JP3627027B2 - Image detection system - Google Patents

Image detection system Download PDF

Info

Publication number
JP3627027B2
JP3627027B2 JP27500996A JP27500996A JP3627027B2 JP 3627027 B2 JP3627027 B2 JP 3627027B2 JP 27500996 A JP27500996 A JP 27500996A JP 27500996 A JP27500996 A JP 27500996A JP 3627027 B2 JP3627027 B2 JP 3627027B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
integration
output
sensor
monitor
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
JP27500996A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10126677A (en
Inventor
和彦 湯川
正隆 浜田
啓二 玉井
Original Assignee
コニカミノルタフォトイメージング株式会社
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 コニカミノルタフォトイメージング株式会社 filed Critical コニカミノルタフォトイメージング株式会社
Priority to JP27500996A priority Critical patent/JP3627027B2/en
Priority to US08/953,415 priority patent/US6219468B1/en
Publication of JPH10126677A publication Critical patent/JPH10126677A/en
Priority to US09/793,563 priority patent/US20020044700A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3627027B2 publication Critical patent/JP3627027B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像振れ検出に用いられる画像検出システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像検出システムにおいて、イメージセンサ上の一部分の画素領域の画像情報のみを必要とする場合がある。例えば、ビデオカメラを用いた電子ズームでは、従来から、不要な画素領域の蓄積電荷を高速で転送して掃き捨て、必要な画素領域の蓄積電荷を一画面の表示時間が1/60sになるように合わせて転送し、表示画面上全体に表示する事がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
エリアセンサを利用して像振れ検出を行う場合は、シャッターが開いている数分の1s〜1s程度の時間内にエリアセンサの一部分の画素領域の画像情報を繰り返し検出する必要がある。このため、一回のデータダンプ時間を1ms程度にしなければならない。このことは、外付けの高速A/D変換器を利用すれば可能であるが、コストが高くなるという問題がある。
【0004】
また、従来の技術を本システムに応用する事を考える。従来のビデオカメラの電子ズームのシステムと本システムでは、エリアセンサの一部分の画素領域の画像情報のみが必要であるという点では共通するが、本システムではその一部分の画素領域の画像情報を短時間に繰り返し検出する必要があるという点で異なる。
【0005】
よって、従来技術を本システムに応用した場合には、一画面の表示時間がTVシステム用に決まっている1/60sに固定されてしまい、それに合わせて必要な画素領域の蓄積電荷を転送する事になる。しかし、本システムにおいては一画面の表示時間を1/60sに固定する必要はなく可能な限り短時間で転送を終了させたい。
【0006】
本発明は、従来技術を応用した場合の上記のような問題点を解決し、更に外付けの高速A/D変換器を利用する事なく低コストに、シャッターが開いている間に多数回の積分・データダンプを繰り返し、正確な像振れ検出を行う事ができる画像検出システムを提供する事を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、エリアセンサと前記エリアセンサを駆動するエリアセンサ駆動部と前記エリアセンサの出力を処理するエリアセンサ出力処理回路部とを有する画像検出システムにおいて、前記エリアセンサの画素領域のうち、像振れ検出に必要な画素領域の蓄積電荷をマイクロコンピュータに内蔵されているA/D変換器でA/D変換できる第1の周波数で読み出して複数の画素の電荷を加算し、像振れ検出に不要な画素領域の蓄積電荷を前記第1の周波数より高い第2の周波数で掃き捨てるようにしている。
【0008】
つまり、読み出される範囲は広くなっても、読み出される画素数を少なくするようにする。また、必要な画素領域の蓄積電荷の読み出し速度よりも、不要な画素領域の蓄積電荷は高速で掃き捨てられる事となる。よって、一回の積分・データダンプにかかる時間が、必要領域と不要領域で転送方法を変えない場合と比べて、短くなる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に二つのエリアセンサ1、2とこれをコントロールするコントロール回路8を有するカメラの画像検出システムのデバイス構成図を示す。エリアセンサ1、2の出力は後述するようにオートフォーカス(AF)や像振れ検出に用いる。尚、エリアセンサ1、2及び後述のモニター3、4は光電変換素子から成っている。
【0010】
このデバイスは、水平転送レジスタ21a、21bを有するエリアセンサ1、2と、それらのエリアセンサ1、2の各二辺に沿ったL字形状のモニター3、4、AGC回路7、コントロール回路8、ゲイン可変アンプ10、S/H(サンプルホールド)回路22、クランプ回路11、出力選択回路9、温度検出回路12、マイクロコンピュータμCの各メイン要素から構成されるとともに、それらの各出力バッファと、各出力スイッチを備えている。
【0011】
即ち、モニター3、4の出力バッファ26、27と出力スイッチ5、6、水平転送レジスタ21a、21bの出力バッファ24、25と出力スイッチ30、31を具備している。またこのデバイスにおいてはコントロール回路8をエリアセンサ駆動部、ゲイン可変アンプ10、S/H回路22、クランプ回路11、出力選択回路9をエリアセンサ出力処理回路部という事にする。ここでモニター3、4は、それぞれ対応するエリアセンサ1、2の蓄積電荷をモニターする。水平転送レジスタ21a、21bはエリアセンサ1、2の電荷を一時的に保持してシリアルに出力する。
【0012】
クランプ回路11はエリアセンサ1、2より黒基準画素(OB)の電荷が出力されるタイミングで動作し、暗電流分の電圧をある所定電圧にクランプする。出力選択回路9は全ての出力に共通で、コントロール回路8により、エリアセンサ1、2の出力、モニター3、4の出力、温度検出回路12の出力を選択して出力する。
【0013】
このデバイスは、マイクロコンピュータμCを除いた前記各構成部分を一つの基板上に設けたワンチップのIC(集積回路)として形成されている。以下、このチップ上に形成されているデバイスを内部に、このチップ上に形成されていないデバイスを外部に形成されているという事にする。モニター3、4から出力されるモニター信号は、出力バッファ26、27と出力スイッチ5、6を介して択一的にAGC回路7と出力選択回路9に与えられる。
【0014】
スイッチ5、6はそれぞれMOSトランジスタで形成されており、そのゲート電極にコントロール回路8から発生されるスイッチング信号A、Bがローレベルで印加される事によって導通する。どちらのスイッチが導通するかによって、AGC回路7と出力選択回路9に与えられるモニター信号が選択される。つまり、スイッチング信号AまたはBにより、モニター3又は4のモニター信号の一方を選択する事ができる。このモニター信号の選択については後述する。
【0015】
エリアセンサ1、2とモニター3、4では同時に積分が開始する。積分が開始すると、AGC回路7は入力されたモニター信号が所定電圧になるのを監視していて、所定電圧になるとその情報をコントロール回路8に伝達する。コントロール回路8はその情報を受信すると、エリアセンサ1、2の積分を終了させ、外部のマイクロコンピュータμCに積分が終了した事を伝達する(以下、この積分終了を「自然終了」という)。AGC回路7は、例えば前記所定電圧を基準電圧とし、前記モニター信号を比較電圧とするコンパレータで構成する事ができる。
【0016】
モニター信号が所定時間経過後も所定電圧に達しない場合には、つまり、所定時間経過後も外部のマイクロコンピュータμCに、コントロール回路8から所定電圧に達したという情報が伝達されないと、マイクロコンピュータμCはコントロール回路8にエリアセンサ1、2に対する積分の強制終了を指示し、強制終了が行われる。
【0017】
積分の自然終了、強制終了いずれの場合も、積分が終了すると、出力選択回路9からVout端子46を介して外部のマイクロコンピュータμCに与えられているモニター信号を、積分終了のタイミングでマイクロコンピュータμCに内蔵されているA/D変換器32でA/D変換し、そのデジタル値に応じてエリアセンサの出力に施す増幅率が決定される。この増幅率が、コントロール回路8に伝達され、ゲイン可変アンプ10に対し増幅率が設定される。ここで、積分が自然終了した場合には、この増幅率は1となる。尚、自然終了の場合は、モニター信号をA/D変換して増幅率を決定する事なしに、増幅率を1に設定するようにしてもよい。
【0018】
一方、積分終了後、エリアセンサ1、2の出力は、水平転送レジスタ21a、21bに転送され、出力バッファ24、25とスイッチ30、31を介してゲイン可変アンプ10に入力され、ここで先に設定された増幅率で増幅される。スイッチ30、31はスイッチ5、6と同様の構成で、コントロール回路8はスイッチング信号X、Yを発生させて、ゲイン可変アンプ10に与えられるエリアセンサ1又は2の出力を選択する。
【0019】
このとき本実施形態では、コントロール回路8は、二つのエリアセンサ1、2の出力を交互に選択する。その詳細を図2のタイミングチャートを用いて説明する。ここで、エリアセンサ1からの出力をセンサ出力α、エリアセンサ2からの出力をセンサ出力βとする。エリアセンサ1、2からはそれぞれ(イ)、(ロ)に示すように、コントロール回路8から発生される同一の転送クロック(図示せず)に同期して、データが出力される。
【0020】
このセンサ出力α、βを、コントロール回路8は、(ハ)、(ニ)に示すように前記転送クロックの2倍の周波数で切り替わるスイッチング信号X、Yにより導通させるスイッチ30、31を切り替える。スイッチ30、31はスイッチング信号X、Yがハイレベルのとき導通し、ローレベルのときOFFとなる。よって、スイッチング信号X、Yのハイレベル毎につまり交互にエリアセンサ1、2の出力がゲイン可変アンプ10に入力される。
【0021】
そして、ゲイン可変アンプ10で増幅されたセンサ出力α、βは、S/H回路22でサンプルホールドされる。(ホ)は、そのために発生されるサンプリングパルスを示している。サンプルホールドされた信号はクランプ回路11に与えられる。
【0022】
ここでは、黒基準画素の電荷が出力されるタイミングで暗電流分の電圧をある所定電圧にクランプする。そして、センサ出力α、βは出力選択回路9とVout端子46を介してマイクロコンピュータμCに内蔵されているA/D変換器32に入力される。(ヘ)はその際にA/D変換器32に与えられる信号(S/H回路22の出力)の波形を表したものである。(ト)は、A/D変換後の信号を簡単に示している。
【0023】
この過程で、一旦サンプリングパルスを使ってサンプルホールドするのは、スイッチング信号X、Yを交互にローレベルで出力して導通させるスイッチ30、31を切り替える事により発生するスイッチングノイズの影響を除去するためである。このように上記手法を用いる事で、エリアセンサ1、2を同一クロックで駆動しながら、同じタイミングで出力される二つのエリアセンサ1、2からのデータを取り込みA/D変換する事ができる。
【0024】
本実施形態では、図1のエリアセンサ1、2は像振れ検出センサとオートフォーカスセンサの両用センサとして使用するようになっている。そして、オートフォーカスセンサとして用いる場合には、図2の(イ)〜(ト)に示す方法でエリアセンサ1、2の出力を処理するが、像振れ検出センサとして用いる場合には図2とはA/D変換するタイミングを変更する。ここでは、像振れ検出の場合の相違点(変更点)についてのみ説明しておく。
【0025】
即ち、像振れ検出の場合にはエリアセンサ1、2のうち、一方のデータのみが必要であるので、例えばエリアセンサ1の出力を用いて像振れ検出を行う場合には、センサ出力αがA/D変換器32に与えられているタイミングのみでA/D変換器32を動作させ、センサ出力βが与えられているタイミングではA/D変換器32を不作動にする。逆に、エリアセンサ2の出力を用いて像振れ検出を行う場合には、センサ出力βがA/D変換器32に与えられているタイミングのみでA/D変換器32を動作させ、センサ出力αが与えられている場合にはA/D変換器32を不作動にする。
【0026】
この方法の代わりに、サンプリングパルスを図3に示す論理回路によって、オートフォーカス時と像振れ検出時で切り替えて発生させ、それに同期したA/D変換の開始信号でA/D変換を行うようにしても良い。つまり、必要なデータのみをサンプルホールドし、そのサンプルホールドされたデータをA/D変換するというものである。この論理回路は、図3に示すように、入力端子33、34、35、36、NAND回路38、39、AND回路37、40、OR回路41、出力端子42から構成されている。
【0027】
