JPH061294B2 - 焦点検出装置を備えたカメラ - Google Patents

焦点検出装置を備えたカメラ

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JPH061294B2
JPH061294B2 JP63216903A JP21690388A JPH061294B2 JP H061294 B2 JPH061294 B2 JP H061294B2 JP 63216903 A JP63216903 A JP 63216903A JP 21690388 A JP21690388 A JP 21690388A JP H061294 B2 JPH061294 B2 JP H061294B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラ等の焦点検出装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、一眼レフ・カメラ等の焦点検出装置は、撮影レン
ズの2つの互いに異なる瞳領域を通過した光束が形成す
る2つの像を、2列のセンサ列1対で受光して光電変換
し、その出力である像信号の相対位置変位を求めること
により、撮影レンズの焦点はずれ量いわゆるデフオーカ
ス量を検出するという方式が一般的である。この場合、
一対のセンサは被写体空間の特定の領域の輝度分布のみ
を抽出するために、その領域に輝度分布を有しない被写
体ではデフオーカス量を検出することができない。
そこでセンサ対とそれに対応する焦点検出光学系を複数
用意して、複数の被写体領域の輝度分布を抽出する事に
よって、より多くの被写体に対して焦点検出を可能とす
る方法が、特公昭59−28886号、特開昭62−212611号と
して知られ、又本出願人によっても特願昭62−234895号
等で多数提案されている。
〔発明が解決しようとしている問題点〕
ところで、センサが蓄積型の場合、その出力信号を処理
系のダイナミツクレンジに納めるために、被写体輝度に
応じて蓄積時間を適正に制御する必要があるが、前記の
ようにセンサ対が複数ある方式において、同一の蓄積時
間で総てのセンサを同時に蓄積終了させると、各々のセ
ンサ対が抽出する被写体の空間領域が互いに異なるた
め、輝度が異なる場合があり、それ故得られる像信号の
レンジが処理系に対して不適正となる場合がある。
例えば、被写体のある部分の輝度が高くて、その部分に
対応しているセンサ対に合わせて早めに蓄積を終了させ
ると、他の暗い部分に対応したセンサからはほとんど被
写体パターンが得られないという不都合になる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記のような問題の解消を目的としており、複
数のセンサ対それぞれ独立に被写体輝度のモニタ機能と
蓄積終了機能を持たせ、それによって各センサ対毎に適
正な蓄積制御を行わせるようにしたものである。
ところで、複数のセンサ列を同一基板上に配したセンサ
チツプを考えた場合、端子数の制約から、一つの共通出
力を設け、外部からの読み出しクロツクに応じて、チツ
プ上での配置からあらかじめ決められた順序で各センサ
列の光電変換信号が順次出力される、という構造が一般
的である。
従って、上記構造のセンサチツプを用いた焦点検出装置
では、上記の如く各センサ列が抽出する被写体の空間領
域が互いに異なり、輝度が異なる場合に、各センサの蓄
積時間を制御させても、例えば出力の順番の遅いセンサ
が時間的に早く蓄積終了しても、順番の早いセンサの蓄
積が終了しない限り光電変換信号を出力する事ができ
ず、それ故のみによって無駄な待ち時間を費してしまう
ことになる。
本発明は上記の様な問題点の解消を目的としており、各
センサーでの蓄積が終了した場合他のセンサーでの蓄積
が継続中であっても、蓄積が終了したセンサーでの蓄積
電荷を読み出して焦点検出演算を蓄積動作が終了したセ
ンサー順で順次行われる様にしたものである。
[実施例] 本発明の実施例を第1図以降の図面に沿って説明してゆ
く。
第1図は本発明の焦点検出装置に用いられる光学系を表
している。
同図において、FLNSは対物レンズ(撮影レンズ)、
MSKは対物レンズの予定焦点面の近傍に配置された視
野マスク、FLDLは同じくフイールドレンズ(MI
1,MI2)(MO1,MO2)は対物レンズFLNS
の光軸に対して対称に、かつ基線長を異にして直交に配
置された2対の2次光学系である。本実施例では、2次
光学系(MI1,MI2)に対して(MO1,MO2)
の基線長を長く採る構成をしている。
(SNSI1,SNSI2)は前記レンズ(MI1,M
I2)に対応してその後方に配置されたセンサ列対、
(SNSO1,SNSO2)は同じく前記レンズ(MO
1,MO2)に対応してその後方に配置されたセンサ列
対である。(DPI1,DPI2)は前記レンズ(MI
1,MI2)に、(DPO1,DPO2)は前記レンズ
(DPO1,DPO2)のそれぞれ対応して配置された
絞りである。
フイールドレンズFLDLは絞り(DPI1,DPI
2)を対物レンズFLNSの射出瞳領域(ARI1,A
RI2)に、同様に絞り(DPO1,DPO2)を領域
(ARO1,ARO2)に結像させる作用を有してお
り、領域(ARI1,ARI2)を通過した光束センサ
列(SNSI1,SNSI2)に、領域(ARO1,A
RO2)を通過した光束がセンサ列(SNSO1,SN
SO2)にそれぞれ入射するようになっている。
この第1図に示す焦点検出系では、対物レンズFLNS
の焦点が予定焦点面より前方にある場合、各センサ列対
上に形成される被写体像は互いに近付いた状態になり、
焦点が後方にある場合には、被写体像は互いに離れた状
態になる。この被写体像の相対位置変位量は対物レンズ
の焦点外れ量と特定の関数関係にあるため、各センサ列
対でそのセンサ出力に対してそれぞれ適当な演算を施せ
ば、対物レンズの焦点外れ量(デフオーカス量)を検出
することが出来る。
このような光学系では、センサ列対(SNSI1,SN
SI2)は被写体の縦方向の光量分布を抽出し、逆にセ
ンサ列対(SNSO1,SNSO2)は横方向の光量分
布を抽出するため、様々な被写体のパターンに対応する
ことができる。また縦方向の2次光学系(MO1,MO
2)の基線長を横方向の2次光学系(MI1,MI2)
に比較して長く採ってるため、同一デフオカースにおい
て、縦方向の被写体像のほうの相対位置変位置が大き
く、従って縦方向では横方向に比較して精度の高い焦点
検出を行うことができる。逆に横方向では相対位置変位
量が小さいため、検出し得る位置変位量が同じだとする
と、縦方向に比較して大きなデフオーカス量を検出する
ことができることになる。
第2図は本発明の焦点検出装置を備えたカメラの実施例
を示す回路図であり、先ず各部の構成について説明す
る。
図において、PRSはカメラの制御装置で、例えば、内
部にCPU(中央処理装置)、ROM,RAM,A/D
変換機能を有する1チツプのマイクロコンピユータであ
る。コンピユーターPRSはROMに格納されたカメラ
のシーケンス・プログラムに従って、自動露出制御機
能、自動焦点調節機能、フイルムの巻き上げ・巻き戻し
等のカメラの一連の動作を行っている。そのために、コ
ンピユーターPRSは通信用信号SO,SI,SCL
K,通信選択信号CLCM,CSDR,XDDRを用い
て、カメラ本体内の周辺回路およびレンズ内制御装置と
通信を行って、各々の回路やレンズの動作を制御する。
SOはコンピユーターから出力されるデータ信号、SI
はコンピユーターPRSに入力されるデータ信号、SC
LKは信号SO,SIの同期クロツクである。
LCMはレンズ通信バツフア回路であり、カメラが動作
中のときにはレンズ用電源端子VLに電力を供給すると
ともに、コンピユーターPRSからの選択信号CLCM
が高電位レベル(以下、“H”と略記し、低電位レベル
は“L”と略記する)のときには、カメラとレンズ間の
通信バツフアとなる。
コンピユーターPRSがCLCMを“H”にして、SC
LKに同期して所定のデータをSOから送出すると、バ
ツフア回路LCMはカメラ・レンズ間通信接点を介し
て、SCLK,SOの各々のバツフア信号LCK,DC
Lをレンズへ出力する。それと同時にレンズからの信号
DLCのバツフア信号をSIに出力し、コンピユーター
PRSはSCLKに同期してSIからレンズのデータを
入力する。
DDRはスイツチ検知および表示用回路であり、信号C
DDRが“H”のとき選択されて、SO,SI,SCL
Kを用いてコンピユーターPRSから制御される。即
ち、コンピユーターPRSから送られてくるデータに基
づいてカメラの表示部材DSPの表示を切り替えたり、
カメラの各種操作部材のオン・オフ状態を通信によって
コンピユーターPRSに報知する。
SW1,SW2は不図示のレリーズボタンに連動したス
イツチで、レリーズボタンの第一段階の押下によりSW
1がオンし、引き続いて第2段階の押下でSW2がオン
する。コンピユーターPRSはSW1オンで測光、自動
焦点調節を行い、SW2オンをトリガとして露出制御と
その後のフイルムの巻き上げを行う。
なお、SW2はマイクロコンピユーターであるPRSの
「割り込み入力端子」に接続され、SW1オン時のプロ
グラム実行中でもSW2オンによって割り込みがかか
り、直ちに所定の割り込みプログラムへ制御を移すこと
ができる。
MTR1はフイルム給送用、MTR2はミラーアツプ・
ダウンおよびシヤツタばねチヤージ用のモータであり、
各々の駆動回路MDR1,MDR2により正転、逆転の
制御が行われる。コンピユーターPRSからMDR1,
MDR2に入力されている信号M1F,M1R,M2
F,M2Rはモータ制御用の信号である。
MG1,MG2は各々シヤツタ先幕・後幕走行開始用マ
グネツトで、信号SMG1,SMG2、増幅トランジス
タTR1,TR2で通電され、コンピユーターPRSに
よりシヤツタ制御が行われる。
なお、スイツチ検知および表示用回路DDR、モーター
駆動回路MDR1,MDR2、シヤツタ制御は、本発明
と直接関わりがないので、詳しい説明は省略する。
