JPH09318865A - カメラの焦点調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、カメラの撮影画面内に配された複
数の焦点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、
探索された焦点検出エリアについて焦点制御を続行する
焦点調節装置に関し、被写体像の移動先を効率的な順番
で探索する焦点調節装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数の焦点検出エリアについて、焦点状
態に対応する焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手
段１と、焦点制御に使用された焦点検出エリアの選択順
を記憶する記憶手段２ａと、焦点制御に使用された焦点
検出エリアについて、焦点検出情報の動向から焦点検出
情報の予測値を算出する焦点予測手段３と、記憶手段２
ａに記憶された「過去の焦点制御時の選択順」に沿っ
て、予測値と合致する焦点検出エリアを探索する探索手
段４ａと、探索手段４ａで探索された焦点検出エリアに
ついて焦点制御を行う焦点制御手段５とを備えて構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの撮影画面
内に配された複数の焦点検出エリアの中から被写体の移
動先を探索し、探索された焦点検出エリアについて焦点
制御を続行する焦点調節装置に関し、特に、焦点検出エ
リアの探索を効率的な順番で行う焦点調節装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】 近年のカメラでは、撮影画面上を動く
被写体像を追って、ピントを自動調節するものが知られ
ている。このようなカメラには、複数の焦点検出エリア
の中から被写体像の移動先を探索し、探索された焦点検
出エリアについて焦点制御を継続的に実行する焦点調節
装置が搭載されている（特開平１−２８８８１６号公
報）。

【０００３】以下、この種の焦点調節装置の動作につい
て概説する。まず、焦点調節装置は、撮影画面の中央に
位置する焦点検出エリアを、焦点制御に使用するエリア
（以下「選択エリア」という）として初期設定する。次
に、焦点調節装置は、複数の焦点検出エリアについて、
被写体像の像面と撮像面との間隔であるデフォーカス量
を個別に計測する。続いて、これらのデフォーカス量に
撮影レンズのレンズ位置をおのおの加算することによ
り、焦点検出エリアごとの像面位置を求める。

【０００４】焦点調節装置は、一連の選択エリアについ
て、前回の像面位置と今回の像面位置との連続性を判定
する。像面位置に連続性がある場合、焦点調節装置は、
選択エリア内に位置していた被写体像が、選択エリア内
に引き続き位置していると判定する。そこで、焦点調節
装置は、この選択エリアについて像面位置の変動を予測
し、焦点の予測制御を行う。

【０００５】一方、像面位置に連続性がない場合、焦点
調節装置は、選択エリア内に位置していた被写体像が、
選択エリアの外に移動したと判定する。そこで、焦点調
節装置は、全ての焦点検出エリアから、最新の像面位置
を取り込み、選択エリアにおける前回の像面位置との差
分を求め、像面速度を算出する。このように算出される
像面速度は、選択エリアに前回位置した被写体像が、そ
の他の焦点検出エリアに移動したと仮定した場合の像面
速度である。

【０００６】焦点調節装置は、これら全ての像面速度の
中から、選択エリアの前回の像面速度に最も近いものを
選び出す。このように選ばれたエリアは、選択エリア内
に位置していた被写体像の移動先と判断できるので、今
回以降の選択エリアとして設定される。焦点調節装置
は、このように変更された選択エリアについて焦点制御
を続行する。

【０００７】このような動作を繰り返すことにより、撮
影画面上を移動する被写体像に追従して、焦点検出エリ
アを自動的に切り換えつつ、焦点制御を継続することが
できる。また、特開平５−４５５７６号公報では、デフ
ォーカス量の検出を早く完了した焦点検出エリアから優
先的に、被写体の移動先を探索する装置が開示されてい
る。

【０００８】この種の装置では、全てのデフォーカス量
の検出完了を待たずに、被写体像の移動先の探索を迅速
に開始することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平１−
２８８８１６号公報に記載されるような焦点調節装置で
は、全ての焦点検出エリアのデフォーカス量から、焦点
制御に最適なエリアを選択している。そのため、全ての
デフォーカス量について検出完了を待たなければ、被写
体像の移動先を特定することができず、探索に所要する
時間が長いという問題点があった。

【００１０】また、特開平５−４５５７６号公報に記載
されるような装置では、全てのデフォーカス量の検出完
了を待たず、デフォーカス量の検出順に被写体像の移動
先を探索する。しかしながら、デフォーカス量の検出順
は、焦点検出エリアの照度により左右される順番であ
り、被写体像の移動方向との相関はない。そのため、探
索を迅速に開始することは保証されるが、必ずしも移動
先を迅速に見つけ出すとは限らない。

【００１１】さらに、デフォーカス量の検出順と被写体
の移動方向との間には相関がないため、たまたま先に探
索した別の物体を、被写体と誤判別してしまう可能性が
高く、探索結果の信頼性が低いという問題点があった。
そこで、請求項１〜４に記載の発明では、このような問
題点を解決するために、被写体像の移動先を効率的な順
番で適確に探索することができる焦点調節装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】請求項５に記載の発明では、特に、探索順
を特定するのが困難な場合に、探索時間が長くなるおそ
れを確率的に分散させ、被写体像の移動先を効率的に探
索する焦点調節装置を提供することを目的とする。請求
項６，７に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１
項の目的と併せて、カメラ位置の変化に適確に対応し
て、探索順を正確に決定することができる焦点調節装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明に対応する原理ブロック図である。請求項１に記
載の発明は、複数の焦点検出エリアについて焦点状態に
対応する焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段１
と、焦点制御に使用された焦点検出エリアの選択順を記
憶する記憶手段２ａと、焦点制御に使用された焦点検出
エリアについて、焦点検出情報の動向を外延し、焦点検
出情報の予測値を算出する焦点予測手段３と、記憶手段
２ａに記憶された「過去の焦点制御時の選択順」に沿っ
て、焦点予測手段３により算出された予測値と合致する
焦点検出エリアを探索する探索手段４ａと、探索手段４
ａにより探索された焦点検出エリアについて焦点制御を
行う焦点制御手段５とを備えて構成する。

