(57)【要約】【課題】ＡＦセンサを用いてスポット測光を行うカメラに於いて、スポット測光とＡＦ演算を効率良く共存させることのできるカメラの焦点検出装置を提供することである。【解決手段】マルチＡＦセンサ１４の焦点検出結果に基づいて、焦点演算部２６にて焦点検出領域内の焦点調節を行うための演算がなされる一方、スポット測光演算部２５によって焦点検出領域内の被写体輝度が測光されて演算される。測光動作を行う場合、マルチＡＦセンサ１４の遮光画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて、スポット測光演算部２５にて測光演算が行われる。測距動作を行う場合、上記遮光画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて、焦点演算部２６にて測距演算が行われ、測距不能と判断された場合に上記平均値画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて測距演算が行われる。【選択図】      図１
2006154240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定レベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲイン倍してセンサデータを出力するセンサデータ出力手段と、
上記センサデータ出力手段を含む焦点検出を行う焦点検出センサから成る焦点検出手段と、
上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の焦点調節を行う測距手段と、
上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の被写体輝度を測光する測光手段と、
上記センサデータ出力手段を遮光画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際にゲインをかけることなくセンサデータを出力するように制御する第１の制御手段と、
上記センサデータ出力手段を平均値画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定ゲイン倍行うようにしてセンサデータを出力するように制御する第２の制御手段と、
上記測光手段による測光動作を行う場合には、上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測光演算を行い、上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【請求項２】
上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して読出しゲインを高くして読出したセンサデータに基づいて測距演算を行い、更に測距不能と判断された場合には上記第２の制御を再度実行して読出しゲインを更に高くして読出したセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラの焦点検出装置。
【請求項３】
被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、を更に具備し、
上記輝度判定手段によって高輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行後に引き続いて上記第２の制御手段の実行を所定回数まで連続して行い、上記輝度判定手段によって低輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行と上記第２の制御手段の実行を交互に行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラの焦点検出装置。
【請求項４】
所定レベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲインの値で増幅してセンサデータを出力するセンサデータ出力手段と、
上記センサデータ出力手段を含む焦点検出を行う焦点検出センサから成る焦点検出手段と、
上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の焦点調節を行う測距手段と、
上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の被写体輝度を測光する測光手段と、
上記センサデータ出力手段を遮光画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際にゲインの値で増幅することなくセンサデータを出力するように制御する第１の制御手段と、
上記センサデータ出力手段を平均値画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲインの値で増幅してセンサデータを出力するように制御する第２の制御手段と、
上記測光手段による測光動作を行う場合には、上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測光演算を行い、上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行う演算手段と、
を具備することを特徴とするカメラの焦点検出装置。
【請求項５】
上記演算手段は、上記測距手段による測距動作を行う場合に、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して読出しゲインの値を高く増幅して読出したセンサデータに基づいて測距演算を行い、更に測距不能と判断された場合には上記第２の制御を再度実行して読出しゲインの値を更に高く増幅して読出したセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とする請求項４に記載のカメラの焦点検出装置。
【請求項６】
被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、を更に具備し、
上記第１の制御手段及び第２の制御手段は、上記輝度判定手段によって高輝度であると判定された場合に、上記第１の制御手段の実行後に引き続いて上記第２の制御手段の実行を所定回数まで連続して行い、上記輝度判定手段によって低輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行と上記第２の制御手段の実行を交互に行うことを特徴とする請求項４に記載のカメラの焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＦ（オートフォーカス）センサでスポット測光を行うカメラの焦点検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＡＦ（オートフォーカス）センサを利用して被写体輝度をスポット的に測光する技術は公知である。そして、例えば、ＡＦセンサでＡＥ（スポット測光）するカメラに於いて、積分時間が短いときには、センサデータをＡＦに使用した後に再積分してＡＥに使用し、積分時間が長いときには、そのセンサデータをＡＦとＡＥの同時に使用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＡＦセンサのゲインも考慮してスポット測光する技術についても知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３８５１７２号公報
【特許文献２】特開平５−２８９１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、積分時間が長い（暗い）場合には、センサ出力に読出しゲインの値分増幅しないとＡＦ検出はし難い。その一方、センサ出力に上記ゲインの値分増幅すると、ＡＥの演算に支障をきたす。したがって、暗い場合には、同じセンサデータをＡＦとＡＥの両方には使い難いものであった。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載の技術に於いては、ゲインも考慮して測光演算するのは誤差が大きいものとなっている。更に、ＡＦにとってはＡＶクランプ（平均値画素基準）で読出しゲインの値を増幅しないと効果がなく、一方、ＡＥにとってはＡＶクランプでのセンサデータでは測光演算困難である。すなわち、同じセンサデータを、ＡＦとＡＥの両方に使用できる被写体条件には限りがあるものであった。
【０００６】
ところで、ＡＦセンサ出力をスポット測光演算に用いる場合には、ＡＦセンサの制御は遮光画素基準（ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｌａｃｋ）クランプ）及び読出しゲインの値の１倍の増幅でないと測光演算することができない。何故ならば、測光に用いる場合には暗いほど出力が小さく、また、明るいほど出力が大きくなることが必要である。電荷蓄積時間（積分時間）が一定ならば、センサ出力と輝度が比例することが必要である。したがって、基準はＯＢクランプでなくてはならない。また、出力レベルがそのまま演算に使用されるので、読出しゲインも１倍でなくてはならない。
