JP2009060279A - Imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device in a simplified structure for detecting the focal point with less influence on an image signal. <P>SOLUTION: The imaging device 1 is provided with a plurality of pixels, each of which includes a photoelectric converting section, and filters for a plurality of colors arranged for the plurality of pixels. The filters for the plurality of colors are arranged in the first layout in the first domain and in the second layout in the second domain. In the second layout, the pixels corresponding to that for which the filters other than the filters of colors in which the luminance signal is the most weighted among the first layout are constituted as the pixels S1, S2 for detecting the focal point. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、焦点検出機能を有する撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus having a focus detection function.

撮像装置の焦点検出方式にはいくつかの方法があるが、センサの各画素にマイクロレンズが形成された2次元の受光センサを用いて瞳分割方式の焦点検出を行う装置が特許文献1に開示されている。   There are several methods for the focus detection method of the imaging device, but Patent Document 1 discloses an apparatus that performs pupil division-type focus detection using a two-dimensional light receiving sensor in which a microlens is formed in each pixel of the sensor. Has been.

図12は、特許文献1で提案されている瞳分割方式の焦点検出を行う方法の原理説明図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating the principle of a method for performing focus detection using the pupil division method proposed in Patent Document 1. In FIG.

イメージセンサ10は撮影レンズ5の予定結像面に配置されている。また、イメージセンサ10の1画素は2つの光電変換部13α,13βで構成されている。光電変換部13α、13βは、各光電変換部の撮影レンズ側に形成されたマイクロレンズ11によって撮影レンズ5の瞳の異なる位置を透過した光束を受光するように構成されている。ここで、光電変換部13αは主に撮影レンズ5の瞳の図中上方を透過する光束を受光し、光電変換部13βは主に撮影レンズ5の瞳の図中下方を透過する光束を受光する。焦検出時は、各光電変換部からの出力をそれぞれ読み出し、さらに複数の画素からの出力により撮影レンズの異なる瞳位置を透過した光束による像信号が生成される。撮影レンズの異なる瞳位置を透過した光束より生成される像信号を用いて焦点検出を行う方法は、特許文献2に開示されているように公知の技術である。   The image sensor 10 is disposed on the planned imaging plane of the photographic lens 5. One pixel of the image sensor 10 includes two photoelectric conversion units 13α and 13β. The photoelectric conversion units 13α and 13β are configured to receive light beams transmitted through different positions of the pupil of the photographing lens 5 by the microlens 11 formed on the photographing lens side of each photoelectric conversion unit. Here, the photoelectric conversion unit 13α mainly receives a light beam that passes through the upper part of the pupil of the photographing lens 5 in the drawing, and the photoelectric conversion unit 13β mainly receives a light beam that passes through the lower part of the pupil of the photographing lens 5 in the drawing. . At the time of focus detection, the output from each photoelectric conversion unit is read out, and further, an image signal is generated by the light flux that has passed through different pupil positions of the photographing lens by the output from the plurality of pixels. A method of performing focus detection using an image signal generated from a light beam that has passed through different pupil positions of the photographing lens is a known technique as disclosed in Patent Document 2.

また、本出願人は、瞳分割方式の焦点検出を行うことが可能な撮像装置を特許文献3に開示している。特許文献3の撮像装置は、光電変換部群の一部が撮影レンズの瞳の特定領域を透過する光束を受光するように構成されており、これら特定の光電変換部の出力から得られる第1の像信号と第2の像信号の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出するものである。ここで、位相差とは2つの像信号の相対的な位置関係のことである。また、通常の画像を撮像する場合は、前記撮影レンズの特定領域を透過する光束を受光する光電変換部を除いた光電変換部群で画像を生成している。   Further, the present applicant has disclosed an imaging apparatus capable of performing pupil-division focus detection in Patent Document 3. The imaging device of Patent Document 3 is configured such that a part of the photoelectric conversion unit group receives a light beam that passes through a specific region of the pupil of the photographing lens, and the first obtained from the output of the specific photoelectric conversion unit. The focus state of the photographic lens is detected based on the phase difference between the first image signal and the second image signal. Here, the phase difference is a relative positional relationship between two image signals. When a normal image is captured, an image is generated by a photoelectric conversion unit group excluding a photoelectric conversion unit that receives a light beam that passes through a specific region of the photographing lens.

特許文献4にも、瞳分割方式の焦点検出を行うことが可能な撮像装置が開示されている。特許文献4の撮像装置は、隣接して1列に並んだ同色の色フィルタが配置された画素のマイクロレンズ中心を通る直線上に並び、隣接画素同士でマイクロレンズ中心に対して逆向きにずれて配置された画素を有する。これにより、撮影レンズの瞳の特定領域を透過する光束を受光するように構成されている。そして、これらの特定の画素の出力から得られる第1の像信号と第2の像信号の位相差に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出していいる。
特開昭58−24105号公報 特開平5−127074号公報 特開2000−156823号公報 特開2005−303409号公報
Patent Document 4 also discloses an imaging apparatus capable of performing pupil division type focus detection. The imaging device disclosed in Patent Document 4 is arranged on a straight line passing through the center of the microlens of pixels in which adjacent color filters of the same color are arranged in a row, and the adjacent pixels are shifted in the opposite direction with respect to the center of the microlens. Are arranged. Thus, the light beam passing through a specific area of the pupil of the photographing lens is received. Then, the focus state of the photographing lens is detected based on the phase difference between the first image signal and the second image signal obtained from the outputs of these specific pixels.
JP-A-58-24105 JP-A-5-127074 JP 2000-156823 A JP 2005-303409 A

しかしながら、特許文献3に開示された、撮影レンズの焦点検出が可能な従来の撮像装置は、焦点検出用画素をG色(緑色)のフィルタに相当する画素で形成している。そのため、画像信号を形成するには、焦点検出用画素のG色のフィルタ部分の映像信号を周辺画素を用いて補間している。ここで、通常ベイヤー配列のセンサには、カラーフィルタが設けられRGBのフィルタが形成されている。G色のフィルタは、R色(赤色)及びB色(青色)のフィルタに対し広帯域の分光特性を持ち、人間の視感度に近い感度特性を持つ。そのため、焦点検出用画素のG色のフィルタ部分の映像信号を周辺画素を用いて補間を行うと、画像信号への影響が出るという問題があった。   However, the conventional imaging device disclosed in Patent Document 3 and capable of detecting the focus of the photographic lens has focus detection pixels formed of pixels corresponding to a G (green) filter. Therefore, in order to form an image signal, the video signal of the G color filter portion of the focus detection pixel is interpolated using the peripheral pixels. Here, the normal Bayer array sensor is provided with a color filter to form an RGB filter. The G color filter has a broadband spectral characteristic compared to the R color (red) and B color (blue) filters, and has a sensitivity characteristic close to human visual sensitivity. Therefore, if the video signal of the G color filter portion of the focus detection pixel is interpolated using peripheral pixels, there is a problem in that the image signal is affected.

