(57)【要約】【課題】  ＡＦセンサーの蓄積時間制御回路を簡素化し、従来のアナログ信号による蓄積制御から、ディジタル信号による蓄積制御を実現すると共に、蓄積時間と読み出しゲインを任意に設定できるようにする。  従来は、所定読み出し時間経過後に蓄積信号レベルを判別し、信号レベルに基づいて蓄積終了レベルおよびゲインを決定していた。【解決手段】  本発明では、所定時間あるいは任意の時間毎に、蓄積レベルと読み出しゲインを変更することで明るさに応じて、より適切な蓄積時間とゲインを設定することが出来る。【選択図】  図１
2005241774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動検出に用いられる、電荷蓄積型の光電変換素子、
上記光電変換素子の電荷蓄積量をモニタする手段と、
上記モニタ信号と所定のレベルを比較する手段と、
上記モニタ信号が所定のレベルを超えた場合に蓄積を終了する手段と、
上記光電変換素子の蓄積開始からの時間を計時する手段をもち、
上記所定レベルは、上記掲示手段による時間経過毎に、高いレベルから低いレベルに順次切り替えていくことを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に於いて、蓄積を終了した際の蓄積レベルに応じて、読み出しゲインを変更することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシブ方式の焦点検出装置を有するカメラの焦点検出装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焦点検出に使用する蓄積型センサーの蓄積動作制御を、蓄積開始から所定時間後に蓄積信号レベルを判別し、信号レベルに基づいて蓄積終了レベルおよび読み出しゲインを決定する焦点検出用センサーが開発されている。
【特許文献１】特開平１０−２３２１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例では、所定の蓄積時間後に蓄積終了レベルと読み出しゲインを決めるために、蓄積終了レベルと読み出しゲインが、所定時間後の信号レベルにより一律に決まってしまい、信号レベルに応じた適切な蓄積時間と蓄積終了レベルを設定することが出来ない問題点があり、ノイズの影響の大きい信号を高いゲインで読み出したり、ノイズの影響が少なく、短時間の蓄積で高いゲインをかけても問題ない信号の蓄積に長時間かかってしまう問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記従来例の問題を解決するために、所定時間あるいは任意の時間毎に、蓄積レベルと読み出しゲインを変更することで、明るさや信号の状態によりより適切な蓄積時間とゲインを設定できるようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【０００６】
図１は、本発明を実施したカメラの電気制御ブロックを示す図であり、１はカメラ全体の制御を行うマイクロコンピュータ、２は、マイクロコンピュータ１に内蔵もしくは外付けされたメモリ手段であるＲＡＭ、３は、マイクロコンピュータ１に内蔵もしくは外付けされた、不揮発性メモリ手段であるＥＥＰＲＯＭ、４は、マイクロコンピュータ１に接続され、オートフォーカスを行うための測距センサ回路、５は測距センサ回路４に内蔵されたセンサ駆動制御回路、６は、測距センサ回路４に内蔵され、センサ駆動回路５により駆動制御されるセンサ部であり、このセンサ部６は複数のセンサセルからなるＳ１ＡとＳ１Ｂで１ラインの測距ポイントとなる。これらの対が、Ｓ１ＡとＳ１Ｂ、Ｓ２ＡとＳ２Ｂ、Ｓ３ＡとＳ３Ｂ、Ｓ４ＡとＳ４Ｂ、Ｓ５ＡとＳ５Ｂ、Ｓ６ＡとＳ６Ｂの６ラインある。これらのうちＳ１ＡとＳ１Ｂの対とＳ２ＡとＳ２Ｂの対は、互いに交差する位置に配置され、同じ測距ポイントで縦と横の測距を可能としており、測距センサ４は、６ラインの測距センサと５個所の測距ポイントを持っている。７は、センサ部６に蓄積された信号をセンサ駆動制御回路５の信号に従って信号処理を行いマイクロコンピュータ１に出力するための信号処理回路である。
【０００７】
８は、マイクロコンピュータ１に接続され、被写体の輝度を測定するための測光回路、９は、マイクロコンピュータ１に接続され、カメラ本体に着脱可能な交換レンズの内部の電子回路を制御するためのレンズ制御回路、１０は、レンズ制御回路９に接続され、レンズ制御回路からの制御信号にしたがってレンズを制御する電子回路を含む、カメラ本体に着脱可能な交換レンズ、１１は、マイクロコンピュータ１に接続され、シャッタ速度や絞り値、カメラの各種設定値や状態などを表示するための表示回路、１２は表示回路１１に接続され、各種表示を行うための表示部である。
