JPH02183123A - Semiconductor circuit - Google Patents

Semiconductor circuit

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JPH02183123A
JPH02183123A JP221589A JP221589A JPH02183123A JP H02183123 A JPH02183123 A JP H02183123A JP 221589 A JP221589 A JP 221589A JP 221589 A JP221589 A JP 221589A JP H02183123 A JPH02183123 A JP H02183123A
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JP
Japan
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circuit
light
quantized data
signal
address
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Application number
JP221589A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Tanaka
誠 田中
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable always obtaining of a quantization data with high resolutions by building up a memory means with a plurality of memory circuits connected changeably to a semiconductor circuit to use the memory circuits switching with a contrast judging circuit. CONSTITUTION:A memory means 20 is built up with a plurality of memory means 21 and 22 connected changeably to a circuit through multiplexers 23 and 24 as switching circuit and quantization data are stored as obtained by dividing in plurality an expanse varied in a range of intensity of light to be measured thereinto respectively. A contrast judging circuit 30 for objects is provided to transmits a switching signal to the multiplexers 23 and 24 when a stop signal which a unit light sensor 1 is to output detecting a rising of a detection signal with a maximum time range is outputted before counts of a counter 15 as addressing circuit reaches a specified number. Then, based on counts of an address and the stop signal, the judging circuit 30 outputs a switching signal for the memory circuits 21 and 22 thereby enabling quantization by an ideal step corresponding to a contrast of a video.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ この発明は、光センサアレイが受ける光強度の分布をこ
れと関数関係にある時間幅をもつ検出信号に変換して出
力する光センサを用い、その検出信号の時間幅を量子化
データに変換して出力する半導体回路、ことに自動焦点
カメラなどに組込まれる測光用の半導体回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention uses an optical sensor that converts the distribution of light intensity received by an optical sensor array into a detection signal having a time width that is in a functional relationship with the distribution and outputs the detected signal. The present invention relates to a semiconductor circuit that converts the time width of a detection signal into quantized data and outputs the quantized data, and particularly to a semiconductor circuit for photometry that is incorporated into an autofocus camera.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

被写体からの反射光は非常に広いコントラストを持ち、
かつ日射条件等によってコントラストが大幅に変化する
ので、これを検出する光センサにはできるだけその全部
をカバーして光強度の強弱を弁別できる測定範囲を持ち
、かつ光強度の分布幅が狭い場合にもその分解能が極端
に落ちないことが求められる。そこで、光の強弱をその
関数である時間幅を有する検出信号に変える光センサを
用いて測定できるダイナミックレンジを広げ、さらに検
出信号を量子化信号に変換する半導体回路を用いること
により、検出信号の後処理を容易化したものが知られて
いる。
The light reflected from the subject has a very wide contrast,
In addition, the contrast changes significantly depending on solar radiation conditions, etc., so the optical sensor that detects this needs to have a measurement range that can cover the entire range as much as possible and distinguish between strong and weak light intensity, and when the light intensity distribution width is narrow. It is also required that the resolution does not drop significantly. Therefore, by using an optical sensor that converts the intensity of light into a detection signal with a time width that is a function of the intensity, the dynamic range that can be measured is expanded, and by using a semiconductor circuit that converts the detection signal into a quantized signal, the detection signal can be improved. Products that facilitate post-processing are known.

第2図は1個の単位光センサを示す接続図、第3図はそ
の綾部の信号波形図である。図において、単位光センサ
1は光導電形のフォトダイオード1aと、これに並列接
続されたコンデンサ1Cと、直列接続されたリセットト
ランジスタ1bと、シキい値vthを有するコンパレー
タ1dとで構成され、トランジスタib KHレベルの
リセットパルスR1を加えて導通させ、コンパレータ1
dの入力端電位Vを0電位(大地電位)にする。このと
き、ダイオード1aに逆向きに印加される電圧VDDに
よってコンデンサ1Cが導通したトランジスタ1bを介
して充電され、リセットパルスR1がLレベルに変化し
た時点ではコンデンサ1Cの充電電圧が印加電圧VDD
とバランスして電圧Vは零電位を保持する。この状態で
フォトトランジスタ1aK被検出光りが入射し入射光の
強さλに逆比例してその抵抗が低下すると、コンデンサ
1Cのチャージはダイオード1at介して放電してその
充電電圧が徐々に低下しVDDとの間に差電圧が生ずる
ので、コンパレータ1dの入力電圧Vは第3図に示すよ
うに直線的に上昇する。電圧Vがしきい値vthに達す
るとコンパレータ1dの出力はLレベルからHレベルに
変化し、以後Hレベルを保持する検出信号S1が出力さ
れる。したがって、単位光センサは被検出光の光の強さ
λ1をその関数である時間幅τ1に変換するよう機能す
るものであり、リセットパルスR8がLレベルに戻っり
後検出信号S1が立上がるまでの時間が時間幅τ1とな
る。
FIG. 2 is a connection diagram showing one unit optical sensor, and FIG. 3 is a signal waveform diagram of its traverse portion. In the figure, a unit photosensor 1 is composed of a photoconductive type photodiode 1a, a capacitor 1C connected in parallel to this, a reset transistor 1b connected in series, and a comparator 1d having a threshold value vth. ib KH level reset pulse R1 is applied to make the comparator 1 conductive.
The input terminal potential V of d is set to 0 potential (ground potential). At this time, the capacitor 1C is charged via the conductive transistor 1b by the voltage VDD applied in the opposite direction to the diode 1a, and at the time the reset pulse R1 changes to L level, the charging voltage of the capacitor 1C is equal to the applied voltage VDD.
In balance, the voltage V maintains zero potential. In this state, when the light to be detected enters the phototransistor 1aK and its resistance decreases in inverse proportion to the intensity λ of the incident light, the charge in the capacitor 1C is discharged through the diode 1at, and its charging voltage gradually decreases to VDD. Since a voltage difference is generated between the two, the input voltage V of the comparator 1d increases linearly as shown in FIG. When the voltage V reaches the threshold value vth, the output of the comparator 1d changes from the L level to the H level, and thereafter the detection signal S1 that maintains the H level is output. Therefore, the unit optical sensor functions to convert the light intensity λ1 of the detected light into a time width τ1, which is a function of the light intensity λ1, and after the reset pulse R8 returns to the L level until the detection signal S1 rises. The time becomes the time width τ1.