また、特許文献4において、焦点検出用画素をG色のフィルタ部分で形成し、画像信号を形成するには、焦点検出用画素のG色のフィルタで受光した映像信号として、画像信号を形成する。そのため、合焦近傍にあるときには、焦点検出用画素に光束を受光するが、合焦近傍にないときには、焦点検出用画素に光束を受光しないという問題がある。その結果、合焦近傍にない焦点検出用画素のG色のフィルタ部分の映像信号を周辺画素を用いて補間を行うと、画像信号への影響が出るという問題があった。   Further, in Patent Document 4, in order to form a focus detection pixel with a G color filter portion and form an image signal, the image signal is formed as a video signal received by the G color filter of the focus detection pixel. . For this reason, the light beam is received by the focus detection pixel when in the vicinity of the focus, but there is a problem that the light beam is not received by the focus detection pixel when it is not in the vicinity of the focus. As a result, if the video signal of the G color filter portion of the focus detection pixel that is not in the vicinity of the focus is interpolated using the peripheral pixels, there is a problem that the image signal is affected.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でかつ画像信号への影響が少ない焦点検出が可能な撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of focus detection with a simple configuration and little influence on an image signal.

本発明は、撮像装置に係り、各々に光電変換部を有する複数の画素と、前記複数の画素の各々に配置される複数色のフィルタと、を備え、前記複数色のフィルタは、第1の領域においては第1の配列で配置され、第2の領域においては第2の配列で配置されており、前記第2の配列では、前記第1の配列の中で最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタ以外のフィルタが配置される画素に対応する画素が、焦点検出用画素として構成されていることを特徴とする。   The present invention relates to an imaging apparatus, comprising: a plurality of pixels each having a photoelectric conversion unit; and a plurality of color filters arranged in each of the plurality of pixels, In the region, the first array is arranged, and in the second region, the second array is arranged. In the second array, the luminance signal is most weighted in the first array. A pixel corresponding to a pixel in which a filter other than this filter is arranged is configured as a focus detection pixel.

本発明によれば、簡単な構成でかつ画像信号への影響が少ない焦点検出が可能な撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of focus detection with a simple configuration and little influence on an image signal.

以下、本発明の好適な実施形態に係る撮像装置について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an imaging device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の好適な実施の形態に係るデジタルスチルカメラ等の撮像装置の構成図である。1は撮像装置本体である。10は撮像素子(以下「イメージセンサ」という。)であり、撮像装置1の撮影レンズ5の予定結像面に配置されている。撮像装置1は、イメージセンサ10を駆動制御するイメージセンサ制御回路21、イメージセンサ10で撮像された画像を記録するメモリ回路22を備える。撮像装置1はまた、画像処理回路24で画像処理された画像を撮像装置1の外部に出力するインターフェース回路23、イメージセンサ10で撮像した画像信号を画像処理する画像処理回路24を備える。撮像装置1はまた、撮像された画像を表示するための液晶表示素子9とそれを駆動する液晶表示素子駆動回路25、液晶表示素子9に表示された被写体像を観察するための接眼レンズ3、撮影者が撮影された画像を記録するための操作スイッチSW2を備える。撮像装置1全体は、CPU20により制御される。   FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging apparatus such as a digital still camera according to a preferred embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an imaging apparatus main body. Reference numeral 10 denotes an image sensor (hereinafter referred to as “image sensor”), which is disposed on the planned imaging plane of the photographing lens 5 of the imaging device 1. The imaging apparatus 1 includes an image sensor control circuit 21 that drives and controls the image sensor 10 and a memory circuit 22 that records an image captured by the image sensor 10. The imaging apparatus 1 also includes an interface circuit 23 that outputs an image processed by the image processing circuit 24 to the outside of the imaging apparatus 1 and an image processing circuit 24 that performs image processing on an image signal captured by the image sensor 10. The imaging device 1 also includes a liquid crystal display element 9 for displaying a captured image, a liquid crystal display element driving circuit 25 for driving the liquid crystal display element 9, an eyepiece lens 3 for observing a subject image displayed on the liquid crystal display element 9, An operation switch SW2 is provided for recording an image taken by the photographer. The entire imaging apparatus 1 is controlled by the CPU 20.

撮影レンズ5は、撮像装置1に取り付けられる交換レンズである。図1では、図示を簡単にするために、撮影レンズ5が2枚のレンズ5a、5bで示されているが、本発明はこれに限定されず、3枚以上のレンズで構成されてもよい。撮影レンズ5は、CPU20から送られてくるレンズ駆動量に基づいて、撮影レンズ駆動機構26によって合焦状態に調節される。CPU20とイメージセンサ10は、焦点検出装置を兼ねている。また、30は絞り装置であり、絞り駆動機構27によって所定の絞り値に絞り込まれるよう構成されている。31は、撮影レンズメモリ回路であり、撮影レンズ5に固有な情報を記録している。撮影レンズ駆動機構26、絞り駆動機構27及び撮影レンズメモリ回路31は、撮像装置1の取り付け部に設けられた通信端子を通して、撮像装置1のCPU20と通信可能となっている。   The photographing lens 5 is an interchangeable lens that is attached to the imaging device 1. In FIG. 1, for the sake of simplicity of illustration, the photographing lens 5 is shown as two lenses 5a and 5b. However, the present invention is not limited to this and may be constituted by three or more lenses. . The taking lens 5 is adjusted to the in-focus state by the taking lens driving mechanism 26 based on the lens driving amount sent from the CPU 20. The CPU 20 and the image sensor 10 also serve as a focus detection device. Reference numeral 30 denotes an aperture device, which is configured to be reduced to a predetermined aperture value by the aperture drive mechanism 27. Reference numeral 31 denotes a photographing lens memory circuit that records information unique to the photographing lens 5. The photographic lens driving mechanism 26, the aperture driving mechanism 27, and the photographic lens memory circuit 31 can communicate with the CPU 20 of the imaging device 1 through a communication terminal provided in a mounting portion of the imaging device 1.

