JP2969642B2 - 焦点検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一眼レフレックスカメラ等に用いられる焦
点検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来、一眼レフレックスカメラにおける焦点検出方式
として位相差検出方式が知られている。

第15図を参照して位相差検出方式を説明すると、対物
レンズ100の領域101を介して入射した光束は視野マスク
200、フィールドレンズ300、絞り開口部401及び再結像
レンズ501を通りイメージセンサーアレイＡ上に結像す
る。

同様に対物レンズ100の領域102を介して入射した光束
は視野マスク200、フィールドレンズ300、絞り開口部40
2及び再結像レンズ502を通りイメージセンサーアレイＢ
上に結像する。

イメージセンサーアレイA,B上に結像した一対の被写
体像は、対物レンズ100が予定焦点面よりも前に被写体
の鮮鋭像を結ぶ所謂前ピン状態では互いに遠ざかり、逆
に予定焦点面より後ろに被写体の鮮鋭像を結ぶ所謂後ピ
ン状態では互いに近づき、予定焦点面に被写体の鮮鋭像
を結ぶ所謂合焦時にはイメージセンサーアレイA,B上の
被写体像は相対的に一致する。

従って、この一対の被写体像をイメージセンサーアレ
イA,Bで光電変換して電気信号に変え、これらの信号を
演算処理して一対の被写体像の相対位置を求めることに
より対物レンズ100の焦点調節状態、具体的には合焦状
態からはなれている量を示すデフォーカス量とその方向
を演算することができる。

次にデフォーカス量を求める演算処理方法について説
明する。

第15図のイメージセンサーアレイA,Bはそれぞれ複数
の光電変換素子からなっており、第16図（ａ）（ｂ）に
示すように、複数の光電変換出力a1・・・ａn,b1・・・
ｂnを出力し、各データ列を相対的に所定のデータ分Ｌ
ずつシフトしながら相関演算を行なう。具体的には相関
量Ｃ（Ｌ）を次式で算出する。

ここでＬは上述のごとくデータ列のシフト量に当たる
整数であり、初項ｋと最終項ｒはシフト量Ｌに依存して
変化させてもよい。

こうして得られた相関量Ｃ（Ｌ）の中で極小値となる
相関量を与えるシフト量に第15図に示す光学系及びイメ
ージセンサーアレイA,Bの光電変換素子のピッチ幅によ
って定まる定数を掛けたものがデフォーカス量となる。

しかながら、相関量Ｃ（Ｌ）は第16図（ｃ）に示すよ
うに離散的な値であり、検出可能なデフォーカス量の最
小単位はイメージセンサーアレイA,Bの光電変換素子の
ピッチ幅によって制限されてしまう。そこで離散的な相
関量Ｃ（Ｌ）より補間演算を行なうことにより新たに極
小値Cexを算出し、綿密な焦点検出を行なう方法が特開
昭60−37513で本出願人によって開示されている。

この補間演算は第16図（ｄ）のように極小値である相
関量C0とその両側のシフト量での相関量C1,C−１によっ
て算出する方法であり、極小値Cexを与えるシフト量Fm
とデフォーカス量DFは次の式により求まる。

DF ＝Kf×Fm Fm ＝Ｌ＋DL/E DL ＝（Ｃ−１−C1）/2 Cex＝C0−|DL| E ＝MAX｛C1−C0,C−１−C0｝ ……（２）式 ここでMAX｛Ca,Cb｝はCaとCbの内の大なる方を選択す
ることを意味し、Kfは第15図に示す光学系及びイメージ
センサーアレイA,Bの光電変換素子のピッチ幅によって
定まる定数である。

こうして得られたデフォーカス量が真のデフォーカス
量を示しているのか、ノイズ等による相関量の揺らぎに
よるものなのかを判定する必要があり、次の条件を満た
しとき、デフォーカス量は信頼性ありと判定する。

Ｅ＞E1 かつ Cex/E＜G1 （E1,G1はある所定値） ……条件（１） ここで、Ｅは被写体のコントラストに依存する値であ
り、Ｅの値が大きいほどコントラストが高く信頼性が高
いことになる。また、Cex/Eはノイズ成分に主に依存
し、０に近いほど信頼性が高いことになる。そして信頼
ありと判定されるとデフォーカス量DFに基づいて対物レ
ンズ100を合焦位置に駆動する。

ところで、このような焦点検出方式にあってはイメー
ジセンサーアレイ上に結像される被写体像にある程度以
上のコントラストが無いと信頼性のある焦点検出ができ
ない。また写真撮影の被写体としては一般に水平方向の
コントラストが垂直方向のコントラストよりも高い確率
が多いので、一対のイメージセンサーアレイA,Bを撮影
画面に対して水平方向に配置し、水平方向のコントラス
トによって焦点検出を行なうのが一般的である。

また、水平方向のコントラストが低く、垂直方向のコ
ントラストが高い場合や、カメラを縦位置にして使う場
合を考慮し、第17図に示すように水平方向と、垂直方向
にそれぞれ一対のイメージセンサーアレイA,B、及びイ
メージセンサーアレイC,Dを配置し、どちらの方向のコ
ントラストに対しても焦点検出を可能とする方式も知ら
れている。

この場合の光学系は、対物レンズ10の光軸上に視野マ
スク20、フィールドレンズ30、絞り40、再結像レンズ5
0、イメージセンサーチップ60を順次配設する。視野マ
スク20は十字形の開口部を有しており、対物レンズ10の
予定焦点面近傍に配置され、対物レンズ10によって結像
した被写体の空中像を規制する。絞り40は４つの開口部
41,42,43,44を有し、開口部41〜44はフィールドレンズ3
0によって対物レンズ10上に開口像11,12,13,14として投
影される。

再結像レンズ50は第17図（ｂ）に示すように、絞り40
の開口部41,42,43,44に対応する４つのレンズ51,52,53,
54からなり、視野マスク20の像をイメージセンサーチッ
プ60に結像する。

従って、対物レンズ10の領域11から入射した光束は視
野マスク20、フィールドレンズ30、絞り40の開口部41、
再結像レンズ50のレンズ51の通りイメージセンサーアレ
イＡ上に結像する。同様に対物レンズ１の領域12,13,14
より入射した光束はそれぞれイメージセンサーアレイB,
C,D上に結像する。

そして、イメージセンサーアレイA,Bに結像した被写
体像は対物レンズ10が前ピンの時は互いに遠ざかり、後
ピンの時は互いに近づき、合焦時にはある所定の間隔に
並ぶ。よってイメージセンサーアレイA,Bの信号を演算
処理することにより対物レンズ10の水平方向の焦点調節
状態を検出することができる。

同様にイメージセンサーアレイC,Dに結像した被写体
像は対物レンズ10が前ピンの時は互いに遠ざかり、後ピ
ンの時は互いに近づき、合焦時にはある所定の間隔に並
ぶ。よってイメージセンサーアレイC,Dの信号を演算処
理することにより対物レンズ10の垂直方向の焦点調節状
態を検出することができる。

そして水平と垂直のどちらの方向のコントラストによ
る焦点調節状態に基づいてレンズ駆動を行なうかは、例
えば、 （１）信頼性の高い方を選択する（例えば前記Ｅの値の
大きい方） （２）一方向を優先して使用し（例えば水平方向）、信
頼性のある結果が得られなかったり、前記極小値C0が存
在しなくて演算が不能であるときに他方向で焦点検出を
行なう。

（３）両方向の演算結果を平均する といった方法がある。

ところで、このような焦点検出装置において、距離の
異なる複数の被写体がイメージセンサーアレイに結像し
た時には、前後した被写体の中間距離で合焦と判定して
しまったり、焦点検出が不能となってしまうという不具
合があった。

