JP3236799B2 - 焦点検出装置および交換レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラ等の焦点検出
装置および交換レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば本出願人による特願昭６３−３３
１７４８号に開示された焦点検出装置が知られている。
これは、いわゆる瞳分割方式の焦点検出光学系により撮
影光学系を通過する一対の光束から一対の被写体像を光
電変換素子上に形成し、光電変換素子により被写体像を
光電変換することにより被写体像信号を得、この被写体
像信号に対して所定の演算を行なって撮影光学系のデフ
ォーカス量を算出するものである。

【０００３】このような瞳分割方式の焦点検出装置にお
いては、撮影光学系と焦点検出光学系の組合せによって
は焦点検出に用いる光束のケラレが生ずる場合があり、
そのケラレが一様でない場合は焦点検出精度に悪影響を
与え、最悪時には焦点検出不能になってしまうという問
題点があった。

【０００４】図１０を用いてケラレが発生する原理を説
明する。

【０００５】図１０に示す焦点検出光学系は、本出願人
による特願昭６３−３３１７４８号に開示されたいわゆ
る瞳分割方式の光学系である。この焦点検出光学系は、
撮影光学系の第１次結像面に配置され被写界における焦
点検出を行う領域を規制するための開口部３００Ａを有
する視野マスク３００と、視野マスク背後に配置された
フィールドレンズ３０１と、開口部３００Ａに形成され
た被写体像を第２次結像面に再結像するための２対の再
結像レンズ３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０３Ｄ
と、これらの再結像レンズの前に配置され各々の再結像
レンズに入射する光束を規制するための４つの開口部３
０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄを有する絞りマ
スク３０２とから成る。再結像された各々の被写体像
は、第２次結像面に配置された光電変換素子３０４上の
受光部（例えば、ＣＣＤイメ−ジセンサ）３０４Ａ、３
０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄ上に投影され、各受光部か
ら被写体像の光強度分布に対応する被写体像信号を発生
する。

【０００６】以上のような構成において、４つの開口部
３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄの形状はフィ
ールドレンズ３０１により第１次結像面から所定距離ｄ
０にある瞳面３０５（以後焦点検出瞳とも呼ぶ）に投影
されることになり、投影された開口部形状はそれぞれ瞳
領域３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５Ｃ、３０５Ｄ（以後焦
点検出瞳絞りとも呼ぶ）を形成している。従って、第２
次結像面に再結像される被写体像は瞳領域３０５Ａ、３
０５Ｂ、３０５Ｃ、３０５Ｄを通過する光束にのみによ
って形成されることになる。

【０００７】図１６は、図１０に示す焦点検出光学系を
Ｘ及びＺ軸を含む面で切断した図である。

【０００８】瞳領域３０５Ａ、３０５Ｂを通過し視野マ
スク３００の開口部３００ＡのＸ軸方向端点のＡ点から
他の端点Ｃ点の間に集光する光線は、図で斜線で示す領
域の内側の領域（瞳領域３０５Ａ、３０５ＢのＸ軸方向
の外側の端点をＦ点、Ｈ点とすると第１次結像面から距
離ｄ０にある瞳面３０５まではＡ−Ｆ点を結んだ線とＣ
−Ｈ点を結んだ線の内側で、瞳面３０５以遠ではＣ−Ｆ
点を結んだ線とＡ−Ｈ点を結んだ線の内側の領域）を必
ず通過する。従って、撮影光学系のＦナンバーが小さく
射出瞳１０１の外径が斜線部の領域にある場合には、焦
点検出に利用される光束はケラレないので焦点検出に悪
影響を及ぼす危険性はないが、Ｆナンバーが大きく射出
瞳１０１の外径が斜線部の領域より内側の領域に入り込
んで来た場合には、焦点検出光束にケラレが生ずるので
焦点検出に悪影響を及ぼす。

【０００９】ケラレによる焦点検出の影響は射出瞳１０
１の大きさとともに瞳位置にも依存する。例えば絞りマ
スク３０２の開口部３０２Ａ、３０２Ｂをキャッツアイ
のような形状とすると、瞳面３０５では図１７に示す瞳
領域３０５Ａ、３０５Ｂが形成される。従って、視野マ
スク３００の開口部３００Ａのあらゆる点に集光してか
ら開口部 ３０２Ａ、３０２Ｂを通過する光束は、瞳面
３０５において同一の瞳領域３０５Ａ、３０５Ｂを通過
することになる。そのため、撮影光学系の射出瞳１０１
の瞳位置が瞳面３０５と一致している場合には、ケラレ
が生じても開口部３００Ａの各点を通り光電変換素子３
０４に集光する光束は一様にケラレるので、光電変換素
子３０４の各受光部において光量が全体的に一様に低下
するだけで影響はない。

【００１０】しかし、瞳面３０５以外の位置では、視野
マスク３００の開口部３００Ａの各点を通り光電変換素
子３０４に集光する光束は空間的に異なる領域を通過す
る。例えば図１０に示すような開口部３００ＡのＡ，
Ｂ，Ｃ点に集光してから絞りマスク３０２の開口部３０
２Ｂを通過する光束が瞳面３０５と異なる位置ｄ１にあ
る面において通過する領域は、図１８に示すごとく各点
に対応する光束毎に異なった領域３０６Ａ、３０６Ｂ、
３０６Ｃとなる。従って、撮影光学系の射出瞳１０１の
瞳位置が瞳面以外の場合には、ケラレが生じた際に開口
部３００Ａの各点を通り光電変換素子３０４に集光する
光束のケラレ量が各点で一様でなくなり、光量低下は光
電変換素子３０４の受光部の場所毎に異なってくるので
焦点検出に悪影響を及ぼす。

【００１１】上記のようなケラレが発生した場合のケラ
レの状況を図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
に示す。（ｂ），（ｃ）および（ｄ）において、Ａ’，
Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’，Ｅ’及びＡ”，Ｂ”，Ｃ”，Ｄ”，
Ｅ”は、（ａ）に示す開口部３００Ａの各点Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ点を再結像レンズ３０３Ａ，３０３Ｂにより
再結像させた時の対応点である。

【００１２】図１９（ｂ）および（ｃ）は、開口部３０
０Ａが再結像レンズ３０３Ａ、３０３Ｂによって再結像
された像におけるケラレを示している。一様輝度の被写
体に対して実線内部（再結像レンズ ３０３Ａによる像
においてはＡ点を含む部分,再結像レンズ３００Ｂによ
る像においてはＣ点を含む部分）においてはケラレがな
い（光量１００％）。しかし、破線と実線の間では光量
が９０％〜１００％のケラレが発生し、破線より外側は
光量が９０％以下のケラレとなる。再結像レンズ３０３
Ａ、３０３Ｂによる像を重ね合わせると図１９（ｄ）の
ごとくケラレが生じていない部分が共通になっておら
ず、この場合、焦点検出の際に比較する２像が一致しな
くなるので正確な焦点検出ができなくなる。

【００１３】このような問題点に対しては、従来、次の
ような対策が施されている。

【００１４】例えば特開昭５５−１１１９２７号公報に
開示されている焦点検出装置では、焦点検出用Ｆナンバ
ーの異なる２種類の焦点検出系を備えるとともに、撮影
光学系のＦナンバーに応じてケラレが生じない焦点検出
系を選択する方式により上記問題点を解決している。こ
こで、焦点検出用Ｆナンバーは、例えば図１０に示す瞳
面３０５における瞳領域３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５
Ｃ、３０５Ｄを含む外接円の大きさと、瞳面３０５の位
置ｄ０とによって決まる。

【００１５】あるいは、本出願人の特開昭６０−８６５
１７号公報に開示されている焦点検出装置では、焦点検
出用光電変換素子の出力状態から焦点検出光束のケラレ
状態を検出し、ケラレ状態が発生した場合には光電変換
素子の出力から低周波成分を取り除き、これによりケラ
レによる影響を軽減してから焦点検出演算を行って上記
問題点を解決している。

【００１６】また同じく本出願人の特開昭６２−２２９
２１３ 号公報に開示されている焦点検出装置では、撮
影光学系の射出瞳Ｆナンバーと射出瞳位置情報とからケ
ラレ量を算出し、このケラレ量に応じてケラレの影響を
軽減する焦点検出演算処理を行って上記問題点を解決し
ている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の焦点検出装置においては、ケラレによる光量
低下に撮影光学系及び焦点検出光学系の周辺光量の低下
を加味していないので正確な光量低下を算出できず誤差
が大きかった。そのため、光量低下に基づいて焦点検出
演算処理を切り替える場合に正確な切り替えができなか
った。また、光電変換出力の光量低下分を補正して焦点
検出処理に使用することや、光量低下のない部分だけを
焦点検出に使用するといったことも困難であった。特に
最近のように焦点検出する領域が撮影画面に対して拡大
してくると、撮影光学系及び焦点検出光学系の周辺光量
低下が無視できなくなるので、この問題はさらに深刻で
ある。

【００１８】また、像高収差も無視できない。

【００１９】本発明の目的は、像高収差の補正が可能な
焦点検出装置および交換レンズを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】（１） 一実施の形態に
係わる焦点検出装置および交換レンズの構成を示す図２
０により説明する。請求項１の発明による焦点検出装置
は、少なくとも画面中心から離れている複数の焦点検出
エリアにおいて撮影光学系１０によって形成された被写
体像のデフォーカス量をそれぞれ検出する焦点検出手段
３０〜３４,４０と、焦点検出手段３０〜３４,４０によ
り検出されたそれぞれのデフォーカス量を焦点検出エリ
アの光軸からの距離に応じて補正するための補正量であ
って、撮影光学系１０の光学収差に起因して発生する補
正量を、画面の中心からの距離の高次関数で表した場合
のレンズごとの係数を発生する係数発生手段１２と、こ
の係数とデフォーカス量検出対象である焦点検出エリア
の画面中心からの距離とに応じ、高次関数に従って補正
量をそれぞれ演算し、各補正量に基づきそれぞれの焦点
検出エリアのデフォーカス量をそれぞれ補正する補正手
段４０とを備えることにより上記目的を達成する。

【００２１】（２） 請求項２の発明は、請求項１の焦
点検出装置において、撮影光学系１０を係数発生手段１
２が内蔵された交換レンズとしたものである。

【００２２】（３） 請求項３の発明は、請求項１の焦
点検出装置に用いられる交換レンズであって、撮影画面
上に被写体像を形成する撮影光学系１０と、交換レンズ
ごとの係数を発生する係数発生手段１２と、係数発生手
段１２から発生する係数を外部へ供給する供給手段とを
備えることにより上記目的を達成する。

【００２３】（４） 請求項４の発明は、請求項３の交
換レンズにおいて、光学収差に関する量を、撮影光学系
１０の像面湾曲収差に関する量としたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本実施の形態に係わる焦点検出装
置の概念を図１により説明すると、本発明に係る焦点検
出装置は、被写体像を基準面上に形成する撮影光学系１
と、撮影光学系１を通過する光束のうち前記基準面から
光軸上で第１の距離隔たった第１の所定面上において空
間的に異なる領域を通過する少なくとも一対の光束を分
離して被写体像を形成する焦点検出光学系２と、複数の
受光素子からなり、被写体像の強度分布に対応した被写
体像信号を発生する光電変換手段３と、撮影光学系１の
絞り開放時の射出瞳Ｆナンバー，前記基準面から射出瞳
までの第２の距離，および撮影光学系１の周辺光量低下
に関する情報を発生する撮影系情報発生手段４と、前記
第１の所定面における前記領域の大きさ，前記第１の距
離，および焦点検出光学系２の周辺光量低下に関する情
報を発生する焦点検出系情報発生手段５と、前記撮影系
情報発生手段４と焦点検出系情報発生手段５からの情報
に基づいて、撮影光学系１と焦点検出光学系３を組合せ
た場合の周辺光量の低下及び前記焦点検出光束のケラレ
によって生ずる、光電変換手段３の受光素子面上での光
量低下を受光素子面上の位置に関連して光量分布情報と
して求める光量分布検出手段６と、被写体像信号に対し
て光量分布情報に応じた処理を行って前記基準面に対す
る現在の被写体像面のデフォーカス量を検出する焦点検
出演算手段７とを設けたものである。

【００２５】図２は本発明に係る焦点検出装置を備える
一眼レフカメラの全体構成を示すブロック図である。

【００２６】図２において、カメラボデイ２０に対して
交換可能なレンズ１０が着脱自在にマウントしうるよう
になされている。レンズ１０を装着した状態において、
被写体から到来する撮影光束は、撮影レンズ１１を通っ
てカメラボデイ２０に設けられているメインミラー２１
により一部は反射されてファインダーに導かれ、スクリ
ーン２３、ペンタプリズム２４、接眼レンズ２５を通る
ことにより、スクリーン像が撮影者により観察される。
他の一部はメインミラ−２１を透過してサブミラー２２
により反射され、焦点検出用の光束として焦点検出光学
系３０に導かれる。

【００２７】焦点検出光学系３０は例えば図１０に示す
ように構成でき、撮影レンズ１１によって結像された被
写体像を光電変換回路３２の受光素子上に再結像させ
る。受光素子の受光面は焦点検出光学系３０の焦点検出
面（フィルム共役面）である。したがって、光電変換回
路３２の受光素子は、焦点検出光学系３０によって再結
像された被写体像を光電変換し被写体像信号を発生す
る。

【００２８】光電変換回路３２で検出された被写体像信
号はカメラ本体側のマイクロコンピュ−タ４００に入力
されて、後述する各種演算に供される。機能的にマイク
ロコンピュ−タ４００の構成要素を取り出すと、マイク
ロコンピュ−タ４００は、焦点検出光学系の周辺光量演
算部４００Ａと、焦点検出光学系の各種情報記憶部４０
０Ｂと、光量分布演算部４００Ｃと、焦点検出演算部４
００Ｄとを備える。各部の詳細は後述する。また、シャ
ッター装置２７や不図示の巻き上げ装置等周知のカメラ
内部機構も設けられている。

【００２９】ＡＦモータ５１は、マイクロコンピュ−タ
４００で演算されたデフォーカス量に基づいて回転駆動
され、ボディ伝達系５２、クラッチ５３、カップリング
５４，１８、レンズ伝達系１３を介して撮影レンズ１１
のフォ−カシングレンズを光軸方向に移動せしめる。エ
ンコーダ５５は、ＡＦモータ５１の回転数を検出してマ
イクロコンピュ−タ４００に入力する。

【００３０】レンズＣＰＵ１２は、撮影レンズ１１の周
辺光量と、絞り開放時の射出瞳のＦナンバー（ｆ0）
と、射出瞳のフィルム面基準の位置（図１６の ｄ1）に
関する情報とを発生し、カップリング５９Ｅ，１９Ｅを
介してマイクロコンピュ−タ４００に入力する。またレ
ンズＣＰＵ１２は、撮影レンズ１１のフォーカシング、
ズーミングによって上記情報が変化する場合にはフォー
カシング、ズーミング位置を検出するとともに検出した
フォーカシング、ズーミング位置に応じて上記情報を変
化させる。

【００３１】例えば図５に示すような撮影レンズ１１の
周辺光量の情報は、画面上での光軸からの距離ｄをパラ
メータにした関数Ｆ（ｄ）として与えられる。例えば
（１）式のように、関数Ｆ（ｄ）をｄのべき乗項で展開
した近似式の係数ａ0・・・ａnによって周辺光量の情報
を発生することができる。

【００３２】 Ｆ（ｄ）＝a0×d⁰＋a1×d¹＋a2×d²+・・・+an×dⁿ …（１） 撮影レンズ１１の射出瞳形状が特殊な場合には、レンズ
ＣＰＵ１２は、絞り形状と位置に関する情報をＦナンバ
ーの代わりに発生する。例えばレフレックスレンズのよ
うな場合は、絞り形状の外接Ｆナンバーと内接Ｆナンバ
ー及びそれぞれの瞳位置に関する情報を発生する。

【００３３】焦点検出光学系の情報記憶部４００Ｂは、
焦点検出光学系３０の周辺光量と、焦点検出瞳位置（図
１６ｄ0）と、焦点検出瞳絞りの形状・位置に関する情
報とを予め記憶している。例えば図１７に示す焦点検出
瞳絞り３０５Ａの場合、焦点検出瞳絞りの形状・位置に
関する情報は、瞳絞り外側径ｒ0と内側径ｒ1と内側径の
中心位置ｄ2である。

【００３４】焦点検出光学系３０の周辺光量演算部４０
０Ａは、光電変換回路３２の受光素子が設置された面に
おいての周辺光量情報を、光電変換面位置を撮影画面の
位置に変換して、撮影レンズ１１の周辺光量に関する情
報と同様な形で演算すれば良い。但し焦点検出光学系３
０は偏心光学系となっているので、周辺光量の情報も
（１）式のように中心に対して点対称にはならない。こ
のような場合、光軸対応点（例えば図１６の点Ｂ，
Ｂ”）を中心とした２次元の軸Ｘ，Ｙを用いて例えば
（２）式として周辺光量情報を表すことができる。

