JPH1114900A - カメラの焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は低周波パターンを有する被写体や微
細なパターンを有する高周波被写体に対しても焦点検出
を可能とすると共に、検出精度も向上させる。 【解決手段】この発明によると、受光面上に形成される
被写体像を標本化するサンプルピッチが初期状態を含め
て複数通りに選択でき、選択されたサンプルピッチで被
写体像を光電変換した被写体像信号を出力する光電変換
素子アレイと、上記被写体像信号の空間周波数を所定値
と比較する判定手段と、上記判定手段の判定結果に基づ
いて、上記サンプルピッチを選択する切換え手段と、上
記サンプルピッチが選択された後の被写体像信号に基づ
いて、上記被写体像の焦点状態を検出する検出手段とを
具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置が提供
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの焦点検出
装置に係り、例えば、カメラの自動焦点検出装置として
適用することができる電荷蓄積型光電変換素子を用いた
カメラの焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】首記のようなカメラの焦点検出装置の従
来技術として、焦点検出光学系によつて形成された被写
体像を電荷蓄積型センサアレイを用いて受光し、そのセ
ンサアレイ出力を演算処理して撮影光学系の予定焦点面
に対する被写体像面のデフォーカス量を求め、そのデフ
ォーカス量に応じてフォーカシングレンズを駆動するこ
とにより撮影光学系の合焦を達成する自動焦点調節装置
が知られている。

【０００３】また、特開昭６４−８０９２０号公報では
画素ピッチの大きいセンサアレイと画素ピッチの小さい
センサアレイを有し、一方のセンサアレイの出力を用い
て焦点を検出することがができない場合に、他方のセン
サアレイの出力を用いて焦点検出を行うカメラの焦点検
出装置が開示されている。

【０００４】上記カメラの焦点検出装置においては、低
輝度時には画素ピッチの大きいセンサアレイを使用して
低輝度限界を向上させ、高輝度時に画素ピッチの小さい
センサアレイを使用し検出精度を向上させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下のような問題がある。

【０００６】すなわち、上記従来技術によるカメラの焦
点検出装置においては、被写体の空間周波数を考慮して
いないので、例えば、低周波パターンを有する被写体を
画素ピッチの小さいセンサアレイの出力を用いて検出し
た場合には、仮に焦点検出できたとしても精度が悪いと
いう問題がある。

【０００７】また、上記従来技術によるカメラの焦点検
出装置においては、逆に、高周波パターンを有する被写
体を画素ピッチの大きいセンサアレイの出力を用いて検
出した場合には、同様に精度が悪いという問題がある。

【０００８】また、上記従来技術によるカメラの焦点検
出装置においては、一方で検出できない場合、毎回他方
で再検出することが必要となり、例えば、低周波パター
ンの被写体を画素ピッチの大きいセンサアレイの出力で
検出できない場合には、画素ピッチを小さくして、適さ
ない方法で再検出するといったむだな動作を行うので、
タイムラグが大きくなり使用感が悪いという問題があ
る。

【０００９】そこで、本発明は、以上のような点に鑑み
てなされたもので、上記従来技術によるカメラの焦点検
出装置の問題点を解決し、低周波パターンを有する被写
体や微細なパターンを有する高周波被写体に対しても焦
点検出を可能とすると共に、検出精度も向上させること
が可能なカメラの焦点検出装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【発明を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、受光面上に形成される被写体像を
標本化するサンプルピッチが初期状態を含めて複数通り
に選択でき、選択されたサンプルピッチで被写体像を光
電変換した被写体像信号を出力する光電変換素子アレイ
と、上記被写体像信号の空間周波数を所定値と比較する
判定手段と、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記
サンプルピッチを選択する切換え手段と、上記サンプル
ピッチが選択された後の被写体像信号に基づいて、上記
被写体像の焦点状態を検出する検出手段とを具備するこ
とを特徴とするカメラの焦点検出装置が提供される。

【００１１】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、上記切換え手段は、上記初期状態では上記光
電変換素子アレイのサンプルピッチが小なるように選択
すると共に、上記判定手段の判定結果として上記被写体
像の空間周波数が上記所定値よりも低い場合には、上記
サンプルピッチが大なるように選択することを特徴とす
るカメラの焦点検出装置が提供される。

【００１２】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、上記判定手段は、上記被写体像信号を所定の
フィルタ演算処理し、該処理後のデータの最大値と最小
値の差と上記所定値とを比較して、上記被写体像信号の
空間周波数の大小を判定することを特徴とするカメラの
焦点検出装置が提供される。

【００１３】本発明の焦点検出装置では、前記空間周波
数の判定手段は前記光電変換素子アレイからの光電出力
に基づき、被写体像の空間周波数を判定し、前記切り換
え手段は判定手段からの出力に基づき、前記光電変換素
子アレイのサンプルピッチを選択し、検出手段は上記サ
ンプルピッチが選択された後の被写体像信号に基づい
て、上記被写体像の焦点状態を検出する。

【００１４】前記切り換え手段は、例えば、前記光電変
換素子アレイの光電出力に関する画素ピッチに関して、
画素ピッチの小さい第１の画素ピッチと、第１の画素ピ
ッチより大きい第２の画素ピッチとを同一の光電変換素
子アレイ内において、隣接する光電変換素子を結合また
は分離することにより、切り換える。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１６】図１は、本発明によるカメラの焦点検出装
置の概要を説明するための構成図である。

【００１７】すなわち、本発明によるカメラの焦点検出
装置は、図１に示すように、所定のピッチを有する複数
の光電変換素子から構成され、入射光量に応じた電荷を
発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレイ１と、前記光
電変換素子アレイ１の隣接する光電変換素子を結合また
は分離して画素ピッチを切り換える画素ピッチ切り換え
手段２と、被写体の空間周波数を検出する空間周波数検
出手段３と、前記画素ピッチ切り換え手段２を制御する
と共に、前記光電変換素子アレイ１の出力を得る制御手
段３とを具備し、前記制御手段３は、前記空間周波数検
出手段２の出力に基づき、前記画素ピッチ切り換え手段
に前記光電変換素子アレイの画素ピッチを変更するよう
に制御することを特徴とする。

【００１８】図２は、以上のような概要に基づく本発明
によるカメラの焦点検出装置が適用されるカメラにおけ
る主要部の断面図である。

【００１９】このカメラは、カメラボディＢの下部に焦
点検出装置ＦＤを有している。

【００２０】前記カメラボディＢ内で、撮影レンズＬを
通過した被写体からの光束は、メインミラ−ＭＭにより
反射又は透過される。

【００２１】このメインミラ−ＭＭで反射した光束は、
ファインダＦＬに導かれる。

【００２２】また、メインミラ−ＭＭを透過した光束
は、サブミラ−ＳＭで反射されて焦点検出装置ＦＤに導
かれる。

【００２３】前記焦点検出装置ＦＤは、撮影レンズＬを
通過した光束を絞り込む視野マスクＳ、赤外光をカット
する赤外カットフィルタＳＦ、光束を集めるためのコン
デンサレンズＣ、光束を全反射する全反射ミラ−ＺＭ、
光束を制限するセパレータ絞りＫ、光束を再結像させる
セパレータレンズＨ、及び光電変換素子アレイとその処
理回路からなるオートフォーカシング（ＡＦ）センサＡ
Ｓとから構成されている。

【００２４】図３は、前記焦点検出装置ＦＤ内の光電変
換素子列Ｐ上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系
の構成をさらに詳細に示すものである。

【００２５】図３において、Ｌは撮影レンズ、Ｓは視野
マスク、Ｃはコンデンサレンズ、Ｋは撮影レンズＬの光
軸に対して略対称に配置された開口部Ｋ１、Ｋ２を有す
るセパレータ絞り、Ｈ１、Ｈ２はセパレータ絞りＫ１、
Ｋ２に対応してその後方に配置されたセパレータレンズ
である。

【００２６】なお、図３では前述の全反射ミラ−ＺＭ、
赤外カットフィルタＳＦについては図示を省略してい
る。

【００２７】図３において、撮影レンズＬの領域Ｌ１を
介して入射した被写体からの光束は、視野マスクＳ、コ
ンデンサレンズＣ、セパレータ絞りＫの開口部Ｋ１及び
セパレータレンズＨ１を通り光電変換素子アレイＰ上に
再結像される。

【００２８】この光電変換素子アレイＰ上に配置されて
いる光電変換素子アレイは、セパレータレンズＨ１、Ｈ
２に対応して第１、第２の光電変換素子アレイＰＤＡ
Ｌ、ＰＤＡＲを有している。

【００２９】前記撮影レンズＬが合焦即ち結像面Ｇ上に
被写体像１が形成される場合、その被写体像１は、コン
デンサレンズＣ及びセパレータレンズＨ１、Ｈ２によっ
て光軸Ｏに対して垂直な２次結像面Ｐ（光電変換素子ア
レイ）上に再結像されて第１像１１、第２像１２とな
る。

【００３０】前記撮影レンズＬがいわゆる前ピンにある
状態つまり結像面Ｇの前方に被写体像Ｆが形成される場
合、その被写体像Ｆは互いにより光軸Ｏに近づいた形で
光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｆ１、第２像
Ｆ２となる。

【００３１】前記撮影レンズＬがいわゆる後ピンにある
状態つまり結像面Ｇの後方に被写体像Ｒが形成される場
合、その被写体像Ｒは互いにより光軸Ｏから離れた形
で、光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｒ１、第
２像Ｒ２となる。

【００３２】これら第１像と第２像の間隔を検出するこ
とにより、前記撮影レンズＬの合焦状態を前ピン、後ピ
ンにある状態を含めて検出することができる。

【００３３】具体的には、第１像と第２像の光強度分布
を光電変換素子アレイＰからの出力により求めて両像の
間隔を測定する。

【００３４】図４は、図２に示したカメラの電気制御系
を示すブロック図である。

【００３５】この図４において、まず、各部の構成につ
いて説明する。

【００３６】すなわち、図４において、ＣＬはカメラ全
体の制御装置として、例えば、内部にＣＰＵ（中央処理
装置）３１、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、ＡＤコンバータ
（ＡＤＣ）３２を有するコントローラである。

