点、例えば、ミラー下降完了時に測距
を行い、そのデータを次回の演算に利用するように構成
することにより、連写モード時などには連続して適切な
追従が行えるようになる。

【００５８】追従モードの場合には、合焦状態にあり、
かつ追従可能なときのみＬＥＤを点灯させる等の合焦表
示を行うように構成することも可能である。この場合、
カメラのファインダ内でＬＥＤの点灯が認識できるよう
にするのが好適である。このように構成することにより
、操作者に、カメラが合焦状態にあることを知らせるイ
ンディケータの機能を有することになる。

【００５９】本実施例では、被写体の結像面の移動スピ
ードが所定スピード以上である、と２回の測距で判定さ
れると追従モードに入るよう構成されているが、これは
２回に限らず所定回数以上判定されたときに追従モード
に入るように構成しても良い。また、追従中のレンズ駆
動量が所定値以上であることが３回以上あると、正しく
追従が行われていないと判断して追従をオフするよう構
成されているが、これも任意の回数を設定することが可
能である。

【００６０】また、積分・演算時間が長くなると、被写
体の移動速度にレンズ駆動が追従できなくなる可能性が
あることから、追従モード時に積分時間に上限を設ける
ことにより、測距時間を短縮して、スムーズに追従させ
ることができる。

【００６１】被写体の移動速度が大きく、それに伴って
レンズ駆動量が比較的大きい場合にはオーバーラップ処
理が必要であると考えられるが、追従モード中は通常、
レンズ駆動量は比較的小さく、また、追従モード中であ
るにもかかわらずレンズ駆動量が比較的大きくなる場合
には、被写体の移動速度が追従可能な限界値に近い場合
であると考えられることから、追従モード中はオーバー
ラップ処理を行わないよう構成することにより、適切な
追従駆動が実現できる。

【００６２】更に、本実施例については合焦状態になっ
てからレリーズ動作を行う、いわゆるフォーカス優先の
ときのみについて説明しているが、合焦状態に無関係に
レリーズ動作を行う、いわゆるレリーズ優先の場合にも
適用可能である。即ち、フォーカス優先とレリーズ優先
のどちらかを、図示しないスイッチ等で選択できるよう
に構成し、レリーズ優先の場合には図３のＳ６−１、Ｓ
８をジャンプするようにし、常にレリーズＯＮの割り込
みを可能にすれば、合焦状態に無関係にレリーズ動作が
行われることとなる。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明による自動
焦点調節装置においては、光軸方向に移動可能な合焦用
レンズと、前記合焦用レンズによる、特定対象物に対す
るデフォーカス量を求める測距手段と、前記測距手段に
より求められたデフォーカス量に基づいて前記対象物の
前記光軸方向における相対的移動方向と移動速度とを算
出する算出手段と、前記測距手段の測距動作を所定の時
間間隔で繰り返すように前記測距手段を制御する制御手
段と、前記測距手段による測距動作ごとに、前記算出手
段により算出された対象物の移動速度が所定値以上であ
るかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段により
、対象物の移動速度が所定値以上であるとされた回数が
所定回数連続したときに、前記算出手段の算出結果に基
づいて、現在より所定時間経過後に前記対象物が移動す
る位置で焦点が合う位置に、前記合焦用レンズを駆動す
る駆動制御手段と、を有するように構成したので、動く
対象物に対して適切な合焦処理ができることになると共
に、追従モードに入る判定のための被写体像のスピード
の測定回数を所定の複数回数以上とすることにより、被
写体が動いていることを確実に把握したうえで追従モー
ドに入ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動焦点調節装置のＡＦシステムの主
要部を表すブロック図、

