(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系による被写体像の像面位置を検出する像面位置検出手段と、
前記像面位置検出手段により検出された「所定標本数の像面位置」について、検出時刻との相関係数を算出する第１の相関手段と、
前記第１の相関手段により算出された相関係数の大きさが、予め定められた閾値よりも大きいときに、被写体が動体であると判定する動体判定手段と
を備えたことを特徴とする動体判定装置。
【請求項２】
被写体までの距離を検出する被写体測距手段と、
前記被写体測距手段により検出された「所定標本数の被写体までの距離」について、検出時刻との相関係数を算出する第２の相関手段と、
前記第２の相関手段により算出された相関係数の大きさが、予め定められた閾値よりも大きいときに、被写体が動体であると判定する動体判定手段と
を備えたことを特徴とする動体判定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の動体判定装置において、
前記動体判定手段は、
前記相関係数の閾値判定にヒステリシス特性を付加して、前記相関係数の閾値判定を行う
ことを特徴とする動体判定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の動体判定装置において、
前記動体判定手段は、
所定回数にわたる閾値判定の一致した結果に従って、被写体が動体であるか否かを判定する
ことを特徴とする動体判定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の動体判定装置において、
前記動体判定手段は、
所定時間にわたる閾値判定の一致した結果に従って、被写体が動体であるか否かを判定する
ことを特徴とする動体判定装置。
【請求項６】
請求項４に記載の動体判定装置において、
前記動体判定手段では、
前記相関係数と比較される閾値が、その相関係数の世代に応じて異なる
ことを特徴とする動体判定装置。
【請求項７】
請求項１に記載の動体判定装置において、
前記像面位置検出手段は、
前記撮影光学系の透過光束を分割結像した一組の光像について、空間上の位相差を検出し、その位相差に基づいて「被写体像と撮像面との間隔」に相当するデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、
前記撮影光学系のレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、
前記デフォーカス量と前記レンズ位置とを合成して、被写体像の前記像面位置を算出する像面位置算出手段とを備えてなり、
前記第１の相関手段は、
前記像面位置算出手段により算出された「所定標本数の像面位置」について、デフォーカス量検出手段における「一組の光像の蓄積中心時刻」との相関係数を算出する
ことを特徴とする動体判定装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動体判定装置を具備し、
前記像面位置もしくは前記「被写体までの距離」の動向を外延して、被写体の移動を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された「被写体の移動」に従って、前記撮影光学系を合焦位置まで予測駆動する予測駆動手段と、
前記動体判定手段により「被写体が動体である」と判定された場合に、前記予測駆動手段による予測駆動を実行し、それ以外の場合に、前記予測駆動手段による予測駆動を禁止する選択手段と
を備えてなることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の動体判定装置を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
請求項８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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラその他の光学機器に主として搭載され、被写体が動体か否かを判定する動体判定装置と、その動体判定に応じて焦点調節の動作モードを切り換える焦点調節装置とに関し、特に、像面位置（もしくは「被写体までの距離」など）と時間との相関係数を算出し、その相関係数に基づいて動体判定を行う動体判定装置およびそれを具備してなる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、撮影光学系の焦点調節を自動的に行うために、焦点調節装置などが搭載される。
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，外光アクティブ方式，外光パッシブ方式，赤外線測距方式など）に従って、デフォーカス量や「被写体までの距離」などが検出される。
【０００３】
焦点調節装置は、このようなデフォーカス量もしくは「被写体までの距離」に対応して、撮影光学系を繰り出すことにより、焦点合わせを行う。
一般に、このような焦点調節では、次のような２通りの動作モードが用意される。
すなわち、シングルＡＦモードでは、焦点調節期間（例えば、レリーズ釦が半押しされている期間）に、合焦判定すると、焦点調節を停止する（フォーカスロック）。カメラ側では、通常、このフォーカスロック状態を待って撮像動作が開始される。このようなシングルＡＦモードは、主としてピント優先の撮影に使用される。
【０００４】
また、連続ＡＦモードでは、焦点調節期間に、撮影光学系の焦点調節を継続的に繰り返す。この状態では、撮影者のレリーズ釦動作に応じて撮像動作が速やかに開始される。このような連続ＡＦモードは、主としてシャッタチャンス優先の撮影に使用される。
【０００５】
ところで、被写体が動体の場合には、レリーズ釦が全押しされてから撮像動作が行われるまでの期間（以下、この期間を「レリーズタイムラグ」という）に、被写体が余計に移動するため、ピントずれが生じる。特に、位相差検出方式では、撮影光束をサブミラーを介して取り込むため、ミラーアップ期間に焦点情報を得て、焦点調節を行うことは不可能となる。
【０００６】
そこで、上述の焦点調節装置の一種として、連続ＡＦモード時またはシングルＡＦモード時に、レリーズ前の焦点情報の動向を外延し、レリーズタイムラグ間の被写体移動を予測するものが知られている。この予測に基づいて焦点調節を行うことにより、撮像時のピントずれを補正することができる。
また、一般に、焦点情報は、演算処理その他を介して逐一検出されるため、離散的にかつ遅延して検出されるデータとなる。特に、位相差検出方式では、焦点検出用ＣＣＤの蓄積時間に１０μsec〜数１００ｍsec 程度を所要し、 演算処理に数１０ｍsec 程度を所要する。そのため、位相差検出方式におけるデフォーカス量は、少なくとも３０ｍsec 以上の時間間隔をおいて、離散的にかつ遅延して検出されるデータとなる。
【０００７】
このようなデータの遅延は、制御理論上のむだ時間（ｄｅａｄ  ｔｉｍｅ）となるため、焦点調節の追従動作に不足やゆきすぎ（オーバーシュート）を生じやすく、十分な追従性能を得ることが困難となる。
そこで、上述の焦点調節装置の一種として、連続ＡＦモード時に、過去の焦点情報の動向を外延して現時点の焦点情報を予測するものが知られている。この予測値に合わせて焦点調節を継続的に行うことにより、焦点調節の制御動作に生じる不足やゆきすぎを修正し、十分な追従性能を得ることができる。
【０００８】
ところで、静止している被写体に対して、これらの予測に基づく焦点調節（以下「予測駆動」と総称する）を実行すると、焦点情報のバラツキに基づいて誤った方向に予測がなされるため、見当違いの方向に焦点調節が行われてしまう。
【０００９】
そこで、上述した予測駆動を行う焦点調節装置には、被写体が動体であるか否かを判定する装置（以下「動体判定装置」という）が搭載され、その動体判定装置の判定結果に応じて、予測駆動の適否が決定されていた。
図１３は、この種の動体判定装置の動作を示す流れ図である。
まず、公知の位相差検出方式を用いて検出されたデフォーカス量Ｄ（ｎ）は、撮影光学系に固有の換算に基づいて、撮影光学系の残駆動量ＤＰ（ｎ）に換算される。
【００１０】
次に、今回の残駆動量ＤＰ（ｎ）と、前回の残駆動量ＤＰ（n−1）と、その期間におけるレンズ位置Ｌの移動量Ｍ（ｎ）とを用いて、
Ｐ（ｎ）＝ＤＰ（ｎ）＋Ｍ（ｎ）−ＤＰ（n−1）      ・・・（１）
