JPH0268511A - 補助照明装置を備えた自動焦点式カメラ - 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】 （従来技術） 最近、自動焦点機能を有するカメラが普及しており、こ
の自動焦点のための焦点検出装置が種々開発されている
。従来の焦点検出装置によると、被写体輝度が低いとき
、あるいは被写体コントラストが低いときに電子閃光装
置、ランプ高輝度ＬＥＤ等の補助光源により、被写体に
光を投光し、焦点検出を可能にすることが行なわれてい
る。

ＣＣＤ等の光電変換素子で構成される焦点検出装置と補
助光源の組合わせにおいて、マイクロコンピュータを用
いて従来おこなわれていた補助光源制御は第１４図のフ
ローチャートに従って行われている。実際のカメラに組
込まれたマイクロコンピュータは、焦点検出以外に測光
、絞り制御、レンズ駆動等のさまざまな制御を行なって
いるが、ここでは焦点検出の部分の処理のみに注目して
説明する。

焦点検出のサブルーチンが呼出されると、最初に補助光
フラグの有無が判断される。この補助光フラグが立って
いる時は、ＣＯＤ等の積分の開始に先だって補助光が点
灯される。この補助光フラグは、ＣＣＤのデータの状態
に基づいて設定されるので、カメラの動作シーケンスに
おいて、初期の焦点検出動作であれば、立っていること
はない。

従って、補助光有無の判断処理は、２回目以降の焦点検
知動作において意味がある。

次に、ＣＣＤの信号の積分を開始させるため積分スター
トが掛けられると共に積分時間の最大値を規定するため
にタイマーがスタートされる。この積分時間の最大値を
規定する理由は、被写体輝度が低くすぎると、ＣＯＤの
電荷が除徐にしか行われず、積分がなかなか終了しなく
なるのを防止することにある。

積分が開始されると、マイクロコンピュータは、ＣＯＤ
から積分完了信号が出力されるかを監視し、かつ積分時
間が規定値に達したかどうかをタイマーの終了信号によ
って判断する。積分完了信号の発生以前にタイマーが終
了した時は、被写体輝度が低くて、そのままでは、焦点
検出は不可能であると判断され、２回目以降は、補助光
により輝度を上げる必要があり、このため、補助光フラ
グがセットされる。

積分完了信号が来た時は、マイクロコンピュータは、Ｃ
ＣＤのデータを受入れ、演算ルーチンの中で焦点のズレ
量を計算する。この演算ルーチンにおいては、焦点検出
に必要なコントラストが被写体にあるかの判断もなされ
る。コントラスト判断において、低コントラスト状態と
判断された時は、補助光によりコントラストを上げるた
めに補助光フラグがセットされる。コントラストがある
と判断された時は、焦点検出フローから離脱した後に、
算出されたズレ量に基づいて撮影レンズが制御される。

上記のような一連の焦点検出動作が終了すると、最後に
、補助光が点灯していれば、補助光を消灯して焦点検出
フローから離脱する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の補助光制御方法によると、１回積分
してデータを認識しないかぎり補助光の必要性の判断が
出来ない問題がある。特に、被写体の輝度が低くてデー
タがとれない時にこの問題が大きな問題となる。この場
合は、補助光を点灯する判断だけのために、積分を行な
ったことになり、この積分時間は、焦点検出にとっては
殆んど意味のない時間であり、カメラの動作シーケンス
のスピードを低下させることになる。

従って、この発明の目的は、無意味な積分時間を無くす
ことのできる、補助照明装置を備えた自動焦点式カメラ
を提供することにある。

（問題点を解決する手段および作用） この発明によると、蓄積されたデータは破壊されること
なく読み出し可能な（以下、非破壊読み出し）Ｓ！ＰＴ
（静電誘導フォトトランジスタ）をライン状、及びエリ
ア状に配列した５ＩＴ（静電誘導トランジスター）イメ
ージセンサが用いられ、非破壊読み出しによりイメージ
センサ−のデータ蓄積の途中経過を監視し、被写体輝度
が低くて、このまま積分をしても無意味と判断される場
合は積分途中から補助光の投光が開始される。また、Ｃ
ＣＤ等のイメージセンサ−であっても、その電荷蓄積を
監視するために設けられた受光素子の出力を積分途中で
読み出すことが出来き、これにより補助光の制御を可能
にする。

即ち、第１図に示すように被写体１は光学系２により非
破壊読出し機能を有するＣＯＤなどのイメージセンサを
含む焦点検出手段に結像される。

この焦点検出手段において光電信号が積分され、補助光
制御手段４は焦点検出手段での積分動作の終了前に読出
される非破壊データとこのデータの読出し時点の積分時
間とにより被写体輝度を予ＩＩし、予測した輝度が規定
値以下であると判断したとき、補助光手段５を作動し、
補助光を被写体へ投光させる。

（実施例） 第２図はに示すブロック図によりこの発明の詳細な説明
する。

撮影レンズ１１の射出瞳の光束は、分割光学系１２によ
って分割され、ＳＩＴ等の非破壊読み出しが可能な光電
変換素子より成るラインセンサー１３のＡ群センサー１
３Ａと８群センサー１３Ｂ上にそれぞれ結像される。