【００１４】図２は、請求項２に記載の発明に対応する
原理ブロック図である。請求項２に記載の発明は、複数
の焦点検出エリアについて焦点状態に対応する焦点検出
情報を個別に検出する焦点検出手段１と、焦点制御に使
用された焦点検出エリアの出現頻度を記憶する記憶手段
２ｂと、焦点制御に使用された焦点検出エリアについ
て、焦点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測
値を算出する焦点予測手段３と、記憶手段２ｂに記憶さ
れた出現頻度順に沿って、焦点予測手段３により算出さ
れた予測値と合致する焦点検出エリアを探索する探索手
段４ｂと、探索手段４ｂにより探索された焦点検出エリ
アについて焦点制御を行う焦点制御手段５とを備えて構
成する。

【００１５】図３は、請求項３に記載の発明に対応する
原理ブロック図である。請求項３に記載の発明は、複数
の焦点検出エリアについて焦点状態に対応する焦点検出
情報を個別に検出する焦点検出手段１と、焦点制御に使
用された焦点検出エリアの転移頻度を記憶する記憶手段
２ｃと、焦点制御に使用された焦点検出エリアについ
て、焦点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測
値を算出する焦点予測手段３と、記憶手段２ｃに記憶さ
れた転移頻度に沿って、焦点予測手段３により算出され
た予測値と合致する焦点検出エリアを探索する探索手段
４ｃと、探索手段４ｃにより探索された焦点検出エリア
について焦点制御を行う焦点制御手段５とを備えて構成
する。

【００１６】図４は、請求項４に記載の発明に対応する
原理ブロック図である。請求項４に記載の発明は、複数
の焦点検出エリアについて焦点状態に対応する焦点検出
情報を個別に検出する焦点検出手段１と、手動操作によ
り設定もしくは選択された「焦点検出エリアの設定順」
を記憶する記憶手段２ｄと、焦点制御に使用された焦点
検出エリアについて、焦点検出情報の動向を外延し、焦
点検出情報の予測値を算出する焦点予測手段３と、記憶
手段２ｄに記憶された設定順に沿って、焦点予測手段３
により算出された予測値と合致する焦点検出エリアを探
索する探索手段４ｄと、探索手段４ｄにより探索された
焦点検出エリアについて焦点制御を行う焦点制御手段５
とを備えて構成する。

【００１７】図５は、請求項５に記載の発明に対応する
原理ブロック図である。請求項５に記載の発明は、複数
の焦点検出エリアについて焦点状態に対応する焦点検出
情報を個別に検出する焦点検出手段１と、焦点制御に使
用された焦点検出エリアについて、焦点検出情報の動向
を外延し、焦点検出情報の予測値を算出する焦点予測手
段３と、ランダムに選んだ探索順に沿って、焦点予測手
段３により算出された予測値と合致する焦点検出エリア
を探索する探索手段４ｅと、探索手段４ｅにより探索さ
れた焦点検出エリアについて焦点制御を行う焦点制御手
段５とを備えて構成する。

【００１８】図６は、請求項６，７に記載の発明に対応
する原理ブロック図である。請求項６に記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焦点調節装置に
おいて、カメラ位置が横位置か縦位置かを検出するカメ
ラ位置検出手段６を有し、記憶手段２の記憶領域は、カ
メラ位置ごとに専用に設けられ、カメラ位置検出手段６
により検出されるカメラ位置に応じて切り換えられるこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１項に記載の焦点調節装置において、カメラ
位置が横位置か縦位置かを検出するカメラ位置検出手段
６を有し、記憶手段２は、カメラ位置検出手段６により
検出されるカメラ位置に応じて、記憶領域上の焦点検出
エリアの配置を回動することを特徴とする。

【００２０】（作用）請求項１に記載の焦点調節装置で
は、記憶手段２ａが、焦点検出エリアの選択順を記憶す
る。探索手段４ａは、この過去の選択順に沿って、被写
体像の移動先を探索する。

【００２１】一般に、路上を移動する自動車や歩行者を
撮影する場合、個々の被写体像は撮影画面上の同一コー
スを立て続けに通過する。このように移動コースの再現
性が高い被写体像については、上記のように過去の選択
順に沿って被写体像の移動先を探索することにより、移
動先を見つけ出すまでの時間が効率的に短縮される。

【００２２】したがって、１回目の探索については従来
と同様の探索時間を所要するが、２回目以降の探索につ
いては、探索時間を飛躍的に短縮することが可能とな
る。また、確率の高い焦点検出エリアから優先的に探索
を行うことにより、被写体以外の物体を、被写体と誤判
別してしまう可能性が低く、探索結果の信頼性は格段に
高くなる。

【００２３】請求項２に記載の焦点調節装置では、記憶
手段２ｂが、焦点検出エリアの出現頻度（出現確率）を
記憶する。探索手段４ｂは、この過去の出現頻度の高い
順に沿って、被写体像の移動先を探索する。一般に、風
に揺れる草花をマクロ撮影する場合や、ぶらんこに乗る
子供を撮影するような場合、被写体像は撮影画面上の同
一コースを周期的に通過する。

【００２４】このような被写体像については、単振動の
両端に位置する時間が最も長く、両端に対応する焦点検
出エリアの出現頻度が高くなる。そのため、上記のよう
に過去の出現頻度の順番に沿って被写体像の移動先を探
索することにより、移動先を見つけ出すまでの時間が効
率的に短縮される。したがって、初期の探索については
従来と同様の探索時間を所要するが、時間がたつに従っ
て、出現頻度を適確に把握し、探索時間を飛躍的に短縮
することが可能となる。

【００２５】また、確率の高い焦点検出エリアから優先
的に探索を行うことにより、被写体以外の物体を、被写
体と誤判別してしまう可能性が低く、探索結果の信頼性
は格段に高くなる。請求項３に記載の焦点調節装置で
は、記憶手段２ｃが、現在の焦点検出エリアから次に移
動する焦点検出エリアの頻度（以下「転移頻度」とい
う）を記憶する。探索手段４ｃは、この過去の転移頻度
の高い順に沿って、被写体像の移動先を探索する。

