JP3183902B2

JP3183902B2 - 自動焦点装置

Info

Publication number: JP3183902B2
Application number: JP09487091A
Authority: JP
Inventors: 久嗣末兼
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 2001-07-09
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: US5208625A; JPH0593850A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はカメラ等に用いられる
自動焦点装置に関し、特に光軸と垂直方向に移動する被
写体の予測ＡＦ、合焦動作を行う自動焦点装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラの自動調節装置に於い
て被写体の動きを検出して処理する装置は数多く提案さ
れている。例えば、特開昭６０−１６６９１０号公報で
は、所定時間後の被写体像信号の差をとることにより、
被写体像の動きを検出して手振れ警告を行い、合焦でき
ないことを予告している。また、例えば特開昭６０−２
１４３２５号公報では、デフォーカス量の変化より被写
体の光軸方向の動きを検出し、所定時間後の被写***置
を予測してレンズ駆動量を補正する手段が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭６０
−１６６９１０号公報に開示されているような装置の場
合、撮影者は被写体の動きを検知してピントの合った写
真が得られないと判断するため、撮影機会を失ってしま
っていた。例え撮影したとしても、ピントの合った写真
は得られないものであった。

【０００４】また、特開昭６０−２１４３２５号公報に
開示されているような装置の場合は、被写体の光軸方向
の動きを検出してレンズを追従させているので、光軸方
向に真直ぐに動いている被写体にはピントを合わせるこ
とができるが、次のような場合にはピントを合わせるこ
とができない。

【０００５】すなわち、上記装置の場合、図１７（ａ）
に示されるように、被写体１がカメラ２の光軸に対して
直交する横方向（図示矢印Ｇ₁方向）に動いているとき
は、デフォーカス量の変化だけを検出しているので、デ
フォーカス検出をしている測距粋より被写体像が外れて
しまっても、該被写体像が測距粋から外れてしまったこ
とを認識できない。このため、所望の被写体像以外の被
写体像についての移動速度を検出してしまう虞れがあ
る。

【０００６】また、図１７の（ｂ）のように、接近した
２つの距離に被写体１及び１′が並んで存在するとき
に、撮影者がカメラの構図を少し変えると（図示矢印Ｇ
₂方向）、それだけで測距対象となる被写体が変わって
しまう。このために、デフォーカス量が変化する。

【０００７】このデフォーカス量の変化により、カメラ
は被写体が動いているものと判定してレンズ駆動量を補
正してしまうので、ピントの合った写真を得ることがで
きなかった。すなわち、単にデフォーカス量の変化だけ
を検出しているので、測距対象となる被写体が同一の被
写体であるか検出していなかった。

【０００８】この発明は上記の課題に鑑みてなされたも
ので、被写体像の移動を検出することによって光軸方向
の動きだけでなく光軸と直交する横方向の動きを検出し
て、被写体像が測距枠にある限りは常に同一の被写体を
検出することによって動いている被写体に確実に合焦す
ることのできる自動焦点装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１に記載
の発明は、図１に示されるように、被写体光の像を２像
に分割する像分割手段と、この像分割手段により分割さ
れた像を各々受光する第１光電変換素子列１１及び第２
光電変換素子列１２とを有するＡＦＩＣ１３を備える自
動焦点装置に於いて、第１の時刻に於ける上記第１光電
変換素子列１１上の第１被写体像位置と、上記第１の時
刻から所定時間経過した後の第２の時刻に於ける上記第
１被写体像位置とに基き第１の相関演算を行うと共に、
上記第１の時刻に於ける上記第２光電変換索子列１２上
の第２被写体像位置と、上記第２の時刻に於ける上記第
２被写体像位置とに基き第２の相関演算を行う相関演算
手段と、この相関演算手段による上記第１及び第２の相
関演算に関する出力に基き、それぞれ相関性があるか否
かを判定する相関性判定手段と、この相関性判定手段
が、相関性ありと判定した場合に、上記第１及び上記第
２の被写体像の移動量を上記第１の時刻及び第２の時刻
それぞれの像位置から求める移動量算出部１４及び１５
を有する移動量演算手段１６と、この移動量演算手段１
６の出力に基き、第１の所定時間に引続く第２の所定時
間経過後の第１被写体像位置と第２被写体像位置を予測
する予測演算部１７及び１８を有する予測演算手段１９
と、この予測演算手段１９で予測された予測第１被写体
像位置と予測第２被写体像位置とから必要なレンズ駆動
量を演算するレンズ駆動量算出手段２０と、から成る駆
動量演算手段を具備することを特徴とする。また、請求
項２に記載の発明は、上記予測演算手段１９による上記
第２の所定時間が、レンズ駆動終了時に合焦となるよう
なレンズ駆動量を駆動するに要する時間、または露光開
始までの時間、或いはストロボ発光までの時間であるこ
とを特徴とする。請求項３に記載の発明では、上記予測
演算手段１９による時刻ｔ₂に於ける予測像ずれ量Ｚ″
は、時刻ｔ₀に於ける像ずれ量をΔＺ′、時刻ｔ₁に於
ける像ずれ量ΔＺ、第１被写体像の像移動量をΔＸ_R、
第２被写体像の像移動量をΔＸ_Lとすると、 ΔＺ″＝ΔＺ＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（ΔＸ
_R−ΔＸ_L）または、 ΔＺ″＝ΔＺ′＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（Δ
Ｘ_R−ΔＸ_L）により、求めることを特徴とする。更に、請求項４に記
載の発明では、上記移動量演算手段１６は、先に移動量
を検出している場合には、上記移動量を求める際の相関
演算を行う範囲を制限することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明の自動焦点装置にあって
は、被写体光の像が２像に分割され、この分割された像
が、第１光電変換素子列１１及び第２光電変換素子列１
２とを有するＡＦＩＣ１３によって各々受光される。そ
して、第１の時刻に於ける上記第１光電変換素子列１１
上の第１被写体像位置と、上記第１の時刻から所定時間
経過した後の第２の時刻に於ける上記第１被写体像位置
とに基き第１の相関演算を行うと共に、上記第１の時刻
に於ける上記第２光電変換素子列１２上の第２被写体像
位置と、上記第２の時刻に於ける上記第２被写体像位置
とに基き相関演算が相関演算手段で行われる。この相関
演算手段による上記第１及び第２の相関演算に関する出
力に基き、それぞれ相関性があるか否かが相関性判定手
段で判定され、この相関性判定手段が、相関性ありと判
定した場合に、上記第１及び上記第２の被写体像の移動
量が、移動量演算手段１６内の移動量算出部１４及び１
５で上記第１の時刻及び第２の時刻それぞれの像位置か
ら求められる。そして、この移動量演算手段１６の出力
に基き、第１の所定時間に引続く第２の所定時間経過後
の第１被写体像位置と第２被写体像位置が予測演算手段
１９内の被写体像位置予測演算部１７及び１８で演算さ
れる。予測演算手段１９で予測された予測第１被写体像
位置と予測第２被写体像位置からは、必要なレンズ駆動
量が駆動量演算手段を構成するレンズ駆動量算出手段２
０で演算される。このように、異なる時刻での第１、第
２の被写体像信号をそれぞれ比較することにより、移動
量を第１、第２の被写体像毎に検出して、所定時間後の
被写体像位置を第１、第２の被写体像毎に予測して被写
体の動きを予測する。また、請求項２に記載の発明の自
動焦点装置にあっては、上記予測演算手段１９による上
記第２の所定時間を、レンズ駆動終了時に合焦となるよ
うなレンズ駆動量を駆動するに要する時間、または露光
開始までの時間、或いはストロボ発光までの時間とす
る。請求項３に記載の発明の自動焦点装置では、上記予
測演算手段１９による時刻ｔ₂に於ける予測像ずれ量
Ｚ″は、時刻ｔ₀に於ける像ずれ量をΔＺ′、時刻ｔ₁
に於ける像ずれ量ΔＺ、第１被写体像の像移動量をΔＸ
_R、第２被写体像の像移動量をΔＸ_Lとすると、 ΔＺ″＝ΔＺ＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（ΔＸ
_R−ΔＸ_L）または、 ΔＺ″＝ΔＺ′＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（Δ
Ｘ_R−ΔＸ_L）により、求められる。更に、請求項４に記載の発明の自
動焦点装置にあっては、上記移動量演算手段１６は、先
に移動量を検出している場合には、上記移動量を求める
際の相関演算を行う範囲を制限する。

