JP2008092350A - Focal point detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカメラの焦点検出装置、特に撮影画面内における複数の測距点の焦点状態を検出可能な焦点検出装置に関するものである。 The present invention relates to a focus detection device of a camera, for example, and more particularly to a focus detection device capable of detecting a focus state of a plurality of distance measuring points in a shooting screen.
近年、カメラの高性能化、高機能化に伴って、撮影画面内の多くの測距点の焦点状態を検出できるようにした焦点検出装置に関する種々の提案例がある。その一つとして、特許文献1によれば、焦点検出部毎に積分クリアゲート(IGC)を有し、蓄積開始と同時に積分クリアゲート(IGC)へ電圧を印加することで、電荷蓄積部の電荷リセットを解除するようにしている。
2. Description of the Related Art In recent years, there have been various proposal examples related to a focus detection apparatus that can detect the focus state of many distance measuring points in a photographing screen as the performance and function of a camera increase. As one of them, according to
しかしながら、特許文献1に示される技術によれば、フォトダイオード(受光部)への蓄積開始時点で電荷蓄積部の電荷リセットを解除しているため、フォトダイオードへの電荷蓄積中も電荷蓄積部の暗電流は無駄に増え続けてしまう。電荷蓄積部の暗電流は、蓄積するフォトダイオードの出力電荷に暗電流ノイズとして重畳されてしまい、焦点検出精度、特に低輝度時の焦点検出精度を劣化させる一因となる。
However, according to the technique disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電荷蓄積部での暗電流の増大を防止して低雑音化を図り、高精度な焦点検出を可能とする焦点検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a focus detection device capable of reducing noise by preventing an increase in dark current in a charge storage unit and enabling highly accurate focus detection. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る焦点検出装置は、撮影レンズの異なる瞳領域を通過した光束を受光して受光量に応じた電荷を発生する受光部と、前記受光部で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記受光部で発生した電荷を前記電荷蓄積部に移送する電荷移送部と、前記電荷蓄積部に存在する電荷をリセットする電荷リセット部と、を有する電荷蓄積型の光電変換素子列と、前記光電変換素子列の蓄積動作を制御する蓄積制御部と、前記光電変換素子列から順次転送される蓄積電荷に応じた出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出部と、を備える焦点検出装置であって、前記電荷リセット部は、前記蓄積制御部によって制御される蓄積開始後・電荷移送前のタイミングで前記電荷蓄積部のリセットを解除し、前記電荷移送部は、前記電荷リセット部がリセットを解除した後に前記受光部から前記電荷蓄積部に電荷を移送することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a focus detection apparatus according to the present invention includes a light receiving unit that receives a light beam that has passed through different pupil regions of a photographing lens and generates a charge according to the amount of light received, A charge accumulating unit for accumulating charges generated in the light receiving unit; a charge transfer unit for transferring charges generated in the light receiving unit to the charge accumulating unit; and a charge reset unit for resetting charges existing in the charge accumulating unit; , A charge storage type photoelectric conversion element array, a storage control unit that controls the storage operation of the photoelectric conversion element array, and focus detection based on output corresponding to the stored charges sequentially transferred from the photoelectric conversion element array A charge detection unit that cancels reset of the charge storage unit at a timing after the start of accumulation and before charge transfer controlled by the accumulation control unit. The charge transfer unit, wherein the charge reset unit to transfer the charges in the charge storage portion from the light receiving portion after releasing the reset.
また、本発明に係る焦点検出装置は、上記発明において、前記電荷リセット部がリセットを解除するタイミングは、電荷移送直前の蓄積終了時点であることを特徴とする。 In the focus detection apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the timing at which the charge reset unit cancels the reset is the accumulation end point immediately before the charge transfer.
