DE102004007990B4

DE102004007990B4 - Schärfenerfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102004007990B4
Application number: DE102004007990.0A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Nakata
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: US6871018B2; US20040165878A1; DE102004007990A1

Abstract

Schärfenerfassungsvorrichtung, umfassend mehrere Zeilensensoren, die jeweils mehrere Pixel haben und von den Pixeln empfangenes Objektlicht fotoelektrisch wandeln und zu einem Integrationswert integrieren, um ein dem empfangenen Objektlicht entsprechendes Bildsignal auszugeben, mehrere Monitorsensoren, die den jeweiligen Zeilensensoren benachbart sind und jeweils einen Integrationswert des jeweils benachbarten Zeilensensors überwachen, indem sie selbst Objektlicht aufnehmen und ein Ausgangssignal in Abhängigkeit des Objektslichts erzeugen, eine Steuervorrichtung, die das Ausgangssignal jedes Monitorsensors mittels eines Verstärkungspegels verstärkt, das verstärkte Ausgangssignal als Monitorsignal ausgibt und die Integration des dem jeweiligen Monitorsensor zugeordneten Zeilensensors beendet, wenn das Monitorsignal einen vorbestimmten Abschlusswert erreicht, und eine Verstärkungseinstellvorrichtung, die den Verstärkungspegel der Steuervorrichtung in Abhängigkeit der jeweiligen momentanen Integrationszeit einstellt, während die Integration des Zeilensensors durchgeführt wird, wobei die Verstärkungseinstellvorrichtung den Verstärkungspegel der Steuervorrichtung derart einstellt, dass der Integrationswert des jeweiligen Zeilensensors ungeachtet der Integrationszeit einen vorbestimmten Wert annimmt, wenn das Monitorsignal den vorbestimmten Abschlusswert erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinstellvorrichtung eine Rechenvorrichtung umfasst, die durch logarithmische Komprimierung der Integrationszeit eine logarithmisch komprimierte Integrationszeit berechnet und die so erhaltene logarithmisch komprimierte Integrationszeit und einen vorbestimmten Faktor zur Berechnung des Verstärkungspegels anwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schärfenerfassungsvorrichtung für eine Kamera.
Es sind für herkömmliche einäugige AF-Spiegelreflexkameras bestimmte Schärfenerfassungseinrichtungen bekannt, die mit einer CCD-Phasendifferenz-Schärfenerfassungsvorrichtung ausgestattet sind. Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung enthält Zeilensensoren und Monitorsensoren, die auf eine Aufnahmeoptik und auf Schärfenerfassungsbereiche ausgelegt sind. Jeder der Monitorsensoren empfängt von einem Aufnahmeobjekt kommendes Licht in etwa dem gleichen Bereich wie der benachbarte CCD-Zeilensensor, um ein Monitorsignal entsprechend der empfangenen Lichtmenge auszugeben. Das Monitorsignal wird anschließend in einer automatischen Verstärkungssteuerung verstärkt. Erreicht das verstärkte Monitorsignal einen vorbestimmten Integrationsabschlusswert, so wird die Integration für den entsprechenden CCD-Zeilensensor beendet.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Integrationswert des CCD-Zeilensensors und das von dem Monitorsensor ausgegebene Monitorsignal nicht linear proportional zueinander sind. Insbesondere hat sich gezeigt, dass die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung die Eigenschaft hat, dass mit zunehmender Integrationszeit (abnehmende Helligkeit des Aufnahmeobjektes) ein geeigneter Integrationswert des CCD-Zeilensensors im Vergleich zu dem Monitorsignal des Monitorsensors abnimmt. Bei starker Helligkeit übersteigt deshalb der Integrationswert des auf diese starke Helligkeit bezogenen Teils des CCD-Zeilensensors einen Sättigungswert, was eine genaue Phasendifferenzmessung unmöglich macht. Dagegen wird bei schwacher Helligkeit der Integrationswert kleiner als der geeignete Wert, was zu einer ineffizienten Nutzung des Dynamikbereichs des CCD-Zeilensensors führt. Ein ausreichender Kontrast kann so nicht erreicht werden. Deshalb werden in einer Schärfenerfassungsvorrichtung, die mit herkömmlichen CCD-Zeilensensoren arbeitet, die Ausgangssignale der CCD-Zeilensensoren in Abhängigkeit der Objekthelligkeit unter Umständen ungleichmäßig, wodurch eine genaue Messung unmöglich wird.
GB 2 315 630 A offenbart ein Fokussiersystem mit zueinander beabstandeten und benachbarten Sensoren. Ein Steuergerät steuert eine Integration von Ladungen innerhalb der Sensoren.
Aus der US 5 126 777 A ist eine automatische Fokussiervorrichtung für eine Kamera bekannt, bei der die Autofokussierung basierend auf einem Sensorsignal durchgeführt wird. Das Sensorsignal kann unterschiedlich verstärkt werden.
Aus der US 5 886 340 A ist eine automatische Fokussiereinrichtung bekannt, die ein telefotographisches System und einen Zeilensensor aufweist. Der Zeilensensor umfasst viele lichtempfindliche Vorrichtungen, welche Licht eines Objektbildes empfangen, das durch das telefotographische System geformt ist.
Aus der US 6 115 553 A ist eine Autofokussiervorrichtung bekannt, die eine Entscheidungsvorrichtung und ein Steuergerät umfasst.
Aus der EP 0 351 855 B1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung für eine Kamera mit einem Sucher bekannt.
Aus der US 4 377 742 A ist eine Vorrichtung zum Erfassen der Schärfe eines Bildes bekannt. Dabei wird ein Bild, welches durch ein optisches System gebildet ist, von einer Vielzahl von elektrooptischen Elementen empfangen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen, in dem Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Schärfenerfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung stellt eine Schärfenerfassungsvorrichtung mit CCD-Zeilensensoren bereit, die in der Lage ist, die Integrationswerte der CCD-Zeilensensoren unabhängig von der Objekthelligkeit auf einem weitgehend konstanten Wert zu halten.
Bei der Schärfenerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 kann der geeignete Integrationswert des Zeilensensors ungeachtet der Helligkeit des aufzunehmenden Objektes und der Integrationszeit weitgehend konstant gehalten werden. Deshalb kann der wirksame Dynamikbereich des Zeilensensors ungeachtet der Objekthelligkeit effizient genutzt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm, das eine einäugige Spiegelreflexkamera zeigt, die mit einer CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist,
2 die erfindungsgemäße Anordnung von Zeilensensoren in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung,
3 ein schematisches Blockdiagramm, das eine Steuerschaltung für die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung nach der Erfindung zeigt,
4 eine Darstellung, die Kommunikationsleitungen zwischen der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung und einer CPU der Kamera zeigt,
5 ein Zeitdiagramm, das die Inhalte der Kommunikationseinstellung bei der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung darstellt,
6 ein Zeitdiagramm, das den Gesamtbetrieb der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung darstellt,
7 ein Zeitdiagramm, das den Integrationsabschluss der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung zeigt,
8 ein Beispiel für Schärfenerfassungsbereiche in einem Sucherbild der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung,
9 ein Beispiel für eine AF-Optik der mit der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung ausgestatteten einäugigen Spiegelreflexkamera,
10 ein erstes Beispiel für die Nutzung der Zeilensensoren und der Monitorsensoren in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung,
11 ein zweites Beispiel für die Nutzung der Zeilensensoren und der Monitorsensoren in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung,
12 ein drittes Beispiel für die Nutzung der Zeilensensoren und der Monitorsensoren in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung,
13 ein Flussdiagramm, das einen in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung durchgeführten Integrationsprozess zeigt,
14 ein Flussdiagramm, das einen in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung durchgeführten Prozess zur AGC-Pegel-Korrektur zeigt,
15A einen Graphen, der den Zusammenhang zwischen der Helligkeit eines Aufnahmeobjektes und einer Ausgangsspannung der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung vor Korrektur des AGC-Pegels zeigt, und
15B einen Graphen, der den Zusammenhang zwischen der Helligkeit des Aufnahmeobjektes und der Ausgangsspannung der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung nach Korrektur des AGC-Pegels zeigt.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine einäugige Spiegelreflexkamera zeigt, die mit einer CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist.
Die einäugige AF-Spiegelreflexkamera umfasst einen Kamerakörper 11, der ein AF-Sensormodul (Schärfenerfassungsmodul) 60 und ein Aufnahmeobjektiv (AF-Objektiv) 51 zeigt, das lösbar an dem Kamerakörper 11 angebracht ist. Das AF-Sensormodul 60 ist mit einer CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 ausgestattet, die eine für die Schärfenerfassung bestimmte Komponente bildet.
Der Hauptteil eines von einem Objekt stammenden Lichtbündels, das durch das Aufnahmeobjektiv 51 in den Kamerakörper 11 gelangt, wird an einem Hauptspiegel 13 auf ein Pentaprisma (Sucheroptik) 17 reflektiert. Das reflektierte Lichtbündel wird an dem Pentaprisma 17 nochmals reflektiert und tritt dann aus einem nicht gezeigten Okular aus. Ein Teil des Objektlichtbündels, der von dem Pentaprisma 17 austritt, fällt auf ein Lichtempfangselement eines Lichtmess-Schaltkreises 18, im Folgenden kurz als Lichtmess-IC bezeichnet. Dagegen tritt ein Teil des Objektlichtbündels, das auf einen in der Mitte des Hauptspiegels 13 angeordneten halbdurchlässigen Spiegelteil 14 trifft, durch diesen halbdurchlässigen Spiegelteil 14 und wird anschließend an einem Hilfsspiegel 15, der auf der Rückseite des Hauptspiegels 13 angeordnet ist, nach unten reflektiert, so dass der in das AF-Sensormodul 60 gelangt.
Der Lichtmess-IC 18 führt einer Haupt-CPU 31 über eine Peripherie- oder Anschlusssteuerschaltung 21 ein elektrisches Signal, das durch fotoelektrische Wandlung der empfangenen Lichtmenge erzeugt wird, als Lichtmess-Signal zu. Die Haupt-CPU 31 nimmt in Abhängigkeit dieses Lichtmess-Signals, der Filmempfindlichkeit (ISO) und dergleichen eine vorbestimmte Belichtungsoperation vor, um eine geeignete Verschlusszeit und eine geeignete f- oder Blendenzahl für die Belichtung zu berechnen. Anschließend werden Blendenmechanismus 22 und Belichtungsmechanismus 23 in Abhängigkeit der berechneten Verschlusszeit und der berechneten Blendenzahl so angesteuert, dass eine Belichtung auf einem Film vorgenommen wird. Während der Aufnahmeoperation steuert die Peripheriesteuerschaltung 21 einen Spiegelmotor 25 über eine Motortreiberschaltung (Motortreiber-IC) 24 so an, dass der Hauptspiegel 13 hochgeklappt wird. Nach Abschluss der Belichtungsoperation steuert die Peripheriesteuerschaltung 21 den Spiegelmotor 25 so an, dass der Hauptspiegel 13 wieder nach unten bewegt wird, und steuert ferner einen Transportmotor 26 so an, dass der Film um ein Einzelbild weitertransportiert wird.