入力端子33からはサンプリングパルスαが、入力端子36からはサンプリングパルスβが入力される。ここでサンプリングパルスαとサンプリングパルスβについて説明する。S/H回路22にはコントロール回路8より発生されるスイッチング信号X、Yによって、図4(チ)に示すようにセンサ出力α、βが交互に与えられる。
【0028】
サンプリングパルスαとは、図4(リ)に示すようにセンサ出力αがS/H回路22に与えられるタイミングで発生されるパルスである。同様にサンプリングパルスβとは、図4(ヌ)に示すようにセンサ出力βが与えられるタイミングで発生されるパルスである。これらのサンプリングパルスはコントロール回路8から与えられる。
【0029】
入力端子35からは、二つのセンサ出力α、βの内、サンプルホールドするセンサ出力を一方にするのか双方にするのかを特定する信号が与えられる。像振れ検出時のように一方のセンサ出力α又はβのみを使う場合、つまりサンプリングパルスα又はサンプリングパルスβを単独で出力端子42より出力させる場合にはハイレベルが入力さる。
【0030】
また、オートフォーカス時のように双方のセンサ出力α、βを使う場合、つまり二つのサンプリングパルスα、βを出力端子42より出力させる場合にはローレベルが入力される。一方、入力端子34からは、像振れ検出において、サンプリングパルスαを単独で出力端子42より出力させる場合にはハイレベルが入力され、サンプリングパルスβを単独で出力端子42より出力させる場合にはローレベルが入力される。
【0031】
例えば、入力端子35にローレベルが入力された場合、入力端子34にどちらの信号が入力されても、出力端子42から出力されるサンプリングパルスは(ル)に示すようにサンプリングパルスαとサンプリングパルスβが合成されたものとなる。その結果、図2の(ホ)に示すサンプリングパルスと同様のものとなり、センサ出力α、β共にS/H回路22でサンプルホールドされる。
【0032】
また、入力端子35にハイレベルが入力され、入力端子34にハイレベルが入力された場合は出力端子42から出力されるサンプリングパルスは(ヲ)に示すようにサンプリングパルスαが単独のものとなり、センサ出力αのみがS/H回路22でサンプルホールドされる。
【0033】
次に、図5、図6に、モニター3、4とエリアセンサ1、2との配置関係の詳細を示す。図5では、モニター3、4がエリアセンサ1、2の周囲のうち、水平転送レジスタ21a、21bと黒基準画素14、15が存する部分を避けて、L字形状に配置されている。
【0034】
水平転送レジスタ21a、21bと黒基準画素14、15が存する部分を避けているのは、これらの部分が存すると、モニター3、4がエリアセンサ1、2の有効画素から離れてしまい、モニター3、4が見ている位置が実際のエリアセンサ1、2が見ている位置と大きくずれてしまうからである。更に、モニター3、4をL字形状ではなくエリアセンサ1、2の全体を囲むように配置すると、チップ面積を増大させてしまい、コストがかかってしまうからである。
【0035】
図6では、モニター3、4がエリアセンサ1、2の周囲のうち、水平転送レジスタ21a、21bのある部分のみを避けて、コの字型の形状に配置されている。黒基準画素14、15の部分を避けていないのは、黒基準画素14、15が占める面積は水平転送レジスタ21a、21bが占める面積と比べると、狭いために、実際のエリアセンサ1、2が見ている部分とのズレは大きくなく許容できる範囲であり、また黒基準画素14、15の近傍に高輝度部がある場合の不具合を回避できると考えられるからである。図6では、コスト的な事よりも、黒基準画素14、15付近に高輝度な画像が結像している場合に、それを確実にモニターする事によりオーバーフローしてしまう事を防ぐ事を目的としている。
【0036】
図7に二つのエリアセンサ1、2を有するカメラの画像検出システムのデバイス構成図の図1とは異なる例を示す。図7のエリアセンサ1、2も図1と同様にオートフォーカスと像振れ検出の両用センサとして使用する。図7では、図1のモニター3、4が3a、3bと4a、4bに分割されていて、それぞれのモニター3a、3b、4a、4bの出力は、出力バッファ26a、26bと27a、27bとスイッチ5a、5bと6a、6bを介してAGC回路7と出力選択回路9に与えられる。このとき、コントロール回路8から出力されるスイッチング信号A1、A2、B1、B2によりAGC回路7と出力選択回路9に与えられるモニター信号が選択される。
【0037】
更に、図7のデバイスでは、AGC回路7は積分を自然終了させるか強制終了させるかの判定基準となる所定電圧を複数持つように構成されており、その所定電圧の切り替えをコントロール回路8より発生される制御信号Cによって行う。例えば、コントロール回路8はスイッチング信号A1、A2をローレベルにしてスイッチ5a、5bを同時に導通させて、モニター3a、3bのモニター信号を同時に使用するモードの時は、AGC回路7の所定電圧を制御信号Cによって高い電圧に切り替える。
【0038】
これに対し、スイッチ5a、5bの一方のみを導通させて、モニター3a、3bの内一方のモニター信号のみを使用するモードの時は、AGC回路7の所定電圧を制御信号Cによって低い電圧に切り替える。スイッチ6a、6bを制御してモニター4a、4bのモニター信号を使用する場合もAGC回路7の所定電圧を切り替えて行う。その他の構成は図1と同様である。
【0039】
図1、図7の画像検出システムを像振れ検出に応用する場合は、先にも述べたように二つのエリアセンサ1、2のうち、いずれか一方のエリアセンサ1又は2のデータのみを必要とするので、その使用するエリアセンサに対応したモニターのモニター信号を使用して積分制御を行う。図1、図7の画像検出システムをオートフォーカスに応用する場合は、二つのエリアセンサ1、2のデータを必要とする。
【0040】
このときの積分制御に使用するモニターの選択について、図8のフローチャートを用いて説明する。まずステップ#5で今回の積分が初回の積分か否かを判定して、その結果、初回の積分であればステップ#10へ進んで第一モニター(図1ではモニター3、図7ではモニター3aとする)のモニター信号を使用して積分制御を行う。
【0041】
今回の積分が初回の積分でなければステップ#15へ進んで、前回の積分結果において、エリアセンサ1、2の有効領域内に飽和している画素領域があるかを調べて、飽和している画素領域があればその近傍のモニターのモニター信号を使用する(ステップ#20)。例えば図7の画像検出システムにおいて、前回はモニター3aのモニター信号を使用して積分制御を行ったとする。
【0042】
そして、前回の積分結果において、エリアセンサ1内のモニター3bの近傍に飽和部位が検出された場合は、今回の積分ではモニター3bのモニター信号を使用して積分制御を行う。あるいは、エリアセンサ1内には飽和部位は検出されず、エリアセンサ2内のモニター4bの近傍に飽和部位が検出された場合は、今回の積分ではモニター4bのモニター信号を使用して積分制御を行う。これに対し、ステップ#15でエリアセンサ1、2の有効領域内に飽和部位が検出されなければ、そのまま前回使用したモニターのモニター信号を使用して積分制御を行う(ステップ#25)。
【0043】
図1、図7に示す画像検出システムを、像振れ検出とオートフォーカスに適用する場合の光学系の模式図を図9、図10に示す。図9はレンズシャッター方式のカメラ等に用いられる外光方式の位相差方式焦点検出のための光学系の模式図である。被写界における検出感度域16の被写体光を一対のセパレータレンズ17で光路分割して、CCDで構成される一対のエリアセンサ1、2上に投影する構成になっている。この分割された二つの像を基に距離を測定して、オートフォーカスを行う。
【0044】
図10は、一眼レフカメラ等に用いられるTTL方式の位相差方式焦点検出のための光学系の模式図である。被写体の撮影光が結像するフィルム等価面19の後方に位置するコンデンサーレンズ20により再結像された光を、一対のセパレーターレンズ17により光路分割して、CCDで構成される一対のエリアセンサ1、2上に投影する構成になっている。この分割された二つの像を基にフィルム面上でのデフォーカスを求め、オートフォーカスを行う。像振れ検出を行うときには、どちらの方式においても、二つのうちの一方のエリアセンサ1又は2上に投影されている像を用いて行う。
【0045】
次に、図1、図7のエリアセンサ1、2を像振れ検出に適用する実施形態について説明する。像振れ検出の場合は、一つのエリアセンサ1又は2の一部分のデータのみが必要となる。そして、シャッターが開いている短時間の間に何回も積分・データダンプを繰り返さなければならない。そこで、本実施形態では、必要部分の蓄積電荷のみをマイクロコンピュータμCに内蔵されているA/D変換器32でA/D変換できるデータレシオで読み出して、その他の不要部分の蓄積電荷を高速で掃き捨てる方法をとっている。
【0046】
その簡単な制御方法の一例を、図11のタイミングチャートと図12のエリアセンサのより詳細な構成図を用いて説明する。このタイミングチャートは一回の積分・データダンプを表すもので、実際にはこのタイミングチャート上の操作が繰り返し行われ像振れ検出が行われる。ここで外部信号CMP、HST、MD1、MD2、MD3、IST、RST、CBGは外部のマイクロコンピュータμCより与えられる。
【0047】
MD1、CBGがローレベルのとき、積分開始可能な状態であるので、ISTがハイレベルで出力される。このISTのハイレベル変遷に同期して、コントロール回路8よりADTがハイレベルで出力されるようになり、画素にたまっている不要電荷が排出される。この間に、マイクロコンピュータμCからコントロール回路へMD3として3つのタイミングパルスP1、P2、P3が順次発生され、MD2をデータ信号として、図1、図7の画像検出システムの各種モードの設定がなされる。尚、ここでは図1のシステムを代表させて説明する事にする。
【0048】
まず、設定される内容は順にエリアセンサ1、2の選択、H/Lゲイン(感度)の選択、後述の画素データの加算・非加算の選択である。これらの選択が行われた後にISTがローレベルで出力される事で、コントロール回路8は二つのエリアセンサ1、2とそれぞれのモニター3、4の積分を開始させる。積分が開始すると、出力選択回路9を介してVout端子46からVout信号として先に選択されたエリアセンサ1又は2に対応するモニター3又は4のモニター信号が出力されるようになる。
【0049】
同時に、そのモニター信号はスイッチ5又は6からAGC回路7へも供給される事になる。AGC回路7はモニター信号が所定時間内に所定電圧に達すると、この情報をコントロール回路8に伝達し、コントロール回路8はエリアセンサ1、2の積分を終了させる(自然終了)。同時に、コントロール回路8はADTをローレベルで出力して、外部のマイクロコンピュータμCに積分が終了した事を伝達する。コントロール回路8は積分を終了させた後、内部でシフトパルスを発生して、エリアセンサ1、2の各画素29に蓄積されている電荷をシフトゲート13を通じて、垂直転送レジスタ18に転送させる。
【0050】
しかし、モニター3又は4のモニター信号が所定時間経過後もAGC回路7の所定電圧に達しないと、つまり所定時間経過後もコントロール回路8から外部のマイクロコンピュータμCにADTがローレベルで出力されないと、外部のマイクロコンピュータμCはCBGをハイレベルで出力する事により、積分を強制終了させる。これに伴いADTはローレベルで出力されるようになる。
【0051】
積分が終了すると同時にVout端子46から出力されているモニター3又は4のモニター信号はA/D変換器32でA/D変換される。そして、そのA/D変換の結果に応じて、センサ出力α、βに対するゲイン可変アンプ10の増幅率が決定される。モニター信号は、出力選択回路9が温度検出回路12からの出力を選択するまではVout端子46より出力され続ける。
【0052】
積分終了後、選択したエリアセンサ1又は2において、最初に不要な水平ラインがあれば、マイクロコンピュータμCはHSTをハイレベルで出力する。そして、コントロール回路8から内部に垂直転送クロックVcpが発生され、電荷の垂直転送が行われる。
【0053】
このとき、HSTのハイレベル変遷に伴い、コントロール回路8から内部の画素転送クロック(垂直転送クロックVcp、水平転送クロックHcp)に同期しているCoutが高速で出力されるようになる。つまり、垂直転送クロックVcpも高速となり、不要な水平ラインの不要電荷が高速で垂直転送され排出される事になる。この場合のCout出力のように、何パルスも連続して出力されている事を、タイミングチャート上ではハイレベル、ローレベルを共に直線で結んで四角形で表す事とする。
【0054】
不要な水平ラインが垂直転送されている間は、コントロール回路8は内部にRCGをハイレベルで出力してレジスタクリアゲート23を開いておく。よって、不要画素の不要電荷はOD28に排出される事によって捨てられる。マイクロコンピュータμCのカウンター43は不要な水平ラインをカウントし、カウントが終了するとマイクロコンピュータμCからCMPがハイレベル出力され、コントロール回路8は垂直転送を停止させ、更にレジスタクリアゲート23を閉じる。
【0055】
次に先に決定した増幅率を、ゲイン可変アンプ10に設定するために、まずマイクロコンピュータμCは、MD3信号によりタイミングパルスP4を発生する。これに伴い、マイクロコンピュータμCはISTとMD2をデータ信号としてコントロール回路8に入力し、コントロール回路8はISTとMD2によって設定されたゲイン情報をゲイン可変アンプ10に設定する。この場合、IST、MD2の内容は設定すべき増幅率である。
【0056】
その後、マイクロコンピュータμCがMD1をハイレベルで出力する事により、エリアセンサ1、2が読み出しモードとなる。そして、マイクロコンピュータμCがRSTパルスを発生する事により、エリアセンサ1、2で読み出しが開始される。
【0057】
RSTパルスの発生に伴い、コントロール回路8は垂直転送クロックVcpを1つ発生して、各水平ラインの電荷を1ライン分垂直転送し、マイクロコンピュータμCは内蔵されているカウンター43をリセットする。更に、コントロール回路8は水平転送クロックHcpを水平転送レジスタ21に与えて、水平転送レジスタ21内の電荷を水平転送する。このとき、図2を用いて説明したように二つのエリアセンサ1、2からの出力が交互にゲイン可変アンプ10に入力される事になる。つまり、エリアセンサ1、2の各対応する画素の電荷が順次交互に入力されていく。