を算出し、像面位置Ｆの移動量Ｐ（ｎ）を求める（図１３Ｓ４１）。
なお、ここでの像面位置Ｆは、図１４に一例を示すような像面位置を表す値であり、一般的には、像距離（ｉｍａｇｅ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）に該当する。
【００１１】
この像面位置Ｆの移動量Ｐ（ｎ）と、デフォーカス量を検出した際の蓄積中心時刻ｔ（ｎ），ｔ（n−1）とを用いて、
Ｓ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）／｛ｔ（ｎ）−ｔ（n−1）｝      ・・・（２）
を算出し、像面速度Ｓ（ｎ）を求める（図１３Ｓ４２）。
この状態で、今回の像面速度Ｓ（ｎ）の大きさと、前回の像面速度Ｓ（n−1）の大きさが、連続して所定の閾値を上回ると（図１３Ｓ４３，Ｓ４４）、「被写体が動体である」と判定して動体フラグをセットする（図１３Ｓ４５）。
【００１２】
一方、今回の像面速度Ｓ（ｎ）の大きさと、前回の像面速度Ｓ（n−1）の大きさのどちらかが、所定の閾値を下回ると（図１３Ｓ４３，Ｓ４４）、「被写体が静止体である」と判定して動体フラグをリセットする（図１３Ｓ４６）。
以上説明したように、像面速度Ｓ（ｎ）の大きさに基づいて、被写体の動体判定が行われていた。
【００１３】
また、本出願人は、特開平４−１３３０１６号公報において、適当な時間間隔をおいて像面速度を求める構成を開示している。
例えば、図１５に示すように、今回の残駆動量ＤＰ（ｎ）と、２世代前の残駆動量ＤＰ（n−2）と、その期間におけるレンズ位置Ｌの移動量Ｍ２（ｎ）とを用いて、
Ｐ２（ｎ）＝ＤＰ（ｎ）＋Ｍ２（ｎ）−ＤＰ（n−2）      ・・・（３）
を算出し、像面位置Ｆの移動量Ｐ２（ｎ）を求める。
【００１４】
この像面位置Ｆの移動量Ｐ２（ｎ）と、デフォーカス量を検出した際の蓄積中心時刻ｔ（ｎ），ｔ（n−2）とを用いて、
Ｓ２（ｎ）＝Ｐ２（ｎ）／｛ｔ（ｎ）−ｔ（n−2）｝      ・・・（４）
を算出し、２世代にまたがる像面速度Ｓ２（ｎ）を求める。この像面速度Ｓ２（ｎ）の大きさに基づいて、被写体の動体判定が行われる。
【００１５】
このような従来例では、適当な時間間隔（一般に、３００ｍsec 以下の時間間隔）をおいて像面速度を大まかに算出することにより、検出バラツキによる像面速度への影響を低減することができる。したがって、動体判定の精度が高められる。
さらに、公知の外光アクティブ方式や外光パッシブ方式のように、被写体までの距離を検出する焦点検出方式では、今回の距離Ｕ（ｎ）と、前回の距離Ｕ（n−1）と、検出時間の間隔Δｔとを用いて、
Ｖ（ｎ）＝｛Ｕ（ｎ）−Ｕ（n−1）｝／Δｔ  ・・・（５）
を算出し、被写体速度Ｖ（ｎ）を求める。この被写体速度Ｖ（ｎ）の大きさに基づいて、被写体の動体判定を行うこともできる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例では、デフォーカス量を検出する際に、検出誤差などに起因して種々のバラツキが生じる。
【００１７】
このようなバラツキを含んだデフォーカス量を用いて、（２）式による像面速度Ｓ（ｎ）が算出されるため、静止被写体の像面速度Ｓ（ｎ）は、必ずしもゼロとならない。
したがって、図１３に示した従来例では、静止被写体であるにもかかわらず、バラツキによって算出された像面速度Ｓ（ｎ）が所定の閾値を２回連続して上回ると、「被写体は動体である」と確定的に誤判定されるという問題点があった。
【００１８】
特に、被写体の輝度またはコントラストが低い状況では、デフォーカス量に生じるバラツキ幅は極端に広がる。そのため、このような被写体状況では、動体判定を誤る頻度が顕著に高くなるという問題点があった。
このような誤判定は、動体判定を行う際の閾値を一律に引き上げることにより、ある程度回避することができる。しかしながら、動体判定の閾値を引き上げることにより、その分だけ低速度で移動する被写体を十分に動体判定できなくなるという問題点があった。
【００１９】
また、特開平４−１３３０１６号公報に記載の従来例では、適当な時間間隔をおいて像面速度を算出することにより、像面速度に含まれるバラツキの影響を軽減できる。しかしながら、動体判定を行う上で、間引かれたデフォーカス量が全く利用されておらず、有意な情報が十分に利用されていない。そのため、動体判定の精度が不十分であるという問題点があった。
【００２０】
以前、本出願人は、特願平７−２２３９４６号出願において、所定の標本区間の像面位置について回帰分析を行い、導出された予測関数Ｑｒ（ｔ）の傾きβから、像面速度を求める自動焦点調節装置を出願した。
このような回帰分析では、標本区間内の有意な情報が十分に利用されるため、像面速度に含まれる「検出バラツキの影響」が極力排除される。したがって、このように導出された像面速度を用いることにより、従来例よりも動体判定の精度一層高めることができる。
【００２１】
しかしながら、回帰分析に基づく予測関数Ｑｒ（ｔ）の導出は、デフォーカス量が不規則にばらついている場合にも常時可能である。したがって、図５（ｃ）に示すように、静止被写体においてデフォーカス量にバラツキが生じる状況においても、ある程度の傾きβを持つ予測関数Ｑｒ（ｔ）が算出される。
このような予測関数Ｑｒ（ｔ）の傾きβは、標本区間のデータの偏りによって無意味に生じるものであり、被写体の動きとは無関係である。
【００２２】
特に、被写体の輝度またはコントラストが低くなるに従って、デフォーカス量に生じるバラツキ幅は拡大するため、予測関数Ｑｒ（ｔ）の傾きβは、被写体の動きとは無関係に算出される。
したがって、このような被写体状況では、予測関数Ｑｒ（ｔ）の傾きβに基づく動体判定は、誤判定を起こす頻度が高くなるという問題点があった。
【００２３】
また、これらの従来例では、像面速度の閾値判定に基づいて動体判定が行われるため、閾値を下回る像面速度については、一様に静止体と判定されていた。そのため、「低速移動する被写体」もしくは「遠方で移動する被写体」については像面速度が小さくなるため、静止体と誤判定されるという問題点があった。
なお、上述した問題点は、位相差検出方式を用いた動体判定に限って生じる問題ではなく、その他の焦点検出方式を用いた動体判定において、一般的に生じる問題である。
【００２４】
例えば、外光アクティブ方式，外光パッシブ方式または赤外線測距方式のように、被写体までの距離を検出する焦点検出方式では、静止被写体までの距離Ｕ（ｎ）に含まれるバラツキのために、（５）式で算出される被写体速度Ｖ（ｎ）が必ずしもゼロにならず、動体判定を誤るなどという問題点があった。
そこで、請求項１〜８に記載の発明では、上述の問題点を解決するために、動体判定を正確に行うことを共通目的とする。
【００２５】
特に、請求項１に記載の発明では、像面位置のバラツキにかかわらず、被写体の動体判定を正確に行い、かつ低速な像面移動を的確に検出することができる動体判定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、被写体までの測距バラツキにかかわらず、被写体の動体判定を正確に行い、かつ低速な被写体移動を的確に検出することができる動体判定装置を提供することを目的とする。
【００２６】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２の目的と併せて、動体判定を安定的に行うことができる動体判定装置を提供することを目的とする。
請求項４，５に記載の発明では、請求項１または請求項２の目的と併せて、被写体の動体判定を安定的に行いつつ、非線形運動する被写体や像面位置に対して、動体判定を正確かつ確実に行うことができる動体判定装置を提供することを目的とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明では、請求項４または請求項５の目的と併せて、加速もしくは減速する被写体について、動体判定を迅速に行うことができる動体判定装置を提供することを目的とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１の目的と併せて、位相差検出方式の焦点検出を行う装置に適用した場合に、特に好適な動体判定装置を提供することを目的とする。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載の動体判定装置を具備してなる焦点調節装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【００３０】
