JPH11153751A - 距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数対のラインセンサを有する測距用センサ
及びエリアセンサを備えた距離検出装置において、演算
時間の短縮を図るとともに、撮影倍率が上昇した場合で
も測距エリアの密度を十分に維持して確実な被写体への
測距を行うことができる距離検出装置を提供する。 【解決手段】 ラインセンサを有する距離検出装置で
は、測距エリアＬ１〜Ｌ４の間隔１６〜１８が異なるよ
うにしている。また、１対のエリアセンサから抽出手段
で測距エリアの情報を抜き出して測距演算を行う距離検
出装置では、測距エリアが不均等となるように配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は銀塩カメラ、ビデオ
カメラ、ＳＶＣ（スチルビデオカメラ）等でオートフォ
ーカス等のために用いられる距離検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような距離検出装置の一種に、従来
では図１７に示すようにカメラ等の撮影画面１０に対し
て水平に１ラインの測距エリアＬ１で測距を行うものが
あった。しかしながら、上述の従来の距離検出装置で
は、図１７に示すように測距エリアＬ１が撮影画面１０
の中央を横切るだけであり、被写体１５が撮影画面１０
の下部又は上部に位置するときには測距が不可能となっ
ていた。

【０００３】そこで、被写体１５の測距を確実に行うこ
とができるようにするため、複数対のラインセンサを設
けた測距センサやをエリアセンサを利用した距離検出装
置が考えられている。前者の場合、例えば図１８に示す
ように、測距エリアＬ１〜Ｌ５を複数ラインとすること
により広い範囲で測距を行うことができるようになる。
このとき、ラインセンサがにらむ測距エリアＬ１〜Ｌ５
を多く設けるほど、被写体１５の検出が確実となり、ま
た、多くのラインセンサを用いて被写体１５の検出がで
きるようになるので距離検出精度の向上も可能となる。

【０００４】この従来の距離検出装置に設けられている
測距センサは、図１９に示すような構成となっており、
５対のラインセンサ９０〜９４を備えている。各ライン
センサ９０〜９４は受光部列２２と、この受光部列２２
で発生した光電荷を画素ごとに順番に出力処理する処理
部２１とから成る。また、測距センサの左右を分ける中
心に上記光電荷の出力処理に必要なクロックを生成する
制御回路２０が設けられている。従来では図１９に示す
ように５対のラインセンサ９０〜９４は受光部列２２と
処理部２１が同一方向を向くように配置されており、各
受光部列２２の間隔は一定となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記測
距センサでは測距エリアが増えることにより、ラインセ
ンサを制御するための回路の規模が大きくなるため、測
距センサのサイズが大きくならざるを得なかった。ま
た、被写体までの距離を演算するマイクロコンピュータ
（以下「マイコン」という）では、データ処理が増大し
て演算に長時間を要し、測距にタイムラグが発生してし
まっていた。そのため、カメラ等ではオートフォーカス
が遅れることとなり操作性の低下を招いていた。

【０００６】特に撮影倍率を変化させることができる変
倍光学系を有する銀塩カメラにおいては、撮影倍率の低
い場合には図２０（ａ）に示すように、測距エリアＬ１
〜Ｌ５が撮影画面１０の全体に配置されていたとして
も、撮影倍率が高くなった場合には図１９（ｂ）に示す
ように撮影画角が狭くなるので撮影画面１０に対して測
距エリアＬ１〜Ｌ５の間隔が広がり、測距エリアＬ３を
除いて撮影画面１０からはみ出してしまうこともあっ
た。したがって、実質的に測距エリアを増やしたことに
はならず、被写体１５の確実な検出を行えなくなってし
まうという問題があった。

【０００７】一方、後者のエリアセンサを利用した距離
検出装置では、図２１（ａ）に示すように、測距エリア
Ｅ１〜Ｅ９のように全体を均等に９分割し、各エリアＥ
１〜Ｅ９で被写体１５の検出及び被写体までの距離の検
出を行っていた。

【０００８】しかし、この場合も、エリア全体からの情
報で測距を行っているのでマイコンでのデータ処理が増
大して演算時間が長くなってしまっていた。また、変倍
光学系を有した銀塩カメラでは、撮影倍率が高くなると
図２１（ｂ）に示すように、測距エリアＥ５を除いて撮
影画面１０から測距エリアがはみ出してしまい、実質的
に測距エリアを増やしたことにならなくなるという問題
もあった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、複数
対のラインセンサを有する測距用センサ及びエリアセン
サを備えた距離検出装置において、演算時間の短縮を図
るとともに、撮影倍率が上昇した場合でも測距エリアの
密度を十分に維持して確実な被写体への測距を行うこと
ができる距離検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、被写体像を結像する光学系と、前記光学
系の略結像面に配置された３個以上のラインセンサを有
する測距用センサと、前記測距用センサの出力に基づい
て被写体までの距離を演算する手段とを備えた距離検出
装置において、前記ラインセンサ間の受光部列の間隔が
異なっている部分を有するようにしている。

