JPH0527158A - 自動合焦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合焦検出の所要時間が短縮でき、実質的な測
距精度を損わずに自動合焦のトータル時間が短縮できる
自動合焦装置を提供する。 【構成】 被写体光束の光軸を境にして対称な領域と光
軸を含む領域との３領域に対応して第１〜第３の光電変
換手段１７〜１９を設ける。これらの光電変換手段１
７，１８，１９の各出力信号の相関に基づきレンズ駆動
量を求め合焦駆動する。この際に、露光演算手段２０で
得られた適正絞り値と設定回路２１からのしきい絞り値
とを比較手段２２で比較する。しきい絞り値に対し適正
絞り値が大のときには被写界深度が深いために第２の演
算手段２３ｄで上記第１および第３の光電変換手段１
７，１９の出力に基づきラフな測距演算を行う。しきい
絞り値に対し適正絞り値が小のときには深度が浅いため
に第１の演算手段２３ｃで上記第１および第２の光電変
換手段１７および１８の出力に基づき精確な測距演算を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動合焦装置に関し、
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し、このデータ
に基づいて撮影光学系を合焦状態に駆動する装置に関す
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
状態を検出して合焦状態に駆動する場合には、その焦点
状態を検出する光学系としては主として２種の方式があ
る。

【０００３】即ち、その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、他の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。

【０００４】これら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。

【０００５】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。

【０００６】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を検出することは、Ｃ
ＣＤ等の光電変換素子を用いて行われ、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。

【０００７】これをより詳しく説明すれば、図２０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
れた像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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】ここで、被写体２が図２０の紙面において
左方に距離ｘ_１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ｘ_２だけ左方に動くことになる。

【００１１】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Ｌ_０だけ位相を
有して生じるということである。

【００１２】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
ｘ_３だけ等量づつ互いに近づくことになる。

【００１３】このような状態から合焦状態にもって行く
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ｘ_４（図示せず）だけ移動させる
必要がある。

【００１４】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Ｌ_０を検出し、具体的には距離
ｘ_３を求め、この距離ｘ_３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ｘ_４を求め、この駆動
量ｘ_４だけフォーカス駆動すれば良い。

【００１５】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ｘ_４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。

【００１６】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。

【００１７】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２０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ｘ_４を求めるようになっ
ている。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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ｘ_４
が求められるのである。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】そして、以上のような自動合焦装置におい
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。

【００２８】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。

【００２９】一方、上述のような種々の自動合焦装置に
用いられる合焦検出部における測距精度は、一般的には
最も悪い条件を満たすよう設定されている。即ち、撮影
レンズ光学系の絞りが開放のときに被写体が被写界深度
内に入り充分な画質を満足させる様に総合的なシステム
が構成されているのである。

【００３０】しかし、現実に行われる撮影は、絞り込ま
れて行われることが多く、絞り込む程に被写界深度が深
くなるという関係上、絞り込んで行われる撮影の場合に
は、上述の測距精度がいわゆる過剰品質となり構成並び
に動作に冗長性が生じることになる。

【００３１】このために、特開昭５５−４８７３７号公
報や特開昭５５−１１１９２６号公報に示されているよ
うに、合焦と非合焦の判定を行うに際してその合焦範囲
を絞り値の大小に応じて変更し、例えば絞り値が大きい
ときには、被写界深度が深いために合焦範囲を拡大し、
逆に小さいときには、合焦範囲を小さくしている。従っ
て、合焦の判定と実際の合焦状態のくい違いを防止でき
る。

【００３２】また、特開昭６０−４９１３号公報に示さ
れているように、合焦状態の検出を行う時間を短縮化す
るために検出素子の画素数を、高精度が必要とされる合
焦点の付近において多くし、高精度が必要とされないと
きに少なくしている。

【００３３】さらに、特開昭５５−１１１９２４号公報
に示されているように、撮影レンズ光学系の絞りの変化
に応じて、複数画素でなる検出素子の実質的なピッチを
変化させることによって絞り値に拘らず常に正確な検出
が行われるようになっている。

【００３４】また、特開昭５５−１１３００号公報に示
されているように、合焦検出回路の出力に基づいて合焦
表示を行うに際し、絞り値の大小に対応して変化する被
写界深度が浅いとき（絞り値が小さいとき）には合焦表
示精度を高め、被写界深度が深いとき（絞り値が大のと
き）には合焦表示精度を低くすることによってカメラの
操作性を向上させている。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動合焦装置に
おいては、測距精度を向上させるためや動作予測機能を
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。

【００３６】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。

【００３７】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
三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。

【００３８】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。

【００３９】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、観察画面の中央部とい
うのは、パララックスが生じるために被写体距離に応じ
て変化してしまう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。

【００４０】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。

【００４１】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、絞り値の大小に応じ総合的な測
距精度を必要最小限のものに変化させ合焦検出スピード
を向上させて応答性の良好な自動合焦装置を提供するこ
とにある。

【００４２】また、本発明の第２の目的は、上述の第１
の目的を満たすと共に移動する被写体を合焦させるため
の予測機能をも兼ね備えたものにおいて上記第１の目的
を達成し得る自動合焦装置を提供することにある。

【００４３】さらに本発明の第３の目的は、動体予測機
能を有する予測測距モードと動体予測機能を有さない通
常測距モードとを切換えることができるものにおいて上
記第１の目的を達成し得る自動合焦装置を提供すること
にある。

【００４４】また、本発明の第４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自動合
焦装置を提供することにある。

【００４５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記第１の目的を達成させるために、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それぞれ変
換する第１および第２の変換光学系と、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しないよう
に構成された第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
布に対応した並列信号でなる第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、これら第１お
よび第２の光電変換手段の中間位置に配置され上記第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
応した並列信号でなる第３の電気信号を得る第３の光電
変換手段と、並列信号でなる上記第１、第２および第３
の電気信号を第１、第３、第２の順に出力される直列信
号でなる第１、第３および第２の出力データに変換する
第１の並列／直列変換手段と、並列信号でなる上記第１
および第３の電気信号を第１、第３の順に出力される直
列信号でなる第１および第３の出力データに変換する第
２の並列／直列変換手段と、上記第１の並列／直列変換
手段によって得られる第１、第３および第２の出力デー
タの相関に基づいて被写体像の焦点状態に対応した合焦
データを得る第１の演算手段と、上記第２の並列／直列
変換手段によって得られる第１および第３の出力データ
の相関に基づいて被写体像の焦点状態に対応した合焦デ
ータを得る第２の演算手段と、被写体輝度を測光し適正
絞り値を求める露光演算手段と、この露光演算手段で得
られた適正絞り値と予め設定されたしきい絞り値とを比
較する比較手段と、上記比較手段で適正絞り値がしきい
絞り値より小さいと判定されたときには上記第１の並列
／直列変換手段と上記第１の演算手段を作動させ、一
方、上記比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より大き
いと判定されたときには上記第２の並列／直列変換手段
と上記第２の演算手段を作動させるように制御する切換
制御手段と、上記切換制御手段によって選択的に作動さ
れる第１または第２の演算手段によって得られた合焦デ
ータに基づいて合焦駆動データを得る合焦演算手段と、
上記合焦演算手段で得られた合焦駆動データに基づいて
撮影光学系を合焦駆動する駆動手段と、を具備すること
を特徴としたものである。

