JPH10177137A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焦点検出誤差低減手段での演算式を簡素化
し、演算時間の短縮及び制御プログラムの簡素化による
メモリの有効利用を図る。 【解決手段】 連続して取り込んだ３個以上の像信号の
位相差と前記像信号の取り込み時間間隔とによって、被
写体とカメラの相対的な位置変化による光学像の移動に
起因する焦点検出誤差を低減する為の誤差低減手段を設
け、前記像信号の取り込み時間間隔に、例えば、各像信
号の蓄積時間を一定にすると共に、前記瞳形状変更手段
による一方の領域から他方の領域へ、さらには他方から
一方への瞳形状の変更時間を一定にする、といった規則
性を持たせ、演算式に時間の要素を含まない（ステップ
（１６０６））ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラ等
に具備され、光学系を通過する撮影光束を少なくとも２
つの異なる領域に時系列的に分割し、前記各々の領域を
介して撮像手段上に時系列的に結像された光学像を像信
号に変換し、この像信号の位相差を検出することによっ
て前記光学系の焦点状態を算出する焦点検出装置の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一眼レフタイプの銀塩カメラで用
いられている自動焦点調節装置には、位相差検出方式の
焦点検出装置が数多く用いられている。

【０００３】図４８は、従来の位相差検出方式の焦点検
出装置を有する一眼レフカメラの光学系の配置図であ
り、撮影レンズ１から射出してきた光束９ａの一部はハ
ーフミラーである主ミラー２にて光束９ｂとしてピント
板３方向へ反射され、このマット面上で被写体像として
結像される。撮影者は接眼レンズ５ａ，５ｂ及びペンタ
プリズム４を介して、このピント板上の被写体像を観察
するように構成されている。

【０００４】一方、前記光束９ａのうちの主ミラー２を
透過した光束９ｅはサブミラー６によって反射され、光
束９ｆとして焦点検出装置７へと導かれ、焦点検出装置
７はこの光束９ｆによって撮影レンズ１の撮影用銀塩フ
ィルム８に対する焦点状態（デフォーカス量）を検出す
る。

【０００５】検出されたデフォーカス量が所定の合焦幅
より大きく、非合焦状態であると判定すると、不図示の
制御回路は検出されたデフォーカス量を解消するように
撮影レンズ１のフォーカス調整レンズを駆動し、焦点調
節を行う。

【０００６】次に、図４９（ａ）〜（ｃ）を用いて、従
来の焦点検出装置の焦点検出原理について説明する。

【０００７】図４９（ａ）はピントの合った状態、すな
わち合焦状態であり、撮影レンズ１０の異なる２つの瞳
を透過してきた光束１６ａ，１６ｂは一次結像面１４で
結像し、一次結像面上の被写体像は２次結像レンズ１２
ａ，１２ｂによって、それぞれ２組のラインセンサが配
置されるセンサ面１３上に再結像する。ここで、フィー
ルドレンズ１１は撮影レンズ１０の一次結像面近傍に配
置され、所定の像高の光束を効率良くセンサ面１３に導
き、像高の増加に伴って発生する光量低下を防止する。
一般的に、撮影レンズ１０の異なる瞳を透過してくる２
つの光束１６ａ，１６ｂを規定するのは２次結像レンズ
１２ａ，１２ｂの直前あるいは直後に配置される不図示
の絞りであり、撮影レンズ１０に瞳分割を行うような部
材は持たない。そして、合焦状態の２像の相対的な位置
の距離（位相差）をδ₀ とすると、δ₀ と実際に与えら
れた位相差の差から、そのときのデフォーカス量とその
方向がわかる。

【０００８】図４９（ｂ）は、デフォーカス量ｄ１だけ
前ピントとなったときの状態であり、２像の位相差δ₁
はδ₀ より小さくなり、ｄ₁ が大きくなれば「δ₀ −δ
₁ 」も大きくなる。

【０００９】図４９（ｃ）は、デフォーカス量ｄ₂ だけ
後ピントとなったときの状態であり、２像の位相差δ₂
はδ₀ より大きくなる。そして、ｄ₂ が大きくなると
「δ₂−δ₀ 」の値も大きくなる。このようにして、セ
ンサ面１３上に結像した２像の位相差を検出することに
よって、撮影レンズの焦点状態すなわち、デフォーカス
量の大きさとその方向を検出することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の一眼レフカメラ
では、焦点検出装置を配置するスペースを確保するため
にその分大型化し、焦点検出装置に要するコストだけコ
ストアップしてしまう。また、撮影用フィルムと焦点検
出装置の相対的な位置関係が温度変化、あるいは、クイ
ックリターンミラー（主ミラー）の耐久変化等で変化し
てしまうために、その分ピント精度が低下してしまうと
いう欠点がある。

【００１１】デジタルカメラなどの撮像装置では、固体
撮像素子を撮像媒体として使用しており、この固体撮像
素子を焦点検出用のセンサとして使用することによっ
て、上記欠点を解消することができる。固体撮像素子を
焦点検出用の素子として使用する方法の１つとして、ビ
デオカメラなどに用いられている固体撮像素子上の被写
体像のコントラストを検知して焦点調節を行うものがあ
るが、この方式では、正確なデフォーカス量を検知する
ことができないので、高速，高精度の焦点調節ができな
いという欠点がある。

【００１２】そこで、撮影レンズ内に異なる２つの瞳領
域のうち、どちらか１つの瞳領域を選択的に透過させる
瞳分割手段を設け、一方の瞳領域を透過した光束によっ
て得られる被写体像と他方の瞳領域を透過した光束によ
って得られる被写体像の相対的な位置の差、すなわち、
位相差を検出し、デフォーカス量を検知することによっ
て上記問題点を解消し、高速，高精度の焦点調節を行う
ことができる。

【００１３】しかしながら、上記従来例では、一方の瞳
領域を通過した光束によって得られる第１の被写体像の
像信号を取り込んだ後に、他方の瞳領域を通過した光束
によって得られた第２の被写体像の像信号を取り込むこ
とになり、２つの像信号の取り込み動作が時間的に異な
ることになる。ここで、第１の像信号を取り込んでか
ら、第２の像信号を取り込むまでの間に、撮像素子上の
被写体像が移動すると、この移動によって、検出誤差が
発生するという問題がある。

【００１４】この検出誤差を低減させる方法として、３
つ以上の位相差を用いて被写体像の移動量を補正すると
いったものがあるが、像信号の取り込み時間間隔が変化
すると移動量の補正式が複雑になり、制御プログラムに
必要なメモリ及び演算に要する時間が増大するという問
題がある。

【００１５】（発明の目的）本発明の目的は、焦点検出
誤差低減手段での演算式を簡素化し、演算時間の短縮及
び制御プログラムの簡素化によるメモリの有効利用を図
ることのできる焦点検出装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜６記載の本発明は、撮影用の撮像手段
と、撮影用の光学系と、該光学系を通過する撮影光束を
少なくとも２つの異なる領域に時系列的に分割し、前記
撮像手段に結像させる為の瞳形状変更手段と、前記各々
の領域を介して前記撮像手段上に時系列的に結像された
光学像を像信号に変換し、この像信号の位相差を検出す
ることによって前記光学系の焦点状態を算出する演算手
段とを備えた焦点検出装置において、前記演算手段内
に、連続して取り込んだ３個以上の像信号の位相差と前
記像信号の取り込み時間間隔とによって、被写体とカメ
ラの相対的な位置変化による光学像の移動に起因する焦
点検出誤差を低減する為の誤差低減手段を設け、前記像
信号の取り込み時間間隔に、例えば、各像信号の蓄積時
間を一定にすると共に、前記瞳形状変更手段による一方
の領域から他方の領域へ、さらには他方から一方への瞳
形状の変更時間を一定にする、といった規則性を持たせ
た焦点検出装置とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００１８】図１〜図３は本発明に係る焦点検出装置の
検出原理を説明するための説明図である。

【００１９】図１は合焦状態での光束を示したものであ
り、図１（ａ）の合焦状態では、撮影レンズ２０から射
出してきた光束２３ａは撮像素子２２の受光面上の撮影
レンズ光軸２４に焦点を結び、このときのデフォーカス
量はゼロである。そして、図１（ｂ）の様に、撮影レン
ズ２０の上部に開口のある絞り（第１の瞳領域）２１ｂ
が置かれても、撮影レンズ２０から射出してきた光束２
３ｂは撮像素子２２の受光面上で撮影レンズ光軸２４の
位置に入射する。そして、図１（ｃ）の様に、撮影レン
ズ２０の下部に開口のある絞り（第２の瞳領域）２１ｃ
が置かれても、光束２３ｃは撮像素子２２の受光面上で
は撮影レンズ光軸２４の位置に入射する。

【００２０】この様に合焦状態では、第１の瞳領域（以
下、単に「第１の瞳」と記す）を透過してきた光束と第
２の瞳領域（以下、単に「第１の瞳」と記す）を透過し
てきた光束は撮像素子２２の同じ位置に入射するので、
この場合の２像の位相差はゼロとなる。

【００２１】図２は前ピント状態の光束を示したもので
あり、図２（ａ）の前ピント状態では、撮影レンズ２０
から射出してきた光束２５ａは撮像素子２２の受光面よ
りｄ_a だけ前方で焦点を結び、デフォーカス量ｄ_a だけ
前ピント状態となっている。図２（ｂ）は、撮影レンズ
２０の上部に開口がある絞り（第１の瞳）２１ｂが置か
れたときの光束であり、撮影レンズ２０から射出してき
た光束２５ｂは撮像素子２２の受光面上で撮影レンズの
光軸２４より「δ_a ／２」だけ下方に入射する。そし
て、図２（ｃ）の様に、撮影レンズ２０の下部に開口が
ある絞り（第２の瞳）２１ｃが置かれたときは、撮影レ
ンズ２０から射出してきた光束２５ｃは撮像素子２２の
受光面上で撮影レンズ２０の光軸２４より「δ_a ／２」
だけ上方に入射する。

【００２２】この様に前ピント状態時には、第１の瞳を
透過してきた光束と第２の瞳を透過してきた光束は撮像
素子上ではδ_a の位相差が発生することになる。

【００２３】図３は後ピント状態での光束を示したもの
であり、図３（ａ）の後ピント状態では、撮影レンズ２
０から射出してきた光束２６ａは撮像素子２２の受光面
よりｄ_b だけ後方で焦点を結び、デフォーカス量ｄ_b 後
ピンの状態となっている。図３（ｂ）は撮影レンズ２０
の上部に開口がある絞り（第１の瞳）２１ｂが置かれた
ときの光束であり、撮影レンズ２０から射出してきた光
束２６ｂは撮像素子２２に撮影レンズ光軸２４より「δ
_b ／２」だけ上方に入射する。そして、図３（ｃ）の様
に、撮影レンズ２０の下部に開口がある絞り（第２の
瞳）２１ｃが置かれたときには、撮影レンズ２０から射
出してきた光束２６ｃは撮像素子２２に撮影レンズ光軸
２４より「δ_b ／２」だけ下方に入射する。

【００２４】この様に後ピント状態時には、第１の瞳を
透過してきた光束と第２の瞳を透過してきた光束は撮像
素子上でδ_b の位相差が発生することになる。

【００２５】ここで、第１の瞳を透過してきた光束によ
る被写体像の位置に対して、第２の瞳を透過してきた光
束による被写体像が上方にある場合の位相差を正の値と
すると、図２の前ピント状態のときの位相差は「＋δ
_a 」、図３の後ピント状態のときの位相差は「−δ_b 」
となり、位相差の大きさ及び符号によって、デフォーカ
ス量の大きさ及び方向がわかる。

【００２６】図４は本発明の実施の形態に係る焦点検出
装置を用いたカメラの光学系の一部を示す斜視図であ
り、図５は図４の中央断面図である。

【００２７】これらの図において、６０，６１は撮影レ
ンズであり、レンズ６１は焦点調節用レンズで、不図示
のレンズ駆動用モータによって駆動制御され、焦点調節
を行う。６２は光学ローパスフィルタ、６３は赤外カッ
トフィルタ、６４は光学像を光電変換して映像信号にす
る固体撮像素子のＣＣＤ、６５は焦点検出用絞りであ
り、モータ６６によって撮影レンズの光路内に進退可能
なようになっている。６７は焦点検出用遮光板であり、
モータ６８によって撮影レンズの光路内に進退可能なよ
うに保持されている。

【００２８】図６は本発明の実施の形態に係る焦点検出
装置を用いたカメラの電気的構成の概略を示すブロック
図である。

【００２９】同図において、７０は固体撮像素子である
ところのＣＣＤ（図４等のＣＣＤ６４に相当する）であ
り、該ＣＣＤ７０からのアナログの映像信号はＡ／Ｄ変
換器７１にてデジタル信号にされ、デジタル信号処理部
７２へと送られる。７３は電子ビューファインダ（ＥＶ
Ｆ）７６に表示する画像データを保持する記憶手段であ
るところのＶＲＡＭ、７４は前記ＶＲＡＭ７３からの画
像データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、７５
はＬＣＤドライバであり、電子ビューファインダ（ＥＶ
Ｆ）を制御し、該ＥＶＦ７６内に前記ＶＲＡＭ７３から
出力された画像の表示を行わせる。

