(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の焦点情報を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段により検出される複数時点の焦点情報に基づいて、被写体像面の像面速度を検出する像面速度検出手段と、
前記焦点情報の動向を外延して予測値を求め、その予測値に基づいて前記撮影光学系を予測駆動する予測駆動手段と、
前記像面速度の前回比（像面速度比）に基づいて、像面速度の連続性を判定する連続性判定手段と、
前記連続性判定手段において像面速度に連続性がないと判定されると、今回の予測値に基づく予測駆動を禁止する禁止手段と、
を備えた焦点調節装置において、
前記連続性判定手段は、
前記像面速度比と像面速度比１との差分を前記像面速度の検出時間間隔に基づいて規格化することによって前記像面速度比を規格化し、規格化された像面速度比に基づいて、像面速度の連続性を判定する
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点調節装置において、
前記連続性判定手段は、
前記検出時間間隔Ｔと、予め定められた基準時間間隔Ｔｏと、前記像面速度比ＶＨとから、
ＶＨｏ＝１＋（ＶＨ−１）・Ｔｏ／Ｔ    ・・・（１）
に基づいて、「規格化された像面速度比ＶＨｏ」を求める
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の焦点調節装置において、
前記連続性判定手段は、
前記検出時間間隔のノルムが１より大きいときは、前記像面速度比について規格化を行い、それ以外のときは規格化を行わない
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項５】
複数の時点の焦点情報に基づいて被写体の像面速度を求め、
前記像面速度比と像面速度比１との差分を前記像面速度の検出時間間隔に基づいて規格化することによって前記像面速度比を規格化し、規格化された像面速度比に基づいて、像面速度の連続性を判定する
ことを特徴とする連続性判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器の焦点を自動調節する焦点調節装置に関し、特に、規格化（正規化）された像面速度比に基づいて連続性判定を行う焦点調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラなどの光学機器には、焦点の自動調節を行うために、焦点調節装置が搭載される。
これらの焦点調節装置では、公知の焦点検出方式（位相差検出方式や外光パッシブ方式など）を使用することにより、焦点情報（デフォーカス量や測距値など）の検出が行われる。
【０００３】
被写体が静止体の場合は、この焦点情報に応じて撮影光学系を繰り出すことにより、被写体にピントを合わせることができる。
また、被写体が動体の場合は、焦点情報が次回検出されるまでの期間、焦点情報などの変化を線形予測（いわゆる、離散値の一次ホールド）し、その線形予測値に応じて、撮影光学系を予測駆動する焦点調節装置が公開されている（例えば、特開昭６２−２６３７２８号公報）。
【０００４】
このような撮影光学系の予測駆動中に、被写体が別の被写体に入れ替わると、「過去の被写体の焦点情報」と「新しい被写体の焦点情報」とにまたがって、誤った線形予測が行われ、線形予測値が実際の値から大きく外れてしまう。そのため、見当違いの位置に向けて撮影光学系を予測駆動してしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、特開平１−２８５９０８号公報，特開昭６３−１４８２１８号公報などでは、被写体の連続性（同一性）を判断し、予測駆動を一旦禁止する焦点調節装置が開示されている。
すなわち、特開平１−２８５９０８号公報では、像面速度の前回差分を算出し、前回差分がゼロに近いか否かを閾値判定することにより、被写体の連続性を判断している。
【０００６】
通常、被写体像面が等速度運動とみなせる状態では、像面速度の前回差分はほぼゼロとなる。しかし、像面速度が時間変化するような場合は、前回差分に含まれる「時間の一次以上の項」が無視できなくなる。そのため、所定の像面加速度を超えた段階で、「被写体が同一ではない」と誤判定される。