【０００７】
一方、ＡＦセンサ出力を測距演算に用いる場合には、ＡＦセンサの制御には自由度がある。ＡＦではセンサ出力レベルはさほど重要ではなく、被写体像のコントラストが重要である。そして、測距不能の場合には、センサ出力を読出しゲインの値で増幅して読出すことによって被写体像のコントラストを大きくするようにしている。しかしながら、ＯＢクランプで読出しゲインの値で増幅していってもＤＣレベルも増幅されるので飽和してしまい、被写体像のコントラストを大きくすることはできない。
【０００８】
そこで、測距不能の場合に読出しゲインを掛けて読出す際には、ＡＶクランプ（平均画素基準）にして、且つ読出しゲインの値で増幅する必要がある。
【０００９】
つまり、スポット測光時にはＯＢクランプに読出しゲインの値の１倍増幅するのが基本であり、ＡＦ不能時にはＡＶクランプに読出しゲインの値で増幅することが基本となる。
【００１０】
したがって本発明の目的は、ＡＦセンサを用いてスポット測光を行うカメラに於いて、スポット測光とＡＦ演算を効率良く共存させることのできるカメラの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】
【００１１】
すなわち請求項１に記載の発明は、所定レベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲイン倍してセンサデータを出力するセンサデータ出力手段と、上記センサデータ出力手段を含む焦点検出を行う焦点検出センサから成る焦点検出手段と、上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の焦点調節を行う測距手段と、上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の被写体輝度を測光する測光手段と、上記センサデータ出力手段を遮光画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際にゲインをかけることなくセンサデータを出力するように制御する第１の制御手段と、上記センサデータ出力手段を平均値画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定ゲイン倍行うようにしてセンサデータを出力するように制御する第２の制御手段と、上記測光手段による測光動作を行う場合には、上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測光演算を行い、上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して読出しゲインを高くして読出したセンサデータに基づいて測距演算を行い、更に測距不能と判断された場合には上記第２の制御を再度実行して読出しゲインを更に高くして読出したセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、を更に具備し、上記輝度判定手段によって高輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行後に引き続いて上記第２の制御手段の実行を所定回数まで連続して行い、上記輝度判定手段によって低輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行と上記第２の制御手段の実行を交互に行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、所定レベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲインの値で増幅してセンサデータを出力するセンサデータ出力手段と、上記センサデータ出力手段を含む焦点検出を行う焦点検出センサから成る焦点検出手段と、上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の焦点調節を行う測距手段と、上記焦点検出手段の検出結果に基づいて、焦点検出領域内の被写体輝度を測光する測光手段と、上記センサデータ出力手段を遮光画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際にゲインの値で増幅することなくセンサデータを出力するように制御する第１の制御手段と、上記センサデータ出力手段を平均値画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータを読出し、且つ読出す際に設定したゲインの値で増幅してセンサデータを出力するように制御する第２の制御手段と、上記測光手段による測光動作を行う場合には、上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測光演算を行い、上記測距手段による測距動作を行う場合には、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行う演算手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記演算手段は、上記測距手段による測距動作を行う場合に、先ず上記第１の制御を実行して得たセンサデータに基づいて測距演算を行った結果、測距不能と判断された場合には上記第２の制御を実行して読出しゲインの値を高く増幅して読出したセンサデータに基づいて測距演算を行い、更に測距不能と判断された場合には上記第２の制御を再度実行して読出しゲインの値を更に高く増幅して読出したセンサデータに基づいて測距演算を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、被写体の輝度を判定する輝度判定手段と、を更に具備し、上記第１の制御手段及び第２の制御手段は、上記輝度判定手段によって高輝度であると判定された場合に、上記第１の制御手段の実行後に引き続いて上記第２の制御手段の実行を所定回数まで連続して行い、上記輝度判定手段によって低輝度であると判定された場合には、上記第１の制御手段の実行と上記第２の制御手段の実行を交互に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＡＦセンサを用いてスポット測光するカメラに於いて、スポット測光とＡＦ演算を効率良く共存させることのできるカメラの焦点検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のカメラの焦点検出装置が適用された一眼レフレックスカメラ（以下、一眼レフカメラと略記する）の概念を示したブロック構成図である。
【００２０】
図１に於いて、図示されない被写体からの光束の一部は、メインミラー１１を透過して該メインミラー１１の後方に取り付けられたサブミラー１２によって下方に反射される。そして、サブミラー１２で反射された光束は、ＡＦ光学系１３内の自動焦点調整（ＡＦ）を行うためのマルチＡＦセンサ１４へ導かれる。このマルチＡＦセンサ１４は、焦点検出手段と共に、測光手段としても機能するものである。一方、メインミラー１１の表面で反射された光束は、フォーカシングスクリーン１６、ペンタプリズム１７を介して接眼レンズ１８に至る。
【００２１】
上記メインミラー１１は、被写体の観察時には図示される位置（ダウン位置）に配置されているが、撮影時には図示されない所定の退避位置（アップ位置）へ移動可能とされている。その結果、撮影時には、被写体光束はシャッタ２０を介して撮像素子１９に導かれるようになっている。
【００２２】
また、上記マルチＡＦセンサ１４は、第１の制御手段であるＡＦセンサ制御部２３によって、その動作が制御される。シーケンス制御部２４は、上記マルチＡＦセンサ１４のセンサデータ出力を、平均値画素相当のレベルの出力を基準にして読出し、且つ読出す際に設定ゲイン倍行うようにしてセンサデータを出力するように制御するものである。
【００２３】
このシーケンス制御部２４は、第２の制御手段及び演算手段を構成するもので、該シーケンス制御部２４からは、スポット測光演算部２５及び焦点演算部２６に上記センサデータが出力される。また、上記スポット測光演算部２５及び焦点演算部２６は、演算手段を構成している。更に、上記スポット測光演算部２５は、輝度判定手段の機能も有している。
【００２４】
そして、このような構成の一眼レフカメラに於いて、図示されない被写体の観察時には、メインミラー１１が図示された位置に配置されている。そして、メインミラー１１で反射された光束が、フォーカシングスクリーン１６、ペンタプリズム１７及び接眼レンズ１８を介してユーザの目（図示せず）に至る。それと共に、メインミラー１１を透過してサブミラー１２で反射された光束から、ＡＦ光学系１３内のマルチＡＦセンサ１４によって、焦点が検出される。
【００２５】
そして、上記マルチＡＦセンサ１４の検出結果に基づいて、焦点演算部２６にて焦点検出領域内の焦点調節を行うための演算がなされる。一方、上記マルチＡＦセンサ１４の検出結果に基づいて、スポット測光演算部２５によって、焦点検出領域内の被写体輝度が測光されて演算される。
