(57)【要約】【課題】異なる照度の光を照射することなく、光量検出装置の動作検査を的確に行うことができる技術を提供すること。【解決手段】本発明は、モニタセンサＭＳａによる受光量の積分に応じて変化する信号を出力するバッファＢＦａ２と、バッファＢＦａ２から出力される信号と基準値Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果の信号を出力するンパレータＣＰａと、ンパレータＣＰａから出力される比較結果の信号と同じ信号を生成するダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａと、制御信号に応じてンパレータＣＰａの出力とダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａの出力との切り換えを行うスイッチＳＷａと、スイッチＳＷａを介して送られる信号に基づき受光量の積分の終了を示す信号を生成する積分信号生成部ＴＧ１ａとを有する光量検出装置である。【選択図】図１
2010066033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子による受光量の積分に応じて変化する信号を出力する積分検出部と、
前記積分検出部から出力される信号と基準値とを比較し、比較結果の信号を出力する比較部と、
前記比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する疑似信号生成部と、
制御信号に応じて前記比較部の出力と前記疑似信号生成部の出力との切り換えを行う切り換え部と、
前記切り換え部を介して送られる信号に基づき前記受光量の積分の終了を示す信号を生成する積分信号生成部と
を有する光量検出装置。
【請求項２】
前記積分検出部、前記比較部、前記疑似信号生成部、前記切り換え部、前記積分信号生成部を有する光量検出回路群が複数設けられ、
各光量検出回路群についての各制御信号を予め設定された順番で生成する制御信号生成部を有する
請求項１記載の光量検出装置。
【請求項３】
前記積分信号生成部から出力される信号のタイミングを保持する積分信号保持部を有する
請求項１または２記載の光量検出装置。
【請求項４】
前記制御信号は、前記切り換え部より後段の回路の動作確認を行うための信号である
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の光量検出装置。
【請求項５】
レンズの焦点を自動調整する際に用いる自動焦点合わせ用センサと、
前記自動焦点合わせ用センサの近傍での受光量を検出する光量検出部とを有し、
前記光量検出部として、
受光素子による受光量の積分に応じて変化する信号を出力する積分検出部と、
前記積分検出部から出力される信号と基準値とを比較し、比較結果の信号を出力する比較部と、
前記比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する疑似信号生成部と、
制御信号に応じて前記比較部の出力と前記疑似信号生成部の出力との切り換えを行う切り換え部と、
前記切り換え部を介して送られる信号に基づき前記受光量の積分の終了を示す信号を生成し、当該信号によって前記自動焦点合わせセンサの動作を制御する積分信号生成部と
を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光量検出装置および撮像装置に関し、詳しくは、受光量を積分して一定の受光量の検出を行う光量検出装置およびこの光量検出装置を自動焦点合わせ用センサの光量検出に用いる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズの自動焦点合わせ機能であるオートフォーカス（ＡＦ）に用いられる自動焦点合わせ用センサでは、複数のＣＣＤリニアセンサ（以下、「ＡＦセンサ」と言う。）を備えている。これら複数のＡＦセンサは、積分制御によって一定の出力電圧で光量の積分を終了する機能が設けられている。積分制御は、複数のＡＦセンサについて同時に受光量の積分を開始、その後、ＡＦセンサ毎の照度状態によって一定の出力電圧で積分終了する（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
通常、複数のＡＦセンサに入射される光の量は各々異なるため、各ＡＦセンサごとに積分終了タイミングが異なる。そのため、複数ＡＦセンサのそれぞれの積分終了タイミングとその順序情報を通知する機能を持っている。
【０００４】
このようなＡＦ用ＣＣＤリニアセンサによる積分制御では、各ＡＦセンサの光量の積分を検出するため、ＡＦセンサの近傍にモニタ用センサが設けられている。したがって、ＡＦセンサへの光量の積分は、その近傍に設けられたモニタ用センサの光量の積分と等価であるとして光量検出を行っている。
【０００５】
