JP2000330006A - 撮影装置及び撮影装置付属品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランダムな動きをする被写体に追従できず、
被写体が焦点検出領域から一時的に外れた場合であって
も、撮影光学系の無駄な駆動を抑えることを可能にす
る。 【解決手段】 撮影レンズ１が合焦又は合焦近傍に駆動
された後であって（ステップＳ１０８）、 ランダムな動
作をする被写体を追っていると判定されたときには（ス
テップＳ１０５）、大きな焦点ズレが検出された場合で
あっても、焦点検出結果が信頼できないと判定される確
率が高くなるように、判定条件を変更する（ステップＳ
１０６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点検出装置の焦
点検出動作を改良した撮影装置及び撮影装置付属品に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カメラの自動焦点検出装置に
おける焦点検出方式の１つとして、被写体の視差を有す
る二つの像を一対の光電変換素子列に導き、各光電変換
素子列の画像出力から、上記二つの像の相対的なずれ量
を算出して合焦状態を判別する位相差検出方式が知られ
ている。

【０００３】図５は、自動焦点検出装置の位相差検出方
式を説明する図である。撮影レンズ１の領域１Ａを通過
した光束は、フィルム等価面６上で焦点を結んだ後に、
焦点検出光学系８のバンドパスフィルター７，視野マス
ク２，フィールドレンズ３，絞り開口部４Ａ及び再結像
レンズ５Ａを順に通過して、イメージセンサ９のセンサ
列９Ａ上に結像する。同様に、撮影レンズ１の領域１Ｂ
を通過した光束は、フィルム等価面６上で焦点を結んだ
後に、焦点検出光学系８のバンドパスフィルター７，視
野マスク２，フィールドレンズ３，絞り開口部４Ｂ及び
再結像レンズ５Ｂを順に通過して、イメージセンサ９の
センサ列９Ｂ上に結像する。

【０００４】撮影レンズ１の領域１Ａの大きさは、絞り
開口部４Ａのフィールドレンズ３による逆投影像に等し
く、同様に、領域１Ｂの大きさは、絞り開口部４Ｂのフ
ィールドレンズ３による逆投影像に等しい。焦点検出光
学系８によるイメージセンサ９のセンサ列９Ａ，９Ｂ上
に結像した一対の被写体像の２次像は、撮影レンズ１に
より結像される被写体の鮮鋭像が、予定焦点面よりも前
に像を結ぶ、いわゆる前ピン状態では互いに遠ざかり、
逆に、予定焦点面よりも後に像を結ぶ、いわゆる後ピン
状態では互いに近づく。撮影レンズ１により結像される
被写体の鮮鋭像が、予定焦点面に像を結ぶ、いわゆる合
焦時には、イメージセンサ９のセンサ列９Ａ，９Ｂ上の
被写体像は、相対的に一致する。従って、焦点検出光学
系８により結像される一対の被写体像の２次像をイメー
ジセンサ９のセンサ列９Ａ，９Ｂで光電変換して電気信
号に変換し、これら一対の被写体像信号を演算処理し
て、一対の被写体像の２次像の相対位置を求めることに
より、撮影レンズ１の焦点調節状態、ここでは、合焦状
態から離れている量とその方向（以下、デフォーカス量
と呼ぶ）を判定する。焦点検出領域は、 イメージセンサ
９のセンサ列９Ａ，９Ｂが、焦点検出光学系８により逆
投影されて、 予定焦点面近傍で重なった部分となる。

【０００５】次に、デフォーカス量を求める演算処理方
法について、説明する。イメージセンサ９のセンサ列９
Ａ，９Ｂは、それぞれ複数の光電変換素子を一方向に連
設したものである。図６（ａ），（ｂ）に示すように、
各センサ列９Ａ，９Ｂからは、 それぞれの光電素子数に
対応した複数の光電変換出力ａ１．．．ａｎ，ｂ
１．．．ｂｎが出力される。これらのデータ列を相対的
に所定のデータ分Ｌずつシフトしながら相関演算を行
う。具体的には、相関量Ｃ（Ｌ）を次式で算出する。

【０００６】

【数１】

【０００７】ここで、Ｌは、前述したように、データ列
のシフト量に当たる整数であり、初項ｋと最終項ｒは、
シフト量Ｌに依存して変化させてもよい。こうして得ら
れた相関量Ｃ（Ｌ）の中で、極小値となる相関量を与え
るシフト量に、図５に示す光学系及びイメージセンサの
光電変換素子のピッチ幅によって定まる定数を掛けたも
のがデフォーカス量となる。

【０００８】しかし、相関量Ｃ（Ｌ）は、図６（ｃ）に
示すように、離散的な値であり、検出可能なデフォーカ
ス量の最小単位は、イメージセンサ９のセンサ列９Ａ，
９Ｂの光電変換素子のピッチ幅によって制限されていま
う。そこで、離散的な相関量Ｃ（Ｌ）より補間演算を行
うことにより、新たに極小値Ｃｅｘを算出し、綿密な焦
点検出を行う方法が提案されている（特開昭６０−３７
５１３号公報参照）。これは、図７に示すように、極小
値である相関量Ｃ（０）と、その両側のシフト量での相
関量Ｃ（１），Ｃ（−１）によって算出する方法で、極
小値Ｃｅｘを与えるシフト量Ｆｍとデフォーカス量ＤＦ
は、次式により求まる。

