JPH0481729A - カメラのオートフォーカス装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、間欠的に算出された被写体の距離に応じた焦
点検出情報の内、最新の情報と過去のいずれかの情報と
に基づいて短い演算時間で正確に焦点を調節するカメラ
のオートフォーカス装置に関する。

Ｂ、従来の技術 従来から、間欠的に算出された被写体の距離に応じた焦
点検出情報の内、最新の情報と前回の情報とに基づいて
未来の移動被写体位置を予測し、この予測位置に従って
撮影レンズを駆動するオートフォーカス装置が知られて
いる。

ところが、焦点検出装置自体には検出誤差が含まれてお
り、最新の情報とすぐ直前の前回の情報とに基づいて被
写体位置を予測すると、焦点検出誤差が拡大されて正確
な位置から大きくずれてしまうという欠点があった。

そこで、この焦点検出誤差の影響をできるだけ少なくす
るために、過去の全ての焦点検出情報を統計処理して未
来の移動被写体位置を予測するカメラのオートフォーカ
ス装置が提案されている。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した装置では、統計処理のためには
複雑な演算処理が必要となるので、演算時間が長くかか
るという問題がある。

本発明の目的は、簡単な演算処理を行なって短時間で正
確な未来の移動被写体位置を予測するカメラのオートフ
ォーカス装置を提供することにある。

９１課題を解決するための手段 実施例を示す第１図および第４図に対応づけて本発明を
説明すると、本発明は、被写体の距離に応じた焦点検出
情報を間欠的に算出する焦点検出手段４と、この焦点検
出手段４により所定時間間隔で算出された焦点検出情報
を複数個記憶する記憶手段５ａと、この記憶手段５ａに
記憶されている焦点検出情報に基づいて未来の被写体位
置を予測する被写体位置予測手段５と、この被写体位置
予測手段５の予測結果に基づいて撮影レンズ１を駆動す
るレンズ駆動手段６とを備えたカメラのオートフォーカ
ス装置に適用される。

そして、被写体位置予測手段５は、記憶手段Ｓａに記憶
されている複数個の焦点検出情報のうち最新の焦点検出
情報と、それよりも少なくとも２回以上前に採取した過
去の少なくとも１つの焦点検出情報とに基づいて未来の
被写体位置を予測するように構成することにより、上記
目的が達成される。

また、請求項２のカメラのオートフォーカス装置では、
焦点検出手段４の焦点検出領域を測光する測光手段７と
、未来の被写体位置を予測するときに焦点検出手段４に
より算出された過去の焦点検出情報のうちどれを用いる
かを測光手段７の検出結果に応じて決定する焦点検出情
報選択手段８とを備える。

Ｅ１作用 記憶手段５ａは、焦点検出手段４により所定時間間隔で
算出された焦点検出情報を複数個記憶する。被写体位置
予測手段５は、この記憶されている焦点検出情報のうち
最新の焦点検出情報と、それよりも少なくとも２回以上
前に採取した過去の少なくとも１つの焦点検出情報とに
基づいて未来の被写体位置を予測する。そして、レンズ
駆動手段６は、この予測結果に基づいて撮影レンズ１を
駆動する。

また、請求項２のカメラのオートフォーカス装置では、
焦点検出情報選択手段８が、未来の被写体位置を予測す
るときに焦点検出手段４により算出された過去の焦点検
出情報のうちどれを用いるかを測光手段７の検出結果に
応じて決定し、被写体位置予測手段５は、焦点検出情報
選択手段８により決定された焦点検出情報に基づいて未
来の被写体位置を予測する。そして、レンズ駆動手段６
は、この予測結果に基づいて撮影レンズ１を駆動する。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 一部１の実施例− 第１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

被写体からの光束は、撮影レンズ１を通過し、クイック
リターンミラー２へ達する。同ミラー２の半透過部を通
過した一部の光束は、サブミラー３により反射され、焦
点検出部４へ導かれる。

焦点検出部４は、周知の焦点検出光学系、イメージセン
サおよび焦点検出演算部から構成される所定結像面であ
るフィルム共役面と撮影レンズ１の像面との光軸に沿っ
た距離に対応する量、すなわちデフォーカス量を間欠的
に算出する。

