JP2006145632A - 多点自動焦点調節装置および同装置を備えたカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】交差焦点検出エリアを有する多点焦点検出における誤検出を減らし、誤検出による焦点調節レンズ群の移動量を可及的に減少させることができる多点自動焦点調節装置を提供する。
【解決手段】撮影レンズを透過し、予め設定された検出エリアを透過した被写体光束を瞳分割して一対の被写体像をセンサ列の異なる領域に投影し、センサ列上に投影された一対の被写体像を電気的な画像信号に変換してその位相差からデフォーカス量を求める焦点検出装置であって、検出領域が一部重複する交差検出エリアＶＣＣ、ＨＣＣおよびそれぞれの交差検出エリアＶＣＣ、ＨＣＣに対応するセンサ列ＩＶＣＣ、ＩＨＣＣを備え、前記交差検出エリアＶＣＣ、ＨＣＣのそれぞれの縦、横センサＩＶＣＣ、ＩＨＣＣにより得られたデフォーカス量のうち、絶対値が小さい方のデフォーカス量を選択する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複数の焦点検出領域内のいずれかの被写体に対して合焦させることができる多点自動焦点調節装置および同装置を備えたカメラに関する。

一眼レフカメラには、複数の焦点検出領域に対して合焦させることができる多点自動焦点調節装置が搭載されている。一眼レフカメラに搭載されている多点自動焦点調節装置は、瞳分割位相差方式の場合、瞳分割された一対の被写体像をラインセンサ上に照射し、ラインセンサ上の一対の被写体像の位相差からデフォーカスを求める構成である。

近年、同一の焦点検出エリア内の被写体像のデフォーカスを、横方向のラインセンサおよび縦方向のラインセンサで検出する縦横クロスセンサを有する多点自動焦点調節装置が開発されている（特許文献１）。
特開2002-323650号公報

多点自動焦点調節装置において焦点検出エリアを自動選択する場合は、通常近距離の被写体を優先選択する場合が多い。縦横クロスセンサによって焦点検出した場合、基本的には同一の被写体について焦点検出しているので、どちらに合焦させても問題ないはずである。

しかしながら、縦横ラインセンサのうち、片方のセンサが低コントラストやグラデーション的な被写体の場合、位相差を誤検出してしまう場合がある。誤検出が近距離側にずれていた場合、その近距離方向に焦点調節レンズ群を移動することになり、いわゆるＡＦのハンチング状態を招いてしまう。

本発明は、係る従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、交差焦点検出エリアを有する多点焦点検出における誤検出を減らし、誤検出による焦点調節レンズ群の移動量を可及的に減少させることができる多点自動焦点調節装置を提供することを目的とする。

この目的を達成する本発明は、被写体光束を瞳分割して一対の被写体像をセンサ列の異なる領域に投影し、センサ列上に投影された一対の被写体像を電気的な画像信号に変換してその位相差からデフォーカス量を求める多点焦点調節装置であって、検出領域が一部重複する交差検出エリアおよびそれぞれの交差検出エリアに対応するセンサ列を備え、前記交差検出エリアのそれぞれのセンサ列により得られたデフォーカス量のうち、絶対値が小さい方のデフォーカス量を選択する選択手段を備えたこと、に特徴を有する。

好ましい実施形態では、前記交差検出エリアに対応する各センサ列から得られた画像信号について信頼性を判定する信頼性判定手段を備え、前記選択手段は、該信頼性判定手段が信頼性が低いと判定したセンサ列のデフォーカス量を予め設定した値に置換して前記デフォーカス量の選択処理をする。
前記信頼性判定手段が前記交差検出エリアに対応する全てのセンサ列から得られた画像信号について信頼性が低いと判定した場合は、前記デフォーカス量の置換をしない。
前記信頼性は、センサ列上に投影された被写体像がローコントラストまたはグラデーションであるか否かにより判定する。

本発明の実施形態では、複数の交差検出エリアの中から一つの交差検出エリアが選択されているときは、前記選択手段は選択された交差検出エリアのセンサ列により得られたデフォーカス量について前記選択処理をする。前記焦点検出エリアについて得たデフォーカス量および各交差検出エリアについて選択したデフォーカス量の中で、最も近距離に相当するデフォーカス量を選択する。
さらに本発明の実施形態では、前記選択手段は、前記デフォーカス量の絶対値が等しい場合は、横方向のセンサ列のデフォーカス量を選択する。

