CN1333480A - 测距装置和具有测距装置的照相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测距装置和具有测距装置的照相机,该测距装置采用的测距传感器,以控制电路为中心,在其左右配置了3对行传感器,这些行传感器之中,中央的行传感器由受光部列和分割为2部分的处理部列构成,该处理部列处理受光部列的输出信号。在上述中央行传感器的左右的受光部列的上下、即处理部列的相反侧,配置着上侧行传感器和下侧行传感器。该上下行传感器上,分别具有与行传感器的分割为2部分的长度对应的受光部列。通过这样地配置行传感器,可高精度地进行被摄体的测距,可保持测距区域的密度,同时,以适当的配置,进行被摄体的测距,可提供低成本的测距装置。

Description

测距装置和具有测距装置的照相机

本发明涉及测距装置、光传感器、内藏测距装置的氯化银照相机、数字照相机等的照相机。

现有技术中，为了对被摄体进行测距，测距装置是采用设有若干对行传感器(ラインセンサ)的测距传感器。例如有在设置若干线测距区域的广范围内，进行测距的测距装置。该测距装置中，与行传感器对应的测距区域越多，越能切实地摄入被摄体，并提高测距精度。

将该测距装置用于具有变焦镜头的氯化银照相机等时，具有以下问题。即，在摄影倍率低时，即使测距区域配置在摄影画面内的广范围内，当摄影倍率提高时，由于摄影像角变窄，所以，相对于摄影画面，测距区域的间隔变大，一部分的测距区域越出摄影画面以外。

此外，近年来，随着氯化银照相机和数字照相机等小型化的要求，其测距装置也要求小型化。为了使测距光学系统小型化，即使缩短其焦点距离，若采用同一受光部间隔的测距传感器，则存在着测距区域的间隔变大的问题。

为了解决上述测距装置的问题，日本特开平11-153751号公报提出了一种测距装置，该测距装置采用的测距传感器是，对每个行传感器的像素，将受光部和处理部形成为L字形图形，并且，由使相邻像素的上述图形相互咬合地配列着的上述受光部列和处理部列构成。另外，在上下对称的测距区域时，在其对称轴处，配置具有上述图形的行传感器的受光部。

但是，即使采用上述特开平11-153751号公报的测距装置的行传感器，由于处理部进入受光部之间，所以，存在着测距区域间隔过大的问题。

图15(A)是表示上述测距装置中的行传感器配置的图。本图中，测距装置的测距传感器201，由中央的行传感器211、上侧的行传感器212、下侧的行传感器213构成。上述行传感器211，由受光部列211a、和配置在其上下侧的处理部列211b1、211b2构成。上述行传感器212，由受光部列212a和配置在其上侧的处理部列212b构成。上述行传感器213，由受光部列213a和配置在其下侧的处理部列213b构成。这样，处理部列配置在受光部列之间，受光部列的间隔大。

使受光部的间隔变窄的方法是，为了减小处理电路部，把制成测距传感器的IC程序细微化，但是，这样导致成本提高，普通照相机不能采用。

另外，日本特开平11-153749号公报揭示的测距装置中，行传感器相对于假想线呈线对称配置，受光部列比处理部列更靠近假想线配置。用这样的配置可以将受光部的间隔缩窄。

但是，上述特开平11-153749号公报测距装置的行传感器，一部分的受光部过分接近，另一部分的受光部过分分开，测距区域的配置不平衡。

图15(B)是表示上述测距装置中的行传感器配置的图。本图中，测距装置的测距传感器202，由中央的行传感器221、行传感器222、上侧行传感器223构成。上述行传感器221，由受光部列221a和配置在其上侧的处理部列221b构成。上述行传感器222，由受光部列222a和配置在其下侧的处理部列222b构成。上述行传感器223，由受光部列223a和配置在其上侧的处理部列223b构成。如本图所示，受光部列221a、222a过分接近，受光部列221a、223a过分分开，配置不平衡。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种测距装置，该测距装置具有若干对行传感器，使摄影倍率上升时或测距光学系统小型化时，也能充分保持测距区域的密度，并且，通过适当的行传感器的配置，可进行对被摄体的测距，而且成本低。

本发明的另一目的是提供一种内藏上述测距装置的照相机。本发明的另一目是提供一种光传感器，该光传感器具有若干对行传感器，即使提高检测倍率或小型化时，也能充分保持检测区域的密度，通过行传感器的适当配置，可进行切实的检测。

为达到上述目的本发明采取以下技术方案：

测距装置，其特征在于包括：

将被摄体像分割而成像的光学系统；

配置在上述光学系统的大致成像面上的若干个行传感器；该若干个行传感器具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述光学系统的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

光传感器，其特征在于包括：

若干行传感器部，上述各行传感器具有受光部列和处理部列，受光部列由受光的若干像素构成，处理部列处理并输出在上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

具有测距装置的照相机，其特征在于包括：

摄像光学系统；

将上述摄像光学系统在光轴方向驱动的驱动部；

对由上述摄像光学系统成像的被摄体进行摄像的摄像部；

将被摄体像分割而成像的测距光学系统；

配置在上述测距光学系统的大致成像面上的若干行传感器，该若干个行传感器具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述测距光学系统的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

