JPH02183123A - 半導体回路 - Google Patents
半導体回路Info
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- JPH02183123A JPH02183123A JP221589A JP221589A JPH02183123A JP H02183123 A JPH02183123 A JP H02183123A JP 221589 A JP221589 A JP 221589A JP 221589 A JP221589 A JP 221589A JP H02183123 A JPH02183123 A JP H02183123A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- light
- quantized data
- signal
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- Prior art date
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野コ
この発明は、光センサアレイが受ける光強度の分布をこ
れと関数関係にある時間幅をもつ検出信号に変換して出
力する光センサを用い、その検出信号の時間幅を量子化
データに変換して出力する半導体回路、ことに自動焦点
カメラなどに組込まれる測光用の半導体回路に関する。
れと関数関係にある時間幅をもつ検出信号に変換して出
力する光センサを用い、その検出信号の時間幅を量子化
データに変換して出力する半導体回路、ことに自動焦点
カメラなどに組込まれる測光用の半導体回路に関する。
被写体からの反射光は非常に広いコントラストを持ち、
かつ日射条件等によってコントラストが大幅に変化する
ので、これを検出する光センサにはできるだけその全部
をカバーして光強度の強弱を弁別できる測定範囲を持ち
、かつ光強度の分布幅が狭い場合にもその分解能が極端
に落ちないことが求められる。そこで、光の強弱をその
関数である時間幅を有する検出信号に変える光センサを
用いて測定できるダイナミックレンジを広げ、さらに検
出信号を量子化信号に変換する半導体回路を用いること
により、検出信号の後処理を容易化したものが知られて
いる。
かつ日射条件等によってコントラストが大幅に変化する
ので、これを検出する光センサにはできるだけその全部
をカバーして光強度の強弱を弁別できる測定範囲を持ち
、かつ光強度の分布幅が狭い場合にもその分解能が極端
に落ちないことが求められる。そこで、光の強弱をその
関数である時間幅を有する検出信号に変える光センサを
用いて測定できるダイナミックレンジを広げ、さらに検
出信号を量子化信号に変換する半導体回路を用いること
により、検出信号の後処理を容易化したものが知られて
いる。
第2図は1個の単位光センサを示す接続図、第3図はそ
の綾部の信号波形図である。図において、単位光センサ
1は光導電形のフォトダイオード1aと、これに並列接
続されたコンデンサ1Cと、直列接続されたリセットト
ランジスタ1bと、シキい値vthを有するコンパレー
タ1dとで構成され、トランジスタib KHレベルの
リセットパルスR1を加えて導通させ、コンパレータ1
dの入力端電位Vを0電位(大地電位)にする。このと
き、ダイオード1aに逆向きに印加される電圧VDDに
よってコンデンサ1Cが導通したトランジスタ1bを介
して充電され、リセットパルスR1がLレベルに変化し
た時点ではコンデンサ1Cの充電電圧が印加電圧VDD
とバランスして電圧Vは零電位を保持する。この状態で
フォトトランジスタ1aK被検出光りが入射し入射光の
強さλに逆比例してその抵抗が低下すると、コンデンサ
1Cのチャージはダイオード1at介して放電してその
充電電圧が徐々に低下しVDDとの間に差電圧が生ずる
ので、コンパレータ1dの入力電圧Vは第3図に示すよ
うに直線的に上昇する。電圧Vがしきい値vthに達す
るとコンパレータ1dの出力はLレベルからHレベルに
変化し、以後Hレベルを保持する検出信号S1が出力さ
れる。したがって、単位光センサは被検出光の光の強さ
λ1をその関数である時間幅τ1に変換するよう機能す
るものであり、リセットパルスR8がLレベルに戻っり
後検出信号S1が立上がるまでの時間が時間幅τ1とな
る。
の綾部の信号波形図である。図において、単位光センサ
1は光導電形のフォトダイオード1aと、これに並列接
続されたコンデンサ1Cと、直列接続されたリセットト
ランジスタ1bと、シキい値vthを有するコンパレー
タ1dとで構成され、トランジスタib KHレベルの
リセットパルスR1を加えて導通させ、コンパレータ1
dの入力端電位Vを0電位(大地電位)にする。このと
き、ダイオード1aに逆向きに印加される電圧VDDに
よってコンデンサ1Cが導通したトランジスタ1bを介
して充電され、リセットパルスR1がLレベルに変化し
た時点ではコンデンサ1Cの充電電圧が印加電圧VDD
とバランスして電圧Vは零電位を保持する。この状態で
フォトトランジスタ1aK被検出光りが入射し入射光の
強さλに逆比例してその抵抗が低下すると、コンデンサ
1Cのチャージはダイオード1at介して放電してその
充電電圧が徐々に低下しVDDとの間に差電圧が生ずる
ので、コンパレータ1dの入力電圧Vは第3図に示すよ
うに直線的に上昇する。電圧Vがしきい値vthに達す
るとコンパレータ1dの出力はLレベルからHレベルに
変化し、以後Hレベルを保持する検出信号S1が出力さ
れる。したがって、単位光センサは被検出光の光の強さ
λ1をその関数である時間幅τ1に変換するよう機能す
るものであり、リセットパルスR8がLレベルに戻っり
後検出信号S1が立上がるまでの時間が時間幅τ1とな
る。
上述の単位光センサにおいて、被検出光りの光の強さλ
