JP2002199284A - 撮像素子 - Google Patents
撮像素子Info
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- JP2002199284A JP2002199284A JP2000393732A JP2000393732A JP2002199284A JP 2002199284 A JP2002199284 A JP 2002199284A JP 2000393732 A JP2000393732 A JP 2000393732A JP 2000393732 A JP2000393732 A JP 2000393732A JP 2002199284 A JP2002199284 A JP 2002199284A
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- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄積時間等を複数の領域について別々に設定
することにより、解像度を落とさずに一度の蓄積でダイ
ナミックレンジを拡大すること。 【解決手段】 フローティングディフュージョン（Ｆ
Ｄ）領域２１とソースフォロワアンプ５を２つの光電変
換部１，５１に１個だけ形成し、２つの光電変換領域
を、ＭＯＳトランジスタスイッチを介してそのＦＤ領域
２１に接続した。２つの光電変換部１，５１の電荷を同
時又は別々にＦＤ領域２１へ転送でき、ＦＤ領域２１に
接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイミングだけで、
２つの光電変換部１，５１の信号電荷を加算、非加算す
ることが簡単に行える。このようにして、複数の分割光
電変換部の制御をそれぞれ異ならせて、ダイナミックレ
ンジ拡大を行うようにした。
することにより、解像度を落とさずに一度の蓄積でダイ
ナミックレンジを拡大すること。 【解決手段】 フローティングディフュージョン（Ｆ
Ｄ）領域２１とソースフォロワアンプ５を２つの光電変
換部１，５１に１個だけ形成し、２つの光電変換領域
を、ＭＯＳトランジスタスイッチを介してそのＦＤ領域
２１に接続した。２つの光電変換部１，５１の電荷を同
時又は別々にＦＤ領域２１へ転送でき、ＦＤ領域２１に
接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイミングだけで、
２つの光電変換部１，５１の信号電荷を加算、非加算す
ることが簡単に行える。このようにして、複数の分割光
電変換部の制御をそれぞれ異ならせて、ダイナミックレ
ンジ拡大を行うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子群を
用いた撮像素子に関し、より詳細には、撮像用と焦点検
出用の両方に利用可能な撮像素子であって、撮像時にお
けるダイナミックレンジの拡大を可能にした撮像素子に
関する。
用いた撮像素子に関し、より詳細には、撮像用と焦点検
出用の両方に利用可能な撮像素子であって、撮像時にお
けるダイナミックレンジの拡大を可能にした撮像素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から撮像素子のダイナミックレンジ
の拡大方法としては、多くの提案がされている。例え
ば、特公平６−８３４００号公報では隣接する画素、い
わゆるフィールドの異なる画素の電荷を転送部において
加え合わせることで実効的ダイナミックレンジを拡大し
ている。
の拡大方法としては、多くの提案がされている。例え
ば、特公平６−８３４００号公報では隣接する画素、い
わゆるフィールドの異なる画素の電荷を転送部において
加え合わせることで実効的ダイナミックレンジを拡大し
ている。
【０００３】また、特開平６−２３３０７３号公報で
は、撮像素子の駆動条件を、明・暗の２通り以上に設定
し、それぞれの条件で読み取った結果を演算により合成
してダイナミックレンジの広い特性を得ている。
は、撮像素子の駆動条件を、明・暗の２通り以上に設定
し、それぞれの条件で読み取った結果を演算により合成
してダイナミックレンジの広い特性を得ている。
【０００４】さらに、特開平８−３３６０７７号公報で
は、撮像素子の１回毎の蓄積中においても過剰蓄積電荷
を排出する手段を設けることで、強入射光量領域まで比
例した成分を含む信号を取り出せるようにしている。
は、撮像素子の１回毎の蓄積中においても過剰蓄積電荷
を排出する手段を設けることで、強入射光量領域まで比
例した成分を含む信号を取り出せるようにしている。
【０００５】一方、撮像素子の用途としては、いわゆる
記録画像信号の入力素子としてのみでなく、焦点検出用
の出力信号を出すためにも用いられている。
記録画像信号の入力素子としてのみでなく、焦点検出用
の出力信号を出すためにも用いられている。
【０００６】一般的には、ＴＶ−ＡＦと呼ばれる撮像信
号のコントラスト成分に着目した方式で行われている。
この方式は、撮像用素子自身の信号で焦点検出状態を簡
単に得られる反面、速度や精度にやや難点があると言わ
れている。
号のコントラスト成分に着目した方式で行われている。
この方式は、撮像用素子自身の信号で焦点検出状態を簡
単に得られる反面、速度や精度にやや難点があると言わ
れている。
【０００７】これに対して、特開平９−４３５０７号公
報では、瞳位置移動手段により瞳位置を撮影光軸に対し
対称位置に移動させ、各瞳位置における撮像素子の出力
画像を取り込み、その相関演算により撮影光学系のピン
トずれ量を求める方式か提案されている。これは「時分
割瞳分割方式」とでも言うもので、ＡＦ専用の光学系や
センサを用いることなく位相差方式のＡＦが実現可能と
なる。
報では、瞳位置移動手段により瞳位置を撮影光軸に対し
対称位置に移動させ、各瞳位置における撮像素子の出力
画像を取り込み、その相関演算により撮影光学系のピン
トずれ量を求める方式か提案されている。これは「時分
割瞳分割方式」とでも言うもので、ＡＦ専用の光学系や
センサを用いることなく位相差方式のＡＦが実現可能と
なる。
【０００８】更に本出願人により、撮像素子でありなが
ら位相差検出方式の評価値を得られる焦点検出装置が,
特開 2000-156823 や特願 2000-117510 として出願され
ている。
ら位相差検出方式の評価値を得られる焦点検出装置が,
特開 2000-156823 や特願 2000-117510 として出願され
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなダイナミックレンジ拡大方法では、それぞれ以
下のような問題が生じてしまう。例えば、普通に複数の
画素出力を加え合わせる方法では、実質の解像度が半減
してしまうことになる。また、複数回の蓄積動作を行う
方法では、監視カメラなどでは問題無いが、スチル（静
止画）撮影する場合では、動きの早いものには対応でき
なくなる。
たようなダイナミックレンジ拡大方法では、それぞれ以
下のような問題が生じてしまう。例えば、普通に複数の
画素出力を加え合わせる方法では、実質の解像度が半減
してしまうことになる。また、複数回の蓄積動作を行う
方法では、監視カメラなどでは問題無いが、スチル（静
止画）撮影する場合では、動きの早いものには対応でき
なくなる。
【００１０】一方、過剰電荷を排出させるにはそれなり
の機能を撮像素子に持たせることになるので、複雑な構
造を強いられることとなる。従って、解像度を落とさず
に、特別な構造を付加することなく一度の蓄積でダイナ
ミックレンジの拡大を可能とすることが望ましい。
の機能を撮像素子に持たせることになるので、複雑な構
造を強いられることとなる。従って、解像度を落とさず
に、特別な構造を付加することなく一度の蓄積でダイナ
ミックレンジの拡大を可能とすることが望ましい。
【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、蓄積時間等を複数
の領域について別々に設定することにより、解像度を落
とさずに一度の蓄積でダイナミックレンジを拡大するこ
とを可能とした撮像素子を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、蓄積時間等を複数
の領域について別々に設定することにより、解像度を落
とさずに一度の蓄積でダイナミックレンジを拡大するこ
とを可能とした撮像素子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、単一の
マイクロレンズに対応し、少なくとも撮像用の光電変換
信号と、焦点検出用の光電変換信号を出力する複数に分
割された分割光電変換部と、該分割光電変換部の制御を
それぞれ異なって行なう制御部とを有し、撮影時のダイ
ナミックレンジの拡大を行うようにしたことを特徴とす
るものである。
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、単一の
マイクロレンズに対応し、少なくとも撮像用の光電変換
信号と、焦点検出用の光電変換信号を出力する複数に分
割された分割光電変換部と、該分割光電変換部の制御を
それぞれ異なって行なう制御部とを有し、撮影時のダイ
ナミックレンジの拡大を行うようにしたことを特徴とす
るものである。
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、前記分割
光電変換部の異なる制御を行なう前記制御部は、蓄積時
間あるいは読み出しゲインにより制御すること特徴とす
るものである。
光電変換部の異なる制御を行なう前記制御部は、蓄積時
間あるいは読み出しゲインにより制御すること特徴とす
るものである。
【００１４】また、請求項３に記載の発明は、前記分割
光電変換部の撮像用での動作時に、該分割光電変換部の
各々の制御を同じにするか異ならせるかを選択可能とす
ることを特徴とするものである。
光電変換部の撮像用での動作時に、該分割光電変換部の
各々の制御を同じにするか異ならせるかを選択可能とす
ることを特徴とするものである。
【００１５】また、請求項４に記載の発明は、前記分割
光電変換部の焦点検出用での動作時に、該分割光電変換
部の各々の制御を同じにすることを特徴とするものであ
る。
光電変換部の焦点検出用での動作時に、該分割光電変換
部の各々の制御を同じにすることを特徴とするものであ
る。
【００１６】また、請求項５に記載の発明は、１つの画
素に前記分割光電変換部を構成するとともに、該分割光
電変換部にフローティングディフージョン領域とソース
フォロアアンプを１つだけ設け、前記分割光電変換部を
ＭＯＳトランジスタスイッチを介して前記フローティン
グディフージョン領域に接続したことを特徴とするもの
である。
素に前記分割光電変換部を構成するとともに、該分割光
電変換部にフローティングディフージョン領域とソース
フォロアアンプを１つだけ設け、前記分割光電変換部を
ＭＯＳトランジスタスイッチを介して前記フローティン
グディフージョン領域に接続したことを特徴とするもの
である。
【００１７】また、請求項６に記載の発明は、前記分割
光電変換部の電荷を同時又は別個に前記フローティング
ディフージョン領域に転送し、該フローティングディフ
ージョン領域に接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイ
ミングで前記分割光電変換部の信号電荷を加算又は非加
算したことを特徴とするものである。
光電変換部の電荷を同時又は別個に前記フローティング
ディフージョン領域に転送し、該フローティングディフ
ージョン領域に接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイ
ミングで前記分割光電変換部の信号電荷を加算又は非加
算したことを特徴とするものである。
【００１８】これにより、焦点検出兼用撮像素子群にお
いては、解像度を落とさずに、特別な構造を付加するこ
となく一度の蓄積でダイナミックレンジの拡大が可能と
なる。
いては、解像度を落とさずに、特別な構造を付加するこ
となく一度の蓄積でダイナミックレンジの拡大が可能と
なる。
【００１９】また、単一のマイクロレンズに対応する光
電変換部が複数に分割された撮像素子を用いたスチルカ
メラ等の撮像システム及び装置に適用可能であり、特に
焦点検出機能を備えた広い条件での撮影が可能である。
電変換部が複数に分割された撮像素子を用いたスチルカ
メラ等の撮像システム及び装置に適用可能であり、特に
焦点検出機能を備えた広い条件での撮影が可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。まず、本発明に用いる撮像素子
について説明する。撮像素子には、増幅型固体撮像装置
の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ
（以下、ＣＭＯＳセンサという）を用いた。ＣＭＯＳセ
ンサの特徴の１つには、受光部のＭＯＳトランジスタと
周辺回路のＭＯＳトランジスタを同一工程で形成できる
ため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤと比較して大
幅に削減できるということが挙げられる。この特徴を生
かして、本発明では１画素に２つの光電変換部を構成
し、従来各光電変換部に設けていたフローティングディ
フュージョン領域（以下、ＦＤ領域という）とソースフ
ォロワアンプを２つの光電変換部に１個だけ形成し、２
つの光電変換領域を、ＭＯＳトランジスタスイッチを介
してそのＦＤ領域に接続した。
施例について説明する。まず、本発明に用いる撮像素子
について説明する。撮像素子には、増幅型固体撮像装置
の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ
（以下、ＣＭＯＳセンサという）を用いた。ＣＭＯＳセ
ンサの特徴の１つには、受光部のＭＯＳトランジスタと
周辺回路のＭＯＳトランジスタを同一工程で形成できる
ため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤと比較して大
幅に削減できるということが挙げられる。この特徴を生
かして、本発明では１画素に２つの光電変換部を構成
し、従来各光電変換部に設けていたフローティングディ
フュージョン領域（以下、ＦＤ領域という）とソースフ
ォロワアンプを２つの光電変換部に１個だけ形成し、２
つの光電変換領域を、ＭＯＳトランジスタスイッチを介
してそのＦＤ領域に接続した。
【００２１】従って、２つの光電変換部の電荷を同時、
または、別々にフローティングディフュージョン部へ転
送でき、ＦＤ領域に接続した転送ＭＯＳトランジスタの
タイミングだけで、２つの光電変換部の信号電荷を加
算、非加算することが簡単に行える。この構造を利用し
て、撮像光学系の射出瞳全体からの光束による光電変換
出力を行う第１の加算出力モードと、撮像光学系の射出
瞳の一部からの光束による光電変換出力を別々に行う非
加算出力モードと、撮像光学系の射出瞳の一部からの光
束を複数の蓄積時間で蓄積し、光電変換出力を加算する
ことでダイナミックレンジを拡大する第２の加算出力モ
ードとを切り替え可能としている。画素レベルで信号の
加算を行う第１、第２の加算出力モードでは、信号を読
み出した後で加算する方式に比べてノイズの少ない信号
を得ることができる。
または、別々にフローティングディフュージョン部へ転
送でき、ＦＤ領域に接続した転送ＭＯＳトランジスタの
タイミングだけで、２つの光電変換部の信号電荷を加
算、非加算することが簡単に行える。この構造を利用し
て、撮像光学系の射出瞳全体からの光束による光電変換
出力を行う第１の加算出力モードと、撮像光学系の射出
瞳の一部からの光束による光電変換出力を別々に行う非
加算出力モードと、撮像光学系の射出瞳の一部からの光
束を複数の蓄積時間で蓄積し、光電変換出力を加算する
ことでダイナミックレンジを拡大する第２の加算出力モ
ードとを切り替え可能としている。画素レベルで信号の
加算を行う第１、第２の加算出力モードでは、信号を読
み出した後で加算する方式に比べてノイズの少ない信号
を得ることができる。
【００２２】図１は、本発明の撮像素子内のエリアセン
サ部の回路構成図で、２列×２行画素の２次元エリアセ
ンサを示したものであるが、実際はもっと画素数を多く
し、実用的な解像度を得る。
サ部の回路構成図で、２列×２行画素の２次元エリアセ
ンサを示したものであるが、実際はもっと画素数を多く
し、実用的な解像度を得る。
【００２３】図中符号１，５１は、ＭＯＳトランジスタ
ゲートとゲート下の空乏層からなる第１、第２光電変換
部、２，５２はフォトゲート、３，５３は転送スイッチ
ＭＯＳトランジスタ、４はリセット用ＭＯＳトランジス
タ、５はソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ、６
は垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ、７はソースフ
ォロワの負荷ＭＯＳトランジスタ、８は暗出力転送ＭＯ
Ｓトランジスタ、９は明出力転送ＭＯＳトランジスタ、
１０は暗出力蓄積容量ＣTN、１１は明出力蓄積容量
ＣTS、１２，５４は垂直転送ＭＯＳトランジスタ、１
３，５５は垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ、１
４は差動出力アンプ、１５は垂直走査部、１６は水平走
査部、３０−１１，３０−１２，３０−２１，３０−２
２は受光部である。この回路の動作については後述す
る。
ゲートとゲート下の空乏層からなる第１、第２光電変換
部、２，５２はフォトゲート、３，５３は転送スイッチ
ＭＯＳトランジスタ、４はリセット用ＭＯＳトランジス
タ、５はソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ、６
は垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ、７はソースフ
ォロワの負荷ＭＯＳトランジスタ、８は暗出力転送ＭＯ
Ｓトランジスタ、９は明出力転送ＭＯＳトランジスタ、
１０は暗出力蓄積容量ＣTN、１１は明出力蓄積容量
ＣTS、１２，５４は垂直転送ＭＯＳトランジスタ、１
３，５５は垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ、１
４は差動出力アンプ、１５は垂直走査部、１６は水平走
査部、３０−１１，３０−１２，３０−２１，３０−２
２は受光部である。この回路の動作については後述す
る。
【００２４】図２は、受光部の断面図である。なお、受
光部３０−１１，３０−２１，３０−１２，３０−２２
は同一の構造を有している。図中符号１７はＰ型ウェ
ル、１８，５８はゲート酸化膜、１９，５９は一層目ポ
リＳｉ、２０，５０は二層目ポリＳｉ、２１はｎ+ フロ
ーティングディフュージョン領域である。
光部３０−１１，３０−２１，３０−１２，３０−２２
は同一の構造を有している。図中符号１７はＰ型ウェ
ル、１８，５８はゲート酸化膜、１９，５９は一層目ポ
リＳｉ、２０，５０は二層目ポリＳｉ、２１はｎ+ フロ
ーティングディフュージョン領域である。
【００２５】ＦＤ領域２１は、転送ＭＯＳトランジスタ
３，５３を介して第１光電変換部１及び第２光電変換部
５１と接続される。なお、同図では、第１光電変換部１
と第２光電変換部５１を離して描いたが、実際にはその
境界部は極めて小さく、実用上は第１光電変換部１と第
２光電変換部５１は接しているとみなして良い。
３，５３を介して第１光電変換部１及び第２光電変換部
５１と接続される。なお、同図では、第１光電変換部１
と第２光電変換部５１を離して描いたが、実際にはその
境界部は極めて小さく、実用上は第１光電変換部１と第
２光電変換部５１は接しているとみなして良い。
【００２６】符号２２は、特定の波長域の光を透過する
カラーフィルタ、２３は撮像光学系からの光束を効率的
に第１及び第２光電変換部に導くためのマイクロレンズ
である。
カラーフィルタ、２３は撮像光学系からの光束を効率的
に第１及び第２光電変換部に導くためのマイクロレンズ
である。
【００２７】図３は、撮像素子の画素と光電変換部・カ
ラーフィルタの配置を示す平面図である。ここでは４列
×４行のみを抜き出して示している。受光部とＭＯＳト
ランジスタを含む各画素はほぼ正方形にレイアウトさ
れ、格子状に隣接して配置されている。図１に示した受
光部３０−１１，３０−２１，３０−１２，３０−２２
は、画素７０−１１，７０−２１，７０−１２，７０−
２２内に位置し、ここでは７２−１１，７２−２１，７
２−１２，７２−２２として表している。
ラーフィルタの配置を示す平面図である。ここでは４列
×４行のみを抜き出して示している。受光部とＭＯＳト
ランジスタを含む各画素はほぼ正方形にレイアウトさ
れ、格子状に隣接して配置されている。図１に示した受
光部３０−１１，３０−２１，３０−１２，３０−２２
は、画素７０−１１，７０−２１，７０−１２，７０−
２２内に位置し、ここでは７２−１１，７２−２１，７
２−１２，７２−２２として表している。
【００２８】また、このエリアセンサは、各画素にＲ
（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルタを交互
に配して、４画素が一組となるベイヤー配列を形成して
いる。ベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強
く感じやすいＧの画素をＲやＢの画素よりも多く配置す
ることで、総合的な像性能を上げている。一般に、この
方式の撮像素子では、輝度信号は主にＧから生成し、色
信号はＲ，Ｇ，Ｂから生成する。
（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）のカラーフィルタを交互
に配して、４画素が一組となるベイヤー配列を形成して
いる。ベイヤー配列では、観察者が画像を見たときに強
く感じやすいＧの画素をＲやＢの画素よりも多く配置す
ることで、総合的な像性能を上げている。一般に、この
方式の撮像素子では、輝度信号は主にＧから生成し、色
信号はＲ，Ｇ，Ｂから生成する。
【００２９】前述したように、１画素はそれぞれ２つの
光電変換部を有している。図に付した、Ｒ，Ｇ，Ｂは赤
色，緑色，青色のカラーフィルタを備えた光電変換部で
あり、Ｒ，Ｇ，Ｂに続く１あるいは２は、第１光電変換
部か第２光電変換部かの区別を表している。例えば、Ｒ
１は赤色カラーフィルタを備えた第１光電変換部であ
り、Ｇ２は緑色カラーフィルタを備えた第２光電変換部
を意味する。
