(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の焦点検出領域を持つ多点自動焦点カメラにおいて、
各焦点検出領域内における被写体像の移動に関する量を演算する像移動演算手段と、
上記像移動演算手段の演算結果に基づいて、上記複数の焦点検出領域の移動速度分布に関する量を出力する分布出力手段と、
上記分布出力手段の出力に基づいて、移動被写体の移動方向に応じた移動被写体の先端部に相当する焦点検出領域を判定して優先的に選択する選択手段と、
上記移動被写体の移動方向を判定する移動方向判定手段と、
を具備し、
上記選択手段は、上記移動方向判定手段の出力する移動方向に応じて上記移動被写体が近づいている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動の速い焦点検出領域を優先して選択し、且つ上記移動被写体が遠ざかっている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動が遅い焦点検出領域を優先して選択することを特徴とする多点自動焦点カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影画面内に複数の焦点検出領域（測距ポイント）を配置して測距し、その測距結果に基づき被写体を判別して、撮影レンズの合焦を行う焦点検出機能を備える多点自動焦点カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の撮影画面の中央近辺に１点の焦点検出領域（以下、測距エリア若しくはエリアと称する）を配置したスポット測距から、撮影画面内に複数の測距エリアを配置して、それぞれ測距を行い最至近距離を測距結果とする多点測距に移行しつつある。
【０００３】
一般的な多点自動焦点カメラには、撮影画面の中央部とその左右に一列に測距エリアを配置した３測距エリア仕様や、これらの３測距エリア中央の測距エリアの上下にさらに１エリアづつ配置した５測距エリアの仕様があるが、最近では、それ以上の測距エリアを配置したカメラが製品化されており、測距エリアは増加する傾向にある。将来的には、全撮影画面内に測距エリアを配置した測距機能をカメラに搭載する可能性がある。
【０００４】
これらのカメラにおいて、撮影画面内を移動する被写体を撮影する場合、被写体が移動していると判定された測距エリアから得られた測距結果を選択して、撮影レンズを合焦させるのが一般的である。
【０００５】
このような多点自動焦点カメラとしては、例えば、特開昭６４−４７１６号公報には、画面内に配置された測距エリアをいくつかのグループに分割して、移動する被写体のうち最も動きの遅い測距エリアのグループを選択して焦点検出を行う技術が記載されている。
【０００６】
また本出願人は、特開平５−１１１７０号公報において、撮影画面内に存在する被写体が移動被写体であると判定された場合には、その被写体周辺の測距エリアにおける測距を禁止する技術を提案している。この技術によれば、複数回の測距を必要として時間を要する動体検知動作を、レリーズのためのシャッタ釦の押し込み前に行い、移動被写体を特定しておき、その移動被写体を検知した測距ポイントだけを測距をすることにより、シャッタのタイムラグを短くすることができる。
【０００７】
また、特許番号第２７５６３３０号公報においては、サーボモード（コンティニュアスＡＦ、一般的に動体に追従する動体予測ＡＦ制御を行うモード）に設定されている時は、撮影画面の中央を測距エリアとして選択する技術が提案されている。この技術は、移動被写体を撮影する場合には、最至近側にある被写体は撮影したい主要被写体とは考えず、主要被写体は撮影画面中央に存在するものとして、測距エリアを固定するものである。
【０００８】
これら従来技術における撮影画面の中央を測距エリアとして選択する理由は、カメラを振って移動する被写体が撮影画面内に留まるように追いかけた場合には、その被写体が画面中央に存在する確率が高いことを根拠としており、この技術により、撮影画面の周辺側における測距動作が省略でき、シャッタ釦押下におけるタイムラグを短縮することができる。
【０００９】
また、このように撮影画面の中央、即ち、撮影レンズの中央近辺で測距すると、撮影レンズは周辺側にいくに従って、収差が大きくなる特性があるため、レンズ周辺で測距するのに比べて、解像力の点で有利となる。
【００１０】
よって、従来技術による移動被写体に対する合焦は、タイムラグの短縮化と高解像力化の面で優れている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した撮影画面中央の測距エリアの測距結果のみを選択して合焦させているため、一定の動きでない被写体や、動く方向が変わる被写体で撮影画面の中央から外れてしまった場合には、正確に合焦できないことになる。
【００１２】
また、動きの遅い被写体の存在する測距エリアを優先させている場合には、撮影画面内の全移動被写体に対して、正確に合焦できない。具体的には、全測距エリアに対応して最も動きの速い被写体（若しくは被写体の一部）を優先的に選択して合焦させることができない。
【００１３】
このような従来技術による合焦の問題点を具体的に説明すると、例えば、撮影するシーンが図１７（ａ）に示すような移動被写体を含む構図であった場合を例とする。
【００１４】
図１７（ａ）は、走っている電車がカーブに差し掛かったシーンを示しており、同図（ｂ）は、撮影画面に配置された１５点の測距エリアＰ１〜Ｐ１５の配置例を示している。この配置例においては、測距エリアの対応が両図中でわかりやすいように示しており、例えば、中央の測距エリアＰ３は、ラインＢとラインＤの交点に位置し、周辺であれば、例えば測距エリアＰ１５は、ラインＣとラインＨの交点に位置する。ここでは、中央横のラインＢを例にとって説明する。
【００１５】
図１７（ａ）に示されるように、測距エリアＰ１は、背景を測距しているため、ここで検出される被写体の移動速度は”０”である。
【００１６】
一方、測距エリアＰ２〜Ｐ５は、電車を測距しているため、ここで検出される被写体は、幾らかの移動速度が測定される。電車の前面ほどカメラに近いので、各測距エリアで検出される移動速度は以下のようになる。
【００１７】
測距エリアＰ１＝０＜測距エリアＰ２＜測距エリアＰ３＜測距エリアＰ４＝測距エリアＰ５
上記特開平５−１１１７０号公報及び、上記特許番号第２７５６３３０号公報に記載された技術では、移動被写体を測距する場合には、撮影画面中央の測距エリアのみで測距するため、測距エリアＰ３に合焦した写真となる。
【００１８】
しかし、この測距エリアＰ３は、電車の側面を測距しているため、電車の先端部はぼけて、後ピンになる。
【００１９】
また、上記特開昭６４−４７１６号公報に記載された技術では、最も動きの遅い被写体が存在する測距エリアに合焦するため、図１７に示した構図では、移動速度＞０の測距エリアで選択をすると、測距エリアＰ２（電車の側面）に合焦した写真となり、前述した公報と同様に、電車の先端部はぼけて、後ピンの写真になる。
【００２０】
そこで本発明は、撮影画面内に複数の測距エリア（焦点検出領域）が配置され、移動する被写体に合焦させる場合に、近づく移動には動きが最も速い測距エリアに合焦し、遠ざかる移動には動きが最も遅い測距エリアに合焦することにより、被写体の移動方向に応じた先端部に合焦させて、中途半端な位置に合焦しない写真を得ることができる焦点検出機能を備える多点自動焦点カメラを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、複数の焦点検出領域を持つ多点自動焦点カメラにおいて、各焦点検出領域内における被写体像の移動に関する量を演算する像移動演算手段と、上記像移動演算手段の演算結果に基づいて、上記複数の焦点検出領域の移動速度分布に関する量を出力する分布出力手段と、上記分布出力手段の出力に基づいて、移動被写体の移動方向に応じた移動被写体の先端部に相当する焦点検出領域を判定して優先的に選択する選択手段と、上記移動被写体の移動方向を判定する移動方向判定手段と、を具備し、上記選択手段は、上記移動方向判定手段の出力する移動方向に応じて上記移動被写体が近づいている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動の速い焦点検出領域を優先して選択し、且つ上記移動被写体が遠ざかっている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動が遅い焦点検出領域を優先して選択する多点自動焦点カメラを提供する。
