JP3324825B2 - Charge storage type image sensor circuit - Google Patents

Charge storage type image sensor circuit

Info

Publication number
JP3324825B2
JP3324825B2 JP10464593A JP10464593A JP3324825B2 JP 3324825 B2 JP3324825 B2 JP 3324825B2 JP 10464593 A JP10464593 A JP 10464593A JP 10464593 A JP10464593 A JP 10464593A JP 3324825 B2 JP3324825 B2 JP 3324825B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
strobe
clock
image sensor
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10464593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06317468A (en
Inventor
佳津男 河村
潤 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP10464593A priority Critical patent/JP3324825B2/en
Publication of JPH06317468A publication Critical patent/JPH06317468A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3324825B2 publication Critical patent/JP3324825B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Viewfinders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は測光技術に関し、特に電
荷蓄積型受光素子を用いた測光技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photometric technique, and more particularly to a photometric technique using a charge storage type light receiving element.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、カメラ等の光学器械の自動焦点合
わせ方法としては、アクティブ方式とパッシブ方式が実
用化されている。
2. Description of the Related Art At present, as a method for automatically focusing an optical instrument such as a camera, an active method and a passive method are in practical use.

【0003】パッシブ方式は、被写体からの反射光を検
出して測距を行なう方式である。したがって、一定の光
量を必要とし、基準値以下の暗さの場合には、測距不可
能である。このような暗い場合にも測距可能とするため
に、赤外線等の補助光を被写体に照射する方法が採用さ
れている。
[0003] The passive method is a method in which reflected light from a subject is detected and distance measurement is performed. Therefore, when a certain amount of light is required and the darkness is equal to or less than the reference value, the distance cannot be measured. In order to enable distance measurement even in such a dark case, a method of irradiating a subject with auxiliary light such as infrared rays is adopted.

【0004】しかし、この方法では、赤外線等の発光装
置が必要となり、自動焦点装置が高価になる。この補助
光の光源としてストロボを使用できれば、自動焦点用測
距に特別の光源を用意する必要がなくなるため、自動焦
点装置の低価格化が可能となる。
However, in this method, a light emitting device for infrared rays or the like is required, and an automatic focusing device becomes expensive. If a strobe light can be used as a light source of the auxiliary light, it is not necessary to prepare a special light source for the auto-focusing distance measurement, so that the cost of the auto-focus device can be reduced.

【0005】図9(A)は、従来例(特開平2−603
80号)による電荷蓄積型光センサの回路図である。フ
ォトダイオード51のカソードが電源電圧VDDに、その
アノードがスイッチ50を介してグランド(接地)電位
Eに、逆バイアス方向に接続されている。
FIG. 9A shows a conventional example (JP-A-2-603).
No. 80) is a circuit diagram of a charge storage type optical sensor. The cathode of the photodiode 51 is connected to the power supply voltage V DD , and the anode is connected to the ground (ground) potential E via the switch 50 in the reverse bias direction.

【0006】コンデンサ52は、フォトダイオード51
の接合容量である。また、フォトダイオード51のアノ
ードは、コンパレータ53の一方の入力に接続され、他
方の入力は基準電圧Vrに接続されている。
The capacitor 52 includes a photodiode 51
Is the junction capacity. The anode of the photodiode 51 is connected to one input of the comparator 53, and the other input is connected to the reference voltage Vr.

【0007】測定開始にあたっては、スイッチ50を短
時間閉成し、コンデンサ52を電源電圧VDDに充電す
る。すなわち、フォトダイオードのpn接合に逆バイア
スを印加し、空乏層を拡げてポテンシャル井戸を深くし
た状態にしておく。この際、フォトダイオード51のア
ノード側電圧Vは、一旦接地電位Eつまり“0”にリセ
ットされる。
At the start of measurement, the switch 50 is closed for a short time, and the capacitor 52 is charged to the power supply voltage V DD . That is, a reverse bias is applied to the pn junction of the photodiode to expand the depletion layer and keep the potential well deep. At this time, the anode voltage V of the photodiode 51 is once reset to the ground potential E, that is, “0”.

【0008】スイッチ50の開放後は、フォトダイオー
ド51が受けている光Lの強度に比例する光電流が、フ
ォトダイオード51を逆方向に流れることによって、コ
ンデンサ52が放電される。コンデンサ52の放電と共
に、フォトダイオードのアノード側電圧Vが上昇する。
After the switch 50 is opened, a photocurrent proportional to the intensity of the light L received by the photodiode 51 flows through the photodiode 51 in the reverse direction, so that the capacitor 52 is discharged. With the discharge of the capacitor 52, the anode voltage V of the photodiode increases.

【0009】この電圧Vは、コンパレータ53の一方の
入力(図示の場合、非反転入力端子)に与えられ、基準
電圧Vrと比較される。このコンパレータ53の出力S
は、スイッチ50の閉成により、ローの状態にリセット
される。電圧Vが上昇して基準電圧Vrに達した時に、
ハイの状態に切り換わる。
The voltage V is applied to one input (a non-inverting input terminal in the case shown) of the comparator 53 and is compared with a reference voltage Vr. The output S of the comparator 53
Is reset to a low state by closing the switch 50. When the voltage V rises and reaches the reference voltage Vr,
Switches to a high state.

【0010】スイッチ50を開放した時点からの経過時
間をt、フォトダイオード51を流れる光電流をIn
(t)、コンデンサ52の静電容量をC、フォトダイオ
ード51のアノード側の電位をV(t)、コンデンサ5
2に蓄積された電荷をQ(t)とすると、
The time elapsed since the switch 50 was opened is represented by t, and the photocurrent flowing through the photodiode 51 is represented by In.
(T), the capacitance of the capacitor 52 is C, the potential on the anode side of the photodiode 51 is V (t),
Assuming that the charge stored in 2 is Q (t),

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】となる。ここで、In(t)はコンデンサ
52が充電する方向を正としたため、In(t)の符号
は負になっている。今、フォトダイオード51が受けて
いる光が定常光とすると、In(t)は時間に依存せ
ず、一定と考えられるため、数式(1)は、
## EQU1 ## Here, the sign of In (t) is negative because the direction in which the capacitor 52 is charged is positive. Now, assuming that the light received by the photodiode 51 is steady light, In (t) does not depend on time and is considered to be constant.

【0013】[0013]

【数2】 V(t)=In・t/C …(2) と変形できる。V (t) = In · t / C (2)

【0014】したがって、電位V(t)が基準電位Vr
と等しくなるまでの時間をTnとすると、
Therefore, the potential V (t) becomes equal to the reference potential Vr
Assuming that the time until it becomes equal to is Tn,

【0015】[0015]

【数3】 In=CVr/Tn …(3) となる。## EQU3 ## In = CVr / Tn (3)

【0016】すなわち、コンパレータ53の出力Sがロ
ーの状態になっている時間Tn(電荷蓄積時間)を測定
することにより、光電流Inを求めることができる。時
間Tnは、クロックカウンタで容易にディジタル値に変
換することができる。
That is, the photocurrent In can be obtained by measuring the time Tn (charge accumulation time) when the output S of the comparator 53 is in the low state. The time Tn can be easily converted to a digital value by a clock counter.

【0017】図9(B)は、図9(A)に示す光センサ
に定常光を入射した時のフォトダイオード51のアノー
ド側電位V(t)の時間変化を示す。上述のように、定
常光を入射した場合には、光電流が一定と近似できるの
で、電位V(t)は時間に比例して変化する。
FIG. 9B shows a time change of the anode-side potential V (t) of the photodiode 51 when steady light enters the optical sensor shown in FIG. 9A. As described above, when stationary light is incident, the photocurrent can be approximated to be constant, so that the potential V (t) changes in proportion to time.

【0018】図9(B)の直線p1は強い光、直線p3
は弱い光、直線p2はその中間の強さの光を入射した場
合の例である。図9(B)に示すように、直線p1がV
=Vrになる時間をT1 とすると、T1 が前記電荷蓄積
時間Tnに相当する。
A straight line p1 in FIG. 9B is a strong light, and a straight line p3.
Represents an example in which weak light is incident, and a straight line p2 represents an example in which light having an intermediate intensity is incident. As shown in FIG. 9B, the straight line p1 is V
= When the time becomes Vr and T 1, T 1 corresponds to the charge accumulation time Tn.

