JPH01169420A - 焦点検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はカメラ等の焦点検出装置に関する。

（従来技術） この種の装置として第２図に示すものがあり。

楊影レンズ１００の空間的に異なった部分を通過した２
光束１００ａ、１００ｂを、焦点検出面近傍に設けられ
た視野マスクｔｏｉ、フィールドレンズ１０２．一対の
開口を有する絞り１０３．−一対の再結像レンズ１０４
から構成された光学系によりＩＣ基板１０５上の一対の
光電素子アレイに導き、この光電素子アレイの光電出力
に基づき焦点検出演算を行う焦点検出装置が知られてい
る。

例えば、２つの方向に関して光像のずれを検出する光電
素子アレイ対を２つ存する焦点検出装置として、特開昭
６２−１７３４１３が公知であり。

これを第１４図により説明する。

焦点検出光学系としては、焦点検出面近傍に設けられた
視野マスク２１０１．フィールドレンズ２１０２、二対
の開口を有する絞り２１０３．再結像レンズ２１０４か
ら構成され、空間的に異なった部分２１０３ａ、２１０
３ｂを通過した光束を一対の光電素子アレイ２１０５ａ
、２１０５ｂ上に導く光学系と、これとは異なる空間的
に異なった部分２１０３ｃ、２１０３ｄを通過した光束
を他の一対の光電素子アレイ２１０５Ｃ，２１０５ｄ上
に導く光学系とから構成される。この−対の光電素子ア
レイ２１０５ａ、２１０５ｂと、一対の光電素子アレイ
２１０５ｃ、２１０５ｄとは直交する方向に配置されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来技術に於いては、光電素子アレイを第１５図
のように実際に配置してみると、各光電素子アレイ２１
０５ａ、ｂ、ｃ、ｄの周辺回路は以下に具体的に示すよ
うに相互に重なり合ってしまい、実現不可能な事が判明
した。

即ち、各光電素子アレイ２１０５ａ、ｂ、ｃ。

ｄにより光電変換された信号電荷をＣＣＤシフトレジス
ターにより転送する場合においては、第１６図に示す様
に例えば光電素子アレイ２１０５ｂに並列してＣＣＤシ
フトレジスター２１）２が配置されるが、ＣＣＤシフト
レジスターの長さを光電素子アレイの長さより少し長く
とる必要があり。

またＣＣＤシフトレジスターの終端には出力部２１）３
がまた他端には配線の引きだし部２１）４が必要となる
。従って、第１５図のような配置では各光電素子アレイ
２１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄの周辺回路が配線の引き出し部
等で相互に重なり合ってしまう、そこで、その事のない
様に配置を考えると第１８図（Ａ）の様な構成となる。

第１８図（Ａ）において、２１２１．２１２２゜２１２
３．２１２４が光電素子アレイ、２１２１Ｓ、２１２２
３．２１２３３．２１２４３がＣＣＤシフトレジスター
、２１２１Ｄ、２１２２Ｄ。

２１２３０．２１２４Ｄが出力部、２１２５が配線の引
きだし部である。つまり中央部２１２５近傍には光電素
子を配置する事が出来ない。

この為、従来例に従って実際に配置してみると焦点検出
領域が狭くなってしまう欠点があった。

即ち、第１８図（Ａ）の配置の光電素子アレイは、−次
像面（焦点検出面）上の焦点検出領域が２１３０を中心
として第１８図（Ｂ）の実線の様になり、点線で示す左
端２１３０Ｌのように２１２１０を中心とするアレイ２
１２１の左端が前記領域２１２５で妨げられ、また右端
２１３ＯＲのように２１２３Ｃを中心とするアレイ２１
２３の右端が前記領域２１２５で妨げられていることに
よって、いずれも使用出来ず焦点検出領域が狭くなって
しまう欠点があった。

このように、焦点検出領域が狭くなってしまうと、前後
ピンの検出できる範囲が狭（なるとか、動体の場合には
すぐに焦点検出領域を外れてしまうため焦点検出が安定
しない等という問題が生じる。

また第１７図に示すような電荷転送形態の異なるデバイ
スの場合でも、周辺回路が２１）６．２１）７のように
配置されるときには、点線で示す交点が各光電素子アレ
イの中心となる為に同様の理由により焦点検出領域が狭
くなる。

