(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、同一半導体基板上に形成した光電変換素子とを有するカメラにおいて、
前記光電変換素子は、各々が、複数の光電変換画素を有する２次元状に配列された複数の分割領域と、前記２次元状に配列された複数の分割領域からの信号を出力する共通出力部と、前記共通出力部から順次出力される信号に基づき、前記２次元状に配列された複数の分割領域毎に蓄積時間を制御する領域制御部と、前記２次元状に配列された複数の分割領域の蓄積時間を計時する蓄積時間制御部と、前記蓄積時間制御部で計時された蓄積時間の情報が記録される記録部と、前記記録部の前記蓄積時間の情報を前記光電変換素子の外部に出力するための通信制御部とを有し、
前記制御部は、前記記録部から前記光電変換素子外部に出力された前記蓄積時間の情報を、前記複数の光電変換画素の信号の補正に用いるように制御することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記蓄積時間制御部は、前記蓄積時間の計時の基準となるクロック信号発生手段を有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記蓄積時間制御部は、前記光電変換画素に入力されるクロック信号を基準に、前記計時を行うことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】
前記蓄積時間制御部は、前記蓄積時間を基準信号からディジタル情報で計時し、前記記録部は、ディジタル情報を記憶し、前記通信制御部は、ディジタル情報を出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ、ビデオ等の光電変換装置、撮像装置、及び種々の観察装置の焦点検出装置等に用いられる蓄積型光電変換素子に関し、さらに詳しくは、焦点検出用のエリアセンサとして多分割したときの各素子の蓄積時間を素子自体で計時・記憶する蓄積型光電変換素子、及び該素子を用いた自動焦点調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等に代表される焦点検出機能は、中央１点の検出領域から３点検出領域、５点検出領域へと進歩し、撮影領域に対してその検出範囲を確実に拡げている。これには検出光学系の進歩のみならず、それに見合ったセンサの進歩が不可欠となっている。
【０００３】
光電変換素子であるセンサ対の数が、焦点検出領域の増加によって増やされても、各センサ対はそれぞれ独立に蓄積制御される必要があり、例えば検出領域が３点、５点の場合でも、各々に専用の蓄積制御回路を備えたものが望ましい。
【０００４】
焦点検出装置を組み込んだカメラにおいては、図１１に示す様に焦点検出領域を、撮影画面Ａに対しＢに示す領域のごとく、狭く一次元的な範囲となる。これは図１２に示す１組のラインセンサ列１１２−１，１１２−２を用いての検出装置である。
【０００５】
センサ列１１２の蓄積制御に関しての説明図が図１２である。これは２つのセンサ列１１２−１，１１２−２に対して共通な遮光されたダーク画素１２０の出力（ＶＤ）と２つのセンサ列１１２−１，１１２−２に共通な最大値検出回路１２１の出力、即ち最大値を示す画素の出力（ＶＰ）との差が差動アンプ１２２により検出・出力され、所定のレベル（ＶＲ）に到達するまで蓄積を行い、到達時点で蓄積動作の終了と、蓄積容量への読みだし信号となるΦＲが蓄積制御部１２３からセンサ列１１２−１，１１２−２に送られるものである。ここで最大値ＶＰとダーク出力ＶＤとの差を取るのは、ダーク出力ＶＤを基準とし、所定のレベルＶＲに最大値ＶＰとダーク出力ＶＤとの差が到達するまで蓄積することにより、焦点検出の位相差検出処理において、十分精度が出るレベルであると判断できるためである。一方、これ以上に蓄積時間を増加すれば、出力信号が飽和して適切な検出が行えなくなる等の不具合があるので、読みだし信号となるΦＲを、［ＶＰ−ＶＤ＝ＶＲ］となる時点で、センサ列１１２−１，１１２−２に帰還する。
【０００６】