【００３０】７７はデジタル映像信号や各種データを一
時記憶しておくためのＤＲＡＭなどのバッファメモリ、
７８は撮影された画像データを記録保存するためのメモ
リ、７９はカメラ全体の制御を行うシステムコントロー
ル部、８０はカメラの設定や制御状態を表示する表示部
材、８１を駆動制御するためのＬＣＤドライバ、８２は
前記ＣＣＤ７０を駆動制御するＣＣＤドライバ、８３は
焦点検出用の絞りや遮光板、撮影用の絞りや焦点調節用
のレンズなどを駆動制御するためのレンズコントロール
部、８４は撮影モードの設定やレリーズ動作を検知する
ための操作スイッチである。

【００３１】以上が本発明に係るカメラの主要な構成で
ある。

【００３２】図７は、図４及び図５に示した焦点検出用
絞り６５及び焦点検出用遮光板６７の作動を説明する為
の図であり、焦点検出動作を行わないときには、図７
（ａ）の様に、撮影レンズの撮影用絞りを開放にしたと
きの瞳形状６９（有効光束の通過する領域）の外へ焦点
検出用絞り６５及び遮光板６７は退避した状態になる。
焦点検出動作を行うときには、図７（ｂ），（ｃ）の様
に、焦点検出用絞り６５は撮影レンズの光路内にモータ
６６によって移動し保持され、焦点検出用遮光板６７は
モータ６８によって移動し、焦点検出用絞り６５の開口
部６５ａもしくは６５ｂのどちらか一方を覆い、遮光す
る。

【００３３】ここで、図７（ｂ）の状態の、左側の瞳を
通過した光束によって得られる像信号をＬ、図７（ｃ）
の状態の右側の瞳を通過した光束によって得られる像信
号をＲとする。

【００３４】次に、図８，図９、図１０を使って固体撮
像素子であるＣＣＤの駆動方法について説明する。

【００３５】本実施の形態による瞳時分割位相差の焦点
検出装置では、左側の瞳を通過した光束による像信号Ｌ
を取り込んだ後に、右側の瞳を通過した光束による像信
号Ｒを取り込むが、この像信号ＬとＲを取り込む時間間
隔が短いほど、手振れなどによる被写体像の移動に起因
する焦点検出誤差は小さくなるので、出来る限りこの時
間間隔は短いことが望ましい。

【００３６】従って、撮影時の画像読み出しのように、
ＣＣＤの全画面の画素データを読み出すと、読み出しに
要する時間が長くなり、像信号の取り込みの時間間隔が
長くなってしまうという問題が発生する。そこで、焦点
検出用の像信号の取り込み時には通常の全画素の読み出
しより、高速の読み出しを行うようにする。その方法に
ついて以下に説明する。

【００３７】図８にインターライン型ＣＣＤの概略図を
示す。同図において、３１が画素、３２が垂直電荷転送
素子、３３が水平電荷転送素子、３４が出力部となって
いる。

【００３８】画素３１で光電変換された信号電荷は垂直
電荷転送素子３２に送られ、四相駆動パルスφＶ１，φ
Ｖ２，φＶ３，φＶ４により、水平電荷転送素子３３の
方向へ順次転送される。水平電荷転送素子３３は、垂直
電荷転送素子３２から転送されてきた水平一列分の信号
電荷を二相駆動パルスφＨ１，φＨ２により出力部３４
に転送し、そこで電圧に変換され出力される。

【００３９】図９は前記ＣＣＤの撮像領域を示したもの
であり、本実施の形態では、読み出し動作の高速化のた
め、焦点検出に使用する領域４１のみ通常の読み出し速
度で読み出し動作を行い、それ以外の領域４２，４３は
高速で読み出す掃き出し転送を行う。

【００４０】図１０は前記ＣＣＤの垂直電荷転送素子３
２を四相駆動とした場合の一垂直同期期間分のタイミン
グチャートである。

【００４１】同図において、ＶＤが垂直同期信号で、垂
直ブランキング期間をＬｏｗ電位で示している。ＨＤは
水平同期信号で、水平ブランキング期間をＬｏｗ電位で
示す。φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４は垂直電荷転送
素子３２の四相駆動パルスで、５１及び５２が画素３１
で光電変換された信号電荷を垂直電荷転送素子３２に転
送する読み出しパルスである。四相駆動パルスのうち、
５３及び５４はそれぞれ図９の４２及び４３の領域の垂
直電荷転送素子３２に転送された信号電荷を高速で転送
する高速掃き出し転送パルスであり、通常の駆動パルス
より高速の駆動パルスを発生させる。

【００４２】このように、焦点検出に使用しない領域を
高速で掃き出すことによって、像信号の読み出し動作に
要する時間を短縮し、焦点検出精度の低下を防止するこ
とができ、更に焦点検出動作を高速化することができ
る。

【００４３】次に、図１１，図１２を使って相関演算に
よって位相差を求める方法について説明する。

【００４４】図１１は、左側の瞳を通過した光束によっ
て得られる像信号Ｌと右側の瞳の像信号Ｒを示したもの
であり、２つの像信号にはδの位相差がある。ここで、
像信号Ｌは各画素の信号電荷に相当する値ｌ₁ 〜ｌ₂₃に
よって構成されており、像信号Ｒも同様にｒ₁ 〜ｒ₂₃に
よって構成されている。まず、像信号ＬとＲによって相
関量Ｃ (τ) を演算する。ここで、Ｃ (τ) は次式のよ
うに演算される。

【００４５】ここで、ｍａｘ［ｌ（ｉ＋６），ｒ（ｉ＋
τ＋６）］はｌ（ｉ＋６），ｒ（ｉ＋τ＋６）の大きい
方の値を選択する。そして、τの値は−６〜６まで変化
させる。

【００４６】図１２は、相関量Ｃ (τ) の変化を示した
グラフであり、τの値が位相差δに近づくと、Ｃ (τ)
の値は小さくなる。そして、相関量Ｃ(3) ，Ｃ(4) ，Ｃ
(5)を使って、Ｃ(3) とＣ(4) の間にある相関量が極小
となるＣ (δ) を補間演算によって算出し、この相関量
が極小となるＣ (δ) のときのτの値が位相差δであ
る。このようにして像信号ＬとＲの位相差を演算するこ
とができ、τの最大、最小値（最大シフト量）や画素デ
ータの数は上記実施の形態に限されるものではない。

【００４７】次に、手振れによってＣＣＤ上の被写体像
が上下方向に移動したときの位相差の補正方法について
説明する。

【００４８】図１３（ａ）は、左側の瞳を通過した光束
による被写体像Ｌを取り込んだ後の被写体像Ｒを取り込
むまでの間に、手振れによってカメラが下方に傾いた場
合であり、図示の様に被写体像は上方へ移動する。この
ような場合、像信号Ｌ_c と同じ位置の像信号Ｒ_c は、Ｌ
_c より下側の被写体を見ていることになるため、異なる
形状の像信号となってしまう。そして、この異なる形状
の像信号を使って相関演算を行うと、得られる位相差も
誤った値となってしまう。

【００４９】そこで、像信号Ｌ_c と像信号Ｒ_a ，Ｒ_b ，
Ｒ_c ，Ｒ_d ，Ｒ_e の相関演算を行い、相関量の極小値Ｃ
_a(δ),Ｃ_b(δ),Ｃ_c(δ),Ｃ_d(δ),Ｃ_e(δ) 及び位相差δ
_a ，δ_b ，δ_c ，δ_d ，δ_e を算出する。そして、これ
らの相関量の極小値Ｃ_a(δ)〜Ｃ_e(δ) の中で値が最小
となったものは、２像の一致度が最も高いことを示して
いる。そこで、相関量の極小値が最小となる像信号は被
写体の同じ部分を見ていることになり、このときの位相
差を使用すれば、上下方向の手振れによって発生する誤
差も最小となる。これを利用して位相差を演算する像信
号の位置を移動させるのが、上下方向の手振れによる検
出誤差を低減させる補正方法の原理である。

【００５０】図１３の像信号Ｌ_c と像信号Ｒ_a ，Ｒ_b ，
Ｒ_c ，Ｒ_d ，Ｒ_e の相関量の極小値Ｃ_a(δ),Ｃ_b(δ),Ｃ
_c(δ),Ｃ_d(δ),Ｃ_e(δ) をプロットしたのが図１４であ
り、Ｌ_c と同じ位置を見ているのはＲ_b であるため、Ｃ
_b(δ) の値が最も小さくなっている。そして、像信号Ｌ
_c とＲ_b の位相差δ_b をデフォーカス量の演算に使用す
ることによって、上下方向の手振れによって発生する誤
差を大幅に低減させることができる。

【００５１】ここで、前記実施の実施の形態では、ＣＣ
Ｄの画素１ライン刻みの補正であったが、実際の手振れ
による移動量は１ライン刻みではないので、より高精度
の補正を行うためには、例えば0.5 ライン刻みの像信号
を補間演算によって生成すれば良い。

【００５２】図１５は像信号Ｒ_a とＲ_b を使って補間演
算によって像信号Ｒ_abを生成する方法について示したも
のであり、0.5 ライン刻みの像信号について示す。

【００５３】像信号Ｒ_a の各画素の出力Ｒ_a1〜Ｒ_anとＲ
_b の各画素Ｒ_b1〜Ｒ_bnを使って、それぞれ対応する画素
の出力の平均値をＲ_ab1 〜Ｒ_abn とすることによって生
成することができ、 Ｒ_ab1 ＝（Ｒ_a1＋Ｒ_b1）／２ そして、 Ｒ_abi ＝（Ｒ_ai＋Ｒ_bi）／２ ｉ＝１〜ｎ とすれば良い。そして、0.5 ラインより細かい刻みにし
た補間演算を行うには、上記平均値の演算を加重平均に
変えれば良い。このようにすることによって、より細か
い上下方向の補正が可能となり、検出精度を向上させる
ことができる。

【００５４】ところで、上下方向の形状の変化が少ない
被写体（空間周波数が低い被写体）では、相関量の極小
値Ｃ (δ) が像信号の位置と変えてもあまり変化しなく
なってしまう。また、像信号のノイズ成分によってＣ
(δ) の値もある程度変動するために、このような場合
にＣ (δ) が最小となる場所の像信号を使うと、誤った
位置の像信号を使ってしまうことがある。

【００５５】そこで、図１６のように、像信号Ｌ_c と同
じ位置の像信号Ｒ_c の相関量の極小値Ｃ_c(δ) と最もＣ
(δ) が小さいＣ_b(δ) の差があらかじめ決められた所
定値よりも小さいときには、上記、誤判断をする可能性
があるので、像信号Ｒ_c を使用するようにすることによ
って、精度向上はできないが、誤った判断で逆効果とな
り、更に精度が低下してしまうようなことを防止するこ
とができる。これは、被写体が斜め線のパターンのとき
に特に効果があり、この場合にはＣ (δ) の値はどの位
置でも同じなのに位相差δの値は大きく異なるので、誤
判定をすると可能性が高く、誤判定をしてしまうと大き
く検出精度を低下させてしまうためである。そして、こ
のような被写体の場合、上下方向の移動による位相差の
検出誤差は左右方向の移動による位相差の誤差と同様の
ふるまいをするので、後述する左右方向の誤差低減の方
法で、同じように誤差が補正されるので問題とはならな
い。

【００５６】ところで、手振れによって発生する像信号
ＬとＲの上下方向の移動量は撮影レンズの焦点距離が長
くなるほど大きくなり、像信号ＬとＲの取り込みの時間
間隔が大きくなるほど大きくなる。そこで、撮影レンズ
の焦点距離情報や蓄積時間と焦点検出用遮光板の駆動時
間から求まる像信号の取り込み時間間隔から、上下方向
の補正を行う演算領域の広さを設定することによって、
不必要に広い領域の演算を行う必要がなくなり、演算時
間を短縮することができ、読み出す像信号の量も少なく
て済むので、使用するメモリも少なくて済み、読み出し
に要する時間も少なくて済むという効果がある。

【００５７】図１７は、演算領域の設定を行う「シフト
範囲演算」サブルーチンのフローチャートであり、ステ
ップ（２４０１）を介してステップ（２４０２）より動
作を開始する。

【００５８】まずステップ（２４０２）では、被写体の
輝度情報から蓄積時間ＴＣを演算し、次のステップ（２
４０３）では、焦点検出用遮光板６７の駆動時間ＴＤを
演算し、続くステップ（２４０４）では、像信号の取り
込み時間間隔ＴＡを前記蓄積時間ＴＣと駆動時間ＴＤの
和として演算する。ステップ（２４０５）で、ズームレ
ンズのズームエンコーダを読み取ることで撮影レンズの
焦点距離ＦＡを検知する。