Das AF-Sensormodul 60 wird von einem mit Pupillenteilung arbeitenden Phasendifferenzsystem angesteuert. Das AF-Sensormodul 60 enthält eine CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 mit mehreren CCD-Zeilensensoren I und eine nicht gezeigte AF-Optik. Die AF-Optik nimmt an einem Objektlichtbündel, das innerhalb mehrerer Schärfenerfassungsbereiche ein Objektbild erzeugt, eine Pupillenteilung in der Weise vor, dass das Objektlichtbündel in einer Schärfenerfassungsebene, die optisch äquivalent zu einer Bildaufnahmeebene ist, in zwei Lichtbündel geteilt wird. Anschließend sendet die AF-Optik die Lichtbündel auf die entsprechenden CCD-Zeilensensoren I. Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 umfasst die Zeilensensoren I, die jeweils ein Paar durch Pupillenteilung erzeugter Objektbündel empfangen und integrieren sowie Monitorsensoren M, die jeweils die von dem jeweiligen Zeilensensor I empfangenen Lichtmenge überwachen, d. h. die von den Zeilensensoren I erfassten Integrationswerte überwachen. Die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M werden jeweils von einem Steuersystem 81 (vergl. 3) gesteuert, das in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 vorgesehen ist. Erreicht eine Monitorspannung (Ausgangsspannung) des jeweiligen Monitorsensors M einen vorbestimmten Schwellenwert, so beendet das Steuersystem 81 die von dem Zeilensensor I, der dem jeweiligen Monitorsensor M zugeordnet ist, vorgenommene Integration. Ist die Integration für alle Zeilensensoren I beendet, so werden die von den Zeilensensoren I integrierten Ladungen jeweils in Spannungen gewandelt, die in Pixeleinheiten als Videosignal an die Haupt-CPU 31 ausgegeben werden.
Die Haupt-CPU 31 berechnet in Abhängigkeit eines von dem AF-Sensormodul 60 (CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61) zugeführten Bildsignals den Unschärfegrad in vorbestimmter Weise. Anschließend legt die Haupt-CPU 31 in Abhängigkeit des berechneten Unschärfegrades die Drehrichtung und die Umdrehungszahl (Zahl der von einem Codierer 37 ausgegebenen Impulse) eines AF-Motors 33 fest, um eine Linsengruppe 52 des Aufnahmeobjektivs 51 anzutreiben. Die Haupt-CPU 31 steuert dann entsprechend der festgelegten Drehrichtung und der festgelegten Impulszahl den AF-Motor 33 über den AF-Motortreiber 32 an. Während der Ansteuerung des AF-Motors 33 zählt die Haupt-CPU 31 gleichzeitig mit Drehen des AF-Motors 33 die von dem Codierer 37 ausgegebenen Impulse über einen Zähler 31d. Erreicht der Zählwert die oben erwähnte Impulszahl, so stoppt die Haupt-CPU 31 den Betrieb des AF-Motors 33.
Das Aufnahmeobjektiv 51 enthält eine Objektiv-CPU 57, einen Getriebeblock 53, um die Linsengruppe 52 zur Scharfeinstellung längs der optischen Achse anzutreiben, und einen Objektivanschluss 55, der lösbar mit einem an dem Kamerakörper 11 vorgesehenen Körperanschluss 35 verbunden ist. Der Objektivanschluss 55 ist an einer Fassung des Aufnahmeobjektivs 51 und der Körperanschluss 35 an einer Fassung des Kamerakörpers 11 vorgesehen. Das Drehen des AF-Motors 33 wird über den Getriebeblock 34 und die Anschlüsse 35 und 55 auf den Getriebeblock 53 übertragen, so dass die Linsengruppe 52 zur Scharfeinstellung über den Getriebeblock 53 vor- und zurückbewegt wird.
Die Haupt-CPU 31 enthält einen ROM 31a, in dem unter anderem ein Steuerprogramm gespeichert ist, einen RAM 31b, in dem vorbestimmte Berechnungs- und Steuerdaten temporär gespeichert sind, einen Zeitgeber 31c und einen Zähler 31d zur Zeitmessung, einen A/D-Wandler 31e, der an einem von dem AF-Sensormodul 60 (CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61) zugeführten VOUT-Signal (Bildsignal/Videosignal) eine A/D-Wandlung vornimmt, und einen D/A-Wandler 31f, der an einem VMS-Signal eine D/A-Wandlung vornimmt und das gewandelte Signal ausgibt. An die Haupt-CPU 31 ist ein EEPROM 38 als externer Speicher angeschlossen. Der EEPROM 38 speichert verschiedene Konstanten, insbesondere für die Nutzung der in dem Kamerakörper 11 vorgesehenen Komponenten, Modusauswahldaten für die Monitorsensoren M und die Zeilensensoren I, die von der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 genutzt werden, und dergleichen.
Außerdem sind an die Haupt-CPU 31 ein Hauptschalter SWM, ein Autofokusschalter SWAF, ein Lichtmessschalter SWS und ein Auslöseschalter SWR angeschlossen. Über den Hauptschalter SWM wird eine Stromquelle ein- und ausgeschaltet. Über den Autofokusschalter SWAF wird zwischen automatischer Schärfensteuerung oder Autofokussteuerung und manueller Schärfensteuerung umgeschaltet. Der Lichtmessschalter SWS ist eingeschaltet, während eine Auslösetaste halb oder vollständig gedrückt ist. Der Auslöseschalter SWR wird eingeschaltet, wenn die Auslösetaste vollständig gedrückt wird.
Ist der Lichtmessschalter SWS eingeschaltet, so aktiviert die Haupt-CPU 31 den Lichtmess-IC 18 über die Peripheriesteuerschaltung 21, um die Objekthelligkeit zu messen und so die Belichtung berechnen zu können. Gleichzeitig aktiviert die Haupt-CPU 31 das AF-Sensormodul 60, so dass ein Integrationssignal von einem vorbestimmten Zeilensensor zugeführt wird, um den Schärfengrad zu berechnen. Anschließend berechnet die Haupt-CPU 31 in Abhängigkeit des Schärfengrades den Antriebswert für die Linsengruppe 52. Der AF-Motor 33 wird in Abhängigkeit dieses berechneten Antriebsbetrags angesteuert.
Die Haupt-CPU 31 stellt eingestellte Modi wie einen AF-Modus, einen Belichtungsmodus, einen Aufnahmemodus, einen Verschlusszeitmodus, einen Blendenzahlmodus etc. auf einer Anzeige 39 dar. Die Anzeige 39 umfasst normalerweise zwei Anzeigefelder, die in zwei Positionen vorgesehen sind, nämlich an der Außenfläche des Kamerakörpers 11 und innerhalb des Suchergesichtsfeldes.
Die Objektiv-CPU 57 ist über elektrische Kontaktpunktgruppen 56 und 36 an die Peripheriesteuerschaltung 21 des Kamerakörpers 11 angeschlossen. Die Objektiv-CPU 57 führt über die Peripheriesteuerschaltung 21 mit der Haupt-CPU 31 eine vorbestimmte Datenkommunikation für bestimmte Daten durch, z. B. für Informationen, die auf die Blendenzahl, die maximale Blendenzahl, die Brennweite, die Objektivposition (Entfernung) und dergleichen bezogen sind.
Unter Bezugnahme auf 2 wird im Folgenden die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 beschrieben, die für die oben beschriebene einäugige Spiegelreflexkamera bestimmt ist. 2 ist eine schematische Darstellung, in der an Hand eines Ausführungsbeispiels die Anordnung der Zeilensensoren I und der Monitorsensoren M auf einer Lichtempfangsfläche 61a der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 dargestellt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M, die in einer AF-Operation eingesetzt werden, für eine Vielzahl von Auswahlmodi vorgesehen. In einer tatsächlichen AF-Operation wird ein Auswahlmodus, der für die verwendete AF-Optik geeignet ist, ausgewählt, und die Ansteuerung der ausgewählten Zeilensensoren I und Monitorsensoren M wird von einer Steuerschaltung (Steuervorrichtung) 71 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 kontrolliert. Es kann also eine Konstruktion angegeben werden, bei der ein geeigneter Auswahlmodus für die AF-Optik ausgewählt wird und die Ansteuerung der Zeilensensoren I und der Monitorsensoren M, die einem solchen Auswahlmodus zugeordnet sind, von der Steuerschaltung 71 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 kontrolliert werden kann. Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 nach der Erfindung ist insoweit besonders ausgebildet, dass alle Komponenten einschließlich der Zeilensensoren I, der Monitorsensoren M und der Steuerschaltung 71 auf einem einzigen Substrat 80 ausgebildet sind.
In der Mitte der Lichtempfangsfläche 61a sind drei horizontale Liniensensoren I1, I2 und I3 parallel zueinander, von oben nach unten in vorbestimmten Abständen voneinander, quer oder horizontal verlaufend angeordnet. Sieben longitudinal oder vertikal verlaufende Zeilensensoren I4 bis I10 sind parallel zueinander, von links nach rechts in vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet. Die Zeilensensoren I4 bis I10 erstrecken sich jeweils beiderseits der horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 vertikal. Die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel verwendeten Zeilensensoren sind sogenannte CCD-Zeilensensoren. So hat jeder der Zeilensensoren I1 bis I10 eine Vielzahl fotoelektrischer Wandlerelemente (Fotodioden), die sich in vertikaler Richtung erstrecken.
Der bezüglich der Mitte der Lichtempfangsfläche 61a in der linken Hälfte dieser Fläche angeordnete Teil der horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 ist als Standardblock (Standardzeilensensoren I1a bis I3a) festgelegt, der einem Standardbereich entspricht, während der übrige Teil der horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3, der in der rechten Hälfte der Lichtempfangsfläche 61a angeordnet ist, als Referenzblock (Referenzzeilensensoren I1b bis I3b) festgelegt ist, der einem Referenzbereich entspricht.
Jeder der Standardzeilensensoren I1a bis I3a des zugehörigen horizontalen Zeilensensors I1 bis I3 ist ferner in vier Standardbereiche oder Unterbereiche (I1-1a bis I1-4a) bis (I3-1a bis I3-4a) unterteilt, während jeder der Referenzzeilensensoren I1b bis I3b jeweils in vier Referenz- oder Unterbereiche (I1-1b bis I1-4b) bis (I3-1b bis I3-4b) unterteilt ist. Die Monitorsensoren (M1-1, M1-2, M1-3, M1-4) bis (M3-1, M3-2, M3-3, M3-4) sind so angeordnet, dass sie den jeweiligen Standardbereichen (I1-1a bis I1-4a) bis (I3-1a bis I3-4a) der Standardzeilensensoren I1a bis I4a benachbart sind.
Jeder der Monitorsensoren (M1-1 bis M1-4) bis (M3-1 bis M3-4) arbeitet unabhängig in der Weise, dass er die empfangene Lichtmenge in jedem der benachbarten Standardbereiche (I1-1a bis I1-4a) bis (I3-1a- bis I3-4a) der Standardzeilensensoren I1a bis I3a überwacht.
Der Teil der vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10, der oberhalb der horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 angeordnet ist, ist als Standardblock (Standardzeilensensoren I4a bis I10a) festgelegt, während der übrige Teil der vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10, der unterhalb der horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 angeordnet ist, als Referenzblock (Referenzzeilensensoren I4b bis I10b festgelegt ist. Jeder der Standardzeilensensoren I4a bis I10a der zugehörigen Zeilensensoren I4 bis I10 ist in zwei Standardbereiche (I4-1a, I4-2a) bis (I10-1a, I10-2a) unterteilt, die man dadurch erhält, dass der jeweilige Standardzeilensensor I4a bis I10a in vertikaler Richtung halbiert wird. Jeder der Referenzzeilensensoren I4b bis I10b ist in zwei Referenzbereiche (I4-1b, I4-2b) bis (I10-1b, I10-2b) unterteilt, die man dadurch erhält, dass der jeweilige Referenzzeilensensor I4b bis I10b in vertikaler Richtung halbiert wird. Die Monitorsensoren (M4-1, M4-2) bis (M10-1, M10-2) sind so angeordnet, dass sie den jeweiligen Standardbereichen (I4-1a, I4-2a) bis (I10-1a, I10-2a) der Standardzeilensensoren I4a bis I10a benachbart sind.