【００１１】

【実施例】以下図面を参照して、この発明の実施例を説
明する。

【００１２】図２（ａ）〜（ｄ）は焦点検出の原理を説
明するためのもので、被写体、カメラ及びセンサの関係
を示した図である。例えば、図２（ａ）に示されるよう
に、カメラ２に向かって被写体１が真直ぐに近付いてく
る（図示矢印Ｇ₃方向）場合、後述する焦点検出装置の
原理により、第１及び第２のセンサ上の第１及び第２の
被写体像は、時刻ｔ₁から時刻ｔ₂の間に互いに外側へ
移動する。この場合、被写体像の移動量Δｘ_LとΔｘ_R
は等しい。

【００１３】また、図２（ｂ）に示されるように、カメ
ラ２に向かって被写体１が光軸と直交する横方向（図示
矢印Ｇ₁方向）に平行移動する場合、２つの被写体像は
同じ向きに移動する。この場合、被写体像の移動量Δｘ
_LとΔｘ_Rは等しい。

【００１４】更に、図２（ｃ）に示されるように、カメ
ラ２に向かって被写体１が左手前に近付く（図示矢印Ｇ
₄方向）場合、第１の被写体像（Ｌ）は、近付いてくる
ことによる外側への移動量と、左へ平行移動することに
よる左側への移動量が加算されて外側へ大きく移動す
る。一方、第２の被写体像（Ｒ）は、近付いてくること
による外側への移動量と、左へ平行移動することによる
左側への移動量が相殺されて移動量は小さくなる。

【００１５】同様に、図２（ｄ）に示されるように、カ
メラ２から向かって左後方に被写体１が遠ざかる場合
は、第１の被写体像（Ｌ）は、遠ざかることによる内側
への移動量と、左へ平行移動することによる左側への移
動量が相殺されて、移動量は小さくなる。一方、第２の
被写体像（Ｒ）は、遠ざかることによる内側への移動量
と、左へ平行移動することによる左側への移動量が加算
されて、内側へ大きく移動する。

【００１６】ここで、時刻ｔ₁と時刻ｔ₂の被写体像よ
り、後述する相関演算等の手段により第１及び第２の被
写体像の移動量Δｘ_L、Δｘ_Rを検出して、右方向への
移動を＋とする符号をつけると、光軸方向の被写体像の
移動量はΔｘ_R−Δｘ_L、横方向の被写体像の移動量は
Δｘ_R＋Δｘ_Lで求めることができる。時刻ｔ₁から時
刻ｔ₂までの被写体像の移動量Δｘ_L、Δｘ_Rが求まれ
ば、時刻ｔ₃での被写体像の位置を予測することができ
る。

【００１７】被写体が定速度で動いているとすると、横
方向の被写体像の移動速度は定速度となる。また、光軸
方向への被写体像移動速度は、後述するように厳密には
定速度にはならないが微小な時間間隔では定速度と考え
てよい。

【００１８】したがって、時刻ｔ₃での第１の被写体像
の予測位置は、時刻ｔ₂の被写体像位置より数１に示さ
れるΔｘ_L′だけ移動する。

【００１９】

【数１】同様に、第２の被写体像の予測位置は数２に示されるΔ
ｘ_R′だけ移動する。

【００２０】

【数２】また、時刻ｔ₂での第１、第２の被写体像の間隔、すな
わちピントずれ量をΔＺとすると時刻ｔ₃での予測ピン
トずれ量ΔＺ′は数３の如く求められる。

【００２１】

【数３】この予測ピントずれ量ΔＺ′に基いて、レンズ駆動量を
求める。時刻ｔ₃をレンズ駆動終了時に合焦となるよう
なレンズ駆動量を駆動するのに要する時間、または露光
開始までの時間、或いはストロボ発光までの時間とする
ことにより、被写体にピントを合わせることや、ピント
の合った写真を得ることができる。

【００２２】ここで、被写体が光軸方向に定速度で移動
しているときの光電変換素子上の被写体像の移動速度に
ついて詳細にみると、以下の如くである。

【００２３】すなわち、図３に於いて、被写体（Ｉ）の
像は、撮影レンズ（Ｌ）によってフィルム面（Ｆ）近傍
に被写体像（Ｉ′）として結像される。撮影レンズ
（Ｌ）の等価的焦点距離をｆ、等価的厚みをｃ、フィル
ム面から被写体像までの距離すなわちデフォーカス量を
ΔＤとすると、フィルム面から被写体までの距離Ｒは数
４のようにして求められる。

【００２４】

【数４】したがって、デフォーカス量ΔＤは、数５の如くなる。

【００２５】

【数５】レンズ固定で考えると、Ｒ−ｌ−２ｆ−ｃ＝ｋとおける
から数６のようになる。

【００２６】

【数６】光電変換素子上の被写体像間隔の合焦時の被写体像間隔
に対するずれ量をΔＺと数７のようになる。この数７に
於いて、Ａ、Ｂ、ＣはＡＦ検出光学系で決まる定数であ
り、例えばＡ＝２、Ｂ＝１７０、Ｃ＝８５である。

【００２７】

【数７】このことは、特開昭６２−１００７１８号公報等に開示
されている。よって、数８が求められる。

【００２８】

【数８】被写体が定速度で移動しているとすると、ｌ＝ｖｔ＋ｌ
₀とおけるから、数９が求められる。

【００２９】

【数９】したがって、被写体像の移動は上式のようになり厳密に
は定速度にはならないことになる。

【００３０】しかしながら、焦点距離ｆ＝１００mm、距
離１０ｍ、速度５０km/hで動いている被写体の場合、上
記Ａ＝２、Ｂ＝１７０、Ｃ＝８５として計算すると、合
焦近傍での被写体像の移動量は次式のようになる。 ΔＺ＝０．０２３３−｛０．０１６５／（ｔ＋０．７１１６）｝ここで、０．３秒までの移動量を表１に示す。

【００３１】

【表１】カメラの焦点調節に於いては、検出間隔は０．１〜０．
２秒であり、予測時間は０．２〜０．３秒であることか
ら、被写体像の光軸方向の移動速度は定速度と考えて差
し支えない。但し、高速で移動する被写体を近距離で検
出する場合は、定速度とは考えられないので、上述した
ようにΔＺ＝α−｛γ／（ｔ＋β）｝の形で求めてもよ
い。この場合は、被写体像の移動量より光軸方向の移動
量を求めて、第１、第２の被写体毎に横方向と光軸方向
の移動量に分けて求めることができる。

【００３２】また、上式の係数αは焦点距離とフォーカ
スレンズの繰出し量により求まるものであり、係数β、
γは例えば時刻ｔ₁、ｔ₂の像ずれ量により求めること
ができる。或いは、係数のβ、γを時刻ｔ₁、ｔ₂、ｔ
₃の像ずれ量より求めてもよい。

【００３３】次に、この発明の実施例を説明する。

【００３４】図４は、この発明の自動焦点装置が適用さ
れたもので、ズームレンズ機構を内蔵するカメラの光線
図を示したものである。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
通り、メインミラー１０２に入る。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ない、第３
群、第４群が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ズーミング時のピントず
れを防いでいる。

【００３５】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
ラーを透過しサブミラー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１
０６、赤外カットフィルタ１０７、コンデンサレンズ１
０８、ミラー１０９、再結像絞り１１０、再結像レンズ
１１１、ＡＦＩＣ１１２から成る。

【００３６】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
をカットし、赤外光による収差ずれを防ぐ。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、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、ＡＦＩＣ１１２上の２
つの光電変換素子列に再結像される。

【００３７】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、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
されることができる。

【００３８】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
₆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。

【００３９】図５は、この実施例のカメラのブロック構
成図である。同実施例に於けるカメラシステムには、Ｃ
ＰＵ２０１、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２
０９、ＡＦユニット２１０の各ユニット等で構成され
る。

【００４０】ＣＰＵ２０１は、カメラシステム全ての制
御を行うもので、シリアル通信ライン２１１を介して、
インターフェースＩＣ２０２、ＬＣＤＩＣ２３５、ＡＦ
ＩＣ２４０、Ｅ²ＰＲＯＭ２３７とデータの送受信を行
う。また、ＣＰＵ２０１とインターフェースＩＣ２０２
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。

【００４１】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。

【００４２】電源ユニット２０３は、２系統の電源を供
給する。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、ＣＰＵ２
０１よりインターフェース２０２を通して制御される。

【００４３】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等から成る。低輝度ま
たは逆光状態でストロボの発光が必要な時は、ＣＰＵ２
０１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、ＣＰＵ２０
１のＡ／Ｄ変換入力端子に入力される。これにより、Ｃ
ＰＵ２０１は充電電圧の制御を行う。充電電圧が所定レ
ベルに達したならば、ＣＰＵ２０１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。