請求項８記載発明は、被写体像をセンサ列の異なる領域で受光し電気的な画像信号に変換してその出力から合焦位置を求める焦点検出装置を備えるカメラであって、検出領域が一部重複する交差検出エリアおよびそれぞれの交差検出エリアに対応するセンサ列を含み、前記交差検出エリアのそれぞれのセンサ列により得られた合焦位置までの移動量が小さい方のセンサ列の出力を選択する選択手段を備えたこと、に特徴を有する。

本発明によれば、交差検出エリアの各検出エリアのデフォーカス量中、絶対値が最小のデフォーカス量を選択するので、レンズ移動量が少なくてすむ。

図１は、本発明を適用する一眼レフカメラの主要構成の一実施形態をブロックで示した図である。このＡＦ一眼レフカメラは、焦点検出用素子としてＣＣＤ焦点検出素子６１を備えたマルチＡＦモジュール（多点焦点検出モジュール）６０を内蔵したカメラボディ１１と、このカメラボディ１１に着脱可能なＡＦ対応の撮影レンズ５１とを備えている。カメラボディ１１は、カメラボディ１１および撮影レンズ５１を総括的に制御する、選択手段、識別手段および信頼性判定手段としても動作するボディＣＰＵ３１を備えている。
一方撮影レンズ５１は、レンズ機能を制御するレンズＣＰＵ５７を備えている。さらにカメラボディ１１は、撮影レンズ５１に搭載されたレンズＣＰＵ５７との間でレンズ情報、ＡＦレンズ駆動情報等を入出力する周辺制御回路２１を備えている。

撮影レンズ５１からカメラボディ１１内に入射した被写体光束は、大部分がメインミラー１３により、ファインダ光学系を構成するペンタプリズム１７に向かって反射され、ペンタプリズム１７で反射されてアイピースから射出する。ペンタプリズム１７から射出された被写体光束の一部は測光ＩＣ１８の受光素子に入射する。一方、メインミラー１３の中央部に形成されたハーフミラー部１４に入射した光束の一部はハーフミラー部１４を透過し、メインミラー１３の背面に設けられたサブミラー１５により下方に反射され、マルチＡＦモジュール６０に入射する。

測光ＩＣ１８は、受光量に応じて光電変換した電気信号を、周辺制御回路２１を介してボディＣＰＵ３１に測光信号として入力する。ボディＣＰＵ３１は、測光信号およびフィルム感度情報等に基づいて所定の露出演算を実行し、露出用の適正シャッタ速度および絞り値を算出する。そして、これらの算出したシャッタ速度および絞り値に基づいて、撮影処理の際に周辺制御回路２１は、モータドライブ回路２４を介してミラーモータ２５を駆動してメインミラー１３をアップするとともに、絞り機構２２を駆動して撮影レンズ５１の絞り（図示せず）を算出した絞り値に設定し、算出したシャッタ速度に基づいて露光機構（フォーカルプレーンシャッタ）２３を駆動して露光する。さらに露光終了後、周辺制御回路２１はミラーモータ２５を駆動してメインミラー１３をダウンし、フィルム巻上モータ２６を駆動してフィルムを１コマ分巻き上げる。

ボディＣＰＵ３１は、制御プログラム等をメモリしたＲＯＭ３１ａ、演算用、制御用の所定のデータを一時的にメモリするＲＡＭ３１ｂ、計時用のタイマー３１ｃ、カウンタ３１ｄ、マルチＡＦモジュール６０（ＣＣＤ焦点検出素子６１）から入力した出力ＶＯＵＴ信号（積分終了信号／ビデオ信号Ｖｉｄｅｏ）をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３１ｅ、モニタ基準ＶＭＳ信号をＤ／Ａ変換して出力するＤ／Ａ変換器３１ｆを内蔵している。さらにボディＣＰＵ３１には、外部不揮発性メモリ手段としてＥＥＰＲＯＭ３８が接続されている。このＥＥＰＲＯＭ３８には、カメラボディ１１特有の各種定数などがメモリされている。

マルチＡＦモジュール６０は、いわゆる瞳分割位相差方式であって、複数のＣＣラインセンサを有するＣＣＤ焦点検出素子６１と、図示しないがＡＦ光学系として、撮像面と等価な焦点検出面において、複数の焦点検出エリア内に被写体像を形成する被写体光束を二分割に瞳分割して、対応するラインセンサ上に投影する光学系を備えている。

