JP3109095B2 - Photometric device using charge storage type photoelectric conversion means - Google Patents

Photometric device using charge storage type photoelectric conversion means

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JP3109095B2
JP3109095B2 JP02281808A JP28180890A JP3109095B2 JP 3109095 B2 JP3109095 B2 JP 3109095B2 JP 02281808 A JP02281808 A JP 02281808A JP 28180890 A JP28180890 A JP 28180890A JP 3109095 B2 JP3109095 B2 JP 3109095B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、オートフォーカスカメラ等において、通常
用いられる積分型光電変換素子の光電変換出力と電荷蓄
積時間を用いて測光値を得る電荷蓄積型光電変換手段を
用いた測光装置に関するものであって、例えば蛍光灯の
ようなフリッカ光源下で短時間に高精度の測光値を得る
ことを可能としたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a charge accumulation type in which a photometric value is obtained by using a photoelectric conversion output and a charge accumulation time of a commonly used integration type photoelectric conversion element in an autofocus camera or the like. The present invention relates to a photometric device using photoelectric conversion means, and enables a highly accurate photometric value to be obtained in a short time under a flicker light source such as a fluorescent lamp.

[従来の技術] 従来より、オートフォーカスカメラ等において、通常
用いられる積分型光電変換素子より構成される焦点検出
装置の出力から被写体輝度に関する測光値を得ようとす
る場合、蛍光灯のようなフリッカのある光源下ではフリ
ッカの山の位置で電荷を蓄積するか、谷の位置で蓄積す
るかによって算出した測光値が平均的な被写体輝度に対
して誤差を持つため、測光精度が低下することが知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an autofocus camera or the like, when an attempt is made to obtain a photometric value related to subject brightness from an output of a focus detection device composed of a commonly used integrating photoelectric conversion element, a flicker such as a fluorescent lamp is used. Under some light sources, the photometric value calculated depending on whether the charge is accumulated at the position of the flicker peak or at the position of the valley has an error with respect to the average subject brightness, so that the photometric accuracy may decrease. Are known.

特開昭62−19824号公報や特開昭62−259022号公報で
は複数回の積分動作時、リアルタイムモニタにより決定
される電荷蓄積時間(以後、この方式をハードAGCと称
し、またこの方式で決まる電荷蓄積時間をハードAGCタ
イムと称する)の平均値を用いることによって一回毎の
測光値の変動の影響を除去し、平均的な被写体輝度に対
する正確な測光値を求めることが開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-19824 and 62-259022, during a plurality of integration operations, a charge accumulation time determined by a real-time monitor (hereinafter, this method is referred to as a hard AGC and is determined by this method) It is disclosed that an average value of the charge accumulation time is referred to as a hard AGC time) is used to remove the influence of a photometric value change every time, and to obtain an accurate photometric value with respect to average subject luminance.

また、積分型光電変換素子より構成される焦点検出装
置において、電荷蓄積時間を決定するため、一回前の蓄
積で得られた出力によって電荷蓄積時間を決定する方式
(以後この方式をソフトAGCと称し、またこの方式で決
まる電荷蓄積時間をソフトAGCタイムと称する)が知ら
れている。
In addition, in a focus detection device composed of an integral type photoelectric conversion element, in order to determine the charge accumulation time, a method of determining the charge accumulation time based on the output obtained in the previous accumulation (hereinafter, this method is called soft AGC and And the charge accumulation time determined by this method is referred to as a soft AGC time).

ソフトAGCによって駆動される装置は、被写体の輝度
分布によらず、演算で出力を最適なレベルに設定できる
ため、好適な方法である。
The device driven by the soft AGC is a suitable method because the output can be set to an optimum level by calculation regardless of the luminance distribution of the subject.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、ソフトAGCによって駆動される場合、
光源のフリッカの影響で電荷蓄積出力が飽和してしまう
ことがある。つまり、一回前の蓄積時、フリッカの谷の
部分で電荷蓄積を行ってしまった場合、平均的な状態よ
りも暗い状態で電荷蓄積を行ったことになり、次の回
(すなわち今回になるが)の蓄積時間を暗い状態に合わ
せて長めに設定してしまう。ところが、今回は前回のよ
うにフリッカの谷の部分では無い場合、蓄積電荷が多く
なり過ぎ、結果としては電荷蓄積出力の一部(明るい部
分)もしくは全部が飽和してしまう。
[Problems to be solved by the invention] However, when driven by soft AGC,
The charge storage output may be saturated due to the influence of flicker of the light source. That is, if charge accumulation is performed in the valley portion of flicker at the time of the previous accumulation, charge accumulation is performed in a state darker than the average state, and the next time (that is, this time) However, the storage time of ()) is set longer according to the dark state. However, if the current time is not the flicker valley as in the previous case, the accumulated charge becomes too large, and as a result, a part (bright part) or all of the charge accumulation output is saturated.

