JPH07504279A - 測光および距離測定素子の複合化アレー - Google Patents

測光および距離測定素子の複合化アレー

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JPH07504279A
JPH07504279A JP6515302A JP51530293A JPH07504279A JP H07504279 A JPH07504279 A JP H07504279A JP 6515302 A JP6515302 A JP 6515302A JP 51530293 A JP51530293 A JP 51530293A JP H07504279 A JPH07504279 A JP H07504279A
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コッカ デビッド ジェイ
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イーストマン コダック カンパニー
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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】 測光および距離測定素子の複合化アレー技術分野 本発明は、測光および距離測定用の装置に関する。より詳細には、共通の基板に 固定して搭載した自動露出および自動焦点距離測定フォトセンサ・アレーを備え たカメラに関する。
背景技術 近年、撮像レンズの焦点距離の調整と露出時間の制御に必要な集積回路(Ic) 、フォトセンサおよび小型化サーボシステムのコストの著しい低下に伴ない、自 動焦点(AF)および自動露出(A E)のビデオカメラ、スチルカメラが広く 用いられるようになった。また、低価格のマイクロプロセッサや、RAM−RO Mチップその他のマイクロコントローラ部品が利用可能となり、設計者は、AF システム用のアクティブまたはパッシブ距離センサや、AEシステム用の多セグ メントの測光センサ・アレーを用いた高度なアルゴリズムの導入が可能となり、 それによって利用者に非常に精確な「狙い撮り(ポイント アンド ショット) 」機能を提供できるようになった。これらの機能は、ビデオカメラのほか、比較 的簡単な距離計つきのカメラや、複雑・高度な1眼レフ(SLR)のスチルカメ ラに導入されている。
スチルカメラに用いる多セグメントのフォトセンサICアレーの開発と導入につ いては、ベル(Bell)らに譲渡された米国特許第5.146.258号に集 成されており、参考のため以下にその全容を記す。上記特許には多セグメントの 測光センサの改良が開示されている。この測光センサを、センサの各セグメント から得られる信号の組み合わせを選択する選択回路に接続して、カメラが捕捉す る画像の露出条件を設定する。測光センサを電子的ストロボフラッシュと連係さ せて用いることもでき、フラッシュの反射光の強度をフィードバックする信号を 作成し処理して、フラッシュ時間長を設定する。
AF制御システムにおいては、アクティブおよびパッシブのレンジ・ファインダ (rule目nde+)が開発されている。カメラ本体と、使用者が撮像レンズ を向けた場面(one )にある被写体(通常の場合)または構造体との間の距 離を決定し、モータ駆動のサーボ系によって撮像レンズの焦点距離を調整するの に用いる。パッシブ・レンジ−ファインダは、工ないし複数のフォトダイオード の直線アレーの対を固定の間隔で配置して、距離自動測定用の3角測量システム の基線を形成する。3角測量によるAPシステムにおいて、基線は、被写体との 距離の計算に用いる相似3角形を形成しつる長さが必要である。一般に、基線の 長さおよび焦点距離が長く、また直線センサ・アレーの間隔(ピッチ)が短くな るほど、最大の検知距離は長くなる。
通常、間隔を置いた直線の感光性アレーの多対に対して1対の集束レンズを配置 し、カメラを向けた画像の焦点を直線アレー上に結ぶ。1眼レフ(SLR)カメ ラシステムでは、集束レンズをカメラの撮像レンズの光学軸に対し対称の位置に 配置し、レンズを通過する光(TTL)は半透鏡により迂回し、集束レンズの対 を通過し、直線アレー上に進む。レンジ・ファインダーカメラでは、集束レンズ の対およびそれに対応する感光性素子の直線アレーを、カメラ上の撮像レンズか ら離れた位置に搭載する。