また、第１９図に特開昭６２−２１２６１）の第３図記
載の周辺回路構成例を示す。

この例ではＰＤアレイ１とＰＤアレイ４が同一シフトレ
ジスターで転送されてＯ８１から出力され、ＰＤアレイ
２とＰＤアレイ３が同一シフトレジスターで転送されて
０３２から出力される方式であるが、この場合像ずれ検
出を対応させて行うＰＤアレイ１とＰＤアレイ３が別々
の出力部から出力されるため、対応する一対の画像出力
にバランスのくずれが発生し、被写体によっては検出精
度が著しく低下するという不具合が生じる。

本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので
、複数の方向に関して像ずれ検出可能な焦点検出装置で
あって、一つの方向に関しては焦点検出領域が広くとれ
、かつ対応する画像出力についてバランスくずれの発生
しない焦点検出装置を提供することを目的とする。

（問題を解決するための手段） 上記問題の解決のために本発明では、複数の方向に関し
ての焦点検出領域の大きさを変えており、第一の方向に
関して配置された一対の光電素子アレイ　（１Ｒ、１Ｌ
）の長さを、第一の方向と異なる第二の方向に関して配
置された一対の光電素子アレイ　（２Ｒ，２Ｌ）の長さ
より長くすると共に、対応する光電素子アレイの出力部
を共通化した。

（作用） 上記の如き構成としたので、本発明においては第一の方
向及びそれと異なる第二の方向に関する像ずれ検出を可
能にすると共に、第一の方向に関しては焦点検出領域が
狭くなる事がなく、前後ピンの検出できる範囲が狭（な
るとか、動体の場合には、すぐに焦点検出領域を外れて
しまうため焦点検出が安定しないという問題が生じる事
がない。

また、対応する光電素子アレイの出力部を共通化したの
で、後述するようにバランスくずれの心配が無くどんな
被写体でも精度良く検出できる。

具体的には、カメラ撮影上で使用頻度の高い第一の方向
に関する像ずれ検出において実用上９５％ぐらい焦点検
出が可能であるが、第一の方向に関する像ずれ検出の出
来ない残りの５％についても第二の方向に関する像ずれ
検出により焦点検出が可能となる。この場合、第二の方
向に関して焦点検出領域が狭い事の不利は、使用頻度が
低いので殆ど問題とならない。

（実施例） 第１ｒｇＪ〜第４図は本発明の実施例の焦点検出光学系
を示し、第１図は焦点検出光学系の斜視図、第２図は前
記焦点検出光学系のＸ方向又はｙ方向の断面図、第３図
（Ａ）は絞り１０３の正面図、第３図（Ｂ）は再結像レ
ンズの正面図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）は視野マスクと光
電素子アレイとの関係を示す説明図である。

先ず、焦点検出光学系の構成について説明する。

第１図及び第２図において焦点検出光学系としては、焦
点検出面（−次像面）近傍に設けられた視野マスク１０
１、フィールドレンズ１０２．２対の開口を有する絞り
１０３．２対の再結像レンズ１０４から構成され、大別
すると、第一の方向に関して空間的に異なった絞り開口
１０３ａ、１０３ｂを通過した光束を一対の光電素子ア
レイ１０５ａ、１０５ｂ上に導く光学系と、第一の方向
と直交する第２の方向に関して空間的に異なった絞り開
口１０３ｃ、１０３ｄを通過した光束を他の一対の光電
素子アレイ１０５ｃ、１０５ｄ上に導く光学系とから構
成される。

絞り板１０３の２対の開口は第３図（Ａ）の如くその面
積を異にしており、使用頻度の高い第一の方向の絞り開
口１０３ａ、１０３ｂに関して充分大きく、使用頻度の
低い第二の方向の絞り開口１０３ｃ、１０３ｄに関して
は残りのスペースとなるので小さくしている。即ち、絞
り開口１０３ａ、１０３ｂは、再結像レンズ１０４ａ、
１０４ｂに関してはその並びに垂直な方向に長い長円状
の開口となり、また絞り開口１０３ｃ、１０３ｄは、再
結像レンズ１０４ｃ、１０４ｄに関しては円形もしくは
その並びの方向に長い長円状の開口となる。これに伴っ
て２対の再結像レンズは第３図（Ｂ）のごと（第一の方
向の１０４ａ、１０４ｂに関して充分大きく、第二の方
向の１０４　ｃ。

