JP3497649B2 - カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動している被
写体に対して撮影レンズを合焦させる動体予測機能を有
するカメラの自動焦点調節装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体の撮影レンズの光軸方
向の移動を検出し、所定時間後の被写体の像面位置を予
測し、予測した像面位置まで撮影レンズを駆動すること
によって、移動被写体にも合焦するようにした、いわゆ
る動体予測機能を有するカメラの自動焦点調節装置が数
多く提案されている。

【０００３】例えば、特開昭６２−１３９５１１号公報
では、動体予測が有効な条件を判定している。動体予測
が有効な条件とは、撮影レンズが合焦近傍にある時、高
輝度の時、フォーカシング速度の遅い時としている。こ
の特開昭６２−１３９５１１号公報では、これら有効な
条件の場合に動体予測を行う技術が開示されている。

【０００４】また、特開平７−２１８８２１号公報に
は、焦点検出信号の信頼性を判定し、信頼性が低い場合
には動体予測による動体追尾レンズ駆動を禁止する技術
が開示されている。

【０００５】以上の従来技術では、何れも焦点検出信号
の信頼性や被写体の輝度に応じて動体予測を行ったり、
禁止したりする技術である。

【０００６】また、特開平４−８１７２９号公報には、
時系列的な焦点検出信号を記憶していき、最新の焦点検
出信号と少なくとも２回以上過去の焦点検出信号とに基
いて動体予測を行う技術が開示されている。この特開平
４−８１７２９号公報は、動体予測に用いる少なくとも
２回の焦点検出信号の時間間隔を拡大して動体予測誤差
を軽減する技術を述べている。

【０００７】また、特開昭６３−５３１６号公報では、
過去の動体予測結果を平均化し、予測に伴う誤差を軽減
させる技術が開示されている。同公報は動体予測結果を
フィルタ処理して動体予測誤差を軽減する技術である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開昭６２−１３９５１１号公報に開示の技術では、低輝
度時には動体予測を行わないという課題を有している。
確かに、補助光が発光するような低輝度時は、焦点検出
の精度が著しく低下するので動体予測を行うには難があ
る。また、こうした低輝度時にはシャッタスピードが低
下するので、動体の撮影には不向きである。したがっ
て、補助光が発光するような低輝度で動体予測を禁止す
ることは意味のあることである。しかしながら、補助光
が発光しない程度の輝度があれば、高輝度でなくとも動
体予測は可能である。

【０００９】また、上記特開平７−２１８８２１号公報
の開示の技術では、焦点検出信号の信頼性が低い場合に
は動体予測を行わないという課題を有している。確か
に、壁等の低コントラスト被写体の場合には、信頼性が
低すぎて動体予測以前に焦点検出が不能になる。しかし
ながら、焦点検出が可能である程度の信頼性があれば、
動体予測は可能である。

【００１０】動体予測精度を向上させるには、測距間隔
を拡大すれば効果があることが、例えば上記特開平４−
８１７２９号公報によって知られている。このことにつ
いて、図２１を参照して説明する。

【００１１】図２１は、位相差検出方式の焦点検出装置
に於いて、静止した被写体を動体予測した場合の焦点信
号検出時刻と検出２像間隔の例を示した図である。被写
体は静止しているので、測距誤差や予測に伴う演算誤差
のない理想的な状態では、１回目測距時（ｔ₀ ）と２回
目測距時（ｔ₁ ）と所定時間後の予測時（ｔ₂ ）に於け
る各検出２像間隔は全て同じである。同図に於いては、
これらの像間隔が黒丸で表されている。

【００１２】いま、図２１（ａ）を参照すると、１回目
と２回目測距時には、一定の測距誤差を有している。こ
の測距誤差は、同図に於いて実線で表されている。上記
誤差は、演算誤差の他に、主にＡＦセンサのランダムノ
イズから生じるものである。

【００１３】１回目の測距から一定時間をおいて、２回
目の測距が行われるものとする。１回目と２回目の測距
がある誤差を有するため、これら２つの焦点検出信号に
基いて予測された、未来（予測時点ｔ₂ ）の２像間隔の
誤差は図示の如く拡大される。

【００１４】ところが、図２１（ｂ）に示されるよう
に、測距間隔（時間ｔ₁ −ｔ₀ ）を拡大すると、予測さ
れた未来の２像間隔の誤差は、図２１（ａ）の場合より
も小さくなることがわかる。このように、測距間隔を拡
大することは、誤差の面から有利であることがわかる。

【００１５】上記測距誤差は、主に被写体の輝度が低い
場合や焦点検出信号の信頼性が低い場合の方が大きくな
り、この場合には必然的に予測誤差が大きくなる。

【００１６】また、上記特開平４−８１７２９号公報に
開示の技術では、低輝度時や低信頼性時には効果があ
る。しかしながら、高輝度時や高信頼度時には単に最新
の焦点検出信号と前回の焦点検出信号とに基いて動体予
測すれば十分であり、最新から２回以上前の焦点検出信
号に基いて予測すると信号が古いために、逆に誤った予
測になる可能性があるという課題がある。

【００１７】更に、上記特開昭６３−５３１６号公報に
開示の技術では、予測誤差は低減するものの、同様に高
輝度時や高信頼度時には単に最新の焦点検出信号と前回
の焦点検出信号とに基いて動体予測すれば十分であり、
フィルタ処理に演算時間がかかるという課題を有してい
る。

【００１８】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、焦点検出信号の信頼性が低い場合や被写体の輝度が
低い場合でも動体予測精度を向上させることのできるカ
メラの自動焦点調節装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、撮
影レンズ光軸方向への移動成分を有しながら被写体が移
動するとき、露光時点で被写体像が合焦するように撮影
レンズを焦点調節するカメラに於いて、上記撮影レンズ
によって形成される被写体像の焦点調節状態を所定時間
間隔で繰返し検知して、焦点検出信号を時系列的に出力
する焦点検出手段と、上記焦点検出手段により時系列的
に出力された焦点検出信号のうち、前回の焦点検出信号
である第１の焦点検出信号及びこの第１の焦点検出信号
よりも過去の焦点検出信号である第２の焦点検出信号を
記憶する記憶手段と、上記被写体の撮影レンズの光軸方
向への移動を検知する移動検知手段と、被写体輝度を測
定する測光手段と、上記焦点検出手段の出力信号の信頼
度を評価する評価手段と、上記測光手段により被写体輝
度が高いとの測定結果または上記評価手段により信頼度
が高いとの評価結果が得られた場合には、上記記憶手段
から上記第１の焦点検出信号を読出し、上記測光手段に
より被写体輝度が低いとの測定結果または上記評価手段
により信頼度が低いとの評価結果が得られた場合には、
上記記憶手段から上記第２の焦点検出信号を読出す読出
し手段と、上記移動検知手段により被写体が撮影レンズ
の光軸方向に移動していることが検知された場合に、上
記焦点検出手段より出力される最新の焦点検出信号と、
上記読出し手段により読出された焦点検出信号とに基づ
いて上記撮影レンズを焦点調節するための信号を予測演
算する予測演算手段と、を具備することを特徴とする。

【００２０】 またこの発明は、撮影レンズ光軸方向へ
の移動成分を有しながら被写体が移動するとき、露光時
点で被写体像が合焦するように撮影レンズを焦点調節す
るカメラに於いて、上記撮影レンズによって形成される
被写体像の焦点調節状態を所定時間間隔で繰返し検知し
て、焦点検出信号を時系列的に出力する焦点検出手段
と、上記被写体の撮影レンズの光軸方向への移動を検知
する移動検知手段と、被写体輝度を測定する測光手段
と、上記移動検知手段によって被写体が撮影レンズの光
軸方向に移動していることが検知されたとき、撮影レン
ズを焦点調節するための信号を繰返し演算する予測演算
手段と、上記予測演算手段により演算された複数の時系
列的な予測演算結果を記憶する記憶手段と、を具備し、
上記予測演算手段は、上記記憶手段に記憶されている複
数の時系列的な予測演算結果を平均化することにより予
測演算を行うものであって、上記被写体輝度が高いほど
最新の予測演算結果に重み付けをし、上記被写体輝度が
低いほど最新の予測演算結果よりも過去の予測演算結果
に重み付けをして平均化演算を行うことを特徴とする。

【００２１】

【００２２】 この発明にあっては、撮影レンズ光軸方
向への移動成分を有しながら被写体が移動するとき、露
光時点で被写体像が合焦するように撮影レンズを焦点調
節するカメラに於いて、上記撮影レンズによって形成さ
れる被写体像の焦点調節状態が、焦点検出手段にて所定
時間間隔で繰返し検知されて、焦点検出信号が時系列的
に出力される。そして、上記焦点検出手段により時系列
的に出力された焦点検出信号のうち、前回の焦点検出信
号である第１の焦点検出信号及びこの第１の焦点検出信
号よりも過去の焦点検出信号である第２の焦点検出信号
が記憶手段に記憶される。また、上記被写体の撮影レン
ズの光軸方向への移動は移動検知手段で検知され、測光
手段で被写体輝度が測定される。更に、上記焦点検出手
段の出力信号の信頼度が、評価手段にて評価される。上
記測光手段により被写体輝度が高いとの測定結果または
上記評価手段により信頼度が高いとの評価結果が得られ
た場合には、読出し手段によって上記記憶手段から上記
第１の焦点検出信号が読出される。一方、上記測光手段
により被写体輝度が低いとの測定結果または上記評価手
段により信頼度が低いとの評価結果が得られた場合に
は、読出し手段によって上記記憶手段から上記第２の焦
点検出信号が読出される。そして、上記移動検知手段に
より被写体が撮影レンズの光軸方向に移動していること
が検知された場合に、上記焦点検出手段より出力される
最新の焦点検出信号と、上記読出し手段により読出され
た焦点検出信号とに基づいて上記撮影レンズを焦点調節
するための信号が予測演算手段で予測演算される。

【００２３】 またこの発明にあっては、撮影レンズ光
軸方向への移動成分を有しながら被写体が移動すると
き、露光時点で被写体像が合焦するように撮影レンズを
焦点調節するカメラに於いて、上記撮影レンズによって
形成される被写体像の焦点調節状態が、焦点検出手段に
て所定時間間隔で繰返し検知されて、焦点検出信号が時
系列的に出力される。上記被写体の撮影レンズの光軸方
向への移動が、移動検知手段で検知される。更に、被写
体輝度が測光手段にて測定される。上記移動検知手段に
よって被写体が撮影レンズの光軸方向に移動しているこ
とが検知されたとき、撮影レンズを焦点調節するための
信号が予測演算手段によって繰返し演算される。上記予
測演算手段により演算された複数の時系列的な予測演算
結果は、記憶手段に記憶される。そして、上記予測演算
手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の時系列的
な予測演算結果を平均化することにより予測演算を行う
と共に、上記被写体輝度が高いほど最新の予測演算結果
に重み付けをし、上記被写体輝度が低いほど最新の予測
演算結果よりも過去の予測演算結果に重み付けをして平
均化演算を行う。

