(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の被写体像を形成し、その相対間隔を測定することにより撮影レンズのデフォーカス量を出力する焦点検出装置において、
上記一対の被写体像を受け、それぞれに対応する被写体像信号を出力する光電変換手段と、
所定のシフトピッチにてシフト量を変更して、上記被写体像信号同士の相関性を求める相関演算を実行し、各シフト量に対応する相関値を出力する演算手段と、
上記シフト量に対応する上記演算手段の出力する相関値の大きさにより相関性の高さを検出する検出手段と、
上記シフト量の変化に対する上記相関値の変化分の絶対値を検出する第２の検出手段と、
上記検出手段により検出された上記相関性が高く、かつ上記第２の検出手段により検出された上記相関値の変化分の絶対値が所定値より大きいシフト領域では、上記相関性が高ならざるか、または上記相関値の変化分の絶対値が所定値よりも大ならざるシフト領域よりも細かいシフトピッチに、上記シフトピッチを変更する変更手段と、
を具備することを特徴とする焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ等の焦点検出装置に関し、より詳しくは、焦点検出におけるシフト演算の態様を途中で切換える焦点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影光学系の異なる部分を通過した光束をそれぞれ導いて一対の被写体像を形成し、光電変換手段を用いてこの一対の被写体像を光電変換することにより、離散的データからなる一対の被写体像信号を得て、この一対の被写体像信号を相対的にずらし（シフト）ながら所定の相関演算を行い、両者の間で相関度の高いずれ量を探し、最も相関度の良いずれ量（２像間隔）に基づいて、予定焦点面に対する撮影光学系のデフォーカス量を算出する焦点検出装置が知られている。また、上記撮影光学系とは別体に設けられた測距光学系を用いて同様な一対の被写体像を形成することにより、上記と同様に演算して被写体距離を算出する測距装置も知られている。
【０００３】
従来技術によれば、光電変換手段の画素数を多くすると、一対の被写体像信号の相対的なずらし方の組合わせの数が増大して、相関演算の回数が増加することになり、焦点検出演算時間が増し、焦点検出の応答性が低下するという課題が残されていた。こうした課題を解決するために、例えば、特開昭６２−１０３６１５号公報には、初回はシフト量を粗いピッチとした予備的な相関演算を行い、次回は、この予備演算結果に基づいて相関演算範囲を限定した上で、細かいピッチにて相関演算を行う方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平２−１２６２１２号公報には、デフォーカス量が所定量以下の範囲では、細かいピッチでシフトして相関演算を行い、デフォーカス量が所定量以上の範囲では、粗いピッチでシフトして相関演算を行う方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６２−１０３６１５号に記載された方法では、相間演算を２回繰返して行うため、焦点検出の演算時間が短縮できなかった。また、特開平２−１２６２１２号に記載された方法では、所定量以上のデフォーカス量範囲では焦点検出精度が低下するため、合焦に至るまでに何回か焦点検出演算とレンズ駆動とを繰り返す必要があり、焦点調節に要する時間が短縮できなかった。即ち、上記２件の先行技術を持ってしても、なお前述の課題は解決されていない。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みて為されたものであり、焦点検出精度を劣化させることなく、相関演算に要する時間を短縮化することにより、応答性を向上させた焦点検出装置及び焦点検出方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成を具備している。即ち、請求項１に係る発明では、一対の被写体像を形成し、その相対間隔を測定することにより撮影レンズのデフォーカス量を出力する焦点検出装置において、