上述の単位光センサにおいて、被検出光りの光の強さλ
1 と検出信号が立上がるまでの時間幅τ1が互いに逆
比例関係にあるとすれば、その関数曲線は第4図に示す
ような双曲線になる。光の強さλ1をその関数である時
間幅τ1によって量子化しようとする場合、測定しよう
とする光の強さの範囲Rを決め、その最大値をλ0.最
小値をλmとしてその間を複数個9例えばm個に分割し
て、個々の光の強さλ0〜λ1〜λmに対応する時間幅
T1とその最短時間τ0(光の強さλ0に対応)。
In the unit optical sensor described above, the light intensity λ of the detected light
1 and the time width τ1 until the detection signal rises are inversely proportional to each other, the function curve becomes a hyperbola as shown in FIG. When trying to quantize the light intensity λ1 by the time width τ1, which is a function of the light intensity, determine the range R of the light intensity to be measured, and set its maximum value to λ0. The minimum value is λm, and the time interval is divided into a plurality of 9, for example, m pieces, and the time width T1 corresponding to each light intensity λ0 to λ1 to λm and its minimum time τ0 (corresponding to the light intensity λ0).

最長時間τm(λmに対応)を量子化データとすれば、
単位光センサ1の検出信号S1の時間幅τ1が上記量子
化データのいずれに対応するかを半導体回路で判別する
ことによって被検出光の光の強さの分布、いいかえれば
被写体からの光のコントラストを時間幅という広いダイ
ナミックレンジを有する計測容易な量子化データに変換
して測定することができる。
If the longest time τm (corresponding to λm) is quantized data, then
A semiconductor circuit determines which of the quantized data the time width τ1 of the detection signal S1 of the unit photosensor 1 corresponds to, thereby determining the distribution of the light intensity of the detected light, in other words, the contrast of the light from the subject. can be measured by converting it into easily measurable quantized data that has a wide dynamic range called time width.

第5図は上述の光センサを用いた従来の半導体(ロ)路
を示すブロック図であり、光センサ部1oは第2図につ
いて説明した単位光センサ1を複数個アレイ状に配列し
たものからなシ、各単位光センサ1の検出信号S1は始
動信号発生回路としてのORゲート7に入力されるとと
もに、各単位光センサ1に対応して配されたラッチ回路
′11にその作動信号として供給される。一方2は前述
の量子化データをアドレスととに記憶する例えばROM
であり、量子化データの指定手段としてのカウンタ5が
発するアドレスA1によって指定された量子化データD
Rが比較手段としてのコンパレータ4に入力される。ク
ロック回路6は量子化データの最短時間幅τ0よシ短か
い例えば一定周期のクロックパルスCPを発するもので
あシ、クロック計数回路としてのカウンタ3によって計
数され、その計数データDCがコンパレータ4に入力さ
れる。したがって、ROM2に記憶させる量子化データ
DRがそれぞれの時間幅τ1の範囲内でクロックパルス
CPを幾つカウントすればよいかという形で記憶されて
いれば、コンパレータ4がデータDRとDCが等しい値
となったときアドレスの切換信号SAy発し、これを受
けたアドレスの指定手段としてのカウンタ5が切換信号
SAiカウントシてアドレスを一つ更新する。その際比
較手段4に出されていた量子化データDRはバス41に
呼び出され、この間に検出信号S1がHレベルに立上が
った単位光センサ1が存在すれば、これに対応するラッ
チ回路11に読み込まれる。また、比俊回路4にはRO
M2の更新されたアドレスに記憶された新たな量子化デ
ータが入力される。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional semiconductor (b) circuit using the above-mentioned optical sensor, and the optical sensor section 1o is constructed by arranging a plurality of unit optical sensors 1 in an array as explained in connection with FIG. The detection signal S1 of each unit optical sensor 1 is input to the OR gate 7 as a starting signal generation circuit, and is also supplied as an activation signal to a latch circuit '11 arranged corresponding to each unit optical sensor 1. be done. On the other hand, 2 is, for example, a ROM that stores the above-mentioned quantized data at addresses and
, and the quantized data D specified by the address A1 issued by the counter 5 as a quantized data specifying means.
R is input to a comparator 4 as comparison means. The clock circuit 6 emits a clock pulse CP with a fixed period, for example, which is shorter than the minimum time width τ0 of the quantized data, and is counted by a counter 3 as a clock counting circuit, and the counted data DC is input to the comparator 4. be done. Therefore, if the quantized data DR to be stored in the ROM 2 is stored in the form of how many clock pulses CP should be counted within each time width τ1, the comparator 4 determines that the data DR and DC have the same value. When this occurs, an address switching signal SAy is generated, and upon receiving this, the counter 5 serving as address designation means counts the switching signal SAi and updates the address by one. At that time, the quantized data DR outputted to the comparison means 4 is called to the bus 41, and if there is a unit photosensor 1 whose detection signal S1 has risen to H level during this time, the corresponding latch circuit 11 is Loaded. In addition, the Hisun circuit 4 has an RO
New quantized data stored at the updated address of M2 is input.

