JPH09197256A

JPH09197256A - 動体予測カメラ

Info

Publication number: JPH09197256A
Application number: JP565296A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Matsumoto; 寿之松本; Atsushi Maruyama; 淳丸山; Takeshi Musashi; 剛八道
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】動体予測アルゴリズムを簡素化しタイムラグを
小さくし、マイクロコンピュータを追加することなく動
体予測演算可能とする。【解決手段】この動体予測カメラは、時系列的に変化す
る被写体像の焦点状態に応じて、所定時間後の被写体移
動位置に対応する撮影レンズの焦点ずれ量を予測する動
体予測量演算部９と、露光動作の開始を指示するシーケ
ンス制御部１４と、露光動作が指示された後に上記予測
演算及び上記撮影レンズの駆動動作を禁止する禁止手段
１４ａとを有した構成と成っている。そして、上記固定
時間は、予測演算時間、撮影レンズ駆動時間及び露光動
作の起動から露光動作の開始までの時間の和であること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラに係り、特
に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動体予測カメラに関するものであ
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、この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機能を
有するカメラの自動焦点調節装置に関する技術が種々提
案されている。

【０００３】例えば、特公平５−２２２１４号公報で
は、所定時間後の被写体位置を予測するにあたって、過
去の撮影レンズ駆動量と駆動時間の情報によって次回の
駆動終了までの時間を演算し、演算した時間に基づいた
所定時間後の被写体位置を予測することを特徴とする技
術が開示されている。

【０００４】さらに、特開平２−７７０４７号公報で
は、その実施例の中でレリーズ釦の半押し中には移動被
写体を追尾するように撮影レンズを駆動し、レリーズ釦
の全押しで露光に至るが、この全押し後のミラーや絞り
の制御に要する時間（レリーズタイムラグ）中の被写体
移動による焦点ずれを補正するために、レリーズ釦の全
押し後もレリーズタイム中の焦点ずれ量に相当する撮影
レンズ駆動量を駆動することを特徴とする技術が開示さ
れている。

【０００５】また、特開昭６２−２６９９１４号公報で
は、タイムラグを短くして移動被写体への追従性を上げ
るために、レンズの駆動中にもＡＦセンサの電荷蓄積
（積分）動作することを特徴とする技術が開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平５−２２２１４号公報により開示された従来技術で
は、過去の撮影レンズ駆動量と駆動時間の情報によって
次回の駆動終了までの時間を演算しているので、演算時
間が長くなり、タイムラグが長くなるといった問題が生
じていた。

【０００７】さらに、上記特開平２−７７０４７号公報
により開示された従来技術では、レリーズ釦の全押し後
もレリーズタイム中の焦点ずれ量に相当する撮影レンズ
駆動量を駆動した後に露光動作に至るので、上記特公平
５−２２２１４号公報に係る技術と同様にタイムラグが
長くなるといった問題が生じていた。そして、この場
合、タイムラグを短くすべくミラーや絞りの駆動中にレ
ンズ駆動を平行して行うことも考えられるが、かかる場
合でも、マイクロコンピュータが２個必要であるといっ
た別の問題が生じていた。

【０００８】また、上記特開昭６２−２６９９１４号公
報により開示された従来技術においては、レンズの駆動
と積分動作とそれに伴う動体予測演算を並行して行うこ
とになるので、この場合にもマイクロコンピュータが２
個必要となり、制御も複雑になるという問題が生じてい
た。

【０００９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、動体予測アルゴリズムを
簡素化してタイムラグを小さくし、さらに動体予測演算
の為にマイクロコンピュータを追加することなく、カメ
ラ全体のシーケンス制御を行うマイクロコンピュータに
よって動体予測演算可能とすることにある。

【００１０】

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による動体予測カメラは、時系
列的に変化する被写体像の焦点状態に応じて所定時間後
の被写体移動位置に対応する撮影レンズの焦点ずれ量を
予測する予測演算手段と、露光動作の開始を指示する露
光動作指示手段と、露光動作の開始が指示された後に上
記予測演算及び上記撮影レンズの駆動動作を禁止する禁
止手段とを具備したことを特徴とする。そして、第２の
態様による動体予測カメラは、時系列的に変化する被写
体像の焦点状態に応じて、被写体が所定の方向に移動し
ているか否かを判定する判定手段と、被写体が所定の方
向に移動していると判定された際に、上記被写体像の焦
点状態に基づいて予め定められた固定時間後の被写体移
動位置に対応する撮影レンズの焦点ずれ量を予測する予
測演算手段と、上記予測演算出力に基づいて、上記撮影
レンズを駆動する駆動手段とを具備したことを特徴とす
る。

【００１１】さらに、第３の態様による動体予測カメラ
は、上記予め定められた固定時間は、予測演算時間、撮
影レンズ駆動時間及び露光動作の起動から露光動作の開
始までの時間の和であることを特徴とする。

【００１２】上記第１乃至第３の態様によれば、以下の
作用を奏する。

【００１３】即ち、本発明の第１の態様による動体予測
カメラでは、予測演算手段により、時系列的に変化する
被写体像の焦点状態に応じて所定時間後の被写体移動位
置に対応する撮影レンズの焦点ずれ量が予測され、露光
動作指示手段により露光動作の開始が指示され、禁止手
段により露光動作の開始が指示された後に上記予測演算
及び上記撮影レンズの駆動動作が禁止される。

【００１４】そして、第２の態様による動体予測カメラ
では、判定手段により、時系列的に変化する被写体像の
焦点状態に応じて、被写体が所定の方向に移動している
か否かが判定され、予測演算手段により、被写体が所定
の方向に移動していると判定された際に上記被写体像の
焦点状態に基づいて予め定められた固定時間後の被写体
移動位置に対応する撮影レンズの焦点ずれ量が予測さ
れ、駆動手段により、上記予測演算出力に基づいて上記
撮影レンズが駆動される。

【００１５】さらに、第３の態様による動体予測カメラ
では、上記予め定められた固定時間が、予測演算時間、
撮影レンズ駆動時間及び露光動作の起動から露光動作の
開始までの時間の和によりなっている。

【００１６】

【実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。

【００１７】図１には本発明の動体予測カメラの概念図
を示して説明する。

【００１８】同図において、ＡＦＩＣ１（後述する図４
の符号２４０に相当）は、６４個の光電変換素子からな
る像Ｒ光電変換素子列２と、同じく６４個の光電変換素
子からなる像Ｌ光電変換素子列３から構成されている。
そして、像Ｒ光電変換素子列２の光電変換出力は像Ｒ出
力読出し部４で各素子毎にデジタル信号として読み出さ
れ、像Ｌ光電変換素子列３の光電変換出力は像Ｌ出力読
出し部５でデジタル信号として読み出される。この像Ｒ
出力読出し部４及び像Ｌ出力読出し部５は、繰り返し時
系列的な焦点データを出力している。

