JPH04304407A - Focusing detector - Google Patents

Focusing detector

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JPH04304407A
JPH04304407A JP3092685A JP9268591A JPH04304407A JP H04304407 A JPH04304407 A JP H04304407A JP 3092685 A JP3092685 A JP 3092685A JP 9268591 A JP9268591 A JP 9268591A JP H04304407 A JPH04304407 A JP H04304407A
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photoelectric conversion
signal
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conversion device
circuit
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Yuichi Gomi
祐一 五味
Junichi Nakamura
淳一 中村
Shinichi Kodama
児玉 晋一
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Abstract

PURPOSE:To perform highly accurate focusing detection by performing proper integration time control by a focusing detector which performs the focusing detection according to the signal from a photoelectric conversion device. CONSTITUTION:The focusing detector consists of an image pickup optical system 1 which images the luminous flux from an object on the photoelectric conversion device 2, the photoelectric conversion device 2 which converts the light quantity distribution from the image pickup optical system 1 into an electric signal, a peak detecting circuit 3 which detects the peak value of the photoelectric conversion device 2, a means value detecting circuit 4 which detects the means value of the photoelectric conversion device 2, and a focusing detecting circuit 6 which reads out the photoelectric conversion signal of the photoelectric conversion device 2 according to the detection signals from the peak detecting circuit 3 and mean value detecting circuit 4 to perform the focusing detection and outputs the driving quantity of the optical system 1 to a driving circuit 5.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、光電変換素子からの
信号に基づいて合焦点を検出する合焦点検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focused point detection device for detecting a focused point based on a signal from a photoelectric conversion element.

【0002】0002

【従来の技術】光電変換素子からの信号に基づいて合焦
点検出を行う場合、光電変換素子の適切な積分制御及び
読み出し制御を必要とするが、光電変換素子の積分制御
,読み出し制御に関しては、今までに数多く提案がなさ
れている。例えば、信号検出用光電変換素子の近傍に積
分制御専用の光電変換素子を配置し、その積分制御専用
の光電変換素子出力に基づいて信号検出用光電変換素子
の積分時間を制御する方式(特願昭57−64711号
)や、光電変換素子の素子そのものの出力のピーク値を
検出し光電変換素子の積分時間を制御する方式がある。 更にはまた光電変換素子のMAX,MIN値を検出して
コントラスト(MAX−MIN)の値に基づき光電変換
素子の積分時間を制御する方式(特願平1−22258
3号)などがある。
2. Description of the Related Art When detecting a focused point based on a signal from a photoelectric conversion element, appropriate integral control and readout control of the photoelectric conversion element is required. Many proposals have been made so far. For example, a method (patent application There is a method in which the peak value of the output of the photoelectric conversion element itself is detected and the integration time of the photoelectric conversion element is controlled. Furthermore, there is a method of detecting the MAX and MIN values of the photoelectric conversion element and controlling the integration time of the photoelectric conversion element based on the contrast (MAX-MIN) value (Japanese Patent Application No. 1-22258).
3) etc.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】現状の蓄積型光電変換
素子はダイナミックレンジが少なく、一般の被写体をタ
ーゲットにし積分時間制御をする場合、次に述べるよう
な不都合が生じる。図22及び図23は、光電変換素子
の1ラインの出力を横軸を読み出し画素として示し、(
A)は理想状態の信号状態、(B)はピーク値検出によ
り積分時間制御を行った時の信号状態、(C)は平均値
検出により積分時間制御を行った時の信号状態を示して
いる。光電変換素子全体の平均値で積分時間制御した場
合、暗い中に明るい主要被写体がある[図22の(A)
]と、本来必要な信号が飽和してしまい[図22の(C
)]正しい測距ができない。
Problems to be Solved by the Invention The current storage type photoelectric conversion elements have a small dynamic range, and when controlling the integration time with a general subject as a target, the following disadvantages occur. 22 and 23 show the output of one line of the photoelectric conversion element with the horizontal axis representing the readout pixel;
A) shows the signal state in an ideal state, (B) shows the signal state when integral time control is performed by peak value detection, and (C) shows the signal state when integral time control is performed by average value detection. . When the integration time is controlled using the average value of the entire photoelectric conversion element, there is a bright main subject in the dark [(A in Figure 22)
], the originally necessary signal becomes saturated [(C in Figure 22)
)] Correct distance measurement is not possible.

【0004】また光電変換素子のピーク値で積分時間制
御した場合は、主要被写体以外にスポット的な明るいも
のがある[図23の(A)]と、主要被写体のダイナミ
ックレンジがスポット的な部分に影響されて少なくなり
[図23の(B)]正しい測距ができない。また光電変
換素子のコントラスト差(MAX−MIN)を基準にす
る場合も、ピーク値での積分時間制御を行うのと同様の
問題が発生する。
Furthermore, when the integration time is controlled using the peak value of the photoelectric conversion element, if there is a bright spot other than the main subject [Fig. 23(A)], the dynamic range of the main subject becomes spot-like. As a result, the distance becomes smaller [FIG. 23(B)] and accurate distance measurement cannot be performed. Also, when the contrast difference (MAX-MIN) of the photoelectric conversion element is used as a reference, the same problem as when the integration time is controlled using the peak value occurs.

【0005】本発明は、従来の合焦点検出における光電
変換素子の積分時間制御方式の上記問題点を解消するた
めになされたもので、一般の被写体をターゲットにして
且ついかなる条件においても適切な積分時間制御を行い
合焦点検出ができるようにした合焦点検出装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional integration time control method of the photoelectric conversion element in focus point detection, and is aimed at general subjects and provides appropriate integration under any conditions. It is an object of the present invention to provide a focused point detection device that can perform focused point detection through time control.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するための本発明の構成を、図1の概念図に基づいて
説明する。本発明に係る合焦点検出装置は、被写体の光
束を光電変換素子2に導く撮影光学系1と、撮影光学系
1からの光量分布を電気信号の分布に光電変換し光電変
換した信号をピーク検出回路3及び平均値検出回路4へ
出力し、合焦点検出回路6からのタイミング信号により
光電変換された信号の一部又は全部が読み出される光電
変換素子2と、合焦点検出回路6からの起動信号により
光電変換素子2の一部又は全体のピーク値を検出し合焦
点検出回路6へピーク検出信号を出力するピーク検出回
路3と、合焦点検出回路6からの起動信号により光電変
換素子2の一部又は全体の平均値を検出し合焦点検出回
路6へ平均値検出信号を出力する平均値検出回路4と、
ピーク検出回路3及び平均値検出回路4からの検出信号
に基づき光電変換素子2の光電変換信号の一部又は全部
を読み出し合焦点検出を行い、駆動回路5から撮影光学
系1の情報(位置,焦点距離等)を入力すると共に撮影
光学系1の駆動量を駆動回路5へ出力する合焦点検出回
路6と、撮影光学系1から撮影光学系情報を読み込み合
焦点検出回路6へ出力し、合焦点検出回路6からの駆動
量に応じて撮影光学系1を駆動する駆動回路5より構成
される。
[Means and Operations for Solving the Problems] The structure of the present invention for solving the above problems will be explained based on the conceptual diagram of FIG. The in-focus point detection device according to the present invention includes a photographing optical system 1 that guides a luminous flux of a subject to a photoelectric conversion element 2, a photoelectric conversion of a light intensity distribution from the photographic optical system 1 into an electric signal distribution, and peak detection of the photoelectrically converted signal. The photoelectric conversion element 2 outputs to the circuit 3 and the average value detection circuit 4, and part or all of the photoelectrically converted signal is read out by the timing signal from the focused point detection circuit 6, and the activation signal from the focused point detection circuit 6. The peak detection circuit 3 detects the peak value of a part or the whole of the photoelectric conversion element 2 and outputs a peak detection signal to the focused point detection circuit 6. an average value detection circuit 4 that detects the average value of the part or the whole and outputs an average value detection signal to the focused point detection circuit 6;
Based on the detection signals from the peak detection circuit 3 and the average value detection circuit 4, part or all of the photoelectric conversion signal of the photoelectric conversion element 2 is read out to detect the in-focus point, and information (position, A focused point detection circuit 6 inputs the focal length (focal length, etc.) and outputs the driving amount of the photographing optical system 1 to the drive circuit 5; It is comprised of a drive circuit 5 that drives the photographing optical system 1 according to the drive amount from the focus detection circuit 6.