直線アレーの感光性素子から光電変換された信号は、マイクロプロセッサによる AF制御アルゴリズムによって処理され、それによって焦点を結んだ2つの画像 の変位を検出し、撮像レンズの焦点を調整するギア機構の駆動用のモータに対し AF制御信号を供給する。典型的なAFシステムの動作は、イシザキらによる米 国特許第4.643.557号に記載されており(その内容は本明細書に網羅さ れる)、そこに参照された° 259特許に記載されている。
前述の米国特許第5,146.258号および第4.643.557号に記され ているように、AEおよびAFの微調整を行なうため、感光性素子の直線アレー から得られる信号と連係し、またはそれに替わる多セルの測光アレーのセグメン トから得られる信号を用いて、精確なAESAFおよび写真フラッシュ制御の提 供に必要な感光性部品およびレンズ系の数を削減する努力がなされてきた。ビデ オカメラにおいては2次元のCCDアレーが用いられるが、選択したCCD素子 からの出力信号をAFおよびAE動作に使用する方法が、譲渡されたバウマイス タ−(B■mci++er)に対する米国特許第4.684.995号に開示さ れている。A−D変換の後、選択されたCCDのアナログ信号出力に対応するデ ィジタル化された語の最上位ビットおよび最下位ビットを、自動焦点と露出の調 整に用いる。同時に、ディジタル化された語情報を処理して、記録された画像の 各画素に対応するビデオ情報を作成する。
ヨシダに対する米国特許第4,974.007号には、感光性素子を冗長に使用 するが、上と類似の方法による、直線の感光性素子アレーの多数の対を用いた距 離センサと多セグメントの測光センサについての記述がある。直線アレーの対は 、測光センサのセグメントと一致するように配置する。距離センサと測光センサ は、独立したIC基板上に形成し、1眼レフカメラ内のスルー・ザ・レンズ(T TL)装置内に用いる。そこでは、カメラの撮像レンズを通じて観察される場面 を、別個のレンズ要素によって個々のセンサ上に結像する。測光センサφセグメ ントおよび直線の感光性素子アレーの対により得られた信号を組み合わせて、特 にフラッシュ時間の自動露出制御のためのAFおよびAE機能を提供する。距離 センサの直線の感光性素子アレーは、米国特許第4.974.007号に記され た測光センサの各セグメント内に納まるよう位置づけつるため、TTL装置にお いて一定の利用が可能である。ただし、この意味で得られる利益は、AF機能に 用いられる直線アレーの個々の対の間の基線が実質的に短くなるという犠牲の上 に成り立っている。
これらの利点にもかかわらず、AFおよびAEシステムの部品の統合を行ない、 カメラシステムの組み立て、および距離センサと測光センサ素子により得られる 信号の相互関係の両面で小型化、低コスト化、精確性を達成するには、まだ問題 が残っている。実際、測光センサψアレーと直線距離センサ・アレーを別個に形 成する集積回路チップの場合、カメラ撮像レンズ、ビューファインダ光学系およ びそれら相互を、カメラ組み立て過程において精確に配置する必要がある。この 配置には4工程を要するため時間がかかり、また、配置上の誤差がカメラのAF およびAE機能に影響を与え、写真の品質の低下をもたらす。
発明の概要 以上より、本発明は、平面の感光性セグメントのアレーからなる測光センサと、 少なくとも1対の直線感光性素子からなる距離センサとを単一の集積回路基板上 に一体化し、それによって、自動焦点および自動露出の改良された制御システム を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、単一の集積回路基板上に配置し、形成し、または搭載した平 面の感光性セグメントと直線の感光性素子の対を統合化したアレーに、画像光を 独立に集束するための統合化または複合化したレンズ系を提供することを目的と する。
本発明の上記およびその他の目的は、自動露出および自動焦点の制御に用いるた めの場面の画像光の強度信号を供給する、特にカメラへの使用に適する多数の感 光性素子の改良したアレーによって実現される。これは、平面の各素子がそこに 集束された画像セグメントからの光を受けて、対応する光の強度に関わる信号を 発生するようにした、測光センサを形成する平面の感光性素子の2次元のアレー と、各直線アレーが平面の感光性素子の測光センサ・アレーの両側に搭載した複 数の感光性素子を含み、2次元の測光センサ・アレーを横切する底辺によって距 離センサ・アレーが分割されるようにした、距離センサを形成する少なくとも1 対の直線の感光性素子アレーと、撮影されるべき場面を測光センサ・アレーと直 線の距離センサ・アレーの上に結像するためのレンズ系とを含む。
