JPH04226409A - 焦点状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焦点状態検出装置に関
し、より詳細には、撮影レンズ光学系を透過する被写体
光束または撮影画面に対応する観察画面を撮影レンズ光
学系とは別個に独立して設けられたファインダ光学系を
透過する被写体光束における焦点状態を検出する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フィルム面に結像される被写体像の焦点
状態を検出する場合には、主として２種の方式がある。 即ち、１つは一眼レフレックスカメラにみられるように
撮影レンズを透過した光束の一部分をＣＣＤ等で構成さ
れる検出装置に導くＴＴＬ検出方式であり、もう１つは
、レンズシャッタカメラにみられるように撮影レンズ光
学系とは別個に独立して設けられたファインダ光学系の
近傍に設けられた測距光学系を透過した光束を検出装置
に導く方式である。

【０００３】この方式に用いられる焦点状態検出装置と
しては、位相差検出方式と称されるものが現在の主流で
ある。

【０００４】即ち、測距光学系における被写体光束を測
距光軸に対して互いに対称な関係になるように２つの領
域に分割し、それぞれの領域における光束をそれぞれ再
結像させて２つの像を作り、この２つの像の相互位置関
係を求めて被写体光束の結像位置における合焦状態、即
ち、合焦であるか否かの判定、前ピンであるのか後ピン
であるのかの判定、前ピンまたは後ピンである場合のデ
フォーカス量の情報を得るようにしている。

【０００５】このような焦点状態検出装置において上述
のような２つの像の相互位置関係の検出には、ＣＣＤ等
の光電変換素子が用いられており、当該光電変換素子の
出力を純電気的に処理することで各種演算を行っている
ために合焦の有無のみならずピントずれ量をも高速に求
めることができるようになっている。

【０００６】これをより詳しく説明すれば、図２３に示
すように、撮影レンズ光学系とは別個に独立して設けら
れたファインダ光学系の近傍に設けられた測距用光学系
１の前方に位置する被写体２がフィルム等価面に結像さ
れて像３とされ、この像３がその後方に位置するコンデ
ンサレンズ４でその後方側に再結像されるのである。

【０００７】この再結像光学系の具体的な構成例として
は、測距用光学系１の測距光軸Ｐ３を境として互いに対
称となる領域の光束のみを透過させる孔５ａ，５ｂを有
するマスク５と、このマスク５の後方に配置され、上記
孔５ａ，５ｂを透過するそれぞれの光束を再結像させる
ための第１レンズ６ａと第２レンズ６ｂでなる再結像レ
ンズ６とで構成されている。

【０００８】従って、マスク５の孔５ａ，５ｂを透過す
る２つの光束は、それぞれ第１レンズ６ａと第２レンズ
６ｂで集束されて第１の像７ａと第２の像７ｂとされる
。ここで、被写体２が図２３の紙面において左方に距離
ｘ１だけ移動したとすると、フィルム等価面における像
３は、距離ｘ２だけ左方に動くことになる。

【０００９】尚、合焦状態というのは、被写体２の像３
がフィルム等価面上に結像し、更にコンデンサレンズ４
、マスク５、再結像レンズ６で形成される再結像光学系
によってＣＣＤ等で形成される受光面に第１の像７ａと
第２の像７ｂが、ある設定された距離Ｌ０だけ位相を有
して生じるということである。

【００１０】一方、フィルム等価面上の像３が左方に動
くとコンデンサレンズ４と再結像レンズ６とによって再
結像される第１の像７ａと第２の像７ｂは、互いに距離
ｘ３だけ等量づつ互いに近づくことになる。

【００１１】このような状態から合焦状態にもっていく
ためには、図示しない撮影レンズ内のフォーカス駆動レ
ンズを遠距離側に距離ｘ４（図示せず）だけ移動させる
必要がある。

【００１２】そして、自動合焦をするには、第１の像７
ａと第２の像７ｂの距離Ｌ０を検出し、具体的には距離
ｘ３を求め、この距離ｘ３に基づいて撮影レンズ１のフ
ォーカス駆動の方向並びに駆動量ｘ４を求め、この駆動
量ｘ４だけフォーカス駆動すれば良い。

【００１３】そして、撮影レンズを合焦状態にすべく駆
動するための駆動量ｘ４を求めるには、例えば、特開昭
６２−１９２７３２号公報中に示されている電気回路を
用いて行えば良い。

【００１４】即ち、この公報に記載された電気回路は、
被写体光束の光軸を境にして互いに対称な２つの領域の
光束を微小な光電変換素子を列状に配置した光電変換部
に結像させ、この光電変換部の各画素のアナログ出力デ
ータを電荷転送部の制御の基にアナログ形のシフトレジ
スタに並列的に転送し、しかる後、シフトレジスタをシ
フト部の制御の基に駆動することによって各画素のアナ
ログ出力データを直列的に得るようにしている。

【００１５】次に、この出力をＡ／Ｄ変換し、次段の演
算回路によって２つの像図２３に示す第１の像７ａと第
２の像７ｂ）の位相差を求め、この位相差データに基づ
いて合焦駆動するための駆動量ｘ４を求めるようになっ
ている。

【００１６】ここで上述の光電変換部、電荷転送部、シ
フト制御部における制御動作のタイミングは、次に示す
ような手順で行われる。

【００１７】先ず、光電変換部をリセット信号の制御の
基にクリアし、微小な光電変換素子のそれぞれに電荷蓄
積が開始する。次に、光電変換部の近傍に設けられたモ
ニタ受光部の出力が所定値に達したときに上述の電荷蓄
積を終了させる。次に、電荷転送部に転送信号を送出し
、各光電変換部の電荷蓄積データ（アナログ電圧値）を
シフトレジスタに並列的に転送し当該データがシフトレ
ジスタの各メモリ領域に格納される。

【００１８】次に、上述のリセット信号の生成から所定
の一定時間の後に、シフト制御部から送出されるシフト
信号によってシフトレジスタの各メモリ領域に格納され
た画素データがＡ／Ｄコンバータを含んで構成される周
知の演算回路に直列的に入力され、最終的な駆動量ｘ４
が求められるのである。

【００１９】そして、上述の位相差検出方式は、合焦精
度が高いことや合焦状態の検出が高速で行える利点があ
るものの、被写体が移動している場合に対応しきれない
ものである。

【００２０】即ち、撮影を行う場合には、シャッタ釦の
半押し等で合焦状態の検出が行われ、この検出結果に基
づいてフォーカス駆動量を求め撮影レンズ光学系のフォ
ーカス駆動部材を上述のフォーカス駆動量だけ動かした
直後にシャッタの開閉動作を行って露光を与えるように
なっている。

【００２１】従って、合焦状態検出の時点と露光開始の
時点との間に僅かではあるが、タイムラグを有している
ために被写体が静止、もしくはゆるやかに移動している
場合には別段の不都合が生じないものの、被写体が高速
で移動している場合には最終的に得られる画像にピント
ずれが生じてしまう。

【００２２】これを防止するために、例えば特開昭６２
−１２５３１１号公報に開示されている、いわゆる動体
予測機能を備えた合焦装置が存在する。

【００２３】即ち、シャッタ釦の半押し等によって合焦
検出を極く短かい期間に複数回行い、且つその複数回デ
ータの比較を行い、同一データであった場合には被写体
が静止状態であると判断し、所望のフォーカス駆動を行
った後に露光動作を開始させている。

【００２４】一方、上述の複数回データが異なる場合、
例えば、被写体が近づき、もしくは遠ざかっていると判
定した場合には、その速度曲線を演算によって求め、実
際の露光開始の時点における被写体距離を推定し、この
推定の量に対応するフォーカス駆動を行った直後に露光
を与えることによって移動物体に対しても合焦状態で露
光することができるようになっている。

【００２５】また、この場合、光電変換部、電荷転送部
、シフト制御部の具体的な基本構成は、上述した特開昭
６２−１９２７３２号公報におけると同様のものを用い
ることができる。

【００２６】すなわち、シフトレジスタから得られた直
列的な２つのデータ、換言すれば第１の像７ａの光強度
分布に対応するデータと第２の像７ｂの光強度分布に対
応するデータを先ず得た後に、再び光電変換部をリセッ
ト信号の制御の基にクリア状態にし、微小な光電変換素
子のそれぞれに電荷蓄積を行う。

【００２７】上述同様にモニタ受光部の出力が所定値に
達したときに、上述の電荷蓄積を終了させ、電荷転送部
に転送信号を送出し各光電変換素子の電荷蓄積データを
シフトレジスタに並列的に転送し、以下同様にシフトレ
ジスタから直列的にデータ送出を行い２回目の測距を行
う。以下同様に３回目もしくは４回目の測距を行うよう
にしている。

【００２８】そして、以上のような合焦状態検出装置に
おいて、複数回にわたる合焦状態検出は、第１および第
２の像７ａおよび７ｂの強度分布の取出しを合焦検出回
数だけ、即ち、合焦検出回数が３回である場合には第１
および第２の像７ａおよび７ｂの強度分布の取出しを３
回にわたって行っている。

【００２９】従って、複数回（ｎ回）にわたる合焦検出
に要する時間は、第１および第２の像７ａおよび７ｂの
強度分布の取出しに要する時間のｎ倍となる。よって、
合焦状態検出のトータル時間は、上述の時間に演算時間
、電荷転送時間等々の固定的な時間を加え合せたものに
なる。

【００３０】さて、上述のような変換光学系によって得
られる２つの光束のそれぞれは、ＣＣＤ等の光電変換手
段によって受光することによって光強度分布に対応した
電気信号出力を得るようになっていて、このときに得ら
れた２つの位相差を求めることによってフォーカス誤差
信号を得るようになっている。

【００３１】この場合、ＣＣＤ等の光電変換手段によっ
て光／電気の変換をする際には、光電荷を所定の時間だ
け積分することが行われているために、被写体輝度によ
ってフォーカス誤差出力の信頼性が低下してしまう。

【００３２】即ち、２つの光束の光強度分布に対応する
２つの出力の位相差というのは、原理的には、照明光の
強度（被写体輝度の高低）には全く影響を受けず、被写
体輝度がいかなる強度であっても求めることができるも
のの、現実には光電変換素子の有する非直線性、暗電流
の存在、出力のサチリ等によって位相差データの信頼性
が低下してしまうという不具合がある。