図2は、本実施形態に係るイメージセンサ10の色配列を示す図である。第1の配列としての基本色配列は、複数色の画素で構成された第1の領域内に配置され、例えば、複数の色緑画素、赤画素、青画素のベイヤー配列を用いることができる。各画素は、イメージセンサの光電変換部で受光する光束が通過する開口部を有する。図2では、緑画素における開口部をG、赤画素における開口部をR、青画素における開口部をB、無彩色(=白色)画素における開口部をS1、S2と表している。具体的には、緑画素の開口部Gには緑色光束を通過させる色フィルタが、赤画素の開口部Rには赤色光束を通過させる色フィルタが、青画素の開口部Bには青色光束を通過させる色フィルタが配置されている。また、無彩色画素の開口部S1、S2にはフィルタ層は配置されていない。または、開口部S1、S2にはほぼ透明のフィルタ層を配置してもよい。   FIG. 2 is a diagram showing a color arrangement of the image sensor 10 according to the present embodiment. The basic color array as the first array is arranged in a first area composed of pixels of a plurality of colors. For example, a Bayer array of a plurality of color green pixels, red pixels, and blue pixels can be used. Each pixel has an opening through which a light beam received by the photoelectric conversion unit of the image sensor passes. In FIG. 2, the opening in the green pixel is represented as G, the opening in the red pixel is represented as R, the opening in the blue pixel is represented as B, and the opening in the achromatic (= white) pixel is represented as S1 and S2. Specifically, a color filter that allows a green light beam to pass through the opening G of the green pixel, a color filter that allows a red light beam to pass through the opening R of the red pixel, and a blue light beam to the opening B of the blue pixel. A color filter to be passed is arranged. Further, no filter layer is disposed in the openings S1 and S2 of the achromatic pixel. Alternatively, a substantially transparent filter layer may be disposed in the openings S1 and S2.

各開口部の下には光電変換部が存在する。各開口部の上面には後述するマイクロレンズが配置されている。1つの光電変換部と、その上に配置される色フィルタと、さらにその上に配置されるマイクロレンズで1つの画素が構成されている。   A photoelectric conversion unit exists under each opening. A microlens described later is disposed on the upper surface of each opening. One photoelectric conversion unit, a color filter disposed thereon, and a microlens disposed further thereon constitute one pixel.

斜めに一列に並ぶ第2の領域に配置された無彩色画素の一列は、第2の配列としての焦点検出用画素列である。本実施形態では、基本色配列において、複数色のフィルタの中で最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタ以外のフィルタが配置される画素に焦点検出用画素が配置される。例えば、ベイヤー配列においては、図13に示すようにG色のフィルタが最も輝度信号に重み付けを行う色に対応する。そのため、第1の焦点検出用画素のS1は、赤画素における開口部Rに、第2の焦点検出用画素のS2は、青画素における開口部Bの位置にそれぞれ形成される。隣接して一列に並ぶ焦点検出用画素の開口部の一部に遮光層を設けることにより、光電変換部の射出瞳が撮影レンズの光軸に対して偏りを持つように構成されている。偏りの向きは、隣り合う焦点検出用画素同士で逆向きとなっている。ベイヤー配列以外の色配列についても、同様にして複数色のフィルタの中で最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタ以外のフィルタが配置される画素に対応する画素が、焦点検出用画素として構成されうる。なお、第2の領域は、図2に示すように斜め一列に並ぶ画素で構成されたものに限定されず、他の配置の画素により構成されてもよい。   One row of achromatic pixels arranged in the second region diagonally arranged in a row is a focus detection pixel row as the second array. In the present embodiment, in the basic color array, focus detection pixels are arranged in pixels in which filters other than the color filter that weights the luminance signal most among the filters of a plurality of colors are arranged. For example, in the Bayer array, as shown in FIG. 13, the G color filter corresponds to the color that most weights the luminance signal. Therefore, S1 of the first focus detection pixel is formed at the opening R in the red pixel, and S2 of the second focus detection pixel is formed at the position of the opening B in the blue pixel. By providing a light-shielding layer at a part of the openings of the focus detection pixels arranged in a row adjacent to each other, the exit pupil of the photoelectric conversion unit is configured to be biased with respect to the optical axis of the photographing lens. The direction of the bias is opposite between adjacent focus detection pixels. Similarly, for color arrays other than the Bayer array, pixels corresponding to pixels in which a filter other than the color filter that weights the luminance signal most among the plurality of color filters are arranged as focus detection pixels. sell. Note that the second region is not limited to those formed by pixels arranged in an oblique line as shown in FIG. 2, and may be formed by pixels in other arrangements.

図3は、2つの焦点検出用画素、1つの赤画素、1つの青画素で構成される4画素の拡大図である。図3を用いて開口部の形状について説明する。   FIG. 3 is an enlarged view of four pixels including two focus detection pixels, one red pixel, and one blue pixel. The shape of the opening will be described with reference to FIG.