LPRSはレンズ内制御回路で、該回路LPRSにLC
Kに同期して入力される信号DCLは、カメラから撮影
レンズLNSに対する命令のデータであり、命令に対す
るレンズの動作は予め決められている。制御回路LPR
Sは所定の手続きに従ってその命令を解析し、焦点調節
や絞り制御の動作や、出力DLCからレンズの各部動作
状況(焦点調節光学系の駆動状況や、絞りの駆動状態
等)や各種パラメータ(開放Fナンバ、焦点距離、デフ
オーカス量対焦点調節光学系の移動量の係数等)の出力
を行う。
実施例では、ズームレンズの例を示しており、カメラか
ら焦点調節の命令が送られた場合には、同時に送られて
くる駆動量・方向に従って焦点調節用モータLTMRを
信号LMF,LMRによって駆動して、焦点調節光学系
を光軸方向に移動させて焦点調節を行う。光学系の移動
量は光学系に連動して回動するパルス板のパターンをフ
オトカプラーにて検出し移動量に応じた数のパルスを出
力するエンコーダ回路ENCFのパルス信号SENCF
でモニタし、回路LPRS内のカウンタで計数し、該カ
ウント値が回路LPRSに送られた移動量に一致した時
点でLPRS自身が信号LMF,LMRを“L”にして
モータLMTRを制御する。
このため、一旦カメラから焦点調節の命令が送られた後
は、カメラの制御装置コンピユーターPRSはレンズの
駆動が終了するまで、レンズ駆動に関して全く関与する
必要がない。また、カメラから要求があった場合には、
上記カウンタの内容をカメラに送出することも可能な構
成になっている。
カメラから絞り制御の命令が送られた場合には、同時に
送られてくる絞り段数に従って、絞り駆動用としては公
知のステツピング・モータDMTRを駆動する。なお、
ステツピング・モータはオープン制御を可能なため、動
作をモニタするためのエンコーダを必要としない。
ENCZはズーム光学系に付随したエンコーダ回路であ
り、回路LPRSはエンコーダー回路ENCZからの信
号SENCZを入力してズーム位置を検出する。制御回
路LPRS内には各ズーム位置におけるレンズ・パラメ
ータが格納されており、カメラ側のコンピユーターPR
Sから要求があった場合には、現在のズーム位置に対応
したパラメータをカメラに送出する。
SPCは撮影レンズを介した被写体からの光を受光す
る。露光制御用の測光センサであり、その出力SSPC
はコンピユーターPRSのアナログ入力端子に入力さ
れ、A/D変換後、所定のプログラムに従って自動露光
制御に用いられる。
SDRは焦点検出用ラインセンサ装置SNSの駆動回路
であり、信号CSDRが“H”のときに選択されて、S
O,SI,SCLKを用いてコンピユーターPRSから
制御される。
駆動回路SDRからセンサ装置SNSへ与える信号φS
ELは、コンピユーターPRSからの信号SELそのも
ので、縦方向のセンサ列対(SNSO1,SNSO2)
と横方向のセンサ列対(SNSI1,SNSI2)の像
信号出力のいずれかを選択する信号であり、φSEL
(SEL)が“H”のとき縦方向が選択され、蓄積終了
後にクロツクφSH,φHRSに同期してセンサ列SN
SO1,次にSNSO2の像信号が出力VOUTからシ
リアルに出力される。φSEL(SEL)が“L”のと
きには、横方向が選択されて、SNSI1,SNSI2
の順にその像信号が出力される。
VPOは縦方向センサ列(SNSO1,SNSO2)の
近傍に配置された被写体輝度モニタ用センサからのモニ
タ信号で、VPIは同じく横方向のモニタ信号である。
VPO,VPIは蓄積開始とともにその電位が上昇し、
これによって各センサ列の蓄積制御が行われる。
信号φRES,φVRSはセンサのリセツト用クロツ
ク、φHRS,φSH、は像信号の読みだし用クロツ
ク、φTO,φTIは蓄積を終了させるためのクロツク
である。
駆動回路SDRの出力VIDEOは、センサ装置SNS
からの像信号VOUTと暗電流出力の差をとったのち、
被写体の輝度によって決定されるゲインで増幅された増
信号である。上記暗電流出力とは、センサ列中の遮光さ
れた画素の出力値であり、SDRはコンピユーターPR
Sからの信号DSHによってコンデンサにその出力を保
持して号信号との差動増幅を行う。VIDEOはコンピ
ユーターPRSのアナログ入力端子に接続されており、
コンピユーターPRSは同信号をA/D変換後、そのデ
イジタル値をRAM上に所定アドレスに順次格納してゆ
く。
/TINTEO,/TINTEIはそれぞれ縦方向セン
サ列(SNSO1,SNSO2)、横方向センサ列(S
NSI1,SNSI2)に蓄積された電荷が適正になっ
たことを表す信号で、コンピユーターPRSはこれを受
けて像信号の読みだしを実行する。
BTIMEはSDR内の像信号増幅アンプのゲイン決定
のタイミングを与える信号で、通常SDRはこの信号が
“H”となった時点でのVPOあるいはVPIの電圧か
ら、上記アンプのゲインを決定する。
CK1,CK2は上記φRES,φVRS,φHRS,
φSHを生成するためのクロツクである。
コンピユーターPRSが信号CSDRを“H”として所
定の「蓄積開始コマンド」をSDRRに送出することに
よってセンサ装置SNSの蓄積動作が開始される。
これより縦方向、横方向のセンサで被写体像の光電変換
が行われ、センサの光電変換素子部には電荷が蓄積され
る。同時に縦方向、横方向の輝度モニタ用センサの出力
VPO,VPIが上昇してゆき、この電位が所定のレベ
ルに達すると、SDRは上記信号/TINTEO,/T
INTEIがそれぞれ独立に“L”となる。
コンピユーターPRSはこれを受けてクロツクCK2に
所定の波形を出力する。駆動回路SDRはCK2に基づ
いてクロツクφSH,φHRSを生成してセンサー装置
SNSに与え、センサー装置SNSは前記クロツクによ
って像信号を出力し、PRSは自ら出力しているCK2
に同期して内部のA/D変換機能でアナログ入力端子に
入力されているVIDEOを、A/D変換後デイジタル
信号として、RAMの所定アドレスに順次格納する。
以上説明してきた回路構成のうち、特に本発明に関わる
センサ装置SNSとセンサ駆動回路SDRについて、更
に詳細な構成を第3図で説明する。
センサ装置SNS内のSNSPXO1,SNSPXO2
は縦方向の像信号検出用のセンサ列対、SNSPXI
1,SNSPXI2は同じく横方向のセンサ列対であ
り、それぞれ第1図のSNSO1,SNSO2,SNS
I1,SNSI2に対応している。DRCKTO1,D
RCKTO2,DRCKTI1,DRCKTI2は各セ
ンサ列の制御並に読出用の回路である。SNSSRO
1,SNSSRO2,SNSSRI1,SNSSRI2
はセンサ列の各画素に蓄積された電荷信号を順次出力さ
せるためのシフトレジスタである。さらに、AGCPX
O1,AGCPXO2は縦方向の被写体輝度モニタ用の
センサ列対、AGCPXI1,AGCPXI2は同じく
横方向のモニタ用のセンサ列対であり、それぞれ対応す
る像信号検出用センサ列に近接して平行にかつ互いに点
対称に配置されている。AGCCKTO1,AGCCK
TO2,AGCCKTI1,AGCCKTI2はモニタ
用各センサ列の読出用の回路である。
上記センサの構成および動作について第4図でさらに詳
細に説明する。
本実施例のセンサ列は、本出願人により、特開昭60−12
579号〜特開昭60−12765号公報等に開示されているフオ
トトランジスタ・アレイからなる蓄積型光電変換素子列
で構成されている。
同光電変換素子は公知のCCDセンサやMOSセンサと
は異なり、入射光に比例した電荷をトランジスタのベー
ス部に蓄積し、読み出しに際しては、各素子毎に蓄積電
荷量に応じた信号を出力する。上記光電変換素子単体の
動作については、上記公報等に開示されているので、詳
しい説明は省略する。
同図において、光電変換素子であるバイボーラ・トラン
ジスタTR1のベースに接続されたP−チヤンネルMO
SトランジスタMOS5のゲートは共通に接続されて、
センサのリセツト用クロツクφRES′が入力される。
同MOSトランジスタのソースも共通に接続されて、定
電位VBGが供給されている。
TR1のエミツタに接続されたMOSトランジスタMO
S8のゲートは共通に接続されて、リセツト用クロツク
φVRS′が入力される。また、同エミツタはMOSト
ランジスタMOS11を介して、各々キヤパシタCTに
接続されており、各キヤパシタCTの電荷はそれぞれM
OSトランジスタMOS12を介して、出力アンプSN
SAMPに入力される。
また、MOS12はシフトレジスタSNSSRにより順
次オンされる。レジスターSNSSRは入力される読出
用クロツクφSH′により、“H”となる信号端が順次
シフトしてゆくように構成されている。
MOS11のゲートは共通に接続され、蓄積終了用クロ
ツクφT*′が入力される。(*はOあるいはIで、O
の場合は縦方向、Iの場合は横方向用センサに対応す
る)また、出力アンプSNSAMPの入力はMOSトラ
ンジスタMOS14を介してGNDに接続されている。
MOS14のゲートには読出用クロツクφHRS′が入
力されている。
光電変換素子としてのバイボーラ・トランジスタTR2
のベースに接続されたP−チヤンネルMOSトランジス
タMOS6のゲートも共通に接続されて、MOS5と同
じくセンサのリセツト用クロツクφRES′が入力さ
れ、同MOSトランジスタのソースも共通に接続され
て、定電位VBGが供給されている。
TR2のエミツタは共通に接続されて、出力アンプAG
CAMPに入力される。
また、出力アンプAGCAMPの入力はMOSトランジ
スタMOS9を介してGNDに接続されている。MOS
9のゲートにはリセツト用クロツクφVRS′が入力さ
れている。
一点鎖線で示したブロツクSNSPXが像信号検出用の
センサ列であり、光電変換素子となる複数のバイポーラ
・トランジスタTR1から構成される。ブロツクDRC
KTがセンサ列SNSPXの制御および読出回路であ
り、複数のMOSトランジスタMOS5,MOS11,
MOS12およびキヤパシタCT,さらに出力アンプS
NSAMP,MOSトランジスタMOS14から構成さ
れる。