請求項１に記載の動体判定装置は、撮影光学系による被写体像の像面位置を検出する像面位置検出手段１と、像面位置検出手段１により検出された「所定標本数の像面位置」について、検出時刻との相関係数を算出する第１の相関手段２と、第１の相関手段２により算出された相関係数の大きさが、予め定められた閾値よりも大きいときに「被写体が動体である」と判定する動体判定手段３とを備えて構成する。
【００３１】
図２は、請求項２に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
請求項２に記載の動体判定装置は、被写体までの距離を検出する被写体測距手段４と、被写体測距手段４により検出された「所定標本数の被写体までの距離」について、検出時刻との相関係数を算出する第２の相関手段５と、第２の相関手段５により算出された相関係数の大きさが、予め定められた閾値よりも大きいときに、被写体が動体であると判定する動体判定手段３とを備えて構成する。
【００３２】
請求項３に記載の動体判定装置は、請求項１に記載の動体判定装置において、動体判定手段３は、相関係数の閾値判定にヒステリシス特性を付加して、相関係数の閾値判定を行うことを特徴とする。
請求項４に記載の動体判定装置は、請求項１に記載の動体判定装置において、動体判定手段３は、所定回数にわたる閾値判定の一致した結果に従って、被写体が動体であるか否かを判定することを特徴とする。
【００３３】
請求項５に記載の動体判定装置は、請求項２に記載の動体判定装置において、動体判定手段３は、所定時間にわたる閾値判定の一致した結果に従って、被写体が動体であるか否かを判定することを特徴とする。
請求項６に記載の動体判定装置は、請求項４に記載の動体判定装置において、動体判定手段３では、相関係数と比較される閾値が、その相関係数の世代に応じて異なることを特徴とする。
【００３４】
図３は、請求項７に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
請求項７に記載の動体判定装置は、請求項１に記載の動体判定装置において、像面位置検出手段１は、撮影光学系の透過光束を分割結像した一組の光像について、空間上の位相差を検出し、その位相差に基づいて「被写体像と撮像面との間隔」に相当するデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段６と、撮影光学系のレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段７と、デフォーカス量とレンズ位置とを合成して、被写体像の像面位置を算出する像面位置算出手段８とを備えてなり、第１の相関手段２は、像面位置算出手段８により算出された「所定標本数の像面位置」について、デフォーカス量検出手段６における「一組の光像の蓄積中心時刻」との相関係数を算出することを特徴とする。
【００３５】
図４は、請求項８に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
請求項８に記載の焦点調節装置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動体判定装置１１を具備し、像面位置もしくは「被写体までの距離」の動向を外延して、被写体の移動を予測する予測手段１２と、予測手段１２により予測された「被写体の移動」に従って、撮影光学系を合焦位置まで予測駆動する予測駆動手段１３と、動体判定手段３により「被写体が動体である」と判定された場合に、予測駆動手段１３による予測駆動を実行し、それ以外の場合に、予測駆動手段１３による予測駆動を禁止する選択手段１４とを備えて構成する。
請求項９に記載のカメラは、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の動体判定装置を備えたことを特徴とする。
請求項１０に記載のカメラは、請求項８に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とする。
【００３６】
（作用）
請求項１にかかわる動体判定装置では、像面位置検出手段１により、撮影光学系による被写体像の像面位置が検出される。
第１の相関手段２は、「所定標本数の像面位置」とその検出時刻とについて相関係数を算出する。
【００３７】
例えば、ｎ回分の像面位置Ｆ（ｋ）と検出時刻ｔ（ｋ）とに基づいて、相関係数ρは次のように算出される。
まず、ｎ回分の検出時刻ｔ（ｋ）および像面位置Ｆ（ｋ）を用いて、
【数１】
0003817774.tif 000002
【数２】
0003817774.tif 000003
を算出し、検出時刻の平均値ｔave と、像面位置の平均値Ｆave をそれぞれ求める。
【００３８】
次に、これらの値を用いて、
【数３】
0003817774.tif 000004
【数４】
0003817774.tif 000005
【数５】
0003817774.tif 000006
をそれぞれ算出し、検出時刻の分散Ｓ１2 と、像面位置の分散Ｓ２2 と、両者の共分散Ｓ１２とを求める。
【００３９】
これらの分散値を用いて、
ρ＝Ｓ１２／（Ｓ１・Ｓ２）          ・・・（１１）
を算出し、検出時刻ｔ（ｋ）と像面位置Ｆ（ｋ）との間の相関係数ρを求める。このように導出される相関係数ρは、検出時刻と像面位置との間の線形関係を測る尺度であり、−１から１までの値をとる。
【００４０】
すなわち、図５（ａ）に示されるように、像面位置が、正の傾きを持つ一次線図の周辺に集中すると、相関係数ρの値は「１」に近づく。
また、図５（ｂ）に示されるように、像面位置が、負の傾きを持つ一次線図の周辺に集中すると、相関係数ρの値は「−１」に近づく。
さらに、図５（ｃ）に示されるように、像面位置が一次線図から離れて分布したり、あるいは傾き「０」の一次線図の周辺に集中すると、相関係数ρの値は「０」に近づく。
【００４１】
したがって、相関係数の大きさ｜ρ｜が「１」に近い場合は、検出時刻に従って像面位置が変位していると推定されるので、「被写体が動体である」と正確に判断できる。
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が「０」に近い場合は、像面位置がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、検出時刻と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と的確に判断できる。
【００４２】
そこで、動体判定手段３において、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値判定することにより、「被写体が動体であるか否か」が正確に判定される。
なお、像面位置の分散Ｓ２2 が「０」となる場合は、（１１）式の分母がゼロとなるため、相関係数ρを算出することができない。
しかしながら、像面位置の分散Ｓ２2 が「０」となるケースは、像面位置が標本区間内で一定値をとる場合であり、像面位置の検出バラツキを考慮すると極めて希なケースである。したがって、このようなケースは看過してもよい。
【００４３】
また、このようなケースでは像面位置が一定値をとるので、「被写体は静止体である」と確定的に判定してもよい。
請求項２にかかわる動体判定装置では、被写体測距手段４により被写体までの距離を検出する。
第２の相関手段５は、所定標本数の「被写体までの距離」と検出時刻とについて相関係数を算出する。
【００４４】
このように導出される相関係数は、検出時刻と「被写体までの距離」との間の線形関係を測る尺度であり、−１から１までの値をとる。
すなわち、「被写体までの距離」が、正の傾きを持つ一次の時間関数に集中すると、相関係数の値は「１」に近づく。
また、「被写体までの距離」が、負の傾きを持つ一次の時間関数に集中すると、相関係数の値は「−１」に近づく。
【００４５】
さらに、「被写体までの距離」が、一次の時間関数から離れて分布したり、あるいは一定値の周辺に集中すると、相関係数ρの値は「０」に近づく。
したがって、相関係数の大きさ｜ρ｜が「１」に近い場合は、検出時刻に従って「被写体までの距離」が刻々と変化していると推定されるので、「被写体が動体である」と正確に判断できる。