【0019】一方、人物のストロボ撮影を行なうと、ス
トロボ光が目の網膜で反射され、目が赤く写される、い
わゆる赤目現象という問題がある。この赤目現象を防止
するために、ストロボによる撮影の直前に予備発光を行
ない、瞳孔を閉じさせた後に本発光を行なって撮影する
方法が考えられている。
On the other hand, when a person is photographed with a strobe, the strobe light is reflected by the retina of the eye and the eye is photographed in red. In order to prevent this red-eye phenomenon, a method has been considered in which a preliminary light emission is performed immediately before photographing with a strobe, a main light is emitted after a pupil is closed, and photographing is performed.

【0020】この予備発光の時に、前記自動焦点合わせ
を行なうことができれば、自動焦点合わせ用に特別の補
助発光を行なう必要がなくなり、効率よく焦点合わせを
行なうことが可能になる。
If the automatic focusing can be performed at the time of the preliminary light emission, it is not necessary to perform a special auxiliary light emission for the automatic focusing, and the focusing can be performed efficiently.

【0021】そこで、ストロボ光の反射光を検出して、
光量信号として取り出すことのできる光センサが要望さ
れている。図9(C)は、非定常光を入射した時のフォ
トダイオード51のアノード側電位V(t)の時間変化
を示す。たとえば、ストロボのようなパルス的な発光の
場合である。図9(C)の曲線q1は強い光、曲線q3
は弱い光、曲線q2はその中間の強さの光を入射した場
合の電圧V(t)を示す。
Then, by detecting the reflected light of the strobe light,
There is a demand for an optical sensor that can be extracted as a light intensity signal. FIG. 9C shows a time change of the anode-side potential V (t) of the photodiode 51 when the non-stationary light is incident. For example, this is a case of pulse light emission such as a strobe light. Curve q1 in FIG. 9C is a strong light, curve q3.
Represents weak voltage, and curve q2 represents voltage V (t) when light of intermediate intensity is incident.

【0022】この場合には、光電流In(t)が時間の
関数になる。ストロボ発光の光の強度が最大の時には、
光電流In(t)が最大になるため、グラフV(t)の
傾きが大きくなる。逆に、光の強度が弱い時には、光電
流In(t)が減少するため、グラフV(t)の傾きが
小さくなる。
In this case, the photocurrent In (t) is a function of time. When the intensity of the strobe light is maximum,
Since the photocurrent In (t) becomes maximum, the slope of the graph V (t) increases. Conversely, when the light intensity is low, the photocurrent In (t) decreases, and the slope of the graph V (t) decreases.

【0023】図9(C)のt=0がストロボ発光開始、
t=TE が発光終了に対応している。t=TE 以後は、
光センサには非常に弱い光しか入射しないため、電圧V
(t)の上昇は、非常に緩やかである。
At t = 0 in FIG. 9C, the strobe light emission starts,
t = T E corresponds to the light-emitting end. t = T E after is,
Since only very weak light enters the optical sensor, the voltage V
The rise in (t) is very slow.

【0024】このように、ストロボ光を使用した場合に
は、電圧V(t)はストロボの発光と共に急激に立ち上
がり、発光が終了すると、ほとんど一定となる。曲線q
1の場合には、電圧V(t)はt=T1 で基準電圧Vr
に達する。曲線q2の場合には、ストロボ発光が終了し
た時には電圧V(t)は基準電圧Vrに達しておらず、
その後の非常に弱い光による光電流によってt=T2
基準電圧Vrに達する。
As described above, when the strobe light is used, the voltage V (t) rises rapidly with the strobe light emission, and becomes almost constant when the light emission ends. Curve q
1, then the reference voltage Vr at the voltage V (t) is t = T 1
Reach In the case of the curve q2, the voltage V (t) does not reach the reference voltage Vr when the strobe light emission ends, and
Thereafter, the reference voltage Vr is reached at t = T 2 by the photocurrent due to the very weak light.

【0025】このような場合には、電圧V(t)が基準
電圧Vrに達するまでの時間長は、入射光量に比例しな
い。また、曲線q3のように、いつまで経っても基準電
圧Vrに達しないような場合も起こり得る。
In such a case, the length of time until the voltage V (t) reaches the reference voltage Vr is not proportional to the amount of incident light. Further, there may be a case where the reference voltage Vr does not reach the reference voltage Vr forever, as indicated by the curve q3.

【0026】したがって、図9(A)に示す電荷蓄積型
光センサは、ストロボ光のような非定常光の場合には適
さない。
Therefore, the charge storage type optical sensor shown in FIG. 9A is not suitable for non-stationary light such as strobe light.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】入射光が、ストロボ光
のような非定常光の場合には、光センサの光電流すなわ
ち蓄積電荷の放電電流が一定ではない。そのため、光電
流による電圧上昇が基準電圧に達するまでの時間を測定
することによって光量を推定する方法は、容易ではな
い。そのような方法による電荷蓄積型イメージセンサ
は、ストロボ光のような非定常光に対して、適用困難で
ある。
When the incident light is non-stationary light such as strobe light, the photocurrent of the optical sensor, that is, the discharge current of the accumulated charge is not constant. Therefore, it is not easy to estimate the amount of light by measuring the time until the voltage rise due to the photocurrent reaches the reference voltage. It is difficult to apply a charge storage type image sensor by such a method to non-stationary light such as strobe light.

【0028】本発明の目的は、ストロボ光のような非定
常光の場合にも、適用可能な電荷蓄積型イメージセンサ
回路を提供することである。
An object of the present invention is to provide a charge storage type image sensor circuit which can be applied to non-stationary light such as strobe light.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明の電荷蓄積型イメ
ージセンサ回路は、ストロボトリガの機能を持つストロ
ボクロックを生成するストロボクロック発生手段(1)
と、前記ストロボクロックに同期して、1回の動作時に
ストロボ光を連続発光するストロボ発光手段(2)と、
前記ストロボクロック発生手段に接続され、入力する信
号のパルス数を計数する計数手段(8)と、対象物から
の光を受光し、受光した光を電気信号に変換する複数の
光電変換手段(CV)と、前記各光電変換手段により変
換された電気信号と所定の基準電圧との比較を行い、比
較結果信号を出力する複数の比較手段(CP)と、前記
比較結果信号が変化する時の計数手段のパルス数を取り
込む記憶手段と、前記複数の比較手段が出力する比較結
果信号の最初の変化に応じてカウンタパルスを生成開始
する通常モードクロック発生手段(4)と、前記計数手
段を前記ストロボクロック発生手段または前記通常モー
ドクロック発生手段に選択的に接続する切換え手段
(3)とを有する。
According to the present invention, there is provided a charge storage type image sensor circuit comprising: a strobe clock generating means for generating a strobe clock having a strobe trigger function;
A strobe light emitting means (2) for continuously emitting strobe light in one operation in synchronization with the strobe clock;
A counting means (8) connected to the strobe clock generating means for counting the number of pulses of an input signal; and a plurality of photoelectric conversion means (CV) for receiving light from an object and converting the received light into an electric signal. ), A plurality of comparison means (CP) for comparing the electric signal converted by each of the photoelectric conversion means with a predetermined reference voltage and outputting a comparison result signal, and counting when the comparison result signal changes Means for storing the number of pulses of the means, normal mode clock generating means (4) for starting generation of a counter pulse in response to the first change of the comparison result signal output from the plurality of comparing means, and the strobe. Switching means (3) for selectively connecting to the clock generation means or the normal mode clock generation means.