【００３７】このコントローラＣＬの内部のＲＯＭ３３
に格納されたカメラのシーケエンスブログラムに従って
カメラの一連の動作が実行される。

【００３８】また、コントローラＣＬは、その内部にＥ
ＥＰＲ０Ｍ３５を有しており、ＡＦ制御、測光等に関す
る補正データをカメラボディ毎に記憶することができ
る。

【００３９】また、図４において、レンズ駆動部ＬＤ
は、前記コントローラＣＬによって制御され、撮影レン
ズＬのフォーカシングレンズをレンズモータＭＬによっ
て駆動する。

【００４０】また、図４において、測光部ＳＯＫは、被
写体の輝度に応じた出力を発生し、コントローラＣＬは
その測光出力をＡＤコンバータＡＤＣによりＡＤ変換し
て、測光値としてＲＡＭ３４に格納する。

【００４１】また、図４において、ファーストレリーズ
スイッチ１ＲＳＷ、セカンドレリーズスイッチ２ＲＳＷ
は、図示しないレリーズ釦に連動したスイッチで、レリ
ーズ釦の第１段階の押し下げによりファーストレリーズ
スイッチ１ＲＳＷがオンし、引き続いて第２段階の押し
下げによりセカンドレリーズスイッチ２ＲＳＷがオンす
る。

【００４２】コントローラＣＬはファーストレリーズス
イッチ１ＲＳＷオンで測光、ＡＦを行い、セカンドレリ
ーズスイッチ２ＲＳＷオンで露出動作とフィルム巻き上
げを行う。

【００４３】次に、図４において、ＡＦセンサＡＳ内部
の構成について説明する。

【００４４】すなわち、図４において、ＡＦセンサＡＳ
は光電変換素子列であるフォトダイオードアレイＰＤＡ
Ｌ、ＰＤＡＲ、処理回路ＳＡ、及びセンサ制御回路ＳＣ
Ｃとから構成されている。

【００４５】前記センサ制御回路ＳＣＣは、前記コント
ローラＣＬからの４個の制御信号ＲＥＳ、ＥＮＤ、ＣＬ
Ｋ、ＰＴに応じて、このＡＦセンサ内部全体の動作を制
御する。

【００４６】ＡＦセンサＡＳは、処理回路ＳＡよりモニ
タ出力ＭＤＡＴＡと蓄積信号出力ＳＤＡＴＡをコントロ
ーラＣＬ内部のＡＤコンバータＡＤＣに対して出力す
る。

【００４７】図５は、本発明による第１の実施の形態と
してのＡＦセンサＡＳにおけるフォトダイオードアレイ
ＰＤＡＬ、ＰＤＡＲ、処理回路ＳＡの詳細な構成を示し
ている。

【００４８】フォトダイオードアレイＰＤＡＬ、ＰＤＡ
Ｒは、それぞれフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎから構
成され、各フォトダイオードに入射する光量に応じた電
荷を発生する。

【００４９】本発明では、光電変換素子アレイ部の画素
ピッチを小さく設定した場合の光電変換出力を用いてよ
り微細パターンの検出及びより高精度の検出を行い、光
電変換素子アレイの画素ピッチを大きく設定した場合の
光電変換出力を用いてより低周波パターンの被写体の焦
点検出ができるように構成されている。

【００５０】焦点検出系のサンプルピッチは、例えば３
５ｍｍカメラとして充分微細なパターンにまで焦点検出
が可能であるためには、フィルム面すなわち焦点面（一
次結像面）でのサンプルピッチが５０μｍ〜１００μｍ
程度であればよいことが一般的に知られている。

【００５１】ここで、サンプルピッチとは、画像処理に
用いるデータ採取点の空間的な間隔を示すものである。

【００５２】このとき、光電変換素子の画素ピッチは、
撮影レンズの焦点面である一次像面換算でのサンプルピ
ッチから求めることができ、二次像面換算、すなわち焦
点検出素子上での画素ピッチｐは一次像面換算でのサン
プルピッチＰに再結像光学系の倍率Ｍを乗じることによ
って計算することができる。

【００５３】すなわち、光電変換素子アレイ上でのサン
プルピッチ、つまり画素ピッチｐは、ｐ＝Ｍ＊Ｐとして
表すことができる。

【００５４】光電変換素子アレイの標準的な画素ピッチ
は、例えば、一次像面換算サンプルピッチＰ＝１００μ
ｍ、再結像光学系倍率Ｍ＝０．３とすると、画素ピッチ
ｐ＝３３ｕｍとなる。

【００５５】よって、画素ピッチｐ＜３３μｍとすれ
ば、より高周波パターンの被写体に適した検出を可能と
し、画素ピッチｐ＞３３μｍとすれば、より低周波パタ
ーンの被写体に適した検出を可能とすることができる。

【００５６】次に、図５に戻って、ＡＦセンサＡＳの内
部構成について説明する。

【００５７】フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎは、前述
のように画素ピッチが切り換えられるように構成されて
おり、それぞれ独立して画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力
される場合と、画素ピッチ２倍、すなわちフォトダイオ
ードＰＤ１〜ＰＤ２、ＰＤ３〜ＰＤ４、・・・のユニッ
トを画素ピッチとして画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力さ
れる場合とを切り換えて動作することができる。

【００５８】フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ２につい
て、代表して以下説明する。

【００５９】フォトダイオードＰＤ１の出力は画素増幅
回路Ｅ１に直接入力され、フォトダイオードＰＤ２の出
力はスイッチＳＷ２Ｐを介して画素増幅回路Ｅ２に入力
される。

【００６０】また、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２の
各出力間にスイッテＳＷ１２が接続されている。

【００６１】通常画素ピッチの場合にはスイッチＳＷ１
２をオフ、スイッチＳＷ２Ｐをオンとする。

【００６２】すなわち、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ
２の各出力は、各々独立して画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２に
入力される。

【００６３】一方、画素ピッチ２倍の場合は、スイッチ
ＳＷ１２をオン、スイッチＳＷ２Ｐをオフとする。

【００６４】すなわち、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ
２を一個のフォトダイオードとして扱い、その出力をま
とめて画素増幅回路Ｅ１に入力する。

【００６５】この画素ピッチの切り換えは、制御回路Ｓ
ＣＣからの信号ΦＰＴにより行われる。

【００６６】通常画素ピッチ、画素ピッチ２倍の場合の
フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路Ｅ１〜
Ｅｎの接続の様子を分かりやすく説明するために、切り
換えスイッチを省略して各々図６、７に示す。

【００６７】画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎでは前記フォトダ
イオードアレイＰＤ１〜ＰＤｎで発生する電荷をそれぞ
れ増幅し、それぞれの電荷量に対応する電圧信号に変換
して蓄積信号Ｖｓを発生する。

【００６８】図８は、画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの一画素
分に対応する画素増幅回路５０の詳細な構成を示す回路
図である。

【００６９】フォトダイオードＰＤ（１〜ｎ）のアノ一
ドは接地され、同カソードは初段アンプ部５１に入力さ
れる。

【００７０】この初段アンプ部５１は、反転増幅器Ａ
１、積分コンデンサＣ１及びスイッチＳＷ１と共に、積
分回路を構成している。

【００７１】ここで、スイッチＳＷ１は、センサ制御回
路ＳＣＣからの信号ΦＲＥＳによりオン／オフ制御され
る。

【００７２】そして、積分回路としての蓄積動作時に
は、スイッチＳＷ１をオンとして積分コンデンサＣ１を
初期化した後、スイッチＳＷＩをオフして蓄積動作を開
始し、蓄積量に応じた電圧が初段アンプ部５１の出力Ｖ
１に発生する。

【００７３】この初段アンプ部５１の出力Ｖ１は、２段
目アンプ部５２の入力に供給されている。

【００７４】この２段目アンプ５２は、コンデンサＣ
２、Ｃ３、Ｃ４、反転増幅器Ａ２、バッファアンプＡ
３、スイッチＳＷ２及びＳＷ３とから構成され、サンプ
ルホールド機能を有すると共に、所定の増幅率−（Ｃ２
／Ｃ３）を有する反転増幅回路となっている。

【００７５】ここで、スイッチＳＷ２及びＳＷ３は、各
々センサ制御回路ＳＣＣからの信号ΦＲＥＳ、ΦＥＮＤ
によりそれぞれオン、オフ制御される。

【００７６】そして、この２段目アンプ５２は、蓄積制
御時に、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をオンさせて各部を
初期化し、その後でスイッチＳＷ２をオフして蓄積中の
初段アンプ５１の出力Ｖ１を前記所定の増幅率で増幅し
た出力ＶＳ１を発生する。

【００７７】そして、信号ΦＥＮＤによりスイッチＳＷ
３がオフされると、ホールドコンデンサＣ４にその時点
での蓄積レベルに対応する電圧レベルをホールドする。

【００７８】次に、図５に戻り説明を続ける。

【００７９】画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各出力ＶＳ１〜
ＶＳｎは、Ｐ−ＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐｎの各ゲー
トにそれぞれ供給されている。

【００８０】但し、前述の画素ピッチ切り換えに関して
画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２について説明すると、出力ＶＳ
１は直接、ＶＳ２はスイッチＳＷ２Ｅを介して接続され
ている。

【００８１】これらのＰ−ＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ
ｎの各ドレインは全て接地されており、各ソースは全て
共通に定電流負荷ＩＬに接続されていると共に、バッフ
ァＢ１に入力される。