１０４ｄに関しては小さくしている。また、光電素子ア
レイは第一の方向の１０５ａ、１０５ｂに関して充分長
（、第二の方向の１０５ｅ、１０５ｄに関しては短くな
っている。従って、第一の方向での焦点検出では低輝度
限界の劣化は生じない。

第４図（Ａ）は、光電素子アレイすなわち、ＣＣＤ型イ
メージセンサ−による受光部構成例である。第４図（Ｂ
）に示すように、焦点検出面（−次像面）の視野マスク
１０１の開口１４０上で光電素子アレイをみると、夫々
対となるアレイ１０５ａと１０５ｂが１３０で示す如く
重なり、同様に対となるアレイ１０５ｃと１０５ｄが１
３１で示す如く重なる。また、光電素子アレイ１０５上
で見ると第４図（Ｃ）に示す如く、視野マスク１０１の
開口１４０が夫々の光電素子アレイ１０５ａ、　　１０
５　ｂ、　　１０５　ｃ、　　１０５　ｄ上に点線で示
すように重なることな（投影される。

〔第一実施例〕

第５図（Ａ）〜第５図（Ｅ）は、本件発明の第一実施例
である。

■土と 第５図（Ａ）において、第一の方向に関しては焦点検出
領域が最大限広く取れる様に一対の光電素子アレイｔｏ
ｓａ　（以後、ＩＲと呼ぶ）、１０５ｂ（以後、ＩＬと
呼ぶ）は出来るだけ近接して配置され、その信号電荷は
光電素子アレイＩＲ。

ＩＬに並列配置されたひと続きのＣＯＤシフトレジスタ
ー１２１Ｓを介して出力部１２１Ｄより排出される。ま
た、ＣＯＤシフトレジスター１２１Ｓの配線１２６も同
様に並列配置されている。

第一の方向に直交した第二の方向に関しては残りのスペ
ースを用いる為検出領域が狭くなり、−対の光電素子ア
レイ１０５Ｃ（以後、２Ｒと呼ぶ）、１０５ｄ　（以後
、２Ｌと呼ぶ）は光電素子アレイ１Ｒ、１Ｌにより分離
されて配置される。

その信号電荷は光電素子アレイ２Ｒ，２Ｌに並列配置さ
れた垂直シフトレジスター１２２Ｓ、１２３Ｓに排出さ
れシフトレジスター１２４Ｓを介して出力部１２５Ｄよ
り出力される。

このように例１では、複数の方向に関しての焦点検出領
域の大きさを変えており、第５図（Ａ）のように第一の
方向に関する一対の光電素子アレイ　ＩＲ，ＬＬ　　の
長さを、前記第二の方向に関する一対の光電素子アレイ
の長さ　２Ｒ。

２Ｌ　より長くしたので、複数の方向に関しての焦点検
出領域の大きさをほぼ等しくした従来例より前後ピン判
定範囲を広くすることが出来る。

この点について第６図、第７図を用いて説明する０例え
ば、従来例のように第一の方向、第二の方向に関しての
焦点検出領域の大きさをほぼ等しくして焦点検出面（−
次像面）上で第６図の様にそれぞれ４ｍｍとれるとする
と、実施例では例えば第二の方向には３ｍｍ、第一の方
向には第７図の様に５ｍｍとれることになる。第６図で
は右視野９Ｒの一定幅ｌの像と左視野９Ｌの一定幅ｌの
像とを比較して公知の方法により最大相関を与える像ず
れ量を求めることになる。同様に、第７図でもずれ量を
求めることになる。

上記の像ずれ量を求める際に、比較する一定幅ｌを’ｌ
、５ｍｍにとると、第６図の場合は最大像ずれ量として
１．５ｍｍ、第７図の場合は最大像ずれ量として２．５
ｍｍ取れることになる。第２図の光束１００ａ、１００
ｂの主光線の開き角がＦＩＯ相当であれば最大像ずれ量
の１０倍の前後ピン判定範囲を取れることになり、第１
０図の場合は前後ピン判定範囲として１５ｍｍ、第１）
図の場合は２５ｍｍ取れ、本実施例の方がｌＱｍｍもピ
ント検出範囲が広く取れる。

