JP3375492B2

JP3375492B2 - 測距センサ

Info

Publication number: JP3375492B2
Application number: JP19051396A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　修; 雅博川崎; 靖司田畑
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2016-07-19
Also published as: JPH1039202A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、一眼レフカメラ、レンズ
シャッタ式カメラ、コンパクトカメラのいずれにも搭載
できる測距センサに関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】パッシブ方式の焦点検出
装置を備えたカメラの自動焦点調節装置は、一眼レフカ
メラでは、撮影レンズから入射した被写体光束をコンデ
ンサレンズにより集光し、セパレータレンズで二分割
し、受光素子列上の異なる一対の領域に投影（結像）
し、受光素子列の積分出力に基づいて各領域に形成され
た一対の被写体像の間隔を検出し、その間隔からデフォ
ーカス量を求める。そして自動焦点調節装置は、そのデ
フォーカス量が０になるように、つまり、受光素子列上
の各領域に形成された一対の被写体像の間隔がゼロにな
るように撮影レンズの焦点調整レンズ群を移動させてい
る。一方、レンズシャッタ式カメラまたはコンパクトカ
メラのパッシブ方式の焦点検出装置は、撮影レンズを介
さずに、被写体光束を一対の結像レンズによってそれぞ
れ一対の受光素子列に投影（結像）し、一対の受光素子
列のそれぞれの積分出力に基づいて、それぞれの受光素
子列上に形成された被写体像の間隔を検出し、結像レン
ズのｆ値と一対の結像レンズの基線長から三角測量法に
よって被写体までの距離（被写体距離または撮影距離）
を求めている。そして自動焦点調節装置は、その距離に
基づいて撮影レンズの焦点調節レンズ群を移動させてい
る。受光素子列としては、ＣＣＤラインセンサあるいは
ＭＯＳ型ラインセンサなどが使用されている。

【０００３】特にレンズシャッタカメラの焦点検出装置
は、三角測量法によって被写体までの距離を求めるの
で、基線長、つまり、一対の結像レンズの間隔は広い方
が測距精度が高くなる。しかも、通常結像レンズは固定
焦点なので、被写体距離によっては受光素子列上の被写
体像がぼけている場合もある。このように被写体像がぼ
けていると被写体像の位置検出誤差が大きくなるので、
誤差を小さくするためには一対の受光素子列の間隔は広
い方が望ましい。一方、一眼レフカメラでは、デフォー
カス量を小さくするためにＣＣＤラインセンサの積分動
作を何度も行いながら測距し、焦点レンズの位置調整を
行うため、レンズシャッタ式カメラほど一対の被写体像
間隔を広くしなくても高精度を得やすい。また、一眼レ
フカメラでは、前記コンデンサレンズ、セパレータレン
ズ、ＣＣＤラインセンサなどのＡＦユニットがミラーボ
ックス下面に収納されているため、ＡＦ光学系はもとよ
りＣＣＤの各受光素子のピッチやサイズ自体も小さくし
なければならなかった。

【０００４】また、ＣＣＤラインセンサを使用した焦点
検出装置では、被写体光を受光した受光素子が積分、つ
まり蓄積した電荷がオーバーフローしないように、受光
素子列に隣接させて設けたモニタセンサの出力に基づい
て受光素子列の積分時間を制御している。デフォーカス
量を検出する場合は、一つの受光素子列に一対の被写体
像を形成して、その像間隔を検出することでデフォーカ
ス量を検出しているので、モニタセンサは受光素子列の
半分の領域をモニタできればよい。しかし、レンズシャ
ッタカメラのように被写体の距離を測定する場合は、離
反した一対の受光素子列のそれぞれに形成された被写体
像の間隔を検出するので、モニタセンサは、少なくとも
一方の受光素子列のほぼ全領域についてモニタしなけれ
ばならない。