【０００８】
１３は、マイクロコンピュータ１に接続され、測光や測距を開始するためのレリーズ用第一スイッチであり、以降ＳＷ１とする、１４は、マイクロコンピュータ１に接続され、露光を開始するためのレリーズ用第二スイッチであり、以降ＳＷ２と略す、ＳＷ１＿１３とＳＷ２＿１４は２段スイッチ構成のレリーズスイッチとなっており、レリーズスイッチの第一ストロークでＳＷ１＿１３がＯＮし、第二ストロークでＳＷ１＿１３とＳＷ２＿１４が共にＯＮするようになっている。
【０００９】
１５は、マイクロコンピュータ１に接続され、測距センサ４の複数の測距点のうち、どれか一つの測距点を任意に選択するための測距点選択スイッチ、１６は、マイクロコンピュータ１に接続され、カメラに設けられた各種設定のためのダイヤルの動作を検出するためのダイヤル検出回路、１７は、ダイヤル検出回路１６に接続されカメラの各種の設定を行うための設定ダイヤルであり、測距点選択スイッチ１５とこのダイヤルにより、任意の測距点を選んだり、カメラが自動的に測距点を選択する自動測距点選択を選んだりすることが出来る。
【００１０】
１８は、不図示のカメラ本体に装填されたフィルム、１９はマイクロコンピュータ１により制御され、フィルム１８の位置を検出するためのフィルム検出回路、２０は、フィルム検出回路により駆動されフィルム１８の位置を検出するフォトセンサ、２１は、マイクロコンピュータ１により制御されフィルム１８を巻き上げ、巻き戻しするためのフィルム給送回路、２２は、フィルム給送回路２１により駆動され、フィルム１８を巻き上げ、巻き戻しするためのフィルム給送用モータである。
【００１１】
２３は、マイクロコンピュータ１により制御され、露光のためのシャッタを制御するためのシャッタ制御回路、２４は、シャッタ制御回路２３により制御され露光を行うためのシャッタである。
【００１２】
図２は、マイクロコンピュータ１と測距センサ４の関係を示す図であり、マイクロコンピュータ１からは、各種コマンドが測距センサ４に送られセンサの制御を行う、また測距センサ４からは、測距センサ４の状態がマイクロコンピュータ１に送られるようになっている。さらにマイクロコンピュータ１から送られる読み出しクロックに従って、測距センサ４は、センサ部６に蓄積された信号をセンサ駆動制御回路７で処理したアナログ信号を、マイクロコンピュータ１のＡ／Ｄコンバータ部に像信号として送るようになっている。図３は、センサ部６のセンサセルの詳細な構成を示す図であり、特にセンサ部６のＳ１ＡとＳ１Ｂの組み合わせについて示したものである。センサ部６のセンサセルは公知の位相差方式による焦点検出を行うために横一列に配置され、Ｓ１Ａ部は、Ｓ１Ａ１からＳ１Ａ３２の合計３２個のセンサセルから、Ｓ１Ｂ部は、Ｓ１Ｂ１からＳ１Ｂ３２の合計３２個のセンサセルから構成されている。センサ部６の他のセンサ対も同様な構成になっている。
【００１３】
図４は、測距センサ４から出力されるアナログ信号を示す図であり、マイクロコンピュータ１から出力される読み出しクロックに従って測距センサ４から像信号が出力される。ここでは、センサ部６の６対のセンサ列のうち、Ｓ１ＡとＳ１Ｂの対からなるセンサ列の信号を用いて説明する。出力される像信号は、像信号の特性を示す特性信号区間と、実際の各センサセルに対応する像信号区間からなり、特性信号区間では、遮光されたセンサセルの信号であるＤａｒｋ信号、Ｓ１Ａ１からＳ１Ｂ３２の各センサセルの出力のうち一番小さい出力信号である、Ｂｏｔｔｏｍ信号、Ｓ１Ａ１からＳ１Ｂ３２の各センサセルの信号のうち一番大きい信号である、Ｐｅａｋ信号、Ｐｅａｋ信号からＢｏｔｔｏｍ信号を引いた差分値で、像のコントラストを示すＰ−Ｂ信号の順番に出力される。
【００１４】
次に、像信号区間では、Ｓ１Ａ１からＳ１Ｂ３２の各センサセルの出力信号が出力されるようになっている。
【００１５】
他のセンサ列に関しても同様の順番で信号が出力されるようになっている。
【００１６】
以上のような構成で、公知のパッシブ方式の焦点検出動作を複数の測距領域に対して行うようになっている。
【００１７】
ここで、前記像信号の特性を示す特性信号および焦点検出に用いられる実際の信号が、前記焦点検出センサ４にてどのように得られ、マイクロコンピュータ１等によって読み出されるかとセンサへの蓄積信号に応じた蓄積制御がどのようにおこなわれるかの詳細について、図５のブロック図を用いて説明する。なお、この図は、図２のセンサ部６およびセンサー信号処理部７の構成に相当する物である。
【００１８】