電荷蓄積出力が飽和してしまうと、飽和した部分がど
れだけの明るさであったかの情報が全く得られないの
で、このような装置で測光値を得ることは望ましくな
い。
If the charge storage output is saturated, no information on how bright the saturated portion was can be obtained, and it is not desirable to obtain a photometric value with such a device.

また、ハードAGCタイムによって駆動される前記の開
示例において、焦点検出装置の電荷蓄積時間をリアルタ
イムに制御するためのモニタ素子(通常はシリコンフォ
トダイオード)は通常、それが用いられる装置の画素素
子群の受光面積より遥かに小さいので、モニタ素子の出
力より決定されるハードAGCタイムのみを被写体輝度の
情報とするのはあまりに微小な部分の輝度を測光してい
ることになり、安定性も考慮した測光精度上、問題があ
る。
In the above disclosed example driven by the hard AGC time, the monitor element (usually a silicon photodiode) for controlling the charge accumulation time of the focus detection device in real time is usually a pixel element group of the device in which it is used. Since the light receiving area is much smaller than the above, using only the hard AGC time determined from the output of the monitor element as the subject brightness information means that the brightness of a very small part is measured, and stability is also taken into consideration. There is a problem in photometric accuracy.

加えて、AGCの方式によらず、通常一回の積分動作は
電荷蓄積時間と転送時間以外に20ミリ秒から50ミリ秒程
度のA/D変換時間と、焦点検出演算時間とを要するた
め、測光精度を上げるためには複数回(特開昭62−2590
22の開示例では4回)の積分動作終了を待つ必要があ
り、これは、これらの装置を用いるカメラの速写性を犠
牲にすることになる。
In addition, regardless of the AGC method, usually one integration operation requires an A / D conversion time of about 20 to 50 ms and a focus detection calculation time in addition to the charge accumulation time and the transfer time. In order to improve the photometric accuracy, it is necessary to perform multiple measurements (Japanese Patent Laid-Open
It is necessary to wait for the end of the integration operation (four times in the disclosed example of 22), which sacrifices the quick shooting performance of a camera using these devices.

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたも
ので、特にソフトAGC駆動の装置に関して、蛍光灯の様
なフリッカ光源下でも比較的短時間に高精度にしかも飽
和をおこさないで測光値を得るようにしたものである。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and particularly with respect to a device driven by a soft AGC, photometry is performed in a relatively short time with high accuracy and without saturation even under a flicker light source such as a fluorescent lamp. The value is obtained.

[課題を解決するための手段] このような課題を解決するために第1の発明は、前回
の電荷蓄積より得られた出力によって今回の電荷蓄積時
間を決定するオートゲインコントロール方式で駆動する
電荷蓄積型の光電変換手段と、該光電変換手段の電荷蓄
積時間中に前記光電変換手段への入射光量をモニタする
リアルタイムモニタ手段と、該リアルタイムモニタ手段
の出力が所定の閾値に達するまでの時間をカウントする
カウント手段と、該カウント手段よってカウントされた
値を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前回
の電荷蓄積に関するカウント値と、前記カウント手段に
よる今回の電荷蓄積に関するカウント値と、前記今回の
電荷蓄積時間と、今回の電荷蓄積において前記光電変換
手段の各画素の出力を逐一A/D変換した値とを用いて被
写体輝度を算出する演算手段とを備えたことを特徴とす
るものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve such problems, a first aspect of the present invention is a charge driven by an auto gain control method in which a current charge accumulation time is determined by an output obtained from a previous charge accumulation. Storage type photoelectric conversion means, real-time monitoring means for monitoring the amount of light incident on the photoelectric conversion means during the charge storage time of the photoelectric conversion means, and time required for the output of the real-time monitoring means to reach a predetermined threshold value. Counting means for counting, storage means for storing a value counted by the counting means, a count value for the previous charge accumulation stored in the storage means, a count value for the current charge accumulation by the counting means, The current charge accumulation time and a value obtained by sequentially A / D converting the output of each pixel of the photoelectric conversion means in the current charge accumulation. Computing means for calculating the subject brightness by using the calculation means.

第2の発明は、上記演算手段が、上記今回の電荷蓄積
において上記光電変換手段の各画素の出力を逐一A/D変
換した値の積算値と上記今回の電荷蓄積時間とから今回
の電荷蓄積時の被写体輝度を求め、該今回の電荷蓄積時
の被写体輝度を上記前回の電荷蓄積に関するカウント値
と上記今回の電荷蓄積に関するカウント値とによって補
正することによって上記被写体輝度を算出することを特
徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the arithmetic means calculates the current charge accumulation based on the integrated value of the value obtained by sequentially A / D converting the output of each pixel of the photoelectric conversion means in the current charge accumulation and the current charge accumulation time. Calculating the subject brightness by calculating the subject brightness at the time, and correcting the subject brightness at the time of the current charge accumulation with the count value related to the previous charge accumulation and the count value related to the current charge accumulation. I do.