【００２４】

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。

【００２６】図１は、この発明のカメラの自動焦点調節
装置の概念を示すブロック構成図である。

【００２７】図１に於いて、焦点検出部１は、後述する
ＡＦＩＣ８８等を含むＡＦユニット３０と、焦点検出の
ための演算を行うＣＰＵ２１内の相関演算回路４４とか
ら成っている。

【００２８】動体予測演算部２は、焦点検出部１の出力
を演算して動体予測量を演算する演算の中心部である。
この動体予測演算部２には、また、焦点検出部１の過去
数回の検出結果を記憶する焦点検出結果記憶部３と、動
体予測演算部２の演算結果である被写体移動に伴うデフ
ォーカス量の補正量（動体予測量）の過去数回のデータ
を記憶する予測演算結果記憶部４と、焦点検出部１の出
力を演算して被写体が撮影レンズの光軸方向に移動して
いるかを判定する動体判定部５と、測距間隔設定部６
と、信頼性判定部７と、測光部８と、フィルタ処理部９
及びデフォーカス量演算部１０等の回路が接続されてい
る。尚、デフォーカス量演算部１０には、駆動量演算部
１１が接続されている。

【００２９】上記動体予測演算部２では、最新の焦点検
出部１の出力と焦点検出結果記憶部３に記憶された記憶
データとに基いて動体予測演算が行われる。

【００３０】また、測距間隔設定部６は、焦点検出部１
の焦点検出動作の時間間隔を設定するものである。この
時間間隔は、信頼性判定部７の判定結果若しくは測光部
８の測光結果に基いて決定される。

【００３１】上記信頼性判定部７では、焦点検出部１の
出力の信頼性が判定されるもので、その判定結果が動体
予測演算部２及び測距間隔設定部６に出力される。ま
た、測光部８では、被写体の輝度が測光される。この測
光部８の出力は、主に露出演算に用いられるが、この発
明ではその出力は動体予測演算部２及び測距間隔設定部
６にも出力される。

【００３２】上記フィルタ処理部９では、動体予測演算
部２の予測演算結果に加重平均等の平均化処理が施され
る。

【００３３】更に、上記デォーカス量演算部１０では、
焦点検出部１の出力に基いてデフォーカス量が演算され
る。ここで、動体判定部５にて被写体が移動していると
判定された場合には、動体予測演算部２の演算結果に基
いて動体補正量が加味されたデフォーカス量が演算され
る。そして、このデフォーカス量演算部１０の出力に基
いて、駆動量演算部１１に於いて、撮影レンズの合焦ま
での駆動量が演算される。

【００３４】図２は、この発明の第１の実施の形態を示
すもので、カメラの自動焦点調節装置が適用されたズー
ムレンズ機構を内蔵するカメラのブロック構成図であ
る。

【００３５】図２に於いて、このカメラは、ＣＰＵ２
１、インターフェースＩＣ２２、電源ユニット２３、ス
トロボユニット２４、ミラーシャッタユニット２５、巻
上げユニット２６、レンズユニット２７、ファインダユ
ニット２８、表示ユニット２９、ＡＦユニット３０の各
ユニット等により構成される。

【００３６】ＣＰＵ２１はシステムとしてのカメラ全体
のシーケンス制御や各種演算を行うマイクロコンピュー
タで構成されている。このＣＰＵ２１は、シリアル通信
ライン３１を介して、インターフェースＩＣ２２、表示
ユニット２９内のＬＣＤＩＣ８１、ＡＦユニット３０内
のＥＥＰＲＯＭ８５及びＡＦＩＣ８８とデータの送受信
を行う。また、ＣＰＵ２１とインターフェースＩＣ２２
との間には別の通信ラインを有しており、各種アナログ
信号の入力、ＰＩ（フォトインタラプタ）の波形整形後
の信号入力等を行う。アナログ信号は、ＣＰＵ２１のＡ
／Ｄ変換入力端子（図示せず）に入力されてデジタル変
換される。

【００３７】更に、ＣＰＵ２１は、各種の演算部やデー
タの記憶部、時間の計測部を有している。すなわち、Ｃ
ＰＵ２１は、内部に素子出力記憶部４１と、レンズ繰出
し量記憶部４２と、焦点距離記憶部４３と、相関演算回
路４４とを有している。

【００３８】インターフェースＩＣ２２は、デジタル・
アナログ回路混在のＢｉ−ＣＭＯＳＩＣであって、モー
タ、マグネットの駆動、測光、バッテリチェック、バッ
クライトＬＥＤ、補助光ＬＥＤの点灯回路、フォトイン
タラプタの波形整形回路等のアナログ処理部と、スイッ
チ（ＳＷ）の入力シリアル通信データ変換等のデジタル
処理部により構成されている。

【００３９】電源ユニット２３は、２系統の電源を供給
するものである。１つはモータやマグネット等のパワー
を必要とするドライバに使用される電源で、常時、電池
４７の電圧が供給される。他の１つはＤＣ／ＤＣコンバ
ータ４８によって安定化された小信号用の電源であり、
ＣＰＵ２１よりインターフェース２２を介して制御され
る。

【００４０】ストロボユニット２４は、ストロボ充電回
路５０、メインコンデンサ５１、ストロボ発光回路５
２、ストロボ発光管５３等から成っている。

【００４１】低輝度または逆光状態でストロボの発光が
必要な時は、ＣＰＵ２１の制御信号により、インターフ
ェースＩＣ２２を介してストロボ充電回路５０が電池電
圧を昇圧してメインコンデンサ５１に充電を行う。同時
に、ストロボ充電回路５０から分圧された充電電圧が、
ＣＰＵ２１のＡ／Ｄ変換入力端子（図示せず）に入力さ
れる。これにより、ＣＰＵ２１は充電電圧の制御を行
う。

【００４２】充電電圧が所定レベルに達したならば、Ｃ
ＰＵ２１からインターフェースＩＣ２２を介してストロ
ボ充電回路５０に充電停止信号が通信され、メインコン
デンサ５１の充電が停止する。ＣＰＵ２１はフィルム露
光時に、所定のタイミングでストロボ発光回路５２を介
してストロボ発光管５３の発光開始、発光停止の制御を
行う。

【００４３】ミラーシャッタユニット２５は、ミラーシ
ャッタモータ５６と、先幕、後幕の走行を制御する２つ
のシャッタマグネット５７と、シーケンススイッチ群３
２に含まれる先幕走行完了スイッチ等で構成される。

【００４４】上記ミラーシャッタモータ５６は、ＣＰＵ
２１よりインターフェースＩＣ２２、モータドライバ３
３を介して制御される。そして、その正回転により、メ
インミラー１０２のアップ／ダウン、撮影絞りの絞り込
みと、開放シャッタのチャージ（先幕を閉じて後幕を開
ける）を行う。また、シャッタマグネット５７は、イン
ターフェースＩＣ２２を介してＣＰＵ２１により制御さ
れる。

【００４５】露光開始時には、先ず開始直前にミラーシ
ャッタモータ５６によって、メインミラー１０２の退避
と撮影絞りの絞り込みが行われる。次に、シャッタマグ
ネット５７に通電を行い、マグネットを吸着する露光開
始と同時に、先幕のシャッタマグネット５７の吸着が解
除されることにより、先幕が開かれる。先幕先行完了ス
イッチ３２の入力から、所望の露光時間経過後に後幕の
シャッタマグネット５７の吸着が解除されることによ
り、後幕が閉じられる。

【００４６】こうして、先幕の開と後幕の閉の間に、フ
ィルムに露光される。次に、ミラーシャッタモータ５６
の正転によりメインミラー１０２がダウンし、撮影絞り
が開放状態になる。同時に、シャッタのチャージを行
う。

【００４７】尚、ミラーシャッタモータ５６は、逆転す
ることによりフィルムの巻戻しを行うものである。

【００４８】巻上げユニット２６は、巻上げモータ６０
とフィルム検出フォトインタラプタ（ＰＩ）６１等で構
成される。

【００４９】上記巻上げモータ６０は、インターフェー
スＩＣ２２、モータドライバ３３を介して、ＣＰＵ２１
により制御される。フィルム検出ＰＩ６１の出力は、イ
ンターフェースＩＣ２２で波形整形され、ＣＰＵ２１に
伝達されて、巻上げ量フィールドバックパルスを生成す
る。ＣＰＵ２１は、このパルス数をカウントすることに
よって１駒分の巻上げ量を制御する。

【００５０】レンズユニット２７は、ズームモータ６
４、ズームギア列６５、撮影レンズ６６、ＡＦモータ６
７、ＡＦギア列６８、ＡＦＰＩ６９、ズームエンコーダ
７０、絞りＰＩ７１、絞りマグネット７２等により構成
される。

【００５１】上記ズームモータ６４及びＡＦモータ６７
は、インターフェースＩＣ２２、モータドライバ３３を
介して、ＣＰＵ２１により制御される。ズームモータ６
４の回転はズームギア列６５により減速され、これによ
り撮影レンズ６６のズーム系が駆動される。また、ズー
ムエンコーダ７０は、撮影レンズ６６を支持する鏡枠の
周囲に設置された６本のスイッチから成る。このエンコ
ーダ７０の６本のスイッチのＯＮ、ＯＦＦデータがＣＰ
Ｕ２１に入力され、ズームレンズの絶対位置が検出され
るようになっている。

【００５２】ＣＰＵ２１は、上記ズームレンズの絶対位
置から焦点距離を求めて、これを焦点距離記憶部４３に
記憶する。ＡＦモータ６７の回転はＡＦギア列６８によ
り減速され、これにより撮影レンズ６６のフォーカス系
レンズが駆動される。

【００５３】一方、ＡＦギア列６５の中間から、ＡＦＰ
Ｉ６９の出力が取出される。ＡＦＰＩ６９の出力は、イ
ンターフェースＩＣ２２で波形整形されてＣＰＵ２１に
伝達され、ＡＦレンズ駆動量フィードバックパルスが生
成される。ＣＰＵ２１は、この生成されたパルス数をカ
ウントすることによって、ＡＦレンズの駆動量を制御す
る。上記ＡＦレンズの機構系ストッパ、または無限基準
位置からの駆出し量は、ＡＦＰＩ６９のパルス量とし
て、ＣＰＵ２１内のレンズ駆出し量記憶部４２に記憶さ
れる。

【００５４】上記絞りマグネット７２は、インターフェ
ースＩＣ２２を介してＣＰＵ２１によって制御される。
ミラーアップスタートと同時に、電流が通電されてマグ
ネットが吸着される。撮影絞りは、上述したミラーシャ
ッタユニット２５のミラーシャッタモータ５６のミラー
アップ動作と同時に、ばねにより機械的に絞り込みが開
始される。そして、所望の絞り値に達した時に、絞りマ
グネット７２の吸着が解除されて、絞り込み動作が停止
されることにより設定されるものである。

【００５５】絞りＰＩ７１の出力は、インターフェース
ＩＣ２２で波形整形され、ＣＰＵ２１に伝達されて絞り
込み量フィードバックパルスが生成される。ＣＰＵ２１
は、ここで生成されたパルス数をカウントすることによ
って、撮影絞りの絞り込み量を制御する。