【００５９】ステップ（２４０６）では、像信号の取り
込み時間間隔ＴＡが１０msecより小さいか否かを判別
し、「ＴＡ＜１０msec」であればステップ（２４０７）
へ進み、そうでなければステップ（２４１２）へ移行す
る。ステップ（２４０７）では焦点距離ＦＡが３０mmよ
り小さいか否かを判別し、「ＦＡ＜３０mm」であればス
テップ（２４１０）に進み、そうでなければステップ
（２４０８）へ進む。ステップ（２４１０）では、演算
領域を上下各１ライン分に設定するようにＬＳに１を入
力する。ステップ（２８０８）では、ＦＡが６０mmより
小さいか否かを判別し、「ＦＡ＜６０mm」であればステ
ップ（２４１１）へ進み、そうでなければステップ（２
４０９）へ進む。ステップ（２４１１）では、演算領域
と上下各２ラインに設定するために、ＬＳに２を入力
し、ステップ（２４０９）では、ＬＳに３を入力する。

【００６０】このようにして、ＴＡが１０msecで、「Ｆ
Ａ＜３０mm」であれば「ＬＳ＝１」とし、「３０mm≦Ｆ
Ａ＜６０mm」であれば「ＬＳ＝２」とし、「ＦＡ≧６０
mm」であれば「ＬＳ＝３」とする。ステップ（２４１
２）〜（２４１７）も同様にして、「１０msec≦ＴＡ≦
２０msec」で、「ＦＡ＜３０mm」であれば「ＬＳ＝２」
とし、「３０mm≦ＦＡ＜６０mm」であれば「ＬＳ＝４」
とし、「ＦＡ≧６０mm」であれば「ＬＳ＝５」とする。
また、ステップ（２４１８）〜（２４２２）でも同様に
して、「ＴＡ≧２０msec」で、「ＦＡ＜３０mm」であれ
ば「ＬＳ＝３」とし、「３０mm≦ＦＡ＜６０mm」であれ
ば「ＬＳ＝５」とし、「ＦＡ≧６０mm」であれば「ＬＳ
＝６」とする。

【００６１】このように、撮影レンズの焦点距離や像信
号の取り込み時間間隔に応じて、演算領域ＬＳを変更す
ることによって、不必要な演算や像信号の読み出しを行
わなくても済むという効果がある。なお、ここでの演算
領域ＬＳの決定方法は、手振れの影響を受けにくい、撮
影レンズの焦点距離が短い場合や、像信号の取り込み時
間間隔が短い程、小さく（ライン数を少なく）する様に
していることは言うまでもない。

【００６２】図１８は実施の第１の形態での手振れによ
る検出誤差を除去する原理を説明するための図であり、
手振れによって等速度で被写体像が左から右に移動して
いる場合を想定している。そして、ここでは像信号の取
り込み間隔は一定であるとする。実際に取り込まれる像
信号はＬ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ であり、Ｒ₁ ，Ｌ₂ ，Ｒ₃ は仮
に同じタイミングで取り込んだとしたときのもう一方の
像信号である。

【００６３】像信号Ｌ₁ が取り込まれてから、像信号Ｒ
₂ が取り込まれるまでの間に被写体像はδ_m だけ移動し
ているため、Ｌ₁ とＲ₂ の位相差δ₁₂は真の位相差δ₁₁
よりδ_m だけ大きくなり、 δ₁₂＝δ₁₁＋δ_m ………（２） となる。そして、像信号Ｒ₂ が取り込まれてから、像信
号Ｌ₃ が取り込まれるまでの間も同様にδ_m だけ被写体
像が移動するが、Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃はδ_mだけ小
さな値となり、 δ₂₃＝δ₁₁−δ_m ………（３） となる。このδ₁₂，δ₂₃より真の位相差δ₁₁を求めるに
は、次式のようにすれば良い。

【００６４】 δ＝（δ₁₂＋δ₂₃）／２＝（δ₁₁＋δ_m ＋δ₁₁−δ_m ）／２ ＝δ₁₁ ………（４） このようにして位相差δを演算することによって、等速
度の手振れによる被写体の移動によって発生する検出誤
差を除去することができる。このため、像信号の取り込
みの時間間隔が十分に短い場合には、前記仮定が成立す
るため、焦点検出用遮光板６７の駆動速度が速く、蓄積
時間が短い場合には、非常に効果のある方法である。

【００６５】前記説明では、焦点検出用絞り６５の右の
瞳から左の瞳へと焦点検出用遮光板６７を駆動するとき
に要する時間と、左の瞳から右の瞳へと焦点検出用遮光
板６７を駆動するときに要する時間は同じで、ＣＣＤの
蓄積時間も３回全て同じ、すなわち、像信号の取り込み
時間間隔が同じときのものであるが、焦点検出用遮光板
６７の駆動時間や蓄積時間は変動することがある。そこ
で、像信号の取り込み時間間隔が変化した場合の演算方
法について説明する。

【００６６】図１９は像信号の取り込み時間と被写体像
の位置の関係を示したものであり、像信号Ｌ₁ とＲ₂ の
取り込み時間間隔がＴ₁₂、Ｒ₂ とＬ₃ の時間間隔が
Ｔ₂₃、Ｌ₁ とＲ₂ の位相差がδ₁₂、Ｒ₂ とＬ₃ の位相差
がδ₂₃である。

【００６７】まず、像信号Ｌの実線の傾きは （δ₂₃−δ₁₂）／（Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃） であり、Ｌ₁ とＬ₂ の位相差は Ｔ₁₂（δ₂₃−δ₁₂）／（Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃） となる。

【００６８】そして、Ｌ₂ とＲ₂ の位相差δは となり、時間間隔Ｔ₁₂，Ｔ₂₃による加重平均を取ること
になる。

【００６９】次に、上記構成によるカメラの自動焦点調
節装置について、以下のフローチャートに従って説明を
行う。

【００７０】図２０はカメラ全体のシーケンスのフロー
チャートであり、電源スイッチがオンし、回路に給電が
開始されると、ステップ（００１）からステップ（００
２）に進み、ファインダ表示を行う。ここでは、ＣＣＤ
によって映像信号を取り込み、これを各種信号処理を行
った後に電子ビューファインダＥＶＦに映像を表示す
る。次のステップ（００３）では、レリーズボタンの第
１段階押下により、オンするスイッチＳＷ１の状態検知
を行い、オフならばステップ（００４）へ進み、焦点調
節の状態検知を行うフラグＪＦを初期化する。スイッチ
ＳＷ１がオンであればステップ（００５）へ移行する。

【００７１】ステップ（００５）では、ＣＣＤによって
取り込んだ映像信号出力と信号処理回路のゲイン、ＣＣ
Ｄの蓄積時間、撮影レンズのＦ値から被写体の輝度を演
算する。次のステップ（００６）では、上記ステップ
（００５）で演算された被写体輝度とカメラの撮影モー
ドや露出補正情報から適切なシャッタ秒時（露光時間）
及び絞り値（Ｆ値）を演算し、所定のメモリ領域に記憶
する。そして、後述するレリーズ動作を行う際には、こ
のメモリ領域に記憶されているデータに基づいて、シャ
ッタ及び絞りが制御されることになる。

【００７２】次のステップ（００７）では焦点調節の状
態検知を行うフラグＪＦの状態判別を行い、「ＪＦ＝
１」であれば既に焦点調節が終了して、合焦状態となっ
ていることを示しており、このような場合にはステップ
（０１２）へ進み、一方、「ＪＦ＝０」で未だ合焦状態
となっていなければ焦点調節を行うためにステップ（０
０８）へ移行する。

【００７３】ステップ（００８）は撮影レンズのデフォ
ーカス量を検出する「焦点検出」サブルーチンであり、
詳細な説明は後述する。次のステップ（００９）では、
上記ステップ（００８）で検出されたデフォーカス量と
許容錯乱円径及び撮影レンズのＦ値から求まる許容デフ
ォーカス量を比較し、検出されたデフォーカス量が許容
デフォーカス量より小さく、合焦状態と判別するとステ
ップ（０１０）へ進み、フラグＪＦに１を入力して合焦
状態であることを記憶させ、ステップ（０１２）へ進
む。

【００７４】また、上記ステップ（００９）で合焦状態
ではないと判別するとステップ（０１１）へ進み、上記
ステップ（００８）で検出されたデフォーカス量を解消
するように撮影レンズの焦点調節用レンズ群を駆動，制
御し、焦点調節を行ってステップ（００２）へ戻る。

【００７５】このように、合焦状態となるか、スイッチ
ＳＷ１がオフとなるまで焦点調節を繰り返す。

【００７６】合焦状態となり、ステップ（０１２）へ進
むと、ここではレリーズボタンの第２段階押下によりオ
ンするスイッチＳＷ２の状態検知を行い、該スイッチＳ
Ｗ２がオフならステップ（００２）へ戻り、一方、該ス
イッチＳＷ２がオンであればレリーズ動作を行うために
ステップ（０１３）へと移行する。

【００７７】ステップ（０１３）では、上記ステップ
（００６）で演算された絞り値に撮影レンズの絞りを駆
動制御し、次のステップ（０１４）では、一旦シャッタ
を閉じ、ＣＣＤの電荷をリフレッシュした後に上記ステ
ップ（００６）で演算されたシャッタ秒時にてシャッタ
を制御し、ＣＣＤの露光を行う。続くステップ（０１
５）では、ＣＣＤを駆動し、映像信号の読み出しを行う
とともに所定の信号処理を行う。そして、映像信号はス
テップ（０１６）で圧縮処理がなされ、圧縮された映像
信号はステップ（０１７）にて記録媒体のメモリに記録
される。

【００７８】ステップ（０１８）では、前記シャッタを
開状態に駆動し、初期状態に戻すとステップ（００２）
へ戻る。

【００７９】次に、「焦点検出」サブルーチンの動作に
ついて、図２１のフローチャートを使って説明する。

【００８０】図２０のステップ（００８）で焦点検出サ
ブルーチンがコールされると、ステップ（１０１）を経
て、ステップ（１０２）へ移行する。

【００８１】ステップ（１０２）では、図７（ａ）の状
態にある焦点検出用絞り６５を駆動し、撮影レンズの光
路内に移動させ、次のステップ（１０３）では、図７
（ａ）の状態にある焦点検出用遮光板６７を撮影レンズ
の光路内に移動させる。上記ステップ（１０２），（１
０３）を実行すると、焦点検出用絞り６５と焦点検出用
遮光板６７は図７（ｂ）のような状態になり、焦点検出
用絞り６５の左側の開口部６５ａを通過した光束だけが
ＣＣＤ上で結像するようになる。

【００８２】ステップ（１０４）では、ＣＣＤの電荷の
蓄積動作を行い、次のステップ（１０５）では、上記ス
テップ（１０４）で蓄積された像信号Ｌ₁ を読み出し、
所定のメモリ領域に格納する。ここで、像信号Ｌ₁ の読
み出し動作は通常の読み出し動作とは異なり、前述した
様に、焦点検出に必要なエリアの像信号のみ読み出し、
不必要なエリアの像信号は高速で掃き出すことによって
像信号の読み出し時間を短縮している。

【００８３】ステップ（１０６）では、再度焦点検出用
遮光板６７を駆動し、図７（ｃ）のように焦点検出用絞
り６５の右側の開口部６５ｂを通過した光束だけがＣＣ
Ｄ上で結像するようにする。そして、続くステップ（１
０７）では、上記ステップ（１０４）と同様に電荷の蓄
積を行い、ステップ（１０８）では、上記ステップ（１
０５）と同様に像信号Ｒ₂ を読み出し、所定のメモリ領
域に格納する。

【００８４】ステップ（１０９）では、再度、焦点検出
用遮光板６７を駆動し、図７（ｂ）のような状態にし、
焦点検出用絞り６５の左側の開口部６５ａ通過した光束
だけがＣＣＤ上に結像するようにする。そして、ステッ
プ（１１０）で、ＣＣＤの蓄積動作を行い、次のステッ
プ（１１１）では、その像信号Ｌ₃ を読み出し、所定の
メモリ領域に格納する。

【００８５】ステップ（１１２）では、焦点検出用絞り
６５を駆動して退避させ、次のステップ（１１３）では
焦点検出用遮光板６７を駆動して退避させる。このステ
ップ（１１２），（１１３）の動作が完了すると、図７
（ａ）のように初期状態に戻る。

【００８６】ステップ（１１４）は「デフォーカス量演
算」サブルーチンであり、詳細は後述するが、像信号Ｌ
₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ を使って撮影レンズのデフォーカス量を
演算する。そして、このステップ（１１４）を完了する
と、ステップ（１１５）にてこの「焦点検出」サブルー
チンをリターンする。

【００８７】ここで、上記ステップ（１０４），（１０
７），（１１０）の蓄積動作を行うときの蓄積時間及び
ゲインを全て同じにすることによって、各像信号の出力
レベルを同じにし、相関演算を行うときの相関性を高く
することができ、検出精度を高く安定させることができ
る。

