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JPH0583885B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0583885B2
JPH0583885B2 JP58234551A JP23455183A JPH0583885B2 JP H0583885 B2 JPH0583885 B2 JP H0583885B2 JP 58234551 A JP58234551 A JP 58234551A JP 23455183 A JP23455183 A JP 23455183A JP H0583885 B2 JPH0583885 B2 JP H0583885B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
signal
circuit
pulse
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP58234551A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60125817A (en
Inventor
Tokuji Ishida
Toshio Norita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP58234551A priority Critical patent/JPS60125817A/en
Publication of JPS60125817A publication Critical patent/JPS60125817A/en
Priority to US06/763,338 priority patent/US4660955A/en
Priority to US06/905,686 priority patent/US4783701A/en
Priority to US07/251,770 priority patent/US4862273A/en
Publication of JPH0583885B2 publication Critical patent/JPH0583885B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

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

技術分野 この発明は、電荷蓄積部及び蓄積電荷を出力す
るための電荷転送部を有するイメージセンサーの
画像信号を処理する、例えばカメラの焦点検出装
置に有用な画像処理装置に関する。 従来技術 従来上記のようなカメラの焦点検出装置として
は、CCD(Charge Coupled Device)を自己走査
型イメージセンサーとして用いたものが知られて
おり、CCDに積分クリアパルスと呼ばれる正パ
ルスが入力されると、CCDのイメージセンサー
アレイを構成する各フオトダイオードは一旦電源
電圧レベルまで充電され、次にその積分クリアパ
ルスが消滅することによつて放電(以下これを負
の電荷の蓄積と考えて電荷蓄積と呼ぶ)を開始す
る。この後、シフトパルスと呼ばれる正パルスを
CCDに入力させると、積分クリアパルスの消滅
からシフトパルスの入力までの間に各フオトダイ
オードに蓄積された電荷がCCDシフトレジスタ
の対応するセルに転送され、転送クロツクパルス
がこのCCDシフトレジスタに入力される毎にそ
こから順次蓄積電荷が画像信号出力回路に転送さ
れる。この画像信号出力回路はCCDシフトレジ
スタから転送される蓄積電荷を順次電圧信号とし
て出力し、次々に出力されるその電圧信号がイメ
ージセンサーアレイ上における光強度分布、すな
わちその上に形成されている像の強度分布を示す
ことになる。この画像信号出力回路が出力する電
圧信号はA/D変換器によつてデイジタル信号に
変換された後、所定のプログラムにしたがつて例
えばマイクロコンピユータで処理演算され、その
結果撮影レンズの焦点調節状態が判定される。 ところで、従来各フオトダイオードの電荷蓄積
は、先の焦点検出動作の終了後、つまり上述のマ
イクロコンピユータによる信号の処理演算の終了
後に開始されるように構成するのが普通であつ
た。すなわち、その処理演算が終了した時点で次
の積分クリアパルスを発生させる。ところが、各
フオトダイオードの電荷蓄積速度は被写体輝度に
よつて変化し、被写体輝度が低くなると、比較的
長時間電荷蓄積を継続させる必要があり、被写体
輝度に応じてシフトパルスの発生のタイミングを
制御する。このため、被写体輝度が低い場合、電
荷蓄積時間が長くなつて一回の焦点検出動作に要
する時間も長くなり、一定時間内に行い得る焦点
検出動作の回数が少なくなることになる。今、連
続的に焦点検出を行い、各回の焦点検出結果にも
とづいて撮影レンズを駆動してその焦点調節を行
う場合、一定時間内に行われる焦点検出動作の回
数が多いほど短時間で撮影レンズを合焦させるこ
とができるから、このように先の焦点検出動作が
終了した時点で各フオトダイオードに電荷蓄積を
開始させていたのでは、被写体輝度が低いときに
は撮影レンズが合焦するまでに時間がかかり、撮
影チヤンスを逸することになる。 目 的 この発明は、電荷蓄積開始から画像信号の処理
終了までに要する時間が比較的短くてすむ画像処
理装置を提供することを目的とする。 要 旨 上記目的を達成するために、本発明は、電荷蓄
積部及び蓄積電荷を出力信号により画像信号出力
回路に出力する電荷出力部を有する自己走査型イ
メージセンサーから出力される蓄積電荷にもとづ
いて上記画像信号出力回路により画像信号を得、
処理回路により画像信号を処理演算する画像処理
装置おいて、上記電荷蓄積部の蓄積電荷を一掃す
る積分クリアパルスを発生する積分クリアパルス
発生手段と、上記積分クリアパルスの消滅後にイ
メージセンサへの入射光強度に応じて上記電荷蓄
積部に蓄積される電荷量が所定値に達すると電荷
蓄積動作を終了させるための終了信号を出力する
終了信号出力回路と、上記電荷蓄積部に上記積分
クリアパルス消滅後に蓄積された電荷を上記画像
信号出力回路へ出力する出力信号を発生する出力
信号発生手段と、上記出力信号の発生直後に上記
出力信号発生手段による次の出力信号の発生を禁
止する出力信号発生禁止手段と、上記出力信号発
生に応答して上記積分クリアパルス発生手段に次
の積分クリアパルスを発生させる積分クリアパル
ス発生制御手段と、上記処理回路での画像信号の
処理演算終了時点で上記終了信号が出力されてい
ない場合、その演算処理の終了に続いて次の出力
信号の発生禁止を解き、上記終了信号が出力され
ている場合、その処理演算終了時に再度積分クリ
アパルスを発生させ、引き続いて次の出力信号の
発生禁止を解く出力信号制御手段とを備えたこと
を特徴としている。 実施例 次にこの発明の一実施例を第1図乃至第11図
を参照して説明する。 まず、この実施例の全体回路を示す第1図にお
いて、1は、後述するように、例えばCCDのよ
うな自己走査型イメージセンサーと、画像信号出
力回路、輝度モニター用受光素子、輝度モニター
回路、及び基準信号発生回路とを備えた光電変換
ブロツク、10は転送クロツクパルス発生ブロツ
ク、20は光電変換ブロツク1からの信号にもと
づいて撮影レンズの焦点調節状態判定の基礎とな
るデイジタル信号を形成する回路ブロツク、30
は回路ブロツク20からのデイジタル信号にもと
づいて撮影レンズの焦点調節状態を判別する一
方、各回路ブロツクの制御動作を行うマイクロコ
ンピユータである。 又、40は光電変換ブロツク1内の輝度モニタ
ー回路の出力にもとづいて、回路ブロツク20内
の増幅器の増幅率制御を行う一方、光電変換ブロ
ツク1内の自己走査型イメージセンサーの電荷蓄
積時間(光電流積分時間)を制御する輝度判定回
路、AN1,AN2はオア回路OR1と共にゲート
手段を構成するアンド回路、DF1は後述のフリ
ツプフロツプ(FF0)(FF1)乃至(FF6)をリ
セツトするリセツトパルスを発生するDフリツプ
フロツプ、DF2はイメージセンサー内において
電荷蓄積部に蓄積された電荷を転送部へ転送する
シフトパルスを発生するDフリツプフロツプ、
CL1は基準クロツクパルスを発生するクロツク
回路、(FF0)はR−Sフリツプフロツプである。 第2図は上述の光電変換ブロツク1を示したも
ので、フオトダイオード列(P1)(P2)(P3)…
(Pn−2)(Pn−1)(Pn)から成るイメージセ
ンサーアレイPA、積分クリアゲートICG、シフ
トゲートSG、CCDシフトレジスタSRにより上述
の自己走査型イメージセンサーが構成されてい
る。ここで、転送部であるCCDシフトレジスタ
SRのセル数は電荷蓄積部であるイメージセンサ
ーアレイPAのフオトダイオード数(画素数)よ
りも3個多く、セルR1,R2,R3は後述の空
送り用であり、イメージセンサーアレイPAの各
フオトダイオードP1,P2,P3…Pn−2,
Pn−1,Pnの蓄積電荷はセルR4,R5,R6,
…Rn+1,Rn+2,Rn+3に転送される。各フ
オトダイオードは、第3図に示したように、電源
(+V)に対して積分クリアゲートICGに相当す
るスイツチSを介して互いに並列接続された一対
のダイオードD1,D2とFETQ10から成り、
一方のダイオードD1が光を受けるように設置さ
れている。FETQ10はダイオードD1の両端の
電圧を略一定に保ち、ダイオードD1の容量分を
無視できように設けたもので、そのゲートは接地
されている。今、スイツチSが閉じるとダイオー
ドD2のアノード、カソード間に電荷が蓄積さ
れ、そのアノード電圧は電源電圧に等しくなる。
そして、次にスイツチSが開かれると、ダイオー
ドD2はダイオードD1の光電流によつてFETQ
10を介して放電し、そのアノード電圧は時間の
経過と共に降下する。すなわち、これはダイオー
ドD1に入射する光の強度に応じた速度でダイオ
ードD2のカソードに負の電荷が蓄積されると考
えてよく、したがつて、各フオトダイオードは入
射光強度に応じた速度で、電荷の蓄積を行うもの
として説明する。 上記スイツチS1は実際には積分クリアゲート
ICGに入力される積分クリアパルスによつて導通
し、そのパルスが消滅すると不導通となる半導体
アナログスイツチで構成される。シフトゲート
SGはフオトダイオードP1,P2,P3…Pn−
2,Pn−1,Pnの蓄積電荷を後述のシフトパル
スを受けてCCDシフトレジスタSRのセルR4,
R5,R6…Rn+1,Rn+2,Rn+3に並列的
に転送する。フオトダイオードP1,P2,P3
…Pn−2,Pn−1,Pnの電荷蓄積はシフトパル
スのシフトゲートSGへの入力によつて終了する。
又、CCDシフトレジスタSRは後述の転送クロツ
クパルス(φ1)(φ2)が入力される毎に、転送ク
ロツクパルス(φ1)の立下りで1セル分の蓄積
電荷を順次後述の画像信号出力回路へ出力する。
なお、イメージセンサーアレイPAの一端から教
えて所定個(10個)のフオトダイオードP1,P
2…P10はアルミニウム膜で覆われており、後
述のように暗出力補正用として用いられる。第2
図のT8,T9は上述のイメージセンサー、回路
MC,RS,VSに電源(+V)を供給するための
電源端子である。 ところで、イメージセンサーアレイPAをカメ
ラにおいてどのような位置に配置するかは、焦点
検出方式によつて異なる。第4図は、この発明を
適用可能な焦点検出光学系の一例を示しており、
TLは撮影レンズ、CLはコンデンサーレンズ、L
1,L2は撮影レンズTLの主光軸lに関して対
称に配置された一対の再結像レンズ、Mはマス
ク、Fはカメラのフイルム面と等価な撮影レンズ
TLの予定結像面である。この光学系によれば、
撮影レンズTLにより予定結像面F上乃至はその
前後に被写体像が結像されると、再結像レンズL
1,L2がその被写体像をイメージセンサーアレ
イPA上に第1、第2像として再形成するが、イ
メージセンサーアレイPA上でのその第1、第2
像の間隔は撮影レンズTLの焦点調節状態、すな
わちそれによつて形成される被写体像の予定結像
面Fに対するずれ状態によつて変化する。したが
つて、イメージセンサーアレイDAの各画素の出
力にもとづいて第1、第2像の間隔を検出すれば
撮影レンズTLの焦点調節状態を示すデフオーカ
ス量及びデフオーカス方向を判定できるが、それ
に必要な出力処理方法については後述する。な
お、第4図において、イメージセンサーアレイ
PAは、コンデンサーレンズCL及び一対の再結像
レンズL1,L2に関して予定結像面Fと共役な
位置乃至はその近傍に配置される。 再び第2図において、MPは輝度モニター用の
受光素子であるフオトダイオード、MCは輝度モ
ニター回路、RSは基準信号発生回路、VSは画像
信号出力回路である。輝度モニター回路MCは
FETQ1,Q2,Q3とコンデンサーC1から成
る。FETQ1はそのゲートが上記イメージセンサ
ーの積分クリアゲート3に接続されており、その
積分クリアゲートICGを通過した積分クリアパル
スによつて導通し、これによりコンデンサーC1
が電源電圧(+V)のレベルまで充電される。
FETQ1とコンデンサC1の接続点(J1)は
EFTQ12を介してフオトダイオードMPのアノ
ードに接続される一方、FETQ2のゲートに接続
されている。FETQ12はゲートが接地されてお
り、フオトダイオードMPの両端の電圧を略一定
に保ち、その容量分の影響を無視することができ
るように設けられている。FETQ2,Q3は電源
に対して互に直列接続され、出力インピーダンス
が低く、入力インピーダンスの高いバツフアを構
成しており、FETQ3はソースフオロアーで用い
られているため、FETQ2,Q3の接続点から引
出された出力端子T1からは、接続点(J1)の電
位に対応した電圧(Vm)が出力される。上記積
分クリアパルスが消滅するとFETQ1は不導通と
なり、コンデンサC1はフオトダイオードMPの
光電流によつて放電され、それに応じて端子T1
の出力電圧が降下する。第5図はこの端子T1の
出力電圧の時間的変化を示したものであり、(l1
(l2)(l3)(l4)(l5)は輝度によつて電圧降下の速
度が変化することを示している。RNで示す立上
りは、積分クリアパルスによる誘導ノイズを表わ
す。 基準電圧発生回路RSは、FETQ4,Q5,Q
6及びコンデンサC2とから成るが、これらは上
述のFETQ1,Q2,Q3及びコンデンサC1と
夫々同じ特性を備えており、その回路接続も輝度
モニター回路MCにおけるFETQ1,Q2,Q3
及びコンデンサC1の回路接続と同じである。但
し、FETQ4とコンデンサC2の接続点(J2)に
はFETQ5のゲートが接続されているだけであ
り、したがつて、FETQ2,Q3と同様に出力イ
ンピーダンスが低く、入力インピーダンスが高い
バツフアを構成しているFETQ5,Q6の接続点
から引出した出力端子T2から出力される電圧信
号は積分クリアパルスの消滅後も第5図に示した
ように一定に保たれる。すなわち、積分クリアパ
ルスの消滅直後(T0)における接続点(J1)
(J2)の電位は上述のようにFETQ1,Q2,Q
3及びコンデサC1とFETQ4,Q5,Q6及び
コンデンサC2の特性が夫々同じであることから
互に等しいので、端子T2から出力される電圧信
号は端子T1から出力される電圧信号の降下量を
求めるための基準電圧(Vref)として用いるこ
とができる。 画像信号出力回路VSは、FETQ7,Q8,Q
9及びコンデンサC3から成り、好ましくは、こ
れらにもFETQ1,Q2,Q3及びコンデンサC
1と夫々同じ特性のものを用いる。但し、回路接
続においては、FETQ7のゲートには転送クロツ
クパルス(φ1)が印加されるようになつており、
又、FETQ7とコンデンサC3の接続点(J3)は
FETQ8のゲート及びイメージセンサーのCCD
シフトレジスタSRの転送端子に接続されている。
このため、1個の転送パルス(φ1)が入力され
る毎にFETQ7が導通してコンデンサC3は電源
電圧(+V)のレベルまで充電され、画像信号出
力回路VSがリセツトされるが、その各転送パル
ス(φ1)により転送されるCCDシフトレジスタ
SRの蓄積電荷に応じて繰返して放電し、結局、
低出力インピーダンス高入力インピーダンスのバ
ツフアを構成しているFETQ8とQ9の接続点か
ら引出された出力端子T3からは、イメージセン
サーの画素である各フオトダイオードの蓄積電荷
に対応した出力が順次電圧信号(Vos)として出
力され、それらが全体で画像信号を形成する。 なお、上述の回路MC、RS、VSにおけるC1,
C2,C3は説明の便宜上コンデンサであるとし
て説明したが、ダイオードのPN接合に置換える
ことができ、これらの回路を集積化する場合に
は、夫々ダイオードとして製製する。又、モニタ
ー用受光素子であるフオトダイオードMPはイメ
ージセンサーアレイPAの近傍に撮影レンズを通
過した光の一部を受光するように配置される。 次に第1図を再び参照して、転送クロツクパル
ス(φ1)(φ2)を発生する転送クロツクパルス発
生ブロツク10の回路構成の例を説明する。
(FF1)(FF2)…(FF6)は分周回路を形成する
フリツプフロツプ回路であり、初段のフリツプフ
ロツプ(FF1)のT入力にはクロツク回路CL1
からのクロツクパルス(周期2μ秒)が入力され
る。フリツプフロツプ(FF3)(FF4)(FF5)
(FF6)のQ出力はオア回路OR2にて夫々入力さ
れており、そのオア回路OR2の出力はアンド回
路AN4の一方の入力に入力される。アンド回路
AN4のもう一方の入力はインバータIN1を介し
てマイクロコンピユータ30の端子T22に接続
されていて、端子T22が“0”の信号を出力す
るとき、このアンド回路AN4からはオア回路
OR2の“1”の信号が出力される。一方、アン
ド回路AN5は一方の入力がクロツク回路CL2
に接続され、他方の入力が上述の端子T22に接
続されており、したがつて上述の端子T22が
“1”の信号を出力するとき、クロツク回路CL2
からのクロツクパルスを出力する。ここで、クロ
ツク回路CL2から出力されるクロツクパルスの
周期はクロツク回路CL1から出力されるクロツ
クパルスを分周したフリツプフロツプFF6の出力
Q6の周期よりも数十倍短く設定されている。オ
ア回路OR3は、アンド回路AN4,AN5のいず
れかの出力信号が“1”のとき“1”の信号を転
送クロツクパルス(φ2)として光電変換ブロツ
ク1内のCCDシフトレジスタSRへ出力する。又、
オア回路OR3にはインバータIN2が接続されて
いて、このインバータIN2は(φ2)とは逆位相
の信号を転送クロツクパルス(φ1)として光電
変換ブロツク1内のCCDシフトレジスタSR及び
画像信号出力回路VSへ出力する(第2図参照)
なお、マイクロコンピユータ30の端子T22か
らの“1”の信号はイニシヤライズ作動をイメー
ジセンサーに行わせるための信号である。 第6図は輝度判定回路40及び回路ブロツク2
0の一例を示している。この図でT10,T1
1,T12は夫々第2図の端子T1,T2,T3
に接続される端子であり、端子T13,T15,
T16には後述のように夫々マイクロコンピユー
タ30からデータバスDB1を介してラツチパル
ス、サンプル指定パルス、サンプル指定リセツト
パルスが入力される。又、端子T14は第1図の
アンド回路AN2の1つの入力に接続されてい
る。まず、輝度判定回路40から説明すると、こ
の回路は上述の輝度モニター回路MCの出力電圧
(Vm)の積分クリアパルス消滅後の降下の程度
を段階的に判断するための比較器AC1,AC2,
AC3,AC4を備えている。これらの比較器の反
転入力はバツフアB1を介して端子T10に夫々
接続されている。一方、これらの比較器AC1,
AC2,AC3,AC4の非反転入力は、抵抗R1
と定電流源I1の接続点(J4)、抵抗R2と定電
流源I2の接続点(J5)、抵抗R3と定電流源I
3の接続点(J6)、抵抗R4と定電流源I4の接
