JP2003107323A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焦点検出能力の向上を図りながらコストを低
減する。 【解決手段】 対の光電変換手段上に、自動選択モード
に対する焦点検出領域ごとの対の受光領域を設定すると
ともに、手動選択モードに対する焦点検出領域ごとの対
の受光領域を、自動選択モードに対する受光領域よりも
広く設定し、手動選択モードまたは自動選択モードで選
択された焦点検出領域に対する対の光電変換手段上の対
の受光領域の電気信号に基づいて対物レンズの焦点調節
状態を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮影光学系の焦点調
節状態を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の焦点検出領域を千鳥配列にし、焦
点検出領域の数を多くしながら各焦点検出領域における
画素数を多くし、各焦点検出領域において高い焦点検出
能力を確保するようにした焦点検出装置が知られている
（例えば特開平１０−１０４５０４号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の焦点
検出領域のすべてに別個の画素を割り当てると、すべて
の焦点検出領域の総画素数が増大し、演算処理が煩雑に
なって高性能なマイクロコンピューターを必要とする上
に、イメージセンサー（光電変換器）のチップ面積が大
きくなって装置のコストが高くなってしまう。

【０００４】焦点検出領域の数を増やして各領域間の間
隔を密にすると、必然的に各焦点検出領域の画素数が少
なくなって焦点検出能力が低下するし、逆に、各焦点検
出領域の画素数を多くして焦点検出能力を上げようとす
ると、必然的に焦点検出領域の数が少なくなるという二
律背反の問題がある。

【０００５】本発明の目的は、焦点検出能力の向上を図
りながらコストを低減することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１） 請求項１の発明
は、対物レンズの撮影画面内に設定された複数の焦点検
出領域の中から、任意の焦点検出領域を手動で選択して
選択領域における前記対物レンズの焦点調節状態を検出
する手動選択モードと、すべての焦点検出領域における
焦点検出結果に基づいていずれかの焦点検出領域を自動
で選択する自動選択モードとを切り換えるモード切換手
段と、複数の光電変換素子から成り、被写体像の光強度
分布に対応する電気信号を出力する光電変換手段と、前
記対物レンズを通過した被写体光を前記光電変換手段上
へ導き、被写体像を結像させる焦点検出光学系と、前記
光電変換手段から出力される電気信号に基づいて前記対
物レンズの焦点調節状態を演算する焦点検出演算手段と
を備えた焦点検出装置に適用され、前記光電変換手段上
に、前記自動選択モードに対する前記焦点検出領域ごと
の受光領域を設定するとともに、前記手動選択モードに
対する前記焦点検出領域ごとの受光領域を、前記自動選
択モードに対する受光領域よりも広く設定し、前記焦点
検出演算手段によって、前記手動選択モードまたは前記
自動選択モードで選択された焦点検出領域に対する前記
光電変換手段上の受光領域の電気信号に基づいて前記対
物レンズの焦点調節状態を演算する。 （２） 請求項２の焦点検出装置は、前記自動選択モー
ドに対する前記焦点検出領域ごとの受光領域を互いに隣
接して設定するとともに、前記手動選択モードに対する
前記焦点検出領域ごとの受光領域を前記自動選択モード
に対する受光領域よりも広く、互いにオーバーラップし
て設定する。 （３） 請求項３の焦点検出装置は、前記光電変換手段
は複数の光電変換素子を平面上に配列した光電変換手段
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は一実施の形態の焦点検出装
置を備えたカメラの構成を示す。このカメラの焦点検出
装置は、被写体の１点から発せられ、対物レンズの異な
る領域を通過した１対の被写体光束のずれ量、すなわち
位相差に基づいて対物レンズの焦点調節状態を検出する
位相差検出方式の焦点検出装置であり、対物レンズの撮
影画面内に設定された複数の焦点検出領域のそれぞれに
おいて焦点検出を行う。なお、本願発明の焦点検出領域
と直接的に関係のないカメラの機器については、図示と
説明を省略する。