【００１９】さらに、像移動量演算部６は、像Ｒ移動量
演算部７及び像Ｌ移動量演算部８からなり、後に図７及
び図８で説明する相関演算を行って、各像Ｒの移動量と
像Ｌの移動量を演算する。動体予測量演算部９は、像Ｒ
移動量演算部６及び像Ｌ移動量演算部８の出力に基づい
て、後に示す（１７）式の右辺第二項の演算を行い、２
像間隔を補正する動体予測量を演算する。

【００２０】動体判定部１０は、像移動量演算部６の出
力に基づいて、像Ｒ移動量及び像Ｌ移動量が所定値より
も大きいかを判定する。ここで、所定値よりも大きい場
合には被写体が動体であると判定し、所定値よりも小さ
い場合には被写体が静止していると判定する。デフォー
カス量演算部１１は、像Ｒ出力読出し部４及び像Ｌ出力
読出し部５の出力に基づいて、後に図５で説明する相関
演算を行い、２像間隔ΔＺ、更には後に示す（９）式に
よってデフォーカス量ΔＤを演算する。

【００２１】さらに、モードスイッチ１２でＡＦモード
に動体予測ＡＦモードが選択されており、且つ動体判定
部１０で被写体が動体であると判定された場合には、動
体予測量演算部９の演算結果を補正量として２像間隔Δ
Ｚに加算する。即ち、後に示す（１７）式の演算を行
う。そして、レンズ駆動量演算部１３は、後に示す（１
０）式で演算されたレンズ移動量ΔＬだけレンズを駆動
するに必要な後述するＡＦＰＩ２２７のパルス数を演算
する。

【００２２】そして、シーケンス制御部１４は、カメラ
全体のシーケンスの制御を司るものであり、焦点調整用
レンズをレンズ駆動量演算部１３の演算結果に基づいて
駆動するレンズ駆動制御部１５、シャッタ１１８を駆動
制御するシャッタ制御部１６、後述するミラー１０２を
駆動制御するミラー制御部１７及び絞りを駆動制御する
絞り制御部１８が電気的に接続されており、これらをシ
ーケンス制御する。このシーケンス制御部１４内には、
動体予測動作を禁止するための禁止手段１４ａが配設さ
れている。

【００２３】次に図２には本発明の実施の形態に係る動
体予測カメラの光学系の構成を詳細に示して説明する。

【００２４】同図に於いて、被写体光線は、５つのレン
ズ群と撮影絞りから成る撮影レンズ１０１を介してメイ
ンミラー１０２に入射する。撮影レンズ１０１は、第１
群、第２群でフォーカシング作用を行い、第３群、第４
群でズーム作用を行う。第５群は固定である。ズーミン
グ時は第３群、第４群を動かすと同時に、第１群、第２
群をカム構造で駆動してズーミング時のピントずれを防
いでいる。

【００２５】そして、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１０３に反射される。入射光量の残りの１／３は、
メインミラーを透過してサブミラー１０４で反射され
て、ＡＦ光学系１０５へ導かれる。ＡＦ光学系１０５
は、視野絞り１０６と赤外カットフィルタ１０７、コン
デンサレンズ１０８、ミラー１０９、再結像絞り１１
０、再結像レンズ１１１、ＡＦＩＣ１１２からなってい
る。

【００２６】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
を除去し、赤外光による収差ずれを防止するものであ
る。コンデンサレンズ１０８は、撮影レンズ１０１によ
る被写体光像の結像面、即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
価面近傍に結像した被写体光像をＡＦＩＣ１１２に再結
像させる。また、再結像絞り１１０は、光軸に対称で且
つ対をなしているもので、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、ＡＦＩＣ１
１２上の２つの光電変換素子列に再結像される。

【００２７】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、接眼レンズ
１１７で構成されている。上記撮影レンズ１０１を通過
した被写体光像は、フォーカシングスクリーン１１３に
結像される。そして、この結像された像は、コンデンサ
レンズ１１４、接眼レンズ１１７を通して撮影者により
観察される。

【００２８】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中の点線の位置（図示矢印Ｇ
1 方向）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。

【００２９】次に図３にはＡＦ光学系の詳細な構成を示
し説明する。

【００３０】同図に示されるように、上記ＡＦ光学系１
０５は、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。撮影レンズ１
２１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、上記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。

【００３１】撮影レンズ１２１が前ピン、即ち、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。また、
撮影レンズ１２１が後ピン、即ち、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１２
６に対して垂直に再結像されて、第１の被写体像１３２
Ｌ、第２の被写体像１３２Ｒとなる。

【００３２】これら第１の被写体像と第２の被写体像は
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。

【００３３】次に図４には実施の形態に係る動体予測カ
メラの制御系の構成を詳細に示して説明する。同図に示
されるように、本実施の形態に係る動体予測カメラは、
ＣＰＵ２０１、インターフェースＩＣ２０２、電源ユニ
ット２０３、ストロボユニット２０４、ミラーシャッタ
ユニット２０５、巻き上げユニット２０６、レンズユニ
ット２０７、ファインダユニット２０８、表示ユニット
２０９、ＡＦユニット２１０の各ユニットを有した構成
となっている。

【００３４】ＣＰＵ２０１は、カメラシステム全ての制
御を行うためのもので、シリアル通信ライン２１１を介
して、インターフェースＩＣ２０２、ＬＣＤＩＣ２３
５、ＡＦＩＣ２４０、ＥＥＰＲＯＭ２３７とデータの送
受信を行う。また、ＣＰＵ２０１とインターフェースＩ
Ｃ２０２との間には別の通信ラインがあり、各種アナロ
グ信号の入力、ＰＩの波形整形後の信号入力等を行う。
アナログ信号は、ＣＰＵ２０１のＡ／Ｄ変換入力端子に
入力されてデジタル変換される。更に、ＣＰＵ２０１
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。

【００３５】そして、インターフェースＩＣ２０２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
のデジタル処理部で構成されている。

【００３６】さらに、電源ユニット２０３は２系統の電
源を供給するものである。２系統の電源のうちの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
使われる電源で、常時、電池２１２の電圧が供給され
る。他の１つはＤＣ／ＤＣコンバー２１３によって安定
化された小信号用の電源でありＣＰＵ２０１よりインタ
ーフェース２０２を通して制御される。

