JP2011090048A

JP2011090048A - カメラ用自動焦点調節装置

Info

Publication number: JP2011090048A
Application number: JP2009241600A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakada; 康一中田
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】撮影の直前に移動する被写体の移動量が急激に変化する場合でも高い動体予測精度を有するカメラ用自動焦点調節装置を提供する。
【解決手段】ＡＦ／ＡＥＣＰＵは、露光の指示を受けていない時は、得られた最新の目標駆動位置を除き、過去に得られた目標駆動位置に基づき予測目標駆動位置を算出する。即ち動体予測演算（ｇ_４）において、この演算時点に得られた目標駆動位置を用いず、この演算時点よりも前の期間（Ｔ０）に得られた目標駆動位置に基づき、時刻（ｔ）＝Ｔ０＋Ｔ１における目標駆動位置を予測する。一方、露光の指示を受けている時は、動体予測演算（ｋ_１）において、この演算時点に得られた目標駆動位置も含む過去に得られた目標駆動位置に基づき、時刻ｔ＝Ｔ０＋Ｔ２及びｔ＝Ｔ０＋Ｔ３における目標駆動位置を予測する。
【選択図】図６

Description

本発明はカメラ用自動焦点調節装置に関する。

カメラにおいて、移動する被写体に合焦させるための、所謂動体予測に関する技術は、従来から数多く考案されている。動体予測に関する技術とは、即ち、移動する被写体の焦点を検出し、移動する被写体の未来の像面位置を予測し、予測した像面位置に合焦する様にレンズを駆動する技術である。例えば特許文献１には、合焦のずれであるデフォーカス量を連続的に検出しつつ、現在と過去のデフォーカス量に基づいて未来の被写体の像面位置を算出する技術が開示されている。更に、算出した未来の被写体の像面位置に合焦するように焦点調節レンズの駆動制御を行う自動焦点調節装置の技術が開示されている。この特許文献１に開示されている技術では、動体予測の精度を向上させるため、最新のデフォーカス量検出時の動体予測演算と同時に実行するレンズ駆動制御において、最新に検出されたデフォーカス量は動体予測演算に用いず、前回以前に検出されたデフォーカス量を用いる。

特開平５−２１２７号公報

しかしながら特許文献１に開示されている技術においては、前回以前に検出されたデフォーカス量を用いて動体予測演算を行うため、露光直前に移動する被写体の移動量が急激に変化する場合、動体予測の精度が低下する可能性がある。その結果、動体予測演算で得られる結果と実際の被写体動作の誤差が大きくなり、焦点調節精度が劣化するという課題がある。

そこで本発明は、露光直前に移動する被写体の移動量が急激に変化する場合でも高い動体予測精度を有するカメラ用自動焦点調節装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明に係るカメラ用自動焦点調節装置の一態様は、フォーカスレンズの焦点状態であるデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段が検出した前記デフォーカス量と、前記焦点検出手段が前記デフォーカス量を検出した時点での前記位置検出手段が検出した前記フォーカスレンズの位置とに基づいて算出された前記フォーカスレンズの位置が合焦位置となる目標駆動位置を取得する目標駆動位置取得手段と、前記目標駆動位置取得手段が時系列に取得した複数の目標駆動位置に基づいて、前記焦点検出手段が前記デフォーカス量を検出した時点より後の時点における前記フォーカスレンズの位置が合焦位置となる予測目標駆動位置を算出する動体予測手段と、前記予測目標駆動位置への前記フォーカスレンズの移動を指示するレンズ駆動指示手段とを具備し、前記予測目標駆動位置の算出を繰り返し行う動体予測動作時に前記動体予測手段は、露光の指示を受けていなければ、最新に得られた前記目標駆動位置を除き前記動体予測動作の開始以後に得られた前記目標駆動位置に基づいて第１の予測目標駆動位置を算出し、前記露光の指示を受けたならば、前記最新に得られた前記目標駆動位置を含む前記動体予測動作の開始以後に得られた前記目標駆動位置に基づいて第２の予測目標駆動位置を算出することを特徴とする。

本発明によれば、露光直前に移動する被写体の移動量が急激に変化する場合でも高い動体予測精度を有するカメラ用自動焦点調節装置を提供できる。

本発明の各実施形態に係るカメラ用自動焦点調節装置を搭載したカメラとしての一眼レフレクスカメラの一例の概略図。ファインダ内に表示される焦点検出エリアの一例を示す概略図。各実施形態におけるカメラに係る、（Ａ）は焦点検出光学系の構成の一例を示す図であり、（Ｂ）は視野マスクの一例の正面図であり、（Ｃ）はセパレータ絞りマスクの一例の正面図であり、（Ｄ）はセパレータレンズの一例の正面図であり、（Ｅ）はＡＦセンサの一例の正面図であり、（Ｆ）は交換レンズ部内の各レンズ群を合成した仮想的なレンズである撮影レンズの一例の正面図である。図１に示すカメラの電気的な構成の一例を示すブロック図。各実施形態におけるカメラの、露光の指示を受けていない時の動体予測処理の一例を示すフローチャート。本発明の第１の実施形態に係るカメラ用自動焦点調節装置を搭載したカメラの、動体予測処理の動作シーケンスの一例を示す図。各実施形態におけるカメラの、動体予測演算の一例を説明する図。第１の実施形態におけるカメラの、露光の指示を受けている時の動体予測処理の一例を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態に係るカメラ用自動焦点調節装置を搭載したカメラの、露光の指示を受けている時の動体予測処理の一例を示すフローチャート。第２の実施形態におけるカメラの、動体予測処理の動作シーケンスの一例を示す図。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の各実施形態に係るカメラとしての一眼レフレクスカメラの例の概略を図１に示す。尚、図１に示す構成及び以下の本実施形態の説明は、デジタルスチルカメラを想定したものであるが、本発明の各実施形態は、銀塩スチルカメラにも同様に適用可能なことは勿論である。このカメラは、カメラ本体１００と、該カメラ本体１００に対して着脱可能な交換レンズ部１０１とで構成されている。

交換レンズ部１０１は、焦点調節レンズ１０２及びズームレンズ１０３を含んで構成されている。焦点調節レンズ１０２は、光軸方向に駆動されて、該交換レンズ部１０１の焦点状態を調節する。また、ズームレンズ１０３は、光軸方向に駆動されて、該交換レンズ部１０１の焦点距離を変更する。

一方、カメラ本体１００は、メインミラー１０４、サブミラー１０５、焦点検出光学系１０６、焦点検出センサ（以下、ＡＦセンサと称する）１０７、フォーカルプレンシャッタ１０８、撮像素子１０９、スクリーンマット１１０、ファインダ光学系１１１、及び接眼レンズ１１２を含んで構成されている。

メインミラー１０４は、ハーフミラーで構成されており、被写体からの光束を一部透過させ、一部反射させる。また、メインミラー１０４は、露光時において全光束が撮像素子１０９で構成される撮像面に入射するように、図中の矢印で示す方向に回動可能な構成になっている。

露光時以外では、メインミラー１０４を透過した被写体からの光束は、サブミラー１０５によって反射されて、焦点検出光学系１０６に導かれる。焦点検出光学系１０６は、焦点検出のためのレンズなどで構成されており、サブミラー１０５で反射された光束をＡＦセンサ１０７に導く。尚、この焦点検出光学系１０６の詳しい構成については後に詳述する。

また、ＡＦセンサ１０７は、例えば、フォトダイオードアレイから成るセンサである。このＡＦセンサ１０７は、複数の焦点検出が可能であるように構成されている。つまり、ＡＦセンサ１０７は、複数の焦点検出エリアに対応する複数のフォトダイオードアレイを持つ。尚、ＡＦセンサ１０７の詳しい構成についても後に詳述する。