【0030】[0030]

【作用】電荷蓄積型イメージセンサにおいて、1回の動
作時にストロボ光を連続発光させることにより、多数回
に分割して反射光を光センサに入射させることができ
る。これにより、光センサの電圧上昇が基準電圧に達す
るまでの発光回数を測定して、光量を検出することがで
きる。この方法による電荷蓄積型イメージセンサを用い
れば、定常光の場合と同様に、ストロボ光の場合におい
ても光量を検出することができる。
In the charge storage type image sensor, the strobe light is continuously emitted during one operation, so that the reflected light can be incident on the optical sensor in a number of times. This makes it possible to measure the number of light emissions until the voltage rise of the optical sensor reaches the reference voltage, and detect the amount of light. If a charge storage type image sensor according to this method is used, the amount of light can be detected in the case of strobe light as well as in the case of steady light.

【0031】[0031]

【実施例】図1は、本発明の実施例によるイメージセン
サ回路の構成図である。このイメージセンサ回路は、カ
メラ等の自動測距装置に用いられる。イメージセンサは
n個の画素を有し、各画素に入射する光量の検出を行
う。
FIG. 1 is a configuration diagram of an image sensor circuit according to an embodiment of the present invention. This image sensor circuit is used for an automatic distance measuring device such as a camera. The image sensor has n pixels and detects the amount of light incident on each pixel.

【0032】本実施例では、光量を検出する方法とし
て、2つのモードを有している。1つは、通常モードで
あり、各画素に入射する光が定常光とみなすことができ
る際に用いるモードである。通常モードは、パッシブ方
式であり、従来技術を用いて構成可能である。
In this embodiment, there are two modes for detecting the amount of light. One is a normal mode, which is used when light incident on each pixel can be regarded as stationary light. The normal mode is a passive mode, and can be configured using a conventional technique.

【0033】他方は、ストロボモードであり、測距すべ
き被写体に対してストロボを発光し、その反射光を検出
する際に用いるモードである。前述の通常モードでは、
測距すべき被写体から十分な光量を得られない場合に
は、ストロボモードとして補助光のストロボを発光さ
せ、被写体からの反射光の検出を行う。例えば、悪天候
の日や夜間など光量を十分に得ることができない状況に
おいて、ストロボモードを用いる。すなわち動作上は、
通常モードはパッシブ方式であり、ストロボモードはア
クティブ方式である。
The other mode is a strobe mode, which is used when a strobe light is emitted for a subject to be measured for distance detection and its reflected light is detected. In the normal mode described above,
If a sufficient amount of light cannot be obtained from the subject to be measured, the strobe light of the auxiliary light is emitted in the strobe mode, and the reflected light from the subject is detected. For example, in a situation where a sufficient amount of light cannot be obtained, such as on a bad weather day or at night, the strobe mode is used. That is, in operation,
The normal mode is a passive mode, and the strobe mode is an active mode.

【0034】以上の通常モードとストロボモードの2つ
のモードの選択は、スイッチ3で行う。モード信号MD
としてどちらかのモードの信号が送られ、スイッチ3に
入力される。モード信号MDが通常モードの時には、ス
イッチ3は端子3aに接続される。また、モード信号M
Dがストロボモードの時には、スイッチ3は端子3bに
接続される。
The selection of the two modes, the normal mode and the strobe mode, is performed by the switch 3. Mode signal MD
The signal in either mode is sent and input to the switch 3. When the mode signal MD is in the normal mode, the switch 3 is connected to the terminal 3a. Also, the mode signal M
When D is in the strobe mode, switch 3 is connected to terminal 3b.

【0035】まず、通常モードにおける光量検出の回路
動作を説明する。イメージセンサ回路は、画素の数に相
当するn個の光電変換部CVとn個のコンパレータCP
とn個のラッチLTを有する。
First, the circuit operation of the light amount detection in the normal mode will be described. The image sensor circuit includes n photoelectric conversion units CV corresponding to the number of pixels and n comparators CP.
And n latches LT.

【0036】光電変換部CVは、各画素毎に入射する光
を受ける光センサを有し、測距を行う被写体からの光信
号を受光する。光電変換部CVに入力された光信号は、
内部の光センサにより、電気信号に変換される。光セン
サには、光強度に応じた電荷が蓄積され、その電荷量に
相当する電圧値が光電変換部CVより出力される。光電
変換部CVより出力された電気信号は、コンパレータC
Pの+入力端子に入力され、コンパレータCPの−入力
端子に入力された基準電圧Vrと比較される。
The photoelectric conversion unit CV has an optical sensor for receiving light incident on each pixel, and receives an optical signal from a subject whose distance is to be measured. The optical signal input to the photoelectric conversion unit CV is
It is converted into an electric signal by an internal light sensor. Charges corresponding to the light intensity are accumulated in the optical sensor, and a voltage value corresponding to the charge amount is output from the photoelectric conversion unit CV. The electric signal output from the photoelectric conversion unit CV is
It is input to the + input terminal of P and compared with the reference voltage Vr input to the-input terminal of the comparator CP.

【0037】光電変換部CVの出力電気信号は、光セン
サを初期設定するRESET信号によりクリアされた
後、時間の経過と共に、入射される光量に応じて増加し
て行く。やがて、その出力電気信号が基準電圧Vrに達
すると、コンパレータCPの出力は、ロー状態からハイ
状態に変化する。したがって、出力電気信号が変化する
までの時間は、入射光量の逆数に比例する。したがっ
て、出力電気信号が変化するまでの時間は、入射光強度
の逆数に比例する。
After the output electric signal of the photoelectric conversion unit CV is cleared by the RESET signal for initializing the optical sensor, it increases with the passage of time in accordance with the amount of incident light. Eventually, when the output electric signal reaches the reference voltage Vr, the output of the comparator CP changes from a low state to a high state. Therefore, the time until the output electric signal changes is proportional to the reciprocal of the amount of incident light. Therefore, the time until the output electric signal changes is proportional to the reciprocal of the incident light intensity.

【0038】ORゲート7には、コンパレータCP1〜
CPnの出力信号が入力される。ORゲート7の出力
は、光電変換部CV1〜CVnの出力電圧の中のどれか
1つでも基準電圧Vrに達したものがあれば、ロー状態
からハイ状態に変化する。つまり、イメージセンサ中の
n個の画素のうちで最も光強度の強い画素における電気
信号が基準電圧Vrに達した後に、ORゲート7の出力
がハイ状態となる。
The OR gate 7 has comparators CP1 to CP1.
The output signal of CPn is input. The output of the OR gate 7 changes from the low state to the high state if any one of the output voltages of the photoelectric conversion units CV1 to CVn reaches the reference voltage Vr. That is, after the electric signal of the pixel having the highest light intensity among the n pixels in the image sensor reaches the reference voltage Vr, the output of the OR gate 7 becomes high.

【0039】ANDゲート6には、ORゲート7の出力
とクロック発生器5において生成されたクロックパルス
が入力される。ORゲート7の出力がハイ状態の間に限
り、クロック発生器5からクロックパルスが、ANDゲ
ート6を介して通常モードクロック発生回路4に供給さ
れる。
The output of the OR gate 7 and the clock pulse generated by the clock generator 5 are input to the AND gate 6. As long as the output of the OR gate 7 is in the high state, the clock pulse is supplied from the clock generator 5 to the normal mode clock generation circuit 4 via the AND gate 6.

【0040】通常モードクロック発生回路4は、クロッ
ク発生器5にて生成されたクロックパルスに基づいて、
光電変換部CVの出力電気信号が基準電圧に達するまで
の時間を計測するためのカウンタパルスを生成する。こ
のカウンタパルスは、様々な形に構成することが可能で
ある。例えば、時間の経過と共に周期の長くなるカウン
タパルスを生成することができる。これにより、入射光
量の測定に適したカウントを提供することができる。
The normal mode clock generating circuit 4 is based on the clock pulse generated by the clock generator 5,
A counter pulse for measuring a time until the output electric signal of the photoelectric conversion unit CV reaches the reference voltage is generated. This counter pulse can be configured in various ways. For example, it is possible to generate a counter pulse whose period becomes longer as time elapses. This makes it possible to provide a count suitable for measuring the amount of incident light.

