JP5769449B2 - 焦点調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばカメラに適用されるもので、被写体の像が周期性パターンを有していても、被写体に高い合焦精度を得ることができる焦点調節装置に関する。

焦点調節装置としては、ＴＴＬ（Ｔhrough Ｔhe Ｌens）位相差オートフォーカス（ＡＦ）を用いたものがある。このＴＴＬ位相差ＡＦは、その構成上、周期性パターンを有する被写体に対して正確な焦点検出ができないという欠点を有しているというのが知られている。この対策のため例えば特許文献１に開示されているような周期性パターンを有する被写体を検出する方法がある。この特許文献１は、焦点検出情報に対して相関演算を行い、この相関演算の結果である相関値に複数の極小値が存在するか否かを判断して周期性パターンを有していること、すなわち特許文献１は、相関演算により算出された複数の極小値のうちの最も小さい第一の最小値と次に小さい第二の最小値との差が所定値よりも小さい場合に、被写体からの反射光が周期性パターンを有していると判断することを開示する。

特開２００７−２６４２９９号公報

しかしながら、周期性パターンの周期が粗いような被写体の場合に、焦点検出情報に基づいた相関演算結果として極小となる値が１つしか存在しないことがある。このような場合、上記特許文献１の技術では、周期性パターンを有する被写体を検出することができず、周期性パターンを有する被写体に対して正確に焦点を調整することができない。

本発明の目的は、上記課題を解決し、周期性パターンを有する被写体を高い精度で判断して正確に焦点を調整することができる焦点調節装置を提供することにある。

本発明の主要な局面に係る焦点調節装置は、被写体を撮影するための撮影光学系と、撮影画面内の複数の測距エリアに対応して配置され、前記撮影光学系を介して前記被写体からの光を受光する複数のラインセンサと、前記複数の測距エリアのうち選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータと、前記選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサの画素の配列方向に隣接する少なくとも１つの前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータとを連結する連結手段と、前記連結手段により連結された前記各センサデータに対して位相差方式に基づく相関演算を行い、又は前記連結手段によって連結されていない前記各センサデータに対して前記相関演算を行って前記被写体に対する合焦状態を検出する測距手段と、前記測距手段による前記相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の前記極小値と次に小さい前記極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、前記被写体が周期性パターンを有することを判定する周期性判定手段とを具備する。

本発明の主要な局面に係る焦点調節装置は、被写体を撮影するための撮影光学系と、撮影画面内の複数の測距エリアに対応して配置され、前記撮影光学系を介して前記被写体からの光を受光する複数のラインセンサと、前記複数のラインセンサから出力されるセンサデータに対して位相差方式に基づく相関演算を行い、前記被写体に対する合焦状態を検出して測距手段とを有する焦点調節装置において、前記測距手段による前記相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の前記極小値と次に小さい前記極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、前記被写体が周期性パターンを有することを判定する周期性判定手段と、前記複数の測距エリアのうち選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータと、前記選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサの画素の配列方向に隣接する少なくとも１つの前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータとを連結する連結手段とを具備し、前記測距手段は、前記連結手段により連結された前記各センサデータに対して位相差方式に基づく相関演算を行い、又は前記連結手段によって連結されていない前記各センサデータに対して前記相関演算を行って前記被写体に対する合焦状態を検出し、前記周期性判定手段は、前記連結手段により連結された前記各センサデータに対する前記相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の前記極小値と次に小さい前記極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、前記被写体に周期性パターンを有することを判定する。

本発明によれば、周期性パターンを有する被写体を高い精度で判断して正確に焦点を調整することができる焦点調節装置を提供できる。

本発明に係る自動焦点調節装置の一実施の形態を搭載した一眼レフレックスカメラを示す概観図。 同カメラにおけるファインダ内に表示される焦点検出エリアを示す概略図。 同カメラにおける焦点検出光学系を示す構成図。 同カメラの焦点検出光学系における視野マスクを示す構成図。 同カメラにおけるセパレータ絞りマスクを示す構成図。 同カメラにおけるセパレータレンズを示す構成図。 同カメラにおけるＡＦセンサを示す構成図。 同カメラにおける各フォトダイオードアレイ部に対応する撮影レンズ上での各焦点検出光束の通過する各領域を示す図。 同カメラの電気的な構成図。 同カメラにおける測距エリアに対応する横線検出センサ列上の各光電変換素子を示す図。 同カメラにおける連結部による横線検出センサ列における各センサデータの連結を示す摸式図。 同カメラにおける測距エリアの位置と横・縦線検出センサ列の素子部分との対応を示す図。 同カメラにおけるＡＦ制御フローチャート。 同カメラにおける周期性被写体検出処理フローチャート。 同カメラにおける相関演算の処理フローチャート。 同カメラにおける連結されたセンサデータに対する相関演算を示す摸式図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおける測距エリアに対応するセンサデータの連結の他の例を示す図。 同カメラにおけるセンサ列間での相関演算を示す摸式図。 同カメラにおけるセンサ列間での相関演算の他の例及びセンサデータ結合（連結）時のセンサ列間での相関演算の例を示す摸式図。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は自動焦点調節装置を搭載した一眼レフレックスカメラＣの概観図を示す。このカメラＣは、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に対して着脱可能な撮影光学系としての交換レンズ部１０１とを有する。交換レンズ部１０１は、焦点調節レンズ１０２及びズームレンズ１０３を有する。焦点調節レンズ１０２は、光軸Ｑの方向に駆動されて交換レンズ部１０１の焦点状態を調節する。ズームレンズ１０３は、光軸Ｑの方向に駆動されて交換レンズ部１０１の焦点距離を変更する。

一方、カメラ本体１００は、メインミラー１０４と、サブミラー１０５と、焦点検出光学系１０６と、焦点検出センサ（以下、ＡＦセンサと称する）１０７と、フォーカルプレンシャッタ１０８と、撮像素子１０９と、スクリーンマット１１０と、ファインダ光学系１１１と、接眼レンズ１１２とを有する。
メインミラー１０４は、ハーフミラーから成り、サブミラー１０５が一体に設けられている。このサブミラー１０５は、全反射ミラーから成る。このメインミラー１０４は、矢印イ方向に回動可能に設けられ、露光時以外において交換レンズ部１０１の光軸Ｑ上に配置され（ダウン位置）、露光時において交換レンズ部１０１の光軸Ｑ上から退避（アップ位置）する。この交換レンズ部１０１の光軸Ｑ上には、フォーカルプレンシャッタ１０８、撮像素子１０９が設けられている。