前述したように、露光時においては、メインミラー１０４が交換レンズ部１０１の光軸上から退避するので、被写体からの光束が撮像面方向に入射する。このとき、フォーカルプレンシャッタ１０８は、撮像面に適切な量の光を与えるように駆動制御される。撮像面を構成する撮像素子１０９には、デジタルスチルカメラの場合にはＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等が用いられる。尚、カメラが銀塩カメラの場合には、撮像素子１０９の代わりに銀塩フィルムが用いられる。前述のフォーカルプレンシャッタ１０８が開いたときには、撮像素子１０９で構成された撮像面に、被写体からの光束が入射する。

また、露光時以外では、メインミラー１０４で反射された被写体からの光束は、ファインダ方向に入射して、スクリーンマット１１０で像を結ぶ。この像は、ファインダ光学系１１１を介して接眼レンズ１１２に入射する。撮影者は、この接眼レンズ１１２を覗くことによって、撮影範囲や被写体に対する合焦状態などを知ることができる。

図２は、ファインダ内に表示される焦点検出エリアについての概略図である。撮影者が接眼レンズ１１２から覗いた場合に、ファインダ内には、ＡＦセンサ１０７の複数の焦点検出エリアに対応した焦点検出エリアマーク１１３が表示される。尚、この図２の例は、１１点の測距エリアを持つマルチＡＦの例を示している。

次に、図３（Ａ）乃至（Ｆ）を参照して、焦点検出光学系１０６とＡＦセンサ１０７の構成について詳しく説明する。図３（Ａ）に示すように、焦点検出光学系１０６は、視野マスク１２０、コンデンサレンズ１２１、全反射ミラー１２２、赤外カットフィルタ１２３、セパレータ絞りマスク１２４、及びセパレータレンズ１２５から成る。尚、同図においては、交換レンズ部１０１内の各レンズ群、例えば、前述の焦点調節レンズ１０２やズームレンズ１０３を合成した仮想的なレンズを、撮影レンズ１２６として図示している。

視野マスク１２０は、サブミラー１０５を介して得られる光束を絞り込むものである。サブミラー１０５から導かれる複数の焦点検出領域の光束（図中の点線）を透過させるために、視野マスク１２０は、図３（Ｂ）の正面図に示すような開口部１２７を有している。

コンデンサレンズ１２１は、視野マスク１２０を通過した光を集光するためのものである。このコンデンサレンズ１２１は、視野マスク１２０の開口部１２７の位置に対応して配置される。

全反射ミラー１２２は、光束を反射し、赤外カットフィルタ１２３を介してセパレータ絞りマスク１２４の方向に導くものである。

赤外カットフィルタ１２３は、焦点検出に有害な赤外光成分をカットするためのフィルタである。

セパレータ絞りマスク１２４は、入射してきた光束を絞るためのものである。このセパレータ絞りマスク１２４は、前述のコンデンサレンズ１２１を介して得られる光束を４つの光束に分割するために、図３（Ｃ）の正面図に示すような４つの開口部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄを有している。

セパレータレンズ１２５は、前述のセパレータ絞りマスク１２４を介して得られる光束をＡＦセンサ１０７上に再結像させるものである。このセパレータレンズ１２５は、図３（Ｄ）の正面図に示すような４つのセパレータレンズ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄで構成される。

前述のＡＦセンサ１０７は、受光光束の光強度分布に対応した光強度信号を得る光電変換素子列である図３（Ｅ）の正面図に示すような４つフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄで構成される。このうち、フォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂは、撮影画面の水平方向に対応する方向の並びに配置され、他の２つのフォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄは、撮影画面の垂直方向に対応する方向の並びに配置されており、一つの測距エリア内で水平及び垂直方向の被写体パターンを検出可能な所謂クロスセンサタイプの構成となっている。

このように構成された焦点検出光学系１０６では、図３（Ｆ）の正面図に示すような撮影レンズ１２６の射出瞳面の互いに異なる領域１２６ａ、１２６ｂと領域１２６ｃ、１２６ｄとを通過する焦点検出光束が、フォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ及び１２８ｃ、１２８ｄによりそれぞれ受光されて、像の光強度分布パターンを示す電気信号に変換される。この光強度信号を用いて焦点検出の一方式であるＴＴＬ位相差方式によって焦点検出を行う。

尚、図３（Ａ）中の参照符号１２９は、撮像面を構成する撮像素子１０９と等価な距離にある一次結像面を示している。

上記のようなカメラの電気的な構成について図４を参照して説明する。まず、交換レンズ部１０１に関する構成について説明する。交換レンズ部１０１の外部には、その周囲を取り巻くようにリング状になったズーム駆動用回転環１３０及びマニュアルフォーカス（ＭＦ）用回転環１３１が配置されている。撮影者は、ズーム駆動用回転環１３０を交換レンズ部１０１の光軸中心に回転させることによって、ズームレンズ１０３を光軸方向に駆動させて、交換レンズ部１０１の焦点距離を変更することができる。

また、ＭＦ用回転環１３１を交換レンズ部１０１の光軸中心に回転させると、それに連動して、焦点調節レンズ１０２が光軸方向に駆動する。これにより、交換レンズ部１０１の焦点を手動で調節することができる。尚、このＭＦ用回転環１３１は、撮影者がオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを切り替える図示しない切り替えスイッチを操作して、マニュアルフォーカスモードを選択した場合に使用されるものである。

交換レンズ部１０１の内部は、焦点調節レンズ１０２、ズームレンズ１０３、絞り１３２、及び交換レンズ部１０１の各種制御（例えば、レンズ駆動制御、絞り駆動制御、通信制御など）を司るレンズＣＰＵ（以下、ＬＣＰＵと称する）１３３を含んで構成されている。そして、このＬＣＰＵ１３３には、ズーム位置検出回路１３４、絞り駆動回路１３５、レンズ駆動回路１３６、レンズ位置検出回路１３７、及び通信回路１３８が接続されている。

前述のズーム駆動用回転環１３０によって駆動されたズームレンズ１０３の位置は、ズーム位置検出回路１３４によって検出される。ＬＣＰＵ１３３は、ズーム位置検出回路１３４によって検出されたズームレンズ１０３の位置に基づいて、交換レンズ部１０１の焦点距離情報を得る。

絞り１３２は、カメラ本体１００方向に入射する光の光量を調節するための開口部を含んで構成される。ＬＣＰＵ１３３は、絞り駆動回路１３５を制御することによって絞り１３２の開口部の大きさを変化させて、適切な光量の光をカメラ本体１００方向に入射させる。

また、オートフォーカスモード時においては、ＬＣＰＵ１３３は、焦点調節レンズ１０２の駆動量を算出し、レンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる。レンズ駆動回路１３６によって駆動された焦点調節レンズ１０２の位置は、レンズ位置検出回路１３７によって検出される。このレンズ位置検出回路１３７は、例えば、レンズ駆動回路１３６に含まれる駆動用モータの回転量をパルス数に変換して検出するフォトインタラプタ（ＰＩ）回路などを含んで構成されている。このフォトインタラプタ回路では、焦点調節レンズ１０２からの絶対位置が、ある基準位置からのパルス数で表される。ＬＣＰＵ１３３は、レンズ位置検出回路１３７によって検出されたレンズ位置に基づいて、交換レンズ部１０１の焦点状態情報を得る。ＬＣＰＵ１３３は、この焦点状態情報と、後述するＡＦ／ＡＥＣＰＵとの通信により得られた情報とに基づいて、合焦するために必要な前記パルス数を算出する。