【００４６】請求項２に記載の発明は、上記第２の目的
を達成させるために、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それぞれ変換する第１および
第２の変換光学系と、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しないように構成された第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並列
信号でなる第１および第２の電気信号を複数時点にわた
って得る第１および第２の光電変換手段と、これら第１
および第２の光電変換手段の中間位置に配置され上記第
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
対応した並列信号でなる第３の電気信号を複数時点にわ
たって得る第３の光電変換手段と、並列信号でなる上記
第１、第２および第３の電気信号を第１、第３、第２の
順に出力される直列信号でなる第１、第３および第２の
出力データに変換する第１の並列／直列変換手段と、並
列信号でなる上記第１および第３の電気信号を第１、第
３の順に出力される直列信号でなる第１および第３の出
力データに変換する第２の並列／直列変換手段と、上記
第１の並列／直列変換手段によって複数時点にわたって
得られる第１および第２の出力データの相関に基づいて
所定時間の後の被写体像の焦点状態に対応した予測デー
タを得る第１の予測演算手段と、上記第２の並列／直列
変換手段によって複数時点にわたって得られる第１およ
び第３の出力データの相関に基づいて所定時間の後の被
写体像の焦点状態に対応した予測データを得る第２の予
測演算手段と、被写体輝度を測光し適正絞り値を求める
露光演算手段と、この露光演算手段で得られた適正絞り
値と予め設定されたしきい絞り値とを比較する比較手段
と、この比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より小さ
いと判定されたときには上記第１の並列／直列変換手段
と上記第１の予測演算手段を作動させ、上記比較手段で
適正絞り値がしきい絞り値より大きいと判定されたとき
には上記第２の並列／直列変換手段と上記第２の予測演
算手段を作動させるように制御する切換制御手段と、こ
の切換制御手段によって選択的に作動される第１または
第２の予測演算手段によって得られた予測データに基づ
いて合焦駆動データを得る合焦演算手段と、上記合焦演
算手段で得られた合焦駆動データに基づいて撮影光学系
を合焦駆動する駆動手段と、を具備することを特徴とし
たものである。

【００４７】請求項３に記載の発明は、上記第３の目的
を達成させるために、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それぞれ変換する第１および
第２の変換光学系と、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しないように構成された第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並列
信号でなる第１および第２の電気信号を複数時点にわた
って得る第１および第２の光電変換手段と、これら第１
および第２の光電変換手段の中間位置に配置され上記第
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
対応した並列信号でなる第３の電気信号を複数時点にわ
たって得る第３の光電変換手段と、並列信号でなる上記
第１、第２および第３の電気信号を第１、第３、第２の
順に出力される直列信号でなる第１、第３および第２の
出力データに変換する第１の並列／直列変換手段と、並
列信号でなる上記第１および第３の電気信号を第１、第
３の順に出力される直列信号でなる第１および第３の出
力データに変換する第２の並列／直列変換手段と、上記
第１の並列／直列変換手段によって得られる第１、第３
および第２の出力データの相関に基づいて被写体像の焦
点状態に対応した合焦データを得る第１の演算手段と、
上記第２の並列／直列変換手段によって得られる第１お
よび第３の出力データの相関に基づいて被写体像の焦点
状態に対応した合焦データを得る第２の演算手段と、上
記第１の並列／直列変換手段によって複数時点にわたっ
て得られる第１および第２の出力データの相関に基づい
て所定時間の後の被写体像の焦点状態に対応した予測デ
ータを得る第１の予測演算手段と、上記第２の並列／直
列変換手段によって複数時点にわたって得られる第１お
よび第３の出力データの相関に基づいて所定時間の後の
被写体像の焦点状態に対応した予測データを得る第２の
予測演算手段と、被写体輝度を測光し適正絞り値を求め
る露光演算手段と、この露光演算手段で得られた適正絞
り値と予め設定されたしきい絞り値とを比較する比較手
段と、この比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より小
さいと判定されたときには上記第１の並列／直列変換手
段と上記第１の演算手段または上記第１の予測演算手段
を作動させ、上記比較手段で適正絞り値がしきい絞り値
より大きいと判定されたときには上記第２の並列／直列
変換手段と上記第２の演算手段または上記第２の予測演
算手段を作動させるように制御する切換制御手段と、動
体予測モードであるか否かを指定するモードスイッチ
と、上記モードスイッチで動体予測モードであると指定
されたときに第１または第２の予測演算手段と第１また
は第２の並列／直列変換手段を作動させ、動体予測モー
ドでないと指定されたときに第１または第２の演算手段
と第１または第２の並列／直列変換手段を作動させるよ
うに制御するモード制御手段と、切換制御手段によって
選択的に作動される第１または第２の予測演算手段によ
って得られた予測データに基づいて合焦駆動データを得
る合焦演算手段と、上記合焦演算手段で得られた合焦駆
動データに基づいて撮影光学系を合焦駆動する駆動手段
とを具備すること、を特徴としたものである。

【００４８】請求項４に記載の発明は、上記第４の目的
を達成させるために、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を具備す
ることを特徴としたものである。

【００４９】

【作用】上記のように構成された自動合焦装置は、高精
度な測距演算手段と低精度な測距演算手段とを備え、撮
影光学系の絞り値が大きいときには低精度の測距演算手
段を用い、絞り値が小さいときには、高精度の測距演算
手段を用いて総合的にみた処理スピードを向上させてい
る。

【００５０】即ち、絞り値が小さいときには、高精度の
測距演算手段を用い、位相差検出方式の基本構成によっ
て得られる２つの信号に、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種のみ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合焦精度を高く維持
しながら高速に焦点状態の検出を行うことができるよう
になっている。

【００５１】また、絞り値が大きいときには、低精度の
測距演算手段を用い、被写体光束の光軸を含む領域と含
まない領域との２種の光束の像の光強度分布を光電変換
して得られる２種の信号のみで測距を行って総合的な処
理スピードを高めている。

【００５２】また、動体予測機能を有しない通常の自動
合焦装置に限らず、動体予測機能を有する自動合焦装置
に適用した場合も同様に作用する。

【００５３】さらに、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観察画面中の測距領域
にずれ（パララックス）が生じないようにしている。

【００５４】

【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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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１
８上に集束されるようになっている。

【００５８】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。

【００５９】従って、光電変換部１６上には第１、第
３、第２の順に一列に第１、第３、第２の光電変換部１
７，１９，１８が配置されていることになる。

【００６０】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を順次に透過または反射して観察画
面を見ることができるようになっている。

【００６１】一方、被写体輝度を測光し、フィルム感
度、設定シャッタ秒時等に応じて適正絞り値を求める露
光演算手段２０と、撮影レンズ光学系の焦点距離データ
に基づく被写界深度に応じて固定的に設定されたしきい
絞り値を設定する設定回路２１が設けられている。この
露光演算手段２０の出力端、即ち適正絞り値データの送
出端は比較手段２２の比較入力端に接続されている。こ
の比較手段２２は、適正絞り値＞しきい絞り値のときに
“１”のフラグを出力し、適正絞り値＜しきい絞り値の
ときに“０”のフラグを出力するようになっている。