1 と検出信号が立上がるまでの時間幅τ1が互いに逆
比例関係にあるとすれば、その関数曲線は第4図に示す
ような双曲線になる。光の強さλ1をその関数である時
間幅τ1によって量子化しようとする場合、測定しよう
とする光の強さの範囲Rを決め、その最大値をλ0.最
小値をλmとしてその間を複数個9例えばm個に分割し
て、個々の光の強さλ0〜λ1〜λmに対応する時間幅
T1とその最短時間τ0(光の強さλ0に対応)。
1 と検出信号が立上がるまでの時間幅τ1が互いに逆
比例関係にあるとすれば、その関数曲線は第4図に示す
ような双曲線になる。光の強さλ1をその関数である時
間幅τ1によって量子化しようとする場合、測定しよう
とする光の強さの範囲Rを決め、その最大値をλ0.最
小値をλmとしてその間を複数個9例えばm個に分割し
て、個々の光の強さλ0〜λ1〜λmに対応する時間幅
T1とその最短時間τ0(光の強さλ0に対応)。
最長時間τm(λmに対応)を量子化データとすれば、
単位光センサ1の検出信号S1の時間幅τ1が上記量子
化データのいずれに対応するかを半導体回路で判別する
ことによって被検出光の光の強さの分布、いいかえれば
被写体からの光のコントラストを時間幅という広いダイ
ナミックレンジを有する計測容易な量子化データに変換
して測定することができる。
単位光センサ1の検出信号S1の時間幅τ1が上記量子
化データのいずれに対応するかを半導体回路で判別する
ことによって被検出光の光の強さの分布、いいかえれば
被写体からの光のコントラストを時間幅という広いダイ
ナミックレンジを有する計測容易な量子化データに変換
して測定することができる。
第5図は上述の光センサを用いた従来の半導体(ロ)路
を示すブロック図であり、光センサ部1oは第2図につ
いて説明した単位光センサ1を複数個アレイ状に配列し
たものからなシ、各単位光センサ1の検出信号S1は始
動信号発生回路としてのORゲート7に入力されるとと
もに、各単位光センサ1に対応して配されたラッチ回路
′11にその作動信号として供給される。一方2は前述
の量子化データをアドレスととに記憶する例えばROM
であり、量子化データの指定手段としてのカウンタ5が
発するアドレスA1によって指定された量子化データD
Rが比較手段としてのコンパレータ4に入力される。ク
ロック回路6は量子化データの最短時間幅τ0よシ短か
い例えば一定周期のクロックパルスCPを発するもので
あシ、クロック計数回路としてのカウンタ3によって計
数され、その計数データDCがコンパレータ4に入力さ
れる。したがって、ROM2に記憶させる量子化データ
DRがそれぞれの時間幅τ1の範囲内でクロックパルス
CPを幾つカウントすればよいかという形で記憶されて
いれば、コンパレータ4がデータDRとDCが等しい値
となったときアドレスの切換信号SAy発し、これを受
けたアドレスの指定手段としてのカウンタ5が切換信号
SAiカウントシてアドレスを一つ更新する。その際比
較手段4に出されていた量子化データDRはバス41に
呼び出され、この間に検出信号S1がHレベルに立上が
った単位光センサ1が存在すれば、これに対応するラッ
チ回路11に読み込まれる。また、比俊回路4にはRO
M2の更新されたアドレスに記憶された新たな量子化デ
ータが入力される。
を示すブロック図であり、光センサ部1oは第2図につ
いて説明した単位光センサ1を複数個アレイ状に配列し
たものからなシ、各単位光センサ1の検出信号S1は始
動信号発生回路としてのORゲート7に入力されるとと
もに、各単位光センサ1に対応して配されたラッチ回路
′11にその作動信号として供給される。一方2は前述
の量子化データをアドレスととに記憶する例えばROM
であり、量子化データの指定手段としてのカウンタ5が
発するアドレスA1によって指定された量子化データD
Rが比較手段としてのコンパレータ4に入力される。ク
ロック回路6は量子化データの最短時間幅τ0よシ短か
い例えば一定周期のクロックパルスCPを発するもので
あシ、クロック計数回路としてのカウンタ3によって計
数され、その計数データDCがコンパレータ4に入力さ
れる。したがって、ROM2に記憶させる量子化データ
DRがそれぞれの時間幅τ1の範囲内でクロックパルス
CPを幾つカウントすればよいかという形で記憶されて
いれば、コンパレータ4がデータDRとDCが等しい値
となったときアドレスの切換信号SAy発し、これを受
けたアドレスの指定手段としてのカウンタ5が切換信号
SAiカウントシてアドレスを一つ更新する。その際比
較手段4に出されていた量子化データDRはバス41に
呼び出され、この間に検出信号S1がHレベルに立上が
った単位光センサ1が存在すれば、これに対応するラッ
チ回路11に読み込まれる。また、比俊回路4にはRO
M2の更新されたアドレスに記憶された新たな量子化デ
ータが入力される。
第5図の半導体回路を始動する仕方としては、各単位光
センサ1にリセットパルスR1を、カウンタ5にリセッ
トパルスR8を加えて初期化すると、フォトダイオード
1aは被検出光りを感知してコンデンサ1Cの充電を開
始する。センサアレイ中の最も強い光を受けた単位光セ
ンサ1の電位Vがそのしきい値vth に達してコン
パレータ1dの出力がLレベルからHレベルに変化しH
レベルの最初の量子化データがコンパレータ4に読み込
まれる。また信号SSを受けたNANDゲート9はその
出力がHレベルからLレベルに変化し、これを受けたカ
ウンタ3も動作可能になシ、カウンタ6がクロックパル
スCPのカウントを開始する。
センサ1にリセットパルスR1を、カウンタ5にリセッ
トパルスR8を加えて初期化すると、フォトダイオード
1aは被検出光りを感知してコンデンサ1Cの充電を開
始する。センサアレイ中の最も強い光を受けた単位光セ
ンサ1の電位Vがそのしきい値vth に達してコン
パレータ1dの出力がLレベルからHレベルに変化しH