また、ＬＣＰＵ１３３は、絞り駆動量や交換レンズ部１０１のデフォーカス量などの情報を、通信回路１３８を介して後に詳述するカメラ本体のＣＰＵやＡＦ／ＡＥＣＰＵと通信する。このため、通信回路１３８の通信接続端子は、交換レンズ部１０１の外部に設けられている。

次に、カメラ本体１００に関する構成について説明する。カメラ本体１００の内部は、カメラ全体の制御を司る本体ＣＰＵ１３９を含んで構成されている。そして、この本体ＣＰＵ１３９には、ＬＣＰＵ１３３と通信回路１３８を介して通信するための通信ライン１４０、本体ＣＰＵ１３９のプログラムなどが記憶されているフラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）１４１、本体ＣＰＵ１３９の各種情報を一時記憶するＲＡＭ１４２、画像データを得るために撮像素子１０９を制御する撮像素子制御回路１４３、図示しないストロボを制御するストロボ制御回路１４４、メインミラー１０４のアップダウンを制御するミラー制御回路１４５、フォーカルプレンシャッタ１０８を制御するシャッタ制御回路１４６、撮像素子制御回路１４３で得られた画像データを画像処理する画像処理回路１４７、撮影した画像や各種撮影情報を図示しない表示部に表示するための表示回路１４８、撮影者が操作する各種操作スイッチが接続された操作スイッチ検出回路１４９、カメラに電源を供給するための電源回路１５０、及びＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１が接続されている。

ここで、操作スイッチ検出回路１４９は、カメラの撮影モードを切り替える図示しない切り替えスイッチや、レリーズボタンの操作によって動作するレリーズスイッチなどを含む。本実施の形態におけるレリーズスイッチは、一般的な２段階スイッチになっている。つまり、レリーズボタンの半押しで第１レリーズスイッチ１５２（以下、１Ｒスイッチと称する）がオンして、焦点検出や測光が行われ、焦点調節レンズ１０２が駆動されて合焦状態になる。更に、レリーズボタンの全押しで第２レリーズスイッチ１５３（以下、２Ｒスイッチと称する）がオンして、メインミラー１０４とフォーカルプレンシャッタ１０８が駆動されて露光が行われる。

また、電源回路１５０は、装填された電池１５４の電圧の平滑化や昇圧等を行う。ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、カメラの自動焦点調節（ＡＦ）制御及び測光（ＡＥ）制御を行う。また、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、コンティニュアスＡＦモードにおいては、被写体の動体予測演算を行う。そして、このＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１には、該ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１と交換レンズ部１０１の通信回路１３８を介して通信するための通信ライン１５５、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１と本体ＣＰＵ１３９とで通信するための通信ライン１５６、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１のプログラム等が記憶されているフラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）１５７、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１の各種情報を一時記憶するＲＡＭ１５８、測光回路１５９、焦点検出回路１６０、及び補助光回路１６１が接続されている。また、オートフォーカスモード時にＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信ライン１５５を介して、ＬＣＰＵ１３３が算出した、合焦するために必要なパルス数を取得する。更にオートフォーカスモード時にＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信ライン１５５を介して、ＬＣＰＵ１３３に、焦点調節レンズ１０２を駆動させるための指示を与える。

ここで、測光回路１５９は、被写体輝度を測定する図示しない測光素子を制御して、被写体輝度情報を得るための回路である。また、焦点検出回路１６０は、ＡＦセンサ１０７を制御して得られた情報に基づいて焦点検出演算をし、焦点検出情報を得るための回路である。更に、補助光回路１６１は、被写体が低輝度であり、焦点検出回路１６０による焦点検出が不能である場合に、再度焦点検出を行う際にＬＥＤなどの発光素子によって被写体に投光するための回路である。

本実施形態に係る自動焦点調節装置を搭載した一眼レフレクスカメラでは、操作スイッチ検出回路１４９の中に含まれる図示しないＡＦモード切り替えスイッチによって、シングルＡＦモードとコンティニュアスＡＦモードの切り替えが可能となっている。ここで、シングルＡＦモードとは、一度合焦状態が検出されるとフォーカスロックされるＡＦモードであり、コンティニュアスＡＦモードとは、焦点検出とレンズ駆動を連続して行うことによって移動する被写体に合焦させる、いわゆる動体予測ＡＦを行うＡＦモードである。

この様に、例えばＡＦセンサ１０７、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１及び焦点検出回路１６０は全体で焦点検出手段として機能し、例えばＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１及び通信ライン１５５は全体で目標駆動位置取得手段及びレンズ駆動指示手段として機能し、例えばＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は動体予測手段として機能し、例えばＡＦセンサ１０７は焦点検出センサとして機能し、例えばミラー制御回路１４５は光路切替手段として機能する。

以下、本実施形態に係るカメラ用自動焦点調節装置のコンティニュアスＡＦモードの動作について図面を参照して説明する。まず、本実施形態において、１Ｒスイッチ１５２がオン状態における動作のフローチャートの一例を図５に示す。尚、本動作には並行動作が含まれており、図５においては、並行動作の直前の分岐点を黒丸で示している。また、１Ｒスイッチ１５２がオン状態のときの動作シーケンスを示す図６（Ａ）も参照して説明する。

まず、１Ｒスイッチ１５２がオン状態になったことが検出されると、ステップＳ１０１において本体ＣＰＵ１３９は、焦点検出の時間間隔等を測定するための、図示しないカメラ本体１００の内部タイマをスタートさせる。尚、この内部タイマは、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１の内部に備えられた内部タイマを用いても良い。ステップＳ１０２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、前記タイマのカウント値を読込み、それをＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１０３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、焦点検出回路１６０を介してＡＦセンサ１０７に、蓄積動作を開始させ、蓄積レベルが所定レベルに達した時、ＡＦセンサ１０７に蓄積動作を終了させる（図６（Ａ）（ａ_１））。ＡＦセンサ１０７の蓄積動作が終了すると、ステップＳ１０４においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、蓄積動作で検出された光電変換信号（以下、センサデータと称する）を焦点検出回路１６０内のＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換して読出す。読出したデジタルのセンサデータをＲＡＭ１５８に記憶する。また、読み出したセンサデータの固定パターンノイズや暗電流によるオフセット成分等をキャンセルするための補正や所定のフィルタ演算等を行う（図６（Ａ）（ｂ_１））。

ステップＳ１０５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、補正や演算等を施したセンサデータを用いて、公知の相関演算や補間演算等を行い、図２に示す１１点の焦点検出エリアそれぞれにおける２像間隔値を求める。求めた２像間隔値の信頼性を、所定の方法で判定する。判定の結果、信頼性があるとされた焦点検出エリアの２像間隔値から、合焦のずれであるデフォーカス量をそれぞれ算出する。カメラの焦点検出エリア選択モードがスポットＡＦモードであれば、指定された焦点検出エリアのデフォーカス量を選択する。カメラの焦点検出エリア選択モードがマルチＡＦモードであれば、例えば最至近選択等の所定の選択方式により、一つの焦点検出エリアのデフォーカス量を選択する。

ステップＳ１０６においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、デフォーカス量の信頼性を判定する。ステップＳ１０６の判定で、スポットＡＦモード時における指定焦点検出エリアのデフォーカス量の信頼性、又は、マルチＡＦモードにおける全ての焦点検出エリアのデフォーカス量の信頼性がないと判定された場合、ステップＳ１０７において、ＬＣＰＵ１３３がレンズスキャンの実施を指令したり、本体ＣＰＵ１３９が表示回路１４８に焦点検出不能を表示させる様指令したり等、所定の処理を実施し、ステップＳ１０２に移る。

