(57)【要約】【課題】１つの瞳分割レンズに対して、複数の画素群と、１つの転送部及び画素用電荷電圧変換部とが配置される構成の光電変換装置であっても、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と画素用電荷電圧変換部の感度とを対にして切り替えることができる光電変換装置、及びこのような光電変換装置を備える焦点検出装置を提供すること。【解決手段】１つの瞳分割レンズに対して、複数の画素群１１０、１２０と、１つの転送部１５０と、１つの画素用電荷電圧変換部１６０とが配置される光電変換装置において、転送部１５０からの電荷の転送開始を基点として、制御部２００のカウンタ２０６において読み出し信号φを計数し、計数した結果に応じて生成される画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄに応じてセレクタ２０７においてレジスタ２０２、２０３を選択して画素用電荷電圧変換部１６０の感度を設定する。【選択図】      図１
2008107414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の画素列と、前記画素列と同数設けられ前記画素列の各画素に蓄積される電荷の略平均の電荷を検出するモニタフォトダイオードと、前記モニタフォトダイオードと同数設けられ前記モニタフォトダイオードで検出された電荷を電圧に変換するモニタフォトダイオード用電荷電圧変換部とで構成された複数の画素群と、前記各画素列に蓄積された電荷をまとめて転送する転送部と、前記転送された電荷を電圧に変換する画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの撮像部と、
前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部と同数設けられ前記モニタ用フォトダイオードの感度を設定するための設定値を保持するレジスタと、前記転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して画素群識別信号を生成する信号生成部と、前記画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記画素用電荷電圧変換部の感度を設定する選択部と、を有する制御部と、
を具備することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
被写体からの光束を分割する少なくとも１対の瞳分割レンズと、
前記瞳分割レンズを介して分割された一方の光束を受光可能な領域に設けられた撮像部であって、前記一方の光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の第１の画素列と、前記第１の画素列と同数設けられ前記第１の画素列の各画素に蓄積される電荷の略平均の電荷を検出するモニタフォトダイオードと、前記モニタフォトダイオードと同数設けられ前記モニタフォトダイオードで検出された電荷を電圧に変換するモニタフォトダイオード用電荷電圧変換部とで構成された複数の第１の画素群と、前記各第１の画素列に蓄積された電荷をまとめて転送する第１の転送部と、前記第１の転送部で転送された電荷を電圧に変換する第１の画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの基準側撮像部と、
前記瞳分割レンズを介して分割された他方の光束を受光可能な領域に設けられた撮像部であって、前記他方の光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の第２の画素列と、前記各第２の画素列に蓄積された電荷をまとめて前記第１の転送部とは逆方向に転送する第２の転送部と、前記第２の転送部で転送された電荷を電圧に変換する第２の画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの参照側撮像部と、
前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部と同数設けられ前記モニタ用フォトダイオードの感度を設定するための設定値を保持するレジスタと、前記第１の転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して第１の画素群識別信号を生成する第１の信号生成部と、前記第１の画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記第１の画素用電荷電圧変換部の感度を設定する第１の選択部と、前記第２の転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して第２の画素群識別信号を生成する第２の信号生成部と、前記第２の画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記第２の画素用電荷電圧変換部の感度を設定する第２の選択部と、を有する制御部と、
を具備することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】
前記第１の信号生成部及び前記第２の信号生成部はそれぞれ、前記第１の画素群識別信号及び前記第２の画素群識別信号を、前記瞳分割レンズと前記基準側撮像部及び前記参照側撮像部との位置関係に応じて更に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記被写体が高輝度被写体の場合には、前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部の感度と、前記第１の画素用電荷電圧変換部の感度及び前記第２の画素用電荷電圧変換部の感度とが低感度となるように前記レジスタの設定値が設定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記被写体が低輝度被写体の場合には、前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部の感度と、前記第１の画素用電荷電圧変換部の感度及び前記第２の画素用電荷電圧変換部の感度とが高感度となるように前記レジスタの設定値が設定されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１つに記載の焦点検出装置。
【請求項６】