レベルの最初の量子化データがコンパレータ4に読み込
まれる。また信号SSを受けたNANDゲート9はその
出力がHレベルからLレベルに変化し、これを受けたカ
ウンタ3も動作可能になシ、カウンタ6がクロックパル
スCPのカウントを開始する。
データDRとDCが一致すると、コンパレータ4はHレ
ベルからLレベルに瞬7時変化するアドレス切換信号S
Aを出力し、カウンタ5はアドレスを一つ更新すると同
時にコンパレータに出されていた量子化データがラッチ
回路11にラッチされる。
ベルからLレベルに瞬7時変化するアドレス切換信号S
Aを出力し、カウンタ5はアドレスを一つ更新すると同
時にコンパレータに出されていた量子化データがラッチ
回路11にラッチされる。
また、切換信号SAによってNANDゲート9の出力は
瞬時Lレベルとなシ、カウンタ3はリセットされた後再
びクロックパルスCPのカウントを開始する。この動作
が量子化データの数だけ繰シ返されることによシ、ラッ
チ回路11には単位光センサ1の数に対応する量子化デ
ータが蓄積される。
瞬時Lレベルとなシ、カウンタ3はリセットされた後再
びクロックパルスCPのカウントを開始する。この動作
が量子化データの数だけ繰シ返されることによシ、ラッ
チ回路11には単位光センサ1の数に対応する量子化デ
ータが蓄積される。
従来の半導体回路においては、記憶手段としてのROM
2に記憶させる量子化データを、被検出光乙の光の強さ
λ1の範囲R1いいかえれば測定しようとする被写体の
コントラストt−あらかじめ想定して、範囲Rt−複数
分割した量子化データDRを記憶させているために、被
写体のコントラストと想定した光の強さλの範囲Rがた
またま一致するか、あるいは両者の範囲が近い条件では
分解能の高い量子化データが得られる。しかしながら、
被写体のコントラストが想定した範囲よシ低い場合には
、ROM2に記憶した量子化データの一部分しか量子化
に利用できないためにコントラストの分解能が低下して
しまい、例えば自動焦点調節に必要な量子化データが得
られないという問題が発生する。
2に記憶させる量子化データを、被検出光乙の光の強さ
λ1の範囲R1いいかえれば測定しようとする被写体の
コントラストt−あらかじめ想定して、範囲Rt−複数
分割した量子化データDRを記憶させているために、被
写体のコントラストと想定した光の強さλの範囲Rがた
またま一致するか、あるいは両者の範囲が近い条件では
分解能の高い量子化データが得られる。しかしながら、
被写体のコントラストが想定した範囲よシ低い場合には
、ROM2に記憶した量子化データの一部分しか量子化
に利用できないためにコントラストの分解能が低下して
しまい、例えば自動焦点調節に必要な量子化データが得
られないという問題が発生する。
この発明の目的は、被検出光の光の強さの範囲に差があ
っても、常に分解能の高い量子化データが得られる半導
体回路を得ることにある。
っても、常に分解能の高い量子化データが得られる半導
体回路を得ることにある。
〔課題′j&:#I決するための手段〕上記課題を解決
するために、この発明によれば、被測定光を受けその光
の強さの関数である時間幅を持つ複数の検出信号′fr
−順次発生する光センサ部と、被測定光の光の分布範囲
を複数分割した光の強さをその関数である時間値として
の量子化データとしてアドレスごとに記憶する記憶手段
およびそのアドレスを発生するアドレス指定回路と、所
定の周期をもつクロックパルスを計数する計数回路と、
この計数回路の計数値と前記記憶手段からの量子化デー
タとが等しくなまたときアドレス切換信号をアドレス指
定回路に向けて出力する比較回路とを備え、前記検出信
号の時間幅をこれに相応した量子化データに変換して出
力するものにおいて、基準となる光の分布範囲に対応す
る量子化データを記憶する記憶回路、およびこれよシ狭
い光の分布範囲に対応する量子化データを記憶する記憶
回路とが切換可能に半導体回路に接続された記憶手段と
、前記アドレス指定回路が計数するアドレス数が所定数
に満たない時点で前記複数の検出信号のすべてが出され
たとき記憶回路を狭い光の分布範囲に対応する量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換える信号を発する被測定
光のコントラスト判定回路とを備えてなるものとする。
するために、この発明によれば、被測定光を受けその光
の強さの関数である時間幅を持つ複数の検出信号′fr
−順次発生する光センサ部と、被測定光の光の分布範囲
を複数分割した光の強さをその関数である時間値として
の量子化データとしてアドレスごとに記憶する記憶手段
およびそのアドレスを発生するアドレス指定回路と、所
定の周期をもつクロックパルスを計数する計数回路と、
この計数回路の計数値と前記記憶手段からの量子化デー
タとが等しくなまたときアドレス切換信号をアドレス指
定回路に向けて出力する比較回路とを備え、前記検出信
号の時間幅をこれに相応した量子化データに変換して出
力するものにおいて、基準となる光の分布範囲に対応す
る量子化データを記憶する記憶回路、およびこれよシ狭
い光の分布範囲に対応する量子化データを記憶する記憶
回路とが切換可能に半導体回路に接続された記憶手段と
、前記アドレス指定回路が計数するアドレス数が所定数
に満たない時点で前記複数の検出信号のすべてが出され
たとき記憶回路を狭い光の分布範囲に対応する量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換える信号を発する被測定
光のコントラスト判定回路とを備えてなるものとする。
上記手段において、記憶手段を切換回路としてのマルチ
プレクサを介して切換可能に回路に接続し九複数の記憶
回路で構成し、測定しようとする光の強さの範囲Rの異
なる広さを複数分割して得られる量子化データを記憶さ
せるとともに、元センサが最長時間幅の検゛出信号の立
