JP2832012B2 - カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents
カメラの自動焦点調節装置Info
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- JP2832012B2 JP2832012B2 JP63216906A JP21690688A JP2832012B2 JP 2832012 B2 JP2832012 B2 JP 2832012B2 JP 63216906 A JP63216906 A JP 63216906A JP 21690688 A JP21690688 A JP 21690688A JP 2832012 B2 JP2832012 B2 JP 2832012B2
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
- Details Of Cameras Including Film Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラ等の自動焦点調節装置に関するもので
ある。
ある。
〔従来の技術〕 従来、一眼レフ・カメラの焦点検出装置は、撮影レン
ズの2つの互いに異なる瞳領域を通過した光束が形成す
る2つの像を、2列のセンサ列一対で受光して光電変換
し、その出力である像信号の相対位置変位を求めること
により、撮影レンズの焦点はずれ量、いわゆるデフオー
カス量を検出するという方式が一般的である。この場
合、1対のセンサは被写体空間の特定の領域の輝度分布
のみを抽出するため、その領域に輝度分布を有しない被
写体ではデフオーカス量を検出することができない。
ズの2つの互いに異なる瞳領域を通過した光束が形成す
る2つの像を、2列のセンサ列一対で受光して光電変換
し、その出力である像信号の相対位置変位を求めること
により、撮影レンズの焦点はずれ量、いわゆるデフオー
カス量を検出するという方式が一般的である。この場
合、1対のセンサは被写体空間の特定の領域の輝度分布
のみを抽出するため、その領域に輝度分布を有しない被
写体ではデフオーカス量を検出することができない。
そこで、センサ対とそれに対応する焦点検出光学系を
複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出する
ことによって、より多くの被写体に対して焦点検出を可
能とする方法が、これまで特公昭59−28886号、特開昭6
2−212611号等にて提案され、また本出願人によっても
特願昭62−23489号等で多数提案されている。
複数用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出する
ことによって、より多くの被写体に対して焦点検出を可
能とする方法が、これまで特公昭59−28886号、特開昭6
2−212611号等にて提案され、また本出願人によっても
特願昭62−23489号等で多数提案されている。
しかしながら、センサを複数持ち焦点検出処理を行う
ということは、一つのセンサのみの場合に較べ、当然の
ことながら余分に時間がかかり、結果として焦点調節動
作の応答性を悪くしてしまう。
ということは、一つのセンサのみの場合に較べ、当然の
ことながら余分に時間がかかり、結果として焦点調節動
作の応答性を悪くしてしまう。
カメラの動作状況として、自動焦点調節動作のみを行
っているときはともかく、連続撮影時のように高い応答
性を必要とするときには複数のセンサを有することがか
えって弱点となり得る。
っているときはともかく、連続撮影時のように高い応答
性を必要とするときには複数のセンサを有することがか
えって弱点となり得る。
本発明は上記した問題点の解消を目的としており、通
常は複数のセンサ出力を全て使用して焦点調節を行い、
連続撮影時には1つのセンサを選択して、そのセンサ出
力のみを焦点調節に使用することによって、焦点検出に
要する時間を短縮し、連続撮影時の応答性を改善しよう
とするものである。
常は複数のセンサ出力を全て使用して焦点調節を行い、
連続撮影時には1つのセンサを選択して、そのセンサ出
力のみを焦点調節に使用することによって、焦点検出に
要する時間を短縮し、連続撮影時の応答性を改善しよう
とするものである。
[実施例] 本発明の実施例を第1図以降の図面に沿って説明して
ゆく。
ゆく。
第1図は本発明の焦点検出装置に用いられる光学系を
表している。
表している。
同図において、FLNSは対物レンズ(撮影レンズ)、MS
Kは対物レンズの予定焦点面の近傍に配置された視野マ
スク、FLDLは同じくフイールドレンズ、(MI1,MI2)(M
O1,MO2)は対物レンズFLNSの光軸に対して対称に、かつ
基線長を異にして直交に配置された2対の2次光学系で
ある。本実施例では、2次光学系(MI1,MI2)に対して
(MO1,MO2)の基線長を長く採る構成をしている。
Kは対物レンズの予定焦点面の近傍に配置された視野マ
スク、FLDLは同じくフイールドレンズ、(MI1,MI2)(M
O1,MO2)は対物レンズFLNSの光軸に対して対称に、かつ
基線長を異にして直交に配置された2対の2次光学系で
ある。本実施例では、2次光学系(MI1,MI2)に対して
(MO1,MO2)の基線長を長く採る構成をしている。
(SNSI1,SNSI2)は前記レンズ(MI1,MI2)に対応して
その後方に配置されたセンサ列対、(SNSO1,SNSO2)は
同じく前記レンズ(MO1,MO2)に対応してその後方に配
置されたセンサ列対である。(DPI1,DPI2)は前記レン
ズ(MI1,MI2)に、(DPO1,DPO2)は前記レンズ(DPO1,D
PO2)のそれぞれ対応して配置された絞りである。
その後方に配置されたセンサ列対、(SNSO1,SNSO2)は
同じく前記レンズ(MO1,MO2)に対応してその後方に配
置されたセンサ列対である。(DPI1,DPI2)は前記レン
ズ(MI1,MI2)に、(DPO1,DPO2)は前記レンズ(DPO1,D
PO2)のそれぞれ対応して配置された絞りである。
フイールドレンズFLDLは絞り(DPI1,DPI2)を対物レ
ンズFLNSの射出瞳領域(ARI1,ARI2)に、同様に絞り(D
PO1,DPO2)を領域(ARO1,ARO2)に結像させる作用を有
しており、領域(ARI1,ARI2)を通過した光束がセンサ
列(SNSI1,SNSI2)に、領域(ARO1,ARO2)を通過した光
束がセンサ列(SNSO1,SNSO2)にそれぞれ入射するよう
になっている。
ンズFLNSの射出瞳領域(ARI1,ARI2)に、同様に絞り(D
PO1,DPO2)を領域(ARO1,ARO2)に結像させる作用を有
しており、領域(ARI1,ARI2)を通過した光束がセンサ
列(SNSI1,SNSI2)に、領域(ARO1,ARO2)を通過した光
束がセンサ列(SNSO1,SNSO2)にそれぞれ入射するよう
になっている。
この第1図に示す焦点検出系では、対物レンズFLNSの
焦点が予定焦点面より前方にある場合、各センサ列対上
に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、焦
点が後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状態
になる。この被写体像の相対位置変位量は対物レンズの
焦点外れ量と特定の関数関係にあるため、各センサ列対
でそのセンサ出力に対してそれぞれ適当な演算を施せ
ば、対物レンズの焦点外れ量(デフオーカス量)を検出
することが出来る。
焦点が予定焦点面より前方にある場合、各センサ列対上
に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、焦
点が後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状態
になる。この被写体像の相対位置変位量は対物レンズの
焦点外れ量と特定の関数関係にあるため、各センサ列対
でそのセンサ出力に対してそれぞれ適当な演算を施せ
ば、対物レンズの焦点外れ量(デフオーカス量)を検出
することが出来る。
このような光学系では、センサ列対(SNSI1,SNSI2)
は被写体の縦方向の光量分布を抽出し、逆にセンサ列対
(SNSO1,SNSO2)は横方向の光量分布を抽出するため、
様々な被写体のパターンに対応することができる。また
縦方向の2次光学系(MO1,MO2)の基線長を横方向の2
次光学系(MI1,MI2)に比較して長く採ってるため、同
一デフオカースにおいて、縦方向の被写体像のほうの相
対位置変位量が大きく、従って縦方向では横方向に比較
して精度の高い焦点検出を行うことができる。逆に横方
向では相対位置変位量が小さいため、検出し得る位置変
位量が同じだとすると、縦方向に比較して大きなデフオ
ーカス量を検出することができることになる。
は被写体の縦方向の光量分布を抽出し、逆にセンサ列対
(SNSO1,SNSO2)は横方向の光量分布を抽出するため、
様々な被写体のパターンに対応することができる。また
縦方向の2次光学系(MO1,MO2)の基線長を横方向の2
次光学系(MI1,MI2)に比較して長く採ってるため、同
一デフオカースにおいて、縦方向の被写体像のほうの相
対位置変位量が大きく、従って縦方向では横方向に比較
して精度の高い焦点検出を行うことができる。逆に横方
向では相対位置変位量が小さいため、検出し得る位置変
位量が同じだとすると、縦方向に比較して大きなデフオ
ーカス量を検出することができることになる。
第2図は本発明の焦点検出装置を備えたカメラの実施
例を示す回路図であり、先ず各部の構成について説明す
る。
例を示す回路図であり、先ず各部の構成について説明す
る。
図において、PRSはカメラの制御装置で、例えば、内
部にCPU(中央処理装置)、ROM,RAM,A/D変換機能を有す
る1チツプのマイクロコンピユータである。コンピユー
ターPRSはROMに格納されたカメラのシーケンス・プログ
ラムに従って、自動露出制御機能、自動焦点調節機能、
フイルムの巻き上げ・巻き戻し等のカメラの一連の動作
を行っている。そのために、コンピユーターPRSは通信
用信号SO,SI,SCLK,通信選択信号CLCM,CSDR,XDDRを用い
て、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制御装置と
通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制御する。
部にCPU(中央処理装置)、ROM,RAM,A/D変換機能を有す
る1チツプのマイクロコンピユータである。コンピユー
ターPRSはROMに格納されたカメラのシーケンス・プログ
ラムに従って、自動露出制御機能、自動焦点調節機能、
フイルムの巻き上げ・巻き戻し等のカメラの一連の動作
を行っている。そのために、コンピユーターPRSは通信
用信号SO,SI,SCLK,通信選択信号CLCM,CSDR,XDDRを用い
て、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制御装置と
通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制御する。
SOはコンピユーターから出力されるデータ信号、SIは
コンピユーターPRSに入力されるデータ信号、SCLKは信
号SO,SIの同期クロツクである。
コンピユーターPRSに入力されるデータ信号、SCLKは信
号SO,SIの同期クロツクである。
LCMはレンズ通信バツフア回路であり、カメラが動作
中のときにはレンズ用電源端子VLに電力を供給するとと
もに、コンピユーターPRSからの選択信号CLCMが高電位
レベル(以下、“H"と略記し、低電位レベルは“L"と略
記する)のときには、カメラとレンズ間の通信バツフア
となる。
中のときにはレンズ用電源端子VLに電力を供給するとと
もに、コンピユーターPRSからの選択信号CLCMが高電位
レベル(以下、“H"と略記し、低電位レベルは“L"と略
記する)のときには、カメラとレンズ間の通信バツフア
となる。
コンピユーターPRSがCLCMを“H"にして、SCLKに同期
して所定のデータをSOから送出すると、バツフア回路LC
Mはカメラ・レンズ間通信接点を介して、SCLK,SOの各々
のバツフア信号LCK,DCLをレンズへ出力する。それと同
時にレンズからの信号DLCのバツフア信号をSIに出力
し、コンピユーターPRSはSCLKに同期してSIからレンズ
のデータを入力する。
して所定のデータをSOから送出すると、バツフア回路LC
Mはカメラ・レンズ間通信接点を介して、SCLK,SOの各々
のバツフア信号LCK,DCLをレンズへ出力する。それと同
時にレンズからの信号DLCのバツフア信号をSIに出力
し、コンピユーターPRSはSCLKに同期してSIからレンズ
のデータを入力する。
DDRはスイツチ検知および表示用回路であり、信号CDD
Rが“H"のとき選択されて、SO,SI,SCLKを用いてコンピ
ユーターPRSから制御される。即ち、コンピユーターPRS
から送られてくるデータに基づいてカメラの表示部材DS
Pの表示を切り替えたり、カメラの各種操作部材のオン
・オフ状態を通信によってコンピユーターPRSに報知す
る。
Rが“H"のとき選択されて、SO,SI,SCLKを用いてコンピ
ユーターPRSから制御される。即ち、コンピユーターPRS
から送られてくるデータに基づいてカメラの表示部材DS
Pの表示を切り替えたり、カメラの各種操作部材のオン
・オフ状態を通信によってコンピユーターPRSに報知す
る。
SW1,SW2は不図示のレリーズボタンに連動したスイツ
チで、レリーズボタンの第一段階の押下によりSW1がオ
ンし、引き続いて第2段階の押下でSW2がオンする。コ
ンピユーターPRSはSW1オンで測光、自動焦点調節を行
い、SW2オンをトリガとして露出制御とその後のフイル
ムの巻き上げを行う。
チで、レリーズボタンの第一段階の押下によりSW1がオ
ンし、引き続いて第2段階の押下でSW2がオンする。コ
ンピユーターPRSはSW1オンで測光、自動焦点調節を行
い、SW2オンをトリガとして露出制御とその後のフイル
ムの巻き上げを行う。
なお、SW2はマイクロコンピユータであるPRSの「割り
込み入力端子」に接続され、SW1オン時のプログラム実
行中でもSW2オンによって割り込みがかかり、直ちに所
定の割り込みプログラムへ制御を移すことができる。
込み入力端子」に接続され、SW1オン時のプログラム実
行中でもSW2オンによって割り込みがかかり、直ちに所
定の割り込みプログラムへ制御を移すことができる。
MTR1はフイルム給送用、MTR2はミラーアツプ・ダウン
およびシヤツタばねチヤージ用のモータであり、各々の
駆動回路MDR1,MDR2により正転、逆転の制御が行われ
る。コンピユーターPRSからMDR1,MDR2に入力されている
信号M1F,M1R,M2F,M2Rはモータ制御用の信号である。
およびシヤツタばねチヤージ用のモータであり、各々の
駆動回路MDR1,MDR2により正転、逆転の制御が行われ
る。コンピユーターPRSからMDR1,MDR2に入力されている
信号M1F,M1R,M2F,M2Rはモータ制御用の信号である。
MG1,MG2は各々シヤツタ先幕・後幕走行開始用マグネ
ツトで、信号SMG1,SMG2、増幅トランジスタTR1,TR2で通
電され、コンピユーターPRSによりシヤツタ制御が行わ
れる。
ツトで、信号SMG1,SMG2、増幅トランジスタTR1,TR2で通
電され、コンピユーターPRSによりシヤツタ制御が行わ
れる。
なお、スイツチ検知および表示用回路DDR、モーター
駆動回路MDR1,MDR2、シヤツタ制御は、本発明と直接関
わりがないので、詳しい説明は省略する。
駆動回路MDR1,MDR2、シヤツタ制御は、本発明と直接関
わりがないので、詳しい説明は省略する。
LPRSはレンズ内制御回路で、該回路LPRSにLCKに同期
して入力される信号DCLは、カメラから撮影レンズLNSに
対する命令のデータであり、命令に対するレンズの動作
は予め決められている。制御回路LPRSは所定の手続きに
従ってその命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作
や、出力DLCからレンズの各部動作状況(焦点調節光学
系の駆動状況や、絞りの駆動状態等)や各種パラメータ
(開放Fナンバ、焦点距離、デフオーカス量対焦点調節
光学系の移動量の係数等)の出力を行う。
して入力される信号DCLは、カメラから撮影レンズLNSに
対する命令のデータであり、命令に対するレンズの動作
は予め決められている。制御回路LPRSは所定の手続きに
従ってその命令を解析し、焦点調節や絞り制御の動作
や、出力DLCからレンズの各部動作状況(焦点調節光学
系の駆動状況や、絞りの駆動状態等)や各種パラメータ
(開放Fナンバ、焦点距離、デフオーカス量対焦点調節
光学系の移動量の係数等)の出力を行う。
実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメラ
から焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られ
てくる駆動量・方向に従って焦点調節用モータLTMRを信
号LMF,LMRによって駆動して、焦点調節光学系を光軸方
向に移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量は光学
系に連動して回動するパルス板のパターンをフオトカプ
ラーにて検出し移動量に応じた数のパルスを出力するエ
ンコーダ回路ENCFのパルス信号SENCFでモニタし、回路L
PRS内のカウンタで計数し、該カウント値が回路LPRSに
送られた移動量に一致した時点でLPRS自身が信号LMF,LM
Rを“L"にしてモータLMTRを制動する。
から焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られ
てくる駆動量・方向に従って焦点調節用モータLTMRを信
号LMF,LMRによって駆動して、焦点調節光学系を光軸方
向に移動させて焦点調節を行う。光学系の移動量は光学
系に連動して回動するパルス板のパターンをフオトカプ
