(57)【要約】【課題】複数の焦点検出領域を備えた焦点検出装置において、他の処理に対する処理速度が低下し、応答性が低下してしまうことを防止する。【解決手段】複数の焦点検出領域を有する焦点検出装置において、各焦点検出領域に対応して設けられた電荷蓄積型イメージセンサ−で蓄積された電荷に応じて出力されるアナログ信号と特性値信号のうち、選択された焦点検出領域に対しては、アナログ信号と特性値とをデジタル信号に変換して選択された焦点検出領域における焦点調節状態を求めるとともに、電荷蓄積時間を制御し、選択されていない焦点検出領域に対しては、特性値信号のみをデジタル信号に変換して選択されていない焦点検出領域に対する電荷蓄積時間を制御することとした。【選択図】　図３
2004004926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主光学系が被写体像を形成する予定焦点面の複数の領域において前記主光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出装置であって、
前記複数の領域に対応して設けられるとともに、各々複数の画素からなり、画素に蓄積された電荷に応じたアナログ信号をシリアルに出力する複数の電荷蓄積型イメージセンサーと、
前記複数の領域の中から焦点検出を行う領域を選択する選択手段と、
前記各イメージセンサーに対応する前記アナログ信号の特性値を検出、保持し、特性信号として出力する特性値検出手段と、
前記アナログ信号および特性信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段によりデジタル化された各イメージセンサーからの出力に基づき、前記複数の領域における焦点調節状態を演算する演算手段と、
前記ＡＤ変換手段によりデジタル化された特性信号に基づき、対応する電荷蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御する蓄積制御手段とを備え、
前記ＡＤ変換手段は、前記複数の電荷蓄積型イメージセンサーから出力されるアナログ信号のうち、前記選択手段により選択された領域に対応するアナログ信号のみをＡＤ変換し、
前記演算手段は、前記ＡＤ変換手段によりデジタル化された電荷蓄積型イメージセンサーからの出力に基づき、前記選択された領域における焦点調節状態を演算し、
前記蓄積制御手段は、前記ＡＤ変換手段によりデジタル化された特性信号に基づき、少なくとも選択されていない領域に対応する電荷蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
前記蓄積制御手段は、前記ＡＤ変換手段によりデジタル化された電荷蓄積型イメージセンサーからの出力に基づき、前記選択された領域に対応する電荷蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御することを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記複数の電荷蓄積型イメージセンサーと特性値検出手段とは、同一半導体基板上にワンチップとして形成されることを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記特性値検出手段は、前記複数の電荷蓄積型イメージセンサーに対して共通化されることを特徴とする請求項２記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記ＡＤ変換手段と演算手段と蓄積制御手段とは、同一のマイクロプロセッサー上に構成されることを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記特性値検出手段は、前記アナログ信号のピーク値を検出、保持するとともに、検出されたピーク値をピーク信号として外部に出力することを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項７】
前記特性値検出手段は、前記アナログ信号の平均値を検出、保持するとともに、検出された平均値を平均信号として外部に出力することを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【請求項８】