前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部と、前記第１の画素用電荷電圧変換部と、前記第２の画素用電荷電圧変換部とはそれぞれ、一定の感度を有する電荷電圧変換アンプと、前記電荷電圧変換アンプの出力を入力とするプログラマブルゲインアンプとから構成されることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１つに記載の焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置及びそれを備える焦点検出装置に関し、特に複数の測距点に対する焦点状態を検出するための光電変換装置及び焦点検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカスカメラに用いられている焦点検出装置の１つとして位相差検出方式の焦点検出装置が知られている。位相差検出方式においては、主光学系の異なる光路を通過した被写体からの光束が、瞳分割光学系において分割され、該分割された光束が被写体像として基準部の撮像部と参照部の撮像部の２つの焦点検出部によってそれぞれ検出され、これら検出された被写体像の２像間隔値から撮影画面内に配された測距点における焦点状態が検出される。
【０００３】
更に、位相差検出方式の焦点検出装置においては、撮影画面のより広い領域に位置する被写体像の検出を行うようにするためと被写体像のコントラストの検出方向を１方向から複数方向に拡張するために、例えば特許文献１のように、２以上の対となる撮像部を配置して被写体像の検出を行う、所謂多点測距が可能な焦点検出装置も提案され、多数の製品に採用されている。
【０００４】
このような多点測距が可能な焦点検出装置を実現するための光電変換装置において、特許文献１では、被写体からの光束を受光して電荷を蓄積するアレー状に配列された画素列と、画素列に蓄積される電荷の略平均の電荷を検出するモニタ用の画素（モニタフォトダイオード（ＰＤ））と、モニタＰＤで得られた電荷を電圧に変換するモニタＰＤ用の電荷電圧変換部（モニタＰＤ用電荷電圧変換部）とからなる画素群と、画素群を構成する各画素列で得られた電荷を転送する転送部と、転送部から転送された電荷を電圧に変換する画素群用の電荷電圧変換部（画素用電荷電圧変換部）と、からなる対をなす撮像部を測距点に対応する位置に配置し、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と画素用電荷電圧変換部の感度とを、制御信号Ｈ/Ｌを切り替えることにより対として切り替え可能としている。即ち、特許文献１の手法では、制御信号Ｈ/ＬがＨ（High）の時には、画素用電荷電圧変換部を構成しているスイッチとモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成しているスイッチとが共に接続状態となって画素用電荷電圧変換部の感度とモニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度とが下がり、制御信号Ｈ/ＬがＬ（Low）の時には、画素用電荷電圧変換部を構成しているスイッチとモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成しているスイッチとが共に非接続状態となって画素用電荷電圧変換部とモニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度が上がるようになっている。カメラの焦点検出装置に用いられる光電変換装置は、その使用する輝度範囲が広いため、特許文献１のように、被写体の輝度に応じてモニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の感度とを対として切り替え可能とすることが有効である。
【０００５】
ここで、特許文献１の焦点検出装置は、１つの瞳分割レンズに対し、画素群と転送部と画素用電荷電圧変換部とがそれぞれ１つずつで構成されている。これに対し、図９で示すような、複数の測距点の焦点状態を検出するための複数の画素群４１０、４２０、４３０からの電荷を１つの転送部４５０でまとめて転送し、１つの画素用電荷電圧変換部４６０で電圧に変換する構成の光電変換装置も知られている。
【０００６】
図１０は、図９に示した光電変換装置を含む焦点検出装置を示す図である。図１０に示す焦点検出装置は、水平方向の基準部側の瞳分割レンズ５０１ａ及び水平方向の参照部側の瞳分割レンズ５０１ｂと、垂直方向の基準部側の瞳分割レンズ５０１ｃ及び垂直方向の参照部側の瞳分割レンズ５０１ｄとからなる２対の瞳分割レンズに対し、該２対の瞳分割レンズでそれぞれ瞳分割される２対の光束を受光する２対の光電変換装置（図に示すＨ＿ｂ＿ｘ、Ｈ＿ｒ＿ｘ、Ｖ＿ｂ＿ｙ、Ｖ＿ｒ＿ｙ（ｘ＝１，２，３、ｙ＝１，２，３）が配置されている。そして、２対の光電変換装置はそれぞれ、図９で示したように複数の画素群から構成されている。なお、図１０は、図９の光電変換装置における画素群のみを図示しており、このような構成の焦点検出装置で得られる焦点検出視野は、図１１に示すようにして水平方向にＨ＿１、Ｈ＿２、Ｈ＿３のように並び、垂直方向にＶ＿１、Ｖ＿２、Ｖ＿３のように並ぶ。即ち、図１０に示すような焦点検出装置を用いることにより、瞳分割レンズの構成を簡素化しつつ、撮影画面内のより多くの測距点の焦点状態を検出可能である。
【特許文献１】特開平１１−２７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、図９及び図１０に示す光電変換装置の場合には、１つの瞳分割レンズに対して、複数の画素群を配置し、それぞれの画素群からの電荷を１つの転送部で転送し、転送部の末端に配置された１つの画素用電荷電圧変換部で電圧に変換する構成となっている。このような構成の場合には単純に特許文献１の手法を用いても、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と画素電荷電圧変換部の感度とを対にして切り替えることができない。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、１つの瞳分割レンズに対して、複数の画素群と、１つの転送部及び画素用電荷電圧変換部とが配置される構成の光電変換装置であっても、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と画素用電荷電圧変換部の感度とを対にして切り替えることができる光電変換装置、及びこのような光電変換装置を備える焦点検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による光電変換装置は、被写体からの光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の画素列と、前記画素列と同数設けられ前記画素列の各画素に蓄積される電荷の略平均の電荷を検出するモニタフォトダイオードと、前記モニタフォトダイオードと同数設けられ前記モニタフォトダイオードで検出された電荷を電圧に変換するモニタフォトダイオード用電荷電圧変換部とで構成された複数の画素群と、前記各画素列に蓄積された電荷をまとめて転送する転送部と、前記転送された電荷を電圧に変換する画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの撮像部と、前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部と同数設けられ前記モニタ用フォトダイオードの感度を設定するための設定値を保持するレジスタと、前記転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