JP2012244510A - Sensor device, focus detection device using the same, ae detection device, and camera - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress processing amount related to determination whether an output signal after amplifying a plurality of photoelectric conversion elements of a photoelectric conversion element array portion is in a proper level or not, as compared with processing amount when using a peak value.SOLUTION: A sensor device includes a photoelectric conversion element array portion 31A having a plurality of photoelectric conversion elements 31a; an amplifier 33A for amplifying the output of the plurality of the photoelectric conversion elements 31a due to a charge accumulation operation of this time; a counter 38; and a determining portion 51. The counter 38 counts a number of the photoelectric conversion element in which the output amplified by the amplifier 33A is in not less than a standard level or not more than the standard level, of two or more photoelectric conversion elements 31a of the plurality of the photoelectric elements 31a, about each of one or more standard levels. The determining portion 51 determines whether the output amplified by the amplifier 33B is in a proper level or not, on the basis of a count value counted by the counter.

Description

本発明は、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部を備えたセンサ装置、並びに、これを用いた焦点検出装置、AE用検出装置及びカメラに関するものである。   The present invention relates to a sensor device including a photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements, and a focus detection device, an AE detection device, and a camera using the same.

複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部を備えたセンサ装置では、精度良く測光を行うためには、被写体の輝度などの入射光量の変化に拘わらずに、適正なレベルの出力信号(測光信号)を得ることが好ましい。これは、出力信号のレベルがあまりに低すぎると、個々の光電変換素子に入射する光量の差によって生ずべき個々の光電変換素子の出力信号レベルの差が小さくなってコントラストが小さくなってしまい、精度良く測光することができなくなるからである。一方、出力信号のレベルが大きすぎると、出力信号が飽和して測光情報が失われてしまい、精度良く測光することができなくなるからである。   In a sensor device having a photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements, in order to perform photometry with high accuracy, an output signal (photometry) of an appropriate level is used regardless of changes in the amount of incident light such as the luminance of a subject. Signal). This is because if the level of the output signal is too low, the difference in the output signal level of the individual photoelectric conversion elements due to the difference in the amount of light incident on the individual photoelectric conversion elements is reduced, and the contrast is reduced. This is because it becomes impossible to perform photometry with high accuracy. On the other hand, if the level of the output signal is too high, the output signal will be saturated and the photometric information will be lost, making it impossible to perform photometry with high accuracy.

そこで、従来は、以下に説明するような手法を採用することで、光電変換素子アレイ部の電荷蓄積時間や光電変換素子アレイ部の出力信号のゲインを調整して、適正なレベルの出力信号を得ようとしている。   Therefore, conventionally, by adopting a method as described below, the charge accumulation time of the photoelectric conversion element array unit and the gain of the output signal of the photoelectric conversion element array unit are adjusted, and an output signal of an appropriate level is obtained. Trying to get.

下記特許文献1の第6図には、複数の光電変換素子をそれぞれ有する2つの光電変換素子アレイ部(「センサーアレーSAA、SAB」)を備えたセンサ装置(以下、「第1の従来のセンサ装置」と呼ぶ。)が、開示されている。この第1の従来のセンサ装置は、位相差検出方式による焦点検出装置を構成している。このセンサ装置では、1つの光電変換素子からなる細長いモニタセンサ(「制御用センサSAGCA」)が、一方の光電変換素子アレイ部(「センサーアレーSAA」)の各光電変換素子に隣接してそのアレイ方向に延びるように、設けられている。また、もう1つの光電変換素子からなる細長いモニタセンサ(「制御用センサSAGCB」)が、他方の光電変換素子アレイ部(「センサーアレーSAB」)の各光電変換素子に隣接してそのアレイ方向に延びるように、設けられている。   FIG. 6 of Patent Document 1 below shows a sensor device (hereinafter referred to as “first conventional sensor”) including two photoelectric conversion element array portions (“sensor arrays SAA and SAB”) each having a plurality of photoelectric conversion elements. Device ") is disclosed. The first conventional sensor device constitutes a focus detection device using a phase difference detection method. In this sensor device, an elongated monitor sensor (“control sensor SAGCA”) composed of one photoelectric conversion element is adjacent to each photoelectric conversion element of one photoelectric conversion element array section (“sensor array SAA”). It is provided so as to extend in the direction. In addition, an elongated monitor sensor ("control sensor SAGCB") composed of another photoelectric conversion element is adjacent to each photoelectric conversion element of the other photoelectric conversion element array section ("sensor array SAB") in the array direction. It is provided to extend.

そして、この第1の従来のセンサ装置では、前記モニタセンサの信号レベルに応じて、光電変換素子アレイ部の電荷蓄積の終了時点を決定するとともに、光電変換素子アレイ部の出力信号のゲインを決定することで、適正なレベルの出力信号を得ようとしている。   In the first conventional sensor device, the end point of charge accumulation in the photoelectric conversion element array unit is determined according to the signal level of the monitor sensor, and the gain of the output signal of the photoelectric conversion element array unit is determined. By doing so, an output signal of an appropriate level is obtained.

また、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部を備えた第2の従来のセンサ装置では、今回の電荷蓄積動作による前記複数の光電変換素子の増幅後の出力信号のうちのピーク値(最もレベルの高い出力信号の値)を検出し、そのピーク値に基づいて今回の増幅後の出力信号が適正レベルであるか否かを判定し、適正レベルでない場合は、検出されたピーク値に基づいて次回の電荷蓄積時間及び出力信号のゲインを設定し、その電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように光電変換素子アレイ部を制御し、最終的に適正レベルの出力信号が得られるまで前述した動作を繰り返す。   Further, in the second conventional sensor device including the photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements, the peak value (of the output signals after amplification of the plurality of photoelectric conversion elements by the current charge accumulation operation ( The value of the output signal having the highest level is detected, and based on the peak value, it is determined whether or not the output signal after the current amplification is at an appropriate level. Based on this, the next charge accumulation time and output signal gain are set, and the photoelectric conversion element array unit is controlled to perform the next charge accumulation operation with the charge accumulation time, and finally an output signal of an appropriate level is obtained. The operation described above is repeated.

特許第2911521号公報Japanese Patent No. 2911521

しかしながら、前記従来の第1のセンサ装置では、モニタセンサの出力信号は光電変換素子アレイ部の各光電変換素子の出力信号を平均したものに相当するため、適正レベルの出力信号(測光信号)を得ることが困難であり、精度良く測光することができない。例えば、光電変換素子アレイ部の一部の光電変換素子のみへの入射光量が局所的に大きい場合には、モニタセンサの出力信号のレベルは低いままとなってしまうため、ピーク部分が飽和していても検出することが出来ず、適正レベルの出力信号を得ることができない。   However, in the first conventional sensor device, the output signal of the monitor sensor is equivalent to the average of the output signals of the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array unit, and therefore an output signal (photometric signal) of an appropriate level is obtained. It is difficult to obtain and photometry cannot be performed with high accuracy. For example, when the amount of incident light on only some of the photoelectric conversion elements in the photoelectric conversion element array section is locally large, the level of the output signal of the monitor sensor remains low, so the peak portion is saturated. However, it cannot be detected and an output signal of an appropriate level cannot be obtained.

これに対し、前記従来の第2のセンサ装置では、光電変換素子アレイ部の複数の光電変換素子の増幅後の出力信号のうちのピーク値を検出し、そのピーク値に基づいて今回の増幅後の出力信号が適正レベルであるか否かを判定したり、そのピーク値に基づいて次回の電荷蓄積時間及び出力信号のゲインを設定したりするので、より適正なレベルの出力信号を得ることができる。   On the other hand, in the conventional second sensor device, a peak value is detected from the amplified output signals of the plurality of photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array unit, and the current amplification is performed based on the peak value. It is possible to obtain an output signal with a more appropriate level because it is determined whether the output signal is at an appropriate level or the next charge accumulation time and the gain of the output signal are set based on the peak value. it can.

ところが、前記ピーク値を検出するためには、全ての光電変換素子の出力信号同士を比較処理しなければならないため、前記ピーク値の検出には大きな処理量を要する。したがって、常に前記ピーク値の検出を行うとすれば、その処理を行うために例えばCPU等が占有されてしまい、他の処理に支障を来すおそれがある。   However, in order to detect the peak value, the output signals of all the photoelectric conversion elements must be compared with each other, so that a large amount of processing is required to detect the peak value. Therefore, if the peak value is always detected, for example, a CPU or the like is occupied to perform the processing, which may interfere with other processing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、モニタセンサを用いる場合に比べてより適正なレベルの出力信号を得ることができるとともに、光電変換素子アレイ部の複数の光電変換素子の増幅後の出力信号が適正レベルであるか否かの判定に関する処理量を、少なくともその処理量として比較的大きな処理量が許容されないような場合には、ピーク値を利用する場合の処理量に比べて抑えることができる、センサ装置、並びに、これを用いた焦点検出装置、AE用検出装置及びカメラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can obtain an output signal at a more appropriate level than the case where a monitor sensor is used, and the plurality of photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array section can be obtained. Compared to the processing amount when using the peak value when the processing amount relating to the determination of whether or not the amplified output signal is at an appropriate level is at least a relatively large processing amount is not allowed as the processing amount. It is an object of the present invention to provide a sensor device, and a focus detection device, an AE detection device, and a camera using the sensor device.

前記課題を解決するための手段として、以下の各態様を提示する。第1の態様によるセンサ装置は、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記出力が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、を備えたものである。   The following aspects are presented as means for solving the problems. The sensor device according to the first aspect includes a photoelectric conversion element array unit having a plurality of photoelectric conversion elements and two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements with respect to each of the one or more reference levels. Among these, based on the count unit that counts the number of photoelectric conversion elements whose output is equal to or higher than the reference level, or lower than the reference level, the output is at an appropriate level And a determination unit for determining whether or not.

第2の態様によるセンサ装置は、前記第1の態様において、今回の電荷蓄積動作による前記複数の光電変換素子の出力を増幅する増幅部を備え、前記カウント部は、前記1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの前記2つ以上の光電変換素子のうち、前記増幅部により増幅された出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントし、前記判定部は、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記増幅部により増幅された出力が適正レベルであるか否かを判定するものである。   A sensor device according to a second aspect includes, in the first aspect, an amplifying unit that amplifies outputs of the plurality of photoelectric conversion elements by a current charge accumulation operation, and the counting unit includes the one or more reference levels. In each of the above, among the two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements, a photoelectric conversion element whose output amplified by the amplification unit is equal to or higher than the reference level or lower than the reference level The determination unit determines whether or not the output amplified by the amplification unit is at an appropriate level based on the count value counted by the count unit.

第3の態様によるセンサ装置は、前記第1又は第2の態様において、前記カウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間、あるいは、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定する設定部と、前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、を備えたものである。   In the sensor device according to the third aspect, in the first or second aspect, a setting unit configured to set a next charge accumulation time or a next charge accumulation time and a gain of the amplification unit based on the count value. And a control unit that controls the photoelectric conversion element array unit so as to perform the next charge storage operation with the charge storage time set by the setting unit when the determination unit determines that the level is not appropriate. It is provided.

第4の態様によるセンサ装置は、前記第3の態様において、前記2つ以上の光電変換素子の出力、あるいは、前記増幅部により増幅された前記2つ以上の光電変換素子の出力を、AD変換するAD変換部と、前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、を備え、前記判定部は、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定するものである。   In the sensor device according to a fourth aspect, in the third aspect, the output of the two or more photoelectric conversion elements or the output of the two or more photoelectric conversion elements amplified by the amplification unit is AD converted. And a storage unit that stores the output value AD-converted by the AD conversion unit, and the determination unit determines whether the output value currently stored in the storage unit is based on the count value. It is determined whether or not the level is appropriate.

第5の態様によるセンサ装置は、前記第4の態様において、前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部を、備えたものである。   A sensor device according to a fifth aspect includes, in the fourth aspect, an output unit that outputs the output value currently stored in the storage unit only when the determination unit determines that the level is appropriate. It is a thing.

第6の態様によるセンサ装置は、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、前記2つ以上の光電変換素子の出力をAD変換するAD変換部と、前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、前記出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、CPUにより構成された判定部であって、前記CPUに所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間を設定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、次回の電荷蓄積時間を設定する設定部と、前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合には、前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部と、を備え、前記CPUは、前記判定部としての処理以外の所定処理も行うものである。   A sensor device according to a sixth aspect is AD-converted by a photoelectric conversion element array unit having a plurality of photoelectric conversion elements, an AD conversion unit that AD-converts outputs of the two or more photoelectric conversion elements, and the AD conversion unit. For each of the storage unit that stores the output value and one or more reference levels, the output of the two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements is equal to or higher than the reference level, or A counting unit that counts the number of photoelectric conversion elements that are equal to or lower than the reference level, and a determination unit that is configured by a CPU, and when the CPU does not have a predetermined capacity or more, based on the count value, It is determined whether or not the output value currently stored in the storage unit is at an appropriate level, and when the CPU has a surplus capacity equal to or greater than the predetermined level, it is stored in the storage unit this time. Based on the peak value of the force value, a determination unit for determining whether or not the output value stored this time in the storage unit is an appropriate level, and when the CPU has no more than the predetermined level, Based on the count value counted by the counting unit, the next charge accumulation time is set, and when the CPU has a surplus capacity equal to or more than the predetermined level, the output value stored this time in the storage unit Based on the peak value, the setting unit for setting the next charge accumulation time, and when the determination unit determines that the level is not appropriate, the next charge accumulation operation is performed with the charge accumulation time set by the setting unit. As described above, when the control unit that controls the photoelectric conversion element array unit and the CPU does not have a surplus capacity greater than the predetermined level, the determination unit determines that the level is appropriate. , And an output unit for outputting the current stored output values in the storage unit, wherein the CPU is configured to perform also a predetermined processing other than the processing as the determination unit.