光電変換部を有している。図に付した、Ｒ，Ｇ，Ｂは赤
色，緑色，青色のカラーフィルタを備えた光電変換部で
あり、Ｒ，Ｇ，Ｂに続く１あるいは２は、第１光電変換
部か第２光電変換部かの区別を表している。例えば、Ｒ
１は赤色カラーフィルタを備えた第１光電変換部であ
り、Ｇ２は緑色カラーフィルタを備えた第２光電変換部
を意味する。
【００３０】さらに、各画素において撮像光学系から射
出した光束を有効に利用するために、各受光部に集光用
レンズを設けて、受光部以外に到達しようとする光を受
光部に偏向することが必要となる。このために撮像素子
前面に設けられるのがマイクロレンズである。各画素の
マイクロレンズは受光部の中心と光軸とがおおよそ一致
した軸対称型の球面レンズあるいは非球面レンズであっ
て、各々矩形の有効部を持ち、光入射側を凸形状として
格子状に密に並べられている。
出した光束を有効に利用するために、各受光部に集光用
レンズを設けて、受光部以外に到達しようとする光を受
光部に偏向することが必要となる。このために撮像素子
前面に設けられるのがマイクロレンズである。各画素の
マイクロレンズは受光部の中心と光軸とがおおよそ一致
した軸対称型の球面レンズあるいは非球面レンズであっ
て、各々矩形の有効部を持ち、光入射側を凸形状として
格子状に密に並べられている。
【００３１】各マイクロレンズのパワーは、撮像素子の
各受光部を撮像光学系の射出瞳に投影するように設定さ
れている。このとき、各受光部の投影像が撮像光学系の
絞りの射出瞳よりも大きくなるように投影倍率を設定
し、受光部に入射する光量と撮像光学系の絞りとの関係
をおおよそ線形にする。こうすれば、被写体輝度に応じ
た撮影が可能になり、２つの光電変換部を別々に動作さ
せれば焦点検出も可能となる。
各受光部を撮像光学系の射出瞳に投影するように設定さ
れている。このとき、各受光部の投影像が撮像光学系の
絞りの射出瞳よりも大きくなるように投影倍率を設定
し、受光部に入射する光量と撮像光学系の絞りとの関係
をおおよそ線形にする。こうすれば、被写体輝度に応じ
た撮影が可能になり、２つの光電変換部を別々に動作さ
せれば焦点検出も可能となる。
【００３２】次に、本発明の特徴である多様なセンサ駆
動方法について説明する。上述したように、光電変換部
を２分割したことで、２つの領域の蓄積電荷を簡単に加
算、非加算する事が可能となった。従って、撮像や輝度
算出には加算モード、焦点検出には非加算モードでの動
作を行うこととなる。さらに、撮像での加算モードにお
いても、通常は同時の蓄積動作を行い、ダイナミックレ
ンジ拡大時は蓄積時間を長短に設定する。
動方法について説明する。上述したように、光電変換部
を２分割したことで、２つの領域の蓄積電荷を簡単に加
算、非加算する事が可能となった。従って、撮像や輝度
算出には加算モード、焦点検出には非加算モードでの動
作を行うこととなる。さらに、撮像での加算モードにお
いても、通常は同時の蓄積動作を行い、ダイナミックレ
ンジ拡大時は蓄積時間を長短に設定する。
【００３３】まず、図１及び図２に基づいて撮像素子の
電荷蓄積動作の概要について説明する。フォトゲート
２，５２の下に空乏層を拡げるため制御パルスφPG00，
φPGｅ 0に正の電圧を印加する。ＦＤ部２１は蓄積中、
ブルーミング防止のため制御パルスφR0をハイにして電
源ＶDDに固定しておく。光子ｈνが照射されてフォトゲ
ート２，５２の下でキャリアが発生すると、フォトゲー
ト２，５２の下の空乏層中に電子が蓄積されていき、正
孔はＰ型ウェル１７を通して排出される。
電荷蓄積動作の概要について説明する。フォトゲート
２，５２の下に空乏層を拡げるため制御パルスφPG00，
φPGｅ 0に正の電圧を印加する。ＦＤ部２１は蓄積中、
ブルーミング防止のため制御パルスφR0をハイにして電
源ＶDDに固定しておく。光子ｈνが照射されてフォトゲ
ート２，５２の下でキャリアが発生すると、フォトゲー
ト２，５２の下の空乏層中に電子が蓄積されていき、正
孔はＰ型ウェル１７を通して排出される。
【００３４】光電変換部１とＦＤ部２１の間には転送Ｍ
ＯＳトランジスタ３によるエネルギー障壁が、光電変換
部５１とＦＤ部２１の間には転送ＭＯＳトランジスタ５
３によるエネルギー障壁がそれぞれ形成されている。こ
のため、光電荷蓄積中は電子がフォトゲート２，５２の
下に存在する。この後、水平走査部を走査させ、同様に
電荷蓄積動作を行えば全光電変換部について電荷の蓄積
がなされる。
ＯＳトランジスタ３によるエネルギー障壁が、光電変換
部５１とＦＤ部２１の間には転送ＭＯＳトランジスタ５
３によるエネルギー障壁がそれぞれ形成されている。こ
のため、光電荷蓄積中は電子がフォトゲート２，５２の
下に存在する。この後、水平走査部を走査させ、同様に
電荷蓄積動作を行えば全光電変換部について電荷の蓄積
がなされる。
【００３５】読み出し状態になると転送ＭＯＳトランジ
スタ３あるいは５３下の障壁をなくし、フォトゲート２
や５２の下の電子をＦＤ部２１へ完全に転送させる様に
制御パルスφPG00、φPGｅ0、制御パルスφTX00、φTX
ｅ0を設定する。
スタ３あるいは５３下の障壁をなくし、フォトゲート２
や５２の下の電子をＦＤ部２１へ完全に転送させる様に
制御パルスφPG00、φPGｅ0、制御パルスφTX00、φTX
ｅ0を設定する。
【００３６】次に、図４に示すタイミングチャートを用
いて撮像素子の読み出し動作を説明する。このタイミン
グチャートは、２つの光電変換部を独立に出力する非加
算の出力モードの場合であって、焦点検出用画像の読み
出しに用いる。先ず、水平走査部１６からのタイミング
出力によって、制御パルスφLをハイとして水平出力線
をリセットする。また、制御パルスφＲ0,φＰＧ00,φ
ＰＧｅ0をハイとし、リセット用ＭＯＳトランジスタ４
をオンとし、フォトゲート２の一層目ポリＳｉ１９をハ
イとしておく。
いて撮像素子の読み出し動作を説明する。このタイミン
グチャートは、２つの光電変換部を独立に出力する非加
算の出力モードの場合であって、焦点検出用画像の読み
出しに用いる。先ず、水平走査部１６からのタイミング
出力によって、制御パルスφLをハイとして水平出力線
をリセットする。また、制御パルスφＲ0,φＰＧ00,φ
ＰＧｅ0をハイとし、リセット用ＭＯＳトランジスタ４
をオンとし、フォトゲート２の一層目ポリＳｉ１９をハ
イとしておく。
【００３７】時刻Ｔ0において、制御パルスφＳ0をハイ
とし、選択スイッチＭＯＳトランジスタ６をオンさせ、
受光部３０−１１を選択する。次に、制御パルスφＲ0
をローとし、ＦＤ領域２１のリセットを止め、ＦＤ領域
２１をフローティング状態とし、ソースフォロワアンプ
ＭＯＳトランジスタ５のゲート・ソース間をスルーとし
た後、時刻Ｔ1において制御パルスφＴNをハイとし、Ｆ
Ｄ領域２１の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量Ｃ
TN１０に出力させる。
とし、選択スイッチＭＯＳトランジスタ６をオンさせ、
受光部３０−１１を選択する。次に、制御パルスφＲ0
をローとし、ＦＤ領域２１のリセットを止め、ＦＤ領域
２１をフローティング状態とし、ソースフォロワアンプ
ＭＯＳトランジスタ５のゲート・ソース間をスルーとし
た後、時刻Ｔ1において制御パルスφＴNをハイとし、Ｆ
Ｄ領域２１の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量Ｃ
TN１０に出力させる。
【００３８】次に、第１光電変換部の光電変換出力を行
うため、第１光電変換部の制御パルスφＴＸ00をハイと
して転送スイッチＭＯＳトランジスタ３を導通した後、
時刻Ｔ2 において制御パルスφＰＧ00をローとして下げ
る。この時フォトゲート２の下に拡がっていたポテンシ
ャル井戸を上げて、光発生キャリアをＦＤ領域２１に完
全転送させるような電圧関係が好ましい。
うため、第１光電変換部の制御パルスφＴＸ00をハイと
して転送スイッチＭＯＳトランジスタ３を導通した後、
時刻Ｔ2 において制御パルスφＰＧ00をローとして下げ
る。この時フォトゲート２の下に拡がっていたポテンシ
ャル井戸を上げて、光発生キャリアをＦＤ領域２１に完
全転送させるような電圧関係が好ましい。
【００３９】時刻Ｔ2 でフォトダイオードの光電変換部
１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることにより、
ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することになる。
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５がフ
ローティング状態であるので、ＦＤ領域２１の電位を時
刻Ｔ3 において制御パルスφＴs をハイとして蓄積容量
ＣTS１１に出力する。この時点で第１光電変換部の暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されおり、時刻Ｔ4 の制御パルスφＨＣを一時ハイと
して垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１３と５５
を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送期間にお
いて垂直走査部１５の走査タイミング信号により垂直出
力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。蓄積容量Ｃ
TN１０とＣTS１１の差動増幅器１４によって、差動出力
ＶOUTを取れば、画素のランダムノイズ、固定パターン
ノイズを除去したＳ／Ｎの良い信号が得られる。
１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることにより、
ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することになる。
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５がフ
ローティング状態であるので、ＦＤ領域２１の電位を時
刻Ｔ3 において制御パルスφＴs をハイとして蓄積容量
ＣTS１１に出力する。この時点で第１光電変換部の暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されおり、時刻Ｔ4 の制御パルスφＨＣを一時ハイと
して垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１３と５５
を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送期間にお
いて垂直走査部１５の走査タイミング信号により垂直出
力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。蓄積容量Ｃ
TN１０とＣTS１１の差動増幅器１４によって、差動出力
ＶOUTを取れば、画素のランダムノイズ、固定パターン
ノイズを除去したＳ／Ｎの良い信号が得られる。
【００４０】なお、受光部３０−１２の光電荷は、受光
部３０−１１と同時に夫々の蓄積容量ＣTNとＣTSに蓄積
されるが、その読み出しは垂直走査部１５からのタイミ
ングパルスを１受光部分遅らせて垂直出力線に読み出し