【００３３】また、この不具合は、上述のように照明光
の輝度の高低によって定常的に生じるのみならず、測距
を極く短かい時間内に複数回行うときに生じる急激な被
写体輝度変動によって一時的に生じるものとなっている
。

【００３４】そこで、このような不具合を解決すべく、
例えば特開昭６０−３３５２２号公報に示されるように
、フォーカス誤差信号を得るための光電変換素子の受光
領域の近傍に被写体輝度の平均値を得るためのモニタ受
光部を設け、このモニタ受光部における出力が所定値に
達したときにフォーカス誤差信号を得るための光電変換
素子における光積分動作を終了させて出力取出しを行う
ように制御することが行われている。

【００３５】従って、略一定な被写体輝度値（受光量）
におけるフォーカス誤差信号が得られるようになってい
る。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】従来の焦点状態検出装
置においては、測距精度を向上させるためや動体予測機
能を持たせるために、複数回に亘ってピントずれ量のデ
ータを検出している。この際、複数回にわたる測距のす
べての回に被写体光束の光軸を境にして対称な２つの領
域の光束をそれぞれＣＣＤ等の光電変換素子で互いの像
の位相差を求め、この位相差データから撮影レンズのフ
ォーカス駆動量を演算によって求めているために、多く
の時間がかかってしまうという問題がある。

【００３７】即ち、１回目に行われる検出時間に検出回
数（測距の回数）をかけ合せたトータル時間がかかるの
である。

【００３８】また、上述の従来装置においては、ファイ
ンダ光学系と測距光学系が別個に独立して設けられてい
るものがあり、撮影光学系による撮影画面とファインダ
光学系による観察画面と測距光学系による測距領域との
３者の位置関係が互いに一致するように予め設定されて
いて、撮影画面と観察画面が被写体距離によってずれる
、いわゆるパララックスが生じないようにファインダ光
学系中に距離フレームを介挿させたり被写体距離に連動
して観察画面のフレームを移動させるようにしてファイ
ンダパララックスに対する対策が行われている。

【００３９】しかし、ファインダ光学系と測距光学系の
間にはこのような方策が施されていないために、観察画
面中のどの部分が測距されているかについては大まかな
判断しか行えず、撮影意図を完全に生かすに至っていな
い。

【００４０】例えば、一般的には観察画面の中央部に測
距領域が位置するのであるが、この観察画面は、撮影画
面との間にパララックスが生じないように被写体距離に
応じて観察領域を変化させるようにしているために、フ
ァインダ光学系と測距光学系との間にパララックスが生
じてしまう。

【００４１】従って、観察画面の中央部に測距すベき被
写体を位置させ、シャッタ釦の半押し等によって測距を
行っても現実に測距されている部分にずれが生じピント
ずれが生じるおそれがある。

【００４２】また、従来の焦点状態検出装置においては
、フォーカス誤差信号を得る際の信頼性を向上させるた
めにフォーカス誤差信号検出用の受光部の近傍にモニタ
受光部を設け、このモニタ受光部の出力が所定値に達し
たときにフォーカス誤差信号検出用の受光部における光
積分動作を打切るように積分制御して出力取出しを行っ
ている。

【００４３】このために当然のことながらフォーカス誤
差信号検出用の受光部における像がフォーカス状態に応
じて移動するのであるが、この移動に伴ってモニタ受光
部における受光領域内の受光像の位置が動き本来の被写
体輝度が測距中に変動しない場合であっても受光領域の
平均値出力が変化してしまう。

【００４４】また、本来の被写体輝度が測距中に急激に
変化した場合には、この変化以上の変動を有する平均値
出力となってしまう。

【００４５】このように平均値出力が変化するというこ
とは、フォーカス誤差信号検出用の受光部における光積
分動作の打切り時点が被写体の距離の大小の影響を受け
てしまうということを意味する。

【００４６】従って、フォーカス誤差信号検出用の受光
部の出力の信頼性が低下してしまうのである。

【００４７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、位相差検出方式の有する利点を
生かして正確に検出でき、しかも複数回にわたる合焦状
態検出の所要時間が短縮できる合焦状態検出装置を提供
することにある。

【００４８】第２の目的は、観察画面中にある測距領域
が被写体距離によって変化しない合焦状態検出装置を提
供することにある。

【００４９】本発明の第３の目的は、フォーカス誤差信
号を得るに際して、被写体輝度の高低に拘らず、また被
写体の移動に伴う輝度変動が生じる場合であってもフォ
ーカス誤差の信頼性を低下させることのない合焦状態検
出装置を提供することにある。

【００５０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
第１の目的を達成するために、被写体光束の光軸を境に
して対称な２つの領域の光束をそれぞれ形成する第１お
よび第２の変換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領
域の光束を形成する第３の変換光学系と、上記第１およ
び第２の変換光学系によって形成される２つの光束の光
強度分布のそれぞれに対応した電気信号を得る第１およ
び第２の光電変換手段と、上記第３の変換光学系によっ
て形成される光束の光強度分布に対応した電気信号を得
る第３の光電変換手段と、上記第１、第２および第３の
光電変換手段によって得られる３つの電気信号の出力の
相関に基づいて被写体像の焦点状態を検出する演算手段
と、を具備することを特徴としたものである。

【００５１】請求項２の発明は、上記第２の目的を達成
するために、被写体光束の光軸を境にして対称な２つの
領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変換光
学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形成す
る第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換光学
系によって形成される２つの光束の光強度分布に対応し
た第１および第２の電気信号に変換する第１および第２
の光電変換手段と、上記第３の変換光学系によって形成
される光束の光強度分布に対応した第３の電気信号に変
換する第３の光電変換手段と、撮影画面に対応する観察
画面を形成すると共に、上記第３の変換光学系に観察画
面光軸を含んだ領域の光束を導入するファインダ光学系
と、上記第１、第２および第３の光電変換手段によって
得られる上記第１、第２および第３の電気信号の出力の
相関に基づいて被写体像の焦点状態を検出する演算手段
と、を具備することを特徴としたものである。

【００５２】請求項３の発明は、上記第１の目的を達成
するために、被写体光束の光軸を境にして対称な２つの
領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変換光
学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形成す
る第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換光学
系によって形成される２つの光束のそれぞれを複数の電
荷蓄積型光電変換素子を列状に配置した領域で受ける第
１および第２の受光部と、上記第３の変換光学系によっ
て形成される光束を複数の電荷蓄積型光電変換素子を列
状に配置した領域で受ける第３の受光部と、上記第１、
第２および第３の受光部における各蓄積電荷をクリアす
るための第１、第２および第３の電荷クリア部と、少な
くとも上記第１、第２および第３の受光部における各光
電変換素子の数に対応する数の容量を有すると共に、シ
フト信号を受けてシリアル出力を送出するシフトレジス
タ部と、上記第１、第２および第３の受光部における各
光電変換素子への各蓄積電荷量のデータを上記シフトレ
ジスタ部に転送するための第１、第２および第３の電荷
転送部と、上記第１、第２および第３の受光部のそれぞ
れによって得られる３つのまたは２つの画像情報信号を
複数時点で得るために上記第１、第２および第３の電荷
クリア部におけるクリア信号と上記第１、第２および第
３の電荷転送部における転送信号と上記シフトレジスタ
部におけるシフト信号とを同時または選択的に発生する
制御部と、を具備することを特徴としたものである。

【００５３】請求項４の発明は、上記第３の目的を達成
するために、被写体光束の光軸を境にして対称な２つの
領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変換光
学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形成す
る第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換光学
系によって形成される２つの光束の光積分によって得ら
れる光強度分布のそれぞれに対応した電気信号を得る第
１および第２の光電変換手段と、上記第３の変換光学系
によって形成される光束の光積分によって得られる光強
度分布に対応した電気信号を得る第３の光電変換手段と
、上記第３の変換光学系によって形成される光束の光量
をモニタするために上記第３の光電変換手段の設置位置
の近傍に配置されたモニタ用の光電変換手段と、上記第
１、第２および第３の光電変換手段によって得られる３
つの電気信号の出力の相関に基づいて被写体像の合焦状
態を演算する演算手段と、上記モニタ用の光電変換手段
の出力が所定レベルに達したときに上記第１、第２およ
び第３の光電変換手段における光積分を打切るように制
御する積分制御手段と、を具備することを特徴としたも
のである。

【００５４】請求項５の発明は、上記第１の目的を達成
するために、被写体光束の光軸を境にして対称な２つの
領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変換光
学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形成す
る第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換光学
系によって形成される２つの光束の光強度分布のそれぞ
れに対応した第１および第２の電気信号を得る第１およ
び第２の光電変換手段と、上記第３の変換光学系によっ
て形成される光束の光強度分布に対応した第３の電気信
号を得る第３の光電変換手段と、上記第１および第２の
電気信号の第１の位相差を求める第１の演算手段と、上
記第１および第３の電気信号の第２の位相差を求める第
２の演算手段と、上記第２および第３の電気信号の第３
の位相差を求める第３の演算手段と、焦点状態を検出す
る一連のシーケンスを開始させる信号に基づいて上記第
１および第２の電気信号を取出すべく上記第１および第
２の光電変換手段における光電変換の開始時点を制御し
、しかる後、上記第１および第３の電気信号を取出すべ
く上記第１および第３の光電変換手段における光電変換
の開始時点を制御し、しかる後、上記第２および第３の
電気信号を取出すべく上記第２および第３の光電変換手
段における光電変換の開始時点を制御するシーケンス制
御手段と、上記第１、第２および第３の演算手段から上
記シーケンス制御手段によって時系列化して求められる
上記第１、第２および第３の位相差の各データに基づき
、被写体の変位の予測値を算出する予測演算手段と、を
具備することを特徴としたものである。

【００５５】

【作用】上記のように構成された焦点状態検出装置は、
位相差検出方式の基本構成によって得られる２つの信号
だけでなく、被写体光束の光軸を含む領域の光束の像の
光強度分布を光電変換して得られる信号をも加えた３種
の信号のそれぞれを複数回にわたる測距のすべての回に
同時に検出するのでは無く、上記３種の信号のうちの２
種を選択的に取出すことによって複数回にわたる測距を
行っているために、正確且つ高速に焦点状態の検出を行
うことができる。