【００２６】一般に、路上を移動する自動車や歩行者を
撮影する場合、個々の被写体像は撮影画面上の同一コー
スを立て続けに通過する。このように移動コースの再現
性が高い被写体像については、上記のように転移頻度の
順に沿って被写体像の移動先を探索することにより、移
動先を見つけ出すまでの時間が効率的に短縮される。

【００２７】したがって、初期の探索については従来と
同様の探索時間を所要するが、時間がたつに従って、転
移頻度を適確に把握し、探索時間を飛躍的に短縮するこ
とが可能となる。また、確率の高い焦点検出エリアから
優先的に探索を行うことにより、被写体以外の物体を、
被写体と誤判別してしまう可能性が低く、探索結果の信
頼性は格段に高くなる。

【００２８】請求項４に記載の焦点調節装置では、探索
手段４ｄが、手動設定（手動選択）された設定順に沿っ
て、被写体像の移動先を探索する。一般に、路上を移動
する自動車や歩行者を撮影する場合、被写体像は、予想
される移動コースをおおよそ通過する。このように移動
コースをある程度予想できる被写体像については、撮影
者が設定順を決定することにより、探索に所要する時間
を効率的に短縮することができる。

【００２９】また、撮影者の設定順に沿って探索を行う
ので、撮影者にとって予想外の物体を誤って被写体と判
別してしまう可能性が低く、探索結果の信頼性を格段に
向上させる効果がある。請求項５に記載の焦点調節装置
では、探索手段４ｅが、ランダムな順番で、被写体像の
移動先を探索する。

【００３０】一般に、広場を駆け回る子供を撮影する場
合や、ひらひらと飛び回る蝶を撮影するような場合は、
被写体像の移動コースを特定することが困難である。こ
のように移動コースを特定できない場合に、従来通りの
探索順を一律に設定すると、探索時間が一律に長くなる
おそれが高い。そこで、上記のように、探索順をランダ
ムに毎回変更すると、探索時間が長くなるおそれを確率
的に分散させることができる。

【００３１】したがって、探索順を特定するのが困難な
場合、被写体像の移動先を平均的な早さで探索すること
が可能となる。請求項６に記載の焦点調節装置では、カ
メラ位置検出手段６を介して、カメラ位置が横位置か縦
位置かを検出する。記憶手段２は、このカメラ位置に従
って、専用の記憶領域を切り換える。

【００３２】なお、この場合は、記憶手段２をカメラ位
置ごとに複数備えてもよいし、記憶手段２の記憶領域を
カメラ位置ごとに区切ってもよい。一般に、横位置と縦
位置とでは、被写体像の移動コースが異なる場合が多
い。そこで、カメラ位置ごとに専用の記憶領域を設ける
ことにより、カメラ位置の違いによる移動コースの変化
を、記憶手段２の履歴結果に正確に反映させることがで
きる。

【００３３】したがって、カメラ位置の状態を加味し
て、被写体像の探索順をより正確に決定することが可能
となる。請求項７に記載の焦点調節装置では、カメラ位
置検出手段６を介して、カメラ位置が横位置か縦位置か
を検出する。記憶手段２は、このカメラ位置に応じて、
記憶領域上の焦点検出エリアの配置を回動する。

【００３４】一般に、横位置と縦位置とでは、被写体像
の移動コースが９０°程度に回転している場合が多い。
そこで、カメラ位置に応じて、記憶手段２の記憶内容を
回動させることにより、カメラ位置による移動コースの
違いを吸収することができる。したがって、カメラ位置
の状態にかかわらず、被写体像の探索順を正確に決定す
ることが可能となる。

【００３５】また、横位置と縦位置とについて移動コー
スの履歴を一元的に収集できるので、記憶手段２に記憶
される標本数が多くなる。したがって、被写体像の探索
順をより正確に決定することが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける実施の形態を説明する。

【００３７】図７は、第１の実施形態（請求項１，６に
対応する）を示す図である。図７において、カメラボデ
ィ１１の前面には鏡筒１２が取り付けられ、鏡筒１２の
内部には撮影光学系１３が配置される。撮影光学系１３
の光軸上には、ミラー１４およびサブミラー１５が順に
配置され、サブミラー１５の反射方向には焦点検出部１
６が配置される。この焦点検出部１６の画像信号出力
は、Ａ／Ｄ変換部１７を介してマイクロプロセッサ１８
に接続される。

【００３８】マイクロプロセッサ１８のＰＷＭ（パルス
幅変調）出力は、ドライブ回路を介してモータ１９に接
続され、モータ１９の駆動力は、鏡筒１２内のレンズ駆
動機構２０に伝達される。このレンズ駆動機構２０は、
撮影光学系１３の焦点調節用レンズ群を前後に繰り出
す。モータ１９の駆動軸には、回転数を検出するエンコ
ーダ２１が設置され、エンコーダ２１のパルス出力は、
マイクロプロセッサ１８に接続される。

【００３９】また、マイクロプロセッサ１８には、横位
置撮影用のレリーズ釦２２と、縦位置撮影用の縦位置レ
リーズ釦２３と、被写体コース選択釦１１ａとが各々接
続される。図８は、焦点検出部１６の内部構成を示す分
解斜視図である。図８において、焦点検出部１６の上面
には、レンズホルダ部５１が設けられ、レンズホルダ部
５１にコンデンサレンズ５２が嵌合される。

【００４０】このコンデンサレンズ５２の上面には、遮
光板５３が配置され、遮光板５３には、焦点検出エリア
の配置に合わせて視野マスク５３ａ〜ｅが穿孔される。
この遮光板５３の上面には、赤外光を遮る赤外カットフ
ィルタ５４が配置される。また、コンデンサレンズ５２
の直下にはミラー５５が斜めに配置され、ミラー５５の
反射軸に沿って、絞り板５７，レンズ板５８およびイメ
ージセンサ５９が順に配置される。イメージセンサ５９
の出力は、Ａ／Ｄ変換部１７を介してマイクロプロセッ
サ１８に接続される。