【０００９】 ＤＦ＝Ｋｆ×Ｆｍ Ｆｍ＝Ｌ＋ＤＬ／Ｅ ＤＬ＝｛Ｃ（−１）−Ｃ（１）｝／２ Ｃｅｘ＝Ｃ（０）−｜ＤＬ｜ Ｅ＝ＭＡＸ［｛Ｃ（１）−Ｃ（０）｝，｛Ｃ（−１）−Ｃ（０）｝］ ・・・（２）

【００１０】ここで、ＭＡＸ｛Ｃａ，Ｃｂ｝は、Ｃａと
Ｃｂの内の大きい方を選択することを意味し、Ｋｆは、
図７に示す光学系及びイメージセンサの光電変換素子の
ピッチ幅によって定まる定数である。こうして得られた
デフォーカス量が真にデフォーカス量を示しているの
か、それともノイズ等による相関量の揺らぎによるもの
なのかを判定する必要があり、次の条件を満たしたとき
に、デフォーカス量は、信頼性ありとする。

【００１１】 Ｅ＞Ｅ１ かつ Ｃｅｘ／Ｅ＜Ｇ１ ・・・（３）

【００１２】ここでＥ１，Ｇ１は、ある所定値である。
Ｅは、被写体のコントラストに依存する値であり、値が
大きいほどコントラストが高く、信頼性が高いことにな
り、Ｃｅｘ／Ｅは、像の一致度に主に依存し、０に近い
ほど信頼性が高いことになる。そして、信頼性ありと判
定されると、デフォーカス量ＤＦに基づいて撮影レンズ
１を駆動する。

【００１３】以上が位相差検出方式の説明である。前述
した焦点検出方式により、焦点検出動作を、繰り返し行
うことにより、撮影レンズのデフォーカス量は、繰り返
し検出される。そして、検出されたデフォーカス量が信
頼性ありと判定された場合には、検出されたデフォーカ
ス量に基づいて、撮影レンズの駆動が行われ、撮影レン
ズの焦点状態が、合焦又は合焦状態と見なせるデフォー
カス量となるまで駆動される。

【００１４】また、撮影レンズの焦点状態が、合焦又は
合焦状態と見なせるデフォーカス量にあると判定された
後も、繰り返し焦点検出動作を行うことにより、 撮影レ
ンズの焦点状態が、 合焦状態であると見なせるデフォー
カス量を越えたと判定されたときには、合焦又は合焦状
態と見なせるデフォーカス量まで撮影レンズの駆動を再
開する。このように、 繰り返し焦点検出動作を行うこと
により、 撮影レンズは、 常に、合焦状態にあるようにな
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うな焦点検出動作では、被写体に対して、 撮影レンズの
合焦の追従性が素早いものになるが、次のような問題を
生じる。サッカー、ラグビー等のスポーツでは、 撮影画
面内に被写体を捉えるために、被写体となる選手の動き
に合わせ、 カメラを左右方向に振らなくてはならない。
さらに、 自動焦点調節装置を持つカメラでは、 撮影画面
内の焦点検出領域に、 被写体を捉え続けなければならな
い。

【００１６】しかし、被写体の激しい動きに合わせてカ
メラを振ることは難しく、 焦点検出領域から、 焦点を合
わせるべき被写体が外れてしまい、焦点を合わせるべき
被写体とは異なる他の被写体、例えば、背景の方に合焦
させようとして、撮影レンズが駆動してしまい、 再び、
焦点検出領域に、 焦点を合わせるべき被写体を捉え直し
てから、 撮影レンズが再び駆動され、 焦点を合わせるべ
き被写体に、 合焦させるということがあった。特に、こ
れは、望遠系のレンズで起こりやすい。このように、焦
点検出領域が被写体から外れたような場合に、 直ちに、
撮影レンズが駆動されていまい、意図しない他の被写体
に合焦してしまうような挙動は、 撮影者の意図する被写
体に対するシャッターチャンスを逃さないうえでも好ま
しいものではない。

【００１７】また、焦点を合わせるべき被写体から、焦
点検出領域が外れてしまい、撮影レンズの検出されるデ
フォーカス量が大きくて低コントラストとなった場合に
は、デフォーカス量の信頼性を判定するしきい値を満た
さないために、検出不能となり、すぐに、 撮影レンズを
駆動させて被写体のコントラストが上がることを期待す
るスキャン動作に入ってしまい、 撮影レンズが、至近端
から無限端まで、 一往復駆動されるということがあり、
撮影レンズの自動焦点調節を行ううえで、好ましいもの
ではない。

【００１８】特開平８−７６００７号では、撮影レンズ
が合焦位置に対する許容範囲（合焦範囲）まで駆動され
た後に、所定範囲を越える大きな焦点ずれ量の発生を示
す情報を、焦点検出手段により検出して、撮影レンズの
無駄な動きを抑制する装置が提案されている。