【００２２】
また、複数の焦点検出領域を持つ多点自動焦点カメラにおいて、各焦点検出領域内における被写体像の移動に関する量を演算する像移動演算手段と、上記像移動演算手段の演算結果に基づいて、上記複数の焦点検出領域の移動速度分布に関する量を出力する分布出力手段と、上記分布出力手段の出力に基づいて、移動被写体の先端部に相当する焦点検出領域を判定して優先的に選択する第２の選択手段とを備える多点自動焦点カメラを提供する。この多点自動焦点カメラは、さらに上記被写体の移動方向を判定する移動方向判定手段を備えて、上記第２の選択手段は、上記被写体が近づいている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動の速い焦点検出領域を優先して選択し、且つ上記被写体が遠ざかっている場合には、上記像移動演算手段において演算された最も像移動が遅い焦点検出領域を優先して選択する。
【００２３】
以上のような構成の多点自動焦点カメラは、移動する被写体の移動速度及び移動方向から求められた移動量の最大値及び最小値に基づき、測距エリアを選択し、移動する被写体に合焦させる場合に、近づく移動には動きが最も速い測距エリアに合焦し、遠ざかる移動には動きが最も遅い測距エリアに合焦することにより、移動する被写体の先端部に合焦させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には、本発明の多点自動焦点カメラの測距装置における概念的なブロック構成を示す図である。
この多点自動焦点カメラは、焦点検出信号を出力するＡＦセンサ例えば、エリアセンサからなる焦点検出部１と、出力された焦点検出信号に基づいて、焦点調節に必要な演算を行う焦点演算部２と、焦点演算部２からの演算結果に基づいて、被写体の像移動に関する量を演算する像移動量演算部３と、像移動量演算部３の出力に基づいて、複数の測距エリア内のどの測距エリアで焦点を合わせるかを選択する測距エリア選択部４と、これらの構成部位の焦点制御を司るＣＰＵからなる焦点制御部５と、この焦点制御部５からの制御信号に基づいて、図示しない撮影レンズを合焦の位置に駆動して合焦状態を達成する焦点調節部６とで構成される。上記像移動量演算部３が演算する被写体の移動に関する量としては、被写体の移動速度やその移動方向等が考えられる。
【００２５】
図２は、本発明による多点自動焦点カメラとして、一眼レフレックスカメラに適用した構成例の断面図を示す。
このカメラは、カメラボディ１０の下部に焦点を検出するための焦点検出部１１を備えている。通常時には、撮影レンズ１２を通過した光束（被写体像）は、メインミラー１３により、一部上方のファインダ１４側に反射し、残りの光束は透過して直進する。このメインミラー１３で反射した光束は、ペンタプリズムを介してファインダ１４に導かれて、撮影画面として観察者の眼に入る。一方、メインミラー１３を透過した光束は、メインミラー１３に一体的に取り付けられたサブミラー１５により下方に反射されて焦点検出部１１に導かれる。
【００２６】
この焦点検出部１１は、撮影レンズ１２を通過した光束を絞り込む視野マスク１７と、赤外光成分をカットする赤外カットフィルタ１８と、光束を集めるためのコンデンサレンズ１９と、光束を全反射する全反射ミラー２０と、光束の通過量を制限する瞳マスク２１と、光束をエリアセンサ２３上の光電変換素子群２６上に再結像させる再結像レンズ２２と、光電変換素子群２６とその処理回路からなるエリアセンサ２３とから構成される。
【００２７】
このようなカメラの撮影時には、メインミラー１３及びサブミラー１５を点線の位置までミラーアップして退避させて、シャッタ２４を所定時間だけ開き、撮影レンズ１２を通過した光束（被写体像）はフィルム２５に露光される。
【００２８】
図３（ａ）、（ｂ）は、測距を含む光学系を模式的に示している。
図３（ａ）は、焦点検出部１１内のエリアセンサ２３の光電変換素子群２６上に光束（被写体像）を導く焦点検出光学系（位相差検出光学系）の構成を示し、同図（ｂ）には、その斜視図を示している。
【００２９】
この焦点検出光学系は、光路中に、撮影レンズ１２と、視野範囲を規定する視野マスク１７と、コンデンサレンズ１９と、撮影レンズ１２の光軸に対して略対称に配置された開口部２１ａ，２１ｂを有する瞳マスク２１とが設けられ、更に、これら開口部２１ａ，２１ｂに対応した後方に、再結像レンズ２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。なお、この図３（ａ）では前述した全反射ミラー２０は省略している。
【００３０】
このような構成において、撮影レンズ１２の射出瞳Ｈの領域Ｈａ，Ｈｂを通過して入射した被写体光束は、順に、視野マスク１７、コンデンサレンズ１９、瞳マスク２１の開口部２１ａ，２１ｂ及び再結像レンズ２２ａ，２２ｂをそれぞれ通過していき、エリアセンサ２３内の多数の光電変換素子が配列された２つの各領域２３ａ，２３ｂの光電変換素子群２６上に再結像される。例えば、撮影レンズ１２が「合焦」即ち結像面Ｇ上に被写体像１が形成される場合、その被写体像１は、コンデンサレンズ１９及び再結像レンズ２２ａ，２２ｂによって光軸Ｏに対し垂直な二次結像面であるエリアセンサ２３の光電変換素子群２６上に再結像されて、図示するような、第１の像Ｉ１、第２の像Ｉ２となる。
【００３１】
また、撮影レンズ１２が「前ピン」即ち、結像面Ｇの前方に被写体像Ｆが形成される場合、その被写体像Ｆは互いにより光軸Ｏに近づいた形態で光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１の像Ｆ１、第２の像Ｆ２となる。
【００３２】
さらに撮影レンズ１２が後ピン即ち、結像面Ｇの後方に被写体像Ｒが形成された場合、その被写体像Ｒは、お互いにより光軸Ｏから離れた形態で光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像のＲ１、第２の像Ｒ２となる。
従って、これら第１の像と第２の像の間隔を検出測定することにより、撮影レンズ１２の合焦状態を前ピン及び後ピンを含めて検出することができる。具体的には、第１の像と第２の像の光強度分布をエリアセンサ２３（開口部２３ａ，２３ｂ）に対応する被写体像データの出力により求めて、２像の間隔を測定できるように構成されている。
【００３３】
図４には、図２において説明したカメラの電気制御系を含む機能ブロックを示しており、その各部の詳細構成と動作について説明する。
この構成において、制御部３０は、カメラ全体の統括的な制御を行い、この内部には、例えばＣＰＵからなる演算・処理部３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、Ａ／Ｄコンバータ３４とを備えている。
【００３４】
上記制御部３０は、ＲＯＭ３２に格納されたカメラシーケンス・プログラム（詳細後述）に従ってカメラの一連の動作を制御する。またＥＥＰＲＯＭ３５には、ＡＦ制御、測光等に関する補正データをそのカメラボディ毎に固有の情報として記憶保持することができる。さらに制御部３０には、エリアセンサ２３、レンズ駆動部３３、エンコーダ３７、測光部３９、シャッタ駆動部４０、絞り駆動部４１、及びフィルム駆動部４２が、この制御部３０と相互通信可能に接続されている。
【００３５】
このような構成において、レンズ駆動部３６は、制御部３０の制御に基づき、撮影レンズ１２のフォーカシングレンズ１２ａをモータＭＬ３８で駆動する。この時、エンコーダ３７は、フォーカシングレンズ１２ａの移動量に応じたパルスを発生させて制御部３０に送り、レンズ駆動が適宜制御される。
【００３６】
