(57)【要約】【課題】焦点検出用の撮像画素列に隣接して配置され、前記撮像画素列の電荷蓄積量をモニタするために用いられるモニタセンサにおいて、サンプルホールド機能を実現するための実装面積を削減して、小型化を図ることができるモニタセンサを提供する。【解決手段】入射光を光電変換する光電変換部４０と、この光電変換部４０から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部４１と、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を制御する読み出しゲート４２とを設ける。そして、読み出しゲート４２を制御して、光電変換部４０から電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、電荷蓄積部４１の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、読み出しゲート４２を制御して、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を停止する【選択図】図７
2009225106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点検出用の撮像画素列に隣接して配置され、前記撮像画素列の電荷蓄積量をモニタするために用いられるモニタセンサにおいて、
光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートと、を備えたことを特徴とするモニタセンサ。
【請求項２】
前記転送制御ゲートとして、前記光電変換部と前記電荷蓄積部の間に、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する読み出しゲートを設けたことを特徴とする請求項１に記載のモニタセンサ。
【請求項３】
前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインと、
前記光電変換部と前記シャッタドレインとの間に設けられ、前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を制御するシャッタゲートと、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモニタセンサ。
【請求項４】
前記光電変換部の不要な電荷を廃棄する電荷廃棄部を備え、
前記読み出しゲートを制御することにより、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送と前記光電変換部から前記電荷廃棄部への電荷の転送とを切り替えることを特徴とする請求項２に記載のモニタセンサ。
【請求項５】
前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインを有し、
前記転送制御ゲートとして、前記光電変換部と前記シャッタドレインの間に、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御するシャッタゲートを設けたことを特徴とする請求項１に記載のモニタセンサ。
【請求項６】
焦点検出用の複数の撮像画素列と、各前記撮像画素列にそれぞれ隣接して配置され、各前記撮像画素列の電荷蓄積量をそれぞれモニタするために用いられる複数のモニタセンサと、前記複数の撮像画素列からの出力に基づき、焦点位置を検出する焦点検出処理部とを備えた焦点検出装置において、
前記モニタセンサは、
光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートと、を備え、
前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、前記電荷蓄積部で蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは前記電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を停止することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項７】
前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインと、
前記光電変換部と前記シャッタドレインとの間に設けられ、前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を制御するシャッタゲートと、を備え、
前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して前記光電変換部で生成された電荷を前記電荷蓄積部へ転送するとき、前記シャッタゲートを制御して前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を停止し、前記転送制御ゲートを制御して前記光電変換部で生成された電荷の前記電荷蓄積部への転送を停止するとき、前記シャッタゲートを制御して前記光電変換部から前記シャッタドレインへ電荷を転送することを特徴とする請求項６に記載のモニタセンサ。
【請求項８】
被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置と、前記焦点検出装置の検出結果に応じて焦点調整を行う調整部とを備えた撮像装置において、
前記焦点検出装置は、焦点検出用の複数の撮像画素列と、各前記撮像画素列にそれぞれ隣接して配置され、各前記撮像画素列の電荷蓄積量をそれぞれモニタするために用いられる複数のモニタセンサと、前記複数の撮像画素列からの出力に基づき、焦点位置を検出する焦点検出処理部とを備え、
前記モニタセンサは、
光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートと、を備え、
前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、前記電荷蓄積部の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは前記電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を停止することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモニタセンサ及びそれを備えた焦点検出装置並びに撮像装置に関し、特に、被写体光を複数の撮像画素列で光電変換して生成した映像信号に基づき、被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置に用いるモニタセンサ及びこのモニタセンサを用いた焦点検出装置並びに撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の多くのスチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置には、被写体に対するフォーカス（焦点）を自動的に合わせるオートフォーカス（ＡＦ）機構が搭載されている。