【００２６】
マルチＡＦセンサ１４の遮光画素相当のレベルの出力を基準にしてセンサデータが、ＡＦセンサ制御部２３によって読出されると共に、読出される際にゲインがかけられることなく出力されることもあれば、上記センサデータが平均値画素相当のレベルの出力を基準にして読出され、且つ読出される際に設定ゲイン倍掛けられてセンサデータが出力されることもある。
【００２７】
測光動作を行う場合には、上記遮光画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて、スポット測光演算部２５にて測光演算が行われる。一方、測距動作を行う場合には、上記遮光画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて、焦点演算部２６にて測距演算が行われた結果、測距不能と判断された場合に上記平均値画素相当のレベルの出力を基準にして得たセンサデータに基づいて測距演算が行われる。
【００２８】
撮影時には、メインミラー１１は図示されない退避位置に移動され、図示されない被写体からの光束は、シャッタ２０が開いた状態で撮像素子１９に導かれて結像するようになっている。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施形態による一眼レフカメラの光学系の構成を詳細に示した図である。
【００３０】
この光学系は、先ず、大別して、５つのレンズ群３１ａ〜３１ｅと撮影絞り３２とから成る撮影レンズ３０と、撮影時に撮影光路より退避可能なメインミラー１１と、撮影する画面等を確認するためのファインダ光学系４５と、ＡＦ光学系１３と、ＣＣＤ（撮像素子）１９の前面に配置されたシャッタ５２とで構成されている。
【００３１】
上記撮影レンズ３０は、第１レンズ群３１ａ及び第２レンズ群３１ｂに於いてフォーカシング作用を行い、第３レンズ群３１ｃ及び第４レンズ群３１ｄに於いてズーム作用を行う。また、第５レンズ群３１ｅは、固定されているレンズである。
【００３２】
このような構成の撮影レンズ３０でズーミングする場合には、第３レンズ群３１ｃ及び第４レンズ群３１ｄが駆動されると同時に、第１レンズ群３１ａ及び第２レンズ群３１ｂが、図示されないカム構造により駆動されて、ズーミング動作が行われながら、ピントずれが防止される。
【００３３】
また、本実施形態では、ＴＴＬ位相差方式により焦点検出が行われるので、上記ＡＦ光学系１３は、視野絞り３５と、赤外カットフィルタ３６と、コンデンサレンズ３７と、ミラー３８と、再結像絞り３９と、再結像レンズ４０及びＡＦＩＣ（マルチＡＦセンサ）１４とで構成されている。
【００３４】
上記視野絞り３５は、撮影画面中からＡＦ検出する視野を決定し、再結像レンズ４０によって分割される２つの光像が干渉しないようにする。赤外カットフィルタ３６は、ＡＦ検出に不要な赤外光を除去し、当該赤外光による収差ずれを防ぐ。
【００３５】
上記コンデンサレンズ３７は、再結像レンズ４０と共にフィルム等価面近傍に結像した被写体光像をＡＦＩＣ１４に再結像させるものである。コンデンサレンズ３７を通過した２つの光束は、ＡＦＩＣ１４上の２つの光電変換素子列に再結像される。
【００３６】
上記再結像絞り３９は、光軸に対称で且つ対を成しているもので、再結像レンズ４０の前に配置されている。また、上記再結像レンズ４０は、撮影レンズ３０による被写体光像の結像面、すなわち、ＣＣＤ等価面の近傍に設置される。
【００３７】
上記ファインダ光学系４５は、詳細には、フォーカシングスクリーン１６と、コンデンサレンズ４６と、ペンタプリズム１７と、モールドダハミラー４７と、接眼レンズ１８及び測光手段である測光センサ（ＡＥセンサ）４８とで構成されている。
【００３８】
上記メインミラー１１はハーフミラー構造になっており、その下側にはサブミラー１２が取り付けられている。ＣＣＤ露光時には、図中の波線で示される位置（図中矢印Ｇ１方向に相当）へ退避する。
【００３９】
このように構成された一眼レフカメラで撮影を行う場合、被写体光線Ａは、先ず撮影レンズ３０を経て、メインミラー１１に入射される。上記メインミラー１１では、その入射光量の２／３がファインダ光学系４５側に反射され、入射光量の残りの１／３はメインミラー１１を透過してサブミラー１２で反射され、ＡＦ光学系１３へ導かれる。
【００４０】
また、ＡＦ光学系１３に於いては、上記被写体光線Ａは、上記視野絞り３５、赤外カットフィルタ３６で不要な赤外光が除去され、コンデンサレンズ３７を通過した後、ミラー３８で反射される。そして、再結像絞り３９、再結像レンズ４０を経て、ＣＣＤ等価面近傍に結像された被写体光像が、ＡＦＩＣ１４に再結像される。
【００４１】
また、上記ファインダ光学系４５に於いては、上記撮影レンズ３０を通過した被写体光像がフォーカシングスクリーン１６に結像される。この結像された像が、コンデンサレンズ４６、接眼レンズ１８を介して、撮影者が撮影画面を観察できるように導かれる。そして、撮影時には、上記メインミラー１１とサブミラー１２が図示矢印Ｇ１方向に退避して、撮影レンズ３０を通過した複写体光像が、シャッタ５２の開口によりＣＣＤ１９に露光される。
【００４２】
図３は、本発明のカメラの焦点検出装置が適用された一眼レフカメラの制御系の構成を示した図である。尚、図３に示される構成部位は、この発明の要旨となる部分のみを示している。
【００４３】
図３に於いて、本実施形態に於ける制御系は、演算処理装置（ＣＰＵ）５５と、インターフェイスＩＣ５６と、ＡＦユニット５７と、複数のスイッチから成るスイッチ（ＳＷ）群５８と、ＥＥＰＲＯＭ５９の各ユニットで構成されている。
【００４４】
上記ＣＰＵ５５は、通信ラインを介して、インターフェイスＩＣ５６、ＡＦユニット５７、スイッチ群５８及びＥＥＰＲＯＭ５９の各構成部位とデータの送受信を行い、カメラのシステム全体の制御に係わる各種の演算を行う。以下、それぞれの構成部位について説明する。
【００４５】
上記インターフェイスＩＣ５６は、デジタル回路とアナログ回路が混在されたＢｉ−ＣＭＯＳＩＣであって、図示されないモータやマグネットの駆動、測光、バッテリチェック、ＬＥＤ等の点灯回路、フォトインタラプタの波形整形回路等のアナログ処理部とスイッチの入カシリアル通信データ変換等のデジタル処理部で構成されている。
【００４６】
そして、上記ＡＦユニット５７は、上記コンデンサレンズ３７、再結像レンズ４０、ＡＦＩＣ１４等で構成されている。ＡＦＩＣ１４内には２つの光電変換素子列（フォトセンサアレイ）６２が設けられており、上述したように、被写体光像の一部がフォトセンサアレイ６２上に再結像される。
【００４７】
尚、図３に示されるＡＦユニット５７は、一点のＡＦエリアの構成のみが示されているが、本実施の形態ではマルチＡＦが採用されているため、こうした構成を測距エリアの数だけ有している。
【００４８】
上記スイッチ群５８は、２段階に構成されたレリーズスイッチの半押しである第１のストローク（１Ｒ）でオンされるファーストレリーズスイッチ６３と、上記レリーズスイッチの全押しの第２のストローク（２Ｒ）でオンされるセカンドレリーズスイッチ６４と、スポット測光モードのオン、オフを設定するためのスポット測光スイッチ６５等を有して構成されている。
【００４９】
上記ファーストレリーズスイッチ６３がオンされて、カメラのＡＦとレンズ駆動等の動作が行われる。そして、セカンドレリーズスイッチ６４がオンされて、露光に至るようになっている。
【００５０】
上記ＥＥＰＲＯＭ５９は、カメラの動作に関係する種々のデータが格納されているもので、後述するがスポット測光の補正量のデータも、この記憶素子に格納されている。
【００５１】
図４は、上述したＡＦＩＣ１４の詳細な構成を示した図である。
【００５２】
以下、このＡＦＩＣ１４の詳細な構成について説明する。尚、ここでも一点のＡＦエリアのみの構成について説明する。
【００５３】
図４に於いて、左右のフォトセンサアレイ６２Ｌ及び６２Ｒへの入射光に応じて生じる電荷は、増幅回路７０の内部の蓄積コンデンサに、各フォトセンサ（画素）毎に蓄積されて増幅される。上記フォトセンサアレイ６２Ｌ及び６２Ｒの近傍には、それぞれ１つのフォトセンサから成るモニタ用画素７１Ｌ及び７１Ｒが配置されている。
【００５４】
このモニタ用画素７１Ｌ及び７１Ｒは、それぞれフォトセンサアレイ６２Ｌ及び６２Ｒの近傍に存在するので、フォトセンサアレイ６２Ｌ及び６２Ｒが出力する平均的な光電流とほぼ等しい光電流を出力し、モニタ出力回路７３に入力される。そして、モニタ出力回路７３によって変換された信号は、端子ＭＤＡＴＡよりＣＰＵ５５内部のＡ／Ｄコンバータ（図示せず）に出力される。このＭＤＡＴＡに出力される信号は、蓄積コンデンサに蓄積される電荷の蓄積（積分）レベルを示す信号となる。
【００５５】
一方、増幅回路７０によって増幅された各画素信号は、シフトレジスタ７２により、ＣＰＵ５５から出力される端子ＣＬＫのクロック信号に同期して、端子ＳＤＡＴＡより順次出力される。この出力は、ＣＰＵ５５内部のＡ／Ｄコンバータ（図示せず）に入力される。
【００５６】
制御回路７５は、ＣＰＵ５５からの制御信号ＲＥＳＥＴ、ＥＮＤ、ＣＬＫを入力して、ＡＦＩＣ１４内の各ブロックの動作を制御する。増幅回路７０には、インターフェイスＩＣ５６より基準電圧Ｖref が入力され、増幅回路７０内部の基準電位となっている。
