JP2832054B2

JP2832054B2 - 焦点検出装置

Info

Publication number: JP2832054B2
Application number: JP2016803A
Authority: JP
Inventors: 彰明石
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH03220514A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被写体を照明するための補助光源を有した
カメラ等の焦点検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写
体からの一対の光束を一対の蓄積型センサ列で受光し
て、その光電変換信号の相対位置変位量を求めることに
より、撮影レンズのデフオーカス量を検出する焦点検出
装置がよく知られている。こういった受動形の焦点検出
装置は被写体が低輝度であったり、低輝度でないとして
も表面上に輝度変化がないとデフオーカス量を検出する
ことが出来ないため、焦点検出不能時に被写体をパター
ン照明するための補助光源を用意している場合が多い。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来例では焦点検出不能かつ低輝
度ということを補助光を投光する条件としているため、
例えば大デフオーカス量で像信号の相対位置変位量が大
きくなり過ぎたために焦点検出不能に陥っても、少しで
も被写体輝度が低ければ補助光を投光することになり、
もともと大デフオーカスで焦点検出不能な状況ではいく
ら補助光を投光しても焦点検出可能とはならず、補助光
投光下での蓄積時間による応答性の無駄と、照明による
エネルギーの無駄が生じていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来例の欠点を改善することを目的とし
ており、大デフオーカス時での焦点検出不能時には、像
信号の最低値が充分に小さいことに着目し、センサから
の出力信号のうち所定値よりも低い信号があるかどう
か、すなわち像の最低値が所定値より大きいか否かの判
定を行わせて無駄に補助光を投光し、大デフオーカス時
の無駄な時間とエネルギーを節約する焦点検出装置を提
供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第３図は本発明の一実施例であるところの焦点検出装
置の概略構成を示す図である。

図中、MSKは視野マスクであり、中央に十字形の開口
部MSK−1,両側の周辺部に縦長の開口部MSK−2,MSK3を有
している。FLDLはフイールドレンズであり、視野マスク
の３つの開口部MSK−1,MSK−2,MSK−３に対応して、３
つの部分FLDL−1,FLDL−2,FLDL−３から成っている。DP
は絞りであり、中心部には上下左右に一対ずつ計４つの
開口DP−1a,DP−1b,DP−4a,DP−4bを、また左右の周辺
部分には一対２つの開口DP−2a,DP−2bおよびDP−3a,DP
−3bがそれぞれ設けられている。前記フイールドレンズ
FLDLの各領域FLDL−1,FLDL−2,FLDL−３はそれぞれこれ
らの開口対DP−1,DP−2,DP−３を不図示の対物レンズの
射出瞳付近に結像する作用を有している。AFLは４対計
８つのレンズAFL−1a,AFL−1b,AFL−4a,AFL−4b,AFL−2
a,AFL−2b,AFL−3a,AFL−3bからなる２次結像レンズで
あり、絞りDPの各開口に対応して、その後方に配置され
ている。SNSは４対計８つのセンサ列SNS−1a,SNS−1b、
SNS−4a,SNS−4b、SNS−2a,SNS−2b、SNS−3a,SNS−3b
から成るセンサであり、各２次結像レンズAFLに対応し
てその像を受光するように配置されている。

この第３図に示す焦点検出系では、撮影レンズの焦点
がフイルム面より前方にある場合、各センサ列対上に形
成される被写体像は互いに近づいた状態になり、焦点が
後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状態にな
る。この被写体像の相対位置変位量は撮影レンズの焦点
外れ量と特定の関数関係にあるため、各センサ列対でそ
のセンサ出力に対してそれぞれ適当な演算を施せば、撮
影レンズの焦点外れ量、いわゆるデフオーカス量を検出
することが出来る。

以上で説明したような構成をとることにより、不図示
の対物レンズにより撮影または観察される範囲の中心付
近では、光量分布が上下または左右の一方向にのみ変化
するような物体に対しても測距することが可能となり、
中心以外の視野マスクの周辺の開口部MSK−2,MSK−３に
対応する位置にある物体に対しても測距することができ
る。

第２図は第３図の如き焦点検出装置を備えたカメラの
具体的な構成の一例を示す回路図であり、先ず各部の構
成について説明する。

第２図において、PRSはカメラの制御装置で、例え
ば、内部にCPU（中央処理装置）,ROM,RAM,A/D変換機能
を有する１チツプのマイクロコンピユータ（以下マイコ
ンと記す）である。マイコンPRSはROMに格納されたカメ
ラのシーケンスプログラムに従って、自動露出制御機
能、自動焦点調節機能、フイルムの巻上げ巻戻し等のカ
メラの一連の動作を行っている。そのために、マイコン
PRSは通信用信号SO,SI,SCLK,通信選択信号CLCM,CSDR,CD
DRを用いて、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制
御装置と通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制
御する。