【0041】通常モードクロック発生回路4は、ORゲ
ート7の出力がロー状態からハイ状態に変化した時か
ら、カウンタパルスの生成を開始する。そして、カウン
タパルスは、スイッチ3を介して、カウンタ8において
カウントされる。
The normal mode clock generation circuit 4 starts generating counter pulses when the output of the OR gate 7 changes from a low state to a high state. Then, the counter pulse is counted by the counter 8 via the switch 3.

【0042】コンパレータCPの出力端子は、ラッチL
Tに接続され、ラッチ指令信号を供給する。ラッチ指令
信号が発生すると、カウンタ8においてカウントされた
計数値がラッチLTにて記憶される。ラッチLTに記憶
された計数値は、各光電変換部CVの出力電気信号が基
準電圧Vrに達するまでの時間を表す。
The output terminal of the comparator CP is a latch L
T to supply a latch command signal. When the latch command signal is generated, the count value counted by the counter 8 is stored in the latch LT. The count value stored in the latch LT indicates the time until the output electric signal of each photoelectric conversion unit CV reaches the reference voltage Vr.

【0043】シフトレジスタ9はラッチLTに接続さ
れ、ラッチLT1〜LTn中の対象とするラッチLTに
対して、読み出し信号を供給する。このようにして、ラ
ッチLT1〜LTn中の所望の計数値がセンサデータS
Dとして読み出される。このセンサデータSDより、各
画素に入射された光強度を算出することができる。
The shift register 9 is connected to the latch LT and supplies a read signal to a target one of the latches LT1 to LTn. Thus, the desired count value in the latches LT1 to LTn is equal to the sensor data S.
Read as D. From the sensor data SD, the light intensity incident on each pixel can be calculated.

【0044】図2は、イメージセンサに定常光が入力さ
れた際のセンサ特性を示す。イメージセンサには、複数
の画素が1次元に配列されている。図2(A)は、計測
時間を示す信号波形である。この信号がハイの期間が、
パルスをカウントする期間である。各画素に対応する光
センサに蓄積された電荷に対応するセンサ出力が、基準
電圧に達すれば、その時までの蓄積時間からその画素に
入射された光強度を算出することができる。
FIG. 2 shows sensor characteristics when steady light is input to the image sensor. In the image sensor, a plurality of pixels are arranged one-dimensionally. FIG. 2A is a signal waveform showing the measurement time. When this signal is high,
This is a period for counting pulses. When the sensor output corresponding to the electric charge accumulated in the optical sensor corresponding to each pixel reaches the reference voltage, the light intensity incident on the pixel can be calculated from the accumulation time up to that point.

【0045】イメージセンサ中の画素のうちどれか1つ
でも、光センサに蓄積された電荷が基準電圧まで達すれ
ば、信号は立上りハイ状態となる。また、イメージセン
サ中の全ての画素において、光センサに蓄積された電荷
が基準電圧まで達すれば、信号は立下がりロー状態とな
る。この時のハイ状態の継続時間は、10数msであ
る。
In any one of the pixels in the image sensor, when the charge stored in the photosensor reaches the reference voltage, the signal goes high. In addition, in all the pixels in the image sensor, when the charge accumulated in the photosensor reaches the reference voltage, the signal falls to a low state. The duration of the high state at this time is about 10 ms.

【0046】図2(B)は、時間の経過に対して蓄積さ
れる電荷量の変化を表す。横軸は時間を表し、縦軸は光
センサに蓄積される電荷量を表す。定常光においては、
光センサに蓄積される電荷量は、時間経過に比例して増
加して行く。
FIG. 2B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of charge stored in the optical sensor. In stationary light,
The amount of charge stored in the optical sensor increases in proportion to the passage of time.

【0047】図2(C)は、各画素における光強度の分
布を示す。横軸は1次元に配列した画素の位置を表し、
縦軸は0〜255レベルの光強度を表す。各画素に入射
された光強度は、イメージセンサ中の画素に所定の電荷
が蓄積されるまでの時間を計測することにより、得られ
る。各画素における光強度は、細かな階調に分解されて
いる。
FIG. 2C shows the distribution of light intensity in each pixel. The horizontal axis represents the positions of the pixels arranged one-dimensionally,
The vertical axis represents the light intensity of 0 to 255 levels. The intensity of light incident on each pixel is obtained by measuring the time until a predetermined charge is accumulated in the pixel in the image sensor. The light intensity in each pixel is decomposed into fine gradations.

【0048】以上の定常光の場合は、パッシブ方式の光
量検出における特性を示すものである。測距を行う被写
体から十分な光量を得られれば、上述のように精度の高
い光量検出を行うことができる。しかし、夜間における
光量検出においては、アクティブ型の光量検出が有効で
ある。そこで、次にストロボ光を用いた光量検出につい
て説明する。
The case of the stationary light described above shows the characteristic in the light amount detection of the passive system. If a sufficient amount of light can be obtained from the subject for which distance measurement is performed, highly accurate light amount detection can be performed as described above. However, in light amount detection at night, active light amount detection is effective. Therefore, next, detection of light amount using strobe light will be described.

【0049】図3は、ストロボ単発光の反射光がイメー
ジセンサに入力された際のセンサ特性を示す。カメラに
備え付けられたストロボを1回だけ発光させ、被写体か
らの反射光をイメージセンサに入射させた。
FIG. 3 shows sensor characteristics when reflected light of a single flash light is input to an image sensor. The strobe provided in the camera was emitted only once, and the reflected light from the subject was incident on the image sensor.

【0050】図3(A)は、図2(A)と同様に計測時
間を示す信号であり、イメージセンサ中の画素のうちど
れか1つでも、光センサに蓄積された電荷が基準電圧ま
で達すれば、信号は立上り、ハイ状態となる。また、イ
メージセンサ中の全ての画素において、光センサに蓄積
された電荷が基準電圧まで達すれば、信号は立下がり、
ロー状態となる。この時のハイ状態の継続時間は数μs
であり、図2(A)に示す定常光に比べて、極めて短い
時間である。
FIG. 3A shows a signal indicating the measurement time similarly to FIG. 2A. Even in any one of the pixels in the image sensor, the electric charge accumulated in the optical sensor reaches the reference voltage. If it does, the signal rises and goes high. In addition, in all the pixels in the image sensor, when the electric charge accumulated in the optical sensor reaches the reference voltage, the signal falls,
It becomes low state. The duration of the high state at this time is several μs.
This is an extremely short time as compared with the stationary light shown in FIG.

【0051】図3(B)は、時間の経過に対して蓄積さ
れる電荷量の変化を表す。横軸は時間を表し、縦軸は光
センサに蓄積される電荷量を表す。ストロボ単発光にお
いては、光センサに蓄積される電荷量は、時間経過に比
例せず、ストロボの発光特性に応じた独特な特性で増加
して行く。そして、短時間の間に蓄積される電荷量は飽
和する。
FIG. 3B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of charge stored in the optical sensor. In single-flash strobe light, the amount of charge stored in the photosensor is not proportional to the passage of time, but increases with unique characteristics corresponding to the strobe light-emitting characteristics. Then, the amount of charge accumulated in a short time is saturated.

【0052】図3(C)は、各画素における光強度の分
布を示す。横軸は1次元に配列した画素の位置を表し、
縦軸は0〜255レベルの光強度を表す。図3(C)に
おいて用いた被写体は、図2(C)と同様なものである
ので、本来は図2(C)のような特性が望まれる。しか
し、ストロボ単発光の場合には、各画素における光強度
は、十分に細かな階調まで分解されるに至っていない。
FIG. 3C shows the distribution of light intensity in each pixel. The horizontal axis represents the positions of the pixels arranged one-dimensionally,
The vertical axis represents the light intensity of 0 to 255 levels. Since the subject used in FIG. 3C is the same as that in FIG. 2C, the characteristic shown in FIG. 2C is originally desired. However, in the case of single flash light emission, the light intensity at each pixel has not been resolved to a sufficiently fine gradation.