また測光部３９は、撮影領域に対応したＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）を有しており、被写体の輝度に応じた出力を発生する。制御部３０は、測光部３９の測光結果をＡ／Ｄコンバータ３４によりデジタル信号化させて、その測光値をＲＡＭ３３に格納する。
【００３７】
シャッタ駆動部４０及び絞り駆動部４１は、制御部３０からの所定の制御信号により動作し、それぞれ不図示のシャッタ機構及び絞り機構を駆動してフィルム面に露光を行なう。
【００３８】
フィルム駆動部４２は、制御部３０からの所定の制御信号によりフィルムのオートローディング、巻上げ及び巻戻し動作を行なう。ファーストレリーズスイッチ（以下、１ＲＳＷと称す）とセカンドレリーズスイッチ（以下、２ＲＳＷと称す）は、レリーズボタンに連動したスイッチであり、レリーズボタンの第１段階の押下げ操作により最初に１ＲＳＷがオンし、引き続いて第２段階の押下げ操作で２ＲＳＷがオンする。制御部３０は、１ＲＳＷオンで測光およびＡＦ（自動焦点調節）処理を行い、２ＲＳＷオンで露出動作とフィルム巻上げ動作を行なうように各部位を適宜制御している。
【００３９】
図５には、前述したエリアセンサ２３の具体的な回路構成を示す。
【００４０】
このエリアセンサ２３における画素部（即ち光電変換素子群２６）は、マトリックス状に規則正しく配列された多数の画素ユニット５１により構成されている。
【００４１】
この構成において、蓄積制御部５２は制御部３０からの制御信号に応じて、画素部の蓄積動作を制御する。各画素ユニット５１の出力Ｖ0 は垂直シフトレジスタ５３と水平シフトレジスタ５４とにより選択されて、バッファ５５に入力される。そしてこのバッファ５５の出力ＳＤＡＴＡは、制御部３０内のＡ／Ｄコンバータ３４に入力され、Ａ／Ｄ変換される。
【００４２】
また各画素ユニット５１の出力ＶM は、所定の複数の画素ユニット５１の出力ＶM を接続して、スイッチＭＳＬ１〜ＭＳＬｎを介して、バッファ５５に入力される。
【００４３】
そして、測距エリア５６内において、これら複数の画素ユニット５１の出力ＶMnを接続した点Ｍの電位は、複数の画素ユニット５１内の出力ＶMnのうちのピーク値に相当する電位を発生し、画素ユニット５１は、これらを出力するようなピーク検出回路を構成している。従って、スイッチＭＳＬ１〜ＭＳＬｎを順にオンさせていくと、各測距エリア５６内のピーク値に相当する電位をバッファ５５を介してモニタすることができる。このバッファ５５の出力ＶP は、端子ＭＤＡＴＡより制御部３０内のＡ／Ｄコンバータ３４に入力されて、Ａ／Ｄ変換される。
【００４４】
次に図６には、前述した画素ユニット５１の具体的な回路構成を示す。
この画素ユニット５１は、光電変換素子として機能するフォトダイオード６１、キャパシタ６２、アンプ６３、スイッチ６４，６５、およびＮＭＯＳトランジスタ６６から構成されている。
【００４５】
フォトダイオード６１の出力側には、アンプ６３が接続され、キャパシタ６２がアンプ６３の入出力端に接続され、フォトダイオード６１で発生した電荷を蓄積する。
【００４６】
このアンプ６３の出力側は、垂直シフトレジスタ５３及び水平シフトレジスタ５４からの信号Ｘｎ、Ｙｎにより、それぞれオン・オフ切り換えを行う直列接続されたスイッチ６４，６５を介して出力端（出力Ｖ0）に接続される。
【００４７】
さらにアンプ６３の出力側には、ドレインを固定電圧に接続されたＮＭＯＳトランジスタ６６のゲートに接続され、ＮＭＯＳトランジスタのソースは、モニタ出力端子（モニタ出力ＶM ）に接続される。
【００４８】
このような回路構成において、アンプ６３の出力は、キャパシタ６２の蓄積量が増加するに従って、電位が上昇する方向に変化するものとしている。このモニタ出力ＶM は、複数の画素ユニット５１の出力が互いに接続されるので、そのうちの蓄積量のピーク値を示す電位が発生することになる。このようにして各画素ユニット５１は、光電変換して、その測距エリアに対応する素子としての出力を前述した像移動量演算部３に供給する。
【００４９】
次に図７には、撮影画面内の焦点検出領域を構成する各測距エリアＰ１〜Ｐｎの配置例を示す。
前述したスイッチＭＳＬ１〜ＭＳＬｎは、各測距エリアＰ１〜Ｐｎにそれぞれ対応して接続されているので、例えばスイッチＭＳＬ１〜ＭＳＬｎのうちの１個のスイッチＭＳＬｍをオンすると、これに対応した測距エリアＰｍ内のピーク出力ＶM が選択されてモニタ端子ＭＤＡＴＡに出力する。
【００５０】
また例えば、複数のスイッチをオンすると、その複数の測距エリア内のピーク値をモニタすることができる。例えば、全スイッチＭＳＬ１〜ｎをオンさせると、エリアセンサ２３の全測距エリア内のピーク値をＭＤＡＴＡ端子の出力させてモニタすることができる。
【００５１】
図８に示すタイムチャートを参照して、前述したエリアセンサ２３の蓄積動作について説明する。ここでは、撮影画面内の測距エリアＰ５，Ｐ６，Ｐ７を例にとって説明する。
制御部３０は、エリアセンサ２３の蓄積動作を蓄積開始信号（ＩＮＴＳ）により開始させた後、上記測距エリア毎に順にピーク値を参照していく。この時、最も速く適正な蓄積レベルに達する測距エリアを優先的に参照し、上記測距エリアのピーク値が適切な蓄積レベルに達すると、蓄積終了信号（ＩＮＴＥ）により測距エリア毎に蓄積動作を終了させていく。
【００５２】
つまり、図９（ａ），（ｂ）に示すように、エリアセンサを構成する２つのエリアセンサ２３ａ，２３ｂがそれぞれに対応する測距エリア、例えば測距エリアＰ５に対応するａ５，ｂ５について同時に蓄積動作を終了させる。つまり、ある測距エリアに対応したａｍ，ｂｍ、（１≦ｍ≦ｎ）の蓄積動作を順次、全測距エリアに対して行う。
【００５３】
なお、上記ａｍ，ｂｍの１個の測距エリアｍに関して、図１０（ａ），（ｂ）には、これに対応するフォトダイオード６１の配列を直線的に示している。
【００５４】
右側のエリアセンサ２３ａを構成するフォトダイオード列ａｍは、Ｌ(１)，Ｌ(２)，Ｌ(３)，…，Ｌ(６４)と表わせ、その被写体像信号は順次、処理される。同様に、左側のエリアセンサ２３ｂを構成するフォトダイオード列ｂｍは、Ｒ(１)，Ｒ(２)，Ｒ(３)，…，Ｒ(６４)と表わせ、その被写体像信号も順次、処理される。
【００５５】
よって、制御部３０は、次のように各部を制御して被写体像をデータとして検出する。
すなわち、制御部３０は、エリアセンサ２３に読み出しクロックＣＬＫを入力させると、そのエリアセンサ２３の端子ＳＤＡＴＡから被写体像信号であるセンサデータが順次出力される。そこで、制御部３０内のＡ／Ｄコンバータ３４により、このセンサデータをＡ／Ｄ変換して、ＲＡＭ３２に順次格納する。このようにして、制御部３０は、例えばある測距エリアを指定してその測距エリアに対応するセンサデータだけを読み出すことができる。
【００５６】
次に、前述したようにして得られた被写体像データに基づくＡＦ検出演算について説明するが、例えばこの実施形態例では２種類の相関演算を行なう方法がある。その１つの方法は、焦点検出光学系により分割された第１被写体像と第２被写体像の間で相関演算を行い、二像のずれ量（「像ずれ量」と称す）を求める方法である。もう一方の方法は、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という方法である。
【００５７】
（Ｉ）  像ずれ量を求めるための相関演算：
最初に第１被写体像と第２被写体像との間の像ずれ量を求める相関演算について説明すると、被写体像データは一対のエリアセンサ２３ａ，２３ｂに対してそれぞれ一般的にＬ（ｉ，ｊ）、Ｒ（ｉ，ｊ）という形式で表わすことができる。
【００５８】
以下の説明ではわかりやすくするためにエリアセンサ２３ａ，２３ｂにそれぞれ対応する一対の測距エリア、すなわち一次元の被写体像データをそれぞれＬ（Ｉ）、Ｒ（Ｉ）（Ｉ＝１〜ｋ）として説明する（図１０参照）。ここで本実施形態においては、ｋ＝６４として、図１１に示すフローチャートを参照して、「像ずれ量検出」ルーチンに関する処理手順に基づいて説明する。
【００５９】