ステップＳ１０６の判定で、スポットＡＦモード時における指定焦点検出エリアのデフォーカス量の信頼性、又は、マルチＡＦモードにおける何れかの焦点検出エリアのデフォーカス量の信頼性があると判定された場合、ステップＳ１０８においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、得られたデフォーカス量を、ステップＳ１０２で読み込んだタイマカウント値と対応付け、デフォーカス量時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１０９においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、得られたデフォーカス量を、通信ライン１５５及び通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたデフォーカス量と、レンズ位置検出回路１３７により得られた現在の焦点調節レンズ１０２の位置に基づいて、目標パルス数を求める（図６（Ａ）（ｃ_１））。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１の指示の下、求めた目標パルス数を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御し、レンズ駆動を開始する（図６（Ａ）（ｄ_１））。また、ＬＣＰＵ１３３は、求めた目標パルス数を、通信ライン１５５及び通信回路１３８を介してＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に出力する。ステップＳ１１０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ＬＣＰＵ１３３より入力された目標パルス数とステップＳ１０２で読み込んだタイマカウント値とを対応付け、目標パルス数時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１１１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０２と同様にタイマカウント値を読込み、それをＲＡＭ１５８に記憶する。ステップＳ１１２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０３と同様に、ＡＦセンサ１０７に、蓄積動作を開始する様指令する。また、センサデータの蓄積レベルが所定レベルに達した時、ＡＦセンサ１０７に蓄積動作を終了させる様指令する（図６（Ａ）（ｅ_１））。ＡＦセンサ１０７の蓄積動作が終了すると、ステップＳ１１３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０４と同様に、蓄積されたセンサデータを読み出し、ＲＡＭ１５８に記憶する。また、読出したセンサデータに補正等を施し（図６（Ａ）（ｆ_１））、ステップＳ１１６に移る。

ステップＳ１１２及びＳ１１３と並行して、ステップＳ１１４において本体ＣＰＵ１３９は、２Ｒスイッチ１５３の状態を判定する。ステップＳ１１４の判定で２Ｒスイッチ１５３がオン状態であれば、２Ｒシーケンスに移る。一方ステップＳ１１４の判定で２Ｒスイッチ１５３がオフ状態であれば、ステップＳ１１５において本体ＣＰＵ１３９は、１Ｒスイッチ１５２の状態を判定する。ステップＳ１１５の判定で１Ｒスイッチ１５２がオン状態でなければ、撮影待機シーケンスに移り、ユーザーによる次のカメラ操作を待つ。一方、ステップＳ１１５の判定で１Ｒスイッチ１５２がオン状態であれば、ステップＳ１１６に移る。

ステップＳ１１６においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０５と同様に、各焦点検出エリアのデフォーカス量を算出する。ステップＳ１１７においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０６と同様に、デフォーカス量の信頼性を判定する。ステップＳ１１７の判定でデフォーカス量の信頼性がないと判定された場合、ステップＳ１０７に移る。ステップＳ１１７の判定でデフォーカス量の信頼性があると判定された場合、ステップＳ１１８においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０８と同様に、得られたデフォーカス量をステップＳ１１１で読み込んだタイマカウント値と対応付け、デフォーカス量時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１１９においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５８に記憶されている目標パルス数時系列データを用いて動体予測演算を行う。動体予測演算によって、目標パルス数の予測値である予測パルス数Ｐ１を算出する。

ここで、動体予測演算の一例を、図６（Ａ）及び図７（Ａ）を参照して説明する。ここでは、注目している動体予測演算を、図６（Ａ）中の網掛けで表した「（ｇ_４）演算」とする。また図７（Ａ）は、タイマカウント値（ｔ）と目標パルス数（Ｐ）の関係を示している。尚、１Ｒスイッチ１５２がオン状態になって、最初の蓄積を開始した時間（ｔ）をｔ＝０としている。黒点は注目している時点までに得られている目標パルス数を示している。図６（Ａ）及び図７（Ａ）に示した例では、「（ｇ_４）演算」の時点までに得られている目標パルス数は、「（ｃ_１）演算」「（ｇ_１）演算」「（ｇ_２）演算」「（ｇ_３）演算」の４回の演算で得られている４点である。ここで、タイマカウント値（ｔ）は全て、当該演算を実施する直前のＡＦセンサ１０７によるセンサデータの蓄積開始時に得ていることに注意を要する。即ち、「（ｇ_３）演算」で得られる目標パルス数は、「（ｅ_３）蓄積」開始時に取得したタイマカウント値（ｔ）と対応付けられＲＡＭ１５８に記憶されている。これらの値から、例えば最小二乗法等により予測直線Ｌ（Ｐ＝ａｔ＋ｂ）を求める。ｔ＝０から、注目している時点（（ｇ_４）演算）までに得られている最新の目標パルス数を得るために行ったセンサデータの蓄積開始時（（ｅ_３）蓄積）までの経過時間をＴ０とする。注目している時点（（ｇ_４）演算）までに得られている最新の目標パルス数を得るために行ったセンサデータの蓄積開始時（（ｅ_３）蓄積）から次の駆動パルス数が更新される時間（（ｇ_５）演算）までの時間をＴ１とする。Ｔ０とＴ１との和を予測直線Ｌの式（Ｐ＝ａｔ＋ｂ）に代入し、ｔ＝Ｔ０＋Ｔ１時点における目標パルス数の予測値である予測パルス数Ｐ１を求める（図７（Ａ））。尚、ここでは一次式による予測直線Ｌを用いて説明したが、例えば被写体速度や時系列データの変化傾向等の撮影状況に応じて、二次式やさらに高次の式による予測曲線を用いても良い。

図５に戻って説明を続ける。ステップＳ１２０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ１１６で求めたデフォーカス量を出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたデフォーカス量と、レンズ位置検出回路１３７により得られた現在の焦点調節レンズ１０２の位置に基づいて、ステップＳ１０９と同様に目標パルス数を求める（図６（Ａ）（ｇ_１））。ＬＣＰＵ１３３は、得られた目標パルス数を、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に出力する。また一方で、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１９で求めた予測パルス数Ｐ１と、レンズ駆動の指示とを、ＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ１を駆動パルス数とし、それに基づきレンズ駆動を継続する（図６（Ａ）（ｈ_１））。なお、図６（Ａ）（ｇ_１）においては、予測パルス数Ｐ１を求めるための時系列データの数が不足するが、ｔ＝０以前の時系列データが記憶されていれば、この時系列データを使用して演算を行い、時系列データが存在しない又は数が不足する場合は、別の演算方法で行うものとする。

ステップＳ１２１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１２０においてＬＣＰＵ１３３より入力された目標パルス数を、Ｓ１１１で読み込んだタイマカウント値と対応付け、目標パルス数時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶し、ステップＳ１１１に移る。

以上の様に、２Ｒスイッチがオフであり、１Ｒスイッチがオンである間は、ステップＳ１１１乃至ステップＳ１２１を繰り返す。この動作は図６（Ａ）における（ｅ_ｎ）乃至（ｈ_ｎ）の繰り返しに相当する。

次に、本実施形態において、２Ｒスイッチ１５２がオン状態のときの動作を図８に示すフローチャートの一例と、図６（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示す動作シーケンスを参照して説明する。尚、図８のフローチャートでは、並行動作が含まれている。当該図では、並行動作の直前の分岐点を黒丸で示している。