インターフェース回路１４はラインセンサー制御回路と
Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）とを含み、マイクロコン
ピュータ１５から制御信号が供給されると、ラインセン
サー制御回路が動作し、センサー出力信号を出力する。

積分信号が適正レベルに達すると、積分出力はＡ／Ｄコ
ンバータによりデジタル値に変換され、マイクロコンピ
ュータ１５へ供給される。マイクロコンピュータが非破
壊読み出しモードを要求した場合は、インターフェース
回路１４は積分途中のデータをデジタル値に変換し、マ
イクロコンピュータ１５へ供給する。

尚、マイクロコンピュータ１５は、システム全体のシー
ケンス制御や、各種の演算を行なうために、発光回路１
６、シャッター制御回路１９、絞り制御回路２０、測光
処理回路２１、フィルム巻き上げ回路２２、フィルム感
度読取り回路２３、モータ駆動回路２４、レリーズスイ
ッチ２５及びモード設定スイッチ２６に結合される。

発光回路１６は、マイクロコンピュータ１５の制御信号
に基づいて、ランプまたは発光ダイオード等よりなる補
助光源１７を制御する。シャッター制御回路１９は、マ
イクロコンピュータからのシャツタ秒時信号に基づき、
シャツタ秒時Ｔｖを決定し、フォーカルプレーンシャッ
タの先幕と後幕を制御する。

絞り制御回路２０は、マイクロコンピュータ１５により
計算された絞り値Ａｖの信号に基ずき、クイックリター
ンミラーのアップ、ダウンを制御すると共に、レンズの
絞りを制御する。

測光処理回路２１は、シリコンブルーセル（Ｂ　Ｂ　Ｃ
）などの７１−１光素子２１ａの光電流より被写体輝度
を検知して被写体輝度Ｂｙの信号を、マイクロコンピュ
ータ１５へ送る。

フィルム巻き上げ回路２２は、フィルムの露出が終了す
ると、マイクロコンピュータ１５の指令により、巻き上
げモーターを駆動し、−コマ分のフィルムを巻き上げる
。

モード設定スイッチ２６は各種露出モード、ＡＦ（オー
トフォーカス）モードを設定するためのスイッチである
。

レリーズスイッチ２５は２段ストロークのスイッチであ
る。このレリーズスイッチの１段目のスイッチ信号でマ
イクロコンピュータ１５は、自動焦点（ＡＦ）と測光を
行ない、二段目のスイッチ信号によりマイクロコンピュ
ータ１５は、露出制御を行なう。マイクロコンピュータ
１５は算出された合焦に必要なレンズ移動量を決定し、
モータ駆動回路２４によりモータ２７を駆動して撮影レ
ンズ１１を合焦点に移動させる。

第３図（ａ）（ｂ）及び第４図（ａ）（ｂ）により５Ｉ
ＰＴを用いたセンサーの動作を説明する。

第３図（ａ）に示すセンサーによると、シフトレジスタ
ー３１は、読み出し回路３２にサンプルホールドされた
５ＩＰＴ各画素の出力データを、センサー出力端子Ｏ６
よりシリアルに出力するための制御信号を発生する。読
み出し回路３２は、ＳＩＴ各画素の出力をサンプルホー
ルドし、増幅する機能を有する。

リセット回路３４は、積分開始時に、５ＩＰＴのゲート
に蓄積された電荷をリセットする。モニター回路３４は
、ＳＩＴ各画素の最大値を検出してモニター出力端子Ｍ
Ｏ３より出力する。インターフェース回路１４は積分中
において、モニター出力を常に監視し、モニター出力が
Ａ／Ｄコンバータによって変換できる最大値に達すると
、センサー出力を読み出し、植付を終了する。

第３図（ｂ）は第３図（ａ）のセンサーの等価回路を示
しており、この回路を説明する前に５ＩＰＴの構成及び
動作を第４図（ａ）及び（ｂ）によって説明する。

５ＩＰＴは、ドレイン領域（ｎ　＋　）と、ドレイン領
域（ｎ＋）の上に成長させた不純物濃度の低いエピタキ
シャル層（ｎ−）と、このエピタキシャル層の中に形成
された浅いソース領域（ｎ＋）と、このソース領域を囲
むように形成されたゲート領域（ｐ＋）とにより構成さ
れ、ゲート電極の上にＭＯ９型容ｆｆ１ｃＧが形成され
る。

インターフェース回路１４は積分開始信号を受けると、
５ＩＰＴの容量ＣＧに蓄積された電荷をリセットする必
要がある。そこで５ＩＰＴのソース電極に接続されたＭ
ＯＳ）ランジスタＱφ５゜Ｑｌ５．　　Ｑ２５・・・の
ゲートにゲートパルスφＲ１が印加され、これらＭＯＳ
）ランジスタがＯＮにされる。

この時、φＧの電位がＶＤＤまで上昇する。この動作に
よりＣＧに蓄積されていた正孔はソースＳに流れ、リセ
ットされる。この時５ＩＰＴのゲートＧとソースＳとの
間の順方向電圧降下をｖＦとすると、容量　ＣＧはＶＤ
Ｄ−ＶＰの電圧に充電される。