続点(J7)に夫々接続されており、抵抗R1,R
2,R3,R4はバツフアB2を介して端子T1
1に接続されている。このような回路接続であれ
ば、接続点(J4)(J5)(J6)(J7)には端子T1
1に印加される上述の基準電圧発生回路RSの電
圧(Vref)から夫々抵抗R1,R2,R3,R
4での電圧降下を差引いた電圧が発生しており、
対抗R1,R2,R3,R4の抵抗値及び定電流
源I1,I2,I3,I4の電流値を選ぶことに
よつて、端子T10に入力される上述の輝度モニ
ター回路MCの出力電圧(Vm)の電圧降下の程
度に応じて、比較器AC1,AC2,AC3,AC4
の出力が順次“0”から“1”に反転する。DF
3,DF4,DF5は夫々D入力が比較器AC1,
AC2,AC3の出力に接続されたDフリツプフロ
ツプであり、これらのCP入力には第1図のマイ
クロコンピユータ30からのラツチパルスが端子
T13を介して積分クリアパルスの立下りから所
定時間(100m秒)後にあるいはその所定時間経
過前の時点でシフトパルスが発生する場合にはそ
れに同期して、入力される。そして、そのラツチ
パルスが入力されると、DフリツプフロツプDF
3,DF4,DF5は、直前の比較器AC1,AC
2,AC3の出力を夫々Q出力に出力し、出力
からは反転出力を出力する。AN6は一方の入力
がDフリツプフロツプDF3のQ出力に、もう一
方の入力がDフリツプフロツプDF4の出力に
接続されたアンド回路、AN7は一方の入力がD
フリツプフロツプDF4の出力に、もう一方の
入力がDフリツプフロツプDF5の出力に接続
されたアンド回路であり、アンド回路AN6,
AN7の出力(b)(c)、Dフリツプフロツプ
DF3の出力(a)、DF5のQ出力(d)、さら
に比較器AC4の出力(e)が輝度判定回路40
の出力となる。すなわち、それらの出力がモニタ
ー用受光素子PMで検出した輝度レベルを示す信
号となる。 これを第5図を参照してさらに詳しく説明する
と、第5図で(l1)(l2)(l3)(l4)は積分クリア
パルス消滅時点(to)から上述の所定の時間
(100m秒)経過時点(t3)までに生じる電圧降下
が夫々0.35V未満の場合、0.35Vから0.7V未満の
場合、0.7Vから1.4V未満の場合、1.4Vから2.8V
未満の場合の輝度モニター回路MCの出力電圧変
化を示しており、又、(l5)は積分クリアパルス
消滅時点(t0)から上述の所定時間(100m秒)
経過前の時点(t2)で、2.8Vの電圧降下が生じる
場合の同モニター回路MCの出力電圧変化を示し
ている。(l1)(l2)(l3)(l4)(l5)のいずれの電

降下となるかは上述のようにモニター用受光素子
DMの光電流の大きさに依存しており、輝度モニ
ター回路MCの出力電圧変化が(l1)(l2)(l3
(l4)のようになる場合は低輝度の場合、(l5)の
ようになる場合は高輝度の場合である。今、端子
J4,J5,J6,J7の電圧が夫々端子T11
に入力される基準電圧発生回路RSの出力電圧
(Vref)よりも、夫々0.35V、0.7V、1.4V、2.8V
低くなるように、上述の抵抗R1,R2,R3,
R4の抵抗値及び定電流源I1,I2,I3,I
4の電流値を設定すると、ラツチパルス発生後に
おける(l1)(l2)(l3)(l4)(l5)に対応したDフ
リツプフロツプDF3,DF4,DF5のQ出力、
Q出力、及び輝度モニター回路MCの出力(a)
(b)(c)(d)(e)は次の第1表に示す通りと
なる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image processing device useful for, for example, a focus detection device of a camera, which processes an image signal of an image sensor having a charge accumulation section and a charge transfer section for outputting the accumulated charges. Prior Art Conventionally, as the above-mentioned camera focus detection device, one using a CCD (Charge Coupled Device) as a self-scanning image sensor is known, and a positive pulse called an integral clear pulse is input to the CCD. Then, each photodiode that makes up the CCD image sensor array is once charged to the power supply voltage level, and then discharged when the integrated clear pulse disappears (hereinafter, this is considered to be the accumulation of negative charge and the charge accumulation ). After this, a positive pulse called a shift pulse is applied.
When input to the CCD, the charge accumulated in each photodiode between the disappearance of the integral clear pulse and the input of the shift pulse is transferred to the corresponding cell of the CCD shift register, and the transfer clock pulse is input to this CCD shift register. The accumulated charges are sequentially transferred to the image signal output circuit each time the image signal is output. This image signal output circuit sequentially outputs the accumulated charges transferred from the CCD shift register as voltage signals, and the voltage signals output one after another represent the light intensity distribution on the image sensor array, that is, the image formed thereon. This shows the intensity distribution of The voltage signal output by this image signal output circuit is converted into a digital signal by an A/D converter, and then processed and calculated by, for example, a microcomputer according to a predetermined program, and as a result, the focus adjustment state of the photographing lens is determined. is determined. Incidentally, conventionally, charge accumulation in each photodiode has generally been configured to start after the previous focus detection operation is completed, that is, after the signal processing operation by the above-mentioned microcomputer is completed. That is, the next integral clear pulse is generated at the time when the processing operation is completed. However, the charge accumulation speed of each photodiode changes depending on the brightness of the subject, and when the brightness of the subject becomes low, it is necessary to continue charge accumulation for a relatively long time, so the timing of shift pulse generation must be controlled according to the brightness of the subject. do. Therefore, when the subject brightness is low, the charge accumulation time becomes longer and the time required for one focus detection operation becomes longer, and the number of focus detection operations that can be performed within a certain period of time becomes smaller. Now, when focus detection is performed continuously and the focus is adjusted by driving the photographing lens based on the focus detection results each time, the more times the focus detection operation is performed within a certain period of time, the shorter the time required for the photographing lens to be adjusted. Therefore, if the charge accumulation in each photodiode was started at the end of the previous focus detection operation, it would take time for the photographic lens to focus when the subject brightness is low. This results in a missed photo opportunity. Purpose It is an object of the present invention to provide an image processing device in which the time required from the start of charge accumulation to the end of image signal processing is relatively short. SUMMARY In order to achieve the above object, the present invention is based on the accumulated charge output from a self-scanning image sensor that has a charge accumulation section and a charge output section that outputs the accumulated charge to an image signal output circuit in the form of an output signal. Obtaining an image signal by the above image signal output circuit,
An image processing device that processes and calculates an image signal using a processing circuit, comprising an integral clear pulse generating means for generating an integral clear pulse for wiping out the accumulated charge in the charge storage section, and an integral clear pulse that is incident on the image sensor after the integral clear pulse disappears. a termination signal output circuit that outputs a termination signal for terminating the charge accumulation operation when the amount of charge accumulated in the charge accumulation section reaches a predetermined value according to the light intensity; and a termination signal output circuit that outputs a termination signal for terminating the charge accumulation operation; Output signal generating means for generating an output signal for outputting the charge subsequently accumulated to the image signal output circuit; and an output signal generating means for inhibiting the generation of the next output signal by the output signal generating means immediately after generation of the output signal. inhibiting means; integral clear pulse generation control means for causing the integral clear pulse generating means to generate the next integral clear pulse in response to the generation of the output signal; If no signal is output, the generation of the next output signal is disabled after the calculation process is completed, and if the above-mentioned end signal is output, an integral clear pulse is generated again at the end of the process calculation, and the next output signal is inhibited. and an output signal control means for disabling the generation of the next output signal. Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. First, in FIG. 1 showing the overall circuit of this embodiment, numeral 1 indicates a self-scanning image sensor such as a CCD, an image signal output circuit, a light receiving element for brightness monitoring, a brightness monitoring circuit, as will be described later. and a reference signal generation circuit; 10 is a transfer clock pulse generation block; 20 is a circuit block for forming, based on the signal from the photoelectric conversion block 1, a digital signal that is the basis for determining the focus adjustment state of the photographing lens; , 30
is a microcomputer that determines the focusing state of the photographing lens based on the digital signal from the circuit block 20, and also controls each circuit block. Further, 40 controls the amplification factor of the amplifier in the circuit block 20 based on the output of the brightness monitor circuit in the photoelectric conversion block 1, and controls the charge accumulation time (optical) of the self-scanning image sensor in the photoelectric conversion block 1. AN1 and AN2 are AND circuits that together with an OR circuit OR1 form a gate means, and DF1 generates a reset pulse that resets flip-flops (FF0) (FF1) to (FF6), which will be described later. A D flip-flop, DF2, is a D flip-flop that generates a shift pulse to transfer the charge accumulated in the charge storage section to the transfer section in the image sensor.