SOはマイコンPRSから出力されるデータ信号、SIはマ
イコンPRSに入力されるデータ信号、SCLKは信号SO,SIの
同期クロツクである。

LCMはレンズ通信バツフア回路であり、カメラが動作
中のときにはレンズ用電源端子VLに電力を供給するとと
もに、マイコンPRSからの選択信号CLCMが高電位レベル
（以下、“H"と記し、低電位レベルは“L"と記する）の
ときには、カメラとレンズ間の通信バツフアとなる。

マイコンPRSが選択信号CLCMを“H"にして、SCLKに同
期して所定のデータを信号SOとして送出すると、バツフ
ア回路LCMはカメラ・レンズ間通信接点を介して、SCLK,
SOの各々のバツフア信号LCK,DCLをレンズへ出力する。
それと同時にレンズLNSからの信号DLCのバツフア信号を
信号SIとして出力し、マイコンPRSはSCLKに同期して信
号SIをレンズのデータとして入力する。

DDRはスイツチ検知および表示用回路であり、信号CDD
Rが“H"のとき選択されて、SO,SI,SCLKを用いてマイコ
ンPRSから制御される。即ち、マイコンPRSから送られて
くるデータに基づいてカメラの表示部材DSPの表示を切
り替えたり、カメラの各種操作部材のオンオフ状態を通
信によってマイコンPRSに報知する。

SW1,SW2は不図示のレリーズボタンに連動したスイツ
チで、レリーズボタンの第１段階の押下によりSW1がオ
ンし、引続いて第２段階の押下でSW2がオンする。マイ
コンPRSはSW1オンで測光、自動焦点調節を行い、SW2オ
ンをトリガとして露出制御とその後のフイルムの巻上げ
を行う。

なお、スイツチSW2はマイコンであるPRSの「割込み入
力端子」に接続され、SW1オン時のプログラム実行中で
もSW2オンによって割込みがかかり、直ちに所定の割込
みプログラムへ制御を移すことができる。

MTR1はフイルム給送用、MTR2はミラーアツプ・ダウン
およびシヤツタばねチヤージ用のモータであり、各々の
駆動回路MDR1,MDR2により正転，逆転の制御が行われ
る。マイコンPRSからMDR1,MDR2に入力されている信号M1
F,M1R,M2F,M2Rはモータ制御用の信号である。

MG1,MG2は各々シヤツタ先幕・後幕走行開始用マグネ
ツトで、信号SMG1,SMG2,増幅トランジスタTR1,TR2で通
電され、マイコンPRSによりシヤツタ制御が行われる。

なお、スイツチ検知および表示用回路DDR,モータ駆動
回路MDR1,MDR2,シヤツタ制御は本発明と直接関りがない
ので、詳しい説明は省略する。

LPRSはレンズ内制御回路で、該回路LPRSにLCKに同期
して入力される信号DCLは、カメラから撮影レンズLNSに
対する命令のデータであり、命令に対するレンズの動作
は予め決められている。制御回路LPRSは所定の手続きに
従ってその命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作
や、出力DLCからレンズの各部動作状況（焦点調節光学
系の駆動状況や、絞りの駆動状態等）や各種パラメータ
（開放Ｆナンバ、焦点距離、デフオーカス量対焦点調節
光学系の移動量の係数等）の出力を行う。

該実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメ
ラから焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送ら
れてくる駆動量・方向に従って焦点調節用モータLTMRを
信号LMF,LMRによって駆動して、焦点調節光学系を光軸
方向に移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量は光
学系に連動して回動するパルス板のパターンをフオトカ
プラーにて検出し、移動量に応じた数のパルスを出力す
るエンコーダ回路ENCFのパルス信号SENCFでモニタし、
回路LPRS内のカウンタで計数し、該カウント値が回路LP
RSに送られた移動量に一致した時点でLPRS自身が信号LM
F,LMRを“L"にしてモータLMTRを制御する。

このため、一旦カメラから焦点調節の命令が送られた
後は、カメラの制御装置であるところのマイコンPRSは
レンズの駆動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く
関与する必要がない。また、カメラから要求があった場
合には、上記カウンタの内容をカメラに送出することも
可能な構成になっている。

カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、同時
に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用としては
公知のステツピングモータDMTRを駆動する。なお、ステ
ツピングモータはオープン制御が可能なため、動作をモ
ニタするためのエンコーダを必要としない。

ENCZはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、回路LPRSはエンコーダ回路ENCZからの信号SENCZを
入力してズーム位置を検出する。制御回路LPRS内には各
ズーム位置におけるレンズ・パラメータが格納されてお
り、カメラ側のマイコンPRSから要求があった場合に
は、現在のズーム位置に対応したパラメータをカメラに
送出する。