Jeder der Monitorsensoren (M4-1 bis M4-2) bis (M10-1 bis M10-2) arbeitet unabhängig in der Weise, dass er die in jedem der benachbarten Standardbereiche (I4-1a bis I4-2a) bis (I10-1a bis I10-2a) der Standardzeilensensoren I4a bis I10a empfangene Lichtmenge überwacht.
Jeder der Zeilensensoren I1 bis I10 arbeitet in der Weise, dass eines der beiden von dem Objekt stammenden Lichtbündel, die für mehrere Entfernungsmesszonen durch Pupillenteilung erhalten werden, von den Standardzeilensensoren I1a bis I10a empfangen wird, während das andere der beiden Lichtbündel von den Referenzzeilensensoren I1b bis I10b empfangen wird.
Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 enthält ferner Schieberegister 62, 63, 64, 621 bis 623, 634 bis 6310 sowie 644 bis 6410. Die Schieberegister 62, 63, 64, 621 bis 623, 634 bis 6310 sowie 644 bis 6410 sind parallel zu den Zeilensensoren diesen benachbart jeweils auf der den Monitorsensoren M abgewandten Seite angeordnet. Die in den Zeilensensoren I1 bis I10 akkumulierten Ladungen werden als auf die Zeilensensoren I1, I2, I3 und auf die Zeilensensoren I4 bis I10 bezogene Einheiten transferiert. Die in jedem der Zeilensensoren I1 bis I10 akkumulierten Ladungen werden am Ende der Integration in einem eigens für jeden Zeilensensor I1 bis I10 vorgesehenen Speicherteil (nicht gezeigt) gespeichert.
Ist die Integration für alle Zeilensensoren I1 bis I10 abgeschlossen, so werden die Ladungen aus den Zeilensensoren I1 bis I10 über die Schieberegister 62, 63 und 64 von einem Ladungserfassungsteil 65 seriell ausgelesen. Das Schieberegister 62 ist direkt an den Ladungserfassungsteil 65 angeschlossen, während das Schieberegister 63 zunächst mit dem Schieberegister 62 kombiniert und dann diese Schieberegisterkombination an den Ladungserfassungsteil 65 angeschlossen ist.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die in den Standardzeilensensoren I4a bis I10a der vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10 akkumulierten Ladungen von dem Schieberegister 63 auf den Ladungserfassungsteil 65 transferiert, während die in den Referenzzeilensensoren I4b bis I10b akkumulierten Ladungen von dem Schieberegister 64 auf den Ladungserfassungsteil 65 transferiert werden.
3 zeigt ein Blockdiagramm, in dem ein Hauptteil des auf dem Substrat 80 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 ausgebildeten Steuersystems 81 dargestellt ist. Der Betrieb der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 wird von der Steuerschaltung 71 gesteuert. Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 hat die Eigenschaft, dass die zu nutzenden Zeilensensoren I und Monitorsensoren M von dem Steuersystem 61 auswählbar sind. Die Haupt-CPU 31 nimmt die Steuerschaltung 71 in Betrieb. In der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 werden die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M, die über einen von der Haupt-CPU 31 ausgegebenen Befehl festgelegt werden, von der Steuerschaltung 71 ausgewählt und gesteuert.
Im Folgenden wird der Aufbau der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 beschrieben. Da die Grundfunktionen der Zeilensensoren I und der Monitorsensoren M gleich sind, werden die Funktionen der Zeilensensoren I und der Monitorsensoren M stellvertretend an Hand des Zeilensensors I1 (I1-1 bis I1-4) und an Hand des zugehörigen Monitorsensors M1 (M1-1 bis M1-4) beschrieben.
Unmittelbar vor der Integrationsinitialisierung nimmt die Steuerschaltung 71 eine Löschoperation an dem Zeilensensor 11 vor, um die in jedem Pixel (Fotodiode) akkumulierten Ladungen zu entfernen und so die pixelweise durchzuführende Integration, d. h. Ladungsakkumulation, zu initialisieren. Gleichzeitig werden die Monitorsensoren M1-1 bis M1-4 gelöscht, um somit die Überwachung des Integrationsbetrages zu beginnen. Die Ausgangsspannung jedes Monitorsensors M steuert die Integrationszeit durch eine jeweils zugeordnete automatische Verstärkungssteuerung (im folgenden kurz als AGC für ”auto gain controller” bezeichnet) über einen Puffer. Die automatischen Verstärkungssteuerungen AGC werden jeweils über ein VMS-Signal gesteuert, das von der Haupt-CPU 31 ausgegeben wird.
Ein von der jeweiligen Verstärkungssteuerung AGC ausgegebenes Monitorsignal wird der Steuerschaltung 71 und einer Monitorauswahlschaltung 72 zugeführt. Die Steuerschaltung 71 umfasst gespeicherte Logikeinheiten (z. B. Operationsverstärker), die als Erfassungsvorrichtung dienen, durch die erfasst wird, wenn ein jeweiliges Monitorsignal einen Integrationsabschluss-Schwellenwert (Integrationsabschlusswert) erreicht. Ändert sich ein Ausgangssignal einer dieser Logikeinheiten, so gibt die Steuerschaltung 71 ein Integrations-OR-Signal (Integrations-ODER-Signal, erstes Abschlusssignal) über eine Auswahlschaltung 73 an einen Anschluss TINT aus. Auf Grundlage des an den Anschluss TINT ausgegebenen Signals erfasst die Haupt-CPU 31, ob die Integration eines der Zeilensensoren abgeschlossen, d. h. beendet ist. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel lässt die Steuerschaltung 71 den Pegel des von der Auswahlschaltung 73 ausgegebenen Integrations-OR-Signals von hoch (H) auf tief (L) fallen, wenn der Pegel einer der Logikeinheiten von hoch auf tief fällt. Zu Beginn der Integration ist das Integrations-OR-Signal auf hohen Pegel eingestellt.
Die Steuerschaltung 71 beendet die Integration des dem Monitorsensor M zugeordneten Zeilensensors I, wenn sich das Ausgangssignal der Logikeinheit ändert, d. h. wenn das Monitorsignal einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Die von den entsprechenden Zeilensensoren I1 bis I10 vorgenommene Ladungsakkumulation in dem Speicherteil wird ebenfalls durch den Prozess des Integrationsabschlusses beendet.
Die aus dem Monitorsensor M stammenden Monitorsignale, die der Monitorauswahlschaltung 72 zugeführt werden, werden eines nach dem anderen an eine Ausgabeauswahlschaltung 70 ausgegeben, um anschließend über deren Anschluss VOUT ausgegeben zu werden.
Die Haupt-CPU 31 gibt ein DATA-Signal zur Spezifizierung des Monitorsensors M an die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 aus. Die Steuerschaltung 71 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 wählt über die Monitorauswahlschaltung 72 das Monitorsignal des Monitorsensors M aus, das durch die Haupt-CPU 31 spezifiziert worden ist. Die Steuerschaltung 71 gibt das ausgewählte Monitorsignal über die Ausgabeauswahlschaltung 70 als VOUT-Signal an die Haupt-CPU 31 aus. Gleichzeitig gibt die Steuerschaltung 71 über die Auswahlschaltung 74 aus einem Anschluss SP ein Integrations-AND-Signal (Integrations-UND-Signal) aus. Das Integrations-AND-Signal wird über einen Anschluss TRIG der Haupt-CPU 31 zugeführt, in der das Monitorsignal einer A/D-Wandlung unterzogen wird, bis der Pegel des Monitorsignals auf L (tief) gebracht wird.
Die Haupt-CPU 31 nimmt an dem zugeführten Monitorsignal des Monitorsensors M eine A/D-Wandlung vor, um das A/D-gewandelte Signal für eine Vorhersage der Integrationszeit und für eine Verstärkungseinstellung zu nutzen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 nach Beginn der Integration das jeweils von der Monitorauswahlschaltung 72 ausgewählte Monitorsignal von der Ausgabeauswahlschaltung 70 als VOUT-Signal ausgegeben. Nachdem die Integration für alle CCD-Zeilensensoren I abgeschlossen ist, d. h. nachdem sämtliche Monitorsignale sämtlicher Monitorsensoren M einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht haben, oder nachdem der Integrationsabschluss zwangsweise herbeigeführt ist, d. h. nachdem eine vorbestimmte Zeit (maximale Integrationszeit) abgelaufen ist, werden (nach dem früheren der beiden vorstehend genannten Ereignisse) anschließend Bildsignale, die aus den CCD-Zeilensensoren I ausgelesen werden, über die Ausgabeauswahlschaltung 70 von einem Anschluss VOUT als VOUT-Signale ausgegeben.
Erfasst die Steuerschaltung 71, dass die Monitorsignale sämtlicher Monitorsensoren M innerhalb einer vorbestimmten Zeit einen Schwellenwert erreicht haben, so gibt die Steuerschaltung 71 über die Auswahlschaltung 74 aus dem Anschluss SP ein Integrations-AND-Signal (Integrations-UND-Signal, zweites Abschlusssignal) an die Haupt-CPU 31 aus. Ist eine vorbestimmte Zeit abgelaufen, bevor die Monitorsignale sämtlicher Monitorsensoren den Schwellenwert erreicht haben, so beendet die Steuerschaltung 71 die Integration für diejenigen Zeilensensoren, die all denjenigen Monitorsensoren M zugeordnet sind, deren Monitorsignale den Schwellenwert noch nicht erreicht haben. Anschließend gibt die Steuerschaltung 71 das Integrations-AND-Signal (zweites Abschlusssignal) über die Auswahlschaltung 74 aus dem Anschluss SP an die Haupt-CPU 31 aus.
Ist die Integration für sämtliche Zeilensensoren I abgeschlossen, so werden die Ladungen in auf die Zeilensensoren I1, I2, I3 sowie I4 bis I10 und deren Pixel bezogene Einheiten über die Schieberegister 62, 63 und 64 transferiert, um in dem Ladungserfassungsteil 65 in auszugebende Spannungssignale gewandelt zu werden.
Nachdem das auf Ladungseinheiten bezogene Spannungssignal in einem Verstärker verstärkt worden ist, wird ein OB-Signal von einer Abtast-Halte-Schaltung (S/H) 67 und einer Klemmschaltung 68 geklemmt. Das OB-Signal wird anschließend von einem Puffer 69 über die Ausgabeauswahlschaltung 70 aus einem Anschluss VOUT als VOUT-Signal (Videosignal) ausgegeben. Das VOUT-Signal wird der Haupt-CPU 31 über einen Anschluss A/D zugeführt. Die Haupt-CPU 31 wandelt das zugeführte VOUT-Signal über den in ihr enthaltenen A/D-Wandler 31e in Pixeleinheiten in ein digitales Signal. Die digitalen Signale werden dann in dem in der Haupt-CPU 31 enthaltenen RAM 31b gespeichert.
Der oben beschriebene Überwachungs-, Integrations- und Ausleseprozess kann für alle Monitorsensoren M und Zeilensensoren I durchgeführt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch ein Satz Zeilensensoren I und Monitorsensoren M, an dem der vorstehend genannte Prozess durchzuführen ist, nach Belieben ausgewählt und kombiniert werden. Dabei ist es möglich, den Überwachungs-, Integrations- und Ausleseprozess nur für den kombinierten Satz von Zeilensensoren I und Monitorsensoren M durchzuführen. Außerdem kann der Überwachungs-, Integrations- und Ausleseprozess an einem gewünschten Zeilensensor I oder Monitorsensor M durchgeführt werden, der einer der in dem Auswahlmodus vorgesehenen Zeilensensoren I oder Monitorsensoren M ist.
4 zeigt den Zusammenhang zwischen den Anschlüssen der Haupt-CPU 31, den Anschlüssen der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 und den zwischen diesen Anschlüssen ausgetauschten Signalen. Dabei bezeichnen die Pfeile jeweils die Signalsenderichtung.