【００１１】このような構成によると、距離検出装置は
ラインセンサのそれぞれで被写体像が写し出されている
いるか判断し、被写体像の写し出されている場合に、マ
イコン等の演算する手段によって例えば三角測距の原理
を応用して被写体までの距離検出を行っている。このと
き、ラインセンサを有する測距用センサはラインセンサ
間の受光部列の間隔が異なっており、間隔は全て同一に
はなっていない。そのため、測距にとって重要な部分に
ついては間隔を小さくし、重要でない部分については間
隔を大きくすることにより、間隔を全て同一にした従来
のラインセンサに比べて測距の精度の維持を図りながら
ラインセンサ数の低減が図られている。そのため、被写
体までの距離を演算するマイコン等の手段では、演算時
間の短縮が図られている。

【００１２】また、本発明では、被写体像を結像する光
学系と、前記光学系の略結像面に配置された３個以上の
ラインセンサを有する測距用センサと、前記測距用セン
サの出力に基づいて被写体までの距離を演算する手段と
を備えた距離検出装置において、前記ラインセンサは前
記光学系を通過した前記被写体像を受光する複数の画素
より成る受光部列及びこの受光部列で発生した光電荷を
出力処理する処理部列とから成り、前記受光部列の間隔
が異なっている部分を有するようにしている。

【００１３】このような構成では、ラインセンサはホト
ダイオード等から成る受光部列と、受光部列での光電荷
を出力処理する処理部列とから成る。例えば、処理部列
はクロックの入力により上記光電荷を各画素ごとに順に
転送するＣＣＤ（Charge Coupled Device）となってお
り、測距用センサから出力が行われる。

【００１４】また、本発明では上記構成において、さら
に前記間隔は所定方向に漸次大きくなっている。このよ
うな構成では、前記間隔は例えば一方向に漸次大きくな
っている。このとき、例えばカメラの撮影画面では下部
側で間隔が小さくなるようにすることにより、被写体が
画面下部にある可能性が高い場合には測距の確実さを増
大することが可能となる。

【００１５】また、本発明では上記構成において、前記
間隔は前記測距用センサの中央では小さくなっている。
このような構成では、例えばカメラの撮影画面では中央
付近に測距エリアを多く設けることができるので、画面
中央での測距精度の向上を図ることができる。

【００１６】また、本発明では上記構成において、前記
間隔が大きくなっている場所に前記ラインセンサを制御
する制御回路が挿入されるようにしている。このような
構成では、間隔の大きくなったところに制御回路が設け
られているので、その間隔が有効に利用でき、測距用セ
ンサの小型化を図ることができる。

【００１７】また、本発明では上記構成のおいて、画素
ごとに受光部と処理部がＬ字状パターンを形成するとと
もに、隣接画素の前記パターンがそれに噛み合う如く配
列されて上記受光部列と処理部列を構成するようにして
いる。

【００１８】例えば上下対称となるような測距エリアの
配置としたときには、その対称軸となるところに、上記
パターンが配列されたラインセンサを設けることによ
り、それに両隣に接するラインセンサとの間隔を狭く保
つことが可能となる。

【００１９】また、本発明では、被写体像を結像する光
学系と、前記光学系の略結像面に配置されたエリアセン
サを有する測距用センサと、前記測距用センサの出力に
基づいて被写体検出エリアの情報を抽出する抽出手段
と、前記情報に基づいて前記被写体までの距離を演算す
る手段とを備えた距離検出装置において、前記被写体検
出エリアが前記エリアセンサに対して不均等となるよう
に設けられている。

【００２０】このような構成によると、距離検出装置は
エリアセンサの全領域のデータ処理を行う必要がなく、
銀塩カメラ等の撮影画面の中央部又は下部に重点的に密
度を高めて被写体検出エリアを設けて、それ以外では密
度を下げるようにすることにより、マイコン等の演算手
段では測距精度の低下等を抑制しつつ測距のデータ処理
が減少する。

【００２１】また、本発明では上記構成において、前記
被写体検出エリアは前記エリアセンサの中央になるほど
高密度に設けられるようにしている。このような構成で
は、エリアセンサの周辺部では測距にとって重要でない
ので、被写体検出エリアの密度を低減して演算時間の短
縮を図っている。また、被写体検出エリアがエリアセン
サの一端に向かって漸次密度が高くなるようにすること
により、例えば撮影画面の下部側に重点的に被写体の検
出が可能となる。

【００２２】また、本発明では上記構成において、前記
被写体検出エリアの密度の高い部分には前記被写体検出
エリアが部分的に重なっている構造を有している。この
ような構成によると、例えば変倍光学系を備えた銀塩カ
メラ等において、撮影倍率が高くなっても撮影範囲のな
かに多くの被写体検出エリアを確保することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞以下、本発明
の実施形態について説明する。図１は本実施形態の距離
検出装置８を搭載した銀塩カメラ等の撮像装置１のブロ
ック図である。撮像装置１は撮像光学系５によって被写
体を銀塩等の撮像手段７に結像する。距離検出装置８は
前記被写体までの距離を検出する。そして、距離検出装
置８に内蔵されているマイコン４は検出した被写体まで
の距離に基づいてモータ等から成る駆動手段６によって
撮像光学系５を矢印Ａのように移動させてオートフォー
カスを行う。

【００２４】距離検出装置８は、並列に並べられている
１対の測距用の光学系２ａ、２ｂと、光学系２ａ、２ｂ
の略結像面に配置された複数対のラインセンサを有する
測距センサ３と、測距センサ３からの信号により被写体
への距離を求める演算を行う手段であるマイコン４とか
ら成る。測距センサ３では制御回路３ｃと光学系２ａ、
２ｂによって受ける１対のラインセンサ３ａ、３ｂのみ
を示しているが、後述するように測距センサ３には複数
ラインで測距できるように複数のラインセンサが設けら
れている。