【００５７】
温度出力回路７４は、図示されないサーミスタから構成されるもので、ＡＦＩＣ１４の温度データをアナログ信号として、端子ＴＤＡＴＡよりＣＰＵ５５へ出力する。ＣＰＵ５５は、その内部のＡ／Ｄコンバータ内でＡ／Ｄ変換して、ＡＦＩＣ１４の温度データを得る。
【００５８】
図５は、図４に示された各端子へ入出力する信号の状態を示したタイミングチャートである。但し、ここでは、一点のＡＦエリアの構成のみが示される。
【００５９】
上記ＣＰＵ５５より、Ｌ（ロー）レベルのＲＥＳＥＴ（リセット）信号が出力されると、ＡＦＩＣ１４内部のブロックは初期化され、Ｈ（ハイ）レベルのＲＥＳＥＴ信号に同期して、蓄積動作（積分）が開始する。
【００６０】
上述したように、蓄積レベルを示す信号が端子ＭＤＡＴＡに出力される。ここで、図中ａ、ｂは、入射光量の大小を示しており、相対的にａが入射光量大、ｂが入射光量小を示している。
【００６１】
上記ＣＰＵ５５では、蓄積開始後にＭＤＡＴＡ信号をＡ／ＤコンバータによりＡ／Ｄ変換して蓄積レベルをモニタする。そして、図示されるように、ＭＤＡＴＡ信号の値が小さくなる程、各画素の電荷蓄積量が増していくことになる。
【００６２】
更に、適正な蓄積量となった時に、ＣＰＵ５５はＥＮＤ信号を、ＨレベルからＬレベルに変更し、蓄積動作を停止させる。上記ＣＰＵ５５は、この蓄積している時間、すなわちＲＥＳＥＴ信号が、ＬレベルからＨレベルとなって、ＥＮＤ信号がＨレベルからＬレベルとなるまでの時間を内部のカウンタでカウントして、積分時間として記憶する。
【００６３】
次に、上記ＣＰＵ５５は、端子ＣＬＫに画素信号を読出すためのクロックを出力する。画素信号は、上記端子ＣＬＫのクロックに同期して、順次端子ＳＤＡＴＡに出力される。ＣＰＵ５５では、このＳＤＡＴＡ信号がＡ／Ｄ変換されて、内部の所定の記憶領域に画素データとして記憶される。
【００６４】
また、ＡＦＩＣ１４はマルチＡＦであるので、図５に示された積分動作が各エリアで並行して行われ、全エリアの積分動作が終了すると、画素データは順に読出される。
【００６５】
図６は、ファインダ内の焦点検出センサの配置とスポット測光領域の例を示した図である。
【００６６】
本実施の形態では、画面枠８０内に、複数のラインセンサとスポット測光領域が、図示形状に配置されている。
【００６７】
図６に示されるように、中央部のラインセンサは、縦横に交差して十字形状の配置を取る中央横ラインセンサ８２と、中央縦ラインセンサ８３で構成される。また、周辺部は、左右に縦ラインセンサが配置されており、右縦ラインセンサ８４と左縦ラインセンサ８５で構成されている。すなわち、本実施形態に於けるラインセンサは、中央、右、左の３点マルチＡＦの構成であり、中央部のみ２点で構成されているので、ラインセンサ数でいえば４点マルチＡＦの構成である。
【００６８】
また、ファインダ内のフォーカシングスクリーン１６には、スポット測光領域を表すサークル８１が描かれており、横ラインセンサ８２と縦ラインセンサ８３で構成される領域が含まれている。横ラインセンサ８２若しくは縦ラインセンサ８３の出力が演算されることによって、ほぼサークル８１内に存在する被写体の輝度がスポット測光される。
【００６９】
ここで、図７及び図８を参照して、スポット測光に適するセンサデータの出力と、ＡＦに適するセンサデータの出力について説明する。
【００７０】
図７はスポット測光に適するセンサデータの出力を示したもので、（ａ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を１倍に増幅した例を示した図、（ｂ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を２倍に増幅した例を示した図、（ｃ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を４倍に増幅した例を示した図である。
【００７１】
図７（ａ）は、所定のスポット測光範囲にＡＦセンサの出力を得て、このセンサ出力に遮光画素基準レベル（ＯＢレベル）を基準として、同図にｃで示されるように、１倍に増幅したものである。この例では、背景が白色であって、その中央部に背景とは異なる黒色等の被写体が存在するようなチャートを見た場合のスポット測光範囲が示されている。この場合、センサ出力の差が大きい部分がコントラストの大きい部分であり、この値が大きいほどＡＦに有利なものとなる。
【００７２】
図７（ｂ）は、図７（ａ）と同様にして得られたＡＦセンサの出力に、ＯＢレベルを基準として２倍に増幅された値が示されている。この場合、センサ出力自体はほぼ飽和レベルに達しており、ＡＦに使用されるコントラストは（ａ）に比べて小さくなっている。
【００７３】
更に、（ｃ）は、図７（ａ）と同様にして得られたＡＦセンサの出力に、ＯＢレベルを基準として４倍に増幅された値が示されている。この場合、センサ出力全体が飽和レベルに達しており、ＡＦに使用されるコントラストも飽和レベルに達している。すなわち、センサ出力のコントラストが無くなってしまっているので、ＡＦには適していないことがわかる。
【００７４】
また、図７（ｂ）のセンサデータの場合も（ａ）のセンサデータに比べてコントラストが小さくなっているので、ＡＦには不利である。したがって、ＯＢクランプの読出しゲイン倍の増幅はＡＦには適していない。また、スポット測光の場合は、スポット測光範囲の出力の総和から求められるので、センサ出力にゲインの１倍したものだけが適していることになる。
【００７５】
これに対し、図８はスポット測光に適するセンサデータの出力を示したもので、（ａ）はセンサの平均値出力から読出しゲインの値を１倍に増幅した例を示した図、（ｂ）は同平均値出力から読出しゲインの値を２倍に増幅した例を示した図、（ｃ）は同平均値出力から読出しゲインの値を４倍に増幅した例を示した図である。
【００７６】
図８（ａ）は、図７（ａ）と同様に、所定のスポット測光範囲にＡＦセンサの出力を得たものに、このセンサ出力に該センサの平均値出力レベル（ＡＶレベル）を基準として、同図にｄで示されるように、１倍に増幅したものである。尚、このセンサ出力は、図７と同様に、背景が白色であって、その中央部に背景とは異なる黒色等の被写体が存在するようなチャートを見た場合の例である。
【００７７】
図８（ｂ）は、図８（ａ）と同様にして得られたＡＦセンサの出力に、ＡＶレベルを基準として２倍に増幅された値が示されている。この場合、コントラストのある部分以外のセンサ出力は、ＡＶレベルを基準として図８（ａ）の２倍の値となっており、ＡＦに使用されるコントラストも２倍の大きさになっている。
【００７８】
更に、（ｃ）は、図８（ａ）と同様にして得られたＡＦセンサの出力に、ＡＶレベルを基準として４倍に増幅された値が示されている。この場合、上記コントラスト以外の部分は飽和レベルに達しているが、ＡＦに使用されるコントラストは図８（ａ）の４倍の大きさになっている。すなわち、センサ出力のコントラストは元の４倍という極めて大きな値となり、ＡＦに好適であることがわかる。
【００７９】
次に、図９のタイミングチャートと、図１０のフローチャート及び図１１のフローチャートを参照して、本実施形態に於ける一眼レフカメラの動作について説明する。尚、図１０のフローチャートの動作は、例えば２５０ｍｓ毎に１回実行されるファーストレリーズスイッチ６３がオフ状態でのＡＥのシーケンスであり、図１１のフローチャートの動作は、非スポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオフ状態でのＡＦ／スポット測光のシーケンスである。
【００８０】
先ず、図１０のフローチャートのステップＳ１に於いて、ファインダ内の測光センサ（ＡＥセンサ）４８のデータが読出される。尚、図９に於いて、Ｆ内測光とはファィンダ内ＡＥセンサ４８による測光のことを表している。次いで、ステップＳ２にて、上記ステップＳ１で読出されたデータに基づいて、ＡＥセンサ４８による測光演算が行われる。これらのＡＥセンサ４８による測光は、例えば２５０ｍｓ間隔で繰り返し行われている。
【００８１】
一方、ＡＦについては、ＡＥセンサ４８の測光の後に、非同期的に実行される。すなわち、図１１のフローチャートのステップＳ１１にて、ＯＢクランプ及び読出しゲインの１倍の値が設定される。次いで、ステップＳ１２にて、マルチＡＦセンサ（ＡＦＩＣ）１４の積分動作が行われると、ステップＳ１３にてマルチＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１４にてＡＦの演算が行われ、ステップＳ１５では、サブルーチン“スポット測光”の演算が行われる。このステップＳ１５のサブルーチン“スポット測光”の詳細な動作は後述する。
【００８２】
ここで、先ず１回目のＡＦセンサの積分は、上述したＯＢクランプの読出しゲインの値が１倍に増幅される。すなわち、図７（ａ）に示されるようなスポット測光を重視したものとなる。そして、スポット測光の演算はＡＥセンサ側（スポット測光演算部２５側）で行われる。
【００８３】
