CN101158743A - 焦点检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦点检测装置，其具有产生与受光量对应的电荷而对其进行蓄积的受光部、和转移在上述受光部中蓄积的电荷而对其进行蓄积的电荷蓄积部。在上述焦点检测装置中，在上述电荷蓄积部处于复位状态的情况下直接在上述受光部中开始蓄积电荷，在将蓄积在上述受光部中的电荷转移到上述电荷蓄积部之前的预定定时，解除上述电荷蓄积部的复位状态。并且/或者，公开了一种使用多个光电传感器的焦点检测装置。关于上述光电传感器的一部分的读出信号和关于另一部分的读出信号的相位不同。

Description

焦点检测装置

本申请基于2006年10月3日提出的在先日本专利申请No.2006-271976和2006年10月4日提出的在先日本专利申请No.2006-272812，并要求它们的优先权。

技术领域

本发明涉及焦点检测装置，尤其涉及可在照相机的摄影画面内检测多个测距点的焦点状态的焦点检测装置。

背景技术

近年来，随着照相机的高性能化和多功能化，提出了涉及可检测摄影画面内的多个测距点的焦点状态的焦点检测装置的各种技术方案。

例如，在日本特开平2-907号公报中公开了如下焦点检测装置：每个焦点检测部均具有累计清除门(integration clear gate)，通过与蓄积开始同时地向累计清除门施加电压，来解除电荷蓄积部的电荷复位。

此外，在日本特开平10-333022号公报中公开了如下技术：具有AF传感器和微机的双芯片结构，并行得到各测距点的模拟信号，经由内置于AF传感器中的选择单元(复用器)利用内置于微机中的A/D转换器转换成数字信号。

此外，根据日本特开平10-123580号公报，公开了如下技术：以CCD传送定时的n倍的频率对成对的传感器输出进行采样保持，以分时方式将成对的2个传感器输出集中于1条信号线中，用1个A/D转换器转换成数字信号。

发明内容

本发明的焦点检测装置，具有产生与受光量对应的电荷而对其进行蓄积的受光部、和转移蓄积在上述受光部中的电荷而对其进行蓄积的电荷蓄积部。在上述电荷蓄积部处于复位状态的情况下直接在上述受光部中开始蓄积电荷，在将蓄积在上述受光部中的电荷转移到上述电荷蓄积部之前的预定定时，解除上述电荷蓄积部的复位状态。

并且/或者，本发明的焦点检测装置使用多个光电传感器。针对上述光电传感器的一部分的读出信号和针对另一部分的读出信号的相位不同。

本发明的结构的一个例子可以如下地进行表现。一种焦点检测装置，具有：电荷蓄积型的光电转换元件列，其包括：接收通过摄影镜头的不同光瞳区域的光束并产生与受光量对应的电荷的受光部、蓄积由上述受光部产生的电荷的电荷蓄积部、将由上述受光部产生的电荷转移到上述电荷蓄积部的电荷转移部、以及对上述电荷蓄积部中存在的电荷进行复位的电荷复位部；蓄积控制部，其控制上述光电转换元件列的蓄积动作；以及焦点检测部，其根据与从上述光电转换元件列依次传送的蓄积电荷对应的输出进行焦点检测，其中，上述电荷复位部在由上述蓄积控制部控制的蓄积开始后/电荷转移前的定时解除上述电荷蓄积部的复位，在上述电荷复位部解除了复位后，上述电荷转移部将电荷从上述受光部转移到上述电荷蓄积部。

此外，本发明的结构的另一个例子可以如下地进行表现。一种焦点检测装置，具有：图像传感器，其具有多个电荷蓄积型的光电转换元件列，产生与蓄积电荷对应的模拟信号；电荷传送移位脉冲产生部，其产生用于依次传送上述多个光电转换元件列的蓄积电荷而对其进行输出的电荷传送移位脉冲；A/D转换器，其以分时方式将与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号转换成数字信号；以及焦点检测部，其根据从上述A/D转换器输出的数字信号进行焦点检测，其中，上述电荷传送移位脉冲产生部将输入到上述多个光电转换元件列中的一部分光电转换元件列的电荷传送移位脉冲，以将其相位相对于输入到其它光电转换元件列的电荷传送移位脉冲的相位错开的方式分别输出到上述多个光电转换元件列。

