JPS63246711A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ｔｔｈへ秤皿１１ 本発明は、多数の画素を例えば別状に配置したＣＣＤ等
の自己走査型イメージセンサの受光出力を処理すること
により、撮影レンズによる焦点調節状態を検出する焦点
検出装置に関する。

１東へ１１ 自己走査型イメージセンサの受光部に入射する光量をモ
ニタするモニタ素子を受光部近傍に設け。

そのモニタの出力に応じてイメージセンサの電荷蓄積時
間を制御することにより、被写体輝度が変化しても略一
定の受光出力を得るようにした焦点検出装置が特開昭５
７−６４７１１号公報で提案されている。

゛しよ゛　　る１題 さて、より広範囲の被写体に対して焦点検出しようとし
た場合、例えば焦点検出ゾーンの幅を広げたり、複数の
焦点検出ゾーンを設けたりしょうとすると、以下の問題
点が生じる。即ち、焦点検出の範囲が広がることにより
、その範囲内に輝度の異なる被写体部分が入る確立が高
くなるが、モニタ出力は高輝度側にひかれるため、イメ
ージセンサの電荷蓄積時間は高輝度に応じた値となる。

その結果、高輝度の被写体部分については適切な焦点検
出に必要な所定レベルの出力が得られるが、低輝度の被
写体部分についてはそれより低レベルとなるので適切な
焦点検出が行なえない場合が生じる。

本発明の目的は、上述の不都合を生じることなく、各焦
点検出ゾーンごとに適切な焦点検出が行なえる焦点検出
装置を提供することにある。

ａ″　　　゛　るｔ・めの一 本発明は、各焦点検出ゾーンことにイメージセンサの対
応受光部近使にモニタ手段を配置し、モニタ出力に応じ
て対応イメージセンサ受光部をそれぞれ制御するように
したことを特徴とする。

傷−一１ 各焦点検出ゾーンごとに設けられたモニタ手段のモニタ
出力に応じて対応イメージセンサ受光部が制御されるの
で、各焦点検出ゾーンにおけるイメージセンサ出力は各
焦点検出ゾーンへの入射光輝度がばらついても略一定と
なり、常に適切な焦点検出が保証される。

叉−隨」１ 本発明を一眼レフレックスカメラに適用した実施例の光
学系全体を概略的に示す第２図（ａ）において、操影レ
ンズ（１）を透過した光の一部はメインミラー（２）に
よって反射されファインダ一部（５）へ進み、残りはメ
インミラー（２）の半透明部を透過し、サブミラー（３
）で反射されて自動焦点検出モジュール（４）に進む、
ファインダー（５）にむかった光はマット面（７）に結
像されペンタプリズム（９）を介して撮影者の眼へと出
力される。　そのファインダー光の一部は回折格子（８
）によりマット内で全反射を繰り返しマット側面に配置
されたスポット測光素子（１０）に導かれ、測光素子の
検出光として用いられる。

第２図（ｃ）にマット面（７）における回折格子体の配
置とスポット測光素子（Ｂ　Ｖ　１　）〜（Ｂ　Ｖ　４
　）の配置を示す０回折格子体は図示のごとく４箇所に
平面的に配置され、それぞれ下方から入射する光をマッ
トの側端に向けて反射し、そけぞれの光射出口には測光
素子Ｂｖ１〜ＢＶ４が配置されている。メインミラー（
２）を透過しサブミラー（３）でカメラボディ下部に送
られた光は、赤外カットフィルタ（１１）、焦点面付近
に配置された視野マスク（１２）、コンデンサーレンズ
（１３）、ミラー（１４）、再結像レンズ系（１５）を
介して光電変換素子（１６）上に結像される。この詳細
を第２図（ｂ）に示す。

第２図（ｂ）において、赤外カットフィルタ（１１）を
通過した光は焦点面付近に配置された視野マスク（１２
）に到達する。視野マスクは第１図（ｂ）で示した４ゾ
ーンの光のみを通過させる。この光はコンデンサーレン
ズ（１３）を通過後、ミラー（１４）で９０′″偏向さ
れた後、再結像レンズ（１５）により瞳分割され、第１
ゾーンは（ＰＡＬｌ）と（ＰＡＲＩ）、第２ゾーンは（
Ｐ　Ａ　Ｌ　２　）と（Ｐ　Ａ　Ｒ２）、第３ゾーンは
（ＰＡＬ３）と（ＰＡＲ３）、第４ゾーンは（Ｐ　Ａ　
Ｌ　４　）と（ＰＡＲ４）というように、それぞれ基準
部と参照部との２像が光電変換素子上に結像される。こ
のそれぞれの基準部、参照部の（Ｐ　Ａ　Ｌｚ）、（Ｐ
　Ａ　Ｒｚ）　（ｚ＝　１〜４　）間の像の像間隔Ｘｚ
がそれぞれ予め定められた間隔Ｌｚの時に合焦、Ｘｚ＞
Ｌｚの時にはレンズ位置に対して被写体が近くに、Ｘｚ
＜Ｌｚの時にはレンズ位置に対して被写体が遠方に存在
することになる。第２図（ｄ）は、第２図（ｂ）の光７
系を展開して′示したものである。

次に、第３図に本実施例の電気的構成を示す。

本実施例は、カメラ全体を制御するマイクロプロセッサ
（以下制御マイコンと言う＞（ＣＯＰ　）、Ａ　Ｆ　１
ｔｌＩＩ　Ｉｌｌのためのマイクロプロセッサ（以下Ａ
Ｐマイコンと言う＞（ＡＦＰ）の２つにより制御される
。（Ｓｌ）は測光及びＡＦを開始させる開始スイッチ、
（Ｓ２）はカメラの操影動作を起動するレリーズスイッ
チ、（Ｓ４）は前期メインミラー及びフォーカルプレン
シャッタのシャツタ幕のチャージによりＯＦＦされ露出
完了でＯＮされるスイッチで、いずれもその開閉信号が
制御マイコン（ＣＯＰ）に入力される。

前述のスポット測光素子（ＢＶＩ）〜（Ｂ　Ｖ　４　）
の出力はマルチプレクサ（Ａ　Ｅ　Ｍ　Ｐ　）で制御マ
イコン（ＣＯＰ　）からの選択信号ＡＥＭＰＳにより選
択出力され、Ａ／Ｄ変換回器（Ａ　Ｅ　Ａ　Ｄ　）でデ
ィジタル化された値として制御マイコン（ＣＯＰ　）に
入力される。制御マイコン（ｃ　ｏ　ｐ　）は、レンズ
データ出力回路（ＬＤＭ）から、自動焦点検出部で検出
されたデフォーカス量を個々のレンズに応じた繰り出し
菫に変換する変換係数等ＡＦに必要なデータや、最大絞
り値、最小絞り値等のデータ（ＬＤＳ）を入力し、ＡＰ
に必要なデータのみをＡＦマイコン（ＡＦＰ）に転送す
る。

制御マイコン（ＣＯＰ）はフィルム感度のアペックス値
Ｓｖのデーターを出力するＩＳＯデータ出力手段（ＳＶ
Ｍ）からのデータを入力する。制御マイコン（ＣＯＰ　
）はこれらの入力データにより露出演算を行ない、露出
値信号（ＡＥＳ）を露出表示装置（Ａ　Ｅ　Ｄ　）に出
力して表示を行ない、さらにレリーズスイッチ（Ｓ２）
のレリーズ信号が入力された後、露出制御信号（ＢＣＳ
）を露出コントローラ（ＢＣＲ）に出力しそれにより露
出制御を行なわせる。

一方、ＡＦ制御マイコン（ＡＦＰ）は、ＡＦインターフ
ェース（ＡＦＩＦ）を介しＣＯＤからなるＡＦセンサー
（ＣＣＤ　）を駆動し、ＡＦセンサー（ＣＣＤ）の出力
をＡＦインターフェース（ＡＦＩＦ）によりアナログ処
理、Ａ／Ｄ変換を行ない、ディジタル像情報を入力する
。その入力情報に従いＡＦ演算を行ないデフォーカス量
を算出する。