図１３は２つのセンサ列１１２−１，１１２−２の像信号の様子をダーク画素１２０の出力ＶＤを基準として示したもので、センサ列１１２−１，１１２−２のそれぞれの像信号である１像、２像に対して、共通の最大出力値（ＶＰ、図では１像側）が設定レベル（ＶＲ）となっている。焦点検出装置として用いる場合には、各センサ列１１２−１，１１２−２の内センサ画素のいずれかが設定レベルＶＲに到達した時点で、蓄積を終了して、各センサの画像を比較して、焦点が合っているのか否かを検出する。
【０００７】
図１４は最大値検出回路１２１以後の回路構成の概略を示したものである。各画素出力（ｎ番目の画素出力Ｖｎ）が現時点の最大値ＶＰと比較され、ｎ番目の画素出力Ｖｎが最大値ＶＰを越えたならば、差動アンプ１３０が反転し、ＭＯＳスイッチ１３２がオンとなり、画素出力Ｖｎが電圧ホロワ１３１を介して出力され、画素出力Ｖｎが新たな最大値ＶＰとなる。このセンサ列１１２−１，１１２−２の最大値検出回路１２１の最大値ＶＰ出力は、ダーク画素出力ＶＤと差動アンプ１３３で差動増幅され、さらにコンパレータ１３４で設定レベルＶＲと比較され、差動出力が設定レベルＶＲを越えたら蓄積終了、読みだし信号ΦＲが出力されるものである。この読みだし信号ΦＲはセンサ列１１２−１，１１２−２の各画素の蓄積された電荷を読み出す信号となる。
【０００８】
一方、図１５は焦点検出領域の拡大を行った例で、撮影画面Ａに対して、検出領域Ｂが３つの領域になっている。これは図１１での検出領域に対して直交方向に３箇所検出領域を増したものである。
【０００９】
この図１５に示した焦点検出領域を具体化した例を、図１６に示す。図において、複数のセンサ列対Ｃ〜Ｆを備えた光電変換素子と、それに対応した不図示の焦点検出光学系を用いることで実現される。図１６に示した焦点検出領域Ｃ〜Ｆをセンサ列とする蓄積検出の具体的回路例を図１７に示す。この複数のセンサ列Ｃ〜Ｆに対する蓄積制御は、図１７に示した様に、それぞれのセンサ列に対して専用の蓄積制御部を設け、図１２の様なセンサ列、周辺回路の組合せをセンサ列対の数の分だけ揃えた構成となっている。図１７において、各センサ列対Ｃ〜Ｆのダーク画素出力ＶＤ１〜ＶＤ４と、各センサ列対Ｃ〜Ｆの最大値検出回路１４１〜１４４の最大値出力ＶＰ１〜ＶＰ４とはそれぞれ差動アンプ１４５〜１４８で差をとり、蓄積制御部１４９〜１５２にて所定レベルＶＲと比較され、所定電圧に至ったときに読みだし信号ΦＲ１〜ΦＲ４を出力し、各センサ列対Ｃ〜Ｆの各画素の蓄積電荷を読み出す。また蓄積制御部１４９〜１５２の共通出力は、各センサ列Ｃ〜Ｆの蓄積終了の信号を、例えばＣＰＵを含む制御系に出力し、制御系はいずれかのセンサ列が蓄積終了を検知し、その後各センサ列の各画素の出力をイメージ出力として読み出し、このイメージ出力からピントズレ量（デフォーカス量）を検出する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上は一次元のセンサ列、即ちラインセンサを用いての焦点検出装置で、検出領域は各センサ列の受光部に対応する視野となり、“線”の組合せ以上のものではない。
【００１１】
そこで、更なる検出領域の拡張を目指した場合、必然的に二次元的に広がった受光部を有する光電変換素子、即ちエリアセンサを用いての焦点検出装置が必要となる。
【００１２】
図１８はエリアセンサを用いた焦点検出装置での撮影領域（Ａ）における検出領域（Ｂ）を示したもので、図１１，図１５と比較して大幅に検出領域が拡大している。これに用いる光電変換素子は、位相差検出方式を行うならば、図１９のように２つのエリア領域が並んだエリアセンサ対Ｇとし、この場合のエリアセンサ対Ｇの蓄積制御の一例を図２０に示す。図２０において、エリアセンサ対Ｇのダーク画素の出力ＶDに対して該エリアセンサ対Ｇの各領域の最大値検出回路１６１の最大値出力ＶPとの差を差動増幅器１６２でとり、蓄積制御部１６３でその差動増幅器１６２の出力と所定の基準電圧ＶRと比較して、差動増幅器１６２の出力が大きくなったときに蓄積を停止する停止信号φRをエリアセンサ対Ｇに出力する。ここで、一方のエリアセンサの受光領域を、図２１のように分割して用いれば、図２２の様に撮影領域（Ａ）内に図２１に対応する複数の小四角で示すエリア領域に示すように、図１１や図１５に比べて格段に多数の測距領域が設定可能となる。
【００１３】