【0053】これは、ストロボの発光が極めて短時間の
間に立上りの早い瞬間的な発光を行う特性によるもので
ある。そのために、計測時間が数μsと短く、この間に
カウンタパルスはたかだか数パルスしか発生しない。こ
のため、光強度の階調の分解能が十分に得られない。
This is due to the characteristic that the flash emits light instantaneously with a rapid rise in a very short time. For this reason, the measurement time is as short as several μs, during which only a few counter pulses are generated. For this reason, a sufficient resolution of the gradation of the light intensity cannot be obtained.

【0054】次に、ストロボ発光を用いて、光強度の高
階調特性を実現させる方法について説明する。それに
は、ストロボを短期間に大光量を発するのではなく、ス
トロボを複数回に分けて発光を行う。
Next, a method of realizing a high gradation characteristic of light intensity using strobe light will be described. To do so, instead of emitting a large amount of light in a short period of time, the strobe emits light in a plurality of times.

【0055】図4は、ストロボ連続発光(1)の反射光
がイメージセンサに入力された際のセンサ特性を示す。
カメラに備え付けられたストロボを複数回連続して発光
させ、被写体からの反射光をイメージセンサに入射させ
た。
FIG. 4 shows the sensor characteristics when the reflected light of strobe continuous emission (1) is input to the image sensor.
The strobe provided in the camera was continuously emitted a plurality of times, and the reflected light from the subject was incident on the image sensor.

【0056】図4(A)は、計測時間を示す波形であ
る。イメージセンサ中の画素のうちどれか1つでも、光
センサに蓄積された電荷が基準電圧まで達すれば、信号
は立上り、ハイ状態となる。また、イメージセンサ中の
全ての画素において、光センサに蓄積された電荷が基準
電圧まで達すれば、信号は立下がり、ロー状態となる。
この時のハイ状態の継続時間は図3(A)のストロボ単
発光よりも長くなっている。
FIG. 4A is a waveform showing the measurement time. In any one of the pixels in the image sensor, when the charge accumulated in the photosensor reaches the reference voltage, the signal rises and goes to a high state. In addition, in all the pixels in the image sensor, when the charge accumulated in the photo sensor reaches the reference voltage, the signal falls and goes to a low state.
At this time, the duration of the high state is longer than that of the single flash light emission of FIG.

【0057】図4(B)は、時間の経過に対して蓄積さ
れる電荷量の変化を表す。横軸は時間を表し、縦軸は光
センサに蓄積される電荷量を表す。ストロボの連続発光
においては、光センサに蓄積される電荷量は、ストロボ
を連続発光した回数分だけの階段状となって増加して行
く。
FIG. 4B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of charge stored in the optical sensor. In the continuous light emission of the strobe, the amount of electric charge accumulated in the optical sensor increases in a stepwise manner as many times as the number of times of continuous light emission of the strobe.

【0058】図4(C)は、各画素における光強度の分
布を示す。横軸は1次元に配列した画素の位置を表し、
縦軸は0〜255レベルの光強度を表す。図4(C)に
おいて用いた被写体は、図2(C)と同様なものであ
る。図2(C)に示す定常光の場合に比べれば、低階調
ではあるが光強度の分布は十分に認識することができ
る。この場合の光強度は、計測時間中に4回のストロボ
発光が生じたことに対応して約4階調により表されてい
る。
FIG. 4C shows the distribution of light intensity in each pixel. The horizontal axis represents the positions of the pixels arranged one-dimensionally,
The vertical axis represents the light intensity of 0 to 255 levels. The subject used in FIG. 4C is the same as that in FIG. As compared with the case of the stationary light shown in FIG. 2C, the distribution of the light intensity can be sufficiently recognized although the gradation is low. The light intensity in this case is represented by approximately four gradations, corresponding to four strobe light emission during the measurement time.

【0059】図5は、ストロボ連続発光(2)の反射光
がイメージセンサに入力された際の他のセンサ特性を示
す。カメラに備え付けられたストロボを複数回連続して
発光させ、被写体からの反射光をイメージセンサに入射
させた。ストロボ発光(2)は、図4のストロボ連続発
光(1)に比べて、1回当りの発光量が少なく、短時間
の間に多くのストロボ発光を繰り返したものである。
FIG. 5 shows another sensor characteristic when the reflected light of the continuous stroboscopic light emission (2) is input to the image sensor. The strobe provided in the camera was continuously emitted a plurality of times, and the reflected light from the subject was incident on the image sensor. The stroboscopic light emission (2) has a smaller amount of light emission per flash than the continuous stroboscopic light emission (1) of FIG.

【0060】図5(A)は、計測時間を示す波形であ
る。イメージセンサ中の画素のうちどれか1つでも、光
センサに蓄積された電荷が基準電圧まで達すれば、信号
は立上り、ハイ状態となる。また、イメージセンサ中の
全ての画素において、光センサに蓄積された電荷が基準
電圧まで達すれば、信号は立下がり、ロー状態となる。
この時のハイ状態の継続時間は図4(A)のストロボ連
続発光(1)よりも長くなっている。
FIG. 5A is a waveform showing the measurement time. In any one of the pixels in the image sensor, when the charge accumulated in the photosensor reaches the reference voltage, the signal rises and goes to a high state. In addition, in all the pixels in the image sensor, when the charge accumulated in the photo sensor reaches the reference voltage, the signal falls and goes to a low state.
At this time, the duration of the high state is longer than the continuous strobe light emission (1) of FIG.

【0061】図5(B)は、時間の経過に対して蓄積さ
れる電荷量の変化を表す。横軸は時間を表し、縦軸は光
センサに蓄積される電荷量を表す。ストロボの連続発光
においては、光センサに蓄積される電荷量は、ストロボ
を連続発光した回数分だけの階段状となって増加して行
く。この階段状の特性は、図4(B)のストロボ連続発
光(1)に比べて、細かな階段状となる。
FIG. 5B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of charge stored in the optical sensor. In the continuous light emission of the strobe, the amount of electric charge accumulated in the optical sensor increases in a stepwise manner as many times as the number of times of continuous light emission of the strobe. This step-like characteristic has a finer step-like shape than the continuous stroboscopic light emission (1) of FIG.

【0062】図5(C)は、各画素における光強度の分
布を示す。横軸は1次元に配列した画素の位置を表し、
縦軸は0〜255レベルの光強度を表す。図5(C)に
おいて用いた被写体は、図2(C)と同様なものであ
る。この特性は、図4(C)に示すストロボ連続発光
(1)の場合に比べると高階調となっている。この場合
の光強度は、6階調により表されている。つまり、1回
当りのストロボ発光量を少なくし、多数回のストロボ発
光を行って所定光量を得るようにすれば、それに応じて
高階調の光強度が検出できる。
FIG. 5C shows the distribution of light intensity in each pixel. The horizontal axis represents the positions of the pixels arranged one-dimensionally,
The vertical axis represents the light intensity of 0 to 255 levels. The subject used in FIG. 5C is the same as that in FIG. This characteristic has a higher gradation as compared with the case of strobe continuous light emission (1) shown in FIG. The light intensity in this case is represented by six gradations. That is, if the amount of strobe light emission per time is reduced and a predetermined amount of light is obtained by performing strobe light emission many times, light intensity of a high gradation can be detected accordingly.

【0063】図1において、ストロボモードにおける光
量検出の回路動作を説明する。モード信号MDがストロ
ボモードの時には、上述のストロボ連続発光によるアク
ティブ方式の光量検出を行う。ストロボモードにおいて
は、スイッチ3が端子3bに接続される。
Referring to FIG. 1, the circuit operation of light amount detection in the strobe mode will be described. When the mode signal MD is in the strobe mode, the active light amount detection by the above-described strobe continuous emission is performed. In the strobe mode, the switch 3 is connected to the terminal 3b.

【0064】ストロボクロック発生回路1は、ストロボ
クロックを生成する。RESET信号に応じて、光電変
換部CV中の光センサはクリアされ、同時にストロボク
ロック信号のパルス生成が開始される。ストロボクロッ
クは、スイッチ3を介してカウンタパルスとしてカウン
タ8に入力され、カウントされる。
The strobe clock generation circuit 1 generates a strobe clock. In response to the RESET signal, the optical sensor in the photoelectric conversion unit CV is cleared, and at the same time, pulse generation of a strobe clock signal is started. The strobe clock is input to the counter 8 as a counter pulse via the switch 3 and counted.