【００８２】そして、このバッファＢ１の出力がＭＤＡ
ＴＡとなる。

【００８３】ここで、Ｐ−ＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ
ｎ、定電流負荷ＩＬ、バッファＢ１とは、画素増幅回路
Ｅ１〜Ｅｎの各蓄積レべルの最大値（ＭＡＸ）を検出し
て出力するピーク検出部６０を構成している。

【００８４】すなわち、最も入射光量の大きいフォトダ
イオードに対応する画素増幅回路Ｅ（１〜ｎ）の出力に
応じたモニタ信号をＭＤＡＴＡに出力する。

【００８５】通常画素ピッチの場合には、スイッチＳＷ
２Ｅ及び対応する各スイッチをオンとして画素増幅回路
Ｅ１〜Ｅｎの各出力ＶＳ１〜ＶＳｎの内の最大値つまり
をピーク検出を行う。

【００８６】一方、画素ピッチ２倍の場合は、スイッチ
ＳＷ２Ｅ及び対応する各スイッチをオフして有効な画素
増幅回路Ｅ１、Ｅ３、Ｅ５・・・の出力ＶＳ１、ＶＳ
３、ＶＳ５・・・の内からピーク検出を行う。

【００８７】なお、この画素ピッチ切り換えは、制御回
路ＳＣＣの信号ΦＰＴによって行われる。

【００８８】通常画素ピッチ、画素ピッチ２倍の場合の
各々について有効となるピーク検出部を図６、７に示
す。

【００８９】次に、画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各出力Ｖ
Ｓ１〜ＶＳｎは、さらにスイッチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎを
介した後で共通に接統されて、その出力をＳＤＡＴＡと
するバッフアＢ２に入力される。

【００９０】ここで、スイツチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎは、
センサ制御回路ＳＣＣからの信号ΦＣＬＫをシフトレジ
スタＳＲに入力することにより、これに同期して順次オ
ンされて、各画素増幅回路Ｅの出力をＳＤＡＴＡに順次
出力させる。

【００９１】図９は、ＡＦセンサＡＳの蓄積動作と蓄積
信号読みだし動作を示すタイミングチャートである。

【００９２】まず、コントローラＣＬは信号ＰＴをＬ
（画素ピッチ小）として画素ピッチを初期設定する。

【００９３】次に、信号ＲＥＳをハイレベル（Ｈ）から
ローレベル（Ｌ）にすると共に、信号ＥＮＤをＬからＨ
とすることにより、画素増幅回路５０内のスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３をオンして各部の初期化を行う。

【００９４】そして、所定時間後に、信号ＲＥＳをＬ→
Ｈとすることにより、画素増幅回路５０内のスイッチＳ
Ｗ１、ＳＷ２をオフして蓄積動作を開始する。

【００９５】蓄積積動作中には、各フォトダイオード毎
の入射光量に応じた傾きで、各画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎ
の各出力ＶＳ１〜ＶＳｎのレベルが下降して行く。

【００９６】ＭＤＡＴＡには、これらのＶＳ１〜ＶＳｎ
の内で最もレベルの低い出力（ＭＡＸ）に追従した出力
がモニタ信号として出力される。

【００９７】コントローラＣＬは、このＭＤＡＴＡを所
定のタイミングで、内蔵しているＡＤコンバータＡＤＣ
によりＡＤ変換して、そのレベルをチエツクする。

【００９８】そして、蓄積量が適性なレベルになる時刻
にて信号ＥＮＤをＨ→Ｌとすることにより、画素増幅回
路５０内のスイッチＳＷ３をオフして全画素ブロックで
の蓄積動作を終了し、同時に各画素ブロックの蓄積レベ
ルを保持する。

【００９９】そして、蓄積動作の終了後に、蓄積信号の
読み出しを行う。

【０１００】ここで、信号ＣＬＫとして読み出しクロッ
クを入力すると、シフトレジスタＳＲよりＳ１〜Ｓｎが
出力されることにより、スイッチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎが
順次にオンされて、各画素の蓄積信号が順次ＳＤＡＴＡ
に出力される。

【０１０１】コントローラＣＬは、ＳＤＡＴＡ出力を信
号ＣＬＫに同期して内蔵しているＡＤコンバータ（ＡＤ
Ｃ）３２によりＡ／Ｄ変換し、それを内部のＲＡＭ３４
に格納して行き、全ての画素についての蓄積信号の読み
出しが完了したところで、その読み出し動作を終了す
る。

【０１０２】次に、画素ピッチ２倍の場合について説明
する。

【０１０３】まず、コントローラＣＬは、信号ＰＴをＨ
（画素ピッチ大）として、画素ピッチを初期設定する。

【０１０４】以下、通常画素ピッチの場合と同様に信号
ＲＥＳをＨ→Ｌ、ＥＮＤをＬ→Ｈとすることにより、画
素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎ内各部の初期化を行うと共に、所
定時間後に信号ＲＥＳをＬ→Ｈとすることにより、画素
増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの蓄積動作を開始する。

【０１０５】蓄積動作中には、通常サンプルピッチの蓄
積時に比較して２倍の各フォトダイオ−ド毎の入射光量
に応じた傾きで、各画素増幅回路出力ＶＳ１〜ＶＳｎの
レベルが下降して行く。

【０１０６】このときＭＤＡＴＡには、これらのＶＳ１
〜ＶＳｎのうちで最もレベルの低い出力（ＭＡＸ）に追
従した出力がモニタ信号として出力される。

【０１０７】コントローラＣＬは、このＭＤＡＴＡを所
定のタイミングで、内蔵しているＡＤコンバータ（ＡＤ
Ｃ）３２でＡＤ変換して、そのレベルをチェックし、蓄
積量が適性なレベルになる時刻にて信号ＥＮＤをＨ→Ｌ
とすることにより、全画素ブロックでの蓄積を終了す
る。

【０１０８】次に、蓄積信号の読み出しを行う。

【０１０９】ここで、信号ＣＬＫとして読み出しクロッ
クを入力すると、シフトレジスタＳＲよりＳ１〜Ｓｎが
出力されてスイッチＳＷＳ１〜ＳＷＳｎが順次オンされ
ることにより、各画素の蓄積信号が順次ＳＤＡＴＡに出
力される。

【０１１０】２倍画素ピッチの場合、センサデータとし
て有効な出力は、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５・・・に対応した出
力であるので、上記有効なＳＤＡＴＡ出力のみを信号Ｃ
ＬＫに同期してＡＤ変換して内部のＲＡＭ３４に格納し
て行き、無効なＳＤＡＴＡ出力はＡＤ変換しない。

【０１１１】次に、本発明を適用したカメラの動作につ
いて、図１０に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

【０１１２】これは、図４に示すコントローラＣＬの動
作制御手順を示すメインルーチンである。

【０１１３】まず、コントローラＣＬが動作を開始する
と、図１０に示すメインルーチンが実行されて、コント
ローラＣＬは最初にＥＥＰＲＯＭ３５にあらかじめ記憶
されている各種補正データや蓄積制御データを読み込ん
でＲＡＭ３４に展開する（ステップＳ１００）。

【０１１４】続くステップＳ１０１では、ファーストレ
リーズスイッチ１ＲＳＷがオンされているか否かを判断
し、オンでなければ、ステップＳ１０９に分岐する。

【０１１５】一方、オンであれば、露出量を決定するた
めに測光部ＳＯＫを動作させて、被写体輝度を測定して
「測光」を行う（ステップＳ１０２）。

【０１１６】次に、被写体の焦点状態を検出し、それに
基づいて撮影レンズＬを合焦位置へ駆動して、被写体に
ピントを合わせる「ＡＦ」を行う（ステップＳ１０
３）。

【０１１７】このＡＦ動作の結果、合焦したか否かを判
別する（ステップＳ１０４）。

【０１１８】ここで、合焦していなければステップＳ１
０８に進み、一方、合焦している場合には、さらにセカ
ンドレリーズスイッチ２ＲＳＷがオンされているか否か
を判別（ステップＳ１０５）し、それがオンされていな
ければステップＳ１０８に進む。

【０１１９】一方、オンされている場合は、「露出」を
行うために、まず、上記ステップＳ１０２で求めた測光
値に基づいて決定された絞り値に撮影レンズＬの絞りを
絞り込み、次に、シヤッタを制御して所定時間だけシャ
ッタを開いて露出動作を行う（ステップＳ１０６）。

【０１２０】このシャッタ動作が終了したら絞りを開放
状態に戻した後、撮影したフィルムを巻き上げて、フィ
ルムを次のコマの位置に給送し（ステップＳ１０７）、
一連の撮影動作を終了して続くステップＳ１０８に進
み、図示しない表示装置（ＬＣＤ，ＬＥＤ等）の表示を
行う。

【０１２１】ステップＳ１０９では、シャッタに係るフ
ァーストレリーズスイッチ１ＲＳＷやセカンドレリーズ
スイッチ２ＲＳＷ以外のスイッチのいずれかが操作され
ていることを想定して他のスイッチの状態を判定し、そ
れらがオンされていなければ上記ステップＳ１０８に進
む。

【０１２２】一方、オンされているスイッチがある場合
には、そのオンされたスイッチに応じた処埋を実行（Ｓ
１１Ｏ）した後、ステップＳ１０８に進む。

【０１２３】図１１は、図１０中のステップＳ１０３で
コールされたサブルーチン「ＡＦ（自動焦点）」のフロ
ーチャートを示している。

【０１２４】ステップＳ２００では、画素ピッチの初期
状態として、通常画素ピッチ（１倍）を指示するフラグ
を設定する。

【０１２５】次に、ステップＳ２０１でサブルーチン
「蓄積制御」をコールすることにより、上記通常画素ピ
ッチまたは２倍画素ピッチの設定フラグを参照してそれ
に応じたＡＦセンサＡＳの設定を行った後、ＡＦセンサ
ＡＳの蓄積動作を開始し、ＡＦセンサＡＳのモニタ出力
をチェックして蓄積制御を行って、蓄積を終了させ、蓄
積終了を示すフラグをセットする。