この動作と同時に５ＩＰＴの読み出し回路３２を構成す
るＭＯＳトランジスタＱφ２．Ｑｌ２゜Ｑ２２・・・の
ゲート電極の容ＱＣＧに蓄積された電荷を消す必要があ
る。この容量　ＣＧは５ＩＰＴのデータを読み出す時に
一時的にそのデータを保持し、インターフェース回路１
４のＡ／Ｄコンバーターを含めて考えれば、Ａ／Ｄコン
バータ用のサンプルホールド回路のホールドコンデンサ
と見なせる。

このコンデンサの電荷を消すためには、φＲ１に電圧が
印加されると同時に、Ｑφｌ　、　　Ｑｌｌ、　　Ｑ２
１・・・をＯＮするためにゲートパルスφＴを与えれば
よい。この動作によりＱφ２　、　　Ｑｌ２．　　Ｑ２
２・・・のゲートはＧＮＤに接続され、ＣＧの電荷は放
電される。

以上のリセット動作が終了すると、インターフェース回
路１４は積分を開始するためにφＧをＧＮＤ電位へ落す
。これにより、ゲートＧの電位４；ｉ−（ＶＤＤ−ＶＦ
　）となり第４図（ｂ）に示すように５ＩＰＤのゲート
・ドレイン間は逆バイアス状態となって空乏層が形成さ
れる。この時、シリコンのバンドギャップ値（Ｅ　ｇ　
−１、１ｅＶ）より大きなエネルギーを有する光が入射
すると、電子・正孔対が発生する。ドレイン・ゲート間
は逆バイアスなので、電圧が発生しており、電子はドレ
イン領域に、正孔はゲート領域に電界移動する。

ゲートに正孔が入り込むと、ゲートの電圧は、上昇し、
この電圧変化はソースＳへ出力される。

各５ＩＰＴのソースＳの出力電圧は、ＭＯＳ）ランジス
タＱφＧ　、　ＱＩＢ、　０２Ｇ・・・で形成されたモ
ニター回路３５により最大値が検出され、モニター出力
端子ＭＯ３よりインターフェース°回路１４へ出力され
る。インターフェース回路１４は積分開始と同時にＭＯ
Ｓ出力が焦点検出可能な適性電圧になることを監視する
。適正電圧に達するとゲートパルスφＴを印加し、Ｑφ
ｌ　、　Ｑｌｌ、　Ｑ２１・・・をＯＮＬ、Ｑφ２．Ｑ
ｌ２．　Ｑ２２・・・のゲート容量に各５ＩＰＴの出力
電圧をホールドする。ホールドされた５ＩＰＴの電圧は
、それぞれ対応するＭＯＳトランジスタ、例えばＱφ４
の出力であればトランジスタＱφ２とＱφ３により構成
されたソースフォロアの増幅器によりインピーダンス変
換され出力される。これらの出力は、ＭＯＳトランジス
タＱφφ、Ｑｌφ、Ｑ２φ・・・を通してセンサー出力
端子Ｏ８へ結合される。インターフェース回路１４は、
５ＩＰＴの出力をシリアルに入力するために、Ｑφφ、
Ｑｌφ、Ｑ２φ・・・を順番にＯＮする必要がある。そ
こでインターフェース回路１４は、シフトレジスター３
１に２相のクロックφ１、φ２を入力するとともに、ス
タートパルスφＳＴを読み出し時に人力する。この動作
により、順番にゲートパルスが出力され、ＭＯＳトラン
ジスタは順次ＯＮする。この時、５ＩＰＴの出力を１つ
出力するたびにＯＳラインをリセットするためにＱｌに
ゲートパルスφＲ２が印加され、ＱｌがＯＮにされる。

シリアルに出力される５ＩＰＴのアナログ出力は、イン
ターフェース回路１４の中のＡ／Ｄコンバータにより順
番にデジタルコード化されて、マイクロコンピュータ１
５へ出力される。

以上に述べたセンサーの読み出しは、モニター出力が、
規定値となり、５ＩＰＴからの出力が焦点検出に十分な
レベルになってから実行したが、読み出しそのものは、
モニター出力にはかかわりなく実行できる。しかも５Ｉ
ＰＴのＣＧに蓄積された電荷は、リセット回路を動作さ
せないかぎり破壊されないので、何回でも読み出すこと
ができる。

従って、モニター出力が規定値に達する以前に途中で読
み出したセンサーデータと、積分開始から途中で読み出
しを行なった時点までの時間の比を算出することにより
、モニターが規定値に達するまでの時間、即ち積分時間
が予測できる。

この積分時間と被写体輝度は比例しているので、被写体
輝度を予測することも可能となる。この予測された輝度
により補助光が必要であると判断されるときは、積分途
中で補助光源１７を点灯する。