【００４１】さらに、上記の絞り板５７には、焦点検出
エリアの配置に合わせて一対の開口部からなる絞りマス
ク５７ａ〜ｅがそれぞれ穿孔され、また、レンズ板５８
には、焦点検出エリアの配置に合わせて一対の結像レン
ズからなるセパレータレンズ５８ａ〜ｅが一体に成形さ
れる。また、イメージセンサ５９の受光面には、焦点検
出エリアの配置に合わせて一対の受光素子列からなる受
光部５９ａ〜ｅがそれぞれ形成される。

【００４２】なお、請求項１に記載の発明と第１の実施
形態との対応関係については、焦点検出手段１が焦点検
出部１６に対応し、記憶手段２ａがマイクロプロセッサ
１８の「選択順の記憶機能」に対応し、焦点予測手段３
がマイクロプロセッサ１８の「像面位置の予測機能」に
対応し、探索手段４ａがマイクロプロセッサ１８の「被
写体の移動先の探索機能」に対応し、焦点制御手段５は
モータ１９，レンズ駆動機構２０，エンコーダ２１およ
びマイクロプロセッサ１８の「焦点制御の機能」に対応
する。

【００４３】請求項６に記載の発明と第１の実施形態と
の対応関係については、カメラ位置検出手段６が、レリ
ーズ釦２２，縦位置レリーズ釦２３およびマイクロプロ
セッサ１８の「カメラ位置の判定機能」に対応する。図
９は、第１の実施形態の動作を説明する流れ図である。

【００４４】以下、これらの図を用いて、第１の実施形
態の動作を説明する。まず、撮影光学系１３の透過光
は、ミラー１４の透過部を通過した後、サブミラー１５
に反射されて、焦点検出部１６内の遮光板５３近傍に結
像する。遮光板５３は、視野マスク５３ａ〜ｅを介して
焦点検出エリア以外の光を選択的に遮蔽する。このよう
にして遮光板５３を通過した光束は、コンデンサレンズ
５２およびミラー５５を介して、絞り板５７に到達す
る。

【００４５】絞り板５７では、絞りマスク５７ａ〜ｅを
介して光束が個別に分割される。これらの分割光束は、
セパレータレンズ５８ａ〜ｅを介して個別にアオリ結像
され、イメージセンサ５９の受光面に複数対の光像を形
成する。このような状態において、レリーズが半押しさ
れると（図９Ｓ１）、マイクロプロセッサ１８は、縦位
置もしくは横位置のどちらのレリーズ釦が押されたかを
判断して、後述する選択順の記憶領域を切り換える（図
９Ｓ２）。

【００４６】次に、マイクロプロセッサ１８は、イメー
ジセンサ５９を制御して光電荷の蓄積を実行する。この
電荷蓄積期間中に、マイクロプロセッサ１８は、エンコ
ーダ２１のパルス出力に基づいてレンズ位置を検出する
（図９Ｓ３）。受光部５９ａ〜ｅは、光電荷の蓄積を完
了した順番に光電荷を転送し、画像信号としてマイクロ
プロセッサ１８に出力する。

【００４７】ここで、マイクロプロセッサ１８は、次の
ように焦点検出エリアの探索順Ｐ（ｉ）を決定する。ま
ず、マイクロプロセッサ１８は、選択順の記憶領域か
ら、前回の焦点制御時における焦点検出エリアの選択順
を読み出す（図９Ｓ４）。マイクロプロセッサ１８は、
この選択順を順にたどって、現在の選択エリア（一回目
の焦点検出時には、初期設定されたエリア）から出発す
る探索順Ｐ（ｉ）を決定する（図９Ｓ５） 例えば、図１０に示すように、前回の被写体像が焦点検
出エリアを「ａ→ｃ→ｄ」の順に通過しており、現在の
選択エリアが「ａ」のときは、探索順Ｐ（ｉ）は、 Ｐ（１）＝ａ Ｐ（２）＝ｃ Ｐ（３）＝ｄ となる。

【００４８】なお、残りの探索順については、ランダム
に決定してもよいし、図１０に示すような被写体の移動
コースを平行移動することにより、 Ｐ（４）＝ｂ Ｐ（５）＝ｅ としてもよい。

【００４９】このように探索順Ｐ（ｉ）が設定された
後、マイクロプロセッサ１８は変数ｉを１に初期設定し
（図９Ｓ６）、焦点検出エリアの探索を開始する。ま
ず、マイクロプロセッサ１８は、探索順Ｐ（ｉ）に対応
する焦点検出エリアについて、公知の相関演算を行い、
デフォーカス量を検出する（図９Ｓ７）。このように検
出されたデフォーカス量とレンズ位置とを加算すること
により、像面位置を算出する（図９Ｓ８）。

【００５０】このように算出された像面位置は、撮影光
学系１３から被写体像までの像距離（Image Distance）
に相当する値であり、被写体の前後方向の運動を直接示
す値となる。マイクロプロセッサ１８は、選択エリアに
おける過去の像面位置に基づいて像面速度Ｖｉｍを求
め、図１１に示すように、今回の像面位置が「像面速度
Ｖｉｍの０．５倍〜１．５倍」からなる許容範囲内に入
るか否かを判定する（図９Ｓ９）。

【００５１】ここで、今回の像面位置が許容範囲内に入
らない場合、像面位置の連続性がないので、追尾中の被
写体像は焦点検出エリア内には存在しないと判断でき
る。そこで、マイクロプロセッサ１８は、変数ｉを歩進
した後にステップＳ７に戻り（図９Ｓ１０）、次の探索
順Ｐ（ｉ）が示す焦点検出エリアに対して、上記の判定
を繰り返す。