【０００５】したがって、従来のカメラの焦点検出装置
は、一眼レフカメラとレンズシャッタカメラとでは、焦
点検出用光学系から、受光素子列まで全く異なる構成の
ものを使用していた。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、上記従来の問題意識に基づい
てなされたもので、一眼レフカメラにも、レンズシャッ
タ式カメラにも使用できるパッシブ方式の測距センサを
提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、直線に沿
って配置された複数の受光素子を備えた受光素子列を複
数備え、撮影光学系および焦点検出光学系を介して、複
数の測距エリア内の被写体像がそれぞれ一対の被写体像
に瞳分割されて測距エリア毎に対応する同一の受光素子
列上に形成される場合は、各受光素子列毎に一対の被写
体像の一方が形成される領域を基準領域、他方が形成さ
れる領域を参照領域として基準領域と参照領域の受光素
子から出力される画素信号に基づいて一対の被写体像の
位相差を検出してデフォーカス量を演算するＳＬＲモー
ド、または一対の結像レンズによって二つの被写体像が
それぞれ異なる受光素子列に形成される場合はその二つ
の受光素子列の全受光領域の受光素子から出力される画
素信号に基づいて上記二つの被写体像の間隔を検出して
被写体の距離を演算するＬＳモードのいずれかで動作す
る測距センサであって、上記各受光素子列の近傍に配置
され、該受光素子列の受光光量をモニタするモニタ手段
を備え、少なくとも上記ＬＳモードで使用される一対の
一方の受光素子列の近傍に配置されたモニタ手段は該受
光素子列の全受光領域の受光光量をモニタ可能に形成さ
れ、該モニタ手段は、上記ＳＬＲモードで動作する場合
は上記基準領域と参照領域のうち一方の領域をモニタ
し、上記ＬＳモードで動作する場合は上記全受光領域を
モニタすることに特徴を有する。本発明の測距センサに
よれば、各受光素子列毎にデフォーカス量を演算するＳ
ＬＲモードで使用する場合も、一対の受光素子列を使用
して被写体の距離を演算するＬＳモードで使用する場合
も、各受光素子列について適切な受光量あるいは積分時
間が得られるので、一眼レフカメラ、レンズシャッタカ
メラにかかわらず広い被写体輝度的条件下でのデフォー
カス量演算または被写体の距離演算が可能になる。

【０００８】上記各受光素子列は、受光した被写体光を
電荷に変換して一時的に積分するラインセンサと、対応
するラインセンサが積分した電荷を保存するメモリー部
を備え、上記モニタ手段は、上記各ラインセンサ毎に備
えられ、上記ＳＬＲモードで動作しているときは、上記
各ラインセンサ毎に、各モニタ手段のモニタ値が所定値
になる毎に該ラインセンサが積分した電荷を上記メモリ
ー部に転送して積分を終了させ、上記ＬＳモードで動作
しているときは、上記一対のラインセンサの一方のライ
ンセンサのモニタ手段のモニタ値が所定値になったとき
に上記一対のラインセンサが積分した電荷を上記各メモ
リー部に転送して積分を終了させる積分制御手段を備え
る。そして、上記ＳＬＲモードで動作するときは、撮影
光学系を介して、上記各受光素子列の少なくとも一つま
たは全てに、互いに離反した一対の被写体像を形成する
焦点検出光学系が備えられ、上記積分制御手段は、上記
各モニタ手段毎に、上記各受光素子列の一方の領域の受
光光量をモニタして各受光素子列毎に積分制御する。上
記ＬＳモードで動作するときは、上記一対の受光素子列
のそれぞれに被写体像を形成する一対の結像レンズを備
えた焦点検出光学系が備えられ、上記積分制御手段は、
上記一対の受光素子列のモニタ手段のうち、上記全受光
領域をモニタ可能なモニタ手段により一方の受光素子列
の全受光領域をモニタして上記一対の受光素子列を積分
制御する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図１は、本発明を適用したパッシブ焦点検出装置
（ＡＦ測距センサ１１）の一実施の形態の要部を示す図
であり、図２は、このＡＦ測距センサ１１をカメラに搭
載したときの主要回路構成を示すブロック図、図３は、
ＡＦ測距センサに使用されるラインセンサの別の実施例
を示す図である。

【００１０】このＡＦ測距センサ１１は、一直線に沿っ
て所定間隔で設けられた３本のラインセンサ１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃと、各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３
Ｃに隣接して設けられたメモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１
５Ｃと、各メモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに隣接し
て設けられた、連続した１本の転送用ＣＣＤシフトレジ
スタ１７を有する。各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１
３Ｃはいわゆるフォトダイオードアレーであって、それ
ぞれ、被写体光束を受光して光電変換するフォトダイオ
ード（画素）が一定の間隔で一直線に沿って設けられて
いる。さらにラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、
各フォトダイオードが変換した電荷を蓄積（積分）する
電荷蓄積部を有する。

