JP2668535B2 - Image sensor charge storage time controller - Google Patents

Image sensor charge storage time controller

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JP2668535B2
JP2668535B2 JP62259494A JP25949487A JP2668535B2 JP 2668535 B2 JP2668535 B2 JP 2668535B2 JP 62259494 A JP62259494 A JP 62259494A JP 25949487 A JP25949487 A JP 25949487A JP 2668535 B2 JP2668535 B2 JP 2668535B2
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circuit
image sensor
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voltage
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貞雄 村松
幸文 橋場
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【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、写真撮影用カメラの焦点検出装置などと
して利用するところのイメージセンサーの電荷蓄積時間
制御装置に関する。 「従来の技術」 オートフォーカス機能を有する最近のカメラは被写体
光をイメージセンサーに入射させ、このビデオ信号(影
像信号)から合焦検出を行なうようになっている。 イメージセンサーとしてはCCD形撮像素子を使用した
ものが多く、一般には、イメージセンサーの受光面に設
けた基準領域と参照領域とに被写体像を結像させ、基準
領域の像に対して参照領域の像を一致させることにより
合焦点を検出する、いわゆる位相差検出方式、また、合
焦時にはイメージセンサーに結像された被写体像のコン
トラストが最大になることを利用した、いわゆるコント
ラスト検出方式が採用されている。 第9図は従来例として示したイメージセンサーのブロ
ック図を示している。 イメージセンサーは公知のCCD形撮像素子であり、基
準領域と参照領域とを有するセンサーアレイ11、リセッ
トゲート12、シフトゲート13、CCDシフトレジスタ14に
よって構成され、また、イメージセンサーは近接させて
設けたモニタ用センサー15によるモニタ電圧Vmにより電
荷蓄積時間が定められる。 すなわち、モニタ電圧Vmは第10図に示す如く、センサ
ーアレイ11と共にリセットパルスφrを入力してアンプ
16より出力し、このモニタ電圧Vmが予め定められた設定
電圧Vtに達するまでの間にセンサーアレイ11が電荷を蓄
積する。 このように蓄積した電荷量はシフトパルスφsの入力
によりCCDシフトレジスタ14に移された後、転送パルス
φ1にしたがいこのシフトレジスタ14から順次送り
出されてプリアンプ17よりビデオ信号電圧Vosが出力す
る。 このビデオ信号電圧Vosはアンプ18より出力する補償
電圧Vcsと比較し、その差電圧をA/D変換器によってデジ
タル変換して信号処理回路に送り測距演算を行なう構成
となっている。 「発明が解決しようとする問題点」 上記した従来例のような場合、モニタ用センサー15が
センサーアレイ11上の基準領域における平均的な輝度分
布をモニタするため、センサーアレイ11にコントラスト
比の高い像が投影されたとき、また、画素の一部分に強
い光が当っているときなどには、第11図に示す電荷量曲
線Aより分かる通り、一部分の画素が飽和してしまい正
確なビデオ信号電圧Vosが得られず、測距演算結果に誤
差が現われる。 この飽和を避けるために、モニタ電圧Vmの設定電圧Vt
を低いレベルに定めることが考えられるが、このように
すると、コントラスト比の低い被写体の検出の場合に電
荷蓄積量が少なくなり、ビデオ信号電圧VosのSN比が悪
くなると共に、飽和領域から充分余裕をもったレベルで
電荷蓄積量を制限することとなり、イメージセンサーの
能力を効果的に利用せずに、SN比の低い状態で使用する
こととなって好ましくない。 また、上記した従来例の場合、モニタ用センサー15が
イメージセンサーと同一の被写体或いは被写体部所の光
を受けないため、被写体によっては意図した電荷蓄積量
のコントロールができないことがある。 一方、センサーアレイ11上に投影される被写体像のコ
ントラスト比が小さい場合には、ビデオ信号電圧Vosの
信号変化成分−(Vmax−Vmin)がビデオ信号電圧Vosと
補償電圧Vcsとの差電圧−(Vos−Vcs)の平均電圧に比
べて遥かに小さいために、高分解能のA/D変換器が必要
となる。 また、平均出力信号に相当するモニタ電圧Vmがリセッ
トパルスφrの入力された後より設定電圧Vtに達するま
での時間をイメージセンサーの電荷蓄積時間としている
ので、上記した差電圧−(Vos−Vcs)の平均電圧が一定
なものとなり、この一定電圧を増幅してA/D変換器に入
力することになる。また、被写体の明るさが暗くモニタ
電圧Vmが規定時間内に設定電圧Vtに達しないように特殊
な場合には、モニタ電圧Vmのレベルに応じて上記した差
電圧−(Vos−Vcs)を増幅していた。 このような場合にも、上記差電圧−(Vos−Vcs)の平
均電圧に応じた増幅度となるため、明暗差の少ない被写
体の場合には有効にA/D変換することができない。 また、従来のイメージセンサーでは平均的に暗い被写
体に対して合焦検出を行なう場合、充分なコントラスト
比がある場合でも長い電荷蓄積時間を要するという問題
があった。 「問題点を解決するための手段」 本発明は上記した問題点にかんがみ開発したもので、
CCD素子などのイメージセンサーに入射する光のうち、
最も部分光を電気的に検出する最大光検出回路と、最も
弱い部分光を電気的に検出する最小光検出回路との検出
信号を入力して、これらの差信号を出力する回路を含
み、この差信号によって上記イメージセンサーの電荷蓄
積時間を規制する回路手段を備えたことを特徴とするイ
メージセンサーの電荷蓄積時間制御装置を提案する。 「作 用」 イメージセンサーに投影される像のコントラストに応
じ、最も強い部分光の検出信号と、最も弱い部分光の検
出信号とが求められ、この差信号が所定レベルに達した
時の時間に応じてイメージセンサーの電荷蓄積時間が規
制される。 したがって、イメージセンサーに投影される像のコン
トラスト比が高い場合には短い電荷蓄積時間に、コント
ラスト比が高くないときには比較的に長い電荷蓄積時間
にコントロールされる。 「実施例」 次に、本発明の実施例について図面に沿って説明す
る。 第1図は本発明を焦点検出用のイメージセンサーに実
施した一例を示すコントロール回路のブロック図で、21
はセンサーアレイ、22はリセットゲート、23はシフトゲ
ート、24はCCDシフトレジスタであり、これらはイメー
ジセンサーを構成する従来例同様のものである。 このイメージセンサーが駆動制御回路25から送られ
る、リセットパルスφr、シフトパルスφs、転送パル
スφ、φを入力して動作しビデオ信号Vosを出力す
ることについては既に述べたところである。 このイメージセンサーにはセンサーアレイ21の基準領
域に入射する光のうち、最も強い部分光を電気的に検出
する最大光検出回路26と、最も弱い部分光を電気的に検
出する最小光検出回路27が設けられている。第2図にこ
れら検出回路26、27の具体例を示す回路図である。この
具体例では、センサーアレイ21の各々の光電素子にゲー
トを接続したNチャンネルのMOS型FET28a、28b、28
c、、、、、、、によって、光電素子に蓄積された電荷
量をソースフォロアとして取り出し最小光に相当するVm
in信号を出力し、また、同様に接続されたPチャンネル
のMOS型FET29a、29b、29c、、、、、より最大光に相当
するVmax信号を出力する構成としてある。上記最大光検
出回路26によって検出されたVmax信号はアンプ30を介し
てサンプル/ホールド回路31に送り、ここでサンプリン
グしたVmax信号をセレクタ回路32によって選択し差動増
幅回路33に入力する。 上記最小光検出回路27によって検出されるVmin信号は
アンプ34を介して今一つのサンプル/ホールド回路35に
送り、ここでサンプリングされたVmin信号及びホールド
されたVmin信号を差動増幅回路33に入力する。 サンプル/ホールド回路31、35は駆動制御回路25より
送られるサンプル/ホールド信号φshを入力して、サン
プル状態からホールド状態に切り換わる。 また、上記したセレクタ回路32は、セレクタ信号Sel
を入力して動作するアナログスイッチで構成してあり、
セレクタ信号SelがHigh電圧となることで、Vmax信号