【００５６】また、ファインダ光学系における光束の一
部を測距用の光学系に導びいているために観察画面中の
測距領域にずれ（パララックス）が生じることがない。

【００５７】また、光軸を境にして対称な２つの領域に
対応する第１および第２の受光部と光軸を含む領域に対
応する第３の受光部との合計３つの受光部における画像
情報の取出しを複数時点で行うに際し、３つまたはその
うちの２つの画像情報を選択的に取出しているために合
焦状態の検出時間が短縮化される。

【００５８】そして、特に、フォーカス誤差検出用の第
１、第２および第３の受光部における光積分の終了の時
点を、被写体の光軸方向に変位に対し光軸に直交した面
上で変位しない領域、即ち、被写体光束の光軸を含んだ
領域を受光する第３の受光部の近傍に設けられたモニタ
用の受光部の出力が所定値に達した時点としているため
に、被写体輝度の変化および被写体の光軸方向への移動
に対しても、光積分を正確に行うことができ、その分焦
点状態検出の信頼性が向上する。

【００５９】また、上記３種の電気信号のうちの２種の
信号を選択的に取出す場合には、１回目には、第１およ
び第２の電気信号の第１の位相差を求め、２回目には第
１および第３の電気信号の第２の位相差を求め、３回目
には第２および第３の電気信号の第３の位相差を求め、
これらの第１、第２および第３の位相差から複数回にわ
たる測距を行っているために正確かつ高速に動体予測を
行うことができる。

【００６０】

【実施例】図１に示す光路図は、本発明の一実施例の基
本構成を示すもので、カメラのフィルム（図示せず）面
と等価な部位に位置する光電変換部１６の前方に第１〜
第３の変換光学系が配置されている。

【００６１】即ち、図２〜図４にも示されるように撮影
画面に対応して設定されたファインダ光学系における被
写体光束の光軸Ｐ３を境にして対称な２つの領域の光束
Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ形成する第１および第２の変換光
学系を有している。

【００６２】この第１の変換光学系は、受光レンズ１５
ａと、その後方に光束Ｐ１に対して４５°の傾きを有し
て配置されたミラー８ａとこのミラー８ａで折曲げられ
た光を再び４５°の傾きで折曲げるミラー９ａとを有し
て形成され、ミラー９ａで折曲げられた光束は、光電変
換部１６上に形成された第１の光電変換部１７上に集束
されるようになっている。

【００６３】また、第２の変換光学系は、上述の第１の
変換光学系と同様の受光レンズ１５ｂ、ミラー８ｂ，９
ｂを有して形成され、ミラー９ｂで折曲げられた光束は
、光電変換部１６上に形成された第２の光電変換部１８
上に集束されるようになっている。

【００６４】さらに第３の変換光学系は、被写体光束の
光軸Ｐ３を含んだ領域の光束を形成するもので、ファイ
ンダレンズ１５ｃの後方に４５°の傾きをもって配置さ
れたハーフミラー８ｃを透過する光束を光路長一致用の
補正レンズ１０を介して光電変換部１６上に形成された
第３の光電変換部１９上に集束されるようになっている
。

【００６５】また、ハーフミラー８ｃの上方には、ファ
インダ像観察用の光学系を形成するミラー１１、ファイ
ンダレンズ１２，１３が順次に介挿され、ファインダレ
ンズ１５ｃ、ハーフミラー８ｃ、ミラー１１、ファイン
ダレンズ１２，１３を順次に経て観察画面を見ることが
できるようになっている。

【００６６】このような光電変換部１６の出力は、演算
手段４０に供給されるようになっていて、光電変換部１
６で構成される回路は、図５に示されるように、第１〜
第３の光電変換部１７〜１９を有し、この第１〜第３の
光電変換部１７〜１９は、電荷蓄積型の微小な光電変換
素子を列状に配列した、いわゆるＣＣＤ光電変換部とし
て形成されている。

【００６７】第１の光電変換部１７には、各光電変換素
子列における蓄積電荷をクリアするための第１の電荷ク
リア部としてのリセット部２０と電荷シフトをするため
の第１の電荷転送部であるシフト部２１が接続され、第
２および第３の光電変換部１８および１９にも、同様に
して第２および第３の電荷クリア部であるリセット部２
２および２４と第２および第３の電荷転送部であるシフ
ト部２３および２５が接続されている。

【００６８】また、第１〜第３の光電変換部１７〜１９
には、アナログ形式のシフトレジスタ２６が接続され、
また、同シフトレジスタ２６におけるシフト制御を２相
で行うためのシフト部２７，２８が接続されている。

【００６９】また、上述の第１、第２および第３の光電
変換部１７，１８および１９のそれぞれによって得られ
る（詳細は後述する）３つまたは２つの画像情報信号を
複数時点で得るために、上記各リセット部２０，２２お
よび２４における３つのクリア信号（第１、第２および
第３のリセットパルスφｒ１，φｒ２およびφｒ３）と
、上記第１，第２および第３の電荷転送部（シフト部２
１，２３および２５）における転送信号（第１、第２お
よび第３のシフトパルスφｔ１，φｔ２およびφｔ３）
と上記シフトレジスタ２６におけるシフト信号としての
シフトパルスφ１，φ２とを同時または選択的に発生す
る制御部２９が設けられている。

【００７０】そして、上述の各リセット部２０，２２お
よび２４には、制御回路２９から送出される第１、第２
および第３のリセット信号としての第１，第２および第
３のリセットパルスφｒ１，φｒ２およびφｒ３が供給
されると共に、上述の第１、第２および第３のシフト部
２１，２３および２５と第１および第２のシフト部２７
および２８には、第１、第２および第３のシフトパルス
φｔ１，φｔ２およびφｔ３とシフトパルスφ１および
φ２のそれぞれが供給されるようになっている。

【００７１】以上のように各部が構成された焦点状態検
出装置において、撮影画面を確認するために接眼レンズ
（ファインダレンズ１３）に目を近付けるとファインダ
レンズ１５ｃの前方に位置する被写体像がファインダレ
ンズ１５ｃを透過し、ミラー８ｃで上方に９０°折曲げ
られ再びミラー１１で後方に９０°折曲げた後にファイ
ンダ１２，１３を介して観察画面を見ることができる。

【００７２】この場合、観察画面は、実際の撮影画面に
対応したものとなり、仮に構図決定を行った後、当該観
察画面の中央に適宜の手段で表示された測距領域に測距
すべき被写体を位置させ、シャッタ釦の半押し等によっ
て測距を実行させ合焦状態にロックした後、観察画面で
構図決定を行いシャッタ釦をもう１段押し込むことによ
ってフィルム露光が行われる。

【００７３】このときの測距は、受光レンズ１５ａ、ミ
ラー８ａ，９ａ等でなる第１の変換光学系による光束Ｐ
１と、受光レンズ１５ｂ、ミラー８ｂ，９ｂ等でなる第
２の変換光学系による光束Ｐ２と、ファインダレンズ１
５ｃ、補正レンズ１０等でなる第３の変換光学系による
光軸Ｐ３を含む領域の光束との３種の光束で行われるの
である。

【００７４】詳しくは、シャッタ釦の半押し等によって
自動合焦動作のシーケンスが開始されると、図６に示す
ステップＳ１においてＣＣＤのイニシャライズが行われ
、即ちシフトレジスタ２６に残留しているデータがすべ
てはき出され、クリア状態にされる。これにひき続いて
ステップＳ２においてタイマーが起動し、ステップＳ３
において第１、第２、第３のリセットパルスφｒ１，φ
ｒ２，φｒ３が図１０に示すようにＨレベルに立上り、
第１、第２、第３のリセット部２０，２２，２４を介し
て第１、第２、第３の光電変換部１７，１８，１９にお
ける各光電変換素子の残留電荷がクリアされる。

【００７５】するとステップＳ４において第１、第２、
第３のリセットパルスφｒ１，φｒ２，φｒ３のＬレベ
ルへの立下りによって各光電変換部１７，１８，１９に
おける積分が開始され、上述の３つの光束の光強度分布
のそれぞれによって第１、第２、第３の光電変換部１７
，１８，１９の各光電変換素子の電荷蓄積が行われる。

【００７６】しかる後、ステップＳ５において、モニタ
部３０の出力電圧Ｖａｇｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較
がなされ、出力電圧Ｖａｇｃの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ
を下回った時点でステップＳ６に移行し、第１、第２、
第３のシフトパルスφｔ１，φｔ２，φｔ３がＨレベル
に立上げられステップＳ７に移行し、シフトカウンタが
Ｎ＝１にセットされ、次のステップＳ８に移行する。

【００７７】さて、ステップＳ８においては、シフトパ
ルスφ１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ２が
Ｌレベルに立下げられる。すると、第１〜第３の光電変
換部１７〜１９の各素子に蓄積されている画素データが
、１クロック分（１画素分）だけシフトレジスタ２６か
ら出力Ｖｏｕｔとして出力され、この出力が図示しない
Ａ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換され、図示しないＲＡＭに
１画素のデータとして格納される。

【００７８】このような格納動作は、総画素数以上の所
定の設定数、詳しくは第１の光電変換部１７における画
素数Ｎ１と第２の光電変換部１８における画素数Ｎ２と
第３の光電変換部１９における画素数Ｎ３との３種の数
を加えた数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３）になるまで繰返し行わ
れる。なお、この例においては、（Ｎ１＝Ｎ２）＞Ｎ３
に設定されている。

【００７９】この実施例においては、シフトレジスタ２
６は、図１１中の符号ａに示すように上述の数Ｎ１＋Ｎ
２＋Ｎ３に等しい容量を有して構成されている。従って
、ステップＳ６で行われる転送動作は、図１１中の符号
ｂで示されるようになる。

【００８０】ステップＳ８によって行われる１画素分の
データ格納が行われる毎にステップＳ９においてＮ≧Ｎ
１＋Ｎ２＋Ｎ３の判定がなされ、ＮＯである場合には、
ステップＳ１０に移行し、Ｎ＝Ｎ＋１のようにインクリ
メントされる。

【００８１】そして、ステップＳ９においてＹＥＳ、即
ち総画素数のデータが図１１中の符号ｃで示すように１
回目の第１列データＡ１、１回目の第３列データＣ１、
１回目の第２列データＢ１の順にシフトレジスタ２６か
ら出力され、１回目のデータ格納が完了し２回目のデー
タを求める図７に示すようにステップが開始する。