控制部，该控制部根据上述行传感器的输出，控制上述驱动部的动作，使上述被摄体像在上述摄像部的摄像画面上成像；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

测距装置，其特征在于包括：

将被摄体像分割而成像的成像机构；

配置在上述成像机构的大致成像面上的若干受光机构；上述各受光机构具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述成像机构的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

所述的测距装置，其特征在于，相对于上述受光部列在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

所述的测距装置，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

所述的测距装置，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

所述的测距装置，其特征在于，上述处理部列，挟着上述受光部列，而每个块交替地配置。

所述的测距装置，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

所述的测距装置，其特征在于，还备有控制部，该控制部控制上述行传感器的动作，同时根据上述行传感器的输出，形成与距被摄体距离的有关的信号。

所述的光传感器，其特征在于，相对于上述受光部列在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

所述的光传感器，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

所述的光传感器，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

所述的光传感器，其特征在于，上述处理部列挟着上述受光部列，而每个块交替地配置着。

所述的光传感器，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

所述的光传感器，其特征在于，该传感器是CMOS传感器。

所述的光传感器，其特征在于，该传感器是CCD。

所述的照相机，其特征在于，相对于上述受光部列而在上述处理部列相反的位置，配置着与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

所述的照相机，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

所述的照相机，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

所述的照相机，其特征在于，上述处理部列挟着上述受光部列地、每个块交替地配置着。

所述的照相机，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

所述的照相机，其特征在于，上述摄像部是氯化银胶片。

所述的照相机，其特征在于，上述摄像部是摄像元件。

所述的照相机，其特征在于，上述摄像光学系统，是焦点距离可变的变倍光学系统。

所述的照相机，其特征在于，上述控制部，根据上述摄像光学系统的焦点距离，选择地切换上述驱动部控制中用的上述行传感器。

所述的照相机，其特征在于，该照相机，对应上述摄像光学系统的焦点距离，而切换摄影画面上的测距区域。

所述的照相机，其特征在于，上述控制部具有非易失性的存储器，该非易失性的存储器存储着控制上述驱动部的动作时所用的修正数据。

本发明的测距装置，由分割被摄体像而成像的光学系统、和配置在上述光学系统的成像面上的若干行传感器构成。上述各行传感器具有受光部列和处理部列。受光部列由若干像素构成，该若干像素接受通过上述光学系统的上述被摄体像。上述处理部列对在上述受光部列产生的电荷进行处理后输出。

上述若干行传感器之中的至少一个，把上述受光部列分割成若干块，另外，与上述各块对应的处理部列之中，一部分的处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部；另一部分的处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

本发明的光传感器，具有若干行传感器，上述各行传感器具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受上述光的若干像素构成，上述处理部列对上述受光部列产生的电荷进行处理后输出。

上述若干行传感器之中的至少一个，把上述受光部列分割成若干块，另外，与上述各块对应的处理部列之中，一部分的处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部；另一部分的处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

具有本发明测距装置的照相机，备有摄影光学系统、沿光轴方向驱动上述摄影光学系统的驱动部、摄制由上述摄影光学系统成像的被摄体像的摄像部、分割上述被摄体像而成像的测距光学系统、配置在上述测距光学系统的成像面上的若干行传感器以及控制部。上述控制部根据上述行传感器的输出，控制上述驱动部的动作，使上述被摄体像在上述摄像部的摄像画面上成像。上述各行传感器，具有受光部列和处理部列，上述受光部列由若干像素构成，该若干像素接受通过了上述测距光学系统的被摄体像的光。上述处理部列对在上述受光部列产生的电荷进行处理后输出。

上述若干行传感器之中的至少一个，把上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列之中，一部分的处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部；另一部分的处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

本发明的其它特征和优点，在以下的说明中将更清楚。

以下参照附图详细说明本发明的实施例。

图1是本发明第1实施例之摄像装置的主要框图。

图2是上述图1摄像装置中的摄影光学系统和测距光学系统的立体图。

图3是表示上述图1摄像装置中的摄影画面上的测距区域的图。

图4是表示上述图1摄像装置中的测距传感器的内部配置的图。

图5是表示上述图1摄像装置中的行传感器的受光部列和处理部列的像素构造的图。

图6是表示上述图1摄像装置中的行传感器的电路构造的图。

图7是上述图1摄像装置中的测距装置的测距光路图。

图8是表示本发明第2实施例之摄影装置中的摄影画面的测距区域的图。

图9是表示上述图8的摄像装置中采用的测距传感器的内部配置的图。

图10(A)是表示本发明第3实施例之摄像装置的焦点状态中的、广角状态时的摄影画面的测距区域的图。

图10(B)是表示上述图10(A)的第3实施例之摄像装置的焦点状态中的、远景状态时的摄影画面的测距区域的图。

图11是表示上述图10(A)(B)的摄像装置中采用的测距传感器的内部配置的图。

图12是上述图10(A)(B)的摄像装置中采用的测距传感器中的行传感器的放大图。

图13(A)是表示本发明第4实施例之摄像装置的焦点状态中的、广角状态时的摄影画面的测距区域的图。

图13(B)是表示上述图13(A)的第4实施例之摄像装置的焦点状态中的、远景状态时的摄影画面的测距区域的图。

图14是表示上述图13(A)(B)的摄像装置中采用的测距传感器的内部配置的图。

图15(A)是表示已往的一个测距装置中的行传感器的配置的图。

图15(B)是表示已往的另一个测距装置中的行传感器的配置的图。

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1是装有本发明第1实施例之测距装置的摄像装置的主要框图。图2是上述摄像装置的摄影光学系统和测距光学系统的立体图。图3是表示上述摄像装置中的摄影画面上的测距区域的图。图4是表示上述摄像装置中的测距传感器的内部配置的图。