そこで、一対のイメージセンサーアレイをそれぞれ複
数のブロックに分割することにより被写体像を細分化
し、それぞれのブロックについて焦点検出演算を行な
い、これによって求められる複数の演算結果から、たと
えば最至近に存在する被写体やコントラストが最大の被
写体の存在するブロックを選択し、そのブロックの演算
結果を対物レンズの焦点検出状態とし、カメラにおいて
は前記演算結果に基づいて対物レンズを駆動し、合焦さ
せる方法が特開昭60−262004、特開昭61−55618、特開
昭62−163007、特開昭27−155608等で公知となってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の位相差検出方式は周期的なコン
トラストを持つ被写体に弱いという欠点がある。周期的
なコントラストを持つ被写体がイメージセンサーアレイ
に結像して第18図（ａ），（ｂ）に示すようなイメージ
センサーアレイの出力が得られたとすると、相関量Ｃ
（Ｌ）は第18図（ｃ）に示すように複数の極小値Cx,Cy,
Czが存在してしまい、この結果、複数のデフォーカス量
が算出されてしまい、どれが真のデフォーカス量である
か特定できなかったり、全く誤ったデフォーカス量に基
づいて対物レンズが駆動されてしまうという不都合があ
った。

また、一対のイメージセンサーアレイを複数のブロッ
クに分けることにより被写体を細分化すると、ブロック
分けしていないときは周期パターンがなかったものが、
ブロック分けによる細分化で周期パターンとなるブロッ
クが生じてしまう問題もあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、周期的なコントラストをもつ被写体に対する位
相差検出方式の弱点を解消する焦点検出装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、被写体から入射する光を視差を有する２方
向からの光束に分離して一対の光像を形成する焦点検出
光学系と、 入射する光の強度に応じた信号を出力する複数の光電
変換素子から成り、前記一対の光像をそれぞれ受光して
被写体のパターンに対応する一対の出力信号列を発生す
る一対のイメージセンサーアレイを有するイメージセン
サーと、 前記一対の出力信号列を互いにシフトし、各シフト位
置において相関量を算出し、複数の相関量の内で極小値
となる相関量に基づいてデフォーカス量を算出する演算
手段と、 前記デフォーカス量の信頼性を、前記極小相関量を与
えるシフト位置近傍におけるシフト位置での相関量と前
記極小相関量との差分に基づいて判定する信頼性判定手
段と、 前記出力信号列が周期的なパターンであるか否かを判
定する周期被写体判定手段とを備えた焦点検出装置であ
って、 信頼性判定手段は前記相関量の差分が所定の第１レベ
ルより大なるときに前記デフォーカス量は信頼性有りと
判定し、周期被写体判定手段は前記極小相関量が複数存
在し、その内で前記相関量の差分が前記第１レベルより
も小さい値である所定の第２レベルよりも大なる極小相
関量が少なくとも２つ存在する場合に前記出力信号列は
周期的なパターンであると判定する。

また、本発明は、前記信頼性判定手段は前記相関量の
差分が前記第１レベルより大なる場合には前記相関量の
差分が第１レベルよりも大きい値である第３レベルより
も大なるか否かを判定し、 前記周期被写体判定手段は、前記信頼性判定手段によ
って前記相関量の差分が前記第３レベルより大なる極小
相関量が存在すると判定された場合には、前記第２レベ
ルよりも大きい値である第４レベルよりも前記相関量の
差分が大なる極小相関量が少なくとも２つ存在する場合
に前記出力信号列は周期的なパターンであると判定す
る。

［作用］ このような構成を備えた本発明の焦点検出装置によれ
ば、周期パターン検出手段を設けているので被写体像が
周期パターンであるか否かが分かり、撮影者に対しコン
トラスト不足による焦点検出不能による警告とは区別し
た周期パターン警告を行なって被写体が周期的なコント
ラストをもつことによる異常であることを知らせること
ができる。

従って、撮影者は被写体にコントラストがなくて焦点
検出できないのか、それとも被写体が周期パターンなの
で焦点検出できないのかが瞬時に分かり、適切な対応処
置をとることができる。

また焦点検出素子列を水平方向と垂直方向に直交配置
した場合に、例えば水平方向で周期パターンが検出され
た際には、垂直方向の演算結果を中心とした所定範囲内
に水平方向の演算結果が１つあれば、この演算結果を水
平方向の焦点検出情報として有効に活用する。

特に周期パターンとなる被写体は、例えば並木のよう
に垂直方向に延びたものが水平方向に周期的に配置され
ている物がほとんどであり、水平方向と垂直方向で同時
に周期パターンとなるものはほとんど無いことから、水
平方向で周期パターンが検出されても垂直方向では正し
い演算結果が得られ、垂直方向の演算結果を利用して水
平方向の周期パターンの中から適切な焦点検出情報を見
いだすことができる。

更にイメージセンサーアレイを複数のブロックに分割
して焦点検出を行なう場合に、特定のブロックで周期パ
ターンが検出された際にはブロックを広げて再度演算し
なおすことで、広い範囲では周期パターンではないのに
細分化により周期パターンとなってしまう場合に有効と
なる。

［実施例］ 第１図は本発明の概略構成を示した説明図である。

第１図において、１は対物レンズ、２は第15図又は第
17図に示した焦点検出光学系、３は一対のイメージセン
サーアレイであり、第15図に示したように一方向に配列
されるか、第17図に示した用に水平方向と垂直方向の２
方向に配列される。

４は演算部であり、イメージセンサーアレイ３のデー
タの取り込みや、相関演算、補間演算等のデフォーカス
量算出に関する処理を行なう。５は判定部であり、演算
部４で算出されたデフォーカス量の信頼性の判定を行な
う。６は周期パターン検出部であり、被写体が周期パタ
ーンであるか否かを検出する。更に、７は焦点検出不能
警告や周期パターン警告を行なう表示部、８は演算部４
の算出したデフォーカス量に基づいてモーター９を駆動
する駆動制御部である。

次に本発明において被写体が周期パターンか否かを検
出する方法を説明する。

まず第１の周期パターン検出方法は、前記条件（１）
を満たすデフォーカス量、即ち、信頼性のあるデフォー
カス量が複数存在した時に被写体は周期パターンである
と判定する方法であり、第２図のフローチャートを用い
て説明すると次のようになる。

この第２図の処理に入る前に既に前記（１）式によっ
て相関量Ｃ（Ｌ）がシフト量Ｌ＝−Lmax〜Lmaxの範囲で
すでに算出されているものとする。

ステップ１では変数の初期化を行なう。即ち、シフト
量ＬをＬ＝−Lmax＋１にセットし、条件（１）を満たし
たデフォーカス量の数を計数するカウンタS1をS1＝０に
セットする。

次にステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小か否か、即
ち、相関量Ｃ（Ｌ）がその両側のシフト量での相関量Ｃ
（Ｌ−１）,C（Ｌ＋１）より小さいか否かを判定する。
ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値であるときはステ
ップ３へ進み、前記（２）式による補間演算を行ないデ
フォーカス量が算出される。続いてステップ４で算出さ
れたデフォーカス量が前記条件（１）を満たすか否かを
判定し、満たしているときにはステップ５でカウンタS1
の値に１を加えてステップ６へ進み、一方、前記条件
（１）を満たしていないときはカウンタS1の値を変更せ
ずにステップ６へ進む。

一方、ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値ではない
と判定されたときは補間演算は行なわずにステップ６へ
進み、ステップ６でシフト量ＬがLmax−１であるか否か
チェックし、Lmax−１でない時はシフト量の値Ｌをステ
ップ７で１つ増やしてステップ２へ戻り、同様の動作を
繰り返す。

ステップ６でＬ＝Lmax−１であったときはステップ８
へ進み、カウンタS1の値が２より小さいか否かをチェッ
クする。カウンタS1の値が２以上ということは、被写体
が周期パターンである可能性が高いのでステップ９で周
期パターンと判定し、カウンタS1の値が２より小さいと
きは周期パターンではないとステップ10で判定する。

以上で説明した第１の周期パターン検出方法では、条
件（１）を満たしていて信頼性があると判定されたデフ
ォーカス量が複数存在した時に被写体は周期パターンで
あると判定する。