【0058】
そして、センサ出力α、βはS/H回路22を介してクランプ回路11に入力されるが、クランプ回路11では、黒基準画素の電荷が出力されるタイミングでマイクロコンピュータμCよりCBGがローレベルで出力され、これに伴いクランプ回路11は動作し、暗電流分の電圧をある所定電圧にクランプする。
【0059】
黒基準画素の電荷がクランプされた後、センサ出力α、βは出力選択回路9に与えられる。そして出力選択回路9により選択されたら、Vout端子46から出力されるようになるがその際の出力は、各エリアセンサ1、2から1画素のデータが出力される期間の1/2の期間毎にセンサ出力αとセンサ出力βが交互に存する形となっている(図2(ヘ)参照)。
【0060】
像振れ検出の場合には、先に述べたように一方のセンサ出力α又はβのみが必要となるので、A/D変換器32ではセンサ出力α又はβがA/D変換器32に入力されるタイミングでA/D変換が行われる。このA/D変換されたセンサ出力のデータは像振れ検出に用いられる。
【0061】
尚、像振れ検出の方法については、後で図22を参照して説明する。また、上記の形態では二つのエリアセンサ1、2の出力を交互に取り出すようにしたが、サンプルホールドの段階で一方のエリアセンサ1又は2の出力のみを選択するようにしても良く、その場合には一方のセンサ出力α又はβのみがA/D変換器32に入力される事になる。一方の出力のみをサンプルホールドするときは前述した図3の論理回路において、入力端子35にハイレベルを入力すればよい。
【0062】
図11に戻って、前述のクランプ終了後、マイクロコンピュータμCはCBGをハイレベルにする。そして、黒基準画素のすぐ後に不要画素があれば、マイクロコンピュータμCは図1に示すカウンター43に不要画素数をセットし、不要画素の電荷を高速で掃き捨てるために、マイクロコンピュータμCはHSTをハイレベルにする。
【0063】
これに伴い、コントロール回路8は同様に水平転送クロックHcpを高速で発生させ、不要画素の電荷は高速で水平転送して排出される。そして、Cout端子よりCoutクロックを高速で出力する。この不要画素の電荷は最終的には出力選択回路9で選択されない(従ってVout端子46へ導出されない)事によって捨てられる。
【0064】
マイクロコンピュータμCのカウンター43は不要画素分のCoutクロックをカウントして、カウント終了後マイクロコンピュータμCはCMPをローレベルにする。マイクロコンピュータμCはCMPのローレベル変遷後、HSTをローレベルにして、更に、ISTをハイレベルにする。コントロール回路8は、HSTのローレベル変遷に伴い水平転送クロックHcpを低速で発生させ、ISTのハイレベル変遷に伴いVout端子46からは有効画素の信号(有効信号)を出力するようにする。
【0065】
マイクロコンピュータμCのカウンター43が有効画素数のカウントを終了すると、マイクロコンピュータμCはCMPをハイレベルで出力する。ここで、この水平ラインにまだ不要画素が残っている場合には、マイクロコンピュータμCはカウンター43に不要画素数をセットしHSTをハイレベルにする事により、内部で不要画素の電荷が高速で水平転送されて排出され捨てられる。更に、HSTのハイレベル変遷後すぐにマイクロコンピュータμCはISTをローレベルにし、一方コントロール回路8はVout端子46より不要画素出力の代わりに基準電圧(REF)を出力するようにする。
【0066】
上記残存の不要画素数のカウント終了後、マイクロコンピュータμCはCMPをローレベルで出力し、コントロール回路8は水平転送を終了する。そして、次の水平ラインを読み出すために、マイクロコンピュータμCはRSTパルスを発生する。これに伴いコントロール回路8は垂直転送クロックVcpを1つ発生して、各水平ラインの電荷を1ライン分垂直転送して、前述の水平ライン読み出し操作を繰り返し行う。本実施形態のエリアセンサ1、2のCCDはインターライン転送(IT)方式であるが、もちろんフレームインターライン転送(FIT)方式でもフレーム転送(FT)方式でも良い。
【0067】
更に本実施形態では、画像検出システムの各種モードを設定する際に、画素データの加算・非加算の選択がなされる。この画素データの加算・非加算の選択を説明する前に、その加算の意義を述べておく。まず、前述のように像振れ検出の場合、短時間に何回も積分・データダンプを繰り返さなければならないので、読み出される画素領域が広ければ広いほど時間がかかってしまい、像振れ検出における応答性が悪くなる。そのため、読み取れる画素領域をできるだけ広くし、かつできるだけ読み出す画素数を少なくするために、隣接する画素の電荷を読み出し画素の電荷に加算するという手法を導入するのである。
【0068】
具体的には、低周波の被写体に対しては検出されるエリアが小さい場合には、充分なコントラストが得られないために、正しい比較が行えず、正しい像振れ量を検出できない。この問題を解決するためには、さらに広い領域を読み出す必要があるが単に広い領域を読み出すと1回の読み出し時間が長くなるために充分な像振れ検出及び像振れ補正ができなくなる。
【0069】
また、読み出し領域を広くした分だけ、つまり読み出し画素数を増やした分だけ高速で画素を読み出せばよいのだが、A/D変換器でA/D変換できるデータレシオの制約によりあまり高速に読み出す事ができない。従って、本実施形態では、電荷の転送中に複数の画素の電荷を加算をする事により、読み出される範囲は広くなるが、読み出される画素数は変わらないようにするのである。また、複数の画素の電荷を加算するために低輝度下においても短い積分時間で充分な電荷が得られるという利点もある。
【0070】
このときの駆動方法の詳細を、図13、図14のタイミングチャートと図12のエリアセンサの構成図によって説明する。図13(a)は、垂直方向非加算モードのタイミングチャートである。ここでは、垂直転送クロックVcpを1パルス入力して各水平ラインの電荷を1ライン分垂直転送して、1水平ライン分の電荷を水平転送レジスタ21に転送のする毎に、1水平ラインの画素数分の水平転送クロックHcpを連続入力して電荷を水平転送する。
【0071】
これに対し、図13(b)の垂直方向N画素加算モード(本実施形態ではN=2)では、垂直転送クロックVcpをNパルス入力して、水平転送レジスタ21にN水平ライン分の電荷を入力する事によって、水平転送レジスタ21内で上下垂直方向に隣接するN画素分の電荷を加算してから水平転送クロックHcpを入力する。
【0072】
図14(a)は、水平方向非加算モードのタイミングチャートである。ここでは、水平転送クロックHcpを1パルス入力する毎にサンプリングパルスを入力して1画素分の電荷毎にサンプルホールドする。これに対し、図14(b)の水平方向N画素加算モード(本実施形態ではN=2)では、水平転送クロックHcpは図14(a)のN倍の周波数で入力するが、サンプリングパルスの周波数は変えない。
【0073】
よって、S/H回路22内ではN画素分の電荷が入力される毎にサンプルホールドするので水平方向N画素分の電荷の加算がなされる。したがって、A/D変換器32に入力されるデータの転送クロックは変わらないが、水平方向N画素分の電荷が加算されて入力される。加算・非加算の選択について、図15のフローチャートを用いて説明する。まずステップ#35で今回の積分が初回の積分か否かを判定して、その結果、初回の積分であればそのデータに信頼性があるか否かわからないのでステップ#60へ進んで非加算モードで読み出しを行う。
【0074】
今回の積分が初回の積分でなければステップ#40へ進んで、前回の検出結果に信頼性があればステップ#65へ進んで前回の読み出しモードを継続して積分を行う。前回の検出結果に信頼性がない場合には、ステップ#45へ進んで前回の積分が低輝度下で行われたものかを判断し、低輝度下で行われた積分であれば、ステップ#55へ進んで今回の読み出しは加算モードで行う。
【0075】
前回の積分が低輝度下で行われたものでなければ、ステップ#50へ進んで前回の読み出しモードが加算モードであれば今回の読み出しは非加算モードで行い(ステップ#60)、前回の読み出しモードが非加算モードであれば今回の読み出しは加算モードで行う(ステップ#55)。このように制御する事により、前回の検出結果や明るさを基に今回の積分によるデータを最適な読み出しモードで読み出す事が可能となる。更に加算モードの時は、被写体のコントラスト、周波数、制御シーケンス等によって、垂直方向のみの加算、水平方向のみの加算、両方向の加算の各モードを切り替える事にする。
【0076】
次に、本実施形態のエリアセンサ1、2をオートフォーカスに適用する場合について説明する。エリアセンサ1、2をオートフォーカスに適用する場合には、一回の積分で得られたデータの内、二つのエリアセンサ1、2の特定の一部の領域のデータを読み出す。つまり、ラインセンサモードで使用する。
【0077】
通常のエリアセンサの1画素のサイズは、オートフォーカスに使われるラインセンサの画素サイズの数分の1程度しかなく、低輝度な被写体に対して感度不足となる。このため、本実施形態では、エリアセンサ1、2の数画素分の蓄積電荷を図13(b)のタイミングチャートに従って、垂直方向のN画素分の電荷を加算する事によりラインセンサと同程度の感度を確保するようにする。
【0078】
このときの駆動方法を、図12の構成図と図16のタイミングチャートを用いて説明する。まず通常のエリアセンサモードの場合のタイミングチャートを図16(a)に示す。積分開始動作として、シフトパルスを入力してシフトゲート13を開いて、積分前に各画素29に蓄積されていた電荷を垂直転送レジスタ18に排出する。これによって、積分が開始される。
【0079】
次に、RCGをハイレベルにする事により、水平転送レジスタ21に付与されているレジスタクリアゲート23を開く。このようにすると、水平転送レジスタ21に転送されてくる電荷をOD28に排出する事ができる。そして、全水平ライン分の電荷を垂直転送するために、垂直転送クロックVcpを入力して、最初に各画素29に蓄積されていた電荷をOD28に排出する(積分クリア時間)。その後、RCGをローレベルにしてレジスタクリアゲート23を閉じる。
【0080】
モニター3、4を用いて充分な積分が行われた事を検知すると積分が自然終了する(勿論、積分が強制終了する場合もある)。その後、シフトパルスを入力してシフトゲート13を開く事により各画素29の電荷を垂直転送レジスタ18に転送する。そして、1ライン分の水平画素列の電荷を、垂直転送クロックVcpを1パルス入力して水平転送レジスタ21に転送した後、水平転送クロックHcpを連続入力して水平転送レジスタ21を駆動し読み出す。以下、この動作を繰り返す事により、全画素29の電荷が読み出される。
【0081】
前記通常のエリアセンサモードに対して、オートフォーカスのために、エリアセンサ1、2をラインセンサモードに切り替えたときのタイミングチャートを図16(b)に示す。積分終了動作までは通常のエリアセンサモードと同じである。その後、ラインセンサとして利用しない水平画素列の不要電荷を、垂直転送クロックVcpを入力して垂直転送を行うときに、同時にRCGをハイレベルにしてレジスタクリアゲート23を開いておき、水平転送レジスタ21からOD28に排出する。
【0082】
ラインセンサとして利用する水平画素列に対しては、図13(b)に示す垂直加算モードを使って、RCGをローレベルにして、レジスタクリアゲート23を閉じておき、ラインセンサを構成するために必要な画素数分の垂直転送クロックVcpを入力する事により水平転送レジスタ21内で画素の電荷の合成(加算)を行う。そして、水平転送クロックHcpを入力して水平転送レジスタ21を駆動してラインセンサとして読み出す。このように駆動する事によって、エリアセンサ1、2をラインセンサとして使用する事ができる。
【0083】
また、オートフォーカスにおいては、二つのエリアセンサ1、2をラインセンサモードとして使用し、更に一回の積分で二つのエリアセンサ1、2から得られたデータを読み出す必要性がある。その際の駆動方法については、先に図2のタイミングチャートを用いて説明したように、二つのセンサ出力α、βを交互にA/D変換器32に与えてA/D変換を行う。
【0084】
図1、図7のエリアセンサ1、2をオートフォーカスセンサとして、ラインセンサモードで使用する場合には、ラインセンサとして使用する部位がオーバーフローしないように、本実施形態ではできるだけその使用する部位をモニター3、4近傍とする。更に、エリアセンサ1、2は像振れ検出にも使用する。
【0085】
ここで、オートフォーカスに使用する部位と像振れ検出に使用する部位(エリアセンサ全体から選択)は共に、光学系の光軸中心との関係が重要となるので、エリアセンサ1、2における、ラインセンサに使用する部位と光学系の光軸中心を、図17(a)〜(d)に示して説明する。尚、ここでは図7のシステムを代表させて説明する事にする。
【0086】
図17(a)の第1例ではモニター3b、4bに近い部分にオートフォーカスエリア44を設定し、光学系の光軸中心45はオートフォーカスエリア44の中心ではなく、エリアセンサ1、2全体の中心に設定されている。このような配置は、画面の中心にオートフォーカスエリア44の中心がないために不都合があるが、エリアセンサ1、2全体の検出エリアが画面全体に対してあまり大きくなければ、オートフォーカスエリア44の画面からのズレはあまり大きくなく許容できるものとなる。また、像振れ検出のときは主被写体をとらえる確率が高くなる。
【0087】
図17(b)の第2例ではモニター3b、4bに近い部分にオートフォーカスエリア44を設定していて、光学系の光軸中心45はオートフォーカスエリア44の中心に設定されている。このような配置は、画面の中心にオートフォーカスエリア44があり、通常のオートフォーカス用のセンサと同じようになる。一方、像振れ検出エリアは画面中心からはずれ、主被写体をとらえる確率が低くなるが、背景の静止物をとらえる可能性が高く有効である。このとき像振れ検出エリアが空、または地面のみにならないように設定する必要がある。
【0088】