ラーにて検出し移動量に応じた数のパルスを出力するエ
ンコーダ回路ENCFのパルス信号SENCFでモニタし、回路L
PRS内のカウンタで計数し、該カウント値が回路LPRSに
送られた移動量に一致した時点でLPRS自身が信号LMF,LM
Rを“L"にしてモータLMTRを制動する。
このため、一旦カメラから焦点調節の命令が送られた
後は、カメラの制御装置コンピユーターPRSはレンズの
駆動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する
必要がない。また、カメラから要求があった場合には、
上記カウンタの内容をカメラに送出することも可能な構
成になっている。
後は、カメラの制御装置コンピユーターPRSはレンズの
駆動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する
必要がない。また、カメラから要求があった場合には、
上記カウンタの内容をカメラに送出することも可能な構
成になっている。
カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、同時
に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用としては
公知のステツピング・モータDMTRを駆動する。なお、ス
テツピング・モータはオープン制御が可能なため、動作
をモニタするためのエンコーダを必要としない。
に送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用としては
公知のステツピング・モータDMTRを駆動する。なお、ス
テツピング・モータはオープン制御が可能なため、動作
をモニタするためのエンコーダを必要としない。
ENCZはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、回路LPRSはエンコーダー回路ENCZからの信号SENCZ
を入力してズーム位置を検出する。制御回路LPRS内には
各ズーム位置におけるレンズ・パラメータが格納されて
おり、カメラ側のコンピユーターPRSから要求があった
場合には、現在のズーム位置に対応したパラメータをカ
メラに送出する。
り、回路LPRSはエンコーダー回路ENCZからの信号SENCZ
を入力してズーム位置を検出する。制御回路LPRS内には
各ズーム位置におけるレンズ・パラメータが格納されて
おり、カメラ側のコンピユーターPRSから要求があった
場合には、現在のズーム位置に対応したパラメータをカ
メラに送出する。
SPCは撮影レンズを介した被写体からの光を受光す
る。露光制御用の測光センサであり、その出力SSPCはコ
ンピユーターPRSのアナログ入力端子に入力され、A/D変
換後、所定のプログラムに従って自動露光制御に用いら
れる。
る。露光制御用の測光センサであり、その出力SSPCはコ
ンピユーターPRSのアナログ入力端子に入力され、A/D変
換後、所定のプログラムに従って自動露光制御に用いら
れる。
SDRは焦点検出用ラインセンサ装置SNSの駆動回路であ
り、信号CSDRが“H"のときに選択されて、SO,SI,SCLKを
用いてコンピユーターPRSから制御される。
り、信号CSDRが“H"のときに選択されて、SO,SI,SCLKを
用いてコンピユーターPRSから制御される。
駆動回路SDRからセンサ装置SNSへ与える信号φSEL
は、コンピユーターPRSからの信号SELそのもので、縦方
向のセンサ列対(SNSO1,SNSO2)と横方向のセンサ列対
(SNSI1,SNSI2)の像信号出力のいずれかを選択する信
号であり、φSEL(SEL)が“H"のとき縦方向が選択さ
れ、蓄積終了後にクロツクφSH,φHRSに同期してセンサ
列SNSO1,次にSNSO2の像信号が出力VOUTからシリアルに
出力される。φSEL(SEL)が“L"のときには、横方向が
選択されて、SNSI1,SNSI2の順にその像信号が出力され
る。
は、コンピユーターPRSからの信号SELそのもので、縦方
向のセンサ列対(SNSO1,SNSO2)と横方向のセンサ列対
(SNSI1,SNSI2)の像信号出力のいずれかを選択する信
号であり、φSEL(SEL)が“H"のとき縦方向が選択さ
れ、蓄積終了後にクロツクφSH,φHRSに同期してセンサ
列SNSO1,次にSNSO2の像信号が出力VOUTからシリアルに
出力される。φSEL(SEL)が“L"のときには、横方向が
選択されて、SNSI1,SNSI2の順にその像信号が出力され
る。
VPOは縦方向センサ列(SNSO1,SNSO2)の近傍に配置さ
れた被写体輝度モニタ用センサからのモニタ信号で、VP
Iは同じく横方向のモニタ信号である。VPO,VPIは蓄積開
始とともにその電位が上昇し、これによって各センサ列
の蓄積制御が行われる。
れた被写体輝度モニタ用センサからのモニタ信号で、VP
Iは同じく横方向のモニタ信号である。VPO,VPIは蓄積開
始とともにその電位が上昇し、これによって各センサ列
の蓄積制御が行われる。
信号φRES,φVRSはセンサのリセツト用クロツク、φH
RS,φSH、は像信号の読みだし用クロツク、φTO,φTIは
蓄積を終了させるためのクロツクである。
RS,φSH、は像信号の読みだし用クロツク、φTO,φTIは
蓄積を終了させるためのクロツクである。
駆動回路SDRの出力VIDEOは、センサ装置SNSからの像
信号VOUTと暗電流出力の差をとったのち、被写体の輝度
によって決定されるゲインで増幅された像信号である。
上記暗電流出力とは、センサ列中の遮光された画素の出
力値であり、SDRはコンピユーターPRSからの信号DSHに
よってコンデンサにその出力を保持して像信号との差動
増幅を行う。VIDEOはコンピユーターPRSのアナログ入力
端子に接続されており、コンピユーターPRSは同信号をA
/D変換後、そのデイジタル値をRAM上に所定アドレスに
順次格納してゆく。
信号VOUTと暗電流出力の差をとったのち、被写体の輝度
によって決定されるゲインで増幅された像信号である。
上記暗電流出力とは、センサ列中の遮光された画素の出
力値であり、SDRはコンピユーターPRSからの信号DSHに
よってコンデンサにその出力を保持して像信号との差動
増幅を行う。VIDEOはコンピユーターPRSのアナログ入力
端子に接続されており、コンピユーターPRSは同信号をA
/D変換後、そのデイジタル値をRAM上に所定アドレスに
順次格納してゆく。
/TINTEO,/TINTEIはそれぞれ縦方向センサ列(SNSO1,S
NSO2)、横方向センサ列(SNSI1,SNSI2)に蓄積された
電荷が適正になったことを表す信号で、コンピユーター
PRSはこれを受けて像信号の読みだしを実行する。
NSO2)、横方向センサ列(SNSI1,SNSI2)に蓄積された
電荷が適正になったことを表す信号で、コンピユーター
PRSはこれを受けて像信号の読みだしを実行する。
BTIMEはSDR内の像信号増幅アンプのゲイン決定のタイ
ミングを与える信号で、通常SDRはこの信号が“H"とな
った時点でのVPOあるいはVPIの電圧から、上記アンプの
ゲインを決定する。
ミングを与える信号で、通常SDRはこの信号が“H"とな
った時点でのVPOあるいはVPIの電圧から、上記アンプの
ゲインを決定する。
CK1,CK2は上記φRES,φVRS,φHRS,φSHを生成するた
めのクロツクである。
めのクロツクである。
コンピユーターPRSが信号CSDRを“H"として所定の
「蓄積開始コマンド」をSDRRに送出することによってセ
ンサ装置SNSの蓄積動作が開始される。
「蓄積開始コマンド」をSDRRに送出することによってセ
ンサ装置SNSの蓄積動作が開始される。
これより縦方向、横方向のセンサで被写体像の光電変
換が行われ、センサの光電変換素子部には電荷が蓄積さ
れる。同時に縦方向、横方向の輝度モニタ用センサの出
力VPO,VPIが上昇してゆき、この電位が所定のレベルに
達すると、SDRは上記信号/TINTEO,/TINTEIがそれぞれ独
立に“L"となる。
換が行われ、センサの光電変換素子部には電荷が蓄積さ
れる。同時に縦方向、横方向の輝度モニタ用センサの出
力VPO,VPIが上昇してゆき、この電位が所定のレベルに
達すると、SDRは上記信号/TINTEO,/TINTEIがそれぞれ独
立に“L"となる。
コンピユーターPRSはこれを受けてクロツクCK2に所定
の波形を出力する。駆動回路SDRはCK2に基づいてクロツ
クφSH,φHRSを生成してセンサー装置SNSに与え、セン
サー装置SNSは前記クロツクによって像信号を出力し、P
RSは自ら出力しているCK2に同期して内部のA/D変換機能
でアナログ入力端子に入力されているVIDEOを、A/D変換
後デイジタル信号として、RAMの所定アドレスに順次格
納する。
の波形を出力する。駆動回路SDRはCK2に基づいてクロツ
クφSH,φHRSを生成してセンサー装置SNSに与え、セン
サー装置SNSは前記クロツクによって像信号を出力し、P
RSは自ら出力しているCK2に同期して内部のA/D変換機能
でアナログ入力端子に入力されているVIDEOを、A/D変換
後デイジタル信号として、RAMの所定アドレスに順次格
納する。
以上説明してきた回路構成のうち、特に本発明に関わ
るセンサ装置SNSとセンサ駆動回路SDRについて、更に詳
細な構成を第3図で説明する。
るセンサ装置SNSとセンサ駆動回路SDRについて、更に詳
細な構成を第3図で説明する。
センサ装置SNS内のSNSPXO1,SNSPXO2は縦方向の像信号
検出用のセンサ列対、SNSPXI1,SNSPXI2は同じく横方向
のセンサ列対であり、それぞれ第1図のSNSO1,SNSO2,SN
SI1,SNSI2に対応している。DRCKTO1,DRCKTO2,DRCKTI1,D
RCKTI2は各センサ列の制御並に読出用の回路である。SN
SSRO1,SNSSRO2,SNSSRI1,SNSSRI2はセンサ列の各画素に
蓄積された電荷信号を順次出力させるためのシフトレジ
スタである。さらに、AGCPXO1,AGCPXO2は縦方向の被写
体輝度モニタ用のセンサ列対、AGCPXI1,AGCPXI2は同じ
く横方向のモニタ用のセンサ列対であり、それぞれ対応
する像信号検出用センサ列に近接して平行にかつ互いに
点対称に配置されている。AGCCKTO1,AGCCKTO2,AGCCKTI
1,AGCCKTI2はモニタ用各センサ列の読出用の回路であ
る。
検出用のセンサ列対、SNSPXI1,SNSPXI2は同じく横方向
のセンサ列対であり、それぞれ第1図のSNSO1,SNSO2,SN
SI1,SNSI2に対応している。DRCKTO1,DRCKTO2,DRCKTI1,D
RCKTI2は各センサ列の制御並に読出用の回路である。SN
SSRO1,SNSSRO2,SNSSRI1,SNSSRI2はセンサ列の各画素に
蓄積された電荷信号を順次出力させるためのシフトレジ
スタである。さらに、AGCPXO1,AGCPXO2は縦方向の被写
体輝度モニタ用のセンサ列対、AGCPXI1,AGCPXI2は同じ
く横方向のモニタ用のセンサ列対であり、それぞれ対応
する像信号検出用センサ列に近接して平行にかつ互いに
点対称に配置されている。AGCCKTO1,AGCCKTO2,AGCCKTI
1,AGCCKTI2はモニタ用各センサ列の読出用の回路であ
る。
上記センサの構成および動作について第4図でさらに
詳細に説明する。
詳細に説明する。
本実施例のセンサ列は、本出願人により、特開昭60−
12579号〜特開昭60−12765号公報等に開示されているフ
オトトランジスタ・アレイからなる蓄積型光電変換素子
列で構成されている。
12579号〜特開昭60−12765号公報等に開示されているフ
オトトランジスタ・アレイからなる蓄積型光電変換素子
列で構成されている。
同光電変換素子は公知のCCDセンサやMOSセンサとは異
なり、入射光に比例した電荷をトランジスタのベース部
に蓄積し、読み出しに際しては、各素子毎に蓄積電荷量
に応じた信号を出力する。上記光電変換素子単体の動作
については、上記公報等に開示されているので、詳しい
説明は省略する。
なり、入射光に比例した電荷をトランジスタのベース部
に蓄積し、読み出しに際しては、各素子毎に蓄積電荷量
に応じた信号を出力する。上記光電変換素子単体の動作
については、上記公報等に開示されているので、詳しい
説明は省略する。
同図において、光電変換素子であるバイボーラ・トラ
ンジスタTR1のベースに接続されたP−チヤンネルMOSト
ランジスタMOS5のゲートは共通に接続されて、センサの
リセツト用クロツクφRES′が入力される。同MOSトラン
ジスタのソースも共通に接続されて、定電位VBGが供給
されている。
ンジスタTR1のベースに接続されたP−チヤンネルMOSト
ランジスタMOS5のゲートは共通に接続されて、センサの
リセツト用クロツクφRES′が入力される。同MOSトラン
ジスタのソースも共通に接続されて、定電位VBGが供給
されている。
TR1のエミツタに接続されたMOSトランジスタMOS8のゲ
ートは共通に接続されて、リセツト用クロツクφVRS′
が入力される。また、同エミツタはMOSトランジスタMOS
11を介して、各々キヤパシタCTに接続されており、各キ
ヤパシタCTの電荷はそれぞれMOSトランジスタMOS12を介
して、出力アンプSNSAMPに入力される。
ートは共通に接続されて、リセツト用クロツクφVRS′
が入力される。また、同エミツタはMOSトランジスタMOS
11を介して、各々キヤパシタCTに接続されており、各キ
ヤパシタCTの電荷はそれぞれMOSトランジスタMOS12を介
して、出力アンプSNSAMPに入力される。
また、MOS12はシフトレジスタSNSSRにより順次オンさ
れる。レジスターSNSSRは入力される読出用クロツクφS
H′により、“H"となる信号端が順次シフトしてゆくよ
うに構成されている。
れる。レジスターSNSSRは入力される読出用クロツクφS
H′により、“H"となる信号端が順次シフトしてゆくよ
うに構成されている。
MOS11のゲートは共通に接続され、蓄積終了用クロツ
クφT*′が入力される。(*はOあるいはIで、Oの
場合は縦方向、Iの場合は横方向用センサに対応する)
また、出力アンプSNSAMPの入力はMOSトランジスタMOS14
を介してGNDに接続されている。MOS14のゲートには読出
用クロツクφHRS′が入力されている。
クφT*′が入力される。(*はOあるいはIで、Oの
場合は縦方向、Iの場合は横方向用センサに対応する)
また、出力アンプSNSAMPの入力はMOSトランジスタMOS14
を介してGNDに接続されている。MOS14のゲートには読出
用クロツクφHRS′が入力されている。
光電変換素子としてのバイボーラ・トランジスタTR2
のベースに接続されたP−チヤンネルMOSトランジスタM
OS6のゲートも共通に接続されて、MOS5と同じくセンサ
のリセツト用クロツクφRES′が入力され、同MOSトラン
ジスタのソースも共通に接続されて、定電位VBGが供給
されている。
のベースに接続されたP−チヤンネルMOSトランジスタM
OS6のゲートも共通に接続されて、MOS5と同じくセンサ
のリセツト用クロツクφRES′が入力され、同MOSトラン
ジスタのソースも共通に接続されて、定電位VBGが供給
されている。
TR2のエミツタは共通に接続されて、出力アンプAGCAM
Pに入力される。
Pに入力される。
また、出力アンプAGCAMPの入力はMOSトランジスタMOS
9を介してGNDに接続されている。MOS9のゲートにはリセ
ツト用クロツクφVRS′が入力されている。
9を介してGNDに接続されている。MOS9のゲートにはリセ
ツト用クロツクφVRS′が入力されている。
一点鎖線で示したブロツクSNSPXが像信号検出用のセ
ンサ列であり、光電変換素子となる複数のバイポーラ・
トランジスタTR1から構成される。ブロツクDRCKTがセン
サ列SNSPXの制御および読出回路であり、複数のMOSトラ
ンジスタMOS5,MOS11,MOS12およびキヤパシタCT,さらに
出力アンプSNSAMP,MOSトランジスタMOS14から構成され
る。
ンサ列であり、光電変換素子となる複数のバイポーラ・
トランジスタTR1から構成される。ブロツクDRCKTがセン
サ列SNSPXの制御および読出回路であり、複数のMOSトラ
ンジスタMOS5,MOS11,MOS12およびキヤパシタCT,さらに
出力アンプSNSAMP,MOSトランジスタMOS14から構成され
る。
同じく一点鎖線で示したブロツクAGCPXが輝度モニタ
用センサ列であり、複数のバイポーラ・トランジスタTR
2から構成される。ブロツクAGCCKTがセンサ列AGCPXの読
出回路であり、複数のMOSトランジスタMOS6と、さらに
出力アンプAGCAMP,MOSトランジスタMOS9から構成され
る。
用センサ列であり、複数のバイポーラ・トランジスタTR
2から構成される。ブロツクAGCCKTがセンサ列AGCPXの読
出回路であり、複数のMOSトランジスタMOS6と、さらに
出力アンプAGCAMP,MOSトランジスタMOS9から構成され
る。
上記センサ列の動作を第5図(a)のタイミング・チ
ヤートに基づいて説明する。
ヤートに基づいて説明する。
同図中、SCLK,SO,CK1,CK2,BTIMEは制御装置PRSから駆
動回路SDRに入力される制御信号であり、φRES,φVRS,
φT0,φT1,φSH,φHRSは駆動回路SDRからセンサ装置SNS
に入力されるクロツク信号である。
動回路SDRに入力される制御信号であり、φRES,φVRS,
φT0,φT1,φSH,φHRSは駆動回路SDRからセンサ装置SNS
に入力されるクロツク信号である。
クロツクφRESが第4図のφRES′へ、φVRSがφVRS′
へ、φSHがφSH′へ、φHRSがφHRS′へ供給される。
へ、φSHがφSH′へ、φHRSがφHRS′へ供給される。
クロツク信号φTO,φTIはそれぞれ縦方向センサ列、
横方向センサ列の蓄積終了クロツクであり、各センサ列
には独立して供給される。第4図において、縦方向セン
サ列の場合にはφTOがφT*′へ、横方向センサ列の場
合にはφTIがφT*′へ供給される。
横方向センサ列の蓄積終了クロツクであり、各センサ列
