JPH11211830A

JPH11211830A - 測距装置、撮影装置、制御方法、及び記憶媒体

Info

Publication number: JPH11211830A
Application number: JP10019119A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Matsumoto; 如弘松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】測距時間の短縮を図った測距装置を提供す
る。【解決手段】制御手段１０１は、信号電荷蓄積手段２
０３ａ，２０３ｂの動作状態に基づいた第１の期間（電
荷蓄積期間や蓄積条件を決定するための電荷蓄積期間
等）と、それ以外の期間である第２の期間（残電荷クリ
ア期間や外部との通信期間等）とで、信号電荷蓄積手段
２０３ａ，２０３ｂの駆動周波数を可変して、独立して
駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体に光を投光
し該被写体からの反射光を光電変換して、得られた信号
電荷を演算することで該被写体までの距離を測定する測
距装置、該測距装置を用いた撮影装置、該測距装置の制
御方法、及び該制御方法を実施するための処理ステップ
をコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関し、
例えば、複数の電荷転送チャンネルをループ状に繋げて
なる循環シフトレジスタにより、電荷転送パルスに従っ
て信号電荷を循環させつつ、徐々に信号電荷を加算する
ようになされた測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被写体までの距離を測定する
測距装置として、特公平５−２２８４３号公報に提案さ
れているような装置がある。この装置は、複数の電荷転
送チャンネルをループ状に繋げてリング状に形成した循
環シフトレジスタにより、光電変換素子から出力される
信号電荷を蓄積し、また、スキム手段（スキムＣＣＤ）
により、必要に応じて蓄積電荷を除去するようになされ
ている。そして、この装置によれば、蓄積電荷が充分な
レベルに達しないときは循環シフトレジスタにより順次
信号電荷を加算することで、Ｓ／Ｎ比の良好な信号電荷
を得ることができる。

【０００３】そこで、まず、図６は、上述の測距装置、
特に、循環シフトレジスタ５００の構成を具体的に示し
たものである。尚、循環シフトレジスタ５００では、光
電変換（受光）素子５２０を、例えば、３つの光電変換
素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）としている。

【０００４】循環シフトレジスタ５００は、アクティブ
モードとパッシブモードの２つのモードを有している。
アクティブモードとは、発光素子（ここでは、ＩＲＥ
Ｄ）５１４をパルス状に点滅させて測距する対象物（被
写体）５１５に投光し、その反射光を光電変換素子
（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）で受けて電荷を蓄積するモード
である。一方、パッシブモードとは、ＩＲＥＤ５１４を
発光させずに、被写体５１５からの外光の反射光を光電
変換素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）で受けて電荷を蓄積す
るモードである。そして、このような循環シフトレジス
タ５００を備える測距装置は、アクティブモードとパッ
シブモードの両モードで被写体５１５に対する測距を行
い、アクティブモードでの測距動作で信頼性のある測距
結果が得られない場合には、パッシブモードに移行して
測距を行うハイブリッドタイプのものとしている。

【０００５】また、循環シフトレジスタ５００は、３つ
の光電変換素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）に各々オン画素
５２２_x，５２２_y，５２２_zとオフ画素５２３_x，５
２３ _y，５２３_zが対応してなるリニアＣＣＤ５２４
と、複数のオン画素及びオフ画素からなるリングＣＣＤ
５２１と、スキムＣＣＤ５２３とを含むセンサを備えて
いる。したがって、光電変換素子（Ｘ），（Ｙ），
（Ｚ）で光電変換して得られた電荷は各々、リニアＣＣ
Ｄ５２４の対応するオン画素及びオフ画素に転送されて
蓄積され、その後、リングＣＣＤ５２１に転送される。
また、アクティブモードにおいて、スキムＣＣＤ５２３
は、ＩＲＥＤ５１４のオン／オフ状態に対応した１組の
電荷量から不要となる外光分の電荷量を想定して予め排
除する。これにより、リングＣＣＤ５２１には、ＩＲＥ
Ｄ５１４の光のみに対応した電荷が蓄積されることにな
る。

【０００６】つぎに、図７は、上述の循環シフトレジス
タ５００での電荷転送のタイミングを示したものであ
る。

【０００７】先ず、蓄積時間信号がオン（Highレベル）
期間に光電変換素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）で得られた
電荷は、オン画素転送信号のオン（Highレベル）信号に
同期して、オン画素５２２_x，５２２_y，５２２_zに転
送される。また、蓄積時間信号がオフ（Low レベル）期
間に光電変換素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）で得られた電
荷は、オフ画素転送信号のオン（Highレベル）信号に同
期して、オフ画素５２３_x，５２３_y，５２３_zに転送
される。

【０００８】このようにして、各光電変換素子（Ｘ），
（Ｙ），（Ｚ）で得られた電荷がオン画素５２２_x，５
２２_y，５２２_zとオフ画素５２３_x，５２３_y，５２
３_zに転送された後、各々の電荷はリングＣＣＤ５２１
に転送される。このとき、リングＣＣＤ５２１への転送
を行うために、リング転送信号が用いられる。このリン
グ転送信号は、リニアＣＣＤ５２４の各画素のうち常に
同一の画素からの電荷が、リングＣＣＤ５２１の特定の
画素に転送されるようなタイミングで出力されるもので
ある。これにより、例えば、光電変換素子（Ｘ）に対応
したオン画素５２２_xから出力される電荷（オン画素デ
ータ）同士が加算されることになる。

【０００９】また、ＩＲＥＤ５１４の端子については、
アクティブモードでの測距動作（アクティブ測距）時に
は蓄積時間信号に同期してオン／オフ（High／Low ）状
態となり、パッシブモードでの測距動作（パッシブ測
距）時には蓄積時間信号に係わらずオフ（Low ）状態と
なる。