しかし、対物レンズが合焦状態から大きくはなれてい
るときはイメージセンサーアレイに形成される被写体像
はぼけてコントラストが低くなる。この場合、複数のデ
フォーカス量における前記Ｅの値も合焦時に比べて小さ
い値となり、条件（１）の閾値であるE1付近でバラつい
てしまい、周期パターンと判定されない場合が生じる。

そこで第２の周期パターン検出方法としては条件
（１）よりも緩い条件（２）を設定し、この条件（２）
を満たすデフォーカス量が複数発生したら被写体は周期
パターンであると見なすようにする。

ここで条件（２）は次のようになる。

Ｅ＞E2 かつ Cex/E＜G2 （E2＜E1,G2＞＝G1） ……条件（２） この第２の周期パターン検出方法を第３図のフローチ
ャートを用いて説明する。尚、第６図の処理以前に前記
（１）式によって相関量Ｃ（Ｌ）がシフト量Ｌ＝−Lmax
〜Lmaxの範囲ですでに算出されているものとする。

まずステップ１では変数の初期化を行なう。ここでは
シフト量ＬをＬ＝−Lmax＋１にセットし、条件（１）を
満たしたデフォーカス量の数を計数するカウンタS1をS1
＝０にセットし、更に条件（２）を満たしたデフォーカ
ス量の数を計数するカウンタP1をP1＝０にセットする。

続いてステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小か否か、即
ち、相関量Ｃ（Ｌ）がその両側のシフト量での相関量Ｃ
（Ｌ−１）,C（Ｌ＋１）より小さいか否かを判定する。
ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値であったときはス
テップ３へ進み、前記（２）式による補間演算を行なっ
てデフォーカス量を算出する。続いてステップ４で算出
されたデフォーカス量が前記条件（１）を満たすか否か
を判定し、満たしているときにはステップ５に進んでカ
ウンタS1,P1の値に各々１を加えてステップ８へ進み、
一方、条件（１）を満たしていないときはカウンタS1,P
1の値を変更せずにステップ６へ進む。

ステップ６ではデフォーカス量が前記条件（２）を満
たすか否かを判定し、満たしているときはステツプ７で
カウンタP1の値に１を加えてステップ８へ進み、条件
（２）を満たしてしないときはカウンタP1の値を変更せ
ずにステップ８へ進む。

一方、ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値ではない
と判定されたときは補間演算を行なわずにステップ８へ
進む。ステップ８ではシフト量ＬがLmax−１であるか否
かをチェックし、Lmax−１ではない時はシフト量の値Ｌ
をステップ９で１つ増やしてステップ２へ戻り、同様の
動作を繰り返す。ステップ８でＬ＝Lmax−１であったと
きはステップ10へ進み、カウンタP1の値が２より小さい
か否かをチェックする。カウンタP1が２以上ということ
は被写体が周期パターンである可能性が高いのでステッ
プ11で周期パターンと判定し、カウンタP1の値が２より
小さいときはステップ12で周期パターンではないと判定
する。

以上で説明した第２の周期パターン検出方法によれ
ば、対物レンズが合焦状態から大きくはなれているとき
でも周期パターンの検出ができる。

しかしながら、被写体が周期パターンであるときは補
間演算によって得られる複数のデフォーカス量における
Ｅの値はいずれもほとんど同じ値となり、１つだけ特に
大きくなることはない。

従ってE1よりも充分に大きいＥの値を持つデフォーカ
ス量が存在したときに、他に条件（２）を満たしたデフ
ォーカス量があったからといって被写体が周期パターン
であると見なすのは些か過激である。

そこで第３の周期パターン検出方法としては、通常は
第２の周期パターン検出方法のように条件（２）を満た
すデフォーカス量の数で周期パターンを判定し、E1より
十分に大きいＥの値を持つデフォーカス量が存在した場
合は条件（２）よりも厳しい条件を満たすデフォーカス
量の数で周期パターンを検出する。

この第３の周期パターン検出方法を第４図のフローチ
ャートを用いて説明する。ここで、条件（２）より厳し
い条件として、前述の条件（１）を使用する。また第４
図の処理を開始する以前に前記（１）式によって相関量
Ｃ（Ｌ）がシフト量Ｌ＝−Lmax〜Lmaxの範囲ですでに算
出されているものとする。

まずステップ１では変数の初期化を行なう。ここでは
シフト量ＬをＬ＝−Lmax＋１にセットし、条件（１）を
満たしたCexの数を計数するカウンタS1をS1＝０にセッ
トし、条件（２）を満たしたデフォーカス量の数を計数
するカウンタP1をP1＝０にセットし、更にE1よりも十分
大きい値E3を満たすデフォーカス量を計数するカウンタ
S2をS2＝０にセットする。

次にステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小か否か、即
ち、相関量Ｃ（Ｌ）がその両側シフト量での相関量Ｃ
（Ｌ−１）,C（Ｌ＋１）より小さいか否かを判定する。
ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値であったときはス
テップ３へ進み、前記（２）式による補間演算を行ない
デフォーカス量が算出される。続いてステップ４にて算
出されたデフォーカス量が前記条件（１）を満たすか否
か判定し、満たしているときにはステップ５へ進み、満
たしていないときはステップ８へ進む。ステップ５では
Ｅの値が前記E3より大きいか否かをチェックし、大きい
と判定されたときはカウンタS2の値にステップ６で１を
加えてステップ７へ進み、小さいときはカウンタS2の値
は変更せずにステップ７へ進む。ステップ７ではカウン
タP1とS1の値にそれぞれ１を加えてステップ10へ進む。

ステップ４で条件（１）を満たしていないと判定され
たときはステップ８で極小値Cexが条件（２）を満たす
か否かをチェックする。ステップ８で条件（２）を満た
していると判定された場合はステップ９に進んでカウン
タP1の値に１を加えてステップ10へ進み、条件（２）を
満たしていないときはカウンタP1の値の変更は行なわず
にステップ10へ進む。

一方、ステップ２で相関量Ｃ（Ｌ）が極小値ではない
と判定されたときは補間演算は行なわずにステップ10へ
進む。ステップ10ではシフト量ＬがLmax−１であるか否
かをチェックし、Lmax−１ではない時はステップ11でシ
フト量の値を１つ増やしてステップ２へ戻り、同様の動
作を繰り返す。

ステップ10でＬ＝Lmax−１であったときはステップ12
へ進み、カウンタS2が０か否かをチェックする。ここで
カウンタS2＝０であるということはE1よりも十分大きい
Ｅの値を持つデフォーカス量が存在しないことを意味す
るので、周期パターンの検出は条件（２）を満たしたデ
フォーカス量の数、即ちカウンタP1の数値で判定するべ
きであるのでステップ13へ進み、カウンタP1の値が２よ
り小さいか否かを判定する。ステップ13でカウンタP1が
２以上と判定されたときはステップ14に進んで被写体は
周期パターンであると判定し、カウンタP1の値が２より
小さければステップ16に進んで周期パターンではないと
判定する。

一方、ステップ12でカウンタS2＝０ではないと判定さ
れたときはE1よりも十分大きいＥの値を持つデフォーカ
ス量が存在することを意味するので、周期パターンの検
出は条件（１）を満たしたデフォーカス量の数、すなわ
ちカウンタS1の数値で判定するべきであるのでステップ
15へ進み、カウンタS1の値が２より小さいか否かを判定
する。ステップ15でカウンタS1の値が２以上と判定され
たときステツプ14に進んで被写体は周期パターンである
と判定し、カウンタS1の値が２より小さい時にはステッ
プ16に進んで周期パターンではないと判定する。

以上で説明した第３の周期パターン検出方法において
は、ステップ５でＥの値がE3より大きいか否かを見てい
るが、この時にＧの値がG1よりも小さいG3よりも小さい
か否かの条件を加えてもよい。