同じく一点鎖線で示したブロツクAGCPXが輝度モニ
タ用センサ列であり、複数のバイポーラ・トランジスタ
TR2から構成される。ブロツクAGCCKTがセンサ
列AGCPXの読出回路であり、複数のMOSトランジ
スタMOS6と、さらに出力アンプAGCAMP,MO
SトランジスタMOS9から構成される。
上記センサ列の動作を第5図(a)のタイミング・チヤ
ートに基づいて説明する。
同図中、SCLK,SO,CK1,CK2,BTIME
は制御装置PRSから駆動回路SDRに入力される制御
信号であり、φRES,φVRS,φT0、φT1,φ
SH,φHRSは駆動回路SDRからセンサ装置SNS
に入力されるクロツク信号である。
クロツクφRESが第4図のφRES′へ、φVRSが
φVRS′へ、φSHがφSH′へ、φHRSがφHR
S′へ供給される。
クロツク信号φTO,φTIはそれぞれ縦方向センサ
列、横方向センサ列の蓄積終了クロツクであり、各セン
サ列には独立して供給される。第4図において、方向セ
ンサ列の場合にはφTOがφT*′へ、横方向センサ列
の場合にはφTIがφT*′へ供給される。
さて、時刻t1でφVRSとφTO(φTI)を“H”
とした後に、t2でφRESを“L”とすることによ
り、総てのP−チヤンネルMOSトランジスタMOS5
がオンとなり、各トランジスタTR1のベースに電位V
BGが印加される。これによって、TR1のベースの残
留電位がVBGより小さければ、ベースに電荷が注入さ
れ、逆に大きければ余分な電荷は再結合され、最終的に
ベース電位をVBGとする電荷がベースに保持される。
また、この間φTO(φTI)は“H”であるから、キ
ヤパシタCT内の電荷もMOSトランジスタMOS8を
介してクリアされる。
次に、時刻t3でφRESが“H”になると、φVRS
は未だ“H”であるから、ベースに保持された電荷は徐
々に再結合して消滅してゆく。各TR1のベースには時
刻t3でベース電位をVBGとする電荷が保持されてい
たわけであるから、時刻t4においてベースに残る電荷
量は、時刻t2以前に保持されていた電荷量の多少に関
わらず、総てのTR1で等しくなる。
時刻t4にφVRS,φTO(φTI)が“L”になる
と、MOS8,MOS11がオフとなり、この時点より
光励起により発生した電荷はトランジスタのベースに蓄
積されてゆく。時刻t1からt4までの期間がセンサの
リセツト動作である。
所定の蓄積時間を経過し、時刻t6からt7のφTO
(φTI)のパルスによって、パルス巾の時間だけMO
S11がオンし、TR1のベースに蓄積された電荷量に
応じた信号が、トランジスタ動作によってキヤパシタC
Tに移される。従って、このときにベースに蓄積されて
いる電荷は減少することなく、引続きTR1はベースに
光励起された電荷を蓄積してゆく。
この後、先ず時刻t8からt9でφHRSが所定時間
“H”となることで、MOS14がその時間オンし、読
み出しラインRDLNの浮遊容量に残っていた電荷をG
NDに流し、続いて時刻t10からt11のφSHのパ
ルスによって、シフトレジスタSNSSRによる各MO
SトランジスタMOS12の走査を開始する。MOS1
2がオンすると、キヤパシタCTに保持されている信号
が読み出しラインRDLNと出力アンプSNSAMPを
介して、端子VOUT′に出力される。
以上の動作が繰り返すことによって、時刻t4からt4
までの蓄積時間中に光電変換された信号を順次読み出す
ことが出来る。
このようにして、総てのトランジスタTR1の信号の読
み出しが終了すると、再び時刻t1からt4までのリセ
ツト動作を行って次の蓄積動作が開始される。
以上は像信号検出用のセンサ列の動作説明であったが、
被写体輝度モニタ用のセンサ列も同様に時刻t1からt
4までのリセツト動作を行われる。
リセツト動作終了後の蓄積動作中は、電荷の蓄積に応じ
て各トランジスタTR2のベース電位は徐々に上昇す
る。これにともなってTR2のエミツタ電位も上昇して
ゆく。
TR2のエミツタは共通接続されているため、個々のT
R2のエミツタ電位の内、最も大きな電位が総てのTR
2のエミツタ電位となり、この電位が出力アンプAGC
AMPを介して端子VP*′に出力される。従って、V
P*′は被写体輝度モニタ用センサ列に入射されている
被写体像の内、最も輝度の高い部分の輝度に応じた時変
信号となる。
ところで、上記リセツト動作を行うまでは、前述したよ
うに、トランジスタTR1は電荷蓄積を継続しているわ
けであるから、時刻t7以降の読み出し動作をもう一度
行うことによって、最後のリセツト動作からこれまでの
光電変換信号を再び取り出すことが出来る。そのような
動作タイミングを第5図(b)に示す。
同図においては、先に説明した時刻t1からt4までの
リセツト動作が行われず、読み出し動作のみを行ってい
る。このような動作を「非破壊蓄積」あるいは「非破壊
読み出し」と呼び、このような動作が可能であることは
本実施例のセンサの大きな特徴である。
第3図の説明に再び戻る。
第4図で説明したセンサ列は、縦方向に2本、横方向に
2本配置されているが、縦方向のセンサ列対(SNSP
XO1,SNSPXO2)の出力は接続されてVout
Oとして、アナログ・スイツチANSW1に入力されて
いる。同様に、横方向(SNSPXI1,SNSPXI
2)の出力はVoutIとしてANSW1′に入力され
ている。実際には、SNSPXO2の読出回路DRCK
TO2には出力アンプSNSAMPがなく、DRCKT
O2の読み出しラインRDLNが、VoutO2として
SNSPXO1の読出回路DRCKTO1の読み出しラ
インに接続され、DRCKTO1の出力アンプの出力が
VoutOとなる構成をしている。横方向のセンサ列対
も同様である。
アナログ・スイツチ対(ANSW1,ANSW1′)の
出力は結線され、出力Voutとなり、これが像信号出
力である。同スイツチ対の制御信号はφSELであり、
φSELが“H”のときはANSW1が導通し、“L”
のときにはANSW′が導通する。従って、φSELが
“H”時にはVoutには縦方向センサ列の像信号Vo
utOが、“L”時には横方向センサ列の像信号Vou
tIが出力されることなる。
縦方向の被写体輝度モニタ用センサ列対(AGCPXO
1,AGCPXO2)の出力(VPO1,VPO2)は
抵抗を介してアンプAGCOAMPに入力され、図のよ
うな回路構成をとることによって、その出力VPOは両
者を加算したものとなる。
横方向のモニタ用センサ列対も同様に、アンプAGCI
AMPの出力VPIは出力(VPI1,VPI2)を加
算したものになる。
センサ駆動回路SDRからの信号φRES,φVRS,
φHRSはそのまま各読出回路に入力される。
φSHはアナログ・スイツチ対(ANSW2,ANSW
2′)の共通入力に入力され、ANSW2の出力は縦方
向のシフトレジスタSNSSO2の入力φSH′へ、A
NSW2′の出力は横方向のシフトレジスタSNSSR
I2の入力φSH′へ入力される。さらに、同スイツチ
対の制御信号はφSELであるため、φSELが“H”
のときはANSW2が導通して、φSHは縦方向のシフ
トレジスタのみに入力され、“L”のときはANSW
2′が導通してφSHは横方向のシフトレジスタにのみ
入力される。なお、縦方向のシフトレジスタSNSSR
O1の入力φSH′にはシフトレジスタSNSSRO2
の最終段からの信号が入力され、これによってSNSS
RO2の走査が終了すると、引き続いてSNSSRO1
の走査が行われることになる。横方向のシフトレジスタ
も同様である。
φTOは縦方向の読出回路(DRCKTO1,DRCK
TO2)の入力φT*′に、φTIは横方向の読出回路
(DRCKT11 DRCKT12)の入力φT*′に
入力される。
次に、センサ駆動回路SDRについて説明する。
SNSLOGはクロツク生成用のロジツク回路であり、
コンピユーターPRSから入力されるクロツクCK1,
CK2に基づいて、センサのリセツト中にはφRES,
φVRSを出力し、読み出し中にはφHRS,φSHを
出力する。
AGCO,AGCIはそれぞれ縦方向、横方向センサ列
の蓄積制御回路であり、この回路については第6図で説
明する。
第6図においてセンサ装置SNSからの輝度モニタセン
サ信号VPOあるいはVPI端子VP*に入力され、コ
ンパレータ群ACMP1,ACMP2,ACMP3,A
CMP4の正入力に接続されている。同コンパレータ群
の負力には電位Vrefを抵抗分割した電位が入力され
ている。抵抗R11,R12,R13,R14は抵抗比
が、 R11:R12:R13:R14=4:2:1:1 に設定されており、これによってコンパレータACMP
1の負入力にはVrefが、ACMP2にはVref/
2が、ACMP3にはVref/4が、ACMP4には
Vref/8がそれぞれ入力されることになる。
従って、コンパレータ群の出力は、センサリセツト時に
は総て“L”であったものが、モニタ信号VP*の電位
が時間と共に上昇してゆくと、ACMP4,ACMP
3,ACMP2,ACMP1の順で“H”となってゆ
く。
信号ENAGCが“H”のとき、複数のアナログ・スイ
ツチ対(ANSW13,ANSW13′)、(ANSW
14,ANSW14′)、(ANSW15,ANSW1
5′)、(ANSW16,ANSW16′)の内、AN
SW13,ANSW14,ANSW15,ANSW16
が導通し、各コンパレータの出力がAND16,AND
17,AND18,AND19,AND20に入力され
る。信号ENAGCは、モニタ信号によってセンサの蓄
積制御を行うか否かの選択信号であり、“H”のときモ
ニタ信号による蓄積制御を行う。
信号ENAGCについては後で詳しく説明する。
コンパレータ出力の内、ACMP2,ACMP3,AC
MP4の出力はそれぞれDフリツプ・フロツプFF1,
FF2,FF3のD入力に入力され、各フリツプ・フロ
ツプのクロツク入力には信号BTIMEが入力されてい
る。従って、FF1,FF2,FF3にはBTIMEが
“H”となった瞬間のACMP2,ACMP3,ACM
P4の出力状態を保持するとこになる。
信号BTIMEは像信号増幅時のゲインを決定するため
