JP3041948B2

JP3041948B2 - 焦点検出装置

Info

Publication number: JP3041948B2
Application number: JP2323792A
Authority: JP
Inventors: 洋介日下; 昭小笠原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH04194612A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は、焦点検出装置に関し、特に複数の焦点検出
エリアを有する焦点検出装置の焦点検出用受光部の電荷
蓄積および電荷転送制御を改良したものである。

B.従来の技術従来から、撮影画面上に複数の焦点検出エリアを有
し、それぞれのエリアに対応する複数の受光部の出力信
号に基づいて焦点検出を行なう焦点検出装置が知られて
いる。

この種の装置では、受光部からの信号を演算処理する
マイクロコンピュータが複数の受光部からの出力信号を
同時に処理できないので、次の様な方法により複数受光
部の電荷蓄積および電荷転送を行なっている。

（１）すべての受光部の電荷蓄積を同時に開始し、早く
蓄積が終了した受光部の電荷をすべての受光部の電荷蓄
積が終了するまで一時的にメモリに格納する。そして全
受光部の電荷蓄積が終了次第、すべての画素の蓄積電荷
を一斉にCCDシフトレジスタにパラレルに転送し、その
後シフトレジスタから外部回路にシリアルに転送する
（例えば、特開昭62−169569号公報参照）。

（２）すべての受光部の電荷蓄積を同時に開始し、早く
蓄積が終了した受光部から順に蓄積電荷の転送を行なう
（例えば、特開平２−64516号公報参照）。

（３）複数の受光部の電荷蓄積および転送を時間的にオ
ーバーラップしないように時系列的に処理する。

C.発明が解決しようとする課題しかしながら、上記の従来装置（１）では、すべての
受光部の蓄積が終了するまで先に蓄積終了した受光部の
電荷を一時的にメモリに格納するので、暗電流などの雑
音が混入して信号のS/N比が低下するという問題があ
る。

また従来装置（２）では、電荷蓄積終了時に他の受光
部の電荷転送が行なわれていると、その動作が終了する
までの間、電荷をメモリに一時的に格納する必要があり
上記の従来装置（１）と同様な問題がある。

さらに従来装置（３）では、電荷蓄積時間が長くなる
低輝度時にも各受光部の電荷蓄積および転送を時系列的
に処理するので、焦点検出時間が長くなるという問題が
ある。

本発明の目的は、各受光部の蓄積電荷を短時間内に順
序よく転送できるように各受光部毎に電荷蓄積を制御
し、ノイズの混入がない高いS/N比の検出信号に基づい
て精度よく焦点検出を行なうとともに、低輝度時にも短
時間で焦点検出ができる焦点検出装置を提供することに
ある。

D.課題を解決するための手段クレーム対応図である第１図に対応づけて本発明を説
明すると、本発明は、撮影画面上に設定された複数の焦
点検出エリアのそれぞれに対応して設けられ、複数の焦
点検出エリアから焦点検出光学系101によって導かれた
光束を受光する複数の電荷蓄積型受光部102と、これら
の受光部102の前回の電荷蓄積時の蓄積時間と蓄積電荷
量とに基づいて、次の電荷蓄積時の各受光部102毎の予
定蓄積時間を算出し、この予定蓄積時間に従って各受光
部102の電荷蓄積を制御する第１の制御手段103と、各受
光部102の電荷蓄積終了時に、蓄積された電荷を電気信
号に変換して焦点検出演算手段104へ転送する転送手段1
05とを備えた焦点検出装置に適用される。

請求項１に記載の焦点検出装置では、第１の制御手段
103Aが、予定蓄積時間の短い受光部102の順序で、先の
転送順の受光部102の蓄積電荷の転送後に次の受光部102
の蓄積電荷を転送するように、受光部102毎に電荷蓄積
の開始および終了を制御することにより、上記目的が達
成される。

また、請求項２に記載の焦点検出装置では、第１の制
御手段103Bが、予定蓄積時間の短い受光部102の順序
で、先の転送順の受光部102の蓄積電荷の転送後に間断
なく次の受光部102の蓄積電荷を転送するように、受光
部102毎に電荷蓄積の開始および終了を制御する。

また、請求項３に記載の焦点検出装置では、複数の受
光部102の内の少なくとも１つの受光部102aの蓄積電荷
量を検出するモニタ手段106と、モニタ手段106により蓄
積電荷量が検出される受光部102aの電荷蓄積が第１の制
御手段103Aにより終了される前に、モニタ手段106の検
出電荷量が所定値に達したら該受光部102aの電荷蓄積を
終了させる第２の制御手段107とを備え、第１の制御手
段103Cは、モニタ手段106により蓄積電荷量が検出され
る受光部102aの電荷転送を、予定蓄積時間に基づいて決
定された受光部102の転送順序よりも優先させる。

さらに、請求項４に記載の焦点検出装置の第１の制御
手段103Dは、第１転送順の受光部102の電荷蓄積開始後
に他の受光部102の電荷蓄積を開始させるように、各受
光部102毎に電荷蓄積の開始および終了を制御する。

さらにまた、請求項５に記載の焦点検出装置の第１の
制御手段103Eは、各受光部102の予定蓄積時間が所定時
間よりも短いときは、転送順序が先の受光部102の電荷
転送後に次の受光部102の電荷蓄積を開始させる。

E.作用請求項１に記載の焦点検出装置の第１の制御手段103A
は、予定蓄積時間の短い受光部102の順序で、先の転送
順の受光部102の蓄積電荷の転送後に次の受光部102の蓄
積電荷を転送するように、受光部102毎に電荷蓄積の開
始および終了を制御する。

請求項２に記載の焦点検出装置の第１の制御手段103B
は、予定蓄積時間の短い受光部102の順序で、先の転送
順の受光部102の蓄積電荷の転送後に間断なく次の受光
部102の蓄積電荷を転送するように、受光部102毎に電荷
蓄積の開始および終了を制御する。

請求項３に記載の焦点検出装置では、第２の制御手段
107が、モニタ手段106により蓄積電荷量が検出される受
光部102aの電荷蓄積が第１の制御手段103Aにより終了さ
れる前に、モニタ手段106の検出電荷量が所定値に達し
たら該受光部102aの電荷蓄積を終了させ、第１の制御手
段103Cは、モニタ手段106により蓄積電荷量が検出され
る受光部102aの電荷転送を、予定蓄積時間に基づいて決
定された受光部102の転送順序よりも優先させる。

請求項４に記載の焦点検出装置では、第１の制御手段
103Dが、第１転送順の受光部102の電荷蓄積開始後に他
の受光部102の電荷蓄積を開始させるように、各受光部1
02毎に電荷蓄積の開始および終了を制御する。

請求項５に記載の焦点検出装置では、第１の制御手段
103Eが、各受光部102の予定蓄積時間が所定時間よりも
短いときは、転送順序が先の受光部102の電荷転送後に
次の受光部102の電荷蓄積を開始させる。

F.実施例第２図は本発明の一実施例の焦点検出装置を備えたカ
メラの全体構成図である。同図により、この焦点検出装
置の概要を説明する。

１は、撮影光学系２を有するレンズ鏡筒であり、カメ
ラボディ３にマウントされる。４はメインミラー、５は
サブミラーである。６は焦点検出モジュールであり、後
述する焦点検出光学系およびイメージセンサから構成さ
れる。７は、焦点検出モジュール６と後述するマイクロ
コンピュータとの間に設けられるインターフェイス回路
である。マイクロコンピュータ８は、中央処理装置CPU
およびその周辺部品から構成され、焦点検出モジュール
６を制御するとともに、焦点検出演算を行なって撮影光
学系２を合焦駆動する。９はレンズ駆動装置であり、モ
ータ，ギアおよび駆動量検出用パルス発生器などから構
成される。また10は切換スイッチであり、撮影画面上に
設定された複数の焦点検出エリアの中から任意のエリア
を選択して焦点検出を行なう手動モードと、自動選択ア
ルゴリズムに従って自動的に最適な焦点検出エリアを選
択して焦点検出する自動モードとを切り換えるととも
に、手動モード時には同スイッチ10により任意の焦点検
出エリアが選択可能である。