更に、ＡＰマイコン（Ａ　ＲＰ　）は、前述の制御マイ
コン（ＣＯＰ　）より送られたレンズデータによりこの
デフォーカス量をレンズデータ繰出量に換算し、その値
だけモーター（ＭＯ）をモーターエンコーダ（Ｅ　Ｎ　
Ｃ）の出力（ＤＣＬ）により回転量を確認しながら、モ
ーター駆動信号によりモータードライバー（ＭＤＲ）を
用いて駆動する。

さらに、ＡＰマイコン（ＡＲＰ）は、合焦状態確認等の
ために、合焦状態信号（Ｆ　Ａ　Ｓ　）は、合焦表示袋
Ｔｌ　（Ｆ　Ａ　Ｄ　）に出力して合焦状態の表示を行
なう。

次に、制御マイコン（ｃ　ｏ　ｐ　）とＡＦマイコン（
ＡＦＰ）との信号の授受について説明する。

＜ＡＦＳＴ）は、制御マイコン（ＣＯＰ　）からＡＦマ
イコン（ＡＦＰ）に送られてＡＰ動作を開始させるため
のＡＦスタート信号であり、この信号（ＡＦＳＴ）がｒ
Ｈ，レベルからｒｌ、、Ｊレベルに変化することによっ
てＡＰマイコン（ＡＦＰ）はＡＰ動作を開始する。

（ＡＦＥ、）は、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）から制御マイ
コン（ＣＯＰ　）にＡＰ動作が終了して合焦状態である
ことを伝達するためのＡＰ終了信号であり、この信号（
Ａ　Ｆ　Ｅ　）が［！］」レベルになることによってＡ
Ｐ終了状態であることが伝達される。

（ＡＦＳＰ）は制御マイコン（ＣＯＰ）からＡＦマイコ
ン（ＡＦＰ）にＡＰ動作を停止させるために送られるＡ
Ｐストップ信号であり、この信号（ＡＦＳＰ）にパルス
が入力されることによってＡＦマイコン（ＡＦＰ）は動
作を停止する。

更に、（Ａ　Ｆ　Ｚ　Ｓ　）は上述した４つのゾーンの
内のいずれかが選択されたときに「Ｈ」レベルとなるＡ
Ｐゾーン這択信号であり、（ＳＺＳ）はその選択された
ゾーンを示す信号である。（ＬＤＴＳ）は制御マイコン
（ＣＯＰ）がレンズデータ出力回路（ＬＤＭ）から入力
したレンズデータ（ＬＤＳ）の内でＡＦ動作に必要なデ
ータのみをＡＦマイコン（ＡＦＰ）に転送するためのＡ
Ｐレレンデータバスである。

第４図、第５図を用いて本発明のこれらの構成要素の動
作フローを制御マイコン（ＣＯＰ　）、ＡＦ制御マイコ
ン（ＡＦＰ）のそれぞれについて説明する。

レリーズ釦の第一段までの押下によりスイッチ（Ｓｌ）
がＯＮの状態となり、制御マイコン（ｃ　ｏ　ｐ　）の
割り込み端子（ＩＮＴ、）に割り込み信号が印加される
（第４図＃１）、この信号により制御マイコン（ＣＯＰ
）はストップモードから抜は出し、ＡＦスタート信号（
ＡＦＳＴ）をｒｌ−ＪとしてＡＦ制御マイコン（ＡＦＰ
）を動作させ（第４図＃２）、測光動作を開始させる（
第４図＃３）０次に、制御マイコン（ＣＯＰ）は露出演
算に必要なデータの入力を行なう、即ち、Ｓｖ値出力手
段（ＳＶＭ）からＳｖデータ、レンズデータ出力手段（
Ｌ　Ｄ　Ｍ）より各種レンズデータを入力しく第４図＃
４）、ＡＦに必要なレンズデータのみＡＦ制御マイコン
（ＡＦＰ）に出力（第４図＃５）し、さらに測光データ
を入力する。

次に、制御マイコン（ＣＯＰ）はＡＦマイコン（ＡＦＰ
）からのＡＦゾーン選択信号（ＡＦＺＳ）を入力しそれ
がｒ）（Ｊかどうか判別する（第３図＃７）、この信号
（ＡＦＺＳ）は後述するが、動作開始当初は「Ｌ」が出
力されるのでここでは「Ｌ」の場合について説明を加え
ておく。

ＡＦゾーン選択信号（ＡＦＺＳ＞が「Ｌ」の場合（ＡＰ
ゾーン未選択の場合）、Ａ　Ｆゾーンが選択されないの
で主被写体を限定できず、測光素子を選択できないので
制御マイコン（ＣＯＰ　）は測光データ（ＢＶＩ）〜（
Ｂ　Ｖ　４　）の平均を測光値として採り（＃８）、各
データより露出演算を行なう（第４図＃１１）、露出演
算が終了すると、制御マイコン（ｃｏｐ）はその結果を
露出表示装置に出力して表示を行なう（＃１２）、以上
の１ル一プ動作の完了でスイッチ（Ｓ、）が連続して押
下されているかどうかを判断し、押下されていればシャ
ッターチャージが完了しているか（＃１４）、合焦状態
になっているか（＃１５）のチェックを行ない、いずれ
も満足していればレリーズ許可状層として割込端（ＩＮ
Ｔ）からの割り込みを許可した後（＃１６）、各データ
の再入力（＃４）に戻りループを形成し、いずれか一方
でも満足していない場合は、レリーズ許可状態とせずに
各データの再入力（＃４）に戻りループを形成する。そ
して、スイッチ（Ｓｌ）が押下がされていない場合には
測光及び表示を停止させ、ＡＦ動作を停止させるべ（Ａ
Ｆストップ信号（ＡＦＳＰ）を出力し、更にＡＰスター
ト信号（ＡＦＳＴ）を「Ｈ」レベルにする０次に端子（
ＩＮＴｏ）からの割り込みを許可しスイッチ（Ｓ２）か
らの端子（Ｉ　ＮＴＩ）の割り込みを禁止して、フラグ
ＢＩＦをＯにリセットしてからストップ状態に入る。

一方、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）の動作は、制御マイコン
（ＣＯＰ　）より送られたＡＦスタート信号（ＡＦＳＴ
）がＡＰマイコン（ＡＦＰ）の割り込み端子（Ｉ　ＮＴ
Ａ）に印加されること（第５図＃３０）でストップモー
ドから抜は出し動作を開始する。

ＡＦマイコン（ＡＦＰ）はまずＡＦ終了信号（ＡＦＥ）
を「Ｌ」に落とし、ＡＦゾーン選択信号（ＡＦＺＳ）を
「Ｌ」としてＡＰ動作中、ゾーン未選択であることを制
御マイコン（ｃ　ｏ　ｐ　）に出力するとともにレンズ
を駆動した場合１にセットされるフラグＬＤＦに０をセ
ットする（第５図＃３１）。

次に、ＡＦセンサーであるＣＯＤのイニシャライズを行
なった後（第５図＃３２）、ＡＦゾーンの数を示す変数
Ｚを４にセットして（＃　３３　）制御マイコン（ＣＯ
Ｐ）よりＡＰ動作に必要なレンズデータを入力する（＃
　３４　＞、次にＣＣＤを制御する。

まずＣＯＤの積分を行ない、積分光量が適切なレベルに
達した時点、あるいは被写体輝度が低い場合にはあらか
じめ設定された最大積分時間に達した時点でシフトパル
スを印加し、ＣＯＤのデータ、すなわち像情報をディジ
タル値として入力する（第５図＃３５）、この動作につ
いては後に詳しく説明を加えるが、ここでは１〜４の全
ゾーンについてのＣＣＤデータを入力する。

次に、被写体のコントラストが低いか否かを示すローコ
ン（ローコントラスト）フラグをセットする（第５図＄
３６）、このフラグは前回のＣＣＤ積分時に焦点検出が
可能だった場合のみクリアされ、ここでは第１回目のＣ
ＣＤ積分であったためこのフラグをセットする。このフ
ラグは後にローコンスキャン行なうか、レンズ位置をそ
のままで再度合焦検出動作を行なうかの判断に用いられ
る。ここで、ローコンスキャンとは、あるレンズ位置で
被写体のコントラストが低いとき、コントラストの高く
なるレンズ位置を求めてレンズをその駆動範囲全域にわ
たって例えば−往復駆動することである。