【００５２】このような探索にもかかわらず、該当する
焦点検出エリアが見つからないときは（図９Ｓ１１）、
追尾中の被写体が撮影画面からフレームアウトしたと判
断できる。そこで、マイクロプロセッサ１８は、選択エ
リアを初期設定して、次回の焦点制御に移行する（図９
Ｓ１２）。一方、像面位置が許容範囲内に入った場合
（図９Ｓ９）、像面位置の連続性が保たれているので、
追尾中の被写体像がその焦点検出エリア内に位置してい
る可能性が高い。そこで、マイクロプロセッサ１８は、
現在のＰ（ｉ）が示す焦点検出エリアを選択エリアとし
て設定し、記憶領域内の選択順を更新する（図９Ｓ１
３，Ｓ１４）。

【００５３】次に、マイクロプロセッサ１８は、一連の
選択エリアにおける「所定標本数の像面位置および蓄積
中心時刻」とについて回帰分析を行い、最新の予測関数
Ｑｒ（ｔ）を算出する（図９Ｓ１５）。なお、データ数
が所定標本数に満たない場合、マイクロプロセッサ１８
は、現在のデータ数の範囲で回帰分析を行う。マイクロ
プロセッサ１８は、この最新の予測関数Ｑｒ（ｔ）に応
じてモータ１９を駆動し、焦点調節を実行する（図９Ｓ
１６）。

【００５４】以上説明した動作により、第１の実施形態
では、過去の選択順に沿って被写体像の移動先を探索す
るので、移動コースの再現性が高い被写体については、
探索に所要する時間を効率的に短縮することができる。
また、確率の高い焦点検出エリアから優先的に探索を行
うので、被写体以外の物体を誤って被写体と判別してし
まうおそれが少なくなり、被写体の移動先を正確に探索
することが可能となる。

【００５５】また、カメラ位置ごとに専用の記憶領域を
設けているので、カメラ位置の違いを考慮して、被写体
像の探索順を最適に決定することが可能となる。次に、
別の実施形態について説明する。図１２は、第２の実施
形態（請求項２，７に対応する）の動作を説明する図で
ある。

【００５６】なお、第２の実施形態の構成は、マイクロ
プロセッサ１８の内部機能を除いて、第１の実施形態の
構成（図７，図８）と同一なので、ここでの説明を省略
する。また、請求項２に記載の発明と第２の実施形態と
の対応関係については、焦点検出手段１が焦点検出部１
６に対応し、記憶手段２ｂがマイクロプロセッサ１８の
「出現頻度の記憶機能」に対応し、焦点予測手段３がマ
イクロプロセッサ１８の「像面位置の予測機能」に対応
し、探索手段４ｂがマイクロプロセッサ１８の「被写体
の移動先の探索機能」に対応し、焦点制御手段５はモー
タ１９，レンズ駆動機構２０，エンコーダ２１およびマ
イクロプロセッサ１８の「焦点制御の機能」に対応す
る。

【００５７】請求項７に記載の発明と第２の実施形態と
の対応関係については、カメラ位置検出手段６が、レリ
ーズ釦２２，縦位置レリーズ釦２３およびマイクロプロ
セッサ１８の「カメラ位置の判定機能」に対応する。以
下、図７，図８，図１２に基づいて、第２の実施形態の
動作を説明する。カメラのレリーズが半押しになると
（図１２Ｓ１）、マイクロプロセッサ１８は、縦位置も
しくは横位置のどちらのレリーズ釦が押されたかを判断
し、記憶領域の割り当てを入れ替える（図１２Ｓ２）。

【００５８】すなわち、図１３（Ａ）に示されるよう
に、前回まで横位置であったカメラボディ１１が反時計
回りに９０°だけ回動された場合、マイクロプロセッサ
１８は、記憶領域の割り当てを入れ替え、焦点検出エリ
アの配置関係を反時計回りに９０°だけ回動する。図１
４は、このようなカメラ位置に応じて変化する記憶領域
の割り当てを示した図である。

【００５９】なお、縦位置としては、図１３（Ｂ）に示
されるように、横位置の状態から時計回りに９０°だけ
回動された状態も存在する。したがって、姿勢センサな
どを用いて１つの横位置と２つの縦位置とを区別し、こ
れら３つのカメラ位置に応じて記憶領域を入れ替えても
よい。ここで、マイクロプロセッサ１８は、イメージセ
ンサ５９を制御して光電荷の蓄積を実行する。この電荷
蓄積期間中に、マイクロプロセッサ１８は、エンコーダ
２１のパルス数を数えてレンズ位置を検出する（図１２
Ｓ３）。

【００６０】次に、マイクロプロセッサ１８は、プロセ
ッサ内部の記憶領域から、焦点検出エリアの出現頻度を
読み出す（図１２Ｓ４）。マイクロプロセッサ１８は、
この出現頻度を降順にたどって、現在の選択エリア（一
回目の焦点検出時には、初期設定されたエリア）から出
発する探索順Ｐ（ｉ）を決定する（図１２Ｓ５） このように決定された探索順Ｐ（ｉ）に沿って、被写体
の移動先を順次に探索する（図１２Ｓ６〜１２）。

【００６１】マイクロプロセッサ１８は、このように探
索された焦点検出エリアを選択エリアとして設定し、記
憶領域内の出現頻度を更新する（図１２Ｓ１３，Ｓ１
４）。このように設定された選択エリアについて、焦点
調節を実行する（図１２Ｓ１５，Ｓ１６）。以上説明し
た動作により、第２の実施形態では、焦点検出エリアの
出現頻度の順に被写体像の移動先を探索するので、探索
に所要する時間を効率的に短縮することができる。

【００６２】また、確率の高い焦点検出エリアから優先
的に探索を行うので、被写体以外の物体を誤って被写体
と判別してしまうおそれが少なくなり、被写体の移動先
を正確に探索することが可能となる。また、カメラ位置
に応じて、記憶領域の内容を回動するので、カメラ位置
の変化による移動コースの違いを吸収し、移動コースの
履歴を一元的に記憶することができる。