SPCは撮影レンズを介した被写体からの光を受光する
露出制御用の測光センサであり、その出力SSPCはマイコ
ンPRSのアナログ入力端子に入力され、S/D変換後、所定
のプログラムに従って自動露出制御に用いられる。

SDRは焦点検出用ラインセンサ装置SNSの駆動回路であ
り、信号CSDRが“H"のときに選択されて,SO,SI,SCLKを
用いてマイコンPRSから制御される。

駆動回路SDRからセンサ装置SNSへ与える信号φSEL0,
φSEL1はマイコンPRSからの信号SEL0,SEL1そのもので、
φSEL0＝“L",φSEL1＝“L"のときセンサ列対SNS−１
（SNS−1a,SNS−1b）を、φSEL0＝“H",φSEL1＝“L"の
ときセンサ列対SNS−４（SNS−4a,SNS−4b）を、φSEL0
＝“L",φSEL1＝“H"のときセンサ列対SNS−２（SNS−2
a,SNS−2b）を、φSEL0＝“H",φSEL1＝“H"のときセン
サ列対SNS−３（SNS−3a,SNS−3b）をそれぞれ選択する
信号である。

蓄積終了後に、SEL0,SEL1を適当に設定して、クロツ
クφSH,φHPSを送ることにより、SEL0,SEL1（φSEL0,φ
SEL1）で選択されたセンサ列対の像信号が出力VOUTから
順次シリアルに出力される。

VP1,VP2,VP3,VP4はそれぞれ各センサ列対SNS−１（SN
S−1a,SNS−1b）、SNS−２（SNS−2a,SMS−2b）、SNS−
３（SNS−3a,SNS−3b）、SNS−４（SNS−4a,SNS−4b）
の近傍に配置された被写体輝度モニタ用センサからのモ
ニタ信号で、蓄積開始とともにその電圧が上昇し、これ
により各センサ列の蓄積制御が行われる。

信号φRES,φVRSはセンサのリセツト用クロツク、φH
RS,φSHは像信号の読出し用クロツク、φT1,φT2,φT3,
φT4はそれぞれ各センサ列対の蓄積を終了させるための
クロツクである。

センサ駆動回路SDRの出力VIDEOは、センサ装置SNSか
らの像信号VOUTと暗電流出力の差をとった後、被写体の
輝度によって決定されるゲインで増幅された像信号であ
る。上記暗電流出力とは、センサ列中の遮光された画素
の出力値であり、SDRはマイコンPRSからの信号DSHによ
ってコンデンサにその出力を保持し、これと像信号との
差動増幅を行う。出力VIDEOはマイコンPRSのアナログ入
力端子に入力されており、該マイコンPRSは同信号をA/D
変換後、そのデイジタル値をRAM上の所定アドレスへ順
次格納してゆく。

信号/TINTE1,/TINTE2,/TINTE3,/TINTE4は、それぞれ
センサ列対SNS−１（SNS−1a,SNS−1b）,SNS−２（SNS
−2a,SNS−2b）,SNS−３（SNS−3a,SNS−3b）,SNS−４
（SNS−4a,SNS−4b）に蓄積された電荷で適正となり、
蓄積が終了したことを表す信号で、マイコンPRSはこれ
を受けて像信号の読出しを実行する。

信号BTIMEはセンサ駆動回路SDR内の像信号増幅アンプ
の読出しゲイン決定のタイミングを与える信号で、通常
上記回路SDRはこの信号が“H"となった時点でのモニタ
信号VP1〜VP4の電圧から、対応するセンサ列対の読出し
ゲインを決定する。

CK1,CK2は上記クロツクφRES,φVRS,φHRS,φSHを生
成するために、マイコンPRSからセンサ駆動回路SDRへ与
えられる基準クロツクである。

マイコンPRSが通信選択信号CSDRを“H"として所定の
「蓄積開始コマンド」をセンサ駆動回路SDRに送出する
ことによってセンサ装置SNSの蓄積動作が開始される。

これにより、４つのセンサ列対で各センサ上に形成さ
れた被写体像の光電変換が行われ、センサの光電変換素
子部には電荷が蓄積される。同時に各センサの輝度モニ
タ用センサの信号VP1〜VP4が上昇してゆき、この電圧が
所定レベルに達すると、センサ駆動回路SDRは前記信号/
TINTE1〜/TINTE4がそれぞれ独立に“L"となる。

マイコンPRSはこれを受けてクロツクCK2に所定の波形
を出力する。センサ駆動回路SDRはCK2に基づいてクロツ
クφSH,φHRSを生成してセンサ装置SNSに与え、該セン
サ装置SNSは前記クロツクによって像信号を出力し、マ
イコンPRSは自ら出力しているCK2に同期して内部のA/D
変換機能でアナログ入力端子に入力されている出力VIDE
OをA/D変換後、デイジタル信号としてRAMの所定アドレ
スへ順次格納してゆく。