本发明还可以理解为用于焦点检测装置的光电传感器的控制方法。

根据本发明，能够提供一种通过抑制暗电流的产生而实现了低噪声化的、并且/或者所需要的A/D转换器的个数较少的焦点检测装置。

附图说明

参照以下说明、所附权利要求以及附图将更好地理解本发明的装置和方法的这些和其他特征、方面及优点。

图1是在应用本发明的实施方式的多点AF方式的焦点检测装置的照相机系统的AF周围的结构例中包括概略机构而示出的框图。

图2是示意地表示AF光学系统的二次成像系统的立体图。

图3是表示摄影画面内的多个测距点的情况的立体图。

图4是表示用于检测图3所示的测距点的焦点状态的传感器配置例的示意图。

图5是表示AF传感器和AF控制器之间的信号收发关系的概略框图。

图6是提取AF传感器的水平方向基准部传感器组和水平方向参照部传感器组中的各5个像素列组成的行传感器部分，来表示该传感器电路结构例的图。

图7是表示水平方向和垂直方向的电荷传送移位脉冲例的时序图。

图8是表示水平方向和垂直方向的采样脉冲例和模拟数据例的时序图。

图9是表示AF传感器中的控制系统的结构例的概略框图。

图10是表示本实施方式的动作控制例的概略时序图。

图11是表示以往的动作控制例的概略时序图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。

本发明不限于本实施方式，只要在未脱离本发明主旨的范围内，则可以进行各种变形。

图1是应用本实施方式的多点AF方式的焦点检测装置的照相机系统的框图，包括AF周围的结构和机构的概略地进行示出。此处，示出了将TTL相位差AF方式应用于单反照相机时的例子。

如图1所示，本实施方式的照相机系统具有更换镜头101和照相机主体110。更换镜头101可经由设于照相机主体110前面的照相机支架(未图示)自由拆装于照相机主体110上。更换镜头101在内部具有摄影镜头102、镜头驱动部103和镜头CPU104。

摄影镜头102是摄影光学系统所包含的调焦用镜头，通过镜头驱动部103内的电动机(未图示)，在摄影镜头1 02的光轴方向(图1的箭头方向)驱动摄影镜头102。此处，实际的摄影光学系统由多个镜头构成，但在图1中仅图示调焦用镜头作为摄影镜头102。

镜头驱动部103具有电动机及其驱动电路(电动机驱动器)。镜头CPU104是控制镜头驱动部103的控制电路，可经由通信连接器105与照相机主体110内的AF控制器121进行通信。从该镜头CPU104向AF控制器121，对例如预先存储于镜头CPU104的、摄影镜头102的制造偏差信息和像差信息等镜头数据进行通信。

另一方面，在照相机主体110内，以使其位于摄影镜头102的光轴上的方式设有主反射镜111。上述主反射镜111作为可动反射镜可旋转地进行了设置。上述主反射镜的中央部为半透半反镜，入射的光束的一部分透过上述半透半反镜部分。

在主反射镜111位于图1所示的下降位置时，经由更换镜头101内的摄影镜头102入射到照相机主体110内的、来自被摄体(未图示)的光束的一部分，被主反射镜111反射。其反射光经由聚焦屏112、五棱镜113到达目镜114。由此，操作者能够观察到上述被摄体的状态。

此外，入射到主反射镜111的光束的一部分透过半透半反镜部，利用设置在主反射镜111背面的副反射镜115进行反射，导入到用于进行自动焦点检测(AF)的AF光学系统。AF光学系统具有：聚光透镜116、反射镜117、2对构成光圈的分离光圈118、以及2对构成再成像镜头的分离镜片119。参照图2和图3说明该AF光学系统。

图2是示意地表示AF光学系统的二次成像系统的立体图，图3是表示摄影画面内的多个测距点(焦点检测区域)的配置的说明图。利用副反射镜115反射的光束在图2上用虚线表示的一次成像面上成像。在一次成像面上成像的被摄体的光束由聚光透镜116进行汇聚，利用反射镜117进行全反射。然后，光束被2对分离光圈118(参照图1)，在与分离光圈118关于一次成像面处于光学共轭关系的摄影镜头102的射出光瞳(未图示)中进行光瞳分割。利用上述分离光圈118进行光瞳分割后的被摄体的光束由分离镜片119进行再成像，入射到配置于AF光学系统后方的AF传感器120的预定区域。

AF传感器120可以检测例如图3所示的摄影画面131内的多个测距点P1～P23的焦点状态(对于AF传感器120，将在后面叙述)。

以上是基于TTL相位差检测方式的焦点检测方法。这样来自被摄体的光束的一部分，通过2对分离光圈118、关于一次成像面光学共轭的摄影镜头102的2对光瞳区域，利用AF传感器120进行受光。

在AF传感器120中，来自被摄体的光束通过光电转换被转换成模拟电信号。AF传感器120的输出被输入到作为焦点检测部的AF控制器121，进行散焦量的运算。该AF控制器121的动作控制由系统控制器122来进行。