このような像面速度の時間変化は、被写体の移動条件や撮影条件によって大きく変化する。
【０００７】
例えば、図１４は、カメラ前方を横切る同一被写体を追ってカメラを振った際の、像面速度の時間変化を示す説明図である。このような撮影状態では、カメラの撮影光学系の焦点距離が異なると、像面速度（図中に示す曲線Ａ，Ｂ）の傾きが大きく異なる。そのため、前回差分を一律に閾値判定することにより、被写体の連続性を正確に判定することは、非常に困難であった。
【０００８】
一方、特開昭６３−１４８２１８号公報では、像面速度の前回比（以下「像面速度比」という）を算出し、像面速度比が「１」に近いか否かを判定することにより、像面速度の連続性を判断している。
一般に、像面速度が連続的に変化する状況では、被写体像面が連続かつ滑らかに変位するので、被写体の連続性（同一性）が保たれていると判断することができる。
【０００９】
このような判定に使用される像面速度比は、焦点距離の相違によって生じる変動が小さいため、より正確な連続性判定を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、焦点情報の検出時間間隔は、周辺光量や被写体輝度などの要因により、数倍〜数十倍程度の範囲で大幅に変化する。このような検出時間間隔の変動に伴って、像面速度比の値は大きく変化する。
【００１１】
図１５は、この種の像面速度比の相違を図示した説明図である。
すなわち、図中の曲線Ａは、１００ｍsec の検出時間間隔で焦点情報を検出した場合の像面速度比である。
一方、図中の曲線Ｂは、曲線Ａと同一の被写体について、２００ｍsec の検出時間間隔で焦点情報を検出した場合の像面速度比である。
【００１２】
一般的には、検出時間間隔が大きくなるに従って、像面速度比と「１」との偏差は大きくなる。
このように、検出時間間隔の変動に伴って像面速度比に大幅な変動が生じるため、像面速度比を一律に閾値判定することにより、連続性を正確に判定することは非常に困難であった。
【００１３】
特に、周辺光量や被写体輝度が低下すると、検出時間間隔が長くなるため、像面速度比の値は一様に大きくなる。したがって、同一被写体であるのにもかかわらず、「被写体に連続性がない」と判定されるケースが頻繁に生じ、予測駆動が誤ってたびたび中断されるという問題点があった。
従来は、このような予測駆動の無用な中断を防止するため、像面速度比の変動分を見込んで連続性判定の閾値を予め大きく設定していた。そのため、周辺光量や被写体輝度が十分な環境下では、閾値の設定値が必ずしも適正値とならず、被写体の連続性判定が正確に行えないという問題点があった。
【００１４】
また、像面速度は有限な時間間隔をおいて離散的に検出されるため、像面速度の連続性が完全に保たれていても、像面速度の前回値と今回値とは完全に一致しない（一致するのは、像面速度が等速度の場合だけである）。
そのため、「像面速度比の分母側の像面速度」がゼロに漸近すると、像面速度比が急激に増加し、連続性判定が不可能となる。そこで通常は、「像面速度比の分母側の像面速度」の大きさが所定の閾値以下になると、別手段による連続性判定（静止被写体に対する連続性判定など）への切り換えなどが行われていた。
【００１５】
このような像面速度比における急激な増加は、像面速度の検出時間間隔が長くなるに従って顕著に大きくなる。
そこで従来は、別手段に切り換えるための閾値を、検出時間間隔の最大値を見込んで極端に大きく設定する必要があった。そのため、像面速度の大きさが十分小さくならないうちから、別手段による連続性判定（静止被写体に対する連続性判定など）を行わなければならず、低速の被写体に対して十分かつ適切な連続性判定ができないという問題点があった。
【００１６】
そこで、請求項１に記載の発明では、これらの問題点を解決するために、周辺光量や被写体輝度の変動にかかわらず、被写体の連続性を的確に判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。
請求項２に記載の発明では、像面速度比の規格化を簡便かつ適切に行う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。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、焦点情報の検出誤差に起因する連続性判定の判定バラツキを極力排除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。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜３に記載の発明を説明するブロック図である。以下、図１に対応付けて、本発明における問題解決の為の手段を説明する。