【0007】このように構成された合焦点検出装置にお
いては、ピーク検出回路3による光電変換信号のピーク
値検出後、光電変換素子2の一部又は全部を読み出し、
更にピーク値検出時の平均値出力に応じて次の読み出し
タイミングを決定して再度読み出し、2つの光電変換素
子の出力に基づいて合焦点検出に用いる信号を補間し、
合焦点検出を行う。
[0007] In the focused point detection device configured as described above, after the peak detection circuit 3 detects the peak value of the photoelectric conversion signal, a part or all of the photoelectric conversion element 2 is read out,
Furthermore, the next readout timing is determined according to the average value output at the time of peak value detection, and the next readout timing is read out again, and the signal used for in-focus point detection is interpolated based on the outputs of the two photoelectric conversion elements.
Perform in-focus point detection.

【0008】[0008]

【実施例】次に実施例について説明する。図2は、本発
明をAFラインセンサーを用いた合焦点検出装置に適用
した実施例を示す回路構成図である。この実施例におけ
る光電変換装置は、静電誘導トランジスタ(Stati
c Induction Transistor :以
下SITと略称する)型固体撮像装置で構成する。この
SIT型固体撮像装置は、SIT  Fi (i=1〜
n)と、SIT  Fi をRSin信号でリセットす
るトランジスタEi (i=1〜n)と、SIT  F
i で発生した電荷をSFin信号で制御されるトラン
ジスタDi (i=1〜n)を介して蓄積する電荷蓄積
用コンデンサCi (i=1〜n)と、電荷蓄積用コン
デンサCi の電荷を増幅出力するトランジスタBi 
(i=1〜n)と、トランジスタBi を選択制御する
トランジスタAi (i=1〜n)と、加算読み出し時
に電荷蓄積用コンデンサCi の電荷を増幅出力するト
ランジスタGi (i=1〜n)と、加算読み出しを行
う領域を選択制御するトランジスタHi (i=1〜n
)と、電荷蓄積用コンデンサCi の電荷をRin信号
によりリセットするトランジスタIi (i=1〜n)
と、加算出力ラインリセット用トランジスタLと、読み
出し制御用トランジスタAi ,Hi をDCin信号
で制御するデコーダDECと、電流−電圧変換用抵抗R
1と、出力ラインを信号RVでリセットするトランジス
タKと、R1で電流−電圧変換された出力OSとピーク
値レベルに相当するVref1とを比較しOSP信号と
して出力するコンパレータOP1と、加算読み出しのタ
イミングをAVin信号にて制御するトランジスタJと
、加算電流を加算電流−電圧変換するオペアンプOP2
と、オペアンプOP2の出力を加算電流基準電圧Vre
f2を分割した値と比較しMOS1,MOS2,MOS
3に出力するコンパレータOP3,OP4,OP5と、
加算電流基準電圧Vref2を分割する抵抗R2,R3
,R4で構成する。なお加算電流基準電圧Vref2は
加算画素数に応じて可変可能になっており、ピーク値出
力を検出するOSPより加算電流出力MOS1が先にO
Nしないように設定される。
[Example] Next, an example will be explained. FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a focused point detection device using an AF line sensor. The photoelectric conversion device in this example includes a static induction transistor (Statistical Induction Transistor).
c Induction Transistor (hereinafter abbreviated as SIT) type solid-state imaging device. This SIT type solid-state imaging device has SIT Fi (i=1~
n), a transistor Ei (i=1 to n) that resets SIT Fi with the RSin signal, and SIT F
A charge storage capacitor Ci (i=1 to n) stores the charge generated at i via a transistor Di (i=1 to n) controlled by the SFin signal, and the charge of the charge storage capacitor Ci is amplified and output. Transistor Bi
(i=1 to n), a transistor Ai (i=1 to n) that selectively controls the transistor Bi, and a transistor Gi (i=1 to n) that amplifies and outputs the charge of the charge storage capacitor Ci during addition reading. , a transistor Hi (i=1 to n
), and a transistor Ii (i=1 to n) that resets the charge of the charge storage capacitor Ci by the Rin signal.
, a transistor L for resetting the addition output line, a decoder DEC that controls the readout control transistors Ai and Hi with the DCin signal, and a current-voltage conversion resistor R.
1, a transistor K that resets the output line with the signal RV, a comparator OP1 that compares the output OS converted from current to voltage by R1 with Vref1 corresponding to the peak value level and outputs it as an OSP signal, and the timing of addition readout. transistor J that controls the voltage using the AVin signal, and operational amplifier OP2 that converts the sum current into voltage.
, and the output of operational amplifier OP2 are added to the current reference voltage Vre
Compare with the divided value of f2 and find MOS1, MOS2, MOS
Comparators OP3, OP4, OP5 output to 3,
Resistors R2 and R3 that divide the addition current reference voltage Vref2
, R4. Note that the addition current reference voltage Vref2 is variable according to the number of pixels to be added, and the addition current output MOS1 is outputted earlier than the OSP that detects the peak value output.
It is set not to be N.

【0009】図3にSITの光電変換特性を示す。SI
T出力は、図示のように光量に対して飽和レベルまでリ
ニアに変化していく。図4にピーク値検出コンパレータ
OP1の出力OSPと加算出力検出用コンパレータOP
3,OP4,OP5の出力MOS1,MOS2,MOS
3と各状態を示すフラグFGi(i=0〜3)の関係を
示す。
FIG. 3 shows the photoelectric conversion characteristics of SIT. S.I.
As shown in the figure, the T output changes linearly with the amount of light up to the saturation level. Figure 4 shows the output OSP of the peak value detection comparator OP1 and the addition output detection comparator OP.
3, OP4, OP5 output MOS1, MOS2, MOS
3 and flags FGi (i=0 to 3) indicating each state.

【0010】図5に積分開始から終了までのフロー(S
UB1)を示す。ステップF1000の開始に続いて、
ステップF1001においてスポットエリア,ワイドエ
リアの切り換えによるフォーカスエリアの指定[デコー
ダDECにより信号読み出しトランジスタAi ,Hi
 (i=j〜m)をON]を行う。次いでステップF1
002において、画素,電荷蓄積用コンデンサCi (
i=1〜n),フラグFGi(i=0〜3),リミッタ
タイマをリセットする。次にステップF1003で積分
,リミッタタイマのスタートを行い、ステップF100
4でリミッタ時間の判定(t<TL )を行って、t<
TL ならばステップF1005へ移りピーク値検出信
号OSPの判定を行い、OSP=1でない時はステップ
F1004に戻る。OSP=1ならばステップF100
6でSFin信号にて積分時間を一定に制御するトラン
ジスタDi (i=1〜n)をOFFし、次いでステッ
プF1007でOS信号より画素信号をデコーダDEC
のシフト信号により読み出す(DD1に取り込む)。
FIG. 5 shows the flow from the start to the end of integration (S
UB1). Following the start of step F1000,
In step F1001, the focus area is specified by switching between the spot area and the wide area [signal readout transistors Ai, Hi are selected by the decoder DEC;
(i=j to m)]. Then step F1
002, pixel, charge storage capacitor Ci (
i=1 to n), flag FGi (i=0 to 3), and limiter timer are reset. Next, in step F1003, the integration and limiter timers are started, and in step F100
In step 4, the limiter time is determined (t<TL), and t<TL is determined.
If TL, the process moves to step F1005, where the peak value detection signal OSP is determined, and if OSP=1, the process returns to step F1004. If OSP=1, step F100
In step F1007, the transistor Di (i=1 to n) that controls the integration time to be constant is turned off using the SFin signal, and then in step F1007, the pixel signal is input to the decoder DEC using the OS signal.
It is read out by the shift signal (taken into DD1).

