JP3780051B2 - カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラの自動焦点調節装置、詳しくは、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。
【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、動体予測機能を持つカメラの自動焦点調節装置が特公平８−２７４２５号公報等をはじめとして数多く提案されている。
【０００３】
ところで、この動体予測機能は、被写界深度が深くなるようにプログラム線図がシフトする風景モードや、長時間露光するようにプログラム線図がシフトする夜景モードや、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人物撮影モードでは、一般的に静止被写体を撮影するので動体予測を行っても効果を得ることは少ない。さらに、測距ばらつきやノイズによって予測精度に誤差を生じる場合を避けるために、従来これらのモードでは動体予測を禁止しているカメラが多々知られている。
【０００４】
また、記念写真や集合写真の撮影においてはセルフタイマー撮影が使用されることが多いが、特開平５−２０３８６１号公報には、セルフタイマー撮影モード時に動体予測を禁止する技術手段が開示されている。
【０００５】
さらに、同公報には、被写体距離が所定値より遠いときに動体予測を禁止する技術手段も開示されている。これは、遠い被写体は被写界深度が深いので動体予測無しでも合焦する可能性が高いことに起因するものである。
【０００６】
また、手振れ防止モードを有するカメラの技術も数多く提案されている。すなわち、手振れによる画像劣化を防止するために、振動ジャイロで手振れを検出し、検出した手振れを相殺するように撮影レンズの一部を光軸と直交する方向に移動する技術が良く知られているが、より簡易的な手振れ防止技術として、レリーズボタンを押圧するときの手の動きやミラーアップの衝撃のためにレリーズボタン押圧後の手振れが大きいことに着目し、単にレリーズボタン押圧後に一定時間シャッタ遅延をする技術や、特開平３−９２８３０号公報に開示されているように、振動ジャイロで手振れを検出して検出した手振れが小さくなるタイミングまでシャッタを遅延させる技術が知られている。
【０００７】
このような動体予測技術とシャッタを遅延させる手振れ防止技術を組み合わせた従来技術として、特開平６−２８９２８３号公報ではミラーアップ動作後にシャッタ動作を予め設定した時間だけ遅延する手振れ防止モードが設定された場合には、この遅延時間中の被写体の移動を考慮して動体予測する技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−２０３８６１号公報に開示されているセルフタイマー撮影モードで動体予測を禁止する技術、ならびに風景撮影モード、夜景撮影モード、人物撮影モードが設定されている場合に動体予測を禁止するカメラにおいては、動体予測が強制的に禁止されたにもかかわらずその旨を表示しない場合には、たまたまこれらのモードにおいて移動被写体を撮影しようとした場合に撮影者が認識しないという問題点がある。
【０００９】
また、セルフタイマーと同様に記念写真や集合写真に使用されるものにリモートコントロールを使用した撮影技術が知られている。そして、このリモートコントロール撮影においても動体予測の禁止は望ましい限りだが、しかしながら、上記特開平５−２０３８６１号公報においては、セルフタイマー撮影モードで動体予測を禁止する技術は開示されているものの、セルフタイマーと同様のケースで起こり得る上記リモートコントロールを使用した撮影における動体予測禁止に関しては何等開示はなく、またこれを示唆する記述も見あたらない。
【００１０】
また、同公報には、上述したように被写体が遠い場合にのみ動体予測を禁止する技術が開示されている。しかしながら動体予測の禁止はこのように被写体が遠い場合のみならず、近い場合であっても実施することが望ましい場合がある。すなわち、いわゆるマクロモード等の近接撮影モードや、被写体が比較的近い場合、たとえば３ｍ程度の撮影の場合、高速で移動する被写体を撮影する機会はあまりありえないため、動体予測は禁止することが望ましい。たとえ、近距離撮影で高速移動被写体の撮影機会が生じたとしても、合焦することは困難であるので、やはり動体予測は禁止することが望ましい。
【００１１】
また、特開平６−２８９２８３号公報に開示の手振れ防止モードで動体予測を行う従来技術においては、動体予測の効果が著しく低くなるという問題点がある。なぜならば、ミラーアップの衝撃による画像劣化よりもレリーズボタン押圧に起因する手振れによる画像劣化のほうが大きいために、手振れの周波数が１０Ｈｚ前後であることを考慮すると、手振れ防止の効果を得るためには数十ｍｓから百数十ｍｓの遅延時間が必要であり、このような長い時間余計に動体予測するために動体予測効果が低下することになるからである。また、露光が遅延する手振れ防止モードで移動する被写体を撮影することは、シャッタチャンスを逃がすことになるので好ましくなく、手振れ防止モードでは動体予測を禁止したほうがよい。
【００１２】
また、ズームレンズで移動する被写体を撮影する場合には、長焦点側を使用することが多い。一方、短焦点側はもともと被写界深度が深いために動体予測をしなくても合焦するため誤動作を防ぐ意味からも短焦点側では動体予測を禁止する方が望ましい。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、状況に応じて動体予測の可否が自動的に設定でき、適切な写真撮影が可能な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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明のカメラの自動焦点調節装置は、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複数の焦点検出信号を時系列的に出力する焦点検出手段と、上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、被写体距離が所定の距離よりも近いか否かを判定する被写体距離判定手段と、この被写体距離判定手段によって被写体距離が所定の距離よりも近いと判定された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する禁止手段と、を具備する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
まず、本発明の実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムについて説明する。図２は、当該自動焦点調節装置が適用されたカメラシステムにおいて、ズームレンズ機構を内蔵するカメラシステムの光学系を示した要部側面図である。
【００２８】
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。
【００２９】
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、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１１０、再結像レンズ１１１、ＡＦＩＣ１１２から成る。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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Ｇ６方向）を退避する。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。
【００３３】
図３は、本実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムのブロック構成図である。
【００３４】
本実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムには、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の各ユニット等で構成される。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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は、常時、電池２１２の電圧が供給される。他の１つはＤＣ／ＤＣコンバータ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。
【００３８】
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、ＣＰＵ２０１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、ＣＰＵ２０１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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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】
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、ＣＰＵ２０１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、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。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。
【００４３】
レンズユニット２０７は、撮影レンズ２２２、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本のスイッチり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。
【００４４】
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、または無限基準位置からの駆出し量は、ＡＦＰＩ２２７のパルス量とし、ＣＰＵ２０１内のレンズ駆出し量記憶部２４６に記憶される。
【００４５】
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、電流が通電される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ＰＩ２２９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。
【００４６】
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は等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、ＣＰＵ２０１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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ＡＦユニット２１０は、ＥＥＰＲＯＭ２３７、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。
【００５０】
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たアナログ出力を発生するもので、これがＣＰＵ２０１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ＣＰＵ２０１内の素子出力記憶部２４５に記憶される。
【００５１】
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込まれカメラ動作中は、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
次にＡＦ光学系について説明する。
【００５８】
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１２４Ｌ及び１２４Ｒによって構成される。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、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。
【００５９】
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。
【００６０】
次に、２つの被写体像信号の相関演算について説明する。
【００６１】
本実施形態の装置に於いては、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、同実施形態では左から順に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。
【００６４】
図５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、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）。
【００６５】
【数１】
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。
【００６６】
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、そのときの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。
【００６７】
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素子ず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素子ず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Ａ９）。
【００６８】
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。
【００６９】