前記特性値検出手段は、前記アナログ信号のコントラスト値を検出、保持するとともに、検出されたコントラスト値をコントラスト信号として外部に出力することを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数の焦点検出領域の焦点調節状態を検出する焦点検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来イメージセンサーを用いた焦点検出装置や距離検出装置が知られている。これらの焦点検出装置や距離検出装置における動作は通常以下のステップで行われる。
電荷蓄積型イメージセンサーから被写体像信号がシリアルにマイコンに出力される。
【０００３】
被写体像信号がマイコンに内蔵されたＡＤ変換手段によりＡＤ変換され被写体像データとなる。
ＡＤ変換された被写体像データをマイコンが演算処理して、焦点状態や被写体距離を算出する。
ＡＤ変換された被写体像データの特性値（ピーク値、平均値、コントラスト値）に応じて、被写体像信号のレベルが焦点状態や距離検出に最適になるように次回の電荷蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御する。
【０００４】
以上のステップを繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような焦点検出装置や距離検出装置では、今回の被写体像データに基づいて次回の電荷蓄積型イメージセンサーの電荷蓄積時間を制御するために、焦点検出や距離検出を行わない場合でも、焦点検出や距離検出が起動された場合の応答性を向上させるために、常時電荷蓄積型イメージセンサーを動作させ、被写体像データを取り込み、電荷蓄積型イメージセンサーの蓄積時間を制御して、被写体像信号のレベルが焦点状態や距離検出に適正になるようにしておく必要があった。
【０００６】
焦点検出や距離検出が起動されてから、電荷蓄積型イメージセンサーを動作させ、被写体像データを取り込み、電荷蓄積型イメージセンサーの蓄積時間を制御して、被写体像信号のレベルが焦点状態や距離検出に適正になるようにした場合には、被写体像信号のレベルが適正になるまでに上記ステップからなるループを何回か回す必要があり、焦点検出や距離検出の応答性が悪くなってしまうためである。
【０００７】
一方被写体像信号をＡＤ変換するマイコンは、焦点検出や距離検出を行わない場合、他の目的のための処理（例えば露出演算等）に使用されるので、焦点検出や距離検出を行わない場合でも、焦点検出や距離検出の起動に備えて、常時イメージセンサーからの全ての画素信号のＡＤ変換を行い、被写体像データを取り込む動作を行うと、他の処理に対する処理速度が低下し、応答性が低下してしまうという欠点があった。
【０００８】
また焦点検出領域や距離検出領域が複数あり、その中から選択された領域のみで焦点検出や距離検出を行う場合でも、選択された領域の焦点検出や距離検出に平行して、選択されていない領域において上記のような被写体像データを取り込む動作を行うことはマイコンにとって負担であり、焦点検出や距離検出動作の応答性が悪化してしまうという問題があった。
そこで、本発明は上記問題を解決し、焦点検出や距離検出を行わない場合に、電荷蓄積型イメージセンサーの蓄積時間を制御して、被写体像信号のレベルが焦点状態や距離検出に対して適正なレベルにしておくために、電荷蓄積型センサーからの全ての被写体像信号をＡＤ変換する必要のない電荷蓄積型イメージセンサーを用いた焦点検出装置または距離検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による焦点検出装置は、複数の焦点検出領域を有し、各焦点検出領域に対応して設けられた電荷蓄積型イメージセンサ−で蓄積された電荷に応じて出力されるアナログ信号と特性値信号のうち、選択された焦点検出領域に対しては、アナログ信号と特性値とをデジタル信号に変換して選択された焦点検出領域における焦点調節状態を求めるとともに、電荷蓄積時間を制御し、選択されていない焦点検出領域に対しては、特性値信号のみをデジタル信号に変換して選択されていない焦点検出領域に対する電荷蓄積時間を制御することとした。
【００１０】
（作用）