複数のＡＦセンサについて積分制御では、各モニタ用センサによる光量検出が正確に行われる必要がある。ＡＦ用ＣＣＤリニアセンサの製造では、各モニタ用センサによる光量検出の通知（自動積分終了タイミング）が正常に機能しているか、例えばウェハ上に形成された複数のＡＦ用ＣＣＤリニアセンサについてパッケージ化前に検査する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３５８１０３１号明細書
【特許文献２】特開２００１−３０５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、各モニタ用センサによる自動積分終了タイミング通知が正確に行われているか否か、また、各モニタ用センサから出力される自動積分終了タイミングの順序情報が正確であるか否かを検査するには、次のような問題がある。すなわち、検査の際に、各モニタ用センサに対しての故意に自動積分終了タイミングが異なる状態をつくることが困難である。具体的には、例えば３つのモニタ用センサがある場合、その３つのモニタ用センサ毎に照度が異なる状態を作る必要がある。例えば、第１のモニタ用センサには１０ルクス、第２のモニタ用センサには２０ルクス、第３のモニタ用センサには３０ルクスというように、モニタ用センサの位置に応じて異なる照度の光を照射しなければならない。このように、同一チップ上で照度を可変にするのは非常に難しい技術を要する。
【０００８】
本発明は、異なる照度の光を照射することなく、光量検出装置の動作検査を的確に行うことができる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、受光素子による受光量の積分に応じて変化する信号を出力する積分検出部と、積分検出部から出力される信号と基準値とを比較し、比較結果の信号を出力する比較部と、比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する疑似信号生成部と、制御信号に応じて比較部の出力と疑似信号生成部の出力との切り換えを行う切り換え部と、切り換え部を介して送られる信号に基づき受光量の積分の終了を示す信号を生成する積分信号生成部とを有する光量検出装置である。
【００１０】
このような本発明では、積分検出部から出力される信号と基準値との比較を比較部で行い、この比較結果の信号を出力する。一方、疑似信号生成部では、比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する。この比較部からの信号と疑似信号生成部からの信号とを切り換え部で切り換えるため、積分検出部からの出力を比較部で得て基準値と比較する動作を行うことなく、比較結果と等価な信号を後段の積分信号生成部に送ることができる。
【００１１】
また、積分検出部、比較部、疑似信号生成部、切り換え部、積分信号生成部を有する光量検出回路群が複数設けられている場合、制御信号生成部によって生成した各制御信号によって切り換え部より後段の回路の動作検査を行うことができる。すなわち、各光量検出回路群についての各制御信号を予め設定された順番で送ると、この順番で各切り換え部が順に動作し、比較結果と同じ擬似的な信号が各積分信号生成部に順に送られることになる。
【００１２】
ここで、制御信号は、切り換え部より後段の回路の動作確認を行うための信号である。本発明は、この制御信号によって切り換え部を制御し、積分信号生成部から出力される信号のタイミングを保持する積分信号保持部を備えるものでもある。
【００１３】
また、本発明は、レンズの焦点を自動調整する際に用いる自動焦点合わせ用センサと、自動焦点合わせ用センサの近傍での受光量を検出する光量検出部とを有し、光量検出部として、受光素子による受光量の積分に応じて変化する信号を出力する積分検出部と、積分検出部から出力される信号と基準値とを比較し、比較結果の信号を出力する比較部と、比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する疑似信号生成部と、制御信号に応じて比較部の出力と疑似信号生成部の出力との切り換えを行う切り換え部と、切り換え部を介して送られる信号に基づき受光量の積分の終了を示す信号を生成し、当該信号によって自動焦点合わせセンサの動作を制御する積分信号生成部とを有する撮像装置である。
【００１４】
このような本発明では、光量検出部の積分検出部から出力される信号と基準値との比較を比較部で行い、この比較結果の信号を出力することで、自動焦点合わせ用センサの積分制御を行う。一方、疑似信号生成部では、比較部から出力される比較結果の信号と同じ信号を生成する。この比較部からの信号と疑似信号生成部からの信号とを切り換え部で切り換えるため、積分検出部からの出力を比較部で得て基準値と比較する動作を行うことなく、比較結果と等価な信号を後段の積分信号生成部に送り、動作確認を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光量の積分制御を行う回路において、積分検出部に実際に光を照射することなく、光量検出装置の動作検査を的確に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．＜光量検出装置＞