して画素群識別信号を生成する信号生成部と、前記画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記画素用電荷電圧変換部の感度を設定する選択部と、を有する制御部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による焦点検出装置は、被写体からの光束を分割する少なくとも１対の瞳分割レンズと、前記瞳分割レンズを介して分割された一方の光束を受光可能な領域に設けられた撮像部であって、前記一方の光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の第１の画素列と、前記第１の画素列と同数設けられ前記第１の画素列の各画素に蓄積される電荷の略平均の電荷を検出するモニタフォトダイオードと、前記モニタフォトダイオードと同数設けられ前記モニタフォトダイオードで検出された電荷を電圧に変換するモニタフォトダイオード用電荷電圧変換部とで構成された複数の第１の画素群と、前記各第１の画素列に蓄積された電荷をまとめて転送する第１の転送部と、前記第１の転送部で転送された電荷を電圧に変換する第１の画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの基準側撮像部と、前記瞳分割レンズを介して分割された他方の光束を受光可能な領域に設けられた撮像部であって、前記他方の光束を光電変換して電荷を蓄積する画素がアレー状に配列された複数の第２の画素列と、前記各第２の画素列に蓄積された電荷をまとめて前記第１の転送部とは逆方向に転送する第２の転送部と、前記第２の転送部で転送された電荷を電圧に変換する第２の画素用電荷電圧変換部と、を有する少なくとも１つの参照側撮像部と、前記モニタフォトダイオード用電荷電圧変換部と同数設けられ前記モニタ用フォトダイオードの感度を設定するための設定値を保持するレジスタと、前記第１の転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して第１の画素群識別信号を生成する第１の信号生成部と、前記第１の画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記第１の画素用電荷電圧変換部の感度を設定する第１の選択部と、前記第２の転送部による電荷の転送開始を起点に転送された電荷の数を計数して第２の画素群識別信号を生成する第２の信号生成部と、前記第２の画素群識別信号に基づいて前記レジスタの設定値を選択し、該選択した設定値に基づいて前記第２の画素用電荷電圧変換部の感度を設定する第２の選択部と、を有する制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１つの瞳分割レンズに対して、複数の画素群と、１つの転送部及び画素用電荷電圧変換部とが配置される構成の光電変換装置であっても、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と画素用電荷電圧変換部の感度とを対にして切り替えることができる光電変換装置、及びこのような光電変換装置を備える焦点検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光電変換装置の構成を示す図である。図１に示す光電変換装置は、撮像部１００と、制御部２００とから構成されている。
【００１３】
撮像部１００は、図示しない被写体からの光束を受光して光電変換を行い、光電変換によって得られた電荷を電圧信号に変換して出力する。この撮像部１００は、複数の画素群１１０及び１２０と、転送部１５０と、画素用電荷電圧変換部１６０とから構成されている。
【００１４】
画素群１１０は、画素列１１１と、蓄積部１１２と、転送ゲート１１３と、モニタフォトダイオード（ＰＤ）１１４と、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５とから構成されている。
【００１５】
画素列１１１は、図示しない被写体からの光束をその光量に応じた電荷に変換するための多数の画素（フォトダイオード（ＰＤ）からなる）がアレー状に配列されて構成されている。蓄積部１１２は、画素列１１１の各ＰＤで得られた電荷を、電荷の読み出し開始まで保持する。転送ゲート１１３は、画素列１１１を構成する各ＰＤと蓄積部１１２との間に設けられ、各ＰＤで得られた電荷又は蓄積部１１２に保持されている電荷を転送する。モニタＰＤ１１４は、画素列１１１への入射光束から、画素列１１１において得られる略平均の電荷を検出する。モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５は、例えば浮動拡散アンプ（ＦＤＡ）等の電荷電圧変換アンプで構成され、モニタＰＤ１１４において検出された電荷を電圧に変換し、その出力Ｖｍ（１）を制御部２００のタイミング生成部２０１に出力する。
【００１６】
ここで、本実施形態においては、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のレジスタ２０２に接続されており、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５の感度（アンプゲイン）がレジスタ２０２の設定値Ｇ（１）によって設定されるようになされている。
【００１７】
画素群１２０は、画素列１２１と、蓄積部１２２と、転送ゲート１２３と、モニタＰＤ１２４と、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１２５とから構成されている。ここで、画素群１２０は、画素群１１０と略同様の構成を有しているが、画素群１２０の画素列１２１は画素列１１１とは異なる位置（測距点）からの光束を受光するものである。また、図１に示すように、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１２５を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子は制御部２００のレジスタ２０３に接続されており、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１２５の感度がレジスタ２０３の設定値Ｇ（２）によって設定されるようになされている。
【００１８】
転送部１５０は、画素群１１０、１２０に隣接して配置され、画素群１１０、１２０から転送された電荷を一斉に画素用電荷電圧変換部１６０に転送する。この転送部１５０は、転送ゲート１５１とＣＣＤ１５２とから構成されている。なお、図１に示す例では、転送部１５０は、画素群１１０、１２０から転送されてきた電荷を右から、即ち画素群１２０の側から順に画素用電荷電圧変換部１６０に転送するものである。
【００１９】