【0011】次いでステップF1009に入り、再度ト
ランジスタDi (i=1〜n)をONし、デコーダD
ECの制御信号にてトランジスタAi ,Hi (i=
j〜m)のみONして、加算出力の判定用コンパレータ
出力MOS2の判定(MOS2=H)を行うステップF
1010に入る。出力MOS2=Hならば、ステップF
1021で加算出力の判定用コンパレータ出力MOS1
の判定(MOS1=H)を行い、MOS1=Hならばス
テップF1022でフラグFG0のみを1にする(FG
0=1)。ステップF1021で出力MOS1=Hでな
ければ、ステップF1023に移りフラグFG1のみを
1にする(FG1=1)。
Next, in step F1009, the transistor Di (i=1 to n) is turned on again, and the decoder D is turned on.
Transistors Ai, Hi (i=
Step F in which only j to m) are turned on and the comparator output MOS2 for determining the addition output is determined (MOS2=H)
Enter 1010. If output MOS2=H, step F
Comparator output MOS1 for determining addition output at 1021
(MOS1=H), and if MOS1=H, only flag FG0 is set to 1 in step F1022 (FG
0=1). If the output MOS1 is not high in step F1021, the process moves to step F1023 and only the flag FG1 is set to 1 (FG1=1).

【0012】前記ステップF1010で出力MOS2=
HでなければステップF1030へ移り、加算出力の判
定用コンパレータ出力MOS3の判定(MOS3=H)
を行い、出力MOS3=HでなければステップF103
1でフラグFG3のみを1にし(FG3=1)、出力M
OS3=HならばステップF1032でフラグFG2の
みを1にする(FG2=1)。次いでステップF103
3でリミッタ時間の判定(t<TL )を行い、t<T
L ならばステップF1034で再度FG2のチェック
(FG2=1)を行い、FG2=1でなければステップ
F1033へ戻る。FG2=1ならばステップF103
5で、再度加算出力の判定用コンパレータ出力MOS2
の判定(MOS2=H)を行い、MOS2=Hでなけれ
ばステップF1033に戻る。
[0012] In step F1010, the output MOS2=
If not H, the process moves to step F1030, and the comparator output MOS3 for determining the addition output is determined (MOS3=H).
is performed, and if the output MOS3 is not high, step F103
1 sets only flag FG3 to 1 (FG3=1) and outputs M
If OS3=H, only flag FG2 is set to 1 (FG2=1) in step F1032. Then step F103
3, the limiter time is determined (t<TL), and t<T
If L, FG2 is checked again (FG2=1) in step F1034, and if FG2=1, the process returns to step F1033. If FG2=1, step F103
5, the comparator output MOS2 for determining the addition output again
(MOS2=H) is determined, and if MOS2=H is not determined, the process returns to step F1033.

【0013】ステップF1035でMOS2=Hの時、
ステップF1033でt<TL でない時及びステップ
F1004でt<TL の時、ステップF1036に移
り、SFin信号で積分時間を一定に制御するトランジ
スタDi (i=1〜n)をOFFする。次いでステッ
プF1037でOS信号より画素信号デコーダDECの
シフト信号により読み出す(DD2に取り込む)動作を
経て、またステップF1022,F1023の動作の後
、ステップF1040に入り終了する。
[0013] When MOS2=H in step F1035,
When t<TL is not established in step F1033, and when t<TL is established in step F1004, the process moves to step F1036, and the transistor Di (i=1 to n), which controls the integration time constant using the SFin signal, is turned off. Next, in step F1037, the OS signal is read out (taken into DD2) by the shift signal of the pixel signal decoder DEC, and after the operations of steps F1022 and F1023, the process proceeds to step F1040 and ends.

【0014】図6に合焦点検出の様子を示す。1次結像
面をコンデンサーレンズCLにて伝達し、テイキングT
Lの2つに分割された瞳をにらむ2組のセパレーターレ
ンズSLを介してセンサー面SにA,B像として結像さ
せる。ピント状態に応じてA,B2像の間隔は変化する
FIG. 6 shows how the in-focus point is detected. The primary image plane is transmitted through the condenser lens CL, and the taking T
Images A and B are formed on the sensor surface S through two sets of separator lenses SL that look at the pupil divided into two parts L. The interval between the A and B2 images changes depending on the focus state.

【0015】図7に2像間隔検出に関する説明図を示す
。図7の(C)は画素とセンサー出力との関係を示す図
で、A,B2像重ねて示しており、合焦点検出演算では
A,B像の差の絶対値(斜線表示)が相関演算値となる
。図7の(A)は相関演算値値から2像間隔を求める補
間演算、すなわち相関演算値がMINとなる点と両隣の
2点より真の2像間隔を求める演算の態様を示している
。図7の(B)は、(A)と同様の相関演算であるが、
補間間隔が(A)の場合の倍となり、ローコントラスト
時に兼用して用いる。
FIG. 7 shows an explanatory diagram regarding detection of the interval between two images. FIG. 7(C) is a diagram showing the relationship between pixels and sensor output, and shows two images A and B superimposed, and in the in-focus point detection calculation, the absolute value of the difference between images A and B (displayed by diagonal lines) is used for correlation calculation. value. FIG. 7A shows an interpolation calculation for determining the two-image interval from the correlation calculation value, that is, a calculation for calculating the true two-image interval from the point where the correlation calculation value is MIN and two points on both sides. (B) in FIG. 7 is a correlation calculation similar to (A), but
The interpolation interval is twice that in case (A), and is also used for low contrast.

【0016】図8は、コンパレータ出力OSP,MOS
1,MOS2,MOS3とフラグFGi(i=0〜3)
と読み出しタイミングの関係を示す図である。図中の■
は、画素内のピーク値を示す出力を示し、■〜■は、各
状態における加算値を示している。FG0=1の場合(
■,■の場合)は、ピーク値がOSPレベルに達した時
点aで信号を読み出す。加算値もほぼピーク値と同じと
なり(■はMOS1を越えている)コントラストの無い
場合もあるため、図7の(B)に示した補間演算等も併
用して検出する。FG1=1の場合(■,■の場合)は
、ピーク値がOSPレベルに達した時点aで信号を読み
出し、図7の(A)に示した補間演算にて検出する。 FG2=1の場合(■,■の場合)は、ピーク値がOS
Pレベルに達した時点aと、加算出力がMOS2のレベ
ルに達した時点bで信号を読み出す。時点a,bで読み
出した信号DD1,DD2を使って信号を補間処理して
、図7の(A)に示した補間演算で検出する。FG3=
1の場合(■,■の場合)は、ピーク値がOSPレベル
に達した時点aと、リミッタ時間に達した時点cにて信
号を読み出す。時点a,cで読み出した信号DD1,D
D2を使って信号を補間処理して、図7の(A)に示し
た補間演算にて検出する。FGi=0(i=0〜3)の
場合は、リミッタ時間に達した時点dにて信号を読み出
す。図7の(B)に示した補間演算等も併用して検出す
る。
FIG. 8 shows the comparator output OSP, MOS
1, MOS2, MOS3 and flag FGi (i=0 to 3)
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the reading timing and the reading timing. ■ in the diagram
indicates the output indicating the peak value within the pixel, and ■ to ■ indicate the added value in each state. If FG0=1 (
(2), (2), the signal is read out at time a when the peak value reaches the OSP level. Since the added value is also almost the same as the peak value (■ exceeds MOS1) and there may be no contrast, the interpolation calculation shown in FIG. 7B is also used for detection. When FG1=1 (■, ■), the signal is read out at time a when the peak value reaches the OSP level, and detected by the interpolation calculation shown in FIG. 7(A). When FG2=1 (■, ■), the peak value is OS
The signal is read out at time a when the P level is reached and at time b when the addition output reaches the level of MOS2. The signals are interpolated using the signals DD1 and DD2 read at time points a and b, and detected by the interpolation calculation shown in FIG. 7(A). FG3=
In the case of 1 (■, ■), the signal is read out at time a when the peak value reaches the OSP level and at time c when the limiter time is reached. Signals DD1 and D read out at time points a and c
The signal is interpolated using D2 and detected by the interpolation calculation shown in FIG. 7(A). When FGi=0 (i=0 to 3), the signal is read out at time d when the limiter time is reached. The interpolation calculation shown in FIG. 7B is also used for detection.

