JP4011674B2 - Camera focus detection device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラの焦点検出装置、詳しくは、電荷蓄積型光電変換素子を用いたカメラの焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焦点検出光学系によって形成された被写体像を電荷蓄積型センサを用いて受光し、センサ出力を演算処理して撮影光学系の予定焦点面に対する被写体像面のデフォーカス量に応じてフォーカシングレンズを駆動することにより撮影光学系の合焦を達成する自動焦点調節装置が知られている。
【０００３】
この種の自動焦点調節（以下ＡＦと呼ぶ）装置で連続撮影動作を行う場合、焦点検出動作における電荷蓄積型センサの電荷蓄積時間が長くなると、高速連続撮影ができなくなる。このような問題を解決するために、連続撮影時にはセンサの増幅率をあげてその分蓄積時間を短縮する技術が特開平２−６４５１７号公報に開示されている。
【０００４】
また被写体像のコントラストが不足している焦点検出不能の場合に、撮影レンズが至近端から無限端の間で走査駆動させながら焦点検出を行い、被写体像のコントラストが高く焦点検出が可能となる撮影レンズの位置を探すいわゆるレンズスキャン動作を行う自動焦点検出装置が知られている。特開昭６１−２６７７１５号公報では、上記レンズスキャン中の電荷蓄積時間のリミット時間を通常よりも短く設定して、フォーカシングレンズの移動により被写体像が流れてしまうのを防止する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平２−６４５１７号公報に開示された技術手段は、以下に示すような問題点を有する。
【０００６】
即ち、単にセンサ出力の増幅率を上げて蓄積時間を短縮させた場合は増幅前の電荷蓄積量自体が減少するので、結果的にセンサ出力のＳ／Ｎが低下してデフォーカス量の検出精度が悪化し、このデフォーカス量に従って自動焦点調節を行いながら連続撮影すると焦点調節精度が悪化することがある。
【０００７】
また、上記特開昭６１−２６７７１５号公報に示される如き焦点検出装置は、レンズスキャン中の電荷蓄積時間のリミット時間を通常の蓄積時間より短くしているので、低輝度被写体に対して充分なにコントラストが得られず、検出能力が著しく劣ってしまうという問題点がある。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、高い焦点調節精度を維持しつつ高速連続撮影を可能にしたカメラの焦点検出装置を提供することを第１の目的とする。
【０００９】
また本発明は、低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズスキャン動作によって検出可能なレンズ位置を検出することが可能なカメラの焦点検出装置を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
さらに本発明は、低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズ駆動中の焦点検出動作による自動焦点調節を可能とするカメラの焦点検出装置を提供することを第３の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の第１のカメラの焦点検出装置は、被写体像を２像に分割して２像の間隔を測定することにより焦点検出を行う焦点検出装置であって、所定ピッチで複数の単位画素がアレイ状に配列され、入射光量に応じた蓄積動作を行う光電センサアレイと、上記光電センサアレイ内で隣接する単位画素出力同士を結合して、１つの信号を出力させることが可能な切換手段と、上記単位画素にそれぞれ対応して画素信号を補正するための補正値を記憶している記憶手段と、上記単位画素に対応する信号を、上記補正値を用いて補正する補正手段と、を具備し、所定の焦点検出動作を行う場合に、上記切換手段は上記単位画素出力同士を結合させて信号を出力させ、上記補正手段は上記結合した出力に対応する各単位画素の補正値を用いて上記結合した出力に対応する補正値を算出し、上記結合した出力を補正することを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明の第２のカメラの焦点検出装置は、被写体像を２像に分割して２像の間隔を測定することにより焦点検出を行う焦点検出装置であって、所定ピッチで複数の単位画素がアレイ状に配列され、入射光量に応じた蓄積動作を行う光電センサアレイと、上記光電センサアレイ内で隣接する単位画素出力同士を結合して、１つの信号を出力させることが可能な切換手段と、上記単位画素出力同士を結合した出力を補正するための補正値を記憶する記憶手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するために本発明の第３のカメラの焦点検出装置は、上記第２のカメラの焦点検出装置において、さらに、上記単位画素同士を結合した出力を、上記補正値を用いて補正する補正手段を具備し、所定の焦点検出動作を行う場合に、上記切換手段は上記単位画素出力同士を結合させて信号を出力させ、上記補正手段は上記結合した出力に対応する補正値を用いて上記結合した出力を補正することを特徴とする。
上記の目的を達成するために本発明の第４のカメラの焦点検出装置は、上記第１乃至第３のカメラの焦点検出装置において、さらに、上記光電センサアレイに焦点検出光束を導くための焦点検出光学系を具備し、上記補正値は、焦点検出光学系による周辺光量低下を補正するための補正値であることを特徴とする。
上記の目的を達成するために本発明の第５のカメラの焦点検出装置は、上記第１乃至第３のカメラの焦点検出装置において、上記補正値は、上記光電センサアレイの単位画素の出力バラツキを補正するための補正値であることを特徴とする。
上記の目的を達成するために本発明の第６のカメラの焦点検出装置は、上記第１乃至第５のカメラの焦点検出装置において、上記記憶手段は EEPROM であることを特徴とする。
上記の目的を達成するために本発明の第７のカメラの焦点検出装置は、上記第１または第３のカメラの焦点検出装置において、上記所定の焦点検出動作は、連続撮影動作中、レンズスキャン動作中、またはレンズ駆動中の焦点検出動作であることを特徴とする。
上記の目的を達成するために本発明の第８のカメラの焦点検出装置は、上記第１または第３のカメラの焦点検出装置において、さらに、被写体条件が低輝度であるか否かを判定する低輝度判定手段を有し、上記所定の焦点検出動作は、上記低輝度判定手段により低輝度と判定されるときに行われる焦点検出動作であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【００１６】
このカメラの焦点検出装置は、所定のピッチを有する複数の光電変換素子から構成されるとともに入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイ１と、上記光電変換素子アレイ１内の隣接する光電変換素子を結合または分離して画素ピッチを切り換える画素ピッチ切り換え手段２と、連続撮影を行う連続撮影手段４と、上記画素ピッチ切り換え手段２を制御するとともに上記光電変換素子アレイ１の出力を得る制御手段３と、で主要部が構成されている。
【００１７】
このように構成される本第１の実施形態の焦点検出装置は、上記光電変換素子アレイ１の光電出力に関する画素ピッチに関して、画素ピッチの小さい第１の画素ピッチと、第１の画素ピッチより大きい第２の画素ピッチとを同一の光電変換素子アレイ１内において、上記画素ピッチ切り換え手段２が隣接する光電変換素子を結合するまたは分離することにより、切り換えて実現する。
【００１８】
そして、連続撮影手段４の動作時は、制御手段３は上記画素ピッチ切り換え手段２を制御して上記光電変換素子アレイ１の隣接する光電変換素子を結合させて第２の画素ピッチを選択する。そして上記制御手段３は上記光電変換素子アレイ１の蓄積動作を制御し、蓄積出力を得て焦点検出演算を行う。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００２０】
図２は、本発明の第２の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【００２１】
このカメラの焦点検出装置は、所定のピッチを有する複数の光電変換素子から構成されるとともに入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイ１と、上記光電変換素子アレイ１内の隣接する光電変換素子を結合または分離して画素ピッチを切り換える画素ピッチ切り換え手段２と、上記光電変換素子アレイの出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段５と、上記焦点検出手段５による焦点検出が可能であるか否か判定する判定手段と６、撮影光学系を駆動するレンズ駆動手段７と、上記判定手段６によって、焦点検出が不可能であると判定されると、上記光電変換素子アレイの画素ピッチを拡大するように画素ピッチ切り換え手段２を制御し、上記レンズ駆動手段７により上記撮影光学系のレンズスキャン動作を行うとともに上記焦点検出手段５により焦点検出を行う制御手段３と、で主要部が構成されている。
【００２２】
このように構成される本第２の実施形態の焦点検出装置は、上記光電変換素子アレイ１の光電出力に関する画素ピッチに関して、画素ピッチの小さい第１の画素ピッチと、第１の画素ピッチより大きい第２の画素ピッチとを同一の光電変換素子アレイ１内において、上記画素ピッチ切り換え手段２が隣接する光電変換素子を結合するまたは分離することにより、切り換えて実現する。
【００２３】
そして、上記判定手段６によって、焦点検出が不可能であると判定されると、上記制御手段３は上記光電変換素子アレイ１の画素ピッチを拡大するように画素ピッチ切り換え手段２を制御し、上記レンズ駆動手段７により上記撮影光学系のレンズスキャン動作を行うとともに上記焦点検出手段５により焦点検出を行う。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００２５】
図３は、本発明の第３の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【００２６】
このカメラの焦点検出装置は、所定のピッチを有する複数の光電変換素子から構成されるとともに入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイ１と、上記光電変換素子アレイ１内に隣接する光電変換素子を結合または分離して画素ピッチを切り換える画素ピッチ切り換え手段２と、上記光電変換素子アレイの出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段５と、撮影光学系を駆動するレンズ駆動手段７と、上記レンズ駆動手段７のレンズ駆動中に上記光電変換素子アレイ１の蓄積動作及び上記焦点検出手段５の焦点検出を行うか判別する判別手段８と、上記判別手段８によって上記駆動手段７の駆動中に上記光電変換素子アレイ１の蓄積動作及び上記焦点検出手段５の焦点検出を行うと判定されると、上記光電変換素子アレイ１の画素ピッチを拡大するように画素ピッチ切り換え手段２を制御して、上記レンズ駆動手段７によりレンズ駆動を行うとともに上記焦点検出手段５により焦点検出を行う制御手段３と、で主要部が構成されている。
【００２７】
このように構成される本第３の実施形態の焦点検出装置は、上記光電変換素子アレイ１の光電出力に関する画素ピッチに関して、画素ピッチの小さい第１の画素ピッチと、第１の画素ピッチより大きい第２の画素ピッチとを同一の光電変換素子アレイ１内において、上記画素ピッチ切り換え手段２が隣接する光電変換素子を結合するまたは分離することにより、切り換えて実現する。
【００２８】
そして、上記判別手段８によって上記レンズ駆動手段７の駆動中に上記光電変換素子アレイ１の蓄積動作及び上記焦点検出手段５の焦点検出を行うと判定されると、上記制御手段３は上記光電変換素子アレイ１の画素ピッチを拡大するように画素ピッチ切り換え手段２を制御して、上記レンズ駆動手段７によりレンズ駆動を行うとともに上記焦点検出手段５により焦点検出を行う。
【００２９】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００３０】
図４は、本発明の第４の実施形態の焦点検出装置が搭載された一眼レフレックスカメラの主要構成を示した断面図である。
【００３１】
図４に示すように、カメラボディ１１内の前部には通常の撮影機能を備える撮影レンズ１２が配設されており、該撮影レンズ１２の後方には、メインミラー１３，サブミラー１４が順に配設されている。また、メインミラー１３の上方にはファインダ２３を備えるファインダ光学系が配設され、一方サブミラー１４の下方、すなわち、当該カメラボディ１１の下部には焦点検出装置２２が配設されている。
【００３２】
上記撮影レンズ１２を通過した被写体からの光束はメインミラー１３によりその一部は反射され、又一部は透過される。メインミラー１３で反射した光束は、一方でファインダ２３に導かれ、他方メインミラー１３を透過した光束はサブミラー１４で反射されて焦点検出装置２２に導かれる。
【００３３】
上記焦点検出装置２２は、撮影レンズ１２を通過した光束を絞り込む視野マスク２１，赤外光をカットする赤外カットフィルタ２０，光束を集めるためのコンデンサレンズ１９、光束を全反射する全反射ミラー１８，光束を制御するセパレータ絞りマスク１７，光束を再結像させるセパレータレンズ１６，光電変換素子列とその処理回路からなるＡＦセンサ１５とから構成されている。
【００３４】
ＡＦセンサ１５の前方にはセパレータレンズ１６が設けられ、セパレータレンズ１６には光電変換素子列に各々対応するセパレータレンズ１６ａ，１６ｂ（図５参照）が一体に形成されている。セパレータレンズ１６の前方には絞りマスク１７が設けられ、絞りマスク１７にはセパレータレンズ１６ａ，１６ｂに各々対応する開口１７ａ，１７ｂが形成されている。
【００３５】
上記絞りマスク１７とサブミラー１４との間には反射ミラー１８が設けられ、反射ミラー１８はサブミラー１４で下方に反射された焦点検出用光束を絞りマスク１７の開口１７ａ，１７ｂ、セパレータレンズ１６ａ，１６ｂを介して光電変換素子列３１（図６参照）に導く。
【００３６】
また、サブミラー１４と反射ミラー１８との間には、コンデンサレンズ１９が設けられ、コンデンサレンズ１９の上面には視野マスク２１が設けられている。
【００３７】
このように構成された焦点検出装置２２は、焦点検出の一原理であるＴＴＬ位相差方式であって、撮影レンズ１２の射出瞳面の互いに異なる領域を通過する焦点検出光束を光電変換素子列でそれぞれ受光して像の光強度分布パターンを電気信号に変換してそれらの像間隔を相関演算により求めて自動焦点検出を行い、撮影レンズのでフォーカス量を求め、これに基づいて撮影レンズを駆動して自動焦点調節を行う。
【００３８】
図５は、本実施形態の焦点検出装置２２の光電変換素子列上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系の構成をさらに詳細に示した説明図である。なお図５では上述した全反射ミラー１８、赤外カットフィルタ２０については省略して示している。
【００３９】
撮影レンズ１２の領域１２ａを介して入射した被写体からの光束は視野マスク２１、コンデンサレンズ１９、セパレータ絞り１７の開口部１７ａ及びセパレータレンズ１６ａを通りＡＦセンサ１５の光電変換素子アレイ３１上に再結像される。この光電変換素子アレイ３１は、セパレータレンズ１６ａ，１６ｂに対応して第１、第２の光電変換素子アレイＰＤＡＬ（３１ａ），ＰＤＡＲ（３１ｂ）を有している。
【００４０】
撮影レンズ１２が合焦、即ち結像面Ｇ上に被写体像Ｉが形成される場合、その被写体像Ｉはコンデンサレンズ１９及びセパレータレンズ１６ａ，１６ｂによって光軸Ｏに対して垂直な２次結像面Ｐ（光電変換素子アレイ３１）上に再結像されて第１像Ｉ１，第２像Ｉ２となる。
【００４１】
撮影レンズ１２が前ピン、即ち結像面Ｇの前方に被写体像Ｆが形成される場合、その被写体像Ｆはお互いにより光軸Ｏに近づいた形で光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｆ１，第２Ｆ２となる。撮影レンズ１２が後ピン、即ち結像面Ｇの後方に被写体像Ｒが形成される場合、その被写体像Ｒはお互いにより光軸Ｏから離れた形で、光軸Ｏから離れた形で、光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｒ１，第２像Ｒ２となる。
【００４２】
これら第１像と第２像の間隔を検出することにより、撮影レンズ１２の合焦状態を前ピン、後ピンを含めて検出することができる。具体的には第１像と第２像の光強度分布を光電変換素子アレイ３１により求めて両像の間隔を測定する。
【００４３】
図６は、本第４の実施形態の焦点検出装置を備えるカメラの主要電気回路を示したブロック図である。以下、本図を参照して、本カメラの電気回路的構成について説明する。
【００４４】
図６に示すように、当該カメラはカメラ全体の制御を司る制御装置（コントローラ）４１を備えている。この制御装置４１は、その内部にＣＰＵ（中央処理装置）４３、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４５、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）４２を有しており、上記ＲＯＭ４４に格納されたカメラのシークエンスプログラムに従ってカメラの一連の動作が行なわれるようになっている。またコントローラ４１はその内部にＥＥＰＲＯＭ４６を有しており、オートフォーカス制御、測光等に関する補正データを予めカメラ毎に記憶するようになっている。
【００４５】
また、上記コントローラ４１にはレンズ駆動部（ＬＤ）５１を介してレンズ駆動モータ（ＭＬ）５２が接続されるとともに、撮影レンズ１２の移動量を検出するエンコーダ（ＥＬ）５３が接続されている。上記レンズ駆動部５１はコントローラ４１によって制御され、撮影レンズ１２のフォーカシングレンズをレンズ駆動モータ５２によって駆動する。フォーカシングレンズの駆動によりエンコーダ５３にはフォーカシングレンズ移動量に応じたパルスが発生し、コントローラ４１がこれを読みとってレンズ駆動を制御する。
【００４６】
また上記コントローラ４１には、測光部（ＳＯ）３９，給送部（ＫＳ）３８，シャッタ（ＳＨ）３７が接続されている。
【００４７】
測光部３９は、被写体の輝度に応じた出力を発生し、コントローラ４１はその測光出力をＡＤコンバータ４２によりＡ／Ｄ変換して、測光値としてＲＡＭ４５に格納する。
【００４８】
シャッタ３７はフィルムに露光を行うためのブロックであり、給送部３８はフィルム巻き上げ部である。これらシャッタ３７、給送部３８はそれぞれコントローラ４１により制御される。
【００４９】
さらに上記コントローラ４１には、ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）６１、セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）６２が接続されている。これらレリーズスイッチは、図示しないレリーズ釦に連動したスイッチであり、該レリーズ釦の第１段階の押し下げによりファーストレリーズスイッチ６１がオンし、引き続いて第２段階の押し下げでセカンドレリーズスイッチ６２がオンするようになっている。
【００５０】
これらのレリーズスイッチによりコントローラ４１は、ファーストレリーズスイッチ６１のオン動作で測光、オートフォーカスを行い、セカンドレリーズスイッチ６２のオン動作で露出動作とフィルム巻き上げを行うようになっている。
【００５１】