メインミラー１０４は、露光時以外に、被写体からの光束の一部を透過すると共に、残りの一部の光束を反射する。このうちメインミラー１０４を透過した一部の光束は、サブミラー１０５によって反射して焦点検出光学系１０６に導かれ、これと共にメインミラー１０４で反射した残りの光束は、スクリーンマット１１０、ファインダ光学系１１１を通して接眼レンズ１１２に導かれる。このうちメインミラー１０４で反射された被写体からの光束は、スクリーンマット１１０で像を結ぶ。この像は、ファインダ光学系１１１を介して接眼レンズ１１２に入射する。撮影者は、接眼レンズ１１２を覗くことによって撮影範囲や被写体の焦点状態などを知ることができる。

メインミラー１０４は、露光時に、交換レンズ部１０１の光軸Ｑ上から退避するので、被写体からの全光束を撮像素子１０９の撮像面に導く。このとき、フォーカルプレンシャッタ１０８は、撮像素子１０９の撮像面に適切な量の光を与えるように駆動制御される。撮像素子１０９は、一眼レフレックスカメラＣがデジタルスチルカメラの場合、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等が用いられる。フォーカルプレンシャッタ１０８が開いたときには、撮像素子１０９の撮像面に被写体からの光束が入射する。

焦点検出光学系１０６は、焦点検出のためのレンズなどで構成され、サブミラー１０５で反射された光束をＡＦセンサ１０７に導く。このＡＦセンサ１０７は、例えばフォトダイオードアレイから成る。このＡＦセンサ１０７は、複数の焦点検出が可能であり、複数の焦点検出エリアに対応する複数のフォトダイオードアレイを有する。

図２はファインダ内に表示される焦点検出エリアについての概略図を示す。撮影者が接眼レンズ１１２から覗いた場合、ファインダ内には、ＡＦセンサ１０７の複数の焦点検出エリアに対応した焦点検出エリアマーク１１３が表示される。なお、図２に示す焦点検出エリアマーク１１３は、例えば１１点の測距エリア１１３ａ、１１３ｂ、…、１１３ｋを持つマルチＡＦの例を示す。

次に、焦点検出光学系１０６及びＡＦセンサ１０７の構成について図３乃至図８を参照して説明する。
焦点検出光学系１０６は、視野マスク１２０と、コンデンサレンズ１２１と、全反射ミラー１２２と、赤外カットフィルタ１２３と、セパレータ絞りマスク１２４と、セパレータレンズ１２５とを有する。
視野マスク１２０は、図３に示すようにサブミラー１０５を介して得られる光束を絞り込む。この視野マスク１２０は、図４の正面図に示すようにサブミラー１０５から導かれる複数の焦点検出領域の光束（図中の点線）を透過させるために開口部１２７が形成されている。
コンデンサレンズ１２１は、視野マスク１２０を通過した光を集光する。このコンデンサレンズ１２１は、視野マスク１２０の開口部１２７の位置に対応して配置される。

全反射ミラー１２２は、光束を反射し、赤外カットフィルタ１２３を介してセパレータ絞りマスク１２４の配置方向に導く。
赤外カットフィルタ１２３は、焦点検出に有害な赤外光成分をカットする。
セパレータ絞りマスク１２４は、入射してきた光束を絞る。このセパレータ絞りマスク１２４は、コンデンサレンズ１２１を介して得られる光束を４つの光束に分割するために図５の正面図に示すように例えば４つの開口部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄが形成されている。
セパレータレンズ１２５は、セパレータ絞りマスク１２４を介して得られる光束をＡＦセンサ１０７上に再結像する。このセパレータレンズ１２５は、例えば図６の正面図に示すように４つのセパレータレンズ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを有する。

ＡＦセンサ１０７は、図７に示すように複数のラインセンサとして４つフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄを有する。これらフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄは、それぞれ複数の光電変換素子をライン状に配列した光電変換素子列から成り、受光光束の光強度分布に対応した光強度信号（以下、ＡＦセンサデータと称する）を得る。このうち２つのフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂは、撮影画面の水平方向に対応する方向の並びに配置されている。これらフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂは、縦線検出センサ列と称する。他の２つのフォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄは、撮影画面の垂直方向に対応する方向の並びに配置されている。これらフォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄは、横線検出センサ列と称する。これにより、ＡＦセンサ１０７は、一つの測距エリア内で水平及び垂直方向の被写体パターンを検出可能な所謂クロスセンサタイプの構成となっている。
なお、撮影レンズ１２６は、交換レンズ部１０１内の各レンズ群、例えば、前述の焦点調節レンズ１０２やズームレンズ１０３を合成した仮想的なレンズを示す。

このように構成された焦点検出光学系１０６では、図８の正面図に示すように撮影レンズ１２６の射出瞳面の互いに異なる各領域１２６ａ、１２６ｂと各領域１２６ｃ、１２６ｄとをそれぞれ通過する各焦点検出光束が各フォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂと各フォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄとによりそれぞれ受光される。これらフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂとフォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄとは、それぞれ像の光強度分布パターンを示す電気信号に変換して出力する。この光強度分布パターンを示す電気信号を用いて焦点検出の一方式であるＴＴＬ位相差方式によって焦点検出が行われる。

図９は本カメラＣの電気的な構成図を示す。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
先ず、交換レンズ部１０１の構成について説明する。交換レンズ部１０１の外部には、ズーム駆動用回転環１３０及びマニュアルフォーカス（ＭＦ）用回転環１３１が配置されている。これらズーム駆動用回転環１３０及びマニュアルフォーカス（ＭＦ）用回転環１３１は、交換レンズ部１０１の周囲を取り巻くようにリング状に形成されている。撮影者がズーム駆動用回転環１３０を交換レンズ部１０１の光軸を中心に回転させると、ズームレンズ１０３は、光軸方向に駆動し、交換レンズ部１０１の焦点距離が変更する。
撮影者がＭＦ用回転環１３１を交換レンズ部１０１の光軸中心に回転させると、この回転に連動して焦点調節レンズ１０２が光軸方向に駆動する。これにより、交換レンズ部１０１の焦点を手動で調節することができる。なお、ＭＦ用回転環１３１は、撮影者がオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを切り替えるための切り替えスイッチを操作し、マニュアルフォーカスモードを選択した場合に使用される。