のタイミングを与える信号であり、コンピユーターPR
Sが出力している。
ここで、本実施例での上記ゲイン決定と蓄積制御の考え
方を第7図を用いて以下に説明する。
第7図において、横軸は蓄積を開始してからの時刻を表
し、横軸中のTBTIMEは上記信号BTIMEが
“H”となる時刻、TMAXINTは最長蓄積時間を示
している。被写体の輝度が低い場合、蓄積時間を延ばせ
ば像信号を大きくすることができるが、通常、蓄積型の
センサでは蓄積時間が長くなると暗電流と呼ばれるセン
サのノイズも大きくなるため、被写体輝度が極端に低く
ても、無制限に蓄積時間を延ばすようなことはせず、適
当な時間で蓄積を終了させる制御方法が一般的である。
この時間のことを最長蓄積時間と呼ぶ。
縦軸はモニタ信号VP*の電位を表し、縦軸中のVTH
1,VTH2,VTH3,VTH4はそれぞれ前記コン
パレータACMP1,ACMP2,ACMP3,ACM
P4の負入力に入力されている電位を意味している。
前述したように、信号VP*は時間と共に上昇してゆく
が、被写体輝度が高いほど上昇カーブの傾きが大きくな
る。例えば、被写体の輝度が高いときには図中B1のよ
うになり、低い場合にはB6のようになる。
モニタ信号VP*に対する蓄積制御とゲインの組合せは
実施例では次の6つの場合がある。
(1) 時刻TBTIME以前に、電位VP*がVTH
1を上回る(曲線B1)。
−−> VP*=VTH1となる時刻tB1で蓄積終
了、ゲインは1倍。
(2) 時刻TBTIMEに、VTH2≦VP*≦VT
H1(曲線B2)。
−−> VP*=VTH1となる時刻tB2で蓄積終
了、ゲインは1倍。
(3) 時刻TBTIMEに、VTH3≦VP*≦VT
H2(曲線B3)。
−−> VP*=VTH2となる時刻tB3で蓄積終
了、ゲインは2倍。
(4) 時刻TBTIMEに、VTH4≦VP*≦VT
H3(曲線B4)。
−−> VP*=VTH3となる時刻tB4で蓄積終
了、ゲインは4倍。
(5) 時刻TBTIMEに、0≦VP*≦VTH4、
時刻TMAXINT以前に、VP*がVTH4を上回る
(曲線B5)。
−−> VP*=VTH4となる時刻tB5で蓄積終
了、ゲインは8倍。
(6) 時刻TBTIMEに、0≦VP*≦VTH4、
時刻TMAXINTで、VP*がVTH4を上回らない
(曲線B6)。
−−> 時刻TMAXINT(tB5)で蓄積終了、ゲ
インは8倍。
以上のように、電位VP*の比較電位VTH1,VTH
2,VTH3,VTH4の比を8:4:2:1とし、ま
たVP*が各比較電位に達したときの像信号増幅ゲイン
をそれぞれ1倍、2倍、4倍、8倍とすることにより、
いずれの比較電位で蓄積が終了しても、常に増幅後の像
信号の大きさを一致させることが出来る。信号BTIM
Eはこのゲインを決定する時刻を与えるための信号であ
り、TBTIMEの時刻を早めると、同じ被写体輝度で
も高いゲインとすることができる。
高いゲインにすると蓄積時間を短くすることができ、焦
点検出の応答性は向上するが、その反面、像信号中に含
まれるノイズ成分も高いゲインで増幅してしまうので、
S/N比では不利となる。
それ故、TBTIMEのタイミングは応答性とS/N比
の兼ね合いで、適切な時刻が設定される。
さて、再び第6図の蓄積制御回路AGC*の説明に戻
る。
フリツプ・フロツプFF1,FF2,FF3のQおよび
出力は、直接に、あるいはANDゲートAND12,
AND13,AND14を介して、信号GSEL1*,
GSEL2*,GSEL3*,GSEL4*となり、こ
れらの信号はそれぞれ前述のゲインが1倍、2倍、4
倍、8倍に決定されたことを意味している。即ち、時刻
TBTIMEにおける信号BTIMEの立ち上がりによ
って前記フリツプ・フロツプの出力が確定したとき、F
F1のQ出力が、“H”ならば時刻TBTIMEにおい
てモニタ信号VP*がVTH2以上であり、同様にFF
2のQ出が“H”ならばVTH3以上、FF3のQ出力
が“H”ならばVTH4以上であることを表しており、
またGSEL1*はFF1のQ出力そのものであり、G
SEL2*はFF1の出力とFF2のQ出力のAND
となり、GSEL3*はFF1,FF2出力とFF3
のQ出力のAND、GSEL4*はFF1,FF2,F
F3の出力とANDとなる。これにより、時刻TBT
IME時にモニタ信号VP*がVTH2以上であればG
SEL1*のみが“H”となって、ゲインは1倍とな
り、同様にVP*がVTH3以上VTH2以下ならばG
SEL2*のみが“H”となってゲインは2倍となり、
VP*がVTH4以上、VTH3以下ならばGSEL3
*のみ“H”となってゲインは4倍となり、VP*が時
刻BTIMEにVTH4に送っていなければGSEL4
*のみが“H”となってゲインは8倍となる。
次に蓄積終了動作について説明する。
信号GSEL1*,GSEL2*,GSEL3*,GS
EL4*は回路AGC*の外部に出力される一方、それ
ぞれANDゲートAND16,AND17,AND1
8,AND19に入力されている。これらのANDゲー
トにはANDゲートAND15の出力が共通に入力さ
れ、更に各ゲートにアナログスイツチ対(ANSW1
3,ANSW13′),(ANSW14,ANSW1
4′),(ANSW15,ANSW15′),(ANS
W16,ANSW16′)を介したコンパレータ群AC
MP1,ACMP2,ACMP3,ACMP4の出力が
入力されている。いま、信号ENAGCが“H”とする
と、コンパレータACMP1の出力がANDゲートAN
D16とAND20へ入力され、同様にACMP2の出
力がAND17へ、ACMP3の出力がAND18へA
CMP4の出力がAND19へ入力されることになる。
ANDゲートAND15には信号ENAGCとインバー
タINV7,INV8を2段介して信号BTIMEが入
力されている。
ここでインバータINV7,INV8の直列接合は信号
BTIMEを遅延させる目的であり、フリツプフロツプ
FF1〜FF3の出力が確定し、その結果がANDゲー
トAND16〜20に入力した後に信号BTIMEが同
ANDゲートに入力するためである。従って、ENAG
Cが“H”のとき、信号BTIMEが“L”から“H”
に変化すると、ANDゲートAND15の出力は少し遅
れて“L”から“H”に変化することになり、この信号
はANDゲートAND16〜AND19へ入力される。
さらにANDゲートAND20には信号BTIMEをイ
ンバータINV6で反転した信号が入力されている。
ORゲートOR5には各ANDゲートAND16〜AN
D20の出力が入力されており、OR5の出力は、信号
AGCEND*として回路AGC*から外部へ出力され
ている。
第7図に示した輝度状態で(B1)の場合の動作を説明
する。時刻tB1までにコンパレータACMP4,AC
MP3,ACMP2の出力が順次“L”から“H”に変
化してゆくが、信号BTIMEは未だ“L”であるか
ら、ANDゲートAND15も“L”のままであり、そ
れ故AND16〜20も“L”のままである。時刻tB
1においてモニタ信号VP*が電位VTH1に達する
と、ACMP1の出力が“L”から“H”へ反転する。
ここでANDゲートAND20の3入力のうち一つには
信号BTIMEの反転信号、即ち“H”が入力されてい
るから、ACMP1の“L”→“H”によってAND2
0の出力も“L”→“H”となる。これに従ってORゲ
ートOR5の出力AGCEND*も“L”から“H”へ
反転し、この時点でセンサの電荷蓄積が適正となったこ
とになる。後述するように、信号AGCEND*はイン
バータINV3,INV4を介してクロツク生成回路S
NSLOGに入力されており(第3図参照)、SNSL
OGはこの信号により第5図(a)で示したφTO(あ
るいはφTI)をパルス出力して、センサ内の蓄積電荷
に応じた信号をキヤパシタCTにチヤージし、この時点
よりセンサの像信号の読み出しが可能となる。
インバータINV3,あるいはINV4を介した信号は
SNSLOGされる一方、センサ駆動回路SDRの外部
に信号/TINTEO,EIとして出力されており、こ
れはコンピユータPRSへ蓄積されている。従ってAG
CENDO(あるいはAGCENDI)が“L”から反
転すると、その反転信号/TINTEO(あるいは/T
INTEI)は“L”へ変化し、コンピユータPRSに
対して蓄積終了のタイミングをすることになる。
次に第7図において(B2)の場合について説明する。
時刻TBTIMEまでは(B1)の場合と同じようにコ
ンパレータが順次“L”から“H”へ反転してゆくが、
モニター信号VP*は電位VTH1に達しないため蓄積
は終了していない。
時刻TBTIMEに信号BTIMEが“L”から“H”
になると、コンパレータACMP4,ACMP3,AC
MP2の出力は既に“H”となっているためフリツプ・
フロツプFF1,FF2,FF3のQ出力は全て“H”
にラツチされ、これにより信号GSEL1*が“H”、
GSEL2*、GSEL3*、GSEL4*は総て
“L”となり、ゲイン1倍が確定する。さらに、インバ
ータINV7,INV8の遅延作用により信号BTIM
Eが“L”から“H”となる時刻TBTIMEより少し
遅れてANDゲートAND15が“L”から“H”とな
る。これによりANDゲートAND16〜AND19の
内、AND16のみが3入力の内2入力が“H”とな
り、他のAND17〜AND19は1入力のみが“H”
となる。
そして時刻tB2となるとコンパレータACMP1の出
力が“L”から“H”となって、この出力が入力されて
いるAND16の出力も“L”から“H”となり、さら
にORゲートOR5の出力も“L”から“H”となり、
この時点でセンサの蓄積が終了する。
次に(B3)の場合について説明すると、時刻TBTI
MEにおいて2倍のゲインが確定して、信号GSEL2
*のみが“H”になる。時刻TBTIMEより少し遅れ
てANDゲートAND15が“H”になり、これにより
AND17のみ3入力中2入力が“H”になる。残る1
入力はコンパレータACMP2の出力であり、時刻tB
3においてモニタ信号VP*が電位VTH2に達すると