【０００８】対物レンズ１を通過した被写体からの光束
は後述する焦点検出光学系２によりイメージセンサー群
３へ導かれ、イメージセンサー群３上の複数のイメージ
センサー上に複数対の被写体像を結像する。イメージセ
ンサー群３の出力はＡ／Ｄコンバーター４でデジタル信
号に変換され、演算制御回路５へ送られる。演算制御回
路５はＣＰＵ５ａとメモリ５ｂなどの周辺部品から構成
され、焦点検出領域ごとにイメージセンサー群３の出力
に基づいて焦点検出演算を行い、対物レンズ１の焦点調
節状態を検出する。演算制御回路５はまた、駆動回路６
によりイメージセンサー群３を駆動制御して電荷の蓄積
を行うとともに、駆動回路７によりモーター８を駆動し
て対物レンズ１の焦点調節を行う。

【０００９】この一実施の形態の焦点検出装置は、対物
レンズ１の撮影画面内に設定された複数の焦点検出領域
の中から、撮影者が手動で任意の焦点検出領域を選択す
る手動焦点検出領域選択モード（以下、手動選択モード
と呼ぶ）と、所定のアルゴリズムにしたがってカメラが
自動的に選択する自動焦点検出領域選択モード（以下、
自動選択モードと呼ぶ）とを備えている。モードセレク
ター９は焦点検出領域の手動選択モードと自動選択モー
ドとを切り換える操作部材であり、エリアセレクター１
０は手動選択モードにおいて撮影者が任意の焦点検出領
域を選択するための操作部材である。演算制御回路５
は、モードセレクター９およびエリアセレクター１０の
操作内容に応じて焦点検出領域を手動または自動で選択
し、駆動回路１１を制御してファインダー表示器１２に
よりファインダー画面にすべての焦点検出領域と選択さ
れた焦点検出領域とを表示する。

【００１０】図２は、ファインダー画面における焦点検
出領域表示と実際の焦点検出領域との関係を示す。この
一実施の形態では、画面の中央部と左右周辺部の上部、
中央部、下部に合計９個の焦点検出領域３１〜３９を設
定する。上部の焦点検出領域３１，３４，３７はＴ字
型、中央部の焦点検出領域３２，３５，３８は十字型、
下部の焦点検出領域３３，３６，３９は逆さのＴ字型で
あり、いずれの焦点検出領域でも横列で縦方向の被写体
像パターンを、縦列で横方向の被写体像パターンを検出
することができる。これら９個の焦点検出領域３１〜３
９にはそれぞれ、ファインダー表示器１２のエリアマー
ク２１〜２９が対応しており、ファインダー画面の被写
体像に重畳してエリアマーク２１〜２９を表示する。さ
らに、９個の焦点検出領域３１〜３９の中から手動また
は自動によりいずれかの領域が選択されると、選択領域
に対応するエリアマークを他の領域のエリアマークより
も明るく鮮明に表示する。

【００１１】図３は焦点検出光学系２の構成を示す斜視
図である。焦点検出光学系２は、対物レンズ１の予定焦
点面近傍に視野マスク４１が配置され、その後ろにコン
デンサーレンズ４２、絞りマスク４３、セパレーターレ
ンズ４４が順に配置される。視野マスク４１は３個の開
口４１ａ、４１ｂ、４１ｃを有しており、開口４１ａが
中央上部、中央部、下部の焦点検出領域３１〜３３に対
応し、開口４１ｂが右側上部、中央部、下部の焦点検出
領域３４〜３６に対応し、開口４１ｃが左側上部、中央
部、下部の焦点検出領域３７〜３９に対応する。コンデ
ンサーレンズ４２は３個のレンズ部４２ａ、４２ｂ、４
２ｃから構成され、レンズ部４２ａが中央上部、中央
部、下部の焦点検出領域３１〜３３に対応し、レンズ部
４２ｂが右側上部、中央部、下部の焦点検出領域３４〜
３６に対応し、レンズ部４２ｃが左側上部、中央部、下
部の焦点検出領域３７〜３９に対応する。