しかしながら、ここで各領域毎の蓄積時間の取り扱いが問題となる。即ち、従来と同様にマイクロコンピュータのタイマ機能と割り込み機能を用いていては、エリアセンサ対の領域数が多すぎて、各々の情報を十分正確に得ることができないからである。つまり、マイクロコンピュータのプログラムの続行中に焦点検出のための割り込みの頻度が高くなりすぎたり、分割したエリアセンサ対の内、複数の領域が同時に蓄積終了する確率も高くなる等、個々の領域の蓄積時間が正しく得られず、正確な焦点検出機能ができなくなってしまうという問題点があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した問題点の解決を目的としており、その要旨は次の通りである。即ち、多数の領域の蓄積時間を光電変換素子自身が計時、記憶することにより、マイクロコンピュータの負担を軽減し、各領域の正確な情報が得られ、精度良い焦点検出動作を可能としている。
【００１５】
本発明は、蓄積型光電変換素子において、光電変換素子自身が計時の基準となるクロック信号発生手段を持ったり、光電変換素子に入力されたクロック信号を基準に計時を行うことを特徴とし、更に、蓄積時間を基準信号からディジタル情報で計時、記憶、出力することも特徴とする。
【００１６】
更に、焦点検出装置において、上記蓄積型光電変換素子を用いたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明していく。
【００１８】
［第１の実施形態］
図１は撮影画面内の各領域での焦点検出を行うための各構成要素の光学的配置図である。図において、１は図上左側に配置された不図示の対物レンズの光軸、２は対物レンズの焦点位置に配置された銀塩系のフィルム、３は対物レンズの光軸１上に配置された半透過性の主ミラー、４は同様に対物レンズの光軸１上に斜めに配置された第１の反射鏡、５は第１の反射鏡４によるフィルム２に共役な近軸的結像面、６は焦点検出用の第２の反射鏡、７は赤外線を阻止する赤外カットフィルタ、８は２つの開口８−１，８−２を有する絞り、９は絞り８の２つの開口８−１，８−２に対応して配置された２つのレンズ９−１，９−２を有する２次結像系、１０は焦点検出用の第３の反射鏡、１１は２つのエリアセンサ１１−１，１１−２を有する光電変換素子をそれぞれ示している。
【００１９】
ここで、第１の反射鏡４は曲率を有し、絞り８の２つの開口８−１，８−２を不図示の対物レンズの射出瞳付近に投影する収束性のパワーを持っている。また第１の反射鏡４は必要な領域のみが光を反射するようにアルミや銀等の金属膜が蒸着されていて、焦点検出を行う範囲を制限する視野マスクの働きを兼ねている。他の反射鏡６，１０においても、光電変換素子１１上に入射する迷光を減少させるため、必要最小限の領域のみが蒸着されている。各反射鏡４，６，１０の反射面として機能しない領域に光吸収性の塗料等を塗布したり、遮光部材を近接して設けることも有効である。
【００２０】
図２は絞り８の平面図であり、横長の２つの開口８−１，８−２を開口幅の狭い方向に並べた構成となっている。図中点線で示されているのは、絞り８の開口８−１，８−２に対応してその後方に配置されている前記２次結像系９の各レンズ９−１，９−２である。
【００２１】
図３は光電変換素子１１の概略平面図であり、図１で示した２つのエリアセンサ１１−１，１１−２は、この図に示すように２次元的に多数の画素を配列したエリアセンサを２つ並べたものである。
【００２２】
以上の構成において、図１の不図示の撮影レンズの一つである対物レンズからの光束１２−１，１２−２は主ミラー３を透過後、第１の反射鏡４により、ほぼ主ミラー３の傾きに沿った方向に反射され、第２の反射鏡６により再び方向を変えた後、赤外カットフィルタ７、絞り８の２つの開口８−１，８−２を経て、２次結像系９の各レンズ９−１，９−２により集光され、第３の反射鏡１０を介して光電変換素子１１のエリアセンサ１１−１，１１−２上にそれぞれ到達する。図中の光束１２−１，１２−２はフィルム２の中央に結像する光束を示したものであるが、他の位置に結像する光束についても同様の経路を経て、光電変換素子１１に達し、全体として、フィルム２上の所定の２次元領域に対応する２つの光量分布が光電変換素子１１の各エリアセンサ１１−１，１１−２上に形成される。
【００２３】
