(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子を備えた受光手段を、被写界画面内の複数の測距エリアに対応して複数有し、該複数の受光手段により被写体光を受光し、該複数の受光手段からの積分出力に基づいてデフォーカス量または被写体までの距離を測定する測距装置において、
上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を所定値と比較し、上記モニタ出力が上記所定値を越えたと判定すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第１の積分制御手段と、
上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を参照し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レベルで行われているか否かを判断し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レベルで行われていると判断すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第２の積分制御手段と、
上記複数の受光手段のうち、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して、上記第１の積分制御手段と、上記第２の積分制御手段とを選択的に切り換えて適用する制御手段と、
所要時間の短縮を優先した測距動作を行う高速動作モードに設定するモード設定手段と、
を有し、
上記制御手段は、
上記モード設定手段により上記高速動作モードに設定されていない場合には、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して上記第２の積分制御手段を適用し、
上記モード設定手段により上記高速動作モードに設定されている場合には、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して上記第１の積分制御手段を適用する
ことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリア、を除いた測距エリアに対応する受光手段に対しては、上記第１の積分制御手段を適用する
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
上記モード設定手段により設定される上記高速動作モードは、動体予測モード、コンティニュアスＡＦモード、及び連写モードのうち何れか一つのモードである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測距装置に係り、特に、一眼レフレックスカメラ、コンパクトカメラ等に利用可能な測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電荷蓄積型センサを用いた測距装置は、フィルムカメラやデジタルカメラ等の光学機器において広く使用されている。
【０００３】
また、電荷蓄積型センサの蓄積（積分）制御方法に関する技術は多数開示されている。
【０００４】
例えば、特開平８−１５２５５１号公報には、複数の電荷蓄積型センサの蓄積状況を示すモニタ出力のうち最大値を示すものを選択する回路を有し、最大値のみを１本の出力信号線に出力させて所定値と比較し、所定値に達すると積分を停止させるように制御を行うようにした技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平１０−２８８７３２号公報には、複数の電荷蓄積型センサのモニタ出力を切り換えて、順に参照し、そのときのモニタ出力値より、適正な蓄積時間を予測して算出し、蓄積時間を制御するようにした技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−１５２５５１号公報に開示されている技術では、複数の電荷蓄積型センサのうちでモニタ出力が最大値のものだけを出力するので、最大値以外の電荷電荷蓄積型センサのモニタ出力の状況が分からない。
【０００７】
従って、測距エリア（電荷蓄積型センサ）間の輝度差を認識できないので、逆光や夜景を背景とする撮影シーンの判定ができずに、主要被写体に対してピントが合わないという問題がある。
【０００８】
また、特開平１０−２８８７３２号公報に開示されている技術では、被写体が高輝度なときは、積分信号の変化が速いので、複数の電荷蓄積型センサの積分信号を高速にモニタするために高速なマイコクロコンピュータ等の処理装置が必要となりコストアップとなる問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、電荷蓄積型センサを有し、低コストであってあらゆる撮影シーンにおいて適正な積分信号を得ることができるパッシブ方式の測距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】
本発明の一態様による測距装置は、複数の受光素子を備えた受光手段を、被写界画面内の複数の測距エリアに対応して複数有し、該複数の受光手段により被写体光を受光し、該複数の受光手段からの積分出力に基づいてデフォーカス量または被写体までの距離を測定する測距装置において、上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を所定値と比較し、上記モニタ出力が上記所定値を越えたと判定すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第１の積分制御手段と、上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を参照し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レベルで行われているか否かを判断し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レベルで行われていると判断すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第２の積分制御手段と、上記複数の受光手段のうち、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して、上記第１の積分制御手段と、上記第２の積分制御手段とを選択的に切り換えて適用する制御手段と、所要時間の短縮を優先した測距動作を行う高速動作モードに設定するモード設定手段と、を有し、上記制御手段は、上記モード設定手段により上記高速動作モードに設定されていない場合には、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して上記第２の積分制御手段を適用し、上記モード設定手段により上記高速動作モードに設定されている場合には、上記被写界画面内の中央に位置する測距エリア及びその近傍の測距エリアに対応する受光手段に対して上記第１の積分制御手段を適用するとを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（２）  上記受光手段は、それぞれ毎に、複数の受光素子を備えた複数の受光手段でなり、
上記複数の受光手段のそれぞれ毎に、上記第１の積分制御手段と、上記第２の積分制御手段を選択することを可能としたことを特徴とする（１）に記載の測距装置が提供される。
【００１２】
また、本発明によると、上記課題を解決するために、
（３）  上記受光手段に対して、上記第１の積分制御手段及び上記第２の積分制御手段とを、積分時間、動作モード、測距エリア位置に応じて切り換えることを特徴とする（１）又は２に記載の測距装置が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態として適用したパッシブ方式の測距装置の主要回路構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、電荷蓄積型センサである測距センサ１１は、所定間隔で設けられた３本のラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに隣接して設けられた処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとを有している。
【００１６】
ここで、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、いわゆるフォトダイオードアレーであって、それぞれ被写体光束を受光して光電変換するフォトダイオード（画素）が一定の間隔（ピッチ）で一直線に沿って設けられている。
【００１７】
各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにおいて発生する電荷は、センサ毎に対応する処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ内の蓄積部において蓄積され電圧信号に変換される。
【００１８】
そして、各処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃにて電圧信号に変換された画素信号は、順次読み出され、画素単位の積分信号としての像信号が出力される。
【００１９】
測距装置全体のコントローラであるマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）２１は、その内部のＲＯＭ２２に記憶されているプログラムに基づいて動作を行い、測距装置全体の動作を制御する。
【００２０】
このマイコン２１は、制御信号を測距センサ１１に出力し、測距センサ１１内の制御回路１４を介して測距センサ１１の動作を制御する。
【００２１】
各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからの像信号は、上記各処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃにより、出力回路１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを介して出力され、マイコン２１に内蔵されるＡ／Ｄ変換回路２５に入力される。
【００２２】
そして、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからの像信号は、このＡ／Ｄ変換回路２５によりディジタル信号の画素データに変換されて、逐次、マイコン２１内部のＲＡＭ２３内の所定アドレスに格納される。
【００２３】
マイコン２１は、ＲＡＭ２３から必要な領域の画素データを読み出して、測距演算に使用する。
【００２４】
次に、測距センサ１１の２種類の積分制御方法について説明する。
【００２５】
各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、マイコン２１の指示により制御回路１４を介して積分制御回路１８より積分開始信号が入力されることによって積分動作を開始する。
【００２６】
各処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃには、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの電荷蓄積量を出力するためのモニタ回路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが、それぞれ内蔵されている。
【００２７】
各モニタ回路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが受光する被写体像信号のうちのピーク信号をそれぞれ発生し、積分制御回路１８に出力する。
【００２８】
積分制御回路１８には、判定電圧発生回路４４で発生する判定電圧Ｖｔｈが入力される。
【００２９】
ここで、積分制御回路１８には、図９に示すように判定電圧Ｖｔｈと、各モニタ回路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからの出力電圧であるモニタ出力Ａ，Ｂ，Ｃとを比較する比較器４１，４２，４３が内蔵されている。
【００３０】