まず、変数ＳL 、ＳR 及びＦMIN のそれぞれの初期値を設定する（ステップＳ１）。ここでは、ＳL ←５、ＳR ←３７、ＦMIN ＝ＦMIN ０を設定している。
【００６０】
次に、ループ変数Ｊの初期値として８を入力し（ステップＳ２）、相関値Ｆ（ｓ）を求めるため式（１）の相関計算を行なう（ステップＳ３）。
【００６１】
Ｆ（ｓ）＝Σ｜Ｌ（ＳL ＋Ｉ）−Ｒ（ＳR ＋Ｉ）｜    …（１）
（但し、ｓ＝ＳL −ＳR ，Ｉ＝０〜２６）
但し、変数ＳL ，ＳR は、それぞれ被写体像データＬ（Ｉ），Ｒ（Ｉ）のうちの相関演算を行なうブロックの先頭位置を示す変数、Ｊは被写体像データＲ（Ｉ）上でのブロックのシフト回数を記憶する変数であり、ブロックの被写体像データ数は２７個とする。
【００６２】
次に、相関値Ｆ（ｓ）とＦMIN （最初は初期値ＦMIN ０、２回目以降は初期値または更新された値）とを比較する（ステップＳ４）。この比較において、Ｆ（ｓ）の方が小さい場合（ＹＥＳ）、ＦMIN をＦ（ｓ）に更新し、ＳLM、ＳRMをＳL ＳR に更新する（ステップＳ５）。
【００６３】
一方、上記ステップＳ４の比較で、ＦMIN の方が相関値Ｆ（ｓ）より小さい場合（ＮＯ）、ＳR ，Ｊからそれぞれ１を減算して次のブロックを設定する（ステップＳ６）。そして、Ｊ＝０か否かを判定し（ステップＳ７）、まだ０でない場合（ＮＯ）、上記ステップＳ３に戻って同様な相関演算を繰り返す。このように被写体像データＬ（Ｉ）でのブロックを固定し被写体像Ｒ（Ｉ）でのブロックを１素子分ずつシフトして相関演算を行なう。
【００６４】
一方、上記ステップＳ７の判定において、Ｊが０であった場合は（ＹＥＳ）、変数ＳL ，ＳR にそれぞれ４，３を加算して、次のブロックを対象として設定する（ステップＳ８）。次に、ＳL ＝２９であるか否かを判定し（ステップＳ９）、２９でなかった場合（ＮＯ）、上記ステップＳ２に戻って前述の相関演算を続ける。しかし、ＳL ＝２９であった場合は（ＹＥＳ）、その相関演算を終了する。このように被写体像データＬ（Ｉ），Ｒ（Ｉ）上に相関演算を行なうブロックを設定して繰り返し相関演算を行なう。これによって得られた各ブロックの相関演算の結果は、被写体像データの相関が最も高いシフト量ｓ＝ｘにおいて相関値Ｆ（ｓ）が最小になる。そしてこの時、ＳLM、ＳRMにはこの最小相関値Ｆ（ｘ）の時のＳL 、ＳR が記憶されていることになる。
【００６５】
次に、後述する信頼性指数を算出する場合に使用する最小相関値Ｆ（ｘ）の前後のシフト位置での下記相関値ＦM ，ＦP を求める（ステップＳ１０）。
【００６６】
【数１】
0004398020.tif 000002
【００６７】
そして相関演算の信頼性を判定する為の信頼性指数ＳＫを計算する（ステップＳ１１）。この信頼性指数ＳＫは最小相関値Ｆ（ｘ）と２番目に小さい相関値ＦP （またはＦM ）との和を被写体データのコントラスト相当の値（ＦM −Ｆ（ｘ）又は、ＦP −Ｆ（ｘ））で規格化した数値であり式（４）又は式（５）により求められる。
【００６８】
【数２】
0004398020.tif 000003
【００６９】
次に、信頼性指数ＳＫが所定値α以上か否かを判定し（ステップＳ１２）、ＳＫがα以上の場合は（ＹＥＳ）、信頼性が低いと判断して、検出不能フラグをセットする（ステップＳ１３）。一方、ＳＫがαに満たない場合は（ＮＯ）、信頼性があるものと判断して、像ずれ量ΔＺを計算する（ステップＳ１４）。例えば３点補間の手法を用いて連続的な相関量に対する最小値ＦMIN ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフト量ｘ０を次式で求める。
【数３】
0004398020.tif 000004
【００７０】
なお、上記シフト量ｘ０を用いて、像ずれ量ΔＺを式（８）により求めることができる。
ΔＺ＝ｘ０−ΔＺ０                                      …（８）
（但し、ΔＺ０は合焦時の像ずれ量）。
【００７１】
また上式で求めた像ずれ量ΔＺから、被写体像面の予定焦点面に対するデフォーカス量ΔＤを式（９）で求めることができる。
【数４】
0004398020.tif 000005
【００７２】
このようにして選択された複数の測距エリアについてそれぞれデフォーカス量を算出する。そして、例えば複数の測距エリアのうちから最も近距離を示すデフォーカス量を選択する。
【００７３】
さらに、選択されたデフォーカス量ΔＤからレンズ駆動量ΔＬを式（１０）により求める。
【数５】
0004398020.tif 000006
【００７４】
そして上記レンズ駆動量ΔＬに基づいてフォーカスレンズの駆動を行なうことにより合焦状態を得ることができる。
【００７５】
（II）  被写体像位置を予測するための原理：
図１２（ａ）〜（ｄ）に示された移動する被写体に対する焦点検出の原理を説明する。
【００７６】
この図１２において、被写体６６、カメラ１０及びエリアセンサ２３の関係をみると、例えば図１２（ａ）に示すように、カメラ１０に向かって被写体６６が真っ直ぐに近づいてくる（矢印Ｇ３方向）場合、前述した焦点検出の原理により、第１（Ｌ）及び第２センサ（Ｒ）上の第１及び第２の被写体像は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に互いに外側へ移動する。この場合、被写体像の移動量ΔＸL とΔＸR は等しい。
【００７７】
また、図１２（ｂ）に示すように、カメラ１０に向かって被写体６６が光軸と直交する横方向（矢印Ｇ１方向）に平行移動する場合、２つの被写体像は同じ向きに移動する。この場合、被写体像の移動量ΔＸL とΔＸR は等しい。
【００７８】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、カメラ１０に向かって被写体６６が左手前に近づく（矢印Ｇ４方向）場合、第１の被写体像（Ｌ）は近づいてくることによる外側への移動量と、左に平行移動することによる左側への移動量が相殺されて移動量は小さくなる。
【００７９】
同様に、図１２（ｄ）に示すようにカメラ１０に向かって被写体６６が左後方に遠ざかる場合は、第１の被写体像（Ｌ）は遠ざかることによる内側への移動量と、左に平行移動することによる左側への移動量が相殺されて移動量は小さくなる。一方、第２の被写体像（Ｒ）は遠ざかることによる内側への移動量と、左に平行移動することによる左側への移動量が加算されて移動量は大きくなる。
【００８０】
ここで、時刻ｔ０から時刻ｔ１の被写体像を基に、後述する相関演算等を行う手段により第１及び第２被写体像の移動量ΔＸL 、ΔＸR を検出して、右方向への移動を＋とする符号をつけると、光軸方向の被写体像の移動量はΔＸR −ΔＸL 、横方向の被写体像の移動量はΔＸR ＋ΔＸL で求めることができる。よって、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの被写体像の移動量ΔＸR 、ΔＸL が求まれば、時刻ｔ２での被写体像の位置を予測することができる。
【００８１】
被写体が一定の速度で動いているとすると、横方向の被写体像の移動速度は定速度となる。尚、光軸方向への被写体像の移動速度は、厳密には定速度にはならないが、微小な時間間隔では定速度と考えてよい。
従って、時刻ｔ０での第１被写体像の予測位置は、時刻ｔ１の被写体像位置より式（１１）に示されるΔＸL′だけ移動している。すなわち、
【数６】
0004398020.tif 000007
【００８２】
同様に、第２被写体像の予測位置は式（１２）に示されるΔＸR′だけ移動する。
【００８３】
【数７】
0004398020.tif 000008
【００８４】
また時刻ｔ１での第１、第２被写体像の像ずれ量をΔＺとすると時刻ｔ２での予測像ずれ量ΔＺ′は式（１３）のように求められる。
【数８】
0004398020.tif 000009
【００８５】
そしてこの予測像ずれ量ΔＺ′に基づいて、レンズ駆動量を求める。時刻ｔ２を露光開始までの時間とすることにより、移動する被写体に対してピントの合った写真を得ることができる。この時、ΔＸR −ΔＸL の符号によって、被写体が接近しているのか、遠ざかっているのかを判断しておく。ΔＸR −ΔＸL ＞０であれば、被写体は接近していることになる。