【００４４】ストロボの発光タイミングには、次のよう
なものがある。後述するシャッタ先幕走行完了スイッチ
２４４の入力により発光する先幕発光、後幕の走行開始
直前に発光する後幕発光、先幕走行完了から後幕の走行
開始直前の間に等しい時間間隔で等光量だけ複数回発光
するマルチ発光等である。

【００４５】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、ＣＰＵ２０１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１０
２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。

【００４６】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。次に、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。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。

【００４７】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。

【００４８】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２４１を介して、Ｃ
ＰＵ２０１で制御される。フィルム検出ＰＩ２２１の出
力は、インターフェースＩＣ２０１で波形整形され、Ｃ
ＰＵ２０１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。ＣＰＵ２０１は、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。

【００４９】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。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２
２２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、Ｏ
ＦＦ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。

【００５０】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。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。ＡＦＰＩ２２７の出力は、インターフェースＩＣ２
０１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。ＣＰＵ２
０１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、または無限基準位置からの駆出し量はＡＦＰＩ２２
７のパルス量として、ＣＰＵ２０１内のレンズ繰り出し
量記憶部２４６に記憶される。

【００５１】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。

【００５２】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ＬＥＤ２３２
と、測光用８分割フォトダイオード素子２３３等から成
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ＬＣＤＩＣ２３５に送
られる表示内容に従い、ＬＣＤＩＣ２３５によって表示
制御される。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。

【００５３】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ＣＰＵ２０
１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。

【００５４】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に送出
される表示内容に従い、ＬＣＤＩＣ２３５によって表示
制御される。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
読込まれ、これによりそれぞれのモードが設定される。

【００５５】ＡＦユニット２１０は、Ｅ²ＰＲＯＭ２３
７、コンデンサレンズ２３８、セパレータレンズ（再結
像レンズ）２３９、ＡＦＩＣ２４０等で構成される。

【００５６】被写体光像の一部は、コンデンサレンズ２
３８、再結像レンズ２３９によって２像に分割され、Ａ
ＦＩＣ２４０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たデジタル
出力を発生するもので、これがＣＰＵ２０１に送出され
てＣＰＵ２０１内の素子出力記憶部２４５に記憶され
る。

【００５７】ＣＰＵ２０１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２４８で計算する。
更に、ＣＰＵ２０１はＡＦＩＣ２４０の光電変換動作を
制御する。Ｅ²ＰＲＯＭ２３７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
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。

【００５８】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。

【００５９】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ＬＥＤ２４
２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。

【００６０】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に読込まれ、カメラ動作の制御が行
われる。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】次にＡＦ光学系について説明する。

【００６４】上記ＡＦ光学系１０５は、図６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。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。

【００６５】撮影レンズ１２１が前ピン、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。ま
た、撮影レンズ１２１が後ピン、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１３２Ｒとなる。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。

【００６６】図７は、光電変換素子の原理を示したもの
である。同図に於いて、初めにリセットトランジスタ１
４２をＯＮすることにより、ポイント１４１の電位はＶ
₀に設定される。次に、リセットトランジスタ１４２を
ＯＦＦすると、フォトダイオード１４３は受光した光強
度に応じた光電流ｉを流して、フォトダイオード１４３
の接合コンデンサ１４４に蓄積する。これにより、ポイ
ント１４１の電位は徐々に大きくなる。ポイント１４１
の電位が基準電圧Ｖ_REFを越えるとコンパレータ１４５
の出力が反転し、ラッチ１４６にラッチ信号を発生しカ
ウンタ１４７の値（８ビット）をラッチする。

【００６７】一方クロックジェネレータ１４８は、時間
と共に伸長するクロックを発生する。光電変換素子列の
中で、最も早く基準電圧Ｖ_REFに達した素子よりセンサ
ＯＲ信号（ＯＲ）１４９が発生し、スイッチ１５０を閉
じる。スイッチ１５０が閉じられたことにより、カウン
タ１４７はクロックジェネレータ１４８のクロックをカ
ウントする。したがって、光電変換素子列の中で最も強
い光を受けた素子のラッチ１４６には、カウンタ出力
「０」がラッチされる。他の素子は、その素子に受ける
光の強さに応じてＶ_REFに達するまでの時間が遅れるた
め、遅れた時間に応じたカウンタ出力がラッチされる。

【００６８】最も明るい素子の出力がＶ_REFに達した時
間をｔ₀とすると、他の素子のＶ_REFに達する時間ｔ
_(I)とラッチされるカウンタ出力Ｄ_(I)には数１０の関
係式が成立することが知られている。

【００６９】

【数１０】ｔ_(I)は素子が受光する光強度に応じて変化するので、
カウンタ出力Ｄ_(I)を読出すことにより、被写体像信号
を得ることができる。尚、カウンタ１４７は８ビット分
のカウントを行うとカウントを停止する。したがって、
光強度が弱く、ｔ_(I)が所定時間より長い素子出力は
「２５５」に固定される。

【００７０】次に、被写体像信号と光電変換素子の応答
時間より、被写体の輝度データを求める。輝度データは
フィルム露出値の計算に利用したり、測距データの信頼
性、ＡＦ補助光の必要性、そして動体判定のために用い
られるものである。

【００７１】上述したように、光電変換素子出力Ｄ_(I)
とその応答時間ｔ_(I)は、上記数１０の関係式が成立す
る。ところで、この光電変換装置は、素子列の中で最も
暗い素子の蓄積電荷が基準電圧に達した時、またはカウ
ンタが８ビットのカウントを終了した時に検出終了信号
を発生する。光電変換装置を制御するＣＰＵは、光電変
換装置にリセット信号を送出してから、検出終了信号が
発生するまでの時間を検出する。以下、この時間のこと
を積分時間と称することにする。

【００７２】この積分時間を決定するのは素子列の中で
最も暗い光を受けた素子であり、上述したように、この
素子の出力が最も大きな値となる。したがって、積分時
間Ｔと素子出力の中の最大値Ｄ_MAXは数１１の関係にあ
る。

【００７３】

【数１１】ところで輝度を求める場合、素子列の中の平均的な輝度
を求めなければならない。したがって、数１２で示され
る素子出力の平均値の応答時間を求めると、数１３の如
くなる。

【００７４】

【数１２】

【００７５】

【数１３】輝度と応答時間は比例関係にあるので、求める輝度Ｂは
上式を対数圧縮して数１４のように求められる。

【００７６】

【数１４】ここで、Ｈは応答時間と輝度を対応づけるための系数
で、均一光源に対する応答時間より、製品個々に測定し
記憶装置に記憶される。これは製品個々で、光学系の明
るさや光電変換感度にばらつきがあるためである。ま
た、画面中の複数の点で輝度を求めたり、複数の光電変
換装置で輝度を求める場合は、各点、或いは各装置毎に
積分時間、素子最大出力を求めて輝度を検出する。系数
Ｈも各点或いは各装置毎に記憶する。

【００７７】数１２で示される素子出力の平均値は、全
素子の平均を求めてもよいが、検出光学系により分割さ
れた第１の被写体像と第２の被写体像は等しいものであ
るから、第１の光電変換素子列または第２の光電変換素
子列の何れかの素子列内で平均を求めてもよい。更に、
狭い領域での輝度値を検出する場合は、素子列の中の一
部を用いるとよい。光学系の性能で、光電変換素子列の
一部に被写体像が投影されない虞れのある部分があれ
ば、その部分の出力は平均化しない。

【００７８】全素子の中で最も暗い素子に於いて積分時
間が決まることを述べたが、積分時間を決める素子が全
素子の一部であるような光電変換装置の場合には、上述
した最大値Ｄ_MAXは積分時間を決める素子出力の中から
求める。

【００７９】尚、スポット測光等で高精度の輝度値が必
要な時は、無用な光が光電変換素子に入射するのを防ぐ
ために、光電変換中はファインダ内の発光表示や、ＬＣ
ＤのバックライトＬＥＤ照明を消したり、ファインダ光
路に遮光部材を挿入する。

【００８０】光電変換素子は特性上、低輝度時に暗電流
が発生し積分時間と輝度の比例関係が成立しなくなる。
したがって、低輝度時には積分時間、または求めた輝度
値に応じて輝度値を補正する。補正値は光電変換装置個
々で異なるので、予め測定して記憶装置に記憶しておく
か、或いは温度によっても暗電流の大きさが異なるの
で、温度検出手段により検出した温度により補正値を変
えてもよい。

【００８１】次に得られた被写体像信号に不均一補正を
行う。

【００８２】これは再結像光学系による照度不均一、受
光素子の感度不均一を補正するためのものである。均一
光源に対する各素子出力より計算された補正係数が記憶
装置に記憶されており、被写体像信号入力時に毎回補正
される。