て差動増幅器１４から出力される。１受光部分のタイミ
ングパルスの差であるので、両者の蓄積時間は実質的に
同一とみなせる。
部３０−１１と同時に夫々の蓄積容量ＣTNとＣTSに蓄積
されるが、その読み出しは垂直走査部１５からのタイミ
ングパルスを１受光部分遅らせて垂直出力線に読み出し
て差動増幅器１４から出力される。１受光部分のタイミ
ングパルスの差であるので、両者の蓄積時間は実質的に
同一とみなせる。
【００４１】次に、蓄積容量ＣTS１１に明出力を出力し
た後、制御パルスφＲ0をハイとしてリセット用ＭＯＳ
トランジスタ４を導通しＦＤ領域２１を電源ＶDDにリセ
ットする。
た後、制御パルスφＲ0をハイとしてリセット用ＭＯＳ
トランジスタ４を導通しＦＤ領域２１を電源ＶDDにリセ
ットする。
【００４２】第１光電変換部の垂直転送が終了した後、
第２光電変換部の読み出しを行う。第２光電変換部の読
み出しは、制御パルスφＲ0をローとし、ＦＤ領域２１
のリセットを止め、ＦＤ領域２１をフローティング状態
とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５のゲ
ート・ソース間をスルーとした後、時刻Ｔ5において制
御パルスφＴNをハイとし、ＦＤ領域２１の暗電圧をソ
ースフォロワ動作で再び蓄積容量ＣTN１０に出力させ
る。
第２光電変換部の読み出しを行う。第２光電変換部の読
み出しは、制御パルスφＲ0をローとし、ＦＤ領域２１
のリセットを止め、ＦＤ領域２１をフローティング状態
とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５のゲ
ート・ソース間をスルーとした後、時刻Ｔ5において制
御パルスφＴNをハイとし、ＦＤ領域２１の暗電圧をソ
ースフォロワ動作で再び蓄積容量ＣTN１０に出力させ
る。
【００４３】第２光電変換部の光電変換出力を行うた
め、第２光電変換部の制御パルスφＴＸｅ0をハイとし
て転送スイッチＭＯＳトランジスタ５３を導通した後、
時刻Ｔ6において制御パルスφＰＧe0をローとして下げ
る。
め、第２光電変換部の制御パルスφＴＸｅ0をハイとし
て転送スイッチＭＯＳトランジスタ５３を導通した後、
時刻Ｔ6において制御パルスφＰＧe0をローとして下げ
る。
【００４４】時刻Ｔ6でフォトダイオードの光電変換部
１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることにより、
ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することになる。
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５がフ
ローティング状態であるので、ＦＤ領域２１の電位を時
刻Ｔ7 において制御パルスφＴs をハイとして蓄積容量
ＣTS１１に出力する。この時点で第２光電変換部の暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されているので、時刻Ｔ8 の制御パルスφＨＣを一時
ハイとして垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１３
と５５を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送期
間において垂直走査部１５の走査タイミング信号により
垂直出力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。そし
て、蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１の差動増幅器１４によ
って、第２光電変換部の差動出力ＶOUTを得る。
１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることにより、
ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することになる。
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ５がフ
ローティング状態であるので、ＦＤ領域２１の電位を時
刻Ｔ7 において制御パルスφＴs をハイとして蓄積容量
ＣTS１１に出力する。この時点で第２光電変換部の暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されているので、時刻Ｔ8 の制御パルスφＨＣを一時
ハイとして垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１３
と５５を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送期
間において垂直走査部１５の走査タイミング信号により
垂直出力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。そし
て、蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１の差動増幅器１４によ
って、第２光電変換部の差動出力ＶOUTを得る。
【００４５】以上の駆動により、第１及び第２光電変換
部の読み出しが夫々独立に行える。この後、水平走査部
を走査させ、同様に読み出し動作を行えば全光電変換部
の独立出力が得られる。すなわち、次の列の場合は、ま
ず制御パルスφＳ1をハイとし、次にφＲ1をローとし、
続いて制御パルスφＴN、φＴＸ01をハイとし、制御パ
ルスφＰＧ01をロー、制御パルスφＴSをハイ、制御パ
ルスφＨＣを一時ハイとして受光部３０−２１，３０−
２２の第１光電変換部の信号を読み出す。続いて、制御
パルスφＴＸe1，φＰＧe1及び上述したものと同様に制
御パルスを印加して、受光部３０−２１，３０−２２の
第２光電変換部の信号を読み出す。
部の読み出しが夫々独立に行える。この後、水平走査部
を走査させ、同様に読み出し動作を行えば全光電変換部
の独立出力が得られる。すなわち、次の列の場合は、ま
ず制御パルスφＳ1をハイとし、次にφＲ1をローとし、
続いて制御パルスφＴN、φＴＸ01をハイとし、制御パ
ルスφＰＧ01をロー、制御パルスφＴSをハイ、制御パ
ルスφＨＣを一時ハイとして受光部３０−２１，３０−
２２の第１光電変換部の信号を読み出す。続いて、制御
パルスφＴＸe1，φＰＧe1及び上述したものと同様に制
御パルスを印加して、受光部３０−２１，３０−２２の
第２光電変換部の信号を読み出す。
【００４６】次に、第１および第２の光電変換部の信号
をＦＤ領域２１において加算することにより、対物レン
ズの全瞳からの光束に基づく信号を出力する加算出力モ
ードについて説明する。この動作モードは通常の撮像素
子での画像出力に相当する。
をＦＤ領域２１において加算することにより、対物レン
ズの全瞳からの光束に基づく信号を出力する加算出力モ
ードについて説明する。この動作モードは通常の撮像素
子での画像出力に相当する。
【００４７】第１および第２の光電変換部の信号を加算
する場合のタイミングチャートを図５に示す。非加算モ
ードの図６では制御パルスφＴＸ00と制御パルスφＴＸ
e0、制御パルスφＰＧ00と制御パルスφＰＧe0のタイミ
ングをずらしていたが、加算の場合は同じタイミングと
する。すなわち、受光部３０−１１の第１光電変換部と
第２光電変換部とから同時に読み出すために、まず、制
御パルスφＴNをハイとして水平出力線からノイズ成分
を読み出し、制御パルスφＴＸ00と制御パルスφＴＸe0
を、及び制御パルスφＰＧ00と制御パルスφＰＧe0を、
夫々同時にハイ、ローとして、ＦＤ領域２１に転送す
る。これにより、同時刻に上下２つの光電変換部の信号
をＦＤ領域２１で加算することが可能となる。画素レベ
ルでの信号の加算であるため、アンプノイズの影響を受
けず、信号読み出し後の加算では得られない高Ｓ/Ｎの
画像となる。
する場合のタイミングチャートを図５に示す。非加算モ
ードの図６では制御パルスφＴＸ00と制御パルスφＴＸ
e0、制御パルスφＰＧ00と制御パルスφＰＧe0のタイミ
ングをずらしていたが、加算の場合は同じタイミングと
する。すなわち、受光部３０−１１の第１光電変換部と
第２光電変換部とから同時に読み出すために、まず、制
御パルスφＴNをハイとして水平出力線からノイズ成分
を読み出し、制御パルスφＴＸ00と制御パルスφＴＸe0
を、及び制御パルスφＰＧ00と制御パルスφＰＧe0を、
夫々同時にハイ、ローとして、ＦＤ領域２１に転送す
る。これにより、同時刻に上下２つの光電変換部の信号
をＦＤ領域２１で加算することが可能となる。画素レベ
ルでの信号の加算であるため、アンプノイズの影響を受
けず、信号読み出し後の加算では得られない高Ｓ/Ｎの
画像となる。
【００４８】続いて、第１および第２の光電変換部の蓄
積時間を長短に設定しながら、光電変換信号をＦＤ領域
２１において加算し、ダイナミックレンジ拡大モードと
なる第２の加算出力モードについて説明する。これは上
述した非加算出力モードの中間動作を省いた形のタイミ
ングチャートとなり、それを図６に示した。なお、以下
では第１の光電変換部より第２の光電変換部の蓄積時間
を長くしている。
積時間を長短に設定しながら、光電変換信号をＦＤ領域
２１において加算し、ダイナミックレンジ拡大モードと
なる第２の加算出力モードについて説明する。これは上
述した非加算出力モードの中間動作を省いた形のタイミ
ングチャートとなり、それを図６に示した。なお、以下
では第１の光電変換部より第２の光電変換部の蓄積時間
を長くしている。
【００４９】前半は非加算の出力モード（図４））と同
様で、水平走査部１６からのタイミング出力によって、
制御パルスφLをハイとして水平出力線をリセットす
る。また、制御パルスφＲ0,φＰＧ00,φＰＧｅ0をハイ
とし、リセット用ＭＯＳトランジスタ４をオンとし、フ
ォトゲート２の一層目ポリＳｉ１９をハイとしておく。
時刻Ｔ0”において、制御パルスφＳ0をハイとし、選択
スイッチＭＯＳトランジスタ６をオンさせ、受光部３０
−１１を選択する。次に制御パルスφＲ0をローとし、
ＦＤ領域２１のリセットを止め、ＦＤ領域２１をフロー
ティング状態とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトラン
ジスタ５のゲート・ソース間をスルーとした後、時刻Ｔ
1”において制御パルスφＴNをハイとし、ＦＤ領域２１
の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量ＣTN１０に出
力させる。
様で、水平走査部１６からのタイミング出力によって、
制御パルスφLをハイとして水平出力線をリセットす
る。また、制御パルスφＲ0,φＰＧ00,φＰＧｅ0をハイ
とし、リセット用ＭＯＳトランジスタ４をオンとし、フ
ォトゲート２の一層目ポリＳｉ１９をハイとしておく。
時刻Ｔ0”において、制御パルスφＳ0をハイとし、選択
スイッチＭＯＳトランジスタ６をオンさせ、受光部３０
−１１を選択する。次に制御パルスφＲ0をローとし、
ＦＤ領域２１のリセットを止め、ＦＤ領域２１をフロー
ティング状態とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトラン
ジスタ５のゲート・ソース間をスルーとした後、時刻Ｔ