には独立して供給される。第4図において、縦方向セン
サ列の場合にはφTOがφT*′へ、横方向センサ列の場
合にはφTIがφT*′へ供給される。
さて、時刻t1でφVRSとφTO(φTI)を“H"とした後
に、t2でφRESを“L"とすることにより、総てのP−チ
ヤンネルMOSトランジスタMOS5がオンとなり、各トラン
ジスタTR1のベースに電位VBGが印加される。これによっ
て、TR1のベースの残留電位がVBGより小さければ、ベー
スに電荷が注入され、逆に大きければ余分な電荷は再結
合され、最終的にベース電位をVBGとする電荷がベース
に保持される。
に、t2でφRESを“L"とすることにより、総てのP−チ
ヤンネルMOSトランジスタMOS5がオンとなり、各トラン
ジスタTR1のベースに電位VBGが印加される。これによっ
て、TR1のベースの残留電位がVBGより小さければ、ベー
スに電荷が注入され、逆に大きければ余分な電荷は再結
合され、最終的にベース電位をVBGとする電荷がベース
に保持される。
また、この間φTO(φTI)は“H"であるから、キヤパ
シタCT内の電荷もMOSトランジスタMOS8を介してクリア
される。
シタCT内の電荷もMOSトランジスタMOS8を介してクリア
される。
次に、時刻t3でφRESが“H"になると、φVRSは未だ
“H"であるから、ベースに保持された電荷は徐々に再結
合して消滅してゆく。各TR1のベースには時刻t3でベー
ス電位をVBGとする電荷が保持されていたわけであるか
ら、時刻t4においてベースに残る電荷量は、時刻t2以前
に保持されていた電荷量の多少に関わらず、総てのTR1
で等しくなる。
“H"であるから、ベースに保持された電荷は徐々に再結
合して消滅してゆく。各TR1のベースには時刻t3でベー
ス電位をVBGとする電荷が保持されていたわけであるか
ら、時刻t4においてベースに残る電荷量は、時刻t2以前
に保持されていた電荷量の多少に関わらず、総てのTR1
で等しくなる。
時刻t4にφVRS,φTO(φTI)が“L"になると、MOS8,M
OS11がオフとなり、この時点より光励起により発生した
電荷はトランジスタのベースに蓄積されてゆく。時刻t1
からt4までの期間がセンサのリセツト動作である。
OS11がオフとなり、この時点より光励起により発生した
電荷はトランジスタのベースに蓄積されてゆく。時刻t1
からt4までの期間がセンサのリセツト動作である。
所定の蓄積時間を経過し、時刻t6からt7のφTO(φT
I)のパルスによって、パルス巾の時間だけMOS11がオン
し、TR1のベースに蓄積された電荷量に応じた信号が、
トランジスタ動作によってキヤパシタCTに移される。従
って、このときにベースに蓄積されている電荷は減少す
ることなく、引続きTR1はベースに光励起された電荷を
蓄積してゆく。
I)のパルスによって、パルス巾の時間だけMOS11がオン
し、TR1のベースに蓄積された電荷量に応じた信号が、
トランジスタ動作によってキヤパシタCTに移される。従
って、このときにベースに蓄積されている電荷は減少す
ることなく、引続きTR1はベースに光励起された電荷を
蓄積してゆく。
この後、先ず時刻t8からt9でφHRSが所定時間“H"と
なることで、MOS14がその時間オンし、読み出しラインR
DLNの浮遊容量に残っていた電荷をGNDに流し、続いて時
刻t10からt11のφSHのパルスによって、シフトレジスタ
SNSSRによる各MOSトランジスタMOS12の走査を開始す
る。MOS12がオンすると、キヤパシタCTに保持されてい
る信号が読み出しラインRDLNと出力アンプSNSAMPを介し
て、端子VOUT′に出力される。
なることで、MOS14がその時間オンし、読み出しラインR
DLNの浮遊容量に残っていた電荷をGNDに流し、続いて時
刻t10からt11のφSHのパルスによって、シフトレジスタ
SNSSRによる各MOSトランジスタMOS12の走査を開始す
る。MOS12がオンすると、キヤパシタCTに保持されてい
る信号が読み出しラインRDLNと出力アンプSNSAMPを介し
て、端子VOUT′に出力される。
以上の動作が繰り返すことによって、時刻t4からt6ま
での蓄積時間中に光電変換された信号を順次読み出すこ
とが出来る。
での蓄積時間中に光電変換された信号を順次読み出すこ
とが出来る。
このようにして、総てのトランジスタTR1の信号の読
み出しが終了すると、再び時刻t1からt4までのリセツト
動作を行って次の蓄積動作が開始される。
み出しが終了すると、再び時刻t1からt4までのリセツト
動作を行って次の蓄積動作が開始される。
以上は像信号検出用のセンサ列の動作説明であった
が、被写体輝度モニタ用のセンサ列も同様に時刻t1から
t4までのリセツト動作が行われる。
が、被写体輝度モニタ用のセンサ列も同様に時刻t1から
t4までのリセツト動作が行われる。
リセツト動作終了後の蓄積動作中は、電荷の蓄積に応
じて各トランジスタTR2のベース電位は徐々に上昇す
る。これにともなってTR2のエミツタ電位も上昇してゆ
く。
じて各トランジスタTR2のベース電位は徐々に上昇す
る。これにともなってTR2のエミツタ電位も上昇してゆ
く。
TR2のエミツタは共通接続されているため、個々のTR2
のエミツタ電位の内、最も大きな電位が総てのTR2のエ
ミツタ電位となり、この電位が出力アンプAGCAMPを介し
て端子VP*′に出力される。従って、VP*′は被写体輝
度モニタ用センサ列に入射されている被写体像の内、最
も輝度の高い部分の輝度に応じた時変信号となる。
のエミツタ電位の内、最も大きな電位が総てのTR2のエ
ミツタ電位となり、この電位が出力アンプAGCAMPを介し
て端子VP*′に出力される。従って、VP*′は被写体輝
度モニタ用センサ列に入射されている被写体像の内、最
も輝度の高い部分の輝度に応じた時変信号となる。
ところで、上記リセツト動作を行うまでは、前述した
ように、トランジスタTR1は電荷蓄積を継続しているわ
けであるから、時刻t7以降の読み出し動作をもう一度行
うことによって、最後のリセツト動作からこれまでの光
電変換信号を再び取り出すことが出来る。そのような動
作タイミングを第5図(b)に示す。
ように、トランジスタTR1は電荷蓄積を継続しているわ
けであるから、時刻t7以降の読み出し動作をもう一度行
うことによって、最後のリセツト動作からこれまでの光
電変換信号を再び取り出すことが出来る。そのような動
作タイミングを第5図(b)に示す。
同図においては、先に説明した時刻t1からt4までのリ
セツト動作が行われず、読み出し動作のみを行ってい
る。このような動作を「非破壊蓄積」あるいは「非破壊
読み出し」と呼び、このような動作が可能であることは
本実施例のセンサの大きな特徴である。
セツト動作が行われず、読み出し動作のみを行ってい
る。このような動作を「非破壊蓄積」あるいは「非破壊
読み出し」と呼び、このような動作が可能であることは
本実施例のセンサの大きな特徴である。
第3図の説明に再び戻る。
第4図で説明したセンサ列は、縦方向に2本、横方向
に2本配置されているが、縦方向のセンサ列対(SNSPXO
1,SNSPXO2)の出力は接続されてVoutOとして、アナログ
・スイツチANSW1に入力されている。同様に、横方向(S
NSPXI1,SNSPXI2)の出力はVout1としてANSW1′に入力さ
れている。実際には、SNSPXO2の読出回路DRCKTO2には出
力アンプSNSAMPがなく、DRCKTO2の読み出しラインRDLN
が、Vout02としてSNSPXO1の読出回路DRCKTO1の読み出し
ラインに接続され、DRCKTO1の出力アンプの出力がVoutO
となる構成をしている。横方向のセンサ列対も同様であ
る。
に2本配置されているが、縦方向のセンサ列対(SNSPXO
1,SNSPXO2)の出力は接続されてVoutOとして、アナログ
・スイツチANSW1に入力されている。同様に、横方向(S
NSPXI1,SNSPXI2)の出力はVout1としてANSW1′に入力さ
れている。実際には、SNSPXO2の読出回路DRCKTO2には出
力アンプSNSAMPがなく、DRCKTO2の読み出しラインRDLN
が、Vout02としてSNSPXO1の読出回路DRCKTO1の読み出し
ラインに接続され、DRCKTO1の出力アンプの出力がVoutO
となる構成をしている。横方向のセンサ列対も同様であ
る。
アナログ・スイツチ対(ANSW1,ANSW1′)の出力は結
線され、出力Voutとなり、これが像信号出力である。同
スイツチ対の制御信号はφSELであり、φSELが“H"のと
きはANSW1が導通し、“L"のときにはANSW′が導通す
る。従って、φSELが“H"時にはVoutには縦方向センサ
列の像信号VoutOが、“L"時には横方向センサ列の像信
号VoutIが出力されることになる。
線され、出力Voutとなり、これが像信号出力である。同
スイツチ対の制御信号はφSELであり、φSELが“H"のと
きはANSW1が導通し、“L"のときにはANSW′が導通す
る。従って、φSELが“H"時にはVoutには縦方向センサ
列の像信号VoutOが、“L"時には横方向センサ列の像信
号VoutIが出力されることになる。
縦方向の被写体輝度モニタ用センサ列対(AGCPXO1,AG
CPXO2)の出力(VPO1,VPO2)は抵抗を介してアンプAGCO
AMPに入力され、図のような回路構成をとることによっ
て、その出力VPOは両者を加算したものとなる。
CPXO2)の出力(VPO1,VPO2)は抵抗を介してアンプAGCO
AMPに入力され、図のような回路構成をとることによっ
て、その出力VPOは両者を加算したものとなる。
横方向のモニタ用センサ列対も同様に、アンプAGCIAM
Pの出力VPIは出力(VPI1,VPI2)を加算したものにな
る。
Pの出力VPIは出力(VPI1,VPI2)を加算したものにな
る。
センサ駆動回路SDRからの信号φRES,φVRS,φHRSはそ
のまま各読出回路に入力される。
のまま各読出回路に入力される。
φSHはアナログ・スイツチ対(ANSW2,ANSW2′)の共
通入力に入力され、ANSW2の出力は縦方向のシフトレジ
スタSNSSRO2の入力φSH′へ、ANSW2′の出力は横方向の
シフトレジスタSNSSRI2の入力φSH′へ入力される。さ
らに、同スイツチ対の制御信号はφSELであるため、φS
ELが“H"のときはANSW2が導通して、φSHは縦方向のシ
フトレジスタのみに入力され、“L"のときはANSW2′が
導通してφSHは横方向のシフトレジスタにのみ入力され
る。なお、縦方向のシフトレジスタSNSSRO1の入力φS
H′にはシフトレジスタSNSSRO2の最終段からの信号が入
力され、これによってSNSSRO2の走査が終了すると、引
き続いてSNSSRO1の走査が行われることになる。横方向
のシフトレジスタも同様である。
通入力に入力され、ANSW2の出力は縦方向のシフトレジ
スタSNSSRO2の入力φSH′へ、ANSW2′の出力は横方向の
シフトレジスタSNSSRI2の入力φSH′へ入力される。さ
らに、同スイツチ対の制御信号はφSELであるため、φS
ELが“H"のときはANSW2が導通して、φSHは縦方向のシ
フトレジスタのみに入力され、“L"のときはANSW2′が
導通してφSHは横方向のシフトレジスタにのみ入力され
る。なお、縦方向のシフトレジスタSNSSRO1の入力φS
H′にはシフトレジスタSNSSRO2の最終段からの信号が入
力され、これによってSNSSRO2の走査が終了すると、引
き続いてSNSSRO1の走査が行われることになる。横方向
のシフトレジスタも同様である。
φTOは縦方向の読出回路(DRCKTO1,DRCKTO2)の入力
φT*′に、φTIは横方向の読出回路(DRCKT11 DRCKT
12)の入力φT*′に入力される。
φT*′に、φTIは横方向の読出回路(DRCKT11 DRCKT
12)の入力φT*′に入力される。
次に、センサ駆動回路SDRについて説明する。
SNSLOGはクロツク生成用のロジツク回路であり、コン
ピユーターPRSから入力されるクロツクCK1,CK2に基づい
て、センサのリセツト中にはφRES,φVRSを出力し、読
み出し中にはφHRS,φSHを出力する。
ピユーターPRSから入力されるクロツクCK1,CK2に基づい
て、センサのリセツト中にはφRES,φVRSを出力し、読
み出し中にはφHRS,φSHを出力する。
AGCO,AGCIはそれぞれ縦方向、横方向センサ列の蓄積
制御回路であり、この回路については第6図で説明す
る。
制御回路であり、この回路については第6図で説明す
る。
第6図においてセンサ装置SNSからの輝度モニタセン
サ信号VPOあるいはVPIは端子VP*に入力され、コンパレ
ータ群ACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4の正入力に接続されて
いる。同コンパレータ群の負入力には電位Vrefを抵抗分
割した電位が入力されている。抵抗R11,R12,R13,R14は
抵抗比が、 R11:R12:R13:R14=4:2:1:1 に設定されており、これによってコンパレータACMP1の
負入力にはVrefが、ACMP2にはVref/2が、ACMP3にはVref
/4が、ACMP4にはVref/8がそれぞれ入力されることにな
る。
サ信号VPOあるいはVPIは端子VP*に入力され、コンパレ
ータ群ACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4の正入力に接続されて
いる。同コンパレータ群の負入力には電位Vrefを抵抗分
割した電位が入力されている。抵抗R11,R12,R13,R14は
抵抗比が、 R11:R12:R13:R14=4:2:1:1 に設定されており、これによってコンパレータACMP1の
負入力にはVrefが、ACMP2にはVref/2が、ACMP3にはVref
/4が、ACMP4にはVref/8がそれぞれ入力されることにな
る。
従って、コンパレータ群の出力は、センサリセツト時
には総て“L"であったものが、モニタ信号VP*の電位が
時間と共に上昇してゆくと、ACMP4,ACMP3,ACMP2,ACMP1
の順で“H"となってゆく。
には総て“L"であったものが、モニタ信号VP*の電位が
時間と共に上昇してゆくと、ACMP4,ACMP3,ACMP2,ACMP1
の順で“H"となってゆく。
信号ENAGCが“H"のとき、複数のアナログ・スイツチ
対(ANSW13,ANSW13′)、(ANSW14,ANSW14′)、(ANSW
15,ANSW15′)、(ANSW16,ANSW16′)の内、ANSW13,ANS
W14,ANSW15,ANSW16が導通し、各コンパレータの出力がA
ND16,AND17,AND18,AND19,AND20に入力される。信号ENAG
Cは、モニタ信号によってセンサの蓄積制御を行うか否
かの選択信号であり、“H"のときモニタ信号による蓄積
制御を行う。
対(ANSW13,ANSW13′)、(ANSW14,ANSW14′)、(ANSW
15,ANSW15′)、(ANSW16,ANSW16′)の内、ANSW13,ANS
W14,ANSW15,ANSW16が導通し、各コンパレータの出力がA
ND16,AND17,AND18,AND19,AND20に入力される。信号ENAG
Cは、モニタ信号によってセンサの蓄積制御を行うか否
かの選択信号であり、“H"のときモニタ信号による蓄積
制御を行う。
信号ENAGCについては後で詳しく説明する。
コンパレータ出力の内、ACMP2,ACMP3,ACMP4の出力は
それぞれDフリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のD入力に
入力され、各フリツプ・フロツプのクロツク入力には信
号BTIMEが入力されている。従って、FF1,FF2,FF3にはBT
IMEが“H"となった瞬間のACMP2,ACMP3,ACMP4の出力状態
を保持するとこになる。
それぞれDフリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のD入力に
入力され、各フリツプ・フロツプのクロツク入力には信
号BTIMEが入力されている。従って、FF1,FF2,FF3にはBT
IMEが“H"となった瞬間のACMP2,ACMP3,ACMP4の出力状態
を保持するとこになる。
信号BTIMEは像信号増幅時のゲインを決定するための
タイミングを与える信号であり、コンピユーターPRSが
出力している。
タイミングを与える信号であり、コンピユーターPRSが
出力している。
ここで、本実施例での上記ゲイン決定と蓄積制御の考
え方を第7図を用いて以下に説明する。
え方を第7図を用いて以下に説明する。
第7図において、横軸は蓄積を開始してからの時刻を
表し、横軸中のTBTIMEは上記信号BTIMEが“H"となる時
刻、TMAXINTは最長蓄積時間を示している。被写体の輝
度が低い場合、蓄積時間を延ばせば像信号を大きくする
ことができるが、通常、蓄積型のセンサでは蓄積時間が
長くなると暗電流と呼ばれるセンサのノイズも大きくな
るため、被写体輝度が極端に低くても、無制限に蓄積時
間を延ばすようなことはせず、適当な時間で蓄積を終了
させる制御方法が一般的である。この時間のことを最長
蓄積時間と呼ぶ。
表し、横軸中のTBTIMEは上記信号BTIMEが“H"となる時
刻、TMAXINTは最長蓄積時間を示している。被写体の輝
度が低い場合、蓄積時間を延ばせば像信号を大きくする
ことができるが、通常、蓄積型のセンサでは蓄積時間が
長くなると暗電流と呼ばれるセンサのノイズも大きくな
るため、被写体輝度が極端に低くても、無制限に蓄積時
間を延ばすようなことはせず、適当な時間で蓄積を終了
させる制御方法が一般的である。この時間のことを最長
蓄積時間と呼ぶ。
縦軸はモニタ信号VP*の電位を表し、縦軸中のVTH1,V
TH2,VTH3,VTH4はそれぞれ前記コンパレータACMP1,ACMP
2,ACMP3,ACMP4の負入力に入力されている電位を意味し
ている。
TH2,VTH3,VTH4はそれぞれ前記コンパレータACMP1,ACMP
2,ACMP3,ACMP4の負入力に入力されている電位を意味し
ている。
前述したように、信号VP*は時間と共に上昇してゆく