ＣＣＤ焦点検出素子６１は、いわゆる瞳分割された一対の被写体光束をそれぞれ受光して積分する複数列のラインセンサと、各ラインセンサの受光光量をモニタ、つまり積分値をチェックするモニタセンサを備えている。各ラインセンサおよびモニタセンサは、ＣＣＤ焦点検出素子６１が備えた制御回路系により駆動制御される。制御回路系は、モニタセンサのモニタ電圧（出力電圧）が所定の閾値に達すると、そのモニタセンサに対応するラインセンサＩの積分を終了させる。そして、全てのラインセンサの積分を終了させると、ラインセンサが積分した電荷を、ラインセンサ毎に画素単位で逐一電圧に変換し、画素単位のビデオ信号Ｖｉｄｅｏとして、ボディＣＰＵ３１へ出力する。

図２には、撮影画面７０とＣＣＤ焦点検出素子６１の関係の一実施例を模式的に示してある。この実施例では、撮影画面７０内に９箇所のクロス検出エリアＵＬ、ＵＣ、ＵＲ、ＣＬ、ＣＣ、ＣＲ、ＤＬ、ＤＣ、ＤＲが配置されている。各クロス検出エリアＵＬ乃至ＤＲに対応させて、ＣＣＤラインセンサが縦センサＩＶおよび横センサＩＨとして設けられている。

中央のクロス検出エリアＣＣ（縦検出エリアＶＣＣ、横検出エリアＨＣＣ）に対応する縦センサＩＶＣＣおよび横センサＩＨＣＣはそれぞれ、参照領域と基準領域の二つの領域に区分けされていて、それぞれの領域に二分割された一対の被写体像の一方が投影され、それぞれの領域の画素（光電変換素子）が積分、つまり被写体像の照度に応じた電荷に光電変換して電気的な信号として蓄積。積分が終了したら、各画素、センサ単位のビデオ信号（画像信号）Ｖｉｄｅｏとして出力される。さらに縦センサＩＶＣＣおよび横センサＩＨＣＣの基準領域に隣接して、モニタセンサＭＶＣＣ、ＭＨＣＣが設けられている。各モニタセンサＭＶＣＣ、ＭＨＣＣは、隣接する縦、横センサＩＶＣＣ、ＩＨＣＣの受光量をモニタし、モニタ信号（電圧）を出力する。
なお、図では全てのクロス検出エリアＵＬ乃至ＤＬに対応して縦センサＩＶおよび横センサＩＨが設けられているが、中央のクロス検出エリアＣＣおよび縦、横センサＩＶＣＣ、ＩＨＣＣと同様の構成である。

このＣＣＤ焦点検出素子６１は、同一の出力ポート（ＶＯＵＴ）から、全ての縦、横センサの積分が終了するまでは、ビデオ信号Ｖｉｄｅｏの代わりにセンサ毎にモニタ信号（モニタ電圧）を所定周期で繰り返し出力し、いずれかの縦、横センサの積分が終了すると積分終了信号を出力し、全ての縦、横センサの積分が終了すると、各縦、横センサが積分した電荷を順番に、所定のビデオ信号Ｖｉｄｅｏに変換して出力する。

なお、図示実施形態では、各クロス検出エリアＵＬ、ＵＣ、ＵＲ、ＣＬ、ＣＣ、ＣＲ、ＤＬ、ＤＣ、ＤＲはほぼ直交する二つのエリアを備えているが、二つのエリアは直交させなくてもよい。

ボディＣＰＵ３１は、マルチＡＦモジュール６０から入力したビデオ信号Ｖｉｄｅｏを内蔵Ａ／Ｄ変換器３１ｅでデジタル信号に変換し、焦点検出エリアに対応するデジタル信号に基づいて所定の演算（プレディクタ演算）を実行してデフォーカス量を算出する。算出したデフォーカス量に基づいてＡＦモータ３３の回転方向を決定し、回転数を、ＡＦモータ３３の回転数を検出するエンコーダ３７が出力するＡＦパルス数として算出、内蔵のカウンタ３１ｄにセットする。そしてボディＣＰＵ３１は、その回転方向およびパルス数に基づき、ＡＦモータドライバ３２を介してＡＦモータ３３を駆動する。この駆動に際してボディＣＰＵ３１は、ＡＦモータ３３の回転に連動してエンコーダ３７が出力するパルスを内蔵のカウンタ３５ｄでダウンカウントし、カウント値が０になったらＡＦモータ３３を停止させる。

ＡＦモータ３３の回転は、ギヤブロック３４により減速され、カメラボディ１１のマウント部に設けられたジョイント３５と撮影レンズ５１のマウント部に設けられたジョイント５５との接続を介して撮影レンズ５１側に伝達される。