【００１２】絞りマスク４３は、中央上部、中央部、下
部の焦点検出領域３１〜３３に対応する絞りマスク４３
ａ、右側上部、中央部、下部の焦点検出領域３４〜３６
に対応する絞りマスク４３ｂ、および左側上部、中央
部、下部の焦点検出領域３７〜３９に対応する絞りマス
ク４３ｃから構成される。なお、右側の絞りマスク４３
ｂの図示を省略する。各絞りマスク４３ａ、４３ｂ、４
３ｃはそれぞれ十字型に配置される２対の開口を備えて
いる。例えば左側の絞りマスク４３ｃには、左右方向に
１対の開口８４ａ、８４ｂと、上下方向に１対の開口８
４ｃ、８４ｄとがある。中央と右側の絞りマスク４３
ａ、４３ｂについても同様に２対の開口がある。

【００１３】セパレーターレンズ４４は、中央上部、中
央部、下部の焦点検出領域３１〜３３に対応するセパレ
ーターレンズ４４ａ、右側上部、中央部、下部の焦点検
出領域３４〜３６に対応するセパレーターレンズ４４
ｂ、および左側上部、中央部、下部の焦点検出領域３７
〜３９に対応するセパレーターレンズ４４ｃから構成さ
れる。そして、各セパレーターレンズ４４ａ、４４ｂ、
４４ｃはそれぞれ、十字型に配置される２対のレンズ部
を備えている。例えば右側のセパレーターレンズ４４ｂ
には、左右方向に１対のレンズ部８２ａ、８２ｂと、上
下方向に１対のレンズ部８２ｃ、８２ｄとがある。中央
と左側のセパレーターレンズ４４ａ、４４ｃについても
同様に２対のレンズ部がある。

【００１４】イメージセンサー群３は、中央上部、中央
部、下部の焦点検出領域３１〜３３に対応するイメージ
センサー４５ａ、右側上部、中央部、下部の焦点検出領
域３４〜３６に対応するイメージセンサー４５ｂ、およ
び左側上部、中央部、下部の焦点検出領域３７〜３９に
対応するイメージセンサー４５ｃを備えている。各イメ
ージセンサー４５ａ、４５ｂ、４５ｃはそれぞれ、図４
に示すように、４対のＣＣＤ方式の光電変換素子列（以
下、画素列と呼ぶ）（５７ａ、５７ｂ）、（５１ａ、５
１ｂ）、（５２ａ、５２ｂ）、（５３ａ、５３ｂ）を有
する。１対の上下方向（縦方向）の画素列５７ａ、５７
ｂには対物レンズ１の射出瞳の上下方向の１対の領域を
通過した被写体光束が再結像され、３対の左右方向（横
方向）の画素列（５１ａ、５１ｂ）、（５２ａ、５２
ｂ）、（５３ａ、５３ｂ）には対物レンズ１の射出瞳の
左右方向の１対の領域を通過した被写体光束が再結像さ
れる。

【００１５】図２に示す中央上部、中央部、下部の焦点
検出領域３１、３２、３３の中の上下方向の焦点検出領
域に対しては、上下方向の１対の画素列５７ａ、５７ｂ
が対応する。中央上部の焦点検出領域３１の中の左右方
向の焦点検出領域に対しては、左右方向の上段の１対の
画素列５１ａ、５１ｂが対応する。また、中央の焦点検
出領域３２の中の左右方向の焦点検出領域に対しては、
左右方向の中段の１対の画素列５２ａ、５２ｂが対応す
る。さらに、中央下部の焦点検出領域３３の中の左右方
向の焦点検出領域に対しては、左右方向の下段の１対の
画素列５３ａ、５３ｂが対応する。

【００１６】同様に、図２に示す右側上部、中央部、下
部の焦点検出領域３４、３５、３６の中の上下方向の焦
点検出領域に対しては、上下方向の１対の画素列５７
ａ、５７ｂが対応する。右側上部の焦点検出領域３４の
中の左右方向の焦点検出領域に対しては、左右方向の上
段の１対の画素列５１ａ、５１ｂが対応する。また、右
側中央の焦点検出領域３５の中の左右方向の焦点検出領
域に対しては、左右方向の中段の１対の画素列５２ａ、
５２ｂが対応する。さらに、右側下部の焦点検出領域３
６の中の左右方向の焦点検出領域に対しては、左右方向
の下段の１対の画素列５３ａ、５３ｂが対応する。