１ＲＳＷ（ファーストレリーズスイッチ）、２ＲＳＷ（セカンドレリーズスイッチ）はレリーズ釦に連動したスイッチで、レリーズ釦の第１段階の押し下げにより１ＲＳＷがオンし、引き続いて第２段階の押し下げで２ＲＳＷがオンする。また、コントローラ４１には、撮影モードを設定するスイッチ（ＲＳＳＷ）６３が接続されている。このスイッチ６３は、１駒撮影モードと連続撮影モードとを切り換えるスイッチであり、連続撮影モードのとき、上記セカンドレリーズスイッチ６２の操作状態に応じて、メインミラー１３、サブミラー１４、シャッタ３７、給送部３８の動作を制御して連続撮影動作を制御する。
【００５２】
次に、上記ＡＦセンサ１５の内部構成について説明する。
ＡＦセンサ（ＡＳ）１５は、光電変換素子列であるフォトダイオードアレイ（ＰＤＡＬ）３１ａ，（ＰＤＡＲ）３１ｂ，処理回路（ＳＡ）３２，及びセンサ制御回路（ＳＣＣ）３４とで構成されている。上記センサ制御回路ＳＣＣはコントローラＣＬからの４個の制御信号ＲＥＳ，ＥＮＤ，ＣＬＫ，ＰＴに応じてＡＦセンサ１５内部全体の動作を制御する。ＡＦセンサＡＳは処理回路ＳＡよりモニタ出力ＭＤＡＴＡと蓄積信号出力ＳＤＡＴＡをコントローラＣＬ内部のＡＤコンバータＡＤＣに対して出力する。
【００５３】
図７は、本実施形態のカメラの焦点検出装置における上記ＡＦセンサ１５の詳細な構成を示した電気回路図であり、フォトダイオードアレイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲ、処理回路ＳＡを詳細に示している。
【００５４】
フォトダイオードアレイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲはフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎから構成され、各フォトダイオードに入射する光量に応じた電荷を発生する。本実施形態では、光電変換素子アレイ部の画素ピッチを切り換えることにより、焦点検出系のサンプルピッチを切り換えている。つまり光電変換素子アレイ部の画素ピッチを小さく設定した場合の光電変換出力を用いてより微細パターンの検出及びより高精度の検出を行い、光電変換素子アレイの画素ピッチを大きく設定した場合の光電変換出力を用いてより高速応答及びより低輝度限界の低い被写体の焦点検出ができるように構成されている。
【００５５】
上記サンプルピッチは、例えば３５ｍｍカメラとして充分微細なパターンにまで焦点検出が可能であるためにはフィルム面、即ち焦点面（一次結像面）でのサンプルピッチが５０μｍ〜１００μｍ程度であればよいことが一般的に知られている。ここでサンプルピッチとは画像処理に用いるデータ採取点の空間な間隔を示すものである。
【００５６】
このとき、必要な光電変換素子の画素ピッチは、撮影レンズの焦点面である一次像面換算でのサンプルピッチから求めることができ、二次像面換算、即ち焦点検出素子上での画素ピッチｐは一次像面換算でのサンプルピッチＰに再結像光学系の倍率Ｍを乗じることによって計算することができる。即ち、光電変換素子アレイ上でのサンプルピッチ、即ち画素ピッチｐは、ｐ＝Ｍ×Ｐと表すことができる。
【００５７】
光電変換素子アレイの標準的な画素ピッチは、たとえば一次像面換算サンプルピッチＰ＝１００μｍ、再結像光学系倍率Ｍ＝０．３とすると、画素ピッチｐ＝３３μｍとなる。よって、画素ピッチｐ＜３３μｍとすればより細かいパターンの被写体を検出可能となり、画素ピッチｐ≧３３μｍとすればより低輝度被写体を検出可能とすることができる。
【００５８】
図７に戻って、ＡＦセンサ１５の内部構成について詳しく説明する。フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎは前述のようにサンプルピッチを切り換えられるように構成されており、それぞれ独立して画素増幅回路（Ｅ）３３における画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力される場合と、サンプルピッチ４倍、即ちフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４、ＰＤ５〜ＰＤ８…のユニットをサンプルピッチとして画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力される場合を切り換えて動作することができる。
【００５９】
ここで、上記フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎを代表してフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４について以下、説明する。
【００６０】
フォトダイオードＰＤ１の出力は画素増幅回路Ｅ１に直接入力され、フォトダイオードＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の出力は各々スイッチＳＷ２ｐ，ＳＷ３ｐ，ＳＷ４ｐを介して画素増幅回路Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に入力される。またフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４の各出力はＰＤ１、ＰＤ２間、ＰＤ２、ＰＤ３間、ＰＤ３、ＰＤ４間に各々スイッチＳＷ１２、ＳＷ２３、ＳＷ３４が接続されている。
【００６１】
通常サンプルピッチの場合はスイッチＳＷ１２、ＳＷ２３、ＳＷ３４をオフ、スイッチＳＷ２ｐ，ＳＷ３ｐ，ＳＷ４ｐをオンとする。即ち、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の各出力を各々独立して画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４に入力する。一方サンプルピッチ４倍の場合は、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２３、ＳＷ３４をオン、スイッチＳＷ２ｐ，ＳＷ３ｐ，ＳＷ４ｐをオフとする。即ちフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４を一個のフォトダイオードとして扱い、その出力をまとめて画素増幅回路Ｅ１に入力する。
【００６２】
このサンプルピッチ切り換えはセンサ制御回路３４からの信号ΦＰＴにより行われる。
【００６３】
通常サンプルピッチ、サンプルピッチ４倍の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路（Ｅ）３３の接続の様子をわかりやすいように切り換えスイッチを省略して各々図８、図９に示す。
【００６４】
図７において画素増幅回路３３は、上記フォトダイオードアレイＰＤ１〜ＰＤｎで発生する電荷をそれぞれ増幅し、それぞれの電荷量に対応する電圧信号に変換して蓄積信号Ｖｓを発生する。
【００６５】
このように光電変換素子アレイ３１のサンプルピッチを切り換え可能に構成し、大きい方の画素面積が小さい方の画素面積４倍としているので、同一の信号蓄積量を得るのに１／４倍の時間ですむことになり、従来の焦点検出装置が小さい方の光電変換素子アレイのみで構成されていることからすると、被写体が暗い場合などは従来の焦点検出装置では電荷蓄積時間が長くなり応答性を悪化させていたのに対して、電荷蓄積時間が４分の１ですみ大幅な高速化を達成できる。
【００６６】
図１０は、上記画素増幅回路３３の一画素分に対応する詳細な構成を示す回路図である。
【００６７】
フォトダイオードＰＤのアノードはＧＮＤに接続され、カソードは初段アンプ部７１に入力される。この初段アンプ７１は、反転増幅器Ａ１、積分コンデンサＣ１、スイッチＳＷ１、とからなる、いわゆる積分回路を構成している。スイッチＳＷ１はセンサ制御回路３４からの信号ΦＲＥＳによりオン／オフ制御される。蓄積動作時はスイッチＳＷ１をオンとして積分コンデンサＣ１を初期化した後、スイッチＳＷ１をオフして蓄積動作を開始し、蓄積量に応じた電圧が初段アンプ部７１の出力Ｖ１に発生する。
【００６８】
上記初段アンプ部７１の出力Ｖ１は、２段目アンプ部７２の入力に接続されており、この２段目アンプ７２はコンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４、反転増幅器Ａ２、バッファＡ３、スイッチＳＷ２及びＳＷ３とから構成され、サンプルホールド機能を有するとともに、増幅率がＣ２／Ｃ３である反転増幅回路となっている。
【００６９】
これらのスイッチＳＷ２、ＳＷ３は各々センサ制御回路３４からの信号ΦＲＥＳ、ΦＥＮＤによりそれぞれオン、オフ制御される。蓄積制御時はスイッチＳＷ２、ＳＷ３をオンさせ各部を初期化し、その後スイッチＳＷ２をオフして蓄積中の初段アンプ７１の出力Ｖ１を上記所定の増幅率で増幅して出力ＶＳ１を発生する。そして信号ΦＥＮＤによりスイッチＳＷ３をオフするとホールドコンデンサＣ４にその時点での蓄積レベルに対応する電圧レベルを維持、即ちホールドして蓄積レベルを保持する。
【００７０】
図７に戻り説明を続ける。画素増幅回路３３の各出力Ｖｓ１〜ＶｓｎにはＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐｎのゲートが各々接続されている。但し、前述のサンプルピッチ切り換えに関して画素増幅回路Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４について説明すると、出力Ｖｓ１は直接、Ｖｓ２，Ｖｓ３。Ｖｓ４は各々スイッチＳＷ２ｅ，ＳＷ３ｅ，ＳＷ４ｅを介して接続されている。
【００７１】
上記ＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐｎのドレインは全てＧＮＤに接続され、一方ソースは全て共通に定電流負荷ＩＬに接続されており、さらにバッファＢ１に入力される。そしてバッファＢ１の出力はＭＤＡＴＡとなる。
【００７２】
ここでＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐｎ、定電流負荷ＩＬ、バッファＢ１は画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各蓄積レベルのＭＡＸ値を検出し出力するピーク検出部３５を構成している。即ち、最も入射光量の大きいフォトダイオードに対応する画素増幅回路ＥＣの出力に応じたモニタ信号をＭＤＡＴＡに出力する。
【００７３】
通常サンプルピッチの場合は、スイッチＳＷ２ｅ，ＳＷ３ｅ，ＳＷ４ｅ及び対応する各スイッチをオンとして画素増幅回路Ｅの各出力Ｖｓ１〜Ｖｓｎの内のピーク検出を行う。一方サンプルピッチ４倍の場合は、スイッチＳＷ２ｅ，ＳＷ３ｅ，ＳＷ４ｅ及び対応する各スイッチをオフして有効な画素増幅回路３３の出力Ｖｓ１、Ｖｓ５、Ｖｓ９…の内からピーク検出を行う。なおこのサンプルピッチ切り換えは、センサ制御回路３４の信号ΦＰＴによって行われる。通常サンプルピッチ、サンプルピッチ４倍の場合の各々について有効となるピーク検出部を図８、図９に示す。
【００７４】
次に上記画素増幅回路３３における画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各出力Ｖｓ１〜ＶｓｎはさらにスイッチＳＷｓ１〜ＳＷｓｎを介した後、共通に接続されてその出力をＳＤＡＴＡとするバッファＢ２に入力される。スイッチＳＷｓ１〜ＳＷｓｎは、センサ制御回路３４からの信号ΦＣＬＫをシフトレジスタ（ＳＲ）３６に入力することにより、これに同期して順次オンされて、各画素増幅回路Ｅの出力ＳＤＡＴＡに順次出力される。
【００７５】
図１１は、上記ＡＦセンサ１５の蓄積動作と蓄積信号読み出し動作を示すタイミングチャートである。
【００７６】
まず、コントローラ４１は信号ＰＴをＬ（通常サンプルピッチ）としてサンプルピッチを初期設定する。次に信号ＲＥＳをＨ→Ｌ、ＥＮＤをＬ→Ｈとすることにより画素増幅回路３３内のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオンして各部の初期化を行う。
【００７７】
そして所定時間後に信号ＲＥＳをＬ→Ｈとすることにより画素増幅回路３３内のスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフして蓄積動作を開始する。
【００７８】
蓄積動作中は各フォトダイオード毎の入射光量に応じた傾きで、各画素増幅回路出力Ｖｓ１〜Ｖｓｎのレベルが下降していく。ＭＤＡＴＡにはこれらのＶｓ１〜Ｖｓｎのうちで最もレベルの低い出力（ＭＡＸ）に追従した出力がモニタ信号として出力される。コントローラ４１はこのＭＤＡＴＡを所定のタイミングで、内蔵しているＡＤコンバータ４２でＡ／Ｄ変換して、そのレベルをチェックする。そして蓄積量が適正なレベルになる時刻で信号ＥＮＤをＨ→Ｌとすることにより画素増幅回路３３内のスイッチＳＷ３をオフして全画素ブロックでの蓄積を終了し、同時に各画素ブロックの蓄積レベルを保持する。
【００７９】
そして蓄積動作を終了後、次に蓄積信号の読み出しを行う。ここで、信号ＣＬＫとして読み出しクロックを入力すると、シフトレジスタ３６よりＳ１〜Ｓｎが出力されてスイッチＳＷｓ１〜ＳＷｓｎが順次オンされ各画素の蓄積信号が順次ＳＤＡＴＡに出力される。コントローラ４１はＳＤＡＴＡ出力を信号ＣＬＫに同期してＡ／Ｄ変換して内部のＲＡＭ４５格納していき、全ての画素についての蓄積信号の読み出しが完了したところでその読み出し動作を終了する。
【００８０】
次にサンプルピッチ４倍の場合について説明する。
まず、コントローラ４１は信号ＰＴをＨ（４倍サンプルピッチ）としてサンプルピッチを初期設定する。以下通常サンプルピッチの場合と同様に信号ＲＥＳをＨ→Ｌ、ＥＮＤをＬ→Ｈとすることにより画素増幅回路３３内各部の初期化を行い、所定時間後の信号ＲＥＳをＬ→Ｈとすることにより画素増幅回路３３の蓄積動作を開始する。蓄積動作中は、通常サンプルピッチの蓄積時に比較して４倍の各フォトダイオード毎の入射光量に応じた傾きで、各画素増幅回路出力Ｖｓ１〜Ｖｓｎのレベルが下降していく。
【００８１】
このときＭＤＡＴＡにはこれらのＶｓ１〜Ｖｓｎのうちで最もレベルが低い出力（ＭＡＸ）に追従した出力がモニタ信号として出力される。この時通常サンプルピッチに比べて４倍の傾きで下降していく。コントローラ４１はこのＭＤＡＴＡを所定のタイミングで、内蔵しているＡＤコンバータ４２でＡ／Ｄ変換して、そのレベルをチェックし、蓄積量が適正なレベルになる時刻で信号ＥＮＤをＨ→Ｌとすることにより全画素ブロックでの蓄積を終了する。
【００８２】
次に蓄積信号の読み出しを行う。ここで、信号ＣＬＫとして読み出しクロックを入力すると、シフトレジスタ３６よりＳ１〜Ｓｎが出力されてスイッチＳｗｓ１〜Ｓｗｓｎが順次オンされ各画素の蓄積信号が順次ＳＤＡＴＡに出力される。４倍サンプルピッチの場合、センサデータとして有効な出力はＳ１，Ｓ５，Ｓ９…に対応した出力であるので、コントローラ４１は有効出力Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９…だけＡ／Ｄ変換してＲＡＭ４５に順次格納し、その他の無効出力はＡ／Ｄ変換しない。そして、全ての画素についての蓄積信号の読み出しが完了したところでその読み出し動作を終了する。
【００８３】
次に図１２（ａ），（ｂ）のタイミングチャートを参照して、４倍サンプルピッチのときの別の読み出し動作について説明する。
【００８４】
４倍サンプルピッチの場合、センサデータとして有効な出力はＳ１，Ｓ５，Ｓ９…に対応した出力であるので、コントローラ４１は読みだしを高速化するために無効な出力Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８…に対応するクロック信号ＣＬＫは非常に短い幅のパルス信号として出力する。そして有効な出力Ｓ１，Ｓ５，Ｓ９…に対応するクロック信号ＣＬＫは通常サンプルピッチと同一のパルス幅で出力する。上記有効なＳＤＡＴＡ出力のみを信号ＣＬＫの立ち上がりに同期してＡ／Ｄ変換して、内部のＲＡＭに格納していく。
【００８５】
このように４倍サンプルピッチではセンサデータ読み出し時間としては通常サンプルピッチの場合の４分の１の時間ですみ、焦点検出の応答性をより高速化することができる。
【００８６】
次に、本実施形態の焦点検出装置を適用したカメラの動作について図１３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートは、図６に示すコントローラ４１の動作制御手順を示すメインルーチンである。
【００８７】
まず、コントローラ４１が動作を開始すると、図１３のメインルーチンが実行され、最初にＥＥＰＲＯＭ４６にあらかじめ記憶されている各種補正データや蓄積制御データを読み込んでＲＡＭ４５に展開する（ステップＳ１００）。
【００８８】
続くステップＳ１０１では、１ＲＳＷ（ファーストレリーズスイッチ）がオンされているか否かを判断し、オンでなければ、ステップＳ１１１に分岐する。一方、オンであれば、露出量を決定するために測光部３９を動作させて被写体輝度を測定する「測光」を行い（ステップＳ１０２）、被写体に対する焦点状態を検出し、それに基づいて撮影レンズを合焦位置へ駆動して被写体にピントを合わせる「ＡＦ」を行う（ステップＳ１０３）。
【００８９】
このＡＦ動作の結果、合焦したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。合焦していなければステップＳ１０８に進み、一方合焦している場合は、更に２ＲＳＷ（セカンドレリーズスイッチ）がオンされているか否かを判別する（ステップＳ１０５）。２ＲＳＷがオンされていなければステップＳ１０１に戻る。一方、オンされている場合は、「露出」を行うためにまず上記ステップＳ１０２で求めた測光値に基づいて決定された絞り値に撮影レンズの絞りを絞り込み、次にシャッタを制御して所定時間だけシャッタを開いて露出動作を行う（ステップＳ１０６）。
【００９０】
このシャッタ動作が終了したら絞りを開放状態に戻した後、撮影したフィルムを巻き上げて、次のコマの位置に給送し（ステップＳ１０７）、一連の撮影動作を終了して続くステップＳ１０８に進み、不図示の表示装置ＬＣＤ、ＬＥＤの表示動作を制御する（ステップＳ１０８）。
【００９１】
ステップＳ１０９では上記スイッチ６３（ＲＳＳＷ）を読み込んだ結果より連続撮影モードフラグを参照し、連続撮影モードかつ２ＲＳＷオンであるか否か判定する。そして連続撮影中の場合はステップＳ１０１に戻り、同様の処理を繰り返す。連続撮影中ではない場合は、１コマ撮影モードまたは１ＲＳＷオフなのでステップＳ１１０にて１ＲＳＷかチェックし、オフされるまで待ち状態となる。そして、１ＲＳＷがオフされると、ステップＳ１０１に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００９２】
ステップＳ１１１では、シャッタに係わる１ＲＳＷや２ＲＳＷ以外のスイッチのどれかが操作されていることを想定して他のスイッチの状態を判定し、オンされていなければ上記ステップＳ１０８に進む。一方オンされているスイッチがある場合はそのオンされたスイッチに応じた処理を実行（ステップＳ１１２）した後ステップＳ１０８に進む。
【００９３】
図１４は、図１３中のステップＳ１０３でコールされたサブルーチン「ＡＦ（自動焦点）」を示したフローチャートである。
【００９４】
ステップＳ２００ではサブルーチン「蓄積制御」をコールすることにより、上記通常サンプルピッチまたは４倍サンプルピッチの設定フラグを参照してそれに応じたＡＦセンサ（ＡＳ）１５の設定を行った後、ＡＦセンサ１５の蓄積動作を開始し、ＡＦセンサ１５のモニタ出力をチェックして蓄積制御を行って、蓄積を終了させ、蓄積終了を示すフラグをセットする（図１１参照）。
【００９５】
ステップＳ２０１では、ＡＦセンサ１５において蓄積された信号をセンサデータとして読み出す。コントローラ４１から読みだしクロックＣＬＫをＡＦセンサ１５に与え、それに同期したセンサデータがＡＦセンサ１５より出力されるので、コントローラ４１はこのセンサデータを順次Ａ／Ｄ変換してＲＡＭ４５に格納する。ここでは上記通常サンプルピッチまたは４倍サンプルピッチのいずれであるかをフラグを参照し、それに応じて読みだし方法を変更してセンサデータを読み出す（図１１参照）。
【００９６】
ステップＳ２０２では得られたセンサデータに対して照度分布補正を行う。照度分布補正については後述する。ここでは上記通常サンプルピッチまたは４倍サンプルピッチのいずれかであるかをフラグを参照してそれに応じて補正方法を選択して補正を実行する。