【００５６】ファインダユニット２８は、ファインダ内
ＬＣＤパネル７５と、バックライトＬＥＤ７６と、測光
用８分割フォトダイオード素子（測光素子）７７等から
構成されている。また、表示ユニット２９は、外部ＬＣ
Ｄパネル８０と、ＬＣＤＩＣ８１と、キースイッチ（Ｓ
Ｗ）群（１）８２等から構成される。

【００５７】上記ファインダ内ＬＣＤパネル７５は透過
形液晶で構成され、ＣＰＵ２１からＬＣＤＩＣ８１に送
られる表示内容に従って、ＬＣＤＩＣ８１によって表示
制御される。バックライトＬＥＤ７６は、ＣＰＵ２１に
よってインターフェースＩＣ２２を介して点灯制御さ
れ、ファインダ内ＬＣＤパネル７５を照明する。

【００５８】上記測光素子７７は、インターフェースＩ
Ｃ２２を介してＣＰＵ２１で制御される。測光素子７７
で発生した光電流は、８素子毎にインターフェースＩＣ
２２に送られ、その内部で電流／電圧変換される。そし
て、ＣＰＵ２１で指定された素子の出力のみが、インタ
ーフェースＩＣ２２からＣＰＵ２１のＡ／Ｄ入力変換端
子に送られ、デジタル変換されて測光演算に用いられ
る。

【００５９】表示ユニット２９内のＬＣＤパネル８０は
反射型液晶で構成され、ＣＰＵ２１からＬＣＤＩＣ８１
に送出される表示内容に従い、ＬＣＤＩＣ８１によって
表示制御される。キースイッチ群（１）８２は、主にカ
メラのモードを設定するためのもので、ＡＦモード選択
スイッチ、カメラ露光モード選択スイッチ、ストロボモ
ード選択スイッチ、ＡＦ／ＰＦ切換スイッチ、マクロモ
ードスイッチ等のスイッチが含まれる。これらの各スイ
ッチの状態は、ＬＣＤＩＣ８１を介してＣＰＵ２１に読
込まれる。これにより、それぞれのモードが設定され
る。

【００６０】ＡＦユニット３０は、ＥＥＰＲＯＭ８５
と、コンデンサレンズ８６と、再結像レンズ８７と、Ａ
ＦＩＣ８８等で構成される。

【００６１】被写体光像の一部は、コンデンサレンズ８
６及び再結像レンズ８７によって２像に分割され、ＡＦ
ＩＣ８８上の２つの光電変換素子列に受光される。ＡＦ
ＩＣ８８は、各素子毎に光強度に応じたアナログ出力を
発生するもので、これがＣＰＵ２１のＡ／Ｄ変換入力端
子に送出されてデジタル信号に変換され、ＣＰＵ２１内
の素子出力記憶部４１に記憶される。

【００６２】ＣＰＵ２１は、記憶された素子出力に基い
て、分割された２像の像間隔、或いは所定時間後の各像
の移動量を、内部の相関演算回路４４で計算する。更
に、ＣＰＵ２１はＡＦＩＣ８８の光電変換動作を制御す
る。ＥＥＰＲＯＭ８５には、後述する光電変換素子出力
の不均一補正データや、合焦時の２像間隔等の様々な調
整データが、例えば工場出荷時に書込まれる。カメラ動
作中は、フィルム駒数等の電源ＯＦＦ状態になっても記
憶しておく必要のあるデータが書込まれるようになって
いる。

【００６３】上記モータドライバ３３は、上述したミラ
ーシャッタモータ５６、巻上げモータ６０、ズームモー
タ６４、ＡＦモータ６７等の大電流を制御するためのド
ライバである。

【００６４】また、上記ＣＰＵ２１には、シーケンスス
イッチ（ＳＷ）群３２と、ブザー３４が接続され、イン
ターフェースＩＣ２２には補助光ＬＥＤ３５とキースイ
ッチ（Ｆ・ＳＷ）群（２）３６が接続されている。

【００６５】上記シーケンススイッチ群３２は、カメラ
の状態を検出するものである。これには、ミラーの上昇
位置を検出するスイッチ、シャッタチャージ完了を検出
するスイッチ、シャッタ先幕走行完了を検出するスイッ
チ、電源スイッチ、ストロボポップアップ状態を検出す
るスイッチ等が含まれる。

【００６６】また、ブザー３４は、ＡＦ合焦時、非合焦
時、電源投入時、手振れ警告時等に発音表示するもので
ある。

【００６７】上記補助光ＬＥＤ３５は、低輝度時に被写
体を照明するためのＬＥＤである。この補助光ＬＥＤ３
５は、ＡＦＩＣ８８が所定時間内に光電変換が終了せ
ず、２像の像間隔が検出できない時に点灯して、照明光
による被写体像をＡＦＩＣ８８が光電変換できるように
するためのものである。

【００６８】キースイッチ群（２）３６は、カメラの動
作を制御するスイッチ群である。これには、レリーズス
イッチの第１ストローク信号（ファーストレリーズ；１
Ｒ）、第２ストローク信号（セカンドレリーズ；２
Ｒ）、ズームレンズを長焦点側に駆動するスイッチ、短
焦点側に駆動するスイッチ、スポット測光値を記憶する
ためのスイッチ等が含まれる。これらのスイッチの状態
は、インターフェースＩＣ２２を介してＣＰＵ２１に読
込まれ、カメラ動作の制御が行われる。

【００６９】図３は、この発明の第１の実施の形態を示
すカメラの自動焦点調節装置が適用されたズームレンズ
機構を内蔵するカメラの光線図である。

【００７０】同図に於いて、被写体光線は、５つのレン
ズ群１０１ａ〜１０１ｅと撮影絞り１０１ｆから成る撮
影レンズ群１０１を通り、メインミラー１０２に入る。
撮影レンズ群１０１は、第１レンズ群１０１ａ、第２レ
ンズ群１０１ｂでフォーカシング作用を行い、第３レン
ズ群１０１ｃ、第４レンズ群１０１ｄがズーム作用を行
う。そして、第５レンズ群１０ｅは固定である。ズーミ
ング時は第３レンズ群１０１ｃ、第４レンズ群１０１ｅ
を移動させると同時に、第１レンズ群１０１ａ、第２レ
ンズ群１０１ｂをカム構造で駆動し、ズーミング時のピ
ントずれを防いでいる。

【００７１】上記メインミラー１０２はハーフミラーに
なっており、入射光量の２／３がファインダ光学系１０
３に反射される。入射光量の残りの１／３は、メインミ
ラー１０２を透過し、サブミラー１０４で反射されてＡ
Ｆ光学系１０５へ導かれる。

【００７２】このＡＦ光学系１０５は、視野絞り１０
６、赤外カットフィルタ１０７、コンデンサレンズ１０
８、ミラー１０９、再結像絞り１１０、再結像レンズ１
１１、ＡＦＩＣ１１２から成っている。

【００７３】視野絞り１０６は、撮影画面中からＡＦ検
出する視野を決定し、再結像レンズ１１１によって分割
される２つの光像が干渉しないようにするためのもので
ある。赤外カットフィルタ１０７は、ＡＦ検出に不要な
赤外光をカットし、赤外光による収差ずれを防ぐための
ものである。コンデンサレンズ１０８は、撮影レンズ１
０１による被写体光像の結像面、すなわちフィルム等価
面の近傍に設置されるもので、再結像レンズ１１１と共
にフィルム等価近傍に結像した被写体光像をＡＦＩＣ１
１２に再結像される。

【００７４】また、再結像絞り１１０は、光軸に対称で
且つ対をなして構成されているもので、コンデンサレン
ズ１０８を通過した被写体光線の中から２つの光束を選
択して通過させる。再結像絞りを通過した２つの光束
は、ＡＦＩＣ１１２上の２つの光電変換素子列に再結像
される。

【００７５】上記ファインダ光学系１０３は、フォーカ
シングスクリーン１１３、コンデンサレンズ１１４、プ
リズム１１５、モールドダハミラー１１６及び接眼レン
ズ１１７で構成されている。

【００７６】上記撮影レンズ１０１を通過した被写体像
は、メインミラー１０２で反射されてフォーカシングス
クリーン１１３に結像される。そして、結像された像
は、コンデンサレンズ１１４、プリズム１１５、モール
ドダハミラー１１６及び接眼レンズ１１７を通して、撮
影者により観察されることができる。

【００７７】メインミラー１０２とサブミラー１０４
は、フィルム露光時には図示矢印Ｇ₁方向に移動して図
中破線で示される位置（１０２′）に退避する。そし
て、撮影レンズ１０１を通過した被写体光は、シャッタ
１１８の先幕が開く時から後幕が閉じる時までの間に、
フィルム１１９に露光される。

【００７８】次に、ＡＦ光学系１０５について説明す
る。

【００７９】上記ＡＦ光学系１０５は、図４に示される
ように、撮影レンズ１２１の結像面１２２の近傍に位置
するコンデンサレンズ１２３と、一対の再結像レンズ１
２４Ｌ及び１２４Ｒによって構成される。

【００８０】撮影レンズ１２１の合焦時に、上記結像面
１２２上に被写体像１２５が結像される。この被写体像
１２５は、上記コンデンサレンズ１２３と、一対の再結
像レンズ１２４Ｌ及び１２４Ｒにより、光軸１２６に対
して垂直な２次結像面１２７（光電変換素子列）上に再
形成されて、第１の被写体像１２８Ｌ、第２の被写体像
１２８Ｒとなる。

【００８１】撮影レンズ１２１が、いわゆる前ピン、す
なわち上記結像面１２２の前方に被写体像１２９が形成
される場合、その被写体像１２９は、互いに光軸１２６
に近付いた形で、光軸１２６に対して垂直に再結像され
て、第１の被写体像１３０Ｌ、第２の被写体像１３０Ｒ
となる。

【００８２】また、撮影レンズ１２１が、いわゆる後ピ
ン、すなわち上記結像面１２２の後方に被写体像１３１
が形成される場合、その被写体像１３１は、互いに光軸
１２６から離れた位置に光軸１２６に対して垂直に再結
像されて、第１の被写体像１３２Ｌ、第２の被写体像１
３２Ｒとなる。

【００８３】これら第１の被写体像及び第２の被写体像
１３０Ｌ及び１３０Ｒ、１３２Ｌ及び１３２Ｒは同一方
向を向いており、両像に於いて互いに対応する部分の間
隔を検出することにより、撮影レンズ１２１の合焦状態
を先ピン、後ピン等を含めて検出することができる。

【００８４】次に、上述した２つの被写体像信号の相関
演算について、図５のフローチャートを参照して説明す
る。

【００８５】この発明の装置に於いては、２種類の相関
演算を行う。１つは従来の合焦検出装置と同様に、検出
光学系により分割された第１の被写体像と第２の被写体
像の間で相関演算を行い、２つの像のずれ量からデフォ
ーカス量を求めるものである。もう１つは、時刻ｔ₀ で
の被写体像と時刻ｔ₁ での被写体像の間で相関演算を行
い、被写体像の移動量を求めるものである。