上記一対の被写体像を受け、それぞれに対応する被写体像信号を出力する光電変換手段と、所定のシフトピッチにてシフト量を変更して、上記被写体像信号同士の相関性を求める相関演算を実行し、各シフト量に対応する相関値を出力する演算手段と、上記シフト量に対応する上記演算手段の出力する相関値の大きさにより相関性の高さを検出する検出手段と、上記シフト量の変化に対する上記相関値の変化分の絶対値を検出する第２の検出手段と、上記検出手段により検出された上記相関性が高く、かつ上記第２の検出手段により検出された上記相関値の変化分の絶対値が所定値より大きいシフト領域では、上記相関性が高ならざるか、または上記相関値の変化分の絶対値が所定値よりも大ならざるシフト領域よりも細かいシフトピッチに、上記シフトピッチを変更する変更手段と、を具備する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の概略を示したブロック図であり、被写体光束を光電変換手段に導く焦点検出光学系１と、受光面に結像された被写体像を光電変換する光電変換手段２と、前述の相関演算その他を実行する演算手段３と、演算結果を評価して相関値の変化分を検出する相関値変化分検出手段４と、検出された変化分と所定値とを比較する比較手段５と、比較結果に応じて相関演算のピッチを変更させるピッチ変更手段６とにより、図示のごとく構成されている。
【００１１】
焦点検出光学系１を通過した被写体光束は、光電変換手段２の受光面に一対の被写体像を結び、光電変換手段２は一対の被写体像に対応する被写体像信号を演算手段３に出力する。相関値変化分検出手段４は、演算手段３により演算された相関値のシフト量に対する変化分を検出し、比較手段５は、前記相関値変化分検出手段４が検出した相関値変化分と所定の判定値とを比較する。この比較結果が入力されるピッチ変更手段６は、相関値変化分が所定の判定値よりも大きい時、演算手段３に対して細かいピッチとなるように指示する。この指示を受けて演算手段３は、細かいシフト量の変化（ピッチ）で相関演算を行う。一方、相関値変化分が上記所定の判定値よりも小さい時、ピッチ変更手段６は、演算手段３に対して粗いピッチを指示する。この指示を受けて演算手段３は、粗いシフト量の変化（ピッチ）で相関演算を行う。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態の焦点検出装置を備えた一眼レフカメラの断面図であり、このカメラは、カメラボデイＢの下部に焦点検出装置ＦＤを備えている。撮影レンズＬを通過した被写体光束は、メインミラーＭＭにより反射又は部分的に透過される。メインミラーＭＭで反射した光束は、ファインダＦＬに導かれ、メインミラーＭＭを透過した光束は、サブミラーＳＭで反射されて焦点検出装置ＦＤに導かれる。
【００１３】
焦点検出装置ＦＤは、入射する光束を絞り込む視野マスクＳと、入射光に含まれる赤外光成分をカットする赤外カットフィルタＳＦと、光束を集めるコンデンサレンズＣと、光束を全反射する全反射ミラーＺＭと、光束を制限するセパレータ絞りＫと、光束を再結像させるセパレータレンズＨと、光電変換素子アレイおよびその処理回路からなるＡＦセンサＡＳとにより構成される。
【００１４】
図３は、前述の全反射ミラーＺＭ、赤外カットフィルタＳＦを除く焦点検出光学系を示している。セパレータ絞りＫは、撮影レンズＬの光軸Ｏに対して略対称に配置された開口部Ｋ１、Ｋ２を有し、セパレータレンズＨは、上記セパレータ絞りＫ１、Ｋ２に対応してその後方に配置されたセパレータレンズＨ１、Ｈ２を有する。撮影レンズＬ内部の領域Ｌ１を介して入射した被写体光束は、視野マスクＳ、コンデンサレンズＣ、セパレータ絞り開口部Ｋ１及びセパレータレンズＨ１を通り、光電変換素子アレイＰ上に再結像される。図４を参照すると、この光電変換素子アレイＰ上の光電変換素子アレイは、セパレータレンズＨ１、Ｈ２に対応して第１、第２の光電変換素子アレイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲを有している。
【００１５】
いま、撮影レンズＬが合焦している場合、即ち、予定結像面Ｇ上に被写体像Ｉを形成している場合、その被写体像Ｉは、コンデンサレンズＣ及びセパレータレンズＨ１、Ｈ２によって、光軸Ｏに対して垂直な２次結像面Ｐ（光電変換素子アレイ）上に再結像され、それぞれ第１像Ｉ１、第２像Ｉ２となる。なお、この合焦時の第１像と第２像との間隔を基準２像間隔と称する。撮影レンズＬが前ピン、即ち、予定結像面Ｇの前方に被写体像Ｆを形成している場合、その被写体像Ｆは、お互いに光軸Ｏに近づいた形で光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｆ１、および第２像Ｆ２となる。撮影レンズが後ピン、即ち、予定結像面Ｇの後方に被写体像Ｒを形成している場合、その被写体像Ｒは、お互いに光軸Ｏから離れた形で、光軸Ｏに対して垂直に再結像されて第１像Ｒ１、および第２像Ｒ２となる。従って、これら第１像と第２像との対応する部分同士の間隔を検出することにより、撮影レンズＬの焦点調節ずれの程度とずれの方向とを同時に検出できる。
【００１６】