【００９７】
続いて、ステップＳ２０３ではこのＲＡＭ４５に格納されたセンサデータに基づいて焦点検出演算を行う。
【００９８】
以下焦点検出演算について説明する。
まず通常サンプルピッチでのセンサデータをそれぞれａ（ｉ），ｂ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ／２）とすると、次に示す式（１）の計算を行う。
【００９９】
Ｆ（ｓ）＝Σ｜ａ（ｉ）−ｂ（ｉ＋ｓ）｜ （ｉ＝ｌ〜ｍ）…（１）
ここでｉは整数であり、ｓは一対の光電変換素子アレイからのセンサデータの光電変換素子のピッチを単位とした相対的なシフト量である。また、ｓのとる範囲はｓｍａｘからｓｍｉｎである。さらに、ｉのとる範囲はｌからｍまでであり、１≦ｌ＜ｍ≦ｎ／２の条件を満足するように決められている。さらにｌとｍの値によって焦点検出領域の大きさが設定される。
【０１００】
上式（１）の演算結果は図１６（ａ）に示すように、被写体像データの相関が最も高いシフト量ｓ＝ｘにおいて相関量Ｆ（ｓ）が最小になる。そして図１６（ｂ）に示すように式（２），（３）による３点補間の手法を用いて連続的な相関量に対する最小値Ｆ（ｓ）ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフト量ｘ０を求める。
【０１０１】
ｘ０＝ｘ+(Ｆ(ｘ-１)-Ｆ(ｘ+１))/{２・(Ｆ(ｘ-１)+Ｆ(ｘ))}…（２）
（Ｆ（ｘ−１）≧Ｆ（ｘ＋１）のとき）
ｘ０＝ｘ+(Ｆ(ｘ+１)-Ｆ(ｘ-１))/{２・(Ｆ(ｘ+１)+Ｆ(ｘ))}…（３）
（Ｆ（ｘ−１）＜Ｆ（ｘ＋１）のとき）
また上式で求めたシフト量ｘ０より被写体像面の予定焦点面に対するデフォーカス量ＤＦを式（４）で求めることができる。
【０１０２】
ＤＦ＝ｂ／｛ａ＋（ｘ０−ｘｓ）｝＋ｃ…（４）
（ただしａ，ｂ，ｃは焦点検出光学系で決まる定数、ｘｓは合焦時２像の間隔（通常サンプルピッチの単位））。
【０１０３】
次に４倍サンプルピッチの場合について説明する。
４倍サンプルピッチでのセンサデータをそれぞれＡ（ｉ），Ｂ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ／８）とすると、まず次に示す式（５）の計算を行う。
【０１０４】
Ｆ（ｓ）＝Σ｜Ａ（ｉ）−Ｂ（ｉ＋ｓ）｜ （ｉ＝Ｌ〜Ｍ）…（５）
ここで、ｉは整数であり、ｓは一対の光電変換素子アレイからのセンサデータの光電変換素子のピッチ（４倍サンプルピッチ）を単位とした相対的なシフト量である。また、ｓのとる範囲はｓｍａｘ／４からｓｍｉｎ／４である。さらに、ｉのとる範囲はＩからｍまでであり、１≦Ｌ＜Ｍ≦ｎ／８の条件を満足するように決められている。さらにＬとＭの値によって焦点検出領域の大きさが設定され、それに対応するセンサデータの数を通常サンプルピッチと同じとすると、通常サンプルピッチの４倍の大きさとなる。従って式（５）の演算回数は通常サンプルピッチの場合の４分の１となり演算時間も４分の１となる。
【０１０５】
上式（５）の演算結果は通常サンプルピッチと同様に図１４に示すように、被写体像データの相関が高いシフト量ｓ＝ｘにおいて相関量Ｆ（ｓ）が最小になる。そして連続的な相関量に対する最小値Ｆ（ｓ）ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフト量ｘ０を前述の３点補間により求める。
【０１０６】
また上式で求めたシフト量ｘ０より被写体像面の予定焦点面に対するデフォーカス量ＤＦを前述の式（４）とは異なり、サンプルピッチを考慮した次式（６）で求める。
【０１０７】
ＤＦ＝ｂ／｛ａ−（４・ｘ０−ｘｓ）｝＋ｃ…（６）
（ただしａ，ｂ，ｃは焦点検出光学系で決まる定数、ｘｓは合焦時の２像の間隔（通常サンプルピッチ単位））
そして、図１４のステップＳ２０４において焦点検出演算結果が検出不能であるか否か判断し、検出可能であれば、ステップＳ２０５に進む。一方、検出不能ならばステップＳ２１２に進む。
【０１０８】
ステップＳ２０４における検出不能か否かの判別は以下に述べる方法による。すなわち、被写体データの相関度が低い場合は、最小相関値Ｆ（ｘ）の値が大きくなる（図１６（ｃ）参照）。したがって、Ｆ（ｘ）が所定値以上の場合は信頼性が低いと判定する。また最小相関値Ｆ（ｘ）と２番目に小さい相関値Ｆ（ｘ＋１）（またはＦ（ｘ−１））との和を被写体データのコントラスト相当の値で規格化した値ＳＫを計算する。
【０１０９】
ＳＫ＝（Ｆ（ｘ）＋Ｆ（ｘ＋１））／（Ｆ（ｘ−１）−Ｆ（ｘ））…（７）
または ＳＫ＝（Ｆ（ｘ）＋Ｆ（ｘ−１））／（Ｆ（ｘ＋１）−Ｆ（ｘ））
上記ＳＫが所定値以上の場合は信頼性が低いと判定する。このように信頼性が低い場合はステップＳ２０４で検出不能と判定する。
【０１１０】
ステップＳ２０５で上記焦点検出演算により求められたデフォーカス量が許容範囲内にあるかを判別して、範囲内にあれば合焦状態にあるのでステップＳ２１１に進んで合焦表示を行い、リターンする。ステップＳ２１１の合焦表示では合焦を示す不図示のファインダ内ＬＥＤを点灯させたり、不図示のＰＣＶを発音させて合焦となったことを報知する。一方ステップＳ２０５にて非合焦状態であれば、Ｓ２０６にて上記ステップＳ２０３で求められたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を計算する。
【０１１１】
そしてステップＳ２０７に進み、前回のＡＦセンサ１５の蓄積時間に基づいて低輝度か否か判定する。低輝度でない場合は応答性向上のためレンズ駆動中に焦点検出動作を行うように、ステップＳ２０９にてレンズ駆動を開始しレンズ駆動中焦点検出フラグをセットして、すぐステップＳ２００に戻り、ＡＦセンサ１５の蓄積動作及び焦点検出演算を行う。
【０１１２】
一方低輝度の場合は、ＡＦセンサ１５の蓄積時間が長くなりレンズ駆動中に蓄積を行うと被写体像が流れて検出精度が劣化するので行わない。ステップＳ２０８でレンズ駆動を実行し終了してからステップＳ２００に戻り蓄積動作を行う。このように焦点検出動作、レンズ駆動を行い、合焦するまでこのループを繰り返す。
【０１１３】
一方、上記ステップＳ２０４で検出不能であった場合は、ステップＳ２１２に進み、レンズスキャンをすでに実行し終了したか否かをフラグを参照して判断するレンズスキャンをまだ実行終了してない場合はステップＳ２１３に進み、現在レンズスキャン中か否かをフラグを参照して判別する。最初の検出不能時はレンズスキャン中ではないので、ステップＳ２１４に進む。
【０１１４】
このステップＳ２１４ではレンズスキャン動作を開始し、レンズスキャン中フラグをセットして、ステップＳ２００に戻り蓄積動作を行う。レンズスキャン動作は焦点検出を行いながら、撮影レンズのフォーカシングレンズ群を近距離側に駆動して合焦位置を探し、合焦位置を見つけることができずに至近端に達すると、駆動方向を無限側に反転させて駆動し合焦位置を探す。そして無限端まで駆動しても合焦位置または検出可能なレンズ位置を見つけられないときはレンズスキャンを終了し、レンズスキャン終了フラグをセットする。
【０１１５】
一方、ステップＳ２１３ですでにレンズスキャン中になっている場合は、ステップＳ２００に進む。またステップＳ２１２ですでにレンズスキャンを実行済みで終了している場合はステップＳ２１０に進む。
【０１１６】
ステップＳ２１０では、検出不能処理として、ファインダ内ＬＥＤを点滅させる等の検出不能を示す動作を行い、リターンする。
【０１１７】
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、図１４のステップＳ２０３でコールしたサブルーチン「蓄積制御」について説明する。
【０１１８】
まず、ステップＳ３００で初期状態を通常サンプルピッチに設定し、それを示すフラグをセットする。次にステップＳ３０１で連続撮影モードか否かフラグを参照してチェックし、連続撮影モードであればステップＳ３０５に進み４倍サンプルピッチに設定し、それを示すフラグをセットする。そして連続撮影モードでない場合はステップＳ３０２でレンズスキャン中か否かフラグを参照してチェックする。そしてレンズスキャン中であれば、ステップＳ３０５に進み、４倍サンプルピッチに設定し、それを示すフラグをセットする。レンズスキャン中ではない場合はステップＳ３０３に進む。
【０１１９】
このステップＳ３０３では、レンズ駆動中焦点検出モードか否かフラグを参照してチェックし、レンズ駆動中焦点検出モードであればステップＳ３０５に進み４倍サンプルピッチに設定し、それを示すフラグをセットする。そしてレンズ駆動中焦点検出モードでない場合、ステップＳ３０４では被写体が低輝度であるか否かをチェックし、低輝度であればステップＳ３０５で４倍サンプルピッチに設定する。
【０１２０】
連続撮影中、レンズスキャン中、レンズ駆動中蓄積または連続撮影中、レンズスキャン中、レンズ駆動中蓄積ではなくても低輝度の場合はオートフォーカスに要する時間を短縮するために４倍サンプルピッチに設定し、蓄積時間、及び演算時間を短縮させ自動焦点検出の応答性を向上させる。
【０１２１】
ここで被写体輝度の判定は、前回の焦点検出時のＡＦセンサ１５の蓄積時間を所定値と比較して行う。また前述の測光部（ＳＯ）３９による測光処理（図１３、ステップＳ１０２参照）で得られた測光データを所定値と比較して行ってもよい。
【０１２２】
一方、連続撮影中、レンズスキャン中、レンズ駆動中焦点検出モードではなく、かつ被写体が高輝度の場合は通常サンプルピッチに設定し焦点検出動作を行う。この場合、連続撮影モード、レンズスキャン中、レンズ駆動中焦点検出ではないので特別に応答性を要求されないため、画素ピッチがより細かく高精度な焦点検出を行うことができる通常サンプルピッチにて自動焦点検出を行う。またさらに高輝度であれば通常サンプルピッチでもＡＦセンサ１５の蓄積時間は充分短く、応答性は問題ないのでやはり検出精度を優先する。
【０１２３】
次にステップＳ３０６ではＡＦセンサ１５の蓄積を開始して蓄積中フラグをセットするとともに、コントローラ４１内部の不図示のカウンタを動作させ蓄積時間の計測を開始する。次にステップＳ３０７に進み、前述のカウンタ出力に基づく蓄積時間ｔを蓄積リミット時間Ｔｌｍｔと比較し、蓄積時間ｔが蓄積リミット時間Ｔｌｍｔよりも大きい場合はステップＳ３１０に進み蓄積を終了し、蓄積終了フラグをセットする。ここで蓄積時間ｔが蓄積リミット時間Ｔｌｍｔ以下の場合はステップＳ３０８に進み、モニタ出力ＭＤＡＴＡのレベルをＡ／Ｄ変換する。
【０１２４】
そしてステップＳ３０９では、Ａ／Ｄ変換値Ｍを所定の判定値Ｍｔｈと比較する。ここでモニタレベルＭが判定値Ｍｔｈよりも小さい場合はステップＳ３１０に進み、蓄積を終了した後リターンする。一方そうでなければステップＳ３０７に戻って蓄積時間リミットか否かチェックする。
【０１２５】
以上述べたように、連続撮影モード、レンズスキャン中、レンズ駆動中焦点検出モードである場合は、ＡＦセンサ１５サンプルピッチを４倍に切り換えて検出することにより、蓄積動作の応答性を４倍に向上させて検出することができ、連続撮影の応答性を改善することができる。またレンズスキャン動作やレンズ駆動中焦点検出動作の時の蓄積時間は４分の１に短縮されるので被写体像の流れを防止でき検出精度を向上させることができる。
【０１２６】
次に照度分布補正について説明する。
光電変換素子アレイは、例えば均一輝度の被写体からの光束を受光したときは本来画素信号の出力レベルは均一であるべきものである。しかしながら実際には焦点検出光学系の周辺光量低下や各光電変換素子の感度のバラツキにより図１７（ａ），（ｂ）に示すように均一とはならない。このような状態で得られる被写体像信号はこの影響を受けて変形してしまい正しい焦点検出ができなくなる。そこでこのような被写体像信号の変形を照度分布補正により補正を行う。
【０１２７】
照度補正データはカメラの組み立て時にカメラ毎に調整されて、ＥＥＰＲＯＭ４６に書き込まれて記憶される。まず被写体を均一輝度面として、ＡＦセンサ１５を通常サンプルピッチに設定して蓄積、読みだし動作を行い、センサデータＤｎ（１）、Ｄｎ（２）…を求める。そして、そのセンサデータの内の最大値ＤｎＭＡＸを求める。そして、照度補正データＨｎ（ｉ）を次の（８）式に基づいて計算する。
【０１２８】
Ｈｎ（ｉ）＝（ＤｎＭＡＸ−Ｄｎ（ｉ））／Ｄｎ（ｉ）…（８）
（ｉ＝１〜ｎ）
そしてこの補正値Ｈｎ（ｉ）はＥＥＰＲＯＭに書き込まれ、記憶される。補正値Ｈｎ（ｉ）は図１７（ａ），（ｂ）のセンサデータＤｎ（ｉ）に対応して図１７（ｃ）、（ｂ）に示す様な値となる。
【０１２９】
次にコントローラ４１はＡＦセンサ１５を４倍サンプルピッチに設定して、蓄積、読みだし動作を行い、センサデータＤｋ（１）、Ｄｋ（２）…をＲＡＭに格納する。そして、通常サンプルピッチの時と同様にセンサデータＤｋ（１）、Ｄｋ（２）、…のうちの最大値ＤｋＭＡＸを求める。そして、照度補正データＨｋ（ｉ）を次の式（９）で計算する。
【０１３０】
Ｈｋ(ｉ)＝（ＤｋＭＡＸ−Ｄｋ(ｉ)）／Ｄｋ(ｉ) (ｉ＝１〜ｎ／４)…（９）
そしてこの補正値Ｈｋ（ｉ）は通常サンプルピッチとは別のＥＥＰＲＯＭ４６の領域に書き込まれ記憶される。
以上はカメラ組み立て時の調整作業である。
【０１３１】
次に、本実施形態の焦点検出装置における焦点検出動作時の照度補正の具体的な方法について説明する。
【０１３２】
前述の図１４、ステップＳ２０２の照度分布補正では、コントローラ４１により、図１８に示すフローチャートを実行する。ここでＥＥＰＲＯＭ４６に記憶されている照度補正のための補正データは、図１３に示すステップＳ１００ですでにコントローラ４１のＲＡＭ４５に格納されている。
【０１３３】
まずステップＳ４００で通常サンプルピッチか否か判定され、通常サンプルピッチであればステップＳ４０１でセンサデータ及び補正データの先頭アドレスを指定して、ステップＳ４０２でＲＡＭ４５よりセンサデータＤｎ（ｉ），補正データＨｎ（ｉ）読みだす。そして（１０）式にて補正を行い、補正後のセンサデータを元のＲＡＭに格納する。
【０１３４】
続いてステップＳ４０３にてセンサデータアドレスをインクリメントして次のセンサデータアドレスを設定する。ステップＳ４０４ではセンサデータアドレスを所定値と比較して、全センサデータを補正したか否かを判定する。全センサデータの補正が終了していればリターンし、終了していなければステップＳ４０２に戻って次の補正を繰り返す。
【０１３５】
４倍サンプルピッチのときはステップＳ４０５に進み、先頭アドレス設定後ＲＡＭよりセンサデータＤｋ（ｉ）、補正データＨｋ（ｉ）読みだす。そしてステップＳ４０６で前述の（１１）式で補正を行い、補正後のセンサデータＤｋｈ（ｉ）を元のＲＡＭに格納する。
【０１３６】
続いてステップＳ４０７にてセンサデータアドレスをインクリメントして次のセンサデータアドレスを設定する。ステップＳ４０８ではセンサデータアドレスを所定値と比較して、全センサデータを補正したか否か判定する。全センサデータの補正が終了していればリターンし、終了していなければステップＳ４０６に戻って次の補正を繰り返す。
【０１３７】
Ｄｎｋ（ｉ）＝Ｄｎ（ｉ）・（１＋Ｈｎ（ｉ））…（１０）
Ｄｋｎ（ｉ）＝Ｄｋ（ｉ）・（１＋Ｈｋ（ｉ））…（１１）
次に上記ＥＥＰＲＯＭの記憶容量を減らすために別の照度補正の方法を図１９のフローチャートを参照して説明する。
【０１３８】
本実施形態のカメラの焦点検出装置において、カメラ組み立て時の照度補正データの調整は通常サンプルピッチのみ行い、４倍サンプルピッチについては行わない。通常サンプルピッチの照度補正データＤｎ（ｉ）を求める手順は前述の方法と同一である。
【０１３９】
次に焦点検出動作時の照度補正では、コントローラ４１により、図１９に示す照度分布補正２のフローチャートを実行する。通常サンプルピッチの場合は前述の場合と同一である。一方４倍サンプルピッチの場合は通常サンプルピッチの照度補正データＨｎ（ｉ）を用いて次式（１２）にて照度補正データＨｋ（ｉ）の計算を行う。
【０１４０】
Ｈｋ(ｉ)=(Ｈｎ(ｉ)+Ｈｎ(ｉ+１)＋Ｈｎ(ｉ+２)＋Ｈｎ(ｉ+３))/４…（１２）
即ち４倍サンプルピッチの場合は４個の光電変換素子出力を加算したものを１個のセンサデータとしているので、４個の光電変換素子に対応する４個の通常サンプルピッチ補正データの平均値を補正データとして用いる。
【０１４１】
図１９のフローチャートでは４倍サンプルピッチの場合ステップＳ５０５においてセンサデータの先頭アドレスを指定する。そして、ステップＳ５０６でＲＡＭ４５より補正データを読みだし上記（１２）式にて補正データＨｋ（ｉ）を計算する。また、ステップＳ５０７でＲＡＭ４５よりセンサデータＤｋ（ｉ）を読みだし上記（１１）式にてセンサデータを補正し、補正後センサデータを元のＲＡＭ４５に格納する。
【０１４２】
続いてステップＳ５０８でセンサデータアドレスをインクリメントして次のセンサデータアドレスを設定する。ステップＳ５０９ではセンサデータアドレスを所定値ｎ／４と比較して、全センサデータを補正した否か判定する。全センサデータの補正が終了していればリターンし、終了していなければステップＳ５０６に戻って次の補正を繰り返す。
【０１４３】
このように４倍サンプルピッチのセンサデータに対応する補正データを特別に持たず、通常サンプルピッチの補正データより計算して求めるので、この分だけＥＥＰＲＯＭの記憶容量を削減でき、コストダウンできるというメリットを有する。
【０１４４】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【０１４５】
この第５の実施形態のカメラの焦点検出装置は、上記第４の実施形態に比して、上記ＡＦセンサ１５の内部構成（図７参照）が相違しており、また、図１５に示す蓄積動作が若干異なっている。その他の構成・作用は上記第４の実施形態と同様であるので、ここでは差異のみの言及にとどめ同様部分の説明は省略する。
【０１４６】
図２０は、本第５の実施形態における、ＡＦセンサ１５の詳細な構成を示した電気回路図である。
【０１４７】
本第５の実施形態のカメラの焦点検出装置では、サンプルピッチを切り換えるために、画素ピッチを変えるだけではなく、光電変換素子の並び方向と直角方向の幅についても、サンプルピッチが大きいときは大きくするように画素を切り換える。これはサンプルピッチに対して幅が小さいとエネルギー損失が大きく、同幅が大きいとサンプルピッチが細かくても幅方向で情報が相殺されてサンプルピッチの細かい情報が採取できなくなるからである。
【０１４８】
上記幅はサンプルピッチの４〜５倍程度が最適と一般的に知られている。したがって、サンプルピッチの切り換えとともに幅を切り換えた方が有効な被写体情報が得られる。
【０１４９】
図２０を参照して本実施形態のＡＦセンサ１５の内部構成について説明する。フォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤｎａ、ＰＤ１ｂ〜ＰＤｎｂ、ＰＤ１ｃ〜ＰＤｎｃはサンプルピッチと、サンプルピッチと直角方向の幅を切り換えられるように構成されており、フォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤ１ｃ、ＰＤ２ａ〜ＰＤ２ｃについて代表して以下説明する。
【０１５０】
フォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤｎａがそれぞれ独立して画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力される場合と、サンプルピッチ２倍から幅２倍（面積４倍）となるフォトダイーオドＰＤ１ａ〜ＰＤ１ｃおよびＰＤ２ａ〜ＰＤ２ｃのユニットを１画素として画素増幅回路Ｅ１、Ｅ３、…に入力される場合を切り換えて動作することができる。
【０１５１】