【０００３】
オートフォーカス機構には、赤外線などを出力して距離を測定するアクティブ方式や被写体の輝度を光電変換素子で電気信号に変換して焦点位置を検出するパッシブ方式があり、このパッシブ方式には、さらに位相差検出方式やコントラスト検出方式などがある。
【０００４】
一般に、高速の応答性が求められる一眼レフカメラなどでは、位相差検出方式のオートフォーカス機構が用いられることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、位相差検出方式において焦点位置の検出に用いられる焦点検出装置について説明する。図１３は従来の焦点検出装置の全体構成図である。
【０００６】
図１３に示すように、従来の焦点検出装置１００は、複数の画素（例えば、５０〜１００画素）が列状に配置され、各画素で被写体からの光（以下「被写体光」と称する）を光電変換して生成した電荷を蓄積（積分）し、当該電荷蓄積量（積分値）に応じた撮像信号を出力する一対の撮像画素列１１０ａ，１１０ｂと、この撮像画素列１１０ａ，１１０ｂの画素ピッチの３０〜５０倍程度の長さの光電変換部を有し、被写体光に応じて光電変換した電荷を蓄積（積分）して、当該電荷蓄積量（積分値）に応じた電圧を出力するモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂと、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂとモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂとを制御し、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂからの出力に基づき、被写体の焦点位置を検出する焦点検出処理部１３０とを有している。
【０００７】
モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂは、図１３に示すように、それぞれ撮像画素列１１０ａ，１１０ｂに隣接して配置され、各撮像画素列１１０ａ，１１０ｂでの電荷蓄積量をリアルタイムにモニタする。このモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂは、その電荷蓄積量が各撮像画素列１１０ａ，１１０ｂの電荷蓄積量と一定の関係を保つように、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂに隣接して配置され、かつ電荷蓄積タイミングを撮像画素列１１０ａ，１１０ｂと同期させている。また、モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂは、電荷蓄積量に応じた電圧をサンプルホールドし、このサンプルホールド電圧を出力する機能を有している。
【０００８】
この焦点検出装置１００で被写体の焦点を検出する場合、まず、焦点検出処理部１３０は、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂ及びモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂに対してそれぞれ光電変換した電荷の蓄積（積分）を開始させる制御信号を出力する。その後、モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂ内に蓄積される電荷量に応じて当該モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂから出力されるモニタ電圧が所定値に達したとき、或いは電荷の蓄積を開始してから所定期間経過したとき、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂでの電荷蓄積動作を終了させる。
【０００９】
そして、焦点検出処理部１３０は、モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂから出力されるサンプルホールド電圧に基づき、必要に応じて、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂの出力ゲインの切り替えを行い、また、サンプルホールド電圧が低いときには、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂ及びモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂの電荷蓄積動作（積分動作）を再度行うようにしている。
【００１０】
次に、従来のモニタセンサ１２０ａ，１２０ｂの構成及び動作について図面を参照して説明する。図１４は従来のラインセンサの構成図、図１５は従来のラインセンサにおける光電変換電荷蓄積部のポテンシャル分布図、図１６は従来のラインセンサにおける光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。なお、モニタセンサ１２０ａとモニタセンサ１２０ｂとは同一の構成及び動作であり、以下においては、モニタセンサ１２０ａの構成及び動作について説明する。
【００１１】
モニタセンサ１２０ａは、図１４に示すように、光電変換により被写体光に応じた電荷を生成する光電変換部としての機能と光電変換部で変換した電荷を蓄積（積分）する電荷蓄積部としての機能とを有し、蓄積した電荷に応じた電圧（以下「モニタ電圧」と称す）を出力する光電変換電荷蓄積部１２１と、光電変換電荷蓄積部１２１から出力されるモニタ電圧を増幅する増幅器１２２と、増幅器１２２の出力と基準電圧Ｖrefとを比較するコンパレータ１２３と、増幅器１２２の出力を電流増幅する電圧フォロア回路であるバッファ回路１２４，１２６と、これらのバッファ回路１２４，１２６間に接続されたスイッチ１２５と、バッファ回路１２４の出力電圧をホールドするコンデンサＣ１とを有している。なお、スイッチ１２５とコンデンサＣ１とでサンプルホールド回路として機能し、バッファ回路１２６からサンプルホールド電圧が出力される。
【００１２】