左上と右下の画素は焦点検出用画素(無彩色画素)であり、右上と左下の画素は緑画素である。11は各開口部の上面に配置されるマイクロレンズである。37a、37bは隣り合う焦点検出用画素におけるマイクロレンズ中心である。36は、隣接して1列に並んだ焦点検出用画素のマイクロレンズ中心を通る直線である。38aは焦点検出用画素ではない通常の赤画素の開口部形状である。38bは焦点検出用画素ではない通常の青画素の開口部形状である。39a、39bは焦点検出用画素の開口部形状であり、通常の赤画素の開口部形状38a、通常の青画素の開口部形状38bをマイクロレンズの中心以外の縮小中心35a、35bを中心としてそれぞれ縮小した形状である。ここで、縮小中心35a、35bは、直線36の直線上においてマイクロレンズ中心37a、37bからそれぞれ逆向きに等距離だけ離れた点である。焦点検出用画素の開口部形状39a、39bは、縮小中心35a、35bを中心として縮小した形状であるため、隣り合う画素同士で異なる向きに偏っている。すなわち、焦点検出用画素の開口部形状39aの中心は、マイクロレンズ中心37aよりもマイクロレンズ中心37bの中心側に偏って配置されている。また、焦点検出用画素の開口部形状39bの中心は、マイクロレンズ中心37bよりもマイクロレンズ中心37aの中心側に偏って配置されている。また、焦点検出用画素の開口部形状39a、39bは、直線36と垂直な線46に対して、線対称な形状となっている。   The upper left and lower right pixels are focus detection pixels (achromatic pixels), and the upper right and lower left pixels are green pixels. Reference numeral 11 denotes a microlens disposed on the upper surface of each opening. Reference numerals 37a and 37b denote microlens centers in adjacent focus detection pixels. Reference numeral 36 denotes a straight line passing through the center of the microlenses of the focus detection pixels arranged in a row adjacent to each other. Reference numeral 38a denotes an opening shape of a normal red pixel which is not a focus detection pixel. Reference numeral 38b denotes an opening shape of a normal blue pixel which is not a focus detection pixel. Reference numerals 39a and 39b denote the opening shapes of the focus detection pixels. The normal red pixel opening shape 38a and the normal blue pixel opening shape 38b are respectively centered on the reduction centers 35a and 35b other than the center of the microlens. It is a reduced shape. Here, the reduction centers 35a and 35b are points separated from the microlens centers 37a and 37b by equal distances in the opposite directions on the straight line 36, respectively. Since the opening shapes 39a and 39b of the focus detection pixels are reduced in size around the reduction centers 35a and 35b, the neighboring pixels are biased in different directions. In other words, the center of the opening shape 39a of the focus detection pixel is arranged to be biased toward the center side of the microlens center 37b with respect to the microlens center 37a. Further, the center of the opening shape 39b of the focus detection pixel is arranged to be biased toward the center side of the microlens center 37a with respect to the microlens center 37b. In addition, the opening shapes 39 a and 39 b of the focus detection pixels are symmetrical with respect to a line 46 perpendicular to the straight line 36.

図4は、イメージセンサ10の画素構造を示す図である。図4(a)は、上部から見た構造図、図4(b)は図4(a)におけるA−A断面図である。201は光透過性のポリシリコンで形成されるクロックゲート電極であり、この電極下の半導体表面はクロックフェーズ領域である。クロックフェーズ領域は、イオンの打ち込みにより2つの領域に分けられる。一方は、クロックバリア領域202であり、もう一方はクロックバリア領域202よりもポテンシャルが高くなるようにイオンを打ち込むことで形成されるクロックウエル領域203である。204は半導体表面にP層を形成することでチャネルポテンシャルを固定するためのバーチャルゲートとして機能するバーチャルフェーズ領域である。バーチャルフェーズ領域もまた、P層より深い層にN型イオンを打ち込むことで2つの領域に分けられる。一方は、バーチャルバリア領域205であり、もう一方はバーチャルウエル領域206である。207は電極と半導体との間に配置される酸化膜などの絶縁層である。208は、各VCCDのチャネルを分離するためのチャネルストップである。 FIG. 4 is a diagram illustrating a pixel structure of the image sensor 10. 4A is a structural view seen from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A. Reference numeral 201 denotes a clock gate electrode formed of light-transmitting polysilicon, and a semiconductor surface under the electrode is a clock phase region. The clock phase region is divided into two regions by ion implantation. One is a clock barrier region 202 and the other is a clock well region 203 formed by implanting ions so that the potential is higher than that of the clock barrier region 202. A virtual phase region 204 functions as a virtual gate for fixing the channel potential by forming a P + layer on the semiconductor surface. The virtual phase region is also divided into two regions by implanting N-type ions into a layer deeper than the P + layer. One is a virtual barrier region 205 and the other is a virtual well region 206. Reference numeral 207 denotes an insulating layer such as an oxide film disposed between the electrode and the semiconductor. Reference numeral 208 denotes a channel stop for separating the channels of each VCCD.

クロックゲート電極201、クロックバリア領域202、クロックウエル領域203、バーチャルゲート204、バーチャルバリア領域205及びバーチャルウエル領域206で光電変換部を形成し、入射した光束を電気信号に変換する。   The clock gate electrode 201, the clock barrier region 202, the clock well region 203, the virtual gate 204, the virtual barrier region 205, and the virtual well region 206 form a photoelectric conversion unit, and converts the incident light beam into an electric signal.

なお、ここでは図示しなかったが、強い光が入射した場合に電荷が隣接画素にあふれて擬似信号となるブルーミング現象の防御の機能が付加されうる。その代表的な方法は、横形オーバーフロードレインを設ける方法である。   Although not shown here, a function of preventing a blooming phenomenon in which charges overflow into adjacent pixels and become a pseudo signal when strong light is incident can be added. A typical method is to provide a horizontal overflow drain.

図4に示されたイメージセンサの上部には、色フィルタが設けられる。また、色フィルタとCCDセルとの間には、各色の混色を防止するためのメタル遮光層が設けられる。   A color filter is provided above the image sensor shown in FIG. In addition, a metal light shielding layer is provided between the color filter and the CCD cell to prevent color mixing of each color.

図5は、通常撮影用画素の構造図である。図5(a)は上部から見た構造図、図5(b)は図5(a)におけるA−A断面図である。図4と同様の構成については、同一の参照符号を付している。   FIG. 5 is a structural diagram of a normal photographing pixel. FIG. 5A is a structural view seen from above, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The same components as those in FIG. 4 are given the same reference numerals.

209は半導体表面の保護層である。210は混色防止のためのメタル遮光層である。但し、これは色フィルタと同様の材料で作られる黒の色素層で構成されることもある。メタル遮光層210によって切り出された領域が開口部であり、この開口部を通過した光束が光電変換部に到達する。211は色フィルタ層が配置される表面を平坦にするための平滑層、212は赤・緑・青のカラーフィルタ層、213はフィルタ層を保護する保護層である。保護層213の上面にマイクロレンズ11が構成される。通常撮影用画素では、マイクロレンズ中心は、メタル遮光層210によって形成される開口部の中心となるように構成される。   Reference numeral 209 denotes a protective layer on the semiconductor surface. Reference numeral 210 denotes a metal light shielding layer for preventing color mixing. However, it may be composed of a black pigment layer made of the same material as the color filter. The region cut out by the metal light shielding layer 210 is an opening, and the light beam that has passed through the opening reaches the photoelectric conversion unit. Reference numeral 211 denotes a smoothing layer for flattening the surface on which the color filter layer is arranged, 212 denotes a red / green / blue color filter layer, and 213 denotes a protective layer for protecting the filter layer. The microlens 11 is configured on the upper surface of the protective layer 213. In the normal photographing pixel, the center of the microlens is configured to be the center of the opening formed by the metal light shielding layer 210.