【０１２６】ここで、図１２に示すフローチャートに基
づいて、図１１のステップＳ２０１でコールしたサブル
ーチン「蓄積制御」の動作について説明する。

【０１２７】ステップＳ３００では、ＡＦセンサーＡＳ
の蓄積を開始して蓄積中フラグをセットすると共に、コ
ントローラＣＬ内部の不図示のカウンタを動作させるこ
とにより、蓄積時間の計測を開始する。

【０１２８】次に、ステップＳ３０１に進み、前述のカ
ウンタ出力に基づく蓄積時間ｔを蓄積リミット時間Ｔｌ
ｍｔと比較し、蓄積時間ｔが蓄積リミット時間Ｔｌｍｔ
よりも大きい場合にはステップＳ３０４に進み蓄積を終
了し、蓄積終了フラグをセットする。

【０１２９】蓄積時間ｔが蓄積リミット時間Ｔｌｍｔ以
下の場合にはステップＳ３０２に進み、モニタ出力ＭＤ
ＡＴＡのレベルを前述したようにしてＡＤ変換する。

【０１３０】そして、ステップＳ３０３では、ＡＤ変換
値Ｍを所定の判定値Ｍｔｈと比較する。

【０１３１】そして、モニタレベルＭが判定値Ｍｔｈよ
りも小さい場合には、ステップＳ３０４に進み、蓄積を
終了した後、リターンする。

【０１３２】一方、そうでなければステップＳ３０１に
戻って、蓄積時間がリミットに達したか否かをチェック
する。

【０１３３】図１１に戻り、ステップＳ２０２では、Ａ
ＦセンサＡＳにおいて蓄積された信号をセンサデータと
して読み出す。

【０１３４】コントローラＣＬから読み出しクロックＣ
ＬＫをＡＦセンサＡＳに与え、それに同期したセンサデ
ータがＡＦセンサＡＳより出力されるので、コントロー
ラＣＬはそのセンサデータを順次にＡＤ変換してＲＡＭ
３４に格納する。

【０１３５】ここでは、上記通常画素ピッチまたは２倍
画素ピッチのいずれであるかをフラグを参照し、前述の
ごとくそれに応じて読み出し手法を変更してセンサデー
タを読み出す（図９参照）。

【０１３６】続いて、ステップＳ２０３では、このＲＡ
Ｍ３４に格納されたセンサデータに基づいて焦点検出演
算を行う。

【０１３７】以下、サブルーチン「焦点検出演算」の動
作について、図１３に示すフローチャートに基づいて説
明する。

【０１３８】まず、通常画素ピッチで得られたセンサデ
ータをそれぞれＬ（ｉ），Ｒ（ｉ）（ｉ＝０〜２５）と
する。

【０１３９】ステップＳ３００において、変数ＳＬ，Ｓ
Ｒにそれぞれ初期値を設定する。

【０１４０】この変数ＳＬ，ＳＲは、それぞれセンサデ
ータＬ（ｉ），Ｒ（ｉ）のうちの相関演算を行うブロッ
ク画素列の先頭番号を記憶する変数である。

【０１４１】次に、ステップＳ３０１において、変数Ｊ
に初期値を設定する。

【０１４２】この変数ＪはセンサデータＲ（ｉ）でのブ
ロックのシフト回数をカウントするための変数である。

【０１４３】次に、ステップＳ３０２において、以下に
示す式（１）の計算を行う。

【０１４４】 Ｆ（ｓ）＝Σ｜Ｌ（ＳＬ＋ｉ）−Ｒ（ＳＲ＋ｉ）｜ （ｉ＝０〜９）， ｓ＝ＳＲ−ＳＬ ・・・（１） ここでは、相関を計算するブロックの画素数を１０画素
としている。

【０１４５】続いて、相関出力Ｆ（ｓ）の最小値を検出
するために、ステップＳ３０３にてＦ（ｓ）とＦｍｉｎ
とを比較してＦ（ｓ）がＦｍｉｎよりも小さければＦｍ
ｉｎにＦ（ｓ）を代入し、そのときのＳＬ、ＳＲをＳＬ
Ｍ、ＳＬＲとして記憶する（ステップＳ３０４）。

【０１４６】ここで、Ｆｍｉｎには、予め所定の初期値
を設定しておく。

【０１４７】一方、Ｆ（ｓ）がＦｍｉｎ以上である場合
には、そのままステップＳ３０５に進む。

【０１４８】ステップＳ３０５では、変数ＳＲ、Ｊをそ
れぞれデクリメントして次のブロックを指定する。

【０１４９】ステップＳ３０６では、変数ＳＲが０であ
るか否かを判定し、ＳＲ＝０ならばステップＳ３１０に
進む。

【０１５０】そうでなければステップＳ３０７にてＪ＝
Ｏか否かを判定する。

【０１５１】Ｊが０でなければ相関演算を繰り返すため
にステップＳ３０２に戻る。

【０１５２】つまり、ステップＳ３０２〜Ｓ３０７でセ
ンサデータＬ（ｉ）のブロック位置を固定したままでセ
ンサデータＲ（ｉ）のブロック位置を１画素ずつ回数Ｊ
回ずらしながら相関をとる動作を繰り返す。

【０１５３】そして、ステップＳ３０７においてＪ＝０
となると、次にＳＬに４を加算し、ＳＲに３を加算する
（ステップＳ３０８）。

【０１５４】そして、ステップＳ３０９においてＳＬの
値が２０でない場合には、相関演算を繰り返すためにス
テップ３０１に戻る。

【０１５５】ここでは、センサーデータＬ（ｉ）のブロ
ック位置を４画素、Ｒ（ｉ）のブロック位置を３画素ず
らすことにより、次のシフト量ｓを設定して繰り返し相
関演算を行う。

【０１５６】一方、ステップＳ３０９においてＳＬの値
が２０になると、全相関演算を終了する。

【０１５７】以上の動作により、図２５の（ａ）に示す
ようにブロックをシフトして、効率的に全シフト範囲の
相関演算を行うことができ、相関出力の最小値Ｆｍｉ
ｎ、この相関出力の最小値Ｆｍｉｎを示すブロックの位
置ＳＬＭ、ＳＲＭを検出することができる。

【０１５８】図１４の（ａ）は一例として、センサデー
タの相関が高いシフト量ｓ＝ＳＲＭ−ＳＬＭにおいて、
相関量Ｆ（ｓ）が最小値Ｆｍｉｎになる様子を示すグラ
フである。

【０１５９】このように検出した最も相関性の高いブロ
ックでの検出結果について、その信頼性の判定を行うた
めに、信頼性指数ＳＫを計算する（ステップＳ３１
０）。

【０１６０】以下、信頼性指数ＳＫを計算するための具
体的手法について説明する。

【０１６１】まず、次式で示すＦＭ．ＦＰを計算する
（図１４の（ｂ））。

【０１６２】 ＦＭ＝Σ｜Ｌ（ＳＬＭ＋ｉ）−Ｒ（ＳＲＭ＋ｉ−１）｜ （ｉ＝Ｏ〜９） ・・・（２） ＦＰ＝Σ｜Ｌ（ＳＬＭ＋ｉ）−Ｒ（ＳＲＭ＋ｉ＋１）｜ （ｉ＝Ｏ〜９） ・・・（３） 上記ＦＭ、ＦＰはセンサデータＲ（ｉ）について最も相
関の高いブロック位置ＳＲＭに対して、その前後に一画
素ずつずらせたブロック（ＳＲＭ−１、ＳＲＭ＋１）と
センサデータＬ（ｉ）の最も相関性の高いブロック位置
（ＳＬＭ）との相関出力を計算する。

【０１６３】そして、上記ＦＰ、ＦＭを用いて次式で示
される信頼性指数ＳＫを求める。

【０１６４】 ＦＭ≧ＦＰのとき ＳＫ＝（ＦＰ＋Ｆｍｉｎ）／（ＦＭ−Ｆｍｉｎ） ・・・（４） ＦＭ＜ＦＰのとき ＳＫ＝（ＦＭ＋Ｆｍｉｎ）／（ＦＰ−Ｆｍｉｎ） ・・・（５） この信頼性指数ＳＫは、最小相関値Ｆｍｉｎと２番目に
小さい相関値ＦＰ（またはＦＭ）との和を被写体データ
のコントラスト相当の値（ＦＭ−ＦｍｉｎまたはＦＰ−
Ｆｍｉｎ）で規格化したものである。

【０１６５】また、この信頼性指数ＳＫは、その値が小
さいほど信頼性が高く、その値が大きいほど信頼性が低
いことを示すので、ステップＳ３１１にて信頼性指数Ｓ
Ｋを所定の判定値Ｓｋｔｈと比較して信頼性の判定を行
い、その比較結果がＳＫ＜Ｓｋｔｈの場合にはあらかじ
めクリアされている検出可能フラグをセットする（ステ
ップＳ３１２）。

【０１６６】次に、検出可能の場合はステップＳ３１３
において、以下に示す式（６），（７）による３点補間
の手法を用いて連続的な相関量に対する最小値Ｆ（ｓ）
ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフト量ｘ０を求める（図
１４（ｂ））。

【０１６７】 ＦＭ≧ＦＰのとき ｘ０＝ＳＲＭ−ＳＬＭ＋（ＦＭ−ＦＰ）／｛２・（ＦＭ−Ｆｍｉｎ）｝ ・・・（６） ＦＭ＜ＦＰのとき ｘ０＝ＳＲＭ−ＳＬＭ＋（ＦＰ−ＦＭ）／｛２・（ＦＰ−Ｆｍｉｎ）｝ ・・・（７） そして、上式で求めたシフト量ｘＯより被写体像面の予
定焦点面に対するデフォーカス量ＤＦを次に示す式
（８）で求める。