【００１０】ここで、上記図７において、図中の数
字（”１”、”２”、”３”、・・・）は、リング回数
を示している。このリング回数とは、電荷がリングＣＣ
Ｄ５２１に転送される回数を示している。具体的には、
図８に示すように、リング１回は、電荷がリングＣＣＤ
５２１に１回転送され、蓄積が１回行われることを示
す。また、リング３回は、電荷がリングＣＣＤ５２１に
３回転送され、蓄積が３回行われることを示し、この場
合、リングＣＣＤ５２１には、３回の蓄積で得られた電
荷の総和分が保存されることになる。

【００１１】このとき、リングＣＣＤ５２１での蓄積電
荷量が所定のレベル（測距可能なレベル）に達していな
い場合（光電変換素子（Ｘ），（Ｙ），（Ｚ）への入射
光が少ない場合）、リング回数を増やして、すなわち蓄
積回数を増やすことで、順次転送される電荷を加算し
て、必要なレベル分の電荷を蓄積する。これにより、Ｓ
／Ｎ比の良好な信号電荷が得られる。

【００１２】一方、リングＣＣＤ５２１での蓄積電荷量
が所定のレベル以上となる場合（光電変換素子（Ｘ），
（Ｙ），（Ｚ）への入射光が多い場合）、センサの飽和
状態を防ぐために、蓄積電荷量を調節する必要がある。
この蓄積電荷量調節方法としては、電子シャッタ機能に
より蓄積時間を調節する方法、或いは、センサの駆動周
波数を調節することで蓄積時間を調節する方法等があ
る。

【００１３】具体的には、電子シャッタ機能を用いた蓄
積電荷量調節方法では、センサでの基準電荷蓄積時間を
１００％とすると、被写体５１５が明るい場合にはその
蓄積時間を７０％、５０％、・・・のように減らしてい
く。また、センサの駆動周波数の調節による蓄積電荷量
調節方法では、１ＭＨｚの駆動周波数で飽和状態となる
ものとすると、蓄積条件が一緒でも駆動周波数をその２
倍の２ＭＨｚにすることで、蓄積時間を半分にする。ま
た、特願平８−３２５１３には、外光のみによるセンサ
の飽和状態を防ぐために、センサの駆動周波数を外光量
に応じて切り換える手段が提案されている。これらの方
法により、センサでの蓄積電荷量を調節することで、セ
ンサの飽和状態を防いでいる。

【００１４】つぎに、図９は、上述のような測距装置に
おいて、外光によって電荷蓄積時にセンサで飽和状態が
発生しないような蓄積条件（電子シャッタの設定や駆動
周波数等）を決定するＩＣＧモードの処理を示すフロー
チャートである。

【００１５】先ず、ＩＣＧモードが実行されると、セン
サの駆動周波数ｆｃを、駆動周波数としては最低の５０
０ｋＨｚに設定する（ステップＳ７０２）。

【００１６】次に、電荷蓄積時間を初期値に設定する。
この初期値とは、電荷蓄積時間が最長となるような値で
ある。具体的には、センサでの電荷蓄積時間やその他の
蓄積条件は、センサとの通信によって変更できる。そこ
で、電荷蓄積時間の初期値として、電荷蓄積時間が最長
となるような初期値を設定するための通信データを生成
し、これをセンサに送ることで、その電荷蓄積時間を初
期値に設定する（ステップＳ７０３）。

【００１７】次に、センサの残電荷をクリアし（ステッ
プＳ７０４）、その後、電荷蓄積を開始する（ステップ
Ｓ７０５）。また、これと同時に、センサから出力され
る信号SKOSをモニタする。この信号SKOSは、ＩＣＧモー
ドでの電荷蓄積中にセンサの飽和状態が発生しそうにな
ると反転する。したがって、信号SKOSが反転するまでの
時間をモニタすることで、現在の蓄積条件が適切である
か否かを認識することができる。

【００１８】そこで、センサから出力される信号SKOSが
反転したか否かを判別する（ステップＳ７０６）。この
判別の結果、信号SKOSが反転していない場合、現在のリ
ング回数が最大リング回数を超えたか否かを判別し（ス
テップＳ７０７）、この判別の結果、現在のリング回数
が最大リング回数を超えた場合には、その時点で電荷蓄
積を終了し、本処理を終了する。また、超えていない場
合には、ステップＳ７０６に戻り、それ以降のステップ
を繰り返し実行する。

【００１９】また、ステップＳ７０６の判別の結果、信
号SKOSが反転した場合、現在のリング回数が所定回数
（ここでは、４回）以内であるか否か、すなわち信号SK
OSが反転するまでの時間が所定時間以内であるか否かを
判別する（ステップＳ７０９）。この判別の結果、リン
グ回数が所定回数以上であった場合には、本処理を終了
する。尚、現在のリング回数は、後述する基準クロック
信号IRCLK に従ったカウント動作することで得るように
なされている。

【００２０】また、ステップＳ７０９の判別の結果、リ
ング所定回数以内であった場合、設定されている駆動周
波数ｆｃが最高速（ｍａｘ）であるか否か判別する（ス
テップＳ７１０）。この判別の結果、駆動周波数ｆｃが
最高速であった場合、設定されている電荷蓄積時間が最
小であるか否かを判別する（ステップＳ７１１）。この
判別の結果、電荷蓄積時間が最小であった場合には、本
処理を終了する。また、最小でなかった場合には、設定
されている電荷蓄積時間を、より短い時間に再設定して
（ステップＳ７１２）、ステップＳ７０３に戻り、以降
のステップを繰り返し実行する。この再設定により、所
定のリング回数内に信号SKOSが反転しないような蓄積条
件に変更されることになる。

【００２１】また、ステップＳ７１０の判別の結果、駆
動周波数ｆｃが最高速でなかった場合、その駆動周波数
ｆｃを、より高速な周波数に再設定して（ステップＳ７
１３）、ステップＳ７０３に戻り、以降のステップを繰
り返し実行する。