被写体からの光束は、撮影光学系２およびメインミラ
ー４を通過し、さらにサブミラー５により反射されてカ
メラボディ３の底部に配置された焦点検出モジュール６
に到達する。焦点検出モジュール６は、撮影画面に設定
された複数の焦点検出エリアからの光束を焦点検出光学
系によってイメージセンサ上に導き、イメージセンサ上
に設けられた複数対の受光部のそれぞれに被写体像を形
成する。さらに焦点検出モジュール６は、スイッチ10に
よって選択された焦点検出エリアに対応する受光部で光
電変換を行い、それぞれの被写体像の光量分布に応じた
被写体像信号を発生する。

マイクロコンピュータ８は、一対の被写体像信号の相
対的な像ずれ量を演算し、この像ずれ量に基づいて撮影
光学系２のデフォーカス量を算出する。さらにマイクロ
コンピュータ８は、このデフォーカス量に基づいて撮影
光学系２の駆動量を算出し、レンズ駆動装置９を制御し
て撮影レンズを合焦駆動する。

第３図（ａ）は、撮影画面21上に設定された焦点検出
エリア、すなわち左エリア22,中央エリア23および右エ
リア24を示す。なお、中央エリア23は、水平方向のエリ
ア23aおよび垂直方向のエリア23bが十字型に交差するよ
うに配置される。第３図（ｂ）はスイッチ10によって中
央エリア23が選択されたときを示し、第３図（ｃ）は左
エリア22が選択されたときを示し、第３図（ｄ）は右エ
リア24が選択されたときを示す。

第４図は焦点検出モジュール６の詳細な構成を示す。

図において、MSKは、撮影光学系２の予定結像面近傍
に配置された視野マスクであり、開口部ML,MC,MRを有す
る。これらの開口部ML,MC,MRは、それぞれ第３図（ａ）
に示す焦点検出左エリア22,中央エリア23および右エリ
ア24に対応する。またFL,FC,FRは、それぞれ視野マスク
開口部ML,MC,MRの背後に配置されるコンデンサレンズで
ある。さらにRXXは絞りマスクであり、絞り開口部RA,R
B,RC,RD,RE,RF,RG,RHを有する。これらの開口部の中
で、RAとRB、RCとRD、REとRF、RGとRHがそれぞれ対をな
し、それぞれ焦点検出エリア23a,23b,22,24に対応す
る。また、開口部RG,RHは、コンデンサレンズFRにより
設定瞳面EXTの瞳領域EC,EDに投影され、開口部RC,RD
は、コンデンサレンズFCにより設定瞳面EXTの瞳領域EC,
EDに投影され、開口部RE,RFは、コンデンサレンズFLに
より設定瞳面EXTの瞳領域EC,EDに投影される。さらに、
開口部RA,RBは、コンデンサレンズFCにより設定瞳面EXT
の瞳領域EA,EBに投影される。

SA〜SHは、それぞれ絞り開口部RA〜RHの背後に設置さ
れたセパレータレンズであり、SAとSB、SCとSD、SEとS
F、SGとSHがそれぞれ対をなし、焦点検出エリア23a,23
b,22,24に対応する。SNSは、光電変換を行なうイメージ
センサであり、それぞれ複数の画素を有し電荷蓄積型１
次元画素アレイからなる受光部PA,PB,PC,PD,PE,PF,PG,P
Hを有する。これらの受光部の内、PAとPB、PCとPD、PE
とPF、PGとPHがそれぞれ対をなし、それぞれ焦点検出エ
リア23a,23b,22,24に対応する。

瞳領域ECを通り撮影光学系２により予定結像面に形成
された被写体の１次像は、視野マスクMSKの開口部ML,M
C,MRおよび絞りマスクRXXの開口部RE,RC,RGを通り、セ
パレータレンズSE,SC,SGによってイメージセンサSNSの
受光部PE,PC,PG上に被写体の２次像として再結像する。
また、瞳領域EDを通り撮影光学系２により予定結像面に
形成された被写体の１次像は、視野マスクMSKの開口部M
L,MC,MRおよび絞りマスクRXXの開口部RF,RD,RHを通り、
セパレータレンズSF,SD,SHによってイメージセンサSNS
の受光部PF,PD,PH上に被写体の２次像として再結像す
る。さらに、瞳領域EAを通り撮影光学系２により予定結
像面に形成された被写体の１次像は、視野マスクMSKの
開口部MCおよび絞りマスクRXXの開口部RAを通り、セパ
レータレンズSAによってイメージセンサSNS上の受光部P
A上に被写体の２次像として再結像する。さらにまた、
瞳領域EBを通り撮影光学系２により予定結像面に形成さ
れた被写体の１次像は、視野マスクMSKの開口部MCおよ
び絞りマスクRXXの開口部RBを通り、セパレータレンズS
BによってイメージセンサSNSの受光部PB上に被写体の２
次像として再結像する。

これら受光部PAとPB、PCとPD、PEとPF、PGとPH上に形
成された複数対の被写体像の相対的像ずれ量は、第３図
（ａ）に示す焦点検出エリア23a,23b,24,22の撮影光学
系２のデフォーカス量に比例する。

第５図は、イメージセンサSNS,インターフェイス回路
７およびマイクロコンピュータ８の詳細な構成を示す。

イメージセンサSNS上には、受光部PA〜PHが第４図に
示すように配置される。受光部PA,PBはそれぞれｎ個の
画素から構成され、受光部PC〜PHはそれぞれｍ個の画素
から構成される。各対の受光部PA,PB、PC,PD、PE,PF、P
G,PHの電荷蓄積は、それぞれ対毎に制御信号LAB,LCD,LE
F,LGHにより制御される。SRAB,SRC,SRD,SRE,SRF,SRG,SR
Hは、それぞれ受光部PAおよびPB,PC,PD,PE,PF,PG,PHの
各画素に蓄積された電荷を転送するCCDシフトレジスタ
である。各受光部PA〜PHの画素に蓄積された電荷は、電
荷蓄積終了時に対応するシフトレジスタSRAB〜SRHにパ
ラレルに転送される。その後、シフトレジスタSRAB〜SR
Hに動作クロック信号LP0,LP1,LP2が供給されると、シフ
トレジスタSRAB〜SRHに保持されている蓄積電荷は、動
作クロック毎にシリアルに出力される。

なお、受光部PAとPBの電荷転送用には共通のシフトレ
ジスタがSRABが用いられる。しかし、受光部PCとPDとの
間にはシフトレジスタSRABが通っているため、共通のシ
フトレジスタを用いることができず、受光部PCとPDには
それぞれ別個のシフトレジスタSRCとSRDとが用いられ
る。また、受光部PEとPFとは互に位置が離れており、共
通のシフトレジスタを用いると受光部間の転送に時間が
かかるので、受光部PEとPFにはそれぞれ別個のシフトレ
ジスタSREとSRFとが用いられる。同様に、受光部PGとPH
にはそれぞれ別個のシフトレジスタSRGとSRHとが用いら
れる。

AMPAB,AMPC,AMPD,AMPE,AMPF,AMPG,AMPHは、シフトレ
ジスタSRAB,SRC,SRD,SRE,SRF,SRG,SRHから転送された電
荷を電圧信号LVAB,LVC,LVD,LVE,LVF,LVG,LVHに変換する
１次アンプである。