なお、センサ駆動回路SDR、センサ装置SNSの動作につ
いては先に本出願人より、二対のセンサ列を有する焦点
検出装置として特開昭63−216905号公報等で開示してい
るので、ここでの詳細な説明は省略する。

AUXLは焦点検出不能時に被写体を照明するための補助
光ユニツトである。マイコンPRSの出力端子CAUXLが“H"
となると、抵抗を介してトランジスタATRがオンし、発
光ダイオードALEDが通電される。ALEDの発光による光束
は補助光用レンズACNSの作用によって、被写体を照明す
る。

照明の様子を第４図（ａ），（ｂ）を用いて説明す
る。

第４図（ａ）は照明する前の説明図である。VWは被写
界に対応させた画面を表わし、領域１（RGN1）、領域２
（RGN2）、領域３（RGN3）、領域４（RGN4）はそれぞれ
前記センサ列SNS−1,SNS−2,SNS−3,SNS−４が受光して
いる画面内の被写体領域を表わしている。即ち、RGN1の
被写体領域から光束が撮影レンズ、焦点検出光学系を経
てセンサSNS−1a,1bへ入射する構成となっている。

さて、焦点検出不能時に補助光を作動させると、被写
体上には第４図（ｂ）に示したようなパターンで照明で
行われる。各パターンは発光ダイオードALEDとレンズAL
NSの中間にある不図示のマスクによって発生するもので
あり、パターンAPT1は被写体領域RGN1,RGN4を、APT2は
領域RGN2を、APT3は領域RGN3をそれぞれカバーするよう
に照明される。

各パターンは同じように垂直方向に輝度変化を有する
形状をしている。これは領域1,2,3が垂直方向の輝度変
化に基づいて焦点検出を行う構成をとっているからであ
り、領域1,2,3では、被写体のパターンが乏しくても照
明のパターンによって焦点検出が可能となる。従って、
こういうパターンでは領域RGN4はもともとの被写体に水
平方向の輝度変化がない限り、補助光を照明したとして
も焦点検出可能とはならない。

以上のようにして、マイコンPRSは各センサ列対上に
形成された被写体像の像情報を受とって、その後所定の
焦点検出演算を行い、撮影レンズのデフオーカス量を知
ることが出来る。

次いで、上記構成によるカメラの自動焦点調節装置に
ついて、以下のフローチャートに従って説明を行う。

第６図（ａ）はごく大まかなカメラ全体のシーケンス
のフローチヤートである。

第２図に示した回路に給電が開始されると、マイコン
PRSは第６図（ａ）のステツプ（101）から実行を開始し
てゆく。ステツプ（102）において、レリーズボタンの
第１段階押下によりオンするスイツチSW1の状態検知を
行い、オフならばステツプ（103）へ移行し、変数やフ
ラグの類を初期化する。スイツチSW1がオンせあればス
テツプ（104）へ移行し、カメラの動作を開始する。

ステツプ（104）では測光や各種スイツチ類の状態検
知、表示等の「AE制御」サブルーチンを実行する。AE制
御は本発明と直接関りがないので詳しい説明は省略す
る。サブルーチン「AE制御」が終了すると、次いでステ
ツプ（105）へ移行する。

ステツプ（105）で「AF制御」サブルーチンを実行す
る。ここではセンサの蓄積、焦点検出演算、レンズ駆動
の自動焦点調節動作を行う。サブルーチン「AF制御」が
終了すると再びステツプ（102）へ戻り、電源がオフす
るまでステツプ（104），（105）を繰返し実行してゆ
く。

なお、本実施例のフローチヤートでは、レリーズ動作
について記述していないが、レリーズ動作は本発明と直
接関わりがないのであえて省略している。

第１図は前記ステツプ（105）において実行されるサ
ブルーチン「AF制御」のフローチヤートである。

サブルーチン「AF制御」がコールされると、ステツプ
（001）を経て、ステツプ（002）以降のAF制御を実行し
てゆく。

ステップ（002）では現在補助光を投光して焦点検出
を133モード（以降“補助光モード”と称する）か否か
を判定し、そうであるならばステツプ（003）へ移行す
る。

ステツプ（003）では補助光の投光回数を調べ、既に
２回投光している場合には、分岐してステツプ（005）
へ移行する。即ち、本実施例では補助光は２回までしか
投光しないように設定している。

ステツプ（003）において、投光回数が２回未満であ
るならばステツプ（004）にて補助光を点灯し、ステツ
プ（005）へ移行する。補助光の点灯方法は前述したよ
うに、マイコンPRSが出力端子CAUXLを“H"とすることで
実行される。

続くステツプ（005）でサブルーチン「蓄積開始」を
実行する。同サブルーチンはセンサの蓄積動作を開始さ
せるルーチンである。

次のステツプ（006）でサブルーチン「像信号の入力
と焦点検出演算」を実行する。同サブルーチンは、本実
施例の４つのセンサの蓄積状態をモニタし、蓄積終了し
たセンサから順次像信号を入力し、入力した像信号に基
づいて、そのセンサが担当している被写体領域のデフオ
ーカス量を検出するサブルーチンである。

