JPH0875988A

JPH0875988A - 自動焦点調節装置

Info

Publication number: JPH0875988A
Application number: JP6213400A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Watanabe; 利巳渡邉
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 1996-03-22
Also published as: US5587762A

Abstract

(57)【要約】【目的】精度よく将来の被写体の位置を予測する自動焦
点調節装置を提供する。【構成】被写体２の被写体位置変化速度を演算する被写
体位置変化速度演算手段７と、被写体位置変化速度演算
手段７で順次演算された被写体位置変化速度の比を演算
する被写体位置変化速度比演算手段７と、被写体位置変
化速度演算手段７から被写体位置変化加速度を演算する
被写体位置変化加速度演算手段７と、将来の被写体の移
動を予測する予測手段７とを具備する自動焦点調節装置
において、被写体位置変化速度比演算手段７で演算され
た速度比に応じて、被写体位置変化加速度演算手段７で
演算した加速度を補正する補正手段７と、この補正され
た被写体位置変化加速度に基づいて予測手段７を制御し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】将来の位置を予測する予測駆動可
能な自動焦点調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今回と過去とのデフォーカス量とその間
の時間間隔、及びレンズ移動量とから像面移動速度を演
算し、１次式近似で将来の被写体位置を予測することと
(以後、１次関数予測と呼ぶ。)、過去３回のデフォーカ
ス量と焦点検出の時間間隔とその間のレンズ移動量から
将来の被写体位置を２次関数を用いて予測することとが
知られている(以後、２次関数予測と呼ぶ。)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被写体が等速度で移動
していると仮定した場合でも被写体位置の変化は等速度
では変化しない。従って、従来の１次関数予測では像面
移動速度が等速度であると仮定していたので将来の時刻
が最新の検出時刻から離れるにしたがって大きな誤差を
生じる。例えば、図１の様に被写体位置が変化し、前回
の検出時刻T1の時の被写体検出位置P1、今回の検出時刻
T0の時の被写体検出位置T0から未来の時刻TTの被写体位
置を予測する場合に今回の検出時刻T0と未来の時刻TTの
時間差があるほど大きな誤差を生じている(図１参照)。
つまり、１次関数予測で時刻TTでの予測位置を演算する
とPTの位置を予測するが実際は被写体はPTRの位置にあ
るので誤差ERを生じる。

【０００４】更に、２次関数予測では過去３回の被写体
位置から２次関数近似で将来位置を予測するので検出誤
差等により大きな誤差を生じる。例えば、図２の様に被
写体位置が変化し、前々回の検出時刻T2の時の被写体位
置P2、前回の検出時刻T1の時の被写体検出位置P1、今回
の検出時刻T0の時の被写体検出位置T0から２次関数予測
した場合、検出位置は誤差を含んでいるので図２の様な
予測曲線を予測することに将来の時刻TTで大きな誤差を
生じる(図２参照)。つまり、２次関数予測で時刻TTでの
予測位置を演算するとPTの位置を予測するが実際は被写
体はPTRの位置にあるので誤差ERを生じる。被写体が等
速度で近づいてくる場合は像面位置は双曲線関数になる
ので２次関数で正確に近似できない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の問題を解決するた
めに、クレーム対応図である図３と一実施例を表す図４
とに対応付けて説明すると、請求項１記載の自動焦点調
節装置は、撮影レンズ（１）の焦点整合状態を検出する
焦点検出手段（５，６，７）と、撮影レンズ（１）の移
動をモニターするモニター手段（７，１０）と、焦点検
出手段（５，６，７）の検出結果とモニター手段（７，
１０）のモニター結果とに基づいて、被写体位置変化速
度を順次演算する被写体位置変化速度演算手段（７）
と、被写体位置変化速度演算手段（７）で演算された２
つの被写体位置変化速度の比を演算する被写体位置変化
速度比演算手段（７）と、被写体位置変化速度から被写
体位置変化加速度を演算する被写体位置変化加速度演算
手段（７）と、将来の被写体の移動を予測する予測手段
（７）とを備えている自動焦点調節装置であって、更
に、被写体位置変化速度比演算手段（７）の速度比に応
じて被写体位置変化加速度演算手段（７）で演算された
加速度を補正する補正手段（７）と、この補正手段
（７）で補正された被写体位置変化加速度とに基づいて
予測手段（７）を制御する制御手段（７）とを備えてい
る。