【００３７】ストロボユニット２０４は、ストロボ充電
回路２１４、メインコンデンサ２１５、ストロボ発光回
路２１６、ストロボ発光管２１７等からなる。低輝度又
は逆光状態でストロボの発光が必要な時は、ＣＰＵ２０
１の制御信号によりインターフェースＩＣ２０２を介し
て、ストロボ充電回路２１４が電池電圧を昇圧してメイ
ンコンデンサ２１５に充電を行う。同時に、ストロボ充
電回路２１４から分圧された充電電圧が、ＣＰＵ２０１
のＡ／Ｄ変換入力端子に入力される。これにより、ＣＰ
Ｕ２０１は充電電圧の制御を行う。

【００３８】充電電圧が所定レベルに達したならばＣＰ
Ｕ２０１からインターフェースＩＣ２０２を介してスト
ロボ充電回路２１４に充電停止信号が通信されて、メイ
ンコンデンサ２１５の充電が停止する。ＣＰＵ２０１
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２１６を介してストロボ発光管２１７の発光開始、
発光停止の制御を行う。

【００３９】そして、ミラーシャッタユニット２０５
は、ミラーシャッタモータ２１８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２１９と、シーケ
ンススイッチ群２４４に含まれる先幕走行完了スイッチ
等で構成される。ミラーシャッタモータ２１８は、ＣＰ
Ｕ２０１よりインターフェースＩＣ２０２、モータドラ
イバ２４１を介して制御され、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、
解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。

【００４０】さらに、シャッタマグネット２１９は、イ
ンターフェースＩＣ２０２を介してＣＰＵ２０１により
制御される。露光開始時には、先ず開始直前にミラーシ
ャッタモータ２１８により、メインミラーの退避と撮影
絞りの絞り込みが行われることになる。次いで、シャッ
タマグネット２１９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２１９
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２４４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２１９の吸着が解除さ
れることにより後幕が閉じられる。

【００４１】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。次にシャッタモータ２１８の正転に
よりミラーがダウンし、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。尚、シャッタモータ
２１８は、逆転することによりフィルムの巻き戻しを行
うものである。

【００４２】そして、上記巻き上げユニット２０６は、
巻き上げモータ２２０とフィルム検出フォトインタラプ
タ２２１等で構成されている。巻き上げモータ２２０
は、インターフェースＩＣ２０２、モータドライバ２４
１を介してＣＰＵ２０１で制御される。フィルム検出Ｐ
Ｉ２２１の出力は、インターフェースＩＣ２０１で波形
整形され、ＣＰＵ２０１に伝達されて、巻き上げ量フィ
ードバックパルスを生成する。そして、ＣＰＵ２０１
は、このパルス数をカウントすることによって１駒分の
巻き上げ量を制御する。

【００４３】レンズユニット２０７は、撮影レンズ２２
２、ズームモータ２２３、ズームギア列２２４、ＡＦモ
ータ２２５、ＡＦギア列２２６、ＡＦＰＩ２２７、ズー
ムエンコーダ２２８、絞りＰＩ２２９、絞りマグネット
２３０等で構成される。

【００４４】ズームモータ２２３、ＡＦモータ２２５
は、インターフェース２０２、モータドライバ２４１を
介して、ＣＰＵ２０１により制御される。ズームモータ
２２３の回転はズームギア列２２４により減速され、こ
れにより撮影レンズ２２２のズーム系が駆動される。ま
た、ズームエンコーダ２２８は、撮影レンズ２２２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
エンコーダであり、６本のスイッチのＯＮ，ＯＦＦデー
タがＣＰＵ２０１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。

【００４５】ＣＰＵ２０１は、ズームレンズの絶対位置
から焦点距離を求めて、焦点距離記憶部２４７に記憶す
る。ＡＦモータ２２５の回転はＡＦギア列２２６により
減速され、これにより撮影レンズ２２２のフォーカス系
レンズが駆動される。

【００４６】一方、ＡＦギア列２２６の中間から、ＡＦ
フォトインタラプタ２２７の出力が取り出される。ＡＦ
ＰＩ２２７の出力は、インターフェースＩＣ２０１で波
形整形されてＣＰＵ２０１に伝達され、ＡＦレンズ駆動
量フィードバックパルスを生成する。ＣＰＵ２０１は、
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レンズのメカストッパ又は無限
基準位置からの駆出し量は、ＡＦＰＩ２２７のパルス量
として、ＣＰＵ２０１内のレンズ駆出し量記憶部２４６
に記憶される。

【００４７】絞りマグネット２３０は、インターフェー
スＩＣ２０２を介してＣＰＵ２０１で制御される。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２０５のミラーシャッタモータ２１８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２３０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。絞りＰＩ２２
９の出力は、インターフェースＩＣ２０２で波形整形さ
れ、ＣＰＵ２０１に伝達されて絞り込み量フィードバッ
クパルスを生成する。ＣＰＵ２０１は、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。

【００４８】そして、ファインダユニット２０８は、フ
ァインダ内ＬＣＤパネル２３１と、バックライトＬＥＤ
２３２と、測光用８分割フォトダイオード素子２３３等
からなっている。ファインダ内ＬＣＤパネル２３１は透
過形液晶で構成され、ＣＰＵ２０１からＬＣＤＩＣ２３
５に送られる表示内容に従い、ＬＣＤＩ２３５によって
表示制御される。

【００４９】バックライトＬＥＤ２３２は、ＣＰＵ２０
１によってインターフェースＩＣ２０２を介して点灯制
御され、ファインダ内ＬＣＤパネル２３１を照明する。

【００５０】上記測光用素子２３３は、インターフェー
スＩＣ２０２を介してＣＰＵ２０１で制御される。測光
用素子２３３で発生した光電流は、８素子毎にインター
フェースＩＣ２０２に送られ、その内部で電流／電圧変
換される。そして、ＣＰＵ２０１で指定された素子の出
力のみがインターフェースＩＣ２０２からＣＰＵ２０１
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ことになる。

【００５１】表示ユニット２０９は、外部ＬＣＤパネル
２３４、ＬＣＤＩＣ２３５、キースイッチ（ＳＷ）群
（１）２３６等から成る。ＬＣＤパネル２３４は反射型
液晶であり、ＣＰＵ２０１からＬＣＤＩＣ２３５に逆出
される表示内容に従い、ＬＣＤＩＣ２３５によって表示
制御される。

【００５２】キースイッチ群（１）２３６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、カメラ露出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、ＬＣＤＩＣ２３５を介してＣＰＵ２０１に
読み込まれ、これによりそれぞれのモードが設定され
る。