【0017】図9は、FG2=1,FG3=1時のA像
についての補間処理を示している。DD1,DD2のデ
ータを図9の(A),(B)に示す。SIT出力は図3
に示したようにリニアに変化するので、DD1,DD2
のデータと2つの積分時間より線形補間で図9の(C)
に示すようにデータ変換する。
FIG. 9 shows interpolation processing for image A when FG2=1 and FG3=1. The data of DD1 and DD2 are shown in FIGS. 9A and 9B. SIT output is shown in Figure 3.
As shown in , it changes linearly, so DD1, DD2
Figure 9 (C) is obtained by linear interpolation using the data and two integration times.
Convert the data as shown in .

【0018】図10にカメラの合焦点検出までのフロー
を示す。スタートステップ(F1100)より、フォー
カスエリアのワイド,スポットの判定(F1101)を
行ったのち、ステップF1102で1stレリーズ判定
(1st=ON)を行う。1st=OFFならばF11
01へ戻り、1st=ONならば図5に示したSUB1
の積分動作を行う(F1103)。次いでステップF1
104で図7に示す合焦点検出演算を行い、ステップF
1105で撮影光学系を合焦位置へ駆動し、ストップス
テップ(F1105)となる。
FIG. 10 shows the flow up to detection of the in-focus point of the camera. From the start step (F1100), after determining whether the focus area is wide or spot (F1101), a 1st release determination (1st=ON) is performed in step F1102. If 1st=OFF, F11
Return to 01, and if 1st=ON, SUB1 shown in Figure 5
The integral operation is performed (F1103). Then step F1
At 104, the in-focus point detection calculation shown in FIG. 7 is performed, and at step F
At step 1105, the photographing optical system is driven to the in-focus position, and a stop step (F1105) is performed.

【0019】本実施例では、ピーク値と平均値を信号検
出画素で検出でき、検出した時点で信号を読み出し補間
処理することによって、S/Nの高い信号を得ることが
でき、高い合焦精度が得られる。またピーク値と平均値
の検出を1つの固体撮像装置で行うことによって小型化
並びにコストダウンを実現できる。
In this embodiment, the peak value and average value can be detected by the signal detection pixel, and by reading out the signal at the time of detection and performing interpolation processing, it is possible to obtain a signal with a high S/N ratio and achieve high focusing accuracy. is obtained. Further, by detecting the peak value and the average value using one solid-state imaging device, size reduction and cost reduction can be realized.

【0020】また本実施例では、光電変換装置としてS
IT型固体撮像装置を用いたものを示したが、AMI(
Amplified MOS Intelligent
 Imager),CMD(Charge Modul
ation Device)型固体撮像装置等の非破壊
読み出しが可能な撮像装置を用いてもよい。合焦点演算
においても本実施例以外の方式を用いてもよい。
Furthermore, in this embodiment, S is used as a photoelectric conversion device.
Although the one using an IT-type solid-state imaging device is shown, AMI (
Amplified MOS Intelligent
Imager), CMD (Charge Module)
An imaging device capable of non-destructive readout, such as a solid-state imaging device may be used. A method other than this embodiment may also be used in the in-focus point calculation.

【0021】次に、コントラスト法による合焦点検出装
置に本発明を適用した第2実施例について説明する。コ
ントラスト法は図11に示すように、センサ11の出力
から帯域フィルタ12を通してある周波数帯域の信号を
取り出し、その信号を積分回路13で積分して得られる
コントラスト信号を用いる。
Next, a second embodiment will be described in which the present invention is applied to a focused point detection device using a contrast method. As shown in FIG. 11, the contrast method uses a contrast signal obtained by extracting a signal in a certain frequency band from the output of a sensor 11 through a bandpass filter 12 and integrating the signal in an integrating circuit 13.

【0022】図12は、フォーカスレンズの位置とコン
トラスト信号の関係を示した図で、合焦時のレンズ位置
JPはコントラスト信号が最大となり、その前後でのコ
ントラスト信号はレンズ位置に対し、単調に増加又は減
少する。この関係を用いレンズを移動させながらコント
ラスト値を得ることによって、合焦するレンズ位置を決
めることができる。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the focus lens position and the contrast signal. At the lens position JP during focusing, the contrast signal is maximum, and the contrast signals before and after that are monotonous with respect to the lens position. increase or decrease By using this relationship and obtaining the contrast value while moving the lens, the lens position for focusing can be determined.

【0023】本実施例では、コントラスト法を用い合焦
点検出を行う場合にセンサからの平均及びピーク測光出
力を用い、信号処理系のダイナミックレンジを有効に使
うことを目的としている。図13に、図1に示した合焦
点検出回路6の構成を示す。この合焦点検出回路は、光
電変換装置からの信号を2値化するコンパレータで構成
される判定回路21と、ディレイライン22と、ディレ
イライン22の出力後の信号から特定周波数帯域を抜き
出す帯域フィルタ23と、フォーカスエリア制御信号2
4と判定回路21の条件により帯域フィルタ出力にゲー
トをかけるゲート回路25と、ゲート回路25の出力を
A/D変換するA/D変換回路26と、A/D変換出力
を加算する加算回路27より構成されている。
The present embodiment aims to use the average and peak photometric outputs from the sensor to effectively utilize the dynamic range of the signal processing system when performing in-focus point detection using the contrast method. FIG. 13 shows the configuration of the focused point detection circuit 6 shown in FIG. 1. This focused point detection circuit includes a determination circuit 21 composed of a comparator that binarizes the signal from the photoelectric conversion device, a delay line 22, and a bandpass filter 23 that extracts a specific frequency band from the signal output from the delay line 22. and focus area control signal 2
4, a gate circuit 25 that gates the bandpass filter output according to the conditions of the determination circuit 21, an A/D conversion circuit 26 that A/D converts the output of the gate circuit 25, and an adder circuit 27 that adds the A/D conversion outputs. It is composed of

【0024】この実施例における積分制御,信号読み出
しに関する動作シーケンスは、第1実施例と同様であり
、図4,図5,図8に示したとおりである。
The operation sequence regarding integral control and signal readout in this embodiment is the same as that in the first embodiment, and is as shown in FIGS. 4, 5, and 8.

【0025】次に検出部のタイミングチャートを、図1
4及び図15に示す。図14はピークモニター検出時の
信号成分を示し、図15は平均モニター検出時の信号成
分を示している。図14では、(A)に示すセンサ出力
に対して、あるレベルaを判定する(B)に示すコンパ
レータ出力により、抜き出す信号領域を決定する。図1
5では、(A)に示すセンサ出力と、該センサ出力の非
飽和出力レベルbを判定する(B)に示すコンパレータ
出力により、信号領域を決定する。図14の(B)のコ
ンパレータ出力と図15の(B)のコンパレータ出力と
は、互いにクロスする領域はない。
Next, the timing chart of the detection section is shown in FIG.
4 and FIG. 15. FIG. 14 shows signal components when detecting a peak monitor, and FIG. 15 shows signal components when detecting an average monitor. In FIG. 14, the signal region to be extracted is determined based on the comparator output shown in (B) which determines a certain level a with respect to the sensor output shown in (A). Figure 1
In step 5, the signal region is determined based on the sensor output shown in (A) and the comparator output shown in (B) which determines the non-saturated output level b of the sensor output. There is no area where the comparator output in FIG. 14(B) and the comparator output in FIG. 15(B) cross each other.