【００１９】
請求項１に記載の発明は、撮影光学系Ｚの焦点情報を検出する焦点検出手段１と、焦点検出手段１により検出される複数時点の焦点情報に基づいて、被写体像面の像面速度を検出する像面速度検出手段２と、焦点情報の動向を外延して予測値を求め、その予測値に基づいて撮影光学系Ｚを予測駆動する予測駆動手段３と、像面速度の前回比（像面速度比）に基づいて、像面速度の連続性を判定する連続性判定手段４と、連続性判定手段４において像面速度に連続性がないと判定されると、今回の予測値に基づく予測駆動を禁止する禁止手段５とを備えた焦点調節装置において、連続性判定手段４は、像面速度比と像面速度比１との差分を像面速度の検出時間間隔に基づいて規格化することによって像面速度比を規格化し、規格化された像面速度比に基づいて、像面速度の連続性を判定する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の焦点調節装置において、連続性判定手段４は、検出時間間隔Ｔと、予め定められた基準時間間隔Ｔｏと、像面速度比ＶＨとから、
ＶＨｏ＝１＋（ＶＨ−１）・Ｔｏ／Ｔ  ・・・（１）
を算出し、「規格化された像面速度比ＶＨｏ」を求めることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の焦点調節装置において、連続性判定手段４は、検出時間間隔のノルム（例えば、Ｔ／Ｔｏ）が１より大きいときは、像面速度比について規格化を行い、それ以外のときは規格化を行わないことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とするカメラである。
請求項５に記載の連続性判定方法は、複数の時点の焦点情報に基づいて被写体の像面速度を求め、像面速度比と像面速度比１との差分を像面速度の検出時間間隔に基づいて規格化することによって像面速度比を規格化し、規格化された像面速度比に基づいて、像面速度の連続性を判定する。
【００２２】
（作用）
請求項１にかかわる焦点調節装置では、焦点検出手段１において、撮影光学系Ｚの焦点状態を表す焦点情報（例えば、デフォーカス量，測距値または像面位置など）が検出される。
【００２３】
像面速度検出手段２は、このように検出される複数時点の焦点情報に基づいて、被写体像面の移動速度（以下「像面速度」という）を検出する。
連続性判定手段４は、今回と前回との像面速度との比をとり、像面速度比を求める。本発明の特徴は、この像面速度比について、像面速度の検出時間間隔に基づく規格化（正規化）を施す点にある。
【００２４】
連続性判定手段４は、このように規格化された像面速度比に基づいて、像面速度の連続性を判定する。
禁止手段５は、連続性判定手段４における「像面速度の連続性なし」との判定結果に従って、今回の予測値に基づく撮影光学系Ｚの予測駆動を禁止する。
【００２５】
以上説明したように、像面速度比を「像面速度の検出時間間隔」の軸上で規格化することにより、焦点情報の検出時間間隔の違いによる像面速度比の変動を適切に排除することができる。
したがって、周辺光量や被写体輝度の変動にほぼかかわらず、被写体の連続性が的確に判定される。
【００２６】
また、像面速度比の変動分を見込んで、連続性判定の閾値（もしくは、図１１に示すようなメンバシップ関数）を大きめに設定する必要がなくなるので、従来に比べて閾値その他をより適正に設定することが可能となり、被写体の連続性判定をより正確に行うことが可能となる。
さらに、像面速度比を「像面速度の検出時間間隔」の軸上で規格化することにより、「像面速度比の分母側の像面速度」がゼロに漸近した場合に生じる「像面速度比の急激な増加」が極力抑えられる。そのため、従来よりも低速の被写体に対して連続性判定を行うことが可能となる。
【００２７】
請求項２にかかわる焦点調節装置では、連続性判定手段４は、検出時間間隔Ｔと、予め定められた基準時間間隔Ｔｏと、像面速度比ＶＨとから、
ＶＨｏ＝１＋（ＶＨ−１）・Ｔｏ／Ｔ  ・・・（１）
を算出し、「規格化された像面速度比ＶＨｏ」を求める。