【００３５】 Ｇａ（ｘ，ｙ）＝Ｈａ（ｘ）・Ｉａ（ｙ） Ｈａ（ｘ）＝ｂ0×ｘ⁰＋ｂ1×ｘ¹＋・・・＋ｂn×ｘⁿ Ｉａ（ｙ）＝ｃ0×ｙ⁰＋ｃ1×ｙ¹＋・・・＋ｃn×ｙⁿ〓 …（２） 焦点検出光学系３０が図１０のように２対ある場合に
は、それぞれのセパレータレンズ３０３Ａ ，３０３
Ｂ，３０３Ｃ，３０３Ｄについて周辺光量情報Ｇａ
（ｘ，ｙ），Ｇｂ（ｘ，ｙ），Ｇｃ（ｘ，ｙ），Ｇｄ
（ｘ，ｙ）が必要となるが、セパレータレンズ３０３Ａ
と３０３Ｂおよび３０３Ｃと３０３Ｄが光軸に対し対称
な場合はＧｂ（ｘ，ｙ）＝Ｇａ（−ｘ，ｙ）およびＧｄ
（ｘ，ｙ）＝Ｇｃ（ｘ，−ｙ）となるので情報量を圧縮
することができる。また、光電変換面を細かいセル
（ｘ，ｙ）に分割しそれぞれのセルに対応する光量とし
て周辺光量情報をあらわしてもよい。上記焦点検出光学
系３０の周辺光量情報は、焦点検出光学系の焦点検出面
（フィルム共役面）に一様輝度の被写体像を結像させた
状態での受光素子出力に基づいて決定したり、光学系設
計時のデータに基づいて決定しても良い。

【００３６】光量分布検出部４００Ｃは、レンズＣＰＵ
１２，焦点検出光学系周辺光量演算部４００Ａからの情
報に基づいて、一様照明された被写体に対する受光素子
上の光量分布を検出する。この光量分布は、焦点検出光
学系３０により形成される像毎に求められる。すなわ
ち、図１０のごとき焦点検出光学系の場合は、４個の再
結像レンズ３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、３０３Ｄ毎
に光量分布が求められる。

【００３７】ここで、光量分布演算について説明する。

【００３８】撮影レンズ１１の射出瞳位置がｄ１、開放
Ｆナンバーがｆ０、周辺光量情報の関数がＦ（ｘ，ｙ）
で、焦点検出光学系３０が図１０のような構成であり、
焦点検出瞳位置がｄ０、焦点検出瞳面での焦点検出瞳絞
り形状が図６に示すような中心位置（ｘb、０）で半径
ｒ2の円形、周辺光量情報がＧｂ（ｘ，ｙ）であった場
合、例えば再結像レンズ３０３Ｂによる光量分布は以下
のようにして求められる。

【００３９】開口部３００Ａの座標（ｘ0，ｙ0）及び再
結像レンズ３０３Ｂを通る光束は、撮影レンズ１１の射
出瞳面において図７のごとく座標（ｘ1，ｙ1）を中心と
した半径ｒ3の円Ｐとなる。一方、瞳面において撮影レ
ンズ１１の射出瞳の形状は中心（0，0）で半径ｒ4の円
Ｑとなるので、円Ｐと円Ｑの共通部分の面積Ａ１を円Ｐ
の面積Ａ２で割ったものが座標（ｘ0，ｙ0）及び再結像
レンズ３０３Ｂを通る光束のケラレ情報Ｊｂ（ｘ0，ｙ
0）となる。

【００４０】 Ｊｂ（ｘ，ｙ）＝Ａ１／Ａ２ ｘ1＝ｘ0＋（ｘb−ｘ0）・ｄ1／ｄ0 ｙ1＝ｙ0−ｙ0・ｄ1／ｄ0 ｒ3＝ｒ2・ｄ1／ｄ0 ｒ4＝ｄ1／（2ｆ0） …（３） 以上のようにして任意の座標（ｘ，ｙ）におけるケラレ
情報Ｊｂ（ｘ，ｙ）を求めることができる。従って最終
的な光量分布情報Ｋｂ（ｘ，ｙ）は（４）式のように表
される。

【００４１】 Ｋｂ(ｘ，ｙ)＝Ｆ(ｘ，ｙ)・Ｇｂ(ｘ，ｙ)・Ｊｂ(ｘ，ｙ) …（４） 同様にして再結像レンズ３０３Ａ、３０３Ｃ、３０３Ｄ
を通る光束のケラレ情報Ｊａ（ｘ，ｙ）、Ｊｃ（ｘ，
ｙ）、Ｊｄ（ｘ，ｙ）を求めることができ、焦点検出光
学系３０の他の周辺光量情報をＧａ（ｘ，ｙ）、Ｇｃ
（ｘ，ｙ）、Ｇｄ（ｘ，ｙ）とすれば、光量分布情報Ｋ
ａ（ｘ，ｙ）、Ｋｃ（ｘ，ｙ）、Ｋｄ（ｘ，ｙ）を求め
ることができる。図８に光量分布情報Ｋａ（ｘ，ｙ）の
様子を示す。

【００４２】焦点検出演算部４００Ｄは、光電変換回路
３２の出力する被写体像信号に対して周知の焦点検出演
算を施して撮影レンズ１１の現在の像面とフィルム面と
の偏差（デフォーカス量）を検出する。

【００４３】例えば焦点検出光学系３０として図１０の
ものを用い、光電変換素子３０４の受光部３０４Ａ、３
０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄからの被写体像信号をＡＤ
変換したデータをａｐ、ｂｐ（ｐ＝１〜ｎ）およびｃ
ｑ、ｄｑ（ｑ＝１〜ｍ）とするとき、次のようにしてデ
フォーカス量が求められる。

【００４４】簡単のため以後の相関演算の説明において
は、受光素子出力データａｐ、ｂｐについてのみ説明を
行うが、データｃｑ、ｄｑについても同様である。受光
素子出力データａｐ、ｂｐに対してまず（５）式に示す
相関演算によって相関量Ｃ（Ｌ）が求められる。

【００４５】

【００４６】ただし、（５）式においてＬは整数であ
り、一対の受光素子出力データの受光素子のピッチを単
位とした相対的シフト量（ずらし量）である。また、
（５）式の積算演算においてパラメータｉのとる範囲
は、シフト量Ｌおよびデータ数ｎに応じて適宜決定され
る。

【００４７】（５）式の演算結果は，データの相関が高
いシフト量Ｌ＝ｋjにおいて相関量Ｃ（Ｌ）が最小にな
る。次に（６）式の３点内挿の手法を用いて連続的な相
関量に対する最小値Ｃ（Ｌ）min＝Ｃ（ｋm）を求める。

【００４８】 ｋm＝ｋj＋Ｄ／ＳＬＯＰ Ｃ（ｋm）＝ Ｃ（ｋj）−｜Ｄ｜ Ｄ＝｛Ｃ（ｋj−１）−Ｃ（ｋj＋１）｝／２ ＳＬＯＰ＝ＭＡＸ(Ｃ(ｋj＋１)−Ｃ(ｋj)、Ｃ(ｋj−１)−Ｃ(ｋj)) …（６） また、（６）式で求めたシフト量ｋjよりデフォ−カス
量ＤＥＦを次式で求めることができる。

【００４９】 ＤＥＦ＝ＫＸ×ＰＹ×ｋm …（７） （７）式においてＰＹは光電変換素子３０４の各受光部
を構成する受光素子の並び方向のピッチ、ＫＸは図１０
の焦点検出光学系の構成によって決まる係数である。

【００５０】また（６）式で求めたパラメータＣ（ｋ
m）,ＳＬＯＰの値によってデフォーカス量ＤＥＦの信頼
性を判定することができ、このパラメータに基づいて焦
点検出可否の決定を行う。

【００５１】さらに、以上の説明においては１次元のデ
ータ同士の相関演算について述べたが、光電変換回路の
受光部が２次元で、データも２次元であった場合にも上
記の演算法を容易に拡張することができる。

【００５２】焦点検出演算部４００Ｄはまた、光量分布
情報に基づいて、（５）式の相関演算に用いるデータの
範囲を決めて相関演算を行う。例えば図９のごとく光量
分布情報Ｋａ（ｘ，０）が求められ、受光部３０４Ａの
データａ1〜ａnが画面上で設定されている場合には、光
量分布が所定値ｔ％以上のデータａu〜ａwを相関演算に
用いる。その他のデータｂi，ｃi，ｄiについても同様
にして相関演算に用いるデータ範囲を決定することがで
きる。このようにすれば相関演算において光量低下によ
るデータ同士のアンバランスを抑えることができ、焦点
検出演算の精度も向上する。

【００５３】焦点検出演算部４００Ｄはさらに、光量分
布情報に基づいて、（５）式の相関演算に用いるデータ
を変換するようにしてもよい。例えば光量分布情報によ
り光量低下が著しいと判定された場合には、（８）式の
ような低周波成分除去フィルタ演算によってデータ変換
を行ってもよい。

【００５４】 ａ'i＝−ａi＋２・ａ(i+1)−ａ（ｉ＋２）…（８） この（８）式のようにして変換されたデータａ’ｉ，
ｂ'i，ｃ'i，ｄ'iを生データａi，ｂi，ｃi，ｄiの代わ
りに（５）式に代入して相関演算を行う。このようにす
れば、光量低下によって生ずる被写体像信号の低周波成
分を取り除くことができ、焦点検出演算の精度も向上す
る。

【００５５】焦点検出演算部４００Ｄはまた、光量分布
情報に基づいて、（６）式のパラメータＣ（ｋm）,ＳＬ
ＯＰの値によってデフォーカス量ＤＥＦの信頼性を判定
する際の判定基準値を変更するようにしてもよい。例え
ば、光量分布情報により光量低下が著しいと判定された
場合には、判定基準値を甘くして光量低下分による信頼
性低下を救うことができる。このようにすれば同一の被
写体に対して光量低下の有無に拘らず同じ焦点検出可否
の決定ができる。

【００５６】また、光量分布情報に基づいて、被写体像
信号を光量低下がない一様な状態の被写体像信号に補正
するようにしてもよい。例えば光電変換素子が一対の２
次元センサであり、その出力信号である被写体像信号を
Ｓａ（ｘ，ｙ）,Ｓｂ（ｘ，ｙ）、光量分布情報をＫａ
（ｘ，ｙ）、Ｋｂ（ｘ，ｙ）とすると（９）式のような
補正を行う。

【００５７】 Ｓ'ａ（ｘ，ｙ）＝Ｓａ（ｘ，ｙ）／Ｋａ(ｘ，ｙ) Ｓ'ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｓｂ（ｘ，ｙ）／Ｋｂ(ｘ，ｙ) …（９） このような補正を行うことにより、被写体像信号に含ま
れる光量低下分が補正され、焦点検出演算部４００Ｄに
おいて正確な相関演算を行うことができるので、焦点検
出演算の精度も向上する。

【００５８】以上の各演算はマイクロコンピュ−タ４０
０内のプログラムにしたがって行われる。

【００５９】図３（ａ）はメインのフローチャートであ
り、まず、ステップＳ１００で光量分布情報ｋａ〜ｋｄ
を演算する。次に、ステップＳ２００で被写体像信号に
対して、演算された光量分布情報ｋａ〜ｋｄに基づいた
処理を行い、ステップＳ３００でその処理後の被写体像
信号により焦点検出演算を行い、デフォーカス量を演算
する。そして、不図示の処理手順に従ってデフォーカス
量に応じたレンズ駆動を行う。

【００６０】光量分布情報ｋａ〜ｋｄは図３（ｂ）に示
すフローチャートで求められる。

【００６１】ステップＳ１０１で撮影レンズ１１の周辺
光量Ｆ（ｄ）を上記（１）式により求める。これは、レ
ンズＣＰＵ１２にあらかじめ記憶されている（１）式を
カメラ本体のマイクロコンピュ−タ４００に読み込むこ
とで実行される。ついでステップＳ１０２に進み、焦点
検出光学系の周辺光量Ｇａ（ｘ，ｙ）〜Ｇｄ（ｘ，ｙ）
を上記（２）式から求める。さらにステップＳ１０３に
おいて、ケラレ情報Ｊａ（ｘ，ｙ）〜Ｊｄ（ｘ，ｙ）を
上記（３）式から求める。その後にステップＳ１０４で
光量分布情報ｋａ（ｘ，ｙ）〜ｋｄ（ｘ，ｙ）を上記
（４）式から求める。

【００６２】図３（ｃ）は被写体像信号に対する前処理
の手順を示す。

【００６３】ステップＳ２０１では、光量分布情報ｋａ
（ｘ，ｙ）〜ｋｄ（ｘ，ｙ）が基準値より小さいか否か
を判定する。光量分布情報が基準値より大きいとこのス
テップＳ２０１が否定され、ステップＳ２０２におい
て、被写体像信号をＳａ（ｘ，ｙ）〜Ｓｄ（ｘ，ｙ）と
してメモリに記憶する。光量分布情報が基準値未満だと
ステップＳ２０１が肯定されてステップＳ２０２をジャ
ンプしてステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３で
は全画素について比較判定が終了したか否かを判定し、
全画素について判定が終了すると図３（ｃ）の手順を終
了する。以上の手順により、光量分布情報ｋａ（ｘ，
ｙ）〜ｋｄ（ｘ，ｙ）が基準値より大きい被写体像信号
のみがメモリに記憶される。

【００６４】図３（ｄ）は焦点検出演算処理のフローチ
ャートである。

【００６５】ステップＳ３０１では、前処理の施された
被写体像信号により周知の相関量演算を（５）式により
行い、相関量Ｃ（Ｌ）を求める。さらにステップＳ３０
２において、上記（６）式により相関の高いシフト量ｋ
ｊを演算する。さらにステップＳ３０３において、上記
（６）式によりデフォーカス量を求める。

【００６６】図３（ｃ）の前処理Ｉにおいては、光量分
布情報が基準値より大きい被写体像信号のみをメモリに
記憶するようにしたが、図４（ａ）のようにすべての被
写体像信号に対して光量分布情報ｋａ〜ｋｄにより
（９）式の補正を施してメモリに記憶するようにしても
良い。

【００６７】また、図４（ｂ）の前処理手順では、ステ
ップＳ２２１で基準値よりも小さい光量分布情報ｋａ〜
ｋｄの有無を判定し、肯定されたときにステップＳ２２
２で第８式による低周波成分除去フィルタ演算を行い、
そのフィルタ演算後の被写体像信号により焦点検出演算
を行う。

【００６８】ここで、焦点検出光学系３０の構成は図１
０に示すものでもよいし、図１１のような構成でもよ
い。図１１に示す焦点検出光学系３０は、２次元的な開
口部３００Ａを有する視野マスク３００と、フィールド
レンズ３０１と、一対の開口部３０２Ａ，３０２Ｂを有
する絞りマスク３０２と、一対の再結像レンズ３０３
Ａ、３０３Ｂと、２次元的に受光素子を配置した受光部
３０４Ａ、３０４Ｂを有する光電変換素子３０４とから
構成される。このように構成すれば、画面上での焦点検
出領域（ＡＦエリア）を２次元状に配置できるととも
に、後述するＡＦエリア選択の結果や視点検知結果に基
づいて焦点検出領域を任意に変更することが可能にな
る。

【００６９】また焦点検出光学系３０を図１２に示すよ
うに構成してもよい。この焦点検出光学系３０では、絞
りマスク３０２をＥＣ（エレクトロクロミック）、ＬＣ
（液晶）等の電気的に光透過率を変更可能な物性素子か
ら形成したものである。そして、外部から電気的に選択
することにより、開口部形状を、図１１に示す開口部３
０２Ａ，３０２Ｂと、開口部３０２Ａ，３０２Ｂより外
接円の半径が小さな開口部３０２Ａ’，３０２Ｂ’とに
選択可能である。このようにすれば、開口部３０２Ａ，
３０２Ｂを用いていてケラレが発生した場合には、開口
部を外接円の半径が小さな開口部３０２Ａ’，３０２
Ｂ’に切り替え、焦点検出瞳面における焦点検出絞りを
小さくしてケラレが発生しないようにすることができ
る。図１２においては、開口部３０２Ａ’，３０２Ｂ’
の形状を小さくし外接円を小さくするようにしている
が、レフレックスレンズのように射出瞳形状がドーナツ
状になっているレンズに対しては、開口部３０２Ａ’，
３０２Ｂ’の内接円を大きくし、焦点検出絞りがドーナ
ツ状射出瞳の内側でケラレないようにすればよい。

【００７０】あるいは、図１３に示すような焦点検出光
学系３０を用いることもできる。この焦点検出光学系３
０は、絞りマスク３０２の構造と再結像レンズの構造が
図１２の構成と異なっており、外部から電気的に選択す
ることにより、絞りマスク３０２の開口部形状を、図１
２に示す開口部３０２Ａ，３０２Ｂとそれと並び方向が
異なる開口部３０２Ｃ，３０２Ｄとに選択できる。さら
に、開口部３０２Ｃ，３０２Ｄの背後に再結像レンズ３
０３Ｃ、３０３Ｄが設けられている。このように構成す
ることにより、被写体のパターン（縦横）に応じて焦点
検出がやりやすい並び方向の開口部を選択することがで
き、焦点検出精度を向上させることができる。また、光
電変換素子３０４の受光部３０４Ｅが２次元状になって
いるので、開口部３０２Ａ，３０２Ｂおよび再結像レン
ズ３０３Ａ，３０３Ｂを使用する場合と、開口部３０２
Ｃ，３０２Ｄおよび再結像レンズ３０３Ｃ，３０３Ｄを
使用する場合で光電変換領域を共通化することができ
る。すなわち、再結像レンズ３０３Ａ，３０３Ｂによる
像と再結像レンズ３０３Ｃ，３０３Ｄの像は同時には形
成されないので像間のオーバラップの問題がなくなる。