【００４６】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が「０」に近い場合は、「被写体までの距離」がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、検出時刻と無関係に「被写体までの距離」が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と的確に判断できる。
そこで、動体判定手段３において、相関係数の大きさを閾値判定することにより、「被写体が動体であるか否か」が正確に判定される。
【００４７】
なお、「被写体までの距離」の分散 が「０」となる場合は、相関係数の分母側がゼロとなるために、相関係数の算出は不可能となる。
しかしながら、「被写体までの距離」の分散が「ゼロ」となるケースは、「被写体までの距離」が標本区間内ですべて一定となる場合であり、「被写体までの距離」の検出バラツキを考慮すると極めて希なケースである。したがって、このようなケースは看過してもよい。
【００４８】
また、このようなケースでは「被写体までの距離」が一定値をとるので、「被写体は静止体である」と確定的に判定してもよい。
請求項３にかかわる動体判定装置では、動体判定手段３において、閾値判定にヒステリシスが付加される。
そのため、相関係数が増加して「被写体が動体である」と一旦判定された後は、所定幅だけ相関係数が減少するまで「被写体が動体である」との判定が持続する。
【００４９】
また、相関係数が減少して「被写体が静止体である」と一旦判定された後は、所定幅だけ相関係数が増加するまで「被写体が静止体である」との判定が持続する。
したがって、相関係数の微変動によって動体判定の結果が頻繁に変化することがなくなり、安定した動体判定を実現することができる。
【００５０】
請求項４にかかわる動体判定装置では、所定回数にわたる閾値判定の一致した結果に従って、動体判定が行われる。
したがって、相関係数の突発的な変動によって、動体判定の結果が変動することがなく、動体判定の正確さをより向上することができる。
このような効果は、像面位置もしくは「被写体までの距離」の標本数を増加させることによっても達成できるが、請求項４に記載の構成では、相関係数の履歴もしくは判定結果のみを所定回数分だけ蓄積すればよいので、標本データを記憶するための記憶容量を低減できるという利点がある。
【００５１】
また、像面位置もしくは「被写体までの距離」の標本数を単に増加させると、像面位置もしくは「被写体までの距離」の軌跡に「時間の１次以外の項」が表れて線形性が低くなるおそれがある。このような状態では、像面位置（もしくは「被写体までの距離」）と検出時刻との間に因果関係があるにもかかわらず、相関係数が低く算出されるため、動体判定を誤ったり、正常な動体判定が遅れるという問題点があった。
【００５２】
しかしながら、請求項４に記載の構成では、標本区間を所定回数に区切って（標本区間が重複するように区切ってもよい）相関係数を検出することになるので、それぞれの短い標本区間内では、像面位置もしくは「被写体までの距離」の軌跡に「時間の１次以外の項」が大きく表れることがなく、良好な線形近似が維持される。
【００５３】
したがって、像面位置もしくは「被写体までの距離」が非線形に変化するような被写体についても、所定回数に分けて相関係数を算出することにより、像面位置（もしくは「被写体までの距離」）と検出時刻との間の因果関係を確実に検出し、正確な動体判定を行うことができる。
請求項５にかかわる動体判定装置では、所定時間にわたる閾値判定の一致した結果に従って、動体判定が行われる。
【００５４】
したがって、相関係数の突発的な変動によって、動体判定の結果が変動することがなく、動体判定の正確さをより向上することができる。
このような効果は、像面位置もしくは「被写体までの距離」の標本数を増加させることによっても達成できるが、請求項５に記載の構成では、相関係数の履歴もしくは判定結果のみを所定時間分だけ蓄積すればよいので、大きな記憶容量を必要としないという利点がある。
【００５５】
また、像面位置（もしくは「被写体までの距離」）の標本数を単に増加させると、像面位置もしくは「被写体までの距離」の軌跡に「時間の１次以外の項」が表れて線形性が低くなるおそれがある。このような状態では、像面位置（もしくは「被写体までの距離」）と検出時刻との間に因果関係があるにもかかわらず、相関係数が低く算出されるため、動体判定を誤ったり、正常な動体判定が遅れるという問題点があった。
【００５６】
しかしながら、請求項５に記載の構成では、所定時間内に複数の標本区間を設定するので、それぞれの短い標本区間内では、像面位置もしくは「被写体までの距離」の軌跡に「時間の１次以外の項」が大きく表れることがなく、線形性を失うことがない。
したがって、像面位置もしくは「被写体までの距離」が非線形に変化するような被写体についても、所定時間にわたって閾値判定を行うことにより、像面位置（もしくは「被写体までの距離」）と検出時刻との間の因果関係を確実に検出し、正確な動体判定を行うことができる。
【００５７】
請求項６にかかわる動体判定装置では、所定回数もしくは所定時間にわたって閾値判定を行う際に、その相関係数の世代に応じて閾値を変化させることを特徴とする。
請求項７にかかわる動体判定装置では、位相差検出方式を適用した場合の構成について示されている。
【００５８】
まず、デフォーカス量検出手段６は、撮影光学系の透過光束を分割結像した一組の光像について空間上の位相差を検出し、その位相差に基づいて「被写体像と撮像面との間隔」に相当するデフォーカス量を検出する。
一方、レンズ位置検出手段７は、撮影光学系のレンズ位置を検出する。
次に、像面位置算出手段８は、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合成して、被写体像の像面位置を求める。
【００５９】
第１の相関手段２は、像面位置算出手段８により算出された「所定標本数の像面位置」について、デフォーカス量検出手段６における「一組の光像の蓄積中心時刻」との相関係数を算出する、
請求項８にかかわる焦点調節装置では、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動体判定装置１１による動体判定に従って、予測駆動の適否を決定する。
【００６０】
【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。
図６は、第１の実施形態（請求項１，３，７，８に対応する）を示す図である。
図６において、カメラ２１には撮影光学系２２が装着され、撮影光学系２２の光軸に沿って、クイックリターンミラー２３およびサブミラー２４が順に配置される。
【００６１】
サブミラー２４の反射方向には、ＴＴＬ位相差検出方式の焦点検出部２５が配置され、焦点検出部２５の出力はマイクロプロセッサ２６に接続される。
マイクロプロセッサ２６のＰＷＭ（パルス幅変調）出力は、モータ駆動回路２７を介してモータ２８に接続され、モータ２８の動力は、撮影光学系２２側のレンズ駆動機構２９に伝達される。
【００６２】
モータ２８の駆動軸には、回転量を検出するためにエンコーダ３０が配置され、エンコーダ３０のパルス出力はマイクロプロセッサ２６に接続される。
また、撮影光学系２２の内部には、個々のレンズ情報を記憶したレンズ情報記憶部２２ａが配置され、レンズ情報記憶部２２ａのデータ出力は、レンズマウント部を介してマイクロプロセッサ２６に接続される。
【００６３】
請求項１，３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、像面位置検出手段１は、焦点検出部２５，エンコーダ３０およびマイクロプロセッサ２６内の「像面位置の演算機能」に対応し、第１の相関手段２はマイクロプロセッサ２６内の「相関係数の演算機能」に対応し、動体判定手段３はマイクロプロセッサ２６内の「閾値判定の機能」に対応する。
【００６４】
請求項７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、デフォーカス量検出手段６は焦点検出部２５およびマイクロプロセッサ２６内の「デフォーカス量の演算機能」に対応し、レンズ位置検出手段７はエンコーダ３０に対応し、像面位置算出手段８はマイクロプロセッサ２６内の「像面位置の演算機能」に対応する。
【００６５】