【００２２】上述のようなＩＣＧモードが終了した後、
リングＣＣＤ５２１で電荷を蓄積加算する蓄積（積分）
モードが実行され、リングＣＣＤ５２１に蓄積された電
荷（像信号）をマイコン等に読み出す読出モードが実行
される。そして、マイコン等にて、被写体５１５までの
距離を測定する測距演算が行われることになる。

【００２３】ここで、図１０は、ＩＣＧモードにおい
て、駆動周波数ｆｃが最低速から最高速まで変化し、且
つ、電荷蓄積時間がリング回数１回分短縮された場合
の、各信号波形を示したものである。

【００２４】この図１０において、信号IRCLK は、ＩＣ
Ｇモードで蓄積条件を変更する際の基準クロックであ
り、この信号IRCLK に同期して、ＩＲＥＤ５１４は点灯
することになる。また、この信号IRCLK は、上述した現
在のリング回数を得るためカウント動作する際の基準と
なるものでもある。また、信号SKOSは、上述したよう
に、センサの出力であり、この信号SKOSは、設定された
蓄積条件に応じて出力されることになる。

【００２５】そこで、ＩＣＧモードが実行されると、駆
動周波数ｆｃの初期値として５００ｋＨｚが設定され、
リング回数が４回数になるまでに信号SKOSが反転すると
（すなわち、信号IRCLK のカウント４発以内に信号SKOS
が反転すると）、駆動周波数ｆｃがより高速な周波数
（ここでは、１ＭＨｚ）に再設定され、再度、ＩＣＧモ
ードが実行されることになる。

【００２６】このようにして、駆動周波数ｆｃが１ＭＨ
ｚに設定された状態でのＩＣＧモードが実行されると、
同様にして、信号IRCLK のカウント４発以内に信号SKOS
が反転すると、駆動周波数ｆｃ（＝１ＭＨｚ）がより高
速な周波数（ここでは、２ＭＨｚ）に再設定され、再
度、ＩＣＧモードが実行されることになる。

【００２７】そして、駆動周波数ｆｃが２ＭＨｚに設定
された状態でのＩＣＧモードが実行されると、このと
き、駆動周波数ｆｃは、最高速（ｍａｘ）の２ＭＨｚに
設定されているため、そのままの設定状態で、電荷蓄積
時間が短縮され、再度、ＩＣＧモードが実行されること
になる。このときのＩＣＧモードの実行では、信号IRCL
K は、信号IRCLK のカウント４発以内に反転しない。し
たがって、ＩＣＧモードが終了し、次の蓄積モードに移
行することになる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、センサでの
電荷蓄積時や、その蓄積条件を決定するための電荷蓄積
時等には、所定の駆動周波数でセンサを駆動する必要が
ある。これに対して、マイコン等との通信時や、センサ
の残電荷のクリア時等では、所定の駆動周波数でセンサ
を駆動する必要はなく、センサが誤動作しない範囲の駆
動周波数であればよい。

【００２９】しかしながら、従来では上述したように、
センサでの電荷蓄積時や、その蓄積条件を決定するため
の電荷蓄積時におけるセンサの駆動周波数ｆｃと、マイ
コン等との通信時や、センサの残電荷のクリア時におけ
る駆動周波数ｆｃが同じ周波数であった。

【００３０】具体的には、上記図９及び図１０で言え
ば、最初の実行時には、駆動周波数ｆｃ＝５００ｋＨｚ
で、ステップＳ７０３及びＳ７０４による通信及びクリ
ア処理が行われ、その駆動周波数でステップＳ７０５以
降のステップによる電荷蓄積が行われる。また、次の実
行時には、駆動周波数ｆｃ＝１ＭＨｚで、ステップＳ７
０３及びＳ７０４による通信及びクリア処理が行われ、
その駆動周波数でステップＳ７０５以降のステップによ
る電荷蓄積が行われる。また、次の実行時には、駆動周
波数ｆｃ＝２ＭＨｚで、ステップＳ７０３及びＳ７０４
による通信及びクリア処理が行われ、その駆動周波数で
ステップＳ７０５以降のステップによる電荷蓄積が行わ
れる。

【００３１】したがって、センサでの電荷蓄積や、その
蓄積条件を決定するための電荷蓄積等を行うために、例
えば、センサへの所定の駆動周波数が低速に設定され、
その低速な駆動周波数でセンサが駆動されていた場合、
この状態のまま、マイコン等との通信や、センサの残電
荷のクリア等も行われていた。このため、センサへの所
定の駆動周波数が高速に設定されるときに比べて、マイ
コン等との通信や、センサの残電荷のクリア等に余計な
時間がかかり、その分測距時間も余計な時間を要してい
た。

【００３２】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、測距時間の短縮を図った測距装
置を提供することを目的とする。また、該測距装置を用
いることで、効率的に撮影画像を得る撮影装置を提供す
ることを目的とする。また、測距時間の短縮を図ること
ができる制御方法及び記憶媒体を提供することを目的と
する。

【００３３】

【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
第１の発明は、被写体に周期的に投光を行う投光手段
と、上記被写体からの反射光を受光して信号電荷に変換
する光電変換手段と、上記光電変換手段にて形成された
信号電荷が複数回繰り返し注入され、この複数の信号電
荷を蓄積して出力する信号電荷蓄積手段と、上記信号電
荷蓄積手段の出力を用いた所定演算を行うことで上記被
写体距離を得る演算手段と、上記信号電荷蓄積手段を制
御する制御手段とを備える測距装置であって、上記制御
手段は、上記信号電荷蓄積手段の動作状態に基づいた第
１の期間と、該第１の期間以外の期間である第２の期間
とで独立して駆動制御することを特徴とする。

【００３４】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記制御手段は、上記信号電荷蓄積手段を駆動するため
の駆動周波数を、上記第１の期間と第２の期間で可変す
ることを特徴とする。