【００７１】図１３では、開口部３０２Ｃ，３０２Ｄの
並び方向が開口部３０２Ａ，３０２Ｂの並び方向と直角
になっているが、もちろんこれ以外の方向でもよい。

【００７２】図１２、図１３のような構成では開口部の
形状を切り替えるのに物性素子を用いていたが、複数の
開口部を機械的に切り替えるようにしても構わない。

【００７３】次に本発明を一眼レフカメラに適用した場
合の具体的応用例について図２０以降の図を用いて説明
する。

【００７４】＜ＡＦ検出系制御ＣＰＵの動作＞ＡＦ検出
系制御ＣＰＵ３３は、前記ＡＦ絞りの選択を、後述する
ＡＦ演算ＣＰＵ４０の指令または独自の判断のもとに行
うとともに、光電変換素子３２の電荷蓄積制御、電荷転
送等の動作を周知の制御信号、転送クロック信号を用い
て制御し、転送されてきた被写体像信号をＡＤ変換して
メモリ３４に格納する機能を有する。

【００７５】図２１〜図２７を用いてＡＦ検出系制御Ｃ
ＰＵ３３の動作を詳しく説明する。

【００７６】図２１はＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３の動作
フローチャートの例であって、ステップＳ０００でそれ
以前に決定されている電荷蓄積時間だけ光電変換素子３
２に電荷蓄積を行う。蓄積が終了するとステップＳ００
５で光電変換素子３２の出力をＡＤ変換したデータのメ
モリ格納領域を示すヘッダを更新する。ステップＳ０１
０では光電変換素子３２の出力の転送、ＡＤ変換、デー
タの補正、メモリへの格納が１データ毎に行われる。デ
ータ補正には周辺光量補正のための（９）式の演算を行
うことも含む。この場合ＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３は焦
点検出光学系の情報を内蔵するとともにレンズＣＰＵ１
２から撮影光学系の情報を受け取って上記補正演算を行
う。全ての出力転送が終了するとステップＳ０１５で最
新データ格納領域のヘッダを現在のデータ格納領域のヘ
ッダに更新し、Ｓ０２０では得られた被写体像データの
ピーク値が所定値となるように次回の蓄積時間を決定
し、ステップＳ０００に戻り以上の一連の動作を繰り返
す。

【００７７】図２２は上述の動作を行った場合のメモリ
３４のデータ格納領域が変化していく様子のイメージ図
であって、今回の最新データ格納領域とデータ格納中で
あるデータ格納領域が図のようになっていると、次回に
は今回のデータ格納領域が次回の最新データ格納領域に
なる。最新データ格納領域とデータ格納領域のヘッダは
メモリ３４に格納されるので、ＡＦ演算ＣＰＵ４０は最
新データ格納領域のヘッダをメモリ３４から読みだし
て、該領域のデータを用いて焦点検出演算をすることに
より、常に最新のデータを利用できるとともに、光電変
換素子３２の制御動作と焦点検出演算動作が分離される
ので、光電変換素子３２の制御動作と焦点検出演算動作
を並行して行うことができ時間的な効率即ち焦点検出の
応答性が向上する。

【００７８】図２３（ａ）は上述の動作を行った場合の
タイムチャートであり、光電変換素子３２の電荷蓄積動
作を終了すると即出力の転送動作が開始される。また転
送動作が終了すると即次回の電荷蓄積動作が開始され
る。図２３（ａ）では蓄積動作と転送動作が時間的に分
離しているが、これらの動作を図２３（ｂ），（ｃ）の
ように時間的にオーバラップさせることもできる。電荷
蓄積時間と出力の転送時間の大小を比較して、蓄積時間
が転送時間よりも長い場合は、図２３（ｂ）に示すよう
に蓄積動作終了後即今回の転送動作を開始するとともに
次回の蓄積動作を開始する。また蓄積時間が転送時間よ
りも短い場合は、図２３（ｃ）に示すように蓄積動作終
了後即今回の転送動作を開始するとともに次回の蓄積動
作終了が今回の転送動作終了後即となるようにタイミン
グを合わせて次回の蓄積動作を開始する。このように蓄
積動作と転送動作を時間的にオーバラップさせることに
より時間的な効率即ち焦点検出の応答性を向上させるこ
とができるとともに、２次元の光電変換素子を用いた場
合のデータ数の増加による応答性の低下をも吸収するこ
とができる。

【００７９】２次元の光電変換素子を用いた場合のデー
タ数の増加による応答性の低下を吸収するための他の方
策として、図２４（ａ）のような四角な２次元受光部が
あった場合に、受光部をＸ軸に平行な細長いＹＢ1〜Ｙ
Ｂｎのｎ個のブロックに分割して各々のブロックに対し
て時間的に分離して蓄積、転送動作を行うようにしても
よい。図２４（ａ）のようにすればＸ軸方向のデータの
同時性が維持されるので、図１５に示す絞りマスクのう
ちＸ軸方向に並んだ開口部３０２Ａ，３０２Ｂを使用す
る場合にマッチングがよい。一方、図１５に示す絞りマ
スクのうちＹ軸方向に並んだ開口部３０２Ｃ，３０２Ｄ
を使用する場合には、図２４（ｂ）に示すように受光部
をＸ軸に平行な細長いＹＢ1〜ＹＢｎのｎ個のブロック
に分割して、各々のブロックに対して時間的に分離して
蓄積、転送動作を行うようにすれば、Ｙ軸方向のデータ
の同時性が維持されるので都合がよい。

【００８０】また高輝度で光源の変動（フリッカー）が
問題（蓄積動作を光源変動周期のどの時点で行うかによ
って同じ蓄積時間でも出力が異なる）となるような場合
には、図２３（ｄ）のように蓄積動作を複数回に分割し
て光源の変動（フリッカー）周期中に複数回に渡って蓄
積動作を行い、光源変動による影響を軽減することがで
きる。

【００８１】また周辺光量が図８（ｂ）、図９のごとく
落ちていた場合には、焦点検出演算に使用する被写体像
の領域の部分のみ通常の転送動作を行い、使用しない部
分については通常よりも高速な転送を行って転送時間を
稼ぐこともできる。例えば図１５に示す絞りマスクのう
ちＸ軸方向に並んだ開口部３０２Ａ，３０２ＢまたはＹ
軸方向に並んだ開口部３０２Ｃ，３０２Ｄを使用した際
に焦点検出演算に使用可能なデータが図２５（ａ）及び
（ｂ）で示す受光部上で破線内部であった場合は、破線
内部に相当する出力のみ通常の転送動作を行い、他の部
分に相当する出力は高速転送動作を行いＡＤ変換及びメ
モリ格納は行わない。通常の転送動作を行ってメモリに
格納されたデータと受光部上での領域との対応に関する
情報もメモリに格納され、ＡＦ演算ＣＰＵ４０の焦点検
出演算の際に利用される。

【００８２】また２次元イメージセンサーを光電変換素
子３２として使用する場合には、信号量が膨大になり信
号転送およびＡＤ変換だけでかなりの時間を消費するこ
とになるので、低輝度でセンサーの電荷蓄積時間が長く
なった場合にはイメージセンサの蓄積動作と読み出し動
作が所定時間内に納まらなくなり応答性が低下してしま
う。このような事態を回避するために、低輝度時はイメ
ージセンサーの全出力のうち焦点検出には１部分のみを
用いるようにして、使用部分のイメージセンサー出力の
転送,ＡＤ変換のみを通常の動作速度で行い、他の未使
用部分の出力については転送速度を高速にして転送する
とともにＡＤ変換も行わないようにしたり、あるいはイ
メージセンサーの使用部分のみの出力が取り出せるよう
にして、蓄積動作と読み出し動作の和が所定時間内に納
まるようにする。上記低輝度の焦点検出に用いる部分は
画面中央部分にするのが望ましい。

【００８３】上記説明では、光電変換素子３２の電荷蓄
積時間は被写体像信号データのピーク値が所定値になる
ように決定していたが、このように被写体像データで次
回の蓄積時間を決めると蛍光灯のように強度が周期的に
変動する光源で被写体が照明されている場合には発振す
る恐れがあった。光電変換素子の受光部の近くにモニタ
素子を設け被写体像強度の平均値を実時間でモニタし
て、モニタ信号が所定値となった時に受光部の電荷蓄積
を終了させることもできるが、黒地に白線のような被写
体ではピーク値がＡＤ変換の範囲を越えてしまう場合が
あった。

【００８４】図２６、図２７にそのような問題点を解決
した蓄積時間制御方法を示す。

【００８５】図２６において、蓄積開始と同時にモニタ
信号をＶRにリセットし、モニタ信号は被写体像輝度の
平均値に応じて増加していき、リセットされてから時間
Ｔｍで所定値Ｖｓに達する。ＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３
は、図２７に示す前回の被写体像データのピーク値ＰＥ
ＡＫと、平均値ＡＶと、モニタ時間Ｔｍｌと、前回蓄積
時間Ｔｉｌと、目標ピーク値と、今回のモニタ時間Ｔｍ
と、所定値Ｋ1とから次式のごとく今回の蓄積時間Ｔｉ
を決定し、蓄積開始から時間Ｔｉ後に蓄積を終了させ
る。

【００８６】 またＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３は、焦点検出光学系の情
報及びレンズＣＰＵ１２からの撮影光学系の情報に基づ
き周辺光量が低下していると判断した場合、またはＡＦ
演算ＣＰＵ４０の要求があった場合（例えば焦点検出不
能時に検出可能なデフォーカス量の範囲を拡大するた
め）には、図１４に示す絞りマスク開口部３０２Ａ，３
０２Ｂをケラレの発生しにくい開口部３０２Ａ’、３０
２Ｂ’に切り替えることもできる。さらに、ＡＦ演算Ｃ
ＰＵ４０の要求（例えば縦パターンがなくて横方向では
焦点検出不能な場合）あるいは後述するＡＦエリア選択
手段６６による縦横選択（図１０に示す横方向受光部３
０４Ａ、３０４Ｂと縦方向受光部３０４Ｃ，３０４Ｄの
うちどちらを焦点検出に用いるかを選択する）あるいは
ボディ姿勢検出手段６９の縦横姿勢検出結果に応じて、
図１５の絞りマスクの開口部３０２Ａ，３０２Ｂを開口
部３０２Ｃ，３０２Ｄに切り替えることもできる。また
絞りマスクを切り替えた場合の情報はＡＦ演算ＣＰＵ４
０に送られそれに応じた処理が行われる。

【００８７】＜ＡＦ演算ＣＰＵの動作＞図２０におい
て、ＡＦ演算ＣＰＵ４０はメモリ３４に格納された被写
体像データに基づき周知の焦点検出演算を行い、撮影光
学系のデフォーカス量を算出する機能を有する。例えば
焦点検出光学系として図１０のようなものを採用した場
合には、本出願人による特願昭６３ー３３１７４８号に
開示したように、焦点検出エリアを複数のブロックに分
割して各々について焦点検出演算を行い、算出された複
数のデフォーカス量から種々の方針に従って最適なデフ
ォーカス量を選択する。ＡＦ演算ＣＰＵ４０で行われる
焦点検出演算の動作は、図２８の動作フローチャートに
示すように、大きく分けるとステップＳ０３０のデータ
補正・変換と、ステップ０３５の焦点検出エリア選択
と、ステップＳ０４０のブロック分割と、ステップＳ０
４５のブロック毎のデフォーカス量算出と、Ｓ０５０の
最終デフォーカス量選択となり、ＡＦ演算ＣＰＵ４０で
以上の動作を繰り返している。以下各ステップでの動作
を詳しく述べる。

【００８８】データ補正・変換のステップには周辺光量
補正のための（９）式の演算を行うことも含まれる。こ
の場合ＡＦ演算ＣＰＵ４０は、焦点検出光学系の情報を
内蔵またはＡＦ焦点検出系制御ＣＰＵ３３から受け取る
とともに、レンズＣＰＵ１２から撮影光学系の情報を受
け取って光量分布情報を求め、上記補正演算（９）式を
行う。

【００８９】また得られた光量分布情報により光量低下
が著しいと判定された場合には、（８）式のような低周
波成分除去フィルタ演算によってデータ変換を行う。
（８）式のような低周波成分除去フィルタ演算によるデ
ータ変換を、被写体コントラストを検出して高周波成分
を多く含む被写体についてのみ行うようにしてもよい。
例えば図３１（ａ）、（ｂ）のような像信号が得られた
場合、像信号を複数のブロックに分割して各々のブロッ
ク内で（１１）式のようなコントラスト（＝ＣＯＮ）検
出演算を行い、すべてのブロックで所定値のコントラス
トが得られない場合は低周波被写体と判定して、（８）
式のデータ変換を行わず、１つ以上のブロックで所定値
以上のコントラストが得られたら（８）式のデータ変換
を行うようにする。

【００９０】 ＣＯＮ＝Σ｜ａi−ａ(i+1)｜ …（１１） このように被写体像のコントラストに応じて、フィルタ
によるデータ変換の有無を決定すれば低周波成分を多く
含む被写体に対しては、低周波をフィルタしないで焦点
検出演算することができるので焦点検出精度が向上す
る。

【００９１】焦点検出エリア選択のステップでは、例え
ば図２９（ａ）に示すごとく画面中で焦点検出を行うエ
リアとして画面中央スポットエリア（狭い）とワイドエ
リア（広い）が設定されている場合、これらのエリアを
なんらかの方法で切り替える。焦点検出エリアを図２９
（ｂ）のように画面任意の位置のエリア（複数でもよ
い）にマニュアル（ＡＦエリア選択手段６６）または視
点検知手段６８によって設定するようにしてもよい。

【００９２】図３０（ａ），（ｂ）に視点検知手段６８
の構成例を示す。赤外光面発光素子６８３はハーフミラ
−６８１、レンズ６８０、接眼レンズ２５中に設置され
た赤外光反射ダイクロイックミラー６８２を介し、ファ
インダ観察者の目６８５に投影される。このような光学
系において、赤外光面発光素子６８３の発光面がファイ
ンダ画面と形状・位置が重なるように上記光学部材の形
状及び位置が設定されている。観察者の目６８５に投影
された赤外光は網膜６８６で反射され再び接眼レンズ２
５に戻り、出射する時とは逆の経路をたどり、赤外光反
射ダイクロイックミラー６８２で反射され、レンズ６８
０、ハーフミラ−６８１を通過して面受光素子６８４で
受光される。上記構成において注視点方向の反射効率が
他の方向よりも高いので、観察者がファインダスクリー
ン上で注視しているエリア（注視点）に対応する面受光
素子６８４上のエリアでの受光量が他のエリアよりも大
きくなる。ファインダからの赤外光の影響を除去するた
めに面発光素子６８３の発光時と非発光時の面受光素子
６８４の受光量分布の差（図３０（ｂ）に示す）を取
り、該分布の最大受光量を示すエリア位置により注視点
を検知する。

【００９３】視点検知の結果に応じて、前述のように焦
点検出エリアを選択するようにしてもよいし、スポット
測光を行うエリアを選択するようにしてもよい。また上
記構成において、面受光素子６８４としてＣＣＤの２次
元センサを用いてもよいし、受光量の重心位置を検出す
るポジションセンサをもちいてもよい。面発光素子６８
３の代わりに２次元でビーム走査をおこなってもよい。
また上記注視点の検知の際には、観察者のまばたきで誤
検出する可能性があるので、総受光量の変動を見て受光
量が低下した場合には、そのときの受光量データは注視
点検知には用いないようにするとともに、まばたきや一
瞬の注視点の変動等の不安定要素に追従しないように、
統計処理等を用いて注視点検知の時間的応答性を落とし
て安定性を向上させる。

【００９４】図２８のステップＳ０４０のブロック分割
のステップでは、前ステップで選択された焦点検出エリ
ア内を被写体パターンに応じて複数のブロックに分割す
る。例えば図３１（ａ）、（ｂ）のような像信号が得ら
れた場合、像信号を複数のブロックに分割して各々のブ
ロック内で（１１）式のようなコントラスト（＝ＣＯ
Ｎ）検出演算を行い、すべてのブロックで所定値のコン
トラストが得られない場合は低周波被写体と判定して、
図３１（ｃ）のように焦点検出エリア内の少数のブロッ
クに分割し（図において破線部がブロック境界）、１つ
以上のブロックで所定値以上のコントラストが得られた
ら図３１（ｄ）のように多数のブロックに分割する。

【００９５】ステップＳ０４５のブロック毎のデフォー
カス量の算出のステップでは、公知の焦点検出演算を前
ステップで分割された各々のブロックについて適用すれ
ばよい。このようにして複数のブロック毎にデフォーカ
ス量を求めることができる。

【００９６】ステップＳ０５０のデフォーカス量の補正
のステップでは、撮影光学系の光学的収差に基づく補正
をブロック位置に応じてデフォーカス量に加える。例え
ば、像面湾曲収差の情報が画面上の中心からの距離ｄの
関数Ｓ（ｄ）として（１２）式中の係数Ｍ２、Ｍ４、・
・・ような形でレンズＣＰＵ１２から送られてきた場
合、ブロックの中心位置の画面中心からの距離ｄcを
（１２）式に代入すればそのブロックのデフォーカス量
に対する補正量を求めることができる。