本発明では電荷蓄積型イメージセンサーからの出力のうち、選択されていない焦点領域に対しては特性値のみをデジタル信号に変換して電荷蓄積時間を制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図９を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態による焦点検出装置をカメラに使用した場合の構成図である。
図１において、装置は、レンズ２内の撮影光学系３を通った被写体からの光束が、メインミラー４によりサブミラー５とファインダー６との方向に分割し、サブミラー５方向の光束はサブミラー５で反射され焦点検出装置９に入射するように構成されている。また、焦点検出装置９と信号をやり取りするレンズ駆動装置１０、エリア選択装置１２、起動装置１１を備える。
【００１２】
ボディ１は、カメラボディであり、以下に説明する装置、部材を備える。
レンズ２は、ボディ１に着脱可能に構成されており、レンズ２内の撮影光学系３により被写体からの光束をボディ１内に導く。
メインミラー５は、撮影光学系３からの光束をサブミラー５とファインダー６との方向に分割するためのハーフミラーである。
【００１３】
サブミラー５は、メインミラー４を通過した光束を、ボディ１底方向に偏向し、撮影光学系３の予定焦点面の近傍に配置された焦点検出装置９に導くためのミラーである。
焦点検出装置９は、後述するエリア選択装置１２により選択された撮影画面内の焦点検出エリアにおける撮影光学系の焦点調節状態を検出し、その検出結果に応じてレンズ駆動装置１０を駆動制御するための装置である。後述する如く、焦点検出光学系７、イメージセンサー８およびマイクロコンピュータ９０から構成されている。
【００１４】
レンズ駆動装置１０は、モーター等からなり、撮影光学系３を光軸方向に移動させて合焦状態を達成させる装置である。
起動装置１１は、焦点検出装置９の焦点検出動作または自動焦点調節動作の起動をかけるための装置であって、例えばレリーズ動作を行うためのレリーズボタンと兼用される。レリーズボタンが開放されている場合には焦点検出装置９の焦点検出動作または自動焦点調節動作が禁止されており、レリーズボタンの開放から半押し状態への遷移により焦点検出装置９の焦点検出動作または自動焦点調節動作が起動され、レリーズボタンの全押しによりレリーズ動作が行われる。
【００１５】
エリア選択装置１２は、焦点検出装置９が撮影画面内の複数の焦点検出エリアにおいて焦点検出を行える場合に、マニュアルまたは自動的に特定の焦点検出エリアを選択する装置である。本実施例では、図２に示すように第１焦点検出エリア、第２焦点検出エリアの２つの焦点検出エリアが設けられており、そのうちの１つを選択する。
【００１６】
以上の装置により、不図示のフィルム面上に被写体像を合焦することができる。
図２は、撮影画面内の焦点検出エリアを示す図である。
図２において、第１焦点検出エリアは後述する受光部８０、８１（第１受光部）に対応し、第２焦点検出エリアは受光部８２、８３（第２受光部）に対応する。
図３、図４を用いて図１における焦点検出装置９を説明する。
【００１７】
図３は、焦点検出装置９の構成を示した図であり、図４は、焦点検出装置９内の焦点検出光学系７を示した図である。
図３において、焦点検出装置９は、大きく分けると、焦点検出光学系７と、イメージセンサー８と、マイクロコンピュータ９０とから構成される。
まず、図４を用いて焦点検出光学系７を説明する。なお、図４には、図１における撮影光学系３と後述するイメージセンサー８との対応関係を説明するため、撮影光学系３、イメージセンサー８を図示している。
【００１８】
焦点検出光学系７は、開口部７０Ａ、７０Ｂを有する視野マスク７１と、コンデンサーレンズ７２Ａ、７２Ｂと、２対の絞り開口部７３Ａと７４Ａ、７３Ｂと７４Ｂを有する絞りマスク７５と、２対の再結像レンズ７６Ａと７７Ａ、７６Ｂと７７Ｂとから構成される。
以上のような構成において、２対の絞り開口部７３Ａと７４Ａ、７３Ｂと７４Ｂはコンデンサーレンズ７２Ａ、７２Ｂにより撮影光学系３の射出瞳近傍の面３０の光軸に対して対称な１対の領域３１、３２に投影されている。この領域３１、３２を通る光束は、視野マスク７１付近でまず一次像を形成する。視野マスク７１の開口部７０Ａ，７０Ｂに形成された一次像は更に、コンデンサーレンズ７２Ａ、７２Ｂ、２対の絞り開口部７３Ａと７４Ａ、７３Ｂと７４Ｂを通り、２対の再結像レンズ７６Ａと７７Ａ、７６Ｂと７７Ｂにより後述するイメージセンサー８の受光部８０、８１上と受光部８２、８３上に２対の二次像として形成される。（実際の光軸は図１におけるサブミラー５により折り曲げられている）