摄像装置1例如采用氯化银照相机。该摄像装置中，如图1所示，借助具有光轴O的摄像光学系统5，被摄体像在氯化银胶片等的摄像部(摄像机构)7的摄影面10上成像，进行摄影。由测距装置8测定、检测距上述被摄体的距离(被摄体距离)。根据检测出的被摄体距离信息，CPU4(控制机构)通过由马达等构成的驱动部(驱动机构)6，使摄像光学系统5沿光轴方向移动，进行自动对焦驱动。

上述摄像装置1也可采用电子照相机，这时，摄像部由内藏摄像元件的摄像装置构成。

上述测距装置8，由一对测距光学系统2a、2b、作为光传感器的测距传感器3、作为控制部的CPU4构成。上述一对测距光学系统2a、2b具有光轴OS1、OS2，并排配置着。上述测距传感器3具有若干对行传感器，该若干对行传感器接受来自上述测距光学系统2a、2b的被摄体光束。上述CPU4根据上述测距传感器3的输出信号，计算被摄体距离，根据计算结果，进行摄像光学系统的自动对焦控制。

上述测距装置8连接着EEPROM9。该EEPROM9是非易失性的的存储器，预先储存着测距时的修正数据等。

上述测距传感器3是CMOS传感器，如图4所示，由三对行传感器31及41、32及42、33及43、和控制电路30构成。该三对行传感器在上述测距光学系统2a、2b的成像面位置上，与后述测距区域对应地配置着。上述控制电路30配置在上述成对的行传感器间的空间内。

上述测距区域，如图3所示，在摄影画面10上备有由三个线构成的测距区域A1～A3。测距区域A1在摄影画面10的中央部。测距区域A2配置在区域A1的右上部。测距区域A3配置在区域A1的左下部。

下面参照图4详细说明测距传感器3的构造。为了便于理解，图4的配置与图3所示测距区域A1～A3吻合地表示，实际上，行传感器与图4的配置上下反转地配置着。另外，传感器配置的说明也与图4吻合。

上述测距传感器3，具有与中央测距区域A1对应的行传感器31、41、与右上方测距区域A2对应的行传感器32、42、与左下方测距区域A3对应的行传感器33、43这样三对行传感器。

上述行传感器31、32、33，均由受光部列31a、32a、33a和处理部列31b1、31b2、32b、33b构成。受光部列31a、32a、33a由接受被摄体像光束的若干像素的受光元件构成。处理部列31b1、31b2、32b、33b对该受光部列产生的电荷进行处理后输出。另一方的行传感器41、42、43也同样地由受光部列和处理部列构成，其配置状态也相同。另外，在上述各受光部列上，配置着与各像素对应的若干受光元件，这些受光元件是光二极管。

下面详细说明上述行传感器的构造、配置。上述行传感器31，由配置在中央部的受光部列31a、分割为左右2块的处理部列31b1、31b2构成。上述受光部列31a也与上述处理部列31b1、31b2对应地，同样分割为2块。左半部分的处理部列31b1，相对于受光部列31a，配置在上侧。右半部分的处理部列31b2，相对于受光部列31a配置在下侧。

上述行传感器32，由受光部列32a和处理部列32b构成。该受光部列32a和处理部列32b，与行传感器31的2分割的受光部列、处理部列的长度对应。上述受光部列32a，相对于受光部列31a配置在其上侧(处理部列31b2的相反侧)。在上述受光部列32a的上侧(受光部列31b2的相反侧)配置着处理部列32b。上述受光部列31a与受光部列32a之间，不夹设处理部列，可仅离开所需的距离。

上述行传感器33，由受光部列33a和处理部列33b构成。该受光部列33a和处理部列33b，与行传感器31的2分割的受光部列、处理部列的长度对应。上述受光部列33a，相对于受光部列31a配置在其上侧(处理部列31b1的相反侧)。在上述受光部列33a的下侧(受光部列31a的相反侧)配置着处理部列33b。上述受光部列31a与受光部列33a之间，不夹设处理部列等，可仅离开所需的距离。

上述三对行传感器的各受光部列，由于以上述状态配置着，所以，受光部列的间隔可以设定为所需的小间隔，可以将测距区域配置在平衡的位置。另外，可减少受光部的数目，可缩短CPU4的计算时间或读出时间。