AMP2の出力が“L”から“H”になって、AND1
7の出力が“H”となり、(B2)の場合と同様にOR
5が“L”から“H”となって、この時点で蓄積動作が
終了する。
(B4)(B5)の場合も同様に、それぞれゲインが4
倍、8倍で時刻tB4,tB5で蓄積を終了することに
なる。
第7図において(B6)の場合はこれまでと少し異なつ
た動作となる。時刻TBTIMEにおいてはモニタ信号
VP*は電位VTH4に達していないから、ゲインは8
倍となる。これは(B5)の場合と同じである。この状
態ではVP*がVTH4に達すれば蓄積終了となるわけ
であるが(B5の場合tB5)、(B6)では時刻が最
長蓄積時間TMAXINTを経過してもまたVP*がV
TH4に達していないが、この時点で、前述した最長蓄
積時間制限の考え方から、蓄積を強制的に終了させるこ
とを行う。具体的には第3図において、信号/TINT
E*をコンピユーターPRSが強制的に“L”に引き落
とすことによって実効される。インバーターINV3,
INV4はオープンコレクタタイプのインバーターで、
その出力を内部でプルアツプしている構成であるから外
部から/TINTEOあるいは/TINTEIを“L”
へ引き落とすことによってクロツク生成回路SNSLO
Gが蓄積終了クロツクφTO(あるいはφTI)をパル
ス出力し、これによってセンサは蓄積動作を終了する。
これまでは信号ENAGCが“H”であるという前提で
説明してきたが、このENAGCは“H”において、
「モニタ信号VP*に基づいてセンサの蓄積制御を行う
(以下「AGC蓄積」モードと称する)」というもので
ある。“L”においては「与えられたゲインと蓄積時間
でセンサの蓄積制御を行う(以下「非AGC蓄積」モー
ドと称する)」という動作になる。
さて、信号ENAGCが“L”となると、アナログ・ス
イツチ対群(ANSW13,ANSW13′),(AN
SW14,ANSW14′),(ANSW15,ANS
W15′),(ANSW16,ANSW16′)のう
ち、各後者が導通し、コンパレータACMP1,ACM
P2,ACMP3,ACMP4の出力に代ってANDゲ
ートAND21〜AND23の出力がフリツプ・フロツ
プFF1,FF2,FF3およびANDゲートAND1
6〜20へ伝達することになる。
ANDゲートAND21〜AND23の出力は回路AG
C*の外部から与えられる信号GSET2*,GSET
1*により決定され、これによってゲインを設定するこ
とが出来る。信号GSET2*,GSET1*とAND
ゲートAND21〜AND23の対応は第12図のよう
になる。
これらのANDゲートの出力がモニタVP*に関わらず
常にフリツプ・フロツプFF1〜FF3、ANDゲート
AND16〜AND20へ伝達される。ここで信号BT
IMEが“L”から“H”へ変化すると、FF1〜FF
3は出力をラツチ、しこの時点でゲインが確定する。ゲ
イン確定後も、AND16〜20の入力には変化がない
のでロジツク的に蓄積終了とはならずに、第7図(B
6)の場合のように外部から信号/TINTEO(ある
いは/TINTEI)を“H”から“L”へ引き落すこ
とによってセンサの蓄積が終了する。
第3図に戻って、信号GSET20,GSET10,G
SET21,GSET1Iは通信コマンドシフトレジス
タCMDSRの出力Q〜Qで設定できるようになっ
ている。ここで、センサ駆動回路SDRとコンピユータ
ーPRSの通信規則について説明する。
駆動回路SDRはチツプセレクト信号CSDRにより選
択されて、CSDRが“H”のときアナログスイツチA
NSW3が導通して、同期クロツクがコマンドシフトレ
ジスタCMDSRのクロツク入力に入力出来るようにな
る。この状態で通信が行われると、クロツクSCLKに
同期して、コンピユーターPRSからの送信データが信
号SOとしてCMDSRに入力される。CMDS8はR
ビツトの3シフトレジスタであり、8ビツトの通信終了
後に出力Q〜Qが確定する。通信フォーマツトは第
13図に示すようになっている。
レジスターCMDSRのQ,Q,Q出力は各々A
NDゲートAND1,2,3に入力されており、各AN
D1,AND2,AND3にはクロツク・カウンタCL
KCNTのQ出力が共通に入力されている。カウンタ
ーCLKCNTは3bitバイナリ・カウンタであり、
その入力には通信クロツクSCLKの反転信号(インバ
ータINV2によって)が入力されている。従って、8
bitの通信が終了する毎にQ出力が“H”となる。
このような構成によりANDゲートAND1,AND
2,AND3の出力は8bitの通信終了後に確定する
ことになる。AND1の出力は「蓄積開始」信号で、ク
ロツク生成回路SNSLOGはこの信号を受けて第5図
(a)あるいは(b)で説明したセンサクロツクφRE
S,φVRS,φTO,φTIをクロツクCK1に基づ
いて生成する。
AND2の出力は「破壊蓄積」モードと「非破壊蓄積」
モードを切換る信号で、“H”のとき通常のセンサリセ
ツト後に蓄積を行う「破壊蓄積」モードとなり、SNS
LOGは第5図(a)に示したクロツクを生成し、
“L”のときはセンサをリセツトせずに蓄積を行う「非
破壊蓄積」モードとなり、第5図(b)に示したクロツ
クを生成する(このモードは実際には何も出力しない)
ことになる。
AND3の出力は「AGC蓄積」モードと「非AGC蓄
積」モードを切換る信号で、この信号が先に説明したE
NAGCであり、これは蓄積制御回路AGCO,AGC
Iへ入力されている。
次に像信号増幅回路VAMPについて、第8図に従って
説明してゆく。
第8図においてVoutはセンサからの像信号であり、
ボルテージ・フオロアVOP1を経てアナログ・スイツ
チANSW4と抵抗R6へ接続されている。ANSW4
とキャパシタDHC,ボルテージ・フオロアVOP2は
いわゆるサンプル・ホールド回路を形成しており、AN
SW4の制御信号DSHが“H”期間中にサンプルし、
“L”期間中にはホールドする。このサンプル・ホール
ド回路はセンサの遮光画素電位を保持するためのもので
あって、像信号の読み出し動作の最初の画素(遮光画
素)読み出し時に信号DSHと所定期間“H”としてそ
の電位を保持し、後述するように有効な画素の読み出し
時にその保持電位の差動をとって増幅するようにしてい
る。
オペアンプVOP3と抵抗群R1〜R10、アナログ・
スイツチ群ANSW5〜ANSW12は可変ゲインの増
幅回路を構成している。各アナログ・スイツチはORゲ
ートOR1〜OR4により制御される。OR1〜OR4
にはそれぞれANDゲート(AND4,AND9),
(AND6,AND10),(AND7,AND1
1),AND8,AND12)の出力が入力されてお
り、さらに各ANDゲートにはそれぞれ先に説明したゲ
イン信号GSEL40〜GSEL10,GSEL4I〜
GSEL1Iと信号SELとその反転信号(インバータ
INV5による)が共通に入力されている。信号SEL
は横方向、縦方向センサを選択するための信号であり、
“H”のときに縦方向が、“L”のときに横方向が選択
される。従って信号SELが“H”のときには、AND
ゲートAND4〜AND8から信号GSEL40〜GS
EL10がそのまま入力され、このときAND9〜AN
D12の出力は総て“L”になる。例えばGSEL10
が“H”のときには(GSEL20〜GSEL40は総
て“L”)AND8の出力のみ“H”となりAND8の
出力を入力とするOR4の出力のみが“H”となる。同
様にGSEL20が“H”のときにはORR3のみが
“H”、GSEL30が“H”のときにはOR2のみが
“H”、GSEL40が“H”のときにはOR1のみが
“H”となる。このときINV5によりAND9〜AN
D12は総て“L”になっており、横方向センサのゲイ
ンであるGSEL1I〜GSEL4Iには全く関わらな
い。
信号SELが“L”で横方向が選択された場合には、同
様にGSEL1IがOR4に、GSEL2IがOR3
に、GSEL3IがOR2に、GSEL4IがOR1に
それぞれ対応し、このときAND4〜AND8の出力は
総て“L”になる。
抵抗R1〜R10は R1=R6,R2=R7,R3=R8,R4=R9,
R5=R10 かつ R1:(R2+R3+R4+R5)=1:8 (R1+R2):(R3+R4+R5)=1:4 (R1+R2+R3):(R4+R5)=1:2 (R1+R2+R3+R4):R5=1:1 即ち なる比で構成する。この構成によりORゲートOR4の
出力のみ“H”の場合には、アナログ・スイツチANS
W8,ANSW12が導通してVOP3のゲインは1倍
となる。OR3のみ“H”の場合にはANSW7,AN
SW11が導通してゲインは2倍となり、OR2のみ
“H”の場合にはANSW6,ANSW10が導通して
ゲインは4倍となり、OR1のみ“H”の場合にはAN
SW5,ANSW9が導通してゲインは8倍となる。オ
ペアンプVOP3の出力は増幅像信号VIDEOとして
コンピユーターPRSのアナログ入力端子へ接続されて
おり、コンピユーターPRSはこの信号をA/D変換す
ることにより、センサの像信号を得ることができる。
第3図に戻って、縦方向ゲイン信号GSEL10〜GS
EL40、横方向ゲイン信号GSEL1I〜GSEL4
Iは蓄積制御回路AGCO,AGCIから出力されて像
信号増幅回路VAMPに入力されているが、それと同時
にパラレル・イン・シリアル・アウトのシフトレジスタ
AGCSRのパラレル入力にも接続されている。同シフ
トレジスタのクロツクは通信クロツクの反転信号(イン
バータINVIによる)であるため、通信が行われると
パラレル入力のデータをQ出力からシリアル出力する。
この出力はコンピユーターPRSの受信データとしてコ
ンピユーターPRSへ送られており、コンピユーターP
RRSはこれによりセンサの設定ゲインと知ることがで
きる。
次いで上記構成によるカメラの自動焦点調節装置につい
て、第9図以下のクローチヤートに従って説明を行う。
カメラのレリーズボタン第1段階押下によってスイツチ
SW1がオンすることにより自動焦点調節動作が開始さ
れる。
第9図(a)においてステツプ(000)を経て、ステ
