JP2886882B2

JP2886882B2 - 自動焦点装置

Info

Publication number: JP2886882B2
Application number: JP1090419A
Authority: JP
Inventors: 順一伊藤; 稔押切; 弘次中沢
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JPH02267504A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、たとえばカメラにおける自動焦点装置に係
り、特に移動する被写体に対してもリアルタイムに焦点
調整を可能にした自動焦点装置に関する。

［従来の技術］従来、自動焦点（オートフォーカス、以下AFと略称す
る）装置を備えたカメラにあっては、まず焦点検出用の
受光素子の出力を積分することにより、焦点状態に対応
したデータを得る。このデータは、A/D変換した後、マ
イクロコンピュータに入力し、このマイクロコンピュー
タにより被写体に対するデフォーカス量を演算する。そ
して、このデフォーカス量を打ち消す方向に撮影レンズ
を駆動することにより、焦点を合わせる。

ところが、AF動作の開始から撮影レンズの駆動終了ま
でには、時間的な遅れがあるため、被写体の移動により
デフォーカス量に時間的に変化があると、レンズ駆動の
終了時点において被写体に焦点がかならずしも合わな
い。したがって、被写体を合焦状態に保つためには、デ
フォーカス量の検出およびレンズ駆動を繰返してデフォ
ーカス量の変化に追従させ必要がある。このようなAFの
制御方法は、たとえば特開昭60−214325に述べられてい
る。

また、特開昭63−2010、特開昭63−148218などには、
時間を隔てた２回のデフォーカス量の検出動作からデフ
ォーカス量の時間的変化率を求めて、この変化率も考慮
した制御方法が述べられている。

［発明が解決しようとする課題］以上述べた従来技術は、現在主に使用されているAFセ
ンサ、レンズ駆動用モータの応答性などを考慮すると、
ほぼ完成に近いAFの制御方法とみることができる。しか
し、AFの目的であるところの被写体に対して常に合焦状
態に光学系を調整するということを考えると、まだ不充
分な制御方法といえる。理想を言えば、リアルタイムに
焦点状態を検出して、その結果をレンズ駆動用のアクチ
ェータへフィードバックをかけることである。

現在、AFセンサおよびレンズ駆動用モータの制御は、
マイクロコンピュータで行なうことが主流となってい
る。しかし、AFセンサの性能が向上し、従来よりも焦点
状態の検出が高速に実行できるようになったときや、新
しい素子の出現により、リアルタイムに焦点状態を検出
できるようになったときは、マイクロコンピュータを用
いた制御方法では、制御スピードの問題によりAFセンサ
の能力を充分に生かすことができない。

また、レンズ駆動用のアクチェータに関して言えば、
現在主流の直流モータの制御であれば、マイクロコンピ
ュータでも充分である。しかし、最近、実用化された超
音波モータなどをアクチェータとして用いる場合は、直
流モータに比べて応答性が著しく向上しているためと、
その制御において非線形性を有するために、マイクロコ
ンピュータによる制御方法では、その能力を充分に生か
すことは困難である。特に、制御対象に非線形性がある
場合は、その非線形を方程式で近似的に演算することに
なるが、正確に制御を行なおうとすると、その演算が非
常に複雑化してしまい、マイクロコンピュータによる制
御は、その制御スピードが低下してしまう。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので
あり、その目的とするところは、高速に撮影レンズ駆動
用の制御信号を生成でき、よって移動する被写体に対し
てもリアルタイムに高速かつ正確な焦点調整が可能とな
る自動焦点装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］第１の発明に係る自動焦点装置は、第１図に示すよう
に、撮影レンズ１のデフォーカス量を検出するデフォー
カス量検出手段２と、このデフォーカス量検出手段で検
出されたデフォーカス量を微分し、その微分値を求める
微分手段３と、前記デフォーカス量検出手段２で検出さ
れたデフォーカス量と前記微分手段３から出力される微
分値とから、前記撮影レンズ１を駆動するレンズ駆動用
アクチェータ４の制御信号をファジィ量として求めるフ
ァジィ推論手段５と、このファジィ推論手段５から得ら
れる制御信号に基づいて前記レンズ駆動用アクチェータ
４を駆動制御する駆動制御手段６とを具備している。