CL1 is a clock circuit that generates a reference clock pulse, and (FF0) is an R-S flip-flop. Figure 2 shows the above-mentioned photoelectric conversion block 1, consisting of photodiode arrays (P1) (P2) (P3)...
The self-scanning image sensor described above is composed of the image sensor array PA consisting of (Pn-2) (Pn-1) (Pn), the integral clear gate ICG, the shift gate SG, and the CCD shift register SR. Here, the CCD shift register which is the transfer part
The number of cells in SR is three more than the number of photodiodes (pixels) in image sensor array PA, which is a charge storage section. Cells R1, R2, and R3 are for blank feeding, which will be described later, and Diodes P1, P2, P3...Pn-2,
The accumulated charges of Pn-1, Pn are cells R4, R5, R6,
...Transferred to Rn+1, Rn+2, Rn+3. As shown in FIG. 3, each photodiode consists of a pair of diodes D1, D2 and FETQ10 connected in parallel to each other via a switch S corresponding to an integral clear gate ICG with respect to the power supply (+V).
One diode D1 is installed to receive light. The FETQ10 is provided so that the voltage across the diode D1 can be kept substantially constant and the capacitance of the diode D1 can be ignored, and its gate is grounded. Now, when switch S is closed, charge is accumulated between the anode and cathode of diode D2, and the anode voltage becomes equal to the power supply voltage.
Then, when the switch S is opened next, the diode D2 is switched to FETQ by the photocurrent of the diode D1.
10, whose anode voltage drops over time. In other words, this can be thought of as negative charge being accumulated on the cathode of diode D2 at a rate that depends on the intensity of the light incident on diode D1, and therefore each photodiode accumulates negative charge at a rate that depends on the intensity of the incident light. , will be explained assuming that charge is accumulated. The above switch S1 is actually an integral clear gate.
It consists of a semiconductor analog switch that is turned on by the integral clear pulse input to the ICG and turned off when the pulse disappears. shift gate
SG are photodiodes P1, P2, P3...Pn-
2, Pn-1, Pn's accumulated charge is transferred to cell R4 of CCD shift register SR in response to a shift pulse described later.
Transfer in parallel to R5, R6...Rn+1, Rn+2, Rn+3. Photodiodes P1, P2, P3
...The charge accumulation of Pn-2, Pn-1, and Pn is completed by inputting a shift pulse to the shift gate SG.
Furthermore, every time the transfer clock pulses (φ1) (φ2) (described later) are input, the CCD shift register SR sequentially outputs one cell's worth of accumulated charge to the image signal output circuit (described later) at the falling edge of the transfer clock pulse (φ1). .
Furthermore, from one end of the image sensor array PA, a predetermined number (10) of photodiodes P1, P
2...P10 is covered with an aluminum film and is used for dark output correction as described later. Second
T8 and T9 in the figure are the image sensor and circuit described above.
This is a power supply terminal for supplying power (+V) to MC, RS, and VS. Incidentally, the position at which the image sensor array PA is placed in the camera differs depending on the focus detection method. FIG. 4 shows an example of a focus detection optical system to which the present invention can be applied.
TL is a photographic lens, CL is a condenser lens, L
1. L2 is a pair of re-imaging lenses arranged symmetrically with respect to the principal optical axis l of the photographic lens TL, M is a mask, and F is a photographic lens equivalent to the camera's film surface.
This is the planned imaging plane of TL. According to this optical system,
When the photographing lens TL forms a subject image on or before and after the planned imaging plane F, the re-imaging lens L
1, L2 re-forms the subject image as the first and second images on the image sensor array PA, but the first and second images on the image sensor array PA are
The distance between the images changes depending on the focus adjustment state of the photographing lens TL, that is, the shift state of the subject image formed thereby with respect to the intended image formation plane F. Therefore, by detecting the interval between the first and second images based on the output of each pixel of the image sensor array DA, it is possible to determine the amount and direction of focus adjustment that indicate the focus adjustment state of the photographing lens TL. The output processing method will be described later. In addition, in Fig. 4, the image sensor array
PA is arranged at or near a position conjugate with the intended image plane F with respect to the condenser lens CL and the pair of re-imaging lenses L1 and L2. Again in FIG. 2, MP is a photodiode which is a light receiving element for brightness monitoring, MC is a brightness monitoring circuit, RS is a reference signal generation circuit, and VS is an image signal output circuit. Brightness monitor circuit MC
It consists of FETQ1, Q2, Q3 and capacitor C1. FETQ1 has its gate connected to the integral clear gate 3 of the image sensor, and is made conductive by the integral clear pulse that passes through the integral clear gate ICG, thereby causing capacitor C1
is charged to the level of the power supply voltage (+V).
The connection point (J1) between FETQ1 and capacitor C1 is
It is connected to the anode of photodiode MP via EFTQ12, and to the gate of FETQ2. The gate of FETQ12 is grounded, and it is provided so that the voltage across the photodiode MP can be kept substantially constant and the influence of its capacitance can be ignored. FETQ2 and Q3 are connected in series to the power supply, forming a buffer with low output impedance and high input impedance.FETQ3 is used as a source follower, so it can be pulled out from the connection point of FETQ2 and Q3. A voltage (Vm) corresponding to the potential of the connection point (J1) is output from the output terminal T1. When the above integral clear pulse disappears, FET Q1 becomes non-conductive, capacitor C1 is discharged by the photocurrent of photodiode MP, and terminal T1 is accordingly discharged.
output voltage drops. Figure 5 shows the temporal change in the output voltage of this terminal T1, and (l 1 )
(l 2 )(l 3 )(l 4 )(l 5 ) shows that the speed of voltage drop changes depending on the brightness. The rising edge indicated by RN represents induced noise due to the integral clear pulse. The reference voltage generation circuit RS consists of FETQ4, Q5, Q
6 and capacitor C2, these have the same characteristics as FETQ1, Q2, Q3 and capacitor C1 described above, and their circuit connection is also similar to FETQ1, Q2, Q3 in the brightness monitor circuit MC.
and the circuit connection of capacitor C1. However, only the gate of FETQ5 is connected to the connection point (J2) between FETQ4 and capacitor C2, and therefore, like FETQ2 and Q3, it forms a buffer with low output impedance and high input impedance. The voltage signal output from the output terminal T2 drawn from the connection point between FETs Q5 and Q6 remains constant as shown in FIG. 5 even after the integral clear pulse disappears. In other words, the connection point (J1) immediately after the disappearance of the integral clear pulse (T0)
(J2) potential is FETQ1, Q2, Q as mentioned above.
3 and capacitor C1, FETQ4, Q5, Q6, and capacitor C2 have the same characteristics, so they are equal, so the voltage signal output from terminal T2 is used to find the amount of drop in the voltage signal output from terminal T1. It can be used as a reference voltage (Vref). Image signal output circuit VS is FETQ7, Q8, Q
9 and capacitor C3, preferably also FETs Q1, Q2, Q3 and capacitor C3.
Use the same characteristics as 1. However, in the circuit connection, the transfer clock pulse (φ1) is applied to the gate of FETQ7,
Also, the connection point (J3) between FETQ7 and capacitor C3 is
FETQ8 gate and image sensor CCD
Connected to the transfer terminal of shift register SR.
Therefore, each time one transfer pulse (φ1) is input, FET Q7 becomes conductive, capacitor C3 is charged to the level of the power supply voltage (+V), and the image signal output circuit VS is reset. CCD shift register transferred by pulse (φ1)
It is repeatedly discharged according to the accumulated charge of SR, and eventually,
From the output terminal T3 drawn out from the connection point of FETQ8 and Q9, which constitute a buffer with low output impedance and high input impedance, the output corresponding to the accumulated charge of each photodiode, which is a pixel of the image sensor, is sequentially converted into a voltage signal ( Vos), and together they form an image signal. In addition, C1 in the above circuits MC, RS, VS,
Although C2 and C3 have been described as capacitors for convenience of explanation, they can be replaced with PN junctions of diodes, and when these circuits are integrated, they are each manufactured as diodes. Further, a photodiode MP, which is a light receiving element for monitoring, is arranged near the image sensor array PA so as to receive a portion of the light that has passed through the photographic lens. Next, referring again to FIG. 1, an example of the circuit configuration of the transfer clock pulse generation block 10 that generates the transfer clock pulses (.phi.1) (.phi.2) will be described.
(FF1) (FF2)...(FF6) are flip-flop circuits that form a frequency dividing circuit, and the T input of the first stage flip-flop (FF1) has a clock circuit CL1.
A clock pulse (period: 2 μs) is input from Flip Flop (FF3) (FF4) (FF5)
The Q outputs of (FF6) are respectively input to an OR circuit OR2, and the output of the OR circuit OR2 is input to one input of an AND circuit AN4. and circuit
The other input of AN4 is connected to the terminal T22 of the microcomputer 30 via the inverter IN1, and when the terminal T22 outputs a "0" signal, the AND circuit AN4 outputs an OR circuit.
A “1” signal of OR2 is output. On the other hand, one input of the AND circuit AN5 is the clock circuit CL2.
, and the other input is connected to the above-mentioned terminal T22. Therefore, when the above-mentioned terminal T22 outputs a signal of "1", the clock circuit CL2
Outputs clock pulses from Here, the period of the clock pulse output from the clock circuit CL2 is set to be several tens of times shorter than the period of the output Q6 of the flip-flop FF6, which is obtained by dividing the clock pulse output from the clock circuit CL1. The OR circuit OR3 outputs a signal of "1" to the CCD shift register SR in the photoelectric conversion block 1 as a transfer clock pulse (.phi.2) when the output signal of either the AND circuits AN4 or AN5 is "1". or,
An inverter IN2 is connected to the OR circuit OR3, and this inverter IN2 transfers a signal with an opposite phase to (φ2) as a clock pulse (φ1) to the CCD shift register SR in the photoelectric conversion block 1 and the image signal output circuit VS. Output (see Figure 2)
Note that the "1" signal from the terminal T22 of the microcomputer 30 is a signal for causing the image sensor to perform an initializing operation. FIG. 6 shows the brightness determination circuit 40 and circuit block 2.
An example of 0 is shown. In this figure, T10, T1
1 and T12 are terminals T1, T2, and T3 in Fig. 2, respectively.
It is a terminal connected to terminals T13, T15,
A latch pulse, a sample designation pulse, and a sample designation reset pulse are input to T16 from the microcomputer 30 via the data bus DB1, respectively, as will be described later. Further, the terminal T14 is connected to one input of the AND circuit AN2 shown in FIG. First, the brightness determination circuit 40 will be explained. This circuit includes comparators AC1, AC2,
Equipped with AC3 and AC4. The inverting inputs of these comparators are respectively connected to terminal T10 via buffer B1. On the other hand, these comparators AC1,
The non-inverting input of AC2, AC3, AC4 is resistor R1
and constant current source I1 (J4), resistor R2 and constant current source I2 (J5), resistor R3 and constant current source I
3 connection point (J6) and the connection point (J7) of resistor R4 and constant current source I4.
2, R3, R4 are connected to terminal T1 via buffer B2.
Connected to 1. With this kind of circuit connection, terminal T1 is connected to connection points (J4) (J5) (J6) (J7).
1 from the voltage (Vref) of the reference voltage generating circuit RS mentioned above, which is applied to the resistors R1, R2, R3, R, respectively.
The voltage after subtracting the voltage drop at 4 is generated,
By selecting the resistance values of resistors R1, R2, R3, and R4 and the current values of constant current sources I1, I2, I3, and I4, the output voltage (Vm) of the above-mentioned brightness monitor circuit MC input to terminal T10 can be determined. Comparators AC1, AC2, AC3, AC4 depending on the degree of voltage drop.
The outputs of are sequentially inverted from "0" to "1". D.F.
3, DF4 and DF5 have D inputs as comparators AC1 and DF5, respectively.
This is a D flip-flop connected to the outputs of AC2 and AC3, and the latch pulse from the microcomputer 30 in Fig. 1 is input to these CP inputs after a predetermined time (100 msec) from the fall of the integral clear pulse via terminal T13. Alternatively, if a shift pulse is generated before the predetermined time has elapsed, it is input in synchronization with the shift pulse. Then, when the latch pulse is input, the D flip-flop DF
3, DF4, DF5 are the immediately preceding comparators AC1, AC
The outputs of 2 and AC3 are output to the Q output, and the inverted output is output from the output. AN6 is an AND circuit with one input connected to the Q output of the D flip-flop DF3 and the other input connected to the output of the D flip-flop DF4, and AN7 has one input connected to the Q output of the D flip-flop DF3.
An AND circuit is connected to the output of the flip-flop DF4 and the other input is connected to the output of the D flip-flop DF5, and the AND circuit AN6,
AN7 output (b) (c), D flip-flop
The output (a) of DF3, the Q output (d) of DF5, and the output (e) of comparator AC4 are sent to the brightness determination circuit 40.
The output is That is, their output becomes a signal indicating the brightness level detected by the monitor light receiving element PM. To explain this in more detail with reference to FIG . 5 , in FIG. 100ms) if the voltage drop that occurs up to the elapsed time (t3) is less than 0.35V, from 0.35V to less than 0.7V, from 0.7V to less than 1.4V, from 1.4V to 2.8V
It shows the change in the output voltage of the brightness monitor circuit MC when the voltage is less than
It shows the change in the output voltage of the same monitor circuit MC when a voltage drop of 2.8V occurs at the time (t2) before the elapse of time. As mentioned above, which voltage drop (l 1 ) (l 2 ) (l 3 ) (l 4 ) (l 5 ) will occur depends on the monitor light receiving element.