【００１９】本発明の目的は、 焦点検出領域に捉え続け
ることが難しい動きをする被写体に対しても、撮影光学
系が合焦近傍まで一旦駆動された後は、その撮影光学系
が無駄に駆動されることを防止できる撮影装置及び撮影
装置付属品を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、撮影光学系の焦点調節状態を検
出する焦点検出部と、前記焦点検出部により検出された
前記撮影光学系の焦点調節状態の信頼性を所定の判定条
件に従って判定する信頼性判定部と、前記撮影光学系を
含む装置の移動状態を検出する移動状態検出部と、と備
えた撮影装置において、前記焦点検出部により前記撮影
光学系が合焦状態にあると検出されたときであって、前
記移動状態検出部により前記装置の移動状態がランダム
であると検出された場合に、前記信頼性判定部による判
定をする際に、前記焦点検出部により検出された焦点調
節状態が信頼性なしと判定する確率が高くなるように、
前記判定の条件を変更する判定条件変更部と、を備えた
ことを特徴とする撮影装置である。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１に記載の撮影
装置において、前記判定条件変更部は、前記焦点検出部
の焦点検出結果が所定範囲を越える場合には、前記焦点
検出部により検出された焦点調節状態が信頼性なしと判
定する確率が高くなるように、前記判定の条件を変更す
ること、を特徴とする撮影装置である。請求項３の発明
は、請求項１に記載の撮影装置において、前記判定条件
変更部は、前記判定条件を変更した場合に、所定時間経
過後に前記判定条件を復帰すること、を特徴とする撮影
装置である。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載の撮影装置において、前記移
動状態判定部は、ブレを検出するブレ検出部と、前記ブ
レ検出部の出力信号に基づいて、前記撮影光学系を含む
装置全体のブレ状態を判定するブレ状態判定部と、を含
むことを特徴とする撮影装置である。

【００２３】請求項５の発明は、請求項４に記載の撮影
装置において、前記ブレ状態判定部は、前記撮影光学系
を含む装置全体が略静止状態であるか否かを判定するこ
と、を特徴とする撮影装置である。

【００２４】請求項６の発明は、請求項４又は請求項５
に記載の撮影装置において、ブレを補正するブレ補正光
学系と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、前記
駆動部を駆動制御する制御部とを含み、前記制御部は、
前記ブレ状態判定部が略静止状態ではないと判定したと
きには、前記駆動部を停止させること、を特徴とする撮
影装置である。

【００２５】請求項７の発明は、ブレを検出するブレ検
出部と、前記ブレ検出部の出力信号に基づいて、前記撮
影光学系を含む装置全体のブレ状態を判定するブレ状態
判定部と、撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検
出部と、前記焦点検出部により検出された前記撮影光学
系の焦点調節状態の信頼性を所定の判定条件に従って判
定する信頼性判定部と、を備えた撮影装置において、前
記焦点検出部により前記撮影光学系が合焦状態にあると
検出されたときであって、前記ブレ状態判定部により前
記装置の移動状態がランダムであると検出された場合
に、前記信頼性判定部による判定をする際に、前記焦点
検出部により検出された焦点調節状態が信頼性なしと判
定する確率が高くなるように、前記判定の条件を変更す
る判定条件変更部と、を備えたことを特徴とする撮影装
置である。

【００２６】請求項８の発明は、撮影装置本体に着脱可
能な撮影装置付属品において、ブレを検出し、ブレ検出
信号を出力するブレ検出部と、前記ブレ検出信号に基づ
いてブレ状態を判定し、ブレ状態判定信号を出力するブ
レ状態判定部と、前記ブレ状態判定信号を撮影装置本体
側に伝達する判定信号伝達部と、を含む撮影装置付属品
である。

【００２７】請求項９の発明は、請求項８に記載の撮影
装置付属品において、前記ブレ状態判定部は、略静止状
態であるか否かを判定すること、を特徴とする撮影装置
付属品である。

【００２８】請求項１０の発明は、請求項８又は請求項
９に記載の撮影装置付属品において、ブレを補正するブ
レ補正光学系と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部
と、前記駆動部を駆動制御する制御部とを含み、前記制
御部は、前記ブレ状態判定部が略静止状態ではないと判
定したときには、前記駆動部を停止させること、を特徴
とする撮影装置付属品である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照し、本発明の
実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実
施形態であるカメラシステムを示すブロック図である。
このカメラシステムは、カメラボディ１４と、交換レン
ズ２０とから構成されている。

【００３０】カメラボディ１４は、焦点検出光学系８
と、イメージセンサ９と、焦点検出演算回路１０と、モ
ータ駆動制御回路１１と、モータ１２と、メインＣＰＵ
１３と、電気接点群１５−１等とを備えている。

【００３１】焦点検出光学系８は、撮影レンズ１を通過
した光束をイメージセンサ９に導くための光学系であ
る。焦点検出光学系８は、図５に示したものと同様に、
バンドパスフィルタ７と、視野マスク２と、フィールド
レンズ３と、絞り開口部４Ａ，４Ｂと、再結像レンズ５
Ａ，５Ｂとを備えている。

【００３２】イメージセンサ９は、センサ列９Ａ，９Ｂ
上に形成された被写体像の２次像を光電変換するセンサ
である。イメージセンサ９は、被写体像の強度分布に対
応する電気的な被写体像信号を発生して、被写体像信号
を焦点検出演算回路１０に出力する。センサ列９Ａ，９
Ｂは、それぞれ複数の光電変換素子を一方向に連続して
設けたものである。なお、焦点検出光学系８及びイメー
ジセンサ９は、撮影画面上に設定された焦点検出領域に
おいて、焦点検出が可能なように構成されている。

【００３３】焦点検出演算回路１０は、撮影レンズ１の
図示しない結像面とフィルム等価面６との間のデフォー
カス量を演算するとともに、このデフォーカス量の信頼
性を判断する回路である。焦点検出演算回路１０は、マ
イクロコンピュータと、その動作に必要な周辺部品とを
備えている。

【００３４】モータ駆動制御回路１１は、焦点検出演算
回路１０が演算したデフォーカス量に基づいて、モータ
１２の駆動方向及び駆動量を制御する回路である。モー
タ１２は、撮影レンズ１の合焦レンズ１ｃを光軸方向に
駆動して、焦点調節を行うモータである。