第２の発明に係る自動焦点装置は、第２図に示すよう
に、撮影レンズ１のデフォーカス量を検出するデフォー
カス量検出手段２と、このデフォーカス量検出手段で検
出されたデフォーカス量を微分し、その微分値を求める
微分手段３と、前記デフォーカス量検出手段２で検出さ
れたデフォーカス量と前記微分手段３から出力される微
分値とから、前記撮影レンズ１の移動速度の変化量をフ
ァジィ量として求めるファジィ推論手段７と、前記撮影
レンズ１の初速度を演算する初速演算手段８と、前記フ
ァジィ推論手段７の出力と前記初速演算手段８で求めら
れた初速度から、前記撮影レンズ１の移動速度を演算す
る速度演算手段９と、この速度演算手段９の出力に基づ
いて前記撮影レンズ１を駆動制御するレンズ駆動制御手
段10とを具備している。

第３の発明に係る自動焦点装置は、異なる瞳を通る被
写体像からの光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
この受光素子の出力から評価量Ｆを検出する評価量検出
手段と、前記受光素子の出力からの被写体コントラスト
量Ｃを検出するコントラスト量検出手段と、これら両検
出手段の各出力に基づきF/C値を演算する演算手段と、
この演算手段で演算されたF/C値を微分し、その微分値
を求める微分手段と、前記演算手段で演算されたF/C値
と前記微分手段から出力される微分値を入力とし、ファ
ジィ推論により撮影レンズを駆動するレンズ駆動用アク
チュエータの制御信号をファジィ量として算出するファ
ジィ推論手段と、このファジィ推論手段から得られる制
御信号に基づいて前記レンズ駆動用アクチュエータを駆
動制御する駆動制御手段とを具備する。

［作用］第１の発明に係る自動焦点装置は、撮影レンズのデフ
ォーカス量を検出するとともに、そのデフォーカス量の
微分値を求め、これら検出したデフォーカス量と算出し
た微分値を前件部の入力としてファジィ推論を行なうこ
とにより、レンズ駆動用アクチェータの制御信号をファ
ジィ量として演算し、その制御信号に基づきレンズ駆動
用アクチェータを駆動制御するものである。

第２の発明に係る自動焦点装置は、撮影レンズのデフ
ォーカス量を検出するとともに、そのデフォーカス量の
微分値を求め、これら検出したデフォーカス量と算出し
た微分値を前件部の入力としてファジィ推論を行なうこ
とにより、撮影レンズの移動速度の変化量をファジィ量
として演算するとともに、撮影レンズの初速度を演算
し、これら演算した移動速度の変化量と初速度から撮影
レンズの移動速度を演算し、この演算された移動速度に
基づいて撮影レンズを駆動制御するものである。

第３の発明に係る自動焦点装置は、異なる瞳を通る被
写体像からの光をそれぞれ複数の受光素子により受光
し、この受光素子の出力から評価量Ｆを検出するととも
に、前記受光素子の出力からの被写体コントラスト量Ｃ
を検出して、これら検出した評価量Ｆと被写体コントラ
スト量Ｃから、F/C値を演算する。そして、この演算さ
れたF/C値を微分してその微分値を求めた後、前記演算
されたF/C値と当該微分値を入力として、ファジィ推論
により撮影レンズを駆動するレンズ駆動用アクチュエー
タ制御信号をファジィ量として算出し、この制御信号に
基づいて前記レンズ駆動用アクチュエータを駆動制御す
るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

まず、本発明の実施例を説明するに先立って、第12図
を参照してファジィ推論の概要について説明しておく。
ファジィ推論とは、人間が日常の中で使用するあいまい
な言葉で表現したファジィ・ルール（ファジィ推論規
則）を用いた推論である。ファジィ・ルールは「if A＝
BIG and B＝NORMAL then X＝SMALL」のように記述でき
る。

第12図において、A,Bは入力変数、Ｘは出力変数であ
る。ルールが成立するための条件を書いた部分である
「Ａ＝BIG and B＝NORMAL」を前件部、その結論部分で
ある「Ｘ＝SMALL」を後件部という。ファジィ推論で
は、各入力変数を０〜１の値に変換して演算するが、こ
の変換を定義するのがメンバシップ関数（前件部メンバ
シップ関数）である。