図6は、焦点検出用画素の構造図である。図6(a)は上部から見た構造図、図6(b)は図6(a)におけるA−A断面図である。図4と同様の構成については、同一の参照符号を付している。   FIG. 6 is a structural diagram of focus detection pixels. FIG. 6A is a structural view seen from above, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The same components as those in FIG. 4 are given the same reference numerals.

209は半導体表面の保護層である。210は混色防止のためのメタル遮光層である。但し、これは色フィルタと同様の材料で作られる黒の色素層で構成されることもある。メタル遮光層210によって切り出された領域が開口部であり、この開口部を通過した光束が光電変換部に到達する。211は色フィルタ層が配置される表面を平坦にするための平滑層、212は無彩色のカラーフィルタ層、213はフィルタ層を保護する保護層である。保護層213の上面にマイクロレンズ11が構成される。   Reference numeral 209 denotes a protective layer on the semiconductor surface. Reference numeral 210 denotes a metal light shielding layer for preventing color mixing. However, it may be composed of a black pigment layer made of the same material as the color filter. The region cut out by the metal light shielding layer 210 is an opening, and the light beam that has passed through the opening reaches the photoelectric conversion unit. 211 is a smooth layer for flattening the surface on which the color filter layer is arranged, 212 is an achromatic color filter layer, and 213 is a protective layer for protecting the filter layer. The microlens 11 is configured on the upper surface of the protective layer 213.

焦点検出用画素では、メタル遮光層210の形状が通常撮影用画素とは異なる。開口部の形状がマイクロレンズ中心に対して偏った位置になるように、メタル遮光層210が形成されている。   In the focus detection pixel, the shape of the metal light shielding layer 210 is different from that of the normal photographing pixel. The metal light shielding layer 210 is formed so that the shape of the opening is deviated from the center of the microlens.

図7は、撮影レンズの瞳に投影された焦点検出用画素の光電変換部を示す図である。図7は焦点検出用画素が並ぶ方向(直線36の方向)を横向きにして描いてある。39a−1、39b−1は、焦点検出用画素の光電変換部を撮影レンズの瞳40に投影したものである。投影された光電変換部39a−1、39b−1は、開口部によって一部遮光されているため、撮影レンズの光軸に対して偏りを持った形状となっている。41a、41bは焦点検出用画素の射出瞳領域である。光電変換部の射出瞳領域41a、41bは、投影された光電変換部39a−1、39b−1と撮影レンズの瞳とが重なった部分である。   FIG. 7 is a diagram illustrating the photoelectric conversion unit of the focus detection pixel projected onto the pupil of the photographing lens. FIG. 7 is drawn with the direction in which the focus detection pixels are arranged (the direction of the straight line 36) being horizontal. Reference numerals 39a-1 and 39b-1 are projections of the photoelectric conversion units of the focus detection pixels on the pupil 40 of the photographing lens. Since the projected photoelectric conversion units 39a-1 and 39b-1 are partially shielded from light by the openings, the photoelectric conversion units 39a-1 and 39b-1 have a shape that is biased with respect to the optical axis of the photographing lens. Reference numerals 41a and 41b denote exit pupil areas of focus detection pixels. The exit pupil regions 41a and 41b of the photoelectric conversion unit are portions where the projected photoelectric conversion units 39a-1 and 39b-1 overlap with the pupil of the photographing lens.

焦点検出用画素が並ぶ方向(直線36の方向)に対して垂直な線を46とすると、光電変換部の射出瞳領域41a、41bは、46に対してほぼ線対称な形状となる。そのため、光電変換部の射出瞳領域41a、41bを通過した光束を受光して得られるA像信号−B像信号は、図8に示すようにほぼ左右対称な形状となる。その結果、得られるA像信号−B像信号もほぼ同一の形状をシフトしたものとなる。   Assuming that a line perpendicular to the direction in which the focus detection pixels are arranged (the direction of the straight line 36) is 46, the exit pupil regions 41a and 41b of the photoelectric conversion unit are substantially line-symmetric with respect to 46. Therefore, the A image signal-B image signal obtained by receiving the light flux that has passed through the exit pupil regions 41a and 41b of the photoelectric conversion unit has a substantially bilaterally symmetric shape as shown in FIG. As a result, the obtained A image signal-B image signal is also shifted by substantially the same shape.

焦点検出を行う際には、このA像信号−B像信号に対して相関演算を行い、2つの像信号の位相差から焦点状態を検出する。このときA像信号−B像信号の形状が一致していなければ精度に問題が生じる。しかしながら、本実施系形態に係る焦点検出装置では、図8に示すように、A像信号−B像信号の形状がほぼ一致しているため、精度の高い焦点検出を実現することができる。   When performing focus detection, correlation calculation is performed on the A image signal-B image signal, and the focus state is detected from the phase difference between the two image signals. At this time, if the shapes of the A image signal and the B image signal do not match, there is a problem in accuracy. However, in the focus detection apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the shapes of the A image signal and the B image signal are almost the same, so that highly accurate focus detection can be realized.

また、撮像画像を記録する際には、焦点検出用画素S1の部分は周辺の赤画素により補間され、焦点検出用画素S2の部分は周辺の青画素により補間される。   When a captured image is recorded, the focus detection pixel S1 portion is interpolated by the peripheral red pixels, and the focus detection pixel S2 portion is interpolated by the peripheral blue pixels.