第5図の半導体回路を始動する仕方としては、各単位光
センサ1にリセットパルスR1を、カウンタ5にリセッ
トパルスR8を加えて初期化すると、フォトダイオード
1aは被検出光りを感知してコンデンサ1Cの充電を開
始する。センサアレイ中の最も強い光を受けた単位光セ
ンサ1の電位Vがそのしきい値vth  に達してコン
パレータ1dの出力がLレベルからHレベルに変化しH
レベルの最初の量子化データがコンパレータ4に読み込
まれる。また信号SSを受けたNANDゲート9はその
出力がHレベルからLレベルに変化し、これを受けたカ
ウンタ3も動作可能になシ、カウンタ6がクロックパル
スCPのカウントを開始する。
To start the semiconductor circuit shown in FIG. 5, initialize by applying a reset pulse R1 to each unit optical sensor 1 and a reset pulse R8 to the counter 5. The photodiode 1a senses the detected light and connects the capacitor 1C. Start charging. The potential V of the unit photosensor 1 that received the strongest light in the sensor array reaches its threshold value vth, and the output of the comparator 1d changes from L level to H level.
The first quantized data of the level is read into the comparator 4. Further, the output of the NAND gate 9 which receives the signal SS changes from the H level to the L level, the counter 3 which receives this also becomes operable, and the counter 6 starts counting clock pulses CP.

データDRとDCが一致すると、コンパレータ4はHレ
ベルからLレベルに瞬7時変化するアドレス切換信号S
Aを出力し、カウンタ5はアドレスを一つ更新すると同
時にコンパレータに出されていた量子化データがラッチ
回路11にラッチされる。
When the data DR and DC match, the comparator 4 outputs an address switching signal S that instantaneously changes from H level to L level.
A is output, the counter 5 updates one address, and at the same time, the quantized data that has been output to the comparator is latched into the latch circuit 11.

また、切換信号SAによってNANDゲート9の出力は
瞬時Lレベルとなシ、カウンタ3はリセットされた後再
びクロックパルスCPのカウントを開始する。この動作
が量子化データの数だけ繰シ返されることによシ、ラッ
チ回路11には単位光センサ1の数に対応する量子化デ
ータが蓄積される。
Furthermore, the output of the NAND gate 9 instantaneously goes to the L level due to the switching signal SA, and the counter 3 starts counting the clock pulses CP again after being reset. By repeating this operation by the number of quantized data, the latch circuit 11 accumulates quantized data corresponding to the number of unit photosensors 1.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の半導体回路においては、記憶手段としてのROM
2に記憶させる量子化データを、被検出光乙の光の強さ
λ1の範囲R1いいかえれば測定しようとする被写体の
コントラストt−あらかじめ想定して、範囲Rt−複数
分割した量子化データDRを記憶させているために、被
写体のコントラストと想定した光の強さλの範囲Rがた
またま一致するか、あるいは両者の範囲が近い条件では
分解能の高い量子化データが得られる。しかしながら、
被写体のコントラストが想定した範囲よシ低い場合には
、ROM2に記憶した量子化データの一部分しか量子化
に利用できないためにコントラストの分解能が低下して
しまい、例えば自動焦点調節に必要な量子化データが得
られないという問題が発生する。
In conventional semiconductor circuits, ROM is used as a storage means.
The quantized data to be stored in 2 is stored in the range R1 of the light intensity λ1 of the detected light B, in other words, the contrast t of the subject to be measured - the range Rt - the quantized data DR that is divided into multiple parts is assumed in advance. Therefore, if the contrast of the subject and the range R of the assumed light intensity λ happen to coincide, or if both ranges are close, quantized data with high resolution can be obtained. however,
If the contrast of the subject is lower than the expected range, only a portion of the quantized data stored in ROM2 can be used for quantization, resulting in a decrease in contrast resolution.For example, the quantized data required for automatic focus adjustment The problem arises that it is not possible to obtain

この発明の目的は、被検出光の光の強さの範囲に差があ
っても、常に分解能の高い量子化データが得られる半導
体回路を得ることにある。
An object of the present invention is to obtain a semiconductor circuit that can always obtain quantized data with high resolution even if there is a difference in the range of the intensity of the detected light.

〔課題′j&:#I決するための手段〕上記課題を解決
するために、この発明によれば、被測定光を受けその光
の強さの関数である時間幅を持つ複数の検出信号′fr
−順次発生する光センサ部と、被測定光の光の分布範囲
を複数分割した光の強さをその関数である時間値として
の量子化データとしてアドレスごとに記憶する記憶手段
およびそのアドレスを発生するアドレス指定回路と、所
定の周期をもつクロックパルスを計数する計数回路と、
この計数回路の計数値と前記記憶手段からの量子化デー
タとが等しくなまたときアドレス切換信号をアドレス指
定回路に向けて出力する比較回路とを備え、前記検出信
号の時間幅をこれに相応した量子化データに変換して出
力するものにおいて、基準となる光の分布範囲に対応す
る量子化データを記憶する記憶回路、およびこれよシ狭
い光の分布範囲に対応する量子化データを記憶する記憶
回路とが切換可能に半導体回路に接続された記憶手段と
、前記アドレス指定回路が計数するアドレス数が所定数
に満たない時点で前記複数の検出信号のすべてが出され
たとき記憶回路を狭い光の分布範囲に対応する量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換える信号を発する被測定
光のコントラスト判定回路とを備えてなるものとする。
[Means for determining the problem 'j &: #I] In order to solve the above problem, according to the present invention, a plurality of detection signals 'fr which receive the light to be measured and have a time width that is a function of the intensity of the light are provided.
- A light sensor unit that sequentially generates light, a storage means that stores the light intensity obtained by dividing the light distribution range of the measured light into multiple units as quantized data as a time value that is a function of each address, and generates the address. an addressing circuit for counting clock pulses having a predetermined period;
a comparison circuit that outputs an address switching signal to the addressing circuit when the counted value of the counting circuit and the quantized data from the storage means are equal, and the time width of the detection signal is adjusted accordingly. A storage circuit that stores quantized data corresponding to a reference light distribution range and a memory that stores quantized data that corresponds to a narrower light distribution range in a device that converts and outputs quantized data. a storage means switchably connected to a semiconductor circuit; and when all of the plurality of detection signals are output at a point in time when the number of addresses counted by the addressing circuit is less than a predetermined number, the storage circuit is connected to a narrow light beam. and a contrast determination circuit for the light to be measured that issues a signal to switch to a storage circuit that stores quantized data corresponding to the distribution range of .