光電変換電荷蓄積部１２１は、被写体光を電荷に光電変換し、当該電荷を蓄積して、当該蓄積した電荷に応じた電圧（モニタ電圧）をＦＤ端子（図１５参照）から出力する変換蓄積部１２７と、変換蓄積部１２７に蓄積された不要な電荷を廃棄する（掃き捨てる）リセットドレイン１２８と、変換蓄積部１２７とリセットドレイン１２８との間に設けられたリセットゲート１２９とを有しており、この光電変換電荷蓄積部１２１のポテンシャル分布の関係は、図１５に示すようになっている。
【００１３】
変換蓄積部１２７への電荷の蓄積は、変換蓄積部１２７に蓄積されている不要な電荷を廃棄した後に行われる。不要な電荷の廃棄は、リセットゲート１２９に例えばＨレベルの制御信号を印加して、図１６（ａ）に示すように、リセットゲート１２９下の領域のポテンシャルを下げ、これにより不要な電荷をリセットドレイン１２８に掃き捨てることによって行われる。
【００１４】
その後、図１６（ｂ）に示すように、リセットゲート１２９にＬレベルの制御信号を印加して、リセットゲート１２９下の領域のポテンシャルを上げ、変換蓄積部１２７への電荷の蓄積を開始する。
【００１５】
モニタセンサ１２０ａにおいて、変換蓄積部１２７の電荷蓄積量が所定値になったとき、コンパレータ１２３の出力がＨレベルからＬレベルへ変化する。また、変換蓄積部１２７での電荷蓄積が開始してから電荷蓄積量が所定値になるまでに所定期間が経過したとき、焦点検出処理部１３０は基準電圧Ｖｒｅｆを制御して、コンパレータ１２３の出力をＨレベルからＬレベルへ変化させる。
【００１６】
このコンパレータ１２３のＨレベルからＬレベルへの出力変化は、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂにおいて電荷蓄積処理（積分処理）を終了させるための積分終了用信号として出力される。また、スイッチ１２５が短絡状態から非短絡状態に移行して、コンデンサＣ１への電荷の蓄積が停止する。このときのコンデンサＣ１の電圧は、サンプルホールド電圧としてモニタセンサ１２０ａからサンプルホールド出力として出力され、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂにおける出力レベルの切り替えや再電荷蓄積動作に用いられる。
【００１７】
このように従来の焦点検出装置１００においては、モニタセンサ１２０ａ，１２０ｂを用いて撮像画素列１１０ａ，１１０ｂの電荷蓄積量（撮像画素列の複数の画素の平均出力レベル）をモニタし、撮像画素列１１０ａ，１１０ｂにおける出力レベルの切り替え或いは再電荷蓄積動作を行うようにしていた。
【特許文献１】特開２００５−２４１７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上記従来のモニタセンサは、サンプルホールド出力を得るために、後段にサンプルホールド回路を配置しなければならなかった。このサンプルホールド回路は、上述のようにコンデンサやスイッチなどから構成されるものであり、その占める面積も大きく、モニタセンサの小型化の障害となっていた。
【００１９】
そこで、本発明は、サンプルホールド機能を実現するための実装面積を削減して、小型化を図ることができるモニタセンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、焦点検出用の撮像画素列に隣接して配置され、前記撮像画素列の電荷蓄積量をモニタするために用いられるモニタセンサにおいて、光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートとを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記転送制御ゲートとして、前記光電変換部と前記電荷蓄積部の間に、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する読み出しゲートを設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインと、前記光電変換部と前記シャッタドレインとの間に設けられ、前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を制御するシャッタゲートと、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記光電変換部の不要な電荷を廃棄する電荷廃棄部を備え、前記読み出しゲートを制御することにより、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送と前記光電変換部から前記電荷廃棄部への電荷の転送とを切り替えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインを有し、前記転送制御ゲートとして、前記光電変換部と前記シャッタドレインの間に、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御するシャッタゲートを設けたことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、焦点検出用の複数の撮像画素列と、各前記撮像画素列にそれぞれ隣接して配置され、各前記撮像画素列の電荷蓄積量をそれぞれモニタするために用いられる複数のモニタセンサと、前記複数の撮像画素列からの出力に基づき、焦点位置を検出する焦点検出処理部とを備えた焦点検出装置において、前記モニタセンサは、光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートとを備え、前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、前記電荷蓄積部で蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは前記電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を停止することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記光電変換部の不要な電荷を廃棄するシャッタドレインと、前記光電変換部と前記シャッタドレインとの間に設けられ、前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を制御するシャッタゲートと、を備え、前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して前記光電変換部で生成された電荷を前記電荷蓄積部へ転送するとき、前記シャッタゲートを制御して前記光電変換部から前記シャッタドレインへの電荷の転送を停止し、前記転送制