交換レンズ部１０１は、焦点調節レンズ１０２と、ズームレンズ１０３と、絞り１３２と、レンズＣＰＵ（以下、ＬＣＰＵと称する）１３３とを有する。ＬＣＰＵ１３３は、交換レンズ部１０１の各種制御、例えばレンズ駆動制御、絞り駆動制御、通信制御などを行う。このＬＣＰＵ１３３には、ズーム位置検出回路１３４と、絞り駆動回路１３５と、レンズ駆動回路１３６と、レンズ位置検出回路１３７と、通信回路１３８とが接続されている。
撮影者がズーム駆動用回転環１３０を回転させると、ズームレンズ１０３は光軸方向に駆動する。このとき、ズーム位置検出回路１３４は、ズーム駆動用回転環１３０によって駆動されたズームレンズ１０３の位置を検出する。ＬＣＰＵ１３３は、ズーム位置検出回路１３４によって検出されたズームレンズ１０３の位置に基づいて交換レンズ部１０１の焦点距離情報を得る。

絞り１３２は、交換レンズ部１０１からカメラ本体１００に入射する光の光量を調節するための開口部を含んでいる。ＬＣＰＵ１３３は、絞り駆動回路１３５を制御することによって絞り１３２の開口部の大きさを変化させて適切な光量の光をカメラ本体１００方向に入射させる。

オートフォーカスモード時、ＬＣＰＵ１３３は、レンズ駆動回路１３６を制御して焦点調節レンズ１０２を駆動する。レンズ位置検出回路１３７は、レンズ駆動回路１３６によって駆動された焦点調節レンズ１０２の位置を検出する。このレンズ位置検出回路１３７は、例えばレンズ駆動回路１３６に含まれる駆動用モータの回転量をパルス数に変換して検出するフォトインタラプタ（ＰＩ）回路などを含む。このフォトインタラプタ回路は、焦点調節レンズ１０２の絶対位置を予め設定された基準位置からのパルス数により表す。ＬＣＰＵ１３３は、レンズ位置検出回路１３７によって検出された上記パルス数に基づいて交換レンズ部１０１のレンズ位置情報を得る。
ＬＣＰＵ１３３は、絞り駆動量や交換レンズ部１０１のレンズ位置などの情報を通信回路１３８を介してカメラ本体のＣＰＵ１３９やＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に送る。通信回路１３８の通信接続端子は、交換レンズ部１０１の外部に設けられている。

次に、カメラ本体１００の構成について説明する。カメラ本体１００は、カメラ全体の制御を司る本体ＣＰＵ１３９を含む。この本体ＣＰＵ１３９には、通信ライン１４０と、フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）１４１と、ＲＡＭ１４２と、撮像素子制御回路１４３と、ストロボ制御回路１４４と、ミラー制御回路１４５と、シャッタ制御回路１４６と、画像処理回路１４７と、表示回路１４８と、操作スイッチ回路１４９と、電源回路１５０と、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１とが接続されている。

通信ライン１４０は、本体ＣＰＵ１３９と通信回路１３８との間に接続され、通信回路１３８を通して本体ＣＰＵ１３９とＬＣＰＵ１３３との間で通信を行うためのものである。
フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）１４１は、本体ＣＰＵ１３９のプログラムなどを格納する。
ＲＡＭ１４２は、本体ＣＰＵ１３９の各種情報を一時格納する。
撮像素子制御回路１４３は、画像データを得るために撮像素子１０９を制御する。
ストロボ制御回路１４４は、ストロボを制御する。
ミラー制御回路１４５は、メインミラー１０４のアップダウンを制御する。
シャッタ制御回路１４６は、フォーカルプレンシャッタ１０８を制御する。
画像処理回路１４７は、撮像素子制御回路１４３で得られた画像データを画像処理する。
表示回路１４８は、撮影した画像や各種撮影情報を図示しない表示部に表示する。

操作スイッチ回路１４９は、撮影者が操作する各種操作スイッチが接続され、これら操作スイッチのオン・オフを検出する。この操作スイッチ回路１４９は、カメラの撮影モードを切り替える切り替えスイッチや、レリーズボタンの操作によって動作するレリーズスイッチなどを含む。このレリーズスイッチは、一般的な２段階スイッチになっている。つまり、レリーズスイッチは、半押されることで、第１レリーズスイッチ１５２（以下、１Ｒスイッチと称する）がオンして焦点検出や測光を行い、焦点調節レンズ１０２の駆動により合焦状態になる。更に、レリーズボタンは、全押しされることで、第２レリーズスイッチ１５３（以下、２Ｒスイッチと称する）がオンしてメインミラー１０４とフォーカルプレンシャッタ１０８との駆動により露光が行われる。

電源回路１５０は、装填された電池１５４の電圧の平滑化や昇圧等を行い、カメラに電源を供給する。
ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、本カメラＣの自動焦点調節（ＡＦ）制御及び測光（ＡＥ）制御を行う。このＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１には、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１と交換レンズ部１０１の通信回路１３８を介して通信するための通信ライン１５５と、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１と本体ＣＰＵ１３９とで通信するための通信ライン１５６と、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１のプログラム等を格納するフラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）１５７と、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１の各種情報を一時格納するＲＡＭ１５８と、測光回路１５９と、焦点検出回路１６０と、補助光回路１６１とが接続されている。

測光回路１５９は、被写体輝度を測定する測光素子を制御して被写体輝度情報を得る。
焦点検出回路１６０は、ＡＦセンサ１０７を制御して得られた情報に基づいて焦点検出演算を行い、焦点検出情報を得る。
補助光回路１６１は、被写体が低輝度であり、焦点検出回路１６０による焦点検出が不能である場合に、再度焦点検出を行う際にＬＥＤなどの発光素子によって被写体に投光する。

次に、焦点検出回路１６０による焦点検出情報を取得するための処理について説明する。
焦点検出回路１６０は、ＡＦセンサ１０７（フォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ、フォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄ）から出力されるＡＦセンサデータに対して補正を行い、この補正が終了した後、ずれ量算出用の相関演算を行う。すなわち、焦点検出回路１６０は、ＡＦセンサ１０７（フォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂ、フォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄ）から出力されるセンサデータに対して位相差方式に基づく相関演算を行って被写体に対する合焦状態を検出し、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１によって撮影光学系としての交換レンズ部１０１の合焦動作を行う測距手段としての機能を有する。