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、次式で示されるように、ＦM 及びＦP の値を計算する。
【００７０】
【数２】
【数３】
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、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同図（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。
【００７１】
ここで、次式のような相関性指数Ｓk を求める（ステップＡ１１）。
【００７２】
【数４】
【数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。したがって、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 、像R 被写体像の不一致成分が生じるため、相関性指数Ｓk は１にはならない。故に、Ｓk ≦αの時は相関性あり判断して像ずれ量を求める（ステップＡ１３及び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）。
【００７３】
尚、判定値αの値は約２〜３である。
【００７４】
また、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６の関係より、次式の如く、像して像Ｒとの２像間隔Ｓ0 を求める。
【００７５】
【数６】
【数７】
合焦からの像ずれ量ΔＺdは、次式のようにして求められる。
【００７６】
【数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記憶装置に記憶される。なお、時刻ｔ0 での１回目のＳ0 をΔＺ1 、時刻ｔ2 での２回目のＳ0 をΔＺ2 、時刻ｔ2 での未来の予測されるＳ0 をΔＺ´と記すことにする。
【００７７】
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。
【００７８】
【数９】
なお、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われない。例えば特開昭６４−５４４０９号公報に開示された方法では、次式にように求めることができる。
【００７９】
【数１０】
さらに、後述する被写体の移動を考慮しなければ、撮影レンズ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。
【００８０】
なお、本実施形態は、被写体像の移動を特開平５−９３８５０号に開示され方法で求める。ここで、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。
【００８１】
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´、像ずれ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。
【００８２】
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。
【００８３】
相関をとる様子を、図７及び図８を参照して説明する。像Ｌの移動量演算方法についてのみ説明する。
【００８４】
まず、変数ＳＬにＳＬＭ´−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Ｂ２）。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。
【００８５】
【数１１】
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）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、±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。
【００８６】
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。
【００８７】
次に相関性の判定を行う。上述した時刻ｔ0 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）。
【００８８】
【数１２】
【数１３】
また、相関性係数Ｓk は上記式（４）及び式（５）により求められる（ステップＢ９）。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Ｂ１０）。
【００８９】
判定値βは、時刻ｔ0 の像間隔を求めるときの判定値α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、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。
【００９０】
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、次式により求める。
【００９１】
【数１４】
【数１５】
そして、検出不能フラグをクリアして（ステップＢ１３）、リターンする。
【００９２】
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。
【００９３】
像Ｌ、像Ｒの被写体像の移動量ΔＸR とΔＸL 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。
【００９４】
【数１６】
また、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。
【００９５】
時刻ｔ2 での２像間隔ΔＺ´は前述のように次式で予測される。
【００９６】
【数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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
次に、上述したカメラに適用される、本発明の一実施形態である自動焦点調節装置について説明する。
【０１００】
図１は、本発明の一実施形態のカメラの自動焦点調節装置の概略構成を示したブロック図である。
【０１０１】
図に示すように、この自動焦点調節装置は、上記ＡＦＩＣ２４０等を含むＡＦユニット２１０と焦点検出のための上記演算を行うＣＰＵ２０１内の相関演算回路２４９とを備えた焦点検出部１を具備し、この焦点検出部１には、上記焦点検出部１の出力を演算し、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２が接続されている。
【０１０２】
一方、モード設定部３は、撮影者により各種の撮影モードの可能な設定部であり、手振れ防止（防振）撮影モード設定部４、リモコン（リモートコントロール）撮影モード設定部５、動体予測ＡＦ設定部６、マクロモード設定部７、そして風景撮影モード等その他の撮影モード設定部８を備えている。
【０１０３】
また、被写体距離判定部９は、被写体距離が所定の被写体距離より近いか否かを判定する判定部であり、焦点距離判定部１０は、撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離よりも短焦点側にあるか否かを判定する判定部である。
【０１０４】
上記焦点検出部１，動体判定部２，モード設定部３、被写体距離判定部９、焦点距離判定部１０の出力信号は、それぞれデフォーカス量演算部１１に対して出力され、該デフォーカス量演算部１１は、上記焦点検出部１の出力を演算し、撮影レンズのデフォーカス量を演算するが、動体判定部２の判定結果とモード設定部３の設定状況によって、露光時のデフォーカス量を予測する動体予測を行ったり、動体予測を行わずに現在のデフォーカス量を演算するようになっている。
【０１０５】
上記デフォーカス量演算部１１に出力信号は、駆動量演算部１２に対して出力され、該駆動量演算部１２は、該デフォーカス量演算部１１の演算結果に基づいて合焦するに必要な撮影レンズの駆動量を演算するようになっている。
【０１０６】
また、シーケンス制御部１３は、カメラ全体のシーケンスを制御するコントローラであり、上記ＣＰＵ２０１に対応する。該シーケンス制御部１３には、シャッタ１８やズーム１６や絞り１７やミラー１５や撮影レンズ１９そして撮影モードを表示する表示部１４（上記表示ユニット２０９に対応）等が接続されている。
【０１０７】
図１６は、上記モード設定部３および表示部１４の一表示例を示した説明図である。なお、この表示例は、説明を容易にするために全ての表示部を点灯させた全点灯状態を示している。また、図中、表示部において示す各符号は、それぞれ対応したモードを示す表示部であるとともに、便宜上、当該モード自体を示す符号として以下に説明する。
【０１０８】
図中、符号２５０はプログラムモード、符号２５１は絞り優先オートモード、符号２５２はシャッタスピード優先オートモード、符号２５３はマニュアル露出モード、符号２５４は動きの速い被写体を撮影するスポーツモードを示す表示部であり、このスポーツモードでは高速シャッタになるようにプログラム線図がシフトし、動体予測を行うようになっている。
【０１０９】
また、符号２５５は人物撮影モードを示す表示部であり、このモードでは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。符号２５６は風景撮影モードを示す表示部であり、このモードでは被写界深度が深くなるようにプログラム線図がシフトする。さらに、符号２５７は夜景撮影モードを示す表示部であり、長時間露光するようにプログラム線図がシフトする。
【０１１０】
また、符号２５８は手振れ防止モードを示す表示部であり、このモードでは露光が一定時間遅延するようになっている。
【０１１１】
また、符号２５９は近接撮影モード（マクロモード）を示す表示部であり、このモードはマクロ撮影に適したモードである。
【０１１２】
以上の１０種類の撮影モードはボタン２６０を押すことによって選択できるようになっている。
【０１１３】
一方、符号２６１はセルフタイマー撮影モードを示す表示部であり、同様にボタン２６２で設定する。さらに、符号２６３はリモートコントロール撮影モードを示す表示部であり、ボタン２６４で設定するようになっている。
【０１１４】
また、符号２６５は、ＡＦモードが動体予測を行うコンティニュアスＡＦになっていることを示すものであり、上記スポーツモード２５４等の動体予測を行うモードである場合には自動的に点灯するようになっている。また、上記人物撮影モード２５５、風景撮影モード２５６、夜景撮影モード２５７、セルフ撮影モード２６１、リモートコントロール撮影モード２６３およびマクロモード２５９が選択された場合には自動的に消灯するようになっている。
【０１１５】
さらに、プログラムモードや絞り優先モードやシャッタ優先モード及びマニュアル露出モードでは、動体予測をするようにしてもよいし、動体予測しないようにしてもよい。撮影者の意図で選択できるように動体予測を行うスイッチを設けてもよい。以下、動体予測を行うモードを動体モードと呼ぶ。
【０１１６】
図９は、上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラ全体の動作を示したフローチャートである。
【０１１７】
上述したように、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、ＣＰＵ２０１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）。
【０１１８】
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の出力の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）。なお、このステップＣ３については後述する。
【０１１９】
本実施形態におけるカメラのレリーズボタンは前述のように２段階になっており、半押しの第１ストローク（以下、１Ｒと記す）で測光とＡＦ（オートフォーカス）動作を行い、全押しの第２ストローク（以下、２Ｒと記す）で露光に至るようになっている。
【０１２０】
続いて、上記１Ｒがオンになっているかを判定し（ステップＣ４）、該１Ｒがオフであればモードスイッチ２６０やセルフタイマー設定ボタン２６２やリモートコントロール設定ボタン２６４の状態を読込んで表示し（ステップＣ５、Ｃ６）、ステップＣ２に戻る。即ち、電源がオンである間は測光とＡＦと各スイッチの受付を常時行っている。
【０１２１】
上記ステップＣ４で上記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Ｃ７）。なお、該ステップＣ７については後述する。そして、次にレンズが合焦しているかを判定する（ステップＣ８）。このステップＣ８においては、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ステップＣ２に戻る。合焦していると判定されると、上記２Ｒがオンになっているかを判定し（ステップＣ９）、該２ＲがオフであればステップＣ３に戻る。
【０１２２】
また、上記２Ｒがオンであれば、ステップＣ５でセルフタイマー撮影モードが選択されているかを判定し（ステップＣ１０）、セルフタイマー撮影モードが選択されていれば１０秒の待ち時間を置いて（ステップＣ１１）、ステップＣ１２に移行する。セルフタイマー撮影モードが選択されていなければそのままステップＣ１２に移行する。そして絞りをステップＣ２で演算した値まで駆動し（ステップＣ１２）、ミラー１０２をアップする（ステップＣ１３）。
【０１２３】
次に、上記ステップＣ５で手振れ防止モードが選択されているか否かを判定し（ステップＣ１４）、手振れ防止モードが選択されていれば露光を遅延させるため所定時間待機し（ステップＣ１５）、ステップＣ１６に移行する。また、手振れ防止モードが選択されていなければそのままステップＣ１６に移行する。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Ｃ１６）。
【０１２４】
次に、シャッタ１１８が所定時間開口したらミラー１０２をダウンして（ステップＣ１７）、絞り開放にセットする（ステップＣ１８）。また、シャッタ１１８を初期位置にチャージして（ステップＣ１９）、１コマ巻上げを行い（ステップＣ２０）、ステップＣ２に戻って以上の動作を繰り返す。
【０１２５】
図１０は、上記ステップＣ３（図９参照）におけるＡＦ（オートフォーカス）処理のサブルーチンを示したフローチャートである。