Haupt-CPU 31 CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61

Baustein-Freigabesignal CE IST

Serieller Takt SCK RST

Datensignal SO DATA

Haupt-CPU 31 CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61

Verstärkungssignal D/A VMS

Haupt-CPU 31 CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61

SI TINT Integrations-OR-Signal/Integrationsabschlussinformation (erster Steueranschluss)
Das Integrations-OR-Signal hat während der Integration einen hohen Pegel.
Am Ende der Integration jedes der Monitorsensoren M fällt der Pegel des Integrations-OR-Signals von hoch auf tief, so dass die Auswahlschaltung 73 so umgeschaltet wird, dass sie die Integrationsabschlussinformation ausgibt. Anschließend prüft die Haupt-CPU 31 die Integrationsabschlussinformation der anderen Monitorsensoren M, um so für diese anderen Monitorsensoren M den Wert der Integrationszeit zu messen. Das Umschalten auf die Integrationsabschlussinformation erfolgt demnach, wenn die Integrationsabschlussinformation über den Anschluss TINT ausgegeben wird.

Haupt-CPU 31 CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61

TRIG SP Integrations-AND-Signal/A/D-Synchronisationssignal (zweiter Steueranschluss)
Das Integrations-AND-Signal (Integrationsabschluss insgesamt) befindet sich während der Integration auf hohem Pegel.
Am Ende der Integration sämtlicher Monitorsensoren M fällt der Pegel des Integrations-AND-Signals von hoch auf tief, so dass die Auswahlschaltung 74 auf die Ausgabe eines A/D-Synchronisationssignals umgeschaltet wird.