例えば、図１５に示した曲線Ｂ（検出時間間隔２００ｍsec ）は、基準時間間隔Ｔｏを１００ｍsec とした（１）式の規格化処理が施されることにより、図２に示す曲線Ｂに換算される。
【００２８】
このような規格化処理では、「規格化以前の像面速度比ＶＨ」と「数値１」との差分について、ノルム（Ｔ／Ｔｏ）を１に換算する規格化が行われている。
これは、同一被写体における像面速度比ＶＨが「数値１」を中心に変動するという性質に着目して考えられた規格化の処理である。
【００２９】
このように規格化された像面速度比ＶＨｏについては、検出時間間隔Ｔに起因する像面速度比ＶＨｏの差異（例えば、図２に示す曲線Ａ，曲線Ｂのズレ）が無視できる程度に抑制される。
したがって、焦点情報の検出時間間隔の違いによる像面速度比の変動が適切かつ十分に排除され、被写体の連続性を適切に判定することができる。
【００３０】
請求項３にかかわる焦点調節装置では、連続性判定手段４は、検出時間間隔のノルム（例えば、検出時間間隔と基準時間間隔との比）が１より大きいときは、像面速度比ＶＨについて規格化を行い、それ以外のときは規格化を行わない。
一般に、像面速度比ＶＨには、焦点情報の検出誤差などが含まれる。このような像面速度比ＶＨに対し、ノルムが１未満の状態で規格化を行うと、規格化された像面速度比ＶＨｏに含まれる誤差は増大する。
【００３１】
そのため、ノルムが１未満の状態で像面速度比の規格化を行うと、被写体の連続性判定を誤る可能性が高くなる。
そこで、ノルムが１より大きい場合に限って、像面速度比の規格化を行うことにより、誤差の増大が適切に防止され、連続性の判定が正確になる。
【００３２】
【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。
【００３３】
図３は、請求項１，２に対応する実施形態を示す図である。
図において、カメラ１１に撮影光学系１２が装着され、撮影光学系１２の光軸上には、クイックリターンミラー１３およびサブミラー１４が順に配置される。このサブミラー１４の反射方向には焦点検出部１５が配置され、焦点検出部１５の出力はマイクロプロセッサ１６に接続される。
【００３４】
マイクロプロセッサ１６のＰＷＭ（パルス幅変調）出力は、モータ駆動回路１７を介してモータ１８に接続され、モータ１８の駆動力は、撮影光学系１２側のレンズ駆動機構１９に伝達される。
このモータ１８の回転軸にはエンコーダ２０が配置され、エンコーダ２０の出力はマイクロプロセッサ１６に入力される。また、撮影光学系１２側のレンズ情報記憶部２１の出力はマイクロプロセッサ１６に入力される。
【００３５】
なお、請求項１，２に記載の発明と本実施形態との対応関係については、焦点検出手段１は焦点検出部１５に対応し、像面速度検出手段２はマイクロプロセッサ１６における「像面速度の算出機能」に対応し、予測駆動手段３はモータ駆動回路１７，モータ１８，レンズ駆動機構１９およびマイクロプロセッサ１６における「予測駆動にかかわる機能」に対応し、連続性判定手段４はマイクロプロセッサ１６における「連続性の判定にかかわる機能」に対応し、禁止手段５はマイクロプロセッサ１６における「予測駆動の切り換えにかかわる機能」に対応する。
【００３６】
図４〜８は、本実施形態の動作を示す流れ図である。
図９は、焦点調節にかかわる用語を説明する図である。
以下、これらの図を用いて、本実施形態の動作を説明する。
まず、マイクロプロセッサ１６は、メモリーおよびフラグの初期化などを行う（ステップＳ１）。
【００３７】
この状態で、レリーズ（図示せず）が半押しされると（ステップＳ２）、焦点検出部１５において焦点検出用ＣＣＤの蓄積制御が開始される（ステップＳ３）。
この蓄積期間中に、マイクロプロセッサ１６は、エンコーダ２０から取得したレンズ位置ＬＰを平均化し、図１０に示すように、蓄積中心時刻ｔ０における平均レンズ位置ＬＰav０を算出する（ステップＳ４）。
【００３８】
次に、マイクロプロセッサ１６は、焦点検出部１５の光電出力を取り込み（ステップＳ５）、公知の焦点検出演算を行って、デフォーカス量ＤＦ０を算出する（ステップＳ６）。
【００３９】
ここで、マイクロプロセッサ１６は、レンズ情報記憶部２１から得たデフォーカス量とレンズ駆動量との変換係数ＬＤと、デフォーカス量ＤＦ０とに基づいて、
ＤＰ０＝ＬＤ・ＤＦ０      ・・・（２）