請求項８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、予測手段１２はマイクロプロセッサ２６内の「回帰分析の機能」に対応し、予測駆動手段１３はモータ駆動回路２７，モータ２８，レンズ駆動機構２９，エンコーダ３０およびマイクロプロセッサ２６内の「駆動量の演算機能」に対応し、選択手段１４はマイクロプロセッサ２６内の「動作モードの切り換え機能」に対応する。
【００６６】
図７は、第１の実施形態の動作を示す流れ図である。
以下、これらの図を用いて、第１の実施形態の動作について説明する。
まず、撮影光学系２２を透過した光束は、クイックリターンミラー２３の光透過部，サブミラー２４を介して、焦点検出部２５に入射する。
焦点検出部２５内では、この入射光束が分割結像され、焦点検出部２５内部の焦点検出用ＣＣＤの受光面上に、一組の光像を形成する。
【００６７】
この状態で、レリーズ釦（図示せず）が半押しされると、焦点検出部２５内では、焦点検出用ＣＣＤの光電荷蓄積が開始される（図７Ｓ１）。
マイクロプロセッサ２６は、エンコーダ３０のパルス出力を逐次計数することにより、光電荷の蓄積中心時刻ｔ（ｋ）におけるレンズ位置Ｌ（ｋ）を検出する。
次に、マイクロプロセッサ２６は、焦点検出用ＣＣＤの転送出力を取り込み、内部メモリ上に「一組の光像の画像パターン」を構成する。
【００６８】
ここで、マイクロプロセッサ２６は、一組の光像について空間上の位相差を検出し、その位相差に基づいてデフォーカス量Ｄ（ｋ）を算出する（図７Ｓ２）。
次に、マイクロプロセッサ２６は、このデフォーカス量Ｄ（ｋ）と、レンズ情報記憶部２２ａから得た「デフォーカス量と残駆動量との換算係数ＬＤ」とに基づいて、
ＤＰ（ｋ）＝ＬＤ・Ｄ（ｋ）      ・・・（１２）
を算出し、モータ２８の残駆動量ＤＰ（ｋ）を求める（図７Ｓ３）。
【００６９】
マイクロプロセッサ２６は、この残駆動量ＤＰ（ｋ）と、レンズ位置Ｌ（ｋ）とに基づいて、
Ｆ′（ｋ）＝Ｌ（ｋ）＋ＤＰ（ｋ）    ・・・（１３）
を算出し、合焦位置Ｆ′（ｋ）を求める（図７Ｓ４）。
この合焦位置Ｆ′（ｋ）は、合焦状態を得るために、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）において撮影光学系２２が繰り出されるべき目標位置を表す。
【００７０】
図１４に示すように、この合焦位置Ｆ′（ｋ）の値を適当なオフセットＣだけずらすことにより、
Ｆ（ｋ）＝Ｆ′（ｋ）＋Ｃ            ・・・（１４）
像面位置Ｆ（ｋ）となる。
ここで、オフセットＣは、レンズ位置Ｌ（ｋ）の測定原点Ｃｏによって決定される一定間隔であり、下記の統計演算においては、（例えば、Ｃ＝０として）無視することができる。
【００７１】
次に、マイクロプロセッサ２６は、過去ｎ回分（好ましくは１０回分程度）の像面位置Ｆ（ｋ）と蓄積中心時刻ｔ（ｋ）とについて、上述した（６）式〜（１０）式を算出する。
このように算出された分散値を用いて、マイクロプロセッサ２６は、
β＝Ｓ１２／Ｓ１2                   ・・・（１５）
α＝Ｆave −β・ｔave               ・・・（１６）
を算出し、像面位置Ｆ（ｋ）の予測関数Ｑｒ（ｔ）の未定係数を求める（図７Ｓ５）。
【００７２】
Ｑｒ（ｔ）＝α＋β・ｔ              ・・・（１７）
また、マイクロプロセッサ２６は、上述の計算値を用いて、
ρ＝Ｓ１２／（Ｓ１・Ｓ２）
を算出し、像面位置Ｆ（ｋ）と蓄積中心時刻ｔ（ｋ）とに関する相関係数ρを求める（図７Ｓ６）。
【００７３】
この時点において、予測駆動が実行されていないときは（図７Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth1 と比較する（図７Ｓ８）。例えば、閾値ρth1 は「０．８」程度に設定される。
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth1 を超えた場合は、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）に従って、像面位置Ｆ（ｋ）が変位していると推定されるので、「被写体が動体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、（１７）式に示す予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づいて、図８に示す予測駆動を開始する（図７Ｓ９）。
【００７４】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth1 以下の場合は、像面位置Ｆ（ｋ）がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、（１７）式中の像面速度βをゼロとし（図７Ｓ１０）、予測駆動を行わずに、通常のレンズ駆動を継続する（図７Ｓ１１）。
【００７５】
また、この時点において、予測駆動が実行中のときは（図７Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth2 と比較する（図７Ｓ１２）。この閾値ρth2 は、閾値判定にヒステリシス特性を設けるために、上述の閾値ρth1 未満の値に設定される。
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 を超えた場合は、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）に従って、像面位置Ｆ（ｋ）が変位していると推定されるので、「被写体が相変わらず動体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、（１７）式に示す予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づいて、図８に示す予測駆動を継続する（図７Ｓ１３）。
【００７６】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 以下の場合は、像面位置Ｆ（ｋ）がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体に変更された」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、（１７）式中の像面速度βをゼロとし（図７Ｓ１０）、予測駆動を行わずに、通常のレンズ駆動を開始する（図７Ｓ１１）。
【００７７】
以上説明した動作により、第１の実施形態では、像面位置Ｆ（ｋ）と蓄積中心時刻ｔ（ｋ）とについて相関係数ρが算出され、その相関係数ρに基づく動体判定が行われる。
そのため、像面位置Ｆ（ｋ）の検出バラツキなどにより、「静止被写体を動体である」と誤判定するおそれがなく、動体判定を正確に行うことができる。
【００７８】
さらに、相関係数の大きさ｜ρ｜は、像面速度の速さにかかわらずに、０から１までの値をとるので、「像面速度の速い被写体」と「像面速度の遅い被写体」との両方について、同じ閾値に基づく動体判定を実施することができる。
また、相関係数ρの大小に基づいて動体判定を行うので、像面速度の小さな被写体に対しても、「動体である」と的確に判定することができる。
【００７９】
さらに、閾値判定にヒステリシス特性が付加されるので、相関係数ρの微変動によって動体判定の結果が頻繁に変化することがなくなり、安定した動体判定を実現することができる。
次に、別の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態（請求項１，３，４，７，８に対応する）の動作を示す流れ図である。
【００８０】
なお、第２の実施形態の構成については、マイクロプロセッサ２６の内部機能の違いを除いて、図６に示す第１の実施形態の構成と同じなので、ここでの説明を省略する。
以下、第２の実施形態における動作上の特徴点について説明する。
まず、レリーズ釦（図示せず）が半押しされると、焦点検出部２５内では、焦点検出用ＣＣＤの光電荷蓄積が開始される（図９Ｓ１）。
【００８１】
マイクロプロセッサ２６は、エンコーダ３０を介して、光電荷の蓄積中心時刻ｔ（ｋ）におけるレンズ位置Ｌ（ｋ）を検出する。
次に、マイクロプロセッサ２６は、焦点検出用ＣＣＤの転送出力に基づいて、常法によりデフォーカス量Ｄ（ｋ）の算出を行う（図９Ｓ２）。
次に、マイクロプロセッサ２６は、デフォーカス量Ｄ（ｋ）と、「デフォーカス量と残駆動量との換算係数ＬＤ」とを乗じて、モータ２８の残駆動量ＤＰ（ｋ）を求める（図９Ｓ３）。