２．＜自動積分終了タイミング通知機能＞
３．＜自動積分終了順序情報通知機能＞
４．＜自動積分終了制御＞
５．＜撮像装置＞
６．＜実施形態の効果＞
【００１７】
＜１．光量検出装置＞
［回路構成］
図１は、本実施形態に係る光量検出装置の回路構成の一例を示す図である。本実施形態に係る光量検出装置は、主としてＡＦセンサにおける積分制御で受光量を検出する部分に適用される。光量検出部は、モニタセンサ（受光素子）ＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃ、バッファ（積分検出部）ＢＦａ２、ＢＦｂ２、ＢＦｃ２、コンパレータＣＰａ、ＣＰｂ、ＣＰｃ（比較部）、ダミーコンパレータ信号生成部（疑似信号生成部）ＴＧ３ａ、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃ、スイッチ（切り換え部）ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃおよび積分信号生成部ＴＧ１ａ、ＴＧ１ｂ、ＴＧ１ｃを備えている。
【００１８】
本実施形態では、モニタセンサ、バッファ、コンパレータ、ダミーコンパレータ信号生成部、スイッチおよび積分信号生成部の各１つから成る光量検出回路群が３つ設けられている。なお、光量検出回路群は２つでも、また３つより多く設けられていてもよい。本実施形態では説明を分かりやすくするため、３つの光量検出回路群が設けられている場合を例とする。
【００１９】
［光量検出回路群の構成］
上記のように、本実施形態では３つの光量検出回路群が設けられている。各光量検出回路群とも同じ構成のため、ここでは代表して１つの光量検出回路群の構成（モニタセンサＭＳａ、バッファＢＦａ２、コンパレータＣＰａ、ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａ、スイッチＳＷａおよび積分信号生成部ＴＧ１ａ）について説明する。
【００２０】
モニタセンサＭＳａはＡＦセンサＳａの近傍に配置され、受光量に応じた電荷を蓄積し、出力線が後段のバッファＢＦａ２に接続されている。バッファＢＦａ２は、モニタセンサＭＳａから出力された信号の積分に応じて変化する信号を出力する。バッファＢＦａ２は、モニタセンサＭＳａから信号が出力され、これを受けると、信号を受けている時間に応じて変化する信号を出力する。本実施形態では、モニタセンサＭＳａから出力される信号を受けている時間に応じて出力値が低下する信号を出力する。バッファＢＦａ２の出力線はコンパレータＣＰａの一方の入力に接続されている。
【００２１】
コンパレータＣＰａの他方の入力には予め設定された基準値Ｖｒｅｆが入力されている。この基準値Ｖｒｅｆは、モニタセンサＭＳａの受光量の積分が一定値になることを判定するための値である。すなわち、モニタセンサＭＳａの受光量に応じてバッファＢＦａ２の出力値が低下し、この出力値が基準値Ｖｒｅｆを超えた段階でコンパレータＣＰａの出力が反転するようになっている。これにより、モニタセンサＭＳａの受光量の積分が基準値Ｖｒｅｆに応じた一定値になった段階で反転する出力を得ることになる。コンパレータＣＰａの出力は、後述するスイッチＳＷａの一方の切り換え端に接続されている。
【００２２】
ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａは、コンパレータＣＰａから出力される比較結果の信号と同じ信号（ダミー信号）を生成するタイミングジェネレータである。本実施形態では、コンパレータＣＰａによってバッファ出力が基準値Ｖｒｅｆを超えた際に出力される信号と同じ信号となるダミー信号を生成する。ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａの出力は、後述するスイッチＳＷａの他方の切り換え端に接続されている。
【００２３】
スイッチＳＷａは、所定の制御信号に応じてコンパレータＣＰａの出力ａ２と、ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａの出力ａ５とを切り換える部分である。また、スイッチＳＷａの共通端ａ３は積分信号生成部ＴＧ１ａに接続されている。スイッチＳＷａに入力される制御信号としては、通常の受光における積分制御を行うための信号と、スイッチＳＷａより後段の回路（例えば、積分信号生成部ＴＧ１ａ）の動作を検査するための信号とがある。
【００２４】
通常の受光における積分制御を行うための信号がスイッチＳＷａに入力されると、スイッチＳＷａはコンパレータＣＰａの出力ａ２が接続される切り換え端に接続される。一方、後段の回路の動作を検査するための信号がスイッチＳＷａに入力されると、スイッチＳＷａはダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａの出力ａ５が接続される切り換え端に接続される。
【００２５】