ステップＳ１３１においてＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ１に基づく焦点調節レンズ１０２の駆動をステップＳ１２０から継続している（図６（Ｂ）（ｈ_ｎ））。

ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３１と並行して、ステップＳ１３２乃至ステップＳ１４０を実行する。ステップＳ１３２乃至ステップＳ１３６は１Ｒシーケンスの残処理であり、それぞれステップＳ１１２乃至ステップＳ１１８に相当する。ステップＳ１３２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１２と同様に、ＡＦセンサ１０７に、蓄積動作の開始を指令する。また、センサデータの蓄積レベルが所定レベルに達した時、ＡＦセンサ１０７に蓄積動作を終了させる様指令する（図６（Ｂ）（ｉ_１））。ＡＦセンサ１０７の蓄積動作が終了すると、ステップＳ１３３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１３と同様に、蓄積されたセンサデータを読出し、ＲＡＭ１５８に記憶する。また、読出したセンサデータの補正等を実施する（図６（Ｂ）（ｊ_１））。ステップＳ１３４においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１６と同様に、各焦点検出エリアのデフォーカス量を算出する。ステップＳ１３５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１６と同様に、デフォーカス量の信頼性を判定する。ステップＳ１３５の判定で、デフォーカス量の信頼性がないと判定された場合、ステップＳ１４０に移る。ステップＳ１３５の判定で、デフォーカス量の信頼性があると判定された場合、ステップＳ１３６においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１８と同様に、得られたデフォーカス量をステップＳ１１１で読み込んだタイマカウント値と対応付け、デフォーカス量時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１３７おいてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ１３４で求めたデフォーカス量を出力する。ステップＳ１３８においてＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力されたデフォーカス量と、レンズ位置検出回路１３７により得られた現在の焦点調節レンズ１０２の位置に基づいて、ステップＳ１０９と同様に、目標パルス数を求める（図６（Ｂ）（ｋ_１））。ステップＳ１３９においてＬＣＰＵ１３３は、ステップＳ１３８において得られた目標パルス数を、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に出力する。ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、この最新の目標パルス数をＳ１１１で読み込んだタイマカウント値と対応付け、目標パルス数時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１４０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、最新の目標パルス数を含み、ＲＡＭ１５８に記憶されている目標パルス数時系列データを用いて動体予測を行い、予測パルス数を算出する（図６（Ｂ）（ｋ_１））。ここで算出する予測パルス数は２つある。１つは、露光開始時点の予測パルス数である。もう１つは、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点の予測パルス数である。

この予測パルス数の算出の一例を図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）を参照して説明する。ここで注目している動体予測演算は、図６（Ｂ）中の「（ｋ_１）演算」とする。また図７（Ｂ）は図７（Ａ）と同様に、タイマカウント値（ｔ）と目標パルス数（Ｐ）の関係を示し、最初の蓄積を開始した時間（ｔ）をｔ＝０としている。注目している時点までに得られ、動体予測演算に用いる目標パルス数を黒点で示している。ここでは、「（ｋ_１）演算」で得られている目標パルス数まで動体予測演算に用いる。これらの値から、例えば最小二乗法等により予測直線Ｌ（Ｐ＝ａｔ＋ｂ）を求める。ｔ＝０から、注目している時点（（ｋ_１）演算）までに得られている最新の目標パルス数を得るために行ったセンサデータの蓄積（（ｉ_１）蓄積）の開始時点までの経過時間をＴ０とする。注目している時点（（ｋ_１）演算）までに得られている最新の目標パルス数を得るために行ったセンサデータの蓄積（（ｉ_１）蓄積）の開始時点から、露光開始時点までの時間をＴ２とし、また、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点（（ｖ_１）蓄積）までの時間をＴ３とする。Ｔ０とＴ２との和を予測直線Ｌの式（Ｐ＝ａｔ＋ｂ）に代入し、露光開始時点での目標パルス数の予測値である予測パルス数Ｐ２を求める。また、Ｔ０とＴ３との和を予測直線Ｌの式（Ｐ＝ａｔ＋ｂ）に代入し、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点の目標パルス数の予測値である予測パルス数Ｐ３を求める。尚、ここでは一次式による予測直線Ｌを用いて説明したが、例えば被写体速度や時系列データの変化傾向等の撮影状況に応じて、二次式やさらに高次の式による予測曲線を用いても良い。

図８に戻って説明を続ける。ステップＳ１４１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて絞り値を算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出した絞り値と、ステップＳ１４０の動体予測演算により求めた予測パルス数Ｐ２とを通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力された予測パルス数Ｐ２を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図６（Ｂ）（ｌ_１））。また、ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された絞り値に基づいて、絞り駆動回路１３５により絞り１３２の絞込駆動制御を行う（図６（Ｂ）（ｍ_１））。ステップＳ１４２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、内部タイマによりレンズ駆動時間（例えば、ミラーアップ駆動後にメインミラー１０４及びサブミラー１０５のバウンドが停止するまでの時間等）をカウントする。ステップＳ１４２でカウントしているレンズ駆動時間の経過後、ステップＳ１４３において、ＬＣＰＵ１３３は予測パルス数Ｐ２分のレンズ駆動が完了するとレンズ駆動を停止させる。又、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、レンズ駆動のリミット時間をカウントしており、リミット時間が経過すると、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させるレンズ駆動停止信号を送信する。この際のレンズ駆動停止信号は、レリーズタイムラグを必要以上に長くしないためのレンズ駆動時間のリミッタとして機能するもので、予測パルス数Ｐ２分のレンズ駆動はこれ以前に終了させることが狙いとなっている。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図６（Ｂ）（ｎ_１））。

ステップＳ１４４において本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１４１乃至ステップＳ１４３と並行して、ミラー制御回路１４５にミラーアップ駆動制御を行う様指令する。ミラー制御回路１４５は、本体ＣＰＵ１３９から入力された指令に基づいて、ミラーアップ駆動を行う（図６（Ｂ）（ｏ_１））。

ステップＳ１４５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて測光演算を行い、シャッタスピードを算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出したシャッタスピードを本体ＣＰＵ１３９に出力する。本体ＣＰＵ１３９は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたシャッタスピードに基づいて、シャッタ制御回路１４６を介してフォーカルプレンシャッタ１０８を動作させる。本体ＣＰＵ１３９は、撮像素子制御回路１４３を介して撮像素子１０９を制御し、被写体像の撮像データを取得する（図６（Ｂ）（ｐ_１））。本体ＣＰＵ１３９は、取得した撮像データを画像処理回路１４７に出力し、画像処理回路１４７に所定の画像処理を実行させる。本体ＣＰＵ１３９は、画像処理回路１４７が処理した画像を、ＲＡＭ１４２やコンパクトフラッシュ（登録商標）等の図示しない外部記憶手段に撮像データを記憶する。また、本体ＣＰＵ１３９は、処理後の画像を表示回路１４８により出力し、ＴＦＴモニタ等の図示しない表示部に表示させる。

ステップＳ１４６において本体ＣＰＵ１３９は、カメラの撮影モードが連写モードであるか否かを判定する。この判定の結果、カメラの撮影モードが連写モードである場合、ステップＳ１４７及びステップＳ１４８に移る。一方、カメラの撮影モードが連写モードではなく単写モードである場合、Ｓ１６５及びステップＳ１６６に移る。