そして、積分制御回路１８は、モニタ出力Ａ，Ｂ，Ｃが判定電圧Ｖｔｈを越えることを検出したときに、処理回路部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに積分終了信号ＥＮＤａ−ＥＮＤｃを出力してラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの電荷蓄積（積分）を終了させる。
【００３１】
また、これと同時に、積分制御回路１８内のタイマーカウンタ２６により、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分時間が測定される。
【００３２】
このタイマーカウンタ２６は、発振回路２８の発生するクロックをカウントする。
【００３３】
積分が終了した各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分時間データは、積分制御回路１８内のメモリ２７に記録される。
【００３４】
上記メモリ２７に記録される積分時間データは、マイコン２１と制御回路１４との通信によってマイコン２１が読み出して、ＲＡＭ２３に格納する。
【００３５】
ここで、積分時間データは、ＡＦ補助光を投光するか否かの判定や、対応する測距エリアに関してスポット測光するためのデータとして使用される。
【００３６】
このように積分制御回路１８による積分終了処理をハード積分制御モードと呼ぶものとする。
【００３７】
一方、各モニタ回路１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのモニタ出力は、それぞれモニタ出力回路１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを介して、マイコン２１に内蔵されるＡ／Ｄ変換回路２５に入力される。
【００３８】
マイコン２１は、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎のモニタ信号をＡ／Ｄ変換回路２５によりＡ／Ｄ変換を行い、このＡ／Ｄ変換値を参照してモニタ出力が所定の値になったら、積分終了信号ＥＮＤＭを測距センサ１１に入力して対応するラインセンサの積分動作を終了させる。
【００３９】
なお、像信号出力回路１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃおよびモニタ出力回路１７Ａ，１７Ｂ，１７Ａの出力は、スイッチ回路１９に入力され、マイコン２１から制御回路１４への制御信号によって選択されて像信号／モニタ出力信号端子より出力され、マイコン２１に内蔵されるＡ／Ｄ変換回路２５に入力される。
【００４０】
また、マイコン２１からの積分終了信号ＥＮＤＭおよび積分制御回路１８の積分終了信号ＥＮＤ１，ＥＮＤ２，ＥＮＤ３はスイッチ回路２０に入力され、マイコン２１から制御回路１４への制御信号に応じて選択され、処理回路１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃおよび制御回路１４に入力される。
【００４１】
このように、測距センサ１１の端子数を削減して、コスト、実装面積等の削減を計っている。
【００４２】
以上のようなマイコン２１による積分終了処理をソフト積分制御モードと呼ぶものとする。
【００４３】
以上のように、本発明による測距装置では、積分制御モードを２種類有しており、状況の応じて使い分けることができるようにしている。
【００４４】
図２の（ａ），（ｂ）は、この測距センサ１１を一眼レフレックスカメラのＴＴＬパッシブ方式に適用した場合のカメラの構成および測距光学系を示す図である。
【００４５】
図２の（ａ），（ｂ）に示すように、被写体からの光束は、撮影レンズ７１を通過し、メインミラー７２に入射される。
【００４６】
上記メインミラー７２はハーフミラーになっており、入射光束の一部がファインダ光学系７４に向けて反射される。
【００４７】
一方、入射光束の残りは、メインミラー７２を透過し、サブミラー７３で反射された後、測距ユニット７８に導かれる。
【００４８】
ファインダ光学系７４は、スクリーン７５、ぺンタプリズム７６、接眼レンズ７７を通して撮影像が撮影者によって観察されるのを許容する。
【００４９】
フィルム露光時には、メインミラー７２とサブミラー７３とは、図中の点線の位置に退避する。
【００５０】
そして、撮影レンズ７１を通過した被写体光束は不図示のシャッタの開口中にフィルム７９あるいは撮像素子に露光される。
【００５１】
次に、上記一眼レフレックスカメラにおいて、測距ユニット７８内の測距光学系について説明する。
【００５２】
被写体からの光束が撮影レンズ７１の所定の領域７１ａ，７１ｂを通過して、被写体像が形成される予定焦点面に視野マスク５１が配置されている。
【００５３】
この視野マスク５１には、測距領域を規制する開口５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃが形成されており、縦長の長方形の開口５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃが、水平方向に沿って一定の間隔で３個形成されている。
【００５４】
なお、予定焦点面とは、いわゆる銀塩フィルムカメラの場合にはフィルム面と等価な面であり、電子スチルカメラの場合には撮像素子の受光面と等価な面である。
【００５５】
視野マスク５１の各開口５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの後方には、コンデンサレンズ５２が配置されている。
【００５６】
各開口５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを透過した被写体光束は、コンデンサレンズ５２により集光された後、一対のセパレータレンズ５３，５４によって二分割される。
【００５７】
この二分割された各像は、それぞれ、二次結像面に配置された各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの異なる領域に投影される。
【００５８】