またE3の値を越えるＥの値を持つデフォーカス量が存
在した場合に、この例では条件（１）を満たすデフォー
カス量の数で周期パターン検出を行なっているが、この
時の条件は条件（２）よりも厳しい条件であれば良いの
で、E3の値によっては条件（１）よりも緩くしたり厳し
くしてもよい。

更に、E3の値を越えるＥの値を持つデフォーカス量が
あるか否かによって周期パターン検出の条件を条件
（２）と条件（１）の２段階に切り換えているが、もっ
と細かく段階を切り換えれば、より精密な周期パターン
検出ができる。

次に、以上で説明した周期パターン検出方法を焦点検
出装置に適応した実施例を説明する。

まず本発明の第１実施例は、第５図（ａ）に示すよう
に、垂直方向と水平方向の２方向にそれぞれ一対のイメ
ージセンサーアレイA,BとC,Dを配置し、各一対のイメー
ジセンサーアレイA,BとC,Dをそれぞれ複数のブロックに
分割することにより被写体像を細分化し、それぞれのブ
ロックについて焦点検出演算を行なうように構成された
焦点検出装置に適用されるものである、 この焦点検出演算の結果、第５図（ｂ）に示すブロッ
クhb,hdのように、対物レンズの予定焦点面において互
いに共通する領域を含む領域で焦点検出を行なうブロッ
クの一方のブロックが周期パターンであって他方のブロ
ックが周期パターンでなかった場合は、前記周期パター
ンである一方のブロックで算出される複数のデフォーカ
ス量の内、前記他方のブロックで算出されたデフォーカ
ス量を中心とした所定の範囲にあるデフォーカス量を選
択し、これを前記周期パターンである一方のブロックの
デフォーカス量とする。

また同一方向に並んだブロックha,hb,hcに関しては、
任意のブロックが周期パターンであり、そのブロックに
隣接するブロックが周期パターンでないときには、周期
パターンであるブロックで算出される複数のデフォーカ
ス量の内、隣接するブロックで算出されたデフォーカス
量を中心とした所定の範囲にあるデフォーカス量を選択
し、これを周期パターンであるブロックのデフォーカス
量とするものである。

この第１の実施例による本発明の焦点検出処理を第６
図のフローチャートを用いて説明する。

尚、この実施例において、水平方向のイメージセンサ
ーアレイにおけるブロックは１〜NYのNY個設けられ、垂
直方向のイメージセンサーアレイにおけるブロックはNT
〜NLの（NL−NT＋１）個設けられており、水平方向のブ
ロックNHと垂直方向のブロックNVが例えば第５図（ｂ）
のブロックhb,hdのように対物レンズの予定焦点面にお
いて互いに共通する領域を含む関係に直交しているもの
とする。

第６図において、まずステップ１でイメージセンサー
アレイの光電変換信号を演算部へ取り込み、ステップ２
で焦点検出演算を行なうブロックナンバーを示す変数Ｎ
を１にセットする。続いてステップ３に進んで前記
（１）式によってＮ番目のブロックのデータで相関量Ｃ
（Ｌ）を所定の範囲、−Lmax〜Lmaxで算出する。ここで
シフト量の範囲はそれぞれのブロック毎に変化させても
よい。

続いてステップ４で、前述の３通りの周期パターン検
出のいずれかの方法によって補間演算、周期パターン検
出を行なう。

次にステップ５で現在焦点検出演算を行なっているブ
ロックナンバーＮの１つ前のブロックＮ−１が周期パタ
ーンであったか否かをチェックし、周期パターンであっ
たときはステップ６へ進み、１つ前のブロックＮ−１が
交差領域の水平ブロックNHまたは垂直ブロックNVか否か
判定し、ブロックNH,NVのいずれでもなければ後の説明
で明らかにするステップ７のサブルーチン１の処理を経
てステップ８へ進み、NH又はNVであればステップ７のサ
ブルーチン１の動作は行なわずにステップ８へ進む。

ここで１つ前のブロックＮ−１が交差領域の水平ブロ
ックNH又は垂直ブロックNVの時にサブルーチン１へ進ま
ないのは、前述のようにブロックNH,NVブロックの一方
が周期パターンであるときは他方のデフォーカス量に基
づいて前記周期パターンであるブロックのデフォーカス
量を決めるからである。これに対しサブルーチン１は後
述するように１つ前のブロックＮ−１が周期パターンで
ある時にその両隣のブロックのデフォーカス量に基づい
てＮ−１ブロックのデフォーカス量を決定する動作をす
るものである。

一方、ステップ５において１つ前のＮ−１ブロックが
周期パターンではないときはステップ８へ進む。またス
テップ５においてブロックナンバーＮがＮ＝１となる初
期ブロックのときには１つ前のブロックＮ−１は存在し
ないので、この場合もステップ８へ進む。

ステップ８では現在のブロックナンバーＮに１を加え
て更新する。続いてステップ９でブロックナンバーＮが
水平方向の限界値NL＋１であるかをチェックし、NL＋１
でないときはステップ３へ戻り、ステップ８で更新した
ナンバーＮ＋１のブロックにおいて同様に焦点検出演算
等の動作を行なう。ブロックナンバーＮがNL＋１であれ
ばこれ以上ブロックは存在しないのでステップ10へ進
む。ステップ10では最終ブロックであるナンバーNLのブ
ロックが周期パターンであるかをチェックし、周期パタ
ーンであるときはステップ11のサブルーチン１の処理を
経てステップ12へ進み、周期パターンでなければサブル
ーチン１の動作は行なわずにステップ12のサブルーチン
２にへ進む。

ステップ12は交差領域となる水平ブロックNH又は垂直
ブロックNVが周期パターンであるか否かをチェックし、
周期パターンであるブロックのデフォーカス量を決定す
る動作をするサブルーチン２の処理を行なう。サブルー
チン２の動作については後で述べる。

続いてステップ13に進み、焦点検出が不能であったか
否かをチェックする。ここで焦点検出不能とは前記条件
（１）を満たすデフォーカス量が得られたブロックが全
く無いとき、及び条件（１）を満たすブロックが存在し
ていても全て周期パターンのある場合である。

ステップ13で焦点検出不能が判別されると、ステップ
15へ進んで周期パターンであるブロックが存在している
か否かをチェックし、周期パターンが存在するときはス
テップ18で周期パターン警告を行ない、周期パターンが
存在しないときはステップ17で焦点検出不能警告を行な
う。

一方、ステップ13で焦点検出可能と判定されたときは
ステップ14へ進み、複数のブロックで焦点検出演算を行
なって得られた複数のデフォーカス量の中から、例えば
最も近距離にある被写体といったように所定の条件を満
たすものを選び出し、ステップ16で選び出されたデフォ
ーカス量に基づいて対物レンズを駆動する。

尚、この実施例ではステップ14において複数のデフォ
ーカス量から１つ選び出しているが、例えば略同一の値
を示すデフォーカス量を１つのグループとしてまとめ、
そのグループに属するブロックのデフォーカス量をＥの
値によって加重平均し、複数の加重平均によって算出さ
れたデフォーカス量の中の１つを選び出して対物レンズ
を駆動するようにしてもよい。

次に第６図におけるステップ7,11に示したサブルーチ
ン１の詳細を第７図のフローチャートを用いて説明す
る。

このサブルーチン１は、現在のブロックナンバーＮの
１つ前となるＮ−１ブロックが周期パターンであるとき
に、Ｎ−１ブロックのデフォーカス量として隣接するブ
ロックＮ−２又はブロックＮのどちらか一方が周期パタ
ーンで無ければ、Ｎ−１ブロックの複数のデフォーカス
量の中からその周期パターンではないブロックＮ−１又
はＮのデフォーカス量を中心としたある所定の範囲内に
存在するものを選び出す。また隣接するブロックＮ−2,
Nの両方が周期パターンでないときは、隣接するブロッ
クＮ−2,Nのそれぞれのデフォーカス量を中心としたあ
る所定の範囲内に存在するものを抽出し、抽出された２
つのデフォーカス量の内で所定の条件を満たす方を選択
するという処理を行なう。