図17(c)の第3例では図17(b)と同じ画素配置であるが、水平転送レジスタ21a、21bの位置をエリアセンサ1、2のICのチップレイアウトの関係で変えている例である。このように水平転送レジスタ21a、21bを配置すると、図16(b)と同じ読み出し方法はとれない。この場合は、1ライン毎に垂直転送を行い、水平読み出し時に画素の電荷の加算を行い、A/D変換時に必要なデータを選択的にメモリーする事によって達成される。
【0089】
図17(d)の第4例では、光学系の光軸中心45をエリアセンサ1、2の中心として、オートフォーカスエリア44と像振れ検出エリアの中心がこの光軸中心45に配置されている。このように配置すると、図17(a)、(b)のオートフォーカスエリア44または像振れ検出エリアが光軸中心45からはずれてしまうという事はなくなるが、オートフォーカスエリア44とモニターが離れてしまうために、モニター信号を使って有効に積分制御を行う事が難しくなる。
【0090】
従って、本実施形態では、最初の積分はあるモニターのモニター電圧(モニター信号)を使って積分制御を行うが、2回目以降の積分では、前回の積分時間と前回使用したモニターの今回のモニター電圧を基に積分を制御する。この時の制御方法の具体例を図18を用いて説明する。まず初回の積分では、前述の方法で、エリアセンサ1、2において、モニター電圧がAGC回路7の所定電圧V1に達する時間まで積分して自然終了する(このときの積分時間をt1とする)。
【0091】
例えばこのとき、モニター出力によって正確な積分制御が行われず、エリアセンサ1、2における積分量が過剰であったと判断されたとする。エリアセンサの積分量の変化率は一定であると考えられるので、時間t1と過剰積分量から最適積分時間t3を求める事ができる。
【0092】
エリアセンサと同様に、モニター電圧の変化率も一定であると考えられるので時間とモニター電圧の関係は図18に示す直線のようになる。この直線より、初回の積分における時間t3のモニター電圧、つまり積分終了の最適モニター電圧V3がわかる。2回目の積分では、モニター電圧がV3に達する時間であると求められる時間tまで積分を行うようにする。時間tは図18より次式(式(1))を用いて求める事ができる事がわかる。
【0093】
t=t3×(2×t2/t1) (1)
【0094】
ここで、t2は2回目の積分においてモニター電圧が所定電圧V1の1/2の電圧V2に達するまでの時間とする。時間t2はAGC回路7を用いて監視する。つまり、AGC回路7には所定電圧V1と所定電圧の1/2の電圧V2を設定しておきモニター電圧がV2に達する時間t2を監視する。そして、マイクロコンピュータμCは式(1)よりtを求め、時間tになると積分の強制終了を行う。3回目以降の積分では前回の積分時間をt1として2回目と同様に積分制御を行う。
【0095】
図19は図18の方法を回路的に行った積分制御方法である。AGC回路7に所定電圧V1を設定して積分を行い、最適なモニター電圧V3を求めるまでは図18の場合と同様である。そしてここでは、このV3を積分終了の際の所定電圧として、次回の積分ではモニター電圧をマイクロコンピュータμCが監視していて、モニター電圧がV3になると強制終了させる事により積分を制御する。
【0096】
また、モニターの自然終了電圧V3を外部のD/A変換器よりAGC回路7に入力する構成にして、上述の最適なモニター電圧V3を外部より積分の自然終了の所定電圧としてAGC回路7に設定すれば、自然終了機能を用いて2回目以降の積分も制御できる。
【0097】
次にオートフォーカスエリアの選択について図20の簡単なフローチャートを用いて説明する。まず、オートフォーカスに使用するエリアが飽和するのを防ぐために、ステップ#70でモニター3、4近傍の領域が使用できるかを調べる。その方法は、オートフォーカスに使用する予定の領域のコントラストを求めて、オートフォーカスを行うのに充分なコントラストがあるかを判定するものである。そして、充分なコントラストがあると判断されればステップ#75へ進みこの領域を用いる。
【0098】
コントラストがないと判断されれば、ステップ#80へ進み次のエリアに検出エリアを移動させて、ステップ#85へ進みコントラストを調べる。そしてこのエリアにコントラストがあると判断されれば、ステップ#90へ進みこのエリアを使用する事にする。まだコントラストが充分にないエリアであると判断されれば、ステップ#80へ戻り、さらにエリアを移動させて、ステップ#85へ進みコントラスト演算を繰り返し、充分なコントラストのある領域を探し、ステップ#90へ進みオートフォーカスエリアを決定する。
【0099】
2回目以降のオートフォーカスでは前回の検出エリアで継続して行い、この領域でローコン(信頼性がない状態をいう)になれば、この近傍に検出エリアを移動させて継続して行うようにしている。次に、像振れ検出エリアを選択して像振れ検出を行う一つの方法を、図21の簡単なフローチャートと図22の像振れ検出シーケンスを示す図を用いて説明する。図22の格子状の部分は、センサの受光部を示している。
【0100】
まず、オートフォーカス終了後、ステップ#100に進みパンニングがあったかを判定し、パンニングがなければ、オートフォーカスを行った領域に主被写体が存在すると考えられるから、ステップ#105へ進みオートフォーカス領域内で充分なコントラストのある領域(数画素分)を探し、コントラストのある領域が見つかれば、ステップ#115へ進みその領域を図2(a)に示すように像振れ量算出の基準部とする。図22(a)にこの場合の基準部100を示す。このとき、基準部100はエリアセンサ1又は2内のどこに位置するのかを特定しておく。
【0101】
像振れ検出を行うためには、シャッターが開いている間に、更にこの後、積分・データダンプを繰り返す。次回の積分で得られたデータを読み出すとき、読み出す領域は、図22(b)に示すように先に決定した基準部100を中心として一回り広い領域を参照部110として読み出す。ここで参照部を設けるのは、基準部が存在し得る領域を限定する事により、移動した基準部を他のコントラストのある領域と間違えて認識する確率を小さくするためと、参照部のみを読み出せばよく、全体を読み出すより早く読み出す事ができるからである。
【0102】
そして、参照部110内で基準部100と最も相関の高い領域120を検出して、エリアセンサ1又は2内での位置を特定して、基準部からの移動量を算出し、これを像振れ量として、これを基にして像振れ補正を行う。更に積分を行い、今度は、図22(c)に示すように、先に基準部と最も相関の高かった領域120を中心に一回り広い領域を参照部111としてこの領域を読み出す。そして、参照部111内で領域120と最も相関の高い領域121を検出して、エリアセンサ1又は2内での位置を特定し、領域120からの移動量を算出して、これを像振れ量として、これを基に像振れ補正を行う。
【0103】
更に積分を行い、図22(d)に示すように領域121を中心として一回り広い領域を参照部112として読み出し、参照部内で領域121と最も相関の高い領域122を検出して、エリアセンサ1又は2内での位置を特定して、領域121からの移動量を算出し、これを像振れ量として、これを基に更に像振れ補正を行う。シャッターが閉じるまで同様の操作を繰り返して行い、像振れ補正をする。
【0104】
図21に戻り、ステップ#100でもしパンニングがあったと判断されれば、オートフォーカスを行った領域には主被写体が存在しないと考えられるために、ステップ#110へ進みオートフォーカス領域以外からコントラストのある領域を探し、コントラストのある領域が見つかればステップ#115へ進みその領域を像振れ検出を行う基準部として、前述のように像振れ検出を行う。
【0105】
ここでは、パンニングがあった場合には、主被写体がこの領域からはずれていると考えられるため、オートフォーカスを行った領域を除いてコントラストのある領域を探している。もちろん、この領域をはずさずに順次コントラストのある領域を探しても良い。
【0106】
パンニング判定の手法は、手振れ検出と同様に、センサ出力を所定時間間隔の光分布パターンの相関関係より求める事ができる。手振れ検出に用いるセンサ出力の所定時間間隔の光分布パターンの時間的なずれ量を求め、この時間的ずれ量が所定量以上であれば、手振れによるものではなくパンニングによるものであると判断し、そのずれ量を基にパンニング量を検知する事ができる。
【0107】
また、別の手法としては、自動焦点検出動作を利用する事もできる。自動焦点検出動作においては、焦点検出動作により検出されるデフォーカス量がある所定値以下であれば静止被写体であると判断され、また、ある所定値以上であればパンニングが行われたものと判断され自動焦点検出動作が停止するAFロックモードに入る。また、検出されたデフォーカス量が、上記2つの所定値の間であれば、動被写体と判断してコンティニュアスAFモードに入る。この動作を基にパンニングを判定する事も可能である。
【0108】
【発明の効果】
本発明によると、エリアセンサを有する画像検出システムにおいて、高速のビデオ用A/D変換器を必要とせずに、一回の積分・データダンプにかかる時間が、より短くなる。よって、余計なコストがかかる事なく、シャッターが開いている間に多数回の積分・データダンプを繰り返す事ができ、正確な像振れ検出を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】二つのエリアセンサとこれをコントロールするコントロール回路を有する画像検出システムのデバイス構成図。
【図2】図1のエリアセンサからの出力に関係するタイミングチャート。
【図3】サンプリングパルスを調節する論理回路を示した図。
【図4】図の論理回路から発生されるサンプリングパルスの具体例を示した図。
【図5】モニターとエリアセンサの配置関係の詳細を示した図。
【図6】モニターとエリアセンサの配置関係の詳細の他の例を示した図。
【図7】二つのエリアセンサとこれをコントロールするコントロール回路を有する画像検出システムのデバイス構成図の図1とは異なる例。
【図8】オートフォーカスの場合のモニターの選択のフローチャート。
【図9】図1、図7の画像検出システムを適用した光学系の模式図。
【図10】図1、図7の画像検出システムを適用した他の光学系の模式図。
【図11】像振れ検出の制御方法のタイミングチャート。
【図12】エリアセンサの詳細な構成図。
【図13】(a)垂直方向に非加算の場合と(b)垂直方向に2画素分の電荷の加算を行う場合のタイミングチャート。
【図14】(a)水平方向に非加算の場合と(b)水平方向に2画素分の電荷の加算を行う場合のタイミングチャート。
【図15】加算・非加算の選択のフローチャート。
【図16】(a)通常のエリアセンサモードと(b)オートフォーカスの場合のラインセンサモードのタイミングチャート。
【図17】(a)第1例(b)第2例(c)第3例(d)第4例のエリアセンサにおけるオートフォーカスエリアと光軸中心を示した図。
【図18】エリアセンサの積分を時間で制御する場合の積分時間とモニター電圧の関係を示した図。
【図19】エリアセンサの積分をモニター電圧で制御する場合の積分時間とモニター電圧の関係を示した図。
【図20】オートフォーカスエリアの選択のフローチャート。
【図21】像振れ検出エリアの選択のフローチャート。
【図22】像振れ検出時の(a)1回目(b)2回目(c)3回目(d)4回目の積分により得られたシーケンスの一例を示した図。
【符号の説明】
1、2 エリアセンサ
3、4 モニター
3a、3b モニター
4a、4b モニター
5、6 モニターの出力スイッチ
7 AGC回路
8 コントロール回路
9 出力選択回路
10 ゲイン可変アンプ
11 クランプ回路
μC マイクロコンピュータ
14、15 黒基準画素
18 垂直転送レジスタ
21 水平転送レジスタ
21a、21b 水平転送レジスタ
22 S/H回路
23 レジスタクリアゲート
30、31 エリアセンサの出力スイッチ
32 A/D変換器
46 Vout端子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image detection system used for image blur detection.
[0002]
[Prior art]
In an image detection system, only image information of a part of a pixel area on an image sensor may be required. For example, in an electronic zoom using a video camera, conventionally, accumulated charges in an unnecessary pixel area are transferred and swept away at a high speed so that a display time for one screen is reduced to 1/60 s. It is transferred in accordance with and displayed on the entire display screen.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When image blur detection is performed using an area sensor, it is necessary to repeatedly detect image information of a part of the pixel area of the area sensor within a time period of 1 s to 1 s that is a fraction of the time when the shutter is open. For this reason, the data dump time for one time must be about 1 ms. This is possible if an external high-speed A / D converter is used, but there is a problem that the cost increases.