【００８６】初めに、第１の被写体像と第２の被写体像
の間の相関演算について説明する。

【００８７】尚、ここでは便宜上、第１の被写体像を像
Ｌ、第１の被写体像信号をＬ_(I) とし、第２の被写体像
を像Ｒ、第２の被写体像信号をＲ_(I) とする。但し、Ｉ
は素子番号で、同実施例では左から順に１，２，３，
…，６４である。すなわち、各素子列は各６４個の素子
を有している。

【００８８】先ず、変数Ｓ_L 、Ｓ_R 、Ｊに、初期値とし
て、５、３７、８がセットされる（ステップＳ１、ステ
ップＳ２）。上記Ｓ_L は被写体像信号Ｌ_(I) のうちから
相関検出する小ブロック素子列の先頭番号を記憶する変
数であり、同様にＳ_R は被写体像信号Ｒ_(I) のうちから
相関検出する小ブロック素子列の先頭番号を記憶する変
数、Ｊは被写体像信号Ｌ_(I) での小ブロックの移動回数
をカウンタする変数である。

【００８９】次いで、下記（１）式により、相関出力Ｆ
_(S) を計算する（ステップＳ３）。

【００９０】

【数１】

【００９１】この場合、小ブロックの素子数は２７であ
る。小ブロックの素子数は、ファインダに表示された測
距枠の大きさと検出光学系の倍率によって定まる。

【００９２】次に、相関出力Ｆ_(S) の最小値を検出する
（ステップＳ４）。すなわち、Ｆ_{(S )} をＦ_MIN と比較し
て、若しＦ_(S) がＦ_MIN より小さければ、Ｆ_MIN にＦ
_(S) を代入し、その時の変数Ｓ_L 、Ｓ_R をＳ_LM、Ｓ_RMに
記憶して（ステップＳ５）、ステップＳ６に進む。一
方、上記ステップＳ４でＦ_(S) がＦ_MIN より大きけれ
ば、そのままステップＳ６に進む。

【００９３】このステップＳ６では、Ｓ_R から１を減算
し、Ｊから１を減算する。そして、Ｊが０でなければ
（ステップＳ７）、上記（１）式の相関式を繰返す。す
なわち、像Ｌでの小ブロック位置を固定し、像Ｒでの小
ブロック位置を１素子づつずらしながら相関をとる。

【００９４】上記ステップＳ７に於いて、Ｊが０になる
と、次にＳ_L に４を加算し、Ｓ_R に３を加算して相関を
続ける（ステップＳ８）。すなわち、像Ｌでの小ブロッ
ク位置を４素子ずつずらしながら相関を繰返す。Ｓ_L の
値が２９になると相関演算を終了する（ステップＳ
９）。

【００９５】以上により、効率的に相関演算を行い、相
関出力の最小値を検出することができる。この相関出力
の最小値を示す小ブロックの位置が、最も信頼性の高い
像信号の位置関係を示している。

【００９６】次に、検出した最も信頼性の高いブロック
の像信号について、信頼性の判定を行う。先ず、下記
（２）式及び（３）式で示されるように、Ｆ_M 及びＦ_P
の値を計算する（ステップＳ１０）。

【００９７】

【数２】

【００９８】

【数３】

【００９９】すなわち、被写体像Ｒについて、最小の相
関出力を示すブロック位置に対して、±１素子だけずら
した時の相関出力を計算する。このとき、Ｆ_M 、
Ｆ_MIN 、Ｆ_P は、図６に示されるような関係になる。

【０１００】ここで検出した像間隔が、信頼性の高いも
のであれば、図６（ａ）に示されるように、相関出力Ｆ
_(S) は点Ｓ₀ に於いて０になる。一方、信頼性の低いも
のであれば図６（ｂ）に示されるように、０にはならな
い。

【０１０１】ここで、次式のような信頼性係数Ｓ_K を求
める（ステップＳ１１）。

【０１０２】Ｆ_M ≧Ｆ_P のとき Ｓ_K ＝（Ｆ_P ＋Ｆ_MIN ）／（Ｆ_M −Ｆ_MIN ） …（４） Ｆ_M ＜Ｆ_P のとき Ｓ_K ＝（Ｆ_M ＋Ｆ_MIN ）／（Ｆ_P −Ｆ_MIN ） …（５） 信頼性係数Ｓ_K は、同図よりわかるように、信頼性の高
い場合はＳ_K ＝１となり、信頼性の低い場合はＳ_K ＞１
となる。したがって、信頼性係数Ｓ_K の値により、検出
する像ずれ量が信頼性のあるものであるか否かを判定す
ることができる（ステップＳ１２）。

【０１０３】実際には、光学系のばらつきや光電変換素
子のノイズ、変換誤差等により、像Ｌ、像Ｒ被写体像の
不一致成分が生じるため、信頼性係数Ｓ_K は１にはなら
ない。故に、Ｓ_K ≦αの時は信頼性ありと判断して、像
ずれ量を求める（ステップＳ１３及びＡ１５）。

【０１０４】一方、上記ステップＳ１２に於いて、Ｓ_K
＞αの時は、信頼性がないと判断してＡＦ検出不能と判
断する（ステップＳ１４）。

【０１０５】尚、判定値αの値は約２〜３である。

【０１０６】補助光点灯時は、補助光の色、収差等の影
響で信頼性が悪くなるので、判定値を大きくしてＡＦ検
出不能になりにくいようにする。信頼性がある場合は、
図６に示される関係より、次式の如く、像Ｌと像Ｒとの
２像間隔ΔＺを求める。

【０１０７】

【数４】

【０１０８】合焦からの像ずれ量ΔＺ_d は、次式のよう
にして求められる。

【０１０９】 ΔＺ_d ＝ΔＺ−ΔＺ₀ …（８） ここで、ΔＺ₀ は合焦時の像ずれ量であり、製品個々に
測定されたＥＥＰＲＯＭ８５に記憶される（時刻ｔ₀ で
の１回目のΔＺをΔＺ₁ 、時刻ｔ₁ での２回目のΔＺを
ΔＺ₂ 、時刻ｔ₂ での未来の予測されるΔＺをＺ′と記
すことにする）。

【０１１０】また、像ずれ量ΔＺ_d より光軸上のデフォ
ーカス量ΔＤは、次式で求めることができる。

【０１１１】 ΔＤ＝（Ｂ／（Ａ−ΔＺ_d ））−Ｃ …（９） （Ａ、Ｂ、Ｃは光学系により定まる定数） 尚、光軸上のデフォーカス量ΔＤよりレンズ駆動量を求
める方法は、従来より数多く提案されているので、ここ
では詳細な説明は省略する。例えば、特開昭６４−５４
４０９号公報に開示された方法では、次式のようにして
求めることができる。

【０１１２】 ΔＬ＝ｂ−（ａ×ｂ／（ａ＋ΔＤ））＋ｃ×ΔＤ …（１０） （ａ、ｂ、ｃは焦点距離毎に定められる定数） 更に、後述する被写体の移動を考慮しなければ、撮影レ
ンズをΔＬだけ駆動することによって合焦状態にするこ
とができる。

【０１１３】同実施の形態では、被写体像の移動を特開
平５−９３８５０号に記載された方法で求める。

【０１１４】次に、被写体像の移動を求めるための相関
演算について説明する。

【０１１５】時刻ｔ₀ での被写体像Ｌ′_(I) 、Ｒ′_(I)
と、上述した２像間の相関演算により求められた相関ブ
ロック位置Ｓ_LM′、Ｓ_RM′、信頼性係数Ｓ_K ′、２像間
隔ΔＺは、一旦ＣＰＵ内の記憶領域に記憶される。次い
で、時刻ｔ₁ で被写体像信号Ｌ_(I) 、Ｒ_(I) を検出す
る。

【０１１６】先ず、像Ｌの信号について、時刻ｔ₀ での
被写体像信号Ｌ′_(I) と時刻ｔ₁ での被写体像信号Ｌ
_(I) について相関演算を行う。

【０１１７】相関をとる様子を、図７及び図８を参照し
て説明する。尚、ここでは像Ｌの移動量演算方法につい
てのみ説明する。

【０１１８】先ず、変数Ｓ_L にＳ_LM′−１０を代入する
（ステップＳ２１）。変数Ｊは相関範囲をカウントする
変数であり、ここでは初期値２０を代入する（ステップ
Ｓ２２）。そして、下記（１１）式の相関式により、相
関出力Ｆ_(S) を計算する（ステップＳ２３）。

【０１１９】

【数５】

【０１２０】次いで、上述した相関演算と同様にＦ_(S)
とＦ_MIN を比較する（ステップＳ２４）。ここで、Ｆ
_(S) がＦ_MIN より小さければＦ_MIN にＦ_(S) を代入し、
その時のＳ_L をＳ_LMに記憶する（ステップＳ２５）。こ
の場合、相関をとるブロックの素子数は、上述した像ず
れ量を求める時のブロックの素子数と同じ２７である。

【０１２１】次にＳ_L に１を加算しＪから１を減算する
（ステップＳ２６）。ここでは、Ｊが負数になるまで相
関式Ｆ_(S) を繰返す（ステップＳ２７）。この場合、±
１０素子まで変化させて相関をとったが、この相関範囲
は検出したい移動量範囲により決定される。

【０１２２】したがって、焦点距離の短い時、すなわち
被写体輝度の明るい時等は、被写体像移動量が小さいと
予想されるので相関範囲を小さくする。相関範囲を小さ
くすることによって、演算時間を短かくすることができ
る。逆に、被写体像の移動量が大きいと予想される場合
は相関範囲を大きくする。

【０１２３】次に、信頼性の判定を行う。ここでは、上
述した時刻ｔ₀ の像間隔を求めたときと同様に、次式の
如くＦ_M 及びＦ_P を求める（ステップＳ２８）。

【０１２４】

【数６】

【０１２５】

【数７】

【０１２６】また、信頼性係数Ｓ_K は上記（４）式及び
（５）式により求められる（ステップＳ２９）。そし
て、Ｓ_K ≦βのときは、信頼性ありと判断して移動量を
求める（ステップＳ３０）。

【０１２７】ここで、判定値βは、時刻ｔ₀ の像間隔を
求めるときの判定値より大きな値とする（βは７程度に
なる）。これは、被写体が移動していると波形が変化す
る場合が多いので信頼性が悪くなる可能性が大きいから
である。また、被写体像の移動量が大きいほど信頼性が
悪くなるので、焦点距離の大きいレンズ、被写体距離の
短い時、時刻ｔ₀ からｔ₁ までの時間間隔の長いとき、
すなわち被写体輝度の暗い時などは判定値を大きくす
る。