メンバシップ関数は、ファジィ・ルールで取扱う命題
（BIG,NORMAL,SMALLなど）ごとに定義されている。メン
バシップ関数を参照して入力変数が各命題を満足する度
合いを計算する。前件部に命題が複数ある場合は、その
うちの最小値を求める。これを最小値（MIN）演算とい
う。次に、各ルールごとのメンバシップ値を合成する。
これは、各ルールの後件部を比べ、その最大値をとり、
新しいメンバシップ関数を作ることにより行なわれる。
これを最大値（MAX）演算という。この合成されたメン
バシップ関数の重心値が推論結果（出力値）となり、こ
れに基づいて後段の制御が行なわれる。

なお、第12図にはファジィ推論方式の代表的な例を示
したが、他にも様々なファジィ推論方式が提案されてい
る。

第３図は本発明の第１実施例を示している。この実施
例は、たとえばTTL式AFカメラにおいて、一般的に用い
られている射出瞳分割方式の焦点検出方法を用いた場合
を示している。すなわち、瞳分割光学系14は、被写体11
からの光を撮影レンズ12およびハーフミラー13を介して
受光することにより、撮影レンズ12の射出瞳の光束を分
割し、それぞれの光束による像を第１ラインセンサ15₁
および第２ラインセンサ15₂へ導く。

各ラインセンサ15₁，15₂からのデータは、それぞれデ
フォーカス量算出手段16に送られる。デフォーカス量算
出手段16は、各ラインセンサ15₁，15₂からのデータに基
づき、第１ラインセンサ15₁上の像と第２ラインセンサ1
5₂上の像との相対的なずれを算出することにより、撮影
レンズ12のデフォーカス量（Ｄ）を出力する。このデフ
ォーカス量算出方式については、たとえば特開昭59−12
517公報に詳しく述べられているので、それを参照され
たい。

本発明の利点を引き出すためには、デフォーカス量を
リアルタイムもしくは、それとほぼ同等とみなせる速さ
で出力できなければならない。しかし、現在、AF用に用
いられているラインセンサは、CCDなどの電荷蓄積型の
センサであるため、積分時間があり、リアルタイムでデ
ータを取出すことができない。また、取出したデータか
らデフォーカス量を算出するための相関演算は、マイク
ロプロセッサにより逐次処理されるので、リアルタイム
でデフォーカス量を得ることができない。

したがって、ラインセンサには、SPD（シリコンフォ
トダイオード）などの光電変換素子を配列し、リアルタ
イムでデータが読出せるものが望ましい。しかし、SPD
などを用いてリアルタイムで読出そうとすると、感度を
高めるために素子の面積を広げる必要があり、CCDなど
のラインセンサに比べると分解能が小さいという問題が
ある。

分解能の問題でCCDなどを使用せざるを得ないとき
は、分解能は必要最小限にして感度を向上させる、光学
系を明るいものとする、などの工夫を行ない、リアルタ
イムに近づける必要がある。

また、デフォーカス量の算出においても、演算時間を
短縮するために、データを並列で読出して一括して処理
を行なう専用のハードウェアを用いる、マイクロプロセ
ッサを使用せざるを得ないときは高速の専用のプロセッ
サを使用する、などの工夫が必要である。

できることであれば、センサと演算手段はデジタル処
理ではなく、リアルタイムに処理ができるアナログ回路
が望ましいだろう。また、デフォーカス量を時間で微分
する微分手段17においても上述したような考慮が必要と
なる。

以下、デフォーカス量Ｄとその微分値＝dD/dtが必
要充分なる速さで得られたとして説明を続ける。ファジ
ィ推論手段18は、デフォーカス量検出手段16の出力Ｄ
と、その微分値を求める微分手段17の出力dD/dtを前件
部の入力としてファジィ推論を行なうことにより、撮影
レンズ12を駆動するモータ（レンズ駆動用アクチェー
タ）の駆動速度（撮影レンズ12の移動速度）の変化量と
駆動方向を算出する。なお、ファジィ推論手段18につい
ては後で詳細を説明することとし、以下ではファジィ推
論手段18の出力に基づいて超音波モータ（以下USMと略
称する）を制御する例を説明する。