ツプ(001)でレリーズボタン第2段階押下によりオ
ンするスイツチSW2の状態検知を行う。ここでSW2
がオンの場合には連続撮影中であると認識してステツプ
へ分岐し、オフの場合には通常の自動焦点調節を行う
ためにステツプ(002)へ移行する。
前述したようにSW2はマイクロコンピユータPRSの
「割り込み入力端子」に接続されており、SW2がオン
されたときには割り込み機能によっていずれのステツプ
を実行していても、所定の割り込みステツプへ分岐し
て、レリーズ動作が行われる。レリーズ動作自体は本発
明とは直接関わりがないので詳述しないが、ミラーアツ
プ、シヤツタ幕走行、ミラーダウン、巻き上げといった
一連のレリーズ動作(撮影動作)が終了すると、ステツ
プ(000)のAF開始のステツプへ分岐してくる。そ
こで、ステツプ(001)においてスイツチSW2の状
態検知を行い、このときSW2がオンしていればレリー
ズ動作直後、即ち連続撮影中であると認識することがで
きる。
ここでは先づSW2がオフの場合について説明する。
ステツプ(001)にてサブルーチン「蓄積開始モード
1」を実行する。同サブルーチンは第10図(a)にそ
のフローチヤートを示しているが、いわゆる通常のセン
サリセツトを伴ったセンサ蓄積開始ルーチンである。
第10図(a)のフローチヤートに従ってサブルーチン
「蓄積開始モード1」を説明する。同サブルーチンがコ
ールされるとステツプ(100)を経てステツプ(10
1)において縦方向センサの最長蓄積時間を表わす変数
MAXINTOに定数200を格納する。これは1ミリ
秒単位の値であり、これによって縦方向センサの最長蓄
積時間が200ミリ秒に設定される。続いてステツプ
(102)において横方向センサの最長蓄積時間を表わ
す変数MAXINTIにも同様に定数200を格納す
る。
次のステツプ(103)では変数BCNTに定数20を
格納する。BCNTは前述の時刻TBTIMEを規定す
るための変数であり、この値も1ミリ秒単位で表現さ
れ、定数20は20ミリ秒を意味し、従って蓄積開始し
て20ミリ秒後が時刻TBTIMEとなる。
ステツプ(104)では蓄積時間カウント用変数INT
CNTを0にクリアする。
続いてステツプ(105)にてセンサ制御装置SDRへ
8ビツトのシリアルデータ「$EO」を送出する
(“$”は16進表現であることを表わす)。16進表
現の“EO”は2進表現で“1110 0000”であ
り、上位3ビツトの“1”は「蓄積開始」「破壊蓄積モ
ード」「AGC蓄積モード」をそれぞれ表わしている。
その通信を受けつけることによってセンサ制御装置SD
Rは第5図(a)の制御、即ちセンサをリセツトさせ
(光電変換素子部の電荷をクリアする)、「AGCモー
ド」にてセンサの電荷蓄積を開始させる。
ステツプ(106)ではSDRRからの蓄積終了信号/
TINTEO,TINTEIによってPRSが「蓄積完
了割込」を実行できるように割込機能を許可し、次のス
テツプ(107)にてこのサブルーチンをリターンす
る。これより縦方向、横方向センサがそれぞれ蓄積完了
となった時点で各々の蓄積完了割込が実効されることに
なる。
第9図(a)に戻って次のステツプ(003)と(00
4)では縦横両センサの蓄積終了を待っており、いずれ
か一方が蓄積を終えるまでこのステツプに待機する。
先に説明したように縦横両センサの蓄積終了は信号/T
INTEO,/TINTEIの立ち下がりによって検知
することが出来、この両信号はコンピユーターPRSの
「入出力切換可、入力は割り込み制御機能付」の端子接
続されている。従って、縦方向センサの電荷蓄積が適正
となって駆動回路SDRからの信号/TINTEOが立
ち上がれば、これを検知してステツプ(050)以降の
割り込み処理を行うことが出来る。また/TINTEI
も同様に、これが立ち下がれば横方向センサの電荷蓄積
が適正であるとしてステツプ(060)以降の割り込み
処理を行う。
また、蓄積時間のモニタも割り込み処理で行っており、
これはステツプ(070)以降の「タイマ割り込み」の
フロー(第9図(a))となる。タイマ割り込みは、例
えば1ミリ秒毎に割り込みが発生するようになってい
る。ここでタイマ割り込みの処理について第9図(c)
に沿って先づ説明しておく。
タイマ割り込みが発生するとステツプ(070)、を
経てステツプ(071)にて、蓄積時間カウンタINT
CNTを1つカウントアツプする。
次のステツプ(072)にてカウンタINTCNTとR
AM領域BCNTの値を比較して、一致していない場合
にはステツプ(074)へ分岐し、一致した場合にはス
テツプ(073)にて信号BTIMEを“H”とする。
即ちBCNTは時刻TBTIMEを与える1ミリ秒単位
の時間である。
次のステツプ(074)でINTCNTとRAM領域M
AXINTOの値を比較して一致していない場合にはス
テツプ(076)へ分岐し、一致した場合にはステツプ
(075)にて信号TINTEOを“L”にする。MA
XINTOは1ミリ秒単位の縦方向センサの最長蓄積時
間であり、蓄積時間カウンタがこの値に一致した場合に
は、信号/TINTEOを“L”に引き落とすことによ
り縦方向センサの蓄積を強制的に終了せしめる。
次のステツプ(076)(077)ではINTCNTと
MAXINTIを比較して、最長蓄積時間に一致した場
合には横方向センサの蓄積を強制的に終了させる。
このように蓄積終了待ちの間は、1ミリ秒毎にタイマ割
り込みがかかって、蓄積時間をモニタし、時刻TBTI
MEと両センサの最長蓄積時間の時刻TMAXINTは
所定の動作を行う。
第9図(a)に戻って、ステツプ(003)(004)
で待機しているうちに、先に縦方向センサの電荷蓄積が
適正になったとすると、信号/TINTEOの立ち下が
りによる割込みでステツプ(050)へ分岐する。
ステツプ(051)では蓄積時間カウンタの値をRAM
領域INTTMOへ格納し、同時にコンピユーターPR
S内部の自走タイマのタイマ値TIMERをRAM領域
ENDTMOへ格納する。
次のステツプ(052)で縦方向センサSNSOの像信
号の入力を行う。具体的方向は第5図(c)に従って説
明する。同図は蓄積終了してからの各信号、クロツク、
像信号の時間的相応関係を表わしている。
縦方向センサの像信号を読み込む場合には、先ず信号S
ELを“H”にして(図中t12)縦方向センサを選択
する。続いてコンピユーターPRSからのクロツクCK
2に基づいてセンサ駆動クロツクφSH、φHRSが図
のように生成されるわけであるが、φSHが“H”区間
にセンサの像信号Voutに像の情報が現われる。
ここで最初の画素は遮光画素であるため、この信号電位
を保持するため、最初の画素のφSHが“H”区間は信
号DSHを“H”し、これを受けてセンサ駆動回路SD
RはキヤパシタDHCに遮光画素電位をホールドする。
これにより後は、各CK2毎に縦方向センサの像信号O
,…,On-1,Oが順次差動増幅されて出力され、
コンピユーターPRSは自ら出力するCK2のタイミン
グに合わせて像信号のA/D変換を行いRAM領域に格
納してゆく。
横方向センサの像信号を読み出す際には、信号SELを
“L”にして、横方向センサを選択し、その後は同様で
ある。
第9図(a)のフローチヤートの説明に戻る。
ステツプ(052)にて縦方向センサの読み込みが終了
すると、ステツプ(053)にて割り込みからリターン
する。リターン先はステツプ(003)あるいは(00
4)である。
さて、縦方向センサSNSOの読み込みを終了したこと
により、ステツプ(003)からステツプ(006)へ
移行する。
ステツプ(006)では縦方向センサの像信号に基づい
て撮影レンズのデフオーカス量の検出演算を行う。具体
的な演算方法は本出願人による特願昭61−160824号公報
等に開示されているので詳細な説明は省略する。
さてステツプ(006)実行中も割り込みは許可されて
おり、横方向センサSNSIの蓄積が終了すると、縦方
向センサの場合と同様に割り込みにてステツプ(06
0)へ分岐し、ステツプ(060)以降の横方向センサ
SNSIの読み込み処理を行う。ここでRAM領域のI
NTTMIには蓄積時間カウンタINTCNTの値が、
ENDTMIには自走タイマのタイマ値がそれぞれ格納
される。そしてステツプ(063)で割り込みをリター
ンする。
ステツプ(006)実行中に割込みが発生した場合には
割込みリターンで、ステツプ(006)の実行を再開
し、縦方向の焦点検出演算が終了すれば、横方向センサ
の像信号は既に読み込み終わっているからステツプ(0
09)を通過して、ステツプ(010)へ移行する。
既にステツプ(006)の実行が終了し、ステツプ(0
09)で横方向センサの蓄積終了を待っている状態で割
り込みが発生した場合にはリターン後、直ちにステツプ
(010)へ移行する。
ステツプ(010)では横方向センサの像信号に基づい
て焦点検出演算を行う。演算終了後にはステツプ(01
1)で移行する。
ここまでは縦方向センサの蓄積が先に終了した場合のフ
ローを説明したが、横方向センサの蓄積が先に終了した
場合はステツプ(005)(007)(008)を経て
ステツプ(011)に至る。
ステツプ(011)に至るまでに、縦方向、横方向とも
に焦点検出演算が終了し、「縦方向焦点検出演算」にて
デフオカース量DEFO、コントラスト量ZDOが、
「横方向焦点検出演算」にてデフオカースDFEI、コ
ントラスト量ZDIが得られる。
ステツプ(011)では焦点検出演算の結果の有効性の
確認を行う。即ち、ステツプ(011)に至るまでにス
テツプ(005),(008)あるいは(006)(0
10)で焦点検出結果と像信号のコントラストが得られ
ているわけであるから、このステツプでは縦方向、横方
向センサの像信号のコントラストを調べ、共に低コント
ラストの場合には、焦点検出結果が有効でないと判断し
てステツプ(016)へ移行する。縦方向、横方向セン
サの少なくとも一方のコントラストが充分ならばステツ
プ(012)へ移行する。
ステツプ(012)ではサブルーチン「判定」を実行す
る。
サブルーチン「判定」のフローチヤートは第11図に示
しているが、ここでは縦方向センサ、横方向センサの像