ここで、二次結像面は、予定結像面の像が形成される面であって、撮影レンズ７１による被写体の像は、この二次結像面に形成される。
【００５９】
なお、測距ユニット７８内のミラーは、コンデンサレンズ５２と、一対のセパレータレンズ５３，５４との間に配置されるが、図２の（ａ）では省略されている。
【００６０】
図３は、上記一眼レフレックスカメラの撮影画面１００内の測距エリア１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを示している。
【００６１】
図４は、上記測距装置におけるマイコン２１による測距動作を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
図８は、上記測距装置におけるマイコン２１による測距動作を説明するためのタイムチャートである。
【００６３】
まず、ステップＳ２０１において、マイコン２１は制御回路１４との通信によって、測距センサ１１をハード積分制御モードに設定する。
【００６４】
次に、ステップＳ２０２では、マイコン２１は制御回路１４に対して積分開始信号を入力し、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは積分動作を開始する（図８の（ａ）参照）。
【００６５】
また、マイコン２１は、上記積分動作の開始と同時に内部のカウンタをスタートさせ、時間計測を行う。
【００６６】
ここで、カウンタは、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分時間を測定する他に、積分制御モードの切り換えを行うために利用する。
【００６７】
次に、ステップＳ２０３では、ハード積分制御モードとして、ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分動作を、積分制御回路１８によってモニタ出力が所定の判定値を越えることが検出されると終了させるように制御する（図８の（ｃ），（ｄ）参照）。
【００６８】
次に、ステップＳ２０４では、全ラインセンサについて積分動作が終了したか否かを積分終了信号によって判別し、終了している場合にはステップＳ２０９に移行し、まだ積分終了していないラインセンサがある場合にはステップＳ２０３に戻る。
【００６９】
次に、ステップＳ２０５では、積分開始から所定時間が経過したか否かをチェックし、所定時間内の場合には、ステップＳ２０３に戻って積分終了していないラインセンサについての繰り返しハード積分制御を行い、所定時間が経過している場合にはステップＳ２０６に進む。
【００７０】
次に、ステップＳ２０６では、制御回路１４が、マイコン２１からの制御信号によってソフト積分制御モードに設定する。
【００７１】
次に、ステップＳ２０７では、まだ積分動作を継続中のラインセンサのモニタ出力を入力する（図８の（ｂ）参照）。
【００７２】
次に、ステップＳ２０８では、所定の判別方法により積分終了時間と判断すると積分を終了させる（図８の（ｅ）参照）。
【００７３】
次に、ステップＳ２０９では、全ラインセンサについて積分動作が終了したか否かを判別し、積分動作が終了している場合にはステップＳ２１０に進み、まだ積分動作を終了していないラインセンサがある場合には、ステップＳ２０３に戻る。
【００７４】
次に、ステップＳ２１０では、積分リミット時間内にモニタ回路の出力電圧が所定電圧に達しなかったか否かを判別し、積分リミット時間に達していない場合にはステップＳ２０７に戻ってソフト積分制御動作を行い、積分リミット時間に達していた場合にはステップＳ２１１に進む。
【００７５】
次に、ステップＳ２１１では、積分リミット時間が経過すると、対応するラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分を強制的に終了させる。
【００７６】
次に、ステップＳ２１２では、測距センサ１１内の制御回路１４に対して制御信号を入力し、選択したラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの各フォトダイオードの蓄積電荷を像信号としてＡ／Ｄ変換して読み出す。
【００７７】
次に、ステップＳ２１３では、ＲＡＭに格納された各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからの一対の像信号に基づいて、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎に一対の像間隔を求め、デフォーカス量を算出する。
【００７８】
次に、ステップＳ２１４では、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎に求められたデフォーカス量について、所定のアルゴリズムを用いて処理を行い、例えば、最至近のデフォーカス量を選択する。
【００７９】
次に、ソフト積分制御モードでの処理について説明する。
【００８０】
前述したハード積分制御モードのときには、モニタ出力の比較判定値は、高輝度時の積分信号の変化速度や積分制御回路の動作遅れ等のディレイを考慮して、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの範囲内に像信号を確実に入れるため、図５の（ａ）に示すように、ほぼ５０％のレベルに設定している。
【００８１】
また、中、低輝度時の積分信号の変化が低速な場合には、同様な比較判定値を使用すると、低コントラストの被写体に対して、十分な像信号のコントラストがとれずに、検出精度が低下する問題がある（図８の（ｂ）のモニタ出力Ｂ，Ｃ参照）。
【００８２】
これに対して、ソフト積分制御モードでは、モニタ出力を入力して判断することによって積分動作終了させることができるので、ハード的な制約がなく自由度が高い制御が可能である。
【００８３】
すなわち、ソフト積分制御モードのときには、判定値をより大きい値として、図５の（ｂ）に示すように、ほぼ９０％のレベルに設定してより像信号のコントラストを大きくするように制御を行う（図８の（ｂ）のモニタ出力Ａ参照）。
【００８４】
このようにして、ソフト積分制御モードでは、低コントラストの被写体に対しても測距可能となる。
【００８５】