画素用電荷電圧変換部１６０は、ＣＣＤ１５２の末端に配置され、ＣＣＤ１５２で転送されてきた電荷を電圧に変換する。この画素用電荷電圧変換部１６０は電荷電圧変換アンプで構成されている。ここで、本実施形態においては、画素用電荷電圧変換部１６０を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のセレクタ２０７に接続されており、画素用電荷電圧変換部１６０の感度がセレクタ２０７の出力Ｇｃｃｄによって設定されるようになされている。
【００２０】
制御部２００は、撮像部１００を制御するための各種の制御信号を生成する。この制御部２００は、タイミング生成部２０１と、モニタＰＤの数と同数（図では２個）のレジスタ２０２、２０３と、カウンタ２０６と、セレクタ２０７とから構成されている。
【００２１】
タイミング生成部２０１は、撮像部１００を制御するための各種の制御信号を生成し、各部に出力する。本実施形態では、タイミング生成部２０１で生成される制御信号は、リセット信号ｒｓｔ、蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）、読み出し開始信号ｔｇ２、読み出し信号φの４つである。
【００２２】
リセット信号ｒｓｔは、画素群１１０、１２０における電荷の蓄積動作を開始させるに先立って、画素列１１１、１２１と、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５、１２５に蓄積されている不要な電荷を排出させるための制御信号である。
【００２３】
蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）は、転送ゲート１１３及び転送ゲート１２３の動作制御を行うための制御信号である。この蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）は、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５の出力Ｖｍ（１）、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１２５の出力Ｖｍ（２）をそれぞれ所定の基準電圧Ｖｔｈと比較することにより生成される。なお、以後の説明において、蓄積制御信号ｔｇ（ｘ）のｘが１の場合には転送ゲート１１３に係る蓄積制御信号を示し、ｘが２の場合には転送ゲート１２３に係る蓄積制御信号を示すものとする。
【００２４】
読み出し開始信号ｔｇ２は、転送ゲート１５１の動作制御を行うための制御信号である。また、読み出し信号φはＣＣＤ１５２の動作制御を行うための制御信号である。本実施形態においては、読み出し開始信号ｔｇ２及び読み出し信号φはそれぞれ転送ゲート１５１、ＣＣＤ１５２に入力されると共に、カウンタ２０６にも入力される。
【００２５】
信号生成部としてのカウンタ２０６は、読み出し開始信号ｔｇ２の入力を受けて、読み出し信号φを計数し、その計数結果に応じた信号を画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄとしてセレクタ２０７に出力する。この画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄは、画素用電荷電圧変換部１６０に転送される電荷が画素群１２０からのものであるか画素群１１０からのものであるかをセレクタ２０７において識別するための信号であり、画素用電荷電圧変換部１６０に転送される電荷が画素群１２０からのものである場合にはＨレベル、画素群１１０からのものである場合にはＬレベルとなる。
【００２６】
選択部としてのセレクタ２０７は、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄの入力を受けて、レジスタ２０２の設定値Ｇ（１）とレジスタ２０３の設定値Ｇ（２）の何れかを選択し、該選択した結果をＣＣＤ感度設定信号Ｇｃｃｄとして画素用電荷電圧変換部１６０に出力する。ここで、セレクタ２０７は、画素群識別信号ＩｓｌａｎｄがＨレベルの場合にレジスタ２０３の設定値Ｇ（２）を、Ｌレベルの場合にレジスタ２０２の設定値Ｇ（１）を選択する。
【００２７】
次に、図２のタイミングチャートを参照して図１の光電変換装置の動作について説明する。ここで、図２の横軸は時間を示し、縦軸は、アナログ信号については電圧、デジタル信号についてはＬ若しくはＨの論理レベルを示している。
【００２８】
図２において、まず、リセット信号ｒｓｔ、蓄積制御信号ｔｇ１（１）、蓄積制御信号ｔｇ１（２）が何れもＨレベルとなると、蓄積部１１２、１１３と、モニタＰＤ１１４、１２４と、モニタＰＤ用電荷電圧変換部１１５、１２５とに蓄積されている不要な電荷が排出される。
【００２９】
この後、リセット信号ｒｓｔと蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）が何れもＬとなった時点から、画素列１１１、１２１を構成するＰＤと、モニタＰＤ１１４、１２４とにおいて電荷の蓄積が開始される。電荷の蓄積状況は、モニタＰＤ１１４の出力Ｖｍ（１）及びモニタＰＤ１２４の出力Ｖｍ（２）で監視される。ここで、上述したように、モニタＰＤ１１４、１２４の感度はレジスタ２０２の設定値Ｇ（１）、レジスタ２０３の設定値Ｇ（２）によって設定される。
【００３０】
タイミング生成部２０１は、Ｖｍ（１）及びＶｍ（２）をそれぞれ所定の基準電圧Ｖｔｈと比較し、Ｖｍ（１）がＶｔｈに達した時点で蓄積制御信号ｔｇ（１）を一定期間Ｈレベルとし、Ｖｍ（２）がＶｔｈに達した時点で蓄積制御信号ｔｇ（２）を一定期間Ｈレベルとする。図２では、画素群１１０のほうが画素群１２０よりも多くの光電荷が蓄積され、Ｖｍ（１）がＶｍ（２）よりも先にＶｔｈに達する例を示している。この場合、蓄積制御信号ｔｇ（ｘ）は、ｔｇ（１）、ｔｇ（２）の順でＨレベルとなる。
【００３１】
蓄積制御信号ｔｇ（１）がＨレベルとなっている間に、画素列１１１を構成するＰＤにおいて得られた電荷が蓄積部１１２に蓄積及び保持される。また、蓄積制御信号ｔｇ（２）がＨレベルとなっている間に、画素列１２１を構成するＰＤにおいて得られた電荷が蓄積部１２２に蓄積及び保持される。蓄積部１１２、１２２への電荷の蓄積が終了した後、電荷の読み出しが開始される。
【００３２】
電荷の読み出しは、タイミング生成部２０１からの読み出し開始信号ｔｇ２が転送ゲート１５１に入力されることにより開始される。まず、転送ゲート１５１に読み出し開始信号ｔｇ２が入力されると、蓄積部１１２、１２２に保持されていた電荷が一斉にＣＣＤ１５２に転送される。この後、ＣＣＤ１５２に転送された電荷は、読み出し信号φに同期してバケツリレー方式で図面右側、即ち画素群１２０の側から順に画素用電荷電圧変換部１６０に転送される。実際には読み出し信号φはＣＣＤ１５２の駆動方式に従って、例えば２相クロック等が用いられるものである。
【００３３】