第7の態様によるセンサ装置は、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、今回の電荷蓄積動作による前記複数の光電変換素子の出力を増幅する増幅部と、前記増幅部により増幅された前記2つ以上の光電変換素子の出力をAD変換するAD変換部と、前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、前記増幅部により増幅された出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、CPUにより構成された判定部であって、前記CPUに所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定する設定部と、前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合には、前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部と、を備え、前記CPUは、前記判定部としての処理以外の所定処理も行うものである。   The sensor device according to the seventh aspect is amplified by the photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements, an amplification section for amplifying outputs of the plurality of photoelectric conversion elements by the current charge accumulation operation, and the amplification section. The AD conversion unit that AD converts the outputs of the two or more photoelectric conversion elements, the storage unit that stores the AD value converted by the AD conversion unit, and each of the one or more reference levels A counting unit that counts the number of photoelectric conversion elements in which the output amplified by the amplification unit is equal to or higher than the reference level or lower than the reference level among two or more photoelectric conversion elements And a determination unit configured by the CPU, and when the CPU does not have a surplus of a predetermined level or more, the output stored this time in the storage unit based on the count value Is stored in the storage unit based on the peak value of the output values currently stored in the storage unit when the CPU has a surplus capacity equal to or greater than the predetermined level. A determination unit that determines whether or not the output value stored this time is at an appropriate level, and when the CPU does not have the remaining power equal to or greater than the predetermined level, the next time based on the count value counted by the count unit The charge accumulation time and the gain of the amplifying unit are set, and the next charge is determined based on the peak value of the output values currently stored in the storage unit when the CPU has a surplus of the predetermined level or more. A setting unit that sets an accumulation time and a gain of the amplifying unit, and when it is determined by the determination unit that the level is not appropriate, the next charge storage is performed at the charge accumulation time set by the setting unit. In the case where the control unit that controls the photoelectric conversion element array unit so as to perform an operation and the CPU does not have a surplus capacity equal to or greater than the predetermined level, only when the determination unit determines that the level is appropriate, An output unit that outputs the output value stored in the storage unit this time, and the CPU performs predetermined processing other than the processing as the determination unit.

第8の態様によるセンサ装置は、前記第5乃至第7のいずれかの態様において、前記光電変換素子アレイ部、前記カウント部、前記AD変換部、前記記憶部及び前記出力部が同一のチップに設けられるか、あるいは、前記光電変換素子アレイ部、前記増幅部、前記カウント部、前記AD変換部、前記記憶部及び前記出力部が同一のチップに設けられ、前記判定部及び前記設定部が前記チップの外部に設けられたものである。   In the sensor device according to an eighth aspect, in any one of the fifth to seventh aspects, the photoelectric conversion element array unit, the count unit, the AD conversion unit, the storage unit, and the output unit are provided on the same chip. The photoelectric conversion element array unit, the amplification unit, the count unit, the AD conversion unit, the storage unit, and the output unit are provided on the same chip, and the determination unit and the setting unit are It is provided outside the chip.

第9の態様によるセンサ装置は、前記第4乃至第8のいずれかの態様において、前記1つ以上の基準レベルが2つ以上の基準レベルであり、前記記憶部に記憶された前記出力値を、順次供給される前記2つ以上の基準レベルと順次比較する比較部を備え、前記カウント部は、前記比較部による比較結果に応じて前記数をカウントするものである。   The sensor device according to a ninth aspect is the sensor device according to any one of the fourth to eighth aspects, wherein the one or more reference levels are two or more reference levels, and the output value stored in the storage unit is obtained. The comparison unit sequentially compares the two or more reference levels supplied sequentially, and the counting unit counts the number according to a comparison result by the comparison unit.

第10の態様によるセンサ装置は、前記第4乃至第8のいずれかの態様において、前記AD変換部によりAD変換された出力値を、前記記憶部に記憶される前に前記基準レベルと比較する比較部を備え、前記カウント部は、前記比較部による比較結果に応じて前記数をカウントするものである。   In the sensor device according to a tenth aspect, in any of the fourth to eighth aspects, the output value AD-converted by the AD conversion unit is compared with the reference level before being stored in the storage unit. A comparison unit is provided, and the count unit counts the number according to a comparison result by the comparison unit.

第11の態様によるセンサ装置は、前記第4乃至第10のいずれかの態様において、前記2つ以上の光電変換素子のうちのいずれかの光電変換素子の出力、あるいは、前記2つ以上の光電変換素子のうちのいずれかの光電変換素子の前記増幅部による増幅後の出力が、飽和していることを検知する飽和検知部を備え、前記判定部は、前記飽和検知部により前記飽和が検知された場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルでないと判定するものである。   In the sensor device according to an eleventh aspect, in any of the fourth to tenth aspects, an output of any one of the two or more photoelectric conversion elements, or the two or more photoelectric conversion elements. A saturation detection unit that detects that the output after amplification by the amplification unit of any one of the conversion elements is saturated, and the determination unit detects the saturation by the saturation detection unit. If it is determined, the output value stored this time in the storage unit is determined not to be at an appropriate level.

第12の態様によるセンサ装置は、前記第1乃至第11のいずれかの態様において、前記2つ以上の光電変換素子を、前記複数の光電変換素子のうちから可変に選択する手段を備えたものである。   A sensor device according to a twelfth aspect includes, in any one of the first to eleventh aspects, means for variably selecting the two or more photoelectric conversion elements from the plurality of photoelectric conversion elements. It is.

第13の態様による焦点検出装置は、前記第1乃至第12のいずれかの態様によるセンサ装置を備えたものである。   A focus detection apparatus according to a thirteenth aspect includes the sensor apparatus according to any one of the first to twelfth aspects.

第14の態様によるAE用検出装置は、前記第1乃至第12のいずれかの態様によるセンサ装置を備えたものである。   An AE detection device according to a fourteenth aspect includes the sensor device according to any one of the first to twelfth aspects.

第15の態様によるカメラは、前記第13の態様による焦点検出装置及び前記第14の態様によるAE用検出装置のうちの少なくとも一方を備えたものである。   A camera according to a fifteenth aspect includes at least one of the focus detection apparatus according to the thirteenth aspect and the detection apparatus for AE according to the fourteenth aspect.

本発明によれば、モニタセンサを用いる場合に比べてより適正なレベルの出力信号を得ることができるとともに、光電変換素子アレイ部の複数の光電変換素子の増幅後の出力信号が適正レベルであるか否かの判定に関する処理量を、少なくともその処理量として比較的大きな処理量が許容されないような場合には、ピーク値を利用する場合の処理量に比べて抑えることができる、センサ装置、並びに、これを用いた焦点検出装置、AE用検出装置及びカメラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an output signal at a more appropriate level than when a monitor sensor is used, and the output signals after amplification of the plurality of photoelectric conversion elements in the photoelectric conversion element array section are at an appropriate level. A sensor device that can suppress the processing amount relating to the determination of whether or not the processing amount is at least relatively large as the processing amount, compared to the processing amount when using the peak value, and A focus detection apparatus, an AE detection apparatus, and a camera using the same can be provided.

本発明の第1の実施の形態によるカメラを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the camera by the 1st Embodiment of this invention. 図1中の焦点検出用光学系、AF用センサチップ及びCPU等を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a focus detection optical system, an AF sensor chip, a CPU, and the like in FIG. 1. 図1及び図2中のAF用センサチップ及びCPU等を示す概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an AF sensor chip, a CPU, and the like in FIGS. 1 and 2. 図1に示すカメラのAF動作を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows AF operation | movement of the camera shown in FIG. 光電変換素子アレイ部の増幅後の各光電変換素子の出力信号レベルの例と、増幅後の各出力信号レベルに対するその出力信号レベルの光電変換素子の度数の例をそれぞれ示す図である。It is a figure which shows the example of the output signal level of each photoelectric conversion element after amplification of a photoelectric conversion element array part, and the example of the frequency of the photoelectric conversion element of the output signal level with respect to each output signal level after amplification, respectively. 比較例によるカメラのAF動作を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows AF operation | movement of the camera by a comparative example. 本発明の第2の実施の形態によるカメラのAF動作を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows AF operation | movement of the camera by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態によるカメラのAF用センサチップ及びCPU等を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows AF sensor chip | tip, CPU, etc. of the camera by the 3rd Embodiment of this invention. 光電変換素子アレイ部の増幅後の各光電変換素子の出力信号レベルの例と、増幅後の各出力信号レベルに対するその出力信号レベルの光電変換素子の度数の例をそれぞれ示す図である。It is a figure which shows the example of the output signal level of each photoelectric conversion element after amplification of a photoelectric conversion element array part, and the example of the frequency of the photoelectric conversion element of the output signal level with respect to each output signal level after amplification, respectively. 本発明の第4の実施の形態によるカメラのAF用センサチップ及びCPU等を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the sensor chip for AF of a camera, CPU, etc. by the 4th Embodiment of this invention. 視野マスクパターン及び光電変換素子アレイ部の配置の他の例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other example of arrangement | positioning of a visual field mask pattern and a photoelectric conversion element array part. 本発明の第5の実施の形態によるカメラのAE用センサチップ及びCPU等を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the sensor chip for AE, CPU, etc. of the camera by the 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明によるセンサ装置並びにこれを用いた焦点検出装置、AE用検出装置及びカメラについて、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a sensor device according to the present invention and a focus detection device, an AE detection device, and a camera using the same will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態によるカメラ1を示す概略構成図である。本発明によるカメラは、一眼レフの電子カメラとして構成されている。もっとも、本発明は、デジタル一眼レフカメラに限らず、例えば、一眼レフ以外の電子カメラや、ビデオカメラや、フィルムカメラなどにも適用することができる。
[First Embodiment]
It is a schematic block diagram which shows the camera 1 by the 1st Embodiment of this invention. The camera according to the present invention is configured as a single-lens reflex electronic camera. However, the present invention can be applied not only to a digital single lens reflex camera but also to an electronic camera other than a single lens reflex camera, a video camera, a film camera, and the like.

本実施の形態によるカメラ1では、カメラボディ2の前方には撮影光学系3が装着される。この撮影光学系3の光軸上には、メインミラー4及びサブミラー5が順に配置されている。メインミラー4の反射方向に沿ってマット面6およびペンタプリズム7が配置されている。ペンタプリズム7の後面側には、接眼レンズ8及びAE用検出部としての測光部9が配置されている。サブミラー5の反射方向には、焦点検出用光学系11及びAF用センサチップ12が配置されている。カメラボディ2内の後部側には、ミラー4,5が退避された時に撮影光学系3により結像される被写体像を撮像する撮像素子10が配置されている。   In the camera 1 according to the present embodiment, a photographing optical system 3 is mounted in front of the camera body 2. On the optical axis of the photographing optical system 3, a main mirror 4 and a sub mirror 5 are sequentially arranged. A mat surface 6 and a pentaprism 7 are arranged along the reflection direction of the main mirror 4. On the rear surface side of the pentaprism 7, an eyepiece 8 and a photometry unit 9 as an AE detection unit are arranged. A focus detection optical system 11 and an AF sensor chip 12 are arranged in the reflection direction of the sub mirror 5. On the rear side in the camera body 2, an image sensor 10 is provided that captures a subject image formed by the photographing optical system 3 when the mirrors 4 and 5 are retracted.

カメラボディ2に設けられた操作部15(図1では図示せず。後述の図2及び図3参照)、測光部9およびAF用センサチップ12は、カメラボディ2内に配置されたCPU13に接続されている。また、CPU13には、撮影光学系3を前後に繰り出すモータ14が接続されている。   An operation unit 15 (not shown in FIG. 1; see FIGS. 2 and 3 described later), a photometry unit 9 and an AF sensor chip 12 provided in the camera body 2 are connected to a CPU 13 disposed in the camera body 2. Has been. The CPU 13 is connected to a motor 14 that extends the photographing optical system 3 back and forth.

図2は、図1中の焦点検出用光学系11、AF用センサチップ12及びCPU12等を示す概略構成図である。図2では、AF用センサチップ12の一部の要素のみを示している。AF用センサチップ12の他の要素については、後述する図3を参照されたい。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the focus detection optical system 11, the AF sensor chip 12, the CPU 12, and the like in FIG. In FIG. 2, only some elements of the AF sensor chip 12 are shown. For other elements of the AF sensor chip 12, refer to FIG. 3 to be described later.

焦点検出用光学系11は、位相差検出方式を実現するように構成され、視野マスク21と、フィールドレンズ22と、絞りマスク23と、一対の再結像レンズ24A,24Bとを有している。撮影光学系3の通過光束の一部は、サブミラー5(図2では図示せず。図1参照。)を介して、視野マスク21に到達する。視野マスク21は、撮影光学系3の結像面の付近に配置され、焦点検出エリアを決定する。この視野マスク21の後方には、フィールドレンズ22を介して絞りマスク23が配置されている。絞りマスク23には、一対の開口23A,23Bが設けられ、撮影光学系3の通過光束を瞳分割する。   The focus detection optical system 11 is configured to realize a phase difference detection method, and includes a field mask 21, a field lens 22, a diaphragm mask 23, and a pair of re-imaging lenses 24A and 24B. . A part of the light beam passing through the photographing optical system 3 reaches the field mask 21 via the sub mirror 5 (not shown in FIG. 2, refer to FIG. 1). The field mask 21 is disposed in the vicinity of the imaging plane of the photographing optical system 3 and determines a focus detection area. A diaphragm mask 23 is arranged behind the field mask 21 via a field lens 22. The aperture mask 23 is provided with a pair of openings 23A and 23B, and divides the light beam passing through the photographing optical system 3 into pupils.

このように瞳分割された一対の分割光束は、一対の再結像レンズ24A,24Bを介してアオリ結像され、一対の光像を形成する。これらの一対の光像の結像面には、AF用センサチップ12の一対の光電変換素子アレイ部31A,31Bがそれぞれ配置されている。光電変換素子アレイ部31Aは一列に配列された複数の光電変換素子31aを有し、光電変換素子アレイ部31Bは一列に配列された複数の光電変換素子31bを有している。   The pair of split light beams divided in this way is tilted through the pair of re-imaging lenses 24A and 24B to form a pair of optical images. A pair of photoelectric conversion element array portions 31A and 31B of the AF sensor chip 12 are disposed on the image planes of the pair of optical images. The photoelectric conversion element array part 31A has a plurality of photoelectric conversion elements 31a arranged in a line, and the photoelectric conversion element array part 31B has a plurality of photoelectric conversion elements 31b arranged in a line.

一対の光電変換素子アレイ部31A,31Bは、一対の光像をそれぞれ光電変換する。一対の光電変換素子アレイ部31A,31Bの各光電変換素子31a,31bの出力信号に基づいて、位相差検出方式に従って撮影光学系3の焦点調節状態(例えば、デフォーカス量)を演算することができる。   The pair of photoelectric conversion element array units 31A and 31B photoelectrically convert the pair of optical images. Based on the output signals of the photoelectric conversion elements 31a and 31b of the pair of photoelectric conversion element arrays 31A and 31B, the focus adjustment state (for example, defocus amount) of the photographing optical system 3 can be calculated according to the phase difference detection method. it can.

図3は、図1及び図2中のAF用センサチップ12及びCPU13等を示す概略ブロック図である。   FIG. 3 is a schematic block diagram showing the AF sensor chip 12 and CPU 13 in FIGS. 1 and 2.

AF用センサチップ12は、例えば、CMOSイメージセンサと同様に構成することができる。これに限らず、AF用センサチップ12は、例えば、CCDイメージセンサと同様に構成してもよい。   The AF sensor chip 12 can be configured similarly to a CMOS image sensor, for example. For example, the AF sensor chip 12 may be configured similarly to a CCD image sensor.