フォトダイオードＰＤ１ｂ、ＰＤ１ｃはＰＤ１ａの幅１／２倍の幅及び同一のピッチを各々有している。フォトダイオードＰＤ１ａの出力は画素増幅回路Ｅ１に直接入力され、フォトダイオードＰＤ１ｂ、ＰＤ１ｃの出力は各々スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃを介して画素増幅回路Ｅ１に入力される。フォトダイオードＰＤ２ａの出力は画素増幅回路Ｅ１にスイッチＳＷ１２を介して画素増幅回路Ｅ１入力に接続されるとともに、スイッチＳＷ２ｐを介して画素増幅回路Ｅ２入力に接続される。またフォトダイオードＰＤ２ｂ，ＰＤ２ｃの出力は各々スイッチＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃを介して接続された後、スイッチＳＷ１２を介して画素増幅回路Ｅ１入力に接続されるとともに、スイッチＳＷ２ｐを介して画素増幅回路Ｅ２入力に接続される。
【０１５２】
通常サンプルピッチの場合はスイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃ，ＳＷ１２をオフ、スイッチＳＷ２ｐをオンする。即ち、フォトダイオードＰＤ１ａ，ＰＤ２ａの各出力を各々独立して画素増幅回路Ｅ１，Ｅ２に入力する。
【０１５３】
一方サンプルピッチ２倍かつ幅２倍の場合は、スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃ，ＳＷ１２をオン、スイッチＳＷ２ｐをオフとする。即ちフォトダイオードＰＤ１ａ，ＰＤ１ｂ，ＰＤ１ｃ，ＰＤ２ａ，ＰＤ２ｂ，ＰＤ２ｃを一個のフォトダイオードとして扱い、その出力をまとめて画素増幅回路Ｅ１に入力する。このサンプルピッチ切り換えはセンサ制御回路３４からの信号ΦＰＴにより行われる。
【０１５４】
サンプルピッチ１倍、画素幅１倍モードとサンプルピッチ２倍、画素幅２倍モードの各々の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路Ｅの接続の様子をわかりやすいように切り換えスイッチを省略して各々図２１，図２２に示す。
【０１５５】
画素増幅回路３３では上記入力されるフォトダイオードが発生する電荷をそれぞれ増幅し、それぞれの電荷量に対応する電圧信号に変換して蓄積信号Ｖｓを発生する。
【０１５６】
図２０に戻り説明を続ける。画素増幅回路３３の各出力Ｖｓ１〜Ｖｓｎにはピーク検出部３５を構成するＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐｎのゲートが各々接続されている。但し、前述のサンプルピッチ切り換えに関して画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２について代表して説明すると、出力Ｖｓ１は直接、Ｖｓ２はスイッチＳＷ２Ｅを介して接続されている。ピーク検出部についてはすでに説明したものと同一であるので説明は省略する。
【０１５７】
サンプルピッチ１倍の場合は、スイッチＳＷ２Ｅをオンとして画素増幅回路Ｅの各出力Ｖｓ１〜Ｖｓｎの内のピーク検出を行う。一方サンプルピッチ２倍の場合は、スイッチＳＷ２Ｅオフして有効な画素増幅回路３３の出力Ｖｓ１，Ｖｓ３，Ｖｓ５…の内からピーク検出を行う。なおこのサンプルピッチ切り換えは、制御回路ＳＣＣの信号ΦＰＴによって行われる。
【０１５８】
サンプルピッチ１倍、画素幅１倍とサンプルピッチ２倍画素幅２倍の場合の各々について有効となるピーク検出部を前述の図２１、図２２に示す。シフトレジスタＳＲの動作については上記第４の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１５９】
図２３は、本第５の実施形態におけるＡＦ動作を示すフローチャートであり、上記第４の実施形態における図１５に示すフローチャートに対応している。したがってここでは、図１５に示すフローチャートと異なる部分のみを説明する。
【０１６０】
まずステップＳ６００においてサンプルピッチ、画素幅の初期状態としてサンプルピッチ１倍、画素幅１倍（通常モード）に設定し、それを示すフラグをセットする。
【０１６１】
次にステップＳ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０３で連写モード、レンズスキャン中、レンズ駆動中焦点検出であるか判別し、上記何れかに該当する場合はステップＳ６０５に進む。何れにも該当しない場合はステップＳ６０４にて被写体が低輝度か否か判別する。低輝度の場合はステップＳ６０５に進み、そうでない場合はステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０５ではサンプルピッチを２倍、画素幅を２倍（拡大モード）に設定してステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６では設定されたサンプルピッチ、画素幅で蓄積動作を開始する。ステップＳ６０７〜Ｓ６１０の蓄積制御は図１５に示すフローチャートと同様であるのでここでの説明は省略する。
【０１６２】
以後、前述の図１４のフローチャート「ＡＦ」に従い、ＡＦセンサ１５において蓄積された信号をセンサデータとして読みだし、ＲＡＭ４５に格納した後センサデータに基づいて焦点検出演算を行う。
【０１６３】
焦点検出演算では通常モードの場合は第一実施例と同様である。拡大モードの場合について説明する。
【０１６４】
拡大モードでのセンサデータをそれぞれＬ（ｉ），Ｒ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ／４）とすると、まず次に示す式（１３）の計算を行う。
【０１６５】
Ｆ（ｓ）＝Σ｜Ｌ（ｉ）−Ｒ（ｉ＋ｓ）｜ （ｉ＝ｐ〜ｑ）…（１３）
ここでｉは整数であり、ｓは一対の光電変換素子アレイからのセンサデータの光電変換素子のピッチ（２倍サンプルピッチ）を単位とした相対的なシフト量である。また、ｓのとる範囲はｓｍａｘ／２からｓｍｉｎ／２である。さらに、ｉのとる範囲はｐからｑまでであり、１≦ｐ＜ｑ≦ｎ／４の条件を満足するように決められている。さらにＬとＭの値によって焦点検出領域の大きさが設定され、それに対応するセンサデータの数を通常モードと同じとすると、焦点検出領域の大きさは通常モードの２倍の大きさとなる。
【０１６６】
この概念図を図２４に示し、通常モードの光電変換素子のピッチと焦点検出領域の関係を（ａ）に、拡大モードを（ｂ）に示す。
【０１６７】
図２４（ａ），（ｂ）に示すように通常モードと拡大モードとで通常サンプルピッチ換算のシフト範囲を同一とすると、式（１３）の演算回数は通常モードの約２分の１となり演算時間も約２分の１となるので高速化できる。式（１３）の演算結果は第一実施例と同様に図１４に示すように、被写体像データの相関が高いシフト量ｓ＝ｘにおいて相関量Ｆ（ｓ）が最小になる。そして連続的な相関量に対する最小値Ｆ（ｓ）ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフト量ｘ０を前述の３点補間により求める。
【０１６８】
また上式で求めたシフト量ｘ０より被写体像面の予定焦点面に対するデフォーカス量ＤＦをサンプルピッチを考慮した式（１４）で求めることができる。
【０１６９】
ＤＦ＝ｂ／｛ａ−（２・ｘ０−ｘｓ）｝＋ｃ…（１４）
（ただしａ，ｂ，ｃは焦点検出光学系で決まる定数、ｘｓは合焦時の２像の間隔で通常サンプルピッチ単位）
このように光電変換素子アレイのサンプルピッチ及び幅を切り換え可能に構成することによって、より有効に被写体情報を得ることができる。また大きい方の画素面積はサンプルピッチ２倍、画素幅２倍として小さい方の画素面積の４倍としているので、低輝度検出限界を４倍向上させることができる。また同一輝度では電荷蓄積時間が１／４倍ですみ大幅な高速化を達成できる。よって高い焦点調節精度を維持しつつ高速連続撮影を可能にする。また低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズスキャン動作によって検出可能なレンズ位置を検出することが可能となる。低輝度被写体に対しても、レンズ駆動中焦点検出による自動焦点調節を可能とする。
【０１７０】
なお、本実施形態ではサンプルピッチ２倍と画素幅２倍とを同時に切り換えているが、独立してサンプルピッチのみまたは幅のみ切り換えて使用することも可能である。またサンプルピッチ、画素幅の切り換えを各々２倍としているが、これに限定されるものではない。
【０１７１】
以上述べたように、上記各実施形態のカメラの焦点検出装置によれば、同一の光電変換素子アレイの画素ピッチ、画素面積を切り換えて使用することにより、応答性、低輝度限界性能を向上させて高い焦点調節精度を維持しつつ高速連続撮影を可能とし、より低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズスキャン動作の検出能力を向上させることが可能となる。またより低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズ駆動中の焦点検出能力を向上させるという顕著な効果を発揮する。
【０１７２】
[付記]
以上詳述した如き本発明の実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。即ち、
（１） 所定のピッチを有する複数の光電変換素子を有し、入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、
上記光電変換素子アレイの隣接する素子を結合または分離して画素ピッチを切替える切替え手段と、
撮影動作を連続して行う連続撮影手段と、
上記連続撮影手段による連続撮影の動作中は、上記光電変換素子アレイの画素ピッチを拡大するように上記切替え手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【０１７３】
（２） 所定のピッチを有する複数の光電変換素子を有し、入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、
上記光電変換素子アレイの隣接する素子を結合または分離して画素ピッチを切替える切替え手段と、
上記光電変換素子アレイの出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
上記焦点検出手段による焦点検出が可能か否かを判定する判定手段と、
撮影光学系を駆動する駆動手段と、
上記判断手段により焦点検出が不可能であると判定されると、上記光電変換素子アレイの画素ピッチを拡大するようの上記切替え手段を制御すると共に、上記レンズ駆動手段により上記撮影光学系のレンズスキャン動作を行わせながら焦点検出を行う制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【０１７４】
（３） 所定のピッチを有する複数の光電変換素子を有し、入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、
上記光電変換素子アレイの隣接する素子を結合または分離して画素ピッチを切替える切替え手段と、
上記光電変換素子アレイの出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
撮影光学系を駆動するレンズ駆動手段と、
上記レンズ駆動手段のレンズ駆動中に上記光電変換素子アレイの蓄積動作ならびに上記焦点検出手段の焦点検出を行うか否かを判別する判別手段と、
上記判別手段によって、上記駆動手段の駆動中に上記光電変換素子アレイの蓄積動作ならびに上記焦点検出手段の焦点検出を行うと判別されたとき、上記光電変換素子アレイの画素ピッチを拡大するように上記切替え手段を制御すると共に、上記レンズ駆動手段により上記撮影光学系のレンズ駆動動作を行わせながら焦点検出を行う制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【０１７５】
（４） 所定のピッチを有する複数の光電変換素子から構成され、入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、
上記光電変換素子アレイの隣接する光電変換素子を結合または分離して、画素ピッチを切替える画素ピッチ切替え手段と、
上記光電変換素子アレイの隣接する光電変換素子を結合または分離して、画素ピッチに対して直交する方向の画素幅を切替える画素幅切替え手段と、
撮影動作を連続的に行う連続撮影手段と、
この連続撮影手段による連続撮影中は、上記光電変換素子アレイの画素ピッチを拡大するように上記画素ピッチ切替え手段と上記画素幅切替え手段とを制御して上記光電変換素子アレイの出力を取出す制御手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【０１７６】
（５） 所定のピッチを有する複数の光電変換素子から構成され、入射光量に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、
上記光電変換素子アレイの隣接する光電変換素子を結合または分離して、画素ピッチを切替える画素ピッチ切替え手段と、
上記光電変換素子アレイの最小画素ピッチに対応した補正値を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に格納された補正値によって上記光電変換素子アレイの出力を補正する補正手段と、
上記画素ピッチ切替え手段を制御すると共に、上記光電変換素子アレイの出力を取出す制御手段と
を具備し、
上記補正手段は、画素ピッチを拡大する場合に、上記画素ピッチ切替え手段の出力に基づいて、上記補正値から拡大された画素ピッチに対応する補正値を算出し、この補正値に基づいて上記光電変換素子アレイの出力を補正することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【０１７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高い焦点調節精度を維持しつつ高速連続撮影を可能にしたカメラの焦点検出装置を提供できる。
【０１７８】
また本発明によれば、低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズスキャン動作によって検出可能なレンズ位置を検出することが可能なカメラの焦点検出装置を提供できる。
【０１７９】
さらに本発明によれば、低輝度被写体に対しても、撮影光学系のレンズ駆動中の焦点検出動作による自動焦点調節を可能とするカメラの焦点検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態であるカメラの焦点検出装置の概略構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の焦点検出装置が搭載された一眼レフレックスカメラの主要構成を示した断面図である。
【図５】上記第４の実施形の焦点検出装置における光電変換素子列上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系の構成をさらに詳細に示した説明図である。
【図６】上記第４の実施形態の焦点検出装置を備えるカメラの主要電気回路を示したブロック図である。
【図７】上記実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサの詳細な構成を示した電気回路図である。
【図８】上記実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサにおいて、通常サンプルピッチの際の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路の接続の様子を切り換えスイッチを省略して示した電気回路図である。
【図９】上記実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサにおいて、サンプルピッチ４倍の際の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路の接続の様子を切り換えスイッチを省略して示した電気回路図である。
【図１０】上記実施形態の焦点検出装置における画素増幅回路の一画素分に対応する詳細な構成を示す回路図である。
【図１１】上記実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサの蓄積動作と蓄積信号読み出し動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】上記実施形態の焦点検出装置における４倍サンプルピッチのときの別の読み出し動作を示したタイミングチャートである。
【図１３】上記実施形態の焦点検出装置を適用したカメラの動作を示したフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ１０３でコールされたサブルーチン「ＡＦ（自動焦点）」を示したフローチャートである。
【図１５】図１４のステップＳ２０３でコールされたサブルーチン「蓄積制御」を示したフローチャートである。
【図１６】上記実施形態の焦点検出装置における焦点検出演算を説明する説明図である。
【図１７】一般の光電変換素子アレイの均一輝度の被写体からの光束を受光した際の画素信号の出力レベル、補正値を示した線図である。
【図１８】図１４のステップＳ２０２でコールされたサブルーチン「照度分布補正」を示したフローチャートである。
【図１９】図１４のステップＳ２０２でコールされたサブルーチン「照度分布補正」の別の例を示したフローチャートである。
【図２０】本発明の第５の実施形態におけるＡＦセンサの詳細な構成を示した電気回路図である。
【図２１】上記第５の実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサにおいて、サンプルピッチ１倍、画素幅１倍モード際の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路の接続の様子を切り換えスイッチを省略して示した電気回路図である。
【図２２】上記第５の実施形態の焦点検出装置におけるＡＦセンサにおいて、サンプルピッチ２倍、画素幅２倍モードの際の場合のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路の接続の様子を切り換えスイッチを省略して示した電気回路図である。
【図２３】上記第５の実施形態の焦点検出装置における蓄積動作を示すフローチャートである。
【図２４】上記第５の実施形態の焦点検出装置における通常モードの光電変換素子のピッチと焦点検出領域の関係を（ａ）に、拡大モードを（ｂ）に示した説明図である。
【符号の説明】
１…光電変換素子アレイ
２…画素ピッチ切り換え手段
３…制御手段
４…連続撮影手段
５…焦点検出手段
６…判定手段
７…レンズ駆動手段
８…判別手段
１５…ＡＦセンサ
３１…光電変換素子アレイ（フォトダイオードアレイ）
３３…画素増幅回路（Ｅ）
３４…センサ制御回路（ＳＣＣ）
３６…シフトレジスタ
４１…コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera focus detection device, and more particularly to a camera focus detection device using a charge storage photoelectric conversion element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a subject image formed by a focus detection optical system is received using a charge storage type sensor, and the sensor output is processed to perform a focusing lens according to the defocus amount of the subject image plane with respect to a predetermined focal plane of the photographing optical system There is known an automatic focusing apparatus that achieves focusing of a photographing optical system by driving.