【００３５】第３の発明は、上記第１の発明において、
上記第１の期間は、上記信号電荷蓄積手段での電荷蓄積
期間を含むことを特徴とする。

【００３６】第４の発明は、上記第３の発明において、
上記電荷蓄積期間は、蓄積条件を決定するための期間を
含むことを特徴とする。

【００３７】第５の発明は、上記第４の発明において、
上記蓄積条件の決定は、少なくとも上記信号電荷蓄積手
段での蓄積時間、及び上記信号電荷蓄積手段を駆動する
ための駆動周波数の何れかの設定を含むことを特徴とす
る。

【００３８】第６の発明は、上記第１の発明において、
上記第２の期間は、少なくとも上記信号電荷蓄積手段で
の残電荷のクリア期間、及び外部との通信期間の何れか
を含むことを特徴とする。

【００３９】第７の発明は、被写体に対してパルス状光
束を点滅して投光する投光手段と、上記被写体からの反
射光を受光する複数の光電変換素子を含む光電変換手段
と、上記光電変換手段の出力である信号電荷の蓄積時間
を任意に設定する積分時間設定手段と、上記積分時間設
定手段で設定された蓄積時間に従って上記光電変換手段
で蓄積された信号電荷を所定の電荷転送パルスに従って
転送する信号電荷供給手段と、一定方向に信号電荷を転
送する電荷転送チャンネル部を複数ループ状に繋げてな
る電荷転送チャンネル手段と、上記電荷転送チャンネル
手段上にゲート酸化膜を介して設けた転送電極群を含む
転送電極手段と、上記電荷転送チャンネル手段により転
送される信号電荷量を検出するためのゲート酸化膜を介
して設けたフローティングゲート電極手段と、上記フロ
ーティングゲート電極手段及び上記信号電荷供給手段よ
り上記電荷転送チャンネル手段に信号電荷を注入する信
号電荷注入手段と、上記信号電荷注入手段により注入さ
れた信号電荷を、上記電荷転送チャンネル手段により転
送電極に印加される電荷転送パルスに従って循環させて
蓄積加算する循環シフトレジスタ手段と、上記循環シフ
トレジスタ手段で蓄積された信号電荷の状態を判定する
判定手段と、上記判定手段の判定結果に基づいて、装置
を駆動するためのクロックを発生するクロック発生手段
とを備える測距装置であって、上記クロック発生手段
は、電荷蓄積期間とそれ以外の期間で発生するクロック
周波数を可変することを特徴とする。

【００４０】第８の発明は、請求項１〜請求項７の何れ
かに記載の測距装置を含む撮影装置であることを特徴と
する。

【００４１】第９の発明は、投光素子により被写体に周
期的に投光を行い、上記被写体からの反射光を光電変換
素子で受光して信号電荷に変換し、上記光電変換素子に
て形成された信号電荷が複数回繰り返し注入される信号
電荷蓄積部により、この複数の信号電荷を蓄積して出力
し、上記信号電荷蓄積部の出力を用いた所定演算を行う
ことで上記被写体距離を得るための処理ステップを含む
制御方法であって、該処理ステップは、上記信号電荷蓄
積部の駆動制御を、上記信号電荷蓄積部の動作状態に基
づいた第１の期間と、該第１の期間以外の期間である第
２の期間とで独立して行う制御ステップを含むことを特
徴とする。

【００４２】第１０の発明は、上記第９の発明におい
て、上記制御ステップは、上記信号電荷蓄積部を駆動す
るための駆動周波数を、上記第１の期間と第２の期間で
可変するステップを含むことを特徴とする。

【００４３】第１１の発明は、上記第９の発明におい
て、上記制御ステップは、上記信号電荷蓄積部を駆動す
るための駆動周波数を、上記第１の期間と第２の期間で
可変することを特徴とする。

【００４４】第１２の発明は、上記第９の発明におい
て、上記第１の期間は、上記信号電荷蓄積部での電荷蓄
積期間を含むことを特徴とする。

【００４５】第１３の発明は、上記第１２の発明におい
て、上記電荷蓄積期間は、蓄積条件を決定するための期
間を含むことを特徴とする。

【００４６】第１４の発明は、上記第１３の発明におい
て、上記蓄積条件の決定は、少なくとも上記信号電荷蓄
積部での蓄積時間、及び上記信号電荷蓄積部を駆動する
ための駆動周波数の何れかの設定を含むことを特徴とす
る。

【００４７】第１５の発明は、上記第９の発明におい
て、上記第２の期間は、少なくとも上記信号電荷蓄積部
での残電荷のクリア期間、及び外部との通信期間の何れ
かを含むことを特徴とする。

【００４８】第１６の発明は、請求項９〜請求項１５の
何れかに記載の制御方法の処理ステップをコンピュータ
が読出可能に格納した記憶媒体であることを特徴とす
る。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００５０】本発明は、例えば、図１に示すような撮影
装置１００に適用される。この撮影装置１００は、オー
トフォーカス機能を有するカメラ装置であり、上記図１
に示すように、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ、以下、
マイコンと言う）１０１と、マイコン１０１に接続され
たスイッチ１０２〜１０６、測光センサ（ＡＬＳ）１０
７、測距センサ制御回路（ＡＦＣ）１０８及び測距セン
サ（ＡＦＳ）１０９を含む測距回路１１４、シャッタ駆
動回路（ＳＨＣ）１１０、給送駆動回路（ＦＭ）１１
１、鏡筒駆動回路（ＺＭ）１１２、及びレンズ駆動回路
（ＬＭ）１１３とを備えている。

【００５１】マイコン１０１は、各種処理を行うための
プログラムや各種データが格納されたＲＡＭやＲＯＭを
含むメモリ１０１ａと、各種演算処理を行う演算回路１
０１ｂとを備えており、メモリ１０１ａに予め格納され
たプログラムを読み出して実行することで、各回路の出
力等に従った装置全体の動作制御処理や、演算回路１０
１ｂによる演算処理を含めた各種処理等を行う。