本実施形態において、第１の反射鏡４は、２次曲線を軸回りに回転してできる曲面の一部で構成されていて、特に回転楕円面が好適に用いられる。図１においては、第１の反射鏡４の表面形状は点２０を頂点とする楕円２１を楕円２１の軸２２の回りに回転してできる回転楕円面の一部からなり、その焦点は第２の反射鏡６による絞り８の中心の像位置２３付近と、主ミラー３透過後の光軸２４の延長上の点（不図示）の付近に設定されている。もし、対物レンズの光軸２４の延長上の点が対物レンズの射出瞳位置（種々の対物レンズが交換して用いられる場合にはそれらの平均的な射出瞳位置）の付近にあれば対物レンズの射出位置と２次結像系の入射位置がほぼ結像されることになり、第１の反射鏡４は理想的なフィールドレンズとしての機能を果たすことになる。図１から明らかなように、第１の反射鏡４として光学的に使用しているのは回転楕円面の回転軸及び頂点を含まない領域である。本実施形態の回転楕円面の具体的な形状は図１の座標軸に対して、
【００２４】
【数１】
0004086339.tif 000002
但し、ｘ，ｙ，ｚは３軸座標であり、数１式は２次曲線を表す式であり、ｋ＝０で球面を、ｋ＝−１で放物面を、ｋ＞−１で回転楕円面となる。また、ｈ2＝ｙ2＋ｚ2であり、ｒは軸上の曲率を表す。通常のカメラと対物レンズ（撮影レンズ）を想定した場合、ｒとｋの範囲は、
−２０≦ ｒ ≦２０            −１＜ ｋ ≦−０.２
程度が好ましい。
【００２５】
また本実施形態においては、２次結像系９の第一面を凹面形状とすることで、２次結像系９に入射する光が無理に屈折されることがないような構成とし、光電変換素子１１の二次元領域の広い範囲にわたって良好で一様な結像性能を確保している。
【００２６】
このようにして得られた２つの光量分布に対して、分離方向、即ち図３に示す２つのエリアセンサ１１−１，１１−２の図上、上下方向の相対的位置関係をエリアセンサ１１−１，１１−２の各位置で算出することで、対物レンズの焦点状態を二次元的に検出することができる。尚、第１の反射鏡４は、撮影に際し、主ミラー３と同様に撮影光路外に退避されるものである。
【００２７】
次に光電変換素子１１及びその駆動制御回路について説明する。図４は光電変換素子１１とその駆動制御回路を１チップにした集積回路（ＩＣＣ）４０のブロック構成図である。
【００２８】
図において、４１は光電変換素子部であり、図３の光電変換素子１１に示したような対のエリアセンサ部１１ー１，１１ー２となっている。このエリアセンサ部１１ー１，１１ー２は、図２１に示した様に例えばジグザグに分割した各領域でそれぞれ独立に最適な蓄積終了レベルとなるように制御されている。
【００２９】
また、４２は光電変換素子部４１のエリアセンサ部の蓄積、出力制御を行うアナログ回路部で、主に蓄積終了判断のレベル設定、比較動作と蓄積電荷のノイズキャンセルやアナログ出力への適正なゲインを検出・制御・伝送している。
【００３０】
また、４３はアナログ回路部４２に対してエリアセンサ部の蓄積、出力制御のロジック制御部で、先述したように各分割領域が最適レベルで蓄積終了となるような順次走査での蓄積制御や、計時された蓄積時間情報の保存動作を行っている。即ち、個々の領域に関しての図１２，図１３，図１４に示した様な、
ＶR ＝ＶP −ＶD 
となる蓄積制御部による判断を短時間に順次行い、蓄積終了時点で計時された蓄積時間の保存を行っている。
【００３１】
図５は、図４に示すアナログ回路部４２とロジック制御部４３による蓄積制御動作を説明するための概要図である。図２０とは異なり、各分割領域（対）毎に最大値検出回路部１〜ｎと差動アンプＡＰ１〜ＡＰｎを有し、各差動アンプＡＰ１〜ＡＰｎの出力が共通の所定レベルＶRに達するまで蓄積を行い、到達を判断された時点で、蓄積動作を終了し、読出し信号ΦRが各分割領域毎に送られ、読出し信号ΦR1〜nとなる。ｎは領域分割数で、図２１に示した分割形態であるならば、ｎ＝２７となる。
【００３２】
ここで、各分割領域毎の独立蓄積制御を可能にしながら、回路規模の縮小を図るため、図５中の制御回路Ａ１が各分割領域毎に設けられたアナログスイッチ対ＡＳ１ａ，ＡＳ１ｂ〜ＡＳｎａ，ＡＳｎｂを基準クロック信号ＩＣＬＫに基づいた領域選択タイミング信号ｓ１〜ｓｎにより順次走査し、共通のコンパレータＣＯＭで全領域の蓄積終了判断を行っている。さらに、コンパレータＣＯＭの出力を共通のマスク信号ＣＯＭＫとＡＮＤゲートによりマスクし、各領域毎の判断が正しく行われるようにしている。なお、図３及び図４における２つのエリアセンサ部１１−１，１１−２は同時に、そして各分割領域対においては共通信号（各分割領域対毎の最大出力値）に基づいて制御されている。