〔作用〕[Effect]

上記手段において、記憶手段を切換回路としてのマルチ
プレクサを介して切換可能に回路に接続し九複数の記憶
回路で構成し、測定しようとする光の強さの範囲Rの異
なる広さを複数分割して得られる量子化データを記憶さ
せるとともに、元センサが最長時間幅の検゛出信号の立
上がシを検知して出力する停止信号がアドレス指定回路
のカウント数が所定数に達しない時点で出されたとき切
換回路としてのマルチプレクサに切換信号を発する被写
体のコントラスト判定回路を設けたことにより、例えば
最初標準的なコントラストに対応する量子化データを記
憶した記憶回路によって量子化を行い、その結果、量子
化データの指定手段のカウント数が所定数に達しない時
点で停止信号が出された場合、これを被写体のコントラ
ストが低いものと判定し、これより範囲の狭い量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換えて量子化を自動的にや
シ直すことができるので、被写体のコントラストが低い
場合にも量子化の刻みを小さくして量子化することが可
能となシ、被写体のコントラストの差に基因する童子化
データの分解能の低下を防止できる。
In the above means, the storage means is switchably connected to a circuit via a multiplexer serving as a switching circuit, and consists of nine plurality of storage circuits, and the range R of the light intensity to be measured is divided into a plurality of different widths. In addition to storing the quantized data obtained by By providing a contrast determination circuit for the subject that issues a switching signal to the multiplexer as a switching circuit when the subject contrast is output, for example, quantization is first performed by a memory circuit that stores quantized data corresponding to standard contrast, and the result is If a stop signal is issued when the count number of the quantized data specifying means does not reach a predetermined number, this is determined to be a low contrast of the subject, and quantized data with a narrower range is stored in the memory. Since it is possible to automatically adjust the quantization by switching to the circuit, even when the contrast of the subject is low, it is possible to perform quantization by reducing the quantization increments. It is possible to prevent a decrease in the resolution of the underlying Doji data.

〔実施例〕〔Example〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on examples.

第1図はこの発明の実施例を示すブロック図であシ、従
来装置と同じ部分には同一参照符号を用い゛ることによ
シ詳細な説明を省略する。図において、光セ/す部10
は第2図および第3図についてすでに説明した単位光セ
ンサ1を複数個プレイ状に配列したものであシ、各単位
光センサ1の出力側にはそれぞれの検出信号81ヲ動作
信号とするラッチ回路11と、始動信号SSの発生回路
としてのORゲート7と、停止信号STの発生回路とし
てのA?lrDゲート8とが設けられる。また、量子化
データDRの記憶手段2aは図では二つのROM21お
よびROM22で表わされる複数の記憶回路が、切換回
路としてのマルチプレクサ23および24によって切換
可能に接続され、マルチプレクサのin端子にHレベル
の切換信号SWが入力されると範囲Rの広い量子化デー
タを記憶したROM21が半導体回路に接続され、in
n端 子にLレベルの切換信号5lllが入力されると範囲の
狭いROM22が半導体回路に接続される。さらに、ア
ドレス指定回路としてのカウンタ15はカウント数が所
定数に達したとき出力がLレベルに変化するQk端子を
もち、Qk端子とマルチプレクサ23および24との間
には7リツプフロツプ回路31,32.および33を互
いにカスケード接続し九コントラスト判定回路30が設
けられ、フリップフロップ32にはjNDゲート8から
の停止信号STが加えられる。なお、アドレス指定回路
としてのカウンタ15のリセット端子RにはORゲート
7からの始動信号SSが、ま九カウント入力端子Cには
ORゲート25を介してコンパレータ4からの切換信号
8Aと停止信号STとが入力され、また始動信号SS、
および切換信号SAがNANDゲート9を介してクロッ
ク計数回路としてのカウンタ3のリセット端子Rに入力
される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and detailed explanation will be omitted by using the same reference numerals for the same parts as in the conventional device. In the figure, the optical sensor section 10
2 and 3 are arranged in a plurality of unit optical sensors 1 in a play shape, and on the output side of each unit optical sensor 1 there is a latch that uses the respective detection signal 81 as an operation signal. circuit 11, OR gate 7 as a starting signal SS generating circuit, and A? as a stopping signal ST generating circuit. lrD gate 8 is provided. Furthermore, in the storage means 2a for the quantized data DR, a plurality of storage circuits represented by two ROMs 21 and 22 in the figure are switchably connected by multiplexers 23 and 24 as switching circuits, and an H level signal is connected to the in terminal of the multiplexer. When the switching signal SW is input, the ROM 21 storing wide quantized data in the range R is connected to the semiconductor circuit, and the in
When the L level switching signal 5lll is input to the n terminal, the ROM 22 with a narrow range is connected to the semiconductor circuit. Furthermore, the counter 15 as an addressing circuit has a Qk terminal whose output changes to L level when the count reaches a predetermined number, and seven lip-flop circuits 31, 32 . and 33 are connected in cascade to form a nine-contrast determination circuit 30, and a stop signal ST from the jND gate 8 is applied to the flip-flop 32. The reset terminal R of the counter 15 as an address designation circuit receives the start signal SS from the OR gate 7, and the count input terminal C receives the switching signal 8A and the stop signal ST from the comparator 4 via the OR gate 25. is input, and the start signal SS,
The switching signal SA is inputted via the NAND gate 9 to the reset terminal R of the counter 3 as a clock counting circuit.