【００６２】このような比較手段２２の出力は、信号処
理回路２３に供給されるようになっていて、この信号処
理回路２３には、動体予測を加味した測距を行う動体予
測モードと、この動体予測モードでないこと、即ち動体
予測を行わないで測距を行うモード（以下「通常モー
ド」と称する）を指定するモードスイッチ２４の出力が
供給されるようになっている。

【００６３】そして、信号処理回路２３は、モード制御
手段２３ａを有している。このモード制御手段２３ａ
は、並列／直列変換手段２３ｂ、第１および第２の演算
手段２３ｃ，２３ｄを制御するように構成されている。

【００６４】即ち、モード制御手段２３ａは、詳細な動
作は後述するが、その基本動作がモードスイッチ２４で
動作予測モードであると指定されたときに並列／直列変
換手段２３ｂと第１の演算手段２３ｃと第２の演算手段
２３ｄとを制御して動作予測モードに対応するように設
定し、モードスイッチ２４が通常モードであると指定さ
れたときに並列／直列変換手段２３ｂと第１の演算手段
２３ｃと第２演算手段２３ｄとを制御して通常モードに
対応するように設定するものである。

【００６５】また、信号処理回路２３は、比較手段２２
で“１”フラグが出力されたときに第１の演算手段２３
ｃを作動させ、“０”フラグが出力されたときに第２の
演算手段２３ｄを作動させるように切換える切換制御手
段（図示せず）が含まれて構成されている。

【００６６】そして、信号処理回路２３の出力端、即
ち、第１または第２の演算手段２３ｃまたは２３ｄによ
って得られる合焦データの送出端が合焦演算手段２５の
入力端に接続され、この合焦演算手段２５の出力端が駆
動手段２６の入力端に接続されている。

【００６７】上述の合焦演算手段２５は、第１または第
２の演算手段によって得られた合焦データに基づいて合
焦駆動データを得るもので、駆動手段２６は、合焦演算
手段で得られた合焦駆動データに基づいて撮影光学系を
合焦駆動させるものである。

【００６８】さて、上述の光電変換部１６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、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リセット部３０と電荷シフト
をするためのシフト部３１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、同様にしてリセット
部３２，３４とシフト部３３，３５が接続されている。

【００６９】また、第１〜第３の光電変換部１７〜１９
には、上述の並列／直列変換手段２３ｂの一例であるア
ナログ形式のシフトレジスタ３６が接続され、また、同
シフトレジスタ３６におけるシフト制御を２相で行うた
めのシフト部３７，３８が接続されている。

【００７０】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３０，３２お
よび３４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φｒ_１，φｒ_２およびφｒ_３）
と、上記シフト部３１，３３および３５における転送信
号（第１、第２および第３のシフトパルスφｔ_１，φｔ
_２およびφｔ_３）と上記シフトレジスタ３６におけるシ
フト信号としてのシフトパルスφ_１，φ_２とを同時また
は選択的に発生する制御部３９が設けられている。

【００７１】そして、上述の各リセット部３０，３２お
よび３４には、制御部３９から送出される第１、第２お
よび第３のリセットパルスφｒ_１，φｒ_２およびφｒ_３
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３１，３３および３５と第１および第２のシフト
部３７および３８には、第１、第２および第３のシフト
パルスφｔ_１，φｔ_２およびφｔ_３とシフトパルスφ_１
およびφ_２のそれぞれが供給されるようになっている。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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、補助レンズ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種の光束のすべてまた
はそのうちの２種の光束で行われるのである。

【００７５】詳しくは、シャッタ釦の半押し等によって
図６に示すステップＳ０のように自動合焦動作のシーケ
ンスが開始されると、次のステップＳ１において「動体
予測モード？」の判定が行われ、図１に示すモードスイ
ッチ２４の作動状態が検知され、動体予測モードである
と判定されたときに次のステップＳ２に移行する。

【００７６】このステップＳ２は、図１に示す露光演算
手段２０で適正絞り値を求めるもので、次のステップＳ
３において「適正絞り値＜しきい絞り値？」の判定が行
われる。この判定は、図１に示す比較手段２２に入力さ
れる２つのデータ、即ち、露光演算手段２０の出力デー
タである適正絞り値と設定回路２１の出力データである
しきい絞り値との２つのデータに基づいて行われる。

【００７７】そして、「適正絞り値＜しきい絞り値」の
場合には、次のステップＳ４で高精度な測距を行う第１
の予測演算手段による測距演算が実行される。この詳細
については後述する。

【００７８】一方、「適正絞り値＞しきい絞り値」の場
合には、次のステップＳ７で低精度な測距を行う第２の
予測演算手段による測距演算が実行される。この詳細に
ついては後述する。

【００７９】一方、ステップＳ１で動体予測モードでな
いと判定された場合、即ち通常モードの場合にはステッ
プＳ９で動体予測を加味しない測距が実行される。

【００８０】そして、上述のステップＳ４またはＳ７で
得られたそれぞれ測距データに基づいて駆動量の算出が
ステップＳ５またはＳ８で行われ、ステップＳ６でもっ
て撮影レンズ光学系が合焦駆動されるのである。

【００８１】ここで、ステップＳ４で行われる第１の予
測演算の詳細について説明する。

【００８２】図７に示すステップＳ１０でスタートされ
ると、ステップＳ１１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３６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。

【００８３】これにひき続いてステップＳ１２において
タイマーが起動し、ステップＳ１３において第１、第
２、第３のリセットパルスφｒ_１，φｒ_２，φｒ_３が図
１１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３０，３２，３４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。

【００８４】するとステップＳ１４において第１、第
２、第３のリセットパルスφｒ_１，φｒ_２，φｒ_３のＬ
レベルへの立下りによって各光電変換部１７，１８，１
９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。

【００８５】しかる後、ステップＳ１５において、モニ
タ部４０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Ｖｒｅ
ｆを下回った時点でステップＳ１６に移行し、第１、第
２、第３のシフトパルスφｔ _１，φｔ_２，φｔ_３がＨレ
ベルに立上げられステップＳ１７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Ｓ１８に移行
する。

【００８６】さて、ステップＳ１８においては、シフト
パルスφ_１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ_２
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３６
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。

【００８７】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Ｎ_１と第２の光電変換部１８におけ
る画素数Ｎ_２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（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）になる
まで繰返し行われる。なお、この例においては、（Ｎ_１
＝Ｎ_２）＞Ｎ_３に設定されている。

【００８８】この実施例においては、シフトレジスタ３
６は、図１２中の符号ａに示すように上述の数Ｎ_１＋Ｎ
_２＋Ｎ_３に等しい容量を有して構成されている。従っ
て、ステップＳ１６で行われる転送動作は、図１２中の
符号ｂで示されるようになる。

【００８９】ステップＳ１８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Ｓ１９においてＮ
≧Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３の判定がなされ、ＮＯである場合に
は、ステップＳ２０に移行し、Ｎ＝Ｎ＋１のようにイン
クリメントされる。