ファジィ推論手段18が出力したデジタル値の速度変化
量信号Δｖは、速度演算手段19に送られる。速度演算手
段19は、現在の撮影レンズ12の移動速度ｖに上記変化量
Δｖを加えることにより、新たにｖ＝ｖ＋ΔｖとしてD/
A変換器31に出力する。D/A変換器31は、速度演算手段19
の出力をアナログ電圧に変換して差動増幅器32の一方の
入力端子に入力する。

一方、撮影レンズ12を駆動するレンズ駆動用アクチェ
ータとしてのUSM33の回転数は、エンコーダ34によって
検出され、その出力はf/v変換器（周波数・電圧変換
器）35でアナログ電圧に変換されて差動増幅器32の他方
の入力端子に入力される。差動増幅器32は、D/A変換器3
1の出力とf/v変換器35の出力との差、つまり速度の誤差
信号を比較器36に供給する。

比較器36は、差動増幅器32からの誤差信号を判定レベ
ルとして、三角波発振器37の出力と比較することによ
り、PWM（パルス幅変調）信号を生成し、そのPWM信号で
トランジスタ38をオン，オフ制御する。そして、トラン
ジスタ38を通って電池電源39から供給される電圧が、ダ
イオード40、チョークコイル41、コンデンサ42からなる
平滑回路を通ってトランジスタ38のオン，オフ比に比例
した電圧としてトランジスタ43,44の１次コイルに印加
される。

トランジスタ43,44は、USM33に必要な電圧まで電池電
源39の電圧を昇圧するもので、その制御はプリドライバ
45とトランジスタ46〜49によって行なわれる。プリドラ
イバ45は、電圧制御発振器51から供給されるパルスをト
ランジスタ46〜49へ90°位相をシフトした交流が発生す
るように分配するとともに、ファジィ推論手段18から出
力される方向信号CCW/CWに応じて位相の関係を反転させ
る。

そして、トランジスタ43,44で昇圧された90°位相を
シフトされた交流が共振周波数でUSM33の電極33₁，33₂
に供給されると、USM33はその共振周波数で回転する。U
SM33の共振状態は電極33₃でモニタされ、そのモニタ信
号は周波数追尾回路50に供給される。周波数追尾回路50
は、電圧制御発振器51の発振周波数が適正になるように
制御する。

したがって、USM33は、フィードバックループにより
ファジィ推論手段18の演算結果に応じた速度で回転する
ことになる。なお、USM33の回転運動は、図示されてい
ない機構により撮影レンズ12の光軸上の往復移動運動に
変換されることになる。

上述のリアルタイムAFを実現させるためには、検出
系，演算系，駆動系の高速制御が要求される。また、リ
アルタイムであるために急激な被写体の変化に対して追
従していくためにも高速化が要求される。従来の２値理
論による制御では、高速化を行なうためにはその制御規
則を少くなくしなければならない。けれども制御規則を
少なくすると、円滑な制御動作が行なえなかったり、ひ
いては制御不可能となってしまう。このような、矛盾が
従来の方法では存在する。

ファジィ理論による制御の特徴として、簡易な制御規
則があげられる。ファジィ理論がある量の判断を行なう
ときには、その判断基準に分布を持たせ、異なる判断が
互いにオーバーラップすることにより、規則のない部分
の補間を行なっているために制御規則の簡易化が実現で
きる。また、最近出現したファジィ制御による列車自動
運転で言われているように、ファジィの制御動作は人間
的感性のある円滑な挙動を示す。

以上のことより、ファジィ制御は制御規則の簡易性か
ら高速化が可能になり、しかも円滑な制御ができる。こ
れらの理由により、ファジィ制御はリアルタイムAFの演
算制御系に適している。

本実施例では、ファジィ推論手段18の入力としてデフ
ォーカス量検出手段16からのデフォーカス量と、微分手
段17からのデフォーカス量の時間微分値とをとり、演算
後、モータ駆動の速さの変化量とその回転方向を出力さ
せる。