シフトレジスタSRABは、動作クロックLP0により駆動
され、第６図に示すように１クロックごとに受光部PA,P
Bの各画素の蓄積電荷をアンプAMPABに転送する。つま
り、受光部PAの電荷転送後に受光部PBの電荷が転送され
る。アンプAMPABは、シフトレジスタSRABの動作クロッ
クLP0に同期して、転送されてきた電荷に応じた電圧信
号LVAB（a1,a2,・・・,an,b1,b2,・・・,bn）を発生す
る。なお、電圧信号LVABのa1からbnまでの転送に要する
時間が受光部PA,PBの電荷転送時間TTABである。同様
に、シフトレジスタSRC,SRE,SRGは、動作クロックLP0の
２倍周期の動作クロックLP1により駆動され、１クロッ
クごとに受光部PC,PE,PGの各画素の蓄積電荷をアンプAM
PC,AMPE,AMPGに転送し、アンプAMPC,AMPE,AMPGは、第６
図に示すように電圧信号LVC（c1,c2,・・・,cm）,LVE
（e1,e2,・・・,em）,LVG（g1,g2,・・・,gm）を発生す
る。シフトレジスタSRD,SRF,SRHは、動作クロックLP1と
半周期位相がずれた動作クロックLP2により駆動され、
１クロックごとに受光部PD,PF,PHの各画素の蓄積電荷を
アンプAMPD,AMPF,AMPHに転送し、アンプAMPD,AMPF,AMPH
は、第６図に示すように電圧信号LVD（d1,d2,・・・,d
m）,LVF（f1,f2,・・・,fm）,LVH（h1,h2,・・・,hm）
を発生する。

SWCD,SWEF,SWGHは、動作クロックLSWごとにアンプAMP
CとAMPD,AMPEとAMPF,AMPGとAMPHの電圧信号を切り換え
るスイッチである。すなわち、スイッチSWCDは、アンプ
AMPCの電圧信号LVCとアンプAMPDの電圧信号LVDとを切り
換えて信号LVCDを発生し、スイッチSWEFは、アンプAMPE
の電圧信号LVEとアンプAMPFの電圧信号LVFとを切り換え
て信号LVEFを発生し、スイッチSWGHは、アンプAMPGの電
圧信号LVGとアンプAMPHの電圧信号LVHとを切り換えて信
号LVGHを発生する。

動作クロックLSWはシフトレジスタ用動作クロックLP
1,LP2と同期しており、第６図に示すように、Ｈレベル
のときにスイッチSWCD,SWEF,SWGHが電圧信号LVC,LVE,LV
Gを選択し、ＬレベルのときにスイッチSWCD,SWEF,SWGH
が電圧信号LVD,LVF,LVHを選択する。つまりスイッチSWC
Dは、アンプAMPCからの信号c1〜cmとアンプAMPDからの
信号d1〜dmとを交互に選択し、信号c1,d1,c2,d2,・・
・,cm,dm（LVCD）を出力する。信号c1から信号dmまでの
転送時間が受光部PCとPDの電荷転送時間TTCDである。な
お図示を省略しているが、受光部PE,PFおよび受光部PG,
PHの電荷の転送も同様にして行なわれ、電荷転送時間は
それぞれTTEF,TTGHである。

MNTは、受光部PAの中央部に設けられたモニタ受光部
であり、受光部PAの蓄積電荷量をモニタして受光部PAの
中央部の各画素に蓄積された電荷量の平均値に比例した
電圧信号LMNを発生する。このモニタ受光部MNTには制御
信号LMRが供給され、この制御信号LMRによりモニタの開
始および終了が制御される。また電圧信号LMNは、第７
図に示すように、制御信号LMRがＬレベルで受光部PAが
非蓄積中は基準電圧V0にリセットされており、モニタ開
始と同時にモニタ受光部MNTに蓄積される電荷量に応じ
て基準電圧V0から電圧が低下する。

次に、インターフェイス回路７を説明する。

DCDは、第８図に示すようにマイクロコンピュータ８
のポートPOT1からの複数ビットのコマンドデータLCDを
ラッチ信号LLTに応じてデコードするデコーダであり、
デコード結果に応じて指令信号LSX,LSEを制御回路CTR1,
CTR2およびスイッチSWXへ供給する。制御回路CTR1は、
受光部PA〜PHへ電荷蓄積の開始および終了と、蓄積電荷
のシフトレジスタSRAB〜SRHへの転送とを制御する信号L
AB,LCD,LEF,LGHを供給するとともに、モニタ受光部MNT
へモニタの開始および終了を制御する制御信号LMRを供
給する。

制御回路CTR2は、マイクロコンピュータ８からの基準
クロック信号LCKによって動作し、シフトレジスタSRAB
〜SRHへ動作クロックLP0,LP1,LP2を供給するとともに、
スイッチSWCD,SWEF,SWGHへスイッチング信号LSWを供給
する。また制御回路CTR2は、デコーダDCDから供給され
る各受光部PA〜PHの蓄積終了信号に同期してマイクロコ
ンピュータ８のA/D変換器ADへ同期信号LSYを供給し、２
次アンプAMPXの出力信号LSNをA/D変換させる。

SWXは、１次アンプAMPABおよびスイッチSWCD,SWEF,SW
GHの出力信号LVAB,LVCD,LVEF,LVGHを切り換えて出力信
号LSLを発生するスイッチである。この切り換え動作は
デコーダDCDが発生する各受光部PA〜PHの蓄積終了信号
に同期して行なわれるので、受光部の蓄積終了から次の
受光部の蓄積終了までの期間に各受光部に対応した出力
を発生する。例えば、第９図に示すように、受光部PA,P
Bの出力信号は同受光部の蓄積終了から次の受光部PC,PD
の蓄積終了までの期間に信号LSLとして出力される。そ
して受光部PC,PDの電荷蓄積終了時に出力信号が切り換
えられ、受光部PC,PDの出力信号が信号LSLとして出力さ
れる。

AMPXは、スイッチSWXの出力信号LSLを増幅してA/D変
換に適した電圧レベルの出力信号LSNを発生する２次ア
ンプである。またCMPは、モニタ受光部MNTの出力電圧信
号LMNを基準電圧信号VRFと比較するコンパレータであ
り、第７図に示すように電圧信号LMNが基準電圧信号VRF
以下になると信号LINをＨレベルにする。

次に、マイクロコンピュータ８を説明する。

CLKは、基準クロックLCKを発生するクロック発生器で
ある。TIMは、クロック発生器CLKのクロック信号LCKを
カウントして各受光部PA〜PHの電荷蓄積の開始および終
了の時刻を管理する。INTは割込み回路であり、制御プ
ログラムの実行中に後述する種々の割込みを発生する。
POT1は、インターフェイス回路７に複数ビットのコマン
ドデータLCDとラッチ信号LLTを供給する出力ポート、PO
T2は、レンズ駆動装置９に駆動信号LMTを供給する出力
ポート、POT3は、スイッチ10からモード選択信号および
焦点検出エリア選択信号を入力する入力ポートである。

またADは、同期信号LSYに同期して２次アンプAMPXの
出力信号LSNをA/D変換し、各受光部PA〜PH上の被写体像
の光強度分布に対応した被写体像データを出力するA/D
変換器である。DAは、コンパレータCMPに供給する基準
電圧信号VRFを発生するDA変換器である。この基準電圧V
RFは、受光部PAの中央の平均蓄積電荷量が適当なレベル
となるように決定する。CNTは、レンズ駆動装置９のパ
ルス発生器が発生するパルス信号LENをカウントするカ
ウンタであり、撮影光学系２のレンズ駆動量をモニタす
る。さらに、RAMは、A/D変換器で変換された被写体像デ
ータを格納するデータメモリ、ROMは、マイクロコンピ
ュータ８の制御プログラムを格納するプログラムメモ
リ、CPUは、プログラムの実行および演算を行なう中央
処理装置、BUSは、マイクロコンピュータ８内の種々の
データを転送するデータバスである。

