JPH10126678A

JPH10126678A - 画像検出システム

Info

Publication number: JPH10126678A
Application number: JP8275019A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yugawa; 和彦湯川; Masataka Hamada; 正隆浜田; Keiji Tamai; 啓二玉井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のエリアセンサを有する画像検出システム
において、オートフォーカスに使用する場合と像振れ検
出に使用する場合では、検出に使用する信号が得られる
エリアセンサが同じとは限らない。【解決手段】複数のエリアセンサと該エリアセンサを駆
動する一つの駆動回路部と該エリアセンサから出力され
る信号を処理する一つの信号処理回路部とを有する画像
検出システムにおいて、オートフォーカスに使用する場
合と像振れ検出に使用する場合のそれぞれの場合に応じ
て、前記複数のエリアセンサの中から選択したエリアセ
ンサの信号を使用するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のエリアセン
サを有する画像検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のイメージセンサを有し、読み出す
領域を選択する事が可能な画像検出システムとして、特
開昭６２ー２１２６１１号公報で開示されている直交す
る二方向のラインセンサを有する自動焦点検出装置があ
る。このシステムでは、一方向のラインセンサの信号の
みを読み出してデフォーカス量を算出する事も、二方向
のラインセンサの信号を読み出してそれぞれデフォーカ
ス量を算出する事も可能である。二方向でデフォーカス
量を算出した場合は、より信頼性があるオートフォーカ
スを行う事を目的としてどちらの算出量を用いてオート
フォーカスを行うのか選択できるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数のエリ
アセンサを有する画像検出システムを、オートフォーカ
スと像振れ検出の双方に適用させる事を考えるものであ
る。しかしながら、従来例は、より信頼性のあるオート
フォーカスを行う事を目的として読み出す領域を選択す
るものである。

【０００４】よって、オートフォーカスと像振れ検出に
よって信号の必要な領域が異なるために信号を読み出す
領域を選択する事は示唆し得ない。また、従来例は、オ
ートフォーカスに使用するラインセンサを有するシステ
ムなので、一方向か両方向かの読み出しを選択するだけ
で、本システムの像振れ検出時のように一つのセンサ内
の特定の領域を読み出す事は想定していない。

【０００５】本発明は、オートフォーカスと像振れ検出
に兼用する事ができる複数のエリアセンサを有する画像
検出システムを提供する事を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、複数のエリアセンサと該エリ
アセンサを駆動する一つの駆動回路部と該エリアセンサ
から出力される信号を処理する一つの信号処理回路部と
を有する画像検出システムにおいて、オートフォーカス
に使用する場合と像振れ検出に使用する場合のそれぞれ
の場合に応じて、前記複数のエリアセンサの中から選択
したエリアセンサの信号を使用する。

【０００７】よって、必要なエリアセンサを選択して選
択したエリアセンサの信号を使用するので、複数のエリ
アセンサを有する一つの画像検出システムをオートフォ
ーカスと像振れ検出に適用させる事ができる。

【０００８】更に、請求項２においては、使用するエリ
アセンサを限定してオートフォーカスの場合は前記複数
のエリアセンサの中から二つのエリアセンサを選択し、
像振れ検出の場合は前記複数のエリアセンサの中から一
つのエリアセンサを選択し、それぞれ選択したエリアセ
ンサの信号を使用するようにする。

【０００９】請求項３においては、オートフォーカスの
場合は選択した二つのエリアセンサのそれぞれの領域内
の対応する特定の一部の領域の信号を使用するようにす
る。よって、二つのエリアセンサを一対のラインセンサ
のように使用する事ができ、オートフォーカスの際に一
般的に利用されるラインセンサを有するシステムから得
られるものと同様の画像情報を得る事ができる。

【００１０】請求項４においては、像振れ検出の場合は
選択した一つのエリアセンサの領域内の特定の一部の領
域の信号を使用するようにする。よって、一つのエリア
センサの領域内から、像振れ検出を行うために最適な領
域を選択して、その領域の信号を使用するようにすれば
良い。

【００１１】請求項５においては、選択したエリアセン
サの信号のみをＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換するようにす
る。このようにする事により、使用する信号と使用しな
い信号を分ける事ができる。

【００１２】また、請求項６においては、複数のエリア
センサと該エリアセンサを駆動する一つの駆動回路部と
該エリアセンサから出力される信号を処理する一つの信
号処理回路部とを有する画像検出システムにおいて、前
記信号処理回路部の複数の異なる処理を行う信号処理の
うち一つを行うように切り換える切換手段と、前記切換
手段により切り換えられた信号処理に応じて前記複数の
エリアセンサの出力のうち所定のエリアセンサ出力を選
択する選択手段とを備えるように構成する。このような
構成により、必要なエリアセンサ出力のみが選択される
事となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に二つのエリアセンサ１、２
とこれをコントロールするコントロール回路８を有する
カメラの画像検出システムのデバイス構成図を示す。エ
リアセンサ１、２の出力は後述するようにオートフォー
カス（ＡＦ）や像振れ検出に用いる。尚、エリアセンサ
１、２及び後述のモニター３、４は光電変換素子から成
っている。

【００１４】このデバイスは、水平転送レジスタ２１
ａ、２１ｂを有するエリアセンサ１、２と、それらのエ
リアセンサ１、２の各二辺に沿ったＬ字形状のモニター
３、４、ＡＧＣ回路７、コントロール回路８、ゲイン可
変アンプ１０、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路２２、
クランプ回路１１、出力選択回路９、温度検出回路１
２、マイクロコンピュータμＣの各メイン要素から構成
されるとともに、それらの各出力バッファと、各出力ス
イッチを備えている。

【００１５】即ち、モニター３、４の出力バッファ２
６、２７と出力スイッチ５、６、水平転送レジスタ２１
ａ、２１ｂの出力バッファ２４、２５と出力スイッチ３
０、３１を具備している。またこのデバイスにおいては
コントロール回路８をエリアセンサ駆動部、ゲイン可変
アンプ１０、Ｓ／Ｈ回路２２、クランプ回路１１、出力
選択回路９をエリアセンサ出力処理回路部という事にす
る。ここでモニター３、４は、それぞれ対応するエリア
センサ１、２の蓄積電荷をモニターする。水平転送レジ
スタ２１ａ、２１ｂはエリアセンサ１、２の電荷を一時
的に保持してシリアルに出力する。

【００１６】クランプ回路１１はエリアセンサ１、２よ
り黒基準画素（ＯＢ）の電荷が出力されるタイミングで
動作し、暗電流分の電圧をある所定電圧にクランプす
る。出力選択回路９は全ての出力に共通で、コントロー
ル回路８により、エリアセンサ１、２の出力、モニター
３、４の出力、温度検出回路１２の出力を選択して出力
する。

【００１７】このデバイスは、マイクロコンピュータμ
Ｃを除いた前記各構成部分を一つの基板上に設けたワン
チップのＩＣ（集積回路）として形成されている。以
下、このチップ上に形成されているデバイスを内部に、
このチップ上に形成されていないデバイスを外部に形成
されているという事にする。モニター３、４から出力さ
れるモニター信号は、出力バッファ２６、２７と出力ス
イッチ５、６を介して択一的にＡＧＣ回路７と出力選択
回路９に与えられる。

【００１８】スイッチ５、６はそれぞれＭＯＳトランジ
スタで形成されており、そのゲート電極にコントロール
回路８から発生されるスイッチング信号Ａ、Ｂがローレ
ベルで印加される事によって導通する。どちらのスイッ
チが導通するかによって、ＡＧＣ回路７と出力選択回路
９に与えられるモニター信号が選択される。つまり、ス
イッチング信号ＡまたはＢにより、モニター３又は４の
モニター信号の一方を選択する事ができる。このモニタ
ー信号の選択については後述する。