ステップＳ１４７においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介して絞り開放信号をＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された絞り開放信号に基づき、絞り駆動回路１３５に指令して絞り１３２の開放させる（図６（Ｂ）（ｑ_１））。ステップＳ１４７と並行して、ステップＳ１４８において、本体ＣＰＵ１３９は、ミラー制御回路１４５に指令してミラーダウン駆動を行わせる（図６（Ｂ）（ｒ_１））。ステップＳ１４７の絞り１３２の開放駆動及びステップＳ１４８のミラーダウン駆動の終了後、ステップ１４９においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、１Ｒシーケンス中から動作している内部タイマのカウント値を読込み、ＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１５０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３２と同様に、ＡＦセンサ１０７に、蓄積動作を開始させる。また、センサデータの蓄積レベルが所定レベルに達した時、ＡＦセンサ１０７に蓄積動作を終了させる（図６（Ｂ）（ｓ_１））。

ＡＦセンサ１０７の蓄積動作の終了後、ステップＳ１５１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３１と同様に、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ１４０で求めた予測パルス数Ｐ３と、レンズ駆動指示とを出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ３を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図６（Ｂ）（ｔ_１））。

ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１５１と並行して、ステップＳ１５２乃至ステップＳ１５９を実行する。ステップＳ１５２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３３と同様に、蓄積されたセンサデータを読出し、ＲＡＭ１５８に記憶する。また、読出したセンサデータの補正等を実施する（図６（Ｂ）（ｕ_１））。ステップＳ１５３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３４と同様に、各焦点検出エリアのデフォーカス量を算出する。ステップＳ１５４においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３５と同様に、デフォーカス量の信頼性を判定する。ステップＳ１５４の判定で、デフォーカス量の信頼性がないと判定された場合、ステップＳ１５９に移る。

ステップＳ１５４の判定で、デフォーカス量の信頼性があると判定された場合、ステップＳ１５５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３６と同様に、得られたデフォーカス量をステップＳ１４９で読み込んだタイマカウント値と対応付け、デフォーカス量時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１５６おいてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１３７と同様に、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ１５３で求めたデフォーカス量を出力する。ステップＳ１５７においてＬＣＰＵ１３３は、ステップＳ１３８と同様に、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力されたデフォーカス量と、レンズ位置検出回路１３７により得られた現在の焦点調節レンズ１０２の位置に基づいて、目標パルス数を求める（図６（Ｂ）（ｖ_１））。

ステップＳ１５８においてＬＣＰＵ１３３は、ステップＳ１３９と同様に、得られた目標パルス数を、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に出力する。ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、この最新の目標パルス数をＳ１４９で読み込んだタイマカウント値と対応付け、目標パルス数時系列データとしてＲＡＭ１５８に記憶する。

ステップＳ１５９においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５８に記憶されている目標パルス数時系列データを用いて動体予測演算を行う（図６（Ｂ）（ｖ_１））。ここで行う動体予測演算は、ステップＳ１４０において行う動体予測演算（図６（Ｂ）（ｋ_１））と同様である。即ち、次の露光開始時点での目標パルス数の予測値である予測パルスＰ２と、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点での目標パルス数の予測値である予測パルスＰ３とを算出する。

ステップＳ１６０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１４１と同様に、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて絞り値を算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出した絞り値と、ステップＳ１５７の動体予測演算により求めた予測パルス数Ｐ２と、レンズ駆動指示とを、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ２を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図６（Ｂ）（ｌ_２））。また、ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された絞り値に基づいて、絞り駆動回路１３５により絞り１３２の絞込駆動制御を行う（図６（Ｂ）（ｍ_２））。ステップＳ１６１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、内部タイマによりレンズ駆動時間（例えば、ミラーアップ駆動後にメインミラー１０４及びサブミラー１０５のバウンドが停止するまでの時間等）をカウントする。ステップＳ１６１でカウントしているレンズ駆動時間の経過後、ステップＳ１６２において、ＬＣＰＵ１３３は予測パルス数Ｐ２分のレンズ駆動が完了するとレンズ駆動を停止させる。又、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させるレンズ駆動停止信号を送信する。この際のレンズ駆動停止信号は、レリーズタイムラグを必要以上に長くしないためのレンズ駆動時間のリミッタとして機能するものである。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図６（Ｂ）（ｎ_２））。

ステップＳ１６３において本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１６０乃至ステップＳ１６２と並行して、ミラー制御回路１４５にミラーアップ駆動制御を行う様指令する。ミラー制御回路１４５は、本体ＣＰＵ１３９から入力された指令に基づいて、ミラーアップ駆動を行う。（図６（Ｂ）（ｏ_２））
ステップＳ１６４においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて測光演算を行いシャッタスピードを算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出したシャッタスピードを本体ＣＰＵ１３９に出力する。本体ＣＰＵ１３９は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたシャッタスピードに基づいて、シャッタ制御回路１４６を介して、フォーカルプレンシャッタ１０８を駆動させる。本体ＣＰＵ１３９は、撮像素子制御回路１４３を介して撮像素子１０９を制御し、被写体像の撮像データを取得する（図６（Ｂ）（ｐ_２））。本体ＣＰＵ１３９は、取得した撮像データを画像処理回路１４７に出力し、画像処理回路１４７に所定の画像処理を実行させる。本体ＣＰＵ１３９は、画像処理回路１４７が処理した画像を、ＲＡＭ１４２やコンパクトフラッシュ等の図示しない外部記憶手段に撮像データを記憶する。また、本体ＣＰＵ１３９は、処理後の画像を表示回路１４８により出力し、ＴＦＴモニタ等の図示しない表示部に表示させる。その後、ステップＳ１４７及びステップＳ１４８に移る。以上の様に連写モードで２Ｒスイッチがオンの状態が続くと、ステップＳ１４７乃至Ｓ１６４を繰り返す。これは図６（Ｂ）における（ｑ_ｎ）乃至（ｖ_ｎ）及び（ｌ_ｎ＋１）乃至（ｐ_ｎ＋１）を繰り返すことに相当する。

次に、ステップＳ１４６の判定の結果、連写モードでない場合の動作を図７（Ｃ）を参照して説明する。図７（Ｃ）は、連写モードでなく１Ｒスイッチ１５２がオンの場合の動作シーケンスである。ステップＳ１４６の判定の結果、連写モードでない場合、ステップＳ１６５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１４７と同様に、通信回路１３８を介して絞り開放信号をＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力された絞り開放信号に基づき、絞り駆動回路１３５に指令して絞り１３２の開放駆動を行わせる（図７（Ｃ）（ｑ_１））。ステップＳ１６５と並行して、ステップＳ１６６において本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１４８と同様に、ミラー制御回路１４５に指令してミラーダウン駆動を行わせる（図７（Ｃ）（ｒ_１））。

続いてステップＳ１６７において本体ＣＰＵ１３９は、１Ｒスイッチ１５２の状態を判定する。ステップＳ１６７の判定で１Ｒスイッチ１５２がオン状態でなければ、撮影待機シーケンスに移り、ユーザーによる次のカメラ操作を待つ。一方、ステップＳ１６７の判定で１Ｒスイッチ１５２がオン状態であれば、１ＲシーケンスのステップＳ１０２に移る。ただしこの場合、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ１４０で算出した予測パルス数Ｐ３を出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ３を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御し、焦点調節レンズ１０２を駆動する（図７（Ｃ）（ｔ_１））。これと並行して１ＲシーケンスのステップＳ１０２乃至ステップＳ１０９を実施し（図７（Ｃ）（ｆ_ｎ＋１）及び（ｇ_ｎ＋１））、レンズ駆動を継続する（図７（Ｃ）（ｈ_ｎ＋１））。

また、ステップＳ１５０及びステップＳ１５２と並行して、ステップＳ１６８において本体ＣＰＵ１３９は、２Ｒスイッチ１５３の状態を判定する。ステップＳ１６８の判定で２Ｒスイッチ１５３がオン状態であれば、ステップＳ１５３に移る。一方、ステップＳ１６８の判定で２Ｒスイッチ１５３がオン状態でなければ、ステップＳ１６７に移る。