本実施の形態では、AF用センサチップ12は、一対の光電変換素子アレイ部31A,31Bの他に、駆動読み出し回路32Aと、可変ゲイン増幅器33A,33Bと、AD変換器34A,34Bと、記憶部としてのメモリ35A,35Bと、基準レベル生成部36と、デジタル比較器37と、カウンタ38と、飽和検知部39と、出力部43と、各部に所要のタイミング制御信号を供給するタイミング制御部46と、備えている。   In the present embodiment, the AF sensor chip 12 includes a drive readout circuit 32A, variable gain amplifiers 33A and 33B, AD converters 34A and 34B, in addition to the pair of photoelectric conversion element array units 31A and 31B. Memories 35A and 35B, a reference level generation unit 36, a digital comparator 37, a counter 38, a saturation detection unit 39, an output unit 43, and a timing control unit that supplies a required timing control signal to each unit 46.

タイミング制御部46は、光電変換素子アレイ部31A,31Bを設定された電荷蓄積時間で電荷蓄積させてその出力信号を読み出すことを示すCPU13からの制御信号を受けて、その電荷蓄積と出力信号の読み出しを実現するためのタイミング制御信号を、駆動読み出し回路32A,32Bにそれぞれ供給する。   The timing control unit 46 receives the control signal from the CPU 13 indicating that the photoelectric conversion element array units 31A and 31B accumulate charges in the set charge accumulation time and reads out the output signal, and receives the charge accumulation and output signal. Timing control signals for realizing the reading are supplied to the drive reading circuits 32A and 32B, respectively.

駆動読み出し回路32Aは、前記タイミング制御信号を受けて光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aを前記電荷蓄積時間で電荷蓄積させて、各光電変換素子31aからの出力信号を順次出力させる。駆動読み出し回路32Bは、前記タイミング制御信号を受けて光電変換素子アレイ部31Bの各光電変換素子31bを前記電荷蓄積時間で電荷蓄積させて、各光電変換素子31aからの出力信号を順次出力させる。   In response to the timing control signal, the drive readout circuit 32A accumulates charges in the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A in the charge accumulation time, and sequentially outputs output signals from the photoelectric conversion elements 31a. In response to the timing control signal, the drive read circuit 32B accumulates charges in the photoelectric conversion elements 31b of the photoelectric conversion element array unit 31B in the charge accumulation time, and sequentially outputs output signals from the photoelectric conversion elements 31a.

増幅器33A,33Bは、CPU13からのゲイン設定信号が示すゲインで、駆動読み出し回路32A,32Bからの出力信号をそれぞれ増幅する。AD変換器34A,34Bは、増幅器33A,33Bによりそれぞれ増幅された信号を、それぞれAD変換する。AD変換器34A,34BによりそれぞれAD変換された出力値(増幅器33A,33Bによりそれぞれ増幅された光電変換素子アレイ部31A,31Bの各光電変換素子31a,31bの出力信号をそれぞれデジタル化したデータ値であり、以下、「データ値」と呼ぶ。)が、メモリ35A,35Bにそれぞれ記憶される。本実施の形態では、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aの出力値がメモリ35Aに記憶され、光電変換素子アレイ部31Bの全ての光電変換素子31bの出力値がメモリ35Bに記憶される。なお、本実施の形態では、メモリ35A,35Bには、最新の電荷蓄積動作によるデータ値が上書きされるようになっている。前記データ値は、例えば、10〜12ビットの値である。   The amplifiers 33A and 33B amplify the output signals from the drive readout circuits 32A and 32B, respectively, with the gain indicated by the gain setting signal from the CPU 13. The AD converters 34A and 34B AD convert the signals amplified by the amplifiers 33A and 33B, respectively. Output values AD-converted by the AD converters 34A and 34B (data values obtained by digitizing output signals of the photoelectric conversion elements 31a and 31b of the photoelectric conversion element array units 31A and 31B respectively amplified by the amplifiers 33A and 33B) And hereinafter referred to as “data values”) are stored in the memories 35A and 35B, respectively. In the present embodiment, the output values of all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array section 31A are stored in the memory 35A, and the output values of all the photoelectric conversion elements 31b of the photoelectric conversion element array section 31B are stored in the memory 35B. Is done. In the present embodiment, the memory 35A, 35B is overwritten with the data value by the latest charge accumulation operation. The data value is, for example, a value of 10 to 12 bits.

基準レベル生成部36は、基準レベルLをデジタル値として生成して出力する。基準レベルLは、飽和レベルLsよりも低い値に設定される。飽和レベルLsは、信号レベルが飽和したときのAD変換器34A,34Bからの出力値である。   The reference level generation unit 36 generates and outputs the reference level L as a digital value. The reference level L is set to a value lower than the saturation level Ls. The saturation level Ls is an output value from the AD converters 34A and 34B when the signal level is saturated.

デジタル比較器37は、AD変換器34Aからのデータ値を基準レベルLと比較し、そのデータ値が基準レベルL以上(逆に、基準レベルL以下でもよい。)である場合にそのことを示す比較結果信号を出力する。   The digital comparator 37 compares the data value from the AD converter 34A with the reference level L, and indicates that if the data value is equal to or higher than the reference level L (inversely, may be equal to or lower than the reference level L). A comparison result signal is output.

カウンタ38は、タイミング制御部46から、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの出力信号が駆動読み出し回路32Aから出力される前に、そのカウント値をゼロにリセットするリセット信号を受ける。また、カウンタ38は、タイミング制御部46から、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの出力信号に同期したパルス信号を受ける。そして、カウンタ38は、デジタル比較器37から、AD変換器34Aからのデータ値が基準レベルL以上であることを示す比較結果が得られている場合にのみ、前記パルス信号をカウントする。したがって、カウンタ38は、1つの基準レベルLに関して、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が当該基準レベルL以上である光電変換素子31aの数をカウントするカウント部を構成しており、カウンタ38のカウント値がその数を示す。   The counter 38 receives from the timing control unit 46 a reset signal that resets the count value to zero before the output signal of the photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A is output from the drive readout circuit 32A. Further, the counter 38 receives a pulse signal synchronized with the output signal of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A from the timing control unit 46. The counter 38 counts the pulse signal only when the comparison result indicating that the data value from the AD converter 34A is equal to or higher than the reference level L is obtained from the digital comparator 37. Therefore, the counter 38 counts the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array section 31A with respect to one reference level L. The count value of the counter 38 indicates the number.

本実施の形態では、出力部43は、出力選択部44と、出力回路45とから構成されている。出力選択部44は、CPU13からの出力選択信号に従って、メモリ35A,35Bに記憶されているデータ値及びカウンタ38のカウント値のうちの一方を選択し、選択したカウント値又はデータ値をデジタル信号として出力回路45に供給する。出力回路45は、出力選択部44により選択されたカウント値又はデータ値であるデジタル信号を所定の信号形式の信号に変換し、AF用センサチップ12の外部へ出力し、CPU13へ供給する。後の説明からわかるように、本実施の形態では、出力部43は、後述する判定部51により適正レベルであると判定された場合にのみ、メモリ35A,35Bに今回記憶されたデータ値を出力する。   In the present embodiment, the output unit 43 includes an output selection unit 44 and an output circuit 45. The output selection unit 44 selects one of the data value stored in the memories 35A and 35B and the count value of the counter 38 in accordance with the output selection signal from the CPU 13, and uses the selected count value or data value as a digital signal. The output circuit 45 is supplied. The output circuit 45 converts the digital signal that is the count value or data value selected by the output selection unit 44 into a signal of a predetermined signal format, outputs the signal to the outside of the AF sensor chip 12, and supplies it to the CPU 13. As will be understood from the following description, in the present embodiment, the output unit 43 outputs the data value stored in the memories 35A and 35B only when the determination unit 51 described later determines that the level is appropriate. To do.

飽和検知部39は、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうちいずれかの光電変換素子31aの、増幅器33Aによる増幅後の出力が飽和していることを検知する。本実施の形態では、飽和検知部39は、飽和レベル生成部40と、デジタル比較器41と、カウンタ42とから構成されている。飽和レベル生成部40は、飽和レベルLsをデジタル値として生成して出力する。   The saturation detection unit 39 detects that the output after amplification by the amplifier 33A of any one of the photoelectric conversion elements 31a of all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A is saturated. In the present embodiment, the saturation detection unit 39 includes a saturation level generation unit 40, a digital comparator 41, and a counter 42. The saturation level generation unit 40 generates and outputs the saturation level Ls as a digital value.

デジタル比較器41は、AD変換器34Aからのデータ値を飽和レベルLsと比較し、そのデータ値が飽和レベルLs以上である場合にそのことを示す比較結果信号を出力する。   The digital comparator 41 compares the data value from the AD converter 34A with the saturation level Ls, and when the data value is equal to or higher than the saturation level Ls, outputs a comparison result signal indicating that.

カウンタ42は、タイミング制御部46から、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの出力信号が駆動読み出し回路32Aから出力される前に、そのカウント値をゼロにリセットするリセット信号を受ける。また、カウンタ42は、タイミング制御部46から、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの出力信号に同期したパルス信号を受ける。そして、カウンタ42は、デジタル比較器41から、AD変換器34Aからのデータ値が飽和レベルLs以上であることを示す比較結果が得られている場合にのみ、前記パルス信号をカウントする。したがって、カウンタ42の1以上のカウント値は、光電変換素子アレイ部31Aのいずれかの光電変換素子31aの、増幅器33Aによる増幅後の出力が飽和していることを示す飽和検知信号となる。この飽和検知信号は、CPU13に供給される。なお、飽和検知部39の構成が前述した構成に限らないことは、言うまでもない。   The counter 42 receives from the timing control unit 46 a reset signal for resetting its count value to zero before the output signal of the photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A is output from the drive readout circuit 32A. The counter 42 receives a pulse signal synchronized with the output signal of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array section 31A from the timing control section 46. The counter 42 counts the pulse signal only when a comparison result indicating that the data value from the AD converter 34A is equal to or higher than the saturation level Ls is obtained from the digital comparator 41. Therefore, one or more count values of the counter 42 become a saturation detection signal indicating that the output after amplification by the amplifier 33A of any one of the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A is saturated. This saturation detection signal is supplied to the CPU 13. Needless to say, the configuration of the saturation detection unit 39 is not limited to the configuration described above.

図面には示していないが、CPU13には、ROM及びRAM等が接続されている。このROMに記憶されたプログラムに従って、CPU13は、(i)カウンタ38によりカウントされたカウント値に基づいて、増幅器33Aにより増幅された光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの出力が適正レベルであるか否かを判定する判定部51としての機能と、(ii)カウンタ38によりカウントされたカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間及び増幅器33Aのゲインを設定する設定部52としての機能と、(iii)判定部51により適正レベルでないと判定された場合に、設定部52により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように光電変換素子アレイ部31Aを制御する制御部53としての機能と、(iv)判定部51により適正レベルであると判定されたデータ値に基づいて、焦点演算を行う(位相差検出方式に従って焦点調節状態を演算する)焦点演算部54としての機能とを、担う。また、CPU13は、これらの機能を実現する処理のみならず、操作部15の操作に応じた処理や、カメラ全体の制御に関する処理などの、他の種々の処理を行う。   Although not shown in the drawing, the CPU 13 is connected to a ROM, a RAM, and the like. According to the program stored in the ROM, the CPU 13 (i) based on the count value counted by the counter 38, the output of the photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A amplified by the amplifier 33A is at an appropriate level. A function as a determination unit 51 that determines whether or not there is, and (ii) a function as a setting unit 52 that sets the next charge accumulation time and the gain of the amplifier 33A based on the count value counted by the counter 38. (Iii) When the determination unit 51 determines that the level is not appropriate, the control unit 53 controls the photoelectric conversion element array unit 31A to perform the next charge storage operation with the charge storage time set by the setting unit 52. And (iv) focus calculation based on the data value determined by the determination unit 51 to be at an appropriate level It calculates a focusing state according to a phase difference detection method) and a function as a focus operation unit 54, responsible. In addition, the CPU 13 performs not only processing that realizes these functions but also various other processing such as processing according to the operation of the operation unit 15 and processing related to control of the entire camera.

図4は、本実施の形態によるカメラ1のAF(オートフォーカス)動作を示す概略フローチャートである。   FIG. 4 is a schematic flowchart showing an AF (autofocus) operation of the camera 1 according to this embodiment.

AF動作を開始すると、まず、CPU13は、光電変換素子アレイ部31A,31Bの電荷蓄積時間、及び、増幅器33A,33Bのゲインを、所定の値に初期設定する(ステップS1)。このとき、CPU13は、設定したゲインを示すゲイン設定信号を増幅器33A,33Bに供給することで、増幅器33A,33Bのゲインを初期設定値に設定する。増幅器33A,33Bのゲインは、再設定されるまで、現在の設定値を維持する。   When the AF operation is started, first, the CPU 13 initializes the charge accumulation times of the photoelectric conversion element array units 31A and 31B and the gains of the amplifiers 33A and 33B to predetermined values (step S1). At this time, the CPU 13 supplies gain setting signals indicating the set gains to the amplifiers 33A and 33B, thereby setting the gains of the amplifiers 33A and 33B to initial setting values. The gains of the amplifiers 33A and 33B maintain the current set values until they are reset.

次に、CPU13は、タイミング制御部46に制御信号を供給してタイミング制御部46及び駆動読み出し回路32A,32Bを介して、現在設定されている電荷蓄積時間で電荷蓄積動作を行うように光電変換素子アレイ部31A,31Bを制御し、光電変換素子アレイ部31A,31Bの各光電変換素子31a,31bの出力信号を、駆動読み出し回路32A,32Bからそれぞれ順次出力させる(ステップS2)。   Next, the CPU 13 supplies a control signal to the timing control unit 46 and performs photoelectric conversion so as to perform a charge accumulation operation with the currently set charge accumulation time via the timing control unit 46 and the drive readout circuits 32A and 32B. The element array units 31A and 31B are controlled, and the output signals of the photoelectric conversion elements 31a and 31b of the photoelectric conversion element array units 31A and 31B are sequentially output from the drive readout circuits 32A and 32B, respectively (step S2).