次に４つのゾーンについて合焦検出演算を行なう優先順
位を決定するためにデータの前処理（＃３７〜＃５７）
、前相関（＃５７〜＃７２）、前相関ローコン判別（＃
７３〜＃８１）、ゾーンの優先順位づけ（＃８３〜＃９
４）を行なう、こららの動作については後に詳しく述べ
るが、各ゾーンに含まれている被写体で最近接の被写体
を含むゾーン、すなわち各ゾーンで簡易的に演算された
像間隔のもっとも大きなゾーンを選択しそのゾーンにつ
いてのみ焦点検出を行なうもので、全ゾーンについて本
相関演算を行なうと演算時間が長大となるため演算時間
の短縮を計るためである。＃８２では、変数２が０であ
るか否かをチェックし、変数Ｚが０であれば、全ＡＦゾ
ーンについてローコンであることになる。

ここでのローコン判別は後の本相関後さらにもう一度縁
り返すため、簡易的でかつローコンという判別領域の狭
い判別を行なっている。このようにして前相関によって
選択されたゾーンについてより精度の高い合焦状態検出
演算を行なう（＃９６〜＃１０５）、この相関演算を基
にさらにローコンチェツクを行ない、選択されたゾーン
がローコンでないと判断され、デフォーカス量が算出さ
れるか（＃１１２）、あるいは全ゾーンがローコンであ
ると判別されるまでこの本相関演算、ローコン判別を順
位づけに従い各ゾーンについて行なう、全ゾーンがロー
コンであると判別されローコンフラグがセットされてい
る時はレンズ位置が被写体に合焦する位置から極めて大
きく離れているために、合焦状態検出不能なデフォーカ
ス量であると考えられ、レンズ位置を変化させレンズを
最近接撮影距離から無限大までの１往復移動間に何回も
ＣＣＤ積分、演算を繰り返し合焦状態検出可能なレンズ
位置をサーチするローコンスキャンを行なう（＃１１０
〜＃３３）、ローコンでないと判断され、デフォーカス
量が算出された場合には、この状態をメモリするためま
ずローコンフラグをクリアしく８１１３）、これによっ
て次の積分で万一ローコンとなった場合にもレンズ駆動
は行なわず、そのままのレンズ位置でＣＣＤの全ゾーン
の再積分、再演算を行なうようにしている。これは主被
写体とカメラとの間の距離に変動がなく、前回主被写体
が含まれたゾーンから主被写体がはずれた場合に前回選
択されたゾーンではローコンとなり、ローコンスキャン
を行なうことで焦点近傍位置にあったレンズ位置が大き
く変動するのを防止するためである。

次に、ＡＦｉ！ｌ１ｔｌマイコン（ＡＦＰ）は制御マイ
コン（ｃ　ｏ　ｐ　）にその測光ゾーンを指定するため
にＡＰ制御マイコン（Ａ　Ｆ　Ｐ　）が選択したゾーン
信号（ＳＺＳ）を制御マイコン（ＣＯＰ）に出力し、Ａ
Ｐゾーン選択信号（ＡＦＺＳ）をＨｉｇｈとし出力する
。

これ以後、制御マイコン（ｃｏｐ＞側フローが＃７のＡ
Ｆゾーン選択信号ＡＦＺＳによる分岐（＃７）にきた時
には前述の場合とは逆にＡＦゾーン信号（ＳＺＳ）を入
力しく＃９）、その測光ゾーンの測光素子出力（＃１０
）をもとにスポット測光演算を行なうことになる。

ここで、第４図の＃７でＡＰゾーン選択信号（ＡＦＺＳ
）がｒＨ，と判定されると、＃７−１でＡＰ終了信号（
ＡＦＥ）がｒ）（４か否かが判別される。そして、この
ＡＰ終了信号（ＡＦＥ）がｒＨ。

で合焦状態に達している場合には、＃７−２でフラグＢ
ＩＦが１かどうかを判別する。このフラグＢＩＦが１で
なければ、＃７−３でこのフラグＢＴＦを１にセットし
て＃９に移行する。逆に、このフラグＢＩＦが１であれ
ば、＃１０でＢｖｃの更新を行なうことなく＃１１に移
行する。従って、レンズが合焦状態に達した直後のＡＦ
ゾーン選択信号（Ａ　Ｆ　Ｚ　Ｓ　）に対応する測光デ
ータがＡＦロックされることになる。＃７−１でＡＦ終
了信号（ＡＦＥ）がｒ　Ｉ−１、でなくてレンズが合焦
状態に達していなければ、＃７−４でフラグＢＩＦを０
にリセットして＃９に進む。

次に、ＡＰ制御マイコン（ＡＦＰ）は算出されたデフォ
ーカス量があらかじめ設定された合焦ゾーン内にあるか
どうか判断しく＄１１５）、合焦ゾーン内にレンズ位置
があると判断した時はＡＦ終了信号（ＡＦＥ）を「Ｈ」
とし、制御マイコン（ＣＯＰ）にＡＦ動作の完了を指示
し金魚表示を行なって、レリーズ許可をうながす（＃１
２１．＃１２３）。

逆に合焦ゾーン外の場合には先に入力したレンズ縁出量
にデフォーカス量を変換する変換係数を用いてレンズ縁
出量をエンコーダのパルスカウント（ＬＥＰ）として算
出しく＃１１６）、カウンタ（ＰＣ）を用いて、算出さ
れたバルスカウン１〜数だけモーターを駆動しく＃１１
７．＃１１８゜＃１１９）、レンズ位置を算出されたレ
ンズ繰出量だけ移動させモータを停止させる（＃１２０
）。

この後、ＣＣＤの再積分を行ない、合焦か非合焦かを再
チェックする必要があるが、この時、動作時間の短縮を
ＪＩるためＣＣＤは前回演算により選択されたＣＯＤの
みを対象として再積分、データの出力を行なう（＃１２
７）。

これ以前に、選択されたＣＣＤのみのローコン判別を行
なうべく、変数Ｚが１にセットされ、ＡＦ動作に必要な
データ（Ｌ　Ｄ　Ｔ　Ｓ　）がＡＦマイコン（ＡＦＰ）
に入力される（＃１２５．＃１２６）、この後、そのブ
ロックのみの本相関演算を行ない、合焦、非合焦判断で
レンズ繰出しを行なう、万一、この段階でローコンと判
定された場合には先に述べたようにレンズ位置をそのま
まにして全ゾーンのＣＣＤの積分からの動作を繰り返す
。

以上が主被写体のファインダー視野内の位置とは無関係
に適切な自動焦点調整、その主被写体に対するスボッｌ
−測光による露出制御手段を有する自動焦点カメラの基
本的な動作である。

次に、説明を省略した箇所について補足説明を加える。

まず演算時間短縮のため設けられたデータ前処理、前相
関、前相関ローコン判別、ゾーン優先順位づけの部分に
ついてそれぞれ第６．７．８　。

９図を用いて説明を行なう。

まず、第６図図示のデータ前処理ルーチンについて説明
する。ＡＰマイコン（ＡＦＰ）は、まずＡＦゾーンの数
を示す変数Ｚを１にセットシ、コントラスト値を示す変
数Ｃ（Ｚ）を０にセットシ。

コントラスト演算を行なう回数を示す変数ｊを０にセッ
トする（＃３７．＃３８．＄３９＞、次に、基準部とな
るＣＣＤの隣接する画素間のＡ／Ｄ変換されたデータの
差分をとり、この差分が正か負かを判定し、判定結果ご
とにデータＬｄｊに符号付けを行なってこれをメモリす
る（＃４０．＃４１゜＃４２）、すなわち、基準部の各
画素の出力データをＬＤｊとすると、＃４０では ＬＤｊ　（Ｚ）−ＬＤｊ÷１（１）　　　　・・・・・
・・・・（１）を演算して、この結果が正か負かが判定
されるのである。そして、この結果が正であれば＃４１
でその変数ｊに対応した値Ｌｄｊを１とし、逆にこの結
果が負であれば＃４２でこの値をＬｄｊを０とする。