【００８３】補正係数は以下のようにして求められる。

【００８４】均一光源の光電変換素子出力をＤ₀(I) と
するとこの素子の応答時間ｔ_(I)は上記数１０で示され
る。ここでｔ₀は光電変換素子列の中で最も速く応答し
た素子の応答時間であり、均一光源に於いては全素子の
応答時間がｔ₀であることが望ましい。任意の被写体の
素子出力をＤ(I）、補正後の素子出力をＤ′(I) として
応答時間より補正すると、数１５のようになる。

【００８５】

【数１５】補正係数Ｈ_(I)は記憶装置に記憶しやすい形に変形し
て、数１６の如くする。

【００８６】

【数１６】ここで、ｋは記憶装置の容量内で補正レンジを有効に記
憶するための圧縮係数であり、例えば１０４である。補
正係数Ｈ_(I)を用いると上記補正式は数１７の如くな
る。

【００８７】

【数１７】したがって、数１８が求められる。

【００８８】

【数１８】ここで、αはＤ′_(I)の値がマイナスにならないように
するためのオフセット値である。この補正は素子出力が
正しく光電変換されたものに対してのみ有効であり、上
述したように、光強度が小さいためにカウンタのカウン
トが停止した内容をラッチした素子出力や、外部より強
制的に検出動作を停止させられた時に蓄積電荷が基準電
圧に達しない素子出力に対しては補正しない。

【００８９】次に、２つの被写体像信号により相関演算
を行う。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。すな
わち、各素子列は各６４個の素子を有している。

【００９３】図８のフローチャートを参照して説明す
る。先ず、変数ＳＬ、ＳＲ、Ｊに、初期値として５、３
７、８がセットされる（ステップＡ１、ステップＡ
２）。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、数１９により相関出力Ｆ_(S)
を計算する（ステップＡ３）。

【００９４】

【数１９】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。

【００９５】次に、相関出力Ｆ_(S)の最小値を検出する
（ステップＡ４）。すなわち、Ｆ_(S)をＦ_MINと比較
し、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Ｆ_MINより大きければ、そのままス
テップＡ６に進む。

【００９６】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）、数１９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）。すなわち、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返す。
ＳＬの値が２９になると相関演算を終える（ステップＡ
９）。

【００９７】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、最も相関性の高い像
信号の位置関係を示している。

【００９８】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、相関性の判定を行なう。先ず、ステッ
プＡ１０にて、数２０及び数２１で示されるように、Ｆ
_M及びＦ_Pの値を計算する。

【００９９】

【数２０】

【０１００】

【数２１】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素子だけずらせた時の相関
出力を計算する。この時、Ｆ_M、Ｆ_MIN、Ｆ_Pは図９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９の（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
低いものであれば同図（ｂ）に示されるように、０には
ならない。

【０１０１】ここで、数２２及び数２３のような相関性
指数Ｓ_kを求める（ステップＡ１１）。

【０１０２】

【数２２】

【０１０３】

【数２３】相関性指数Ｓ_kは、図９よりわかるように、相関性の高
い場合はＳ_k＝１となり、相関性の低い場合はＳ_k＞１
となる。したがって、相関性指数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、第１、
第２被写体像の不一致成分が生じるため、相関性指数Ｓ
_kは１にはならない。故に、Ｓ_k≦αの時は相関性あり
と判断して像ずれ量を求める（ステップＡ１３）。Ｓ_k
＞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）。

【０１０４】尚、判定値αの値は約２〜３であるが、製
品個々によってばらつきがあるので調整値として製品個
々に記憶する。

【０１０５】また、光電変換素子に暗電流が発生すると
相関性が悪くなり、ＡＦ検出不能になる確率が大きくな
るので、暗電流の大きさまたは積分時間、或いは温度と
積分時間によって判定値を大きくする。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９の関係より、数２４及
び数２５の如く、像ずれ量Ｓ₀を求める。

【０１０６】

【数２４】

【０１０７】

【数２５】合焦からの像ずれ量ΔＺは、数２６のようにして求めら
れる。

【０１０８】

【数２６】ここで、ΔＺ₀は合焦時の像ずれ量であり、製品個々に
測定され記憶装置に記憶される。Ｃは温度係数、Ｔは温
度検出手段により検出した温度、Ｔ₀はΔＺ₀を測定し
た時の温度でありＣ×（Ｔ−Ｔ₀）で光学系の温度変化
による合焦時の像ずれ量の温度補正を行う。また、像ず
れ量ΔＺより光軸上のデフォーカス量ΔＤは、数２７で
求めることができる。

【０１０９】

【数２７】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
では詳細な説明は行なわない。例えば本出願人が出願し
た特開昭６４−５４４０９号公報に開示された方法で
は、数２８のようにして求めることができる。

【０１１０】

【数２８】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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′、相関性指数Ｓ_k′、像
ずれ量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。

【０１１３】先ず、第１の被写体像信号について、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。

【０１１４】相関をとる様子を、図１０及び図１１を参
照して説明する。

【０１１５】被写体像の移動の検出を開始する（ステッ
プＢ１）時は、変数ＳＬにＳＬＭ′−１０が代入される
（ステップＢ２）。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
Ｂ３）。尚、ステップＢ１で移動量検出済であれば、後
述するステップＢ４、ステップＢ５を経てステップＢ６
に進む。そして、ステップＢ６にて、数２９の相関式に
より相関出力Ｆ_(S)を計算する。

【０１１６】

【数２９】次いで、上述した相関演算と同様にＦ_(S)とＦ_MINを比
較し（ステップＢ７）、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ＳＬをＳＬＭに記憶
する（ステップＢ８）。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。次にＳＬに１を加算しＪから
１を減算する（ステップＢ９）。Ｊが負数になるまで相
関式Ｆ_(S)を繰り返す（ステップＢ１０）。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。

【０１１７】したがって、焦点距離の短かい時、すなわ
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。尚、図１０に於いて、ＳＬ＋
Ｉが第１の光電変換素子の有効素子範囲を越える時、す
なわち素子がない場合や、光学系によりけられる虞れの
ある素子にかかる時は、Ｆ_(S)の計算は行われない。

【０１１８】次に相関性の判定を行なう。上述した第
１、第２の被写体像間隔を求めたときと同様に数３０及
び数３１の如く求める（ステップＢ１１）。

【０１１９】

【数３０】

【０１２０】

【数３１】また、相関性指数Ｓk は上記数２２及び数２３により求
められる（ステップＢ１２）。そして、Ｓk ≦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Ｂ
１３）。

【０１２１】判定値βは、第１、第２の被写体像間隔を
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
かい時、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。

【０１２２】次に像の移動量Δｘ_Lを求める（ステップ
Ｂ１４）。上述した第１、第２の被写体像間隔を求めた
ときと同様に、数３２及び数３３により求める。

【０１２３】

【数３２】

【０１２４】

【数３３】同様にして第２の被写体像についても相関演算を行い、
相関ブロック位置ＳＲＭ、移動量Δｘ_Rを求める。

【０１２５】第１、第２の被写体像の移動量Δｘ_Rが求
められると時刻ｔ₁での像ずれ量ΔＺは、時刻ｔ₀の時
の像ずれ量ΔＺ′より数３４のようにして求められる。

【０１２６】

【数３４】 ΔＺに基いてレンズ駆動量を求めることもできるが、同
実施例では数３５の如く、時刻ｔ₂での像ずれ量ΔＺ″
を予測する。

【０１２７】

【数３５】時刻ｔ₂を後述する方法で求めて、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。

【０１２８】一方、上記ステップＢ１３にて、Ｓ_k≦β
の関係でなければ、ステップＢ１５に進み、検出不能フ
ラグがセットされるようになっている。

【０１２９】尚、被写体像の移動速度（Δｘ_R−Δ
ｘ_L）／（ｔ₁−ｔ₀）が大きすぎる場合は、検出値に
信頼性がないものとして像ずれ量の予測はしない。一
方、被写体像の移動速度が小さく検出誤差と見なされる
場合は、移動速度を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。

【０１３０】時刻ｔ₂にレンズ駆動を行わずに、時刻ｔ
₁の検出に引き続いて時刻ｔ₃に被写体像の移動を検出
する場合について述べる。

【０１３１】この場合、時刻ｔ₀から時刻ｔ₁の間の被
写体像移動量に基いて、時刻ｔ₃での被写体像位置を予
測することができる。予測した被写体像位置の近傍で移
動量を検出することにより、相関範囲を小さくして演算
時間を短くすることができる。また、移動速度の大きす
ぎる被写体や、急激な被写体の変化、手振れ等による誤
検出を防ぐ効果がある。

