JP2006064956A - オートフォーカス用固体撮像装置とそれを用いたオートフォーカスカメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 位相差検出型の焦点検出を行うための基準部用リニアセンサ(L1−B〜L10−B)と参照部用リニアセンサ(L1−R〜L10−R)とをそれぞれ備えたリニアセンサ対(L1〜L10)を有し、リニアセンサ対L5の基準部用リニアセンサL5−Bと参照部用リニアセンサL5−Rとの間にリニアセンサ対L6の基準部用リニアセンサL6−Bが配置され、リニアセンサ対L6の基準部用リニアセンサL6−Bと参照部用リニアセンサL6−Rとの間にリニアセンサ対L5の参照部用リニアセンサL5−Rが配置されている。
【選択図】 図2
Description
"広視野7点AF対応CMOSリニア型オートフォーカスセンサ,"映情学技報, Vol.25, No.28, pp.1-6(2001)
前記第1のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとの間に前記第2のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサが配置され、前記第2のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとの間に前記第1のリニアセンサ対の参照部用リニアセンサが配置されていることを特徴とする。
前記複数のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサが、前記複数のリニアセンサ対についての所定の並び順で配置される基準部用リニアセンサ領域と、
前記複数のリニアセンサ対の参照部用リニアセンサが、前記所定の並び順と同じ並び順で配置される参照部用リニアセンサ領域とを有し、
それぞれのリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサの間隔が同一であることを特徴とする。
図1は本発明の特徴を最もよく表す図面であり、本発明による固体撮像装置の概略的平面レイアウト図である。同図において、1はSi半導体基板、2はリニアセンサを構成するフォトダイオードアレイ、3はAFセンサ読み出し回路、4はAFセンサブロックからの信号を増幅するための信号増幅回路、5はアナログ回路を動作させるための電源回路、6はAFセンサの蓄積時間と信号出力回路のゲインを決めるためのAGC回路、7はセンサを駆動するためのロジック回路(T/G)、8は各種のアナログ信号を選択して読み出すためのマルチプレクサ回路(MPX)である、9は入出力回路(I/O)、10はAFセンサ読み出し回路3を走査する走査回路である。
図2は図1の固体撮像装置のフォトダイオードアレイ(リニアセンサ)のレイアウトのみを示す図である。図2において、L1〜L10は基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサを含む各リニアセンサ対(読み出し回路3、走査回路10は省略されている。)を示し、各リニアセンサ対においてLn−Bはn(n=1,2,・・・,10)番目のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサを示し、Ln−Rはn(n=1,2,・・・,10)番目のリニアセンサ対の参照用リニアセンサを示す。図2から明らかなように、本実施形態の5番目のリニアセンサ対L5の基準部用リニアセンサL5−Bと参照部用リニアセンサL5−Rとの間に6番目のリニアセンサ対L6の基準部用リニアセンサL6−Bが配され、6番目のリニアセンサ対L6の基準部用リニアセンサL6−Bと参照部用リニアセンサL6−Rとの間に5番目のリニアセンサ対L5の参照用リニアセンサL5−Rが配されている。
23はクランプ容量、24はクランプ容量23にクランプ電位を入力するためのMOSスイッチであり、クランプ容量23とMOSスイッチ24とでクランプ回路を構成している。25〜28はスイッチ用MOSトランジスタ、29は最大値検出用差動増幅器、30はAF信号出力回路を兼ねる最小値検出用差動増幅器であり、それぞれの差動増幅器は電圧フォロワ回路を構成している。差動増幅器22の出力はクランプ回路を介して最大値検出回路に入力されるとともに、クランプ回路を介してAF信号出力回路を兼ねる最小値検出回路に入力される。
図7に本発明を施した第2の実施形態における平面レイアウトを示す。図7において、図1と同一構成部材については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、基線オーバーラップ配置したリニアセンサ間にもダミー画素のフォトダイオードを隙間なく配置した。図7に示すように、基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサ対との間(ライン6−基準部とライン5−参照部)、基準部用リニアセンサどうし間(ライン5−基準部とライン6−基準部)及び参照部用リニアセンサ間(ライン5−参照部とライン6−参照部)にダミー画素が設けられている。ダミー画素はライン6−基準部とライン5−参照部との間、ライン5−基準部とライン6−基準部との間、ライン5−参照部とライン6−参照部との間のいずれかに設けられる場合もある。8番目と9番目のラインセンサ対についても、5番眼と6番目のラインセンサ対と同様にダミー画素が設けられている。