次に、図３に戻りイメージセンサー８を説明する。
【００１９】
イメージセンサー８は、電荷蓄積型のイメージセンサーであり、第１受光部と、第２受光部と、ピークホールド回路８４と、制御回路８５とからなる。
第１受光部は、それぞれ複数の画素からなる一対の受光部８０、８１であり、焦点検出光学系７からの光学的な被写体像を受け、電気的な被写体像信号を出力する。
【００２０】
第２受光部は、第１受光部と同様な一対の受光部８２、８３である。
ピークホールド回路８４は、出力ライン８７に並列して配置され、第１受光部または第２受光部の被写体像信号が出力転送される間に、被写体像信号のピーク値（最も明るい部分に対応する信号値）を検出保持し、被写体像信号の出力転送が終了した時点で検出されたピーク値を出力する。
【００２１】
制御回路８５は、第１受光部、第２受光部における電荷蓄積の開始、終了および転送のための制御信号を発生する回路である。また、第１受光部、第２受光部をそれぞれ独立して制御する。
そして、これらイメージセンサー８を構成するものは、同一半導体基板上にワンチップとして実装される。
以上のように構成されたイメージセンサー８の動作を簡単に説明する。
【００２２】
第１受光部、第２受光部は、焦点検出光学系７により第１受光部、第２受光部上に形成されたそれぞれ一対の被写体像を、制御回路８７から出力される制御信号により所定の蓄積時間だけ電荷蓄積を行う。それぞれ１対の被写体像の強度分布に対応して蓄積された電荷は、それぞれの受光部に併設された周知のＣＣＤシフトレジスタより、画素単位ごとアナログの被写体像信号として転送パルス信号に応じて出力ライン８７からマイクロコンピュータ９０にシリアル転送される。
【００２３】
また、出力ライン８７に第１受光部、第２受光部の出力が同時に出現しないように第１受光部、第２受光部の転送タイミングを制御回路８５が制御する。
また、ピークホールド回路８４により、被写体像信号の出力転送が終了した時点で検出されたピーク値を出力ライン８７を介してマイクロコンピュータ９０に出力する。
【００２４】
そして受光部８０上と８１上の１対の二次像と受光部８２上と８３上の１対の二次像の間の相対的位置関係がそれぞれ撮影光学系３の焦点状態に応じて変化することになる。そして、出力されたそれぞれの対の二次像の相対的位置関係を検出することにより後述のマイクロコンピュータ９０で撮影光学系３の焦点調節状態を検出する。
また、イメージセンサー８からの信号の出力タイミングは後の図５の説明で詳述する。
次に、マイクロコンピュータ９０を説明する。
【００２５】
マイクロコンピュータ９０は、イメージセンサー８内の第１受光部、第２受光部の蓄積時間制御と焦点検出のための演算とを行うためのものであって、ＡＤ変換装置９１と、焦点検出演算部９２と、センサー制御部９３とからなる。
ＡＤ変換装置９１は、出力ライン８５に接続され、被写体像信号およびピーク信号をＡＤ変換する。エリア選択装置１２により第１焦点検出エリアが選択されている場合には、第１受光部に対応する被写体像信号とピーク信号および第２受光部に対応するピーク信号をＡＤ変換し、第２受光部に対応する被写体像信号はＡＤ変換しない。またエリア選択装置１２により第２焦点検出エリアが選択されている場合には、第２受光部に対応する被写体像信号とピーク信号および第１受光部に対応するピーク信号をＡＤ変換し、第１受光部に対応する被写体像信号はＡＤ変換しない。
【００２６】
焦点検出演算部９２は、エリア選択装置１２により第１焦点検出エリアが選択されている場合には、第１受光部に対応するＡＤ変換された被写体像データに基づき第１焦点検出エリアの焦点調節状態を検出する。またエリア選択装置１２により第２焦点検出エリアが選択されている場合には、第２受光部に対応するＡＤ変換された被写体像データに基づき第２焦点検出エリアの焦点調節状態を検出する。焦点検出については、すでに公知であるので、詳しい説明は行わない。
【００２７】