【０１６８】 ＤＦ＝ｂ／｛ａ−（ｘ０−ｘｓ）｝＋ｃ ・・・（８） ただしａ，ｂ，ｃは焦点検出光学系で決まる定数であ
り、ｘｓは合焦時のシフト量でそれぞれＥＥＰＲＯＭ３
５に記憶されている。

【０１６９】次に、ステップＳ２０４では、センサデー
タ出力から被写体の画像パターンの空間周波数成分を判
定する。

【０１７０】ここでは、センサデータに対して高周波成
分を抽出するフィルタ処理演算を行う。

【０１７１】処理前のデータをＤ、フィルタ処理後の出
力をＣとすると、例えば、以下の式（９）を用いて３画
素おきの差分をとる。

【０１７２】 Ｃ（ｉ）＝Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ＋３） ・・・（９） このようなフィルタ処理を図１５の（ａ）に示すような
高周波成分を含む画像パターンに対して施すと、図１５
の（ｂ）に示すようなコントラストを有するデータが得
られる。

【０１７３】一方、図１６の（ａ）に示すような低周波
成分のみからなる画像パターンに対しては、このような
フィルタ処理を施すと図１６の（ｂ）に示すようにコン
トラストがなくなる。

【０１７４】従って、フィルタ処理を施した後のデータ
Ｃ（ｉ）のコントラストである最大値と最小値の差を評
価することにより、画像データＤの周波数成分を分析す
ることができる。

【０１７５】例えば、上記コントラストが所定値以上の
ときには、画像データは高周波成分を多く含んでいると
判定し、所定値以下のときには低周波成分を多く含んで
いると判定することができる。

【０１７６】なお、ここではフィルタ処理としてセンサ
データの３個おきの差分をとったが、１個おきや５個お
き等の別の数でもよい。

【０１７７】図１７は、空間周波数判定のフローチャー
トを示す。

【０１７８】まず、ステップＳ５００にて、上記（９）
式を計算する。

【０１７９】ただし、計算に使用するセンサデータは、
前記ステップＳ２０３の焦点検出演算において最も相関
性の高かったブロックの一方（Ｌ（ｉ））のセンサデー
タについてのみ以下に示す（１０）式を適用する。

【０１８０】 Ｃ（ｉ）＝Ｌ（ｉ）−Ｌ（ｉ＋３） （ｉ＝ＳＬＭ〜ＳＬＭ＋６） ・・・（１０） 次に、ステップＳ５０１では、Ｃ（ｉ）の最大値ＭＡＸ
と最小値ＭＩＮとの差Ｋを求める。

【０１８１】次に、ステップＳ５０２では、上記Ｋを所
定の判定値Ｋｔｈと比較して、Ｋ＜Ｋｔｈの場合にはス
テップＳ５０３であらかじめクリアされている低周波フ
ラグをセットしてリターンする。

【０１８２】すなわち、図１１に示したフローチャート
の「ＡＦ」に戻り、ステップＳ２０５においては、ステ
ップＳ２０３の焦点検出演算で求めた検出可能フラグを
参照して、信頼性があるか否かをチェックする。

【０１８３】そして、検出可能な場合はステップＳ２０
６に進む。

【０１８４】ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４
で設定した低周波フラグを参照して、被写体パターンが
低周波であるか否かを判定する。

【０１８５】低周波ではない場合には、ステップＳ２０
９に進む。

【０１８６】一方、被写体パターンが低周波である場合
には、ステップＳ２０７に進み、画素ピッチ２倍である
か否かを判定する。

【０１８７】画素ピッチが２倍である場合には、ステッ
プＳ２０９に進む。

【０１８８】画素ピッチが１倍の場合にはステップＳ２
０８にて、画素ピッチを２倍に設定した後、ステップＳ
２０１に戻つて、再度蓄積動作を行う。

【０１８９】被写体が低周波パターンの場合、例えば、
図１８の（ａ）に示すように輝度が単調増加するパター
ンのときには、コントラストが不十分であるため焦点検
出不能となりやすく、検出精度も低下する。

【０１９０】このような被写体に対して、画素ピッチを
２倍として蓄積動作を行った結果として得られるセンサ
データは図１８の（ｂ）に示すようなパターンとなり、
コントラストが約２倍に増加しているので、確実な焦点
検出を可能とし、さらに検出精度も向上する。

【０１９１】また、センサデータ数が２分の１となるの
で、通常画素ピッチに比較して演算時間が２分の１以下
となり、応答性の点でも有利である。

【０１９２】そして、ステップＳ２０２でセンサデータ
を読み出し、ステップＳ２０３にて焦点検出演算を行
う。

【０１９３】画素ピッチ２倍の場合の焦点検出演算につ
いて説明する。

【０１９４】画素ピッチ２倍でのセンサデータをそれぞ
れＩ（ｉ），ｒ（ｉ）（ｉ＝０〜１２）とすると、セン
サデータ数は通常画素ピッチの２分の１である。

【０１９５】画素ピッチ２倍の場合の焦点検出演算につ
いて、図１９に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

【０１９６】ステップＳ６００において、変数ＳＬ，Ｓ
Ｒにそれぞれ初期値を設定する。

【０１９７】この変数ＳＬ，ＳＲは、それぞれセンサデ
ータＩ（ｉ），ｒ（ｉ）のうちの相関演算を行うブロッ
ク画素列の先頭番号を記憶する変数である。

【０１９８】次に、ステップＳ６０１において、変数Ｊ
に初期値を設定する。

【０１９９】この変数Ｊは、センサデータｒ（ｉ）での
ブロックのシフト回数をカウントするための変数であ
る。

【０２００】次に、ステップＳ６０２において、以下に
示す式（１１）の計算を行う。

【０２０１】 Ｆ（ｓ）＝Σ｜Ｉ（ＳＬ＋ｉ）−ｒ（ＳＲ＋ｉ）｜ （ｉ＝０〜９）， ｓ＝ＳＲ−ＳＬ ・・・（１１） ここで、相関を計算するブロックの画素数は、１０画素
であり、通常画素ピッチの場合と同様である。

【０２０２】ｓは、一対の光電変換素子アレイからのセ
ンサデータの光電変換素子のピッチ（通常画素ピッチの
２倍）単位で変化する。

【０２０３】従って、上式（１１）の演算回数は、通常
画素ピッチの場合の約２分の１となり、演算時間も２分
の１以下となる。

【０２０４】続いて、ステップＳ６０３にて相関出力Ｆ
（ｓ）の最小値を検出するために、Ｆ（ｓ）とＦｍｉｎ
とを比較してＦ（ｓ）がＦｍｉｎよりも小さければ、ス
テップＳ６０４にてＦｍｉｎにＦ（ｓ）を代入し、その
ときのＳＬ，ＳＲをＳＬＭ、ＳＬＲとして記憶する。

【０２０５】一方、Ｆ（ｓ）がＦｍｉｎ以上の場合は、
そのままステッブＳ６０５に進み、ＳＲ、Ｊをデクリメ
ントして次のブロックを指定する。ステッブＳ６０６で
１よＪ＝０か否か判定し、０でなければ相関演算を繰り
返すためにステップＳ６０２に戻る。

【０２０６】つまり、ステップＳ６０２〜Ｓ６０６でセ
ンサデータＩ（ｉ）のブロック位置を固定したままでセ
ンサデータｒ（ｉ）のブロック位置を１画素ずつＪ回ず
らしながら相関を計算する。

【０２０７】そして、ステップＳ６０６においてＪ＝Ｏ
となった場合には、ステップＳ６０７に進む。

【０２０８】ステップＳ６０７では、Ｊに３を代入して
シフト回数を設定し、ステップＳ６０８で上式（１１）
を計算する。

【０２０９】そして、ステップＳ６０９では、相関出力
Ｆ（ｓ）の最小値を検出するために、Ｆ（ｓ）とＦｍｉ
ｎとを比較してＦ（ｓ）がＦｍｉｎよりも小さければ、
ステップＳ６１０にてＦｍｉｎにＦ（ｓ）を代入し、そ
のときのＳＬ、ＳＲをＳＬＭ、ＳＬＲとして記憶する。

【０２１０】一方、Ｆ（ｓ）がＦｍｉｎ以上である場合
には、そのままステップＳ６１１に進む。

【０２１１】ステップＳ６１１では、ＳＬをインクリメ
ントし、Ｊをデクリメントして次のブロックを指定す
る。

【０２１２】ステップＳ６１２では、Ｊが０でなければ
相関演算を繰り返すために、ステップＳ６０８に戻る。

【０２１３】つまり、ステップＳ６０８〜Ｓ６１２で
は、センサデータｒ（ｉ）のブロック位置を固定し、Ｉ
（ｉ）のブロック位置を１画素ずらして次の相関演算を
行うことになる。

【０２１４】そして、ステップＳ６１２において、Ｊの
値が０になると、相関演算を終了する。

【０２１５】以上の相関演算によるブロックのシフトを
図２５の（ｂ）に示す。

【０２１６】以上の相関演算結果は、通常画素ピッチの
場合と同様に図１４の（ａ）、（ｂ）に示すように（た
だし、横軸が２ピッチ単位）、被写体像データの相関が
高いシフト量ｓにおいて、相関量Ｆ（ｓ）が最小にな
る。

【０２１７】以下通常画素ピッチの場合と同様にステッ
プＳ６１３にて信頼性指数ＳＫを計算し、ステップＳ６
１４にて信頼性指数ＳＫを所定の判定値ＳＫｔｈ２と比
較する。

【０２１８】そして、信頼性指数ＳＫが判定値ＳＫｔｈ
２よりも小さいならば、ステップＳ６１５にてあらかじ
めクリアされている検出可能フラグをセットする。

【０２１９】一方、ＳＫがＳＫｔｈ２以上ならば信頼性
なしとしてリターンする。

【０２２０】ステップＳ６１６では、連続的な相関量に
対する最小値Ｆ（ｓ）ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ０）を与えるシフ
ト量ｘ０を前述の３点補間により求める。