駆動読み出し回路32A,32Bからそれぞれ出力された出力信号は、現在設定されているゲインで増幅器33A,33Bによりそれぞれ増幅された後に、AD変換器34A,34BでそれぞれAD変換され、それぞれデータ値となる。AD変換器34A,34BでそれぞれAD変換されたデータ値はメモリ35A,35Bに書き込まれ、これと同時に、AD変換器34AでAD変換されたデータ値がデジタル比較器37によって基準レベル生成部36からの基準レベルLと比較されて、その比較結果に従って基準レベルL以上のデータ数がカウンタ38によりカウントされ、また、AD変換器34AでAD変換されたデータ値がデジタル比較器41によって飽和レベル生成部40からの飽和レベルLsと比較されて、その比較結果に従って飽和レベルLs以上のデータ数がカウンタ42によりカウントされる(ステップS3)。カウンタ38のカウント値は、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が基準レベルL以上である光電変換素子31aの数を示す。カウンタ42のカウント値はデータ値が飽和レベルLsである光電変換素子31aの数を示し、カウンタ42の1以上のカウント値は、光電変換素子アレイ部31Aのいずれかの光電変換素子31aのデータ値が飽和していることを示す飽和検知信号となる。CPU13は、この飽和検知信号(カウンタ42のカウント値)を前記RAMに取り込む。   The output signals output from the drive readout circuits 32A and 32B are respectively amplified by the amplifiers 33A and 33B with the currently set gain, and then AD converted by the AD converters 34A and 34B, respectively, to become data values. . The data values AD-converted by the AD converters 34A and 34B are written in the memories 35A and 35B. At the same time, the data values AD-converted by the AD converter 34A are output from the reference level generator 36 by the digital comparator 37. And the counter 38 counts the number of data equal to or higher than the reference level L according to the comparison result, and the data value AD-converted by the AD converter 34A is saturated by the digital comparator 41. Compared with the saturation level Ls from 40, the number of data equal to or higher than the saturation level Ls is counted by the counter 42 according to the comparison result (step S3). The count value of the counter 38 indicates the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. The count value of the counter 42 indicates the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is the saturation level Ls, and one or more count values of the counter 42 are data values of any one of the photoelectric conversion elements 31a in the photoelectric conversion element array unit 31A. Becomes a saturation detection signal indicating that is saturated. The CPU 13 takes this saturation detection signal (count value of the counter 42) into the RAM.

次いで、CPU13は、カウンタ38のカウント値を選択して出力させる旨の出力選択信号を出力選択部44に供給し、カウンタ38のカウント値を出力回路45を介して読み出し、前記RAMに取り込む(ステップS4)。このとき、メモリ35A,35Bのデータ値は、AF用センサチップ12の外部に出力されない。   Next, the CPU 13 supplies an output selection signal for selecting and outputting the count value of the counter 38 to the output selection unit 44, reads the count value of the counter 38 through the output circuit 45, and takes it into the RAM (step) S4). At this time, the data values in the memories 35A and 35B are not output to the outside of the AF sensor chip 12.

次に、CPU13は、ステップS3でRAMに取り込んだカウンタ42のカウント値(飽和検知信号)及びステップS4でRAMに取り込んだカウンタ38のカウント値に基づいて、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されたデータ値が適正レベルであるか否かを判定する(ステップS5)。   Next, based on the count value (saturation detection signal) of the counter 42 fetched in the RAM in step S3 and the count value of the counter 38 fetched in the RAM in step S4, the CPU 13 stores in the memory 35A by the current charge accumulation operation. It is determined whether or not the stored data value is at an appropriate level (step S5).

ステップS5で適正レベルでないと判定されると、CPU13は、ステップS4でRAMに取り込んだカウンタ38のカウント値と、現在設定されている電荷蓄積時間及びゲインとに基づいて、次回の電荷蓄積動作によって得られるデータ値が適正レベルに近づく又は適正レベルとなる値に、次回の電荷蓄積時間及び増幅器33Aのゲインを設定し(ステップS6)、ステップS2へ戻る。ステップS5で適正レベルであると判定されるまで、ステップS6、S2〜S5の動作が繰り返される。   If it is determined in step S5 that the level is not appropriate, the CPU 13 performs the next charge accumulation operation based on the count value of the counter 38 fetched into the RAM in step S4 and the currently set charge accumulation time and gain. The next charge accumulation time and the gain of the amplifier 33A are set to values at which the obtained data value approaches or becomes an appropriate level (step S6), and the process returns to step S2. The operations in steps S6 and S2 to S5 are repeated until it is determined in step S5 that the level is appropriate.

ステップS5で適正レベルであると判定されると、CPU13は、メモリ35A,35Bのデータ値を選択して出力させる旨の出力選択信号を出力選択部44に供給し、メモリ35A,35Bのデータ値を出力回路45を介して読み出し、前記RAMに取り込む(ステップS7)。   If it is determined in step S5 that the level is appropriate, the CPU 13 supplies an output selection signal for selecting and outputting the data values in the memories 35A and 35B to the output selection unit 44, and the data values in the memories 35A and 35B. Is read out via the output circuit 45 and taken into the RAM (step S7).

次に、CPU13は、ステップS7で読み出されたメモリ35A,35Bのデータ値に基づいて焦点演算(位相差検出方式に従った焦点調節状態としてのデフォーカス量の算出)を行う(ステップS8)。   Next, the CPU 13 performs a focus calculation (calculation of a defocus amount as a focus adjustment state according to a phase difference detection method) based on the data values of the memories 35A and 35B read in step S7 (step S8). .

その後、CPU13は、焦点調節信号をモータ14に供給して、ステップS8で求めたデフォーカス量に応じて合焦状態になるようにモータ14を作動させ、自動焦点調節を行う(ステップS9)。これにより、AF動作が終了する。   Thereafter, the CPU 13 supplies a focus adjustment signal to the motor 14, operates the motor 14 so as to be in focus according to the defocus amount obtained in step S8, and performs automatic focus adjustment (step S9). Thereby, the AF operation ends.

前記判定部51がステップS5に相当し、前記設定部52がステップS6に相当し、前記制御部53がステップS2に相当し、前記焦点演算部54がステップS8に相当している。CPU13の判定部51、設定部52及び制御部53としての機能とAF用センサチップ12とによって、本発明の一実施の形態によるセンサ装置が構成されている。これにCPU13の焦点演算部54としての機能を加えたものによって、本発明の一実施の形態による焦点検出装置が構成されている。   The determination unit 51 corresponds to step S5, the setting unit 52 corresponds to step S6, the control unit 53 corresponds to step S2, and the focus calculation unit 54 corresponds to step S8. The functions of the determination unit 51, the setting unit 52, and the control unit 53 of the CPU 13 and the AF sensor chip 12 constitute a sensor device according to an embodiment of the present invention. A focus detection apparatus according to an embodiment of the present invention is configured by adding the function as the focus calculation unit 54 of the CPU 13 to this.

ここで、ステップS5の適正判定とステップS6の再設定の具体例について、図5を参照して説明する。図5(a)は、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの増幅後の出力信号の信号レベルの例を示す図であり、飽和レベルLs及び基準レベルLの例も併せて示している。図5(a)に示す例では、一部の光電変換素子31aの増幅後の出力信号が飽和している。信号レベルは最大で飽和レベルLsに制限されるため、実際には信号レベルは飽和レベルLsよりも大きくならないが、理解を容易にするため、図5(a)では、理想的に飽和がないものとして信号レベルが飽和レベルLsよりも大きくなり得るものとしている。この点は、後述する図9(a)も同様である。図5(b)は、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの増幅後の出力信号の各信号レベルに対する、その信号レベルの光電変換素子31aの度数(%)の例を示す図であり、飽和レベルLs及び基準レベルLの例も併せて示している。   Here, a specific example of appropriateness determination in step S5 and resetting in step S6 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a diagram showing an example of the signal level of the output signal after amplification of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A, and also shows examples of the saturation level Ls and the reference level L. Yes. In the example shown in FIG. 5A, the output signals after amplification of some of the photoelectric conversion elements 31a are saturated. Since the signal level is limited to the saturation level Ls at the maximum, the signal level does not actually become larger than the saturation level Ls. However, in order to facilitate understanding, in FIG. The signal level can be higher than the saturation level Ls. This also applies to FIG. 9A described later. FIG. 5B is a diagram illustrating an example of the frequency (%) of the photoelectric conversion element 31a of the signal level with respect to each signal level of the output signal after amplification of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. Yes, examples of the saturation level Ls and the reference level L are also shown.

本実施の形態では、ステップS5において、CPU13は、カウンタ42のカウント値が1以上の場合(すなわち、飽和が検知された場合。例えば、図5(b)中のライン101の場合)には、メモリ35Aに記憶されているデータ値が適正レベルではないと判定し、ステップS6へ移行する。これは、一部の光電変換素子31aの増幅後の出力信号が飽和していれば、そこで測光情報が失われているため、精度良く測光を行うためには、そのようなデータ値を用いないことが好ましいからである。   In the present embodiment, in step S5, the CPU 13 determines that when the count value of the counter 42 is 1 or more (that is, when saturation is detected. For example, in the case of the line 101 in FIG. 5B), It determines with the data value memorize | stored in the memory 35A not being an appropriate level, and transfers to step S6. This is because if the output signals after amplification of some of the photoelectric conversion elements 31a are saturated, the photometric information is lost there, so that such data values are not used in order to perform photometry with high accuracy. This is because it is preferable.

この場合、ステップS6において、CPU13は、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えないものと仮定すると、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの全数に対するカウンタ38のカウント値(すなわち、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が当該基準レベルL以上である光電変換素子31aの数)の割合から、次回の電荷蓄積時間を算出して設定する。具体的には、例えば、基準レベルLが飽和レベルLsの1/2である場合、前記割合が50%以上であれば次回の電荷蓄積時間を現在の電荷蓄積時間の1/4に設定し、前記割合が50%未満であれば次回の電荷蓄積時間を現在の1/2に設定する。このように、前記割合に応じて、次回の電荷蓄積時間の設定を行うことで、少ない回数の電荷蓄積動作で出力信号の信号レベルを所望の適正レベルへ追い込むことが可能となる。ここでは、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えずに次回の電荷蓄積時間のみを変えるものと仮定して説明したが、それと同等の信号レベル調整効果が得られるように、次回の増幅器33Aのゲインのみを変えたり次回の増幅器33Aのゲイン及び次回の電荷蓄積時間の両方を変えたりしてもよい。もっとも、最終的に適正レベルのデータ値を得るまでの時間を短縮するためには、同等の信号レベル調整効果が得られる限り、電荷蓄積時間が極力短くなるように電荷蓄積時間及びゲインを設定することが好ましい。   In this case, in step S6, the CPU 13 assumes that the gain of the amplifier 33A is not changed as it is next time, and the count value of the counter 38 (that is, the photoelectrical value for the total number of photoelectric conversion elements 31a in the photoelectric conversion element array unit 31A). The next charge accumulation time is calculated and set from the ratio of the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L among all the photoelectric conversion elements 31a of the conversion element array unit 31A. Specifically, for example, when the reference level L is 1/2 of the saturation level Ls, if the ratio is 50% or more, the next charge accumulation time is set to 1/4 of the current charge accumulation time, If the ratio is less than 50%, the next charge accumulation time is set to the current half. In this way, by setting the next charge accumulation time according to the ratio, it is possible to drive the signal level of the output signal to a desired appropriate level with a small number of charge accumulation operations. Here, the description has been made on the assumption that the gain of the amplifier 33A is not changed at the next time but only the next charge accumulation time is changed, but the next amplifier 33A is obtained so as to obtain an equivalent signal level adjustment effect. It is also possible to change only the first gain, or to change both the gain of the next amplifier 33A and the next charge accumulation time. However, in order to shorten the time required to finally obtain a data value of an appropriate level, the charge accumulation time and gain are set so that the charge accumulation time is as short as possible as long as an equivalent signal level adjustment effect is obtained. It is preferable.

また、本実施の形態では、ステップS5において、CPU13は、カウンタ42のカウント値がゼロであり(すなわち、飽和がなく)、かつ、カウンタ38のカウント値が1以上である(すなわち、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aのうちに、増幅後の出力信号の信号レベルが基準レベルL以上である光電変換素子31aが1つ以上ある)場合(例えば、図5(b)中のライン102の場合)には、メモリ35Aに記憶されているデータ値が適正レベルであると判定し、ステップS7へ移行する。   In the present embodiment, in step S5, the CPU 13 determines that the count value of the counter 42 is zero (that is, there is no saturation) and the count value of the counter 38 is 1 or more (that is, a photoelectric conversion element). In the case where there is one or more photoelectric conversion elements 31a in which the signal level of the amplified output signal is equal to or higher than the reference level L among the photoelectric conversion elements 31a of the array unit 31A (for example, the line 102 in FIG. 5B) In this case, it is determined that the data value stored in the memory 35A is at an appropriate level, and the process proceeds to step S7.

さらに、本実施の形態では、ステップS5において、CPU13は、カウンタ42のカウント値がゼロであり(すなわち、飽和がなく)、かつ、カウンタ38のカウント値がゼロである(すなわち、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aのうちに、増幅後の出力信号の信号レベルが基準レベルL以上である光電変換素子31aが1つもない)場合(例えば、図5(b)中のライン103の場合)には、メモリ35Aに記憶されているデータ値が適正レベルではないと判定し、ステップS6へ移行する。   Further, in the present embodiment, in step S5, the CPU 13 determines that the count value of the counter 42 is zero (that is, there is no saturation) and the count value of the counter 38 is zero (that is, the photoelectric conversion element array). In the case where there is no photoelectric conversion element 31a in which the signal level of the amplified output signal is equal to or higher than the reference level L among the photoelectric conversion elements 31a of the unit 31A (for example, the case of the line 103 in FIG. 5B) ), It is determined that the data value stored in the memory 35A is not at an appropriate level, and the process proceeds to step S6.

この場合、ステップS6において、CPU13は、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えないものと仮定すると、次回の電荷蓄積時間を現在の電荷蓄積時間よりも所定程度長く設定する。例えば、次回の電荷蓄積時間を、現在の電荷蓄積時間の2倍に設定する。ここでは、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えずに次回の電荷蓄積時間のみを変えるものと仮定して説明したが、それと同等の信号レベル調整効果が得られるように、次回の増幅器33Aのゲインのみを変えたり次回の増幅器33Aのゲイン及び次回の電荷蓄積時間の両方を変えたりしてもよい。   In this case, in step S6, assuming that the gain of the amplifier 33A remains unchanged at the next time, the CPU 13 sets the next charge accumulation time by a predetermined amount longer than the current charge accumulation time. For example, the next charge accumulation time is set to twice the current charge accumulation time. Here, the description has been made on the assumption that the gain of the amplifier 33A is not changed at the next time but only the next charge accumulation time is changed, but the next amplifier 33A is obtained so as to obtain an equivalent signal level adjustment effect. It is also possible to change only the first gain, or to change both the gain of the next amplifier 33A and the next charge accumulation time.