また、本発明に係る焦点検出装置は、撮影レンズの異なる瞳領域を通過した光束を受光して受光量に応じた電荷を発生する受光部と、前記受光部で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記受光部で発生した電荷を前記電荷蓄積部に移送する電荷移送部と、前記電荷蓄積部に存在する電荷をリセットする電荷リセット部と、を有して、撮影画面内に設定された複数の焦点検出領域にそれぞれ対応して設けられた複数の電荷蓄積型の光電変換素子列と、複数の前記光電変換素子列の蓄積動作を制御する蓄積制御部と、複数の前記光電変換素子列から順次転送される蓄積電荷に応じた出力に基づいて焦点検出を行う焦点検出部と、を備える焦点検出装置であって、前記蓄積制御部は、複数の前記光電変換素子列のうちで最初の蓄積終了に応じた信号を出力し、前記電荷リセット部は、前記蓄積制御部からの出力に応じて前記電荷蓄積部のリセットを解除し、前記電荷移送部は、前記電荷リセット部がリセットを解除した後に前記受光部から前記電荷蓄積部に電荷を移送することを特徴とする。 The focus detection apparatus according to the present invention includes a light receiving unit that receives a light beam that has passed through different pupil regions of a photographing lens and generates a charge corresponding to the amount of light received, and a charge storage that stores the charge generated by the light receiving unit. A charge transfer unit that transfers the charge generated in the light receiving unit to the charge storage unit, and a charge reset unit that resets the charge present in the charge storage unit, and is set in the imaging screen. A plurality of charge storage photoelectric conversion element arrays provided corresponding to the plurality of focus detection regions, a storage control unit for controlling the storage operation of the plurality of photoelectric conversion element arrays, and the plurality of photoelectric conversion elements. A focus detection unit that performs focus detection based on an output corresponding to the accumulated charge sequentially transferred from the column, wherein the accumulation control unit is the first of the plurality of photoelectric conversion element columns According to the end of accumulation The charge reset unit cancels the reset of the charge storage unit according to the output from the storage control unit, and the charge transfer unit receives the light receiving unit after the charge reset unit cancels the reset. The charge is transferred to the charge accumulating portion.
また、本発明に係る焦点検出装置は、上記発明において、前記電荷リセット部は、複数の前記光電変換素子列の全てに共通にリセット信号を出力することを特徴とする。 In the focus detection apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the charge reset unit outputs a reset signal in common to all of the plurality of photoelectric conversion element arrays.
また、本発明に係る焦点検出装置は、上記発明において、前記蓄積制御部は、複数の前記光電変換素子列の蓄積動作を同時に開始させることを特徴とする。 In the focus detection apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the accumulation control unit simultaneously starts accumulation operations of the plurality of photoelectric conversion element arrays.
本発明に係る焦点検出装置によれば、蓄積開始時点では電荷蓄積部のリセットを解除せずに、蓄積開始後・電荷移送前のタイミングで電荷蓄積部のリセットを解除するようにしたので、電荷蓄積部での暗電流の無用な増大を防止することができ、よって、低雑音化を図り、高精度な焦点検出を可能とすることができるという効果を奏する。特に、電荷蓄積部のリセットを解除するタイミングを、該電荷蓄積部に対する電荷移送直前のタイミングである蓄積終了時点とすることで、電荷蓄積部において蓄積開始から蓄積終了までの間に暗電流が増大してしまうことを確実に防止することができるという効果を奏する。 According to the focus detection device of the present invention, the reset of the charge storage unit is canceled at the timing after the start of storage and before the charge transfer without canceling the reset of the charge storage unit at the start of storage. Unnecessary increase in dark current in the storage unit can be prevented, and therefore, the noise can be reduced and high-precision focus detection can be achieved. In particular, the dark current increases between the start of storage and the end of storage in the charge storage unit by setting the timing for releasing the reset of the charge storage unit to the end of storage, which is the timing immediately before the charge transfer to the charge storage unit. There is an effect that it can be surely prevented.