【００８８】次に、「デフォーカス量演算」サブルーチ
ンの動作について、図２２のフローチャートを使って説
明する。

【００８９】図２１のステップ（１１４）で「デフォー
カス量演算」サブルーチンがコールされると、ステップ
（２０１）を経て、ステップ（２０２）へ移行する。

【００９０】ステップ（２０２）では、先に説明した相
関演算によって、像信号Ｌ₁ とＲ₂の位相差δ₁₂を演算
する。そして、ステップ（２０３）では、同様にして像
信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃を演算する。続くステップ
（２０４）では、最終的に求める等速度の手振れ成分に
よる検出誤差を除去した位相差δを演算する。このとき
の演算式は以下のようになる。

【００９１】 δ＝（δ₁₂＋δ₂₃）／２ ………（６） 次のステップ（２０５）では、上記ステップ（２０４）
で求まった位相差δと焦点検出用絞り及び撮影レンズ光
学系によって決まる焦点検出系の敏感度Ｋ、ＣＣＤの画
素ピッチＰによって撮影レンズのデフォーカス量ＤＦを
演算する。このときの演算式は次のようになる。

【００９２】 ＤＦ＝δ・Ｋ・Ｐ ………（７） そして、上記ステップ（２０５）を実行すると、ステッ
プ（２０６）にて本サブルーチンをリターンする。

【００９３】次に、焦点検出用遮光板６７の駆動時間が
変動し、像信号の取り込みの時間間隔が変動する場合の
他の例について説明する。ここで、カメラの構成及び該
カメラ全体のシーケンスは同じなので、焦点検出の方法
の異なる部分について説明する。

【００９４】図２３は「焦点検出」サブルーチンのフロ
ーチャートであり、図２０のステップ（００８）で「焦
点検出」サブルーチンがコールされると、ステップ（３
０１）を経てステップ（３０２）へ移行する。

【００９５】ステップ（３０２），（３０３）では、図
２０のステップ（１０２），（１０３）と同様に、焦点
検出用絞り６５と焦点検出用遮光板６７を駆動し、図７
（ｂ）の状態にし、焦点検出のための準備動作を行う。

【００９６】次のステップ（３０４）では、システムコ
ントロール部の自走タイマのタイマ値ＴＩＭＥＲをＲＡ
Ｍ上の記憶領域Ｔ₁ に格納することによって、像信号Ｌ
₁ の蓄積動作の開始時刻を記憶している。ステップ（３
０５）では、像信号Ｌ₁ の蓄積動作を行い、続くステッ
プ（３０６）では、像信号Ｌ₁ の読み出し動作を実行す
る。

【００９７】ステップ（３０７）では、焦点検出用遮光
板６７を駆動して図７（ｃ）の状態にし、続くステップ
（３０８）では、タイマ値ＴＩＭＥＲを記憶領域Ｔ₂ に
格納することによって、像信号Ｒ₂ の蓄積動作の開始時
刻を記憶する。ステップ（３０９），（３１０）では、
像信号Ｒ₂ の蓄積及び読み出しを行う。

【００９８】ステップ（３１１）では、焦点検出用遮光
板６７を駆動して図７（ｂ）の状態にし、続くステップ
（３１２）では、像信号Ｌ₃ の蓄積動作開始時刻を記憶
領域Ｔ₃ に記憶し、ステップ（３１３），（３１４）に
て像信号Ｌ₃ の蓄積及び読み出しを行う。

【００９９】ステップ（３１５），（３１６）では、焦
点検出用絞り６５及び焦点検出用遮光板６７を退避さ
せ、図７（ａ）の状態にし、ステップ（３１７）でデフ
ォーカス量を演算すると、ステップ（３１８）で本サブ
ルーチンをリターンする。

【０１００】ここで、デフォーカス量の演算方法の詳細
な説明については、図２４を使って説明する。

【０１０１】図２４は像信号の取り込み時間間隔が変動
する場合の「デフォーカス量演算」サブルーチンであ
り、図２３のステップ（３１７）で、このサブルーチン
がコールされると、ステップ（４０１）を経て、ステッ
プ（４０２）へ進む。

【０１０２】ステップ（４０２）では、像信号Ｒ₂ とＬ
₁ の蓄積開始の時間間隔Ｔ₁₂を演算し、次のステップ
（４０３）では、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の蓄積開始の時間間
隔Ｔ₂₃を演算する。次のステップ（４０４）では、像信
号Ｌ₁ とＲ₂ の位相差δ₁₂を相関演算によって求め、続
くステップ（４０５）では、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差
δ₂₃を相関演算によって求める。

【０１０３】ステップ（４０６）では、位相差δ₁₂，δ
₂₃及び時間間隔Ｔ₁₂，Ｔ₂₃によって光学像の等速度の移
動によって発生する検出誤差を除去した位相差δを次式
より求める。

【０１０４】ステップ（４０７）では、上記ステップ
（４０６）で得られた位相差δ，焦点検出系の敏感度
Ｋ，ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォーカス量ＤＦを演
算し、このステップを実行すると、ステップ（４０８）
にて本サブルーチンをリターンする。

【０１０５】このように、蓄積動作を開始する時間間隔
が変動すると、時間間隔を計測するためのメモリが必要
となり、演算処置も複雑になる。従って、時間間隔を一
定にするように制御すると、演算処理が簡単になり、処
理時間が短縮でき、更にメモリの使用量も削減できると
いう効果がある。

【０１０６】つまり、焦点検出用遮光板６７の駆動に要
する時間がある程度変動する場合には駆動時間の上限値
がわかっていれば、駆動時間が短い場合には駆動が終了
してもこの上限値の時間になるまで待って、蓄積動作を
開始するようにし、蓄積時間も同じにすることによっ
て、蓄積動作を開始する時間間隔を一定にすることがで
き、容易に演算処理を簡素化にすることができる。そし
て、このような蓄積動作の開始時間間隔を安定させるタ
イマを設けることによって焦点検出用遮光板６７の駆動
完了を検知する検知手段を設けなくても良いという効果
もある。

【０１０７】（実施の第２の形態）本発明の実施の第２
の形態では、４つの像信号を時系列的に取り込むことに
よって、手振れや被写体の移動に起因する等加速度の光
学像の移動によって発生する検出誤差を除去するという
ものである。

【０１０８】図２５はこの実施の第２の形態の手振れに
よる検出誤差を除去する原理を説明するための図であ
り、手振れによって等加速度で被写体像が左から右へ移
動している。そして、ここでは、像信号の取り込みの時
間間隔は一定であるとする。

【０１０９】像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄ は実際に取
り込まれる像信号であり、像信号Ｒ₁ ，Ｌ₂ ，Ｒ₃ ，Ｌ
₄ は仮に同じタイミングで取り込めたときのもう一方の
像信号である。

【０１１０】像信号Ｌ₁ が取り込まれてから、像信号Ｒ
₂ が取り込まれるまでの間にδ_m1だけ被写体像は移動
し、像信号Ｒ₂ が取り込まれてから、像信号Ｌ₃ が取り
込まれるまでの間に被写体像はδ_m2だけ移動し、このと
き「δ_m1＜δ_m2」となっている。このため、上記実施の
第１の形態のように、像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ を使って
位相差δ₁ を求めると、δは真の位相差δ₁₁よりδ_d1だ
け小さな値となる。

【０１１１】 δ₁ ＝（δ₁₂＋δ₂₃）／２＝δ₁₁−δ_d1 ………（９） このδ_d1は、加速度によって速度が変化することによっ
て発生した誤差である。次に、像信号Ｒ₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄
を使って、上記実施の第１の形態と同様にして位相差δ
₂ を求めると、真の位相差δ₁₁よりδ_d2だけ大きな値と
なる。ここで、「δ_m2＜δ_m3」である。

【０１１２】 δ₂ ＝（δ₂₃＋δ₃₄）／２＝δ₁₁＋δ_d2 ………（１０） ここで、等加速度で移動していれば、δ_d1とδ_d2の大き
さは同じになるので δ_d1＝δ_d2 ………（１１） となる。そこで、検出誤差δ_d1，δ_d2を取り除いた位相
差δは次式のように求まる。

【０１１３】 δ＝（δ₁ ＋δ₂ ）／２＝（δ₁₁＋δ_d1＋δ₁₁＋δ_d2）／２ ＝δ₁₁ ………（１２） ＝（δ₁₂＋２δ₂₃＋δ₃₄）／４ ………（１３） このようにして、４つの像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄
から求まる位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄によって等加速度の
移動によって発生する検出誤差を除去し、検出精度を大
幅に向上させることができる。

【０１１４】次に、常に像信号の取り込みの時間間隔が
変化する場合の位相差δの演算方法について説明する。

【０１１５】像信号Ｌ₁ の取り込みから像信号Ｒ₂ の取
り込みに要する時間をＴ₁₂、像信号Ｒ₂ の取り込みから
像信号Ｌ₃ の取り込みに要する時間をＴ₂₃、像信号Ｌ₃
の取り込みから像信号Ｒ₄ の取り込みに要する時間をＴ
₃₄とすると、実施の第１の形態と同様に位相差δ₁ ，δ
₂ は次式のようになる。

【０１１６】そして、位相差δは次式ようになる。

【０１１７】ここで、焦点検出用遮光板６７を同じ方向
に移動させるのに要する時間は一定であり、蓄積時間も
１回の焦点検出動作では、同じとすると、 Ｔ₁₂＝Ｔ₃₄ ………（１８） となる。すると、上記の演算式は次式のようになる。

【０１１８】このように、像信号の取り込み時間間隔に
一定の規則性を持たせることによって、演算式は大幅に
簡素化することができる。

【０１１９】この実施の第２の形態のカメラの構成及び
大まかな動作は、上記実施の第１の形態と同じなので、
ここでの説明は省略し、実施の第１の形態と異なる焦点
検出動作について説明する。

【０１２０】図２６は像信号の取り込みの時間間隔が常
に変化する場合の「焦点検出」サブルーチンのフローチ
ャートであり、「焦点検出」サブルーチンがコールされ
ると、ステップ（５０１）を経てステップ（５０２）へ
進む。

【０１２１】ステップ（５０２），（５０３）では、そ
れぞれ焦点検出用絞り６５、焦点検出用遮光板６７を駆
動し、図７（ｂ）状態にする焦点検出のための準備動作
を行う。

【０１２２】ステップ（５０４）では、システムコント
ロール部の自走タイマのタイマ値ＴＩＭＥＲをＲＡＭ上
の記憶領域Ｔ₁ に格納することによって、像信号Ｌ₁ の
蓄積動作を開始する時刻を記憶している。続くステップ
（５０５）では、像信号Ｌ₁の蓄積動作を行い、ステッ
プ（５０６）では、像信号Ｌ₁ の読み出し動作を実行す
る。

【０１２３】ステップ（５０７）では、焦点検出用遮光
板６７を駆動し、図７（ｃ）の状態にする。

【０１２４】次のステップ（５０８）では、像信号Ｒ₂
の蓄積動作開始時刻を記憶領域Ｔ₂に記憶し、ステップ
（５０９）では、像信号Ｒ₂ の蓄積動作を行い、ステッ
プ（５１０）では、像信号Ｒ₂ の読み出し動作を行う。

【０１２５】ステップ（５１１）では、図７（ｂ）の状
態になるように焦点検出用遮光板６７を駆動し、ステッ
プ（５１２）では、像信号Ｌ₃ の蓄積動作開始時刻を記
憶領域Ｔ₃ に記憶し、ステップ（５１３）では、像信号
Ｌ₃ の蓄積動作を行い、ステップ（５１４）では、像信
号Ｌ₃ の読み出し動作を行う。

【０１２６】ステップ（５１５）では、図７（ｃ）の状
態になるように焦点検出用遮光板６７を駆動し、ステッ
プ（５１６）では、像信号Ｒ₄ の蓄積動作開始時刻を記
憶領域Ｔ₄ に記憶し、ステップ（５１７）では、像信号
Ｒ₄ の蓄積動作を行い、ステップ（５１８）では、像信
号Ｒ₄ の読み出し動作を行う。

【０１２７】次のステップ（５１９），（５２０）で
は、焦点検出用絞り６５、焦点検出用遮光板６７を駆動
し、図７（ａ）の状態にする。続くステップ（５２１）
でデフォーカス量を演算すると、ステップ（５２２）に
て本サブルーチンをリターンする。

【０１２８】ここで、デフォーカス量の演算方法の詳細
な説明について、図２７を使って行う。

【０１２９】図２７は「デフォーカス量演算」サブルー
チンのフローチャートであり、図２６のステップ（５２
１）で「デフォーカス量演算」サブルーチンがコールさ
れると、ステップ（６０１）を経て、ステップ（６０
２）へ進む。

【０１３０】ステップ（６０２）では、像信号Ｌ₁ とＲ
₂ の蓄積開始の時間間隔Ｔ₁₂を演算し、ステップ（６０
３）では、像信号Ｒ₂ とＬ₃ の蓄積開始の時間間隔Ｔ₂₃
を演算し、ステップ（６０４）では、像信号Ｌ₃ とＲ₄
の蓄積開始の時間間隔Ｔ₃₄を演算する。