【００５２】スイッチ１０２〜１０６については、ま
ず、スイッチ１０２は、装置の電源をオン／オフするた
めのメインスイッチである。スイッチ１０３は、装置の
電源がオン状態の場合に鏡筒（図示せず）をテレ側に駆
動させるためのスイッチである。スイッチ１０４は、装
置の電源がオン状態の場合に上記鏡筒をワイド側に駆動
させるためのスイッチである。スイッチ１０５は、装置
の電源がオン状態の場合に撮影準備を開始するためのス
イッチであり、このスイッチ１０５がオンされると、測
距や測光等の撮影準備を行い、撮影開始スイッチ（図示
せず）のオン待ち状態となる。スイッチ１０６は、後述
する測距結果に応じてレンズピントを合わせ、露光し、
フィルム（図示せず）を巻き上げるためのスイッチであ
り、スイッチ１０５がオン状態の場合にオンされると、
これが実行されることになる。これらのスイッチ１０２
〜１０６のオン／オフ状態は、マイコン１０１に供給さ
れる。

【００５３】測光センサ１０７は、撮影時の外光輝度を
測定するセンサであり、温度センサ（図示せず）を含
み、温度センサで測定した外光輝度に応じた信号をマイ
コン１０１に出力する。

【００５４】測距回路１１４において、詳細は後述する
が、測距センサ１０９は、上述したようなアクティブモ
ードとパッシブモードの２つの測距モードを有する循環
シフトレジスタを含み、測距センサ制御回路１０８によ
り制御される。

【００５５】シャッタ駆動回路１１０は、測光センサ１
０７の出力（測光値）を用いて、シャッタ（図示せず）
の露光時間を制御する。給送駆動回路１１１は、露光終
了後のフィルム（図示せず）を１駒分巻き上げる。

【００５６】鏡筒駆動回路１１２は、スイッチ１０３及
び１０４がオンされることによって焦点距離を変えるた
めに、上述した鏡筒を駆動する。レンズ駆動回路１１３
は、測距回路１１４で得られた測距結果を用いて、被写
体（図示せず）にピントを合わせるために、レンズ（図
示せず）を駆動する。

【００５７】上述のような撮影装置１００において、測
距回路１１４について具体的に説明する。

【００５８】まず、ここでは、２つのセンサ出力の位相
差から三角測距の原理を用いて、被写体２０２までの距
離を測定する方式（位相差検出方式）を採用している。
このため、測距センサ１０９は、図２に示すように、２
つの循環シフトレジスタ２０４ａ及び２０４ｂを備えて
おり、これらの循環シフトレジスタ２０４ａ及び２０４
ｂは各々、上記図４に示した循環シフトレジスタ５００
と同様の構成をしている。したがって、循環シフトレジ
スタ２０４ａ及び２０４ｂは各々、測距モードに基づい
た測距センサ制御回路１０８からの制御に従って、被写
体２０２からの投光素子（ＬＥＤやＩＲＥＤ等）２０１
の反射光や、被写体２０２からの外光の反射光を受け、
その受光量に応じた量の電荷を蓄積して出力する。この
出力（センサ出力）を、上記図２の３００ａ及び３００
ｂで模式的に表す。そして、このような各センサ出力
は、測距センサ制御回路１０８を介してマイコン１０１
に供給され、ここで所定の演算処理が行われ、この結
果、被写体２０２までの距離が得られることになる。

【００５９】上述のような撮影装置１００において、近
距離・高反射率の被写体から遠距離・低反射率の被写体
まで扱うオートフォーカス（ＡＦ）機能する際の測距動
作は、例えば、図３に示すフローチャートに従った動作
となる。このため、マイコン１０１のメモリ１０１ａに
は、上記図３に示すフローチャートに従ったプログラム
が予め格納されており、このプログラムがマイコン１０
１により読み出されて実行されることで、撮影装置１０
０は次のように動作する。

【００６０】先ず、ＡＦ機能すると、アクティブモード
を設定する。これにより、アクティブモードにより測距
動作することになる（ステップＳ４０２）。

【００６１】次に、現在のモード（測距モード）がアク
ティブモードであるかパッシブモードであるか判別する
（ステップＳ４０３）。この判別の結果、アクティブモ
ードであればセンサの駆動周波数ｆｃを５００ｋＨｚに
初期設定し（ステップＳ４０４）、パッシブモードであ
ればセンサの駆動周波数ｆｃを１ＭＨｚに初期設定する
（ステップＳ４０５）。

【００６２】ステップＳ４０４又はＳ４０５の初期設定
終了後、ＩＧＣモードを実行する（ステップＳ４０
６）。このＩＧＣモードとは、詳細は後述するが、外光
によって電荷蓄積時にセンサで飽和状態が発生しないよ
うな蓄積条件（電子シャッタの設定や駆動周波数ｆｃ
等）を決定するモードである。

【００６３】次に、積分モードを実行する（ステップＳ
４０７）。この積分モードとは、センサのリングＣＣＤ
にて電荷を蓄積加算モードである。このときの蓄積に要
した時間（電荷蓄積時間）は、このときのリング回数と
駆動周波数ｆｃを予め記憶しておくことで、知ることが
できる。

【００６４】次に、読出モードを実行する（ステップＳ
４０８）。この読出モードとは、上記リングＣＣＤに蓄
積加算された電荷（像信号）をマイコン１０１に読み出
すモードである。したがって、マイコン１０１にて、被
写体２０２までの距離を測定する測距演算が行われる
（ステップＳ４０９）。ここでの測距演算に用いられる
演算方式としては、２つの像信号をシフトさせながら、
それらの像信号が一致する時のシフト量を求め、そのシ
フト量から被写体２０２までの距離を求める相関演算方
式等がある。