積分信号生成部ＴＧ１ａは、スイッチＳＷａの共通端ａ３から送られる信号に基づきモニタセンサＭＳａの受光量の積分の終了を示す信号を生成するタイミングジェネレータである。すなわち、スイッチＳＷａを介して送られるコンパレータＣＰａからの出力信号もしくはダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａからの出力信号によって、モニタセンサＭＳａの受光量の積分の終了を示す信号を出力する。積分信号生成部ＴＧ１ａの出力は、積分信号保持部ＴＧ６に接続されている。
【００２６】
積分信号保持部ＴＧ６には、３つの光量検出回路群における各積分信号生成部ＴＧ１ａ、ＴＧ１ｂ、ＴＧ１ｃからの信号が送られる。すなわち、積分信号保持部ＴＧ６は、各光量検出回路群の積分信号生成部Ｇ１ａ、ＴＧ１ｂ、ＴＧ１ｃで生成した積分の終了を示す信号のタイミングを保持する。積分信号保持部ＴＧ６は、保持した各光量検出回路群の信号のタイミングに応じてデジタル信号の出力を行うタイミングジェネレータである。
【００２７】
上記構成のほか、本実施形態の光量検出装置には、デコーダＤＣＤ、スイッチパルス生成部ＴＧ４、ＴＧ５が設けられている。デコーダＤＣＤは各部に送る制御信号を生成する。制御信号は外部からのデジタル信号（制御コード）の入力に応じて生成される。デコーダＤＣＤから出力される制御信号は、各ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａ、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃ、スイッチパルス生成部ＴＧ４、ＴＧ５に送られる。
【００２８】
スイッチパルス生成部ＴＧ４は、デコーダＤＣＤから送られた制御信号に応じて各光量検出回路群のスイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃへ送る切り換えのための信号を生成するタイミングジェネレータである。また、スイッチパルス生成部ＴＧ５は、デコーダＤＣＤから送られる制御信号に応じてスイッチＳＷｄへ送る切り換えのための信号を生成するタイミングジェネレータである。ここで、スイッチＳＷｄは、複数のＡＦセンサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃからの出力を切り換えるものである。
【００２９】
［制御コード］
デコーダＤＣＤにはＣＬＫ、ＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２が入力され、このうちＳＤ１、ＳＤ２に制御コードが入力される。ここで、ＣＬＫはクロック、ＳＴＢは制御コードラッチ信号である。図２は、制御コードの入力タイミングを説明する図である。デコーダには、ＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２の３つの信号によって、４ビット（Ｄ１〜Ｄ４）の制御コードが入力される。すなわち、ＳＴＢがＨｉｇｈからＬｏｗとなるタイミングにおいてＳＤ１のコードをＤ１、ＳＤ２のコードをＤ２と定義する。また、ＳＴＢがＬｏｗからＨｉｇｈとなるタイミングにおいてＳＤ１のコードをＤ３、ＳＤ２のコードをＤ４と定義する。これにより、Ｄ１〜Ｄ４の４ビットの制御コードをデコーダに入力する。
【００３０】
図３は、制御コードの例を示す図である。本実施形態では、Ｄ１〜Ｄ４の４ビットにおけるＮｏ．１〜Ｎｏ．１１まで制御コードに応じた機能が定義されている。デコーダに制御コードが入力されることで、その制御コードに定義された機能を発揮させるための制御信号がデコーダで生成され、各部へ送られることになる。
【００３１】
＜２．自動積分終了タイミング通知機能＞
自動積分終了タイミング通知機能は、積分信号保持部から出力されるデジタル信号ＤＯ１、ＤＯ２によって表される。すなわち、各モニタセンサによる受光量の積分が一定値に達した際のタイミングを通知する機能であり、積分信号保持部で保持した各信号のタイミングに応じて出力される。この通知によって、各光量検出回路群における積分信号生成部の動作タイミングを検証することになる。
【００３２】
図４は、自動積分終了タイミング通知機能を説明するタイミングチャートである。先ず、先に説明した制御コードの自動積分開始命令によって３つのモニタセンサの全てが受光を開始し、積分開始となる。
【００３３】
この積分開始とともに、ＤＯ２がＨｉｇｈからＬｏｗとなり、積分開始状態にあることを通知する。そして、積分開始から一定クロック（例えば、３２クロック）刻みでいずれかのモニタセンサによる受光量の積分が一定値に達して積分を終了したかを監視する。
【００３４】
いずれかのモニタセンサによる積分が終了した場合は、その次の一定クロック（例えば、３２クロック）分でＤＯ１が所定クロック（例えば、１６クロック）分立ち下がり、積分終了のタイミングを通知する。
【００３５】
図４の例では、先ずモニタセンサＭＳaの積分終了により６４(３２×２）クロック目で一回目の通知となっている。また、モニタセンサＭＳｂの積分終了により１６０（３２×５)クロック目で２回目の通知となっている。また、モニタセンサＭＳｃの積分終了で２５６（３２×８)クロック目で３回目の通知となっている。