【００１９】エリアセンサ１、２とモニター３、４では
同時に積分が開始する。積分が開始すると、ＡＧＣ回路
７は入力されたモニター信号が所定電圧になるのを監視
していて、所定電圧になるとその情報をコントロール回
路８に伝達する。コントロール回路８はその情報を受信
すると、エリアセンサ１、２の積分を終了させ、外部の
マイクロコンピュータμＣに積分が終了した事を伝達す
る（以下、この積分終了を「自然終了」という）。ＡＧ
Ｃ回路７は、例えば前記所定電圧を基準電圧とし、前記
モニター信号を比較電圧とするコンパレータで構成する
事ができる。

【００２０】モニター信号が所定時間経過後も所定電圧
に達しない場合には、つまり、所定時間経過後も外部の
マイクロコンピュータμＣに、コントロール回路８から
所定電圧に達したという情報が伝達されないと、マイク
ロコンピュータμＣはコントロール回路８にエリアセン
サ１、２に対する積分の強制終了を指示し、強制終了が
行われる。

【００２１】積分の自然終了、強制終了いずれの場合
も、積分が終了すると、出力選択回路９からＶｏｕｔ端
子４６を介して外部のマイクロコンピュータμＣに与え
られているモニター信号を、積分終了のタイミングでマ
イクロコンピュータμＣに内蔵されているＡ／Ｄ変換器
３２でＡ／Ｄ変換し、そのデジタル値に応じてエリアセ
ンサの出力に施す増幅率が決定される。この増幅率が、
コントロール回路８に伝達され、ゲイン可変アンプ１０
に対し増幅率が設定される。ここで、積分が自然終了し
た場合には、この増幅率は１となる。尚、自然終了の場
合は、モニター信号をＡ／Ｄ変換して増幅率を決定する
事なしに、増幅率を１に設定するようにしてもよい。

【００２２】一方、積分終了後、エリアセンサ１、２の
出力は、水平転送レジスタ２１ａ、２１ｂに転送され、
出力バッファ２４、２５とスイッチ３０、３１を介して
ゲイン可変アンプ１０に入力され、ここで先に設定され
た増幅率で増幅される。スイッチ３０、３１はスイッチ
５、６と同様の構成で、コントロール回路８はスイッチ
ング信号Ｘ、Ｙを発生させて、ゲイン可変アンプ１０に
与えられるエリアセンサ１又は２の出力を選択する。

【００２３】このとき本実施形態では、コントロール回
路８は、二つのエリアセンサ１、２の出力を交互に選択
する。その詳細を図２のタイミングチャートを用いて説
明する。ここで、エリアセンサ１からの出力をセンサ出
力α、エリアセンサ２からの出力をセンサ出力βとす
る。エリアセンサ１、２からはそれぞれ（イ）、（ロ）
に示すように、コントロール回路８から発生される同一
の転送クロック（図示せず）に同期して、データが出力
される。

【００２４】このセンサ出力α、βを、コントロール回
路８は、（ハ）、（ニ）に示すように前記転送クロック
の２倍の周波数で切り替わるスイッチング信号Ｘ、Ｙに
より導通させるスイッチ３０、３１を切り替える。スイ
ッチ３０、３１はスイッチング信号Ｘ、Ｙがハイレベル
のとき導通し、ローレベルのときＯＦＦとなる。よっ
て、スイッチング信号Ｘ、Ｙのハイレベル毎につまり交
互にエリアセンサ１、２の出力がゲイン可変アンプ１０
に入力される。

【００２５】そして、ゲイン可変アンプ１０で増幅され
たセンサ出力α、βは、Ｓ／Ｈ回路２２でサンプルホー
ルドされる。（ホ）は、そのために発生されるサンプリ
ングパルスを示している。サンプルホールドされた信号
はクランプ回路１１に与えられる。

【００２６】ここでは、黒基準画素の電荷が出力される
タイミングで暗電流分の電圧をある所定電圧にクランプ
する。そして、センサ出力α、βは出力選択回路９とＶ
ｏｕｔ端子４６を介してマイクロコンピュータμＣに内
蔵されているＡ／Ｄ変換器３２に入力される。（ヘ）は
その際にＡ／Ｄ変換器３２に与えられる信号（Ｓ／Ｈ回
路２２の出力）の波形を表したものである。（ト）は、
Ａ／Ｄ変換後の信号を簡単に示している。

【００２７】この過程で、一旦サンプリングパルスを使
ってサンプルホールドするのは、スイッチング信号Ｘ、
Ｙを交互にローレベルで出力して導通させるスイッチ３
０、３１を切り替える事により発生するスイッチングノ
イズの影響を除去するためである。このように上記手法
を用いる事で、エリアセンサ１、２を同一クロックで駆
動しながら、同じタイミングで出力される二つのエリア
センサ１、２からのデータを取り込みＡ／Ｄ変換する事
ができる。

【００２８】本実施形態では、図１のエリアセンサ１、
２は像振れ検出センサとオートフォーカスセンサの両用
センサとして使用するようになっている。そして、オー
トフォーカスセンサとして用いる場合には、図２の
（イ）〜（ト）に示す方法でエリアセンサ１、２の出力
を処理するが、像振れ検出センサとして用いる場合には
図２とはＡ／Ｄ変換するタイミングを変更する。ここで
は、像振れ検出の場合の相違点（変更点）についてのみ
説明しておく。

【００２９】即ち、像振れ検出の場合にはエリアセンサ
１、２のうち、一方のデータのみが必要であるので、例
えばエリアセンサ１の出力を用いて像振れ検出を行う場
合には、センサ出力αがＡ／Ｄ変換器３２に与えられて
いるタイミングのみでＡ／Ｄ変換器３２を動作させ、セ
ンサ出力βが与えられているタイミングではＡ／Ｄ変換
器３２を不作動にする。逆に、エリアセンサ２の出力を
用いて像振れ検出を行う場合には、センサ出力βがＡ／
Ｄ変換器３２に与えられているタイミングのみでＡ／Ｄ
変換器３２を動作させ、センサ出力αが与えられている
場合にはＡ／Ｄ変換器３２を不作動にする。

【００３０】この方法の代わりに、サンプリングパルス
を図３に示す論理回路によって、オートフォーカス時と
像振れ検出時で切り替えて発生させ、それに同期したＡ
／Ｄ変換の開始信号でＡ／Ｄ変換を行うようにしても良
い。つまり、必要なデータのみをサンプルホールドし、
そのサンプルホールドされたデータをＡ／Ｄ変換すると
いうものである。この論理回路は、図３に示すように、
入力端子３３、３４、３５、３６、ＮＡＮＤ回路３８、
３９、ＡＮＤ回路３７、４０、ＯＲ回路４１、出力端子
４２から構成されている。

【００３１】入力端子３３からはサンプリングパルスα
が、入力端子３６からはサンプリングパルスβが入力さ
れる。ここでサンプリングパルスαとサンプリングパル
スβについて説明する。Ｓ／Ｈ回路２２にはコントロー
ル回路８より発生されるスイッチング信号Ｘ、Ｙによっ
て、図４（チ）に示すようにセンサ出力α、βが交互に
与えられる。

【００３２】サンプリングパルスαとは、図４（リ）に
示すようにセンサ出力αがＳ／Ｈ回路２２に与えられる
タイミングで発生されるパルスである。同様にサンプリ
ングパルスβとは、図４（ヌ）に示すようにセンサ出力
βが与えられるタイミングで発生されるパルスである。
これらのサンプリングパルスはコントロール回路８から
与えられる。