【０１３２】図１０のフローチャートに於いては、時刻
ｔ₁での計算では変数ＳＬにＳＬＭ′−１０、変数Ｊに
２０を代入することによって時刻ｔ₀で検出した相関ブ
ロックに対して±１０素子の範囲で被写体像の移動を検
出した。しかしながら、時刻ｔ₃では既に被写体像の移
動量を検出している（ステップＢ３）ので、変数ＳＬに
は数３６で示される時刻ｔ₃の予測被写体像位置が代入
され（ステップＢ４）、変数Ｊに１０が代入される（ス
テップＢ５）。

【０１３３】

【数３６】ここで、ＩＮＴ（）は、括孤内の値の小数点を四拾五
入した整数値を求めることを意味する。

【０１３４】尚、図１０に於いては、時刻ｔ₃では時刻
ｔ₁のＳＬＭがＳＬＭ′にΔｘ_LにＬ（Ｉ）に代入され
ている。

【０１３５】これにより、時刻ｔ₃の予測被写体像位置
の±５素子の範囲で被写体像の移動が検出される。図１
１は、時刻ｔ₃での相関の様子を示したものである。

【０１３６】以上、第１、第２の被写体像について述べ
た。被写体像移動量の検出と同様の相関演算を行うこと
により、時刻ｔ₁から時刻ｔ₃の間の被写体像の移動量
Δｘ_L′、Δｘ_R′が求められる。

【０１３７】被写体像の移動量が小さいと予測されるよ
うな焦点距離、被写体距離、被写体輝度の場合には、相
関範囲を更に小さくする。或いは、時刻ｔ₁で検出した
移動量Δｘ_Lに基いて相関範囲を決めてもよい。例え
ば、相関範囲を数３７に所定数を加えた素子数にするこ
とによって、２倍から１／２倍の速度変化に対応した移
動量の検出ができる。

【０１３８】

【数３７】次に時刻ｔ₀から時刻ｔ₁の間の被写体像の移動量Δｘ
_L、Δｘ_Rと時刻ｔ₁から時刻ｔ₃の間の被写体像の移
動量Δｘ_L′、Δｘ_R′により、手振れの検出を行う。
Δｘ_L／（ｔ₁−ｔ₀）とΔｘ_L′／（ｔ₃−ｔ₁）の
変化量、または変化率が判定値より大きい場合には、手
振れと判断し警告表示する。同様に、Δｘ_R／（ｔ₁−
ｔ₀）とΔｘ_R′／（ｔ₃−ｔ₁）の比較、或いは
（Δｘ_R＋Δｘ_L）／（ｔ₁−ｔ₀）と（Δｘ_R′
＋Δｘ_L′）／（ｔ₃−ｔ₁）の比較によって、手振れ
の判断をする。

【０１３９】被写体の移動に対して、被写体像の移動が
大きいような焦点距離、被写体距離、被写体輝度に応じ
て判定値を大きくするのは上述した通りである。

【０１４０】時刻ｔ₂の予測像ずれ量ΔＺ″は、時刻ｔ
₀で検出した像ずれ量ΔＺ′と時刻ｔ₀から時刻ｔ₁の
間に移動した被写体像移動量Δｘ_L、Δｘ_Rより求めた
時刻ｔ₁の像ずれ量ΔＺより数３８の如く求められる。

【０１４１】

【数３８】或いは、被写体像の移動速度を平均化して数３９の如く
求められる。

【０１４２】

【数３９】平均化するかどうかの判断は、焦点距離、被写体距離、
被写体輝度、検出した被写体像の移動速度に応じて行
う。これは上述したように、被写体の光軸方向の移動に
対して被写体像の移動が、厳密には定速度にならないた
めである。

【０１４３】したがって、焦点距離が短い場合、被写体
距離が長い場合、被写体輝度が明るい場合、検出した移
動速度が小さい場合には平均化する。平均化するときに
移動量、または検出時刻に応じて、新しい検出値ほど大
きい重み付けを行ってもよい。

【０１４４】被写体像の移動速度（Δｘ_R−Δｘ_L）／
（ｔ₁−ｔ₀）と（Δｘ_R′−Δｘ_L′）／（ｔ₃−ｔ₁）の変化量、ま
たは変化率が所定値より大きい場合は、検出値に信頼性
がないものとして検出不能とする。このとき、被写体の
移動に対して被写体像の移動が大きいような焦点距離、
被写体距離、被写体輝度に応じて、判定値を大きくする
のは上述した通りである。

【０１４５】尚、手振れ検出した場合でも、被写体像の
移動速度の変化量或いは変化率が小さい場合は、像ずれ
量の予測を行う。これは、手振れは多くの場合、カメラ
と平行方向に発生するためで、光軸方向の移動は起きに
いくいためである。

【０１４６】以上の説明では、被写体像の移動を検出す
るときに相関をとるブロックの素子数を、像ずれ量を求
めるときの素子数と同一にしたが、ブロックの素子数を
変えることもできる。

【０１４７】すなわち、ブロック内の重心位置、或いは
コントラストピーク位置を中心とした１０素子程度の小
ブロックを求め、前回に検出した被写体像とブロック位
置より新たなブロック位置を設定して、次に検出した被
写体像と相関をとってもよい。

【０１４８】相関性が小さく、ブロック内に複数の距離
の被写体が含まれると判断される場合は、本出願人が特
開昭６３−１６５８０９号公報に詳細を示したように、
前回検出したブロックを１０素子程度の小ブロックに複
数分割し、次に検出した被写体像と相関演算を行って、
求めるべく被写体像の移動量を求めることもできる。こ
の場合は、複数の移動量が検出されるので、前回検出し
た移動量に近いもの、移動量の一番大きいもの、対応す
るデフォーカス量が最至近を示すもの、更には、重心位
置、コントラストピーク位置の移動量を選択することが
できる。

【０１４９】こうして、ブロックの素子数を小さくする
ことによって、背景被写体と移動している主被写体を分
離することができる。

【０１５０】次に、像ずれ量を予測する時刻ｔ₂の求め
方について述べる。

【０１５１】上述したように、時刻ｔ₂の像ずれ量Δ
Ｚ″は、時刻ｔ₁の像ずれ量ΔＺ、時刻ｔ₀から時刻ｔ
₁の被写体像の移動量Δｘ_L、Δｘ_Rより数３５が求め
られる。そして、光軸上の合焦位置からのデフォーカス
量ΔＤは数２７に従って求められ、レンズの駆動量Δ_L
は数２８の如く求められる。

【０１５２】いま、第１の実施例として、レンズ駆動終
了時に合焦状態となるような時刻ｔ₂を数４０で求め
る。

【０１５３】

【数４０】ここで、ｔ_aは時刻ｔ₁からレンズ駆動開始するまでの
時間で、これには上述した相関演算時間、レンズ駆動量
計算時間の他に、カメラのＬＣＤ表示やスイッチの入力
判断測光・ストロボ制御等の時間が含まれる。また、ｋ
_aはレンズ駆動量に比例した駆動時間を求める係数で、
レンズの種類、焦点距離毎に記憶される。更に、ｔ_bは
レンズ駆動時の加速、減速等のレンズ駆動量にかかわら
ず発生するロス時間を補正する係数であり、固定値が記
憶されている。

【０１５４】上記ｋ_bは、電源電圧、カメラの姿勢、コ
ンバージョンレンズの装着によるレンズ重量の変化等に
よって設定される係数である。電源電圧が小さくなるほ
どデータのトルクが小さくなるため、駆動時間は長くな
る。カメラを上向きにしてレンズを繰出そうとすると、
レンズの自重のため駆動時間は長くなる。逆にカメラを
上向きにしてレンズを繰込む場合には、レンズの自重に
より駆動時間は短くなる。コンバージョンレンズ等が装
着されレンズの自重が大きくなる場合は、駆動時間は長
くなる。すなわち、上記ｋ_bはこれらの影響を補正する
係数であり、電源電圧検出手段による電源電圧、カメラ
姿勢検出手段によるカメラ姿勢とレンズの駆動方向によ
る係数算出手段、及びコンバージョンレンズ等の装着検
出手段の出力によって設定される。

【０１５５】但し、レンズ駆動を定速度で行う場合は係
数ｋ_bは不要である。例えば、被写体像の移動がない場
合、光軸方向の移動がない場合、或いは被写体像の予測
を行わないときは全速でレンズ駆動をするものであって
被写体像の移動を検出して予測した像ずれ量によってレ
ンズを駆動する場合、電源電圧、カメラ姿勢、コンバー
ジョンレンズ等のレンズ重量の変化に応じて決められる
比較的低い一定速度でレンズを駆動するカメラに於い
て、係数ｋ_bは不要である。