[0003]
When a continuous shooting operation is performed with this type of automatic focus adjustment (hereinafter referred to as AF) device, high-speed continuous shooting cannot be performed if the charge storage time of the charge storage sensor in the focus detection operation becomes long. In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-64517 discloses a technique for increasing the amplification factor of a sensor and shortening the accumulation time by an amount corresponding to continuous imaging.
[0004]
In addition, when focus detection is not possible due to insufficient contrast of the subject image, focus detection is performed while the photographic lens is driven to scan from the closest end to the infinite end, so that the subject image has high contrast and focus detection is possible. 2. Description of the Related Art There is known an automatic focus detection apparatus that performs a so-called lens scanning operation for searching for a position of a photographing lens. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-267715 discloses a method for preventing the subject image from flowing due to the movement of the focusing lens by setting the limit time of the charge accumulation time during the lens scan shorter than usual. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technical means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-64517 has the following problems.
[0006]
That is, if the accumulation time is shortened simply by increasing the amplification factor of the sensor output, the charge accumulation amount before amplification itself decreases, and as a result, the S / N of the sensor output is lowered and the defocus amount detection accuracy is reduced. If the continuous shooting is performed while performing automatic focus adjustment according to the defocus amount, the focus adjustment accuracy may deteriorate.
[0007]
In addition, the focus detection apparatus as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-267715 has a charge accumulation time limit during lens scanning that is shorter than a normal accumulation time. However, there is a problem that the contrast cannot be obtained and the detection ability is remarkably deteriorated.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems, and a first object of the present invention is to provide a camera focus detection device that enables high-speed continuous shooting while maintaining high focus adjustment accuracy.
[0009]
A second object of the present invention is to provide a camera focus detection device capable of detecting a lens position that can be detected by a lens scanning operation of a photographing optical system even for a low-luminance subject.
[0010]
A third object of the present invention is to provide a camera focus detection device that enables automatic focus adjustment by a focus detection operation during lens driving of a photographing optical system even for a low-luminance subject.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a focus detection apparatus for a first camera of the present invention includes:A focus detection device that performs focus detection by dividing a subject image into two images and measuring an interval between the two images,Multiple unit pixels are arrayed at a predetermined pitchArrangedA photoelectric sensor array arranged and performing an accumulation operation according to the amount of incident light;the abovePhotoelectric sensor arrayIThe adjacent unit pixel outputsCombinedSwitching means capable of outputting one signal;Storage means for storing a correction value for correcting the pixel signal corresponding to each of the unit pixels, and correction means for correcting the signal corresponding to the unit pixel using the correction value. ,When performing a predetermined focus detection operation,The switching means combines the unit pixel outputs to output a signal, and the correction means calculates a correction value corresponding to the combined output using a correction value of each unit pixel corresponding to the combined output. , Correct the combined outputIt is characterized by that.
[0012]
  In order to achieve the above object, a focus detection apparatus for a second camera of the present invention includes:A focus detection device that performs focus detection by dividing a subject image into two images and measuring an interval between the two images,Multiple unit pixels are arrayed at a predetermined pitchArrangedAnd a photoelectric sensor array that performs an accumulation operation according to the amount of incident light, and the photoelectric sensor array.IThe adjacent unit pixel outputsCombinedSwitching means capable of outputting one signal;Storage means for storing a correction value for correcting an output obtained by combining the unit pixel outputs;It is characterized by comprising.
[0013]
  In order to achieve the above object, a focus detection device for a third camera of the present invention is the focus detection device for the second camera.In addition, when a predetermined focus detection operation is performed by correcting the output obtained by combining the unit pixels using the correction value, the switching unit combines the unit pixel outputs to generate a signal. And the correcting means corrects the combined output using a correction value corresponding to the combined output.
  In order to achieve the above object, a focus detection apparatus for a fourth camera of the present invention includes:The focus detection apparatus of the first to third cameras further includes a focus detection optical system for guiding a focus detection light beam to the photoelectric sensor array, and the correction value reduces a peripheral light amount by the focus detection optical system. It is a correction value for correcting.
  In order to achieve the above object, the fifth camera focus detection apparatus of the present invention comprises:In the focus detection devices of the first to third cameras, the correction value is a correction value for correcting an output variation of unit pixels of the photoelectric sensor array.
  In order to achieve the above object, a focus detection apparatus for a sixth camera of the present invention includes:In the focus detection devices of the first to fifth cameras, the storage means is EEPROM It is characterized by being.
In order to achieve the above object, a focus detection apparatus for a seventh camera according to the present invention is the focus detection apparatus for the first or third camera, wherein the predetermined focus detection operation is performed by a lens scan during a continuous shooting operation. It is a focus detection operation during operation or lens driving.
In order to achieve the above object, the focus detection apparatus for an eighth camera of the present invention further determines whether or not the subject condition is low brightness in the focus detection apparatus for the first or third camera. It has a low brightness determination means, and the predetermined focus detection operation is a focus detection operation performed when the low brightness determination means determines low brightness.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0016]
The focus detection device of this camera is composed of a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generates a charge corresponding to the amount of incident light. The charge storage type photoelectric conversion element array 1 and the inside of the photoelectric conversion element array 1 The pixel pitch switching means 2 for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements, the continuous shooting means 4 for performing continuous shooting, the pixel pitch switching means 2 and the photoelectric conversion element array 1 are controlled. The main part is comprised by the control means 3 which obtains an output.
[0017]
In the focus detection apparatus of the first embodiment configured as described above, the pixel pitch related to the photoelectric output of the photoelectric conversion element array 1 is larger than the first pixel pitch and the first pixel pitch with a small pixel pitch. The second pixel pitch is realized by switching the pixel pitch switching means 2 by combining or separating adjacent photoelectric conversion elements in the same photoelectric conversion element array 1.
[0018]
When the continuous photographing means 4 is in operation, the control means 3 controls the pixel pitch switching means 2 to combine adjacent photoelectric conversion elements in the photoelectric conversion element array 1 to select a second pixel pitch. The control means 3 controls the accumulation operation of the photoelectric conversion element array 1, obtains the accumulation output, and performs focus detection calculation.
[0019]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0020]
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0021]
The focus detection device of this camera is composed of a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generates a charge corresponding to the amount of incident light. The charge storage type photoelectric conversion element array 1 and the inside of the photoelectric conversion element array 1 Pixel pitch switching means 2 for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements, focus detection means 5 for performing focus detection based on the output of the photoelectric conversion element array, and focus by the focus detection means 5 When the determination means 6 for determining whether or not detection is possible, the lens driving means 7 for driving the photographing optical system, and the determination means 6 determine that focus detection is impossible, the photoelectric conversion element The pixel pitch switching means 2 is controlled to enlarge the pixel pitch of the array, and the lens driving means 7 performs the lens scanning operation of the photographing optical system. Both the control unit 3 performs focus detection by the focus detection means 5, in the main portion is constituted.
[0022]
In the focus detection apparatus of the second embodiment configured as described above, the pixel pitch related to the photoelectric output of the photoelectric conversion element array 1 is larger than the first pixel pitch and the first pixel pitch with a small pixel pitch. The second pixel pitch is realized by switching the pixel pitch switching means 2 by combining or separating adjacent photoelectric conversion elements in the same photoelectric conversion element array 1.
[0023]
When the determination means 6 determines that focus detection is impossible, the control means 3 controls the pixel pitch switching means 2 to enlarge the pixel pitch of the photoelectric conversion element array 1, and The lens driving unit 7 performs a lens scanning operation of the photographing optical system, and the focus detection unit 5 performs focus detection.
[0024]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0025]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[0026]
The focus detection device of this camera is composed of a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generates a charge corresponding to the amount of incident light. The charge storage type photoelectric conversion element array 1 and the inside of the photoelectric conversion element array 1 A pixel pitch switching means 2 for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements, a focus detection means 5 for performing focus detection based on the output of the photoelectric conversion element array, and a lens for driving the photographing optical system Driving means 7; discrimination means 8 for discriminating whether or not the accumulation operation of the photoelectric conversion element array 1 and the focus detection of the focus detection means 5 are performed during lens driving of the lens driving means 7; and the driving by the discrimination means 8 If it is determined that the accumulation operation of the photoelectric conversion element array 1 and the focus detection of the focus detection means 5 are to be performed during the driving of the means 7, the photoelectric conversion element array The control unit 3 controls the pixel pitch switching means 2 so as to enlarge the pixel pitch of a, performs lens driving by the lens driving means 7, and performs focus detection by the focus detection means 5, and the main part is It is configured.
[0027]
  Book configured in this wayThirdIn the focus detection apparatus according to the embodiment, regarding the pixel pitch related to the photoelectric output of the photoelectric conversion element array 1, the first pixel pitch having a small pixel pitch and the second pixel pitch larger than the first pixel pitch are set to the same photoelectric. In the conversion element array 1, the pixel pitch switching means 2 is switched and realized by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements.
[0028]
When the determination means 8 determines that the accumulation operation of the photoelectric conversion element array 1 and the focus detection of the focus detection means 5 are to be performed during the driving of the lens drive means 7, the control means 3 performs the photoelectric conversion. The pixel pitch switching means 2 is controlled so as to enlarge the pixel pitch of the element array 1, the lens driving means 7 performs lens driving, and the focus detection means 5 performs focus detection.
[0029]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0030]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of a single-lens reflex camera equipped with a focus detection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[0031]
As shown in FIG. 4, a photographing lens 12 having a normal photographing function is disposed in the front part of the camera body 11, and a main mirror 13 and a sub mirror 14 are sequentially arranged behind the photographing lens 12. It is installed. A finder optical system including a finder 23 is disposed above the main mirror 13, while a focus detection device 22 is disposed below the sub mirror 14, that is, below the camera body 11.
[0032]
A part of the light beam from the subject that has passed through the photographing lens 12 is reflected by the main mirror 13 and partly transmitted. The light beam reflected by the main mirror 13 is guided to the finder 23 on the one hand, and the light beam transmitted through the main mirror 13 is reflected by the sub mirror 14 and guided to the focus detection device 22.
[0033]
The focus detection device 22 includes a field mask 21 that narrows the light beam that has passed through the photographing lens 12, an infrared cut filter 20 that cuts infrared light, a condenser lens 19 that collects the light beam, and a total reflection mirror 18 that totally reflects the light beam. , A separator diaphragm mask 17 for controlling the light beam, a separator lens 16 for re-imaging the light beam, and an AF sensor 15 comprising a photoelectric conversion element array and its processing circuit.
[0034]
A separator lens 16 is provided in front of the AF sensor 15, and separator lenses 16a and 16b (see FIG. 5) corresponding to the photoelectric conversion element arrays are integrally formed on the separator lens 16, respectively. A diaphragm mask 17 is provided in front of the separator lens 16, and openings 17a and 17b corresponding to the separator lenses 16a and 16b are formed in the diaphragm mask 17, respectively.
[0035]
A reflection mirror 18 is provided between the diaphragm mask 17 and the sub mirror 14, and the reflection mirror 18 converts the focus detection light beam reflected downward by the sub mirror 14 into apertures 17a and 17b of the diaphragm mask 17 and separator lenses 16a and 16b. To the photoelectric conversion element array 31 (see FIG. 6).
[0036]
A condenser lens 19 is provided between the sub mirror 14 and the reflecting mirror 18, and a field mask 21 is provided on the upper surface of the condenser lens 19.
[0037]
The focus detection device 22 configured as described above is a TTL phase difference method that is one principle of focus detection, and a focus detection light beam that passes through different regions of the exit pupil plane of the photographic lens 12 is converted into a photoelectric conversion element array. Each received light is converted into a light intensity distribution pattern of the image into an electrical signal, and the image interval is obtained by correlation calculation to perform automatic focus detection, the amount of focus is obtained by the taking lens, and the taking lens is driven based on this. Adjust the focus automatically.
[0038]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing in more detail the configuration of the focus detection optical system that guides the light beam from the subject onto the photoelectric conversion element array of the focus detection device 22 of the present embodiment. In FIG. 5, the total reflection mirror 18 and the infrared cut filter 20 described above are omitted.
[0039]
The light beam from the subject incident through the region 12a of the photographic lens 12 passes through the field mask 21, the condenser lens 19, the opening 17a of the separator diaphragm 17 and the separator lens 16a, and is re-coupled onto the photoelectric conversion element array 31 of the AF sensor 15. Imaged. The photoelectric conversion element array 31 includes first and second photoelectric conversion element arrays PDAL (31a) and PDAR (31b) corresponding to the separator lenses 16a and 16b.
[0040]
When the photographing lens 12 is in focus, that is, when the subject image I is formed on the imaging plane G, the subject image I is subjected to secondary imaging perpendicular to the optical axis O by the condenser lens 19 and the separator lenses 16a and 16b. The image is re-imaged on the surface P (photoelectric conversion element array 31) to become a first image I1 and a second image I2.
[0041]
When the subject lens F is formed in front of the imaging pin G, that is, in front of the imaging plane G, the subject images F are re-imaged perpendicularly to the optical axis O in such a way that they are close to each other. Thus, the first image F1 and the second image F2 are obtained. When the subject image R is formed on the rear pin, that is, behind the imaging plane G, the subject images R are separated from the optical axis O by the mutual, and are separated from the optical axis O. Re-imaging is performed perpendicular to the axis O to form a first image R1 and a second image R2.
[0042]
By detecting the distance between the first image and the second image, the in-focus state of the photographic lens 12 can be detected including the front pin and the rear pin. Specifically, the light intensity distribution of the first image and the second image is obtained by the photoelectric conversion element array 31, and the interval between the two images is measured.
[0043]
FIG. 6 is a block diagram showing a main electric circuit of a camera provided with the focus detection apparatus of the fourth embodiment. Hereinafter, the electrical circuit configuration of the camera will be described with reference to FIG.
[0044]
As shown in FIG. 6, the camera includes a control device (controller) 41 that controls the entire camera. The control device 41 includes a CPU (central processing unit) 43, a ROM 44, a RAM 45, and an AD converter (ADC) 42, and a series of camera operations can be performed according to the camera sequence program stored in the ROM 44. It is supposed to be done. The controller 41 has an EEPROM 46 therein, and stores correction data relating to autofocus control, photometry, etc. for each camera in advance.
[0045]
Further, a lens drive motor (ML) 52 is connected to the controller 41 via a lens drive unit (LD) 51 and an encoder (EL) 53 for detecting the movement amount of the photographing lens 12 is connected. The lens driving unit 51 is controlled by the controller 41 and drives the focusing lens of the photographing lens 12 by the lens driving motor 52. By driving the focusing lens, a pulse corresponding to the amount of movement of the focusing lens is generated in the encoder 53, and the controller 41 reads this to control lens driving.
[0046]
The controller 41 is connected with a photometry unit (SO) 39, a feeding unit (KS) 38, and a shutter (SH) 37.
[0047]
The photometric unit 39 generates an output corresponding to the luminance of the subject, and the controller 41 A / D converts the photometric output by the AD converter 42 and stores it in the RAM 45 as a photometric value.