【００３３】入力端子３５からは、二つのセンサ出力
α、βの内、サンプルホールドするセンサ出力を一方に
するのか双方にするのかを特定する信号が与えられる。
像振れ検出時のように一方のセンサ出力α又はβのみを
使う場合、つまりサンプリングパルスα又はサンプリン
グパルスβを単独で出力端子４２より出力させる場合に
はハイレベルが入力さる。

【００３４】また、オートフォーカス時のように双方の
センサ出力α、βを使う場合、つまり二つのサンプリン
グパルスα、βを出力端子４２より出力させる場合には
ローレベルが入力される。一方、入力端子３４からは、
像振れ検出において、サンプリングパルスαを単独で出
力端子４２より出力させる場合にはハイレベルが入力さ
れ、サンプリングパルスβを単独で出力端子４２より出
力させる場合にはローレベルが入力される。

【００３５】例えば、入力端子３５にローレベルが入力
された場合、入力端子３４にどちらの信号が入力されて
も、出力端子４２から出力されるサンプリングパルスは
（ル）に示すようにサンプリングパルスαとサンプリン
グパルスβが合成されたものとなる。その結果、図２の
（ホ）に示すサンプリングパルスと同様のものとなり、
センサ出力α、β共にＳ／Ｈ回路２２でサンプルホール
ドされる。

【００３６】また、入力端子３５にハイレベルが入力さ
れ、入力端子３４にハイレベルが入力された場合は出力
端子４２から出力されるサンプリングパルスは（ヲ）に
示すようにサンプリングパルスαが単独のものとなり、
センサ出力αのみがＳ／Ｈ回路２２でサンプルホールド
される。

【００３７】次に、図５、図６に、モニター３、４とエ
リアセンサ１、２との配置関係の詳細を示す。図５で
は、モニター３、４がエリアセンサ１、２の周囲のう
ち、水平転送レジスタ２１ａ、２１ｂと黒基準画素１
４、１５が存する部分を避けて、Ｌ字形状に配置されて
いる。

【００３８】水平転送レジスタ２１ａ、２１ｂと黒基準
画素１４、１５が存する部分を避けているのは、これら
の部分が存すると、モニター３、４がエリアセンサ１、
２の有効画素から離れてしまい、モニター３、４が見て
いる位置が実際のエリアセンサ１、２が見ている位置と
大きくずれてしまうからである。更に、モニター３、４
をＬ字形状ではなくエリアセンサ１、２の全体を囲むよ
うに配置すると、チップ面積を増大させてしまい、コス
トがかかってしまうからである。

【００３９】図６では、モニター３、４がエリアセンサ
１、２の周囲のうち、水平転送レジスタ２１ａ、２１ｂ
のある部分のみを避けて、コの字型の形状に配置されて
いる。黒基準画素１４、１５の部分を避けていないの
は、黒基準画素１４、１５が占める面積は水平転送レジ
スタ２１ａ、２１ｂが占める面積と比べると、狭いため
に、実際のエリアセンサ１、２が見ている部分とのズレ
は大きくなく許容できる範囲であり、また黒基準画素１
４、１５の近傍に高輝度部がある場合の不具合を回避で
きると考えられるからである。図６では、コスト的な事
よりも、黒基準画素１４、１５付近に高輝度な画像が結
像している場合に、それを確実にモニターする事により
オーバーフローしてしまう事を防ぐ事を目的としてい
る。

【００４０】図７に二つのエリアセンサ１、２を有する
カメラの画像検出システムのデバイス構成図の図１とは
異なる例を示す。図７のエリアセンサ１、２も図１と同
様にオートフォーカスと像振れ検出の両用センサとして
使用する。図７では、図１のモニター３、４が３ａ、３
ｂと４ａ、４ｂに分割されていて、それぞれのモニター
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの出力は、出力バッファ２６
ａ、２６ｂと２７ａ、２７ｂとスイッチ５ａ、５ｂと６
ａ、６ｂを介してＡＧＣ回路７と出力選択回路９に与え
られる。このとき、コントロール回路８から出力される
スイッチング信号Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２によりＡＧＣ
回路７と出力選択回路９に与えられるモニター信号が選
択される。

【００４１】更に、図７のデバイスでは、ＡＧＣ回路７
は積分を自然終了させるか強制終了させるかの判定基準
となる所定電圧を複数持つように構成されており、その
所定電圧の切り替えをコントロール回路８より発生され
る制御信号Ｃによって行う。例えば、コントロール回路
８はスイッチング信号Ａ１、Ａ２をローレベルにしてス
イッチ５ａ、５ｂを同時に導通させて、モニター３ａ、
３ｂのモニター信号を同時に使用するモードの時は、Ａ
ＧＣ回路７の所定電圧を制御信号Ｃによって高い電圧に
切り替える。

【００４２】これに対し、スイッチ５ａ、５ｂの一方の
みを導通させて、モニター３ａ、３ｂの内一方のモニタ
ー信号のみを使用するモードの時は、ＡＧＣ回路７の所
定電圧を制御信号Ｃによって低い電圧に切り替える。ス
イッチ６ａ、６ｂを制御してモニター４ａ、４ｂのモニ
ター信号を使用する場合もＡＧＣ回路７の所定電圧を切
り替えて行う。その他の構成は図１と同様である。

【００４３】図１、図７の画像検出システムを像振れ検
出に応用する場合は、先にも述べたように二つのエリア
センサ１、２のうち、いずれか一方のエリアセンサ１又
は２のデータのみを必要とするので、その使用するエリ
アセンサに対応したモニターのモニター信号を使用して
積分制御を行う。図１、図７の画像検出システムをオー
トフォーカスに応用する場合は、二つのエリアセンサ
１、２のデータを必要とする。

【００４４】このときの積分制御に使用するモニターの
選択について、図８のフローチャートを用いて説明す
る。まずステップ＃５で今回の積分が初回の積分か否か
を判定して、その結果、初回の積分であればステップ＃
１０へ進んで第一モニター（図１ではモニター３、図７
ではモニター３ａとする）のモニター信号を使用して積
分制御を行う。

【００４５】今回の積分が初回の積分でなければステッ
プ＃１５へ進んで、前回の積分結果において、エリアセ
ンサ１、２の有効領域内に飽和している画素領域がある
かを調べて、飽和している画素領域があればその近傍の
モニターのモニター信号を使用する（ステップ＃２
０）。例えば図７の画像検出システムにおいて、前回は
モニター３ａのモニター信号を使用して積分制御を行っ
たとする。

【００４６】そして、前回の積分結果において、エリア
センサ１内のモニター３ｂの近傍に飽和部位が検出され
た場合は、今回の積分ではモニター３ｂのモニター信号
を使用して積分制御を行う。あるいは、エリアセンサ１
内には飽和部位は検出されず、エリアセンサ２内のモニ
ター４ｂの近傍に飽和部位が検出された場合は、今回の
積分ではモニター４ｂのモニター信号を使用して積分制
御を行う。これに対し、ステップ＃１５でエリアセンサ
１、２の有効領域内に飽和部位が検出されなければ、そ
のまま前回使用したモニターのモニター信号を使用して
積分制御を行う（ステップ＃２５）。

【００４７】図１、図７に示す画像検出システムを、像
振れ検出とオートフォーカスに適用する場合の光学系の
模式図を図９、図１０に示す。図９はレンズシャッター
方式のカメラ等に用いられる外光方式の位相差方式焦点
検出のための光学系の模式図である。被写界における検
出感度域１６の被写体光を一対のセパレータレンズ１７
で光路分割して、ＣＣＤで構成される一対のエリアセン
サ１、２上に投影する構成になっている。この分割され
た二つの像を基に距離を測定して、オートフォーカスを
行う。