【００９７】 Ｓ（ｄ）＝Ｍ２×ｄ²＋Ｍ４×ｄ⁴＋・・・ …（１２） その他の収差の補正についても同様にして行うことがで
きる。

【００９８】ステップＳ０５５の最終デフォーカス量の
選択のステップでは、以上のようにして求められた複数
のデフォーカス量から所定の基準（アルゴリズム）に従
って１つのデフォーカス量が算出される。例えば、選択
アルゴリズムが中央優先の場合は、画面中心に一番近く
かつ検出不能でないブロックのデフォーカス量が選ばれ
る。また至近優先の場合は算出されたデフォーカス量の
うち最も近距離を示すもの、遠距離優先の場合は算出さ
れたデフォーカス量のうち最も遠距離を示すもの、平均
優先の場合は算出されたデフォーカス量のうち平均また
は信頼性を重みとした重み付け平均が、さらに現状優先
では算出されたデフォーカス量のうち最も絶対値の小さ
いものが選ばれる。

【００９９】以上の各ステップの動作を経て最終的に１
つのデフォーカス量が算出されることになる。次に焦点
検出エリアの決定、最終デフォーカス量の選択ステップ
におけるエリア選択とアルゴリズム選択のバリエーショ
ンについて詳しく述べる。

【０１００】まずエリア選択をマニュアルで行う場合、
カメラボデイにＡＦエリア選択手段６６を設け、これを
操作することにより図５０のごとくＡＦエリアを選択す
ることができる。

【０１０１】図５０において、視点検知は前述の視点検
知手段６８の結果に基づいたエリア、中央スポットは図
２９（ａ）の画面中央のスポットエリア、選択スポット
は図２９（ｂ）の画面中任意に選択されたスポットエリ
ア、ワイドは図２９（ａ）に示すワイドエリア、横及び
縦は図１０の焦点検出光学系を用いた場合の画面横方向
受光部３０４Ａ，Ｂに対応するエリア及び画面横方向受
光部３０４Ｃ，Ｄに対応するエリアを選択することを示
している。また、中央スポット→ワイドは、一旦合焦す
る前は中央スポットで合焦後はＡＦエリアがワイドエリ
アになるモードである。このようにＡＦエリアをマニュ
アルで選択可能にすることによって、被写体に最適なエ
リアを撮影者が自ら選択することができる。

【０１０２】ＡＦエリアの選択に連動して図５０の右欄
のごとくアルゴリズムを切り替えてもよい。ＡＦエリア
選択が視点検知モードまたは選択スポットモードではＡ
Ｆエリアが複数設定される場合があるので、アルゴリズ
ムを平均優先モードにすることにより複数被写体のどれ
にもピントが大体合うようにすることができる。また、
ＡＦエリア選択が中央スポットモードではＡＦエリアが
中央に設定されるので、アルゴリズムを中央優先モード
にすることにより画面中央の被写体にピントを合わせる
ことができる。さらにＡＦエリア選択が中央スポット→
ワイドモード、ワイドモード、横モードではＡＦエリア
が広いので、アルゴリズムを至近優先→現状優先モード
にすることにより、合焦までは至近優先で至近被写体に
ピントを合わせ、合焦後は現状優先で至近に邪魔な物体
が入ってレンズを駆動してしまうようなことがないよう
に安定性を高めることができる。さらにまた、ＡＦエリ
ア選択が縦モードではＡＦエリアが比較的狭く邪魔な被
写体が入る可能性が少ないので、アルゴリズムを至近優
先モードにすることにより常に最至近の被写体にピント
を合わせることができる。

【０１０３】アルゴリズム選択をマニュアルで行う場
合、カメラボデイにＡＦ被写体選択手段６７を設け、こ
れを操作することにより図５１のごとくアルゴリズムを
選択することができる。

【０１０４】図５１において、中央優先→現状優先は合
焦前は中央優先、合焦後は現状優先となり、至近優先→
現状優先は合焦前は至近優先、合焦後は現状優先となる
ことを表す。このようにアルゴリズムをマニュアルで選
択可能にすることによって、被写体に最適なアルゴリズ
ムを撮影者が自ら選択することができる。

【０１０５】また、アルゴリズムの選択に連動して図５
１の中央欄のごとくＡＦエリアを切り替えてもよい。ア
ルゴリズム選択が中央優先モードまたは至近優先モード
ではＡＦエリアを小さくしたほうが相性がよいので、Ａ
Ｆエリアを中央スポットにする。アルゴリズム選択が平
均優先モードまたは遠距離優先モードまたは至近優先→
現状優先ではＡＦエリアを大きくしたほうが相性がよい
ので、ＡＦエリアをワイドにする。アルゴリズム選択が
中央優先→現状優先ではＡＦエリアを合焦前は中央スポ
ットで小さくしておき、合焦後はワイドにして安定性を
高めたほうが相性がよいので、ＡＦエリアを中央スポッ
ト→ワイドにする。

【０１０６】次に、ＡＦエリア選択、アルゴリズム選択
を専用の選択手段で選択するのではなく、カメラの他の
動作の選択・切り替えに用いられる選択手段の操作に連
動して選択する例について述べる。

【０１０７】測光モードを、測光モード選択手段７１に
より図５２の左欄のごとく中央スポット（画面中央部の
比較的狭い領域による測光モード）、選択スポット（画
面任意部の比較的狭い領域による測光モード）、部分
（画面中央部のスポットより広い領域による測光モー
ド）、中央重点（画面全体領域で中央部を重視した測光
モード）、マルチ（画面全体を複数の領域に分割する測
光モード）に選択した場合には、それに連動してＡＦエ
リアを中央欄、アルゴリズムを右欄のごとく選択する。
測光モードが中央スポットの場合は画面中央が重視され
ているので、ＡＦエリアも中央スポットにしアルゴリズ
ムも中央優先にする。測光モードが選択スポットの場合
は画面複数カ所が選択されるので、ＡＦエリアも測光に
あわせて選択スポットにしアルゴリズムは至近優先にす
る。測光モードが部分または中央重点の場合は比較的広
い領域が選択されるので、ＡＦエリアも中央スポット→
ワイドにしアルゴリズムも中央優先→現状優先にする。
測光モードがマルチの場合は画面全体が測光されるの
で、ＡＦエリアもワイドにしアルゴリズムも至近優先→
現状優先にする。このようにすれば、ＡＦエリアと測光
エリアとの対応が取れるとともにＡＦの安定性や被写体
の選択性も向上する。

【０１０８】ＡＥモードを、ＡＥモード選択手段７０に
より図５３の左欄のごとく絞り優先、シャッタ速度優
先、プログラムに選択した場合には、それに連動してＡ
Ｆエリアを中央欄、アルゴリズムを右欄のごとく選択す
る。ＡＥモードが絞り優先の場合は画面中央の静止した
被写体を撮影する場合が多いので、ＡＦエリアも中央ス
ポット→ワイドにしアルゴリズムも中央優先→現状優先
にし被写体の選択性を向上させる。ＡＥモードがシャッ
タ速度優先の場合は移動被写体を撮影する場合が多いの
で、ＡＦエリアもワイドにしアルゴリズムも至近優先に
し被写体の捕捉性を向上させる。ＡＥモードがプログラ
ムの場合は初心者が撮影する場合やスナップ撮影する場
合が多いので、ＡＦエリアもワイドにしアルゴリズムも
至近優先→現状優先にして、被写体の捕捉性と安定性を
向上させる。このようにすれば、被写体種類に対応させ
てＡＥモードの選択すれだけで、被写体種類に最適なＡ
Ｆエリアとアルゴリズムを選択することができる。

【０１０９】巻き上げモードを、巻き上げモード選択手
段６５により図５４の左欄のごとくシングル（１枚取
り）、連続高速、連続低速、セルフ（セルフタイマ）に
選択した場合には、それに連動してＡＦエリアを中央
欄、アルゴリズムを右欄のごとく選択する。巻き上げモ
ードがシングルの場合は画面中央の静止した被写体を撮
影する場合が多いので、ＡＦエリアも中央スポットにし
アルゴリズムも中央優先にして、被写体の選択性を向上
させる。巻き上げモードが連続高速の場合は移動被写体
を撮影する場合が多いので、ＡＦエリアもワイドにしア
ルゴリズムも至近優先→現状優先にして、被写体の捕捉
性とＡＦの安定性を向上させる。巻き上げモードが連続
低速の場合はシングルと連続高速の中間なので、ＡＦエ
リアも中央スポット→ワイドにしアルゴリズムも至近優
先→現状優先にして、被写体の捕捉性と選択性を調和さ
せる。巻き上げモードがセルフの場合は主要被写体が画
面のどこに入るかわからないので、ＡＦエリアをワイド
にしアルゴリズムも至近優先にして、被写体の捕捉性を
向上させる。このようにすれば、撮影状況に応じて巻き
上げモードを選択するだけで、該撮影状況に最適なＡＦ
エリアとアルゴリズムを選択することができる。

【０１１０】撮影モードを、撮影モード選択手段６４に
より図５５の左欄のごとくスポーツ、ポートレート、ス
ナップ、風景、接写モードに選択した場合には、それに
連動してＡＦエリアを中央欄、アルゴリズムを右欄のご
とく選択する。撮影モード選択により、各々のモードに
最適な測光モード、ＡＥモード、巻き上げモード、フォ
ーカスモードが自動的に選択されるようになっている。
撮影モードがスポーツの場合は動きのある被写体を撮影
する場合が多いので、ＡＦエリアもワイドにしアルゴリ
ズムも至近優先→現状優先にして、被写体の捕捉性を向
上させる。撮影モードがポートレートの場合は静止被写
体を撮影する場合が多いので、ＡＦエリアも中央スポッ
トにしアルゴリズムも至近優先にして、被写体の選択性
を向上させる。撮影モードがスナップの場合は被写体が
中央に来るとは限らないので、ＡＦエリアもワイドにし
アルゴリズムも至近優先→現状優先にして、被写体の捕
捉性とＡＦの安定性を向上させる。撮影モードが風景の
場合は主要被写体を中央にしてからフォーカスロックを
してフレーミング変更する余裕がある場合が多いので、
ＡＦエリアを中央スポットにしアルゴリズムも中央優先
にして、被写体の選択性を向上させる。撮影モードが接
写の場合は被写体のピントを合わせるエリアが狭い場合
が多いので、ＡＦエリアも中央スポットにしアルゴリズ
ムも中央優先にして、被写体の選択性を向上させる。こ
のようにすれば、撮影対象に応じて撮影モードの選択す
るだけで、該撮影対象に最適なＡＦエリアとアルゴリズ
ムを選択することができる。

【０１１１】フォーカスモードを、フォーカスモード選
択手段６３により図５６の左欄のごとくシングル（合焦
後フォーカスロック）、コンティニュアス、追尾（移動
被写体に対してレンズ駆動量を補正）、パワーフォーカ
ス、マニュアルに選択した場合には、それに連動してＡ
Ｆエリアを中央欄、アルゴリズムを右欄のごとく選択す
る。フォーカスモードがシングルの場合は静止被写体を
撮影する場合が多いので、ＡＦエリアも中央スポットに
しアルゴリズムも中央優先にして、被写体の選択性を向
上させる。フォーカスモードがコンティニュアスの場合
は移動被写体を撮影する場合が多いので、ＡＦエリアも
ワイドにしアルゴリズムも至近優先→現状優先にして、
被写体の捕捉性とＡＦの安定性を向上させる。フォーカ
スモードが追尾の場合は至近方向に移動する被写体を撮
影する場合が多いので、ＡＦエリアも中央スポット→ワ
イドにしアルゴリズムも至近優先にして、被写体の選択
性と捕捉性を向上させる。フォーカスモードがパワーフ
ォーカスの場合はフレーミング変更する余裕がない場合
が多いので、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズムも至
近優先→現状優先にして、被写体の捕捉性を向上させ
る。フォーカスモードがマニュアルの場合は正確に被写
体の１部分だけにピントを合わせたい場合が多いので、
ＡＦエリアも中央スポットにしアルゴリズムも中央優先
にして、被写体の選択性を向上させる。このようにすれ
ば、撮影対象に応じてフォーカスモードを選択するだけ
で、該撮影対象に最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選
択することができる。

【０１１２】以上のように各種撮影のためのモードをマ
ニュアルで切り替える際に、切り替えに連動してＡＦエ
リアとアルゴリズムを切り替えることについて説明した
が、各種撮影モードの切り替えを自動的に行うようにし
た場合にでも、切り替えに連動してＡＦエリアとアルゴ
リズムを切り替えることにより同様の効果が得られる。

【０１１３】ＡＦエリアとアルゴリズムの切り替えを図
５７のごとく、レーリズボタン６１の半押しＯＮからの
経過時間Ｔと所定時間Ｔ１とを比較して行ってもよい。
経過時間Ｔが所定時間Ｔ１より短い場合は被写体の選択
性を重視して、ＡＦエリアを中央スポットにしアルゴリ
ズムを至近優先にし、長い場合は被写体の捕捉性とＡＦ
の安定性を重視して、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリ
ズムを現状優先にする。

【０１１４】次にＡＦエリア選択、アルゴリズム選択を
他のカメラ動作の選択手段の選択に連動するのではな
く、カメラ自身が有する各種検出手段の結果に応じて選
択する例について述べる。

【０１１５】被写体距離の情報を得た場合には、該情報
に従って図５８の中央欄、右欄のごとくＡＦエリアとア
ルゴリズムを選択する。周知のごとく、被写体距離情報
は例えば焦点検出結果のデフォーカス量情報と撮影レン
ズの絶対的位置情報より得ることができる。被写体距離
が近い場合には、被写体がアップになり画面位置により
ピント位置がかなり異なってくるので被写体選択性を高
めるために、ＡＦエリアを中央スポットにしアルゴリズ
ムを中央優先にする。被写体距離が遠距離な場合は被写
体が小さくなり捕捉するのが困難になるので、ＡＦエリ
アをワイドにしアルゴリズムを至近優先→現状優先にす
る。被写体距離が中間にある場合にはＡＦエリアを中央
スポット→ワイド、アルゴリズムを至近優先→現状優先
として上記選択の中間とする。このようにすれば被写体
距離に応じて最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択す
ることができる。

【０１１６】撮影倍率の情報を得られる場合には、該情
報に従って図５９の中央欄、右欄のごとくＡＦエリアと
アルゴリズムを選択する。周知のごとく、倍率情報は例
えば焦点検出結果のデフォーカス量情報と撮影レンズの
絶対的位置情報と撮影レンズの焦点距離情報より得るこ
とができる。倍率が大きい場合には、被写体がアップに
なり画面位置によりピント位置がかなり異なってくるの
で被写体選択性を高めるために、ＡＦエリアを中央スポ
ットにしアルゴリズムを中央優先にする。倍率が小さい
な場合は被写体が小さくなり捕捉するのが困難になるの
で、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズムを至近優先→
現状優先にする。倍率が中間にある場合には、ＡＦエリ
アを中央スポット→ワイド、アルゴリズムを至近優先→
現状優先として上記選択の中間とする。このようにすれ
ば、撮影倍率に応じて最適なＡＦエリアとアルゴリズム
を選択することができる。

【０１１７】焦点距離の情報を得られる場合には、該情
報に従って図６０の中央欄、右欄のごとくＡＦエリアと
アルゴリズムを選択する。周知のごとく、焦点距離情報
は例えばレンズＣＰＵ１２から送られて来るレンズ情報
より得ることができる。マクロ状態では、被写体がアッ
プになり画面位置によりピント位置がかなり異なってく
るので被写体選択性を高めるために、ＡＦエリアを中央
スポットにしアルゴリズムを中央優先にする。焦点距離
が短い場合は被写体が小さくなり捕捉するのが困難にな
るので、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズムを至近優
先→現状優先にする。焦点距離が長い場合はマクロと短
焦点距離の中間と考えて、ＡＦエリアを中央スポット→
ワイド、アルゴリズムを至近優先→現状優先として上記
選択の中間とする。このようにすれば焦点距離情報に応
じて最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択することが
できる。

【０１１８】上記被写体距離と倍率と焦点距離の情報に
基づいてＡＦエリアの選択、およびアルゴリズムの選択
をする際に画面上で被写体が拡大して写る場合は、ＡＦ
エリアとアルゴリズムをスポット的にし被写体選択性を
高め、画面上で被写体が縮小して写る場合は、ＡＦエリ
アをアルゴリズムをワイド的にし被写体捕捉性を高めて
いるが、反対に画面上で被写体が拡大して写る場合は被
写体自体が大きいので、ＡＦエリアをアルゴリズムをワ
イド的にし被写体捕捉性とＡＦ安定性を高め、画面上で
被写体が縮小して写る場合は他の被写体と混じらないよ
うにＡＦエリアとアルゴリズムをスポット的にし被写体
選択性を高めるようにしてもよい。