さらにボディＣＰＵ３１には、フォーカスモードをマニュアルモード、ＡＦ（ワンショット／コンティニュアスＡＦ）モードの間で切り換えるフォーカススイッチＳＷＡＦ、マニュアルレリーズ釦の半押しでオンする測光スイッチＳＷＳおよび全押しでオンするレリーズスイッチＳＷＲ、周辺制御回路２１等への電源をオン／オフするメインスイッチＳＷＭが接続されている。

ボディＣＰＵ３１は、設定されたＡＦ、露出、撮影などのモード、シャッタ速度、絞り値などを表示パネル３９に表示する。表示パネル３９は、通常、カメラボディ１１の外面およびファインダ視野内の２ヶ所に設けられた表示器を含む。

撮影レンズ５１は、レンズＣＰＵ５７と、焦点調節用レンズ５２を光軸方向に駆動するギアブロック５３と、撮影レンズ５１のマウント部に設けられた、カメラボディ１１のジョイント３５と着脱自在に連結するジョイント５５を備えている。ＡＦモータ３３の回転は、ギアブロック３４、ジョイント３５、５５を介してギアブロック５３に伝達され、ギアブロック５３を介して焦点調節用レンズ群Ｌ１を進退移動させる。

レンズＣＰＵ５７は、電気接点群５６、３６の接続を介してカメラボディ１１の周辺制御回路２１と接続されていて、この周辺制御回路２１を介してボディＣＰＵ３１との間で、開放、最大Ｆ値情報、焦点距離情報、レンズ位置（距離）情報などを通信する所定のデータ通信を行う。

この実施形態における多点自動焦点調節処理は、次の通りである。測光スイッチＳＷＳが半押しされると、全てのクロス検出エリアの縦、横センサについて積分し、ビデオ信号Ｖｉｄｅｏ信号を入力し、全てのクロス検出エリアについてデフォーカス量を演算する。そうして、最も絶対値が小さいデフォーカス量を選択し、そのデフォーカス量に基づいて焦点調節処理を行う。

さらに本実施の形態では、縦、横センサから得られたビデオ信号Ｖｉｄｅｏの信頼性が低い場合、例えばローコントラスト、または明度が徐々にもしくは段階的に変化するグラデーションであった場合は、そのビデオ信号Ｖｉｄｅｏに基づくデフォーカス量の絶対値を予め設定した値に置き換えて、上記絶対値が最も小さいデフォーカス量を選択する。

クロス検出エリアが選択されている場合は、選択されたクロス検出エリアの縦、横センサから得られたビデオ信号Ｖｉｄｅｏに基づいて以上の処理を実行する。

次に、この一眼レフカメラの自動焦点検出および焦点調節動作について、さらに図３乃至図６に示したフローチャートを参照して説明する。カメラボディ１１に図示しない電池が装填され、メインスイッチＳＷＭがＯＮされると、図３に示したスタート処理に入る。スタート処理に入ると、まず、ボディＣＰＵ３１は、カメラ動作全般を統括的に制御するシステムのイニシャライズを実行する（ステップ（以下「Ｓ」と称する）１０１）。システムのイニシャライズには、ボディＣＰＵ３１の起動、ＲＯＭからマイクロプログラムの読み込み、キャッシュ、入出力ポート、フラグ等のイニシャライズが含まれる。その後、電池から所定の電圧が供給されている間、Ｓ１０３乃至Ｓ１３９の処理を実行する。

まず、ボディＣＰＵ３１以外の部材への電力供給を停止するパワーダウン処理（Ｓ１０３）を実行する。そうして、測光スイッチＳＷＳがＯＮしたかどうかをチェックし（Ｓ１０５）、ＯＮしていなければ（Ｓ１０５；Ｎ）、パワーダウン処理（Ｓ１０３）を実行してパワーダウン状態を維持する。測光スイッチＳＷＳがＯＮすると（Ｓ１０５；Ｙ）、パワーオン（Ｓ１０７）してＰＨＯＮループ処理に入る。パワーオン処理（Ｓ１０７）は、ボディＣＰＵ３１以外の部材へも電池の電力を供給する処理であって、例えば表示パネル３９に撮影モードなどを表示する。

『ＰＨＯＮループ』
ＰＨＯＮループ処理に入ると、ＰＨＯＮループ時間タイマをスタートさせる（Ｓ１０９）。ＰＨＯＮループ時間は、主にＡＦ処理を所定間隔で繰り返し実行するためのインターバル時間である。次に、スイッチチェック（Ｓ１１１）、つまり各スイッチの状態を入力し、レンズ通信（Ｓ１１３）を実行して撮影レンズ５１からレンズ情報を入力する。