下面，参照图5、图6，以行传感器33为例，说明上述行传感器的受光部列和处理部列的电路构造。图5是表示行传感器33的受光部列和处理部列的各像素构造的图。图6是表示其电路构造的图。

行传感器33的受光部列33a，由若干个光二极管的受光元件23构成。行传感器33的处理部列33b，由处理电路和一个输出电路29构成，上述处理电路，由与各受光元件23对应的增幅器25、蓄积部28、开关26、移位寄存器27构成。

上述行传感器33中，由于受光部列33a的受光元件23的受光而产生电荷，产生的电荷，蓄积在增幅器25内的蓄积部28的每个像素内。读出时钟信号CLK，借助控制电路30输入移位寄存器27时，由移位寄存器27对每个像数将开关26依次打开，将蓄积的电荷变换为电压信号的增幅器25的输出，通过输出电路29依次输出。

结果，从输出回路29出来的像素的蓄积信号，作为信号电压为Vo，依次被测距传感器3输出，输入到CPU4(见图1)。在CPU4中，根据来自测距传感器3的信号，应用三角测量的原理，计算出距被摄体的距离。

即，如图7的测距装置8的测距光路图所示，设测距光学系统2a、2b的间隔、即基线长为B，设测距光学系统2a、2b的焦点距离为f，设被摄体距离为L，设一对行传感器上的被摄体像的间隔为B＋X时，下式(1)成立。

L＝B·f/X……(1)

用(1)式求出被摄体距离L。

测距时，CPU4根据若干行传感器的信号，选出左右一对行传感器，求出在测距传感器3上的被摄体像的间隔。图7表示选择上述一对行传感器33、43，被摄体像在一对受光部列33a、43a上成像的状态。

被摄体距离与被摄体像间隔的关系，是对每个测距装置预先调节好，储存在EEPROM9内。CPU4在测距时读出存储在EEPROM9内的上述间隔信息，根据该信息，求出被摄体距离L。

从若干行传感器得到被摄体像时，CPU4根据各行传感器的输出，求出被摄体距离L。用预定的计算法，对这些计算结果进行处理，可得到摄影所用的最终的被摄体距离。

上述测距传感器3，也可以采用CMOS传感器以外的设备，例如，可采用CCD等受光机构构成的其它设备。

如上所述，根据本实施例的测距装置8，与已往那样以一定间隔设置同一测距区域时相比，具有分割为若干块的受光部列、处理部列的行传感器31，配置在中央部，与上述分割块对应的其它行传感器配置在其上下位置，所以，可用狭窄的间隔即高密度地、且二维地配置测距区域。另外，由于可减少测距传感器的像素数，所以，可缩短CPU4的测距计算时间。

本测距装置8中，与图15(A)所示已往的行传感器配列相比，可以缩窄受光部列的间隔，即使在摄影倍率高的情况下，也不越出摄影画面。同时，与图15(B)所示已往的行传感器配列相比，可以缩窄受光部列的全部间隔，并且可增加上下方向的测距区域数。

下面，说明本发明第2实施例的测距装置。

本实施例的测距装置，组入与图1所示的摄像装置1(该摄像装置1中组入了第1实施例的测距装置)同样的摄像装置内。但是，作为光传感器的测距传感器内的行传感器配置不同，因此，测距区域也不同。

图8是表示采用本实施例之测距装置的摄像装置的摄影画面70的测距区域图。如本图所示，在摄影画面70内，有4个线状测距区域A11～A14。测距区域A11位于摄影画面70的中央部，测距区域A12位于区域A11的中央部上方，测距区域A13位于区域A11的左下，测距区域A14位于区域A11的右下。

图9表示上述测距装置的测距传感器73的内部配置。图9的配置，为了便于理解，与图8所示测距区域A11～A14吻合地表示，实际上，行传感器与图9的配置上下反转地配置着。传感器配置的说明也与图9吻合进行。

测距传感器73，具有分别与测距区域A11～A14对应的四对行传感器51及61、52及62、53及63、54及64，以及配置在上述成对行传感器中央部的控制电路50。上述行传感器51～54和61～64，均由受光部列和处理部列构成。上述受光部列由接受被摄体像光束的若干像素构成。处理部列对该受光部列产生的光电荷进行处理后输出。

上述行传感器51，由受光部列51a和处理部列51b1、51b2、51b3构成。受光部列51a与摄影画面的中心的测距区域A11对应，配置在中央部。处理部列51b1、51b2、51b3分割成为3块。上述受光部列51a也与上述处理部列对应地分割为3块。

上述处理部列51b1，配置在受光部列51a的左方上侧。上述处理部列51b2，配置在受光部列51a的中央下侧。上述处理部列51b3，配置在受光部列51a的右方上侧。

上述行传感器52，由受光部列52a、和配置在该受光部列52a上侧的处理部列52b构成。上述受光部列52a与测距区域A12对应，配置在受光部列51a的中央上侧(处理部列51b2的相反侧)，与上述行传感器分割长度对应。上述受光部列51a和受光部列52a，在它们之间不夹设处理部列等，可仅离开所需的间隔。