【００１１】各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ
（電荷蓄積部）に蓄積された各電荷は、センサ毎に対応
するメモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに転送される。
メモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、各ラインセンサ
単位で転送された電荷を一時的にメモリ（保存）する役
割を持っている。そして各メモリー部１５Ａ、１５Ｂ、
１５Ｃに転送された画素信号は一斉にＣＣＤシフトレジ
スタ１７に転送され、ＣＣＤシフトレジスタ１７を段階
的にシリアル転送されて、出力変換部１９において電荷
が電圧に変換され、出力回路２１で増幅処理などが施さ
れて、画素単位の積分信号としてのビデオ信号（Video
）が出力される。

【００１２】出力回路２１から出力され、ＣＰＵ４１に
入力されたビデオ信号は、ＣＰＵ４１の内蔵Ａ／Ｄ回路
４３でディジタルの画素データに変換されて逐次内部Ｒ
ＡＭ４２の所定のアドレスにメモリされる。ＣＰＵ４１
は、ＲＡＭ４２から必要な領域の画素データを読み出し
て、測距演算に使用する。例えば、一眼レフカメラの場
合は、各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの画素デ
ータ群をそれぞれ二つの領域１３Ａ１、１３Ａ２、領域
１３Ｂ１、１３Ｂ２、領域１３Ｃ１、１３Ｃ２（図７の
（Ａ）参照）の画素データ群に分けて、一方の領域を基
準領域、他方の領域を参照領域として、各領域に含まれ
る画素データ群を使用して基準領域と参照領域に形成さ
れた一対の被写体像間隔を求めて、この像間隔からデフ
ォーカス量を求める。

【００１３】一方、レンズシャッタカメラの場合は、中
央のラインセンサ１３Ｂは使用しないで、両端の一対の
ラインセンサ１３Ａ、１３Ｃを使用し（図７の（Ｂ）参
照）、それぞれのラインセンサ１３Ａ、１３Ｃの画素デ
ータ群を利用する。つまり、一対のラインセンサ１３
Ａ、１３Ｃの画素データに基づいて、それぞれのライン
センサ１３Ａ、１３Ｃに形成された一対の被写体像の位
置および間隔を検出し、三角測量法によって被写体まで
の距離を求める。

【００１４】図１に示したラインセンサは互いに離反し
ていたが、本発明は、図３に示したように、連続したラ
インセンサを使用することもできる。

【００１５】以上は本実施の形態の概要であるが、以下
より詳細に説明する。各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｃの積分時間（積分終了時）を制御するためのモニ
タセンサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが、各ラインセンサ１
３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに隣接して並設されている。モニ
タセンサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは、各ラインセンサ１
３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが受光する被写体像の近接部分を
受光する。モニタセンサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃはそれ
ぞれ複数の受光素子を備えていて、さらに、モニタセン
サ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの暗電流成分を補正するため
に、モニタセンサ２３Ｂ、２３Ｃが延びる方向に隣接し
て遮光されたモニタダークセンサＭＤ１、ＭＤ２を備え
ている。

【００１６】モニタセンサ２３Ａは、ラインセンサ１３
Ａの全受光領域をほぼモニタできる幅を有し、モニタ素
子Ｍ１からＭ１０まで１０分割されている。そして、ラ
インセンサ１３Ａの中央から一方のほぼ半分の受光領域
をモニタするモニタ素子Ｍ１〜Ｍ５の出力が積分制御回
路２５Ａに入力され、残りのほぼ半分の受光領域をモニ
タするモニタ素子Ｍ６からＭ１０の出力が積分制御回路
２５Ｂに入力されている。

【００１７】モニタセンサ２３Ｂは、ラインセンサ１３
Ｂの受光領域の中央から一方のほぼ半分の受光領域をモ
ニタ可能な幅に形成されていて、モニタ受光素子Ｍ１１
からＭ１５まで５分割されている。各モニタ受光素子Ｍ
１１〜Ｍ１５の出力は積分制御回路２５Ｂに入力されて
いる。

【００１８】モニタセンサ２３Ｃは、ラインセンサ１３
Ｃの受光領域の中央から左の一部の領域をモニタできる
幅に形成され、モニタ受光素子Ｍ１６からＭ１８まで３
分割されている。各モニタ受光素子Ｍ１６〜Ｍ１８の出
力は、積分制御回路２５Ｃにそれぞれ入力されている。