第3の発明は、上記発明において特に、上記前回の電
荷蓄積の開始と上記今回の電荷蓄積の開始との間隔は光
源のフリッカ周期のほぼn/2倍(nは奇数)の間隔であ
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in particular, the interval between the start of the previous charge accumulation and the start of the current charge accumulation is substantially n / 2 times (n is an odd number) of the flicker cycle of the light source. It is characterized by.

第4の発明は、定常光のもとで上記リアルタイムモニ
タ手段の出力が所定の閾値に達するまでの時間は、前記
定常光のもとでの前記光電変換手段の電荷蓄積時間より
も所定の比率短時間としたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the time required for the output of the real-time monitoring means to reach a predetermined threshold value under the constant light is a predetermined ratio more than the charge accumulation time of the photoelectric conversion means under the constant light. It was a short time.

[作用] 光電変換手段によって、前回の電荷蓄積より得られた
出力に基づいて今回の電荷蓄積時間が決定され、リアル
タイムモニタ手段によって光電変換手段の電荷蓄積時間
中に入射光量がリアルタイムモニタされ、カウント手段
でリアルタイムモニタ手段の出力が所定の閾値に達する
までの時間がカウントされ、記憶手段によってカウント
手段でカウントされた値が記憶され、記憶手段に記憶さ
れた前回のカウント値とカウント手段による今回のカウ
ント値と今回の電荷蓄積時間と今回の各画素の出力を逐
一A/D変換した値とを用いて被写体輝度が算出される。
[Operation] The current charge accumulation time is determined by the photoelectric conversion means based on the output obtained from the previous charge accumulation, and the incident light amount is monitored in real time during the charge accumulation time of the photoelectric conversion means by the real-time monitoring means. The time until the output of the real-time monitoring means reaches a predetermined threshold value is counted by the means, the value counted by the counting means is stored by the storage means, and the previous count value stored by the storage means The subject brightness is calculated using the count value, the current charge accumulation time, and the value obtained by sequentially A / D converting the output of each pixel this time.

特に、第1回目の積分動作開始後、予め定められた光
源のフリッカ周期のほぼn/2倍(nは奇数)の時間経過
後に第2回目の積分を開始し、第1回目のハードAGCタ
イムと第2回目のハードAGCタイムを補正値とし第2回
目の積分動作により求めた被写体輝度値から平均的な被
写体輝度に対する正確な測光値を得る。
In particular, after the start of the first integration operation, the second integration is started after a lapse of a time substantially n / 2 times (n is an odd number) of the predetermined flicker cycle of the light source, and the first hard AGC time And the second hard AGC time is used as a correction value to obtain an accurate photometric value for the average subject luminance from the subject luminance value obtained by the second integration operation.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。これ
は公知の焦点検出装置の機能の一部を利用しているが、
本願は焦点検出装置とは直接の関係はない。第1図にお
いて、1は撮影レンズ、2はフイルム等価面、3a,3bは
再結像レンズ、4a,4bは光電変換素子群、5は素子駆動
回路、6は光電変換手段、7は測光演算手段、8は記憶
手段である。
Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. This utilizes some of the functions of known focus detection devices,
The present application has no direct relationship with the focus detection device. In FIG. 1, 1 is a photographing lens, 2 is a film equivalent surface, 3a and 3b are re-imaging lenses, 4a and 4b are photoelectric conversion element groups, 5 is an element driving circuit, 6 is a photoelectric conversion means, and 7 is a photometric operation. Means 8 is a storage means.

光電変換手段6は、再結像レンズ3a,3bによってフイ
ルム等価面2上のある領域の像を光電変換素子群4a,4b
上に各々再結像させる。合焦状態において、光電変換素
子群4a,4bは同一領域を測光するように構成されてい
る。
The photoelectric conversion means 6 converts the image of a certain area on the film equivalent surface 2 by the re-imaging lenses 3a and 3b into photoelectric conversion element groups 4a and 4b.
Each is re-imaged on top. In the focused state, the photoelectric conversion element groups 4a and 4b are configured to measure light in the same area.

第2図は第1図の光電変換手段6の構成を示したもの
であり、これは光電変換手段6は光電変換部4と素子駆
動回路5から構成される。光電変換部4は、素子P1〜Pn
よりなるフォトセンサアレイ41、フォトセンサアレイ41
を初期設定(リセット)する積分クリア回路42、フォト
センサアレイ41に蓄えられた蓄積電荷を素子R1からRnで
構成されるCCDシフトレジスタ44に転送するシフトゲー
ト43から構成される。素子駆動回路5は、フォトセンサ
アレイ41の近傍に配置された輝度モニタ素子51、輝度モ
ニタ回路52、映像信号出力回路53、インターフェイス回
路54、基準電圧発生回路55から構成されている。このう
ち、フォトセンサアレイ41は中央部分の右側が第1図の
記号4bとして使用され、左側が記号4aとして使用される
ようになっている。また、輝度モニタ受光素子51はフォ
トセンサアレイ41と同じ長さであるが、面積が極端に小
さく構成されている。
FIG. 2 shows the structure of the photoelectric conversion means 6 shown in FIG. 1, and the photoelectric conversion means 6 comprises the photoelectric conversion unit 4 and the element driving circuit 5. The photoelectric conversion unit 4 includes elements P1 to Pn
Become more photosensor arrays 4 1, photosensor array 4 1
Composed from initialization (reset) integrating clearing circuit 4 2, shift gate 4 3 for transferring the accumulated charge stored in the photo sensor array 4 1 from element R1 CCD shift register 4 4 consists of Rn. Element driving circuit 5, the luminance monitoring element 5 1 arranged in the vicinity of the photosensor array 4 1, brightness monitor circuit 5 2, video signal output circuit 5 3, interface circuit 4 is composed of a reference voltage generating circuit 5 5 ing. Among them, the photo sensor array 4 1 of the central portion right is used as a symbol 4b of FIG. 1, so that the left side is used as a symbol 4a. Although brightness monitor light-receiving element 5 1 is the same length as the photosensor array 4 1, the area is configured extremely small.