【００４８】図１０は、一眼レフカメラ等に用いられる
ＴＴＬ方式の位相差方式焦点検出のための光学系の模式
図である。被写体の撮影光が結像するフィルム等価面１
９の後方に位置するコンデンサーレンズ２０により再結
像された光を、一対のセパレーターレンズ１７により光
路分割して、ＣＣＤで構成される一対のエリアセンサ
１、２上に投影する構成になっている。この分割された
二つの像を基にフィルム面上でのデフォーカスを求め、
オートフォーカスを行う。像振れ検出を行うときには、
どちらの方式においても、二つのうちの一方のエリアセ
ンサ１又は２上に投影されている像を用いて行う。

【００４９】次に、図１、図７のエリアセンサ１、２を
像振れ検出に適用する実施形態について説明する。像振
れ検出の場合は、一つのエリアセンサ１又は２の一部分
のデータのみが必要となる。そして、シャッターが開い
ている短時間の間に何回も積分・データダンプを繰り返
さなければならない。そこで、本実施形態では、必要部
分の蓄積電荷のみをマイクロコンピュータμＣに内蔵さ
れているＡ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換できるデータレ
シオで読み出して、その他の不要部分の蓄積電荷を高速
で掃き捨てる方法をとっている。

【００５０】その簡単な制御方法の一例を、図１１のタ
イミングチャートと図１２のエリアセンサのより詳細な
構成図を用いて説明する。このタイミングチャートは一
回の積分・データダンプを表すもので、実際にはこのタ
イミングチャート上の操作が繰り返し行われ像振れ検出
が行われる。ここで外部信号ＣＭＰ、ＨＳＴ、ＭＤ１、
ＭＤ２、ＭＤ３、ＩＳＴ、ＲＳＴ、ＣＢＧは外部のマイ
クロコンピュータμＣより与えられる。

【００５１】ＭＤ１、ＣＢＧがローレベルのとき、積分
開始可能な状態であるので、ＩＳＴがハイレベルで出力
される。このＩＳＴのハイレベル変遷に同期して、コン
トロール回路８よりＡＤＴがハイレベルで出力されるよ
うになり、画素にたまっている不要電荷が排出される。
この間に、マイクロコンピュータμＣからコントロール
回路へＭＤ３として３つのタイミングパルスＰ１、Ｐ
２、Ｐ３が順次発生され、ＭＤ２をデータ信号として、
図１、図７の画像検出システムの各種モードの設定がな
される。尚、ここでは図１のシステムを代表させて説明
する事にする。

【００５２】まず、設定される内容は順にエリアセンサ
１、２の選択、Ｈ／Ｌゲイン（感度）の選択、後述の画
素データの加算・非加算の選択である。これらの選択が
行われた後にＩＳＴがローレベルで出力される事で、コ
ントロール回路８は二つのエリアセンサ１、２とそれぞ
れのモニター３、４の積分を開始させる。積分が開始す
ると、出力選択回路９を介してＶｏｕｔ端子４６からＶ
ｏｕｔ信号として先に選択されたエリアセンサ１又は２
に対応するモニター３又は４のモニター信号が出力され
るようになる。

【００５３】同時に、そのモニター信号はスイッチ５又
は６からＡＧＣ回路７へも供給される事になる。ＡＧＣ
回路７はモニター信号が所定時間内に所定電圧に達する
と、この情報をコントロール回路８に伝達し、コントロ
ール回路８はエリアセンサ１、２の積分を終了させる
（自然終了）。同時に、コントロール回路８はＡＤＴを
ローレベルで出力して、外部のマイクロコンピュータμ
Ｃに積分が終了した事を伝達する。コントロール回路８
は積分を終了させた後、内部でシフトパルスを発生し
て、エリアセンサ１、２の各画素２９に蓄積されている
電荷をシフトゲート１３を通じて、垂直転送レジスタ１
８に転送させる。

【００５４】しかし、モニター３又は４のモニター信号
が所定時間経過後もＡＧＣ回路７の所定電圧に達しない
と、つまり所定時間経過後もコントロール回路８から外
部のマイクロコンピュータμＣにＡＤＴがローレベルで
出力されないと、外部のマイクロコンピュータμＣはＣ
ＢＧをハイレベルで出力する事により、積分を強制終了
させる。これに伴いＡＤＴはローレベルで出力されるよ
うになる。

【００５５】積分が終了すると同時にＶｏｕｔ端子４６
から出力されているモニター３又は４のモニター信号は
Ａ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換される。そして、そのＡ
／Ｄ変換の結果に応じて、センサ出力α、βに対するゲ
イン可変アンプ１０の増幅率が決定される。モニター信
号は、出力選択回路９が温度検出回路１２からの出力を
選択するまではＶｏｕｔ端子４６より出力され続ける。

【００５６】積分終了後、選択したエリアセンサ１又は
２において、最初に不要な水平ラインがあれば、マイク
ロコンピュータμＣはＨＳＴをハイレベルで出力する。
そして、コントロール回路８から内部に垂直転送クロッ
クＶｃｐが発生され、電荷の垂直転送が行われる。

【００５７】このとき、ＨＳＴのハイレベル変遷に伴
い、コントロール回路８から内部の画素転送クロック
（垂直転送クロックＶｃｐ、水平転送クロックＨｃｐ）
に同期しているＣｏｕｔが高速で出力されるようにな
る。つまり、垂直転送クロックＶｃｐも高速となり、不
要な水平ラインの不要電荷が高速で垂直転送され排出さ
れる事になる。この場合のＣｏｕｔ出力のように、何パ
ルスも連続して出力されている事を、タイミングチャー
ト上ではハイレベル、ローレベルを共に直線で結んで四
角形で表す事とする。

【００５８】不要な水平ラインが垂直転送されている間
は、コントロール回路８は内部にＲＣＧをハイレベルで
出力してレジスタクリアゲート２３を開いておく。よっ
て、不要画素の不要電荷はＯＤ２８に排出される事によ
って捨てられる。マイクロコンピュータμＣのカウンタ
ー４３は不要な水平ラインをカウントし、カウントが終
了するとマイクロコンピュータμＣからＣＭＰがハイレ
ベル出力され、コントロール回路８は垂直転送を停止さ
せ、更にレジスタクリアゲート２３を閉じる。

【００５９】次に先に決定した増幅率を、ゲイン可変ア
ンプ１０に設定するために、まずマイクロコンピュータ
μＣは、ＭＤ３信号によりタイミングパルスＰ４を発生
する。これに伴い、マイクロコンピュータμＣはＩＳＴ
とＭＤ２をデータ信号としてコントロール回路８に入力
し、コントロール回路８はＩＳＴとＭＤ２によって設定
されたゲイン情報をゲイン可変アンプ１０に設定する。
この場合、ＩＳＴ、ＭＤ２の内容は設定すべき増幅率で
ある。

【００６０】その後、マイクロコンピュータμＣがＭＤ
１をハイレベルで出力する事により、エリアセンサ１、
２が読み出しモードとなる。そして、マイクロコンピュ
ータμＣがＲＳＴパルスを発生する事により、エリアセ
ンサ１、２で読み出しが開始される。

【００６１】ＲＳＴパルスの発生に伴い、コントロール
回路８は垂直転送クロックＶｃｐを１つ発生して、各水
平ラインの電荷を１ライン分垂直転送し、マイクロコン
ピュータμＣは内蔵されているカウンター４３をリセッ
トする。更に、コントロール回路８は水平転送クロック
Ｈｃｐを水平転送レジスタ２１に与えて、水平転送レジ
スタ２１内の電荷を水平転送する。このとき、図２を用
いて説明したように二つのエリアセンサ１、２からの出
力が交互にゲイン可変アンプ１０に入力される事にな
る。つまり、エリアセンサ１、２の各対応する画素の電
荷が順次交互に入力されていく。