が、被写体輝度が高いほど上昇カーブの傾きが大きくな
る。例えば、被写体の輝度が高いときには図中B1のよう
になり、低い場合にはB6のようになる。
が、被写体輝度が高いほど上昇カーブの傾きが大きくな
る。例えば、被写体の輝度が高いときには図中B1のよう
になり、低い場合にはB6のようになる。
モニタ信号VP*に対する蓄積制御とゲインの組合せは
実施例では次の6つの場合がある。
実施例では次の6つの場合がある。
(1)時刻TBTIME以前に、電位VP*がVTH1を上回る(曲
線B1)。
線B1)。
−−> VP*=VTH1となる時刻tB1で蓄積終了、ゲイン
は1倍。
は1倍。
(2)時刻TBTIMEに、VTH2≦VP*<VTH1(曲線B2)。
−−> VP*=VTH1となる時刻tB2で蓄積終了、ゲイン
は1倍。
は1倍。
(3)時刻TBTIMEに、VTH3≦VP*<VTH2(曲線B3)。
−−> VP*=VTH2となる時刻tB3で蓄積終了、ゲイン
は2倍。
は2倍。
(4)時刻TBTIMEに、VTH4≦VP*<VTH3(曲線B4)。
−−> VP*=VTH3となる時刻tB4で蓄積終了、ゲイン
は4倍。
は4倍。
(5)時刻TBTIMEに、0≦VP*<VTH4、時刻TMAXINT以
前に、VP*がVTH4を上回る(曲線B5)。
前に、VP*がVTH4を上回る(曲線B5)。
−−> VP*=VTH4となる時刻tB5で蓄積終了、ゲイン
は8倍。
は8倍。
(6)時刻TBTIMEに、0≦VP*<VTH4、時刻TMAXINT
で、VP*がVTH4を上回らない(曲線B6)。
で、VP*がVTH4を上回らない(曲線B6)。
−−> 時刻TMAXINT(tB6)で蓄積終了、ゲインは8
倍。
倍。
以上のように、電位VP*の比較電位VTH1,VTH2,VTH3,V
TH4の比を8:4:2:1とし、またVP*が各比較電位に達した
ときの像信号増幅ゲインをそれぞれ1倍、2倍、4倍、
8倍とすることにより、いずれの比較電位で蓄積が終了
しても、常に増幅後の像信号の大きさを一致させること
が出来る。信号BTIMEはこのゲインを決定する時刻を与
えるための信号であり、TBTIMEの時刻を早めると、同じ
被写体輝度でも高いゲインとすることができる。
TH4の比を8:4:2:1とし、またVP*が各比較電位に達した
ときの像信号増幅ゲインをそれぞれ1倍、2倍、4倍、
8倍とすることにより、いずれの比較電位で蓄積が終了
しても、常に増幅後の像信号の大きさを一致させること
が出来る。信号BTIMEはこのゲインを決定する時刻を与
えるための信号であり、TBTIMEの時刻を早めると、同じ
被写体輝度でも高いゲインとすることができる。
高いゲインにすると蓄積時間を短くすることができ、
焦点検出の応答性は向上するが、その反面、像信号中に
含まれるノイズ成分も高いゲインで増幅してしまうの
で、S/N比で不利となる。
焦点検出の応答性は向上するが、その反面、像信号中に
含まれるノイズ成分も高いゲインで増幅してしまうの
で、S/N比で不利となる。
それ故、TBTIMEのタイミングは応答性とS/N比の兼ね
合いで、適切な時刻が設定される。
合いで、適切な時刻が設定される。
さて、再び第6図の蓄積制御回路AGC*の説明に戻
る。
る。
フリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のQおよび出力
は、直接に、あるいはANDゲートAND12,AND13,AND14を介
して、信号GSEL1*,GSEL2*,GSEL3*,GSEL4*となり、
これらの信号はそれぞれ前述のゲインが1倍、2倍、4
倍、8倍に決定されたことを意味している。即ち、時刻
TBTIMEにおける信号BTIMEの立ち上がりによって前記フ
リツプ・フロツプの出力が確定したとき、FF1のQ出力
が“H"ならば時刻TBTIMEにおいてモニタ信号VP*がVTH2
以上であり、同様にFF2のQ出力が“H"ならばVTH3以
上、FF3のQ出力が“H"ならばVTH4以上であることを表
しており、またGSEL1*はFF1のQ出力そのものであり、
GSEL2*はFF1の出力とFF2のQ出力のANDとなり、GSEL
3*はFF1,FF2出力とFF3のQ出力のAND、GSEL4*はFF
1,FF2,FF3の出力とANDとなる。これにより、時刻TBTI
ME時にモニタ信号VP*がVTH2以上であればGSEL1*のみ
が“H"となって、ゲインは1倍となり、同様にVP*がVT
H3以上VTH2以下ならばGSEL2*のみが“H"となってゲイ
ンは2倍となり、VP*がVTH4以上、VTH3以下ならばGSEL
3*のみが“H"となってゲインは4倍となり、VP*が時
刻BTIMEにVTH4に送っていなければGSEL4*のみが“H"と
なってゲインは8倍となる。
は、直接に、あるいはANDゲートAND12,AND13,AND14を介
して、信号GSEL1*,GSEL2*,GSEL3*,GSEL4*となり、
これらの信号はそれぞれ前述のゲインが1倍、2倍、4
倍、8倍に決定されたことを意味している。即ち、時刻
TBTIMEにおける信号BTIMEの立ち上がりによって前記フ
リツプ・フロツプの出力が確定したとき、FF1のQ出力
が“H"ならば時刻TBTIMEにおいてモニタ信号VP*がVTH2
以上であり、同様にFF2のQ出力が“H"ならばVTH3以
上、FF3のQ出力が“H"ならばVTH4以上であることを表
しており、またGSEL1*はFF1のQ出力そのものであり、
GSEL2*はFF1の出力とFF2のQ出力のANDとなり、GSEL
3*はFF1,FF2出力とFF3のQ出力のAND、GSEL4*はFF
1,FF2,FF3の出力とANDとなる。これにより、時刻TBTI
ME時にモニタ信号VP*がVTH2以上であればGSEL1*のみ
が“H"となって、ゲインは1倍となり、同様にVP*がVT
H3以上VTH2以下ならばGSEL2*のみが“H"となってゲイ
ンは2倍となり、VP*がVTH4以上、VTH3以下ならばGSEL
3*のみが“H"となってゲインは4倍となり、VP*が時
刻BTIMEにVTH4に送っていなければGSEL4*のみが“H"と
なってゲインは8倍となる。
次に蓄積終了動作について説明する。
信号GSEL1*,GSEL2*,GSEL3*,GSEL4*は回路AGC*の
外部に出力される一方、それぞれANDゲートAND16,AND1
7,AND18,AND19に入力されている。これらのANDゲートに
はANDゲートAND15の出力が共通に入力され、更に各ゲー
トにアナログスイツチ対(ANSW13,ANSW13′),(ANSW1
4,ANSW14′),(ANSW15,ANSW15′),(ANSW16,ANSW1
6′)を介したコンパレータ群ACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4
の出力が入力されている。いま、信号ENAGCが“H"とす
ると、コンパレータACMP1の出力がANDゲートAND16とAND
20へ入力され、同様にACMP2の出力がAND17へ、ACMP3の
出力がAND18へACMP4の出力がAND19へ入力されることに
なる。
外部に出力される一方、それぞれANDゲートAND16,AND1
7,AND18,AND19に入力されている。これらのANDゲートに
はANDゲートAND15の出力が共通に入力され、更に各ゲー
トにアナログスイツチ対(ANSW13,ANSW13′),(ANSW1
4,ANSW14′),(ANSW15,ANSW15′),(ANSW16,ANSW1
6′)を介したコンパレータ群ACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4
の出力が入力されている。いま、信号ENAGCが“H"とす
ると、コンパレータACMP1の出力がANDゲートAND16とAND
20へ入力され、同様にACMP2の出力がAND17へ、ACMP3の
出力がAND18へACMP4の出力がAND19へ入力されることに
なる。
ANDゲートAND15には信号ENAGCとインバータINV7,INV8
を2段介して信号BTIMEが入力されている。
を2段介して信号BTIMEが入力されている。
ここでインバータINV7,INV8の直列接合は信号BTIMEを
遅延させる目的であり、フリツプフロツプFF1〜FF3の出
力が確定し、その結果がANDゲートAND16〜20に入力した
後に信号BTIMEが同ANDゲートに入力するためである。従
って、ENAGCが“H"のとき、信号BTIMEが“L"から“H"に
変化すると、ANDゲートAND15の出力は少し遅れて“L"か
ら“H"に変化することになり、この信号はANDゲートAND
16〜AND19へ入力される。
遅延させる目的であり、フリツプフロツプFF1〜FF3の出
力が確定し、その結果がANDゲートAND16〜20に入力した
後に信号BTIMEが同ANDゲートに入力するためである。従
って、ENAGCが“H"のとき、信号BTIMEが“L"から“H"に
変化すると、ANDゲートAND15の出力は少し遅れて“L"か
ら“H"に変化することになり、この信号はANDゲートAND
16〜AND19へ入力される。
さらにANDゲートAND20には信号BTIMEをインバータINV
6で反転した信号が入力されている。
6で反転した信号が入力されている。
ORゲートOR5には各ANDゲートAND16〜AND20の出力が入
力されており、OR5の出力は信号AGCEND*として回路AGC
*から外部へ出力されている。
力されており、OR5の出力は信号AGCEND*として回路AGC
*から外部へ出力されている。
第7図に示した輝度状態で(B1)の場合の動作を説明
する。時刻tB1までコンパレータACMP4,ACMP3,ACMP2の出
力が順次“L"から“H"に変化してゆくが、信号BTIMEは
未だ“L"であるから、ANDゲートAND15も“L"のままであ
り、それ故AND16〜20も“L"のままである。時刻tB1にお
いてモニタ信号VP*が電位VTH1に達すると、ACMP1の出
力が“L"から“H"へ反転する。ここでANDゲートAND20の
3入力のうち一つには信号BTIMEの反転信号、即ち“H"
が入力されているから、ACMP1の“L"→“H"によってAND
20の出力も“L"→“H"となる。これに従ってORゲートOR
5の出力AGCEND*も“L"から“H"へ反転し、この時点で
センサの電荷蓄積が適正となったことになる。後述する
ように、信号AGCEND*はインバータINV3,INV4を介して
クロツク生成回路SNSLOGに入力されており(第3図参
照)、SNSLCGはこの信号により第5図(a)で示したφ
TO(あるいはφTI)をパルス出力して、センサ内の蓄積
電荷に応じた信号をキヤパシタCTにチヤージし、この時
点よりセンサの像信号の読み出しが可能となる。
する。時刻tB1までコンパレータACMP4,ACMP3,ACMP2の出
力が順次“L"から“H"に変化してゆくが、信号BTIMEは
未だ“L"であるから、ANDゲートAND15も“L"のままであ
り、それ故AND16〜20も“L"のままである。時刻tB1にお
いてモニタ信号VP*が電位VTH1に達すると、ACMP1の出
力が“L"から“H"へ反転する。ここでANDゲートAND20の
3入力のうち一つには信号BTIMEの反転信号、即ち“H"
が入力されているから、ACMP1の“L"→“H"によってAND
20の出力も“L"→“H"となる。これに従ってORゲートOR
5の出力AGCEND*も“L"から“H"へ反転し、この時点で
センサの電荷蓄積が適正となったことになる。後述する
ように、信号AGCEND*はインバータINV3,INV4を介して
クロツク生成回路SNSLOGに入力されており(第3図参
照)、SNSLCGはこの信号により第5図(a)で示したφ
TO(あるいはφTI)をパルス出力して、センサ内の蓄積
電荷に応じた信号をキヤパシタCTにチヤージし、この時
点よりセンサの像信号の読み出しが可能となる。
インバータINV3,あるいはINV4を介した信号はSNSLOG
される一方、センサ駆動回路SDRの外部に信号/TINTEO,E
Iとして出力されており、これはコンピユータPRSへ蓄積
されている。従ってAGCENDO(あるいはAGCENDI)が“L"
から反転すると、その反転信号/TINTEO(あるいは/TINT
EI)は“L"へ変化し、コンピユータPRSに対して蓄積終
了のタイミングをすることになる。
される一方、センサ駆動回路SDRの外部に信号/TINTEO,E
Iとして出力されており、これはコンピユータPRSへ蓄積
されている。従ってAGCENDO(あるいはAGCENDI)が“L"
から反転すると、その反転信号/TINTEO(あるいは/TINT
EI)は“L"へ変化し、コンピユータPRSに対して蓄積終
了のタイミングをすることになる。
次に第7図において(B2)の場合について説明する。
時刻TBTIMEまでは(B1)の場合と同じようにコンパレー
タが順次“L"から“H"へ反転してゆくが、モニター信号
VP*は電位VTH1に達しないため蓄積は終了していない。
時刻TBTIMEまでは(B1)の場合と同じようにコンパレー
タが順次“L"から“H"へ反転してゆくが、モニター信号
VP*は電位VTH1に達しないため蓄積は終了していない。
時刻TBTIMEに信号BTIMEが“L"から“H"になると、コ
ンパレータACMP4,ACMP3,ACMP2の出力は既に“H"となっ
ているためフリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のQ出力は
総て“H"にラツチされ、これにより信号GSEL1*が“H",
GSEL2*、GSEL3*、GSEL4*は総て“L"となり、ゲイン
1倍が確定する。さらに、インバータINV7,INV8の遅延
作用により信号BTIMEが“L"から“H"となる時刻TBTIME
より少し遅れてANDゲートAND15が“L"から“H"となる。
これによりANDゲートAND16〜AND19の内、AND16のみが3
入力の内2入力が“H"となり、他のAND17〜AND19は1入
力のみが“H"となる。
ンパレータACMP4,ACMP3,ACMP2の出力は既に“H"となっ
ているためフリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のQ出力は
総て“H"にラツチされ、これにより信号GSEL1*が“H",
GSEL2*、GSEL3*、GSEL4*は総て“L"となり、ゲイン
1倍が確定する。さらに、インバータINV7,INV8の遅延
作用により信号BTIMEが“L"から“H"となる時刻TBTIME
より少し遅れてANDゲートAND15が“L"から“H"となる。
これによりANDゲートAND16〜AND19の内、AND16のみが3
入力の内2入力が“H"となり、他のAND17〜AND19は1入
力のみが“H"となる。
そして時刻tB2となるコンパレータACMP1の出力が“L"
から“H"となって、この出力が入力されているAND16の
出力も“L"から“H"となり、さらにORゲートOR5の出力
も“L"から“H"となり、この時点でセンサの蓄積が終了
する。
から“H"となって、この出力が入力されているAND16の
出力も“L"から“H"となり、さらにORゲートOR5の出力
も“L"から“H"となり、この時点でセンサの蓄積が終了
する。
次に(B3)の場合について説明すると、時刻TBTIMEに
おいて2倍のゲインが確定して、信号GSEL2*のみが
“H"になる。時刻TBTIMEより少し遅れてANDゲートAND15
が“H"になり、これによりAND17のみ3入力中2入力が
“H"になる。残る1入力はコンパレータACMP2の出力で
あり、時刻tB3においてモニタ信号VP*が電位VTH2に達
するとAMP2の出力が“L"から“H"になって、AND17の出
力が“H"となり、(B2)の場合と同様にOR5が“L"から
“H"となって、この時点で蓄積動作が終了する。
おいて2倍のゲインが確定して、信号GSEL2*のみが
“H"になる。時刻TBTIMEより少し遅れてANDゲートAND15
が“H"になり、これによりAND17のみ3入力中2入力が
“H"になる。残る1入力はコンパレータACMP2の出力で
あり、時刻tB3においてモニタ信号VP*が電位VTH2に達
するとAMP2の出力が“L"から“H"になって、AND17の出
力が“H"となり、(B2)の場合と同様にOR5が“L"から
“H"となって、この時点で蓄積動作が終了する。
(B4)(B5)の場合も同様に、それぞれゲインが4
倍、8倍で時刻tB4,tB5で蓄積を終了することになる。
倍、8倍で時刻tB4,tB5で蓄積を終了することになる。
第7図において(B6)の場合はこれまでと少し異なっ
た動作となる。時刻TBTIMEにおいてはモニタ信号VP*は
電位VTH4に達していないから、ゲインは8倍となる。こ
れは(B5)の場合と同じである。この状態ではVP*がVT
H4に達すれば蓄積終了となるわけであるが(B5の場合tB
5)、(B6)では時刻が最長蓄積時間TMAXINTを経過して
もまだVP*がVTH4に達していないが、この時点で、前述
した最長蓄積時間制限の考え方から、蓄積を強制的に終
了させることを行う。具体的には第3図において、信号
/TINTE*をコンピユーターPRSが強制的に“L"に引き落
とすことによって実効される。インバーターINV3,INV4
はオープンコレクタタイプのインバーターで、その出力
を内部でプルアツプしている構成であるから外部から/T
INTEOあるいは/TINTEIを“L"へ引き落とすことによって
クロツク生成回路SNSLOGが蓄積終了クロツクφTO(ある
いはφTI)をパルス出力し、これによってセンサは蓄積
動作を終了する。
た動作となる。時刻TBTIMEにおいてはモニタ信号VP*は
電位VTH4に達していないから、ゲインは8倍となる。こ
れは(B5)の場合と同じである。この状態ではVP*がVT
H4に達すれば蓄積終了となるわけであるが(B5の場合tB
5)、(B6)では時刻が最長蓄積時間TMAXINTを経過して
もまだVP*がVTH4に達していないが、この時点で、前述
した最長蓄積時間制限の考え方から、蓄積を強制的に終
了させることを行う。具体的には第3図において、信号