【０１２６】
まず、ステップＤ１のＡＦ検出のサブルーチンは、積分の開始から焦点ずれ量ΔＺ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。
【０１２７】
図１１ないし図１３は、上記ステップＤ１におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートであり、さきにサブルーチンを説明する。
【０１２８】
まず、ＡＦＩＣ２４０の積分が終了するまで待機する（ステップＥ１）。次に全画素のデータを一画素毎に読み出す（ステップＥ２）。上記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。
【０１２９】
次に、ＡＦＩＣ２４０の積分動作のリセットを行う（ステップＥ３）。
【０１３０】
ここで、このステップＥ３について図１４に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１３１】
まず、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、たと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）。
【０１３２】
次に、積分時間タイマと積分間隔タイマとリセットする（ステップＦ３、Ｆ４）。最後にＡＦＩＣ２４０の次回の積分をスタートさせる（ステップＦ５）。
【０１３３】
図１１の説明に戻って、次に、得られた被写体像信号に不均一補正を行う（ステップＥ４）。これは製造上で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。詳細は特開平５−９３８５０号公報に記しているのでここでは省略する。
【０１３４】
図１２に移って、動体モードが選択されているか否かを判定する（ステップＥ５）。なお、本実施形態においては、スポーツモードが選択されている場合に自動的に動体モードに設定されるが、上述したように撮影者の意図で選択できる場合には、動体モードが選択されているか否かの判定を行う。
【０１３５】
次に、近接撮影モード（マクロモード）が選択されているか否かを判定し（ステップＥ３３）、マクロモードが選択されていない場合には被写体距離が所定距離よりも近いか否かを判定する（ステップＥ３４）。
【０１３６】
ここで、本実施形態においては、上述したようにＴＴＬ位相差検出パッシブＡＦ方式を用いているので被写体距離に関する情報は別に得る必要がある。そこで、特開昭６２−２６４０３２号公報に開示された技術手段を用い、被写体距離Ｌを次式で近似する。
【０１３７】
【数１８】
ここで、ｅ，ｄは焦点距離ごとに定まる定数で、ＰＬＳはＡＦレンズの無限基準位置から合焦までの駆出パルス数でＡＦＰＩ２２７のパルス数であり、コンティニュアスＡＦで移動する被写体を追っている場合では、前回のレンズ駆動終了後のＡＦＰＩ２２７のパルス数である。
【０１３８】
上記ステップＥ３４では、式（１８）で求めた被写体距離Ｌが所定の被写体距離Ｌ′より近いか否かを判定する。このＬ′例えばＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶しておけばよい。
【０１３９】
このように、上記ステップＥ３３やＥ３４を設けることにより、ほとんど動体予測の効果がない状況での無意味な動体予測を回避することができる。
【０１４０】
次に、撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離ｆ′よりも短焦点側にあるか否かを判定する（ステップＥ３５）。焦点距離の情報はズームエンコーダ２２８から出力され、ｆ′は例えばＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶されている。
【０１４１】
このように、上記ステップＥ３５を設けることにより、被写界深度の深い短焦点側において無意味な動体予測を回避することができる。
【０１４２】
次に、セルフタイマー撮影モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ６）、リモートコントロール撮影モードが撮影されているか否かを判定する（ステップＥ７）。この後、風景撮影モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ８）、夜景撮影モードが選択されているか否かを判定する（ステップＥ９）。さらに、人物撮影モードが選択されているか否かを判定して（ステップＥ１０）、また、手振れ防止モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ１１）、今回の積分動作中に補助光ＬＥＤ２４２がオンしていたか否かを判定する（ステップＥ１２）。
【０１４３】
以上の１１種類の判定項目で、動体モードが選択されており、各撮影モードが全て選択されておらず、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Ｅ１３）。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。
【０１４４】
一方、上述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Ｅ１４）、ステップＥ１６に移行して以下動体予測ＡＦを行わない。なぜなら、各撮影モードで動体予測をしない理由はすでに述べたが、補助光の判定をする理由は、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検出精度が低下し、動体予測演算の誤差が大きくなるからである。そもそも暗い状況ではシャッター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。
【０１４５】
続いて、一回目の像ずれ演算が終了しているか否かを判定する（ステップＥ１５）。これは、後述するステップＥ１８あるいはステップＥ２０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否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像ずれ量ΔＺ1 を演算する（ステップＥ１６）。
【０１４６】
続いて、ステップＥ１７で像ずれ量ΔＺ1 が演算できているか否かを判定する（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Ｅ１７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Ｅ１８）、後述するステップＥ２５とステップＥ２７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Ｅ１９）、リターンする。
【０１４７】
上記ステップＥ１７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Ｅ２０）、リターンする。なお、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。
【０１４８】
一方、ステップＥ１５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。まず、図１３に移って、次回のために一回目演算済みフラグをクリアする（ステップＥ２１）。そして、一回目と同じく相関演算を行って像ずれ量ΔＺ2 を演算する（ステップＥ２２）。
【０１４９】
続いて、ステップＥ１７の一回目の場合と同様に、像ずれ量ΔＺ2 が演算できているか否かを判定する（ステップＥ２３）。ここで演算できていない場合には、ステップＥ１８（図１２参照）に移行して一回目の演算からやり直しを行う。また、演算できている場合には、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Ｅ２４）。
【０１５０】
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否かを判定する（ステップＥ２５）。この第一の判定値は比較的大きい値であり、ステップＥ２５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。
【０１５１】
同様にして、像Ｒの移動量の演算（ステップＥ２６）と、演算した移動量の判定を行う（ステップＥ２７）。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の移動量演算がすべて演算されて合焦可能な場合のみステップＥ２８に移行する。ステップＥ２８では、被写体が移動しているか静止しているか否かを判定する。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否かを判断する。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。
【０１５２】
被写体が移動していると判定された場合には、式（１７）に基づいて未来の像ずれ量ΔＺ´を予測する（ステップＥ２９）。そして、動体フラグをセットして（ステップ３０）、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Ｅ２２で演算した像ずれ量ΔＺ2 とする（ステップＥ３１）。そして、媒体フラグをクリアして（ステップＥ３２）、リターンする。
【０１５３】
ここで、二回目の演算から実際の露光までの所要時間、即ち式（１７）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。この予測時間は、特公平５−２２２１４号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、制御の簡素化のために本実施形態では固定時間とする。
【０１５４】
上記予測時間の内訳は、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第２ストローク信号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、該２Ｒから実際の露光開始も電池２１２が極短に消耗していない限りほぼ一定の値を取る。
【０１５５】
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、本実施形態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なおすので、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。
【０１５６】
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）。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）、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）。コンティニュアスＡＦで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）。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に移行して行う。
【０１５７】
このステップＤ６では、上記ステップＤ１で演算した像ずれ量から式（８）および式（９）に基づいてデフォーカス量を演算する。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設計段階で求めた値であり、ＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶されている。ここで、該デフォーカス量が判定値内であればすでに合焦していると判断できる。
【０１５８】
次に、ステップＤ８において、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）、リターンする。一方、合焦許容範囲内で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）、合焦するのに必要なレンズの駆動量を演算した後（ステップＤ１１）、リターンする。
【０１５９】
図１５は、上述したレンズ駆動（ステップＣ７、図９参照）のサブルーチンを示したフローチャートである。
【０１６０】
まず、検出不能か否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ると、検出可能な状態を探すためレンズスキャンに移行する。一方、検出可能であると判定されると、次にコンティニュアスＡＦであるか否かを判定し（ステップＧ２）、ここでコンティニュアスＡＦでないと判定されたならば、ステップＧ４に移行する。また、コンティニュアスＡＦであると判定されたならば、１回目の測距であるか否かを判定する（ステップＧ３）。ここで、１回目の測距であると判定されたならばレンズ駆動をせずにリターンする。一方、２回目の測距であると判定されたならば、レンズ駆動のための初期化を行う（ステップＧ４）。
【０１６１】
次に、既に合焦しているか否かを判定する（ステップＧ５）。これは、上記ステップＤ７（図１０参照）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リターンする。また、合焦していないと判定されたならば、上記ステップＤ１１（図１０参照）で演算した駆動量に基づいて、以下に示すようなレンズ駆動を行う。
【０１６２】
まず、駆動量が駆動量判定値よりも大きいか否か判定する（ステップＧ６）。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。
【０１６３】
例えば、上記所定駆動量判定値が１５０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、測距をし直す。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。
【０１６４】
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否かを判定する（ステップＧ９）。このステップ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。
【０１６５】
上記ステップ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１０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Ｇ１１）、ステップＧ１４に移行する。