上述行传感器53，由受光部列53a、和配置在该受光部列53a下侧的处理部列53b构成。上述受光部列53a与测距区域A13对应，配置在受光部列51a的左方下侧(处理部列51b1的相反侧)，与上述行传感器分割长度对应。上述受光部列51a和受光部列53a，在它们之间不夹设处理部列等，可仅离开所需的间隔。

上述行传感器54，由受光部列54a、和配置在该受光部列54a下侧的处理部列54b构成。上述受光部列54a与测距区域A14对应，配置在受光部列51a的右方下侧(处理部列51b3的相反侧)，与上述行传感器分割长度对应。上述受光部列51a和受光部列54a，在它们之间不夹设处理部列等，可仅离开所需的间隔。

另外，与上述行传感器51等成对的行传感器61、62、63、64的构造和配置，也与上述行传感器51、52、53、54相同。

如上所述，本实施例测距装置的测距传感器73中，四对行传感器的受光部列，如图9所示，使被分割成块的行传感器51的受光部列位于中央，把与分割块对应的其它传感器配置在其上下。因此，受光部列的间隔可设定为所需的窄间隔。另外，可减少受光部列的像素数目，可缩短CPU4的计算时间和读出时间。另外，也能做到测距区域的配置平衡。

因此，与已往那样以一定的间隔配置同一形状的测距区域时相比，可以用窄的间隔、高密度且二维地配置测距区域，并可缩短因测距引起的时间滞后。

采用本实施例测距装置的摄像装置中，与图15(A)所示已往的行传感器配列相比，可以缩窄受光部列的间隔，即使在摄影倍率高时也不越出摄像画面。另外，与图15(B)所示已往的行传感器配列相比，可缩窄受光部列的所有的间隔，同时可增加上下方向的测距区域数。

下面，说明本发明第3实施例的测距装置。

装有本实施例测距装置的摄像装置，与装有图1所示第1实施例之测距装置的摄像装置1基本相同，其不同点是，可进行摄影光学系统的变焦。另外，本实施例测距装置中的测距传感器(光传感器)的行传感器的配置也不同，摄影画面上的测距区域根据变焦状态而被切换。

图10(A)(B)，表示采用本实施例之测距装置的摄像装置在变焦状态的、摄影画面的测距区域。图10(A)表示摄影光学系统在广角状态时的测距区域，。图10(B)表示摄影光学系统在远景状态时的测距区域。

在图10(A)所示广角状态的摄影画面100A、以及图10(B)所示远景状态时，设定在摄影画面100B上的全部测距区域，是测距区域A21、A22、A23、A24、A25这样5条线。这些测距区域，根据变焦状态被选择切换。

即，在广角状态的摄影画面100A中，选择中央的测距区域A21、测距区域A21的中央上方的测距区域A22、测距区域A21的中央下方的测距区域A23。测距区域A23离开区域A21的距离、与测距区域A22离开区域A21的距离相等。另外，右上方的测距区域A24和左下方的测距区域A25，由于靠近画面端，并且离中央测距区域A21极近，作为测距区域不太有效，所以，不作为广角状态的测距区域使用，以便不降低测距精度。

在远景状态的摄影画面100B中，选择中央的测距区域A21、区域A21右上方的测距区域A24、区域A21左下方的测距区域A25。测距区域A25离开区域A21的距离、与测距区域A24离开区域A21的距离相等。另外，中央上方的测距区域A22和中央下方的测距区域A23，由于靠近画面上下端，在主被摄体以外的其它不重要被摄体的位置，作为测距区域不太有效，所以，不作为远景状态的测距区域使用，以便不降低对主被摄体的测距精度。

如上所述，根据摄影光学系统的变焦状态，将摄影画面，如上述图10(A)所示画面和图10(B)所示画面那样地切换，设定测距区域。这样，被摄体的测距精度不因变焦状态而降低。

下面，参照图11的测距传感器的内部配置图，说明本实施例测距装置的测距传感器103的构造。另外，为了便于理解，图11的配置是与图10的测距区域吻合地表示，实际的行传感器配置，与图11的配置上下反转。另外，传感器配置的说明也与图11吻合地进行。

上述测距传感器103，具有配置在分别与测距区域A21～A25对应位置的五对行传感器81及91、82及92、83及93、84及94、85及95、以及配置在上述成对行传感器中央部分空间的控制电路80。上述行传感器81～85、91～95，均由受光部列(该受光部列由接受被摄体像的若干像素构成)和处理部列(该处理部列处理并输出上述受光部列产生的光电荷)构成。

上述行传感器81由与摄影画面中心的测距区域A21对应地配置在中央部的受光部列81a、和分割为4块的处理部列81b1、81b2、81b3、81b4构成。上述受光部列81a与上述处理部列对应，同样地分割为4块。

上述行传感器81中，处理部列81b1和81b4，配置在受光部列81a的左方上侧、右方下侧。处理部列81b2和81b3，配置在受光部列81a的中央上侧、中央下侧。

中央部分的受光部列81a和处理部列81b2及81b3的部分的各像素的配置，如图12的行传感器81的局部放大图所示，处理部列81b2和81b3，分别对受光部列81a的各像素交替地挟着受光部列81a地相向配置着。通过该配置，处理部列81b1和81b3的垂直方向(上下方向)占据空间短，即，与仅配置在一侧的上述处理部81b1及81b4相比，仅为其一半。在该处理部列81b1及81b3的上下外侧位置，离开适当距离地配置着上述行传感器82和83的受光部列。