【００２５】第１の実施形態の距離検出装置は、図２に
示すように撮影画面１０に対して４ラインの測距エリア
Ｌ１〜Ｌ４を備えるものである。画面１０の上部の測距
エリアＬ１とＬ２の間隔１６が大きくなっており、下部
側の測距エリアＬ２〜Ｌ４の各間隔１７、１８は間隔１
６よりも小さくなっている。被写体１５は撮影画面１０
の下方に位置する可能性が高いので、測距にとってあま
り重要でない画面上部では測距エリアの密度が下げら
れ、重要性の高い下方にしたがって密度が高くなってい
る。

【００２６】したがって、従来のように画面全体に一定
間隔で測距エリアを設けた場合に比べ、重要部分では被
写体の確実な検出を確保しつつ測距エリア数を少なくす
ることができる。そのため、マイコン４（図１参照）で
の演算時間の短縮化が図られている。

【００２７】測距センサ３は図３に示すような構成とな
っている。実際には上下に逆向きに設けられているが、
図２に示す測距エリアＬ１〜Ｌ４との比較の便宜を図っ
ている。測距エリアＬ１〜Ｌ４のそれぞれに対応して４
対のラインセンサ３０〜３３が設けられている。ライン
センサ３０〜３３はいずれも被写体像を受光する複数の
画素より成る受光部列２２及びこの受光部列２２で発生
した光電荷を出力処理する処理部２１とから成ってい
る。前記受光素子は例えばホトダイオードであり、受光
部列２２には各画素に対応して複数の受光素子が設けら
れている。

【００２８】ラインセンサ３０と３１の間は大きく開け
られ、制御回路２０が挿入されている。３個のラインセ
ンサ３１〜３３は各受光部列２２と処理部２１が同一方
向に向くように配置されているので、これらのラインセ
ンサ３１〜３３の各受光部列２２のそれぞれの間隔が等
しくなっている。このように、ラインセンサ３０〜３３
間の受光部列２２の間隔はすべて等しいという形態でな
く、異なっている部分がある。尚、制御回路２０は各ラ
インセンサ３０〜３３に対してデータ転送用のクロック
を生成している。また、ラインセンサ３０と３１の間に
制御用の制御回路２０を挿入してその間隔を有効に利用
しているので測距センサ３０のサイズの拡大が抑えられ
ている。

【００２９】ここで、処理部２１と受光部列２２との関
係を図４に示す。処理部２１は増幅器２５、スイッチ２
６及びシフトレジスタ２７から成る。受光部列２２では
受光により発生した光電荷が画素ごとに蓄積される。そ
して、クロックＣＫＴが制御回路２０（図３参照）から
送られてくることによりスイッチ２６はオン／オフ制御
され、クロックＣＫＴに応じて上記光電荷は受光部列２
２から増幅器２５及びスイッチ２６を介してシフトレジ
スタ２７に送られる。

【００３０】シフトレジスタ２７には制御回路２０（図
３参照）からの転送用のクロックＣＫＲが供給され、上
記光電荷の信号は各画素ごとに順番に矢印Ｂの方向に転
送される。尚、クロックＣＫＲは主として２相又は３相
のクロックである。そして、出力側に存在する浮遊拡散
容量２８及び増幅器２９によって信号電圧Ｖｏとなって
測距センサ３（図３参照）から出力される。このように
本実施形態の測距センサ３はＣＣＤ（Charge Coupled D
evice）デバイスである。

【００３１】尚、図１においてマイコン４では、測距セ
ンサ３からの信号に基づいて被写体までの距離を三角測
距の原理を応用した演算で求めている。この演算につい
て簡単に説明する。

【００３２】まず、マイコン４は複数ラインの信号から
被写体像が写し出されているラインを選び出す。そし
て、左右の対となってラインセンサでの測距センサ３上
での被写体像と像との間隔を求める。距離検出装置の各
モジュールでは、あらかじめ被写体までの距離と被写体
像間の間隔との関係が測定されており、マイコン４には
その測定結果が記憶されている。そして、測距の際に
は、この記憶されている測定結果に基づいて被写体まで
の距離を求める。

【００３３】例えば、被写体までの距離が１ｍであると
きに被写体像間の間隔がｘ、被写体までの距離が２ｍで
あるときに被写体像間の間隔がｙになるとあらかじめ測
定されている場合に、測距センサ３からの信号に基づき
被写体像間の間隔がこのｘとｙの中間の値となるときに
は、マイコン４は被写体までの距離を約１．５ｍである
と判断するような処理を行っている。また、複数ライン
から被写体像が得られている場合には、各ラインで被写
体までの距離を演算で求め、これらの演算結果を集計す
ることにより検出精度の向上を図ることも可能である。

【００３４】＜第２の実施形態＞次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第１の実
施形態と同様のブロック構成（図１）となっている。図
５に示すように４ラインの測距エリアＬ１〜Ｌ４で測距
を行うが、撮影画面１０の下端から上方に向かって測距
エリアＬ１〜Ｌ４の各間隔３７、３６、３５は漸次小さ
くなるような配置となっている。