被写体位置予測部５は、マイクロコンピュータおよびメ
モリ５ａ（記憶手段）などの周辺部品から構成され、焦
点検出部４により算出されたデフォーカス量に基づいて
未来の被写体像の像面位置を予測し、レンズ駆動手段６
を介して撮影レンズ１の像面位置が予測像面位置に一致
するように撮影レンズ１を駆動制御する。

第２図は、追尾駆動時の時刻ｔに対する移動被写体の実
際の像面位置と焦点検出部４により各検出時刻に検出さ
れた像面位置を示す。なお、追尾駐動とは、撮影レンズ
１の像面位置が実際の被写体像面位置に常に一致するよ
うに撮影レンズ１を駆動するレンズ駆動方式である。

図において、実線で示す軌跡が実際の被写体の像面位置
であり、ｄＯ〜ｄｎが焦点検出部４により検出された被
写体像面の位置である。これらの検出位置のうち、ｄｏ
が最新の位置情報、ｄｌ〜ｄｎが過去の位置情報である
。ここでｄｎは、最新の位置情報ｄｏよりｎ回前の位置
情報を表す。

また、これらの各検出位置は、実際の被写体像の位置を
示す実線とのズレ、すなわち検出誤差を含む。

ここで、時刻ｔｘにおける被写体像面の位ＷｄＸの算出
方法について説明する。

いま、時刻１０における被写体像面の移動速度Ｖｚは次
式により算出される。

Ｖｚ＝　（ｄｏ−ｄｎ）／　（ｔｏ−ｔｎ）ここで、ｎ
：１，２，３．　　・・　　　　　（１）従って、時刻
ｔｘにおける像面位置ｄｘは次式により求められる。

ｄｘ＝Ｖｚ　・　（ｔｘ−ｔｏ）＋ｄＯ（２）時刻ｔｘ
で撮影レンズ１の像面位置が上式により算出さおたｄｘ
になるように撮影レンズ１を駆動制御すれば、時刻ｔｘ
において合焦状態となりピントのあった写真が撮影でき
る。また、時刻ｔＸ以後、撮影レンズ１を移動する被写
体像面位置を追尾して駆動すれば、いつシャッターレリ
ーズ操作を行なってもピントのあった写真撮影が可能で
ある。

次に、（２）式により算出される時刻ｔｘにおける予測
像面位置ｄｘの誤差について検討する。

まず、（１）式により算出される被写体像面の移動速度
Ｖｚには、焦点検出部４により検出された被写体像面位
置ｄｏ、ｄｎの検出誤差に起因する誤差分が含まれ、こ
の誤差は、検出時間間隔（ｔｏ−ｔｎ）が長いほど小さ
くなる。さらに、この像面移動速度Ｖｚに基づいて（２
）式により算出される予測像面位［ｃｌｘには、像面移
動速度Ｖｚの誤差に比例した誤差が含まれ、この誤差は
。

予測時刻ｔｘが時刻１０に近いほど小さくなる。

以上のことから、次のような結論を得ることができる。

すなわち、最新の位置情報ｄｏとそれよりも２回以上前
の過去の位置情報の内のいずれか１つを用いて像面位Ｍ
ｄＸを予測すれば、（１）式で算出される被写体像面の
移動速度Ｖｚに含まれる誤差が小さくなり、この結果、
（２）式で算出される予測位置ｄｘの誤差も小さくなる
。

いま、この実施例では、ｎ＝２とし、最新の位置情報ｄ
ｏとそれよりも２回前の位置情報ｄ２を用いて像面位置
ｄｘを予測するものとする。この場合は、最新の位置情
報ｄｏと前回の位置情報ｄ１とを用いて像面位置ｄｘを
予測する場合に比へて、（１）式の検出時間間隔（ｔｏ
−ｔｎ）が２倍になるので像面移動速度Ｖｚの誤差は１
／２となり、従って、予測像面位ＷｄＸの誤差も１／２
になる。