を、Low電圧となることでアンプ36を介して送られるCCD
シフトレジスタ24からのビデオ信号Vosを各々選択し差
動増幅回路33に入力させる。 一方、最大光検出回路26のVmax信号は比較回路37に送
られ、予め定めた比較電圧Vtと比較される。 この比較電圧Vtはセンサーアレイ21の電荷蓄積が飽和
に近づいたときのVmax信号を入力して比較回路37を反転
させるように定めてある。すなわち、センサーアレイ21
に入射する被写体光が明るく、その部分光によって電荷
蓄積が飽和に近づくと、比較回路37がその部分光に応じ
たVmax信号を入力して反転する。 例えば、Vmax信号がセンサーアレイ21の飽和レベルの
80%程度となった時、比較回路37が反転する。 比較回路37の反転出力はシフトパルス制御回路38に入
力する。 このシフトパルス制御回路38はシフト選択信号Ssを入
力し、比較回路37の反転出力を入力した時、また、外部
からシフト信号Esを入力してシフト制御信号Scを駆動制
御回路25に送る。シフト信号Esはモニタ動作によって差
動増幅回路33の増幅度が被写体の明暗差にしたがって設
定された後に、後述するマイクロコンピュータより送ら
れるもので、シフトパルス制御回路38がこのシフト信号
Esに入力してシフト制御信号Scを出力している間は比較
回路37からの反転出力の入力が阻止される。この状態で
駆動制御回路25に送られたシフト制御信号Scは適当なパ
ルスに整形され、シフトパルスφsとしてシフトゲート
23に送られる。 また、被写体の明暗差によって差動増幅回路33の増幅
度が設定される前に、すなわち、モニタ動作中に比較回
路37からの反転出力がシフトパルス制御回路38に入力し
たときには、上記同様に駆動制御回路25がシフト制御信
号Scの入力によって上記同様にシフトパルスφsをシフ
トゲート23に送り、また、シフト制御信号Scが送られた
ことをシフトモニタ回路39が監視する。シフトモニタ回
路39はシフト制御信号Scを監視してセンサーアレイ21が
次回の電荷蓄積を開始するまで被写体の明暗差モニタを
行なわないように動作する。 上記したイメージセンサーのコントロール回路は第3
図のブロック50のようにマイクロコンヒュータ60との間
で各種の信号授受が行なわれる。マイクロコンピュータ
60から入力する信号とし、既に説明したシフト選択信号
Ss、シフト信号Esの他に、スタート信号St、増幅度選択
信号Asel、転送制御信号φcntがある。 スタート信号Stはセンサーアレイ21の電荷蓄積の開始
を指令する信号である。 増幅度選択信号Aselは差動増幅回路33の増幅度を設定
する信号である。 転送制御信号φcntはCCDシフトレジスタ24を高速で駆
動する制御信号である。通常時には差動増幅回路33の出
力信号VoがA/D変換できるスピードでこのシフトレジス
タ24の信号取り出しが行なわれるが、ビデオ信号Vosが
不要なときに、このシフトレジスタ24を高速で駆動し、
不要電荷をはき出させる。 マイクロコンピュータ60へ出力する信号としては差動
増幅回路33の出力信号Vo及びA/Dタイミング信号Sadがあ
る。 出力信号Voは、モニタ動作時に出力する被写体の明暗
差に応じた出力信号−Am(Vmax−Vmin)と、イメージセ
ンサーからビデオ信号Vosを入力したときの出力信号−A
s(Vos−Vmin)とがある。 A/Dタイミング信号Sadは、CCDシフトレジスタ24とマ
イクロコンピュータ60に含むA/D変換器のタイミングを
計る信号で、差動増幅回路33の出力信号Voが安定しA/D
変換が可能であることを伝達する信号である。 次に、上記したイメージセンサーのコントロール回路
の動作について第4図に示すタイムチヤートを参照しな
がら説明する。 (1) モニタによる増幅度の設定 スタート信号StがHigh電圧として入力することにより
駆動制御回路25からは、Low電圧としてリセット信号φ
rが出力したセンサーアレイ21に電荷蓄積を開始させ
る。駆動制御回路25はスタート信号Stと共にシフト選択
信号SsがLow電圧として入力することにより、サンプル
/ホールド信号φshとセレクト信号Selが共にHigh電圧
として出力する。 サンプル/ホールド信号φshはサンプル/ホールド回
路31、35を共にサンプルモードに保持し、また、セレク
ト信号SelはVmax信号を選択するようにセレクト回路32
を切り換える。また、シフトパルス制御回路38がシフト
選択信号Ssを入力して比較回路37からの反転出力を入力
する態勢に移る。 なお、差動増幅回路33は各々の回路構成を考慮して予
め定めた増幅度Amに設定するように増幅度選択信号Asel
を供給する。 上記の状態でセンサーアレイ21の電荷蓄積が進み、最
大光検出回路26によって検出されたVmax信号と最小光検
出回路27によて検出されたVmin信号が各々サンプル/ホ
ールド回路31、35によりサンプリングされ差動増幅回路
33に入力する。 したがって、差動増幅回路33からは、 Vm=−Am(Vmax−Vmin) ……(1) の出力信号Voが送り出される。 この出力信号Vo=VmはA/D変換されてマイクロコンピ
ュータ60によってデータ処理され、その出力信号Vo=Vm
がこのコンピュータ60によって予め定められた規定時間
内に所定レベルに達した時、マイクロコンピュータ60が
演算処理した増幅度選択信号Aselが送られ、差動増幅回
路33の増幅度Amがセンサーアレイ21に投影された被写体
像の明暗差にしたがった一定の増幅度として新たに増幅
度Asが設定される。 この増幅度Asは、 As=(Vf/Vm)・Am K ……(2) となるように設定する。なお、VfはA/D変換器のフルス
ケールである。Kは1以下の定数であり、上記したモニ
タ動作のときと、以下に述べるビデオ信号Vosを出力さ
せるときとのセンサーアレイ21の特性の違いを考慮して
定めた安全係数であり、0、8程度に定めることが好ま
しい。 上記出力信号Vo=Vmが規定時間内に所定レベルに達し
ないときには、この規定時間の経過によって増幅度選択
信号Aselが送られ、この出力信号Vo=Vmの値に応じた増
幅度として上記増幅度Asが設定される。この場合、出力
信号Vo=Vmレベルを判断し、A/D変換に不充分であると
きは、差動増幅回路33の出力信号VoがA/D変換に適する
ように増幅度Asが切り換えられる。 増幅度選択信号Aselを3ビットの信号で供給すると仮
定すれば、増幅度Asは次の第1表のようにして設定する
ことができる。 (2) ビデオ信号Vosの出力動作 上記したように、差動増幅回路33の出力信号Vo=Vmが
所定レベルに達すると、この増幅回路33が増幅度Asに設
定されると同時に、シフト選択信号SsがLow電圧からHig
h電圧に変わり、シフトパルス制御回路38がシフト信号E
sを入力する態勢に移り、これ以後はモニタ動作が再度
行なわれるまで比較回路37の反転出力の入力を禁止す
る。 シフト信号Esはシフト選択信号SsがHigh電圧となると
同時にマイクロコンピュータ60より送られる正パルス信
号であり、この信号Esの入力によってシフトパルス制御
回路38より出力されるシフト制御信号Scが駆動制御回路
25送られ、既に述べたように、シフトパルスφsが供給
され、センサーアレイ21の蓄積電荷がCCDシフトレジス
タ24に移される。また、シフトパルスφsがシフトゲー
ト23に送られると、リセットパルスφrがLow電圧からH
igh電圧となり、センサーアレイ21の電荷蓄積が中止す
る。 このように、シフト信号Esがコントロール回路に供給
された時、つまり、出力信号Vo=Vmが所定レベルに達し
た時にセンサーアレイ21の電荷蓄積が中止されるため、
電荷蓄積時間が−(Vmax−Vmin)にしたがって定まり、
コントラスト比が高ければ短い時間となり、コントラス
ト比が高くなれば長い時間となる。 一方、シフト選択信号SsがLow電圧からHigh電圧に変
わることで、セレクト信号SelがHigh電圧からLow電圧に
変わり、セレクタ回路がVmax信号を通過させる状態か
ら、ビデオ信号Vosを通過させるように切り換わり、ま
た、サンプル/ホールド信号φshもHigh電圧からLow電
圧に変わり、サンプル/ホールド回路31、35がホールド
状態に保持される。 スタート信号Stは所定時間の経過後にHigh電圧からLo
w電圧となり、これと同時に転送パルスφ、φがCCD
シフトレジスタ24に入力して、このシフトレジスタ24の
データが順次シリアルに送り出され、ビデオ信号Vosが
出力する。 これにより、差動増幅回路33にはビデオ信号Vosとホ
ールドされたVmin信号が入力し、その出力信号Voが Vs=−As(Vos−Vmin) ……(3) として出力される。 この出力信号Vo=Vsは転送パルスφ、φに同期し
て1画素ずつ順次出されA/D変換器に送られ、A/D変換さ
れた画素データが記憶演算部に順次記憶される。 測距演算に必要な全画素データが記憶演算部に格納さ
れると、モニタ増幅度Amを再度設定し、上記したモニタ
動作に移る。 なお、第4図において、Tiは電荷蓄積時間、TsはCCD