【００６２】そして、センサ出力α、βはＳ／Ｈ回路２
２を介してクランプ回路１１に入力されるが、クランプ
回路１１では、黒基準画素の電荷が出力されるタイミン
グでマイクロコンピュータμＣよりＣＢＧがローレベル
で出力され、これに伴いクランプ回路１１は動作し、暗
電流分の電圧をある所定電圧にクランプする。

【００６３】黒基準画素の電荷がクランプされた後、セ
ンサ出力α、βは出力選択回路９に与えられる。そして
出力選択回路９により選択されたら、Ｖｏｕｔ端子４６
から出力されるようになるがその際の出力は、各エリア
センサ１、２から１画素のデータが出力される期間の１
／２の期間毎にセンサ出力αとセンサ出力βが交互に存
する形となっている（図２（ヘ）参照）。

【００６４】像振れ検出の場合には、先に述べたように
一方のセンサ出力α又はβのみが必要となるので、Ａ／
Ｄ変換器３２ではセンサ出力α又はβがＡ／Ｄ変換器３
２に入力されるタイミングでＡ／Ｄ変換が行われる。こ
のＡ／Ｄ変換されたセンサ出力のデータは像振れ検出に
用いられる。

【００６５】尚、像振れ検出の方法については、後で図
２２を参照して説明する。また、上記の形態では二つの
エリアセンサ１、２の出力を交互に取り出すようにした
が、サンプルホールドの段階で一方のエリアセンサ１又
は２の出力のみを選択するようにしても良く、その場合
には一方のセンサ出力α又はβのみがＡ／Ｄ変換器３２
に入力される事になる。一方の出力のみをサンプルホー
ルドするときは前述した図３の論理回路において、入力
端子３５にハイレベルを入力すればよい。

【００６６】図１１に戻って、前述のクランプ終了後、
マイクロコンピュータμＣはＣＢＧをハイレベルにす
る。そして、黒基準画素のすぐ後に不要画素があれば、
マイクロコンピュータμＣは図１に示すカウンター４３
に不要画素数をセットし、不要画素の電荷を高速で掃き
捨てるために、マイクロコンピュータμＣはＨＳＴをハ
イレベルにする。

【００６７】これに伴い、コントロール回路８は同様に
水平転送クロックＨｃｐを高速で発生させ、不要画素の
電荷は高速で水平転送して排出される。そして、Ｃｏｕ
ｔ端子よりＣｏｕｔクロックを高速で出力する。この不
要画素の電荷は最終的には出力選択回路９で選択されな
い（従ってＶｏｕｔ端子４６へ導出されない）事によっ
て捨てられる。

【００６８】マイクロコンピュータμＣのカウンター４
３は不要画素分のＣｏｕｔクロックをカウントして、カ
ウント終了後マイクロコンピュータμＣはＣＭＰをロー
レベルにする。マイクロコンピュータμＣはＣＭＰのロ
ーレベル変遷後、ＨＳＴをローレベルにして、更に、Ｉ
ＳＴをハイレベルにする。コントロール回路８は、ＨＳ
Ｔのローレベル変遷に伴い水平転送クロックＨｃｐを低
速で発生させ、ＩＳＴのハイレベル変遷に伴いＶｏｕｔ
端子４６からは有効画素の信号（有効信号）を出力する
ようにする。

【００６９】マイクロコンピュータμＣのカウンター４
３が有効画素数のカウントを終了すると、マイクロコン
ピュータμＣはＣＭＰをハイレベルで出力する。ここ
で、この水平ラインにまだ不要画素が残っている場合に
は、マイクロコンピュータμＣはカウンター４３に不要
画素数をセットしＨＳＴをハイレベルにする事により、
内部で不要画素の電荷が高速で水平転送されて排出され
捨てられる。更に、ＨＳＴのハイレベル変遷後すぐにマ
イクロコンピュータμＣはＩＳＴをローレベルにし、一
方コントロール回路８はＶｏｕｔ端子４６より不要画素
出力の代わりに基準電圧（ＲＥＦ）を出力するようにす
る。

【００７０】上記残存の不要画素数のカウント終了後、
マイクロコンピュータμＣはＣＭＰをローレベルで出力
し、コントロール回路８は水平転送を終了する。そし
て、次の水平ラインを読み出すために、マイクロコンピ
ュータμＣはＲＳＴパルスを発生する。これに伴いコン
トロール回路８は垂直転送クロックＶｃｐを１つ発生し
て、各水平ラインの電荷を１ライン分垂直転送して、前
述の水平ライン読み出し操作を繰り返し行う。本実施形
態のエリアセンサ１、２のＣＣＤはインターライン転送
（ＩＴ）方式であるが、もちろんフレームインターライ
ン転送（ＦＩＴ）方式でもフレーム転送（ＦＴ）方式で
も良い。

【００７１】更に本実施形態では、画像検出システムの
各種モードを設定する際に、画素データの加算・非加算
の選択がなされる。この画素データの加算・非加算の選
択を説明する前に、その加算の意義を述べておく。ま
ず、前述のように像振れ検出の場合、短時間に何回も積
分・データダンプを繰り返さなければならないので、読
み出される画素領域が広ければ広いほど時間がかかって
しまい、像振れ検出における応答性が悪くなる。そのた
め、読み取れる画素領域をできるだけ広くし、かつでき
るだけ読み出す画素数を少なくするために、隣接する画
素の電荷を読み出し画素の電荷に加算するという手法を
導入するのである。

【００７２】具体的には、低周波の被写体に対しては検
出されるエリアが小さい場合には、充分なコントラスト
が得られないために、正しい比較が行えず、正しい像振
れ量を検出できない。この問題を解決するためには、さ
らに広い領域を読み出す必要があるが単に広い領域を読
み出すと１回の読み出し時間が長くなるために充分な像
振れ検出及び像振れ補正ができなくなる。

【００７３】また、読み出し領域を広くした分だけ、つ
まり読み出し画素数を増やした分だけ高速で画素を読み
出せばよいのだが、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換できるデ
ータレシオの制約によりあまり高速に読み出す事ができ
ない。従って、本実施形態では、電荷の転送中に複数の
画素の電荷を加算をする事により、読み出される範囲は
広くなるが、読み出される画素数は変わらないようにす
るのである。また、複数の画素の電荷を加算するために
低輝度下においても短い積分時間で充分な電荷が得られ
るという利点もある。

【００７４】このときの駆動方法の詳細を、図１３、図
１４のタイミングチャートと図１２のエリアセンサの構
成図によって説明する。図１３（ａ）は、垂直方向非加
算モードのタイミングチャートである。ここでは、垂直
転送クロックＶｃｐを１パルス入力して各水平ラインの
電荷を１ライン分垂直転送して、１水平ライン分の電荷
を水平転送レジスタ２１に転送のする毎に、１水平ライ
ンの画素数分の水平転送クロックＨｃｐを連続入力して
電荷を水平転送する。

【００７５】これに対し、図１３（ｂ）の垂直方向Ｎ画
素加算モード（本実施形態ではＮ＝２）では、垂直転送
クロックＶｃｐをＮパルス入力して、水平転送レジスタ
２１にＮ水平ライン分の電荷を入力する事によって、水
平転送レジスタ２１内で上下垂直方向に隣接するＮ画素
分の電荷を加算してから水平転送クロックＨｃｐを入力
する。

【００７６】図１４（ａ）は、水平方向非加算モードの
タイミングチャートである。ここでは、水平転送クロッ
クＨｃｐを１パルス入力する毎にサンプリングパルスを
入力して１画素分の電荷毎にサンプルホールドする。こ
れに対し、図１４（ｂ）の水平方向Ｎ画素加算モード
（本実施形態ではＮ＝２）では、水平転送クロックＨｃ
ｐは図１４（ａ）のＮ倍の周波数で入力するが、サンプ
リングパルスの周波数は変えない。