第７図において、まずステップ１でデフォーカス量を
記憶するメモリーD1,D2の初期化を行なう。メモリーD1,
D2の初期値としては十分大きく且つシフト量の範囲−Lm
ax〜Lmaxの範囲外に相当する数値、つまりデフォーカス
量検出能力を越えるような値がよく、ここでは例えばD1
＝D2＝Aintとする。

続いてステップ２に進んでブロックナンバーを示すＮ
の値がＮ＝２、または２つ前のブロックＮ−２がＮ−２
＝NYであるか否かチェックし、この条件を満足するとス
テップ７へジャンプし、この条件を満たさなければステ
ップ３へ進む。

ここでブロックナンバーＮがＮ＝２の時はステップ３
でブロックＮ＝０という存在しないブロックの周期パタ
ーンをチェックすることになるので、Ｎ＝２の時はステ
ップ７へジャンプしている。

またそしてＮ−２＝NY、即ち水平方向の最終ブロック
であるときには隣接ブロックＮ−１は垂直方向の一番目
のブロックとなり、Ｎ−２ブロックとＮ−１ブロックは
隣接しないことになるので、この場合もステップ７へジ
ャンプしている。

ステップ３ではＮ−２ブロックが周期パターンであっ
たか否かをチェックし、周期パターンであったらステッ
プ７へジャンプし、周期パターンでなければステップ４
へ進む。

ステップ４では周期パターンをもつＮ−１ブロックの
複数のデフォーカス量の内から、周期パターンをもたな
いＮ−２ブロックのデフォーカス量１つ）を中心とした
所定の範囲内に存在するものを抽出する。ここで抽出さ
れるデフォーカス量は信頼性が高く前記条件（１）を満
たしている必要がある。勿論、Ｎ−２ブロックのデフォ
ーカス量も条件（１）を満たしていなければならない。

続いてステップ５においてＮ−１ブロックのデフォー
カス量に基づいて抽出されたＮ−１ブロックのデフォー
カス量の数が１つであるか否かチェックし、１つであれ
ば抽出されたデフォーカス量をD1としてステップ６で記
憶してステップ７へ進み、２以上抽出された場合にはデ
フォーカス量は記憶せずにステップ７へ進む。

ステップ７ではブロックナンバーＮが水平限界値NL＋
１又は垂直初期値NTであるか否かチェックし、限界値ま
たは初期値であればステップ12へジャンプし、限界値又
は初期値でなければステップ８へ進む。

ここでブロックナンバーＮ＝NL＋１であると、ステッ
プ８においてブロックNL＋１という存在しないブロック
が周期パターンであるか否かを判定することになるの
で、Ｎ＝NL＋１の時はステップ12へジャンプしている。

またブロックナンバーＮ＝NT、つまり垂直方向の一番
最初にあるブロックであるときには、１つ前のＮ−１ブ
ロックは水平方向の最終ブロックとなり、Ｎブロックと
Ｎ−１ブロックは隣接していないので、この場合もステ
ップ12へジャンプしている。

ステップ８ではＮブロックが周期パターンであったか
否かをチェックし、周期パターンであればステップ12へ
ジャンプし、周期パターンでなければステップ９進む。
ステップ９では周期パターンであるＮ−１ブロックの複
数のデフォーカス量の内から周期パターンではないＮブ
ロックのデフォーカス量を中心としたある所定の範囲内
に存在するものを抽出する。ここでＮ−１ブロックで抽
出されるデフォーカス量は信頼性が高く前記条件（１）
を満たしている必要がある。勿論、Ｎブロックのデフォ
ーカス量も条件（１）を満たしている必要がある。

続いてステップ10で抽出されたデフォーカス量の数が
１つであるか否かをチェックし、１つであれば抽出され
たデフォーカス量をステップ12でメモリD2に記憶してス
テップ12へ進み、２以上抽出した場合にはデフォーカス
量は記憶せずにステップ12へ進む。ステップ12ではメモ
リD1とD2が共にD1＝D2＝Aintであるかをチェックする。

ここでD1＝D2＝Aintではないということは、ステップ
４かステップ９にて条件を満たすＮ−１ブロックのデフ
ォーカス量が存在しているということになるので、ステ
ップ13でメモリD1とD2に記憶されているデフォーカス量
を比較し、ある条件を満たす方を選択する。このステッ
プ13の選択を行なうある条件とは、例えば近距離を示す
方としたり、Ｎ−２ブロックのデフォーカス量とメモリ
D1のデフォーカス量の差と、Ｎブロックのデフォーカス
量とメモリD2のデフォーカス量の差を比較して差の小さ
い方を選択したり、更にはＮブロックに対しＮ−２ブロ
ックの方がＥの値が大きければメモリD1を、逆であれば
メモリD2のデフォーカス量を選択する。

このようにして選択されたデフォーカス量は最終的に
ステップ14でＮ−１ブロックにおけるデフォーカス量と
する。

以上で説明した第７図のステップ5,ステップ10におい
ては、Ｎ−２ブロックまたはＮブロックのデフォーカス
量を中心とした所定の範囲内にあるＮ−１ブロックのデ
フォーカス量の数が１つであるか否かを見ているが、前
記所定の範囲を補間演算を行なわないときにイメージセ
ンサーアレイA,B,C,D（第５図（ａ）参照）の光電変換
素子のピッチ幅によって制限される検出可能なデフォー
カス量の最小単位よりも小さく設定すると、その範囲に
存在するデフォーカス量は複数になることは無い。従っ
て、第７図のステップ5,10の判定では所定の範囲にデフ
ォーカス量があるか否かを見れば良いことになる。

また第７図にあっては周期パターンのブロックに隣接
するブロックが周期パターンではないときには、隣接す
るブロックのデフォーカス量を中心とした所定の範囲内
に周期パターンであるブロックのデフォーカス量が１つ
存在していたらこれを周期パターンのブロックのデフォ
ーカス量として採用するようにしたが、隣接するブロッ
クのデフォーカス量に最も近いデフォーカス量を採用す
るようにしてもよい。この場合、最も近いデフォーカス
量の絶対値が、所定の範囲に入っていることという条件
をつけてもよい。

次に第６図のステップ12におけるサブルーチン２の詳
細を第８図のフローチャートを用いて説明する。

このサブルーチン２は交差領域の水平ブロックNHと垂
直ブロックNVが周期パターンであるか否かを見て周期パ
ターンであるブロックのデフォーカス量を決定する処理
を行なう。

即ち、第９図に示すように、一般的に世の中で周期パ
ターンとなるのは、並木のように垂直方向に伸びたもの
が水平方向に周期的に配置されているものがほとんどで
あり、水平方向及び垂直方向の両方で周期パターンとな
るものはほとんど無い。第９図（ａ）において、イとロ
を結ぶ水平選におけるコントラストは同図（ｂ）のよう
に周期的になるが、ハとニを結ぶ垂直線のコントラスト
は同図（ｃ）のように周期的にならない。従って、第９
図（ｂ）の水平方向のコントラストで焦点検出を行なう
と相関量Ｃ（Ｌ）に複数の極小値が存在するので複数の
デフォーカス量が算出されてしまうが、複数のデフォー
カス量の内、真にデフォーカス量を示すものは第９図
（ｃ）の垂直方向のコントラストにより焦点検出を行な
って得られるデフォーカス量と略同じ値を示すはずであ
る。第８図のサブルーチン２は、このような理由に基づ
いて周期パターンであっても真のデフォーカス量を得る
ようにしたものである。

第８図において、まずステップ１で水平ブロックNHと
垂直ブロックNVが共に周期パターンであるか否かをチェ
ックする。ブロックNH,NV共に周期パターンであれば直
ちにサブルーチン２から抜け出し、共に周期パターンで
なければステップ２に進んで水平ブロックNHが周期パタ
ーンか否かチェックする。