上がシを検知して出力する停止信号がアドレス指定回路
のカウント数が所定数に達しない時点で出されたとき切
換回路としてのマルチプレクサに切換信号を発する被写
体のコントラスト判定回路を設けたことにより、例えば
最初標準的なコントラストに対応する量子化データを記
憶した記憶回路によって量子化を行い、その結果、量子
化データの指定手段のカウント数が所定数に達しない時
点で停止信号が出された場合、これを被写体のコントラ
ストが低いものと判定し、これより範囲の狭い量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換えて量子化を自動的にや
シ直すことができるので、被写体のコントラストが低い
場合にも量子化の刻みを小さくして量子化することが可
能となシ、被写体のコントラストの差に基因する童子化
データの分解能の低下を防止できる。
プレクサを介して切換可能に回路に接続し九複数の記憶
回路で構成し、測定しようとする光の強さの範囲Rの異
なる広さを複数分割して得られる量子化データを記憶さ
せるとともに、元センサが最長時間幅の検゛出信号の立
上がシを検知して出力する停止信号がアドレス指定回路
のカウント数が所定数に達しない時点で出されたとき切
換回路としてのマルチプレクサに切換信号を発する被写
体のコントラスト判定回路を設けたことにより、例えば
最初標準的なコントラストに対応する量子化データを記
憶した記憶回路によって量子化を行い、その結果、量子
化データの指定手段のカウント数が所定数に達しない時
点で停止信号が出された場合、これを被写体のコントラ
ストが低いものと判定し、これより範囲の狭い量子化デ
ータを記憶した記憶回路に切換えて量子化を自動的にや
シ直すことができるので、被写体のコントラストが低い
場合にも量子化の刻みを小さくして量子化することが可
能となシ、被写体のコントラストの差に基因する童子化
データの分解能の低下を防止できる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第1図はこの発明の実施例を示すブロック図であシ、従
来装置と同じ部分には同一参照符号を用い゛ることによ
シ詳細な説明を省略する。図において、光セ/す部10
は第2図および第3図についてすでに説明した単位光セ
ンサ1を複数個プレイ状に配列したものであシ、各単位
光センサ1の出力側にはそれぞれの検出信号81ヲ動作
信号とするラッチ回路11と、始動信号SSの発生回路
としてのORゲート7と、停止信号STの発生回路とし
てのA?lrDゲート8とが設けられる。また、量子化
データDRの記憶手段2aは図では二つのROM21お
よびROM22で表わされる複数の記憶回路が、切換回
路としてのマルチプレクサ23および24によって切換
可能に接続され、マルチプレクサのin端子にHレベル
の切換信号SWが入力されると範囲Rの広い量子化デー
タを記憶したROM21が半導体回路に接続され、in
n端 子にLレベルの切換信号5lllが入力されると範囲の
狭いROM22が半導体回路に接続される。さらに、ア
ドレス指定回路としてのカウンタ15はカウント数が所
定数に達したとき出力がLレベルに変化するQk端子を
もち、Qk端子とマルチプレクサ23および24との間
には7リツプフロツプ回路31,32.および33を互
いにカスケード接続し九コントラスト判定回路30が設
けられ、フリップフロップ32にはjNDゲート8から
の停止信号STが加えられる。なお、アドレス指定回路
としてのカウンタ15のリセット端子RにはORゲート
7からの始動信号SSが、ま九カウント入力端子Cには
ORゲート25を介してコンパレータ4からの切換信号
8Aと停止信号STとが入力され、また始動信号SS、
および切換信号SAがNANDゲート9を介してクロッ
ク計数回路としてのカウンタ3のリセット端子Rに入力
される。
来装置と同じ部分には同一参照符号を用い゛ることによ
シ詳細な説明を省略する。図において、光セ/す部10
は第2図および第3図についてすでに説明した単位光セ
ンサ1を複数個プレイ状に配列したものであシ、各単位
光センサ1の出力側にはそれぞれの検出信号81ヲ動作
信号とするラッチ回路11と、始動信号SSの発生回路
としてのORゲート7と、停止信号STの発生回路とし
てのA?lrDゲート8とが設けられる。また、量子化
データDRの記憶手段2aは図では二つのROM21お
よびROM22で表わされる複数の記憶回路が、切換回
路としてのマルチプレクサ23および24によって切換
可能に接続され、マルチプレクサのin端子にHレベル
の切換信号SWが入力されると範囲Rの広い量子化デー
タを記憶したROM21が半導体回路に接続され、in
n端 子にLレベルの切換信号5lllが入力されると範囲の
狭いROM22が半導体回路に接続される。さらに、ア
ドレス指定回路としてのカウンタ15はカウント数が所
定数に達したとき出力がLレベルに変化するQk端子を
もち、Qk端子とマルチプレクサ23および24との間
には7リツプフロツプ回路31,32.および33を互
いにカスケード接続し九コントラスト判定回路30が設
けられ、フリップフロップ32にはjNDゲート8から
の停止信号STが加えられる。なお、アドレス指定回路
としてのカウンタ15のリセット端子RにはORゲート
7からの始動信号SSが、ま九カウント入力端子Cには
ORゲート25を介してコンパレータ4からの切換信号
8Aと停止信号STとが入力され、また始動信号SS、
および切換信号SAがNANDゲート9を介してクロッ
ク計数回路としてのカウンタ3のリセット端子Rに入力
される。
上述のように構成され九実施例回路において、元センサ
部10は通常16ないし64個の光センサ1をアレイ状
に並べ九もので構成され、図示しないレンズ等の手段で
被写体の映像がこの元センブアレイ上に結像される。し