シフトレジスタ24からの電荷信号取り出し時間、Toは演
算処理時間を示し、Ti2は第2回目の電荷蓄積時間であ
る。 上記(2)、(3)式より分かる通り、被写体の最大
明暗差にしたがう増幅度Asでビデオ信号VosとVmin信号
との差が増幅されるので、明暗差の小さい場合には増幅
度Asを大きく、明暗差の大きい場合には増幅度Asが小さ
くなる結果、明暗差の小さい被写体のときでも出力信号
Vsが極めて高精度でA/D変換されるようになる。 例えば、フルスケール4VのA/D変換器を使用したとす
れば、(Vmax−Vmin)が100mVのときは増幅度As=40、
(Vmax−Vmin)が500mVのときは増幅度As=8として−
(Vos−Vmin)信号を増幅する。また、ビデオ信号Vosは
第6図に示すように現れるが、このビデオ信号Vosをそ
のまま増幅することなく、−(Vos−Vmin)信号とし
て、真の信号変化成分のみを増幅するので、信号の変化
を高精度で捕らえることができる。 例えば、100:90の被写体を100の分解能でA/D変換して
も90〜100の信号を得るのみであるが、−(Vos−Vmin)
信号を10倍増幅してA/D変換すれば、0〜100の信号を得
ることができ、10倍の分解能をもったA/D変換器を使用
したことと同等となって効果的である。 なお、第6図に明暗差の大きい場合を示しているが、
カメラの焦点検出ではもっと小さい明暗差となる。 (3) センサーアレイの飽和の監視動作 被写体の明暗差のモニタ中にセンサーアレイ21が電荷
蓄積の飽和レベルに近づいたか否かを比較回路37で検出
する。(第5図参照) 既に述べたように、比較回路37は被写体光が明るくセ
ンサーアレイ21が飽和レベルに近づいたとき、Vmax信号
を入力して反転し、反転出力をシフトパルス制御回路38
に送る、このときシフト選択信号SsはLowとなってお
り、シフトパルス制御回路38が上記反転出力を入力して
シフト制御信号Scを駆動制御回路25に送る。したがっ
て、上記の状態がシフトモニタ回路39によって監視され
ると共に、CCDシフトレジスタ24へ蓄積電荷が移され
る。 ただし、この時点では、差動増幅回路33の出力信号Vo
=Vm=−Am(Vmax−Vmin)が所定レベルに達しておら
ず、シフト選択信号SsがLow電圧となっているため、サ
ンプル/ホールド回路31、35がサンプル状態、セレクタ
回路32がVmax信号の選択状態となっている。したがっ
て、この場合には、増幅度選択信号Aselを再度設定し、
上記(1)の式の出力信号Vmが所定レベルに達するよう
にする。これより、シフト選択因業SsがLow電圧からHig
h電圧に変わり、サンプル/ホールド回路31、35がホー
ルドモード、セレクタ回路32がビデオ信号Vosの選択モ
ードとなり、差動増幅回路33が上記(3)式にしたがっ
た出力信号Vo=Vsを出力する。 上記動作の場合には、センサーアレイ21の電荷蓄積時
間が比較回路37の反転時に応じた時間となる。 (4) 強制的な実行動作 暗黒中のような場合には、規定時間内に明暗差モニタ
の出力信号Vo=Vmが所定レベルに達せず、また、比較回
路37も反転しない。このときには、マイクロコンピュー
タ60によって計測する第1規定時間を経過した時点でVo
=Vmのレベル判断結果にもとずき、この時点で、シフト
選択信号SsをHigh電圧としてシフト信号Esを有効とし
て、入力することにより、CCDシフトレジスタ24に蓄積
電荷を移す。 例えば、Vo=Vmが所定レベルの1/4以上あり、被写体
パターンによって測距演算、コントラスト判定が可能で
あるとき、或いは、前回取り入れたデータにもとづいた
コントラスト判定結果より現在のモニタによるVo=Vmの
レベルでも測距演算可能と判断したとき、さらには、セ
ンサーアレイ21上の被写体像の移動速度が大きく(レン
ズ駆動中等)これ以上電荷蓄積時間を延長しても無意味
と判断したときなどにシフト信号Es(High)を強制的に
与える。 上記した第1規定時間内に蓄積電荷がCCDシフトレジ
スタ24に移されない条件の場合には、第2規定時間まで
電荷蓄積時間を延長し、第2規定時間に達した時無条件
にシフト信号Es(high)を与えてシフトパルスを発生さ
せ、センサーアレイ21に蓄積された電荷をCCDシフトレ
ジスタ24に移すようにする。 したがって、上記のような動作となるときには、セン
サーアレイ21の電荷蓄積時間が第1または第2の規制時
間によって定まることになる。 第7図は第1図に示す出力回路のフローチャートであ
る。 図示するように、ステップST2において増幅度Amを設
定し、センサーアレイ21の電荷蓄積を開始させ、その
後、ステップST3では出力信号Vmが所定レベルに達した
か否かが判断されて、所定レベルベに達したときにはス
テップST6に進み増幅度Asが設定され、次のステップST7
で−(Vos−Vmin)信号が増幅後にA/D変換される。 測距演算が行なわれた後再度測距するか否かの判断が
ステップST10で行なわれるが、再度測距する場合にはVm
ax信号が比較電圧Vtに達しているか否かをステップST11
で判断し、比較電圧Vtに達しておれば初期のステップST
1に戻り不要電荷の高速はき出しが行なわれ、その後、
上記のループにしたがう動作となり、比較電圧Vtに達し
ていないときにはステップST3に戻って出力信号Vmのレ
ベル判定ステップから進むことになる。 また、ステップST3で出力信号Vmが所定レベルに達し
ておらず、Vmax信号が比較電圧Vtに達すると、電荷蓄積
の飽和の監視にしたがって増幅度Amが再設定されステッ
プST6に移り、さらに、規定時間が経過しても出力信号V
mが所定レベルに達しないときには同様に増幅度Amが再
設定されステップST5からステップST6に移り、その後、
−(Vos−Vmin)信号の増幅、出力信号VsのA/D変換が行
なわれる。 次に、センサーアレイ21の電荷蓄積開始時点をいろい
ろ変えて実行した例を示すタイムチャートを第8図に示
す。 この図において、フェーズPh1はVmax信号が比較電圧V
tに達した結果実行された例を示し、Ti1は電荷蓄積時
間、Ts1はCCDシフトレジスタ24の信号取り出し時間、To
1はデータの演算処理時間を各々示している。なお、こ
の場合増幅度AmがAm1に再設定される。 フェーズPh2は信号取り出し時間Ts1が終った後直ちに
電荷蓄積を開始させた例を示し、Ti2、Ts2、To2は同様
に電荷蓄積時間、信号取り出し時間、演算処理時間を示
している。 フェーズPh3は、信号取り出し時間Ts2が終った後直ち
に電荷蓄積を開始させた例で、この場合には、演算処理
時間To2中にVmax信号が比較電圧Vtに達したため、時間T
eの間に電荷の高速掃き出しが行なわれ、その後、フェ
ーズPh4の電荷蓄積時間Ti4が開始される。 フェーズPh4では、シフト時の出力信号Vo=Vm値によ
り、Vos−Vminの増幅度−As2を選択している。 フェーズPh5では、電荷蓄積時間Ti4の終了後、電荷蓄
積時間Ti5を開始させた例で、演算処理時間To4中に蓄積
時間Ti5が終了し、直ちに信号取り出し時間Ts5に入って
いる。 フェーズPh6は、電荷蓄積時間Ti6が規制時間より長く
なり、シフト信号Esが強制的に与えられて実行された例
である。 「発明の効果」 上記した通り、本発明によれば、イメージセンサーに
入射する光のコントラストに応じて電荷蓄積時間が規制
され、コントラスト比が高ければイメージセンサーの電
荷蓄積時間が短くなるように、コントラスト比が高くな
れば電荷蓄積時間が長くなるようにコントロールされ
る。 したがって、センサーアレイ上の平均的な輝度分布を
モニタして、モニタ電圧が所定の設定電圧に達したこと
を検出して電荷蓄積時間を規制する従来のものに比べ
て、S/N比の高い測距をするために必要な信号成分のみ
を取り出すことが可能になり、カメラの焦点検出などに
利用して極めて有利なイメージセンサーの電荷蓄積時間