【００８２】図７において、ステップＳ１１でモニタ部
３０を初期設定するためのパルスＳＴがＨレベルに立上
げられ、モニタ部３０が所定レベルまで充電されてスタ
ンバイ状態にされると共に第１〜第３の光電変換部１７
〜１９がイニシャライズされる。

【００８３】次に、ステップＳ１２において、上述のス
テップＳ２において起動されているタイマー回路の経過
時間が所定の時間Ｔ１を越えたか否かについて判断され
、ＹＥＳである場合には次のステップＳ１３に移行し上
述のタイマー回路がリセットされると同時に再び起動開
始される。ステップＳ１２においてＮＯである場合には
Ｔ≧Ｔ１となるまでステップＳ１３への移行が阻止され
ている。

【００８４】ここで、ステップＳ１２において「Ｔ≧Ｔ
１？」の判断を行っているのは、ステップＳ５において
行われているモニタ部１９の出力電圧Ｖａｇｃと基準電
圧Ｖｒｅｆの比較でＹＥＳ（Ｖａｇｃ＝Ｖｒｅｆ）とな
るに要する時間Ｔｉは一定な値ではなく、被写体輝度に
対応して変化する。例えば被写体輝度が高い場合には時
間が短かくなり、逆に低い場合には時間が長くなる。

【００８５】このため、被写体輝度が極端に低い場合に
は、第１〜第３の光電変換部１７〜１９における各画素
のデータを得るまでに長大な時間を要し、この結果、自
動合焦のトータル時間が長くかかり現実的でないために
、一般的な被写体の輝度範囲の下限に対応して任意に設
定されるある特定の時間Ｔ１で、第１〜第３の光電変換
部１７〜１９のデータ取出しを断念し、次のステップに
強制的に移行させるためのものである。

【００８６】さて、ステップＳ１３でタイマー回路の起
動がなされると、ステップＳ１４において第１および第
３のリセットパルスφｒ１およびφｒ３がＨレベルに立
上げられ、リセット部２０，２４を介して第１および第
３の光電変換部１７および１９のリセットがされると同
時に各受光光束の光強度分布に応じて各画素の積分動作
が開始する。これと同時にモニタ部３０のリセット並び
に積分開始がなされる。

【００８７】次のステップＳ１６では、上述のステップ
Ｓ５と同様にして、Ｖａｇｃ≦Ｖｒｅｆの比較が行われ
、モニタ部３０の出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧Ｖｒｅｆ
を下回った時点でステップＳ１７に移行し、第１と第３
のシフトパルスφｔ１とφｔ３がＨレベルに立上げられ
、シフト部２１と２５を介して第１と第３の光電変換部
１７と１９のデータが図１１中の符号ｄに示すようにシ
フトレジスタ２６にシフトされる。

【００８８】次のステップＳ１８において、シフトカウ
ンタのクロックがＮ＝１にセットされ、次のステップＳ
１９においてシフトパルスφ１がＨレベルに立上げられ
、反対にシフトパルスφ２がＬレベルに立下げられる。

【００８９】すると、第１の光電変換部１７の各素子に
蓄積されている画素データが１クロック分（１画素分）
だけシフトレジスタ２６から出力Ｖｏｕｔとして出力さ
れ、この出力ＶｏｕｔがＡ／Ｄ変換されＲＡＭに１画素
のデータとして格納される。

【００９０】このような格納動作は、第３の光電変換部
１９の有する画素数Ｎ３になるまで繰返し行われる。

【００９１】即ち、ステップＳ１９によって行われる１
画素分のデータ格納が行われる毎にステップＳ２０にお
いてＮ≧Ｎ３の判定がなされ、ＮＯである場合にはステ
ップＳ２１に移行しＮ＝Ｎ＋１のようにインクリメント
される。

【００９２】そして、ステップＳ２０においてＹＥＳ、
即ち第１の光電変換部１７のうちのＮ３個の画素データ
即ち、図１１中に符号ｅで示すように２回目の第１列デ
ータＡ２のうちのＮ３個の画素データがシフトレジスタ
２６から出力され、２回目のデータを求める図７に示す
ステップが完了し３回目のデータを求める図８に示すス
テップに移行する。

【００９３】図８において、ステップＳ２２で、モニタ
部３０を初期設定するためのＳＴパルスがＨレベルに立
上げられ、モニタ部３０が所定レベルまで充電されてス
タンバイ状態にされると共に第１〜第３の光電変換部１
７〜１９がリセットされる。

【００９４】次に、ステップＳ２３において上述のステ
ップＳ１３で起動されているタイマー回路の経過時間が
所定の時間Ｔ２を越えたか否かについて判断され、ＹＥ
Ｓである場合には次のステップＳ２４に移行する。

【００９５】ステップＳ２３においてＮＯである場合に
は、Ｔ≧Ｔ２となるまでステップＳ２４への移行が阻止
されている。

【００９６】ここで、ステップＳ２３においてＴ≧Ｔ２
の判断を行っているのは、上述のステップＳ１２におい
て行われている、Ｔ≧Ｔ１の比較と同様の理由である。

【００９７】そして、ステップＳ２３でＹＥＳとなった
場合には、次のステップＳ２４において、第２および第
３のリセットパルスφｒ２およびφｒ３がＨレベルに立
上げられ、リセット部２２および２４を介して第２およ
び第３の光電変換部１８および１９のリセットがされる
と同時に各受光光束に応じて各画素の積分動作が開始す
る。これと同時にモニタ部３０のリセット並びに積分開
始がなされる。

【００９８】そして、次のステップＳ２６では、上述の
ステップＳ５と同様にしてＶａｇｃ≦Ｖｒｅｆの比較が
行われ、モニタ部３０の出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧Ｖ
ｒｅｆを下回った時点でステップＳ２７に移行し、第２
と第３のシフトパルスφｔ２とφｔ３がＨレベルに立上
げられ、シフト部２３と２５を介して第２と第３の光電
変換部１８と１９のデータがシフトレジスタ２６にシフ
トされる。

【００９９】このようなシフト動作は、図１１中の符号
ｆに示すように、シフトレジスタ２６において、第２回
シフトでシフトレジスタ２６外にはき出されないで残っ
ている領域（２回目の第１列データＡ２のうちのＮ１−
Ｎ３個と２回目の第３列データＣ２以外の空領域、即ち
、２回目のデータＡ２のうちのＮ３個のデータがシフト
されたときに生じる空領域ｅ′に行われる。

【０１００】従って、ステップＳ２７の完了時点におい
ては、シフトレジスタ２６中のデータは図１１中に符号
ｆで示すように、前回のシフトですでに格納されている
２回目の第１列データＡ２のうちのＮ１−Ｎ３個と２回
目の第３列データＣ２と、３回目の第３列データＣ３と
３回目の第２列データＢ３が順に並べられたものとなる
。

【０１０１】次のステップＳ２８において、シフトカウ
ンタのクロックがＮ＝１にセットされ、次のステップＳ
２９においてシフトパルスφ１がＨレベルに立上げられ
、反対にシフトパルスφ２がＬレベルに立下げられる。

【０１０２】すると、第１の光電変換部１７の各素子に
蓄積されている画素データの１クロック分（１画素分）
だけシフトレジスタ２６から出力Ｖｏｕｔとして出力さ
れ、この出力ＶｏｕｔがＡ／Ｄ変換され、ＲＡＭに１画
素のデータとして格納される。

【０１０３】このような格納動作は、前回行われた、第
１の光電変換部１７の各画素データＡ２のうちのＮ３個
を除いた残りの個数の画素データが格納され、ひき続い
て２回目のデータを取出すステップで得られた第３の光
電変換部１９のデータＣ２が格納される。

【０１０４】次に、３回目のデータを取出すステップで
得られた第３列のデータＣ３と、３回目のデータを取出
すステップで得られた第２列のデータＢ３がＲＡＭに格
納される。

【０１０５】次のステップＳ３０，Ｓ３１において、上
述のステップＳ９，Ｓ１０において行われたと同様にし
てＮ≧Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３の判定が行われ、ＹＥＳである
場合には３回目のデータを取出す図８に示すステップが
完了し、図９に示す一連のステップで測距演算を開始す
べく次のステップＳ３２に移行する。

【０１０６】図９において、ステップＳ３２では、上述
のステップＳ８，Ｓ１９，Ｓ２９において求められ、Ｒ
ＡＭに格納された画素データのうちのデータＡ１，Ｂ１
、即ち１回目に求められた第１列のデータＡ１と第２列
のデータＢ１とから第１の位相差データσ１が求められ
る。

【０１０７】次にデータＡ２，Ｃ２、即ち２回目に求め
られた第１列のデータＡ２のうちのＮ３個のデータと３
回目に求められたＮ１−Ｎ３個のデータでなるデータＡ
２と、２回目のデータ格納で求められた第３列のデータ
Ｃ２とから第２の位相差データσ２が求められる。

【０１０８】次に、３回目のデータを取出すステップに
よって得られた第２列のデータＢ３と第３列のデータＣ
３とから第３の位相差データσ３が求められる。　　こ
のようにして求められた第１、第２、第３の位相差デー
タσ１，σ２，σ３と、１回目の測距時点と２回目の測
距時点との時間Ｔ１と２回目の測距時点と３回目の測距
時点との時間Ｔ２との合計５種のデータに基づきレンズ
駆動量Δが演算によって求められる。

【０１０９】次に、ステップＳ３４において、撮影レン
ズのフォーカス駆動リングの駆動を開始する。

【０１１０】そして、次のステップＳ３５で上述のステ
ップＳ３３で求められたレンズ駆動量Δだけ駆動されて
いるかレンズ駆動が完了したか否かの判定がなされ、Ｎ
Ｏである場合にはステップＳ３４に戻され引続きレンズ
駆動が行われ、ＹＥＳである場合には一連の測距、演算
、レンズ駆動のシーケンスが完了しステップＳ３６にお
いてシャッタレリーズの開始が許容されシャッタ釦を半
押し状態から１段深く押し込むことによって適宜な露光
が与えられるのである。

【０１１１】従って、本実施例においては、各回におけ
るデータを算出するに先立って行われる画素データの取
出しを、１回目に第１ないし第３の画素データを取出し
、２回目に第２の画素データの一部を取出し、３回目に
第１ないし第３の画素データを取出し、且つ、位相差デ
ータを算出するに際し、１回目に得られた、光軸を境に
した２つの領域のデータから第１の位相差データを求め
、２回目に得られた、光軸を含む領域と光軸を含まない
領域のデータから第２の位相差データを求め、３回目に
得られた光軸を含む領域と光軸を含まない領域のデータ
から第３の位相差データを求めているために、画素デー
タの取出し時間を短縮できると共に撮影レンズ駆動量を
演算するに要する時間を短縮することができる。

