(57)【要約】【課題】広範囲な領域に対してより高速で精度が高く、省スペースの自動焦点検出を可能とする光電変換装置および自動焦点検出装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ２００からの制御信号により、センサ出力／モニタ出力切替部１１６がモニタ出力（最大値検出部１１０と最小値検出部１１１の出力差）を選択すると、エリアセンサ１００の電荷蓄積に応じたモニタ出力に基づいて、コントローラ２０は、蓄積制御を行い、蓄積動作が完了すると、ＣＰＵ２００からの制御信号により、センサ出力／モニタ出力切替部１１６がセンサ出力を選択するように構成した。その際、光電変換部１０は、シリアル通信を介して、コントローラ２０によりエリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂのブロック領域（センサ座標）が指定され、指定された各ブロックに対してモニタ出力／センサ出力を独立に制御する。【選択図】図１
2005148229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部が２次元に配置された１対のエリアセンサと、
エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、
前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と
を有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
受光部が２次元に配置された１対のエリアセンサと、
エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、
前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と、
ブロックを選択するブロック選択手段と
を有し、
前記最大値検出手段と前記最小値検出手段は各ブロック毎に配され、前記ブロック選択手段において選択されたブロックのモニタ信号を、各ブロック共通の出力段に出力すること
を特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
前記分割指定手段で指定されるセンサ座標は、１対のエリアセンサの中の共通の座標であること
を特徴とする請求項１または２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
エリアセンサの蓄積を開始する蓄積開始手段と、
エリアセンサの蓄積を終了する蓄積終了手段と、
蓄積終了後、センサ信号を出力するセンサ信号出力手段と、
ブロックを選択するブロック選択手段と
をさらに有し、
ブロック選択手段は、前記蓄積開始手段、前記蓄積終了手段、前記モニタ出力手段、および前記センサ信号出力手段のうち、２つ以上の手段に対して作用すること
を特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【請求項５】
エリアセンサの蓄積を開始する蓄積開始手段と、
エリアセンサの蓄積を終了する蓄積終了手段と、
蓄積終了後、センサ信号を出力するセンサ信号出力手段と、
をさらに有し、
ブロック選択手段は、前記蓄積開始手段、前記蓄積終了手段、前記モニタ出力手段、および前記センサ信号出力手段のうち、２つ以上の手段に対して作用すること
を特徴とする請求項２記載の光電変換装置。
【請求項６】
被写体の光束を入射する撮影レンズと、受光部が２次元に配置され、前記被写体の光束が結像される１対のエリアセンサと、前記１対のエリアセンサのセンサ出力に基づいて焦点ずれ量を演算し、前記焦点ずれ量がゼロとなるように前記撮影レンズを駆動する自動焦点検出装置であって、
前記エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、
前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と、
前記モニタ信号に応じてセンサの蓄積を終了し、前記１対のエリアセンサの他方のエリアセンサのセンサ信号と前記露光最小値の差分値を演算し、前記差分値を前記１対のエリアセンサのセンサ出力とするセンサ出力手段と
を有することを特徴とする自動焦点検出装置。
【請求項７】
被写体の光束を入射する撮影レンズと、受光部が２次元に配置され、前記被写体の光束が結像される１対のエリアセンサと、前記１対のエリアセンサのセンサ出力に基づいて焦点ずれ量を演算し、前記焦点ずれ量がゼロとなるように前記撮影レンズを駆動する自動焦点検出装置であって、
前記エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、
前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、
前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と、
前記モニタ信号に応じてセンサの蓄積を終了し、前記１対のエリアセンサの他方のエリアセンサのセンサ信号と前記露光最小値の差分値を演算し、前記差分値を前記１対のエリアセンサのセンサ出力とするセンサ出力手段と、
ブロックを選択するブロック選択手段と
を有し、
前記最大値検出手段と前記最小値検出手段は各ブロック毎に配され、前記ブロック選択手段において選択されたブロックのモニタ信号を、各ブロック共通の出力段に出力すること
を特徴とする自動焦点検出装置。
【請求項８】
前記分割指定手段で指定されるセンサ座標は、１対のエリアセンサの中の共通の座標であること
を特徴とする請求項６または７に記載の自動焦点検出装置。
【請求項９】
エリアセンサの蓄積を開始する蓄積開始手段と、
エリアセンサの蓄積を終了する蓄積終了手段と、
ブロックを選択するブロック選択手段と
をさらに有し、
ブロック選択手段は、前記蓄積開始手段、前記蓄積終了手段、および前記モニタ出力手段のうち、２つ以上の手段に対して作用すること
を特徴とする請求項６記載の自動焦点検出装置。
【請求項１０】
エリアセンサの蓄積を開始する蓄積開始手段と、
エリアセンサの蓄積を終了する蓄積終了手段と、
をさらに有し、
ブロック選択手段は、前記蓄積開始手段、前記蓄積終了手段、および前記モニタ出力手段のうち、２つ以上の手段に対して作用すること