【００８２】
マイクロプロセッサ２６は、残駆動量ＤＰ（ｋ）と、レンズ位置Ｌ（ｋ）とを合成して合焦位置Ｆ′（ｋ）を求める（図９Ｓ４）。
この合焦位置Ｆ′（ｋ）を、像面位置Ｆ（ｋ）として、次のような統計演算を行う。
まず、マイクロプロセッサ２６は、過去ｎ回分の像面位置Ｆ（ｋ）と蓄積中心時刻ｔ（ｋ）とについて、第１の実施形態と同様にして、予測関数Ｑｒ（ｔ）および相関係数ρを求める（図９Ｓ５，Ｓ６）。
【００８３】
この時点において、予測駆動が実行されていないときは（図９Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth1 と比較する（図９Ｓ８）。
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth1 以下の場合は、像面位置Ｆ（ｋ）がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、像面速度βをゼロとした後（図９Ｓ９）、予測駆動を行わずに、通常のレンズ駆動を継続する（図９Ｓ１０）。
【００８４】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth1 を超える場合は、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）に従って、像面位置Ｆ（ｋ）が変位していると推定されるので、「被写体が動体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、内部カウンタCOUNT をゼロに初期化した後（図９Ｓ１１）、像面速度βの履歴について閾値判定を行い、継続して同一方向に像面が移動しているか否かを周到に判断する（図９Ｓ１２）。
【００８５】
このような履歴テストにより「被写体が動体である」と判定されると、予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づく予測駆動を開始する（図９Ｓ１３）。
また、履歴テストにより「被写体が動体である」と判定できない場合は、通常のレンズ駆動を継続する（図９Ｓ１０）。
また、この時点において、予測駆動が実行中のときは（図９Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth2 と比較する（図９Ｓ１４）。この閾値ρth2 は、閾値判定にヒステリシス特性を設けるために、上述の閾値ρth1 未満の値に設定される
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 を超えた場合は、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）に従って、像面位置Ｆ（ｋ）が変位していると推定されるので、「被写体が相変わらず動体である」と判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、内部カウンタCOUNT をゼロに初期化した後（図９Ｓ１５）、最新の予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づいて予測駆動を継続する（図９Ｓ１６）。
【００８６】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 以下の場合は、像面位置Ｆ（ｋ）がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体に変更された」と判断することができる。このような判断結果が所定回数ｍ回（例えば２〜１０回程度）だけ連続して得られることを確認した後（図９Ｓ１７，Ｓ１８）、マイクロプロセッサ２６は、像面速度βをゼロとし（図９Ｓ１９）、予測駆動を中断して、通常のレンズ駆動を開始する（図９Ｓ２０）。
【００８７】
以上説明した動作により、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、別の実施形態について説明する。
図１０は、第３の実施形態（請求項１，３，４，５，６，７，８に対応する）の動作を示す流れ図である。
【００８８】
なお、第３の実施形態の構成については、マイクロプロセッサ２６の内部機能の違いを除いて、図６に示す第１の実施形態の構成と同じなので、ここでの説明を省略する。
以下、第３の実施形態における動作上の特徴点について説明する。
まず、レリーズ釦（図示せず）が半押しされると、焦点検出部２５内では、焦点検出用ＣＣＤの光電荷蓄積が開始される（図１０Ｓ１）。
【００８９】
マイクロプロセッサ２６は、エンコーダ３０を介して、光電荷の蓄積中心時刻ｔ（ｋ）におけるレンズ位置Ｌ（ｋ）を検出する。
次に、マイクロプロセッサ２６は、焦点検出用ＣＣＤの転送出力に基づいて、デフォーカス量Ｄ（ｋ）の算出を行う（図１０Ｓ２）。
【００９０】
次に、マイクロプロセッサ２６は、デフォーカス量Ｄ（ｋ）と、「デフォーカス量と残駆動量との換算係数ＬＤ」とを乗じて、モータ２８の残駆動量ＤＰ（ｋ）を求める（図１０Ｓ３）。
マイクロプロセッサ２６は、残駆動量ＤＰ（ｋ）と、レンズ位置Ｌ（ｋ）とを合成して合焦位置Ｆ′（ｋ）を求める（図１０Ｓ４）。
【００９１】
この合焦位置Ｆ′（ｋ）を、像面位置Ｆ（ｋ）として、次のような統計演算を行う。
まず、マイクロプロセッサ２６は、過去ｎ回分の像面位置Ｆ（ｋ）と蓄積中心時刻ｔ（ｋ）とについて、第１の実施形態と同様にして、予測関数Ｑｒ（ｔ）および相関係数ρを求める（図１０Ｓ５，Ｓ６）。
【００９２】
この時点において、予測駆動が実行されていないときは（図１０Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、過去ｍ回分（例えば２〜１０回程度）の相関係数について閾値判定を行う（図１０Ｓ８）。
ここで、過去ｍ回分の相関係数の大きさが、個々の閾値を超えていた場合は、「被写体が動体である」と確実に判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づく予測駆動を開始する（図１０Ｓ９）。
【００９３】
一方、過去ｍ回分の相関係数の大きさにおいて、少なくとも一つが閾値以下の場合には、「被写体が静止体である」と用心深く判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、予測駆動を行わずに、通常のレンズ駆動を継続する（図１０Ｓ１０）。
また、この時点において、予測駆動が実行中のときは（図１０Ｓ７）、マイクロプロセッサ２６は、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth2 と比較する（図１０Ｓ１１）。
【００９４】
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 を超えた場合は、蓄積中心時刻ｔ（ｋ）に従って、像面位置Ｆ（ｋ）が継続して変位していると推定されるので、「被写体が相変わらず動体である」と判断することができる。
そこで、マイクロプロセッサ２６は、最新の予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づいて予測駆動を継続する（図１０Ｓ１２）。
【００９５】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρth2 以下の場合は、過去ｍ回分の相関係数について閾値判定を行う（図１０Ｓ１３）。
ここで、過去ｍ回分の相関係数の大きさが、個々の閾値未満の場合は、「被写体が静止体である」と確実に判断することができる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、像面速度βをゼロにして（図１０Ｓ１４）、予測関数Ｑｒ（ｔ）に基づく予測駆動を中断する（図１０Ｓ１５）。
【００９６】
一方、過去ｍ回分の相関係数の大きさについて、少なくとも一つが閾値を超えている場合には、別の被写体が撮影画角内を一瞬横切るなどのケースが考えられる。そこで、マイクロプロセッサ２６は、前回の予測関数Ｑｒ（ｔ）を維持したまま、予測駆動を継続する。
以上説明した動作により、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９７】