本発明の好ましい実施例によれば、測光センサーアレーは、フィルム画像フォー マットの形状に対応して矩形とした平面の複数のセグメントで形成する。セグメ ントは、中央のセグメント、複数の第1の内側セグメントおよび複数の第2の外 側セグメントを含む。各セグメントは近接して配置し、隣接セグメント間は電気 的に絶縁し、それぞれを増幅器および信号処理回路の組に電気的に接続し、それ によって、集束レンズによって場面の部分からセグメント上に集束された光の強 度を表わすディジタル信号を供給する。距離センサの直線の感光性素子アレーは 、測光センサの外側セグメントの両側に配置するのが好ましく、各感光性素子は それぞれの増幅器および信号処理装置に接続し、自動焦点制御システムに用いる ためのディジタル出力信号を供給する。
距離センサ・アレーおよび測光センサ・アレーは、単一の集積回路基板上に形成 するのが利益がある。測光センサ・アレーは、被写体の距離を計算するに必要な 距離センサ・アレーの基線の間の空間を利用して配置する。基線を相対的に長く すると、自動焦点システムの感度は向上する。
同一の集積回路チップ上に測光センサと距離センサを搭載し、光学系とともに統 合化することによって、アレーは本質的に互いに正しく配列され、カメラ撮像レ ンズと整列させる複雑さを軽減することができる。さらに、共通のICチップの 製造によって、カメラのマイクロコントローラ・チップに関する入出力線の数が 減り、また一般に、全体の部品点数も減少する。
本発明のその他の目的、利益および特徴は、以下に示す好ましい実施例の詳細説 明によってより明確になろう。
図面の簡単な説明 以下に記す本発明の好ましい実施例の詳細な説明において、下記の添付図面を参 照している。
図1は、本発明を実装したレンジファインダ・カメラの、単純化した概観図であ る。
図2は、本発明の、一体化した測光センサおよび距離センサ・アレーの、単純化 した概略図である。
図3は、本発明の測光センサおよび距離センサ・アレーを用いた、自動露出およ び自動焦点制御システムの回路ブロック図である。
図4は、図3の自動焦点および自動露出制御システムを用いて露光を行なう場合 の、カメラの全体動作を示すシーケンスの単純化した概要フローチャートである 。
好適な実施例 図1は、本発明が実施されるレンジ・ファインダ形式のカメラである。カメラ1 0は、カメラ本体14から突出する撮像レンズ12を含む。フラッシュランプ】 6は、ビューファインダ18、および本発明の直線の距離センサと平面の測光セ ンサ・アレーの統合体の上を覆う統合化レンズ・アレー20に近接して、カメラ 本体に組み込まれる。シャッタボタン22は、モータ化したフィルム・カートリ ッジ収納部とフィルム前進機構を覆って配設する。カメラの機械的構成は、レン ズ・アレー20および本発明の統合化した測光および距離センサ・アレーを除き 、コダック3500 AFの35mmカメラ、あるいはAEおよびAF機能を有 する他の適当なカメラと同じ形態をとる。
次に、図2には、上述の米国特許第5,146.258号に開示された、距離セ ンサ感光性素子による1対の直線のアレーの配置を、2次元の測光センサ・アレ ーに関連させて概略図で示したものである。平面の測光センサ・アレー30、お よび直線の距離センサ・アレー40および42は、集積回路の製造技術において よく知られる方法によって、各集積回路の感光性素子からボンディング・パッド (図示していない)に延びるリード線を有する、集積回路の感光性素子として基 板50上に製作する。
2次元の測光センサ・アレー30は、9個の平面感光性素子またはセグメントか らなり、高さH1幅Wの矩形の空間を占める。センサ・アレー30のセグメント は、中央に配置した円形のセグメント32と、半ば直交して配置した内側の4個 のセグメント34A−34Dと、外側の4個のセグメント36A−36Dとを含 む。内側および外側のセグメントのパターンは対称であって、測光センサ・アレ ー30は、露光がカメラを垂直あるいは水平方向に保持して行なわれることには 無関係となる。各々の感光性セグメントは、光子により誘起された出力電流信号 がその表面に加えられた照明の強度を瞬間的に表わすフォトダイオードとして作 用する。
第1および第2の直線の距離センサ・アレー40および42は、それぞれ、n個 のフォト・ダイオード44 (1)−44(n)および46 (1)−46(n )を含む。直線の距離センサ・アレー40および42は、平面の測光センサ・ア レー30の各辺からd(1)の長さにあり、かつ集積回路50の境界からd(2 )の長さにある。集積回路50の実際の境界は可変であるが、長さd(1)およ びd(2)の選択は、距離センサ・アレー40および42に対応する集束レンズ 要素26および28を通過した光がd(1)およびd(2)で表わされる長さの 範囲内に納まり、また2次元の測光センサ・アレー30の感光性セグメント上に は到達しないようにする。