また実施例では、対をなす光電素子アレイの出力部を共
通化したので、バランスくずれの心配が無くどんな被写
体でも精度良（検出できるが、これを第８図により説明
する。　　第８図（Ａ）は−様照明時の一対の光電素子
アレイの画像出力を実線と点線で示している。この様に
バランスのとれた状態で−様な傾きの濃淡を持つ被写体
を眺めると合焦時には第９図（Ｂ）の如き出力が得られ
、正確な焦点検出が行われる。しかしながら、一対の光
電素子アレイの画像出力を別々の出力アンプを介して得
る形式の時には、ゲインやオフセントのわずかの違いに
より第８図（Ｃ）の如く誤差Δ＝１から３％程度の不一
致は避けがたい、このような僅かの不一致即ちバランス
くずれのあるときに、前記−様な傾きの濃淡を持つ被写
体を眺めると、合焦時でも第８図（Ｄ）の如き２像の不
一致が発生する。これはあたかも像がｇだけずれている
のと等価であり、焦点検出誤差となる６例えばΔ＝２％
の場合は、第８図（Ｄ）の例では像ずれｇは検出視野を
５ｍｍとして、 ｇ＝５１０．６６＊０．６６＊０．０２＝０．１ｍｍ となり、デフォーカス量にして１ｍｍもの誤差を発生す
る。

本実施例では対応する光電素子アレイの出力を共通化し
たので、後述のバランスくずれの心配が無くどんな被写
体でも精度良く検出できる。

貫Ｉと 第５図（Ｂ）において、第二の方向のシフトレジスター
１３３Ｓは、ひと続きに形成され、第一の方向の光電素
子アレイＩＬ、ＩＲを迂回してｒＵＪ字状に配置され、
共通の出力１２５Ｄに接続されている。このため例２の
実施例によれば例１の実施例より構造が簡単になる利点
がある。

■主し 第５図（Ｃ）において、第二の方向のシフトレジスター
１３１３．１３２３は、夫々、第一の方向の光電素子ア
レイＩＬに沿ってｒＬＪ字状に配置され、共通の出力１
２５Ｄに接続されている。

この場合、光電素子アレイ２Ｒと２Ｌの出力はほぼ同時
に出力１２５Ｄに現れる事になるので、光電素子アレイ
２Ｒと２Ｌの画素出力が交互に出力されるようにシフト
レジスター１３１Ｓ、１３２Ｓを構成する。

このように光電素子アレイ２Ｌと２Ｒが交互に出力され
るとハードウェアで演算処理する時に有利となる場合が
ある。また、特開昭５８−１）２１７１記載のごときハ
ードウェアで演算処理するロジックの組み方において、
光電素子アレイ２Ｒと２Ｌの対応する画素出力が交互に
出力されるようにシフトレジスターを構成するのがよい
、また、第二の方向に関しては画素数が少ないのでハー
ドウェアでの演算処理がやりやすく、演算がリアルタイ
ム処理になれば第二の方向に関しては蓄積時間の単純な
繰り返しごとに焦点検出結果が得られるという高速化が
可能で、これにより第−及び第二の両方向ともＣＰＵに
よりソフトで演算処理する場合に比して応答性を向上す
ることができる。

簀幻− 第５図（Ｄ）において、第二の方向のシフトレジスター
１３４Ｓ、１３５３のように第一の方向の光電素子アレ
イＩＬ、ＩＲを迂回して配置して共通の出力１２５Ｄに
導き、その際にシフトレジスターを１３４３．１３５３
の長さをＩＬ分変えて、光電素子アレイ２Ｌの信号が光
電素子アレイ２Ｒの信号に先立つようにして光電素子ア
レイ２Ｒ，２Ｌの出力が同時に出力部１２５Ｄに現れな
いように構成している。

このような構成なので第５図（Ｂ）の場合に比べて光電
素子アレイ２Ｒ，２Ｌの出力が終了するまでの転送段数
が少なくてすみ、転送時間が短縮される利点がある。

■工［ 第５図（Ｅ）は、第５図（Ｂ）のシフトレジスター１３
３５の変形例である。第５図（Ｅ）において、第二の方
向のシフトレジスター１３３Ｓが光電素子アレイＩＬを
迂回している部分が冗長で。