を特徴とする請求項７記載の自動焦点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、フィルムカメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等の自動焦点検出に用いられる光電変換装置および自動焦点検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディジタル１眼レフカメラ等の撮像装置には、オートフォーカス（ＡＦ）機能を有し、かかるＡＦ機能を実現するために、自動焦点検出装置（焦点検出装置）が搭載される。
図８，９は、撮像装置に搭載された位相差式の焦点検出装置の構成を示す図である。
図８に示すように、撮像装置は、撮影レンズ７０２と、ミラー７０３と、ＡＦ光学モジュール７０４と、撮影用光電変換素子７０５とを含んで構成される。図８に示すように、撮像装置に入射された被写体の光束は、撮影レンズ７０２を出射した後、ミラー７０３により、ＡＦ光学モジュール７０４に進む光束とファインダー光学系に進む光束に分割される。
【０００３】
図９は、上述した焦点検出装置において、ＡＦ光学モジュールに進む光束の結像状態を図解した図である。
図９に示すように、ＡＦ光学モジュール７０４は、視野マスク８０１と、コンデンサレンズ８０２と、絞りマスク８０３と、１対の再結像レンズ８０４と、焦点検出用の光電変換素子８０５とにより構成され、撮影レンズ７０２の特定の射出面を通過した光束８０６ａ，８０６ｂは、１対の像として光電変換素子８０５上に結像する。
【０００４】
ここで、合焦時における光電変換素子８０５上に結像された像間隔は、ＡＦ光学モジュール７０４の設計上決定される所定の像間隔となる。そして、被写体に対して焦点が前側にずれている場合、いわゆる前ピンの場合には、像間隔が広がり、被写体に対して焦点が後側にずれている場合、いわゆる後ピンの場合には、像間隔が狭くなる。
したがって、ＡＦ機能付撮像装置においては、設計上決定される合焦時の像間隔と焦点ずれ時（前ピンまたは後ピン）の像間隔の差分に基づいて、焦点ずれ量とずれ方向を算出し、像間隔が設計上決定される合焦時の像間隔となるように、内蔵されたモータ（図示しない）で撮影レンズ７０２を駆動する。
【０００５】
上記焦点ずれ量は、光電変換素子の出力をＣＰＵによりＡ／Ｄ変換したディジタルデータを用いて演算されるが、精度良く、高速で、広範囲をカバーすることができる自動焦点検出機能を実現するためには、感度・Ｓ／Ｎ比の向上が望まれる。そのためには、焦点検出用の光電変換素子から、精度良く、かつ、高速に出力信号（センサデータ）を取り出すことが必要である。
位相差式の焦点検出装置に用いられる光電変換装置は、センサデータの直流成分は不要であり、交流成分、すなわち、被写体のコントラスト成分に相当するセンサデータだけを取り出すのが望ましく、かかる観点から本件出願人は、センサに入射する最大値および最小値の検出信号により、より精度良くセンサ信号を得るためのイメージセンサの蓄積制御、出力装置等について、下記特許文献に記載された発明を開示している。
【０００６】
すなわち、下記特許文献１において、本件出願人は、ＣＣＤ撮像素子などのイメージセンサに入射する光のうち、最も強い部分光を電気的に検出し、最も弱い部分光を電気的に検出し、これらの差分に応じて増幅度が設定された差動増幅回路により光の明暗度をモニタするイメージセンサの出力装置に関する技術を提案している。
【０００７】
下記特許文献２において、本件出願人は、ＣＣＤ撮像素子などのイメージセンサに入射する光のうち、最も強い部分光を電気的に検出し、最も弱い部分光を電気的に検出し、これらの差分が所定レベルに達するまでの時間に応じて、イメージセンサの電荷蓄積時間を規制するイメージセンサの電荷蓄積時間制御装置に関する技術を提案している。
【０００８】
下記特許文献３において、本件出願人は、広い測距エリアを持つ２次元センサから側光データを得ることにより、別に側光用センサを設けることなくその分のスペースを少なくでき、かつ焦点検出と被写体輝度のデータ取得動作を状況に応じて制御することにより、焦点検出および側光それぞれに最良な制御を可能とする２次元センサを用いた自動焦点検出装置に関する技術を提案している。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６４−８５４８０号公報
【特許文献２】特開平１−１０３０７７号公報
【特許文献３】特開平１０−１６１０１４号公報
【００１０】
上記特許文献以外にも、エリアセンサ（光電変換素子）の蓄積制御技術、受光部の配置に関する技術として、以下の技術が知られているところである。
【００１１】
一対のエリアセンサの任意の位置にブロックを設定し、両方のエリアセンサの各ブロック毎に最大露光量検出手段と最小露光量検出手段を配置し、各ブロックの最大露光量検出手段と最小露光量検出手段により各ブロック毎に露光量を制御する技術として、たとえば、蓄積動作の開始からの各画素ブロック内の蓄積電荷量をモニタし、蓄積の制御と画素信号の出力を各画素ブロック毎に独立に実行するエリアセンサに関する技術や、各分割領域毎に蓄積レベルが所定レベルに達することを検出し、検出した結果に基づいて各画素の読み出しを開始する技術などが知られている。
【００１２】
また、一対のエリアセンサの一方に最大露光量検出手段、他方に最小露光量検出手段を配置させる技術として、たとえば、光電変換素子の最大値信号を検出する素子列と、最小値信号を検出する素子列とを、１対の光電変換素子列として、それぞれ分割配置し、または、連続配置された光電変換素子を１単位として、その各単位を交互に配置することにより、チップの歩留りと光電変換素子の受光部配置の自由度を向上させる技術などが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上記特許文献１，２に開示した技術は、イメージセンサ、特にラインセンサに関する技術であって、撮像装置の自動焦点検出に適用させるためには、これらの特許文献に記載された技術をエリアセンサに応用する必要がある。すなわち、ラインセンサでは、被写体像の縦方向および横方向の限られたエリアの焦点検出のみしか行うことができないので、より広い範囲で精度の高い焦点検出を行うために、エリアセンサを使用する必要がある。
また、上記特許文献３に開示した技術は、エリアセンサに対してブロック毎に領域分割し、ブロック毎に独立蓄積制御を行う点については触れておらず、さらに精度の高い焦点検出が可能となる余地がある。
【００１４】