ここで、対をなす２つのフォトダイオードアレイ部１２８ａ、１２８ｂは、図７に示すように撮影画面の水平方向に対応する方向の並びに配置され、それぞれ縦線検出センサ列である。他の対をなす２つのフォトダイオードアレイ部１２８ｃ、１２８ｄは、撮影画面の垂直方向に対応する方向の並びに配置され、それぞれ横線検出センサ列である。

この相関演算は、対をなすセンサ列、例えばそれぞれ縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂのセンサ列に入射した２像の間隔すなわち像ずれ量を算出し、かつそれぞれ横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄのセンサ列に入射した２像の間隔すなわち像ずれ量を算出する。

この相関演算は、対をなす縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂのセンサ列間でセンサデータの比較、すなわち相関値の算出演算を行い、この比較の結果、相関値が最も小さくなるような極小値の像ずれ量を算出する。同様に、相関演算は、対をなす横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄのセンサ列間でセンサデータの比較、すなわち相関値の算出演算を行い、この比較の結果、相関値が最も小さくなるような極小値の像ずれ量を算出する。

すなわち、相関演算では、例えば縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各センサデータのいずれか一方を例えば１画素ずつシフトさせ、これらセンサデータが最も一致した状態を検出する。この最も一致した状態になるまでのセンサデータのシフト量が各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各センサデータの相対的ずれ量である位相差、すなわち各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂに入射した２像の間隔すなわち像ずれ量となる。従って、各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各センサデータの相対的ずれ量である位相差により焦点調節レンズ１０２の駆動が行われる。
焦点検出回路１６０は、算出した像ずれ量に基づいて被写体までの距離や、焦点調節レンズ１０２を駆動する際のデフォーカス量を算出する。このデフォーカス量の算出は、像ずれ量から光学的に算出されたデフォーカス係数により実施する。
相関演算の結果として算出された像ずれ量の信頼性が低い場合には、誤ったデフォーカス量が算出されるおそれがあるので、デフォーカス量の算出を行うのに先立って各縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄにより得られる各センサデータの信頼性を判定することが好ましい。
焦点検出回路１６０は、信頼性が高かった図２に示す焦点検出エリアマーク１１３に対応する全測距点の中から最適な測距点を選択し、算出した被写体までの距離に応じて焦点調節レンズ１０２を駆動するためのデフォーカス量を算出し、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１によって交換レンズ部１０１の合焦動作を行わせる。

以上の焦点検出回路１６０による合焦状態の検出では、周期性パターンの周期が粗く、焦点検出情報に基づいた相関演算結果として極小となる値が１つしか存在しないことがあり、この場合、焦点検出回路１６０は、複数の極小値が存在しないので周期性パターンではないと判断してしまう。このため、焦点調節レンズ１０２は、合焦位置でない間違った位置に駆動されてしまい、合焦していないボケた画像が撮影されてしまう。

本実施の形態では、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１に周期性判定部１７０と、連結部１７１とが接続されている。
周期性判定部１７０は、焦点検出回路１６０による相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の極小値と次に小さい極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、被写体に周期性パターンを有することを判定する。

連結部１７１は、複数の測距エリアのうち選択された測距エリア、例えば図２に示す各測距エリア１１３ａ、１１３ｂ、…、１１３ｋのうち選択された測距エリア、例えば図２に示す測距エリア１１３ｆに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄのうちいずれかのフォトダイオードアレイ部の各光電変換素子から出力されるセンサデータと、選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの各光電変換素子の配列方向に隣接する少なくとも１つの測距エリア、例えば各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄのうちいずれかのフォトダイオードアレイ部の各光電変換素子から出力されるセンサデータとを連結する。

この場合、連結部１７１は、焦点検出回路１６０により選択された例えば測距エリア１１３ｆの位置に応じたセンサデータに対して、選択された測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇの位置に応じた各センサデータを連結する。
例えば、図２に示す測距エリア１１３ｆに対応する各光電変換素子は、図１０に示すように縦線検出センサ列１２８ａにおいて図１０に示す素子部分ｆａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｆｂである。この測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する測距エリア１１３ｅに対応する各光電変換素子は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて素子部分ｅａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｅｂである。同様に、測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する測距エリア１１３ｇに対応する各光電変換素子は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて素子部分ｇａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｇｂである。

従って、連結部１７１は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて、図１１（ａ）に示すように選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｆａのセンサデータＤｆａに対して、同測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｅａのセンサデータＤｅａと、同測距エリア１１３ｇに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｇａのセンサデータＤｇａとを連結する。これらセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａは、縦線検出センサ列１２８ａの各光電変換素子の配列方向に一致させて連結される。
連結部１７１は、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて、図１１（ｂ）に示すように選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｆｂのセンサデータＤｆｂに対して、同測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｅｂのセンサデータＤｅｂと、同測距エリア１１３ｇに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｇｂのセンサデータＤｇｂとを連結する。これらセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂも、縦線検出センサ列１２８ｂの各光電変換素子の配列方向に一致させて連結される。

なお、図１２は上記図２に示す各測距エリア１１３ａ、１１３ｂ、…、１１３ｋの各位置と上記図１０に示す縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの各素子部分との対応を示す。同図は測距エリア１１３ｆに対応する各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各素子部分ｆａ、ｆｂと、この測距エリア１１３ｆに隣接する測距エリア１１３ｅに対応する各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各素子部分ｅａ、ｅｂと、測距エリア１１３ｇに対応する各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各素子部分ｇａ、ｇｂとを示す。

連結部１７１は、各横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄにおいても、上記各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂと同様に、選択された測距エリアに対応するセンサデータと、この測距エリアに縦方向に隣接する各測距エリアに対応するセンサデータとの連結を行う。

連結部１７１は、隣接する各測距エリア間に隙間があると、隣接する各測距エリアに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄから出力される各センサデータ間の補間演算を行って各センサデータを連結する。
連結部１７１は、隣接する複数の測距エリアに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄから出力される各センサデータの画素を間引いて各センサデータを連結する。
連結部１７１は、撮影光学系の焦点距離によって連結するセンサデータの連結数を可変可能である。

連結部１７１は、連結する各センサデータを出力する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの個数に応じて相関演算にて比較する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの画素数を変更可能である。
連結部１７１は、焦点検出回路１６０の相関演算により複数の測距エリアから最適な測距エリアを選択すると、この焦点検出回路１６０により選択された測距エリアの位置に応じて各センサデータの連結に適用する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの個数を変更可能とする。