を算出し、モータ１８の残駆動量ＤＰ０を算出する。
この残駆動量ＤＰ０と平均レンズ位置ＬＰav０とに基づいて、
Ｐ０＝ＬＰav０＋ＤＰ０    ・・・（３）
を算出し、蓄積中心時刻ｔ０におけるレンズの合焦位置Ｐ０を求める（ステップＳ７）。このレンズ合焦位置Ｐ０は、被写体位置に対応する値であり、被写体の移動に伴って変位する。
【００４０】
ここで、図５に示す連続性判定ルーチンを実行する（ステップＳ８）。
まず、マイクロプロセッサ１６は、デフォーカス量のデータ数が連続性判定に十分か否かを判定し、データ数が不十分ならば、前回の連続判定を維持して連続性判定を終了する（ステップＳ２１）。
データ数が十分ならば、マイクロプロセッサ１６は、レンズ合焦位置の今回値Ｐ０と前回値Ｐ１と、デフォーカス量の検出時間間隔Δｔとに基づいて、
Ｓ０＝（Ｐ０−Ｐ１）／Δｔ    ・・・（４）
を算出し、像面速度Ｓ０を算出する（ステップＳ２２）。
【００４１】
この像面速度Ｓ０は、「被写体における撮影光軸方向の移動速度」に撮影光学系１２の縦倍率を乗じた後に、距離単位をモータ駆動量単位に換算した値とほぼ一致する。
また、この像面速度Ｓ０は、撮影光学系１２に対する被写体像面の相対速度を表す値でもある。
【００４２】
次に、マイクロプロセッサ１６は、デフォーカス量の前回の検出時刻と今回の検出時刻との中心時刻を算出し、算出された像面速度Ｓ０の検出時刻ｔｓ０とする。
【００４３】
ここで、被写体が動体と前回判定され（ステップＳ２３）、かつ、前回の像面速度Ｓ１の大きさが所定の閾値Ｓ０th1 より大きいときは（ステップＳ２４）、マイクロプロセッサ１６は、次に示すような動体被写体に関する連続性判定を行う。
まず、像面速度の今回値Ｓ０と前回値Ｓ１とに基づいて、
ＶＨ＝Ｓ０／Ｓ１        ・・・（５）
を算出し、像面速度比ＶＨを算出する（ステップＳ２５）。
【００４４】
次に、マイクロプロセッサ１６は、像面速度比ＶＨと、今回における像面速度の検出時刻ｔｓ０と、前回における像面速度の検出時刻ｔｓ１とに基づいて、
【数１】
0003873318.tif 000002
を算出し、規格化された像面速度比ＶＨｏを算出する（ステップＳ２６）。
なお、（６）式では、基準時間間隔Ｔｏを１００ｍsec として、規格化を行っている。
【００４５】
ここで、マイクロプロセッサ１６は、図１１に示すような対応関係に基づいて、像面速度比ＶＨｏに対応する信頼値Ｊ０を求める（ステップＳ２７）。
この信頼値Ｊ０は、「被写体の連続性（同一性）が保たれている度合い」を０〜１の間で示す数値である。
一方、被写体が静止体と前回判定されたり（ステップＳ２３）、または、前回の像面速度Ｓ１の大きさが所定の閾値以下であるときは（ステップＳ２４）、マイクロプロセッサ１６は、次に示すような静止被写体に関する連続性判定を行う。
【００４６】
まず、今回検出されたレンズ合焦位置Ｐ０と、前回に目標設定されたレンズ目標位置ＰＴ（後述）と、変換係数ＬＤとに基づいて、
ＤＦｅ＝（ＰＴ−Ｐ０）／ＬＤ
を算出し、前回からの被写体像の変位ＤＦｅ（基準位置ズレ量ともいう）を算出する（ステップＳ２８，Ｓ２９）。
【００４７】
前回、静止被写体もしくは低速被写体であったにもかかわらず、被写体像の変位ＤＦｅがある程度大きい場合は、被写体が入れ換わった可能性が高くなる。
ここで、マイクロプロセッサ１６は、図１２に示すような対応関係に基づいて、被写体像の変位ＤＦｅに対応する信頼値Ｊ０を求める（ステップＳ３０）。
以上の連続性判定ルーチンに続いて、図６に示す動体判定ルーチンが実行される（ステップＳ９）。
【００４８】
まず、手動焦点調節モードのときは（ステップＳ４１）、マイクロプロセッサ１６は、焦点の予測駆動を強制的に禁止するために、動体フラグをリセットし、動体判定ルーチンを終了する。
また、デフォーカス量のデータ数が不足している場合は（ステップＳ４２）、動体判定を行えないので、マイクロプロセッサ１６は、動体フラグの前回値を維持し、動体判定ルーチンを終了する。
【００４９】
さらに、信頼値Ｊ０が閾値Ｊth1 未満のときは（ステップＳ４３）、異なる被写体にまたがって像面速度Ｓが誤って算出されている可能性が高い。そこで、マイクロプロセッサ１６は、像面速度Ｓに基づく動体判定を行わずに、動体フラグの前回値を維持したまま、動体判定ルーチンを終了する。