【０１１２】また、本実施例は、ＣＣＤにおける積分終
了の時点をモニター部３０への受光量に応じて制御して
いるので、被写体輝度による検出精度の低下がなくなる
。

【０１１３】即ち、被写体距離の大小によって、当然の
ことながら第１および第２の光電変換部１７，１８にお
ける受光像の位置は変動するが、従来のように第１およ
び第２の光電変換部１７，１８の近傍にモニタ部を設け
た場合には、被写体距離の大小によって正確な被写体輝
度平均値が得られなくなり、測距の信頼性を損ってしま
う。

【０１１４】しかしながら、本実施例に係る合焦状態検
出装置は、第３の光電変換部１９の受光素子形成列に沿
う近傍にモニタ部３０が配置されているために、被写体
距離の大小によってモニタ出力が変動することが無い。

【０１１５】言い換えれば、第３の光電変換部１９によ
って受光される像は、被写体光束の光軸を通ったもので
あるので被写体距離の大小によっては変動を受けず不変
なものであるため、被写体距離が変化しても当該第３の
光電変換部１９における出力は変動しないのである。

【０１１６】今まで説明した実施例は、当該モニタ部３
０が第３の光電変換部１９の近傍に配置されているため
に被写体光束の厳密な意味の光軸上ではないが、このず
れは極めてわずかであり実質上は光軸上とみなして何ら
問題がないものである。

【０１１７】一般に第１〜第３の光電変換部１７〜１９
とモニタ部３０は、通常の集積回路製造に準じて製作さ
れることになるが、第３の光電変換部１９とモニタ部３
０を極めて接近させて設けることは製造技術上の困難性
が生じたり、製造コストの上昇を生じる場合がある。こ
の場合には、第３の光電変換部１９とモニタ部３０との
位置関係を図１９に示すように構成すれば良い。

【０１１８】即ち、第１の光電変換部１７と第２の光電
変換部１８の間の、被写体光束の光軸を含む領域の光束
を受ける第３の光電変換部１９を形成する多数の微小受
光素子のそれぞれの中間に微小受光素子３０′を配置し
、各素子３０′の出力を加算して取出すように形成する
ことによってモニタ部３０を構成するものである。

【０１１９】このようにすることによって第３の光電変
換部１９に受光される像と同一像の平均値出力をモニタ
部３０から得ることができる。

【０１２０】さらに、ファインダレンズ１５ｃでなるフ
ァインダ光学系で形成される観察画面中に有する測距領
域は観察画面に対して不変なものであるので、実際に測
距されている部分が正確に認識でき撮影意図に反した部
分にピントが合ってしまうことが無くなる。換言すれば
、ファインダによる観察画面と測距領域との間のパララ
ックスが無いということである。

【０１２１】また、本実施例においては、受光レンズ１
５ａ，１５ｂによる第１および第２の変換光学系がファ
インダレンズ１５ｃによるファインダ光学系とは別個に
設けられているために、いわゆる基線長が大きくなって
いるために測距精度が向上できる利点があり、当然のこ
とながら受光レンズ１５ａ，１５ｂによる第１および第
２の変換光学系の代りにファインダレンズ１５ｃを透過
する光束の一部を適宜の手段で分岐することによって第
１および第２の変換光学系を形成してもよい。

【０１２２】今まで説明した実施例は、第１ないし第３
列のデータを得るための電荷蓄積（積分）を行う期間を
２回に亘って設定し、それぞれの回のデータに基づいて
レンズ駆動量Δを求め、この駆動量だけレンズ駆動して
合焦状態にしているが、先ず１回目に第１ないし第３列
のデータを得たときにピントずれ量を求め、このずれ量
に対応してレンズ駆動を行い合焦点に近づけた後に２回
目ないし３回目の電荷蓄積を行い第１列ないし第３列の
データに基づいて再びレンズ駆動を行い最終的な合焦点
に駆動するようにしても良い。

【０１２３】この具体例を図１２〜図１６および図１７
を用いて説明する。

【０１２４】前述した実施例と同様にして、測距領域に
測距すべき被写体を位置させた後に、シャッタ釦の半押
し等によって自動合焦動作のシーケンスが開始されると
、図１２に示す一連のステップ中におけるステップＳ４
１においてＣＣＤのイニシャライズ、即ち、シフトレジ
スタ２６に残留しているデータが全てはき出されてクリ
ア状態にされる。

【０１２５】これに引き続いてステップＳ４２において
、タイマーが起動すると共にステップＳ４３において第
１、第２、第３のリセットパルスφｒ１，φｒ２，φｒ
３が図１７に示すようにＨレベルに立上り、第１、第２
、第３のリセット部２０，２２，２４を介して第１〜第
３の光電変換部１７〜１９における各光電変換素子の残
留電荷がクリアされる。すると、ステップＳ４４におい
て、第１、第２、第３のリセットパルスφｒ１，φｒ２
，φｒ３のＬレベルへの立下りによって各光電変換部１
７〜１９における積分が開始され、上述の３つの光束の
それぞれの光強度分布によって第１〜第３の光電変換部
１７〜１９の各光電変換素子の電荷蓄積が行われる。

【０１２６】しかる後、ステップＳ４５においてモニタ
部３０の出力電圧Ｖａｇｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較
がなされ、出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧Ｖｒｅｆを下回
った時点でステップＳ４６に移行し、第１、第２、第３
のシフトパルスφｔ１，φｔ２，φｔ３がＨレベルに立
上げられる。

【０１２７】すると、ステップＳ４７に移行し、シフト
カウンタがＮ＝１にセットされ、次のステップＳ４８に
移行する。

【０１２８】ステップＳ４８においては、シフトパルス
φ１がＨレベルに立上げられ、反対にシフトパルスφ２
がＬレベルに立下げられる。すると、第１〜第３の光電
変換部１７〜１９の各素子に蓄積されている画素データ
が１画素分だけシフトレジスタ２６から出力Ｖｏｕｔと
して出力され、この出力ＶｏｕｔがＡ／Ｄ変換され、Ｒ
ＡＭに１画素のデータとして格納される。

【０１２９】このような格納動作は、第１の光電変換部
１７における画素数Ｎ１と第２の光電変換部１８におけ
る画素数Ｎ２と第３の光電変換部１９における画素数Ｎ
３との３種の数を加えた数（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３）になる
まで繰返し行われる。なお、この例においては（Ｎ１＝
Ｎ２）＞Ｎ３に設定されている。

【０１３０】そして、このステップＳ４８によって行わ
れる１画素分のデータ格納が行われる毎にステップＳ４
９においてＮ≧Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３の判定がなされ、ＮＯ
である場合には、ステップＳ５０に移行し、Ｎ＝Ｎ＋１
のようにインクリメントされる。そして、ステップＳ４
９においてＹＥＳ、即ち総画素数のデータがシフトレジ
スタ２６から出力され、図１２に示す一連のステップで
１回目のデータの取出しが完了し１回目のレンズ駆動を
行わせる図１３に示す一連のステップが開始する。

【０１３１】図１３において、ステップＳ５１では、上
述のステップＳ４８において求めら且つＲＡＭに格納さ
れた画素データ即ち、第１列のデータＡ１と第２列のデ
ータＢ１とから第１の位相差データσ１が求められる。

【０１３２】このようにして求められた第１の位相差デ
ータσ１に基づき次のステップＳ５２でレンズ駆動量Δ
１が求められ、次のステップＳ５３でレンズが駆動され
る。

【０１３３】また、ステップＳ５４でレンズ駆動が完了
したか否かの判定がなされ、ＮＯである場合には、ステ
ップＳ５３に戻され引続きレンズ駆動が行われ、ＹＥＳ
である場合には、次のステップＳ５５に移行し、ＳＴパ
ルスがＨレベルに立上げられ、ＣＣＤのイニシャライズ
が上述のステップＳ４１と同様に行われる。

【０１３４】次のステップＳ５６で測距の開始時点から
レンズ駆動の完了時点までの時間Ｔ１′を計測し、これ
を次のステップＳ５７でＲＡＭに格納すると共に上述の
ステップＳ５１で求められた位相差データσ１をＲＡＭ
に格納し、１回目のレンズ駆動を行う、図１３に示す一
連のステップが終了し、次段のステップ、即ち２回目の
レンズ駆動をさせるための図１４に示す一連のステップ
が開始する。

【０１３５】図１４において、ステップＳ５８でタイマ
ーのリセットがされると共に起動される。次にステップ
Ｓ５９において、第１および第３のリセットパルスφｒ
１およびφｒ３が図１７に示すようにＨレベルに立上り
、第１および第３のリセット部２０および２４を介して
第１および第３の光電変換部１７および１９における各
光電変換素子における残留電荷がクリアされる。

【０１３６】すると、ステップＳ６０において第１およ
び第３のリセットパルスφｒ１およびφｒ３のＬレベル
の立下りによって第１及び第３の光電変換部１７および
１９における積分が開始され、上述の第１および第３の
光束のそれぞれの光強度分布によって、第１および第３
の光電変換部１７および１９の各光電変換素子の電荷蓄
積が行われる。

【０１３７】しかる後、ステップＳ６１において、モニ
タ部３０の出力電圧Ｖａｇｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの比
較がなされ、出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧Ｖｒｅｆを下
回った時点でステップＳ６２に移行し、第１および第３
のシフトパルスφｔ１およびφｔ３がＨレベルに立上げ
られる。すると第１および第３のシフト部２１および２
５を介して第１および第３のシフトパルスφｔ１および
φｔ３がＨレベルに立上げられ、ステップＳ６３に移行
し、シフトカウンタがＮ＝１にセットされ、次のステッ
プＳ６４に移行する。　　ステップＳ６４においては、
シフトパルスφ１がＨレベルに立上げられ、シフトパル
スφ２がＬレベルに立下げられる。すると第１および第
３の光電変換部１７および１９の各素子に蓄積されてい
る画素データが１画素分だけシフトレジスタ２６から出
力Ｖｏｕｔとして出力され、この出力がＡ／Ｄ変換され
た上、ＲＡＭに１画素のデータとして格納される。