いたずらに転送時間を長引かせるという欠点が生じてい
た。そこで、第５図（Ｅ）に示す如く、シフトレジスタ
ー１３３Ｓの冗長部ｌの範囲についてシフトレジスター
の転送のピッチを粗くし転送時間の短縮を図っている。

同様の事は第５図（Ｃ）、　　（Ｄ）についても成り立
ち、冗長部１．ρｔ、１３．１４の転送のピッチを粗く
し転送時間の短縮を図ることができ（第二実施例〕 第５図ＣＦ）〜第５図（Ｈ）は、本件発明の第二実施例
を示す。

■土り 上記第一実施例では、第一の方向の光電素子アレイ１Ｒ
、１Ｌに関する第一出力部と、第二の方向の光電素子ア
レイ２Ｒ，２Ｌに関する第二出力部がそれぞれ別に設け
られており、独立にコントロール可能な利点を有する反
面、再出力を１つのＣＰＵでコントロールする場合には
動作が煩雑となる欠点を有していた。即ち、第一の方向
の光電素子アレイ１Ｒ、１Ｌと第二の方向の光電素子ア
レイ２Ｒ，２Ｌとの蓄積開始、終了のタイミングを別々
にコントロールするのは制御が煩雑となり、特に片方の
転送出力に関してＡ／Ｄ変換してメモリに格納している
最中に他方が蓄積終了となり転送が始まってもこちらに
ついては対応できない。

第５図（Ｆ）において、本実施例は光電素子アレイ１Ｒ
、１Ｌと光電素子アレイ２Ｒ，２Ｌとの蓄積開始、終了
のタイミングを同時とし、シフトレジスター１２３Ｓ、
１２１Ｓ、１３６Ｓ、１３７Ｓの長さを適当に取る事に
よって、光電素子アレイＩＲ，ＬＬ、２Ｒ，２Ｌの出力
が重複する事なく、かつ間に冗長なあき時間の入らない
構成とするものである。

即ち、シフトレジスター１２１ｓ、１３６Ｓ。

１３７Ｓは共通の出力部１２１Ｄの手前で図のごとく合
流しており、シフトレジスター１３６Ｓの長さは光電素
子アレイＩＬの出力のすぐ後に光電素子アレイ２Ｒの出
力が繋がるような長さに、またシフトレジスター１３７
Ｓの長さは光電素子アレイ２Ｒの出力のすぐ後に光電素
子アレイ２Ｌの出力が繋がるような長さに冗長度が設け
られている。

このような構成なので再出力を１つのＣＰＵでコントロ
ールする場合でも動作が煩雑とならない利点が有り、Ｃ
ＰＵは同時に全画像出力データを比較処理出来るのでよ
り総合的な判断が可能となる利点がある。

また全画像出力が共通の出力部１２１Ｄから出力される
ので、前記バランスくずれの問題が生じないばかりか、
出力端子数が少なくてすむという利点もある。

班Ｉと 第５図（Ｆ）において、全シフトレジスターが共通の出
力部１２１０に合流しているために合流部でのシフトレ
ジスター長Ｗが大きくなり、転送開始からＩＲの画像出
力が出始めるまでの時間がかかり応答性が少し悪くなる
。

第５図（Ｇ）はこの点を改良したもので、シフトレジス
ター１２１Ｓの一端に出力部１２１Ｄを接続すると共に
、その他端に光電素子アレイ２Ｌ。

２Ｒに関するシフトレジスター１４６Ｓ、１４７Ｓを接
続し、またシフトレジスター１４６３を１４７３より長
くして画像出力２Ｌ、２Ｒが時間的に重ならないように
している。この場合画像出力１Ｒが出力されてから画像
出力２Ｌが出力されるまですこし間が有るが、ＣＰＵは
画像出力ＩＬ。

ＩＲの転送終了と共に演算を開始し、演算の途中で画像
出力２Ｌ、２Ｒの転送が開始された時はこれを割り込み
処理するので、トータルとしての演算時間は画像出力Ｌ
Ｌ、ＩＲ，２Ｌ、２Ｒが連続して出力された場合に比し
てあまり遅くなる事はない。