周辺制御回路２１から、測光ＩＣ１８によって測光した被写体輝度信号Ｂｖを入力してＡ／Ｄ変換し（Ｓ１１５）、選択された露出モードによるアルゴリズムでＡＥ演算処理（Ｓ１１７）を実行してシャッタ速度および絞り値を求め、これらの値を表示パネル３９に表示する（Ｓ１１９）。

レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしているかどうかをチェックし、ＯＮしていれば（Ｓ１２１；Ｙ）、レリーズ処理（Ｓ１３９）を実行してＰＨＯＮループ処理に戻る。レリーズスイッチＳＷＲがＯＮしていない場合（Ｓ１２１；Ｎ）は、ＡＦ処理（Ｓ１２３）を、ループ時間が経過するまで繰り返し実行する（Ｓ１２５；Ｎ、Ｓ１２３）。ループ時間が経過したら（Ｓ１２５；Ｙ）、測光スイッチＳＷＳがＯＮしているかどうかをチェックし（Ｓ１２７）、ＯＮしていたら（Ｓ１２７；Ｙ）ＰＨＯＮループ処理の最初のステップに戻る。

測光スイッチＳＷＳがＯＮしていなかったら（Ｓ１２７；Ｎ）、パワーホールド中フラグが“１”かどうかをチェックし（Ｓ１２９）、“１”でなければパワーホールドタイマをスタートさせ（Ｓ１３１）、パワーホールド中フラグに“１”をセットしてＳ１３５に進む。パワーホールド中フラグに“１”がセットされていたとき（Ｓ１２９；Ｙ）は、Ｓ１３１、Ｓ１３３をスキップしてＳ１３５に進む。

Ｓ１３５では、パワーホールド時間が経過したかどうかをチェックし、経過しているとき（Ｓ１３５；Ｙ）はパワーホールド中フラグをクリア（Ｓ１３７）してからＰＨＯＮループ処理の最初のステップに戻り、経過していないとき（Ｓ１３５；Ｎ）はそのままＰＨＯＮループ処理の最初のステップに戻る。つまり、測光スイッチＳＷＳがオフしてからパワーホールド時間が経過するまではＳ１０９乃至Ｓ１３５の処理を繰り返し実行し、測光スイッチＳＷＳがオフしてからパワーホールド時間が経過したら、パワーホールド中フラグをクリアしてＳ１０３に戻ってパワーダウン処理を実行し、パワーダウン状態で測光スイッチＳＷＳがＯＮするのを待つ（Ｓ１０５）。

Ｓ２１５で実行するＡＦ処理の詳細について、図４に示したフローチャートを参照して説明する。ＡＦ処理に入ると、測光スイッチＳＷＳがＯＮしているかどうかをチェックする（Ｓ２０１）。測光スイッチＳＷＳがオフしていたとき（Ｓ２０１；Ｎ）は、ＡＦロックフラグ、ＡＧＣレベルシフトフラグおよび時間短縮要求フラグの全てに“０”をセット（フラグクリア）して（Ｓ２１７、Ｓ２１９、Ｓ２２１）、リターンする（ＲＥＴ）。

測光スイッチＳＷＳがＯＮしているとき（Ｓ２０１；Ｙ）は、ＡＦロックフラグが“１”かどうかをチェックする（Ｓ２０３）。ＡＦロックフラグは、ワンショットＡＦモードにおいて合焦したときにその合焦状態を維持するためにセットされるフラグである。

ＡＦロックフラグに“１”がセットされていない場合（Ｓ２０３；Ｎ）は、ＣＣＤ焦点検出素子６１に積分処理を実行させ（Ｓ２０５）、ＣＣＤ焦点検出素子６１からビデオ信号Ｖｉｄｅｏを入力し、デフォーカス演算を実行する（Ｓ２０７）。そうして、演算したデフォーカス量（絶対値）が合焦幅未満であるかどうかチェックする（Ｓ２０９）。合焦幅とは、焦点深度により合焦と見なせるデフォーカス量の範囲である。この合焦幅は、一定値、または撮影レンズから入力した焦点距離、開放絞り情報から演算して設定することができる。