センサー制御部９３は、第１受光部、第２受光部から出力される被写体像信号の出力レベルがＡＤ変換装置９１のＡＤ変換レンジのなかに適正に収まるように、第１受光部、第２受光部の蓄積時間を決定し、制御ライン８６を介して制御回路８５に指令を送り、第１受光部、第２受光部の蓄積時間を制御する。
第１受光部に対応するピーク信号のＡＤ値をＰＡ、該ピーク信号が得られた時の蓄積時間をＴＡＰ、第２受光部に対応するピーク信号のＡＤ値をＰＢ、該ピーク信号が得られた時の蓄積時間をＴＡＢ、目標ピーク値をＰＸとした場合に、第１受光部、第２受光部の次回の蓄積時間ＴＡＮ、ＴＢＮは数式１で演算する。
【００２８】
【数１】
ＴＡＮ＝ＴＡＰ×ＰＸ／ＰＡ
ＴＢＮ＝ＴＢＰ×ＰＸ／ＰＢ
このように次回の蓄積時間を決定することにより、次回のピーク値を目標値ＰＸにすることが期待できる。
上記のように、選択されていない焦点検出エリアに対応する被写体像信号はＡＤ変換する必要がなくなるので、その分マイクロコンピュータ９０は別の仕事をすることができる。また選択されていない焦点検出エリアも被写体像信号レベルが適正になるように蓄積時間を制御されて動作しているので、焦点検出エリアを切り換えられた場合でも、すぐに適正なレベルの被写体像信号を得て焦点検出演算ができるので、応答性が向上する。
【００２９】
また複数の受光部の出力ラインを共通にしたので、端子数を節約できるとともに、ピークホールド回路８４は１つで済むという利点を有する。
またピークホールド回路８４の出力ラインを被写体像信号の出力ラインと共通にしたので更に端子数が節約できる。
図５は、イメージセンサー８の出力のタイミングチャート図である。
【００３０】
時刻Ｔ１に第１受光部の蓄積が終了して、第１受光部に蓄積された電荷の転送が開始される。時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間は画素毎の信号が転送パルス信号に応じて出力される。時刻Ｔ２に転送が終了すると、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間に出力された被写体像信号のピーク値がピーク信号として出力される。また時刻Ｔ３に第２受光部の蓄積が終了して、第２受光部に蓄積された電荷の転送が開始されるとピーク信号の代わりに被写体像信号が出力され、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４の間は画素毎の信号が転送パルス信号に応じて出力される。時刻Ｔ４に転送が終了すると、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４の間に出力された被写体像信号のピーク値がピーク信号として出力される。
図６は、図３におけるピークホールド回路８４の構成を示すブロック図である。
【００３１】
ピークホールド回路８４は、ＳＷ２０、ＳＷ２１、ＳＷ２４、比較回路２２、信号保持回路２３、シーケンス回路２５から構成される。
ＳＷ２０は、シーケンス回路２５からの制御信号により、被写体像信号をＳＷ２１に入力するか否かを切り換えるスイッチである。
ＳＷ２１は、比較回路２２からの制御信号により、ＳＷ２０から入力される信号を信号保持回路２３に入力するか否かを切り換えるスイッチである。
【００３２】
ＳＷ２４は、シーケンス回路２５からの制御信号により、信号保持回路２３から入力される信号または被写体像信号を切り換えて出力するためのスイッチである。
比較回路２２は、シーケンス回路２５からの制御信号により、ＳＷ２０から入力される信号と信号保持回路２３から入力される信号とを比較するための回路である。
【００３３】
信号保持回路２３は、シーケンス回路２５からの制御信号により、ＳＷ２１から入力される信号を保持し、比較回路２２とＳＷ２４とに出力するための回路である。
シーケンス回路２５は、制御回路８５から被写体像信号の転送開始タイミングを表す転送開始信号、転送終了タイミングを表す転送終了信号、受光部を構成する画素毎の転送タイミングを表す転送パルス信号を受け、これらの信号に応じてＳＷ２０、比較回路２２、信号保持回路２３、ＳＷ２４の動作を制御する。
次に図６のブロック図の動作を説明する。
【００３４】