【００３６】
全てのモニタセンサの積分が完了した場合は、その最後のＤＯ１立ち上がりのタイミングでＤＯ２も同時に立ち上がり、全モニタセンサの積分が終了したことを通知する。
【００３７】
＜３．自動積分終了順序情報通知機能＞
自動積分終了順序情報通知機能は、積分信号保持部から出力されるデジタル信号ＤＯ１、ＤＯ２によって表される。すなわち、各モニタセンサによる受光量の積分が一定値に達した際の順序を通知する奇異能であり、積分信号保持部で保持した各信号のタイミングに応じて出力される。この通知によって、各光量検出回路群における積分信号生成部の動作順序を検証することになる。
【００３８】
図５は、自動積分終了順序情報通知機能を説明するタイミングチャートである。先ず、先に説明した制御コードの積分終了順序情報読出し命令により、積分終了順序情報が通知される。
【００３９】
すなわち、積分終了順序情報読出し命令の制御コードがデコーダに入力されると、これに応じた制御信号が積分信号保持部に送られる。積分信号保持部はこの制御信号を受けると、ＤＯ１端子より６つのパルスを出力する。
【００４０】
ここで、１、２番目のパルスはモニタセンサＭＳａの情報用、３、４番目のパルスはモニタセンサＭＳｂの情報用、５、６番目のパルスはモニタセンサＭＳｃの情報用である。ＤＯ２は、ＤＯ１の６つのパルスに合わせて、終了順序コードを出力する。
【００４１】
図６は終了順序コードの例を示す図である。終了順序コードの例に示すＤＯ２の出力（１）、（２）は、それぞれ図５に示すタイミングチャートのＤＯ１パルスに応じて出力される（１）、（２）と対応している。つまり、ＤＯ２の（１）、（２）の信号によって、積分終了した順番が示される。
【００４２】
例えば、１番目の積分終了がモニタセンサＭＳａ、２番目の積分終了がモニタセンサＭＳｂ、３番目の積分終了がモニタセンサＭＳｃである場合、ＤＯ２のコードは「０，０」（モニタセンサＭＳａの情報）、「１，０」（モニタセンサＭＳｂの情報）、「０，１」（モニタセンサＭＳｃの情報）と出力される。
【００４３】
＜４．自動積分終了制御＞
［通常時の制御］
図７は、通常時（通常撮影時）におけるＡＦセンサの自動積分終了制御を説明するタイミングチャートである。以下、タイミング順に説明する。なお、以下の説明で図７に示されない符号は図１を参照するものとする。
【００４４】
１．リセット命令
モニタセンサによる受光の積分開始の前に、論理回路を初期化する。制御信号は、４つのデジタル入力ＣＬＫ、ＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２によって行われる（図２の制御コード入力例、図３の制御コード一覧参照）。ＣＬＫは各タイミングジェネレータＴＧおよびデコーダ用の基本クロックである。
【００４５】
図２にあるようにＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２の３つのパルスのタイミング組み合わせにより、４ビットの制御コードを定義する。「リセット」命令は、図３に示すＮｏ．１、Ｄ１：０、Ｄ２：０、Ｄ３：０、Ｄ４：０で入力できる。
【００４６】
２．ダミーコンパレータ信号切替スイッチＯＦＦ命令
モニタセンサＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃの出力に応じ、自動積分制御する通常自動積分終了モードの設定を行う。制御コードはデコーダＤＣＤで変換され、スイッチパルス生成部ＴＧ４にてスイッチ制御信号（ｄ２）がＬｏｗとなり、スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃはコンパレータＣＰａ、ＣＰｂ、ＣＰｃ側に接続される。
【００４７】
３．自動積分開始命令
全モニタセンサ同時に積分開始を行う。
【００４８】
４．積分開始
自動積分開始命令は、デコーダＤＣＤで変換され、モニタセンサＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃの積分開始を制御する積分信号生成部（モニタセンサＭＳa用は積分信号生成部ＴＧ１ａ、モニタセンサＭＳｂ用は積分信号生成部ＴＧ１ｂ、モニタセンサＭＳｃ用は積分信号生成部ＴＧ１c）に信号が送られる。ここで、積分開始パルスが生成される。その信号によりＡＦセンサＳａ、Ｓｂ、Ｓｃが積分を開始する。モニタセンサＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃもそれと同時に積分を開始する。また、ＤＯ２も立ち下り、積分が開始したことを通知する。
【００４９】
５．モニタセンサＭＳa自動積分終了
自動積分終了はモニタセンサＭＳaの出力（ａ１）をコンパレータＣＰaで監視し、ある一定の電圧（Ｖｒｅｆ）以上の出力になるとコンパレータＣＰaの出力（ａ２）が反転することで通知される。その出力（ａ２）は積分信号生成部ＴＧ１の入力端（ａ３）に入力され、ＡＦセンサＳaの積分終了パルスを生成する。
【００５０】