【００１７】さらに、図２に示す左側上部、中央部、下
部の焦点検出領域３７、３８、３９の中の上下方向の焦
点検出領域に対しては、上下方向の１対の画素列５７
ａ、５７ｂが対応する。左側上部の焦点検出領域３７の
中の左右方向の焦点検出領域に対しては、左右方向の上
段の１対の画素列５１ａ、５１ｂが対応する。また、左
側中央の焦点検出領域３８の中の左右方向の焦点検出領
域に対しては、左右方向の中段の１対の画素列５２ａ、
５２ｂが対応する。さらに、左側下部の焦点検出領域３
９の中の左右方向の焦点検出領域に対しては、左右方向
の下段の１対の画素列５３ａ、５３ｂが対応する。

【００１８】《自動焦点検出領域選択モードのイメージ
センサー受光領域》図５は、自動焦点検出領域選択モー
ドにおける、イメージセンサー上の各焦点検出領域に対
応する受光領域を示す。図２に示す中央上部、中央部、
下部の焦点検出領域３１、３２、３３に対応するイメー
ジセンサー４５ａでは、上下方向の１対の画素列５７
ａ、５７ｂ上にそれぞれ、中央上部の焦点検出領域３１
の中の上下方向の焦点検出領域に対応する受光領域６７
ａ、６７ｂと、中央の焦点検出領域３２の中の上下方向
の焦点検出領域に対応する受光領域６８ａ、６８ｂと、
中央下部の焦点検出領域３３の中の上下方向の焦点検出
領域に対応する受光領域６９ａ、６９ｂとを設定する。
なお、このとき受光領域と受光領域との間に適当な間隙
を空けて設定する。

【００１９】一方、イメージセンサー４５ａ上の左右方
向上段の１対の画素列５１ａ、５１ｂ上には、図２に示
す中央上部の焦点検出領域３１の中の左右方向の焦点検
出領域に対応する受光領域６１ａ、６１ｂを設定し、左
右方向中段の１対の画素列５２ａ、５２ｂ上には、中央
の焦点検出領域３２の中の左右方向の焦点検出領域に対
応する受光領域６２ａ、６２ｂを設定し、左右方向下段
の１対の画素列５３ａ、５３ｂ上には、中央下部の焦点
検出領域３３の中の左右方向の焦点検出領域に対応する
受光領域６３ａ、６３ｂを設定する。

【００２０】同様に、図２に示す右側上部、中央部、下
部の焦点検出領域３４、３５、３６に対応するイメージ
センサー４５ｂでは、上下方向の１対の画素列５７ａ、
５７ｂ上にそれぞれ、右側上部の焦点検出領域３４の中
の上下方向の焦点検出領域に対応する受光領域６７ａ、
６７ｂと、右側中央の焦点検出領域３５の中の上下方向
の焦点検出領域に対応する受光領域６８ａ、６８ｂと、
右側下部の焦点検出領域３６の中の上下方向の焦点検出
領域に対応する受光領域６９ａ、６９ｂとを設定する。
なお、このとき受光領域と受光領域との間に適当な間隙
を空けて設定する。

【００２１】一方、イメージセンサー４５ｂ上の左右方
向上段の１対の画素列５１ａ、５１ｂ上には、図２に示
す右側上部の焦点検出領域３４の中の左右方向の焦点検
出領域に対応する受光領域６１ａ、６１ｂを設定し、左
右方向中段の１対の画素列５２ａ、５２ｂ上には、右側
中央部の焦点検出領域３５の中の左右方向の焦点検出領
域に対応する受光領域６２ａ、６２ｂを設定し、左右方
向下段の１対の画素列５３ａ、５３ｂ上には、右側下部
の焦点検出領域３６の中の左右方向の焦点検出領域に対
応する受光領域６３ａ、６３ｂを設定する。