【０１６６】
一方、上記ステップＧ９で今回の駆動方向が前回の駆動方向と異なる判定されると、ＥＥＰＲＯＭ２３７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。
【０１６７】
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）、リターンする。
【０１６８】
以上の本発明の実施形態を説明したが、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。
【０１６９】
例えば、動体予測方式に特開平５−９３８５０号公報の技術を用いたが、これに限ることなく動体が検出できればよい。
【０１７０】
また、上述した手振れ防止方式は単にレリーズボタン押圧後に一定時間シャッタ遅延をする技術を用いたが、特開平３−９２８３０号公報に開示されているような、振動ジャイロで手振れを検出して検出した手振れが小さくなるタイミングまでシャッタを遅延させる技術を用いてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態においては、可動ミラーを有する一眼レフレックスカメラに本発明を適用した例を説明したが、これに限らず、レンズシャッタカメラやレンジファインダカメラに本発明を適用できることは勿論である。
【０１７２】
さらに、本実施形態においては、動体予測における予測時間は第２ストローク信号（２Ｒ）から実際の露光開始までの時間であったが、これに限らず測距および測距結果に基づく撮影レンズの駆動終了までの時間としても良いことは勿論である。
【０１７３】
また、本実施形態では動体予測動作が禁止されたことを、動体予測動作の表示を消灯することにより表示していたが、これに限らず、別に禁止動作を表示するための表示素子を設けても良いことは勿論である。
【０１７４】
以上述べたように、本実施形態のカメラの自動焦点調節装置によると、図１２に示すステップＥ５において、動体モードでないと判定された場合には、ステップＥ２１以下の動体予測を行うためのフローチャートに分岐することがなく、これにより動体予測動作が禁止されるので、不必要な動体予測動作を行うことなく、的確な写真撮影が行える。
【０１７５】
また、同図１２に示すステップＥ７においてリモートコントロールモードであると判定された場合や、ステップＥ３３において近接撮影モードであると判定された場合や、ステップＥ３４において被写体が所定の距離より近いと判定された場合や、ステップＥ３５において撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離よりも短いと判定された場合にも同様に動体予測動作が禁止されるので、同様な効果を奏する。
【０１７６】
さらに、このように動体予測動作が禁止された際に、図１６の符号２６５で示した表示を消灯して（図９のステップＣ６参照）、動体予測モードが禁止されたことを表示するので、撮影者は、動体予測動作の禁止状態を瞬時に判断することができるので、写真撮影の際に的確な判断を下すことができる。
【０１７７】
すなわち、本実施形態によれば、露光開始を遅延させる手振れ防止モードやリモートコントロール撮影モードが設定されている場合には動体予測を禁止することにより、無意味な動体予測をしないようにできる。また、動体予測を禁止した場合にはその旨を撮影者が認識できる。
【０１７８】
[付記]
以上詳述した如き本発明の実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。即ち、
（１） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段は、ミラーアップ後の露光動作を一定時間遅延させる手振れ防止モードを含み、該手振れ防止モードが上記モード設定手段によって設定された場合には、上記動体予測を禁止する第１の禁止手段と、
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。
【０１７９】
（２） 撮影レンズによって形成された被写体像の焦点調節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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段は、リモートコントロール撮影モードを含み、該リモートコントロール撮影モードが設定された場合には、上記動体予測を禁止する第２の禁止手段と、
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。
【０１８０】
（３） 撮影レンズによって形成された被写体像の焦点調節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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段によって風景撮影モード、夜景撮影モード、人物撮影モード、セルフタイマ撮影モード、リモートコントロール撮影モードもしくは手振れ防止モードのいずれかが設定された場合には、上記動体予測を禁止するとともに、上記表示手段において上記動体予測が禁止されたことを表示することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１８１】
（４） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
撮影者の手振れの影響を防止する手振れ防止手段と、
この手振れ防止手段が選択された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する第１禁止手段と、
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。
【０１８２】
（５） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
カメラの遠隔操作を行うためのリモートコントロール撮影モードの設定手段と、
このリモートコントロール撮影モード設定手段によってリモートコントロール撮影モードが選択された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する第２禁止手段と、
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。
【０１８３】
（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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
このモード設定手段によって特定の撮影モードが設定された場合には、上記動体予測手段による動体予測を禁止する禁止手段と、
この禁止手段によって動体予測が禁止された場合には、動体予測が禁止されたことを表示する表示手段と、
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。
【０１８４】
（７） 上記手振れ防止手段は、レリーズ釦の操作により露光動作を開始後、上記カメラの手振れ量が小さくなるタイミングでシャッタを開放する簡易防振を行う（１）または（４）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８５】
（８） 複数の撮影モードを設定するモード設定手段を有し、上記複数の撮影モードの内の特定モードが設定されると、上記動体予測手段による動体予測動作が自動的に選択される（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８６】
（９） 上記動体予測手段が選択されると、上記焦点検出手段の焦点検出信号に基づいて連続的に上記撮影レンズの合焦動作を行うコンティニュアスモードが自動的に設定されることを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８７】
（１０） 上記動体予測手段は、レリーズ釦の操作により撮影動作を開始させてから、実際にシャッタが開口し、露光が開始されるまでの時間後の被写体の移動を考慮して予測することを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８８】
（１１） 上記動体予測手段は、焦点検出手段による測距、および上記測距結果に基づく撮影レンズの駆動終了までの時間を考慮して予測することを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８９】
（１２） 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出力する焦点検出手段と、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
上記動体予測手段による動体予測を禁止する禁止手段と、
この禁止手段によって動体予測が禁止された場合には、動体予測が禁止されたことを表示する表示手段と、
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。
【０１９０】
（１３） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作と、手振れの影響を防止する防振動作を実行可能なカメラにおいて、上記防振動作を実行する場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９１】
（１４） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作と、遠隔操作を行うリモートコントロール動作を実行可能なカメラにおいて、上記リモートコントロール動作を実行する場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９２】
（１５） 上記動体予測動作の実行を禁止する場合には、上記禁止を表示することを特徴とする（１３）または（１４）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１９３】
（１６） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作を実行可能なカメラにおいて、上記動体予測動作の実行が禁止された場合には、上記禁止を表示することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９４】
（１７） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作を行うカメラにおいて、上記被写体距離が近距離であると判定した場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９５】
（１８） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、近接撮影モードの設定可能なカメラにおいて、上記近接撮影モードが設定された場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９６】
（１９） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、上記撮影レンズの焦点距離を変更可能なカメラにおいて、上記焦点距離が所定焦点距離よりも短焦点側にあると判定した場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９７】
（２０） 上記動体予測動作の実行を禁止する場合には、上記禁止を表示することを特徴とする（１７）乃至（１９）に記載のカメラ。
【０１９８】
（２１） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、複数の撮影モードから選択的に撮影モードの設定可能なカメラにおいて、上記複数の撮影モードの内、特定撮影モードが設定された場合には、上記動体予測動作の実行を禁止すると共に上記禁止を表示することを特徴とするカメラ。
【０１９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、状況に応じて動体予測の可否が自動的に設定でき、適切な写真撮影が可能なカメラの自動焦点調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である、カメラの自動焦点調節装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されたカメラシステムにおいて、ズームレンズ機構を内蔵するカメラシステムの光学系を示した要部側面図である。
【図３】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムのブロック構成図である。
【図４】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおける、ＡＦ光学系を示した説明図である。
【図５】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおける、第１の被写体像と第２の被写体像との間の相関演算処理動作を示したフローチャートである。
【図６】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、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素子だけずらせた際の相関出力が、（ａ）相関性の高い場合の説明図であり、（ｂ）相関性の低い場合の説明図である。
【図７】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、像Ｌの移動量演算方法を示したフローチャートである。
【図８】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、像Ｌの移動量演算方法を示した説明図である。
【図９】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラ全体の動作を示したフローチャートである。