制御装置となる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a charge storage time control device for an image sensor, which is used as a focus detection device for a camera for photography. 2. Description of the Related Art A recent camera having an auto-focus function makes subject light incident on an image sensor and performs focus detection from this video signal (image signal). Many image sensors use a CCD type image sensor.In general, a subject image is formed on a reference area and a reference area provided on the light receiving surface of the image sensor, and the reference area is compared with the image of the reference area. The so-called phase difference detection method that detects the focal point by matching the images, and the so-called contrast detection method that utilizes the fact that the contrast of the subject image formed on the image sensor at the time of focusing is maximized are adopted. ing. FIG. 9 is a block diagram of an image sensor shown as a conventional example. The image sensor is a known CCD image sensor, and is composed of a sensor array 11 having a standard area and a reference area, a reset gate 12, a shift gate 13, and a CCD shift register 14, and the image sensor is provided in close proximity. The charge accumulation time is determined by the monitor voltage Vm by the monitor sensor 15. That is, as shown in FIG. 10, the monitor voltage Vm is input to the sensor array 11 together with the reset pulse φr to
The sensor array 11 accumulates charges until the monitor voltage Vm reaches a predetermined set voltage Vt. The charge amount thus accumulated is transferred to the CCD shift register 14 by the input of the shift pulse φs, and then sequentially sent out from this shift register 14 in accordance with the transfer pulses φ 1 and φ 2 , and the video signal voltage Vos is outputted from the preamplifier 17. Output. The video signal voltage Vos is compared with a compensation voltage Vcs output from the amplifier 18, and the difference voltage is digitally converted by an A / D converter and sent to a signal processing circuit to perform a distance measurement operation. “Problems to be Solved by the Invention” In the case of the above-described conventional example, the sensor 15 for monitoring monitors the average luminance distribution in the reference region on the sensor array 11, and therefore the sensor array 11 has a high contrast ratio. When an image is projected, or when a part of the pixel is exposed to strong light, as shown by the charge amount curve A shown in FIG. Vos cannot be obtained, and an error appears in the distance measurement calculation result. To avoid this saturation, set the monitor voltage Vm to the set voltage Vt.
Can be set to a low level.However, in this case, the amount of accumulated charge decreases when detecting a subject with a low contrast ratio, the SN ratio of the video signal voltage Vos deteriorates, and there is a sufficient margin from the saturation region. This will limit the amount of charge storage at a level that has a certain level, and it is not preferable because it is used in a state where the SN ratio is low without effectively utilizing the capacity of the image sensor. In addition, in the case of the above-described conventional example, the monitor sensor 15 does not receive the light of the same subject or the subject portion as the image sensor, so that the intended charge accumulation amount may not be controlled depending on the subject. On the other hand, when the contrast ratio of the subject image projected on the sensor array 11 is small, the signal change component − (Vmax−Vmin) of the video signal voltage Vos is the difference voltage − (Vmax−Vmin) between the video signal voltage Vos and the compensation voltage Vcs. Since it is much smaller than the average voltage of Vos−Vcs), a high-resolution A / D converter is required. Further, since the time from when the monitor voltage Vm corresponding to the average output signal reaches the set voltage Vt after the reset pulse φr is input is set as the charge accumulation time of the image sensor, the difference voltage− (Vos−Vcs) described above is used. Becomes constant, and this constant voltage is amplified and input to the A / D converter. In a special case where the brightness of the subject is dark and the monitor voltage Vm does not reach the set voltage Vt within the specified time, the difference voltage − (Vos−Vcs) above is amplified according to the level of the monitor voltage Vm. Was. Even in such a case, since the amplification degree is in accordance with the average voltage of the difference voltage− (Vos−Vcs), A / D conversion cannot be performed effectively for a subject having a small difference in brightness. In addition, the conventional image sensor has a problem that when focus detection is performed on a dark subject on average, a long charge accumulation time is required even when there is a sufficient contrast ratio. "Means for solving the problems" The present invention has been developed in view of the above problems,
Of the light incident on image sensors such as CCD elements,
It includes a circuit that inputs a detection signal of a maximum light detection circuit that electrically detects the most partial light and a minimum light detection circuit that electrically detects the weakest partial light, and that outputs a difference signal between them. A charge storage time control device for an image sensor, comprising: a circuit for regulating the charge storage time of the image sensor by a difference signal. "Working" Depending on the contrast of the image projected on the image sensor, the detection signal of the strongest partial light and the detection signal of the weakest partial light are obtained, and at the time when this difference signal reaches a predetermined level. Accordingly, the charge accumulation time of the image sensor is regulated. Therefore, when the contrast ratio of the image projected on the image sensor is high, the charge storage time is controlled to be short, and when the contrast ratio is not high, the charge storage time is controlled to be relatively long. "Example" Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a control circuit showing an example in which the present invention is applied to an image sensor for focus detection.
Is a sensor array, 22 is a reset gate, 23 is a shift gate, and 24 is a CCD shift register, which are the same as the conventional example constituting the image sensor. It has already been described that this image sensor operates by receiving a reset pulse φr, a shift pulse φs, and transfer pulses φ 1 and φ 2 sent from the drive control circuit 25 to output a video signal Vos. The image sensor includes a maximum light detection circuit 26 for electrically detecting the strongest partial light among the light incident on the reference area of the sensor array 21 and a minimum light detection circuit 27 for electrically detecting the weakest partial light. Is provided. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of these detection circuits 26 and 27. In this specific example, N-channel MOS-type FETs 28a, 28b, 28 having a gate connected to each photoelectric element of the sensor array 21
c,,,, by extracting the amount of charge accumulated in the photoelectric element as a source follower, Vm corresponding to the minimum light
An in signal is output, and a Vmax signal corresponding to the maximum light is output from P-channel MOS type FETs 29a, 29b, 29c,. The Vmax signal detected by the maximum light detection circuit 26 is sent to a sample / hold circuit 31 via an amplifier 30. The sampled Vmax signal is selected by a selector circuit 32 and input to a differential amplifier circuit 33. The Vmin signal detected by the minimum light detection circuit 27 is sent to another sample / hold circuit 35 via the amplifier 34, and the sampled Vmin signal and the held Vmin signal are input to the differential amplifier circuit 33. . The sample / hold circuits 31, 35 receive the sample / hold signal φsh sent from the drive control circuit 25 and switch from the sample state to the hold state. Further, the selector circuit 32 described above receives the selector signal Sel
Is configured by an analog switch that operates by inputting
When the selector signal Sel becomes a high voltage, the Vmax signal becomes a low voltage.