上述行传感器82，由与摄影画面中央上方的测距区域A22对应配置着的受光部列82a和处理部列82b构成。上述受光部列82a与行传感器81的分割长对应，以与上述行传感器81的中央上方的分割处理部81b2相接的状态配置着。上述处理部列82b，配置在上述受光部列82a的上侧位置。

上述受光部列81a与受光部列82a的分开距离，比与后述受光部列84a的分开距离大，是由处理部列81b2的高度决定的距离。通过采取该预定的距离，在焦点距离为广角状态时，摄影光学系统可得到摄影画面上最适当测距区域的配置。

上述行传感器83，由于摄影画面中央下方的测距区域A23对应配置的受部部列83a和处理部列83b构成。上述受光部列83a与行传感器81的分割长对应，以与上述行传感器81的中央下侧的分割处理部列81b3相接的状态配置着。上述处理部列83b配置在受光部列83a的上侧位置。

另外，上述受光部列81a与受光部列83a的分开距离，比与后述受光部列85a的分开距离大，是由处理部列81b3的高度决定的距离。通过采用该预定的分开距离，在焦点为广角状态时，摄影光学系统能得到摄影画面上最适当测距区域的配置。

上述行传感器84，由与摄影画面右上方的测距区域A24对应配置的受光部列84a和处理部列84b构成。上述受光部列84a与行传感器81的分割长对应，相对于上述行传感器81的分割处理部列81b4范围的受光部列81a，配置在其右方上侧。上述处理部列84b，配置在受光部列84a的上侧。上述受光部列81a与受光部列84a的分开距离，由于在其间没有处理部列等，所以可采用比所需短的距离。通过采用该预定的分开距离，在焦点距离为远景状态时，摄影光学系统可得到摄影画面上最适当的测距区域的配置。

上述行传感器85，由与摄影画面右方上部的测距区域A25对应配置的受光部列85a和处理部列85b构成。上述受光部列85a与行传感器81的分割长对应，相对于上述行传感器81的分割处理部列81b1范围的受光部列81a，配置在其左方上侧。上述处理部列85b，配置在受光部列85a的下侧。上述受光部列81a与受光部列85a的分开距离，由于在其间没有处理部列等，所以可采用比所需短的距离。通过采用该预定的分开距离，在焦点距离为远景状态时，摄影光学系统可得到摄影画面上最适当的测距区域的配置。

如上所述，在第3实施例的测距装置中，上述若干个行传感器之中，相对于中央的行传感器81，在受光部列的两侧，配置着分割为4块的处理部列。相对于分割为上述块的受光部列，在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器81的分割块对应的其它行传感器的受光部列，由上述块改变受光部列的间隔。因此，可与摄影镜头的焦点位置相应地、切换行传感器即测距区域，可不降低测距精度，有效地进行测距。

另外，与已往的测距装置那样配置同一长度的行传感器相比，可确保检测精度，减少测距区域数。另外，减少测距传感器的像素数，缩短CPU4的测距计算时间，可使自动对焦处理高速化，使用更方便。

另外，与已往的测距装置那样将同一长度的行传感器配置在上下位置时相比，中央部行传感器以外，可采用分割长度的行传感器，所以，不加大测距传感器，可有效地进行广视野的测距。

另外，采用本实施例测距装置的摄像装置中，与图15(A)所示已往行传感器配列相比，可缩窄受光部列的间隔，即使在摄影倍率高的情形下也不越出摄影画面。另外，与图15(B)所示的已往行传感器配列相比，可缩窄受光部列的所有的间隔，同时可增加上下方向的测距区域数。

下面，说明本发明第4实施例的测距装置。

装有本实施例测距装置的摄像装置，与装有图1所示第1实施例之测距装置的摄像装置1基本相同，本实施例的摄像装置，可进行摄影光学系统的变焦，测距传感器(光传感器)的行传感器配置也不同，摄影画面上的测距区域在变焦状态可以切换。

图13(A)(B)表示采用本实施例测距装置的摄像装置的变焦状态时的摄影画面的测距区域。图13(A)表示摄影光学系统在广角状态时。图13(B)表示摄影光学系统在远景状态时。

设定在图13(A)广角状态的摄影画面110A、以及图13(B)远景状态的摄影画面110B上的全部测距区域，是测距区域A31、A32、A33、A34、A35、A36、A37、A38、A39这样9条线。这些测距区域在变焦状态被选择切换。

即，在广角状态的摄影画面110A中，选择中央的测距区域A31、区域A31上方的测距区域A32及A33、区域A31下方的测距区域A34及A35。区域A32及A33离开区域A31的距离、与测距区域A34及A35离开区域A31的距离相等。上述测距区域A32和A33，彼此在左右方向离开预定距离，相互间的中心位置，相对于区域A31的中心偏于左方。另外，上述测距区域A34和A35，彼此在左右方向离开预定距离，相互间的中心位置，相对于区域A31的中心偏于右方。