１０１は、センサセルＳ１Ａ１を構成する光電変換素子であるフォトダイオード、１０２はフォトダイオード１０１と並列に接続された電荷蓄積手段であるコンデンサ、１０３はフォトダイオード１０１とコンデンサ１０２から構成されたセンサセルの出力に接続されたバッファーアンプ、１０４はバッファアンプ１０３の出力に接続され、センサセルの信号を記憶するためのメモリコンデンサ、１０５は、ＢＯＴＴＯＭ信号検出回路に信号を出力するためのボトム用バッファアンプ、１０６は、ＰＥＡＫ信号検出回路に信号を出力するためのピーク用バッファアンプ、１０７は、センサセルの信号を像信号として出力するための像信号用バッファアンプであり、これらを一つの組み合わせとしてセンサセルユニットＳ１Ａ１が構成されている。
【００１９】
同様の構成で、Ｓ１Ａ２〜Ｓ１Ａ３２までのセンサセルユニットによりセンサ列Ｓ１Ａが構成されており、各センサセルユニットの、ボトム用バッファアンプの出力およびピーク用バッファアンプの出力は、それぞれ接続されている。
【００２０】
次に、１０８はセンサ列Ｓ１Ａを構成するＳ１Ａ１からＳ１Ａ３２のボトム用バッファアンプの接続された出力に接続される定電流源であり、電源側からボトム用バッファアンプの出力に電流を流し込むようになっている。また、１０９はセンサ列Ｓ１Ａを構成するＳ１Ａ１からＳ１Ａ３２のピーク用バッファアンプの接続された出力に接続される定電流源であり、ピーク用バッファアンプの出力側からグランド側に電流を流し出すようになっている。この構成により、各ボトム用バッファアンプの出力のうち一番信号の小さい値がＢＯＴＴＯＭ信号として、また、各ピーク用バッファアンプの出力のうち一番信号の大きな値がＰＥＡＫ信号として出力されるようになっている。
【００２１】
１１０は、ボトム用バッファアンプ１０５の出力に反転入力が、ピーク用バッファアンプ１０６の出力に正転入力が接続されたオペアンプでありこのオペアンプの出力が、ＰＥＡＫ−ＢＯＴＴＯＭの信号であるＰ−Ｂ信号となる。
【００２２】
１１１は、センサセルＤＡＲＫを構成する光電変換素子である遮光されたフォトダイオード、１１２はフォトダイオード１１１と並列に接続された電荷蓄積手段であるコンデンサ、１１３はフォトダイオード１１１とコンデンサ１１２から構成されたセンサセルの出力に接続されたバッファーアンプ、１１４はバッファアンプ１１３の出力に接続され、センサセルの信号を記憶するためのメモリコンデンサ、１１５は、センサセルの信号をＤＡＲＫとして出力するためのＤＡＲＫ用バッファアンプであり、これらを一つの組み合わせとしてセンサセルユニットＤＡＲＫが構成されている。
【００２３】
１１６は、ＤＡＲＫ用バッファアンプ１１５の出力に接続されたスイッチ手段、１１７はボトム用バッファアンプ１０５の出力に接続されたスイッチ手段、１１８はピーク用バッファアンプ１０６の出力に接続されたスイッチ手段、１１９はＰ−Ｂ信号ようオペアンプ１１０の出力に接続されたスイッチ手段、１２０〜１２３は各センサセルの像信号用バッファアンプ１０７の出力に接続されたスイッチ手段、１２４は、センサ駆動制御部５からのリセット信号およびクロック信号が入力され、スイッチ手段１１６から１２３をクロック信号にしたがって、一つづつオンしていくためのシフトレジスタである。
【００２４】
この構成により、クロック信号にしたがってセンサ出力に、ＤＡＲＫ、ＢＯＴＴＯＭ、ＰＥＡＫ、Ｐ−Ｂ、像信号の順に出力が出るようになっている。
【００２５】
次に、１２５はセンサセルへの蓄積を制御するマイクロコンピュータ１により制御される制御回路であり、蓄積終了レベル判定や信号読み出し時の読み出しゲイン設定をおこなうための、蓄積制御回路、１２６は蓄積制御回路１２５の判定電圧指示に従って、出力電圧を切り替える判定電圧回路、１２７は判定電圧回路１２６とＰ−Ｂ信号出力アンプ１１０からの信号を入力し、両信号のレベルを比較するためのコンパレータ、１２８は像信号を読み出す際に、蓄積制御回路からの指示された増幅率に従って、像信号を増幅して出力するための、増幅回路である。
【００２６】
図６は、図５で説明した蓄積制御回路１２５、判定電圧回路１２６、コンパレータ１２７、増幅回路１２８を詳細に説明する図であり、図５で説明した部分の他に、１２９はマイクロコンピュータ１と通信を行いマイクロコンピュータ１から指定された蓄積レベルや読み出しゲインをデコードする回路であり、読み出しゲイン、１倍、２倍、４倍、８倍に相当する信号をいずれかひとつ出力するようになっている。１３０〜１３３は、コンパレータ１２７に供給する電圧を抵抗分圧により生成するための抵抗、１３４〜１３７はデコード回路１２９に接続され、デコード回路１２９から出力された信号に従って、コンパレータ１２７の比較電圧入力端子に入力するためのスイッチ回路、１３８〜１４１は、増幅回路１２８の増幅率を決定するための抵抗群であり、１４２〜１４５は、増幅回路１２８と抵抗群１３８〜１４１をデコード回路１２９の出力に応じて接続したり切り離したりするスイッチ回路である。