The video signal Vos from the shift register 24 is selected and input to the differential amplifier circuit 33. On the other hand, the Vmax signal of the maximum light detection circuit 26 is sent to the comparison circuit 37, where it is compared with a predetermined comparison voltage Vt. The comparison voltage Vt is determined so that the Vmax signal when the charge accumulation of the sensor array 21 approaches saturation is input and the comparison circuit 37 is inverted. That is, the sensor array 21
When the charge of the subject approaches the saturation due to the partial light, the comparator circuit 37 inputs and inverts the Vmax signal corresponding to the partial light. For example, if the Vmax signal is the saturation level of the sensor array 21
When it becomes about 80%, the comparison circuit 37 is inverted. The inverted output of the comparison circuit 37 is input to the shift pulse control circuit 38. The shift pulse control circuit 38 receives the shift selection signal Ss and the inverted output of the comparison circuit 37, and also receives the shift signal Es from the outside and sends the shift control signal Sc to the drive control circuit 25. The shift signal Es is sent from the microcomputer to be described later after the amplification degree of the differential amplifier circuit 33 is set according to the brightness difference of the subject by the monitor operation.
While the shift control signal Sc is being output while being input to Es, the input of the inverted output from the comparison circuit 37 is blocked. In this state, the shift control signal Sc sent to the drive control circuit 25 is shaped into an appropriate pulse, and the shift gate
Sent to 23. Further, before the amplification degree of the differential amplifier circuit 33 is set by the difference in brightness of the subject, that is, when the inverted output from the comparison circuit 37 is input to the shift pulse control circuit 38 during the monitor operation, the drive is performed in the same manner as above. The control circuit 25 sends the shift pulse φs to the shift gate 23 in the same manner as above by the input of the shift control signal Sc, and the shift monitor circuit 39 monitors that the shift control signal Sc has been sent. The shift monitor circuit 39 operates so as to monitor the shift control signal Sc and not monitor the brightness difference of the subject until the sensor array 21 starts the next charge accumulation. The control circuit of the above image sensor is the third
Various signals are exchanged with the micro-computer 60 as shown in a block 50 in the figure. Microcomputer
Shift input signal already explained as input signal from 60
In addition to Ss and shift signal Es, there are a start signal St, an amplification degree selection signal Asel, and a transfer control signal φcnt. The start signal St is a signal for instructing the start of charge accumulation in the sensor array 21. The amplification degree selection signal Asel is a signal for setting the amplification degree of the differential amplifier circuit 33. The transfer control signal φcnt is a control signal for driving the CCD shift register 24 at high speed. Normally, the output of the shift register 24 is extracted at a speed at which the output signal Vo of the differential amplifier circuit 33 can be A / D converted.When the video signal Vos is unnecessary, the shift register 24 is driven at a high speed.
Unnecessary charges are discharged. The signals output to the microcomputer 60 include the output signal Vo of the differential amplifier circuit 33 and the A / D timing signal Sad. The output signal Vo includes an output signal −Am (Vmax−Vmin) corresponding to the difference in brightness of the subject output during the monitor operation, and an output signal −A when the video signal Vos is input from the image sensor.
s (Vos−Vmin). The A / D timing signal Sad is a signal for measuring the timing of the A / D converter included in the CCD shift register 24 and the microcomputer 60, and the output signal Vo of the differential amplifier circuit 33 is stabilized so that the A / D
This signal conveys that conversion is possible. Next, the operation of the control circuit of the image sensor will be described with reference to the time chart shown in FIG. (1) Setting of the amplification degree by the monitor When the start signal St is input as a high voltage, the drive control circuit 25 outputs a reset signal φ as a low voltage.
The sensor array 21 that has output r starts charge storage. The drive control circuit 25 outputs the sample / hold signal φsh and the select signal Sel as a high voltage by inputting the shift selection signal Ss as a low voltage together with the start signal St. The sample / hold signal φsh holds both the sample / hold circuits 31 and 35 in the sample mode, and the select signal Sel selects the Vmax signal.
Switch. Further, the shift pulse control circuit 38 shifts to a state in which the shift selection signal Ss is input and the inverted output from the comparison circuit 37 is input. The differential amplification circuit 33 sets the amplification degree selection signal Asel so that the amplification degree is set to a predetermined amplification degree Am in consideration of each circuit configuration.
Supply. In the above state, the charge accumulation in the sensor array 21 progresses, and the Vmax signal detected by the maximum light detection circuit 26 and the Vmin signal detected by the minimum light detection circuit 27 are sampled by the sample / hold circuits 31, 35, respectively. Differential amplifier circuit
Enter 33. Therefore, the output signal Vo of Vm = −Am (Vmax−Vmin) (1) is sent from the differential amplifier circuit 33. The output signal Vo = Vm is subjected to A / D conversion and subjected to data processing by the microcomputer 60, and the output signal Vo = Vm
When the computer 60 reaches a predetermined level within a prescribed time predetermined by the computer 60, an amplification selection signal Asel calculated by the microcomputer 60 is sent, and the amplification Am of the differential amplifier circuit 33 is sent to the sensor array 21. Amplification As is newly set as a constant amplification according to the difference in brightness of the projected subject image. The amplification degree As is set so that As = (Vf / Vm) · Am K (2). Vf is the full scale of the A / D converter. K is a constant of 1 or less, which is a safety factor determined in consideration of the difference in the characteristics of the sensor array 21 between the above-described monitor operation and the time of outputting the video signal Vos described below. It is preferable to determine the degree. When the output signal Vo = Vm does not reach the predetermined level within the specified time, the amplification degree selection signal Asel is sent after the lapse of the specified time, and the amplification degree as the amplification degree according to the value of the output signal Vo = Vm. As is set. In this case, the output signal Vo = Vm level is determined, and when the level is insufficient for A / D conversion, the amplification degree As is switched so that the output signal Vo of the differential amplifier circuit 33 is suitable for A / D conversion. Assuming that the amplification degree selection signal Asel is supplied as a 3-bit signal, the amplification degree As can be set as shown in Table 1 below. (2) Output Operation of Video Signal Vos As described above, when the output signal Vo = Vm of the differential amplifier circuit 33 reaches a predetermined level, the amplifier circuit 33 is set to the amplification degree As and simultaneously the shift selection signal Ss is Hig from Low voltage
h voltage, and the shift pulse control circuit 38
The operation shifts to a state of inputting s, and thereafter, the input of the inverted output of the comparison circuit 37 is prohibited until the monitor operation is performed again. The shift signal Es is a positive pulse signal sent from the microcomputer 60 at the same time when the shift selection signal Ss becomes the high voltage, and the shift control signal Sc outputted from the shift pulse control circuit 38 by the input of this signal Es becomes the drive control circuit.