【００３５】メインＣＰＵ１３は、カメラシステム全体
の種々の制御を行う中央処理部である。メインＣＰＵ１
３には、電気接点群１５と、図示しないレリーズスイッ
チと、図示しない電源供給部などが接続されている。

【００３６】一方、交換レンズ２０は、撮影レンズ１
と、レンズ内ＣＰＵ１６と、手ブレ振動検出器１７と、
補正レンズ駆動部１８と、補正レンズ位置検出部１９
と、電気接点群１５−２等とを備えている。交換レンズ
２０は、カメラボディ１４に着脱自在であり、交換可能
である。

【００３７】撮影レンズ１は、固定レンズ１ａと、ブレ
補正レンズ１ｂと、合焦レンズ１ｃ等とを備えている。
ブレ補正レンズ１ｂは、撮影光路を変更してブレを補正
するレンズであって、例えば、光軸Ｉに対して略直交す
る平面内（ＸＹ平面内）で移動する単レンズ又は複数枚
のレンズ群である。このブレ補正レンズ１ｂは、図示し
ない結像面上の像が手ブレなどによって移動するとき
に、移動方向と逆方向に像が移動するように、光軸Ｉに
対して略直交する方向に駆動してブレを打ち消す。

【００３８】手ブレ振動検出器１７は、交換レンズ２０
及びカメラボディ１４に印加する手ブレなどによる振動
を検出するセンサである。手ブレ振動検出器１７は、例
えば、カメラに作用するコリオリ力を利用することで角
速度値を検出して、その大きさに比例した電気信号（ブ
レ検出信号）を出力する角速度センサである。手ブレ振
動検出器１７は、Ｘ軸回りの角速度を検出するピッチ検
出用の角速度センサと、Ｙ軸回りの角速度を検出するヨ
ー検出用の角速度センサとを備えている。

【００３９】補正レンズ駆動部１８は、駆動力を発生し
て、ブレ補正レンズ１ｂを駆動するアクチュエータであ
る。補正レンズ駆動部１８は、例えば、ヨーク及びマグ
ネットが形成する磁気回路内にコイルを配置し、このコ
イルに駆動電流が流れると、フレミングの左手の法則に
より電磁力を発生するボイスコイルモータ等が使用でき
る。

【００４０】補正レンズ位置検出部１９は、ブレ補正レ
ンズ１ｂの実際の位置を検出し、現在位置信号（位置検
出信号）を出力する位置センサである。補正レンズ位置
検出部１９は、例えば、赤外発光ダイオード（ＩＲＥ
Ｄ）と、ブレ補正レンズ１ｂとともに移動するスリット
と、このスリットを通過した光の重心位置を検出する位
置検出素子（ＰＳＤ）とを備えるセンサである。補正レ
ンズ位置検出部１９は、現在位置信号をレンズ内ＣＰＵ
１６にフィードバックする。

【００４１】レンズ内ＣＰＵ１６は、交換レンズ２０側
の種々の制御を行う中央処理部である。このレンズ内Ｃ
ＰＵ１６には、手ブレ振動検出器１７と、補正レンズ駆
動部１８と、補正レンズ位置検出部１９と、電気接点群
１５−２などとが接続されている。レンズ側ＣＰＵ１６
は、手ブレ振動検出器１７が出力するブレ検出信号と、
補正レンズ位置検出部１９が出力する位置検出信号とに
基づいて、ブレ補正レンズ１ｂを目標位置に駆動するた
めの目標位置信号を演算する。レンズ内ＣＰＵ１６は、
この目標位置信号に基づいて、補正レンズ駆動部１８を
駆動制御する。

【００４２】また、レンズ内ＣＰＵ１６は、手ブレ振動
検出器１７が出力するブレ検出信号に基づいて、カメラ
システム全体の変位がランダムであるか否かを判定す
る。レンズ内ＣＰＵ１６は、この判定結果に応じて、ブ
レ補正機能を作動状態又は非作動状態に切り替える。レ
ンズ側ＣＰＵ１６は、ボディ側ＣＰＵ２５と電気的に接
続されており、メインＣＰＵ１３との間で公知のシリア
ル通信が可能である。レンズ内ＣＰＵ１６は、ブレ補正
機能の状態に応じたパラメータ（フラグ）を、電気接点
群１５−１，１５−２を介してメインＣＰＵ１３に伝達
する。

【００４３】電気接点群１５−１，１５−２は、メイン
ＣＰＵ１３とレンズ側ＣＰＵ１６との間で情報を通信す
るための接点である。電気接点群１５は、交換レンズ２
０及びカメラボディ１４の図示しないマウント部に設け
られている。

【００４４】なお、本実施形態においては、図１におい
ては、説明を容易にするために、１軸分についてのみ示
しているが、撮影光軸に対して略直交した平面における
独立な２軸に対して、手ブレ振動検出器１７，補正レン
ズ駆動部１８，補正レンズ位置検出器１９がそれぞれ配
置されているものとする。

【００４５】次に、本実施形態によるカメラシステムの
焦点検出動作を説明する。図２は、本実施形態による焦
点検出演算回路１０において実行される焦点検出演算処
理を示すフローチャートである。ステップＳ１００にお
いて、不図示の電源スイッチによりカメラの電源がオン
されたり、不図示のレリーズボタンにより半押し操作等
が実行されると、この焦点検出動作が開始される。ま
ず、ステップＳ１０１において、撮影レンズ１が合焦又
はその近傍にあるか否かを識別するためのＦフラグを０
にリセットする。次のステップＳ１０２において、イメ
ージセンサ９から被写体像信号を読み込んで焦点検出演
算［（１）式，（２）式に示す各種の演算］を行ない、
撮影レンズ１のデフォーカス量を算出する。