【００３３】
図６は、図５における各信号のタイミングチャートである。図において、ＩＣＬＫは後述する蓄積時間制御部の発振クロックを蓄積制御用基準クロックとして用いたものである。ＣＯＭＫは前述したように共通コンパレータＣＯＭの出力をマスクするためのマスク信号で、図６ではＩＣＬＫを４分周して生成している。このＣＯＭＫ信号がHigh（高レベル）のとき、図６のコンパレータＣＯＭの出力が有効になる。
【００３４】
次に、領域選択タイミング信号ｓ１〜ｓｎは、マスク信号ＣＯＭＫに対し、さらにｎ分周された領域選択信号で、各領域（１〜ｎ）の蓄積終了判断動作のタイミング信号となる。この信号がHighのとき、各選択領域に対応した最大値検出回路部と差動アンプ（ＡＰ１〜ｎ）、及びアナログスイッチ対（ＡＳ１ａ，ＡＳ１ｂ〜ＡＳｎａ，ＡＳｎｂ）が有効となり、選択された領域のみの蓄積終了判断が行われ、蓄積終了ならば読出し信号ΦRが各分割領域毎に送られ、読出し信号ΦR1〜nとなる。
【００３５】
この蓄積終了、読出し信号ΦRは、図４のＳＲＡＭ４４にも送られ、領域選択タイミング信号ｓ１〜ｓｎと合わせて、各分割領域の蓄積終了信号tr1〜trnとして保持される。これは、分割領域選択タイミング信号ｓ１〜ｓｎがいったん蓄積終了した領域に対して出力されないようにするためである。図６では、領域１は２回目、領域２は１回目の走査で蓄積終了しているが、領域３は２回の走査では蓄積終了していない。
【００３６】
一方、４４はＳＲＡＭ（Static Randum Access Memory）部で、前記各分割領域毎の蓄積時間情報を記憶している。
【００３７】
また、４５は通信制御部で、ＩＣＣ４０とカメラ全体の制御を司るマイクロコンピュータ等へ先述の各分割領域毎の蓄積時間など各種情報を送信したり、焦点検出の指示等の制御通信を受けている。
【００３８】
また、４６は蓄積時間制御部で、前述の各分割領域毎の蓄積時間を計時しており、その結果はＳＲＡＭ４４に保存されている。
【００３９】
また、４７はＩＣＣ４０の電源回路部で、各部への適切な電圧と電流による動作電力の供給や蓄積終了レベルの設定、出力も行っている。
【００４０】
次に、図７は図４での蓄積時間制御部４６の発振回路部付近の簡単な構成説明図で、水晶や圧電素子の振動子５１、負荷容量５２，５３及び発振用抵抗５４は通常外付け部品で、発振用インバータ５５とともに発振回路を構成している。バッファ５６を経て、必要に応じて分周回路５７を通してクロックカウンタ５８で蓄積開始からの経過時間を計測する。なお、発振クロックは前述したようにそのまま蓄積制御用基準クロックや駆動用クロックとしても用いている。
【００４１】
上記したカウンタ５８の出力はセンサの各分割領域毎に、蓄積終了とともに図４のＳＲＡＭ４４に設定されている各分割領域の対応領域に書き込まれる。これにより、全分割領域個々の蓄積時間がディジタル情報として素子内に記憶される。また、必要に応じて、図４の通信制御部４５を介してディジタル情報の形で、カメラ内部の不図示のマイクロコンピュータに通信される。そして各種像信号の補正、例えばセンサの暗電流が蓄積時間と共に変化する場合は蓄積時間に応じた補正値を求めるためにカウンタ５８の出力が用いられる。
【００４２】
なお、図７の分周回路５７の分周比はＳＲＡＭ４４の記憶容量と蓄積時間情報としての必要な分解能により、発振子５１による発振周波数とともに最適に設定されている。
【００４３】
［第２の実施形態］
図８は上記のごとき各実施形態に示した各焦点検出装置を備えたカメラの具体的な構成の一例を示す回路図であり、先ず各部の構成について説明する。
【００４４】
図８において、ＰＲＳはカメラの制御装置で、例えば、内部にＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換機能を有する１チップのマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータＰＲＳはＲＯＭに格納されたカメラのシーケンス・プログラムに従って、自動露出制御機能、自動焦点調節機能、フィルムの巻き上げ・巻き戻し等のカメラの一連の動作を行っている。そのために、マイクロコンピュータＰＲＳは通信用信号ＳＯ、ＳＩ、ＳＣＬＫ、通信選択信号ＣＬＣＭ、ＣＤＤＲ、ＣＩＣＣを用いて、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制御装置と通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制御する。