以上の様に、本実施形態に依れば、１Ｒスイッチがオンで２Ｒスイッチがオフ（露光時以外）の間は、動体予測演算において、当該動体予測演算時に得られる最新のデフォーカス量から求まる最新の目標パルス数を含まずに、それより前に得られている目標パルス数を用いて動体予測を行う。つまり、図６（Ａ）の例で述べれば、「（ｇ_４）演算」における動体予測演算時には、「（ｇ_４）演算」で算出した目標パルス数は用いずに演算を行う。そして、得られた結果に基づいてレンズ駆動を行う。これに対して、２Ｒスイッチがオンになった露光時は、動体予測演算において、当該動体予測演算時に得られる最新のデフォーカス量から求まる最新の目標パルス数を含めて、それ以前に得られている目標パルス数を用いて動体予測を行う。つまり、図６（Ｂ）の例で述べれば、「（ｋ_１）演算」における動体予測演算時には、「（ｋ_１）演算」で算出した目標パルス数は用いて演算を行う。そして、得られた結果に基づいてレンズ駆動を行う。これにより、動体予測を用いたコンティニュアスＡＦモードにおいて、露光時以外は最新のデフォーカス量から求まる最新の目標パルス数を含まずに動体予測演算を行うため、追従性は低下しない。且つ、露光時は最新のデフォーカス量から求まる最新の目標パルス数を含んで動体予測演算を行うため、従来のコンティニュアスＡＦモードに比べ、撮影直前の被写体速度の急な変化に対応することができる。従って、本実施形態に係るカメラ用自動焦点調節装置は、高精度な動体予測制御を実現できる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。ここで第２の実施形態の説明では、第１の実施形態との相違点に限定して説明する。本実施形態では、本発明に係る自動焦点調節装置を搭載した一眼レフレクスカメラにおいて、大電流を消費するミラーアップ及びミラーダウン駆動開始時とレンズ駆動の期間とが重ならないように動作する。本実施形態は、電流供給能力の低い小型の電池を用いる時に適している。このようなカメラのコンティニュアスＡＦモードの動作を説明する。本実施形態の１Ｒシーケンス動作は、第１の実施形態の１Ｒシーケンス動作と同じである。本実施形態の２Ｒシーケンス動作に関して、図９に示すフローチャートと、図１０（Ａ）に示す動作シーケンスを参照して説明する。尚、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

ステップＳ１３１乃至ステップＳ１３９は第１の実施形態のそれと同じである。ステップＳ２０１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、第１の実施形態のステップＳ１４０と同様に、動体予測演算を実施する。即ち、最新の目標パルス数を含み、ＲＡＭ１５８に記憶されている目標パルス数時系列データを用いて動体予測を行い、予測パルス数を算出する（図１０（Ａ）（ｋ_１））。ここで算出する予測パルス数は２つある。１つは、露光開始時点の予測パルス数である。もう１つは、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点の予測パルス数である。当該動体予測演算に用いる予測式は、第１の実施形態の場合と同様に、一次式でも良いし、二次式やさらに高次の式を用いてもよい。

ステップＳ２０２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、内部タイマを用いて所定のレンズ駆動時間をカウントする。この間レンズは駆動している（図１０（Ａ）（ｈ_ｎ））。ここで所定のレンズ駆動時間とは、例えばステップＳ１３２乃至ステップＳ２０１における１Ｒシーケンスの残処理、目標パルス数の取得及び動体予測に必要な最長時間等である。

ステップＳ２０２におけるレンズ駆動時間のカウントが終了したら、ステップＳ２０３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３にレンズ駆動停止信号を送信する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、レンズ駆動回路１３６を制御し焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図１０（Ａ）（ｗ_１））。

ステップＳ２０４において本体ＣＰＵ１３９は、ミラー制御回路１４５にミラーアップ駆動制御を行う様指令する。ミラー制御回路１４５は、本体ＣＰＵ１３９から入力された指令に基づいて、ミラーアップ駆動を行う（図１０（Ａ）（ｏ_１））。

ステップＳ２０４と並行して、ステップＳ２０５乃至ステップＳ１４３を実施する。ステップＳ２０５においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０４におけるミラーアップ駆動電流が所定レベルに低下するまでの時間を、内部タイマを用いてカウントする。これにより図１０（Ａ）に示す様に、ミラーアップ駆動開始時の突入電流が発生している期間中にレンズ駆動、及び、絞込駆動が実行されないようにする。

ステップＳ２０６においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて絞り値を算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出した絞り値と、ステップＳ２０１の動体予測演算により求めた予測パルス数Ｐ２と、レンズ駆動指示とを通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力された予測パルス数Ｐ２を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図１０（Ａ）（ｌ_１））。また、ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された絞り値に基づいて、絞り駆動回路１３５により絞り１３２の絞込駆動制御を行う（図１０（Ａ）（ｍ_１））。以下、第１の実施形態の場合と同様に、ステップＳ１４２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、内部タイマによりレンズ駆動時間（例えば、ミラーアップ駆動後にメインミラー１０４及びサブミラー１０５のバウンドが停止するまでの時間等）をカウントする。ステップＳ１４２でカウントしているレンズ駆動時間の経過後、ステップＳ１４３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させるレンズ駆動停止信号を送信する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図１０（Ａ）（ｎ_１））。ステップＳ１４５乃至ステップＳ１５８は第１の実施形態のそれと同じである。

ステップＳ２０７においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１５１と同様に、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、ステップＳ２０１で求めた予測パルス数Ｐ３を出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された予測パルス数Ｐ３を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図１０（Ａ）（ｔ_１））。

ステップＳ２０８においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０１と同様に、ＲＡＭ１５８に記憶されている目標パルス数時系列データを用いて動体予測演算を行う（図１０（Ａ）（ｖ_１））。即ち、次の露光開始時点での目標パルス数の予測値である予測パルスＰ２と、露光終了後のミラーダウン後最初の目標パルス数が算出される時点での目標パルス数の予測値である予測パルスＰ３とを算出する。

ステップＳ２０９においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０２と同様に、内部タイマを用いて所定のレンズ駆動時間をカウントする。この間レンズは駆動している（図１０（Ａ）（ｔ_１））。

ステップＳ２０９におけるレンズ駆動時間のカウントが終了したら、ステップＳ２１０においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０３と同様に、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３にレンズ駆動停止信号を送信する。ＬＣＰＵ１３３は、Ｆ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、レンズ駆動回路１３６を制御し焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図１０（Ａ）（ｗ_２））。

ステップＳ２１１において本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ２０４と同様に、ミラー制御回路１４５にミラーアップ駆動制御を行う様指令する。ミラー制御回路１４５は、本体ＣＰＵ１３９から入力された指令に基づいて、ミラーアップ駆動を行う（図１０（Ａ）（ｏ_２））。

ステップＳ２１１と並行して、ステップＳ２１２乃至ステップＳ１６２を実施する。ステップＳ２１２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０５と同様に、ステップＳ２１１におけるミラーアップ駆動電流が所定レベルに低下するまでの時間を、内部タイマを用いてカウントする。これにより図１０（Ａ）に示す様に、ミラーアップ駆動開始時の突入電流が発生している期間中にレンズ駆動、及び、絞込駆動が実行されないようにする。