また、電荷の読み出しに同期して、読み出し信号φがカウンタ２０６においてカウントされ、カウント結果に応じた画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄがセレクタ２０７に出力される。図２に示すように、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄは読み出し開始信号ｔｇ２を起点とし、画素群１２０からの読み出し期間に対応する数の読み出し信号φが計数されるまでの間はＨレベルとなり、それ以後、画素群１１０からの読み出し期間に対応する数の読み出し信号φが計数されるまでの間はＬレベルとなる。したがって、画素群１２０からの読み出し期間の間はセレクタ２０７の出力Ｇｃｃｄがレジスタ２０３の設定値Ｇ（２）となり、画素群１１０からの読み出し期間の間はセレクタ２０７の出力Ｇｃｃｄがレジスタ２０２の設定値Ｇ（１）となり、それぞれのレジスタ設定値に応じて画素用電荷電圧変換部１６０の感度が設定される。
【００３４】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、複数の画素群で得られた電荷を１つの転送部でまとめて転送し、１つの画素用電荷電圧変換部で電圧に変換する構成の光電変換装置であっても、画素用電荷電圧変換部に転送される電荷が何れの画素群から転送されてきたものであるのかを読み出し信号φを計数することによって識別し、この識別結果に応じて画素用電荷電圧変換部の感度を設定するので、画素用電荷電圧変換部の感度を、画素群毎に設けられたモニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と対にして切り替えることが可能である。
【００３５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において説明した光電変換装置を、カメラの焦点検出装置に適用する場合の例である。
【００３６】
図３は、第２の実施形態に係る焦点検出装置が搭載されるカメラの、特に焦点検出に係る構成について示す図である。ここで、図３に示すカメラは、１眼レフレックス方式のカメラを示しており、フォーカスレンズ３０１と、メインミラー３０２と、ペンタプリズム３０３と、測光センサ３０４と、接眼レンズ３０５と、サブミラー３０６と、コンデンサレンズ３０７と、固定ミラー３０８と、瞳分割光学系３０９と、ＡＦセンサ３１０と、焦点演算部３１１と、レンズ駆動信号生成部３１２と、モータドライバ３１３と、撮像素子３１４と、制御部３１５とから構成されている。ここで、瞳分割光学系３０９とＡＦセンサ３１０とで本実施形態に係る焦点検出装置を構成している。
【００３７】
フォーカスレンズ３０１は、図示しない被写体からの光束を集光してカメラ内部に入射させる。メインミラー３０２は、中央部がハーフミラーで構成されたミラーであり、フォーカスレンズ３０１を介して入射してきた光束を反射及び透過させる。ここで、メインミラー３０２は、図示しないミラー駆動機構により図示矢印Ａ方向に回動自在になされている。そして、メインミラー３０２が図３の位置にある場合には、フォーカスレンズ３０１を介して入射した光束の一部をペンタプリズム３０３の側に反射させ、一部をサブミラー３０６の側に透過させる。また、メインミラー３０２が図示Ａ方向に回動された場合には、フォーカスレンズ３０１を介して入射した光束が撮像素子３１４の側に入射する。
【００３８】
ペンタプリズム３０３は、メインミラー３０２において反射されて得られる被写体像を正立像にしてから接眼レンズ３０５に入射させる。測光センサ３０４はペンタプリズム３０３の近傍に配置され、撮影時における被写体の明るさを検出する。接眼レンズ３０５は、ペンタプリズム３０３からの被写体像を撮影者が視認可能なように拡大する。
【００３９】
サブミラー３０６は、メインミラー３０２の中央部背面側に設けられ、該メインミラー３０２を透過した光束をコンデンサレンズ３０７の方向に反射させる。コンデンサレンズ３０７は、サブミラー３０６で反射され、撮像等価面上に結像した被写体光を集光する。固定ミラー３０８は、コンデンサレンズ３０７によって集光された被写体光を瞳分割光学系３０９に入射させる。瞳分割光学系３０９は、少なくとも１対の瞳分割レンズから構成されており、コンデンサレンズ３０７からの被写体光を瞳分割してＡＦセンサ３１０に結像させる。
【００４０】
ＡＦセンサ３１０は、第１の実施形態で説明した光電変換装置の撮像部を少なくとも１対備えており、被写体像を受光して光電変換し、光電変換によって得られる電荷を電圧に変換して焦点演算部３１１に出力する。このＡＦセンサ３１０の詳細については後述する。
【００４１】
焦点演算部３１１は、ＡＦセンサ３１０から対として出力される被写体像を示す電圧信号から、対をなす撮像部の画素群にそれぞれ入射した被写体像における２像間隔値（ズレ量）を、例えば相関演算により演算する。レンズ駆動信号生成部３１２は、焦点演算部３１１において演算されたズレ量から、焦点が合う位置にフォーカスレンズ３０１を移動させるためのレンズ駆動信号を生成してモータドライバ３１３に出力する。モータドライバ３１３は、レンズ駆動信号生成部３１２からのレンズ駆動信号に従ってフォーカスレンズ３０１を、図示矢印Ｂ方向で示す方向に駆動させる。
【００４２】
撮像素子３１４は、被写体からの光束を受光して記録又は表示のための画像信号を得る。制御部３１５は、図２に示すカメラの各部の制御を行う。
【００４３】
図４は、図２に示すＡＦセンサ３１０の詳細な構成を示す図である。ここで、図４は、瞳分割光学系３０９を構成する１対の瞳分割レンズ３０９ａ、３０９ｂによって瞳分割される１対の被写体像を複数の画素群で受光して、撮影画面内の複数の測距点（図４の例では４点）に係る被写体像を検出するＡＦセンサの構成について示している。
【００４４】
図４に示すように、ＡＦセンサ３１０は、瞳分割レンズ３０９ａ、３０９ｂによって瞳分割される１対の被写体像をそれぞれ受光する１対の撮像部１００ａ、１００ｂと、これら１対の撮像部１００ａ、１００ｂの動作を制御する制御部２００とから構成されている。
【００４５】
撮像部１００ａは、焦点演算部３１１におけるズレ量演算の際の基準となる側の被写体像を受光する撮像部である。以後、撮像部１００ａをＢａｓｅ撮像部と呼ぶ。Ｂａｓｅ撮像部１００ａは、複数の画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａと、転送部１５０ａと、画素用電荷電圧変換部１６０ａとから構成されている。
【００４６】
画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａは、瞳分割レンズ３０９ａを介して入射する被写体像を受光可能な位置に画素列が配置され、それぞれの画素列で得られた電荷を転送部１５０ａに転送する。ここで、画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａの構成はそれぞれ、第１の実施形態で説明した画素群１１０、１２０と同様の構成であるが、図４においては、説明を簡略化するために蓄積部と転送ゲートの図示を省略している。また、図４においては、画素群１１０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部からの出力Ｖｍ（１）、画素群１２０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部からの出力Ｖｍ（２）、画素群１３０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部からの出力Ｖｍ（３）、画素群１４０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部からの出力Ｖｍ（４）をまとめてＶｍ（ｘ）として示している。