It depends on the magnitude of the DM photocurrent, and the output voltage change of the brightness monitor circuit MC is (l 1 ) (l 2 ) (l 3 )
When it becomes like (l 4 ), it is a case of low luminance, and when it becomes like (l 5 ), it is a case of high luminance. Now, the voltages at terminals J4, J5, J6, and J7 are respectively at terminal T11.
0.35V, 0.7V, 1.4V, and 2.8V, respectively, than the output voltage (Vref) of the reference voltage generation circuit RS input to
The above-mentioned resistors R1, R2, R3,
Resistance value of R4 and constant current sources I1, I2, I3, I
When the current value of 4 is set, the Q outputs of D flip-flops DF3, DF4, and DF5 corresponding to (l 1 )(l 2 )(l 3 )(l 4 )(l 5 ) after the latch pulse is generated,
Q output and output of brightness monitor circuit MC (a)
(b), (c), (d), and (e) are as shown in Table 1 below.

【表】 なお、(l5)の場合、比較器AC4の出力(d)
は積分クリアパルス消滅時点(t0)から所定時間
(100m秒)が経過する前の時点(t2)で“0”か
ら“1”になる。 第6図の残りの回路は第1図の回路ブロツク2
0を構成する。22はバツフアB3を介して端子
T12から入力される画像信号出力回路VSの出
力電圧(Vos)と、バツフアB2を介して端子T
11から入力される基準信号発生回路RSの出力
電圧(Vref)との差に対応する出力(V1)を発
生する減算回路である。24はイメージセンサー
アレイPAにおけるアルミニウム膜で覆われ所定
個(10個)分のフオトダイオードP2からP9の
うち両端のダイオードP2,Q9を除いたものの
蓄積電荷に対応する画像信号のピーク値(V2)
(最低レベルの画素信号)を検知し、それをラツ
チして出力するピーク値検出回路であり、これに
より、アルミニウム被膜で覆われていない、上述
の第1第2像を受けているイメージセンサーアレ
イPAにおけるフオトダイオードの蓄積電荷に対
応する画素信号に対し、いわゆる暗出力補正用の
信号V2が形成される。すなわち、マイクロコン
ピユータ30は、転送クロツクパルス(φ1)
(φ2)によりCCDシフトレジスタSRから順次蓄
積電荷が画像信号出力回路VSに転送される場合、
セルR5の蓄積電荷の転送開始と同時にサンプル
指定パルスをデータバスDB1を介して端子T1
5に出力し、次いでセルR12の蓄積電荷の転送
終了と同時にサンプル指定リセツトパルスをデー
タバスDB1を介して端子T16に出力する。し
たがつて、ピーク値検出回路24はセルR5から
R12の蓄積電荷、換言すればフオトダイオード
P2からP9の蓄積電荷の対応する画像信号を取
込み、それらのうちのピーク値を検出することに
なる。 26は回路22及び24の出力信号(V1)
(V2)を差動増幅する増幅器であり、その増幅率
が上述の輝度判定回路40の出力(a)(b)
(c)(d)によつて制御されるように構成された
増幅器である。この増幅器において、OPは演算
増幅器であり、その入力端子f,gは入力抵抗R
5,R6を介して回路22及び24に夫々接続さ
れている。R7乃至R14は演算増幅器OPの増
幅率設定のために設けられた抵抗であり、R5,
R6,R7,R8,R11,R12の抵抗値をr
とするとき、R9,R13は2rの抵抗値、R1
0,R14は4rの抵抗値をもつている。AS1乃
至AS8はアナログスイツチであり、このうちAS
1乃至AS4は出力(a)(b)(c)(d)に応じ
て抵抗R7乃至R10を選択的に有効化して演算
幅器OPの帰還抵抗値を決定するのに対し、AS5
乃至AS8は出力(a)(b)(c)(d)に応じて
抵抗R11乃至R14を選択的に有効化して同増
幅器OPのバイアス抵抗値を設定する。すなわち、
上述(l1)(l2)(l3)(l4)(l5)の各電圧降下が生
じる場合のそれらのアナログスイツチの状態及び
有効化される抵抗は次の第2表の通りとなる。
[Table] In the case of (l 5 ), the output of comparator AC4 (d)
changes from "0" to "1" at a time point (t2) before a predetermined time (100 msec) has elapsed from the time point at which the integral clear pulse disappears (t0). The remaining circuit in Figure 6 is circuit block 2 in Figure 1.
Configure 0. 22 is the output voltage (Vos) of the image signal output circuit VS input from the terminal T12 via the buffer B3, and the output voltage (Vos) input from the terminal T12 via the buffer B2.
This is a subtraction circuit that generates an output (V1) corresponding to the difference between the output voltage (Vref) of the reference signal generation circuit RS and the output voltage (Vref) inputted from the reference signal generation circuit RS. 24 is the peak value (V2) of the image signal corresponding to the accumulated charge of a predetermined number (10) of photodiodes P2 to P9 covered with an aluminum film in the image sensor array PA, excluding the diodes P2 and Q9 at both ends.
(lowest level pixel signal), latches it, and outputs it, thereby detecting the image sensor array that is not covered with aluminum film and receiving the above-mentioned first and second images. A so-called dark output correction signal V2 is formed for the pixel signal corresponding to the accumulated charge of the photodiode in PA. That is, the microcomputer 30 receives the transfer clock pulse (φ1).
When the accumulated charge is sequentially transferred from the CCD shift register SR to the image signal output circuit VS by (φ2),
At the same time as the transfer of accumulated charge in cell R5 starts, a sample designation pulse is sent to terminal T1 via data bus DB1.
Then, at the same time as the transfer of the accumulated charge in cell R12 is completed, a sample designation reset pulse is outputted to terminal T16 via data bus DB1. Therefore, the peak value detection circuit 24 takes in the image signals corresponding to the accumulated charges in the cells R5 to R12, in other words, the accumulated charges in the photodiodes P2 to P9, and detects the peak value thereof. 26 is the output signal (V1) of circuits 22 and 24
(V2), whose amplification factor is the output (a) and (b) of the brightness determination circuit 40 described above.
(c) An amplifier configured to be controlled by (d). In this amplifier, OP is an operational amplifier, and its input terminals f and g are input resistances R
5 and R6 to circuits 22 and 24, respectively. R7 to R14 are resistors provided for setting the amplification factor of the operational amplifier OP, and R5,
The resistance values of R6, R7, R8, R11, and R12 are r
When R9 and R13 are the resistance values of 2r, R1
0, R14 has a resistance value of 4r. AS1 to AS8 are analog switches, of which AS
1 to AS4 selectively enable the resistors R7 to R10 according to the outputs (a), (b), (c), and (d) to determine the feedback resistance value of the operational amplifier OP, whereas AS5
AS8 to AS8 selectively enable resistors R11 to R14 according to the outputs (a), (b), (c), and (d) to set the bias resistance value of the amplifier OP. That is,
The states of the analog switches and the enabled resistances when each of the above voltage drops (l 1 ) (l 2 ) (l 3 ) (l 4 ) (l 5 ) occur are as shown in Table 2 below. Become.

【表】 上表においてAは演算増幅器OPの増幅率で、
この増幅器OPの出力電圧は、Vout=E+(V2−
V1)×Aで表わされ、これがA/D変換器
(ADC)に入力される。但し、Eは定電圧源
(E)の電圧でありA/D変換器(ADC)の入力
レベル範囲に合わせて適当に設定される。そし
て、各画素信号に対応したA/D変換器(ADC)
の各出力は第1図のマイクロコンピユータの端子
T22にデータバスDB1を介して取込まれ、所
定のプログラムにもとづくデイジタル演算によつ
て、撮影レンズの焦点調節状態が検出される。こ
のように、第1図の増幅器26は輝度判定回路5
0の出力に応じて増幅率を変化させ、A/D変換
器(ADC)での信号処理に適した信号を出力す
るから、広範な輝度域で撮影レンズの焦点状態の
調節が可能である。 再度第1図について説明すると、マイクロコン
ピユータ30の端子T17は積分クリアパルスの
出力端子である。又、マイクロコンピユータ30
の端子T19からは、シフトパルスの発生を許可
する場合“1”の信号が出力され、後述のように
イメージセンサアレイPAからCCDシフトレジス
タSRへの蓄積電荷の転送中はシフトパルスの発
生を禁止する信号“0”が出力される。さらにマ
イクロコンピユータ30の端子T18からは、積
分クリアパルスの消滅時点(t0)から上述の所定
時間が経過すると、あるいはその所定時間経過前
にシフトパルスが発生する場合はそのシフトパル
スの発生に応答して“1”の信号が出力される。
この信号は輝度判定回路40に対するラツチパル
スとなる。端子T17から出力される積分クリア
パルスは端子T6を介して光電変換ブロツク1に
おけるイメージセンサーの積分クリアゲートICG
に入力される一方、フリツプフロツプ(FF0)を
セツトし、そのQ出力を“1”にして、アンド回
路AN1を開かせる。又、フリツプフロツプ
(FF0)がセツトされた状態で端子T19からシ
フトパルスの発生を許可する“1”の信号が出力
されると、アンド回路AN2も開かれる。輝度判
定回路40の出力端子T14からは、第5図の
(l5)で示される場合のように被写体輝度が高い
場合のみ、積分クリアパルスの消滅時点(t0)か
ら所定時間(100m秒)経過する前の時点(t2)
で“1”の信号(e)が出力される。これに対
し、第5図の(l1)(l2)(l3)(l4)で示される場
合のように、被写体輝度が低い場合は、マイクロ
コンピユータ30の端子T18の出力が(t3)の
時点で“1”となり、輝度判定回路40の出力端
子T15の出力(e)は“0”に保たれる。した
がつて、被写体輝度が高い場合はアンド回路AN
2の出力が(t2)の時点で“1”になり、被写体
輝度が低い場合は(t3)の時点でアンド回路AN
1の出力が“1”になり、いずれか一方の“1”
の出力がオア回路OR1を介してDフリツプフロ
ツプDF1のD入力に入力される。このDフリツ
プフロツプのCK(クロツク)入力にはクロツク回
路CL1からの基準クロツクパルス(周期2μ秒)
が入力されているため、第6図に示すように、D
入力に“1”の信号が入力された直後のその基準
クロツクパルスの立下りでDフリツプフロツプ
DF1のQ出力は“1”となり、フリツプフロツ
プ(FF0)がリセツトされ、開かれていたアンド
回路AN1又はAN2が閉じると共に、転送クロ
ツクパルス発生ブロツク10内のフリツプフロツ
プ(FF1)乃至(FF6)がリセツトされ、それら
のQ出力Q1乃至Q6がすべて“0”になる。そ
して、アンド回路AN1又はAN2がそのように
して閉じると、次の基準クロツクパルスの立下り
でDフリツプフロツプDF1のQ出力は“0”に
戻り、結局そのQ出力からは2μ秒の時間幅の正
パルスが出力されたことになる。この正パルスが
リセツトパルスである。一方、Dフリツプフロツ
プDF2はDフリツプフロツプDF1のQ出力が
“1”になつた直後のクロツク回路CL1からの基
準クロツクパルスの立下りでQ出力が“1”にな
り、DフリツプフロツプDF1のQ出力が“0”
に戻つた直後の同クロツク回路の基準パルスの立
下りでQ出力が“0”に戻る。したがつてDフリ
ツプフロツプDF2のQ出力には、リセツトパル
スの立下りと同期して立上る2μ秒の時間幅の正
パルスが生じるが、これがシフトパルスである。
このシフトパルスはマイクロコンピユータ30の
端子T21に入力されると共に、端子T7を介し
て光電変換ブロツク1におけるイメージセンサー
のシフトゲートSGに入力される。 以上は第1図の全体の回路構成とそれを構成す
る回路ブロツクについての説明であるが、次に全
体の作動を説明するに先立ち、第7図、第8図を
参照して各部での信号について説明しておく。 第7図はDフリツプフロツプDF1のQ出力に
生じるリセツトパルスによりリセツトされた直後
のフリツプフロツプ(FF1)乃至(FF6)の出力
と、転送パルス(φ1)及びDフリツプフロツプ
DF2のQ出力であるシフトパルスの関係を示し
ている。上述のようにリセツトパルスの立上りで