以上のように、高輝度被写体に対して高速な積分制御が必要とされる場合、つまり積分開始初期には、積分制御回路１８によるハード積分制御モードで制御を行う。
【００８６】
そして、高速性が必要とされない中、低輝度被写体の積分制御は、比較的低速かつ低価格なマイコン２１によるソフト積分制御モードで行い、高精度な測距を行うことができる。
【００８７】
また、積分制御処理を分散して行うので各処理部を低コストで構成することができる。
【００８８】
さらに、比較的短い積分時間のみ測距センサ１１内のタイマーカウンタ２６で計測し、それ以上長い積分時問はマイコン２１により計測されるので、タイマーカウンタ２６の回路規模の縮小化ができ、測距センサ１１のチップサイズを縮小して低コストとすることができる。
【００８９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明するが、構成は、上述した第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略し、以下では、動作の異なる部分のみを説明する。
【００９０】
この第２の実施の形態では、ソフト積分制御によるラインセンサ毎のモニタ出力より、ラインセンサ（測距エリア）間の輝度差を判別することができるようにしている。
【００９１】
すなわち、ラインセンサ間の輝度差が大きい場合には、図６に示すような被写体が夜景を背景とする人物や逆光シーンである可能性が高いと推定することができる。
【００９２】
このような場合には、低輝度部分が主要被写体であると推定することができるので、判定値を大きくしたり、積分時間を大きくして、より積分量を大きくするように制御を行う。
【００９３】
図７は、第２の実施の形態による測距動作を説明するためのフローチャートである。
【００９４】
図１３は、第２の実施の形態による測距動作を説明するためのタイムチャートである。
【００９５】
まず、ステップＳ３０１において、マイコン２１は制御回路１４との通信によって、測距センサ１１をハード積分制御モードに設定する。
【００９６】
次に、ステップＳ３０２では、マイコン２１は制御回路１４に対して積分開始信号を入力し、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは積分動作を開始する（図１３の（ａ）参照）。
【００９７】
また、マイコン２１は積分動作の開始と同時に内部のタイマーカウンタ２４をスタートさせ、時間計測を行う。
【００９８】
ここで、タイマーカウンタ２４は、ラインセンサの積分時間を測定する他に、積分制御モードの切り換えを行うために利用する。
【００９９】
次に、ステップＳ３０３では、ハード積分制御モード終了として、ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの積分動作を、積分制御回路１８によってモニタ出力が所定の判定値を越えることが検出されると終了させるように制御する（図１３の（ｃ），（ｄ）参照）。
【０１００】
次に、ステップＳ３０４では、全ラインセンサについて積分動作が終了したか否かを積分終了信号によって判別し、終了している場合にはステップＳ３０９に移行し、まだ積分終了していないラインセンサがある場合にはステップＳ３０３に戻る。
【０１０１】
次に、ステップＳ３０５では、積分開始から所定時間が経過したか否かをチェックし、所定時間内の場合には、ステップＳ２０３に戻って積分終了していないラインセンサについての繰り返しハード積分制御を行い、所定時間が経過している場合にはステップＳ３０６に進む。
【０１０２】
次に、ステップＳ３０６では、制御回路１４が、マイコン２１からの制御信号によってソフト積分制御モードに設定する。
【０１０３】
次に、ステップＳ３０７では、積分動作を継続中のラインセンサのモニタ出力を入力してチェックする。
【０１０４】
この場合、既に積分終了しているラインセンサのモニタ出力については、モニタ回路に積分終了時のモニタ値が保持されているので、そのモニタ値を読み出す（図１３の（ｂ）のモニタ出力Ａ，Ｂ，Ｃ参照）。
【０１０５】
次に、ステップＳ３０８では、複数のラインセンサ間のモニタ値を比較することにより、モニタ出力差を算出する。
【０１０６】
ここでは、ラインセンサ毎の積分時間の違いを補正して、同一積分時間相当でのモニタ値を比較し、最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差を算出して所定値と比較する。
【０１０７】
例えば、モニタ出力Ａとモニタ出力Ｂの比較は、ＶＭＡとＶＭＢ・ＴA ／ＴBを比較する。
【０１０８】
ここで、積分時間ＴA のモニタ出力ＡがＶＭＡであり、積分時間ＴB のモニタ出力ＢがＶＭＢ( 測定はＴA ）である。
【０１０９】
次に、ステップＳ３０９では、モニタ出力差として最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）との差が所定値以上の場合には、被写体が夜景を背景とする人物や逆光シーンであると判定する。
【０１１０】
そして、低輝度側の測距エリアのラインセンサ（ラインセンサ１２Ａ）に、主要被写体の像が形成されていると判断して、以下に示す積分量を増加させるような処理を行う。
【０１１１】
まず、ステップＳ３１０では、輝度差が大きい場合には、積分終了判定値を大きくする（判定値１→判定値２）と共に、積分リミット時間１をより長い積分リミット時間２に変更する。
【０１１２】
次に、ステップＳ３１１では、選択されたラインセンサのモニタ出力（Ａ）を読み込む。
【０１１３】
次に、ステップＳ３１２では、このモニタ出力（Ａ）を判定値２と比較し、モニタ出力（Ａ）が判定値２を越える場合には、ステップＳ３１４に移行する。
【０１１４】
次に、ステップＳ３１３では、このモニタ出力（Ａ）が判定値２を越えていない場合には、現在の積分時間と新たに設定されたより長い積分リミット時間２とを比較し、現在の積分時間が積分リミット時間２を越えた場合には、ステップＳ３１４に進む。
【０１１５】
次に、ステップＳ３１４では、ラインセンサの積分を終了する。
【０１１６】
次に、ステップＳ３１５では、測距センサ１１内の制御回路１４に対して制御信号を入力し、選択した各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのフォトダイオードの蓄積電荷を像信号としてＡ／Ｄ変換して読み出す。