ここで、ステップＳ４１〜４３の条件を通過した場合、マイクロプロセッサ１６は、像面速度の今回値Ｓ０と前回値Ｓ１とについて閾値判定をそれぞれ行い（ステップＳ４４，Ｓ４５）、これらの像面速度が両方共に閾値を超えている場合に、動体フラグをセットする（ステップＳ４６）。一方、それ以外の場合には、動体フラグをリセットする（ステップＳ４７）。
【００５０】
これは、静止被写体とカメラ１１との間を別の被写体が一瞬横切るようなケースに、動体判定を誤らないためである。
以上の動体判定ルーチンに続いて、図７に示す合焦判定ルーチンが実行される（ステップＳ１０）。
【００５１】
まず、マイクロプロセッサ１６は、撮影光学系１２側のレンズ情報記憶部２１との間でデータ通信を開始し、レンズ情報を取り込む（ステップＳ５１）。
マイクロプロセッサ１６は、この通信時刻ｔifにおけるレンズ位置ＬＰifを取得する（ステップＳ５２）。
ここで、マイクロプロセッサ１６は、図１３に示すように、今回のレンズ合焦位置Ｐ０と、像面速度Ｓ０と、蓄積中心時刻ｔ０と、通信時刻ｔifとを用いて、Ｐif＝Ｐ０＋Ｓ０・（ｔif−ｔ０）      ・・・（７）
を算出し、通信時刻ｔifにおけるレンズ合焦位置Ｐifを求める（ステップＳ５３）。
【００５２】
次に、マイクロプロセッサ１６は、通信時刻ｔifにおけるレンズ合焦位置Ｐifとレンズ位置ＬＰifと、変換係数ＬＤとを用いて、
ＤＦif＝（Ｐif−ＬＰif）／ＬＤ          ・・・（８）
を算出し、通信時刻ｔifにおけるデフォーカス量ＤＦifを求める（ステップＳ５４，Ｓ５５）。
【００５３】
ここで、蓄積中心時刻ｔ０におけるデフォーカス量ＤＦ０の大きさが閾値ＩＦＪthより大きいと（ステップＳ５６）、マイクロプロセッサ１６は合焦フラグをリセットして合焦判定ルーチンを終了する。
これは、デフォーカス量ＤＦ０が大きい場合に、誤った合焦判定を避けるためであり、閾値ＩＦＪthには、５００μｍ〜１ｍｍ程度の値が設定される。
【００５４】
続いて、通信時刻ｔifにおけるデフォーカス量ＤＦifの大きさが閾値ＩＦＷthより大きいと（ステップＳ５６）、マイクロプロセッサ１６は合焦フラグをリセットして合焦判定ルーチンを終了する。
一方、通信時刻ｔifにおけるデフォーカス量ＤＦifの大きさが閾値ＩＦＷthを下回ると（ステップＳ５６）、マイクロプロセッサ１６は合焦フラグをセットして合焦判定ルーチンを終了する。
【００５５】
この閾値ＩＦＷthは、撮影光学系１２の小刻みな振動（ハンチング）を防止するために設けられる合焦認定幅であり、閾値ＩＦＷthには、５０μｍ〜１５０μｍ程度の値が設定される。
以上の合焦判定ルーチンに続いて、図８に示すレンズ駆動ルーチンが実行される（ステップＳ１１）。
【００５６】
まず、動体フラグがセットされていると（ステップＳ６１）、今回の信頼値Ｊ０が閾値Ｊth2 以上か否かを判定する（ステップＳ６２）。
ここで、信頼値Ｊ０が閾値Ｊth2 未満の場合は、被写体が別の被写体に入れ換わっている可能性が高い。このようなケースでは、異なる被写体にまたがって像面速度が誤って算出されているおそれが高く、今回の像面速度などに従って撮影光学系１２を予測駆動すると、見当違いの位置に撮影光学系１２が向かってしまう可能性が高い。
【００５７】
また、被写体とカメラ１１との間を別の被写体が一瞬横切るようなケースが考えられる。そこで、今回の予測値に基づく予測駆動を禁止して、前回の駆動（前回が予測駆動の場合は、前回のレンズ目標位置と前回のレンズ目標速度とに基づく予測駆動）をそのまま継続する。
一方、信頼値Ｊ０が閾値Ｊth2 以上の場合は、次のように今回の予測値に基づく予測駆動を実行する。
【００５８】
まず、前回設定されたレンズ目標速度ＳＴ１とレンズ目標位置ＰＴ１とを用いて、蓄積中心時刻ｔ０におけるレンズ合焦位置の予測値Ｐ０′を線形予測する（ステップＳ６３）。
このレンズ合焦位置の予測値Ｐ０′と、今回検出された実際のレンズ合焦位置Ｐ０とを信頼値Ｊ０で重み付け加算し、
ＰＴ０＝Ｊ０・Ｐ０＋（１−Ｊ０）・Ｐ０′      ・・・（９）
を算出し、最新のレンズ目標位置ＰＴ０に設定する（ステップＳ６４）。
【００５９】
また、前回設定されたレンズ目標速度ＳＴ１と、今回検出された像面速度Ｓ０とを信頼値Ｊ０で重み付け加算し、
ＳＴ０＝Ｊ０・Ｓ０＋（１−Ｊ０）・ＳＴ１  ・・・（９）
を算出し、最新のレンズ目標速度ＳＴ０に設定する（ステップＳ６５）。