ＬＬＬ 第５図（Ｆ）、　　（Ｇ）において、全シフトレジスタ
ーが共通の出力部１２１Ｄに合流しているためにシフト
レジスターで発生する暗電流の総和が増大しＳ／Ｎが悪
くなる欠点を有していた。

第５図（Ｈ）において、本実施例では光電素子アレイ１
Ｒ、１Ｌに関するシフトレジスター１２Ｉｓに関する出
力１２１Ｄと光電素子アレイ２Ｒ。

２Ｌに関するシフトレジスター１３６３．１３７Ｓに関
する出力１２５Ｄとをそれぞれ別に設ける事により暗電
流の総和が増大しＳ／Ｎが悪くなる欠点を改善している
。

勿論光電素子アレイ１Ｒ、１Ｌと光電素子アレイ２Ｒ，
２Ｌの蓄積終了のタイミングを同時とし、シフトレジス
ター１２１５，１３６Ｓ、１３７Ｓの長さを以下に述べ
るように適当に取る事によって、光電素子アレイ１Ｒ、
１Ｌ、２Ｒ，２Ｌの出力が重複する事なく、また冗長な
あき時間の入らない様にシフトレジスター１３６８．１
３７５の長さを取るものである。

ここで出力部１２１Ｄと出力部１２５Ｄとをそれぞれ別
に設けると言うことは、シフトレジスターにより転送さ
れた電荷を電圧出力に変換する出力容量を別々にとると
言うことである。さらに電荷を電圧出力に変換する出力
容量は別々にとるがＣＣＤ受光部チップからの出力端子
についてはまとめる場合について第９図により説明する
。

第９図で破線のブロック１２１ Ｄ、１２５Ｄはそれぞれ第５図（Ｈ）のシフトレジスタ
ー１２１Ｓに結合され、またシフトレジスター１３６Ｓ
、１３７ｓに結合されている。夫々のシフトレジスター
により転送された電荷は、出力零１）２１ｃ、１２５Ｃ
によって電圧に変換されてバンファアンプ１２１Ａ、１
２５Ａを介して出力される。トランジスター１２１Ｒ，
１２５Ｒは各電荷転送に先だって出力をリセットするた
めのものである。

このようにして電圧出力に変換された後の光電素子アレ
イ１Ｒ、１Ｌと光電素子アレイ２Ｒ１２Ｌとの出力を、
破線のブロック８０の出力合成手段によりスイッチ８１
でマルチプレックスするなどして合成しておけば、ＣＯ
Ｄ受光部チップ１０５からの出力端子数を少なくするこ
とができるという利点がある。

〔第三実施例〕

第１０図及び第１）図は本件発明の第三実施例である。

本実施例は第一実施例の例１が第二の方向に関して信号
電荷を垂直、水平レジスターを介して転送していた構成
を利用したもので、第１０図の如く第二の方向に関して
複数対の光電素子アレイ（１３３と１３５，１２３と１
２４，１３４と１３６）を配置し、これにそって複数対
の垂直シフトレジスター（１３３３と１３５Ｓ、１２３
５とＬ２４Ｓ、１３４３と１３６３）を配置し、さらに
水平レジスター１２５Ｓを介して電荷を出力１２５Ｄに
導くようにしたことを特徴としており。

これによってより多数の領域に関しての焦点検出が可能
となるという利点が生まれる。

第１Ｏ図ではさらに第一の方向に関しても光電素子アレ
イを複数対（１２１と１２２．１３１と１３２）とし、
シフトレジスター１２１Ｓ、１３１Ｓは前記複数対の光
電素子アレイを囲むようにｒＵＪ字状に配置され、光電
信号を共通の出力部１２１Ｄに導く様になし、より多数
の領域に関しての焦点検出が可能にしている。

第１）図は焦点検出面での視野マスク１０１の開口と、
第一の方向の検出傾域１４１，１４２゜第二の方向の検
出領域１４３，１４４．１４５との関係を示したもので
ある。この検出領域１４１は光電素子アレイ１２１と１
２２とが重なり、また検出領域１４２は光電素子アレイ
１３１と１３２とが重なり、また検出領域１４３は光電
素子アレイ１３３と１３５とが重なり、また検出領域１
４４は光電素子アレイ１２３と１２４とが重なり、また
検出領域１４５は光電素子アレイ１３４と１３６とが重
なり、夫々焦点検出面上に形成されている様子を示すも
のである。