【００２２】さらに、図２に示す左側上部、中央部、下
部の焦点検出領域３７、３８、３９に対応するイメージ
センサー４５ｃでは、上下方向の１対の画素列５７ａ、
５７ｂ上にそれぞれ、左側上部の焦点検出領域３７の中
の上下方向の焦点検出領域に対応する受光領域６７ａ、
６７ｂと、左側中央の焦点検出領域３８の中の上下方向
の焦点検出領域に対応する受光領域６８ａ、６８ｂと、
左側下部の焦点検出領域３９の中の上下方向の焦点検出
領域に対応する受光領域６９ａ、６９ｂとを設定する。
なお、このとき受光領域と受光領域との間に適当な間隙
を空けて設定する。

【００２３】一方、イメージセンサー４５ｃ上の左右方
向上段の１対の画素列５１ａ、５１ｂ上には、図２に示
す左側上部の焦点検出領域３７の中の左右方向の焦点検
出領域に対応する受光領域６１ａ、６１ｂを設定し、左
右方向中段の１対の画素列５２ａ、５２ｂ上には、左側
中央の焦点検出領域３８の中の左右方向の焦点検出領域
に対応する受光領域６２ａ、６２ｂを設定し、左右方向
下段の１対の画素列５３ａ、５３ｂ上には、左側下部の
焦点検出領域３９の中の左右方向の焦点検出領域に対応
する受光領域６３ａ、６３ｂを設定する。

【００２４】なお、この実施の形態では受光領域と受光
領域との間に間隙を空けた例を示すが、受光領域と受光
領域との間に間隙を設けずに、受光領域と隣の受光領域
とが接するように各受光領域を設定してもよい。

【００２５】《手動焦点検出領域選択モードのイメージ
センサー受光領域》図６は、手動焦点検出領域選択モー
ドにおける、イメージセンサー上の上下方向の各焦点検
出領域に対応する受光領域を示す。手動選択モードにお
いて、図２に示す中央上部、右側上部および左側上部の
焦点検出領域３１、３４、３７に対しては、図６(ａ)に
示すように、各焦点検出領域に対応するイメージセンサ
ー４５ａ、４５ｂ、４５ｃの上下方向の画素列５７ａ、
５７ｂ上にそれぞれ受光領域７７ａ、７７ｂを設定す
る。また、図２に示す中央、右側中央および左側中央の
焦点検出領域３２、３５、３８に対しては、図６(ｂ)に
示すように、各焦点検出領域に対応するイメージセンサ
ー４５ａ、４５ｂ、４５ｃの上下方向の画素列５７ａ、
５７ｂ上にぞれぞれ受光領域７８ａ、７８ｂを設定す
る。さらに、図２に示す中央下部、右側下部および左側
下部の焦点検出領域３３、３６、３９に対しては、図６
(ｃ)に示すように、各焦点検出領域に対応するイメージ
センサー４５ａ、４５ｂ、４５ｃの上下方向の画素列５
７ａ、５７ｂ上にそれぞれ受光領域７９ａ、７９ｂを設
定する。

【００２６】一方、焦点検出領域３１〜３９の中の左右
方向の各焦点検出領域に対しては、左右方向上段、中
段、下段の３対の画素列（５１ａ、５１ｂ）、（５２
ａ、５２ｂ）、（５３ａ、５３ｂ）上に、上述した自動
選択モード時の受光領域と同様な受光領域を設定する。

【００２７】焦点検出領域選択モードおよび焦点検出領
域に対するイメージセンサー上の受光領域の設定情報
は、演算制御回路５のメモリ５ｂに記憶する。なお、メ
モリ５ｂはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリである。

【００２８】図５に示す自動選択モード時の受光領域
と、図６に示す手動選択モード時の受光領域から明らか
なように、この実施の形態では、上下方向の焦点検出領
域に対する手動選択モード時の受光領域（７７ａ、７７
ｂ）、（７８ａ、７８ｂ）、（７９ａ、７９ｂ）を、自
動選択モード時の受光領域（６７ａ、６７ｂ）、（６８
ａ、６８ｂ）、（６９ａ、６９ｂ）よりも広くする。