これによりＣＣＤ等のセンサーを用いて制御していた時
より１回分の積分動作をへらすことができる。

この発明の焦点検出装置について更に説明する。

撮影レンズの光軸を挟む撮影レンズの第１の部分と第２
の部分をそれぞれ通過した被写体光束により作られる２
つの像の相関位置を検出して焦点状態を知る撮影レンズ
射出瞳分割方式の焦点検出装置は既に公知となっている
。第２図に示す分割光学系１２における２つの結像レン
ズＬｌ、Ｌ２を通過した２つの像はそれぞれＳＩＴイメ
ージセンサ−で構成されるＡ群センサー１３Ａと８群セ
ンサー１３Ｂ上に入射する。Ａ群、８群センサーは例え
ばそれぞれ６４個の素子により構成されると仮定する。

センサーの読み出しは既に述べたように行われるが、第
５図を参照して、マイクロコンピュータ１５の中でどの
様にして撮影レンズの焦点ズレ量が算出されるかを説明
する。いま読み出されてマイクロコンピュータのＲＡＭ
に記憶されたＡ群、８群データをａｌ　、　　ａ２−ａ
８４．　　ｂｌ　、　ｂ２−ｂ［１４とする。まず、０
．５≦３２　（Ｓ　：＆（７）ズレ量）として最初に以
下の演算を行なう。

Ｆ　（Ｍ−１）＜）’　（Ｍ＋１）のとき上記（１）式
はＢ列を基準にＡ列を順次１シフトずつずらしながらＡ
列とＢ列の各画素の差の総和を求める。上記（２）式は
Ａ列を基準にＢ列を順次１シフトずつずらしながらＡ列
とＢ列の各画素の総和を求める。

次に、Ｆ　（−３２）、Ｆ　（−３１）・・・Ｆ　（０
）　。

Ｆ（１）・・・Ｆ　（３１）、Ｆ　（３２）の６５個の
素子の相関値より最小値ＭＩＮＦ　（Ｓ）を求める。

このときのずらし量ＳをＭとする。即ちＦ　（Ｍ）−Ｍ
ＩＮＦ　（Ｓ）とする。このＭが合焦点までのズレ量の
整数値として最も近い値になる。しかしこれだけでは、
合焦精度は極めて粗いものになるのてＦ　（Ｍ）の前後
のＦ　（Ｓ）のデータより補間を行ない精度を上げる必
要がある。そこで、Ｆ　（Ｍ−１）≧Ｆ（Ｍ＋１）のと
き を演算する。そして像のずれ量Ｓが求まったら、次に焦
点のズレｍ−Ｋ（Ｓ−８’）を演算する。

ここでＳ′は、合焦時の像のズレ量、Ｋは光学系により
定まる係数である。

次に、第２図のの実施例の動作を第６図、第７図、第８
図のフローチャートを参照して説明する。

全体のフローを示す第６図において、カメラの電源が投
入されると、マイクロコンピュータ１５は、パワーＯＮ
リセットを行ない、動作を始める前に出力ボート、メモ
リー制御用フラグの初期設定を行なう。つぎにモード設
定スイッチの読み込みを行ない、スイッチの状態により
露出のモードと、ＡＦのモードが決定される。つぎにレ
リーズスイッチの一段目がＯＮであるか判別される。Ｏ
ＦＦの場合は、動作は実行されず、露出許可フラグ、シ
ングル完了フラグ、補助光フラグなどのフラグのリセッ
ト及びスイッチの読み込みが行われる。

ＯＮの場合は、まず、測光処理回路２１より、被写体輝
度のＢｖ値が取り込まれ、またフィルム感度読み取り回
路２３よりフィルム感度のＳｖ値が取り込まれる。つぎ
に露出中に設定されるシャッタ秒時Ｔｖ値と絞り値のＡ
ｖ値がプログラム線図に基づいて算出され、表示される
。つぎにモード設定スイッチにより決定された各種ＡＦ
モードのサブルーチンが呼出される。

ＡＦレシンルモードでは、被写体に合焦するまで、測光
と焦点検出に基づいてレンズ駆動が行なわれる。そして
−度合焦したら焦点検出は、レリーズスイッチの一段目
が０ＦＦＬ、再度ＯＮするまで実行されることはない。

そして合焦後は一度だけ露出シーケンスの実行がゆるさ
れる。

ＡＦサーボモードでは、レリーズスイッチの一段目が押
されている間は、測光と焦点検出に基づいてレンズ駆動
が行なわれる。そして−度合焦した後も、被写体が動い
て合焦しなくなると、焦点検出に基づいてレンズ駆動が
実行される。露出シーケンスは、合焦していれば何回で
も動作可能である。

マニュアルモードでは、焦点検出に基づいて合焦と非合
焦の表示のみが行なわれる。レンズの調整はユーザー自
身により行なわれる。この時は、レリーズスイッチがＯ
Ｎであれば、合焦、非合焦にかかわりなく露出シーケン
スが実行できる。