/TINTE*をコンピユーターPRSが強制的に“L"に引き落
とすことによって実効される。インバーターINV3,INV4
はオープンコレクタタイプのインバーターで、その出力
を内部でプルアツプしている構成であるから外部から/T
INTEOあるいは/TINTEIを“L"へ引き落とすことによって
クロツク生成回路SNSLOGが蓄積終了クロツクφTO(ある
いはφTI)をパルス出力し、これによってセンサは蓄積
動作を終了する。
これまでは信号ENAGCが“H"であるという前提で説明
してきたが、このENAGCは“H"において「モニタ信号VP
*に基づいてセンサの蓄積制御を行う(以下「AGC蓄
積」モードと称する)」というものである。“L"におい
ては「与えられたゲインと蓄積時間でセンサの蓄積制御
を行う(以下「非AGC蓄積」モードと称する)」という
動作になる。
してきたが、このENAGCは“H"において「モニタ信号VP
*に基づいてセンサの蓄積制御を行う(以下「AGC蓄
積」モードと称する)」というものである。“L"におい
ては「与えられたゲインと蓄積時間でセンサの蓄積制御
を行う(以下「非AGC蓄積」モードと称する)」という
動作になる。
さて、信号ENAGCが“L"となると、アナログ・スイツ
チ対群(ANSW13,ANSW13′),(ANSW14,ANSW14′),
(ANSW15,ANSW15′),(ANSW16,ANSW16′)のうち、各
後者が導通し、コンパレータACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4
の出力に代ってANDゲートAND21〜AND23の出力がフリツ
プ・フロツプFF1,FF2,FF3およびANDゲートAND16〜20へ
伝達することになる。
チ対群(ANSW13,ANSW13′),(ANSW14,ANSW14′),
(ANSW15,ANSW15′),(ANSW16,ANSW16′)のうち、各
後者が導通し、コンパレータACMP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4
の出力に代ってANDゲートAND21〜AND23の出力がフリツ
プ・フロツプFF1,FF2,FF3およびANDゲートAND16〜20へ
伝達することになる。
ANDゲートAND21〜AND23の出力は回路AGC*の外部から
与えられる信号GSET2*,GSET1*により決定され、これ
によってゲインを設定することが出来る。信号GSET2*,
GSET1*とANDゲートAND21〜AND23の対応は第12図のよう
になる。
与えられる信号GSET2*,GSET1*により決定され、これ
によってゲインを設定することが出来る。信号GSET2*,
GSET1*とANDゲートAND21〜AND23の対応は第12図のよう
になる。
これらのANDゲートの出力がモニタVP*に関わらず常
にフリツプ・フロツプFF1〜FF3、ANDゲートAND16〜AND2
0へ伝達される。ここで信号BTIMEが“L"から“H"へ変化
すると、FF1〜FF3は出力をラツチし、この時点でゲイン
が確定する。ゲイン確定後も、AND16〜20の入力には変
化がないのでロジツク的に蓄積終了とはならずに、第7
図(B6)の場合のように外部から信号/TINTEO(あるい
は/TINTEI)を“H"から“L"へ引き落すことによってセ
ンサの蓄積が終了する。
にフリツプ・フロツプFF1〜FF3、ANDゲートAND16〜AND2
0へ伝達される。ここで信号BTIMEが“L"から“H"へ変化
すると、FF1〜FF3は出力をラツチし、この時点でゲイン
が確定する。ゲイン確定後も、AND16〜20の入力には変
化がないのでロジツク的に蓄積終了とはならずに、第7
図(B6)の場合のように外部から信号/TINTEO(あるい
は/TINTEI)を“H"から“L"へ引き落すことによってセ
ンサの蓄積が終了する。
第3図に戻って、信号GSET2O,GSET1O,GSET2I,GSET1I
は通信コマンドシフトレジスタCMDSRの出力Q0〜Q3で設
定できるようになっている。ここで、センサ駆動回路SD
RとコンピユーターPRSの通信規則について説明する。
は通信コマンドシフトレジスタCMDSRの出力Q0〜Q3で設
定できるようになっている。ここで、センサ駆動回路SD
RとコンピユーターPRSの通信規則について説明する。
駆動回路SDRはチツプセレクト信号CSDRにより選択さ
れて、CSDRが“H"のときアナログスイツチANSW3が導通
して、同期クロツクがコマンドシフトレジスタCMDSRの
クロツク入力に入力出来るようになる。この状態で通信
が行われると、クロツクSCLKに同期して、コンピユータ
ーPRSからの送信データが信号SOとしてCMDSRに入力され
る。CMDSRは8ビツトの3シフトレジスタであり、8ビ
ツトの通信終了後に出力Q0〜Q7が確定する。通信フオー
マツトは第13図に示すようになっている。
れて、CSDRが“H"のときアナログスイツチANSW3が導通
して、同期クロツクがコマンドシフトレジスタCMDSRの
クロツク入力に入力出来るようになる。この状態で通信
が行われると、クロツクSCLKに同期して、コンピユータ
ーPRSからの送信データが信号SOとしてCMDSRに入力され
る。CMDSRは8ビツトの3シフトレジスタであり、8ビ
ツトの通信終了後に出力Q0〜Q7が確定する。通信フオー
マツトは第13図に示すようになっている。
レジスターCMDSRのQ7,Q6,Q5出力は各々ANDゲートAND
1,2,3に入力されており、各AND1,AND2,AND3にはクロツ
ク・カウンタCLKCNTのQ0出力が共通に入力されている。
カウンターCLKCNTは3bitバイナリ・カウンタであり、そ
の入力には通信クロツクSCLKの反転信号(インバータIN
V2によって)が入力されている。従って、8bitの通信が
終了する毎にQ0出力が“H"となる。
1,2,3に入力されており、各AND1,AND2,AND3にはクロツ
ク・カウンタCLKCNTのQ0出力が共通に入力されている。
カウンターCLKCNTは3bitバイナリ・カウンタであり、そ
の入力には通信クロツクSCLKの反転信号(インバータIN
V2によって)が入力されている。従って、8bitの通信が
終了する毎にQ0出力が“H"となる。
このような構成によりANDゲートAND1,AND2,AND3の出
力は8bitの通信終了後に確定することになる。AND1の出
力は「蓄積開始」信号で、クロツク生成回路SNSLOGはこ
の信号を受けて第5図(a)あるいは(b)で説明した
センサクロツクφRES,φVRS,φTO,φTIをクロツクCK1に
基づいて生成する。
力は8bitの通信終了後に確定することになる。AND1の出
力は「蓄積開始」信号で、クロツク生成回路SNSLOGはこ
の信号を受けて第5図(a)あるいは(b)で説明した
センサクロツクφRES,φVRS,φTO,φTIをクロツクCK1に
基づいて生成する。
AND2の出力は「破壊蓄積」モードと「非破壊蓄積」モ
ードを切換る信号で、“H"のとき通常のセンサリセツト
後に蓄積を行う「破壊蓄積」モードとなり、SNSLOGは第
5図(a)に示したクロツクを生成し、“L"のときはセ
ンサをリセツトせずに蓄積を行う「非破壊蓄積」モード
となり、第5図(b)に示したクロツクを生成する(こ
のモードは実際には何も出力しない)ことになる。
ードを切換る信号で、“H"のとき通常のセンサリセツト
後に蓄積を行う「破壊蓄積」モードとなり、SNSLOGは第
5図(a)に示したクロツクを生成し、“L"のときはセ
ンサをリセツトせずに蓄積を行う「非破壊蓄積」モード
となり、第5図(b)に示したクロツクを生成する(こ
のモードは実際には何も出力しない)ことになる。
AND3の出力は「AGC蓄積」モードと「非AGC蓄積」モー
ドを切換る信号で、この信号が先に説明したENAGCであ
り、これは蓄積制御回路AGCO,AGCIへ入力されている。
ドを切換る信号で、この信号が先に説明したENAGCであ
り、これは蓄積制御回路AGCO,AGCIへ入力されている。
次に像信号増幅回路VAMPについて、第8図に従って説
明してゆく。
明してゆく。
第8図においてVoutはセンサからの像信号であり、ボ
ルテージ・フオロアVOP1を経てアナログ・スイツチANSW
4と抵抗R6へ接続されている。ANSW4とキヤパシタDHC,ボ
ルテージ・フオロアVOP2はいわゆるサンプル・ホールド
回路を形成しており、ANSW4の制御信号DSHが“H"期間中
にサンプルし、“L"期間中にはホールドする。このサン
プル・ホールド回路はセンサの遮光画素電位を保持する
ためのものであって、像信号の読み出し動作の最初の画
素(遮光画素)読み出し時に信号DSHと所定期間“H"と
してその電位を保持し、後述するように有効な画素の読
み出し時にその保持電位の差動をとって増幅するように
している。
ルテージ・フオロアVOP1を経てアナログ・スイツチANSW
4と抵抗R6へ接続されている。ANSW4とキヤパシタDHC,ボ
ルテージ・フオロアVOP2はいわゆるサンプル・ホールド
回路を形成しており、ANSW4の制御信号DSHが“H"期間中
にサンプルし、“L"期間中にはホールドする。このサン
プル・ホールド回路はセンサの遮光画素電位を保持する
ためのものであって、像信号の読み出し動作の最初の画
素(遮光画素)読み出し時に信号DSHと所定期間“H"と
してその電位を保持し、後述するように有効な画素の読
み出し時にその保持電位の差動をとって増幅するように
している。
オペアンプVOP3と抵抗群R1〜R10,アナログ・スイツチ
群ANSW5〜ANSW12は可変ゲインの増幅回路を構成してい
る。各アナログ・スイツチはORゲートOR1〜OR4により制
御される。OR1〜OR4にはそれぞれANDゲート(AND4,AND
9),(AND6,AND10),(AND7,AND11),AND8,AND12)の
出力が入力されており、さらに各ANDゲートにはそれぞ
れ先に説明したゲイン信号GSEL40〜GSEL10,GSEL4I〜GSE
L1Iと信号SELとその反転信号(インバータINV5による)
が共通に入力されている。信号SELは横方向、縦方向セ
ンサを選択するための信号であり、“H"のときに縦方向
が、“L"のときに横方向が選択される。従って信号SEL
が“H"のときには、ANDゲートAND4〜AND8から信号GSEL4
0〜GSEL10がそのまま入力され、このときAND9〜AND12の
出力は総て“L"になる。例えばGSEL10が“H"のときには
(GSEL20〜GSEL40は総て“L")AND8の出力のみ“H"とな
りAND8の出力を入力とするOR4の出力のみが“H"とな
る。同様にGSEL20が“H"のときにはORR3のみが“H"、GS
EL30が“H"のときにはOR2のみが“H"、GSEL40が“H"の
ときにはOR1のみが“H"となる。このときINV5によりAND
9〜AND12は総て“L"になっており、横方向センサのゲイ
ンであるGSEL1I〜GSEL4Iには全く関わらない。
群ANSW5〜ANSW12は可変ゲインの増幅回路を構成してい
る。各アナログ・スイツチはORゲートOR1〜OR4により制
御される。OR1〜OR4にはそれぞれANDゲート(AND4,AND
9),(AND6,AND10),(AND7,AND11),AND8,AND12)の
出力が入力されており、さらに各ANDゲートにはそれぞ
れ先に説明したゲイン信号GSEL40〜GSEL10,GSEL4I〜GSE
L1Iと信号SELとその反転信号(インバータINV5による)
が共通に入力されている。信号SELは横方向、縦方向セ
ンサを選択するための信号であり、“H"のときに縦方向
が、“L"のときに横方向が選択される。従って信号SEL
が“H"のときには、ANDゲートAND4〜AND8から信号GSEL4
0〜GSEL10がそのまま入力され、このときAND9〜AND12の
出力は総て“L"になる。例えばGSEL10が“H"のときには
(GSEL20〜GSEL40は総て“L")AND8の出力のみ“H"とな
りAND8の出力を入力とするOR4の出力のみが“H"とな
る。同様にGSEL20が“H"のときにはORR3のみが“H"、GS
EL30が“H"のときにはOR2のみが“H"、GSEL40が“H"の
ときにはOR1のみが“H"となる。このときINV5によりAND
9〜AND12は総て“L"になっており、横方向センサのゲイ
ンであるGSEL1I〜GSEL4Iには全く関わらない。
信号SELが“L"で横方向が選択された場合には、同様
にGSEL1IがOR4に、GSEL2IがOR3に、GSEL3IがOR2に、GSE
L4IがOR1にそれぞれ対応し、このときAND4〜AND8の出力
は総て“L"になる。
にGSEL1IがOR4に、GSEL2IがOR3に、GSEL3IがOR2に、GSE
L4IがOR1にそれぞれ対応し、このときAND4〜AND8の出力
は総て“L"になる。
抵抗R1〜R10は R1=R6,R2=R7,R3=R8,R4=R9,R5=R10 かつ R1:(R2+R3+R4+R5)=1:8 (R1+R2):(R3+R4+R5)=1:4 (R1+R2+R3):(R4+R5)=1:2 (R1+R2+R3+R4):R5=1:1 即ち なる比で構成する。この構成によりORゲートOR4の出力
のみ“H"の場合には、アナログ・スイツチANSW8,ANSW12
が導通してVOP3のゲインは1倍となる。OR3のみ“H"の
場合にはANSW7,ANSW11が導通してゲインは2倍となり、
OR2のみ“H"の場合にはANSW6,ANSW10が導通してゲイン
は4倍となり、OR1のみ“H"の場合にはANSW5,ANSW9が導
通してゲインは8倍となる。オペアンプVPO3の出力は増
幅像信号VIDEOとしてコンピユーターPRSのアナログ入力
端子へ接続されており、コンピユーターPRSはこの信号
をA/D変換することにより、センサの像信号を得ること
ができる。
のみ“H"の場合には、アナログ・スイツチANSW8,ANSW12
が導通してVOP3のゲインは1倍となる。OR3のみ“H"の
場合にはANSW7,ANSW11が導通してゲインは2倍となり、
OR2のみ“H"の場合にはANSW6,ANSW10が導通してゲイン
は4倍となり、OR1のみ“H"の場合にはANSW5,ANSW9が導
通してゲインは8倍となる。オペアンプVPO3の出力は増
幅像信号VIDEOとしてコンピユーターPRSのアナログ入力
端子へ接続されており、コンピユーターPRSはこの信号
をA/D変換することにより、センサの像信号を得ること
ができる。
第3図に戻って、縦方向ゲイン信号GSEL10〜GSEL40、
横方向ゲイン信号GSEL1I〜GSEL4Iは蓄積制御回路AGCO,A
GCIから出力されて像信号増幅回路VAMPに入力されてい
るが、それと同時にパラレル・イン・シリアル・アウト
のシフトレジスタAGCSRのパラレル入力にも接続されて
いる。同シフトレジスタのクロツクは通信クロツクの反
転信号(インバータINV1による)であるため、通信が行
われるとパラレル入力のデータをQ出力からシリアル出
力する。この出力はコンピユーターPRSの受信データと
してコンピユーターPRSへ送られており、コンピユータ
ーPRRSはこれによりセンサの設定ゲインと知ることがで
きる。
横方向ゲイン信号GSEL1I〜GSEL4Iは蓄積制御回路AGCO,A
GCIから出力されて像信号増幅回路VAMPに入力されてい
るが、それと同時にパラレル・イン・シリアル・アウト
のシフトレジスタAGCSRのパラレル入力にも接続されて
いる。同シフトレジスタのクロツクは通信クロツクの反
転信号(インバータINV1による)であるため、通信が行
われるとパラレル入力のデータをQ出力からシリアル出
力する。この出力はコンピユーターPRSの受信データと
してコンピユーターPRSへ送られており、コンピユータ
ーPRRSはこれによりセンサの設定ゲインと知ることがで
きる。
次いで上記構成によるカメラの自動焦点調節装置につ
いて、第9図以下のクローチヤートに従って説明を行
う。
いて、第9図以下のクローチヤートに従って説明を行
う。
カメラのレリーズボタン第1段階押下によってスイツ
チSW1がオンすることにより自動焦点調節動作が開始さ
れる。
チSW1がオンすることにより自動焦点調節動作が開始さ
れる。
第9図(a)においてステツプ(000)を経て、ステ
ツプ(001)でレリーズボタン第2段階押下によりオン
するスイツチSW2の状態検知を行う。ここでSW2がオンの
場合には連続撮影中であると認識してステツプへ分岐
し、オフの場合には通常の自動焦点調節を行うためにス
テツプ(002)へ移行する。
ツプ(001)でレリーズボタン第2段階押下によりオン
するスイツチSW2の状態検知を行う。ここでSW2がオンの
場合には連続撮影中であると認識してステツプへ分岐
し、オフの場合には通常の自動焦点調節を行うためにス
テツプ(002)へ移行する。
前述したようにSW2はマイクロコンピユーターPRSの
「割り込み入力端子」に接続されており、SW2がオンさ
れたときには割り込み機能によっていずれのステツプを
実効していても、所定の割り込みステツプへ分岐し、レ
リーズ動作が行われる。レリーズ動作自体は本発明とは
直接関わりがないので詳述しないが、ミラーアツプ、シ
ヤツタ幕走行、ミラーダウン、巻き上げといった一連の
レリーズ動作(撮影動作)が終了すると、ステツプ(00
0)のAF開始のステツプへ分岐してくる。そこで、ステ
ツプ(001)においてスイツチSW2の状態検知を行い、こ
のときSW2がオンしていればレリーズ動作直後、即ち連
続撮影中であると認識することができる。
「割り込み入力端子」に接続されており、SW2がオンさ
れたときには割り込み機能によっていずれのステツプを
実効していても、所定の割り込みステツプへ分岐し、レ
リーズ動作が行われる。レリーズ動作自体は本発明とは
直接関わりがないので詳述しないが、ミラーアツプ、シ
ヤツタ幕走行、ミラーダウン、巻き上げといった一連の
レリーズ動作(撮影動作)が終了すると、ステツプ(00
0)のAF開始のステツプへ分岐してくる。そこで、ステ
ツプ(001)においてスイツチSW2の状態検知を行い、こ
のときSW2がオンしていればレリーズ動作直後、即ち連
続撮影中であると認識することができる。