このように算出された「最新のレンズ目標位置ＰＴ０」および「最新のレンズ目標速度ＳＴ０」に基づいて、次回までのレンズ目標位置を逐次予測し、その予測値に追従させて、撮影光学系１２の予測駆動が行われる（ステップＳ６６）。
【００６０】
一方、ステップＳ６１において動体フラグがリセット状態の場合は、静止被写体に対応した撮影光学系１２の駆動が行われる。
まず、前回も静止被写体であったか否かを判定する（ステップＳ６７）。ここで前回が動体被写体であった場合は、この時点から静止被写体に対する駆動が新しく開始されるため、今回のレンズ合焦位置Ｐ０をそのまま最新のレンズ目標位置ＰＴ０に設定する（ステップＳ６８）。
【００６１】
また、信頼値Ｊ０が閾値Ｊth2 を超えた場合は（ステップＳ６９）、今回のレンズ合焦位置Ｐ０をそのまま最新のレンズ目標位置ＰＴ０に設定する（ステップＳ６８）。
一方、前回も静止被写体であり、かつ信頼値Ｊ０が閾値Ｊth2 以下の場合は、被写体が別の被写体に入れ換わった可能性が高いので、前回のレンズ目標位置ＰＴ１と、今回のレンズ合焦位置Ｐ０とを、信頼値Ｊ０に基づいて重み付け加算して、
ＰＴ０＝Ｊ０・Ｐ０＋（１−Ｊ０）・ＰＴ１
を算出し、最新のレンズ目標位置ＰＴ０に設定する（ステップＳ７０）。
【００６２】
このように算出された「最新のレンズ目標位置ＰＴ０」に到達するように、撮影光学系１２の位置制御が行われる（ステップＳ７１）。
以上述べた一連の動作をステップＳ１に戻って繰り返すことにより、撮影光学系１２の自動焦点調節が行われる。
【００６３】
このような動作により、本実施形態では、像面速度比ＶＨを検出時間間隔で規格化し、検出時間間隔の変動に伴う像面速度比の変動を適切に排除することができる。
したがって、周辺光量や被写体輝度の変動にほぼかかわらず、被写体の連続性を的確に判定することができる。その結果、同一被写体に関して、ほぼ一定の基準で連続性を判定することができる。
【００６４】
また、像面速度比の変動が排除されるので、変動分を見込んで閾値を大きめに設定する必要が一切なく、連続性判定の閾値Ｊth2 を適正に設定することができる。したがって、連続性判定がより正確になる。
さらに、像面速度比を規格化することにより、前回の像面速度（像面速度比の分母側）がゼロに漸近した場合に生じる「像面速度比の急激な増加」が抑えられる。
【００６５】
そのため、静止被写体に対する連続性判定に切り換えるための閾値Ｓ０th1 を、検出時間間隔の最大値を見込んで予め大きく設定する必要がなくなり、適正値に設定することができる。そのため、像面速度の大きさが十分小さくならないうちから、静止被写体に対する連続性判定に切り換わるおそれがなくなり、この点からも連続性判定を適切に行うことができる。
【００６６】
また、「規格化以前の像面速度比ＶＨ」と「数値１」との差分について規格化を行うことにより、「数値１」を中心に変動する像面速度比ＶＨを的確に規格化することができる。
なお、上述した実施形態では、焦点情報としてデフォーカス量を使用しているが、それ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，撮影光学系の合焦距離，外光パッシブ式の像間隔，レンズ合焦位置，外光アクティブ式の受光角度または受光位置，被写体像のコントラスト量などを焦点情報として使用してもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、像面速度として、撮影光学系１２に対する被写体像面の相対速度を使用しているが、それに限定されるものではなく、被写体像面の移動速度に換算可能な値であればよい。例えば、フィルム面に対する被写体像面の相対速度，被写体の移動速度，撮影光学系の合焦距離の時間変化，外光パッシブ式の像間隔の時間変化，外光アクティブ式の受光角度または受光位置の時間変化，被写体像のコントラスト量の時間変化などを像面速度として使用してもよい。
【００６８】
さらに、上述した実施形態では、像面速度比を無条件に規格化しているが、請求項３に記載されるように、検出時間間隔のノルム（検出時間間隔と基準時間間隔との比）が１より大きいときのみ、規格化を行うようにしてもよい。このような構成により、像面速度比に含まれる誤差が増大するおそれがないので、連続性の判定をより正確に行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明は、像面速度比を「像面速度の検出時間間隔」に着目して規格化することにより、焦点情報の検出時間間隔の違いによる像面速度比の変動を適切に排除する。