【００２７】
次に、図７のマイクロコンピュータ１の自動焦点検出時の蓄積制御動作をしめすフローチャートと図８の蓄積時間と蓄積終了レベル、実際の信号レベルの関係を説明する図を用いて、蓄積制御動作の説明をおこなう。
【００２８】
図７のフローチャートで、自動焦点検出のための信号蓄積が開始されると、＃１０１から動作を開始する。
【００２９】
＃１０１では、蓄積制御回路１２５に対して、蓄積終了レベルが最大となるように設定する通信をおこなうと共に、蓄積開始信号を送って信号蓄積を開始して、＃１０２へ進む。このタイミングが、図８の蓄積開始のタイミングである。
【００３０】
＃１０２では、蓄積時間を計時するための計時を開始して＃１０３へ進む。
【００３１】
＃１０３では、コンパレータ１２７の出力信号が反転して、蓄積終了信号レベルに達したかどうかを判断し、蓄積終了に達していれば＃１０７へ進み、蓄積終了レベルに達していなければ、＃１０４へ進む。
【００３２】
＃１０４では、＃１０２で開始した計時開始から所定時間経過したかどうかを判断し、所定時間経過していれば＃１０５に進み、所定時間経過していなければ＃１０３へ戻る。＃１０５では、蓄積レベル設定が最小になっているかどうかを判断し、最小になっていれば＃１０７へ進み、最小になっていなければ＃１０６へ進む。ここで、＃１０７へ進む場合は、図８の最大蓄積時間のタイミングである。
【００３３】
＃１０６では、蓄積制御回路１２５へ通信して、蓄積レベルをひとつ低いレベルに変更し、＃１０２へ進む。ここのタイミングは、図８の蓄積終了レベル変更のタイミングである。
【００３４】
＃１０７では、蓄積終了を蓄積制御回路１２５へ通信し、蓄積を終了して、像信号読み出しへ移行する。
【００３５】
ここまでで述べたように、マイクロコンピュータ１は蓄積を開始すると、所定時間毎に蓄積終了レベルを変化させると共に、それぞれの時間の蓄積終了レベルに蓄積信号が達して蓄積終了信号が出るか、最大蓄積時間に達するまで蓄積をおこなう。
【００３６】
また、蓄積を終了したら、蓄積終了時の蓄積終了レベルに応じて、像信号を読み出す際のゲインを変更し、短時間の蓄積で終了した場合には、低いゲインでＳ／Ｎの高い信号を読み出し、高精度の焦点検出をおこなうと共に、蓄積時間が長時間必要な信号の場合にも、高いゲインで信号を読み出す事により、高速に焦点検出をおこなうことが出来る。
【００３７】
なお、ここまでの説明で、Ｐ−Ｂ信号を用いて蓄積制御をおこなう場合について説明したが、Ｐｅａｋ信号や、Ｐｅａｋ−Ｄａｒｋ信号を用いて蓄積制御をおこなってもかまわない。
【００３８】
また、マイクロコンピュータ１が計時する所定の時間は、図では同じ時間で計時しているが、蓄積レベルに応じて読み出す際の信号およびゲインが最適になるように変化させてかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例のカメラの電気制御ブロック図
【図２】本発明の実施例のマイクロコンピュータと測距センサの通信を示す図
【図３】本発明の実施例の測距センサーのセンサセルを示す図
【図４】本発明の実施例の測距センサからの出力信号を示す図
【図５】本発明の実施例の測距センサの信号の蓄積を示す図
【図６】本発明の第一の実施例のマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施例のマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施例の蓄積時間と蓄積終了レベル、像信号の関係を説明する図
【符号の説明】
【００４０】
１  マイクロコンピュータ
２  ＲＡＭ
４  測距センサ
５  センサ駆動制御回路
６  センサセル
７  信号処理回路
９  レンズ制御回路
１０  撮影用交換レンズ
１１  表示回路
１２  表示部
１３  測光、測距スイッチ
１４  レリーズスイッチ
１５  測距点選択スイッチ
１２５  蓄積制御回路
１２６  判定電圧回路
１２７  コンパレータ
１２８  増幅回路
１２９  蓄積レベル、読み出しゲインデコード回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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