ここでは先づSW2がオフの場合について説明する。
ステツプ(002)にてサブルーチン「蓄積開始モード
1」を実行する。同サブルーチンは第10図(a)にその
フローチヤートを示しているが、いわゆる通常のセンサ
リセツトを伴ったセンサ蓄積開始ルーチンである。
1」を実行する。同サブルーチンは第10図(a)にその
フローチヤートを示しているが、いわゆる通常のセンサ
リセツトを伴ったセンサ蓄積開始ルーチンである。
第10図(a)のフローチヤートに従ってサブルーチン
「蓄積開始モード1」を説明する。同サブルーチンがコ
ールされるとステツプ(100)を経てステツプ(101)に
おいて縦方向センサの最長蓄積時間を表わす変数MAXINT
Oに定数200を格納する。これは1ミリ秒単位の値であ
り、これによって縦方向センサの最長蓄積時間が200ミ
リ秒に設定される。続いてステツプ(102)において横
方向センサの最長蓄積時間を表わす変数MAXINTIにも同
様に定数200を格納する。
「蓄積開始モード1」を説明する。同サブルーチンがコ
ールされるとステツプ(100)を経てステツプ(101)に
おいて縦方向センサの最長蓄積時間を表わす変数MAXINT
Oに定数200を格納する。これは1ミリ秒単位の値であ
り、これによって縦方向センサの最長蓄積時間が200ミ
リ秒に設定される。続いてステツプ(102)において横
方向センサの最長蓄積時間を表わす変数MAXINTIにも同
様に定数200を格納する。
次のステツプ(103)では変数BCNTに定数20を格納す
る。BCNTは前述の時刻TBTIMEを規定するための変数であ
り、この値も1ミリ秒単位で表現され、定数20は20ミリ
秒を意味し、従って蓄積開始して20ミリ秒後が時刻TBTI
MEとなる。
る。BCNTは前述の時刻TBTIMEを規定するための変数であ
り、この値も1ミリ秒単位で表現され、定数20は20ミリ
秒を意味し、従って蓄積開始して20ミリ秒後が時刻TBTI
MEとなる。
ステツプ(104)では蓄積時間カウント用変数INTCNT
を0にクリアする。
を0にクリアする。
続いてステツプ(105)にてセンサ制御装置SDRへ8ビ
ツトのシリアルデータ「$EO」を送出する(“$”は16
進表現であることを表わす)。16進表現の“EO"は2進
表現で“1110 0000"であり、上位3ビツトの“1"は
「蓄積開始」「破壊蓄積モード」「AGC蓄積モード」を
それぞれ表わしている。その通信を受けつけることによ
ってセンサ制御装置SDRは第5図(a)の制御、即ちセ
ンサをリセツトさせ(光電変換素子部の電荷をクリアす
る)、「AGCモード」にてセンサの電荷蓄積を開始させ
る。
ツトのシリアルデータ「$EO」を送出する(“$”は16
進表現であることを表わす)。16進表現の“EO"は2進
表現で“1110 0000"であり、上位3ビツトの“1"は
「蓄積開始」「破壊蓄積モード」「AGC蓄積モード」を
それぞれ表わしている。その通信を受けつけることによ
ってセンサ制御装置SDRは第5図(a)の制御、即ちセ
ンサをリセツトさせ(光電変換素子部の電荷をクリアす
る)、「AGCモード」にてセンサの電荷蓄積を開始させ
る。
ステツプ(106)ではSDRRからの蓄積終了信号/TINTE
O,TINTEIによってPRSが「蓄積完了割込」を実行できる
ように割込機能を許可し、次のステツプ(107)にてこ
のサブルーチンをリターンする。これより縦方向、横方
向センサがそれぞれ蓄積完了となった時点で各々の蓄積
完了割込が実効されることになる。
O,TINTEIによってPRSが「蓄積完了割込」を実行できる
ように割込機能を許可し、次のステツプ(107)にてこ
のサブルーチンをリターンする。これより縦方向、横方
向センサがそれぞれ蓄積完了となった時点で各々の蓄積
完了割込が実効されることになる。
第9図(a)に戻って次のステツプ(003)と(004)
では縦横両センサの蓄積終了を待っており、いずれか一
方が蓄積を終えるまでこのステツプに待機する。
では縦横両センサの蓄積終了を待っており、いずれか一
方が蓄積を終えるまでこのステツプに待機する。
先に説明したように縦横両センサの蓄積終了は信号/T
INTEO,/TINTEIの立ち下がりによって検知することが出
来、この両信号はコンピユーターPRSの「入出力切換
可、入力は割り込み制御機能付」の端子接続されてい
る。従って、縦方向センサの電荷蓄積が適正となって駆
動回路SDRからの信号/TINTEOが立ち上がれば、これを検
知してステツプ(050)以降の割り込み処理を行うこと
が出来る。また/TINTEIも同様に、これが立ち下がれば
横方向センサの電荷蓄積が適正であるとしてステツプ
(060)以降の割り込み処理を行う。
INTEO,/TINTEIの立ち下がりによって検知することが出
来、この両信号はコンピユーターPRSの「入出力切換
可、入力は割り込み制御機能付」の端子接続されてい
る。従って、縦方向センサの電荷蓄積が適正となって駆
動回路SDRからの信号/TINTEOが立ち上がれば、これを検
知してステツプ(050)以降の割り込み処理を行うこと
が出来る。また/TINTEIも同様に、これが立ち下がれば
横方向センサの電荷蓄積が適正であるとしてステツプ
(060)以降の割り込み処理を行う。
また、蓄積時間のモニタも割り込み処理で行ってお
り、これはステツプ(070)以降の「タイマ割り込み」
のフロー(第9図(c))となる。タイマ割り込みは、
例えば1ミリ秒毎に割り込みが発生するようになってい
る。ここでタイマ割り込みの処理について第9図(c)
に沿って先づ説明しておく。
り、これはステツプ(070)以降の「タイマ割り込み」
のフロー(第9図(c))となる。タイマ割り込みは、
例えば1ミリ秒毎に割り込みが発生するようになってい
る。ここでタイマ割り込みの処理について第9図(c)
に沿って先づ説明しておく。
タイマ割り込みが発生するとステツプ(070)、を
経てステツプ(071)にて、蓄積時間カウンタINTCNTを
1つカウントアツプする。
経てステツプ(071)にて、蓄積時間カウンタINTCNTを
1つカウントアツプする。
次のステツプ(072)にてカウンタINTCNTとRAM領域BC
NTの値を比較して、一致していない場合にはステツプ
(074)へ分岐し、一致した場合にはステツプ(073)に
て信号BTIMEを“H"とする。即ちBCNTは時刻TBTIMEを与
える1ミリ秒単位の時間である。
NTの値を比較して、一致していない場合にはステツプ
(074)へ分岐し、一致した場合にはステツプ(073)に
て信号BTIMEを“H"とする。即ちBCNTは時刻TBTIMEを与
える1ミリ秒単位の時間である。
次のステツプ(074)でINTCNTとRAM領域MAXINTOの値
を比較して一致していない場合にはステツプ(076)へ
分岐し、一致した場合にはステツプ(075)にて信号TIN
TEOを“L"にする。MAXINTOは1ミリ秒単位の縦方向セン
サの最長蓄積時間であり、蓄積時間カウンタがこの値に
一致した場合には、信号/TINTEOを“L"に引き落とすこ
とにより縦方向センサの蓄積を強制的に終了せしめる。
を比較して一致していない場合にはステツプ(076)へ
分岐し、一致した場合にはステツプ(075)にて信号TIN
TEOを“L"にする。MAXINTOは1ミリ秒単位の縦方向セン
サの最長蓄積時間であり、蓄積時間カウンタがこの値に
一致した場合には、信号/TINTEOを“L"に引き落とすこ
とにより縦方向センサの蓄積を強制的に終了せしめる。
次のステツプ(076)(077)ではINTCNTとMAXINTIを
比較して、最長蓄積時間に一致した場合には横方向セン
サの蓄積を強制的に終了させる。
比較して、最長蓄積時間に一致した場合には横方向セン
サの蓄積を強制的に終了させる。
このように蓄積終了待ちの間は、1ミリ秒毎にタイマ
割り込みがかかって、蓄積時間をモニタし、時刻TBTIME
と両センサの最長蓄積時間の時刻TMAXINTは所定の動作
を行う。
割り込みがかかって、蓄積時間をモニタし、時刻TBTIME
と両センサの最長蓄積時間の時刻TMAXINTは所定の動作
を行う。
第9図(a)に戻って、ステツプ(003)(004)で待
機しているうちに、先に縦方向センサの電荷蓄積が適正
になったとすると、信号/TINTEOの立ち下がりによる割
込みでステツプ(050)へ分岐する。
機しているうちに、先に縦方向センサの電荷蓄積が適正
になったとすると、信号/TINTEOの立ち下がりによる割
込みでステツプ(050)へ分岐する。
ステツプ(051)では蓄積時間カウンタの値をRAM領域
INTTMOへ格納し、同時にコンピユーターPRS内部の自走
タイマのタイマ値TIMERをRAM領域ENDTMOへ格納する。
INTTMOへ格納し、同時にコンピユーターPRS内部の自走
タイマのタイマ値TIMERをRAM領域ENDTMOへ格納する。
次のステツプ(052)で縦方向センサSNSOの像信号の
入力を行う。具体的方法は第5図(c)に従って説明す
る。同図は蓄積終了してからの各信号、クロツク、像信
号の時間的対応関係を表わしている。
入力を行う。具体的方法は第5図(c)に従って説明す
る。同図は蓄積終了してからの各信号、クロツク、像信
号の時間的対応関係を表わしている。
縦方向センサの像信号を読み込む場合には、先ず信号
SELを“H"にして(図中t12)縦方向センサを選択する。
続いてコンピユーターPRSからのクロツクCK2に基づいて
センサ駆動クロツクφSH、φHRSが図のように生成され
るわけであるが、φSHが“H"区間にセンサの像信号Vout
に像の情報が現われる。
SELを“H"にして(図中t12)縦方向センサを選択する。
続いてコンピユーターPRSからのクロツクCK2に基づいて
センサ駆動クロツクφSH、φHRSが図のように生成され
るわけであるが、φSHが“H"区間にセンサの像信号Vout
に像の情報が現われる。
ここで最初の画素は遮光画素であるため、この信号電
位を保持するため、最初の画素のφSHが“H"区間は信号
DSHを“H"し、これを受けてセンサ駆動回路SDRはキヤパ
シタDHCに遮光画素電位をホールドする。これにより後
は、各CK2毎に縦方向センサの像信号O1,…,On-1,Onが順
次差動増幅されて出力され、コンピユーターPRSは自ら
出力するCK2のタイミングに合わせて像信号のA/D変換を
行いRAM領域に格納してゆく。
位を保持するため、最初の画素のφSHが“H"区間は信号
DSHを“H"し、これを受けてセンサ駆動回路SDRはキヤパ
シタDHCに遮光画素電位をホールドする。これにより後
は、各CK2毎に縦方向センサの像信号O1,…,On-1,Onが順
次差動増幅されて出力され、コンピユーターPRSは自ら
出力するCK2のタイミングに合わせて像信号のA/D変換を
行いRAM領域に格納してゆく。
横方向センサの像信号を読み出す際には、信号SELを
“L"にして、横方向センサを選択し、その後は同様であ
る。
“L"にして、横方向センサを選択し、その後は同様であ
る。
第9図(a)のフローチヤートの説明に戻る。
ステツプ(052)にて縦方向センサの読み込みが終了
すると、ステツプ(053)にて割り込みからリターンす
る。リターン先はステツプ(003)あるいは(004)であ
る。
すると、ステツプ(053)にて割り込みからリターンす
る。リターン先はステツプ(003)あるいは(004)であ
る。
さて、縦方向センサSNSOの読み込みを終了したことに
より、ステツプ(003)からステツプ(006)へ移行す
る。
より、ステツプ(003)からステツプ(006)へ移行す
る。
ステツプ(006)では縦方向センサの像信号に基づい
て撮影レンズのデフオーカス量の検出演算を行う。具体
的な演算方法は本出願人による特願昭61−160824号公報
等に開示されているので詳細な説明は省略する。
て撮影レンズのデフオーカス量の検出演算を行う。具体
的な演算方法は本出願人による特願昭61−160824号公報
等に開示されているので詳細な説明は省略する。
さてステツプ(006)実行中も割り込みは許可されて
おり、横方向センサSNSIの蓄積が終了すると、縦方向セ
ンサの場合と同様に割り込みにてステツプ(060)へ分
岐し、ステツプ(060)以降の横方向センサSNSIの読み
込み処理を行う。ここでRAM領域のINTTMIには蓄積時間
カウンタINTCNTの値が、ENDTMIには自走タイマのタイマ
値がそれぞれ格納される。そしてステツプ(063)で割
り込みをリターンする。
おり、横方向センサSNSIの蓄積が終了すると、縦方向セ
ンサの場合と同様に割り込みにてステツプ(060)へ分
岐し、ステツプ(060)以降の横方向センサSNSIの読み
込み処理を行う。ここでRAM領域のINTTMIには蓄積時間
カウンタINTCNTの値が、ENDTMIには自走タイマのタイマ
値がそれぞれ格納される。そしてステツプ(063)で割
り込みをリターンする。
ステツプ(006)実行中に割込みが発生した場合には
割込みリターンで、ステツプ(006)の実行を再開し、
縦方向の焦点検出演算が終了すれば、横方向センサの像
信号は既に読み込み終わっているからステツプ(009)
を通過して、ステツプ(010)へ移行する。
割込みリターンで、ステツプ(006)の実行を再開し、
縦方向の焦点検出演算が終了すれば、横方向センサの像
信号は既に読み込み終わっているからステツプ(009)
を通過して、ステツプ(010)へ移行する。
既にステツプ(006)の実行が終了し、ステツプ(00
9)で横方向センサの蓄積終了を待っている状態で割り
込みが発生した場合にはリターン後、直ちにステツプ
(010)へ移行する。
9)で横方向センサの蓄積終了を待っている状態で割り
込みが発生した場合にはリターン後、直ちにステツプ
(010)へ移行する。
ステツプ(010)では横方向センサの像信号に基づい
て焦点検出演算を行う。演算終了後にはステツプ(01
1)で移行する。
て焦点検出演算を行う。演算終了後にはステツプ(01
1)で移行する。
ここまでは縦方向センサの蓄積が先に終了した場合の
フローを説明したが、横方向センサの蓄積が先に終了し
た場合はステツプ(005)(007)(008)を経てステツ
プ(011)に至る。
フローを説明したが、横方向センサの蓄積が先に終了し
た場合はステツプ(005)(007)(008)を経てステツ
プ(011)に至る。
ステツプ(011)に至るまでに、縦方向、横方向とも
に焦点検出演算が終了し、「縦方向焦点検出演算」にて
デフオカース量DEFO、コントラスト量ZDOが、「横方向
焦点検出演算」にてデフオカース量DEFI、コントラスト
量ZDIが得られる。
に焦点検出演算が終了し、「縦方向焦点検出演算」にて
デフオカース量DEFO、コントラスト量ZDOが、「横方向
焦点検出演算」にてデフオカース量DEFI、コントラスト
量ZDIが得られる。
ステツプ(011)では焦点検出演算の結果の有効性の
確認を行う。即ち、ステツプ(011)に至るまでにステ
ツプ(005),(008)あるいは(006)(010)で焦点検
出結果と像信号のコントラストが得られているわけであ
るから、このステツプでは縦方向、横方向センサの像信
号のコントラストを調べ、共に低コントラストの場合に
は、焦点検出結果が有効でないと判断してステツプ(01
6)へ移行する。縦方向、横方向センサの少なくとも一
方のコントラストが充分ならばステツプ(012)へ移行
する。
確認を行う。即ち、ステツプ(011)に至るまでにステ
ツプ(005),(008)あるいは(006)(010)で焦点検
出結果と像信号のコントラストが得られているわけであ
るから、このステツプでは縦方向、横方向センサの像信
号のコントラストを調べ、共に低コントラストの場合に
は、焦点検出結果が有効でないと判断してステツプ(01
6)へ移行する。縦方向、横方向センサの少なくとも一
方のコントラストが充分ならばステツプ(012)へ移行
する。
ステツプ(012)ではサブルーチン「判定」を実行す
る。
る。
サブルーチン「判定」のフローチヤートは第11図に示
しているが、ここでは縦方向センサ、横方向センサの像
のコントラストの大小により、縦方向あるいは横方向セ
ンサ像による焦点検出結果のどちらを採用するかを判定
する。その際コントラストには重みを付けて比較する。
本発明の実施形の焦点検出光学系は縦方向と横方向で基
線長が異なるため、同一のコントラストでは縦方向セン
サに基づく焦点検出結果のほうが高い精度が得られる。
しているが、ここでは縦方向センサ、横方向センサの像
のコントラストの大小により、縦方向あるいは横方向セ
ンサ像による焦点検出結果のどちらを採用するかを判定
する。その際コントラストには重みを付けて比較する。
本発明の実施形の焦点検出光学系は縦方向と横方向で基
線長が異なるため、同一のコントラストでは縦方向セン
サに基づく焦点検出結果のほうが高い精度が得られる。
従って、ステツプ(401)でコントラストを比較する
際に、 CO>CI なる重みをそれぞれ縦方向センサ像、横方向センサ像に
基づくコントラストZDO,ZDIに乗じた後に比較し、ZDO・
CO≧ZDI・CIならばステツプ(403)へ、ZDO・CO,ZDI・C
Iならばステツプ(402)へ移行する。ステツプ(403)
では縦方向の焦点検出結果DEFOを最終的なデフオーカス
量DEFとし、ステツプ(402)では横方向の焦点検出結果
DEFIをDEFとし、ステツプ(404)で「判定」サブルーチ
ンをリターンする。
際に、 CO>CI なる重みをそれぞれ縦方向センサ像、横方向センサ像に
基づくコントラストZDO,ZDIに乗じた後に比較し、ZDO・
CO≧ZDI・CIならばステツプ(403)へ、ZDO・CO,ZDI・C
Iならばステツプ(402)へ移行する。ステツプ(403)
では縦方向の焦点検出結果DEFOを最終的なデフオーカス
量DEFとし、ステツプ(402)では横方向の焦点検出結果
DEFIをDEFとし、ステツプ(404)で「判定」サブルーチ
ンをリターンする。
第9図(a)のフローチヤートに戻って、次のステツ
プ(013)では採用されたデフオーカス量DEFがあらかじ
め設定された所定量より小さければ合焦と見なしステツ
プ(014)へ、また大きい場合には比合焦であるとして
ステツプ(015)へ移行する。
プ(013)では採用されたデフオーカス量DEFがあらかじ
め設定された所定量より小さければ合焦と見なしステツ