Haupt-CPU 31 CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61

A/D VOUT Zeilensensor-Bildsignal
Im Folgenden werden die von der Haupt-CPU 31 und der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 durchgeführten Operationen unter Bezugnahme auf die in den 5 und 7 dargestellten Zeitdiagramme beschrieben.
5 ist ein Zeitdiagramm, das die Kommunikationseinstellung zwischen der Haupt-CPU 31 und der Steuerschaltung 71 zeigt, mit der die Haupt-CPU 31 mit der Steuerschaltung 71 kommuniziert.
Startet die Haupt-CPU 31 die Kommunikation, so lässt sie den Anschluss CE auf tiefen Pegel fallen, um das Baustein-Freigabesignal mit tiefem Pegel an den Anschluss IST auszugeben. Fällt der Pegel am Anschluss IST auf tief, so geht die Steuerschaltung 71 in einen Kommunikationszustand über. Dieser Zustand, in dem eine Kommunikation möglich ist, wird während eines Tiefpegel-Zeitraums aufrecht erhalten.
Anschließend gibt die Haupt-CPU 31 einen Taktimpuls über den Anschluss SCK aus. Der Taktimpuls wird dem Anschluss RST zugeführt, so dass die Steuerschaltung 71 einen Prozess zur Kommunikationseinstellung synchron mit dem zugeführten Taktimpuls startet.
Außerdem gibt die Haupt-CPU 31 16-Bit-Daten über den Anschluss SO synchron mit dem von dem Anschluss SCK ausgegebenen Taktimpuls aus. Die Steuerschaltung führt die 16-Bit-Daten dem Anschluss DATA zu und stellt dann auf Grundlage der 16-Bit-Daten Steuerparameter ein.
Tabelle 1 zeigt beispielhaft Steuercodes und Steuerparameter als Inhalte der 16-Bit-Daten, die in der oben beschriebenen Kommunikationseinstellung gesendet und empfangen werden. In diesem Beispiel stellen von den 16 Bits die Bits 1 bis 3 Steuercodezahlen dar, während die Bits 4 bis 16 Steuerparameter darstellen. Die Steuercodezahl 0 spezifiziert die Integrationsabschlussinformation (AGC = 26); die Steuercodezahlen 1 und 2 spezifizieren die Einstellung der automatischen AGC-Abschluss-Einzeldeaktivierung; die Steuercodezahl 4 spezifiziert die Auslese-Zeilenwahl, die Transferate und die Verstärkungseinstellung; die Steuercodezahl 5 spezifiziert den Integrationsbeginn/-abschluss, die AGC-Wahl, die Wahl des zur Ausgabe bestimmten Monitorsensors M und die Einstellung der automatischen AGC-Abschluss-Gesamtdeaktivierung; die Steuercodezahl 7 spezifiziert die Logik-Rücksetzung (Standardeinstellung).
Tabelle 1
Beispiele für die Steuerparameter sind in den Tabellen 2, 3 und 4 angegeben.
Tabelle 2 zeigt die Inhalte der Steuercodezahl 1. Die Steuercodezahl 1 gibt die Einstellung 1 der automatischen AGC-Abschluss-Deaktivierung an. Die Steuerparameter spezifizieren den Monitorsensor M, der unter den Zeilensensoren I1 bis I4-1 zu deaktivieren ist. Der durch die Steuercodezahl 1 deaktivierte Monitorsensor M und der zugehörige Zeilensensor I werden nicht genutzt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Prozess des Integrationsabschlusses in der Operation des Gesamtintegrationsabschlusses durchgeführt.
Tabelle 2
Tabelle 3 zeigt die Inhalte der Steuercodezahl 2. Die Steuercodezahl 2 gibt die Einstellung 2 der automatischen AGC-Abschluss-Deaktivierung an. Die Steuerparameter spezifizieren denjenigen Monitorsensor M, an dem unter den Zeilensensoren I4-2 bis I10-2 die automatische AGC-Abschluss-Deaktivierung vorzunehmen ist. Dabei werden der Monitorsensor M, der an Hand der Steuerparameter der Steuercodezahl 2 für die automatische AGC-Abschluss-Deaktivierung spezifiziert ist, und der zugehörige Zeilensensor I nicht genutzt.
Tabelle 3
Tabelle 4 zeigt die Inhalte der Steuercodezahl 5. Die Steuercodezahl 5 spezifiziert den Integrationsbeginn/-abschluss, die AGC-Wahl, die Ausgabemonitorwahl oder die automatische AGC-Abschluss-Gesamtdeaktivierung an Hand der Inhalte der Steuerparameter der Bits 4 bis 16. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Integrationsbeginn spezifiziert, wenn das Bit 4 gleich 0 ist, wogegen der Integrationsabschluss spezifiziert ist, wenn das Bit 4 gleich 1 ist. Die Bits 5 bis 7 spezifizieren einen der Auswahlmodi MODUS 1 bis MODUS 5, die Bits 8 bis 12 spezifizieren eine VREF-Ausgabe, wobei einer der Zeilensensoren I1-1 bis I10-2 bestimmt wird, und eine der AGC-Schwarzpegelausgaben. Das Bit 13 spezifiziert die automatische AGC-Abschluss-Gesamtdeaktivierung.
Tabelle 4
Die von der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 durchgeführte Integrationsoperation wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Zeitdiagramm des Gesamtablaufs beschrieben.

(a) Der Pegel eines über den Ausgang IST ausgegebenen Kommunikationseinstell-Auswahlimpulses fällt auf tief. Nach einer vorbestimmten Zeit steigt der Kommunikationseinstell-Auswahlimpuls auf hohen Pegel an. Während der Pegel des Kommunikationseinstell-Auswahlimpulses tief ist, werden Kommunikationsdaten dem Anschluss DATA synchron mit einem über den Anschluss RST zugeführten Kommunikation-CK-Impuls zugeführt. In diesem Fall werden Kommunikationsdaten (Steuercodezahl 7) zugeführt, die für die Rücksetzung der Logik der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 bestimmt sind. Als Antwort auf die Kommunikationsdaten setzt die Steuerschaltung 71 die Logik zurück und löscht mit hoher Geschwindigkeit die in den einzelnen Zeilensensoren I akkumulierten Ladungen.
(b) Während sich der Kommunikationseinstell-Auswahlimpuls an dem Anschluss IST auf tiefem Pegel befindet, führt die Steuerschaltung 71 die auf die Standardeinstellung der Logik bezogenen Kommunikationsdaten (Steuercodezahl 7) dem Anschluss DATA zu. Die Steuerschaltung 71, der die Kommunikationsdaten (Steuercodezahl 7) zugeführt worden sind, setzt die Logik auf die Standardeinstellung zurück.
(c) Der auf die Steuerparameter der Steuercodezahl 1 oder 2 bezogene Prozess wird nach Bedarf vor dem Beginn der Integration eingestellt. Dabei wird beispielsweise die durch den Steuerparameter spezifizierte automatische Verstärkungssteuerung AGC (Monitorsensor M) für die Deaktivierung des automatischen AGC-Abschlusses eingestellt.
(d) Während sich der Kommunikationseinstell-Auswahlimpuls an dem Anschluss IST auf tiefem Pegel befindet, werden Kommunikationsdaten für den Integrationsbeginn (Steuercodezahl 5) empfangen. Die Steuerschaltung 71, die die Kommunikationsdaten (Steuercodezahl 5) empfangen hat, stellt den Monitorsensor M zurück, der einem der spezifizierten Auswahlmodi MODUS 1 bis MODUS 5 entspricht. Dann hebt die Steuerschaltung 71 den Anschluss SP auf hohen Pegel, so dass der Zeilensensor I die Integration beginnt. Gleichzeitig teilt die Steuerschaltung 71 den Integrationsbeginn der Haupt-CPU 31 mit. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden alle Zeilensensoren I zur Durchführung der Integration in Betrieb genommen.
(e) Wird der Pegel des Anschlusses IST auf hoch angehoben, so steigt auch der Pegel des Anschlusses TINT auf hoch an. Wird die Integration gestartet, so steigt auch der Pegel eines über den Anschluss VOUT wahlweise ausgegebenen Monitorsignals (Ausgangsspannung) des Monitorsensors M mit der Zeit an.
Erreicht einer der Monitorsensoren M, für den die Deaktivierung des automatischen AGC-Abschlusses nicht eingestellt ist, einen vorbestimmten Schwellenwert, so wird das Integrations-OR-Signal (erstes Abschlusssignal) mit tiefem Pegel von der Steuerschaltung 71 über die Auswahlschaltung 73 aus dem Anschluss TINT dem Anschluss SI der Haupt-CPU 31 zugeführt.
(f) Wird das Integrations-OR-Signal (erstes Abschlusssignal) über den Anschluss SI der Haupt-CPU 31 zugeführt, so gibt letztere das Baustein-Freigabesignal aus dem Anschluss CE an den Anschluss IST der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 71 aus. Als Antwort auf das zugeführte Baustein-Freigabesignal latcht die Steuerschaltung 71 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 eine Integrationsinformation des Monitorsignals des Monitorsensors M, um diese Integrationsinformation als SOUT-Signal über die Ausgabeauswahlschaltung 73 auszugeben. Ein Signal, das den Integrationsabschlusszustand des Monitorsensors M identifiziert, befindet sich für den die Integration gerade durchführenden Monitorsensor M auf hohem Pegel, während es sich für den Monitorsensor M, der die Integration abgeschlossen hat, auf tiefem Pegel befindet.
(g) Erreichen die Ausgangsspannungen sämtlicher Monitorsensoren M (für die der automatische AGC-Abschluss nicht deaktiviert ist) einen vorbestimmten Schwellenwert, so wird das Integrations-AND-Signal über die Auswahlschaltung 74 ausgegeben.
(h) Anschließend wird einer der Zeilensensoren, für die der automatische AGC-Abschluss nicht deaktiviert ist, d. h. einer der zu nutzenden Zeilensensoren I1, I2, I3 sowie I4 bis I10, ausgewählt.
(i) Synchron mit dem Anstieg des Signals am Anschluss IST wird begonnen, einen der ausgewählten Zeilensensoren I1, I2, I3 und I4 bis I10 auszulesen, so dass über die Ausgangsauswahlschaltung 70 ein Bildsignal als VOUT-Signal ausgegeben wird. Anschließend wird aus dem Anschluss SP über die Auswahlschaltung 74 ein A/D-Synchronisationssignal ausgegeben. Die Haupt-CPU 31 nimmt eine A/D-Wandlung an dem zugeführten VOUT-Signal synchron mit dem A/D-Synchronisationssignal vor.