【０００６】請求項２記載の自動焦点調節装置は、前記
被写体位置変化速度が所定値以下の場合は補正手段
（７）の補正を禁止している。請求項３記載の自動焦点
調節装置は、前記被写体位置変化速度が、前記検出結果
と前記モニター結果とから演算される像面移動速度に基
づいており、前記像面移動速度が所定値以下であるとき
は、補正手段（７）の補正を禁止している。

【０００７】請求項４記載の自動焦点調節装置は、前記
被写体位置変化速度比が所定値以上の場合は補正手段
（７）の補正を禁止している。請求項５記載の自動焦点
調節装置は、撮影レンズ（１）の焦点整合状態を検出す
る焦点検出手段（５，６，７）と、撮影レンズ（１）の
移動をモニターするモニター手段（７，１０）と、焦点
検出手段（５，６，７）の検出結果とモニター手段
（７，１０）のモニター結果とから被写体位置を演算す
る被写体位置演算手段（７）と、前記被写体位置に基づ
いて所定時間後の被写体位置を２次関数で求める予測手
段（７）と、焦点検出手段（５，６，７）の検出結果と
モニター手段（７，１０）のモニター結果とから被写体
位置変化速度を順次演算し、２つの被写体位置変化速度
の比を演算する被写体位置変化速度比演算手段（７）
と、被写体位置変化速度比演算手段（７）の速度比に応
じて予測手段（７）で用いる２次関数の２次の係数を補
正する補正手段（７）と、を設けている。

【０００８】請求項６記載の自動焦点調節装置は、請求
項５記載の自動焦点調節装置において、前記被写体位置
変化速度比が所定値以上の場合は補正手段（７）の補正
を禁止している。

【０００９】

【作用】本願発明の自動焦点調節装置は、例えば、今回
と前回の被写体位置変化速度を演算し、被写体位置変化
速度の差から加速度成分を演算し、この加速度成分に今
回と前回の被写体位置変化速度の比を掛けることにより
将来の加速度成分を予測し、予測された加速度成分と被
写体位置変化速度に基づいて将来の被写体位置を予測し
ている。

【００１０】これにより、撮影レンズの焦点距離に依存
せず、被写体の速度と被写体とカメラの位置関係に依存
する被写体位置変化速度の比を用いて将来の加速度成分
を予測するので、正確に将来の像面位置を予測すること
ができる。また、被写体位置変化速度や像面速度が所定
値より小さいときなどは、被写体位置変化加速度の誤差
が大きくなるので、補正手段の補正を禁止している。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について説明を行
う。図４は本発明の簡単な構成図である。撮影レンズ１
を通った被写体２からの光の一部をメインミラー３、サ
ブミラー４でＡＦモジュール５へ導き、ＡＦモジュール
５で撮影レンズ１の焦点調節状態を表す電気信号に変換
される。ＡＦモジュール５は公知の焦点検出装置で再結
像光学系とセンサーから構成され、センサー駆動回路６
により制御されている。電気信号に変換された焦点調節
状態を表す電気信号はＣＰＵ７でＡ／Ｄ変換され、ＣＰ
Ｕ７内のメモリーに記憶される。レンズ情報記憶回路８
は撮影レンズ１の焦点距離やデフォーカス量−レンズ駆
動量変換係数等のレンズに固有な情報を記憶している。
ＣＰＵ７内に記憶されたデータとレンズ情報記憶回路８
に記憶されているデフォーカス量レンズ駆動量変換係数
のデータに基づいてレンズ駆動量を演算し、このレンズ
駆動量に基づいてＣＰＵ７はモータ制御回路９とレンズ
駆動量、または位置をエンコーダ１０でモニターしなが
らモータ１１を駆動制御する。モータ１１からの駆動力
はレンズ移動機構１２に伝達され焦点調節を行う。操作
部材１３は複数のスイッチから構成されている。操作部
材１３には半押しボタンの第１ストロークで”オン”に
なるＳＷ１(以後半押しスイッチと呼ぶ。)と第２ストロ
ークで”オン”になるＳＷ２(以後全押しスイッチと呼
ぶ。)等で構成されている。