【００６３】次に、別の実施形態について説明する。図
１５は、第３の実施形態（請求項３に対応する）の動作
を説明する図である。なお、第３の実施形態の構成は、
マイクロプロセッサ１８の内部機能を除いて、第１の実
施形態の構成（図７，図８）と同一なので、ここでの説
明を省略する。また、請求項３に記載の発明と第３の実
施形態との対応関係については、焦点検出手段１が焦点
検出部１６に対応し、記憶手段２ｃがマイクロプロセッ
サ１８の「転移頻度の記憶機能」に対応し、焦点予測手
段３がマイクロプロセッサ１８の「像面位置の予測機
能」に対応し、探索手段４ｃがマイクロプロセッサ１８
の「被写体の移動先の探索機能」に対応し、焦点制御手
段５はモータ１９，レンズ駆動機構２０，エンコーダ２
１およびマイクロプロセッサ１８の「焦点制御の機能」
に対応する。

【００６４】第３の実施形態における動作上の特徴点
は、転移頻度の高い順に沿って探索順Ｐ（ｉ）を設定す
る点である（図１５Ｓ３，Ｓ４）。例えば、図１６に示
すような転移頻度の状態において、現在の選択エリアを
「ａ」とすると、探索順Ｐ（ｉ）は、焦点検出エリアａ
から転移する頻度が高い順に、 Ｐ（１）＝ａ Ｐ（２）＝ｃ Ｐ（３）＝ｄ Ｐ（４）＝ｂ Ｐ（５）＝ｅ に設定される。

【００６５】このような探索順Ｐ（ｉ）を採用すること
により、第３の実施形態では、探索に所要する時間を効
率的に短縮することができる。また、確率の高い焦点検
出エリアから優先的に探索を行うので、被写体以外の物
体を誤って被写体と判別してしまう可能性が低く、探索
結果の信頼性を格段に向上させる効果がある。

【００６６】次に、別の実施形態について説明する。図
１７は、第４の実施形態（請求項４に対応する）の動作
を説明する図である。なお、第４の実施形態の構成は、
マイクロプロセッサ１８の内部機能を除いて、第１の実
施形態の構成（図７，図８）と同一なので、ここでの説
明を省略する。また、請求項４に記載の発明と第４の実
施形態との対応関係については、焦点検出手段１が焦点
検出部１６に対応し、記憶手段２ｄが被写体コース選択
釦１１ａおよびマイクロプロセッサ１８の「設定順の記
憶機能」に対応し、焦点予測手段３がマイクロプロセッ
サ１８の「像面位置の予測機能」に対応し、探索手段４
ｄがマイクロプロセッサ１８の「被写体の移動先の探索
機能」に対応し、焦点制御手段５はモータ１９，レンズ
駆動機構２０，エンコーダ２１およびマイクロプロセッ
サ１８の「焦点制御の機能」に対応する。

【００６７】第４の実施形態における動作上の特徴点
は、被写体コース選択釦１１ａを介して手動選択された
順番に沿って、探索順Ｐ（ｉ）を設定する点である（図
１７Ｓ３，Ｓ４）。例えば、手動設定された順番が「ａ
→ｃ→ｄ→ｅ」であり、現在の選択エリアが「ｃ」のと
きは、探索順Ｐ（ｉ）は、 Ｐ（１）＝ｃ Ｐ（２）＝ｄ Ｐ（３）＝ｅ に設定される。なお、残りの探索順については、例え
ば、ランダムに設定する。

【００６８】このような動作により、第４の実施形態で
は、移動コースをある程度予想できる被写体について
は、撮影者が設定順を適宜に決定することにより、探索
に所要する時間を効率的に短縮することができる。ま
た、撮影者の設定順に沿って探索を行うので、撮影者に
とって予想外の物体を誤って被写体と判別してしまう可
能性が低く、探索結果の信頼性を格段に向上させる効果
がある。

【００６９】次に、別の実施形態について説明する。図
１８は、第５の実施形態（請求項５に対応する）の動作
を説明する図である。なお、第５の実施形態の構成は、
マイクロプロセッサ１８の内部機能を除いて、第１の実
施形態の構成（図７，図８）と同一なので、ここでの説
明を省略する。また、請求項５に記載の発明と第５の実
施形態との対応関係については、焦点検出手段１が焦点
検出部１６に対応し、焦点予測手段３がマイクロプロセ
ッサ１８の「像面位置の予測機能」に対応し、探索手段
４ｅがマイクロプロセッサ１８の「被写体の移動先の探
索機能」に対応し、焦点制御手段５はモータ１９，レン
ズ駆動機構２０，エンコーダ２１およびマイクロプロセ
ッサ１８の「焦点制御の機能」に対応する。

【００７０】第５の実施形態における動作上の特徴点
は、ランダムな順番に沿って、探索順Ｐ（ｉ）を設定す
る点である（図１８Ｓ３，Ｓ４）。このような探索順を
採用することにより、第５の実施形態では、移動コース
が特定できない被写体について、探索時間が一律に長く
なるおそれを確率的に分散させることができる。

【００７１】なお、上述した実施形態では、焦点検出情
報としてデフォーカス量を使用しているが、その構成に
限定されるものではなく、焦点状態を表す検出値もしく
は算出値であれば、焦点検出情報として使用することが
できる。例えば、被写体までの測距値，被写体像面の位
置，外光パッシブ式の像間隔，撮影光学系の目標駆動位
置，外光アクティブ式の受光角度または受光位置などを
焦点検出情報として使用してもよい。

【００７２】また、上述した実施形態では、統計予測に
基づいて焦点検出情報の予測値を求めているが、焦点予
測手段３の構成はこれに限定されるものではなく、例え
ば、０次ホールドや１次ホールドその他の線形予測に基
づいて、焦点検出情報の予測値を求めてもよい。

【００７３】さらに、第１および第２の実施形態では、
縦位置レリーズ釦２３の押圧によって縦位置を判断して
いるが、カメラ位置検出手段６の構成はこれに限定され
るものではない。例えば、カメラに姿勢センサを設けて
カメラ位置を検出してもよい。また、第２の実施形態で
は、出現頻度を記憶しているが、その構成に限定される
ものではなく、出現頻度に対応する値を記憶してもよ
い。例えば、出現確率などを記憶してもよい。