【００８６】
次に、被写体像の移動を求めるための相関演算と、その信頼性判定について説明すると、時刻ｔ０での被写体像Ｌ′（Ｉ），Ｒ′（Ｉ）と前述した二像間の相関演算により求められた相関ブロックＳLM′，ＳRM′、相関性係数ＳＫ′、像ずれ量ΔＺ′はそれぞれ、コントローラ４０内のＲＡＭ４２に記憶される。その後、時刻ｔ１での被写体像信号Ｌ（Ｉ），Ｒ（Ｉ）を検出する。
【００８７】
次に、図１３に示す被写体像の移動と、図１４に示すフローチャートを参照して、移動量検出について説明する。
【００８８】
まず、第１の被写体像信号について、時刻ｔ０での被写体像信号Ｌ′（Ｉ）と時刻ｔ１での被写体像信号Ｌ（Ｉ）について相関演算を行なう。これは、被写体像の移動を検出する「移動量検出」ルーチンにおいては、まず変数ＳL にＳLM′−１０を代入する（ステップＳ２１）、また変数Ｊは相関範囲をカウントする変数であり、初期値として、２０を代入する（ステップＳ２２）。
【００８９】
次に、式（１４）の相関式により相関出力Ｆ（ｓ）を計算する（ステップＳ２３）。
【００９０】
【数９】
0004398020.tif 000010
【００９１】
続いて、前述した相関演算と同様に、Ｆ（ｓ）とＦMIN を比較し（ステップＳ２４）、この比較で、Ｆ（ｓ）がＦMIN より小さければ（ＹＥＳ）、ＦMIN にＦ（ｓ）を代入し、且つＳL をＳLMに記憶する（ステップＳ２５）。この場合、相関をとるブロックの素子数は前述した像ずれ量を求める時のブロックの素子数と同じ２７である。しかし、Ｆ（ｓ）がＦMIN より大きければ（ＮＯ）、次のステップＳ２６に移行する。
【００９２】
次にＳL に１を加算し、Ｊからは１を減算する（ステップＳ２６）。そしてＪ＝０か否かを判定し、Ｊが０でなければ（ＮＯ）、Ｊ＝０となるまで上記ステップＳ２３に戻り、相関式Ｆ（ｓ）を繰り返す。このように、±１０素子まで相関範囲を変化させて相関をとっていくが、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。しかし、Ｊ＝０となった場合（ＹＥＳ）、信頼性の判定を行なう。
【００９３】
すなわち、前述した第１、第２被写体像の像ずれ量を求める時と同様に、最小相関値Ｆ（Ｘ）の前後のシフト量での相関値ＦM 、ＦP を式（１５）及び式（１６）により求める（ステップＳ２８）。
【００９４】
【数１０】
0004398020.tif 000011
【００９５】
次に、信頼性指数ＳＫを前述した式（４）と式（５）により求める（ステップＳ２９）。そして、ＳＫ＞βか否かを判定する（ステップＳ３０）。この判定でＳＫ≦βの時は（ＮＯ）、信頼性ありと判断して、移動量を求める（ステップＳ３１）。但し、値βは、第１、第２被写体像の像ずれ量を求める時の判定値αよりも大きな値とする。これは、被写体が移動していると波形が変形する場合が多いので相関性が悪くなる可能性が大きいはずである。
【００９６】
そして、被写体像の移動量ΔＸL を求める。前述した第１、第２被写体像の像ずれ量の計算時と同様に３点補間の手法により、式（１７）及び式（１８）により求める。
【数１１】
0004398020.tif 000012
【００９７】
一方、上記ステップＳ３０の判定において、ＳＫ＞βの関係であれば（ＹＥＳ）、信頼性がないと判別して、検出不能フラグを設定する（ステップＳ３１）。
【００９８】
第２被写体像Ｒ（Ｉ），Ｒ′（Ｉ）についても、詳細は省略するが、同様の移動量検出ルーチンを実行し、相関が最も高いブロック位置ＳRM、移動量ΔＸR を求める。
第１、第２の被写体像の移動量ΔＸL 、ΔＸR が求められると、時刻ｔ１での像ずれ量ΔＺ′は、時刻ｔ０の時の像ずれ量ΔＺより式（１９）のようにして求められる。
【数１２】
0004398020.tif 000013
【００９９】
時刻ｔ０の像ずれ量ΔＺに基づく、時刻ｔ２での像ずれ量ΔＺ″の予測式は式（２０）のようになる。
【数１３】
0004398020.tif 000014
【０１００】
時刻ｔ２を後述する方法で求めて、ΔＺ″に基づいた量だけレンズ駆動することにより、時刻ｔ２において、移動している被写体にピントを合わせることができる。
【０１０１】
なお、被写体像の移動速度ｖ＝（ΔＸR −ΔＸL ）／（ｔ１−ｔ０）が大きすぎる場合は、検出値に信頼性がないものとして像ずれ量の予測はしない。また、被写体像の移動速度が小さく検出誤差と見なされる場合は、移動速度を０にする。
【０１０２】
（III）  像ずれ量予測時刻ｔ２の予測式：
ここで、像ずれ量を予測する時刻ｔ２を求める方法について述べる。
前述したように、時刻ｔ２の像ずれ量ΔＺ″は時刻ｔ１の像ずれ量ΔＺ、時刻ｔ０から時刻ｔ１の被写体像の移動量ΔＸR 、ΔＸL を用いて式（２０）により求められる。
【０１０３】
いま、露出時に合焦状態になるような時刻ｔ２を式（２１）で求める。
【数１４】
0004398020.tif 000015
【０１０４】
この式において、ｔｄは、時刻ｔ１からレンズ駆動を開始するまでの時間であり、この値には前述した相関演算時間等のカメラ内部での処理時間が含まれる。ここで、ｋｅは、像ずれ量ΔＺ″に比例したレンズ駆動時間を求める変換係数である。レンズ駆動量ΔＬは、像ずれ量ΔＺ″に基づいて式（９）及び式（１０）により求められるが、像ずれ量ΔＺ″が充分に小さい領域においてはデフォーカス量ΔＤ、レンズ駆動量ΔＬは像ずれ量ΔＺ″に比例すると近似するので、精度的に問題はない。ｔｅは、レンズ駆動終了からシャッタ幕が開放されて露出が開始されるまでの時間であり、カメラの露出演算、絞り制御、ミラーアップ等の時間を含む。
【０１０５】
上記式（２０）と式（２１）を解くことで、予測像ずれ量を求める式（２２）が次のように導かれる。
【数１５】
0004398020.tif 000016
【０１０６】
このΔＺ″から、式（９）及び式（１０）にてレンズ駆動量ΔＬを求めてレンズ駆動を行なうことにより、移動している被写体に対して露出時に合焦状態とすることができる。
【０１０７】
次にレンズ駆動終了時の合焦となるような時刻ｔ２は式（２３）で求まる。
ｔ２＝ｔ１＋ｔｄ＋ｋｅ・ΔＺ″                      …（２３）
同様に式式（２０）及び式（２３）を解いて、次のような式（２４）が導かれる。
【数１６】
0004398020.tif 000017
このΔＺ″から、式（９）及び式（１０）にてレンズ駆動量ΔＬを求めてレンズ駆動を行なうことにより、移動している被写体に対してレンズ駆動終了時に合焦状態とすることができる。
【０１０８】
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、この実施形態における具体的な動作プログラムについて説明する。なお、「ＡＦ検出」ルーチンは、カメラの電源がオン状態の期間は繰り返し実行されているものとする。
まず、エリアセンサ２３の積分動作を実行し、積分が終了するとエリアセンサ２３より被写体像データ（以下、センサデータと称する）を読み出す（ステップＳ４１）。
【０１０９】
次に、被写体像ずれ量（以下像ずれ量）が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４２）。この判定で検出されていない場合は（ＮＯ）、前述した「像ずれ量検出」ルーチン（図１１参照）により像ずれ量を求める（ステップＳ４３）。ここでは、エリアセンサ２３ａ，２３ｂ上の予め設定されている所定の測距エリアについて、像ずれ量を検出する。但し、予め設定されている測距エリアは、例えば撮影者により選択された１個の測距エリア若しくは、全測距エリアであってもよい。
【０１１０】
次に、上記所定の測距エリアに対して、全て像ずれ量検出を終了したか否かを判定し（ステップＳ４４）、まだ終了していない場合は（ＮＯ）、上記ステップＳ４３に戻り、次の測距エリアの像ずれ量検出を行なう。
一方、全所定の測距エリアの像ずれ量検出が終了した場合は（ＹＥＳ）、所定のアルゴリズム、例えば最至近選択に基づいて測距エリアの選択を行なう（ステップＳ４５）。以下、選択された測距エリアａｍ，ｂｍとしての説明を行なう。