御ゲートを制御して前記光電変換部で生成された電荷の前記電荷蓄積部への転送を停止するとき、前記シャッタゲートを制御して前記光電変換部から前記シャッタドレインへ電荷を転送することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置と、前記焦点検出装置の検出結果に応じて焦点調整を行う調整部とを備えた撮像装置において、前記焦点検出装置は、焦点検出用の複数の撮像画素列と、各前記撮像画素列にそれぞれ隣接して配置され、各前記撮像画素列の電荷蓄積量をそれぞれモニタするために用いられる複数のモニタセンサと、前記複数の撮像画素列からの出力に基づき、焦点位置を検出する焦点検出処理部とを備え、前記モニタセンサは、光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートと、を備え、前記焦点検出処理部は、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、前記電荷蓄積部の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは前記電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、前記転送制御ゲートを制御して、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への電荷の転送を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、モニタセンサのサンプルホールド機能を従来と比較して、小さい面積で搭載することができる。従って、モニタセンサを実装した半導体チップ全体のシュリンクが出来き、コストダウンや小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施形態における撮像装置は、被写体の焦点位置を検出する焦点検出装置と、この焦点検出装置の検出結果に応じて焦点調整を行う調整部とを備えた撮像装置である。
【００３０】
この焦点検出装置は、位相差検出方法を用いたパッシブ型の焦点検出装置であり、焦点検出用の複数の撮像画素列と、各撮像画素列にそれぞれ隣接して配置され、各撮像画素列の電荷蓄積量をそれぞれモニタするために用いられる複数のモニタセンサと、前記複数の撮像画素列からの出力に基づき、焦点位置を検出する焦点検出処理部とを備えている。
【００３１】
さらに、各モニタセンサは、光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換部と、この光電変換部から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部と、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートとを備えている。
【００３２】
そして、焦点検出処理部は、転送制御ゲートを制御して、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を開始し、電荷蓄積部の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、転送制御ゲートを制御して、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を停止することとしている。
【００３３】
従って、光電変換部で光電変換した電荷を順次電荷蓄積部で蓄積していき、撮像画素列の電荷蓄積量（撮像画素列の複数の画素の電荷蓄積量の平均値）をリアルタイムにモニタすることができる。しかも、電荷蓄積部の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは電荷の転送を開始した後所定期間が経過したときに、転送制御ゲートを制御して、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を停止するため、電荷蓄積部の電荷蓄積量を一定に保つことが出来き、これによりサンプルホールド機能を実現することができる。
【００３４】
このように本実施形態におけるモニタセンサでは、光電変換部から電荷蓄積部への電荷の転送を制御する転送制御ゲートを設けることにより、後段にサンプルホールド回路を設けることなく、サンプルホールド機能を実現することができ、よって、モニタセンサのサンプルホールド機能を従来と比較して、小さい面積で搭載することができる。そのため、モニタセンサを実装した半導体チップ全体のシュリンクが出来き、コストダウンや小型化を図ることが可能となる。
【００３５】
以下、このようなモニタセンサを有する撮像装置についてその構成と動作につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３６】
（撮像装置の概要）
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１の概略構成を示す断面模式図である。
【００３７】
図１に示すように、撮像装置１は、いわゆる一眼レフ方式のデジタルカメラとして構成され、被写体からの光（以下、「被写体光」と称する）を撮影レンズユニット２を介して撮像装置本体３に導くことで、被写体に応じた撮影画像のデータを得ることができる。
【００３８】
撮像装置本体３には、撮像装置１においてオートフォーカス（ＡＦ）制御を行うためのユニット（以下「ＡＦ制御ユニット」と称する）５が搭載されている。また、撮影レンズユニット２には、撮影レンズユニット２の光軸Ｌ上において、ＡＦ制御を実現するためのレンズ（フォーカスレンズ）を含む複数の撮影レンズからなるレンズ群が配設される。
【００３９】
図２は、撮像装置１の構成うちのＡＦ制御ユニット５に係る構成に着目した模式図である。
【００４０】
ＡＦ制御ユニット５は、主に、主ミラー１０、サブミラー１１、シャッタ機構１２、Ｃ−ＭＯＳセンサ又はＣＣＤセンサから構成される固体撮像素子１３、及び位相差ＡＦモジュール１５（焦点検出装置の一例に相当）を備えて構成される。なお、主ミラー１０及びサブミラー１１は、オートフォーカス（ＡＦ）制御時と被写体撮像時とでその位置を移動するように構成されている（図２の実線はＡＦ制御時の位置、図２の波線は被写体撮像時の位置）。
【００４１】
主ミラー１０は、ハーフミラーにより構成され、被写体光の一部を撮像装置本体３の上部に向けて反射することで反射光をファインダー光学系に導く。具体的には、主ミラー１０は、被写体光を反射することで、ファインダー焦点板７に被写体像を投影する。この被写体像はペンタプリズム８によって正立像化され、接眼レンズ９を介してユーザーが被写体像の状況を確認することができる。また、主ミラー１０は、サブミラー１１に向けて被写体光の一部を透過させる。