【０１５６】尚、ｔ_cはレンズ駆動終了後の処理時間
で、モータブレーキ時間、フォトインタラプタの終了処
理時間が含まれる。

【０１５７】上記数３５、数２７、数２８及び数４０を
解くことによって、レンズ駆動終了時に合焦状態となる
ような時刻ｔ₂を求めることができる。しかしながら、
計算式が複雑になり演算時間がかかるため、一般には数
４１で時刻ｔ₂を求める。

【０１５８】

【数４１】ここで、ｔ_dは数４０のｔ_a＋ｔ_b×ｋ_b＋ｔ_cに数４
１のもつ誤差成分を加味した定数である。また、ｋ_cは
像ずれ量ΔＺ″に比例したレンズ駆動時間を求める変換
係数であり、レンズの種類、焦点距離毎に記憶された値
に電源電圧、カメラ姿勢、コンバージョンレンズ等の装
着によって補正される。

【０１５９】上記数３５及び数４１を解くと、時刻ｔ₂
の予測像ずれ量ΔＺ″は数４２の如くなる。

【０１６０】

【数４２】となる。このΔＺ″により、数２７及び数２８でレンズ
駆動量を求めてレンズ駆動すると、レンズ駆動終了時に
は動いている被写体に対して合焦状態にすることができ
る。

【０１６１】次に、第２の実施例として露出開始までの
時刻ｔ₂を求める。

【０１６２】この場合の時刻ｔ₂は、数４１と同様に数
４３のようになる。

【０１６３】

【数４３】ここで、ｔ_d、ｋ_cは上記数４１と同じである。ｔ_eは
レンズ駆動終了からシャッタ幕が開放されて露出開始さ
れるまでの時間であり、カメラのＬＣＤ表示やスイッチ
の入力判断、測光、ストロボ制御ミラーアップ等の時間
を含む。

【０１６４】時刻ｔ₂での予測像ずれ量ΔＺ″は、数４
４の如くである。

【０１６５】

【数４４】更に、第３の実施例として、ストロボ発光までの時刻ｔ
₂を求める。これはストロボ発光する時は、写真に写さ
れる被写体像はシャッタ幕が開かれる露出開始時刻より
ストロボ発光時刻の像が中心になる。そのため、ストロ
ボ発光モードではストロボ発光時刻の被写体像位置を予
測した方が、ピントの合った写真が得られるからであ
る。

【０１６６】この場合の時刻ｔ₂は、数４３より数４５
が求められる。

【０１６７】

【数４５】ここで、ｔ_d、ｋ_c、ｔ_eは数４３と同じである。ｔ_f
は露出開始からストロボ発光までの時間であり、露出開
始のシャッタ幕の開いた直後に発光する、いわゆる先幕
シンクロ発光時には１〜２ｍｓｅｃになる。また、露出
終了直前のシャッタ幕が閉じる直前に発光する後幕シン
クロ発光時には、露光時間から所定時間を差し引いた値
になる。

【０１６８】所定間隔で所定光量だけくり返し発光する
マルチ発光モードでは、ｔ_fの値を露出開始から最初の
発光までの時間にするが（先幕シンクロマルチ発光）、
露出開始から最後の発光の時間にする（後幕シンクロマ
ルチ発光）ことによって違った効果のある写真を撮影す
ることができる。

【０１６９】以上の実施例では、時刻ｔ₀と時刻ｔ₁の
被写体像より時刻ｔ₂の被写体像位置を予測している
が、上述したように時刻ｔ₃で引き続き検出する場合
は、検出した被写体像の移動速度を平均化することもで
きる。この場合、例えば上記数４２は、数４６のように
なる。

【０１７０】

【数４６】次に、この発明の実施例に於ける具体的な動作プログラ
ムについて、図１２及び図１３のフローチャートに従っ
て説明する。

【０１７１】先ず、図１２のフローチャートに於いて、
このＡＦ検出動作プログラムは、カメラの電源がＯＮの
間は繰返し行われる。

【０１７２】そして、ステップＣ１で光電変換素子の光
電変換動作、いわゆる積分が終了していなければ、ＡＦ
検出プログラムから抜けて次のカメラ動作プログラムに
移る。これに対し、積分が終了していれば、ステップＣ
２に進み、ＡＦＩＣより光電変換素子出力が素子数分だ
け一度に入力される。

【０１７３】次いで、ステップＣ３で電子出力と積分時
間により被写体の輝度値が計算された後、ステップＣ４
で光電変換素子の感度ばらつき、ＡＦ光学系の照度不均
一性が、記憶装置に記憶された補正値で補正される。ス
テップＣ５では、既に第１、第２の被写体像ずれ量が検
出できているかが判断される。ここで検出できていない
ときはステップＣ６に進み、第１、第２の被写体像ずれ
量を相関演算で求める。

【０１７４】更に、ステップＣ７で像ずれ量が検出でき
たか否かが判断され、検出できたときは、像ずれ量検出
済フラグがセットされ（ステップＣ８）、検出不能フラ
グがクリアされる（ステップＣ９）。一方、上記ステッ
プＣ７で像ずれ量が検出できなかったときは、像ずれ量
検出済フラグがクリアされ（ステップＣ１０）、検出不
能フラグがセットされる（ステップＣ１１）。その後、
ステップＣ１２にて、像移動検出済フラグがリセットさ
れる。

【０１７５】また、上記ステップＣ５に於いて、既に像
ずれ量が検出できているときは、第１、第２の被写体像
毎に被写体像の時間に対する移動量が検出される。すな
わち、ステップＣ１３では、第１の被写体像について前
回のＡＦ検出で入力し記憶しておいた被写体像素子出力
と、今回の被写体像出力との間で相関演算が行われて移
動量が検出される。そして、ステップＣ１４で第１の被
写体像の移動量が検出できたか否かが判断され、移動量
が検出できたときはステップＣ１５に進む。

【０１７６】このステップＣ１５では、第２の被写体像
の時間に対する移動量が検出される。そして、ステップ
Ｃ１６で第２の被写体像の移動量が検出できたか否かが
判断され、移動量が検出できたときはステップＣ１７に
進む。

【０１７７】一方、上記ステップＣ１４、ステップＣ１
６にて、第１、第２の被写体像について何れかの移動量
が検出できないときは、ステップＣ６に戻って、第１、
第２の被写体像ずれ量の計算が行われ、移動量の検出は
次回のＡＦ検出からやり直される。

【０１７８】上記第１、第２の何れの移動量も検出でき
たときは、ステップＣ１７で被写体像の光軸方向の移動
速度が検出される。そして、ステップＣ１８にて、検出
された移動速度が所定速度より速く、被写体が光軸方向
に移動していると見なせるか否かが判断される。ここ
で、移動していると判定できる場合はステップＣ１９に
進んで、被写体移動中フラグがセットされ、移動してい
ると見なせない場合は、ステップＣ２０で上記フラグが
リセットされる。

【０１７９】その後、ステップＣ２１にて像移動検出済
フラグがセットされる。

【０１８０】尚、ステップＣ１８で判定される時の所定
速度は、被写体の移動に対して被写体像の移動が大きい
ような焦点距離、被写体距離では判定値を大きくする。
また、前回の判定結果により判定値を変えてもよい。

【０１８１】また、図１３に示されるＡＦ駆動のプログ
ラム動作についても、上述したＡＦ検出動作プログラム
と同様に、カメラの電源がＯＮの間に繰返し行われる。
ステップＤ１でレリーズスイッチの第１ストローク信号
（１Ｒ）が入っていないときは、レンズ駆動が行われな
いので合焦済フラグがクリアされて（ステップＤ２）終
了する。

【０１８２】上記ステップＤ１に於いて、１Ｒ信号がＯ
Ｎのときは、ステップＤ３でＡＦモードがシングルＡＦ
かコンティニアスＡＦであるかが判定される。シングル
ＡＦの場合は、一度合焦するとフォーカスロックをして
レンズ駆動しないので、ステップＤ４で合焦済の場合
は、ＡＦ駆動が行われない。上記ステップＤ３にて、シ
ングルＡＦでない場合はコンティニアスＡＦと見なさ
れ、一度合焦した後も被写体の変化に従って再ＡＦ駆動
がなされる。

【０１８３】シングルＡＦで合焦していない時、あるい
はコンティニアスＡＦの場合はステップＤ５に進み、像
ずれ量が検出できているか否かが判断される。検出不能
フラグは上述したステップＣ９、ステップＣ１１で設定
されたフラグで像ずれ量が検出できていればセットさ
れ、検出できていなければリセットされている。