【００５３】ＡＦユニット２１０は、ＥＥＰＲＯＭ２３
７、コンデンサレンズ２３８、セパレタレンズ２３９、
ＡＦＩＣ２４０等で構成される。被写体光像の一部は、
コンデンサレンズ２３８、再結像レンズ２３９によって
２像に分割され、ＡＦＩＣ２４０上の２つの光電変換素
子列に受光される。ＡＦＩＣ２４０は、各素子毎に光強
度に応じてアナログ出力を発生するもので、これがＣＰ
Ｕ２０１に送出されてＡ／Ｄ変換されＣＰＵ２０１内の
素子出力記憶部２４５に記憶される。

【００５４】ＣＰＵ２０１は、記憶された素子出力に基
づいて、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２４８で計算す
る。更に、ＣＰＵ２０１はＡＦＩＣ２４０の光電変換動
作を制御する。ＥＥＰＲＯＭ２３７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き込ま
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き込ま
れるようになっている。

【００５５】モータドライバ２４１は、上述したミラー
シャッタモータ２１８、巻き上げモータ２２０、ズーム
モータ２２３、ＡＦモータ２２５等の大電流を制御する
ためのドライバである。補助光ＬＥＤ２４２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
ＬＥＤ２４２は、ＡＦＩＣ２４０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ＡＦＩＣ２４０が光電変換
できるようにするためのものである。

【００５６】キースイッチ（ＳＷ）群（２）２４３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（１Ｒ）、第２
ストローク信号（２Ｒ）、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ＩＣ２０２を
介してＣＰＵ２０１に読み込まれ、カメラ動作の制御が
行われる。

【００５７】シーケンススイッチ（ＳＷ）群２４４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。また、ブザー２４５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。

【００５８】次に２つの被写体像信号の相関演算につい
て説明する。

【００５９】この発明の動体予測カメラに於いては、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。他の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。

【００６０】最初に第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。

【００６１】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。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。即
ち、各素子列は各６４個の素子を有している。以下、図
５のフローチャートを参照して説明する。

【００６２】先ず、変数ＳＬ，ＳＲ，Ｊに、初期値とし
て５，３７，８がセットされる（ステップＡ１、ステッ
プＡ２）。ＳＬ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ＳＲ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。次いで、次式により相関出力Ｆ
(s) を計算する（ステップＡ３）。

【００６３】

【数１】

【００６４】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。

【００６５】次に、相関出力Ｆ(s) の最小値を検出する
（ステップＡ４）。即ち、Ｆ(s) をＦMIN と比較し、若
しＦ(s) がＦMIN より小さければＦMIN にＦ(s) を代入
し、その時のＳＬ，ＳＲをＳＬＭ，ＳＲＭに記憶して
（ステップＡ５）、ステップＡ６に進む。上記ステップ
Ａ４でＦ(s) がＦMIN より大きければ、そのままステッ
プＡ６に進む。

【００６６】このステップＡ６では、ＳＲ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Ａ７）、式（１）の相関式を繰り返す。即
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素子づつずらせながら相関をとる。Ｊが０
になると、次にＳＬに４を加算し、ＳＲに３を加算して
相関を続ける（ステップＡ８）。即ち、像Ｌでの小ブロ
ック位置を４素子づつずらせながら相関を繰り返す。Ｓ
Ｌの値が２９になると相関演算を終える（ステップＡ
９）。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、最も相関正の高い像信号の
位置関係を示している。

【００６７】次に検出した最も相関性の高いブロックの
像信号について、相関性の判定を行う。先ず、ステップ
Ａ１０にて、次式で示されるようにＦM 及びＦP の値を
計算する。

【００６８】

【数２】

【００６９】即ち、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素子だけずらせた
時の相関出力を計算する。この時、ＦM ，ＦMIN ，ＦP
は図６のような関係になる。ここで検出した像間隔が、
相関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、
相関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。

【００７０】ここで、次式のような相関性指数ＳK を求
める（ステップＡ１１）。

【００７１】ＦM ≧ＦP のときＳK ＝（ＦP ＋ＦMIN ）／（ＦM −ＦMIN ）…（４）ＦM ＜ＦP のときＳK ＝（ＦM ＋ＦMIN ）／（ＦP ＋ＦMIN ）…（５）相関性指数ＳK は、同図よりわかるように、相関性の高
い場合はＳK ＝１となり、相関性の低い場合はＳK ＞１
となる。従って、相関性指数ＳK 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が判定できる
（ステップＡ１２）。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，Ｒ被写体
像の不一致成分が生じるため、相関指数ＳK は１にはな
らない。故に、ＳK ≦αの時は相関性がありと判断して
像ずれ量を求める（ステップＡ１３，Ａ１５）。ＳK ＞
αの時は、相関性がないと判断してＡＦ検出不能と判断
する（ステップＡ１４）。尚、判定値αの値は約２〜３
である。

【００７２】補助光点灯時は、補助光の色、収差等の影
響で相関性が悪くなるので、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。相関性がある場合は図
７の関係より、次式の如く像Ｌと像Ｒとの２像間隔ΔＺ
を求める。

【００７３】ＦM ≧ＦP のとき ΔＺ＝ＳXM−ＳLM＋０．５｛（ＦM −ＦP ）／（ＦM −ＦMIN ）｝…（６）ＦM ＜ＦP のとき ΔＺ＝ＳRM−ＳLM＋０．５｛（ＦM −ＦP ）／（ＦP −ＦMIN ）｝…（７）合焦からの像ずれ量ΔＺは、次式のようにして求められ
る。

【００７４】ΔＺ＝ΔＺ−ΔＺ0 …（８）ここで、ΔＺ0 は合焦時の２像間隔であり、製品個々に
測定されＥＥＰＲＯＭ２３７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ΔＺ’と
記すことにする。また、像ずれ量ΔＺd 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。

【００７５】

【数３】

【００７６】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を省略する。例えば、特開
昭６４−５４４０９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。

【００７７】

【数４】

【００７８】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。

【００７９】本発明は、被写体像の移動を特開平５−９
３８５０号公報等に開示された方法で求める。次に被写
体像の移動を求めるための相関演算について述べる。

【００８０】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ＳＬＭ´，ＳＲＭ´、相関性係数ＳK ´、２
像間隔ΔＺ1 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。先ず、像Ｌの信号について、時刻ｔ0 で被写
体信号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。続いて、図７及び図８を参照して
相関をとる様子を説明する。

【００８１】像Ｌの移動量演算方法についてのみ説明す
る。先ず、変数ＳＬにＳＬＷ´−１０が代入される（ス
テップＢ１）。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が代入される（ステップＢ
２）。そして、ステップＢ３にて、次式の相関式により
相関出力Ｆ(S) を計算する。

【００８２】

【数５】

【００８３】次いで、上述した相関演算と同様にＦ(S)
とＦMIN を比較し（ステップＢ４）、Ｆ(S) がＦMIN よ
り小さければＦMIN にＦ(S) を代入し、その時のＳＬを
ＳＬＭに記憶する（ステップＢ５）。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。