【図１０】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図９におけるＡＦ（オートフォーカス）処理のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１４】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、ＡＦＩＣの積分リセット動作を示したフローチャートである。
【図１５】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、レンズ駆動動作を示したフローチャートである。
【図１６】上記実施形態のカメラの自動焦点調節装置において、モード設定部および表示部の一表示例を示した説明図である。
【符号の説明】
１…焦点検出部
２…動体判定部
３…モード設定部
４…防振モード設定部
５…リモートコントロールモード（リモコンモード）設定部
６…動体モード設定部
７…マクロモード設定部
８…その他撮影モード設定部
９…被写体距離判定部
１０…焦点距離判定部
１１…デフォーカス量演算部
１２…駆動量演算部
１３…シーケンス制御部
１４…表示部
１５…ミラー
１６…ズーム
１７…絞り
１８…シャッタ
１９…レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラの自動焦点調節装置、詳しくは、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。
【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、動体予測機能を持つカメラの自動焦点調節装置が特公平８−２７４２５号公報等をはじめとして数多く提案されている。
【０００３】
ところで、この動体予測機能は、被写界深度が深くなるようにプログラム線図がシフトする風景モードや、長時間露光するようにプログラム線図がシフトする夜景モードや、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人物撮影モードでは、一般的に静止被写体を撮影するので動体予測を行っても効果を得ることは少ない。さらに、測距ばらつきやノイズによって予測精度に誤差を生じる場合を避けるために、従来これらのモードでは動体予測を禁止しているカメラが多々知られている。
【０００４】
また、記念写真や集合写真の撮影においてはセルフタイマー撮影が使用されることが多いが、特開平５−２０３８６１号公報には、セルフタイマー撮影モード時に動体予測を禁止する技術手段が開示されている。
【０００５】
さらに、同公報には、被写体距離が所定値より遠いときに動体予測を禁止する技術手段も開示されている。これは、遠い被写体は被写界深度が深いので動体予測無しでも合焦する可能性が高いことに起因するものである。
【０００６】
また、手振れ防止モードを有するカメラの技術も数多く提案されている。すなわち、手振れによる画像劣化を防止するために、振動ジャイロで手振れを検出し、検出した手振れを相殺するように撮影レンズの一部を光軸と直交する方向に移動する技術が良く知られているが、より簡易的な手振れ防止技術として、レリーズボタンを押圧するときの手の動きやミラーアップの衝撃のためにレリーズボタン押圧後の手振れが大きいことに着目し、単にレリーズボタン押圧後に一定時間シャッタ遅延をする技術や、特開平３−９２８３０号公報に開示されているように、振動ジャイロで手振れを検出して検出した手振れが小さくなるタイミングまでシャッタを遅延させる技術が知られている。
【０００７】
このような動体予測技術とシャッタを遅延させる手振れ防止技術を組み合わせた従来技術として、特開平６−２８９２８３号公報ではミラーアップ動作後にシャッタ動作を予め設定した時間だけ遅延する手振れ防止モードが設定された場合には、この遅延時間中の被写体の移動を考慮して動体予測する技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−２０３８６１号公報に開示されているセルフタイマー撮影モードで動体予測を禁止する技術、ならびに風景撮影モード、夜景撮影モード、人物撮影モードが設定されている場合に動体予測を禁止するカメラにおいては、動体予測が強制的に禁止されたにもかかわらずその旨を表示しない場合には、たまたまこれらのモードにおいて移動被写体を撮影しようとした場合に撮影者が認識しないという問題点がある。
【０００９】
また、セルフタイマーと同様に記念写真や集合写真に使用されるものにリモートコントロールを使用した撮影技術が知られている。そして、このリモートコントロール撮影においても動体予測の禁止は望ましい限りだが、しかしながら、上記特開平５−２０３８６１号公報においては、セルフタイマー撮影モードで動体予測を禁止する技術は開示されているものの、セルフタイマーと同様のケースで起こり得る上記リモートコントロールを使用した撮影における動体予測禁止に関しては何等開示はなく、またこれを示唆する記述も見あたらない。
【００１０】
また、同公報には、上述したように被写体が遠い場合にのみ動体予測を禁止する技術が開示されている。しかしながら動体予測の禁止はこのように被写体が遠い場合のみならず、近い場合であっても実施することが望ましい場合がある。すなわち、いわゆるマクロモード等の近接撮影モードや、被写体が比較的近い場合、たとえば３ｍ程度の撮影の場合、高速で移動する被写体を撮影する機会はあまりありえないため、動体予測は禁止することが望ましい。たとえ、近距離撮影で高速移動被写体の撮影機会が生じたとしても、合焦することは困難であるので、やはり動体予測は禁止することが望ましい。
【００１１】
また、特開平６−２８９２８３号公報に開示の手振れ防止モードで動体予測を行う従来技術においては、動体予測の効果が著しく低くなるという問題点がある。なぜならば、ミラーアップの衝撃による画像劣化よりもレリーズボタン押圧に起因する手振れによる画像劣化のほうが大きいために、手振れの周波数が１０Ｈｚ前後であることを考慮すると、手振れ防止の効果を得るためには数十ｍｓから百数十ｍｓの遅延時間が必要であり、このような長い時間余計に動体予測するために動体予測効果が低下することになるからである。また、露光が遅延する手振れ防止モードで移動する被写体を撮影することは、シャッタチャンスを逃がすことになるので好ましくなく、手振れ防止モードでは動体予測を禁止したほうがよい。
【００１２】
また、ズームレンズで移動する被写体を撮影する場合には、長焦点側を使用することが多い。一方、短焦点側はもともと被写界深度が深いために動体予測をしなくても合焦するため誤動作を防ぐ意味からも短焦点側では動体予測を禁止する方が望ましい。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、状況に応じて動体予測の可否が自動的に設定でき、適切な写真撮影が可能な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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明のカメラの自動焦点調節装置は、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複数の焦点検出信号を時系列的に出力する焦点検出手段と、上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、被写体距離が所定の距離よりも近いか否かを判定する被写体距離判定手段と、この被写体距離判定手段によって被写体距離が所定の距離よりも近いと判定された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する禁止手段と、を具備する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
まず、本発明の実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムについて説明する。図２は、当該自動焦点調節装置が適用されたカメラシステムにおいて、ズームレンズ機構を内蔵するカメラシステムの光学系を示した要部側面図である。
【００２８】
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。
【００２９】
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、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１１０、再結像レンズ１１１、ＡＦＩＣ１１２から成る。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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Ｇ６方向）を退避する。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。
【００３３】
図３は、本実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムのブロック構成図である。
【００３４】
本実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムには、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の各ユニット等で構成される。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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は、常時、電池２１２の電圧が供給される。他の１つはＤＣ／ＤＣコンバータ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。
【００３８】
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、ＣＰＵ２０１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、ＣＰＵ２０１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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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】
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、ＣＰＵ２０１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、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。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。
【００４３】
レンズユニット２０７は、撮影レンズ２２２、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本のスイッチり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。
【００４４】
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、または無限基準位置からの駆出し量は、ＡＦＰＩ２２７のパルス量とし、ＣＰＵ２０１内のレンズ駆出し量記憶部２４６に記憶される。
【００４５】
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、電流が通電される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ＰＩ２２９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。
【００４６】
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は等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、ＣＰＵ２０１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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ＡＦユニット２１０は、ＥＥＰＲＯＭ２３７、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。
【００５０】
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たアナログ出力を発生するもので、これがＣＰＵ２０１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ＣＰＵ２０１内の素子出力記憶部２４５に記憶される。
【００５１】
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込まれカメラ動作中は、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
次にＡＦ光学系について説明する。
【００５８】
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１２４Ｌ及び１２４Ｒによって構成される。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、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。
【００５９】
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。
【００６０】
次に、２つの被写体像信号の相関演算について説明する。
【００６１】
本実施形態の装置に於いては、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、同実施形態では左から順に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。
【００６４】
図５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、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）。