【０１８４】上記ステップＤ５にて、像ずれ量が検出で
きていないときはステップＤ６に進み、スキャンが行わ
れる。スキャンとはＡＦレンズを高速で駆動しながらＡ
Ｆ検出可能なレンズ位置を探す動作であり、スキャンが
行われた場合は、全てのフラグがリセットされてＡＦ検
出が初めからやり直される。

【０１８５】一方、像ずれ量が検出できている場合はス
テップＤ７に進み、被写体像の移動量が検出できている
か否かが判定される。移動量の検出ができている場合に
は、ステップＤ１７、ステップＤ１８に進んで手振れの
計算がなされた後、手振れの判定が行われる。手振れが
起きている場合は、ステップＤ２０で手振れの表示がＬ
ＣＤまたは発音体で行われる。

【０１８６】次に、像ずれ量の予測が行われる。ステッ
プＤ２１でレリーズスイッチの第２ストローク信号（２
Ｒ）がオンされたか否かが判定される。ここで、２Ｒと
は、露光開始操作信号のことである。像ずれ量の予測は
上述したように、露光が行われずにレンズ駆動が行われ
るだけのときは、レンズ駆動終了時の像ずれ量が予測さ
れる（ステップＤ２２）。また、ストロボ発光の判定が
なされて（ステップＤ２３）、ストロボ発光が行われな
い露光時には露出開始時の像ずれ量が予測され（ステッ
プＤ２４）、ストロボ発光が行われる露光時にはストロ
ボ発光までの時間で像ずれ量の予測が行われる（ステッ
プＤ２５）。

【０１８７】上記ステップＤ７で像移動が検出されてい
ない場合は、ステップＤ８で被写体が移動中であるか否
かが判定される。像移動検出済フラグは、後述するよう
に、レンズ駆動でリセットされるので、像移動検出され
てなくて被写体が移動中であると判定されるのは、コン
ティニアスＡＦでレンズ駆動後に起きる。この場合は像
移動が再検出されるまでレンズ駆動は行われない。

【０１８８】次のステップＤ９では、検出された像ずれ
量、または予測された像ずれ量に基いて、合焦許容範囲
内に入っているか判定される。そして、ステップＤ１０
にて上述した変換式により、像ずれ量を光軸上のデフォ
ーカス量に変換し、デフォーカス量が合焦許容範囲に入
っているかが判定される。この判定は、合焦許容範囲は
被写界深度、すなわち撮影時の撮影絞りによって決定さ
れる。また、低コントラスト被写体や、低輝度被写体、
長焦点レンズの場合は、検出像ずれ量の変動が大きいた
め、合焦許容範囲を大きくしてＡＦ動作の安定化を図
る。

【０１８９】更に、上述した相関性指数の値によって変
化させてもよい。これは、撮影写真のピント精度が要求
される高コントラスト被写体ほど、高い相関性指数が得
られるためである。例えば、相関性指数が２以下の場合
は合焦許容範囲は（ＦＮＯ÷５０）ｍｍ、２以上の場合
は（ＦＮＯ÷３０）ｍｍというようにして決定される
（ＦＮＯとは撮影絞りの値である）。被写体像が移動し
ていると判定された時（被写体移動中フラグがセットさ
れている時）は、予測誤差を考えて、合焦許容範囲を大
きくする。

【０１９０】上記ステップＤ１０に於いて、合焦と判定
されなかった場合は、ステップＤ１１にて、検出された
像ずれ量或いは予測れた像ずれ量からレンズ駆動量が求
められる。次いで、ステップＤ１２に於いてレンズの駆
動方向が、最後にレンズ駆動方向に対して反転したとき
には、駆動量が補正される（ステップＤ１３）。これ
は、ＡＦモータから撮影レンズを駆動する間に、ギア列
のバックラッシュまたは撮影レンズの駆動系に存在する
カムの嵌合がたによって、駆動方向を反転した場合は、
検出した駆動量だけレンズを駆動しても、バックラッシ
ュまたは嵌合分の空送が発生し、駆動量不足になるため
である。

【０１９１】補正法としては、バックラッシュまたは嵌
合合分の補正量を記憶装置に記憶しておいて補正するこ
とも考えられるが、ギア列及びカムは、使用状況に応じ
て経時変化が考えられるため、補正量を規定するのは難
しい。同実施例では、合焦許容範囲分を多めに駆動する
ことによって、不足分が変動しても、少なくとも合焦許
容範囲内に入ってＡＦ動作が安定化されるようにする。
例えば合焦許容範囲が光軸上のデフォーカス量で±０．
１５ｍｍの時は、レンズ駆動反転時にはバックラッシ
ュ、嵌合がたによる駆動不足を想定して０．１５ｍｍ〜
０．２ｍｍだけ多めに駆動する。

【０１９２】ステップＤ１４では、求められたレンズ駆
動量だけＡＦレンズが駆動される。尚、求められたレン
ズ駆動量がレンズの有効範囲を越えると予測される場
合、すなわちレンズの至近距離位置、或いは無限距離位
置を越えると予測される場合は、至近距離位置或いは無
限距離位置までレンズ駆動された後に、合焦不能と判定
されて合焦不能表示が行われる。

【０１９３】このレンズ駆動後、ステップＤ１５にてフ
ラグがリセットされる。ここで、リセットされるのは像
ずれ検出済フラグ、検出不能フラグ、像移動検出済フラ
グである。これはレンズの変化により被写体像が大きく
変化すると考えられるので、ＡＦ検出を初めからやり直
すためである。

【０１９４】同様の理由により、ズームレンズが駆動さ
れて焦点距離が変化したときや、フィルム撮影等の比較
的長い時間の間ＡＦ検出が行われないときも、これらの
フラグがリセットされ、ＡＦ検出が初めからやり直され
る。

【０１９５】フラグがリセットされた後、または上記ス
テップＤ１０で合焦と判定されたときは、ステップＤ１
６に進み、ＬＣＤ及び発音体で合焦表示される。同実施
例に従うと、１Ｒ信号以前に検出された像ずれ量で合焦
と判定された場合は、レンズ駆動が行われずに合焦表示
される。こうして、ステップＤ１７で合焦済フラグがセ
ットされ、ＡＦ駆動プログラムが終了される。この合焦
済フラグによってカメラＣＰＵは露光動作を行う。

【０１９６】尚、上述したように被写体像移動中フラグ
はリセットしない。これはコンティニアスＡＦで、レン
ズ駆動後に最初のＡＦ検出で合焦判定してしまわないよ
うにして引き続き被写体の移動を検出するようにするた
めである。

【０１９７】更に、同実施例に於いては、レンズ駆動後
に確認のためのＡＦ検出を行っていないが、レンズ駆動
量に応じたり、検出した被写体像移動速度、或いは焦点
距離、被写体距離で予測誤差が大きく見込まれる場合に
は、確認のためのＡＦ検出を行ってもよい。

【０１９８】次に、他の応用例について説明する。

【０１９９】図１１に示される時刻ｔ₃に於いて、予測
被写体像位置を数４７または数４８で示される値とす
る。

【０２００】

【数４７】

【０２０１】

【数４８】これらの値だけ移動したときのブロックが、光電変換素
子列の有効範囲を越える場合は、所定時間だけＡＦ検出
を停止し、時刻ｔ₀、時刻ｔ₁の被写体像信号で像ずれ
量を予測することによって、ＡＦ視野外に移動する被写
体に対してピントを合わせることができる。或いは、ズ
ームレンズを駆動して常にＡＦ視野内に入るように倍率
を変更してもよい。

【０２０２】また多点測光に応用し、被写体のカメラに
対する横方向の移動量に応じて、予測被写体像位置に対
応する測光素子出力を選択することによって動いている
被写体について、常に測光することができる。

【０２０３】尚、上述した実施例に於いては、異なる時
刻の被写体像について相関演算を行うことによって被写
体像の移動を検出しているが、検出間隔が短く被写体像
の変化が小さいと予想される場合は、数４９に示される
重心位置の変化及び数５０に示されるコントラスト中心
位置の変化等によっても検出することができる。

【０２０４】

【数４９】

【０２０５】

【数５０】この場合精度は落ちるが、演算時間は短く済むので、例
えばデフォーカス量が大きい時のみに行ってもよい。

【０２０６】更に、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるよ
うに、被写体がカメラに対して平行または垂直に移動し
ている場合、第１、第２の被写体像の移動量｜Δｘ
_L｜、｜Δｘ_R｜は等しいものとしたが、実際にはＡＦ
光学系（図６）のばらつきや、光軸に対する傾きによっ
て差が生じる場合がある。この場合は、被写体像の移動
量を光軸方向、平行方向に分けて移動量に比例して発生
する差分を補正する。補正データは記憶装置に記憶され
る。