【０１２８】次に、像の移動量ΔＸ_L を求める（ステッ
プＳ３１）。上述した時刻ｔ₀ の像間隔を求めたときと
同様に、次式により求める。

【０１２９】

【数８】

【０１３０】そして、検出不能フラグをクリアして（ス
テップＳ３２）、リターンする。

【０１３１】一方、上記ステップＳ３０にて、Ｓ_K ≦β
の関係でなければ、ステップＳ３３に進んで、検出不能
フラグがセットされるようになっている。

【０１３２】同様にして、像Ｒについても相関演算を行
い、相関ブロック位置Ｓ_RM、移動量ΔＸ_L を求める。

【０１３３】像Ｌ、像Ｒの被写体像の移動量ΔＸ_L 、Δ
Ｘ_R が求められる時刻ｔ₁ での２像間隔ΔＺ₂ は、時刻
ｔ₀ の時の２像間隔ΔＺ₁ から、次式のようにして求め
られる。

【０１３４】 ΔＺ₂ ＝ΔＺ₁ ＋ΔＸ_R −ΔＸ_L …（１６） より演算誤差を小さくするには、時刻ｔ₁ の像Ｌと像Ｒ
の信号に基いて、図５のフローチャートに示した相関演
算をやり直して２像間隔を求め、ΔＺ₂ を演算しても良
い。

【０１３５】時刻ｔ₂ での２像間隔ΔＺ′は、次式で予
測される。

【０１３６】 ΔＺ′＝ΔＺ₁ ＋（（ｔ₂ −ｔ₁ ) ／（ｔ₁ −ｔ₀ ））（ΔＸ_R −ΔＸ_L ） …（１７） ΔＺ′に基いた量だけレンズ駆動することにより、時刻
ｔ₂ に於いて移動している被写体にピントを合わせるこ
とができる。

【０１３７】尚、被写体像の移動量ΔＸ_R またはΔＸ_L
が大きすぎる場合は、合焦不能として像ずれ量の予測は
しない。一方、被写体像の移動量が小さく検出誤差と見
なされる場合は、移動量を０にする。この判定値は、焦
点距離、被写体距離、被写体輝度に応じて、被写体の移
動量に対して被写体像の移動量が大きいと予測される場
合は大きくする。

【０１３８】次に、この第１の実施の形態に於けるカメ
ラの動作について説明する。

【０１３９】図９は、同実施の形態に於けるカメラ全体
の動作を説明するフローチャートである。

【０１４０】撮影者により、カメラのメインスイッチが
オンされると、ＣＰＵ２１がパワーオンリセットされて
動作を開始し、先ずＩ／Ｏポートの初期化とＲＡＭの初
期化等を行う（ステップＳ４１）。そして、測光素子７
７の出力をインターフェースＩＣ２２内の測光回路（図
示せず）で演算し、シャッタスピードの演算や絞り値の
演算、すなわちアペックス演算を行う（ステップＳ４
２）。

【０１４１】続いて、ＡＦＩＣ８８の出力を、上述した
ように演算し、動体予測機能を含むＡＦの演算を行う
（ステップＳ４３）。このステップＳ４３の詳細につい
ては後述する。

【０１４２】この発明のカメラのレリーズ釦は、上述し
たように２段階になっており、半押し状態の第１ストロ
ーク（ファーストレリーズ；１Ｒ）でＡＦを行い、全押
し状態の第２のストローク（セカンドレリーズ；２Ｒ）
で露光に至るようになっている。

【０１４３】次に、ファーストレリーズ（スイッチ）が
オンになっているかを判定する（ステップＳ４４）。こ
こで、ファーストレリーズがオフであれば、上記ステッ
プＳ４２に戻って測光とＡＦを繰返す。すなわち、電源
がオンである間は測光とＡＦを常時行っている。

【０１４４】上記ステップＳ４４に於いて、ファースト
レリーズがオンであれば、上記ステップＳ４３で演算し
たレンズ駆動量だけレンズを駆動する（ステップＳ４
５）。このステップＳ４５については後述する。

【０１４５】その後、レンズが合焦しているかを判定す
る（ステップＳ４６）。これは、後述する合焦フラグを
判定する。ここで、合焦していないと判定されると上記
ステップＳ４２に戻る。合焦していると判定されると、
続いてセカンドレリーズがオンになっているかを判定す
る（ステップＳ４７）。

【０１４６】このステップＳ４７にて、セカンドレリー
ズがオフであればステップＳ４３に戻る。一方、セカン
ドレリーズがオンであれば、続いて絞りを上記ステップ
Ｓ４２で演算した値まで駆動し（ステップＳ４８）、メ
インミラー１０２をアップする（ステップＳ４９）。そ
して、シャッタ１１８を上記ステップＳ４２で演算した
シャッタ速度だけ開口するように制御する（ステップＳ
５０）。

【０１４７】次に、シャッタ１１８が所定時間開口した
ならばメインミラー１０２をダウンし（ステップＳ５
１）、絞りを開放にセットする（ステップＳ５２）。続
いて、シャッタ１１８を初期位置にチャージして（ステ
ップＳ５３）、１駒巻上げを行う（ステップＳ５４）。
この後、ステップＳ４２に戻って以上の動作を繰返す。

【０１４８】図１０は、この第１の実施の形態に於ける
ステップＳ４３の“ＡＦ”の動作を説明するサブルーチ
ンである。同サブルーチンは、デフォーカス量を演算し
て撮影レンズの駆動量を演算するまでのサブルーチンで
あり、動体予測演算を含んでいる。

【０１４９】先ず、ＡＦＩＣ８８の積分が終了するまで
待機する（ステップＳ６１）。次に、全画素のデータを
一画素毎に読出す（ステップＳ６２）。ＡＦＩＣ８８の
出力はアナログ値であり、一画素読出す毎にＣＰＵ２１
内のＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換し、
所定の記憶領域に記憶する。

【０１５０】積分が終了すると、ＡＦＩＣ８８の積分動
作のリセットを行う（ステップＳ６３）。このステップ
Ｓ６３の詳細なフローチャートは後述する。

【０１５１】次に、得られた被写体像信号に対して、不
均一補正を行う（ステップＳ６４）。これは、ＡＦＩＣ
８８の製造上で起こる、画素毎に微妙な感度のばらつき
や、ＡＦユニット３０内の再結像光学系の照度不均一を
補正するためのものである。全画素中で、最も感度の小
さい画素に他の画素の出力を合わせるように補正する。
補正係数は製品毎に調整されて、ＥＥＰＲＯＭ８５に記
憶されている。この補正係数についての詳細は、特開平
５−９３８５０号公報に記載されているのでここでは説
明を省略する。

【０１５２】次に、被写体にコントラストがあるか否か
をチェックする（ステップＳ６５）。これは、全画素中
の最大の出力と最小の出力の差が所定値以上あるか否か
を判定する。ここで、全画素中の最大の出力と最小の出
力の差が所定値以上でないと判定された場合には、被写
体にコントラストが無くて焦点検出自体が不可能である
ので、上記ステップＳ１４と同様に検出不能フラグをセ
ットする。しかしながら、被写体にコントラストがある
場合には、検出不能フラグをクリアする。

【０１５３】次いで、ステップＳ６５の出力である検出
不能フラグを判定する（ステップＳ６６）。ここで、検
出不能である場合には、図５を参照して上述した相関演
算を行って２像間隔ΔＺを検出する（ステップＳ６
７）。続いて、２像間隔ΔＺが検出できているか否かを
判定する（ステップＳ６８）。すなわち、図５のステッ
プＳ１４、Ｓ１５でセット、クリアされる検出不能フラ
グを判定する。

【０１５４】上記ステップＳ６６若しくはステップＳ６
８で検出不能フラグがセットされている場合には、動体
予測以前に焦点検出が不能であるので、図１１のサブル
ーチンで詳述するループカウンタを“０”にした後（ス
テップＳ６９）、リターンする。

【０１５５】一方、上記ステップＳ６に於いて検出でき
ていると判定されると、次にレンズスキャン中であるか
否かを判定する（ステップＳ７０）。レンズスキャンと
は、検出不能フラグがセットされている場合に、サブル
ーチン“ＡＦ”を実行しながら、撮影レンズを光学無限
遠端から光学至近端の間を一往復して、焦点検出可能な
レンズ位置を探す動作である。焦点検出可能なレンズ位
置が見つかれば、そのレンズの位置で停止して再度焦点
検出をやり直すので、レンズスキャン中であればステッ
プＳ６に移行して、リターンする。

【０１５６】続いて、以下に述べる各モードを判定す
る。すなわち、セルフタイマ撮影モードが選択されてい
るか（ステップＳ７１）、リモコン撮影モードが撮影さ
れているか（ステップＳ７２）、風景撮影モードが選択
されているか（ステップＳ７３）、夜景撮影モードが選
択されているか（ステップＳ７４）、人物撮影モードが
選択されているか（ステップＳ７５）の判定である。次
いで、今回の積分動作中に補助光ＬＥＤ３５がオンして
いたか否かを判定する（ステップＳ７６）。

【０１５７】ここで、風景撮影モードとは、風景撮影向
けに被写体深度が深くなるようにプログラム線図がシフ
トするモードである。また、夜景撮影モードとは、長時
間露光するようにプログラム線図がシフトするモードで
あり、人物撮影モードとは、ポートレート向けに被写界
深度が浅くなるようにプログラム線図がシフトするモー
ドである。これら３つのモードとセルフ撮影モードとリ
モコン撮影モードでは、一般に移動する被写体は撮影し
ないので、動体予測を禁止するようにする。

【０１５８】また、補助光ＬＥＤ３５がオンしている状
況では、被写体が非常に暗いために明るい場合よりもＡ
Ｆ検出精度が著しく低下し、動体予測演算の誤差が非常
に大きくなる。そもそも、暗い状況ではシャッタスピー
ドが遅くなるために動体の撮影には不向きであるので、
補助光が点灯している状況では動体予測しない。

【０１５９】以上のステップＳ７１〜Ｓ７６の６種類の
判定項目で、各撮影モードが全て選択されておらず、更
に補助光もオフであると判定された場合のみ、後述する
ステップＳ７７の動体予測演算のサブルーチンに移行す
る。一方、動体予測演算を行わないと判定された場合に
は、ステップＳ７８に移行する。

【０１６０】そして、上記（８）式及び（９）式に基い
て、デフォーカス量を演算する（ステップＳ７８）。動
体予測を行っていない場合には、上記（８）式中のΔＺ
はステップＳ６７で演算された値であり、動体予測を行
った場合には、同（８）式中のΔＺはステップＳ７７で
動体予測演算された値、すなわち（１７）式で求めたΔ
Ｚ′である。

【０１６１】続いて、演算したデフォーカス量と合焦判
定値とを比較する（ステップＳ７９）。この判定値は、
許容錯乱円に基いて設計段階で求めた値であり、ＥＥＰ
ＲＯＭ８５に記憶されている。

【０１６２】そして、ステップＳ７９の比較結果に基い
て、合焦であるか否かを判定する（ステップＳ８０）。
ここで、デフォーカス量が合焦判定値内にあればレンズ
駆動をしなくても既に合焦であるので、合焦フラグをセ
ットした後（ステップＳ８１）、リターンする。一方、
合焦判定値内にない場合には、合焦フラグをクリアして
（ステップＳ８２）、合焦までのレンズ駆動量（ＡＦＰ
Ｉ６９の駆動パルス数）を演算する（ステップＳ８
３）。その後、リターンする。