另外，上方的测距区域A36、A37和下方的测距区域A38、A39，由于极靠近中央的测距区域A31，作为测距区域不太有效，所以，不作为广角状态的测距区域使用，以便不降低精度。

在远景状态的摄影画面110B中，选择中央的测距区域A31、区域A31上方的测距区域A36及A37、区域A31下方的测距区域A38及A39。测距区域A36及A37离开区域A31的距离、与测距区域A38及A39离开区域A31的距离相等。上述测距区域A36和A37，彼此在左右方向离开预定距离，相互间的中心位置，相对于区域A31的中心偏于左方。另外，上述测距区域A38和A39，彼此在左右方向离开预定距离，相互间的中心位置，相对于区域A31的中心偏于右方。另外，上方的测距区域A32、A33和下方的测距区域A34、A35，由于靠近画面上下端，在主被摄体以外的其它不重要被摄体的位置，作为测距区域不太有效，所以，不作为远景状态的测距区域使用，以便不降低对主被摄体的测距精度。

如上所述，本实施例的测距装置中，根据摄影光学系统的焦点状态，设定测距区域，将摄影画面切换为上述图13(A)的画面和图13(B)的画面。因此，被摄体的测距精度不因变焦状态而降低。

下面，参照图14的测距传感器的内部配置图，说明本实施例测距装置的测距传感器133的构造。另外，为了便于理解，图14的配置与图13(A)(B)的测距区域吻合地表示，实际的行传感器配置，与图14的配置上下反转。另外，传感器配置的说明也与图14吻合地进行。

上述测距传感器133，具有配置在分别与测距区域A31～A39对应位置的9对行传感器111及121、112及122、113及123、114及124、115及125、116及126、117及127、118及128、119及129、以及配置在上述成对行传感器中央部分空间的控制电路120。上述行传感器111～119、121～129，均由受光部列(该受光部列由接受被摄体像的若干像素构成)和处理部列(该处理部列处理并输出上述受光部列产生的光电荷)构成。

上述行传感器111，由与摄影画面中心的测距区域A31对应地配置在中央部的受光部列111a、和分割为4块的处理部列111b1、111b2、111b3、111b4构成。上述受光部列111a也与上述处理部列对应，同样地分割为4块。

上述行传感器111中，处理部列111b1、111b2、111b3、111b4，将受光部列111a分割成4部分，分别配置在受光部列111a的左方下侧、左方上侧、右方下侧、右方上侧。

上述行传感器112、113，由与摄影画面的测距区域A32、A33对应配置的受光部列112a、113a和处理部列112b、113b构成。

上述受光部列112a、113a，配置在上述行传感器111的受光部列111a的上侧、即分割的处理部列111b1或111b3的相反侧，其长度分别为分割处理部列长度的1/2。上述处理部列112b、113b配置在受光部列112a、113a的上侧位置。另外，上述受光部列111a与受光部列114a、113a的分开距离，因其间没有夹设处理部，所以，该分开距离可以是所需的距离k1。当焦点距离为广角状态时，该距离k1是摄影光学系统付与摄影画面上最适当测距区域配置的距离。

上述行传感器114、115，由与摄影画面的测距区域A34、A35对应配置着的受光部列114a、115a和处理部列114b、115b构成。

上述受光部列114a、115a，配置在上述行传感器111的受光部列111a的下侧、即分割处理部列111b2或111b4的相反侧，其长度分别是分割处理部列长度的1/2。上述处理部列114b、115b配置在受光部列114a、115a的下侧。另外，上述受光部列111a与受光部列114a、115a的分开距离，由于其间不夹设处理部列，所以上述分开距离可以是所需的距离k1。

上述行传感器116、117，由与摄影画面的测距区域A36、A37对应配置着的受光部列116a、117a和处理部列116b、117b构成。

上述受光部列116a、117a配置在上述行传感器111的受光部列111a的上侧、即分割处理部列111b1、或111b3的相反侧，其长度分别是分割处理部列长度的1/2。上述处理部列116b、117b配置在受光部列116a、117a的上侧位置。另外，上述受光部列111a与受光部列116a、117a的分开距离，由于其间不夹设处理部列，所以该分开距离可以是所需的距离k2。

距离k2小于上述距离k1，是靠近受光部列111a的距离。当焦点距离是远景状态时，该距离k2是摄影光学系统对摄影画面付与最适当测距区域配置的距离。

上述行传感器118、119，由与摄影画面的测距区域A38、A39对应配置着的受光部列118a、119a和处理部列118b、119b构成。

上述受光部列118a、119a，配置在上述行传感器111的受光部列111a的下侧、即分割处理部列111b2、111b4的相反侧，其长度分别是分割处理部列长度的1/2。上述处理部列118b、119b配置在受光部列118a、119a的下侧。上述受光部列111a与受光部列118a、119a的分开距离，由于其间不夹设处理部列，所以上述分开距离可以是所需的距离k2。