25, the shift pulse φs is supplied as described above, and the accumulated charges in the sensor array 21 are transferred to the CCD shift register 24. When the shift pulse φs is sent to the shift gate 23, the reset pulse φr changes from the Low voltage to the H level.
igh voltage, and the charge accumulation in the sensor array 21 stops. Thus, when the shift signal Es is supplied to the control circuit, that is, when the output signal Vo = Vm reaches a predetermined level, the charge accumulation of the sensor array 21 is stopped.
The charge accumulation time is determined according to-(Vmax-Vmin),
The higher the contrast ratio, the shorter the time, and the higher the contrast ratio, the longer the time. On the other hand, when the shift selection signal Ss changes from the Low voltage to the High voltage, the select signal Sel changes from the High voltage to the Low voltage, and the selector circuit switches from passing the Vmax signal to passing the video signal Vos. The sample / hold signal φsh also changes from the high voltage to the low voltage, and the sample / hold circuits 31, 35 are held in the hold state. The start signal St changes from High voltage to Lo
w voltage, and at the same time the transfer pulses φ 1 and φ 2
The data is input to the shift register 24, and the data of the shift register 24 is sequentially sent out serially, and the video signal Vos is output. As a result, the video signal Vos and the held Vmin signal are input to the differential amplifier circuit 33, and the output signal Vo is output as Vs = -As (Vos-Vmin) (3). The output signal Vo = Vs is sequentially output one pixel at a time in synchronization with the transfer pulses φ 1 and φ 2 , sent to the A / D converter, and the A / D converted pixel data is sequentially stored in the storage operation unit. . When all the pixel data necessary for the distance measurement calculation is stored in the storage calculation unit, the monitor amplification Am is set again, and the process proceeds to the above-described monitor operation. In FIG. 4, Ti is the charge storage time, and Ts is the CCD.
The charge signal extraction time from the shift register 24, To indicates the operation processing time, and Ti 2 is the second charge accumulation time. As can be seen from the above equations (2) and (3), since the difference between the video signal Vos and the Vmin signal is amplified by the amplification As according to the maximum contrast of the subject, the amplification As is set when the contrast is small. When the contrast is large, the amplification factor As decreases when the contrast is large.
Vs is A / D converted with extremely high precision. For example, if a full-scale 4V A / D converter is used, when (Vmax−Vmin) is 100 mV, the amplification factor As = 40,
When (Vmax-Vmin) is 500 mV, the amplification factor As = 8-
(Vos-Vmin) signal is amplified. Further, the video signal Vos appears as shown in FIG. 6, but since the video signal Vos is not amplified as it is, but only the true signal change component is amplified as a − (Vos−Vmin) signal, the signal change Can be captured with high accuracy. For example, even if A / D conversion is performed on a 100: 90 subject at a resolution of 100, only a signal of 90 to 100 is obtained, but − (Vos−Vmin)
If the signal is amplified 10 times and A / D converted, a signal of 0 to 100 can be obtained, which is equivalent to using an A / D converter with 10 times resolution, which is effective. . FIG. 6 shows a case where the contrast is large.
The focus difference of the camera results in a smaller difference in brightness. (3) Monitoring Operation of Sensor Array Saturation The comparison circuit 37 detects whether or not the sensor array 21 has approached the saturation level of charge accumulation while monitoring the brightness difference of the subject. (See FIG. 5.) As described above, when the subject light is bright and the sensor array 21 approaches the saturation level, the comparison circuit 37 inputs the Vmax signal and inverts the signal, and outputs the inverted output to the shift pulse control circuit 38.
At this time, the shift selection signal Ss is Low, and the shift pulse control circuit 38 inputs the inverted output and sends the shift control signal Sc to the drive control circuit 25. Therefore, the above state is monitored by the shift monitor circuit 39, and the accumulated charge is transferred to the CCD shift register 24. However, at this point, the output signal Vo of the differential amplifier circuit 33 is
= Vm = −Am (Vmax−Vmin) has not reached the predetermined level, and the shift selection signal Ss is at a low voltage, so that the sample / hold circuits 31 and 35 are in the sample state, It is in the selected state. Therefore, in this case, set the amplification degree selection signal Asel again,
The output signal Vm in the equation (1) is set to reach a predetermined level. From this, the shift selection factor Ss changes from Low voltage to Hig.
The voltage changes to h, the sample / hold circuits 31 and 35 are in the hold mode, the selector circuit 32 is in the selection mode of the video signal Vos, and the differential amplifier circuit 33 outputs the output signal Vo = Vs according to the above equation (3). . In the case of the above operation, the charge storage time of the sensor array 21 becomes the time corresponding to the inversion of the comparison circuit 37. (4) Forcible execution operation In a dark state, the output signal Vo = Vm of the brightness difference monitor does not reach the predetermined level within the specified time, and the comparison circuit 37 does not invert. At this time, when the first specified time measured by the microcomputer 60 has elapsed, Vo
Based on the level determination result of = Vm, at this time, the shift selection signal Ss is set to a high voltage and the shift signal Es is validated and input, whereby the accumulated charge is transferred to the CCD shift register 24. For example, when Vo = Vm is 1/4 or more of a predetermined level and distance measurement calculation and contrast determination can be performed based on a subject pattern, or Vo = Vm based on the current monitor based on the result of contrast determination based on previously acquired data. When it is determined that the distance measurement can be performed even at the level of, and when the moving speed of the subject image on the sensor array 21 is large (during driving the lens, etc.), it is determined that extending the charge accumulation time any longer does not make sense. The shift signal Es (High) is forcibly applied. In the case where the stored charge is not transferred to the CCD shift register 24 within the first specified time, the charge storage time is extended to the second specified time, and when the second specified time is reached, the shift signal Es is unconditionally set. (High) to generate a shift pulse, and transfer the electric charge accumulated in the sensor array 21 to the CCD shift register 24. Therefore, when the above operation is performed, the charge storage time of the sensor array 21 is determined by the first or second regulation time. FIG. 7 is a flowchart of the output circuit shown in FIG. As shown, the amplification degree Am set in step ST 2, to start charge accumulation of the sensor array 21, then, whether or not it is determined output signal Vm in step ST 3 reaches a predetermined level, a predetermined when it reaches the Reberube set amplification degree As the process proceeds to step ST 6, the next step ST 7
The − (Vos−Vmin) signal is amplified and A / D converted. Although the determination whether to distance measurement again after the ranging operation has been performed is performed in step ST 10, Vm in the case of distance measurement again
Step whether ax signal reaches the comparison voltage Vt ST 11
If the comparison voltage Vt has been reached, the initial step ST
Returning to 1 , high-speed extraction of unnecessary charges is performed.