なお、本実施形態では、モニタセンサＭＳa、ＭＳｂ、ＭＳｃのうち、モニタセンサＭＳａに最も多い光量が照射され、モニタセンサＭＳｂに中程度の光量が照射され、モニタセンサＭＳcに最も少ない光量が照射されているものとする。したがって、一番多くの光量が照射されているモニタセンサＭＳaが最初に積分終了することになる。
【００５１】
６．一つ目のモニタセンサの自動積分終了タイミング通知
モニタセンサＭＳaが自動積分終了をした情報は積分信号生成部ＴＧ１aの出力（ａ４）として、積分信号保持部ＴＧ６に入力される。積分信号保持部ＴＧ６では、その信号により自動積分終了が行われたタイミングとしてＤＯ１にパルスを送る。これらの動作により、一つ目の自動積分終了タイミングが通知される。
【００５２】
７．モニタセンサＭＳｂ自動積分終了
中程度の光量が照射されているモニタセンサＭＳｂが、５．と同様に自動積分終了する。
【００５３】
８．二つ目のセンサ自動積分終了タイミング通知
モニタセンサＭＳｂの自動積分終了により、６．と同様に二つ目の自動積分終了タイミングが通知される。
【００５４】
９．モニタセンサＭＳc自動積分終了
最も少ない光量が照射されているモニタセンサＭＳcが、５．と同様に自動積分終了する。
【００５５】
１０．三つ目のセンサ自動積分終了タイミング通知
モニタセンサＭＳcの自動積分終了により、６．と同様に三つ目の自動積分終了タイミングが通知される。
【００５６】
１１．自動積分終了タイミング通知完了
モニタセンサＭＳcの自動積分終了により３つ全ての積分が終了する。これにより、最後のＤＯ１の立ち上がり位相と同じ位相でＤＯ２が立ち上がる。そして、全モニタセンサの積分が終了したことを通知する。
【００５７】
１２．積分終了順序情報読出し命令
積分終了順序情報読出し命令に対応した制御コードがデコーダＤＣＤで変換され、積分信号保持部ＴＧ６により積分終了順序情報がＤＯ１、ＤＯ２より通知される。
【００５８】
１３．モニタセンサＭＳa終了順序情報通知
積分終了順序情報読出し命令により通知されるＤＯ１の一番目、二番目のパルスがモニタセンサＭＳaの終了順序情報の通知タイミングとなる。図６に示す順序コード一覧にあるように、ＤＯ１一番目のＤＯ２の値が「０」、二番目の値が「０」となり、モニタセンサＭＳaの終了順序が一番目であることが通知される。
【００５９】
１４．モニタセンサＭＳｂ終了順序情報通知
積分終了順序情報読出し命令により通知されるＤＯ１の三番目、四番目のパルスがモニタセンサＭＳｂの終了順序情報の通知タイミングとなる。図６に示す順序コード一覧にあるように、ＤＯ１三番目のＤＯ２の値が「１」、四番目の値が「０」となり、モニタセンサＭＳｂの終了順序が二番目であることが通知される。
【００６０】
１５．モニタセンサＭＳc終了順序情報通知
積分終了順序情報読出し命令により通知されるＤＯ１の五番目、六番目のパルスがモニタセンサＭＳcの終了順序情報の通知タイミングとなる。図６に示す順序コード一覧にあるように、ＤＯ１五番目のＤＯ２の値が「０」、六番目の値が「１」となり、モニタセンサＭＳcの終了順序が三番目であることが通知される。
【００６１】
［検査時の制御］
図８は、検査時におけるＡＦセンサの自動積分終了制御を説明するタイミングチャートである。以下、タイミング順に説明する。なお、以下の説明で図８に示されない符号は図１を参照するものとする。
【００６２】
１．リセット命令
モニタセンサによる受光の積分開始の前に、論理回路を初期化する。制御信号は、４つのデジタル入力ＣＬＫ、ＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２によって行われる（図２の制御コード入力例、図３の制御コード一覧参照）。ＣＬＫは各タイミングジェネレータＴＧおよびデコーダ用の基本クロックである。
【００６３】
図２にあるようにＳＴＢ、ＳＤ１、ＳＤ２の３つのパルスのタイミング組み合わせにより、４ビットの制御コードを定義する。「リセット」命令は、図３に示すＮｏ．１、Ｄ１：０、Ｄ２：０、Ｄ３：０、Ｄ４：０で入力できる。
【００６４】
２．ダミーコンパレータ信号切替スイッチＯＮ命令
コンパレータ出力をモニタセンサ出力に応じた信号ではなく、制御コードにより外部から直接コンパレータ出力を制御できるモードに設定する。制御コードはデコーダＤＣＤで変換され、スイッチパルス生成部ＴＧ４にてスイッチ制御信号（ｄ２）がＨｉｇｈとなり、スイッチＳＷa、ＳＷｂ、ＳＷｃがダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３a、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃ側に接続される。
【００６５】
３．自動積分開始命令
全モニタセンサ同時に積分開始を行う。
【００６６】
４．積分開始
通常の自動積分終了制御と同様に、積分が開始される。
【００６７】
５．モニタセンサＭＳａ強制積分終了命令