また、本発明に係る焦点検出装置によれば、撮影画面内における複数の測距点の焦点状態を検出可能な焦点検出装置において、蓄積開始時点では電荷蓄積部のリセットを解除せずに、複数の光電変換素子列のうちで最初の蓄積終了を検出したタイミングで電荷蓄積部のリセットを解除するようにしたので、電荷蓄積部に対する電荷移送直前のタイミングでリセットを解除させることができ、電荷蓄積部において蓄積開始から蓄積終了までの間に暗電流が増大してしまうことを確実に防止することができ、よって、低雑音化を図り、高精度な焦点検出を可能とすることができるという効果を奏する。特に、電荷リセット部を全ての光電変換素子列に対して共通化し、電荷リセット部が複数の光電変換素子列の全てに共通にリセット信号を出力するように構成することで、必要な信号線の数を最小限とし、配線を容易なものにすることができるという効果を奏する。また、全ての光電変換素子列の蓄積動作を同時に行わせることで、複数の光電変換素子列のうちで最初の蓄積終了を検出したタイミングに基づく全部の光電変換素子列に共通なリセット解除を適正に行うことができる。 Further, according to the focus detection device of the present invention, in the focus detection device capable of detecting the focus state of a plurality of distance measuring points in the shooting screen, a plurality of the charge accumulation units are not released at the start of the accumulation without releasing the reset. Because the reset of the charge storage unit is released at the timing when the first storage end is detected in the photoelectric conversion element array of the above, the reset can be released at the timing immediately before the charge transfer to the charge storage unit, and the charge storage It is possible to reliably prevent the dark current from increasing between the start of storage and the end of storage in the unit, and thus it is possible to achieve low noise and enable highly accurate focus detection. Play. In particular, the charge reset unit is made common to all photoelectric conversion element arrays, and the charge reset unit is configured to output a reset signal in common to all of the plurality of photoelectric conversion element arrays. There is an effect that the number can be minimized and wiring can be made easy. In addition, by performing the accumulation operation of all the photoelectric conversion element arrays at the same time, it is possible to properly cancel the reset common to all the photoelectric conversion element arrays based on the timing when the first accumulation end is detected among the plurality of photoelectric conversion element arrays. Can be done.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る焦点検出装置の最良の実施の形態について説明する。本発明は、本実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a focus detection apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
図1は、本実施の形態のマルチAF方式の焦点検出装置が適用されるカメラシステムのAF周りの構成例に概略機構を含めて示すブロック図である。ここでは、TTL位相差AF方式を一眼レフレックスカメラに適用した場合の例を示している。本実施の形態のカメラシステムは、図1に示すように、交換レンズ101とカメラボディ110とを備える。
FIG. 1 is a block diagram including a schematic mechanism in a configuration example around an AF of a camera system to which a multi-AF focus detection apparatus according to the present embodiment is applied. Here, an example in which the TTL phase difference AF method is applied to a single-lens reflex camera is shown. As shown in FIG. 1, the camera system of the present embodiment includes an
交換レンズ101は、カメラボディ110の前面に設けられた図示しないカメラマウントを介してカメラボディ110に着脱自在である。交換レンズ101は、内部に、撮影レンズ102とレンズ駆動部103とレンズCPU104とを備える。
The
撮影レンズ102は、撮像光学系に含まれる焦点調節用レンズであり、レンズ駆動部103内の図示しないモータによってその光軸方向(図1中に示す矢印方向)に駆動される。ここで、実際の撮像光学系は、複数枚のレンズの組合せで構成されているが、図1では撮影レンズ102のみを図示している。レンズ駆動部103は、モータとその駆動回路(モータドライバ)とにより構成されている。レンズCPU104は、レンズ駆動部103の制御などを司る制御回路であり、通信コネクタ105を介してカメラボディ110内のAFコントローラ121と通信可能に構成されている。このレンズCPU104からAFコントローラ121へは、例えばレンズCPU104に予め記憶された撮影レンズ102の製造ばらつき情報や収差情報などのレンズデータが通信される。