【００７７】よって、Ｓ／Ｈ回路２２内ではＮ画素分の
電荷が入力される毎にサンプルホールドするので水平方
向Ｎ画素分の電荷の加算がなされる。したがって、Ａ／
Ｄ変換器３２に入力されるデータの転送クロックは変わ
らないが、水平方向Ｎ画素分の電荷が加算されて入力さ
れる。加算・非加算の選択について、図１５のフローチ
ャートを用いて説明する。まずステップ＃３５で今回の
積分が初回の積分か否かを判定して、その結果、初回の
積分であればそのデータに信頼性があるか否かわからな
いのでステップ＃６０へ進んで非加算モードで読み出し
を行う。

【００７８】今回の積分が初回の積分でなければステッ
プ＃４０へ進んで、前回の検出結果に信頼性があればス
テップ＃６５へ進んで前回の読み出しモードを継続して
積分を行う。前回の検出結果に信頼性がない場合には、
ステップ＃４５へ進んで前回の積分が低輝度下で行われ
たものかを判断し、低輝度下で行われた積分であれば、
ステップ＃５５へ進んで今回の読み出しは加算モードで
行う。

【００７９】前回の積分が低輝度下で行われたものでな
ければ、ステップ＃５０へ進んで前回の読み出しモード
が加算モードであれば今回の読み出しは非加算モードで
行い（ステップ＃６０）、前回の読み出しモードが非加
算モードであれば今回の読み出しは加算モードで行う
（ステップ＃５５）。このように制御する事により、前
回の検出結果や明るさを基に今回の積分によるデータを
最適な読み出しモードで読み出す事が可能となる。更に
加算モードの時は、被写体のコントラスト、周波数、制
御シーケンス等によって、垂直方向のみの加算、水平方
向のみの加算、両方向の加算の各モードを切り替える事
にする。

【００８０】次に、本実施形態のエリアセンサ１、２を
オートフォーカスに適用する場合について説明する。エ
リアセンサ１、２をオートフォーカスに適用する場合に
は、一回の積分で得られたデータの内、二つのエリアセ
ンサ１、２の特定の一部の領域のデータを読み出す。つ
まり、ラインセンサモードで使用する。

【００８１】通常のエリアセンサの１画素のサイズは、
オートフォーカスに使われるラインセンサの画素サイズ
の数分の１程度しかなく、低輝度な被写体に対して感度
不足となる。このため、本実施形態では、エリアセンサ
１、２の数画素分の蓄積電荷を図１３（ｂ）のタイミン
グチャートに従って、垂直方向のＮ画素分の電荷を加算
する事によりラインセンサと同程度の感度を確保するよ
うにする。

【００８２】このときの駆動方法を、図１２の構成図と
図１６のタイミングチャートを用いて説明する。まず通
常のエリアセンサモードの場合のタイミングチャートを
図１６（ａ）に示す。積分開始動作として、シフトパル
スを入力してシフトゲート１３を開いて、積分前に各画
素２９に蓄積されていた電荷を垂直転送レジスタ１８に
排出する。これによって、積分が開始される。

【００８３】次に、ＲＣＧをハイレベルにする事によ
り、水平転送レジスタ２１に付与されているレジスタク
リアゲート２３を開く。このようにすると、水平転送レ
ジスタ２１に転送されてくる電荷をＯＤ２８に排出する
事ができる。そして、全水平ライン分の電荷を垂直転送
するために、垂直転送クロックＶｃｐを入力して、最初
に各画素２９に蓄積されていた電荷をＯＤ２８に排出す
る（積分クリア時間）。その後、ＲＣＧをローレベルに
してレジスタクリアゲート２３を閉じる。

【００８４】モニター３、４を用いて充分な積分が行わ
れた事を検知すると積分が自然終了する（勿論、積分が
強制終了する場合もある）。その後、シフトパルスを入
力してシフトゲート１３を開く事により各画素２９の電
荷を垂直転送レジスタ１８に転送する。そして、１ライ
ン分の水平画素列の電荷を、垂直転送クロックＶｃｐを
１パルス入力して水平転送レジスタ２１に転送した後、
水平転送クロックＨｃｐを連続入力して水平転送レジス
タ２１を駆動し読み出す。以下、この動作を繰り返す事
により、全画素２９の電荷が読み出される。

【００８５】前記通常のエリアセンサモードに対して、
オートフォーカスのために、エリアセンサ１、２をライ
ンセンサモードに切り替えたときのタイミングチャート
を図１６（ｂ）に示す。積分終了動作までは通常のエリ
アセンサモードと同じである。その後、ラインセンサと
して利用しない水平画素列の不要電荷を、垂直転送クロ
ックＶｃｐを入力して垂直転送を行うときに、同時にＲ
ＣＧをハイレベルにしてレジスタクリアゲート２３を開
いておき、水平転送レジスタ２１からＯＤ２８に排出す
る。

【００８６】ラインセンサとして利用する水平画素列に
対しては、図１３（ｂ）に示す垂直加算モードを使っ
て、ＲＣＧをローレベルにして、レジスタクリアゲート
２３を閉じておき、ラインセンサを構成するために必要
な画素数分の垂直転送クロックＶｃｐを入力する事によ
り水平転送レジスタ２１内で画素の電荷の合成（加算）
を行う。そして、水平転送クロックＨｃｐを入力して水
平転送レジスタ２１を駆動してラインセンサとして読み
出す。このように駆動する事によって、エリアセンサ
１、２をラインセンサとして使用する事ができる。

【００８７】また、オートフォーカスにおいては、二つ
のエリアセンサ１、２をラインセンサモードとして使用
し、更に一回の積分で二つのエリアセンサ１、２から得
られたデータを読み出す必要性がある。その際の駆動方
法については、先に図２のタイミングチャートを用いて
説明したように、二つのセンサ出力α、βを交互にＡ／
Ｄ変換器３２に与えてＡ／Ｄ変換を行う。

【００８８】図１、図７のエリアセンサ１、２をオート
フォーカスセンサとして、ラインセンサモードで使用す
る場合には、ラインセンサとして使用する部位がオーバ
ーフローしないように、本実施形態ではできるだけその
使用する部位をモニター３、４近傍とする。更に、エリ
アセンサ１、２は像振れ検出にも使用する。

【００８９】ここで、オートフォーカスに使用する部位
と像振れ検出に使用する部位（エリアセンサ全体から選
択）は共に、光学系の光軸中心との関係が重要となるの
で、エリアセンサ１、２における、ラインセンサに使用
する部位と光学系の光軸中心を、図１７（ａ）〜（ｄ）
に示して説明する。尚、ここでは図７のシステムを代表
させて説明する事にする。

【００９０】図１７（ａ）の第１例ではモニター３ｂ、
４ｂに近い部分にオートフォーカスエリア４４を設定
し、光学系の光軸中心４５はオートフォーカスエリア４
４の中心ではなく、エリアセンサ１、２全体の中心に設
定されている。このような配置は、画面の中心にオート
フォーカスエリア４４の中心がないために不都合がある
が、エリアセンサ１、２全体の検出エリアが画面全体に
対してあまり大きくなければ、オートフォーカスエリア
４４の画面からのズレはあまり大きくなく許容できるも
のとなる。また、像振れ検出のときは主被写体をとらえ
る確率が高くなる。