たがって、各単位光センt1のリセットトランジスタj
bKリセットパルスR1を同時に加えると、R1がLレ
ベルに変化した時点で各単位光センサ1は測光を開始す
る。そして最も強い光λ0を受けた単位光センサの電圧
Vがしきい値vth に到達してコンパレータ1dの
出力がHレベルに変化するに要する時間を時間幅τ0を
経て立上がる検出信号S1が出力される。その後、光の
強さの関数である時間幅τ1を経て各単位光センサから
検出信号s1が順次出力される。
部10は通常16ないし64個の光センサ1をアレイ状
に並べ九もので構成され、図示しないレンズ等の手段で
被写体の映像がこの元センブアレイ上に結像される。し
たがって、各単位光センt1のリセットトランジスタj
bKリセットパルスR1を同時に加えると、R1がLレ
ベルに変化した時点で各単位光センサ1は測光を開始す
る。そして最も強い光λ0を受けた単位光センサの電圧
Vがしきい値vth に到達してコンパレータ1dの
出力がHレベルに変化するに要する時間を時間幅τ0を
経て立上がる検出信号S1が出力される。その後、光の
強さの関数である時間幅τ1を経て各単位光センサから
検出信号s1が順次出力される。
カウンタ3および15.コンパレータ4.クロック回j
186.記憶手段20.コントラスト判定回路30等は
検出信号S1の立上がDiC要する時間幅τ1を短かい
側から順次量子化するための半導体回路であ)、ラッチ
回路11を含む光センサ部10に対して共通に一組設け
られる。アドレス指定回路としてのカウンタ15は例え
ば7ビツト構成のカウンタであり、アドレスバス41を
介してマルチプレクサ23およびラッチ回路11にアド
レス指定回路える。各ラッチ回路11はバス41に対応
して7ピツト構成され、検出信号S1の立上がりに同期
してアドレスA1を読み込むとともに、データバス42
を介して記憶したアドレスA1を読み出せるよう構成さ
れてよく、また記憶回路としてのROM 21 または
22に記憶された量子化データDRを読み込み、読み出
せるよう構成してもよい。
186.記憶手段20.コントラスト判定回路30等は
検出信号S1の立上がDiC要する時間幅τ1を短かい
側から順次量子化するための半導体回路であ)、ラッチ
回路11を含む光センサ部10に対して共通に一組設け
られる。アドレス指定回路としてのカウンタ15は例え
ば7ビツト構成のカウンタであり、アドレスバス41を
介してマルチプレクサ23およびラッチ回路11にアド
レス指定回路える。各ラッチ回路11はバス41に対応
して7ピツト構成され、検出信号S1の立上がりに同期
してアドレスA1を読み込むとともに、データバス42
を介して記憶したアドレスA1を読み出せるよう構成さ
れてよく、また記憶回路としてのROM 21 または
22に記憶された量子化データDRを読み込み、読み出
せるよう構成してもよい。
ROM21および22は、量子化しようとする光の強さ
の測定範囲Rの異なる広さを互いに等しい数で複数分割
した量子化データをアドレスA1に対応して記憶し、ア
ドレス指定回路15が発するアドレスA1によって読み
出せるものであればよく、その分割数mはアドレス指定
回路15のビット数fnビットとした場合、m=2 +
iに決められる。すなわち、アドレス指定回路のカウン
タ15が7ビツト構成である場合、記憶回路21には第
4図に示す測定範囲R4−128分割した合計129個
の光の強さλ0ないしλmに対してそれぞれの関数値と
しての時間τ0ないし7mなる量子化データをアドレス
A1 ごとに記憶させ、記憶回路22にはこれよ)狭い
測定箱@R/Xを同様に分割したきざみの細かい量子化
データを記憶させる。
の測定範囲Rの異なる広さを互いに等しい数で複数分割
した量子化データをアドレスA1に対応して記憶し、ア
ドレス指定回路15が発するアドレスA1によって読み
出せるものであればよく、その分割数mはアドレス指定
回路15のビット数fnビットとした場合、m=2 +
iに決められる。すなわち、アドレス指定回路のカウン
タ15が7ビツト構成である場合、記憶回路21には第
4図に示す測定範囲R4−128分割した合計129個
の光の強さλ0ないしλmに対してそれぞれの関数値と
しての時間τ0ないし7mなる量子化データをアドレス
A1 ごとに記憶させ、記憶回路22にはこれよ)狭い
測定箱@R/Xを同様に分割したきざみの細かい量子化
データを記憶させる。
また、クロックCPは量子化データDRの最短時間τ0
をさらに複数分割した一定周期のクロックパルスで1L
その計数回路としてのカウンタ3で計数されたデータD
Cがコンパレータ4で記憶回路から入力される量子化デ
ータDRと比較されるので、量子化データDRはカラ/
り3がクロックパルスCPt−幾つカウントすればよい
かを指定する形で記憶回路21.22に記憶させておく
。
をさらに複数分割した一定周期のクロックパルスで1L
その計数回路としてのカウンタ3で計数されたデータD
Cがコンパレータ4で記憶回路から入力される量子化デ
ータDRと比較されるので、量子化データDRはカラ/
り3がクロックパルスCPt−幾つカウントすればよい
かを指定する形で記憶回路21.22に記憶させておく
。
つぎに実施例回路の動作について説明する。まず、各単
位光セル1およびカウンタ15KHレベルのリセットパ
ルスR,、R,’を加え、7リツプ70ツブ31および
33にLレベルのリセットパルスR,、R4を加える。
位光セル1およびカウンタ15KHレベルのリセットパ
ルスR,、R,’を加え、7リツプ70ツブ31および
33にLレベルのリセットパルスR,、R4を加える。
このとき、各単位光センサのコンパレータ入力端子は大
地電位となル、コンパレータ1dの出力はすべてLレベ
ルになるので、ORゲート7およびANDゲート8の出
力もLレベルとなる。その結果NANDゲート9の出力
はHレベルとな)クロックCPのカウンタ3がリセット