ステップ２で水平ブロックNHが周期パターンであると
判別されると垂直ブロックNVは周期パターンではないと
いうことになるので、ステップ３に進んで垂直ブロック
NVのデフォーカス量を中心とした所定の範囲にある水平
ブロックNHのデフォーカス量を抽出し、ステップ４で抽
出されたデフォーカス量が１つであることが判定される
と、ステップ５で抽出されたデフォーカス量を水平ブロ
ックNHのデフォーカス量としてサブルーチン２から抜け
出す。

一方、ステップ４で抽出されたデフォーカス量が２以
上または１つもなかった場合には、そのままサブルーチ
ン２から抜け出す。

ここで抽出されるデフォーカス量と垂直ブロックNVの
デフォーカスは共に信頼性が高く前記条件（１）を満た
している必要がある。

一方、ステップ２で水平ブロックNHが周期パターンで
はなかったときにはステップ６へ進み、垂直ブロックNV
が周期パターンであるか否かチェックする。ステップ６
で垂直ブロックNVが周期パターンでない場合にはブロッ
クNH,NV共に周期パターンでないでサブルーチン２から
抜け出す。

ステップ６で垂直ブロックNVが周期パターンであると
判定されると、ステップ２で既に水平ブロックNHが周期
パターンでないことが分かっているので、ステップ７で
水平ブロックNHのデフォーカス量を中心とした所定の範
囲にある垂直ブロックNVのデフォーカス量を抽出し、ス
テップ８で抽出されたデフォーカス量が１つであればス
テップ９で抽出したデフォーカス量を垂直ブロックNVの
デフォーカス量としてサブルーチン２から抜け出す。ま
たステップ８で抽出したデフォーカス量が２以上であっ
たり、１つも無かった場合にはそのままサブルーチン２
から抜け出す。

ここで抽出されるデフォーカス量と水平ブロックNHの
デフォーカス量は信頼性が高く前記条件（１）を満たし
ている必要がある。

以上で説明した第８図のステップ4,ステップ８におい
ては、水平ブロックNH又は垂直NVブロックのデフォーカ
ス量を中心とした所定の範囲内にある他のブロックのデ
フォーカス量の数が１つであるか否かを見ているが、前
記所定の範囲を補間演算を行なわないときにイメージセ
ンサーアレイA,B,C,D（第５図（ａ）参照）の光電変換
素子のピッチ幅によって制限される検出可能なデフォー
カス量の最小単位よりも小さく設定すると、その範囲に
存在するデフォーカス量は複数になることは無いので、
ステップ4,8の判定では所定の範囲にデフォーカス量が
あるか否かを見れば良いことになる。

また第８図では水平ブロックNHと垂直NVの一方が周期
パターンで他方が周期パターンでないときに、周期パタ
ーンでないブロックのデフォーカス量を中心とした所定
の範囲内に周期パターンであるブロックのデフォーカス
量が１つ存在していたら、これを周期パターンをもつブ
ロックのデフォーカス量として採用するようにしたが、
周期パターンでないブロックのデフォーカス量に最も近
いデフォーカス量を採用するようにしてもよい。この場
合、最も近いデフォーカス量の絶対値が、所定の範囲に
入っているという条件をつけてもよい。

更に第８図にあっては、水平及び垂直ブロックNH,NV
が共に周期パターンであるときには直ちにサブルーチン
２から抜け出してデフォーカス量を決めないが、第７図
のサブルーチン１に示したようにブロックの場合と同様
に、同一方向に隣接するブロックが周期パターンで無か
ったら隣接するブロックのデフォーカス量に基づいてデ
フォーカス量を定めるようにしてもよい。

次に本発明の焦点検出装置の第２実施例を説明する。

この第２実施例は、例えば水平方向となる一方向にの
みに一対のイメージセンサーアレイを配置し、一対のイ
メージセンサーアレイをそれぞれ複数のブロックに分割
することにより被写体像を細分化し、各ブロックについ
て焦点検出演算を行なうように構成された焦点検出装置
に適用されるものである。

そして、任意のブロックが周期パターンであり、この
ブロックに隣接するブロックが周期パターンでないとき
には、周期パターンであるブロックで算出される複数の
デフォーカス量のうち、隣接するブロックで算出された
デフォーカス量を中心とした所定の範囲にあるデフォー
カス量を選択し、これを周期パターンであるブロックの
デフォーカス量とするものである。

この第２の実施例の詳細を第10図を用いて説明する。
尚、第２実施例において、イメージセンサーアレイには
ブロック１〜NLのNL個設けられているとする。

まずステップ１でイメージセンサーアレイの光電変換
信号を演算部へ取り込み、ステップ２で焦点検出演算を
行なうブロックのナンバーを示す変数ＮをＮ＝１にセッ
トする。次にステップ３で前記（１）式によってＮ番目
のブロックのデータで相関量Ｃ（Ｌ）を所定の範囲−Lm
ax〜Lmaxで算出する。尚、シフト量の範囲はそれぞれの
ブロック毎に変化させてもよい。

続いてステップ４で、前述の３通りの周期パターン検
出のいずれかの方法によって補間演算、周期パターン検
出を行なう。次にステップ５で現在焦点検出演算を行な
っているブロックナンバーＮの１つ前のブロックＮ−１
が周期パターンであったか否かをチェックし、周期パタ
ーンであればステップ６で第７図に示したサブルーチン
１の処理を経てステップ７へ進み、周期パターンでなけ
ればそのままステップ７へ進む。

尚、ステップ５においてブロックナンバーＮ＝１のと
きは１つ前のブロックは存在しないので、ステップ７へ
進む。

ステップ７ではブロックナンバーＮに１を加えて更新
する。続いてステップ８でブロックナンバーＮがＮ＝NL
＋１であるか否かチェックし、NL＋１でなければステッ
プ３へ戻ってステップ７で更新したナンバーのブロック
について同様に焦点検出演算等の動作を行ない、NL＋１
のときはこれ以上ブロックは存在しないのでステップ９
へ進む。ステップ９では最終ブロックNLが周期パターン
であるかをチェックし、周期パターンであればステップ
10でサブルーチン１の処理を経てステップ11へ進み、最
終ブロックNLでなければステップ11へ進む。

ステップ11では焦点検出が不能か否か判定する。ここ
で焦点検出不能とは、前記条件（１）を満たすデフォー
カス量が得られたブロックが全く無いとき、又は条件
（１）を満たすブロックが存在していても全て周期パタ
ーンである場合である。

ステップ11で焦点検出不能が判定されるとステップ13
へ進み、周期パターンであるブロックが存在しているか
否かをチェックし、存在するときはステップ16で周期パ
ターン警告を行ない、存在しないときはステップ15で焦
点検出不能警告を行なう。

ステップ11で焦点検出可能であると判定されたときは
ステップ12へ進み、複数のブロックで焦点検出演算を行
なって得られた複数のデフォーカス量の中から、例えば
最も近距離にある被写体といったように所定の条件を満
たすものを選び出ステップ14で選び出されたデフォーカ
ス量に基づいて対物レンズを駆動する。

尚、第10図の実施例ではステップ12において複数のデ
フォーカス量から１つを選び出しているが、例えば略同
一の値を示すデフォーカス１つのグループとしてまと
め、そのグループに属するブロックのデフォーカス量を
Ｅの値によって加重平均し、複数の加重平均によって算
出されたデフォーカス量から１つを選び出して対物レン
ズを駆動するようにしてもよい。

また第10図におけるサブルーチン１の動作は第７図に
示すものと基本的には同じであり、相違点としては垂直
方向のイメージセンサーアレイが無いので第７図ステッ
プ２においてＮ−２がNYに等しいか否かを判定するこ
と、及びステップ７においてＮ＝NTであるか否かを判定
することが必要がなくなるだけであるので、ここでの説
明は省略する。

次に本発明の焦点検出装置の第３の実施例を示す。こ
の第３実施例は水平方向及び垂直方向といったように複
数の方向にイメージセンサーアレイを配置し、各イメー
ジセンサーアレイにおいて複数のブロック分けは行なわ
ず、両方向をそれぞれ１つのブロックとして焦点検出を
行なう焦点検出装置に適用されるものである。