【０２２１】そして、上式で求めたシフト量ｘ０より被
写体像面の予定焦点面に対するデフォーカス量ＤＦを以
下に示す式（１２）で求めることができる。

【０２２２】 ＤＦ＝ｂ／｛ａ−（２・ｘ０−ｘｓ）｝＋ｃ ・・・（１２） ただし、ａ，ｂ，ｃ及びｘｓは式（８）と同じ数値であ
る。

【０２２３】ステップＳ２０９で上記焦点検出演算によ
り求められたデフォーカス量ＤＦが合焦許容範囲内にあ
るか否かを判別して、範囲内にあれば合焦状態にあるの
でステップＳ２１１に進んで合焦表示を行い、リターン
する。

【０２２４】ステップＳ２１１の合焦表示では、合焦を
示す不図示のファインダ内ＬＥＤを点灯させたり、不図
示のＰＣＶを発音させて合焦となったことを報知する。

【０２２５】一方、ステップＳ２０９にて非合焦状態で
あれば、ステップＳ２１０にて上記ステップＳ２０３で
求められたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を計
算し、レンズ駆動を実行する。

【０２２６】そして、レンズ駆動の終了後は、ステップ
Ｓ２０１に戻り、再度蓄積動作を行う。

【０２２７】このように焦点検出動作、レンズ駆動を繰
り返し行い、合焦するまでこのループを繰り返す。

【０２２８】一方、ステップＳ２０５で検出不能であつ
た場合には、ステップＳ２１２に進み、前述の低周波フ
ラグを参照し、被写体が低周波パターンであるか否かを
チェックする。

【０２２９】ここで、被写体が低周波パターンでない場
合には、そのままステップＳ２１５に進み、検出不能処
理を行う。

【０２３０】一方、被写体が低周波パターンである場合
には、ステップＳ２１３にて画素ピッチが２倍か否かを
チェックする。

【０２３１】すでに、画素ピッチ２倍である場合には、
ステップＳ２１５の検出不能処理に進む。

【０２３２】未だ、画素ピッチが１倍のときには、画素
ピッチを２倍に変更して（ステップＳ２１４）、低周波
パターンの検出能力を向上させてステップＳ２０１以降
を実行することにより、再度蓄積動作及び焦点検出動作
を行う。

【０２３３】ステップＳ２１５の検出不能処理では、レ
ンズスキャン動作や検出不能を示す表示を行う。

【０２３４】この場合、レンズスキャン動作は焦点検出
を行いながら、撮影レンズＬのフォーカシングレンズ群
を駆動して合焦位置を探す動作である。

【０２３５】このレンズスキャン動作を行っても、合焦
位置を見つけることができない場合には、不図示のファ
インダ内ＬＥＤを点滅させる等の検出不能を示す動作を
行って、リターンする。

【０２３６】以上述べたように、本実施の形態では、焦
点検出不能の場合には、被写体像の空間周波数を分析
し、低周波パターンであれば、ＡＦセンサＡＳの画素ピ
ッチを２倍に切換えて再度焦点検出を実行するようにし
たので、従来技術では検出不能であつた低周波パターン
の被写体についても検出可能となる。

【０２３７】また、本実施の形態では、焦点検出可能で
あっても、被写体像に含まれる空間周波数成分を分析
し、低周波パターンであるときには、ＡＦセンサＡＳの
画素ピッチを２倍に切り換えて再度焦点検出を実行する
ことにより、従来技術では検出精度が悪かった低周波パ
ターンの被写体についても検出精度を向上させることが
できる。

【０２３８】また、本実施の形態では、高周波パターン
の被写体に対して、画素ピッチの小さいＡＦセンサＡＳ
からのセンサデータを用いても焦点検出を実行すること
ができないときには、画素ピッチを大きくして適さない
条件で再検出することはないので、むだな焦点検出をせ
ずにタイムラグが小さくて使用感がよい。

【０２３９】また、これは、低周波パターンに対して、
画素ピッチの大きいＡＦセンサＡＳからのセンサデータ
を用いても焦点検出を実行することができないときにも
同様である。

【０２４０】なお、本実施の形態では、画素ピッチを２
倍に切換えているが、これに限定されるものではなく３
倍、４倍・・・であつてもかまわない。

【０２４１】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【０２４２】この第２の実施の形態において、第１の実
施の形態と共通の部分についての説明は避け、異なる部
分のみ説明する。

【０２４３】まず、第２の実施の形態において、ＡＦセ
ンサＡＳは、第１の実施の形態の図５に示すＡＦセンサ
ＡＳの内部構成を図２０に置き換えたものである。

【０２４４】ここでは、画素ピッチを変えるだけではな
く、光電変換素子の並び方向と直角方向の幅について
も、画素ピッチが大きいときには大きくするように画素
を切り換える。

【０２４５】これは画素ピッチに対して幅が小さいとエ
ネルギー的に損であり、大きいと画素ピッチが細かくて
も幅方向で情報が相殺されてサンプルピッチの細かい情
報がとれなくなるからである。

【０２４６】この幅は、画素ピッチの４〜５倍程度にす
ることが最適であると、一般的に知られている。

【０２４７】従って、画素ピッチの切り換えと共に、幅
も切り換えた方が有効な被写体情報が得られる。

【０２４８】図２０に示すＡＦセンサＡＳの内部構成に
ついて説明する。

【０２４９】フォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤｎａ，Ｐ
Ｄ１ｂ〜ＰＤｎｂ，ＰＤ１ｃ〜ＰＤｎｃは画素ピッチ
と、画素ピッチと直角方向の幅を切り換えられるように
構成されており、ここではフォトダイオードＰＤ１ａ〜
ＰＤ１ｃ，ＰＤ２ａ〜ＰＤ２ｃについて代表させて以下
に説明する。

【０２５０】フォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤｎａがそ
れぞれ独立して画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎに入力される場
合と、画素ピッチ２倍かつ幅２倍（面積４倍）となるフ
ォトダイオードＰＤ１ａ〜ＰＤ１ｃ及びＰＤ２ａ〜ＰＤ
２ｃのユニットを１画素としで画素増幅回路Ｅ１、Ｅ
３、・・・に入力される場合とを切り換えて動作させる
ことができる。

【０２５１】フォトダイオードＰＤ１ｂ、ＰＤ１ｃは、
フォトダイオードＰＤ１ａの幅の１／２倍の幅及び同一
のピッチを各々有している。

【０２５２】フォトダイオードＰＤ１ａの出力は画素増
幅回路Ｅ１に直接入力され、フォトダイオードＰＤ１
ｂ、ＰＤ１ｃの出力は各々スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ１ｃ
を介して画素増幅回路Ｅ１に入力される。

【０２５３】フォトダイオードＰＤ２ａの出力は、スイ
ッチＳＷ１２を介して画素増幅回路Ｅ１に入力されると
共に、スイッチＳＷ２ｐを介して画素増幅回路Ｅ２に入
力される。

【０２５４】また、フォトダイオードＰＤ２ｂ、ＰＤ２
ｃの出力は、各々スイッチＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃを介して
共通に接続された後、スイッチＳＷ１２を介して画素増
幅回路Ｅ１に入力されると共に、スイッチＳＷ２ｐを介
して画素増幅回路Ｅ２に入力される。

【０２５５】通常画素ピッチの場合には、スイッチＳＷ
１ｂ、ＳＷ１ｃ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ．ＳＷ１２をオ
フ、スイッチＳＷ２ｐをオンとする。

【０２５６】すなわち、フォトダイオードＰＤ１ａ、Ｐ
Ｄ２ａの各出力を各々独立して画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２
に入力する。

【０２５７】一方、画素ピッチ２倍かつ幅２倍の場合
は、スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１Ｃ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２
ｃ、ＳＷ１２をオン、ＳＷ２ｐをオフとする。

【０２５８】すなわち、フォトダイオードＰＤ１ａ〜Ｐ
Ｄ１ｃ，ＰＤ２ａ〜ＰＤ２ｃを一個のフォトダイオード
として扱い、それらの出力をまとめて画素増幅回路Ｅ１
に入力する。

【０２５９】この画素ピッチ切り換えは、制御回路ＳＣ
Ｃからの信号ΦＰＴによって行われる。

【０２６０】図２１、図２２は、画素ピッチ１倍、画素
幅１倍モードと画素ピッチ２倍、画素幅２倍モードの各
々の場合のフォトダィオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅
回路Ｅ１〜Ｅｎの接続の様子を分かりやすく説明するた
めに、切り換えスイッチを省略して示している。

【０２６１】画素増幅回路１〜ＥｎＥでは、前記入力さ
れるフォトダイオードが発生する電荷をそれぞれ増幅
し、それぞれの電荷量に対応する電圧信号に変換して蓄
積信号Ｖｓを発生する。

【０２６２】次に、図２０に戻り説明を続ける。

【０２６３】画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各出力ＶＳ１〜
ＶＳｎには、ピーク検出部を構成するＰ−ＭＯＳトラン
ジスタＰ１〜Ｐｎの各ゲートが各々接続されている。

【０２６４】ただし、前述の画素ピッチ切り換えに関し
て画素増幅回路Ｅ１、Ｅ２について代表して説明する
と、出力ＶＳｌは直接、ＶＳ２はスィッチＳＷ２Ｅを介
して接続されている。

【０２６５】このピーク検出部については、すでに説明
したものと同一であるので、その説明を省略する。

【０２６６】画素ピッチ１倍の場合には、スイッチＳＷ
２Ｅをオンとして画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの各出力ＶＳ
ｌ〜ＶＳｎの内のピーク検出を行う。

【０２６７】一方、画素ピッチ２倍の場合には、スイッ
チＳＷ２Ｅをオフして有効な画素増幅回路Ｅ１、Ｅ３、
Ｅ５・・・の出力Ｖｓ１、Ｖｓ３、Ｖｓ５・・・の内か
らピーク検出を行う。