なお、像面位置ｄｘの予測に用いる位置情報の検出時間
間隔（ｔｏ−ｔｎ）は、少なくともカメラに固有のレリ
ーズタイムラグ（シャツタレリーズから実際に露光され
るまでのタイムラグなど）ｔｄよりも長い時間間隔が望
ましい。従って、位置情報の検出時間間隔（ｔｏ−ｔｎ
）が短いときは、最新の位置情報ｄｏとそれより２回以
上前の過去の位置情報の中から、検出時間間隔が（１０
−ｔｎ）≧ｔｄとなるような位置情報を選択して用いれ
ばよい。

第３図は、被写体位置予測部５で実行される被写体位置
予測演算プログラムである。このプログラムは、焦点検
出部４で焦点検出情報が算出される毎に実行される。第
３図により第１の実施例の動作を説明する。

ステップＳ１において焦点検出部４から最新の被写体像
位置情報ｄＯを読み込んだ後、ステップＳ２へ進み、（
ｎ＋１）回以上、すなわち３回以上被写体像面の位置情
報を検出したかどうかを判別する。そして、肯定される
とステップＳ３へ進み、否定されるとステップＳ５へ進
む。ステップＳ３では、被写体位置情報ｄｏとｄ２を用
いて上述した（１）、（２）式により被写体像面の予測
位置ｄｘを算出する。そして、ステップＳ４において、
この予測位置と現在位置との差（ｄｘ−ｄＯ）を求め、
撮影レンズ１の駆動量に変換してレンズ駆動部６へ出力
し、撮影レンズ１を開動制御する。

次にステップＳ５では、検出された被写体像面の位１（
ｄと検出時刻しの記憶情報の更新が行なわれる。すなわ
ち、ｄｎ−１がｄｎに、ｔｎ−１がｔｎにそれぞれ記憶
される。以上の処理を終えるとプログラムの実行を終了
する。

このように、所定の時間間隔で算出される焦点検出情報
のうち、最新の位置情報とそれよりも２回以上前の過去
の位置情報のうちの１つの情報を用いて被写体像面の位
置を予測するので、従来のように過去の全ての焦点検出
情報を統計処理して位置を予測する場合に比べ短い時間
で正確な位置を算出できる。

一部２の実施例− 次に、ＣＣＤなどの電荷蓄積型のイメージセンサを焦点
検品に用いた場合、１回の焦点検出時間は撮影画面の輝
度が明るいほど短くなり、暗いほど長くなる。従って、
撮影画面の輝度が明るいときは焦点検出時間間隔も短く
なるので、上述したように、所定の検出時間間隔（ｔｏ
−ｔｎ）を確保して予測位置の誤差を最小にするために
、予測演算に用いる過去の位置情報を撮影画面の明るさ
に応じて最新の位置情報よりも３回前、４回前、あるい
はそれ以上前の位置情報とする。

以下、この第２の実施例を示す第４図により説明する。

なお、第１図に示す第１の実施例と同様な要素に対して
は同符号を付して相違点を中心に説明する。

焦点検出部４へ導かれる被写体からの光束の一部は、焦
点検出部４の不図示のイメージセンサの近くに設置され
る測光部７へも導かれる。この測光部７は、焦点検出部
４の焦点検出領域を測光して輝度情報を算出し、焦点検
出情報選択部８へ出力する。

焦点検出情報選択部８は、これらの輝度情報に基づいて
過去の被写体像面の位置情報の中から被写体位置の予測
演算に用いる位置情報を選択する。

すなわち、輝度が明るければ明るいほど古い位置情報を
採用する。

第５図は第２の実施例の被写体位置予測演算プログラム
であり、同図により第２の実施例の動作を説明する。な
お、第５図において、第１の実施例の被写体位置予測演
算プログラムを示す第３図と同様のステップに対しては
同ステップ番号を付して相違点を中心に説明する。

ステップＳ１において、最新の被写体像位置情報ｄＯを
読み込んだ後、ステップＳＩＯへ進み、測光部７により
撮影画面を測光して得られた輝度情報を読み込む。そし
て、ステップＳｌｌにおいて、上記ステップにて読み込
まれた輝度情報に基づいて被写体像面位置の予測演算に
用いる過去の位置情報を選択する。例えば、輝度が明る
いときは最新位置情報ｄＯよりも５回前の位置情報ｄ５
を選択し、暗いときは３回前の位置情報ｄ３を選択する
。なお、このとき上述したように（ｄＯ−ｄｎ）≧ｔｄ
となるように選択することが望ましい。

