JP5713651B2 - 光電変換装置、カメラシステム及び光電変換装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
光電変換装置の基本動作を理解するために、まず、図12の光電変換装置のリセットノイズ低減駆動の簡略説明図を用いてその動作を説明する。図12において、センサセル部101は転送回路部201を介してメモリセル部301と共通出力線102で接続されている。基本動作は順番に、センサセル部101及びメモリセル部301をリセットし、センサセル部101のリセットノイズNをメモリセル部301へ書き込む。それと同時に、センサセル部101では光信号Sを蓄積する。メモリセル部301のリセットノイズNとセンサセル部101の蓄積信号(S+N)を順次に転送回路部201へ転送する。そして、蓄積信号(S+N)からリセットノイズNを差分処理(S+N−N)して、蓄積信号のS/N比を改善した蓄積信号Sのみをメモリセル部301へ書き込む。後段の処理回路ではこの蓄積信号を利用してAF信号処理を行う。
図8は、本発明の第2の実施形態による光電変換装置を表す回路構成図である。図8において、共通出力線102にセンサセル部101、転送回路部201が各1つと第1メモリセル部301と第2メモリセル部401と第3メモリセル部501とが接続されている。本実施形態においては、メモリセル部はセンサセル部1つに対応して3つ設けられている。また、センサセル部及びメモリセル部は複数配置してエリアセンサとして機能することができる。図8では第1の実施形態に記載の感度切換機能を省略している。そのため図1における感度切換スイッチに相当するMOSトランジスタ115はない。センサセル部101、第1メモリセル部301、第2メモリセル部401、第3メモリセル部501、転送回路部201の各ブロックは第1の実施形態と同様の機能を果たすため説明は省略する。
図11は、本発明の第3の実施形態によるTTL-SIR型オートフォーカスシステムを搭載したデジタル一眼レフカメラシステムの光学系概略図を示している。40は被写体の光像をフィルム又はイメージセンサ48及び光電変換装置44上に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である。44は第1及び第2の実施形態の自動焦点検出用光電変換装置(AFセンサ)である。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)である。46はAFセンサ44へ光を導く反射ミラーである。47はフォーカルプレーンシャッターである。48はフィルム又はイメージセンサである。49は光線の主軸である。
Claims (9)
- 共通出力線と、
光電変換素子により光電変換された信号を前記共通出力線に出力するセンサセル部と、
前記共通出力線に接続され、前記共通出力線の信号を転送容量に蓄積して転送する転送回路部と、
前記共通出力線に接続された第1メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第2メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第3メモリセル部とを有し、
前記センサセル部は、低感度モード及び高感度モードを切り換えるための感度切換部を有し、
前記第1メモリセル部は、前記低感度モードにおいて、前記光電変換素子、前記転送回路部、前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部を同時にリセットしたことに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記第2メモリセル部及び第3メモリセル部は、前記高感度モードにおいて、前記光電変換素子、前記転送回路部、前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部のリセットに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記低感度モードでは、前記第3メモリセル部は、前記第1メモリセル部に保持され、前記第1メモリセル部から出力されたリセットノイズ信号を保持し、その後、前記第2メモリセル部は、前記第3メモリセル部から出力された前記リセットノイズ信号を保持する
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部の増幅ゲインは−1であることを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。
- 前記第2メモリセル部は、前記転送回路部の前記転送容量に保持された加算信号を保持することを特徴とする請求項1又は2記載の光電変換装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に光像を結像させるためのレンズとを有することを特徴とするカメラシステム。 - 共通出力線と、
光電変換素子により光電変換された信号を前記共通出力線に出力するセンサセル部と、
前記共通出力線に接続され、前記共通出力線の信号を転送容量に蓄積して転送する転送回路部と、
前記共通出力線に接続された第1メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第2メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第3メモリセル部とを有する光電変換装置の駆動方法であって、
前記第1メモリセル部は、前記光電変換素子、前記転送回路部、前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部を同時にリセットしたことに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記第3メモリセル部は、前記第1メモリセル部が前記リセットノイズ信号を保持した後、前記第1メモリセル部が出力する前記リセットノイズ信号を保持し、
前記第2メモリセル部は、前記第3メモリセル部が前記リセットノイズ信号を保持した後、前記第3メモリセル部が出力する前記リセットノイズ信号を保持し、
前記転送回路部は、前記第2メモリセル部が前記リセットノイズ信号を保持した後、前記第2メモリセル部が出力する前記リセットノイズ信号と前記センサセル部が出力する信号とが加算された信号を保持し、
前記第2メモリセル部は、前記転送回路部が前記加算された信号を保持した後、前記転送回路部が出力する前記加算された信号を保持することを特徴とする光電変換装置の駆動方法。 - 共通出力線と、
光電変換素子により光電変換された信号を前記共通出力線に出力するセンサセル部と、
前記共通出力線に接続され、前記共通出力線の信号を転送容量に蓄積して転送する転送回路部と、
前記共通出力線に接続された第1メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第2メモリセル部と、
前記共通出力線に接続された第3メモリセル部とを有する光電変換装置の駆動方法であって、
前記第1メモリセル部により、前記光電変換素子、前記転送回路部のリセットに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記第1メモリセル部が出力する前記リセットノイズ信号に基づく信号は、前記第3メモリセル部を介して、前記第2メモリセル部に出力されるとともに前記第2メモリセル部に保持され、
前記転送回路部により、前記第1メモリセル部から出力された前記リセットノイズ信号と、前記センサセル部が出力する信号とが加算された加算信号を前記第1メモリセル部に出力し、
前記第1メモリセル部の保持する信号が前記加算信号に上書きされ、
前記第1メモリセル部が前記加算信号を保持している期間に、前記第2メモリセル部には前記リセットノイズ信号に基づく信号が保持されていることを特徴とする光電変換装置の駆動方法。 - 前記センサセル部は、低感度モード及び高感度モードを切り換えるための感度切換部を有し、
前記第1メモリセル部は、前記低感度モードにおいて、前記光電変換素子、前記転送回路部、前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部を同時にリセットしたことに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記第2メモリセル部及び第3メモリセル部は、前記高感度モードにおいて、前記光電変換素子、前記転送回路部、前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部のリセットに起因するリセットノイズ信号を保持し、
前記低感度モードでは、前記第3メモリセル部は、前記第1メモリセル部に保持され、前記第1メモリセル部から出力されたリセットノイズ信号を保持し、その後、前記第2メモリセル部は、前記第3メモリセル部から出力された前記リセットノイズ信号を保持する
ことを特徴とする請求項5又は6記載の光電変換装置の駆動方法。 - 前記第1メモリセル部、前記第2メモリセル部及び前記第3メモリセル部の増幅ゲインは−1であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。
- 前記第2メモリセル部は、前記転送回路部の前記転送容量に保持された加算信号を保持することを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。
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