図４は、図２に示したカメラの電気制御系の焦点検出に関連する部分の概略を示すブロック図である。カメラのコントローラＣＬは、例えば、その内部にＣＰＵ（中央処理装置）３１、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、ＡＤコンバータ３２等を含んでいる。コントローラＣＬ内部のＲＯＭ３３に格納されたカメラのシーケンスプログラムに従って、カメラは一連の撮影動作を行う。コントローラＣＬは、その内部に電気的に書換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ３５を有し、このＥＥＰＲＯＭ３５にはＡＦ（自動焦点調節）、測光等に必要なカメラボデイ毎の補正データを記憶している。
【００１７】
レンズ駆動部ＬＤは、コントローラＣＬによって制御され、撮影レンズＬに含まれるフォーカシングレンズをレンズモータＭＬによって駆動する。コントローラＣＬは、焦点検出結果のデフォーカス（焦点調節ずれ）量を、レンズモータＭＬの駆動方向と駆動量とにそれぞれ換算し、レンズモータＭＬを駆動して撮影レンズを合焦点に移動させている。コントローラＣＬは、エンコーダＥＬによってパルス数に変換されたレンズモータＭＬの駆動量をに自身にフィードバックすることにより、撮影レンズＬの移動を制御している。
【００１８】
１ＲＳＷ（ファーストレリーズスイッチ）、２ＲＳＷ（セカンドレリーズスイッチ）は、それぞれカメラのレリーズ釦の作動に連動するスイッチであり、レリーズ釦の第１段階（途中まで）の押し下げにより、１ＲＳＷがオンし、引き続き、第２段階の押し下げ（全ストローク）で２ＲＳＷがオンする。コントローラＣＬは、１ＲＳＷがオンしたとき測光、ＡＦを行い、２ＲＳＷがオンしたとき露光動作とフィルム巻き上げとを行うシーケンスが不図示のメインルーチンとして予めプログラムされている。
【００１９】
ＡＦセンサＡＳは、光電変換素子列であるフォトダイオードアレイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲと、処理回路ＳＡと、センサ制御回路ＳＣＣとにより構成される。センサ制御回路ＳＣＣは、コントローラＣＬからの制御信号ＲＥＳ、ＥＮＤ、およびＣＬＫに応じて、ＡＦセンサＡＳの内部回路の動作を制御する。より具体的には、センサ制御回路ＳＣＣは、コントローラＣＬのからの信号ＲＥＳと、ＥＮＤとを受け、フォトダイオードアレイＰＤＡＬ、ＰＤＡＲ、および処理回路ＳＡの電荷蓄積動作の開始ならびに終了を制御すると共に、コントローラＣＬからの信号ＣＬＫを受け、被写体像信号である蓄積信号をＡＦセンサの端子ＳＤＡＴＡよりコントローラＣＬに対して出力する。コントローラＣＬは、信号ＣＬＫの出力に同期してＡＤコンバータＡＤＣを用いてＡＦセンサからの蓄積信号をＡＤ変換して、ＲＡＭ３４に格納し、フォトダイオードアレイのダイオード数ｍに対応するＡＤ変換データを得ている。
【００２０】
次に、コントローラＣＬが実行する焦点検出演算について説明する。コントローラＣＬが、一対の被写体像に対応した信号をＡＤ変換して得たセンサーデータを、それぞれａ（ｉ）、ｂ（ｉ）、ただし（ｉ＝１〜ｍ）とすると、
２像の相関値Ｆ（Ｌ）は、式（１）によって定義される。
【００２１】
Ｆ（Ｌ）＝Σ|ａ（ｉ）―ｂ（ｉ＋Ｌ）|…（１）
式（１）のＬは、一対のセンサーデータの受光素子のピッチを単位とした相対的シフト量（ずらし量）を示す整数値であり、演算パラメータｉのとる範囲（ｋ〜ｎ）は、シフト量Ｌおよびデータ数ｍに応じて適宜決定される。
【００２２】
図５は、式（１）の演算過程におけるセンサデータａ（ｉ）、ｂ（ｉ）の組み合せのあり方の一例を示している。センサデータａ（ｉ）のａ（ｋ）からａ（ｎ）までを固定のデータ列とし、センサデータｂ（ｉ）のｂ（ｋ＋Ｌ）からｂ（ｎ＋Ｌ）までのデータ列について図示するごとくＬを変更しながら順次相関演算を実行している。
【００２３】
図６は、ある一対の像をＡＦセンサに結像させた場合の、式（１）で定義した相関演算結果の一例を示すグラフであり、横軸はシフト量Ｌ、縦軸は相関値Ｆ（Ｌ）である。一対のセンサーデータの相関が高いシフト量Ｌにおいて、相関値Ｆ（Ｌ）が最小となり、この状態が相関の高い状態に対応している。
【００２４】
実際は、有限のピッチで配列されたフォトダイオードアレイから離散的に得られるセンサデータに基づいて、相対シフト量Ｌが決まるため、相関値Ｆ（Ｌ）も離散的な値である。従って、上記相関演算により求めた相関値Ｆ（Ｌ）から直接に相関値Ｆ（Ｌ）の最小値が常に得られるとは限らない。そこで、周知の３点補間法を用いて相関値Ｆ（Ｌ）の真の最小値Ｆ（Ｘａ）を求めることにより、シフト量の検出精度を向上させている。
【００２５】