由AF控制器121得到的散焦量被发送给镜头CPU104。镜头CPU104根据接收到的散焦量运算用于驱动摄影镜头102的电动机驱动量。镜头CPU104根据运算出的电动机驱动量经由镜头驱动部103对摄影镜头102进行对焦驱动。

此外，在图1中，当主反射镜111处于从摄影镜头102的光路上避让的上升位置时，经由摄影镜头102入射的来自被摄体的光束在摄像元件123上成像并进行光电转换。由摄像元件123得到的摄像信号被输入到系统控制器122而实施预定的图像处理，记录到记录介质(未图示)中进行摄影。

接着，对AF传感器120进行说明。图4是表示用于检测图3所示的23点的测距点P1～P23的焦点状态的传感器配置例的示意图。本实施方式的AF传感器120具有沿着摄影画面131的水平方向配置的水平方向基准部传感器组(horizontal base sensor array)120a-1和水平方向参照部传感器组(horizontal reference sensor array)120a-2、以及沿着摄影画面131的垂直方向配置的垂直方向基准部传感器组(vertical base sensorarray)120b-1和垂直方向参照部传感器组(vertical reference sensor array)120b-2。另外，水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2成对，垂直方向基准部传感器组120b-1和垂直方向参照部传感器组120b-2成对。通过这样的2对传感器组的配置结构，可以检测图3所示的23点的测距点P1～P23的焦点状态，实现焦点检测精度的提高。

此外，以如下方式构成输出部：如图4所示，使得来自各一对传感器组中的基准部的像素列的输出，依次向配置有参照部的像素列一侧的相反侧、即不存在参照部的像素列一侧进行输出。同样地，以如下方式构成输出部：使得来自参照部的像素列的输出，依次向配置有基准部的像素列一侧的相反侧进行输出。

此处，水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2，与图3所示的23点的测距点P1～P23的水平方向的排列对应，分别由23个像素列构成，上述23个像素列是由5个像素列组成的行传感器和由4个像素列组成的行传感器交替配置而成的。此外，垂直方向基准部传感器组120b-1和垂直方向参照部传感器组120b-2，与图3所示的23点的测距点P1～P23的垂直方向的排列对应，分别由23个像素列构成，上述23个像素列是由3个像素列组成的行传感器和由2个像素列组成的行传感器交替配置而成的。另外，根据以下需要将与测距点对应的多个像素列(电荷蓄积型的光电转换元件列)称作“像素岛(island)”。因此，具有23点的测距点P1～P23的本实施方式的AF传感器120整体的像素岛数是23。

图5是表示图4的AF传感器120中的控制系统的结构例的概略框图。对水平方向基准部传感器组120a-1、水平方向参照部传感器组120a-2、垂直方向基准部传感器组120b-1以及垂直方向参照部传感器组120b-2分别连接有累计控制电路151、电荷复位电路152以及TG1生成电路153。

此处，作为电荷复位部设置的电荷复位电路152输出用于对各传感器组中包含的后述的电荷蓄积部中存在的电荷进行复位的复位信号ΦRS。在本实施方式中，电荷复位电路152布线成对水平方向基准部传感器组120a-1、水平方向参照部传感器组120a-2、垂直方向基准部传感器组120b-1以及垂直方向参照部传感器组120b-2所包含的所有像素列共同地输出复位信号ΦRS。

TG1生成电路153生成用于从后述的光电二极管向电荷蓄积部传送电荷的脉冲信号TG1，与传送开关一起构成电荷传送部。TG1生成电路153的输出，与水平方向基准部传感器组120a-1、水平方向参照部传感器组120a-2、垂直方向基准部传感器组120b-1以及垂直方向参照部传感器组120b-2的各内部的像素列对应地独立输出。

作为蓄积控制部设置的累计控制电路151进行水平方向基准部传感器组120a-1、水平方向参照部传感器组120a-2、垂直方向基准部传感器组120b-1以及垂直方向参照部传感器组120b-2的各部的像素列的蓄积(累计)控制，取得与各个像素列对应的输出。

图9是表示AF传感器120和AF控制器121之间的信号收发关系的概略框图。AF控制器121具有2个A/D转换器330、331、A/D转换器控制电路340以及存储器341。A/D转换器331将来自在AF传感器120中分别成对的一个水平方向基准部传感器组120a-1的水平方向基准部模拟数据、和来自垂直方向基准部传感器组120b-1的垂直方向基准部模拟数据作为模拟信号进行输入。A/D转换器331通过采样处理将上述模拟信号转换成数字信号输出到存储器341。同样地，A/D转换器330也将来自在AF传感器120中分别成对的另一个水平方向参照部传感器组120a-2的水平方向参照部模拟数据、和来自垂直方向参照部传感器组120b-2的垂直方向参照部模拟数据作为模拟信号进行输入。A/D转换器330通过采样处理将上述模拟信号转换成数字信号输出到存储器341。