本実施の形態によれば、カウンタ38のカウント値(すなわち、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が当該基準レベルL以上である光電変換素子31aの数)に基づいて、データ値が適正か否かを判定し(ステップS5)、データ値が適正でない場合にはそのカウント値に基づいて次回の電荷蓄積動作の電荷蓄積時間及びゲインを設定している(ステップS6)。したがって、本実施の形態では、前記第1の従来のセンサ装置のように、モニタセンサの信号(すなわち、光電変換素子アレイ部の各光電変換素子の出力信号を平均したものに相当する信号)に基づいて、データ値が適正か否かを判定したり、データ値が適正でない場合にモニタセンサの信号に基づいて次回の電荷蓄積動作の電荷蓄積時間及びゲインを設定する場合に比べて、より適正レベルの出力信号を得ることができる。   According to the present embodiment, the count value of the counter 38 (that is, the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A). Based on this, it is determined whether or not the data value is appropriate (step S5). If the data value is not appropriate, the charge accumulation time and gain of the next charge accumulation operation are set based on the count value (step S5). S6). Therefore, in the present embodiment, the monitor sensor signal (that is, a signal corresponding to the average of the output signals of the photoelectric conversion elements in the photoelectric conversion element array section) as in the first conventional sensor device. Based on whether the data value is appropriate, or when the data value is not appropriate, it is more appropriate than when setting the charge accumulation time and gain of the next charge accumulation operation based on the monitor sensor signal A level output signal can be obtained.

ここで、本実施の形態によるカメラ1と比較される比較例によるカメラについて説明する。この比較例が本実施の形態と異なる所は、AF用センサチップ12において、基準レベル生成部36、デジタル比較器37、カウンタ38及び飽和検知部39が取り除かれている点と、図4に示すAF動作に代えて図6に示すAF動作が行われ、CPU13が担う判定部51及び設定部52としての機能が異なる点である。   Here, the camera by the comparative example compared with the camera 1 by this Embodiment is demonstrated. This comparative example is different from the present embodiment in that the reference level generation unit 36, the digital comparator 37, the counter 38, and the saturation detection unit 39 are removed from the AF sensor chip 12, as shown in FIG. The AF operation shown in FIG. 6 is performed instead of the AF operation, and the functions of the determination unit 51 and the setting unit 52 that the CPU 13 serves are different.

図6は、この比較例によるカメラのAF動作を示す概略フローチャートである。この比較例では、AF動作を開始すると、図4中のステップS1,S2とそれぞれ同一のステップS11,S12の動作を行い、ステップS13へ移行する。   FIG. 6 is a schematic flowchart showing the AF operation of the camera according to this comparative example. In this comparative example, when the AF operation is started, the same operations of steps S11 and S12 as steps S1 and S2 in FIG. 4 are performed, respectively, and the process proceeds to step S13.

ステップS13では、図4中のステップS3と同様に、AD変換器34A,34BでそれぞれAD変換されたデータ値はメモリ35A,35Bに書き込まれる。この比較例では、基準レベル生成部36、デジタル比較器37及びカウンタ38が取り除かれているので、基準レベルLとの比較及びその比較結果によるカウント動作は行わない。また、この比較例では、飽和検知部39が取り除かれているので、ステップS13では飽和検知部39による飽和検知動作は行わない。   In step S13, as in step S3 in FIG. 4, the data values AD-converted by the AD converters 34A and 34B are written in the memories 35A and 35B, respectively. In this comparative example, since the reference level generator 36, the digital comparator 37, and the counter 38 are removed, the comparison with the reference level L and the counting operation based on the comparison result are not performed. In this comparative example, since the saturation detection unit 39 is removed, the saturation detection operation by the saturation detection unit 39 is not performed in step S13.

その後、図4中のステップS4に代えて、CPU13は、メモリ35A,35Bのデータ値を選択して出力させる旨の出力選択信号を出力選択部44に供給し、メモリ35A,35Bのデータ値を出力回路45を介して読み出し、前記RAMに取り込む(ステップS14)。   Thereafter, instead of step S4 in FIG. 4, the CPU 13 supplies an output selection signal for selecting and outputting the data values of the memories 35A and 35B to the output selection unit 44, and the data values of the memories 35A and 35B are supplied. The data is read out via the output circuit 45 and taken into the RAM (step S14).

次に、CPU13は、ステップS14で前記RAMに取り込んだデータ値を互いに比較して、そのうちの最もレベルの高い値(ピーク値)を検出する(ステップS15)。このピーク値は、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aの増幅後の出力信号の信号レベルのうち、最も高い信号レベルの値である。   Next, the CPU 13 compares the data values fetched into the RAM in step S14 with each other and detects the highest value (peak value) among them (step S15). This peak value is the highest signal level value among the signal levels of the amplified output signals of all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array section 31A.

次に、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値に基づいて、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されステップS14で読み出されたデータ値が適正レベルであるか否かを判定する(ステップS16)。このとき、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値に基づいて、飽和検知(ここでは、当該ピーク値が飽和レベルLsである場合に増幅器33Aによる増幅後の出力が飽和していると検知する。)も行う。   Next, based on the peak value detected in step S15, the CPU 13 determines whether or not the data value stored in the memory 35A by the current charge accumulation operation and read in step S14 is at an appropriate level ( Step S16). At this time, the CPU 13 detects saturation based on the peak value detected in step S15 (here, when the peak value is the saturation level Ls, the output after amplification by the amplifier 33A is saturated). ).

ステップS16で適正レベルでないと判定されると、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値と、現在設定されている電荷蓄積時間及びゲインとに基づいて、次回の電荷蓄積動作によって得られるデータ値が適正レベルに近づく又は適正レベルとなる値に、次回の電荷蓄積時間及び増幅器33Aのゲインを設定し(ステップS17)、ステップS12へ戻る。ステップS16で適正レベルであると判定されるまで、ステップS17、S12〜S15の動作が繰り返される。   If it is determined in step S16 that the level is not appropriate, the CPU 13 determines the data value obtained by the next charge accumulation operation based on the peak value detected in step S15 and the currently set charge accumulation time and gain. The next charge accumulation time and the gain of the amplifier 33A are set to values close to or at an appropriate level (step S17), and the process returns to step S12. The operations in steps S17 and S12 to S15 are repeated until it is determined in step S16 that the level is appropriate.

ステップS16で適正レベルであると判定されると、CPU13は、ステップS14で最新に前記RAMに取り込まれたメモリ35A,35Bのデータ値に基づいて焦点演算(位相差検出方式に従った焦点調節状態としてのデフォーカス量の算出)を行う(ステップS18)。   If it is determined in step S16 that the level is appropriate, the CPU 13 performs focus calculation (focus adjustment state according to the phase difference detection method) based on the data values of the memories 35A and 35B that are most recently fetched in the RAM in step S14. Is calculated) (step S18).

その後、CPU13は、焦点調節信号をモータ14に供給して、ステップS18で求めたデフォーカス量に応じて合焦状態になるようにモータ14を作動させ、自動焦点調節を行う(ステップS19)。これにより、AF動作が終了する。   Thereafter, the CPU 13 supplies a focus adjustment signal to the motor 14, operates the motor 14 so as to be in focus according to the defocus amount obtained in step S18, and performs automatic focus adjustment (step S19). Thereby, the AF operation ends.

ここで、ステップS16の適正判定とステップS17の再設定の具体例について、説明する。この比較例では、ステップS16において、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値が飽和レベルLsである場合(飽和状態の場合)には、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されステップS14で読み出されたデータ値が適正レベルではないと判定し、ステップS17へ移行する。   Here, a specific example of the appropriateness determination in step S16 and the resetting in step S17 will be described. In this comparative example, in step S16, when the peak value detected in step S15 is the saturation level Ls (in the saturated state), the CPU 13 stores the current value in the memory 35A by the current charge accumulation operation, and in step S14. It is determined that the read data value is not at an appropriate level, and the process proceeds to step S17.

この場合、ステップS17において、CPU13は、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えないものと仮定すると、次回の電荷蓄積時間を現在の電荷蓄積時間よりも所定程度短く設定する。例えば、現在の電荷蓄積時間の1/2に設定する。ここでは、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えずに次回の電荷蓄積時間のみを変えるものと仮定して説明したが、それと同等の信号レベル調整効果が得られるように、次回の増幅器33Aのゲインのみを変えたり次回の増幅器33Aのゲイン及び次回の電荷蓄積時間の両方を変えたりしてもよい。   In this case, in step S17, assuming that the gain of the amplifier 33A remains unchanged at the next time, the CPU 13 sets the next charge accumulation time by a predetermined amount shorter than the current charge accumulation time. For example, it is set to 1/2 of the current charge accumulation time. Here, the description has been made on the assumption that the gain of the amplifier 33A is not changed at the next time but only the next charge accumulation time is changed, but the next amplifier 33A is obtained so as to obtain an equivalent signal level adjustment effect. It is also possible to change only the first gain, or to change both the gain of the next amplifier 33A and the next charge accumulation time.

また、この比較例では、ステップS16において、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値が飽和レベルLsでなく(すなわち、飽和がなく)、かつ、ステップS15で検出したピーク値が所定値以上である場合には、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されステップS14で読み出されたデータ値が適正レベルであると判定し、ステップS18へ移行する。   In this comparative example, in step S16, the CPU 13 determines that the peak value detected in step S15 is not the saturation level Ls (that is, there is no saturation), and the peak value detected in step S15 is greater than or equal to a predetermined value. In this case, it is determined that the data value stored in the memory 35A by the current charge accumulation operation and read in step S14 is an appropriate level, and the process proceeds to step S18.

さらに、この比較例では、ステップS16において、CPU13は、ステップS15で検出したピーク値が前記所定値よりも小さい場合には、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されステップS14で読み出されたデータ値が適正レベルでないと判定し、ステップS17へ移行する。   Further, in this comparative example, in step S16, when the peak value detected in step S15 is smaller than the predetermined value, the CPU 13 stores the current value in the memory 35A by the current charge accumulation operation and reads it in step S14. The determined data value is not at an appropriate level, and the process proceeds to step S17.

この場合、ステップS17において、CPU13は、次回の電荷蓄積時間を、ステップS15で検出したピーク値と目標信号量との比に応じて現在の電荷蓄積時間よりも長く設定する。例えば、次回の電荷蓄積時間を、現在の電荷蓄積時間に[目標ピーク値]×[飽和レベルLsに対するステップS15で検出したピーク値の割合の逆数]を乗算した値に設定する。ここでは、増幅器33Aのゲインを次回も現在のまま変えずに次回の電荷蓄積時間のみを変えるものと仮定して説明したが、それと同等の信号レベル調整効果が得られるように、次回の増幅器33Aのゲインのみを変えたり次回の増幅器33Aのゲイン及び次回の電荷蓄積時間の両方を変えたりしてもよい。   In this case, in step S17, the CPU 13 sets the next charge accumulation time longer than the current charge accumulation time according to the ratio between the peak value detected in step S15 and the target signal amount. For example, the next charge accumulation time is set to a value obtained by multiplying the current charge accumulation time by [target peak value] × [reciprocal of the ratio of the peak value detected in step S15 to the saturation level Ls]. Here, the description has been made on the assumption that the gain of the amplifier 33A is not changed at the next time but only the next charge accumulation time is changed, but the next amplifier 33A is obtained so as to obtain an equivalent signal level adjustment effect. It is also possible to change only the first gain, or to change both the gain of the next amplifier 33A and the next charge accumulation time.

この比較例では、電荷蓄積動作が行われる度に毎回、常に、ステップS14のデータ値の読み出しとステップS15のピーク値の検出が行われる。   In this comparative example, every time the charge accumulation operation is performed, the data value is read in step S14 and the peak value is detected in step S15.

ステップS15のピーク値の検出のためには、大きな処理量を要する。これは、ステップS15のピーク値の検出のためには、全てのデータ値を互いに比較する必要があり、そのデータ値は例えば10〜12bitであって比較処理するデータ量が大きいからである。したがって、この比較例では、電荷蓄積動作が行われる度に毎回、常に、ステップS15のピーク値の検出が行われることから、その処理を行うために、CPU13が占有されてしまい、CPU13が行うべき他の処理(カメラ全体の制御やその他の処理)に支障を来すおそれがある。   A large amount of processing is required to detect the peak value in step S15. This is because in order to detect the peak value in step S15, it is necessary to compare all data values with each other, and the data values are, for example, 10 to 12 bits, and the amount of data to be compared is large. Therefore, in this comparative example, every time the charge accumulation operation is performed, the detection of the peak value in step S15 is always performed. Therefore, the CPU 13 is occupied to perform the processing, and the CPU 13 should perform it. Other processing (control of the entire camera and other processing) may be hindered.

また、ステップS14でメモリ35A内の全てのデータ値を出力回路45を介してCPU13へ転送する際、その各データ値は例えば10〜12bitであるため、転送するデータ量が大きいことから、その転送に時間を要する。したがって、この比較例では、電荷蓄積動作が行われる度に毎回、常に、ステップS14のデータ値の読み出し(データ転送)が行われることから、最終的に適正レベルのデータ値を得るまでの時間が長くなってしまう。   Further, when all the data values in the memory 35A are transferred to the CPU 13 via the output circuit 45 in step S14, since each data value is, for example, 10 to 12 bits, the amount of data to be transferred is large. Takes time. Accordingly, in this comparative example, the data value is always read out (data transfer) in step S14 every time the charge accumulation operation is performed, so that the time until finally obtaining a data value of an appropriate level is obtained. It will be long.

これに対し、本実施の形態では、ピーク値の検出を行う代わりに、電荷蓄積動作が行われる度に毎回、カウンタ38のカウント値(すなわち、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が当該基準レベルL以上である光電変換素子31aの数)を求め、そのカウント値を、データ値の適正判定並びに次回の電荷蓄積時間及びゲインの設定に用いている。前記カウント値を得るに際しては、データ値を基準レベルLと比較し、全てのデータ値を互いに比較するものではないので、その処理量は、非常に小さい。しかも、本実施の形態では、カウンタ38のカウント値の取得は、AF用センサチップ12内で行われ、CPU13では行われない。したがって、本実施の形態によれば、CPU13が行うべき他の処理(カメラ全体の制御やその他の処理)に支障を来すおそれがない。なお、AF用センサチップ12内でデジタル比較器37による比較やカウンタ38のカウントが行われるため、この間CPU13は別の処理を行うことが可能となることは、言うまでもない。   On the other hand, in this embodiment, instead of detecting the peak value, every time the charge accumulation operation is performed, the count value of the counter 38 (that is, all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A). Among them, the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L) is obtained, and the count value is used for appropriate determination of the data value and the next charge accumulation time and gain setting. In obtaining the count value, the data value is compared with the reference level L, and not all data values are compared with each other, so the amount of processing is very small. In addition, in the present embodiment, the count value of the counter 38 is acquired in the AF sensor chip 12 and not in the CPU 13. Therefore, according to the present embodiment, there is no possibility that other processing (control of the entire camera and other processing) to be performed by the CPU 13 will be hindered. In addition, since the comparison by the digital comparator 37 and the count of the counter 38 are performed in the AF sensor chip 12, it goes without saying that the CPU 13 can perform another process during this time.