【００４６】続く、ステップＳ１０３において、上記の
Ｆフラグが０にリセットされているか否かを判定する。
Ｆフラグ＝０のときは、ステップＳ１０４に進み、信頼
性しきい値を初期値に設定する。なお、 このしきい値
は、 前述した（３）式のＥ１、Ｇ１である。以下の説明
では、 しきい値Ｅ１、しいき値Ｇ１と呼ぶ。一方、Ｆフ
ラグが１にセットされているときは、 ステップＳ１０５
に進む。

【００４７】ステップＳ１０５において、Ｒフラグ＞１
であるか否かを判定する。Ｒフラグ＞１のときには、ス
テップＳ１０４に進む。Ｒフラグ＞１のときは、ランダ
ムに動く被写体を追う等して、カメラがランダムに動い
ている状況に対応する。一方、Ｒフラグ≦１のときに
は、ステップＳ１０６に進む。ここで、Ｒフラグ＝０の
ときは、カメラは静止している（手ブレのみ）状態に対
応し、Ｒフラグ＝１のときは、構図変更のためのパンニ
ング又はカメラのランダムな動きの始まりの状態に対応
する。前述した特開平８−７６００７号では、単なる構
図変更のときには、所定時間が経過しないとレンズ駆動
を行わなかった。しかし、本実施形態では、Ｒフラグ＝
１という情報により、カメラがパンニングにより、構図
変更されていると判断できるので、所定時間待つことな
く、撮影レンズ１が駆動される。

【００４８】ステップＳ１０６において、後述する図７
のサブルーチンに従って、信頼性のしきい値を再設定す
る。

【００４９】ステップＳ１０７において、ステップＳ１
０２によって算出したデフォーカス量が、信頼できるか
否かを、上述した（３）式により判定する。信頼できる
と判定したときは、 ステップＳ１０８に進む。

【００５０】ステップＳ１０８において、 撮影レンズ１
が合焦位置又はその近傍にあるか否かをステップＳ１０
２によって算出したデフォーカス量の大小に基づいて判
定する。撮影レンズ１が、 合焦位置又はその近傍にある
と判定されたときは、 ステップＳ１０９に進んで、Ｆフ
ラグに１を加算し、 そうでないときは、 ステップＳ１１
０に進み、 Ｆフラグ＝０にリセットする。ステップＳ１
０９，Ｓ１１０の後は、ステップＳ１１１に進む。

【００５１】ステップＳ１１１において、ステップＳ１
０２によって算出されたデフォーカス量に基づいて、 モ
ータ駆動制御回路１１を介して、モータ１２によりレン
ズ駆動を行なう。この後に、 ステップＳ１０２に戻り、
焦点検出演算を繰り返す。なお、ステップＳ１０７の判
定結果は、不図示のメモリに記憶される。

【００５２】ステップＳ１０７において、デフォーカス
量が信頼できないと判定されたとき、ステップＳ１１２
に進む。ステップＳ１１２では、前回算出されたデフォ
ーカス量が信頼できると判定されたか否かをメモリの記
憶内容から判定する。前回のデフォーカス量が信頼性あ
りと判定されていたときは、ステップＳ１１３に進み焦
点検出演算回路１０の内蔵タイマを起動する。この後
に、 ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１２におい
て、前回のデフォーカス量が信頼性なしと判定されてい
たときは、ステップＳ１１４に直接進む。

【００５３】ステップＳ１１４において、内蔵タイマの
計時時間が所定時間に達したかを判定する。所定時間が
経過していれば、ステップＳ１１５に進み、 Ｆフラグ＝
０にリセットする。所定時間が経過していなければ、ス
テップＳ１０２に戻る。

【００５４】図３は、 本実施形態による手ブレ振動検出
器１７において実行されるブレモードの判定を示すフロ
ーチャートである。ステップＳ２００において、不図示
の電源スイッチによりカメラの電源がオンされたり、不
図示のレリーズボタンにより半押し操作等が実行される
と、このブレモード判定のルーチンが実行される。ステ
ップＳ２０１において、システムの初期化や演算に使用
する変数等の初期化を行う。

【００５５】ステップＳ２０２において、手ブレ振動検
出器１７の出力に対して、しきい値を設け、出力（振
れ）がそのしきい値より大きいか否かを判断する。この
しきい値は、振れ量の変動の大きさが、静止被写体を撮
影する場合と、 ランダムな動体を撮影する場合とで、異
なることに注目し判断を行う。なお、静止被写体を撮影
するような場合の方が、手ブレ振動の変動の程度が小さ
いことは、あらかじめ予備実験により確認されている。
そして、ブレ変動量が大きいときは、ステップＳ２０３
へ進み、そうでないときはステップＳ２０４へ進む。

【００５６】ステップＳ２０３では、Ｒカウンタに１を
加算する。このステップは、振れ変動量が大きいと判断
された場合に実行される。この場合に、カメラシステム
は、ランダムな動きの被写体を追っていると判断され、
Ｒカウンタに値を１加算する。このＲカウンタは、カメ
ラの動きの状態判断をするために用意されたものであ
る。