次に、＃４３で（１）式と同様の演算を行なってその結
果をコントラスト値Ｃとし、＃４４でこの絶対値１ｃＩ
を前回までのコントラストに加えて、得られた差分デー
タまでの総コントラスト値Ｃ（Ｚ）を得る．そして、＃
４５で変数ｊに１を加え、＃４６で変数ｊかに−１（こ
こで、ｋは基準部の画素数である．）となるまで＃３８
＃４５の動作を縁り返す。

＃４６でｊかに−１と等しくなると、４つのＡＦゾーン
のすべてについて上記＃３８〜＃４５の動作を行なうべ
く、＃４７でＡＦゾーンの数を示す変数Ｚが４か否かを
判別する．そして、変数Ｚが４でない場合は＃４８でこ
の変数Ｚに１を加えて＃３８に戻り、変数Ｚが４となる
まで＃３８〜＃４７の動作を繰り返す。

＃４７で変数Ｚが４になると＃４９に進む、＃４９〜＃
５７では基準部に対する＃３７〜＃４７（＃３８．＃４
２．＃４３を除く）と同様な方法で、参照部となる画素
データから４つのＡＦゾーンのすべてについてコントラ
スト こでｅは参照部の画素数であり、差分データが正か負か
はＲｄｊとしてメモリされる。

以上第１〜第４の基準部の各コントラスト値Ｃ（１）〜
Ｃ（４）、基準部差分符号データＬｄｊ（１）〜Ｌｄｊ
（４）、［ｊ＝１〜に一１］、参照部差分符号データＲ
ｄｊ（１）〜Ｒｄｊ（４）、［ｊ＝１〜１−１］が用意
されて前処理作業は完了する（第６図）。

次に前相関ルーチンのフローチャートを第７図に示し、
これについて説明する，ＡＦマイコン（ＡＦＰ）は、＃
５８でＡＰゾーンの数を示ず変数Ｚを１にセットシ、＃
５９で１ビツトの基準部の差分データ（Ｌｄｊ）に対し
て１ビツトの参照部の差分データ（Ｒｄｊ）を１画素分
ずつシフトさせて相関値を得るときのシフト数を示す変
数ｎを１にセットする．更に、ＡＰマイコン（ＡＦＰ）
は、＃６０で相関度を示す変数ｈｎ（Ｚ）を０にセット
し、＃６１で１つの相関値を得るときに行なわれる演算
の回数を示す変数ｊを０にセットする。

そして、＃６２で１ビツトの基準部の差分データ（Ｌｄ
ｊ）と１ビツトの参照部の差分データ（Ｒｄｊ）との差
を演算し、両データが同一でないとき（すなわち差が０
でないとき）には相関度が良くない°と判断して、＃６
３で変数ｂｎ（Ｚ）に１を加える。

両データが同一であるときには＃６３をスキップする．
この＃６２，＃６３の動作を基準部で得たコントラスト
の数（ｋ−１）だけ行なう（＃　６　４　。

＃６５）。

更に、ＡＰマイコン（ＡＦＰ）は、最大相関を得たシフ
ト数を算出する動作を行なう．まず、＃６６で変数ｎが
１（シフトされていないことを示す）であるか否かを判
定しｎ＝１であれば、＃６８で相関度を示す値Ｍｈｎ　
（Ｚ）に変数ｈｎ（Ｚ）をセットし、像間隔誤差Ｍｎ　
（Ｚ）をｎ−Ｌｚで求める．尚、ここでＬｚは合焦状態
の像間隔である．一方、＃６６で変数ｎが１でないとき
は、＃６７でメモリされている相関値Ｍｈｎ　（Ｚ）と
今回の演算で求められたｈｎ（Ｚ）とを比較する．そし
て、今回の相関値ｈｎ（Ｚ）の方がメモリされている相
関値Ｍｈｎ’（Ｚ）よりも小さければ、相関度が高いと
判断して＃６８に進んで、そのときの相関値及び像間隔
誤差を演算する．逆に、今回の相関値ｈｎ（Ｚ）の方が
メモリされている相関値Ｍｈｎ（Ｚ）よりも小さなけれ
ば、＃６８をスキップする．このような＃６０〜＃６８
の動作をｌ−に＋１回行なって最小相関値（最大相関度
）及びそのときの像間隔誤差を得る（＃６９．＃７０）
。

更に、＃５９〜＃７０の動作を４つのＡＦゾーンのすべ
てについて行ない、それぞれのＡＦゾーンに関して最小
相関値Ｍｈｎ（１）〜Ｍｈｎ（４）とそのときの像間隔
誤差Ｍｎ（１）〜Ｍｎ（４）を得て前相関ルーチンが終
了する（＃７１，＃７２）、ここで、＃７１で変数Ｚが
４となりすべてのＡＰゾーンに対して上記演算が終了す
れば第８図図示の前相関ローコン判別ルーチンに移行す
る。

第８図の前相関ローコン判別ルーチンにおいては、前相
関ルーチンの演算結果に対してローコントラスト判別を
行なう．まず、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）は、各ＡＦゾー
ンについてローコントラスト判別を行なうために、＃７
３で変数ｊを１にセットする．そして、＃７４では各Ａ
Ｆゾーンに対して演算されたコントラスト値Ｃ（ｊ）が
所定値ＣＳを越えているか否かを判定され、＃７５では
前相関ルーチンで得られた最小相関値Ｍｈｎ　（ｊ）が
所定値ＳＭ未満か否がが判定される．そして、それぞれ
のＡＰゾーンについて、コントラストＣ（ｊ）が所定値
ＣＳを越えているとともに、最小相間値Ｍｈｎ　（ｊ）
が所定値ＳＭ未満である場合には、そのＡＰゾーンにつ
いては焦点検出が可能であると判断して、＃７６でその
ゾーンに対応するローコンゾーンフラグＬ　Ｚ　Ｆ　（
ｊ）を０にリセットする。

一方、コントラスト値Ｃ　（ｊ）が所定値ｃｓを以下で
ある場合、あるいは最小相関値Ｍｂｎ　（ｊ）が所定値
８Ｍ以上である場合には．＃７８で初期値として４にセ
ットされている変数Ｚから１を減じ、＃７９で，そのＡ
Ｆゾーンについては焦点検出不能であると判断して、そ
のゾーンに対応するローコンゾーンフラグＬ　Ｚ　Ｆ　
（ｊ）を１にセットする。

そして、＃７４〜＃７９の動作をすべてのＡＦゾーンに
ついて行なうべく、＃８０で変数ｊが４か否か、を判定
し、４でなければ＃８１で変数ｊに１を加えて＃７４に
リターンする。

＃８０で変数ｊが４になれば、＃８２で焦点検出可能と
判断されたＡＦゾーンの数を示す変数ＺがＯか否かを判
定する。そして、この変数Ｚが０であればすべてのＡＦ
ゾーンについての焦点検出が不能であると判断して第５
図図示の＃１０９に進み、変数Ｚが０でなければ、焦点
検出可能なＡＦゾーンがあると判断して本相関を行なう
ＡＰゾーンの優先順位を決定するために、第９図のゾー
ン優先順位ルーチンに進む。

第９図のゾーン優先順位ルーチンにおいては、ＡＰマイ
コン（ＡＦＰ）は、まず＃８３で変数ｊを１にセットし
、像間隔誤差をメモリするための変数Ｍ１〜Ｍ４を−Ｌ
ｚにセットし、変数Ｑ？：０にセットする。そして、＃
８４で各ゾーンに対応するローコンゾーンフラグｔ、ｚ
Ｆ（ｊ）がセットされているか否かを判定する。ここで
、あるＡＦゾーンについてローコンゾーンフラグＬ　Ｚ
　Ｆ　（ｊ）がセットされている場合は、そのＡＦゾー
ンについて本相関のための優先順位を決定する必要はな
いので、＃９４に進んで変数ｊに１を加えて次のＡＦゾ
ーンに対応するローコンゾーンフラグを判定すべく＃８
４にリターンする。