【００８４】次いで、ＳＬに１を加算しＪから１を減算
する（ステップＢ６）。Ｊが負数になるまで相関式Ｆ
(S) を繰り返す（ステップＢ７）。この場合には、±１
０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。

【００８５】従って、焦点距離の短い時、即ち被写体輝
度の明るい時など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。次に相関性の判定を行う。上述した時刻ｔ
0 の像間隔を求めたときと同様に次式の如く求める（ス
テップＢ８）。

【００８６】

【数６】

【００８７】また、相関性係数ＳK は上記（４）及び式
（５）により求められる（ステップＢ９）。そして、Ｓ
K ≦βのときは、相関性ありと判断して移動量を求める
（ステップＢ１０）。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
場合が多いので相関性が悪くなる可能性が大きいためで
ある。また、被写体像の移動量が大きいほど相関性が悪
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、即
ち被写体輝度の暗いときなどは判定値を大きくする。

【００８８】次に像の移動量ΔＸL を求める（ステップ
Ｂ１１）。上述した時刻ｔ0 の像間隔を求めたときと同
様に、次式より求める。

【００８９】ＦM ≧ＦP のとき ΔＸL ＝ＳＬＭ−ＳＬＭ´ ＋０．５｛（ＦM −ＦP ）／（ＦM −ＦMIN ）｝ …（１４）ＦM ＜ＦP のとき ΔＸL ＝ＳＬＭ−ＳＬＭ´ ＋０．５｛（ＦM −ＦP ）／（ＦP −ＦMIN ）｝ …（１５）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ＳＲＭ、移動量ΔＸR を求める。像Ｌ、像Ｒの被
写体像の移動量ΔＸL とΔＸR が求められると時刻ｔ1
での２像間隔ΔＺ2 は、時刻ｔ0 の時の２像間隔ΔＺ1
より次式のようにして求められる。

【００９０】 ΔＺ2 ＝ΔＺ1 ＋ΔＸR −ΔＸL …（１６）より演算誤差を小さくするには、時刻ｔ1 の像Ｌと像Ｒ
の信号に基づいて図５に示した相関演算をやり直して２
像間隔を求め、ΔＺ2 を演算してもよい。時刻ｔ2 での
２像間隔ΔＺ’は次式で予測される。

【００９１】

【数７】

【００９２】このΔＺ´に基づ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
ピントを合せることができる。

【００９３】一方、上記ステップＢ１０にて、ＳK ≦β
の関係でなければ、ステップＢ１２に進み、検出不可能
フラグがセットされるようになっている。尚、被写体像
の移動量ΔＸR 又はΔＸL 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。

【００９４】以下、図９のフローチャートを参照して、
実施の形態に係る動体予測カメラの動作を詳細に説明す
る。

【００９５】ＣＰＵ２０１は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ある。撮影
者によりカメラのメインスイッチがオンされると、ＣＰ
Ｕ２０１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Ｃ１）。そして、測光素子２３３の出力をインタ
ーフェースＩＣ２０２内の測光回路で演算し、シャッタ
スピードの演算や絞り値の演算、即ちアペックス演算を
行う（ステップＣ２）。続いて、ＡＦＩＣ２４０の出力
を前述のように演算し、動体予測機能を含むＡＦの演算
を行う（ステップＣ３）。このステップＣ３については
後述する。

【００９６】続いて、ＣＰＵ２０１は、１Ｒがオンにな
っているかを判定し（ステップＣ４）、１Ｒがオフであ
ればステップＣ２に戻って測光とＡＦを繰り返す。即
ち、電源がオンである間に測光とＡＦを常時行ってい
る。ステップＣ４で１Ｒがオンであれば、続いてステッ
プＣ３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Ｃ５）、これについては後述する。

【００９７】そして、レンズが合焦しているかを判定す
る（ステップＣ６）。これは、後述する合焦フラグを判
定する。合焦していないと判定されるとステップＣ２に
戻り、合焦していると判定されると、２Ｒがオンになっ
ているかを判定し（ステップＣ７）、２Ｒがオフであれ
ばステップＣ３に戻る。２Ｒがオンであれば、続いて絞
りをステップＣ２で演算した値まで駆動し（ステップＣ
８）、ミラー１０２をアップする（ステップＣ９）。そ
して、シャッタ１１８をステップＣ２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Ｃ１
０）。

【００９８】次にシャッタ１１８が所定時間開口したら
ミラー１０２をダウンし（ステップＣ１１）、絞りを開
放にセットし（ステップＣ１２）、シャッタ１１８を初
期位置にチャージし（ステップＣ１３）、１コマ巻上げ
を行った後（ステップＣ１４）、ステップＣ２に戻って
以上の動作を繰り返す。

【００９９】次に図１０のフローチャートを参照して、
図９のステップＣ３のサブルーチン“ＡＦ”のシーケン
スを説明する。

【０１００】このサブルーチンでは、先ずサブルーチン
“ＡＦ検出”を実行する（ステップＤ１）。このサブル
ーチン“ＡＦ検出”は、積分の開始から２像間隔ΔＺを
演算するもので、動体予測演算のシーケンスを含んでい
る。

【０１０１】即ち、図１１及び図１２に示されるよう
に、このサブルーチンでは、先ずＡＦＩＣ２４０の積分
が終了するまで待ち（ステップＥ１）、積分が終了する
と、次に全画素のデータを一画素毎に読み出す（ステッ
プＥ３）。ＡＦＩＣ２４０の出力はアナログ値であり、
一画素読出す毎にＣＰＵ２０１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。次にＡＦＩＣ２４０の積分動作のリセットを行う
（ステップＥ３）。

【０１０２】このステップＥ３で実行されるサブルーチ
ン“積分リセット”は図１３のフローチャートに示さ
れ、積分時間タイマの値を今回の積分時間として読み込
む（ステップＦ１）。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、ＡＦＩＣ２４０の
積分終了信号に同期してタイマのカウントを停止するよ
うに構成すればよい。次に積分間隔タイマの値を前回と
今回の積分間隔として読み込む（ステップＦ２）。次い
で、積分時間タイマと積分間隔タイマをリセットする
（ステップＦ３，Ｆ４）。最後にＡＦＩＣ２４０の次回
の積分をスタートさせ（ステップＦ５）、図１１のステ
ップＥ４以降の処理にリターンする。

【０１０３】図１１の説明に戻って、次いで、得られた
被写体信号に不均一補正を行う（ステップＥ４）。これ
は、製造上に起こる画素毎の微妙な感度のばらつきや、
ＡＦユニット２１０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ＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶さ
れている。尚、詳細は特開平５−９３８５０号公報に記
されているのでここでは説明を省略する。