【００６５】次に、現在のモード（測距モード）がアク
ティブモードであるかパッシブモードであるか判別する
（ステップＳ４１０）。

【００６６】ステップＳ４１０の判別の結果、アクティ
ブモードである場合、測距結果が正常（OK）であるか異
常（NG）であるかを判別する（ステップＳ４１２）。こ
の判別の結果、ＮＧである場合、パッシブモードに設定
して（ステップＳ４１３）、ステップＳ４０３に戻り、
以降のステップを再度実行（再測距）する。一方、ＯＫ
である場合には、その測距結果（アクティブモードでの
測距結果）を採用して、本処理終了となる。

【００６７】また、ステップＳ４１０の判別の結果、パ
ッシブモードである場合には、そのときの測距結果（パ
ッシブモードでの測距結果）を採用して、本処理終了と
なる。

【００６８】そこで、上述のように測距動作する撮影装
置１００において、最も特徴とする点は、ＩＣＧモード
（ステップＳ４０６）実行時の動作を、例えば、図４に
示すフローチャートに従った動作としたことにある。こ
のため、マイコン１０１のメモリ１０１ａには、上記図
４に示すフローチャートに従ったプログラムが予め格納
されており、このプログラムがマイコン１０１により読
み出されて実行されることで、撮影装置１００は次のよ
うに動作する。

【００６９】先ず、ＩＣＧモードが実行されると、セン
サの駆動周波数ｆｃ’を、駆動周波数としては最低の５
００ｋＨｚに設定する（ステップＳ５０２）。この駆動
周波数ｆｃ’は、センサで電荷蓄積が行われる際に用い
られる駆動周波数であり、例えば、マイコン１０１内に
保存される。

【００７０】次に、センサの駆動周波数ｆｃを、例え
ば、２ＭＨｚに設定する（ステップＳ５０３）。この駆
動周波数ｆｃは、マイコン１０１との通信や残電荷のク
リア時等に用いられる駆動周波数である。尚、このステ
ップＳ５０３で設定する駆動周波数ｆｃは、２ＭＨｚに
限らず、センサが誤動作しない範囲の駆動周波数であれ
ばよい。

【００７１】次に、電荷蓄積時間を初期値に設定する。
この初期値とは、電荷蓄積時間が最長となるような値で
ある。具体的には、センサでの電荷蓄積時間やその他の
蓄積条件は、マイコン１０１とセンサの通信によって変
更できる。そこで、マイコン１０１は、電荷蓄積時間の
初期値として、電荷蓄積時間が最長となるような初期値
を設定するための通信データを生成し、これをセンサに
送ることで、その電荷蓄積時間を初期値に設定する（ス
テップＳ５０４）。このとき、センサは、駆動周波数ｆ
ｃ（＝２ＭＨｚ）で駆動される。

【００７２】次に、センサの残電荷をクリアする（ステ
ップＳ５０５）。このときも、センサは、駆動周波数ｆ
ｃ（＝２ＭＨｚ）で駆動される。

【００７３】次に、センサの駆動周波数ｆｃ（＝２ＭＨ
ｚ）を、ステップＳ５０２での駆動周波数ｆｃ’（＝５
００ｋＨｚ）に設定する（ステップＳ５０６）。したが
って、このステップＳ５０６以降は、駆動周波数ｆｃ’
（＝５００ｋＨｚ）でセンサが駆動されることになる。

【００７４】次に、電荷蓄積を開始する（ステップＳ５
０７）。また、これと同時に、センサから出力される信
号SKOSをモニタする。この信号SKOSは、ＩＣＧモードで
の電荷蓄積中にセンサの飽和状態が発生しそうになると
反転する。したがって、信号SKOSが反転するまでの時間
をモニタすることで、現在の蓄積条件が適切であるか否
かを認識することができる。

【００７５】次に、センサから出力される信号SKOSが反
転したか否かを判別する（ステップＳ５０８）。この判
別の結果、信号SKOSが反転していない場合、現在のリン
グ回数が最大リング回数を超えたか否かを判別し（ステ
ップＳ５０９）、この判別の結果、現在のリング回数が
最大リング回数を超えた場合には、その時点で電荷蓄積
を終了し、本処理を終了する。また、超えていない場合
には、ステップＳ５０３に戻り、それ以降のステップを
繰り返し実行する。

【００７６】また、ステップＳ５０８の判別の結果、信
号SKOSが反転した場合、現在のリング回数が所定回数
（ここでは、４回）以内であるか否か、すなわち信号SK
OSが反転するまでの時間が所定時間以内であるか否かを
判別する（ステップＳ５１１）。この判別の結果、リン
グ回数が所定回数以上であった場合には、本処理を終了
する。尚、現在のリング回数は、後述する基準クロック
信号IRCLK に従ったカウント動作することで得るように
なされている。また、リング回数の所定回数は、４回に
限られることはない。

【００７７】また、ステップＳ５０８の判別の結果、リ
ング所定回数以内であった場合、設定されている駆動周
波数ｆｃ’が最高速（ｍａｘ）であるか否か判別する
（ステップＳ５１２）。この判別の結果、駆動周波数ｆ
ｃ’が最高速であった場合、設定されている電荷蓄積時
間が最小であるか否かを判別する（ステップＳ５１
３）。この判別の結果、電荷蓄積時間が最小であった場
合には、本処理を終了する。また、最小でなかった場合
には、設定されている電荷蓄積時間を、より短い時間に
再設定して（ステップＳ５１４）、ステップＳ５０３に
戻り、以降のステップを繰り返し実行する。この再設定
により、所定のリング回数内に信号SKOSが反転しないよ
うな蓄積条件に変更されることになる。

【００７８】また、ステップＳ５１２の判別の結果、駆
動周波数ｆｃ’が最高速でなかった場合、その駆動周波
数ｆｃ’を、より高速な周波数に再設定して（ステップ
Ｓ５１５）、ステップＳ５０３に戻り、以降のステップ
を繰り返し実行する。

【００７９】このようなＩＣＧモードが終了した後、蓄
積（積分）モード（上記図３：ステップＳ４０７）が実
行され、そして、読出モード（上記図３：ステップＳ４
０８）が実行されることになる。