【００７４】さらに、第３の実施形態では、転移頻度を
記憶しているが、その構成に限定されるものではなく、
転移頻度に対応する値を記憶してもよい。例えば、転移
確率などを記憶してもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、過去の選択順に沿って、被写体像の移動先を
探索する。

【００７６】例えば、路上を移動する自動車や歩行者の
ように、一定の軌道に沿って移動する被写体は、移動コ
ースの再現性が高い。このような被写体を撮影する場
合、過去の選択順に沿って被写体像の移動先を探索する
ことにより、探索に所要する時間を効率的に短縮するこ
とができる。したがって、上記の被写体が高速に移動す
るような場合においても、移動先を見失うことなく迅速
に探索し、ピントを合せ続けることが可能となる。

【００７７】また、確率の高い焦点検出エリアから優先
的に探索を行うので、被写体以外の物体を誤って被写体
と判別してしまう可能性が低く、探索結果の信頼性を格
段に向上させる効果がある。請求項２に記載の発明で
は、過去の出現頻度の高い順に沿って、被写体像の移動
先を探索する。

【００７８】例えば、風に揺れる草花や、ぶらんこに乗
る子供のように、一定の軌道に沿って周期運動する被写
体像は、周期軌道の両端に位置する時間が最も長く、両
端に対応する焦点検出エリアの出現頻度が高くなる。こ
のように特定箇所に多く出現する被写体を撮影する場
合、過去の出現頻度の順番に沿って被写体像の移動先を
探索することにより、探索に所要する時間を効率的に短
縮することができる。

【００７９】したがって、上記の被写体が高速に移動す
るような場合においても、移動先を見失うことなく迅速
に探索し、ピントを合せ続けることが可能となる。ま
た、確率の高い焦点検出エリアから優先的に探索を行う
ので、被写体以外の物体を誤って被写体と判別してしま
う可能性が低く、探索結果の信頼性を格段に向上させる
効果がある。

【００８０】請求項３に記載の発明では、過去の転移頻
度の高い順に沿って、被写体像の移動先を探索する。例
えば、路上を移動する自動車や歩行者のように、一定の
軌道に沿って移動する被写体は、移動コースの再現性が
高い。このような被写体を撮影する場合、過去の転移頻
度の順に沿って被写体像の移動先を探索することによ
り、探索に所要する時間を効率的に短縮することができ
る。

【００８１】したがって、上記の被写体が高速に移動す
るような場合においても、移動先を見失うことなく迅速
に探索し、ピントを合せ続けることが可能となる。ま
た、確率の高い焦点検出エリアから優先的に探索を行う
ので、被写体以外の物体を誤って被写体と判別してしま
う可能性が低く、探索結果の信頼性を格段に向上させる
効果がある。

【００８２】請求項４に記載の発明では、手動設定（選
択）された探索順に沿って、被写体像の移動先を探索す
る。一般に、路上を移動する自動車や歩行者を撮影する
場合、被写体像は、予想される移動コースをおおよそ通
過する。したがって、このように移動コースを予想でき
る被写体像については、撮影者が設定した順番に沿って
探索順を決定することにより、探索に所要する時間を効
率的に短縮することができる。

【００８３】したがって、探索時間を飛躍的に短縮し、
高速に移動する被写体像を迅速に探索し、ピントを合せ
続けることが可能となる。また、撮影者の設定順に沿っ
て探索を行うので、撮影者にとって予想外の物体を誤っ
て被写体と判別してしまう可能性が低く、探索結果の信
頼性を格段に向上させる効果がある。

【００８４】さらに、自動設定では対応できないような
複雑な探索順についても、手動設定（選択）により柔軟
に対応することが可能となる。したがって、撮影者の綿
密な撮影意図に沿って、焦点調節を計画的に実行するこ
とができる。請求項５に記載の発明では、ランダムな順
番で、被写体像の移動先を探索する。一般に、広場を駆
け回る子供を撮影する場合や、ひらひらと飛び回る蝶を
撮影するような場合は、被写体像の移動コースを特定す
ることが困難である。

【００８５】このように移動コースが複雑で特定できな
い被写体に対して、従来通りの探索順を一律に設定する
と、探索時間が一律に長くなるおそれがある。しかしな
がら、上記のように、探索順をランダムに毎回変更する
と、探索時間が長くなるおそれを確率的に分散させるこ
とができる。したがって、探索順を特定するのが困難な
場合に、被写体像の移動先を平均的な速さで探索するこ
とが可能となる。

【００８６】請求項６に記載の発明では、カメラ位置に
従って、記憶手段の記憶領域を専用に切り換える。この
ような動作により、カメラ位置の違いによる移動コース
の変化を、記憶手段の履歴結果に正確に反映させること
ができる。

【００８７】したがって、カメラ位置の違いを考慮し
て、被写体像の探索順をより適確に決定することが可能
となる。請求項７に記載の発明では、カメラ位置に応じ
て、記憶手段の記憶内容を回動する。したがって、カメ
ラ位置の変化による移動コースの違いを吸収し、移動コ
ースの履歴を一元的に記憶することができる。

【００８８】したがって、カメラ位置の変化にかかわら
ず、被写体像の探索順を正確に決定することが可能とな
る。また、横位置と縦位置とについて移動コースの履歴
を一元的に収集できるので、記憶手段に記憶される標本
数が多くなる。したがって、被写体像の探索順をより確
実に決定することが可能となる。

【００８９】以上説明したように、各請求項に記載の発
明を選択的もしくは単独で採用した焦点調節装置におい
ては、被写体状況に柔軟に適応して、被写体像を迅速か
つ適確に追尾し、ピントを着実に合わせ続けることが可
能となる。したがって、焦点調節装置の応答性が効果的
に向上し、焦点調節動作の性能を格段に高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明に対応する原理ブロック
図である。