上述のように構成され九実施例回路において、元センサ
部10は通常16ないし64個の光センサ1をアレイ状
に並べ九もので構成され、図示しないレンズ等の手段で
被写体の映像がこの元センブアレイ上に結像される。し
たがって、各単位光センt1のリセットトランジスタj
bKリセットパルスR1を同時に加えると、R1がLレ
ベルに変化した時点で各単位光センサ1は測光を開始す
る。そして最も強い光λ0を受けた単位光センサの電圧
Vがしきい値vth  に到達してコンパレータ1dの
出力がHレベルに変化するに要する時間を時間幅τ0を
経て立上がる検出信号S1が出力される。その後、光の
強さの関数である時間幅τ1を経て各単位光センサから
検出信号s1が順次出力される。
In the nine-embodiment circuit configured as described above, the original sensor section 10 is usually composed of nine optical sensors 1 arranged in an array, and the image of the object is captured by means such as a lens (not shown). The image is formed on the Senbu array. Therefore, the reset transistor j of each unit light center t1
When the bK reset pulse R1 is applied at the same time, each unit optical sensor 1 starts photometry when R1 changes to L level. Then, a detection signal S1 that rises after a time width τ0 is output, which is the time required for the voltage V of the unit photosensor that received the strongest light λ0 to reach the threshold value vth and for the output of the comparator 1d to change to the H level. Ru. Thereafter, a detection signal s1 is sequentially output from each unit optical sensor after a time width τ1 that is a function of the light intensity.

カウンタ3および15.コンパレータ4.クロック回j
186.記憶手段20.コントラスト判定回路30等は
検出信号S1の立上がDiC要する時間幅τ1を短かい
側から順次量子化するための半導体回路であ)、ラッチ
回路11を含む光センサ部10に対して共通に一組設け
られる。アドレス指定回路としてのカウンタ15は例え
ば7ビツト構成のカウンタであり、アドレスバス41を
介してマルチプレクサ23およびラッチ回路11にアド
レス指定回路える。各ラッチ回路11はバス41に対応
して7ピツト構成され、検出信号S1の立上がりに同期
してアドレスA1を読み込むとともに、データバス42
を介して記憶したアドレスA1を読み出せるよう構成さ
れてよく、また記憶回路としてのROM 21 または
22に記憶された量子化データDRを読み込み、読み出
せるよう構成してもよい。
Counters 3 and 15. Comparator 4. clock times
186. Storage means 20. The contrast determination circuit 30 and the like are semiconductor circuits that sequentially quantize the time width τ1 required for the rise of the detection signal S1 in DiC, starting from the shortest side. A set is provided. The counter 15 as an addressing circuit is, for example, a 7-bit counter, and is connected to the multiplexer 23 and the latch circuit 11 via the address bus 41. Each latch circuit 11 is configured with 7 pits corresponding to the bus 41, reads the address A1 in synchronization with the rise of the detection signal S1, and reads the address A1 from the data bus 41.
It may be configured so that the address A1 stored therein can be read out via the ROM 21 or 22 as a storage circuit, and the quantized data DR stored in the ROM 21 or 22 as a storage circuit may be read out.

ROM21および22は、量子化しようとする光の強さ
の測定範囲Rの異なる広さを互いに等しい数で複数分割
した量子化データをアドレスA1に対応して記憶し、ア
ドレス指定回路15が発するアドレスA1によって読み
出せるものであればよく、その分割数mはアドレス指定
回路15のビット数fnビットとした場合、m=2 +
iに決められる。すなわち、アドレス指定回路のカウン
タ15が7ビツト構成である場合、記憶回路21には第
4図に示す測定範囲R4−128分割した合計129個
の光の強さλ0ないしλmに対してそれぞれの関数値と
しての時間τ0ないし7mなる量子化データをアドレス
A1 ごとに記憶させ、記憶回路22にはこれよ)狭い
測定箱@R/Xを同様に分割したきざみの細かい量子化
データを記憶させる。
The ROMs 21 and 22 store quantized data obtained by dividing the measuring range R of the intensity of light to be quantized into a plurality of equal numbers, corresponding to the address A1, and store the quantized data corresponding to the address A1. It suffices if it can be read by A1, and if the number of divisions m is the number of bits of the addressing circuit 15 fn bits, then m = 2 +
i can decide. That is, when the counter 15 of the addressing circuit has a 7-bit configuration, the memory circuit 21 stores a total of 129 functions for the light intensities λ0 to λm divided into the measurement range R4-128 shown in FIG. Quantized data having a time value of τ0 to 7m is stored for each address A1, and the memory circuit 22 stores finely divided quantized data obtained by dividing the narrow measurement box @R/X in the same way.

また、クロックCPは量子化データDRの最短時間τ0
をさらに複数分割した一定周期のクロックパルスで1L
その計数回路としてのカウンタ3で計数されたデータD
Cがコンパレータ4で記憶回路から入力される量子化デ
ータDRと比較されるので、量子化データDRはカラ/
り3がクロックパルスCPt−幾つカウントすればよい
かを指定する形で記憶回路21.22に記憶させておく
In addition, the clock CP is the minimum time τ0 of the quantized data DR.
1L with a constant cycle clock pulse which is further divided into multiple parts.
Data D counted by counter 3 as the counting circuit
Since C is compared with the quantized data DR inputted from the storage circuit by the comparator 4, the quantized data DR is
The clock pulse CPt is stored in the memory circuits 21 and 22 in a form that specifies how many clock pulses CPt should be counted.