また、本実施の形態では、電荷蓄積動作が繰り返される場合(ステップS16で1回以上「不適正」と判定される場合)であっても、カウンタ38のカウント値が毎回出力回路45を介してCPU13へ転送される(ステップS4参照)だけであって、メモリ35A内の全てのデータ値は最後に1回のみ出力回路45を介してCPU13へ転送されるだけである。したがって、本実施の形態によれば、カウンタ38のカウント値(最大でも光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの全数である。)のデータ量はメモリ35A内の全てのデータ値のデータ量よりもはるかに小さいことから、出力回路45を介したデータ転送に要するトータルの時間が短縮される。よって、本実施の形態によれば、前記比較例に比べて、最終的に適正レベルのデータ値を得るまでの時間が短くなる。   Further, in the present embodiment, even when the charge accumulation operation is repeated (when determined to be “inappropriate” at least once in step S16), the count value of the counter 38 is passed through the output circuit 45 every time. It is only transferred to the CPU 13 (see step S4), and all data values in the memory 35A are only transferred to the CPU 13 via the output circuit 45 only once at the end. Therefore, according to the present embodiment, the data amount of the count value of the counter 38 (the maximum is the total number of photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A) is the data amount of all the data values in the memory 35A. Therefore, the total time required for data transfer through the output circuit 45 is shortened. Therefore, according to the present embodiment, the time until the data value of the appropriate level is finally obtained is shorter than in the comparative example.

なお、本実施の形態において、可変ゲイン増幅器33A,33Bの代わりにそれぞれ固定ゲイン増幅器を用いてもよいし、可変ゲイン増幅器33A,33Bを取り除いて駆動読み出し回路32A,32Bからの出力信号をAD変換器34A,34Bにそれぞれ直接入力させてもよい。これらの点は、後述する各実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, fixed gain amplifiers may be used in place of the variable gain amplifiers 33A and 33B, respectively, or the output signals from the drive readout circuits 32A and 32B are AD converted by removing the variable gain amplifiers 33A and 33B. Each of the devices 34A and 34B may be directly input. These points are the same for each embodiment described later.

[第2の実施の形態]
図7は、本発明の第2の実施の形態によるカメラのAF動作を示す概略フローチャートである。図7において、図4及び図6中のステップと同一又は対応するステップには同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a schematic flowchart showing the AF operation of the camera according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, steps that are the same as or correspond to steps in FIGS. 4 and 6 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、CPU13は、ステップS3の後に、CPU13に所定程度以上の余力があるか否かを判定し(ステップS21)、余力がないと判定された場合にはステップS4へ移行する一方、余力があると判定された場合にはステップS14へ移行する。ステップS17の後には、ステップS2へ戻る。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is that after step S3, the CPU 13 determines whether or not the CPU 13 has a surplus of a predetermined level or more (step S21), and determines that there is no surplus. If it is determined, the process proceeds to step S4, whereas if it is determined that there is a surplus capacity, the process proceeds to step S14. After step S17, the process returns to step S2.

CPU13に所定程度以上の余力があるか否かの判定は、例えば、CPU13が命令待ちの状態にあるか否かや、CPU13の使用率が所定値以下であるか否かなどによって、行うことができる。   Whether or not the CPU 13 has a predetermined capacity or more is determined depending on, for example, whether or not the CPU 13 is in a command waiting state and whether or not the usage rate of the CPU 13 is a predetermined value or less. it can.

本実施の形態によれば、CPU13に所定程度以上の余力がない場合には、前記第1の実施の形態と同様に、カウンタ38のカウント値に基づいて、データ値の適正判定及び電荷蓄積時間及びゲインの再設定が行われる一方で、CPU13に所定程度以上の余力がある場合には、前記比較例と同様に、前記ピーク値に基づいて、データ値の適正判定及び電荷蓄積時間及びゲインの再設定が行われる。   According to the present embodiment, when the CPU 13 does not have a surplus capacity of a predetermined level or more, as in the first embodiment, based on the count value of the counter 38, the appropriate determination of the data value and the charge accumulation time When the CPU 13 has a remaining capacity of a predetermined level or more while the gain is reset, as in the comparative example, on the basis of the peak value, the appropriate determination of the data value, the charge accumulation time, and the gain Reconfiguration is performed.

したがって、本実施の形態によれば、CPU13に所定程度以上の余力がない場合には、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる一方で、CPU13に所定程度以上の余力がある場合には、前記第1の実施の形態に比べてより精度良く適正レベルのデータを得ることができる。本実施の形態では、前記ピーク値に基づいてデータ値の適正判定及び電荷蓄積時間及びゲインの再設定が行われるのは、CPU13に所定程度以上の余力がある場合であり、これは、光電変換素子アレイ部の複数の光電変換素子の増幅後の出力信号が適正レベルであるか否かの判定に関する処理量として、比較的大きな処理量が許容される場合である。したがって、本実施の形態によれば、前記比較例と異なり、CPU13が行うべき他の処理(カメラ全体の制御やその他の処理)に支障を来すおそれがない。   Therefore, according to the present embodiment, when the CPU 13 does not have a predetermined margin or more, the same advantage as the first embodiment can be obtained, while the CPU 13 has a predetermined margin or more. Therefore, it is possible to obtain data of an appropriate level with higher accuracy than in the first embodiment. In the present embodiment, the proper determination of the data value and the resetting of the charge accumulation time and the gain are performed based on the peak value when the CPU 13 has a predetermined capacity or more, which is a photoelectric conversion. This is a case where a relatively large amount of processing is allowed as the amount of processing related to determining whether or not the output signals after amplification of the plurality of photoelectric conversion elements in the element array section are at an appropriate level. Therefore, according to the present embodiment, unlike the comparative example, there is no possibility that other processing (control of the entire camera or other processing) to be performed by the CPU 13 will be hindered.

[第3の実施の形態]
図8は、本発明の第3の実施の形態によるカメラのAF用センサチップ12及びCPU13等を示す概略ブロック図であり、図3に対応している。図8において、図3中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a schematic block diagram showing the AF sensor chip 12 and CPU 13 of the camera according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 8, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、前記第1の実施の形態では1つの基準レベルLを用いるように構成されているのに対し、本実施の形態では、2つの基準レベルL1,L2(L2<L1<Ls)を用いるように構成されている点である。すなわち、本実施の形態では、AF用センサチップ12において、図3中の基準レベル生成部36、デジタル比較器37及びカウンタ38の代わりに、それに相当するものが2組(基準レベル生成部136、デジタル比較器137及びカウンタ138の組と、基準レベル生成部236、デジタル比較器237及びカウンタ238の組)設けられている。   The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the first embodiment is configured to use one reference level L, whereas in the present embodiment, there are two The reference level L1, L2 (L2 <L1 <Ls) is used. That is, in the present embodiment, in the AF sensor chip 12, two sets (reference level generation unit 136, reference level generation unit 136, equivalent to the reference level generation unit 36, digital comparator 37, and counter 38 in FIG. A set of a digital comparator 137 and a counter 138 and a set of a reference level generator 236, a digital comparator 237 and a counter 238).

基準レベル生成部136は基準レベルL1を生成し、基準レベル生成部236は基準レベルL2を生成する。カウンタ138,238は、2つの基準レベルL1,L2に関して、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が当該基準レベル以上である光電変換素子31aの数をカウントするカウント部を構成している。カウンタ138のカウント値は、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が基準レベルL1以上(逆に、基準レベルL1以下でもよい。)である光電変換素子31aの数を示す。カウンタ238のカウント値は、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が基準レベルL2以上(逆に、基準レベルL2以下でもよい。)である光電変換素子31aの数を示す。   The reference level generation unit 136 generates a reference level L1, and the reference level generation unit 236 generates a reference level L2. The counters 138 and 238 count the two reference levels L1 and L2 by counting the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. Part. The count value of the counter 138 is the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L1 (inversely, may be equal to or lower than the reference level L1) among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. Indicates. The count value of the counter 238 is the number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L2 (inversely, may be equal to or lower than the reference level L2) among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. Indicates.

本実施の形態では、図4中のステップS3において、カウンタ38のカウント値に代えて、カウンタ138,238のカウント値を得る。図4中のステップS4において、カウンタ38のカウント値に代えて、カウンタ138,238のカウント値を読み出す。   In the present embodiment, the count values of the counters 138 and 238 are obtained instead of the count value of the counter 38 in step S3 in FIG. In step S4 in FIG. 4, instead of the count value of the counter 38, the count values of the counters 138 and 238 are read.

また、本実施の形態では、図4中のステップS5において、カウンタ38のカウント値に代えて、カウンタ138,238のカウント値に基づいて、今回の電荷蓄積動作によりメモリ35A内に記憶されたデータ値が適正レベルであるか否かを判定する。図4中のステップS6において、カウンタ38のカウント値に代えて、カウンタ138,238のカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積動作によって得られるデータ値が適正レベルに近づく又は適正レベルとなる値に、次回の電荷蓄積時間及び増幅器33Aのゲインを設定する。   Further, in the present embodiment, the data stored in the memory 35A by the current charge accumulation operation based on the count values of the counters 138 and 238 instead of the count value of the counter 38 in step S5 in FIG. It is determined whether or not the value is at an appropriate level. In step S6 in FIG. 4, instead of the count value of the counter 38, based on the count values of the counters 138 and 238, the data value obtained by the next charge accumulation operation approaches the appropriate level or becomes the appropriate level. The next charge accumulation time and the gain of the amplifier 33A are set.

図9(a)は、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの増幅後の出力信号の信号レベルの例を示す図であり、飽和レベルLs及び基準レベルL1,L2の例も併せて示している。図9(b)は、光電変換素子アレイ部31Aの各光電変換素子31aの増幅後の出力信号の各信号レベルに対する、その信号レベルの光電変換素子31aの度数(%)の例を示す図であり、飽和レベルLs及び基準レベルL1,L2の例も併せて示している。   FIG. 9A is a diagram illustrating an example of the signal level of the output signal after amplification of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A, and also includes examples of the saturation level Ls and the reference levels L1 and L2. Show. FIG. 9B is a diagram illustrating an example of the frequency (%) of the photoelectric conversion element 31a of the signal level with respect to each signal level of the output signal after amplification of each photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A. Yes, examples of the saturation level Ls and the reference levels L1 and L2 are also shown.

本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる他、2つの基準レベルL1,L2が利用されるので、前記第1の実施の形態に比べて、図4中のステップS5におけるデータ値の適正レベル判定の精度を高めることができるとともに、図4中のステップS6における次回の電荷蓄積時間及びゲインの決定精度を高めることができるという利点が得られる。   According to the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained, and two reference levels L1 and L2 are used. Therefore, compared with the first embodiment, FIG. The accuracy of determining the appropriate level of the data value in step S5 can be improved, and the next charge storage time and gain determination accuracy in step S6 in FIG. 4 can be improved.

なお、図4中のステップS6における次回の電荷蓄積時間及びゲインの決定は、例えば、基準レベルL1以上のカウント値(カウンタ138のカウント値)と基準レベルL2以上のカウント値(カウンタ238のカウント値)との差に基づいて行ってもよいし、そのような差を用いることなく、基準レベルL1以上のカウント値(カウンタ138のカウント値)と基準レベルL2以上のカウント値(カウンタ238のカウント値)とに基づいて行ってもよい。   Note that the next charge accumulation time and gain determination in step S6 in FIG. 4 is performed by, for example, a count value above the reference level L1 (count value of the counter 138) and a count value above the reference level L2 (count value of the counter 238). ) Or a count value above the reference level L1 (count value of the counter 138) and a count value above the reference level L2 (the count value of the counter 238) without using such a difference. ).

なお、本発明では、2つの基準レベルを用いる代わりに、3つ以上の基準レベルを用いるように構成してもよい。   In the present invention, instead of using two reference levels, three or more reference levels may be used.

また、前記第1の実施の形態を変形して本実施の形態を得たとの同様に、前記第2の実施の形態を2つ以上の基準レベルLを用いるように変形してもよい。   In addition, the second embodiment may be modified to use two or more reference levels L in the same manner as the first embodiment is obtained by modifying the first embodiment.

[第4の実施の形態]
図10は、本発明の第4の実施の形態によるカメラのAF用センサチップ12及びCPU13等を示す概略ブロック図であり、図8に対応している。図10において、図8中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a schematic block diagram showing the AF sensor chip 12 and CPU 13 of the camera according to the fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 10, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 8 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

本実施の形態が前記第3の実施の形態と異なる所は、デジタル比較器及びカウンタの数を低減しながら、前記第3の実施の形態と同様に2つの基準レベルL1,L2を用いるように構成されている点である。   This embodiment differs from the third embodiment in that two reference levels L1 and L2 are used as in the third embodiment while reducing the number of digital comparators and counters. It is a point that is configured.

本実施の形態では、基準レベル生成部136,236に代えて、CPU13からの基準レベル設定信号に従って2つの基準レベルL1,L2のうちの1つを可変に出力する可変基準レベル生成部336が、設けられている。また、本実施の形態では、2つのデジタル比較器137,237に代えて、1つのデジタル比較器337が設けられている。また、本実施の形態では、2つのカウンタ138,238に代えて、1つのカウンタ338が設けられている。さらに、本実施の形態では、スイッチ301及びメモリ302が追加されている。   In the present embodiment, instead of the reference level generation units 136 and 236, a variable reference level generation unit 336 that variably outputs one of the two reference levels L1 and L2 according to a reference level setting signal from the CPU 13, Is provided. In this embodiment, one digital comparator 337 is provided instead of the two digital comparators 137 and 237. In the present embodiment, one counter 338 is provided instead of the two counters 138 and 238. Furthermore, in this embodiment, a switch 301 and a memory 302 are added.

スイッチ301は、タイミング制御部46からのタイミング制御信号に応じて、AD変換器34Aの出力とメモリ35Aの出力とを切り替えて、デジタル比較器37の一方の入力端子に接続する。   The switch 301 switches between the output of the AD converter 34 </ b> A and the output of the memory 35 </ b> A according to the timing control signal from the timing control unit 46, and connects to one input terminal of the digital comparator 37.