【００１２】これらの制御はＣＰＵ７内のソフトウェア
により実行される。ソフトウェアのルーチンについてフ
ローチャートに基づいて説明する。図５は本実施例のＣ
ＰＵ７のメインフローチャートである。以下、このフロ
ーチャートに基づいて説明を行う。Ｓ１０１は使用する
メモリーやフラグの初期化を行う。例えば過去に検出さ
れたデフォーカス量、蓄積中心時刻、動体フラグ、合焦
フラグ等である。

【００１３】Ｓ１０２は半押しスイッチが"オン"になっ
ているかどうかをテストし、"オン"になっていなければ
Ｓ１０１へ進み、"オン"になっていればＳ１０３へ進
む。Ｓ１０３は蓄積制御のサブルーチンである。蓄積制
御のサブルーチンではCCD蓄積の開始終了の制御を行
い、更に蓄積中の平均レンズ位置LP0を算出するために
蓄積の開始から終了までのエンコーダ１１からのフィー
ドバックパルスを積算して平均レンズ位置LP0を求め
る。蓄積中心時刻T0のレンズ情報(デフォーカス量レン
ズ駆動量変換係数、開放F値等)を取得するために時刻T0
にレンズ通信を開始する。ここで、レンズ側はレンズ通
信開始時のレンズ情報を送るようになっている。

【００１４】Ｓ１０４は蓄積制御のサブルーチンで光電
変換されたアナログ信号をA/D変換しＣＰＵ７に内蔵さ
れているメモリーに格納する。Ｓ１０５は公知のデフォ
ーカス量演算のサブルーチンである。ここでは、メモリ
ーに格納された光電変換信号に基づいてデフォーカス量
DF0を演算する。Ｓ１０６はＳ１０５で演算されたデフ
ォーカス量DF0と蓄積中心時刻に取得したデフォーカス
量レンズ駆動量変換係数LD0(KL、L)に基づいて蓄積中の
平均レンズ位置LP0からのレンズ移動量LP0を演算し、蓄
積中心時刻T0での被写体目標位置P0を演算する。ここ
で、被写体目標位置P0は蓄積中心時刻T0の被写体位置を
表す。被写体目標位置P0の演算は次に示すように演算す
る。まず、デフォーカス量DF0をフィードバックパルス
換算のレンズ移動量DP0に変換する。この時に今回の蓄
積中心時刻に取得したデフォーカス量レンズ移動量変換
係数KL、Lの２つの係数とレンズ駆動量パルス変換係数K
B（ボディにおいて固定の値）を用いて次式(1)のように
演算する。

【００１５】

【数１】 DP0 ＝ KB * KL *DF0/(1−L*DF0) (1) 今回の焦点検出で得られたデフォーカス量DF0は今回の
蓄積中の平均レンズ位置でのデフォーカス量に相当する
ので被写体目標位置P0は次式(2) のように演算される。

【００１６】

【数２】 P0 ＝ DP0 ＋ LP0 (2) 正確に被写体目標位置P0を演算するためには蓄積中の平
均レンズ位置LP0でのデフォーカス量レンズ移動量変換
係数が必要であるがこの実施例では説明を簡単にするた
めに蓄積中心時刻で取得したデフォーカス量レンズ移動
量変換係数は蓄積中の平均レンズ位置でのデフォーカス
量レンズ移動量変換係数との差は小さいものとしてい
る。

【００１７】Ｓ１０７はデフォーカス量演算のサブルー
チンで演算されたデフォーカス量と記憶された過去の焦
点検出情報（デフォーカス量と平均レンズ位置と蓄積中
心時刻）に基づいて被写体の将来の移動を予測する。Ｓ
１０８は現在合焦しているかどうかを判定する。Ｓ１０
９は実際にレンズ駆動を行うのに必要な制御量を演算す
る。