＃８４で、各ＡＦゾーンに対応するローコンゾーンフラ
グＬ　Ｚ　Ｆ　（ｊ）がセットされていないときは、＃
８５〜＃９３の動作が施されて、焦点検出可能なＡＦゾ
ーンに関してのみ、像間隔誤差が大きい順、すなわち検
出された合焦位置に対応する被写体距離が短い順に順位
づけがなされ、その順位づけに対応して像間隔誤差もメ
モリされる。すなわち、焦点検出可能なＡＦゾーンの内
で、最も被写体距離が短いと判定したＡＦゾーンに対応
する像間隔誤差から順にＭ　＋　、　Ｍ　２　、　Ｍ　
３としてメモリされ、その順にＡＰゾーンの番号もＢ　
＋　、　Ｂ　ｚ　、　Ｂ　ｓ　。

Ｂ、としてメモリされる。ここで前処理、前相関、前相
関ローコン判別、ゾーン優先順位づけについての本実施
例での説明を行なってきたが、このほかにも所定値ある
いはＣＣＤデータの平均出力値等によりＣＣＤデータを
２値化した前処理あるいは本相関の相関値を求める第１
０図のステップ＃９７の演３Ｅ（減算）のかわりに２つ
のデータの排他的論理和をとり、その結果をたしあわせ
て最小値となるシフト位置を求めて前相関を行なう等の
手段で同様の機能は実現しうる。

次に、本相関の手順について詳しく説明を加える。

相関値としては、前相関で指定されているゾーンの基準
部画素と参照部画素の２値化していない出力値差の和で
評価する。この相関値Ｈ（Ｐ）を基゛準部画素列に対し
参照部画素を１画素ずつｆ−に＋１個までずらして求め
て（＃９６〜＃９９）、その中で最小値Ｈ（ＰＭ）を求
める。

次に、ＡＰマイコン（ＡＦＰ＞は真の最小相関値を求め
るべく補間演算を行なう、まず、ＡＰマイコン（ＡＦＰ
）は、＃１０２でずらし量ＰＭが１もしくは１−　ｋ　
＋ｌであるか否かを判定する。そして、このずらし量Ｐ
Ｍが１もしくはｆ−に＋１でないときには、＃１０３で
補間演算を行なった結果から合焦時の像間隔ＬＢｉを減
じて像間隔ＸＭを求め、更に＃１０４で最小相関値ＹＭ
を求める。一方、＃１０２でずらし量ＰＭが１もしくは
ｆ−に＋１であるときには、補間演算が行なえないので
、＃１０５でずらし量ＰＭから像間隔ＸＭを求めるとと
もに＃１０１で演算された最小値Ｈ（ＰＭ）をそのまま
最小相関値ＹＭとする。

この演算の中で最小相関値を持つ像間隔はすでに前相関
の結果Ｍｎ　（Ｂｉ）からあらかじめ予想しうるので、
指定されているゾーン内の予想された像間隔の付近のみ
の演算を行ない演算時間の短縮を計ることも可能である
。

こうして求められた最小相関値ＹＭ、その時の像間隔を
もとに再びローコン判別を行なう。ここではこの最小相
関値ＹＭを前処理で求めたコントラスト値で割った値が
所定の値以下であることが条件となる。所定値以上の場
合にはそのゾーンは完全なローコンゾーンと見なされる
（＃　１０６−１）。

第１のループでデフォーカス量を求め、レンズ駆動をす
でに行ない合焦近傍までレンズを移動させた後、ＣＣＤ
の再積分での２度目以上の演算作業の場合には（＃１０
６−２．ＬＤＦ＝１）対象被写体が移動被写体であるこ
とを考慮し、デフォーカス量が芯部に大きくなった場合
（一定ｆＩＩＤ以上となったとき）被写体がそのゾーン
からはずれたとしてそのゾーンをローコン状態であると
判定して全ゾーンの再積分を行なう（＃１０７）。

逆に＃１０７で像間１９％ＸＭの絶対値が一定値り未満
であれば、第５図図示の＃１１２に進んでデフォーカス
量を演算してからレンズ駆動を行なう。

前相関はあくまでも簡易的な相関であるため、特殊な像
情報に対して、また第一ループにおいては、前相関と本
相関とのデフォーカス量に大きな差が生じる場合が考え
られる。この時、他の合焦検出ゾーンに求められたゾー
ンの被写体よりカメラに近い主被写体が存在する可能性
も含まれる。

そこで、本実施例では、−例として予備相関の像間隔か
ら本相関の像間隔を減算しくここで、変数ｑは初期値と
して０が設定されている（第５図＃９５）ので、＃１０
６−３ではＱ＝１となり、＃１０６−４から＃１０６−
５に進む、）その結果が１より大きい、すなわち前相関
結果にくらべ、ｌ　ｐｉｔｃｈ以上本相関ではカメラに
対し遠い被写体であった場合（＃１０６−５）にはその
演算結果をメモリし、その次に選択されたゾーンの本相
関を終った後（＃１０６−４）、第１選択ゾーンと第２
選択ゾーンの本相関結果を比較しく１０６−７）、その
像間隔の大きなＩｊＡｎ隔を有するゾーンを選択し、そ
の像間隔演算結果に従い、デフォーカス量を求めレンズ
駆動を行なう、逆に減算結果が１より小さい場合には最
初から正しいゾーンが前相関により選択されたものとし
てその本相関像間隔演算結果に従いデフォーカス量を求
め、レンズ駆動へと進む、第１１図では同様の作業であ
るが、＃１０６−５での減算対象がそのゾーンの前相関
像間隔量の代わりに第２に選択された前相関像間隔量で
行なったもので（１０６−５’）、前述の効果とまった
く同じ効果を果たす。

以上で本実施例における動作全体のフローの説明を終わ
り、電気回路構成、ＡＰセンサー（ＣＣＤ　”）及びＡ
Ｆインターフェース（ＡＦＩＦ）の詳細な構成について
説明する。

第１？図に本実施例におけるＡＦセンサー（ＣＣＤ　’
）として用いられるＣＣＤｆ）ｌｉｌ成を２例示す、第
１會図（ａ）は出力用ＣＣＤレジスタが直列に配置され
た構成、第１合図（ｂ）は出力用レジスタが並列に配置
された例であり、いずれもワンチップ１ヒされたＣＯＤ
である。

まず、第１含図（ａ）（ｂ）に共通な構成から説明する
。第１ブロツク〜第４ブロツクの像は瞳分割され、基準
部像として基準部フォトダイオードアレイ（ＰＬＡＩ）
〜（ＰＬＡ４）上、参照部像として参照部フ才ｌ・ダイ
オードアレイ（ＰＡＲＩ）〜（Ｐ　Ａ　Ｒ４）の上に結
像される。尚、ここで、各フ第１・ダイオードアレイは
、ダイオードアレイに対応した蓄積部を含んでいる。基
準部フ第１・ダイオードアレイはに個、参照部フ才ｌ・
ダイオードアレイは一個の画素を有する（ｋｐｍ）、基
準部フォトダイオードアレイ（ＰＡＬＬ）〜（ＰＡＬ４
）それぞれの近傍にはＣＣＤの積分時間制御を目的とし
て被写体輝度モニター用フォトダイオードアレイ（ＭＰ
Ｉ）〜（Ｍ　Ｐ　４　”）がそれぞれ配置され、フォト
ダイオード（ＭＰＩ）〜（Ｍ　Ｐ　４　）で発生する光
電流は積分クリアゲートパルス（ＩＣＧ）に応じて略電
源レベルまで充電されたコンデンサ（Ｃ１）〜（Ｃ１）
の電荷をそれぞれの入射光量に比例した傾きで低下させ
る。このコンデンサの電圧が高入力インピーダンス、低
出力インピーダンスのバッファを介して外部へモニター
出力（ＡＧＣＯ３１〜４）として出力される。