さらに、第３の実施形態に特有な効果としては、複数回にわたる「相関係数ρの閾値判定」に基づいて動体判定が行われるので、相関係数ρの突発的な変動によって、動体判定の結果が左右されることがなく、動体判定の正確さをより向上させることができる。
また、標本区間を複数に区切って相関係数を個々に検出することになるので、像面速度が刻々変化するような被写体についても、十分な線形近似の上で、個々の相関係数を検出することができる。
【００９８】
したがって、像面位置が非線形に変化するような被写体についても、正確かつ確実な動体判定を行うことができる。
さらに、所定回数にわたって閾値判定を行う際に、その相関係数ρの世代に応じて閾値を変化させているので、相関係数ρの履歴に応じた動体判定を自在に行うことができる。
【００９９】
例えば、相関係数ρの世代が新しくなるに従って閾値を徐々に低くした場合は、急速に動き始めた被写体を、動体として迅速に検出することができる。
逆に、相関係数ρの世代が新しくなるに従って閾値を徐々に高くした場合は、急速に停止する被写体を、静止体として迅速に検出することができる。
次に、別の実施形態について説明する。
【０１００】
図１１は、第４の実施形態（請求項２，５に対応する）を示す図である。
図１１において、カメラ本体４１の前面には撮影光学系４２が配置され、上面（軍艦部）にはレリーズ４３が配置される。
レリーズ４３の出力には、マイクロプロセッサ４４が接続され、マイクロプロセッサ４４の出力は、ドライブ回路４５を介して発光素子４６に接続される。
【０１０１】
発光素子４６の出射光は、カメラ本体４１の前面に配置された送光レンズ４７を介して被写体側に投光される。被写体からの反射光は、送光レンズ４７と所定の基線長だけ離して配置された受光レンズ４８を介して、受光素子４９に受光される。
受光素子４９の出力信号は、受光回路５０を介してマイクロプロセッサ４４に入力される。
【０１０２】
また、マイクロプロセッサ４４のＰＷＭ出力は、撮影光学系４２の繰り出し機構５１に接続される。
なお、請求項２，５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、被写体測距手段４は発光素子４６，送光レンズ４７，受光レンズ４８，受光素子４９およびマイクロプロセッサ４４内の「被写体測距の機能」に対応し、第２の相関手段５はマイクロプロセッサ４４内の「相関係数の演算機能」に対応し、動体判定手段３は、マイクロプロセッサ４４内の「閾値判定の機能」に対応する。
【０１０３】
図１２は、第４の実施形態の動作を示す流れ図である。
以下、これらの図を用いて、第４の実施形態の動作を説明する。
まず、レリーズ４３が半押しされると（図１２Ｓ１）、マイクロプロセッサ４４は、発光素子４６を点灯する。
投光された出射光は、被写体に反射されてカメラ本体４１に戻る。受光レンズ４８は、この反射光を集光して、受光素子４９の受光面上に輝点を形成する。
【０１０４】
マイクロプロセッサ４４は、受光素子４９から輝点の受光位置を取り込む（図１２Ｓ２）。
マイクロプロセッサ４４は、この受光位置と基線長とを用いて三角測量演算を行い、被写体までの距離Ｕ（ｋ）を算出する（図１２Ｓ３，Ｓ４）。
マイクロプロセッサ４４は、この被写体までの距離Ｕ（ｋ）に基づいて、撮影光学系４２を合焦位置まで繰り出す（図１２Ｓ５）。
【０１０５】
このような動作を、距離Ｕ（ｋ）の標本数がｎを超えるまで繰り返す（図１２Ｓ６）。
ここで、距離Ｕ（ｋ）の標本数がｎを超えると、過去ｎ回分（例えば数十回分）の距離Ｕ（ｋ）とその検出時刻ｔ（ｋ）とについて、
【数６】
0003817774.tif 000007
【数７】
0003817774.tif 000008
を算出し、距離の平均値Ｕave と、検出時刻の平均値ｔave とを求める。
【０１０６】
次に、これらの値を用いて、
【数８】
0003817774.tif 000009
【数９】
0003817774.tif 000010
【数１０】
0003817774.tif 000011
をそれぞれ算出し、検出時刻ｔ（ｋ）の分散Ｓ１2 と、距離Ｕ（ｋ）の分散Ｓ２2 と、両者の共分散Ｓ１２とを求める。
【０１０７】
これらの分散値を用いて、
ρ＝Ｓ１２／（Ｓ１・Ｓ２）          ・・・（１１）
を算出し、検出時刻ｔ（ｋ）と距離Ｕ（ｋ）との間の相関係数ρを求める（図１２Ｓ７）。
ここで、相関係数の大きさ｜ρ｜を閾値ρth以下のときは（図１２Ｓ８）、距離Ｕ（ｋ）がほぼ一定値であるか、検出時刻ｔ（ｋ）と無関係に距離Ｕ（ｋ）が変動していると推定されるので、「被写体は静止体である」と判定することができる。
【０１０８】
そこで、マイクロプロセッサ４４は、相関フラグおよび動体フラグをリセットした後（図１２Ｓ９，Ｓ１０）、合焦時にフォーカスロックするように、シングルＡＦモードへの切り換えを行う。
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρthを超えたときは（図１２Ｓ８）、マイクロプロセッサ４４は、相関フラグがセット状態か否かを判定する。
【０１０９】
もしも相関フラグがリセットされている場合は、相関フラグをセットして、マイクロプロセッサ４４内部に設定されたタイマＴを初期化して計時を開始する（図１２Ｓ１３）。この時点では、相関係数ρが突発的に上昇したケースが考えられるので、急いで動体判定を行わずに、動体フラグをリセットしたまま（図１２Ｓ１０）、シングルＡＦモードを維持する。
【０１１０】
一方、所定時間Ｔthにわたって、相関係数の大きさ｜ρ｜が閾値ρthを超えたときは（図１２Ｓ１２，Ｓ１４）、検出時刻ｔ（ｋ）に従って被写体が変位していると推定できるので、「被写体は動体である」と判定することができる。
そこで、マイクロプロセッサ４４は、動体フラグをセットした後（図１２Ｓ１５）、動体に追従して焦点調節を継続するため、コンティニュアスＡＦモードへの切り換えを行う（図１２Ｓ１６）。
【０１１１】
以上説明した動作により、第４の実施形態では、距離Ｕ（ｋ）と検出時刻ｔ（ｋ）とについて相関係数ρが算出され、その相関係数ρに基づく動体判定が行われる。
そのため、距離Ｕ（ｋ）の検出バラツキなどにより、「静止被写体を動体である」と誤判定するおそれがなく、動体判定を正確に行うことができる。
【０１１２】
さらに、相関係数の大きさ｜ρ｜は、被写体速度の速さにかかわらずに、０から１までの値をとるので、「被写体速度の速い被写体」と「被写体速度の遅い被写体」との両方について、同じ閾値に基づく動体判定を実施することができる。また、相関係数ρの大小に基づいて動体判定を行うので、被写体速度の小さな被写体に対しても、「動体である」と的確に判定することができる。
【０１１３】
さらに、所定時間Ｔにわたる「相関係数ρの閾値判定」に基づいて動体判定が行われるので、相関係数ρの突発的な変動によって、動体判定の結果が左右されることがなく、動体判定の正確さをより向上させることができる。
また、標本区間を複数に区切って相関係数を個々に検出することになるので、被写体速度が刻々変化するような被写体についても、十分な線形近似の上で、個々の相関係数を検出することができる。
【０１１４】
したがって、被写体の位置が非線形に変化するような被写体についても、正確かつ確実な動体判定を行うことができる。
なお、上述した実施形態では、相関係数ρの大きさを判定して、動体か否かを確定的に判断しているが、本発明はそれに限定されるものではなく、閾値の前後になだらかな傾き（メンバーシップ関数）を設けることにより、「被写体を動体と判断できる度合い」をファジーに求めてもよい。
【０１１５】
また、上述した実施形態では、相関係数の絶対値｜ρ｜を閾値判定しているが、それに限定されるものではなく、相関係数ρの大きさを判定すればよい。例えば、相関係数の二乗値ρ2 （つまり寄与率）を閾値判定してもよい。このような構成では、
ρ2 ＝Ｓ１２2 ／（Ｓ１2 ・Ｓ２2 ）      ・・・（２３）
を算出すればよいので、分散値Ｓ１2 ，Ｓ２2 の平方根（つまり標準偏差）を算出する必要がなく、演算処理を軽減することができるという効果がある。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかわる動体判定装置では、像面位置と検出時刻とについて相関係数が算出され、その相関係数に基づく動体判定が行われる。
すなわち、相関係数の大きさ｜ρ｜が「１」に近い場合は、検出時刻に従って像面位置が変位していると推定されるので、「被写体が動体である」と確実に判断することができる。