【００８０】ここで、図５は、上述のＩＣＧモードにお
いて、センサの駆動周波数が最低速から最高速まで変化
し、且つ、電荷蓄積時間がリング回数１回分短縮された
場合の、各信号波形を示したものである。

【００８１】この図５において、信号IRCLK は、ＩＣＧ
モードで蓄積条件を変更する際の基準クロックであり、
この信号IRCLK に同期して、ＩＲＥＤ２０１は点灯する
ことになる。また、この信号IRCLK は、上述した現在の
リング回数を得るためカウント動作する際の基準となる
ものでもある。また、信号SKOSは、上述したように、セ
ンサの出力であり、この信号SKOSは、設定された蓄積条
件に応じて出力されることになる。また、図中の信号SC
LKにおいて、網かけ部分は、マイコン１０１とセンサが
通信している期間、及びセンサの残電荷をクリアしてい
る期間を示している。

【００８２】そこで、ＩＣＧモードが実行されると、先
ず、センサの駆動周波数ｆｃ’の初期値として５００ｋ
Ｈｚが設定される。この駆動周波数ｆｃ’＝５００ｋＨ
ｚでセンサの駆動が行われる期間を、図中ので示す。
次に、通信及び残電荷のクリア時には、駆動周波数ｆｃ
＝２ＭＨｚでセンサの駆動が行われる。この駆動周波数
ｆｃ＝２ＭＨｚでセンサの駆動が行われる期間を、図中
ので示す。その後、センサの駆動周波数がｆｃ’＝５
００ｋＨｚに再設定され、電荷蓄積が行われ、リング回
数が４回数になるまでに信号SKOSが反転すると（すなわ
ち、信号IRCLK のカウント４発以内に信号SKOSが反転す
ると）、駆動周波数ｆｃ’がより高速な周波数（ここで
は、１ＭＨｚ）に再設定され、再度、ＩＣＧモードが実
行されることになる。この駆動周波数ｆｃ’＝１ＭＨｚ
でセンサが行われる期間を、図中ので示す。

【００８３】このようにして、センサの駆動周波数ｆ
ｃ’が１ＭＨｚに設定された状態でのＩＣＧモードが実
行されると、同様にして、通信及び残電荷のクリア時に
は、駆動周波数ｆｃ＝２ＭＨｚでセンサの駆動が行われ
る（）。その後、センサの駆動周波数がｆｃ’＝１Ｍ
Ｈｚに再設定され、電荷蓄積が行われ（）、リング回
数が４回数になるまでに信号SKOSが反転すると（すなわ
ち、信号IRCLK のカウント４発以内に信号SKOSが反転す
ると）、駆動周波数ｆｃ’がより高速な周波数（ここで
は、２ＭＨｚ）に再設定され（）、再度、ＩＣＧモー
ドが実行されることになる。

【００８４】そして、駆動周波数ｆｃ’が２ＭＨｚに設
定された状態でのＩＣＧモードが実行されると、このと
き、駆動周波数ｆｃ’は、最高速（ｍａｘ）の２ＭＨｚ
に設定されているため、そのままの設定状態（）で、
通信及び残電荷のクリアが行われ、電荷蓄積時間が短縮
され、再度、ＩＣＧモードが実行されることになる。こ
のときのＩＣＧモードの実行では、信号IRCLK は、信号
IRCLK のカウント４発以内に反転しない。したがって、
ＩＣＧモードが終了し、次の蓄積モードに移行すること
になる。

【００８５】上述のように、本実施の形態では、マイコ
ン１０１がセンサと通信している期間、及びセンサの残
電荷をクリアしている期間（上記図５：信号SCLKのHigh
レベル期間、期間の網かけ部分）では、センサでの電
荷蓄積時の駆動周波数ｆｃ’（５００ｋＨｚ→１ＭＨｚ
→２ＭＨｚ）に係わらず、センサが誤動作しない範囲の
適切な駆動周波数ｆｃ、例えば、最高速の駆動周波数で
ある２ＭＨｚを設定する。したがって、従来のように、
マイコン等との通信や、センサの残電荷のクリア等に余
計な時間がかかるということはない。よって、測距に要
する時間を短縮することができる。

【００８６】尚、本発明の目的は、上述した実施の形態
のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプロ
グラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装
置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ
（又はＣＰＵやＭＰＵ、上述した実施の形態では装置全
体の動作制御を行うマイコン１０１）が記憶媒体（上述
した実施の形態ではメモリ１０１ａ）に格納されたプロ
グラムコードを読みだして実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の
形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコー
ドを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

【００８７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用い
ることができる。

【００８８】また、コンピュータが読みだしたプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施の形態の
機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの
指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が
実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実
施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言う
までもない。

【００８９】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、
その処理によって上述した実施の形態の機能が実現され
る場合も含まれることは言うまでもない。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１の期間と、第２の期間とで、信号電荷蓄積手段の駆動
制御を各々独立して行うことができる。例えば、残電荷
クリア期間やマイクロコンピュータ（マイコン）との通
信期間（第２の期間）の駆動周波数を、実際の電荷蓄積
期間や蓄積条件を決定するための電荷蓄積期間（第１の
期間）の駆動周波数に対して独立させ、誤動作しない範
囲の最高速度の周波数に固定することができる。したが
って、マイコンとの通信や残電荷のクリアに余計な時間
がかかることなく、高速にこれを実行することができ
る。よって、本発明は、測距に要する時間を短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した撮影装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】上記撮影装置の測距回路の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図３】上記撮影装置での測距動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図４】上記測距動作時のＩＣＧモードの内部処理を説
明するためのフローチャートである。

【図５】上記ＩＣＧモードでの各信号波形を説明するた
めの図である。

【図６】循環シフトレジスタの原理を説明するための図
である。

【図７】上記循環シフトレジスタでの電荷転送タイミン
グを説明するための図である。

【図８】リンク回数に伴った電荷の蓄積状態を説明する
ための図である。

【図９】従来のＩＣＧモードの処理を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１０】上記ＩＣＧモードでの各信号波形を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１００撮影装置１０１マイコン１０１ａメモリ１０１ｂ演算回路１０２〜１０６スイッチ１０７測光センサ１０８測距センサ制御回路１０９測距センサ１１０シャッタ駆動回路１１１給送駆動回路１１２鏡筒駆動回路１１３レンズ駆動回路１１４測距回路２０１投光素子２０２被写体２０３ａ、２０３ｂ循環シフトレジスタ３００ａ、３００ｂセンサ出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体に周期的に投光を行う投光手段
と、上記被写体からの反射光を受光して信号電荷に変換する
光電変換手段と、上記光電変換手段にて形成された信号電荷が複数回繰り
返し注入され、この複数の信号電荷を蓄積して出力する
信号電荷蓄積手段と、上記信号電荷蓄積手段の出力を用いた所定演算を行うこ
とで上記被写体距離を得る演算手段と、上記信号電荷蓄積手段を制御する制御手段とを備える測
距装置であって、上記制御手段は、上記信号電荷蓄積手段の動作状態に基
づいた第１の期間と、該第１の期間以外の期間である第
２の期間とで独立して駆動制御することを特徴とする測
距装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記信号電荷蓄積手段
を駆動するための駆動周波数を、上記第１の期間と第２
の期間で可変することを特徴とする請求項１記載の測距
装置。
【請求項３】上記第１の期間は、上記信号電荷蓄積手
段での電荷蓄積期間を含むことを特徴とする請求項１記
載の測距装置。
【請求項４】上記電荷蓄積期間は、蓄積条件を決定す
るための期間を含むことを特徴とする請求項３記載の測
距装置。
【請求項５】上記蓄積条件の決定は、少なくとも上記
信号電荷蓄積手段での蓄積時間、及び上記信号電荷蓄積
手段を駆動するための駆動周波数の何れかの設定を含む
ことを特徴とする請求項４記載の測距装置。
【請求項６】上記第２の期間は、少なくとも上記信号
電荷蓄積手段での残電荷のクリア期間、及び外部との通
信期間の何れかを含むことを特徴とする請求項１記載の
測距装置。
【請求項７】被写体に対してパルス状光束を点滅して
投光する投光手段と、上記被写体からの反射光を受光する複数の光電変換素子
を含む光電変換手段と、上記光電変換手段の出力である信号電荷の蓄積時間を任
意に設定する積分時間設定手段と、上記積分時間設定手段で設定された蓄積時間に従って上
記光電変換手段で蓄積された信号電荷を所定の電荷転送
パルスに従って転送する信号電荷供給手段と、一定方向に信号電荷を転送する電荷転送チャンネル部を
複数ループ状に繋げてなる電荷転送チャンネル手段と、上記電荷転送チャンネル手段上にゲート酸化膜を介して
設けた転送電極群を含む転送電極手段と、上記電荷転送チャンネル手段により転送される信号電荷
量を検出するためのゲート酸化膜を介して設けたフロー
ティングゲート電極手段と、上記フローティングゲート電極手段及び上記信号電荷供
給手段より上記電荷転送チャンネル手段に信号電荷を注
入する信号電荷注入手段と、上記信号電荷注入手段により注入された信号電荷を、上
記電荷転送チャンネル手段により転送電極に印加される
電荷転送パルスに従って循環させて蓄積加算する循環シ
フトレジスタ手段と、上記循環シフトレジスタ手段で蓄積された信号電荷の状
態を判定する判定手段と、上記判定手段の判定結果に基づいて、装置を駆動するた
めのクロックを発生するクロック発生手段とを備える測
距装置であって、上記クロック発生手段は、電荷蓄積期間とそれ以外の期
間で発生するクロック周波数を可変することを特徴とす
る測距装置。
【請求項８】請求項１〜請求項７の何れかに記載の測
距装置を含むことを特徴とする撮影装置。
【請求項９】投光素子により被写体に周期的に投光を
行い、上記被写体からの反射光を光電変換素子で受光し
て信号電荷に変換し、上記光電変換素子にて形成された
信号電荷が複数回繰り返し注入される信号電荷蓄積部に
より、この複数の信号電荷を蓄積して出力し、上記信号
電荷蓄積部の出力を用いた所定演算を行うことで上記被
写体距離を得るための処理ステップを含む制御方法であ
って、該処理ステップは、上記信号電荷蓄積部の駆動制御を、上記信号電荷蓄積部
の動作状態に基づいた第１の期間と、該第１の期間以外
の期間である第２の期間とで独立して行う制御ステップ
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】上記制御ステップは、上記信号電荷蓄
積部を駆動するための駆動周波数を、上記第１の期間と
第２の期間で可変するステップを含むことを特徴とする
請求項９記載の制御方法。
【請求項１１】上記制御ステップは、上記信号電荷蓄
積部を駆動するための駆動周波数を、上記第１の期間と
第２の期間で可変することを特徴とする請求項９記載の
制御方法。
【請求項１２】上記第１の期間は、上記信号電荷蓄積
部での電荷蓄積期間を含むことを特徴とする請求項９記
載の制御方法。
【請求項１３】上記電荷蓄積期間は、蓄積条件を決定
するための期間を含むことを特徴とする請求項１２記載
の制御方法。
【請求項１４】上記蓄積条件の決定は、少なくとも上
記信号電荷蓄積部での蓄積時間、及び上記信号電荷蓄積
部を駆動するための駆動周波数の何れかの設定を含むこ
とを特徴とする請求項１３記載の制御方法。
【請求項１５】上記第２の期間は、少なくとも上記信
号電荷蓄積部での残電荷のクリア期間、及び外部との通
信期間の何れかを含むことを特徴とする請求項９記載の
制御方法。
【請求項１６】請求項９〜請求項１５の何れかに記載
の制御方法の処理ステップをコンピュータが読出可能に
格納したことを特徴とする記憶媒体。