また積分クリアゲートパルス（ＩＣＧ）は各画素の蓄積
部（フォトダイオードアレイ）と電源との間に設けられ
たＭＯＳゲートに印加され、積分クリアゲートパルス（
ＩＣＧ）が「Ｈ」の間に蓄積部はほぼ電源電圧レベルま
で充電されクリアされる。

この後積分クリアゲートパルス（ｉｃＧ）が「Ｌ」の時
にＭＯＳゲート（ＭＯＳ）は開の状態となり、フォトダ
イオードアレイで発生した像輝度分布に比例した光電流
で電源電圧まで充電された蓄積部の電荷を放出し、各画
素の輝度分布の情報が蓄えられる。

各ブロックの基準部、参照部のベアそれぞれに対して電
荷蓄積部とレジスタとの間にＭＯＳゲー）（ＭＯＳ）が
設置されＳ　Ｉ−１パルス（Ｓ　Ｈ１）〜（Ｓ　１１４
　）のｒｌ＋、印加時にそれぞれのゲートが閉じ蓄積部
に積分クリアゲートパルス（Ｉ　ＣＧ）印加後蓄積され
た電荷がレジスタに転送される。

モニター出力（ＡＧＣＯ８Ｉ）〜（Ａ　Ｃｉ　ＣＯＳ　
４　）の補償出力としてＤＯ３回路が設置されている。

この回路はモニター出力部のコンデンサ及びバッファと
同一特性のもので形成され、その入力端を０ＰＥＮの状
態とした回路で、積分クリアゲートパルス（ｒｃＧ）に
応じてほぼ電源電圧まで充電された電位をこの積分クリ
アゲートゲートパルス（ＩＣＧ）の消滅後も出力しつづ
ける。

次に、第１＠−図（ａ）　、　（ｂ）の構成で異なる点
について説明を加える。

第１＠図（ａ）、（ｂ）はＣＣＤレジスタ構成及びそれ
に続＜ＣＣＤの出力段の構成が異なる。第１今図（ａ）
はＣＣＤレジスタがゾーンに対して直列に配置され、そ
のＣＣＤレジスタの終端に出力用バッファが設けられ、
その出力は第１ゾーン基準部、第２ゾーン基準部、第１
ゾーン参照部、第２ゾーン参照部、第４ゾーン参照部、
第３ゾーン参照部、第４ゾーン基準部、第３ゾーン基準
部の順に転送りロックφ１の立下がりに同期して順次出
力される。

一方、第１士図（ｂ）に示したＣＣＤイメージセンサの
出力構成は各ゾーンそれぞれが異なるレジスタを有し、
そのそれぞれのＣＣＤレジスタ終端に合計４つの出力が
バッファを有する並列構成となっている。第１〜４のバ
ッファ出力からは第１〜４ゾーンの基準部、参照部の出
力が転送りロックφ１の立下がりに同期して順次出力さ
れる。また、このＣＣＤイメージセンサでは４つのゾー
ンで異なる積分時間での制御を行なうために第１８−図
（ａ）では各ゾーンの基準部、参照部両者の出力端側に
アルミマスクで遮光を施した画素を設け（ネ１線部）、
温度、積分時間で大きく変動する暗時出力レベルの補正
用画素として用いている。第１会図（ｂ）ではこの暗時
出力レベル補正用画素（斜線部）は各基準部の出力端側
にのみ設置され、基準部、参照部両者の補正に用いられ
ている。

つぎにＡＰインターフェース（ＡＦＩＦ）の回路構成と
ＣＣＤイメージセンサの具体的な駆動法について説明を
加える。まず第１→図（ａ）に示したすの駆動法を第１
→図を用いて説明する。第１４！ｐ図において、図面左
側はＣＣＤイメージセンサとの接続部、右側はＡＰマイ
コン（ＡＦＰ）との接続部である。ＡＦ動作開始後の第
１回口のＣＣＤ積分では全ゾーンの出力を必要とする。

この時の動作はＡＰマイコン（ＡＦＰ）からの積分クリ
アゲートパルス（ＩＣＧ）の印加で積分を開始する。こ
のパルス印加でＣＣＤの全画素蓄積部及びモニター出力
が初期化され、このパルスの消滅後両者は同時に光電変
換出力の？？蹟を開始する。

一方、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）から供給される原クロッ
クφ０とそのクロックを複数段分周したクロックφａが
入力されているＡＦタイミング制御回路（ＡＦＴＣ＞で
は、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）から全ゾーン出力命令がゾ
ーン選択信号（ＡＦＺＳ）で供給されると、転送りロッ
クはその周期が後段のＡ／Ｄ変換可能な周期としてφａ
を選択する。積分クリアゲートパルス（ＩＣＧ）はまた
Ｒ／Ｓフリンプフロップのリセット入力に入力され、Ｒ
／ＳフリップフロップをリセットすることでＣＣＤへの
転送りロックφ１を「Ｈ」、φ２を「Ｌ」の状態に固定
化する。この状態で画素蓄積部の？Ｂ　Ｔ？ｔが進み、
同時にモニターの蓄積も進み補償出力より一定レベルｖ
Ｉだけ降下かるモニター出力が生じはじめる。この時画
素蓄積部に蓄積された電荷は後段のＡ／Ｄ変換、また合
焦検出演算に適切な乎均出力レベルであるという点でＶ
ｌという値はあらかじめ設定される。

被写体輝度の高いゾーンから順にそのレベルＶｌを上回
り、各コンパレータ（ＣＯＭＩＩ）〜（Ｃ０Ｍ１４）は
反転し、その出力はＯＲゲー）・及びワンショットパル
ス発生器を介しＣＣＤイメージセンサへのシフトパルス
（ＳＨＩ）〜（ＳＨ４）として供給される。このイメー
ジセンサへのシフトパルス（ＳＨＩ）〜（Ｓ　Ｈ４）は
画素蓄積部の電荷をそれぞれ転送レジスタヘシフトする
が、転送りロックがレジスタに供給されていないので画
素に対応したレジスタのポテンシャルに電荷はホールド
される。こうしてコンパレータ（ＣＯＭＩＩ）〜（Ｃ０
Ｍ１４）の反転が完了した時、すなわちＡＮＤゲートの
出力（ＴＩＮＴ）がｒＨ，となった時点には適正な平均
レベルの出力を得た各ゾーンの出力がレジスタに格納さ
れた状態となる。ここでＡＮＤゲートの出力（ＴＩＮＴ
）の反転がＡＦマイコン（ＡＦＰ）にＣＣＤイメージセ
ンサの全ゾーンの積分完了信号として、またＯＲゲート
及び遅延素子を介してＲ／Ｓフリップフロツーに入力さ
れることで転送りロック印加開始信号として用いられる
、第１４−図にそのタイムチャー１・を示す。

このｆ＆Ｏ８端子からφ１の立下がりに同期して各画素
出力が出力されるが、ＡＦタイミング制御ｎ回路はφ２
をカウントすることで暗時出力補正用画素出力時にそれ
ぞれのタイミングでサンプリング信号を発生させ、また
ＡＤコンバータにはＡＤスタート信号（Ａ　Ｄ　Ｓ　）
を供給する。

こうしてＣＣＤの出力は第１ゾーン基準部、第２ゾーン
基準部、第１ゾーン参照部、第２ゾーン９照部、第４ゾ
ーン参照部、第３ゾーン参！１１部、第４ゾーン基準部
、第３ゾーン基準部の順でそれぞれの積分時間にみあっ
た暗時出力補正が施された後、Ａ／Ｄ変換され、ＡＤ変
換完了信号に同期して出力されＡＰ制御マイコン（ＡＦ
Ｐ）に入力されることになる。

次に、この回路で第５図のステップ＃１２７に示した選
択ゾーンの積分駆動について説明する。

まず、ゾーン信号（Ｓ　Ｚ　Ｓ　）がＡＦタイミング制
御回路（ＡＦＴＣ）に送信されると、同回路内部のカウ
ンタにそのゾーンが出力されるまでに必要な転送りロッ
ク数がセットされる。積分クリアゲートパルス（ＩＣＧ
）の印加後、ＡＰマイコン（ＡＦＰ）は出力したいブロ
ックのモニター用コンパレータ（ＣＯＭｌｌ）〜（６０
Ｍ１４）の出力（ＩＮＴ＋）〜（ＩＮＴ４）を選択して
おき、そのコンパレータの反転と同時にマニュアルシフ
ト信号（ＳＨＭ＞を発生させて転送りロックφ１．φ２
の停止を解除する。