また、上述した技術、すなわち、両方のエリアセンサの各ブロック毎に最大露光量検出手段と最小露光量検出手段を配置し、各ブロックの最大露光量検出手段と最小露光量検出手段により各ブロック毎に露光量を制御する技術、および、一対のエリアセンサの一方に最大露光量検出手段、他方に最小露光量検出手段を配置させる技術については公知の技術であるが、このように最大露光量検出手段または最小露光量検出手段のいずれかを両方のエリアセンサに配置させると、それぞれのエリアセンサから検出信号を取り出さなければならず、配線を含めた回路規模が大きくなるという実装上の問題があり、一対のエリアセンサのうち、一方のエリアセンサにのみ最大露光量検出手段および最小露光量検出手段を配置させることが望ましい。
さらに、一方のエリアセンサにのみ最大露光量検出手段および最小露光量検出手段を配置させると、一方のエリアセンサをモニタしている間、他方のエリアセンサの蓄積を行うことができ、全体の処理時間の低減が期待できる。
【００１５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、広範囲な領域に対してより高速で精度の高い自動焦点検出を可能とし、かつ省スペースとなる光電変換装置および自動焦点検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の第１の観点は、受光部が２次元に配置された１対のエリアセンサと、エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段とを有する光電変換装置である。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明の第２の観点は、受光部が２次元に配置された１対のエリアセンサと、エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と、ブロックを選択するブロック選択手段とを有し、前記最大値検出手段と前記最小値検出手段は各ブロック毎に配され、前記ブロック選択手段において選択されたブロックのモニタ信号を、各ブロック共通の出力段に出力する光電変換装置である。
【００１８】
好適には、前記分割指定手段で指定されるセンサ座標は、１対のエリアセンサの中の共通の座標である。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の第３の観点は、被写体の光束を入射する撮影レンズと、受光部が２次元に配置され、前記被写体の光束が結像される１対のエリアセンサと、前記１対のエリアセンサのセンサ出力に基づいて焦点ずれ量を演算し、前記焦点ずれ量がゼロとなるように前記撮影レンズを駆動する自動焦点検出装置であって、前記エリアセンサを複数のブロックに分割指定する分割指定手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最大値を検出する最大値検出手段と、前記１対のエリアセンサの一方のエリアセンサに対して、分割された各ブロックの露光最小値を検出する最小値検出手段と、前記露光最大値と前記露光最小値によりモニタ信号を生成するモニタ出力手段と、前記モニタ信号に応じてセンサの蓄積を終了し、前記１対のエリアセンサの他方のエリアセンサのセンサ信号と前記露光最小値の差分値を演算し、前記差分値を前記１対のエリアセンサのセンサ出力とするセンサ出力手段とを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エリアセンサを使用しているので、より広範囲な領域に対して焦点検出を行うことが可能である。
本発明によれば、エリアセンサを複数のブロックに分割し、各ブロックの蓄積信号の最大値と最小値の差分をモニタする機能を有しているので、各ブロック毎の明暗度、コントラストに応じた蓄積制御が可能となるため、精度の高い焦点検出を行うことができる。
本発明によれば、一方のエリアセンサにのみ最大露光量検出手段および最小露光量検出手段を配置させているので、配線を含めた周辺回路がコンパクトになり、さらに、一方のエリアセンサをモニタしている間、他方のエリアセンサの蓄積動作を行うため、全体の処理時間が低減し、高速な焦点検出が可能となる。
本発明によれば、最大露光量検出手段および最小露光量検出手段は各ブロック毎に配され、各ブロックに対するモニタ出力を共通としているので、各ブロック間の出力回路特性のばらつきを低減でき、かつ、装置の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施形態
以下、添付図面に関連付けて、本発明に係る光電変換装置の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における光電変換装置を構成する光電変換部１０、および、光電変換部１０を制御するコントローラ２０の回路ブロック図の１例を示す図である。
図１に示すように、光電変換部１０は、一対の受光面１００ａ，１００ｂを有するエリアセンサ１００と、タイミングジェネレータ１０２と、センサ信号処理部１１と、シリアルインタフェース（シリアルＩ／Ｆ）１０３と、制御信号インタフェース（制御信号Ｉ／Ｆ）１０４と、を備えて構成される。
後述するように、エリアセンサ１００は、複数のブロックに分割指定され、各ブロック毎に動作可能である。そして、エリアセンサ１００が分割された各ブロック毎に、光電変換部１０は、センサ信号処理部１１を有している。
センサ信号処理部１１は、最大値検出手段としての最大値検出部１１０と、最小値検出手段としての最小値検出部１１１と、最小値サンプルホールド部１１２と、最大値比較部１１３と、最大値・最小値差動部１１４と、センサデータ／最小値ＳＨ差動部１１５と、モニタ出力手段およびセンサ信号出力手段としてのセンサ出力／モニタ出力切替部１１６と、増幅器１１７とを備えて構成される（図１の点線部分）。
また、コントローラ２０は、ＣＰＵ２００とメモリ２０１とを備えて構成される。
以下、光電変換部１０およびコントローラ２０の上述した各構成要素について説明する。
【００２２】
エリアセンサ１００は、２次元に配置されたＣＣＤ等の焦点検出用光電変換素子の一部であり、一対のエリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂから構成されている。
上述したように、エリアセンサ１００は、所定のブロック単位でそれぞれ動作可能であり、光電変換部１０は、各ブロックの座標について、コントローラ２０よりシリアルインタフェース１０３を通して指定される。
【００２３】
タイミングジェネレータ１０２は、エリアセンサ１００を駆動するほか、光電変換部１０内の各機能が動作する周波数に応じたパルスを発生させるパルス発生器である。
シリアルインタフェース１０３は、コントローラ２０のＣＰＵ２００とシリアル通信を行うためのインタフェース回路を含んで構成される。光電変換部１０は、シリアル通信によりＣＰＵ２００から送信される各コマンドに基づいて、エリアセンサ１００の動作設定を行う。