連結部１７１は、選択された測距エリアの横方向に連結するセンサデータの個数を可変可能であり、選択された測距エリアの縦方向に連結するセンサデータの個数を可変可能である。
しかるに、焦点検出回路１６０は、連結部１７１により連結された例えば図１１（ａ）に示すセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａと、同図（ｂ）に示すセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算を行う。
周期性判定部１７０は、連結部１７１により連結された例えば図１１（ａ）に示すセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａと、同図（ｂ）に示すセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の極小値と次に小さい極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、被写体に周期性パターンを有することを判定する。

ここで、周期性パターンの判定方法について説明すると、上記の通り、周期性パターンを持つ被写体に対して相関演算を行うと、複数の極小値が算出される。
周期性判定部１７０は、極小値の中から最小値Ｆminを算出する。さらに周期性判定部１７０は、予め閾値Ｘを設定する。ここで、周期性判定部１７０は、先ほど算出された全ての極小値に対して最小値Ｆminとの差分ΔＦminを算出し、この差分ΔＦminが閾値Ｘとの大きさの関係で、ΔＦmin＜Ｘを満たした極小値が複数存在した場合、その被写体は周期性パターンを持つ被写体とする。

ところが、上記判定方法だけでは、上記の通り、周期性パターンの周期の幅が広く粗い場合、相関演算結果において極小となる値が１つしか存在しないことがあり、周期性パターンを検出できない可能性がある。
このために、本実施の形態において、連結部１７１は、焦点検出回路１６０により選択された例えば測距エリア１１３ｆの位置に応じたセンサデータに対して、当該測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇの位置に応じた各センサデータを連結する。そして、焦点検出回路１６０が上記連結したセンサデータに関して相関演算を行うことにより、相関値に複数の極小値が現れるようになすものである。

次に、上記の如く構成されたカメラＣのＡＦ動作について図１３に示すＡＦ制御フローチャートを参照して説明する。
ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０１において、焦点検出回路１６０を介してＡＦセンサ１０７に蓄積動作を開始させる。ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ＡＦセンサ１０７の蓄積レベルが所定レベルに達した時点で蓄積動作を終了させる。このＡＦセンサ１０７の蓄積動作が終了すると、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、焦点検出回路１６０を介して蓄積動作により検出された光電変換信号、すなわち縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄから出力される各センサデータを焦点検出回路１６０に送る。この焦点検出回路１６０は、各センサデータをＡ／Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換し、そのデジタルセンサデータをＲＡＭ１５８に格納する。これと共に、焦点検出回路１６０は、センサデータ中の固定パターンノイズや暗電流等の影響によるオフセット成分をキャンセルするための補正や、所定のフィルタ演算等を行う。

ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０２において、各種補正を施した各センサデータを用いて相関演算、補間演算を行い、ステップＳ１０３において、相関演算、補間演算の結果により所定の信頼性の判定を行い、ステップＳ１０４において、図２に示すような１１点の測距エリア１１３ａ、１１３ｂ、…、１１３ｋの２像間隔値を求め、ステップＳ１０５において、上記信頼性の判定の結果、信頼性があると判定された例えば測距エリア１１３ｆの２像間隔からそれぞれデフォーカス量を算出する。ここで、カメラの測距点選択モードがスポットＡＦモードであれば、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、指定された測距エリアのデフォーカス量を選択する。マルチＡＦモードであれば、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、最至近選択等の所定の選択方式により一つの測距エリアのデフォーカス量を選択する。

具体的に説明すると、上記の通り、ＡＦ／ＡＥＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０２において、各種補正を施した各センサデータを用いて相関演算、補間演算を行うが、この相関演算に先立って、焦点検出回路１６０は、各縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄから出力される各測距点Ｘの各センサデータを入力し、これらセンサデータを内部メモリに記憶する。焦点検出回路１６０は、各縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの各アイランドの画素列を構成する各光電変換素子の出力の不均一性を補正するための補正データを用いて内部メモリに記憶した各センサデータを補正する。ここでの補正データは、例えば均一輝度面を観察したときのセンサデータのばらつきを補正するようなデータを用いればよい。

焦点検出回路１６０は、上記センサデータの補正を終了した後、ステップＳ１０２において、相関演算を行う。この相関演算は、対をなすセンサ列、例えばそれぞれ縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂのセンサ列に入射した２像の間隔すなわち像ずれ量を算出し、かつそれぞれ横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄのセンサ列に入射した２像の間隔すなわち像ずれ量を算出する。この相関演算は、対をなす縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂのセンサ列間でセンサデータの比較、すなわち相関値の算出演算を行い、この比較の結果、相関値が最も小さくなるような極小値の像ずれ量を算出する。同様に、相関演算は、対をなす横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄのセンサ列間でセンサデータの比較、すなわち相関値の算出演算を行い、この比較の結果、相関値が最も小さくなるような極小値の像ずれ量を算出する。

焦点検出回路１６０は、ステップＳ１０５において、算出した像ずれ量に基づいて被写体までの距離や、焦点調節レンズ１０２を駆動する際のデフォーカス量を算出する。このデフォーカス量の算出は、像ずれ量から光学的に算出されたデフォーカス係数により実施する。
相関演算の結果として算出された像ずれ量の信頼性が低い場合には、誤ったデフォーカス量が算出されるおそれがあるので、焦点検出回路１６０は、ステップＳ１０３において、デフォーカス量の算出を行うのに先立って各縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄにより得られる各センサデータの信頼性を判定することが好ましい。

焦点検出回路１６０は、ステップＳ１０６において、信頼性が高かった図２に示す焦点検出エリアマーク１１３に対応する全測距点の中から最適な測距点を選択する。
なお、焦点検出回路１６０は、ステップＳ１０７において、測距点選択モードがシングルターゲットモードの場合、撮影者によって指定された測距点を使用する。また、焦点検出回路１６０は、測距点選択モードがオールターゲットモードの場合、全測距点の中で信頼性の高いセンサデータを出力する測距点を抽出し、その中で更に、最至近の測距点を選択する。信頼性の高い測距点が存在しない場合は、測距ＮＧとする。

最至近の測距点が選択されると、周期性判定部１７０は、ステップＳ１１６において周期性被写体検出処理を実行し、例えば図１１（ａ）（ｂ）に示すような連結部１７１により連結されたセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、ＤｇａとセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の極小値と次に小さい極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、被写体に周期性パターンを有することを判定する。