【０１３８】このような格納動作は、第３の光電変換部
１９の画素数Ｎ３になるまで繰返し行われる。即ち、ス
テップＳ６４によって行われる１画素分のデータ格納が
行われる毎にステップＳ６５においてＮ≧Ｎ３の判定が
なされ、ＮＯである場合にはステップＳ６６に移行し、
Ｎ＝Ｎ＋１のようにインクリメントされる。

【０１３９】そして、ステップＳ６５においてＹＥＳ、
即ち第３の画素数Ｎ３のデータがシフトレジスタ２６か
ら出力されると、２回目のデータの取出しが行われ、図
１４に示す一連のステップが終了し、３回目のデータ取
出しが、図１５に示す一連のステップが開始しステップ
Ｓ６７に移行する。

【０１４０】図１５において、ステップＳ６７でＳＴパ
ルスがＨレベルに立上げられ、モニタ部３０が所定レベ
ルまで充電されてスタンバイ状態にされる。

【０１４１】次のステップＳ６８では、上述の２回目の
データ取出しの開始時点（リセットパルスφｒ１，φｒ
３におけるＬレベルへの立下り時点）から３回目のデー
タ取出しの開始時点（リセットパルスφｒ２，φｒ３に
おけるＨレベルの立上り時点）までの時間Ｔ２′を、上
述のステップＳ５８によって起動されているタイマーに
よって測定し、この時間Ｔ２′データを次のステップＳ
６９でＲＡＭに格納し、ステップＳ７０でタイマーをリ
セットすると同時にスタートさせる。

【０１４２】ステップＳ７０によるタイマーのスタート
と同時にステップＳ７１に移行し第２および第３のリセ
ットパルスφｒ２およびφｒ３がＨレベルに立上げられ
る。すると、ステップＳ７２において、第２および第３
の光電変換部１８および１９とモニタ部３０との各光電
変換素子の電荷蓄積が開始する。

【０１４３】しかる後、ステップＳ７３においてモニタ
部３０の出力電圧Ｖａｇｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較
がなされ、出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧Ｖｒｅｆを下回
った時点でステップＳ７４に移行し、第２および第３の
シフトパルスφｔ２およびφｔ３がＨレベルに立上げら
れ、図１５に示す一連のステップが完了し、図１６に示
す一連のステップが開始する。

【０１４４】図１６において、ステップＳ７５で、シフ
トカウンタがＮ＝１にセットされ、次のステップＳ７６
に移行する。

【０１４５】ステップＳ７６においては、シフトパルス
φ１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ２がＬレ
ベルに立下げられる。

【０１４６】すると第２および第３の光電変換部１８，
１９の各素子に蓄積されている画素データが１クロック
分（１画素分）だけシフトレジスタ２６から出力Ｖｏｕ
ｔとして出力され、この出力がＡ／Ｄ変換されてＲＡＭ
に１画素のデータとして格納される。　　このような格
納動作は、第２の光電変換部１８における画素のうちの
（Ｎ１−Ｎ３）個のシフトと、２回目および３回目に得
られたデータＣ２およびＣ３のシフトと、３回目に得ら
れたデータＢ３のシフトが完了するまで行われる。即ち
、ステップＳ７６によって行われる１画素分のデータ格
納が行われる毎にステップＳ７７においてＮ≧Ｎ１＋Ｎ
２＋Ｎ３の判定がなされ、ＮＯである場合にはステップ
Ｓ７８に移行しＮ＝Ｎ＋１にインクリメントされる。 そして、ステップＳ７７においてＹＥＳ、即ち総てのデ
ータが格納されると次のステップＳ７９に移行する。

【０１４７】ステップＳ７９では、上述のステップＳ７
６で格納されたデータＡ２，Ｃ２から第２の位相差デー
タσ２を求め、データＣ３，Ｂ３から第３の位相差デー
タσ３を求める。

【０１４８】そして、次のステップＳ８０では、上述の
ステップＳ７０で、スタートしたタイマーの経過時間に
シャッタレリーズのタイミング時間、即ち、ステップＳ
７９の完了時点から演算、ミラーアップ、絞り込み等に
必要な時間Ｔ０を加えた時間Ｔ３′を求め、次のステッ
プＳ８１に移行する。

【０１４９】ステップＳ８１では、上述のステップＳ５
１で求められた第１の位相差データσ１とステップＳ７
９で求められた第２および第３の位相差データσ２およ
びσ３とステップＳ５６で求められた時間Ｔ１′と、ス
テップＳ６８で求められた時間Ｔ２′とステップＳ８０
で求められた時間Ｔ３′との計６種のデータに基づいて
レンズ駆動量Δを求める。

【０１５０】この駆動量Δは、例えば、フォーカス駆動
リングの回転に連動するフォトインタラプタの駆動パル
ス数に対応して設定され、このパルス数に応じてステッ
プＳ８２でレンズ駆動が行われ、ステップＳ８３で設定
パルス数に達したか否か、言い換えれば、減算カウンタ
の減算値が０であるか否かの判定がなされ、ＹＥＳであ
る場合には、レンズ駆動が完了したとして次のステップ
Ｓ８４に移行し、シャッタレリーズが許容されシヤッタ
釦を半押し状態から１段深く押込むことによって適宜な
露光が与えられる。

【０１５１】なお、本実施例における一連の自動合焦シ
ーケンスの内のステップＳ５６（図１３参照）、ステッ
プＳ６８（図１５参照）、ステップＳ８０（図１６参照
）のそれぞれに有する時間Ｔ１′，Ｔ２′，Ｔ３′は、
それぞれが固定的な値ではなくタイマー回路からの読取
り値であるが、多数の被写体の実写データに基づいて経
験的に決定された値としても良い。

【０１５２】この場合には、図１３、図１５、図１６に
示すフローチャートの一部を破線で示すようなフローに
置き換えることで達成される。

【０１５３】即ち、実線で示すステップＳ５６、Ｓ５７
を破線で示すステップＳ５６′，Ｓ５７′に置き換え、
同様にして２つのステップＳ６８，Ｓ６９をステップＳ
６８′に置き換え、またステップＳ８０をステップＳ８
０′に置き換えるのであり、他の部分については上述の
説明と同様の動作を行うものである。

【０１５４】従って、ステップＳ５５で各光電変換部１
７〜１９の初期化がなされた後にステップＳ５６′で現
在時間が時間Ｔ１′に達したか否かが判定されＹＥＳの
場合には上述のステップＳ５１で求められた位相差デー
タσ１がＲＡＭに格納され、以下の動作は、ステップＳ
６７までが前述と同様である。

【０１５５】そして、ステップＳ６７においてＳＴパル
スがＨレベルに立上げられ、次にステップＳ６８′で現
在時間が時間Ｔ２′に達しているか否かの判定がなされ
、ＹＥＳである場合には、ステップＳ７０に移行し、タ
イマーのリセットがなされると同時にスタートする。 以下の動作は、ステップＳ７９までは、上述同様であり
ステップＳ７９で位相差データσ２，σ３が算出される
と、次のステップＳ８０′で現在時間Ｔが時間Ｔ３′に
達したか否かが判定され、ＹＥＳである場合には、次の
ステップＳ８１に移行しレンズ駆動量の演算が行われ、
以下の動作は、上述と同様である。

【０１５６】本実施例においては、最終的に合焦駆動さ
せるに際し、１回目の測距によってとりあえず撮影レン
ズを合焦点に駆動し、２，３回目の測距によって再び撮
影レンズを駆動させているためにトータルの合焦駆動時
間を短縮化することができる。

【０１５７】また、各回におけるデータを算出するに先
立って行われる画素データの取出しを、１回目に第１な
いし第３の画素データを取出し、２回目に第２の画素デ
ータの一部を取出し、３回目に第２の画素データの残り
と第１および第３の画素データを取出しているので画素
データ取出し時間を短縮できるという利点がある。

【０１５８】さらにファインダによる観察画面と測距領
域との間のパララックスが無いために撮影意図に反した
部分にピントが合わされてしまうことが無い。

【０１５９】本実施例においては、前述実施例と同様に
被写体距離の大小（遠近）に拘らず被写体輝度に正確に
追従して第１〜第３の光電変換部１７〜１９の各光積分
打切り時点が制御されるので、信頼性を損わないデータ
を得ることができる。

【０１６０】また、本実施例においては、第３の光電変
換部１９における受光像と同一位置にモニタ部３０が配
置されているので製造技術上の困難性が生じたり製造コ
ストが上昇するおそれが無い。

【０１６１】尚、本発明は、上述した実施例のみに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変形実施が可能である。

【０１６２】例えば、上述した実施例の測距光学系は、
第３の変換光学系にファインダの観察画面光軸を含んだ
領域の光束を導入するように構成したものであるが、図
１８に示すように、撮影レンズ光軸の透過光を、第１、
第２および第３の変換光学系に導入するように構成する
こともできる。

【０１６３】すなわち、図１８に示す光路図は、本発明
の他の実施例の基本構成を示すもので、撮影レンズ１の
後方に位置されるフィルム（図示せず）面と等価な部位
に位置する予定結像面３の後方に第１〜第３の変換光学
系が配置されている。

【０１６４】即ち、予定結像面３に生じる被写体像を集
束させるコンデンサレンズ４が配置され、このコンデン
サレンズ４の後方には、被写体光束の光軸Ｏを境にして
互いに対称な２つの領域の光束のそれぞれを透過する第
１の孔１４ａ、第２の孔１４ｂと、被写体光束の光軸Ｏ
を含む領域の光束を透過する第３の孔１４ｃとを有する
マスク１４が配置されている。

【０１６５】このマスク１４の第１、第２、第３の孔、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれの後方には第１、第
２、第３の再結像レンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃが配置
され、この再結像レンズ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの後方
には、光電変換手段（または受光部）１６が配置され、
この光電変換手段１６には演算手段４０が接続されてい
る。

【０１６６】ここで、マスク１４の第１の孔１４ａと第
１の再結像レンズ１５ａを、被写体の光軸方向の変位を
光軸に直交した面上での変位に変換する機能を有するこ
とから、第１の変換光学系と称し、第２の孔１４ｂと第
２の再結像レンズ１５ｂを同様に第２の変換光学系と称
する。