つぎに実施例回路の動作について説明する。まず、各単
位光セル1およびカウンタ15KHレベルのリセットパ
ルスR,、R,’を加え、7リツプ70ツブ31および
33にLレベルのリセットパルスR,、R4を加える。
Next, the operation of the embodiment circuit will be explained. First, reset pulses R, , R,' of the KH level are applied to each unit optical cell 1 and the counter 15, and reset pulses R, , R4 of the L level are applied to the 7-lip 70-tubes 31 and 33.

このとき、各単位光センサのコンパレータ入力端子は大
地電位となル、コンパレータ1dの出力はすべてLレベ
ルになるので、ORゲート7およびANDゲート8の出
力もLレベルとなる。その結果NANDゲート9の出力
はHレベルとな)クロックCPのカウンタ3がリセット
され、カウンタ15はHレベルのリセットパルスR2に
よってリセットされる。またカウンタ15の出力Qkは
Hレベルになるので、7リツプ70ツブ31の出力Ql
はLレベル、32の出力Q、および33の出力Q3はH
レベルとなり、Hレベルの切換信号SWがマルチプレク
サ23および24に加えられることによシ、範囲Rの広
い量子化データを記憶したROM21が半導体回路に接
続される。
At this time, the comparator input terminal of each unit photosensor is at ground potential, and the outputs of the comparators 1d are all at L level, so the outputs of OR gate 7 and AND gate 8 are also at L level. As a result, the output of the NAND gate 9 becomes H level) The counter 3 of the clock CP is reset, and the counter 15 is reset by the H level reset pulse R2. Also, since the output Qk of the counter 15 becomes H level, the output Ql of the 7-lip 70-tub 31
is L level, output Q of 32, and output Q3 of 33 are H level.
By applying the H level switching signal SW to the multiplexers 23 and 24, the ROM 21 storing quantized data with a wide range R is connected to the semiconductor circuit.

次に、リセットパルスR,,R,′frLレベルK。Next, the reset pulse R,,R,'frL level K.

R,、R,をHレベルに変化させると、単位光センサの
コンパレータ入力Vはフォトダイオード1aが受ける光
の強さに反比例する上昇速度で上昇を開始するが、7リ
ツプフロツプ31,32.33は前述の状態f:維持す
る。この状態から70時間経過して最も強い光λ0を受
は九単位光センサの電圧Vがしきい値Vth K到達す
るとコンパレータ1dの出力はHレベルに変化する。こ
れと同時KORゲート7の出力がHレベルに変化し、始
動信号SSがNANDゲート9およびカウンタ15に加
わるので、WANDゲート9の出力はLレベルとなって
カウンタ3がクロックパルスCPのカウントを開始する
とともに1カランタ15は最初のアドレスAIを出力し
、これに対応する量子化データがROM21からコンパ
レータ4に読み込まれる。々お、この状態ではコンパレ
ータ4の出力は不一致状態なのでHレベルとなる。
When R,, R, are changed to H level, the comparator input V of the unit optical sensor starts to rise at a rising speed inversely proportional to the intensity of light received by the photodiode 1a, but the 7 lip-flops 31, 32, 33 State f: Maintain. After 70 hours have elapsed from this state, when the most intense light λ0 is received and the voltage V of the nine-unit optical sensor reaches the threshold value Vth K, the output of the comparator 1d changes to H level. At the same time, the output of KOR gate 7 changes to H level and the start signal SS is applied to NAND gate 9 and counter 15, so the output of WAND gate 9 becomes L level and counter 3 starts counting clock pulses CP. At the same time, the 1-column 15 outputs the first address AI, and the quantized data corresponding to this is read into the comparator 4 from the ROM 21. In this state, the output of the comparator 4 is in a mismatched state, so it becomes H level.

この状態でカウンタ3がCPt−カウントシ、そのカウ
ントデータDCが量子化データDRと一致′すると、コ
ンパレータ4の出力はHレベルからLレベルに短時間変
化し、Lレベルの切換信号8AがNARDゲート9に加
わるので、NANDゲートの出力は短時間Hレベルとな
ってカウンタ3をリセットし、直ちKLレベルに戻ると
とKよυカウンタ3はクロックパルスCPのカウントを
再開する。また、Lレベルに変化した切換信号8AはO
Rゲート25f:介してアドレス指定回路としてのカウ
ンタ15のカウント端子CK入力されるので、カウンタ
15は一つカウントシ、更新されたアドレスA! をバ
ス41を介してROM21に送ってこれに相応する量子
化データをコンパレータ4に読み込ませると同時に、ア
ドレスA1  に相応する量子化データまたはアドレス
AI が最初に動作した単位光センナに対応して配され
たラッチ回路11にラッチされ、最初に動作した単位光
センサが受けた光の強さλ0の関数としての時間幅τ0
を基準にして次の時間幅τ1が量子化データまたはアド
レスデータに変換されてラッチ回路11に記憶される。
In this state, when the counter 3 counts CPt and the count data DC matches the quantized data DR, the output of the comparator 4 changes from H level to L level for a short time, and the L level switching signal 8A is applied to the NARD gate 9. As a result, the output of the NAND gate becomes H level for a short time to reset the counter 3, and immediately returns to the KL level, and the counter 3 resumes counting the clock pulses CP. Also, the switching signal 8A that has changed to L level is O
R gate 25f: Since the count terminal CK of the counter 15 as an address designation circuit is inputted through the R gate 25f, the counter 15 counts one and the updated address A! is sent to the ROM 21 via the bus 41 and the corresponding quantized data is read into the comparator 4, and at the same time, the quantized data corresponding to the address A1 or the address AI is allocated corresponding to the unit optical sensor that operated first. The time width τ0 as a function of the light intensity λ0 received by the first unit photosensor that was latched by the latch circuit 11
The next time width τ1 is converted into quantized data or address data and stored in the latch circuit 11 based on .