【００４７】
ここで、本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、画素群１１０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のレジスタ２０２に、画素群１２０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のレジスタ２０３に、画素群１３０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のレジスタ２０４に、画素群１４０ａのモニタＰＤ用電荷電圧変換部を構成する電荷電圧変換アンプの感度設定端子が制御部２００のレジスタ２０５にそれぞれ接続されており、各モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度がレジスタ２０２の設定値Ｇｍｐｄ（１）、レジスタ２０３の設定値Ｇｍｐｄ（２）、レジスタ２０４の設定値Ｇｍｐｄ（３）、レジスタ２０５の設定値Ｇｍｐｄ（４）によってそれぞれ設定されるようになされている。
【００４８】
転送部１５０ａは、第１の実施形態で説明した転送部１５０と同様の構成であり、画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａでそれぞれ得られた電荷をまとめて画素用電荷電圧変換部１６０ａに転送する。ここで、転送部１５０ａは、右から左、即ち画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａの順で電荷を転送するように構成されている。画素用電荷電圧変換部１６０ａの構成は、第１の実施形態で説明した画素用電荷電圧変換部１６０と同様の構成である。
【００４９】
撮像部１００ｂは、焦点演算部３１１におけるズレ量演算の際の参照側の被写体像を受光する撮像部である。以後、撮像部１００ｂをＲｅｆ撮像部と呼ぶ。Ｒｅｆ撮像部１００ｂは、複数の画素群１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂと、転送部１５０ｂと、画素用電荷電圧変換部１６０ｂとから構成されている。
【００５０】
画素群１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂは、瞳分割レンズ３０９ｂを介して入射する被写体像を受光可能な位置に画素列が配置され、それぞれの画素列で得られた電荷を転送部１５０ｂに転送する。
【００５１】
ここで、瞳分割レンズ３０９ａ、３０９ｂで瞳分割された被写体像は、画素群１１０ａと画素群１１０ｂ、画素群１２０ａと画素群１２０ｂ、画素群１３０ａと画素群１３０ｂ、画素群１４０ａと画素群１４０ｂでそれぞれ同等となる。
【００５２】
また、図４の例では、Ｒｅｆ撮像部１００ｂの各画素群にはモニタＰＤとモニタＰＤ用電荷電圧変換部が設けられていない。本実施形態では、Ｂａｓｅ撮像部１００ａの出力Ｖｍ（ｘ）により、Ｂａｓｅ撮像部１００ａにおける電荷蓄積状況とＲｅｆ撮像部１００ｂにおける電荷蓄積状況の両方を監視するようにしている。
【００５３】
転送部１５０ｂは、第１の実施形態で説明した転送部１５０と同様の構成であり、画素群１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂでそれぞれ得られた電荷をまとめて画素用電荷電圧変換部１６０ｂに転送する。ここで、転送部１５０ａは、左から右、即ち画素群１４０ｂ、１３０ｂ、１２０ｂ、１１０ｂの順で電荷を転送するように構成されている。画素用電荷電圧変換部１６０ｂの構成は、第１の実施形態で説明した画素用電荷電圧変換部１６０と同様の構成である。
【００５４】
制御部２００は、タイミング生成部２０１と、モニタＰＤの数と同数（図では４個）のレジスタ２０２、２０３、２０４、２０５と、Ｂａｓｅ撮像部１００ａ用のカウンタ２０６ａと、Ｒｅｆ撮像部用のカウンタ２０６ｂと、Ｂａｓｅ撮像部１００ａ用のセレクタ２０７ａと、Ｒｅｆ撮像部用のセレクタ２０７ｂとから構成されている。
【００５５】
タイミング生成部２０１は、撮像部１００ａ、撮像部１００ｂを制御するための各種の制御信号を生成し、各部に出力する。なお、タイミング生成部２０１で生成される制御信号は、第１の実施形態と同様の信号であるが、図４では蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）の図示を省略している。
【００５６】
第１の信号生成部としてのカウンタ２０６ａは、読み出し開始信号ｔｇ２の入力を受けて、読み出し信号φを計数し、その計数結果に応じた信号を画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅとしてセレクタ２０７ａに出力する。この画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅは、画素用電荷電圧変換部１６０ａに転送される電荷が画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａの何れからのものであるかをセレクタ２０７ａにおいて識別するための信号であり、画素群に応じて異なるレベル若しくは異なるパターンの信号となる。
【００５７】
第１の選択部としてのセレクタ２０７ａは、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅの入力を受けて、レジスタ２０２の設定値Ｇｍｐｄ（１）、レジスタ２０３の設定値Ｇｍｐｄ（２）、レジスタ２０４の設定値Ｇｍｐｄ（３）、レジスタ２０５の設定値Ｇｍｐｄ（４）の何れかを選択し、その結果をＣＣＤ感度設定信号Ｇｃｃｄ＿ｂａｓｅとして画素用電荷電圧変換部１６０ａに出力する。
【００５８】
第２の信号生成部としてのカウンタ２０６ｂは、読み出し開始信号ｔｇ２の入力を受けて、読み出し信号φを計数し、その計数結果に応じた信号を画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆとしてセレクタ２０７ｂに出力する。この画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆは、画素用電荷電圧変換部１６０ｂに転送される電荷が画素群１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂの何れからのものであるかをセレクタ２０７ｂにおいて識別するための信号であり、画素群に応じて異なるレベル若しくは異なるパターンの信号となる。
【００５９】