図1において、統合レンズ・アレー20は、内側の測光センサのレンズ要素24 を含み、それによって平面の測光センサ・アレー30のセグメント上に、カメラ が目標とした画像の焦点を結ぶ。同様に、図1に示す、水平に配置した第1およ び第2の距離センサのレンズ要素26および28は、基線の長さDを隔てて配置 し、それぞれ第1および第2の距離センサ・アレー40および42に画像光の焦 点を結ぶ。統合レンズ・アレー20の後部のパッケージ内には適切な防止壁(バ ッフル)を設け、それによって、各レンズ要素24.26および28により焦点 を結ばれた光が上記以外の測光素子即ちセグメントに侵入し影響を与えることの ないようにする。
次に、図3について説明する。図は、カメラの電子的動作システムの部分を示す 。この点に関しては、譲渡されたオサッチ(0’ 5uch)らに対する米国特 許第5.049,916号にマイクロコンピュータシステムおよび関連のハード ウェアを用いた包括的なカメラ動作システムの記述があり、このシステムの動作 は、以下に説明するカメラの諸機能や、現在、電子制御による写真カメラに共通 する他の機能および動作をすべて制御する蓄積アルゴリズムの制御の下に行なわ れる。本発明による、図2に示す一体化した平面の測光センサ・アレーと直線の 距離センサΦアレーを用いたカメラの動作システムの部分を詳細に説明している 。
なお、上記の米国特許第5,049,916号に開示されたカメラの他の動作シ ステムについて、参考のため以下に記す。
上記の点に関し、マイクロコントローラあるいは制御動作回路60は、マイクロ プロセッサ、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM )、通信ポートおよび入出力ラッチおよびバッファを含み、それらはすべて、ア ドレス線およびデータバスによって相互接続される。マイクロコントローラ10 は、例えば、A−D変換器を内蔵したモトローラ681(CH2R3のようなマ イクロプロセッサを使用するのが好ましい。また、カメラ用マイクロコントロー ラは、例えば自動焦点センサ、カメラ方向センサ、およびカメラとユーザ間のイ ンタフェースなどの他のカメラ・トランスジューサからの入力を受信する。利用 者インタフエースとしては、シャッタボタンのような簡単なものであっても、ま た、多重測光モードやコマンド禁止スイッチなどの付加機能を搭載したものであ ってもよい。カメラが望遠またはズーム形式である場合は、レンズの焦点距離は 、ズームレンズおよびズーム位置指示計から、マイクロコントローラによって計 測することも可能である。
マイクロコントローラ60は、割り込み回路、制御および電源回路、入力バッフ ァおよびラッチなどを含み、それによって、シャッタボタン22、モータ前進機 構、フラッシュ装置の仕様、カメラ内のフィルムの特性などの各種の状態や制御 入力信号に対処する。出力ラッチおよびドライバは、シャッタ、写真フラッシュ 、フィルム前進モータ駆動、AF用の撮像レンズ・サーボ制御システムおよびA E用のレンズ開口および(または)シャッタ速度制御などに対し制御信号を一時 的に蓄積し、付与することに用いられる。
本発明の説明のため、図3に、マイクロコントローラ60に対して測光と距離測 定のデータをデータ線62上に供給するための信号処理回路を示している。マイ クロコントローラ60は、第1の出力ドライバ64に対して自動露出(A E) を行なうための制御信号を与え、また、第2の出力ドライバ66に対して自動焦 点(AF)制御のためのモーター駆動によるレンズ焦点調整のサーボ機構の起動 (*clat+e )と駆動を行なう制御信号を与える。他のマイクロコントロ ーラ60との入出力については図3から省略している。
図のAEおよびAF回路ブロック70は、2次元測光センサ・アレー30の9個 のセグメントに接続される第1の増幅器と信号処理回路の組72と、第1および 第2の直線の距離センサ・アレー40および42と接続される第2の増幅器と信 号処理回路の組74を含む。測光および距離センサ・アレー30.40.42内 の各フォトダイオード素子からの光電流出力信号は、従来の増幅器および信号処 理回路に加えられ、電流から電圧信号に変換し、増幅し、対数圧縮を行ない、ア ナログからディジタルの信号に変換される。これらの機能は、理想的な要求条件 、即ち、無限の入力インピーダンス、ゼロ出力・ゼロ入力バイアス電流、ゼロ入 力オフセット電圧、無限の電圧利得およびA−D変換器に結合される高い帯域幅 利得という条件を実質的に満たすものであれば、従来の種々の演算増幅器のいず れを用いても達成することができる。