以上のべたように、第一実施例から第三実施例において
は夫々効果を有するが、複数の方向に関して焦点検出領
域の長さを変える事にはさらに別の効果が有るのでこれ
に関して第１２図、第１３図により以下に説明する。

第１２図（Ａ）及び第１３図（Ａ）は従来型の焦点検出
装置の組み込まれたカメラボディを示しており、第１２
図（Ｂ）及び第１３図（Ｂ）は本件発明の焦点検出装置
を組み込んだカメラボディを示している。ここでＭは中
央に半透過部を持つメインミラー、ＳＭは光路を焦点検
出装置のフィールドレンズＬの有る下方へ折り曲げるサ
ブミラー、Ｓはシャッターブロックである。第１３図（
Ａ）は第一の方向に関してのみ焦点検出をする従来型の
焦点検出装置の断面図であり、第１３図（Ｂ）は第一の
方向及び第二の方向に関しても焦点検出をする複数方向
型の焦点検出装置の断面図である。また、第一の方向は
紙面に垂直、第二の方向は紙面に平行な方向である。

第１３図（Ａ）から明らかな様に従来型の場合には、焦
点検出領域は、紙面に垂直な第一の方向に焦点検出面Ａ
での光電素子アレイ像は４ｍｍ程度以上伸びているのに
対して、紙面内の方向には焦点検出面Ａでの光電素子ア
レイ像の幅１゜の１ｍｍ程度以下の広がりしかない。従
って、検出光束の広がりを含めてもサブミラーＳＭ位置
での光束の紙面内方向の幅は３〜４ｍｍで済み、サブミ
ラーの大きさが小さいくてすむのでシャッターブロック
Ｓにぶつかることがない。また、メインミラーとサブミ
ラーが上部にはね上がったときでも、メインミラーの遮
光部Ｂのない中央の半透過部の面積が少ないのでサブミ
ラーＳＭとその背後の遮光部材ＳＢにより完全にファイ
ンダーがらの光を遮蔽することが出来る。

しかしながら、複数方向の像ずれ検出を行う第１３図（
Ｂ）の場合には、焦点検出領域は、紙面内の第二の方向
に焦点検出面Ａで光電素子アレイ像が並び、この長さｆ
ｆ１）１が４ｍｍ程度以上にもなると、検出光束の広が
りを含めたサブミラーＳＭ位置での光束の紙面内方向の
幅は７〜８ｍｍにもなり、サブミラーが大きくなってシ
ャッターブロックＳにぶつかるという問題が生じる。ま
た、メインミラーＭの半透過部の面積が大きくなってサ
ブミラーＳＭ（その背後の遮光部材ＳＢはそのままでは
シャッターブロックＳにぶつかる）だけではメインミラ
ーとサブミラーが上部にはね上がったときファインダー
からの光を遮蔽しきれず、遮蔽しようとするとその為の
機構が複雑となる。

また、検出面Ａでの第二の方向の光電素子アレイ像の長
さを長く取ると第１３図（Ｂ）に示す如く、ミラーＲ１
再結像レンズＰＬ、センサーチップＳＣの紙面内方向の
幅ｗｚが大きくなり、ボディ底の位置が下がってカメラ
ボディが大きくなるという不都合も生じる。

また、第１３図（Ｃ）はカメラのファインダーＦ視野内
に光電素子アレイ像を投影した際の光電素子アレイの配
置を示している０図のようなファインダーＦ視野内で２
人の中央部が抜けているような撮影の場合には、従来型
の焦点検出装置では焦点検出不可能となってしまったが
、本件発明のような焦点検出光学系のものでは第一方向
の光電素子アレイＬ１．Ｌ２の焦点検出領域を広くして
いるので、光電素子アレイＬｌ、Ｌ２の両端部が被写体
にかかり、焦点検出が可能となる。

従って、複数方向の像ずれ検出を行う場合モも紙面内方
向（第二の方向の光電素子アレイの長さ）については、
検出領域を長くしない方が実装上好ましく、第二の方向
の検出域の広がりは４ｍｍ以下３ｍｍ程度とし、第一の
方向に検出域の広がりを大きくとる本発明の如き構成と
するのが好ましい。このように第二の方向の検出域の広
がりを小さく、第一の方向に検出域の広がりを大きくと
る事はカメラへの実装上の観点からも効果が大きい。