のコントラストの大小により、縦方向あるいは横方向セ
ンサ像による焦点検出結果のどちらを採用するかを判定
する。その際コントラストには重みを付けて比較する。
本発明の実施形の焦点検出光学系は縦方向と横方向で基
線長が異なるため、同一のコントラストでは縦方向セン
サに基づく焦点検出結果のほうが高い精度が得られる。
従って、ステツプ(401)でコントラストを比較する
際に、 C>C なる重みをそれぞれ縦方向センサ像、横方向センサ像に
基づくコントラストZDO,ZDIに乗じた後に比較
し、ZDO・C≧ZDI・Cならばステツプ(40
3)へ、ZDO・C,ZDI・Cならばステツプ
(402)へ移行する。ステツプ(403)では縦方向
の焦点検出結果DEFOを最終的なデフォーカス量DE
Fとし、ステツプ(402)では横方向の焦点検出結果
DEFIとDEFとし、ステツプ(404)で「判定」
サブルーチンをリターンする。
第9図(a)のフローチヤートに戻って、次のステツプ
(013)では採用されたデフオーカス量DEFがあら
かじめ設定された所定量より小さければ合焦と見なしス
テツプ(014)へ、また大きい場合には比合焦である
としてステツプ(015)へ移行する。
合焦の場合にはステツプ(014)で表示装置DSPに
よる合焦表示を行い、非合焦の場合にはステツプ(01
5)にてデフオーカス量に基づく分レンズ駆動を実行
し、再びステツプ(001)へ戻り、次の焦点検出動作
を実行する。ステツプ(015)におけるレンズ駆動方
法は本出願人による特願昭61−160824号公報等により開
示されているので詳細な説明は省略する。
さて、ステツプ(011)において、縦・横方向の像信
号共に低コンと判断された場合にはステツプ(016)
へ移行する。
ステツプ(016)では蓄積モードの検知を行い、モー
ド1ならばステツプ(018)モード1でなければステ
ツプ(016)へ移行する。いまステツプ(002)に
おいて蓄積モード1が実行された場合のフローを説明し
ているので、先ずステツプ(018)以降の説明を行
う。ステツプ(018)ではステツプ(052)あるい
はステツプ(062)で読み込まれた縦方向、横方向そ
れぞれの像信号のピーク値を検知し、ピーク値が充分大
きければ(あらかじめ設定されている所定値より大き
い)ステツプ(017)へ、小さければステツプ(01
9)へ移行する。即ち、ピーク値が充分大きい場合に
は、センサの蓄積制御によってこれ以上の状態の改善が
期待できないと判断してステツプ(017)のサーチレ
ンズ駆動を行う。ステツプ(017)のサーチレンズ駆
動は被写体のコントラストが低い場合にレンズを駆動さ
せながらコントラストの上昇を見込む制御(レンズを一
定量駆動後ステツプ(001)へ戻る、又はレンズ駆動
させながらステツプ(001)へ戻りコントラスト上昇
時にレンズを停止しステツプ(012)へ進む制御等)
で詳しくは先述の特願昭61−160824号公報等に開示され
ている。
ステツプ(018)において像信号のピーク値が所定値
より小さい場合、蓄積時間を伸ばせばピーク値が上昇
し、それに伴ってコントラストも上昇することが見込め
ることになり、そのための蓄積制御をステツプ(01
9)(020)(021)で行う。
ステツプ(019)では蓄積時間があらかじめ定められ
た最長蓄積時間に達しているか否かを調べ、達している
場合にはステツプ(021)へ移行して「蓄積開始モー
ド3」を、達していない場合にはステツプ(020)へ
移行して「蓄積開始モード2」を実行する。
先に述べたように、本発明の実施例の光電変換素子はC
CD等のセンサとは異なり読み出し後も蓄積電荷がクリ
アされずに引き続き蓄積が継続され、再び読み出すこと
ができるという「非破壊読出」(第5図(b)の制御)
が可能である。蓄積時間が所定時間に達していない場合
にはステツプ(020)において「非破壊読出」の制御
を行うためにサブルーチン「蓄積開始モード2」を実行
する。ステツプ(020)でのサブルーチン「蓄積開始
モード2」のフローチヤートは第10図(b)に示して
いる。
非破壊読出の基本的な考え方は、サンセ出力のダイナミ
ツクレンジと処理系のレンジが不適正の場合に、通常読
出で得られた像信号のピーク値とそのときの蓄積時間に
基づいて、像信号のピーク値が適正となると考えられる
蓄積時間経過後に再び像信号を読み出すという制御であ
る。
ピーク値をPK、蓄積時間をINTTM、適正ピーク値
を仮に250カウント(PRSのA/D変換器の分解能
を(8ビツトとした場合、8ビツトのフルレンジ255
に対して)とすると、適正ピーク値を得るための蓄積時
間EXINTTMは EXINTTM=(250/PK)・INTTM で求められる。現実には読み出し終わってから現時点ま
でに焦点検出演算等で所定時間経過しているから、この
時間をRTMとすると、結局現時点から再び読み出すま
での時間RINTTMは、 RINTTM=EXINTTM−INTTM−RTM となる。このRINTTMを最長蓄積時間として非AG
Cモードで像信号を読み出せば、その像信号のピーク値
はA/D変換後のデイジタル値として250カウントが
見込めるとこになる。
サブルーチン「蓄積開始モード2」がコールされると、
先ずステツプ(200)を経て第10(b)のステツプ
(201)において縦方向センサSNSOによる像信号
のピーク値PKOを検出する。次のステツプ(202)
では現在の時刻を表わすコンピユーターPRS内部の自
走タイマのタイマ値TIMERから変数ENDTMOを
減じて、その値を変数RTMOへ格納する。変数END
TMOには、縦方向センサの蓄積終了時のTIMER値
が既に格納されているから、現時刻からENDTMOを
減じたRTMOは、蓄積終了時から現時点までの経過時
間を表わすことになる。
次のステツプ(203)で上述の式に従って、ピーク適
正となるために現時点から読み出しを行うまでの時間を
計算し、これを変数MAXINTOへ格納する。MAX
INTOは縦方向センサの最長蓄積時間を規定するため
の変数であり、非破壊で再び読み出すまでの時間を意味
する。横方向センサに対してもステツプ(204)〜
(206)で同様の演算を行い、MAXINTIには横
方向センサの像信号がピーク適正となる残り時間が与え
られる。
続いてステツプ(207)にて変数BCNTを1に設定
する。BCNTはTBTIME時刻を与えるための変数
であり、いま説明している蓄積制御は「非破壊」である
から、既にゲインモードは決定しており、ゲインモード
を決定するためのTBIMEはいずれも良いことになる
わけであるが、ここでは蓄積開始直後にゲインを決定さ
せるという意味で1を格納しておく。そして次のステツ
プ(208)で蓄積時間カウンタINTCNTをクリア
する。
ステツプ(209)では前回の蓄積動作におけるゲイン
をSDRから入力する。
ステツプ(210)で今回の非破壊読出のためのゲイン
コードGCDを生成し、次のステツプ(211)でセン
サ制御装置SDRの制御コマンド「$80」に加算した
後、SDRへ送出する。例えば前回のゲインが縦方向、
横方向ともに1倍であったとすると、ゲインコードGC
Dは「$00」であり、SDRへ送出される制御コマン
ド「$80」である。“$80”を2進表現で表わすと
“10000000”で、上位3ビツト“100”は
「蓄積開始」「非破壊蓄積モード」「非AGC蓄積モー
ド」をそれぞれ表わしている。また下位4ビツトの“0
000”は非AGC蓄積においてゲインを縦方向・横方
向ともに1倍に設定することを表わしている。前回のゲ
インが縦方向2倍、横方向8倍であったとすると、ゲイ
ンコードGCDは2進表現で「0000 1011」と
なり、この場合、SDRへ送出するコマンドは「$8
7」となる。SDRはこれらのコマンドを受けつけるこ
とによってセンサをリセツトさせずに、またAGC機能
を使用しない蓄積動作を開始する。実際には、駆動回路
SDRはセンサSNSに対して何の働きかけもしない
が、本発明の実施例のセンサは読み出しによってリセツ
トされずに引き続き蓄積を継続しているから、駆動回路
SDR自信が「蓄積中」というステータスになるだけで
ある。
次のステツプ(212)で蓄積完了信号/TINTE
O、/TINTEIに対するPRSの割込み機能を許可
するし(213)にてリターンするわけであるが、「A
GC蓄積モード」下ではセンサ駆動回路SDRがAGC
機能によって/TINTEO/TINTEIを引き落し
て蓄積完了をコンピユーターPRSへ格納するのに対し
て、「非AGC蓄積モード」下ではコンピユーターPR
S自信が所定時間(MAXINTO,MAXINTI)
後に自ら/TINTEO,/TINTEIを引き落して
蓄積完了となる。即ち、最長蓄積時間経過時と同じ動作
となる。
第9図(a)に戻って、ステツプ(019)において通
常の蓄積時間が最長蓄積時間に達していた場合には、焦
点検出演算等の処理時間でセンサ蓄積が過度に進み過
ぎ、この時点以降で読み出す像信号のピーク値は既に適
正値をオーバーしていると考えて、ステツプ(021)
へ分岐し、サブルーチン「蓄積開始モード3」を実行す
る。
サブルーチン「蓄積開始モード3」のフローチヤートは
第10図(c)に示しているが、このモードは非破壊で
像信号を読み出すには時間が経過し過ぎていると考えら
れる場合の制御であって、第10図(b)で先に説明し
た非破壊読出しの制御と同様に、通常蓄積で読み出され
た像信号のピーク値に基づいて適正ピーク値となるため
の蓄積時間を計算するところまでは同じである。しかる
後に、計算された蓄積時間、前回のゲインに基づいて、
センサに対して前述の破壊蓄積制御を行う。
即ち、サブルーチン「蓄積開始モード3」がコールされ
ると、ステツプ(300)を経てステツプ(301)に
て縦・横共方向センサの最長蓄積時間を計算する。これ
は第10図(b)で説明した、適正ピーク値を得るため
の蓄積時間EXINTTMを縦方向、横方向でそれぞれ
計算し、それを各々の最長蓄積時間変数MAXINT
O,MAXINTIへ格納する。次のステツプ(32
0)では時刻TBTIME制御変数BCNTに定数1を