フリツプフロツプ(FF1)乃至(FF6)がリセツ
トされ、それらのQ出力(Q1)乃至(Q6)はす
べて“0”となる。これにより、オア回路OR2
の出力は“0”となるから、転送クロツクパルス
(φ2)は“0”に立下り、逆に転送クロツクパル
ス(φ1)は“1”に立上る。そして、2μ秒が経
過すると、リセツトパルスが立下り、これと同時
にシフトパルスが“1”に立上つて、このシフト
パルスはさらに2μ秒後に“0”に立下る。次に
オア回路OR2の出力が“1”となるのは、フリ
ツプフロツプ(FF3)のQ出力Q3が“1”にな
るときであつて、これはリセツトパルスが“0”
に立下つてから8μ秒後であり、結局、転送クロ
ツクパルス(φ1)は10μ秒“1”の状態に保たれ
る。シフトパルスはこの転送クロツクパルス
(φ1)が“1”の状態にある間に発生して消滅す
る。このように、(t2)又は(t3)の時点の直後
に転送クロツクパルス発生ブロツク10をリセツ
トし、新たに出力される転送クロツクパルス
(φ1)が継続している間にシフトパルスを発生さ
せるのは、イメージセンサアレイPAにおけるフ
オトダイオードアレイP1,P2,P3…Pn−
2,Pn−1,Pnの電荷蓄積(積分)の終了時点
が不必要に遅くなるのを避けるためである。これ
を仮に(t2)又は(t3)の時点の後に第1番目に
発生する転送クロツクパルス(φ1)に同期して
シフトパルスを発生させた場合、(t2)又は(t3)
の時点から最大でほぼ転送クロツクパルスの1周
期の時間フオトダイオードP1,P2,P3…
Pn−2,Pn−1,Pnの電荷蓄積が不必要に行わ
れる可能性があり、被写体がきわめて明るい場合
には電荷蓄積が飽和して、正しい画像信号が得ら
れなくなる恐れがある。又、(t2)又は(t3)の
時点の後のどの時点でシフトパルスが発生するか
も必ずしも一定しないから、画像信号レベルが一
定しない問題も生じる恐れがある。これに対し、
第7図では(t2)又は(t3)の時点から基準クロ
ツクパルスの2周期(4μ秒)内には必ずシフト
パルスが発生するから、そのような恐れは皆無で
ある。 なお、第7図に示したように、次の転送クロツ
クパルス(φ1)は出力Q3,Q4,Q5,Q6
がすべて“0”となる120μ秒後に、“1”とな
り、この状態が保たれる時間は8μ秒である。こ
の転送クロツクパルス以降の転送クロツクパルス
はすべて8μ秒間“1”の状態でその後120μ秒間
は“0”の状態となる。したがつて、転送クロツ
クパルス(φ1)の周期は128μ秒で、そのデユー
テイサイクルは1/2ではなく、“1”の状態と
“0”の状態の継続時間比は1/15となる。この
ようにしておけば、CCDシフトレジスタSRの1
セルからの蓄積電荷の画像信号出力回路VSへの
転送は転送クロツクパルスの立下りで行われるか
ら、信号処理、特にA/D変換器(ADC)での
A/D時間を十分に確保することができ、変換速
度が遅い安価なA/D変換器を(ADC)として
使用することができるから、これを使用するカメ
ラのコストダウンを達成することが可能となる。 第8図はイメージセンサーのシフトパルス発生
後の画像信号出力回路VS及び増幅器26の出力
を転送クロツクパルス(φ1)(φ2)及び基準信号
発生回路RSの出力と共に示している。第7図の
場合、シフトパルスが発生した時点では、CCD
シフトレジスタSRは空の状態になつているもの
としてある。この空の状態をつくるには、フオト
ダイオードP1,P2,P3…Pn−2,Pn−1,
Pnの蓄積電荷をCCDシフトレジスタSRに転送す
ることなく、CCDシフトレジスタSRのセル数分
だけ転送クロツクパルス(φ1)(φ2)をそのレジ
スタに与えればよい。例えば、そのレジスタSR
のセル数が100であるときは、100個の転送クロツ
クパルス(φ1)及び(φ2)を与えれば、そのレ
ジスタの蓄積電荷はすべて排出されてしまう。但
し、イメージセンサーを起動させた当初は一回の
電荷排出動作ではCCDシフトレジスタSRの蓄積
電荷は完全に排出されないのが実際であるため、
この場合は通常数回の排出動作を繰返すことによ
つて完全な空状態を作る。このような一連の動作
をイメージセンサーのイニシヤライズ作動と言
う。第8図において、シフトパルスの発生により
フオトダイオードP1,P2,P3…Pn−2,
Pn−1,Pnの蓄積電荷がCCDシフトレジスタSR
に並列的に転送され、第1番目の転送クロツクパ
ルス(φ1)の立下りでセルR1の蓄積電荷が画
像信号出力回路VSに転送される。その結果画像
信号出力回路VSは端子T3にセルR1の蓄積電
荷に対応した出力(Vos1)を出力する。以後転
送クロツクパルス(φ1)が立下る毎に、セルR
2,R3…Rn+3の蓄積電荷に対応した出力
(Vos2)(Vos3)…(Vos(n+3))が順次画像
信号出力回路VSから出力される。それらの出力
のうち、(Vos1)(Vos2)(Vos3)は空送り用セ
ルR1,R2,R3の蓄積電荷に対応する出力で
あり、又、(Vos4)乃至(Vos13)はアルミニウ
ム被覆されたフオトダイオードP1乃至P10、
すなわちセルR4乃至R13の蓄積電荷に対応す
る暗出力である。これら2種類の出力間には、
ΔSで示したように、フオトダイオードP1乃至
P10に発生する暗電流にもとづく蓄積電荷量に
相当する差が生じる。(V1)で示した演算回路2
2の出力は、各(Vos)についてV1=Vref−
Vosの演算によつて得られたものであり、上記暗
出力(Vos4)乃至(Vos13)に対応した演算回
路22の出力うち(Vos5)乃至(Vos12)に対
応するものが上述のピーク値検出回路24に取込
まれる。そして、それらのうちの最大値を有する
ものがピーク値検出回路24から(V2)として
出力される。第8図では、破線がこの(V2)を
示しており、したがつて、V′=V1−V2がVout
=E+(V1−V2)×Aで表わされる増幅器26の
出力に対応する。 次に、第9図のフローチヤートを参照して第1
図に示したマイクロコンピユータ30の動作とそ
れによる回路全体の作用を説明する。 まず、図示しないスイツチの操作によりマイク
ロコンピユータ30にスタート信号が与えられる
と、#1のステツプでマイクロコンピユータ30
は端子T22に“1”の信号を出力して、イメー
ジセンサーのイニシヤライズ作動を行う。すなわ
ち、転送クロツクパルス(φ1)(φ2)としてクロ
ツク回路CL2からの周期の早いクロツクパルス
が端子T4,T5を介してCCDシフトレジスタ
SRに入力される。このとき、端子T19からは
シフトパルスの発生を禁止する信号“0”が出力
されており、シフトパルスは発生しないから、
CCDシフトレジスタSRはイメージセンサーアレ
イPAから蓄積電荷を受取ることなく、自身の蓄
積電荷を順次排出する。(あるいは、シフトパル
スの発生を禁止せず、通常のCCD駆動と同様に
積分クリアパルスを発生し、その後蓄積電荷を無
視できるように直ちにシフトパルスを発生させ、
次に転送クロツクパルスによりCCDシフトレジ
スタの蓄積電荷排出を行せてもよい。)この排出
動作は上述のように数回繰返され、それによつて
CCDシフトレジスタSRは空状態となる。ここで、
1回の排出動作はCCDシフトレジスタSRのセル
数だけ転送クロツクパルス(φ1)(φ2)が与えら
れることによつて終了する。その数回の排出動作
を保証する所定時間が経過すると、マイクロコン
ピユータ30は端子T22の出力を“0”にし
て、クロツク回路CL1からの基準クロツクパル
スにもとづいて形成される“1”状態と“0”状
態の継続時間比が1/15のパルスを転送クロツク
パルス(φ1)とし、それと逆位相のパルスを転
送クロツクパルス(φ2)として、CCDシフトレ
ジスタSRに入力させる。次にマイクロコンピユ
ータ30は#2のステツプで端子T19からシフ
トパルスの発生を許可する“1”の信号を出力
し、これによりアンド回路AN2が開かれる。そ
して、#3のステツプで端子T17から積分クリ
アパルスが出力されると、フリツプフロツプ
(FF0)がセツトされ、アンド回路AN1も開か
れる。同時にその積分クリアパルスが積分クリア
ゲートICGに入力され、イメージセンサーアレイ
PAの各フオトダイオードの蓄積電荷がクリアさ
れる一方、FETQ1,Q4が導通してコンデンサ
ーC1,C2が電源電圧のレベルまで充電され
る。この積分クリアパルスは(t0)の時点で消滅
し、これによりイメージセンサーアレイPAの各
フオトダイオードが電荷蓄積を開始すると共に、
モニター用受光素子PMで検出される被写体輝度
に応じた速度で輝度モニター回路MCの出力電圧
(Vm)が第5図に示すように降下し始める。又、
マイクロコンピユータ30は積分クリアパルスが
消滅すると同時に、内部のプログラマブルリセツ
トカウンタを#4のステツプでセツトし、このカ
ウンタが所定時間である100m秒をカウントし始
める。次にマイクロコンピユータ30は#5のス
テツプで輝度モニター回路MCの出力電圧(Vm)
の降下量が2.8Vに達しているかどうかを端子T
20に入力される輝度判定回路40の出力(e)
にもとづいて判定し、出力(e)が“1”で、第
5図に(l5)で示した場合であることを判定する
と、#9のステツプに移行して端子T19の出力
を“0”にし、シフトパルスの発生を禁止する。
但し、出力(c)が“1”になると、第6図に示
したように、きわめて短時間のうちにDフリツプ
フロツプDF1からリセツトパルスが続いてDフ
リツプフロツプDF2からシフトパルスがされ、
そのリセツトパルスによつてフリツプフロツプ
(FF0)がリセツトされてアンド回路AN1,AN
2が閉じるから、#9のステツプで発生を禁止す
るシフトパルスは、後述の#10のステツプ以降に
新たに発生する可能性のあるシフトパルスであ
る。これに対し、#5のステツプで出力(e)が
“0”で、第5図で(l1)(l2)(l3)(l4)で示した
いずれかの場合であることを判定すると、マイク
ロコンピユータ30は#6のステツプで上述のプ
ログラマブルリセツトカウンタの内容から“1”
を減じ、#7のステツプでそのカウンタの内容が
“0”になつたかどうかを判定する。そして、そ
の内容が“0”になつていなければ#5のステツ
プに戻り、#6のステツプを経て#7のステツプ
で再びプログラマブルリセツトカウンタの内容が
“0”になつたかどうかを判定する。になつたか
どうかを判定する。ここで、#5・#6・#7の
ステツプサイクルに要する時間をtsとすれば、ts
×N=100m秒となるように設定されており、し
たがつて、N回#5、#6、#7のステツプを繰
返せば、プログラマブルリセツトカウンタの内容
は“0”になる。すなわち、#4のステツプでこ
のカウンタがセツトされてから100m秒が経過す
ると、マイクロコンピユータ30は#8のステツ
プで端子T18から“1”の信号を出力し、この
信号はアンド回路AN1,OR1を介してDフリ
ツプフロツプDF1のD入力に入力される。した
がつて、DフリツプフロツプDF1からリセツト
パルスが出力され、フリツプフロツプ(FF0)が
リセツトされてアンド回路AN1,AN2が閉じ
る一方、続いてDフリツプフロツプDF2からシ
フトパルスが発生する。但し、この場合も、さら
に時間が経過し、輝度モニター回路MCの出力電
圧(Vm)の降下量が2.8Vに達すると、輝度判定
回路40の出力(e)が“1”になり、それが
#5のステツプで判定されるため、端子T19か
らは以降シフトパルスの発生を禁止する“0”の
信号が出力される。 上述のようにして発生したシフトパルスはマイ
クロコンピユータ30の端子T21に入力される
と共に、端子T7を介してシフトゲートSGに入
力される。これによつてイメージセンサーアレイ
PAの各フオトダイオードの蓄積電荷がCCDシフ
トレジスタSRの対応するセルに転送され、さら
に転送クロツクパルス(φ1)(φ2)によつて順次
そのレジスタSRの各セルの蓄積電荷が画像信号
出力回路VSに転送される。すると、画像信号出
力回路VSの出力端子T3からは画像信号
(Vos1)(Vos2)…(Vos(n+3))が順次出力
され、増幅器26からはVout=E+(V1−V2)
Aで表わされる信号が順次出力される。これらの
信号は逐次A/D変換器(ADC)でデイジタル
信号に変換され、データバスDB1を介してマイ
クロコンピユータ30に入力される。 一方、マイクロコンピユータ30は上述のシフ
トパルスが端子T21に入力すると、#10のステ
ツプで端子T17から積分クリアパルスを出力す
る。このため、イメージセンサーアレイPAの各
フオトダイオードの蓄積電荷がクリアーされ、そ
の積分クリアパルスの消滅と同時に各フオトダイ
オードの電荷蓄積が再開される。もちろん、輝度
モニター回路MCの出力も上述したと同様モニタ
ー用受光素子PMにより検出された被写体輝度に
応じた速度で降下し始める。すなわち、第2回目
の電荷蓄積サイクルが開始されるが、マイクロコ
ンピユータ30は積分クリアパルスの消滅と同時
に内部のプログラマブルプリセツトカウンタを今
度はCCDシフトレジスタSRのセルの数をカウン
トするようにセツトする。これが#11のステツプ
である。マイクロコンピユータ30は、その各セ
ルの蓄積電荷に対応したデイジタル信号をA/D
変換器(ADC)から受取つてそれを内部のラン
ダムアクセスメモリーにストアし(#12のステツ
プ)、その度毎にプログラマブルプリセツトカウ
ンターの内容から1を減じて(#13のステツプ)、
その内容が“0”になつたかどうかを#14のステ
ツプで判定する。#11のステツプでセツトされた
プログラマブルプリセツトカウンタ内容が“0”
になると、次の#15のステツプに移行する。この
ステツプでは、マイクロコンピユータ30は例え
ば次のような演算を行つて撮影レンズTLの焦点
調節状態、すなわち予定焦点面Fに対するデフオ
ーカス量及びデフオーカス方向を算出する。すな
わち、上記イメージセンサーアレイPAのフオト
ダイオードP1,P2,P3…Pn−2,Pn−1,
PnからP1乃至P10を除いたもののうち、第
4図において上記の第1像が形成される領域に含
まれるものを基準部のフオトダイオード、第2像
が形成される領域に含まれるものを参照部のフオ
トダイオードとし、この基準部及び参照部のフオ
トダイオードをイメージセンサーアレイPAの一
方の側から夫々A1,A2,…Am,B1,B2,…
Bm+k−1としたとき、それらに蓄積された電
荷に対応したA/D変換器(ADC)からのデイ
ジタル信号を夫々(a1)(a2)…(am)、(b1)
(b2)…(bm+k−1)とすると、 C1=ni=1 |ai−bi| C2=n-i=1 |ai−(bi+1)…| … Ck−1=ni=1 |ai−(bi+k−2)| Ck=ni=1 |ai−(bi+k−1)| のk組の演算を行い、C1、C2…Ck−1、Ckのう
ちで最小となるものを求める。例えば、C2の値
が最小となれば、基準部のフオトダイオードA1,
A2,…,Amに形成される像に参照部のフオト
ダイオードB2,B3,…,Bm,Bm+1に形成さ
れる像が最も合致している。したがつてこの場合
イメージセンサーアレイPA上におけるフオトダ
イオードA1とB2の間の間隔が上述の第1、第2
像の間隔であり、これを焦点検出光学系によつて
定まる合焦時における第1、第2像の所定の間隔
と比較すれば、撮影レンズのそのときのデフオー
カス量及びデフオーカス方向を算出できる。な
お、ここで述べた演算の仕方は一例であつて、よ
り正確にデフオーカス量を判定するには、例えば
本出願人が特願昭58−2622号、特願昭58−113936
号において提案している演算方法を用いればよ
い。 #15のステツプでの上述の演算が終わると、マ
イクロコンピユータ30は再び輝度判定回路40
の出力(e)にもとづいて、輝度モニター回路
MCの出力(Vm)の電圧降下量がステツプ#11
から#15の期間において、2.8Vに達したかどう
かを#16のステツプで判定する。なお#11から
#15までのステツプの実行には例えば50m秒を要
するものとする。出力(e)が“1”であり、出
力(Vm)の電圧降下量が2.8Vに達しておれば、
#17のステツプで再び積分クリアパルスを端子T
17から出力して、#12から#15のステツプの実
行中にイメージセンサーアレイPAの各フオトダ
イオードに蓄積された電荷をクリアし、再度それ
らに電荷蓄積を開始させる。このようにするの
は、#16のステツプでの判定時に出力(e)が
“1”であると、イメージセンサーアレイPAの各
フオトダイオードの電荷蓄積がすでに飽和してい
る恐れがあるからである。この場合、マイクロコ
ンピユータ30は積分クリアパルスが消滅すると
同時に#17のステツプで内部のプログラマブルプ
リセツトカウンタを100m秒をカウントするよう
にセツトし、続いて#18のステツプで端子T19
からシフトパルスの発生を許可する“1”の信号
を出力する。そして、これ以後は#5のステツプ
に戻つて、順次上述のステツプを繰返す。これに
対し、#16のステツプで出力(e)が“0”であ
り、出力(Vm)の電圧降下量が2.8Vに達してい
なければ、#20のステツプでマイクロコンピユー
タ30は上記プログラマブルプリセツトカウンタ
を50m秒をカウントするようにセツトし、続いて
上記の#19のステツプに移行する。このとき、
50m秒をカウントするようにカウンタをセツトす
るのは、上述のように#10のステツプで出力され
た積分クリアパルスが消滅してからすでに約50m
秒が経過しており、残り50m秒をそのカウンタで