カウンタをセットされたＡＦタイミング制御回路（ＡＩ
？ＴＣ）はクロックφａのカウントを行ない、カウンタ
がセットされた値と等しくなるまで原クロックφＣＣＤ
に０１給し、選択ゾーンの出力が出力される時のみＡ／
Ｄ変換可能なりロックを供給し、ＡＦマイコン（ＡＦＰ
）にはそのゾーンのみのデータが（ＥＯＣ）に同期して
供給され、またカウンタセットを行ない、また他のゾー
ンが出力されている時は高速転送を行ない、注目ゾーン
の残り画素の時に同様の動作を行なう、このようにする
ことでデータダンプ時間及び積分時間のむだな時間を軽
減し、ＡＰ動作の高速化を計る。この動作のタイムチャ
ートを第１今図に示す。

最後に、第１？図（ｂ）に示した並列型ＣＯＤレジスタ
を有するＣＣＤイメージセンサの駆動法を第１ｖｙ図を
用いて説明する。

図面左側はＣＣＤイメージセンサ、マルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）より右側がＡＦインターフェース（ＡＦＩＦ＞で
右端の端子列はＡＰマイコン（ＡＦＰ）に接続されてい
る。

このＣＣＤイメージセンサではＡＦ開始後第１回目のＣ
ＯＤの全ゾーン出力を次のような駆動法で時間短縮を計
り得ることができる。まず、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）は
各画素蓄積部及びモニターに蓄積された電荷を排除する
ために積分クリアゲートパルス（ＩＣＧ）を発生させる
。

この時に、第１ゾーンを示すゾーン信号＜ＺＳ＞によっ
て、マルチプレクサ（ＭＰＸ）の出力端子（ＡＧＣＯ８
Ｏ＞からは入力信号（ＡＧＣＯ３１）が出力され、入力
信号（ＳＨＯ）は出力端子（ＳＨＩ）から出力され、出
力端子（Ｏ２０）からは入力信号（Ｏ３１）が出力され
るようにセットされる。

そして、第１ゾーンに対するＣＣＤイメージセンサの電
荷蓄積モニタリングは、マルチプレクサ（ＭＰＸ）を介
して信号（ＡＧＣＯＳ　　ｌ）をコンパレータ（ＣＯＭ
　　２０）でモニターすることによってなされる。第１
ゾーンのモニタ一部及び各画素部の電荷蓄積が進んで、
信号（ＡＧＣＯＳ　　１）が後段のアナログ処理回路及
び後段の焦点検出演算に適切なレベルＶｌに達するとコ
ンパレータ（ＣＯＭ　　２０）の出力が反転してシフト
パルス（Ｓｌ−１０）がマルチプレクサ（ＭＰＸ＞を介
して、シフトパルス（ＳＨＩ）として第１ゾーンのＣＣ
Ｄイメージセンサに供給される。また、信号（ＡＧＣＯ
Ｓ　　１＞がレベルＶ、に達せずに予め設定された最大
積分時間が経過したときには、ＡＰマイコン（八ＦＰ）
からのマニュアルシフトパルス（ＳＬＩＭ）の印加によ
って、シフトパルス（ＳＨＯ）がマルチプレクサ（ＭＰ
Ｘ）を介してシフトパルス（ＳＨＩ）として第１ゾーン
のＣＣＤイメージセンサに供給される．このシフトパル
ス（ＳＨＩ）の供給によって第１ゾーンのＣＣＤイメー
ジセンサは電荷蓄積動作を終了し、画素蓄積部に蓄積さ
れた電荷はシフトゲートを介して第１ゾーンのＣＣＤシ
フシフレジスタ（ｎｇｌ）にシフトされる。

ここで、シフトパルス（ＳＨＯ）を発生する遅延及びワ
ンショット回路（Ｄｏ）の入力信号は、φ１．φ２の２
つの転送りロックを発生する転送りロック発生回路（Ｔ
ＣＧ）にも供給され、転送りロックφ１が「Ｈ」レベル
である区間内にシフトパルス（ＳＨＩ）が第１ゾーンの
ＣＣＤイメージセンサに供給されるように位相がＦＡ整
されている．そして、転送りロックφ１の立ち下がりに
同期して、第１ゾーンのＣＣＤイメージセンサに蓄積さ
れた像の光電変換出力（ＯＳＩ）がマルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）の出力端子（ＯＳＯ）を介して順次出力される。

次に、シフトパルス（ＳＨＯ）の発生直後に、ＡＦマイ
コン（ＡＦＰ＞は、第２の積分クリアゲートパルス（Ｉ
ＣＧ）をＣＣＤイメージセンサに対して供給する．この
第２の積分クリアゲート（ＩＣＧ）は第２ゾーンのＣＣ
Ｄイメージセンサに対する積分開始信号であり、第１ゾ
ーンの電荷蓄積動作終了の直後に第２ゾーンのモニタ一
部及び画素部の電荷蓄積動作及びＭＷＩされた電荷の排
出動作を引き続いて行なわせるためのものである。

この後、ＡＰマイコン（ＡＦＰ）は、第１ゾーンに対す
る光電変換出力（ＯＳＩ）の内で暗時出力補正用画素の
出力をサンプル・ホールド回路（Ｓ／Ｈ）にメモリさせ
、その後に出力される各画素出力とメモリされた暗時出
力補正用画素の出力との差をＡ／Ｄ変換して像情報とし
て入力する。

ここで、ＡＰマイコン（ＡＦＰ）からのマニュアルシフ
トパルス（ＳＨＭ）によってＣＣＤイメージセンサの電
荷蓄積を強制的に終了させたときには、コンパレータ（
００Ｍ２０）〜（００Ｍ２２）の出力によりそのモニタ
一部出力の平均蓄積レベルに応じて自動ゲイン調整回路
（Ａ　Ｇ　Ｃ　）が自動的にそのゲインを調整する．す
なわち、自動ゲイン調整回路（Ａ　Ｇ　Ｃ　）には、光
電変換出力（ＯＳＯ）とサンプル・ホールド回路（Ｓ／
ＩＩ）の出力とが入力されて、再出力の差が適当に増幅
されて出力される。

そして、自動ゲイン調整回路（Ａ　Ｇ　Ｃ　）の出力は
Ａ／Ｄ変換回路（Ａ　Ｄ　Ｃ　）に入力されてディジタ
ル値に変換され、このディジタル値が像情報としてＡＦ
マイコン（ＡＦＰ）に入力される。

第１ゾーンの像情報がこのようにしてＡＰマイコン（Ａ
ＦＰ）に入力されると、次に、先だって電荷Ｎ禎が開始
された第２ゾーンのＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積状
態の検出がなされる．このために、まず、ＡＰマイコン
（ＡＦＰ）は信号（ＴＩＮＴＣ）を「Ｌ」としてマニュ
アルシフトパルス（ＳＨＭ）がシフトパルス（ＳＨＭ　
　Ｏ）として出力されることを禁止し、ゾーン信号（Ｚ
．Ｓ）を第１ゾーンから第２ゾーンに切り換える．これ
によってマルチプレクサ（ＭＰＸ）の出力端子（ＡＧＣ
ＯＳ　　Ｏ）からは入力信号（ＡＧＣＯＳ　　２）が出
力され、入力信号（ＳＨＯ）は出力端子（Ｓｌ２）から
出力され、出力端子（ＯＳＯ＞からは入力信号（ＯＳ２
）が出力されるようにセットされる。