【００１９】また、モニタダークセンサＭＤ１、ＭＤ２
の出力は、ＡＧＣ制御回路２７に入力されている。

【００２０】ＡＧＣ制御回路２７には、ＣＰＵ４１から
出力されてＤ／Ａ変換回路４５でアナログ信号に変換さ
れた基準電圧ＶAGC が入力される。基準電圧ＶAGC は、
ビデオ信号出力レベルを規制する電圧である。ＡＧＣ制
御回路２７は、モニタダークセンサＭＤ１、ＭＤ２の出
力に基づいて基準電圧ＶAGC を補正して補正基準電圧を
積分制御回路２５に出力し、積分制御回路２５は、ＡＧ
Ｃ制御回路２７から入力した補正基準電圧と各モニタセ
ンサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの出力電圧とを比較し、出
力電圧が補正基準電圧に達したことを検出したときに、
対応するラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが蓄積し
た電荷をメモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃに転送させ
てラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの電荷蓄積（積
分）を終了させる。所定時間内にモニタセンサ２３Ａ、
２３Ｂ、２３Ｃの出力電圧が補正基準電圧に達しなかっ
たときには、対応するラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１
３Ｃの積分を強制的に終了させる。

【００２１】以上のモニタセンサ２３Ａ、２３Ｂ、２３
Ｃ、積分制御回路２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、ＡＧＣ制御
回路２７およびＣＰＵ４１が、積分制御手段の主たる構
成要素である。

【００２２】ＡＦ測距センサ１１は、ＣＰＵ４１から８
ビットデータをシリアル通信によって受信し、そのデー
タ内容に応じた積分処理を実行する。ＡＦ測距センサ１
１の積分動作について、図４から図６を参照してより詳
細に説明する。ＡＦ測距センサ１１の積分動作は、ＣＰ
Ｕ４１との間で行われるシリアル通信（図４参照）によ
って受信した通信内容（図５参照）によって制御され
る。本実施の形態では、ＣＰＵ４１は、８ビットデータ
をシリアル通信を介してＡＦ測距センサ１１に転送す
る。ＡＦ測距センサ１１は、そのデータをタイミングジ
ェネレータ制御回路３１のレジスタにラッチし、そのデ
ータの内容に基づいて積分処理を実行する。

【００２３】データの内容を図５に示した。データは、
最下位のＤ０ビットがレンズシャッタカメラ（ＬＳ）で
あるか一眼レフカメラ（ＳＬＲ）であるかを識別するビ
ット、Ｄ３ビットがラインセンサ１３Ｃを選択するフラ
グ、Ｄ４ビットがラインセンサ１３Ｂを選択するフラ
グ、Ｄ５ビットがラインセンサ１３Ａを選択するフラ
グ、Ｄ６ビットが積分を強制的に終了させるフラグ、Ｄ
７ビットが積分をスタートさせるフラグである。

【００２４】図６には、ＬＳ／ＳＬＲの別によって使用
するラインセンサの態様を表として示し、図７には、使
用するラインセンサおよびモニタセンサを太線で示して
ある。レンズシャッタカメラ（ＬＳ）のときには、両端
のラインセンサ１３Ａおよび１３Ｃを一体として積分処
理を実行する。この積分処理の際、ラインセンサ１３Ａ
をモニタするモニタセンサ２３Ａの全てのモニタ受光素
子Ｍ１からＭ１０を使用して積分を制御する。

【００２５】一眼レフカメラ（ＳＬＲ）のときには、３
個のラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃをそれぞれ独
立して全て、あるいはセレクトされたものについてのみ
積分処理を実行する。その際、ラインセンサ１３Ａにつ
いてはモニタセンサ２３Ａの一部のモニタ受光素子Ｍ１
〜Ｍ３を使用して積分を制御し、中央のラインセンサ１
３Ｂについてはモニタセンサ２３Ｂの５個のモニタ受光
素子Ｍ１１からＭ１５の全てを使用して積分を制御し、
ラインセンサ１３Ｃについてはモニタセンサ２３Ｃの３
個のモニタ受光素子Ｍ１６〜Ｍ１８全てを使用して積分
を制御する。