【0065】コンパレータCPは、ラッチLTにラッチ
指令信号を供給する。その時、カウンタ8においてカウ
ントされた計数値がラッチLTにて記憶される。ラッチ
LTに記憶された計数値は、ストロボパルスの計数値で
あるので、ストロボが連続発光を開始してから、各光電
変換部CVの出力電気信号が基準電圧Vrに達するまで
の発光パルス数を表す。そして、シフトレジスタ9によ
り、ラッチLT1〜LTn中の所望の計数値がセンサデ
ータSDとして読み出される。
The comparator CP supplies a latch command signal to the latch LT. At that time, the count value counted by the counter 8 is stored in the latch LT. Since the count value stored in the latch LT is the count value of the strobe pulse, the number of light emission pulses from when the strobe starts continuous light emission until the output electric signal of each photoelectric conversion unit CV reaches the reference voltage Vr is calculated. Represent. Then, the shift register 9 reads out a desired count value in the latches LT1 to LTn as sensor data SD.

【0066】ストロボクロック発生回路1において生成
されたストロボクロックは、ストロボトリガの機能も重
複して持っている。ストロボクロックはストロボ発光回
路2に入力され、ストロボクロックに応じてストロボを
発光する。
The strobe clock generated by the strobe clock generating circuit 1 also has the function of a strobe trigger. The strobe clock is input to the strobe light emitting circuit 2, and the strobe light is emitted according to the strobe clock.

【0067】図6は、ストロボ連続発光によるタイミン
グ波形を示す。ストロボクロックは、ストロボクロック
発生回路1において生成される。例えば、光強度の階調
を0〜255の256階調で検出したい場合には、スト
ロボ連続発光のうちの1回の発光量が1階調分の光量に
相当するように設定してやれば、255のパルスを有す
るストロボクロックで十分となる。
FIG. 6 shows a timing waveform based on continuous stroboscopic light emission. The strobe clock is generated in the strobe clock generation circuit 1. For example, when it is desired to detect the light intensity gradation in 256 gradations from 0 to 255, if one light emission amount of the continuous strobe light emission is set to correspond to the light amount of one gradation, 255 gradations are set. Is sufficient.

【0068】また、図6においては、ほぼ同等のストロ
ボ波形を生じさせる場合を示したが、1回当りのストロ
ボ発光量が初期には大きく、次第に少なくなるようにし
てもよい。光強度が小さい時には階調を細かくして、光
強度が大きいときには階調を大きくすることになる。光
強度の階調を人間の視感度に近いものとすることができ
る。
Although FIG. 6 shows a case in which substantially the same strobe waveform is generated, the amount of strobe light emission per time may be initially large and gradually decreased. When the light intensity is low, the gradation is made fine, and when the light intensity is high, the gradation is made large. The gradation of the light intensity can be made close to the visibility of humans.

【0069】−RESET信号は、光量検出を可能とす
る初期設定の信号であり、被写体からの光を受光する光
センサ内の電荷をクリアする。ストロボ波形は、ストロ
ボの放電管を通して流れる電流波形である。ストロボの
発光は、ストロボクロックに同期して行われる。−RE
SET信号の後に、ストロボ発光が開始される。
The -RESET signal is an initial setting signal that enables light amount detection, and clears the charge in the optical sensor that receives light from the subject. The strobe waveform is a current waveform that flows through the discharge tube of the strobe. Flash emission is performed in synchronization with a flash clock. -RE
After the SET signal, strobe light emission is started.

【0070】蓄積電荷量波形は、光センサに入射する光
に応じて変換された電荷の蓄積量を表す。被写体には、
ストロボにより発せられた光が照射され、その反射光が
光センサに入射される。つまり、ストロボ発光を行う毎
にその反射光が光センサにより、電荷に変換される。ス
トロボの連続発光を行うことにより、蓄積電荷量は階段
状に増加して行く。
The accumulated charge waveform represents the amount of accumulated charges converted according to the light incident on the optical sensor. For the subject,
Light emitted from the strobe is irradiated, and the reflected light is incident on the optical sensor. That is, each time the strobe light is emitted, the reflected light is converted into electric charge by the optical sensor. By performing continuous stroboscopic light emission, the accumulated charge amount increases stepwise.

【0071】図7は、ストロボの連続発光を行うストロ
ボ補助光回路である。これは、図1に示すストロボ発光
回路2に相当する。ストロボの発光は、本来被写体を撮
影する際に被写体の照度を上げるために用いるものであ
る。そのストロボ本発光を行う前に、光量検出を行うた
めに、ストロボの補助発光としてストロボの連続発光を
行う。
FIG. 7 shows a flash auxiliary light circuit for performing continuous flash emission. This corresponds to the strobe light emitting circuit 2 shown in FIG. The light emission of the strobe is originally used to increase the illuminance of the subject when shooting the subject. Before performing the main flash emission, continuous flash emission is performed as auxiliary flash emission in order to detect the amount of light.

【0072】まず、通常のストロボ回路部について説明
する。昇圧回路11は、抵抗R4、トランジスタQ2、
スイッチS1、トランスTR1およびダイオードD1を
有する。スイッチS1は、コンデンサC2,C3への充
電を開始させるためのスイッチである。トランジスタQ
2は、発振の動作制御を行う。ダイオードD1は、整流
用のダイオードである。
First, a normal flash circuit section will be described. The booster circuit 11 includes a resistor R4, a transistor Q2,
It has a switch S1, a transformer TR1, and a diode D1. The switch S1 is a switch for starting charging the capacitors C2 and C3. Transistor Q
Numeral 2 controls the operation of oscillation. The diode D1 is a rectifying diode.

【0073】直流電源VDDは、昇圧回路11に電源を
供給する。昇圧回路11は、入力された直流電圧VDD
を交流に変換し、トランスTR1で昇圧後ダイオードD
1で整流して、コンデンサC2,C3への充電を行う。
ネオン管NEは、コンデンサC2,C3への充電が完了
した事を示す表示用ランプであり、抵抗R5を介して電
流が供給される。
The DC power supply VDD supplies power to the booster circuit 11. The booster circuit 11 receives the input DC voltage VDD
Is converted to AC, and after boosting by the transformer TR1, the diode D
The current is rectified by 1 to charge the capacitors C2 and C3.
The neon tube NE is a display lamp indicating that charging of the capacitors C2 and C3 has been completed, and is supplied with current through the resistor R5.

【0074】コンデンサC2,C3への充電が完了した
後に、キセノン管Xeへの放電を行うことにより、スト
ロボは発光する。絶縁ゲートバイポーラトランジスタI
GBTは、キセノン管Xeに流れる電流を制御する。ト
ランジスタIGBTがオン状態の時にキセノン管Xeに
電流が流れ、トランジスタIGBTがオフ状態の時には
電流が流れない。
After the capacitors C2 and C3 have been charged, the strobe emits light by discharging the xenon tube Xe. Insulated gate bipolar transistor I
The GBT controls a current flowing through the xenon tube Xe. When the transistor IGBT is on, current flows through the xenon tube Xe, and when the transistor IGBT is off, no current flows.

【0075】トランジスタIGBTがオン状態になる
と、コンデンサC3に蓄積された電荷が放電し、トラン
スTR2の1次側コイルに電流が流れる。そして、2次
側コイルに昇圧された高電圧が発生し、キセノン管Xe
のトリガ電極に印加される。これにより、キセノン管X
e内部のキセノンガスがイオン化され、キセノン管の内
部抵抗が減少する。そして、コンデンサC2に蓄積され
ている電荷が、キセノン管Xeの電極間において放電す
る。
When the transistor IGBT is turned on, the electric charge stored in the capacitor C3 is discharged, and a current flows through the primary coil of the transformer TR2. Then, a high voltage is generated in the secondary coil, and the xenon tube Xe
Is applied to the trigger electrode. Thereby, the xenon tube X
The xenon gas inside e is ionized, and the internal resistance of the xenon tube decreases. Then, the electric charge accumulated in the capacitor C2 is discharged between the electrodes of the xenon tube Xe.