増幅器および信号処理回路72からのディジタル化された出力信号はラッチの組 76に蓄積する。蓄積データはマルチプレクサ回路78に加え、本分野で知られ る図4に示したシーケンスによって、シャッタボタンの最初の部分押下による測 定が実行された後、制御論理回路80からのコマンドに応答してデータ線62上 に直列にデータを出力する。増幅器および信号処理回路74からのディジタル出 力信号は、相関および補間回路75に加えられ、以下に説明するラッチ76への 出力信号を供給する。
図4は、上述の形式の自動カメラにより露光を行なう動作ステップの流れ図を示 す。撮影者はまず、撮影すべき場面をレンジ・ファインダを通じて観察し、通常 は場面内の着目する主要被写体をファインダの中心に置き、シャッタボタンを部 分的に押下する(ステップ510)。マイクロコントローラはシャッタの部分押 下の割り込みに対応するアルゴリズムを蓄積しており、イネーブルAFおよびイ ネーブルAEコマンドを、制御論理回路80に供給する。制御論理回路80は増 幅器および信号処理回路72および74を順次または同時に起動し、ディジタル 化した強度信号値をラッチ76にラッチし、マルチプレクサ78を経由してデー タを線62に転送する。
使用者がシャッタをきり、利用者インタフェースを経て写真撮影の意志をカメラ に伝達すると、カメラ・マイクロコントローラ60は(図4のステップS10に おいて)制御論理回路80に対し、フォトダイオードをアレー30から増幅器お よび信号処理回路72に接続するよう指示する。通常、電力線による人工の照明 によって生起する場面光の強度の変動を除去する必要がある。これは、信号出力 をローパス・フィルタ(図示していない)を通じて感光性素子を通過させる、ま たは強度を反復して標本化し変動を平均化するという、従来の方法により行なう 。最初の方法は、起動時の安定化に時間がかかり、また、充電流間が著しく異な るレベルに切り替わったときも時間を要する。第2の方法は高速であるが、ディ ジタル処理機能が必要である。前述の光測定回路の構成では、第2の方法を利用 している。このダイオードからの瞬時電流信号は、整形されディジタル化され、 メモリ(本例では、カメラの制御ICの内部にある)への蓄積が行なわれる。各 フォトダイオードは60Hzの人工光の影響を平滑化するような割合で標本化す る。次に、平均した値を光測定アルゴリズムに使用する。この処理はアレー30 の各フォトダイオードについて反復して行なう。A−D回路の変換速度に応じて 、すべてまたは多数のフォトダイオードについての複数回の標本化を1/2サイ クル、即ち8.333Eり秒置内に行なう。
光強度に関わる第1の信号の組を処理してメモリ内にデータとして蓄積した後は 、測光センサ・アレー30からの情報を利用する、従来から知られる多くのアル ゴリズムを適用することができる。例えば、「マトリックス」測光モードでは、 評価のためにダイオードの全データが用いられる。マトリックス測光のアルゴリ ズムは場面のコントラストの決定と同じであり、セグメント間の信号値の差を計 算することによって行なう。ある場合には、最も明るいセグメントと最も暗いセ グメントの相対位置により、またある場合には中央のスポットの強度により、場 面を特定のタイプに分類する。各タイプは写真場面の統計的な分析によって得ら れる関連するセグメントの加重係数を有する。露光値は次式によって決定するこ とができる。
EV=ΣC(i) I (i) 但し、i=1〜9 ここで、c (i)は校正と統計的加重係数の組み合わせであり、I (i)は フォトダイオードの強度値である。
スポット測定モードでは、マイクロコントローラ60は制御論理回路80に指示 を発して、中央のスポットのフォトダイオードのみを他の回路に接続する。この 場合の露光値は、次式によって決定される。
EV=cl ここで、Cは校正修正係数であり、■は中央のフォトダイオードの強度値である 。
上述したフォトダイオード素子の空間的なパターンの設計には数多くの種類があ る。フォトダイオードのパターンは回転的に対称である。このパターンでは、カ メラの回転に無関係な任意の測光アルゴリズムを用いることができる。この実行 のために、カメラ・マイクロコントローラがカメラ方向センサを検査する方法が あり、このセンサの最も簡単な形式は水銀スイッチである。通常、カメラ・アル ゴリズムは、カメラの正常な水平位置で収集したデータに対してプログラムされ る。もしカメラに方向センサを設けてあフて、おそらく縦位置の写真のためにカ メラが回転されたことを方向センサが示した場合には、フォトダイオード・パタ ーンの対称性により完全な修正が可能である。本発明の実施において、上述のア レー30の代りに、測光アレーの非対称な感光性素子を用いることも勿論可能で ある。