され、カウンタ15はHレベルのリセットパルスR2に
よってリセットされる。またカウンタ15の出力Qkは
Hレベルになるので、7リツプ70ツブ31の出力Ql
はLレベル、32の出力Q、および33の出力Q3はH
レベルとなり、Hレベルの切換信号SWがマルチプレク
サ23および24に加えられることによシ、範囲Rの広
い量子化データを記憶したROM21が半導体回路に接
続される。
地電位となル、コンパレータ1dの出力はすべてLレベ
ルになるので、ORゲート7およびANDゲート8の出
力もLレベルとなる。その結果NANDゲート9の出力
はHレベルとな)クロックCPのカウンタ3がリセット
され、カウンタ15はHレベルのリセットパルスR2に
よってリセットされる。またカウンタ15の出力Qkは
Hレベルになるので、7リツプ70ツブ31の出力Ql
はLレベル、32の出力Q、および33の出力Q3はH
レベルとなり、Hレベルの切換信号SWがマルチプレク
サ23および24に加えられることによシ、範囲Rの広
い量子化データを記憶したROM21が半導体回路に接
続される。
次に、リセットパルスR,,R,′frLレベルK。
R,、R,をHレベルに変化させると、単位光センサの
コンパレータ入力Vはフォトダイオード1aが受ける光
の強さに反比例する上昇速度で上昇を開始するが、7リ
ツプフロツプ31,32.33は前述の状態f:維持す
る。この状態から70時間経過して最も強い光λ0を受
は九単位光センサの電圧Vがしきい値Vth K到達す
るとコンパレータ1dの出力はHレベルに変化する。こ
れと同時KORゲート7の出力がHレベルに変化し、始
動信号SSがNANDゲート9およびカウンタ15に加
わるので、WANDゲート9の出力はLレベルとなって
カウンタ3がクロックパルスCPのカウントを開始する
とともに1カランタ15は最初のアドレスAIを出力し
、これに対応する量子化データがROM21からコンパ
レータ4に読み込まれる。々お、この状態ではコンパレ
ータ4の出力は不一致状態なのでHレベルとなる。
コンパレータ入力Vはフォトダイオード1aが受ける光
の強さに反比例する上昇速度で上昇を開始するが、7リ
ツプフロツプ31,32.33は前述の状態f:維持す
る。この状態から70時間経過して最も強い光λ0を受
は九単位光センサの電圧Vがしきい値Vth K到達す
るとコンパレータ1dの出力はHレベルに変化する。こ
れと同時KORゲート7の出力がHレベルに変化し、始
動信号SSがNANDゲート9およびカウンタ15に加
わるので、WANDゲート9の出力はLレベルとなって
カウンタ3がクロックパルスCPのカウントを開始する
とともに1カランタ15は最初のアドレスAIを出力し
、これに対応する量子化データがROM21からコンパ
レータ4に読み込まれる。々お、この状態ではコンパレ
ータ4の出力は不一致状態なのでHレベルとなる。
この状態でカウンタ3がCPt−カウントシ、そのカウ
ントデータDCが量子化データDRと一致′すると、コ
ンパレータ4の出力はHレベルからLレベルに短時間変
化し、Lレベルの切換信号8AがNARDゲート9に加
わるので、NANDゲートの出力は短時間Hレベルとな
ってカウンタ3をリセットし、直ちKLレベルに戻ると
とKよυカウンタ3はクロックパルスCPのカウントを
再開する。また、Lレベルに変化した切換信号8AはO
Rゲート25f:介してアドレス指定回路としてのカウ
ンタ15のカウント端子CK入力されるので、カウンタ
15は一つカウントシ、更新されたアドレスA! をバ
ス41を介してROM21に送ってこれに相応する量子
化データをコンパレータ4に読み込ませると同時に、ア
ドレスA1 に相応する量子化データまたはアドレス
AI が最初に動作した単位光センナに対応して配され
たラッチ回路11にラッチされ、最初に動作した単位光
センサが受けた光の強さλ0の関数としての時間幅τ0
を基準にして次の時間幅τ1が量子化データまたはアド
レスデータに変換されてラッチ回路11に記憶される。
ントデータDCが量子化データDRと一致′すると、コ
ンパレータ4の出力はHレベルからLレベルに短時間変
化し、Lレベルの切換信号8AがNARDゲート9に加
わるので、NANDゲートの出力は短時間Hレベルとな
ってカウンタ3をリセットし、直ちKLレベルに戻ると
とKよυカウンタ3はクロックパルスCPのカウントを
再開する。また、Lレベルに変化した切換信号8AはO
Rゲート25f:介してアドレス指定回路としてのカウ
ンタ15のカウント端子CK入力されるので、カウンタ
15は一つカウントシ、更新されたアドレスA! をバ
ス41を介してROM21に送ってこれに相応する量子
化データをコンパレータ4に読み込ませると同時に、ア
ドレスA1 に相応する量子化データまたはアドレス
AI が最初に動作した単位光センナに対応して配され
たラッチ回路11にラッチされ、最初に動作した単位光
センサが受けた光の強さλ0の関数としての時間幅τ0
を基準にして次の時間幅τ1が量子化データまたはアド
レスデータに変換されてラッチ回路11に記憶される。
上記量子化動作はアドレス指定手段としてのカウンタ1
5がアドレス・を更新するたびに繰返し行われ、強い光
を受けた単位光センサから順次量子化が行われる。そし
て、最も弱い光λmを受けた単位光セ/すのコンパレー
タ1dの出力がHL/ヘルに変化すると、ANDゲート
8の出力がHレベルとなシ、停止信号STがORゲート
25を介してカウンタ15のリセット端子Rに入力され
るので、カウンタ15のカウント端子CはHレベルに固
定されてカウントを停止する。また、ANDゲート8の
出力がHレベルに変化する前にカウンタ15が所定数の
切換信号をカウントして出力QkがLレベルに変化した
場合、フリップフロップ61の出力Q、はHレベルに変
化するが、フリップフロップ32.33の出力Qz −
QsはHレベルを維持するので、マルチプレクサ23.