【００５７】ステップＳ２０４では、Ｒフラグを０にリ
セットする。Ｒフラグは、撮影状態を示すフラグとして
用意されたものである。このステップは、静止被写体の
撮影状態にあると判断された場合に実行される。この場
合には、Ｒフラグは、ランダムな動きの被写体を追って
いないことを示す値０にリセットされる。

【００５８】ステップＳ２０５において、Ｒフラグ＝０
か否かをチェックする。このＲフラグが０であるとき
は、静止被写体の撮影状態にある場合と判断して、ステ
ップＳ２０６へ進む。また、Ｒフラグが０でないとき
は、構図変更、流し撮り又はランダムな動きの被写体を
追っていると判断して、ステップＳ２１４へ進む。ステ
ップＳ２０６では、防振動作処理を行う。このステップ
では、静止時撮影状態の処理として、像ブレ補正機能を
起動させるか、又は、既に起動状態にあるときは、その
起動状態を継続させる処理を行う。

【００５９】ステップＳ２０７において、ランダム判定
を行うだけの評価時間が経過したか否かの判定を行う。
これは、あらかじめ設定した評価時間の間における、Ｒ
フラグの値を調べるための処理である。ここで、評価時
間は、例えば、０．６秒程度の比較的時間短い時間であ
る。そして、評価時間内である場合には、ステップＳ２
０８へ進み、そうでない場合には、ステップＳ２１５へ
進む。

【００６０】ステップＳ２０８において、ランダム判定
の評価時間内における、判断時間であるか否かの判断を
行う。判断時間は、ランダム判定の評価時間内で複数
回、ランダムな動きの被写体を追っているか否かの判断
を行う時間のことであり、評価時間よりもさらに短い時
間（例えば、０．２秒刻みなど）に設定される。本実施
形態では、評価時間を０．６秒とし、０．２秒おきの判
断時間で、３回判断を行う。判断時間内であるときに
は、ステップＳ２０９へ進み、そうでないときには、ス
テップＳ２１３に進む。

【００６１】ステップＳ２０９において、Ｒカウンタが
大きいか否かを判定する。つまり、ランダム判定の評価
時間内における判断時間であるので、その時点で累積さ
れたＲカウンタの値を参照する。Ｒカウンタの値がある
規定回数より大きい場合は、ステップＳ２１０へ進み、
そうでない場合は、ステップＳ２１１へ進む。本実施形
態では、各判断時間（０．２秒間）ごとに、判断時間内
に所定の制御回数（例えば、７割以上の回数）、Ｒカウ
ンタが加算されると、その判断時間の区間におけるラン
ダムな動きの被写体を追っていると判断する。

【００６２】ステップＳ２１０において、Ｒフラグに１
を追加する。この場合には、ランダム判定のための評価
時間内における判断時間において、Ｒカウンタが規定値
よりも大きい場合であるので、この時点では、構図変更
又はランダムな動きの被写体を追っている最中であると
判断されたものである。ステップＳ２１１において、Ｒ
フラグを０にリセットする。このステップＳ２１１は、
ステップＳ２１０とは反対に、Ｒカウンタが小さい場合
に実行され、カメラの動作状態は、ほぼ静止状態にある
と判断できる。

【００６３】ステップＳ２１２において、ランダム判定
の評価時間内における判断時間ごとに累積されるＲカウ
ンタの値を０にリセットする。

【００６４】ステップＳ２１４において、タイマカウン
タの値が評価時間外か否かをチェックする。この値が評
価時間を越えた場合は、ステップＳ２１５へ進み、そう
でない場合はステップＳ２１６へ進む。ステップＳ２１
５は、タイマカウンタが評価時間を超過した場合である
ので、、ここで、タイマカウンタの値をクリアする。ス
テップＳ２１４とステップＳ２１５の処理により、半押
し動作が開始されてから、評価時間ごとに一定の判断ル
ーチンを繰り返し行うようにする。

【００６５】ステップＳ２１６において、防振停止処理
を行う。このステップＳ２１６は、Ｒフラグの値が１以
上の場合、つまり構図変更や流し撮り又はランダムな動
作をしている被写体を追っていると判断された場合に実
行されるので、この検出軸に対応する補正光学系の動作
を停止させる。なお、この場合に、補正光学系の像ブレ
補正動作は停止させるが、振れ振動検出系の検出機能な
どは停止させない。その後に、ステップＳ２１３に進
む。

【００６６】ステップＳ２１３において、交換レンズ２
０とカメラボディ１４間で、防振状態に関する通信を行
う。このステップでは、前述した各ステップで判断され
た振れ状態に対応するＲフラグの値を、シリアル通信に
より、交換レンズ２０のレンズ内ＣＰＵ１６からカメラ
ボディ１４のメインＣＰＵ１３へ伝達する。

【００６７】図４は、信頼性を判定するしきい値の再設
定を行うサブルーチンを示すフローチャートである。こ
れは、被写体がカメラに対して前後方向に動いて、合焦
範囲を外れても、レンズ駆動をさせるためのルーチンで
ある。

【００６８】Ｓ３０１において、低周波抽出演算を行っ
たか否かを判定する。低周波抽出演算とは、被写体像信
号から低周波成分を抽出した信号によって行う焦点検出
演算処理である。これは、低周波抽出演算では、デフォ
ーカス量を検出する範囲が狭くなるので、デフォーカス
量の大きな場合は検出不能になってしまい、そもそも、
焦点検出領域から被写体が外れたときのように、大きな
デフォーカス量の検出には不向きだからある。低周波抽
出演算を行ったときは、Ｓ３０２に進み、そうでないと
きは、Ｓ３０４に進む。