ＡＦレシンルのサブルーチンから復帰すると、シングル
完了フラグが立っているかが判断される。

このフラグは露出動作終了時にセットされるので、フラ
グが立っている時は、−度合焦し、露出動作まで終了し
ていることを示している。従って、フラグが立っている
時は、すでにＡＦレシンルモードの動作に関して述べた
ように、露出動作へ移ることは許されないので先頭フロ
ーへ戻る。そしてレリーズスイッチの一段目が０ＦＦＬ
、、フラグがリセットされれば、ＡＦレシンルモードの
動作が最初から行なわれる。シングル完了フラグが立っ
ていない時は、ＡＦサーボモード、マニュアルモードか
ら復帰した時と同様に、露出許可フラグが立っているか
が判断される。露出許可フラグは、ＡＦレシンル、ＡＦ
サーボモードにおいては、焦点調整動作が終了し、合焦
した後にセットされるフラグである。マニュアルモード
においては、このフラグは合焦、非合焦にかかわりなく
セットされる。なぜならば、マニュアルモードにおいて
は、露出動作を実行するかどうかは、ユーザーの意志に
より定まるもので、レリーズボタンが２段目まで押され
れば、いつでも、露出動作を実行しなければならないか
らである。露出許可フラグが立っていないときは、再度
サブルーチンを実行する必要があるので、先頭フローへ
もどる。フラグが立っているときは、レリーズスイッチ
の２段目が押されているかが判断される。ＯＦＦしてい
る時は、露出動作の実行はできないので先頭フローへも
どる）ＯＮしている時は露出動作の実行へ移る。測光処
理回路２１からの被写体輝度のＢｙ値と、フィルム感度
読み取り回路２３からのフィルム感度情報のＳｖ値をそ
れぞれマイクロコンピュータ１５に読み込む。するとマ
イクロコンピュータ１５は、予じめ定められたプログラ
ム線図に基づき、最終の絞り信号Ａｖ値とシャッタ秒時
Ｔｖ値とを算出する。次いで、マイクロコンピュータ１
５は、絞り制御回路２０を絞り信号のＡｖ値に設定し、
スタート信号を送出する。そこで、絞り制御回路２０は
、ミラーを上昇させると共に絞りを設定されたＡｖ値に
絞りこむ。絞り込みが終了すると、マイクロコンピュー
タ１５は、シャツ制御回路１９をシャツタ秒時信号のＴ
ｖ値に設定し、スタート信号を送出する。すると、シャ
ッタ制御回路１９は設定されたＴｖ値に基づき、シャッ
タ先幕と後幕の制御を行なう。シャッタ制御が終了する
と、マイクロコンピュータ１５に終了信号が送られてく
るので、この終了信号に基づき、マイクロコンピュータ
１５は、絞り制御回路２０ヘミラ一降下信号を送るとと
もにフィルム巻き上げ回路２２へ巻き上げ信号を送り、
露出の動作は終了する。次に露出許可フラグをリセット
し、シングル完了フラグをセットした後、先頭フローへ
戻る。

サブルーチンのＡＦレシンルを第７図のフローチャート
で説明する。まず最初に露出許可フラグが立っているか
が判断される。露出許可フラグが立っている時は、すで
に−度合用位置への焦点調整が終了していることを示め
しているので、これ以上の焦点調整の必要がないのでリ
ターンする。

このフラグはレリーズスイッチの１段目がＯＦＦしない
限りリセットされないので、ユーザーがレリーズスイッ
チから指を離し、再度押すまでは、焦点調整は実行され
ない。次にマイクロコンピュータ１５中のタイマーをス
タートする。このタイマーは積分時間の計測のために用
いられる。次にインターフェース回路１４へ積分スター
トの命令を出力する。するとインターフェース回路１４
は、センサを構成する５ＩＰＴのゲートに蓄積された電
荷をリセットし、積分が開始する。

次に、補助光フラグが立っているかが判断される。この
フラグは、後述する積分予測のサブルーチン中でセット
されるフラグである。そしてレリーズスイッチ２５がＯ
ＦＦしている時は、常にリセットされているので、レリ
ーズスイッチ２５の１段目がＯＮしてはじめてＡＦシン
グルがコールされた時は、まだこのフラグは立っていな
い。従って、１回目の積分で投光スタートの処理へ分枝
することはない。ここでこのフラグの判定をする理由は
、−度補助光をつける必要ありと判断されたら、２回目
以降の積分では、積分予測の処理をやめて、最初から補
助光を発光させるためである。

このことにより積分子７ＩｌｌＪに必要で、あった時間
も、有効な積分時間として使用でき、積分時間の短縮に
つながる。

補助光フラグが立っていないときは、マイクロコンピュ
ータ１５は、インターフェース１４からの積分終了信号
を待つとともにタイマーがＴφに達したかどうかを監視
し続ける。通常はタイマーがＴφに達する前に積分は終
了し、マイクロコンピュータ１５はインターフェース回
路１４からセンサーのＡ／Ｄ変換されたデジタルデータ
を入力する。次にタイマーをストップする。そして得ら
れたデータと先に述べた評価式（１）（２）を用いて焦
点のズレ量の算出が行なわれる。次に合焦の判定が行な
われる。ここでは得られたズレ量がＦナンバー／３０［
ｍｍ）で示めされる最小錯乱円におさまっているかが判
断される。合焦と判断した時は、露出許可フラグとシン
グル完了フラグ１がセットされ、合焦表示をした後、Ａ
Ｆレシンルの処理からリターンする。非合焦と判断され
た時は、露出許可フラグとシングル完了フラグ１がリセ
ットされ、非合焦表示行われ、そしてズレ量に基づきレ
ンズ駆動が行なわれ、ＡＦレシンルの処理からリターン
する。シングル完了フラグ１については、後述するＡＦ
サーボの処理の中で使用される。