与行传感器111～119成对的行传感器121～129的受光部列和处理部列的配置，也与上述行传感器111～119的配置相同。

如上所述，根据第4实施例的测距装置，中央的行传感器111中，在其受光部列的两侧，配置分割为若干块的处理部列。另外，相对于行传感器111的分割块的受光部列、在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器的分割块对应的其它行传感器的受光部列。通过该配置，可有效地利用配置空间。另外，借助块使上述受光部列的间隔变化，根据摄影镜头的焦点位置，切换选择受光部列的间隔不同的测距区域，所以，可不降低精度地进行测距。

与已往的测距装置、即配置若干同一长度行传感器时相比，由于可减少测距传感器的像素数，所以可缩短CPU4的测距计算时间，使自动变焦高速化，使用更方便。另外，与已往的测距装置、即把同一长度的行传感器配置在上下时相比，可不加大测距传感器的芯片尺寸，有效地进行广视野的测距。

采用本实施例测距装置的摄像装置中，与图15(A)所示已往的行传感器配列相比，由于可缩窄受部列的间隔，所以，即使在摄影倍率高的情况下，也不越出摄影画面。另外，与图15(B)所示已往的行传感器配列相比，可以缩窄受光部列的全部间隔，并可增加上下测距区域数。

上述各实施例中的测距传感器采用的、具有分割为块的受光部列、处理部列的行传感器，并不限定是配置在测距区域中央部的行传感器，也可以是配置在偏于上、下位置的行传感器。

根据上述各实施例的测距装置，在备有测距传感器(该测距传感器具有若干对行传感器)的测距装置中，即使在摄影倍率大的情况或测距光学系统小型化的情况下，都能得到适当的测距区域配置。可提供能切实进行被摄体测距的测距传感器或测距装置。另外，由于像素数减少，也缩短计算距离的时间，照相机的自动变焦等时间滞后减小，可提供使用方便的测距传感器或测距装置。

Claims (28)

1.测距装置，其特征在于包括：

将被摄体像分割而成像的光学系统；

配置在上述光学系统的大致成像面上的若干个行传感器；该若干个行传感器具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述光学系统的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

2.光传感器，其特征在于包括：

若干行传感器部，上述各行传感器具有受光部列和处理部列，受光部列由受光的若干像素构成，处理部列处理并输出在上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

3.具有测距装置的照相机，其特征在于包括：

摄像光学系统；

将上述摄像光学系统在光轴方向驱动的驱动部；

对由上述摄像光学系统成像的被摄体进行摄像的摄像部；

将被摄体像分割而成像的测距光学系统；

配置在上述测距光学系统的大致成像面上的若干行传感器，该若干个行传感器具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述测距光学系统的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

控制部，该控制部根据上述行传感器的输出，控制上述驱动部的动作，使上述被摄体像在上述摄像部的摄像画面上成像；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

4.测距装置，其特征在于包括：

将被摄体像分割而成像的成像机构；

配置在上述成像机构的大致成像面上的若干受光机构；上述各受光机构具有受光部列和处理部列，上述受光部列由接受通过了上述成像机构的被摄体像的若干像素构成，上述处理部列处理并输出上述受光部列产生的电荷；

上述若干行传感器中的至少一个，将上述受光部列分割成若干块，与上述各块对应的处理部列中的一部分处理部列，配置在上述受光部列的一方侧部，另一部分处理部列，挟着上述受光部列地配置在另一方侧部。

5.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，相对于上述受光部列在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

6.如权利要求5所述的测距装置，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

7.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

8.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，上述处理部列，挟着上述受光部列，而每个块交替地配置。

9.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

10.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，还备有控制部，该控制部控制上述行传感器的动作，同时根据上述行传感器的输出，形成与距被摄体距离的有关的信号。

11.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，相对于上述受光部列在上述处理部列相反侧的位置，配置与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

12.如权利要求11所述的光传感器，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

13.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

14.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，上述处理部列挟着上述受光部列，而每个块交替地配置着。

15.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

16.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，该传感器是CMOS传感器。

17.如权利要求2所述的光传感器，其特征在于，该传感器是CCD。

18.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，相对于上述受光部列而在上述处理部列相反的位置，配置着与上述行传感器不同的第2行传感器的受光部列。

19.如权利要求18所述的照相机，其特征在于，上述受光部列与上述第2行传感器的受光部列的间隔，对于每个上述第2传感器是不同的。

20.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述行传感器，与位于摄影画面略中央的测距区域对应。

21.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述处理部列挟着上述受光部列地、每个块交替地配置着。

22.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，将上述受光部列分割为若干块的长度，每个块不同。

23.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述摄像部是氯化银胶片。

24.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述摄像部是摄像元件。

25.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述摄像光学系统，是焦点距离可变的变倍光学系统。

26.如权利要求25所述的照相机，其特征在于，上述控制部，根据上述摄像光学系统的焦点距离，选择地切换上述驱动部控制中用的上述行传感器。

27.如权利要求25所述的照相机，其特征在于，该照相机，对应上述摄像光学系统的焦点距离，而切换摄影画面上的测距区域。

28.如权利要求3所述的照相机，其特征在于，上述控制部具有非易失性的存储器，该非易失性的存储器存储着控制上述驱动部的动作时所用的修正数据。

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