【００４５】
ＳＯはマイクロコンピュータＰＲＳから出力されるデータ信号、ＳＩはマイクロコンピュータＰＲＳに入力されるデータ信号、ＳＣＬＫは信号ＳＯ、ＳＩの同期クロックである。
【００４６】
ＬＣＭはレンズ通信バッファ回路であり、カメラが動作中のときにはレンズ用電源端子ＶＬに電力を供給するとともに、マイクロコンピュータＰＲＳからの選択信号ＣＬＣＭが高電位レベル（以下、‘Ｈ’と略記し、低電位レベルは‘Ｌ’と略記する）のときには、カメラとレンズ間の通信バッファとなる。
【００４７】
マイクロコンピュータＰＲＳが選択信号ＣＬＣＭを‘Ｈ’にして、同期クロックＳＣＬＫに同期して所定のデータをデータ信号ＳＯから送出すると、レンズ通信バッファ回路ＬＣＭはカメラ・レンズ間通信接点を介して、同期クロックＳＣＬＫ、データ信号ＳＯの各々のバッファ信号ＬＣＫ、ＤＣＬをレンズへ出力する。それと同時に、レンズＬＮＳからの信号ＤＬＣのバッファ信号をデータ信号ＳＩに出力し、マイクロコンピュータＰＲＳは同期クロックＳＣＬＫに同期してデータ信号ＳＩからレンズのデータを入力する。
【００４８】
ＤＤＲは各種のスイッチＳＷＳの検知および表示用回路であり、信号ＣＤＤＲが‘Ｈ’のとき選択され、データ信号ＳＯ、ＳＩ、同期クロックＳＣＬＫを用いてマイクロコンピュータＰＲＳから制御される。即ち、マイクロコンピュータＰＲＳから送られてくるデータに基づいてカメラの表示部材ＤＳＰの表示を切り替えたり、カメラの各種操作部材のオン・オフ状態を通信によってマイクロコンピュータＰＲＳに報知する。ＯＬＣはカメラ上部に位置する外部液晶表示装置であり、ＩＬＣはファインダ内部液晶表示装置である。本実施形態では、焦点検出の動作領域の設定等は、この検知および表示用回路ＤＤＲに属するスイッチＳＷＳにて行っている。
【００４９】
ＳＷ１、ＳＷ２は不図示のレリーズボタンに連動したスイッチで、レリーズボタンの第一段階の押下によりＳＷ１がオンし、引き続いて第２段階の押下でＳＷ２がオンする。マイクロコンピュータＰＲＳはＳＷ１オンで測光、自動焦点調節を行い、ＳＷ２オンをトリガとして露出制御とその後のフィルムの巻き上げを行う。
【００５０】
なお、ＳＷ２はマイクロコンピュータであるＰＲＳの「割り込み入力端子」に接続され、ＳＷ１オン時のプログラム実行中でもＳＷ２オンによって割り込みがかかり、直ちに所定の割り込みプログラムへ制御を移すことができる。
【００５１】
ＭＴＲ１はフィルム給送用、ＭＴＲ２はミラーアップ・ダウンおよびシャッタばねチャージ用のモータであり、各々の駆動回路ＭＤＲ１、ＭＤＲ２により正転、逆転の制御が行われる。マイクロコンピュータＰＲＳから駆動回路ＭＤＲ１、ＭＤＲ２に入力されている信号Ｍ１Ｆ、Ｍ１Ｒ、Ｍ２Ｆ、Ｍ２Ｒはモータ制御用の正転及び反転制御信号である。
【００５２】
ＭＧ１、ＭＧ２は各々シャッタ先幕・後幕走行開始用マグネットで、制御信号ＳＭＧ１、ＳＭＧ２、増幅トランジスタＴＲ１、ＴＲ２により通電され、マイクロコンピュータＰＲＳによりシャッタ制御が行われる。
【００５３】
なお、モーター駆動回路ＭＤＲ１、ＭＤＲ２、シャッタ制御は、本発明と直接関わりがないので、詳しい説明は省略する。
【００５４】
レンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳにバッファ信号ＬＣＫと同期して入力されるバッファ信号ＤＣＬは、カメラからレンズＬＮＳに対する命令のデータであり、命令に対するレンズＬＮＳの動作は予め決められている。レンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳは、所定の手続きに従ってその命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作や、出力ＤＬＣからレンズＬＮＳの各部動作状況（焦点調節光学系の駆動状況や、絞りの駆動状態等）や、各種パラメータ（開放Ｆナンバ、焦点距離、デフォーカス量対焦点調節光学系の移動量の係数、各種ピント補正量等）の出力を行う。