図13は、赤・緑・青のカラーフィルタの分光特性を示す図である。赤色のフィルタは、約590nmを中心とした分光特性を持つ。緑色のフィルタは、約560nmを中心とした分光特性を持つ。青色のフィルタは、約450nmを中心とした分光特性を持つ。また、緑色のフィルタは、赤、青色に対し広帯域の特徴を持ち、人間の視感度に近い感度特性を持つ。すなわち、本実施形態に係る撮像装置は、焦点検出の画素を人間の視感度から離れた赤・青のカラーフィルタ部分に配置することにより、焦点検出の画素の影響の少ない画像信号を実現することができる。   FIG. 13 is a diagram illustrating spectral characteristics of red, green, and blue color filters. The red filter has spectral characteristics centered at about 590 nm. The green filter has spectral characteristics centered at about 560 nm. The blue filter has spectral characteristics centered at about 450 nm. The green filter has a wide band characteristic for red and blue, and has a sensitivity characteristic close to human visual sensitivity. That is, the imaging apparatus according to the present embodiment realizes an image signal with less influence of the focus detection pixels by disposing the focus detection pixels in the red and blue color filter portions away from human visibility. Can do.

本実施形態に係る撮像装置において、焦点検出に用いるA像信号−B像信号を受光する焦点検出用画素は、図2に示すように同一ラインに並んでいる。A像信号−B像信号は、被写体の同一ラインから発せられた光による像信号である。そのため、焦点検出状態を検出する際に、A像信号−B像信号がほぼ一致した形状が得られ、精度の高い焦点検出が実現される。   In the imaging apparatus according to the present embodiment, the focus detection pixels that receive the A image signal-B image signal used for focus detection are arranged on the same line as shown in FIG. The A image signal-B image signal is an image signal based on light emitted from the same line of the subject. Therefore, when the focus detection state is detected, a shape in which the A image signal-B image signal substantially coincides is obtained, and high-precision focus detection is realized.

また、従来技術では、A像信号とB像信号が被写体の同一ラインから発せられた光による像信号となるように撮像装置を構成すると、信号のサンプルピッチが通常画素のピッチの2倍になってしまった。しかしながら、本実施形態に係る撮像装置では、図2に示すように斜めに一列に並ぶ焦点検出用画素を用いることで、サンプルピッチを通常画素のピッチの1.4倍程度に抑えることが可能となった。このため、撮影レンズが合焦近傍にあり、2つの像信号が高周波成分を多く含んでいても、高精度の焦点検出が実現される。   In the prior art, if the image pickup apparatus is configured such that the A image signal and the B image signal are image signals based on light emitted from the same line of the subject, the signal sample pitch becomes twice the normal pixel pitch. I have. However, in the imaging apparatus according to the present embodiment, it is possible to suppress the sample pitch to about 1.4 times the pitch of the normal pixels by using focus detection pixels that are obliquely aligned in a line as shown in FIG. became. For this reason, even when the photographing lens is in the vicinity of in-focus and the two image signals contain a lot of high-frequency components, highly accurate focus detection is realized.

さらに、本実施形態に係る撮像装置では、特定画素間のマイクロレンズ間隔を短くする必要がないため、熱処理でマイクロレンズの球面形状を製作する際に、隣り合うマイクロレンズ同士がくっついてしまう心配がない。そのため、今後の撮像装置の微細化にも十分に対応可能である。   Furthermore, in the imaging apparatus according to the present embodiment, since it is not necessary to shorten the microlens interval between specific pixels, there is a concern that adjacent microlenses may stick together when manufacturing the spherical shape of the microlens by heat treatment. Absent. Therefore, it can sufficiently cope with future miniaturization of the imaging device.

次に、図9に従って本実施形態に係る撮像装置の動作フローを説明する。   Next, an operation flow of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

S101では、CPU20は、メインスイッチの状態を確認する。撮影者が、図1に不図示の撮像装置1のメインスイッチをONすると(S101で「Yes」)、CPU20は、撮影レンズ5の焦点検出を実行する(S201)。S201の焦点検出では、後述のように撮影レンズ5のデフォーカス量が算出され、得られたデフォーカス量を用いて撮影レンズの駆動量が算出される。   In S101, the CPU 20 checks the state of the main switch. When the photographer turns on the main switch of the imaging apparatus 1 (not shown in FIG. 1) (“Yes” in S101), the CPU 20 executes focus detection of the photographing lens 5 (S201). In the focus detection in S201, the defocus amount of the photographing lens 5 is calculated as described later, and the driving amount of the photographing lens is calculated using the obtained defocus amount.

S201の焦点検出において算出された撮影レンズの駆動量に基づいて、CPU20は、撮影レンズ駆動機構26にレンズ駆動信号を送り、撮影レンズ5を駆動して合焦状態に設定する(S102)。   Based on the driving amount of the photographing lens calculated in the focus detection of S201, the CPU 20 sends a lens driving signal to the photographing lens driving mechanism 26, and drives the photographing lens 5 to set the focus state (S102).

S102のレンズ駆動が完了すると、CPU20は、イメージセンサ制御回路21に撮像信号を送り、イメージセンサ10にて撮像を行わせる(S103)。イメージセンサ10で撮像された画像信号は、イメージセンサ制御回路21でA/D変換された後、画像処理回路24で画像処理が行われる。   When the lens driving in S102 is completed, the CPU 20 sends an imaging signal to the image sensor control circuit 21 to cause the image sensor 10 to perform imaging (S103). The image signal picked up by the image sensor 10 is A / D converted by the image sensor control circuit 21 and then subjected to image processing by the image processing circuit 24.

画像処理が行われた画像信号は、CPU20を介して液晶表示素子駆動回路25に送られ、液晶表示素子9に表示される(S104)。これにより、撮影者は、接眼レンズ3を通して、液晶表示素子9に表示された被写体像を観察することが可能となる。   The image signal subjected to the image processing is sent to the liquid crystal display element driving circuit 25 through the CPU 20 and displayed on the liquid crystal display element 9 (S104). As a result, the photographer can observe the subject image displayed on the liquid crystal display element 9 through the eyepiece 3.

さらに、CPU20は、撮像画像を記録するための操作スイッチSW2の状態を確認する(S105)。   Further, the CPU 20 checks the state of the operation switch SW2 for recording the captured image (S105).

撮影者が操作スイッチSW2を操作していなければ(S105で「No」)、CPU20は、S102に戻ってメインスイッチの状態を確認する。   If the photographer has not operated the operation switch SW2 (“No” in S105), the CPU 20 returns to S102 and confirms the state of the main switch.