[0048]
The shutter 37 is a block for exposing the film, and the feeding unit 38 is a film winding unit. The shutter 37 and the feeding unit 38 are controlled by a controller 41, respectively.
[0049]
Further, a first release switch (1RSW) 61 and a second release switch (2RSW) 62 are connected to the controller 41. These release switches are linked to a release button (not shown) so that the first release switch 61 is turned on when the release button is depressed in the first stage, and the second release switch 62 is subsequently turned on when the release button is depressed in the second stage. It has become.
[0050]
With these release switches, the controller 41 performs photometry and autofocus when the first release switch 61 is turned on, and performs exposure and film winding when the second release switch 62 is turned on.
[0051]
1RSW (first release switch) and 2RSW (second release switch) are linked to the release button. When the release button is depressed in the first stage, 1RSW is turned on, and subsequently, when the second stage is depressed, 2RSW is turned on. The controller 41 is connected to a switch (RSSW) 63 for setting a shooting mode. The switch 63 is a switch for switching between the single frame shooting mode and the continuous shooting mode. In the continuous shooting mode, the main mirror 13, the sub mirror 14, the shutter 37, and the feeding according to the operation state of the second release switch 62. The operation of the unit 38 is controlled to control the continuous shooting operation.
[0052]
Next, the internal configuration of the AF sensor 15 will be described.
The AF sensor (AS) 15 includes a photodiode array (PDAL) 31a, (PDAR) 31b, a processing circuit (SA) 32, and a sensor control circuit (SCC) 34, which are photoelectric conversion element arrays. The sensor control circuit SCC controls the entire operation of the AF sensor 15 according to four control signals RES, END, CLK, and PT from the controller CL. The AF sensor AS outputs the monitor output MDATA and the accumulated signal output SDATA from the processing circuit SA to the AD converter ADC in the controller CL.
[0053]
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a detailed configuration of the AF sensor 15 in the focus detection apparatus of the camera of this embodiment, and shows the photodiode arrays PDAL and PDAR and the processing circuit SA in detail.
[0054]
The photodiode arrays PDAL and PDAR are composed of photodiodes PD1 to PDn, and generate electric charges according to the amount of light incident on each photodiode. In the present embodiment, the sample pitch of the focus detection system is switched by switching the pixel pitch of the photoelectric conversion element array section. In other words, the photoelectric conversion when the pixel pitch of the photoelectric conversion element array section is set to be small, detection of a finer pattern and more accurate detection using the photoelectric conversion output when the pixel pitch of the photoelectric conversion element array section is set small, and photoelectric conversion when the pixel pitch of the photoelectric conversion element array is set large The output can be used to detect the focus of an object with a faster response and a lower luminance limit.
[0055]
The sample pitch should be about 50 μm to 100 μm for the sample pitch on the film surface, that is, the focal plane (primary imaging plane) in order to detect the focus to a sufficiently fine pattern, for example, as a 35 mm camera. Is generally known. Here, the sample pitch indicates a spatial interval between data collection points used for image processing.
[0056]
At this time, the necessary pixel pitch of the photoelectric conversion element can be obtained from the sample pitch in terms of the primary image plane, which is the focal plane of the photographing lens, and converted into the secondary image plane, that is, the pixel pitch p on the focus detection element. Can be calculated by multiplying the sample pitch P in terms of the primary image plane by the magnification M of the re-imaging optical system. That is, the sample pitch on the photoelectric conversion element array, that is, the pixel pitch p can be expressed as p = M × P.
[0057]
The standard pixel pitch of the photoelectric conversion element array is, for example, when the primary image plane conversion sample pitch P = 100 μm and the re-imaging optical system magnification M = 0.3, the pixel pitch p = 33 μm. Therefore, if the pixel pitch p <33 μm, it is possible to detect a subject with a finer pattern, and if the pixel pitch p ≧ 33 μm, it is possible to detect a low-luminance subject.
[0058]
Returning to FIG. 7, the internal structure of the AF sensor 15 will be described in detail. The photodiodes PD1 to PDn are configured so that the sample pitch can be switched as described above. When the photodiodes PD1 to PDn are independently input to the pixel amplifier circuits E1 to En in the pixel amplifier circuit (E) 33, the sample pitch 4 It is possible to switch the operation when the pixel is input to the pixel amplifier circuits E1 to En as the sample pitch, ie, the unit of the photodiodes PD1 to PD4, PD5 to PD8.
[0059]
Here, the photodiodes PD1 to PD4 will be described below as representative of the photodiodes PD1 to PDn.
[0060]
The output of the photodiode PD1 is directly input to the pixel amplifier circuit E1, and the outputs of the photodiodes PD2, PD3, and PD4 are input to the pixel amplifier circuits E2, E3, and E4 via the switches SW2p, SW3p, and SW4p, respectively. The outputs of the photodiodes PD1 to PD4 are connected to switches SW12, SW23, and SW34 between PD1 and PD2, between PD2 and PD3, and between PD3 and PD4, respectively.
[0061]
In the case of the normal sample pitch, the switches SW12, SW23, and SW34 are turned off, and the switches SW2p, SW3p, and SW4p are turned on. That is, the outputs of the photodiodes PD1, PD2, PD3, and PD4 are independently input to the pixel amplifier circuits E1, E2, E3, and E4. On the other hand, when the sample pitch is four times, the switches SW12, SW23, and SW34 are turned on, and the switches SW2p, SW3p, and SW4p are turned off. That is, the photodiodes PD1, PD2, PD3, and PD4 are treated as one photodiode, and the outputs are collectively input to the pixel amplifier circuit E1.
[0062]
This sample pitch switching is performed by a signal ΦPT from the sensor control circuit 34.
[0063]
In order to make it easy to understand the connection state of the photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplifier circuit (E) 33 when the sample pitch is 4 times the normal sample pitch, FIG. 8 and FIG.
[0064]
In FIG. 7, the pixel amplifier circuit 33 amplifies the charges generated in the photodiode arrays PD1 to PDn, converts them into voltage signals corresponding to the respective charge amounts, and generates an accumulation signal Vs.
[0065]
In this way, the sample pitch of the photoelectric conversion element array 31 is configured to be switchable, and the larger pixel area is set to four times the smaller pixel area. Therefore, a quarter of the time is required to obtain the same signal accumulation amount. Therefore, since the conventional focus detection device is composed of only the smaller photoelectric conversion element array, the charge accumulation time becomes longer in the conventional focus detection device when the subject is dark, etc. In contrast to the deterioration, the charge accumulation time is only one-fourth, and a significant increase in speed can be achieved.
[0066]
FIG. 10 is a circuit diagram showing a detailed configuration corresponding to one pixel of the pixel amplification circuit 33. As shown in FIG.
[0067]
The anode of the photodiode PD is connected to GND, and the cathode is input to the first stage amplifier unit 71. The first stage amplifier 71 constitutes a so-called integration circuit including an inverting amplifier A1, an integration capacitor C1, and a switch SW1. The switch SW1 is ON / OFF controlled by a signal ΦRES from the sensor control circuit 34. During the accumulation operation, the switch SW1 is turned on to initialize the integration capacitor C1, and then the switch SW1 is turned off to start the accumulation operation. A voltage corresponding to the accumulation amount is generated at the output V1 of the first stage amplifier unit 71.
[0068]
The output V1 of the first stage amplifier unit 71 is connected to the input of the second stage amplifier unit 72. The second stage amplifier 72 includes capacitors C2, C3, C4, an inverting amplifier A2, a buffer A3, switches SW2 and SW3. And an inverting amplifier circuit having a sample hold function and an amplification factor of C2 / C3.
[0069]
These switches SW2 and SW3 are respectively turned on and off by signals ΦRES and ΦEND from the sensor control circuit 34. At the time of accumulation control, the switches SW2 and SW3 are turned on to initialize each unit, and then the switch SW2 is turned off to amplify the output V1 of the first-stage amplifier 71 being accumulated at the predetermined amplification factor to generate the output VS1. When the switch SW3 is turned off by the signal ΦEND, the voltage level corresponding to the accumulation level at that time is maintained in the hold capacitor C4, that is, the accumulation level is held.
[0070]
Returning to FIG. The gates of PMOS transistors P1 to Pn are connected to the outputs Vs1 to Vsn of the pixel amplifier circuit 33, respectively. However, the pixel amplification circuits E1, E2, E3, and E4 will be described with respect to the above-described sample pitch switching. The output Vs1 is directly Vs2 and Vs3. Vs4 is connected through switches SW2e, SW3e, and SW4e, respectively.
[0071]
The drains of the PMOS transistors P1 to Pn are all connected to GND, while the sources are all connected in common to the constant current load IL and further input to the buffer B1. The output of the buffer B1 is MDATA.
[0072]
Here, the PMOS transistors P1 to Pn, the constant current load IL, and the buffer B1 constitute a peak detector 35 that detects and outputs the MAX value of each accumulation level of the pixel amplifier circuits E1 to En. That is, a monitor signal corresponding to the output of the pixel amplifier circuit EC corresponding to the photodiode having the largest incident light quantity is output to MDATA.
[0073]
In the case of the normal sample pitch, the switches SW2e, SW3e, SW4e and the corresponding switches are turned on to detect the peaks of the outputs Vs1 to Vsn of the pixel amplifier circuit E. On the other hand, when the sample pitch is four times, the switches SW2e, SW3e, SW4e and the corresponding switches are turned off, and the peak detection is performed from the effective outputs Vs1, Vs5, Vs9,. This sample pitch switching is performed by the signal ΦPT of the sensor control circuit 34. FIG. 8 and FIG. 9 show the peak detectors that are effective for each of the normal sample pitch and the sample pitch of 4 times.
[0074]
Next, the outputs Vs1 to Vsn of the pixel amplifying circuits E1 to En in the pixel amplifying circuit 33 are further connected via a switch SWs1 to SWsn, and then connected to a buffer B2 having the output as SDATA. The switches SWs1 to SWsn are sequentially turned on in synchronization with the input of the signal ΦCLK from the sensor control circuit 34 to the shift register (SR) 36, and are sequentially output to the output SDATA of each pixel amplifier circuit E. .
[0075]
FIG. 11 is a timing chart showing the accumulation operation and accumulation signal readout operation of the AF sensor 15.
[0076]
First, the controller 41 initializes the sample pitch with the signal PT set to L (normal sample pitch). Next, when the signal RES is changed from H → L and the END is changed from L → H, the switches SW1, SW2 and SW3 in the pixel amplifier circuit 33 are turned on to initialize each part.
[0077]
Then, after a predetermined time, the signal RES is changed from L to H to turn off the switches SW1 and SW2 in the pixel amplifier circuit 33 and start the accumulation operation.
[0078]
During the accumulation operation, the levels of the pixel amplifier circuit outputs Vs1 to Vsn decrease with an inclination corresponding to the amount of incident light for each photodiode. In MDATA, an output following the output (MAX) having the lowest level among these Vs1 to Vsn is output as a monitor signal. The controller 41 performs A / D conversion on the MDATA at a predetermined timing by the built-in AD converter 42 and checks its level. Then, the signal END is changed from H → L at the time when the accumulation amount becomes an appropriate level, thereby turning off the switch SW3 in the pixel amplifier circuit 33 to complete the accumulation in all the pixel blocks, and at the same time the accumulation level of each pixel block. Hold.
[0079]
Then, after the accumulation operation is completed, the accumulation signal is read out next. Here, when a readout clock is input as the signal CLK, S1 to Sn are output from the shift register 36, the switches SWs1 to SWsn are sequentially turned on, and the accumulated signals of the respective pixels are sequentially output to SDATA. The controller 41 A / D-converts the SDATA output in synchronization with the signal CLK and stores it in the internal RAM 45. When the readout of the accumulated signals for all the pixels is completed, the readout operation ends.
[0080]
Next, the case where the sample pitch is 4 times will be described.
First, the controller 41 initializes the sample pitch by setting the signal PT to H (4 times sample pitch). Thereafter, as in the case of the normal sample pitch, the signal RES is changed from H → L and the END is changed from L → H to initialize each part in the pixel amplifier circuit 33, and the signal RES after a predetermined time is changed from L → H. Thus, the accumulation operation of the pixel amplification circuit 33 is started. During the accumulation operation, the levels of the pixel amplifier circuit outputs Vs1 to Vsn decrease with a gradient corresponding to the amount of incident light for each photodiode, which is four times that of the normal sample pitch accumulation.
[0081]
At this time, an output following the output (MAX) having the lowest level among these Vs1 to Vsn is output to MDATA as a monitor signal. At this time, it descends with an inclination of 4 times the normal sample pitch. The controller 41 performs A / D conversion on this MDATA at a predetermined timing by the built-in AD converter 42, checks the level thereof, and changes the signal END from H to L at the time when the accumulation amount reaches an appropriate level. This completes the accumulation in all pixel blocks.
[0082]
Next, the accumulated signal is read out. Here, when a read clock is input as the signal CLK, S1 to Sn are output from the shift register 36, the switches Sws1 to Swsn are sequentially turned on, and the accumulated signals of the respective pixels are sequentially output to SDATA. In the case of a quadruple sample pitch, the valid output as sensor data is an output corresponding to S1, S5, S9..., So the controller 41 A / D converts only the valid outputs S1, S5, S9. However, other invalid outputs are not A / D converted. Then, when the readout of the accumulation signal for all the pixels is completed, the readout operation is finished.
[0083]
Next, with reference to the timing charts of FIGS. 12 (a) and 12 (b), another read operation at a 4-times sample pitch will be described.
[0084]
In the case of a quadruple sample pitch, the valid output as sensor data is an output corresponding to S1, S5, S9..., And therefore the controller 41 has invalid outputs S2, S3, S4, S6 to speed up the reading. The clock signal CLK corresponding to S7, S8... Is output as a pulse signal having a very short width. The clock signal CLK corresponding to the valid outputs S1, S5, S9... Is output with the same pulse width as the normal sample pitch. Only the effective SDATA output is A / D converted in synchronization with the rising edge of the signal CLK and stored in the internal RAM.
[0085]
As described above, at a quadruple sample pitch, the sensor data readout time is one-fourth that of a normal sample pitch, and the focus detection response can be further increased.
[0086]
Next, the operation of the camera to which the focus detection apparatus of this embodiment is applied will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This flowchart is a main routine showing the operation control procedure of the controller 41 shown in FIG.
[0087]
First, when the controller 41 starts operating, the main routine of FIG. 13 is executed, and first, various correction data and accumulation control data stored in advance in the EEPROM 46 are read and developed in the RAM 45 (step S100).
[0088]
In subsequent step S101, it is determined whether or not 1RSW (first release switch) is turned on. If not, the process branches to step S111. On the other hand, if it is ON, the photometry unit 39 is operated to determine the exposure amount, and “photometry” is performed to measure the subject brightness (step S102), the focus state with respect to the subject is detected, and the photographing lens is set based on the detected focus state. “AF” is performed to drive to the in-focus position and focus on the subject (step S103).
[0089]
As a result of this AF operation, it is determined whether or not the subject is in focus (step S104). If it is not in focus, the process proceeds to step S108. If it is in focus, it is further determined whether or not 2RSW (second release switch) is turned on (step S105). If 2RSW is not turned on, the process returns to step S101. On the other hand, in order to perform “exposure”, on the other hand, first the aperture of the photographing lens is narrowed to the aperture value determined based on the photometric value obtained in step S102, and then the shutter is controlled for a predetermined time. Only the shutter is opened and the exposure operation is performed (step S106).
[0090]
When the shutter operation is completed, the aperture is returned to the open state, and then the film that has been photographed is wound up and fed to the position of the next frame (step S107). The display operation of the display device LCD and LED (not shown) is controlled (step S108).
[0091]
In step S109, the continuous shooting mode flag is referred to based on the result of reading the switch 63 (RSSW), and it is determined whether the continuous shooting mode and 2RSW are on. If continuous shooting is in progress, the process returns to step S101, and the same processing is repeated. When the continuous shooting is not in progress, since the single frame shooting mode or 1RSW is off, whether 1RSW is checked or not in step S110, and the system waits until it is turned off. When 1RSW is turned off, the process returns to step S101 and the same processing is repeated.
[0092]
In step S111, the state of another switch is determined on the assumption that any one of the switches other than 1RSW and 2RSW related to the shutter is operated. If not, the process proceeds to step S108. On the other hand, if there is a switch that is turned on, processing corresponding to the turned on switch is executed (step S112), and then the process proceeds to step S108.
[0093]
FIG. 14 is a flowchart showing a subroutine “AF (automatic focus)” called in step S103 in FIG.
[0094]
In step S200, the subroutine "accumulation control" is called to refer to the normal sample pitch or quadruple sample pitch setting flag and set the AF sensor (AS) 15 accordingly. The accumulation operation is started, the monitor output of the AF sensor 15 is checked to perform accumulation control, the accumulation is terminated, and a flag indicating the accumulation end is set (see FIG. 11).
[0095]
In step S201, the signal accumulated in the AF sensor 15 is read as sensor data. Since the read clock CLK is supplied from the controller 41 to the AF sensor 15 and sensor data synchronized therewith is output from the AF sensor 15, the controller 41 sequentially A / D converts this sensor data and stores it in the RAM 45. Here, the flag is referred to whether the sample pitch is the normal sample pitch or the quadruple sample pitch, and the reading method is changed accordingly to read the sensor data (see FIG. 11).
[0096]
In step S202, illuminance distribution correction is performed on the obtained sensor data. The illuminance distribution correction will be described later. Here, referring to the flag as to whether the normal sample pitch or the quadruple sample pitch is used, a correction method is selected in accordance with the flag, and correction is executed.
[0097]
In step S203, focus detection calculation is performed based on the sensor data stored in the RAM 45.
[0098]
The focus detection calculation will be described below.
First, assuming that the sensor data at the normal sample pitch is a (i) and b (i) (i = 1 to n / 2), the following equation (1) is calculated.