上記量子化動作はアドレス指定手段としてのカウンタ1
5がアドレス・を更新するたびに繰返し行われ、強い光
を受けた単位光センサから順次量子化が行われる。そし
て、最も弱い光λmを受けた単位光セ/すのコンパレー
タ1dの出力がHL/ヘルに変化すると、ANDゲート
8の出力がHレベルとなシ、停止信号STがORゲート
25を介してカウンタ15のリセット端子Rに入力され
るので、カウンタ15のカウント端子CはHレベルに固
定されてカウントを停止する。また、ANDゲート8の
出力がHレベルに変化する前にカウンタ15が所定数の
切換信号をカウントして出力QkがLレベルに変化した
場合、フリップフロップ61の出力Q、はHレベルに変
化するが、フリップフロップ32.33の出力Qz −
QsはHレベルを維持するので、マルチプレクサ23.
24はROM21に接続された状態を維持し、ANDゲ
ート8の出力停止信号STがHレベルとなった時点で量
子化が終了し、再びHレベルのリセット信号R1yR2
およびLレベルのリセット信号R@ # R4によって
回路を初期化するまで量子化動作は停止する。
The above quantization operation is performed using counter 1 as an addressing means.
The process is repeated every time the address 5 is updated, and quantization is performed sequentially starting from the unit photosensor that receives strong light. When the output of the comparator 1d of the unit light cell receiving the weakest light λm changes to HL/H, the output of the AND gate 8 becomes H level, and the stop signal ST is sent to the counter via the OR gate 25. Since the signal is input to the reset terminal R of the counter 15, the count terminal C of the counter 15 is fixed at H level and stops counting. Furthermore, if the counter 15 counts a predetermined number of switching signals and the output Qk changes to L level before the output of the AND gate 8 changes to H level, the output Q of the flip-flop 61 changes to H level. However, the output Qz − of the flip-flop 32.33 is
Since Qs maintains the H level, multiplexer 23.
24 remains connected to the ROM 21, and quantization is completed when the output stop signal ST of the AND gate 8 becomes H level, and the reset signal R1yR2 is again at H level.
The quantization operation is stopped until the circuit is initialized by the L level reset signal R@#R4.

一方、アドレス指定回路としてのカウンタ15のカウン
ト数が量子化データ数よシ少い所定数に達しない時点で
すべての単位光センサ1の出力がHレベルに変化し、こ
れを受けてANDゲート8がHレベルの停止信号5Tt
−出力した場合、これをORゲート25を介して受けた
カウンタ15がカラントラ停止するとともに、停止信号
5Tt−受けたコントラスト判定回路30の7リツプ7
0ツブ32がその出力Qzt−Lレベルに変化させ、こ
れを受けて7リツプフロツプ33の出力切換信号8W’
lzLレベルに変化させるコントラスト判定機能が発現
され、一対のマルチプレクサ21および22が動作して
測定範囲Rの狭い量子化データを記憶させたROM22
が半導体回路に接続され、細かいステップでの量子化動
作が再び最初から行われる。
On the other hand, when the count number of the counter 15 as an addressing circuit does not reach a predetermined number smaller than the number of quantized data, the outputs of all unit photosensors 1 change to H level, and in response to this, the AND gate 8 is the H level stop signal 5Tt
- When the counter 15 receives this via the OR gate 25 and stops the counter 15, the contrast judgment circuit 30 receives the stop signal 5Tt.
The 0 knob 32 changes its output to the Qzt-L level, and in response, the output switching signal 8W' of the 7 lip-flop 33 changes.
The ROM 22 has a contrast determination function that changes the level to lzL level, and a pair of multiplexers 21 and 22 operates to store quantized data in a narrow measurement range R.
is connected to the semiconductor circuit, and the quantization operation in fine steps is performed again from the beginning.