The photographing
一方、カメラボディ110内においては、撮影レンズ102の光軸上に位置させてメインミラー111が設けられている。このメインミラー111は、中央部がハーフミラーで構成され、可動ミラーとして回動可能に設けられている。メインミラー111が図1に示すようなダウン位置にあるときには、交換レンズ101内の撮影レンズ102を介してカメラボディ110内に入射した図示しない被写体からの光束の一部がこのメインミラー111で反射されて、フォーカシングスクリーン112、ペンタプリズム113を介して接眼レンズ114に至る。これにより、図示しない被写体の状態を観察することができる。
On the other hand, a
また、メインミラー111に入射した光束の一部は、ハーフミラー部を透過し、メインミラー111の背面に配設されたサブミラー115で反射されて自動焦点検出(AF)を行うためのAF光学系に導かれる。AF光学系は、コンデンサレンズ116と全反射ミラー117と2対の絞りを構成するセパレータ絞り118と2対の再結像レンズを構成するセパレータレンズ119とによって構成されている。
In addition, a part of the light beam incident on the
図2は、AF光学系の2次結像系を模式的に示す斜視図であり、図3は、撮影画面内の複数の測距点(焦点検出領域)の様子を示す説明図である。サブミラー115で反射された光束は、1次結像面上に結像される。1次結像面上に結像された被写体の光束は、コンデンサレンズ116によって集光され、全反射ミラー117で全反射された後、セパレータレンズ119によって分割及び集光されてAF光学系の後方に配設されたAFセンサ120の所定領域に入射する。ここで、AFセンサ120は、例えば図3に示すような撮影画面131内の複数の測距点P1〜P23の焦点状態を検出可能なものを想定している(AFセンサ120については後述する)。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a secondary image forming system of the AF optical system, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of a plurality of distance measuring points (focus detection areas) in the photographing screen. The light beam reflected by the
以上は、TTL位相差検出方式による焦点検出方法であって、2対のセパレータ絞り118と、1次結像面に関して光学的に共役である撮影レンズ102の2対の瞳領域を通過する光束を、AFセンサ120で受光する。
The above is a focus detection method based on the TTL phase difference detection method, in which light beams passing through two pairs of pupil regions of the two pairs of
AFセンサ120においては、被写体からの光束が光電変換によってアナログ電気信号に変換される。AFセンサ120の出力は、焦点検出部であるAFコントローラ121に入力されてデフォーカス量の演算が行われる。このAFコントローラ121の動作制御は、システムコントローラ122によって行われる。
In the
また、AFコントローラ121で得られたデフォーカス量は、レンズCPU104に通信される。レンズCPU104は、通信されたデフォーカス量に基づいて撮影レンズ102を駆動するためのモータ駆動量を演算する。演算されたモータ駆動量に基づいてレンズ駆動部103を介して撮影レンズ102が合焦駆動される。
Further, the defocus amount obtained by the
また、図1において、メインミラー111が撮影レンズ102の光路上から退避するアップ位置にあるときには、撮影レンズ102を介して入射した被写体からの光束が撮像素子123に結像して光電変換される。撮像素子123で得られた信号がシステムコントローラ122に入力され、所定の画像処理が施される。
In FIG. 1, when the
次に、AFセンサ120について説明する。図4は、図3に示したような23点の測距点P1〜P23の焦点状態を検出するためのセンサ配置例を示す模式図である。本実施の形態のAFセンサ120は、撮影画面131の水平方向に沿って配置された水平方向基準部センサ群121a−1および水平方向参照部センサ群121a−2と、撮影画面131の垂直方向に沿って配置された垂直方向基準部センサ群121b−1および垂直方向参照部センサ群121b−2との4つのセンサ群によって構成されている。なお、水平方向基準部センサ群121a−1と水平方向参照部センサ群121a−2とが対をなし、垂直方向基準部センサ群121b−1と垂直方向参照部センサ群121b−2とが対をなしている。このような2対のセンサ群の配置構成により、図3に示したような23点の測距点P1〜P23の全ての焦点状態の検出が可能とされ、焦点検出精度の向上が図られている。
Next, the
また、各一対のセンサ群における基準部の画素列からの出力は、図4に示すように参照部の画素列が配置された側とは反対側、すなわち参照部の画素列の存在しない側に向けて順次出力されるように出力部が構成されている。同様に、参照部の画素列からの出力は、基準部の画素列が配置された側とは反対側に向けて順次出力されるように出力部が構成されている。 Further, as shown in FIG. 4, the output from the pixel column of the reference unit in each pair of sensor groups is on the side opposite to the side where the pixel column of the reference unit is arranged, that is, the side where the pixel column of the reference unit does not exist. The output unit is configured so as to output sequentially. Similarly, the output unit is configured so that the output from the pixel column of the reference unit is sequentially output toward the side opposite to the side where the pixel column of the standard unit is arranged.