AD変換器34Aから順次データ値が出力されそのデータ値がメモリ35Aに記憶されていく際には、可変基準レベル生成部336が基準レベルL1をデジタル比較器337に供給するとともに、スイッチ301がAD変換器34Aの出力をデジタル比較器337の入力端子に接続する。このとき、カウンタ338は、デジタル比較器337による基準レベルL1とAD変換器34Aの出力(データ値)との比較結果に応じてカウント動作を行い、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が基準レベルL1以上である光電変換素子31aの数をカウントし、その数を示すこのカウント値(図8中のカウンタ138のカウント値と同一)がメモリ302に記憶される。   When the data values are sequentially output from the AD converter 34A and stored in the memory 35A, the variable reference level generation unit 336 supplies the reference level L1 to the digital comparator 337, and the switch 301 is AD. The output of the converter 34A is connected to the input terminal of the digital comparator 337. At this time, the counter 338 performs a counting operation according to the comparison result between the reference level L1 by the digital comparator 337 and the output (data value) of the AD converter 34A, and all the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion element array unit 31A. The number of photoelectric conversion elements 31a whose data value is equal to or higher than the reference level L1 among 31a is counted, and this count value indicating the number (same as the count value of the counter 138 in FIG. 8) is stored in the memory 302. .

次に、可変基準レベル生成部336が基準レベルL2をデジタル比較器337に供給するとともに、スイッチ301がメモリ35Aの出力をデジタル比較器337の入力端子に接続する。このとき、メモリ35A内のデータ値が順次スイッチ301を介してデジタル比較器337の入力端子に供給され、カウンタ338は、デジタル比較器337による基準レベルL2とメモリ35A内のデータ値との比較結果に応じてカウント動作を行い、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aのうち、データ値が基準レベルL2以上である光電変換素子31aの数をカウントし、その数を示すこのカウント値(図8中のカウンタ238のカウント値と同一)がメモリ302に記憶される。   Next, the variable reference level generation unit 336 supplies the reference level L2 to the digital comparator 337, and the switch 301 connects the output of the memory 35A to the input terminal of the digital comparator 337. At this time, the data value in the memory 35A is sequentially supplied to the input terminal of the digital comparator 337 via the switch 301, and the counter 338 compares the reference level L2 with the data value in the memory 35A by the digital comparator 337. This count value indicating the number of the photoelectric conversion elements 31a having a data value equal to or higher than the reference level L2 among all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array section 31A is counted. (Same as the count value of the counter 238 in FIG. 8) is stored in the memory 302.

そして、図4中のステップS14では、メモリ302に記憶されている前記2つのカウント値が、出力選択部44により選択されて、出力回路45を介して、CPU13に供給される。   In step S14 in FIG. 4, the two count values stored in the memory 302 are selected by the output selection unit 44 and supplied to the CPU 13 via the output circuit 45.

本実施の形態によっても、前記第3の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態によれば、前記第3の実施の形態に比べて、デジタル比較器及びカウンタの数を低減することができる。   This embodiment can provide the same advantages as those of the third embodiment. Further, according to the present embodiment, the number of digital comparators and counters can be reduced as compared with the third embodiment.

なお、スイッチ301を取り除いて、デジタル比較器337の入力端子に常にメモリ302の出力を接続しておいてもよい。この場合、基準レベルL2との比較及びその比較結果によるカウントも、AD変換器34Aの出力値がメモリ302内に記憶された後に行うようにすればよい。   Note that the switch 301 may be removed, and the output of the memory 302 may always be connected to the input terminal of the digital comparator 337. In this case, the comparison with the reference level L2 and the counting based on the comparison result may be performed after the output value of the AD converter 34A is stored in the memory 302.

また、可変基準レベル生成部336を3つ以上の基準レベルのうちの1つを可変に出力するように構成し、デジタル比較器337及びカウンタ338が前記3つ以上の基準レベルの各々について比較・カウントを行うようにすれば、3つ以上の基準レベルを用いることもできる。   In addition, the variable reference level generation unit 336 is configured to variably output one of the three or more reference levels, and the digital comparator 337 and the counter 338 compare each of the three or more reference levels. If counting is performed, three or more reference levels can be used.

[他の変形例等]
以上、本発明の各実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明はそれらに限定されるものではない。
[Other variations]
As mentioned above, although each embodiment of this invention and its modification were demonstrated, this invention is not limited to them.

例えば、前記各実施の形態では、AF用センサチップ12には一対の光電変換素子アレイ部31A,31Bが設けられているが、複数の対の光電変換素子アレイ部を設けてもよい。その例を図11に示す。図11(a)は視野マスクパターン(測距視野VIW1〜VIW4)の他の例を模式的に示す図であり、図11(b)はその視野マスクパターンに応じた4対の光電変換素子アレイ部の例を模式的に示す図である。1対の光電変換素子アレイ部71A,71Bは測距視野VIW1に対応し、1対の光電変換素子アレイ部72A,72Bは測距視野VIW2に対応し、1対の光電変換素子アレイ部73A,73Bは測距視野VIW3に対応し、1対の光電変換素子アレイ部74A,74Bは測距視野VIW4に対応している。本発明は、このように複数対の光電変換素子アレイ部を有するものにも適用することができる。   For example, in each of the embodiments described above, the AF sensor chip 12 is provided with a pair of photoelectric conversion element array portions 31A and 31B. However, a plurality of pairs of photoelectric conversion element array portions may be provided. An example is shown in FIG. FIG. 11A is a diagram schematically illustrating another example of the field mask pattern (ranging fields VIW1 to VIW4), and FIG. 11B illustrates four pairs of photoelectric conversion element arrays corresponding to the field mask pattern. It is a figure which shows the example of a part typically. The pair of photoelectric conversion element array portions 71A and 71B corresponds to the distance measuring field VIW1, and the pair of photoelectric conversion element array portions 72A and 72B corresponds to the distance measurement field VIW2, and the pair of photoelectric conversion element array portions 73A, 73A, 73B corresponds to the distance measuring field VIW3, and the pair of photoelectric conversion element array parts 74A and 74B corresponds to the distance measuring field VIW4. The present invention can also be applied to those having a plurality of pairs of photoelectric conversion element arrays.

また、前記各実施の形態では、光電変換素子アレイ部31Aの全ての光電変換素子31aの出力信号を、焦点演算部54の焦点演算と判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定とに用いている。しかし、本発明では、焦点検出モード等によっては、CPU13が光電変換素子アレイ部31Aの一部の2つ以上の光電変換素子31aを選択して、その選択された一部の2つ以上の光電変換素子31aの出力信号を、焦点演算部54の焦点演算と判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定とに用いるようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the output signals of all the photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A are converted into the focus calculation of the focus calculation unit 54, the appropriate determination of the determination unit 51, and the charge accumulation time of the setting unit 52. Used to set the gain. However, in the present invention, depending on the focus detection mode or the like, the CPU 13 selects a part of the two or more photoelectric conversion elements 31a in the photoelectric conversion element array unit 31A, and the selected part of the two or more photoelectric conversion elements. The output signal of the conversion element 31a may be used for the focus calculation of the focus calculation unit 54, the appropriateness determination of the determination unit 51, and the charge accumulation time and gain setting of the setting unit 52.

例えば、所定の焦点検出モードでは、光電変換素子アレイ部31Aの図3中の上側半分の光電変換素子31a及び光電変換素子アレイ部31Bの図3中の上側半分の光電変換素子31bを選択して、上側半分の光電変換素子31aの出力信号及び上側半分の光電変換素子31bの出力信号を焦点演算部54の焦点演算に用いるとともに、上側半分の光電変換素子31aの出力信号を判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定とに用い、他の所定の焦点検出モードでは、光電変換素子アレイ部31Aの図3中の下側半分の光電変換素子31a及び光電変換素子アレイ部31Bの図3中の下側半分の光電変換素子31bを選択して、下側半分の光電変換素子31aの出力信号及び下側半分の光電変換素子31bの出力信号を焦点演算部54の焦点演算に用いるとともに、下側半分の光電変換素子31aの出力信号を判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定とに用いるようにしてもよい。この場合、例えば、前記所定の焦点検出モードでは、駆動読み出し回路32A,32Bが上側半分の光電変換素子31aの出力信号及び上側半分の光電変換素子31bの出力信号のみをそれぞれ順次読み出すようなタイミング制御信号をタイミング制御部46が発生するように、CPU13が制御信号をタイミング制御部46に供給し、前記他の所定の焦点検出モードでは、駆動読み出し回路32A,32Bが下側半分の光電変換素子31aの出力信号及び下側半分の光電変換素子31bの出力信号のみをそれぞれ順次読み出すようなタイミング制御信号をタイミング制御部46が発生するように、CPU13が制御信号をタイミング制御部46に供給すればよい。   For example, in the predetermined focus detection mode, the upper half photoelectric conversion element 31a in FIG. 3 of the photoelectric conversion element array section 31A and the upper half photoelectric conversion element 31b in FIG. 3 of the photoelectric conversion element array section 31B are selected. The output signal of the upper half photoelectric conversion element 31a and the output signal of the upper half photoelectric conversion element 31b are used for the focus calculation of the focus calculation unit 54, and the output signal of the upper half photoelectric conversion element 31a is used by the determination unit 51 as appropriate. In other predetermined focus detection modes, the photoelectric conversion element 31a and the photoelectric conversion element array in the lower half of the photoelectric conversion element array part 31A in FIG. 3 are used for determination and setting of the charge accumulation time and gain of the setting unit 52. The lower half photoelectric conversion element 31b in FIG. 3 of the unit 31B is selected, and the output signal of the lower half photoelectric conversion element 31a and the output of the lower half photoelectric conversion element 31b Is used for the focus calculation of the focus calculation unit 54, and the output signal of the photoelectric conversion element 31a in the lower half is used for proper determination of the determination unit 51 and charge setting time and gain setting of the setting unit 52. Good. In this case, for example, in the predetermined focus detection mode, timing control such that the drive readout circuits 32A and 32B sequentially read out only the output signal of the upper half photoelectric conversion element 31a and the output signal of the upper half photoelectric conversion element 31b, respectively. The CPU 13 supplies a control signal to the timing control unit 46 so that the signal is generated by the timing control unit 46. In the other predetermined focus detection mode, the drive readout circuits 32A and 32B are the lower half photoelectric conversion elements 31a. The CPU 13 only needs to supply the control signal to the timing control unit 46 so that the timing control unit 46 generates a timing control signal that sequentially reads only the output signal and the output signal of the lower half photoelectric conversion element 31b. .

また、前記各実施の形態では、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの出力信号を、判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定に用いているが、光電変換素子アレイ部31Bの光電変換素子31bの出力信号は、判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定に用いていない。しかし、本発明では、光電変換素子アレイ部31Aの光電変換素子31aの出力信号のみならず、光電変換素子アレイ部31Bの光電変換素子31bの出力信号も、判定部51の適正判定及び設定部52の電荷蓄積時間及びゲインの設定に用いてもよい。この場合、例えば、図1において、AD変換器34Aの出力に対して設けられている各要素36〜42に相当するものを、AD変換器34Bの出力に対して設け、前記第1の実施の形態におけるカウンタ38のカウント値の代わりに、カウンタ38のカウント値とカウンタ38に相当してAD変換器34B側に設けたカウンタのカウント値との合計値を用い、前記第1の実施の形態における飽和検知部39の飽和検知信号の代わりに、飽和検知部39の飽和検知信号と飽和検知部39に相当してAD変換器34B側に設けた飽和検知部の飽和検知信号とのオア信号を用いればよい。   In each of the above embodiments, the output signal of the photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A is used for proper determination of the determination unit 51 and setting of the charge accumulation time and gain of the setting unit 52. The output signal of the photoelectric conversion element 31b of the conversion element array unit 31B is not used for the proper determination of the determination unit 51 and the charge accumulation time and gain setting of the setting unit 52. However, in the present invention, not only the output signal of the photoelectric conversion element 31a of the photoelectric conversion element array unit 31A but also the output signal of the photoelectric conversion element 31b of the photoelectric conversion element array unit 31B is used for the appropriate determination and setting unit 52 of the determination unit 51. It may be used to set the charge accumulation time and gain. In this case, for example, in FIG. 1, elements corresponding to the elements 36 to 42 provided for the output of the AD converter 34A are provided for the output of the AD converter 34B, and the first embodiment is performed. Instead of the count value of the counter 38 in the embodiment, the total value of the count value of the counter 38 and the count value of the counter provided on the AD converter 34B side corresponding to the counter 38 is used, and in the first embodiment, Instead of the saturation detection signal of the saturation detection unit 39, an OR signal between the saturation detection signal of the saturation detection unit 39 and the saturation detection signal of the saturation detection unit provided on the AD converter 34B side corresponding to the saturation detection unit 39 is used. That's fine.

さらに、前記各実施の形態では、AD変換器34A,34B以降の要素(例えば、図1では、要素34A,34B,35A,35B,36〜46)がAF用センサチップ12に設けられているが、これらの要素はAF用センサチップ12の外部に配置してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the elements after the AD converters 34A, 34B (for example, the elements 34A, 34B, 35A, 35B, 36 to 46 in FIG. 1) are provided in the AF sensor chip 12. These elements may be arranged outside the AF sensor chip 12.

さらにまた、前記各実施の形態は、本発明によるセンサ装置を焦点検出装置に用いた例である。しかし、本発明によるセンサ装置は、焦点検出装置に限らず、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部を備えた種々のセンサ装置に適用することができる。   Furthermore, each of the above embodiments is an example in which the sensor device according to the present invention is used for a focus detection device. However, the sensor device according to the present invention is not limited to the focus detection device, and can be applied to various sensor devices including a photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements.

例えば、本発明によるセンサ装置は、複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部を備えたAE(自動露光)用検出装置にも適用することができ、そのAE用検出装置を備えたカメラも本発明の範囲内である。以下に、そのカメラの一例として、本発明の第5の実施の形態によるカメラについて説明する。   For example, the sensor device according to the present invention can also be applied to an AE (automatic exposure) detection device including a photoelectric conversion element array unit having a plurality of photoelectric conversion elements, and a camera including the AE detection device is also applicable. It is within the scope of the present invention. Hereinafter, a camera according to the fifth embodiment of the present invention will be described as an example of the camera.

[第5の実施の形態]
図12は、本発明の第5の実施の形態によるカメラのAE用センサチップ412及びCPU13等を示す概略ブロック図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 is a schematic block diagram showing the AE sensor chip 412 and CPU 13 of the camera according to the fifth embodiment of the present invention.

本実施の形態によるカメラは、前記第1の実施の形態によるカメラにおいて、AE用検出部をなす測光部9としてAE用センサチップ412が用いられるとともに、CPU13が後述する判定部451、設定部452及び制御部453としての機能も担うように構成されたものである。CPU13の判定部451、設定部452及び制御部453としての機能とAE用センサチップ412とによって、本発明の一実施の形態によるセンサ装置としてのAE用検出装置が構成されている。   In the camera according to the present embodiment, the AE sensor chip 412 is used as the photometry unit 9 forming the AE detection unit in the camera according to the first embodiment, and the determination unit 451 and setting unit 452 described later by the CPU 13 are used. And it is comprised so that the function as a control part 453 may also be borne. The functions of the determination unit 451, the setting unit 452, and the control unit 453 of the CPU 13 and the AE sensor chip 412 constitute an AE detection device as a sensor device according to an embodiment of the present invention.