（効果） 以上の様に本発明によれば、複数の方向に関して焦点検
出を可能にすると共に、第一の方向に関する一対の光電
素子アレイの長さを第二の方向に関する一対の光電素子
アレイの長さより長くとることにより５前後ビンの判定
範囲を広く取ることが出来、シフトレジスターの配置を
最適化し、対応する光電素子アレイの出力を共通化する
事により、出力のバランスくずれが無くどんな被写体で
も精度良く検出出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図（Ｃ）は本件発明の焦点検出光学系の説
明図であり、第１図は焦点検出光学系の斜視図、第２図
は前記焦点検出光学系の断面図、第３図（Ａ＞は前記焦
点検出光学系の絞り部材の正面図、第３図（Ｂ）は前記
焦点検出光学系の再結像レンズの正面図、第４図（Ａ）
は前記焦点検出光学系の光電素子アレイの構造図、第４
図（Ｂ）及び第４図（Ｃ）は前記焦点検出光学系の視野
マスクと光電素子アレイとの関係を説明する説明図であ
る。 第５図（Ａ）〜第５図（Ｅ）は本件発明の第一実施例で
あり、光電素子アレイのチップ構造を示す説明図である
。 第５図（Ｆ）〜第５図（Ｈ）は本件発明の第二実施例で
あり、光電素子アレイのチップ構造を示す説明図である
。 第６図及び第７図は前記光電素子アレイの一部を示す説
明図である。 第８図は前記光電素子アレイ対の出力を示す説明図であ
る。 第９図は前記光電素子アレイのシフトレジスターの出力
部の回路図である。 第１０図及び第１）図は本件発明の第三実施例であり、
光電素子アレイのチップ構造を示す説明図である。 第１２図（Ａ）及び第１３図（Ａ）は、従来の焦点検出
光学系をカメラボディに組み込んだ際の説明図である。 第１２図（Ｂ）及び第１３図（Ｂ）は、発明の焦点検出
光学系をカメラボディに組み込んだ際の説明図である。 第１３図（Ｃ）は、カメラのファインダーの説明図であ
る。 第１４図〜第１９図は従来例の説明図であり、第１４図
は従来の焦点検出光学系の斜視図、第１５図及び第１８
図（Ｂ）は前記焦点検出光学系の視野マスクと光電素子
アレイとの関係を示す説明図、第１６図及び第１７図及
び第１８図（Ａ）及び第１９図は前記光電素子アレイの
シフトレジスター等の回路を実装した場合の説明図であ
る。 （主要部分の符号の説明） １０３・・・絞り部材、１０４・・・再結像レンズ、１
０５・・・光電素子アレイチップ （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ） 第５　図 （Ｃ）　　　　第４１囚 ４″″′　　　　　　　　　　　　　　　　　４″′”
第６図 第７図 第３図 第９図 第１０図　　　　第１）図 第１ｊ昆１ 第１５図 第１６図　　　　第１７図 （Ａ） 第１♂図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体の合焦状態の検出を行う焦点検出装置におい
   て、 空間的に異なった部分を通過した光束を光電変換する一
   対の光電素子アレイ（１Ｒ、１Ｌ）と、これとは異なる
   空間的に異なった部分を通過した光束を光電変換する他
   の一対の光電素子アレイ（２Ｒ、２Ｌ）と、 前記光電素子アレイ（１Ｒ、１Ｌ）からの信号電荷を共
   通の第一出力部に導くひと続きの第一シフトレジスター
   と、 前記光電素子アレイ（２Ｒ、２Ｌ）からの信号電荷を共
   通の第二出力部に導くひと続きの第二シフトレジスター
   とを有し、 前記第一シフトレジスターが前記一対の光電素子アレイ
   （２Ｒ、２Ｌ）の間を横切り、前記第二シフトレジスタ
   ーが前記光電素子アレイ（１Ｒ、１Ｌ）のまわりを迂回
   して配置されると共に、前記一対の光電素子アレイ（１
   Ｒ、１Ｌ）の長さを前記一対の光電素子アレイ（２Ｒ、
   ２Ｌ）の長さより長く形成したことを特徴とする焦点検
   出装置。