24はROM21に接続された状態を維持し、ANDゲ
ート8の出力停止信号STがHレベルとなった時点で量
子化が終了し、再びHレベルのリセット信号R1yR2
およびLレベルのリセット信号R@ # R4によって
回路を初期化するまで量子化動作は停止する。
5がアドレス・を更新するたびに繰返し行われ、強い光
を受けた単位光センサから順次量子化が行われる。そし
て、最も弱い光λmを受けた単位光セ/すのコンパレー
タ1dの出力がHL/ヘルに変化すると、ANDゲート
8の出力がHレベルとなシ、停止信号STがORゲート
25を介してカウンタ15のリセット端子Rに入力され
るので、カウンタ15のカウント端子CはHレベルに固
定されてカウントを停止する。また、ANDゲート8の
出力がHレベルに変化する前にカウンタ15が所定数の
切換信号をカウントして出力QkがLレベルに変化した
場合、フリップフロップ61の出力Q、はHレベルに変
化するが、フリップフロップ32.33の出力Qz −
QsはHレベルを維持するので、マルチプレクサ23.
24はROM21に接続された状態を維持し、ANDゲ
ート8の出力停止信号STがHレベルとなった時点で量
子化が終了し、再びHレベルのリセット信号R1yR2
およびLレベルのリセット信号R@ # R4によって
回路を初期化するまで量子化動作は停止する。
一方、アドレス指定回路としてのカウンタ15のカウン
ト数が量子化データ数よシ少い所定数に達しない時点で
すべての単位光センサ1の出力がHレベルに変化し、こ
れを受けてANDゲート8がHレベルの停止信号5Tt
−出力した場合、これをORゲート25を介して受けた
カウンタ15がカラントラ停止するとともに、停止信号
5Tt−受けたコントラスト判定回路30の7リツプ7
0ツブ32がその出力Qzt−Lレベルに変化させ、こ
れを受けて7リツプフロツプ33の出力切換信号8W’
lzLレベルに変化させるコントラスト判定機能が発現
され、一対のマルチプレクサ21および22が動作して
測定範囲Rの狭い量子化データを記憶させたROM22
が半導体回路に接続され、細かいステップでの量子化動
作が再び最初から行われる。
ト数が量子化データ数よシ少い所定数に達しない時点で
すべての単位光センサ1の出力がHレベルに変化し、こ
れを受けてANDゲート8がHレベルの停止信号5Tt
−出力した場合、これをORゲート25を介して受けた
カウンタ15がカラントラ停止するとともに、停止信号
5Tt−受けたコントラスト判定回路30の7リツプ7
0ツブ32がその出力Qzt−Lレベルに変化させ、こ
れを受けて7リツプフロツプ33の出力切換信号8W’
lzLレベルに変化させるコントラスト判定機能が発現
され、一対のマルチプレクサ21および22が動作して
測定範囲Rの狭い量子化データを記憶させたROM22
が半導体回路に接続され、細かいステップでの量子化動
作が再び最初から行われる。
このように1被写体から光センサアレイに結像される映
像のコントラストが大幅に変化することtSらかしめ想
定して、異なるコントラストを測定範囲Rとし、測定範
囲Rをそれぞれm;2 十1分割した量子化データとし
て記憶した複数の記憶回路を設け、アドレスのカウント
数と停止信号とに基づいてコントラスト判定回路が記憶
回路の切換信号を出力することによシ、映像のコントラ
ストに対応した好適なステップで童子化を行うことが可
能になる。なお、ラッチ回路11に一時記憶された童子
化データはデータバス42を介して外部回路に読み出さ
れ、データの後処理が行われることはいうまでもないこ
とである。
像のコントラストが大幅に変化することtSらかしめ想
定して、異なるコントラストを測定範囲Rとし、測定範
囲Rをそれぞれm;2 十1分割した量子化データとし
て記憶した複数の記憶回路を設け、アドレスのカウント
数と停止信号とに基づいてコントラスト判定回路が記憶
回路の切換信号を出力することによシ、映像のコントラ
ストに対応した好適なステップで童子化を行うことが可
能になる。なお、ラッチ回路11に一時記憶された童子
化データはデータバス42を介して外部回路に読み出さ
れ、データの後処理が行われることはいうまでもないこ
とである。
この発明は前述のように、互いに切換回路を介して半導
体回路に切換可能に接続された複数の記憶回路で記憶手
段を構成し、各記憶回路に互いにコントラストの異なる
量子化データを記憶させるとともに、コントラスト判定
回路によって記憶回路を切換えて使用するよう構成した
。その結果、元センサアレイに入射する光のコントラス
トをこれに好適な量子化データを用いて量子化すること
が可能になシ、従来光センサアレイに入射する光のコン
トラストが低い場合問題となった分解能の低下が排除さ
れ、コントラストの広狭に左右されることなく精度の高
い量子化データが得られる半導体回路を提供することが
できる。また、この半導体回路を例えば自動焦点カメラ
の焦点調節に適用することによシ、従来装置に比べてよ
り精度の高い焦点調節を行える利点が得られる。
体回路に切換可能に接続された複数の記憶回路で記憶手
段を構成し、各記憶回路に互いにコントラストの異なる
量子化データを記憶させるとともに、コントラスト判定
回路によって記憶回路を切換えて使用するよう構成した
。その結果、元センサアレイに入射する光のコントラス
トをこれに好適な量子化データを用いて量子化すること
が可能になシ、従来光センサアレイに入射する光のコン