以下、本発明による光電変換手段6の駆動動作につい
て説明する。先ず第1回目の積分動作が行われる。ここ
で第1回目とは便宜上のある積分動作について称するも
ので、作動初期の動作ではない。
Hereinafter, the driving operation of the photoelectric conversion unit 6 according to the present invention will be described. First, the first integration operation is performed. Here, the first time refers to a certain integration operation for convenience, and is not an operation at the beginning of operation.

インターフェイス回路54より積分クリア回路42へ積分
クリア信号45が送られるが、その終了後、フォトセンサ
アレイ41の中の各フォトセンサは被写体輝度に応じた速
度での電荷蓄積を開始する。ハードAGCタイムは輝度モ
ニタ受光素子51の光電流57に基づく輝度モニタ回路52
出力信号56と、基準電圧発生回路55の基準電圧58によっ
て求められる。
Although from the interface circuit 4 to the accumulation clear circuit 4 2 accumulation clear signal 4 5 sent, after its termination, each photosensor in the photosensor array 4 1 starts charge accumulation at a speed corresponding to the object luminance . Hard AGC time and the output signal 5 6 of brightness monitor circuit 5 2 based on the photocurrent 5-7 brightness monitor light-receiving element 5 1 is determined by the reference voltage 5 8 of the reference voltage generating circuit 5 5.

積分クリア信号45の終了後、輝度モニタ回路52の出力
信号56は被写体輝度に応じた輝度モニタ受光素子51の光
電流57により、明るいときは急速に、暗いときはゆっく
りと電圧降下するようになっている。インターフェイス
回路54は輝度モニタ回路52の出力信号56と、基準電圧発
生回路55の出力である基準電圧58を比較し、同電位にな
った時点でハードAGCタイム信号511を出力する。
After completion of the integration clear signal 4 5, the photocurrent 5-7 brightness monitor light-receiving element 5 1 output signal 5 6 of brightness monitor circuit 5 2 according to the subject brightness, so when bright rapidly, when it is dark slowly voltage It is designed to descend. Interface circuit 5 4 and the output signal 5 6 of brightness monitor circuit 5 2, reference voltage by comparing the reference voltage 5 8 which is the output of the generator 5 5, outputs the hard AGC time signal 5 11 when it becomes the same potential I do.

ハードAGCタイム信号511は測光演算手段7に供給さ
れ、インターフェイス回路54を介して同じく測光演算手
段7に供給される積分クリア信号45の終了からハードAG
Cタイム信号57の発生までの時間を測光演算手段7がカ
ウントし、第1回目のハードAGCタイムとして記憶手段
8に記憶させる。
Hard AGC time signal 5 11 is supplied to the photometric calculation means 7, a hard AG from the end of the integration clear signal 4 5 via an interface circuit 5 4 is also supplied to the photometric calculation means 7
C time signal 5 and 7 counted photometry calculation means 7 is a time until the occurrence of, in the storage unit 8 as the first hard AGC time.

一方、積分動作の終了は測光演算手段7で演算される
ソフトAGCによってなされる。
On the other hand, the integration operation is completed by the soft AGC calculated by the photometric calculation means 7.

測光演算手段7は積分クリア信号45の終了から前回の
蓄積より得られた画素出力によって予め決められていた
今回のソフトAGCタイムまでをカウントし、ソフトAGCタ
イムに達した時点でソフトAGCタイム信号をインターフ
ェイス回路54に送る。インターフェイス回路54はソフト
AGCタイム信号入力により、シフトゲート43にシフトパ
ルス46を送る。
Photometric calculation means 7 counts up the current software AGC time that was predetermined by the integration clear signal 4 5 end pixel output obtained from previous accumulation from the soft AGC time signal when it reaches the soft AGC time send to the interface circuit 5 4. Interface circuit 5 4 software
The AGC time signal input, sends a shift pulse 4 6 to the shift gate 4 3.