図７は、３点補間法の原理を示すグラフである。センサーアレイの配列ピッチで離散的に求められた相関値Ｆ（Ｌ）の最小値が、相対シフト量Ｌ＝ｘのときに得られたとすると、ｘの前後の相対的シフト量ｘ―１、ｘ＋１に対応する相関値は、それぞれＦ（ｘ−１）、Ｆ（ｘ＋１）で与えられる。それらデータのうち、最小の相関値Ｆ（ｘ）と、それの前後の２個の相関値のうち大きい方の相関値Ｆ（ｘ―１）またはＦ（ｘ＋１）とを結ぶ直線Ｇを求め、他方の相関値Ｆ（ｘ＋１）またはＦ（ｘ−１）を通り、直線Ｇの傾きを反転させた×（−１）傾きを持つ直線Ｔを求め、直線Ｔと直線Ｇとの交点Ｗを求める。この交点Ｗの座標は、シフト量ｘａと、それに対応する相関値Ｆ（ｘａ）とで表わされ、この座標を演算することによって、センサーアレイの配列ピッチ以下の検出精度のシフト量で、相関状態を最大にするシフト量ｘａと最小相関値Ｆ（ｘａ）とを決定することができる。
【００２６】
前述の３点補間法を演算式で示せば、シフト量ｘａは、
Ｆ（ｘ―１）＞Ｆ（ｘ＋１）のとき、
ｘａ＝ｘ＋（Ｆ（ｘ−１）―Ｆ（ｘ＋１））／２／（Ｆ（ｘ―１）―Ｆ（ｘ））…（２ａ）
と表せ、Ｆ（ｘ―１）≦Ｆ（ｘ＋１）のとき、
ｘａ＝ｘ−（Ｆ（ｘ−１）―Ｆ（ｘ＋１））／２／（Ｆ（ｘ＋１）―Ｆ（ｘ））…（２ｂ）
と表わせる。
【００２７】
式（２ａ）または式（２ｂ）で求められたシフト量ｘａは、一対のセンサーデータの相対的なずらし量（ピッチ単位）を表わしている。いま、フォトダイオードアレイの配列ピッチをＰとすれば、ＡＦセンサー上に結像された２像の実際の相対ずれ量（２像間隔）Ｓは、次式で与えられる。
【００２８】
Ｓ＝Ｐ・ｘａ…（３）
焦点検出光学系設計により定まる合焦時の基準２像間隔ｘｓを前述のＥＥＰＲＯＭに記憶しておき、この基準２像間隔ｘｓを参照して、以下の式（４）によりＡＦセンサ上に結像された２像間隔ｘａと合焦時の２像間隔ｘｓとのずれ量Ｚを計算する。
【００２９】
Ｚ＝Ｐ・（ｘａ―ｘｓ）…（４）
また、予定焦点面におけるデフォーカス量ＤＥＦは、上記合焦点からのずれ量Ｚを用いて、以下の式（５）により与えられる。
【００３０】
ＤＥＦ＝Ａ／（Ｂ−Ｚ）＋Ｃ…（５）
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは図３に示した焦点検出光学系の設計によって決まる定数である。
【００３１】
図８は、コントローラＣＬに内蔵されたＣＰＵの制御プログラムの一部を成す相関演算ルーチンを表すフローチャートを示す。このフローチャートを参照して相関演算について説明する。ここで、シフト量Ｌは、−１２〜＋１２までの間で変化させるものとする。まず、ステップＳ１００にて、シフト量Ｌの初期値を−１２に設定する。次に、ステップＳ１０１で、設定されたシフト量Ｌに対する相関値Ｆ（Ｌ）を式（１）により演算する。ステップＳ１０２で、現在設定されているシフト量Ｌが１２なったかをチェックし、１２になっていれば、相関演算を終了する。シフト量が１２になっていない場合は、ステップＳ１０３にて今回のシフト量から後述する増分ｊを引いた前回のシフト量Ｌ−ｊの時に求めた相関値Ｆ（Ｌ−ｊ）と、今回のシフト量での相関値Ｆ（Ｌ）との差の絶対値を増分ｊで割った値Ｓ、即ち、１ピッチのシフトに対する相関値の変化分を求める。
【００３２】
Ｓ＝｜Ｆ（Ｌ―ｊ）―Ｆ（Ｌ）｜／ｊ…（６）
ステップＳ１０４にて、上記変化分Ｓが所定の判定値Ｓｔｈより大きいか否かチェックする。上記変化分ＳがＳｔｈよりも大きい場合は、ステップＳ１０５にてシフト量の増分ｊを１としてステップＳ１０７に進む。一方、ステップＳ１０４にて変化分ＳがＳｔｈ以下の場合は、ステップＳ１０６にてシフト量の増分ｊを２としてステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では現在のシフト量Ｌに増分ｊを加算することにより、シフト量Ｌを更新してステップＳ１０１に戻り、上記動作を繰返す。最終的にシフト量Ｌが１２になるまで相関値Ｆ（Ｌ）を演算すると、ステップＳ１０２で相関演算のループを終了してメインルーチンにリターンする。
【００３３】
その後は、前述の如く、相関値Ｆ（Ｌ）の最小値Ｆ（Ｘ）およびその前後のシフト量における相関値Ｆ（Ｘ−１）、Ｆ（ｘ＋１）を用いた３点補間法により相関シフト量を求め、最終的にデフォーカス量を算出し、それを用いて合焦の判定、ならびにレンズ駆動を行う。
【００３４】
図９は、前述の相関演算動作による相関値Ｆ（Ｌ）とシフト量Ｌとを示し、図１０は、式（６）で定義される相関値変化分Ｓとシフト量Ｌとの関係を示している。本実施形態では、図１０から明らかなように、相関値Ｆ（Ｌ）の変化分Ｓが判定値Ｓｔｈより大きい領域のみシフト量を１ピッチとし、そうでない領域については、シフト量を２ピッチとしている。
【００３５】
このように、第１実施形態によれば、相関値の変化分が大きく、相関性が高いシフト領域では、細かいシフトピッチで相関演算を行い、そうでないシフト領域では、粗いシフトピッチで相関演算を行うため、焦点検出精度を劣化させることなく相関演算に要する時間を短縮できる。