次に、ステップＳ１６に於いて、積分時間（図５参照）が所定時間（例えば１０ｍｓ）と比較される。ここで、積分時間が所定時間より長い、すなわち被写体が暗い（低輝度である）場合はステップＳ３５へ移行する。一方、上記積分値が所定時間以下である場合は、高輝度であるとしてステップＳ１７へ移行する。
【００８４】
上記ステップＳ１６にて高輝度であると判定された場合は、図９（ａ）に示されるような高輝度時のＡＦ／スポット測光モードのタイミングチャートに従って処理動作が行われる。
【００８５】
ステップＳ１７では、上述したステップＳ１１〜Ｓ１４の処理動作によりＡＦが可能であるか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ３４へ移行する。一方、ステップＳ１７にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１８へ移行してＡＦセンサ１４による２回目の積分が開始される。つまり、この２回目以降の積分はＡＦ専用の積分であり、それ以前の積分の結果、まだＡＦが不十分であるとされた場合にのみ行われる。例えば、１回目の積分でＡＦが可能と判断されたならば、ＡＶクランプでの積分は行う必要がない。
【００８６】
上記ステップＳ１７にて、ＡＦが可能ではないと判定された場合は、ステップＳ１８に移行して、２回目以降の積分を行うために、ＡＦ可能フラグがクリアされる。次いで、ステップＳ１９にて、ＡＶクランプの読出しゲインの値が２倍に設定される。そして、ステップＳ２０にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ２１にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ２２にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ２３に於いて、２回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【００８７】
ここで、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ３４へ移行する。一方、ステップＳ２３にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ２４へ移行してＡＦセンサ１４による３回目の積分が開始される。このステップＳ２４では、３回目の積分を行うために、ＡＶクランプの読出しゲインの値が４倍に設定される。そして、ステップＳ２５にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ２６にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ２７にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ２８に於いて、３回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【００８８】
その結果、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ３４へ移行する。一方、ステップＳ２８にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ２９へ移行してＡＦセンサ１４による４回目の積分が開始される。
【００８９】
ステップＳ２９では、ＡＶクランプの読出しゲインの値が８倍に設定される。次いで、ステップＳ３０にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ３１にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ３２にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ３３に於いて、４回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【００９０】
ここで、ＡＦが可能となったならばステップＳ３４へ移行する。そして、ステップＳ３４では、ＡＦ可能フラグがセットされてＡＦセンサの積分が終了する。その後、上記ステップＳ１１へ移行する。
【００９１】
一方、上記ステップＳ３３にてＡＦが可能ではないと判定された場合は、８倍に増幅された値でもＡＦが不十分であるので、ＡＦが不可能であるとされてＡＦ可能フラグがセットされずに上記ステップＳ１１へ移行して、以降の処理動作が繰り返される。
【００９２】
これに対し、上記ステップＳ１６にて低輝度であると判定された場合は、図９（ｂ）に示されるような低輝度時のＡＦ／スポット測光モードのタイミングチャートに従って処理動作が行われる。
【００９３】
ステップＳ３５では、上述したステップＳ１１〜Ｓ１４の処理動作によりＡＦが可能であるか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば上記ステップＳ３４へ移行する。一方、ステップＳ３５にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ３６へ移行してＡＦ可能フラグがクリアされる。
【００９４】
次いで、ステップＳ３７にて、ＡＶクランプの読出しゲインの値が、前回のＡＶクランプ時より１段階上の値に設定される。つまり、前回のゲインが１倍であれば２倍、前回のゲインが２倍であれば今回は４倍、というように設定される。そして、ステップＳ３８にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、続くステップＳ３９にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。そして、ステップＳ４０にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ４１に於いて、ＡＦが可能になったか否かが判定される。
【００９５】
ここで、ＡＦが可能になったならば上記ステップＳ３４へ移行するが、ＡＦが不十分であるとされた場合には、上記ステップＳ１１へ移行して、以降の処理動作が繰り返される。
【００９６】
すなわち、高輝度の場合は、１回目の積分がＯＢクランプが読出しゲインの値で増幅された後、ＡＶクランプが２倍、４倍、８倍の３回まで連続して読出しゲインの値で増幅されてＡＦの可否が判断される。一方、低輝度の場合は、ＯＢクランプが読出しゲインの値で増幅された後、ＡＶクランプが読出しゲインの値で増幅される。そして、ＡＶクランプの読出しゲインの値が１段ずつ上げられて、必ずＯＢクランプ積分とＡＶクランプ積分が交互に繰り返されるようになっている。
【００９７】
尚、上述したステップＳ１７、Ｓ２３、Ｓ２８、Ｓ３３及びＳ３５に於けるＡＦ可能か否かの判定は、公知の信頼性判断に基づいて行われるもので、例えばローコントラストであるか否かの判断に基づいてＡＦ可能か否かが判定されている。
【００９８】
また、図１１に示されたシーケンスの例ではＡＶクランプの積分は読出しゲインの８倍までとして説明したが、これに限られるものではない。
【００９９】
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１のフローチャートに於けるステップＳ１５のサブルーチン“スポット測光演算”の詳細な動作について説明する。
【０１００】
本サブルーチンに入ると、先ず、ステップＳ５１にて、中央横ラインセンサ８２のセンサデータが取得される。そして、ステップＳ５２にて、中央横ラインセンサ８２の積分時間（Ｔ）のデータが取得される。
【０１０１】
ステップＳ５３では、センサデータの和ΣＤが演算される。そして、ステップＳ５４にて、底を２として上記和ΣＤの対数が演算される。更に、ステップＳ５５では、上記積分時間Ｔについての対数が演算される。
【０１０２】
そして、ステップＳ５６に於いて、中央横ラインセンサ８２に対する輝度値ＢＶ１が、下記（１）式により求められる。  
ＢＶ１＝係数×（補正値＋（ｌｏｇΣＤ−ｌｏｇＴ））              …（１）  
但し、上記係数、補正値は、カメラの製造上の値であり、予め定められてＥＥＰＲＯＭ５９に記憶されている。
【０１０３】
ステップＳ５７では、上述したステップＳ５１の中央横ラインセンサ８２の場合と同様にして、中央縦ラインセンサ８３のセンサデータが取得される。そして、ステップＳ５８にて、中央縦ラインセンサ８３の積分時間（Ｔ）のデータが取得される。
【０１０４】
ステップＳ５９では、センサデータの和ΣＤが演算される。そして、ステップＳ６０にて、底を２として上記和ΣＤの対数が演算される。更に、ステップＳ６１では、上記積分時間Ｔについての対数が演算される。
【０１０５】
次いで、ステップＳ６２に於いて、中央縦ラインセンサ８３に対する輝度値ＢＶ２が、下記（２）式により求められる。  
ＢＶ２＝係数×（補正値＋（ｌｏｇΣＤ−ｌｏｇＴ））              …（２）  
但し、上記係数、補正値は、カメラの製造上の値であり、予め定められてＥＥＰＲＯＭ５９に記憶されている。
【０１０６】