【0026】上記コンパレータ出力により領域の決定さ
れた信号の所定周波数成分を、帯域フィルタ23で抜き
出し、A/D変換後帯域フィルタ23の特性(応答遅れ
特性)に応じてデジタル加算を行う。図14に示した読
み出し時の帯域フィルタ23の加算値は、図15に示し
た読み出し時の帯域フィルタ23の加算値に対して、あ
る重み付けを設けて加算し、そのレンズ位置でのコント
ラスト信号とする。例えばピーク検出時の加算値に対し
てb/aの重み付けをして、平均値検出時の加算値と加
えてコントラスト信号とする。
A bandpass filter 23 extracts a predetermined frequency component of the signal whose region is determined by the comparator output, and performs digital addition according to the characteristic (response delay characteristic) of the bandpass filter 23 after A/D conversion. The added value of the bandpass filter 23 during readout shown in FIG. 14 is added with a certain weighting to the added value of the bandpass filter 23 during readout shown in FIG. do. For example, the added value at the time of peak detection is weighted by b/a, and added to the added value at the time of average value detection to obtain a contrast signal.

【0027】図16に、第2実施例で用いるAFライン
センサの回路構成図を示す。AFラインセンサは図1に
示した光電変換装置2,ピーク検出回路3,平均値検出
回路4の機能の一部を有する。図16において、S1〜
Snはラインセンサを構成する画素SITであり、各S
ITはSITのゲートをリセットするためのP−MOS
トランジスタQP1〜QPnを具備しており、SITゲ
ートとQP1〜QPnのソースがそれぞれ接続されてい
る。SITのドレインは図示していない電源に接続され
ている。SITのソースはソースライン31−1〜31
−nに接続され、各ソースラインは画素信号読み出し回
路32及び測光回路33に接続されている。QP1〜Q
Pnのゲートは共通に接続されてパルスφPGが印加さ
れ、ドレインは共通にSITゲートリセット電圧VPD
に接続されている。
FIG. 16 shows a circuit diagram of the AF line sensor used in the second embodiment. The AF line sensor has some of the functions of the photoelectric conversion device 2, peak detection circuit 3, and average value detection circuit 4 shown in FIG. In FIG. 16, S1~
Sn is a pixel SIT constituting the line sensor, and each S
IT is P-MOS for resetting the gate of SIT
It includes transistors QP1 to QPn, and the SIT gate and the sources of QP1 to QPn are connected, respectively. The drain of SIT is connected to a power source (not shown). The sources of SIT are source lines 31-1 to 31
-n, and each source line is connected to a pixel signal readout circuit 32 and a photometry circuit 33. QP1~Q
The gates of Pn are connected in common to which pulse φPG is applied, and the drains are commonly connected to SIT gate reset voltage VPD.
It is connected to the.

【0028】ソースライン31−1〜31−nは、ソー
スラインリセット用トランジスタQRS1 〜QRSn
 に接続され、そのゲートには共通にパルスφR が印
加されるようになっている。またソースライン31−1
〜31−nは転送用トランジスタQT1〜QTnを介し
て、蓄積用キャパシタCH1〜CHn及びドライブ用ト
ランジスタQD1〜QDnのゲートにそれぞれ接続され
、前記転送用トランジスタQT1〜QTnの各ゲートに
は共通に転送パルスφT を印加するようになっている
。またドライブ用トランジスタQD1〜QDnの各ドレ
インは電源VDDに共通に接続され、それらのソースは
水平選択スイッチ用トランジスタQS1〜QSnを介し
て出力ライン34に接続されている。該水平選択スイッ
チ用トランジスタQS1〜QSnの各ゲートは水平走査
回路35に接続して水平走査パルスφH1〜φHnが印
加されるように構成されている。
The source lines 31-1 to 31-n are connected to source line reset transistors QRS1 to QRSn.
, and a pulse φR is commonly applied to their gates. Also, source line 31-1
~31-n are connected to the gates of storage capacitors CH1-CHn and drive transistors QD1-QDn via transfer transistors QT1-QTn, respectively, and are commonly connected to the gates of transfer transistors QT1-QTn. A pulse φT is applied. Further, the drains of the drive transistors QD1 to QDn are commonly connected to the power supply VDD, and their sources are connected to the output line 34 via the horizontal selection switch transistors QS1 to QSn. Each gate of the horizontal selection switch transistors QS1 to QSn is connected to a horizontal scanning circuit 35 and configured to receive horizontal scanning pulses φH1 to φHn.

【0029】また前記ドライブ用トランジスタQD1〜
QDnと水平選択スイッチ用トランジスタQS1〜QS
nとの接続点には、リセット用トランジスタQR1〜Q
Rnをそれぞれ接続し、そのリセット用トランジスタQ
R1〜QRnの各ゲートには、共通にリセットパルスφ
R が印加されるようになっている。また前記出力ライ
ン34には、負荷抵抗RL 及び出力ラインリセット用
トランジスタQRVを並列に接続し、該リセット用トラ
ンジスタQRVのゲートには出力ラインリセットパルス
φRVが印加されるようになっている。そして前記蓄積
用キャパシタCH1〜CHnに蓄積される信号は、ドラ
イブ用トランジスタQD1〜QDn及びスイッチ用トラ
ンジスタQS1〜QSn並びに負荷抵抗RL とで構成
されるソースフォロア回路で読み出されるようになって
いる。
Further, the drive transistors QD1 to
QDn and horizontal selection switch transistors QS1 to QS
At the connection point with n, reset transistors QR1 to Q
Rn respectively, and its reset transistor Q
A common reset pulse φ is applied to each gate of R1 to QRn.
R is applied. Further, a load resistor RL and an output line reset transistor QRV are connected in parallel to the output line 34, and an output line reset pulse φRV is applied to the gate of the reset transistor QRV. The signals stored in the storage capacitors CH1 to CHn are read out by a source follower circuit composed of drive transistors QD1 to QDn, switch transistors QS1 to QSn, and a load resistor RL.

【0030】測光回路33は2種類のMOSトランジス
タスイッチQC11 〜QC1n ,QC21 〜QC
2n 、及びピーク測光回路, 平均測光検出用MOS
ソースフォロア回路から構成されている。MOSトラン
ジスタスイッチQC11 〜QC1n のドレインはS
ITソースライン31−1〜31−nに接続され、各ゲ
ートは共通に接続されパルスφCTL1が印加される。 QC11 〜QC1n の各ソースは、QC21 〜Q
C2n の各ドレイン、容量CM1〜CMn及びピーク
測光出力用MOSソースフォロア回路のドライブ用MO
SトランジスタQMP1 〜QMPn のゲートに接続
されている。QMP1 〜QMPn のドレインは共通
に電源VDDに接続され、ソースはピーク測光出力ライ
ン37にそれぞれ接続されている。またピーク測光出力
ライン37には、リセット用MOSトランジスタQRM
P ,負荷抵抗RP が並列に接続されており、QRM
P にはパルスφR が印加されるようになっている。 QC21 〜QC2n のゲートは共通に接続されてパ
ルスφCTL2が印加され、QC21 〜QC2n の
ソースは共通にライン38に接続され、平均測光出力用
MOSソースフォロア回路のドライブ用MOSトランジ
スタQMAのゲートに接続されている。QMAのドレイ
ンは電源VDDに接続され、ソースは平均測光出力ライ
ン36に接続されて、リセット用MOSトランジスタQ
RMA , 負荷抵抗RA が並列に接続されており、
QRMA のゲートにはパルスφR が印加されるよう
になっている。
The photometric circuit 33 includes two types of MOS transistor switches QC11 to QC1n, QC21 to QC.
2n, and peak photometry circuit, average photometry detection MOS
It consists of a source follower circuit. The drains of MOS transistor switches QC11 to QC1n are S
It is connected to IT source lines 31-1 to 31-n, and its gates are commonly connected and a pulse φCTL1 is applied thereto. Each source of QC11 to QC1n is QC21 to Q
MO for driving each drain of C2n, capacitance CM1 to CMn and MOS source follower circuit for peak photometry output
It is connected to the gates of S transistors QMP1 to QMPn. The drains of QMP1 to QMPn are commonly connected to the power supply VDD, and the sources are respectively connected to the peak photometry output line 37. In addition, the peak photometry output line 37 includes a reset MOS transistor QRM.
P and load resistance RP are connected in parallel, and QRM
A pulse φR is applied to P. The gates of QC21 to QC2n are commonly connected to apply the pulse φCTL2, and the sources of QC21 to QC2n are commonly connected to line 38 and connected to the gate of the drive MOS transistor QMA of the average photometry output MOS source follower circuit. ing. The drain of QMA is connected to the power supply VDD, the source is connected to the average photometry output line 36, and the reset MOS transistor Q
RMA and load resistance RA are connected in parallel,
A pulse φR is applied to the gate of the QRMA.