【００３５】測距センサ３は図６に示すような構成とな
っている。測距センサ３は上述のように実際には上下逆
向きに設けられている。測距エリアＬ１〜Ｌ４のそれぞ
れに対応して４個のラインセンサ４０〜４３が設けられ
ている。ラインセンサ４０〜４３はいずれも被写体像を
受光する複数の画素より成る受光部列２２及びこの受光
部列２２で発生した光電荷を出力処理する処理部２１と
から成っている。

【００３６】ラインセンサ４０と４１の間は大きく開け
られ、クロック生成用の制御回路２０が挿入されてい
る。２対のラインセンサ４１、４２は各受光部列２２と
処理部２１が同一方向を向くように配置されている。そ
して、最下段の測距エリアＬ４に対応する１個のライン
センサ４３はその受光部列２１がラインセンサ４２の受
光部列２１と向かい合うように配置されている。したが
って、図５に示すように測距エリアＬ３と測距エリアＬ
４の間隔３７を最も小さくなっている。

【００３７】以上説明したように本実施形態によれば、
撮影画面１０の下方ほど被写体１５の検出にとって重要
度の高い領域の測距エリアが上記第１の実施形態と比べ
てさらに高密度となっている。そのため、撮影画面１０
の下側で被写体１５の検出が確実となっている。また、
測距精度の向上を図ることができる。

【００３８】＜第３の実施形態＞次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第１の実
施形態と同様のブロック構成（図１）となっている。図
７（ａ）に示すように、５ラインの測距エリアＬ１〜Ｌ
５が設けられ、測距エリアＬ３を対称軸として上下対称
となるように測距エリアＬ１〜Ｌ５が設けられている。

【００３９】測距エリアＬ１、Ｌ２の間隔３８と、測距
エリアＬ２〜Ｌ３の間隔３９では、撮影画面１０の中央
に位置する測距エリアＬ３に近づくにつれて間隔が狭く
なるようになっている。したがって、撮影画面１０の中
心付近に測距エリアの間隔が小さくなっている。被写体
１５が画面１０の中心に存在する可能性が高い場合に適
した測距エリアＬ１〜Ｌ５の配置となっている。比較的
重要度の低い撮影画面の上部又は下部では、測距エリア
の密度が低くなっている。

【００４０】また、銀塩カメラにおいて撮影倍率を変化
させることができる変倍光学系を有するものがあり、撮
影倍率を高倍率に変化させることによって図７（ａ）か
ら図７（ｂ）に撮影画面１０が変化する。そのとき、測
距エリアＬ１、Ｌ５は撮影画面１０からはみ出してしま
うが、測距エリアＬ２〜Ｌ４は間隔が小さく設けられて
いるので撮影画面１０から追いやられてしまうことがな
い。そのため、被写体１５の測距の精度が低下しないよ
うになっている。

【００４１】測距センサ３は図８に示すような構成とな
っている。測距エリアＬ１〜Ｌ５（図７参照）に対応し
て５個のラインセンサ５０〜５４が設けられている。ラ
インセンサ５０〜５４はいずれも被写体像を受光する複
数の画素より成る受光部列２２及び受光部列２２で発生
した光電荷を出力処理する処理部２１とから成ってい
る。

【００４２】ラインセンサ５２については受光部と処理
部がＬ字状パターンを形成するとともに、隣接画素のパ
ターンがそれに噛み合うように配列されて受光部列と処
理部が構成されている。

【００４３】ラインセンサ５０、５１、５３、５４はそ
れぞれの受光部列２２が各処理部２１よりも中央部に近
くなるように配置されている。そのため、中央部にある
ラインセンサ５１〜５３の受光部列２２の互いの間隔は
小さくなり、上部又は下部方向に対応するラインセンサ
５０、５１と５３、５４の間の受光部列２２の間隔が大
きくなっている。

【００４４】以上説明したように本実施形態によれば、
撮影画面１０の上部又は下部では測距エリアの間隔が大
きくなっている。したがって、重要部分では検出の精度
を確保しながら測距エリア数の低減を行っている。その
ため、マイコン４（図１参照）でのデータ処理が軽減さ
れるので、測距の演算に要する時間が長時間とならず、
オートフォーカスでの処理が遅れずユーザに負担となる
こともない。尚、変倍光学系を有するカメラにおいて倍
率を高くして図７（ｂ）に示すような状態となったとき
には、測距エリアＬ１及びＬ５について測距を行う必要
はない。

【００４５】＜第４の実施形態＞次に、本発明の第４の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第１の実
施形態と同様のブロック構成（図１）となっている。図
９（ａ）に示すように、７ラインの測距エリアＬ１〜Ｌ
７が設けられている。測距エリアＬ１〜Ｌ７の間隔は測
距エリアＬ４を中心に小さくなっており、測距エリアＬ
４から離れるにつれて漸次大きくなっている。このよう
に、測距エリアＬ１〜Ｌ７が７ラインと多くなっている
ので被写体１５の検出が確実となり、検出精度の向上も
図ることができる。また、撮影画面１０の中央ほど測距
エリアＬ１〜Ｌ７の間隔が狭まっており、撮影画面１０
の中心に被写体１５の検出が確実となるようにしてい
る。

【００４６】また、銀塩カメラにおいて変倍光学系を有
するものがあり、撮影倍率を高倍率に変化させることに
よって図９（ａ）から図９（ｂ）に撮影画面１０が変化
する。そのとき、測距エリアＬ１、Ｌ７は撮影画面１０
からはみ出してしまうが、５ラインの測距エリアＬ２〜
Ｌ６は撮影画面１０から追いやられてしまわうことな
く、有効な測距を行うことができる。

