JP5578984B2 - 光電変換装置、焦点検出装置及び撮像システム - Google Patents
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Description
図面を参照しながら本発明に係る第1の実施例を説明する。第1の実施例は、位相差焦点検出(Auto Focusing;AF)用の光電変換装置に適用した例を示す。
図面を参照しながら、本発明の第2の実施例を説明する。本実施例は、センサセル部と転送部に加えてメモリセル部をさらに具備する構成の光電変換装置である。
図11は、ラインセンサ部L1A、L2A、・・・に係る部分をより詳細に示したブロック図である。各単位画素はセンサセル部、第1メモリセル部、及び第2メモリセル部を備える構成で、共通出力線に接続されている。また、異なるラインセンサ部の同様の位置に存在する単位画素は、共通出力線を介して共通の転送部に接続される。各転送部は、共通のバッファアンプに接続される。ラインセンサ部L1B、L2B、・・・も図2と同様の構成である。
実施例3では、図13に示すタイミング図に基づいて光電変換装置の動作を説明した。図13においては、低感度モードと高感度モードとで、それぞれノイズキャンセル動作を行った上で、第1及び第2メモリセル部に独立に転送部でのノイズ2×Ntを書き込んでいる。実施例1では詳述していないが、スイッチやMOSトランジスタを駆動する際にはランダムノイズが発生する。従って、期間(4)で第1メモリセル部301に書き込まれるノイズと、期間(8)で第2メモリセル部401に書き込まれるノイズとは、スイッチ等で発生するランダムノイズに起因する成分が異なっている。図13に示した動作によれば、期間(14)で読み出される信号からはランダムノイズも除去されているので、高精度なAF動作が可能となっている。
図15は本発明に係る光電変換装置を用いたTTL−SIR(Through The Lens−Secondary Image Registration)型オートフォーカスシステムを搭載した撮像システムの光学系概略図を示している。ここでは一眼レフカメラを例示する。
11A、12B 単位画素
100 光電変換装置
101 センサセル部
102 共通出力線
201 転送部
202 バッファアンプ
301 第1メモリセル部
335 メモリ容量
401 第2メモリセル部
Claims (11)
- 複数のセンサセル部と、
前記複数のセンサセル部が出力する信号をモニタするモニタ部とを有し、
前記モニタ部は、前記複数のセンサセル部が出力する信号のうち、最大値及び最小値を検出する最大値最小値検出部と、前記最大値と最小値との差が閾値を超えたか否かを判定する最大値最小値比較器と、前記最大値が第1のレベルに達したか否かを判定する最大値比較器とを有し、
前記複数のセンサセル部の各々は、光電変換素子と検出容量とを有し、
前記検出容量の容量値に基づいて前記光電変換素子の電荷量が電圧信号に変換され、
前記複数のセンサセル部の各々は、前記検出容量の容量値が第1の容量値である高感度モードと、前記検出容量の容量値が前記第1の容量値よりも大きい第2の容量値である低感度モードとで動作可能であって、
複数のセンサセル部からの信号を前記モニタ部がモニタする期間の開始においては、前記複数のセンサセル部の各々は前記高感度モードで動作し、
前記モニタする期間の開始後の所定時間が経過する間に、前記最大値と最小値との差が前記閾値を超えず、かつ、前記最大値が前記第1のレベルに達したら、前記複数のセンサセル部の各々が前記高感度モードから前記低感度モードに切り換わること
を特徴とする光電変換装置。 - 前記センサセル部が出力する信号を前記モニタ部に転送する転送部をさらに有し、
前記転送部は、センサセル部で生じたノイズを低減するクランプ回路を有することを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記転送部は、前記クランプ回路でノイズが低減された信号を、前記センサセル部に入力する帰還経路を有することを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
- 各々が前記センサセル部を有する複数の単位画素を有し、
前記複数の単位画素の各々は、前記転送部から出力された信号を保持するメモリセル部をさらに有することを特徴とする請求項2または3に記載の光電変換装置。 - 各々が前記センサセル部を有する複数の単位画素を有し、
前記複数の単位画素の各々は、前記センサセル部を初期化したことに起因するノイズを保持するメモリセル部を複数有することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の光電変換装置。 - 前記メモリセル部は、一のセンサセル部に対して複数設けられることを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。
- 前記モニタする期間に先だって、
前記センサセル部が前記低感度モードである時に初期化されたことに起因するノイズを、前記転送部を介して一の前記メモリセル部に保持させ、さらに、前記センサセル部が前記高感度モードである時に初期化されたことに起因するノイズを、前記転送部を介して別の一の前記メモリセル部に保持させること
を特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記モニタする期間に先だって、
前記センサセル部が初期化されたことに起因するノイズを、前記複数のメモリセル部に対して同時に書き込むこと
を特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記検出容量は前記光電変換素子と並列に設けられた容量素子を含み、
前記低感度モードでは前記容量素子が前記光電変換素子と電気的に接続され、
前記高感度モードでは前記容量素子が前記光電変換素子と電気的に絶縁されることによって、前記高感度モードにおける前記検出容量の容量値が前記低感度モードにおける前記検出容量の容量値よりも小さい
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の光電変換装置。 - 請求項1ないし9のいずれかに記載の光電変換装置を備える焦点検出装置。
- 請求項10に記載の焦点検出装置を備える撮像システム。
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