【００１８】次に、各サブルーチンの詳細説明を行う。
初めに図６の予測演算サブルーチンについて説明する。
Ｓ２０１はレンズの位置を固定したと想定したときの被
写体の移動により生じる像面の移動速度(像面移動速度)
と被写体位置の変化速度(合焦位置変化速度)を演算す
る。像面移動速度は動体判定に利用し、合焦位置変化速
度はレンズ移動制御に利用する。像面移動速度、合焦位
置変化速度の演算方法について図７に基づいて説明す
る。

【００１９】デフォーカス量は予定結像面(フィルム共
役面)から見た被写体の結像面までの相対位置であり、
更にレンズの移動によるデフォーカス量の変化の関係は
一般に比例関係が成り立たずレンズの位置により異なる
のでレンズ位置の異なる場所でのデフォーカス量を加減
算する事はできない。そこで、像面移動速度を演算する
ために一度、今回の蓄積中心時刻のレンズ位置から見た
前回の蓄積中心時刻の被写体位置の相対値DP1Cを次式
(3)により演算する。

【００２０】

【数３】 DP1C ＝ P1 − LP0 (3) （ここで、P1は前回の被写体目標位置）次に、相対値DP1Cを今回の蓄積中心時刻に取得したデフ
ォーカス量レンズ駆動量変換係数を用いて対応するデフ
ォーカス量DF1Cに変換する。

【００２１】

【数４】 DF1C ＝DP1C/(KB*KL ＋ DP1C*L) (4) 今回のデフォーカス量DF0と今回の蓄積中心時刻レンズ
位置から見た前回の蓄積中心時刻のデフォーカス量DF1C
とこの間の時間間隔から像面移動速度を次式(5)のよう
に求める。

【００２２】

【数５】 S0 ＝ (DF0 − DF1C)/(T0− T1) (5) 次に、合焦位置変化速度の演算方法を図１１に基づいて
説明する。前回の蓄積中心時刻T1での被写体に合焦させ
るためのレンズ位置P1と今回の蓄積中心時刻T0での被写
体に合焦させるためのレンズ位置P0とその間の時間間隔
から単位時間当たりの合焦レンズ位置の変化量である合
焦位置変化速度SP0を次式(6)により演算する。

【００２３】

【数６】 SP0 ＝(P0−P1) /(T0 −T1) (6) この実施例は像面移動速度と合焦位置変化速度の演算の
ために今回と前回の焦点検出結果を用いたが必ずしもこ
の様にする必要はない。今回と前々回の結果を用いるよ
うにしてもよい。また、時刻T0と時刻T1の間の時間間隔
が所定時間より長くなるような過去の焦点検出データを
用いて演算しても良い。

【００２４】Ｓ２０２は今回演算した像面移動速度S0と
前回演算した像面移動速度S1の方向が反転しているかど
うかをテストし、反転している場合は焦点検出エリアから
被写体が外れたために別の被写体を検出し移動方向が反
転した、または予測演算に不適な被写体なのでＳ２０８
へ進み、動体と認識しないようにする。Ｓ２０３は今回
の像面移動速度S0が所定値Sth以上かどうかをテストす
る。所定値Sth以下の場合は被写体は動体ではないと判
断しＳ２０８へ進む。

【００２５】Ｓ２０４は前回の像面移動速度S1と今回の
像面移動速度S0の比(S0/S1)を演算しこの比が所定範囲
内かどうかをテストする。所定範囲内の場合は今回の焦
点検出の結果は信頼できるのでＳ２０５へ進み動体と判
断する。所定範囲外の場合は焦点検出エリアから被写体が
外れたために別の被写体を検出したと考えられるのでＳ
２０８へ進み動体とは判断しない。

【００２６】Ｓ２０５は今回動体と判断できるので動体
フラグをセットする。Ｓ２０６はレンズ制御のためのレ
ンズ移動目標速度VP0にSP0を代入する。Ｓ２０７は動体
被写体の場合に合焦位置変化速度の時間変化を補正して
所定時間後に最適になるように合焦位置変化速度を補正
する。この加速度補正１サブルーチンを図８、図９に基
づいて説明する。