【００９０】そして、ステップＳ１９においてＹＥＳ、
即ち総画素数のデータが図１２中の符号ｃで示すように
１回目の第１列データＡ_１、１回目の第３列データ
Ｃ_１、１回目の第２列データＢ_１の順にシフトレジスタ
３６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８に示すようなステップに移行す
る。

【００９１】図８において、ステップＳ２１でモニタ部
４０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４０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。

【００９２】次に、ステップＳ２２において、上述のス
テップＳ１２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Ｔ_１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Ｓ２３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Ｓ２２においてＮＯである場
合には、Ｔ≧Ｔ_１となるまでステップＳ２３への移行が
阻止されている。

【００９３】ここで、ステップＳ２２において「Ｔ≧Ｔ
_１？」の判断を行っているのは、ステップＳ１５におい
て行われているモニタ部４０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。

【００９４】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Ｔ_１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。

【００９５】さて、ステップＳ２３でタイマー回路の起
動がなされると、ステップＳ２４において第１および第
３のリセットパルスφｒ_１およびφｒ_３がＨレベルに立
上げられ、リセット部３０，３４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４０のリセット並び
に積分開始がなされる。

【００９６】次のステップＳ２６では、上述のステップ
Ｓ１５と同様にして、「Ｖａｇｃ≦Ｖｒｅｆ？」の比較
が行われ、モニタ部４０の出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧
Ｖｒｅｆを下回った時点でステップＳ２７に移行し、第
１と第３のシフトパルスφｔ_１とφｔ_３がＨレベルに立
上げられ、シフト部３１と３５を介して第１と第３の光
電変換部１７と１９のデータが図１２中の符号ｄに示す
ようにシフトレジスタ３６にシフトされる。

【００９７】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φ_１がＨレベルに立上げら
れ、反対にシフトパルスφ_２がＬレベルに立下げられ
る。

【００９８】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３６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。

【００９９】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Ｎ_３になるまで繰返し行われる。

【０１００】即ち、ステップＳ２９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Ｓ３０にお
いて「Ｎ≧Ｎ_３？」の判定がなされ、ＮＯである場合に
はステップＳ３１に移行しＮ＝Ｎ＋１のようにインクリ
メントされる。

【０１０１】そして、ステップＳ３０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１２中に符号ｅで示すように２回目の第１列デ
ータＡ_２のうちのＮ_３個の画素データがシフトレジスタ
３６から出力され、２回目のデータを求める図８に示す
ステップが完了し３回目のデータを求める図９に示すス
テップに移行する。

【０１０２】図９において、ステップＳ３２で、モニタ
部４０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４０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。

【０１０３】次に、ステップＳ３３において、上述のス
テップＳ２３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Ｔ_２を越えたか否かについて判断され、Ｙ
ＥＳである場合には、次のステップＳ３４に移行する。

【０１０４】ステップＳ３３においてＮＯである場合に
は、Ｔ≧Ｔ_２となるまでステップＳ３４への移行が阻止
されている。

【０１０５】ここで、ステップＳ３３においてＴ≧Ｔ_２
の判断を行っているのは、上述のステップＳ２２におい
て行われている、Ｔ≧Ｔ_１の比較と同様の理由である。

【０１０６】そして、ステップＳ３３でＹＥＳとなった
場合には、次のステップＳ３４において、第２および第
３のリセットパルスφｒ_２およびφｒ_３がＨレベルに立
上げられ、リセット部３２および３４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４０のリセット並びに積分開
始がなされる。

【０１０７】そして、次のステップＳ３６では、上述の
ステップＳ１５と同様にしてＶａｇｃ≦Ｖｒｅｆの比較
が行われ、モニタ部４０の出力電圧Ｖａｇｃが基準電圧
Ｖｒｅｆを下回った時点でステップＳ３７に移行し、第
２と第３のシフトパルスφｔ_２とφｔ_３がＨレベルに立
上げられ、シフト部３３と３５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３６にシ
フトされる。

【０１０８】このようなシフト動作は、図１２中の符号
ｆに示すように、シフトレジスタ３６において、２回目
のシフトでシフトレジスタ３６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Ａ_２のうちのＮ_１
−Ｎ_３個と２回目の第３列データＣ_２以外の空領域）、
即ち、２回目のデータＡ_２のうちのＮ_３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。

【０１０９】従って、ステップＳ３７の完了時点におい
ては、シフトレジスタ３６中のデータは図１２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Ａ_２のうちのＮ_１−Ｎ_３個と２回
目の第３列データＣ_２と、３回目の第３列データＣ_３と
３回目の第２列データＢ_３が順に並べられたものとな
る。

【０１１０】次のステップＳ３８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
３９においてシフトパルスφ_１がＨレベルに立上げら
れ、反対にシフトパルスφ_２がＬレベルに立下げられ
る。

【０１１１】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３６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。

【０１１２】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Ａ_２のうちのＮ_３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Ｃ_２が格納される。

【０１１３】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Ｃ_３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Ｂ_３がＲＡＭに格
納される。

【０１１４】次のステップＳ４０，Ｓ４１において、上
述のステップＳ１９，Ｓ２０において行われたと同様に
してＮ≧Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３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９に示すステップ
が完了し、図１０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Ｓ４２に移行する。

【０１１５】ステップＳ３２では、上述のステップＳ１
８，Ｓ２９，Ｓ３９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Ａ_１，Ｂ_１、即ち１回目
に求められた第１列のデータＡ_１と第２列のデータＢ_１
とから第１の位相差データσ_１が求められる。

【０１１６】次にデータＡ_２，Ｃ_２、即ち２回目に求め
られた第１列のデータＡ_２のうちのＮ_３個のデータと３
回目に求められたＮ_１−Ｎ_３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
Ｃ_２とから第２の位相差データσ_２が求められる。

【０１１７】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Ｂ_３と第３列のデータＣ
_３とから第３の位相差データσ_３が求められる。

【０１１８】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σ_１，σ_２，σ_３と、１回目の測距時
点と２回目の測距時点との時間Ｔ_１と２回目の測距時点
と３回目の測距時点との時間Ｔ_２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。

【０１１９】次に、ステップＳ４４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。

【０１２０】そして、次のステップＳ４５で上述のステ
ップＳ４３で求められたレンズ駆動量Δだけ駆動されて
いるか否かの判定がなされ、ＮＯである場合にはステッ
プＳ４４に戻され、引続きレンズ駆動が行われ、ＹＥＳ
となった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Ｓ４６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。

【０１２１】一方、図６に示すステップＳ７における第
２の予測演算は次のようにして行われる。

【０１２２】図７に示すステップＳ１０からステップＳ
１５までが上述説明した第１の予測演算の場合と同様に
して実行され、ステップＳ１５でＹＥＳ、即ちＶａｇｃ
≦Ｖｒｅｆのときには、ステップＳ１６〜Ｓ２０が実行
されず、ステップＳ１６Ａ，Ｓ１７Ａ，Ｓ１８Ａ，Ｓ１
９Ａ，Ｓ２０Ａが実行されるのである。

【０１２３】即ち、ステップＳ１６Ａにおいて、第１、
第３のシフトパルスφｔ_１，φｔ_３がＨレベルに立上げ
られステップＳ１７Ａ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Ｓ１８Ａに移行する。