1”において制御パルスφＴNをハイとし、ＦＤ領域２１
の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量ＣTN１０に出
力させる。
【００５０】次に、第１光電変換部の光電変換出力を行
うため、第１光電変換部の制御パルスφＴＸ00をハイと
して転送スイッチＭＯＳトランジスタ３を導通した後、
時刻Ｔ2”において制御パルスφＰＧ00をローとして下
げる。
うため、第１光電変換部の制御パルスφＴＸ00をハイと
して転送スイッチＭＯＳトランジスタ３を導通した後、
時刻Ｔ2”において制御パルスφＰＧ00をローとして下
げる。
【００５１】時刻Ｔ2 ”でフォトダイオードの光電変換
部１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることによ
り、ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することにな
る。この後、ＦＤ領域２１の電位の蓄積容量ＣTS１１へ
の出力や、リセット等を行わずに第２の光電変換部での
蓄積状態を保つ形とする。
部１からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることによ
り、ＦＤ領域２１の電位が光に応じて変化することにな
る。この後、ＦＤ領域２１の電位の蓄積容量ＣTS１１へ
の出力や、リセット等を行わずに第２の光電変換部での
蓄積状態を保つ形とする。
【００５２】所定の蓄積時間が経過したところで、第２
光電変換部の光電変換出力を行うため、第２光電変換部
の制御パルスφＴＸｅ0をハイとして転送スイッチＭＯ
Ｓトランジスタ５３を導通した後、時刻Ｔ３”において
制御パルスφＰＧe0をローとして下げる。
光電変換部の光電変換出力を行うため、第２光電変換部
の制御パルスφＴＸｅ0をハイとして転送スイッチＭＯ
Ｓトランジスタ５３を導通した後、時刻Ｔ３”において
制御パルスφＰＧe0をローとして下げる。
【００５３】時刻Ｔ３”でフォトダイオードの光電変換
部２からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることによ
り、ＦＤ領域２１の電位が更に第２光電変換部での受光
量に応じて変化することになる。この時ソースフォロワ
アンプＭＯＳトランジスタ５がフローティング状態であ
るので、ＦＤ領域２１の電位を時刻Ｔ４”において制御
パルスφＴs をハイとして蓄積容量ＣTS１１に出力す
る。この時点で第１及び第２光電変換部を加算した暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されているので、時刻Ｔ５”の制御パルスφＨＣを一
時ハイとして垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１
３と５５を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送
期間において垂直走査部１５の走査タイミング信号によ
り垂直出力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。そ
して、蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１の差動増幅器１４に
よって、第１及び第２光電変換部を加算した差動出力Ｖ
OUTを得る。以上の駆動により、第１及び第２光電変換
部の蓄積時間を長短にしての読み出しが行える。
部２からの電荷がＦＤ領域２１に転送されることによ
り、ＦＤ領域２１の電位が更に第２光電変換部での受光
量に応じて変化することになる。この時ソースフォロワ
アンプＭＯＳトランジスタ５がフローティング状態であ
るので、ＦＤ領域２１の電位を時刻Ｔ４”において制御
パルスφＴs をハイとして蓄積容量ＣTS１１に出力す
る。この時点で第１及び第２光電変換部を加算した暗出
力と光出力はそれぞれ蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１に蓄
積されているので、時刻Ｔ５”の制御パルスφＨＣを一
時ハイとして垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ１
３と５５を導通して垂直出力線をリセットし、垂直転送
期間において垂直走査部１５の走査タイミング信号によ
り垂直出力線に画素の暗出力と光出力を出力させる。そ
して、蓄積容量ＣTN１０とＣTS１１の差動増幅器１４に
よって、第１及び第２光電変換部を加算した差動出力Ｖ
OUTを得る。以上の駆動により、第１及び第２光電変換
部の蓄積時間を長短にしての読み出しが行える。
【００５４】以上説明した３通りの駆動方法によって、
通常の撮像、ダイナミックレンジ拡大撮像そして焦点検
出用受光素子としての働きといったことが一つのセンサ
で可能になった。
通常の撮像、ダイナミックレンジ拡大撮像そして焦点検
出用受光素子としての働きといったことが一つのセンサ
で可能になった。
【００５５】特に、蓄積時間に関しては、ダイナミック
レンジ拡大時は第１及び第２の光電変換部で長短に別々
の設定とする一方、焦点検出動作時は同じにするといっ
た使い分けが特徴となる。
レンジ拡大時は第１及び第２の光電変換部で長短に別々
の設定とする一方、焦点検出動作時は同じにするといっ
た使い分けが特徴となる。
【００５６】ここで被写体への焦点調節方法に関して、
撮像光学系のピントずれ量であるデフォーカス量の検出
方法について簡単に説明を行う。
撮像光学系のピントずれ量であるデフォーカス量の検出
方法について簡単に説明を行う。
【００５７】図７（ａ），（ｂ）は、理解を容易にする
ために、図３に示した受光部７２−１１について、第１
光電変換部に入射する光束と、第２光電変換部に入射す
る光束のそれぞれを分けて示した図である。第１光電変
換部に入射する光束を示す図７（ａ）では、図の下方か
らの光束が第１光電変換部Ｇ１に入射し、第２光電変換
部に入射する光束を示す図７（ｂ）では、図の上方から
の光束が第２光電変換部Ｇ２に入射していることが分か
る。
ために、図３に示した受光部７２−１１について、第１
光電変換部に入射する光束と、第２光電変換部に入射す
る光束のそれぞれを分けて示した図である。第１光電変
換部に入射する光束を示す図７（ａ）では、図の下方か
らの光束が第１光電変換部Ｇ１に入射し、第２光電変換
部に入射する光束を示す図７（ｂ）では、図の上方から
の光束が第２光電変換部Ｇ２に入射していることが分か
る。
【００５８】つまり、撮像素子全体ではエリアセンサ部
のどの位置の第２光電変換部に入射する光束も撮像光学
系の射出瞳の左半分を通過する光束である。一方、撮像
素子全体の第１光電変換部に入射する光束は撮像レンズ
の光軸Ｌ１を対称軸として左右を反転したものとして考
えればよい。すなわち、撮像光学系の射出瞳の分割は図
８のようになる。
のどの位置の第２光電変換部に入射する光束も撮像光学
系の射出瞳の左半分を通過する光束である。一方、撮像
素子全体の第１光電変換部に入射する光束は撮像レンズ
の光軸Ｌ１を対称軸として左右を反転したものとして考
えればよい。すなわち、撮像光学系の射出瞳の分割は図
８のようになる。
【００５９】符号２２０は撮像光学系の射出瞳である。
２２１は撮像素子の第１光電変換部に入射する光束が通
過する射出瞳上の第１の領域、２２２は撮像素子の第２
光電変換部に入射する光束が通過する射出瞳上の第２の
領域である。つまり、第１光電変換部から得られた画像
信号と第２光電変換部から得られた画像信号は、何れも
撮像光学系の射出瞳をほぼ２分割した半光束から形成さ
れる。
２２１は撮像素子の第１光電変換部に入射する光束が通
過する射出瞳上の第１の領域、２２２は撮像素子の第２
光電変換部に入射する光束が通過する射出瞳上の第２の
領域である。つまり、第１光電変換部から得られた画像
信号と第２光電変換部から得られた画像信号は、何れも
撮像光学系の射出瞳をほぼ２分割した半光束から形成さ
れる。
【００６０】以上のような光学系にあっては、例えば撮
像素子よりも手前に物体像が形成されているとき、射出
瞳の右側を通る半光束は撮像素子上で左側にシフトし、
射出瞳の左側を通る半光束は右側にシフトする。つま
り、撮像光学系の瞳の半分ずつを通った光束で形成され
る一対の画像信号は物体像の結像状態に応じて図３の左
右方向に位相がシフトしたものとなる。従って、上述し
たデフォーカス量を求めるには、２つの被写体像の相対
位置関係であるずれ量をその相関からを求めれば良い。
これを具体的に求める演算方法の一例を図９を用いて説
明する。
像素子よりも手前に物体像が形成されているとき、射出
瞳の右側を通る半光束は撮像素子上で左側にシフトし、
射出瞳の左側を通る半光束は右側にシフトする。つま
り、撮像光学系の瞳の半分ずつを通った光束で形成され
る一対の画像信号は物体像の結像状態に応じて図３の左
右方向に位相がシフトしたものとなる。従って、上述し
たデフォーカス量を求めるには、２つの被写体像の相対
位置関係であるずれ量をその相関からを求めれば良い。
これを具体的に求める演算方法の一例を図９を用いて説
明する。
【００６１】図９に示した２つの被写体像（Ａ、Ｂ像）
のＡＮＤ領域の面積Ｕ（Ａ、Ｂ像の小さい方の値の総
和）を片方の像（図ではＡ像）を光電変換素子１画素
（１ビット）ずつシフトさせ、その最大値を求めてい
く。２像が一致していれば必然的に最大値となるので、
最大値をもたらすシフト量が２像の相対的ずれ量とな
る。このずれ量と撮像光学系で決定されるデフォーカス
量への変換係数とで求まることとなる。
のＡＮＤ領域の面積Ｕ（Ａ、Ｂ像の小さい方の値の総
和）を片方の像（図ではＡ像）を光電変換素子１画素
（１ビット）ずつシフトさせ、その最大値を求めてい
く。２像が一致していれば必然的に最大値となるので、
最大値をもたらすシフト量が２像の相対的ずれ量とな
る。このずれ量と撮像光学系で決定されるデフォーカス
量への変換係数とで求まることとなる。
【００６２】以上説明した実施例では、センサの蓄積時
間を工夫することでダイナミックレンジの拡大を計って
いる。撮像画像の質を考えるならば、やはり２つの光電
変換部は同時に動作させるのが適当であり、加算モード
での動作は第１の加算モード（同時動作）を標準動作と
し、必要に応じて第２の加算モード（蓄積時間が長短）
を選択できるようにするのが望ましい。
間を工夫することでダイナミックレンジの拡大を計って
いる。撮像画像の質を考えるならば、やはり２つの光電
変換部は同時に動作させるのが適当であり、加算モード
での動作は第１の加算モード（同時動作）を標準動作と
し、必要に応じて第２の加算モード（蓄積時間が長短）
を選択できるようにするのが望ましい。
【００６３】一方、前述したように、焦点検出動作時は
相関演算を行うので、２つの光電変換部での蓄積時間は
同じにする必要がある。
相関演算を行うので、２つの光電変換部での蓄積時間は
同じにする必要がある。
【００６４】なお、２つの光電変換部の蓄積時間のみを
変更しただけでは対応できないような、より広いダイナ
ミックレンジを求める場合は、蓄積時間を変更し、さら
にゲインを２つの光電変換部で別にして読み出し、後で
演算により合成する事も有効である。この場合、やはり
画質の劣化は避けられないが、より広いダイナミックレ