【０２６８】なお、この画素ピッチ切り換えは、制御回
路ＳＣＣの信号ΦＰＴによって行われる。

【０２６９】画素ピッチ１倍、画素ピッチ２倍の場合の
各々について有効となるピーク検出部を前述の図２１、
２２に示す。

【０２７０】シフトレジスタＳＲの動作については第１
の実施の形態と同一であるので説明を省く。

【０２７１】次に、第２の実施の形態における「ＡＦ」
フローチャートは図２３に示すように、前述した第１の
実施の形態における図１１の「ＡＦ」フローチャートに
置き換えたものである。

【０２７２】図２３に示す「ＡＦ」フローチャートにお
いて、まずステップＳ７００、ステップＳ７０１でＡＦ
センサＡＳの蓄積動作、センサデータ読み出しを行い、
ステップＳ７０２で被写体像の空間周波数をチェックす
る。

【０２７３】ここで、被写体の空間周波数を検出する手
法について説明すると、ＡＦセンサＡＳからのセンサデ
ータに対して空間周波数のバンドパスフィルタ特性を有
するフィルタ処理演算を行うものである。

【０２７４】このフィルタ処理前のデータをＤとすると
共に、フィルタ処理後のデ一夕をＣ（ｉ）とすると、デ
ータｃは次の式（１３）によって求められる。

【０２７５】 Ｃ（ｉ）＝−Ｄ（ｉ）＋２・Ｄ（ｉ＋２）−Ｄ（ｉ＋４） ・・・（１３） このフィルタ処理を、例えば、図１５の（ａ）に示すよ
うな高周波を含む被写体像のセンサデータに対して行う
と、第１の実施の形態と略同様に図１５（ｂ）に示すよ
うにコントラストを有するテータが得られる。

【０２７６】これに対し、図１６の（ａ）に示すように
高周波を含まない低周波パターンの被写体像に対して行
うと、図１６の（ｂ）のように第１の実施の形態と略同
様なコントラストのないデータとなる。

【０２７７】図２４は、図２３におけるステップＳ７０
２の空間周波数判定のフローチャートである。

【０２７８】ステップＳ８００で、センサデータに対し
上記（１３）式のフィルタ処理を施す。

【０２７９】そして、ステップＳ８０１にてフィルタ処
理後のデータＣ（ｉ）の最大値と最小値の差Ｋを計算す
る。

【０２８０】ステップＳ８０２では、今回のセンサテー
タが画素ピッチ２倍であるかをフラグを参照してチェッ
クし、画素ピッチ２倍でない場合にはステップＳ８０５
に進む。

【０２８１】画素ピッチ２倍のときには、上記Ｋを所定
の判定値Ｋｔｈ２と比較し、Ｋ＞Ｋｔｈ２の場合にはス
テップＳ８０４にて高周波パターンフラグをセットし、
リターンする。

【０２８２】一方、Ｋ≦Ｋｔｈ２の場合には、そのまま
リターンする。

【０２８３】ステップＳ８０５においては、画素ピッチ
１倍であるので、Ｋを所定の判定値Ｋｔｈ３と比較し、
Ｋ＜Ｋｔｈ３のときはステツプＳ８０６にて低周波パタ
ーンフラグをセットしてリターンする。

【０２８４】一方、Ｋ≧Ｋｔｈ３のときには、そのまま
リターンする。

【０２８５】ここで、図２３に戻ると、ステップＳ７０
３において低周波パターンフラグを参照し、低周波パタ
ーンである場合にはステップＳ７０４にて画素ピッチ、
幅を２倍に設定し、ステップＳ７０１に戻って再度蓄積
動作をやり直す。

【０２８６】一方、低周波パターンではない場合には、
ステップＳ７０５にて高周波パターンフラグを参照し
て、高周波パターンであるかいなかを判別する。

【０２８７】高周波パターンである場合には、今回のセ
ンサテータが画素ピッチ及び幅ともに２倍であったの
で、ステップＳ７０６において画素ピッチ及び幅ともに
１倍に設定し、ステップＳ７０１に戻って再度蓄積動作
をやり直す。

【０２８８】一方、高周波パターンではない場合には、
ステップＳ７０７にて焦点検出演算を実行する。

【０２８９】被写体が低周波パターンの場合には、通常
画素ピッチで検出すると、検出精度が低下してしまうの
で、検出できた場合でも自動焦点調節精度は悪化しピン
トが甘くなる。

【０２９０】そこで、本実施の形態では、被写体が低周
波パターンであると判別された場合には、通常画素ピッ
チで検出できても、２倍画素ピッチに切り換えて再度焦
点検出を行い検出精度を向上させることができる。

【０２９１】また、被写体が高周波パターンの場合に
は、逆に２倍画素ピッチで検出すると、検出精度が低下
してしまうので、検出できた場合でもやはり自動焦点調
節精度は悪化しピントが甘くなる。

【０２９２】そこで、本実施の形態では、被写体が高周
波パターンであると判別された場合には、２倍画素ピッ
チで検出できた場合でも、通常画素ピッチに切り換えて
再度焦点検出を行い検出精度を向上させることができ
る。

【０２９３】以下ステップＳ７０７〜Ｓ７１２は第１の
実施形態と同一であるので説明は省略する。

【０２９４】この第２の実施の形態では、焦点検出演算
を行う前に、空間周波数判定を行っており、被写体の空
間周波数に合わせた画素ピッチでセンサデータを得てい
るので、第１の実施の形態に比較して焦点検出演算をや
り直す必要がなく、タイムラグ的に有利である。

【０２９５】また、第２の実施の形態では、光電変換素
子アレイのサンプルピッチ及び幅を切り換え可能に構成
することによって、より有効に被写体情報を得るこどが
できる。

【０２９６】なお、本実施の形態では、画素ピッチ２倍
と画素幅２倍とを同時に切り換えているが、それらを独
立して設定して使用することも可能である。

【０２９７】また、画素ピッチ、画素幅の切り換えを各
々２倍としているが、これに限定されるものではない。

【０２９８】以上述べたように、本発明の焦点検出装置
によれば、被写体像の空間周波数を分析した結果に基づ
いて、光電変換素子アレイの画素ピッチ、画素面積（基
本画素サイズ）を切り換えて焦点検出を実行することに
より、低周波パターンを有する被写体や高周波パターン
を有する被写体を検出可能とすると共に、焦点検出精度
も向上させることができるという顕著な効果が得られ
る。

【０２９９】なお、以上第１及びの第２実施の形態に基
づいて説明してきた本発明の明細書には、以下に示すよ
うな実施の態様による発明が含まれている。

【０３００】（１） 受光面上に形成される被写体像を
標本化するサンプルピッチが初期状態を含めて複数通り
に選択でき、選択されたサンプルピッチで被写体像を光
電変換した被写体像信号を出力する光電変換素子アレイ
と、上記被写体像信号の空間周波数を所定値と比較する
判定手段と、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記
サンプルピッチを選択する切換え手段と、上記サンプル
ピッチが選択された後の被写体像信号に基づいて、上記
被写体像の焦点状態を検出する検出手段とを具備するこ
とを特徴とするカメラの焦点検出装置。

【０３０１】（２） 上記切換え手段は、上記初期状態
では上記光電変換素子アレイのサンプルピッチが小なる
ように選択すると共に、上記判定手段の判定結果として
上記被写体像の空間周波数が上記所定値よりも低い場合
には、上記サンプルピッチが大なるように選択すること
を特徴とする上記（１）に記載のカメラの焦点検出装
置。

【０３０２】（３） 上記判定手段は、上記被写体像信
号を所定のフィルタ演算処理し、該処理後のデータの最
大値と最小値の差と上記所定値とを比較して、上記被写
体像信号の空間周波数の大小を判定することを特徴とす
る上記（１）に記載のカメラの焦点検出装置。

【０３０３】（４） 所定のピッチを有する複数の光電
変換素子から構成され、入射光量に応じた電荷を発生す
る電荷蓄積型の光電変換素子アレイと、前記光電変換素
子アレイの隣接する光電変換素子を結合または分離して
画素ピッチを切り換える画素ピッチ切り換え手段と、被
写体の空間周波数を検出する空間周波数検出手段と、前
記画素ピッチ切り換え手段を制御すると共に、前記光電
変換素子アレイの出力を得る制御手段とを具備し、前記
制御手段は、前記空間周波数検出手段の出力に基づき、
前記画素ピッチ切り換え手段に前記光電変換素子アレイ
の画素ピッチを変更するように制御することを特徴とす
るカメラの焦点検出装置。

【０３０４】（５） 前記制御手段は、前記空間周波数
検出手段の出力に基づき、低周波の場合には、前記画素
ピッチ切り換え手段に前記光電変換素子アレイの画素ピ
ッチを拡大するように、また高周波の場合には、前記画
素ピッチ切り換え手段に前記光電変換素子アレイの画素
ピッチを縮小するように制御することを特徴とする上記
（４）に記載のカメラの焦点検出装置。

【０３０５】（６）複数の画素ピッチに関する光電変換
出力を発生する光電変換手段と、前記光電変換手段の出
力に基づき、被写体の空間周波数を検出する空間周波数
検出手段と、前記空間周波数検出手段の出力に基づき、
前記画素ピッチを選択する選択手段と、前記選択手段に
より選択された画素ピッチの光電変換手段の出力に基づ
いて焦点検出を行う検出手段と、を有することを特徴と
するカメラの焦点検出装置。

【０３０６】（７） 異なる画素ピッチが選択可能な光
電変換素子アレイを用いて、その受光面に被写体像を光
電変換した被写体像信号を出力させ、その被写体像信号
の空間周波数が所定値より高いか低いかに応じて、前記
光電変換素子の画素ピッチを選択し、選択後の被写体像
信号に基づいて焦点検出を行うことを特徴とするカメラ
の焦点検出装置。