サブルーチン「蓄積開始」や「像信号入力と焦点検出
演算」の具体的演算については、本出願人による特開昭
63−216905号公報、特願昭61−160824号公報、あるいは
特願平１−291130号公報等で開始されているので、本発
明での詳細な説明は省略する。

なお、上記処理によって、実施例の４つの被写体領域
毎にそれぞれデフオーカス量が得られ、また像信号のコ
ントラスト等から公知の方法によって、それぞれ焦点検
出可能・不能等の判定も行なわれるものとする。

ステツプ（006）のサブルーチンが終了するとステツ
プ（007）へ移行する。

ステツプ（007）では、補助光点灯中か否かを調べ、
点灯中の場合にはステツプ（021）へ移行し、そうでな
い場合にはステツプ（008）へ移行する。

補助光が点灯していない場合を先に説明する。

ステツプ（008）では領域選択モードを判定する。領
域選択モードは、本実施例の４つの被写体領域から自動
的に１つの領域を選択するモード（“自動モード”と称
する）と、撮影者が任意に領域を設定するモード（“任
意モード”と称する）があり、このモード設定は、第２
図のマイコンPRSがスイツチ検知回路DDRを介して、スイ
ツチ群SWSの状態を認識することによって行なわれる。
即ち、SWS内の特定のスイツチがONのときには“自動モ
ード”、OFFのときには“任意モード”というように決
めることが出来る。

“任意モード”の場合には、モード設定の方法と同じ
ようにスイツチ群SWS内の特定のスイツチのON,OFF状態
でどの被写体領域を任意に選択するかをあらかじめ決め
ておいて、スイツチ検知回路DDRを介して状態を検知
し、選択する領域を設定する。

さて、ステツプ（008）において、被写体領域の選択
モードが“自動モード”に設定されている場合は、ステ
ツプ（009）へ移行する。

ステツプ（009）では領域１と領域４が共に焦点検出
不能であるか否かを判定し、そうであるならばステツプ
（010）へ移行する。領域1,4はそれぞれ第４図（ａ）の
被写体領域RGN1,4に対応しており、画面中央の領域であ
る。従って、ステツプ（010）へ移行するのは画面中央
の被写体領域が焦点検出不能となった場合である。

ステツプ（010）では補助光の投光回数を調べ、既に
２回投光していれば、ステツプ（022）へ分岐する。２
回未満の場合はステツプ（011）へ移行し、被写体領域
１のセンサSNS−１の蓄積時間を調べ、10m秒以下の場合
にはステツプ（022）へ分岐する。

蓄積時間が10m秒より長い場合は、ステツプ（012）へ
移行して、今度は領域１のセンサSNS−１の蓄積時間が1
00m秒より長いか否かを判定する。100m秒より長い場合
にはステツプ（014）へ分岐して、補助光モードの設定
を行ない、このままステツプ（015）にて「AF制御」サ
ブルーチンをリターンする。センサSNS−１の蓄積時間
が10m秒から100m秒の間にある場合に、ステツプ（013）
へ移行し、被写体領域１の像信号の最低値を調べ、これ
が所定のしきい値Bthより小さいか否かを判定する。小
さい場合にはステツプ（022）へ分岐し、そうでない場
合には、蓄積時間が100m秒より長い場合と同じようにス
テツプ（014）へ移行して補助光モードの設定を行な
う。

被写体領域の選択モードが“任意モード”の場合には
ステツプ（008）において、ステツプ（016）へ移行す
る。

ステツプ（016）ではあらかじめ設定されている被写
体の選択領域が焦点検出可能であるか否かを判定し、検
出不能の場合にはステツプ（017）へ移行する。

“任意モード”時に実行するステツプ（017）〜（02
0）は、“自動モード”時に実行するステツプ（010）〜
（013）と処理内容は同一であり、“自動モード”では
処理対象を被写体領域１としていることに対して、“任
意モード”では対象を選択領域としていることが異な
る。

ステツプ（008）〜（020）をまとめると、領域選択モ
ードが“自動モード”の場合には画面中央の被写体領域
である領域１を“任意モード”における選択領域と同じ
ように考え、その領域の焦点検出結果や蓄積時間、像信
号の状態から補助光を使用するか否かを決定している。