ここで、水平方向基準部センサ群121a−1と水平方向参照部センサ群121a−2とは、図3に示す23点の測距点P1〜P23の水平方向の配列に対応させて、それぞれ5個の画素列からなるラインセンサと4個の画素列からなるラインセンサとが交互に配置された23個の画素列から構成されている。また、垂直方向基準部センサ群121b−1と垂直方向参照部センサ群121b−2とは、図3に示す23点の測距点P1〜P23の垂直方向の配列に対応させて、それぞれ3個の画素列からなるラインセンサと2個の画素列からなるラインセンサとが交互に配置された23個の画素列から構成されている。なお、測距点に対応する複数の画素列(電荷蓄積型の光電変換素子列)を、以下必要に応じて、「アイランド」と称する。したがって、23点の測距点P1〜P23を有する本実施の形態のAFセンサ120全体のアイランド数は、23である。
Here, the horizontal direction reference
図5は、図4に示すようなAFセンサ120における制御系の構成例を示す概略ブロック図である。水平方向基準部センサ群121a−1、水平方向参照部センサ群121a−2、垂直方向基準部センサ群121b−1、および垂直方向参照部センサ群121b−2に対しては、それぞれ、積分制御回路151、電荷リセット回路152、およびTG1生成回路153が接続されている。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing a configuration example of a control system in the
ここで、電荷リセット部として設けられた電荷リセット回路152は、各センサ群中に含まれる後述の電荷蓄積部に存在する電荷をリセットするためのリセット信号φRSを出力するものであるが、本実施の形態では、電荷リセット回路152は、水平方向基準部センサ群121a−1、水平方向参照部センサ群121a−2、垂直方向基準部センサ群121b−1、および垂直方向参照部センサ群121b−2に含まれる全ての画素列に対してリセット信号φRSが共通に出力されるように配線されている。また、後述するフォトダイオードから電荷蓄積部に電荷を移送するためのパルス信号TG1を生成し、転送スイッチとともに電荷移送部を構成するTG1生成回路153の出力は、水平方向基準部センサ群121a−1、水平方向参照部センサ群121a−2、垂直方向基準部センサ群121b−1、および垂直方向参照部センサ群121b−2の各内部の画素列に対応して独立して出力される。また、蓄積制御部として設けられた積分制御回路151は、水平方向基準部センサ群121a−1、水平方向参照部センサ群121a−2、垂直方向基準部センサ群121b−1、および垂直方向参照部センサ群121b−2の各内部の画素列に対応した出力を取得する。
Here, the
図6は、AFセンサ120中の一部、例えば水平方向基準部センサ群121a−1および水平方向参照部センサ群121a−2中のそれぞれ5個の画素列からなるラインセンサ部分を抽出して、そのセンサ回路構成例を示す図である。なお、図6中に示すアイランドnは、図4中のアイランドnに対応している。ここで、本実施の形態では、焦点検出精度の向上のため、1つの画素列(アイランド)当り、2つのラインセンサ201,202が千鳥状に配置されて構成されている。すなわち、2つのラインセンサ201,202のうち、ラインセンサ202はラインセンサ201に対して1/2画素分ずらして配置されている。このように千鳥配置された2ライン分のラインセンサ201,202のそれぞれにおいて相関演算を行い、像ずれ量を算出し、2つの像ずれ量の平均値をとることにより、センサノイズ(主にショットノイズ)を1/(√2)倍に低減することができるとともに、1画素周期で現れる誤差量を削減することができる。
FIG. 6 shows a part of the
また、ラインセンサ202には、モニタ用のフォトダイオード204が配置されている。また、ラインセンサ201中の各画素列(アイランド)は、図6に示すように、それぞれが画素を構成する複数のフォトダイオード201−1と、電荷蓄積部201−2と、転送スイッチ201−3と、電荷転送路205とからなる。ラインセンサ202中の各画素列(アイランド)も同様である。
The