【０１１９】絞り値の情報を得られる場合には、該情報
に従って図６１の中央欄、右欄のごとくＡＦエリアとア
ルゴリズムを選択する。周知のごとく、絞り値情報は絞
り制御手段８３をコントロールするメインＣＰＵ６０よ
り得ることができる。絞り値が小さい場合には、ピント
精度が要求されるのでそれに応じて被写体選択性を高め
るために、ＡＦエリアを中央スポットにしアルゴリズム
を中央優先にする。絞り値が大きい場合は被写界深度も
深くピント精度もそれほど要求されないので、ＡＦエリ
アをワイドにしアルゴリズムを平均優先にする。このよ
うにすれば、絞り値情報に応じて最適なＡＦエリアとア
ルゴリズムを選択することができる。

【０１２０】シャッタ速度の情報を得られる場合には、
該情報に従って図６２の中央欄、右欄のごとくＡＦエリ
アとアルゴリズムを選択する。周知のごとく、シャッタ
速度情報はシャッタ速度制御手段８２をコントロールす
るメインＣＰＵ６０より得ることができる。シャッタ速
度が高速な場合には移動被写体を撮影する場合が多いの
で、被写体捕捉性を高めるために、ＡＦエリアをワイド
にしアルゴリズムを至近優先→現状優先にする。シャッ
タ速度が低速な場合は静止被写体を撮影する場合が多い
ので、被写体選択性を高めるために、ＡＦエリアを中央
スポットにしアルゴリズムを中央優先→現状優先にす
る。このようにすれば、シャッタ速度情報に応じて最適
なＡＦエリアとアルゴリズムを選択することができる。

【０１２１】被写体輝度の情報を得られる場合には、該
情報に従って図６３の中央欄、右欄のごとくＡＦエリア
とアルゴリズムを選択する。周知のごとく、輝度情報は
例えば測光センサ８６の出力を受けてメインＣＰＵ６０
が輝度検出することにより得ることができる。高輝度な
場合には被写体を明確に識別できる場合が多いので、被
写体選択性を重視して、ＡＦエリアを中央スポットにし
アルゴリズムを中央優先にする。低輝度な場合は被写体
を明確に識別できない場合が多いので、被写体捕捉性を
重視して、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズムを至近
優先にする。このようにすれば、被写体輝度情報に応じ
て最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択することがで
きる。

【０１２２】ストロボ発光の情報を得られる場合には、
該情報に従って図６４の中央欄、右欄のごとくＡＦエリ
アとアルゴリズムを選択する。周知のごとく、ストロボ
情報は例えば不図示の内蔵ストロボを制御するメインＣ
ＰＵ６０またはストロボに内蔵された不図示の制御ＣＰ
Ｕと通信することにより得ることができる。ストロボを
発光しない場合には高輝度で被写体を明確に識別できる
場合が多いので、被写体選択性を重視して、ＡＦエリア
を中央スポットにしアルゴリズムを中央優先にする。ス
トロボを発光する場合は低輝度で被写体を明確に識別で
きない場合が多いので、被写体捕捉性を重視して、ＡＦ
エリアをワイドにしアルゴリズムを至近優先にする。こ
のようにすればストロボ情報に応じて最適なＡＦエリア
とアルゴリズムを選択することができる。

【０１２３】撮影光学系の収差の情報を得られる場合に
は、該情報に従って図６５の中央欄、右欄のごとくＡＦ
エリアとアルゴリズムを選択する。周知のごとく、収差
情報は例えばレンズＣＰＵ１２から送られて来るレンズ
情報より得ることできる。軸上と周辺の収差が大きい場
合（例えば像面湾曲が大きい）には軸上近辺で焦点検出
を行ったほうが精度がよいので、ＡＦエリアを中央スポ
ットにしアルゴリズムを中央優先にする。軸上と周辺の
収差が小さい場合は周辺で焦点検出しても精度がでるの
で、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズムを至近優先→
現状優先にする。このようにすれば、収差情報に応じて
最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択することができ
る。

【０１２４】カメラボデイ姿勢の情報を得られる場合に
は、該情報に従って図６６の中央欄、右欄のごとくＡＦ
エリアとアルゴリズムを選択する。周知のごとく、ボデ
ィ姿勢情報情報は、例えばボデイ内に水銀スイッチ等の
位置検出手段６９を設けることにより得ることできる。
ボディが縦位置の場合には水平方向で焦点検出を行った
ほうが被写体を検出できる確率が高いので、ＡＦエリア
を図１０の縦列方向受光部にしアルゴリズムを至近優先
にする。ボディが横位置の場合は水平方向で焦点検出を
行ったほうが被写体を検出できる確率が高いので、ＡＦ
エリアを図１０の横列方向にしアルゴリズムを至近優先
→現状優先にする。このようにすれば、ボディ姿勢情報
に応じて最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択するこ
とができる。

【０１２５】次にＡＦエリア選択、アルゴリズム選択を
焦点検出の結果または被写体像データに応じて選択する
例について述べる。

【０１２６】被写体パターンの情報を得られる場合に
は、該情報に従って図６７の中央欄、右欄のごとくＡＦ
エリアとアルゴリズムを選択する。被写体パターンの情
報は、例えば（１１）式の演算を焦点検出用の被写体像
データに施すことによりＡＦ演算ＣＰＵ４０自体で求め
ることができる。被写体パターンが高コントラストの場
合には被写体を明確に識別できる場合が多いので、被写
体選択性を重視して、ＡＦエリアを中央スポットにしア
ルゴリズムを中央優先にする。低コントラストの場合は
被写体を明確に識別できない場合が多いので、被写体捕
捉性を重視して、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリズム
を至近優先→現状優先にする。このようにすれば被写体
パターン情報に応じて最適なＡＦエリアとアルゴリズム
を選択することができる。

【０１２７】デフォーカス情報を得られる場合には、該
情報に従って図６８の中央欄、右欄のごとくＡＦエリア
とアルゴリズムを選択する。デフォーカス情報は、例え
ば焦点検出演算を行っているＡＦ演算ＣＰＵ４０自体で
求めることができる。デフォーカスが小さい場合には被
写体を明確に識別できる場合が多く、焦点検出のための
相関演算においても被写体像データの相互のずらし量も
少なくてよいので、被写体選択性を重視して、ＡＦエリ
アを中央スポットにしアルゴリズムを中央優先にする。
デフォーカスが大きい場合は被写体を明確に識別できな
い場合が多く、焦点検出のための相関演算においても被
写体像データの相互のずらし量も大きくなるので、被写
体捕捉性を重視して、ＡＦエリアをワイドにしアルゴリ
ズムを至近優先にする。このようにすればデフォーカス
情報に応じて最適なＡＦエリアとアルゴリズムを選択す
ることができる。

【０１２８】以上、ＡＦエリアとアルゴリズムを各種条
件に連動して選択することについて説明したが、上記条
件に応じてＡＦ演算における各種判定条件を切り替える
ようにしてもよい。例えば（６）式で求めたパラメータ
Ｃ（ｋm）,ＳＬＯＰの値によってデフォーカス量ＤＥＦ
の信頼性を判定することができ、このパラメータに基づ
いて（１３）式のごとく焦点検出可否の決定を行うこと
ができる。

【０１２９】 Ｃ（ｋm）＞Ｃｓ または ＳＬＯＰ＜Ｓｓ−−−検出不能 Ｃ（ｋm）≦Ｃｓ かつ ＳＬＯＰ≧Ｓｓ−−−検出可能 …（１３） 従って（１３）式における所定値Ｃｓ，Ｓｓを前述各種
条件に連動して変更すれば、各種条件に最適な焦点検出
可否の判定を行うことができる。基本的には正確な焦点
検出が行える状態または行う必要がある状態（ＡＦエリ
アが小さい、アルゴリズムが中央または至近優先、測光
モードがスポット、ＡＥモードが絞り優先、巻き上げモ
ードがシングル、撮影モードがポートレート、フォーカ
スモードがシングル、被写体距離が近い、倍率が高い、
焦点距離が長い、絞り値が小さい、シャッタ速度が速
い、高輝度、収差が小さい、コントラストが高い、デフ
ォーカス量が小さい）には所定値をきびしく設定（Ｃｓ
を小さく、Ｓｓを大きく）し、正確な焦点検出が行えな
い状態または行う必要がない状態（ＡＦエリアが大き
い、アルゴリズムが現状優先、測光モードがマルチ、Ａ
Ｅモードがプログラム、巻き上げモードが連続、撮影モ
ードがスポーツ、フォーカスモードがコンティニュア
ス、被写体距離が遠い、倍率が小さい、焦点距離が短
い、絞り値が大きい、シャッタ速度が遅い、低輝度、収
差が大きい、コントラストが低い、デフォーカス量が大
きい）には所定値を甘く設定（Ｃｓを大きく、Ｓｓを小
さく）する。

【０１３０】（１４）式に示すような合焦判定の基準値
Ｎｓ、Ｗｓ（＞Ｎｓ）を上記条件によって可変にしても
よい。

【０１３１】 非合焦中 |DEF|＞Ｎｓ、合焦中 |DEF|＞Ｗｓ−−非合焦 非合焦中 |DEF|≦Ｎｓ、合焦中 |DEF|≦Ｗｓ−−合焦 …（１４） 基本的には正確な焦点検出が行える状態または行う必要
があり応答性より精度を重視する状態（ＡＦエリアが小
さい、アルゴリズムが中央または至近優先、測光モード
がスポット、ＡＥモードが絞り優先、巻き上げモードが
シングル、撮影モードがポートレート、フォーカスモー
ドがシングル、被写体距離が近い、倍率が高い、焦点距
離が長い、絞り値が小さい、シャッタ速度が速い、高輝
度、収差が小さい、コントラストが高い、デフォーカス
量が小さい）には所定値をきびしく設定（Ｎｓ、Ｗｓを
小さく）し、正確な焦点検出が行えない状態または精度
より応答性を重視する状態（ＡＦエリアが大きい、アル
ゴリズムが現状優先、測光モードがマルチ、ＡＥモード
がプログラム、巻き上げモードが連続、撮影モードがス
ポーツ、フォーカスモードがコンティニュアス、被写体
距離が遠い、倍率が小さい、焦点距離が短い、絞り値が
大きい、シャッタ速度が遅い、低輝度、収差が大きい、
コントラストが低い、デフォーカス量が大きい）には所
定値を甘く設定（Ｎｓ、Ｗｓを大きく）する。

【０１３２】また、本出願人による特願昭６３−２４７
８２９号に開示されている予測駆動技術（被写体の光軸
方向の移動を検出してＡＦレンズ駆動量に被写体移動に
伴う補正を加える）における移動被写体の判定基準値
（該特許明細書第１６図ステップ４９０、５１０、５１
５のパラメータα、δ、ｒ、ｋ）を上記条件に応じて変
更するようにしてもよい。基本的には、静止被写体を撮
影する状態または応答性より安定性を重視する状態（Ａ
Ｆエリアが小さい、アルゴリズムが中央または至近優
先、測光モードがスポット、ＡＥモードが絞り優先、巻
き上げモードがシングル、撮影モードがポートレート、
フォーカスモードがシングル、被写体距離が近い、倍率
が高い、焦点距離が長い、絞り値が小さい、シャッタ速
度が遅い、低輝度、収差が大きい、コントラストが低
い、デフォーカス量が小さい）には予測駆動に入りにく
く（δとｋを大きく、αとｒを小さく）し、移動被写体
を撮影する状態または安定性より応答性を重視する状態
（ＡＦエリアが大きい、アルゴリズムが現状優先、測光
モードがマルチ、ＡＥモードがプログラム、巻き上げモ
ードが連続、撮影モードがスポーツ、フォーカスモード
がコンティニュアス、被写体距離が遠い、倍率が小さ
い、焦点距離が短い、絞り値が大きい、シャッタ速度が
速い、高輝度、収差が小さい、コントラストが高い、デ
フォーカス量が大きい）には所定値を甘く設定（δとｋ
を小さく、αとｒを大きく）する。以上のようにして、
フォーカスモード選択手段６３により追尾モードが選択
されていると、ＡＦ演算ＣＰＵ４０は移動被写体の判定
を行うとともに移動被写体と判定した場合にはデフォー
カス量に被写体移動による補正量を加える。

【０１３３】以上がＡＦ演算ＣＰＵの動作である。

【０１３４】＜レンズ駆動制御ＣＰＵの動作＞ＡＦ演算
ＣＰＵ４０で図２８のような処理が行われて最終的に１
つのデフォーカス量が算出され合焦判定が行われると、
該デフォーカス量とピント調節状態（検出不能,合焦）
の情報が図２０のレンズ駆動制御ＣＰＵ５０に送られ
る。レンズ駆動制御ＣＰＵ５０では、フォーカスモード
選択手段６３によりＡＦモード（シングル、コンティニ
ュアス、追尾）が選択されていた場合には、デフォーカ
ス量に基づいて合焦点までのレンズ駆動量を計算し、Ａ
Ｆモータ５１を撮影レンズ１１が合焦点に近づく方向へ
回転させる。ＡＦモータの回転運動はボデイ２０に内蔵
されたギヤ等から構成されたボデイ伝達系５２とクラッ
チＢ５３を経て、ボデイ２０とレンズ１０のマウント部
に設けられたボデイ側のカップリング５４とこれに嵌合
するレンズ側のカップリング１８に伝達され、更にレン
ズ１０に内蔵されたギヤ等から構成されたレンズ伝達系
１３を経て、最終的に撮影レンズ１１を合焦方向へ移動
させる。ＡＦモータ５１の駆動量は、ボデイ伝達系５２
を構成するギヤ等の回転量をフォトインタラプタ等から
構成されるエンコーダ５５によりパルス列信号に変換さ
れてレンズ駆動制御ＣＰＵ５０にフィードバックされ
る。レンズ駆動制御ＣＰＵ５０はパルス数とパルス間隔
を測定することによりＡＦモータ５０の駆動量と駆動速
度を検出し、レンズが合焦点に正確に停止するようにＡ
Ｆモータ５１の駆動停止と駆動速度を制御する。

【０１３５】フォーカスモード選択手段６３によりパワ
ーフォーカスモードが選択されている場合には、レンズ
駆動制御ＣＰＵ５０は、レンズ１０に内蔵されているレ
ンズ距離環１５の操作方向と操作量と操作速度を、フォ
トインタラプタ等から構成されるエンコーダ１６によ
り、ボデイ２０とレンズ１０のマウント部に設けられた
レンズ側の接点１９Ｂとこれに対応するボディ側の接点
５９Ｂを介して受け取る。操作方向は例えばレンズ距離
環の動きを９０゜位相をずらしてモニタした２つの信号
を発生し、該モニタ信号の位相関係を検出することによ
り識別できる。このようにして検出した操作量と操作方
向と操作速度に基づいてレンズ駆動量と駆動速度と駆動
方向を決定し、ＡＦモードの制御動作と同様にしてＡＦ
モータ５１の駆動制御を行い、撮影レンズ１１をレンズ
距離環の操作に対応して移動させる。

【０１３６】上記ＡＦモードとパワーフォーカスモード
においては、レンズ駆動のための動力源がＡＦモータ５
１であるのでレンズ駆動制御ＣＰＵ５０はクラッチ制御
手段５６によりクラッチＢ５３を結合状態にし、ＡＦモ
ータ５１の回転力がレンズ側に伝わるようにするととも
に、ボデイ２０とレンズ１０のマウント部に設けられた
レンズ側の接点１９Ａとこれに対応するボディ側の接点
５９Ａを介してレンズ側に内蔵されたクラッチＬ１４を
切り離してレンズ距離環１５の操作力がレンズ伝達系１
３に伝わらないようにする。また、レンズ駆動量や駆動
速度をモニタするためにボディ伝達系５２の動きをエン
コーダ５５によりモニタしていたが、このようにすると
ボディからレンズ側に駆動力を伝達する経路が長いので
ギヤのバックラッシュによる誤差が大きくなる。そこで
この問題を解決するために、最終駆動制御対象である撮
影レンズ１１の動きを直接モニタできるようにレンズ側
にレンズ伝達系１３の動きをモニタするエンコーダ１７
を設け、駆動量のモニタ信号を、ボデイ２０とレンズ１
０のマウント部に設けられたレンズ側の接点１９Ｃとこ
れに対応するボディ側の接点５９Ｃを介してレンズ駆動
制御ＣＰＵ５０にフィードバックする駆動制御を行い、
レンズ駆動量と駆動速度をより正確に制御するようにし
てもよい。

【０１３７】フォーカスモード選択手段６３によりマニ
ュアルモードが選択されていた場合には、レンズ駆動制
御ＣＰＵ５０はレンズ駆動のための動力源がレンズ距離
環１５の操作であるので、クラッチ制御手段５６により
クラッチＢ５３を切り離し状態にし、ＡＦモータ５１の
回転力がレンズ側に伝わらないようにするとともに、ボ
デイ２０とレンズ１０のマウント部に設けられたレンズ
側の接点１９Ａとこれに対応するボディ側の接点５９Ａ
を介して、レンズ側に内蔵されたクラッチＬ１４を結合
状態にしてレンズ距離環１５の操作力がレンズ伝達系１
３に伝わるようにする。