第10図は、マイクロコンピュータ８で実行される焦点
検出プログラムである。このプログラムは図示しないシ
ャッターレリーズの半押し時に起動され、起動後のステ
ップS1においてスイッチ10の焦点検出エリア選択信号を
判別する。判別の結果、左エリア22が選択されていれば
ステップS2へ進み、右エリア24が選択されていればステ
ップS3へ進み、中央エリア23が選択されていればステッ
プS4へ進み、さらに自動エリア選択モードであればステ
ップS5へ進み、それぞれのサブルーチンを実行する。

第11図（ａ）は左エリア22の焦点検出サブルーチンを
示す。このサブルーチンにより、焦点検出エリアとして
第３図（ｃ）に示す左エリア22が選択された場合の動作
を説明する。

スイッチ10の焦点検出エリア選択信号LARはマイクロ
コンピュータ８のポートPOT3を介して入力され、選択さ
れた焦点検出左エリア22に対応する受光部PE,PFの電荷
蓄積動作が許可され、他の受光部の電荷蓄積動作が禁止
される。

まず、ステップ10で受光部PE,PFの電荷蓄積時間TIEF
を決定する。例えば、前回の受光部PE,PFの電荷蓄積時
の被写体像データと蓄積時間データとがデータメモリRA
Mにあるときは、被写体像データの平均値またはピーク
値が所定値になるまでの時間を今回の電荷蓄積時間TIEF
とする。

次にステップS11で、タイマTIMに決定した電荷蓄積時
間TIEFをセットしてスタートさせる。同時に、第８図に
示すように、ポートPOT1から受光部PE,PFの電荷蓄積の
開始を指令するコマンドデータLCDをデコーダDCDに出力
するとともに、データラッチ信号LLTを出力する。デコ
ーダDCDは、データラッチ信号LLTの立上がりエッジに同
期してコマンドデータLCDをラッチしてデコードする。
そして、受光部PE,PFの蓄積開始を指令する制御信号LSE
を制御回路CTR1へ出力する。制御回路CTR1は、受光部P
A,PB,PC,PD,PG,PHの制御信号LAB,LCD,LGHを非蓄積状態
にしたまま、受光部PE,PFの制御信号LEFを蓄積状態に切
り換え、受光部PE,PFの電荷蓄積を開始させる。

タイマTIMは、設定された電荷蓄積時間TIEFになると
割込み回路INTを起動し、第11図（ｂ）に示すタイマ割
込みルーチンを実行させる。第11図（ｂ）のステップS1
5で、ポートPOT1から受光部PE,PFの電荷蓄積終了を指令
するコマンドデータLCDをデコーダDCDに出力するととも
に、データラッチ信号LLTを出力する。デコーダDCDは、
コマンドデータLCDをデコードし、制御回路CTR1および
スイッチSWXに受光部PE,PFの蓄積終了の制御信号LSEお
よびLSXを出力する。この制御信号LSEを受信した制御回
路CTR1は、受光部PE,PFの蓄積制御信号LEFを非蓄積状態
に切り換える。これによって、受光部PE,PFは電荷蓄積
を終了し、蓄積した各画素の電荷をシフトレジスタSRE,
SRFにパラレルに転送する。また、蓄積終了の制御信号L
SXを受信したスイッチSWXは、出力をスイッチSWEFの出
力信号LVEFに切り換える。

シフトレジスタSRE,SRFに転送された電荷は、１次ア
ンプAMPE,AMPF、スイッチSWEF、スイッチSWX、２次アン
プAMPXを経て被写体像信号LSN（e1,f1,e2,f2,・・・,e
m,fm）としてA/D変換器ADにシリアルに転送される。こ
のとき上述したように、制御回路CTR2は、デコード回路
DCDから供給される受光部PE,PFの蓄積終了信号に同期し
てマイクロコンピュータ８へA/D変換の同期信号LSYを出
力する。これによって第11図（ｃ）に示すA/D変換割込
みルーチンが起動され、ステップS16でA/D変換器ADは、
被写体像信号LSNをA/D変換し、続くステップS17で変換
した被写体像データe1,e2,・・・,em,f1,f2,・・・,fm
をデータメモリRAMに格納してリターンする。

リターン後の第11図（ａ）のステップS12で被写体像
信号の入力終了を確認するとステップS13へ進み、デー
タメモリRAMに格納された被写体像データに基づいて周
知の相関演算を行なって受光部PE,PFに形成された一対
の被写体像の像ずれ量を求め、撮影光学系２のデフォー
カス量を検出する。なお、この焦点検出左エリア22の焦
点検出に要する時間をTAEFとする。

ステップS14で、検出されたデフォーカス量に基づい
てレンズ駆動量指令値と駆動方向を算出し、ポートPOT2
を介してレンズ駆動装置９へ出力する。レンズ駆動装置
９は、駆動信号LMTに従って撮影光学系２を合焦駆動す
る。このとき、レンズ駆動装置９のパルス発生器から発
生されたパルス信号LENがカウンタCNTにフィードバック
され、カウンタCNTのパルスカウント値がレンズ駆動量
指令値に到達すると、内部の割込み処理によりポートPO
T2から駆動停止の信号LMTを出力してレンズ駆動を停止
する。なお、第12図に示すように、焦点検出演算時間TA
EF後のレンズ駆動開始から終了までの時間をレンズ駆動
時間TDRVとする。

このように電荷蓄積、電荷転送、焦点検出演算、レン
ズ駆動を順次行なうことにより、撮影画面21の焦点検出
左エリア22内の被写体像に対する撮影光学系２の焦点が
調節される。

なお、右エリア24の焦点検出動作は、上述した左エリ
ア22と同様であり説明を省略する。

次に、スイッチ10によって自動エリア選択モードが設
定された場合の焦点検出動作を説明する。この場合、第
10図のステップS5で自動エリア選択モードの焦点検出サ
ブルーチンが実行され、第３図（ａ）に示す４つの焦点
検出エリア22,23a,23b,24で得られた焦点検出結果に基
づいて、例えば、４つのエリアのデフォーカス量の中で
最も至近の被写体を示すデフォーカス量を発生したエリ
アを自動的に選択し、そのエリアのデフォーカス量に基
づいて撮影光学系２を合焦駆動する。

このような自動エリア選択モードにより焦点検出を行
なう場合には、マイクロコンピュータ８は４つのエリア
に対応する受光部の出力信号を同時に処理できないの
で、各受光部の電荷転送時間がオーバーラップしないよ
うに、各受光部の電荷蓄積の開始と終了とを制御する必
要がある。

従って、蓄積電荷の転送に際しては、各受光部の前回
の電荷蓄積時のデータに基づいて蓄積時間が短い順番に
転送順序を決定し、この順序にしたがって先の転送順の
受光部の電荷転送後に間断なく次の受光部の蓄積電荷を
転送する。各受光部の電荷転送時間は、それぞれ一定で
あり種々の条件によって変化しないので、マイクロコン
ピュータ８によって各受光部の電荷蓄積の開始と終了と
を制御し、インターフェイス回路７によって各受光部の
蓄積終了後すぐに転送を開始させる。