【００２６】なお、以上のラインセンサ１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃ、メモリー部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、積分
制御回路２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、ＡＧＣ制御回路２７
の積分および積分制御動作、ＣＣＤシフトレジスタ１
７、出力変換部１９および出力回路２１の電荷転送、出
力動作は、外部クロックφＭによって作動するタイミン
グ・ジェネレータ制御回路３１によって駆動制御され
る。また、図１及び図４において、符号ＣＥバーはシリ
アル通信をアクティブにする信号、ＳＩはシリアルデー
タ入力信号、ＳＣＫはシリアル通信動作クロック、ＶS
はビデオ出力基準電圧、φM は図示しない発振器から出
力される外部基準クロック、φADは積分終了信号を兼ね
たＡ／Ｄ変換タイミング信号である。

【００２７】次に、このＡＦ測距センサ１１を一眼レフ
カメラに使用する場合とレンズシャッタカメラに使用す
る場合の態様について図８および図９を参照して説明す
る。

【００２８】図８は、このＡＦ測距センサ１１を一眼レ
フカメラに適用した場合の焦点検出光学系を示す図であ
る。図示しない一眼レフカメラにおいて、撮影レンズに
よって被写体像が形成される予定焦点面に視野マスク５
１が配置される。視野マスク５１には、測距領域を規制
する開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃが形成されている。本
実施の形態では、横長の長方形の開口５１Ａ、５１Ｂ、
５１Ｃが、一直線に沿って一定の間隔で３個形成されて
いる。なお、予定焦点面は、いわゆる銀塩フィルムカメ
ラの場合にはフィルム面と等価な面であり、電子スチル
カメラの場合には撮像素子の受光面と等価な面である。

【００２９】視野マスク５１の各開口５１Ａ、５１Ｂ、
５１Ｃの後方にはコンデンサレンズ５３Ａ、５３Ｂ、５
３Ｃが配置されている。コンデンサレンズ５３Ａ、５３
Ｂ、５３Ｃは、各開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを透過し
た被写体光束を補助レンズ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃに導
くリレーレンズとしても機能する。コンデンサレンズ５
３Ａと補助レンズ５５Ａの間およびコンデンサレンズ５
３Ｃと補助レンズ５５Ｃの間にはそれぞれ、開口５１
Ａ、５１Ｃを透過して被写体光束を開口５１Ｂを通った
光束に接近させるミラー５４Ａ１、５４Ａ２、５４Ｃ
１、５４Ｃ２が配置されている。

【００３０】各補助レンズ５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃの後
方には、それぞれ一対のセパレータレンズ５７Ａ１、５
７Ａ２、５７Ｂ１、５７Ｂ２、５７Ｃ１、５７Ｃ２が配
置されている。それぞれが一対のセパレータレンズ５７
Ａ１と５７Ａ２、５７Ｂ１と５７Ｂ２、５７Ｃ１と５７
Ｃ２は、各開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを透過した光束
を二分割して分割した各像をそれぞれ、二次結像面に配
置された各ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの異な
る領域に投影する。二次結像面は、予定結像面の像が形
成される面であって、撮影レンズによる被写体の像は、
この二次結像面上に形成される。

【００３１】コンデンサレンズ５３Ａ、５３Ｃを偏心さ
せ、ミラー５４Ａ１、５４Ａ２、５４Ｃ１、５４Ｃ２を
配置して、開口５１Ａ、５１Ｃを透過した被写体光束を
中央の開口５１Ｂを通った被写体光束に接近させること
で、ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの間隔を変え
ることなく、開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの間隔を広く
することが可能になる。

【００３２】タイミングジェネレータ制御回路３１は、
ＣＰＵ４１からのシリアル通信によってＳＬＲ信号
（１）を受信するので、ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｃを使用して積分を開始し、図７（Ａ）に太線で示
したモニタセンサ２３Ａの内のモニタ受光素子Ｍ１〜Ｍ
３、モニタセンサ２３Ｂのモニタ受光素子Ｍ１１〜Ｍ１
５、モニタセンサ２３Ｃのモニタ受光素子Ｍ１６〜Ｍ１
８、および積分制御回路２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを使用
して積分レベルを制御する。そして、各ラインセンサ１
３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの各フォトダイオードが積分した
電荷をビデオ信号としてカメラのＣＰＵ４１（制御手
段）に出力する。

【００３３】ＣＰＵ４１は、各ラインセンサ１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃからの一対のビデオ信号に基づいて、各ラ
インセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ毎に一対の像間隔を
求め、デフォーカス量を算出する。