【０１３１】次のステップ（６０５）では、像信号Ｌ₁
とＲ₂ の位相差δ₁₂を相関演算によって求め、ステップ
（６０６）では、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃と相関
演算によって求め、ステップ（６０７）では、像信号Ｌ
₃ とＲ₄ の位相差δ₃₄を相関演算によって求める。

【０１３２】ステップ（６０８），（６０９）では、等
速度成分の誤差を除去した位相差δ_1、δ₂ を演算し、ス
テップ（６１０）では、等加速度成分の誤差を除去した
位相差δを演算する。次のステップ（６１１）では、等
加速度成分の誤差を除去した位相差δと焦点検出系の敏
感度Ｋ、ＣＣＤの画素ピッチＰから、デフォーカス量Ｄ
Ｆを演算し、次のステップ（６１２）にて本サブルーチ
ンをリターンする。

【０１３３】以上が、蓄積動作の開始時間間隔が変化す
る場合の焦点検出の動作説明である。

【０１３４】次に、焦点検出用遮光板６７を駆動するの
に要する時間が駆動方向が異なる場合には駆動時間も異
なるが、同じ方向に駆動する場合には駆動時間もほぼ一
定の値に安定する場合、すなわち、蓄積動作の開始時間
間隔に一定の規則性があり、像信号Ｌの蓄積開始から像
信号Ｒの蓄積開始までの時間は１回の焦点検出動作で
は、一定であり、像信号Ｒの蓄積開始から像信号Ｌの蓄
積開始までの時間も１回の焦点検出動作では、一定であ
るが、１回の焦点検出動作の中で像信号Ｌの蓄積開始か
ら像信号Ｒの蓄積開始までの時間と像信号Ｒの蓄積開始
から像信号Ｌの蓄積開始までの時間は異なる場合であ
り、前記実施の形態と同様に表現すると Ｔ₁₂＝Ｔ₃₄ ， Ｔ₁₂≠Ｔ₂₃ ………（２０） のようになる場合である。

【０１３５】図２８は蓄積開始の時間間隔に上記規則性
があるときの焦点検出サブルーチンであり、像信号Ｒ₄
の蓄積動作開始時刻Ｔ₄ は計測する必要がないので行っ
ていないこと以外は図２６のサブルーチンのフローチャ
ートと同じなので、詳細な説明は省略する。

【０１３６】ステップ（７２０）の「デフォーカス量演
算」サブルーチンとコールすると、図２９のステップ
（８０１）を経て、ステップ（８０２）へと進む。

【０１３７】ステップ（８０２）では、像信号Ｌ₁ とＲ
₂ の蓄積開始時間間隔Ｔ₁₂を演算し、次のステップ（８
０３）では、像信号Ｒ₂ とＬ₃ の蓄積開始時間間隔Ｔ₂₃
を演算する。

【０１３８】ステップ（８０４）〜（８０６）では、図
２６のステップ（６０５）〜（６０７）と同様にして、
位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄を演算し、ステップ（８０７）
では、等加速度の変化による誤差を除去した位相差δを
演算し、ステップ（８０８）で位相差δ，焦点検出系の
敏感度Ｋ，ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォーカス量Ｄ
Ｆを演算すると、ステップ（８０９）にて本サブルーチ
ンをリターンする。

【０１３９】以上が、蓄積開始の時間間隔に規則性のあ
る場合の焦点検出動作説明であるが、このように時間間
隔に規則性を持たせることにより、位相差δの演算が前
記規則性の無い場合よりも簡単な演算で済むので、演算
処理に要するメモリも少なくなり、演算処理に要する時
間も短縮することができる効果がある。

【０１４０】次に、１回の焦点検出動作中の蓄積開始時
間間隔が一定である場合の焦点検出動作について説明す
る。

【０１４１】図３０は蓄積開始の時間間隔が一定の場合
の焦点検出サブルーチンのフローチャートであり、時間
間隔の計測の必要はないので、各蓄積開始の時刻の読み
込み動作は行っておらず、それ以外の部分については図
２６のフローチャートと同様にして、焦点検出用絞り６
５や焦点検出用遮光板６７を駆動し、像信号Ｌ₁ ，Ｒ
₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄ を蓄積し読み出しており、詳細な説明は
省略する。

【０１４２】ステップ（９１７）で「デフォーカス量演
算」サブルーチンをコールすると、図３０のステップ
（１００１）を経てステップ（１００２）へ進み、「デ
フォーカス量演算」サブルーチンを実行する。

【０１４３】ステップ（１００２）〜（１００４）で
は、図２６のステップ（６０５）〜（６０７）と同様の
相関演算によって、位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄をそれぞれ
演算し、ステップ（１００５）では、等加速度の移動に
よって発生する誤差を除去した位相差δを演算し、次の
ステップ（１００６）では、位相差δ、焦点検出系の敏
感度Ｋ、ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォーカス量ＤＦ
を演算すると、ステップ（１００７）にて本サブルーチ
ンをリターンする。

【０１４４】以上が蓄積開始の時間間隔が一定の場合の
焦点検出動作の説明であり、等加速度の移動による誤差
を除去した位相差δの演算処理が更に簡素化され、演算
用のメモリの縮小及び演算時間短縮等の効果があり、蓄
積開始の時刻を記憶する必要もなくなるといった効果が
ある。

【０１４５】ここで、蓄積開始の時間間隔に規則性を持
たせる、あるいは一定にする方法として、焦点検出用遮
光板６７の駆動が短時間で完了しても所定の時間が経過
するまで待ってから蓄積動作を開始するように安定タイ
マを設けることによって達成することができ、この安定
タイマの値は駆動に要する時間の最大値より大きい値で
あれば良い。そして、このような安定タイマを設けるこ
とによって、焦点検出用遮光板６７の駆動完了を検知す
る検知手段を設けなくても良いという効果もある。

【０１４６】（実施の第３の形態）本発明の実施の第３
の形態では、５つの像信号を時系列的に取り込み、手振
れや被写体の移動に起因する光学像の移動を２次関数に
近似し、この移動によって発生する検出誤差を低減させ
るというものである。

【０１４７】図３２は、この実施の第３の形態の検出誤
差低減の方法を説明するための図であり、縦軸は被写体
像の位置ｙ、横軸は時間ｔである。カメラの動作として
は、瞳を交互に切り換えながら、像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ
₃ ，Ｒ₄ ，Ｌ₅ を時系列に取り込む。ここで、像信号Ｌ
₁ 〜Ｌ₅ を取り込む間の被写体像の移動が２次関数に近
似できるとする。そして、像信号Ｌ₁ ，Ｌ₃ ，Ｌ₅ を通
る２次関数 ｙ＝Ａｔ＋Ｂｔ² を求め、この２次関数を使った補間演算によって、架空
の像信号Ｌ₂ ，Ｌ₄ の位置を求め、Ｌ₂ とＲ₂ の位相差
とＬ₄ とＲ₄ の位相差の平均値を最終的に求める位相差
δとするものである。

【０１４８】次に、その演算方法について説明する。

【０１４９】図３２に示すように像信号Ｌ₁ の位置をｙ
₁ ，時間をｔ₁ ，像信号Ｌ₃ の位置をｙ₃ ，時間をｔ
₃ ，像信号Ｌ₅ の位置をｙ₅ 、時間をｔ₅ とし、ｙ₁ ＝
０，ｔ₁ ＝０として、２次関数 ｙ＝Ａｔ＋Ｂｔ² を求めると ｙ₃ ＝Ａｔ₃ ＋Ｂｔ₃ ² ………（２１） ｙ₅ ＝Ａｔ₅ ＋Ｂｔ₅ ² ………（２２） 上記２つの式から、係数Ａ，Ｂは次式のように求まる。

【０１５０】そして、架空の像信号Ｌ₂ の位置ｙ₂ 及び
像信号Ｌ₄ の位置ｙ₄ は次式のようになる。

【０１５１】架空の像信号Ｌ₂ と像信号Ｒ₂ の位相差δ
₂₂は次式のようになる。

【０１５２】そして、架空の像信号Ｌ₄ と像信号Ｒ₄ の
位相差δ₄₄は次式のようになる。

【０１５３】ここで、 ｔ₁ ＝０，ｙ₁ ＝０ ………（３３） なので ｔ₂ ＝Ｔ₁₂ ， ｙ₂ ´＝−δ₁₂ ………（３４） ｔ₃ ＝Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃ ， ｙ₃ ＝−δ₁₂＋δ₂₃ ………（３５） ｔ₄ ＝Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃＋Ｔ₃₄ ， ｙ₄ ´＝−δ₁₂＋δ₂₃−δ₃₄ …（３６） ｔ₅ ＝Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃＋Ｔ₃₄＋Ｔ₄₅ ， ｙ₅ ＝−δ₁₂＋δ₂₃−δ₃₄＋δ₄₅ …（３７） であり、δ₁₂は像信号Ｌ₁ とＲ₂ の位相差、δ₂₃は像信
号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差、δ₃₄は像信号Ｌ₃ とＲ₄ の位相
差、δ₄₅は像信号Ｌ₅ とＲ₄ の位相差である。

【０１５４】そして、（２３），（２４）式に（３４）
〜（３７）式を代入すると また、δ₂₂、δ₄₄は次式のようになる。

【０１５５】 δ₂₂＝Ａ・Ｔ₁₂＋Ｂ・Ｔ₁₂ ² ＋δ₁₂ ………（４０） δ₄₄₌ Ａ・（Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃＋Ｔ₃₄）＋Ｂ・（Ｔ₁₂＋Ｔ₂₃＋Ｔ₃₄）² ＋δ₁₂−δ₂₃＋δ₃₄ ………（４１） そして、最終的に求める位相差δはδ₂₂とδ₄₄の平均値
なので となる。これは、像信号を取り込む時間間隔が常に変化
する場合の、位相差δの演算方法である。

【０１５６】次に、焦点検出用遮光板６７を同一方向に
移動させるのに要する時間は一定で、蓄積時間も１回の
焦点検出動作中は同じであるとすると、 Ｔ₁₂＝Ｔ₃₄ ，Ｔ₂₃＝Ｔ₄₅ ………（４４） となる。これを（３８），（３９），（４３）式に代入
すると、 以上が像信号の取り込み時間間隔に規則性がある場合の
位相差δの演算方法である。

【０１５７】次に、１回の焦点検出動作を行うときの像
信号の取り込みの時間間隔が同じ場合の位相差δの演算
方法について説明する。この条件下では、 Ｔ₁₂＝Ｔ₂₃＝Ｔ₃₄＝Ｔ₄₅ ………（４８） となり、 となる。

【０１５８】このように、像信号の取り込みの時間間隔
に規則性を持たせたり、同じ値にすることによって、演
算式を大幅に簡素化することができる。

【０１５９】この実施の第３の形態のカメラの構成及び
メインフローチャート（大まかな動作）は実施の第１の
形態と同じなので、ここでの説明は省略し、上記実施の
第１及び第２の形態とは異なる焦点検出動作について説
明する。

【０１６０】図３３は、像信号の取り込み時間間隔が常
に変化する場合の焦点検出サブルーチンのフローチャー
トであり、このサブルーチンがコールされると、ステッ
プ（１１０１）を経て、ステップ（１１０２）へ進む。

【０１６１】ステップ（１１０２），（１１０３）で
は、それぞれ焦点検出用絞り６５，焦点検出用遮光板６
７を駆動し、図７（ｂ）の状態にする。

【０１６２】ステップ（１１０４）では、自走タイマの
タイマ値ＴＩＭＥＲをＲＡＭ上の記憶領域Ｔ₁ に格納す
ることによって、像信号Ｌ₁ の蓄積動作を開始する時刻
を記憶している。続くステップ（１１０５）では、像信
号Ｌ₁ の蓄積動作を行い、ステップ（１１０６）では、
像信号Ｌ₁ の読み出しを行う。

【０１６３】ステップ（１１０７）では、焦点検出用遮
光板６７と図７（ｃ）の状態になるように駆動し、ステ
ップ（１１０８）では、像信号Ｒ₂ の蓄積開始時刻をＴ
₂ に記憶し、ステップ（１１０９）では、像信号Ｒ₂ の
蓄積を行い、ステップ（１１１０）では、像信号Ｒ₂ の
読み出しを行う。

【０１６４】ステップ（１１１１）では、図７（ｂ）の
状態になるように焦点検出用遮光板６７を駆動し、ステ
ップ（１１１２）では、像信号Ｌ₃ の蓄積開始時刻をＴ
₃ に記憶し、ステップ（１１１３）では、像信号Ｌ₃ の
蓄積を行い、ステップ（１１１４）では、像信号Ｌ₃ の
読み出しを行う。

【０１６５】ステップ（１１１５）では、図７（ｃ）の
状態になるように焦点検出用遮光板６７を駆動し、ステ
ップ（１１１６）では、像信号Ｒ₄ の蓄積開始時刻をＴ
₄ に記憶し、ステップ（１１１７）では、像信号Ｒ₄ の
蓄積を行い、ステップ（１１１８）では、像信号Ｒ₄ の
読み出しを行う。