なお、低輝度時は各受光部の電荷蓄積時間が長くなる
ので、焦点検出時間を短縮するために各受光部の電荷蓄
積を時間的にオーバーラップさせる。

一方、高輝度時は各受光部の電荷蓄積時間が短くなる
ので、低輝度時のように蓄積時間をオーバーラップさせ
ると、各受光部の蓄積開始および終了時刻の正確なタイ
ミングをとることが困難な上に、蓄積時間のオーバーラ
ップによる時間短縮効果がさい。そこで、高輝度時は蓄
積時間をオーバーラップさせず、先の転送順の受光部の
電荷転送後に次の転送順の受光部の蓄積を開始させる。

第13図（ａ）は自動エリア選択モードにおける焦点検
出サブルーチンを示すフローチャート、第14図〜第17図
はイメージセンサSNSの制御タイムチャートである。こ
れらの図により、自動エリア選択モード時の焦点検出動
作を説明する。なお以下では、理解しやすくするために
第１転送順の受光部の電荷蓄積開始時刻t11を時間の基
準t11＝０として説明する。

ステップS21において、受光部PA,PBの電荷蓄積時間TI
AB、受光部PC,PDの電荷蓄積時間TICD、受光部PE,PFの電
荷蓄積時間TIEF、受光部PG,PHの電荷蓄積時間TIGHを、
それぞれの受光部の前回のデータに基づいて決定する。
例えば、受光部PA,PBの前回の蓄積時間をTJAB、最大デ
ータ値をMAXAB、基準データ値をSTDABとすると、次式に
より次回の予定蓄積時間TIABを求める。

TIAB＝TJAB＊MAXAB/STDAB ・・・（１）他の受光部の次回の予定蓄積時間も上記（１）式と同
様にして求める。

次にステップS22で、上記ステップで求められた各受
光部の次回の予定蓄積時間に基づいて、蓄積時間の短い
順に転送順序を決定する。例えば、各受光部の予定蓄積
時間がTIGH＜TIAB＜TIEF＜TICDの順になったとすると、
転送順序は蓄積時間の短い順に、受光部PG,PHが第１転
送順位、受光部PA,PBが第２転送順位、受光部PE,PFが第
３転送順位、受光部PC,PDが第４転送順位となる。

続くステップS23で、各受光部PA〜PHの電荷蓄積の開
始および終了時刻を以下に述べる手順により決定する。
なお、各対の受光部PA,PB、PC,PD、PE,PF、PG,PHの電荷
転送時間は、それぞれTTAB,TTCD,TTEF,TTGHとする。

蓄積時間が最も短い第１転送順の受光部PG,PHに対し
ては、蓄積開始時刻t11＝０、蓄積終了時刻t12＝TIGH、
電荷転送終了時刻t13＝TIGH＋TTGHとなる。

第２転送順の受光部PA,PBの電荷蓄積時間TIABが、受
光部PG,PHの蓄積および転送時間TIGH＋TTGHより長い場
合は、受光部PA,PBの蓄積開始時刻t21＝０とし、蓄積終
了時刻t22＝TIABとする。電荷蓄積終了後にすぐに転送
を行なうので、転送終了時刻t23はt23＝TIAB＋TTABとな
る。

逆に、受光部PA,PBの電荷蓄積時間TIABが、受光部PG,
PHの蓄積および転送時間TIGH＋TTGHより短い場合は、蓄
積時間TIABを所定時間、例えば受光部PG,PHの転送時間T
TGHと比較し、蓄積時間TIABが転送時間TTGHより長いと
きは、受光部PG,PHの転送終了時刻t13に受光部PA,PBの
電荷蓄積が終了するように、受光部PA,PBの蓄積開始時
刻t21＝t13−TIABとし、蓄積終了時刻t22＝t13とする。
従って、受光部PA,PBの転送終了時刻t23＝t13＋TTABと
なる。また、蓄積時間TIABが転送時間TTGHより短いとき
は、受光部PG,PHの転送終了時刻に受光部PA,PBの蓄積を
開始させるように、蓄積開始時刻t21＝t13、蓄積終了時
刻t22＝t13＋TIABとする。従って、転送終了時刻t23＝t
13＋TIAB＋TTABとなる。

第３転送順の受光部PE,PFの蓄積時間TIEFが、受光部P
G,PHの蓄積開始時刻t11から受光部PA,PBの転送終了時刻
t23までの時間より長い場合は、受光部PE,PFの蓄積開始
時刻t31をt31＝０とする。従って、受光部PE,PFの蓄積
終了時刻t32＝TIEF、転送終了時刻t33＝TIEF＋TTEFとな
る。

受光部PE,PFの蓄積時間TIEFが、受光部PG,PHの蓄積開
始時刻t11から受光部PA,PBの転送終了時刻t23までの時
間より短い場合は、さらに受光部PE,PFの蓄積時間TIEF
を所定時間、例えば受光部PA,PBの転送時間TTABと比較
し、これより長いときは受光部PA,PBの転送終了時刻t23
に受光部PE,PFの蓄積が終了するように、蓄積開始時刻t
31＝t23−TIEFとし、蓄積終了時刻t32＝t23とする。従
って、受光部PE,PFの転送終了時刻t33＝t23＋TTEFとな
る。蓄積時間TIEFが転送時間TTABより短いときは、蓄積
開始時刻t31が受光部PA,PBの転送終了時刻となるように
t31＝t23とする。従って、蓄積終了時刻t32＝t23＋TIE
F、転送終了時刻t33＝t23＋TIEF＋TTEFとなる。

蓄積時間が最も長い第４転送順の受光部PC,PDの蓄積
時間TICDが、受光部PG,PHの蓄積開始時刻t11から受光部
PE,PFの転送終了時刻t33までの時間より長い場合は、受
光部PC,PDの蓄積開始時刻t41＝０とする。従って、受光
部PC,PDの蓄積終了時刻t42＝TICD、転送終了時刻t43＝T
ICD＋TTCDとなる。

受光部PC,PDの蓄積時間TICDが、受光部PG,PHの蓄積開
始時刻t11から受光部PE,PFの転送終了時刻t33までの時
間より短い場合は、さらに蓄積時間TICDを所定時間、例
えば受光部PE,PFの転送時間TTEFと比較し、これより長
いときは受光部PE,PFの転送終了時刻t33に受光部PC,PD
の蓄積が終了するように、蓄積開始時刻t41＝t33−TICD
とし、蓄積終了時刻t42＝t33とする。従って、受光部P
C,PDの転送終了時刻t43＝t33＋TTCDとなる。蓄積時間TI
CDが転送時間TTEFより短いときは、蓄積開始時刻t41が
受光部PE,PFの転送終了時刻となるように、蓄積開始時
刻t41＝t33とする。従って、受光部PC,PDの蓄積終了時
刻t42＝t33＋TICD、転送終了時刻t43＝t33＋TICD＋TTCD
となる。

次に、第13図（ａ）のステップS24において、以上の
ようにして決定した各対の受光部PAとPB,PCとPD,PEとP
F,PGとPHの蓄積開始時刻t11,t21,t31,t41、および蓄積
終了時刻t12,t22,t32,t42をタイマTIMにセットしてスタ
ートさせる。

第13図（ｂ）〜（ｉ）は、各対の受光部PA〜PHの蓄積
開始および終了を行なうタイマTIM割込みルーチンを示
す。マイクロコンピュータ８は、タイマTIMの各設定時
刻の割込みに応じて、各対の受光部PA〜PHの蓄積開始お
よび終了を指令するコマンドデータLCDをポートPOT1か
らデコーダDCDに出力するとともに、データラッチ信号L
LTを出力する。デコーダDCDは、データラッチ信号LLTを
受信してコマンドデータLCDをラッチし、デコードす
る。