ステツプ（013）、（020）での判定の意味を第５図
（ａ）（ｂ）を用いて説明する。

第５図（ａ）は輝度変化が乏しい被写体の焦点検出を
行った場合の像信号であり、この像信号の最低値Ｂは所
定のしきい値Bthを上回わっている。

第５図（ｂ）は、例えば白黒のエツジ形状の被写体を
大デフオーカス状態で焦点検出を行った場合の像信号の
例である。この場合の最低値Ｂはしきい値Bthよりかな
り小さい。この例の像信号のように相当の輝度変化を有
しながら、焦点検出結果が検出不能となるのは、大デフ
オーカス状態によるものと考えて多くの場合間違いがな
い。従って図中のようにしきい値Bthを設定し、最低値
Ｂがこれによっても小さい場合には補助光を使用しない
ようにすることによって、無駄な補助光投光を防止する
ことが出来る。

再び第１図に戻って、結局本実施例では、注目する被
写体領域の蓄積時間が10m秒以下では焦点検出不能であ
っても、補助光を使用せず、10m秒から100m秒の間で
は、像信号の最低値が所定値より大きい場合のみ補助光
を使用し、さらに100m秒より長い場合には常に補助光を
使用するというシーケンスを採用している。

ステツプ（014）にて補助光を使用することが決まっ
た場合には、ここまでの焦点検出結果は一切使用するこ
となく、ステツプ（015）にてサブルーチン「AF制御」
をリターンする。従って、次図の「AF制御」サブルーチ
ンがコールされた際には最初から補助光を投光して焦点
検出を行うことになる。

さて、ステツプ（007）において補助光点灯中の場合
には、ステツプ（008）〜（020）を実行することなく、
ステツプ（021）にて補助光を消灯して次のステツプ（0
22）へ移行する。

補助光使用の焦点検出では既に補助光モードとなって
いる。よってステツプ（008）〜（020）の補助光使用判
定の処理を行う必要はなく、また補助光使用状態で蓄積
時間を判定しても何の意味も持たない。

ステツプ（022）では被写体領域の選択を行うサブル
ーチン「領域の選択」を実行する。

同サブルーチンのフローチヤートを第６図（ｂ）に示
した。

同サブルーチンがコールされるとステツプ（201）を
経て、ステツプ（202）以降の処理を実行してゆく。

ステツプ（202）において被写体領域の選択モードが
“任意モード”であるならばステツプ（212）へ分岐
し、あらかじめ選択された領域のデフオーカス量を最終
デフオーカス量としてステツプ（213）でサブルーチン
「領域の選択」をリターンする。

領域選択モードが“自動モード”の場合、ステツプ
（203）へ移行し、被写体領域１が焦点検出可能か否か
を判定し、可能の場合にはステツプ（205）へ分岐す
る。

ステツプ（205）では補助光を使用した焦点検出であ
ったか否かを判定し、そうであるならばステツプ（20
9）へ分岐し、被写体領域1,2,3を選択の候補領域として
設定する。即ち、領域1,2,3はそれぞれ第４図（ａ）で
示したRGN1,RGN2,RGN3に対応しており、先に説明したよ
うに補助光の照射パターンがRGN1,RGN2,RGN3に適するよ
うに垂直方向の輝度変化があるものであるから、画面中
央の領域の一つである領域１が焦点検出可能ならば、領
域４の検出結果の如何によらず領域1,2,3の内から１つ
の領域を選択するようにしている。被写体領域４は補助
光使用により焦点検出結果が改善されることがあまり期
待できず、仮に領域４が検出可能であるとして、これを
選択の候補としてしまうと、領域４にとって苦手な照明
パターンによる検出結果を採用してしまうことがあり、
この場合検出誤差の大きいデフオーカス量を最終的なデ
フオーカス量としまうことが考えられる。これを考慮
し、本実施例では、補助光使用時には同じ画面中央の領
域であっても領域４よりも領域１を優先させるような構
成をとっている。

補助光を使用していない焦点検出では領域１と領域４
に優劣はないので、ステツプ（206）で被写体領域４が
焦点検出可能であるか否かを判定する。

被写体領域４が焦点検出可能であれば、ステツプ（21
0）に移行し総ての被写体領域を選択と候補として設定
する。

ステツプ（206）において領域４が、焦点検出不能で
あれば、ステツプ（209）へ移行し、当然のことながら
領域1,2,3を選択の候補とする。

ステツプ（203）において、被写体領域１が焦点検出
可能でなければステツプ（204）へ移行し、ステツプ（2
06）と同様に領域４の検出結果の判定を行う。そして、
この判定に従ってステツプ（207），（208）へ移行し、
それぞれ選択の候補を設定する。

ステツプ（207）〜（210）で選択候補の設定が行われ
ると、次のステツプ（211）に移行し、選択候補の領域
の内、焦点検出可能で最も後ピンのデフオーカス量を呈
している被写体領域を選択する。最も後ピンのデフオー
カス量を呈するということは、その領域が観察している
被写体がカメラに対して最も近い距離が存在しているこ
とを意味する。従って本実施例では複数の被写体のうち
最もカメラに近い被写体を選択することになる。