【０１６６】ステップ（１１１９）では、図７（ｂ）の
状態になるように、焦点検出用遮光板６７を駆動し、ス
テップ（１１２０）では、像信号Ｌ₅ の蓄積開始時刻を
Ｔ₅に記憶し、ステップ（１１２１）では、像信号Ｌ₅
の蓄積を行い、ステップ（１１２２）では、像信号Ｌ₅
の読み出しを行う。

【０１６７】ステップ（１１２３），（１１２４）で
は、焦点検出用絞り６５、焦点検出用遮光板６７を駆動
し、図７（ａ）の状態にする。続くステップ（１１２
５）でデフォーカス量を演算すると、ステップ（１１２
６）にて本サブルーチンをリターンする。

【０１６８】ここで、デフォーカス量の演算方法につい
て、図３３を使って説明する。

【０１６９】図３４は「デフォーカス量演算」サブルー
チンのフローチャートであり、図３２のステップ（１１
２５）で「デフォーカス量演算」サブルーチンがコール
されると、ステップ（１２０１）を経て、ステップ（１
２０２）へ進む。

【０１７０】ステップ（１２０２）〜（１２０５）で
は、像信号の蓄積開始の時間間隔Ｔ₁₂，Ｔ₂₃，Ｔ₃₄，Ｔ
₄₅を演算し、ステップ（１２０６）〜（１２０９）で
は、像信号の位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄，δ₄₅を相関演算
によって演算する。ステップ（１２１０）では、２次関
数の一次の項の係数Ａを演算し、ステップ（１２１１）
では、二次の項の係数Ｂを演算する。そして、ステップ
（１２１２）では、２次関数近似によって求めた位相差
δを演算し、ステップ（１２１３）では、位相差δ，焦
点検出系の敏感度Ｋ，ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォ
ーカス量ＤＦを演算し、次のステップ（１２１４）にて
本サブルーチンをリターンする。

【０１７１】以上が、蓄積動作の開始時間間隔が変化す
る場合の焦点検出動作の説明である。

【０１７２】次に、焦点検出用遮光板６７を駆動するの
に要する時間が、駆動方向が異なる場合には、駆動時間
も異なるが、同じ方向に駆動する場合には駆動時間も一
定の値になる。すなわち、蓄積の開始時間間隔に一定の
規則性があり、像信号Ｌの蓄積開始から像信号Ｒの蓄積
開始までの時間Ｔ₁₂，Ｔ₃₄は同じで、像信号Ｒの蓄積開
始から像信号Ｌの蓄積開始までの時間Ｔ₂₃，Ｔ₄₅は同じ
であるが、像信号Ｌの蓄積開始から像信号Ｒの蓄積開始
までの時間と像信号Ｒの蓄積開始から像信号Ｌの蓄積開
始までの時間は異なる場合であり、 Ｔ₁₂＝Ｔ₃₄ ，Ｔ₂₃＝Ｔ₄₅ ，Ｔ₁₂≠Ｔ₂₃ ………（５４） となる。

【０１７３】図３５は、蓄積開始の時間間隔に上記規則
性があるときの「焦点検出」サブルーチンであり、像信
号Ｒ₄ ，Ｌ₅ の蓄積開始時刻Ｔ₄ ，Ｔ₅ を計測する必要
がないので、行っていないところ以外は、図３４の「焦
点検出」サブルーチンのフローチャートと同じなので、
ここでの説明は省略する。

【０１７４】ステップ（１３２３）のデフォーカス量演
算サブルーチンをコールすると、図３６のステップ（１
４０１）を経て、ステップ（１４０２）へと進む。

【０１７５】ステップ（１４０２）では、像信号Ｌ₁ と
Ｒ₂ の蓄積開始時間間隔Ｔ₁₂を演算し、ステップ（１４
０３）では、像信号Ｒ₂ とＬ₃ の蓄積開始時間間隔Ｔ₂₃
と演算する。ステップ（１４０４）〜（１４０７）で
は、図３４のステップ（１２０６）〜（１２０９）と同
様にして、位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄，δ₄₅を演算し、ス
テップ（１４０８）では、２次関数の一次の項の係数Ａ
を演算し、ステップ（１４０９）では、二次の項の係数
Ｂを演算する。

【０１７６】ステップ（１４１０）では、２次関数近似
によって求めた位相差δを演算し、ステップ（１４１
１）では、位相差δ，焦点検出系の敏感度Ｋ，ＣＣＤの
画素ピッチＰからデフォーカス量ＤＦを演算し、次のス
テップ（１４１２）にて本サブルーチンをリターンす
る。

【０１７７】以上が、蓄積開始の時間間隔に規則性のあ
る場合の焦点検出動作説明であり、このように時間間隔
に規則性を持たせることにより、位相差δの演算が前記
規則性の無い場合よりも簡単な演算となるので、演算処
理に要するメモリも少なくなり、演算時間も短縮できる
効果がある。

【０１７８】次に、１回の焦点検出動作中の蓄積開始時
間間隔が一定である場合の焦点検出動作について説明す
る。

【０１７９】図３７は蓄積開始の時間間隔が一定の場合
の「焦点検出」サブルーチンのフローチャートであり、
時間間隔の計測の必要はないので、各蓄積開始の時刻を
記憶する動作は行っていない。それ以外の部分について
は図３２のフローチャートと同様にして焦点検出用絞り
６５や焦点検出用遮光板６７を駆動制御し、像信号Ｌ
₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄ ，Ｌ₅ を順次蓄積し読み出してい
る。

【０１８０】ステップ（１５２０）で「デフォーカス量
演算」サブルーチンをコールすると、図３７のステップ
（１６０１）を経て、ステップ（１６０２）へ進み、デ
フォーカス量演算サブルーチンを実行する。

【０１８１】ステップ（１６０２）〜（１６０５）で
は、図３３のステップ（１２０６）〜（１２０９）と同
様の相関演算によって位相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄，δ₄₅を
演算し、ステップ（１６０６）では、２次関数近似によ
って補正された位相差δを演算している。次のステップ
（１６０７）では、位相差δ、焦点検出系の敏感度Ｋ，
ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォーカス量ＤＦを演算す
るとステップ（１６０８）で本サブルーチンをリターン
する。

【０１８２】以上が、蓄積開始の時間間隔が一定の場合
の焦点検出動作の説明であり、２次関数近似によって補
正した位相差δの演算処理が更に簡素化され、演算処理
に要するメモリや時間を大幅に小さくすることができ、
更に蓄積開始の時刻を記憶する必要もないのでメモリや
演算時間もこの分不要となる。

【０１８３】ここで、焦点検出用遮光板６７の駆動に要
する時間がある程度変動する場合には、駆動が早く完了
しても所定の時間が経過するのを待って、蓄積と開始す
る安定タイマを設けることによって蓄積動作の開始時間
間隔に規則性を持たせる、あるいは一定にすることが簡
単に行える。このときの安定タイマの時間は、駆動時間
の最大値より大きな値であれば良いし、このようにする
ことによって、焦点検出用遮光板６７の駆動完了を検知
する検知手段を設けなくても良いという効果もある。

【０１８４】これまでの実施の各形態では、像信号を３
〜５個使って、被写体の移動や手振れによるＣＣＤ上の
被写体像の移動を補正した位相差を演算する例を示した
が、６個以上の像信号を使って、被写体像の移動を補正
しても良い。例えば、像信号の蓄積時間間隔が一定で６
個の像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，Ｌ₃ ，Ｒ₄ ，Ｌ₅ ，Ｒ₆ から位
相差δ₁₂，δ₂₃，δ₃₄，δ₄₅，δ₅₆を求め位相差δを次
式のように演算しても良い。

【０１８５】 δ＝（δ₁₂＋３δ₂₃＋４δ₃₄＋３δ₄₅＋δ₅₆）／１２ ……（５５） 同様にして７個の像信号から、位相差δ₁₂，δ₂₃，
δ₃₄，δ₄₅，δ₅₆，δ₆₇を演算し、これから位相差δを
次式のように演算しても良い。

【０１８６】 δ＝（δ₁₂＋３δ₂₃＋４δ₃₄＋４δ₄₅＋３δ₅₆＋δ₆₇）／１６ ………（５６） （実施の第４の形態）本発明の実施の第４の形態では、
撮影レンズの焦点距離及び像信号の取り込みの時間間隔
に応じて、その条件で十分な検出精度が確保できる像信
号の個数及び演算方法を選択するというものである。

【０１８７】図３９は、手振れの影響を低減させるため
の各種対策と像信号の取り込み時間間隔と手振れによる
検出誤差が許容誤差と同様になる撮影レンズの焦点距離
（許容できる焦点距離）の関係をシミュレーションによ
って求めた図である。

【０１８８】ここで、像信号Ｌ₁ とＲ₂ の位相差を
δ₁₂，Ｌ₃ とＲ₂ の位相差をδ₂₃，Ｌ₃とＲ₄ の位相差
をδ₃₄，Ｌ₅ ，Ｒ₄ の位相差をδ₄₅、像信号の取り込み
時間間隔が一定とすると 未対策とは、デフォーカス演算に使用する位相差δ＝δ
₁₂としたもの 対策１とは、デフォーカス演算に使用する位相差δ＝
（δ₁₂＋δ₂₃）／２ 対策２とは、デフォーカス演算に使用する位相差δ＝
（δ₁₂＋２・δ₂₃＋δ₃₄）／４ 対策３とは、デフォーカス演算に使用する位相差δ＝
（δ₁₂＋３・δ₂₃＋３δ₃₄＋δ₄₅）／８ 対策４とは、デフォーカス演算に使用する位相差δ＝
（δ₁₂＋２δ₂₃＋２δ₃₄＋δ₄₅）／６ であり、像信号の取り込みの時間間隔は変動しないとき
のシミュレーション結果である。

【０１８９】この図を見ると、像信号の取り込み時間間
隔が短いほど、許容できる焦点距離は大きくなり、１回
の演算に使用する像信号の個数が多いほど許容できる焦
点距離も大きくなる。

【０１９０】ここで、使用する像信号の個数が増えると
検出精度も向上するが、像信号の取り込みに要する時間
が長くなってしまい、焦点検出に要する時間も長くなっ
てしまうために、操作感が悪くなってしまう。

【０１９１】そこで、実際に撮影に使われている撮影レ
ンズの焦点距離と蓄積時間、焦点検出用遮光板６７の駆
動時間に応じて、必要な精度を得るために必要な最小の
像信号の個数及び演算方法を演算することによって、焦
点検出に要する時間を可能な限り短縮するものである。

【０１９２】図３９において、対策４は対策３に対して
像信号の取り込み時間間隔が１５msecより長いときには
効果があるが、１５msec以下では、逆効果となってしま
うので、１５msecより長いときには対策４を使用し、１
５msecより短いときには対策３を使用するようにする。

【０１９３】この実施の第４の形態のカメラの構成及び
大まかな動作は、上記実施の第１の形態と同じなので、
ここでの説明は省略し、焦点検出動作について説明す
る。

【０１９４】図４０は「焦点検出」サブルーチンのフロ
ーチャートであり、このサブルーチンがコールされると
ステップ（１７０１）を経て、ステップ（１７０２）へ
進む。

【０１９５】ステップ（１７０２）では、ステップ（０
０５）の測光サブルーチンで得られる被写体輝度と焦点
検出用絞り６５の絞り６５値から焦点検出時の蓄積時間
ＴＣとゲインを演算する。次のステップ（１７０３）で
は、瞳切り換え用の焦点検出用遮光板６７の駆動時間Ｔ
ＤをＲＯＭに書き込まれたデータから読み取り、ステッ
プ（１７０４）では、像信号の取り込み時間間隔ＴＡを
ＴＣ、ＴＤの和として演算する。

【０１９６】ステップ（１７０５）では、ズームレンズ
のズームエンコーダを読み取り、撮影レンズの焦点距離
ＦＡを検知する。ステップ（１７０６）では、像信号の
取り込み時間間隔ＴＡと撮影レンズの焦点距離ＦＡから
１回の焦点検出に必要な像信号の数ＮＡを演算する。こ
の演算方法の詳細な説明は後述するので、ここでの説明
は省略する。

【０１９７】ステップ（１７０７），（１７０８）で
は、それぞれ焦点検出用絞り６５、焦点検出用遮光板６
７を駆動し、図７（ｂ）の状態になるようにする。

【０１９８】ステップ（１７０９）では、上記ステップ
（１７０６）で演算されたＮＡが２か否を判別し、「Ｎ
Ａ＝２」であればステップ（１７１３）へ進み、そうで
なければステップ（１７１０）へ移行する。次のステッ
プ（１７１０）では、「ＮＡ＝３」かどうかを判別し、
「Ｎ＝３」であればステップ（１７１４）へ進み、そう
でなければステップ（１７１１）へ移行する。ステップ
（１７１１）では、「ＮＡ＝４」かどうかを判別し、
「ＮＡ＝４」であればステップ（１７１５）へ進み、
「ＮＡ≠４」であれば「ＮＡ＝５」であるということな
ので、ステップ（１７１２）へ進む。