【０１０４】続いて、モードスイッチ１２でＡＦモード
に動体予測ＡＦモードが選択されているか判定し（ステ
ップＥ５）、セルフタイマスイッチが押されているか判
定し（ステップＥ６）、レリーズ操作をリモートコント
ロールするリモコンスイッチが押されているかを判定し
（ステップＥ７）、今回の積分動作中に補助光ＬＥＤ２
４２がオンしているかを判定する（ステップＥ８）。

【０１０５】以上の４種類の判定項目で、動体予測モー
ドが選択されており、セルフタイマスイッチやリモコン
スイッチは押されておらず、補助光もオフであると判定
された場合のみコンティニュアスＡＦフラグをセットす
る（ステップＥ９）。このフラグがセットされていれば
以下動体予測ＡＦを行う。一方、それ以外の判定結果で
あればコンティニュアスＡＦフラグをクリアし（ステッ
プＥ１０）、ステップＥ１２に移行して以下動体予測Ａ
Ｆを行わない。これは、セルフタイマやリモコンを使用
する場合では、一般に静止被写体を撮影する場面である
し、補助光ＬＥＤ２４２がオンしている状況では被写体
が暗いために明るい場合よりもＡＦ演算の精度が低下
し、動体予測演算の誤差が大きくなるからである。暗い
状況ではシャッタスピードが遅くなる為、動体の撮影に
は不向きである。

【０１０６】続いて、ＣＰＵ２０１は、一回目の像ずれ
演算が終了しているかを判定する（ステップＥ１１）。
これは、後述するステップＥ１４とＥ１６でセットクリ
アされる一回目演算済みフラグを判定する。このフラグ
は一回目の像ずれ量が演算済みであるかどうかを示すフ
ラグであり、初期値は図９のステップＣ１でクリアされ
ている。一回目の像ずれ演算が終了していなければ図５
で説明した相関演算を行って２像間隔ΔＺ1 を演算する
（ステップＥ１２）。

【０１０７】続いて、ステップＥ１３で２像間隔ΔＺ1
が演算できるかを判定する（ステップＥ１３）。即ち、
図５のステップＡ１４とＡ１５でセットクリアされる検
出不能フラグを判定する。ステップＥ１３で検出不能と
判定されたならば、一回目演算済みフラグをクリアして
（ステップＥ１４）、後述するステップＥ２１とステッ
プＥ２３からの移行のために再度検出不能フラグをセッ
トして（ステップＥ１５）、図１０のステップＤ２以降
の処理にリターンする。

【０１０８】上記ステップＥ１３で検出可能と判定され
たならば、一回目演算済みフラグをセットして（ステッ
プＥ１６）、リターンする。尚、検出不能と判定された
場合には、後述するレンズ駆動のサブルーチン中でレン
ズスキャンに移行し、検出可能となるレンズの位置を探
す。

【０１０９】一方、ステップＥ１１で一回目の像ずれ量
演算が終了してると判定されると、二回目の像ずれ量演
算を行う。先ず、次回のために一回目演算済みフラグを
クリアし（ステップＥ１７）、一回目と同じく相関演算
を行って２像間隔ΔＺ2 を演算する（ステップＥ１
８）。

【０１１０】続いて、ステップＥ１３の一回目の場合と
同様に、２像間隔ΔＺ2 が演算できているかを判定する
（ステップＥ１９）。ここで、演算できていない場合に
は、ステップＥ１４に移行して一回目の演算からやり直
しを行う。演算できている場合には、先に図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
Ｅ２０）。

【０１１１】続いて、演算した像Ｌの移動量が所定の第
一の判定値よりも大きいかを判定する（ステップＥ２
１）。この第一の判定値は比較的大きい値であり、ステ
ップＥ２１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。

【０１１２】全く同様にして、像Ｒの移動量の演算（ス
テップＥ２２）と、演算した移動量の判定を行う（ステ
ップＥ２３）。即ち、一回目と二回目の像ずれ検出相関
演算と像Ｌ及び像Ｒの移動量演算が全て演算されて合焦
可能な場合のみステップＥ２４に移行する。

【０１１３】ステップＥ２４では、被写体が移動してい
るか静止しているかを判定する。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二の判定値
よりも大きいかを判断する。この第二の判定値は上記第
一の判定値よりも小さい値であり、合焦可能な被写体の
像移動速度から算出された値である。

【０１１４】ここで、被写体が移動していると判定され
た場合には、上記（１７）式に基づいて未来の２像間隔
ΔＺ´を予測する（ステップＥ２５）。そして、動体フ
ラグをセットしてリターンする。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、ΔＺ´はステップＥ１８で演算した２像間隔Δ
Ｚ2 とする（ステップＥ２７）。そして、動体フラグを
クリアして（ステップＥ２８）、図１０のステップＤ２
以降の処理にリターンする。

【０１１５】ここで、二回目の演算から実際の露光まで
の所要時間、即ち上記（１７）式中の（ｔ2 −ｔ1 ）に
ついて述べる。以下、この時間を予測時間と記す。

【０１１６】予測時間は、特公平５−２２２１４号公報
では過去の撮影レンズ駆動量と駆動時間の情報によって
次回の駆動終了までの時間を演算しているが、制御の簡
素化の為に本発明では固定時間とする。予測時間の内訳
は、主に上記動体予測に係わるＣＰＵ２０１の演算時
間、レンズ駆動時間、そしてミラーや絞り駆動の所要時
間である２Ｒから実際の露光開始までの時間から構成さ
れる。このうち最も所要時間のばらつきが大きいのはレ
ンズ駆動時間であり、ＣＰＵ２０１の演算時間はほぼ一
定であり、２Ｒから実際の露光開始も電池２１２が極端
に消耗していない限りはほぼ一定の値を取る。レンズの
駆動時間は僅か数パルス駆動する場合と大きく数百パル
ス駆動する場合とでは所要時間に差があるが、本発明で
は後述するように大きく駆動する場合においては、一旦
所定量駆動してから測距し直すので、駆動時間のばらつ
きを極力小さくすることができる。即ち、予測時間を固
定値とすることが可能である。

【０１１７】さて、図１０の説明に戻って、検出不能か
どうかを検出不能フラグで判定する（ステップＤ２）。
ここで、検出不能であると判定されたならば、合焦フラ
グをクリアして（ステップＤ３）、図９のステップＣ４
以降の処理にリターンする。検出可能であると判定され
たならば、次にコンティニュアスＡＦモードであるかど
うかをコンティニュアスＡＦフラグで判定する（ステッ
プＤ４）。