ここで、本実施例でのメンバシップ関数とそのルール
（規則）を第４図に示す。第４図に示されているルール
を「if（前件部） then（後件部）」という言語表現に
直すと、以下のようになる。

ルール（１）:if Ｄが正に大きく、が零に近いと
きは then 速度変化を正に大きくする。

ルール（２）:if Ｄが正にやや大きく、が正に大
きいときは then 速度変化を正に大きくする。

ルール（３）:if Ｄが正にやや大きく、が負に大
きいときは then 速度変化を負にやや大きくする。

ルール（４）:if Ｄが負にやや大きく、が負に大
きいときは then 速度変化を負にやや大きくする。

ルール（５）:if Ｄが負にやや大きく、が正に大
きいときは then 速度変化を正にやや大きくする。

ルール（６）:if Ｄが零に近く、が零に近いとき
は then 速度変化を零に近くする。

ルール（７）:if Ｄが負に大きく、が零に近いと
きは then 速度変化を負に大きくする。

第４図の前件部から後件部への演算は最小値演算と言
い、入力D,に対するそれぞれのグレードの小さい方を
取る。その値により、後件部のメンバシップ関数は第４
図に示すように頭を切られ、斜線で示した面積が求めら
れる。これらのことをルールごとに行なう。次に、最大
値演算と言われる、各ルールごとに求めた後件部メンバ
シップ関数の面積の和を取る。最後に、デファジィ化と
言われる、最大値演算の結果から求まった面積の重心点
を求める演算を行なう。その重心点の値をモータ回転の
速度変化量として出力する。なお、一連の演算のフロー
を第５図に示す。

以上述べたファジィ推論を実行する手段としては、た
とえば特開平２−224029号公報に示めされているデジタ
ルファジィ回路が使用可能である。その場合、デフォー
カス量算出手段と微分手段の出力をデジタル量としてフ
ァジィ回路へ入力し、メンバシップ関数定義パラメータ
もデジタル量としてファジィ回路を制御するマイクロコ
ンピュータから入力すれば、推論結果が得られる。メン
バシップ関数定義パラメータは、必ずしも固定である必
要はなく、レンズ交換式のカメラであるならば、そのレ
ンズ個々にそのレンズ特有のパラメータを記憶しておい
て、その記憶値を読出してパラメータとして入力しても
よい。また、ズームレンズの場合は、焦点距離の変化に
応じてパラメータを変化させてもよい。

また、DSP（デジタル・シグナル・プロセッサ）とマ
イクロコンピュータとの組合わせによりデジタルファジ
ィ回路の代用としてもよい。

第６図は本発明の第２実施例を示している。この実施
例は、たとえば非TTL式AFカメラにおいて、半導体位置
検出素子（以下PSDと略称する）と投光素子とによるア
クティブタイプの距離検出方法を用いた場合を示してい
る。すなわち、距離検出手段21において、投光素子22が
出力した光は、投光レンズ23により焦光されて被写体11
に照射され、その反射光は受光レンズ24によってPSD25
の受光面に結像される。PSD25は、受光レンズ24の光軸
に中心を合わせて配設されている。無限大（∞）の被写
体からの反射光による結像点の重心とPSD25の中心とが
一致している場合、基線長をＬ、結像点の光軸からのず
れをＸ、受光レンズ24の焦点距離をf_J、被写体との距離
をl₀とすると、となる。

また、PSD25の全光電流をI₀、PSD25の全長を2tとする
と、被写体11からの反射光による光電流I₁，I₂は、となる。

上式から光電流I₁，I₂には距離情報1/l₀が含まれてい
る。そこで、距離演算手段26によって、上記光電流I₁，
I₂から被写体までの距離l₀が演算される。被写体までの
距離l₀の演算方法は、たとえば特願昭62−310689号に詳
しく述べられているので、それを参照されたい。

距離演算手段26で算出された距離l₀とレンズ位置信号
l₁は引算器27へ入力され、それらの差信号ｌが出力され
る。レンズ位置信号l₁は、レンズ位置検出手段28が撮影
レンズ12の位置に対応して出力する信号である。また、
引算器27から出力される差信号ｌは、撮影レンズ12の合
焦位置に対するずれ量を表わしている。したがって、差
信号ｌが零になるように撮影レンズ12を駆動すればよ
い。