【００４２】
サブミラー１１は、ハーフミラーにより構成され、被写体光のうち、主ミラー１０を透過した光（以下「第１透過光」と称する）を撮像装置本体３の下部に向けて反射することで、位相差ＡＦモジュール１５に導く。その一方で、サブミラー１１は、固体撮像素子１３に向けて第１透過光の一部を透過させる。つまり、サブミラー１１は、被写体光を位相差ＡＦモジュール１５と固体撮像素子１３とにそれぞれ導く２つの光路に分割する（分岐させる）。
【００４３】
位相差ＡＦモジュール１５は、位相差方式を用いた合焦検出（焦点位置の検出）を行うユニットである。位相差ＡＦモジュール１５は、コンデンサーレンズ１５ａ、ミラー１５ｂ、セパレータレンズ１５ｃ、及び位相差検出用素子１５ｄを備える。
【００４４】
コンデンサーレンズ１５ａは、サブミラー１１によって反射された光（以下「第２反射光」と称する）を位相差ＡＦモジュール１５内部に導く。ミラー１５ｂは、第２反射光をセパレータレンズ１５ｃ側に向けて屈曲させる。セパレータレンズ１５ｃは、位相差の検出を行う為の瞳分割用のレンズであり、第２反射光を瞳分割して、位相差検出用素子１５ｄに投影させる。
【００４５】
図３から図５は、位相差方式の合焦制御の原理を説明するための図である。位相差方式の合焦制御では、図３から図５に示すように、合焦させたい被写体の表面（被写体面）ＰＰから発せられた光ＦＦを、撮影レンズユニット２、コンデンサーレンズ１５ａ、及びセパレータレンズ１５ｃを介して、位相差検出用素子１５ｄに導く。このとき位相差検出用素子１５ｄで検出される２つの被写体像の位相差、すなわち像間隔の変位量を測定して被写体の焦点位置を検出し、デフォーカス量を求める。
【００４６】
ここでは、後述する撮像ホーム位置に設定された固体撮像素子１３の撮像面と等価な面（以下「撮像等価面」と称する）ＦＰで合焦するようにデフォーカス量が求められる。つまり、撮像等価面ＦＰは、位相差方式のＡＦ制御（以下「位相差ＡＦ制御」と称する）によって合焦状態の被写体像が結像される面（以下「第１合焦面」と称する）として構成される。位相差ＡＦモジュール１５の検出結果は、図示しない撮像装置１の制御ユニット（図示せず）に入力される。この制御ユニットが調整部として機能し、位相差ＡＦモジュール１５の検出結果に応じてオートフォーカスレンズ等を調整して焦点調整（ＡＦ制御）を行う。
【００４７】
なお、例えば、図３に示すように被写体に対して合焦している場合には、像間隔が位相差ＡＦモジュール１５の設計時に決められた所定値となるが、図４に示すように前ピンなら像間隔が狭くなり、図５に示すように後ピンであれば像間隔が広くなる。
【００４８】
シャッタ機構１２は、サブミラー１１を透過した光（以下「第２透過光」と称する）の光路を開放／遮断することが可能であり、光路を開放することで、第２透過光を固体撮像素子１３上に照射させ、被写体像を固体撮像素子１３上に投影させる。
【００４９】
固体撮像素子１３は、被写体からの光のうちの第２透過光を受け付けることで画像信号を得る。固体撮像素子１３によって得られる画像信号は、記録用の撮影画像データを生成するために使用される一方、記録用の撮影画像データを取得する動作（本撮影動作）前に、いわゆるコントラスト方式のＡＦ制御（コントラストＡＦ制御）を行うためにも使用される。固体撮像素子１３の受光面（撮像面）は、コントラストＡＦ制御によって合焦状態の被写体像が結像される面（以下「第２合焦面」と称する）として構成される。
【００５０】
また、固体撮像素子１３は、撮像装置本体３に対して移動可能に保持されているため、第２透過光の光軸Ｌに沿って前後に移動可能である。この固体撮像素子１３の前後移動により、第１合焦面の光学的な位置に対して第２合焦面の光学的な位置が相互に異なる位置へと設定される。なお、ここで言う「光学的な位置が相互に異なる」とは、第１合焦面において被写体像が合焦状態となるときに、第２合焦面において被写体像が合焦状態にはならないことを示しており、更に、第２合焦面において被写体像が合焦状態となるときに、第１合焦面において被写体像が合焦状態にはならないことを示している。
【００５１】
（位相差検出用素子）
ここで、位相差検出用素子１５ｄの構成及び動作について図面を参照して説明する。図６は位相差検出用素子１５ｄの構成概要図である。
【００５２】
図６に示すうように、位相差検出用素子１５ｄは、センサ部２０と焦点検出処理部３０とを有しており、半導体チップ上に形成される。
【００５３】
センサ部２０には、複数の画素（例えば、５０〜１００画素）が列状に配置され、各画素で被写体光を光電変換して生成した電荷を蓄積（積分）し、当該電荷蓄積量（積分値）に応じた撮像信号を出力する焦点検出用の撮像画素列２１ａ〜２１ｈと、この撮像画素列２１ａ〜２１ｈの画素ピッチの例えば３０〜５０倍程度の長さの光電変換部を有し被写体光に応じて光電変換した電荷を蓄積（積分）して、当該電荷蓄積量（積分値）に応じた電圧を出力するモニタセンサ２２ａ〜２２ｈとが配置されている。なお、以下において撮像画素列２１ａ〜２１ｈのうち任意の撮像画素列をいうときには、撮像画素列２１と表し、また、モニタセンサ２２ａ〜２２ｈのうち任意のモニタセンサをいうときにはモニタセンサ２２と表すこととする。
【００５４】
このセンサ部２０は、２個一組の撮像画素列２１及びモニタセンサ２２を用いて測距ポイントの焦点距離の検出を行う。ここでは、中央部に撮像画素列２１ａ，２１ｂ及びモニタセンサ２２ａ，２２ｂの組と撮像画素列２１ｃ，２１ｄ及びモニタセンサ２２ｃ，２２ｄの組を配置し、左側に撮像画素列２１ｅ，２１ｆ及びモニタセンサ２２ｅ，２２ｆの組を配置し、右側を撮像画素列２１ｇ，２１ｈ及びモニタセンサ２２ｇ，２２ｈの組を配置しており、これらの４つの組で３つの測距ポイントの焦点距離の検出を行う。具体的には、中央の１ポイントを撮像画素列２１ａ，２１ｂ及びモニタセンサ２２ａ，２２ｂの組と撮像画素列２１ｃ，２１ｄ及びモニタセンサ２２ｃ，２２ｄの組の２組で、左側の１点を撮像画素列２１ｅ，２１ｆ及びモニタセンサ２２ｅ，２２ｆの組で、右側の１点を撮像画素列２１ｇ，２１ｈ及びモニタセンサ２２ｇ，２２ｈの組で、測距ポイントの焦点距離の検出を行う。中央の１点は縦横２組のモニタセンサ列で測距をおこなうため、他の箇所より測距の測定精度がよい。
【００５５】
焦点検出処理部３０は、撮像画素列２１ａ〜２１ｈとモニタセンサ２２ａ〜２２ｈとを制御し、撮像画素列２１ａ〜２１ｈやモニタセンサ２２ａ〜２２ｈからの出力に基づき、焦点位置を検出する。
【００５６】
モニタセンサ２２は、図６に示すように、撮像画素列２１に隣接して配置され、撮像画素列２１での電荷蓄積量（撮像画素列２１の複数の画素の電荷蓄積量の平均値）をリアルタイムにモニタする。このモニタセンサ２２は、その電荷蓄積量が撮像画素列２１の電荷蓄積量と一定の関係を保つように、撮像画素列２１に応じた長さの光電変換部を有して撮像画素列２１に隣接して配置され、かつ電荷蓄積タイミングを撮像画素列２１と同期させている。また、モニタセンサ２２は、電荷蓄積量をホールドし、このホールドした電荷蓄積量に応じた電圧（以下、「サンプルホールド電圧」と称する）を出力するサンプルホールド機能を有している。
【００５７】
位相差検出用素子１５ｄで被写体の焦点を検出する場合、まず、焦点検出処理部３０は、撮像画素列２１及びモニタセンサ２２に対してそれぞれ光電変換した電荷の蓄積（積分）を開始させる。その後、モニタセンサ２２内に蓄積される電荷量に応じて当該モニタセンサ２２から出力されるモニタ電圧が所定値に達したとき、或いは電荷の蓄積を開始してから所定期間経過したとき、撮像画素列２１での電荷蓄積動作を終了させる。
【００５８】
そして、焦点検出処理部３０は、モニタセンサ２２から出力されるサンプルホールド電圧に基づき、必要に応じて、撮像画素列２１の出力ゲインの切り替えを行い、或いは撮像画素列２１及びモニタセンサ２２の再電荷蓄積動作（再積分動作）を行うようにしている。
【００５９】
ここで、モニタセンサ２２の構成及び動作について図面を参照して説明する。図７はモニタセンサ２２の構成図、図８はモニタセンサ２２における光電変換電荷蓄積部２３のポテンシャル分布図、図９は光電変換電荷蓄積部２３の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図、図１０は光電変換電荷蓄積部２３の動作状態を説明するためタイミングチャートである。
【００６０】
モニタセンサ２２は、図７に示すように、光電変換機能、電荷蓄積機能及びサンプルホールド機能を有する光電変換電荷蓄積部２３と、この光電変換電荷蓄積部２３から出力される電圧を増幅する増幅器２４と、この増幅器２４からの出力と焦点検出処理部３０から出力される基準電圧Ｖｒｅｆとを比較するコンパレータ２５と、増幅器２４からの出力を電流増幅する電圧フォロア回路などから構成されるバッファ回路２６とを有している。
【００６１】
光電変換電荷蓄積部２３は、被写体光を光電変換して電荷を生成する光電変換機能、光電変換して生成した電荷を順次蓄積（積分）していく電荷蓄積機能、光電変換した電荷の順次蓄積を停止し、その後の光電変換に関わらず蓄積した電荷を一定に保つサンプルホールド機能を有している。
【００６２】
そして、焦点検出処理部３０は、光電変換電荷蓄積部２３を３つのモードで動作させる。すなわち、後述する光電変換部４０に蓄積している不要な電荷を廃棄するリセットモード、光電変換部４０で被写体光を光電変換した電荷を順次蓄積（積分）するモニタ蓄積モード、モニタ蓄積モードで蓄積した電荷を保持するモニタサンプルホールドモード（以下、「モニタＳ／Ｈモード」と称する）の３つのモードである。
【００６３】
焦点検出処理部３０は、撮像装置１の制御ユニット（図示せず）からの要求に応じて焦点検出の動作を開始する。この焦点検出の動作は、まず、焦点検出処理部３０から制御信号を出力して光電変換電荷蓄積部２３をリセットモードで動作させることによって行う。
【００６４】
次に、焦点検出処理部３０は、光電変換電荷蓄積部２３をモニタ蓄積モードで動作させる。これにより、光電変換電荷蓄積部２３は被写体光の光電変換に応じた量の電荷を順次蓄積していき、この電荷蓄積量に応じたモニタ電圧を逐次出力する。モニタ電圧は増幅器２４で増幅されて、コンパレータ２５に入力され、焦点検出処理部３０から出力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００６５】
モニタ電圧の増幅器２４による増幅電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを下回るまでは、コンパレータ２５から出力される電圧はＨレベルである。コンパレータ２５からの出力は、各撮像画素列２１の電荷蓄積終了タイミングを報知する信号（積分終了用信号）として、各撮像画素列２１へ出力されるが、この電圧がＨレベルのとき、各撮像画素列２１は電荷が蓄積（積分）される電荷蓄積モードで動作する。
【００６６】
一方、モニタ電圧の増幅器２４による増幅電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを超えたとき、コンパレータ２５の出力はＨレベルからＬレベルへ変化する。また、コンパレータ２５の出力がモニタ蓄積モードを開始してから所定期間経過してもＬレベルへ移行しないとき、焦点検出処理部３０は、基準電圧Ｖｒｅｆのレベルを下げて、強制的にコンパレータ２５の出力をＨレベルからＬレベルへ変化させる。
【００６７】
コンパレータ２５の出力は、光電変換電荷蓄積部２３の制御信号として用いられており、このコンパレータ２５の出力がＨレベルからＬレベルへ変化すると、光電変換電荷蓄積部２３はモニタサンプルホールドモードに移行してモニタ電圧をサンプルホールドする。従って、バッファ回路２６から出力される電圧は、サンプルホールド電圧に応じた電圧が出力されることになる。焦点検出処理部３０はこのサンプルホールド電圧に基づいて、撮像画素列２１の出力ゲインの切り替え、或いは撮像画素列２１及びモニタセンサ２２での再電荷蓄積動作（再積分動作）が行われる。
【００６８】
ところで、光電変換電荷蓄積部２３は、図７に示すように、光電変換部４０、電荷蓄積部４１、読み出しゲート（転送制御ゲートの一例に相当）４２、分離ゲート４３、リセット用のドレイン（以下「リセットドレイン」と称する）４４、リセットゲート４５、シャッタ用のドレイン（以下「シャッタドレイン」と称する）４６、シャッタゲート４７などから構成される。
【００６９】
光電変換部４０は被写体光を光電変換し、被写体光に応じた電荷を発生させる。光電変換部４０と電荷蓄積部４１の間は、読み出しゲート４２が設けられており、この読み出しゲート４２へＨレベルの制御信号を印加したとき、光電変換部４０から電荷蓄積部４１へ電荷が転送され、電荷蓄積部４１において当該電荷が順次蓄積される。分離ゲート４３は、電荷蓄積部４１の電荷蓄積可能量を一定に保つために用いられるゲートであり、一定電圧（ここではＧＮＤ電位）が印加される。
【００７０】
リセットドレイン４４は、このリセットドレイン４４と電荷蓄積部４１との間に設けられたリセットゲート４５に対してＨレベルの制御信号が印加されたとき、電荷蓄積部４１から電荷を掃き出して、光電変換部４０で生成される電荷を廃棄する。
【００７１】
シャッタドレイン４６は、このシャッタドレイン４６と光電変換部４０との間に設けられたシャッタゲート４７に対してＨレベルの制御信号が印加されたとき、光電変換部４０から電荷を掃き出して、光電変換部４０で生成される電荷を廃棄する。