【００４７】本実施形態では、図９（ｂ）に示すように
撮影画面１０の上部に位置する測距エリアＬ１、Ｌ２の
間隔４４と、下部に位置する測距エリアＬ６、Ｌ７の間
隔４９とでは、被写体１５の検出にとって撮影画面１０
の下部側が重要であるため、間隔４９の方が狭くなるよ
うにしている。

【００４８】本実施形態の測距センサ３は図１０に示す
ような構成となっている。測距エリアＬ１〜Ｌ５（図
９）に対応して７個のラインセンサ６０〜６６が設けら
れている。ラインセンサ６０〜６６の左右を分ける位置
に制御回路２０が存在し、信号転送用のクロックを生成
する。

【００４９】測距エリアＬ４、Ｌ７（図９参照）にそれ
ぞれ対応するラインセンサ６３、６６は、受光部と処理
部がＬ字状パターンを形成するとともに、隣接画素の前
記パターンがそれに噛み合う如く配列されて受光部列と
処理部列を構成している。ラインセンサ６１、６２、６
４、６５は受光部列２２が処理部２１よりもラインセン
サ６３に近いように配置されている。

【００５０】ラインセンサ６０、６１は各処理部２１が
向かい合うように配列されており、各受光部列２２の間
隔６７が大きく開けられている。また、それによって
も、間隔６７にそれぞれの処理部２１が設けられている
ので測距センサ３の拡大が極力抑制されている。

【００５１】一方、ラインセンサ６５、６６の間隔６８
はラインセンサ６６が上記パターンより形成されている
ので、間隔６７よりも小さくなっている。このことは、
図９において、測距エリアの間隔４４が間隔４９よりも
大きいことに対応している。

【００５２】＜第５の実施形態＞次に、本発明の第５の
実施形態について説明する。図１１は本実施形態の距離
検出装置７２を搭載した銀塩カメラ等の撮像装置１のブ
ロック図である。撮像装置１は撮像光学系５によって被
写体を銀塩等の撮像手段７に結像する。距離検出装置７
２は測距センサ７０を用いて前記被写体までの距離を検
出する。

【００５３】測距センサ７０からの情報は、後述するよ
うに抽出手段７１を用いて測距エリアの情報を抽出し、
抽出された情報がマイコン４に送られその測距エリアで
被写体までの距離検出を行う。そして、距離検出装置７
２は被写体までの距離に基づいてモータ等から成る駆動
手段６によって撮像光学系５を矢印Ａのように移動させ
てオートフォーカスを行う。

【００５４】距離検出装置７２は、並列に並べられてい
る１対の測距用の光学系２ａ、２ｂと、光学系２ａ、２
ｂの略結像面に配置された測距センサ７０と、測距セン
サ７０からの信号により被写体への距離を求める演算を
行う手段であるマイコン４とから成る。測距センサ７０
は左右に対となって存在するエリアセンサ７０ａ、７０
ｂ及びクロック生成用の制御回路７０ｃから成る。

【００５５】本実施形態の距離検出装置では抽出手段７
１によって図１２に示すように、撮影画面１０に対して
９箇所の測距エリアＥ１〜Ｅ９が抽出され、測距エリア
Ｅ１〜Ｅ９のそれぞれについて被写体１５の有無を判断
し、被写体１５を検出したときには被写体１５までの距
離を求める演算を行う。本実施形態では測距エリアＥ１
〜Ｅ９はそれぞれ大きさ及び形状は等しくなっている。

【００５６】従来では、図２１に示すように測距エリア
Ｅ１〜Ｅ９は重なることなく、全体に配置されていた
が、本実施形態では図１２に示すように、測距エリアＥ
１〜Ｅ９は一部重複している部分がある。また、撮影画
面１０の中央付近では５箇所の測距エリアＥ３〜Ｅ７が
設けられて高密度となってなっているが、撮影画面１０
の上部及び下部では、測距エリアの密度は小さくなって
いる。また、測距エリアＥ３〜Ｅ９では部分的に重なっ
ている構造となっている。

【００５７】これにより、被写体１５は撮影画面の中央
付近に存在する可能性が高い場合には、この付近での測
距エリアを高密度とすることにより被写体１５の検出が
確実になるようにしている。また、撮影画面１０に対し
て上部又は下部では測距エリアの密度が低下しているの
で、マイコン４（図１１参照）での負担が軽減されるこ
とになる。

【００５８】銀塩カメラにおいて撮影倍率を変化させる
ことができる変倍光学系を有するものがあり、撮影倍率
を高倍率に変化させることによって図１２（ａ）から図
１２（ｂ）に撮影画面１０が変化する。そのとき、測距
エリアＥ１〜Ｅ３及びＥ７〜Ｅ９の各エリアの大部分が
撮影画面１０より追いやられてしまうので測距の意義が
薄れてしまうが、被写体１５に対して３箇所の測距エリ
アＥ４〜Ｅ６で測距を行うことは有効である。

【００５９】従来では図２１（ｂ）に示すように、撮影
倍率が高倍率となると１箇所の測距エリアＥ５のみ有効
となってしまっていたが、本実施形態ではそれより多く
３箇所の測距エリアＥ４〜Ｅ６で測距することができ
る。そのため、被写体１５の検出が確実となり、また検
出精度の向上も可能となっている。