以下、シリアル通信により送信される各コマンドについて説明する。
【００２４】
（１）ブロック座標指定コマンド
ＣＰＵ２００から、エリアセンサ１００に対応する各ブロックのＸ，Ｙの座標を送信し、各ブロックの領域を決定するためのコマンドである。本コマンドは、本発明の分割指定手段に相当する。
なお、本実施形態において、最大ブロック数は１５ブロックであるが、１５ブロック以下であれば任意の数のブロックを設定することが可能である。
図２は、エリアセンサ１００がブロック毎に分割された状態を例示する図であるが、図２（ａ）に示すように、各ブロックの境界が接していてもよいし、図２（ｂ）に示すように、各ブロックの境界が接していなくてもよい。
（２）ブロック座標読み出しコマンド
ＣＰＵ２００から、エリアセンサ１００のブロックを指定すると、指定されたブロックの座標値を光電変換部１０から読み出し可能とするコマンドである。
（３）各ブロック蓄積状況受信コマンド
ＣＰＵ２００より本コマンドを送信すると、エリアセンサ１００の各ブロックが現在電荷蓄積中であるか否かの情報を読み出し可能となる。
後述するように、最大値検出部１１０の出力信号レベルが所定の上限値に達することにより、光電変換部１０がブロック単位で蓄積を自動停止する場合があるので、そのような場合でも、各ブロックが電荷蓄積しているか、または、停止しているかについての情報がコントローラ２０側で得られるように、本コマンドが設定されている。
（４）センサデータ出力レート選択コマンド
ＣＰＵ２００より本コマンドを送信することにより、エリアセンサ１００のデータ出力レートを選択することが可能となる。転送レートは、本実施形態においては、マスタークロックの１／１６，１／６４，１／１２８，１／２５６，１／５１２の中から選択することが可能である。
（５）蓄積停止コマンド
ＣＰＵ２００が、本コマンドによりエリアセンサ１００の任意のブロックを指定すると、光電変換部１０は、指定されたブロックの電荷蓄積を停止する。
なお、本コマンドを送信するＣＰＵ２００は、本発明の蓄積終了手段に相当する。
【００２５】
制御信号インタフェース１０４は、光電変換部１０がコントローラ２０と制御信号の授受を行う入出力端子を含んで構成される。
図３は、制御信号インタフェース１０４が有する入出力端子（端子）を示す図であり、（Ａ）は、各端子名を、（Ｂ）は、各端子の信号の入出力を、（Ｃ）は、各端子に対応する機能を、それぞれ示す。
本実施形態においては、図３（Ａ）の中で、ＣＧ，ＣＨ，ＴＨ，ＴＭ，ＡＴ，ＯＭ，ＡＳ１〜４，ＡＧＣ０〜２の各端子を介して、制御信号の授受が行われる。
また、図３（Ｂ）においては、ＩＮと記載された端子の信号は、コントローラ２０より入力する信号であり、ＯＵＴと記載された端子の信号は、コントローラ２０に対して出力する信号である。
なお、図３（Ｂ）において、ＰＷＲと記載された端子であるＶＤＤおよびＶＳＳは、それぞれ電源電圧、接地電圧に接続された端子であり、ＯＵＴと記載されたＶＯＵＴは、後述するモニタ出力またはセンサ出力のアナログ出力端子であり、ともに制御信号ではない。
【００２６】
以下、図３（Ａ）に記載した制御信号について説明する。
制御信号ＣＧは、コントローラ２０からエリアセンサ１００の蓄積の開始を指示する制御信号である（Ｌレベル：蓄積開始，Ｈレベル：不蓄積）。
たとえば、コントローラ２０のＣＰＵ２００が、光電変換部１０のＣＧ端子をＨレベルからＬレベルに変化させると、光電変換部１０は、制御信号インタフェース１０４を介してそのレベル変化を認識し、エリアセンサ１００の全ブロックに対して、電荷蓄積を開始する。
なお、制御信号ＣＧを送信するＣＰＵ２００は、本発明の蓄積開始手段に相当する。
【００２７】
制御信号ＣＨは、光電変換部１０が出力する制御信号であり、各ブロックのうち少なくとも１つのブロックが蓄積中であるか否かを示す（Ｌレベル：全ブロックが不蓄積，Ｈレベル：少なくとも１ブロックが蓄積中）。上述した「各ブロック蓄積状況受信コマンド」および本制御信号により、コントローラ２０は、各ブロックの蓄積状況を知ることができる。
【００２８】
制御信号ＴＨは、コントローラ２０から転送開始を指示する制御信号である（Ｌレベル：転送開始，Ｈレベル：非転送）。通常は、蓄積終了後に、光電変換部１０からセンサデータの転送を開始するタイミングで、転送対象のブロックが指定されて転送開始が指示される。
制御信号ＴＭは、光電変換部１０が出力する制御信号であり、センサデータが転送中であるか否かを示す（Ｌレベル：非転送，Ｈレベル：転送中）。
【００２９】
制御信号ＡＴは、光電変換部１０が出力するパルス波形の制御信号であり、コントローラ２０のＣＰＵ２００は、光電変換部１０が出力する画素単位のセンサデータを、制御信号ＡＴに同期させて順次Ａ／Ｄ変換する。具体的には、ＣＰＵ２００は、制御信号ＡＴがＨレベルからＬレベルに変化するタイミングでＡ／Ｄ変換を開始する。
制御信号ＯＭは、コントローラ２０より指示される制御信号であり、これにより、センサ出力／モニタ出力切替部１１６におけるセンサ出力またはモニタ出力の切り替えが制御される（Ｌレベル：モニタ出力選択，Ｈレベル：センサ出力（画素出力）選択）。通常は、蓄積制御中は、モニタ出力が選択され、蓄積が終了するとセンサ信号を取り出すためにセンサ出力が選択される。
【００３０】
制御信号ＡＳ１〜４は、コントローラ２０より指示される制御信号であり、増幅器１１７が出力する信号ＶＯＵＴ（モニタ出力またはセンサ出力）に対するブロック選択が指示される。本実施形態においては、各ブロックに対応するセンサ信号処理部１１に対して、信号ＶＯＵＴのための出力端子が共通であるため、どのブロックについて出力するかについては、制御信号ＡＳ１〜４により、コントローラ２０が選択する。
制御信号ＡＳ１〜４の各信号は、信号レベル（Ｌレベル：「０」，Ｈレベル：「１」）に応じた４ビットのデータを構成する。たとえば、ＡＳ１：「Ｌ」，ＡＳ２：「Ｈ」，ＡＳ３：「Ｌ」，ＡＳ４：「Ｌ」であれば、ブロック４が選択されたことになる（図３（Ｃ）参照）。
なお、制御信号ＡＳ１〜４を送信するＣＰＵ２００は、本発明のブロック選択手段に相当する。
【００３１】
制御信号ＡＧＣ０〜２は、コントローラ２０より指示される制御信号であり、増幅器１１７が出力するセンサデータまたはモニタデータの増幅度を意味する。
制御信号ＡＧＣ０〜２の各信号は、信号レベル（Ｌレベル：「０」，Ｈレベル：「１」）に応じた３ビットのデータを構成する。たとえば、ＡＧＣ０：「Ｌ」，ＡＧＣ１：「Ｈ」，ＡＧＣ２：「Ｌ」であれば、２０倍の増幅度（ゲイン）が指示されたことになる（図３（Ｃ）参照）。