【００２７】図９は被写体の移動により合焦位置(被写
体位置)が２次以上の高次関数的に変化する場合(曲線
Ａ)を説明している。Ｓ２０１で演算された合焦位置変
化速度SP0のみで将来位置を予測した場合は図９の直線
Ｂの様に被写体位置を予測することになる。実際は曲線
Ａのように変化しているので時刻TTでは誤差ERが生じ
る。そこで、時刻T0から時刻TTの間は速度変化が一定で
あると仮定すると、時刻T0から時刻TTまでの速度変化を
求めれば時刻TTでの位置又は速度を予測することができ
る。つまり、過去の被写体目標位置から加速度成分を求
めればよい。本実施例では今回と前回の合焦位置変化速
度から合焦位置変化加速度APを演算し、合焦位置変化加
速度APをさらに合焦位置変化速度の比を掛けることで時
刻T0以降の加速度成分を予測する。

【００２８】Ｓ３０１は加速度補正を行うのに必要なデ
ータが記憶されているかどうかをテストし、記憶されて
いる場合はＳ３０２へ進み、そうでなければ加速度成分
は演算できないので加速度補正１のサブルーチンを終了
する。Ｓ３０２はＳ２０１で演算された像面移動速度S0
が1mm/s以上かどうかをテストする。像面移動速度S0が1
mm/s以上の場合はＳ３０３へ進み、加速度補正を行う。
この判定は像面移動速度が小さいところでは検出誤差等
により合焦位置変化加速度に大きな誤差を生じた時に加
速度補正を行わないようにするためである。

【００２９】ここで、比較のための像面移動速度を1mm/
sにしているが必ずしもこの値である必要はない。Ｓ３
０３は前回の合焦位置変化速度SP1と今回の合焦位置変
化速度SP0から次式(7)のようにして合焦位置変化加速度
APを演算する。

【００３０】

【数７】 AP ＝ (SP0−SP1)/(T0−T1) (7) Ｓ３０３で用いた今回の合焦位置変化速度SP0は前回と
今回の被写体目標位置から求めたので時刻T1から時刻T0
までの平均的な速度をあらわしているが、この実施例で
は時刻T0の時の速度として代用している。したがって、
合焦位置変化速度SP0の時刻は時刻T1と時刻T0の中心時
刻での速度を表す考えられる。正確に合焦位置変化加速
度を求める場合は(7)式の分母の時間は各々の合焦位置
変化速度演算に用いた被写体目標位置の平均時刻に取る
と更に良い。Ｓ３０３で演算された合焦位置変化加速度
APは時刻T1から時刻T0までの平均的な加速度を表してい
る。

【００３１】Ｓ３０４はＳ３０３で演算した合焦位置変
化加速度APに合焦位置変化速度比を掛けることにより将
来の合焦位置変化速度を予測する。演算式は次式(8)の
ようになる。

【００３２】

【数８】 AP ＝ AP * (SP0 / SP1) (8) Ｓ３０５は今回の蓄積中心時刻T0でのレンズ移動目標速
度VP0を加速度分を加味したレンズ移動目標速度VP0に補
正する。この実施例ではレンズ駆動制御はある時刻の合
焦位置とその時刻のレンズ移動目標速度に基づいてレン
ズ駆動するようになっているので図９の曲線Ｃの様に制
御位置変化速度VP0を補正することにより加速度分の補
正を行う。つまり、時刻T0以降は合焦位置の変化が等加
速度であると仮定して時刻TTに合焦位置変化の２次曲線
とレンズ制御のための直線が一致するようにレンズ駆動
目標速度を補正する。この実施例で時刻TTは時刻T0から
焦点検出時間間隔の２倍の時間後の時刻である。時刻TT
は必ずしもこの様にする必要はなくレリーズタイムラグ
の時間を加味した時刻にしても良い。レンズ移動目標速
度の補正式を次式(9)に示す。

【００３３】

【数９】 VP0 ＝ SP0 ＋ AP * (TT − T0)／2 (9) この実施例では時刻TTを時刻T0から焦点検出時間間隔の
２倍になる時刻に取るようにしているので次式(10)のよ
うになる。