【００６０】測距センサ７０はＣＣＤ（Charge Coupled
Device）イメージセンサであり、図１３に示すように
データ転送用クロックを生成する制御回路７０ｃと、制
御回路７０ｃを挟んで左右に一対のエリアセンサ７０
ａ、７０ｂが設けられている。エリアセンサ７０ａ、７
０ｂは各領域がホトダイオード等の受光素子による画素
で２次元的に配列されている。

【００６１】そして、測距エリアＥ１〜Ｅ９（図１２参
照）に対応して、エリアセンサ７０ａでは被写体検出エ
リアＬ１〜Ｌ９と、エリアセンサ７０ｂでは被写体検出
エリアＲ１〜Ｒ９が設けられている。エリアＬ１〜Ｌ９
及びＲ１〜Ｒ９の各領域では例えば縦横に数十画素ずつ
設けられるている。制御回路７０ｃで生成された転送用
クロックでエリアセンサ７０ａ、７０ｂの全領域の情報
が測距センサ７０より順次転送され、抽出手段７１によ
ってエリアＬ１〜Ｌ９とＲ１〜Ｒ９の情報がそれぞれ抽
出された後マイコン４へ送られる。

【００６２】抽出手段７１で抽出された被写体検出エリ
アの情報に基づいてマイコン４では、被写体像の有無を
判断し、被写体像が写し出されているときには上記第１
の実施形態の同様に三角測距の原理を応用した演算で求
めている。すなわち、上述したようにあらかじめ被写体
までの距離と、被写体像の測距センサ７０上での間隔と
の関係が測定されており、マイコン４にはその測定結果
が記憶されている。そして、実際の測距の際には、この
記憶されている測定結果に基づいて被写体までの距離を
判断する。また、被写体１５がエリアＥ１〜Ｅ９はそれ
ぞれ独立であるので、どのエリアに写し出されているか
によって被写体１５の方向を判断することもできる。

【００６３】以上説明したように本実施形態では、エリ
アセンサに対して不均等となるように被写体検出エリア
を設けており、測距にとって重要部分について重点的に
測距を行うことができ、重要でない部分の処理を少なく
しているので測距演算を高速に行うことができる。尚、
エリアセンサ７０ａ、７０ｂについて、エリアＬ１〜Ｌ
９、Ｒ１〜Ｒ９以外では受光素子はあってもなくてもよ
い。

【００６４】＜第６の実施形態＞次に、本発明の第６の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第５の実
施形態と同様のブロック構成（図１１）となっている。
また、測距センサ７０については図１３に示すＣＣＤイ
メージセンサが用いられ、抽出手段７１によって抽出さ
れる測距エリアが異なっている。

【００６５】図１４に示すように、４９箇所の測距エリ
アＥ１〜Ｅ４９が設けられている。測距の際には測距エ
リアＥ１〜Ｅ４９のそれぞれについてマイコン４は被写
体１５の有無の判断と、被写体１５が写し出されている
場合に、上述の演算によって被写体１５までの距離を求
める。

【００６６】図１４（ａ）に示すように、撮影画面１０
の水平方向及び垂直方向のいずれにおいても中央付近が
測距エリアが高密度となるように、測距エリアの間隔７
５〜７７について画面中心から離れるにつれて広がるよ
うになっている。これにより、エリアセンサ７０ａ、７
０ｂ（図１３参照）の全領域について測距の演算を行わ
なくてもよいのでマイコン４での演算時間の短縮にもな
る。

【００６７】また、銀塩カメラにおいて撮影倍率を変化
させることができる変倍光学系を有するものがあり、撮
影倍率を高倍率に変化させることによって図１４（ａ）
から図１４（ｂ）に撮影画面１０が変化する。このと
き、測距エリアＥ１６〜Ｅ２０、Ｅ２３〜Ｅ２７、Ｅ３
０〜Ｅ３４以外の測距エリアについては撮影画面１０か
ら追いやられてしまい、被写体１５の検出の意義が失わ
れるが、中央付近に高密度となるように測距エリアが設
けられているため、測距の精度の大きな低下にはならな
い。また、撮影画面からはみ出した測距エリアについて
は、測距演算が不必要なので、これを省略することによ
って演算時間の短縮を図ることができる。

【００６８】＜第７の実施形態＞次に、本発明の第７の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第５の実
施形態と同様のブロック構成（図１１）となっている。
また、測距センサ７０については図１３に示すＣＣＤイ
メージセンサが用いられ、抽出手段７１によって抜き出
される測距エリアが異なっている。

【００６９】図１５に示すように、９箇所の測距エリア
Ｅ１〜Ｅ９が設けられている。測距の際には測距エリア
Ｅ１〜Ｅ９のそれぞれについてマイコン４は被写体１５
の有無の判断と、被写体１５が写し出されている場合
に、上述の演算によって被写体１５までの距離を求め
る。

【００７０】図１５に示すように、撮影画面１０の下部
側に高密度となるように測距エリアＥ１〜Ｅ９が設けら
れている。したがって、撮影画面１０の下部側に重点的
に測距を行うことができ、被写体１５が撮影画面１０の
下部に位置する可能性の高いことに対応している。逆
に、被写体１５が撮影画面１０の上部に位置する可能性
が低いので、撮影画面１０の上部側では測距エリアの密
度を低くし、マイコン４（図１１参照）での演算時間の
短縮を図っている。