ここで、モニタ用のフォトダイオード204は、各画素列(アイランド)のフォトダイオード201−1の蓄積時間を制御するためのモニタ動作を行うものであり、同一アイランド内の画素については同一の蓄積時間となるように制御するため、アイランド単位で設けられている。モニタ用のフォトダイオード204の出力が入力される積分制御回路151は、モニタ用のフォトダイオード204の出力が予め設定された所定の閾値以上になったか否かを判定し、所定の閾値以上になった場合には電荷蓄積動作(積分動作)を終了させる信号を出力する。本実施の形態の積分制御回路151は、画素列(アイランド)毎のモニタ用のフォトダイオード204の出力に基づきそれぞれのフォトダイオード201−1の蓄積終了を判定することで、全ての画素列のうちで最初に蓄積終了した画素列およびその蓄積終了タイミングを認識し得る機能を有する。なお、積分制御回路151は、モニタ用のフォトダイオード204の出力が所定の閾値に達しない場合であっても、所定の積分時間が経過した場合にも電荷蓄積動作(積分動作)を終了させる信号を出力する。また、電荷蓄積動作を終了させるための閾値や積分時間は変更可能である。
Here, the
また、画素単位で設けられたこれらフォトダイオード201−1は、該フォトダイオード201−1に入射した被写体の光束の光量に応じた光電荷が得られるもので、撮像レンズ102の異なる瞳領域を通過した光束を受光して受光量に応じた電荷を発生する受光部を構成する。また、電荷蓄積部201−2は、それぞれのフォトダイオード201−1で得られた光電荷を一時的に蓄積する。ここで、電荷蓄積部201−2の不要電荷のリセットは、電荷蓄積部201−2に対する電荷リセット回路152からのリセット信号φRSをHレベルにすることにより実行される。
The photodiodes 201-1 provided in units of pixels can obtain photocharges corresponding to the amount of light flux of the subject incident on the photodiodes 201-1 and pass through different pupil regions of the
そして、モニタ用のフォトダイオード204の出力に基づき各アイランドのフォトダイオード201−1の蓄積終了タイミングでTG1生成回路153が発生するパルス信号TG1が入力された場合に、同一アイランド内の各フォトダイオード201−1に蓄積されている電荷を対応するアイランド用の電荷蓄積部201−2に移送させる。電荷蓄積部201−2の出力側には、転送スイッチ201−3を介して電荷転送路205が接続され、電荷蓄積部201−2に蓄積された電荷を、不図示の所定のタイミングで一気に出力させ、電荷転送路205に移送させる。
Then, when a pulse signal TG1 generated by the
電荷転送路205の出力側には、所定のシフトクロックが印加される毎に、光電荷が1画素ずつ転送される電荷・電圧変換アンプ206が設けられている。電荷・電圧変換アンプ206の出力側には、増幅回路207、出力選択回路208が順に設けられている。電荷・電圧変換アンプ206で変換された電圧信号は、増幅回路207において所定の増幅率(例えば、1倍、2倍、4倍、8倍の何れかが選択される)で増幅された後、出力選択回路208に入力される。出力選択回路208においては、画素単位で入力された電圧信号を、例えば図示しない温度センサで検出された温度に基づいて温度補償した後、出力電圧VNとして端子VNより後段のAFコントローラ121に出力する。
On the output side of the
ここで、本実施の形態の焦点検出装置の動作制御例を、従来の動作制御例と対比して説明する。図7は、本実施の形態の動作制御例を示す概略タイムチャートであり、図8は、従来の動作制御例を示す概略タイムチャートである。なお、図7および図8中、“TG1(Island α)”は、最初に蓄積終了したアイランドを示し、“TG1(Island β)”は、その他のアイランドを示している。 Here, an operation control example of the focus detection apparatus of the present embodiment will be described in comparison with a conventional operation control example. FIG. 7 is a schematic time chart showing an example of operation control of the present embodiment, and FIG. 8 is a schematic time chart showing an example of conventional operation control. In FIG. 7 and FIG. 8, “TG1 (Island α)” indicates the first island where accumulation is completed, and “TG1 (Island β)” indicates the other islands.