【００３４】

【数１０】 VP0 ＝ SP0 ＋ AP * (T0 − T1) (10) 補正されたレンズ移動目標速度VP0が演算されたのでＳ
２０７の加速度補正１のサブルーチンを終了する。被写
体目標位置の変化速度と変化加速度が求められているの
で時刻TTでの被写体目標位置を直接演算し、その位置へ
レンズを駆動する場合にも適用できる。

【００３５】Ｓ２０８は今回動体と判断できないとき、
または、静止被写体なので動体フラグをクリアする。Ｓ
２０９はレンズ制御のためのレンズ移動目標速度をVP0
を0に設定する。次に合焦判定のサブルーチンについて
説明する。合焦判定のサブルーチンを図１０に、判定す
るときに使用するデフォーカス量DFIFの演算を説明する
図を図１１に示す。図１１でレンズ通信と書いていると
ころの"T"の記号はレンズ通信によりボディ−レンズ間
でデータのやり取りをしていることを示している。"Ｉ"
の記号は光電変換素子の蓄積、"Ｃ"は焦点検出演算を時
間を示している。Ｓ４０１は合焦を判定するためのデフ
ォーカス量を演算するためにデフォーカス量レンズ移動
量変換係数をレンズ通信により取得する。これは、デフ
ォーカス量レンズ移動量変換係数はレンズ位置により大
きく変化するレンズが存在するからである。

【００３６】Ｓ４０２はレンズ通信開始時のレンズ位置
LPIFを取得する。これは、合焦判断時のデフォーカス量
DFIF(レンズ通信開始時のデフォーカス量)を演算するた
めである。Ｓ４０３はレンズ通信開始時の被写体位置PI
Fを次式(11)で演算する。

【００３７】

【数１１】 PIF ＝ VP0*(TIF − T0) ＋ P0 (11) この式(11)でTIFはＳ４０１のレンズ通信の開始の時刻
を示している。Ｓ４０４は合焦判断時の残駆動量DPIFを
次式(12)で演算する。

【００３８】

【数１２】 DPIF ＝ PIF − LPIF (12) レンズ通信開始時の残駆動量DPIFとＳ４０１のレンズ通
信で得たデフォーカス量レンズ駆動量変換係数を用いて
次式(13)で合焦判断のデフォーカス量DFIFを演算する。

【００３９】

【数１３】 DFIF ＝DPIF/(KB*KL ＋ DPIF*L) (13) Ｓ４０５は今回の蓄積中心時刻から合焦判断時までのレ
ンズの移動量が所定値IFJth以下かどうかをテストす
る。これは、レンズの移動量が大きい場合は演算誤差に
より間違った合焦判定をすることがあるので、所定値よ
り大きい場合は今回は合焦判定を行わないようにする。

【００４０】Ｓ４０６は合焦判断時のデフォーカス量DF
IFが合焦許容幅IFWth以内かどうかを判定し、以内の場
合はＳ４０７へ進み合焦フラグをセットする。以上の場
合はＳ４０８へ進み合焦フラグをクリアする。次に、図
１２に示すレンズ駆動のサブルーチンを説明する。Ｓ５
０１は今回動体と判定されているかどうかを動体フラグ
によりテストし、動体の場合は合焦判定によりレンズ駆
動を停止することはないので今回演算された駆動目標デ
ータに更新する。ここで、駆動目標データは今回の蓄積
中心時刻の被写体位置P0とその時のレンズ移動目標速度
VP0である。

【００４１】Ｓ５０２は今回動体と判定されなかった場
合に実行され今回合焦していると判定されなかった場合
は今回の演算された駆動目標データに更新する。合焦と
判定された場合はＳ５０３へ進む。Ｓ５０３は現在レン
ズが移動中であるかどうかを判定し、移動中の場合は今
回の演算された駆動目標データに更新する。現在駆動中
の場合は合焦幅内に入っていてもすぐに止めずにデフォ
ーカス量が０になる位置まで駆動する。今回駆動中でな
い場合は新たなレンズ駆動は行わないので今回の駆動目
標データに更新せずに前回の駆動目標データを維持す
る。