（第２実施形態）
図１１は、コントローラＣＬに内蔵されたＣＰＵの制御プログラムの一部を成す相関演算ルーチンを表すフローチャートを示す。このフローチャートを参照して第２実施形態の相関演算について説明する。まず、テップＳ２００にて、シフト量Ｌの初期値を−１２に設定する。次に、ステップＳ２０１で、設定されたシフト量に対する相関値Ｆ（Ｌ）を式（１）により演算する。ステップＳ２０２では現在設定されているシフト量Ｌが１２になったか否かチェックし、１２であれば相関演算を終了する。シフト量が１２になっていない場合は、ステップＳ２０３にて相関値Ｆ（Ｌ）を所定の判定値Ｆｔｈと比較し、相関値Ｆ（Ｌ）がＦｔｈ以下の時はステップＳ２０４に進む。
【００３６】
一方、相関値Ｆ（Ｌ）がＦｔｈより大きい時はステップＳ２０７に進み、シフト量の増分ｊを２としてステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０４では前回のシフト量Ｌ−ｊの時に求めた相関値Ｆ（Ｌ−ｊ）と今回のシフト量Ｌでの相関値Ｆ（Ｌ）との差の絶対値をシフト量で割った値Ｓ、即ち、相関値の変化分を求める。Ｓを与える演算式は式（６）と同じである。
【００３７】
ステップＳ２０５にて上記相関値の変化分Ｓが判定値Ｓｔｈより大きいか否かチェックする。上記変化分ＳがＳｔｈよりも大きい場合は、ステップＳ２０６にてシフト量の増分ｊを１としてステップＳ２０８に進む。一方、ステップＳ２０５にて変化分ＳがＳｔｈ以下の場合は、ステップＳ２０７にてシフト量の増分ｊを２としてステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、現在のシフト量Ｌに増分ｊを加算することにより、シフト量Ｌを更新してステップＳ２０１に戻り、前述の動作を繰り返す。そして、最終的にシフト量Ｌが１２になるまで相関値Ｆ（Ｌ）を演算すると、ステップＳ２０２で相関演算のループを終了する。
【００３８】
その後、求められた相関値Ｆ（Ｌ）の中から最小値のものを選択して、前述のごとく相関シフト量Ｘａを求め、最終的にデフォーカス量を算出し、それを用いて合焦の判定、ならびにレンズ駆動を行う。
【００３９】
図１２は、前述の相関演算動作による相関値Ｆ（Ｌ）とシフト量Ｌを示すグラフである。相関値Ｆ（Ｌ）の変化分が大きく、かつ、相関値Ｆ（Ｌ）が判定値Ｆｔｈより小さい領域のみシフト量を１ピッチとしている。
【００４０】
このように、第２実施形態によれば、相関値が小さく、かつその変化分が大きく相関性が十分に高いシフト領域では、細かいシフトピッチで相関演算を行い、それ以外のシフト領域では粗いシフトピッチで相関演算を行っているので、焦点検出精度を劣化させることなく相関演算に要する時間を短縮することができる。（第３実施形態）
図１３は、コントローラＣＬに内蔵されたＣＰＵの制御プログラムの一部を成す相関演算ルーチンを表すフローチャートを示す。このフローチャートを参照して第３実施形態の相関演算について説明する。まず、ステップＳ３００にてシフト量Ｌの初期値を−１２に設定する。次に、ステップＳ３０１で設定されたシフト量に対する相関値Ｆ（Ｌ）を式（１）により演算する。ステップＳ３０２では相関を計算したセンサデータ列ｂ（ｋ＋Ｌ）〜ｂ（ｎ＋Ｌ）（以下相関ブロックと呼ぶ）のコントラストを求めるサブルーチン“コントラスト検出”を実行する。
【００４１】
図１４は、サブルーチン“コントラスト検出”のフローチャートである。ステップＳ４００では初期値として、ｉ＝ｋ、ｂＭＡＸ＝０、ｂＭＩＮ＝２５６（センサデータは８ビット長とする）と設定する。ステップＳ４０１ではセンサデータｂ（ｉ＋Ｌ）とｂＭＡＸとを比較し、ｂ（ｉ＋Ｌ）の方が大きい場合は、ステップＳ４０２にてｂＭＡＸ＝ｂ（ｉ＋Ｌ）としてｂＭＡＸ値を更新する。そうでない場合は、ステップＳ４０３に進み、ｂ（ｉ＋Ｌ）とｂＭＩＮとを比較し、ｂ（ｉ＋Ｌ）の方が小さい場合は、ステップＳ４０４にてｂＭＩＮ＝ｂ（ｉ＋Ｌ）としてｂＭＩＮ値を更新する。そうでない時は、ステップＳ４０５に進む。
【００４２】
ステップＳ４０５ではｉをインクリメント（＋１）し、ステップＳ４０６では相関ブロック内の全てのセンサデータをチェックしたかを判別し、終了した場合は、ステップＳ４０７にてコントラスト値Ｃ＝ｂＭＡＸ−ｂＭＩＮを計算してリターンする。終了していない場合は、ステップＳ４０１に戻り、以上の演算を繰り返す。
【００４３】