プ(014)へ、また大きい場合には比合焦であるとして
ステツプ(015)へ移行する。
合焦の場合にはステツプ(014)へ表示装置DSPによる
合焦表示を行い、非合焦の場合にはステツプ(015)に
てデフオーカス量に基づく分レンズ駆動を実行し、再び
ステツプ(001)へ戻り、次の焦点検出動作を実行す
る。ステツプ(015)におけるレンズ駆動方法は本出願
人による特願昭61−160824号公報等により開示されてい
るので詳細な説明は省略する。
合焦表示を行い、非合焦の場合にはステツプ(015)に
てデフオーカス量に基づく分レンズ駆動を実行し、再び
ステツプ(001)へ戻り、次の焦点検出動作を実行す
る。ステツプ(015)におけるレンズ駆動方法は本出願
人による特願昭61−160824号公報等により開示されてい
るので詳細な説明は省略する。
さて、ステツプ(011)において、縦・横方向の像信
号共に低コンと判断された場合にはステツプ(016)へ
移行する。
号共に低コンと判断された場合にはステツプ(016)へ
移行する。
ステツプ(016)では蓄積モードの検知を行い、モー
ド1ならばステツプ(018)モード1でなければステツ
プ(017)へ移行する。いまステツプ(002)において蓄
積モード1が実行された場合のフローを説明しているの
で、先ずステツプ(018)以降の説明を行う。ステツプ
(018)ではステツプ(052)あるいはステツプ(062)
で読み込まれた縦方向、横方向それぞれの像信号のピー
ク値を検知し、ピーク値が充分大きければ(あらかじめ
設定されている所定値より大きい)ステツプ(017)
へ、小さければステツプ(019)へ移行する。即ち、ピ
ーク値が充分大きい場合には、センサの蓄積制御によっ
てこれ以上の状態の改善が期待できないと判断してステ
ツプ(017)のサーチレンズ駆動を行う。ステツプ(01
7)のサーチレンズ駆動は被写体のコントラストが低い
場合にレンズを駆動させながらコントラストの上昇を見
込む制御(レンズを一定駆動後ステツプ(001)へ戻
る、又はレンズ駆動させながらステツプ(001)へ戻り
コントラスト上昇時にレンズを停止しステツプ(012)
へ進む制御等)で詳しくは先述の特願昭61−160824号公
報等に開示されている。
ド1ならばステツプ(018)モード1でなければステツ
プ(017)へ移行する。いまステツプ(002)において蓄
積モード1が実行された場合のフローを説明しているの
で、先ずステツプ(018)以降の説明を行う。ステツプ
(018)ではステツプ(052)あるいはステツプ(062)
で読み込まれた縦方向、横方向それぞれの像信号のピー
ク値を検知し、ピーク値が充分大きければ(あらかじめ
設定されている所定値より大きい)ステツプ(017)
へ、小さければステツプ(019)へ移行する。即ち、ピ
ーク値が充分大きい場合には、センサの蓄積制御によっ
てこれ以上の状態の改善が期待できないと判断してステ
ツプ(017)のサーチレンズ駆動を行う。ステツプ(01
7)のサーチレンズ駆動は被写体のコントラストが低い
場合にレンズを駆動させながらコントラストの上昇を見
込む制御(レンズを一定駆動後ステツプ(001)へ戻
る、又はレンズ駆動させながらステツプ(001)へ戻り
コントラスト上昇時にレンズを停止しステツプ(012)
へ進む制御等)で詳しくは先述の特願昭61−160824号公
報等に開示されている。
ステツプ(018)において像信号のピーク値が所定値
より小さい場合、蓄積時間を伸ばせばピーク値が上昇
し、それに伴ってコントラストも上昇することが見込め
ることになり、そのための蓄積制御をステツプ(019)
(020)(021)で行う。
より小さい場合、蓄積時間を伸ばせばピーク値が上昇
し、それに伴ってコントラストも上昇することが見込め
ることになり、そのための蓄積制御をステツプ(019)
(020)(021)で行う。
ステツプ(019)では蓄積時間があらかじめ定められ
た最長蓄積時間に達しているか否かを調べ、達している
場合にはステツプ(021)へ移行して「蓄積開始モード
3」を、達していない場合にはステツプ(020)へ移行
して「蓄積開始モード2」を実行する。
た最長蓄積時間に達しているか否かを調べ、達している
場合にはステツプ(021)へ移行して「蓄積開始モード
3」を、達していない場合にはステツプ(020)へ移行
して「蓄積開始モード2」を実行する。
先に述べたように、本発明の実施例の光電変換素子は
CCD等のセンサとは異なり読み出し後も蓄積電荷がクリ
アされずに引き続き蓄積が継続され、再び読み出すこと
ができるという「非破壊読出」(第5図(b)の制御)
が可能である。蓄積時間が所定時間に達していない場合
にはステツプ(020)において「非破壊読出」の制御を
行うためにサブルーチン「蓄積開始モード2」を実行す
る。
CCD等のセンサとは異なり読み出し後も蓄積電荷がクリ
アされずに引き続き蓄積が継続され、再び読み出すこと
ができるという「非破壊読出」(第5図(b)の制御)
が可能である。蓄積時間が所定時間に達していない場合
にはステツプ(020)において「非破壊読出」の制御を
行うためにサブルーチン「蓄積開始モード2」を実行す
る。
ステツプ(020)でのサブルーチン「蓄積開始モード
2」のフローチヤートは第10図(b)に示している。
2」のフローチヤートは第10図(b)に示している。
非破壊読出の基本的な考え方は、サンセ出力のダイナ
ミツクレンジと処理系のレンジが不適正の場合に、通常
読出で得られた像信号のピーク値とそのときの蓄積時間
に基づいて、像信号のピーク値が適正となると考えられ
る蓄積時間経過後に再び像信号を読み出すという制御で
ある。
ミツクレンジと処理系のレンジが不適正の場合に、通常
読出で得られた像信号のピーク値とそのときの蓄積時間
に基づいて、像信号のピーク値が適正となると考えられ
る蓄積時間経過後に再び像信号を読み出すという制御で
ある。
ピーク値をPK、蓄積時間をINTTM、適正ピーク値を仮
に250カウント(PRSのA/D変換器の分解能を(8ビツト
とした場合、8ビツトのフルレンジ255に対して)とす
ると、適正ピーク値を得るための蓄積時間EXINTTMは EXINTTM=(250/PK)・INTTM で求められる。現実には読み出し終わってから現時点ま
でに焦点検出演算等で所定時間経過しているから、この
時間をRTMとすると、結局現時点から再び読み出すまで
の時間RINTTMは、 RINTTM=EXINTTM−INTTM−RTM となる。このRINTTMを最長蓄積時間として非AGCモード
で像信号を読み出せば、その像信号のピーク値はA/D変
換後のデイジタル値として250カウントが見込めるとこ
になる。
に250カウント(PRSのA/D変換器の分解能を(8ビツト
とした場合、8ビツトのフルレンジ255に対して)とす
ると、適正ピーク値を得るための蓄積時間EXINTTMは EXINTTM=(250/PK)・INTTM で求められる。現実には読み出し終わってから現時点ま
でに焦点検出演算等で所定時間経過しているから、この
時間をRTMとすると、結局現時点から再び読み出すまで
の時間RINTTMは、 RINTTM=EXINTTM−INTTM−RTM となる。このRINTTMを最長蓄積時間として非AGCモード
で像信号を読み出せば、その像信号のピーク値はA/D変
換後のデイジタル値として250カウントが見込めるとこ
になる。
サブルーチン「蓄積開始モード2」がコールされる
と、先ずステツプ(200)を経て第10図(b)のステツ
プ(201)において縦方向センサSNSOによる像信号のピ
ーク値PKOを検出する。次のステツプ(202)では現在の
時刻を表わすコンピユーターPRS内部の自走タイマのタ
イマTIMERから変換ENDTMOを減じて、その値を変数RTMO
へ格納する。変数ENDTMOには、縦方向センサの蓄積終了
時のTIMER値が既に格納されているから、現時刻からEND
TMOを減じたRTMOは、蓄積終了時から現時点までの経過
時間を表わすことになる。
と、先ずステツプ(200)を経て第10図(b)のステツ
プ(201)において縦方向センサSNSOによる像信号のピ
ーク値PKOを検出する。次のステツプ(202)では現在の
時刻を表わすコンピユーターPRS内部の自走タイマのタ
イマTIMERから変換ENDTMOを減じて、その値を変数RTMO
へ格納する。変数ENDTMOには、縦方向センサの蓄積終了
時のTIMER値が既に格納されているから、現時刻からEND
TMOを減じたRTMOは、蓄積終了時から現時点までの経過
時間を表わすことになる。
次のステツプ(203)で上述の式に従って、ピーク適
正となるために現時点から読み出しを行うまでの時間を
計算し、これを変数MAXINTOへ格納する。MAXINTOは縦方
向センサの最長蓄積時間を規定するための変数であり、
非破壊で再び読み出すまでの時間を意味する。横方向セ
ンサに対してもステツプ(204)〜(206)で同様の演算
を行い、MAXINTIには横方向センサの像信号がピーク適
正となる残り時間が与えられる。
正となるために現時点から読み出しを行うまでの時間を
計算し、これを変数MAXINTOへ格納する。MAXINTOは縦方
向センサの最長蓄積時間を規定するための変数であり、
非破壊で再び読み出すまでの時間を意味する。横方向セ
ンサに対してもステツプ(204)〜(206)で同様の演算
を行い、MAXINTIには横方向センサの像信号がピーク適
正となる残り時間が与えられる。
続いてステツプ(207)にて変数BCNTを1に設定す
る。BCNTはTBTIME時刻を与えるための変数であり、いま
説明している蓄積制御は「非破壊」であるから、既にゲ
インモードは決定しており、ゲインモードを決定するた
めのTBIMEはいずれも良いことになるわけであるが、こ
こでは蓄積開始直後にゲインを決定させるという意味で
1を格納しておく。そして次のステツプ(208)で蓄積
時間をカウンタINTCNTをクリアする。
る。BCNTはTBTIME時刻を与えるための変数であり、いま
説明している蓄積制御は「非破壊」であるから、既にゲ
インモードは決定しており、ゲインモードを決定するた
めのTBIMEはいずれも良いことになるわけであるが、こ
こでは蓄積開始直後にゲインを決定させるという意味で
1を格納しておく。そして次のステツプ(208)で蓄積
時間をカウンタINTCNTをクリアする。
ステツプ(209)では前回の蓄積動作におけるゲイン
をSDRから入力する。
をSDRから入力する。
ステツプ(210)で今回の非破壊読出のためのゲイン
コードGCDを生成し、次のステツプ(211)でセンサ制御
装置SDRの制御コマンド「$80」に加算した後、SDRへ送
出する。例えば前回のゲインが縦方向、横方向ともに1
倍であったとすると、ゲインコードGCDは「$00」であ
り、SDRへ送出される制御コマンドは「$80」である。
“$80"を2進表現で表わすと“10000000"で、上位3ビ
ツト“100"は「蓄積開始」「非破壊蓄積モード」「非AG
C蓄積モード」をそれぞれ表わしている。また下位4ビ
ツトの“0000"は非AGC蓄積においてゲインを縦方向・横
方向ともに1倍に設定することを表わしている。前回の
ゲインが縦方向2倍、横方向8倍であったとすると、ゲ
インコードGCDは2進表現で「0000 1011」となり、こ
の場合、SDRへ送出するコマンドは「$87」となる。SDR
はこれらのコマンドを受けつけることによってセンサを
リセツトさせずに、またAGC機能を使用しない蓄積動作
を開始する。実際には、駆動回路SDRはセンサSNSに対し
て何の働きかけもしないが、本発明の実施例のセンサは
読み出しによってリセットされずに引き続き蓄積を継続
しているから、駆動回路SDR自身が「蓄積中」というス
テータスになるだけである。
コードGCDを生成し、次のステツプ(211)でセンサ制御
装置SDRの制御コマンド「$80」に加算した後、SDRへ送
出する。例えば前回のゲインが縦方向、横方向ともに1
倍であったとすると、ゲインコードGCDは「$00」であ
り、SDRへ送出される制御コマンドは「$80」である。
“$80"を2進表現で表わすと“10000000"で、上位3ビ
ツト“100"は「蓄積開始」「非破壊蓄積モード」「非AG
C蓄積モード」をそれぞれ表わしている。また下位4ビ
ツトの“0000"は非AGC蓄積においてゲインを縦方向・横
方向ともに1倍に設定することを表わしている。前回の
ゲインが縦方向2倍、横方向8倍であったとすると、ゲ
インコードGCDは2進表現で「0000 1011」となり、こ
の場合、SDRへ送出するコマンドは「$87」となる。SDR
はこれらのコマンドを受けつけることによってセンサを
リセツトさせずに、またAGC機能を使用しない蓄積動作
を開始する。実際には、駆動回路SDRはセンサSNSに対し
て何の働きかけもしないが、本発明の実施例のセンサは
読み出しによってリセットされずに引き続き蓄積を継続
しているから、駆動回路SDR自身が「蓄積中」というス
テータスになるだけである。
次のステツプ(212)で蓄積完了信号/TINTEO、/TINTE
Iに対するPRSの割込み機能を許可するし(213)にてリ
ターンするわけであるが、「AGC蓄積モード」下ではセ
ンサ駆動回路SDRがAGC機能によって/TINTEO,/TINTEIを
引き落して蓄積完了をコンピユーターPRSへ格納するの
に対して、「非AGC蓄積モード」下ではコンピユーターP
RS自身が所定時間(MAXINTO,MAXINTI)後に自ら/TINTE
O,/TINTEIを引き落して蓄積完了となる。即ち、最長蓄
積時間経過時と同じ動作となる。
Iに対するPRSの割込み機能を許可するし(213)にてリ
ターンするわけであるが、「AGC蓄積モード」下ではセ
ンサ駆動回路SDRがAGC機能によって/TINTEO,/TINTEIを
引き落して蓄積完了をコンピユーターPRSへ格納するの
に対して、「非AGC蓄積モード」下ではコンピユーターP
RS自身が所定時間(MAXINTO,MAXINTI)後に自ら/TINTE
O,/TINTEIを引き落して蓄積完了となる。即ち、最長蓄
積時間経過時と同じ動作となる。
第9図(a)に戻って、ステツプ(019)において通
常の蓄積時間が最長蓄積時間に達していた場合には、焦
点検出演算等の処理時間でセンサの蓄積が過度に進み過
ぎ、この時点以降で読み出す像信号のピーク値は既に適
正値をオーバーしていると考えて、ステツプ(021)へ
分岐し、サブルーチン「蓄積開始モード3」を実行す
る。
常の蓄積時間が最長蓄積時間に達していた場合には、焦
点検出演算等の処理時間でセンサの蓄積が過度に進み過
ぎ、この時点以降で読み出す像信号のピーク値は既に適
正値をオーバーしていると考えて、ステツプ(021)へ
分岐し、サブルーチン「蓄積開始モード3」を実行す
る。
サブルーチン「蓄積開始モード3」のフローチヤート
は第10図(c)に示しているが、このモードは非破壊で
像信号を読み出すには時間が経過し過ぎていると考えら
れる場合の制御であって、第10図(b)で先に説明した
非破壊読出しの制御と同様に、通常蓄積で読み出された
像信号のピーク値に基づいて適正ピーク値となるための
蓄積時間を計算するところまでは同じである。しかる後
に、計算された蓄積時間、前回のゲインに基づいて、セ
ンサに対して前述の破壊蓄積制御を行う。
は第10図(c)に示しているが、このモードは非破壊で
像信号を読み出すには時間が経過し過ぎていると考えら
れる場合の制御であって、第10図(b)で先に説明した
非破壊読出しの制御と同様に、通常蓄積で読み出された
像信号のピーク値に基づいて適正ピーク値となるための
蓄積時間を計算するところまでは同じである。しかる後
に、計算された蓄積時間、前回のゲインに基づいて、セ
ンサに対して前述の破壊蓄積制御を行う。
即ち、サブルーチン「蓄積開始モード3」がコールさ
れると、ステツプ(300)を経てステツプ(301)にて縦
・横共方向センサの最長蓄積時間を計算する。これは第
10図(b)で説明した、適正ピーク値を得るための蓄積
時間EXINTTMを縦方向、横方向でそれぞれ計算し、それ
を各々の最長蓄積時間変数MAXINTO,MAXINTIへ格納す
る。次のステツプ(302)では時刻TBTIME制御変数BCNT
に定数1を格納する。これは今回の蓄積動作は非AGC蓄
積モードで既にゲインが確定しているためである。
れると、ステツプ(300)を経てステツプ(301)にて縦
・横共方向センサの最長蓄積時間を計算する。これは第
10図(b)で説明した、適正ピーク値を得るための蓄積
時間EXINTTMを縦方向、横方向でそれぞれ計算し、それ
を各々の最長蓄積時間変数MAXINTO,MAXINTIへ格納す
る。次のステツプ(302)では時刻TBTIME制御変数BCNT
に定数1を格納する。これは今回の蓄積動作は非AGC蓄
積モードで既にゲインが確定しているためである。
続いてステツプ(303)において蓄積時間カウンタINT
CNTをクリアする。
CNTをクリアする。
ステツプ(304)(305)ではセンサ駆動回路SDRより
前回のゲインを入力し、それに基づいて今回の蓄積動作
のためのゲインコードGCDを作成する。
前回のゲインを入力し、それに基づいて今回の蓄積動作
のためのゲインコードGCDを作成する。
次のステツプ(306)ではSDRの制御コマンド「$CO」
にゲインコードGCDを加算し、SDRへ送出する。この場合
の制御コマンド「$CO」は2進表現で表わすと“1100
0000"で上位3ビツトの“110"は「蓄積開始」「破壊蓄
積モード」「非AGC蓄積モード」をそれぞれ意味してい
る。センサ駆動回路SDRはこのコマンドを受けると、セ
ンサをリセツトしAGC機能を使用せずに蓄積を開始す
る。
にゲインコードGCDを加算し、SDRへ送出する。この場合
の制御コマンド「$CO」は2進表現で表わすと“1100
0000"で上位3ビツトの“110"は「蓄積開始」「破壊蓄
積モード」「非AGC蓄積モード」をそれぞれ意味してい
る。センサ駆動回路SDRはこのコマンドを受けると、セ
ンサをリセツトしAGC機能を使用せずに蓄積を開始す
る。
コンピユーターPRSは次のステツプ(307)で蓄積完了
割込を許可して、ステツプ(308)でサブルーチン「蓄
積開始モード3」をリターンする。これ以降、蓄積完了