そして、ＡＦマイコン（ＡＦＰ）は信号（ＴＩＮＴＯ）
の確認を行ない、信号（ＴＩＮＴＯ）が「ｌ（」のとき
には第２ゾーンのＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積は既
に過剰であるから、再び積分クリアゲートパルス（Ｉ　
ＣＧ）をＣＣＤイメージセンサに供給して第２ゾーンの
ＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積を再び開始させる。逆
に、信号（ＴＩＮＴＯ）が「Ｌ」の場合には、第２ゾー
ンのＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積が第１ゾーンのＣ
ＣＤイメージセンサのＡＩ？マイコン（ＡＦＰ）への像
情報の取り込み中には完了していない、そこでＡＰマイ
コン（ＡＦＰ）は信号（ＴＩＮＴＣ）を再び「Ｈ」とし
て信号（ＴＩＮＴＯ）の反転を待つ、そして、この信号
（ＴＩＮＴＯ）が反転した場合、もしくは第１ゾーンの
ＣＣＤイメージセンサからの像情報の収り込みに要した
時間に信号（ＴＩＮＴＯ）の反転の待ち時間を加えた時
間が予め定められた最大電荷蓄積時間に達した場合には
、シフトパルス（ＳＨＯ）が発生させられて第２ゾーン
のＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積が終了する。以下同
様に、第３ゾーンのＣＣＤイメージセンサの電荷蓄積開
始、第２ゾーンの像情報の取り込み、第３ゾーンのＣＣ
Ｄイメージセンサの電荷蓄積状態の検出という順に全ゾ
ーンに対してＣＣＤイメージセンサの電荷ＭＴｆｔ及び
像情報の取り込みが行なわれる。

ここで、被写体が低輝度であるので長時間の電荷蓄積時
間が必要である場合には、 （！１情報の取り込み時間×（（全ゾーン数）−１）の
時間だけＣＣＤの駆動時間が短縮されるが、被写体が低
輝度ではなく長時間の電荷＠積時間が必要でない場合に
は、ＣＣＤの駆動時間は短縮されない。

しかし、第１會図（ｂ）の図示の回路構成においては、
シフトパルス（ＳＨＩ）のゲート（ＳＨＧ　　１）〜（
ＳＨＧ　　４）とレジスタ（Ｒｇｌ）〜（Ｒｇ４）との
間にバッファ部とシフトゲ−１・部とを増設することに
よって、被写体が高輝度のときにも電荷蓄積動作の完了
時に蓄積部からバッファ部への蓄積電荷の第１のシフト
動１ヤを行ない、前述の電荷蓄積状態検出時に積分完了
信号（ＴＩＮＴＯ）が既に発生していた場合にはバッフ
ァ部からレジスタ（Ｒｇ　１）〜（Ｒｇ４）へ電荷の第
２シフト動作を行なうように構成して、ＣＣＤの駆動時
間の短縮を可能とすることもできる。

また、第１÷［２（ａ）図示の回路構成でも、−ヒ述と
同様のバッファ部及びシフＩ・ゲート部を増設すること
によって電荷蓄積動作中の転送りロックφ１の停止とい
う煩雑な回路構成をより簡素化することができるととも
に、煩雑な回路構成によるノイズなどの不都合を低減さ
せることができる。

又、上記実施例はレンズが合焦状態に達したときにシャ
ッタのレリーズが許可されるいわゆるＡ　Ｆ　ｌｆｉ先
式のカメラであったが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、合焦状態か否かにかかわらずシャツタレリー
ズ操作に応じてシャッタがレリーズされるいわゆるレリ
ーズ優先式のカメラでもよい。

更にＡＦゾーンに対応した合焦検出感度域と露出制御用
の測光感度域とが必ずしも正確に一致する必要はなく、
例えば１つの測光感度域が１つの合焦検出感度域を含む
より広い範囲をカバーしていても良いし、撮影範囲の中
央をにらむ測光感度域以外の範囲では１つの測光感度域
が複数の合焦検出感度域をカバーするようにしても良い
、後者の場合、１つの測光感度域にカバーされる［＆の
合焦検出感度域のいずれが選択されても、その測光感度
域が選択されるように構成すればよい。更に、ＣＣＤイ
メージセンサの電荷蓄積状態をモニターするために各Ｃ
ＣＤイメージセンサに対してそれぞれ設けられたモニタ
一部の出力をそのまま測光信号として用い、選択された
合焦検出感度域に対応するＣＣＤイメージセンサの電荷
蓄積状態モニター用に設けられたモニタ一部の出力をそ
の合焦検出感度域に対応して選択された測光感度域の情
報として使用しても良い。

更に本実施例では、最も短い被写体距離を検出したＡＦ
ゾーンを最も優先してレンズの焦点調節を行なうように
構成されているが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば検出された最ら短い被写体距離と検出され
た最も長い被写体距離との中間にピントが合うように焦
点調節を行なうように構成しても良いし、検出された最
も長い被写本距離にピントが合うように焦点調節を行な
ってもよい、また、どのようなゾーンを優先して選択す
るかを切り換えられるように構成しても良い。

ここで、一般に撮影される写真の統計データに基　、づ
いて、一般の撮影に最も適したゾーンが選択されるよう
にゾーンの切り換えの要百をカメラ設計時に決定すれば
良い。

処−一」」 上述のように、本発明によれば、複数の焦点検出ゾーン
を有する自己走査型イメージセンサの出力に基づいて焦
点検出を行なう際に、各焦点検出ゾーンごとにイメージ
センサの対応受光部近傍にモニタ手段を配置し、各モニ
タ出力に応じて対応イメージセンサ受光部をそれぞれ制
御するようにしたので、各焦点検出ゾーンへの入射光輝
度がばらついても適切な焦点検出が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明によるイメージセン
サの構成例をそれぞれ示す説明図、第２図（ａ）乃至（
ｄ）は本発明の実施例の光学系の説明図、第３図は本発
明実施例の全体的回路を示すブロック図、第４図は第３
図の１ｉ１１１ｉｌＩマイコン動ｆヤを示すフローチャ
ー１・、第５図は第３図のＡＦマイコンの動作を示すフ
ローチャート、第６図乃至第９図は本発明実施例におけ
るデータ前処理ルーチン、前相関ルーチン、前相関ロー
コン判別ルーチシ、！ゾーンの優先順位付はルーチンの
動作を示すフローチャー１・、第１０図は本発明実施例
における本相関ルーチンの動作を示すフローチャート、
第１１図は第１０図の変形例を示すフローチャート、第
１２図は第１図（ａ）のＣＣＤの駆動回路の一例を示す
回路図、第１３図は第１２図の動作を示すタイミングチ
ャート図、第１４図は第５図のスフフッ４２フ選択ゾー
ンの積分駆動動作のタイミングチャート図、第１５図は
第１図（ｂ）のＣＯＤの駆動回路を示す回路図、第１６
図は第１５図の動作を示すタイミングチャートである。 ＣＣＤ：自己走査型イメージセンサ、ＭＰ、〜ＭＰ、：
モニタ手段、ＣＯＭ、、〜ＣＯＭ、、。 ＃１２７：制御手段、＃９６〜＃１０７．＃１１２：検
出手段。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第２図（Ｃ） δ 第２図（ｄ） 第４因 し二匹式−一） 第６図 第７図 揶７３図 す２ 昂／６図　−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の画素からなる焦点検出ゾーンを複数個有し
   撮影レンズを通過した光を受光する自己走査型イメージ
   センサと、各焦点検出ゾーンごとに前記イメージセンサ
   の受光部近傍に配置され各焦点検出ゾーンに入射する光
   量をモニタするモニタ手段と、該モニタ手段の各出力に
   応じて前記イメージセンサの対応する各焦点検出ゾーン
   における受光出力をそれぞれ制御する制御手段と、該制
   御手段により制御された受光出力に基づいて撮影レンズ
   による焦点調節状態を検出する検出手段とを備えた焦点
   検出装置。
2. （２）制御手段はモニタ出力に応じて対応する焦点検出
   ゾーンにおける電荷蓄積時間を制御する特許請求の範囲
   第（１）項に記載の焦点検出装置。
3. （３）制御手段はモニタ出力に応じて対応する焦点検出
   ゾーンにおけ受光出力の増幅率を制御する特許請求の範
   囲第（１）項に記載の焦点検出装置。