コマンドデータLCDが受光部PA〜PHの電荷蓄積の開始
指令であれば、デコーダDCDは、上述したように制御回
路CTR1に電荷蓄積開始を指令する制御信号LSEを出力す
る。制御回路CTR1は、蓄積開始指令を受けた受光部に蓄
積開始を指令する制御信号（LAB〜LGH）を出力して、電
荷蓄積を開始させる。なお、受光部PA,PBの電荷蓄積を
開始させるときは、制御信号LABを出力すると同時に、
モニタMNTにモニタ開始を指令する制御信号LMRを出力
し、受光部PA,PBの電荷蓄積状態のモニタを開始させ
る。

また、コマンドデータLCDが受光部PA〜PHの電荷蓄積
の終了指令であれば、制御回路CTR1,CTR2およびスイッ
チSWXに電荷蓄積終了を指令する制御信号LSE,LSXを出力
する。制御回路CTR1は、蓄積終了指令を受けた受光部に
蓄積終了を指令する制御信号（LAB〜LGH）を出力して、
電荷蓄積を終了させる。蓄積終了指令を受信した受光部
は、蓄積を終了するとともに、対応するシフトレジスタ
（SRAB〜SRH）に蓄積された電荷をパラレルに転送す
る。またスイッチSWXは、蓄積終了指令LSXに応じて蓄積
終了した受光部の出力信号に同スイッチの出力を切り換
える。さらに制御回路CTR2は、蓄積終了指令LSEに同期
してA/D変換器ADに同期信号LSYを出力し、蓄積を終了し
た受光部の被写体像信号LSNをA/D変換させる。

第13図（ｂ）〜（ｉ）に示す各割込みルーチンにおい
て、指定された受光部の電荷蓄積開始および終了を行な
った後、第13図（ａ）に示すサブルーチンへリターンす
る。

第13図（ｊ）は、同期信号LSYにより起動されるA/D変
換割込みルーチンを示す。蓄積終了後、各受光部に対応
するシフトレジスタに転送された電荷は、上述したよう
に制御回路CTR2のクロック信号LP0〜LP2,LSWに従って、
１次アンプAMPAB,AMPC〜AMPH、スイッチSWCD,SWEF,SWG
H,SWX、２次アンプAMPXを経て、被写体像信号LSNとして
A/D変換器ADに転送される。そして、第13図（ｊ）のス
テップS51でこの被写体像信号LSNをA/D変換し、続くス
テップS52でA/D変換された被写体像データをデータメモ
リRAMに格納して第13図（ａ）のサブルーチンへリター
ンする。

第13図（ａ）のステップS25〜S32において、第１転送
順の右エリア24（受光部PG,PH）、第２転送順の中央横
エリア23a（受光部PA,PB）、第３転送順の左エリア22
（受光部PE,PF）、第４転送順の中央縦エリア23b（受光
部PC,PD）の順に、各受光部の被写体像データの入力を
確認した後、相関演算アルゴリズムに従って被写体像デ
ータを処理し、各対の受光部PA,PB、PC,PD、PE,PF、PG,
PH上に形成された被写体像の像ずれ量を求める。さら
に、この像ずれ量に基づいてデフォーカス量を検出す
る。なお、第14図に示すように各対の受光部PA,PB、PC,
PD、PE,PF、PG,PHの焦点検出演算時間をそれぞれTAAB,T
ACD,TAEF,TAGHとする。

次にステップS33において、各エリアごとに検出され
たデフォーカス量から所定のアルゴリズムにしたがって
最適なデフォーカス量を選択する。これは、例えば最も
至近を示すデフォーカス量である。ステップS33では、
選択されたデフォーカス量に基づいて撮影レンズの駆動
量指令値および駆動方向を算出し、これらのレンズ駆動
信号LMTをポートPOT2からレンズ駆動装置９へ出力す
る。レンズ駆動装置９は、駆動信号LMTに従って撮影光
学系２を合焦駆動するとともに、レンズ駆動量をモニタ
するパルス発生器のパルス信号LENをカウンタCNTにフィ
ードバックする。カウンタCNTのパルスカウント値がレ
ンズ駆動量指令値に達すると、内部割込みが発生してポ
ーPOT2から駆動停止を指令する制御信号LMTが出力さ
れ、撮影レンズを停止させる。

以上の処理を終了すると第10図に示すプログラムへリ
ターンし、次の電荷蓄積動作を開始する。

なお、中央エリア23の焦点検出動作は、上述した焦点
検出エリア自動選択モードの動作から、左エリア22およ
び右エリア24の焦点検出動作を除いたものであり、説明
を省略する。

第14図は、焦点検出エリアの被写体像が高輝度の場合
で、且つ各受光部の電荷蓄積時間がTTGH＜TTAB＜TTEF＜
TTCDの場合のイメージセンサSNSの制御タイムチャート
である。被写体が高輝度のときは各受光部PA〜PHの電荷
蓄積時間が短いので、各受光部の電荷蓄積および電荷転
送動作を時間的にオーバーラップさせず、蓄積時間が短
い受光部の順序にしたがって電荷蓄積および転送を行な
うとともに、前の受光部の蓄積および転送が終了次第、
次の受光部の蓄積および転送を行なう。

しかし、被写体が低輝度のときは、各受光部の電荷蓄
積時間が長くなるので、上述した高輝度時と同様に受光
部の電荷蓄積制御を行なうと、焦点検出時間が長くなり
応答性が低下する。従って、低輝度時には、各受光部の
電荷蓄積時間をオーバーラップさせて蓄積制御を行な
う。

第15図，第16図は、焦点検出エリアの被写体像が低輝
度の場合で、且つ各受光部の電荷蓄積時間がTTGH＜TTAB
＜TTEF＜TTCDの場合のイメージセンサSNSの制御タイム
チャートである。

第15図では、各受光部の電荷蓄積時間は、転送順序が
先の受光部の転送時間より長く、且つ、第１転送順の右
エリア24の受光部PG,PHの蓄積開始時刻t11から転送順序
が先の受光部の転送終了時刻（t13,t23,t33）までの時
間より短い。この場合、低輝度であるから各受光部の電
荷蓄積時間をオーバーラップさせ、上述したように、転
送順序が先の受光部の転送終了時刻と次の受光部の蓄積
終了時刻が同時になるように蓄積制御を行なう。

また第16図では、第15図と同様に、各受光部の電荷蓄
積時間は、転送順序が先の受光部の転送時間より長く、
且つ第１転送順の右エリア24の受光部PG,PHの蓄積開始
時刻t11から転送順序が先の受光部の転送終了時刻（t1
3,t23,t33）までの時間より短い。ただし、第２転送順
の中央横エリア23aの受光部PA,PBの蓄積時間TIABだけ
は、第１転送順の右エリア24の受光部PG,PHの蓄積開始
時刻t11から転送終了時刻t13間までの時間より長い。こ
の場合、中央横エリア23aの受光部PA,PBの蓄積開始時刻
t21を、右エリア24の受光部PG,PHの蓄積開始時刻t11と
同時刻にする以外は、上述した第16図と同様に制御す
る。

第17図は、低輝度の被写体像の焦点検出エリアと高輝
度の被写体像の焦点検出エリアとが混在する場合で、且
つ各受光部の電荷蓄積時間がTTGH＜TTAB＜TTEF＜TTCDの
場合のイメージセンサSNSの制御タイムチャートを示
す。

図に示すように、中央横エリア23aの受光部PA,PBの蓄
積時間TIABが、転送順序が先の右エリア24の受光部PG,P
Hの転送時間TTGHよりも短く、その他の受光部の蓄積時
間TIEF,TICDがそれぞれ転送順序が先の受光部の転送時
間TTAB,TTEFより長く、且つ、これらの蓄積時間TIEF,TI
CDが、右エリア24の受光部PG,PHの蓄積開始時刻t11から
転送順序が先の受光部の転送終了時刻（t23,t33）まで
の時間より短い。この場合、中央横エリア23aは高輝度
であるから、転送順序が先の右エリア24の転送が終了し
てから電荷蓄積を開始する。一方、他のエリアは低輝度
であるから、蓄積終了時刻が転送順序が先の受光部の転
送終了時刻となるように蓄積制御を行なう。