[0004]
Also, consider applying conventional technology to this system. The conventional electronic zoom system of a video camera and this system are common in that only image information of a part of the pixel area of the area sensor is necessary. It is different in that it needs to be detected repeatedly.
[0005]
Therefore, when the prior art is applied to this system, the display time of one screen is fixed to 1/60 s determined for the TV system, and the accumulated charge in the necessary pixel area is transferred accordingly. become. However, in this system, it is not necessary to fix the display time of one screen to 1/60 s, and it is desired to finish the transfer in as short a time as possible.
[0006]
The present invention solves the above-mentioned problems in the case of applying the prior art, and at low cost without using an external high-speed A / D converter, while the shutter is opened many times. An object of the present invention is to provide an image detection system capable of performing accurate image blur detection by repeating integration and data dump.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an image detection system including an area sensor, an area sensor driving unit that drives the area sensor, and an area sensor output processing circuit unit that processes an output of the area sensor. Of the pixel area of the area sensor, the charge stored in the pixel area necessary for image blur detection is read at a first frequency that can be A / D converted by an A / D converter built in the microcomputer. To add the charge of multiple pixels The accumulated charges in the pixel area unnecessary for image blur detection are swept away at a second frequency higher than the first frequency.
[0008]
That is Even if the range to be read is widened, the number of pixels to be read is reduced. Also Therefore, the accumulated charge in the unnecessary pixel region is swept away at a higher speed than the reading speed of the accumulated charge in the necessary pixel region. Therefore, the time required for one integration / data dump is shorter than the case where the transfer method is not changed between the necessary area and the unnecessary area.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a device configuration diagram of an image detection system of a camera having two area sensors 1 and 2 and a control circuit 8 for controlling them. The outputs of the area sensors 1 and 2 are used for autofocus (AF) and image blur detection as will be described later. The area sensors 1 and 2 and the monitors 3 and 4 described later are composed of photoelectric conversion elements.
[0010]
This device includes area sensors 1 and 2 having horizontal transfer registers 21a and 21b, L-shaped monitors 3 and 4 along the two sides of the area sensors 1 and 2, an AGC circuit 7, a control circuit 8, The variable gain amplifier 10, the S / H (sample hold) circuit 22, the clamp circuit 11, the output selection circuit 9, the temperature detection circuit 12, and the microcomputer μC are composed of the main elements, and each of these output buffers, An output switch is provided.
[0011]
That is, output buffers 26 and 27 for monitors 3 and 4 and output switches 5 and 6, output buffers 24 and 25 for horizontal transfer registers 21 a and 21 b, and output switches 30 and 31 are provided. In this device, the control circuit 8 is referred to as an area sensor drive unit, the gain variable amplifier 10, the S / H circuit 22, the clamp circuit 11, and the output selection circuit 9 as an area sensor output processing circuit unit. Here, the monitors 3 and 4 monitor the accumulated charges of the corresponding area sensors 1 and 2, respectively. The horizontal transfer registers 21a and 21b temporarily hold the charges of the area sensors 1 and 2 and output them serially.
[0012]
The clamp circuit 11 operates at the timing when the charge of the black reference pixel (OB) is output from the area sensors 1 and 2 and clamps the dark current voltage to a predetermined voltage. The output selection circuit 9 is common to all outputs, and the control circuit 8 selects and outputs the outputs of the area sensors 1 and 2, the outputs of the monitors 3 and 4, and the output of the temperature detection circuit 12.
[0013]
This device is formed as a one-chip IC (integrated circuit) in which each of the components excluding the microcomputer μC is provided on a single substrate. In the following, it is assumed that devices formed on this chip are formed inside, and devices not formed on this chip are formed outside. Monitor signals output from the monitors 3 and 4 are alternatively supplied to the AGC circuit 7 and the output selection circuit 9 via the output buffers 26 and 27 and the output switches 5 and 6.
[0014]
Each of the switches 5 and 6 is formed of a MOS transistor, and becomes conductive when switching signals A and B generated from the control circuit 8 are applied to the gate electrodes thereof at a low level. The monitor signal supplied to the AGC circuit 7 and the output selection circuit 9 is selected depending on which switch is turned on. That is, one of the monitor signals of the monitor 3 or 4 can be selected by the switching signal A or B. This selection of the monitor signal will be described later.
[0015]
Integration starts simultaneously in the area sensors 1 and 2 and the monitors 3 and 4. When the integration is started, the AGC circuit 7 monitors the input monitor signal for a predetermined voltage, and transmits the information to the control circuit 8 when the predetermined voltage is reached. When the control circuit 8 receives the information, it ends the integration of the area sensors 1 and 2 and notifies the external microcomputer μC that the integration has ended (hereinafter, this integration end is referred to as “natural end”). The AGC circuit 7 can be constituted by a comparator using the predetermined voltage as a reference voltage and the monitor signal as a comparison voltage, for example.
[0016]
If the monitor signal does not reach the predetermined voltage even after the lapse of the predetermined time, that is, if the information indicating that the predetermined voltage is reached from the control circuit 8 is not transmitted to the external microcomputer μC even after the lapse of the predetermined time. Instructs the control circuit 8 to forcibly terminate the integration for the area sensors 1 and 2, and the forced termination is performed.
[0017]
In both the natural termination and forced termination of the integration, when the integration is terminated, the monitor signal supplied from the output selection circuit 9 to the external microcomputer μC via the Vout terminal 46 is sent to the microcomputer μC at the timing of the termination of the integration. The A / D converter 32 built in the A / D converter 32 performs A / D conversion, and an amplification factor to be applied to the output of the area sensor is determined according to the digital value. This amplification factor is transmitted to the control circuit 8, and the amplification factor is set for the variable gain amplifier 10. Here, when the integration is naturally terminated, this amplification factor is 1. In the case of natural termination, the gain may be set to 1 without A / D converting the monitor signal to determine the gain.
[0018]
On the other hand, after the integration is completed, the outputs of the area sensors 1 and 2 are transferred to the horizontal transfer registers 21a and 21b and input to the gain variable amplifier 10 via the output buffers 24 and 25 and the switches 30 and 31, where Amplified at the set gain. The switches 30 and 31 have the same configuration as the switches 5 and 6, and the control circuit 8 generates switching signals X and Y to select the output of the area sensor 1 or 2 supplied to the variable gain amplifier 10.
[0019]
At this time, in the present embodiment, the control circuit 8 alternately selects the outputs of the two area sensors 1 and 2. The details will be described with reference to the timing chart of FIG. Here, an output from the area sensor 1 is a sensor output α, and an output from the area sensor 2 is a sensor output β. Data are output from the area sensors 1 and 2 in synchronization with the same transfer clock (not shown) generated from the control circuit 8 as shown in (a) and (b).
[0020]
The control circuit 8 switches the switches 30 and 31 that make the sensor outputs α and β conductive by switching signals X and Y that are switched at twice the frequency of the transfer clock, as shown in (c) and (d). The switches 30 and 31 are turned on when the switching signals X and Y are at a high level, and are turned off when the switching signals X and Y are at a low level. Therefore, the outputs of the area sensors 1 and 2 are alternately input to the gain variable amplifier 10 at every high level of the switching signals X and Y.
[0021]
The sensor outputs α and β amplified by the gain variable amplifier 10 are sampled and held by the S / H circuit 22. (E) shows a sampling pulse generated for this purpose. The sampled and held signal is given to the clamp circuit 11.
[0022]
Here, the voltage for the dark current is clamped to a predetermined voltage at the timing when the charge of the black reference pixel is output. The sensor outputs α and β are input to the A / D converter 32 built in the microcomputer μC via the output selection circuit 9 and the Vout terminal 46. (F) represents the waveform of the signal (output of the S / H circuit 22) supplied to the A / D converter 32 at that time. (G) simply shows the signal after A / D conversion.
[0023]
In this process, the sampling and holding is once performed using the sampling pulse in order to eliminate the influence of switching noise generated by switching the switches 30 and 31 that alternately output the switching signals X and Y at a low level to make them conductive. It is. As described above, by using the above method, the data from the two area sensors 1 and 2 output at the same timing can be taken and A / D converted while the area sensors 1 and 2 are driven with the same clock.
[0024]
In the present embodiment, the area sensors 1 and 2 in FIG. 1 are used as both sensors for image blur detection and autofocus sensors. When used as an autofocus sensor, the output of the area sensors 1 and 2 is processed by the method shown in FIGS. 2A to 2G. However, when used as an image blur detection sensor, FIG. The timing for A / D conversion is changed. Here, only differences (changes) in image blur detection will be described.
[0025]
That is, in the case of image blur detection, only one of the data of the area sensors 1 and 2 is necessary. For example, when image blur detection is performed using the output of the area sensor 1, the sensor output α is A. The A / D converter 32 is operated only at the timing given to the / D converter 32, and the A / D converter 32 is deactivated at the timing given the sensor output β. Conversely, when image blur detection is performed using the output of the area sensor 2, the A / D converter 32 is operated only at the timing when the sensor output β is given to the A / D converter 32, and the sensor output If α is given, the A / D converter 32 is deactivated.
[0026]
Instead of this method, sampling pulses are generated by switching between autofocus and image blur detection by the logic circuit shown in FIG. 3, and A / D conversion is performed with an A / D conversion start signal synchronized therewith. May be. That is, only necessary data is sampled and held, and the sampled and held data is A / D converted. As shown in FIG. 3, the logic circuit includes input terminals 33, 34, 35, and 36, NAND circuits 38 and 39, AND circuits 37 and 40, an OR circuit 41, and an output terminal 42.
[0027]
A sampling pulse α is input from the input terminal 33, and a sampling pulse β is input from the input terminal 36. Here, the sampling pulse α and the sampling pulse β will be described. The S / H circuit 22 is given sensor outputs α and β alternately by the switching signals X and Y generated by the control circuit 8 as shown in FIG.
[0028]
The sampling pulse α is a pulse generated at the timing when the sensor output α is given to the S / H circuit 22 as shown in FIG. Similarly, the sampling pulse β is a pulse generated at the timing when the sensor output β is given as shown in FIG. These sampling pulses are supplied from the control circuit 8.
[0029]
From the input terminal 35, a signal specifying whether the sensor output to be sampled and held is one or both of the two sensor outputs α and β is given. When only one sensor output α or β is used as in image blur detection, that is, when the sampling pulse α or the sampling pulse β is output from the output terminal 42 alone, a high level is input.
[0030]
Further, when both sensor outputs α and β are used as in autofocus, that is, when two sampling pulses α and β are output from the output terminal 42, a low level is input. On the other hand, in the case of image blur detection, a high level is input from the input terminal 34 when the sampling pulse α is output from the output terminal 42 alone, and a low level is input when the sampling pulse β is output from the output terminal 42 alone. A level is entered.
[0031]
For example, when a low level is input to the input terminal 35, the sampling pulse output from the output terminal 42 regardless of which signal is input to the input terminal 34 is the sampling pulse α and the sampling pulse as shown in FIG. β is synthesized. As a result, the sampling pulse is the same as that shown in FIG. 2E, and both the sensor outputs α and β are sampled and held by the S / H circuit 22.
[0032]
In addition, when a high level is input to the input terminal 35 and a high level is input to the input terminal 34, the sampling pulse α output from the output terminal 42 is a single sampling pulse α as shown in FIG. Only the sensor output α is sampled and held by the S / H circuit 22.
[0033]
Next, FIG. 5 and FIG. 6 show details of the arrangement relationship between the monitors 3 and 4 and the area sensors 1 and 2. In FIG. 5, the monitors 3 and 4 are arranged in an L shape around the area sensors 1 and 2, avoiding portions where the horizontal transfer registers 21 a and 21 b and the black reference pixels 14 and 15 exist.