ステツプ（211）での選択が終了するとステツプ（21
2）へ移行し、選択された領域のデフオーカス量を最終
的なデフオーカス量として、次のステツプ（213）でサ
ブルーチン「領域の選択」をリターンする。

同サブルーチンの実行が終了すると、第１図に戻っ
て、次のステツプ（023）へ移行する。

ステツプ（023）では最終的な焦点検出結果が不能で
あるか否かを判定し、そうであるならばステツプ（03
2）へ分岐する。

ステツプ（032）では今回の焦点検出が補助光使用下
での焦点検出であったか否かを判定し、そうであるなら
ばステツプ（030）へ分岐して、「AF制御」サブルーチ
ンをリターンする。補助光を使用していない場合は、ス
テツプ（027）へ移行する。ステツプ（027）以降の処理
は、後述のサーチレンズ駆動に関するものであり、本実
施例では補助光使用時にはサーチレンズ駆動を一切実行
させないようにするためにステツプ（032）の分岐判定
を設けている。

ステツプ（027）においては、既に１回サーチレンズ
駆動が完了したかどうかを判定し、既に完了していれば
ステツプ（030）へ分岐してサブルーチン「AF制御」を
リターンする。完了していない場合は、ステツプ（02
8）へ移行して、サブルーチン「サーチレンズ駆動」を
実行する。

同サブルーチンは、焦点検出不能時に、レンズを至近
側、あるいは無限側へ駆動しながら、くり返し焦点検出
を行う動作で、詳しくは特願昭61−160824号公報等に開
示されているので、本発明での説明は省略する。

サブルーチン「サーチ・レンズ駆動」が終了すると、
ステツプ（029）へ移行し、補助光モードの解除と、補
助光投光回数の初期化を行う。これはサーチレンズ駆動
動作終了時にもう一回補助光使用による焦点検出の機会
を与えるためである。即ち、焦点検出不能となると先づ
補助光を使用するか否かを判定し、使用する場合は２回
まで投光して焦点検出を行い、それでも焦点検出不能の
場合にはサーチレンズ駆動を行うわけであるが、最初に
補助光を投光したときと、サーチレンズ駆動が終了した
ときでは撮影レンズの距離環位置は異なっているのが一
般的であるから、サーチレンズ駆動終了後の距離環位置
（普通は無限端位置）でもう一度補助光を使用すれば焦
点検出可能となることも期待出来るので、前記したよう
な動作を行わせている。

ステツプ（029）が終了すると、ステツプ（030）へ移
行して、サブルーチン「AF制御」をリターンする。

さて、ステツプ（023）において、焦点検出が可能で
あった場合はステツプ（024）へ移行し、最終的なデフ
オーカス量が合焦と見なせる範囲内にあるかどうかを判
定し、合焦状態にあるならばステツプ（031）へ分岐
し、サブルーチン「合焦表示」を実行し、フアインダ内
に合焦表示を行う、合焦状態になければステツプ（02
5）へ移行してサブルーチン「レンズ駆動」を実行し、
デフオーカス量に基づいて撮影レンズの駆動を行う。同
サブルーチンは本出願人による特願昭61−160824号公報
等に開示されているので詳細な説明は省略する。

ステツプ（025）のサブルーチン「レンズ駆動」ある
いはステツプ（031）のサブルーチン「合焦表示」が終
了すると、ステツプ（026）へ移行して、「AF制御」サ
ブルーチンをリターンする。

同サブルーチン終了後は、第６図（ａ）に示したフロ
ーチヤートのように、スイツチSW7がONしている限り、
「AE制御」「AF制御」を交互に実行してゆく。

以上のフローにおける各動作をまとめると以下の如く
作動する。

焦点検出可能な場合、この場合はステツプ（002），
（005），（006），（007），（008），（009）または
（016）を介して（022）に進む。よって（022）におい
て任意モードの時には選択された領域のデフオーカス量
が自動モードの時には各領域のうち、最も後ピンの領域
のデフオーカス量が選ばれステツプ（024），（025），
（031）にて合焦の時には合焦表示がなされ、非合焦の
時には上記デフオーカス量のレンズ駆動がなされピント
合わせが実行される。

上記動作中におけるステツプ（009）または（016）に
て領域1,4のセンサーがともに焦点検出不能を判定また
は選択領域のセンサーが焦点検出不能と判定された場合
はステツプ（010）〜（014）または（017）〜（020）が
実行される。よって自動モードの時には領域１のセンサ
ーの蓄積時間が長時間（100ms以上）の時または蓄積時
間が適正時間（10ms〜100ms）であって像信号の最低値
が所定レベル以上の時に補助光モードに移行する。従っ
て、デフオーカス状態の時には補助光投光が禁止され
る。一方、任意モードの時には選択した領域のセンサー
の出力を自動モードと同一の判定条件に従って判定し補
助光を投光するか否か決定される。