第２の選択部としてのセレクタ２０７ｂは、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆの入力を受けて、レジスタ２０２の設定値Ｇｍｐｄ（１）、レジスタ２０３の設定値Ｇｍｐｄ（２）、レジスタ２０４の設定値Ｇｍｐｄ（３）、レジスタ２０５の設定値Ｇｍｐｄ（４）の何れかを選択し、その結果をＣＣＤ感度設定信号Ｇｃｃｄ＿ｒｅｆとして画素用電荷電圧変換部１６０ｂに出力する。
【００６０】
次に、図６（ａ）のタイミングチャートを参照して図４のＡＦセンサの動作について説明する。なお、図６（ａ）においては、各画素群における電荷蓄積に係る動作については図示を省略している。電荷蓄積の動作は、図２で示したタイミングチャートとほぼ同様である。ただし、電荷の蓄積開始及び蓄積終了が、画素群１１０ａと画素群１１０ｂ、画素群１２０ａと画素群１２０ｂ、画素群１３０ａと画素群１３０ｂ、画素群１４０ａと画素群１４０ｂでそれぞれ同時に行われるように蓄積制御信号ｔｇ１（ｘ）（ｘ＝１、２、３、４）が入力される。
【００６１】
Ｂａｓｅ撮像部１００ａとＲｅｆ撮像部１００ｂのそれぞれで電荷の蓄積が終了すると、読み出し開始信号ｔｇ２が転送部１５０ａ、１５０ｂに入力されて電荷の読み出しが開始される。また、電荷の読み出しに同期して、読み出し信号φがカウンタ２０６ａ、２０６ｂにおいてカウントされ、カウント結果に応じた画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅ、Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆがそれぞれセレクタ２０７ａ、２０７ｂに出力される。
【００６２】
上述したように、転送部１５０ａからは画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａの順で電荷が転送されるので、図６（ａ）に示すようにカウンタ２０６ａからは、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅを、画素群１１０ａ、画素群１２０ａ、画素群１３０ａ、画素群１４０ａをそれぞれ示す信号の順で出力させる。これに対し、転送部１５０ｂからは画素群１４０ｂ、１３０ｂ、１２０ｂ、１１０ｂの順で電荷が転送されるので、図６（ａ）に示すようにカウンタ２０６ｂからは、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆを、画素群１４０ｂを示す信号、画素群１３０ｂを示す信号、画素群１２０ｂを示す信号、画素群１１０ｂを示す信号の順で出力させる。これにより、セレクタ２０７ａ及び２０７ｂでは画素群に応じたＣＣＤ感度設定信号Ｇｃｃｄが出力される。
【００６３】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、電荷の転送方向が逆向きのＢａｓｅ撮像部とＲｅｆ撮像部を備える焦点検出装置であっても、モニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度を画素用電荷電圧変換部の感度と対にして切り替えることが可能である。
【００６４】
ここで、第２の実施形態では、４点の測距点における被写体像を検出可能なＡＦセンサについて説明しているが、測距点の数は、２点以上であれば４点に限るものではない。また、図４の例では、測距点が水平に並んでいる場合のＡＦセンサの例であるが、測距点が垂直に並んでいる場合や水平と垂直でクロスする場合であっても、測距点の配置に応じて画素群を配置すると共に、読み出し信号φを計数して画素群を識別することにより上述した第２の実施形態の手法を適用することが可能である。
【００６５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、１つのＡＦセンサに対して被写体像の結像範囲の異なる複数の瞳分割光学系を適用可能な焦点検出装置において、画素群用電荷電圧変換部の感度をモニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と対にして切り替える例である。
【００６６】
図５は、第３の実施形態におけるＡＦセンサの詳細な構成を示す図である。  
図５に示す瞳分割光学系は、瞳分割レンズ３０９ａ及び３０９ｂの組と、瞳分割レンズ３０９ｃ及び３０９ｄの組との間で選択可能に構成されている。このような瞳分割光学系の選択を行うことによりＡＦセンサにおける被写体像の受光エリアが切り替わる。即ち、瞳分割レンズ３０９ａ及び３０９ｂの組が選択された場合には、被写体像は、Ｂａｓｅ撮像部１００ａの画素群１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａと、Ｒｅｆ撮像部１００ｂの画素群１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂのすべてで受光される。一方、瞳分割レンズ３０９ｃ及び３０９ｄの組が選択された場合には、被写体像は、Ｂａｓｅ撮像部１００ａの画素群１３０ａ、１４０ａと、Ｒｅｆ撮像部１００ｂの画素群１１０ｂ、１２０ｂのみで受光される。
【００６７】
また、図５において、制御部２００には、受光エリア切り替え部２０８が設けられている。受光エリア切り替え部２０８は、瞳分割光学系の選択状況に応じて、現在、何れの画素群が選択されているのかを示す画素群選択信号ｆｐｃｎｔをカウンタ２０６ａ、２０６ｂに出力する。ここでは、瞳分割レンズ３０９ａ及び３０９ｂの組が選択されている場合の画素群選択信号ｆｐｃｎｔをＬレベルとし、瞳分割レンズ３０９ｃ及び３０９ｄの組が選択されている場合の画素群選択信号ｆｐｃｎｔをＨレベルとする。カウンタ２０６ａ、２０６ｂは画素群選択信号ｆｐｃｎｔに応じて異なる画素群識別信号を生成してセレクタ２０７ａ、２０７ｂに入力する。
【００６８】
次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）のタイミングチャートを参照して図４のＡＦセンサの動作について説明する。まず、画素群選択信号ｆｐｃｎｔがＬレベルの場合には、瞳分割レンズ３０９ａ及び３０９ｂの組が選択されている状態である。この場合は図４と同じ状態であるので、カウンタ２０６ａ、２０６ｂは図６（ａ）に示したような画素群識別信号を生成して出力する。一方、画素群選択信号ｆｐｃｎｔがＨレベルの場合には、瞳分割レンズ３０９ｃ及び３０９ｄの組が選択されている状態である。この場合は、画素群１１０ａ、１２０ａ及び画素群１４０ｂ、画素群１３０ｂは未使用状態である。したがって、カウンタ２０６ｂは、図６（ｂ）に示したようにして、画素群１４０ｂと画素群１３０ｂの分だけ読み出し信号φを計数してから画素群１２０ｂ、１１０ｂをそれぞれ識別するための画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆを出力する。また、カウンタ２０６ａは、図６（ｂ）に示したようにして、画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆと同期したタイミングで画素群１３０ａ、１４０ａをそれぞれ識別するための画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅを出力する。