【０１６３】図１１は、図１０のステップＳ７７の“動
体予測演算”の動作を説明するサブルーチンである。

【０１６４】先ず、上記ステップＳ６４にて不均一補正
された画素データを所定の領域に記憶する（ステップＳ
９１）。次いで、上記ステップＳ６７で演算された２像
間隔ΔＺを所定の領域に記憶する（ステップＳ９２）。
これら画素出力と２像間隔の記憶は、次回の動体予測演
算が行われるまで記憶される。そして、ループカウンタ
をインクリメントした後（ステップＳ９３）、ループカ
ウンタの値が“２”であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ９４）。

【０１６５】このループカウンタは、“０”、“１”、
“２”の何れかの値を取る。上述した図１０のステップ
Ｓ６９や、後述するステップＳ１０４に示されるよう
に、検出不能の場合には“０”にリセットされる。ま
た、パワーオン直後は上記ステップＳ４１で“０”にリ
セットされているので、ステップＳ９３で同カウンタは
“１”になり、続くステップＳ９４の判定後にステップ
Ｓ９５に移行する。

【０１６６】一方、検出可能の場合には続くステップＳ
９６で同カウンタは常に“１”にセットされているの
で、ステップＳ９３で同カウンタは“２”になり、続く
ステップＳ９４の判定後にステップＳ９６に移行する。

【０１６７】すなわち、今回と前回の焦点検出が行われ
た場合のみ、ステップＳ９７以降の動体予測演算に移行
するようになっており、今回の焦点検出データのみの場
合には動体予測演算しないようになっている。

【０１６８】上記ステップＳ９４に於いて、ループカウ
ンタが“２”でないと判定されると、動体予測演算が不
能であるので、露光時の２像間隔ΔＺ′を上記ステップ
Ｓ６７で演算した２像間隔ΔＺにする（ステップＳ９
５）。また、同カウンタが“２”と判定されると動体予
測演算が可能であるので、同カウンタを次回のために
“１”にセットする（ステップＳ９６）。次いで、前回
ステップＳ９１及びＳ９２で記憶した画素出力と、２像
間隔のデータを読出す（ステップＳ９７、Ｓ９８）。

【０１６９】次に、今回と前回の画素データに基いて、
図７で説明した相関演算を行って像Ｌの移動量を演算す
る（ステップＳ９９）。続いて、演算した像Ｌの移動量
が所定の第１の判定値よりも小さいか否かを判定する
（ステップＳ１００）。この第１の判定値は比較的大き
い値であり、ステップＳ１００とＳ１０２は被写体がフ
ァインダ内の測距エリアから逸脱して測距不能となった
場合や、被写体の移動速度が大きすぎて動体予測しても
合焦不能な場合を検出するために設けてある。

【０１７０】全く同様にして、像Ｒの移動量の演算（ス
テップＳ１０１）、及び演算した移動量の判定を行う
（ステップＳ１０２）。

【０１７１】上記ステップＳ１００またはＳ１０２に於
いて、像移動量が第１判定値以上であると判定された場
合には、合焦不能であるので検出不能フラグをセットし
（ステップＳ１０３）、ループカウンタを“０”にリセ
ットした後（ステップＳ１０４）、リターンする。

【０１７２】上記ステップＳ１００及びＳ１０２にて、
像移動量が第１判定値以下であると判定された場合に
は、続いて被写体が移動しているか静止しているかを判
定する（ステップＳ１０５）。これは、演算された像Ｌ
の移動量と像Ｒの移動量の両方が、所定の第２の判定値
よりも大きいかを判定するものである。この第２の判定
値は、上記第１の判定値よりも小さい値であり、合焦可
能な被写体の像移動速度から設計段階で算出された値で
ある。

【０１７３】上記ステップＳ１０５にて、被写体が移動
していると判定された場合には、上記（１７）式に基い
て、未来の２像間隔ΔＺ′を予測して（ステップＳ１０
６）、リターンする。一方、被写体が静止していると判
定された場合には、動体予測をする必要がないので、Δ
Ｚ′は上記ステップＳ６７で演算した２像間隔ΔＺとし
て（ステップＳ９５）、リターンする。

【０１７４】図１２は、図９のステップＳ４５の“レン
ズ駆動”の動作を説明するサブルーチンである。

【０１７５】初めに、検出可能かどうかを検出不能フラ
グで判定する（ステップＳ１１１）。ここで、検出不能
であると判定されたならば、検出可能な状態を探すため
レンズスキャンに移行する。レンズスキャンについて
は、上述したとおりである。

【０１７６】上記ステップＳ１１１にて検出可能と判定
された場合には、既に合焦しているかを判断する（ステ
ップＳ１１２）。これは、上記ステップＳ７９の判定結
果に基いており、合焦していると判定された場合にはレ
ンズ駆動する必要がないのでリターンする。一方、合焦
していないと判定された場合には、上記ステップＳ８３
で演算した駆動量に基いて、レンズ駆動のための初期化
を行う（ステップＳ１１３）。この後、以下に述べる３
通りのレンズ駆動を行う。

【０１７７】先ず、駆動量が駆動量判定値よりも大きい
か否かを判定する（ステップＳ１１４）。ここで、判定
値よりも大きいと判定されると、所定駆動量だけ駆動し
た後に測距のやり直しを行う。例えば、上記所定駆動量
判定値を１５０パルスとし、演算された駆動量が２５０
パルスとすると、先ず所定駆動量１５０パルス駆動して
からレンズ駆動のサブルーチンをリターンし、測距し直
す。すなわち、駆動量を所定駆動量にする（ステップＳ
１１５）。そして、合焦フラグをクリアした後（ステッ
プＳ１１６）、ステップＳ１２２に移行する。

【０１７８】一方、上記ステップＳ１１４にて、駆動量
が駆動量判定値よりも小さいと判定されると、次に今回
の駆動方向（繰込み方向か、繰出し方向か）と前回の駆
動方向（後述するステップＳ１２２の駆動方向フラグ）
が同じかを判定する（ステップＳ１１７）。このステッ
プＳ１１７の判定は、言い換えれば駆動系のギアのがた
つきが詰まっているかどうかの判定である。

【０１７９】上記ステップＳ１１７で今回の駆動方向が
前回の駆動方向と同じであると判定されると、上記ステ
ップＳ８３で演算した駆動量をセットし（ステップＳ１
１８）、合焦フラグをセットした後（ステップＳ１１
９）、ステップＳ１２２に移行する。

【０１８０】上記ステップＳ１１７に於いて、今回の駆
動方向が前回の駆動方向と異なると判定されると、ＥＥ
ＰＲＯＭ８５に記憶してあるがたつきの量に相当する駆
動量をセットする（ステップＳ１２０）。次いで、合焦
フラグをクリアして（ステップＳ１２１）、ステップＳ
１２２に移行する。すなわち、ギアにがたつきがある場
合には、そのがたつきを詰めるための駆動をした後測距
をし直す。すると、次回の測距では、がたつきが詰まっ
ているのでステップＳ１１８のルートを通って合焦する
ことになる。

【０１８１】最後に、今回の駆動方向を駆動方向フラグ
に格納し（ステップＳ１２２）、それぞれ上記ステップ
Ｓ１１５、Ｓ１１８、Ｓ１２０でセットした駆動量だ
け、ステップＳ１２２の駆動方向に駆動した後（ステッ
プＳ１２３）、リターンする。

【０１８２】図１３は、この第１の実施の形態に於ける
図１０のステップＳ６３の“積分リセット”の動作を説
明するサブルーチンである。

【０１８３】第１の実施の形態では、焦点検出信号に信
頼性が高い場合には測距間隔を短く、信頼性が低い場合
には測距間隔を長くし、信頼性が低い場合でも正確な動
体予測演算を行うようにする。

【０１８４】信頼性の判定は、上記ステップＳ６７を実
行中に図５のステップＳ１１、すなわち上記（４）式ま
たは（５）式で求められている信頼性係数Ｓ_K により行
う。Ｓ_K は、上述したように、小さい値であるほど高い
信頼性を表す。上記ステップＳ６３はステップＳ６７よ
りも前であるので、図１３のサブルーチンで判定に用い
るＳ_K は前回の演算結果である。

【０１８５】図１３のサブルーチンの説明に先立って、
信頼性係数Ｓ_K による分類について、図１４を参照して
説明する。

【０１８６】信頼性係数Ｓ_K が図のＳ_K3（図５のステッ
プＳ１２のα）よりも大きい場合には、動体予測以前に
焦点検出が不能であり、動体予測を行わないので無駄待
ち時間＝０とする。同Ｓ_K がＳ_K2とＳ_K3の間にある場合
には、無駄待ち時間＝Ｔ₂ とする。Ｓ_K がＳ_K1とＳ_K2の
間にある場合には、無駄待ち時間＝Ｔ₁ とする。更に、
Ｓ_K がＳ_K1以下の場合には、信頼性が非常に高いので無
駄待ち時間＝０にする。

【０１８７】ここで、無駄待ち時間について説明する。

【０１８８】無駄待ち時間が０の場合には、上記ステッ
プＳ４３のサブルーチン“ＡＦ”の実行間隔で測距間隔
が決まる。すなわち、この場合にはソフトウェアの演算
時間と積分時間で決まる最短の測距間隔で測距が繰返さ
れている。一方、同時間がＴ₁ 、Ｔ₂ の場合には、同時
間だけソフトウェアの実行を無駄待ちさせることによっ
て、それだけ測距間隔を拡大させる。

【０１８９】図１３の説明に戻って、先ず、積分時間タ
イマの値を今回の積分時間として読込む（ステップＳ１
３１）。このタイマは、例えばマイクロコンピュータの
キャプチャ機能により、ＡＦＩＣ８８の積分終了信号に
同期してタイマのカウンタを停止するように構成すれば
よい。

【０１９０】次に、積分時間タイマをリセットする（ス
テップＳ１３２）。そして、積分間隔タイマの値を前回
と今回の積分間隔として読込み（ステップＳ１３３）、
積分間隔タイマをリセットする（ステップＳ１３４）。

【０１９１】その後、ファーストレリーズがオンになっ
ているか否かを判定する（ステップＳ１３５）。このス
テップＳ１３５の判定は、サブルーチン“ＡＦ”が図９
のフローチャート中でステップＳ４２〜Ｓ４４のループ
中にあるのか、それともステップＳ４３〜Ｓ４７のルー
プ中にあるのかを判定するためのものである。

【０１９２】後者のループ中にある場合には、途中にレ
ンズ駆動を実行しているので、レンズ駆動完了に通常１
００ｍｓ以上の時間を要するために、信頼性が低い場合
でもこれ以上の無駄待ちは不要である。したがって、フ
ァーストレリーズがオンであると判定された場合には、
無駄待ち時間＝０にする（ステップＳ１４２）。一方、
上記ステップＳ１３５にて、ファーストレリーズがオフ
であると判定された場合には、上記ステップＳ１１にて
前回演算されたＳ_K を読込む（ステップＳ１３６）。