【００３４】図示実施例では、測距ゾーンを規制するマ
スク５１の開口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを一直線に沿っ
て配置したが、ラインセンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが
一直線に沿って並んでいれば、Ｈ型でもよくその配列は
問わない。

【００３５】次に、図９を参照して、ＡＦ測距センサ１
１をレンズシャッタカメラに適用した場合の実施の形態
について説明する。左右の一対のラインセンサ１３Ａ、
１３Ｃの前方に、焦点検出光学系としての一対の結像レ
ンズ６１（６１Ａ、６１Ｃ）が配置されている。各結像
レンズ６１Ａ、６１Ｃに入射した被写体光束は、それぞ
れ結像レンズ６１Ａ、６１Ｃによってラインセンサ１３
Ａおよびモニタセンサ２５Ａ、ラインセンサ１３Ｃ上ま
たはその前後にそれぞれ結像される。

【００３６】タイミングジェネレータ制御回路３１は、
ＣＰＵ４１からシリアル通信によりＬＳ信号を受信する
ので、図７（Ｂ）に太線で示した一対のラインセンサ１
３Ａ、１３Ｃを使用して積分を開始し、モニタセンサ２
３Ａの全てのモニタ受光素子Ｍ１〜Ｍ１０および積分制
御回路２５Ａ、２５Ｂを使用して受光量をモニタして積
分を制御する。

【００３７】モニタセンサ２３Ａによって同時にＡＧＣ
制御されたラインセンサ１３Ａ、１３Ｃが積分した電荷
は、ビデオ信号としてＣＰＵ４１に出力される。ＣＰＵ
４１は、ラインセンサ１３Ａ、１３Ｃから入力したビデ
オ信号に基づいて一対のラインセンサ１３Ａ、１３Ｃ上
の像間隔を求め、さらに結像レンズ６１Ａ、６１Ｃの焦
点距離、間隔に基づいて三角測量法によって被写体距離
を演算する。

【００３８】このように本ＡＦ測距センサ１１は、一眼
レフカメラに使用したときは、水平方向に離反した３つ
の領域の被写体についての測距が可能であり、レンズシ
ャッタカメラに適用したときは、ラインセンサが延びる
方向に最も離れた一対のラインセンサ１３Ａ、１３Ｃを
使用して三角測量するので、高精度の測距ができる。し
かも、積分時間を、使用するラインセンサに近接配置し
たモニタセンサを使用して制御するので、ラインセンサ
で受光する被写体の輝度に応じた最適な受光量が得られ
る。特に本実施の形態では、ラインセンサ１３Ａについ
ては、一眼レフカメラではモニタセンサ２５Ａの内、一
部のモニタ受光素子Ｍ１〜Ｍ３のみよってモニタし、レ
ンズシャッタカメラではモニタセンサ２５Ａの全てのモ
ニタ受光素子Ｍ１〜Ｍ１０を使用してモニタするので、
焦点検出方法にかかわらず、ラインセンサについて最適
な受光出力が得られる。

【００３９】また、以上の実施の形態では３つのライン
センサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ（受光手段）を示した
が、その数は、４個以上でもよい。また、３つの受光素
子列を同一直線に沿って一列に並べたが、本発明は、少
なくとも一対のラインセンサが同一直線に沿って並んで
いれば、他のラインセンサの位置、向きは問わない。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
各受光素子列毎にデフォーカス量を求めるＳＬＲモード
および一対の受光素子列によって被写体の距離を求める
ＬＳモードに応じて受光素子列の受光光量をモニタ手段
によりモニタできるので、各受光素子列を利用して受光
素子列ごとに被写体のデフォーカス量を求める場合も、
一対の受光素子列を利用して被写体の距離を求める場合
も、いずれの場合にも、受光素子列毎に適切な受光光量
のモニタが可能になり、広い輝度範囲で正確な焦点検
出、被写体の距離測定を可能にし、被写体に輝度差があ
っても正確な焦点検出ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焦点検出装置の実施の形態であるＡＦ
測距ユニットの主要構成を示す図である。

【図２】同ＡＦ測距センサを適用したカメラの制御系の
回路構成を示すブロック図である。

【図３】同ＡＦ測距ユニットにおけるラインセンサの別
の実施例を示す図である。

【図４】同カメラのＣＰＵとＡＦ測距センサとの間のシ
リアル通信タイミングチャートを示す図である。

【図５】同シリアル通信で送信され、ＡＦ測距センサの
レジスタにラッチされるデータの内容を示す図である。

【図６】シリアル通信されるデータの内容と使用するラ
インセンサおよびモニタセンサとの関係を表で示す図で
ある。

【図７】同ＡＦ測距センサの使用受光素子列を示す図で
あって、（Ａ）は一眼レフカメラの場合の使用受光素子
列を示す図、（Ｂ）はレンズシャッタカメラに適用した
場合の使用受光素子列を示す図である。