【0031】次に、このように構成したラインセンサの
動作を、図17に示すパルスタイミング図を参照しなが
ら説明する。まず期間t1 〜t2 において、パルス
φR , φT, φCTL1, φCTL2を“H”
レベルにし、容量CH1〜CHn, CM1〜CMn,
ソースライン31−1〜31−n及び測光回路の出力ラ
イン36,37をリセットする。その後、期間t2 〜
t3 でパルスφPGを“L”レベルとしてP−MOS
トランジスタQP1〜QPnをオンし、画素SIT  
S1〜Snのゲート電圧をVPDに固定し画素SITの
リセットを行う。画素のリセットが終わると画素SIT
のゲートは浮遊状態となり、光蓄積を始める。
Next, the operation of the line sensor configured as described above will be explained with reference to the pulse timing diagram shown in FIG. First, during the period t1 to t2, the pulses φR, φT, φCTL1, and φCTL2 are set to “H”.
level, capacitance CH1~CHn, CM1~CMn,
The source lines 31-1 to 31-n and the output lines 36 and 37 of the photometric circuit are reset. After that, period t2 ~
At t3, pulse φPG is set to “L” level and P-MOS
Transistors QP1 to QPn are turned on, and pixel SIT
The gate voltages of S1 to Sn are fixed to VPD and the pixel SIT is reset. After pixel reset is completed, pixel SIT
The gate becomes floating and begins to accumulate light.

【0032】光蓄積期間において期間t3 〜t4 で
は、パルスφCTL1は“H”レベル、パルスφCTL
2は“L”レベルであるので、測光出力ライン37の出
力端子MOSPには、全画素中最も強い光の当たってい
る画素出力に応じた出力、すなわちピーク測光出力が得
られる。期間t5 〜t6 も同様である。その途中の
期間t4 〜t5 では、パルスφCTL1は“L”レ
ベル、パルスφCTL2は“H”レベルとなり、それま
で容量CM1〜CMnに蓄積された電荷が、容量CM1
〜CMn及びQC21 〜QC2n のソースラインの
ライン容量で平均化されるため、測光出力ライン36の
出力端子MOSAには平均測光出力が現れる。
During the period t3 to t4 in the optical accumulation period, the pulse φCTL1 is at “H” level, and the pulse φCTL
2 is at the "L" level, the output terminal MOSP of the photometric output line 37 provides an output corresponding to the output of the pixel that is hit by the strongest light among all the pixels, that is, the peak photometric output. The same applies to the period t5 to t6. In the middle period t4 to t5, the pulse φCTL1 goes to "L" level and the pulse φCTL2 goes to "H" level, and the charges accumulated in the capacitors CM1 to CMn until then are transferred to the capacitor CM1.
Since the line capacitances of the source lines ~CMn and QC21 ~QC2n are averaged, an average photometric output appears at the output terminal MOSA of the photometric output line 36.

【0033】ここで、CM1〜CMnの容量値をCM 
、図16中のQMAのゲートに接続されるライン38の
ライン容量をCL 、φCTL1が“L”,φCTL2
が“H”となる直前のCM1〜CMn端の電圧をV1 
〜Vn とすると、φCTL1が“L”,φCTL2が
“H”となった後のQC21 〜QC2n のソースラ
インの電圧VA は、VA =CM (V1 +V2 
+ ・・・  +Vn )/(nCM +CL )と表
すことができる。この時QMP1 〜QMPn のゲー
ト電圧もVA となる。 このことは期間t6 〜t7 でも同様である。
[0033] Here, the capacitance values of CM1 to CMn are CM
, CL is the line capacitance of line 38 connected to the gate of QMA in FIG. 16, φCTL1 is “L”, φCTL2
The voltage at the CM1 to CMn terminals immediately before becomes “H” is V1.
~Vn, the voltage VA of the source line of QC21 ~QC2n after φCTL1 goes “L” and φCTL2 goes “H” is VA = CM (V1 + V2
+...+Vn)/(nCM+CL). At this time, the gate voltage of QMP1 to QMPn also becomes VA. This also applies to the period t6 to t7.

【0034】期間t8 〜t9 で、パルスφT が“
H”レベルとなり、画素信号が蓄積容量CH1〜CHn
に転送され、その後シフトレジスタ35を動作させ、パ
ルスφH1〜φHnがQS1〜QSnに印加されると出
力ライン34の出力端子OSに画素信号が順次読み出さ
れる。
During the period t8 to t9, the pulse φT is “
H” level, and the pixel signal reaches the storage capacitors CH1 to CHn.
Then, when the shift register 35 is operated and the pulses φH1 to φHn are applied to QS1 to QSn, the pixel signals are sequentially read out to the output terminal OS of the output line 34.

【0035】以上説明したように、図16に示したよう
に構成したラインセンサにおいては、パルスφCTL1
,φCTL2をコントロールすることによってピーク測
光出力及び平均測光出力が得られる。
As explained above, in the line sensor configured as shown in FIG.
, φCTL2, a peak photometric output and an average photometric output can be obtained.

【0036】次に第3実施例を図18に基づいて説明す
る。図18は、第2実施例と同様の方式で合焦点を検出
する装置において、平均及びピーク測光回路を有するラ
インセンサを示す回路構成図である。このラインセンサ
において、画素は図16に示した第2実施例と同じであ
り、ソースライン41−1〜41−nは平均測光回路4
2及びピーク測光・画素信号読み出し回路43に接続さ
れている。平均測光回路42は、ソースラインリセット
用トランジスタQRS1 〜QRSn , 転送用トラ
ンジスタQT11 〜QT1n , 蓄積容量CA1〜
CAn, 選択スイッチQSA1 〜QSAn ,及び
選択スイッチのゲートにパルスを与えるシフトレジスタ
44からなり、平均測光出力MOSAは積分回路45を
介して出力ライン46に現れるようになっている。
Next, a third embodiment will be explained based on FIG. 18. FIG. 18 is a circuit configuration diagram showing a line sensor having average and peak photometry circuits in an apparatus for detecting a focused point using a method similar to that of the second embodiment. In this line sensor, the pixels are the same as those in the second embodiment shown in FIG.
2 and a peak photometry/pixel signal readout circuit 43. The average photometry circuit 42 includes source line reset transistors QRS1 to QRSn, transfer transistors QT11 to QT1n, and storage capacitors CA1 to
CAn, selection switches QSA1 to QSAn, and a shift register 44 that applies pulses to the gates of the selection switches, and the average photometric output MOSA appears on an output line 46 via an integrating circuit 45.

【0037】ピーク測光・画素信号読み出し回路43は
、図16の画素信号読み出し回路とほぼ同じ構成となっ
ており、転送用トランジスタQT21 〜QT2n ,
 蓄積容量CH1〜CHn, ドライブ用トランジスタ
QD1〜QDn, 水平選択スイッチ用トランジスタQ
S1〜QSn, 負荷抵抗RL ,出力ラインリセット
用トランジスタQRV及びデコーダ47から構成されて
いる。本実施例のピーク測光・画素信号読み出し回路で
は、水平の選択にデコーダ47を用いており、デコーダ
47を全てオンすると、出力ライン48にはピーク測光
出力MOSPが現れ、デコーダ47を順次オンすると、
画素信号が時系列で出力ライン48に現れるようになっ
ている。
The peak photometry/pixel signal readout circuit 43 has almost the same configuration as the pixel signal readout circuit shown in FIG. 16, and includes transfer transistors QT21 to QT2n,
Storage capacitors CH1 to CHn, drive transistors QD1 to QDn, horizontal selection switch transistor Q
It consists of S1 to QSn, a load resistor RL, an output line reset transistor QRV, and a decoder 47. In the peak photometry/pixel signal readout circuit of this embodiment, the decoder 47 is used for horizontal selection, and when all the decoders 47 are turned on, the peak photometry output MOSP appears on the output line 48, and when the decoders 47 are turned on one after another,
The pixel signals appear on the output line 48 in time series.