【００６９】Ｓ３０２において、検出されたデフォーカ
ス量が所定範囲内にあるか否かを判定する。これは、焦
点検出領域から被写体が外れた場合のように、デフォー
カス量が大きくなるものに対しては、撮影レンズ１を駆
動せず、構図を変更して、他の被写体に焦点を合わせる
場合のように、デフォーカス量があまり大きくないもの
に対しては、すぐに、撮影レンズ１を駆動して、合焦さ
せるためである。デフォーカス量が所定範囲内にあると
きは、Ｓ３０４に進み、所定範囲外のときは、Ｓ３０３
に進む。

【００７０】Ｓ３０３では、しきい値Ｅ１を初期値より
も大きな値（厳しい値）に設定し、図２で説明した焦点
検出動作のフローチャートに戻る。従って、撮影レンズ
１が、一旦、合焦又は合焦近傍には入ったときは、信頼
性を判定するしきい値が厳しくなるので、容易に検出可
能とはならずに、前述したように、焦点検出領域から被
写体が外れた場合でも、すぐに、背景に合焦させようと
して、撮影レンズ１を駆動することがなくなる。Ｓ３０
４において、しきい値Ｅ１、Ｇ１を初期値に設定する。

【００７１】以上に示したように、本実施形態によれ
ば、一定の評価時間の間に、複数回のランダムな動作を
する被写体を追っているか否かの検出を行う（Ｓ２１
４）。その結果、ランダムな動作をする被写体を追って
いると検出された場合には、その検出された軸に対する
ブレ補正レンズ１ｂの像ブレ補正制御を停止させる（Ｓ
２１５）。これにより、構図変更や流し撮り又はランダ
ムな動作をする被写体に対する像ブレ補正の遅れに起因
するファインダの見栄具合の悪化を防ぐことができる。

【００７２】一方、ランダムな動作をする被写体を追っ
ているという判定がされなかった場合（Ｓ２０９）は、
Ｒフラグは、０のままであり（Ｓ２１１）、つまり静止
時被写体の撮影時と判断される。

【００７３】また、このＲフラグが１である場合には
（Ｓ２０５：ｎｏ）、そのランダム検出動作は、ランダ
ムな動作をする被写体のためでなく、撮影者による構図
変更のために行われたと判断する。さらに、Ｒフラグが
多い（Ｒフラグ＞１）ときは、そのランダム検出動作
が、ランダムな動体をする被写体を追っていると判断す
る。そして、Ｒフラグが１以上である場合は、 何らかの
ランダム検出動作がなされたので、その動作が検出され
た補正軸の像ブレ補正動作を停止させる（Ｓ２１６）。

【００７４】そして、レンズ内ＣＰＵ１６は、 像ブレ補
正機能をどのような状況により停止させたのかを、 Ｒフ
ラグによって、カメラボディ１４のメインＣＰＵ１３
に、通信する。これにより、メインＣＰＵ１３は、カメ
ラの挙動状態を知ることができる。このＲフラグは、 前
述したフローチャートのステップＳ１０５の判定に用い
られる。

【００７５】以上の処理では、焦点調節処理が起動され
ると、まず、Ｆフラグが０にリセットされて（Ｓ１０
１）、ステップＳ１０４でしきい値Ｅ１が初期値にセッ
トされる。その後に、 撮影レンズ１が合焦又は合焦近傍
の位置まで駆動されると、ステップＳ１０９でＦフラグ
が１にセットされ、その後に、 ステップＳ１０５でラン
ダムな動作をする被写体を追っていることを示すＲフラ
グが１以下であると、ステップＳ１０６でしきい値Ｅ１
が大きな値に変更される。これにより、 ステップＳ１０
７でデフォーカス量が信頼性なしと判定されて、レンズ
駆動が行なわれることなく、ステップＳ１０２に戻る確
率が高くなる。従って、焦点検出領域から被写体が外れ
た場合のように、大きなデフォーカス量が生じても、背
景等の他の被写体に合焦させるように、撮影レンズ１が
誤って駆動されることがなくなる。

【００７６】撮影レンズ１が合焦又は合焦近傍まで駆動
された後に、デフォーカス量が信頼できないと判定され
る状態が所定時間続くと、ステップＳ１１４が肯定され
て、ステップＳ１１５でＦフラグが０にリセットされる
ので、 ステップＳ１０４でしきい値Ｅ１が初期値に戻さ
れる。従って、 静止被写体に意図的に構図を変更した場
合でも、デフォーカス量が信頼性なしと判定され続け
て、撮影レンズ１が停止したまま放置されるおそれもな
い。

【００７７】（変形形態）以上の本実施形態では、 信頼
性のしきい値を厳しくするときに、しきい値Ｅ１の値を
大きくしたが、 これに代えて、しきい値Ｇ１の値を厳し
く、つまり、しきい値Ｇ１を小さくしても同様の効果が
得られる。また、しいき値Ｅ１を大きくし、同時に、し
きい値Ｇ１を小さくしてもよい。

【００７８】また、本実施形態では、 評価時間を０．６
秒、判断時間を０．２秒、判断のためのＲカウンタを、
制御回数の７割としたが、検出精度及び撮影光学系の焦
点距離などに応じて、ランダム追尾動作の大きさが異な
るために、異なる値をとるようにしてもよい。