ここで、かかる被写体に周期性パターンの判定について図１４に示す周期性被写体検出処理フローチャートに従って説明する。
連結部１７１は、ステップＳ２０１において、例えば図２に示す測距エリア１１３ｆの位置に応じたセンサデータに対して、選択された測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇの位置に応じた各センサデータを連結する。
測距エリア１１３ｆに対応する各光電変換素子は、図１０に示すように縦線検出センサ列１２８ａにおいて図１０に示す素子部分ｆａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｆｂである。

この測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する測距エリア１１３ｅに対応する各光電変換素子は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて素子部分ｅａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｅｂである。同様に、測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する測距エリア１１３ｇに対応する各光電変換素子は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて素子部分ｇａであり、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて素子部分ｇｂである。

従って、連結部１７１は、縦線検出センサ列１２８ａにおいて、図１１（ａ）に示すように選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｆａのセンサデータＤｆａに対して、同測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｅａのセンサデータＤｅａと、同測距エリア１１３ｇに対応する縦線検出センサ列１２８ａの素子部分ｇａのセンサデータＤｇａとを連結する。
また、連結部１７１は、縦線検出センサ列１２８ｂにおいて、図１１（ｂ）に示すように選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｆｂのセンサデータＤｆｂに対して、同測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｅｂのセンサデータＤｅｂと、同測距エリア１１３ｇに対応する縦線検出センサ列１２８ｂの素子部分ｇｂのセンサデータＤｇｂとを連結する。
連結部１７１は、各横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄにおいても、上記各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂと同様に、選択された測距エリアに対応するセンサデータと、この測距エリアに縦方向に隣接する各測距エリアに対応するセンサデータとの連結を行う。
なお、連結部１７１は、隣接する各測距エリア間に隙間があると、隣接する各測距エリアに対応する縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄから出力される各センサデータ間の補間演算を行って各センサデータを連結する。
焦点検出回路１６０は、ステップＳ２０２において、各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂにおいて、連結部１７１により連結された例えば図１１（ａ）に示すセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａと、同図（ｂ）に示すセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算を行う。これと共に焦点検出回路１６０は、各横線検出センサ列１２８ｃ、１２８ｄにおいても、連結部１７１により連結された各センサデータ間の相関演算を行う。

ここで、かかる相関演算の処理について図１５に示す相関演算の処理フローチャートに従って説明する。
焦点検出回路１６０は、ステップＳ３０１において、上記の通り、連結部１７１により例えば図２に示す測距エリア１１３ｆの位置に応じたセンサデータに対して、選択された測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇの位置に応じた各センサデータを連結したか否かを判定する。
この判定の結果、各センサデータが連結されていると、焦点検出回路１６０は、ステップＳ３０２において、連結用の窓幅（センサデータ数）とシフト量とを設定する。連結用の窓幅（センサデータ数）は、相関演算に用いるための連結時における光電変換素子の個数に相当する。シフト量は、相関演算時における例えば縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの各センサデータのうちで上記窓幅に相当するセンサデータのいずれか一方、または両方をシフトさせ、これらセンサデータが最も一致した状態を検出するためのシフト量である。シフト量は、１回にシフトする量(例えば１画素分）とシフトする範囲が設定される。

焦点検出回路１６０は、ステップＳ３０４において、上記同様に、例えば、各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂにおいて、連結部１７１により連結された例えば図１１（ａ）に示すセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａと、同図（ｂ）に示すセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算等を行う。

各センサデータが連結されていなければ、焦点検出回路１６０は、ステップＳ３０３において、測距用（ズレ量算出時用）の窓幅（センサデータ数）とシフト量とを設定してステップＳ３０４に移り、相関演算を行う。
例えば、図１６に示すように粗い周期性パターンを有する被写体Ｈに対して焦点調整を行う場合の相関演算について説明する。
連結部１７１は、横線検出センサ列１２８ａにおいて、選択された測距エリア１１３ｆに対応する横線検出センサ列１２８ａの素子部分（中央センサ）ｆａのセンサデータＤｆａに対して、同測距エリア１１３ｅに対応する横線検出センサ列１２８ａの素子部分（左センサ）ｅａのセンサデータＤｅａと、同測距エリア１１３ｇに対応する横線検出センサ列１２８ａの素子部分（右センサ）ｇａのセンサデータＤｇａとを連結する。

ここで焦点検出回路１６０によって素子部分（中央センサ）ｆａのセンサデータＤｆａ、素子部分（左センサ）ｅａのセンサデータＤｅａ、素子部分（右センサ）ｇａのセンサデータＤｇａに対してそれぞれ個別に相関演算を行うと、上記の通り、周期性パターンの幅が広く粗いために、個別の相関演算結果において極小となる値が１つしか存在しないので、周期性パターンを検出できない。
しかるに、連結部１７１は、横線検出センサ列１２８ａにおいて、素子部分（中央センサ）ｆａのセンサデータＤｆａに対して、素子部分（左センサ）ｅａのセンサデータＤｅａと、素子部分（右センサ）ｇａのセンサデータＤｇａとを連結する。

焦点検出回路１６０は、連結部１７１により連結されたセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａを用い、上記同様に、このセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、ＤｇａとセンサデータＤｅｂ、Ｄｆｂ、Ｄｇｂとの間の相関演算を行う。この相関演算の結果、相関値に複数の極小値が現れる。
このように連結部１７１により隣接するセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａを連結することにより、相関演算において各縦線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂにおいて比較する光電変換素子の個数が多くなり、周期性パターンを有する被写体Ｈの検出精度が高くすることができる。

図１４に示す周期性被写体検出処理フローチャートのステップＳ２０３に戻り、周期性判定部１７１は、ステップＳ２０３において、相関演算の結果、複数の極小値が現れているか否かを判断する。この周期性判定部１７１は、相関演算の結果に現れる極小値をカウントし、このカウントから複数の極小値が現れているか否かを判断する。
この判断の結果、複数の極小値が現れていれば、周期性判定部１７１は、ステップＳ２０４において、極小値の中から最小値Ｆminを算出し、閾値Ｘを設定し、先に算出した全ての極小値に対して最小値Ｆminとの差分ΔＦminを算出し、この差分ΔＦminが閾値Ｘとの大きさの関係で、ΔＦmin＜Ｘを満たすか否かを判断する。

この判断の結果、ΔＦmin＜Ｘを満たせば、周期性判定部１７１は、ステップＳ２０５において、被写体Ｈに周期性パターンを持つことを検出する。
一方、ΔＦmin＜Ｘを満たさなければ、周期性判定部１７１は、ステップＳ２０６において、被写体Ｈに周期性パターンを持たないことを検出する。