一方、撮影者が被写体を撮影しようとして操作スイッチSW2を押したならば(S105で「Yes」)、CPU20は、イメージセンサ制御回路21に撮像信号を送ってイメージセンサ10にて本撮像を行わせる(S106)。   On the other hand, if the photographer presses the operation switch SW2 to photograph the subject (“Yes” in S105), the CPU 20 sends an imaging signal to the image sensor control circuit 21 to cause the image sensor 10 to perform the main imaging. (S106).

イメージセンサ制御回路21でA/D変換された画像信号は、画像処理回路24で画像処理された後、液晶表示素子駆動回路25に送られ、液晶表示素子9に表示される(S107)。   The image signal subjected to A / D conversion by the image sensor control circuit 21 is subjected to image processing by the image processing circuit 24, then sent to the liquid crystal display element driving circuit 25 and displayed on the liquid crystal display element 9 (S107).

また、CPU20は、撮像された画像信号をそのまま撮像装置1のメモリ回路22に記憶する(S108)。   Further, the CPU 20 stores the captured image signal as it is in the memory circuit 22 of the imaging device 1 (S108).

撮影動作が終了し、撮影者がメインスイッチをOFFすると(S101で「No」)、撮像装置1の電源が落ちて待機状態となる。   When the photographing operation is completed and the photographer turns off the main switch (“No” in S101), the power supply of the imaging apparatus 1 is turned off and a standby state is entered.

次に、図9のS201における焦点検出サブルーチンの動作フローを図10に示す。   Next, FIG. 10 shows an operation flow of the focus detection subroutine in S201 of FIG.

撮像装置1のCPU20は、焦点検出が実行されるとイメージセンサ制御回路21に焦点検出のための撮像開始信号を送り、イメージセンサ10にて焦点検出光束の撮像を行わせる(S202)。CPU20は、無彩色の出力信号から、撮影レンズ5の異なる瞳領域を透過した焦点検出光束に基づいて、A像信号−B像信号をそれぞれ生成する。   When focus detection is executed, the CPU 20 of the imaging apparatus 1 sends an imaging start signal for focus detection to the image sensor control circuit 21, and causes the image sensor 10 to perform imaging of the focus detection light beam (S202). The CPU 20 generates an A image signal and a B image signal from the achromatic output signal based on the focus detection light flux that has passed through different pupil regions of the photographing lens 5.

次いで、CPU20は、S202の撮影において生成されたA像信号−B像信号を用いて、相関演算を行い、2つの像信号のずれ量から撮影レンズ5のデフォーカス量を算出する(S203)。   Next, the CPU 20 performs a correlation operation using the A image signal-B image signal generated in the shooting of S202, and calculates the defocus amount of the shooting lens 5 from the shift amount of the two image signals (S203).

次いで、CPU20は、S203のデフォーカス量算出で算出されたデフォーカス量に基づいて、撮影レンズの駆動量を算出する(S204)。   Next, the CPU 20 calculates the driving amount of the photographing lens based on the defocus amount calculated in the defocus amount calculation in S203 (S204).

S204において撮影レンズの駆動量が算出されると、CPU20は、メインルーチンへリターンする(S205)。   When the driving amount of the photographing lens is calculated in S204, the CPU 20 returns to the main routine (S205).

ここで、S203におけるデフォーカス量算出における相関演算処理について説明する。焦点検出のための撮像(S202)の後に、撮影レンズ5の異なる瞳領域を透過した焦点検出光束により図11に示すようなA像信号、B像信号が得られたとする。この場合、生成した2つの像信号の位相差は、撮影レンズの結像状態(合焦状態、前ピン状態、後ピン状態)により変化する。撮影レンズの結像状態が合焦状態の場合、2つの像信号の位相差は無くなる。一方、撮影レンズの結像状態が前ピン状態又は後ピン状態の場合、異なる方向の位相差が生じる。また、この2つの像信号の位相差は、撮影レンズのデフォーカス量と一定の関係がある。ここで、デフォーカス量とは、撮影レンズにより被写体像が結像している位置とマイクロレンズ上面との距離である。この2つの像信号の位相差から撮影レンズのデフォーカス量を求め、撮影レンズが合焦状態になるようなレンズ駆動量を算出することで焦点検出を行う。   Here, the correlation calculation process in the defocus amount calculation in S203 will be described. Assume that after the image pickup for focus detection (S202), the A image signal and the B image signal as shown in FIG. In this case, the phase difference between the two generated image signals changes depending on the imaging state (focused state, front pin state, rear pin state) of the photographic lens. When the imaging lens is in the focused state, the phase difference between the two image signals is eliminated. On the other hand, when the imaging lens is in the front pin state or the rear pin state, phase differences in different directions occur. Further, the phase difference between the two image signals has a certain relationship with the defocus amount of the photographing lens. Here, the defocus amount is the distance between the position where the subject image is formed by the photographing lens and the top surface of the microlens. The defocus amount of the photographing lens is obtained from the phase difference between the two image signals, and the focus detection is performed by calculating the lens driving amount that brings the photographing lens into a focused state.

2つの像信号の位相差は、2つの像信号の相関を取ることで求められる。相関の取り方は“MINアルゴリズム”と呼ばれる。ここで、A像信号の出力データをA[1]〜A[n]、B像信号の出力データをB[1]〜B[n]とすると、相関量U0は以下の数式1で表される。   The phase difference between the two image signals can be obtained by correlating the two image signals. The method of obtaining the correlation is called “MIN algorithm”. Here, when the output data of the A image signal is A [1] to A [n] and the output data of the B image signal is B [1] to B [n], the correlation amount U0 is expressed by the following Equation 1. The

Figure 2009060279
Figure 2009060279

ここで、min(a,b)はa,bのうち小さい方の値を意味する。まず、このU0を計算し、次に図11に示すように、A像信号を信号電圧の1ビットシフトしたデータとB像信号のデータの相関量U1を計算する。このU1は、以下の数式2で表される。   Here, min (a, b) means the smaller value of a and b. First, this U0 is calculated, and then, as shown in FIG. 11, the correlation amount U1 between the data obtained by shifting the A image signal by 1 bit of the signal voltage and the data of the B image signal is calculated. This U1 is expressed by the following mathematical formula 2.