【０１１７】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が「０」に近い場合は、像面位置がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、検出時刻と無関係に像面位置が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と確実に判断することができる。
したがって、像面位置の検出バラツキなどにより、「静止被写体を動体である」と誤判定するおそれがなくなり、動体判定の正確さを格段に高めることができる。
【０１１８】
また、標本区間内における像面位置のデータを効率的に使用して、動体判定を行っているので、従来のようにデータを間引いて動体判定を行う場合と比較して、動体判定の信頼性を一層高くすることができる。
さらに、相関係数の大きさ｜ρ｜は、像面速度の速さにかかわらずに０から１までの値をとるので、「像面速度の速い被写体」と「像面速度の遅い被写体」との両方について、同じ閾値に基づく動体判定を実施することができる。
【０１１９】
また、従来は像面速度の大小により動体判定を行っていたため、「低速移動する被写体」もしくは「遠方で移動する被写体」のように、像面速度の小さな被写体については、一様に静止体と判定されていた。しかしながら、本発明では、相関係数の大小に基づいて動体判定を行うので、これらの像面速度の小さな被写体についても、「動体である」と正しく判定することが可能となる。
【０１２０】
請求項２にかかわる動体判定装置では、「被写体までの距離」と検出時刻とについて相関係数が算出され、その相関係数に基づく動体判定が行われる。
すなわち、相関係数の大きさ｜ρ｜が「１」に近い場合は、検出時刻に従って「被写体までの距離」が変位していると推定されるので、「被写体が動体である」と確実に判断することができる。
【０１２１】
一方、相関係数の大きさ｜ρ｜が「０」に近い場合は、「被写体までの距離」がほぼ一定値をとるケースか、あるいは、検出時刻と無関係に「被写体までの距離」が変動しているケースであり、どちらのケースについても「被写体が静止体である」と確実に判断することができる。
したがって、「被写体までの距離」の検出バラツキなどにより、「静止被写体を動体である」と誤判定するおそれがなくなり、動体判定の正確さを格段に高めることができる。
【０１２２】
また、標本区間内における「被写体までの距離」のデータを効率的に使用して、動体判定を行っているので、データを間引いて動体判定を行う場合と比較して、動体判定の信頼性を一層高くすることができる。
さらに、相関係数の大きさ｜ρ｜は、被写体速度にかかわらずに０から１までの値をとるので、「被写体速度の速い被写体」と「被写体速度の遅い被写体」との両方について、同じ閾値に基づく動体判定を実施することができる。
【０１２３】
また、従来は被写体速度の大小により動体判定を行っていたため、被写体速度の小さな被写体については、一様に静止体と判定されていた。しかしながら、本発明では、相関係数の大小に基づいて動体判定を行うので、これらの被写体速度の小さな被写体についても、「動体である」と正しく判定することが可能となる。
【０１２４】
請求項３にかかわる動体判定装置では、閾値判定にヒステリシス特性が付加されるので、相関係数の微変動によって動体判定の結果が頻繁に変化することがなくなり、安定した動体判定を実現することができる。
したがって、手振れなどのために別の被写体が焦点の検出域に入り、相関係数が一瞬だけ変動するようなケースにも、動体判定の結果が急変することがなくなる。そのため、焦点調節動作などの安定化を図ることができる。
【０１２５】
請求項４または請求項５にかかわる動体判定装置では、複数回にわたる閾値判定に基づいて動体判定が行われるので、相関係数の突発的な変動によって、動体判定の結果が左右されることがなく、動体判定の正確さをより向上させることができる。
また、標本区間を複数に区切って相関係数を個々に検出することになるので、像面速度もしくは被写体速度が刻々変化するような被写体に対しては、それぞれの短い標本区間ごとに良好な線形近似がなされた上で、個々の相関係数が的確に検出される。
【０１２６】
したがって、像面位置もしくは被写体距離が非線形に変化するような被写体についても、検出時刻との間の因果関係を確実に判断することができる。その結果、非線形運動する像面もしくは被写体についても、正確かつ確実な動体判定を行うことができる。
請求項６にかかわる動体判定装置では、所定回数もしくは所定時間にわたって閾値判定を行う際に、その相関係数の世代に応じて閾値を変化させるので、相関係数の履歴に応じて、動体判定を自在かつ柔軟に行うことができる。
【０１２７】
例えば、相関係数の世代が新しくなるに従って閾値を徐々に低くした場合は、急速に動き始めた被写体を、動体として迅速に検出することができる。
逆に、相関係数の世代が新しくなるに従って閾値を徐々に高くした場合は、急速に停止した被写体を、静止体として迅速に検出することができる。
【０１２８】
請求項７にかかわる動体判定装置では、デフォーカス量とレンズ位置とを合成して被写体像の像面位置を求め、その像面位置と「デフォーカス量を検出する際の蓄積中心時刻」について相関係数を算出する。したがって、位相差検出方式の焦点検出装置と併置する場合には、像面位置検出手段を新たに設ける必要がなく動体判定装置の構成を簡便かつ低コストに実現することができる。
【０１２９】
請求項８にかかわる焦点調節装置では、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動体判定装置１１を具備して構成される。
したがって、正確かつ確実な動体判定に基づいて、予測駆動の適否判断が的確になされるので、被写体状況に適応した焦点調節を適宜に実行し、焦点調節の性能および信頼性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に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図２】請求項２に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図３】請求項７に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図４】請求項８に記載の発明を説明する原理ブロック図である。
【図５】像面位置の変化を示す図である。
【図６】第１の実施形態（請求項１，３，７，８に対応する）を示す図である。
【図７】第１の実施形態の動作を示す流れ図である。
【図８】予測駆動を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態（請求項１，３，４，７，８に対応する）の動作を示す流れ図である。
【図１０】第３の実施形態（請求項１，３，４，５，６，７，８に対応する）の動作を示す流れ図である。
【図１１】第４の実施形態（請求項２，５に対応する）を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の動作を示す流れ図である。
【図１３】従来の動体判定を示す流れ図である。
【図１４】焦点調節にかかわる用語の用例を説明する図である。
【図１５】像面位置Ｆの軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１  像面位置検出手段
２  第１の相関手段
３  動体判定手段
４  被写体測距手段
５  第２の相関手段
６  デフォーカス量検出手段
７  レンズ位置検出手段
８  像面位置算出手段
１１  動体判定装置
１２  予測手段
１３  予測駆動手段
１４  選択手段
２１  カメラ
２２  撮影光学系
２２ａ  レンズ情報記憶部
２３  クイックリターンミラー
２４  サブミラー
２５  焦点検出部
２６  マイクロプロセッサ
２７  モータ駆動回路
２８  モータ
２９  レンズ駆動機構
３０  エンコーダ
４１  カメラ本体
４２  撮影光学系
４３  レリーズ
４４  マイクロプロセッサ
４５  ドライブ回路
４６  発光素子
４７  送光レンズ
４８  受光レンズ
４９  受光素子
５０  受光回路
５１  繰り出し機構
【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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