【０１６７】一方、第３の孔１４ｃと第３の再結像レン
ズ１５ｃは、被写体の光軸方向の変位に対して光軸に直
交した面上で変位せず、これを第３の変換光学系と称す
ることとする。

【０１６８】上述の光電変換手段（または受光部）１６
は、ＣＣＤで形成され、第１、第２、第３の光電変換手
段としての第１、第２、第３、の光電変換部１７，１８
，１９を有している。この第１の光電変換部１７は、第
１の孔１４ａを透過し第１の再結像レンズ１５ａで集束
された光束を受けるもので、また第２の光電変換部１８
は、第２の孔１４ｂを透過し第２の再結像レンズ１５ｂ
で集束された光束を受けるもので、さらに第３の光電変
換部１９は、第３の孔１４ｃを透過し第３の再結像レン
ズ１５ｃで集束された光束を受けるものである。

【０１６９】また、図１９に示すように、第３の光電変
換部１９の形成列に沿う近傍には、第３の光電変換部１
９における受光量をモニタするためのモニタ部３０が配
置されている。このような光電変換手段１６の出力は、
演算手段４０に供給されるようになっている。

【０１７０】このように構成した場合には、撮影領域と
ファインダ観察領域のずれが生じないのはもとより、測
距領域がファインダによりパララックスのない状態で確
認できるので、所望の被写体に確実に合焦させることが
できる。

【０１７１】ところで、上述した焦点状態検出装置を応
用して動体予測を行うことができる。以下に、図２０、
図２１、図２２および図１６を主として参照してその実
施例を説明する。

【０１７２】図２０に示す光路図のうち、撮影レンズ１
、予定結像面３、コンデンサレンズ４、第１〜第３の孔
１４ａ〜１４ｃ（マスク１４）、第１〜第３の再結像レ
ンズ１５ａ〜１５ｃ、第１〜第３の光電変換部１７〜１
９（光電変換部１６）は、図１８に示す光路図の対応す
る名称の部材（部分）と同様であるので、その説明は、
省略する。

【０１７３】上記第１〜第３の光電変換部１７〜１９の
出力を受ける演算手段４０は、第１、第２および第３の
演算手段４１，４２および４３を有している。

【０１７４】即ち第１の演算手段４１は、第１および第
２の光電変換部１７および１８のそれぞれで得られる第
１および第２の電気信号の位相差演算を行い、第１の位
相差を求めるためのものである。

【０１７５】また、第２の演算手段４２は、第１および
第３の光電変換部１７および１９のそれぞれで得られる
第１および第３の電気信号の位相差演算を行い第２の位
相差を求めるためのものである。

【０１７６】さらに、第３の演算手段４３は、第２およ
び第３の光電変換部１８および１９のそれぞれで得られ
る第２および第３の電気信号の位相差演算を行い、第３
の位相差を求めるためのものである。

【０１７７】このような演算手段４０の演算出力は、予
測演算手段４４に供給されるようになっていて、これら
光電変換部１６と演算手段４０と予測演算手段４４との
それぞれには、シーケンス制御手段４５からの各種制御
信号が供給されるようになっている。

【０１７８】このシーケンス制御手段４５は、焦点状態
を検出する一連のシーケンスを開始させる信号、例えば
シャッタレリーズ釦の半押しに連動した信号に基づいて
上記第１および第２の電気信号を取出すべく光電変換部
１６における第１および第２の光電変換部１７および１
８における光電変換の開始時点を制御し、しかる後上記
第１および第３の電気信号を取出すべく上記第１および
第３の光電変換部１７および１９における光電変換の開
始時点を制御し、しかる後上記第２および第３の電気信
号を取出すべく上記第２および第３の光電変換部１８お
よび１９における光電変換の開始時点を制御するもので
ある。

【０１７９】このような光電変換部１６の具体的な回路
については、図５に示し且つ説明したので、その構成お
よび動作についての説明は、省略する。

【０１８０】なお、図５に示した制御回路２９は、上述
のシーケンス制御手段４５の一部として構成されるもの
で、主として光電変換部１６の制御を行わせるものであ
る。

【０１８１】上記動体予測演算の処理手順は、上述した
焦点状態演算の処理手順を応用できるものであるので、
ここでは、ステップＳ３２以降の手順を概説する。

【０１８２】図２１において、ステップＳ３２では、上
述のステップＳ８，Ｓ１９，Ｓ２９において求められ、
ＲＡＭに格納された画素データのうちのデータＡ１，Ｂ
１、即ち１回目に求められた第１列のデータＡ１と第２
列のデータＢ１とから図２０における第１の演算手段４
１によって第１の位相差データσ１が求められる。

【０１８３】次にステップＳ３３においてデータＡ２，
Ｃ２、即ち２回目に求められた第１列のデータＡ２のう
ちのＮ３個のデータと３回目に求められたＮ１−Ｎ３個
のデータでなるデータＡ２と、２回目のデータ格納で求
められた第３列のデータＣ２とから第２の演算手段４２
によって第２の位相差データσ２が求められる。

【０１８４】次にステップＳ３４において、３回目のデ
ータを取出すステップによって得られた第２列のデータ
Ｂ３と第３列のデータＣ３とから第３の演算手段４３に
よって第３の位相差データσ３が求められる。

【０１８５】次にステップＳ３５に移行し、ステップＳ
３２，Ｓ３３，Ｓ３４で求められた第１、第２、第３の
位相差データσ１，σ２，σ３と、１回目の測距時点と
２回目の測距時点との時間Ｔ１と２回目の測距時点と３
回目の測距時点との時間Ｔ２との合計５種のデータに基
づき予測演算手段４４で予測演算が行われレンズ駆動量
Δが求められる。

【０１８６】この予測演算は、互いに異なる時点で複数
回に亘って検出された第１、第２および第３の位相差σ
１，σ２およびσ３が同一のものである場合には、当然
のことながら被写体が静止しているものであると判断し
、これらのデータに基づいてレンズ駆動量Δを求めるも
のであり、第１、第２および第３の位相差σ１，σ２お
よびσ３が異なっている場合、例えば図２２に示すよう
に時間の経過と共に被写体距離がＬ１，Ｌ２，Ｌ３のよ
うに変化しているときには遠ざかる被写体とし、距離Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３を通る線分Ｌを求め、第３回目の測距時
点ｔから各種演算に要する時間とレンズ駆動に要する最
大時間とシャッタレリーズから露光開始するまでの所要
時間等々の固定時間より大きな時間Ｔ３後に被写体距離
がどの位になるかの予測を行い、この距離に対応するレ
ンズ駆動量Δを求める。

【０１８７】次に、ステップＳ３６において、撮影レン
ズのフォーカス駆動リングの駆動を開始する。

【０１８８】そして、次のステップＳ３７で、上述のス
テップＳ３５で求められたレンズ駆動量Δだけ駆動され
ているかレンズ駆動が完了したか否かの判定がなされ、
ＮＯである場合にはステップＳ３６に戻され引続きレン
ズ駆動が行われ、ＹＥＳである場合には一連の測距、演
算、レンズ駆動のシーケンスが完了しステップＳ３８に
おいてシャッタによる露光が開始されるのである。

【０１８９】従って、本実施例においては、動体予測演
算をするに先立って行われる画素データの取出しを、１
回目に第１ないし第３の画素データを取出し、２回目に
第２の画素データの一部を取出し、３回目に第１ないし
第３の画素データを取出し、かつ、位相差データを算出
するに際し、１回目に得られた、光軸を境にした２つの
領域のデータから第１の位相差データを求め、２回目に
得られた、光軸を含む領域と光軸を含まない領域のデー
タから第２の位相差データを求め、３回目に得られた光
軸を含む領域と光軸を含まない領域のデータから第３の
位相差データを求めているために、画素データの取出し
時間を短縮できると共に撮影レンズ駆動量を演算するに
要する時間を短縮することができ、ひいては、動体予測
をより迅速かつ適正に行うことができる。

【０１９０】今まで説明した実施例は、第１ないし第３
列のデータを得るための電荷蓄積（積分）を行う期間を
２回に亘って設定し、それぞれの回のデータに基づいて
レンズ駆動量を求め、この駆動量だけレンズ駆動して合
焦状態にしているが、先ず１回目に第１ないし第３列の
データを得たときにピントずれ量を求め、このずれ量に
対応してレンズ駆動を行い合焦点に近づけた後に２回目
ないし３回目の電荷蓄積を行い第１列ないし第３列のデ
ータに基づいて動体予測を加味したレンズ駆動を行い最
終的な合焦点に駆動するようにしても良い。この具体例
については、既に述べた図１２〜図１６および図１７を
用いて説明したところと共通する部分が多いので、主と
して相違している部分について説明する。

【０１９１】先ず、第１の演算手段４１は、図１３のス
テップ５１で第１列のデータＡ１と第２列のデータＢ１
とから、第１の位相差データσ１を算出する。

【０１９２】第２の演算手段４２は、図１６のステップ
Ｓ７９において、上述のステップＳ７６の格納されたデ
ータＡ２，Ｃ２から第２の位相差データσ２を算出し、
第３の演算手段４３は、データＣ３，Ｂ３から第３の位
相差を算出する。

【０１９３】そして、予測演算手段４４は、図１６のス
テップＳ８１で、第２の位相差データσ２と第３の位相
差データσ３とステップＳ５６で求められた時間Ｔ１′
と、ステップＳ６８で求められた時間Ｔ２′と、ステッ
プＳ８０で求められたＴ３′との計５種のデータに基づ
いて動体予測を加味したレンズ駆動量Δを算出する。

【０１９４】この実施例においては、最終的に合焦駆動
させるに際し、１回目の測距によって被写体が静止して
いるか移動しているかに拘りなく、とりあえず撮影レン
ズを合焦点に近づけるように駆動し、２，３回目の測距
によって再び撮影レンズを動体予測を加味して駆動させ
ているためにトータルの合焦駆動時間を短縮化すること
ができると共に、追従性の良好な動体予測演算ができる
。

【０１９５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明に係る焦点状態検出装置によれば、画素デ
ータを検出するに際し、被写体光束の光軸を境にして対
称な２つの領域の２つの光束と、光軸を含む領域の光束
との３つの光束のそれぞれを検出し、これらのデータを
基に位相差データを求めて最終的なレンズ駆動を行って
いるので、トータルの時間が短縮化される。

