JP2015073071A5

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Publication number: JP2015073071A5
Application number: JP2014097073A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2034-05-08

Description

本発明の第一の態様は、
結像光学系により結像される被写体像を光電変換する複数の画素を備える固体撮像素子であって、
前記複数の画素のうち少なくとも一部は、第１の光電変換部と第２の光電変換部が第１の方向に沿って並んで設けられた測距画素であり、
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線により前記固体撮像素子の領域を第１の領域および第２の領域に分けた場合に、
前記第１の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換部の容量が前記第２の光電変換部の容量よりも大きく、
前記第２の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の容量が前記第１の光電変換部の容量よりも大きい、
固体撮像素子である。
本発明の第二の態様は、
結像光学系により結像される被写体像を光電変換する複数の画素を備える固体撮像素子であって、
前記複数の画素のうち少なくとも一部は、第１の光電変換部と第２の光電変換部が第１の方向に沿って並んで設けられた測距画素であり、
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線により前記固体撮像素子の領域を第１の領域および第２の領域に分けた場合に、
前記第１の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換部の撮像面における面積が前記第２の光電変換部の撮像面における面積よりも大きく、
前記第２の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の撮像面における面積が前記第１の光電変換部の撮像面における面積よりも大きい、
固体撮像素子である。

Claims

結像光学系により結像される被写体像を光電変換する複数の画素を備える固体撮像素子であって、
前記複数の画素のうち少なくとも一部は、第１の光電変換部と第２の光電変換部が第１の方向に沿って並んで設けられた測距画素であり、
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線により前記固体撮像素子の領域を第１の領域および第２の領域に分けた場合に、
前記第１の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換部の容量が前記第２の光電変換部の容量よりも大きく、
前記第２の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の容量が前記第１の光電変換部の容量よりも大きい、
固体撮像素子。
結像光学系により結像される被写体像を光電変換する複数の画素を備える固体撮像素子であって、
前記複数の画素のうち少なくとも一部は、第１の光電変換部と第２の光電変換部が第１の方向に沿って並んで設けられた測距画素であり、
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線により前記固体撮像素子の領域を第１の領域および第２の領域に分けた場合に、
前記第１の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換部の撮像面における面積が前記第２の光電変換部の撮像面における面積よりも大きく、
前記第２の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離以上離れた領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の撮像面における面積が前記第１の光電変換部の撮像面における面積よりも大きい、
固体撮像素子。
前記第１の領域内の測距画素のうちの半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換
部の容量が前記第２の光電変換部の容量よりも大きく、
前記第２の領域内の測距画素のうちの半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の容量が前記第１の光電変換部の容量よりも大きい、
請求項１または２に記載の固体撮像素子。
前記第１の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離未満の領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第２の光電変換部の容量が前記第１の光電変換部の容量以上であり、
前記第２の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線から前記所定の距離未満の領域内の測距画素の半分より多くの測距画素は、前記第１の光電変換部の容量が前記第２の光電変換部の容量以上である、
請求項３に記載の固体撮像素子。
前記所定の距離は、前記固体撮像素子の前記第１の方向の長さの０．４０倍以上である、
請求項３または４に記載の固体撮像素子。
前記第１の領域は、前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線よりも、前記第１の方向の負の方向に位置し、
前記第２の領域は、前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線よりも、前記第１の方向の正の方向に位置する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記第１の領域は、前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線よりも、前記第１の方向の正の方向に位置し、
前記第２の領域は、前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線よりも、前記第１の方向の負の方向に位置する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線からの距離が大きい測距画素ほど、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部の容量の差が大きい、
請求項１から７のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向と垂直な直線からの距離が大きい測距画素ほど、当該距離が小さい測距画素よりも、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部の容量が少なく、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部とで前記直線からの距離に応じた減少率が異なることにより、前記距離が大きい測距画素ほど、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部の容量の差が大きい、
請求項８に記載の固体撮像素子。
撮像面と垂直な方向の長さが、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部とで異なることにより、前記第１および第２の光電変換部の容量に差がある、
請求項１から９のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
不純物濃度が、前記第１の光電変換部の中と前記第２の光電変換部の中とで異なることにより、前記第１および第２の光電変換部の容量に差がある、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
撮像面における面積が、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部とで異なることにより、前記第１および第２の光電変換部の容量に差がある、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
撮像面内における前記第１の方向の長さが、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部とで異なる、
請求項１２に記載の固体撮像素子。
前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部の中心が、前記第１の方向に沿って、前記測距画素の中心から容量が小さい光電変換部の側にずれている、
請求項１２または１３に記載の固体撮像素子。
前記第１および第２の光電変換部のうち、撮像面における面積が大きい方の光電変換部は、光が入射しない非受光領域を含む、
請求項１２から１４のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記測距画素はマイクロレンズを有しており、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部が、前記マイクロレンズの光軸を中心として、互いに対称な位置に配置されている、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記測距画素は導波路を有しており、前記測距画素への入射角に応じて入射光を前記第１の光電変換部または第２の光電変換部に導く、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
前記複数の画素のうち少なくとも一部は、第３の光電変換部と第４の光電変換部が前記第１の方向と垂直な第２の方向に沿って並んで設けられた第２の測距画素であり、
前記固体撮像素子の中心を通り前記第１の方向に平行な直線により前記固体撮像素子の領域を第３の領域および第４の領域に分けた場合に、
前記第３の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第２の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の第２の測距画素のうちの少なくとも半分より多くの測距画素は、前記第３の光電変換部の容量が前記第４の光電変換部の容量よりも大きく、
前記第４の領域内であって前記固体撮像素子の中心を通り前記第２の方向と垂直な直線から所定の距離以上離れた領域内の第２の測距画素のうちの少なくとも半分より多くの測距画素は、前記第４の光電変換部の容量が前記第３の光電変換部の容量よりも大きい、
請求項１から１７のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
結像光学系と、
前記結像光学系によって結像される被写体像を光電変換する請求項１から１８のいずれか１項に記載の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の前記第１および第２の光電変換部から得られる信号に基づいて被写体の距離を算出する距離算出部と、
を備える測距装置。
前記第１の光電変換部は、前記結像光学系の射出瞳の一部である第１の瞳領域からの光を選択的に受光するように構成され、
前記第２の光電変換部は、前記結像光学系の射出瞳の一部であって、前記第１の瞳領域とは異なる第２の瞳領域からの光を選択的に受光するように構成され、
前記第１および第２の瞳領域のうち瞳透過率の高い瞳領域に対応する光電変換部の容量が、瞳透過率の低い瞳領域に対応する光電変換部の容量よりも大きい、
請求項１９に記載の測距装置。
請求項１９または２０に記載の測距装置と、
前記固体撮像素子から得られる信号に基づいて被写体像を取得する被写体像取得部、
を備える撮像装置。