【００６５】
【数１】
【００６６】
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、そのときの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。
【００６７】
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素子ず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素子ず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Ａ９）。
【００６８】
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。
【００６９】
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、次式で示されるように、ＦM 及びＦP の値を計算する。
【００７０】
【数２】
【００７１】
ここで、次式のような相関性指数Ｓk を求める（ステップＡ１１）。
【００７２】
【数４】
【００７３】
尚、判定値αの値は約２〜３である。
【００７４】
また、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６の関係より、次式の如く、像して像Ｒとの２像間隔Ｓ0 を求める。
【００７５】
【数６】
【００７６】
【数８】
【００７７】
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。
【００７８】
【数９】
【００７９】
【数１０】
【００８０】
なお、本実施形態は、被写体像の移動を特開平５−９３８５０号に開示され方法で求める。ここで、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。
【００８１】
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´、像ずれ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。
【００８２】
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。
【００８３】
相関をとる様子を、図７及び図８を参照して説明する。像Ｌの移動量演算方法についてのみ説明する。
【００８４】
まず、変数ＳＬにＳＬＭ´−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Ｂ２）。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。
【００８５】
【数１１】
【００８６】
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。
【００８７】
次に相関性の判定を行う。上述した時刻ｔ0 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）。
【００８８】
【数１２】
【００８９】
判定値βは、時刻ｔ0 の像間隔を求めるときの判定値α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、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。
【００９０】
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、次式により求める。
【００９１】
【数１４】
【００９２】
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。
【００９３】
像Ｌ、像Ｒの被写体像の移動量ΔＸR とΔＸL 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。
【００９４】
【数１６】
【００９５】
時刻ｔ2 での２像間隔ΔＺ´は前述のように次式で予測される。
【００９６】
【数１７】
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
次に、上述したカメラに適用される、本発明の一実施形態である自動焦点調節装置について説明する。
【０１００】
図１は、本発明の一実施形態のカメラの自動焦点調節装置の概略構成を示したブロック図である。
【０１０１】
図に示すように、この自動焦点調節装置は、上記ＡＦＩＣ２４０等を含むＡＦユニット２１０と焦点検出のための上記演算を行うＣＰＵ２０１内の相関演算回路２４９とを備えた焦点検出部１を具備し、この焦点検出部１には、上記焦点検出部１の出力を演算し、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２が接続されている。
【０１０２】
一方、モード設定部３は、撮影者により各種の撮影モードの可能な設定部であり、手振れ防止（防振）撮影モード設定部４、リモコン（リモートコントロール）撮影モード設定部５、動体予測ＡＦ設定部６、マクロモード設定部７、そして風景撮影モード等その他の撮影モード設定部８を備えている。
【０１０３】
また、被写体距離判定部９は、被写体距離が所定の被写体距離より近いか否かを判定する判定部であり、焦点距離判定部１０は、撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離よりも短焦点側にあるか否かを判定する判定部である。
【０１０４】
上記焦点検出部１，動体判定部２，モード設定部３、被写体距離判定部９、焦点距離判定部１０の出力信号は、それぞれデフォーカス量演算部１１に対して出力され、該デフォーカス量演算部１１は、上記焦点検出部１の出力を演算し、撮影レンズのデフォーカス量を演算するが、動体判定部２の判定結果とモード設定部３の設定状況によって、露光時のデフォーカス量を予測する動体予測を行ったり、動体予測を行わずに現在のデフォーカス量を演算するようになっている。
【０１０５】
上記デフォーカス量演算部１１に出力信号は、駆動量演算部１２に対して出力され、該駆動量演算部１２は、該デフォーカス量演算部１１の演算結果に基づいて合焦するに必要な撮影レンズの駆動量を演算するようになっている。
【０１０６】
また、シーケンス制御部１３は、カメラ全体のシーケンスを制御するコントローラであり、上記ＣＰＵ２０１に対応する。該シーケンス制御部１３には、シャッタ１８やズーム１６や絞り１７やミラー１５や撮影レンズ１９そして撮影モードを表示する表示部１４（上記表示ユニット２０９に対応）等が接続されている。
【０１０７】
図１６は、上記モード設定部３および表示部１４の一表示例を示した説明図である。なお、この表示例は、説明を容易にするために全ての表示部を点灯させた全点灯状態を示している。また、図中、表示部において示す各符号は、それぞれ対応したモードを示す表示部であるとともに、便宜上、当該モード自体を示す符号として以下に説明する。
【０１０８】
図中、符号２５０はプログラムモード、符号２５１は絞り優先オートモード、符号２５２はシャッタスピード優先オートモード、符号２５３はマニュアル露出モード、符号２５４は動きの速い被写体を撮影するスポーツモードを示す表示部であり、このスポーツモードでは高速シャッタになるようにプログラム線図がシフトし、動体予測を行うようになっている。
【０１０９】
また、符号２５５は人物撮影モードを示す表示部であり、このモードでは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。符号２５６は風景撮影モードを示す表示部であり、このモードでは被写界深度が深くなるようにプログラム線図がシフトする。さらに、符号２５７は夜景撮影モードを示す表示部であり、長時間露光するようにプログラム線図がシフトする。
【０１１０】
また、符号２５８は手振れ防止モードを示す表示部であり、このモードでは露光が一定時間遅延するようになっている。
【０１１１】
また、符号２５９は近接撮影モード（マクロモード）を示す表示部であり、このモードはマクロ撮影に適したモードである。
【０１１２】
以上の１０種類の撮影モードはボタン２６０を押すことによって選択できるようになっている。
【０１１３】
一方、符号２６１はセルフタイマー撮影モードを示す表示部であり、同様にボタン２６２で設定する。さらに、符号２６３はリモートコントロール撮影モードを示す表示部であり、ボタン２６４で設定するようになっている。
【０１１４】
また、符号２６５は、ＡＦモードが動体予測を行うコンティニュアスＡＦになっていることを示すものであり、上記スポーツモード２５４等の動体予測を行うモードである場合には自動的に点灯するようになっている。また、上記人物撮影モード２５５、風景撮影モード２５６、夜景撮影モード２５７、セルフ撮影モード２６１、リモートコントロール撮影モード２６３およびマクロモード２５９が選択された場合には自動的に消灯するようになっている。
【０１１５】
さらに、プログラムモードや絞り優先モードやシャッタ優先モード及びマニュアル露出モードでは、動体予測をするようにしてもよいし、動体予測しないようにしてもよい。撮影者の意図で選択できるように動体予測を行うスイッチを設けてもよい。以下、動体予測を行うモードを動体モードと呼ぶ。
【０１１６】
図９は、上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラ全体の動作を示したフローチャートである。
【０１１７】
上述したように、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、ＣＰＵ２０１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）。
【０１１８】
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の出力の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）。なお、このステップＣ３については後述する。
【０１１９】
本実施形態におけるカメラのレリーズボタンは前述のように２段階になっており、半押しの第１ストローク（以下、１Ｒと記す）で測光とＡＦ（オートフォーカス）動作を行い、全押しの第２ストローク（以下、２Ｒと記す）で露光に至るようになっている。
【０１２０】
続いて、上記１Ｒがオンになっているかを判定し（ステップＣ４）、該１Ｒがオフであればモードスイッチ２６０やセルフタイマー設定ボタン２６２やリモートコントロール設定ボタン２６４の状態を読込んで表示し（ステップＣ５、Ｃ６）、ステップＣ２に戻る。即ち、電源がオンである間は測光とＡＦと各スイッチの受付を常時行っている。
【０１２１】
上記ステップＣ４で上記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Ｃ７）。なお、該ステップＣ７については後述する。そして、次にレンズが合焦しているかを判定する（ステップＣ８）。このステップＣ８においては、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ステップＣ２に戻る。合焦していると判定されると、上記２Ｒがオンになっているかを判定し（ステップＣ９）、該２ＲがオフであればステップＣ３に戻る。
【０１２２】
また、上記２Ｒがオンであれば、ステップＣ５でセルフタイマー撮影モードが選択されているかを判定し（ステップＣ１０）、セルフタイマー撮影モードが選択されていれば１０秒の待ち時間を置いて（ステップＣ１１）、ステップＣ１２に移行する。セルフタイマー撮影モードが選択されていなければそのままステップＣ１２に移行する。そして絞りをステップＣ２で演算した値まで駆動し（ステップＣ１２）、ミラー１０２をアップする（ステップＣ１３）。
【０１２３】
次に、上記ステップＣ５で手振れ防止モードが選択されているか否かを判定し（ステップＣ１４）、手振れ防止モードが選択されていれば露光を遅延させるため所定時間待機し（ステップＣ１５）、ステップＣ１６に移行する。また、手振れ防止モードが選択されていなければそのままステップＣ１６に移行する。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Ｃ１６）。
【０１２４】
次に、シャッタ１１８が所定時間開口したらミラー１０２をダウンして（ステップＣ１７）、絞り開放にセットする（ステップＣ１８）。また、シャッタ１１８を初期位置にチャージして（ステップＣ１９）、１コマ巻上げを行い（ステップＣ２０）、ステップＣ２に戻って以上の動作を繰り返す。
【０１２５】
図１０は、上記ステップＣ３（図９参照）におけるＡＦ（オートフォーカス）処理のサブルーチンを示したフローチャートである。
【０１２６】
まず、ステップＤ１のＡＦ検出のサブルーチンは、積分の開始から焦点ずれ量ΔＺ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。
【０１２７】
図１１ないし図１３は、上記ステップＤ１におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートであり、さきにサブルーチンを説明する。
【０１２８】
まず、ＡＦＩＣ２４０の積分が終了するまで待機する（ステップＥ１）。次に全画素のデータを一画素毎に読み出す（ステップＥ２）。上記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。
【０１２９】
次に、ＡＦＩＣ２４０の積分動作のリセットを行う（ステップＥ３）。
【０１３０】
ここで、このステップＥ３について図１４に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１３１】
まず、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、たと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）。
【０１３２】
次に、積分時間タイマと積分間隔タイマとリセットする（ステップＦ３、Ｆ４）。最後にＡＦＩＣ２４０の次回の積分をスタートさせる（ステップＦ５）。
【０１３３】
図１１の説明に戻って、次に、得られた被写体像信号に不均一補正を行う（ステップＥ４）。これは製造上で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。詳細は特開平５−９３８５０号公報に記しているのでここでは省略する。