自動距離測定増幅器および信号処理回路74は、直線のアレー40および42の 各フォトダイオード素子44 (1)−44(n)および46 (1)−46( n)上に反復衝突する場面部分からの光の強度の放射を電気信号に変換する。各 フォトダイオード素子は増幅器および信号処理回路74にある比較器に接続し、 直線の距離センサ・アレー40および42が起動されたとき、各フォトダイオー ドから集積される光電流信号を測定し、すべての比較器のしきい値に達したとき 、光の検知を終了する。最後のフォトダイオード素子の光電流信号が最小のしき い値に達した後、それによって生成される光強度に関わる第2の信号のそれぞれ の組を増幅し処理し、相関および補間回路75に加えて、ラッチ76にラッチさ れるディジタル化された距離信号を発生する。
相関および補間回路75によって、光強度に関わる第2の信号の左と右のアレー の対に関する相関をめる。光強度に関わる第2の信号の2つの組は、最も近い相 関値が得られるまで、すべての可能な組み合わせについて比較が行なわれる。
この相関機能から得られるオフセットによって、3角測量の原理による距離のデ ィジタル表現が得られ、ラッチ76に送出される。信号はさらに回路75の補間 機能によって弁別され、結果はやはリデイジタル形式によりラッチ76に送出さ れる。最後に、相関および補間機能を通じて検出された異常状態により、デフォ ルト状態が同様にラッチ76に送られる。
さらに、マイクロコントローラ60に蓄積された加重および比較アルゴリズムに より、それらの計算に応じたAFおよびAE動作シーケンスが行なわれ、カメラ の焦点と露光値をそれぞれ別個にロックする(ステップ811−313)。通常 、これらの動作は50ないし60ミリ秒以内に完了する。
ここで、もし撮影者が、途中まで押下したシャッタボタンを離すと、AFおよび AE動作のロックが解除されることに注意されたい。この場合、カメラは初期開 始ブロックに戻る(ステップ514)。また、撮影者は、シャッタボタンを途中 押下の状態のまま、所望の構成が得られるまで場面の構成法めを変更することが でき、その後、シャッタボタンを一杯に押下する(ステップ515)。この入力 信号に対応して、マイクロコントローラはドライバ64に焦点調整信号を供給し 、レンズモータードライブが主目標に対しレンズの焦点合わせを行ない、また、 ドライバ66に露光調整コマンドを供給し、開口とシャッタ速度の組み合わせに よって各フィルム形式に対する適切な露出を行なう。
場面が暗いか、または逆光を受けている場合には、カメラのシャッタ・レリース が起動されるとフラッシュ装置が発光する(ステップ316)。レリース・シー ケンスが終了すると、自動的にフィルム移送が行なわれる(ステップ517)。
その後、マイクロコントローラの状態は初期の状態に復帰する。もし、所望の場 面が最初から構成法めできた場合は、撮影者はシャッタボタンをストロークの中 断なしに押下しつる。この場合、ステップの814および815は実効的にバイ パスされる。
ここには具体的に示していないが、シャッタボタンが押下されたときに一般の場 面光を測定するステップを付加することも可能である。赤外光放射ダイオードな どによる強度の弱いビームを被写体に向けて照射し、それによって距離測定動作 をより迅速に行なうことができる。
本実施例は、図2に示す2次元の測光センサ・アレー30について説明したが、 数の多い(または少ない)、形状の異なる感光性素子セグメントの任意の構成を 用いて、正確さと迅速性をさらに改善することが可能である。
以上、本発明の好ましい実施例と考えられるものについて詳細に説明したが、本 発明の本質的精神から逸脱することなく、多くの修正が可能であることは明らか である。よって付属の請求項は、本発明の真の範囲内に入るこのような変更、修 正を網羅するよう企図されている。
符号の説明 10 カメラ 12 撮像レンズ 14 カメラ本体 20 統合レンズ費アレー 22 シャッタボタン 24 測光センサのレンズ要素 26.28141方向に配置した距離センサのレンズ要素30 平面の測光セン サ・アレー 32 中央に配設した円形のセグメント34A−34D 半ば直交して配置した 4個の内側セグメント36A−36D 4個の外側セグメント40.42 第1 および第2の直線の距離センサ・アレー44 (1)−44(n)、46 (1 )−46(n) n個のフォトダイオード50 基板 60 マイクロコントローラ 62 データ線 64 第1の出力ドライバ 66 第2の出力ドライバ フ0 AEおよびAF回路ブロック図 72.74 増幅器および信号処理回路75 相関および補間回路 76 ラッチ 78 マルチプレクサ回路 80 制御論理回路 IG J 7G2 蜘 崖 フロントページの続き (51) Int、 C1,’ 識別記号 庁内整理番号HO4N 5/232  J 7205−5C5/235 7205−5C I