【００５５】
本実施形態では、ズームレンズの例を示しており、カメラから焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られてくる駆動量・方向に従って焦点調節用モータＬＭＴＲを信号ＬＭＦ、ＬＭＲによって駆動して、光学系を光軸方向に正逆移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量は光学系に連動して回動するパルス板のパターンをフォトカプラーにて検出し、移動量に応じた数のパルスを出力するエンコーダ回路ＥＮＣＦのパルス信号ＳＥＮＣＦでモニタし、レンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳ内のカウンタで計数しており、焦点調節用の所定の移動が完了した時点でレンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳ自身が信号ＬＭＦ、ＬＭＲを‘Ｌ’にしてモータＬＭＴＲを制動する。
【００５６】
このため、一旦カメラから焦点調節の命令が送られた後は、カメラの制御装置であるマイクロコンピュータＰＲＳはレンズの駆動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する必要がない。また、カメラから要求があった場合には、上記カウンタの内容をカメラに送出することも可能な構成になっている。
【００５７】
カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、同時に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用としては公知のステッピング・モータＤＭＴＲを駆動する。なお、ステッピング・モータＤＭＴＲはオープン制御が可能なため、動作をモニタするためのエンコーダを必要としない。
【００５８】
ＥＮＣＺはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であり、レンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳはエンコーダ回路ＥＮＣＺからの信号ＳＥＮＣＺを入力してズーム位置を検出する。レンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳ内には各ズーム位置におけるレンズ・パラメータが格納されており、カメラ側のマイクロコンピュータＰＲＳから要求があった場合には、現在のズーム位置に対応したパラメータをカメラ側に送出する。
【００５９】
ＩＣＣは、光電変換素子であるＣＣＤ等から構成される焦点検出用エリアセンサ及びその駆動制御回路である焦点検出回路であり、選択信号ＣＩＣＣが‘Ｈ’のとき選択されて、データ信号ＳＯ、ＳＩ、同期信号ＳＣＬＫを用いてマイクロコンピュータＰＲＳから制御される。
【００６０】
制御信号ΦＶ、ΦＨ、ΦＲはエリアセンサ出力の読み出し、リセット信号であり、マイクロコンピュータＰＲＳから信号に基づいて焦点検出回路ＩＣＣ内の駆動回路によりセンサ制御信号が生成される。センサ出力はセンサ部からの読み出し後増幅され、出力信号ＩＭＡＧＥとしてマイクロコンピュータＰＲＳのアナログ入力端子に入力され、マイクロコンピュータＰＲＳは出力信号ＩＭＡＧＥをＡ／Ｄ変換後、そのデジタル値をＲＡＭ上の所定のアドレスへ順次格納してゆく。これらデジタル変換された信号を用いて焦点検出を行っていく。
【００６１】
ＶＲは前述した各差動アンプに共通の蓄積終了判定レベルであり、ＩＮＴＥは蓄積終了出力信号、ＩＣＬＫは焦点検出回路ＩＣＣ内の制御回路部の基準クロック信号である。
【００６２】
上述のカメラの全システム中、特に焦点検出回路ＩＣＣの動作は第１の実施形態で説明したようにエリアセンサによる焦点検出の動作を行ない、その結果はマイクロコンピュータＰＲＳを介してレンズＬＮＳ内制御回路ＬＰＲＳにより適切な焦点ポイントにレンズ系を移動・保持し、その後シャッターが動作することで、焦点のあった画像を取得することができる。
【００６３】
尚、上記図８ではカメラとレンズＬＮＳが別体（レンズ交換が可能）となるもので表現されているが、本発明はカメラ・レンズ一体なるものでも何等問題なく、これ等に限定されるものではない。