カウントさせれば、合成100m秒間の電荷蓄積を
イメージセンサーアレイPAの各フオトダイオー
ドに許容することになるからである。すなわち、
この場合は、#5、#7、#8のステツプサイク
ルが最大50/ts回繰返される。もちろん、プログ
ラマブルプリセツトカウンタを他の目的と兼用せ
ず、専用に用いることができる場合は、#10のス
テツプの終了後そのプログラマブルプリセツトカ
ウンタを100m秒のカウントを行うようにセツト
すればよく、#20のステツプは不要となる。 以上、第9図を参照してマイクロコンピユータ
30の動作とそれによる回路全体の作用について
説明したが、以上述べたところからも理解される
ように、この実施例では、シフトパルスによつて
イメージセンサーアレイPAのフオトダイオード
の蓄積電荷の転送が始まつてからマイクロコンピ
ユータ30でのデフオーカス量及びデフオーカス
方向の演算が終了するまでは新たなシフトパルス
の発生を禁止しており、又イメージセンサーアレ
イPAの各フオトダイオードには、その演算終了
を待つことなく前回のシフトパルス発生の直後か
ら電荷蓄積を開始させている。この理由は次の通
りである。 すなわち、焦点検出にもとづいて撮影レンズを
駆動し、その焦点調節を行う場合、一定時間内に
行われる焦点検出動作の回数が多い程短時間で撮
影レンズを合焦させることができる。そこで、1
回の焦点検出動作に要する時間を考えると、それ
は、CCDのイメージセンサーアレイPAでの電荷
蓄積(光電流積分)時間Tiと、そのイメージセ
ンサーアレイの蓄積電荷をCCDシフトレジスタ
SRを介して画像信号出力回路VSへ転送し、続い
てそれの信号処理とデフオーカス量及びデフオー
カス方向の算出を行うのに必要な時間Td(これを
便宜上データ処理時間と呼ぶ)の和(Ti+Td)
であり、焦点検出動作を繰返し連続的に行う場
合、先の検出動作が完了してから次の検出動作を
行うようにすると、n回の検出動作を行わせるの
に必要な時間は(Ti+Td)×nとなる。ところ
が、CCDのイメージセンサーアレイPAでの電荷
蓄積(光電流積分)の速度はそれに入射する光の
強度に依存しており、入射光強度が低いとその速
度は遅くなり、長時間電荷蓄積を行わせなければ
ならない。このため、1回の焦点検出動作に要す
る時間が長くなつて、一定の時間内に行える焦点
検出動作の回数が制約を受け、短時間で撮影レン
ズを合焦させることができなくなる。一方、
CCDの場合、シフトレジスタSRから画像信号出
力回路VSに蓄積電荷を転送しているときにイメ
ージセンサーアレイPAに電荷蓄積を行わせても
何ら問題はない。したがつて、シフトパルスが発
生した直後に積分クリアパルスを発生させること
ができ、こうしておけば上述のデータ処理時間
Tdの間にイメージセンサーアレイPAが新たな電
荷蓄積を行うので、入射光強度が低い場合でも1
回の焦点検出動作に要する時間が短くなり、一定
時間内に行われる焦点検出動作の回数が多くなつ
て、短時間に撮影レンズを合焦させることができ
るようになる。しかしながら、一方でCCDシフ
トレジスタSRの蓄積電荷が画像信号出力回路VS
に転送されている途中で新たな蓄積電荷がCCD
シフトレジスタSRに転送されると(これはCCD
の構造上は可能である)、CCDシフトレジスタSR
内で新旧の蓄積電荷が混ざり合い、誤まつた画像
信号が出力される。又、マイクロコンピユータ3
0においても、#15のステツプで演算中はランダ
ムアクセスメモリーのデータを保持しておかねば
ならないから、新たな信号を受け付けることはで
きない。したがつて、上述のデータ処理時間Td
の間はシフトパルスを禁止する訳である。 第10図A,Bは上記実施例において焦点検出
動作がどのようにして繰返されるかを図示したも
のであり、同図AはTi<Tdの場合、BはTi>
Tdの場合である。同図Aで点線は#10のステツ
プで発生する積分クリアパルスの消滅後の電荷蓄
積期間を示しているが、この間に蓄積された電荷
は上述したように#17のステツプで発生する積分
クリアパルスによつてクリアされる。これに対
し、第11図A,Bは、先にも仮定したように、
常にデータ処理が終わつた後でイメージセンサー
アレイ(PA)のフオトダイオードに電荷蓄積を
開始させるようにした場合で、同図AはTi<Td
の場合、同図BはTi>Tdの場合を示す。第11
図Bを第10図Bと比較すれば、明らかに上記実
施例の場合が一定時間内における焦点検出動作の
回数が多くなることが判る。 以上、一実施例についてこの発明を説明した
が、この発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、自己走査型イメージセンサーとし
ては、CCDだけでなく、BBD(Bucket Brigade
Device)、CID(Charge Injection Device)、
MOS(Metal Oxide Semiconductor)型イメー
ジセンサー等を用いることができる。又、焦点検
出方式も第4図の焦点検出光学系を用いるものに
限られるのではなく、例えば特開昭54−159259号
公報、特開昭57−70504号、特開昭57−45510号公
報等に示されているように、撮影レンズの予定焦
点面乃至はそれと共役な面にレンズレツトを配置
すると共にその背後に自己走査型イメージセンサ
ーを配置することにより、撮影レンズの焦点調節
状態としてデフオーカス量とデフオーカス方向を
共に算出する方式、あるいは特開昭55−155308号
公報、特開昭57−72110号公報、特開昭57−88418
号公報等に示されているように、撮影レンズの予
定焦点面乃至はそれと共役な面上及びその前後に
夫々自己走査型イメージセンサーを配置し、撮影
レンズの焦点調節状態としてデフオーカス方向の
み検出する方式等にもこの発明は適用可能であ
る。 効 果 以上説明した通り、この発明の画像処理装置に
おいては、シフトパルスに応答して積分クリアパ
ルスを発生させることによつて、イメージセンサ
ーの転送部から画像信号出力回路への電荷転送が
開始されてから画像信号の処理演算が行われてい
る間にイメージセンサーの電荷蓄積部に新たな電
荷蓄積を行わせるから、電荷蓄積時間がデータ処
理時間よりも長くなるような場合、電荷蓄積開始
から画像信号処理終了までの画像処理動作に要す
る時間がその電荷蓄積時間のみで決まるようにな
り、電荷蓄積時間とデータ処理時間の和を一回の
画像処理動作の一周期とした場合に比べ、一定時
間内における画像処理動作の回数が多くなり、そ
れだけ早く例えば撮影レンズを合焦させることが
できる。又、電荷蓄積時間がデータ処理時間より
も長くなる場合でも、次のシフトパルスの発生が
禁止されているから、画像信号の処理演算が終了
するまでの間に、イメージセンサー内において新
たに電荷蓄積部に蓄積された電荷が転送部に転送
されて新旧の蓄積電荷がその転送部で混合される
ことにより意味のない画像信号が形成されるとい
う恐れを伴うこともない。 なお、電荷蓄積時間がデータ処理時間よりも短
い場合、その処理演算が終了した時点で新たな積
分クリアパルスを発生させてそれまでの電荷蓄積
部における電荷蓄積を一掃し、その積分クリアパ
ルスの消滅によつて再び電荷蓄積を開始させるよ
うに構成すると共に、その新たな積分クリアパル
スの発生に引続いて次のシフトパルスの発生を許
可するように構成したので、データ処理期間中に
イメージセンサーの電荷蓄積部での電荷蓄積が一
旦飽和しても、それに無関係に信頼できる画像信
号を得ることができる。
[Table] In the above table, A is the amplification factor of the operational amplifier OP,
The output voltage of this amplifier OP is Vout=E+(V2−
V1)×A, which is input to an A/D converter (ADC). However, E is the voltage of the constant voltage source (E) and is appropriately set according to the input level range of the A/D converter (ADC). Then, an A/D converter (ADC) corresponding to each pixel signal
Each output is input to the terminal T22 of the microcomputer shown in FIG. 1 via the data bus DB1, and the focus adjustment state of the photographic lens is detected by digital calculation based on a predetermined program. In this way, the amplifier 26 in FIG.
Since the amplification factor is changed according to the output of 0 and a signal suitable for signal processing by an A/D converter (ADC) is output, it is possible to adjust the focal state of the photographing lens over a wide brightness range. Referring to FIG. 1 again, the terminal T17 of the microcomputer 30 is an output terminal for an integral clear pulse. Also, the microcomputer 30
A signal of "1" is output from terminal T19 when generation of shift pulses is permitted, and generation of shift pulses is prohibited during transfer of accumulated charge from image sensor array PA to CCD shift register SR as described later. A signal “0” is output. Further, from the terminal T18 of the microcomputer 30, when the above-mentioned predetermined time has elapsed from the point of disappearance of the integral clear pulse (t0), or if a shift pulse is generated before the elapse of the predetermined time, a shift pulse is generated in response to the occurrence of the shift pulse. A signal of "1" is output.
This signal becomes a latch pulse for the brightness determination circuit 40. The integral clear pulse output from the terminal T17 is passed through the terminal T6 to the integral clear gate ICG of the image sensor in the photoelectric conversion block 1.
On the other hand, the flip-flop (FF0) is set, its Q output is set to "1", and the AND circuit AN1 is opened. Furthermore, when the flip-flop (FF0) is set and a signal of "1" is output from the terminal T19 to permit generation of a shift pulse, the AND circuit AN2 is also opened. From the output terminal T14 of the brightness determination circuit 40, only when the subject brightness is high as shown in (l 5 ) in FIG. The time before (t2)
A signal (e) of "1" is output. On the other hand, when the subject brightness is low, as shown in (l 1 ) (l 2 ) (l 3 ) (l 4 ) in FIG. ) becomes "1", and the output (e) of the output terminal T15 of the brightness determination circuit 40 is kept at "0". Therefore, if the subject brightness is high, the AND circuit AN
The output of 2 becomes “1” at the time (t2), and if the subject brightness is low, the AND circuit AN outputs at the time (t3).
1 output becomes “1”, and either one “1”
The output of is inputted to the D input of the D flip-flop DF1 via the OR circuit OR1. The CK (clock) input of this D flip-flop receives a reference clock pulse (period: 2 μs) from clock circuit CL1.
is input, as shown in Figure 6, D
Immediately after a “1” signal is input to the input, the D flip-flop is activated at the falling edge of the reference clock pulse.
The Q output of DF1 becomes "1", the flip-flop (FF0) is reset, the open AND circuit AN1 or AN2 is closed, and the flip-flops (FF1) to (FF6) in the transfer clock pulse generation block 10 are reset. All of those Q outputs Q1 to Q6 become "0". When the AND circuit AN1 or AN2 is closed in this way, the Q output of the D flip-flop DF1 returns to "0" at the next falling edge of the reference clock pulse, and eventually a positive pulse with a time width of 2 μs is generated from the Q output. will be output. This positive pulse is the reset pulse. On the other hand, the Q output of the D flip-flop DF2 becomes "1" at the fall of the reference clock pulse from the clock circuit CL1 immediately after the Q output of the D flip-flop DF1 becomes "1", and the Q output of the D flip-flop DF1 becomes "0". ”
The Q output returns to "0" at the falling edge of the reference pulse of the same clock circuit immediately after returning to "0". Therefore, at the Q output of the D flip-flop DF2, a positive pulse having a time width of 2 .mu.seconds rises in synchronization with the falling edge of the reset pulse, and this is a shift pulse.