【０１２４】この、ステップＳ１８Ａにおいては、シフ
トパルスφ_１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ
_２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２
６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ＲＡ
Ｍに１画素のデータとして格納される。

【０１２５】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Ｎ_１と第３の光電変換部１９におけ
る画素数Ｎ_３との２種の数を加えた数（Ｎ_１＋Ｎ_３）に
なるまで繰返し行われる。従って、ステップＳ１６Ａで
行われる転送動作は、図１２中の符号ｂで示されるよう
になる。

【０１２６】ステップＳ１８Ａ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Ｓ１９Ａにおい
て「Ｎ≧Ｎ_１＋Ｎ_３？」の判定がなされ、ＮＯである場
合には、ステップＳ２０Ａに移行し、Ｎ＝Ｎ＋１のよう
にインクリメントされる。

【０１２７】そして、ステップＳ１９ＡにおいてＹＥ
Ｓ、即ち総画素数のデータが図１２中の符号ｃで示すよ
うに１回目の第１列データＡ_１、１回目の第３列データ
Ｃ_１、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する。

【０１２８】そして、このような測距、即ちステップＳ
１０ないしステップＳ１５およびステップＳ１６Ａない
しステップＳ２０Ａは、所定の時間Ｔ_１０，Ｔ_２０毎に
繰返して行われ、１回目のデータＡ_１，Ｃ_１と２回目の
データＡ_２，Ｃ_２と３回目のデータＡ_３，Ｃ_３が得られ
る。

【０１２９】これらのデータは図１０に示すステップＳ
４２Ａのように１回目に求められた第１列のデータＡ_１
と第３列のデータＣ_１とから第１の位相差データσ_１が
求められる。次に２回目に求められた第１列のデータ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
Ｃ_２とから第２の位相差データσ_２が求められる。

【０１３０】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１列のデータＡ_３と第３列のデータＣ
_３とから第３の位相差データσ_３が求められる。

【０１３１】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σ_１，σ_２，σ_３と、１回目の測距時
点と２回目の測距時点との時間Ｔ_１０と２回目の測距時
点と３回目の測距時点との時間Ｔ_２０との合計５種のデ
ータに基づき動体予測を加味したレンズ駆動量Δが演算
によって求められる。

【０１３２】次に、ステップＳ４４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し、次のステッ
プＳ４５で上述のステップＳ４３Ａで求められたレンズ
駆動量Δだけ駆動されているか否かの判定がなされ、Ｎ
Ｏである場合にはステップＳ４４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Ｓ４６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合焦状態
にされた状態で適宜な露光が与えられるのである。

【０１３３】さて、上述のステップＳ１（図６）でＮＯ
と判定、即ち、通常モードであると判定されたときに
は、ステップＳ９に示すように動体予測を加味しない測
距を実行することになる。

【０１３４】このステップＳ９は、ステップＳ２〜Ｓ
５，Ｓ７，Ｓ８に準じた動作をするもので、その差異は
ステップＳ４，Ｓ７で行われる第１および第２の予測演
算から予測機能を除いたものである。

【０１３５】即ち、ステップＳ９で行われる第１の演算
は、図７に示すステップＳ１０からステップＳ２０まで
を上述同様に実行させ、次に図１０に示すステップＳ４
２からステップＳ４６までに準じて位相差データを算出
しレンズ駆動量の演算を行い、レンズ駆動を行い、合焦
状態にされた状態でシャッタレリーズが許容されるよう
になる。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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、換言すれば、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。

【０１４０】さらに、本実施例においては、適正絞り値
がしきい絞り値より小である場合には、被写界深度が浅
いために高精度の測距が必要とされるため、第１の演算
手段を用いて合焦駆動させ、適正絞り値がしきい絞り値
より大である場合には、被写界深度が深いために低精度
の測距で充分であるために第２の演算手段を用いて合焦
駆動させている。従って、総合的な信号処理時間を短縮
させることができる。

【０１４１】具体的には、第２の演算手段を用いる場合
には、並列データが格納されているシフトレジスタにお
けるシフト動作が、第１、第２、第３の画素数（Ｎ_１＋
Ｎ_３＋Ｎ_２）のうちの第１、第３の画素数（Ｎ_１＋
Ｎ_３）のみで良いので、画素数Ｎ_２に対応するシフト動
作時間が短縮されるのである。

【０１４２】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。

【０１４３】この具体例を、図１３ないし図１８を用い
て説明する。

【０１４４】ステップＳ３（図６参照）で「適正絞り値
＜しきい絞り値？」と判定された場合には、前述実施例
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１３に示す一連のステップ
中におけるステップＳ５１においてＣＣＤのイニシャラ
イズ、即ち、シフトレジスタ３６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。

【０１４５】これに引き続いてステップＳ５２におい
て、タイマーが起動すると共にステップＳ５３において
第１、第２、第３のリセットパルスφｒ_１，φｒ_２，φ
ｒ_３が図１８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３０，３２，３４を介して第１、
第２および第３の光電変換部１７、１８および１９にお
ける各光電変換素子の残留電荷がクリアされる。

【０１４６】すると、ステップＳ５４において、第１、
第２、第３のリセットパルスφｒ_１，φｒ_２，φｒ_３の
Ｌレベルへの立下りによって第１〜第３の光電変換部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。

【０１４７】しかる後、ステップＳ５５においてモニタ
部４０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Ｓ５６に移行し、第１、第２、第３
のシフトパルスφｔ_１，φｔ_２，φｔ_３がＨレベルに立
上げられる。

【０１４８】すると、ステップＳ５７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Ｓ５８に
移行する。

【０１４９】ステップＳ５８においては、シフトパルス
φ_１がＨレベルに立上げられ、反対にシフトパルスφ_２
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３６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。

【０１５０】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Ｎ_１と第２の光電変換部１８におけ
る画素数Ｎ_２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（Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３）になる
まで繰返し行われる。

【０１５１】そして、このステップＳ５８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Ｓ５
９においてＮ≧Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３の判定がなされ、ＮＯ
である場合には、ステップＳ６０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Ｓ
５９においてＹＥＳ、即ち総画素数のデータがシフトレ
ジスタ３６から出力され、図１３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１４に示す一連のステップが開始する。

【０１５２】図１４において、ステップＳ６１では、上
述のステップＳ５８において求められ、かつＲＡＭに格
納された画素データ、即ち、第１列のデータＡ_１と第２
列のデータＢ_１とから第１の位相差データσ_１が求めら
れる。

【０１５３】このようにして求められた第１の位相差デ
ータσ_１に基づき次のステップＳ６２でレンズ駆動量Δ
１が求められ、次のステップＳ６３でレンズが駆動され
る。また、ステップＳ６４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Ｓ６
３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Ｓ６５に移行する。

【０１５４】このステップＳ６５において、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Ｓ５１と同様に行われ、次のステップＳ６
６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Ｔ_１′を計測し、これを次のステップＳ６７でＲＡＭ
に格納すると共に上述のステップＳ６１で求められた位
相差データσ_１をＲＡＭに格納し、１回目のレンズ駆動
を行う、図１４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行わせるための図
１５に示す一連のステップが開始する。

【０１５５】図１５において、ステップＳ６８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
Ｓ６９において、第１および第３のリセットパルスφｒ
_１およびφｒ_３が図１８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３０および３４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。