ンジが得られることとなる。
変更しただけでは対応できないような、より広いダイナ
ミックレンジを求める場合は、蓄積時間を変更し、さら
にゲインを２つの光電変換部で別にして読み出し、後で
演算により合成する事も有効である。この場合、やはり
画質の劣化は避けられないが、より広いダイナミックレ
ンジが得られることとなる。
【００６５】図１０は、上述した固体撮像素子（撮像装
置）を用いた撮像システムを示す図で、図中符号１０１
は、レンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリ
ア、１０２は、被写体の光学像を固体撮像素子１０４に
結像させるレンズ、１０３は、レンズ１０２を通った光
量を可変するための絞り、１０４は、レンズ１０２で結
像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮
像素子、１０５は、固体撮像素子１０4から出力される
画像信号を増幅するゲイン可変アンプ部及びゲイン値を
補正するためのゲイン補正回路部等を含む撮像信号処理
回路、１０６は、固体撮像素子１０４より出力される画
像信号のアナログーディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器
である。
置）を用いた撮像システムを示す図で、図中符号１０１
は、レンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリ
ア、１０２は、被写体の光学像を固体撮像素子１０４に
結像させるレンズ、１０３は、レンズ１０２を通った光
量を可変するための絞り、１０４は、レンズ１０２で結
像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮
像素子、１０５は、固体撮像素子１０4から出力される
画像信号を増幅するゲイン可変アンプ部及びゲイン値を
補正するためのゲイン補正回路部等を含む撮像信号処理
回路、１０６は、固体撮像素子１０４より出力される画
像信号のアナログーディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器
である。
【００６６】符号１０７は、Ａ／Ｄ変換器１０６より出
力された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧
縮する信号処理部、１０８は、固体撮像素子１０４と撮
像信号処理回路１０５とＡ／Ｄ変換器１０６と信号処理
部１０７に、各種タイミング信号を出力するタイミング
発生部、１０９は、各種演算とスチルビデオカメラ全体
を制御する全体制御・演算部、１１０は、画像データを
一時的に記憶するためのメモリ部、１１１は、記録媒体
に記録または読み出しを行うためのインターフェース
部、１１２は、画像データの記録または読み出しを行う
ための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、１１３
は、外部コンピュータ等と通信するためのインターフェ
ース部である。
力された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧
縮する信号処理部、１０８は、固体撮像素子１０４と撮
像信号処理回路１０５とＡ／Ｄ変換器１０６と信号処理
部１０７に、各種タイミング信号を出力するタイミング
発生部、１０９は、各種演算とスチルビデオカメラ全体
を制御する全体制御・演算部、１１０は、画像データを
一時的に記憶するためのメモリ部、１１１は、記録媒体
に記録または読み出しを行うためのインターフェース
部、１１２は、画像データの記録または読み出しを行う
ための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、１１３
は、外部コンピュータ等と通信するためのインターフェ
ース部である。
【００６７】次に、前述の構成における撮影時のスチル
ビデオカメラの動作について説明する。バリア１０１が
オープンされるとメイン電源がオンされ、次に、コント
ロール系の電源がオンし、さらにＡ／Ｄ変換器１０６な
どの撮像系回路の電源がオンされる。それから、露光量
を制御する為に、全体制御・演算部１０９は絞り１０３
を開放にし、固体撮像素子１０４から出力された信号は
Ａ／Ｄ変換器１０６で変換された後、信号処理部１０７
に入力される。
ビデオカメラの動作について説明する。バリア１０１が
オープンされるとメイン電源がオンされ、次に、コント
ロール系の電源がオンし、さらにＡ／Ｄ変換器１０６な
どの撮像系回路の電源がオンされる。それから、露光量
を制御する為に、全体制御・演算部１０９は絞り１０３
を開放にし、固体撮像素子１０４から出力された信号は
Ａ／Ｄ変換器１０６で変換された後、信号処理部１０７
に入力される。
【００６８】そのデータを基に露出の演算を全体制御・
演算部１０９で行う。この測光を行った結果により明る
さを判断し、その結果に応じて全体制御・演算部１０９
は絞りを制御する。
演算部１０９で行う。この測光を行った結果により明る
さを判断し、その結果に応じて全体制御・演算部１０９
は絞りを制御する。
【００６９】次に、固体撮像素子１０４から出力された
信号をもとに、焦点調節ための演算を全体制御・演算部
１０９で行う。その後、レンズを駆動して合焦か否かを
判断し、合焦していないと判断した時は、再びレンズを
駆動し測距を行う。そして、合焦が確認された後に本露
光が始まる。
信号をもとに、焦点調節ための演算を全体制御・演算部
１０９で行う。その後、レンズを駆動して合焦か否かを
判断し、合焦していないと判断した時は、再びレンズを
駆動し測距を行う。そして、合焦が確認された後に本露
光が始まる。
【００７０】露光が終了すると、固体撮像素子１０４か
ら出力された画像信号はＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変
換され、信号処理部１０７を通り全体制御・演算部１０
９によりメモリ部に書き込まれる。
ら出力された画像信号はＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変
換され、信号処理部１０７を通り全体制御・演算部１０
９によりメモリ部に書き込まれる。
【００７１】その後、メモリ部１１０に蓄積されたデー
タは、全体制御・演算部１０９の制御により記録媒体制
御Ｉ／Ｆ部を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体
１１２に記録される。また、外部Ｉ／Ｆ部１１３を通り
直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよ
い。
タは、全体制御・演算部１０９の制御により記録媒体制
御Ｉ／Ｆ部を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体
１１２に記録される。また、外部Ｉ／Ｆ部１１３を通り
直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよ
い。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
一のマイクロレンズに対応し、少なくとも一方が撮像用
の光電変換信号光を出力するとともに、他方が焦点検出
用の光電変換信号を出力するように複数に分割された分
割光電変換部と、分割光電変換部のダイナミックレンジ
を拡大するための制御をそれぞれ異なって行なう制御部
とを有し、撮影時のダイナミックレンジの拡大を行うよ
うにしたので、蓄積時間等を複数の領域について別々に
設定することにより、解像度を落とさずに一度の蓄積で
ダイナミックレンジを拡大しての撮像が可能となる。
一のマイクロレンズに対応し、少なくとも一方が撮像用
の光電変換信号光を出力するとともに、他方が焦点検出
用の光電変換信号を出力するように複数に分割された分
割光電変換部と、分割光電変換部のダイナミックレンジ
を拡大するための制御をそれぞれ異なって行なう制御部
とを有し、撮影時のダイナミックレンジの拡大を行うよ
うにしたので、蓄積時間等を複数の領域について別々に
設定することにより、解像度を落とさずに一度の蓄積で
ダイナミックレンジを拡大しての撮像が可能となる。
【図１】本発明の実施例の撮像エリアセンサ部の回路構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の実施例の撮像素子受光部の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例の撮像素子面の光電変換部・カ
ラーフィルタの配置説明図である。
ラーフィルタの配置説明図である。
【図４】本発明の実施例のセンサ駆動タイミングチャー
トである。
トである。
【図５】本発明の実施例のセンサ駆動タイミングチャー
トである。
トである。
【図６】本発明の実施例のセンサ駆動タイミングチャー
トである。
トである。
【図７】本発明の実施例の瞳分割方法の説明図である。
【図８】本発明の実施例の瞳分割方法の説明図である。
【図９】被写体像の相対位置関係であるずれ量を求める
演算方法の説明図である。
演算方法の説明図である。
【図１０】固体撮像素子（撮像装置）を用いた撮像シス
テムを示す図である。
テムを示す図である。
１，５１ 第１、第２光電変換部 ２，５２ フォトゲート ３，５３ 転送スイッチＭＯＳトランジスタ ４ リセット用ＭＯＳトランジスタ ５ ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ ６ 垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ ７ ソースフォロワの負荷ＭＯＳトランジスタ ８ 暗出力転送ＭＯＳトランジスタ ９ 明出力転送ＭＯＳトランジスタ １０ 暗出力蓄積容量 １１ 明出力蓄積容量 １２，５４ 垂直転送ＭＯＳトランジスタ １３，５５ 垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ １４ 差動出力アンプ １５ 垂直走査部 １６ 水平走査部 ２２ カラーフィルタ ２３ マイクロレンズ ３０−１１，３０−１２，３０−２１，３０−２２ 受
光部 ７２−１１〜７２−１４，７２−２１〜７２−２４，７
２−３１〜７２−３４，７２−４１〜７２−４４ 受光
部 １０１ バリア １０２ レンズ １０３ 絞り １０４ 固体撮像素子 １０５ 撮像信号処理回路 １０６ Ａ／Ｄ変換器 １０７ 信号処理部 １０８ タイミング発生部 １０９ 全体制御・演算部 １１０ メモリ部 １１１ インターフェース部 １１２ 記録媒体 １１３ インターフェース部 ２２０ 撮像光学系の射出瞳 ２２１ 第１の領域 ２２２ 第２の領域
光部 ７２−１１〜７２−１４，７２−２１〜７２−２４，７
２−３１〜７２−３４，７２−４１〜７２−４４ 受光