【０１９３】以下、上述した図１４で説明したように、
信頼性係数Ｓ_K による無駄待ち時間の場合分けを行う
（ステップＳ１３７〜Ｓ１４２）。

【０１９４】次いで、ＡＦＩＣ８８の次回の積分をスタ
ートさせ（ステップＳ１４３）、積分時間タイマと積分
間隔タイマをスタートさせる（ステップＳ１４４、Ｓ１
４５）。最後に、無駄待ち時間だけソフトウェアを無駄
待ちさせて（ステップＳ１４６）、リターンする。

【０１９５】このようにすることによって、焦点信号の
信頼性に応じて測距間隔（積分間隔）を拡大することが
できる。

【０１９６】図１５は、この発明の第２の実施の形態に
於ける上記ステップＳ６３の“積分リセット”の動作を
説明するサブルーチンである。この第２の実施の形態で
は、被写体の輝度が高い場合には測距間隔を短く、輝度
が低い場合には測距間隔を長くし、輝度が低い場合でも
正確な動体予測演算を行うようにする。また、測光結果
は、図９のステップＳ４２の測光結果を用いる。

【０１９７】尚、第２の実施の形態に於ける装置の構成
及びその他の動作は、上述した第１の実施の形態と同じ
であるので、説明は省略する。

【０１９８】輝度による分類について、図１６を参照し
て説明する。

【０１９９】輝度が図のＥＶ₁ （補助光発光輝度）より
も小さい場合には、動体予測を行わないので、無駄待ち
時間＝０とする。輝度がＥＶ₁ とＥＶ₂ の間にある場合
には、無駄待ち時間＝Ｔ₂ とする。そして、輝度がＥＶ
₂ とＥＶ₃ の間にある場合には、無駄待ち時間＝Ｔ₁ と
する。更に、輝度がＥＶ₃ 以上の場合には、輝度が非常
に高いので無駄待ち時間＝０にする。

【０２００】図１５のサブルーチン“積分リセット”
は、上述した第１の実施の形態に於ける図１３のサブル
ーチンのステップＳ１３６〜Ｓ１４０が異なるだけであ
る。

【０２０１】すなわち、ステップＳ１５１〜Ｓ１５５で
は、上記ステップＳ１３１〜Ｓ１３５と同様にタイマの
動作及びファーストレリーズの判定を行う。そして、ス
テップＳ１５６〜Ｓ１６０にて、上述した図１６で説明
した輝度による無駄待ち時間の場合分けを行う。これに
より、無駄待ち時間Ｔをセットする（ステップＳ１５９
〜Ｓ１６２）。この後のステップＳ１６３〜Ｓ１６６
は、上記ステップＳ１４３〜Ｓ１４６と同じであるので
説明を省略する。

【０２０２】以上、第１及び第２の実施の形態のように
構成することで、焦点信号の信頼性や被写体輝度の大小
によって測距間隔を変えることができ、信頼性や輝度が
低い場合でも動体予測精度を向上させることができる。

【０２０３】図１７は、この発明の第３の実施の形態に
於ける図１０のステップＳ７７の“動体予測演算”の動
作を説明するサブルーチンである。

【０２０４】尚、以下に述べる第３乃至第５の実施の形
態は、図１０のステップＳ７７のサブルーチン“動体予
測演算”を工夫して正確な動体予測を行う例であり、上
述した第１及び第２の実施の形態がサブルーチン“積分
リセット”を工夫する点で異なる。

【０２０５】第３乃至第５の実施の形態で用いるサブル
ーチン“積分リセット”は、図１３の第１の実施の形態
に於けるステップＳ１３５〜Ｓ１４２がなく、ステップ
Ｓ１３４からすぐにステップＳ１４３に移行するサブル
ーチンを使用する。また、第３乃至第５の実施の形態で
用いるサプルーチン“積分リセット”は、特に図示しな
いものとする。

【０２０６】図１７に於いて、ステップＳ１７１〜Ｓ１
７３は、第１の実施の形態に於ける図１１のステップＳ
９１〜Ｓ９３と同じであるので説明を省略する。ステッ
プＳ１７４はステップＳ９４と異なり、ループカウンタ
が“３”であるか否かを判定する。

【０２０７】すなわち、前回と前々回の焦点検出結果を
記憶することになり、３回以前のデータは破棄されるよ
うに構成する。ループカウンタが“３”でない場合に
は、ステップＳ１７５に移行して、第１の実施の形態の
ステップＳ９５と同じ処理を行う。一方、上記ステップ
Ｓ１７４に於いて、ループカウンタが“３”である場合
には、前回と前々回のデータが揃い動体予測演算が可能
であるので、同カウンタを次回のために“２”にセット
する（ステップＳ１７６）。

【０２０８】そして、上記ステップＳ２９で演算された
Ｓ_K を読込み（ステップＳ１７７）、信頼性係数Ｓ_K に
応じて前回の焦点検出結果と前々回の焦点検出結果の何
れを読出すか、場合分けを行う（ステップＳ１７８）。
ここで、信頼性係数Ｓ_K が図１４のＳ_K2より小さいと判
定された場合には、信頼性が高いので前回の画素出力を
メモリから読出して（ステップＳ１７９）、前回の２像
間隔をメモリから読出す（ステップＳ１８０）。一方、
上記Ｓ_K が図１４のＳ_K2より大きいと判定された場合に
は、信頼性が低いので前々回の画素出力をメモリから読
出して（ステップＳ１８１）、前々回の２像間隔をメモ
リから読出す（ステップＳ１８２）。

【０２０９】焦点信号の信頼性によって、前回と前々回
の何れの焦点検出信号を動体予測に用いるかを選択する
ということは、等価的に上述した第１の実施の形態と同
じく信頼性に応じて測距間隔を変えるということであ
り、信頼性が低い場合でも動体予測精度を向上させるこ
とができる。

【０２１０】続くステップＳ１８３〜Ｓ１９０は、図１
１のステップＳ９９〜Ｓ１０６と同じであるので説明を
省略する。

【０２１１】尚、変形例として、ステップＳ１７８では
Ｓ_K2との大小のみを判定したが、Ｓ_K2以外でもよく、ま
た、４回過去のデータまで記憶しておき、第１の実施の
形態の図１３のように３通りに場合分けするようにして
も良い。

【０２１２】図１８は、この発明の第４の実施の形態に
於ける図１０のステップＳ７７の“動体予測演算”の動
作を説明するサブルーチンである。第４の実施の形態で
は、上述した第３の実施の形態の図１７のステップＳ１
７７のＳ_K 読込みとステップＳ１７８の判定が異なるだ
けである。したがって、その他のステップＳ２０１〜Ｓ
２０６、ステップＳ２０９〜Ｓ２２０は、図１７のステ
ップＳ１７１〜Ｓ１７６、ステップＳ１７９〜Ｓ１９０
と同様であるので説明は省略する。

【０２１３】ステップＳ２０１〜Ｓ２０６によりループ
カウンタに“２”がセットされると、ステップＳ２０７
にて輝度を読込む。次いで、ステップＳ２０８に於い
て、被写体輝度に応じて前回の焦点検出結果と前々回の
焦点検出結果の何れを読出すかについて場合分けを行
う。

【０２１４】ここで、輝度が図１６のＥＶ₂ より大きい
と判定された場合には、輝度が高いので前回の画素出力
と２像間隔をメモリから読出す（ステップＳ２０９）。
しかしながら、輝度がＥＶ₂ より小さいと判定された場
合には、輝度が低いので前々回の画素出力と２像間隔を
メモリから読出す（ステップＳ２１１）。

【０２１５】被写体輝度によって前回と前々回の何れの
焦点検出信号を動体予測に用いるかを選択するというこ
とは、等価的に上述した第２の実施の形態と同じく輝度
に応じて測距間隔を変えるということであり、輝度が低
い場合でも動体予測精度を向上させることができる。

【０２１６】第３の実施の形態と同様に、変形例とし
て、上記ステップＳ２０８ではＥＶ₂との大小のみを判
定したが、ＥＶ₂ 以外としても良く、また、４回過去の
データまで記憶しておき、第２の実施の形態の図１５の
ように３通りに場合分けするようにしても良い。

【０２１７】図１９及び図２０は、この発明の第５の実
施の形態に於ける、図１０のステップＳ７７の“動体予
測演算”の動作を説明するサブルーチンである。

【０２１８】この第５の実施の形態では、前回と前々回
の動体予測結果に重み付けを行って平均化を行う際に、
輝度が高いほど最新の動体予測結果に重みをおき、輝度
が低くなるほど前回と前々回の動体予測結果も加味して
重み付けを行うようにしている。

【０２１９】ステップＳ２３１〜Ｓ２３６は、上記ステ
ップＳ９１〜Ｓ９６と同じであるので説明を省略する。

【０２２０】次いで、被写体の輝度を読込み（ステップ
Ｓ２３７）、輝度が図１６のＥＶ₃より大きいか否かを
判定する（ステップＳ２３８）。ここで、輝度が上記Ｅ
Ｖ₃より大きいと判定された場合には、後述する重み付
け係数をａ＝０．８、ｂ＝０．２、ｃ＝０とした後（ス
テップＳ２３９）、ステップＳ２４３に移行する。ま
た、輝度がＥＶ₃ より小さいと判定された場合には、続
いて輝度が図１６のＥＶ₂ より大きいか否かを判定する
（ステップＳ２４０）。

【０２２１】このステップＳ２４０にて、輝度がＥＶ₂
より大きいと判定された場合には、重み付け係数をａ＝
０．５、ｂ＝０．３、ｃ＝０．２として（ステップＳ２
４１）、ステップＳ２４３に移行する。更に、輝度がＥ
Ｖ₂ より小さいと判定された場合には、重み付け係数を
ａ＝０．４、ｂ＝０．３、ｃ＝０．３とし（ステップＳ
２４２）、ステップＳ２４３に移行する。

【０２２２】続くステップＳ２４３では、動体予測のた
めに前回の画素出力を読出し、その後、前回の２像間隔
を読出す（ステップＳ２４４）。ステップＳ２４５〜Ｓ
２５１は、上述したステップＳ９９〜Ｓ１０５と同じで
あるので説明を省略する。

【０２２３】そして、ステップＳ２５に於いて、今回の
動体予測量ＭＶ₀ を演算する。このＭＶ₀ とは、上記
（１７）式の右辺第二項を意味しており、現在から予測
時刻（時刻ｔ₂ ）の間に被写体の移動に起因するデフォ
ーカス量である。

【０２２４】こうして、演算したＭＶ₀ を次回以降のた
めに所定のメモリに記憶し（ステップＳ２５３）、前回
の予測量ＭＶ₁ を読出す（ステップＳ２５４）。次い
で、前々回の予測量ＭＶ₂ を読出し（ステップＳ２５
５）、次式に従って予測量ＭＶの重み付けを行う（ステ
ップＳ２５６）。