したがって、周辺光量や被写体輝度の変動にほぼかかわらず、被写体の連続性を正確に判定することができる。
【００７０】
また、像面速度比の変動分を見込んで、連続性判定の閾値その他を大きめに設定する必要が一切ないので、被写体の連続性判定をより正確かつ適切に行うことが可能となる。
さらに、像面速度比を規格化することにより、「像面速度比の分母側の像面速度」がゼロに漸近した場合に生じる「像面速度比の急激な増加」を極力抑えることができる。そのため、従来よりも低速の被写体に対し、連続性判定を行うことが可能となる。
【００７１】
このように連続性判定が可能な像面速度の下限値が格段に下降するので、像面速度の大きさが十分小さくならないうちから、別手段による連続性判定（静止被写体に対する連続性判定など）に切り換える必要がなくなる。この点からも連続性判定は、より適切に行われるようになる。
請求項２に記載の発明では、「規格化以前の像面速度比ＶＨ」と「数値１」との差分について、ノルム（Ｔ／Ｔｏ）を１に換算する規格化が行われる。
【００７２】
これは、同一被写体における像面速度比ＶＨが「数値１」を中心に変動するという性質に着目して考えられた規格化の処理である。
このような規格化処理を施すことにより、「数値１」を中心に変動する像面速度比を適切かつ簡便に規格化することができる。
請求項３に記載の発明では、ノルムが１以上の場合に限って、像面速度比の規格化を行うので、像面速度比に含まれる誤差が増大するおそれが一切なく、連続性の判定を正確に行うことができる。したがって、これらの誤差に伴う連続性判定の判定バラツキを極力排除することができる
以上のように、本発明を適用した焦点調節装置では、周辺光量や被写体輝度の変動にかかわらず、被写体の連続性を正確かつ適切に判定することができるので、動体被写体に対する焦点調節性能を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜３に記載の発明を説明するブロック図である。
【図２】規格化された像面速度比を示す説明図である。
【図３】請求項１，２に対応する実施形態を示す図である。
【図４】実施形態における焦点調節のメインフローチャートである。
【図５】像面速度の連続性判定ルーチンを示す流れ図である。
【図６】被写体の動体判定ルーチンを示す流れ図である。
【図７】合焦判定ルーチンを示す流れ図である。
【図８】レンズ駆動ルーチンを示す流れ図である。
【図９】焦点調節にかかわる用語を説明する図である。
【図１０】デフォーカス量の検出タイミングを説明する図である。
【図１１】像面速度比と信頼性との対応関係を示す図である。
【図１２】低速被写体における信頼性を示す対応図である。
【図１３】レンズ駆動を説明する図である。
【図１４】撮影光学系の焦点距離による像面速度の相違を示す説明図である。
【図１５】検出時間間隔による像面速度比の相違を示す説明図である。
【符号の説明】
１  焦点検出手段
２  像面速度検出手段
３  予測駆動手段
４  連続性判定手段
５  禁止手段
１１  カメラ
１２  撮影光学系
１３  クイックリターンミラー
１４  サブミラー
１５  焦点検出部
１６  マイクロプロセッサ
１７  モータ駆動回路
１８  モータ
１９  レンズ駆動機構
２０  エンコーダ
２１  レンズ情報記憶部
【図１】
0003873318.tif 000003
【図２】
0003873318.tif 000004
【図３】
0003873318.tif 000005
【図４】
0003873318.tif 000006
【図５】
0003873318.tif 000007
【図６】
0003873318.tif 000008
【図７】
0003873318.tif 000009
【図８】
0003873318.tif 000010
【図９】
0003873318.tif 000011
【図１０】
0003873318.tif 000012
【図１１】
0003873318.tif 000013
【図１２】
0003873318.tif 000014
【図１３】
0003873318.tif 000015
【図１４】
0003873318.tif 000016
【図１５】
0003873318.tif 000017