[0034]
The portions where the horizontal transfer registers 21a and 21b and the black reference pixels 14 and 15 are present are avoided. If these portions exist, the monitors 3 and 4 are separated from the effective pixels of the area sensors 1 and 2, and the monitor 3 This is because the position viewed by 4 is greatly deviated from the position viewed by the actual area sensors 1 and 2. Furthermore, if the monitors 3 and 4 are arranged so as to surround the entire area sensors 1 and 2 instead of being L-shaped, the chip area is increased and costs are increased.
[0035]
In FIG. 6, the monitors 3 and 4 are arranged in a U-shape so as to avoid only the portions with the horizontal transfer registers 21 a and 21 b around the area sensors 1 and 2. The reason why the black reference pixels 14 and 15 are not avoided is that the area occupied by the black reference pixels 14 and 15 is smaller than the area occupied by the horizontal transfer registers 21a and 21b. This is because the deviation from the viewed portion is not large and is in an allowable range, and it is considered that a problem can be avoided when there is a high luminance portion in the vicinity of the black reference pixels 14 and 15. In FIG. 6, rather than cost, the purpose is to prevent overflow when a high-brightness image is formed in the vicinity of the black reference pixels 14 and 15 by reliably monitoring the image. It is said.
[0036]
FIG. 7 shows an example different from FIG. 1 of the device configuration diagram of an image detection system for a camera having two area sensors 1 and 2. The area sensors 1 and 2 in FIG. 7 are also used as both sensors for autofocus and image blur detection as in FIG. In FIG. 7, the monitors 3 and 4 of FIG. 1 are divided into 3a, 3b and 4a and 4b, and the outputs of the respective monitors 3a, 3b, 4a and 4b are output buffers 26a, 26b and 27a, 27b and switches. The signals are supplied to the AGC circuit 7 and the output selection circuit 9 through 5a, 5b and 6a, 6b. At this time, the monitor signals supplied to the AGC circuit 7 and the output selection circuit 9 are selected by the switching signals A1, A2, B1, and B2 output from the control circuit 8.
[0037]
Further, in the device shown in FIG. 7, the AGC circuit 7 is configured to have a plurality of predetermined voltages as a criterion for determining whether the integration is to be terminated naturally or forcedly, and switching of the predetermined voltage is generated from the control circuit 8. By the control signal C. For example, the control circuit 8 controls the predetermined voltage of the AGC circuit 7 in the mode in which the switching signals A1 and A2 are set to low level and the switches 5a and 5b are simultaneously turned on and the monitor signals of the monitors 3a and 3b are used simultaneously. Switching to a higher voltage by signal C.
[0038]
On the other hand, in a mode in which only one of the switches 5a and 5b is made conductive and only one of the monitors 3a and 3b is used, the predetermined voltage of the AGC circuit 7 is switched to a low voltage by the control signal C. . Even when the monitor signals of the monitors 4a and 4b are used by controlling the switches 6a and 6b, the predetermined voltage of the AGC circuit 7 is switched. Other configurations are the same as those in FIG.
[0039]
When the image detection system of FIGS. 1 and 7 is applied to image blur detection, as described above, only the data of one of the two area sensors 1 and 2 is required. Therefore, integration control is performed using the monitor signal of the monitor corresponding to the area sensor to be used. When the image detection system of FIGS. 1 and 7 is applied to autofocus, data of the two area sensors 1 and 2 are required.
[0040]
Selection of a monitor used for integration control at this time will be described with reference to a flowchart of FIG. First, in step # 5, it is determined whether or not the current integration is the first integration. If the integration is the first integration, the process proceeds to step # 10 to proceed to the first monitor (monitor 3 in FIG. 1, monitor 3a in FIG. 7). Integration control is performed using the monitor signal.
[0041]
If the current integration is not the first integration, the process proceeds to step # 15. In the previous integration result, it is determined whether there is a saturated pixel region in the effective region of the area sensors 1 and 2, and the integration is saturated. If there is a pixel area, the monitor signal of the monitor in the vicinity is used (step # 20). For example, in the image detection system of FIG. 7, it is assumed that the integration control was previously performed using the monitor signal of the monitor 3a.
[0042]
If a saturated portion is detected in the vicinity of the monitor 3b in the area sensor 1 in the previous integration result, integration control is performed using the monitor signal of the monitor 3b in this integration. Alternatively, if a saturated part is not detected in the area sensor 1 and a saturated part is detected in the vicinity of the monitor 4b in the area sensor 2, integration control is performed using the monitor signal of the monitor 4b in this integration. Do. On the other hand, if a saturated portion is not detected in the effective area of the area sensors 1 and 2 in step # 15, integration control is performed using the monitor signal of the monitor used last time as it is (step # 25).
[0043]
FIGS. 9 and 10 are schematic diagrams of optical systems when the image detection system shown in FIGS. 1 and 7 is applied to image blur detection and autofocus. FIG. 9 is a schematic diagram of an optical system for phase difference focus detection using an external light system used in a lens shutter camera or the like. The subject light in the detection sensitivity area 16 in the object scene is divided into optical paths by a pair of separator lenses 17 and projected onto a pair of area sensors 1 and 2 constituted by a CCD. Auto focus is performed by measuring the distance based on the two divided images.
[0044]
FIG. 10 is a schematic diagram of an optical system for TTL phase difference focus detection used in a single-lens reflex camera or the like. A pair of area sensors 1 composed of CCDs are obtained by dividing the light path of the light re-imaged by the condenser lens 20 positioned behind the film equivalent surface 19 on which the photographing light of the subject is imaged, by the pair of separator lenses 17. 2 is projected onto the screen. Based on the two divided images, defocus on the film surface is obtained and autofocus is performed. In either method, image blur detection is performed using an image projected on one of the two area sensors 1 or 2.
[0045]
Next, an embodiment in which the area sensors 1 and 2 of FIGS. 1 and 7 are applied to image blur detection will be described. In the case of image blur detection, only partial data of one area sensor 1 or 2 is necessary. Then, integration / data dump must be repeated many times during the short period of time when the shutter is open. Therefore, in the present embodiment, only the necessary portion of accumulated charge is read out at a data ratio that can be A / D converted by the A / D converter 32 built in the microcomputer μC, and other unnecessary portions of accumulated charge are read at high speed. The method of sweeping away is taken.
[0046]
An example of the simple control method will be described with reference to the timing chart of FIG. 11 and a more detailed configuration diagram of the area sensor of FIG. This timing chart represents one integration / data dump. In practice, the operations on this timing chart are repeatedly performed to detect image blur. Here, external signals CMP, HST, MD1, MD2, MD3, IST, RST, and CBG are given from an external microcomputer μC.
[0047]
When MD1 and CBG are at a low level, integration is possible and IST is output at a high level. In synchronization with the transition of the high level of IST, ADT is output from the control circuit 8 at a high level, and unnecessary charges accumulated in the pixels are discharged. During this period, three timing pulses P1, P2, and P3 are sequentially generated as MD3 from the microcomputer μC to the control circuit, and various modes of the image detection system of FIGS. 1 and 7 are set using MD2 as a data signal. Here, the system of FIG. 1 will be described as a representative.
[0048]
First, the contents to be set are selection of area sensors 1 and 2, selection of H / L gain (sensitivity), and selection of addition / non-addition of pixel data described later. After these selections are made, IST is output at a low level, so that the control circuit 8 starts integration of the two area sensors 1 and 2 and the respective monitors 3 and 4. When the integration is started, the monitor signal of the monitor 3 or 4 corresponding to the area sensor 1 or 2 previously selected as the Vout signal is output from the Vout terminal 46 via the output selection circuit 9.
[0049]
At the same time, the monitor signal is supplied to the AGC circuit 7 from the switch 5 or 6. When the monitor signal reaches a predetermined voltage within a predetermined time, the AGC circuit 7 transmits this information to the control circuit 8, and the control circuit 8 ends the integration of the area sensors 1 and 2 (natural end). At the same time, the control circuit 8 outputs ADT at a low level and notifies the external microcomputer μC that the integration has been completed. After completing the integration, the control circuit 8 internally generates a shift pulse, and transfers the charges accumulated in the pixels 29 of the area sensors 1 and 2 to the vertical transfer register 18 through the shift gate 13.
[0050]
However, if the monitor signal of the monitor 3 or 4 does not reach the predetermined voltage of the AGC circuit 7 even after the lapse of a predetermined time, that is, the ADT is not output at a low level from the control circuit 8 to the external microcomputer μC even after the lapse of the predetermined time. The external microcomputer μC forcibly terminates integration by outputting CBG at a high level. Accordingly, ADT is output at a low level.
[0051]
At the same time as the integration is completed, the monitor signal of the monitor 3 or 4 output from the Vout terminal 46 is A / D converted by the A / D converter 32. Then, the gain of the variable gain amplifier 10 with respect to the sensor outputs α and β is determined according to the result of the A / D conversion. The monitor signal is continuously output from the Vout terminal 46 until the output selection circuit 9 selects the output from the temperature detection circuit 12.
[0052]
After the integration is completed, if there is an unnecessary horizontal line in the selected area sensor 1 or 2 first, the microcomputer μC outputs HST at a high level. Then, a vertical transfer clock Vcp is generated from the control circuit 8 and the charge is transferred vertically.
[0053]
At this time, Cout synchronized with the internal pixel transfer clock (vertical transfer clock Vcp, horizontal transfer clock Hcp) is output at high speed from the control circuit 8 as the HST transitions to a high level. That is, the vertical transfer clock Vcp also becomes high speed, and unnecessary charges on unnecessary horizontal lines are vertically transferred and discharged at high speed. As in the Cout output in this case, the fact that many pulses are continuously output is represented by a square by connecting both the high level and the low level with straight lines on the timing chart.
[0054]
While an unnecessary horizontal line is vertically transferred, the control circuit 8 outputs RCG at a high level and opens the register clear gate 23. Therefore, unnecessary charges of unnecessary pixels are discarded by being discharged to OD28. The counter 43 of the microcomputer μC counts unnecessary horizontal lines. When the counting is completed, CMP is output from the microcomputer μC to a high level, the control circuit 8 stops the vertical transfer, and closes the register clear gate 23.
[0055]
Next, in order to set the previously determined gain in the variable gain amplifier 10, the microcomputer μC first generates a timing pulse P4 based on the MD3 signal. Accordingly, the microcomputer μC inputs IST and MD2 as data signals to the control circuit 8, and the control circuit 8 sets the gain information set by the IST and MD2 in the gain variable amplifier 10. In this case, the contents of IST and MD2 are amplification factors to be set.
[0056]
Thereafter, when the microcomputer μC outputs MD1 at a high level, the area sensors 1 and 2 are set in the reading mode. Then, when the microcomputer μC generates an RST pulse, the area sensors 1 and 2 start reading.
[0057]
Along with the generation of the RST pulse, the control circuit 8 generates one vertical transfer clock Vcp, vertically transfers the charges of each horizontal line by one line, and the microcomputer μC resets the built-in counter 43. Further, the control circuit 8 supplies the horizontal transfer clock Hcp to the horizontal transfer register 21 to horizontally transfer the charges in the horizontal transfer register 21. At this time, as described with reference to FIG. 2, the outputs from the two area sensors 1 and 2 are alternately input to the variable gain amplifier 10. That is, the charges of the corresponding pixels of the area sensors 1 and 2 are sequentially input alternately.
[0058]
The sensor outputs α and β are input to the clamp circuit 11 via the S / H circuit 22. In the clamp circuit 11, the CBG is low level from the microcomputer μC at the timing when the charge of the black reference pixel is output. In response to this, the clamp circuit 11 operates to clamp the dark current voltage to a predetermined voltage.
[0059]
After the charge of the black reference pixel is clamped, the sensor outputs α and β are given to the output selection circuit 9. When selected by the output selection circuit 9, it is output from the Vout terminal 46, but the output at that time is every half of the period in which the data of one pixel is output from each area sensor 1, 2. The sensor output α and the sensor output β are alternately present (see FIG. 2F).
[0060]
In the case of image blur detection, as described above, only one sensor output α or β is necessary, so that the A / D converter 32 inputs the sensor output α or β to the A / D converter 32. A / D conversion is performed at the timing. The A / D converted sensor output data is used for image blur detection.
[0061]
The image blur detection method will be described later with reference to FIG. In the above embodiment, the outputs of the two area sensors 1 and 2 are alternately taken out. However, only the output of one area sensor 1 or 2 may be selected at the stage of sample and hold. Only one sensor output α or β is input to the A / D converter 32. When only one output is sampled and held, a high level may be input to the input terminal 35 in the logic circuit of FIG.