【００７２】
ここで、光電変換電荷蓄積部２３におけるポテンシャル分布は、図８に示すようになっている。この図８に示すように、読み出しゲート４２、リセットゲート４５、シャッタゲート４７に対してＨレベルの制御信号を印加することよって、これらのゲート下のポテンシャルが変動するようにしている。また、電荷蓄積部４１に蓄積した電荷に応じた電圧がＦＤ端子からモニタ電圧として出力される。
【００７３】
光電変換電荷蓄積部２３は、上述したように、リセットモード、モニタ蓄積モード、モニタＳ／Ｈモードの３つのモードで動作する。
【００７４】
リセットモードは、モニタ蓄積モードを開始するまでに、光電変換部４０に蓄積或いは電荷蓄積部４１に蓄積されてしまう電荷を廃棄するためのモードであり、図９（ａ）に示すようなポテンシャル分布とすることで、実現される。
【００７５】
すなわち、このリセットモードは、図１０に示すように、読み出しゲート４２及びリセットゲート４５にそれぞれＨレベルの制御信号を印加することによって、読み出しゲート４２及びリセットゲート４５下の領域のポテンシャルを下げることによって実行される。このような制御により、図９（ａ）に示すように、光電変換部４０で光電変換された電荷が電荷蓄積部４１を介してリセットドレイン４４へ掃き出されて廃棄される。一方で、シャッタゲート４７にはＬレベルの制御信号を印加することで、シャッタゲート４７下の領域のポテンシャルを光電変換部４０のポテンシャルよりも上げた状態としているため、光電変換部４０からシャッタゲート４７への電荷の転送はない。
【００７６】
モニタ蓄積モードは、光電変換部４０で光電変換した電荷を電荷蓄積部４１で順次蓄積（積分）するためのモードであり、図９（ｂ）に示すようなポテンシャル分布とすることで、実現される。
【００７７】
すなわち、このモニタ蓄積モードは、図１０に示すように、読み出しゲート４２にＨレベルの制御信号を印加して、読み出しゲート４２下の領域のポテンシャルを下げることによって実行される。このような制御により、図９（ｂ）に示すように、光電変換部４０で光電変換された電荷が電荷蓄積部４１に順次蓄積される。一方で、リセットゲート４５及びシャッタゲート４７にはＬレベルの制御信号を印加することで、リセットゲート４５及びシャッタゲート４７下の領域のポテンシャルを光電変換部４０や電荷蓄積部４１のポテンシャルよりも上げた状態としているため、光電変換部４０からリセットドレイン４４へ電荷が転送されず、電荷蓄積部４１からシャッタゲート４７へも電荷が転送されない。
【００７８】
光電変換部４０で光電変換された電荷が電荷蓄積部４１に順次蓄積されていくと、図１０に示すように、電荷蓄積部４１の電荷蓄積量が増加していき、ＦＤ端子（図９参照）からの出力（モニタ電圧）が低下していくことになる。
【００７９】
モニタＳ／Ｈモードは、モニタ電圧が所定値を超えたとき、或いはモニタ蓄積モードを開始してから所定期間経過したときに、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を停止し、そのときの電荷蓄積部４１の電荷を保持することによって、モニタ電圧を一定に保つものであり、図９（ｃ）に示すようなポテンシャル分布とし、光電変換部４０で光電変換した電荷を電荷蓄積部４１へ転送せずに、シャッタドレイン４６へ掃き出して廃棄することによって、実現される。
【００８０】
すなわち、このモニタＳ／Ｈモードは、図１０に示すように、シャッタゲート４７にＨレベルの制御信号を印加して、シャッタゲート４７下の領域のポテンシャルを下げることによって実行される。このような制御により、図９（ｃ）に示すように、光電変換部４０で光電変換された電荷がシャッタゲート４７へ転送されて廃棄される。一方で、読み出しゲート４２及びリセットゲート４５にはＬレベルの制御信号を印加することで、読み出しゲート４２及びリセットゲート４５下の領域のポテンシャルを光電変換部４０や電荷蓄積部４１のポテンシャルよりも上げた状態としているため、光電変換部４０から電荷蓄積部４１へ電荷は転送されず、また、電荷蓄積部４１からリセットドレイン４４へも電荷は転送されない。
【００８１】
このようにモニタセンサ２２は、被写体光（入射光）を光電変換して電荷を生成する光電変換部４０と、この光電変換部４０から転送される電荷を蓄積する電荷蓄積部４１と、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を制御する転送制御ゲートとしての読み出しゲート４２とを備えている。焦点検出処理部３０は、転送制御ゲートである読み出しゲート４２を制御して、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を開始し、電荷蓄積部４１の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは電荷の転送を開始した後所定期間が経過したとき、転送制御ゲートである読み出しゲート４２を制御して、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を停止することとしている。
【００８２】
従って、光電変換部４０で光電変換した電荷を順次電荷蓄積部４１で蓄積していき、撮像画素列２１の電荷蓄積量（撮像画素列２１の複数の画素の電荷蓄積量の平均値）をリアルタイムにモニタすることができる。しかも、電荷蓄積部４１の蓄積される電荷が所定量に達したとき、或いは電荷の転送を開始した後所定期間が経過したときに、転送制御ゲートである読み出しゲート４２を制御して、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を停止するため、電荷蓄積部４１の電荷蓄積量を一定に保つことが出来き、これによりサンプルホールド機能を実現することができる。
【００８３】
しかも、シャッタドレイン４６及びシャッタゲート４７を設け、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を停止するタイミングで、シャッタゲート４７を動作させることから、光電変換部４０で生成した電荷が電荷蓄積部４１へ転送されることを確実に防止することができ、光電変換部４０で生成した電荷をシャッタドレイン４６へ掃き出して廃棄することができる。
【００８４】
ここで、制御ゲートとして光電変換部４０と電荷蓄積部４１との間に読み出しゲート４２を設けることとしたが、図１１に示すように、光電変換部４０の不要な電荷を廃棄するシャッタゲート４７を、転送制御ゲートとして用いるようにしてもよい。この場合、光電変換部４０は、シャッタゲート４７へ印加する制御信号のレベルに応じて、シャッタドレイン４６と電荷蓄積部４１のうちいずれか一方にポテンシャルが傾斜するようにしておく必要がある。図１１は本実施形態における別の光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。