【図２】請求項２に記載の発明に対応する原理ブロック
図である。

【図３】請求項３に記載の発明に対応する原理ブロック
図である。

【図４】請求項４に記載の発明に対応する原理ブロック
図である。

【図５】請求項５に記載の発明に対応する原理ブロック
図である。

【図６】請求項６，７に記載の発明に対応する原理ブロ
ック図である。

【図７】第１の実施形態（請求項１，６に対応する）を
示す図である。

【図８】焦点検出部１６の内部構成を示す分解斜視図で
ある。

【図９】第１の実施形態の動作を説明する流れ図であ
る。

【図１０】撮影画面上の被写体移動を説明する図であ
る。

【図１１】焦点検出エリアの探索を説明する図である。

【図１２】第２の実施形態（請求項２，７に対応する）
の動作を説明する図である。

【図１３】カメラ位置の変化を説明する図である。

【図１４】カメラ位置の変更に伴う記憶領域の割り当て
変更を示す図である。

【図１５】第３の実施形態（請求項３に対応する）の動
作を説明する図である。

【図１６】エリアの転移頻度の一例を示す図である。

【図１７】第４の実施形態（請求項４に対応する）の動
作を説明する図である。

【図１８】第５の実施形態（請求項５に対応する）の動
作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 焦点検出手段 ２ 記憶手段 ２ａ〜ｄ 記憶手段 ３ 焦点予測手段 ４ａ〜ｅ 探索手段 ５ 焦点制御手段 ６ カメラ位置検出手段 １１ カメラボディ １１ａ 被写体コース選択釦 １２ 鏡筒 １３ 撮影光学系 １４ ミラー １５ サブミラー １６ 焦点検出部 １７ Ａ／Ｄ変換部 １８ マイクロプロセッサ １９ モータ ２０ レンズ駆動機構 ２１ エンコーダ ２２ レリーズ釦 ２３ 縦位置レリーズ釦 ５１ レンズホルダ部 ５２ コンデンサレンズ ５３ 遮光板 ５３ａ〜ｅ 視野マスク ５４ 赤外カットフィルタ ５５ ミラー ５７ 絞り板 ５７ａ〜ｅ 絞りマスク ５８ レンズ板 ５８ａ〜ｅ セパレータレンズ ５９ イメージセンサ ５９ａ〜ｅ 受光部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラの撮影画面内に配された複数の焦
   点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、探索さ
   れた焦点検出エリアについて焦点制御を続行する焦点調
   節装置であって、 前記複数の焦点検出エリアについて、焦点状態に対応す
   る焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアの選択順を記
   憶する記憶手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアについて、焦
   点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測値を算
   出する焦点予測手段と、 前記記憶手段に記憶された「過去の焦点制御時の選択
   順」に沿って、前記焦点予測手段により算出された予測
   値と合致する焦点検出エリアを探索する探索手段と、 前記探索手段により探索された焦点検出エリアについて
   焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを特徴とす
   る焦点調節装置。
2. 【請求項２】 カメラの撮影画面内に配された複数の焦
   点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、探索さ
   れた焦点検出エリアについて焦点制御を続行する焦点調
   節装置であって、 前記複数の焦点検出エリアについて、焦点状態に対応す
   る焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアの出現頻度を
   記憶する記憶手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアについて、焦
   点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測値を算
   出する焦点予測手段と、 前記記憶手段に記憶された出現頻度の順に沿って、前記
   焦点予測手段により算出された予測値と合致する焦点検
   出エリアを探索する探索手段と、 前記探索手段により探索された焦点検出エリアについて
   焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを特徴とす
   る焦点調節装置。
3. 【請求項３】 カメラの撮影画面内に配された複数の焦
   点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、探索さ
   れた焦点検出エリアについて焦点制御を続行する焦点調
   節装置であって、 前記複数の焦点検出エリアについて、焦点状態に対応す
   る焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアの転移頻度を
   記憶する記憶手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアについて、焦
   点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測値を算
   出する焦点予測手段と、 前記記憶手段に記憶された転移頻度の順に沿って、前記
   焦点予測手段により算出された予測値と合致する焦点検
   出エリアを探索する探索手段と、 前記探索手段により探索された焦点検出エリアについて
   焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを特徴とす
   る焦点調節装置。
4. 【請求項４】 カメラの撮影画面内に配された複数の焦
   点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、探索さ
   れた焦点検出エリアについて焦点制御を続行する焦点調
   節装置であって、 前記複数の焦点検出エリアについて、焦点状態に対応す
   る焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段と、 手動操作により設定もしくは選択された「焦点検出エリ
   アの設定順」を記憶する記憶手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアについて、焦
   点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測値を算
   出する焦点予測手段と、 前記記憶手段に記憶された設定順に沿って、前記焦点予
   測手段により算出された予測値と合致する焦点検出エリ
   アを探索する探索手段と、 前記探索手段により探索された焦点検出エリアについて
   焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを特徴とす
   る焦点調節装置。
5. 【請求項５】 カメラの撮影画面内に配された複数の焦
   点検出エリアの中から被写体の移動先を探索し、探索さ
   れた焦点検出エリアについて焦点制御を続行する焦点調
   節装置であって、 前記複数の焦点検出エリアについて、焦点状態に対応す
   る焦点検出情報を個別に検出する焦点検出手段と、 前記焦点制御に使用された焦点検出エリアについて、焦
   点検出情報の動向を外延し、焦点検出情報の予測値を算
   出する焦点予測手段と、 ランダムに選んだ探索順に沿って、前記焦点予測手段に
   より算出された予測値と合致する焦点検出エリアを探索
   する探索手段と、 前記探索手段により探索された焦点検出エリアについて
   焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを特徴とす
   る焦点調節装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   焦点調節装置において、 カメラ位置が横位置か縦位置かを検出するカメラ位置検
   出手段を有し、 前記記憶手段の記憶領域は、前記カメラ位置ごとに専用
   に設けられ、かつ前記カメラ位置検出手段により検出さ
   れるカメラ位置に応じて切り換えられることを特徴とす
   る焦点調節装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   焦点調節装置において、 カメラ位置が横位置か縦位置かを検出するカメラ位置検
   出手段を有し、 前記記憶手段は、前記カメラ位置検出手段により検出さ
   れるカメラ位置に応じて、記憶領域上の焦点検出エリア
   の配置を回動することを特徴とする焦点調節装置。