[0062]
Returning to FIG. 11, after the end of the above-described clamping, the microcomputer μC sets CBG to high level. If there is an unnecessary pixel immediately after the black reference pixel, the microcomputer μC sets the number of unnecessary pixels in the counter 43 shown in FIG. 1, and the microcomputer μC removes the HST in order to sweep away the charges of the unnecessary pixels at high speed. Set to high level.
[0063]
Accordingly, the control circuit 8 similarly generates a horizontal transfer clock Hcp at high speed, and charges of unnecessary pixels are horizontally transferred at high speed and discharged. The Cout clock is output at high speed from the Cout terminal. The charges of the unnecessary pixels are eventually discarded because they are not selected by the output selection circuit 9 (and therefore are not led to the Vout terminal 46).
[0064]
The counter 43 of the microcomputer μC counts Cout clocks for unnecessary pixels, and after the count ends, the microcomputer μC sets CMP to a low level. After the transition of the CMP low level, the microcomputer μC changes HST to low level and further sets IST to high level. The control circuit 8 generates the horizontal transfer clock Hcp at a low speed with the transition of the low level of the HST, and outputs an effective pixel signal (valid signal) from the Vout terminal 46 with the transition of the high level of the IST.
[0065]
When the counter 43 of the microcomputer μC finishes counting the number of effective pixels, the microcomputer μC outputs CMP at a high level. Here, if unnecessary pixels still remain on the horizontal line, the microcomputer μC sets the number of unnecessary pixels in the counter 43 and sets HST to a high level, so that the charges of the unnecessary pixels are internally horizontal at high speed. It is transferred, discharged and discarded. Further, immediately after the transition of the HST to the high level, the microcomputer μC sets the IST to the low level, while the control circuit 8 outputs the reference voltage (REF) from the Vout terminal 46 instead of the unnecessary pixel output.
[0066]
After the count of the remaining unnecessary pixels is completed, the microcomputer μC outputs CMP at a low level, and the control circuit 8 ends the horizontal transfer. Then, to read the next horizontal line, the microcomputer μC generates an RST pulse. Accordingly, the control circuit 8 generates one vertical transfer clock Vcp, vertically transfers the charges of each horizontal line by one line, and repeats the above-described horizontal line reading operation. The CCDs of the area sensors 1 and 2 according to the present embodiment use the interline transfer (IT) method, but of course, the frame interline transfer (FIT) method or the frame transfer (FT) method may be used.
[0067]
Further, in the present embodiment, when setting various modes of the image detection system, the addition / non-addition of pixel data is selected. Before describing the selection of addition / non-addition of pixel data, the significance of the addition will be described. First, in the case of image blur detection as described above, since integration and data dump must be repeated many times in a short time, the wider the pixel area to be read, the longer it takes, and the response in image blur detection Becomes worse. Therefore, in order to enlarge the readable pixel area as much as possible and reduce the number of pixels to be read as much as possible, a method of adding the charge of the adjacent pixel to the charge of the read pixel is introduced.
[0068]
Specifically, when the detected area is small for a low-frequency subject, a sufficient contrast cannot be obtained, so that a correct comparison cannot be performed and a correct image blur amount cannot be detected. In order to solve this problem, it is necessary to read out a wider area. However, if the wide area is simply read out, the time required for one reading is increased, and sufficient image blur detection and image blur correction cannot be performed.
[0069]
Further, it is sufficient to read out pixels at a high speed by the amount corresponding to a wider read area, that is, by increasing the number of read pixels. I can't do anything. Therefore, in this embodiment, by adding the charges of a plurality of pixels during charge transfer, the range to be read is widened, but the number of pixels to be read is not changed. In addition, since charges of a plurality of pixels are added, there is an advantage that sufficient charges can be obtained in a short integration time even under low luminance.
[0070]
Details of the driving method at this time will be described with reference to the timing charts of FIGS. 13 and 14 and the configuration diagram of the area sensor of FIG. FIG. 13A is a timing chart of the vertical non-addition mode. Here, one pulse of the vertical transfer clock Vcp is input, the charge of each horizontal line is vertically transferred by one line, and each time the charge of one horizontal line is transferred to the horizontal transfer register 21, the pixel of one horizontal line is transferred. The horizontal transfer clock Hcp for several minutes is continuously input to transfer charges horizontally.
[0071]
On the other hand, in the vertical direction N pixel addition mode (N = 2 in this embodiment) of FIG. 13B, N pulses of the vertical transfer clock Vcp are input, and charges for N horizontal lines are input to the horizontal transfer register 21. By inputting, the charges for N pixels adjacent in the vertical transfer direction in the horizontal transfer register 21 are added, and then the horizontal transfer clock Hcp is input.
[0072]
FIG. 14A is a timing chart of the horizontal non-addition mode. Here, every time one pulse of the horizontal transfer clock Hcp is inputted, a sampling pulse is inputted and sampled and held for every charge of one pixel. On the other hand, in the horizontal N pixel addition mode in FIG. 14B (N = 2 in this embodiment), the horizontal transfer clock Hcp is input at a frequency N times that in FIG. The frequency is not changed.
[0073]
Therefore, since the sample / hold is performed every time the charge for N pixels is inputted in the S / H circuit 22, the charge for N pixels in the horizontal direction is added. Therefore, the transfer clock of the data input to the A / D converter 32 does not change, but the charges for N pixels in the horizontal direction are added and input. Selection of addition / non-addition will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step # 35, it is determined whether or not the current integration is the first integration. As a result, if it is the first integration, it is not known whether the data is reliable. Read out with.
[0074]
If the current integration is not the first integration, the process proceeds to step # 40. If the previous detection result is reliable, the process proceeds to step # 65, and the previous read mode is continued to perform the integration. If the previous detection result is unreliable, the process proceeds to step # 45 to determine whether the previous integration was performed under low luminance. If the integration was performed under low luminance, step # 45 is performed. Proceeding to 55, the current reading is performed in the addition mode.
[0075]
If the previous integration was not performed under low luminance, the process proceeds to step # 50, and if the previous readout mode is the addition mode, the current readout is performed in the non-addition mode (step # 60), and the previous readout is performed. If the mode is the non-addition mode, the current reading is performed in the addition mode (step # 55). By controlling in this way, it is possible to read out the data by the current integration in the optimum reading mode based on the previous detection result and brightness. Further, in the addition mode, the mode of addition only in the vertical direction, addition only in the horizontal direction, and addition in both directions is switched according to the contrast, frequency, control sequence, and the like of the subject.
[0076]
Next, a case where the area sensors 1 and 2 of the present embodiment are applied to autofocus will be described. When the area sensors 1 and 2 are applied to autofocus, data of a specific partial area of the two area sensors 1 and 2 is read out from data obtained by one integration. That is, it is used in the line sensor mode.
[0077]
The size of one pixel of a normal area sensor is only a fraction of the pixel size of a line sensor used for autofocus, and the sensitivity is insufficient for a low-luminance subject. For this reason, in the present embodiment, the charges accumulated for several pixels of the area sensors 1 and 2 are added to the charges for N pixels in the vertical direction according to the timing chart of FIG. Ensure sensitivity.
[0078]
The driving method at this time will be described with reference to the block diagram of FIG. 12 and the timing chart of FIG. First, a timing chart in the normal area sensor mode is shown in FIG. As an integration start operation, a shift pulse is input, the shift gate 13 is opened, and charges accumulated in each pixel 29 before integration are discharged to the vertical transfer register 18. This starts integration.
[0079]
Next, the register clear gate 23 assigned to the horizontal transfer register 21 is opened by setting RCG to a high level. In this way, the charges transferred to the horizontal transfer register 21 can be discharged to the OD 28. Then, in order to vertically transfer charges for all horizontal lines, a vertical transfer clock Vcp is input, and charges initially accumulated in each pixel 29 are discharged to OD 28 (integration clear time). Thereafter, RCG is set to low level, and the register clear gate 23 is closed.
[0080]
When it is detected using the monitors 3 and 4 that sufficient integration has been performed, the integration is naturally terminated (of course, the integration may be forcibly terminated). Thereafter, a shift pulse is input and the shift gate 13 is opened to transfer the charge of each pixel 29 to the vertical transfer register 18. Then, after one pulse of the vertical transfer clock Vcp is input to transfer the charges of the horizontal pixel column for one line to the horizontal transfer register 21, the horizontal transfer clock Hcp is continuously input to drive and read the horizontal transfer register 21. Thereafter, by repeating this operation, the charges of all the pixels 29 are read out.
[0081]
FIG. 16B shows a timing chart when the area sensors 1 and 2 are switched to the line sensor mode for auto-focusing with respect to the normal area sensor mode. Until the integration end operation, it is the same as the normal area sensor mode. Thereafter, when the vertical transfer is performed by inputting the vertical transfer clock Vcp, unnecessary charges in the horizontal pixel column not used as a line sensor are simultaneously set to RCG at a high level, the register clear gate 23 is opened, and the horizontal transfer register 21 is opened. To OD28.
[0082]
For a horizontal pixel column used as a line sensor, the vertical addition mode shown in FIG. 13B is used to set RCG to low level, close the register clear gate 23, and configure the line sensor. By inputting the vertical transfer clocks Vcp for the required number of pixels, the charges of the pixels are combined (added) in the horizontal transfer register 21. Then, the horizontal transfer clock Hcp is input to drive the horizontal transfer register 21 and read it as a line sensor. By driving in this way, the area sensors 1 and 2 can be used as line sensors.
[0083]
Further, in autofocus, it is necessary to use the two area sensors 1 and 2 as the line sensor mode and to read out data obtained from the two area sensors 1 and 2 by one integration. As for the driving method at that time, as described above with reference to the timing chart of FIG. 2, the two sensor outputs α and β are alternately supplied to the A / D converter 32 to perform A / D conversion.
[0084]
When the area sensors 1 and 2 in FIGS. 1 and 7 are used as an autofocus sensor in the line sensor mode, the part used as a line sensor is monitored as much as possible in this embodiment so that the part used as a line sensor does not overflow. It is set to 3 and 4 neighborhoods. Furthermore, the area sensors 1 and 2 are also used for image blur detection.
[0085]
Here, the relationship between the part used for autofocus and the part used for image blur detection (selected from the entire area sensor) is important with respect to the optical axis center of the optical system. The parts used for the sensor and the optical axis center of the optical system will be described with reference to FIGS. Here, the system of FIG. 7 will be described as a representative.
[0086]
In the first example of FIG. 17A, the autofocus area 44 is set in a portion close to the monitors 3b and 4b, and the optical axis center 45 of the optical system is not the center of the autofocus area 44 but the entire area sensors 1 and 2. It is set at the center. Such an arrangement is inconvenient because the center of the autofocus area 44 is not at the center of the screen, but if the detection area of the entire area sensors 1 and 2 is not so large relative to the entire screen, the autofocus area 44 The deviation from the screen is not so large and is acceptable. In addition, when image blur is detected, the probability of capturing the main subject is increased.
[0087]
In the second example of FIG. 17B, the autofocus area 44 is set near the monitors 3b and 4b, and the optical axis center 45 of the optical system is set at the center of the autofocus area 44. Such an arrangement has an autofocus area 44 at the center of the screen, which is the same as a normal autofocus sensor. On the other hand, the image blur detection area deviates from the center of the screen and the probability of catching the main subject is low, but it is effective because the possibility of catching a stationary object in the background is high. At this time, it is necessary to set so that the image blur detection area is not empty or only on the ground.
[0088]
In the third example of FIG. 17C, the pixel arrangement is the same as in FIG. 17B, but the positions of the horizontal transfer registers 21a, 21b are changed depending on the chip layout of the ICs of the area sensors 1, 2. is there. When the horizontal transfer registers 21a and 21b are arranged in this way, the same reading method as in FIG. In this case, vertical transfer is performed for each line, pixel charges are added during horizontal readout, and necessary data is selectively stored during A / D conversion.
[0089]
In the fourth example of FIG. 17D, the optical axis center 45 of the optical system is the center of the area sensors 1 and 2, and the centers of the autofocus area 44 and the image blur detection area are arranged at this optical axis center 45. . With this arrangement, the autofocus area 44 or the image blur detection area shown in FIGS. 17A and 17B does not deviate from the optical axis center 45, but the autofocus area 44 and the monitor are separated. For this reason, it becomes difficult to perform integral control effectively using the monitor signal.
[0090]
Therefore, in this embodiment, the first integration is performed by using a monitor voltage (monitor signal) of a certain monitor, but in the second and subsequent integrations, the previous integration time and the current monitor voltage of the monitor used last time are used. Control integration based on. A specific example of the control method at this time will be described with reference to FIG. First, in the first integration, the area sensors 1 and 2 are integrated until the time when the monitor voltage reaches the predetermined voltage V1 of the AGC circuit 7 by the above-described method, and the process is naturally terminated (the integration time at this time is t1).