シフトパルス46の入力により、フォトセンサアレイ41
の蓄積電荷はCCDシフトレジスタ44に転送される。その
後、インターフェイス回路54の発する転送パルスφ1、
およびこれと位相が180度異なる転送パルスφ2によっ
て得られる映像信号59を基に、補正処理された画素信号
510が映像信号出力回路53から出力される。
The input of the shift pulse 4 6, the photosensor array 4 1
Accumulated charge is transferred to the CCD shift register 4 4. After that, the transfer pulse φ1 generated by the interface circuit 5 4,
And this phase is based on the video signal 5 9 obtained by 180 degrees different transfer pulse .phi.2, correction processing pixel signals
5 10 is output from the video signal output circuit 5 3.

この信号はインターフェイス回路54を介して測光演算
手段7に供給され、そこで逐一A/D変換され、得られた
値を記憶手段8に記憶させる。測光演算手段7は得られ
た画素出力より次回のソフトAGCタイムを算出し、第2
回目の積分動作に備える。
This signal is supplied to the photometric calculation unit 7 via an interface circuit 5 4, where it is one by one A / D converter, and stores the resulting value in the storage means 8. The photometric calculation means 7 calculates the next soft AGC time from the obtained pixel output,
Prepare for the second integration operation.

CCDシフトレジスタ44の転送後、第1回目の積分動作
開始から予め定められた時間(望ましくはフリッカ周期
の1/2の時間)経過後に第2回目の積分動作に入る。動
作は以後同様で、測光演算手段7は得られたデータを記
憶手段8に記憶させる。また、第2回目の画素出力も記
憶手段8に記憶させる。
After the transfer of the CCD shift register 4 4, (1/2 of the time of preferably flicker cycle) a predetermined time from the first integrating operation start entering the second round of the integration operation after elapse. The operation is the same thereafter, and the photometric calculation means 7 stores the obtained data in the storage means 8. The second pixel output is also stored in the storage unit 8.

第3図は以上の動作をまとめて示した図である。第1
回目の電荷蓄積時間をt10、第1回目のハードAGCタイム
をt1、第2回目のハードAGCタイムをt2、第1回目の積
分動作と第2回目の積分動作の開始時間差をtdとし、第
2回目の電荷蓄積動作中の被写体輝度が第1回目の電荷
蓄積動作中の被写体輝度に比べて2倍の輝度であった場
合を示す。
FIG. 3 is a diagram collectively showing the above operations. First
The second charge accumulation time is t10, the first hard AGC time is t1, the second hard AGC time is t2, the start time difference between the first integration operation and the second integration operation is td, This shows a case where the luminance of the subject during the second charge accumulation operation is twice as high as the luminance of the subject during the first charge accumulation operation.

第2回目のハードAGCタイムt2は、第1回目のハードA
GCタイムt1の1/2になる。そして記憶手段8に記憶され
た第1回目のハードAGCタイム、第2回目のハードAGCタ
イム、第2回目の電荷蓄積時間、第2回目の積分動作で
各画素信号を逐一A/D変換して得た値を用いて、平均的
な被写体輝度に対する正確な測光値を求める。
The second hard AGC time t2 is equal to the first hard A
It is 1/2 of GC time t1. The first hard AGC time, the second hard AGC time, the second charge accumulation time, and the A / D conversion of each pixel signal are sequentially performed in the second integration operation stored in the storage unit 8. Using the obtained value, an accurate photometric value for the average subject luminance is obtained.

以下に、前記の情報を用いて測光値を求める詳細を説
明する。ここで先ず積分型光電変換素子より構成される
焦点検出装置の出力から測光値を得るための演算式を示
すと、次のようになる。
Hereinafter, details of obtaining a photometric value using the above information will be described. Here, first, an arithmetic expression for obtaining a photometric value from the output of the focus detection device constituted by the integrating photoelectric conversion element is shown as follows.

B=A×S/T ……(1) B:被写体輝度 A:定数 S:画素出力積算値 T:積分時間 第4図はフリッカ光源下での積分動作を示す図であ
る。以下、第4図をもとに説明する。
B = A × S / T (1) B: subject brightness A: constant S: pixel output integrated value T: integration time FIG. 4 is a diagram showing an integration operation under a flicker light source. Hereinafter, description will be made with reference to FIG.

第3図同様、第2回目の電荷蓄積時間をt20、第2回
目の積分による各画素の出力を逐一A/D変換した値の積
算値をS2とおけば、被写体輝度を求める方法として第2
回目の積分時の被写体輝度B2を次式で求めることにな
る。
As in FIG. 3, if the second charge accumulation time is t20 and the integrated value of the value obtained by A / D converting the output of each pixel by the second integration is S2, the second method of obtaining the subject luminance is as follows.
The subject brightness B2 at the time of the second integration is obtained by the following equation.