【０１３８】上記説明において、パワーフォーカスモー
ドとマニュアルフォーカスモードはボディ側に設けられ
たフォーカスモード選択手段６３によって選択されてい
るが、図３９に示すように、レンズ１０の焦点調節のた
めのレンズ距離環１５を撮影者がさわったことまたは操
作したことを検知する接触センサ手段４１を設け、該接
触センサ手段４１によりレンズ距離環１５を撮影者がさ
わったことまたは操作したことを検知された場合にパワ
ーフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードに切
り替わり、レンズ距離環１５を撮影者がさわっていない
ことまたは操作していないことを検知された場合にフォ
ーカスモード選択手段６３によって選択されている他の
ＡＦモードに切り替わるようにしてもよい。このように
すれば撮影者がパワーフォーカスモードまたはマニュア
ルフォーカスモードで焦点調節を行いたい場合、いちい
ちフォーカスモード選択手段６３を選択する必要がな
く、従来のマニュアル焦点調節動作と同様に距離環を操
作するだけでよいので使い勝手が向上する。

【０１３９】前述のＡＦモードではレンズ駆動量を正確
に制御する必要があるが、正確にレンズ位置を制御する
ためには合焦点付近で駆動速度を低速にする必要があっ
た。一般にレンズの駆動速度制御はＡＦモータ５１の駆
動停止をパルス的にＯＮ／ＯＦＦするとともに、該パル
スのデューティを変更することにより行われる。また上
記速度制御は例えば本出願人による特開昭５７−４６２
１６号公報に開示されたように、合焦点から現在のレン
ズ位置との偏差をいくつかのゾーンに分割して同一ゾー
ンのなかでは同一の駆動速度になるように速度制御を行
っていた。しかしこのように合焦点からの偏差でゾーン
分けし徐々に速度を落としていく制御方式では速度が階
段状に落とされて行くため、無駄な速度制御が発生し結
果的に合焦点に到達するまでの時間が長くなってしまっ
た。

【０１４０】一般にモータの停止特性は（１５）式で表
される。即ちモータの回転速度はEXPONENTIALな関数で
減衰する。

【０１４１】 Ｎ（ｔ）＝Ｎ0×ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ0） ＷT＝Ｔ0×Ｎ0 …（１５） （１５）式においてＮ（ｔ）はモータ回転速度、Ｎ0は
ブレーキ開始時の回転速度、ｔは時間、Ｔ0は時定数、
ＷTはブレーキ開始時から停止までの回転量である。従
って目標回転量（駆動量）に対して残回転量（駆動量）
がＷTとなった時点でブレーキをかければ、理想的には
ブレーキをかけたままで目標停止位置に停止することが
できる。一般にはレンズ毎に駆動トルクの差異等があ
り、（１５）式からのずれが生ずるが、Ｎｒ＝Ｗｒ／Ｔ
0の如く減速時の回転速度Ｎｒを残回転量（駆動量）Ｗ
ｒに比例させるように制御すれば最短時間で目標停止位
置に停止させることができる。ＡＦ駆動制御の場合、合
焦点までの残駆動量は、ブレーキ開始レンズ位置から合
焦点までの駆動量（パルス数）からブレーキ開始時点か
らのエンコーダ１６または５５の発生するパルスの数を
引算することにより測定し、駆動速度はパルス間隔によ
って測定することができる。例えばＡＦモータ全速回転
時の回転数と駆動系の時定数より合焦点の手前残パルス
ｍの時点でブレーキをかけた時、理論的に合焦点で停止
する場合のモニタ信号の様子を図３２に示す。この場
合、残パルス数がｎの場合のパルス間隔ｔｎは（１６）
式のごとく残パルス数に逆比例するように定めてＡＦモ
ータの制御を行えば、駆動負荷の変動等により多少停止
特性が変化しても短い時間で合焦点へ到達できる。

【０１４２】ｔｎ＝ｔ0／ｎ …（１６） （１６）式において、時定数ｔ0はレンズ駆動系に応じ
て理論的に定められた値である。従って、残パルス数ｎ
とパルス間隔ｔｎの関係は図３４のようになる。残パル
ス数ｎにおいて測定されたパルス間隔ｔｎ’が図３４の
理論的パルス間隔ｔｎより短かい場合は、駆動速度が速
すぎるので駆動速度を落とし、長い場合は遅すぎるので
駆動速度を速める。駆動速度の増速減速はＡＦモータの
駆動信号のＯＮ／ＯＦＦのデューティを変えることによ
り行われる。例えば図３３に示す駆動信号において、固
定周期ｔｘに対して駆動ＯＮ時の時間ｔｄを増減するこ
とにより駆動速度が変化させることができる。

【０１４３】次に図３５〜図３８を用いてレンズ駆動制
御ＣＰＵ５０の動作を説明する。図３５において、まず
電源が入るとステップＳ０６０でレンズ位置情報が必要
か判定を行い、必要な場合はステップＳ０６５でレンズ
を∞端まで繰り込んでから、その位置をレンズリセット
位置とし、以後エンコーダパルスを駆動方向に応じて増
減することによりレンズの∞端からの繰り出し量を測定
する。必要でない場合はステップＳ０６５を省略する。
ステップＳ０７０では、フォーカスモード選択手段６３
等に設定されたフォーカスモードに従った動作を繰り返
す。但しフォーカスモードに変更が生じた場合はステッ
プＳ０６０に戻る。従来はレンズ位置情報が不要な場合
も一律にレンズを繰り込んでいたので、レンズ位置情報
が不要で電源ＯＮで即撮影したい場合もレンズ繰り込み
が終了するまで待たなければならなかったが、このよう
にすればレンズ位置情報が必要となった場合（例えばレ
ンズ繰り出し位置に応じてＡＥやＡＦの動作モードやパ
ラメータを変える）のみレンズが繰り込むので従来の煩
わしさをなくすことができる。

【０１４４】図３６はＡＦ駆動モード（シングルモー
ド、コンティニュアスモード、追尾モード）における動
作フローチャートであり、まずステップＳ０８０でクラ
ッチ制御を行い、ＡＦモータの駆動力が撮影レンズに伝
達し、距離環１５の操作力が撮影レンズに伝達しないよ
うにする。ステップＳ０８５ではＡＦ演算ＣＰＵ４０の
焦点検出結果が合焦か判定し、合焦でない場合は、ステ
ップＳ０９０でデフォーカス量をレンズ駆動量に変換
し、ステップＳ０９５で該駆動量だけＡＦモータ５１に
よりレンズを駆動し、駆動が終了すると再びステップＳ
０８５に戻る。ステップＳ０８５で合焦した場合はステ
ップＳ１００でシングルモードか判定し、シングルモー
ドでない場合は駆動を行わないでステップＳ０８５に戻
り次の焦点検出結果を待つ。シングルモードの場合はス
テップＳ１０５でフォーカスロックを行い以後のレンズ
駆動を禁止するとともに、メインＣＰＵ６０に対しレリ
ーズ許可を出す。ステップＳ１０５からはレリーズボタ
ン６１の半押しＯＦＦまたはシャッタ作動により、ステ
ップＳ０８５に復帰する。

【０１４５】図３７はパワーフォーカスモードにおける
動作フローチャートで、ステップＳ１１０でクラッチ制
御を行い、ＡＦモータ５１の駆動力が撮影レンズに伝達
し、距離環１５の操作力が撮影レンズに伝達しないよう
にする。ステップＳ１１５ではレンズ距離環の操作量と
操作方向を測定し、ステップＳ１２０では該操作量をレ
ンズ駆動量に変換し、ステップＳ１２５で該駆動量だけ
ＡＦモータ５１によりレンズを駆動し、駆動が終了する
と再びステップＳ１１５に戻る。

【０１４６】図３８はマニュアルモードでの動作フロー
チャートで、ステップＳ１３０でクラッチ制御を行い、
距離環１５の操作力が撮影レンズに伝達し、ＡＦモータ
５１の駆動力が撮影レンズに伝達しないようにする。

【０１４７】上記レンズ駆動制御ＣＰＵ５０の動作説明
ではフォーカスモードはフォーカスモード選択手段６３
により選択されていたが、次にフォーカスモードの選択
を専用の選択手段で選択するのではなく、カメラの他の
動作の選択・切り替えに用いられる選択手段の操作に連
動して選択する例について述べる。

【０１４８】ＡＦエリア選択を、ＡＦエリア選択手段６
６により図６９の左欄のごとく視点検知、中央スポッ
ト、選択スポット、ワイド、中央スポット→ワイドに選
択した場合には、それに連動してフォーカスモードを右
欄のごとく選択する。ＡＦエリアが中央スポット、選択
スポットの場合は画面の特定ポイントの静止被写体を撮
影する場合が多いので、フォーカスモードも安定性を重
視してシングルにする。ＡＦエリアが視点検知、ワイド
の場合は被写体が次々と変わる場合が多いので、フォー
カスモードも応答性を重視してコンティニュアスにす
る。ＡＦエリアが中央スポット→ワイドの場合は移動被
写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも追
従性を重視して追尾にする。このようにすればＡＦエリ
アとフォーカスモードとの対応が取れるとともにＡＦの
安定性や応答性も向上する。

【０１４９】アルゴリズム選択を、ＡＦ被写体選択手段
６６により図７０の左欄のごとく中央優先、至近優先、
平均優先、遠距離優先、至近優先→現状優先、中央優先
→現状優先に選択した場合には、それに連動してフォー
カスモードを右欄のごとく選択する。アルゴリズムが中
央優先、遠距離優先の場合は画面の特定ポイントの静止
被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも
安定性を重視してシングルにする。アルゴリズムが平均
優先、至近優先→現状優先、中央優先→現状優先の場合
は被写体が次々と変わる場合が多いので、フォーカスモ
ードも応答性を重視してコンティニュアスにする。アル
ゴリズムが至近優先の場合は移動被写体を撮影する場合
が多いので、フォーカスモードも追従性を重視して追尾
にする。このようにすればアルゴリズムとフォーカスモ
ードとの対応が取れるとともにＡＦの安定性や応答性も
向上する。

【０１５０】測光モードを、測光モード選択手段７１に
より図７１の左欄のごとく中央スポット、選択スポッ
ト、部分、中央重点、マルチに選択した場合には、それ
に連動してフォーカスモードを右欄のごとく選択する。
測光モードが中央スポット、選択スポットの場合は画面
の特定ポイントの静止被写体を撮影する場合が多いの
で、フォーカスモードも安定性を重視してシングルにす
る。測光モードが部分、中央重点の場合は被写体が次々
と変わる場合が多いので、フォーカスモードも応答性を
重視してコンティニュアスにする。測光モードがマルチ
の場合は移動被写体を撮影する場合が多いので、フォー
カスモードも追従性を重視して追尾にする。このように
すれば被写体種類に対応させて測光モードの選択するだ
けで、被写体種類に最適なフォーカスモードを選択する
ことができる。

【０１５１】ＡＥモードを、ＡＥモード選択手段７０に
より図７２の左欄のごとく絞り優先、シャッタ速度優
先、プログラムに選択した場合には、それに連動してフ
ォーカスモードを右欄のごとく選択する。ＡＥモードが
絞り優先の場合は画面の特定ポイントの静止被写体を撮
影する場合が多いので、フォーカスモードも安定性を重
視してシングルにする。ＡＥモードがプログラムの場合
は被写体が次々と変わる場合が多いので、フォーカスモ
ードも応答性を重視してコンティニュアスにする。ＡＥ
モードがシャッタ速度優先の場合は移動被写体を撮影す
る場合が多いので、フォーカスモードも追従性を重視し
て追尾にする。このようにすれば被写体種類に対応させ
てＡＥモードの選択するだけで、被写体種類に最適なフ
ォーカスモードを選択することができる。

【０１５２】巻き上げモードを、巻き上げモード選択手
段６５により図７３の左欄のごとくシングル（１枚撮
り）、連続高速、連続低速、セルフ（セルフタイマ）に
選択した場合には、それに連動してフォーカスモードを
右欄のごとく選択する。巻き上げモードがシングルの場
合は画面の特定ポイントの静止被写体を撮影する場合が
多いので、フォーカスモードも安定性を重視してシング
ルにする。巻き上げモードがセルフの場合は後から被写
体が加わる場合があるので、フォーカスモードも応答性
を重視してコンティニュアスにする。巻き上げモードが
連続高速、連続低速の場合は移動被写体を撮影する場合
が多いので、フォーカスモードも追従性を重視して追尾
にする。このようにすれば被写体種類に対応させて巻き
上げモードの選択するだけで、被写体種類に最適なフォ
ーカスモードを選択することができる。

【０１５３】撮影モードを、撮影モード選択手段６４に
より図７４の左欄のごとくスポーツ、ポートレート、ス
ナップ、風景、接写モードに選択した場合には、それに
連動してフォーカスモードを右欄のごとく選択する。撮
影モードがポートレート、風景の場合は画面の特定ポイ
ントの静止被写体を撮影する場合が多いので、フォーカ
スモードも安定性を重視してシングルにする。撮影モー
ドがスナップ、接写の場合は被写体が次々と変わる場合
が多いので、フォーカスモードも応答性を重視してコン
ティニュアスにする。撮影モードがスポーツの場合は移
動被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモード
も追従性を重視して追尾にする。このようにすれば被写
体種類に対応させて撮影モードの選択するだけで、被写
体種類に最適なフォーカスモードを選択することができ
る。

【０１５４】以上のように各種撮影のためのモードをマ
ニュアルで切り替える際に、切り替えに連動してフォー
カスモードを切り替えることについて説明したが、各種
撮影モードの切り替えを自動的に行うようにした場合に
でも、切り替えに連動してフォーカスモードを切り替え
ることにより同様の効果が得られる。

【０１５５】フォーカスモードの切り替えを、図７５の
ごとくレーリズボタン６１の半押しＯＮからの経過時間
Ｔと所定時間Ｔ１とを比較して行ってもよい。経過時間
Ｔが所定時間Ｔ１より短い場合は移動被写体への応答性
を重視して、フォーカスモードをコンティニュアスまた
は追尾にし、長い場合はＡＦの安定性を重視して、フォ
ーカスモードをシングルにする。

【０１５６】次にフォーカスモード選択を他のカメラ動
作の選択手段の選択に連動するのではなく、カメラ自身
が有する各種検出手段の結果に応じて選択する例につい
て述べる。

【０１５７】被写体距離の情報を得た場合には、該情報
に従って図７６の右欄のごとくフォーカスモードを選択
する。周知のごとく、被写体距離情報は例えば焦点検出
結果のデフォーカス量情報と撮影レンズの絶対的位置情
報より得ることができる。被写体距離が近い場合には画
面の特定ポイントの静止被写体を撮影する場合が多いの
で、フォーカスモードも安定性を重視してシングルにす
る。被写体距離が中間にある場合には被写体が次々と変
わる場合が多いので、フォーカスモードも応答性を重視
してコンティニュアスにする。被写体距離が遠距離な場
合は移動被写体を撮影する場合が多いので、フォーカス
モードも追従性を重視して追尾にする。このようにすれ
ば被写体距離に応じてフォーカスモードを選択すること
ができる。

【０１５８】撮影倍率の情報を得られる場合には、該情
報に従って図７７の右欄のごとくフォーカスモードを選
択する。倍率が大きい場合には画面の特定ポイントの静
止被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモード
も安定性を重視してシングルにする。倍率が中間の場合
には被写体が次々と変わる場合が多いので、フォーカス
モードも応答性を重視してコンティニュアスにする。倍
率が小さい場合は移動被写体を撮影する場合が多いの
で、フォーカスモードも追従性を重視して追尾にする。
このようにすれば撮影倍率に応じてフォーカスモードを
選択することができる。

【０１５９】焦点距離の情報を得られる場合には、該情
報に従って図７８の右欄のごとくフォーカスモードを選
択する。焦点距離が短い場合には風景等の静止被写体を
撮影する場合が多いので、フォーカスモードも安定性を
重視してシングルにする。焦点距離が長い場合には移動
被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも
応答性を重視してコンティニュアスまたは追尾にする。
マクロの場合はピントを合わせたい部分が撮影者の意図
により変わる場合が多いので、フォーカスモードも被写
体選択性を重視してマニュアルまたはパワーフォーカス
にする。このようにすれば焦点距離に応じて最適なフォ
ーカスモードを選択することができる。

【０１６０】絞り値の情報を得られる場合には、該情報
に従って図７９の右欄のごとくフォーカスモードを選択
する。絞り値が小さい場合には人物や風景等の静止被写
体を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも安定
性を重視してシングルにする。絞り値が大きい場合には
移動被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモー
ドも応答性を重視してコンティニュアスまたは追尾にす
る。このようにすれば絞り値情報に応じて最適なフォー
カスモードを選択することができる。

【０１６１】シャッタ速度の情報を得られる場合には、
該情報に従って図８０の右欄のごとくフォーカスモード
を選択する。シャッタ速度が低速な場合には人物や風景
等の静止被写体を撮影する場合が多いので、フォーカス
モードも安定性を重視してシングルにする。シャッタ速
度が高速な場合には移動被写体を撮影する場合が多いの
で、フォーカスモードも応答性を重視してコンティニュ
アスまたは追尾にする。このようにすればシャッタ速度
情報に応じて最適なフォーカスモードを選択することが
できる。

【０１６２】被写体輝度の情報を得られる場合には、該
情報に従って図８１の右欄のごとくフォーカスモードを
選択する。低輝度の場合には人物や風景等の静止被写体
を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも安定性
を重視してシングルにする。高輝度な場合には移動被写
体を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも応答
性を重視してコンティニュアスまたは追尾にする。この
ようにすれば輝度情報に応じて最適なフォーカスモード
を選択することができる。