被写体像信号のラインはＳＷ２０とＳＷ２４に入力している。またＳＷ２４には信号保持回路２３の出力も入力されている。シーケンス回路２５は、被写体像信号が転送されている期間はＳＷ２０を接続し、被写体像信号をＳＷ２１と比較回路２２に入力させるとともに、ＳＷ２４を被写体像信号を出力させるよう選択する。
【００３５】
シーケンス回路２５は、転送開始信号を受けると信号保持回路をリセットし、保持信号の０レベルにする。信号保持回路２３の出力は比較回路２２に入力されており、比較回路２２は被写体像信号の転送期間中に被写体像信号のレベルと信号保持回路２３の出力信号のレベルを転送パルス信号に同期して画素毎に比較して、被写体像信号のレベルが信号保持回路２３の出力信号のレベルを越えた場合にはＳＷ２１を導通させて、該被写体像信号を信号保持回路２３に保持させるという動作を繰り返す。このような動作を繰り返すと結局被写体像信号の転送終了時には信号保持回路２３には被写体像信号のピーク信号が保持されることになる。
【００３６】
シーケンス回路２５は、転送終了信号に応じて、ＳＷ２４を信号保持回路２３の保持信号を出力させるように選択する。
従って被写体像信号の転送終了に応じて被写体像信号のピーク値が出力されることになる。
図７は、マイクロコンピュータ９０の動作フローチャート図である。
【００３７】
図７を用いてマイクロコンピュータ９０の動作を説明する。
ステップＳ１００では、電源ＯＮによりステップＳ１０１に進む。
ステップＳ１０１では、第１受光部８０、８１の電荷蓄積動作を行わせる。蓄積時間は電源ＯＮ直後であれば固定値または不図示の測光装置の出力に応じた値であり、電源ＯＮ直後以外であれば後述するステップＳ１０７で数式１により決定された蓄積時間ＴＡＮを採用する。この時の蓄積時間をＴＡＰとして保存する。
【００３８】
ステップＳ１０２では、レリーズボタンが半押しされているかいなかをテストし、レリーズボタンが開放状態になっている場合には、第１受光部に対応する第１焦点検出エリアの焦点検出を行わずにステップ１０６に進み、半押しされている場合には焦点検出動作または自動焦点調節動作が起動されたとしてステップＳ１０３に進む。
【００３９】
ステップＳ１０３では、エリア選択装置１２により第１焦点検出エリア即ち第１受光部が選択されているか否かをテストし、第１受光部が選択されている場合にはステップＳ１０４に進み、選択されていない場合には第１受光部に対応する第１焦点検出エリアの焦点検出を行わずにステップ１０６に進む。
ステップＳ１０４では被写体像信号を画素毎にＡＤ変換する。
【００４０】
ステップＳ１０５では得られたＡＤ変換データに基づき周知の像ズレ検出演算を行い、第１焦点検出エリアの焦点調節状態を検出する。
ステップＳ１０６では被写体像信号の転送終了後に出現するピーク信号をＡＤ変換し、ピーク値ＰＡを求める。
ステップＳ１０７ではピーク値ＰＡと蓄積時間ＴＡＰから数式１に基づき次回の蓄積時間ＴＡＮを計算し保存し，ステップＳ１０８に進む。
【００４１】
ステップＳ１０８では、第２受光部８２、８３の電荷蓄積動作を行わせる。蓄積時間は電源ＯＮ直後であれば固定値または不図示の測光装置の出力に応じた値であり、電源ＯＮ直後以外であれば後述するステップＳ１１４で数式１により決定された蓄積時間ＴＢＮを採用する。この時の蓄積時間をＴＢＰとして保存する。
【００４２】
ステップＳ１０９では、レリーズボタンが半押しされているかいなかをテストし、レリーズボタンが開放状態になっている場合には、第２受光部に対応する第２焦点検出エリアの焦点検出を行わずにステップ１１３に進み、半押しされている場合には焦点検出動作または自動焦点調節動作が起動されたとしてステップＳ１１０に進む。
【００４３】
ステップＳ１１０では、エリア選択装置１２により第２焦点検出エリア即ち第２受光部が選択されているか否かをテストし、第２受光部が選択されている場合にはステップＳ１１１に進み、選択されていない場合には第２受光部に対応する第２焦点検出エリアの焦点検出を行わずにステップ１１３に進む。
ステップＳ１１１では、被写体像信号を画素毎にＡＤ変換する。
【００４４】
ステップＳ１１２では得られたＡＤ変換データに基づき周知の像ズレ検出演算を行い、第２焦点検出エリアの焦点調節状態を検出する。
ステップＳ１１３では、被写体像信号の転送終了後に出現するピーク信号をＡＤ変換し、ピーク値ＰＢを求める。