トラストが低い場合問題となった分解能の低下が排除さ
れ、コントラストの広狭に左右されることなく精度の高
い量子化データが得られる半導体回路を提供することが
できる。また、この半導体回路を例えば自動焦点カメラ
の焦点調節に適用することによシ、従来装置に比べてよ
り精度の高い焦点調節を行える利点が得られる。
第1図はこの発明の実施例回路を示すプロック図、第2
図は単位光センサを示す接続図、第3図は単位光センサ
各部の信号波形図、第4図は光の強さとその関数である
時間幅との関係を示す特性線図、第5図は従来の回路構
成を示すブロック図である。 1・・・単位光セ/す、1a・・・ホトダイオード、1
d・・・コンパレータ、2.20・・・記ff1−1.
3・・・クロ)、6・・・クロック発生回路、7・・・
始動信号発生回路(ORゲート)、8・・・停止信号発
生回路(ANDゲー))、10・・・光・センサ部、1
1・・・ラッチ回路、21.22・・・記憶回路、23
.24・・・切換回路(マルチプレクサ)、30・・・
コントラスト判定回路、31.32.33・・・7リツ
プフロツプ回路、R1,R,、R,、R,・・・リセッ
ト信号、L・・・被検出光、Sl・・・検出信号、R・
・・測定範囲、τ・・・時間幅、CP・・・クロックパ
ルス、DR・・・量子化データ、A1・・・アドレズデ
ータ、SA、SW・・・切換信号、SSと 第28 第3圀 第4固 腋立傳号の時間幅で
図は単位光センサを示す接続図、第3図は単位光センサ
各部の信号波形図、第4図は光の強さとその関数である
時間幅との関係を示す特性線図、第5図は従来の回路構
成を示すブロック図である。 1・・・単位光セ/す、1a・・・ホトダイオード、1
d・・・コンパレータ、2.20・・・記ff1−1.
3・・・クロ)、6・・・クロック発生回路、7・・・
始動信号発生回路(ORゲート)、8・・・停止信号発
生回路(ANDゲー))、10・・・光・センサ部、1
1・・・ラッチ回路、21.22・・・記憶回路、23
.24・・・切換回路(マルチプレクサ)、30・・・
コントラスト判定回路、31.32.33・・・7リツ
プフロツプ回路、R1,R,、R,、R,・・・リセッ
ト信号、L・・・被検出光、Sl・・・検出信号、R・
・・測定範囲、τ・・・時間幅、CP・・・クロックパ
ルス、DR・・・量子化データ、A1・・・アドレズデ
ータ、SA、SW・・・切換信号、SSと 第28 第3圀 第4固 腋立傳号の時間幅で
Claims (1)
- 1)被測定光を受けその光の強さの関数である時間幅を
持つ複数の検出信号を順次発生する光センサ部と、被測
定光の光の分布範囲を複数分割した光の強さをその関数
である時間値としての量子化データとしてアドレスごと
に記憶する記憶手段およびそのアドレスを発生するアド
レス指定回路と、所定の周期をもつクロックパルスを計
数する計数回路と、この計数回路の計数値と前記記憶手
段からの量子化データとが等しくなったときアドレス切
換信号をアドレス指定回路に向けて出力する比較回路と
を備え、前記検出信号の時間幅をこれに相応した量子化
データに変換して出力するものにおいて、基準となる光
の分布範囲に対応する量子化データを記憶する記憶回路
、およびこれより狭い光の分布範囲に対応する量子化デ
ータを記憶する記憶回路とが切換可能に半導体回路に接
続された記憶手段と、前記アドレス指定回路が計数する
アドレス数が所定数に満たない時点で前記複数の検出信
号のすべてが出されたとき記憶回路を狭い光の分布範囲
に対応する量子化データを記憶した記憶回路に切換える
信号を発する被測定光のコントラスト判定回路とを備え
てなることを特徴とする半導体回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP221589A JPH02183123A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 半導体回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP221589A JPH02183123A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 半導体回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183123A true JPH02183123A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11523133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP221589A Pending JPH02183123A (ja) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | 半導体回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183123A (ja) |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP221589A patent/JPH02183123A/ja active Pending
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