【図２】本件の追従方式の基本原理を説明するグラフ、

【図３】本件の追従方式を採用したＡＦシステムの処理
を表すフローチャート、

【図４】後追い追従から先回り追従にモードが移る原理
を説明するグラフ、

【図５】先回り追従中の演算方法を説明するグラフ、

【
図６】積分時間を考慮した場合の動体予測演算の原理を
説明するグラフ、

【図７】動体予測演算のメインフローチャート、

【図８
】補正ＯＮとなった直後の、被写体がカメラに近付く場
合の演算を説明するフローチャート、

【図９】補正ＯＮ
となって２回目以降の、被写体がカメラに近付く場合の
演算を説明するフローチャート、

【図１０】被写体の移
動状況およびレンズの駆動結果に基づく動体予測演算を
説明するグラフ、

【図１１】被写体の移動状況およびレ
ンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラフ
、

【図１２】被写体の移動状況およびレンズの駆動結果
に基づく動体予測演算を説明するグラフ、

【図１３】被
写体の移動状況およびレンズの駆動結果に基づく動体予
測演算を説明するグラフ、

【図１４】被写体の移動状況
およびレンズの駆動結果に基づく動体予測演算を説明す
るグラフ、

【図１５】被写体の移動状況およびレンズの
駆動結果に基づく動体予測演算を説明するグラフ、

【図
１６】被写体の移動状況およびレンズの駆動結果に基づ
く動体予測演算を説明するグラフ、

【図１７】被写体の
移動状況およびレンズの駆動結果に基づく動体予測演算
を説明するグラフ、

【図１８】被写体がカメラから遠ざ
かる場合のアルゴリズムを説明するグラフ、

【図１９】補正ＯＮとなった直後の、被写体がカメラか
ら遠ざかる場合の演算を説明するフローチャート、

【図
２０】補正ＯＮとなって２回目以降の、被写体がカメラ
から遠ざかる場合の演算を説明するフローチャート、

【図２１】積分時間に制限を設ける場合の処理を表すフ
ローチャート、

【図２２】追従中にレンズの端点を検出した場合の処理
を表すフローチャート、

【図２３】動体予測演算に基づいてレンズ駆動された位
置が合焦位置かどうかをチェックするための合焦チェッ
ク用デフォーカス量再計算サブルーチンを表すフローチ
ャート、

【図２４】追従中の合焦表示を説明するフローチャート
、

【図２５】連写の場合の、ミラー下降後直ちに測距を行
う場合の処理を説明するフローチャート、

【図２６】図
２５に示される動作中、レンズ停止時にレリーズオンさ
れたときの状態を示す図、

【図２７】図２５に示される
動作中、レンズ駆動時にレリーズオンされたときの状態
を示す図、

【図２８】ミラー降下後、すぐに次回の測距
動作を行う場合のレンズ動作を示す図、

【図２９】本件の場合のオーバーラップ処理を説明する
フローチャート、

【図３０】従来のＡＦシステムにおけるレンズ駆動の状
態を示す図、

【図３１】従来のＡＦシステムにおけるレンズ駆動の状
態を示す図である。

【符号の説明】

１００・・・・レンズ １・・・・・・測距センサ（測距手段）３・・・・・・
ＣＰＵ（算出手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光軸方向に移動可能な合焦用レンズと、前
   記合焦用レンズによる、特定対象物に対するデフォーカ
   ス量を求める測距手段と、前記測距手段により求められ
   たデフォーカス量に基づいて前記対象物の前記光軸方向
   における相対的移動方向と移動速度とを算出する算出手
   段と、前記測距手段の測距動作を所定の時間間隔で繰り
   返すように前記測距手段を制御する制御手段と、前記測
   距手段による測距動作ごとに、前記算出手段により算出
   された対象物の移動速度が所定値以上であるかどうかを
   判別する判別手段と、前記判別手段により、対象物の移
   動速度が所定値以上であるとされた回数が所定回数連続
   したときに、前記算出手段の算出結果に基づいて、現在
   より所定時間経過後に前記対象物が移動する位置で焦点
   が合う位置に、前記合焦用レンズを駆動する駆動制御手
   段と、を有することを特徴とする自動焦点調節装置。
2. 【請求項２】前記算出手段は、前記合焦用レンズによる
   対象物像の前記移動方向及び移動量を算出する請求項１
   の自動焦点調節装置。
3. 【請求項３】前記駆動制御手段は、前記対象物の移動方
   向がカメラから遠ざかる方向の時には対象物に対して後
   追い追従し、前記対象物の移動方向がカメラに近付く方
   向の時にはレリーズタイムラグ分先回りした点に前記合
   焦用レンズを駆動する、請求項１、または２の自動焦点
   調節装置。