デフォーカス量が合焦幅未満でなかった場合（Ｓ２０９；Ｎ）は、デフォーカス量に基づいてＡＦモータ３３を駆動するパルス数を演算（Ｓ２１３）し、ＡＦモータ３３を駆動して（Ｓ２１５）リターンする（ＲＥＴ）。
デフォーカス量が合焦未満であった場合（Ｓ２０９；Ｙ）は、ＡＦロックフラグに“１”をセットし（Ｓ２１１）、リターンする（ＲＥＴ）。ＡＦロックフラグに“１”をセットすると、次にＡＦ処理に入っても、Ｓ２０３からリターンする。

『積分処理』
積分処理について、図５に示したフローチャートを参照して説明する。積分処理に入ると、まず、積分を開始するタイミングを図る積分タイミングチェック処理を実行し（Ｓ３０１）、ＣＣＤ焦点検出素子６１に対して積分開始通信処理を実行して（Ｓ３０３）、ＣＣＤ焦点検出素子６１に縦、横センサＩＶ、ＩＨおよびモニタセンサＭに積分処理を開始させる。

いずれかの縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分が終了したかどうかを、ＣＣＤ焦点検出素子６１から出力される積分終了信号によりチェックする（Ｓ３０５）。いずれかの縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分が終了していなければ（Ｓ３０５；Ｎ）、各センサ毎に積分時間を内蔵ＲＡＭ３１ｂにメモリし（Ｓ３０７）、最大積分時間が経過したかどうかをチェックし（Ｓ３１５）、経過していなければ（Ｓ３１５；Ｎ）全てのセンサの積分が終了したかどうかをチェックし（Ｓ３１７）、全ての縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分が終了していなければ（Ｓ３１７；Ｎ）、Ｓ３０５に戻る。

何れかのセンサの積分が終了した場合（Ｓ３０５；Ｙ）は積分終了情報通信処理（Ｓ３０９）を実行し、積分中のセンサがある場合（Ｓ３１１；Ｙ）は積分中縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分時間をＲＡＭ３１ｂにメモリ（Ｓ３１３）してＳ３１５に進み、積分中の縦、横センサＩＶ、ＩＨが無い場合（Ｓ３１１；Ｎ）はＳ３１３をスキップしてＳ３１５に進む。

以上のＳ３０５乃至Ｓ３１７の処理を、繰り返し、全ての縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分が終了した場合（Ｓ３１７；Ｙ）はこのループを抜けてＳ３２１に進み、全ての縦、横センサＩＶ、ＩＨの積分が終了する前に最大積分時間が経過した場合（Ｓ３１５；Ｙ）はＧａｉｎ設定（ゲインアップ設定）（Ｓ３１９）を実行してからＳ３２１に進む。Ｇａｉｎ設定は、ラインセンサから出力された信号の増幅倍率の設定である。

Ｓ３２１では、ＣＣＤ焦点検出素子６１に対して積分終了通信を実行してＣＣＤ焦点検出素子６１に積分を終了させ、ＣＣＤ焦点検出素子６１からビデオ信号Ｖｉｄｅｏを入力してＡ／Ｄ変換し（Ｓ３２３）、リターンする（ＲＥＴ）。

『デフォーカス演算処理』
次に、積分処理（Ｓ２０５）に続いてＳ２０７で実行されるデフォーカス演算処理の実施形態について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。

デフォーカス演算処理に入ると、焦点検出センサ（焦点検出エリア）を自動選択する自動選択モードか否かをチェックする（Ｓ４０１）。自動選択モードか否かは、図示しないが、公知のモード選択処理によって選択される。
自動選択モードであれば（Ｓ４０１；Ｙ）、全縦、横センサＩＶ、ＩＨについてデフォーカス量を算出し（Ｓ４０３）、有効なデフォーカス量中、最も近距離のデフォーカス量を選択し（Ｓ４０５）、リターンする（ＲＥＴ）。デフォーカス量選択に際して、通常、中央に近い焦点検出エリアほど優先度を高く設定する。例えば、算出したデフォーカス量が同一または所定範囲内に含まれるときは、中央に近い焦点検出エリアの方を優先選択する。

自動選択モードでない場合（Ｓ４０１；Ｎ）は、Ｓ４０７以降の処理を実行する。まず、横センサ比較用デフォーカスおよび縦センサ比較用デフォーカスにＮＧ値ＦＦＦＦｈを設定し（Ｓ４０７、Ｓ４０９）、マニュアル選択された横ラインセンサのデフォーカス量（絶対値）を算出する（Ｓ４１１）。