【０１３４】
図１２に移って、動体モードが選択されているか否かを判定する（ステップＥ５）。なお、本実施形態においては、スポーツモードが選択されている場合に自動的に動体モードに設定されるが、上述したように撮影者の意図で選択できる場合には、動体モードが選択されているか否かの判定を行う。
【０１３５】
次に、近接撮影モード（マクロモード）が選択されているか否かを判定し（ステップＥ３３）、マクロモードが選択されていない場合には被写体距離が所定距離よりも近いか否かを判定する（ステップＥ３４）。
【０１３６】
ここで、本実施形態においては、上述したようにＴＴＬ位相差検出パッシブＡＦ方式を用いているので被写体距離に関する情報は別に得る必要がある。そこで、特開昭６２−２６４０３２号公報に開示された技術手段を用い、被写体距離Ｌを次式で近似する。
【０１３７】
【数１８】
【０１３８】
上記ステップＥ３４では、式（１８）で求めた被写体距離Ｌが所定の被写体距離Ｌ′より近いか否かを判定する。このＬ′例えばＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶しておけばよい。
【０１３９】
このように、上記ステップＥ３３やＥ３４を設けることにより、ほとんど動体予測の効果がない状況での無意味な動体予測を回避することができる。
【０１４０】
次に、撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離ｆ′よりも短焦点側にあるか否かを判定する（ステップＥ３５）。焦点距離の情報はズームエンコーダ２２８から出力され、ｆ′は例えばＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶されている。
【０１４１】
このように、上記ステップＥ３５を設けることにより、被写界深度の深い短焦点側において無意味な動体予測を回避することができる。
【０１４２】
次に、セルフタイマー撮影モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ６）、リモートコントロール撮影モードが撮影されているか否かを判定する（ステップＥ７）。この後、風景撮影モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ８）、夜景撮影モードが選択されているか否かを判定する（ステップＥ９）。さらに、人物撮影モードが選択されているか否かを判定して（ステップＥ１０）、また、手振れ防止モードが選択されているか否かを判定し（ステップＥ１１）、今回の積分動作中に補助光ＬＥＤ２４２がオンしていたか否かを判定する（ステップＥ１２）。
【０１４３】
以上の１１種類の判定項目で、動体モードが選択されており、各撮影モードが全て選択されておらず、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Ｅ１３）。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。
【０１４４】
一方、上述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Ｅ１４）、ステップＥ１６に移行して以下動体予測ＡＦを行わない。なぜなら、各撮影モードで動体予測をしない理由はすでに述べたが、補助光の判定をする理由は、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検出精度が低下し、動体予測演算の誤差が大きくなるからである。そもそも暗い状況ではシャッター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。
【０１４５】
続いて、一回目の像ずれ演算が終了しているか否かを判定する（ステップＥ１５）。これは、後述するステップＥ１８あるいはステップＥ２０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否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像ずれ量ΔＺ1 を演算する（ステップＥ１６）。
【０１４６】
続いて、ステップＥ１７で像ずれ量ΔＺ1 が演算できているか否かを判定する（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Ｅ１７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Ｅ１８）、後述するステップＥ２５とステップＥ２７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Ｅ１９）、リターンする。
【０１４７】
上記ステップＥ１７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Ｅ２０）、リターンする。なお、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。
【０１４８】
一方、ステップＥ１５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。まず、図１３に移って、次回のために一回目演算済みフラグをクリアする（ステップＥ２１）。そして、一回目と同じく相関演算を行って像ずれ量ΔＺ2 を演算する（ステップＥ２２）。
【０１４９】
続いて、ステップＥ１７の一回目の場合と同様に、像ずれ量ΔＺ2 が演算できているか否かを判定する（ステップＥ２３）。ここで演算できていない場合には、ステップＥ１８（図１２参照）に移行して一回目の演算からやり直しを行う。また、演算できている場合には、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Ｅ２４）。
【０１５０】
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否かを判定する（ステップＥ２５）。この第一の判定値は比較的大きい値であり、ステップＥ２５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。
【０１５１】
同様にして、像Ｒの移動量の演算（ステップＥ２６）と、演算した移動量の判定を行う（ステップＥ２７）。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の移動量演算がすべて演算されて合焦可能な場合のみステップＥ２８に移行する。ステップＥ２８では、被写体が移動しているか静止しているか否かを判定する。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否かを判断する。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。
【０１５２】
被写体が移動していると判定された場合には、式（１７）に基づいて未来の像ずれ量ΔＺ´を予測する（ステップＥ２９）。そして、動体フラグをセットして（ステップ３０）、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Ｅ２２で演算した像ずれ量ΔＺ2 とする（ステップＥ３１）。そして、媒体フラグをクリアして（ステップＥ３２）、リターンする。
【０１５３】
ここで、二回目の演算から実際の露光までの所要時間、即ち式（１７）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。この予測時間は、特公平５−２２２１４号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、制御の簡素化のために本実施形態では固定時間とする。
【０１５４】
上記予測時間の内訳は、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第２ストローク信号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、該２Ｒから実際の露光開始も電池２１２が極短に消耗していない限りほぼ一定の値を取る。
【０１５５】
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、本実施形態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なおすので、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。
【０１５６】
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）。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）、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）。コンティニュアスＡＦで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）。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に移行して行う。
【０１５７】
このステップＤ６では、上記ステップＤ１で演算した像ずれ量から式（８）および式（９）に基づいてデフォーカス量を演算する。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設計段階で求めた値であり、ＥＥＰＲＯＭ２３７に記憶されている。ここで、該デフォーカス量が判定値内であればすでに合焦していると判断できる。
【０１５８】
次に、ステップＤ８において、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）、リターンする。一方、合焦許容範囲内で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）、合焦するのに必要なレンズの駆動量を演算した後（ステップＤ１１）、リターンする。
【０１５９】
図１５は、上述したレンズ駆動（ステップＣ７、図９参照）のサブルーチンを示したフローチャートである。
【０１６０】
まず、検出不能か否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ると、検出可能な状態を探すためレンズスキャンに移行する。一方、検出可能であると判定されると、次にコンティニュアスＡＦであるか否かを判定し（ステップＧ２）、ここでコンティニュアスＡＦでないと判定されたならば、ステップＧ４に移行する。また、コンティニュアスＡＦであると判定されたならば、１回目の測距であるか否かを判定する（ステップＧ３）。ここで、１回目の測距であると判定されたならばレンズ駆動をせずにリターンする。一方、２回目の測距であると判定されたならば、レンズ駆動のための初期化を行う（ステップＧ４）。
【０１６１】
次に、既に合焦しているか否かを判定する（ステップＧ５）。これは、上記ステップＤ７（図１０参照）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リターンする。また、合焦していないと判定されたならば、上記ステップＤ１１（図１０参照）で演算した駆動量に基づいて、以下に示すようなレンズ駆動を行う。
【０１６２】
まず、駆動量が駆動量判定値よりも大きいか否か判定する（ステップＧ６）。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。
【０１６３】
例えば、上記所定駆動量判定値が１５０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、測距をし直す。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。
【０１６４】
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否かを判定する（ステップＧ９）。このステップ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。
【０１６５】
上記ステップ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１０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Ｇ１１）、ステップＧ１４に移行する。
【０１６６】
一方、上記ステップＧ９で今回の駆動方向が前回の駆動方向と異なる判定されると、ＥＥＰＲＯＭ２３７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。
【０１６７】
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）、リターンする。
【０１６８】
以上の本発明の実施形態を説明したが、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。
【０１６９】
例えば、動体予測方式に特開平５−９３８５０号公報の技術を用いたが、これに限ることなく動体が検出できればよい。
【０１７０】
また、上述した手振れ防止方式は単にレリーズボタン押圧後に一定時間シャッタ遅延をする技術を用いたが、特開平３−９２８３０号公報に開示されているような、振動ジャイロで手振れを検出して検出した手振れが小さくなるタイミングまでシャッタを遅延させる技術を用いてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態においては、可動ミラーを有する一眼レフレックスカメラに本発明を適用した例を説明したが、これに限らず、レンズシャッタカメラやレンジファインダカメラに本発明を適用できることは勿論である。
【０１７２】
さらに、本実施形態においては、動体予測における予測時間は第２ストローク信号（２Ｒ）から実際の露光開始までの時間であったが、これに限らず測距および測距結果に基づく撮影レンズの駆動終了までの時間としても良いことは勿論である。
【０１７３】
また、本実施形態では動体予測動作が禁止されたことを、動体予測動作の表示を消灯することにより表示していたが、これに限らず、別に禁止動作を表示するための表示素子を設けても良いことは勿論である。
【０１７４】
以上述べたように、本実施形態のカメラの自動焦点調節装置によると、図１２に示すステップＥ５において、動体モードでないと判定された場合には、ステップＥ２１以下の動体予測を行うためのフローチャートに分岐することがなく、これにより動体予測動作が禁止されるので、不必要な動体予測動作を行うことなく、的確な写真撮影が行える。