【0076】ストロボの連続発光は、トランジスタIG
BTのスイッチング動作により制御される。次にトラン
ジスタIGBTを含むストロボ発光の制御回路部につい
て説明する。図1のストロボクロック発生回路1におい
て生成されたストロボクロックは、ストロボ発光回路2
に入力される。つまり、図7のストロボクロックINと
して入力される。
The continuous emission of the strobe is performed by the transistor IG
It is controlled by the switching operation of the BT. Next, a control circuit for flash light emission including the transistor IGBT will be described. The strobe clock generated by the strobe clock generation circuit 1 of FIG.
Is input to That is, it is input as the strobe clock IN in FIG.

【0077】図8(A)にストロボクロックINの電圧
波形を示す。横軸は時間tを表す。ストロボクロックI
Nは、0[V]のロー状態と5[V]のハイ状態とから
なるパルス波形である。
FIG. 8A shows a voltage waveform of the strobe clock IN. The horizontal axis represents time t. Strobe clock I
N is a pulse waveform composed of a low state of 0 [V] and a high state of 5 [V].

【0078】コンデンサC1は、抵抗R1を介して直流
電源VCCに接続され、他方からはストロボクロックI
Nが供給される。コンデンサC1は、ストロボクロック
INの信号に応じて、充電される。直流電源VCCは+
5[V]である。
The capacitor C1 is connected to a DC power supply VCC via a resistor R1.
N is supplied. The capacitor C1 is charged according to the signal of the strobe clock IN. DC power supply VCC is +
5 [V].

【0079】図8(B)は、トランジスタQ1のエミッ
タ端子ND1の電圧波形を示す。エミッタ端子ND1
は、コンデンサC1と接続されている。この電圧波形
は、5[V]のロー状態と10[V]のハイ状態を表
す。
FIG. 8B shows a voltage waveform at the emitter terminal ND1 of the transistor Q1. Emitter terminal ND1
Is connected to the capacitor C1. This voltage waveform represents a low state of 5 [V] and a high state of 10 [V].

【0080】トランジスタQ1のベース端子は、ツェナ
ーダイオードZD1と抵抗R3を介して接地端子に接続
されている。ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧
を6.2[V]位に設定し、ベース電流を制限する。
The base terminal of the transistor Q1 is connected to a ground terminal via a Zener diode ZD1 and a resistor R3. The zener voltage of the zener diode ZD1 is set to about 6.2 [V] to limit the base current.

【0081】図8(C)は、トランジスタQ1のコレク
タ端子ND2の電圧波形を示す。コレクタ端子は、抵抗
R2を介して接地端子に接続されている。また、コレク
タ端子は、トランジスタIGBTのゲート端子に接続さ
れている。電圧波形は、ツェナー電圧6.2[V]を境
界にして制御され、0[V]のロー状態と10[V]の
ハイ状態とからなる。
FIG. 8C shows a voltage waveform at the collector terminal ND2 of the transistor Q1. The collector terminal is connected to the ground terminal via the resistor R2. The collector terminal is connected to the gate terminal of the transistor IGBT. The voltage waveform is controlled with a Zener voltage of 6.2 [V] as a boundary, and has a low state of 0 [V] and a high state of 10 [V].

【0082】トランジスタIGBTは、高入力インピー
ダンス特性と低飽和電圧特性を有するトランジスタであ
る。トランジスタIGBTのゲート端子はトランジスタ
Q1のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子はキセノ
ン管Xeに接続され、エミッタ端子は接地端子に接続さ
れている。ゲート端子にハイ信号10[V]が供給され
れば、トランジスタIGBTはオン状態となり、ロー信
号0[V]が供給されれば、トランジスタIGBTはオ
フ状態となる。
The transistor IGBT is a transistor having high input impedance characteristics and low saturation voltage characteristics. The gate terminal of the transistor IGBT is connected to the collector terminal of the transistor Q1, the collector terminal is connected to the xenon tube Xe, and the emitter terminal is connected to the ground terminal. When a high signal 10 [V] is supplied to the gate terminal, the transistor IGBT is turned on, and when a low signal 0 [V] is supplied, the transistor IGBT is turned off.

【0083】図8(D)は、キセノン管Xeを通して、
トランジスタIGBTのコレクタ端子ND3に流れ込む
電流波形を示す。トランジスタIGBTがオフ状態の時
には電流は流れず、オン状態の間にキセノン管Xeの放
電特性に応じた電流が流れる。
FIG. 8 (D) shows through a xenon tube Xe
4 shows a current waveform flowing into the collector terminal ND3 of the transistor IGBT. When the transistor IGBT is in the off state, no current flows, and during the on state, a current flows according to the discharge characteristics of the xenon tube Xe.

【0084】以上のように、ストロボクロックINの波
形を変更することにより、ストロボを発光させるタイミ
ングを制御することができる。ストロボクロックINの
周期を短くすればストロボ発光の間隔は短くなり、周期
を長くすればストロボ発光の間隔は長くなる。ストロボ
クロックINが時間に対して等間隔のパルスの場合につ
いて説明したが、必ずしも等間隔である必要はない。ス
トロボクロックINは、任意の信号形状に変更可能であ
る。
As described above, by changing the waveform of the strobe clock IN, the timing at which the strobe light is emitted can be controlled. If the cycle of the strobe clock IN is shortened, the interval of the strobe light emission is shortened, and if the cycle is lengthened, the interval of the strobe light emission is lengthened. Although the case has been described where the strobe clock IN is a pulse at regular intervals with respect to time, the strobe clock IN need not always be at regular intervals. The strobe clock IN can be changed to any signal shape.

【0085】このように、イメージセンサ回路において
通常モードとストロボモードを設けることにより、通常
モードでは十分なセンサ出力を得られない暗い被写体で
あっても、ストロボモードを用いることにより良好なセ
ンサ出力を得ることができる。また、ストロボの連続発
光の回数を変化させることにより、イメージセンサ回路
は所望の階調度を有する光強度を検出することができ
る。
As described above, by providing the normal mode and the strobe mode in the image sensor circuit, even in a dark subject where a sufficient sensor output cannot be obtained in the normal mode, a good sensor output can be obtained by using the strobe mode. Obtainable. Further, by changing the number of times of continuous light emission of the strobe, the image sensor circuit can detect light intensity having a desired gradation.

【0086】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0087】[0087]

【発明の効果】ストロボ光を連続発光させることによ
り、多数回に分けて反射光を光センサに入射させること
ができる。これにより、例えば、悪天候の日や夜間など
光量を十分に得ることができない状況においても、スト
ロボを用いて、細かな階調レベルによる光量検出を行う
ことができる。また、補助光としてストロボ光を用いる
ことにより、その他特別な光源を必要としない。
According to the present invention, by continuously emitting strobe light, reflected light can be incident on the optical sensor in a large number of times. Thus, even in a situation where a sufficient amount of light cannot be obtained, for example, on a bad weather day or at night, it is possible to perform light amount detection with a fine gradation level using a strobe. Also, by using strobe light as auxiliary light, no other special light source is required.

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

【図1】本発明の実施例によるイメージセンサ回路の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an image sensor circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】イメージセンサに定常光が入力された際のセン
サ特性を示すグラフである。図2(A)は計測時間を示
す波形であり、図2(B)は時間の経過に対して蓄積さ
れる電荷量の変化を表し、図2(C)は各画素における
光強度を示す。
FIG. 2 is a graph showing sensor characteristics when stationary light is input to an image sensor. FIG. 2A is a waveform showing the measurement time, FIG. 2B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time, and FIG. 2C shows the light intensity at each pixel.

【図3】ストロボ単発光の反射光がイメージセンサに入
力された際のセンサ特性を示すグラフである。図3
(A)は計測時間を示す波形であり、図3(B)は時間
の経過に対して蓄積される電荷量の変化を表し、図3
(C)は各画素における光強度を示す。
FIG. 3 is a graph showing sensor characteristics when reflected light of a single flash light is input to an image sensor. FIG.
3A is a waveform showing the measurement time, and FIG. 3B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time.
(C) shows the light intensity in each pixel.