【００８５】
すなわち、シャッタゲート４７にＬレベルの制御信号が印加されているときには、図１１（ａ）に示すように、光電変換部４０のポテンシャルが電荷蓄積部４１側へ傾斜するようにして、光電変換部４０により光電変換した電荷が電荷蓄積部４１に転送されるようにする。また、シャッタゲート４７にＨレベルの制御信号が印加されているときには、図１１（ｂ）に示すように、光電変換部４０のポテンシャルがシャッタドレイン４６側へ傾斜するようにして、光電変換部４０により光電変換した電荷がシャッタドレイン４６に掃き出されて廃棄されるようにする。このようにシャッタゲート４７を、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送を制御する転送制御ゲートとしても機能させる構成することにより、読み出しゲート４２が不要となり、モニタセンサの構成を簡略化することが出来る。
【００８６】
なお、図１１には分離ゲート４３を設けているが、リセットゲート４５の動作により電荷蓄積部４１の大きさが変わらない、もしくは変化が気にならない場合は分離ゲート４３を設けなくてもよい。
【００８７】
また、図９で説明したシャッタゲート４７を、図１２に示すように固定バイアスの分離ゲート４８（オーバーフロー制御ゲート）として動作させてもよい。この場合、光電変換部４０は読み出しゲート４２へ印加する制御信号のレベルに応じて、シャッタドレイン４６と電荷蓄積部４１のうちいずれか一方にポテンシャルが傾斜するようにしておく必要がある。図１２は本実施形態におけるさらに別の光電変換電荷蓄積部２３の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。なお、シャッタゲート４７に代えて、このシャッタゲート４７の位置にオーバーフローバリアなどを構成するなどして上記動作が実現できる場合は、さらにシャッタゲート４７を削除してもよい。
【００８８】
すなわち、読み出しゲート４２にＨレベルの制御信号が印加されているときには、図１２（ａ）に示すように、光電変換部４０のポテンシャルが電荷蓄積部４１側へ傾斜するようにして、光電変換部４０により光電変換した電荷が電荷蓄積部４１に転送されるようにする。また、読み出しゲート４２にＬレベルの制御信号が印加されているときには、図１２（ｂ）に示すように、光電変換部４０のポテンシャルがシャッタドレイン４６側へ傾斜するようにして、光電変換部４０により光電変換した電荷がシャッタドレイン４６に掃き出されて廃棄されるようにする。このように読み出しゲート４２を制御することにより、光電変換部４０から電荷蓄積部４１への電荷の転送と、光電変換部４０から電荷廃棄部（シャッタドレイン４６）への電荷の転送とを切り替える構成することにより、シャッタゲート４７を固定バイアスの分離ゲート４８として動作させ、シャッタゲート４７の制御信号を省略することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面模式図である。
【図２】図１の撮像装置の構成うちのＡＦ制御ユニットに係る構成に着目した模式図である。
【図３】位相差方式の合焦制御の原理を説明するための図である。
【図４】位相差方式の合焦制御の原理を説明するための図である。
【図５】位相差方式の合焦制御の原理を説明するための図である。
【図６】図２に示す位相差検出用素子の構成概要図である。
【図７】図６に示すモニタセンサの構成図である。
【図８】図７に示す光電変換電荷蓄積部のポテンシャル分布図である。
【図９】図７に示す光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。
【図１０】図７に示す光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためタイミングチャートである。
【図１１】別の光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。
【図１２】さらに別の光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。
【図１３】従来の焦点検出装置の全体構成図である。
【図１４】従来のラインセンサの構成図である。
【図１５】図１４に示す光電変換電荷蓄積部のポテンシャル分布図である。
【図１６】図１４に示す光電変換電荷蓄積部の動作状態を説明するためのポテンシャル分布図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  撮像装置
２  撮影レンズユニット
３  撮像装置本体
５  ＡＦ制御ユニット
７  ファインダー焦点板
８  ペンタプリズム
９  接眼レンズ
１０  主ミラー
１１  サブミラー
１２  シャッタ機構
１３  固体撮像素子
１５  位相差ＡＦモジュール
１５ａ  コンデンサーレンズ
１５ｂ  ミラー
１５ｃ  セパレータレンズ
１５ｄ  位相差検出用素子（焦点検出装置の一例に相当）
２０  センサ部
２１（２１ａ〜２１ｈ）  撮像画素列
２２（２２ａ〜２２ｈ）  モニタセンサ
２３  光電変換電荷蓄積部
２４  増幅器
２５  コンパレータ
２６  バッファ回路
３０  焦点検出処理部
４０  光電変換部
４１  電荷蓄積部
４２  読み出しゲート
４３  分離ゲート
４４  リセットドレイン
４５  リセットゲート
４６  シャッタドレイン
４７  シャッタゲート
【図１】
2009225106.tif 000003
【図２】
2009225106.tif 000004
【図３】
2009225106.tif 000005
【図４】
2009225106.tif 000006
【図５】
2009225106.tif 000007
【図６】
2009225106.tif 000008
【図７】
2009225106.tif 000009
【図８】
2009225106.tif 000010
【図９】
2009225106.tif 000011
【図１０】
2009225106.tif 000012
【図１１】
2009225106.tif 000013
【図１２】
2009225106.tif 000014
【図１３】
2009225106.tif 000015
【図１４】
2009225106.tif 000016
【図１５】
2009225106.tif 000017
【図１６】
2009225106.tif 000018