つぎにタイマーがＴφに達しても積分終了信号がインタ
ーフェース回路１４から出力されない時の処理について
説明する。以下に述べる処理がこの発明の重要な点とな
る。

マイクロコンピュータ１５は、インターフェース回路１
４へ読み出し命令を出力する。するとインターフェース
回路１４は、先にセンサーの読み出し方法で説明したよ
うに、５ＩＰＴのデータを破壊することなく積分途中で
読み出す。そしてＡ／Ｄ変換した後にマイクロコンピュ
ータ１５ヘデータ入力される。次に、積分予測サブルー
チンがコールさ れる。第１０図のフローチャートにより積分予測につい
て説明する。まず入力されたデータの中から最大値（Ｄ
ＭＡＸ）と最小値（ＤＭＩＮ）が検出される。次にこの
データを読み出した時の積分時間Ｔφと最大値Ｄ　ＭＡ
Ｘより積分が終了するに必要な時間が次式により算出さ
れる。

分子の値２５５は、８ビツトのＡ／Ｄフンバータを使用
したときに、積分が通常に終了したとき、インターフェ
ース回路１４から出力されるデータの最大値を示す。次
に予１１−１される積分時間Ｔ１が最大積分時間Ｔ　Ｗ
ＡＸより大きいか判断される。大きいと判断されるとき
は補助光により被写体輝度を上げる必要があるので、補
助光フラグがセット（−１）される。そしてリターンす
る。最大積分時間Ｔ　ＭＡＸは、５ＩＰＴが実用上問題
が生じない最大積分時間と、カメラのシーケンスにおい
て許される最大積分時間を考慮して定められた値である
。Ｔ　ＭＡＸよりＴＩが小さいと判断された時は、コン
トラストの予測を行なう。現時点におけるセンサー上に
形成された像のコントラストは、（ＤＭＡＸ　−ＤＭＩ
Ｎ　）　／　（ＤＭＡＸ　＋ＤＨＩＮ　）で表わされる
。従って、積分終了時点におけるコントラストＣは、２
５５／ＤＭＡＸを現時点におけるコントラストに掛けた
値であると予測できる。このコントラストが焦点ズレ量
検出に必要な最小コントラストＣＭＩＮより小さいと判
断されるときは、被写体輝度は十分であっても、補助光
により被写体のコントラストを増やす必要があるので、
補助光フラグがセット（−１）される。予−一１される
積分時間は規定値以下で、コントラストは規定値以上で
あれば、このまま積分を続行すれば、適正なデータを得
ることが出来る。従って、補助光フラグはリセット（−
φ）され、リターンする。第７図のフローに戻り、積分
予測のサブルーチンからリターンすると、補助光フラグ
が立っているか判断される。フラグが立っている竺、マ
イクロコンピュータ−５は、発光回路１６へゝ溌光信号
を送り、＼ 投光がスタートする。つぎにインターフェース回路１４
から積分終了の信号が出力されるかが監視されると共に
タイマーが最大積分時間を示すＴ　ＭＡＸに達したかど
うかが監視される。積分終了の信号が出力されると、デ
ータを入力し、タイマーがＴ　ＭＡＸに達してしまった
ときは、インターフェース回路１４へ読み出し命令を出
力し、積分途中でのデータを入力することで積分は終了
とする。

次に、補助光を使用していれば、投光ストップの信号を
発光回路１６へ送り、更にタイマーの動作を停止する。

この後はすでに説明した処理を実行して、ＡＦレシンル
の処理からリターンする。

第８図のフローチャートに基づいてＡＦサーボの処理に
ついて説明する。

最初にシングル完了フラグ１が立っているかどうかが判
断される。シングル完了フラグ１は、ＡＦレシンルモー
ドにおいて、合焦点まで焦点調整が行なわれた時にセッ
トされる。フラグが立つていなければ、第７図のＡＦレ
シンルの処理へ分枝する。この分枝により、−度合焦す
るまではＡＦレシンルと同じ動作が行なわれる。このよ
うな処理は、補助光の投光回数を減少させるために行わ
れる。

ＡＦレシンルの処理を繰返すことによりＡＦサーボ動作
を実行させようとすると、低輝度の場合、積分を行なう
たびに補助光が投光され、使用者にみぐるしい感じを与
えてしまう。シングル完了フラグ１が立っている時は、
補助光の制御が必要でないので、積分予測の処理がない
通常の積分が実行される。この積分により得られたデー
タによりズレ量の算出が行なわれる。合焦である時は、
露出許可フラグをセットし、合焦表示を行なってＡＦサ
ーボからリターンする。合焦でない時は、露出許可フラ
グをリセットし、非合焦表示を行ないレンズ駆動を実行
したのちにリターンする。