【０１９６】また、このような利点は、合焦精度を向上
させるために多数回の測距を行う場合や動体予測機能を
有させるために複数回の測距を行う場合に特に有効とな
る。

【０１９７】さらに、請求項２に記載の発明に係る焦点
状態検出装置によれば、ファインダ光学系によって形成
される観察画面の一部を測距光学系に導入しているため
に、測距光学系とファインダ光学系が別個独立に設けら
れる場合であっても、観察画面内の測距領域と実際の測
距領域との間のパララックスが生ぜず、撮影意図を完全
に生かせる測距を行うことができる。

【０１９８】請求項３に記載の本発明に係る合焦状態検
出装置によれば、画素データを検出するに際し、被写体
光束の光軸を境にして対称な２つの領域の２つの光束と
、光軸を含む領域の光束との３つの光束のそれぞれの検
出を複数回にわたる検出のすべてに行わずに選択的に少
なくとも２つのデータを検出し、これらのデータを基に
位相差データを求めて最終的なレンズ駆動を行っている
ので、トータルの時間が短縮化される。

【０１９９】請求項４に記載の本発明に係る合焦状態検
出装置によれば、画素データを検出するに際し、被写体
光束の光軸を境にして対称な２つの領域のそれぞれの光
束と被写体光束の光軸を含む領域の光束との合計３つの
光束のそれぞれの出力の相関に基づいて合焦状態の検出
を行っているとともに、被写体光束の光軸を含む領域の
光束を受ける光電変換素子の近傍にモニタ部を設け、こ
のモニタ部の出力平均レベルが所定値に達したときに上
述の３つの光束のそれぞれの光積分の打切り時点を制御
しているので、被写体距離の大小（遠近）あるいは被写
体が静止しているか移動しているかに拘らず被写体輝度
に正確に追従したデータを得ることができ、画素データ
の信頼性を向上させることができる。

【０２００】また、測距中に被写体輝度が急激に上昇し
たり、下降しても正確な測距データを得ることができ、
その上、上述したように測距のデータの信頼性が被写体
距離の大小に拘らず一定とされるのでより高精度な合焦
状態検出装置を得ることができる。

【０２０１】請求項５に記載の発明に係る合焦状態検出
装置によれば、画素データを検出するに際し、被写体光
束の光軸を境にして対称な２つの領域の２つの光束と、
光軸を含む領域の光束との３つの光束のそれぞれの検出
を複数回にわたる検出のすべてに行わずに選択的に少な
くとも２つのデータを検出し、これらのデータを基に互
いに異なる複数時点のそれぞれの位相差データを求めて
動体予測の演算を行った後に最終的なレンズ駆動を行っ
ているので、トータルの時間が短縮化され、延いては追
従性の良好な動体予測演算ができ、動体をぶれなく撮影
し得るカメラを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焦点状態検出装置の一実施例の概
略構成を示す斜視図である。

【図２】図１中に示される実施例の光学系の構成を示す
平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】図１の正面図である。

【図５】図１中に示される光電変換部の電気回路を示す
回路図である。

【図６】本発明の一実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図７】図６に引続くステップを示すフローチャートで
ある。

【図８】図７に引続くステップを示すフローチャートで
ある。

【図９】図８に引続くステップを示すフローチャートで
ある。

【図１０】図１の実施例の動作を説明するための波形図
である。

【図１１】図５中に示されるシフトレジスタのデータ転
送と出力シフトを説明するための図である。

【図１２】本発明の他の実施例の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１３】図１２に引続くステップを示すフローチャー
トである。

【図１４】図１３に引続くステップを示すフローチャー
トである。

【図１５】図１４に引続くステップを示すフローチャー
トである。

【図１６】図１５に引続くステップを示すフローチャー
トである。

【図１７】同じく他の実施例の動作を説明するための各
部の波形図である。

【図１８】図１〜図４に示した実施例とは異なる本発明
の他の実施例の概略構成図である。

【図１９】本発明のモニタ部の変形例を示す回路図であ
る。

【図２０】図１および図１８に示した実施例とは異なる
本発明のさらに他の実施例の概略構成図である。

【図２１】図２０に示した実施例の動作の一部を説明す
るためのフローチャートである。

【図２２】図２０中に示される予測演算手段の動作を説
明するための図である。

【図２３】従来の合焦状態検出装置の一例を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

１　　撮影レンズ ３　　予定結像面 ４　　コンデンサレンズ ８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１１　　ミラー８ｃ　　ハー
フミラー １０　　補正レンズ １２，１３　　ファインダレンズ １４ａ，１４ｂ，１４ｃ　　第１，第２，第３の孔１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ　　再結像レンズ１６　　光電変換
部 １７　　第１の光電変換部 １８　　第２の光電変換部 １９　　第３の光電変換部 ２０，２２，２４　　リセット部 ２１，２３，２５，２７，２８　　シフト部２６　　シ
フトレジスタ ２９　　制御回路 ３０　　モニタ部 ３０′　　微小受光素子 ４１，４２，４３　　第１、第２、第３の演算手段４４
　　予測演算手段 ４５　　シーケンス制御手段 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３　　光束

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被写体光束の光軸を境にして対称な２
   つの領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変
   換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形
   成する第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換
   光学系によって形成される２つの光束の光強度分布のそ
   れぞれに対応した電気信号を得る第１および第２の光電
   変換手段と、上記第３の変換光学系によって形成される
   光束の光強度分布に対応した電気信号を得る第３の光電
   変換手段と、上記第１、第２および第３の光電変換手段
   によって得られる３つの電気信号の出力の相関に基づい
   て被写体像の焦点状態を検出する演算手段と、を具備す
   ることを特徴とする合焦状態検出装置。
2. 【請求項２】　　被写体光束の光軸を境にして対称な２
   つの領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変
   換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形
   成する第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換
   光学系によって形成される２つの光束の光強度分布に対
   応した第１および第２の電気信号に変換する第１および
   第２の光電変換手段と、上記第３の変換光学系によって
   形成される光束の光強度分布に対応した第３の電気信号
   に変換する第３の光電変換手段と、撮影画面に対応する
   観察画面を形成すると共に、上記第３の変換光学系に観
   察画面光軸を含んだ領域の光束を導入するファインダ光
   学系と、上記第１、第２および第３の光電変換手段によ
   って得られる上記第１、第２および第３の電気信号の出
   力の相関に基づいて被写体像の焦点状態を検出する演算
   手段と、を具備することを特徴とする焦点状態検出装置
   。
3. 【請求項３】　　被写体光束の光軸を境にして対称な２
   つの領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変
   換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形
   成する第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換
   光学系によって形成される２つの光束のそれぞれを複数
   の電荷蓄積型光電変換素子を列状に配置した領域で受け
   る第１および第２の受光部と、上記第３の変換光学系に
   よって形成される光束を複数の電荷蓄積型光電変換素子
   を列状に配置した領域で受ける第３の受光部と、上記第
   １、第２および第３の受光部における各蓄積電荷をクリ
   アするための第１、第２および第３の電荷クリア部と、
   少なくとも上記第１、第２および第３の受光部における
   各光電変換素子の数に対応する数の容量を有すると共に
   、シフト信号を受けてシリアル出力を送出するシフトレ
   ジスタ部と、上記第１、第２および第３の受光部におけ
   る各光電変換素子への各蓄積電荷量のデータを上記シフ
   トレジスタ部に転送するための第１、第２および第３の
   電荷転送部と、上記第１、第２および第３の受光部のそ
   れぞれによって得られる３つのまたは２つの画像情報信
   号を複数時点で得るために上記第１、第２および第３の
   電荷クリア部におけるクリア信号と上記第１、第２およ
   び第３の電荷転送部における転送信号と上記シフトレジ
   スタ部におけるシフト信号とを同時または選択的に発生
   する制御部と、を具備することを特徴とする合焦状態検
   出装置。
4. 【請求項４】　　被写体光束の光軸を境にして対称な２
   つの領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変
   換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形
   成する第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換
   光学系によって形成される２つの光束の光積分によって
   得られる光強度分布のそれぞれに対応した電気信号を得
   る第１および第２の光電変換手段と、上記第３の変換光
   学系によって形成される光束の光積分によって得られる
   光強度分布に対応した電気信号を得る第３の光電変換手
   段と、上記第３の変換光学系によって形成される光束の
   光量をモニタするために上記第３の光電変換手段の設置
   位置の近傍に配置されたモニタ用の光電変換手段と、上
   記第１、第２および第３の光電変換手段によって得られ
   る３つの電気信号の出力の相関に基づいて被写体像の合
   焦状態を演算する演算手段と、上記モニタ用の光電変換
   手段の出力が所定レベルに達したときに上記第１、第２
   および第３の光電変換手段における光積分を打切るよう
   に制御する積分制御手段と、を具備することを特徴とす
   る焦点状態検出装置。
5. 【請求項５】　　被写体光束の光軸を境にして対称な２
   つの領域の光束をそれぞれ形成する第１および第２の変
   換光学系と、被写体光束の光軸を含んだ領域の光束を形
   成する第３の変換光学系と、上記第１および第２の変換
   光学系によって形成される２つの光束の光強度分布のそ
   れぞれに対応した第１および第２の電気信号を得る第１
   および第２の光電変換手段と、上記第３の変換光学系に
   よって形成される光束の光強度分布に対応した第３の電
   気信号を得る第３の光電変換手段と、上記第１および第
   ２の電気信号の第１の位相差を求める第１の演算手段と
   、上記第１および第３の電気信号の第２の位相差を求め
   る第２の演算手段と、上記第２および第３の電気信号の
   第３の位相差を求める第３の演算手段と、焦点状態を検
   出する一連のシーケンスを開始させる信号に基づいて上
   記第１および第２の電気信号を取出すべく上記第１およ
   び第２の光電変換手段における光電変換の開始時点を制
   御し、しかる後、上記第１および第３の電気信号を取出
   すべく上記第１および第３の光電変換手段における光電
   変換の開始時点を制御し、しかる後、上記第２および第
   ３の電気信号を取出すべく上記第２および第３の光電変
   換手段における光電変換の開始時点を制御するシーケン
   ス制御手段と、上記第１、第２および第３の演算手段か
   ら上記シーケンス制御手段によって時系列化して求めら
   れる上記第１、第２および第３の位相差の各データに基
   づき、被写体の変位の予測値を算出する予測演算手段と
   、を具備することを特徴とする合焦状態検出装置。