このように1被写体から光センサアレイに結像される映
像のコントラストが大幅に変化することtSらかしめ想
定して、異なるコントラストを測定範囲Rとし、測定範
囲Rをそれぞれm;2 十1分割した量子化データとし
て記憶した複数の記憶回路を設け、アドレスのカウント
数と停止信号とに基づいてコントラスト判定回路が記憶
回路の切換信号を出力することによシ、映像のコントラ
ストに対応した好適なステップで童子化を行うことが可
能になる。なお、ラッチ回路11に一時記憶された童子
化データはデータバス42を介して外部回路に読み出さ
れ、データの後処理が行われることはいうまでもないこ
とである。
Assuming that the contrast of the image formed on the photosensor array from one subject changes significantly in this way, different contrasts were set as the measurement range R, and the measurement range R was divided into 2 m and 11 parts. A suitable step that corresponds to the contrast of the video is provided by providing a plurality of storage circuits storing quantized data and having a contrast judgment circuit output a switching signal for the storage circuits based on the address count number and the stop signal. It becomes possible to transform into a child. Note that it goes without saying that the child-ized data temporarily stored in the latch circuit 11 is read out to an external circuit via the data bus 42, and post-processing of the data is performed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は前述のように、互いに切換回路を介して半導
体回路に切換可能に接続された複数の記憶回路で記憶手
段を構成し、各記憶回路に互いにコントラストの異なる
量子化データを記憶させるとともに、コントラスト判定
回路によって記憶回路を切換えて使用するよう構成した
。その結果、元センサアレイに入射する光のコントラス
トをこれに好適な量子化データを用いて量子化すること
が可能になシ、従来光センサアレイに入射する光のコン
トラストが低い場合問題となった分解能の低下が排除さ
れ、コントラストの広狭に左右されることなく精度の高
い量子化データが得られる半導体回路を提供することが
できる。また、この半導体回路を例えば自動焦点カメラ
の焦点調節に適用することによシ、従来装置に比べてよ
り精度の高い焦点調節を行える利点が得られる。
As described above, the present invention comprises a storage means consisting of a plurality of storage circuits switchably connected to a semiconductor circuit through switching circuits, each storage circuit storing quantized data having a different contrast from the other, and The memory circuit is configured to be switched and used by the contrast judgment circuit. As a result, it is now possible to quantize the contrast of light incident on the original sensor array using quantization data suitable for this, which conventionally caused problems when the contrast of light incident on the optical sensor array was low. It is possible to provide a semiconductor circuit in which deterioration in resolution is eliminated and highly accurate quantized data can be obtained without being affected by the width or narrowness of the contrast. Further, by applying this semiconductor circuit to, for example, focus adjustment of an automatic focus camera, an advantage can be obtained that focus adjustment can be performed with higher precision than conventional devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施例回路を示すプロック図、第2
図は単位光センサを示す接続図、第3図は単位光センサ
各部の信号波形図、第4図は光の強さとその関数である
時間幅との関係を示す特性線図、第5図は従来の回路構
成を示すブロック図である。 1・・・単位光セ/す、1a・・・ホトダイオード、1
d・・・コンパレータ、2.20・・・記ff1−1.
3・・・クロ)、6・・・クロック発生回路、7・・・
始動信号発生回路(ORゲート)、8・・・停止信号発
生回路(ANDゲー))、10・・・光・センサ部、1
1・・・ラッチ回路、21.22・・・記憶回路、23
.24・・・切換回路(マルチプレクサ)、30・・・
コントラスト判定回路、31.32.33・・・7リツ
プフロツプ回路、R1,R,、R,、R,・・・リセッ
ト信号、L・・・被検出光、Sl・・・検出信号、R・
・・測定範囲、τ・・・時間幅、CP・・・クロックパ
ルス、DR・・・量子化データ、A1・・・アドレズデ
ータ、SA、SW・・・切換信号、SSと 第28 第3圀 第4固 腋立傳号の時間幅で
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 3 is a connection diagram showing a unit optical sensor, Figure 3 is a signal waveform diagram of each part of the unit optical sensor, Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between light intensity and time width, which is a function of it, and Figure 5 is FIG. 2 is a block diagram showing a conventional circuit configuration. 1... Unit light cell, 1a... Photodiode, 1
d... Comparator, 2.20... ff1-1.
3...clock), 6...clock generation circuit, 7...
Starting signal generation circuit (OR gate), 8...Stop signal generation circuit (AND game)), 10...Light/sensor section, 1
1... Latch circuit, 21.22... Memory circuit, 23
.. 24... switching circuit (multiplexer), 30...
Contrast judgment circuit, 31.32.33...7 lip-flop circuit, R1, R,, R,, R,... Reset signal, L... Detected light, Sl... Detection signal, R.
...Measurement range, τ...Time width, CP...Clock pulse, DR...Quantized data, A1...Address data, SA, SW...Switching signal, SS and 28th 3rd In the time span of Kuni No. 4 Goku Ritdengo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)被測定光を受けその光の強さの関数である時間幅を
持つ複数の検出信号を順次発生する光センサ部と、被測
定光の光の分布範囲を複数分割した光の強さをその関数
である時間値としての量子化データとしてアドレスごと
に記憶する記憶手段およびそのアドレスを発生するアド
レス指定回路と、所定の周期をもつクロックパルスを計
数する計数回路と、この計数回路の計数値と前記記憶手
段からの量子化データとが等しくなったときアドレス切
換信号をアドレス指定回路に向けて出力する比較回路と
を備え、前記検出信号の時間幅をこれに相応した量子化
データに変換して出力するものにおいて、基準となる光
の分布範囲に対応する量子化データを記憶する記憶回路
、およびこれより狭い光の分布範囲に対応する量子化デ
ータを記憶する記憶回路とが切換可能に半導体回路に接
続された記憶手段と、前記アドレス指定回路が計数する
アドレス数が所定数に満たない時点で前記複数の検出信
号のすべてが出されたとき記憶回路を狭い光の分布範囲
に対応する量子化データを記憶した記憶回路に切換える
信号を発する被測定光のコントラスト判定回路とを備え
てなることを特徴とする半導体回路。
1) An optical sensor unit that receives the light to be measured and sequentially generates multiple detection signals with a time width that is a function of the intensity of the light, and a light sensor that detects the intensity of the light by dividing the distribution range of the light to be measured into multiple parts. A storage means that stores each address as quantized data as a time value that is a function of the address, an addressing circuit that generates the address, a counting circuit that counts clock pulses having a predetermined period, and a count value of this counting circuit. and a comparator circuit that outputs an address switching signal to an addressing circuit when and the quantized data from the storage means are equal, and converts the time width of the detection signal into quantized data corresponding thereto. In a device that outputs quantized data based on a reference light distribution range, a memory circuit that stores quantized data that corresponds to a reference light distribution range, and a memory circuit that stores quantized data that corresponds to a narrower light distribution range can be switched. a storage means connected to the circuit; and when all of the plurality of detection signals are output at a point in time when the number of addresses counted by the addressing circuit is less than a predetermined number, the storage circuit is connected to a quantum circuit corresponding to a narrow distribution range of light. 1. A semiconductor circuit comprising: a contrast determination circuit for light to be measured that emits a signal to switch to a storage circuit that stores data for determining the contrast of light to be measured.
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