図１３に示すＡＦ制御フローチャートに戻り、ステップＳ１０８において、被写体が周期性パターンを有していないと判定されると、焦点検出回路１６０は、ステップＳ１０９において、先に算出したデフォーカス量に対して各種補正処理を実施する。一方、ステップS１０８において、被写体が周期性パターンを有していると判定したならば、焦点検出回路１６０は、ステップＳ１１５において測距不能であることを示す表示を行う。
焦点検出回路１６０は、ステップＳ１１０において、デフォーカス量に基づいて現在の焦点調節レンズ１０２のレンズ位置が合焦範囲内にあるか否かを判断する。
この判断の結果、現在の焦点調節レンズ１０２のレンズ位置が合焦範囲内にあれば、本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１１１において、カメラ本体１００のファイダー内などに合焦したことを表示する。
一方、現在の焦点調節レンズ１０２のレンズ位置が合焦範囲外であれば、本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１１２において、デフォーカス量分のレンズ駆動を実行し、ステップＳ１０１に戻る。
上記測距ＮＧ（ステップＳ１０７）であれば、本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１１３において、レンズ駆動可能範囲全域に対してスキャン駆動を行い、合焦位置を探す。
本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１１４において、上記ステップＳ１０１からＳ１０７と同様の処理を行い、測距ＯＫか否かを判断する。この判断の結果、測距ＯＫであれば、本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１０２に戻る。最終的に測距ＯＫでなければ、本体ＣＰＵ１３９は、ステップＳ１１５において、カメラ本体１００のファイダー内などに合焦ＮＧであったことを表示する。

このように上記一実施の形態によれば、選択された例えば測距エリア１１３ｆの位置に応じたセンサデータに対して、選択された測距エリア１１３ｆの横方向に隣接する各測距エリア１１３ｅ、１１３ｇの位置に応じた各センサデータを連結し、この連結された各センサデータを用いて相関演算を行い、周期性パターンを有する被写体を検出するので、１つの例えば測距エリア１１３ｆに対応するセンサデータでは検出できないような周期性パターン、例えば周期の幅が広く粗い周期性パターンであっても、当該周期性パターンを有する被写体を検出できる。すなわち、連結部１７１により隣接する例えばセンサデータＤｅａ、Ｄｆａ、Ｄｇａを連結することにより、相関演算において各横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂにおいて比較する光電変換素子の個数が多くなり、周期性パターンを有する被写体Ｈの検出精度を高くできる。

ここで、隣接した測距センサ間に隙間がある場合は、補間演算を用いてセンサデータを結合し、結合されたセンサデータに対して像ずれ量算出時と同様の比較画素数で相関演算を行ってもよいし、演算速度を向上させるために、センサデータを結合時に画素を間引いて連結してもよいし、相関演算時の比較画素数を像ズレ量算出時よりも大きくすることで、演算速度の向上と周期性被写体検出精度を向上させることも可能である。センサデータを結合時に画素を間引いて連結することにより、相関演算時間の短縮が図れる。
例えば、後述する図２５に示すセンサデータ結合時には、画素を間引いて連結して結合前のセンサデータ数と同一のセンサデータ数としている。また、センサデータ結合時の相関演算のシフト方法は、図２４に示す像ズレ量算出時の相関演算のシフト方法に比較して、比較画素数（比較対象データ数）を大きくしている。
これらの判定方法を用いることで、周期パターンの幅によらず周期パターンを持つ被写体を判定することができ、予め偽合焦を防ぐ措置を取ることが可能となる。

上記一実施の形態では、図２及び図１２に示すように選択された測距エリア１１３ｆに隣接する２つの測距エリア１１３ｃ、１１３ｇに対応する横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂの素子部分の各センサデータを連結しているが、これに限らず、図１７乃至図２３に示すような測距エリアに対応するセンサデータを連結してもよい。なお、図１７乃至図２３において１１点の測距エリア１１３ａ、１１３ｂ、…、１１３ｋに対応する各縦・横線検出センサ列１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄの各素子部分をそれぞれ２００ａａ、２００ｂａ、…、２００ｋａ等により示す。

図１７は選択された測距エリア１１３ｆに対応する縦線検出センサ列１２８ａ等の素子部分２００ｆａに対して左右対称の個数の各素子部分、すなわち素子部分２００ｆａに対して左右両側にライン状に隣接する縦線検出センサ列１２８ａ等の各素子部分２００ｄａ、２００ｅａ、２００ｇａ、２００ｈａの各センサデータを連結している。
図１８は選択された測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ａ等の素子部分２００ｅａに対して例えば左側１個、右側２個の各素子部分、すなわち素子部分２００ｅａに対して左右両側にライン状に隣接する縦線検出センサ列１２８ａ等の各素子部分２００ｄａ、２００ｆａ、２００ｇａの各センサデータを連結している。

図１９は選択された測距エリア１１３ｅに対応する縦線検出センサ列１２８ａ等の素子部分２００ｅａに対して左右対称の個数の各素子部分、すなわち素子部分２００ｅａに対して左右両側にライン状に隣接する縦線検出センサ列１２８ａ等の各素子部分２００ｄａ、２００ｆａの各センサデータを連結している。
図２０は選択された測距エリア１１３ｄに対応する縦線検出センサ列１２８ａ等の素子部分２００ｄａに対して右側のみにライン状に隣接する縦線検出センサ列１２８ａ等の素子部分２００ｅａの各センサデータを連結している。この場合、選択された測距エリア１１３ｄは、最も左側に存在するので、素子部分２００ｄａに対して右側のみに隣接する素子部分２００ｅａ等の各センサデータが連結される。

図２１は選択された測距エリア１１３ｅに対応する横線検出センサ列１２８ｃ等の素子部分２００ｆｂに対して上下対称の個数の各素子部分、すなわち素子部分２００ｆｂに対して上下両側にライン状に隣接する横線検出センサ列１２８ｃ等の各素子部分２００ｂｂ、２００ｊｂの各センサデータを連結している。
図２２は選択された測距エリア１１３ｂに対応する横線検出センサ列１２８ｃ等の素子部分２００ｂｂに対して下側のみにライン状に隣接する横線検出センサ列１２８ｃ等の素子部分２００ｆｂの各センサデータを連結している。この場合、選択された測距エリア１１３ｂは、最も上側に存在するので、素子部分２００ｂｂに対して下側のみに隣接する素子部分２００ｆｂ等の各センサデータが連結される。