第９図のフローチャートに基づいてマニュアルモードの
説明を行なう。

最初に露出許可フラグがセットされる。露出許可フラグ
を合焦、非合焦にかかわりなくセ・ソトする理由は、マ
ニュアルモードにおいて露出シーケンスを実行するかど
うかはユーザーの意志だけで決定され、焦点検出の結果
には左右されないためである。従って、焦点検出の結果
は表示のためにだけ使用される。タイマーをスタートし
、積分スタートの命令を出力すると、マイクロコンピュ
ータ１５は、積分終了信号の有無の監視、タイマーが最
大積分時間のＴ　ＭＡＸに達したかどうかの監視を行な
いつつレリーズスイッチの２段目が押されたかどうかの
判断もあわせて実行している。積分中にレリーズスイッ
チを監視している理由は、露出シーケンスへ移るまでの
時間を短かくして、ユーザーがすきな時に露出が実行で
きるようにするためである。レリーズスイッチがＯＮし
た時はタイマーを止めリターンする。又マニュアルモー
ドで補助光を投光することは不必要であるので、補助光
の制御に必要な積分予測の処理は実行されない。積分が
終りデータ入力が終了すると、マイクロコンピュータ１
５は、タイマーを止めズレ量を算出し、算出結果に基づ
いて合焦、非合焦の表示を行なった後にリターンする。

第２実施例 第１実施例では焦点検出用のセンサーとしてＳＩＴイメ
ージセンサ−を用いた例を示した。第２実施例では、Ｃ
ＣＤリニアイメージセンサ−を用いた例を示す。第１１
図によりＣＣＤリニアイメージセンサ−４０の構成につ
いて説明する。

モニターフォトダイオードはフォトダイオードアレイで
発生する信号電荷の蓄積時間を制御するためのフォトダ
イオードで、モニタバリアゲートに与えられるポテンシ
ャルを越えた電荷はＭＯＳトランジスタＱ１のゲートの
拡散層に蓄積される。

ＭＯＳ）ランジスタＱ１〜Ｑ４はソースフォロアの２段
増幅器を構成し、Ｑ３のソース出力がモニタ出力信号Ｍ
Ｏ３となる。ＭＯＳトランジスタＱ５はモニタフォトダ
イオードの蓄積電荷を積分開始に先立ってＭＯＳトラン
ジスタＱ５のドレイン電圧ＶＤＤにリセットするために
設けられ、ＭＯ３Ｉ−ランジスタＱ５のモニタリセット
信号ＭφＲは、オーバーフローゲート信号ＯＦＧと同じ
くインターフェース回路１４により制御される。

フォトダイオードアレイは直線状に並べられた、例えば
１２８個の光電変換素子により構成される光電変換素子
アレイである。光電変換素子により形成される画素上の
光強度に比例して発生し、バリアゲートに与えられるポ
テンシャルを越えた電荷は蓄積ゲートに蓄積される。上
記モニタフォトダイオードで発生する電荷量が所定レベ
ルに達すると、トランスファーゲートが開いて信号電荷
がＣＣＤシフトレジスタに転送される。ＣＣＤシフトレ
ジスタの転送出力端に接続されたダイオードＤＩはフロ
ーティングデイフュージョンの出力用ダイオード、ＭＯ
ＳトランジスタＱＩＯはフローティングデイフュージョ
ンを周期的にリセットするためのもので、ＣＣＤドライ
バからの出力信号φＲにより制御される。ＭＯＳトラン
ジスタＱ６〜Ｑ９はソースフォロアの２段増幅器を構成
し、ＭＯＳ）ランジスタＱ８のソースから各画素の信号
電荷Ｏ８を取り出す。この信号電荷Ｏ８はインターフェ
ース回路１４のＡ／Ｄコン／く一夕によりデジタルコー
ド化されてマイクロコンピュータ１５へ出力される。

第１１図に示される各種信号において、ＭＢＡはモニタ
バリアゲートを制御する信号、ＢＡはノくリアゲートを
制御する信号、ＯＦＤは蓄積ゲートの下のオーバーフロ
ードレインを制御する信号、ＯＦＧはオーバーフローゲ
ート信号、ＳＴは蓄積ゲートを制御する信号、ＴＲはト
ランスファゲートを制御する転送ゲートパルス、φ■φ
２はＣＣＤシフトレジスタに与えられる転送りロックパ
ルスを示している。

従来では、上記光電変換素子アレイの蓄積時間の制御は
インターフェース回路がＭＯＳ出力を監視して、ＭＯＳ
出力がＡ／Ｄコンバーターのダイナミックレンジの半分
に達すると、信号電荷を読み出すことにより実施された
。従って、マイクロコンピュータは、インターフェース
回路へ積分開始信号を出した後は、デジタルコード化さ
れた信号電荷のデータが出力されることを待っているだ
けで、ＭＯＳ出力を監視することはなかった。しかしこ
のＭＯＳ出力積分の途中で読み出せば、ＳＩＴイメージ
センサ−を用いたときと同じように積分時間の予測をす
ることが出来る。第１実施例において、ＳＩＴイメージ
センサ−の代りにＣＣＤイメージセンサ−を用いた時に
、マイクロコンピュータ−の処理が異なる部分について
の動作を第１２図及び第１３図のフローチャートを参照
して説明する。