補助光モードに設定された場合は再度ステツプ（00
2）に戻り、（003），（004），（005），（007），（0
21）が実行され補助光投光下での焦点検出動作が行われ
る。この後（022）にて任意モードの時には選択された
領域でのデフオーカス量が求められ、自動モードの時に
は前述の自動選択が所定領域でのデフオーカス量が求め
られる。その後（023）にて上記選択された領域のセン
サー出力が焦点検出可能の時には該デフオーカス量に基
づくピント合わせが行われる。

一方、補助光を投光しても焦点検出不能と判定された
時にはステツプ（032）にて今回の焦点検出の補助光投
光下が行われたと判定されリターンする。

その後再度補助光投光下での焦点検出動作が行われ、
その結果でも焦点検出不能の時にも同様にしてリターン
し、再度の焦点検出動作を実行する。この際補助光はす
でに２回投光されているのでステツプ（004）を実行す
ることなく、即ち、補助光非投光下での焦点検出が行わ
れステツプ（008），（009）または（008），（009），
（010）または（008），（016）または（008），（01
6），（017）を介して（022），（023）に進む。この場
合においても焦点検出不能であれば（032）を介して（0
27），（028）へ進みサーチレンズ駆動が行われる。サ
ーチレンズ駆動ルーチンではレンズを駆動しながら焦点
検出動作を行わせ、その結果焦点検出不能と判定される
と該サブルーチンから直接ステツプ（001）のAF制御サ
ブルーチンにリターンし、前述の焦点検出動作を再開す
る。一方サーチレンズ駆動動作にてレンズが例えば全駆
動範囲（至近から無限端）移動しても焦点検出可能状態
とならない時にはレンズを所定位置（至近または無限）
に保持しステツプ（029）に進み補助光モードを解除し
投光回数を初期化した後リターンする。この様にしてサ
ーチ動作後にリターンして焦点検出動作が再開されると
前述の補助光非投光で焦点検出が行われ、その結果適正
なデフオーカス量が検知されればそのデフオーカス量に
応じたピント合わせが行われる。一方、この非投光下で
の焦点検出でも焦点検出不能の時には前述の如くして補
助光を投光して焦点検出を行い、それでもまた焦点検出
不能であれば再度補助光を投光して焦点検出を行う。こ
の様にしてサーチ動作終了後２回補助光を投下して焦点
検出を行っても焦点検出不能であれば、以後補助光非投
光状態での焦点検出が行われることとなる。

これまで説明した実施例では、マイコンPRSが像信号V
IDEOをA/D変換して取り込んだデイジタルの像信号の最
低値を最低値情報そのものとして扱い、これを所定のし
きい値と比較するようにしているが、センサ装置SNS構
造を変更して、センサ列の出力そのものの最低値を外部
に出力するようにし、これをマイコンPRSが最低値情報
として取り扱えば本発明の目的をより理想的に実現する
ことが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば補助光の使用条
件として、センサからの出力信号の内所定値よりも低い
信号がないことすなわち、像の最低値が所定値より大き
いという条件を従来の条件に付け加えることによって、
大デフオーカスによる焦点検出不能時に無効な補助光を
投光することがなく、補助光投光によって生じる無駄な
時間とエネルギーを節約することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る焦点検出装置の主要な動作を説明
するためのフローチヤートを示す説明図、第２図は本発明の実施例の装置がカメラに組み込まれた
ときの具体的構成例を示す回路図、第３図は焦点検出系の詳細図、第４図（ａ），（ｂ）は実施例における補助光の照明パ
ターンの説明図、第５図（ａ），（ｂ）は本発明の効果の説明図、第６図（ａ），（ｂ）は本発明の実施例の動作を説明す
るためのフローチヤートを示す説明図である。 SNS……センサ、PRS……マイコン、LNS……レンズ、AUX
L……補助光ユニツト

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写界からの光束を受光する複数の受光部
を有する蓄積型受光手段を備え、焦点調節のための信号
を形成すると共に、焦点検出不能時に投光手段を投光さ
せて焦点検出動作を行う焦点調節装置において、前記蓄
積型受光手段の各部において受光した光束に対してそれ
ぞれ形成される蓄積信号のうち少なくとも１つの蓄積信
号のレベルが所定の輝度レベルよりも低輝度を示す際に
投光手段による投光動作を禁止する禁止手段を設けたこ
とを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】前記禁止手段は前記蓄積信号のうち最低の
輝度を表す蓄積信号のレベルが所定の輝度レベルよりも
低輝度を示す際に投光手段による投光動作を禁止するこ
とを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】前記蓄積型受光手段による信号の蓄積時間
が所定時間よりも長い時に、前記少なくとも１つの蓄積
信号のレベルが所定の輝度レベルよりも低輝度かどうか
とは独立して前記投光手段を投光される制御手段を設け
たことを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出
装置。