【０１１１】
次に、像ずれ量が検出不能、すなわち所定測距エリアについて全て検出不能であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。この判定において、検出可能な場合は（ＹＥＳ）、像ずれ量検出可能フラグがセットされ（ステップＳ４７）、更に像ずれ量検出済フラグがセットされる（ステップＳ４８）。
【０１１２】
一方、上記ステップＳ４６において、全て検出不能であると判定された場合は（ＮＯ）、像ずれ量検出不能フラグをセットし（ステップＳ４９）、像ずれ量検出済フラグをクリアする（ステップＳ５０）。そして、上記像ずれ量検出済フラグをセット若しくはクリアした後、像移動量検出済フラグをクリアし（ステップＳ５１）、図１８にて後述するメインルーチンにリターンする。
また上記ステップＳ４２の判定において、既に像ずれ量が検出していた場合は（ＹＥＳ）、以下のように第１、第２の被写体像毎に被写体像の時間に対する移動量を検出する。まず、上記ステップＳ４５で選択された測距エリアａｍを初期測距エリアとして設定する（ステップＳ５２）。
【０１１３】
次に、測距エリアａｍの第１被写体像について前回（時刻ｔ０）の像ずれ量検出で記憶しておいたセンサデータと、今回（時刻ｔ１）のセンサデータとの相関演算を行い、移動量を検出する（ステップＳ５３）。これは、図１４に示した移動量検出ルーチンによる。
【０１１４】
そして、第１被写体像の移動量が検出できたか否かを判定する（ステップＳ５４）。この判定で、移動量が検出できなかった場合は（ＮＯ）、第１、第２被写体像間の像ずれ量は、０であるとされ、測距エリアａｍ近傍の測距エリアについて、すべての測距エリアが設定されているか否かを判別する（ステップＳ５５）。この判定で、近傍の全測距エリアについてのシフトが終了していない場合は（ＮＯ）、今回（時刻ｔ１）における測距エリアを所定の順序に従ってシフトし、次の測距エリアにシフトして設定する（ステップＳ５６）。尚、ここで言う所定の順序とは、図１６（ａ）〜（ｅ）に順に示すように、エリアセンサ２３ａ上の初期測距エリアａｎを中心にして矢印が示すように、ａｎの近傍の水平方向と垂直方向に測距エリアをシフトしていくことである。このような順序で処理する理由は、被写体の上下動や左右方向の移動の影響でエリアセンサ２３上の被写体像が水平方向と垂直方向に移動することに対応させるためである。即ち、ａｎ近傍の測距エリアを含めて被写体の像移動を検出する。その後、上記ステップＳ５３に戻り、設定された新しい測距エリアについて、再度第１被写体像移動量を検出する。このようにして第１被写体像の位置を探索していく。
【０１１５】
しかし、上記ステップＳ５５の判定において、近傍の全ての測距エリアにて設定が終了したならば（ＹＥＳ）、後述するステップ５９に移行する。
また上記ステップＳ５４の判定において、第１被写体像の位置が検出でき、さらに時刻ｔ０からｔ１の移動量が検出できた場合は（ＹＥＳ）、第１被写体移動量が検出できた測距エリアａｋに対応するエリアセンサ２３ｂの測距エリアｂｋについて第２被写体像に対する移動量を検出する（ステップＳ５７）。これは、図１４の「移動量検出」ルーチンを参照する。尚、このとき、第１被写体像の移動量が検出できた時刻ｔ１における測距エリアをａｋとする。
【０１１６】
ここで測距エリアのシフトが発生した場合には、像移動量として測距エリア間のシフト量（例えば、中心間距離の画素数換算値）がΔＸL 、ΔＸR に加算される。
【０１１７】
このようにして第１、第２の被写体像の両方の移動量が検出できたときには、被写体像の光軸方向の移動速度ｖが次式から計算される（ステップＳ５８）。
【数１７】
0004398020.tif 000018
【０１１８】
そして、検出する所定の測距エリアについて、全ての移動速度演算が終了しているかを判定し（ステップＳ５９）、演算が終了していなければ（ＮＯ）、測距エリアａｎについて、移動速度の検出が終了しているため、次に測距エリアａｎ＋１を設定して（ステップＳ６０）、上記ステップＳ５３に戻る。
【０１１９】
上記ステップＳ５９の判定において、全ての移動速度演算が終了していれば（ＹＥＳ）、計算されたこの移動速度ｖを所定速度ｖthと比較して、被写体が光軸方向に移動しているか否かを全測距エリアで判定し（ステップＳ６１）、光軸方向に移動していると判定［動体判定］できる場合は（ＹＥＳ）、被写体移動中フラグをセットする（ステップＳ６２）。しかし、移動していないと判定された場合は（ＮＯ）、被写体移動中フラグをクリアして（ステップＳ６３）、上記ステップＳ４３に戻り、再び像ずれ量の検出処理からやり直す。
【０１２０】
そして、上記被写体移動中フラグをセットした後、像移動検出済みフラグをセットして（ステップＳ６４）、移動被写体検出時にどの測距エリアに焦点を合わせるかを後述するアルゴリズムに従って選択し（ステップＳ６５）、メインルーチンにリターンする。
【０１２１】
次に、図４に示す構成及び図１８に示すフローチャートを参照して、本発明の多点自動焦点カメラを適用したカメラのメインルーチンについて説明する。このメイン動作は、制御部３０によって起動されるプログラムの制御手順を示すルーチンであり、制御部３０の動作開始により実行される。
【０１２２】
まず、ＥＥＰＲＯＭ３５から予め記憶されている測距、測光処理において使用する各種補正データを読み出し、ＲＡＭ３３に展開する（ステップＳ７１）。  そして、１ＲＳＷがオンされているか否かを判定し（ステップＳ７２）、オン状態でなければ（ＮＯ）、１ＲＳＷ及び２ＲＳＷ以外の他のスイッチが操作されているか否かを判定し（ステップＳ７３）、操作されたスイッチがあれば（ＹＥＳ）、そのスイッチに応じた処理を実行し（ステップＳ７４）、その後上記ステップＳ７２に戻る。
【０１２３】
一方、上記ステップＳ７２において、１ＲＳＷがオン状態であれば（ＹＥＳ）、ＡＦ動作モードが「シングルＡＦ」か否かを判定する（ステップＳ７５）。この判定で、シングルＡＦモードであった場合は（ＹＥＳ）、一度合焦すると、フォーカスロックを行いレンズ駆動しないため、次に合焦済みか否かを判定する（ステップＳ７６）。しかし、シングルＡＦモードではない場合は（ＮＯ）、コンティニュアスＡＦモードであるものとみなし、一度合焦した後も被写体の変化に追従してＡＦ駆動を繰り返すようにするために、後述する上記ステップＳ７７に移行する。
【０１２４】
上記ステップＳ７６において、合焦済みであれば（ＹＥＳ）、ＡＦ駆動が行われず、上記ステップＳ７２に戻る。しかし、合焦していない場合（ＮＯ）、或いはコンティニュアスＡＦモードの場合には、測光済みか否かを判定し（ステップＳ７７）、測光済みでなければ露出量を決定するために測光部３９を動作させて被写体輝度を測定する測光動作を行なう（ステップＳ７８）。
【０１２５】
次に、前述したサブルーチン「ＡＦ検出」が実行される（ステップＳ７９）。このＡＦ動作の結果、前述した検出不能フラグを参照して像ずれ検出不能か否かを判別する（ステップＳ８０）。この判別で、像ずれ検出可能の場合は（ＮＯ）、被写体像の移動量が検出済みか否かを判定する（ステップＳ８１）。一方、像ずれ検出不能の場合は（ＹＥＳ）、フォーカスレンズ１２ａを駆動しながらＡＦ検出可能なレンズ位置を探すスキャン動作を行ない（ステップＳ８２）、上記ステップＳ７２に戻る。このスキャンが行なわれた場合は、全てのフラグがクリアされてＡＦ検出が再び最初からやり直される。
【０１２６】
また、上記ステップＳ８１において、被写体像の移動量が検出済みの場合は（ＹＥＳ）、像ずれ量の予測が行われる。まず、２ＲＳＷがオンされているか否かを判定し（ステップＳ８３）、２ＲＳＷがオンされていた場合は（ＹＥＳ）、露光開始時の像ずれ量が予測される（ステップＳ８４）。一方、２ＲＳＷがオフしていた場合は（ＮＯ）、ＡＦ動作を行なうだけなので、レンズ駆動終了時の像ずれ量が予測され（ステップＳ８５）、後述するステップＳ８７の合焦判定に移行する。
【０１２７】