【００４２】Ｓ５０５はレンズ駆動の目標データを今回
演算された値に設定する。レンズ駆動は設定された駆動
目標データにしたがって駆動される。レンズ駆動は基準
時刻Torgとその時の被写体位置P0とレンズ移動目標速度
VP0を用いて図１３のように目標位置の直線に追従する
ように制御される。図１３でのDPは基準時刻Torgでのレ
ンズ駆動量を表す。

【００４３】以下、本発明の第２実施例について説明を
行う。本発明を２次式に適用する場合を説明する。時刻
T0、T1、T2での被写体位置P0、P1、P2を用いて次式(14)
の各係数A、B、Cを演算する。

【００４４】

【数１４】 A*t²＋ B*t＋ C (14) 時刻T0と時刻T1の間の速度V1を次式(15)で求める。

【００４５】

【数１５】 V1 ＝ (P0 − P1)/(T0 − T1) (15) 同様にして時刻T2と時刻T1の間の速度V2を求める。２次
の係数Aを速度V1、V2を用いて次式(16)のように補正す
る。

【００４６】

【数１６】 A ＝ A * (V1 / V2) (16) 求められた各係数A、B、Cに基づいて将来の位置を予測
する。この実施例では速度比で直接２次の係数Aを補正
したが、本来係数Aにはすでに速度比による補正が少し
加味されているので速度比から新たに補正係数VHを演算
して次式(17)のように補正しても良い。

【００４７】

【数１７】 A ＝ A * VH (17) 次に本発明の第３実施例について説明を行う。第１実施
例では速度比を演算する場合に前回と今回の速度を演算
した時間間隔は考慮していなかった。従って、時間間隔
が長い場合と短い場合で補正が異なることになる。そこ
で、速度比を更に速度比を演算した時間間隔で規格化す
るようにする。つまり、第１実施例の(8)式を次式(18)
のように変形する。

【００４８】

【数１８】 AP ＝ AP * (SP0 / SP1)/(100/(T0 - T1)) (18) 規格化するために基準となる時間間隔１００ｍｓと速度
比を演算した時間間隔の比を用いる。ここで、基準とな
る時間間隔は１００ｍｓとしているが特にこの値に限定
されない。

【００４９】次に、本発明の変形例について説明を行
う。速度比が所定値SVth2より大きい場合は速度比によ
る合焦位置変化加速度APの補正を行わないようにする。
主要被写体がＡＦエリアから外れた場合に大きな速度比
が生じるが、この速度比で加速度成分を補正すると間違
った合焦位置変化加速度を演算するので所定値SVth2よ
り大きい場合は補正しないようにする。この変形例のフ
ローチャートを図１５に示す。Ｓ３０６は速度比が所定
値SVth2より大きいかどうかテスト、大きい場合は加速
度補正はしないので加速度補正１のサブルーチンを終了
する。小さい場合は加速度補正するのでＳ３０３へ進み
加速度補正を行う。ここで所定値SVth2と予測演算で用
いた所定値SVthとの関係はSVth2≦SVthである。

【００５０】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の自動焦点調節装置は、合焦位置変化速度の比を用いて
将来の加速度成分を予測し、将来位置を予測するので将
来の合焦位置の変化を正確に求めることができる。請求
項２記載の自動焦点調節装置は、被写体位置変化速度が
所定値よりも小さいときに被写体位置変化加速度の誤差
が大きくなるので、補正手段の補正を禁止している。こ
れにより、将来の被写体の位置の予測が大きな誤差を持
つことがない。

【００５１】請求項３記載の自動焦点調節装置は、像面
移動速度が所定値よりも小さいときに被写体位置変化加
速度の誤差が大きくなるので、補正手段の補正を禁止し
ている。これにより、将来の被写体の位置の予測が大き
な誤差を持つことがない。請求項４記載の自動焦点調節
装置は、被写体位置変化速度が所定値よりも大きいとき
に異なる被写体を検出している恐れがあるので、補正手
段の補正を禁止している。これにより、将来の被写体の
位置の予測が大きな誤差を持つことがない。