此处，A/D转换器330、331都是带有复用部的A/D转换器，在A/D转换器控制电路340的控制下，起到以分时方式切换分别输入的2信道量的模拟数据的功能。此外，A/D转换器控制电路340控制A/D转换器330、331中的模拟信号的采样动作。

另一方面，除了4个传感器组120a-1～120b-2以外，AF传感器120还具有定时产生控制电路300。该定时产生控制电路300具有电荷传送移位脉冲产生电路301和采样脉冲产生电路302。电荷传送移位脉冲产生电路301对4个传感器组120a-1～120b-2，分别产生并输出用于依次传送并输出按照每个像素得到的蓄积电荷的电荷传送移位脉冲。此外，采样脉冲产生电路302产生A/D转换开始定时用的采样脉冲，上述采样脉冲用于由A/D转换器330、331对从AF传感器120侧输入的模拟数据进行采样而转换成数字数据。A/D转换器控制电路340按照采样脉冲产生电路302产生的采样脉冲，控制A/D转换器330、331的采样动作(A/D转换动作)。

图6是提取AF传感器120中的一部分、例如水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2的各5个像素列组成的行传感器部分，来表示该传感器电路结构例的图。另外，在图6中示出的像素岛n与图4中的像素岛n对应。

此处，在本实施方式中，为了提高焦点检测精度，构成为每1个像素列(像素岛)横向错开地配置2个行传感器201、202。即，2个行传感器201、202中的行传感器202相对于行传感器201错开1/2像素量地进行了配置。这样，在相互横向错开地配置的2行量的行传感器201、202中分别进行相关度运算，检测像偏移量，取为2个像偏移量的平均值。由此，能够将传感器噪声(主要是散粒噪声(shot noise))降低到1/()倍，并且，能够削减在1像素周期出现的误差量。

此外，如图6所示，在行传感器201中，各像素列(像素岛)分别由构成像素的多个光电二极管201-1、电荷蓄积部201-2、传送开关201-3以及电荷传送路径205组成。行传感器202中的各像素列(像素岛)也同样。

此外，在行传感器202附近配置有监视用的光电二极管204。监视用的光电二极管204用于进行监视动作，上述监视动作用于控制各像素列(像素岛)的光电二极管201-1的蓄积时间。由于将同一像素岛内的像素控制为同一蓄积时间，因此，以像素岛单位设置了监视用的光电二极管204。被输入监视用的光电二极管204的输出的累计控制电路151根据每个像素列(像素岛)的监视用的光电二极管204的输出，判定各个光电二极管201-1的蓄积结束。由此，累计控制电路151具有能够识别在所有像素列中最初蓄积的像素列及其蓄积结束定时的功能。

另外，即使在监视用的光电二极管204的输出未达到预定的阈值的情况下，累计控制电路151在经过预定累计时间后也输出使电荷蓄积动作(累计动作)结束的信号。此外，用于使电荷蓄积动作结束的阈值和累计时间是可变更的。

此外，以像素单位设置的光电二极管201-1得到与入射到该光电二极管201-1的被摄体的光束的光量对应的光电荷。光电二极管201-1构成接收通过摄影镜头102的不同光瞳区域的光束、产生与受光量对应的电荷的受光部。此外，电荷蓄积部201-2临时蓄积由各个光电二极管201-1得到的光电荷。此处，通过将针对电荷蓄积部201-2的来自电荷复位电路152的复位信号ΦRS取为高电平，来执行电荷蓄积部201-2的不需要电荷的复位。

TG1生成电路153根据监视用的光电二极管204的输出在各像素岛的光电二极管201-1的蓄积结束定时产生脉冲信号TG1。于是，在光电二极管201-1中产生的光电荷被转移到同一像素岛内的电荷蓄积部201-2中。在电荷蓄积部201-2的输出侧，经由传送开关201-3连接有电荷传送路径205。传送开关201-3使蓄积在电荷蓄积部201-2中的电荷在未图示的预定定时瞬时输出，转移到电荷传送路径205。