そして、一方向が周期パターンであり、他方向が周期
パターンではないときは、一方向で算出される複数のデ
フォーカス量のうち、他方向で算出された１つのデフォ
ーカス量を中心とした所定の範囲にあるデフォーカス量
を選択し、これを周期パターンである一方向のデフォー
カス量とするものである。

この第３の実施例の詳細を第11図を用いて説明する。

まずステップ１でイメージセンサーアレイの光電変換
信号を演算部へ取り込み、次のステップ２で前記（１）
式によって水平方向のイメージセンサーアレイのデータ
で相関量Ｃ（Ｌ）を所定の範囲−Lmax〜Lmaxで算出す
る。

続いてステップ３で前述の３通りの周期パターン検出
のいずれかの方法によって補間演算、周期パターン検出
を行なう。つづいてステップ４で信頼性のあるデフォー
カス量、つまり前記条件（１）を満たすデフォーカス量
が算出されたか否かを判定する。この判定の方法として
は条件（１）を満たすデフォーカス量の数を計数するカ
ウンタS1の値が０であれば無し、１以上あればありと判
定する。

条件（１）を満たすデフォーカス量が存在するとき
は、ステップ５で周期パターンであったか否かを判定す
る。被写体が周期パターンであるか否かはステップ３に
おいて既に検出されているので、周期パターンであった
ときはステップ７に進んで垂直方向のイメージセンサー
アレイのデータで焦点検出演算を行なう。ステップ５で
周期パターンではないと判定されたときはステップ６に
進んでステップ３で算出されたデフォーカス量に基づい
て対物レンズを動かす。

ステップ４で条件（１）を満たすデフォーカス量が存
在しないと判定された場合は、ステップ７へ進む。ステ
ップ７では垂直方向のイメージセンサーアレイのデータ
相関量Ｃ（Ｌ）を所定の範囲、−Lmax〜Lmaxで算出す
る。続いてステップ８で、前述の３通りの周期パターン
検出のいずれかの方法によって補間演算、周期パターン
検出を行なう。

次にステップ９に進んで周期パターンか否か判定し、
周期パターンではないときはステップ10へ進み、周期パ
ターンと判定されたときはステップ12で周期パターン警
告を行なう。

ステップ10では信頼性のあるデフォーカス量、即ち、
前記条件（１）を満たすデフォーカス量がステップ８に
おいて算出されたか否かを判定する。この判定の方法と
してはカウンタS1の値が０であれば無し、１以上でなけ
ればありとする。

ステップ10で条件（１）を満たすデフォーカス量が存
在しないと判定された時は、ステップ１で水平方向が周
期パターンであったか否かを判定し、周期パターンであ
ったときはステップ12で周期パターン警告を行ない、周
期パターンでないときにはステップ９及びステップ10で
垂直方向も周期パターンではなくてしかも信頼性のある
デフォーカス量も存在しないことがすでに分かっている
のでステツプ13にて焦点検出不能警告を行なう。

ステップ10で信頼性のあるデフォーカス量が存在する
と判定されたときはステップ14に進み、ステップ８で算
出された信頼性のあるデフォーカス量を中心としたある
所定の範囲内に存在するステップ３で算出された水平方
向のデフォーカス量を抽出する。ここで抽出されるデフ
ォーカス量は信頼性が高く前記条件（１）を満たしてい
る必要がある。

続いてステップ15で抽出されたデフォーカス量の数が
１つであるか否かを判定し、１つであったときにはステ
ップ17に進んで抽出された水平方向のデフォーカス量に
基づいて対物レンズを駆動し、抽出されたデフォーカス
量が複数、または１つもないときにはステップ16に進
み、ステップ８で算出された垂直方向のデフォーカス量
に基づいて対物レンズを駆動する。

以上で説明した第11図のステップ15においては、垂直
方向のデフォーカス量を中心とした所定の範囲内に水平
方向のデフォーカス量の数が１つであるか否かを見てい
るが、前記所定の範囲を補間演算を行なわないときにイ
メージセンサーアレイA,Bの光電変換素子のピッチ幅に
よって制限される検出可能なデフォーカス量の最小の単
位よりも小さく設定すると、その範囲に存在するデフォ
ーカス量は複数になることは無いので、ステップ15の判
定では所定の範囲にデフォーカス量があるか否かを見れ
ば良いことになる。

また、垂直方向のデフォーカス量を中心とした所定の
範囲内に水平方向のデフォーカス量が存在している場合
には、選択された水平方向のデフォーカス量を優先して
いるが、これに限ることはなく、例えば垂直方向のデフ
ォーカス量と選択された水平方向のデフォーカス量の内
でＥの値が大きい方（すなわち信頼性の高い方）、また
は近距離を示している方のデフォーカス量に基づいて対
物レンズを駆動するようにしてもよい。

更に、ステップ３の水平方向のデータによる相関演算
とステップ８の垂直方向のデータによる相関演算でシフ
ト量の範囲が同じになっているが、必ずしも同じである
必要はない。

尚、第11図では垂直方向が周期パターンでなく、水平
方向が周期パターンであるときには、垂直方向のデフォ
ーカス量を中心とした所定の範囲内に水平方向のデフォ
ーカス量が１つ存在していたら、これを水平方向のデフ
ォーカス量として採用するようにしたが、垂直方向のデ
フォーカス量に最も近い水平方向のデフォーカス量を採
用するようにしてもよい。この場合、前記最も近いデフ
ォーカス量の絶対値が、所定の範囲に入っていることと
いう条件をつけてもよい。ちなみにカメラ内部に水銀ス
イッチ等により縦横位置検出センサーを設け、このセン
サーによる検出結果によって、水平方向と垂直方向の焦
点検出演算の順序、優先順位を変更するようにしてもよ
い。

次に本発明の焦点検出装置の第四の実施例を説明す
る。この第４実施例は例えば水平方向となる一方向だけ
に一対のイメージセンサーアレイを配置し、複数のブロ
ック分けは行なわず、いわば一つのブロックで焦点検出
を行なう最も基本的な焦点検出装置に適用されるもので
あり、周期パターンであることを検出したら、周期パタ
ーンであることを撮影者に警告するようにしている。

この第４実施例の詳細を第12図のフローチャートを用
いて説明する。

まずステップ１でイメージセンサーアレイの光電変換
信号を演算部へ取り込み、次のステップ２で前記（１）
式によって相関量Ｃ（Ｌ）を所定の範囲−Lmax〜Lmaxで
算出する。続いてステップ３で前述の３通りの周期パタ
ーン検出のいずれかの方法によって補間演算、周期パタ
ーン検出を行なう。続いてステップ４に進み、ステップ
３において周期パターンと見なされたか否かをチェック
し、周期パターンであったときにはステツプ７に進んで
周期パターン警告を行ない、周期パターンでなければス
テップ５へ進む。ステップ５では信頼性のあるデフォー
カス量、即ち前記条件（１）を満たすデフォーカス量が
算出されたか否を判定する。この判定の方法としてはカ
ウンタS1の値が０であれぱ無し、１以上であればありと
する。信頼性のあるデフォーカス量が無いときにはステ
ツプ８に進んで焦点検出不能警告を行なう。信頼性のあ
るデフォーカス量が存在したときはステツプ７に進み、
ステップ３で算出されたデフォーカス量に基づいて対物
レンズを動かす。

次に本発明の焦点検出装置の第５の実施例を説明す
る。この第５実施例は、一対のイメージセンサーアレイ
をそれぞれ複数のブロックに分割することにより被写体
像を細分化し、各ブロックについて焦点検出演算を行な
うように構成された焦点検出装置に適用されるものであ
り、あるブロックが周期パターンであったときは、その
ブロックを構成する光電変換素子の数を増やす。即ち、
第14図に示すように、イメージセンサーアレイA,Bにつ
いて焦点検出を行なう範囲hb1,hb2をhb1′,hb2′に広げ
て焦点検出演算をやり直すことを特徴とする。