図１３に戻り、ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２“コントラスト検出”で求めたコントラスト値Ｃを所定の判定値Ｃｔｈと比較し、コントラストＣがＣｔｈ以上であれば、ステップＳ３０４に進む。上記コントラストＣがＣｔｈよりも小さければ、ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０４にて相関値Ｆ（Ｌ）を所定の判定値Ｆｔｈと比較し、相関値Ｆ（Ｌ）がＦｔｈ以下の時は、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５ではシフト量の増分ｊを１としてステップＳ３０７に進む。
【００４４】
一方、ステップＳ３０４にて相関値Ｆ（Ｌ）がＦｔｈより大きい時は、ステップＳ３０６にてシフト量の増分ｊを２としてステップＳ３０７に進む。相関をとるセンサデータ列のコントラストが小さい場合、センサデータ列を細かいピッチ分だけシフトしても、コントラストが急に大きくなることはない。その理由は、１ピッチシフトすることによりコントラスト値が向上したとしても、コントラストが相関ブロックの端部に存在するため、その前後のシフト演算に際して高いコントラスト値が得られず、３点補間法が適用できない。結局、その結果は有効なデータとして採用されない。つまり、細かいシフトピッチで演算しても無駄が多くなると考えられるため、シフト量のピッチを粗くしている。
【００４５】
ステップＳ３０７では、現在のシフト量Ｌに増分ｊを加算することにより、シフト量Ｌを更新する。ステップＳ３０８では、現在設定されているシフト量Ｌが１２を越えたか否かチェックし、１２を越えていれば相関演算を終了しリターンする。シフト量Ｌが１２を越えていない場合は、ステップＳ３０１に戻り、１２になるまで上記の動作を繰り返す。
【００４６】
その後、求められた相関値Ｆ（Ｌ）の中から最小値のものを選択して、前述のごとく相関シフト量Ｘａを求め、最終的にデフォーカス量を算出し、それを用いて合焦の判定、ならびにレンズ駆動を行う。
【００４７】
このように、第３実施形態によれば、コントラスト値が大きいシフト領域では、細かいシフトピッチで相関演算を行い、そうでないシフト領域では粗いシフトピッチで相関演算を行っているので、無駄な演算を省くことができ、相関演算に要する時間を短縮することができる。
【００４８】
以上説明した各実施形態によれば、相関演算を実行する際に、相関性が高いシフト領域と、そうでないシフト領域とを判別し、その判別結果に応じて、シフト量を変えて相関演算を行うことにより、相関性が高い領域では詳細な演算を行い、相関性が低い領域では粗い演算を行わせているため、焦点検出精度を劣化させることなく、相関演算の所要時間を短縮することができ、応答性を向上した焦点検出装置を提供できる。
【００４９】
なお、前述した各実施形態では、細かいシフトピッチを１ピッチ、粗いシフトピッチを２ピッチとしているが、これらの数値は限定されたものではなく、大小関係さえ成立すれば適宜な値としても良い。
【００５０】
また、相関ブロック内のコントラストは、相関ブロック内の最大値と最小値の差を使用しているが、これに限らず、例えば、相関ブロック内での隣接するセンサデータの差の絶対値の総和を用いても良い。
【００５１】
さらに、実施形態では撮影レンズＬの異なる瞳位置を通過した２光束を用いて撮影レンズＬのデフォーカス量を検出する、所謂ＴＴＬ位相差検出方式を用いているが、撮影レンズを介することなく被写体像を直接２像に分離して、一対の光電変換アレイ上に被写体像をそれぞれ形成する、所謂外光測距方式にも適用可能である。
【００５２】
なお、前述の実施形態から以下の構成が得られる。
（１）被写体から異なる光路を通過した２光束を、一対の被写体像として個々に検出面上に形成する焦点検出光学系と、
前記被写体像の光強度分布に対応した離散的データ群からなる被写体像信号を発生する一対の光電変換手段と、
前記一対の光電変換手段の一対の被写体像信号の一部を所定のシフト量で相対的にシフトさせて相関演算を行い、前記一対の被写体像信号の間の相関状態を最大にするシフト量を求め、該シフト量から前記撮影レンズの結像面の位置とフィルム等価面の位置との差に対応するデフォーカス量または被写体距離を演算する演算手段と、
を備えた焦点検出装置において、
前記演算手段にて各シフト量に対応する相関値の、シフト量に対する変化分を検出する相関値変化分検出手段と、
前記相関値変化分検出手段が検出した相関値変化分を所定の判定値と比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記演算手段のシフト量のピッチを変更するピッチ変更手段と、
を具備することを特徴とする焦点検出装置。
【００５３】
上記（１）によれば、相関演算のシフトピッチに対する相関値の変化分の大きいシフト領域では、細かいシフトピッチが設定され、そうでないシフト領域では粗いシフトピッチが設定される。よって、相関性の低い領域に関する相関演算に要する演算量が減少するため、焦点検出の所用時間が減少できる。