ステップＳ１１４では、ピーク値ＰＢと蓄積時間ＴＢＰから数式１に基づき次回の蓄積時間ＴＢＮを計算し保存する。そしてステップ１０１に戻り、以上の動作を繰り返す。
以上の実施例においては、被写体像のピーク値を検出する回路をイメージセンサーに備えて、被写体像信号の転送終了後に検出されたピーク値を外部に出力し、外部制御回路は該ピーク値を用いてイメージセンサーの蓄積時間を制御するようになっていたが、一般的には被写体像信号のピーク値以外の被写体像信号の特性を表すデータをイメージセンサー内蔵の特性値検出回路で検出し、被写体像信号の転送終了後に検出された特性値を外部に出力し、外部制御回路は該特性値に基づいてイメージセンサーの次回蓄積時間を制御するようにしてもよい。
以下に被写体像信号の平均値を用いて蓄積時間を制御する場合を説明する。
【００４５】
被写体像信号の平均値を用いて蓄積時間を制御する場合は、今回の被写体像信号の平均値をＳＰ、今回の蓄積時間をＴＰ、次回の目標平均値をＳＸとすれば、次回の蓄積時間ＴＮは数式２のように演算することができる。
【００４６】
【数２】
ＴＮ＝ＴＰ×ＳＸ／ＳＰ
このように次回の蓄積時間を決定することにより、次回の被写体像の平均値を目標値ＳＸにすることが期待できる。
図８は、平均値による蓄積時間制御を行う場合に、イメージセンサー８に内蔵される平均値検出回路の構成を示すブロック図である。この平均検出回路と図３のピークホールド回路８４とを入れ換えることにより実施できる。
【００４７】
平均値検出回路は、ＳＷ３０、ＳＷ３２、加算回路３１、シーケンス回路３３から構成される。
ＳＷ３０は、シーケンス回路３３からの制御信号により、被写体像信号を加算回路３１に入力するか否かを切り換えるスイッチである。
ＳＷ３２は、シーケンス回路３３からの制御信号により、加算回路３２から入力される信号または被写体像信号を切り換えて出力するためのスイッチである。
【００４８】
加算回路３１は、シーケンス回路３３からの制御信号により、ＳＷ３０から入力される信号を加算して加算信号をＳＷ３２に出力するための回路である。
シーケンス回路３３は、制御回路８５から被写体像信号の転送開始タイミングを表す転送開始信号、転送終了タイミングを表す転送終了信号、受光部を構成する画素毎の転送タイミングを表す転送パルス信号を受け、これらの信号に応じてＳＷ３０、加算回路３１、ＳＷ３２の動作を制御するための回路である。
【００４９】
次に、図８の平均値検出回路の動作を説明する。
被写体像信号のラインはＳＷ３０とＳＷ３２に入力している。またＳＷ３２には加算回路２３の出力も入力されている。シーケンス回路３３は被写体像信号が転送されている期間はＳＷ３０を接続し、加算回路３１に入力させるとともに、ＳＷ３２を被写体像信号を出力させるよう選択する。
【００５０】
シーケンス回路３３は転送開始信号を受けると加算回路をリセットさせ、加算回路３１の加算信号を０レベルにする。
加算回路３１は転送パルス信号に同期して画素毎の出力を総画素数で徐した値を加算していく。このような動作を繰り返すと結局被写体像信号の転送終了時には加算回路３１は被写体像信号の平均値に応じた信号が保持されることになる。
【００５１】
シーケンス回路３３は転送終了信号に応じて、ＳＷ３２を加算回路３１の保持信号を出力させるように選択する。
従って被写体像信号の転送終了に応じて被写体像信号の平均値が出力されることになる。
また、以下に特性値として被写体像信号のコントラスト最大値（隣接または数画素離れた画素出力の差の絶対値の最大値）を用いて蓄積時間を制御する場合を説明する。
【００５２】
特性値として被写体像信号のコントラスト最大値を用いて蓄積時間を制御する場合は、今回の被写体像信号のコントラスト最大値をＣＰ、今回の蓄積時間をＴＰ、次回の目標コントラスト最大値をＣＸとすれば、次回の蓄積時間ＴＮは数式３のように演算することができる。
【００５３】
【数３】
ＴＮ＝ＴＰ×ＣＸ／ＣＰ
このように次回の蓄積時間を決定することにより、次回の被写体像のコントラスト最大値を目標値ＣＸにすることが期待できる。
図９は、コントラスト最大値による蓄積時間制御を行う場合に、イメージセンサー８に内蔵されるコントラスト最大値検出回路の一部の構成を示すブロック図である。
【００５４】