【０１１８】ここで、コンティニュアスＡＦではないと
判定されたならば、次の一回目の測距かどうかの判定は
必要ないのでステップＤ６に移行するが、コンティニュ
アスＡＦであると判定されたならば、一回目の測距であ
るかどうかを一回目演算済みフラグで判定する（ステッ
プＤ５）。

【０１１９】一回目の測距であると判定されたならばス
テップＤ３に移行するが、二回目の測距であると判定さ
れたならばステップＤ６に移行してデフォーカス量の演
算をする。ステップＤ６では、ステップＤ１で演算した
２像間隔から上記（８）式及び（９）式に基づいてデフ
ォーカス量を演算をする。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Ｄ７）。この
判定値は許容錯乱円に基づいて求めた値である。判定値
内にあれば既に合焦である。

【０１２０】そして、ステップＤ８にてデフォーカス量
が合焦許容範囲内にあると判定されたならば、レンズ駆
動する必要がないので合焦フラグをセットして（ステッ
プＤ９）、図９のステップＣ４以降の処理にリターンす
る。合焦許容範囲内にないと判定されたならば、合焦フ
ラグをクリアし（ステップＤ１０）、合焦するに必要な
レンズの駆動量を演算して（ステップＤ１１）、図９の
ステップＣ４以降の処理にリターンする。

【０１２１】次に図１４のフローチャートを参照して、
図９のステップＣ５で実行されるサブルーチン“レンズ
駆動”のシーケンスを説明する。

【０１２２】先ず検出不能かどうかを検出不能フラグで
判定する（ステップＧ１）。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。そして、検出可能であると判定され
たならば、次にコンティニュアスＡＦかどうかを判定し
（ステップＧ２）、コンティニュアスＡＦでないと判定
されたならば、ステップＧ４に移行する。

【０１２３】コンティニュアスＡＦであると判定された
ならば、一回目の測距であるかを判定する（ステップＧ
３）。一回目の測距であると判定されたならばレンズ駆
動してはいけないのでリターンする。二回目の測距であ
ると判定されたならば、レンズ駆動の為の初期化を行う
（ステップＧ４）。次に、既に合焦しているかを判断す
る（ステップＧ５）。これは図１０のステップＤ７の判
定結果に基づいており、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図１０のステップＣ
６以降の処理にリターンする。

【０１２４】合焦していないと判定された場合には図１
０のステップＤ１１で演算した駆動量に基づいて、以下
３通りのレンズ駆動を行う。まず、駆動量が駆動量判定
値よりも大きいかを判定する（ステップＧ６）。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
定値が５０パルスとし、演算された駆動量が２５０パル
スとすると、まず所定駆動量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。
ステップＧ７では、駆動量を所定駆動量にする。そし
て、合焦フラグをクリアしてから（ステップＧ８）、ス
テップＧ１４に移行する。

【０１２５】一方、ステップＧ６で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
（繰り込み方向か、繰り出し方向か）と前回の駆動方向
が同じかを判定する（ステップＧ９）。ステップＧ９の
判定は、言い換えれば駆動系のギアのガタが詰まってい
るかどうかの判定である。ステップＧ９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、図１
０のステップＤ１１で演算した駆動量をセットし（ステ
ップＧ１０）、合焦フラグをセットして（ステップＧ１
１）、ステップＧ１４に移行する。

【０１２６】一方、ステップＧ９で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、ＥＥＰＲＯＭ２
３７に記憶してあるガタ量に相当する駆動量をセットし
（ステップＧ１２）、合焦フラグをクリアして（ステッ
プＧ１３）、ステップＧ１４に移行する。即ち、ギアに
ガタがある場合にはガタを詰めるための駆動をしてから
測距をし直し、次回の測距ではガタが詰まっているの
で、ステップＧ１０のルートを通って合焦することにな
る。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Ｇ１４）、それぞれステップＧ７、ステップ
Ｇ１０、ステップＧ１２でセットした駆動量だけステッ
プＧ１４の駆動方向に駆動して（ステップＧ１５）、図
９のステップＣ６以降の処理にリターンする。

【０１２７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
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。例えば、動体予測方式に特開平５−９３８５
０号の方式を用いたが、これに限ることなく動体が検出
できればよい。

【０１２８】以上説明したように、本発明の動体予測カ
メラは、２Ｒ後は駆動を行わず、また予測時間は固定時
間とし、更にレンズ駆動中に積分動作及び動体予測演算
を行わないことによって、動体予測アルゴリズムを簡素
化してタイムラグを小さくし、更に動体予測演算の為に
マイクロコンピュータを追加することなく、カメラ全体
のシーケンス制御を行うマイクロコンピュータによって
動体予測演算可能にした動体予測アルゴリズムを提供で
きる。

【０１２９】尚、本発明の上記実施態様によれば、以下
のごとき構成が得られる。

【０１３０】（１）時系列的に変化する被写体像の焦点
状態に応じて、被写体が所定の方向に移動しているか否
かを判定する判定手段と、被写体が所定の方向に移動し
ていると判定された際に、上記被写体像の焦点状態に基
づいて予め定められた所定時間後の被写体移動位置に対
応する撮影レンズの焦点ずれ量を予測する予測演算手段
と、上記予測演算出力に基づいて、上記撮影レンズを駆
動する駆動手段と、上記撮影レンズが駆動中であること
を検出した際に、上記予測演算手段及び上記判定手段の
駆動動作を禁止する禁止手段と、を具備したことを特徴
とする動作予測カメラ。

【０１３１】（２）時系列的に変化する被写体像の焦点
状態に応じて、被写体が所定の方向に移動しているか否
かを判定する判定手段と、被写体が所定の方向に移動し
ていると判定された際に、上記被写体像の焦点状態に基
づいて所定時間後の被写体移動位置に対応する撮影レン
ズの焦点ずれ量を予測する予測演算手段と、上記予測演
算出力に基づいて、上記撮影レンズを駆動する駆動手段
と、上記撮影レンズが駆動中であることを検出した際
に、上記予測演算手段及び上記判定手段の駆動動作を禁
止する禁止手段と、を具備したことを特徴とする動作予
測カメラ。

【０１３２】（３）時系列的に変化する被写体像の焦点
状態を検出する焦点状態検出手段と、上記検出された焦
点状態に基づいて、被写体が所定の方向に移動している
か否かを判定する判定手段と、被写体が所定の方向に移
動していると判定された際に、上記被写体像の焦点状態
に基づいて所定時間後の被写体移動位置に対応する撮影
レンズの焦点ずれ量を予測する予測演算手段と、上記予
測演算出力に基づいて、上記撮影レンズを駆動する駆動
手段と、上記撮影レンズが駆動中であることを検出した
際に、上記焦点状態検出手段、上記予測演算手段及び上
記判定手段の駆動動作を禁止する禁止手段と、を具備し
たことを特徴とする動作予測カメラ。