B2=A×S2/T20 ……(2) 第2回目の積分動作の被写体輝度は、フリッカの影響
で平均的な状態に比べて高輝度の時もあれば、低輝度の
ときもあり、前記(2)式で算出されたB2の値がそのま
ま正確な平均的被写体輝度であるとは限らない。被写体
輝度が平均的な状態でのハードAGCタイムをtAとすれ
ば、第1回目の積分動作と第2回目の積分動作の開始時
刻が、光源のフリッカの周期の1/2のほぼ奇数倍の間隔
となる所定の時間差(=tdとする)であることから、第
1回目のハードAGCタイムt1と第2回目のハードAGCタイ
ムt2の相乗平均が平均的な状態でのハードAGCタイムtA
とみなせ、次式を得る。
B2 = A × S2 / T20 (2) The subject luminance in the second integration operation may be higher or lower than the average state due to the influence of flicker. The value of B2 calculated by equation (2) is not always the exact average subject luminance. Assuming that the hard AGC time when the object luminance is average is tA, the start time of the first integration operation and the start time of the second integration operation are almost an odd multiple of 1/2 of the flicker cycle of the light source. Because of the predetermined time difference (= td) as the interval, the hard AGC time tA in the state where the geometric mean of the first hard AGC time t1 and the second hard AGC time t2 is an average state
And the following equation is obtained.

tA=SQRT(t1×t2) ……(3) ここで第2回目のハードAGCタイムt2に注目すると、
第2回目の積分動作時の被写体輝度が平均的な状態に比
べて高輝度の時は短時間となり、低輝度の時は長時間と
なる。
tA = SQRT (t1 × t2) (3) Here, focusing on the second hard AGC time t2,
Compared to the average state, the subject brightness during the second integration operation is short when the brightness is high, and long when the brightness is low.

前述のように、被写体輝度が平均的な状態での輝度値
をBA、被写体輝度が平均的な状態でのハードAGCタイム
をtA、第2回目の積分時の被写体輝度をB2、第2回目の
ハードAGCタイムをt2とした場合、これらの間には次式
が成り立つ。
As described above, the luminance value when the subject brightness is average is BA, the hard AGC time when the subject brightness is average is tA, the subject brightness during the second integration is B2, and the second integration is B2. Assuming that the hard AGC time is t2, the following equation holds between them.

BA×tA=B2×t2 ……(4) この式を変形して(3)式、(2)式を代入すると次
式が得られる。
BA × tA = B2 × t2 (4) By transforming this equation and substituting equations (3) and (2), the following equation is obtained.

BA=A×(S2/t20) ×{t2/SQRT(t1×t2)} ……(5) このように、本発明では装置駆動中の2回の積分動作
で平均的な被写体輝度に対する正確な測光値を求めるこ
とができる。また、演算に使用するパラメータが比較的
少なく、使用するメモリも少なくて済む。
BA = A × (S2 / t20) × {t2 / SQRT (t1 × t2)} (5) As described above, according to the present invention, accurate integration with respect to the average object brightness can be achieved by performing the integration operation twice during the operation of the apparatus. A photometric value can be obtained. Further, the number of parameters used for the operation is relatively small, and the memory used is small.

以上説明した測光値算出のアルゴリズム例を第5図に
示す。先ず、ステップP1でスタートし、ステップP2でハ
ードAGCタイムt2をカウントする。積分動作終了後ステ
ップP3で今回の積分で得られた各画素の出力を逐一A/D
変換した値の積算値S2を算出する。
FIG. 5 shows an example of the algorithm for calculating the photometric value described above. First, the process starts in step P1, and the hard AGC time t2 is counted in step P2. After the integration operation is completed, the output of each pixel obtained by this integration is A / D in step P3.
The integrated value S2 of the converted value is calculated.

次にステップP4で記憶手段に記憶させておいた前回の
ハードAGCタイムt1を入力し、ステップP5で同じく前回
の蓄積結果より予め決められている今回のソフトAGCタ
イムt20を入力する。
Next, in step P4, the previous hard AGC time t1 stored in the storage means is inputted, and in step P5, the present soft AGC time t20 which is also predetermined from the previous accumulation result is inputted.

次にステップP6で前記(5)式を用いて測光値BAを算
出し、ステップP7で動作を終了する。測光値はハードAG
Cタイム情報を補正係数として、各画素の出力逐一A/D変
換した値(ここでは積算値)を用いているため、前にも
述べたように、光電変換素子群の受光部で測光している
ことになり、測光精度が良い。
Next, in step P6, the photometric value BA is calculated using the above equation (5), and the operation ends in step P7. Metering value is Hard AG
As a correction coefficient using the C time information, a value obtained by A / D conversion of each pixel output (in this case, an integrated value) is used, and as described above, photometry is performed by the light receiving unit of the photoelectric conversion element group. That is, the photometric accuracy is good.