また上記ステップＳ８１において、被写体像の移動量が検出済みでない場合は（ＮＯ）、被写体が移動中であるか否かを判定する（ステップＳ８６）。この時点で、像移動検出済みフラグは後述するように、レンズ駆動された後（ステップＳ８７）、クリアされ、コンティニュアスＡＦモードでレンズ駆動後は像移動検出されていなくても被写体移動中フラグがセットされているので、ステップＳ７２に戻り、被写体像移動を再度検出し直す。
【０１２８】
一方、移動中ではない場合は（ＮＯ）、検出された像ずれ量、または予測された像ずれ量をデフォーカス量に変換して、合焦許容範囲に像が入っているか否かを判定する（ステップＳ８７）。この判定で、合焦していると判定されなかった場合は、必要なレンズ駆動量が求められ、フォーカスレンズが駆動される（ステップＳ８８）。レンズ駆動ルーチン内では、そのレンズ駆動後に像ずれ検出済みフラグ、像ずれ検出不能フラグおよび像移動検出済みフラグをそれぞれクリアする。このクリア処理は、一度フォーカスレンズを駆動した後には、被写体像が大きく変化すると考えられるので、ＡＦ検出を最初からやり直すためである。尚、前述したように、被写体像移動中フラグだけは、ここではクリアしない。この理由は、コンティニュアスＡＦモードでレンズ駆動後に最初のＡＦ検出で合焦判定してしまわないようにして、引き続き被写体の移動を検出するようにするためである。
【０１２９】
上記ステップＳ８７において、合焦状態である判定の場合は（ＹＥＳ）、２ＲＳＷのオン・オフ状態を判別する（ステップＳ８９）。ここで、２ＲＳＷがオンされていれば（ＹＥＳ）、上記ＲＡＭ３３に格納されている測光値に基づいて絞りとシャッタを制御して露出動作を行なう（ステップＳ９０）。そして撮影したフィルムを巻き上げて、次のコマの位置に給送し（ステップＳ９１）、一連の撮影動作を終了する。
【０１３０】
以上説明したように、第１の実施形態では、エリアセンサ上において、像分割方向及び、その像分割方向に対して垂直方向の両方向について被写体像の位置を検出しているため、上下方向の移動及び左右方向の移動のある移動被写体であっても、その被写体像位置を検出することができ、予測制御が可能となり正確にピントを合わせることができる。
【０１３１】
次に図１９に示すフローチャートを参照して、図１５に示したステップＳ６５における被写体が動体であった時の測距エリア選択について説明する。
【０１３２】
まず、初期の測距エリアを設定する（ステップＳ１０１）。例えば、図７に示した測距エリアＰ１を設定する。
【０１３３】
次に、設定した測距エリアに対して、像移動の検出が可能であったかを判定する（ステップＳ１０２）。この判定で、像移動が検出可能な場合（ＹＥＳ）、設定した測距エリアで検出された像移動速度が最大限界値（像移動速度＞最大限界値）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この最大限界値とは、カメラの持つ動体合焦性能で決まり、ＥＥＰＲＯＭ３５に格納されている。従って、像移動速度がこの限界値を超えていると合焦できないこととなる。
【０１３４】
この判定で、像移動速度が最大限界値を超えていなかった場合（ＮＯ）、設定した測距エリアで検出された像移動速度がこれまでで最大であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【０１３５】
そして、像移動速度がこれまでで最大であれば（ＹＥＳ）、この測距エリアをＲＡＭ３３に記憶して、全測距エリアの設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【０１３６】
一方、前述したステップＳ１０２の判定で、像移動が検出不可能な場合（ＮＯ）、ステップＳ１０３の判定で像移動速度が最大限界値を超えていた場合（ＹＥＳ）及び、ステップＳ１０４の判定で像移動速度がこれまでで最大でなかった場合は（ＮＯ）、上記ステップＳ１０６に移行する。
【０１３７】
そしてステップＳ１０６の判定で全測距エリアの設定が終了した場合は（ＹＥＳ）、限界値以内で最大の移動速度が検出されたので、その測距エリアを選択された測距エリアとして設定し（ステップＳ１０７）、メインルーチンへリターンする。しかし、ステップＳ１０６の判定で、全測距エリアの設定が終了していなければ（ＮＯ）、次の測距エリアを設定して（ステップＳ１０８）、上記ステップＳ１０２に戻る。
【０１３８】
以上説明したように、第１の実施形態の効果として、撮影画面内で最も手前にある移動被写体に合焦することができる。
【０１３９】
次に、本発明の多点自動焦点カメラに係る第２の実施形態について説明する。
【０１４０】
前述した第１の実施形態では、最大移動速度が検出された測距エリアを選択することによって、図１７に示した構図例における移動被写体の先端部（電車の前面）に合焦させていた。この第２の実施形態では、全測距エリアの速度分布を求め、さらに被写体の移動方向によって、選択する測距エリアを変更するものである。
【０１４１】
図２０を参照して、全測距エリアの速度分布とその速度分布の変化について説明する。図２０（ａ）〜（ｃ）は、例えば、図７に示すような２５点の測距エリアに分割された測距領域において、図１７（ａ）に示す構図を測距した場合に、図１５のステップＳ５８において演算される速度分布の例を示している。
【０１４２】
まず、図２０（ａ）においては、測距エリアＰ１〜Ｐ５と測距エリアＰ２１〜Ｐ２５は、背景を測距しているため、移動速度は”０”であり、測距エリアＰ６，Ｐ７，Ｐ１０，Ｐ１１、Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ２０も、それぞれ電車の上下領域を測距しているため、移動速度は”０”である。
【０１４３】
その他の測距エリアＰ８，Ｐ９，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１７，Ｐ１８，Ｐ１９は、移動する電車が存在する領域であるため、移動速度Ｖ１〜Ｖ３が計測される。
【０１４４】
ここでは、カメラとの距離が近い電車の先頭を撮像している測距エリアの移動速度Ｖ３が最大となり、電車の側面から後尾にかけて撮像している測距エリアの速度Ｖ１が最小になる。
【０１４５】
図２０（ｂ）は、図２０（ａ）よりｔ１時間後の速度分布の例であり、即ち、電車がさらにカメラに近づいてきたシーンとなる。このため、図２０（ａ）では移動速度”０”であった測距エリアＰ２２，Ｐ２３，Ｐ２４が移動速度Ｖ４に急峻に変化する。図２０（ｃ）では、図２０（ａ）よりｔ２時間後の速度分布の例である。但し、ｔ１＜ｔ２である。
【０１４６】
図１７（ａ）に示す電車が紙面右側に移動しているために、速度が観測される測距エリアも右に移動する。また電車がカメラに徐々に接近するために徐々に移動速度が速くなる。もし、電車が紙面左側に移動していれば逆になる。
【０１４７】
次に、図２１に示すフローチャートを参照して、第２の実施形態における図１５に示したステップＳ６５における動体時測距エリア選択について説明する。この第２の実施形態のその他のルーチンは、前述した第１の実施形態における他のフローチャートと同じであり、ここでの説明は省略する。
【０１４８】
まず、初期の測距エリアを設定する（ステップＳ１１１）。例えば、図７に示した測距エリアＰ１を設定する。
【０１４９】
次に、設定した測距エリアに対して、像移動の検出が可能であったかを判定する（ステップＳ１１２）。この判定で、像移動が検出可能な場合（ＹＥＳ）、設定した測距エリアで検出された像移動速度が最大限界値（像移動速度＞最大限界値）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１３）。この最大限界値とは、カメラの持つ動体合焦性能で決まり、ＥＥＰＲＯＭ３５に格納されている。従って、像移動速度がこの限界値を超えていると合焦できないこととなる。
【０１５０】