部 １０１ バリア １０２ レンズ １０３ 絞り １０４ 固体撮像素子 １０５ 撮像信号処理回路 １０６ Ａ／Ｄ変換器 １０７ 信号処理部 １０８ タイミング発生部 １０９ 全体制御・演算部 １１０ メモリ部 １１１ インターフェース部 １１２ 記録媒体 １１３ インターフェース部 ２２０ 撮像光学系の射出瞳 ２２１ 第１の領域 ２２２ 第２の領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 BB01 BB02 BB04 BB05 2H051 AA00 BA47 CB09 CB22 CD02 CE06 CE14 4M118 AA02 AA10 AB01 AB03 BA14 CA03 CA27 DB01 DD04 DD09 DD10 DD11 FA06 FA33 GC08 GC14 GD04 5C024 AX01 CX43 CX47 CX51 CX61 GX01 GX02 GY31 GZ24 GZ28 HX12 HX40
Claims (6)
- 【請求項１】 単一のマイクロレンズに対応し、少なく
とも撮像用の光電変換信号と、焦点検出用の光電変換信
号を出力する複数に分割された分割光電変換部と、該分
割光電変換部の制御をそれぞれ異なって行なう制御部と
を有し、撮影時のダイナミックレンジの拡大を行うよう
にしたことを特徴とする撮像素子。 - 【請求項２】 前記分割光電変換部の異なる制御を行な
う前記制御部は、蓄積時間あるいは読み出しゲインによ
り制御すること特徴とする請求項１に記載の撮像素子。 - 【請求項３】 前記分割光電変換部の撮像用での動作時
に、該分割光電変換部の各々の制御を同じにするか異な
らせるかを選択可能とすることを特徴とする請求項１に
記載の撮像素子。 - 【請求項４】 前記分割光電変換部の焦点検出用での動
作時に、該分割光電変換部の各々の制御を同じにするこ
とを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。 - 【請求項５】 １つの画素に前記分割光電変換部を構成
するとともに、該分割光電変換部にフローティングディ
フージョン領域とソースフォロアアンプを１つだけ設
け、前記分割光電変換部をＭＯＳトランジスタスイッチ
を介して前記フローティングディフージョン領域に接続
したことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。 - 【請求項６】 前記分割光電変換部の電荷を同時又は別
個に前記フローティングディフージョン領域に転送し、
該フローティングディフージョン領域に接続した転送Ｍ
ＯＳトランジスタのタイミングで前記分割光電変換部の
信号電荷を加算又は非加算したことを特徴とする請求項
１に記載の撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000393732A JP2002199284A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000393732A JP2002199284A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002199284A true JP2002199284A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18859474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000393732A Pending JP2002199284A (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002199284A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286104A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 広ダイナミックレンジカラー固体撮像装置及びこの固体撮像装置を搭載したデジタルカメラ |
| JP2006054276A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JP2007103590A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Nikon Corp | 撮像素子、焦点検出装置、および、撮像システム |
| JP2009010862A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Canon Inc | 撮像装置の駆動方法 |
| JP2009031682A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Olympus Corp | 撮像システム及び画像信号処理プログラム |
| US7595821B2 (en) | 2004-06-02 | 2009-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup device and camera using the same |
| JP2009273119A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-11-19 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の信号処理方法および電子機器 |
| WO2010018677A1 (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | 本田技研工業株式会社 | 画素、画素の製造方法、撮像装置および画像形成方法 |
| JP2010141928A (ja) * | 2005-11-18 | 2010-06-24 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
| JP2011059337A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Fujifilm Corp | 撮像装置 |
| CN102196196A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置 |
| JP2011239070A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
| JP2012191400A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Nikon Corp | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2013153050A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Canon Inc | 固体撮像素子、該固体撮像素子を備えた距離検出装置、及びカメラ |
| JP2014161014A (ja) * | 2011-03-07 | 2014-09-04 | Panasonic Corp | 撮像装置および測距装置 |
| JP2015142351A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム |
| JP2015162658A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および撮像システム |
| JP2016058993A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、プログラム、記憶媒体 |
| CN106024816A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置 |
| US9699387B2 (en) | 2014-03-26 | 2017-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing device for processing pupil-divided images obtained through different pupil regions of an imaging optical system, control method thereof, and program |
| WO2017119477A1 (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2017175379A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | キヤノン株式会社 | 撮像素子およびその制御方法、撮像装置、および信号処理方法 |
| JP2017220877A (ja) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000393732A patent/JP2002199284A/ja active Pending
Cited By (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4500574B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-07-14 | 富士フイルム株式会社 | 広ダイナミックレンジカラー固体撮像装置及びこの固体撮像装置を搭載したデジタルカメラ |
| JP2005286104A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 広ダイナミックレンジカラー固体撮像装置及びこの固体撮像装置を搭載したデジタルカメラ |
| US7595821B2 (en) | 2004-06-02 | 2009-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup device and camera using the same |
| JP2006054276A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JP4492250B2 (ja) * | 2004-08-11 | 2010-06-30 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
| US7812878B2 (en) | 2004-08-11 | 2010-10-12 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
| JP2007103590A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Nikon Corp | 撮像素子、焦点検出装置、および、撮像システム |
| US8259205B2 (en) | 2005-11-18 | 2012-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup device |
| JP2010141928A (ja) * | 2005-11-18 | 2010-06-24 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
| JP2009010862A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Canon Inc | 撮像装置の駆動方法 |