【０３０７】（８） 受光面に形成される被写体像の空
間周波数に応じて、画素ピッチが選択可能な光電変換素
子アレイを用いて焦点検出を行うことを特徴とするカメ
ラの焦点検出装置。

【０３０８】（９） 受光面上に形成される被写体像を
標本化するサンプルピッチ及び基本画素サイズが初期状
態を含めて複数通りに選択でき、選択されたサンプルピ
ッチ及び基本画素サイズで被写体像を光電変換した被写
体像信号を出力する光電変換素子アレイと、上記被写体
像信号の空間周波数を所定値と比較する判定手段と、上
記判定手段の判定結果に基づいて、上記サンプルピッチ
及び基本画素サイズを選択する切換え手段と、上記サン
プルピッチ及び基本画素サイズが選択された後の被写体
像信号に基づいて、上記被写体像の焦点状態を検出する
検出手段とを具備することを特徴とするカメラの焦点検
出装置。

【０３０９】（１０） 上記切換え手段は、上記初期状
態では上記光電変換素子アレイのサンプルピッチ及び基
本画素サイズが小なるように選択すると共に、上記判定
手段の判定結果として上記被写体像の空間周波数が上記
所定値よりも低い場合には、上記サンプルピッチ及び基
本画素サイズが大なるように選択することを特徴とする
上記（９）に記載のカメラの焦点検出装置。

【０３１０】（１１） 上記判定手段は、上記被写体像
信号を所定のフィルタ演算処理し、該処理後のデータの
最大値と最小値の差と上記所定値とを比較して、上記被
写体像信号の空間周波数の大小を判定することを特徴と
する上記（９）に記載のカメラの焦点検出装置。

【０３１１】（１２） 所定のピッチ及び基本画素サイ
ズを有する複数の光電変換素子から構成され、入射光量
に応じた電荷を発生する電荷蓄積型の光電変換素子アレ
イと、前記光電変換素子アレイの隣接する光電変換素子
を結合または分離して画素ピッチ及び基本画素サイズを
切り換える切り換え手段と、被写体の空間周波数を検出
する空間周波数検出手段と、前記切り換え手段を制御す
ると共に、前記光電変換素子アレイの出力を得る制御手
段とを具備し、前記制御手段は、前記空間周波数検出手
段の出力に基づき、前記切り換え手段に前記光電変換素
子アレイの画素ピッチ及び基本画素サイズを変更するよ
うに制御することを特徴とするカメラの焦点検出装置。

【０３１２】（１３） 前記制御手段は、前記空間周波
数検出手段の出力に基づき、低周波の場合には、前記切
り換え手段に前記光電変換素子アレイの画素ピッチ及び
基本画素サイズを拡大するように、また高周波の場合に
は、前記切り換え手段に前記光電変換素子アレイの画素
ピッチ及び基本画素サイズを縮小するように制御するこ
とを特徴とする上記（１２）に記載のカメラの焦点検出
装置。

【０３１３】（１４）複数の画素ピッチ及び基本画素サ
イズに関する光電変換出力を発生する光電変換手段と、
前記光電変換手段の出力に基づき、被写体の空間周波数
を検出する空間周波数検出手段と、前記空間周波数検出
手段の出力に基づき、前記画素ピッチ及び基本画素サイ
ズを選択する選択手段と、前記選択手段により選択され
た画素ピッチの光電変換手段の出力に基づいて焦点検出
を行う検出手段と、を有することを特徴とするカメラの
焦点検出装置。

【０３１４】（１５） 異なる画素ピッチ及び基本画素
サイズが選択可能な光電変換素子アレイを用いて、その
受光面に被写体像を光電変換した被写体像信号を出力さ
せ、その被写体像信号の空間周波数が所定値より高いか
低いかに応じて、前記光電変換素子の画素ピッチ及び基
本画素サイズを選択し、選択後の被写体像信号に基づい
て焦点検出を行うことを特徴とするカメラの焦点検出装
置。

【０３１５】（１６） 受光面に形成される被写体像の
空間周波数に応じて、画素ピッチ及び基本画素サイズが
選択可能な光電変換素子アレイを用いて焦点検出を行う
ことを特徴とするカメラの焦点検出装置。

【０３１６】

【発明の効果】従って、以上詳述したように、この発明
によれば、上記従来技術による焦点検出装置の問題点を
解決し、低周波パターンを有する被写体や微細なパター
ンを有する高周波被写体に対しても焦点検出を可能とす
ると共に、検出精度も向上させることが可能なカメラの
焦点検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるカメラの焦点検出装置の
概要を示す構成図である。

【図２】図２は、本発明によるカメラの焦点検出装置が
適用されるカメラの断面図である。

【図３】図３は、図２の焦点検出装置ＦＤ内の光電変換
素子列Ｐ上に被写体からの光束を導く焦点検出光学系の
構成をさらに詳細に示す図である。

【図４】図４は、図２に示したカメラの電気制御系を示
すブロック図である。

【図５】図５は、本発明による第１の実施の形態とし
て、図４に示したＡＦセンサＡＳのフォトダイオードア
レイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲ、処理回路ＳＡの詳細な構成を
示す図である。

【図６】図６は、通常画素ピッチの場合のフォトダイオ
ードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの接続の
様子を分かりやすく説明するために、切り換えスイッチ
を省略して示す図である。

【図７】図７は、画素ピッチ２倍の場合のフォトダイオ
ードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの接続の
様子を分かりやすく説明するために、切り換えスイッチ
を省略して示す図である。

【図８】図８は、画素増幅回路Ｅ１〜Ｅｎの一画素分に
対応する画素増幅回路５０の詳細な構成を示す回路図で
ある。

【図９】図９は、ＡＦセンサＡＳの蓄積動作と蓄積信号
読みだし動作を示すタイミングチャートである。

【図１０】図１０は、本発明を適用したカメラの動作を
説明するためのフローチャートである。

【図１１】図１１は、図１０中のステップＳ１０３でコ
ールされたサブルーチン「ＡＦ」の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１２】図１２は、図１１中のステップＳ２０１でコ
ールされたサブルーチン「蓄積制御」の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１３】図１３は、サブルーチン「焦点検出演算」の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図１４】図１４の（ａ）は一例として、センサデータ
の相関が高いシフト量ｓ＝ＳＲＭ−ＳＬＭにおいて、相
関量Ｆ（ｓ）が最小値Ｆｍｉｎになる様子を示すグラフ
であり、図１４の（ｂ）は、３点補間の手法を用いて連
続的な相関量に対する最小値Ｆ（ｓ）ｍｉｎ＝Ｆ（ｘ
０）を与えるシフト量ｘ０を求める様子を示すグラフで
ある。

【図１５】図１５の（ａ）は高周波成分を含む画像パタ
ーンを示し、図１５の（ｂ）はそれにフィルタ処理を施
すことによつて得られるコントラストを有するデータを
示す図である。

【図１６】図１６の（ａ）は低周波成分のみからなる画
像パターンを示し、図１６の（ｂ）はそれにフィルタ処
理を施すことによつて得られるコントラストがなくなっ
たデータを示す図である。

【図１７】図１７は、空間周波数判定のフローチャート
を示す図である。

【図１８】図１８の（ａ）は輝度が単調増加するパター
ンを示し、図１８の（ｂ）はこのような被写体に対し
て、画素ピッチを２倍として蓄積動作を行った結果とし
て得られるセンサデータを示すパターンである。

【図１９】図１９は、画素ピッチ２倍の場合の焦点検出
演算の動作を説明するためのフローチャートである。

【図２０】図２０は、本発明による第２の実施の形態の
ＡＦセンサＡＳの内部構成を説明するための図である。

【図２１】図２１は、画素ピッチ１倍、画素幅１倍モー
ドの場合のフォトダィオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅
回路Ｅ１〜Ｅｎの接続の様子を分かりやすく説明するた
めに、切り換えスイッチを省略して示す図である。

【図２２】図２２は、画素ピッチ２倍、画素幅２倍モー
ドの場合のフォトダィオードＰＤ１〜ＰＤｎ、画素増幅
回路Ｅ１〜Ｅｎの接続の様子を分かりやすく説明するた
めに、切り換えスイッチを省略して示す図である。

【図２３】第２の実施の形態における「ＡＦ」の動作を
説明するためのフローチャートである。

【図２４】図２４は、図２３におけるステップＳ７０２
の空間周波数判定の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図２５】図２５の（ａ）、（ｂ）は、相関演算による
ブロックのシフト形態を説明するための図である。

【符号の説明】

１…光電変換素子アレイ、 ２…画素ピッチ切り換え手段、 ３…空間周波数判定手段、 ４…制御手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光面上に形成される被写体像を標本化
   するサンプルピッチが初期状態を含めて複数通りに選択
   でき、選択されたサンプルピッチで被写体像を光電変換
   した被写体像信号を出力する光電変換素子アレイと、 上記被写体像信号の空間周波数を所定値と比較する判定
   手段と、 上記判定手段の判定結果に基づいて、上記サンプルピッ
   チを選択する切換え手段と、 上記サンプルピッチが選択された後の被写体像信号に基
   づいて、上記被写体像の焦点状態を検出する検出手段と
   を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
2. 【請求項２】 上記切換え手段は、上記初期状態では上
   記光電変換素子アレイのサンプルピッチが小なるように
   選択すると共に、上記判定手段の判定結果として上記被
   写体像の空間周波数が上記所定値よりも低い場合には、
   上記サンプルピッチが大なるように選択することを特徴
   とする請求項１記載のカメラの焦点検出装置。
3. 【請求項３】 上記判定手段は、上記被写体像信号を所
   定のフィルタ演算処理し、該処理後のデータの最大値と
   最小値の差と上記所定値とを比較して、上記被写体像信
   号の空間周波数の大小を判定することを特徴とする請求
   項１記載のカメラの焦点検出装置。