AE用センサチップ412は、図3中の各要素31A,32A,33A,34A,35A,36〜45にそれぞれ対応する、光電変換素子アレイ部431,駆動読み出し回路432,可変ゲイン増幅器433,AD変換器434,メモリ435,基準レベル生成部436,デジタル比較器437,カウンタ438,飽和検知部439,飽和レベル生成部440,デジタル比較器441,カウンタ442,出力部443,出力選択部444,出力回路445,タイミング制御部446を有している。これらは、図3中の対応する要素と同様の動作を行うので、その説明は省略する。なお、光電変換素子アレイ部431は、図3中の光電変換素子アレイ部31の複数の光電変換素子31aに対応する複数の光電変換素子431aを有しているが、複数の光電変換素子431aは、撮像素子10の視野の全体又は一部に対応する領域に2次元に配置されている。   The AE sensor chip 412 includes a photoelectric conversion element array unit 431, a drive readout circuit 432, a variable gain amplifier 433, and AD conversion corresponding to the elements 31A, 32A, 33A, 34A, 35A, and 36 to 45 in FIG. 434, memory 435, reference level generation unit 436, digital comparator 437, counter 438, saturation detection unit 439, saturation level generation unit 440, digital comparator 441, counter 442, output unit 443, output selection unit 444, output circuit 445 and timing control unit 446. Since these perform the same operations as the corresponding elements in FIG. 3, the description thereof is omitted. The photoelectric conversion element array unit 431 includes a plurality of photoelectric conversion elements 431a corresponding to the plurality of photoelectric conversion elements 31a of the photoelectric conversion element array unit 31 in FIG. The image sensor 10 is two-dimensionally arranged in a region corresponding to the whole or a part of the field of view.

また、本実施の形態では、CPU13は、図3中の判定部51、設定部52及び制御部53にそれぞれ対応する判定部451、設定部452及び制御部453としての機能も担う。これらの各部451〜453は、図3中の対応する各部51〜53と同様の動作を、AE用センサチップ412に関して行うので、その説明は省略する。なお、図4中のステップS7に対応するステップ(図示せず)で、適正レベルであるとしてメモリ435から読み出されるデータ値は、AE用測光データとして、公知の自動露光制御に用いられる。   In the present embodiment, the CPU 13 also functions as a determination unit 451, a setting unit 452, and a control unit 453 corresponding to the determination unit 51, the setting unit 52, and the control unit 53 in FIG. Since these units 451 to 453 perform the same operations as the corresponding units 51 to 53 in FIG. Note that the data value read from the memory 435 as being at an appropriate level in a step (not shown) corresponding to step S7 in FIG. 4 is used for well-known automatic exposure control as AE photometric data.

なお、本発明では、前記第1の実施の形態を変形して前記第1乃至第3の実施の形態やそれらの変形例を得たのと同様の変形を、本実施の形態におけるAE用センサチップ412に関して適宜適用してもよい。また、本発明では、本実施の形態において、AF用センサチップ12を用いる代わりに、公知のAF用センサを用いてもよい。   In the present invention, the AE sensor in the present embodiment is modified in the same manner as the first to third embodiments and their modifications obtained by modifying the first embodiment. The chip 412 may be applied as appropriate. In the present embodiment, a known AF sensor may be used in this embodiment instead of using the AF sensor chip 12.

1 カメラ
12 AF用センサチップ
32A,32B 光電変換素子アレイ部
32a,32b 光電変換素子
33A,33B 可変ゲイン増幅器
34A,34B AD変換器
35A,35B メモリ
38 カウンタ
39 飽和検知部
43 出力部
51 判定部
52 設定部
53 制御部
412 AE用センサチップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 12 AF sensor chip 32A, 32B Photoelectric conversion element array part 32a, 32b Photoelectric conversion element 33A, 33B Variable gain amplifier 34A, 34B AD converter 35A, 35B Memory 38 Counter 39 Saturation detection part 43 Output part 51 Determination part 52 Setting unit 53 Control unit 412 Sensor chip for AE

Claims (15)

複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、
1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記出力が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とするセンサ装置。
A photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements;
For each of the one or more reference levels, among two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements, the number of photoelectric conversion elements whose output is equal to or higher than the reference level or lower than the reference level A counting unit for counting
A determination unit that determines whether the output is at an appropriate level based on the count value counted by the count unit;
A sensor device comprising:
今回の電荷蓄積動作による前記複数の光電変換素子の出力を増幅する増幅部を備え、
前記カウント部は、前記1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの前記2つ以上の光電変換素子のうち、前記増幅部により増幅された出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントし、
前記判定部は、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記増幅部により増幅された出力が適正レベルであるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項1記載のセンサ装置。
An amplifying unit for amplifying the outputs of the plurality of photoelectric conversion elements by the current charge accumulation operation,
For each of the one or more reference levels, the count unit has an output amplified by the amplification unit of the two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements that is greater than or equal to the reference level. Count the number of photoelectric conversion elements that are or below the reference level,
The determination unit determines whether the output amplified by the amplification unit is at an appropriate level based on the count value counted by the counting unit.
The sensor device according to claim 1.
前記カウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間、あるいは、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定する設定部と、
前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のセンサ装置。
Based on the count value, a setting unit for setting the next charge accumulation time, or the next charge accumulation time and the gain of the amplification unit,
A control unit that controls the photoelectric conversion element array unit to perform a next charge accumulation operation with the charge accumulation time set by the setting unit when the determination unit determines that the level is not appropriate;
The sensor device according to claim 1, further comprising:
前記2つ以上の光電変換素子の出力、あるいは、前記増幅部により増幅された前記2つ以上の光電変換素子の出力を、AD変換するAD変換部と、
前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、
を備え、
前記判定部は、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項3記載のセンサ装置。
An AD converter that AD converts the outputs of the two or more photoelectric conversion elements or the outputs of the two or more photoelectric conversion elements amplified by the amplifier;
A storage unit for storing an output value AD-converted by the AD conversion unit;
With
The determination unit determines whether or not the output value currently stored in the storage unit is an appropriate level based on the count value.
The sensor device according to claim 3.
前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部を、備えたことを特徴とする請求項4記載のセンサ装置。   5. The sensor device according to claim 4, further comprising an output unit that outputs an output value stored in the storage unit at this time only when the determination unit determines that the level is appropriate. 複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、
前記2つ以上の光電変換素子の出力をAD変換するAD変換部と、
前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、
1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、前記出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、
CPUにより構成された判定部であって、前記CPUに所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、
前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間を設定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、次回の電荷蓄積時間を設定する設定部と、
前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、
前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合には、前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部と、
を備え、
前記CPUは、前記判定部としての処理以外の所定処理も行うことを特徴とするセンサ装置。
A photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements;
An AD conversion unit for AD converting the outputs of the two or more photoelectric conversion elements;
A storage unit for storing an output value AD-converted by the AD conversion unit;
With respect to each of the one or more reference levels, of the two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements, the output of the photoelectric conversion element whose output is equal to or higher than the reference level or lower than the reference level A counting unit for counting the number;
Whether the output value stored this time in the storage unit is an appropriate level based on the count value when the CPU does not have a surplus capacity of a predetermined level or more. And determining that the output value currently stored in the storage unit is at an appropriate level based on the peak value of the output values stored in the storage unit at this time when the CPU has a remaining capacity equal to or greater than the predetermined level. A determination unit for determining whether or not
When the CPU does not have a surplus more than the predetermined level, the next charge accumulation time is set based on the count value counted by the counting unit, and the CPU has a surplus power greater than the predetermined level. A setting unit for setting a next charge accumulation time based on a peak value of the output values stored in the storage unit this time;
A control unit that controls the photoelectric conversion element array unit to perform a next charge accumulation operation with the charge accumulation time set by the setting unit when the determination unit determines that the level is not appropriate;
An output unit that outputs the output value currently stored in the storage unit only when it is determined by the determination unit that it is at an appropriate level when the CPU does not have a surplus capacity greater than the predetermined level; and
With
The CPU performs a predetermined process other than the process as the determination unit.
複数の光電変換素子を有する光電変換素子アレイ部と、
今回の電荷蓄積動作による前記複数の光電変換素子の出力を増幅する増幅部と、
前記増幅部により増幅された前記2つ以上の光電変換素子の出力をAD変換するAD変換部と、
前記AD変換部によりAD変換された出力値を記憶する記憶部と、
1つ以上の基準レベルのそれぞれに関して、前記複数の光電変換素子のうちの2つ以上の光電変換素子のうち、前記増幅部により増幅された出力が当該基準レベル以上であるか又は当該基準レベル以下である光電変換素子の数をカウントするカウント部と、
CPUにより構成された判定部であって、前記CPUに所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルであるか否かを判定する判定部と、
前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合に、前記カウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定するとともに、前記CPUに前記所定程度以上の余力がある場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値のうちのピーク値に基づいて、次回の電荷蓄積時間及び前記増幅部のゲインを設定する設定部と、
前記判定部により適正レベルでないと判定された場合に、前記設定部により設定された電荷蓄積時間で次回の電荷蓄積動作を行うように前記光電変換素子アレイ部を制御する制御部と、
前記CPUに前記所定程度以上の余力がない場合には、前記判定部により適正レベルであると判定された場合にのみ、前記記憶部に今回記憶された出力値を出力する出力部と、
を備え、
前記CPUは、前記判定部としての処理以外の所定処理も行うことを特徴とするセンサ装置。
A photoelectric conversion element array section having a plurality of photoelectric conversion elements;
An amplifying unit for amplifying the outputs of the plurality of photoelectric conversion elements by the current charge accumulation operation;
An AD converter that AD converts the outputs of the two or more photoelectric conversion elements amplified by the amplifier;
A storage unit for storing an output value AD-converted by the AD conversion unit;
Regarding each of the one or more reference levels, the output amplified by the amplifying unit among the two or more photoelectric conversion elements of the plurality of photoelectric conversion elements is equal to or higher than the reference level or lower than the reference level. A counting unit that counts the number of photoelectric conversion elements,
Whether the output value stored this time in the storage unit is an appropriate level based on the count value when the CPU does not have a surplus capacity of a predetermined level or more. And determining that the output value currently stored in the storage unit is at an appropriate level based on the peak value of the output values stored in the storage unit at this time when the CPU has a remaining capacity equal to or greater than the predetermined level. A determination unit for determining whether or not
When the CPU does not have a surplus capacity equal to or greater than the predetermined level, the CPU sets a next charge accumulation time and a gain of the amplifying unit based on the count value counted by the count unit. A setting unit for setting the next charge accumulation time and the gain of the amplifying unit, based on the peak value of the output values stored in the storage unit this time,
A control unit that controls the photoelectric conversion element array unit to perform a next charge accumulation operation with the charge accumulation time set by the setting unit when the determination unit determines that the level is not appropriate;
An output unit that outputs the output value currently stored in the storage unit only when it is determined by the determination unit that it is at an appropriate level when the CPU does not have a surplus capacity greater than the predetermined level; and
With
The CPU performs a predetermined process other than the process as the determination unit.
前記光電変換素子アレイ部、前記カウント部、前記AD変換部、前記記憶部及び前記出力部が同一のチップに設けられるか、あるいは、前記光電変換素子アレイ部、前記増幅部、前記カウント部、前記AD変換部、前記記憶部及び前記出力部が同一のチップに設けられ、
前記判定部及び前記設定部が前記チップの外部に設けられたことを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載のセンサ装置。
The photoelectric conversion element array unit, the count unit, the AD conversion unit, the storage unit, and the output unit are provided on the same chip, or the photoelectric conversion element array unit, the amplification unit, the count unit, The AD conversion unit, the storage unit, and the output unit are provided on the same chip,
The sensor device according to claim 5, wherein the determination unit and the setting unit are provided outside the chip.
前記1つ以上の基準レベルが2つ以上の基準レベルであり、
前記記憶部に記憶された前記出力値を、順次供給される前記2つ以上の基準レベルと順次比較する比較部を備え、
前記カウント部は、前記比較部による比較結果に応じて前記数をカウントすることを特徴とする請求項4乃至8のいずれかに記載のセンサ装置。
The one or more reference levels are two or more reference levels;
A comparison unit that sequentially compares the output values stored in the storage unit with the two or more reference levels that are sequentially supplied;
The sensor device according to claim 4, wherein the count unit counts the number according to a comparison result by the comparison unit.
前記AD変換部によりAD変換された出力値を、前記記憶部に記憶される前に前記基準レベルと比較する比較部を備え、
前記カウント部は、前記比較部による比較結果に応じて前記数をカウントすることを特徴とする請求項4乃至8のいずれかに記載のセンサ装置。
A comparison unit that compares the output value AD-converted by the AD conversion unit with the reference level before being stored in the storage unit;
The sensor device according to claim 4, wherein the count unit counts the number according to a comparison result by the comparison unit.
前記2つ以上の光電変換素子のうちのいずれかの光電変換素子の出力、あるいは、前記2つ以上の光電変換素子のうちのいずれかの光電変換素子の前記増幅部による増幅後の出力が、飽和していることを検知する飽和検知部を備え、
前記判定部は、前記飽和検知部により前記飽和が検知された場合に、前記記憶部に今回記憶された出力値が適正レベルでないと判定する、
ことを特徴とする請求項4乃至10のいずれかに記載のセンサ装置。
An output of any one of the two or more photoelectric conversion elements, or an output after amplification by the amplification unit of any one of the two or more photoelectric conversion elements, It has a saturation detector that detects that it is saturated,
The determination unit determines that the output value stored this time in the storage unit is not an appropriate level when the saturation is detected by the saturation detection unit,
The sensor device according to claim 4, wherein the sensor device is a sensor device.
前記2つ以上の光電変換素子を、前記複数の光電変換素子のうちから可変に選択する手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のセンサ装置。   12. The sensor device according to claim 1, further comprising means for variably selecting the two or more photoelectric conversion elements from the plurality of photoelectric conversion elements. 請求項1乃至12のいずれかに記載のセンサ装置を備えたことを特徴とする焦点検出装置。   A focus detection apparatus comprising the sensor apparatus according to claim 1. 請求項1乃至12のいずれかに記載のセンサ装置を備えたことを特徴とするAE用検出装置。   An AE detection device comprising the sensor device according to claim 1. 請求項13記載の焦点検出装置及び請求項14記載のAE用検出装置のうちの少なくとも一方を備えたことを特徴とするカメラ。   A camera comprising at least one of the focus detection device according to claim 13 and the detection device for AE according to claim 14.
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