【０１５６】すると、ステップＳ７０において、第１お
よび第３のリセットパルスφｒ_１およびφｒ_３のＬレベ
ルへの立下りによって第１および第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。

【０１５７】しかる後、ステップＳ７１において、モニ
タ部４０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Ｓ７２に移行し、第１および第３
のシフトパルスφｔ_１およびφｔ_３がＨレベルに立上げ
られる。

【０１５８】すると第１および第３のシフト部３１およ
び３５を介して第１および第３のシフトパルスφｔ_１お
よびφｔ_３がＨレベルに立上げられ、ステップＳ７３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Ｓ７４に移行する。

【０１５９】ステップＳ７４においては、シフトパルス
φ_１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ_２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３６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。

【０１６０】このような格納動作は、第３の光電変換部
１９の画素数Ｎ_３になるまで繰返し行われる。即ち、ス
テップＳ７４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Ｓ７５において「Ｎ≧Ｎ_３？」の
判定がなされ、ＮＯである場合にはステップＳ７６に移
行し、Ｎ＝Ｎ＋１のようにインクリメントされる。

【０１６１】そして、ステップＳ７５においてＹＥＳ、
即ち第３の画素数Ｎ_３のデータがシフトレジスタ３６か
ら出力されると、２回目のデータの取出しが行われ、図
１５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１６に示す一連のステップが開始しステップ
Ｓ７７に移行する。

【０１６２】ステップＳ７７でＳＴパルスがＨレベルに
立上げられ、モニタ部４０が所定レベルまで充電されて
スタンバイ状態にされる。

【０１６３】次のステップＳ７８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φｒ_１，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φｒ_２，φｒ_３に
おけるＨレベルの立上り時点）までの時間Ｔ_２′を、上
述のステップＳ６８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Ｔ_２′のデータを次のステップ
Ｓ７９でＲＡＭに格納し、ステップＳ８０でタイマーを
リセットすると同時にスタートさせる。

【０１６４】ステップＳ８０によるタイマーのスタート
と同時にステップＳ８１に移行し第２および第３のリセ
ットパルスφｒ_２およびφｒ_３がＨレベルに立上げられ
る。すると、ステップＳ８２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４０の各光電変
換素子の電荷蓄積が開始する。

【０１６５】しかる後、ステップＳ８３においてモニタ
部４０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Ｓ８４に移行し、第２および第３の
シフトパルスφｔ_２およびφｔ_３がＨレベルに立上げら
れ、図１６に示す一連のステップが完了し、図１７に示
す一連のステップが開始する。

【０１６６】図１７において、ステップＳ８５で、シフ
トカウンタがＮ＝１にセットされ、次のステップＳ８６
に移行する。

【０１６７】ステップＳ８６においては、シフトパルス
φ_１がＨレベルに立上げられ、シフトパルスφ_２がＬレ
ベルに立下げられる。

【０１６８】すると第２および第３の光電変換部１８お
よび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３６から出力Ｖ
ｏｕｔとして出力され、この出力がＡ／Ｄ変換されてＲ
ＡＭに１画素のデータとして格納される。

【０１６９】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（Ｎ_１−Ｎ_３）個のシフト
と、２回目および３回目に得られたデータＣ_２およびＣ
_３のシフトと、３回目に得られたデータＢ_３のシフトが
完了するまで行われる。

【０１７０】即ち、ステップＳ８６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Ｓ８７にお
いてＮ≧Ｎ_１＋Ｎ_２＋Ｎ_３の判定がなされ、ＮＯである
場合にはステップＳ８８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Ｓ８７においてＹＥ
Ｓ、即ち総てのデータが格納されると次のステップＳ８
９に移行する。

【０１７１】ステップＳ８９では、上述のステップＳ８
６で格納されたデータＡ_２，Ｃ_２から第２の位相差デー
タσ_２を求め、データＣ_３，Ｂ_３から第３の位相差デー
タσ_３を求める。

【０１７２】そして、次のステップＳ９０では、上述の
ステップＳ８０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
８９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Ｔ_０を加えた時間Ｔ_３′を求め、次のステッ
プＳ９１に移行する。

【０１７３】ステップＳ９１では、上述のステップＳ６
１で求められた第１の位相差データσ_１とステップＳ８
９で求められた第２および第３の位相差データσ_２およ
びσ_３とステップＳ６６で求められた時間Ｔ_１′と、ス
テップＳ７８で求められた時間Ｔ_２′とステップＳ９０
で求められた時間Ｔ_３′との計６種のデータに基づいて
レンズ予測駆動量Δを求める。

【０１７４】この予測駆動量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Ｓ９２でレンズ駆動が行われ、ステップＳ９３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Ｓ９４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。

【０１７５】一方、図６に示すステップＳ３で「適正絞
り値＞しきい絞り値」と判定されたときには、ステップ
Ｓ７に移行し、第２の予測演算が次のようにして行われ
る。

【０１７６】即ち、図１３に示すステップＳ５１からス
テップＳ５５までが上述説明した第１の予測演算の場合
と同様にして実行され、ステップＳ５５でＹＥＳ、即ち
Ｖａｇｃ≦ＶｒｅｆのときにはステップＳ５６からステ
ップＳ６０が実行されず、ステップＳ５６Ａ，Ｓ５７
Ａ，Ｓ５８Ａ，Ｓ５９Ａ，Ｓ６０Ａが実行されるのであ
る。ステップＳ５６Ａにおいて、第１、第３のシフトパ
ルスφｔ_１，φｔ_３がＨレベルに立上げられる。

【０１７７】すると、ステップＳ５７Ａ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Ｓ５８
Ａに移行する。

【０１７８】ステップＳ５８Ａにおいては、シフトパル
スφ_１がＨレベルに立上げられ、反対にシフトパルスφ
_２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３６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。

【０１７９】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Ｎ_１と第３の光電変換部１９におけ
る画素数Ｎ_３との２種の数を加えた数（Ｎ_１＋Ｎ_３）に
なるまで繰返し行われる。

【０１８０】そして、このステップＳ５８Ａ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Ｓ
５９Ａにおいて、Ｎ≧Ｎ_１＋Ｎ_３の判定がなされ、ＮＯ
である場合には、ステップＳ６０Ａに移行し、インクリ
メントされる。

【０１８１】そして、ステップＳ５９ＡにおいてＹＥ
Ｓ、即ち総画素数のデータシフトレジスタ３６から出力
され、図１３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１４
に示すと同様のステップが開始し、上述と同様にしてレ
ンズ駆動が行われ、合焦状態にされる。

【０１８２】他方、図６に示すステップＳ１でＮＯ、即
ち、通常モードであると判定されたときは、上述実施例
で説明したステップＳ９と同様のものが実行されること
になる。

【０１８３】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Ｓ６６（図１４参照）、ステッ
プＳ７８（図１６参照）、ステップＳ９０（図１７参
照）のそれぞれに有する時間Ｔ_１′，Ｔ_２′，Ｔ_３′
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。この場合に
は、図１４、図１６、図１７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。