【０２２５】 ＭＶ＝ａ×ＭＶ₀ ＋ｂ×ＭＶ₁ ＋ｃ×ＭＶ₂ …（１８） そして、現在の２像間隔をＭＶを加えて、時刻ｔ₂ に於
ける予測した２像間隔が求まる（ステップＳ２５７）。

【０２２６】以上、この発明の実施の形態を説明した
が、この発明の主旨を逸脱することなく変形が可能であ
ることは勿論である。

【０２２７】例えば、動体予測方式には特開平５−９３
８５０号公報に記載の技術を用いたが、これに限ること
なく動体が検出できれば良い。

【０２２８】また、上述した実施の形態では一眼レフレ
ックスカメラに適用した例を示しているが、レンズシャ
ッタカメラに適用しても良い。

【０２２９】尚、この発明の上記実施態様によれば、以
下の如き構成を得ることができる。

【０２３０】（１） 撮影レンズの光軸方向に移動する
被写体に合焦するために、複数の上記焦点検出信号基い
て、焦点調節のための予測演算を行うようにしたカメラ
に於いて、撮影レンズによって形成される被写体像の焦
点状態を示す焦点検出信号を所定時間間隔で発生する焦
点検出手段と、上記被写体の輝度を測定する測光手段
と、上記焦点検出信号の信頼度を判定する判定手段と、
上記判定手段の出力、若しくは上記測光手段の出力に応
じて、上記所定時間間隔を変更する変更手段とを具備し
たことを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。

【０２３１】（２） 上記変更手段は、上記判定手段に
よって信頼度が所定値より低いと判定されたとき、上記
所定時間間隔を長くすることを特徴とする上記（１）に
記載のカメラの自動焦点調節装置。

【０２３２】（３） 上記変更手段は、上記測光手段に
よって被写体輝度が所定値より低いと判定されたとき、
上記所定時間間隔を長くすることを特徴とする上記
（１）に記載のカメラの自動焦点調節装置。

【０２３３】（４） 撮影レンズの光軸方向に移動する
被写体に合焦するために、複数の上記焦点検出信号に基
いて、焦点調節のための予測演算を行うようにしたカメ
ラに於いて、撮影レンズによって形成される被写体像の
焦点状態を示す焦点検出信号を所定時間間隔で発生する
焦点検出手段と、上記焦点検出信号を記憶する記憶手段
と、上記被写体の輝度を測定する測光手段と、上記焦点
検出信号の信頼度を判定する判定手段と、上記判定手段
の出力、若しくは上記測光手段の出力に応じて、所定個
数を設定すると共に、最新の焦点検出信号と、上記記憶
手段に記憶されている過去の上記所定個数の焦点検出信
号と共に基いて、現在より所定時間後の被写体像位置を
予測する予測演算手段とを具備したことを特徴とするカ
メラの自動焦点調節装置。

【０２３４】（５） 上記予測演算手段は、上記判定手
段によって信頼度が所定値より低いと判定されたとき、
上記所定個数を増すことを特徴とする上記（４）に記載
のカメラの自動焦点調節装置。

【０２３５】（６） 上記予測演算手段は、上記測光手
段によって被写体輝度が所定値より低いと判定されたと
き、上記所定個数を増すことを特徴とする上記（４）に
記載のカメラの自動焦点調節装置。

【０２３６】（７） 撮影レンズの光軸方向に移動する
被写体に合焦するために、複数の焦点検出信号に基い
て、焦点調節のための予測演算を行うようにしたカメラ
に於いて、撮影レンズによって形成される被写体像の焦
点状態を示す焦点検出信号を所定時間間隔で発生する焦
点検出手段と、複数の上記予測演算結果を記憶する記憶
手段と、上記記憶手段に記憶された複数の時系列的な予
測演算結果をフィルタ処理するフィルタ手段と、上記被
写体の輝度を測定する測光手段と、上記測光手段の出力
に応じて、上記フィルタ手段のフィルタ処理内容を変更
する変更手段とを具備したことを特徴とするカメラの自
動焦点調節装置。

【０２３７】（８） 上記変更手段は、上記測光手段に
よって被写体輝度が所定値より低いと判定されたとき、
上記記憶手段に記憶された過去の予測演算結果のうち、
より古いデータを参照してフィルタ演算処理することを
特徴とする上記（７）に記載のカメラの自動焦点調節装
置。

【０２３８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、焦点検
出信号の信頼性が低い場合や被写体の輝度が低い場合で
も動体予測精度を向上させることのできるカメラの自動
焦点調節装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のカメラの自動焦点調節装置の概念を
示すブロック構成図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態を示すもので、カ
メラの自動焦点調節装置が適用されたズームレンズ機構
を内蔵するカメラのブロック構成図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態を示すカメラの自
動焦点調節装置が適用されたズームレンズ機構を内蔵す
るカメラの光線図である。

【図４】図３のＡＦ光学系１０５を説明する図である。

【図５】２つの被写体像信号の相関演算について説明す
るフローチャートである。

【図６】相関出力と信頼性の関係を説明する図である。

【図７】像Ｌの移動量演算方法の動作を説明するフロー
チャートである。

【図８】像Ｌ及びＲの移動量演算を説明する図である。

【図９】第１の実施の形態に於けるカメラ全体の動作を
説明するフローチャートである。

【図１０】第１の実施の形態に於けるステップＳ４３の
“ＡＦ”の動作を説明するサブルーチンである。

【図１１】図１０のステップＳ７７の“動体予測演算”
の動作を説明するサブルーチンである。

【図１２】図９のステップＳ４５の“レンズ駆動”の動
作を説明するサブルーチンである。

【図１３】第１の実施の形態に於ける図１０のステップ
Ｓ６３の“積分リセット”の動作を説明するサブルーチ
ンである。

【図１４】信頼性係数Ｓ_K による分類について説明する
図である。

【図１５】この発明の第２の実施の形態に於ける上記ス
テップＳ６３の“積分リセット”の動作を説明するサブ
ルーチンである。

【図１６】輝度による分類について説明する図である。

【図１７】この発明の第３の実施の形態に於ける図１０
のステップＳ７７の“動体予測演算”の動作を説明する
サブルーチンである。

【図１８】この発明の第４の実施の形態に於ける図１０
のステップＳ７７の“動体予測演算”の動作を説明する
サブルーチンである。

【図１９】この発明の第５の実施の形態に於ける、図１
０のステップＳ７７の“動体予測演算”の動作を説明す
るサブルーチンである。

【図２０】この発明の第５の実施の形態に於ける、図１
０のステップＳ７７の“動体予測演算”の動作を説明す
るサブルーチンである。

【図２１】位相差検出方式の焦点検出装置に於いて、静
止した被写体を動体予測した場合の焦点信号検出時刻と
検出２像間隔の例を示した図である。

【符号の説明】

１ 焦点検出部、 ２ 動体予測演算部、 ３ 焦点検出結果記憶部、 ４ 予測演算結果記憶部、 ５ 動体判定部、 ６ 測距間隔設定部、 ７ 信頼性判定部、 ８ 測光部、 ９ フィルタ処理部、 １０ デフォーカス量演算部、 １１ 駆動量演算部、 ２１ ＣＰＵ、 ２２ インターフェースＩＣ、 ２３ 電源ユニット、 ２４ ストロボユニット、 ２５ ミラーシャッタユニット、 ２６ 巻上げユニット、 ２７ レンズユニット、 ２８ ファインダユニット、 ２９ 表示ユニット、 ３０ ＡＦユニット、 ３１ シリアル通信ライン、 ３２ シーケンススイッチ（ＳＷ）群、 ３３ モータドライバ、 ３５ 補助光ＬＥＤ、 ３６ キースイッチ（Ｆ・ＳＷ）群（２） ４１ 素子出力記憶部、 ４２ レンズ繰出し量記憶部、 ４３ 焦点距離記憶部、 ４４ 相関演算回路、 ８１ ＬＣＤＩＣ、 ８５ ＥＥＰＲＯＭ、 ８８ ＡＦＩＣ、 １０１ 撮影レンズ群、 １０２ メインミラー、 １０３ ファインダ光学系、 １０５ ＡＦ光学系。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−337345（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203868（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−159905（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−101449（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−75999（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−218821（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203861（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−81729（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影レンズ光軸方向への移動成分を有し
   ながら被写体が移動するとき、露光時点で被写体像が合
   焦するように撮影レンズを焦点調節するカメラに於い
   て、 上記撮影レンズによって形成される被写体像の焦点調節
   状態を所定時間間隔で繰返し検知して、焦点検出信号を
   時系列的に出力する焦点検出手段と、 上記焦点検出手段により時系列的に出力された焦点検出
   信号のうち、前回の焦点検出信号である第１の焦点検出
   信号及びこの第１の焦点検出信号よりも過去の焦点検出
   信号である第２の焦点検出信号を記憶する記憶手段と、 上記被写体の撮影レンズの光軸方向への移動を検知する
   移動検知手段と、 被写体輝度を測定する測光手段と、 上記焦点検出手段の出力信号の信頼度を評価する評価手
   段と、 上記測光手段により被写体輝度が高いとの測定結果また
   は上記評価手段により信頼度が高いとの評価結果が得ら
   れた場合には、上記記憶手段から上記第１の焦点検出信
   号を読出し、上記測光手段により被写体輝度が低いとの
   測定結果または上記評価手段により信頼度が低いとの評
   価結果が得られた場合には、上記記憶手段から上記第２
   の焦点検出信号を読出す読出し手段と、 上記移動検知手段により被写体が撮影レンズの光軸方向
   に移動していることが検知された場合に、上記焦点検出
   手段より出力される最新の焦点検出信号と、上記読出し
   手段により読出された焦点検出信号とに基づいて上記撮
   影レンズを焦点調節するための信号を予測演算する予測
   演算手段と、 を具備することを特徴とするカメラの自動焦点調節装
   置。
2. 【請求項２】 撮影レンズ光軸方向への移動成分を有し
   ながら被写体が移動するとき、露光時点で被写体像が合
   焦するように撮影レンズを焦点調節するカメラに於い
   て、 上記撮影レンズによって形成される被写体像の焦点調節
   状態を所定時間間隔で繰返し検知して、焦点検出信号を
   時系列的に出力する焦点検出手段と、 上記被写体の撮影レンズの光軸方向への移動を検知する
   移動検知手段と、 被写体輝度を測定する測光手段と、 上記移動検知手段によって被写体が撮影レンズの光軸方
   向に移動していることが検知されたとき、撮影レンズを
   焦点調節するための信号を繰返し演算する予測演算手段
   と、 上記予測演算手段により演算された複数の時系列的な予
   測演算結果を記憶する記憶手段と、 を具備し、 上記予測演算手段は、上記記憶手段に記憶されている複
   数の時系列的な予測演算結果を平均化することにより予
   測演算を行うものであって、上記被写体輝度が高いほど
   最新の予測演算結果に重み付けをし、上記被写体輝度が
   低いほど最新の予測演算結果よりも過去の予測演算結果
   に重み付けをして平均化演算を行うことを特徴とするカ
   メラの自動焦点調節装置。