【0038】次にこのように構成した第3実施例の動作
を、図19に示したパルスタイミング図を参照しながら
説明する。まず期間t1 〜t2 で、パルスφR ,
 φT1, φT2及び全デコーダ出力φH1〜φHn
を“H”レベルとし、ソースライン41−1〜41−n
,蓄積容量CA1〜CAn, CH1〜CHn及び出力
ライン46, 48をリセットする。続いて期間t2 
〜t3 でパルスφPGを“L”レベルとしQP1〜Q
Pnをオンさせ、画素SIT  S1〜Snをリセット
する。 このリセットが終了すると、各画素は光蓄積を始める。
Next, the operation of the third embodiment configured as described above will be explained with reference to the pulse timing chart shown in FIG. First, during the period t1 to t2, the pulses φR,
φT1, φT2 and all decoder outputs φH1 to φHn
is set to "H" level, and the source lines 41-1 to 41-n are set to "H" level.
, storage capacitors CA1 to CAn, CH1 to CHn, and output lines 46 and 48 are reset. Then period t2
~t3, pulse φPG is set to “L” level QP1~Q
Turn on Pn and reset the pixels SIT S1 to Sn. Once this reset is complete, each pixel begins to accumulate light.

【0039】光蓄積期間中(図では期間t3 〜t6 
)、パルスφT2及びデコーダ出力φH1〜φHnは“
H”レベルのままとなっているため、出力ライン48に
は全画素の出力中最も強い光の当たっている画素出力に
応じた出力、すなわちピーク測光出力が現れる。光蓄積
期間中、t4 〜t5 及びt4 ′〜t5 ′期間で
は、パルスφT1は“L”レベルとなり、この期間中シ
フトレジスタ44を動作させると、蓄積容量CA1〜C
AnにはφT1が“L”レベルとなる時刻t4 及びt
4′までの各画素出力に応じた電荷が蓄積されているた
め、出力ライン46には各画素信号を積分した出力、す
なわち平均測光出力が現れる。
During the optical accumulation period (period t3 to t6 in the figure)
), pulse φT2 and decoder output φH1 to φHn are “
Since it remains at the "H" level, an output corresponding to the output of the pixel that is hit by the strongest light among the outputs of all pixels, that is, a peak photometric output appears on the output line 48. During the light accumulation period, from t4 to t5 During the period from t4' to t5', the pulse φT1 becomes "L" level, and when the shift register 44 is operated during this period, the storage capacitors CA1 to C
An has times t4 and t when φT1 becomes “L” level.
Since charge corresponding to each pixel output up to 4' is accumulated, an output obtained by integrating each pixel signal, that is, an average photometric output appears on the output line 46.

【0040】光蓄積期間が終了(時刻t6 )とすると
、パルスφT1,φT2,及びデコーダ出力φH1〜φ
Hnは“L”レベルとなり、蓄積容量CA1〜CAn,
 CH1〜CHnには光蓄積期間中の各画素出力に応じ
た電荷が蓄積される。続いて時刻t7 でパルスφRV
が“H”レベルとなり、出力ライン48をリセットする
。その後時刻t8 からデコーダ47が順次“H”レベ
ルとなり、出力ライン48に画素信号が現れる。
When the optical accumulation period ends (time t6), pulses φT1, φT2 and decoder outputs φH1 to φ
Hn becomes “L” level, and the storage capacitances CA1 to CAn,
Charges corresponding to each pixel output during the optical accumulation period are accumulated in CH1 to CHn. Then, at time t7, pulse φRV
becomes "H" level and resets the output line 48. Thereafter, from time t8, the decoder 47 sequentially attains the "H" level, and a pixel signal appears on the output line 48.

【0041】なお図19において、パルスφT1を“H
”又は“L”レベルに切り換えるタイミングは、使用法
に応じ光蓄積期間中行ってもよいし、積分期間中はパル
スφT2と同様に、常に“H”レベルとしておき、光蓄
積が終了してから平均測光出力を取り出してもよい。ま
たシフトレジスタ44はデコーダに置き換えることも可
能である。
In FIG. 19, pulse φT1 is set to “H”.
Depending on the usage, the timing of switching to the `` or ``L'' level may be done during the optical accumulation period, or it may be kept at the ``H'' level during the integration period, similar to pulse φT2, and then switched to the ``H'' level after the optical accumulation is completed. The average photometric output may be taken out.Also, the shift register 44 can be replaced with a decoder.

【0042】次に第4実施例を図20に基づいて説明す
る。この実施例は、本発明を第2実施例と同様の方式で
合焦点を検出する装置に適用したもので、図20はその
合焦点検出装置における平均及びピーク測光回路を有す
るエリアセンサの回路構成図を示す。このエリアセンサ
は、図16に示したラインセンサの画素をm×nのマト
リックス状に配列したもので、該マトリックス状画素に
は、行選択用にVデコーダ51及びRデコーダ52を設
け、各画素には行選択スイッチQV11 〜QVmn 
を設けている。なお、この行選択用Vデコーダ51及び
スイッチQV11 〜QVmn は、1行分のみ使用す
る場合には、Rデコーダ52の出力を調整する(被選択
行以外は画素を常にリセット状態にする)ことによって
省くことも可能である。
Next, a fourth embodiment will be explained based on FIG. 20. In this embodiment, the present invention is applied to a device for detecting a focused point in the same manner as in the second embodiment, and FIG. 20 shows the circuit configuration of an area sensor having average and peak photometry circuits in the focused point detection device. Show the diagram. This area sensor has pixels of the line sensor shown in FIG. 16 arranged in an m×n matrix, and the matrix pixels are provided with a V decoder 51 and an R decoder 52 for row selection. row selection switch QV11 ~QVmn
has been established. Note that when the row selection V decoder 51 and switches QV11 to QVmn are used for only one row, they can be adjusted by adjusting the output of the R decoder 52 (pixels other than the selected row are always in the reset state). It is also possible to omit it.

【0043】このセンサの動作は、Vデコーダ51, 
Rデコーダ52により行を選択する動作が必要になる以
外は、図16に示したラインセンサと同じである。
The operation of this sensor is as follows: V decoder 51,
The line sensor is the same as the line sensor shown in FIG. 16 except that the R decoder 52 requires an operation to select a row.

【0044】図21は、図18に示したラインセンサの
画素を、図20に示した第4実施例と同様にm×nのマ
トリックス状に配列して構成した第5実施例のエリアセ
ンサの回路構成図であり、このセンサの動作もVデコー
ダ及びRデコーダで行を選択する動作が必要になる以外
は、図18に示したラインセンサと同様である。
FIG. 21 shows an area sensor according to a fifth embodiment in which the pixels of the line sensor shown in FIG. 18 are arranged in an m×n matrix like the fourth embodiment shown in FIG. 18 is a circuit configuration diagram, and the operation of this sensor is similar to the line sensor shown in FIG. 18, except that the V decoder and R decoder are required to select a row.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、光電変換装置の画素アレイ自体の信号
の平均値とピーク値とを用いて光電変換装置の画素信号
を読み出し、補間処理を行うことにより適切な合焦点検
出を行うことができる。また平均値の検出とピーク値の
検出とを、一つの光電変換装置から得るように構成して
いるので、小型化及びコストダウンを計ることができる
[Effect of the invention] As explained above based on the embodiments,
According to the present invention, the pixel signal of the photoelectric conversion device is read out using the average value and peak value of the signal of the pixel array itself of the photoelectric conversion device, and by performing interpolation processing, it is possible to perform appropriate in-focus point detection. . Further, since the average value detection and the peak value detection are obtained from one photoelectric conversion device, it is possible to reduce the size and cost.