在电荷传送路径205的输出侧设有电荷/电压转换放大器206，上述电荷/电压转换放大器206每当被施加电荷传送移位脉冲时，传送1像素的光电荷。在电荷/电压转换放大器206的输出侧依次设有放大电路(AMP1)207、输出选择电路208。由电荷/电压转换放大器206进行转换而成的电压信号被放大电路207以预定的放大率(例如可选择1倍、2倍、4倍、8倍的任意一个)放大后，输入到输出选择电路208。在输出选择电路208中，在根据例如由温度传感器(未图示)检测出的温度对以像素单位输入的电压信号进行了温度补偿后，作为输出电压VN输出到端子VN后级的AF控制器121中的A/D转换器330或者331。

此处，与以往的动作控制例进行对比，来说明本实施方式的焦点检测装置的电荷蓄积部201-2的电荷复位动作的动作控制例。图7是表示本实施方式的动作控制例的概略时序图，图8是表示以往的动作控制例的概略时序图。另外，图7和图8中的“TG1(I sland α)”表示最初蓄积结束的像素岛，“TG1(I sland β)”表示其它像素岛。

首先，在蓄积动作开始时，所有像素岛同时开始蓄积动作。从TG1生成电路153对所有像素岛同时输出脉冲信号TG1。该脉冲信号TG1是用于使电荷从光电二极管201-1转移到电荷蓄积部201-2的信号。此处，以往如图8所示，在这样的蓄积动作开始的定时解除复位信号ΦRS(切换为低电平)，解除电荷蓄积部201-2的复位。由此，在蓄积动作开始后向光电二极管201-1蓄积电荷的过程中，电荷蓄积部201-2的暗电流也持续增加。

对此，在本实施方式中，如图7所示，在蓄积开始时刻，电荷复位部152不解除复位信号ΦRS，在即将对电荷蓄积部201-2转移电荷之前th的定时、即蓄积结束定时解除复位信号ΦRS，解除电荷蓄积部201-2的电荷复位。

特别是在本实施方式中，在累计控制电路151的监视控制下，当检测到在所有像素岛中最初蓄积结束的像素岛α时，不管其它像素岛β的蓄积结束怎样，都在像素岛α的蓄积结束定时，由电荷复位部152解除针对所有像素岛用的电荷蓄积部201-2的复位信号ΦRS。即，电荷蓄积部201-2在从蓄积开始时到最初的蓄积结束时的期间也处于复位状态(高电平)，处于不蓄积电荷蓄积部201-2内的不需要电荷的状态。

在解除基于蓄积结束定时的电荷蓄积部201-2的电荷复位后，TG1生成电路153依次对每个像素岛输出电荷转移用的脉冲TG1，使电荷从光电二极管201-1转移到电荷蓄积部201-2。在转移电荷后，传送开关201-3闭合，蓄积到电荷蓄积部201-2的光电荷被传送到电荷传送路径205，进行上述以后的处理。

根据这样的本实施方式，将电荷复位部152进行的电荷蓄积部201-2的复位解除定时不取为蓄积开始时刻，而取为即将转移电荷之前的像素岛α的蓄积结束时刻。因此，图7中所示的时间ta的期间，电荷蓄积部201-2因持续复位状态而不会持续增加暗电流，能够抑制电荷蓄积部201-2中产生暗电流，实现低噪声化。特别是对于最初蓄积结束的像素岛α的电荷蓄积部201-2，能够最低限度地抑制暗电流的产生，对于其它像素岛β的电荷蓄积部201-2，也能够抑制为仅是从上述蓄积结束时刻到开始向自身的电荷蓄积部201-2转移电荷为止的期间的暗电流。

此处，对每个像素岛判断蓄积结束时刻，预先对电荷蓄积部201-2单独地设置复位信号ΦRS的信号线，只要在各个蓄积结束时刻单独地解除复位信号ΦRS，就能够最低限度地抑制所有像素岛的电荷蓄积部201-2的暗电流。不过，在这样的情况下，需要布线像素岛数的复位信号线，布线变得复杂。在本实施方式中，通过由电荷复位电路152对所有像素岛的电荷蓄积部201-2通过1条公共复位信号线输出复位信号ΦRS，将复位信号线数取为最低限度。

接着，说明本实施方式中的、电荷传送移位脉冲和采样脉冲的控制。在图9中，电荷传送移位脉冲产生电路301在相位相互错开的定时，产生水平方向用的电荷传送移位脉冲和垂直方向用的电荷传送移位脉冲。具体而言，如图10所示，相位错开1/4相位量地，设定输入到一对水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2的水平方向电荷传送移位脉冲、以及输入到一对垂直方向基准部传感器组120b-1和垂直方向参照部传感器组120b-2的垂直方向电荷传送移位脉冲。