また、本装置で光電変換手段はソフトAGCによる駆動
を前提としているが、急激な被写体の輝度変化に対して
は、リアルタイムモニタ手段により迅速に電荷蓄積条件
を適正化できる。つまりは、定常光の条件下において、
ハードAGCタイムがソフトAGCタイムの所定の比率短時間
(例えば1/2)となるように調整されている場合、前回
の電荷蓄積結果より算出されたソフトAGCタイムの1/2よ
りもはるかに早い時刻において(例えばソフトAGCタイ
ム×1/4以前)ハードAGCタイムとなった場合、被写体の
輝度が前回の2倍以上となった可能性が高いため、ハー
ドAGCタイム×2の時刻になった時点でソフトAGCタイム
の完了を待たず、電荷蓄積を中止するようにすれば、光
電変換後の出力が飽和する危険を回避できる。
Further, in the present apparatus, the photoelectric conversion means is assumed to be driven by soft AGC, but the charge accumulation condition can be quickly optimized by the real-time monitoring means for a sudden change in the luminance of the subject. In other words, under the condition of steady light,
When the hard AGC time is adjusted to be a predetermined ratio short time (for example, 1/2) of the soft AGC time, it is much earlier than 1/2 of the soft AGC time calculated from the previous charge accumulation result. If the hard AGC time is reached at the time (for example, before the soft AGC time x 1/4), there is a high possibility that the brightness of the subject has become twice or more the previous time, so the time when the hard AGC time x 2 is reached If the charge accumulation is stopped without waiting for the completion of the soft AGC time, the danger of saturation of the output after photoelectric conversion can be avoided.

また、逆の場合、つまりはソフトAGCタイムの完了時
刻においてもハードAGCタイムとならない場合、被写体
輝度が前回の1/2以下となった可能性が高いため、ソフ
トAGCタイム完了後も電荷蓄積を行い、ハードAGCタイム
となった時点で電荷蓄積を終了させれば極めて低出力と
なってしまう危険を回避できる。
In the opposite case, that is, when the hard AGC time does not reach the completion time of the soft AGC time, there is a high possibility that the subject luminance has become 1/2 or less of the previous time. If the charge accumulation is terminated when the hard AGC time is reached, the danger of extremely low output can be avoided.

第6図はこの応用例を説明した図で、測光演算手段が
電荷蓄積開始後、ソフトAGCタイム×1/4の時刻で変化す
るハードAGC参照信号(SHHR)、ソフトAGCタイムt20の
時刻で変化するソフトAGCタイム参照信号(SHSR)、ハ
ードAGCタイム信号(SHH)を用いてソフAGCタイム信号
(SHS)の入力時期を算出するアルゴリズムを第1表に
示す。
FIG. 6 is a diagram for explaining this application example. The hard AGC reference signal (SHHR), which changes at a time equal to the soft AGC time × 1 after the photometric calculation means starts charge accumulation, and changes at the time of the soft AGC time t20. Table 1 shows an algorithm for calculating the input timing of the soft AGC time signal (SHS) using the soft AGC time reference signal (SHSR) and the hard AGC time signal (SHH).

なお、前記2例のようにハードAGCタイムを重視する
ように装置の制御変更するときはある程度比率の余裕を
持たせた方が良い。なぜなら、先に記載したように、ハ
ードAGCのリアルタイムモニタの受光素子が光電変換素
子と同一の領域を測光しているわけではなく、またモニ
タ素子の受光面積は小さく、出力も不安定になり易いか
らである。
When the control of the apparatus is changed so as to place emphasis on the hard AGC time as in the above two examples, it is better to allow a certain ratio margin. Because, as described above, the light-receiving element of the real-time monitor of the hard AGC does not necessarily measure the same area as the photoelectric conversion element, and the light-receiving area of the monitor element is small and the output tends to be unstable. Because.

また、前記の例ではハードAGCタイムを重視するよう
に装置の制御を変更するときの基準として所定の時間比
率を用いたが、この基準を変動させても良い。つまりは
学習機能により過去何回かの電荷蓄積動作におけるソフ
トAGCタイムとハードAGCタイムとの比率をもって制御変
更の基準としても良い。
In the above example, a predetermined time ratio is used as a reference when changing the control of the apparatus so that the hard AGC time is emphasized. However, the reference may be changed. That is, the ratio of the soft AGC time to the hard AGC time in the past several charge accumulation operations may be used as a control change reference by the learning function.