Anschließend werden die vorstehend beschriebenen Operationen (h) und (i) für sämtliche der zu nutzenden Zeilensensoren I1, I2, I3 und I4 bis I10 in beliebiger Reihenfolge durchgeführt. Ist das Auslesen insgesamt beendet, so ist die CCD-Ansteuerung abgeschlossen.
7 ist ein Zeitdiagramm, das einen Prozess zeigt, in dem der Haupt-CPU 31 die Integrationsabschlussinformation jedes der Monitorsensoren M in dem oben beschriebenen Schritt (f) zugeführt wird. Erreicht ein Ausgangssignal eines beliebigen Monitorsensors M einen vorbestimmten Schwellenwert, so gibt die Steuerschaltung 71 das Integrations-OR-Signal (mit tiefem Pegel) über die Auswahlschaltung 73 aus dem Anschluss TINT aus. Wird das Integrations-OR-Signal dem Anschluss SI zugeführt, so lässt die Haupt-CPU 31 den Pegel am Anschluss CE auf tief fallen, um auch den Pegel am Anschluss IST der Steuerschaltung 71 auf tief fallen zu lassen. Jedes mal, wenn dem Anschluss RST ein Impuls zugeführt wird, gibt also die Steuerschaltung 71 sequenziell die Integrationsabschlussinformation jedes Monitorsensors M aus dem Anschluss TINT über die Auswahlschaltung 73 aus. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Integrationsabschlussinformation in der Reihenfolge der den Zeilensensoren I1-1 bis I1-4, I2-1 bis I2-4, I10-1 und I10-2 zugeordneten Monitorsensoren M ausgegeben.
Da die Haupt-CPU 31 an Hand der aus der Steuerschaltung 71 stammenden Kommunikationsdaten zuerst erfassen kann, dass das Ausgangssignal des Monitorsensors M einen Schwellenwert erreicht hat, ist die Haupt-CPU 31 nicht bis zu dem Zeitpunkt in ihrer Funktion beschränkt, zu dem sie ihre Kommunikation mit der Steuerschaltung 71 startet. Ist die Objekthelligkeit so hoch, dass das Ausgangssignal des Monitorsensors M einen Schwellenwert innerhalb kürzester Zeit erreicht, so werden infolge der Logik der in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 vorgesehenen Steuerschaltung 71 die Ausgangssignale der jeweiligen Monitorsensoren M parallel erfasst. Deshalb können die Ausgangssignale sämtlicher Monitorsensoren M präzise erfasst werden, um so eine präzise Integrationsabschlussinformation für die jeweils zugehörigen Zeilensensoren I zu ermitteln.
Da in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel außerdem diese Integrationsabschlussinformation über die zwischen den gleichen Anschlüssen TINT und SI stattfindende Kommunikation zugeführt werden kann, können die Anschlüsse effizient genutzt werden.
Im Folgenden werden beispielhaft Nutzungsmuster für die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 beschrieben. Tabelle 5 zeigt ein Beispiel für die Korrespondenz zwischen den Zeilensensoren I und den Monitorsensoren M, die in den jeweiligen Auswahlmodi MODUS 1 bis MODUS 5 genutzt werden. In Tabelle 5 bedeutet ”ALLE”, dass alle vier Monitorsensoren (M1-1 bis M1-4) bis (M3-1 bis M3-4) in den horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 wirksam sind, während einer der beiden Monitorsensoren (M4-1, M4-2) bis (M10-1 bis M10-2), für die die Integration zuerst abgeschlossen ist, in den vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10 wirksam ist. Obgleich in Tabelle 5 die Zeilensensoren I in Blöcken (z. B. Block 1 (I1~I3)) gruppiert und als ”Mx” (x = 1~4) bestimmt sind, kann auch jeder der Zeilensensoren I1~I10 anders bestimmt sein.
Tabelle 5

Horizontaler Sensor

	Standardblock (ST)				Referenzblock (ST)
	Block 1	Block 2	Block 3	Block 4	Block 1	Block 2	Block 3	Block 4
Modus 1	M1	M2	M3	M3	M1	M1	M2	M3
Modus 2	M2	M2	M3	M3	M2	M2	M3	M3
Modus 3	ALLE	M2	M3	M4	M2	M3	M4	ALLE
Modus 4	ALLE	ALLE	M3	M4	M3	M4	ALLE	ALLE
Modus 5	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE

Vertikaler Sensor

	Standardblock (ST)		Referenzblock (ST)
	Block 1	Block 2	Block 1	Block 2
Modus 1	M1	M2	M1	M2
Modus 2	M2	M2	M2	M2
Modus 3	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE
Modus 4	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE
Modus 5	ALLE	ALLE	ALLE	ALLE