【００６９】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、瞳分割光学系を構成する瞳分割レンズとＢａｓｅ撮像部、Ｒｅｆ撮像部との位置関係に応じて受光エリア切り替え部２０８において異なる画素群選択信号ｆｐｃｎｔを生成してカウンタ２０６ａ、２０６ｂに入力し、カウンタ２０６ａ、２０６ｂに画素群選択信号ｆｐｃｎｔに応じた画素群識別信号Ｉｓｌａｎｄ＿ｂａｓｅ、Ｉｓｌａｎｄ＿ｒｅｆを出力させることにより、１つのＡＦセンサに対して被写体像の結像範囲の異なる複数の瞳分割光学系を適用可能な焦点検出装置においても、画素群用電荷電圧変換部の感度をモニタＰＤ用電荷電圧変換部の感度と対にして切り替えることが可能である。
【００７０】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、第２及び第３の実施形態において説明したレジスタの設定値を被写体に応じて設定する例である。図７は、カメラの撮影前の自動焦点調整時にカメラの制御部３１５において行われる感度設定処理について示すフローチャートである。
【００７１】
図７において、制御部３１５は、被写体が所定の輝度よりも高輝度の被写体であるか否かを判定する（ステップＳ１）。被写体の輝度は、測光センサ３０４等により測定されるものである。
【００７２】
ステップＳ１の判定において、被写体が高輝度被写体である場合に、制御部３１５は、モニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の感度を低感度とするように、その位置における測距点（画素群）に対応するレジスタの値を設定する（ステップＳ２）。これにより、モニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の出力が飽和しにくくなり、扱える被写体輝度の最大量を増やすことができる。また、高輝度被写体時に低感度とすることにより、電荷の蓄積時間が長くなり、ＡＦセンサ内部で生じる遅延による蓄積時間の変動を抑えることも可能である。一方、ステップＳ１の判定において、被写体が高輝度被写体でない場合に、制御部３１５は、被写体が所定の輝度よりも低輝度の被写体であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７３】
ステップＳ３の判定において、被写体が低輝度被写体である場合に、制御部３１５は、モニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の感度を高感度とするようにレジスタの値を設定する（ステップＳ４）。これにより、短時間で電荷の蓄積を終了させることができ、結果として撮影時間の短縮につながる。一方、ステップＳ３の判定において、被写体が低輝度被写体でない場合に、制御部３１５は、モニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の感度を低感度若しくは高感度とするようにレジスタの値を設定する（ステップＳ５）。この場合は、何れの感度であっても良い。
【００７４】
以上説明したように、第４の実施形態によれば、被写体の輝度に応じてレジスタの設定値を設定することにより、被写体の輝度に応じてモニタＰＤ用電荷電圧変換部と画素用電荷電圧変換部の感度とを対にして切り替えることが可能である。
【００７５】
ここで、図７の例では、被写体が高輝度であるか低輝度であるかのみで感度設定を行っているが、更に被写体が移動体であるか否かに応じて感度設定を行うようにしても良い。
【００７６】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、画素用電荷電圧変換部の変形例である。図８は、第５の実施形態に係る画素用電荷電圧変換部の構成を示す図である。図８に示す画素用電荷電圧変換部は、アンプゲインが固定の画素用電荷電圧変換部１６０と、画素用電荷電圧変換部１６０の出力を入力とするプログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）１６１とから構成されている。
【００７７】
図８に示すような構成とすることにより、上述した第１〜第３の実施形態で説明したようにして、画素用電荷電圧変換部１６０の感度を直接変更するよりも、簡易な構成でかつ精度良く感度を設定することができる。なお、モニタＰＤ用電荷電圧変換部も図８のように構成しても良い。
【００７８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００７９】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光電変換装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の光電変換装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る焦点検出装置が搭載されるカメラの、特に焦点検出に係る構成について示す図である。
【図４】第２の実施形態におけるＡＦセンサの詳細な構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態におけるＡＦセンサの詳細な構成を示す図である。
【図６】第２及び第３の実施形態におけるＡＦセンサの動作を示すタイミングチャートである。
【図７】カメラの撮影前の自動焦点調整時に行われる感度設定処理について示すフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る画素用電荷電圧変換部の構成を示す図である。
【図９】従来の焦点検出装置における撮像部の構成について示す図である。
【図１０】図９の焦点検出装置における画素群配置の一例を示す図である。
【図１１】図１１の焦点検出装置における焦点検出視野について示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１０，１２０，１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ，１４０ａ，１１０ｂ，１２０ｂ，１３０ｂ，１４０ｂ…画素群、１１１，１２１…画素列、１１２，１２２…蓄積部、１１３，１２３…転送ゲート、１１４，１２４…モニタフォトダイオード（ＰＤ）、１１５，１２５…モニタＰＤ用電荷電圧変換部、１５０，１５０ａ，１５０ｂ…転送部、１６０，１６０ａ，１６０ｂ…画素用電荷電圧変換部、２００…制御部、２０１…タイミング生成部、２０２，２０３，２０４，２０５…レジスタ、２０６，２０６ａ，２０６ｂ…カウンタ、２０７，２０７ａ，２０７ｂ…セレクタ、２０８…受光エリア切り替え部、３０９…瞳分割光学系、３１０…ＡＦセンサ
【図１】
2008107414.tif 000003
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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