有効な演算結果が得られた（演算ＯＫ）かどうかをチェックする（Ｓ４１３）。有効な演算結果が得られた場合（Ｓ４１３；Ｙ）は、横センサ比較用デフォーカスに、有効なデフォーカス演算値（絶対値）を代入する（Ｓ４１５）。そうして、その横センサＩＨの映像データがローコントラストであるかグラデーションであるかどうかをチェックする（Ｓ４１７、Ｓ４１９）。ローコントラストであった場合（Ｓ４１７；Ｙ）、またはローコントラストではない（Ｓ４１７；Ｎ）がグラデーションであった場合（Ｓ４１９；Ｙ）は横センサ比較用デフォーカスに最大値７ＦＦＦｈを代入し（Ｓ４２１）、ローコントラストでなく（Ｓ４１７；Ｎ）、かつグラデーションでなかった場合（Ｓ４１９；Ｎ）はＳ４２１をスキップしてＳ４２３に進む。

Ｓ４２３では、選択エリアの縦ラインセンサについて、デフォーカス量（絶対値）を演算する。有効なデフォーカス量を算出できた場合（演算ＯＫ）（Ｓ４２５；Ｙ）は、縦センサ比較用デフォーカスにデフォーカス演算値を代入する（Ｓ４２７）。そうして、その縦ラインセンサの映像データがローコントラストであったかどうかをチェックする（Ｓ４２９）。
ローコントラストであった場合（Ｓ４２９；Ｙ）、またはローコントラストではない（Ｓ４２９；Ｎ）がグラデーションであった場合（Ｓ４３１；Ｙ）は、横センサ比較用デフォーカスが最大値７ＦＦＦｈであるかどうかをチェックする（Ｓ４３３）。横センサ比較用デフォーカスが最大値７ＦＦＦｈであった場合（Ｓ４３３；Ｙ）は、横センサ比較用デフォーカスに横センサデフォーカス演算値を代入する（Ｓ４３５）。つまり、ローコンまたはグラデーションであったために代入した最大値７ＦＦＦｈ（Ｓ４２１）をデフォーカス演算値（Ｓ４１５）に戻す。この実施例では横センサを優先し、縦横とも７ＦＦＦｈでも横センサを戻しているが、これらは、通常のカメラ撮影では横撮影が主だからである。横センサ比較用デフォーカスが最大値７ＦＦＦｈでなかった場合（Ｓ４３３；Ｎ）は、縦センサ比較用デフォーカスに最大値７ＦＦＦｈを代入し（Ｓ４３７）、Ｓ４３９に進む。
選択エリアの縦センサデフォーカス演算が有効でなかった場合（Ｓ４２５；Ｎ）、グラデーションでなかった場合（Ｓ４３１；Ｎ）は、Ｓ４３９に進む。

Ｓ４３９では、縦、横センサ比較用デフォーカスが両方ともＮＧ値ＦＦＦＦｈであるかどうかをチェックする。両方ともＮＧ値ＦＦＦＦｈであった場合（Ｓ４３９；Ｙ）はリターンする（ＲＥＴ）。選択されたクロス検出エリアについて有効なデフォーカス量が得られていないからである。縦、横センサ比較用デフォーカスのいずれかがＮＧ値ＦＦＦＦｈでなかった場合（Ｓ４３９；Ｎ）は、横センサ比較用デフォーカスが縦センサ比較用デフォーカス以下かどうかをチェックし（Ｓ４４１）、以下の場合（Ｓ４４１；Ｙ）は横ラインセンサを選択し（Ｓ４４３）、以下でない場合（Ｓ４４１；Ｎ）は縦ラインセンサを選択して（Ｓ４４５）リターンする（ＲＥＴ）。つまり、現在位置に近い方のデフォーカス量を選択するのである。

以上の処理により、選択されたクロス検出エリアの縦、横センサＩＶ、ＩＨで得られたデフォーカス量のうち、絶対値が小さい方、つまり焦点調節用レンズ群Ｌ１を現在位置から移動する量が少ない方が選択されるので、レンズ駆動量が少なくてすむ。しかも、縦、横センサＩＶ、ＩＨのうち、ローコン、グラデーションの場合はデフォーカスに最大値７ＦＦＦｈが代入されているので選択されず、ローコンでもグラデーションでも無い信頼性の高い方が優先選択されるので、誤動作が少ない。