In den 10 bis 12 sind Nutzungsmuster für die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 gezeigt, die in den Auswahlmodi MODUS 1 bis MODUS 3 zur Anwendung kommen. In den 10 bis 12 stellt jeweils ein mit einer fetten gestrichelten Linie umrahmter Bereich einen genutzten Block dar.
In Tabelle 5 ist beispielsweise ein Monitorsensor, der in Block 4 in MODUS 1 nicht genutzt wird, als M3 bezeichnet. In Abhängigkeit der AF-Optik müssen jedoch die Sensorbereiche nicht wie die in 10 mit den fetten, gestrichelten Linien dargestellten Bereiche festgelegt sein, sondern es kann ein Teil des Zeilensensors I1-4a genutzt werden. In diesem Fall wird vorausgesetzt, daß der Zeilensensor I1-3a, so dass der Monitorsensor M3, der dem Zeilensensor I1-3a zugeordnet ist, auch genutzt wird.
10 zeigt ein Nutzungsmuster, das dem Auswahlmodus MODUS 1 entspricht. In dem MODUS 1-Muster werden für die drei horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 der erste bis dritte Block, d. h. die Sensorbereiche (I1-1a bis I1-3a) bis (I3-1a bis I3-3a) als Standardblöcke genutzt, während der zweite bis vierte Block, d. h. die Sensorbereiche (I1-2b bis I1-4b) bis (I3-2b bis I3-4b) als Referenzblöcke genutzt werden. Es werden ferner drei Monitorsensoren (M1-1 bis M1-3) bis (M3-1 bis M3-3) genutzt, die den jeweiligen Bereichen zugeordnet sind. In den sieben vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10 werden sämtliche Bereiche (erster und zweiter Bereich), d. h. die Standardzeilenbereiche (I4-1a, I4-2a) bis (I10-1a, I10-2a) sowie die Referenzsensorbereiche (I4-1b, I4-2b) bis (I10-1b, I10-2b) genutzt. Entsprechend werden sämtliche Monitorsensoren (M4-1, M4-2) bis (M10-1, M10-2) entsprechend sämtlichen vorstehend genannten Bereichen genutzt.
Das MODUS 1-Muster ist für Optiken, die eine hochgenaue Schärfenerfassung erfordern, oder für vergleichsweise große Optiken geeignet.
11 zeigt ein dem Auswahlmodus MODUS 2 entsprechendes Muster. In diesem MODUS 2-Muster werden für die drei horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 der zweite und der dritte Block, d. h. die Standardsensorbereiche (I1-2a, I1-3a) bis (I3-2a, I3-3a) sowie die Referenzzeilenbereiche (I1-2b, I1-3b) bis (I3-2b, I3-3b) genutzt. In den Monitorsensoren M werden entsprechend dem zweiten und dem dritten Bereich zwei Monitorsensoren (M1-2, M1-3) bis (M3-2, M3-3) genutzt. In den sieben vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10 werden die zweiten Bereiche, die näher zur Mitte hin angeordnet sind, d. h. die Standardsensorbereiche (I5-2a) bis (I9-2a) sowie die Referenzsensorbereiche (I5-1b) bis (I9-1b) der fünf vertikalen Zeilensensoren I5 bis I9 mit Ausnahme der beiden Zeilensensoren, die an beiden Enden angeordnet sind, genutzt. Entsprechend werden die zweiten Monitorsensoren M5-2 bis M9-2 genutzt.
Das MODUS 2-Muster ist für Optiken mittlerer und geringer Größe geeignet.
12 zeigt ein Auswahlmuster, das dem MODUS 3 entspricht. In diesem MODUS 3-Muster werden in den drei horizontalen Zeilensensoren I1 bis I3 der zweite bis vierte Standardblock, d. h. die Standardsensorbereiche (I1-2a, I1-4a) bis (I3-2a, I3-4a) genutzt, während der erste bis dritte Referenzblock, d. h. die Referenzsensorbereiche (I1-1b, I1-3b) bis (I3-1b, I3-3b) genutzt werden. In den Monitorsensoren M werden entsprechend den vorstehend genannten Bereichen drei Monitorsensoren (M1-2 bis M1-4) bis (M3-2 bis M3-4) genutzt. Von den sieben vertikalen Zeilensensoren I4 bis I10 und den sieben Monitorsensoren M4 bis M10 wird kein Sensor genutzt.
Das MODUS 3-Muster ist für kleine Optiken geeignet.
Die oben beschriebenen Muster stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar. Die Muster können auf unterschiedliche Optiken ausgelegt werden, z. B. in Form von Mustern, die auf die Nutzung der Auswahlmodi MODUS 4 und MODUS 5 ausgelegt sind.
8 zeigt ein Beispiel für Schärfenerfassungsbereiche im Gesichtsfeld des Suchers, entsprechend dem oben beschriebenen MODUS 1-Muster. 9 zeigt ein Beispiel für die AF-Optik.
Das Objektlichtbündel, das an dem Hilfsspiegel 15 auf die AF-Sensoreinheit 60 reflektiert wird, wird durch eine Kondensorlinse 81 gesammelt. Nach Ablenkung des Strahlenganges des Objektlichtbündels durch einen Spiegel 82 in eine Richtung etwa parallel zur optischen Achse des Aufnahmeobjektivs tritt das Objektlichtbündel durch ein Infrarot-Blockfilter 83 und eine Hilfslinse 84. Anschließend tritt das Objektlichtbündel durch zwei in einer Separatormaske 85 ausgebildete Öffnungen, die entsprechend den jeweiligen Schärfenerfassungsbereichen vorgesehen sind, wodurch Lichtbündel voneinander separiert werden. Die separierten Lichtbündel projizieren durch ihnen zugeordnete Linsen einer Separatorlinse 86 ein Objektbild auf die Zeilensensoren I der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61.
Der Integrationsprozess, der von der Haupt-CPU 31 mit der Steuerschaltung 71 der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 durchgeführt wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 13 gezeigte Flussdiagramm sowie auf die in den 6 und 7 gezeigten Zeitdiagramme beschrieben. Die Haupt-CPU 31 lässt den Signalpegel an dem Anschluss IST auf tief fallen, um das Baustein-Freigabesignal CE auszugeben und damit eine Kommunikation zu ermöglichen, durch die der Integrationsprozess gesteuert wird.
Zu Beginn des Integrationsprozesses führt die Haupt-CPU 31 zunächst eine AGC-Deaktivierungs-Kommunikation der Monitorsensoren M entsprechend den Einstellungen 1 und 2 der Deaktivierung des automatischen AGC-Abschlusses gemäß den Steuercodezahlen 1 und 2 durch (Schritt S101), um eine AGC-Moduswahl-Kommunikation zu ermöglichen (Schritt S102). In dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist der AGC-Modus aus fünf Modi auswählbar: MODUS 1 bis MODUS 5. Von diesen AGC-Modi sind in den 10 bis 12 die Modi MODUS 1 bis MODUS 3 an Hand ihrer auf die Zeilensensoren I bezogenen Muster dargestellt.
Anschließend wird eine Integrationsbeginn-Kommunikation durchgeführt. Während dieser Integrationsbeginn-Kommunikation werden die Signalpegel an den Anschlüssen SP und TINT jeweils auf hoch angehoben (Schritt S103). Infolgedessen starten die von den Monitorsensoren M durchgeführte Überwachung und die von den Zeilensensoren I durchgeführte Integration.
Anschließend wird überprüft, ob das Integrations-OR-Signal ausgegeben worden ist oder nicht (d. h., ob der Pegel an dem Anschluss TINT auf tief gefallen ist), insbesondere, ob das Ausgangssignal eines der Monitorsensoren M einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht hat oder nicht (Schritt S104). Ist das Integrations-OR-Signal nicht ausgegeben worden (Schritt S104; N), so fährt der Steuerablauf mit Schritt S109 fort, nachdem die kürzeste Integrationszeit aktualisiert ist (Schritte S108 und S109).
Ist das Integrations-OR-Signal ausgegeben worden (Schritt S104; J), so wird eine Kommunikation bezüglich der Integrationsabschlussinformation durchgeführt (Schritt S105), um zu überprüfen, ob an einem der genutzten Blöcke (Zeilensensoren I) gerade eine Integration vorgenommen wird oder nicht (Schritt S106). Mit dem Begriff ”genutzter Block” ist ein Block gemeint, der den Zeilensensor I enthält, an dem die Deaktivierung des automatischen AGC-Abschlusses nicht vorgenommen wird.
Wird an einem der Blöcke eine Integration vorgenommen (Schritt S106; J), so wird die Integrationszeit des gerade integrierten Blocks aktualisiert, so dass der Steuerablauf mit Schritt S109 fortfährt (Schritte S107 und S109). Andernfalls fährt der Steuerablauf mit Schritt S109 fort (Schritt S106, N; S109).
Der oben beschriebene, in den Schritten S104 bis S108 durchgeführte Prozess dient der Messung der Integrationszeit. Die gemessene Integrationszeit wird einer logarithmischen Komprimierung unterzogen, um für eine AGC-Pegelkorrektur genutzt zu werden.
In Schritt S109 wird ein Monitorsignal einer A/D-Wandlung unterzogen. Anschließend wird in Abhängigkeit der Integrationszeit das Monitorsignal der AGC-Pegelkorrektur unterzogen (Schritt S110). Die AGC-Pegelkorrektur dient dazu, die Ausgangsspannung am Ende der Integration unabhängig von der Integrationszeit konstant zu halten.
Anschließend wird überprüft, ob die Integration für alle Zeilensensoren I abgeschlossen ist oder nicht, d. h., ob der Pegel an dem Anschluss SP auf tief gefallen ist, so dass das Integrations-AND-Signal ausgegeben wird oder nicht (Schritt S111). Ist die Integration nicht für alle Zeilensensoren I abgeschlossen (Schritt S111; N), so wird anschließend auf Grundlage der Abschlussinformation überprüft, ob die Integration für die genutzten Blöcke (dem jeweiligen Auswahlmodus entsprechende Zeilensensoren) abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S112). Ist die Integration für die genutzten Blöcke nicht abgeschlossen (Schritt S112; N), so kehrt der Steuerablauf zu Schritt S104 zurück, um den Prozess ab Schritt S104 bis Schritt S111 und Schritt S112 zu wiederholen.
Ist die Integration für alle Zeilensensoren I abgeschlossen (Schritt S111; J), oder ist die Integration für alle genutzten Blöcke abgeschlossen (Schritte S111, N; S112, J), so wird die auf den Integrationsabschluss bezogene Kommunikation durchgeführt (Schritt S113), um das VOUT-Signal (Videodaten) auszugeben. Anschließend wird das VOUT-Signal synchron mit dem an dem Anschluss SP anliegenden Signal einer A/D-Wandlung unterzogen, um den Prozess abzuschließen (Schritt S115; RET).
Dieser Integrationsprozess wird jeweils für eine vorbestimmte Zeit durchgeführt und wiederholt.
In den 15A und 15B sind Graphen gezeigt, die den Zusammenhang zwischen dem VOUT-Signal und dem VMS-Signal zeigen. In den Graphen bezeichnet jeweils die Abszisse einen zur APEX-Objekthelligkeit äquivalenten Wert Ev, während die Ordinate ein Spannungssignal bezeichnet.
Das VMS-Signal wird so eingestellt, dass der Integrationswert des Zeilensensors I gleich einem vorbestimmten Wert wird (d. h. in den vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass das verstärkte VOUT-Signal gleich einem vorbestimmten Wert wird), wenn das von dem Monitorsensor M ausgegebene Monitorsignal bei der Standardobjekthelligkeit einen vorbestimmten Integrationsabschlusswert (Schwellenwert) erreicht. Jedoch haben die Zeilensensoren I und die Monitorsensoren M die Eigenschaft, dass mit Verlängerung der Integrationszeit (d. h. mit Verringerung der Objekthelligkeit) das VOUT-Signal kleiner als ein vorbestimmter Wert wird (15A). Dies führt bei hoher Helligkeit dazu, dass der Integrationswert im Bereich hoher Helligkeit nachteilig in die Sättigung kommt. Eine Phasendifferenz kann in diesem Fall nicht mehr präzise gemessen werden. Dagegen kann bei geringer Helligkeit der dynamische Bereich der CCD nicht effizient genutzt werden, da der Integrationswert kleiner als ein geeigneter Wert wird. Infolgedessen wird es unmöglich, einen hinreichenden Kontrast zu erreichen.
Angesichts dieses Problems wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das als AGC-Standardpegel dienende VMS-Signal so korrigiert (eingestellt), dass das VOUT-Signal ungeachtet der Objekthelligkeit, d. h. ungeachtet der Integrationszeit, einen vorbestimmten Wert annimmt. Der oben beschriebenen Schritt S110 entspricht diesem Korrekturprozess. Der Prozess zur AGC-Pegelkorrektur durch Korrektur der Integrationszeit wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in 14 gezeigte Flussdiagramm sowie unter Bezugnahme auf die 15A und 15B beschrieben.
In dem Prozess zur AGC-Pegelkorrektur wird die dem APEX-Wert Ev = 12 (logarithmischer Wert) entsprechende Helligkeit als Standardhelligkeit eingestellt. Ein unter praktischen Gesichtspunkten vernünftiger Integrationszeitwert wird einer logarithmischen Komprimierung unterzogen, wobei mit der Integrationsabschlusszeit von 1 ms (1024 μs) bei der oben genannten Standardhelligkeit als Standardzeit gearbeitet wird. In Abhängigkeit des Zeitwertes der logarithmischen Komprimierung wird das VMS-Signal so korrigiert, dass das geeignete VOUT-Signal konstant wird.
Zu Beginn des Prozesses zur AGC-Pegelkorrektur wird zunächst ein AGC-Standardwert eingestellt (Schritt S201). Dieser Standardwert ist gleich einem Referenzspannungswert VMS.
Anschließend wird der dem APEX-Wert entsprechende Ev-Wert auf den Maximalwert eingestellt, in diesem Ausführungsbeispiel 16 (Schritt S202). Dann wird überprüft, ob die Integrationszeit gleich 128 μs oder länger ist (Schritt S203). Ist die Integrationszeit gleich oder länger als 128 μs (Schritt S203; J), so wird die Integrationszeit halbiert (Schritt S204).
Nachdem von dem Ev-Wert der Wert 1 subtrahiert ist, kehrt anschließend der Steuerablauf zu Schritt S203 zurück (Schritte S205, S203). Der oben beschriebenen Schleifenprozess wird so lange wiederholt, bis die Integrationszeit kleiner als 128 μs wird. Als Ergebnis des Schleifenprozesses ergibt sich der Ev-Wert in Abhängigkeit der Integrationszeit. Selbst bei Auftreten einer einem Ev-Wert von mehr als 16 entsprechenden starken Helligkeit, für welche die Integrationszeit kleiner als 128 μs wäre, bleibt, da der Ev-Anfangswert (Maximalwert) auf 16 eingestellt ist und der Steuerablauf zu Schritt S206 verzweigt, der Ev-Wert bei 16.
Ist die Integrationszeit kleiner als 128 μs, oder ist sie in folge des Prozesses in Schritt S204 kleiner als 128 μs geworden, so wird ein Wert Ev' nach folgender Formel (Schritt S206) berechnet: (Ev – 12) – (Rest von (Integrationszeit/64 μs/64)
Nach dieser Formel kann sich ein Unterschied zwischen dem momentanen Ev-Wert, der durch den Prozess in den Schritten S202 bis S205 eingestellt worden ist, und dem Standard-Ev-Wert (12) ergeben. In dieser Formel wird mit dem Term (Rest von (Integrationszeit/64 μs)/64) der Restwert berechnet, der ausgehend von der durch die Schritte S203 bis S205 gegebenen Schleife kleiner als 1 Ev ist. In diesem Fall wird der Wert auf 1/8 Ev herunter gerechnet.
Anschließend wird die Referenzspannung VMS nach folgender Formel korrigiert (Schritt S207): VMS – Ev' × Korrekturwert
Die korrigierte Referenzspannung VMS wird einer D/A-Wandlung unterzogen und dann auf die automatische Verstärkungssteuerung AGC angewendet. Anschließend springt der Steuerablauf zurück (Schritt S209, RET).
Als Ergebnis des Prozesses zur AGC-Pegelkorrektur wird die Referenzspannung VMS so eingestellt, dass unabhängig von der Objekthelligkeit ein geeigneter konstanter Integrationswert ausgegeben wird. Dadurch kann verhindert werden, dass die höchste Ausgangsspannung des jeweiligen Zeilensensors abgeschnitten wird. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung des Dynamikbereichs des jeweiligen Zeilensensors.
Normalerweise werden die in dem Prozess zur AGC-Pegelkorrektur verwendeten Werte, z. B. der Standardspannungswert VMS in Schritt S201, der Ev-Wert in Schritt S202, der Wert 128 μs in Schritt S203, ein Faktor in Schritt S206 und dergleichen in Abhängigkeit der Charakteristik der Zeilensensoren I voreingestellt. Anschließend werden diese Werte bei der Herstellung in einen Speicher des EEPROM 38 geschrieben.
Wie oben beschrieben, enthält die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 nach der Erfindung mehrere Sensorsätze, die jeweils aus Zeilensensoren und Monitorsensoren bestehen. Der zu nutzende Sensorsatz kann an Hand der zwischen der Haupt-CPU 31 und der für die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 vorgesehenen Steuerschaltung 71 stattfindenden Kommunikation spezifiziert werden. Der zu nutzende, aus Zeilensensoren und Monitorsensoren bestehende Satz kann deshalb in Abhängigkeit der Kameraspezifikationen und der Spezifikationen der Aufnahmeoptik sowie des Schärfenerfassungsbereichs ausgewählt werden. Eine einzige CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 kann deshalb für verschiedenartige Geräte in Übereinstimmung mit den zu nutzenden Gerätespezifikationen eingesetzt werden.
Außerdem können in der CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 jedem Zeilensensor mehrere Unterbereiche zugeordnet werden. Ein Monitorsensor ist für jeden Bereich vorgesehen, so dass der Monitorsensor für den jeweiligen Bereich angesteuert werden kann. Die CCD-Schärfenerfassungsvorrichtung 61 kann so in einer Vielzahl von Nutzungsmustern arbeiten.
Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, stellt in der Schärfenerfassungsvorrichtung nach der Erfindung die zur Verstärkungseinstellung bestimmte Vorrichtung den Verstärkungspegel einer jeden automatischen Verstärkungssteuerung in Abhängigkeit der jeweiligen Integrationszeit während der Integration des Zeilensensors derart ein, dass ein geeigneter Integrationswert des jeweiligen Zeilensensors ungeachtet der Integrationszeit etwa gleich einem vorbestimmten Wert wird, wenn das Monitorsignal einen vorbestimmten Abschlusswert erreicht. Dadurch erhält man unabhängig von der Helligkeit des aufzunehmenden Objektes für jeden Zeilensensor einen etwa konstanten geeigneten Integrationswert.