図２３は選択された測距エリア１１３ｊに対応する横線検出センサ列１２８ｃ等の素子部分２００ｊｂに対して上側のみにライン状に隣接する横線検出センサ列１２８ｃ等の素子部分２００ｆｂの各センサデータを連結している。この場合、選択された測距エリア１１３ｂは、最も下側に存在するので、素子部分２００ｊｂに対して上側のみに隣接する素子部分２００ｆｂ等の各センサデータが連結される。
なお、上記一実施の形態における像ズレ量検出時の各センサ列間での相関演算を図２４の模式図に示す。これらセンサ列間で相関演算では、各センサ列のデータ列を例えば基準側センサデータ列と参照側センサデータ列とにしている。相関演算は、基準側センサデータ列と参照側センサデータ列との間で比較画素（比較対象データ）として、例えばＮ個の幅を有する各データ列をそれぞれシフトさせながら当該各データ列で相関演算を行う。センサデータ結合時には、画素を間引いて結合することにより、結合した結果の基準側・参照側センサデータ列のセンサ数を、図２４の像ずれ量検出時のセンサ数と同一とし、また比較画素数を図２５に示すようにそれぞれＮ＋Ｘ個に大きくし、これらデータ列をそれぞれシフトさせながら当該各データ列で相関演算を行うようにしてもよい。なお、図２５はセンサ列間での相関演算の他の例及びセンサデータ結合（連結）時のセンサ列間での相関演算の例を示す。このようにして相関演算時間の短縮が図ることができる。
また、像ズレ量検出時において、図２５に示すセンサデータ列間の相関演算を採用してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Ｃ：一眼レフレックスカメラ、１００：カメラ本体、１０１：交換レンズ部、１０２：焦点調節レンズ、１０３：ズームレンズ、１０４：メインミラー、１０５：サブミラー、１０６：焦点検出光学系、１０７：焦点検出センサ（ＡＦセンサ）、１０８：フォーカルプレンシャッタ、１０９：撮像素子、１１０：スクリーンマット、１１１：ファインダ光学系、１１２：接眼レンズ、１１３：焦点検出エリアマーク、１１３ａ，１１３ｂ，…，１１３ｋ：測距エリア、１２０：視野マスク、１２１：コンデンサレンズ、１２２：全反射ミラー、１２３：赤外カットフィルタ、１２４：セパレータ絞りマスク、１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ：開口部、１２５：セパレータレンズ、１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ：セパレータレンズ、１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ：領域、１２７：開口部、１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃ，１２８ｄ：フォトダイオードアレイ部、１３０：ズーム駆動用回転環、１３１：マニュアルフォーカス（ＭＦ）用回転環、１３２：絞り、１３３：レンズＣＰＵ（ＬＣＰＵ）、１３４：ズーム位置検出回路、１３５：絞り駆動回路、１３６：レンズ駆動回路、１３７：レンズ位置検出回路、１３８：通信回路、１３９：本体ＣＰＵ、１４０：通信ライン、１４１：フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）、１４２：ＲＡＭ、１４３：撮像素子制御回路、１４４：ストロボ制御回路、１４５：ミラー制御回路、１４６：シャッタ制御回路、１４７：画像処理回路、１４８：表示回路、１４９：操作スイッチ回路、１５０：電源回路、１５１：ＡＦ／ＡＥＣＰＵ、１５２：第１レリーズスイッチ（１Ｒスイッチ）、１５３：第２レリーズスイッチ（２Ｒスイッチ）、１５４：電池、１５５：通信ライン、１５６：通信ライン、１５７：フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）、１５８：ＲＡＭ、１５９：測光回路、１６０：焦点検出回路、１６１：補助光回路、１７０：周期性判定部、１７１：連結部。

Claims (10)

1. 被写体を撮影するための撮影光学系と、
   撮影画面内の複数の測距エリアに対応して配置され、前記撮影光学系を介して前記被写体からの光を受光する複数のラインセンサと、
   前記複数の測距エリアのうち選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータと、前記選択された前記測距エリアに対応する前記ラインセンサの画素の配列方向に隣接する少なくとも１つの前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力されるセンサデータとを連結する連結手段と、
   前記連結手段により連結された前記各センサデータに対して位相差方式に基づく相関演算を行い、又は前記連結手段によって連結されていない前記各センサデータに対して前記相関演算を行って前記被写体に対する合焦状態を検出する測距手段と、
   前記測距手段による前記相関演算により取得される相関値に現れる複数の極小値のうち最小の前記極小値と次に小さい前記極小値との差分を算出し、この差分が規定値よりも小さいと、前記被写体が周期性パターンを有することを判定する周期性判定手段と、
   を具備することを特徴とする焦点調節装置。
2. 前記隣接する前記各測距エリア間に隙間があると、
   前記連結手段は、前記隣接する前記各測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力される前記各センサデータ間の補間演算を行って前記各センサデータを連結する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
3. 前記連結手段は、前記隣接する複数の前記測距エリアに対応する前記ラインセンサから出力される前記各センサデータの前記画素を間引いて前記各センサデータを連結することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
4. 前記連結手段は、前記撮影光学系の焦点距離によって連結する前記センサデータの連結数を可変することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
5. 前記連結手段は、前記連結する前記各センサデータを出力する前記ラインセンサの個数に応じて前記相関演算にて比較する前記ラインセンサの画素数を変更することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
6. 前記測距手段は、前記相関演算により前記複数の測距エリアから最適な前記測距エリアを選択し、
   前記連結手段は、前記測距手段により選択された前記測距エリアの位置に応じて前記各センサデータの連結に適用する前記ラインセンサの個数を変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
7. 前記連結手段は、前記測距手段により選択された前記測距エリアの位置に応じた前記センサデータに対して、前記選択された前記測距エリアの横方向に隣接する前記測距エリアの位置に応じた前記センサデータを連結することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
8. 前記連結手段は、前記測距手段により選択された前記測距エリアの位置に応じた前記センサデータに対して、前記選択された前記測距エリアの縦方向に隣接する前記測距エリアの位置に応じた前記センサデータを連結することを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
9. 前記連結手段は、前記選択された測距エリアの横方向に連結する前記センサデータの個数を可変可能であることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
10. 前記連結手段は、前記選択された測距エリアの縦方向に連結する前記センサデータの個数を可変可能であることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。

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