さて、引算器27から出力される差信号ｌは、ファジィ
推論手段30と微分手段29へ入力される。微分手段29は、
入力される差信号ｌを時間で微分し、その手段dl/dtを
ファジィ推論手段30へ送る。ファジィ推論手段30は、入
力される２つの信号ｌとdl/dtを前件部の入力としてフ
ァジィ推論を行なうことにより、撮影レンズ12を駆動す
るUSM33の駆動速度および駆動方向を算出する。一方、U
SM33は、その駆動速度および駆動方向信号により撮影レ
ンズ12を駆動する。なお、USM33の制御ブロックは第１
実施例に示したものと同じであるので説明は省略する。

上記したようなAFの方式以外に、超音波の反射時間か
ら測距する方法や、二重像合致方式などを使用してもよ
い。

次に、TTL式AFのデフォーカス量を高速に演算する方
法について述べる。第１ラインセンサ15₁上の像と第２
ラインセンサ15₂上の像との相対的なずれを算出するに
は、一般的には次の２式が採用されている。

ただし、この評価式のみでは、ずれを正確に求めるこ
とはできない。そこで、（１）式と（２）式の添え字の
関係を１つづつずらしてＦ（評価量）を求め、これをず
らす量Ｓの関数Ｆ（ｓ）として、（１）式ではＦ（ｓ）
＝０となるＳを、（２）式ではＦ（ｓ）＝最小値となる
Ｓを求めて、ずれ量Ｓを算出することになる。ここで、
Ｓについては補間計算を行なって小数点まで求め、極力
誤差を小さくしている。この場合、仮にＮ＝24、Ｓ＝１
〜24とすると、上記（１）式，（２）式の（）内の計
算を（24−１）×24回行なわなければならない（（１）
式の場合）。これが、マイクロプロセッサによる演算時
間が大きくなる理由である。

ここで、（１）式のＦ（評価量）とデフォーカスの関
係についてみると、第７図に斜線部で示すようにある幅
を持つことになる。その原因は、被写体のコントラスト
および空間周波数に影響されることであり、またデフォ
ーカスが大のとき、すなわち大ボケのときは、ラインセ
ンサ上の像のコントラストが小さくなることによる。し
たがって、このＦを総コントラスト、たとえば隣り合う
センサの差の総和Ｃで正規化することによって、かなり
幅は小さくなり、また直線に近づく。これによっても、
その数値F/Cから正確にデフォーカス量を得られるわけ
ではない。

ところで、ファジィ推論は、前述のようにある程度の
信号が得られれば、フィードバックによって最終的には
一定値におさまるので、それほどの正確さは必要でな
い。したがって、ファジィ推論を利用する場合はディフ
ォーカス量の代わりにF/C量でも充分となる。この場合
の演算回数はＳをふる必要がないので、「（24−１）＋
総コントラスト量」となる。総コントラスト量を求める
式をとすれば、基本構成は（１）式と同じになるので、
（１）式に換算した演算回数は（24−１）×２であり、
前述の例に比して1/12となる。さらに、Ｓをふる必要が
ないので、センサも、いわゆる参照部だけでよく、演算
部をパラレル処理のハードで構成することも、より容易
となる。その場合のブロック図の一例を第８図に示す。

以上説明した構成によれば、被写体の動きに速応した
高速かつ正確なAF制御が可能となる。

ところで、初期状態、たとえば被写体および撮影レン
ズとも停止していて、デフォーカスしている状態からの
合焦への変化を考えると、撮影レンズの移動速度は、第
９図（ａ）に示す実線のようになり、また撮影レンズの
変位量は第９図（ｂ）に示す実線のようになる。スチー
ルカメラの場合は、初期状態からの合焦時間も重要であ
る。したがって、適当な初速度を与えて第９図に示す点
線のようにすることが望まれる。