Claims

Schärfenerfassungsvorrichtung, umfassend mehrere Zeilensensoren, die jeweils mehrere Pixel haben und von den Pixeln empfangenes Objektlicht fotoelektrisch wandeln und zu einem Integrationswert integrieren, um ein dem empfangenen Objektlicht entsprechendes Bildsignal auszugeben, mehrere Monitorsensoren, die den jeweiligen Zeilensensoren benachbart sind und jeweils einen Integrationswert des jeweils benachbarten Zeilensensors überwachen, indem sie selbst Objektlicht aufnehmen und ein Ausgangssignal in Abhängigkeit des Objektslichts erzeugen, eine Steuervorrichtung, die das Ausgangssignal jedes Monitorsensors mittels eines Verstärkungspegels verstärkt, das verstärkte Ausgangssignal als Monitorsignal ausgibt und die Integration des dem jeweiligen Monitorsensor zugeordneten Zeilensensors beendet, wenn das Monitorsignal einen vorbestimmten Abschlusswert erreicht, und eine Verstärkungseinstellvorrichtung, die den Verstärkungspegel der Steuervorrichtung in Abhängigkeit der jeweiligen momentanen Integrationszeit einstellt, während die Integration des Zeilensensors durchgeführt wird, wobei die Verstärkungseinstellvorrichtung den Verstärkungspegel der Steuervorrichtung derart einstellt, dass der Integrationswert des jeweiligen Zeilensensors ungeachtet der Integrationszeit einen vorbestimmten Wert annimmt, wenn das Monitorsignal den vorbestimmten Abschlusswert erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinstellvorrichtung eine Rechenvorrichtung umfasst, die durch logarithmische Komprimierung der Integrationszeit eine logarithmisch komprimierte Integrationszeit berechnet und die so erhaltene logarithmisch komprimierte Integrationszeit und einen vorbestimmten Faktor zur Berechnung des Verstärkungspegels anwendet.
Schärfenerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Erfassungsvorrichtung, die erfasst, wenn das verstärkte Monitorsignal den vorbestimmten Abschlusswert erreicht, der den Abschluss der Integration des Zeilensensors ermöglicht, nachdem es die Steuervorrichtung dem Zeilensensor und dem Monitorsensor ermöglicht hat, die Integration zu starten.