（２）前記演算手段にて各シフト量に対応する相関値を検出する相関値検出手段と、前記相関値検出手段が検出した相関値を所定の判定値と比較する相関値比較手段と、
前記ピッチ変更手段は、前記相関値比較手段の比較結果に基づいて前記演算手段のシフト量のピッチを変更することを特徴とする上記（１）に記載の焦点検出装置。
【００５４】
上記（２）によれば、相関値が所定値よりも小さいシフト領域では、細かいシフトピッチが設定され、そうでないシフト領域では粗いシフトピッチが設定される。よって、相関性の低い領域に関する相関演算に要する演算量が減少するため、焦点検出の所用時間が減少できる。
（３）被写体から異なる光路を通過した２光束を、一対の被写体像として個々に検出面上に形成する焦点検出光学系と、
前記被写体像の光強度分布に対応した離散的データ群からなる被写体像信号を発生する一対の光電変換手段と、
前記一対の光電変換手段の一対の被写体像信号を所定のシフト量で相対的にシフトさせて相関演算を行い、前記一対の被写体像信号の間の相関状態を最大にするシフト量を求め、該シフト量から前記撮影レンズの結像面の位置とフィルム等価面の位置との差に対応するデフォーカス量または被写体距離を演算する演算手段とを備え、
前記演算手段は、
前記一対の光電変換手段の一対の被写体像信号に対して相関演算を行う信号列を設定する信号列設定手段と、
前記信号列設定手段で設定された信号列内のコントラストを所定の判定値と比較するコントラスト判定手段と、
前記コントラスト判定手段の判定結果に基づいて、前記演算手段のシフト量のピッチを変更するピッチ変更手段と、
を具備することを特徴とする焦点検出装置。
【００５５】
上記（３）によれば、コントラスト値が所定値以上のシフト領域では細かいシフトピッチとし、そうでないシフト領域では粗いシフトピッチとして相関演算を実行するため、コントラストの低い領域に関する相関演算に要する演算量が減少するため、焦点検出の所用時間が減少できる。
（４）一対の被写体像を形成し、その相対間隔を測定することにより焦点調節に関する情報を出力する焦点検出装置において、
上記一対の被写体像をそれぞれ離散的に光電変換した複数の被写体像信号について、所定の演算パラメータを用いて少なくとも相関演算を行い、その相関演算過程における演算パラメータに対する演算結果を評価して、この評価結果に基づいて、上記演算パラメータを変更することを特徴とする焦点検出装置。
【００５６】
上記（４）によれば、相関演算の実施過程の演算結果に応じて、演算ピッチが動的に変更されるため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（５）上記演算過程で検出される演算値は、少なくとも相関値の変化分であることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００５７】
上記（５）によれば、相関演算過程における相関値の変化分の大小に応じて演算ピッチが動的に変更されるため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（６）上記演算過程で検出される演算値は、少なくとも相関値であることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００５８】
上記（６）によれば、相関演算過程における相関値の大小に応じて演算ピッチが動的に変更されるため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（７）上記演算過程で検出される演算値は、少なくともコントラスト値であることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００５９】
上記（７）によれば、相関演算過程におけるコントラスト値の大小に応じて演算ピッチが動的に変更されるため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（８）上記形成される一対の被写体像は、撮影レンズのそれぞれ異なる瞳領域を通過した被写体光束を結像したものであることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００６０】
上記（８）によれば、撮影レンズを通過した被写体光束に基づいて焦点検出を行い、演算結果に応じて演算パラメータを動的に変更するため、ＴＴＬＡＦ検出演算の高速化が達成できる。
（９）上記形成される一対の被写体像は、撮影レンズとは別体に設けられた焦点検出光学系を通過した被写体光束を結像したものであることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００６１】