格納する。これは今回の蓄積動作は非AGC蓄積モード
で既にゲインが確定しているためである。
続いてステツプ(303)において蓄積時間カウンタI
NTCNTをクリアする。
ステツプ(304)(305)ではセンサ駆動回路SD
Rより前回のゲインを入力し、それに基づいて今回の蓄
積動作のためのゲインコードGCDを作成する。
次のステツプ(306)ではSDRの制御コマンド「$
CO」にゲインコードGCDを加算し、SDRへ送出す
る。この場合の制御コマンド「$CO」は2進表現で表
わすと“1100 0000”で上位3ビツトの“11
0”は「蓄積開始」「破壊蓄積モード」「非AGC蓄積
モード」をそれぞれ意味している。センサ駆動回路SD
Rはこのコマンドを受けると、センサをリセツトしAG
C機能を使用せずに蓄積を開始する。
コンピユーターPRSは次のステツプ(307)で蓄積
完了割込を許可して、ステツプ(308)でサブルーチ
ン「蓄積開始モード3」をリターンする。これ以降、蓄
積完了信号/TINTEO,/TINTEIをコンピユ
ーターPRSが自から“L”に引き落とすまで蓄積が継
続される。
第9図(a)に戻って、以上のようにステツプ(02
0)あるいは(021)において、通常の蓄積で読み出
された像信号のピーク値が不適正な場合に、非AGC制
御によって、適正なピーク値を得るための蓄積動作が行
われることになる。「蓄積開始モード2」あるいは「蓄
積開始モード3」で蓄積が開始された後は、ステツプ
(003)へ戻って「モード2」あるいは「モード3」
の蓄積終了を待つ状態となる。
即ち、「モード2」「モード3」による蓄積が開始され
ると「モード1」の場合と同様にしてステツプ(07
0)の「タイマー割込」にてMAXINTの計時を待っ
て、この時間後/TINTEO,/TINTEIを
“L”に引き落とし蓄積を終了するとともにステツプ
(050),(060)にて像信号を入力する。
その後ステツプ(005)〜(010)にて焦点検出演
算がなされ以後ステツプ(011)〜(014)又は
(015)へ進む。尚「モード2」又は「モード3」で
の蓄積にて得られた像信号がステツプ(011)にて低
コントラストであると判定された場合はステツプ(01
6)から(017)へ進み再び「モード2」又は「モー
ド3」へ移行することなく前述のサーチ駆動がなされ
る。
以上の動作はスイツチSWがオンの間繰り返えされレ
ンズを合焦状態へ移行させる。
次に本発明の自動焦点調節装置における連続撮影時の動
作について、第9図(b)に基づいて説明する。連続撮
影時には、前回の撮影終了後においてもレリーズボタン
の第2段階押下によりオンするスイツチSW2がオンし
ているから、第9図(a)のステツプ(001)から
を経て第9図(b)のステツプ(022)へ分岐する。
ステツプ(022)ではセンサに通常蓄積を開始させる
べくサブルーチン「蓄積開始モード1F」を実行する。
これは「蓄積開始モード1「に対してゲインが高めに決
定される。即ち、同一被写体を測距していてもゲインを
高めることで蓄積時間を短縮させ、それにより焦点調節
動作の応答性を高める目的である。
サブルーチン「蓄積開始モード1F」のフローチヤート
は第10図(a)に示している。同サブルーチンがコー
ルされるとステツプ(120)を経て、ステツプ(12
1)(122)において縦方向、横方向センサの最長蓄
積時間変数MAXINTO,MAXINTIに定数20
0を格納する。次のステツプ(123)が同サブルーチ
ンと「蓄積開始モード1」と異なる部分で、時刻TBT
IME制御変数BCNTに定数5を格納する。定数5は
5mSに意味する。「モード1」ではこの定数が20で
あったことに対して「モード1F」では5とすることに
より、時刻TBTIMEを早め、これによりセンサ駆動
回路SDRが蓄積中に決定するゲインが高めとなる。
そしてステツプ(104)へ移行し、このあとは「モー
ド1」と同一の制御を行う。
第9図bに戻って、「蓄積開始モード1F」からリター
ンすると、ステツプ(023)で前回の焦点検出動作に
おいて、結果として縦方向センサ横方向センサのいずれ
の方の像信号が最終結果として採用されたか調べ、前回
の結果が縦方向採用であったならばステツプ(024)
へ、横方向採用であったならばステツプ(026)へ、
どちらのセンサも低コントラストで焦点検出出来なかっ
た場合にはステツプ(028)へ分岐する。連続撮影時
には出来る限り高速に焦点調節を行わせる必要があるた
め、本発明の実施例では前回の焦点検出が縦方向センサ
による像信号で行われた場合には今回も縦方向センサ
を、前回が横方向の場合には今回も横方向で焦点検出を
行うようにしている。片方向のみのセンサを使用するこ
とにより両方向センサ共に焦点検出を行う場合より、像
信号の読み出し、焦点検出演算の点で処理時間が短縮さ
れる。しかしながら、前回の結果が共センサともに低コ
ントラストの場合には選択のしようがないので、通常の
焦点検出と同様に両方向センサを使用している。
ステツプ(203)からステツプ(024)へ分岐した
場合には、(024)で縦方向センサのモード1Fでの
像信号読込終了を待って待機する。
縦方向センサ像信号の読み込みが「モード1」と同様に
上述のステツプ(050)(070)に示される割り込
み処理にて終了すると、ステツプ(025)へ移行して
縦方向センサ像信号による焦点検出演算を実行する。
一方、前回横方向センサが採用されていた場合には、ス
テツプ(026)で横方向センサ像信号読み込みを待っ
て、続いてステツプ(027)にて横方向センサ像信号
による焦点検出演算を実行する。
前回両方向センサ共に低コントラストの場合には、ステ
ツプ(028)〜(035)において両方向センサ像信
号による焦点検出演算を行い、次のステツプ(036)
において、通常の焦点検出動作の場合と同様にいずれの
センサ像信号を選択するかの判定を行う。尚、これらの
ステツプはステツプ(003)〜(010)と同様であ
るので詳細な説明は省略する。
焦点検出演算が終了した後は、ステツプ(037)にお
いてコントラストを検知し、得られたコントラストが所
定値より小さい、いわゆる低コントラストと判断された
場合には分岐してレンズ駆動を行わず、コントラスト充
分と判断された場合にはステツプ(038)に移行して
検知されたデフオーカスに応じたレンズ駆動を実行す
る。
そして連続撮影時におけるレンズ駆動が終了すると、マ
イクロコンピユーターPRSは再びスイツチSW2の割
り込みを受けつけるようになり、この時点でもまだSW
2がオンしていれば、割り込み機能によってレリーズ動
作を実行する。
レリーズ動作終了後は再びステツプ(001)へ戻り、
新たな焦点調節動作が開始されることになる。
〔他の実施例〕
これまで説明してきたセンサは光電変換素子として引破
壊読み出しセンサを用いたものであるが、本発明は他の
蓄積型光電変換素子、例えばCCDセンサを用いた焦点
検出用センサに対しても有効であることは明らかであ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、焦点検出用セン
サ装置に複数センサ列の光電変換信号の出力の順序を外
部から選択できる構造を設けることにより、他のセンサ
が蓄積中であっても早く蓄積終了したセンサから先に信
号を出力させることができ、その結果無駄な待ち時間を
持つことがなくなり、応答性のよい焦点検出動作が可能
となる。
又、複数のセンサ対それぞれ独立に被写体輝度のモニタ
機能と蓄積終了機能を持たせることによって、より多く
の被写体に対して各センサ対毎に適正な蓄積制御を行う
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る焦点検出装置の光学的配置図。 第2図は本発明に係る焦点検出装置を有するカメラの一
実施例を示す回路図。 第3図は第2図示のセンサー装置SNS及び駆動回路S
DRの構成を示す回路図。 第4図は第3図示のセンサー構成を示すセンサの回路
図。 第5図(a),(b),(c)はセンサ駆動のタイミン
グを説明する波形図。 第6図は第3図に示した蓄積制御回路AGCの構成を示
す回路図。 第7図は第6図示の回路AGCによる蓄積制御方法を説
明するための波形図。 第8図は第3図示の増巾回路VAMPの構成を示す回路
図。 第9図(a),(b),(c)、第10図(a),
(b),(c)、第11図は第2図示の本発明に係る焦
点検出装置を有するカメラの動作を説明するためのプロ
グラムフローを示す説明図。 第12図、第13図は本発明の動作を説明するための説
明図である。 PRS…コンピユーター SNS…センサ装置 SDR…駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7811−2K G03B 3/00 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ独立してフォーカス状態を検知す
    るための複数の焦点検出用蓄積型センサー手段と、各セ
    ンサー手段に対する蓄積時間制御をそれぞれのセンサー
    手段ごとに行ない各センサー手段による像信号の蓄積動
    作終了ごとに蓄積動作終了信号を形成する蓄積時間制御
    回路と、前記蓄積動作終了信号に応答して蓄積動作が終
    了したセンサー手段の光電変換信号を他のセンサー手段
    が像信号の蓄積中であっても取り出し保持する保持回路
    と、前記保持回路に保持された光電変換信号に対する焦
    点検出演算を行なう演算回路を設け、前記蓄積動作が終
    了されたセンサー手段での光電変換信号に対する焦点検
    出演算を他のセンサー手段が像信号の蓄積中であっても
    蓄積動作が終了した順で順次行なわせたことを特徴とす
    る焦点検出装置を備えたカメラ。
JP63216903A 1988-08-30 1988-08-31 焦点検出装置を備えたカメラ Expired - Lifetime JPH061294B2 (ja)

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