モニタセンサＭＳａの強制積分終了命令はデコーダで変換され、ダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３aよりダミーのコンパレータ信号（ａ５）が生成される。リセット命令によりダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａの出力ａ５はＨｉｇｈに初期化されているが、この命令により、Ｌｏｗに立ち下げられる。次に、スイッチＳＷａはダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３a側に設定されているため、その信号は積分信号生成部ＴＧ１aの入力端子（ａ３）へと入力される。このように、モニタセンサＭＳａの積分終了が外部より強制的に制御される。
【００６８】
６．一つ目のセンサ自動積分終了通知
積分信号生成部ＴＧ１aの出力（ａ４）が積分信号保持部ＴＧ６に入力されることにより、一つ目のモニタセンサ自動積分終了が通知される。
【００６９】
７．モニタセンサＭＳｂ強制積分終了命令
モニタセンサＭＳｂが５．と同様、強制積分終了される。
【００７０】
８．二つ目のセンサ自動積分終了通知
モニタセンサＭＳｂの強制積分終了により、６．と同様二つ目のセンサ自動積分終了が通知される。
【００７１】
９．モニタセンサＭＳｃ強制積分終了命令
モニタセンサＭＳｃが５．と同様、強制積分終了される。
【００７２】
１０．二つ目のセンサ自動積分終了通知
モニタセンサＭＳｃの強制積分終了により、６．と同様三つ目のセンサ自動積分終了が通知される。
【００７３】
１１．自動積分終了タイミング通知完了
モニタセンサＭＳｃの積分終了により３つ全ての積分が終了する。これにより、全モニタセンサＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃの積分が終了したことを通知する。
【００７４】
１２．積分終了順序情報読出し命令、１３．モニタセンサＭＳa終了順序情報通知、１４．モニタセンサＭＳｂ終了順序情報通知、１５．モニタセンサＭＳｃ終了順序情報通知は、通常の自動積分終了制御同様に通知される。
【００７５】
上記のように、通常動作時は各センサへの光量に応じて積分終了し、順序が決まる。一方、コンパレータより後段の回路の動作検査を行う場合には、各コンパレータ信号を外部より強制的に制御できる制御コードとタイミングジェネレータＴＧを設けることにより、光量に関わらず積分終了タイミングを自由に設定することができる。
【００７６】
自動積分終了タイミング通知は積分信号保持部ＴＧ６に保持されている。したがって、積分信号保持部ＴＧ６から出力されるＤＯ１、ＤＯ２を参照することで、スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃより後段の回路の動作を検査できる。すなわち、ＤＯ１、ＤＯ２による各積分終了タイミング通知が、デコーダＤＣＤよりダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａ、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃに送った制御信号のタイミングと合致していれば、スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃより後段の回路が正常に動作していることが分かる。一方、ＤＯ１、ＤＯ２による各積分終了タイミング通知が、デコーダＤＣＤよりダミーコンパレータ信号生成部ＴＧ３ａ、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃに送った制御信号のタイミングと合致していなければ、スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃより後段の回路が正常に動作していないことが分かる。
【００７７】
＜５．撮像装置＞
図９は、本実施形態に係る光量検出装置を適用した撮像装置の一例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラは、大別して被写体を撮像素子に結像させるためのレンズ部１、結像された画像を電気信号に変換する撮像素子１０、電気信号をデジタル信号に変換するフロントエンド部２、画像信号の信号処理を行う信号処理部３、ＣＰＵ４、ＲＯＭ５、ＲＡＭ６、そしてレンズ部１内のフォーカスレンズ駆動機構１１を駆動させる駆動回路７から構成されている。
【００７８】
レンズ部１には、フォーカスレンズＦＬおよびこれを駆動するフォーカスレンズ駆動機構１１が設けられている。駆動回路７からフォーカスレンズ駆動機構１１へは、ＣＰＵ４からの指示による信号が与えられ、フォーカスレンズＦＬを光軸方向に沿って移動させることによって画像を撮像素子１０の受光面に合焦させる。この合焦を行うにあたり、本実施形態の光量検出装置を自動焦点合わせ用センサ１００として適用している。
【００７９】
合焦を行う際には、先に説明した通常時の自動積分終了制御が行われる。すなわち、一対のＡＦセンサに入射する映像のずれを検出して、このずれ幅をなくすよう演算してフォーカスレンズＦＬを駆動するものである。この際、ＡＦセンサの近傍に設けられたモニタセンサによって自動積分終了制御を行う。