【図4】ストロボ連続発光(1)の反射光がイメージセ
ンサに入力された際のセンサ特性を示すグラフであ
る。。図4(A)は計測時間を示す波形であり、図4
(B)は時間の経過に対して蓄積される電荷量の変化を
表し、図4(C)は各画素における光強度を示す。
FIG. 4 is a graph showing sensor characteristics when reflected light of strobe continuous emission (1) is input to an image sensor. . FIG. 4A is a waveform showing the measurement time.
4B shows a change in the amount of charge accumulated with the passage of time, and FIG. 4C shows the light intensity at each pixel.

【図5】ストロボ連続発光(2)の反射光がイメージセ
ンサに入力された際のセンサ特性を示すグラフである。
図5(A)は計測時間を示す波形であり、図5(B)は
時間の経過に対して蓄積される電荷量の変化を表し、図
5(C)は各画素における光強度を示す。
FIG. 5 is a graph showing sensor characteristics when reflected light of continuous stroboscopic light emission (2) is input to an image sensor.
FIG. 5A is a waveform showing the measurement time, FIG. 5B shows the change in the amount of charge accumulated with the passage of time, and FIG. 5C shows the light intensity at each pixel.

【図6】ストロボ連続発光によるタイミング波形を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a timing waveform due to continuous stroboscopic light emission.

【図7】ストロボの連続発光を行うストロボ補助光回路
の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a strobe auxiliary light circuit that performs continuous strobe light emission.

【図8】ストロボ補助光回路における回路動作波形を示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a circuit operation waveform in the strobe auxiliary light circuit.

【図9】従来技術による電荷蓄積型光センサの回路図お
よび特性を示すグラフである。図9(A)は電荷蓄積型
光センサの回路図であり、図9(B)は定常光を入射し
た時のフォトダイオードのアノード電位を表し、図9
(C)は非定常光を入射した時のフォトダイオードのア
ノード電位を表す。
FIG. 9 is a circuit diagram and a graph showing characteristics of a charge storage type optical sensor according to the related art. FIG. 9A is a circuit diagram of a charge storage type optical sensor, and FIG. 9B shows an anode potential of a photodiode when stationary light is incident.
(C) represents the anode potential of the photodiode when non-stationary light is incident.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CV 光電変換部 CP コンパレータ LT ラッチ MD モード信号 SD センサデータ Vr 基準電圧 1 ストロボクロック発生回路 2 ストロボ発光回路 3 スイッチ 4 通常モードクロック発生回路 5 クロック発生器 6 ANDゲート 7 ORゲート 8 カウンタ 9 シフトレジスタ CV photoelectric converter CP comparator LT latch MD mode signal SD sensor data Vr reference voltage 1 strobe clock generation circuit 2 strobe light emission circuit 3 switch 4 normal mode clock generation circuit 5 clock generator 6 AND gate 7 OR gate 8 counter 9 shift register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 潤 宮城県黒川郡大和町松坂平1丁目6番地 富士フイルムマイクロデバイス株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭58−113727(JP,A) 特開 昭56−52732(JP,A) 特開 昭62−96827(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/00 - 1/60 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Hasegawa 1-6-6 Matsuzakadaira, Yamato-cho, Kurokawa-gun, Miyagi Fujifilm Micro Devices Co., Ltd. In-house (56) References JP-A-58-113727 (JP, A) JP-A-56-52732 (JP, A) JP-A-62-96827 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01J 1/00-1/60

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ストロボトリガの機能を持つストロボク
ロックを生成するストロボクロック発生手段(1)と、 前記ストロボクロックに同期して、1回の動作時にスト
ロボ光を連続発光するストロボ発光手段(2)と、 前記ストロボクロック発生手段に接続され、入力する信
号のパルス数を計数する計数手段(8)と、 対象物からの光を受光し、受光した光を電気信号に変換
する複数の光電変換手段(CV)と、 前記各光電変換手段により変換された電気信号と所定の
基準電圧との比較を行い、比較結果信号を出力する複数
の比較手段(CP)と、 前記比較結果信号が変化する時の計数手段のパルス数を
取り込む記憶手段と、 前記複数の比較手段が出力する比較結果信号の最初の変
化に応じてカウンタパルスを生成開始する通常モードク
ロック発生手段(4)と、 前記計数手段を前記ストロボクロック発生手段または前
記通常モードクロック発生手段に選択的に接続する切換
え手段(3)とを有する電荷蓄積型イメージセンサ回
路。
1. A strobe clock generating means (1) for generating a strobe clock having a function of a strobe trigger, and a strobe light emitting means (2) for continuously emitting strobe light in one operation in synchronization with the strobe clock. A counting means (8) connected to the strobe clock generating means for counting the number of pulses of an input signal; and a plurality of photoelectric conversion means for receiving light from an object and converting the received light into an electric signal. (CV), a plurality of comparison means (CP) for comparing the electric signal converted by each of the photoelectric conversion means with a predetermined reference voltage, and outputting a comparison result signal, and when the comparison result signal changes Storage means for taking in the number of pulses of the counting means, and a normal mode clock for starting generation of a counter pulse in response to the first change of the comparison result signal output from the plurality of comparison means. A charge accumulation type image sensor circuit comprising: a clock generation means (4); and a switching means (3) for selectively connecting the counting means to the strobe clock generation means or the normal mode clock generation means.
JP10464593A 1993-04-30 1993-04-30 Charge storage type image sensor circuit Expired - Fee Related JP3324825B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10464593A JP3324825B2 (en) 1993-04-30 1993-04-30 Charge storage type image sensor circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10464593A JP3324825B2 (en) 1993-04-30 1993-04-30 Charge storage type image sensor circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06317468A JPH06317468A (en) 1994-11-15
JP3324825B2 true JP3324825B2 (en) 2002-09-17

Family

ID=14386200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10464593A Expired - Fee Related JP3324825B2 (en) 1993-04-30 1993-04-30 Charge storage type image sensor circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3324825B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100390839B1 (en) * 2001-07-20 2003-07-12 주식회사 하이닉스반도체 Pixel data determination method using dual ramp signal and CMOS image sensor for the same
KR100867894B1 (en) * 2007-05-29 2008-11-10 한국전기연구원 Apparatus and method for measuring photon energy
KR100867891B1 (en) * 2007-05-29 2008-11-10 한국전기연구원 Single photon counting read-out apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06317468A (en) 1994-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4275335A (en) Constant light intensity electronic flash device
US7064788B2 (en) Electronic camera with repeating flash
US5634146A (en) Camera with automatic flash function and method for controlling the same
US6295413B1 (en) Digitizing circuit of light amount receiving from strobe and control circuit of light amount emitted from strobe
US6828803B2 (en) Strobe charge apparatus
JPH06313840A (en) Photometric device and photometric method
JP3324825B2 (en) Charge storage type image sensor circuit
US6516153B2 (en) Capacitor charging apparatus and electronic flash and apparatus containing same
EP0813099B1 (en) Flash photographing system
US4286850A (en) Automatic focus indicating device for camera
JPS58113727A (en) Optical digitizing circuit
JP4449097B2 (en) Strobe light amount digitizing circuit and strobe light amount control circuit
JPH06313841A (en) Photometric device and photometric method
JP2001222047A (en) Stroboscope device
US6621583B1 (en) Distance-measuring apparatus
GB2125978A (en) Photographic flash device
KR200149625Y1 (en) Strobo apparatus
JP2001013556A (en) Circuit for controlling emitted light quantity for stroboscope
JPH0438337Y2 (en)
JP5509635B2 (en) Flash light emitting device and electronic camera
JP3159735B2 (en) Red eye prevention device
JP2569443B2 (en) Electronic flash device
JPH0722190A (en) Strobe device
JPH0715546B2 (en) camera
JPS5850522A (en) Dimming type flash device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020618

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100705

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110705

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees