專利名稱：圖像攝取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光電變換功能的圖像攝取裝置。
背景技術(shù)：
圖11是表示在以往的單鏡頭反光照相機中使用的多點測距用自動聚焦傳感器電路的一例的方框圖。該自動聚焦傳感器是本專利發(fā)明人等在(日本)圖像信息媒體學(xué)會技術(shù)報告Vol.25，No28，PP.1～6，Mar.2001發(fā)表的傳感器。該圖中，900是半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體基板)，901是AF傳感器電路塊，902是模擬電路塊，903是數(shù)字電路塊。
為了能夠進(jìn)行7點測距(中心為交叉測距)，AF電路塊901由8個線列傳感器電路1A(1B)～8A(8B)構(gòu)成。模擬電路塊902由用于控制各線列傳感器電路的累積時間的AGC電路1～8、放大輸出來自AF傳感器電路塊902的信號的信號放大電路902A、生成基準(zhǔn)電位的帶隙電路(基準(zhǔn)電位生成電路)902B、生成在傳感器電路和模擬電路中需要的電壓的中間電位生成電路902C構(gòu)成。
數(shù)字電路塊903由用于進(jìn)行與微機的通信的輸入輸出通信電路(I/O)、用于生成傳感器的驅(qū)動脈沖的時序發(fā)生電路(T/G)、用于選擇各種模擬信號的多路轉(zhuǎn)換器電路(MPX)構(gòu)成。由于單鏡頭反光照相機要求高速自動聚焦，故在AF傳感器中，通過并列驅(qū)動8個線列傳感器電路和AGC電路來實現(xiàn)高速動作。
但是，在上述以往的自動聚焦傳感器中，同時驅(qū)動各個電路將導(dǎo)致動作時的電流消耗增大。雖然在單鏡頭反光照相機中可以搭載大電流容量的電池而不構(gòu)成過多問題，但在只能搭載小電流容量的電池的小型照相機中則存在照相機的電池壽命顯著變短這類的問題。
此外，由于小型照相機中的AE和AF與單鏡頭反光照相機的TTL方式不同，是外測方式的AE和AF，故存在因所使用的攝像透鏡的變倍區(qū)域而使不需要的AF電路(AF傳感器的測距點位于攝像區(qū)域外)動作的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低電力消耗。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種圖像攝取裝置，包括具有光電變換區(qū)域，且為進(jìn)行焦點調(diào)整而使用的第1光電變換電路；具有光電變換區(qū)域，且為進(jìn)行曝光量調(diào)整而使用的第2光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路供電的控制電路；上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
此外，本發(fā)明提供一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域的第1、第2光電變換電路；以及根據(jù)用于放大、縮小要攝取的被攝物體像的變倍透鏡的動作，切換不向上述第1光電變換電路供電地、向第2光電變換電路供電的模式，和同時向上述第1以及第2光電變換電路供電的模式的控制電路。
此外，本發(fā)明提供一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域和對數(shù)壓縮電路的第1、第2光電變換電路；以上述第1、第2光電變換電路為中心設(shè)置在其一側(cè)的、分別具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第3、第4光電變換電路；以上述第1、第2光電變換電路為中心設(shè)置在其另外一側(cè)的、分別具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第5、第6光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得不向上述第1、3、5光電變換電路供電地、向上述第2、4、6光電變換電路供電的控制電路；上述第1～6光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
此外，本發(fā)明提供一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域和對數(shù)壓縮電路的第1光電變換電路；以上述第1光電變換電路為中心設(shè)置在其一側(cè)的、具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第2光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路供電的控制電路；上述第1、第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。


圖1是表示本發(fā)明的測光測距用固體攝像裝置的第1實施形式的構(gòu)成的方框圖；圖2是本發(fā)明的第1實施形式的平面配置圖；圖3是表示第1實施形式的AF傳感器電路的電路圖；圖4A～4D是說明第1實施形式的AF傳感器電路的動作、非動作的圖；圖5是表示第1實施形式的AE傳感器電路的電路圖；圖6A～6C是表示第1實施形式的AGC電路的圖；圖7A～7C是說明第1實施形式的攝像時的變倍區(qū)域與進(jìn)行動作的AE電路和AF電路的關(guān)系的圖；圖8是表示本發(fā)明的第2實施形式的構(gòu)成的方框圖；圖9是本發(fā)明的第2實施形式的平面配置圖；圖10是表示使用了本發(fā)明的測光測距用固體攝像裝置的圖像攝取裝置的一個實施形式的框圖；圖11是表示以往例的多點測距用自動聚焦傳感器的圖。
具體實施例方式
下面，參照圖面詳細(xì)地對本發(fā)明的實施形式進(jìn)行說明。
第1實施形式圖1是表示本發(fā)明的測光測距用固體攝像裝置的第1實施形式的構(gòu)成的方框圖，圖2第1實施形式的固體攝像裝置的平面配置圖。本實施形式的測光測距用固體攝像裝置除了測距功能外(用于調(diào)整焦點的功能)還搭載了測光功能(用于調(diào)整曝光量的功能)。圖中，100是半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體基板)，101是具有光電變換區(qū)域且用于進(jìn)行焦點調(diào)整的AF電路塊，103、104是具有光電變換區(qū)域且用于進(jìn)行曝光量調(diào)整的AE電路塊，105是模擬電路塊，106是數(shù)字電路塊。各個塊集成在半導(dǎo)體芯片100上。
AF電路塊101由7組水平線列傳感器電路102構(gòu)成。其如圖1所示的那樣，由以水平線列傳感器L1A、L1B為一組，以下同樣地分別以L2A和L2B、L3A和L3B、L4A和L4B、L5A和L5B、L6A和L6B、L7A和L7B為一組的共7組水平線列傳感器構(gòu)成。
AF電路塊101如圖2所示的那樣，配置在近似長方形狀的半導(dǎo)體芯片100的兩側(cè)，圖1的一個水平線列傳感器對應(yīng)著圖2的一個AF傳感器電路102。即，圖1的水平線列傳感器L1A～L7A分別對應(yīng)圖2中左側(cè)的7個AF傳感器電路102，圖1的水平線列傳感器L1B～L7B分別對應(yīng)圖2中右側(cè)的7個AF傳感器電路102。各個AF傳感器電路102包含有光電二極管，圖2的左右的A1～A7就是該光電二極管。
圖1中作為一個塊示出了AE傳感器光電二極管區(qū)域103和AE電路塊104，如圖2所示的那樣，AE傳感器光電二極管區(qū)域103被配置在半導(dǎo)體芯片100的中央部，AE電路塊104被配置在其旁邊。如圖2所示的那樣，AE傳感器光電二極管區(qū)域103被分割成16個區(qū)域，由7個點測光用光電二極管S1～S7、4個廣角測光用光電二極管W1～W4、4個標(biāo)準(zhǔn)測光用光電二極管M1～M4、1個望遠(yuǎn)測光用光電二極管T構(gòu)成。
這里，如圖1所示那樣，AE電路塊104包含有AE電路S1～S7、AE電路W1～W4、AE電路M1～M4、AE電路T，它們均為電流電壓對數(shù)變換型的AE電路。此外，在這些電路中，AE電路S1～S7分別對應(yīng)于圖2的AE傳感器光電二極管區(qū)域103的光電二極管S1～S7，AE電路W1～W4分別對應(yīng)于光電二極管W1～W4，AE電路M1～M4分別對應(yīng)于光電二極管M1～M4，AE電路T對應(yīng)于光電二極管T。另外，AE電路塊104還包含著Is(二極管反向電流)補償電路104a、信號放大電路104b。
如圖2所示那樣，模擬電路塊105配置在AE傳感器光電二極管區(qū)域103的旁邊，由用于控制各個AF傳感器電路102的累積時間的AGC電路1～7、生成基準(zhǔn)電位的帶隙電路(基準(zhǔn)電位生成電路)105a、用于生成中間電位的中間電位生成電路105b、用于放大來自AF線列傳感器的輸出的信號放大電路105c構(gòu)成。
如圖2所示那樣，數(shù)字電路塊106配置在模擬電路塊105的旁邊，由用于進(jìn)行與微機(沒有圖示)的通信的輸入輸出通信電路(I/O)、AF電路、AE電路、用于生成AGC電路的驅(qū)動脈沖的時序發(fā)生電路(T/G)、用于選擇各種模擬信號的多路轉(zhuǎn)換器電路(MPX)構(gòu)成。如詳細(xì)后述的那樣，各AF電路、AE電路、AGC電路基于微機的控制，利用來自T/G電路的控制信號控制動作、非動作。
圖3是圖1的AF傳感器電路102的具體的電路圖。該圖中，1是進(jìn)行光電變換的PN結(jié)光電二極管，2是將PN結(jié)光電二極管的電位復(fù)位到VRES的復(fù)位用MOS晶體管，3是用于放大在PN結(jié)光電二極管產(chǎn)生的電荷的差動放大電路，4是用于存儲差動放大電路的輸出電壓的MOS電容，5是存儲器開關(guān)用MOS晶體管，6是用于進(jìn)行保持在MOS電容4的電荷的放大讀出的源極跟隨器電路。這里，通過將源極跟隨器電路6的輸出反饋到差動放大電路3，可以抑制輸出電壓的偏置偏差和增益降低。
7是箝位電容，8是用于輸入箝位電容的MOS開關(guān)，由7和8構(gòu)成箝位電路。9～12是開關(guān)用MOS晶體管，13是最小值檢測用差動放大器(最小值檢測電路)，14是最大值檢測用差動放大器(最大值檢測電路)，各個差動放大器構(gòu)成電壓跟隨電路。15是最小值輸出用MOS開關(guān)，16是最大值輸出用MOS開關(guān)，17是或門，18、19是恒流用MOS晶體管，20是掃描電路。在最小值檢測電路14中，最后級使用NMOS的源極跟隨電路，在最大值檢測電路15中，最后級使用PMOS的源極跟隨電路。21是輸出來自像素的AF信號的通用輸出線。
在本電路構(gòu)成中，通過在最小值檢測電路14和最大值檢測電路15的前級設(shè)置反饋型的噪聲箝位電路，可以去除在光電二極管上產(chǎn)生的復(fù)位噪聲和在傳感器放大器、最大值檢測電路、最小值檢測電路產(chǎn)生的FPN。
此外，通過在最后輸出級逐個像素地設(shè)置源極跟隨器形式的電壓跟隨電路，在最大值輸出時，使各電壓跟隨器的輸出級的恒流源關(guān)斷，共同連接到連接于恒流源的輸出線，可以得到圖像信號的最小值。另外，通過在AF圖像信號輸出時，使各電壓跟隨器的輸出級的恒流源接通，可以依次將各電壓跟隨電路連接到輸出線，得到串行的圖像信號。利用該動作，由于可兼用最大值檢測電路和AF圖像信號輸出電路，故可以實現(xiàn)芯片的小型化。
圖4A～4D表示AF傳感器電路的像素部的差動放大電路、源極跟隨電路、最大值檢測電路的差動放大電路、最小值檢測電路的差動放大電路的具體電路圖。圖4A是像素部的差動放大電路(對應(yīng)圖3的差動放大電路3)、圖4B是源極跟隨電路6、圖4C是最小值檢測電路13、圖4D是最大值檢測電路14的電路。
此外，在圖4A～4D中給出了各個電路的具體的電路。哪一個電路都使用了MOS晶體管，在圖4A～4D的各個電路中，41～46是作為恒流源的MOS晶體管。在本實施形式中，當(dāng)AF傳感器電路動作時，通過將使該MOS晶體管在線性區(qū)域使動作的信號外加到柵極上，可以作為恒流源使用。另外，在AF傳感器電路不動作時，通過將該MOS晶體管截止的信號外加到柵極上，可以關(guān)斷偏置電流。
具體地，外加在該柵極上的控制信號，通過來自微機的通信由T/G電路生成，圖1所示的控制信號AFON1～AFON7和控制信號AF2ON1～AF2ON7被分別提供給各自對應(yīng)的AF電路。在使AF電路為動作狀態(tài)時，如前述的那樣，通過將使之在線性區(qū)域動作的控制信號(中間電平信號)外加到構(gòu)成恒流源的MOS晶體管41～46的柵極上，形成動作狀態(tài)。
另一方面，在使AF電路為非動作狀態(tài)時，如前述的那樣，通過將使之截止的控制信號(AFON1～7時為VDD電平(電源電平信號)，AF2ON1～7時為GND電平信號)外加到該MOS晶體管41～46的柵極上，形成非動作狀態(tài)。這里，控制信號AF2ON1～AF2ON7提供給圖4A～圖4D的所有的電路，控制信號AFON1～AFON7則只提供給圖4C的電路。
圖5表示對數(shù)變換型AE電路(包括光電二極管)的具體例。其對應(yīng)于包含圖1的AE電路S1～S7的全部的AE電路。圖中500是PN結(jié)光電二極管，501是作為用于進(jìn)行對數(shù)壓縮的非線性元件的PN結(jié)光電二極管，502是CMOS構(gòu)成的差動放大電路。此外，在圖5中，一并示出了差動放大電路502的具體的電路。差動放大電路502使用MOS晶體管構(gòu)成，其中47、48為作為恒流源的PMOS晶體管。
通過控制該MOS晶體管47、48，可以控制AE電路的動作、非動作。具體地，如圖1所示那樣，基于微機的控制，來自T/G電路的控制信號AEON1～7、AEONT、AEONW、AEONM被分別提供給各自對應(yīng)的AE電路?？刂菩盘朅EON1～7分別對應(yīng)于AE電路S1～S7，控制信號AEONT對應(yīng)于AE電路T，控制信號AEONW對應(yīng)4個AE電路W1～W4，控制信號AEONM對應(yīng)于4個AE電路M1～M4。
這里，在AE電路的非動作時，通過對MOS晶體管47、48的柵極外加VDD電平(電源電平)的控制信號，使MOS晶體管47、48關(guān)斷，通過關(guān)斷差動放大電路502的偏置電流而使AE電路為非動作。此外，在AE電路的動作時，通過將使MOS晶體管47、48在線性區(qū)域動作的控制信號(中間電平信號)外加到其柵極上，使AE電路成為動作狀態(tài)。
圖6A表示AGC電路的具體的電路圖。圖中61是電壓緩沖電路，62是比較器電路。如圖1所示那樣，AGC電路對應(yīng)AF電路塊101的AF電路102設(shè)置，AGC電路1～7分別對應(yīng)于水平線列傳感器L1A和L1B的組～L7A和L7B的組設(shè)置。
在各AGC電路中，在用電壓緩沖電路61阻抗變換了來自各自對應(yīng)的AF電路的最大值信號后，用比較器電路62進(jìn)行與比較電壓VBB的比較。進(jìn)而，在來自AF電路的最大值信號超過了VBB處，反轉(zhuǎn)比較器電路62的輸出，結(jié)束AF電路內(nèi)的光電二極管的累積。
圖6B表示電壓緩沖電路61，圖6C表示比較器電路62的具體的電路。63、64是電壓緩沖電路61的恒流用MOS晶體管，65是比較器電路62的恒流用MOS晶體管。AGC電路通過來自T/G電路的控制信號AGCON1～AGCON7控制動作、非動作，如圖1所示那樣，控制信號AGCON1～AGCON7分別對應(yīng)于AGC電路1～7。
在AGC電路的動作時，通過對恒流用MOS晶體管63～65的柵極外加來自T/G電路的中間電平的控制信號，使之作為恒流源動作。另一方面，在AGC電路的非動作時，通過對恒流用MOS晶體管63～65的柵極外加來自T/G電路的VDD電平(電源電平)的控制信號，使之成為電流關(guān)斷狀態(tài)?？梢詫?yīng)于AF電路的動作、非動作控制AGC電路的動作、非動作，僅使對應(yīng)進(jìn)行動作的AF電路的AGC電路動作，降低了電流消耗。
如以上這樣，利用作為控制電路的T/G電路，可以獨立地偏置控制AF電路和AE電路。此外，利用作為控制電路的T/G電路，還可以獨立地偏置控制AF電路、AE電路以及AGC電路。
下面，對實際攝影中的變倍區(qū)域(廣角區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、望遠(yuǎn)區(qū)域)與進(jìn)行動作的AF傳感器電路和AE傳感器電路的關(guān)系進(jìn)行說明。表1表示變倍區(qū)域與進(jìn)行動作的AF傳感器電路的關(guān)系，表2表示變倍區(qū)域與進(jìn)行動作的AE傳感器電路的關(guān)系。此外，圖7A～圖7C表示變倍區(qū)域與動作的AF傳感器電路、AE傳感器電路的關(guān)系。圖7A表示廣角區(qū)域攝影時進(jìn)行動作的傳感器，圖7B表示標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域攝影時進(jìn)行動作的傳感器，圖7C表示望遠(yuǎn)區(qū)域攝影時進(jìn)行動作的傳感器。這里，表1、表2中○的電路為偏置ON的電路，在圖7A～圖7C中用斜線表示的光電二極管區(qū)域為偏置ON的電路。
表1

表2

首先，在圖7A的廣角區(qū)域攝影時，如表2所示那樣，使所有的AE傳感器(S1～S7、W1～W4、M1～M4、T共16個)動作進(jìn)行測光，如表1所示那樣，使所有的AF傳感器(L1～L7共7個)動作進(jìn)行測距。這里，所謂的L1～L7指的是圖1所示的水平線列傳感器L1A和L1B～水平線列傳感器L7A和L7B的各個組。
在圖7B的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域攝影時，只使S1～S6、M1～M4、T的AE傳感器(10個區(qū)域)和L2～L6的AF傳感器(5個)動作進(jìn)行測光和測距。其他的AF傳感器和AE傳感器為非動作狀態(tài)。這里，AF傳感器L2～L6指的是圖1所示的水平線列傳感器L2A和L2B～水平線列傳感器L6A和L6B的各個組。
在圖7C的望遠(yuǎn)區(qū)域攝影時，只使S3～S5、T的AE傳感器(4個區(qū)域)和L3～L5的AF傳感器(3個)動作進(jìn)行測光和測距。其他的AF傳感器和AE傳感器為非動作狀態(tài)。此外，同樣地，AF傳感器L3～L5指的是圖1所示的水平線列傳感器L3A和L3B～水平線列傳感器L5A和L5B的各個組。此點在下面的實施形式中也是一樣的。
這些變倍區(qū)域的AF傳感器的選擇，如用圖4說明過的那樣，基于微機的控制由來自T/G電路的控制信號進(jìn)行。例如，在廣角區(qū)域攝影時，通過對所有的AF傳感器電路外加使構(gòu)成恒流源的MOS晶體管線性動作的信號(中間電平信號)，使所有的AF電路動作并進(jìn)行測距。
此外，AE傳感器的選擇也如用圖5說明過的那樣，通過來自T/G電路的控制信號進(jìn)行。例如，在廣角區(qū)域攝影時，如前述的那樣，通過對所有的AE傳感器電路外加使構(gòu)成恒流源的MOS晶體管線性動作的信號(中間電平信號)，使所有的AE電路動作并進(jìn)行測光。另外，如用圖6說明過的那樣，利用來自T/G電路的控制信號進(jìn)行AGC電路的選擇，可以只使對應(yīng)進(jìn)行動作的AF電路的AGC電路動作而使對應(yīng)非動作的AF電路的AGC電路為非動作。在廣角區(qū)域攝影時，由于所有的AF電路均動作，故使所有的AGC電路動作。
這樣，在本實施形式中，通過在多個AF電路和AE電路中只使需要的AF電路和AE電路為動作狀態(tài)，對其他的AF電路和AE電路，關(guān)斷恒流源使之成為非動作狀態(tài)，可以大幅度地降低電流消耗。此外，由于可以降低電流消耗，故可以搭載于小型照相機，實現(xiàn)低電力消耗的自動聚焦用固體攝像裝置。這里，本發(fā)明不只是使用CMOS傳感器，也可以應(yīng)用于例如CCD、BASIS、SIT、CMD、AMI等情況。
第2實施形式圖8是表示本發(fā)明的測光測距用固體攝像裝置的第2實施形式的圖，圖9是其平面配置圖。本實施形式中，AE傳感器的分割數(shù)少于第1實施形式。即，AE傳感器由整體測光用AE電路W和7個點測光用AE電路S1～S7構(gòu)成。圖9所示的AE傳感器光電二極管區(qū)域103中的W對應(yīng)于整體測光用AE電路W的光電二極管，S1～S7分別對應(yīng)于點測光用AE電路S1～S7的光電二極管。其他的構(gòu)成與圖1的第1實施形式相同。
表3表示第2實施形式中的攝像透鏡的變倍區(qū)域(廣角區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、望遠(yuǎn)區(qū)域)與進(jìn)行動作的AF傳感器電路和AE傳感器的關(guān)系。
表3

首先，在廣角區(qū)域攝影時，使所有的AE傳感器(8個區(qū)域)和AF傳感器(7個)動作進(jìn)行測光和測距。在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域攝影時，只使S2～S6、W的AE傳感器(6個區(qū)域)和L2～L6的AF傳感器(5個)動作進(jìn)行測光和測距。在望遠(yuǎn)區(qū)域攝影時，只使S3～S5、W的AE傳感器(4個區(qū)域)和L3～L5的AF傳感器(3個)動作進(jìn)行測光和測距。與圖1的第1實施形式同樣地，AF傳感器、AE傳感器的動作、非動作的選擇利用來自T/G電路的控制信號進(jìn)行。此外，還與第1實施形式同樣地，對應(yīng)于AF傳感器電路的動作、非動作進(jìn)行AGC電路的選擇動作。
這樣，在本實施形式中，與圖1的第1實施形式同樣地，通過在多個AF電路和AE電路中只使需要的AF電路和AE電路成為動作狀態(tài)，對其他的AF電路和AE電路關(guān)斷恒流源使之成為非動作狀態(tài)，可以大幅度地降低電流消耗。此外，可以通過減少AE傳感器的個數(shù)簡化構(gòu)成，還可以進(jìn)一步降低電力消耗。
第3實施形式下面，對本發(fā)明的第3實施形式進(jìn)行說明。第3實施形式與第1實施形式相比，對于攝影透鏡的變倍區(qū)域(廣角區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、望遠(yuǎn)區(qū)域)，其進(jìn)行動作的AF傳感器和AE傳感器不同。裝置的構(gòu)成與第1實施形式是一樣的。表4給出變倍區(qū)域和進(jìn)行動作的AF傳感器的關(guān)系，表5給出變倍區(qū)域和進(jìn)行動作的AE傳感器的關(guān)系。
表4

表5

首先，在廣角區(qū)域攝影時，使用L1、L4、L7的AF傳感器，使用S1、S4、S7以及W1～W4、M1～M4、T的AE傳感器。在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域攝影時，使用L2、L4、L6的AF傳感器，使用S2、S4、S6、M1～M4、T的AE傳感器。在望遠(yuǎn)區(qū)域攝影時，使用L3～L5的AF傳感器，使用S3～S5、T的AE傳感器。與第1實施形式同樣地，AF傳感器、AE傳感器的動作、非動作的選擇利用來自T/G電路的控制信號進(jìn)行。此外，還與第1實施形式同樣地，對應(yīng)于AF傳感器電路的動作、非動作進(jìn)行AGC電路的選擇動作。
在本實施形式中，其特征在于只使用具有7個塊的AF傳感器電路內(nèi)的3個塊，由此可以總是進(jìn)行3點測距。由此，減少了廣角攝影時的測距點數(shù)，電流消耗可以較第1實施形式更低。此外，通過在AE傳感器中不使用其全部而使用其一部分，也可以降低電流消耗。因而，通過在不需要過多測距點數(shù)的普及型級別的小型照相機中使用本實施形式，可以實現(xiàn)長電池壽命的小型照相機。
在上述的第1～第3實施形式中，除了在非動作狀態(tài)中完全截止電流的做法外，也可以采用在非動作狀態(tài)中供給較動作狀態(tài)少的量的電流的構(gòu)成。
第4實施形式下面，對使用了具有在第1～第3實施形式說明過的測光電路塊、測距電路塊的固體攝像裝置的圖像攝取裝置進(jìn)行說明。圖10是表示用于說明第4實施形式的在透鏡快門數(shù)字小型照相機(圖像攝取裝置)中使用了固體攝像元件時的一個實施形式的框圖。該圖中，201是兼做透鏡的保護和主開關(guān)的保護擋板，202是將被攝物體的光學(xué)圖像成像在固體攝像元件204上的透鏡，203是用于改變通過了透鏡202的光通量的光闌，204是用于將被透鏡202成像了的被攝物體作為圖像信號取入的固體攝像元件。
此外，205是在第1～第3實施形式說明過的測光測距用固體攝像裝置。這里，例如，假設(shè)使用的是圖1的實施形式的裝置。206是模擬-數(shù)字變換從固體攝像元件204或固體攝像裝置205輸出的圖像信號、測光信號、測距信號的A/D變換器，208是對從A/D變換器207輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行各種校正或壓縮數(shù)據(jù)的信號處理部，209是對固體攝像元件204、攝像信號處理電路206、A/D變換器207、信號處理部208等輸出各種時序信號的時序發(fā)生部，210是控制各種計算和照相機整體的整體控制·計算部，211是用于臨時保存圖像數(shù)據(jù)的存儲部。
進(jìn)而，212是用于在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄或者讀出的接口部，213是用于進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的記錄或者讀出的半導(dǎo)體存儲器等可裝卸的記錄介質(zhì)，214是用于與外部計算機等進(jìn)行通信的接口部。
下面，對這樣的透鏡快門數(shù)字小型照相機的攝影時的動作進(jìn)行說明。如果保護擋板201被打開，則主電源被接通，接著，控制系統(tǒng)的電源被接通，進(jìn)而，A/D變換器207等攝像系統(tǒng)電路的電源被接通。
在整體控制·計算部210，以從固體攝像裝置205的AF電路塊輸出的信號為基礎(chǔ)利用三角測距法進(jìn)行到達(dá)被攝物體的距離的計算。此后，計算出透鏡202的伸出量，驅(qū)動透鏡202到達(dá)規(guī)定的位置使之對焦。
然后，為了控制曝光量，在用A/D變換器207變換了從固體攝像裝置205的AE傳感器輸出的信號后，將之輸入到信號處理部208，并在整體控制·計算部210以該數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行曝光的計算。進(jìn)而，根據(jù)進(jìn)行了該測光的結(jié)果判斷亮度，依照該結(jié)果，整體控制·計算部210調(diào)節(jié)光闌203和快門速度。
此后，在達(dá)到了曝光條件后，開始在固體攝像元件204上的正式曝光。如果曝光結(jié)束，則用A/D變換器207A-D變換從固體攝像元件204輸出的圖像信號，通過信號處理部208由整體控制·計算部210將之寫入存儲部211。然后，利用整體控制·計算部210通過記錄介質(zhì)控制I/F部212，在可裝卸的記錄介質(zhì)213上記錄蓄積在存儲部211上的數(shù)據(jù)。此外，也可以通過外部I/F部214直接輸入到計算機等中。這里，不但可以在數(shù)字小型照相機中使用本發(fā)明的測光測距用固體攝像裝置，而且也可以在銀鹽照相機等中使用。另外，在單鏡頭反光照相機中使用也可以獲得同樣的效果。
如以上所說明的這樣，通過只使多個測光電路和多個測距電路中需要的測光電路和測距電路動作，而使不需要的測光電路和測距電路為非動作，可以大幅度地降低電流消耗，實現(xiàn)低電力消耗的測光測距用固體攝像裝置。此外，通過依照測距電路的動作、非動作控制累積時間控制電路的動作、非動作，可以進(jìn)一步降低消耗電流。
因而，上面說明過的測光測距用固體攝像裝置可以較好地適用于小型照相機，能夠?qū)崿F(xiàn)可多點測距的自動聚焦小型照相機。此外，可以較以往實現(xiàn)電池壽命更長、使用隨意性更好的自動聚焦小型照相機。
權(quán)利要求
1.一種圖像攝取裝置，包括具有光電變換區(qū)域，且為進(jìn)行焦點調(diào)整而使用的第1光電變換電路；具有光電變換區(qū)域，且為進(jìn)行曝光量調(diào)整而使用的第2光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路供電的控制電路；上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述的第1、第2光電變換電路分別包含遮斷電流的電流遮斷電路，上述控制電路控制上述電流遮斷電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述電流遮斷電路是差動放大電路的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像攝取裝置，其特征在于進(jìn)一步具有用于控制包含在上述第1光電變換電路中的光電變換區(qū)域的電荷累積時間的累積時間控制電路，上述累積時間控制電路與上述第1光電變換電路以及上述第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上，上述控制電路進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路、上述第2光電變換電路、上述累積時間控制電路供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像攝取裝置，其特征在于進(jìn)一步具有攝取被攝物體像的攝像元件，和基于來自上述第1光電變換電路的信號進(jìn)行焦點調(diào)整、基于來自上述第2光電變換電路的信號進(jìn)行曝光量調(diào)整的調(diào)整電路。
6.一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域的第1、第2光電變換電路；以及根據(jù)用于放大、縮小要攝取的被攝物體像的變倍透鏡的動作，切換不向上述第1光電變換電路供電地、向第2光電變換電路供電的模式，和同時向上述第1以及第2光電變換電路供電的模式的控制電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述的第1、第2光電變換電路分別包含遮斷電流的電流遮斷電路，上述控制電路控制上述電流遮斷電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述電流遮斷電路是差動放大電路的一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像攝取裝置，其特征在于進(jìn)一步具有攝取被攝物體像的攝像元件，和基于來自上述第1光電變換電路的信號進(jìn)行焦點調(diào)整、基于來自上述第2光電變換電路的信號進(jìn)行曝光量調(diào)整的調(diào)整電路。
10.一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域和對數(shù)壓縮電路的第1、第2光電變換電路；以上述第1、第2光電變換電路為中心設(shè)置在其一側(cè)的、分別具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第3、第4光電變換電路；以上述第1、第2光電變換電路為中心設(shè)置在其另外一側(cè)的、分別具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第5、第6光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得不向上述第1、3、5光電變換電路供電地、向上述第2、4、6光電變換電路供電的控制電路；上述第1～6光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述第1～6光電變換電路分別包含遮斷電流的電流遮斷電路，上述控制電路控制上述電流遮斷電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述電流遮斷電路是差動放大電路的一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像攝取裝置，其特征在于進(jìn)一步具有攝取被攝物體像的攝像元件，和基于來自上述第1、第2光電變換電路的信號進(jìn)行焦點調(diào)整、基于來自上述第3～6光電變換電路的信號進(jìn)行曝光量調(diào)整的調(diào)整電路。
14.一種圖像攝取裝置，包括分別包含光電變換區(qū)域和對數(shù)壓縮電路的第1光電變換電路；以上述第1光電變換電路為中心設(shè)置在其一側(cè)的、具有多個光電變換區(qū)域和讀出上述多個光電變換區(qū)域的峰值信號的讀出電路的第2光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路供電的控制電路；上述第1、第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述第1、2光電變換電路分別包含遮斷電流的電流遮斷電路，上述控制電路控制上述電流遮斷電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像攝取裝置，其特征在于上述電流遮斷電路是差動放大電路的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像攝取裝置，其特征在于進(jìn)一步具有攝取被攝物體像的攝像元件，和基于來自上述第1光電變換電路的信號進(jìn)行焦點調(diào)整、基于來自上述第2光電變換電路的信號進(jìn)行曝光量調(diào)整的調(diào)整電路。
全文摘要
一種圖像攝取裝置，包括具有光電變換區(qū)域且為進(jìn)行焦點調(diào)整而使用的第1光電變換電路；具有光電變換區(qū)域且為進(jìn)行曝光量調(diào)整而使用的第2光電變換電路；以及進(jìn)行控制使得獨立地向上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路供電的控制電路；上述第1光電變換電路和上述第2光電變換電路形成在同一半導(dǎo)體基板上。
文檔編號H04N5/232GK1435721SQ03102099
公開日2003年8月13日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月31日
發(fā)明者高橋秀和, 齊藤和宏 申請人:佳能株式會社