【００８０】
図１０は、本実施形態の光量検出装置が組み込まれた自動焦点合わせ用センサの外観斜視図である。図１に示すＡＦセンサや光量検出のモニタセンサ、各種タイミングジェネレータ、デコーダ等は自動焦点合わせ用センサ１００のパッケージ１０１内に組み込まれている。ＡＦセンサやモニタセンサの上には透光性を有するカバー１０２が設けられており、このカバー１０２を介して光が入射する。
【００８１】
図１１は、自動焦点合わせ用センサにおけるＡＦセンサのレイアウトの一例を示す模式平面図である。自動焦点合わせ用センサ１００のパッケージ１０１の周辺には電源や接地、各種信号の入出力を行う端子が設けられている。また、カバー１０２の下方には、複数のＡＦセンサが所定のレイアウトで配置されている。図１１に示す例では、符号Ａ〜Ｌに示す１２個のＡＦセンサが十字ならびにその周囲を囲むレイアウトで配置されている。この１２個のＡＦセンサのうち、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ、Ｅ−Ｆ、Ｇ−Ｈ、Ｉ−Ｊ、Ｋ−Ｌが各々対となっており、対を構成する２つのＡＦセンサに入射される映像のずれを検出して合焦を制御する。
【００８２】
図１２は、ＡＦセンサおよびモニタセンサのレイアウトの一例を示す図である。この例では、対となるＡＦセンサＡ−ＢのうちＡＦセンサＡの近傍にモニタセンサＭ１が設けられている。また、対となるＡＦセンサＣ−ＤのうちＡＦセンサＣの近傍にモニタセンサＭ２が設けられている。また、対となるＡＦセンサＥ−ＦのうちＡＦセンサＥの近傍にモニタセンサＭ３が設けられている。また、対となるＡＦセンサＧ−ＨのうちＡＦセンサＧの近傍にモニタセンサＭ４が設けられている。また、対となるＡＦセンサＩ−ＪのうちＡＦセンサＩの近傍にモニタセンサＭ５が設けられている。また、対となるＡＦセンサＫ−ＬのうちＡＦセンサＫの近傍にモニタセンサＭ６が設けられている。
【００８３】
これらのモニタセンサＭ１〜Ｍ６によってＡＦセンサの自動積分終了制御を行うことになる。つまり、図１に示すモニタセンサの１つが図１２に示すモニタセンサの１つに対応し、図１２に示す例では図１に示すモニタセンサおよび光量検出回路群を６つにした構成となっている。
【００８４】
なお、ＡＦセンサおよびモニタセンサの数や配置は図１１〜図１２に示す数や配置に限定されず、種々の形態をとることができる。
【００８５】
＜６．実施形態の効果＞
本実施形態によれば、同一チップ上で照度を可変にすることなく、複数のモニタセンサに対して一様な光を照射する選別機でも、ダミーコンパレータ信号を外部より制御し、自動積分終了タイミング通知および終了順序通知機能の確認をすることが可能となる。また、本実施形態の光量検出装置を自動焦点合わせ用センサに適用し、撮像装置に組み込んだ場合、撮像装置への組み込み後でも複数のモニタセンサおよび後段の回路の動作を検査できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態に係る光量検出装置の回路構成の一例を示す図である。
【図２】制御コードの入力タイミングを説明する図である。
【図３】制御コードの例を示す図である。
【図４】自動積分終了タイミング通知機能を説明するタイミングチャートである。
【図５】自動積分終了順序情報通知機能を説明するタイミングチャートである。
【図６】終了順序コードの例を示す図である。
【図７】通常時（通常撮影時）におけるＡＦセンサの自動積分終了制御を説明するタイミングチャートである。
【図８】検査時におけるＡＦセンサの自動積分終了制御を説明するタイミングチャートである。
【図９】本実施形態に係る光量検出装置を適用した撮像装置の一例であるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態の光量検出装置が組み込まれた自動焦点合わせ用センサの外観斜視図である。
【図１１】自動焦点合わせ用センサにおけるＡＦセンサのレイアウトの一例を示す模式平面図である。
【図１２】ＡＦセンサおよびモニタセンサのレイアウトの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
ＭＳａ、ＭＳｂ、ＭＳｃ…モニタセンサ、ＢＦａ２、ＢＦｂ２、ＢＦｃ２…バッファ、ＣＰａ、ＣＰｂ、ＣＰｃ…コンパレータ、ＴＧ３ａ、ＴＧ３ｂ、ＴＧ３ｃ…ダミーコンパレータ信号生成部、ＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ…スイッチ、ＴＧ１ａ、ＴＧ１ｂ、ＴＧ１ｃ…積分信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010066033.tif 000011
【図１０】
2010066033.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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