[0099]
F (s) = Σ | a (i) −b (i + s) | (i = 1 to m) (1)
Here, i is an integer, and s is a relative shift amount in units of the pitch of the photoelectric conversion elements of the sensor data from the pair of photoelectric conversion element arrays. Further, the range taken by s is from smax to smin. Further, i takes a range from l to m, and is determined so as to satisfy the condition of 1 ≦ l <m ≦ n / 2. Further, the size of the focus detection area is set by the values of l and m.
[0100]
As shown in FIG. 16A, the calculation result of the above equation (1) has the minimum correlation amount F (s) at the shift amount s = x where the correlation of the subject image data is the highest. Then, as shown in FIG. 16B, the shift amount x0 that gives the minimum value F (s) min = F (x0) with respect to the continuous correlation amount by using the three-point interpolation method according to the equations (2) and (3). Ask for.
[0101]
x0 = x + (F (x-1) -F (x + 1)) / {2 · (F (x-1) + F (x))} (2)
(When F (x−1) ≧ F (x + 1))
x0 = x + (F (x + 1) -F (x-1)) / {2 · (F (x + 1) + F (x))} (3)
(When F (x-1) <F (x + 1))
Further, the defocus amount DF with respect to the planned focal plane of the subject image plane can be obtained from the shift amount x0 obtained from the above equation using Equation (4).
[0102]
DF = b / {a + (x0−xs)} + c (4)
(Where a, b, and c are constants determined by the focus detection optical system, and xs is a distance between two images at the time of focusing (usually a unit of sample pitch)).
[0103]
Next, the case of 4 times sample pitch will be described.
Assuming that the sensor data at the 4-times sample pitch is A (i) and B (i) (i = 1 to n / 8), the following equation (5) is calculated first.
[0104]
F (s) = Σ | A (i) −B (i + s) | (i = L to M) (5)
Here, i is an integer, and s is a relative shift amount in units of the pitch (4 times sample pitch) of photoelectric conversion elements of sensor data from a pair of photoelectric conversion element arrays. Further, the range taken by s is smax / 4 to smin / 4. Further, i takes a range from I to m, and is determined so as to satisfy the condition of 1 ≦ L <M ≦ n / 8. Further, if the size of the focus detection area is set by the values of L and M and the number of sensor data corresponding thereto is the same as the normal sample pitch, the size is four times the normal sample pitch. Therefore, the number of calculations in equation (5) is ¼ that of the normal sample pitch, and the calculation time is also ¼.
[0105]
As shown in FIG. 14, the calculation result of the above equation (5) has the minimum correlation amount F (s) at the shift amount s = x where the correlation of the subject image data is high, as shown in FIG. Then, the shift amount x0 that gives the minimum value F (s) min = F (x0) with respect to the continuous correlation amount is obtained by the above-described three-point interpolation.
[0106]
Unlike the above equation (4), the defocus amount DF with respect to the planned focal plane of the subject image plane is obtained by the following equation (6) considering the sample pitch from the shift amount x0 obtained by the above equation.
[0107]
DF = b / {a− (4 · x0−xs)} + c (6)
(Where a, b, and c are constants determined by the focus detection optical system, and xs is the distance between two images at the time of focusing (usually a sample pitch unit))
Then, in step S204 of FIG. 14, it is determined whether or not the focus detection calculation result is undetectable. If it can be detected, the process proceeds to step S205. On the other hand, if it cannot be detected, the process proceeds to step S212.
[0108]
Whether or not detection is impossible in step S204 is determined by the method described below. That is, when the correlation degree of the subject data is low, the value of the minimum correlation value F (x) increases (see FIG. 16C). Therefore, when F (x) is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the reliability is low. Also, a value SK is calculated by normalizing the sum of the minimum correlation value F (x) and the second smallest correlation value F (x + 1) (or F (x-1)) with a value corresponding to the contrast of the subject data.
[0109]
SK = (F (x) + F (x + 1)) / (F (x−1) −F (x)) (7)
Or SK = (F (x) + F (x−1)) / (F (x + 1) −F (x))
When the SK is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the reliability is low. If the reliability is low as described above, it is determined in step S204 that the detection is impossible.
[0110]
In step S205, it is determined whether the defocus amount obtained by the focus detection calculation is within the allowable range. If the defocus amount is within the allowable range, the focus state is in effect, so that the process proceeds to step S211 to display the focus and returns. . In the focus display in step S211, an in-finder LED (not shown) indicating focus is turned on, or a PCV (not shown) is sounded to notify that the focus has been achieved. On the other hand, if the in-focus state is determined in step S205, the lens driving amount is calculated based on the defocus amount obtained in step S203 in step S206.
[0111]
In step S207, it is determined whether or not the brightness is low based on the previous accumulation time of the AF sensor 15. If the brightness is not low, the lens drive is started in step S209 and the focus detection flag during lens drive is set so that the focus detection operation is performed during lens drive for improving the response. 15 accumulation operations and focus detection calculations are performed.
[0112]
On the other hand, when the luminance is low, the accumulation time of the AF sensor 15 is long, and if accumulation is performed while the lens is being driven, the subject image flows and the detection accuracy deteriorates. After the lens drive is executed and finished in step S208, the process returns to step S200 to perform the accumulation operation. In this way, the focus detection operation and the lens drive are performed, and this loop is repeated until focusing is achieved.
[0113]
On the other hand, if the detection is not possible in step S204, the process proceeds to step S212, and if the lens scan for determining whether or not the lens scan has already been executed has been completed with reference to the flag has not yet been executed. In step S213, it is determined with reference to the flag whether the lens is currently being scanned. When the first detection is impossible, the lens scan is not in progress, and the process proceeds to step S214.
[0114]
In step S214, a lens scanning operation is started, a lens scanning flag is set, and the flow returns to step S200 to perform an accumulation operation. In the lens scanning operation, the focusing lens group of the photographic lens is driven to the near distance side while performing focus detection, and the focus position is searched. Searches the in-focus position by driving it in reverse. If the in-focus position or the detectable lens position cannot be found even after driving to the infinite end, the lens scan is terminated and the lens scan end flag is set.
[0115]
On the other hand, if lens scanning is already in progress in step S213, the process proceeds to step S200. On the other hand, if the lens scan has already been executed in step S212, the process proceeds to step S210.
[0116]
In step S210, as an undetectable process, an operation indicating non-detection such as blinking the LED in the finder is performed, and the process returns.
[0117]
Next, the subroutine “accumulation control” called in step S203 of FIG. 14 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0118]
First, in step S300, the initial state is set to the normal sample pitch, and a flag indicating that is set. Next, in step S301, a check is made with reference to a flag as to whether or not the camera is in the continuous shooting mode. If it is not the continuous shooting mode, it is checked in step S302 with reference to the flag whether or not the lens is being scanned. If the lens is being scanned, the process proceeds to step S305, where the 4 times sample pitch is set, and a flag indicating that is set. If the lens is not being scanned, the process proceeds to step S303.
[0119]
In this step S303, it is checked by referring to the flag whether or not it is in the lens driving focus detection mode, and if it is in the lens driving focus detection mode, the process proceeds to step S305 to set the 4 times sample pitch, and a flag indicating it is set. . If it is not in the lens driving focus detection mode, it is checked in step S304 whether or not the subject has low luminance. If the luminance is low, the sample pitch is set to 4 times in step S305.
[0120]
4x sample pitch is set to reduce the time required for auto-focusing in the case of low brightness even during continuous shooting, lens scanning, lens driving accumulation or continuous shooting, lens scanning, lens driving accumulation In addition, the accumulation time and the calculation time are shortened to improve the responsiveness of automatic focus detection.
[0121]
Here, the subject brightness is determined by comparing the accumulation time of the AF sensor 15 at the previous focus detection with a predetermined value. Further, the photometric data obtained by the photometric process (see FIG. 13, step S102) by the photometric unit (SO) 39 may be compared with a predetermined value.
[0122]
On the other hand, when not in the focus detection mode during continuous shooting, during lens scanning, or during lens driving, and when the subject has high brightness, the focus detection operation is performed with the normal sample pitch set. In this case, since there is no focus detection during continuous shooting mode, lens scanning, or lens driving, no special response is required. Therefore, autofocus is performed at a normal sample pitch that enables finer pixel pitch and high-precision focus detection. Perform detection. Further, if the brightness is higher, the accumulation time of the AF sensor 15 is sufficiently short even at the normal sample pitch, and the response is not a problem.
[0123]
Next, in step S306, accumulation of the AF sensor 15 is started and an accumulation flag is set, and a counter (not shown) inside the controller 41 is operated to start accumulation time measurement. In step S307, the accumulation time t based on the counter output described above is compared with the accumulation limit time Tlmt. If the accumulation time t is greater than the accumulation limit time Tlmt, the process proceeds to step S310, where the accumulation ends, and the accumulation end flag. Set. If the accumulation time t is less than or equal to the accumulation limit time Tlmt, the process proceeds to step S308, and the level of the monitor output MDATA is A / D converted.
[0124]
In step S309, the A / D conversion value M is compared with a predetermined determination value Mth. If the monitor level M is smaller than the determination value Mth, the process proceeds to step S310, and after the accumulation is completed, the process returns. On the other hand, if not, the process returns to step S307 to check whether the storage time limit is reached.
[0125]
As described above, in the continuous shooting mode, the lens scanning, and the lens driving focus detection mode, the responsiveness of the accumulation operation is quadrupled by detecting by switching the AF sensor 15 sample pitch to four times. It is possible to improve the detection and improve the responsiveness of continuous shooting. In addition, since the accumulation time during the lens scanning operation and the lens driving focus detection operation is shortened to ¼, the flow of the subject image can be prevented and the detection accuracy can be improved.
[0126]
Next, the illuminance distribution correction will be described.
For example, when the photoelectric conversion element array receives a light beam from a subject with uniform brightness, the output level of the pixel signal should be uniform. However, in practice, it is not uniform as shown in FIGS. 17A and 17B due to a decrease in the amount of light in the periphery of the focus detection optical system and variations in sensitivity of the photoelectric conversion elements. The subject image signal obtained in such a state is deformed by this influence and correct focus detection cannot be performed. Therefore, such deformation of the subject image signal is corrected by illuminance distribution correction.
[0127]
The illuminance correction data is adjusted for each camera when the camera is assembled, and is written and stored in the EEPROM 46. First, with the subject as a uniform luminance surface, the AF sensor 15 is set to the normal sample pitch, and accumulation and reading operations are performed to obtain sensor data Dn (1), Dn (2). Then, the maximum value DnMAX in the sensor data is obtained. Then, the illuminance correction data Hn (i) is calculated based on the following equation (8).
[0128]
Hn (i) = (DnMAX−Dn (i)) / Dn (i) (8)
(I = 1 to n)
The correction value Hn (i) is written and stored in the EEPROM. The correction value Hn (i) is a value as shown in FIGS. 17C and 17B corresponding to the sensor data Dn (i) in FIGS. 17A and 17B.
[0129]
Next, the controller 41 sets the AF sensor 15 to 4 times the sample pitch, performs accumulation and reading operations, and stores the sensor data Dk (1), Dk (2). Then, the maximum value DkMAX of the sensor data Dk (1), Dk (2),. Then, the illuminance correction data Hk (i) is calculated by the following equation (9).
[0130]
Hk (i) = (DkMAX−Dk (i)) / Dk (i) (i = 1 to n / 4) (9)
The correction value Hk (i) is written and stored in an area of the EEPROM 46 different from the normal sample pitch.
The above is adjustment work at the time of camera assembly.
[0131]
Next, a specific method of illuminance correction during the focus detection operation in the focus detection apparatus of the present embodiment will be described.
[0132]
In the illuminance distribution correction of FIG. 14 and step S202 described above, the controller 41 executes the flowchart shown in FIG. Here, the correction data for correcting the illuminance stored in the EEPROM 46 is already stored in the RAM 45 of the controller 41 in step S100 shown in FIG.
[0133]
First, it is determined in step S400 whether or not it is a normal sample pitch. If it is a normal sample pitch, the head address of sensor data and correction data is specified in step S401, and sensor data Dn (i) and correction data Hn are specified from the RAM 45 in step S402. (I) Read out. And it correct | amends by (10) Formula and stores the sensor data after correction | amendment in the original RAM.
[0134]
In step S403, the sensor data address is incremented to set the next sensor data address. In step S404, the sensor data address is compared with a predetermined value to determine whether or not all sensor data has been corrected. If the correction of all sensor data has been completed, the process returns. If not completed, the process returns to step S402 to repeat the next correction.
[0135]
If the sample pitch is 4 times, the process proceeds to step S405, where sensor data Dk (i) and correction data Hk (i) are read from the RAM after setting the head address. In step S406, correction is performed using the above-described equation (11), and the corrected sensor data Dkh (i) is stored in the original RAM.
[0136]
In step S407, the sensor data address is incremented to set the next sensor data address. In step S408, the sensor data address is compared with a predetermined value to determine whether or not all sensor data has been corrected. If the correction of all sensor data has been completed, the process returns. If not completed, the process returns to step S406 to repeat the next correction.
[0137]
Dnk (i) = Dn (i) · (1 + Hn (i)) (10)
Dkn (i) = Dk (i) · (1 + Hk (i)) (11)
Next, another illuminance correction method for reducing the storage capacity of the EEPROM will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0138]
In the camera focus detection apparatus of the present embodiment, adjustment of illuminance correction data at the time of camera assembly is performed only for the normal sample pitch and not for the quadruple sample pitch. The procedure for obtaining the illuminance correction data Dn (i) at the normal sample pitch is the same as that described above.
[0139]
Next, in the illuminance correction during the focus detection operation, the controller 41 executes the flowchart of the illuminance distribution correction 2 shown in FIG. The normal sample pitch is the same as described above. On the other hand, in the case of a 4 times sample pitch, the illuminance correction data Hk (i) is calculated by the following equation (12) using the illuminance correction data Hn (i) of the normal sample pitch.
[0140]
Hk (i) = (Hn (i) + Hn (i + 1) + Hn (i + 2) + Hn (i + 3)) / 4 (12)
That is, in the case of 4 times the sample pitch, the sum of the outputs of the four photoelectric conversion elements is used as one sensor data. Therefore, the average value of the four normal sample pitch correction data corresponding to the four photoelectric conversion elements is obtained. Used as correction data.
[0141]
In the flowchart of FIG. 19, in the case of 4 times sample pitch, the head address of the sensor data is designated in step S505. In step S506, the correction data is read from the RAM 45, and the correction data Hk (i) is calculated by the above equation (12). In step S507, the sensor data Dk (i) is read from the RAM 45, the sensor data is corrected by the above equation (11), and the corrected sensor data is stored in the original RAM 45.
[0142]
In step S508, the sensor data address is incremented to set the next sensor data address. In step S509, the sensor data address is compared with a predetermined value n / 4 to determine whether or not all sensor data has been corrected. If the correction of all sensor data has been completed, the process returns. If not completed, the process returns to step S506 to repeat the next correction.
[0143]
As described above, the correction data corresponding to the sensor data of 4 times the sample pitch is not specially obtained, and is normally calculated and calculated from the correction data of the sample pitch. Therefore, the merit that the storage capacity of the EEPROM can be reduced and the cost can be reduced accordingly. Have
[0144]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0145]
The focus detection apparatus for a camera of the fifth embodiment differs from the fourth embodiment in the internal configuration of the AF sensor 15 (see FIG. 7), and the accumulation shown in FIG. The operation is slightly different. Since other configurations and operations are the same as those of the fourth embodiment, only differences are referred to here, and descriptions of the same parts are omitted.
[0146]
FIG. 20 is an electric circuit diagram showing a detailed configuration of the AF sensor 15 in the fifth embodiment.
[0147]
In the camera focus detection apparatus of the fifth embodiment, not only the pixel pitch is changed in order to switch the sample pitch, but also the width in the direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements is large when the sample pitch is large. Switch the pixels so that This is because if the width is small with respect to the sample pitch, energy loss is large, and if the width is large, information is offset in the width direction even if the sample pitch is fine, so that it is impossible to collect information with a small sample pitch.
[0148]
It is generally known that the optimum width is about 4 to 5 times the sample pitch. Therefore, effective subject information can be obtained when the width is switched together with the switching of the sample pitch.
[0149]
The internal configuration of the AF sensor 15 of this embodiment will be described with reference to FIG. The photodiodes PD1a to PDna, PD1b to PDnb, and PD1c to PDnc are configured to be able to switch the sample pitch and the width in the direction perpendicular to the sample pitch. The photodiodes PD1a to PD1c and PD2a to PD2c are described below as representatives. To do.
[0150]
When the photodiodes PD1a to PDna are independently input to the pixel amplifier circuits E1 to En, the photodiodes PD1a to PD1c and PD2a to PD2c having a sample pitch of 2 times to a width of 2 (area 4 times) are provided as one unit. It is possible to operate by switching the case where pixels are input to the pixel amplifier circuits E1, E3,.
[0151]
The photodiodes PD1b and PD1c each have a width 1/2 times that of PD1a and the same pitch. The output of the photodiode PD1a is directly input to the pixel amplifier circuit E1, and the outputs of the photodiodes PD1b and PD1c are input to the pixel amplifier circuit E1 via the switches SW1b and SW1c, respectively. The output of the photodiode PD2a is connected to the pixel amplifier circuit E1 through the switch SW12 to the pixel amplifier circuit E1 input and through the switch SW2p to the pixel amplifier circuit E2 input. The outputs of the photodiodes PD2b and PD2c are connected via the switches SW2b and SW2c, respectively, and then connected to the pixel amplifier circuit E1 input via the switch SW12 and to the pixel amplifier circuit E2 input via the switch SW2p. Is done.
[0152]
In the case of the normal sample pitch, the switches SW1b, SW1c, SW2b, SW2c, SW12 are turned off and the switch SW2p is turned on. That is, the outputs of the photodiodes PD1a and PD2a are independently input to the pixel amplifier circuits E1 and E2.