【００６４】
［第３の実施形態］
以上の実施形態においては、蓄積時間用のクロック信号をセンサの駆動用発振部の出力パルスを内部で分周し、センサ自身で得ていた。これに対し、図８のマイクロコンピュータＰＲＳの出力パルス信号を直接入力し、この信号をカウントする方法も有効である。
【００６５】
この場合、図９に示すように、マイクロコンピュータＰＲＳから焦点検出用エリアセンサＩＣＣに計時用タイミング信号ＴＣＬＫとして出力する。ＰＲＳ側で蓄積時間の計時に必要十分な周波数の設定が可能となるので、図７におけるカウンタ５８の前後での分周回路５７は省略可能となる。この実施形態での図７と同様な説明図が図１０であり、マイクロコンピュータＰＲＳからの計時用タイミング信号ＴＣＬＫを直接バッファ７１に入力して、クロックカウンタ７２に伝達するだけとなる。但し、図９に示したように、ＰＲＳに新たな出力ポート（ＴＣＬＫ）を用意しなくてはならない。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、記録部から光電変換素子外部に出力された蓄積時間の情報を、複数の光電変換画素の信号の補正に用いるようにしたので、精度の良い補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の焦点検出装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の絞りおよび２次結像系を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の光電変換素子を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のセンサのブロック構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のセンサの動作を説明する回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のセンサの動作説明のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態のタイミング信号発生の回路図である。
【図８】本発明の第２の実施形態のカメラおよびレンズの回路図である。
【図９】本発明の第３の実施形態のカメラおよびレンズの回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態のタイミング信号発生の回路図である。
【図１１】従来の焦点検出領域の分布を示す図である。
【図１２】従来の光電変換素子及びその蓄積制御を説明する図である。
【図１３】従来の光電変換素子及びその蓄積制御を説明する図である。
【図１４】従来の光電変換素子及びその蓄積制御を処理する回路図である。
【図１５】従来の撮影領域内の焦点検出領域の分布を示す図である。
【図１６】従来の焦点検出領域の分布を示す図である。
【図１７】従来の光電変換素子及びその蓄積制御を説明するブロック図である。
【図１８】焦点検出領域を二次元に拡大した場合の説明図である。
【図１９】焦点検出領域を二次元に拡大した場合のセンサ領域の説明図である。
【図２０】焦点検出領域を二次元に拡大した場合の蓄積制御の説明図である。
【図２１】焦点検出領域を二次元に拡大した場合のセンサ列の説明図である。
【図２２】焦点検出領域を二次元に拡大した場合の撮影領域とセンサ列との説明図である。
【符号の説明】
１  対物レンズの光軸
２  フィルム
３  主ミラー
４  第１の反射鏡
５  結像面
６  第２の反射鏡
７  赤外カットフィルタ
８  絞り
９  ２次結像系
１０  第３の反射鏡
１１  光電変換素子
１２  光束
２４  対物レンズの光軸
１１２  光電変換素子
Ａ  撮影画面領域
Ｂ  焦点検出領域
ＰＲＳ  カメラ内制御装置
ＬＣＭ  レンズ通信バッファ回路
ＳＤＲ  センサ駆動回路
ＬＮＳ  レンズ
ＬＰＲＳ  レンズ内制御回路
ＥＮＣＦ  焦点調節用レンズの移動量検出エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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