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

【図1】本発明の構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】SITの光電変換特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the photoelectric conversion characteristics of SIT.

【図4】ピーク値検出コンパレータの出力OSPと、加
算出力検出用コンパレータの出力MOS1,MOS2,
MOS3と、各状態を示すフラグFGiの関係を示す図
である。
[Figure 4] Output OSP of the peak value detection comparator, output MOS1, MOS2 of the comparator for addition output detection,
It is a figure which shows the relationship between MOS3 and the flag FGi which shows each state.

【図5】図2に示した第1実施例における積分開始から
終了までの動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation from the start to the end of integration in the first embodiment shown in FIG. 2;

【図6】焦点検出の態様を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an aspect of focus detection.

【図7】2像間隔検出に関する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram regarding two-image interval detection.

【図8】コンパレータ出力とフラグと読み出しタイミン
グの関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between comparator output, flag, and read timing.

【図9】補間処理の態様を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a mode of interpolation processing.

【図10】合焦点検出までの動作を示すフローチャート
である。
FIG. 10 is a flowchart showing operations up to in-focus point detection.

【図11】コントラスト信号を得るための回路構成を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration for obtaining a contrast signal.

【図12】レンズ位置とコントラスト信号との関係を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between lens position and contrast signal.

【図13】第2実施例の合焦点検出回路の構成を示すブ
ロック構成図である。
FIG. 13 is a block configuration diagram showing the configuration of a focused point detection circuit according to a second embodiment.

【図14】ピークモニター検出時の信号成分を示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing signal components during peak monitor detection.

【図15】平均モニター検出時の信号成分を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing signal components during average monitor detection.

【図16】第2実施例で用いるラインセンサの回路構成
図である。
FIG. 16 is a circuit configuration diagram of a line sensor used in a second embodiment.

【図17】図16に示したラインセンサの動作を説明す
るためのパルスタイミング図である。
17 is a pulse timing diagram for explaining the operation of the line sensor shown in FIG. 16. FIG.

【図18】第3実施例で用いるラインセンサの回路構成
図である。
FIG. 18 is a circuit configuration diagram of a line sensor used in the third embodiment.

【図19】図18に示したラインセンサの動作を説明す
るためのパルスタイミング図である。
19 is a pulse timing chart for explaining the operation of the line sensor shown in FIG. 18. FIG.

【図20】第4実施例で用いるエリアセンサの回路構成
図である。
FIG. 20 is a circuit configuration diagram of an area sensor used in a fourth embodiment.

【図21】第5実施例で用いるエリアセンサの回路構成
図である。
FIG. 21 is a circuit configuration diagram of an area sensor used in the fifth embodiment.

【図22】暗い中に明るい主要被写体がある場合の光電
変換素子の1ラインの出力を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing the output of one line of the photoelectric conversion element when there is a bright main subject in the dark.

【図23】主要被写体以外にスポット的な明るいものが
ある場合の光電変換素子の1ラインの出力を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram showing the output of one line of the photoelectric conversion element when there is a bright spot other than the main subject.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  撮像光学系 2  光電変換装置 3  ピーク検出回路 4  平均値検出回路 5  駆動回路 6  合焦点検出回路 1 Imaging optical system 2 Photoelectric conversion device 3 Peak detection circuit 4 Average value detection circuit 5 Drive circuit 6 Focused point detection circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  被写体からの光束を光電変換装置上に
結像させる撮影光学系と、撮影光学系からの光量分布を
電気信号に変換する1次元アレイ又は2次元アレイ状に
配列した光電変換画素とその読み出し制御回路とを備え
た光電変換装置と、光電変換された信号に基づいて合焦
点を検出する合焦点検出回路と、検出された合焦点位置
に撮影光学系を移動させる駆動回路とを有する合焦点検
出装置において、前記光電変換装置の各画素信号の中か
ら最も光量の多い画素信号を検出するピーク検出回路と
、前記光電変換装置の各画素信号全体の平均値を検出す
る平均値検出回路とを備え、前記光電変換装置からの信
号の読み出しを前記ピーク検出回路及び平均値検出回路
の信号に基づいて行うように構成したことを特徴とする
合焦点検出装置。
Claim 1: A photographic optical system that forms an image of a light beam from a subject on a photoelectric conversion device, and photoelectric conversion pixels arranged in a one-dimensional array or a two-dimensional array that converts the light intensity distribution from the photographic optical system into an electrical signal. a photoelectric conversion device including a readout control circuit thereof, a focus detection circuit that detects a focus point based on a photoelectrically converted signal, and a drive circuit that moves a photographing optical system to the detected focus point position. A focused point detection device comprising: a peak detection circuit that detects a pixel signal with the highest amount of light from among each pixel signal of the photoelectric conversion device; and an average value detection circuit that detects an average value of all the pixel signals of the photoelectric conversion device. What is claimed is: 1. A focused point detection device comprising a circuit, and configured to read signals from the photoelectric conversion device based on signals from the peak detection circuit and the average value detection circuit.
【請求項2】  ピーク検出回路と平均値検出回路の信
号に基づいて光電変換装置から読み出された2つの出力
信号を補間処理して合焦点検出に用いる信号を形成する
ことを特徴とする請求項1記載の合焦点検出装置。
2. A claim characterized in that two output signals read from a photoelectric conversion device are subjected to interpolation processing based on signals from a peak detection circuit and an average value detection circuit to form a signal used for in-focus point detection. Item 1. Focused point detection device according to item 1.
【請求項3】  前記ピーク検出回路は、前記光電変換
装置の各画素出力ラインにそれぞれ直列に接続した第1
のスイッチ群を介して接続した画素出力ライン電圧保持
キャパシタと、該キャパシタにゲート入力端子を接続し
た第1のMOSソースフォロア回路とで構成し、前記平
均値検出回路は、前記画素出力ライン電圧保持キャパシ
タにそれぞれ一端を接続した第2のスイッチ群と、該第
2のスイッチ群の他端に共通にゲート入力端子を接続し
た第2のMOSソースフォロア回路とで構成したことを
特徴とする請求項1又は2記載の合焦点検出装置。
3. The peak detection circuit includes a first circuit connected in series to each pixel output line of the photoelectric conversion device.
The average value detection circuit includes a pixel output line voltage holding capacitor connected through a group of switches, and a first MOS source follower circuit having a gate input terminal connected to the capacitor. Claim characterized in that it is constituted by a second switch group each having one end connected to a capacitor, and a second MOS source follower circuit having a gate input terminal commonly connected to the other end of the second switch group. 3. The focused point detection device according to 1 or 2.
【請求項4】  前記平均値検出回路は、前記光電変換
装置の各画素出力ラインにそれぞれ直列に接続したスイ
ッチ群を介して接続した画素出力ライン電圧保持キャパ
シタと、該キャパシタに保持された各画素信号を加算し
て読み出す手段とで構成したことを特徴とする請求項1
又は2記載の合焦点検出装置。
4. The average value detection circuit includes a pixel output line voltage holding capacitor connected to each pixel output line of the photoelectric conversion device via a switch group connected in series, and each pixel held by the capacitor. Claim 1 characterized by comprising: means for adding and reading signals.
Or the focused point detection device according to 2.
【請求項5】  前記ピーク検出回路は、その出力ライ
ンを前記光電変換装置の画素信号読み出しラインと共通
にし、該共通ラインに出力されるピーク出力と画素信号
の読み出しが、前記共通ラインにつながるスイッチ群に
与える信号により制御されて選択的に出力されるように
構成されていることを特徴とする請求項1又は2又は4
記載の合焦点検出装置。
5. The peak detection circuit shares an output line with a pixel signal readout line of the photoelectric conversion device, and connects the peak output output to the common line and the pixel signal readout to the common line. Claim 1, 2 or 4, characterized in that it is configured to be selectively output under control by a signal given to the group.
The focused point detection device described.
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