【０２０７】次に、ＡＦＩＣの光電変換動作を途中で打
ち切った時の被写体像移動量の検出方法について説明す
る。

【０２０８】図７の光電変換素子では、低輝度時には光
電変換動作に長時間を要する。したがって、光電変換素
子をリセットしてから所定時間経過しても光電変換動作
が終了しない場合は、ＣＰＵよりＡＦＩＣに積分停止信
号を送り光電変換動作を途中で打ち切る。この場合、図
７に示されるような光電変換素子では、図１４（ａ）の
ような被写体像信号波形になる。同図（ｂ）は、光電変
換動作を途中で打ち切らない場合の被写体像信号波形で
ある。光源の明るさが時間変化して、時刻ｔ₀では同図
（ａ）のような波形であり、時刻ｔ₁では同図（ｂ）の
ような波形が得られた時、被写体像の移動は次のように
して検出する。

【０２０９】先ず、光電変換動作を途中で打ち切った時
（時刻ｔ₀）の被写体像信号の最大出力Ｄ_MAXを検出す
る。図７のような光電変換素子の場合、Ｄ_MAXの値は第
１の被写体像、第２の被写体像で同じになる。

【０２１０】次に、光電変換動作を途中で打ち切らなか
った時（時刻ｔ₁）の被写体像信号のうち、Ｄ_MAXを越
える出力をＤ_MAXに固定した被写体像信号を作る（図１
４（ｃ））。図１４（ａ）及び（ｂ）の信号で相関演算
を行うことにより、被写体像の移動量が検出できる。時
刻ｔ₀、時刻ｔ₁とも光電変換動作を途中で打ち切った
時は、時刻ｔ₀の最大出力Ｄ_MAX0と、時刻ｔ₁の最大出
力Ｄ_MAX1の小さい方に出力を固定すればよい。

【０２１１】図１５に、他の光電変換装置のブロック図
を示す。同図はＣＣＤセンサとして知られている光電変
換装置で、６４素子から成る２列の光電変換素子５０１
と、被写体輝度を検出するモニタ素子５０２から成る。
１つ１つの光電変換素子内で光強度に比例して発生する
光電源は、蓄積容量に蓄積積分されＣＣＤ回路によって
順に読出される。読出された積分出力は、増幅回路５０
３によって増幅され、次にＡ／Ｄ変換回路５０４によっ
てデジタル変換されてＣＰＵ５０５に読込まれる。積分
時間は、モニタ素子５０２の出力、または外部からの積
分停止信号５０６によって決定される。

【０２１２】このような光電変換装置に於いて、時刻ｔ
₀ではモニタ素子出力によって適正積分され、時刻ｔ₁
では上述のような理由で外部より積分を途中で停止した
場合、図１６（ａ）及び（ｂ）のような波形が得られ
る。この場合は、時刻ｔ₀、ｔ₁の波形の積分時間の
比、または最大出力値の比、或いは出力総和の比で時刻
ｔ₁の波形を補正して、図１６（ｃ）のような波形を作
る。

【０２１３】図１６（ａ）の波形と図１６（ｃ）の波形
を相関演算することによって、被写体の移動量を検出す
ることができる。時刻ｔ₀、ｔ₁とも、外部より積分を
途中で停止した場合や、時刻ｔ₀、ｔ₁で増幅回路の増
幅率が変った時にも、同様な方法で時刻ｔ₀の波形と時
刻ｔ₁の波形の大きさを、ほぼ同じ大きさにすることに
よって被写体像の移動を検出することができる。

【０２１４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被写体
像の移動を検出することによって光軸方向の動きだけで
なく、光軸と直交する横方向の動きも検出するので、被
写体像が光軸に対して直交する横方向に動いているとき
でも、被写体像が測距枠にある限りは常に同一の被写体
を検出することによって動いている被写体に確実に合焦
することのできる自動焦点装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による自動焦点装置の基本構成を示す
ブロック図である。

【図２】焦点検出の原理を説明するためのもので、被写
体、カメラ及びセンサの関係を示した図である。

【図３】被写体、撮影レンズ及び被写体像等の関係を示
した図である。

【図４】この発明の自動焦点装置が適用されたもので、
ズームレンズ機構を内蔵するカメラの光線図を示したも
のである。

【図５】この発明の一実施例のカメラのブロック構成図
である。

【図６】図５のＡＦ光学系の配置を示した図である。

【図７】光電変換素子の原理を示した図である。

【図８】第１の被写体像と第２の被写体像の間の相関演
算を説明するためのフローチャートである。

【図９】相関出力Ｆ_M、Ｆ_MIN、Ｆ_Pの関係を説明する
図である。

【図１０】第１の被写体移動量を求める動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】時刻ｔ₀、ｔ₁及びｔ₃の相関出力の関係を
示した図である。

【図１２】ＡＦ検出動作プログラムを説明するためのフ
ローチャートである。

【図１３】ＡＦ駆動動作プログラムを説明するためのフ
ローチャートである。

【図１４】図７の光電変換素子に於ける被写体像信号波
形を示した図である。

【図１５】この発明の実施例で他の光電変換装置のブロ
ック図である。

【図１６】図１５の光電変換装置に於ける被写体像信号
波形を示した図である。

【図１７】従来の焦点検出を説明するためのもので、被
写体、カメラ及びセンサの関係を示した図である。

【符号の説明】

１１…第１光電変換素子列、１２…第２光電変換素子
列、１３…ＡＦＩＣ、１４、１５…被写体像移動量演算
部、１６…移動量演算手段、１７、１８…被写体像位置
予測演算部、１９…予測演算手段、２０…レンズ駆動量
算出手段、２０１…ＣＰＵ、２０２…インターフェース
ＣＰＵ、２０３…電源ユニット、２０４…ストロボユニ
ット、２０５…ミラーシャッタユニット、２０６…巻き
上げユニット、２０７…レンズユニット、２０８…ファ
インダユニット、２０９…表示ユニット、２１０…ＡＦ
ユニット、２４５…素子出力記憶部、２４６…レンズ駆
出し量記憶部、２４７…焦点距離記憶部、２４８…相関
演算回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体光の像を２像に分割する像分割手
段と、この像分割手段により分割された像を各々受光す
る第１光電変換素子列及び第２光電変換素子列とを有す
る自動焦点装置に於いて、第１の時刻に於ける上記第１光電変換素子列上の第１被
写体像位置と、上記第１の時刻から所定時間経過した後
の第２の時刻に於ける上記第１被写体像位置とに基き第
１の相関演算を行うと共に、上記第１の時刻に於ける上記第２光電変換索子列上の第
２被写体像位置と、上記第２の時刻に於ける上記第２被
写体像位置とに基き第２の相関演算を行う相関演算手段
と、この相関演算手段による上記第１及び第２の相関演算に
関する出力に基き、それぞれ相関性があるか否かを判定
する相関性判定手段と、この相関性判定手段が、相関性ありと判定した場合に、
上記第１及び上記第２の被写体像の移動量を上記第１の
時刻及び第２の時刻それぞれの像位置から求める移動量
演算手段と、この移動量演算手段の出力に基き、第１の所定時間に引
続く第２の所定時間経過後の第１被写体像位置と第２被
写体像位置を予測する予測演算手段と、この予測演算手段で予測された予測第１被写体像位置と
予測第２被写体像位置とから必要なレンズ駆動量を演算
する駆動量演算手段と、を具備することを特徴とする自動焦点装置。
【請求項２】上記予測演算手段による上記第２の所定
時間は、レンズ駆動終了時に合焦となるようなレンズ駆
動量を駆動するに要する時間、または露光開始までの時
間、或いはストロボ発光までの時間であることを特徴と
する請求項１に記載の自動焦点装置。
【請求項３】上記予測演算手段による時刻ｔ₂に於け
る予測像ずれ量Ｚ″は、時刻ｔ₀に於ける像ずれ量をΔ
Ｚ′、時刻ｔ₁に於ける像ずれ量ΔＺ、第１被写体像の
像移動量をΔＸ_R、第２被写体像の像移動量をΔＸ_Lと
すると、 ΔＺ″＝ΔＺ＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（ΔＸ
_R−ΔＸ_L）または、 ΔＺ″＝ΔＺ′＋((ｔ₂−ｔ₁）／（ｔ₁−ｔ₀))（Δ
Ｘ_R−ΔＸ_L）により、求めることを特徴とする請求項１若しくは請求
項２に記載の自動焦点装置。
【請求項４】上記移動量演算手段は、先に移動量を検
出している場合には、上記移動量を求める際の相関演算
を行う範囲を制限することを特徴とする請求項１に記載
の自動焦点装置。