【０１７５】
また、同図１２に示すステップＥ７においてリモートコントロールモードであると判定された場合や、ステップＥ３３において近接撮影モードであると判定された場合や、ステップＥ３４において被写体が所定の距離より近いと判定された場合や、ステップＥ３５において撮影レンズの焦点距離が所定の焦点距離よりも短いと判定された場合にも同様に動体予測動作が禁止されるので、同様な効果を奏する。
【０１７６】
さらに、このように動体予測動作が禁止された際に、図１６の符号２６５で示した表示を消灯して（図９のステップＣ６参照）、動体予測モードが禁止されたことを表示するので、撮影者は、動体予測動作の禁止状態を瞬時に判断することができるので、写真撮影の際に的確な判断を下すことができる。
【０１７７】
すなわち、本実施形態によれば、露光開始を遅延させる手振れ防止モードやリモートコントロール撮影モードが設定されている場合には動体予測を禁止することにより、無意味な動体予測をしないようにできる。また、動体予測を禁止した場合にはその旨を撮影者が認識できる。
【０１７８】
[付記]
以上詳述した如き本発明の実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。即ち、
（１） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段は、ミラーアップ後の露光動作を一定時間遅延させる手振れ防止モードを含み、該手振れ防止モードが上記モード設定手段によって設定された場合には、上記動体予測を禁止する第１の禁止手段と、
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。
【０１７９】
（２） 撮影レンズによって形成された被写体像の焦点調節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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段は、リモートコントロール撮影モードを含み、該リモートコントロール撮影モードが設定された場合には、上記動体予測を禁止する第２の禁止手段と、
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。
【０１８０】
（３） 撮影レンズによって形成された被写体像の焦点調節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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測機能を有するカメラにおいて、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段によって風景撮影モード、夜景撮影モード、人物撮影モード、セルフタイマ撮影モード、リモートコントロール撮影モードもしくは手振れ防止モードのいずれかが設定された場合には、上記動体予測を禁止するとともに、上記表示手段において上記動体予測が禁止されたことを表示することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１８１】
（４） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
撮影者の手振れの影響を防止する手振れ防止手段と、
この手振れ防止手段が選択された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する第１禁止手段と、
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。
【０１８２】
（５） 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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
カメラの遠隔操作を行うためのリモートコントロール撮影モードの設定手段と、
このリモートコントロール撮影モード設定手段によってリモートコントロール撮影モードが選択された場合には、上記動体予測手段による予測動作を禁止する第２禁止手段と、
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。
【０１８３】
（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、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
複数の撮影モードを設定するモード設定手段と、
このモード設定手段によって特定の撮影モードが設定された場合には、上記動体予測手段による動体予測を禁止する禁止手段と、
この禁止手段によって動体予測が禁止された場合には、動体予測が禁止されたことを表示する表示手段と、
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。
【０１８４】
（７） 上記手振れ防止手段は、レリーズ釦の操作により露光動作を開始後、上記カメラの手振れ量が小さくなるタイミングでシャッタを開放する簡易防振を行う（１）または（４）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８５】
（８） 複数の撮影モードを設定するモード設定手段を有し、上記複数の撮影モードの内の特定モードが設定されると、上記動体予測手段による動体予測動作が自動的に選択される（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８６】
（９） 上記動体予測手段が選択されると、上記焦点検出手段の焦点検出信号に基づいて連続的に上記撮影レンズの合焦動作を行うコンティニュアスモードが自動的に設定されることを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８７】
（１０） 上記動体予測手段は、レリーズ釦の操作により撮影動作を開始させてから、実際にシャッタが開口し、露光が開始されるまでの時間後の被写体の移動を考慮して予測することを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８８】
（１１） 上記動体予測手段は、焦点検出手段による測距、および上記測距結果に基づく撮影レンズの駆動終了までの時間を考慮して予測することを特徴とする（４）乃至（６）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１８９】
（１２） 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出力する焦点検出手段と、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
上記動体予測手段による動体予測を禁止する禁止手段と、
この禁止手段によって動体予測が禁止された場合には、動体予測が禁止されたことを表示する表示手段と、
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。
【０１９０】
（１３） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作と、手振れの影響を防止する防振動作を実行可能なカメラにおいて、上記防振動作を実行する場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９１】
（１４） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作と、遠隔操作を行うリモートコントロール動作を実行可能なカメラにおいて、上記リモートコントロール動作を実行する場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９２】
（１５） 上記動体予測動作の実行を禁止する場合には、上記禁止を表示することを特徴とする（１３）または（１４）に記載のカメラの自動焦点調節装置。
【０１９３】
（１６） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作を実行可能なカメラにおいて、上記動体予測動作の実行が禁止された場合には、上記禁止を表示することを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
【０１９４】
（１７） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作を行うカメラにおいて、上記被写体距離が近距離であると判定した場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９５】
（１８） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、近接撮影モードの設定可能なカメラにおいて、上記近接撮影モードが設定された場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９６】
（１９） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、上記撮影レンズの焦点距離を変更可能なカメラにおいて、上記焦点距離が所定焦点距離よりも短焦点側にあると判定した場合には、上記動体予測動作の実行を禁止することを特徴とするカメラ。
【０１９７】
（２０） 上記動体予測動作の実行を禁止する場合には、上記禁止を表示することを特徴とする（１７）乃至（１９）に記載のカメラ。
【０１９８】
（２１） 被写体の移動に応じた信号を検出し、上記被写体の移動を予測して撮影レンズのピント調節を行う動体予測動作が可能であると共に、複数の撮影モードから選択的に撮影モードの設定可能なカメラにおいて、上記複数の撮影モードの内、特定撮影モードが設定された場合には、上記動体予測動作の実行を禁止すると共に上記禁止を表示することを特徴とするカメラ。
【０１９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、状況に応じて動体予測の可否が自動的に設定でき、適切な写真撮影が可能なカメラの自動焦点調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である、カメラの自動焦点調節装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されたカメラシステムにおいて、ズームレンズ機構を内蔵するカメラシステムの光学系を示した要部側面図である。
【図３】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムのブロック構成図である。
【図４】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおける、ＡＦ光学系を示した説明図である。
【図５】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおける、第１の被写体像と第２の被写体像との間の相関演算処理動作を示したフローチャートである。
【図６】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、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素子だけずらせた際の相関出力が、（ａ）相関性の高い場合の説明図であり、（ｂ）相関性の低い場合の説明図である。
【図７】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、像Ｌの移動量演算方法を示したフローチャートである。
【図８】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラシステムにおいて、像Ｌの移動量演算方法を示した説明図である。
【図９】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラ全体の動作を示したフローチャートである。
【図１０】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図９におけるＡＦ（オートフォーカス）処理のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、図１０におけるＡＦ検出のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１４】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、ＡＦＩＣの積分リセット動作を示したフローチャートである。
【図１５】上記実施形態の自動焦点調節装置が適用されるカメラにおいて、レンズ駆動動作を示したフローチャートである。
【図１６】上記実施形態のカメラの自動焦点調節装置において、モード設定部および表示部の一表示例を示した説明図である。
【符号の説明】
１…焦点検出部
２…動体判定部
３…モード設定部
４…防振モード設定部
５…リモートコントロールモード（リモコンモード）設定部
６…動体モード設定部
７…マクロモード設定部
８…その他撮影モード設定部
９…被写体距離判定部
１０…焦点距離判定部
１１…デフォーカス量演算部
１２…駆動量演算部
１３…シーケンス制御部
１４…表示部
１５…ミラー
１６…ズーム
１７…絞り
１８…シャッタ
１９…レンズ
Claims (1)
- 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複数の焦点検出信号を時系列的に出力する焦点検出手段と、
上記複数の焦点検出信号に基づいて予測演算を行い、上記撮影レンズの光軸方向に移動している被写体に合焦するように焦点調節を行う動体予測手段と、
被写体距離が所定の距離よりも近いか否かを判定する被写体距離判定手段と、
この被写体距離判定手段によって被写体距離が所定の距離よりも近いと判定された場合には、上記動体予測手段による予測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カメラの自動焦点調節装置。
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