具体的には第6図で示したハードAGC参照信号(SHH
R)変化の時刻を調節しても良い。また、前記装置の駆
動開始時において、前回の出力が得られないときはハー
ドAGCタイムのカウント値の所定倍の時間経過後に測光
演算手段がインターフェイス回路54にソフトAGCタイム
信号(SHS)を送るようにすれば、良好に装置駆動を開
始できる。
Specifically, the hard AGC reference signal (SHH) shown in FIG.
R) The time of change may be adjusted. Further, the driving start of the device, sends a soft AGC time signal (SHS) photometric calculation means after a time lapse of a predetermined multiple of the count value of the hard AGC time to the interface circuit 5 4 when the output of the last is not obtained By doing so, the apparatus can be started to drive well.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、従来の積分型光電変換
素子を用いた、特にソフトAGC駆動の測光装置の問題点
であった蛍光灯のようなフリッカ光源下での測光に関
し、比較的短時間に高精度の測光値を得ることが可能と
なる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention relates to photometry under a flicker light source such as a fluorescent lamp, which is a problem of a photometer using a conventional integration type photoelectric conversion element, particularly a soft AGC drive. Thus, a highly accurate photometric value can be obtained in a relatively short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
第1図における光電変換手段の構成を示すブロック図、
第3図は光電変換手段の動作を示す各部波系図、第4図
はフリッカ光源下での積分動作を示す図、第5図は測光
値演算のアルゴリズムを示した図、第6図は本装置の応
用例を示す図である。 1……撮影レンズ、2……フイルム等価面、3a,3b……
再結像レンズ、4a,4b……光電変換素子群、5……素子
駆動回路、7……測光演算手段、8……記憶手段。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the photoelectric conversion means in FIG. 1,
FIG. 3 is a partial wave diagram showing the operation of the photoelectric conversion means, FIG. 4 is a diagram showing an integration operation under a flicker light source, FIG. 5 is a diagram showing an algorithm for photometric value calculation, and FIG. It is a figure showing the example of application of. 1 ... photographic lens, 2 ... film equivalent surface, 3a, 3b ...
Re-imaging lenses, 4a, 4b: photoelectric conversion element group, 5: element driving circuit, 7, photometric calculation means, 8: storage means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 5/335 G03B 3/00 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04N 5/335 G03B 3/00 A

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】前回の電荷蓄積より得られた出力によって
今回の電荷蓄積時間を決定するオートゲインコントロー
ル方式で駆動する電荷蓄積型の光電変換手段と、 該光電変換手段の電荷蓄積時間中に前記光電変換手段へ
の入射光量をモニタするリアルタイムモニタ手段と、 該リアルタイムモニタ手段の出力が所定の閾値に達する
までの時間をカウントするカウント手段と、 該カウント手段よってカウントされた値を記憶する記憶
手段と、 該記憶手段に記憶された前回の電荷蓄積に関するカウン
ト値と、前記カウント手段による今回の電荷蓄積に関す
るカウント値と、前記今回の電荷蓄積時間と、今回の電
荷蓄積において前記光電変換手段の各画素の出力を逐一
A/D変換した値とを用いて被写体輝度を算出する演算手
段とを備えたことを特徴とする電荷蓄積型光電変換手段
を用いた測光装置。
1. A charge storage type photoelectric conversion means driven by an auto gain control method for determining a current charge storage time based on an output obtained from a previous charge storage; Real-time monitoring means for monitoring the amount of light incident on the photoelectric conversion means, counting means for counting the time until the output of the real-time monitoring means reaches a predetermined threshold value, and storage means for storing the value counted by the counting means A count value for the previous charge accumulation stored in the storage means, a count value for the current charge accumulation by the counting means, the current charge accumulation time, and each of the photoelectric conversion means in the current charge accumulation. Each pixel output
A photometric device using charge storage type photoelectric conversion means, comprising: arithmetic means for calculating subject brightness using the A / D converted value.
【請求項2】前記演算手段は、前記今回の電荷蓄積にお
いて前記光電変換手段の各画素の出力を逐一A/D変換し
た値の積算値と前記今回の電荷蓄積時間とから今回の電
荷蓄積時の被写体輝度を求め、該今回の電荷蓄積時の被
写体輝度を前記前回の電荷蓄積に関するカウント値と前
記今回の電荷蓄積に関するカウント値とによって補正す
ることによって前記被写体輝度を算出することを特徴と
する請求項1に記載の電荷蓄積型光電変換手段を用いた
測光装置。
2. The method according to claim 1, wherein the calculating means calculates a current charge accumulation time based on an integrated value of values obtained by sequentially A / D converting outputs of the respective pixels of the photoelectric conversion means in the current charge accumulation and the current charge accumulation time. And calculating the subject brightness by correcting the subject brightness at the time of the current charge accumulation with the count value related to the previous charge accumulation and the count value related to the current charge accumulation. A photometric device using the charge storage type photoelectric conversion unit according to claim 1.
【請求項3】請求項1または請求項2において、前記前
回の電荷蓄積の開始と前記今回の電荷蓄積の開始との間
隔は光源のフリッカ周期のほぼn/2倍(nは奇数)の間
隔であることを特徴とする電荷蓄積型光電変換手段を用
いた測光装置。
3. An interval according to claim 1, wherein the interval between the start of the previous charge accumulation and the start of the current charge accumulation is substantially n / 2 times (n is an odd number) of the flicker cycle of the light source. A photometric device using a charge storage type photoelectric conversion unit, characterized in that:
【請求項4】請求項1または請求項2において、定常光
のもとで前記リアルタイムモニタ手段の出力が所定の閾
値に達するまでの時間は、前記定常光のもとでの前記光
電変換手段の電荷蓄積時間よりも所定の比率短時間であ
ることを特徴とする電荷蓄積型光電変換手段を用いた測
光装置。
4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the time required for the output of the real-time monitor to reach a predetermined threshold under the constant light is equal to the time required for the photoelectric conversion under the constant light. A photometric device using charge storage type photoelectric conversion means, wherein the charge storage time is shorter by a predetermined ratio than the charge storage time.
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