【０１１７】
次に、ステップＳ３１６では、ＲＡＭに格納された各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからの一対の像信号に基づいて、各ラインセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎に一対の像間隔を求め、デフォーカス量を算出する。
【０１１８】
次に、ステップＳ３１７では、ラインセンサ毎に求められたデフォーカス量について、所定のアルゴリズムを用いて処理を行い、例えば、最至近のデフォーカス量を選択してフォーカシングを行う。
【０１１９】
以上のように、被写体が夜景を背景とする人物や逆光シーンに対して主要被写体を確実に測距し、ピントをあわせることができる。
【０１２０】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の測距装置を外光パッシブ方式に適用する場合の第３の実施の形態について説明する。
【０１２１】
図１０は、この第３の実施の形態による測距装置を構成する測距センサ１１１とマイコン１２１を含むカメラのブロック図である。
【０１２２】
すなわち、図１０に示すように、測距センサ１１１には９対のラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉが配置されている。
【０１２３】
これらの各ラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉには、それぞれ、処理回路部１１３Ａ〜１１３Ｉが設けられ、モニタ出力を発生する。
【０１２４】
制御回路１１４はマイコン１２１からの制御信号によって、測距センサ１１１内の各部の動作を制御する。
【０１２５】
積分制御回路１１８は、ラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｃおよび１１２Ｇ〜１１２Ｉのモニタ出力が入力され、これらのラインセンサに対してハード積分制御を行う。
【０１２６】
ラインセンサ１１２Ｄ〜１１２Ｆのモニタ出力は、モニタ出力回路１１５Ａ〜１１５Ｃ、スイッチ回路１１９を介して、マイコン１２１内のＡ／Ｄ変換回路１２５に入力され、マイコン１２１によりソフト積分制御が行われる。
【０１２７】
積分制御回路１１８内には、メモリ１３１、タイマー１３２が内蔵され、ハード積分制御時の各ラインセンサの積分時間の測定と記録が実行される。
【０１２８】
マイコン１２１は、以下のように各ブロックを制御して、カメラ全体の動作を制御する。
【０１２９】
フォーカス部１４１は、上記測距結果に基づいて撮影レンズ６３を光軸方向に駆動してピント合わせを行う。
【０１３０】
モード設定スイッチ１４２は、撮影者の操作により、撮影モード、ＡＦモード等のカメラの動作モードが設定される。
【０１３１】
測光部１４５は、被写体輝度を測定してマイコン１２１に出力する。
【０１３２】
シャッター部１４３は、測光部１４５の出力する測光値とフィルム感度の条件に応じてシャッターを制御し露出を行う。
【０１３３】
フィルム給送部１４４は、フィルムのオートロード、撮影後の１コマ巻き上げ、巻き戻しの制御を行う。
【０１３４】
１ＲＳＷ１４６、２ＲＳＷ１４７は、それぞれ、カメラのレリーズボタンに連動するスイッチで、レリーズ１段目で１ＲＳＷ１４６がオンして測光、測距動作を行い、レリーズ２段目で２ＲＳＷ１４７がオンしてピント合わせ、露出、フィルム巻き上げが行われる。
【０１３５】
図１１に示すように、測距センサ１１１内のラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉの前方に、測距光学系である一対の結像レンズ６１，６２が配置されている。
【０１３６】
各結像レンズ６１，６２に入射した被写体光束は、それぞれ結像レンズ６１，６２によってほぼラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉ上に結像される。
【０１３７】
このように撮影レンズ６３とは、別の光路にて測距を行うのが、この第３の実施の形態で適用される外光パッシブ方式である。
【０１３８】
ラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉの各フォトダイオードが積分した電荷を像信号として、マイコン２１は読み出し、その像信号に基づいて一対のラインセンサ上の像間隔を求め、さらに結像レンズ６１，６２の基線長と焦点距離に基づいて三角測量の原理によって被写体距離を求める。
【０１３９】
ラインセンサ毎に求められた被写体距離を所定のアルゴリズムにより処理して、例えば最至近を示す被写体距離を選択してカメラのフォーカスを行う。
【０１４０】
図１２は、上記外光パッシブ方式の測距装置を搭載したコンパクトカメラの撮影画面１００内の測距エリア１２２Ａ〜１２２Ｉを示している。
【０１４１】
図１５は、この第３の実施の形態が適用されるカメラ全体の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４２】
パワースイッチのオンまたは電池の挿入により、カメラ動作が開始される。
【０１４３】
まず、ステップＳ５０１では、１ＲＳＷＩ４６のオンを判別し、オンの場合にはステップＳ５０２へ進み、オフの場合にはステップＳ５０３に進む。
【０１４４】
次に、ステップＳ５０２では、測光部１４５による測光動作を行う。
【０１４５】
次に、ステップＳ５０３では、モード設定スイッチ１４２等のスイッチ操作の有無をチェックする。
【０１４６】
次に、ステップＳ５０４では、モード設定スイッチ１４２等のいずれかのスイッチ操作がなされた場合には操作に応じた動作を行う。
【０１４７】
次に、ステップＳ５０５では、測距センサ１１１による測距動作を行う。
【０１４８】
次に、ステップＳ５０６では、２ＲＳＷ１４７がオンされたか否かをチェックし、オンの場合にはステップＳ５０６に進み、オフの場合にはステップＳ５１０に移行して１ＲＳＷ１４６のオン中は２ＲＳＷ１４７のオンを待つ。