此外，在本实施方式中，采样脉冲产生电路302与电荷传送移位脉冲产生电路301对应地，在相位相互错开的定时，产生水平方向用的采样脉冲和垂直方向用的采样脉冲。具体而言，如图11所示，相位错开1/4相位量地，设定与一对水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2对应地输出的水平方向模拟数据采样脉冲、以及与其它成对的垂直方向基准部传感器组120b-1和垂直方向参照部传感器组120b-2对应地输出的垂直方向模拟数据采样脉冲。

在这样的结构中，说明伴随AF动作的数据处理控制例。在AF传感器120的各传感器组120a-1～120b-2的电荷传送路径205中，每当被施加从电荷传送移位脉冲产生电路301输出的电荷传送移位脉冲时，向电荷/电压转换放大器206传送1像素的所蓄积的光电荷，将其转换成电压信号。此时，如图10所示，相位错开1/4相位量地，输出被输入到传感器组120a-1～120b-2中的水平方向基准部传感器组120a-1和水平方向参照部传感器组120a-2的水平方向电荷传送移位脉冲、以及被输入到垂直方向基准部传感器组120b-1和垂直方向参照部传感器组120b-2的垂直方向电荷传送移位脉冲。

并且，由电荷/电压转换放大器206进行转换而成的电压信号被放大电路207以预定的放大率放大后，输出到AF控制器121侧。此时，按照基于电荷传送移位脉冲的相位差，输出从水平方向基准部传感器组120a-1、水平方向参照部传感器组120a-2、垂直方向基准部传感器组120b-1以及垂直方向参照部传感器组120b-2的各信道向AF控制器121输出的模拟数据(水平方向基准部模拟数据、水平方向参照部模拟数据、垂直方向基准部模拟数据以及垂直方向参照部模拟数据)，作为如图10所示在水平方向和垂直方向上相位错开1/4相位量的信号。

如图11所示，在被输入这样的模拟数据的AF控制器121侧，在来自采样脉冲产生电路302的水平方向模拟采样脉冲发生变化(从低电平变化为高电平或者从高电平变化为低电平)时，A/D转换器控制电路340指示A/D转换器33 1开始水平方向基准部模拟数据的A/D转换。然后，A/D转换器331的复用部选择与水平方向基准部传感器组120a-1对应的水平方向基准部模拟数据侧作为进行分时处理的模拟数据，开始它的A/D转换。同时，A/D转换器控制电路340指示A/D转换器330开始水平方向参照部模拟数据的A/D转换，A/D转换器330的复用部选择与水平方向参照部传感器组120a-2对应的水平方向参照部模拟数据侧作为进行分时处理的模拟数据，开始它的A/D转换。

另一方面，在来自采样脉冲产生电路302的垂直方向模拟采样脉冲发生变化(从低电平变化为高电平或者从高电平变化为低电平)时，A/D转换器控制电路340指示A/D转换器331开始垂直方向基准部模拟数据的A/D转换。然后，A/D转换器331的复用部选择与垂直方向基准部传感器组120b-1对应的垂直方向基准部模拟数据侧作为进行分时处理的模拟数据，开始它的A/D转换。同时，A/D转换器控制电路340指示A/D转换器330开始垂直方向参照部模拟数据的A/D转换，A/D转换器330的复用部选择与垂直方向参照部传感器组120b-2对应的垂直方向参照部模拟数据侧作为进行分时处理的模拟数据，开始它的A/D转换。

在上述这些A/D转换动作中，A/D转换器330、331以从AF传感器120侧输出的模拟信号的采样脉冲的2倍以上的速度执行A/D转换。

这样，在本实施方式的焦点检测装置中，使输入到多对传感器组120a-1～120b-2中的至少一对传感器组120a-1、120a-2的水平方向电荷传送移位脉冲、以及输入到另一对传感器组120b-1、120b-2的垂直方向电荷传送移位脉冲的相位错开1/4相位量。因此，在上述这些多对传感器组120a-1～120b-2中，成对的一对传感器组和成对的另一对传感器组分别共享A/D转换器330、331，由此，能够在将A/D转换器的个数抑制到所需最低限度的2个的同时，实现从各个传感器组120a-1～120b-2传送电荷的电荷传送处理的高速化。

同时，对于针对A/D转换器330、331的模拟信号采样用的采样脉冲，使与多对传感器组120a-1～120b-2中的至少一对水平方向传感器组120a-1、120a-2对应的模拟信号用的水平方向采样脉冲、以及与另一对垂直方向传感器组120b-1、120b-2对应的模拟信号用的垂直方向采样脉冲的相位错开1/4相位量。由此，在实现A/D转换处理的高速化的同时，如图10所示A/D转换周期不是1/4相位周期的频率而是自身的采样周期的频率，因此，在传感器数据稳定之前不会进行采样保持，能够在稳定的定时进行A/D转换。