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.自動露出および自動焦点の制御に用いる場面画像の光の強度信号を供給する ため、共通の基板上に配置し、特にカメラ用に適合させた複数の感光性素子のア レーおよびレンズ系であって、 前記基板上に配置した1つ以上の平面の感光性素子による測光センサ・アレーで あって、画像のセグメントから各平面素子に集束された光を前記各平面素子が受 光し、対応する1つ以上の光の強度に関わる第1の信号を発生するようにした2 次元の測光センサ・アレーと、 少なくとも1対の直線状の感光性素子アレーであって、各直線状のアレーは複数 の感光性素子を含んで前記基板上の前記平面感光性素子の2次元アレーの両側に 配置され、これにより前記1対の直線状のアレーは前記2次元測光アレーを横切 って延びる基線によって分割され、かつ、前記直線状の感光性素子アレーの前記 素子はそれぞれ画像の部分から各素子に集束された光を受光し、それに対応した 光の強度に関わる第2の信号の各対を発生する、少なくとも1対の直線状の感光 性素子アレーと、 前記2次元の測光アレーの各感光性素子上に、かつ、同一画像の少なくとも1部 分を前記直線の感光性素子アレー上に前記画像のセグメントを結像するためのレ ンズ手段を有するレンズ系と、 を含むことを特徴とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  2. 2.請求項1に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記測光 センサ・アレーは、前記複数の平面の感光性素子により形成され、画像を捕捉す るフォーマットの形に対応した矩形のフォーマットに配設され、前記平面の感光 性素子は、中央の素子と前記中央の素子を取り巻き前記矩形のフォーマット内に 設けた1つ以上の周辺の素子とを含むことを特徴とする感光性素子アレーおよび レンズ系。
  3. 3.請求項2に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記カメ ラは、画像記録媒体と前記記録媒体に前記画像を結像するための調整を行なうこ とのできる撮像レンズとを含み、さらに、光の強度に関わる第1の信号から自動 露出制御信号を発生し、それによって前記カメラにおける前記記録媒体への前記 画像の露光を制御するための第1の手段と、 自動焦点制御信号を発生し、それによって光の強度に関わる前記第2の信号から 前記カメラ撮像レンズの焦点を合わせるための第2の手段と、を含むことを特徴 とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  4. 4.請求項3に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記第1 および第2の手段は、さらに、 前記レンズ系によって前記各感光性素子上に結像した場面のセグメントまたは部 分からの光の強度を表わす信号を供給するための、増幅器および信号処理回路を 含むことを特徴とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  5. 5.請求項1に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記カメ ラは、画像記録媒体と前記記録媒体に前記画像を結像するための調整を行なうこ とのできる撮像レンズとを含み、さらに、光の強度に関わる第1の信号から自動 露出制御信号を発生し、それによって前記カメラにおける前記記録媒体への前記 画像の露光を制御するための第1の手段と、 自動焦点制御信号を発生し、それによって、光の強度に関わる前記第2の信号か ら前記カメラ撮像レンズの焦点を調整するための第2の手段とを含むことを特徴 とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  6. 6.請求項5に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記第1 および第2の手段は、さらに、 前記レンズ系によって前記各感光性素子上に結像した場面のセグメントまたは部 分からの光の強度を表わす信号を供給するための増幅器および信号処理回路を含 むことを特徴とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  7. 