【００２９】なお、手動選択モード時の受光領域をさら
に広く設定し、自動選択モード時の他の焦点検出領域に
対応する受光領域の一部を含むようにしてもよい。換言
すれば、自動選択モードに対する焦点検出領域ごとの受
光領域を互いに隣接して設定するとともに、手動選択モ
ードに対する焦点検出領域ごとの受光領域を自動選択モ
ードに対する受光領域よりも広く、互いにオーバーラッ
プして設定する。例えば中央上部の焦点検出領域３１の
中の上下方向の焦点検出領域において、手動選択モード
時の受光領域７７ａ、７７ｂが、自動選択モードの他の
焦点検出領域３２に対応する受光領域６８ａ、６８ｂの
一部を含むように設定してもよい。

【００３０】図７は焦点検出および焦点調節プログラム
を示すフローチャートである。このプログラムにより、
一実施の形態の動作を説明する。演算制御回路５のＣＰ
Ｕ５ａは、シャッターボタン（不図示）の半押し操作が
行われるとこのプログラムの実行を開始する。ステップ
１で、モードセレクター９により自動焦点検出領域選択
モードが設定されているか否かを確認し、自動選択モー
ドが設定されているときはステップ２へ進み、手動選択
モードが設定されているときはステップ８へ進む。

【００３１】自動選択モードが設定されているときは、
ステップ２でメモリ５ｂから自動選択モード時の各焦点
検出領域３１〜３９に対する受光領域情報を読み出す。
続くステップ３で駆動回路６を制御してすべてのイメー
ジセンサー４５ａ、４５ｂ、４５ｃのすべての画素列で
電荷の蓄積を行い、画素データを読み出す。ステップ４
では、自動選択モード時の受光領域情報にしたがって受
光領域ごとの画素データを用いて公知の相関演算を行
い、すべての焦点検出領域３１〜３９において対物レン
ズ１の焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出する。
ステップ５において、すべての焦点検出領域３１〜３９
のデフォーカス量の中から所定のアルゴリズムにしたが
っていずれかを選択し、選択したデフォーカス量が検出
された焦点検出領域を自動選択モードの焦点検出領域と
する。

【００３２】ステップ６で選択領域のデフォーカス量に
基づいて対物レンズ１が合焦状態にあるか否かを判定
し、合焦状態にないときはステップ７へ進み、合焦状態
にあるときは焦点検出および焦点調節制御を終了する。
対物レンズ１が合焦していないときは、ステップ７で選
択領域のデフォーカス量にしたがって駆動回路７を制御
し、モーター８を駆動して対物レンズ１の焦点調節を行
う。その後、ステップ３へ戻って自動選択モード時の上
述した処理を繰り返す。

【００３３】一方、手動選択モードが設定されていると
きは、ステップ８でエリアセレクター１０により手動選
択されている焦点検出領域を読み込み、続くステップ９
でメモリ５ｂから手動選択モード時の選択領域に関する
受光領域情報を読み出す。ステップ１０において、駆動
回路６を制御して選択領域に対応するイメージセンサー
（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ）の画素列で電荷の蓄積を行
い、画素データを読み出す。ステップ１１では、手動選
択モード時の受光領域情報にしたがって選択領域に対応
する受光領域の画素データを用いて公知の相関演算を行
い、選択焦点検出領域における対物レンズ１の焦点調節
状態を示すデフォーカス量を検出する。

【００３４】ステップ１２で選択領域のデフォーカス量
に基づいて対物レンズ１が合焦状態にあるか否かを判定
し、合焦状態にないときはステップ１３へ進み、合焦状
態にあるときは焦点検出および焦点調節制御を終了す
る。対物レンズ１が合焦していないときは、ステップ１
３で選択領域のデフォーカス量にしたがって駆動回路７
を制御し、モーター８を駆動して対物レンズ１の焦点調
節を行う。その後、ステップ１０へ戻って自動選択モー
ド時の上述した処理を繰り返す。