【図８】同ＡＦ測距センサを一眼レフカメラに適用した
実施例の光学的構成を示す図である。

【図９】同ＡＦ測距センサをレンズシャッタカメラに適
用した実施例の光学的構成を示す図である。

【符号の説明】

１１ＡＦ測距センサ１３Ａラインセンサ１３Ｂラインセンサ１３Ｃラインセンサ１７ＣＣＤシフトレジスタ２１出力回路２３Ａモニタセンサ２３Ｂモニタセンサ２３Ｃモニタセンサ２５Ａ積分制御回路２５Ｂ積分制御回路２５Ｃ積分制御回路２７ＡＧＣ制御回路３１タイミングジェネレータ制御回路４１ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−27158（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−173470（ＪＰ，Ａ) 特開平２−1697（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一直線に沿って配置された複数の受光素
子を備えた受光素子列を複数備え、撮影光学系および焦
点検出光学系を介して、複数の測距エリア内の被写体像
がそれぞれ一対の被写体像に瞳分割されて測距エリア毎
に対応する同一の受光素子列上に形成される場合は、各
受光素子列毎に一対の被写体像の一方が形成される領域
を基準領域、他方が形成される領域を参照領域として基
準領域と参照領域の受光素子から出力される画素信号に
基づいて一対の被写体像の間隔を検出してデフォーカス
量を演算するＳＬＲモード、または一対の結像レンズに
よって二つの被写体像がそれぞれ異なる受光素子列に形
成される場合はその二つの受光素子列の全受光領域の受
光素子から出力される画素信号に基づいて上記二つの被
写体像の間隔を検出して被写体の距離を演算するＬＳモ
ードのいずれかで動作する測距センサであって、上記各受光素子列の近傍に配置され、該受光素子列の受
光光量をモニタするモニタ手段を備え、少なくとも上記ＬＳモードで使用される一対の一方の受
光素子列の近傍に配置されたモニタ手段は該受光素子列
の全受光領域の受光光量をモニタ可能に形成され、該モ
ニタ手段は、上記ＳＬＲモードで動作する場合は上記基
準領域と参照領域のうち一方の領域をモニタし、上記Ｌ
Ｓモードで動作する場合は上記全受光領域をモニタする
ことを特徴とする測距センサ。
【請求項２】請求項１記載の測距センサにおいて、上
記一対の一方の受光素子列以外の他の受光素子列の他方
の近傍には、その受光素子列の基準領域または参照領域
の一方の領域をモニタ可能なモニタ手段が配置されてい
る測距センサ。
【請求項３】請求項１または２記載の測距センサにお
いて、上記各受光素子列は、それぞれ上記同一直線に沿
って所定間隔で配置された少なくとも３列備えられ、上
記一対の受光素子列は、１列以上の受光素子列を挟んで
設定される測距センサ。
【請求項４】請求項１または２記載の測距センサにお
いて、上記各受光素子列は、それぞれ上記同一直線に沿
って所定間隔で配置された少なくとも３列備えられ、上
記一対の受光素子列は両端に位置する測距センサ。
【請求項５】請求項１から４のいずれか一項記載の測
距センサにおいて、上記各受光素子列は、受光した被写
体光を電荷に変換して一時的に積分するラインセンサ
と、対応するラインセンサが積分した電荷を保存するメ
モリー部を備え、上記モニタ手段は、上記各ラインセン
サ毎に上記メモリー部とは反対側に該ラインセンサに沿
って設けられている測距センサ。
【請求項６】請求項３記載の測距センサにおいて、上
記演算手段が上記ＳＬＲモードで動作するときは、上記
全受光領域をモニタ可能なモニタ手段は、上記一方の領
域をモニタする測距センサ。
【請求項７】請求項３記載の測距センサにおいて、上
記演算手段が上記ＬＳモードで動作するときは、上記一
対の受光素子列のモニタ手段のうち、上記全受光領域を
モニタ可能なモニタ手段により一方の受光素子列の全受
光領域をモニタする測距センサ。