7.自動露出および自動焦点の制御に用いる場面画像の光の強度信号を供給する ため、共通の基板上に配置し、特に画像記録カメラ用に適合させた、複数の感光 性素子アレーおよびレンズ系であって、前記基板上に配置し、第1および第2の 境界線の間に位置した1つ以上の平面の感光性素子による測光アレーであって、 画像のセグメントから各平面素子に集束された光を前記各平面素子が受光し、対 応する1つ以上の光の強度に関わる第1の信号を発生するようにした2次元の測 光アレーと、各アレーが前記基板上に配置した複数の感光性素子からなり、第1 の直線のアレーは前記第1の境界線に近接する点から延びて平面の感光性素子の 前記2次元アレーから遠方に離れ、また、第2の直線のアレーは前記第2の境界 線に近接する点から延びて平面の感光性素子の前記2次元アレーから遠方に離れ 、それによって前記2次元測光アレーを横切して延びる基線により前記第1およ び第2の直線のアレーが分割されるようにした、各々が複数の感光性素子からな る感光性素子アレーであって、かつ、前記第1および第2の直線の感光性素子ア レーの前記感光性素子はそれぞれ、画像の部分から各素子に集束された光を受光 し、それに対応した光の強度に関わる第2の信号を発生するようにした、第1お よび第2の直線の感光性素子アレーと、 前記2次元の測光アレーおよび前記第1および第2の直線のアレー上に、前記場 面の前記画像を結像するためのレンズ手段を有するレンズ系とを含むことを特徴 とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  8. 8.請求項7に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記測光 センサ・アレーは、前記複数の平面の感光性素子により形成され、画像を捕捉す るフォーマットの形に対応した短形のフォーマットに配設され、前記平面の感光 性素子は中央の素子と、前記中央の素子を取り巻き、前記矩形のフォーマット内 に設けた1つ以上の周辺の素子とを含むことを特徴とする感光性素子素子アレー およびレンズ系。
  9. 9.請求項8に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記カメ ラは、画像記録媒体と、前記記録媒体に前記画像を結像するための調整を行なう ことのできる撮像レンズとを含み、さらに、光の強度に関わる第1の信号から自 動露出制御信号を発生し、それによって前記カメラにおける前記記録媒体への前 記画像の露光を制御するための第1の手段と、 自動焦点制御信号を発生し、それによって、光の強度に関わる前記第2の信号か ら前記カメラ撮像レンズの焦点を調整するための第2の手段とを含むことを特徴 とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  10. 10.請求項9に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記第 1および第2の手段は、さらに、 前記レンズ系によって前記各感光性素子上に結像した場面のセグメントまたは部 分からの光の強度を表わす信号を供給するための増幅器および信号処理回路を含 むことを特徴とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  11. 11.請求項7に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記カ メラは、画像記録媒体と、前記記録媒体に前記画像を結像するための調整を行な うことのできる撮像レンズとを含み、さらに、光の強度に関わる第1の信号から 自動露出制御信号を発生し、それによって前記カメラにおける前記記録媒体への 前記画像の露光を制御するための第1の手段と、 自動焦点制御信号を発生し、それによって、光の強度に関わる前記第2の信号か ら前記カメラ撮像レンズの焦点を調整するための第2の手段とを含むことを特徴 とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
  12. 12.請求項11に記載された感光性素子アレーおよびレンズ系であって、前記 第1および第2の手段は、さちに、 前記レンズ系によって前記各感光性素子上に結像した場面のセグメントまたは部 分からの光の強度を表わす信号を供給するための増幅器および信号処理回路を含 むことを特徴とする感光性素子アレーおよびレンズ系。
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