なお、本制御信号ＡＧＣ０〜２により、各ブロック毎に独立してゲインを選択することが可能である。
【００３２】
最大値検出部１１０は、図１に示すとおり、エリアセンサ１００の受光部１００ｂの出力信号レベルの最大値を検出する。
最小値検出部１１１は、図１に示すとおり、エリアセンサ１００の受光部１００ｂの出力信号レベルの最小値を検出する。
なお、最大値検出部１１０と最小値検出部１１１は、エリアセンサ１００の１対の受光部１００ａ，１００ｂのいずれかの信号出力を検出すればよい。これは、図８で示したように、再結像レンズによって同一像が１対のエリアセンサ受光部１００ａ，１００ｂの各面に形成されるので、一方の面だけをモニタすればよいからである。本実施形態では、図１に示すように、エリアセンサ受光面１００ｂをモニタしている。
【００３３】
最小値サンプルホールド部１１２は、タイミングジェネレータ１０２により生成された所定の周波数の信号に同期して、最小値検出部１１１の出力信号Ｓ１１１をサンプリングして保持する（サンプルホールド）。
【００３４】
最大値比較部１１３は、エリアセンサ１００の蓄積の飽和を回避するために、最大値検出部１１０の出力信号Ｓ１１０と所定の飽和レベル（停止レベル）とを比較し、出力信号Ｓ１１０が飽和レベルを越える場合、すなわち、エリアセンサ１００の電荷蓄積が飽和レベルに達したと判断した場合には、出力信号Ｓ１１３をＬレベルとする。
また、センサ信号処理部１１は各ブロック毎に設けられ、各ブロックに対応するセンサ信号処理部１１の最大値比較部１１３において、蓄積が飽和レベルに達したか否かが判断される。すなわち、飽和レベルに達したか否かの判断は、各ブロック独立に行われる。
【００３５】
光電変換部１０は、対応する最大値比較部１１３の出力信号Ｓ１１３がＨレベルからＬレベルに変化したブロックに対しては、コントローラ２０からの「蓄積停止コマンド」を待たずに電荷蓄積を停止させる。
飽和レベルに達した場合に光電変換部１０側で自動的に蓄積を停止させるのは、後述するモニタ出力（ＶＯＵＴ）に基づくコントローラ２０の蓄積制御の遅れを考慮したためである。
すなわち、コントローラ２０は、後述するモニタ出力（信号Ｓ１１４）に基づいて蓄積を制御するが、各ブロックを時系列順に処理していくため、蓄積制御に遅れが生じる場合が想定される。この制御の遅れは、制御サイクル、被写体輝度およびコントラスト等に起因するため、制御の遅れを定量的に把握することは困難である。したがって、制御に遅れが生じた場合であっても、センサにおける蓄積の飽和を避けるため、上述したとおり、飽和レベルに達した場合には、光電変換部１０側で自動的に蓄積動作を停止させることにしている。
【００３６】
最大値・最小値差動部１１４は、最大値検出部１１０の出力信号と最小値検出部１１１の出力信号を減算したモニタ出力（信号Ｓ１１４）を、センサ出力／モニタ出力切替部１１６を介して、増幅器１１７へ供給する。
図４は、モニタ出力信号の時間の経過に応じた状態を例示する図であり、（ａ）は、出力信号Ｓ１１０，Ｓ１１１の信号レベルの時間経過に応じた変化を、（ｂ）は、出力信号Ｓ１１４（モニタ出力）の信号レベルの時間経過に応じた変化を、それぞれ示す。
図４に示すように、電荷の蓄積時間が経過するとともに露光量が増加するので、最大値検出部１１０の出力信号Ｓ１１０および最小値検出部１１１の出力信号Ｓ１１１ともに、増加する（図４（ａ））。これらの出力信号Ｓ１１０，Ｓ１１１から差分値を演算したモニタ出力Ｓ１１４が、図４（ｂ）に示すように出力される。
【００３７】
センサデータ／最小値ＳＨ差動部１１５は、エリアセンサ受光面１００ａのセンサ出力と最小値サンプルホールド部１１２でサンプルホールドされる最小値検出部１１１の出力信号Ｓ１１１の差分値を演算して出力する（信号Ｓ１１５）。
【００３８】
センサ出力／モニタ出力切替部１１６は、最大値・最小値差動部１１４の出力信号Ｓ１１４（モニタ出力）またはセンサデータ／最小値ＳＨ差動部１１５の出力信号Ｓ１１５（センサ出力）のいずれかの信号を選択可能とするスイッチ機能を有する。
信号選択の切り替えは、図３に示すとおり、コントローラ２０から供給される制御信号ＯＭ（ＯＭ信号）によって行うことができる。すなわち、ＯＭ信号がＨレベルのときは、センサ出力を選択し、ＯＭ信号がＬレベルのときは、モニタ出力を選択する。
【００３９】
増幅器１１７は、制御信号ＡＧＣ０〜２により指定される増幅度（ゲイン）により、センサ出力／モニタ出力切替部１１６により選択された信号（モニタ出力またはセンサ出力）を、コントローラ２０のＣＰＵ２００のＡ／Ｄ変換部に出力する（信号ＶＯＵＴ）。
上述したとおり、コントローラ２０からの制御信号であるＯＭ信号がＬレベルのときは、センサ出力／モニタ出力切替部１１６はモニタ出力を選択し、増幅器１１７は、モニタ出力を増幅して出力する。
その際、出力端子を各ブロック毎に配設すると、端子数が膨大となり、結果として光電変換部１０が大型化し、かつ、各端子の出力回路特性のばらつきにより各ブロックの出力信号のばらつきが発生してしまうので、これを避けるために、本実施形態では、出力端子は１端子、すなわち出力回路が全ブロックに対して共通とし、適宜ブロックを指定して出力させることとしている。
【００４０】
コントローラ２０は、ＣＰＵ２００およびメモリ２０１を含んで構成される。
ＣＰＵ２００は、光電変換部１０の各端子に制御信号を送信し、光電変換部１０の光電変換部１０の電荷蓄積を制御する。さらに、ＣＰＵ２００は、光電変換部１０とシリアル通信を行い、エリアセンサ１００に蓄積動作の設定を行う。
また、ＣＰＵ２００は、光電変換部１０のエリアセンサ１００において電荷蓄積中の場合には、各ブロックのモニタ出力をＶＯＵＴとして入力して、電荷蓄積を制御する。すなわち、ＣＰＵ２００は、モニタ出力ＶＯＵＴを内蔵されたＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換し、蓄積レベル（蓄積量）の判定を行い、蓄積レベルが所定のレベルに達した場合には、ブロックを指定した蓄積停止コマンドを光電変換部１０に対して送出する。
【００４１】
また、ＣＰＵ２００は、各ブロック毎に、蓄積時間とモニタ出力に応じたゲイン設定を行い、そのゲイン設定をメモリ２０１に記憶させる。
すなわち、被写体が暗い場合や、コントラストが低い場合には、十分な蓄積量を得るのに時間がかかるため、各ブロック毎に、蓄積時間とモニタ出力に応じた最適なゲイン設定を行う。たとえば、明暗差が大きい場合にはゲインを小さく、明暗差が小さい場合にはゲインを大きく設定する。これにより、明暗差が小さい場合でも、蓄積時間を抑制しつつ早期に所定の信号レベルを得ることができる。
