JP2010078707A - 撮像素子および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置に設けられる撮像素子は、射出瞳における一対の部分領域Qa、Qbを通過した被写体光束を受光することにより瞳分割機能を実現するAF画素対11fと、瞳分割機能を持たない通常画素とを備えている。AF画素対11fは、通常画素の光電変換部と同等のサイズを有し、水平方向に沿って隣接して配置された一対の光電変換部PDを備えている。そして、一対の光電変換部PDの上方には、射出瞳を通過した光束を遮光する2つの遮光領域Ea、Ebを有した遮光部LSと、これら2つの遮光領域Ea、Ebに挟まれた1つのマイクロレンズMLが設けられている。これにより、位相差検出方式の焦点検出を精度良く行え、画素の微細化が進んでも良好な製造が可能な撮像素子を実現できる。
【選択図】図8
Description
[撮像装置の要部構成]
図1および図2は、本発明の第1実施形態に係る撮像装置1の外観構成を示す図である。ここで、図1および図2は、それぞれ正面図および背面図を示している。
次に、撮像装置1の内部構成について説明する。図3は、撮像装置1の縦断面図である。図3に示すように、カメラボディ10の内部には、撮像素子101、EVF316などが備えられている。
図4は、撮像装置1の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図1〜図3と同一の部材等については、同一の符号を付している。なお、説明の便宜上、交換レンズ2の電気的構成について先ず説明する。
撮像装置1では、撮像素子101において射出瞳の異なった部分を透過(通過)した透過光を受光することにより位相差検出方式の焦点検出(位相差AF)が可能な構成となっている。この撮像素子101の構成と、撮像素子101を利用した位相差AFの原理とを、以下で説明する。
本発明の第2実施形態に係る撮像装置1Aは、図1〜4に示す撮像装置1と類似の構成を有しているが、撮像素子の構成が異なっている。
・上記の第1実施形態における撮像素子については、図8のようにブラックフィルタFb直下の箇所OQが塞がれた第1メタル44を採用するのは必須でなく、図19のようにブラックフィルタFb直下に開口OPが形成された第1メタル44aを採用するようにしても良い。この場合には、ブラックフィルタFbを透過する光が、その直下の光電変換部PDで受光されるのを抑制するため、ブラックフィルタFbは透過率が低いもの(例えば3%以下)を使用するのが好ましい。このようにブラックフィルタFb直下に開口OPを形成することとすれば、AFラインLfにおいても、通常画素110の配列と同様のピッチで第1メタルに開口OPを設けることができ、通常画素110における第1メタルの設計を流用できる。なお、図19のようにブラックフィルタFb直下に開口OPが形成された第1メタル44aを採用することは、第2実施形態の撮像素子でも可能である。
2 交換レンズ
10 カメラボディ
11a、11c 第1AF画素
11b、11d 第2AF画素
11f、11fr AF画素対
41、44、44a、44r 第1メタル
42、45 第2メタル
43、46 第3メタル
62 メイン制御部
77 位相差AF演算回路
101、101A 撮像素子
101f 撮像面
110 通常画素
Ef、Efa、Efr AFエリア
Fb 黒色のカラーフィルタ(ブラックフィルタ)
Lf、Lfa、Lfr AFライン
ML、MLr マイクロレンズ
Qa 射出瞳の左側部分
Qb 射出瞳の左側部分
PD 光電変換部
Claims (10)
- 撮影光学系の射出瞳において所定方向に沿って互いに逆向きに偏った一対の部分領域を通過した被写体光束を受光することにより瞳分割機能を実現する一対の第1画素と、
前記瞳分割機能を持たない第2画素からなる第2画素群と、
を備えており、
前記第2画素群は、
前記所定方向に沿って所定のピッチで配置された複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部それぞれの上方に設けられた各マイクロレンズと、
を有するとともに、
前記一対の第1画素は、
前記複数の光電変換部それぞれと同等のサイズを有し、前記所定方向に沿って前記所定のピッチで隣接して配置された一対の光電変換部、
を有し、
前記一対の光電変換部の上方には、前記射出瞳を通過した光束を遮光する2の遮光領域を有した遮光部と、前記2の遮光領域に挟まれた1のマイクロレンズとが設けられている撮像素子。 - 前記所定方向に沿って前記一対の第1画素が複数隣接して配置された第1画素対の配列を備えており、
前記第1画素対の配列における前記一対の光電変換部と前記1のマイクロレンズとの配置関係は、前記第2画素群で前記複数の光電変換部に対して前記各マイクロレンズのうちの所定のマイクロレンズを前記所定方向に所定量だけ相対的にずらした場合の配置構成に相当し、
前記第1画素対の配列は、前記配置構成において隣り合う前記所定のマイクロレンズの間に前記遮光部が設けられることで形成される請求項1記載の撮像素子。 - 前記所定量は、前記所定のピッチの半分である請求項2記載の撮像素子。
- 前記第1画素対の配列において隣り合う前記1のマイクロレンズの間に設けられる前記遮光部の配置間隔は、前記第2画素群で前記所定方向に配置された前記第2画素の配列における1画素おきの間隔に等しい請求項2記載の撮像素子。
- 前記遮光部では、黒色のカラーフィルタにより遮光する請求項1記載の撮像素子。
- 前記遮光部では、所定のメタル層により遮光する請求項1記載の撮像素子。
- 前記1のマイクロレンズの径は、前記各マイクロレンズの径より大きい請求項1記載の撮像素子。
- 前記各マイクロレンズの下方には、遮光マスクの第1開口が形成されるとともに、
前記1のマイクロレンズの下方には、前記第1開口より大きい遮光マスクの第2開口が形成される請求項7記載の撮像素子。 - 前記1のマイクロレンズの曲率は、前記各マイクロレンズの曲率より大きい請求項1記載の撮像素子。
- 撮影光学系と、
前記撮影光学系の射出瞳を通った被写体光束を受光する撮像素子と、
を備えており、
前記撮像素子は、
前記射出瞳において所定方向に沿って互いに逆向きに偏った一対の部分領域を通過した被写体光束を受光することにより瞳分割機能を実現する一対の第1画素と、
前記瞳分割機能を持たない第2画素からなる第2画素群と、
を有し、
前記第2画素群は、
前記所定方向に沿って所定のピッチで配置された複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部それぞれの上方に設けられた各マイクロレンズと、
を有するとともに、
前記一対の第1画素は、
前記複数の光電変換部それぞれと同等のサイズを有し、前記所定方向に沿って前記所定のピッチで隣接して配置された一対の光電変換部、
を有し、
前記一対の光電変換部の上方には、前記射出瞳を通過した光束を遮光する2の遮光領域を有した遮光部と、前記2の遮光領域に挟まれた1のマイクロレンズとが設けられている撮像装置。
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