[0153]
On the other hand, when the sample pitch is double and the width is double, the switches SW1b, SW1c, SW2b, SW2c, SW12 are turned on, and the switch SW2p is turned off. That is, the photodiodes PD1a, PD1b, PD1c, PD2a, PD2b, and PD2c are treated as one photodiode, and the outputs are collectively input to the pixel amplifier circuit E1. This sample pitch switching is performed by a signal ΦPT from the sensor control circuit 34.
[0154]
In order to make it easy to understand the connection of the photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplifier circuit E in each of the sample pitch 1 time, the pixel width 1 time mode, the sample pitch 2 times, and the pixel width 2 time mode, the selector switch is omitted. They are shown in FIGS. 21 and 22, respectively.
[0155]
The pixel amplifier circuit 33 amplifies the charges generated by the input photodiodes, converts them into voltage signals corresponding to the respective charge amounts, and generates an accumulation signal Vs.
[0156]
Returning to FIG. 20, the description will be continued. Gates of PMOS transistors P1 to Pn constituting the peak detector 35 are connected to the outputs Vs1 to Vsn of the pixel amplifier circuit 33, respectively. However, the pixel amplification circuits E1 and E2 will be described as a representative of the above-described sample pitch switching. The output Vs1 is directly connected and the Vs2 is connected via the switch SW2E. Since the peak detection unit is the same as that already described, description thereof is omitted.
[0157]
When the sample pitch is 1 time, the switch SW2E is turned on to detect the peak among the outputs Vs1 to Vsn of the pixel amplifier circuit E. On the other hand, when the sample pitch is twice, the switch SW2E is turned off, and the peak detection is performed from the effective outputs Vs1, Vs3, Vs5,. Note that this sample pitch switching is performed by the signal ΦPT of the control circuit SCC.
[0158]
FIGS. 21 and 22 show the peak detectors that are effective for each of the sample pitch 1 time, the pixel width 1 time, and the sample pitch 2 times the pixel width 2 times. Since the operation of the shift register SR is the same as that of the fourth embodiment, description thereof is omitted here.
[0159]
FIG. 23 is a flowchart showing the AF operation in the fifth embodiment, and corresponds to the flowchart shown in FIG. 15 in the fourth embodiment. Therefore, only the parts different from the flowchart shown in FIG. 15 will be described here.
[0160]
First, in step S600, the sample pitch and the pixel width are set to the initial state of the sample pitch 1 time and the pixel width 1 time (normal mode), and a flag indicating this is set.
[0161]
Next, in steps S601, S602, and S603, it is determined whether the continuous shooting mode, lens scanning, or lens driving focus detection is in effect, and if any of the above applies, the process proceeds to step S605. If none of them corresponds, it is determined in step S604 whether or not the subject has low luminance. If the brightness is low, the process proceeds to step S605; otherwise, the process proceeds to step S606. In step S605, the sample pitch is set to double and the pixel width is set to double (enlargement mode), and the process proceeds to step S606. In step S606, the accumulation operation is started with the set sample pitch and pixel width. The accumulation control in steps S607 to S610 is the same as that in the flowchart shown in FIG.
[0162]
Thereafter, the signal accumulated in the AF sensor 15 is read as sensor data in accordance with the flowchart “AF” of FIG. 14 described above, and after being stored in the RAM 45, the focus detection calculation is performed based on the sensor data.
[0163]
The focus detection calculation is the same as in the first embodiment in the normal mode. The case of the enlargement mode will be described.
[0164]
Assuming that the sensor data in the enlargement mode is L (i) and R (i) (i = 1 to n / 4), the following equation (13) is calculated first.
[0165]
F (s) = Σ | L (i) −R (i + s) | (i = p to q) (13)
Here, i is an integer, and s is a relative shift amount in units of the photoelectric conversion element pitch (double sample pitch) of the sensor data from the pair of photoelectric conversion element arrays. Further, the range taken by s is smax / 2 to smin / 2. Further, the range of i is from p to q, and is determined so as to satisfy the condition of 1 ≦ p <q ≦ n / 4. Further, when the size of the focus detection area is set by the values of L and M, and the number of sensor data corresponding thereto is the same as that in the normal mode, the size of the focus detection area is twice as large as that in the normal mode.
[0166]
This conceptual diagram is shown in FIG. 24, where (a) shows the relationship between the pitch of the photoelectric conversion element in the normal mode and the focus detection area, and (b) shows the enlargement mode.
[0167]
As shown in FIGS. 24 (a) and 24 (b), if the shift range in terms of normal sample pitch is the same in the normal mode and the enlargement mode, the number of calculations in equation (13) is approximately one-half that in the normal mode. Since the time is also about one-half, the speed can be increased. As shown in FIG. 14, the calculation result of the equation (13) has the minimum correlation amount F (s) when the shift amount s = x where the correlation of the subject image data is high, as shown in FIG. Then, the shift amount x0 that gives the minimum value F (s) min = F (x0) with respect to the continuous correlation amount is obtained by the above-described three-point interpolation.
[0168]
In addition, the defocus amount DF with respect to the planned focal plane of the subject image plane can be obtained from the shift amount x0 obtained by the above equation using Equation (14) in consideration of the sample pitch.
[0169]
DF = b / {a− (2 · x0−xs)} + c (14)
(Where a, b, and c are constants determined by the focus detection optical system, and xs is the interval between two images at the time of focusing and is usually a sample pitch unit)
Thus, subject information can be obtained more effectively by making the sample pitch and width of the photoelectric conversion element array switchable. In addition, since the larger pixel area is four times the smaller pixel area by double the sample pitch and twice the pixel width, the low luminance detection limit can be improved four times. Moreover, at the same luminance, the charge storage time is ¼ times longer, and a significant speed increase can be achieved. Thus, high-speed continuous shooting is possible while maintaining high focus adjustment accuracy. Further, it is possible to detect a lens position that can be detected by a lens scanning operation of the photographing optical system even for a low-luminance subject. Even for a low-luminance subject, automatic focus adjustment can be performed by focus detection during lens driving.
[0170]
In this embodiment, the sample pitch is doubled and the pixel width is doubled at the same time. However, it is also possible to independently switch only the sample pitch or the width. Further, although the sample pitch and the pixel width are each doubled, the present invention is not limited to this.
[0171]
As described above, according to the camera focus detection device of each of the above embodiments, the response and the low luminance limit performance are improved by switching the pixel pitch and pixel area of the same photoelectric conversion element array. Thus, high-speed continuous shooting is possible while maintaining high focus adjustment accuracy, and the detection capability of the lens scanning operation of the shooting optical system can be improved even for a lower-luminance subject. In addition, a remarkable effect of improving the focus detection capability while driving the lens of the photographing optical system is exhibited even for a low-luminance subject.
[0172]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described in detail above, the following configuration can be obtained. That is,
(1) a charge storage type photoelectric conversion element array that has a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generates charges according to the amount of incident light;
Switching means for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent elements of the photoelectric conversion element array;
Continuous shooting means for continuously performing shooting operations;
During the continuous shooting operation by the continuous shooting means, a control means for controlling the switching means to enlarge the pixel pitch of the photoelectric conversion element array;
A focus detection apparatus for a camera.
[0173]
(2) a charge storage type photoelectric conversion element array having a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generating charges according to the amount of incident light;
Switching means for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent elements of the photoelectric conversion element array;
Focus detection means for performing focus detection based on the output of the photoelectric conversion element array;
Determination means for determining whether or not focus detection by the focus detection means is possible;
Driving means for driving the photographing optical system;
If it is determined by the determination means that focus detection is impossible, the switching means for enlarging the pixel pitch of the photoelectric conversion element array is controlled, and the lens driving means performs lens scanning of the photographing optical system. Control means for performing focus detection while performing the operation;
A focus detection apparatus for a camera.
[0174]
(3) a charge storage type photoelectric conversion element array that has a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generates charges according to the amount of incident light;
Switching means for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent elements of the photoelectric conversion element array;
Focus detection means for performing focus detection based on the output of the photoelectric conversion element array;
Lens driving means for driving the photographing optical system;
Determining means for determining whether or not to perform accumulation operation of the photoelectric conversion element array and focus detection of the focus detection means during lens driving of the lens driving means;
When it is determined by the determination means that the accumulation operation of the photoelectric conversion element array and the focus detection of the focus detection means are performed during the driving of the drive means, the pixel pitch of the photoelectric conversion element array is increased. Control means for controlling the switching means and performing focus detection while performing the lens driving operation of the photographing optical system by the lens driving means;
A focus detection apparatus for a camera.
[0175]
(4) a charge storage type photoelectric conversion element array configured by a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generating charges according to the amount of incident light;
A pixel pitch switching means for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array;
Pixel width switching means for coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array to switch the pixel width in the direction orthogonal to the pixel pitch;
Continuous shooting means for continuously performing shooting operations;
Control means for taking out the output of the photoelectric conversion element array by controlling the pixel pitch switching means and the pixel width switching means so as to enlarge the pixel pitch of the photoelectric conversion element array during continuous photographing by the continuous photographing means. When,
A focus detection apparatus for a camera.
[0176]
(5) a charge storage type photoelectric conversion element array configured by a plurality of photoelectric conversion elements having a predetermined pitch and generating charges according to the amount of incident light;
A pixel pitch switching means for switching the pixel pitch by coupling or separating adjacent photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array;
Storage means for storing a correction value corresponding to the minimum pixel pitch of the photoelectric conversion element array;
Correction means for correcting the output of the photoelectric conversion element array by the correction value stored in the storage means;
Control means for controlling the pixel pitch switching means and for taking out the output of the photoelectric conversion element array;
Comprising
When the pixel pitch is enlarged, the correction means calculates a correction value corresponding to the enlarged pixel pitch from the correction value based on the output of the pixel pitch switching means, and based on the correction value, A focus detection apparatus for a camera, wherein the output of the conversion element array is corrected.
[0177]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a focus detection device for a camera that enables high-speed continuous shooting while maintaining high focus adjustment accuracy.
[0178]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a focus detection device for a camera that can detect a lens position that can be detected by a lens scanning operation of a photographing optical system even for a low-luminance subject.
[0179]
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a focus detection device for a camera that enables automatic focus adjustment by a focus detection operation during lens driving of a photographing optical system even for a low-luminance subject.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a camera focus detection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of a single-lens reflex camera equipped with a focus detection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing in more detail the configuration of a focus detection optical system that guides a light beam from a subject onto a photoelectric conversion element array in the focus detection apparatus of the fourth embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a main electric circuit of a camera including the focus detection apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a detailed configuration of an AF sensor in the focus detection apparatus of the embodiment.
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing the connection state of the photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplifier circuit in the AF sensor in the focus detection apparatus of the above embodiment in the case of the normal sample pitch, omitting the changeover switch. is there.
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing the connection state of the photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplifier circuit when the sample pitch is 4 times in the AF sensor in the focus detection apparatus of the above embodiment, omitting the changeover switch. It is.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a detailed configuration corresponding to one pixel of a pixel amplification circuit in the focus detection apparatus of the embodiment.
FIG. 11 is a timing chart showing the accumulation operation and accumulation signal readout operation of the AF sensor in the focus detection apparatus of the embodiment.
FIG. 12 is a timing chart showing another reading operation at a four times sample pitch in the focus detection apparatus of the embodiment.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of a camera to which the focus detection apparatus of the embodiment is applied.
FIG. 14 is a flowchart showing a subroutine “AF (automatic focus)” called in step S103 of FIG. 13;
15 is a flowchart showing a subroutine “accumulation control” called in step S203 of FIG. 14;
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a focus detection calculation in the focus detection apparatus of the embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing the output level and correction value of a pixel signal when a light beam from a subject of uniform brightness is received by a general photoelectric conversion element array.
FIG. 18 is a flowchart showing a subroutine “illuminance distribution correction” called in step S202 of FIG.
FIG. 19 is a flowchart showing another example of the subroutine “illuminance distribution correction” called in step S202 of FIG.
FIG. 20 is an electric circuit diagram showing a detailed configuration of an AF sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 shows a switch for changing the connection state of photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplifier circuit in the AF sensor in the focus detection apparatus of the fifth embodiment when the sample pitch is 1 time and the pixel width is 1 time mode. It is an electrical circuit diagram omitted.
FIG. 22 is a selector switch for connecting the photodiodes PD1 to PDn and the pixel amplification circuit in the AF sensor in the focus detection apparatus according to the fifth embodiment when the sample pitch is doubled and the pixel width is doubled. It is the electric circuit diagram which abbreviate | omitted and showed.
FIG. 23 is a flowchart showing an accumulation operation in the focus detection apparatus of the fifth embodiment.
FIGS. 24A and 24B are explanatory diagrams showing the relationship between the pitch of the normal mode photoelectric conversion element and the focus detection area in the focus detection apparatus of the fifth embodiment, and FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... photoelectric conversion element array
2. Pixel pitch switching means
3. Control means
4 ... Continuous shooting means
5. Focus detection means
6: Determination means
7 ... Lens driving means
8: Discriminating means
15 ... AF sensor
31 ... Photoelectric conversion element array (photodiode array)
33. Pixel amplification circuit (E)
34 ... Sensor control circuit (SCC)
36: Shift register
41 ... Controller

Claims (8)

被写体像を２像に分割して２像の間隔を測定することにより焦点検出を行う焦点検出装置であって、
所定ピッチで複数の単位画素がアレイ状に配列され、入射光量に応じた蓄積動作を行う光電センサアレイと、
上記光電センサアレイ内で隣接する単位画素出力同士を結合して、１つの信号を出力させることが可能な切換手段と、
上記単位画素にそれぞれ対応して画素信号を補正するための補正値を記憶している記憶手段と、
上記単位画素に対応する信号を、上記補正値を用いて補正する補正手段と、
を具備し、
所定の焦点検出動作を行う場合に、上記切換手段は上記単位画素出力同士を結合させて信号を出力させ、上記補正手段は上記結合した出力に対応する各単位画素の補正値を用いて上記結合した出力に対応する補正値を算出し、上記結合した出力を補正することを特徴とするカメラの焦点検出装置。 A focus detection device that performs focus detection by dividing a subject image into two images and measuring an interval between the two images,
A plurality of unit pixels at a predetermined pitch is an array in an array, and photoelectric sensor array to perform the storage operation corresponding to the amount of incident light,
By combining the unit pixels output adjoining each other in the above photoelectric Sensaare the stomach, and switching means capable of outputting one signal,
Storage means for storing correction values for correcting pixel signals corresponding to the unit pixels,
Correction means for correcting the signal corresponding to the unit pixel using the correction value;
Comprising
When performing a predetermined focus detection operation, the switching unit combines the unit pixel outputs to output a signal, and the correction unit uses the correction value of each unit pixel corresponding to the combined output. A camera focus detection apparatus that calculates a correction value corresponding to the output and corrects the combined output . 被写体像を２像に分割して２像の間隔を測定することにより焦点検出を行う焦点検出装置であって、
所定ピッチで複数の単位画素がアレイ状に配列され、入射光量に応じた蓄積動作を行う光電センサアレイと、
上記光電センサアレイ内で隣接する単位画素出力同士を結合して、１つの信号を出力させることが可能な切換手段と、
上記単位画素出力同士を結合した出力を補正するための補正値を記憶する記憶手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。 A focus detection device that performs focus detection by dividing a subject image into two images and measuring an interval between the two images,
A plurality of unit pixels at a predetermined pitch is an array in an array, and photoelectric sensor array to perform the storage operation corresponding to the amount of incident light,
By combining the unit pixels output adjoining each other in the above photoelectric Sensaare the stomach, and switching means capable of outputting one signal,
Storage means for storing a correction value for correcting an output obtained by combining the unit pixel outputs;
A focus detection apparatus for a camera. さらに、上記単位画素同士を結合した出力を、上記補正値を用いて補正する補正手段を具備し、
所定の焦点検出動作を行う場合に、上記切換手段は上記単位画素出力同士を結合させて信号を出力させ、上記補正手段は上記結合した出力に対応する補正値を用いて上記結合した出力を補正することを特徴とする請求項２に記載のカメラの焦点検出装置。 Furthermore, it comprises correction means for correcting the output obtained by combining the unit pixels with the correction value,
When performing a predetermined focus detection operation, the switching unit combines the unit pixel outputs to output a signal, and the correction unit corrects the combined output using a correction value corresponding to the combined output. The camera focus detection apparatus according to claim 2, wherein the focus detection apparatus is a camera focus detection apparatus. さらに、上記光電センサアレイに焦点検出光束を導くための焦点検出光学系を具備し、
上記補正値は、焦点検出光学系による周辺光量低下を補正するための補正値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカメラの焦点検出装置。 And a focus detection optical system for guiding a focus detection light beam to the photoelectric sensor array,
4. The focus detection apparatus for a camera according to claim 1, wherein the correction value is a correction value for correcting a decrease in peripheral light amount due to the focus detection optical system . 上記補正値は、上記光電センサアレイの単位画素の出力バラツキを補正するための補正値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカメラの焦点検出装置。 4. The camera focus detection apparatus according to claim 1, wherein the correction value is a correction value for correcting an output variation of unit pixels of the photoelectric sensor array . 5. 上記記憶手段は EEPROM であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカメラの焦点検出装置。 6. The camera focus detection apparatus according to claim 1, wherein the storage means is an EEPROM . 上記所定の焦点検出動作は、連続撮影動作中、レンズスキャン動作中、またはレンズ駆動中の焦点検出動作であることを特徴とする請求項１または３に記載のカメラの焦点検出装置。 The camera focus detection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined focus detection operation is a focus detection operation during a continuous shooting operation, a lens scan operation, or a lens drive . さらに、被写体条件が低輝度であるか否かを判定する低輝度判定手段を有し、Furthermore, it has a low luminance determination means for determining whether or not the subject condition is low luminance,
上記所定の焦点検出動作は、上記低輝度判定手段により低輝度と判定されるときに行われる焦点検出動作であることを特徴とする請求項１または３に記載のカメラの焦点検出装  4. The focus detection apparatus for a camera according to claim 1, wherein the predetermined focus detection operation is a focus detection operation performed when the low luminance determination means determines that the luminance is low. 置。Place.
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