【００９１】図１７（ｂ）の第２例ではモニター３ｂ、
４ｂに近い部分にオートフォーカスエリア４４を設定し
ていて、光学系の光軸中心４５はオートフォーカスエリ
ア４４の中心に設定されている。このような配置は、画
面の中心にオートフォーカスエリア４４があり、通常の
オートフォーカス用のセンサと同じようになる。一方、
像振れ検出エリアは画面中心からはずれ、主被写体をと
らえる確率が低くなるが、背景の静止物をとらえる可能
性が高く有効である。このとき像振れ検出エリアが空、
または地面のみにならないように設定する必要がある。

【００９２】図１７（ｃ）の第３例では図１７（ｂ）と
同じ画素配置であるが、水平転送レジスタ２１ａ、２１
ｂの位置をエリアセンサ１、２のＩＣのチップレイアウ
トの関係で変えている例である。このように水平転送レ
ジスタ２１ａ、２１ｂを配置すると、図１６（ｂ）と同
じ読み出し方法はとれない。この場合は、１ライン毎に
垂直転送を行い、水平読み出し時に画素の電荷の加算を
行い、Ａ／Ｄ変換時に必要なデータを選択的にメモリー
する事によって達成される。

【００９３】図１７（ｄ）の第４例では、光学系の光軸
中心４５をエリアセンサ１、２の中心として、オートフ
ォーカスエリア４４と像振れ検出エリアの中心がこの光
軸中心４５に配置されている。このように配置すると、
図１７（ａ）、（ｂ）のオートフォーカスエリア４４ま
たは像振れ検出エリアが光軸中心４５からはずれてしま
うという事はなくなるが、オートフォーカスエリア４４
とモニターが離れてしまうために、モニター信号を使っ
て有効に積分制御を行う事が難しくなる。

【００９４】従って、本実施形態では、最初の積分はあ
るモニターのモニター電圧（モニター信号）を使って積
分制御を行うが、２回目以降の積分では、前回の積分時
間と前回使用したモニターの今回のモニター電圧を基に
積分を制御する。この時の制御方法の具体例を図１８を
用いて説明する。まず初回の積分では、前述の方法で、
エリアセンサ１、２において、モニター電圧がＡＧＣ回
路７の所定電圧Ｖ１に達する時間まで積分して自然終了
する（このときの積分時間をｔ１とする）。

【００９５】例えばこのとき、モニター出力によって正
確な積分制御が行われず、エリアセンサ１、２における
積分量が過剰であったと判断されたとする。エリアセン
サの積分量の変化率は一定であると考えられるので、時
間ｔ１と過剰積分量から最適積分時間ｔ３を求める事が
できる。

【００９６】エリアセンサと同様に、モニター電圧の変
化率も一定であると考えられるので時間とモニター電圧
の関係は図１８に示す直線のようになる。この直線よ
り、初回の積分における時間ｔ３のモニター電圧、つま
り積分終了の最適モニター電圧Ｖ３がわかる。２回目の
積分では、モニター電圧がＶ３に達する時間であると求
められる時間ｔまで積分を行うようにする。時間ｔは図
１８より次式（式（１））を用いて求める事ができる事
がわかる。

【００９７】ｔ＝ｔ３×（２×ｔ２／ｔ１）（１）

【００９８】ここで、ｔ２は２回目の積分においてモニ
ター電圧が所定電圧Ｖ１の１／２の電圧Ｖ２に達するま
での時間とする。時間ｔ２はＡＧＣ回路７を用いて監視
する。つまり、ＡＧＣ回路７には所定電圧Ｖ１と所定電
圧の１／２の電圧Ｖ２を設定しておきモニター電圧がＶ
２に達する時間ｔ２を監視する。そして、マイクロコン
ピュータμＣは式（１）よりｔを求め、時間ｔになると
積分の強制終了を行う。３回目以降の積分では前回の積
分時間をｔ１として２回目と同様に積分制御を行う。

【００９９】図１９は図１８の方法を回路的に行った積
分制御方法である。ＡＧＣ回路７に所定電圧Ｖ１を設定
して積分を行い、最適なモニター電圧Ｖ３を求めるまで
は図１８の場合と同様である。そしてここでは、このＶ
３を積分終了の際の所定電圧として、次回の積分ではモ
ニター電圧をマイクロコンピュータμＣが監視してい
て、モニター電圧がＶ３になると強制終了させる事によ
り積分を制御する。

【０１００】また、モニターの自然終了電圧Ｖ３を外部
のＤ／Ａ変換器よりＡＧＣ回路７に入力する構成にし
て、上述の最適なモニター電圧Ｖ３を外部より積分の自
然終了の所定電圧としてＡＧＣ回路７に設定すれば、自
然終了機能を用いて２回目以降の積分も制御できる。

【０１０１】次にオートフォーカスエリアの選択につい
て図２０の簡単なフローチャートを用いて説明する。ま
ず、オートフォーカスに使用するエリアが飽和するのを
防ぐために、ステップ＃７０でモニター３、４近傍の領
域が使用できるかを調べる。その方法は、オートフォー
カスに使用する予定の領域のコントラストを求めて、オ
ートフォーカスを行うのに充分なコントラストがあるか
を判定するものである。そして、充分なコントラストが
あると判断されればステップ＃７５へ進みこの領域を用
いる。

【０１０２】コントラストがないと判断されれば、ステ
ップ＃８０へ進み次のエリアに検出エリアを移動させ
て、ステップ＃８５へ進みコントラストを調べる。そし
てこのエリアにコントラストがあると判断されれば、ス
テップ＃９０へ進みこのエリアを使用する事にする。ま
だコントラストが充分にないエリアであると判断されれ
ば、ステップ＃８０へ戻り、さらにエリアを移動させ
て、ステップ＃８５へ進みコントラスト演算を繰り返
し、充分なコントラストのある領域を探し、ステップ＃
９０へ進みオートフォーカスエリアを決定する。

【０１０３】２回目以降のオートフォーカスでは前回の
検出エリアで継続して行い、この領域でローコン（信頼
性がない状態をいう）になれば、この近傍に検出エリア
を移動させて継続して行うようにしている。次に、像振
れ検出エリアを選択して像振れ検出を行う一つの方法
を、図２１の簡単なフローチャートと図２２の像振れ検
出シーケンスを示す図を用いて説明する。図２２の格子
状の部分は、センサの受光部を示している。

【０１０４】まず、オートフォーカス終了後、ステップ
＃１００に進みパンニングがあったかを判定し、パンニ
ングがなければ、オートフォーカスを行った領域に主被
写体が存在すると考えられるから、ステップ＃１０５へ
進みオートフォーカス領域内で充分なコントラストのあ
る領域（数画素分）を探し、コントラストのある領域が
見つかれば、ステップ＃１１５へ進みその領域を図２１
（ａ）に示すように像振れ量算出の基準部とする。図２
２（ａ）にこの場合の基準部１００を示す。このとき、
基準部１００はエリアセンサ１又は２内のどこに位置す
るのかを特定しておく。

【０１０５】像振れ検出を行うためには、シャッターが
開いている間に、更にこの後、積分・データダンプを繰
り返す。次回の積分で得られたデータを読み出すとき、
読み出す領域は、図２２（ｂ）に示すように先に決定し
た基準部１００を中心として一回り広い領域を参照部１
１０として読み出す。ここで参照部を設けるのは、基準
部が存在し得る領域を限定する事により、移動した基準
部を他のコントラストのある領域と間違えて認識する確
率を小さくするためと、参照部のみを読み出せばよく、
全体を読み出すより早く読み出す事ができるからであ
る。