図8に本発明を施した第3の実施形態における平面レイアウトを示す。図8において、図1と同一構成部材については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態において、3つのリニアセンサの基線オーバーラップ配置を施した例ついて示す。
図10は本発明を用いるTTL-SIR型オートフォーカスシステムを搭載した一眼レフカメラの光学系概略図を示している。同図において、40は被写体像をフィルム上やイメージセンサ上に一時結像させるための撮影レンズ、41はファインダースクリーン42へ光を反射させるためのクイックリターンミラーであり、光を数10%透過するハーフミラーとなっている。43はAF系へ光を導くためのサブミラー、44はオートフォーカス用固体撮像装置のAFセンサ、45はAFセンサ44上に被写体像を再結像させるための二次結像レンズ(メガネレンズ)、46はAFセンサ44へ光を導く反射ミラー、47はフォーカルプレーンシャッター、48はフィルム又はイメージセンサ、49は光線の主軸を示している。
2 フォトダイオードアレイ
3 AF読み出し回路
4 信号処理回路
5 電源回路
6 AGC回路
7 ロジック回路
8 マルチプレクサ
9 I/O回路
10 走査回路
11 ダミー画素
40 撮影レンズ
41 クイックリターンミラー
42 ファインダースクリーン
43 サブミラー
44 オートフォーカス用固体撮像装置
45 二次結像レンズ
46 反射ミラー
47 フォーカルプレーンシャッター
48 イメージセンサ
49 主光線軸
Claims (10)
- 位相差検出型の焦点検出を行うための基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとをそれぞれ備えた第1及び第2のリニアセンサ対を有し、
前記第1のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとの間に前記第2のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサが配置され、前記第2のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとの間に前記第1のリニアセンサ対の参照部用リニアセンサが配置されていることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。 - 基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとを備えたリニアセンサ対を複数有する固体撮像装置において、
前記複数のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサが、前記複数のリニアセンサ対についての所定の並び順で配置される基準部用リニアセンサ領域と、
前記複数のリニアセンサ対の参照部用リニアセンサが、前記所定の並び順と同じ並び順で配置される参照部用リニアセンサ領域とを有し、
それぞれのリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサの間隔が同一であることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。 - 請求項2記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、前記複数のリニアセンサ対の基準部用リニアセンサと参照部用リニアセンサとは同一直線上に配置されていることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項2又は請求項3に記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、前記基準部用リニアセンサ領域と前記参照部用リニアセンサ領域が隣接していることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、前記基準部用リニアセンサと前記参照部用リニアセンサ対との間、前記基準部用リニアセンサどうし間又は前記参照部用リニアセンサどうし間にダミー画素が設けられていることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、全てのリニアセンサが同一の画素サイズであることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、前記第1及び第2のリニアセンサ対、又は複数のリニアセンサ対は独立して光電変換素子の光電荷の蓄積時間が制御されることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項7に記載のオートフォーカス用固体撮像装置において、前記光電変換素子は増幅型光電変換素子であって、該増幅型光電変換素子を用いてリアルタイムに蓄積時間制御を行うことを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項8に記載のオートフォーカス用固体撮像装置は、CMOSプロセスで製造可能なCMOS型固体撮像装置であることを特徴とするオートフォーカス用固体撮像装置。
- 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のオートフォーカス用固体撮像装置を搭載したことを特徴とするオートフォーカスカメラ。
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