【０１６３】ストロボ発光の情報を得られる場合には、
該情報に従って図８２の右欄のごとくフォーカスモード
を選択する。ストロボ発光の場合は人物等の静止被写体
を撮影する場合が多いので、フォーカスモードも安定性
を重視してシングルにする。ストロボ非発光の場合には
移動被写体を撮影する場合が多いので、フォーカスモー
ドも応答性を重視してコンティニュアスまたは追尾にす
る。このようにすればストロボ情報に応じて最適なフォ
ーカスモードを選択することができる。

【０１６４】撮影光学系の収差の情報を得られる場合に
は、該情報に従って図８３の右欄のごとくフォーカスモ
ードを選択する。軸上と周辺の収差が大きい場合はＡＦ
モードの撮影には向かないので、フォーカスモードもマ
ニュアルまたはパワーフォーカスにする。軸上と周辺の
収差が小さい場合はＡＦモードの撮影に適しているの
で、フォーカスモードもシングルまたはコンティニュア
スまたは追尾のＡＦモードにする。このようにすれば収
差情報に応じて最適なフォーカスモードを選択すること
ができる。

【０１６５】次にフォーカスモードの選択を焦点検出の
結果または被写体像データに応じて選択する例について
述べる。

【０１６６】合焦情報を得られる場合には、該情報に従
って図８４の右欄のごとくフォーカスモードを選択す
る。合焦する以前はＡＦモードの撮影するために、フォ
ーカスモードもシングルにする。合焦後は撮影者の意志
でピントを微調整するために、フォーカスモードをマニ
ュアルまたはパワーフォーカスする。このようにすれば
合焦情報に応じて最適なフォーカスモードを選択するこ
とができる。

【０１６７】検出可否情報を得られる場合には、該情報
に従って図８５の右欄のごとくフォーカスモードを選択
する。焦点検出可能な場合はＡＦモードの撮影するため
に、フォーカスモードもシングルまたはコンティニュア
スにする。焦点検出不能な場合は撮影者によってピント
調節を行うために、フォーカスモードをマニュアルまた
はパワーフォーカスする。このようにすれば検出可否情
報に応じて最適なフォーカスモードを選択することがで
きる。

【０１６８】被写体パターンの情報を得られる場合に
は、該情報に従って図８６の右欄のごとくフォーカスモ
ードを選択する。被写体コントラストが低い場合には移
動被写体の撮影には向かないので、フォーカスモードも
安定性を重視してシングルにする。コントラストが高い
場合には移動被写体の撮影に適しているので、フォーカ
スモードも応答性を重視してコンティニュアスまたは追
尾にする。このようにすればシャッタ速度情報に応じて
最適なフォーカスモードを選択することができる。

【０１６９】デフォーカス情報を得られる場合には、該
情報に従って図８７の右欄のごとくフォーカスモードを
選択する。デフォーカスが大きい場合には応答性を重視
して、フォーカスモードをコンティニュアスにする。デ
フォーカスが小さくなった場合には安定性を重視して、
フォーカスモードシングルにする。このようにすればデ
フォーカス情報に応じて最適なフォーカスモードを選択
することができる。

【０１７０】以上がレンズ駆動制御ＣＰＵ５０の動作で
ある。

【０１７１】＜メインＣＰＵの動作＞図２０において、
ボデイ２０の内部にはまたカメラシ−ケンス、露出動作
を主として制御するメインＣＰＵ６０がある。メインＣ
ＰＵ６０は被写体輝度を測光センサ８６から得るととも
に、フィルム感度、絞り値、シャッター速度等の露出設
定に関する情報を不図示の設定手段より得て、それらの
情報に基づいて絞り値、シャッター速度を決定するとと
もに、これらの情報を表示手段８５に表示する。また撮
影動作においては、ミラー制御手段８１によるメインミ
ラー２１のアップ、ダウン動作の制御を行い、絞り制御
手段８３による絞り機構の動作制御を行い、シャッタ制
御手段８２によるシャッター機構の動作制御を行うとと
もに、撮影動作終了後は次の撮影動作に備えて、巻き上
げチャージ制御手段８４による巻き上げチャージ機構の
動作制御を行う。メインＣＰＵ６０は各種カメラの操作
手段８０、レンズＣＰＵ１２、レンズ駆動制御ＣＰＵ５
０、ＡＦ演算ＣＰＵ４０、ＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３等
とも結合されており、カメラシ−ケンス、露出動作の制
御に必要な情報を他のＣＰＵ等からもらったり、他のＣ
ＰＵに必要なカメラシーケンスの情報を送ったりする。
例えばフォーカスモードがシングルに設定されていた場
合には、レンズ駆動制御ＣＰＵ５０から送られるレリー
ズ許可情報により、レリーズ動作を制御する。

【０１７２】またメインＣＰＵ６０はＡＦ検出系制御Ｃ
ＰＵ３３とメモリ３４とに接続されており、被写体輝度
情報は専用の測光センサ８６だけから得るのではなく、
焦点検出に用いられる被写体像データ及び光電変換手段
の電荷蓄積時間とに基づいて得ることもできる。例えば
測光に用いられる被写体像領域のデータの平均値をＢ
ｖ,蓄積時間をＴｖとすればＢｖ／Ｔｖに基づいて被写
体輝度を決定することができる。

【０１７３】測光に用いる被写体像領域の選択方法とし
ては以下のものが用いられる。例えば図２９（ａ）、
（ｂ）に示すエリアをＡＦエリア選択手段６６の操作ま
たは視点検知手段６８の動作に応じて測光エリアとして
用いることができる。このようにすれば、ＡＦエリアと
測光エリアが常に一致するのでピントと露出が同一被写
体に最適化することができる。またＡＦ検出系制御ＣＰ
Ｕ３３またはＡＦ演算ＣＰＵ４０により周辺光量の低下
が判定され、焦点検出演算に用いられる被写体像のデー
タエリアが制限された場合は、それに応じて測光演算に
用いる被写体像のデータエリアを制限するようにしても
よい。

【０１７４】以上がメインＣＰＵ６０の動作である。

【０１７５】＜画像表示制御ＣＰＵの動作＞図２０にお
いて、ボデイ２０の内部にはまた焦点検出に関する情報
表示を制御する画像表示ＣＰＵ９０がある。画像表示制
御ＣＰＵ９０はＡＦ演算ＣＰＵ４０から焦点検出情報
（焦点検出エリア、選択ポイント、合焦／非合焦、合焦
方向等）を得るとともに、該情報を表示手段９２に表示
する。また表示選択手段９１によりマニュアルで表示の
ＯＮ／ＯＦＦを選択可能に構成されている。

【０１７６】あるいは他の操作手段の操作に連動して表
示手段９２のＯＮ／ＯＦＦを選択してもよい。例えばフ
ォーカスモード選択手段６３によりマニュアルモードが
選択された場合は自動的に表示手段９２を表示しないよ
うにする。このようにすれば、表示が煩わしい時は撮影
者の意志で表示を消すことができる。表示手段９２はス
クリーン２３上のフィルム面と共役な面上にエレクトロ
クロミック素子やエレクトロルミネッセンス素子等の光
電物性素子と透明電極とから構成されている。例えば焦
点検出エリアの選択状態であるスポット、ワイドは図４
０（ａ）、（ｂ）に示すごとく画面内に表示される。焦
点検出エリアの選択は前述のごとく、光量分布検出手段
の検出結果や、ＡＦエリア選択手段６６の操作やその他
操作手段の操作に連動して選択される。また画面内に複
数の焦点検出エリアがＡＦエリア選択手段６６または視
点検知手段６８等により設定された場合には、ＡＦ演算
ＣＰＵ４０により最終的に選択されたエリアを図４０
（ｃ）のように表示する。

【０１７７】焦点検出状態の表示（合焦、非合焦）は図
４１のごとく表示する。図４１（ａ）では非合焦時には
測距エリアの枠部（測距フレーム）のみを表示し、合焦
時には測距フレーム内を半透明にし合焦を表示する。
（ａ）の表示形態の変形として、測距フレーム内の色付
けを合焦時と非合焦時で切り替えるようにしてもよい
し、非合焦時にデフォーカス方向により色付けを切り替
えてもよい。図４１（ｂ）では非合焦時には測距フレー
ムを細く表示し、合焦時には測距フレームを太くするこ
とにより合焦表示する。（ｂ）の変形として測距フレー
ムの色付けを合焦時と非合焦時で切り替えるとともに、
非合焦時にデフォーカス方向により色付けを切り替える
ようにしてもよい。図４１（ｃ）では非合焦時には測距
フレームを破線で表示し、合焦時には測距フレームを通
常線により合焦表示する。図４１（ｄ）では非合焦時に
は測距フレームを鍵括弧で表示し、合焦時には測距フレ
ームを長方形で合焦表示する。図４１（ｅ）では非合焦
時のみ測距フレームを表示し、合焦時には測距フレーム
を表示しないことにより合焦表示する。このようにすれ
ば被写体を選択する必要がある時のみ焦点検出エリアが
表示され、合焦後はエリア表示が消えて画面が見やすく
なるので使い勝手が向上する。図４１（ｆ）では非合焦
時には長方形の測距フレームの一部を切り欠くとともに
切り欠き部位置によりデフォーカス方向と量を表示し、
合焦時には測距フレームを切り欠きなしで表示すること
により合焦表示する。以上のように画面内に焦点検出情
報を表示することにより、画面外の表示と比較して被写
体から目を逸す必要がなくなり、移動する被写体に対し
ても被写体を追いながらかつ焦点検出情報を確認するこ
とができる。

【０１７８】図２０のようにスクリーン２３面上に表示
手段９２があり、かつファインダ内に測光センサ８６が
あり、該測光センサ８６がスクリーン２３を通る光を測
光する場合は、表示手段９２の動作状態により測光値が
変動する恐れがある。そこで表示手段９２の動作と測光
センサの測光動作を時分割で周期的に行うようにする。
前記周期は人間の視覚特性を考慮して表示のＯＮ／ＯＦ
Ｆが目だたないような周期（１００ｍｓ以下）とする。

【０１７９】また測光センサに表示の影響を与えないよ
うに図４２のように表示手段９２を構成してもよい。図
４２において照明手段９４に照明された表示素子９３は
レンズ９５、接眼レンズ２５中に設置されたハーフミラ
ー９６を介し、ファインダ観察者の目９７に投影され
る。このような光学系において表示素子９３の表示面が
ファインダ画面と形状・位置が重なるように上記光学部
材の形状及び位置が設定されている。図４２の構成では
焦点検出エリアを表示するために表示面がスクリーン面
とほぼ共役な位置になるように設定されたが、合焦表示
のみでよい場合は前記共役関係をくずして光学系を簡単
にし、ＬＥＤ等の発光素子の光を単に目の方向に投射す
るだけにしてもよい。このようにすればカメラ内のスペ
ースも少なくて済む。

【０１８０】図２０においてはファインダにより光学的
な被写体像を観察していたが、図４３のごとく画像表示
手段９８により一度電気的信号に変換した被写体像を観
察するような構成にすれば、被写体像とＡＦ情報の表示
合成が比較的簡単に行うことができる。

【０１８１】図４３においてカメラボデイ２０にレンズ
１０を装着した状態において、被写体から到来する撮影
光束は、撮影レンズ１１を通ってカメラボデイ２０内の
光路中に出し入れ可能な縮小光学系９９を通り、ミラー
１００により反射されて、焦点検出及び観察用の光束と
して前記焦点検出光学系３０に導かれる。縮小光学系９
９は、画面サイズを焦点検出光学系３０を通った後にＡ
Ｆ用の２次元的光電変換手段３２の受光部のサイズと揃
えるための光学手段であって、フィルムへの露光が行わ
れる時は光路外にミラー１００とともにＡＦ検出系制御
ＣＰＵ３３の制御により待避される。光電変換部３２で
光電変換された複数対の被写体像データはメモリ３４に
格納されるとともに、画像表示制御ＣＰＵ９０に読み出
され、被写体像データとＡＦ表示情報が画像表示制御Ｃ
ＰＵ９０により合成されて画像表示手段９８に表示さ
れ、該表示画面が接眼レンズ２５を介して観察される。
例えば図１３に示す焦点検出光学系においては一対の２
次元被写体像データが得られるが、表示される被写体像
データとして片方のみの被写体像データを用いてもよい
し、両方を合成してもよいし、２つの方法を切り替える
ようにしてもよい。片方のみを用いれば、デフォーカス
時にも被写体のボケが少ないので被写体の視認性が高ま
るとともに、合成した場合にはボケかたが撮影時に近く
なるのでボケの様子の確認に有利である。またＡＦ検出
系制御ＣＰＵ３３の制御により縮小光学系９９の一部を
移動して縮小倍率を変更することにより画像表示手段９
８による倍率を変えることができ、撮影光学系１１を変
更せずに被写体の一部のみを拡大して焦点検出および観
察したいような場合に便利である。

【０１８２】上記説明は画像表示手段９８がボディ２０
に内蔵されている場合であったが、次に図４４を用いて
ボディ外で画像表示を行う例について述べる。

【０１８３】図４４において画像表示制御ＣＰＵ９０で
合成された被写体像データとＡＦ表示情報とからなる画
像データはボディ２０と外部装置を結合するための結合
手段Ｂ２０２を介してボディ外にある液晶テレビ等の外
部画像表示手段２００に表示される。結合手段Ｂ２０２
は有線でも無線でもよい。このようにすればカメラボデ
ィ２０を手元におかなくても被写体像とＡＦ状態を観察
できるので不図示のリモコン撮影装置等と組み合わせれ
ば、撮影可能な状況を拡大することができる。また画像
表示制御ＣＰＵ９０に取り込まれた被写体像データはボ
ディ２０と外部装置を結合するための結合手段Ａ２０３
を介してボディ外にあるメモリカード等の外部画像記憶
手段２０１に記憶させることもできる。

【０１８４】上記のような構成では観察用または記憶用
被写体像データをＡＦ用の光電変換手段によって得られ
た瞳分割型焦点検出用データと共通化しているので光電
変換手段を共用できスペース的にもコスト的にも有利で
ある。

【０１８５】また図２０に示す焦点検出装置の構成で
は、ＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３、ＡＦ演算ＣＰＵ４０、
レンズ駆動制御ＣＰＵ５０、画像表示制御ＣＰＵ９０を
それぞれ分離独立して設けているので、光電変換手段の
制御、焦点検出演算、レンズ駆動制御、表示制御動作を
時間的にオーバラップさせることができ焦点検出動作の
応答性向上をはかることができる。

【０１８６】以上図２０に示した焦点検出装置について
説明した。次に焦点検出光学系を変更した焦点検出装置
の別実施例について述べる。

【０１８７】図４５は、瞳分割型焦点検出光学系とし
て、図１０のような再結像光学系ではなく撮影光学系１
１の光路中にエレクトロクロミック素子等の光電的物性
素子を用いた物性絞り４５０を設置して、再結像させず
に一次像面より前で機械的に瞳分割を行うタイプの光学
系を使用した焦点検出装置のブロック図であって、図２
０と同じ部分は省略してある。

【０１８８】図４６は該焦点検出光学系部分のみを取り
出した場合の斜視図であって、物性絞り４５０により焦
点検出瞳３０５Ａ、３０５Ｂが形成され、該瞳を通過し
た光束が縮小光学系９９を通りフィルム面と等価な位置
に置かれた２次元状受光部３０４Ｄを有する光電変換手
段３２上に被写体像を形成する。このような光学系にお
いて、物性絞り４５０により焦点検出瞳３０５Ａ、３０
５Ｂを時分割で切り替えると同時に、焦点検出瞳３０５
Ａ、３０５Ｂが設置されていた時間に光電変換手段３２
から得られる一対の被写体像信号を前述の焦点検出演算
処理と同様に処理することにより、撮影レンズ１１のデ
フォーカス量を求めることができる。

【０１８９】図４５においてカメラボデイ２０にレンズ
１０を装着した場合、被写体から到来する撮影光束は、
撮影レンズ１１中に設置された物性絞り４５０を通り、
カメラボデイ２０内の光路中に出し入れ可能な縮小光学
系９９を通り、ミラー１００により反射されて、焦点検
出用光束としてフィルム面と共役な面に設置された光電
変換手段３２に導かれる。物性絞り４５０はＡＦ用の焦
点検出瞳を時分割で制御するための手段であって、ボデ
イ２０と、レンズ１０のマウント部に設けられたレンズ
側の接点１９Ｆと、これに対応するボディ側の接点５９
Ｆを介してＡＦ検出系制御ＣＰＵ３３の制御によりその
絞り形状が図４７（ａ）と（ｂ）のごとく時分割して切
り替えられるとともに、フィルムへの露光が行われる時
は図４７（ｃ）のように決められた絞り値となるように
形状を制御され、通常の撮影絞りとして機能する。また
上記ＡＦ時の物性絞り４５０の焦点検出瞳３０５Ａ、３
０５Ｂの形状及び位置の情報はレンズＣＰＵ１２からボ
ディ側に伝えられ、該情報はケラレ検出や焦点検出演算
に用いられる。縮小光学系９９は画面サイズをＡＦ用の
２次元的光電変換手段３２の受光部のサイズと揃えるた
めの光学手段であって、フィルムへの露光が行われる時
は光路外にミラー１００とともにＡＦ検出系制御ＣＰＵ
３３の制御により待避される。尚、縮小光学系９９は必
ずしも必須の構成要件ではない。