| JP2009031682A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Olympus Corp | 撮像システム及び画像信号処理プログラム |
| US8576299B2 (en) | 2008-04-07 | 2013-11-05 | Sony Corporation | Solid-state imaging device with pixels having photodiodes with different exposure times, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US20150381917A1 (en) * | 2008-04-07 | 2015-12-31 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US9185318B2 (en) | 2008-04-07 | 2015-11-10 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| JP2009273119A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-11-19 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の信号処理方法および電子機器 |
| US9866771B2 (en) * | 2008-04-07 | 2018-01-09 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| TWI504256B (zh) * | 2008-04-07 | 2015-10-11 | Sony Corp | 固態成像裝置，其訊號處理方法，及電子設備 |
| US9681070B2 (en) * | 2008-04-07 | 2017-06-13 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US20150092096A1 (en) * | 2008-04-07 | 2015-04-02 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US20170155858A1 (en) * | 2008-04-07 | 2017-06-01 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US8878959B2 (en) * | 2008-04-07 | 2014-11-04 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, signal processing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| WO2010018677A1 (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | 本田技研工業株式会社 | 画素、画素の製造方法、撮像装置および画像形成方法 |
| JP5506683B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2014-05-28 | 本田技研工業株式会社 | 画素、画素の製造方法、撮像装置および画像形成方法 |
| US8860861B2 (en) | 2008-08-11 | 2014-10-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Pixel, pixel forming method, imaging device and imaging forming method |
| JP2011059337A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Fujifilm Corp | 撮像装置 |
| US8471952B2 (en) | 2009-09-09 | 2013-06-25 | Fujifilm Corporation | Image pickup apparatus |
| JP2011199643A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| CN102196196A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置 |
| US10720458B2 (en) | 2010-05-07 | 2020-07-21 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US9653499B2 (en) | 2010-05-07 | 2017-05-16 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| JP2011239070A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
| US10978506B2 (en) | 2010-05-07 | 2021-04-13 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US9438833B2 (en) | 2010-05-07 | 2016-09-06 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US9923005B2 (en) | 2010-05-07 | 2018-03-20 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US10355037B2 (en) | 2010-05-07 | 2019-07-16 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US11671721B2 (en) | 2010-05-07 | 2023-06-06 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US10177184B2 (en) | 2010-05-07 | 2019-01-08 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| US10050073B2 (en) | 2010-05-07 | 2018-08-14 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| JP2014161014A (ja) * | 2011-03-07 | 2014-09-04 | Panasonic Corp | 撮像装置および測距装置 |
| JP2012191400A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Nikon Corp | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2013153050A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Canon Inc | 固体撮像素子、該固体撮像素子を備えた距離検出装置、及びカメラ |
| US9797718B2 (en) | 2012-01-25 | 2017-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, distance measurement apparatus including the solid-state image sensor, and camera |
| JP2015142351A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム |
| JP2015162658A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および撮像システム |
| US9699387B2 (en) | 2014-03-26 | 2017-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing device for processing pupil-divided images obtained through different pupil regions of an imaging optical system, control method thereof, and program |
| US9667882B2 (en) | 2014-09-12 | 2017-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image-pickup apparatus, image processing method, non-transitory computer-readable storage medium for generating synthesized image data |
| US10397473B2 (en) | 2014-09-12 | 2019-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus having an image synthesis unit that generates synthesized image data depending on an object brightness, and related image-pickup apparatus |
| JP2016058993A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、プログラム、記憶媒体 |
| JP2016192467A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| CN106024816A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置 |
| WO2017119477A1 (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
| JPWO2017119477A1 (ja) * | 2016-01-08 | 2018-11-22 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
| JP2017175379A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | キヤノン株式会社 | 撮像素子およびその制御方法、撮像装置、および信号処理方法 |
| JP2017220877A (ja) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム |
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