【０１３３】（４）上記所定時間は、予測演算時間、撮
影レンズ駆動時間及び露光動作の起動から露光動作まで
の時間に基づいて予め定められたことを特徴とする上記
（２）または（３）に記載の動体予測カメラ。

【０１３４】（５）上記所定時間は、予測演算時間、撮
影レンズ駆動時間及び露光動作の起動から露光動作の開
始までの時間に基づいて予め定められた上記の合計時間
であることを特徴とする上記（２）または（３）に記載
の動体予測カメラ。

【０１３５】（６）撮影レンズによって形成された被写
体像の焦点状態に応じて焦点検出信号を時系列的に出力
する焦点検出手段と、上記時系列的に発生する複数の焦
点検出信号に基づいて被写体が上記撮影レンズの光軸方
向に移動しているかを判定する被写体移動判定手段と、
上記被写体移動判定手段によって移動被写体であると判
定されると上記複数の焦点検出信号に基づいて所定時間
経過後の上記移動被写体に合焦するように焦点ずれ量を
予測演算する予測演算手段と、上記予測演算手段の出力
に基づいて上記撮影レンズを駆動する駆動手段と、撮影
者の操作によってカメラの露光動作を起動させる操作手
段と、を具備し、上記操作手段が操作された後は、上記
予測演算手段による予測演算及び上記駆動手段による上
記撮影レンズの駆動動作は行わないことを特徴とする動
体予測カメラ。

【０１３６】（７）撮影レンズによって形成された被写
体像の焦点状態に応じて焦点検出信号を時系列的に出力
する焦点検出手段と、上記時系列的に発生する複数の焦
点検出信号に基づいて被写体が上記撮影レンズの光軸方
向に移動しているかを判定する被写体移動判定手段と、
上記被写体移動判定手段によって移動被写体であると判
定されると上記複数の焦点検出信号に基づいて所定時間
経過後の上記移動被写体に合焦するように焦点ずれ量を
予測演算する予測演算手段と、上記予測演算手段の出力
に基づいて上記撮影レンズを駆動する駆動手段と、を具
備し、上記所定時間は固定時間であることを特徴とする
動体予測カメラ。

【０１３７】（８）撮影者の操作によってカメラの露光
動作を起動させる操作手段とを更に具備し、上記予測演
算手段の平均的な演算時間と上記駆動手段の平均的な駆
動時間及び上記操作手段操作から実際の露光開始までの
平均的な所要時間との和を上記固定時間にすることを特
徴とした上記（７）に記載の動体予測カメラ。

【０１３８】（９）撮影レンズによって形成された被写
体像の焦点状態に応じて焦点検出信号を時系列的に出力
する焦点検出手段と、上記時系列的に発生する複数の焦
点検出信号に基づいて被写体が上記撮影レンズの光軸方
向に移動しているかを判定する被写体移動判定手段と、
上記被写体移動判定手段によって移動被写体であると判
定されると上記複数の焦点検出信号に基づいて所定時間
経過後の上記移動被写体に合焦するように焦点ずれ量を
予測演算する予測演算手段と、上記予測演算手段の出力
に基づいて上記撮影レンズを駆動する駆動手段と、を具
備し、上記駆動手段による上記撮影レンズ駆動中には、
上記焦点検出手段と上記被写体移動判定手段及び上記予
測演算手段の動作を行わないことを特徴とする動体予測
カメラ。

【０１３９】

【発明の効果】本発明によれば、動体予測アルゴリズム
を簡素化してタイムラグを小さくし、さらに動体予測演
算の為にマイクロコンピュータを追加することなく、カ
メラ全体のシーケンス制御を行うマイクロコンピュータ
によって動体予測演算可能とする動体予測カメラを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動体予測カメラの概念図である。

【図２】実施の形態に係る動体予測カメラの光学系の構
成を示す図である。

【図３】実施の形態に係る動体予測カメラのＡＦ光学系
の詳細な構成を示す図である。

【図４】実施の形態に係る動体予測カメラの制御系の構
成を詳細に示す図である。

【図５】２像間隔ΔＺ演算のシーケンスを示すフローチ
ャートである。

【図６】像Ｌの移動量演算のシーケンスを示すフローチ
ャートである。

【図７】ＦM ，ＦMIN ，ＦP の関係を示す図である。

【図８】相関演算について説明する為の図である。

【図９】実施の形態に係る動体予測カメラのメインシー
ケンスを示すフローチャートである。

【図１０】サブルーチン“ＡＦ”のシーケンスを示すフ
ローチャートである。

【図１１】サブルーチン“ＡＦ検出”のシーケンスを示
すフローチャートである。

【図１２】サブルーチン“ＡＦ検出”のシーケンスを示
すフローチャートである。

【図１３】サブルーチン“積分リセット”のシーケンス
を示すフローチャートである。

【図１４】サブルーチン“レンズ駆動”のシーケンスを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ＡＦＩＣ２像Ｒ光電変換素子３像Ｌ光電変換素子４像Ｒ出力読出し部５像Ｌ出力読出し部６像移動量演算部７像Ｒ移動量演算部８像Ｌ移動量演算部９動体予測量演算部１０動体判定部１１デフォーカス量演算部１２モードＳＷ１３レンズ駆動量演算部１４シーケンス制御部１５レンズ駆動制御部１６シャッタ制御部１７ミラー制御部１８絞り制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時系列的に変化する被写体像の焦点状態
に応じて、所定時間後の被写体移動位置に対応する撮影
レンズの焦点ずれ量を予測する予測演算手段と、露光動作の開始を指示する露光動作指示手段と、露光動作の開始が指示された後に上記予測演算及び上記
撮影レンズの駆動動作を禁止する禁止手段と、を具備し
たことを特徴とする動体予測カメラ。
【請求項２】時系列的に変化する被写体像の焦点状態
に応じて、被写体が所定の方向に移動しているか否かを
判定する判定手段と、被写体が所定の方向に移動していると判定された際に、
上記被写体像の焦点状態に基づいて予め定められた固定
時間後の被写体移動位置に対応する撮影レンズの焦点ず
れ量を予測する予測演算手段と、上記予測演算出力に基づいて、上記撮影レンズを駆動す
る駆動手段と、を具備したことを特徴とする動体予測カ
メラ。
【請求項３】上記予め定められた固定時間は、予測演
算時間、撮影レンズ駆動時間及び露光動作の起動から露
光動作の開始までの時間の和であることを特徴とする請
求項２に記載の動体予測カメラ。