【０１９０】光電変換手段３２の受光部３０４Ｄは例え
ば図４９（ａ）のような構成になっている。

【０１９１】図４９において、フォトダイオード等の光
電変換素子アレイ５００で発生した電荷はゲート５０
１、５０２により電荷蓄積素子アレイ５０３、５０４に
一時的に蓄えられた後、ゲート５０５、５０６によりＣ
ＣＤ等の電荷転送部５０７に送られ、電荷転送部５０７
の動作により光電変換手段３２外に出力転送される。

【０１９２】図４９（ａ）に示す構造を持った光電変換
手段３２を用いた時の図４５に示す焦点検出装置の動作
を、図４８のタイミングチャート及び図４９（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示す図４９（ａ）の光電変換
手段３２の受光部ポテンシャル概念図を用いて説明す
る。

【０１９３】物性絞り４５０により時分割で切り替えら
れられる焦点検出瞳３０５Ａ、３０５Ｂに同期した光電
変換手段３２から得られる一対の被写体像信号を処理す
る場合、一回のみの同期で取り込んだ一対の被写体像信
号は同時性が薄いので、移動する被写体等時間的に変化
する被写体に対して該信号を用いて焦点検出を行うと誤
差を生じてしまう。そこで図４８（ｃ）に示す光電変換
手段３２の蓄積時間ＯＮ中に図４８（ａ）、（ｂ）に示
すフェーズＰ１，Ｐ２を交互に複数回挿入することによ
り、一対の被写体像信号は同時性を高める。図４８
（ａ）において、フェーズＰ１のＯＮの期間には図４７
（ａ）のごとく物性絞り４５０により焦点検出瞳３０５
Ａを設定するとともに、図４９（ｂ）に示すごとくゲー
ト５０１部のポテンシャルを低めて光電変換素子アレイ
５００で発生した電荷を電荷蓄積アレイ５０３に蓄え
る。尚、この時ゲート５０２、５０５、５０６部のポテ
ンシャルは高く設定しておく。図４８（ｂ）において、
フェーズＰ２のＯＮの期間には、図４７（ｂ）のごとく
物性絞り４５０により焦点検出瞳３０５Ｂを設定すると
ともに、図４９（ｃ）に示すごとくゲート５０２部のポ
テンシャルを低めて光電変換素子アレイ５００で発生し
た電荷を電荷蓄積アレイ５０４に蓄える。尚この時ゲー
ト５０３、５０５、５０６部のポテンシャルは高く設定
しておく。

【０１９４】以上のように蓄積時間中にフェーズＰ１、
Ｐ２を複数回繰り返した後、蓄積を終了させ電荷読みだ
しフェーズＰ３、Ｐ４に移行する。フェーズＰ３では図
４９（ｄ）に示すごとく、ゲート５０５部のポテンシャ
ルを低めて電荷蓄積素子アレイ５０３に蓄えられた電荷
を電荷転送部５０７にパラレルに転送し、その後、電荷
転送部５０７に移動した電荷は電荷転送部５０７の動作
により外部に転送される。電荷蓄積素子アレイ５０３に
蓄えられたすべての電荷が電荷転送部５０７の動作によ
り外部に転送されてフェーズＰ３が終了すると、フェー
ズＰ４が開始される。フェーズＰ４では図４９（ｅ）に
示すごとく、ゲート５０６部のポテンシャルを低めて電
荷蓄積素子アレイ５０４に蓄えられた電荷を電荷転送部
５０７にパラレルに転送し、その後電荷転送部５０７に
移動した電荷は電荷転送部５０７の動作により外部に転
送される。電荷蓄積素子アレイ５０４に蓄えられたすべ
ての電荷が電荷転送部５０７の動作により外部に転送さ
れると、フェーズＰ４が終了して一連の蓄積読みだし動
作が終わる。

【０１９５】ところで、上記のように蓄積時間中に物性
絞り４５０による焦点検出瞳３０５Ａ、３０５Ｂの切り
替えや光電変換手段３２のゲート切り換えを高速に行う
場合、切り換え時の遷移に伴い、どうしても被写体像信
号間にクロストーク（光束や電荷の洩れ）が発生する。
クロストークがない理想的な状態での一対の被写体像信
号をｆ（ｘ、ｙ）、ｇ（ｘ、ｙ）とすればクロストーク
が発生した場合の一対の被写体像信号Ｆ（ｘ，ｙ）、Ｇ
（ｘ，ｙ）は（１７）式のように表される。

【０１９６】 Ｆ（ｘ，ｙ）＝ａ×ｆ（ｘ，ｙ）＋ｂ×ｇ（ｘ，ｙ） Ｇ（ｘ，ｙ）＝ｂ×ｆ（ｘ，ｙ）＋ａ×ｇ（ｘ，ｙ） …（１７） （１７）式においてａ，ｂは定数であり、ａとｂは予め
測定しておけば既知の値である。従って（１７）式を変
形して（１８）式のようにクロストークのない一対の被
写体像信号をｆ（ｘ、ｙ）、ｇ（ｘ、ｙ）を求めること
ができる。

【０１９７】 ｆ(ｘ，ｙ)＝｛ｂ×Ｆ(ｘ，ｙ)−ａ×Ｇ(ｘ，ｙ)｝／(ｂ−ａ) ｇ(ｘ，ｙ)＝｛ａ×Ｆ(ｘ，ｙ)−ｂ×Ｇ(ｘ，ｙ)｝／(ａ−ｂ) …（１８） （１８）式で求めたクロストークのない一対の被写体像
信号により従来と同様にして焦点検出演算処理を行うこ
とができる。

【０１９８】以上のように、図４５に示す焦点検出装置
においては、焦点検出光学系として再結像しないタイプ
の瞳分割光学系を用いているので、従来のように焦点検
出のためのカメラボディ内のスペースを必要とせず、カ
メラボディをコンパクトにできるとともに、コスト的に
も有利である。また物性絞りをＡＦ絞りと撮影絞りに兼
用できるのでレンズ内のスペースも節約できる。

【０１９９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明による焦点検出装置によれば、光学的収差に基づく
補正を高次関数で表したときの係数を発生する手段を設
け、この係数によってデフォーカス量に補正を加えるの
で、像高収差に起因する問題点を解決することができ
る。また、請求項２〜４の発明によれば、係数発生手段
を交換レンズに内蔵したので、レンズごとに異なった係
数によって像高補正をすることができる。これによっ
て、異なった交換レンズを装着した場合に、例えばカメ
ラ内部に複雑なプログラムを組んで補正する必要がな
く、レンズ固有の係数によって簡単に像高補正を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る焦点検出装置の構
成を示す概念図。

【図２】 本発明の実施の形態に係る焦点検出装置の構
成を示すブロック図。

【図３】 焦点検出演算の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図４】 図３（ｃ）に示す前処理ルーチンの変形処理
例を示すフローチャートであり、（ａ）が被写体信号に
含まれる光量低下分の補正を行うフローを、（ｂ）が低
周波成分除去フィルタ演算を行うフローをそれぞれ示
す。

【図５】 撮影レンズの周辺光量比を示す図。

【図６】 焦点検出瞳面での焦点検出瞳絞り形状を示す
図。

【図７】 撮影レンズの射出瞳面において開口部３００
Ａの座標（X0，Y0）および再結像レンズを通る光束を示
す図。

【図８】 光量分布情報Ｋａの様子を示す図。

【図９】 光量分布情報Ｋａの一例を示す図。

【図１０】 本発明の実施の形態に係る焦点検出光学系
の構成の例を示す図。

【図１１】 本発明の実施の形態に係る焦点検出光学系
の構成の別の例を示す図。

【図１２】 本発明の実施の形態に係る焦点検出光学系
の構成のさらに別の例を示す図。

【図１３】 本発明の実施の形態に係る焦点検出光学系
の構成のもう一つの例を示す図。

【図１４】 分割瞳を２つ有する例を示す図。

【図１５】 分割瞳を４つ有する例を示す図。

【図１６】 図１０に示す焦点検出光学系を、Ｘ及びＺ
軸を含む面で切断した図。

【図１７】 ケラレにより瞳領域３０５Ａ、３０５Ｂが
形成される様子を示す図。

【図１８】 光電変換素子上で集光する光束のケラレ量
が一様でなくなる様子を示す図。

【図１９】 光電変換素子上で集光する光束のケラレを
説明する図であり、（ａ）が開口部３００Ａ上の各点Ａ
〜Ｅの配置を示し、（ｂ）が再結像レンズ３０３Ｂによ
り結像された像を、（ｃ）が再結像レンズ３０３Ａによ
り結像された像を、（ｄ）が（ｂ）および（ｃ）に示す
像を重ね合わせた状態をそれぞれ示す。

【図２０】 焦点検出装置のより具体的な実施の形態を
示すブロック図。

【図２１】 ＡＦ検出系制御ＣＰＵの動作を説明するフ
ローチャート。

【図２２】 メモリのデータ格納領域を説明する図。

【図２３】 光電変換素子の電荷蓄積動作と転送動作と
の動作タイミングを示す図であり、（ａ）が蓄積動作と
転送動作とを時間的に分離したものを、（ｂ）および
（ｃ）が時間的にオーバーラップさせたものを、（ｄ）
が複数回に分割して蓄積動作を行った後、転送動作をす
るものをそれぞれ示す。

【図２４】 ２次元の光電変換素子を分割して蓄積、転
送動作を行う様子を説明する図。

【図２５】 ２次元の光電変換素子上で使用可能なデー
タの領域を説明する図。

【図２６】 光電変換素子の蓄積時間を制御する様子を
示す図。

【図２７】 光電変換素子上の被写体像強度分布の一例
を示す図。

【図２８】 ＡＦ演算ＣＰＵで行われる焦点検出演算の
動作を説明するフローチャート。

【図２９】 焦点検出エリアの設定例を示す図。

【図３０】 視点検知手段の構成例を示す図で、（ａ）
がその構成の概略を、（ｂ）が面受光素子６８４で受光
された光量の分布を示す図。

【図３１】 光電変換素子上で得られた像信号と、コン
トラスト検出ブロックの分割の例を示す図。

【図３２】 ＡＦ駆動系のモニタ信号を説明する図。

【図３３】 ＡＦモータの駆動信号のＯＮ／ＯＦＦのデ
ューティを示す図。

【図３４】 ＡＦ駆動系の目標停止位置に対する、モニ
タ信号の残パルス数とパルス間隔との関係を示す図。

【図３５】 レンズ駆動ＣＰＵの動作を説明するフロー
チャート。

【図３６】 レンズ駆動ＣＰＵがＡＦ駆動モードに応じ
てレンズ駆動制御を行う際のフローチャート。

【図３７】 レンズ駆動ＣＰＵのパワーフォーカスモー
ドにおける動作フローチャート。

【図３８】 レンズ駆動ＣＰＵのマニュアルモードにお
ける動作フローチャート。

【図３９】 撮影レンズの概略を示す図。

【図４０】 焦点検出エリアの選択状態をファインダ内
に表示する例を示す図。

【図４１】 焦点検出状態をファインダ内に表示する例
を示す図。

【図４２】 表示装置の構成の一例を示す図。

【図４３】 本発明に係る焦点検出装置において、ファ
インダを画像表示装置９８で構成した例を示す図。

【図４４】 本発明に係る焦点検出装置において、被写
体像とＡＦ状態とをカメラのボディ外にある外部表示装
置に表示するように構成した例を示す図。

【図４５】 本発明に係る焦点検出装置の変形例を示す
図。

【図４６】 本発明に係る焦点検出装置の焦点検出瞳を
物性絞りにて構成した例を示す図。

【図４７】 図４６に示す焦点検出装置の物性絞りの作
動の様子を説明する図。

【図４８】 図４６に示す焦点検出装置の光電変換動作
タイミングを示す図。

【図４９】 図４６に示す焦点検出装置に用いられる光
電変換装置を説明する図で、（ａ）はその構造を、
（ｂ）〜（ｅ）はその受光部のポテンシャル概念を示
す。

【図５０】 任意のＡＦエリア選択時、これに対応する
ＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５１】 任意のＡＦ被写体選択時、これに対応する
ＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５２】 任意の測光モード選択時、これに対応する
ＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５３】 任意のＡＥモード選択時、これに対応する
ＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５４】 任意の巻き上げモード選択時、これに対応
するＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５５】 任意の撮影モード選択時、これに対応する
ＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５６】 任意のフォーカスモード選択時、これに対
応するＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５７】 レリーズボタンの半押しＯＮからの経過時
間に対応するＡＦエリアとアルゴリズムの対応図。

【図５８】 被写体距離情報に対応するＡＦエリアとア
ルゴリズムの対応図。

【図５９】 倍率情報に対応するＡＦエリアとアルゴリ
ズムの対応図。

【図６０】 焦点距離情報に対応するＡＦエリアとアル
ゴリズムの対応図。

【図６１】 絞り値情報に対応するＡＦエリアとアルゴ
リズムの対応図。

【図６２】 シャッタ速度情報に対応するＡＦエリアと
アルゴリズムの対応図。

【図６３】 輝度情報に対応するＡＦエリアとアルゴリ
ズムの対応図。

【図６４】 ストロボ情報に対応するＡＦエリアとアル
ゴリズムの対応図。

【図６５】 収差情報に対応するＡＦエリアとアルゴリ
ズムの対応図。

【図６６】 ボディ姿勢情報に対応するＡＦエリアとア
ルゴリズムの対応図。

【図６７】 被写体パターン情報に対応するＡＦエリア
とアルゴリズムの対応図。

【図６８】 デフォーカス情報に対応するＡＦエリアと
アルゴリズムの対応図。

【図６９】 任意のＡＦエリア選択に連動するフォーカ
スモードの対応図。

【図７０】 任意のＡＦ被写体選択に連動するフォーカ
スモードの対応図。

【図７１】 任意の測光モード選択に連動するフォーカ
スモードの対応図。

【図７２】 任意のＡＥモード選択に連動するフォーカ
スモードの対応図。

【図７３】 任意の巻き上げモード選択に連動するフォ
ーカスモードの対応図。

【図７４】 任意の撮影モード選択に連動するフォーカ
スモードの対応図。

【図７５】 レリーズボタンの半押しＯＮからの経過時
間に連動するフォーカスモードの対応図。

【図７６】 被写体距離情報に対応するフォーカスモー
ドの対応図。

【図７７】 倍率情報に対応するフォーカスモードの対
応図。

【図７８】 焦点距離情報に対応するフォーカスモード
の対応図。

【図７９】 絞り値情報に対応するフォーカスモードの
対応図。

【図８０】 シャッタ速度情報に対応するフォーカスモ
ードの対応図。

【図８１】 輝度情報に対応するフォーカスモードの対
応図。

【図８２】 ストロボ情報に対応するフォーカスモード
の対応図。

【図８３】 収差情報に対応するフォーカスモードの対
応図。

【図８４】 合焦情報に対応するフォーカスモードの対
応図。

【図８５】 検出可否情報に対応するフォーカスモード
の対応図。

【図８６】 被写体パターン情報に対応するフォーカス
モードの対応図。

【図８７】 デフォーカス情報に対応するフォーカスモ
ードの対応図。

【符号の説明】

１０ レンズ １１ 撮影レンズ １２ レンズＣＰＵ ２０ ボディ ３０ 焦点検出光学系 ３１ ＡＦ絞り ３２ 光電変換手段 ３３ ＡＦ検出系制御ＣＰＵ ３４ メモリ ４０ ＡＦ演算ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/34 G02B 7/28 G03B 13/36 G03B 17/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも画面中心から離れている複数の
   焦点検出エリアにおいて撮影光学系によって形成された
   被写体像のデフォーカス量をそれぞれ検出する焦点検出
   手段と、 前記焦点検出手段により検出されたそれぞれのデフォー
   カス量を前記焦点検出エリアの光軸からの距離に応じて
   補正するための補正量であって、前記撮影光学系の光学
   収差に起因して発生する補正量を、前記画面の中心から
   の距離の高次関数で表した場合のレンズごとの係数を発
   生する係数発生手段と、 前記係数とデフォーカス量検出対象である焦点検出エリ
   アの画面中心からの距離とに応じ、前記高次関数に従っ
   て補正量をそれぞれ演算し、各補正量に基づきそれぞれ
   の焦点検出エリアのデフォーカス量をそれぞれ補正する
   補正手段とを備えることを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】請求項１の焦点検出装置において、 前記撮影光学系は前記係数発生手段を内蔵する交換レン
   ズであることを特徴とする焦点検出装置。
3. 【請求項３】請求項１の焦点検出装置に用いられる交換
   レンズにおいて、 前記撮影 画面上に被写体像を形成する撮影光学系と、前記交換レンズごとの係数 を発生する係数発生手段と、 前記係数発生手段から発生する係数を外部へ供給する供
   給手段とを備えることを特徴とする交換レンズ。
4. 【請求項４】請求項３に記載の交換レンズにおいて、 前記撮影光学系の光学収差に起因して発生する補正量
   は、前記撮影光学系の像面湾曲収差に関するデフォーカ
   ス補正量であることを特徴とする交換レンズ。