第１２図のフローチャートは第１実施例の第７図のＡＦ
レシンルに相当する。第７図と異なるのは、積分終了信
号が出力される前にタイマーがＴφに達してしまった時
、マイクロコンピュータ１５はインターフェース回路１
４に対して、モニター読み出し命令を出力し、ＭＯＳ出
力をＡ／Ｄ変換したモニターデータを入力する部分であ
る。

モニターデータを入力すると次に、積分予測のサブルー
チンをコールする。第１３図にこのフローチャーを示す
。第１３図は第１実施例の第１０図のフローチャートに
相当する。予測される積分時間ＴＩは、モニター出力を
読み出した時の積分時間Ｔφに１３０／モニター出力を
掛けることにより算出できる。分子の１３０は、８ビ・
ソトのＡ／Ｄコンバータのダイナミックレンジは、２５
５であるので、この約半分に相当する値である。半分に
設定する理由は、モニターフォトダイオードは光電変゛
換素子アレイとほぼ同じ大きさの単一の素子であるので
その出力は素子アレイの平均値をほぼ示しているためで
ある。予測される積分時間ＴＩが最大積分時間Ｔ　ＭＡ
Ｘより大きい時は、補助光の必要性があるので、補助光
フラグがセ・ソトされ、小さい時はリセットされてから
リターンする。

ＳＩＴイメージセンサ−を使った場合は、素子個々のデ
ータが読み出せるので、コントラストの予測も出来たが
、モニター出力では、平均値のみしか得られないので、
コントラストの予測が出来ない。この点が第１実施例と
は異なっている。

（発明の効果） 以上述べてきたように、センサーの非破壊で読み出すこ
とにより、被写体輝度が低い時における無駄な積分動作
をなくすことが可能となり焦点調整に必要な時間を短縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略を示すブロック回路図、第２図
はこの発明の一実施例の自動焦点式カメラのブロック回
路図、第３図は第２図のカメラに用いられるラインセン
サーを示し、（ａ）はラインセンサーの構成を示し、（
ｂ）はラインセンサーの等価回路を示す図、第４図はラ
インセンサーを構成する５ＩＰＴを示し、（ａ）は５Ｉ
ＰＴの構造を示し、（ｂ）は５ＩＰＴの動作状態を示す
図、第５図は焦点ズレ量を算出する過程を示す図、第６
図はこの発明の自動焦点式カメラの全体の動作を示すフ
ローチャート図、第７図はＡＦレシンルモードの動作を
示すフローチャート図、第８図はＡＦサーボモードの動
作を示すフローチャート図、第９図はマニュアルモード
の動作を示すフローチャート図、第１０図は積分子測を
行なう動作のフローチャート図、第１１図はこの発明の
他の実施例に用いられるＣＣＤリニアイメージセンサの
構成を示す図、第１２図は第２実施例の主要部分の動作
を説明するためのフローチャート図、第１３図は第２実
施例による積分子測の動作を説明するためのフローチャ
ート図、第１４図は従来の自動焦点式カメラの動作を示
すフローチャート図である。 １・・・被写体、２・・・光学系、３・・・焦点検出手
段、４・・・制御手段、５・・・補助光手段、１１・・
・撮影レンズ、１２・・・分割光学系、１３・・・ライ
ンセンサー１４・・・インターフェース回路、１５・・
・マイクロコンピュータ、１６・・・発光回路、１７・
・・補助光源、１９・・・シャッター制御回路、２０・
・・絞り制御回路、２１・・・測光処理回路、２４・・
・モータ駆動回路、２５・・・レリーズスイッチ、２６
・・・モード設定スイッチ。 第１　図 出願人代理人　弁理士　　坪井　淳 第ｊ凶 第 図 第８図 第１０図 第９ 図 第」１ 図 第１３図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）補助照明装置を備えた自動焦点式カメラにおいて
   、非破壊読み出し機能を有する光電変換素子により構成
   された焦点検出手段と、被写体の輝度を向上するために
   投光するための補助光手段と、前記光電変換素子の出力
   に基づいて、前記補助光手段の制御を行なう補助光制御
   手段とにより構成され、前記補助光制御手段は、積分動
   作が終了する前に前記光電変換素子から非破壊読み出し
   により読み出されたデータとこのデータの読み出し時点
   の積分時間とより、被写体輝度を予測し、予測した輝度
   が規定値以下の時に前記補助光手段より被写体へ投光さ
   せることを特徴とする自動焦点式カメラ。
2. （２）補助照明装置を備えた自動焦点式カメラにおいて
   、光電変換素子と光電変換素子の電荷蓄積状態をモニタ
   ーするためのモニター手段を有する焦点検出手段と、被
   写体の輝度を向上するために投光するための補助光手段
   と、前記モニター手段の出力に基づいて、前記補助光手
   段の制御を行なう補助光制御手段とにより構成され、前
   記補助光制御手段は、前記光電変換素子の積分動作が終
   了する前に、前記モニター手段から入力したデータとこ
   のデータを読み出した時点の積分時間とにより、被写体
   輝度を予測し、予測した輝度が規定値以下と判断される
   時に前記補助光手段より被写体へ投光させることを特徴
   とする自動焦点式カメラ。