信号/TINTEO,/TINTEIをコンピユーターPRSが自から“L"
に引き落とすまで蓄積が継続される。
割込を許可して、ステツプ(308)でサブルーチン「蓄
積開始モード3」をリターンする。これ以降、蓄積完了
信号/TINTEO,/TINTEIをコンピユーターPRSが自から“L"
に引き落とすまで蓄積が継続される。
第9図(a)に戻って、以上のようにステツプ(02
0)あるいは(021)において、通常の蓄積で読み出され
た像信号のピーク値が不適正な場合に、非AGC制御によ
って、適正なピーク値を得るための蓄積動作が行われる
ことになる。「蓄積開始モード2」あるいは「蓄積開始
モード3」で蓄積が開始された後は、ステツプ(003)
へ戻って「モード2」あるいは「モード3」の蓄積終了
を待つ状態となる。
0)あるいは(021)において、通常の蓄積で読み出され
た像信号のピーク値が不適正な場合に、非AGC制御によ
って、適正なピーク値を得るための蓄積動作が行われる
ことになる。「蓄積開始モード2」あるいは「蓄積開始
モード3」で蓄積が開始された後は、ステツプ(003)
へ戻って「モード2」あるいは「モード3」の蓄積終了
を待つ状態となる。
即ち、「モード2」「モード3」による蓄積が開始さ
れると「モード1」の場合と同様にしてステツプ(07
0)の「タイマー割込」にてMAXINTの計時を待って、こ
の時間後/TINTEO,/TINTEIを“L"に引き落とし蓄積を終
了するとともにステツプ(050),(060)にて像信号を
入力する。
れると「モード1」の場合と同様にしてステツプ(07
0)の「タイマー割込」にてMAXINTの計時を待って、こ
の時間後/TINTEO,/TINTEIを“L"に引き落とし蓄積を終
了するとともにステツプ(050),(060)にて像信号を
入力する。
その後ステツプ(005)〜(010)にて焦点検出演算が
なされ以降ステツプ(011)〜(014)又は(015)へ進
む。尚「モード2」又は「モード3」での蓄積にて得ら
れた像信号がステツプ(011)にて低コントラストであ
ると判定された場合はステツプ(016)から(017)へ進
み再び「モード2」又は「モード3」へ移行することな
く前述のサーチ駆動がなされる。
なされ以降ステツプ(011)〜(014)又は(015)へ進
む。尚「モード2」又は「モード3」での蓄積にて得ら
れた像信号がステツプ(011)にて低コントラストであ
ると判定された場合はステツプ(016)から(017)へ進
み再び「モード2」又は「モード3」へ移行することな
く前述のサーチ駆動がなされる。
以上の動作はスイツチSW1がオンの間繰り返えされレ
ンズを合焦状態へ移行させる。
ンズを合焦状態へ移行させる。
次に本発明の自動焦点調節装置における連続撮影時の
動作について、第9図(b)に基づいて説明する。連続
撮影時には、前回の撮影終了後においてもレリーズボタ
ンの第2段階押下によりオンするスイツチSW2がオンし
ているから、第9図(a)のステツプ(001)からを
経て第9図(b)のステツプ(022)へ分岐する。
動作について、第9図(b)に基づいて説明する。連続
撮影時には、前回の撮影終了後においてもレリーズボタ
ンの第2段階押下によりオンするスイツチSW2がオンし
ているから、第9図(a)のステツプ(001)からを
経て第9図(b)のステツプ(022)へ分岐する。
ステツプ(022)ではセンサに通常蓄積を開始させる
べくサブルーチン「蓄積開始モード1F」を実行する。こ
れは「蓄積開始モード1「に対してゲインが高めに決定
される。即ち、同一被写体を測距していてもゲインを高
めることで蓄積時間を短縮させ、それにより焦点調節動
作の応答性を高める目的である。
べくサブルーチン「蓄積開始モード1F」を実行する。こ
れは「蓄積開始モード1「に対してゲインが高めに決定
される。即ち、同一被写体を測距していてもゲインを高
めることで蓄積時間を短縮させ、それにより焦点調節動
作の応答性を高める目的である。
サブルーチン「蓄積開始モード1F」のフローチヤート
は第10図(a)に示している。同サブルーチンがコール
されるとステツプ(120)を経て、ステツプ(121)(12
2)において縦方向、横方向センサの最長蓄積時間変数M
AXINTO,MAXINTIに定数200を格納する。次のステツプ(1
23)が同サブルーチンと「蓄積開始モード1」と異なる
部分で、時刻TBTIME制御変数BCNTに定数5を格納する。
定数5は5mSに意味する。「モード1」ではこの定数が2
0であったことに対して「モード1F」では5とすること
により、時刻TBTIMEを早め、これによりセンサ駆動回路
SDRが蓄積中に決定するゲインが高めとなる。
は第10図(a)に示している。同サブルーチンがコール
されるとステツプ(120)を経て、ステツプ(121)(12
2)において縦方向、横方向センサの最長蓄積時間変数M
AXINTO,MAXINTIに定数200を格納する。次のステツプ(1
23)が同サブルーチンと「蓄積開始モード1」と異なる
部分で、時刻TBTIME制御変数BCNTに定数5を格納する。
定数5は5mSに意味する。「モード1」ではこの定数が2
0であったことに対して「モード1F」では5とすること
により、時刻TBTIMEを早め、これによりセンサ駆動回路
SDRが蓄積中に決定するゲインが高めとなる。
そしてステツプ(104)へ移行し、このあとは「モー
ド1」と同一の制御を行う。
ド1」と同一の制御を行う。
第9図(b)に戻って、「蓄積開始モード1F」からリ
ターンすると、ステツプ(023)で前回の焦点検出動作
において、結果として縦方向センサ横方向センサのいず
れの方の像信号が最終結果として採用されたか調べ、前
回の結果が縦方向採用であったならばステツプ(024)
へ、横方向採用であったならばステツプ(026)へ、ど
ちらのセンサも低コントラストで焦点検出出来なかった
場合にはステツプ(028)へ分岐する。連続撮影時には
出来る限り高速に焦点調節を行わせる必要があるため、
本発明の実施例では前回の焦点検出が縦方向センサによ
る像信号で行われた場合には今回も縦方向センサを、前
回が横方向の場合には今回も横方向で焦点検出を行うよ
うにしている。片方向のみのセンサを使用することによ
り両方向センサ共に焦点検出を行う場合より、像信号の
読み出し、焦点検出演算の点で処理時間が短縮される。
しかしながら、前回の結果が共センサともに低コントラ
ストの場合には選択のしようがないので、通常の焦点検
出と同様に両方向センサを使用している。
ターンすると、ステツプ(023)で前回の焦点検出動作
において、結果として縦方向センサ横方向センサのいず
れの方の像信号が最終結果として採用されたか調べ、前
回の結果が縦方向採用であったならばステツプ(024)
へ、横方向採用であったならばステツプ(026)へ、ど
ちらのセンサも低コントラストで焦点検出出来なかった
場合にはステツプ(028)へ分岐する。連続撮影時には
出来る限り高速に焦点調節を行わせる必要があるため、
本発明の実施例では前回の焦点検出が縦方向センサによ
る像信号で行われた場合には今回も縦方向センサを、前
回が横方向の場合には今回も横方向で焦点検出を行うよ
うにしている。片方向のみのセンサを使用することによ
り両方向センサ共に焦点検出を行う場合より、像信号の
読み出し、焦点検出演算の点で処理時間が短縮される。
しかしながら、前回の結果が共センサともに低コントラ
ストの場合には選択のしようがないので、通常の焦点検
出と同様に両方向センサを使用している。
ステツプ(023)からステツプ(024)へ分岐した場合
には、(024)で縦方向センサのモード1Fでの像信号読
込終了を待って待機する。
には、(024)で縦方向センサのモード1Fでの像信号読
込終了を待って待機する。
縦方向センサ像信号の読み込みが「モード1」と同様
に上述のステツプ(050)(070)に示される割り込み処
理にて終了すると、ステツプ(025)へ移行して縦方向
センサ像信号による焦点検出演算を実行する。
に上述のステツプ(050)(070)に示される割り込み処
理にて終了すると、ステツプ(025)へ移行して縦方向
センサ像信号による焦点検出演算を実行する。
一方、前回横方向センサが採用されていた場合には、
ステツプ(026)で横方向センサ像信号読み込みを待っ
て、続いてステツプ(027)にて横方向センサ像信号に
よる焦点検出演算を実行する。
ステツプ(026)で横方向センサ像信号読み込みを待っ
て、続いてステツプ(027)にて横方向センサ像信号に
よる焦点検出演算を実行する。
前回両方向センサ共に低コントラストの場合には、ス
テツプ(028)〜(035)において両方向センサ像信号に
よる焦点検出演算を行い、次のステツプ(036)におい
て、通常の焦点検出動作の場合と同様にいずれのセンサ
像信号を選択するかの判定を行う。尚、これらのステツ
プはステツプ(003)〜(010)と同様であるので詳細な
説明は省略する。
テツプ(028)〜(035)において両方向センサ像信号に
よる焦点検出演算を行い、次のステツプ(036)におい
て、通常の焦点検出動作の場合と同様にいずれのセンサ
像信号を選択するかの判定を行う。尚、これらのステツ
プはステツプ(003)〜(010)と同様であるので詳細な
説明は省略する。
焦点検出演算が終了した後は、ステツプ(037)にお
いてコントラストを検知し、得られたコントラストが所
定値より小さい、いわゆる低コントラストと判断された
場合には分岐してレンズ駆動を行わず、コントラスト充
分と判断された場合にはステツプ(038)に移行して検
知されたデフオーカスに応じたレンズ駆動を実行する。
いてコントラストを検知し、得られたコントラストが所
定値より小さい、いわゆる低コントラストと判断された
場合には分岐してレンズ駆動を行わず、コントラスト充
分と判断された場合にはステツプ(038)に移行して検
知されたデフオーカスに応じたレンズ駆動を実行する。
そして連続撮影時におけるレンズ駆動が終了すると、
マイクロコンピユータPRSは再びスイツチSW2の割り込み
を受けつけるようになり、この時点でもまだSW2がオン
していれば、割り込み機能によってレリーズ動作を実行
する。
マイクロコンピユータPRSは再びスイツチSW2の割り込み
を受けつけるようになり、この時点でもまだSW2がオン
していれば、割り込み機能によってレリーズ動作を実行
する。
レリーズ動作終了後は再びステツプ(001)へ戻り、
新たな焦点調節動作が開始されることになる。
新たな焦点調節動作が開始されることになる。
これまで説明してきた実施例では、連続撮影時に選択
されるセンサは前回に選択されたものを引き続き使用す
るようにしているが、例えば横方向センサというように
あらかじめ決めておいても良い。
されるセンサは前回に選択されたものを引き続き使用す
るようにしているが、例えば横方向センサというように
あらかじめ決めておいても良い。
以上説明したように、本発明によれば連続撮影時には
複数のセンサのうち、1つのみを選択的に焦点検出する
ことにより、応答性の良い自動焦点調節が可能となる。
複数のセンサのうち、1つのみを選択的に焦点検出する
ことにより、応答性の良い自動焦点調節が可能となる。
第1図は本発明に係るカメラの自動焦点調節装置の焦点
検出系における光学的配設図。 第2図は本発明に係るカメラの一実施例を示す回路図。 第3図は第2図示のセンサー装置SNS及び駆動回路SDRの
構成を示す回路図。 第4図は第3図示のセンサー構成を示す回路図。 第5図(a),(b),(c)はセンサー駆動のタイミ
ングを説明する波形図。 第6図は第3図に示した蓄積制御回路AGCの構成を示す
回路図。 第7図は第6図示の回路AGCによる蓄積制御方法を説明
するための波形図。 第8図は第3図示の増巾回路VAMPの構成を示す回路図。 第9図(a),(b),(c)、第10図(a),
(b),(c)、第11図は第2図示の本発明に係るカメ
ラの自動焦点調節装置の動作を説明するためのプログラ
ムフローを示す説明図。 第12図、第13図は本発明の動作を説明するための説明図
である。 PRS……コンピユーター SNS……センサ装置 SDR……駆動回路
検出系における光学的配設図。 第2図は本発明に係るカメラの一実施例を示す回路図。 第3図は第2図示のセンサー装置SNS及び駆動回路SDRの
構成を示す回路図。 第4図は第3図示のセンサー構成を示す回路図。 第5図(a),(b),(c)はセンサー駆動のタイミ
ングを説明する波形図。 第6図は第3図に示した蓄積制御回路AGCの構成を示す
回路図。 第7図は第6図示の回路AGCによる蓄積制御方法を説明
するための波形図。 第8図は第3図示の増巾回路VAMPの構成を示す回路図。 第9図(a),(b),(c)、第10図(a),
(b),(c)、第11図は第2図示の本発明に係るカメ
ラの自動焦点調節装置の動作を説明するためのプログラ
ムフローを示す説明図。 第12図、第13図は本発明の動作を説明するための説明図
である。 PRS……コンピユーター SNS……センサ装置 SDR……駆動回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/28 G03B 3/00 G03B 17/00
Claims (3)
- 【請求項1】被写体空間の互いに異なる複数の領域から
の光束を受光する複数の光電変換手段と、各光電変換手
段からの光電変換信号に基づいて複数の被写体空間領域
に対する光学系の焦点状態をそれぞれ各被写体領域ごと
に検出する焦点検出手段と、該焦点検出手段の複数の検
出結果から1つの結果を選択する第1の選択手段と、該
選択手段により選択された焦点検出結果に基づいて光学
系の焦点調節部材を駆動する駆動手段を有するカメラの
自動焦点調節装置において、 連続撮影時には特定の被写体空間領域からの光束を受光
している特定の光電変換手段を予め選択し、該選択され
た光電変換手段からの光電変換信号のみに対して焦点検
出を行わせる第2の選択手段とを有することを特徴とす
るカメラの自動焦点調節装置。 - 【請求項2】前回の焦点検出時に選択された光電変換手
段を判別する判別手段を設け、前記第2の選択手段によ
って選択される光電変換手段を、前記判別手段で前回の
焦点検出時に選択された光電変換手段と判別された光電
変換手段に指定することを特徴とする請求項1に記載の
カメラの自動焦点調節装置。 - 【請求項3】前記第1の選択手段による選択が不能であ
る時、連続撮影時においても第2の選択手段の機能を禁
止する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1に記
載のカメラの自動焦点調節装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216906A JP2832012B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | カメラの自動焦点調節装置 |
| GB8919652A GB2223140B (en) | 1988-08-31 | 1989-08-31 | Automatic focusing apparatus for camera |
| US07/764,097 US5126777A (en) | 1988-08-31 | 1991-09-23 | Automatic focusing apparatus in which sensor signals are amplified with different gains depending on the photographing mode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63216906A JP2832012B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | カメラの自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264518A JPH0264518A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2832012B2 true JP2832012B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16695770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63216906A Expired - Lifetime JP2832012B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | カメラの自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832012B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133412A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Canon Inc | 焦点検出方式 |
| JPS62156608A (ja) * | 1986-10-18 | 1987-07-11 | Koshina:Kk | 合焦装置 |
| JPH0830779B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1996-03-27 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点検出装置 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63216906A patent/JP2832012B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0264518A (ja) | 1990-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070925 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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