ステップＳ２１３においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ２０６と同様に、測光回路１５９で取得した被写体輝度情報に基づいて絞り値を算出する。そしてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、算出した絞り値と、ステップＳ２０８の動体予測演算により求めた予測パルス数Ｐ２と、レンズ駆動指示とを通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に出力する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１から入力された予測パルス数Ｐ２を駆動パルス数とし、それに基づいてレンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動させる（図１０（Ａ）（ｌ_２））。また、ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力された絞り値に基づいて、絞り駆動回路１３５により絞り１３２の絞込駆動制御を行う（図１０（Ａ）（ｍ_２））。以下、ステップＳ１４２及びステップＳ１４３と同様に、ステップＳ１６１においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、内部タイマによりレンズ駆動時間をカウントする。ステップＳ１６１でカウントしているレンズ駆動時間の経過後、ステップＳ１６２においてＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、通信回路１３８を介してＬＣＰＵ１３３に、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させるレンズ駆動停止信号を送信する。ＬＣＰＵ１３３は、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１より入力されたレンズ駆動停止信号に基づいて、焦点調節レンズ１０２の駆動を停止させる（図１０（Ａ）（ｎ_２））。

ステップＳ１６４乃至ステップＳ１６８は第１の実施形態のそれと同じである。従って連写モードで２Ｒスイッチがオンの状態が続くと、ステップＳ１４７乃至Ｓ１６４を繰り返す。これは図１０（Ａ）における（ｑ_ｎ）乃至（ｖ_ｎ）及び（ｌ_ｎ＋１）乃至（ｐ_ｎ＋１）を繰り返すことに相当する。また、連写モードではない時は、図１０（Ｂ）に示す様に、「（ｏ_１）ミラーアップ」駆動開始時の突入電流が発生している期間中にレンズ駆動、及び、絞込駆動が実行されないようにする。また、「（ｔ_１）レンズ駆動」の後、１Ｒシーケンスに従って、レンズ駆動を継続する（図１０（Ｂ）（ｈ_ｎ＋１））。

以上の様に本実施形態に依れば、電池の電流供給能力の不足により、ミラーアップ及びミラーダウン駆動の開始時にレンズ駆動を一旦停止する必要がある場合においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、第１の実施形態と同様に、動体予測を用いたコンティニュアスＡＦモードにおいて、従来のコンティニュアスＡＦモードに比べ、追従性を低下させずに、且つ撮影直前の被写体速度の急な変化に対応することができる、高精度な動体予測制御を実現できる。

尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１００…カメラ本体、１０１…交換レンズ部、１０２…焦点調節レンズ、１０３…ズームレンズ、１０４…メインミラー、１０５…サブミラー、１０６…焦点検出光学系、１０７…焦点検出センサ（ＡＦセンサ）、１０８…フォーカルプレンシャッタ、１０９…撮像素子、１１０…スクリーンマット、１１１…ファインダ光学系、１１２…接眼レンズ、１１３…焦点検出エリアマーク、１２０…視野マスク、１２１…コンデンサレンズ、１２２…全反射ミラー、１２３…赤外カットフィルタ、１２４…セパレータ絞りマスク、１２５…セパレータレンズ、１２６…撮影レンズ、１２７…開口部、１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ…４つの開口部、１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄ…４つのセパレータレンズ、１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ…４つフォトダイオードアレイ部、１２９…撮像素子１０９と等価な距離にある一次結像面、１３０…ズーム駆動用回転環、１３１…マニュアルフォーカス（ＭＦ）用回転環、１３３…レンズＣＰＵ（ＬＣＰＵ）、１３４…ズーム位置検出回路、１３５…絞り駆動回路、１３６…レンズ駆動回路、１３７…レンズ位置検出回路、１３８…通信回路、１３９…本体ＣＰＵ、１４０…通信ライン、１４１…フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）、１４２…ＲＡＭ、１４３…撮像素子制御回路、１４４…ストロボ制御回路、１４５…ミラー制御回路、１４６…シャッタ制御回路、１４７…画像処理回路、１４８…表示回路、１４９…操作スイッチ検出回路、１５０…電源回路、１５１…ＡＦ／ＡＥＣＰＵ、１５２…第１レリーズスイッチ（１Ｒスイッチ）、１５３…第２レリーズスイッチ（２Ｒスイッチ）、１５４…電池、１５５…通信ライン、１５６…通信ライン、１５７…フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）、１５８…ＲＡＭ、１５９…測光回路、１６０…焦点検出回路、１６１…補助光回路。

Claims

フォーカスレンズの焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段が検出した焦点状態と、前記焦点検出手段が前記焦点状態を検出した焦点検出時点での前記フォーカスレンズの位置とに基づいて算出された、前記フォーカスレンズの位置が合焦位置となる目標駆動位置を取得する目標駆動位置取得手段と、
前記目標駆動位置取得手段が時系列に取得した複数の目標駆動位置に基づいて、前記焦点検出時点より後の時点における前記フォーカスレンズの位置が合焦位置となる予測目標駆動位置を算出する動体予測手段と、
前記動体予測手段が算出した予測目標駆動位置に前記フォーカスレンズの位置を移動させるレンズ駆動手段と、
を具備し、
前記動体予測手段は、前記予測目標駆動位置の算出を繰り返し行う動体予測動作時に、前記予測目標駆動位置として、
露光の指示を受けていなければ、最新に得られた前記目標駆動位置を除き前記動体予測動作の開始以後に得られた前記目標駆動位置に基づいて、第１の予測目標駆動位置を算出し、
前記露光の指示を受けたならば、前記最新に得られた前記目標駆動位置を含む前記動体予測動作の開始以後に得られた前記目標駆動位置に基づいて、第２の予測目標駆動位置を算出する、
ことを特徴とするカメラ用自動焦点調節装置。
前記焦点検出手段は焦点検出センサを有し、
前記焦点検出手段による前記焦点状態の検出の動作は、前記焦点検出センサの蓄積動作と、前記焦点検出センサからの信号を読出す読出し動作と、その読出した信号に基づく前記焦点状態の演算動作と、を含み、
前記動体予測手段は、前記第２の予測目標駆動位置の算出時に更に、前記最新に得られた前記目標駆動位置を含む前記動体予測動作の開始以後に得られた前記目標駆動位置に基づいて、前記露光終了後最初の予測目標駆動位置の算出時点における予測目標駆動位置である第３の予測目標駆動位置を算出し、
前記レンズ駆動指示手段は、前記露光の指示を受けたとき、
前記第２の予測目標駆動位置への前記フォーカスレンズの移動を指示し、且つ実際に露光を行う露光時点には該フォーカスレンズの移動を停止させる指示を行い、
前記露光終了後にも引き続き予測目標位置への前記フォーカスレンズの移動を指示する場合には、前記露光終了後の最初の前記焦点検出手段における前記蓄積動作終了時に、前記第３の予測目標駆動位置への前記フォーカスレンズの移動を指示し、
該第３の予測目標駆動位置への前記フォーカスレンズの移動中に、
前記焦点検出手段における前記読出し動作及び前記演算動作と、
前記目標駆動位置取得手段による目標駆動位置の取得動作と、
前記動体予測手段による予測目標駆動位置の算出動作と、
を実施する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ用自動焦点調節装置。
前記焦点検出手段内の焦点検出センサと、
実際に露光を行う露光時以外は被写体光束を前記焦点検出センサに導き、前記露光時は前記被写体光束を撮像面に導く様に、前記被写体光束の光路を切り替える光路切替手段と、
を更に具備し、
前記動体予測手段が、前記第２の予測目標駆動位置を算出するのは、前記光路切替手段が前記被写体光束を前記撮像面に導く様に光路を切り替える切り替え動作直前の時点であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用自動焦点調節装置。