This shift pulse is input to the terminal T21 of the microcomputer 30, and is also input to the shift gate SG of the image sensor in the photoelectric conversion block 1 via the terminal T7. The above is an explanation of the overall circuit configuration in Figure 1 and the circuit blocks that make up it. Next, before explaining the overall operation, we will refer to Figures 7 and 8 to explain the signal flow in each part. Let me explain. Figure 7 shows the outputs of the flip-flops (FF1) to (FF6) immediately after being reset by the reset pulse generated at the Q output of the D flip-flop DF1, the transfer pulse (φ1), and the output of the D flip-flop DF1.
It shows the relationship between shift pulses that are the Q output of DF2. As mentioned above, the flip-flops (FF1) to (FF6) are reset at the rising edge of the reset pulse, and their Q outputs (Q1) to (Q6) all become "0". As a result, the OR circuit OR2
Since the output of is "0", the transfer clock pulse (.phi.2) falls to "0", and conversely, the transfer clock pulse (.phi.1) rises to "1". Then, after 2 .mu. seconds have elapsed, the reset pulse falls, and at the same time, the shift pulse rises to "1", and this shift pulse falls to "0" after another 2 .mu. seconds. Next, the output of the OR circuit OR2 becomes "1" when the Q output Q3 of the flip-flop (FF3) becomes "1", which means that the reset pulse becomes "0".
This is 8 microseconds after the clock falls, and in the end, the transfer clock pulse (φ1) is kept at "1" for 10 microseconds. The shift pulse is generated and disappears while the transfer clock pulse (φ1) is in the "1" state. In this way, the transfer clock pulse generation block 10 is reset immediately after time (t2) or (t3) and the shift pulse is generated while the newly output transfer clock pulse (φ1) continues. Photodiode arrays P1, P2, P3...Pn- in image sensor array PA
This is to avoid unnecessarily delaying the end point of charge accumulation (integration) of 2, Pn-1, and Pn. If a shift pulse is generated in synchronization with the first transfer clock pulse (φ1) that occurs after time (t2) or (t3), then (t2) or (t3)
From the point in time, the photodiodes P1, P2, P3...
Charge accumulation of Pn-2, Pn-1, and Pn may be performed unnecessarily, and if the subject is extremely bright, the charge accumulation may become saturated and a correct image signal may not be obtained. Furthermore, since the timing at which the shift pulse is generated after time (t2) or (t3) is not necessarily constant, a problem may arise in which the image signal level is not constant. In contrast,
In FIG. 7, a shift pulse always occurs within two cycles (4 μsec) of the reference clock pulse from time (t2) or (t3), so there is no such possibility. In addition, as shown in FIG. 7, the next transfer clock pulse (φ1) is outputted from Q3, Q4, Q5, Q6.
120 microseconds after all become "0", it becomes "1", and this state is maintained for 8 microseconds. All transfer clock pulses after this transfer clock pulse are in the "1" state for 8 microseconds and then in the "0" state for 120 microseconds. Therefore, the period of the transfer clock pulse (φ1) is 128 μsec, its duty cycle is not 1/2, and the duration ratio of the “1” state and the “0” state is 1/15. If you do this, 1 of the CCD shift register SR
Since the transfer of the accumulated charge from the cell to the image signal output circuit VS is performed at the falling edge of the transfer clock pulse, it is necessary to ensure sufficient A/D time for signal processing, especially the A/D converter (ADC). Since it is possible to use an inexpensive A/D converter with a low conversion speed as the ADC, it is possible to reduce the cost of a camera using this A/D converter. FIG. 8 shows the outputs of the image signal output circuit VS and the amplifier 26 after generation of the shift pulse of the image sensor, together with the transfer clock pulses (.phi.1) (.phi.2) and the output of the reference signal generation circuit RS. In the case of Figure 7, when the shift pulse occurs, the CCD
It is assumed that the shift register SR is in an empty state. To create this empty state, photodiodes P1, P2, P3...Pn-2, Pn-1,
Instead of transferring the accumulated charge of Pn to the CCD shift register SR, it is sufficient to apply transfer clock pulses (φ1) (φ2) as many as the number of cells of the CCD shift register SR to that register. For example, that register SR
When the number of cells in the register is 100, if 100 transfer clock pulses (φ1) and (φ2) are applied, all the accumulated charges in the register will be discharged. However, in reality, when the image sensor is first started up, the accumulated charge in the CCD shift register SR is not completely discharged in one charge discharge operation.
In this case, a completely empty state is usually created by repeating the evacuation operation several times. This series of operations is called the initialization operation of the image sensor. In FIG. 8, photodiodes P1, P2, P3...Pn-2,
The accumulated charge of Pn-1 and Pn is the CCD shift register SR
The charges accumulated in the cell R1 are transferred to the image signal output circuit VS at the fall of the first transfer clock pulse (φ1). As a result, the image signal output circuit VS outputs an output (Vos1) corresponding to the accumulated charge of the cell R1 to the terminal T3. From then on, each time the transfer clock pulse (φ1) falls, the cell R
Outputs (Vos2) (Vos3)...(Vos(n+3)) corresponding to the accumulated charges of 2, R3...Rn+3 are sequentially output from the image signal output circuit VS. Among these outputs, (Vos1), (Vos2), and (Vos3) are the outputs corresponding to the accumulated charges of the empty feed cells R1, R2, and R3, and (Vos4) to (Vos13) are the outputs corresponding to the aluminum-coated photo cells. Diodes P1 to P10,
That is, it is a dark output corresponding to the accumulated charges of cells R4 to R13. Between these two types of output,
As shown by ΔS, there is a difference corresponding to the amount of accumulated charge based on the dark current generated in the photodiodes P1 to P10. Arithmetic circuit 2 shown as (V1)
The output of 2 is V1=Vref− for each (Vos)
It is obtained by calculating Vos, and among the outputs of the arithmetic circuit 22 corresponding to the dark outputs (Vos4) to (Vos13), those corresponding to (Vos5) to (Vos12) are the peak value detection circuits described above. 24. Then, the one having the maximum value among them is outputted from the peak value detection circuit 24 as (V2). In Figure 8, the dashed line indicates this (V2), so V' = V1 - V2 is Vout
It corresponds to the output of the amplifier 26 expressed as =E+(V1-V2)×A. Next, referring to the flowchart in FIG.
The operation of the microcomputer 30 shown in the figure and the effect of the entire circuit will be explained. First, when a start signal is given to the microcomputer 30 by operating a switch (not shown), the microcomputer 30 is started at step #1.
outputs a signal of "1" to terminal T22 to initialize the image sensor. That is, fast-cycle clock pulses from clock circuit CL2 as transfer clock pulses (φ1) (φ2) are sent to the CCD shift register via terminals T4 and T5.
Input into SR. At this time, the signal "0" that prohibits the generation of shift pulses is output from terminal T19, and no shift pulses are generated.
The CCD shift register SR does not receive accumulated charges from the image sensor array PA, but sequentially discharges its own accumulated charges. (Alternatively, without prohibiting shift pulse generation, an integral clear pulse is generated in the same way as normal CCD driving, and then a shift pulse is generated immediately so that the accumulated charge can be ignored.
Next, the accumulated charge in the CCD shift register may be discharged by the transfer clock pulse. ) This ejection action is repeated several times as described above, thereby
CCD shift register SR becomes empty. here,
One discharge operation is completed by applying transfer clock pulses (φ1) (φ2) equal to the number of cells in the CCD shift register SR. After the predetermined time period that guarantees the discharge operation several times has elapsed, the microcomputer 30 sets the output of the terminal T22 to "0" and changes the state of "1" formed based on the reference clock pulse from the clock circuit CL1 to "0". ``A pulse with a state duration ratio of 1/15 is set as a transfer clock pulse (φ1), and a pulse with the opposite phase is input as a transfer clock pulse (φ2) to the CCD shift register SR. Next, in step #2, the microcomputer 30 outputs a signal of "1" from the terminal T19 to permit generation of a shift pulse, thereby opening the AND circuit AN2. Then, when an integral clear pulse is output from the terminal T17 in step #3, the flip-flop (FF0) is set and the AND circuit AN1 is also opened. At the same time, the integral clear pulse is input to the integral clear gate ICG, and the image sensor array
While the accumulated charge in each photodiode of PA is cleared, FETQ1 and Q4 are turned on and capacitors C1 and C2 are charged to the level of the power supply voltage. This integral clear pulse disappears at the time (t0), and each photodiode of the image sensor array PA starts accumulating charge, and
As shown in FIG. 5, the output voltage (Vm) of the brightness monitor circuit MC begins to drop at a speed corresponding to the subject brightness detected by the monitor light receiving element PM. or,
At the same time as the integral clear pulse disappears, the microcomputer 30 sets an internal programmable reset counter in step #4, and this counter starts counting a predetermined time of 100 msec. Next, the microcomputer 30 determines the output voltage (Vm) of the brightness monitor circuit MC in step #5.
Check whether the voltage drop reaches 2.8V at terminal T.
Output (e) of the brightness determination circuit 40 input to 20
When it is determined that the output (e) is "1" and the case is shown as (l5) in FIG. 5, the process moves to step #9 and the output of the terminal T19 is set to "0". and prohibits the generation of shift pulses.
However, when the output (c) becomes "1", as shown in FIG. 6, a reset pulse is issued from the D flip-flop DF1 and a shift pulse is issued from the D flip-flop DF2 in a very short time.
The flip-flop (FF0) is reset by the reset pulse, and the AND circuits AN1 and AN
2 is closed, the shift pulse that is prohibited from being generated in step #9 is a shift pulse that may be newly generated after step #10, which will be described later. On the other hand, in step #5, the output (e) is "0" and one of the cases shown as (l 1 ) (l 2 ) (l 3 ) (l 4 ) in FIG. When the determination is made, the microcomputer 30 sets "1" from the contents of the programmable reset counter described above in step #6.
Then, in step #7, it is determined whether the contents of the counter have become "0". If the content has not become "0", the process returns to step #5, passes through step #6, and then returns to step #7 to determine whether the content of the programmable reset counter has become "0". Determine whether it has become. Here, if the time required for step cycles #5, #6, and #7 is ts, then ts
×N=100 msec. Therefore, if steps #5, #6, and #7 are repeated N times, the content of the programmable reset counter becomes "0". That is, when 100 milliseconds have elapsed since this counter was set in step #4, the microcomputer 30 outputs a signal of "1" from terminal T18 in step #8, and this signal passes through the AND circuits AN1 and OR1. It is input to the D input of the D flip-flop DF1 through the D flip-flop DF1. Therefore, a reset pulse is output from the D flip-flop DF1, the flip-flop (FF0) is reset, and the AND circuits AN1 and AN2 are closed, while a shift pulse is subsequently generated from the D flip-flop DF2. However, in this case, when further time passes and the amount of drop in the output voltage (Vm) of the brightness monitor circuit MC reaches 2.8V, the output (e) of the brightness determination circuit 40 becomes "1", and Since the determination is made in step #5, a signal of "0" is output from the terminal T19, which prohibits the generation of shift pulses thereafter. The shift pulse generated as described above is input to the terminal T21 of the microcomputer 30, and is also input to the shift gate SG via the terminal T7. This allows the image sensor array to be
The accumulated charge in each photodiode of PA is transferred to the corresponding cell of CCD shift register SR, and then the accumulated charge in each cell of that register SR is transferred to the image signal output circuit VS in sequence by transfer clock pulses (φ1) (φ2). be transferred. Then, image signals (Vos1) (Vos2)...(Vos(n+3)) are sequentially output from the output terminal T3 of the image signal output circuit VS, and Vout=E+(V1-V2) is output from the amplifier 26.
Signals represented by A are sequentially output. These signals are sequentially converted into digital signals by an A/D converter (ADC) and input to the microcomputer 30 via the data bus DB1. On the other hand, when the above-mentioned shift pulse is input to the terminal T21, the microcomputer 30 outputs an integral clear pulse from the terminal T17 in step #10. Therefore, the accumulated charge in each photodiode of the image sensor array PA is cleared, and charge accumulation in each photodiode is restarted at the same time as the integral clear pulse disappears. Of course, the output of the brightness monitor circuit MC also begins to fall at a speed corresponding to the subject brightness detected by the monitor light receiving element PM, as described above. That is, the second charge accumulation cycle is started, and the microcomputer 30 sets the internal programmable preset counter to count the number of cells in the CCD shift register SR at the same time as the integral clear pulse disappears. . This is step #11. The microcomputer 30 converts the digital signal corresponding to the accumulated charge in each cell into an A/D converter.
Receive it from the converter (ADC) and store it in the internal random access memory (step #12), and each time subtract 1 from the contents of the programmable preset counter (step #13).
It is determined in step #14 whether the content has become "0". The content of the programmable preset counter set in step #11 is “0”
When this happens, move on to the next step #15. In this step, the microcomputer 30 calculates the focus adjustment state of the photographing lens TL, that is, the amount and direction of defocus with respect to the expected focal plane F, by performing the following calculations, for example. That is, photodiodes P1, P2, P3...Pn-2, Pn-1,
Of the Pn minus P1 to P10, those included in the area where the first image is formed in FIG. 4 are referred to as the photodiodes of the reference section, and those included in the area where the second image is formed are referred to. The photodiodes of the reference part and the reference part are respectively A1, A2, ... Am, B1, B2, ... from one side of the image sensor array PA.
When Bm+k-1, the digital signals from the A/D converter (ADC) corresponding to the charges accumulated in them are (a1), (a2)...(am), (b1), respectively.