そして、ステップＳ６３に於いて、上記ステップＳ５６及びステップＳ６２で得られた輝度値ＢＶ１及びＢＶ２から、下記（３）式の如くスポット測光輝度値ＢＶが求められる。  
ＢＶ＝（ＢＶ１＋ＢＶ２）／２                                    …（３）  
こうして、スポット測光による輝度値ＢＶが求められると、本ルーチンを抜ける。
【０１０７】
尚、図１０及び図１１のＡＥ及びＡＦのシーケンスは、ファーストレリーズスイッチ６３がオンされて割り込み処理が行われるか、カメラの動作がオフにされるまで続行される。
【０１０８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１０９】
上述した第１の実施形態では、ファーストレリーズスイッチ６３が常時オフ状態での非スポット測光モード時の動作について説明したが、この第２の実施形態ではファーストレリーズスイッチ６３の常時オフ状態でのスポット測光モード時の動作について説明する。
【０１１０】
尚、以下に述べる実施形態に於いては、一眼レフカメラの構成及び基本的な動作については、図１乃至図１２に示される第１の実施形態のカメラの構成及び動作と同じであるので、これらの構成及び動作については、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略するものとし、異なる動作の説明についてのみ説明する。
【０１１１】
図１３は本発明の第２の実施形態に於けるスポット測光モード時の動作を説明するタイミングチャート、図１４は第２の実施形態に於ける一眼レフカメラのファーストレリーズスイッチ６３の常時オフ状態でのスポット測光モード時の動作について説明するフローチャートである。
【０１１２】
先ず、図１４のフローチャートのステップＳ７１にて、ＯＢクランプ及び読出しゲインの１倍の値が設定される。次いで、ステップＳ７２にて、マルチＡＦセンサ（ＡＦＩＣ）１４の積分動作が行われると、ステップＳ７３にてマルチＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ７４にてＡＦの演算が行われ、ステップＳ７５ではスポット測光の演算が行われる。
【０１１３】
ここで、先ず１回目のＡＦセンサの積分は、上述したＯＢクランプの読出しゲインの値が１倍に増幅される。すなわち、図７（ａ）に示されるようなスポット測光を重視したものとなる。そして、スポット測光の演算はＡＥセンサ側（スポット測光演算部２５側）で行われる。
【０１１４】
次に、ステップＳ７６に於いて、積分時間（図５参照）が所定時間（例えば１０ｍｓ）と比較される。ここで、積分時間が所定時間より長い、すなわち被写体が暗い（低輝度である）場合は、後述するステップＳ８３へ移行する。一方、上記積分値が所定時間以下である場合は、高輝度であるとしてステップＳ７７へ移行する。
【０１１５】
上記ステップＳ１６にて高輝度であると判定された場合は、図１３（ａ）に示されるような高輝度時のＡＦ／スポット測光モードのタイミングチャートに従って処理動作が行われる。
【０１１６】
ステップＳ７７では、上述したステップＳ７１〜Ｓ７４の処理動作によりＡＦが可能であるか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ８４へ移行する。一方、ステップＳ７７にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ７８へ移行してＡＦ可能フラグがクリアされる。
【０１１７】
次いで、ステップＳ７９にて、ＡＶクランプの読出しゲインの値が、前回のＡＶクランプ時より１段階上の値に設定される。つまり、前回のゲインが１倍であれば２倍、前回のゲインが２倍であれば今回は４倍、というように設定される。そして、ステップＳ８０にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、続くステップＳ８１にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。そして、ステップＳ８２にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ８３に於いて、ＡＦが可能になったか否かが判定される。
【０１１８】
ここで、ＡＦが可能になったならば、上記ステップＳ８４へ移行してＡＦ可能フラグがセットされる。その後、上記ステップＳ７１に移行する。一方、上記ステップＳ８３に於いて、ＡＦが不十分であるとされた場合には、ステップＳ８５に移行して、ＡＦ可能フラグがクリアされる。その後、上記ステップＳ７１へ移行する。
【０１１９】
すなわち、低輝度の場合は、１回目の積分がＯＢクランプが読出しゲインの値で増幅された後、ＡＶクランプが２倍、４倍、８倍の３回まで連続して読出しゲインの値で増幅されてＡＦの可否が判断される。一方、低輝度の場合は、図１３（ｂ）に示されるように、ＯＢクランプが読出しゲインの値が１倍の増幅でスポット測光が繰り返し行われるようになっている。
【０１２０】
尚、上述したステップＳ７７及びＳ８３に於けるＡＦ可能か否かの判定は、公知の信頼性判断に基づいて行われるもので、例えばローコントラストであるか否かの判断に基づいてＡＦ可能か否かが判定されている。
【０１２１】
また、図１４のＡＦのシーケンスは、ファーストレリーズスイッチ６３がオンされて割り込み処理が行われるか、カメラの動作がオフにされるまで続行される。
【０１２２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１２３】
図１５は、本発明の第３の実施形態に於ける一眼レフカメラのファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのシングルＡＦの動作について説明するタイミングチャート、図１６はスポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのシングルＡＦのスポット測光の動作を説明するフローチャートである。
【０１２４】
先ず、図１６のフローチャートのステップＳ９１に於いて、ＡＦ可能フラグがセットされたか否かが判定される。ここで、ＡＦ可能フラグがセットされた場合はステップＳ９４へ移行し、そうでない場合はステップＳ９２へ移行する。
【０１２５】
ＡＦ可能フラグがセットされない場合は、ステップＳ９２にて、サブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”が実行される。このサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”の詳細な動作については後述する。次いで、ステップＳ９３に於いて、再度ＡＦ可能フラグがセットされたか否かが判定される。ここで、ＡＦ可能フラグがセットされない場合は本ルーチンを抜けて、ＡＦ不能ということで、図示されないレンズスキャン合焦不能動作に移行する。一方、上記ステップＳ９３にてＡＦ可能フラグがセットされたならば、ステップＳ９４へ移行する。
【０１２６】
ステップＳ９４では、図１５に示されるように、ファーストレリーズスイッチ６３のオンに伴って撮影レンズ３０が駆動される。そして、ステップＳ９５にて、撮影レンズ３０が駆動された結果、合焦となったか否かが判定される。ここで、合焦の結果、合焦となれば、本ルーチンを抜けて、合焦完了であるとして図示されないセカンドレリーズスイッチ６４の操作待ちシーケンスへ移行する。
【０１２７】
上記ステップＳ９５にて、撮影レンズ駆動３０が駆動されても合焦されていない場合は、ステップＳ９６へ移行して、サブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”が実行される。このサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”の詳細な動作については後述する。次いで、ステップＳ９７に於いて、ＡＦ可能フラグがセットされたか否かが判定される。ここで、ＡＦ可能フラグがセットされていないと判定された場合は本ルーチンを抜けて、ＡＦ不能ということで、図示されないレンズスキャン合焦不能動作に移行する。
【０１２８】
一方、上記ステップＳ９７にてＡＦ可能フラグがセットされていると判定されたならば、ステップＳ９８へ移行する。そして、このステップＳ９８にて、再度撮影レンズ３０が駆動された後、本ルーチンを抜け、合焦完了であるとしてセカンドレリーズスイッチ６４の操作待ちシーケンスへ移行する。
【０１２９】
このように、カメラのファーストレリーズスイッチがオフ中のＡＦ／ＡＥによるＡＦの結果が存在するが、これをＡＦ検出可能フラグとする。また、それによってＡＦ不能の場合には、再ＡＦが必要であるので、後述するサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”が実行されて再ＡＦ／ＡＥが行われるようになっている。
【０１３０】
それでもＡＦが不能の場合には、ＡＦ不能を確定させて、合焦不能時のレンズスキャン動作に移行する。
【０１３１】