まず、蓄積動作の開始においては、蓄積動作を全アイランド同時に開始させるものであり、全アイランドに対してTG1生成回路153からパルス信号TG1を一斉に出力する。このパルス信号TG1は、フォトダイオード201−1から電荷蓄積部201−2に電荷を移送させるための信号である。ここで、従来は、図8に示すように、このような蓄積動作開始のタイミングで、リセット信号φRSを解除(Lレベルに切換え)し、電荷蓄積部201−2の電荷リセットを解除するようにしている。これにより、蓄積動作開始後のフォトダイオード201−1への電荷蓄積中も電荷蓄積部201−2の暗電流が増え続けることとなっている。
First, at the start of the accumulation operation, the accumulation operation is started simultaneously for all islands, and the pulse signal TG1 is simultaneously output from the
これに対して、本実施の形態では、図7に示すように、蓄積開始時点では、電荷リセット部152は、リセット信号φRSを解除せず、電荷蓄積部201−2に対する電荷移送直前thのタイミングである蓄積終了タイミングでリセット信号φRSを解除し、電荷蓄積部201−2の電荷リセットを解除する。特に、本実施の形態では、積分制御回路151による監視制御の下、全アイランド中で最初に蓄積終了したアイランドαが検出された場合、他のアイランドβの蓄積終了の如何に関係なく、アイランドαの蓄積終了タイミングで、電荷リセット部152は全アイランド用の電荷蓄積部201−2に対するリセット信号φRSを解除する。すなわち、電荷蓄積部201−2は、蓄積開始時から最初の蓄積終了時までの間も、リセット状態(Hレベル)にあり、電荷蓄積部201−2内の不要な電荷を掃き出す状態にある。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, at the start of accumulation, the charge reset
蓄積終了タイミングに基づく電荷蓄積部201−2の電荷リセットの解除後、TG1生成回路153は、アイランド毎に電荷移送用のパルス信号TG1を順次出力し、フォトダイオード201−1から電荷蓄積部201−2に電荷を移送させる。電荷移送後、転送スイッチ201−3が閉じられ、電荷蓄積部201−2に蓄積された光電荷が電荷転送路205に転送され、前述した以後の処理が実行される。
After releasing the charge reset of the charge storage unit 201-2 based on the accumulation end timing, the
このように、本実施の形態によれば、電荷リセット回路152による電荷蓄積部201−2のリセット解除のタイミングを、蓄積開始時点ではなく、電荷移送直前である蓄積終了時点としているので、図7中に示す時間taの間は、電荷蓄積部201−2はリセット状態を継続しているため暗電流が増え続けることがなく、電荷蓄積部201−2での暗電流の発生に抑え、低雑音化を図ることができる。特に、最初に蓄積終了したアイランドαの電荷蓄積部201−2に関しては、暗電流の発生を最小限に抑えることができ、他のアイランドβの電荷蓄積部201−2に関しても、上記蓄積終了時点から自己の電荷蓄積部201−2への電荷移送開始までの間の暗電流発生だけに抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the reset release timing of the charge accumulation unit 201-2 by the
ここで、個々のアイランド毎に蓄積終了時点を判断し、電荷蓄積部201−2に対して個別にリセット信号φRSの信号線を設けておき、それぞれの蓄積終了時点で個別にリセット信号φRSを解除するようにすれば、全てのアイランドの電荷蓄積部201−2の暗電流を最小限に抑えることができる。もっとも、この場合、アイランドの数だけ、リセット信号線の配線が必要となり、配線が複雑となるので、本実施の形態のように、電荷リセット回路152が全てのアイランドの電荷蓄積部201−2に対して1本の共通のリセット信号線を通じてリセット信号φRSを出力させることにより、リセット信号線の数を最小限とすることが望ましい。
Here, the accumulation end point is determined for each island, and a signal line for the reset signal φRS is individually provided for the charge storage unit 201-2, and the reset signal φRS is individually released at the end of each accumulation. By doing so, it is possible to minimize the dark current of the charge storage portions 201-2 of all the islands. In this case, however, the reset signal lines need to be wired by the number of islands, and the wiring becomes complicated. Therefore, as in this embodiment, the
102 撮影レンズ
121 AFコントローラ
131 撮影画面
151 積分制御回路
152 電荷リセット回路
153 TG1生成回路
201−1 フォトダイオード
201−2 電荷蓄積部
201−3 転送スイッチ
102 photographing
Claims (5)
前記電荷リセット部は、前記蓄積制御部によって制御される蓄積開始後・電荷移送前のタイミングで前記電荷蓄積部のリセットを解除し、