(b2)…(bm+k-1), then C1= ni=1 |ai−bi| C2= n-i=1 |ai−(bi+1)…| … Ck−1= ni=1 |ai−(bi+k−2)| Ck= ni=1 |ai−(bi+k−1)| demand. For example, if the value of C2 is the minimum, the photodiode A1 in the reference section,
The images formed on the photodiodes B2, B3, . . . , Bm, Bm+1 of the reference section most closely match the images formed on A2, . . . , Am. Therefore, in this case, the distance between the photodiodes A1 and B2 on the image sensor array PA is the same as the above-mentioned first and second photodiodes.
This is the interval between the images, and by comparing this with a predetermined interval between the first and second images at the time of focusing determined by the focus detection optical system, it is possible to calculate the amount of defocus and the direction of defocus of the photographic lens at that time. Note that the calculation method described here is just an example, and in order to more accurately determine the amount of defocus, the present applicant, for example, has
The calculation method proposed in this issue can be used. When the above calculation in step #15 is completed, the microcomputer 30 again operates the brightness determination circuit 40.
Based on the output (e) of the brightness monitor circuit
Voltage drop amount of MC output (Vm) is step #11
During the period from #15, it is determined in step #16 whether 2.8V has been reached. It is assumed that, for example, 50 msec is required to execute steps #11 to #15. If the output (e) is “1” and the voltage drop of the output (Vm) reaches 2.8V,
At step #17, apply the integral clear pulse again to terminal T.
17 to clear the charges accumulated in each photodiode of the image sensor array PA during the execution of steps #12 to #15, and cause them to start accumulating charges again. This is done because if the output (e) is "1" during the determination in step #16, there is a possibility that the charge accumulation in each photodiode of the image sensor array PA has already been saturated. . In this case, the microcomputer 30 sets the internal programmable preset counter to count 100 msec at step #17 at the same time as the integral clear pulse disappears, and then sets the internal programmable preset counter to count 100 msec at step #18.
outputs a "1" signal that allows generation of shift pulses. After this, the process returns to step #5 and repeats the above-described steps in sequence. On the other hand, if the output (e) is "0" at step #16 and the voltage drop of the output (Vm) has not reached 2.8V, the microcomputer 30 will set the above programmable preset at step #20. Set the counter to count 50ms, then proceed to step #19 above. At this time,
Setting the counter to count 50ms means that approximately 50m has already passed since the integral clear pulse output in step #10 disappears, as described above.
This is because if the remaining 50 msec is counted by the counter, each photodiode of the image sensor array PA will be allowed to accumulate charge for a total of 100 msec. That is,
In this case, step cycles #5, #7, and #8 are repeated a maximum of 50/ts times. Of course, if the programmable preset counter can be used exclusively for other purposes, the programmable preset counter can be set to count 100ms after step #10 is completed. Step #20 is no longer necessary. The operation of the microcomputer 30 and the effect of the entire circuit have been explained above with reference to FIG. 9. As can be understood from the above, in this embodiment, the image sensor is The generation of new shift pulses is prohibited from the time the transfer of the accumulated charges of the photodiodes of the array PA begins until the calculation of the amount of defocus and the direction of defocus is completed in the microcomputer 30. Each photodiode starts accumulating charges immediately after the previous shift pulse is generated, without waiting for the completion of its calculation. The reason for this is as follows. That is, when the photographic lens is driven and its focus adjusted based on focus detection, the photographic lens can be brought into focus in a shorter time as the number of focus detection operations performed within a certain period of time increases. Therefore, 1
Considering the time required for the focus detection operation, it is determined that the charge accumulation (photocurrent integration) time Ti in the CCD image sensor array PA and the accumulated charge in the image sensor array are transferred to the CCD shift register.
The sum (Ti + Td) of the time Td (this is called data processing time for convenience) required to transfer the image signal to the image signal output circuit VS via SR, and then perform signal processing and calculation of the amount of defocus and the direction of defocus.
When performing focus detection operations repeatedly and continuously, if the next detection operation is performed after the previous detection operation is completed, the time required to perform n detection operations is (Ti + Td) ×n. However, the speed of charge accumulation (photocurrent integration) in the CCD image sensor array PA depends on the intensity of the light incident on it, and if the intensity of the incident light is low, the speed slows down and charge accumulation cannot be carried out for a long time. I have to let it happen. For this reason, the time required for one focus detection operation becomes longer, and the number of focus detection operations that can be performed within a certain period of time is restricted, making it impossible to bring the photographic lens into focus in a short time. on the other hand,
In the case of a CCD, there is no problem if the image sensor array PA is allowed to accumulate charges while the accumulated charges are being transferred from the shift register SR to the image signal output circuit VS. Therefore, the integral clear pulse can be generated immediately after the shift pulse is generated, which reduces the data processing time mentioned above.
Since the image sensor array PA performs new charge accumulation during Td, even when the incident light intensity is low,
The time required for one focus detection operation is shortened, the number of focus detection operations performed within a certain period of time is increased, and the photographic lens can be brought into focus in a short time. However, on the other hand, the accumulated charge of the CCD shift register SR is
While being transferred to the CCD, new accumulated charge is transferred to the CCD.
When transferred to shift register SR (this is CCD
), CCD shift register SR
The old and new accumulated charges are mixed together, and an erroneous image signal is output. Also, microcomputer 3
0 as well, new signals cannot be accepted because the data in the random access memory must be held during the calculation in step #15. Therefore, the above data processing time Td
This means that shift pulses are prohibited during this period. FIGS. 10A and 10B illustrate how the focus detection operation is repeated in the above embodiment; FIG. 10A shows Ti<Td, and B shows Ti>
This is the case for Td. In Figure A, the dotted line indicates the charge accumulation period after the integral clear pulse generated at step #10 disappears; however, as mentioned above, the charge accumulated during this period is accumulated by the integral clear pulse generated at step #17. Cleared by . On the other hand, in Figures 11A and B, as assumed earlier,
Figure A shows the case where the photodiodes of the image sensor array (PA) always start accumulating charge after data processing is completed, and Ti<Td.
In this case, Figure B shows the case where Ti>Td. 11th
Comparing FIG. B with FIG. 10B, it can be seen that the number of focus detection operations within a certain period of time is clearly increased in the case of the above embodiment. Although the present invention has been described above with reference to one embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, self-scanning image sensors include not only CCDs but also BBDs (Bucket Brigades).
Device), CID (Charge Injection Device),
A MOS (Metal Oxide Semiconductor) type image sensor or the like can be used. Furthermore, the focus detection method is not limited to the one using the focus detection optical system shown in FIG. As shown in et al., by arranging a lenslet on the intended focal plane of the photographic lens or a plane conjugate thereto, and arranging a self-scanning image sensor behind it, the amount of defocus can be adjusted as the focus adjustment state of the photographic lens. A method of calculating both the and the defocus direction, or JP-A-55-155308, JP-A-57-72110, JP-A-57-88418.
As shown in the publication, self-scanning image sensors are placed on the intended focal plane of the photographic lens or on a plane conjugate thereto, and in front and behind it, respectively, and detect only the defocus direction as the focus adjustment state of the photographic lens. The present invention is also applicable to other systems. Effects As explained above, in the image processing device of the present invention, charge transfer from the transfer section of the image sensor to the image signal output circuit is started by generating an integral clear pulse in response to a shift pulse. Since the image sensor's charge storage unit is made to accumulate new charges while image signal processing calculations are being performed, if the charge accumulation time is longer than the data processing time, the image will be The time required for an image processing operation until the end of signal processing is now determined only by the charge accumulation time, and compared to the case where the sum of the charge accumulation time and data processing time is one cycle of one image processing operation, The number of image processing operations within the camera increases, and for example, the photographic lens can be brought into focus more quickly. Furthermore, even if the charge accumulation time is longer than the data processing time, the generation of the next shift pulse is prohibited, so new charge accumulation within the image sensor will occur until the image signal processing operation is completed. There is no fear that the charge accumulated in the transfer section will be transferred to the transfer section and that the new and old accumulated charges will be mixed in the transfer section, thereby forming a meaningless image signal. Note that if the charge accumulation time is shorter than the data processing time, a new integral clear pulse is generated when the processing operation is completed to wipe out the charge accumulated in the charge accumulation section until then, and the integral clear pulse disappears. The structure is configured so that charge accumulation is started again by the 1st shift pulse, and the generation of the next shift pulse is allowed following the generation of the new integral clear pulse, so that the image sensor is Even if the charge accumulation in the charge storage section is once saturated, a reliable image signal can be obtained regardless of the saturation.

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

第1図はこの発明の一実施例の全体回路図、第
2図は第1図の光電変換ブロツク1の詳細を示す
図、第3図はイメージセンサーアレイの各画素を
構成するフオトダイオードと積分クリアゲートの
等価回路図、第4図は上記実施例における焦点検
出用光学系を示す図、第5図はモニター回路の出
力の時間的変化を示す図、第6図は第1図の輝度
判定回路40及びブロツク20の具体例を示す回
路図、第7図及び第8図は第1図の回路の各部に
おける出力波形を示す図、第9図は上記実施例に
おけるマイクロコンピユータの動作を示すフロー
チヤート、第10図A,Bは上記実施例において
焦点検出動作がいかに繰返されるかを示すタイム
チヤート、第11図は常にデータ処理の後イメー
ジセンサーのイメージセンサーアレイを構成する
各フオトダイオードに電荷蓄積を開始させる場合
に、焦点検出動作がいかに繰返されるかを示すタ
イムチヤートである。 PA,ICG,SG,SR……自己走査型イメージ
センサー、PA……電荷蓄積部、SR……電荷出力
部、VS……画像信号出力回路、MP……モニタ
ー用受光手段、MC……モニター回路、30,T
17……積分クリアパルス発生手段、40……輝
度判定回路、DF2,10……出力信号発生手段、
30,T19……シフトパルス発生禁止手段及び
シフトパルス発生許可手段、30……積分クリア
パルス発生制御手段。
FIG. 1 is an overall circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing details of the photoelectric conversion block 1 in FIG. 1, and FIG. An equivalent circuit diagram of the clear gate, FIG. 4 is a diagram showing the focus detection optical system in the above embodiment, FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in the output of the monitor circuit, and FIG. 6 is a diagram showing the brightness determination of FIG. 1. A circuit diagram showing a specific example of the circuit 40 and block 20, FIGS. 7 and 8 are diagrams showing output waveforms at each part of the circuit in FIG. 1, and FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the microcomputer in the above embodiment. Figures 10A and 10B are time charts showing how the focus detection operation is repeated in the above embodiment. Figure 11 is a time chart showing how the focus detection operation is repeated in the above embodiment. Figure 11 shows charge accumulation in each photodiode constituting the image sensor array of the image sensor after data processing. 3 is a time chart showing how the focus detection operation is repeated when starting . PA, ICG, SG, SR...Self-scanning image sensor, PA...Charge storage unit, SR...Charge output unit, VS...Image signal output circuit, MP...Monitor light receiving means, MC...Monitor circuit ,30,T
17... Integral clear pulse generation means, 40... Brightness determination circuit, DF2,10... Output signal generation means,
30, T19...shift pulse generation prohibition means and shift pulse generation permission means, 30...integral clear pulse generation control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電荷蓄積部及び蓄積電荷を出力信号により画
像信号出力回路に出力する電荷出力部を有する自
己走査型イメージセンサーから出力される蓄積電
荷にもとづいて上記画像信号出力回路により画像
信号を得、処理回路により画像信号を処理演算す
る画像処理装置において、上記電荷蓄積部の蓄積
電荷を一掃する積分クリアパルスを発生する積分
クリアパルス発生手段と、上記積分クリアパルス
の消滅後にイメージセンサへの入射光強度に応じ
て上記電荷蓄積部に蓄積される電荷量が所定値に
達すると電荷蓄積動作を終了させるための終了信
号を出力する終了信号出力回路と、上記電荷蓄積
部に上記積分クリアパルス消滅後に蓄積された電
荷を上記画像信号出力回路へ出力する上記出力信
号を発生する出力信号発生手段と、上記出力信号
の発生直後に上記出力信号発生手段による次の出
力信号の発生を禁止する出力信号発生禁止手段
と、上記出力信号発生に応答して上記積分クリア
パルス発生手段に次の積分クリアパルスを発生さ
せる積分クリアパルス発生制御手段と、上記処理
回路での画像信号の処理演算終了時点で上記終了
信号が出力されていない場合、その演算処理の終
了に続いて次の出力信号の発生禁止を解き、上記
終了信号が出力されている場合、その処理演算終
了時に再度積分クリアパルスを発生させ、引き続
いて次の出力信号の発生禁止を解く出力信号制御
手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
1. An image signal is obtained by the image signal output circuit based on the accumulated charge output from a self-scanning image sensor having a charge accumulation section and a charge output section that outputs the accumulated charge to the image signal output circuit by an output signal, and the processing circuit In an image processing device that processes and calculates an image signal by means of an integral clear pulse generating means for generating an integral clear pulse for wiping out accumulated charge in the charge storage section, and a means for generating an integral clear pulse that changes the intensity of light incident on the image sensor after the integral clear pulse disappears, a termination signal output circuit that outputs a termination signal for terminating the charge accumulation operation when the amount of charge accumulated in the charge accumulation section reaches a predetermined value; output signal generation means for generating the output signal for outputting the electric charge to the image signal output circuit; and output signal generation inhibiting means for prohibiting the output signal generation means from generating the next output signal immediately after generation of the output signal. an integral clear pulse generation control means for causing the integral clear pulse generating means to generate the next integral clear pulse in response to the generation of the output signal; If it is not output, the generation of the next output signal is disabled after the calculation process is completed, and if the above end signal is output, the integral clear pulse is generated again at the end of the process calculation, and then the next output signal is generated. An image processing apparatus comprising: an output signal control means for disabling the generation of an output signal.
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