続くステップＳ１２で、（ｎ＋１）回以上被写体像面の
位置情報を検出したかどうかを判別し、肯定されるとス
テップＳ３へ進み、否定されるとステップＳ５へ進む。

以下のステップ８３〜Ｓ５においては、ステップＳｌｌ
で選択された被写体位置情報を用いて第１の実施例と同
様に、被写体像面の予測位置ｄｘを算出し、この予測位
置ｄｘに基づいて撮影レンズ１を駆動制御して合焦させ
た後、位置情報ｄおよび検出時刻ｔの更新を行なってプ
ログラムの実行を終了する。

このように、被写体像面の位置を予測するときに撮影画
面の輝度に応じて過去の位置検出情報を選択して用いる
ので、撮影画面の明暗に関わらず常に正確な位置が短時
間で算出できる。

なお、上述した第２の実施例では、測光部４のイメージ
センサ近くに設けられた測光部７により測光したが、フ
ァインダー内に設けられる測光部によって測光してもよ
い。また、焦点検出部４のイメージセンサ自体を用いて
測光を行ってもよい。

また、上述した各実施例では、撮影レンズを移動被写体
に追尾駆動する場合を例にあげて説明したが、シャッタ
ーレリーズが操作されて露光が行なわれるときだけ撮影
レンズを駆動制御する場合でも本発明を適用でき、短時
間で正確な被写体位置を予測できる。

Ｇ１発明の詳細 な説明したように本発明によれば、所定時間間隔で算出
された焦点検出情報の中から、最新の情報とそれよりも
少なくとも２回以上前のいずれか１つの情報とに基づい
て未来の被写体位置を予測するので、短い演算時間で正
確な予測位置を算出できる。

さらに、請求項２のカメラのオートフォーカス装置では
、過去の焦点検出情報のうちのどれを用いて未来の被写
体位置を予測するかを撮影画面の測光結果に応じて決定
するので、上記効果に加え撮影画面の明暗に関わらず正
確な予測位置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示すブロック図、第２図は時刻
ｔに対する実際の被写体の像面位置および撮影レンズの
像面位置を示す図、第３図は第１の実施例の被写体位置
予測演算プログラムを示すフローチャート、第４図は第
２の実施例を示すブロック図、第５図は第２の実施例の
被写体位置予測演算プログラムを示すフローチャートで
ある。 １：撮影レンズ　　　　　４：焦点検出部５：被写体位
置予測部　５ａ：メモリ ６：レンズ駆動部　　　　７：測光部 ８：焦点検出情報選択部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被写体の距離に応じた焦点検出情報を間欠的に算出
   する焦点検出手段と、 この焦点検出手段により所定時間間隔で算出された前記
   焦点検出情報を複数個記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶されている前記焦点検出情報に基づ
   いて未来の被写体位置を予測する被写体位置予測手段と
   、 この被写体位置予測手段の予測結果に基づいて撮影レン
   ズを駆動するレンズ駆動手段とを備えたカメラのオート
   フォーカス装置において、 前記被写体位置予測手段は、前記記憶手段に記憶されて
   いる複数個の前記焦点検出情報のうち最新の焦点検出情
   報と、それよりも少なくとも２回以上前に採取した過去
   の少なくとも１つの焦点検出情報とに基づいて未来の被
   写体位置を予測することを特徴とするカメラのオートフ
   ォーカス装置。 ２）請求項１に記載のカメラのオートフォーカス装置に
   おいて、 前記焦点検出手段の焦点検出領域を測光する測光手段と
   、 未来の被写体位置を予測する際、前記焦点検出手段によ
   り算出された過去の焦点検出情報のどれを用いるかを前
   記測光手段の検出結果に応じて決定する焦点検出情報選
   択手段とを備えることを特徴とするカメラのオートフォ
   ーカス装置。