【０１０６】そして、参照部１１０内で基準部１００と
最も相関の高い領域１２０を検出して、エリアセンサ１
又は２内での位置を特定して、基準部からの移動量を算
出し、これを像振れ量として、これを基にして像振れ補
正を行う。更に積分を行い、今度は、図２２（ｃ）に示
すように、先に基準部と最も相関の高かった領域１２０
を中心に一回り広い領域を参照部１１１としてこの領域
を読み出す。そして、参照部１１１内で領域１２０と最
も相関の高い領域１２１を検出して、エリアセンサ１又
は２内での位置を特定し、領域１２０からの移動量を算
出して、これを像振れ量として、これを基に像振れ補正
を行う。

【０１０７】更に積分を行い、図２２（ｄ）に示すよう
に領域１２１を中心として一回り広い領域を参照部１１
２として読み出し、参照部内で領域１２１と最も相関の
高い領域１２２を検出して、エリアセンサ１又は２内で
の位置を特定して、領域１２１からの移動量を算出し、
これを像振れ量として、これを基に更に像振れ補正を行
う。シャッターが閉じるまで同様の操作を繰り返して行
い、像振れ補正をする。

【０１０８】図２１に戻り、ステップ＃１００でもしパ
ンニングがあったと判断されれば、オートフォーカスを
行った領域には主被写体が存在しないと考えられるため
に、ステップ＃１１０へ進みオートフォーカス領域以外
からコントラストのある領域を探し、コントラストのあ
る領域が見つかればステップ＃１１５へ進みその領域を
像振れ検出を行う基準部として、前述のように像振れ検
出を行う。

【０１０９】ここでは、パンニングがあった場合には、
主被写体がこの領域からはずれていると考えられるた
め、オートフォーカスを行った領域を除いてコントラス
トのある領域を探している。もちろん、この領域をはず
さずに順次コントラストのある領域を探しても良い。

【０１１０】パンニング判定の手法は、手振れ検出と同
様に、センサ出力を所定時間間隔の光分布パターンの相
関関係より求める事ができる。手振れ検出に用いるセン
サ出力の所定時間間隔の光分布パターンの時間的なずれ
量を求め、この時間的ずれ量が所定量以上であれば、手
振れによるものではなくパンニングによるものであると
判断し、そのずれ量を基にパンニング量を検知する事が
できる。

【０１１１】また、別の手法としては、自動焦点検出動
作を利用する事もできる。自動焦点検出動作において
は、焦点検出動作により検出されるデフォーカス量があ
る所定値以下であれば静止被写体であると判断され、ま
た、ある所定値以上であればパンニングが行われたもの
と判断され自動焦点検出動作が停止するＡＦロックモー
ドに入る。また、検出されたデフォーカス量が、上記２
つの所定値の間であれば、動被写体と判断してコンティ
ニュアスＡＦモードに入る。この動作を基にパンニング
を判定する事も可能である。

【０１１２】

【発明の効果】本発明によると、複数のエリアセンサを
一つの駆動回路部で駆動する画像検出システムにおい
て、選択したエリアセンサの信号を使用する事により、
オートフォーカスと像振れ検出に適用させる事が可能と
なる。更に、複数のエリアセンサを一つの駆動回路部で
駆動している画像検出システムを用いているので安価で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】二つのエリアセンサとこれをコントロールする
コントロール回路を有する画像検出システムのデバイス
構成図。

【図２】図１のエリアセンサからの出力に関係するタイ
ミングチャート。

【図３】サンプリングパルスを調節する論理回路を示し
た図。

【図４】図４の論理回路から発生されるサンプリングパ
ルスの具体例を示した図。

【図５】モニターとエリアセンサの配置関係の詳細を示
した図。

【図６】モニターとエリアセンサの配置関係の詳細の他
の例を示した図。

【図７】二つのエリアセンサとこれをコントロールする
コントロール回路を有する画像検出システムのデバイス
構成図の図１とは異なる例。

【図８】オートフォーカスの場合のモニターの選択のフ
ローチャート。

【図９】図１、図７の画像検出システムを適用した光学
系の模式図。

【図１０】図１、図７の画像検出システムを適用した他
の光学系の模式図。

【図１１】像振れ検出の制御方法のタイミングチャー
ト。

【図１２】エリアセンサの詳細な構成図。

【図１３】（ａ）垂直方向に非加算の場合と（ｂ）垂直
方向に２画素分の電荷の加算を行う場合のタイミングチ
ャート。

【図１４】（ａ）水平方向に非加算の場合と（ｂ）水平
方向に２画素分の電荷の加算を行う場合のタイミングチ
ャート。

【図１５】加算・非加算の選択のフローチャート。

【図１６】（ａ）通常のエリアセンサモードと（ｂ）オ
ートフォーカスの場合のラインセンサモードのタイミン
グチャート。

【図１７】（ａ）第１例（ｂ）第２例（ｃ）第３例
（ｄ）第４例のエリアセンサにおけるオートフォーカス
エリアと光軸中心を示した図。

【図１８】エリアセンサの積分を時間で制御する場合の
積分時間とモニター電圧の関係を示した図。

【図１９】エリアセンサの積分をモニター電圧で制御す
る場合の積分時間とモニター電圧の関係を示した図。

【図２０】オートフォーカスエリアの選択のフローチャ
ート。

【図２１】像振れ検出エリアの選択のフローチャート。

【図２２】像振れ検出時の（ａ）１回目（ｂ）２回目
（ｃ）３回目（ｄ）４回目の積分により得られたシーケ
ンスの一例を示した図。

【符号の説明】

１、２エリアセンサ３、４モニター 3a、3b モニター４ａ、４ｂモニター５、６モニターの出力スイッチ７ＡＧＣ回路８コントロール回路９出力選択回路１０ゲイン可変アンプ１１クランプ回路 μＣマイクロコンピュータ１４、１５黒基準画素１８垂直転送レジスタ２１水平転送レジスタ２１ａ、２１ｂ水平転送レジスタ２２Ｓ／Ｈ回路２３レジスタクリアゲート３０、３１エリアセンサの出力スイッチ３２Ａ／Ｄ変換器４６Ｖｏｕｔ端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のエリアセンサと該エリアセンサを駆
動する一つの駆動回路部と該エリアセンサから出力され
る信号を処理する一つの信号処理回路部とを有する画像
検出システムにおいて、オートフォーカスに使用する場
合と像振れ検出に使用する場合のそれぞれの場合に応じ
て、前記複数のエリアセンサの中から選択したエリアセ
ンサの信号を使用する事を特徴とする画像検出システ
ム。
【請求項２】オートフォーカスの場合は前記複数のエリ
アセンサの中から二つのエリアセンサを選択し、像振れ
検出の場合は前記複数のエリアセンサの中から一つのエ
リアセンサを選択し、それぞれ選択したエリアセンサの
信号を使用する事を特徴とする請求項１に記載の画像検
出システム。
【請求項３】オートフォーカスの場合は選択した二つの
エリアセンサのそれぞれの領域内の対応する特定の一部
の領域の信号を使用する事を特徴とする請求項２に記載
の画像検出システム。
【請求項４】像振れ検出の場合は選択した一つのエリア
センサの領域内の特定の一部の領域の信号を使用する事
を特徴とする請求項２に記載の画像検出システム。
【請求項５】選択したエリアセンサの信号のみをＡ／Ｄ
変換器でＡ／Ｄ変換する事を特徴とする請求項１に記載
の画像検出システム。
【請求項６】複数のエリアセンサと該エリアセンサを駆
動する一つの駆動回路部と該エリアセンサから出力され
る信号を処理する一つの信号処理回路部とを有する画像
検出システムにおいて、前記信号処理回路部の複数の異
なる処理を行う信号処理のうち一つを行うように切り換
える切換手段と、前記切換手段により切り換えられた信
号処理に応じて前記複数のエリアセンサの出力のうち所
定のエリアセンサ出力を選択する選択手段とを備えた事
を特徴とする画像検出システム。