Figure 2009060279
Figure 2009060279

このように1ビットずつシフトした相関量を順次計算する。2つの像信号が一致していれば、この相関量は最大値Umaxをとる。そのため、その最大値をとるシフト量を求め、その前後のデータから相関量の真の最大値を補間して求め、そのシフト量を2つの像信号の位相差とする。この2つの像信号の位相差から撮影レンズのデフォーカス量を求め、撮影レンズが合焦状態になるようなレンズ駆動量を算出することで焦点検出を行うことができる。   In this way, the correlation amount shifted by one bit is sequentially calculated. If the two image signals match, this correlation amount takes the maximum value Umax. Therefore, the shift amount that takes the maximum value is obtained, the true maximum value of the correlation amount is interpolated from the data before and after that, and the shift amount is taken as the phase difference between the two image signals. The focus detection can be performed by obtaining the defocus amount of the photographing lens from the phase difference between the two image signals and calculating the lens driving amount so that the photographing lens is brought into focus.

本発明の好適な実施の形態に係るデジタルスチルカメラ等の撮像装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an imaging apparatus such as a digital still camera according to a preferred embodiment of the present invention. 本実施形態に係るイメージセンサの色配列を示す図である。It is a figure which shows the color arrangement | sequence of the image sensor which concerns on this embodiment. 図2の色配列の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the color arrangement in FIG. 2. イメージセンサの画素構造を示す図である。It is a figure which shows the pixel structure of an image sensor. 通常撮影用画素の構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of a normal photographing pixel. 焦点検出用画素の構造図である。It is a structural diagram of a pixel for focus detection. 撮影レンズの瞳に投影された焦点検出用画素の光電変換部を示す図である。It is a figure which shows the photoelectric conversion part of the pixel for focus detection projected on the pupil of the imaging lens. 焦点検出用画素列から得られる2つの像信号を示す図である。It is a figure which shows two image signals obtained from the pixel row | line for focus detection. 本実施形態に係る撮像装置の動作フローを説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement flow of the imaging device which concerns on this embodiment. 図9のS201における焦点検出サブルーチンの動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of the focus detection subroutine in S201 of FIG. 相関演算処理を説明する図である。It is a figure explaining a correlation calculation process. 瞳分割方式の焦点検出を行う方法の原理説明図である。It is a principle explanatory view of a method of performing pupil division type focus detection. カラーフィルタの分光特性を説明する図である。It is a figure explaining the spectral characteristic of a color filter.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
S1、S2 焦点検出用画素
1 Imaging devices S1, S2 Focus detection pixels

Claims (6)

各々に光電変換部を有する複数の画素と、
前記複数の画素の各々に配置される複数色のフィルタと、
を備え、
前記複数色のフィルタは、第1の領域においては第1の配列で配置され、第2の領域においては第2の配列で配置されており、
前記第2の配列では、前記第1の配列の中で最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタ以外のフィルタが配置される画素に対応する画素が、焦点検出用画素として構成されていることを特徴とする撮像装置。
A plurality of pixels each having a photoelectric conversion unit;
A plurality of color filters disposed in each of the plurality of pixels;
With
The multi-color filters are arranged in a first array in the first region, and are arranged in a second array in the second region,
In the second array, a pixel corresponding to a pixel in which a filter other than the color filter that weights the luminance signal most in the first array is arranged as a focus detection pixel. An imaging device that is characterized.
前記最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタは、緑色のフィルタであり、
前記最も輝度信号に重み付けを行う色のフィルタ以外のフィルタは、赤色及び青色のフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The color filter that weights the luminance signal most is a green filter,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the filters other than the color filter that weights the luminance signal most are red and blue filters.
前記焦点検出用画素は、前記フィルタを配置しないことにより構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the focus detection pixel is configured by not arranging the filter. 前記焦点検出用画素には、無彩色のフィルタを配置することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein an achromatic filter is disposed in the focus detection pixel. 前記焦点検出用画素は、隣接する第1の焦点検出用画素及び第2の焦点検出用画素を含み、
前記第1、第2の焦点検出用画素の各々には、マイクロレンズが配置され、
前記第1の焦点検出用画素の開口部の中心は、前記第1の焦点検出用画素に配置されたマイクロレンズの中心よりも前記第2の焦点検出用画素に配置されたマイクロレンズの中心側に偏って配置され、
前記第2の焦点検出用画素の開口部の中心は、前記第2の焦点検出用画素に配置されたマイクロレンズの中心よりも前記第1の焦点検出用画素に配置されたマイクロレンズの中心側に偏って配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。
The focus detection pixels include adjacent first focus detection pixels and second focus detection pixels,
A microlens is disposed in each of the first and second focus detection pixels,
The center of the opening of the first focus detection pixel is closer to the center side of the microlens arranged in the second focus detection pixel than the center of the microlens arranged in the first focus detection pixel. Is biased to
The center of the opening of the second focus detection pixel is closer to the center side of the microlens arranged in the first focus detection pixel than the center of the microlens arranged in the second focus detection pixel. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is arranged so as to be biased.
前記第1、第2の焦点検出用画素の開口部は、前記第1、第2の焦点検出用画素の各々に配置されたマイクロレンズの中心以外の点を中心として縮小した形状を有し、前記縮小した形状の中心は、前記第1、第2の焦点検出用画素の各々に配置されたマイクロレンズの中心を通る直線上にあることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The openings of the first and second focus detection pixels have a reduced shape around a point other than the center of the microlens arranged in each of the first and second focus detection pixels. 6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the center of the reduced shape is on a straight line passing through the center of a microlens arranged in each of the first and second focus detection pixels.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081271A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Canon Inc Image capturing apparatus
JP2011197080A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Olympus Corp Image pickup apparatus and camera
CN104508531A (en) * 2012-06-06 2015-04-08 株式会社尼康 Imaging element and imaging device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005303409A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Canon Inc Solid state imaging device
JP2007184716A (en) * 2006-01-05 2007-07-19 Nikon Corp Imaging element and imaging and focus detecting apparatus
WO2008032820A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Nikon Corporation Imaging element and imaging device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005303409A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Canon Inc Solid state imaging device
JP2007184716A (en) * 2006-01-05 2007-07-19 Nikon Corp Imaging element and imaging and focus detecting apparatus
WO2008032820A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Nikon Corporation Imaging element and imaging device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081271A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Canon Inc Image capturing apparatus
JP2011197080A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Olympus Corp Image pickup apparatus and camera
CN104508531A (en) * 2012-06-06 2015-04-08 株式会社尼康 Imaging element and imaging device

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