【００３５】このように、対の画素列５７ａ、５７ｂ上
に、自動選択モードに対する焦点検出領域ごとの対の受
光領域（６７ａ、６７ｂ）、（６８ａ、６８ｂ）、（６
９ａ、６９ｂ）を設定するとともに、手動選択モードに
対する焦点検出領域ごとの対の受光領域（７７ａ、７７
ｂ）、（７８ａ、７８ｂ）、（７９ａ、７９ｂ）を、自
動選択モードに対する受光領域（６７ａ、６７ｂ）、
（６８ａ、６８ｂ）、（６９ａ、６９ｂ）よりも広く設
定し、手動選択モードまたは自動選択モードで選択され
た焦点検出領域に対する対の画素列５７ａ、５７ｂ上の
対の受光領域の電気信号に基づいて対物レンズ１の焦点
調節状態を演算するようにした。自動選択モードでは、
複数の焦点検出領域３１〜３９の内のすべての領域の焦
点検出結果に基づいていずれかの領域を自動で選択する
ので、撮影画面内の広い範囲から主要被写体を捕捉し、
その主要被写体に対する対物レンズ１の焦点調節状態を
検出できる確率は高い。したがって、各焦点検出領域に
対応する画素列５７ａ、５７ｂ上の受光領域を狭くして
も、撮影画面内の主要被写体を捕捉する能力を充分に確
保することができる。むしろ、焦点検出領域ごとの画素
列５７ａ、５７ｂ上の受光領域を狭くした分だけ焦点検
出領域の数を増やすことができるから、より撮影画面内
の主要被写体を捕捉する能力を向上させることができ
る。これに対し手動選択モードでは、選択した焦点検出
領域でのみ焦点検出を行うので、各焦点検出領域に対応
する画素列５７ａ、５７ｂ上の受光領域が広い方が主要
被写体を捕捉できる確率は高くなり、主要被写体に対す
る対物レンズ１の焦点調節状態を確実に検出できる。し
たがって、手動選択モードおよび自動選択モードのいず
れのモードでも、焦点検出能力の向上を図りながら、画
素列の画素数を減らしてチップ面積を縮小し、コストを
低減することができ、ＣＰＵの負担を軽減することがで
きる。

【００３６】以上の実施の形態の構成において、モード
セレクター９がモード切換手段を、光電変換素子列（画
素列）５７ａ、５７ｂが光電変換手段を、焦点検出光学
系２が焦点検出光学系を、演算制御回路５が焦点検出演
算手段をそれぞれ構成する。

【００３７】なお、上述した一実施の形態では複数の光
電変換素子（画素）を一列に並べて配列した光電変換手
段を例に上げて説明したが、光電変換手段は上述した一
実施の形態に限定されず、複数の光電変換素子（画素）
を平面上に配列した光電変換手段を用いた焦点検出装置
でも上記一実施の形態と同様な効果を得ることができ
る。

【００３８】また、上述した一実施の形態では、上下方
向（縦方向）の画素列５７ａ、５７ｂに対し自動選択モ
ードと手動選択モードで受光領域を変える例を示した
が、左右方向（横方向）の画素列に対しても同様に自動
選択モードと手動選択モードで受光領域を変えるように
してもよい。

【００３９】本願発明は、カメラに限定されず、対物レ
ンズを備えた望遠鏡、顕微鏡などのあらゆる光学系に適
用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動選択モードでは、複数の焦点検出領域の内のすべての
領域の焦点検出結果に基づいていずれかの領域を自動で
選択するので、撮影画面内の広い範囲から主要被写体を
捕捉し、その主要被写体に対する対物レンズの焦点調節
状態を検出できる確率は高い。したがって、各焦点検出
領域に対応する光電変換手段上の受光領域を狭くして
も、撮影画面内の主要被写体を捕捉する能力を充分に確
保することができる。むしろ、焦点検出領域ごとの光電
変換手段上の受光領域を狭くした分だけ焦点検出領域の
数を増やすことができるから、より撮影画面内の主要被
写体を捕捉する能力を向上させることができる。これに
対し手動選択モードでは、選択した焦点検出領域でのみ
焦点検出を行うので、各焦点検出領域に対応する光電変
換手段上の受光領域が広い方が主要被写体を捕捉できる
確率は高くなり、主要被写体に対する対物レンズの焦点
調節状態を確実に検出できる。したがって、手動選択モ
ードおよび自動選択モードのいずれのモードでも、焦点
検出能力の向上を図りながら、光電変換手段の画素数を
減らしてチップ面積を縮小し、コストを低減することが
でき、ＣＰＵの負担を軽減することができる。また、自
動選択モードに対する焦点検出領域ごとの受光領域を互
いに隣接して設定するとともに、手動選択モードに対す
る焦点検出領域ごとの受光領域を自動選択モードに対す
る受光領域よりも広く、互いにオーバーラップして設定
するようにすれば、上述した効果をさらに向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態の構成を示す図である。