另外，在本实施方式中，作为A/D转换器330、331使用了带有复用器的A/D转换器，但也可以是在A/D转换器的输入级单独地设置复用部的结构。

尽管示出并描述了本发明的优选实施例，但是显然可以理解为，在不脱离本发明的精神的情况下，可容易地进行形式或细节上的各种修改和变形。因此，旨在不将本发明限于所描述和例示的精确形式，而是将其构造为涵盖落入所附权利要求的范围内的所有变形。

Claims (21)

1.一种焦点检测装置，上述焦点检测装置具有：

电荷蓄积型的光电转换元件列，其包括：接收通过摄影镜头的不同光瞳区域的光束并产生与受光量对应的电荷的受光部、蓄积由上述受光部产生的电荷的电荷蓄积部、将由上述受光部产生的电荷转移到上述电荷蓄积部的电荷转移部、以及对上述电荷蓄积部中存在的电荷进行复位的电荷复位部；

蓄积控制部，其控制上述光电转换元件列的蓄积动作；以及

焦点检测部，其根据与从上述光电转换元件列依次传送的蓄积电荷对应的输出进行焦点检测，

其中，上述电荷复位部在由上述蓄积控制部控制的蓄积开始后/电荷转移前的定时解除上述电荷蓄积部的复位，在上述电荷复位部解除了复位后，上述电荷转移部将电荷从上述受光部转移到上述电荷蓄积部。

2.根据权利要求1所述的焦点检测装置，其中，上述电荷复位部在即将转移电荷之前的蓄积结束时解除复位。

3.一种焦点检测装置，上述焦点检测装置具有：

光电转换元件，其具有：分别与在摄影画面内设定的多个焦点检测区域对应地设置的多个电荷蓄积型的光电转换元件列，上述光电转换元件列包括：接收通过摄影镜头的不同光瞳区域的光束并产生与受光量对应的电荷的受光部、蓄积由上述受光部产生的电荷的电荷蓄积部、将由上述受光部产生的电荷转移到上述电荷蓄积部的电荷转移部、以及对上述电荷蓄积部中存在的电荷进行复位的电荷复位部；

蓄积控制部，其控制上述光电转换元件的蓄积动作；以及

焦点检测部，其根据与从上述多个光电转换元件列依次传送的蓄积电荷对应的输出，进行上述多个焦点检测区域的焦点检测，

其中，上述蓄积控制部输出与上述多个光电转换元件列中最初的蓄积结束对应的信号，上述电荷复位部按照来自上述蓄积控制部的输出解除上述多个光电转换元件列各自的上述电荷蓄积部的复位，在上述电荷复位部解除了复位后，上述多个光电转换元件列各自的上述电荷转移部将电荷从上述受光部转移到上述电荷蓄积部。

4.根据权利要求3所述的焦点检测装置，其中，上述电荷复位部对所有上述多个光电转换元件列输出公共的复位信号。

5.根据权利要求4所述的焦点检测装置，其中，上述蓄积控制部使上述多个光电转换元件列的蓄积动作同时开始。

6.一种焦点检测装置，上述焦点检测装置具有：

图像传感器，其具有多个电荷蓄积型的光电转换元件列，产生与蓄积电荷对应的模拟信号；

电荷传送移位脉冲产生部，其产生用于依次传送上述多个光电转换元件列的蓄积电荷而对其进行输出的电荷传送移位脉冲；

A/D转换器，其以分时方式将与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号转换成数字信号；以及

焦点检测部，其根据从上述A/D转换器输出的数字信号进行焦点检测，

其中，上述电荷传送移位脉冲产生部将输入到上述多个光电转换元件列中的一部分光电转换元件列的电荷传送移位脉冲，以将其相位相对于输入到其它光电转换元件列的电荷传送移位脉冲的相位错开的方式分别输出到上述多个光电转换元件列。

7.根据权利要求6所述的焦点检测装置，其中，上述焦点检测装置还具有采样脉冲产生部，该采样脉冲产生部产生用于由上述A/D转换器对从上述图像传感器输入的模拟信号进行采样的采样脉冲，

上述采样脉冲产生部将与上述一部分光电转换元件列对应的模拟信号用的采样脉冲，以将其相位相对于与上述其它光电转换元件列对应的模拟信号用的采样脉冲的相位错开的方式输出到上述A/D转换器。

8.根据权利要求6所述的焦点检测装置，其中，上述A/D转换器包括复用部，该复用部以分时方式切换与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号，将其输入到上述A/D转换器。