【０１８４】即ち、実線で示すステップＳ６６、Ｓ６７
を破線で示すステップＳ６６′，Ｓ６７′に置き換え、
同様にして２つのステップＳ７８，Ｓ７９をステップＳ
７８′に置き換え、またステップＳ９０をステップＳ９
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。

【０１８５】従って、ステップＳ６５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Ｓ６６′で現
在時間が時間Ｔ_１′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Ｓ６１で求められた位相差デー
タσ_１がＲＡＭに格納され、以下の動作はステップＳ７
７までが前述と同様である。

【０１８６】そして、ステップＳ７７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Ｓ７８′で現
在時間が時間Ｔ_２′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Ｓ８０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。

【０１８７】以下の動作は、ステップＳ８９までは上述
同様でありステップＳ８９で位相差データσ_２，σ_３が
算出されると、次のステップＳ９０′で現在時間Ｔが時
間Ｔ_３′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Ｓ９１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。

【０１８８】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。

【０１８９】また、適正絞り値＜しきい絞り値のときに
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。

【０１９０】さらに、「適正絞り値＞しきい絞り値」の
ときには第１および第３の画素データのみに基づいて合
焦駆動量を求めているためにデータ取出し時間を短縮で
きる。

【０１９１】また、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。

【０１９２】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。

【０１９３】例えば、上述の各実施例においては、適正
絞り値がしきい絞り値より小なるときに実行される第１
の演算手段による位相差データの算出が、１回目には第
１および第２列の出力データＡ_１およびＢ_１を用いて行
われ、２回目には第１および第３列の出力データＡ_２お
よびＣ_２を用いて行われ、３回目には第２および第３列
の出力データＢ_３およびＣ_３を用いて行われているが、
各回の出力データをすべて第１列の出力データＡと第２
列の出力データＢとするようにしても良い。

【０１９４】一方、適正絞り値がしきい絞り値より大な
るときに実行される第２の演算手段による位相差データ
の算出が、各回において第１列の出力データＡと第３列
のデータＣを用いて行われているが、そのうちの少なく
とも１つを第１列の出力データＡと第２列の出力データ
Ｂとしても良い。

【０１９５】要は、第１の演算手段における総合的な測
距精度が精確であり、第２の演算手段における総合的な
測距精度がラフであり、かつ第１の演算手段と第２の演
算手段のそれぞれにおける処理時間を比べたときに第２
の演算手段の処理時間の方が短くなっていれば良いとい
うことである。

【０１９６】さらに、上述の各実施例におけるしきい絞
り値のセットは、撮影レンズの焦点距離等によって決定
される一義的なものとしても良いし、被写体距離に応じ
て被写界深度が変化することに対応させて可変させるよ
うにしても良い。

【０１９７】また、撮影レンズが、ズームレンズの場合
に焦点距離の変化に対応してしきい絞り値のセットを可
変するようにしても良いし、被写体距離を加味する機能
を追加しても良い。

【０１９８】また、上述のシフトレジスタ３６からの出
力取出しは、精確な測距が必要とされる場合（第１の演
算手段を用いる場合）には、第１、第３、第２の光電変
換手段の順に出力を取出し、ラフな測距が必要とされる
場合（第２の演算手段を用いる場合）には、第１、第３
の光電変換手段の順に出力を取出し、かつ第２の光電変
換手段の出力は、シフトレジスタに並列的に転送させ
ず、検出が行われる毎に電荷クリアをするようにしても
良い。

【０１９９】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１９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。

【０２００】すなわち、図１９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。

【０２０１】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。

【０２０２】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、光電変換部１６が配置され、この光電変換部１
６には、信号処理回路２３が接続されている。

【０２０３】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。

【０２０４】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。

【０２０５】上述の光電変換部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１４
ｂ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。このような光電変換部１
６の出力は、信号処理回路２３に供給されるようになっ
ている。

【０２０６】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。

【０２０７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、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。

【０２０８】しかも、適正絞り値の大小に応じて測距演
算を高精度なものと低精度なものの２種を備え、適正絞
り値がしきい絞り値より大のときには深度が深くなるた
めに低精度のものを用い、小のときには深度が浅くなる
ために高精度のものを用いるように構成したので、実質
的な測距精度を何ら損うことなうこと無しに処理時間を
短縮し得る自動測距装置を提供することができる。

【０２０９】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。

【０２１０】また、本発明によれば、移動する被写体を
合焦させるための動体予測機能を備えたもの、さらに
は、この動体予測測距モードと動体予測機能を有さない
通常測距モードとを備えそのいずれのモードにも選択で
きるように構成されたものにも適用して上記の効果を奏
し得る自動合焦装置を提供することができる。

【０２１１】さらに、本発明によれば、上述の効果をす
べて有すると共に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、観
察画面と測距領域との間のパララックが生ぜず、撮影意
図を完全に生かせる測距を行い得る自動合焦装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動合焦装置の概略構
成を示す斜視図である。

【図２】図１中に示される光学系の構成を示す平面図で
ある。

【図３】図１中に示される光学系の構成を示す側面図で
ある。

【図４】図１中に示される光学系の構成を示す正面図で
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】図１中に示す構成に基づく実施例および他の実
施例の動作を説明するための基本フローチャートであ
る。

【図７】図６中に示される処理ステップの一部を図１に
示す構成に基づく一実施例に対応して詳細に示すフロー
チャートである。

【図８】図６中に示される処理ステップの一部を図１に
示す構成に基づく一実施例に対応して詳細に示すフロー
チャートである。

【図９】図６中に示される処理ステップの一部を図１に
示す構成に基づく一実施例に対応して詳細に示すフロー
チャートである。

【図１０】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく一実施例に対応して詳細に示すフロ
ーチャートである。

【図１１】図１中に示す一実施例の構成に基づく実施例
の動作を説明するための波形図である。

【図１２】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模式図である。

【図１３】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく他の実施例に対応して詳細に示すフ
ローチャートである。

【図１４】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく他の実施例に対応して詳細に示すフ
ローチャートである。

【図１５】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく他の実施例に対応して詳細に示すフ
ローチャートである。

【図１６】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく他の実施例に対応して詳細に示すフ
ローチャートである。