【０１９９】ステップ（１７１３）は２個の像信号を取
り込む「像信号取り込み２」サブルーチンであり、次の
ステップ（１７１４）は３個の像信号を取り込むための
「像信号取り込み３」サブルーチンであり、続くステッ
プ（１７１５）は４個の像信号を取り込むための「像信
号取り込み４」サブルーチンであり、そして、ステップ
（１７１２）は５個の像信号を取り込むための「像信号
取り込み５」サブルーチンである。

【０２００】ここでは、ステップ（１７１２）〜（１７
１５）のサブルーチンの動作の説明は後述するので、こ
こでの説明は省略する。

【０２０１】ステップ（１７１２）〜（１７１５）のい
ずれかのサブルーチンを終了すると、ステップ（１７１
６），（１７１７）へと進み、ここではそれぞれ焦点検
出用絞り６５、焦点検出用遮光板６７を駆動し、図７
（ａ）の状態にする。

【０２０２】続くステップ（１７１８）では、「デフォ
ーカス量演算」サブルーチンにて、撮影レンズのデフォ
ーカス量を演算し、ステップ（１７１９）でこのサブル
ーチンをリターンする。ここで、「デフォーカス量演
算」サブルーチンの詳細な説明は後述するので、ここで
の説明は省略する。図４１及び図４２は「像信号の数Ｎ
Ａを演算」サブルーチンのフローチャートであり、図４
０のステップ（１７０６）でこのサブルーチンがコール
されると、ステップ（１８０１）を経て、ステップ（１
８０２）へ進む。

【０２０３】ステップ（１８０２）では、像信号の取り
込み時間間隔ＴＡが５msecより小さいか否かを判別し、
「ＴＡ＜５msec」であればステップ（１８０３）へ進
み、そうでなければステップ（１８１０）へ移行する。
ステップ（１８１０）では、ＴＡが１０msecより小さい
か否かを判別し、「ＴＡ＜１０msec」であればステップ
（１８１１）へ進み、そうでなければステップ（１８１
８）へ移行する。ステップ（１８１８）では、ＴＡは１
５msecより小さいか否かを判別し、「ＴＡ＜１５msec」
であればステップ（１８１９）へ進み、そうでなければ
ステップ（１８２４）へ移行する。ステップ（１８２
４）では、ＴＡが２０msecより小さいか否かを判別し、
「ＴＡ＜２０msec」であればステップ（１８２５）へ進
み、そうでなければステップ（１８３０）へ進む。

【０２０４】ここで、蓄積時間ＴＣの上限値を２０mse
c、焦点検出用遮光板６７の駆動時間ＴＤを３msecとす
ると、「ＴＡ＜５msec」であればステップ（１８０３）
へ進み、「５msec≦ＴＡ＜１０msec」であればステップ
（１８１１）へ進み、「１０msec≦ＴＡ＜１５msecで」
あればステップ（１８１９）へ進み、「１５msec≦ＴＡ
＜２０msec」であればステップ（１８２５）へ進み、
「２０msec≦ＴＡ≦２３msec」であればステップ（１８
３０）へ進むことになる。

【０２０５】ステップ（１８０３）では、撮影レンズの
焦点距離ＦＡが１１mmより小さいか否かを判別し、「Ｆ
Ａ＜１１mm」であればステップ（１８０７）へ進み、像
信号の数ＮＡに２を入力してステップ（１８３３）へ進
み、「ＦＡ＜１１mm」でなければステップ（１８０４）
へ進む。ステップ（１８０４）では、ＦＡが８３mmより
小さいか否かを判別し、「ＦＡ＜８３mm」であればステ
ップ（１８０８）でＮＡに３を入力し、「ＦＡ＜８３m
m」でなければステップ（１８０５）へ進む。ステップ
（１８０５）では、ＦＡが２０７mmより小さいか否かを
判別し、「ＦＡ＜２０７mm」であればステップ（１８０
９）へ進みＮＡに４を入力し、「ＦＡ＜２０７mm」でな
ければステップ（１８０６）へ進みＮＡに５を入力す
る。

【０２０６】このように、ステップ（１８０３）〜（１
８０９）では、焦点距離ＦＡが「ＦＡ＜１１mm」であれ
ば「ＮＡ＝２」とし、「１１mm≦ＦＡ＜８３mm」であれ
ば「ＮＡ＝３」とし、「８３mm≦ＦＡ＜２０７mm」であ
れば「ＮＡ＝４」とし、「ＦＡ≦２０７mm」であれば
「ＮＡ＝５」とする。

【０２０７】ステップ（１８１１）〜（１８１７）も同
様にして、「ＦＡ＜６mm」であれば「ＮＡ＝２」とし、
「６mm≦ＦＡ＜２３mm」であれば「ＮＡ＝３」とし、
「２３mm≦ＦＡ＜７７mm」であれば「ＮＡ＝４」とし、
「ＦＡ≦７７mm」であれば「ＮＡ＝５」とする。

【０２０８】ステップ（１８１９）〜（１８２３）も同
様にして、「ＦＡ＜１１mm」であれば「ＮＡ＝３」と
し、「１１mm≦ＦＡ＜２６mm」であれば「ＮＡ＝４」と
し、「ＦＡ≦２６mm」であれば「ＮＡ＝５」とする。

【０２０９】ステップ（１８２５）〜（１８２９）も同
様に、「ＦＡ＜６mm」であれば「ＮＡ＝３」とし、「６
mm≦ＦＡ＜１２mm」であれば「ＮＡ＝４」とし、「ＦＡ
≦１２mm」であれば「ＮＡ＝５」とする。ステップ（１
８３０）〜（１８３２）では、「ＦＡ＜１０mm」であれ
ば「ＮＡ＝４」とし、「ＦＡ≦１０mm」であれば「ＮＡ
＝５」とする。

【０２１０】このように、像信号の取り込み時間間隔Ｔ
Ａと撮影レンズの焦点距離ＦＡから１回の焦点検出に使
用する像信号の数ＮＡを決定すると、ステップ（１８３
３）にてこのサブルーチンをリターンする。

【０２１１】図４３は「像信号読み取り２」サブルーチ
ンのフローチャートであり、２個の像信号Ｌ₁ とＲ₂ の
取り込みを行う。図４０のステップ（１７１３）で「像
信号取り込み２」サブルーチンがコールされると、ステ
ップ（１９０１）を経て、ステップ（１９０２）へ進
む。

【０２１２】ステップ（１９０３）では、像信号Ｌ₁ の
蓄積動作を行い、続くステップ（１９０３）では、像信
号Ｌ₁ の読み出しを行う。ステップ（１９０４）では、
焦点検出用遮光板６７を駆動し、図７（ｃ）の状態に
し、続くステップ（１９０５）では、像信号Ｒ₂ の蓄積
を行い、ステップ（１９０６）で像信号Ｒ₂ の読み出し
を行い、ステップ（１９０７）にてこのサブルーチンを
リターンする。

【０２１３】図４４は「像信号取り込み３」サブルーチ
ンのフローチャートであり、３個の像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂ ，
Ｌ₃ の取り込みを行う。ここでは、１回の焦点検出時の
像信号の取り込み時間間隔が一定、すなわち、焦点検出
用遮光板６７の駆動時間ＴＤ及び蓄積時間ＴＣが同じに
なる場合のものであり、時間間隔の計測の必要はないの
で時間の計測は行っていない。

【０２１４】図４０のステップ（１７１４）で「像信号
取り込み３」サブルーチンがコールされると、ステップ
（２００１）を経て、ステップ（２００２）へ進む。

【０２１５】ステップ（２００２）では、像信号Ｌ₁ の
蓄積動作を行い、続くステップ（２００３）では像信号
Ｌ₁ の読み出しを行う。ステップ（２００４）では、焦
点検出用遮光板６７を駆動し、図７（ｃ）の状態にし、
ステップ（２００５），（２００６）では、像信号Ｒ₂
の蓄積及び読み出しを行う。ステップ（２００７）で
は、再び焦点検出用遮光板６７を駆動し、図７（ｂ）の
状態にし、ステップ（２００８），（２００９）で像信
号Ｌ₃ の蓄積及び読み出しを行うと、ステップ（２０１
０）にてこのサブルーチンをリターンする。

【０２１６】図４４は「像信号取り込み４」サブルーチ
ンであり、４個の像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂，Ｌ₃ ，Ｒ₄ の取り
込みを行う。ここでも１回の焦点検出中の像信号の取り
込み時間間隔は同じであり、時間の計測は行わない。図
４０のステップ（１７１５）で「像信号取り込み４」サ
ブルーチンがコールされると、ステップ（２１０１）を
経てステップ（２１０２）へ進む。

【０２１７】ステップ（２１０２），（２１０３）で
は、像信号Ｌ₁ の蓄積及び読み出しを行う。ステップ
（２１０４）では、焦点検出用遮光板６７を駆動し、図
７（ｃ）の状態にし、ステップ（２１０５），（２１０
６）では、像信号Ｒ₂ の蓄積及び読み出しを行う。ステ
ップ（２１０７）では、再び焦点検出用遮光板６７を駆
動し、図７（ｂ）の状態にし、ステップ（２１０８），
（２１０９）にて像信号Ｌ₃ の蓄積及び読み出しを行
う。ステップ（２１１０）では、図７（ｃ）の状態に焦
点検出用遮光板６７を駆動し、ステップ（２１１１），
（２１１２）にて像信号Ｒ₄ の蓄積及び読み出しを行う
と、ステップ（２１１３）にてこのサブルーチンをリタ
ーンする。

【０２１８】図４６は「像信号取り込み５」サブルーチ
ンであり、５個の像信号Ｌ₁ ，Ｒ₂，Ｌ₃ ，Ｒ₄ 、Ｌ₅
の取り込みを行う。ここでも、１回の焦点検出中の像信
号の取り込み時間間隔は一定なので、時間の計測は行わ
ない。図３９のステップ（１７１２）で「像信号取り込
み５」サブルーチンがコールされると、ステップ（２２
０１）を経てステップ（２２０２）へ進む。

【０２１９】ステップ（２２０２），（２２０３）で
は、像信号Ｌ₁ の蓄積及び読み出しを行い、ステップ
（２２０４）では、図７（ｃ）の状態に焦点検出用遮光
板６７を駆動し、ステップ（２２０５），（２２０６）
では、像信号Ｒ₂ の蓄積及び読み出しを行う。ステップ
（２２０７）では、図７（ｂ）の状態に焦点検出用遮光
板６７を駆動し、続くステップ（２２０８），（２２０
９）では、像信号Ｌ₃ の蓄積及び読み出しを行う。ステ
ップ（２２１０）では、再び図７（ｃ）の状態に焦点検
出用遮光板６７を駆動し、ステップ（２２１１），（２
２１２）にて像信号Ｒ₄ の蓄積及び読み出しを行う。ス
テップ（２２１３）では、図７（ｂ）の状態に焦点検出
用遮光板６７を駆動し、ステップ（２２１４），（２２
１５）にて像信号Ｌ₅ の蓄積及び読み出しを行うとステ
ップ（２２１６）にてこのサブルーチンをリターンす
る。

【０２２０】図４７は「デフォーカス量演算」サブルー
チンであり、必要な検出精度を得るために撮影条件に応
じて、演算式を切り換えるようになっている。

【０２２１】図４０のステップ（１７１８）で「デフォ
ーカス量演算」サブルーチンがコールされると、ステッ
プ（２３０１）を経てステップ（２３０２）へ進む。

【０２２２】ステップ（２３０２）では、ＮＡが５か否
かを判別し、「ＮＡ＝５」であればステップ（２３０
３）へ進み５個の像信号を使った演算処理を行い、「Ｎ
Ａ≠５」であればステップ（２３１０）へ移行する。ス
テップ（２３１０）では、ＮＡが４か否かを判別し、
「ＮＡ＝４」であれば４個の像信号を使った演算処理を
行うためにステップ（２３１１）へ進み、「ＮＡ≠４」
であればステップ（２３１５）へ移行する。ステップ
（２３１５）では、ＮＡが３か否かを判別し、「ＮＡ＝
３」であれば３個の像信号を使った演算処理を行うため
にステップ（２３１６）へ進み、「ＮＡ≠３」であれば
２個の像信号を使った演算処理を行うためにステップ
（２３１９）へ進む。

【０２２３】ステップ（２３０３）では、相関演算によ
って像信号Ｌ₁ とＲ₂ の位相差δ₁₂を演算し、続くステ
ップ（２３０４）では、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃
を演算し、ステップ（２３０５）では、像信号Ｌ₃ とＲ
₄ の位相差δ₂₃を演算し、ステップ（２３０６）では、
像信号Ｌ₅ とＲ₄ の位相差δ₄₅を演算する。