【０１４９】
次に、ステップＳ５０７では、フォーカス部１４１は、測距値に基づいて、撮影レンズ６３を駆動してピント合わせを行う。
【０１５０】
次に、ステップＳ５０８では、測光値に基づいてシャッター部１４３を制御して露出を行う。
【０１５１】
次に、ステップＳ５０９では、フィルム給送部１４により、フィルムを１コマ巻き上げが行われた後、ステップＳ５０１に戻り、繰り返し動作を行う。
【０１５２】
次に、測距センサ１１１の積分動作について説明する。
【０１５３】
図１２に示したように、撮影画面の中心部における測距エリア１２２Ｄ〜１２２Ｆは、主要被写体の存在確率が高く、優先度が高いので、ソフト積分制御を対応させる。
【０１５４】
これに対し、図１２に示したように、周辺部の測距エリア１２２Ａ〜１２２Ｃ，１２２Ｇ〜１２２１は主要被写体の存在確率が低く、優先度が低いので、ハード積分制御で制御する。
【０１５５】
また、ハード積分制御を行うときのラインセンサの積分時間は、積分制御回路１１８内のタイマ−１３２によつて測定を行い、測距センサ１１内のメモリ１３１に積分時間データを記憶させる。
【０１５６】
そして、マイコン１２１は、測距センサ１１１との通信により、ハード積分制御による積分時間をメモリ１３１より読み出す。
【０１５７】
この積分時間は、例えば、ＡＦ補助光を照射するか否かを判断するデータとして使用される。
【０１５８】
次に、図１４に示すフローチャートを参照してカメラの撮影モードやＡＦモードによって積分制御モードを切り換える点について説明する。
【０１５９】
まず、ステップＳ４０１では、動体予測モード、コンティニュアスＡＦモード、連写モードであるか否かを判定し、そうである場合にはステップＳ４０２に進み、そうでない場合にはステップＳ４０３に進む。
【０１６０】
次に、ステップＳ４０２では、動体予測モード、コンティニュアスＡＦモード、連写モード等では、比較的高輝度の被写体を対象とし、かつ測距装置として高速な処理が要求される場合であるとして、測距エリア１２２Ｄ〜１２２Ｆ（ラインセンサ１１２Ｄ〜１１２Ｆ）についてもハード積分制御モードに切り換える。
【０１６１】
マイコン１２１からの指令により制御回路１１４は、スイッチ回路１４０のスイッチ群をオン、スイッチ回路１１９のスイッチ群をオフとして、積分制御回路１１８によるハード積分制御を行う。
【０１６２】
次に、ステップＳ４０３では、上記以外の通常の撮影モードの場合では、測距エリア１２２Ｄ〜１２２Ｆをソフト積分制御モードとする。
【０１６３】
次に、ステップＳ４０４では、上記ハード積分制御またはソフト積分制御による積分制御モードに応じた積分制御を行う。
【０１６４】
次に、ステップＳ４０５では、積分が終了すると、像信号を読み出す。
【０１６５】
次に、ステップＳ４０６では、測距演算を行って、リターンする。
【０１６６】
以上のように、第３の実施の形態による測距装置では、マイコン１２１と積分制御回路１１８とで多数のラインセンサの積分制御を分担するので、比較的低速の低価格なマイコンでも対応可能であり、なお、かつ重要な測距エリアの測距精度を確保することができる。
【０１６７】
なお、ラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｃは１個のラインセンサを分割して使用してもよい。
【０１６８】
これは、ラインセンサ１１２Ｄ〜１１２Ｆ，１１２Ｇ〜１１２Ｉについても同様である。
【０１６９】
また、全測距エリア（ラインセンサ）について、ハード積分制御モードとソフト積分制御モードを切り換えられる構成の測距センサである場合には、以下のような制御を行うと効果的である。
【０１７０】
すなわち、撮影モードとして、夜景を背景として人物を撮影する目的の夜景ポートレートモードに設定された場合には、全測距エリアについてソフト積分制御モードを行う。
【０１７１】
この場合、被写体輝度は比較的低く、高速な積分制御を要求されないので、上記制御により主要被写体に正確にピントを合わせることができる。
【０１７２】
そして、本発明によるパッシブ方式の測距装置では、低コストであってあらゆる撮影シーンにおいて適正な像信号を得ることが可能となる。
【０１７３】
そして、上述したような実施の形態で示した本明細書には、以下に付記１乃至付記５として示すような発明が含まれている。
【０１７４】
（付記１）  複数の受光素子を備えた受光手段により被写体光を受光し、該受光手段からの積分出力に基づいてデフォーカス量または被写体までの距離を測定する測距装置において、
上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を所定値と比較し、上記モニタ出力が上記所定値を越えたと判定すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第１の積分制御手段と、
上記受光手段から発生される積分状況を示すモニタ出力を参照し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レべルで行われているか否かを判断し、上記受光手段による積分動作が適正な積分レべルで行われていると判断すると、上記受光手段の積分動作を終了させる第２の積分制御手段と、
上記第１の積分制御手段と、上記第２の積分制御手段とを切り換えて有効とする制御手段と、
を有することを特徴とする測距装置。
【０１７５】
（付記２）  上記受光手段は、それぞれ毎に、複数の受光素子を備えた複数の受光手段でなり、
上記複数の受光手段のそれぞれ毎に、上記第１の積分制御手段と、上記第２の積分制御手段を選択することを可能としたことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【０１７６】
（付記３）  上記受光手段に対して、上記第１の積分制御手段及び上記第２の積分制御手段とを、積分時間、動作モード、測距エリア位置に応じて切り換えることを特徴とする付記１又は２に記載の測距装置。
【０１７７】
（付記４）  上記第１の積分制御手段は、比較回路を有することを特徴とする付記１乃至３に記載の測距装置。
【０１７８】
（付記５）  上記第２の積分制御手段は、Ａ／Ｄ変換回路を有することを特徴とする付記１乃至３に記載の測距装置。