9.根据权利要求7所述的焦点检测装置，其中，上述电荷传送移位脉冲产生部使上述电荷传送移位脉冲的相位错开1/4相位量。

10.根据权利要求9所述的焦点检测装置，其中，上述采样脉冲产生部使上述采样脉冲的相位错开1/4相位量。

11.根据权利要求10所述的焦点检测装置，其中，上述A/D转换器包括复用部，该复用部以分时方式切换与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号，将其输入到上述A/D转换器。

12.根据权利要求11所述的焦点检测装置，其中，在上述多个光电转换元件列中，至少一部分光电转换元件列被配置在相对于其它光电转换元件列不同的方向上。

13.一种焦点检测装置，上述焦点检测装置具有：

图像传感器，其具有多对电荷蓄积型的光电转换元件列，产生与蓄积电荷对应的模拟信号；

电荷传送移位脉冲产生部，其产生用于依次传送上述多对光电转换元件列的蓄积电荷而对其进行输出的电荷传送移位脉冲；

多个A/D转换器，其分别以分时方式将来自上述图像传感器的、与上述多对光电转换元件列中的一对光电转换元件列对应地输出的多个模拟信号和与另一对光电转换元件列对应地输出的多个模拟信号，转换成数字信号；以及

焦点检测部，其根据从上述多个A/D转换器输出的数字信号进行焦点检测，

其中，上述电荷传送移位脉冲产生部将输入到上述多对光电转换元件列中的至少一对光电转换元件列的电荷传送移位脉冲，以将其相位相对于输入到另一对光电转换元件列的电荷传送移位脉冲的相位错开的方式分别输出到上述光电转换元件列，

上述多个A/D转换器以分时方式将与相位已被错开的电荷传送移位脉冲对应地从上述图像传感器输出的模拟信号转换成数字信号。

14.根据权利要求13所述的焦点检测装置，其中，上述焦点检测装置还具有采样脉冲产生部，该采样脉冲产生部产生用于由上述A/D转换器对从上述图像传感器输入的模拟信号进行采样的采样脉冲，

上述采样脉冲产生部将与上述多对光电转换元件列中的一对光电转换元件列对应的模拟信号用的采样脉冲，以将其相位相对于与上述另一对光电转换元件列对应的模拟信号用的采样脉冲的相位错开的方式分别输出到上述多个A/D转换器。

15.根据权利要求13所述的焦点检测装置，其中，上述A/D转换器包括复用部，该复用部以分时方式切换与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号，将其输入到上述A/D转换器。

16.根据权利要求14所述的焦点检测装置，其中，上述电荷传送移位脉冲产生部使上述电荷传送移位脉冲的相位错开1/4相位量。

17.根据权利要求16所述的焦点检测装置，其中，上述采样脉冲产生部使上述采样脉冲的相位错开1/4相位量。

18.根据权利要求17所述的焦点检测装置，其中，上述A/D转换器包括复用部，该复用部以分时方式切换与上述多个光电转换元件列对应地从上述图像传感器输出的多个模拟信号，将其输入到上述A/D转换器。

19.根据权利要求18所述的焦点检测装置，其中，在上述多对光电转换元件列中，至少一对光电转换元件列被配置在相对于另一对光电转换元件列不同的方向上。

20.一种光电传感器的控制方法，上述光电传感器被用于焦点检测装置，且上述光电传感器具有产生与受光量对应的电荷而对其进行蓄积的受光部、和转移蓄积在上述受光部中的电荷而对其进行蓄积的电荷蓄积部，上述控制方法包括执行如下处理的步骤：

在上述受光部中开始蓄积电荷，此时上述电荷蓄积部处于复位状态；

在上述受光部的电荷蓄积结束的定时解除上述电荷蓄积部的复位状态；以及

在解除了上述电荷蓄积部的复位状态后，将蓄积在上述受光部中的电荷转移到上述电荷蓄积部。

21.一种多个光电传感器的控制方法，上述多个光电传感器被用于焦点检测装置，且可与脉冲信号同步地将蓄积电荷传送到外部，上述控制方法包括执行如下处理的步骤：

与第1脉冲信号同步地，从上述多个光电传感器的一部分光电传感器中读出蓄积电荷；

与相位不同于第1脉冲信号的相位的第2脉冲信号同步地，从上述多个光电传感器的另一部分光电传感器中读出蓄积电荷；以及

由1个A/D转换器以分时方式对上述与第1脉冲信号同步地读出的蓄积电荷、和上述与第2脉冲信号同步地读出的蓄积电荷进行数字化。

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