【００７１】＜第８の実施形態＞次に、本発明の第８の
実施形態について説明する。本実施形態は上記第５の実
施形態と同様のブロック構成（図１１）となっている。
また、測距センサ７０については図１３に示すＣＣＤイ
メージセンサが用いられ、抽出手段７１によって抜き出
される測距エリアが異なっている。

【００７２】図１６に示すように、２５箇所の測距エリ
アＥ１〜Ｅ２５が設けられている。測距の際には測距エ
リアＥ１〜Ｅ２５のそれぞれについてマイコン４は被写
体１５の有無の判断と、被写体１５が写し出されている
場合に、上述の演算によって被写体１５までの距離を求
める。

【００７３】図１６に示すように、撮影画面１０の最上
列の測距エリアＥ１〜Ｅ５は互いに等間隔に設けられて
いるが、２列目の測距エリアＥ６〜Ｅ１０とは間隔８０
が設けられている。そして、２列目の測距エリアＥ６〜
Ｅ１０と３列目の測距エリアＥ１１〜Ｅ１５の間隔８１
は間隔８０よりも小さくなっている。３列目の測距エリ
アＥ１１〜Ｅ１５と４列目の測距エリアＥ１６〜Ｅ２０
の間隔８２は間隔８１よりもさらに小さくなっている。
４列目の測距エリアＥ１６〜Ｅ２０と最下列の測距エリ
ア２１〜Ｅ２５の間隔はなく接触している。尚、上記各
列については測距エリアは最上列と同様に、測距エリア
は等間隔に設けられている。

【００７４】したがって、撮影画面１０の下部側に重点
的に測距を行うことができ、被写体１５が撮影画面１０
の下部に位置する可能性の高いことに対応している。逆
に、被写体１５が撮影画面１０の上部に位置する可能性
が低いので、撮影画面１０の上部側では測距エリアの密
度を低くし、マイコン４（図１１参照）での演算時間の
短縮を図っている。

【００７５】

【発明の効果】＜請求項１の効果＞以上説明したように
本発明によれば、測距エリアの間隔が異なっており、被
写体が位置する可能性の低い重要でない部分について測
距エリアの間隔を広くとることにより被写体の検出を確
保しつつラインセンサ数を少なくでき、回路規模を縮小
することができる。そのため、測距センサのサイズの縮
小も可能となっている。また、ラインセンサ数の減少に
より測距のための演算時間も短縮され、カメラのオート
フォーカス等にタイムラグが生じないようになる。尚、
重要部分では測距エリアの密度が高くなっているので、
従来のように等間隔に測距エリアを設けた場合に比べて
も被写体の検出もれや検出精度の劣化にはならない。ま
た、変倍光学系を有するカメラの場合には、撮影倍率が
高くなると撮影画面から測距ラインがはみ出すこともあ
るが、重要でない部分をはみ出すようにし、測距エリア
を高密度とした部分を撮影画面に残しておくようにする
ことにより、被写体の確実な検出及び測距精度の向上を
図ることが可能となる。

【００７６】＜請求項２の効果＞また、本発明では受光
部列で生成した光電荷をＣＣＤ等の処理部列によって測
距用センサから出力される。

【００７７】＜請求項３の効果＞また、本発明では測距
エリアの間隔が例えば一方向に漸次大きくなっているの
で、前記測距エリアが高密度となっている。そのため、
例えば撮影画面の下部付近が被写体の検出にとって重要
であるならば、そこに重点的に測距を行うことが可能で
ある。

【００７８】＜請求項４の効果＞また、本発明では中央
で間隔が小さくなっているので、被写体が撮影画面の中
央にいる可能性の高いときに有効である。

【００７９】＜請求項５の効果＞受光部列の間隔が大き
くなっているところに制御回路が挿入されているので、
測距センサの配置を有効に利用してサイズを縮小を図る
ことができる。

【００８０】＜請求項６の効果＞また、本発明では受光
部列を向かい合わせることによりラインセンサによる測
距エリアの間隔の短いところを設けることができる。

【００８１】＜請求項７の効果＞また、本発明では光電
荷を出力処理する処理部列を向かい合わせることによ
り、測距エリアの間隔が大きいところを設けることがで
きる。また、その間隔を有効に利用しているので測距セ
ンサのサイズが拡大しないようにもなっている。

【００８２】＜請求項８の効果＞また、本発明では受光
部列と処理部列がＬ字状パターンを形成するとともに、
隣接画素の前記パターンがそれに噛み合うように配列さ
れて受光部列と処理部列を構成しているので、隣接する
ラインセンサの受光部列との間隔を短くすることが可能
である。

【００８３】＜請求項９の効果＞また、本発明ではエリ
アセンサを利用して測距を行う距離検出装置において、
測距エリアを不均等となるように抽出することにより被
写体検出にあまり重要でない部分での測距エリアを縮小
することができ、この測距用センサからの情報に基づく
測距演算の負担が低減され、例えばオートフォーカスに
タイムラグが生じないようにしている。

【００８４】＜請求項１０の効果＞また、本発明では撮
影画面に対して中央になるほど測距エリアが高密度に設
けられているので撮影画面の中央に被写体が存在する可
能性の高い場合に有効な測距エリアの配置となってい
る。

【００８５】＜請求項１１の効果＞また、本発明では撮
影画面の例えば下部に向かって漸次密度が高くなるよう
に測距エリアが設けられているので、被写体が撮影画面
の下部に存在する可能性の高い場合に有効な測距エリア
の配置となっている。