前記電荷移送部は、前記電荷リセット部がリセットを解除した後に前記受光部から前記電荷蓄積部に電荷を移送することを特徴とする焦点検出装置。 A light receiving unit that receives a light beam that has passed through different pupil regions of the photographic lens and generates a charge corresponding to the amount of light received, a charge storage unit that stores the charge generated in the light receiving unit, and a charge generated in the light receiving unit A charge storage type photoelectric conversion element array having a charge transfer section for transferring to the charge storage section and a charge reset section for resetting charges existing in the charge storage section; and controlling an accumulation operation of the photoelectric conversion element array A focus detection device comprising: an accumulation control unit that performs a focus detection based on an output corresponding to an accumulated charge sequentially transferred from the photoelectric conversion element array;
The charge reset unit cancels the reset of the charge storage unit at a timing after the start of accumulation and before charge transfer controlled by the accumulation control unit,
The focus detection apparatus, wherein the charge transfer unit transfers charge from the light receiving unit to the charge storage unit after the charge reset unit cancels the reset.
前記蓄積制御部は、複数の前記光電変換素子列のうちで最初の蓄積終了に応じた信号を出力し、
前記電荷リセット部は、前記蓄積制御部からの出力に応じて前記電荷蓄積部のリセットを解除し、
前記電荷移送部は、前記電荷リセット部がリセットを解除した後に前記受光部から前記電荷蓄積部に電荷を移送することを特徴とする焦点検出装置。 A light receiving unit that receives a light beam that has passed through different pupil regions of the photographic lens and generates a charge corresponding to the amount of light received, a charge storage unit that stores the charge generated in the light receiving unit, and a charge generated in the light receiving unit A charge transfer unit that transfers to the charge storage unit, and a charge reset unit that resets the charge present in the charge storage unit, each corresponding to a plurality of focus detection areas set in the imaging screen A plurality of charge storage type photoelectric conversion element arrays provided, an accumulation control unit for controlling the accumulation operation of the plurality of photoelectric conversion element arrays, and an accumulated charge sequentially transferred from the plurality of photoelectric conversion element arrays A focus detection unit that performs focus detection based on an output,
The accumulation control unit outputs a signal corresponding to the first accumulation end among the plurality of photoelectric conversion element arrays,
The charge reset unit releases the reset of the charge storage unit according to the output from the storage control unit,
The focus detection apparatus, wherein the charge transfer unit transfers charge from the light receiving unit to the charge storage unit after the charge reset unit cancels the reset.
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