エリアセンサ１００において電荷蓄積停止後は、センサ出力をＶＯＵＴとして入力し、光電変換部１０からの制御信号ＡＤをトリガとして、入力したセンサ出力をディジタルに変換して処理する。その際、メモリ２０１に記憶された各ブロック毎のゲインが読み出されて適用される。
【００４２】
メモリ２０１は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを含んで構成され、光電変換部１０の増幅器１１７のゲイン設定値を、エリアセンサ１００の各ブロック毎に記憶する。
【００４３】
以上、光電変換部１０およびコントローラ２０の各構成要素について説明した。
次に、本実施形態における光電変換装置の動作について、図５，図６および図７のタイミングチャートに関連付けて説明する。
図５，図６および図７は、本実施形態における光電変換装置の動作を説明するためのタイミングチャートであり、（Ａ）は光電変換部１０の電源の起動状態を、（Ｂ）はリセット（ＲＳＴ）信号（Ｌ：アクティブ）を、（Ｃ）マスタクロック（ＭＣＬＫ）信号を、（Ｄ）はシリアルインタフェース１０３が行う通信状態を、（Ｅ）は制御信号ＣＧを、（Ｆ）は制御信号ＣＨを、（Ｇ）はエリアセンサ１００の各ブロックの蓄積状態を、（Ｈ）は出力信号ＶＯＵＴ（モニタ出力／センサ出力）を、（Ｉ）は制御信号ＯＭを、（Ｊ）は制御信号ＡＳ１〜４を、（Ｋ）は制御信号ＡＧＣ０〜２を、（Ｌ）は制御信号ＴＨを、（Ｍ）は制御信号ＴＭを、（Ｎ）は制御信号ＡＴを、それぞれ示す。
なお、図５から図７にかけて、時系列的に各信号が推移する。
【００４４】
図５（Ａ）に示すように、時刻ｔ０に光電変換部１０の電源が起動されると、ほどなくリセット信号がＨレベル（図５（Ｂ））となり、所定の周波数を有するマスタークロックが動作する（図５（Ｄ））ことで、光電変換部１０の各機能が動作可能状態となる。  まず、図５（Ｄ）が示すように、シリアルインタフェース１０３を介したシリアル通信により、コントローラ２０が光電変換部１０の初期設定を行う。
【００４５】
初期設定として、たとえば、ブロック座標指定コマンドにより、エリアセンサ１００に対するブロック指定が行われる。前述したように、エリアセンサ１００は、指定されたブロック毎に動作可能である。本説明においては、ブロックの指定は、図２（ａ）に例示したように、各ブロックの分割領域がお互いに接するように、１５個のブロックに分割が行われたものとする。
【００４６】
図６において、時刻ｔ１になると、コントローラ２０のＣＰＵ２００は、光電変換部１０に対して電荷蓄積を指示する。すなわち、ＣＰＵ２００は、図６（Ｅ）に示すように、制御信号ＣＧをＨレベルからＬレベルに変化させる。
これにより、光電変換部１０は、エリアセンサ１００の全ブロックの電荷蓄積を一斉に開始し、これに伴って、図６（Ｇ）に示すように、エリアセンサ１００の各ブロックＢＬＫ１〜１５の各ブロックが、時刻ｔ１の後に、電荷蓄積中（Ｈレベル）となる。
また、図６（Ｆ）に示すように、蓄積中信号を表す制御信号ＣＨは、少なくとも１個のブロックが電荷蓄積中であればＨレベルする、すなわち、全ブロックの電荷蓄積状態のＯＲの論理値を出力するので、時刻ｔ１後ほどなく、制御信号ＣＨはＨレベルとなる。
【００４７】
図６（Ｈ）が示す蓄積量のモニタ信号（モニタ出力）ＶＯＵＴは、各ブロック毎に備えられた最大値検出部１１０および最小値検出部１１１により出力される信号である最大値（信号Ｓ１１０），最小値（信号Ｓ１１１）の差分値を、最大値・最小値差動部１１４で演算されて出力された信号である。
その際、コントローラ２０より送信される制御信号ＡＳ１〜４（図６（Ｊ））により、所定のエリアセンサ１００のブロックが指定され、コントローラ２０より送信される制御信号ＡＧＣ０〜２（図６（Ｋ））により、指定された各ブロックに応じたゲインが指定されるので、これらの制御信号に応じたモニタ出力ＶＯＵＴが出力される。
各ブロック毎のモニタ出力ＶＯＵＴは、ＣＰＵ２０に内蔵されたＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換され、ＣＰＵ２０において蓄積レベル（蓄積量）の判定が行われる。すなわち、モニタ出力ＶＯＵＴが所定のレベル以上になり蓄積レベルが十分であるか否かが判断される。
なお、蓄積動作をしている間は、ブロックのセレクト信号（ＡＳ１〜４）を切り替えた場合でも、各ブロックのモニタ信号を順次Ａ／Ｄ変換し、その結果から、蓄積量を判断し制御する。
【００４８】
図６において、時刻ｔ２になると、図６（Ｇ）に示すように、エリアセンサ１００の２番目のブロック（ＢＬＫ２）が、蓄積の飽和を回避するために、蓄積を自動停止（最大値自動停止）して、蓄積状態がオフ状態（Ｌレベル）となる。
すなわち、２番目のブロック（ＢＬＫ２）のために設けられたセンサ信号処理部１１の最大値検出部１１０の出力信号Ｓ１１０を、最大値比較部１１３において所定の飽和レベル（停止レベル）と比較し、出力信号Ｓ１１０が飽和レベルを越える場合、すなわち、エリアセンサ１００の電荷蓄積が飽和レベルに達したと判断した場合には、出力信号Ｓ１１３をＨレベルとする。
これにより、光電変換部１０は、２番目のブロック（ＢＬＫ２）のみエリアセンサ１００の蓄積を停止させる。
【００４９】
なお、電荷蓄積中の間、コントローラ２０のＣＰＵ２００が、各ブロックが蓄積中か否かについての情報を要求する「各ブロック蓄積状況受信コマンド」を送信すると、図６（Ｄ）に示すとおり、当該コマンドを受信した光電変換部１０は、各ブロックに対応するセンサ信号処理部１１の最大値比較部１１３の出力信号Ｓ１１３をモニタして、各ブロックが蓄積中であるか否か（蓄積状態）を判断し、その結果をシリアル通信によりコントローラ２０に応答する（図６（Ｄ）の「蓄積状況受信」）。
上述のように、光電変換部１０が２番目のブロック（ＢＬＫ２）のみ蓄積を停止させた場合には、コントローラ２０は、上記「各ブロック蓄積状況受信コマンド」に対する応答により、２番目のブロック（ＢＬＫ２）の蓄積が停止されたことを認識することができる。
【００５０】
図６において、時刻ｔ３になると、ＣＰＵ２００は、逐次Ａ／Ｄ変換するモニタ出力ＶＯＵＴが所定レベルに達することにより、蓄積レベル（蓄積量）が十分であると判断し、光電変換部１０に対して「蓄積停止コマンド」を送信する（図６（Ｄ）の「蓄積停止」）。
「蓄積停止コマンド」は、制御信号ＡＳ１〜４によりブロックを指定して蓄積を停止させることが可能であるが、図６のタイミングチャートに示す例では、すべてのブロックの蓄積レベルが十分であると判断し、すべてのブロックの蓄積を停止させる場合を示している。