第10図は、上記の点を考慮した第３実施例を示してい
る。この実施例の第１実施例と異なる点は、速度変化量
Δｖを出力するファジィ推論手段18を第１ファジィ推論
手段18₁とし、新たに、デフォーカス量とその微分値か
ら初速v₀を演算する第２ファジィ推論手段18₂を設けた
こと、および、速度演算手段19は、初速として第２ファ
ジィ推論手段18₂の出力v₀を、以降は現速度ｖに第１フ
ァジィ推論手段18₁の出力Δｖを加えた速度、すなわち
ｖ＝ｖ＋Δｖを出力するようにしたことである。

第２ファジィ推論手段18₂の演算は、第１ファジィ推
論手段18₁と同じでもよく、その出力をΔｖでなくv₀と
すればよい。ただし、スケールは異る。したがって、第
１ファジィ推論手段18₁の出力に係数を掛けて初速v₀と
してもよい。

また、第２ファジィ推論手段18₂の入力は、デフォー
カス量とその微分値でなく、デフォーカス量と被写体速
度とすることも考えられる。その場合、モータ（USM3
3）の速度とデフォーカス量の微分値とから被写体速度
を演算することになる。

ここで、初速とは、厳密なものではなく、ごく初期段
階で現速度に加えてもよい。さらに、初期状態では、デ
フォーカス量の微分値＝０の場合も、シーケンスによっ
ては考えられるが、この場合は初速ファジィ推論によら
ず、第11図に示す第４実施例のように、デフォーカス量
のみから初速v₀を演算する初速演算手段20を設け、その
出力を速度演算手段19に入力する方法でもよい。その場
合、演算方法としてはデフォーカス量に対して速度を比
例させればよい。

上述した第３実施例（第４実施例）によれば、第１実
施例および第２実施例に比べ、撮影レンズの駆動開始時
にデフォーカス量に応じた初速を与えることができるの
で、撮影レンズの駆動開始時における立上がり特性を著
しく向上できる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、撮影レンズのデ
フォーカス量とその微分値に基づき高速に撮影レンズ駆
動用の制御信号を生成することができ、よって移動する
被写体に対してもリアルタイムに高速かつ正確な焦点調
整が可能となる自動焦点装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を説明するブロック図、第
３図は本発明の第１実施例を説明する構成図、第４図は
ファジィ推論に用いるメンバシップ関数の一例を示す
図、第５図はファジィ推論手段の演算手順を説明するフ
ローチャート、第６図は本発明の第２実施例を説明する
構成図、第７図は２つのセンサ上における像の相対的な
ずれとデフォーカスとの関係を示す図、第８図はデフォ
ーカス量を高速に演算するハード構成の一例を示すブロ
ック図、第９図は撮影レンズの駆動開始時における移動
速度および変位量の変化状態を示す図、第10図は本発明
の第３実施例を説明する構成図、第11図は本発明の第４
実施例を説明する構成図、第12図はファジィ推論の概要
を説明する図である。１…撮影レンズ、２…デフォーカス量検出手段、３…微
分手段、４…レンズ駆動用アクチェータ、5,7…ファジ
ィ推論手段、６…駆動制御手段、８…初速演算手段、９
…速度演算手段、10…レンズ駆動制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−205324（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−78824（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/28 G02B 7/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる瞳を通る被写体像からの光をそれぞ
れ受光する複数の受光素子と、この受光素子の出力から評価量Ｆを検出する評価量検出
手段と、前記受光素子の出力からの被写体コントラスト量Ｃを検
出するコントラスト量検出手段と、これら両検出手段の各出力に基づきF/C値を演算する演
算手段と、この演算手段で演算されたF/C値を微分し、その微分値
を求める微分手段と、前記演算手段で演算されたF/C値と前記微分手段から出
力される微分値を入力とし、ファジィ推論により撮影レ
ンズを駆動するレンズ駆動用アクチュエータの制御信号
をファジィ量として算出するファジィ推論手段と、このファジィ推論手段から得られる制御信号に基づいて
前記レンズ駆動用アクチュエータを駆動制御する駆動制
御手段と、を具備したことを特徴とする自動焦点装置。
【請求項２】前記ファジィ推論手段は、レンズ駆動用ア
クチュエータの駆動速度及び駆動方向をファジィ量とし
て算出することを特徴とする請求項（１）記載の自動焦
点装置。