【００７９】同様に、 ランダムフラグの値と、 構図変更
及びランダム動体追尾の判定関係についても、ここで示
した値に限定するものではない。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、撮影光学系が合焦又は
合焦近傍に駆動された後に、 ランダムな動作をする被写
体を追っていると判定された場合には、焦点検出結果が
信頼できないと判定される確率が高くなるように判定条
件が変更されるので、 ランダムな動きをする被写体に追
従できず、被写体が焦点検出領域から一時的に外れたと
しても、撮影光学系の無駄な駆動を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるカメラシステムを示す
構成図である。

【図２】本実施形態によるカメラシステムの焦点検出演
算処理を示すフローチャートである。

【図３】本実施形態によるカメラシステムのブレモード
の判定を示すフローチャートである。

【図４】本実施形態によるカメラシステムの信頼性を判
定するしきい値の再設定を示すフローチャートである。

【図５】位相差検出方式の焦点検出装置における光学系
及びイメージセンサを示す図である。

【図６】図５の焦点検出装置の相関演算を説明する図で
ある。

【図７】図５の焦点検出装置の相関演算を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ 視野マスク ３ フィールドレンズ ４Ａ，４Ｂ 絞り開口部 ５Ａ，５Ｂ 再結像レンズ ６ フィルム等価面 ７ バンドパスフィルター ８ 焦点検出光学系 ９ イメージセンサ ９Ａ，９Ｂ センサ列 １０ 焦点検出演算回路 １１ モータ駆動制御回路 １２ モータ １３ メインＣＰＵ １４ カメラボディ １５ 通信用電気接点群 １６ レンズ内ＣＰＵ １７ 手振れ振動検出器 １８ 補正レンズ駆動部 １９ 補正レンズ位置検出部 ２０ 交換レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 博之 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 臼井 一利 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2H011 AA01 BA05 BB02 2H051 AA01 BA17 CE28 DA31 DA32 DA38 DB07 DC05 EA04 EB09 EC04 GB08 GB16

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦
   点検出部と、 前記焦点検出部により検出された前記撮影光学系の焦点
   調節状態の信頼性を所定の判定条件に従って判定する信
   頼性判定部と、 前記撮影光学系を含む装置の移動状態を検出する移動状
   態検出部と、を備えた撮影装置において、 前記焦点検出部により前記撮影光学系が合焦状態にある
   と検出されたときであって、前記移動状態検出部により
   前記装置の移動状態がランダムであると検出された場合
   に、前記信頼性判定部による判定をする際に、前記焦点
   検出部により検出された焦点調節状態が信頼性なしと判
   定する確率が高くなるように、前記判定の条件を変更す
   る判定条件変更部と、 を備えたことを特徴とする撮影装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の撮影装置において、 前記判定条件変更部は、前記焦点検出部の焦点検出結果
   が所定範囲を越える場合には、前記焦点検出部により検
   出された焦点調節状態が信頼性なしと判定する確率が高
   くなるように、前記判定の条件を変更すること、 を特徴とする撮影装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の撮影装置において、 前記判定条件変更部は、前記判定条件を変更した場合
   に、所定時間経過後に前記判定条件を復帰すること、 を特徴とする撮影装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項に記載の撮影装置において、 前記移動状態判定部は、 ブレを検出するブレ検出部と、 前記ブレ検出部の出力信号に基づいて、前記撮影光学系
   を含む装置全体のブレ状態を判定するブレ状態判定部
   と、 を含むことを特徴とする撮影装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の撮影装置において、 前記ブレ状態判定部は、前記撮影光学系を含む装置全体
   が略静止状態であるか否かを判定すること、 を特徴とする撮影装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は請求項５に記載の撮影装置
   において、 ブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 前記駆動部を駆動制御する制御部とを含み、 前記制御部は、前記ブレ状態判定部が略静止状態ではな
   いと判定したときには、前記駆動部を停止させること、 を特徴とする撮影装置。
7. 【請求項７】 ブレを検出するブレ検出部と、 前記ブレ検出部の出力信号に基づいて、前記撮影光学系
   を含む装置全体のブレ状態を判定するブレ状態判定部
   と、 撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、 前記焦点検出部により検出された前記撮影光学系の焦点
   調節状態の信頼性を所定の判定条件に従って判定する信
   頼性判定部と、を備えた撮影装置において、 前記焦点検出部により前記撮影光学系が合焦状態にある
   と検出されたときであって、前記ブレ状態判定部により
   前記装置の移動状態がランダムであると検出された場合
   に、前記信頼性判定部による判定をする際に、前記焦点
   検出部により検出された焦点調節状態が信頼性なしと判
   定する確率が高くなるように、前記判定の条件を変更す
   る判定条件変更部と、 を備えたことを特徴とする撮影装置。
8. 【請求項８】 撮影装置本体に着脱可能な撮影装置付属
   品において、 ブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部と、 前記ブレ検出信号に基づいてブレ状態を判定し、ブレ状
   態判定信号を出力するブレ状態判定部と、 前記ブレ状態判定信号を撮影装置本体側に伝達する判定
   信号伝達部と、 を含む撮影装置付属品。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の撮影装置付属品におい
   て、 前記ブレ状態判定部は、略静止状態であるか否かを判定
   すること、 を特徴とする撮影装置付属品。
10. 【請求項１０】 請求項８又は請求項９に記載された撮
    影装置付属品において、 ブレを補正するブレ補正光学系と、 前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、 前記駆動部を駆動制御する制御部とを含み、 前記制御部は、前記ブレ状態判定部が略静止状態ではな
    いと判定したときには、前記駆動部を停止させること、 を特徴とする撮影装置付属品。