本実施形態では、同一クロス検出エリアの縦、横センサのデフォーカス量の絶対値が同一の場合は横センサのデフォーカス量を選択したが、実施例の一つではかかる場合は縦センサのデフォーカス量を選択し、他の実施例では近距離側のデフォーカス量を選択し、さらに他の実施例では、前回とレンズ駆動方向が同一となる方のデフォーカス量を選択する。近距離側のデフォーカス量を選択することにより、近距離から広範囲の被写体を焦点深度内に納めることが可能になる。前回とレンズ駆動方向が同一となる方のデフォーカス量を選択することにより、前回非合焦であった場合に特に合焦状態の信頼性が高くなり、いわゆるハンチング状態を防止できる。

本発明を適用した一眼レフカメラの実施形態の主要部をブロックで示す図である。 同実施形態のラインセンサの配置例を示す図である。 同実施形態の動作に関するメイン処理をフローチャートで示す図である。 同実施形態のＡＦ処理の実施形態をフローチャートで示す図である。 同ＡＦ処理中の積分処理に関する実施形態をフローチャートで示す図である。 同実施形態のＡＦ処理中のデフォーカス量演算処理に関する実施形態をフローチャートで示す図である。

符号の説明

１１ カメラボディ
１３ メインミラー
１４ ハーフミラー部
１５ サブミラー
３１ ボディＣＰＵ（選択手段 識別手段 信頼性判定手段）
３１ｄ カウンタ
３２ ＡＦモータドライバ
３３ ＡＦモータ
３４ ギアブロック
３５ ジョイント
３７ エンコーダ
３８ ＥＥＰＲＯＭ
５１ 撮影レンズ
５３ ギアブロック
５５ ジョイント
５７ レンズＣＰＵ
６０ マルチＡＦモジュール
６１ ＣＣＤ焦点検出素子
L１ 焦点調節レンズ群
ＵＬ ＵＣ ＵＲ ＣＬ ＣＣ ＣＲ ＤＬ ＤＣ ＤＲ クロス検出エリア（交差検出エリア）
ＩＶ 縦センサ（センサ列）
ＩＨ 横センサ（センサ列）

Claims (8)

1. 被写体光束を瞳分割して一対の被写体像をセンサ列の異なる領域に投影し、センサ列上に投影された一対の被写体像を電気的な画像信号に変換してその位相差からデフォーカス量を求める多点自動焦点調節装置であって、
   検出領域が一部重複する交差検出エリアおよびそれぞれの交差検出エリアに対応するセンサ列を含み、
   前記交差検出エリアのそれぞれのセンサ列により得られたデフォーカス量について、絶対値が小さい方のデフォーカス量を選択する選択手段を備えたこと、を特徴とする多点自動焦点調節装置。
2. 請求項１記載の多点自動焦点調節装置は、前記交差検出エリアに対応する各センサ列から得られた画像信号について信頼性を判定する信頼性判定手段を備え、前記選択手段は、該信頼性判定手段が信頼性が低いと判定したセンサ列のデフォーカス量を予め設定した値に置換して前記デフォーカス量の選択処理をする多点自動焦点調節装置。
3. 請求項２記載の多点自動焦点調節装置において、前記信頼性判定手段が前記交差検出エリアに対応する全てのセンサ列から得られた画像信号について信頼性が低いと判定した場合は、前記デフォーカス量の置換をしない多点自動焦点調節装置。
4. 請求項２または３記載の多点自動焦点調節装置において、前記信頼性は、センサ列上に投影された被写体像がローコントラストまたはグラデーションであるか否かにより判定する多点自動焦点調節装置。
5. 請求項１記載の多点自動焦点調節装置において、複数の交差検出エリアの中から一つの交差検出エリアが選択されているときは、前記選択手段は選択された交差検出エリアのセンサ列により得られたデフォーカス量について前記選択処理をする多点自動焦点調節装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の多点自動焦点調節装置において、前記焦点検出エリアについて得たデフォーカス量および各交差検出エリアについて選択したデフォーカス量の中で、最も近距離に相当するデフォーカス量を選択する多点自動焦点調節装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項記載の多点自動焦点調節装置において、前記選択手段は、前記デフォーカス量の絶対値が等しい場合は、横方向のセンサ列のデフォーカス量を選択する多点自動焦点調節装置。
8. 被写体像をセンサ列の異なる領域で受光し電気的な画像信号に変換してその出力から合焦位置を求める多点自動焦点調節装置を備えるカメラであって、
   検出領域が一部重複する交差検出エリアおよびそれぞれの交差検出エリアに対応するセンサ列を含み、
   前記交差検出エリアのそれぞれのセンサ列により得られた合焦位置までの移動量が小さい方のセンサ列の出力を選択する選択手段を備えたこと、を特徴とする多点自動焦点調節装置を備えたカメラ。

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