第18図（ａ）は、モニタ受光部MNTのモニタ機能によ
って、中央横エリア23aの受光部PA,PBの電荷蓄積終了を
行なう場合の自動エリア選択焦点検出サブルーチンを示
すフローチャート、第19図は、この場合のイメージセン
サSNSの制御タイムチャートである。これらの図によ
り、モニタ受光部MNTによる受光部PA,PBの蓄積終了制御
の動作を説明する。なお、第13図（ａ）に示すフローチ
ャートと同様な処理を行なうステップに対しては、同ス
テップ番号を付して相違点を中心に説明する。

ステップS21で、上述したように各エリアの予定蓄積
時間を算出する。例えば、算出された各受光部の蓄積時
間は、短い順にTIGH＜TIAB＜TIEF＜TICDであるとする。

続くステップS22aにおいて、中央横エリア23aの受光
部PA,PBを除き、蓄積時間の短い順に転送順序を決定す
る。中央横エリア23aの受光部PA,PBは、モニタ受光部MN
Tからのモニタ信号LMNによって、上記ステップで算出さ
れた予定蓄積時間TIABよりも早く蓄積終了が行なわれる
ことがあり、その場合、蓄積終了後の受光部PA,PBの電
荷転送動作が他の受光部の電荷転送動作と時間的にオー
バーラップするおそれがある。このような不具合を避け
るため、モニタ受光部MNTからのモニタ信号LMNによって
蓄積終了を行なう受光部PA,PBを第１転送順とする。な
お、他の受光部は蓄積時間の短い順とする。従って転送
順序は、受光部PA,PB、受光部PG,PH、受光部PE,PF、受
光部PC,PDとなる。

次に、ステップS23およびステップS24において、上述
したと同様に各受光部毎に電荷蓄積の開始および終了時
刻を決定し、タイマTIMに設定してスタートさせる。中
央横エリア23aの受光部PA,PBは、時刻t11に第18図
（ｂ）に示すt11割込みルーチンが実行されて蓄積が開
始され、時刻t12に第18図（ｃ）に示すt12割込みルーチ
ンが実行されて蓄積が終了される。なお、他の受光部の
蓄積開始および終了の割込みルーチンは、第13図（ｄ）
〜（ｉ）に示すものと同様であり説明を省略する。

マイクロコンピュータ８が、t12割込みルーチンを実
行して中央横エリア23aの受光部PA,PBの蓄積終了指令を
発生する前に、モニタ受光部MNTの出力信号LMNがD/A変
換器DAの基準電圧信号VRFより低くなると、コンパレー
タCMPは比較信号LINを立上げる。比較信号LINの立上が
りはマイクロコンピュータ８の割込み回路INTによって
検出され、第18図（ｄ）に示す電荷蓄積割込みルーチン
が起動される。

第18図（ｄ）のステップS53で、受光部PA,PBの蓄積を
終了させる。これによって受光部PA,PBの電荷蓄積は、
第19図に示すように、マイクロコンピュータ８により予
め設定された時刻t12よりも早い時刻txに終了する。続
くステップS54で、タイマTIMによる受光部PA,PBのt12蓄
積終了割込みの発生を禁止する。受光部PA,PBの蓄積電
荷の転送は他の受光部PC〜PHに先立って行なわれるよう
に設定されているので、予定されていた時刻より早く電
荷蓄積が終了しても、その転送動作が他の受光部の転送
動作とオーバーラップすることはない。その後、第18図
（ａ）に示すプログラムへリターンする。

リターン後のステップS25aで、上述したと同様に第１
転送順の中央横エリア23ァの被写体像データの入力を確
認した後、ステップS26aで、入力データに基づいて中央
横エリア23aの焦点検出演算を行なう。なお、ステップS
27以降の動作は上述した動作と同様であるので説明を省
略する。

以上説明したように、複数の焦点検出エリア22〜24に
対応する受光部PA〜PHの蓄積電荷の転送を、各受光部の
前回の蓄積時の蓄積時間と蓄積電荷量とに基づいて算出
された予定蓄積時間の短い順に行ない、先の転送順の受
光部の電荷転送後に次の受光部の蓄積電荷を間断なく転
送できるように、各受光部の電荷蓄積の開始と終了とを
制御するようにしたので、従来のように各受光部の転送
時間のオーバーラップを避けるために、データメモリに
一時的に被写体像データを格納する必要がなく、短時間
で蓄積電荷を転送でき焦点検出時間を短縮できる。さら
に、高いS/N比の被写体像信号に基づいて焦点検出演算
が行なわれるので、焦点検出精度が向上する。またこの
とき、第１転送順の受光部の電荷蓄積開始後に他の受光
部の電荷蓄積を開始させるようにしたので、電荷転送動
作の時間的なオーバーラップを確実に防止できる。

また、モニタ受光部MNTの蓄積電荷量が所定値に達し
たら、蓄積電荷量がモニタされる受光部PA,PBの蓄積を
終了させるようにしたので、蓄積時間が短縮されて焦点
検出時間がさらに短縮できる。また、蓄積電荷量がモニ
タされる受光部PA,PBの蓄積電荷の転送順位を、蓄積時
間の短い順に設定された受光部の転送順序よりも優先さ
せるようにしたので、予め設定した時刻t12よりも早く
受光部PA,PBの電荷蓄積を終了しても、蓄積終了後の電
荷転送が他の受光部と時間的にオーバーラップすること
がない。

さらに、撮影画面中心を含む中央横エリア23aの受光
部PA,PBの蓄積電荷量をモニタするようにしたので、主
要被写体像が位置する可能性が高い画面中央の焦点検出
結果が早く得られる。なお、この画面中央の焦点検出結
果に基づいて、他の受光部の電荷蓄積および電荷転送を
継続して行なうかどうかを決定してもよい。例えば、画
面中央の焦点検出結果のデフォーカス量が所定値以下で
あれば、主要被写体が画面中央に位置すると断定して、
他の受光部の電荷蓄積および電荷転送動作を中止する。
このようにすればさらに焦点検出時間を短縮することが
できる。

また、被写体が高輝度で各受光部の電荷蓄積時間が所
定時間より短い場合には、先の転送順の受光部の電荷転
送後に次の受光部の電荷蓄積を開始させ、被写体が低輝
度で各受光部の電荷蓄積時間が所定時間より長い場合に
は、上記の電荷転送方法を維持したままで、各受光部の
電荷蓄積時間をオーバラップさせるようにしたので、蓄
積時間が短い高輝度時には短時間内に複雑なタイミング
の蓄積制御を行なう必要がなく制御回路が簡略化され、
一方、蓄積時間が長い低輝度時には短時間で焦点検出が
行なえる。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、複数の受光
部を有する種々の焦点検出装置に応用することができ
る。

以上の実施例の構成において、焦点検出モジュール６
が焦点検出光学系101,電荷蓄積型受光部102および転送
手段105を、マイクロコンピュータ８およびインターフ
ェイス回路７が第１の制御手段103および第２の制御手
段107を、マイクロコンピュータ８が焦点検出演算手段1
04を、モニタ受光部MNTがモニタ手段106をそれぞれ構成
する。