この第５の実施例の詳細を第13図のフローチャートに
より説明する。尚、ブロックは１〜NLのNL個設けられて
いるとする。

まずステップ１でイメージセンサーアレイの光電変換
信号を演算部へ取り込み、次のステップ１で焦点検出演
算を行なうブロックのナンバーを示す変数ＮをＮ＝１に
セットする。続いてステップ３で前記（１）式によって
Ｎ番目のブロックのデータで相関量Ｃ（Ｌ）を所定の範
囲−Lmax〜Lmaxで算出する。尚、シフト量の範囲はそれ
ぞれのブロック毎に変化させてもよい。

続いてステップ４で前述の３通りの周期パターン検出
のいずれの方法によって補間演算、周期パターン検出を
行なう。次にステップ５に進み、ステップ４において周
期パターンと見なされたか否かを判定し、周期パターン
ではなかったときはステップ９へジャンプする。周期パ
ターンであったときはステップ６でＮブロックの範囲を
広げ、ステップ７で再度、相関演算を行ない、更にステ
ップ４と同様にステップ８で補間演算、周期パターン検
出を行なう。続いてステップ９でブロックナンバーＮが
最終ブロックであるNLであるかをチェックし、NLないと
きはステップ10でＮに１を加えてステップ３へ戻り、更
新したナンバーのブロックにおいて同様に焦点検出演算
等の動作を行なう。ステップ９でＮがNLであったとき
は、これ以上ブロックは存在しないのでステップ11へ進
む。

ステップ11では焦点検出が不能であったか否かを判定
する。ここで焦点検出不能とは前記条件（１）を満たす
デフォーカス量が得られたブロックが全くないとき、及
び条件（１）を満たすブロックが存在していてもそれら
が全て周期パターンである場合である。

ステップ11で焦点検出不能であったときはステップ14
へ進み、周期パターンであるブロックが存在しているか
否かをチェックし、周期パターンが存在するときはステ
ップ15で周期パターン警告を行ない、周期パターンが存
在しないときはステップ16で焦点検出不能警告を行な
う。

ステップ11で焦点検出可能であると判定されたときは
ステップ12へ進み、複数のブロックで焦点検出演算を行
なって得られた複数のデフォーカス量の中から、例えば
最も近距離にある被写体といったように所定の条件を満
たすものを選び出し、ステップ13で選び出されたデフォ
ーカス量に基づいて対物レンズを駆動する。

尚、第13図のステップ12においては、複数のデフォー
カス量から１つを選び出しているが、例えば略同一の値
を示すデフォーカス量を１つのグループとしてまとめ、
そのグループに属するブロックのデフォーカス量をＥの
値によって加重平均し、複数の加重平均によって算出さ
れたデフォーカス量から１つを選び出し、このデフォー
カス量によって対物レンズを駆動するようにしてもよ
い。

また、第13図の実施例は複数の方向に一対のイメージ
センサーアレイを配置する焦点検出装置に用いてもよ
い。

以上の第1,2,3,4,5の実施例においては、焦点検出不
能警告と、周期パターン警告はその違いがはっきりと使
用者に分かる形式である必要がある。そして被写体が周
期パターンであるということは焦点検出が全くできない
のではなく、デフォーカス量が不定になってしまうとい
う事なので、ただ警告をするだけは焦点検出不能の場合
と大差はない。

そこで警告を行なった後の処理として、使用者に大ま
かに対物レンズを合焦状態へ動かしてもらい、その後に
最も合焦状態に近いデフォーカス量を用いて対物レンズ
を駆動するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、被写体が周期パ
ターンであるか否かの判定ができ、コントラスト不足に
よる焦点検出不能警告と区別して使用者に対して周期パ
ターン警告を行なうことができる。

また、複数の方向に対してそれぞれ一対のイメージセ
ンサーアレイを配置してそれぞれの方向に対して焦点検
出を行なったり、一対のイメージセンサーアレイをそれ
ぞれ複数のブロックに分けてそれぞれのブロックにおい
て焦点検出を行なう焦点検出装置においては、被写体が
周期パターンであるときに、被写体が周期パターンであ
るために生じる複数のデフォーカス量の内より真にデフ
ォーカス量を示しているものが高い確率で選択でき、周
期パターンが生じても適切に焦点検出に基づく合焦駆動
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示した説明図； 第２図は本発明において周期パターン検出する第１の方
法を示したフローチャート； 第３図は本発明において周期パターンを検出する第２の
方法を示したフローチャート； 第４図は本発明において周期パターンを検出する第３の
方法を示したフローチャート； 第５図は本発明におけるイメージセンサーアレイの一実
施例を示した説明図； 第６図は本発明の第１実施例を示したフローチャート； 第７図は第６図のサブルーチン１を示したフローチャー
ト； 第８図は第６図のサブルーチン２を示したフローチャー
ト； 第９図は水平方向で周期パターンを生ずる被写体の一例
を示した説明図； 第10図は本発明の第２実施例を示したフローチャート； 第11図は本発明の第３実施例を示したフローチャート； 第12図は本発明の第４実施例を示したフローチャート； 第13図は本発明の第５実施例を示したフローチャート； 第14図は第13図の実施例でイメージセンサーアレイのブ
ロック範囲を拡大する際の説明図； 第15図は従来の焦点検出光学系の一例を示した説明図； 第16図は従来の焦点検出演算を示した説明図； 第17図は水平及び垂直方向に焦点検出範囲をもつ従来の
焦点検出光学系統の説明図； 第18図は被写体が周期パターンであるときの焦点検出の
様子を示した説明図である。 1:対物レンズ 2:焦点検出光学系 3:イメージセンサーアレイ 4:演算部 5:判定部 6:周期パターン検出部 7:表示部 8:駆動制御部 9:モーター 10:対物レンズ 20:視野マスク 30:フィールドレンズ 40:絞り 50:再結像レンズ 60:イメージセンサーチップ A,B,C,D:イメージセンサーアレイ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体から入射する光を視差を有する２方
   向からの光束に分離して一対の光像を形成する焦点検出
   光学系と、 入射する光の強度に応じた信号を出力する複数の光電変
   換素子から成り、前記一対の光像をそれぞれ受光して被
   写体のパターンに対応する一対の出力信号列を発生する
   一対のイメージセンサーアレイを有するイメージセンサ
   ーと、 前記一対の出力信号列を互いにシフトし、各シフト位置
   において相関量を算出し、複数の相関量の内で極小値と
   なる相関量に基づいてデフォーカス量を算出する演算手
   段と、 前記デフォーカス量の信頼性を、前記極小相関量を与え
   るシフト位置近傍におけるシフト位置での相関量と前記
   極小相関量との差分に基づいて判定する信頼性判定手段
   と、 前記出力信号列が周期的なパターンであるか否かを判定
   する周期被写体判定手段とを備えた焦点検出装置であっ
   て、 信頼性判定手段は前記相関量の差分が所定の第１レベル
   より大なるときに前記デフォーカス量は信頼性有りと判
   定し、周期被写体判定手段は前記極小相関量が複数存在
   し、その内で前記相関量の差分が前記第１レベルよりも
   小さい値である所定の第２レベルよりも大なる極小相関
   量が少なくとも２つ存在する場合に前記出力信号列は周
   期的なパターンであると判定することを特徴とする焦点
   検出装置。
2. 【請求項２】前記信頼性判定手段は前記相関量の差分が
   前記第１レベルより大なる場合には前記相関量の差分が
   第１レベルよりも大きい値である第３レベルよりも大な
   るか否かを判定し、 前記周期被写体判定手段は、前記信頼性判定手段によっ
   て前記相関量の差分が前記第３レベルより大なる極小相
   関量が存在すると判定された場合には、前記第２レベル
   よりも大きい値である第４レベルよりも前記相関量の差
   分が大なる極小相関量が少なくとも２つ存在する場合に
   前記出力信号列は周期的なパターンであると判定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。