【０２２４】続くステップ（２３０７）では、像信号の
取り込み時間間隔ＴＡが１５msecより大きいか否かを判
別し、「ＴＡ＞１５msec」であればステップ（２３０
８）へ進み、そうでなければステップ（２３０９）へ進
む。これは図３９にあるように像信号の取り込み時間間
隔が１５msecより大きいときには対策３より対策４の方
が許容できる焦点距離が大きくなるためで、像信号の取
り込み時間間隔ＴＡが１５msecより大きい場合にはステ
ップ（２３０８）へ進み、対策４の演算を行い、ＴＡが
１５msec以下のときにはステップ（２３０９）に進み、
対策３の演算処理を行い、デフォーカス量の演算をする
ときに使用する位相差δを演算する。

【０２２５】ステップ（２３１１）では、像信号Ｌ₁ と
Ｒ₂ の位相差δ₁₂を演算し、ステップ（２３１２）で
は、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃を演算し、ステップ
（２３１３）では、像信号Ｌ₃ とＲ₄ の位相差δ₃₄を演
算する。続くステップ（２３１４）では、対策２の演算
処理によってデフォーカス量の演算処理に使用する位相
差δを演算する。

【０２２６】ステップ（２３１６）では、像信号Ｌ₁ と
Ｒ₂ の位相差δ₁₂を演算し、ステップ（２３１７）で
は、像信号Ｌ₃ とＲ₂ の位相差δ₂₃を演算する。続くス
テップ（２３１８）では、対策１の演算処理によってデ
フォーカス量の演算に使用する位相差δを演算する。

【０２２７】ステップ（２３１９）では、像信号Ｌ₁ と
Ｒ₂ の位相差δ₁₂を演算し、ステップ（２３２０）で
は、デフォーカス量の演算に使用する位相差δにδ₁₂を
入力する。

【０２２８】ステップ（２３０８），（２３０９），
（２３１４），（２３１８），（２３２０）のいずれか
によって位相差δが演算されると、ステップ（２３２
１）に進み、ステップ（２３２１）では、位相差δ，焦
点検出系の敏感度Ｋ，ＣＣＤの画素ピッチＰからデフォ
ーカス量ＤＦを演算するとステップ（２３２２）にて、
このサブルーチンをリターンする。

【０２２９】以上が、撮影条件（撮影レンズの焦点距
離、像信号の取り込み時間間隔）に応じて必要な検出精
度が得られる最小限の像信号の個数及び演算方法を選択
するようにしたときの実施の形態であり、不必要な像信
号の取り込み動作を行わなくても済むので、焦点検出に
要する時間を短縮することができ、消費電力も低減させ
ることができる効果がある。

【０２３０】以上の実施の各形態においては、３個以上
の像信号を取り込み、この複数の像信号によって、被写
体像の移動によって発生する位相差検出誤差を低減する
ととに、この時の像信号の取り込み時間間隔に規則性を
持たせることによって、位相差検出誤差を低減させる為
の演算式を簡素化（演算式に時間の要素を無くす事がで
きるため）することができる。つまり、演算時間を短縮
することができる。又この事により、プログラムのメモ
リを少なくすることができる。

【０２３１】（発明と実施の形態の対応）上記実施の各
形態において、ＣＣＤ６４（７０）が本発明の固体撮像
素子に、焦点検出用絞り６５、焦点検出用遮光板６７、
モータ６６，６８が本発明の瞳形状変更手段に、デジタ
ル信号処理部７２が演算手段に、デジタル信号処理部７
２の図３１のステップ（１００５）、図３８のステップ
（１６０６）、図４７のステップ（２３０８），（２３
０９），（２３１４），（２３１８），（２３２０）の
演算処理を実行する部分が本発明の、像信号の取り込み
時間間隔に規則性を持たせた検出誤差低減手段に相当す
る。

【０２３２】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。

【０２３３】（変形例）上記の実施の各形態において
は、固体撮像素子としてＣＣＤを用いているが、このＣ
ＣＤの形式としては、エリアセンサのみならず、ライン
センサであっても良い。また、瞳形状変更手段として、
焦点検出用絞り６５を用いているが、物性絞り（ＬＣＤ
より成るもの）であっても良い。

【０２３４】また、焦点検出用遮光板６７の撮影光路へ
の進入及び退避をモータにて行っているが、プランジャ
ー等のアクチュエータを用いて行うことも可能である。

【０２３５】また、瞳領域を２つ備えた構成をカメラを
想定しているが、３個以上であっても良い。又、この瞳
領域の並び方向は、カメラを構えた際に横方向となるよ
うにしている（同時にＣＣＤのライン方向も一致させて
いる）が、これに限定されるものではなく、カメラを構
えた際に縦方向となるようにしても良い。

【０２３６】また、被写体の上下方向（瞳領域の並び方
向に垂直な方向）の移動量を検出する為の移動量検出範
囲は、図１７を用いて説明した様に、撮影レンズの焦点
距離、像信号の取り込み時間間隔、像信号の蓄積時間、
さらには焦点検出用遮光板６７の駆動時間（瞳形状変更
手段の駆動時間）をそれぞれ考慮して決定するようにし
ているが、少なくとも何れか一つの情報を考慮すること
でも、それなりの効果を得ることは可能である。特に、
本実施の形態の様に、焦点検出用遮光板６７の撮影光路
への進入及び退避をモータにて行った場合には、その駆
動時間は殆ど一定である為、この情報は使用しなくとも
殆ど問題はない。

【０２３７】さらに、被写体の上下方向（瞳領域の並び
方向に垂直な方向）の移動量を検出する為に使用する像
信号の個数を設定する為に、図４１及び図４２を用いて
説明した様に、撮影レンズの焦点距離、像信号の取り込
み時間間隔、像信号の蓄積時間、さらには焦点検出用遮
光板６７の駆動時間（瞳形状変更手段の駆動時間）をそ
れぞれ考慮して決定するようにしているが、少なくとも
何れか一つの情報を考慮することでも、それなりの効果
を得ることは可能である。

【０２３８】本発明は、デジタルカメラに適用した例を
述べているが、ビデオカメラであっても適用可能であ
る。

【０２３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続して取り込んだ３個以上の像信号の位相差と前記像
信号の取り込み時間間隔とによって、被写体とカメラの
相対的な位置変化による光学像の移動に起因する焦点検
出誤差を低減する為の誤差低減手段を設け、前記像信号
の取り込み時間間隔に、例えば、各像信号の蓄積時間を
一定にすると共に、前記瞳形状変更手段による一方の領
域から他方の領域へ、さらには他方から一方への瞳形状
の変更時間を一定にする、といった規則性を持たせるよ
うにしている為、焦点検出誤差低減手段での演算式を簡
素化し、演算時間の短縮及び制御プログラムの簡素化に
よるメモリの有効利用を図ることができる焦点検出装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に係るカメラにおける合
焦状態時の各瞳領域を通過する光束及びＣＣＤ面に対す
る結像状態を示す図である。

【図２】本発明の実施の各形態に係るカメラにおける前
ピント状態時の各瞳領域を通過する光束及びＣＣＤ面に
対する結像状態を示す図である。

【図３】本発明の実施の各形態に係るカメラにおける後
ピント状態時の各瞳領域を通過する光束及びＣＣＤ面に
対する結像状態を示す図である。

【図４】本発明の実施の各形態に係るカメラに具備され
た瞳領域変更を行う部分を示す斜視図である。

【図５】図４の中央断面図である。

【図６】本発明の実施の各形態に係るカメラの電気的構
成の要部を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施の各形態に係るカメラにおいて瞳
領域変更時について説明する為の図である。

【図８】図６のＣＣＤの駆動方法を説明する為の図であ
る。

【図９】同じく図６のＣＣＤの駆動方法を説明する為の
図である。

【図１０】同じく図６のＣＣＤの駆動方法を説明する為
の図である。

【図１１】本発明の実施の各形態に係るカメラにおいて
相関演算によって位相差を検出する際を説明する為の図
である。

【図１２】同じく本発明の実施の各形態に係るカメラに
おいて相関演算によって位相差を検出する際を説明する
為の図である。

【図１３】カメラが撮影時に上下方向に振れた際につい
て説明する為の図である。

【図１４】本発明の実施の各形態に係るカメラにおいて
相関量の変化について説明する為の図である。

【図１５】同じく本発明の実施の各形態に係るカメラに
おいて相関量の変化について説明する為の図である。

【図１６】本発明の実施の各形態に係るカメラにおいて
補間演算の方法を説明する為の図である。

【図１７】本発明の実施の各形態に係るカメラにおいて
シフト範囲演算を説明する為のフローチャートである。

【図１８】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの手
振れ検出方法について説明する為の図である。

【図１９】同じく本発明の実施の第１の形態に係るカメ
ラの手振れ検出方法について説明する為の図である。

【図２０】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの一
連の動作を示すフローチャートである。

【図２１】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図２２】本発明の実施の第１の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の一例を示すフローチャート
である。

【図２３】本発明の実施の第１の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の他の例を示すフローチャートである。

【図２４】本発明の実施の第１の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の他の例を示すフローチャー
トである。

【図２５】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの手
振れ検出方法について説明する為の図である。

【図２６】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図２７】本発明の実施の第２の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の一例を示すフローチャート
である。

【図２８】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の他の例を示すフローチャートである。

【図２９】本発明の実施の第２の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の他の例を示すフローチャー
トである。

【図３０】本発明の実施の第２の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の別の例を示すフローチャートである。

【図３１】本発明の実施の第２の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の別の例を示すフローチャー
トである。

【図３２】本発明の実施の第３の形態に係るカメラの手
振れ検出方法について説明する為の図である。

【図３３】本発明の実施の第３の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図３４】本発明の実施の第３の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の一例を示すフローチャート
である。

【図３５】本発明の実施の第３の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の他の例を示すフローチャートである。

【図３６】本発明の実施の第３の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の他の例を示すフローチャー
トである。

【図３７】本発明の実施の第３の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作の別の例を示すフローチャートである。

【図３８】本発明の実施の第３の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作の別の例を示すフローチャー
トである。

【図３９】本発明の実施の第４の形態のカメラに係る像
信号の取り込み時間間隔と演算処理方式の関係を示す図
である。

【図４０】本発明の実施の第４の形態に係るカメラの焦
点検出時の動作を示すフローチャートである。

【図４１】本発明の実施の第４の形態に係るカメラの像
信号の数を演算する時の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４２】図４１の動作の続きを示すフローチャートで
ある。

【図４３】図４０の「像信号取り込み２」の動作の詳細
を示すフローチャートである。

【図４４】図４０の「像信号取り込み３」の動作の詳細
を示すフローチャートである。

【図４５】図４０の「像信号取り込み４」の動作の詳細
を示すフローチャートである。

【図４６】図４０の「像信号取り込み５」の動作の詳細
を示すフローチャートである。

【図４７】本発明の実施の第４の形態に係るカメラのデ
フォーカス量演算時の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４８】一般的な一眼レフカメラの光学系の配置図で
ある。

【図４９】図４８の構成の一眼レフカメラの焦点検出の
原理を説明する為の図である。

【符号の説明】

６４，７０ 固体撮像素子であるＣＣＤ ６５ 焦点検出用絞り ６７ 焦点検出用遮光板 ６６，６７ モータ ７２ デジタル信号処理部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影用の撮像手段と、撮影用の光学系
   と、該光学系を通過する撮影光束を少なくとも２つの異
   なる領域に時系列的に分割し、前記撮像手段に結像させ
   る為の瞳形状変更手段と、前記各々の領域を介して前記
   撮像手段上に時系列的に結像された光学像を像信号に変
   換し、この像信号の位相差を検出することによって前記
   光学系の焦点状態を算出する演算手段とを備えた焦点検
   出装置において、 前記演算手段内に、連続して取り込んだ３個以上の像信
   号の位相差と前記像信号の取り込み時間間隔とによっ
   て、被写体とカメラの相対的な位置変化による光学像の
   移動に起因する焦点検出誤差を低減する為の誤差低減手
   段を設け、前記像信号の取り込み時間間隔に規則性を持
   たせることを特徴とする焦点検出装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１回の焦点検出に必要な複数
   の像信号の取り込み時間間隔を一定にすることを特徴と
   する請求項１記載の焦点検出装置。
3. 【請求項３】 前回の像信号の蓄積開始から今回の像信
   号の蓄積開始までの時間間隔を一定にすることを特徴と
   する請求項２記載の焦点検出装置。
4. 【請求項４】 各像信号の蓄積時間を一定にすると共
   に、前記瞳形状変更手段による一方の領域から他方の領
   域へ、さらには他方から一方への瞳形状の変更時間を一
   定にすることを特徴とする請求項２記載の焦点検出装
   置。
5. 【請求項５】 各像信号の蓄積時間を一定にすると共
   に、前回の像信号の蓄積終了から今回の像信号の蓄積開
   始までの時間間隔を一定にすることを特徴とする請求項
   ２記載の焦点検出装置。
6. 【請求項６】 タイマ手段を用いて、少なくとも１回の
   焦点検出に必要な複数の像信号の取り込み時間間隔に規
   則性を持たせることを特徴とする請求項２，３，４又は
   ５記載の焦点検出装置。