すなわち、コントローラ２０のＣＰＵ２００は、全ブロックを指定した「蓄積停止コマンド」をシリアル通信により送出し、「蓄積停止コマンド」を受信した光電変換部１０は、その後すべてのブロックの蓄積を停止する。
また、図６（Ｆ）に示すとおり、すべてのブロックの蓄積が停止され、蓄積状態がオフ状態（図６（Ｇ）のＢＬＫ１〜１５がすべてＬレベル）となると、各ブロックの蓄積状態の信号のＯＲ論理値を示す制御信号ＣＨが、ＨレベルからＬレベルに変化するので（図６（Ｆ））、コントローラ２０は、制御信号ＣＨをモニタすることで、すべてのブロックの蓄積状態がオフ状態（蓄積停止）となったことを確認することができる。
【００５１】
以上の動作により、蓄積動作が完了したので、次にエリアセンサ１００のセンサ信号を出力させる。エリアセンサ１００のセンサ信号を出力させるためには、光電変換部１０のセンサ出力／モニタ出力切替部１１６において、センサ信号を選択させる必要がある。
そのため、図６（Ｉ）に示すように、コントローラ２０のＣＰＵ２００は、時刻ｔ４において、制御信号ＯＭをＬレベルからＨレベルに変化させる。
これにより、光電変換部１０では、センサ出力／モニタ出力切替部１１６において、モニタ信号（モニタ出力）からセンサ信号（センサ出力）への切り替えが行われ、センサデータ／最小値ＳＨ差動部１１５の出力信号Ｓ１１５、すなわち、サンプルホールドされた最小値信号（Ｓ１１２）とセンサ信号の差分値が増幅器１１７により増幅され、ＶＯＵＴとして出力されることになる（図６（Ｈ））。
【００５２】
その際、先ず、コントローラ２０は、シリアル通信により「センサデータ出力レート選択コマンド」を光電変換部１０に対して送信し、センサ出力ＶＯＵＴの転送レートを指定する。前述したとおり、転送レートは、マスタークロック（ＭＣＬＫ）の１／１６，１／６４，１／１２８，１／２５６，１／５１２の中から設定することが可能であり、コントローラ２０のＣＰＵ２００のＡ／Ｄ変換速度に応じた転送レートを選択・指定して、上記コマンドを送信する。
また、コントローラ２０は、光電変換部１０に出力させるブロックを制御信号ＡＳ１〜４により指定する。
【００５３】
そして、コントローラ２０は、出力対象のブロックの増幅器１１７のゲインとして、メモリ２０２が記憶する蓄積終了時のゲインを、制御信号ＡＧＣ０〜２により指定する。
各ブロックに対するゲインは、前述したとおり、明暗差が小さい場合には大きく、明暗差が大きい場合には小さく設定されているので、明暗差が小さい被写体に対するセンサ出力ＶＯＵＴについても、極めて高精度にＡ／Ｄ変換を行うことが可能となる。
たとえば、１００：９０の被写体を１００の分解能でＡ／Ｄ変換しても、９０〜１００の信号を得るのみであるが、１０倍増幅してＡ／Ｄ変換すれば、０〜１００の信号を得ることができ、１０倍の分解能を持ったＡ／Ｄ変換器を使用したことと同等となり、高精度にＡ／Ｄ変換を行うことができる。
【００５４】
そして、図６（Ｌ）に示すとおり、時刻ｔ５において、コントローラ２０が制御信号ＴＨをＬレベルにすると、光電変換部１０は、制御信号ＡＳ１〜４で指定されたブロックのセンサデータの出力（センサ出力）を開始する。
その際、図６（Ｎ）に示すように、光電変換部１０側から出力される制御信号ＡＴに同期して、コントローラ２０のＣＰＵ２００は、１画素毎の出力を取り込んでＡ／Ｄ変換を行う。すなわち、図６（Ｎ）に示すパルス波形の制御信号ＡＴがＬレベルからＨレベルに切り替わるタイミングで、光電変換部１０が出力する画素信号が切り替わり、制御信号ＡＴがＨレベルからＬレベルに変換するタイミングにおいて、各画素のセンサデータが安定したタイミングとなるので、ＣＰＵ２００は、制御信号ＡＴがＨレベルからＬレベルに変化するタイミングでＡ／Ｄ変換を開始する。
図６に示す例では、図６（Ｊ）に示すとおり、まず１番目のブロック（ＢＬＫ１）が選択され、そのセンサデータが取り込まれてＡ／Ｄ変換が行われている。
【００５５】
時刻ｔ５以降は、図７に示すように、順次各ブロックがコントローラ２０により選択され、光電変換部１０の各ブロックのセンサデータＶＯＵＴがコントローラ２０に取り込まれてＡ／Ｄ変換が行われる。
図７では、（Ｊ）に示すように、ブロック６および７が指定されて、各ブロックのセンサデータＶＯＵＴがコントローラ２０に取り込まれてＡ／Ｄ変換が行われている。
【００５６】
なお、各ブロックのセンサデータの転送は、各ブロックのすべての画素のデータを出力し終えた時点で停止する。
また、各ブロックのすべての画素のデータ出力が終了していない場合であっても、コントローラ２０側で制御信号ＴＨをＬレベルからＨレベルに戻すことにより、その時点で途中停止することができる。すなわち、各ブロックのセンサ出力の中で必要な部分のデータを取り出した後に、不要な部分のデータ転送を打ち切ってすみやかに次の処理を行うことができるように、コントローラ２０側でデータ転送を停止させることができる（データ転送停止処理）。
これにより、データ転送時間の短縮につながり、全体の処理時間の短縮させることが可能となる。
【００５７】
また、図７（Ｄ）に示すように、データ転送処理を高速化するため、コントローラ２０は、「センサデータ出力レート選択コマンド」によりデータ転送レートを適宜切り替える。すなわち、各ブロックのセンサデータのうち、必要な部分のデータ以外は、転送レートを最高速度に設定し、必要な部分のデータについては、ＣＰＵ２００がＡ／Ｄ変換可能な速度まで、転送レートを低減する制御を行う。
これにより、上述したデータ転送停止処理同様、センサデータ転送の短縮につながり、全体の処理時間を短縮させることが可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の光電変換装置によれば、それぞれ同一の像が形成されるエリアセンサ１００の１対の受光面１００ａ，１００ｂと、１対のエリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂのうち一方の出力の最大値を得る最大値検出部１１０と、最小値を得る最小値検出部１１１と、最大値と最小値の差分値（モニタ出力）を演算する最大値・最小値差動部１１４と、最小値検出部１１１が出力する最小値をサンプルホールドする最小値サンプルホールド部１１２と、最小値サンプルホールド部１１２によりサンプルホールドされた最小値と１対のエリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂのうち他方の出力との差分値（センサ出力）を演算するセンサデータ／最小値ＳＨ差動部１１５と、モニタ出力またはセンサ出力のいずれかを選択して出力するセンサ出力／モニタ出力切替部１１６と、モニタ出力またはセンサ出力を増幅して出力する増幅器１１７と、ＣＰＵ２００を含む外部のコントローラ２０とシリアル通信を行うシリアルインタフェース１０３と、ＣＰＵ２００から制御信号を受信する制御信号インタフェース１０４とを光電変換部１０が有し、ＣＰＵ２００からの制御信号によりモニタ出力が選択されると、エリアセンサ１００の電荷蓄積に応じたモニタ出力により、コントローラ２０は、蓄積制御を行い、蓄積動作が完了した場合には蓄積動作を停止させると同時に、ＣＰＵ２００からの制御信号によりセンサ出力を選択して処理するように構成した。