【００５２】請求項５記載の自動焦点調節装置は、被写
体位置変化速度比演算手段の速度比に応じて、２次関数
の２次の係数を補正している。これにより、将来の合焦
位置の変化を正確に求めることができる。請求項６記載
の自動焦点調節装置は、被写体位置変化速度が所定値よ
りも大きいときに異なる被写体を検出している恐れがあ
るので、補正手段の補正を禁止している。これにより、
将来の被写体の位置の予測が大きな誤差を持つことがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の１次式による被写体位置予測を説明する
図である。

【図２】従来の２次式による被写体位置予測を説明する
図である。

【図３】本発明のクレーム対応図である。

【図４】本発明を用いたカメラの構成図である。

【図５】ＣＰＵ７のメインフローチャートである。

【図６】予測演算のフローチャートである。

【図７】像面移動速度の演算方法を説明する図である。

【図８】加速度補正１のフローチャートである。

【図９】加速度補正１を説明する図である。

【図１０】合焦判定のフローチャートである。

【図１１】合焦判定を説明する図である。

【図１２】レンズ駆動のサブルーチンである。

【図１３】レンズ駆動を説明する図である。

【図１４】第２実施例の速度比と補正係数の関係を示す
図である。

【図１５】変形例のフローチャートである。

【符号の説明】

１撮影レンズ２被写体３メインミラー４サブミラー５ＡＦモジュール６センサー駆動回路７ＣＰＵ８レンズ情報記憶回路９レンズ駆動制御回路１０エンコーダ１１モータ１２レンズ移動機構１３操作部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズの焦点整合状態を検出する焦点
検出手段と、前記撮影レンズの移動をモニターするモニター手段と、前記焦点検出手段の検出結果と前記モニター手段のモニ
ター結果とに基づいて、被写体位置変化速度を順次演算
する被写体位置変化速度演算手段と、前記被写体位置変化速度演算手段で演算された２つの被
写体位置変化速度の比を演算する被写体位置変化速度比
演算手段と、前記被写体位置変化速度から被写体位置変化加速度を演
算する被写体位置変化加速度演算手段と、将来の被写体の移動を予測する予測手段を具備する自動
焦点調節装置において、前記被写体位置変化速度比演算手段の速度比に応じて前
記被写体位置変化加速度演算手段で演算された加速度を
補正する補正手段と、前記補正手段で補正された被写体位置変化加速度とに基
づいて前記予測手段を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする自動焦点調節装置。
【請求項２】前記被写体位置変化速度が所定値以下の場
合は前記補正手段の補正を禁止することを特徴とする請
求項１記載の自動焦点調節装置。
【請求項３】前記被写体位置変化速度は、前記検出結果
と前記モニター結果とから演算される像面移動速度に基
づいており、前記像面移動速度が所定値以下であるときは、前記補正
手段の補正を禁止することを特徴とする請求項１記載の
自動焦点調節装置。
【請求項４】前記被写体位置変化速度比が所定値以上の
場合は前記補正手段の補正を禁止することを特徴とする
請求項１記載の自動焦点調節装置。
【請求項５】撮影レンズの焦点整合状態を検出する焦点
検出手段と、撮影レンズの移動をモニターするモニター手段と、前記焦点検出手段の検出結果と前記モニター手段のモニ
ター結果とから被写体位置を演算する被写体位置演算手
段と、前記被写体位置に基づいて所定時間後の被写体位置を２
次関数で求める予測手段と、前記焦点検出手段の検出結果と前記モニター手段のモニ
ター結果とから被写体位置変化速度を順次演算し、２つ
の被写体位置変化速度の比を演算する被写体位置変化速
度比演算手段と、前記被写体位置変化速度比演算手段の速度比に応じて前
記予測手段で用いる２次関数の２次の係数を補正する補
正手段と、を設けたことを特徴とする自動焦点調節装
置。
【請求項６】前記被写体位置変化速度比が所定値以上の
場合は前記補正手段の補正を禁止することを特徴とする
請求項５記載の自動焦点調節装置。