[0091]
For example, at this time, it is assumed that accurate integration control is not performed by the monitor output, and it is determined that the integration amount in the area sensors 1 and 2 is excessive. Since the rate of change of the integration amount of the area sensor is considered to be constant, the optimum integration time t3 can be obtained from the time t1 and the excess integration amount.
[0092]
As with the area sensor, the rate of change of the monitor voltage is considered to be constant, so the relationship between time and the monitor voltage is a straight line shown in FIG. From this straight line, the monitor voltage at the time t3 in the first integration, that is, the optimum monitor voltage V3 at the end of integration is known. In the second integration, the integration is performed until the time t required for the monitor voltage to reach V3. It can be seen from FIG. 18 that the time t can be obtained using the following equation (equation (1)).
[0093]
t = t3 × (2 × t2 / t1) (1)
[0094]
Here, t2 is a time until the monitor voltage reaches a voltage V2 that is ½ of the predetermined voltage V1 in the second integration. The time t2 is monitored using the AGC circuit 7. That is, a predetermined voltage V1 and a voltage V2 that is 1/2 of the predetermined voltage are set in the AGC circuit 7, and the time t2 when the monitor voltage reaches V2 is monitored. The microcomputer μC calculates t from the equation (1), and forcibly terminates integration at time t. In the third and subsequent integrations, integration control is performed in the same manner as in the second time with the previous integration time set to t1.
[0095]
FIG. 19 shows an integration control method in which the method of FIG. The process until the optimum voltage V3 is obtained by setting the predetermined voltage V1 in the AGC circuit 7 and performing integration is the same as in the case of FIG. Here, with this V3 as a predetermined voltage at the end of integration, the microcomputer μC monitors the monitor voltage in the next integration, and the integration is controlled by forcibly terminating when the monitor voltage reaches V3.
[0096]
Further, the monitor natural end voltage V3 is inputted to the AGC circuit 7 from an external D / A converter, and the above-mentioned optimum monitor voltage V3 is set in the AGC circuit 7 as a predetermined voltage for the natural end of integration from the outside. Then, the second and subsequent integrations can be controlled using the natural termination function.
[0097]
Next, selection of the autofocus area will be described with reference to a simple flowchart of FIG. First, in order to prevent the area used for autofocus from being saturated, it is checked in step # 70 whether the area near the monitors 3 and 4 can be used. In this method, the contrast of an area to be used for autofocus is obtained, and it is determined whether there is sufficient contrast for performing autofocus. If it is determined that there is sufficient contrast, the process proceeds to step # 75 to use this area.
[0098]
If it is determined that there is no contrast, the process proceeds to step # 80, the detection area is moved to the next area, and the process proceeds to step # 85 to check the contrast. If it is determined that there is contrast in this area, the process proceeds to step # 90 to use this area. If it is determined that the area is not yet sufficiently contrasted, the process returns to step # 80, the area is further moved, the process proceeds to step # 85, the contrast calculation is repeated, and an area having sufficient contrast is searched for. Go to and determine the autofocus area.
[0099]
In the second and subsequent autofocus operations, the detection area is continuously used in the previous detection area. If a low contrast is detected in this area (which means an unreliable state), the detection area is moved to this vicinity and is continuously executed. Yes. Next, one method for performing image blur detection by selecting an image blur detection area will be described with reference to a simple flowchart of FIG. 21 and a diagram showing an image blur detection sequence of FIG. The lattice-shaped part in FIG. 22 shows the light receiving part of the sensor.
[0100]
First, after the autofocus is completed, the process proceeds to step # 100 to determine whether panning has occurred. If there is no panning, it is considered that the main subject is present in the autofocused area, so the process proceeds to step # 105 and within the autofocus area. A region with sufficient contrast (for several pixels) is searched, and if a region with contrast is found, the process proceeds to step # 115 and the region is shown in FIG. 2 As shown in (a), it is used as a reference part for image blur amount calculation. FIG. 22A shows the reference unit 100 in this case. At this time, the reference unit 100 specifies where in the area sensor 1 or 2 is located.
[0101]
In order to perform image blur detection, integration and data dump are further repeated while the shutter is open. When the data obtained by the next integration is read, the area to be read is read as a reference part 110, which is a wide area centering on the previously determined reference part 100 as shown in FIG. The reference part is provided here by limiting the region where the reference part can exist, thereby reducing the probability of recognizing the moved reference part as a region having a different contrast, and reading only the reference part. This is because it can be read out faster than the whole.
[0102]
Then, the region 120 having the highest correlation with the reference unit 100 is detected in the reference unit 110, the position in the area sensor 1 or 2 is specified, the amount of movement from the reference unit is calculated, and this is the image blur. As an amount, image blur correction is performed based on this. Further integration is performed, and this time, as shown in FIG. 22C, this area is read as a reference area 111 that is one area wider than the area 120 having the highest correlation with the reference portion. Then, the region 121 having the highest correlation with the region 120 in the reference unit 111 is detected, the position in the area sensor 1 or 2 is specified, the movement amount from the region 120 is calculated, and this is calculated as the image blur amount. Based on this, image blur correction is performed.
[0103]
Further, integration is performed, and as shown in FIG. 22 (d), a region that is slightly wider around the region 121 is read as the reference unit 112, and the region 122 having the highest correlation with the region 121 is detected in the reference unit. Alternatively, the position in 2 is specified, the amount of movement from the region 121 is calculated, and this is used as the amount of image blur, and image blur correction is further performed based on this. The same operation is repeated until the shutter closes to correct image blur.
[0104]
Returning to FIG. 21, if it is determined in step # 100 that panning has occurred, it is considered that there is no main subject in the autofocused area, so the process proceeds to step # 110, where the contrast is increased from other than the autofocus area. A certain area is searched, and if a contrast area is found, the process proceeds to step # 115, and the image blur detection is performed as described above using the area as a reference unit for detecting the image blur.
[0105]
Here, when panning is performed, it is considered that the main subject is deviated from this region. Therefore, a region having contrast is searched for except for the region where autofocus is performed. Of course, an area having contrast may be sequentially searched without removing this area.
[0106]
In the panning determination method, the sensor output can be obtained from the correlation of the light distribution pattern at predetermined time intervals, as in the case of camera shake detection. Obtain the temporal deviation amount of the light distribution pattern at a predetermined time interval of the sensor output used for camera shake detection. The panning amount can be detected based on the deviation amount.
[0107]
As another method, an automatic focus detection operation can be used. In the automatic focus detection operation, if the defocus amount detected by the focus detection operation is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the subject is a stationary subject, and if it is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that panning has been performed. Then, the AF lock mode in which the automatic focus detection operation is stopped is entered. If the detected defocus amount is between the two predetermined values, it is determined as a moving subject and the continuous AF mode is entered. It is also possible to determine panning based on this operation.
[0108]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an image detection system having an area sensor, the time required for one integration / data dump is shortened without requiring a high-speed video A / D converter. Therefore, it is possible to repeat integration and data dump a number of times while the shutter is open without incurring extra cost, and to perform accurate image blur detection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a device configuration diagram of an image detection system having two area sensors and a control circuit for controlling them.
FIG. 2 is a timing chart related to the output from the area sensor of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a logic circuit for adjusting a sampling pulse.
FIG. 4 3 The figure which showed the specific example of the sampling pulse generated from the logic circuit.
FIG. 5 is a diagram showing details of the arrangement relationship between a monitor and an area sensor.
FIG. 6 is a diagram showing another example of details of the positional relationship between the monitor and the area sensor.
FIG. 7 is an example different from FIG. 1 of the device configuration diagram of an image detection system having two area sensors and a control circuit for controlling the two area sensors.
FIG. 8 is a flowchart for selecting a monitor in the case of autofocus.
FIG. 9 is a schematic diagram of an optical system to which the image detection system of FIGS. 1 and 7 is applied.
FIG. 10 is a schematic diagram of another optical system to which the image detection system of FIGS. 1 and 7 is applied.
FIG. 11 is a timing chart of an image blur detection control method.
FIG. 12 is a detailed configuration diagram of an area sensor.
FIGS. 13A and 13B are timing charts in the case of (a) non-addition in the vertical direction and (b) addition of charges for two pixels in the vertical direction.
14A and 14B are timing charts in the case of (a) non-addition in the horizontal direction and (b) addition of charges for two pixels in the horizontal direction.
FIG. 15 is a flowchart of selection between addition and non-addition.
FIG. 16 is a timing chart of (a) normal area sensor mode and (b) line sensor mode in the case of autofocus.
FIGS. 17A and 17B are diagrams showing an autofocus area and an optical axis center in an area sensor of a first example, a second example, a second example, a third example, and a fourth example; FIG.
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the integration time and the monitor voltage when the integration of the area sensor is controlled by time.
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the integration time and the monitor voltage when the integration of the area sensor is controlled by the monitor voltage.
FIG. 20 is a flowchart of selection of an autofocus area.
FIG. 21 is a flowchart of selection of an image blur detection area.
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a sequence obtained by (a) first (b) second (c) third (d) fourth integration during image blur detection.
[Explanation of symbols]
1, 2 Area sensor
3, 4 monitor
3a, 3b monitor
4a, 4b monitor
5, 6 Monitor output switch
7 AGC circuit
8 Control circuit
9 Output selection circuit
10 Gain variable amplifier
11 Clamp circuit
μC microcomputer
14, 15 Black reference pixel
18 Vertical transfer register
21 Horizontal transfer register
21a, 21b Horizontal transfer register
22 S / H circuit
23 Register clear gate
30, 31 Area sensor output switch
32 A / D converter
46 Vout terminal

Claims (1)

エリアセンサと前記エリアセンサを駆動するエリアセンサ駆動部と前記エリアセンサの出力を処理するエリアセンサ出力処理回路部とを有する画像検出システムにおいて、
前記エリアセンサの画素領域のうち、
像振れ検出に必要な画素領域の蓄積電荷をマイクロコンピュータに内蔵されているA/D変換器でA/D変換できる第1の周波数で読み出して複数の画素の電荷を加算し
像振れ検出に不要な画素領域の蓄積電荷を前記第1の周波数より高い第2の周波数で掃き捨てる
事を特徴とした画像検出システム。
In an image detection system having an area sensor, an area sensor driving unit that drives the area sensor, and an area sensor output processing circuit unit that processes the output of the area sensor,
Of the pixel area of the area sensor,
The accumulated charge in the pixel area necessary for image blur detection is read out at a first frequency that can be A / D converted by an A / D converter built in the microcomputer, and the charges of a plurality of pixels are added .
An image detection system, wherein stored charges in a pixel area unnecessary for image blur detection are swept away at a second frequency higher than the first frequency.
JP27500996A 1996-10-17 1996-10-17 Image detection system Expired - Fee Related JP3627027B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27500996A JP3627027B2 (en) 1996-10-17 1996-10-17 Image detection system
US08/953,415 US6219468B1 (en) 1996-10-17 1997-10-17 Image detection system
US09/793,563 US20020044700A1 (en) 1996-10-17 2001-02-27 Image detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27500996A JP3627027B2 (en) 1996-10-17 1996-10-17 Image detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10126677A JPH10126677A (en) 1998-05-15
JP3627027B2 true JP3627027B2 (en) 2005-03-09

Family

ID=17549619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27500996A Expired - Fee Related JP3627027B2 (en) 1996-10-17 1996-10-17 Image detection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3627027B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5217213B2 (en) * 2007-03-30 2013-06-19 カシオ計算機株式会社 Imaging apparatus and program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10126677A (en) 1998-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8964061B2 (en) Image capturing apparatus with selection of thinning and readout mode in accordance with moving image recording mode
US4963985A (en) Video camera using interpolating focus control
US8525917B2 (en) Image sensing apparatus with plural focus detection pixel groups
US8817165B2 (en) Image capturing apparatus
US8730347B2 (en) Image pickup apparatus with focus detection
JPH10229522A (en) Monitor method in ccd image pickup device and digital still camera
US20040212723A1 (en) Image pickup apparatus and operating method
US6219468B1 (en) Image detection system
JP2002320143A (en) Imaging device
JP3627027B2 (en) Image detection system
JPH10126682A (en) Image detection system
JP3542312B2 (en) Electronic imaging device
JP3463483B2 (en) Image detection system
JP2008187614A (en) Photographing apparatus
JP3500874B2 (en) Image detection system and area sensor
JP4095630B2 (en) Imaging device
JP4086337B2 (en) Imaging device
JPH10123580A (en) Image detection system
JPH10126678A (en) Image detection system
JP3907343B2 (en) Imaging device
JPH11205690A (en) Digital still camera
JPH10126681A (en) Image detection system
JP2007110639A (en) Solid-state imaging element, drive method thereof, and imaging apparatus
JP3540752B2 (en) Imaging device
JP3540753B2 (en) Imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20041029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees