JPS6280635A

JPS6280635A - カメラの測光装置

Info

Publication number: JPS6280635A
Application number: JP60220251A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suda; 康夫須田; Akira Ishizaki; 明石崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1987-04-14

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】（発明の利用分野）本発明は、カメラに使用される露出制御用の測光装置の
改良に関する。

（発明の背景）まず、本発明に関連する焦点検出装置について第６．７
，８．９及び１０図により説明する。

＃ｃ６図は公知の位相検出方式によって焦点検出を行う
焦点検出装置の一例を断面により示すものであり、第７
図はその展開図である。尚、同部分は同符号によって示
す。

撮影レンズ１の予定結像面近傍には、視野マスク２とと
もに測光装置３及びフィールドレンズ４が配置される。

視野マスク２には開口部５が設けられ、前記開口部５の
像は、二つの傾斜面６ａ、６ｂをもつ像分離プリズム６
により２像に分離され、絞り７の通過部７ａ、７ｂをそ
れぞれ通過し、再結像レンズ８によって焦点検出装置の
光電変換部であるＣＣＤセンサ９．１０の上に像１１ａ
、１１ｂとして投影される。したがって、ＣＣＤセンサ
９．１０には、撮影レンズ１の領域１ａを通過した光が
ＣＣＤセンサ９に、又、領域１ｂを通過した光がＣＣＤ
七ン配列される。一点鎖線で示す１３　、１３’は通過
光の光軸である。

上記のような焦点検出装置において、撮影レンズ１によ
る被写体の結像位置が、予定結像面よりも矢印１４の（
ト）方向に移動した場合には、ＣＣＤセンサ９に投影さ
れる像１１ａは矢印Ｒの方向に移動され、ＣＣＤセンサ
１０に投影される像１１ｂは矢印りの方向に移動される
。又、撮影レンズ１の結像位置が矢印１４の（→方向に
移動した場合には、ＣＣＤセンサ９．１０への二像１１
ａ、１１ｂが前記矢印Ｒ及びＬとはそれぞれ逆方向に移
動される。

前記ＣＣＤセンサ９．１０上の二像１１ａ。

１１ｂの移動は光電変換出力の位相差として検出され、
撮影レンズ１のデフォーカス量が演算回路により演算さ
れる。

位相差の求め方には、例えば以下に示すアルゴリズムが
ある。即ち、ＣＣＤセンサ９．１０の各画素１２での光
電変換出力を、それぞれＡ像（ａ　（１）　、　ａ　（
２）＝　ａ　（Ｎｌ　）、Ｂ像（ｂ　（１）、　、　ｂ
　（２）　・・・ｂｅＪ）のＮ個の像信号とし、Ａ像、
Ｂ像の相関量りを（ただし、ｎ＝Ｎ　−ｌｋｌ　、−Ｎ／２≦に≦Ｎ／２
）と定義する。

（１）　、　（１）’式は、相関量Ｐ、はＡ像、Ｂ像の
一致性を位相を変えながら演算するものであり、相関量
＆を最小にするｋが、前述の位相差に相当する。したが
って（１）　、　（１）’式の演算を行い、位相差が求
められれば、撮影レンズ１０合焦状態が判ることになる
。

第８図ｔりは前記相関量几を示すものであり、（ｂ）　
、　（Ｃ）及び（ｄ）は、そのときのＡ像及びＢ像の像
信号の一例をそれぞれ示すものである。

即ち、第８図ｔｃ）が合焦時の像信号であり、その相関
量Ｐ１は第９図（ａ）のαである。同様に、第８図（ｂ
）の非合焦時の像信号に対応する相関量Ｐ１は第８図（
ａ）のβ、又第８図（ｄｌの非合焦時の像信号に対応す
る相関量＆は第８図（ａ）のｒに相当する。それぞれの
位相差は、αではに＝ｏ、βではに＝４又、γではに＝
−２となる。

以上のように、焦点検出系に光線のクランがない場合に
は、正確な焦点検出が可能であるが、焦点検出系の光路
中に、露出制御用の測光装置を挿入する場合、視野ｉス
フ２の開口部５に設けられる測光装置３の光電変換手段
により、フィールドレンズ４からＣＣＤセンサ９，１０
への光線がクランる結果、次のような現象が生じる。

第９図は、光電変換手段に使用されるアモル・　ファス
シリコン受光素子の配置例を示すものであり、第１０図
（ａ）　、　（ｂ）及び＋８１は、−第９図図示例のと
きのＡ′像及びＢ′像の像信号を示すものである。尚、
Ａ′掌とＢ′像は、第８図におけるＡ像及びＢ像と同一
被写体のものとする。

第９図で示すように、視野マスク２の開口部５に設けら
れるアモルファスシリコン受光素子１５が、ＣＣＤセン
サ９．１０の各画素１２配列方向に対して偏って配置さ
れると、視野マスク２の通過光のクランにより、各画素
１２に対するクラレ量の割合が変動し、第１０図ｆａ）
ｔｂ）及び（Ｃ）に示されるに像とＢ′像との像信号が
得られる。即ち、矢印１６．１７で示される画素の光電
変換出力がクランないときに比較してほぼ％程度に低下
する。このために、非合焦状態を示す第１０図（麹）及
び（Ｃ１から本来の位相差を検出し、前述の（ＩＨＩ）
’式を用いて演算し、位相差を求めることが不可能とな
り、焦点検出精度が著しく低下するといった問題点があ
る。

（発明の目的）本発明の目的は、上述した問題点を解決し、焦点検出精
度が低下することがないカメラの測光装置を提供するこ
とである。

（発明の特徴）上記目的を達成するために、本発明は、撮影レンズを通
して焦点検出装置の光電変換部に入射する光の光路中に
、該光路の光の一部を光電変換し、残りの光を通過させ
、且つ光電変換する光と通過させる光との割合を、前記
焦点検出装置の光電変換部の画素配列方向と一致する方
向において均一にする光電変換手段を挿入し、以て、焦
点検出装置の光電変換部の各画素への入射光のクランを
均一に分布するようにしたことを特徴とする。

（発明の実施例）第１図は、本発明の一実施例を示す一眼レフカメラの断
面図である。

ボデー１９の上方には、ピント板２０．ペンタプリズム
２１、接眼レンズ２２が配置され、ファインダ光学系が
構成される。

ボデー１９の内部には、主ミラー２３及びサブミラー２
４が退避可能に設置されるミラーボックス内空間２５が
形成され、主ミラー２３の中央には半透過部２６が設け
られる。２７はシャッタ、２８はフィルム面を示す。

ミラーボックス内空間２５の下方には、ミラーボックス
底部２９により囲まれる空所３０が形成され、ｉ′露出
制御用の測光装置３１、視野マスク３２、フィールドレ
ンズ３３、ミラー３４、像分離プリズム３５、絞り３７
、再結像レンズ３８、ミラー３９及び焦点検出装置の光
電変換部であるＣＣＤセンサ４０が配置される。

測光装置３１は、光電変換部（後述）の他に干渉フィル
タ及びガラス基板（後述）を含むもので、光電変換部が
撮影レンズ（図示せず）の予定結像面近傍に位置するよ
うに設置される。

そして、再結像レンズ３８は、前記視野マスク３２０通
過光をＣＣＤセンサ４０上に結像するように配置される
。ＣＣＤセンサ４０は、例えば４０画素、２ラインを有
するものが使用される。４１は自動絞り地板、４２は自
動絞りレノく−である。一点鎖線で示される４３．４４
及び４５は光軸である。

尚、測光装置３１については、第２図及び第３図により
後述する。

第１図において、撮影レンズ（図示せず）を透過した光
（光軸４３）は、主ミラー２３によりファインダ光学系
への反射光（光軸４４）と測光及び焦点検出系への透過
光（光軸４５）とに分割される。前記の透過光はさらに
、サブζツー２４により反射され、測光装置３１に導か
れる。

測光装置３１に導かれた光の一部は、後述する光電変換
部により露出制御用の電力に変換される。

又、視野マスク３２を通過した光は、フィールドレンズ
３３及びミラー３４により像分離プリズム３５に入射さ
れ、像分離プリズム３５により二つの像に分離される。

像分離プリズム３５には、異なった傾斜部３５ａ、３５
ｂが形成、　され、且つフィールドレンズ３３により、
撮影レンズ（図示せず）の射出瞳上に投影されているの
で、像分離プリズム３５で分離された二つの像は、撮影
レンズの射出瞳上で、それぞれ異なる領域を通過した光
束が再結像レンズ３８及びミラー３９を介してＣＣＤセ
ンサ４０に入射される。したがって、フィールドレンズ
３３よりＣＣＤセンサ４０にいたる光学系は、公知の位
相差検出方式の焦点検出系として作用し、視野マスク３
２の敬白の光量分布の位相差を検出することにより、撮
影レンズのデフォーカス量が演算される。

第２図は、測光装置３１の正面図、第３図は同じく測光
装置３１の詳細部を示す斜視図である。

測光装置３１は、ガラス基板４６の表裏に、干渉フィル
タ４７、光電変換部４８が配置されて構成される。破線
で示す４９は、視野マスク３２（第１図）の開口部であ
る。

光電変換部４８は、線状に配置されるアモルファスシリ
コン受光素子５０，５１．５２、透光部ｓ３．ｓｔ、ｓ
ｓ及びアモルファスシリコン受光素子５０，５１．５２
をそれぞれ接続する接続部５６．５７とから構成され、
接続部５６．５７は、接続端子５８．５９により、対数
圧縮回路（後述）に接続される。

アモルファスシリコン受光素子５０　、５１　。

５２は、線状に形成されるアモルファスシリコン層６０
．６１．６２と、上下に積層配置される上部電極６３．
６４．６５及び下部電極６６゜６７．６８とから構成さ
れる。

前記光電変換部４８を構成するアモルファスシリコン受
光素子５０．５１．５２は、焦点検出装置のＣＣＤセン
サ４０の画素配列（後述）の方向と一致する平行直線群
を形成するように設置される。

第４図は、焦点検出装置のＣＣＤセンサ４０の正面図で
ある。

ＣＣＤセンサ４０は上方の画素列６９と下方の画素列７
０とから構成され、各画素７１において、受光量に対応
した光電変換出力が得られるようにされる。７２及び７
３は開口部４９（第２図）の像、７４は画素列６９．７
０に対してそれぞれ投影されるアモルファスシリコン受
光素子５０．５１．５２（第３図）の像である。

第５図は、第２図及び第３図に示す光電変換部４８と接
続される回路図の一例を示すものである。

光電変換部４８の接続端子５８は、基準電圧を有する電
源Ｖ。及び演算増幅器７５の非反転入力端と接続され、
接続端子５９は反転入力端と接続される。前記演算増幅
器７５の出力端と反転入力端との間には対数圧縮ダイオ
ード７６をもつ帰還回路が接続され、対数圧縮ダイオー
ド７６と演算増幅器７５とにより対数圧縮回路が形成さ
れる。

演算増幅器７５の出力端は可変抵抗７７を介して演算増
幅器７８の反転入力端と接続される。

前記反転入力端は、抵抗７９をもつ帰還回路に接続され
ると共に、可変抵抗８０を介してアース接続される。演
算増幅器７８の非反転入力端には電源■が接続される。

演算増幅器７８及び抵抗？７，７９．８０が反転増幅回
路を構成する。

演算増幅器７８の出力端は、フィルムの感度情報ＩＳＯ
，撮影レンズの開放絞り情報Ａｖ０及び開放絞り補正情
報Ａｗｃがそれぞれ入力する演算制御回路８１に入力可
能に接続される。

前記演算制御回路８１は絞り制御装置８２及びシャッタ
速度制御装置８３とを制御するように接続される。

第１図、第２図、第３図、第４図及び第５図によって、
以下、動作を説明する。

測光装置３１を通過する光の一部がアモルファスシリコ
ン受光素子５０．５１．５２によって受光されると、光
電変換されて、電流が発生される。この発生電流は、対
数圧縮回路により受光量の対数に比例する電流に対数圧
縮され、反転増幅回路により反転増幅されて、演算制御
回路８１に入力される。

演算制御回路８１においては、前記反転増幅回路の情報
と、フィルムの感度情報ＩＳＯ，開放絞り情報ｋｖ６及
び開放絞り補正情報Ａｗｅとにより、撮影レンズの絞り
値とシャッタ速度とが演算決定され、絞り制御装置８２
及びシャッタ速度制御装置８３とが制御される。一方に
おいて測光装置３１の透光部５３，５４．５５を通過し
た光は、開口部４９とアモルファスシリコン受光ｌ子５
０．５１．５２の像をフィールドレンズ３３、ミラー３
４、像分離プリズム３５、再結像レンズ３８及びミラー
３９を介してＣＣＤセンサ４０の上下の画素列６９．７
０にそれぞれ投影する。

上記のように投影されるアモルファスシリコン受光素子
５０，５１．５２の像７４は、各画素７１に均一に分布
されるので、受光量に、部分的クランやムラが生じるこ
とがない。

したがつ【、各画素７１における光電変換出力は第８図
の例に示すように、位相差を求めることができるものと
なり、焦点検出を正確に行うことができる。

（発明と実施例の対応）光電変換部４８が本発明の光電変換手段に相当し、ＣＣ
Ｄセンサ４０が焦点検出装置の光電変換部に相当する。

（変形例）図示実施例においては、線状のアモルファスシリコン受
光素子５０．５１．５２を使用したが、他の材質による
受光素子を使用してもよく、又、線状ではなく、粒状の
受光素子を点在させるようにしてもよい。又、測光装置
３１以外の構造も図示実施例には限定されない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、撮影レンズを通
して焦点検出装置の光電変換部に入射する光の光路中に
、該光路の光の一部を光電変換し、残りの光を通過させ
、且つ光電変換する光と通過させる光との割合を、前記
焦点検出装置の光電変換部の画素配列方向と一致する方
向において均一にする光電変換手段を挿入し、以て、焦
点検出装置の光電変換部の各画素への入射光のクランを
均一に分布するようにしたので、焦点検出精度が低下し
ないようにすること−ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を備えた一眼レフカメラの断
面図、第２図は本発明の一実施例を示す正面図、第３図
は本発明の一実施例の詳細を示す斜視図、第４図は本発
明に係る焦点検出装置のＣＣＤセンサの正面図、第５図
は同じく本発明に係る光電変換部に接続される回路の回
路図、第６図は公知の位相差検出方式による焦点検出装
置の一例を示す断面図、第７図は同じ（位相差検出方式
による焦点検出装置の例を示す展開図、第８図は焦点検
出装置の光電変換出力と位相差検出関数値を示す特性線
図、第９図はアモルファスシリコン受光素子の配置例を
示す正面図、第１０図は第９図に示す配置例における焦
点検出装置の光電変換出力と位相差検出関数値を示す特
性線図である。１９・・・ボデー、２９・・・ミラーボックス底部、３
０・・・空所、３１・・・測光装置、３２・・・視野マ
スク、３５・・・像分離プリズム、４ｏ・・・ＣＣＤセ
ンサ、４６・・・ガラス基板、４７・・・干渉フィルタ
、４８・・・光電変換部、４９両開口部、５０．５１．
５２・・・アモルファスシリコン受光素子、５３．５４
．５５・・・透光部、６０，６１．６２・・・アモルフ
ァスシリコン層、６９゜列７０・・・画素例、７１・・・画素、７２．７３・・・
開口部の像、７４・・・アモルファスシリコン受光素子
５３，５４．５５の像。代　埋　人　　　　中　　　村　　　　稔第１図ワ１第４図第５図１′ｊＪＡＶＯＡＶＣ第８図

Claims

【特許請求の範囲】

１、撮影レンズの予定結像面近傍に配置された光電変換
手段を有するカメラの測光装置において、撮影レンズを
通して焦点検出装置の光電変換部に入射する光の光路中
に、該光路の光の一部を光電変換し、残りの光を通過さ
せ、且つ光電変換する光と通過させる光との割合を、前
記焦点検出装置の光電変換部の画素配列方向と一致する
方向において均一にする前記光電変換手段を挿入したこ
とを特徴とするカメラの測光装置。