【０１７９】
【発明の効果】
従って、以上説明したように、本発明によれば、電荷蓄積型センサを有し、低コストであってあらゆる撮影シーンにおいて適正な積分信号を得ることができるパッシブ方式の測距装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態として適用したパッシブ方式の測距装置の主要回路構成を示すブロック図である。
【図２】図２の（ａ），（ｂ）は、図１の測距センサ１１を一眼レフレックスカメラのＴＴＬパッシブ方式に適用した場合のカメラの構成および測距光学系を示す図である。
【図３】図３は、図２の一眼レフレックスカメラの撮影画面１００内の測距エリア１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを示す図である。
【図４】図４は、図１の測距装置におけるマイコン２１による測距動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５の（ａ）はハード積分制御モードのときのモニタ出力の比較判定値のレベルを示し、図５の（ａ）はソフト積分制御モードのときのモニタ出力の比較判定値のレベルを示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態において、ラインセンサ間の輝度差が大きい場合には、図６に示すような被写体が夜景を背景とする人物や逆光シーンである可能性が高いと推定することができることを示す図である。
【図７】図７は、第２の実施の形態による測距動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、図１の測距装置におけるマイコン２１による測距動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図９は、図１の測距装置における積分制御回路１８に判定電圧Ｖｔｈと、モニタ出力Ａ，Ｂ，Ｃとを比較する比較器４１，４２，４３が内蔵されていることを例示する図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態による測距装置を構成する測距センサ１１１とマイコン１２１を含むカメラのブロック図である。
【図１１】図１１は、図１０の測距センサ１１１内のラインセンサ１１２Ａ〜１１２Ｉの前方に、測距光学系である一対の結像レンズ６１，６２が配置されている状態を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態に適用される外光パッシブ方式の測距装置を搭載したコンパクトカメラの撮影画面１００内の測距エリア１２２Ａ〜１２２Ｉを示す図である。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態による測距動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１４は、第３の実施の形態が適用されるカメラの撮影モードやＡＦモードによって積分制御モードを切り換える点について説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、第３の実施の形態が適用されるカメラ全体の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１，１１１…測距センサ、
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１１２Ａ〜１１２Ｉ…ラインセンサ、
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１１３Ａ〜１１３Ｉ…処理回路部、
２１，１２１…マイクロコンピュータ（マイコン）、
２２…ＲＯＭ、
１４，１１４…制御回路、
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ…出力回路、
２５，１２５…Ａ／Ｄ変換回路、
２３…ＲＡＭ、
１８，１１８…積分制御回路、
１１９…スイッチ回路、
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…モニタ回路、
４４…判定電圧発生回路、
４１，４２，４３…比較器、
２６…タイマーカウンタ、
２８…発振回路、
２７…メモリ、
７１…撮影レンズ、
７２…メインミラー、
７４…ファインダ光学系、
７３…サブミラー、
７８…測距ユニット、
７５…スクリーン、
７６…ぺンタプリズム、
７７…接眼レンズ、
７９…フィルム、
７１ａ，７１ｂ…撮影レンズ７１の所定の領域、
５１…視野マスク、
５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ…開口
５２…コンデンサレンズ、
５３，５４…一対のセパレータレンズ、
１００…撮影画面、
測距エリア…１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ、
１３１…メモリ、
１３２…タイマー、
１４１…フォーカス部、
６３…撮影レンズ、
１４２…モード設定スイッチ、
１４５…測光部、
１４３…シャッター部、
１４４…フィルム給送部、
１４６…１ＲＳＷ、
１４７…２ＲＳＷ。
【図１】
0004558174.tif 000002
【図２】
0004558174.tif 000003
【図３】
0004558174.tif 000004
【図４】
0004558174.tif 000005
【図５】
0004558174.tif 000006
【図６】
0004558174.tif 000007
【図７】
0004558174.tif 000008
【図８】
0004558174.tif 000009
【図９】
0004558174.tif 000010
【図１０】
0004558174.tif 000011
【図１１】
0004558174.tif 000012
【図１２】
0004558174.tif 000013
【図１３】
0004558174.tif 000014
【図１４】
0004558174.tif 000015
【図１５】
0004558174.tif 000016