上記（９）によれば、撮影レンズとは別体に設けられたＡＦ検出光学系により得られる被写体像に基づいて焦点検出を行い、演算結果に応じて演算パラメータを動的に変更するため、外光式ＡＦ検出演算の高速化が達成できる。
（１０）上記演算パラメータは、相関演算過程におけるシフト量のピッチであることを特徴とする上記（４）に記載の焦点検出装置。
【００６２】
上記（１０）によれば、相関演算のシフトピッチを所定の条件に応じて変更しているから、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（１１）一対の被写体像を形成し、その相対間隔を測定することにより焦点調節に関する情報を出力する焦点検出装置において、
上記一対の被写体像を受け、それぞれに対応する被写体像信号を出力する光電変換手段と、
所定の演算パラメータを用いて、上記被写体像信号同士の相関演算を実行する演算手段と、
上記相関演算の進行状況を監視して、上記演算パラメータに対する相関演算結果の変化分を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された変化分に基づいて、上記演算パラメータを変更する手段とを具備し、
上記演算手段は、パラメータ変更手段からの変更指示に応答して上記演算パラメータを変更することを特徴とする焦点検出装置。
【００６３】
上記（１１）によれば、相関演算の変化分に応じてシフトピッチを変更するため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
（１２）上記相関演算パラメータ値は、相関演算過程における演算ピッチであり、変化分が所定値よりも大なるときは細かいピッチを選択し、変化分が所定値よりも大ならざるときは、粗いピッチを選択することを特徴とする上記（４）または（１１）に記載の焦点検出装置。
【００６４】
上記（１２）によれば、上記（４）、または（１２）に記載の焦点検出装置において、相関演算の演算ピッチを変更しているため、総演算回数が減少し、焦点検出に要する時間を短縮できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、相関演算を行なう際に、相関性が高いシフト領域と、そうでないシフト領域を判別し、その判別結果に応じて演算パラメータであるシフトピッチを設定し、相関性が高いと判別された領域では詳細な相関演算を行い、相関性が低いと判別された領域では粗い相関演算を行わせているため、焦点検出精度を劣化させることなく、相関演算の所要時間を短縮することができ、応答性を向上した焦点検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の概略を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るカメラの要部を示す断面図である。
【図３】焦点検出光学系の構成を示す図である。
【図４】図２に示したカメラの電気制御系の焦点検出に関連する部分の概略を示すブロック図である。
【図５】式（１）の演算過程におけるセンサデータａ（ｉ）、ｂ（ｉ）の組み合せのあり方の一例を示す図である。
【図６】ある一対の像をＡＦセンサに結像させた場合の、シフト量と相関値との関係の一例を示すグラフである。
【図７】３点補間法の原理を示すグラフである。
【図８】第１実施形態の相関演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】シフト量と相関値との関係の一例を示すグラフである。
【図１０】シフト量と式（６）で定義される相関演算結果の変化量との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態の相関演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】シフト量と相関値との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】第３実施形態の相関演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態のコントラスト検出ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  焦点検出光学系、
２  光電変換手段、
３  演算手段、
４  相関値変化分検出手段、
５  比較手段、
６  ピッチ変更手段。
【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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