その際、光電変換部１０は、シリアル通信を介して、コントローラ２０によりエリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂのブロック領域（センサ座標）が指定され、指定された各ブロックに対してモニタ信号を生成するが、出力端子は全ブロックで共通とするように構成した。
したがって、以下の効果を得ることができる。
【００５９】
上述したように、本実施形態の光電変換装置は、最大値検出部１１０と最小値検出部１１１を、それぞれ同一の像が形成されるエリアセンサ１００の１対の受光面１００ａ，１００ｂのどちらか一方に構成したので、それぞれのエリアセンサからモニタ信号を取り出す必要がなく、配線を含めた回路規模を極小化できる実装上の効果がある。
また、一方のエリアセンサをモニタしている間、他方のエリアセンサの蓄積動作を行うため、全体の処理時間が低減し、高速な焦点検出が可能となる。
【００６０】
上述したように、最大値検出部１１０と最小値検出部１１１は各ブロック毎に配され、各ブロックに対するモニタ出力端子を共通としているので、各ブロック毎にモニタ出力端子を有する場合と比較して、各ブロック間の出力回路特性のばらつきを低減でき、かつ、光電変換部１０の小型化が可能となる。
【００６１】
上述のブロック領域指定（センサ座標指定）は、各エリアセンサ受光面１００ａ，１００ｂに対して共通の座標に設定され、一方の受光面の各ブロックの蓄積制御結果に基づいて、他方の受光面の対応する同一座標のブロックのセンサ出力が処理されるので、各ブロック毎の明暗度、コントラストに応じた精度の高い蓄積制御が可能となる。
【００６２】
本実施形態の光電変換装置は、コントローラ２０からの制御信号（制御信号ＣＧ）によりエリアセンサ１００の蓄積を開始し、コントローラ２０からのコマンド（蓄積停止コマンド）を受信してエリアセンサ１００の蓄積を終了し、蓄積が終了するとセンサ信号を出力するが、これらの動作については、ブロックを選択・指定して独立に行うので、エリアセンサ１００の各ブロック単位での最適な制御を行うことが可能である。たとえば、特定のブロックの蓄積レベルが十分な状態に達した場合には、その特定のブロックのみの蓄積を停止させることが可能である。
【００６３】
本実施形態の光電変換装置は、コントローラ２０により、蓄積時間とモニタ出力に応じた増幅器１１７のゲイン設定が各ブロック毎になされるので、被写体が暗い場合やコントラストが低い場合でも、蓄積時間を抑制しつつ所定の信号レベルをすみやかに得ることができる。
また、各ブロックに対するゲインは、明暗差が小さい場合には大きく、明暗差が大きい場合には小さく設定されるので、明暗差が小さい被写体に対するセンサ出力ＶＯＵＴについても、極めて高精度にＡ／Ｄ変換を行うことが可能となる。
【００６４】
本実施形態の光電変換装置は、図８および図９で示すように、ＡＦ機能付カメラ（撮像装置）の自動焦点検出装置に適用可能である。
かかる場合には、上述したとおり、本実施形態の光電変換装置により、広範囲な領域において精度が高く高速に光電変換出力が得られ、得られた光電変換出力に基づいて焦点ずれ量を演算し、焦点ずれ量がゼロとなるように撮影レンズを駆動するので、高速で精度の高い焦点検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態における光電変換装置の回路ブロック図の１例を示す図である。
【図２】エリアセンサ受光面のブロックにより分割する態様を例示する図であり、（ａ）は、各ブロックの境界が接する態様を、（ｂ）は、各ブロックの境界が接していない態様を、それぞれ示す。
【図３】本実施形態における光電変換装置の各端子を例示する図であり、（Ａ）は、各端子名を、（Ｂ）は、各端子に対応する信号の光電変換装置に対する入出力状態を、（Ｃ）は、各端子に対応する信号の機能を、それぞれ示す。
【図４】本実施形態の光電変換装置において、蓄積時間に対する各出力信号の変化を例示する図であり、（ａ）は、蓄積時間に対する出力信号Ｓ１１０，１１１の変化を、（ｂ）は、蓄積時間に対する出力信号Ｓ１１４の変化を、それぞれ示す。
【図５】本実施形態における光電変換装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本実施形態における光電変換装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本実施形態における光電変換装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】撮像装置における被写体光の進行を図解した図である。
【図９】焦点検出装置のＡＦ光学モジュールの結像状態を図解した図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…光電変換部
１００…エリアセンサ
１００ａ，１００ｂ…エリアセンサ受光面
１０２…タイミングジェネレータ
１０３…シリアルインタフェース
１０４…制御信号インタフェース
１１…センサ信号処理部
１１０…最大値検出部
１１１…最小値検出部
１１２…最小値サンプルホールド部
１１３…最大値比較部
１１４…最大値・最小値差動部
１１５…センサデータ／最小値ＳＨ差動部
１１６…センサ出力／モニタ出力切替部
１１７…増幅器
２０…コントローラ
２００…ＣＰＵ
２０１…メモリ
７０２…撮影レンズ
７０３…ミラー
７０４…ＡＦ光学モジュール
８０１…視野マスク
８０２…コンデンサレンズ
８０３…絞りマスク
８０４…一対の再結像レンズ
８０４ａ，８０４ｂ…再結像レンズ
８０５…光電変換素子
７０５…撮影用光電変換素子
【図１】
2005148229.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】
2005148229.tif 000009
【図８】
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【図９】
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