An operational according to the above loop, and the flow proceeds from the level determination step of the output signal Vm returns to the step ST 3 when it does not reach the comparison voltage Vt. The output signal Vm has not reached the predetermined level in step ST 3, the Vmax signal reaches the comparison voltage Vt, the amplification degree Am passes to step ST 6 is again set according to the monitoring of the saturation charge accumulation, further , The output signal V
m is shifted from step ST 5 is amplified degree Am reconfiguration similarly when not reached the predetermined level in step ST 6, then,
Amplification of the − (Vos−Vmin) signal and A / D conversion of the output signal Vs are performed. Next, FIG. 8 shows a time chart showing an example in which the charge accumulation start time of the sensor array 21 is variously changed and executed. In this figure, in phase Ph 1, the Vmax signal is the comparison voltage V
Here, an example is shown in which execution is performed as a result of reaching t, where Ti 1 is the charge accumulation time, Ts 1 is the signal extraction time of the CCD shift register 24,
Numeral 1 indicates the data processing time. In this case amplification degree Am is reset to Am 1. Phase Ph 2 shows an example in which charge accumulation is started immediately after the signal extraction time Ts 1 ends, and Ti 2 , Ts 2 , and To 2 similarly show charge accumulation time, signal extraction time, and arithmetic processing time . Phase Ph 3 is an example in which charge accumulation is started immediately after the end of the signal extraction time Ts 2 .In this case, since the Vmax signal reaches the comparison voltage Vt during the arithmetic processing time To 2 , the time T
Fast charges between e sweep is performed, then, the charge storage time Ti 4 phases Ph 4 is started. In phase Ph 4, the output signal Vo = Vm value when shifting, is selected the amplification degree -As 2 of Vos-Vmin. In phase Ph 5, after completion of the charge accumulation time Ti 4, an example in which to start the charge storage time Ti 5, arithmetic processing time To storage time Ti 5 is completed in 4, immediately signal extraction entered the time Ts 5 I have. The phase Ph 6 is an example in which the charge accumulation time Ti 6 becomes longer than the regulation time, and the shift signal Es is forcibly applied to execute the phase Ph 6 . [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the charge accumulation time is regulated according to the contrast of light incident on the image sensor, and the charge accumulation time of the image sensor is shortened if the contrast ratio is high. Control is performed so that the charge accumulation time becomes longer as the contrast ratio increases. Therefore, the average luminance distribution on the sensor array is monitored, and the S / N ratio is higher than that of a conventional sensor that regulates the charge accumulation time by detecting that the monitor voltage has reached a predetermined set voltage. Only a signal component necessary for distance measurement can be taken out, and the charge accumulation time control device of the image sensor which is very advantageous to use for focus detection of a camera or the like can be obtained.

【図面の簡単な説明】 第1図はカメラの焦点検出装置として実施した本発明の
一実施例を示すイメージセンサーのコントロール回路の
ブロック図、第2図は上記コントロール回路に備えた最
大光検出回路と最小光検出回路の具体例を示す回路図、
第3図は上記コントロール回路とマイクロコンピュータ
との信号授受状態を示すブロック図、第4図は上記コン
トロール回路の動作を示すタイムチャート、第5図は上
記イメージセンサーが備えるセンサーアレイの電荷蓄積
状態を示す図、第6図は上記イメージセンサーが備える
CCDシフトレジスタから取り出されるビデオ信号を示す
図、第7図は上記コントロール回路のフローチャート、
第8図は上記センサーアレイの電荷蓄積開始点をいろい
ろ変えて実行した例を示すタイムチャート、第9図〜第
11図は従来例を示し、第9図はイメージセンサーのブロ
ック図、第10図はイメージセンサーの動作波形図、第11
図はセンサーアレイに蓄積された電荷量を示す図であ
る。 21……センサーアレイ 24……CCDシフトレジスタ 25……駆動制御回路 26……最大光検出回路 27……最小光検出回路 31、35……サンプル/ホールド回路 32……セレクタ回路 33……差動増幅回路 37……比較回路 38……シフトパルス制御回路 39……シフトモニタ回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a control circuit of an image sensor showing an embodiment of the present invention implemented as a focus detection device for a camera, and FIG. 2 is a maximum photodetection circuit provided in the control circuit. And a circuit diagram showing a specific example of a minimum light detection circuit,
FIG. 3 is a block diagram showing a signal transfer state between the control circuit and the microcomputer, FIG. 4 is a time chart showing an operation of the control circuit, and FIG. 5 is a charge storage state of a sensor array included in the image sensor. FIG. 6 shows the image sensor.
FIG. 7 shows a video signal taken out of the CCD shift register, FIG. 7 is a flowchart of the control circuit,
FIG. 8 is a time chart showing an example in which the charge accumulation starting point of the sensor array is variously changed, and FIGS.
11 shows a conventional example, FIG. 9 is a block diagram of an image sensor, FIG. 10 is an operation waveform diagram of the image sensor, and FIG.
The figure shows the amount of charge stored in the sensor array. 21 Sensor array 24 CCD shift register 25 Drive control circuit 26 Maximum light detection circuit 27 Minimum light detection circuit 31, 35 Sample / hold circuit 32 Selector circuit 33 Differential Amplifier circuit 37 Comparison circuit 38 Shift pulse control circuit 39 Shift monitor circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.CCD素子などのイメージセンサーに入射する光のう
ち、最も強い部分光を電気的に検出する最大光検出回路
と、最も弱い部分光を電気的に検出する最小光検出回路
との検出信号を入力して、これらの差信号を出力する回
路を含み、この差信号によって上記イメージセンサーの
電荷蓄積時間を規制する回路手段を備えたことを特徴と
するイメージセンサーの電荷蓄積時間制御装置。
(57) [Claims] Of the light incident on the image sensor such as a CCD element, the detection signals of the maximum light detection circuit that electrically detects the strongest partial light and the minimum light detection circuit that electrically detects the weakest partial light are input. Then, a charge storage time control device for the image sensor, comprising a circuit for outputting these difference signals, and circuit means for regulating the charge storage time of the image sensor by the difference signal.
JP62259494A 1987-09-28 1987-10-16 Image sensor charge storage time controller Expired - Lifetime JP2668535B2 (en)

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