【００８６】＜請求項１２の効果＞また、本発明では抽
出手段では互いの測距エリアの一部が重複するように抽
出することができるので、測距エリアの高密度化は容易
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の撮像装置のブロッ
ク図。

【図２】 その撮像装置の撮影画面と測距エリアとの関
係を示す図。

【図３】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサの
正面図。

【図４】 その測距センサの受光部列と処理部の詳細
図。

【図５】 本発明の第２の実施形態の撮像装置の撮影画
面と測距エリアの関係を示す図。

【図６】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサの
正面図。

【図７】 本発明の第３の実施形態の撮像装置の撮影画
面と測距エリアの関係を示す図。

【図８】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサの
正面図。

【図９】 本発明の第４の実施形態の撮像装置の撮影画
面と測距エリアの関係を示す図。

【図１０】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサ
の正面図。

【図１１】 本発明の第５の実施形態の撮像装置のブロ
ック図。

【図１２】 その撮像装置の撮影画面と測距エリアの関
係を示す図。

【図１３】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサ
の正面図。

【図１４】 本発明の第６の実施形態の撮像装置の撮影
画面と測距エリアの関係を示す図。

【図１５】 本発明の第７の実施形態の撮像装置の撮影
画面と測距エリアの関係を示す図。

【図１６】 本発明の第８の実施形態の撮像装置の撮影
画面と測距エリアの関係を示す図。

【図１７】 従来の撮像装置の撮影画面と測距エリアの
関係の一例を示す図。

【図１８】 従来の撮像装置の撮影画面と測距エリアの
関係の別例を示す図。

【図１９】 その撮像装置の距離検出装置の測距センサ
の正面図。

【図２０】 その撮像装置の撮影画面と測距エリアの関
係を示す図。

【図２１】 従来の撮像装置の撮影画面と測距エリアの
関係を示す図。

【符号の説明】

１ 撮像装置 ２ａ、２ｂ 光学系 ３ 測距用センサ ４ マイコン ５ 撮像光学系 ６ 駆動手段 ７ 撮像手段 ８ 距離検出装置 １０ 撮影画面 ２０ 制御回路 ２１ 処理部 ２２ 受光部列 ７０ａ、７０ｂ エリアセンサ ７１ 抽出手段

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を結像する光学系と、前記光学
   系の略結像面に配置された３個以上のラインセンサを有
   する測距用センサと、前記測距用センサの出力に基づい
   て被写体までの距離を演算する手段とを備えた距離検出
   装置において、 前記ラインセンサ間の受光部列の間隔が異なっている部
   分を有することを特徴とする距離検出装置。
2. 【請求項２】 被写体像を結像する光学系と、前記光学
   系の略結像面に配置された３個以上のラインセンサを有
   する測距用センサと、前記測距用センサの出力に基づい
   て被写体までの距離を演算する手段とを備えた距離検出
   装置において、 前記ラインセンサは前記光学系を通過した前記被写体像
   を受光する複数の画素より成る受光部列及びこの受光部
   列で発生した光電荷を出力処理する処理部列とから成
   り、前記受光部列の間隔が異なっている部分を有するこ
   とを特徴とする距離検出装置。
3. 【請求項３】 前記間隔は所定方向に漸次大きくなって
   いることを特徴とする請求項２に記載の距離検出装置。
4. 【請求項４】 前記間隔は前記測距用センサの中央では
   小さいことを特徴とする請求項２に記載の距離検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記間隔が大きくなっている場所に前記
   ラインセンサを制御する制御回路が挿入されていること
   を特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の
   距離検出装置。
6. 【請求項６】 前記受光部列が向かい合うように前記ラ
   インセンサが配置されているラインセンサ対を有するこ
   とを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載
   の距離検出装置。
7. 【請求項７】 前記処理部列が向かい合うように前記ラ
   インセンサが配置されているラインセンサ対を有するこ
   とを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載
   の距離検出装置。
8. 【請求項８】 画素ごとに受光部と処理部がＬ字状パタ
   ーンを形成するとともに、隣接画素の前記パターンがそ
   れに噛み合う如く配列されて上記受光部列と処理部列を
   構成していることを特徴とする請求項１に記載の距離検
   出装置。
9. 【請求項９】 被写体像を結像する光学系と、前記光学
   系の略結像面に配置されたエリアセンサを有する測距用
   センサと、前記測距用センサの出力に基づいて被写体検
   出エリアの情報を抽出する抽出手段と、前記情報に基づ
   いて前記被写体までの距離を演算する手段とを備えた距
   離検出装置において、 前記被写体検出エリアが前記エリアセンサに対して不均
   等となるように設けられていることを特徴とする距離検
   出装置。
10. 【請求項１０】 前記被写体検出エリアは前記エリアセ
    ンサの中央になるほど高密度に設けられていることを特
    徴とする請求項９に記載の距離検出装置。
11. 【請求項１１】 前記被写体検出エリアは前記エリアセ
    ンサの一端に向かって漸次密度が高くなっていることを
    特徴とする請求項９に記載の距離検出装置。
12. 【請求項１２】 前記被写体検出エリアの密度の高い部
    分には前記被写体検出エリアが部分的に重なっている構
    造を有していることを特徴とする請求項９乃至請求項１
    １のいずれかに記載の距離検出装置。