【図２】 ファインダー画面における焦点検出領域表示
と実際の焦点検出領域との関係を示す図である。

【図３】 焦点検出光学系の構成を示す斜視図である。

【図４】 イメージセンサー上の光電変換素子列（画素
列）を示す図である。

【図５】 自動焦点検出領域選択モードにおける、イメ
ージセンサー上の各焦点検出領域に対応する受光領域を
示す図である。

【図６】 手動焦点検出領域選択モードにおける、イメ
ージセンサー上の各焦点検出領域に対応する受光領域を
示す図である。

【図７】 一実施の形態の焦点検出および焦点調節プロ
グラムを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 焦点検出光学系 ３ イメージセンサー群 ４ Ａ／Ｄコンバーター ５ 演算制御回路 ５ａ ＣＰＵ ５ｂ メモリ ６、７、１１ 駆動回路 ８ モーター ９ モードセレクター １０ エリアセレクター １２ ファインダー表示器 ２１〜２９ エリアマーク ３１〜３９ 焦点検出領域 ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ イメージセンサー ５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５
７ａ、５７ｂ 光電変換素子列（画素列） ６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂ、６
７ａ、６７ｂ、６８ａ、６８ｂ、６９ａ、６９ｂ、７７
ａ、７７ｂ、７８ａ、７８ｂ、７９ａ、７９ｂ受光領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズの撮影画面内に設定された複数
   の焦点検出領域の中から、任意の焦点検出領域を手動で
   選択して選択領域における前記対物レンズの焦点調節状
   態を検出する手動選択モードと、すべての焦点検出領域
   における焦点検出結果に基づいていずれかの焦点検出領
   域を自動で選択する自動選択モードとを切り換えるモー
   ド切換手段と、 複数の光電変換素子から成り、被写体像の光強度分布に
   対応する電気信号を出力する光電変換手段と、 前記対物レンズを通過した被写体光を前記光電変換手段
   上へ導き、被写体像を結像させる焦点検出光学系と、 前記光電変換手段から出力される電気信号に基づいて前
   記対物レンズの焦点調節状態を演算する焦点検出演算手
   段とを備えた焦点検出装置において、 前記光電変換手段上に、前記自動選択モードに対する前
   記焦点検出領域ごとの受光領域を設定するとともに、前
   記手動選択モードに対する前記焦点検出領域ごとの受光
   領域を、前記自動選択モードに対する受光領域よりも広
   く設定し、 前記焦点検出演算手段によって、前記手動選択モードま
   たは前記自動選択モードで選択された焦点検出領域に対
   する前記光電変換手段上の受光領域の電気信号に基づい
   て前記対物レンズの焦点調節状態を演算することを特徴
   とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の焦点検出装置において、 前記自動選択モードに対する前記焦点検出領域ごとの受
   光領域を互いに隣接して設定するとともに、前記手動選
   択モードに対する前記焦点検出領域ごとの受光領域を前
   記自動選択モードに対する受光領域よりも広く、互いに
   オーバーラップして設定することを特徴とする焦点検出
   装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の焦点検出
   装置において、 前記光電変換手段は複数の光電変換素子を平面上に配列
   した光電変換手段であることを特徴とする焦点検出装
   置。