【図１７】図６中に示される処理ステップの一部を図１
に示す構成に基づく他の実施例に対応して詳細に示すフ
ローチャートである。

【図１８】図１中に示す構成に基づく他の実施例の動作
を説明するための波形図である。

【図１９】本発明の更に他の実施例における要部を示す
概略構成図である。

【図２０】従来の合焦状態検出装置の一例を示す光路図
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 １４ マスク １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第１、第２、第３の孔 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ 第１、第２、第３のレンズ 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 露光演算手段 ２１ 設定回路 ２２ 比較手段 ２３ 信号処理回路 ２３ａ モード制御手段 ２３ｂ 並列／直列変換手段 ２３ｃ 第１の演算手段 ２３ｄ 第２の演算手段 ２４ モードスイッチ ２５ 合焦演算手段 ２６ 駆動手段 ３０，３２，３４ リセット部 ３１，３３，３５，３７，３８ シフト部 ３６ シフトレジスタ ３９ 制御回路 ４０ モニタ部 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 光束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7811−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の光軸方向の変位を光軸に直交し
   た面上での変位にそれぞれ変換する第１および第２の変
   換光学系と、被写体の光軸方向の変位に対して光軸に直
   交した面上で変位しないように構成された第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並列信号でな
   る第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、これら第１および第２の光電変換手段の
   中間位置に配置され上記第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並列信号でなる第３
   の電気信号を得る第３の光電変換手段と、並列信号でな
   る上記第１、第２および第３の電気信号を第１、第３、
   第２の順に出力される直列信号でなる第１、第３および
   第２の出力データに変換する第１の並列／直列変換手段
   と、並列信号でなる上記第１および第３の電気信号を第
   １、第３の順に出力される直列信号でなる第１および第
   ３の出力データに変換する第２の並列／直列変換手段
   と、上記第１の並列／直列変換手段によって得られる第
   １および第２の出力データの相関に基づいて被写体像の
   焦点状態に対応した合焦データを得る第１の演算手段
   と、上記第２の並列／直列変換手段によって得られる第
   １および第３の出力データの相関に基づいて被写体像の
   焦点状態に対応した合焦データを得る第２の演算手段
   と、被写体輝度を測光し適正絞り値を求める露光演算手
   段と、この露光演算手段で得られた適正絞り値と予め設
   定されたしきい絞り値とを比較する比較手段と、上記比
   較手段で適正絞り値がしきい絞り値より小さいと判定さ
   れたときには上記第１の並列／直列変換手段と上記第１
   の演算手段を作動させ、一方、上記比較手段で適正絞り
   値がしきい絞り値より大きいと判定されたときには上記
   第２の並列／直列変換手段と上記第２の演算手段を作動
   させるように制御する切換制御手段と、上記切換制御手
   段によって選択的に作動される第１または第２の演算手
   段によって得られた合焦データに基づいて合焦駆動デー
   タを得る合焦演算手段と、上記合焦演算手段で得られた
   合焦駆動データに基づいて撮影光学系を合焦駆動する駆
   動手段と、を具備することを特徴とする自動合焦装置。
2. 【請求項２】 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それぞれ変換する第１および第２の
   変換光学系と、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しないように構成された第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並列信号で
   なる第１および第２の電気信号を複数時点にわたって得
   る第１および第２の光電変換手段と、これら第１および
   第２の光電変換手段の中間位置に配置され上記第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
   た並列信号でなる第３の電気信号を複数時点にわたって
   得る第３の光電変換手段と、並列信号でなる上記第１、
   第２および第３の電気信号を第１、第３、第２の順に出
   力される直列信号でなる第１、第３および第２の出力デ
   ータに変換する第１の並列／直列変換手段と、並列信号
   でなる上記第１および第３の電気信号を第１、第３の順
   に出力される直列信号でなる第１および第３の出力デー
   タに変換する第２の並列／直列変換手段と、上記第１の
   並列／直列変換手段によって複数時点にわたって得られ
   る第１および第２の出力データの相関に基づいて所定時
   間の後の被写体像の焦点状態に対応した予測データを得
   る第１の予測演算手段と、上記第２の並列／直列変換手
   段によって複数時点にわたって得られる第１および第３
   の出力データの相関に基づいて所定時間の後の被写体像
   の焦点状態に対応した予測データを得る第２の予測演算
   手段と、被写体輝度を測光し適正絞り値を求める露光演
   算手段と、この露光演算手段で得られた適正絞り値と予
   め設定されたしきい絞り値とを比較する比較手段と、こ
   の比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より小さいと判
   定されたときには上記第１の並列／直列変換手段と上記
   第１の予測演算手段を作動させ、上記比較手段で適正絞
   り値がしきい絞り値より大きいと判定されたときには上
   記第２の並列／直列変換手段と上記第２の予測演算手段
   を作動させるように制御する切換制御手段と、この切換
   制御手段によって選択的に作動される第１または第２の
   予測演算手段によって得られた予測データに基づいて合
   焦駆動データを得る合焦演算手段と、上記合焦演算手段
   で得られた合焦駆動データに基づいて撮影光学系を合焦
   駆動する駆動手段と、を具備することを特徴とする自動
   合焦装置。
3. 【請求項３】 被写体の光軸方向の変位を光軸に直交し
   た面上での変位にそれぞれ変換する第１および第２の変
   換光学系と、被写体の光軸方向の変位に対して光軸に直
   交した面上で変位しないように構成された第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並列信号でな
   る第１および第２の電気信号を複数時点にわたって得る
   第１および第２の光電変換手段と、これら第１および第
   ２の光電変換手段の中間位置に配置され上記第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
   並列信号でなる第３の電気信号を複数時点にわたって得
   る第３の光電変換手段と、並列信号でなる上記第１、第
   ２および第３の電気信号を第１、第３、第２の順に出力
   される直列信号でなる第１、第３および第２の出力デー
   タに変換する第１の並列／直列変換手段と、並列信号で
   なる上記第１および第３の電気信号を第１、第３の順に
   出力される直列信号でなる第１および第３の出力データ
   に変換する第２の並列／直列変換手段と、上記第１の並
   列／直列変換手段によって得られる第１、第３および第
   ２の出力データの相関に基づいて被写体像の焦点状態に
   対応した合焦データを得る第１の演算手段と、上記第２
   の並列／直列変換手段によって得られる第１および第３
   の出力データの相関に基づいて被写体像の焦点状態に対
   応した合焦データを得る第２の演算手段と、上記第１の
   並列／直列変換手段によって複数時点にわたって得られ
   る第１および第２の出力データの相関に基づいて所定時
   間の後の被写体像の焦点状態に対応した予測データを得
   る第１の予測演算手段と、上記第２の並列／直列変換手
   段によって複数時点にわたって得られる第１および第３
   の出力データの相関に基づいて所定時間の後の被写体像
   の焦点状態に対応した予測データを得る第２の予測演算
   手段と、被写体輝度を測光し適正絞り値を求める露光演
   算手段と、この露光演算手段で得られた適正絞り値と予
   め設定されたしきい絞り値とを比較する比較手段と、こ
   の比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より小さいと判
   定されたときには上記第１の並列／直列変換手段と上記
   第１の演算手段または上記第１の予測演算手段を作動さ
   せ、上記比較手段で適正絞り値がしきい絞り値より大き
   いと判定されたときには上記第２の並列／直列変換手段
   と上記第２の演算手段または上記第２の予測演算手段を
   作動させるように制御する切換制御手段と、動体予測モ
   ードであるか否かを指定するモードスイッチと、上記モ
   ードスイッチで動体予測モードであると指定されたとき
   に第１または第２の予測演算手段と第１または第２の並
   列／直列変換手段を作動させ、動体予測モードでないと
   指定されたときに第１または第２の演算手段と第１また
   は第２の並列／直列変換手段を作動させるように制御す
   るモード制御手段と、上記切換制御手段によって選択的
   に作動される第１または第２の予測演算手段によって得
   られた予測データに基づいて合焦駆動データを得る合焦
   演算手段と、上記合焦演算手段で得られた合焦駆動デー
   タに基づいて撮影光学系を合焦駆動する駆動手段と、を
   具備することを特徴とする自動合焦装置。
4. 【請求項４】 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を具備すること
   を特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に
   記載の自動合焦装置。