コントラスト最大値検出回路は、図６に示すピークホールド回路８４に、生の被写体像信号の代わりにコントラスト信号を入力することで達成され、図６のＳＷ２０の出力ラインに図９のブロックを付加すればよい。
図９において、コントラスト最大値検出回路は、１画素デレィ回路４０、差分回路４１、絶対値化回路４２から構成される。
【００５５】
１画素デレィ回路４０は、入力された被写体像信号を１画素分だけデレィさせるための回路である。
差分回路４１は、被写体像信号と、１画素デレィ回路４０からのデレィされた被写体像信号との差分をとるための回路である。
絶対値化回路４２は、差分回路４１の出力を絶対値化して出力するための回路である。
【００５６】
被写体像信号は１画素デレィ回路４０と差分回路４１に入力される。
図９のブロックを図６のブロックに付加することにより、被写体像信号の転送終了に応じて被写体像信号のコントラストの最大値が出力されることになる。
以上の実施例においては、ピーク値等の被写体像信号の特性値を一対の受光部の両方（例えば受光部８０、８１の両方）から抽出するとして説明をしたが、一対の受光部の一方のみ（例えば受光部８０、８１の一方）から抽出するようにしても構わない。
【００５７】
また特性値検出装置の出力と被写体像信号の出力を共通にしていたが、別々であっても構わない。
また特性値検出装置をイメージセンサーとワンチップ化した場合について説明したが、イメージセンサーの外部に別チップで構成しても構わない。
また撮影光学系を通った光束により焦点検出を行う焦点検出システムについて説明したが、いわゆる三角測量方式のパッシブ型の距離測定システムに対しても応用が可能であることは言うまでもない。
【００５８】
例えば距離検出光学系として基線長隔てて配置された、被写体像を形成するための２つのレンズを配置し、また該レンズの後方の結像面近傍に１対の電荷蓄積型の受光部を配置し、２つのレンズにより形成された２つの被写体像を受光し、被写体像の強度分布に応じた被写体像信号を出力させるとともに、該被写体像信号をＡＤ変換したデータから、上記一対の被写体像の相対的間隔を算出し、該相対間隔と、レンズと受光部間の距離および基線長から被写体までの距離を算出するとともに、該被写体像信号の特性値を検出、保持し、特性信号として出力する特性値検出装置を設け、該特性信号をＡＤ変換した値に基づいて受光部の電荷蓄積時間を制御するようにしてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来イメージセンサーの全ての画素信号をＡＤ変換して焦点調節状態の演算と電荷蓄積型イメージセンサーの蓄積制御を行っていたものに対し、選択されていない焦点検出領域に対しては、特性値検出手段からの特性値のみをＡＤ変換してイメージセンサーの蓄積制御を行うことができるので、不要な焦点調節状態の演算のための信号までＡＤ変換するような従来の画素信号のＡＤ変換に必要とされた処理時間を他の処理にむけることができ、システムの応答性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】撮影画面における焦点検出領域の配置を示す図である。
【図３】焦点検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】焦点検出光学系の構成を示す斜視図である。
【図５】イメージセンサーの出力を示すタイムチャートである。
【図６】ピークホールド回路の構成を示すブロック図である。
【図７】マイクロコンピュータの動作フローチャートである。
【図８】平均値検出回路の構成を示すブロック図である。
【図９】コントラスト最大値検出回路の構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　ボディ
２　　レンズ
３　　撮影光学系
４　　メインミラー
５　　サブミラー
６　　ファインダー
７　　　焦点検出光学系
８　　　電荷蓄積型イメージセンサー
９　　焦点検出装置
１０　レンズ駆動装置
１１　起動装置
１２　エリア選択装置
８４　ピークホールド回路
９０　マイクロコンピュータ
９１　ＡＤ変換装置
【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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