ＡＦ検出可能フラグがセットされている場合には、その検出結果であるレンズのデフォーカス量が、図示されないレンズＣＰＵへ送信されて、レンズ駆動が行われる。上記レンズＣＰＵでは、送信されたデフォーカス量を駆動量に変換演算して、その駆動量で駆動する。
【０１３２】
しかしながら、一度のレンズ駆動動作で合焦位置まで駆動できない場合（例えば、デフォーカス量が大きすぎる場合や、駆動方向が前回の駆動と反転している場合には、駆動後に確実に合焦が保証されない）であるのか、或いは、一度のレンズ駆動動作で合焦位置まで駆動可能な場合であるのかが判定される。そして、その情報がレンズ駆動完了後に、カメラのボディＣＰＵ５５へ送信される。それに基づいて、駆動後に合焦であるのかが判定され、合焦であれば合焦であることがファインダ内に表示されて、セカンドレリーズスイッチ６４が入力されるまで待機する。レンズ駆動後に合焦でない場合には、再度ＡＦ／ＡＥ処理とレンズ駆動処理が行われて、合焦状態を得る。
【０１３３】
尚、図１６のフローチャートでは、図１５のタイミングチャートと共に、２回のレンズ駆動で合焦に至る例が示されているが、３回以上であってもよいのは勿論である。
【０１３４】
図１７は、図１６のフローチャートに於けるステップＳ９２及びＳ９６のサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【０１３５】
本サブルーチンに入ると、先ず、ステップＳ１０１にて、ＯＢクランプ及び読出しゲインの１倍の値が設定される。次いで、ステップＳ１０２にて、マルチＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１０３にてマルチＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１０４にてＡＦの演算が行われ、ステップＳ１０５ではスポット測光の演算が行われる。
【０１３６】
ここで、先ず１回目のＡＦセンサの積分は、上述したＯＢクランプの読出しゲインの値が１倍に増幅される。すなわち、図７（ａ）に示されるようなスポット測光を重視したものとなる。そして、スポット測光の演算はＡＥセンサ側（スポット測光演算部２５側）で行われる。但し、非スポット測光時にはこのスポット測光演算は実行されない。
【０１３７】
次に、ステップＳ１０６に於いて、上述したステップＳ１１〜Ｓ１４の処理動作によりＡＦが可能であるか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ１２２へ移行する。一方、ステップＳ１０６にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１０７へ移行してＡＦセンサ１４による２回目の積分が開始される。つまり、この２回目以降の積分はＡＦ専用の積分であり、それ以前の積分の結果、まだＡＦが不十分であるとされた場合にのみ行われる。例えば、１回目の積分でＡＦが可能と判断されたならば、ＡＶクランプでの積分は行う必要がない。
【０１３８】
上記ステップＳ１０６にて、ＡＦが可能ではないと判定された場合は、ステップＳ１０７に移行して、ＡＶクランプの読出しゲインの値が２倍に設定される。そして、ステップＳ１０８にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、続くステップＳ１０９にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１１０ではＡＦの演算が行われる。
【０１３９】
そして、ステップＳ１１１に於いて、２回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ１２２へ移行する。一方、ステップＳ１１１にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１１２へ移行してＡＦセンサ１４による３回目の積分が開始される。
【０１４０】
このステップＳ１１２では、ＡＶクランプの読出しゲインの値が４倍に設定される。そして、ステップＳ１１３にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１１４にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１１５にてＡＦの演算が行われる。
【０１４１】
ステップＳ１１６では、３回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。その結果、ＡＦが可能であれば後述するステップＳ１２２へ移行する。一方、ステップＳ１１６にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１１７へ移行してＡＦセンサ１４による４回目の積分が開始される。
【０１４２】
ステップＳ１１７では、ＡＶクランプの読出しゲインの値が８倍に設定される。次いで、ステップＳ１１８にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１１９にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１２０にてＡＦの演算が行われる。
【０１４３】
そして、ステップＳ１２１に於いて、４回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能となったならばステップＳ１２２へ移行する。そして、ステップＳ１２２では、ＡＦ可能フラグがセットされてＡＦセンサの積分が終了する。
【０１４４】
一方、上記ステップＳ１２１にてＡＦが可能ではないと判定された場合は、ステップＳ１２３に移行して、ＡＦ可能フラグがクリアされた後、本シーケンスが終了する。そして、再びレンズ駆動についての動作が行われる。
【０１４５】
つまり、この第３の実施形態の場合は、ファーストレリーズスイッチ６３がオンされた状態であるので、撮影レンズ３０の駆動後はＡＦが実行されて合焦が得られなければならない。したがって、ＡＦ可能フラグがセットされるかクリアされるまで、読出しゲインの値が変更されて繰り返しＡＦが行われる。
【０１４６】
尚、上述したステップＳ１０６、Ｓ１１１、Ｓ１１６及び１２１に於けるＡＦ可能か否かの判定は、公知の信頼性判断に基づいて行われるもので、ＡＦ演算中で演算するセンサデータの信頼性データに基づく判定であり、言い換えればセンサデータに所定のコントラストがあるか否かの判断に基づいて判定されている。
【０１４７】
上述した図１７のサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”は、スポット測光重視のＡＦ処理を１回、その後にＡＦ専用のＡＦ処理を３回行うものであり、ＡＦ検出可能フラグを出力するものである。
【０１４８】
尚、スポット測光の結果は、常に最新の測光結果が実際のＡＥ動作に反映される。
【０１４９】
また、図１６及び図１７のＡＦのシーケンスは、カメラの動作がオフにされるまで続行される。
【０１５０】
更に、図１７に示されたシーケンスの例ではＡＶクランプの積分は読出しゲインの８倍までとして説明したが、これに限られるものではない。
【０１５１】
（第４の実施形態）
次に、図１８のタイミングチャートと、図１９のフローチャートを参照して、第４の実施形態に於ける一眼レフカメラの動作について説明する。図１９のフローチャートの動作は、スポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのコンティニュアスＡＦのシーケンスである。
【０１５２】
先ず、ステップＳ１３１に於いて、ＯＢクランプ及び読出しゲインの１倍の値が設定される。次いで、ステップＳ１３２にて、マルチＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１３３にてマルチＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１３４にてＡＦの演算が行われる。
【０１５３】
そして、ステップＳ１３５に於いて、スポット測光が終了したか否かが判定される。その結果、スポット測光が終了していれば、後述するステップＳ１３７へ移行する。一方、まだスポット測光が済んでいない場合は、ステップＳ１３６へ移行して、スポット測光の演算が行われる。その後、ステップＳ１３７へ移行する。
【０１５４】
ここで、上記ステップＳ１３５にてスポット測光が終了している場合というのは、本ルーチンに於いて、一旦ステップＳ１５８まで処理が行われて一度もＡＦができず、再度上記ステップＳ１３１に移行した場合である。この場合、１回目のステップＳ１３６にてスポット測光演算がなされているので、２回目のステップＳ１３５では、すでに測光演算が済んでいるものと判定される。
【０１５５】
また、１回目のＡＦセンサの積分は、上述したＯＢクランプの読出しゲインの値が１倍に増幅される。すなわち、図７（ａ）に示されるようなスポット測光を重視したものとなる。そして、スポット測光の演算はＡＥセンサ側（スポット測光演算部２５側）で行われる。
【０１５６】