G.発明の効果以上説明したように本発明によれば、撮影画面上の複
数の焦点検出エリアに対応する複数の受光部の蓄積電荷
の転送を、各受光部の前回の電荷蓄積時の蓄積時間と蓄
積電荷量とに基づいて算出された予定蓄積時間の短い順
序で、先の転送順の受光部の電荷転送後に次の受光部の
蓄積電荷を転送するように、受光部毎に電荷蓄積の開始
および終了を制御するようにしたので、短時間で蓄積電
荷を転送でき、焦点検出時間を短縮できる。また、高い
S/N比の被写体像信号に基づいて焦点検出演算が行なえ
るので、焦点検出精度が向上する。さらに、従来のよう
に電荷転送時の時間的なオーバーラップを避けるために
電荷を一時保持するメモリを必要としないので、受光部
および転送手段の構成が簡略化されるとともに、製造コ
ストが低減される。

なお、蓄積電荷の転送に際して先の転送順の受光部の
電荷転送後に間断なく次の転送順の受光部の電荷を転送
するようにすれば、さらに短時間で蓄積電荷を転送でき
る。

また、蓄積電荷量がモニタされる受光部の予定蓄積終
了時刻以前に、モニタ手段の検出電荷量が所定値に達し
たらこの受光部の電荷蓄積を終了させ、この受光部の電
荷転送を予定蓄積時間に基づいて決定された受光部の転
送順序よりも優先させるようにしたので、モニタ手段に
より蓄積終了が行なわれたときでも、その受光部の電荷
転送動作が他の受光部の転送動作と時間的にオーバーラ
ップすることがない。

さらに、第１転送順の受光部の電荷蓄積開始後に他の
受光部の蓄積を開始させるようにしたので、電荷転送動
作の時間的なオーバーラップが確実に防止できる。

さらにまた、受光部の電荷蓄積時間が所定時間よりも
短いときは、先の転送順の受光部の電荷転送後に次の受
光部の電荷蓄積を開始させるようにしたので、短時間の
うちに複雑なタイミングで電荷蓄積および転送制御を行
なう必要がなく、制御回路を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。第２図は本発明の一実施例の焦点検出装置を備えたカメ
ラの全体構成を示すブロック図、第３図（ａ）〜（ｄ）
は撮影画面上に設定された複数の焦点検出エリアを示す
図で、第３図（ａ）は全ての焦点検出エリアを示し、第
３図（ｂ）は中央エリアが選択されたときを示し、第３
図（ｃ）は左エリアが選択されたときを示し、第３図
（ｄ）は右エリアが選択されたときを示す。第４図は焦
点検出モジュールの詳細な構成を示す図、第５図はイメ
ージセンサ、インターフェイス回路およびマイクロコン
ピュータの詳細な構成を示す図、第６図は各受光部に対
応して設けられたシフトレジスタの蓄積電荷の転送を示
すタイムチャート、第７図は電荷蓄積制御信号に従って
電荷蓄積の開始および終了を行なう各受光部の動作を示
すタイムチャート、第８図はマイクロコンピュータから
インターフェイス回路へ出力されるコマンドデータおよ
びそのラッチ信号を示すタイムチャート、第９図はスイ
ッチSWXにより切り換えられる被写体像信号LSLを示すタ
イムチャート、第10図は焦点検出メインプログラムを示
すフローチャート、第11図（ａ）は左エリア焦点検出サ
ブルーチンを示すフローチャート、第11図（ｂ）は左エ
リア焦点検出時のタイマ割込みルーチンを示すフローチ
ャート、第11図（ｃ）は左エリア焦点検出時のA/D変換
割込みルーチンを示すフローチャート、第12図は焦点検
出左エリアが選択された時の電荷蓄積，電荷転送，焦点
検出演算およびレンズ駆動動作を示すタイムチャート、
第13図（ａ）は自動エリア選択モード時の焦点検出サブ
ルーチンを示すフローチャート、第13図（ｂ）〜（ｉ）
は各受光部の電荷蓄積の開始および終了を行なうタイマ
割込みルーチンを示すフローチャート、第13図（ｊ）は
A/D変換割込みルーチンを示すフローチャート、第14図
は高輝度時のイメージセンサ制御を示すタイムチャー
ト、第15図は低輝度時のイメージセンサ制御を示すタイ
ムチャート、第16図は低輝度時のイメージセンサ制御の
他の例を示すタイムチャート、第17図は低輝度の被写体
像の焦点検出エリアと高輝度の被写体像の焦点検出エリ
アとが混在する場合のイメージセンサ制御を示すタイム
チャート、第18図（ａ）はモニタ受光部により電荷蓄積
終了制御を行なう場合の自動エリア選択焦点検出サブル
ーチンを示すフローチャート、第18図（ｂ），（ｃ）は
モニタ受光部が設けられる中央横エリアの受光部の蓄積
開始および終了を行なうタイマ割込みルーチンを示すフ
ローチャート、第18図（ｄ）は電荷蓄積モニタ割込みル
ーチンを示すフローチャート、第19図は電荷蓄積モニタ
割込み時のイメージセンサ制御を示すタイムチャートで
ある。 2:撮影光学系、6:焦点検出モジュール 7:インターフェイス回路 8:マイクロコンピュータ 9:レンズ駆動装置、21:撮影画面 22:左エリア、23:中央エリア 23a:中央横エリア、23b:中央縦エリア 24:右エリア、101:焦点検出光学系 102,102a〜102c:受光部 103,103A〜103F:第１の制御手段 104:焦点検出演算手段 105:転送手段、106:モニタ手段 107:第２の制御手段 SNS:イメージセンサ、PA〜PH:受光部 SRAB〜SRH:シフトレジスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影画面上に設定された複数の焦点検出エ
リアのそれぞれに対応して設けられ、前記複数の焦点検
出エリアから焦点検出光学系によって導かれた光束を受
光する複数の電荷蓄積型受光部と、これらの受光部の前回の電荷蓄積時の蓄積時間と蓄積電
荷量とに基づいて、次の電荷蓄積時の前記各受光部毎の
予定蓄積時間を算出し、この予定蓄積時間に従って各受
光部の電荷蓄積を制御する第１の制御手段と、前記各受光部の電荷蓄積終了時に、蓄積された電荷を電
気信号に変換して焦点検出演算手段へ転送する転送手段
とを備えた焦点検出装置において、前記第１の制御手段は、前記予定蓄積時間の短い受光部
の順序で、先の転送順の受光部の蓄積電荷の転送後に次
の受光部の蓄積電荷を転送するように、前記受光部毎に
電荷蓄積の開始および終了を制御することを特徴とする
焦点検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の焦点検出装置において、前記第１の制御手段は、先の転送順の受光部の蓄積電荷
の転送後に間断なく次の受光部の蓄積電荷を転送するよ
うに、前記受光部毎に電荷蓄積の開始および終了を制御
することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】請求項１に記載の焦点検出装置において、前記複数の受光部の内の少なくとも１つの受光部の蓄積
電荷量を検出するモニタ手段と、前記モニタ手段により蓄積電荷量が検出される前記受光
部の電荷蓄積が前記第１の制御手段により終了される前
に、前記モニタ手段の検出電荷量が所定値に達したら該
受光部の電荷蓄積を終了させる第２の制御手段とを備
え、前記第１の制御手段は、前記モニタ手段により蓄積電荷
量が検出される前記受光部の電荷転送を、前記予定蓄積
時間に基づいて決定された前記受光部の転送順序よりも
優先させることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】請求項１に記載の焦点検出装置において、前記第１の制御手段は、第１転送順の受光部の電荷蓄積
開始後に他の受光部の電荷蓄積を開始させるように、前
記各受光部毎に電荷蓄積の開始および終了を制御するこ
とを特徴とする焦点検出装置。
【請求項５】請求項１に記載の焦点検出装置において、前記第１の制御手段は、前記各受光部の前記予定蓄積時
間が所定時間よりも短いときは、転送順序が先の受光部
の電荷転送後に次の受光部の電荷蓄積を開始させること
を特徴とする焦点検出装置。