この判定で、像移動速度が最大限界値に満たなかった場合（ＮＯ）、合焦可能なので、次に測距エリアで検出された像移動速度が最小限界値（像移動速度＜最小限界値）に満たないか否かを判定する（ステップＳ１１４）。この判定値は、図１５のステップＳ６１の移動判定値とほぼ同じで、移動していると判定できるか否かの基準値である。この判定で像移動速度が最小限界値を越えていた場合は（ＮＯ）、即ち、移動する被写体であると判定された場合には、像移動速度が最小値であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。この判定で、像移動速度が最小値でなかった場合（ＮＯ）、この像移動速度が最大値であるか否かを判定し（ステップＳ１１６）、この像移動速度が最大値であれば（ＹＥＳ）、この像移動速度を速度最大の測距エリアとして記憶する（ステップＳ１１７）。一方、ステップＳ１１５の判定で像移動速度が最小値であった場合には（ＹＥＳ）、この像移動速度の速度最小の測距エリアとして記憶する（ステップＳ１１８）。
【０１５１】
これらの測距エリアを記憶した後、全測距エリアの設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ１１９）。
【０１５２】
一方、上記ステップＳ１１２の判定で像移動が検出不可能な場合（ＮＯ）、上記ステップＳ１１３の判定で像移動速度が最大限界値を越えていた場合（ＹＥＳ）、上記ステップＳ１１４の判定で移動速度が最小限界値に満たなかった場合（ＹＥＳ）、若しくは上記ステップＳ１１６の判定で像移動速度が最大値でなかった場合（ＮＯ）には、それぞれ上記ステップＳ１１９に移行する。
【０１５３】
上記ステップＳ１１９の判定において、全測距エリアの設定が終了していなければ（ＮＯ）、次の測距エリアを設定して（ステップＳ１２０）、上記ステップＳ１１２に戻る。しかし、全測距エリアの設定が終了した場合は（ＹＥＳ）、被写体がカメラに接近しているか否かを判定する（ステップＳ１２１）。
【０１５４】
この判定で、被写体が近づいている場合には（ＹＥＳ）、最大の移動速度が検出された測距エリアを選択した測距エリアとして設定する（ステップＳ１２２）。しかし、被写体が遠ざかっている場合には（ＮＯ）、最小の移動速度が検出された測距エリアを選択した測距エリアとして設定する（ステップＳ１２３）。
【０１５５】
そして、それぞれ設定した後、メインルーチンへリターンする。
【０１５６】
本実施形態によれば、移動する被写体の移動方向とその移動速度を検出して、その最大値若しくは最小値となる被写体の端部に合焦することができる。
【０１５７】
また、第２の実施形態の変形例として、受光素子を１つのエリアセンサに代わって、複数のラインセンサを配列して用いてもよい。前述した各実施形態では、１５点の全測距エリアを用いた例で説明したが、タイムラグを短縮する観点から考えて、設定された撮影モードなどにより使用する測距エリアを間引いたりしてもよい。
【０１５８】
例えば、シャッタ優先モードなどに設定された場合に、動きの遅い被写体等の撮影で設定されたシャッタ速度に応じて、撮影画面の周辺に配置された測距エリアなどを間引いたりすることができる。この場合には、図７に示した測距エリアの分割の仕方が異なるのみである。
【０１５９】
または、使用する複数の測距エリアをグループ分けしてひとまとめにしてもよし、撮影モードに応じてあるパターンを描くように、使用する測距エリアを選択してもよい。
【０１６０】
さらに、移動速度検出方法としては、前述した各実施形態で説明した以外の方法でもよい。例えば、図１５のステップＳ４３において検出される像ずれ量の時間変化を演算してもよい。
【０１６１】
以上説明したように、本発明の多点自動焦点カメラによれば、複数の測距点を有するカメラで移動被写体を撮影した場合に、移動被写体の先端に合焦させることによって、中途半端な位置に合焦しない写真が得られる。
【０１６２】
以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明も含まれている。
【０１６３】
（１）撮影画面内に複数の測距エリアが配置され、この撮影画面内を移動する被写体の焦点検出を行う機能を備える多点自動焦点カメラにおいて、
各測距エリアから検出された計時変化に伴う出力値による分布変化から、撮影画面内を移動する被写体の移動速度とその移動方向を検出する像移動演算部と、
上記像移動演算部により得られた像移動速度に基づき、上記被写体の動体判定を行い、動体であれば上記像移動速度が合焦不能な最大限界値に満たないうちの最大の像移動速度が算出された測距エリアを合焦位置として選択する測距エリア選択部と、
を具備することを特徴とする多点自動焦点カメラ。
【０１６４】
（２）上記多点自動焦点カメラにおいて、
上記測距エリア選択部は、さらに動体である上記被写体の像移動速度が合焦不能な最大限界値と最小限界値との範囲内であるか判定し、上記範囲内であれば、カメラに向かう移動方向の時には最大速度を示す測距エリアを合焦位置として選択し、カメラから遠のく移動方向の時には最小速度を示す測距を合焦位置として選択する機能を有することを特徴とする上記（１）項に記載の多点自動焦点カメラ。
【０１６５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、撮影画面内に複数の測距エリア（焦点検出領域）が配置され、移動する被写体に合焦させる場合に、近づく移動には動きが最も速い測距エリアに合焦し、遠ざかる移動には動きが最も遅い測距エリアに合焦することにより、移動する被写体の移動方向に応じた先端部に合焦させて、中途半端な位置に合焦しない写真を得ることができる焦点検出機能を備える多点自動焦点カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多点自動焦点カメラの焦点検出機能における概念的なブロック構成を示す図である。
【図２】本発明による多点自動焦点カメラとして、一眼レフレックスカメラに適用した構成例の断面を示す図である。
【図３】測距を含む光学系を模式的に示す図である。
【図４】図２において説明したカメラの電気制御系を含む機能ブロックを示す図である。
【図５】図４に示したエリアセンサの具体的な回路構成を示す図である。
【図６】エリアセンサの画素ユニットの具体的な回路構成を示す図である。
【図７】撮影画面内の検出領域を構成する各測距エリアの配置例を示す図である。
【図８】エリアセンサの蓄積動作について説明するためのタイムチャートである。
【図９】２つのエリアセンサを構成する測距エリアの配置例を示す図である。
【図１０】エリア対応するフォトダイオードの配列を直線的に示す図である。
【図１１】像ずれ量検出ルーチンに関する処理手順に基づいて説明するためのフローチャートである。
【図１２】移動する被写体に対する焦点検出の原理を説明するための図である。
【図１３】被写体像の移動について説明するための図である。
【図１４】移動量検出ルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１５】ＡＦ検出ルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１６】第１の実施形態において被写体像移動量を検出のためのシフトについて説明するための図である。
【図１７】撮影画像の構図として、電車がカーブに差し掛かったシーンを例として示す図である。
【図１８】本発明の多点自動焦点カメラを適用したカメラのメインルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図１９】第１の実施形態における被写体が動体であった時の測距エリアの選択について説明するためのフローチャートである。
【図２０】第２の実施形態における撮影画面に配置された全測距エリアの速度分布と速度分布の変化を示す図である。
【図２１】第２の実施形態における被写体が動体であった時の測距エリアの選択について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…焦点検出部（エリアセンサ）
２…焦点演算部
３…像移動量演算部
４…測距エリア選択部
５…焦点制御部
６…焦点調節部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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