次に、ステップＳ１３７に於いて、上述したステップＳ１３１〜Ｓ１３４の処理動作によりＡＦが可能であるか否かが判定される。ここで、ＡＦが可能であれば、ステップＳ１３８に移行して、そのときのレンズ位置が通信されて撮影レンズ３０が駆動される。その後、上記ステップＳ１３１へ移行する。
【０１５７】
一方、ステップＳ１３７にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１３９へ移行してＡＦセンサ１４による２回目の積分が開始される。つまり、この２回目以降の積分はＡＦ専用の積分であり、それ以前の積分の結果、まだＡＦが不十分であるとされた場合にのみ行われる。例えば、１回目の積分でＡＦが可能と判断されたならば、ＡＶクランプでの積分は行う必要がない。
【０１５８】
上記ステップＳ１３７にて、ＡＦが可能ではないと判定された場合は、ステップＳ１３９に移行して、２回目以降の積分を行うために、ＡＦ可能フラグがクリアされる。次いで、ステップＳ１４０にて、ＡＶクランプの読出しゲインの値が２倍に設定される。そして、ステップＳ１４１にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１４２にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１４３にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ１４４に於いて、２回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【０１５９】
ステップＳ１４４にてＡＦが可能であれば、ステップＳ１４５に移行して、レンズ通信及びレンズ駆動が行われた後、上記ステップＳ１３９へ移行する。一方、ステップＳ１４４にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１４６へ移行してＡＦセンサ１４による３回目の積分が開始される。
【０１６０】
このステップＳ１４６では、３回目の積分を行うために、ＡＶクランプの読出しゲインの値が４倍に設定される。そして、ステップＳ１４７にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１４８にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１４９にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ１５０に於いて、３回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【０１６１】
その結果、ステップＳ１５０にてＡＦが可能であれば、ステップＳ１５１に移行して、レンズ通信及びレンズ駆動が行われた後、上記ステップＳ１４６へ移行する。一方、ステップＳ１５０にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１５２へ移行してＡＦセンサ１４による４回目の積分が開始される。
【０１６２】
このステップＳ１５２では、４回目の積分を行うために、ＡＶクランプの読出しゲインの値が８倍に設定される。そして、ステップＳ１５３にて、ＡＦセンサ１４の積分動作が行われると、ステップＳ１５４にてＡＦセンサ１４のデータが読出される。更に、ステップＳ１５５にてＡＦの演算が行われると、ステップＳ１５６に於いて、４回目の積分によりＡＦが可能になったか否かが判定される。
【０１６３】
その結果、ステップＳ１５６にてＡＦが可能であれば、ステップＳ１５７に移行して、レンズ通信及びレンズ駆動が行われた後、上記ステップＳ１５２へ移行する。一方、ステップＳ１５６にて、まだＡＦが実行されるには不十分であると判定された場合は、ステップＳ１５８へ移行する。そして、一度だけ撮影レンズ３０のスキャン動作が行われた後、上記ステップＳ１３１に移行する。
【０１６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明のカメラの焦点検出装置が適用された一眼レフレックスカメラ（以下、一眼レフカメラと略記する）の概念を示したブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による一眼レフカメラの光学系の構成を詳細に示した図である。
【図３】本発明のカメラの焦点検出装置が適用された一眼レフカメラの制御系の構成を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＡＦＩＣ１４の詳細な構成を示した図である。
【図５】図４に示された各端子へ入出力する信号の状態を示したタイミングチャートである。
【図６】ファインダ内の焦点検出センサの配置とスポット測光領域の例を示した図である。
【図７】スポット測光に適するセンサデータの出力を示したもので、（ａ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を１倍に増幅した例を示した図、（ｂ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を２倍に増幅した例を示した図、（ｃ）は遮光画素出力から読出しゲインの値を４倍に増幅した例を示した図である。
【図８】スポット測光に適するセンサデータの出力を示したもので、（ａ）はセンサの平均値出力から読出しゲインの値を１倍に増幅した例を示した図、（ｂ）は同平均値出力から読出しゲインの値を２倍に増幅した例を示した図、（ｃ）は同平均値出力から読出しゲインの値を４倍に増幅した例を示した図である。
【図９】第１の実施形態に於けるスポット測光モード時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】第１の実施形態に於ける一眼レフカメラの非スポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオフ状態でのＡＥの動作を説明するフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態に於ける一眼レフカメラの非スポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオフ状態でのＡＦ／スポット測光の動作について説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートに於けるステップＳ１５のサブルーチン“スポット測光演算”の詳細な動作について説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態に於けるスポット測光モード時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１４】第２の実施形態に於ける一眼レフカメラのファーストレリーズスイッチ６３の常時オフ状態でのスポット測光モード時の動作について説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態に於ける一眼レフカメラのファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのシングルＡＦの動作について説明するタイミングチャートである。
【図１６】第３の実施形態に於ける一眼レフカメラのスポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのシングルＡＦのスポット測光の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】図１６のフローチャートに於けるステップＳ９２及びＳ９６のサブルーチン“シングルＡＦシーケンスＡＦ／ＡＥ演算”の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の第４の実施形態に於ける一眼レフカメラの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第４の実施形態に於ける一眼レフカメラの、スポット測光モード時の、ファーストレリーズスイッチ６３がオン状態でのコンティニュアスＡＦの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６６】
１１…メインミラー、１２…サブミラー、１３…ＡＦ光学系、１４…マルチＡＦセンサ（ＡＦＩＣ）、１６…フォーカシングスクリーン、１７…ペンタプリズム、１８…接眼レンズ、１９…撮像素子、２０、５２…シャッタ、２３…焦点演算部、２４…シーケンス制御部、２５…スポット測光演算部、２６…焦点演算部、３０…撮影レンズ、３２…絞り、４５…ファインダ光学系、５０…光源検出部、５１…光源検出用センサ、５５…演算処理装置（ＣＰＵ）、５６…インターフェースＩＣ、５７…ＡＦユニット、５８…スイッチ（ＳＷ）群、５９…ＥＥＰＲＯＭ、６３…ファーストレリーズスイッチ、６４…セカンドレリーズスイッチ、６５…スポット測光スイッチ（ＳＷ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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