JP2015142254A5 - - Google Patents

Description

本発明の一態様に係る固体撮像装置は、光電変換により、撮像用信号としての電荷を生成する、複数の撮像用画素と、光電変換により、位相差焦点検出に用いられる第１及び第２の焦点検出用信号のうち、第１の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第１の焦点検出用画素と、複数の撮像用画素によって生成された電荷を加算して撮像用加算信号を生成し、かつ、複数の第１の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第１の焦点検出用加算信号を生成する加算手段と、を備え、１つの第１の焦点検出用加算信号を生成するために加算手段に用いられる第１の焦点検出用画素の個数は、１つの撮像用加算信号を生成するために加算手段に用いられる撮像用画素の個数よりも多く、第１の焦点検出用加算信号を出力する動作と、第１の焦点検出用信号のそれぞれを加算せずに出力する動作とを選択的に行う、ことを特徴とする。

Claims (16)

1. 光電変換により、撮像用信号としての電荷を生成する、複数の撮像用画素と、
   光電変換により、位相差焦点検出に用いられる第１及び第２の焦点検出用信号のうち、第１の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第１の焦点検出用画素と、
   前記複数の撮像用画素によって生成された電荷を加算して撮像用加算信号を生成し、かつ、前記複数の第１の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第１の焦点検出用加算信号を生成する加算手段と、を備え、
   １つの第１の焦点検出用加算信号を生成するために前記加算手段に用いられる前記第１の焦点検出用画素の個数は、１つの撮像用加算信号を生成するために前記加算手段によって用いられる前記撮像用画素の個数よりも多く、
   前記第１の焦点検出用加算信号を出力する動作と、前記第１の焦点検出用信号のそれぞれを加算せずに出力する動作とを選択的に行う、
   ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
   光電変換により前記電荷を生成する光電変換部と、
   前記光電変換部から、前記電荷を電圧信号に変換する浮遊拡散部に、前記電荷を転送する転送トランジスタと、を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
   光電変換により前記電荷を生成する光電変換部と、
   前記光電変換部から、前記電荷を電圧信号に変換する浮遊拡散部に、前記電荷を転送する転送トランジスタと、を備え、
   前記撮像用加算信号の生成は、複数の前記撮像用画素の前記光電変換部から、前記浮遊拡散部に前記電荷を並行して転送することにより行われ、
   前記第１の焦点検出用加算信号の生成は、複数の前記第１の焦点検出用画素の前記光電変換部から、前記浮遊拡散部に前記電荷を並行して転送することにより行われる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
4. 前記複数の撮像用画素及び前記複数の第１の焦点検出用画素は、行列状に配列された画素アレイを構成し、
   前記画素アレイは、前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素を含む第１の画素行と、前記撮像用画素を含み、前記第１の焦点検出用画素を含まない第２の画素行とを有し、
   前記転送トランジスタを制御するための制御信号を伝送する、複数の転送制御線を備え、
   前記第１の画素行には、前記撮像用画素に接続された第１の転送制御線と、前記第１の焦点検出用画素に接続された第２の転送制御線とが割り当てられ、
   前記第１の画素行に割り当てられた前記転送制御線の個数のほうが、前記第２の画素行に割り当てられた前記転送制御線の個数より多い、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記複数の撮像用画素及び前記複数の第１の焦点検出用画素は、行列状に配列された画素アレイを構成し、
   前記画素アレイは、前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素を含む第１の画素行と、前記撮像用画素を含み、前記第１の焦点検出用画素を含まない第２の画素行とを有し、
   前記転送トランジスタを制御するための制御信号を伝送する、複数の転送制御線を備え、
   前記第１の画素行には、前記撮像用画素に接続された第１の転送制御線と、前記第１の焦点検出用画素に接続された第２の転送制御線とが割り当てられ、
   前記第１の画素行に割り当てられた前記転送制御線の個数と、前記第２の画素行に割り当てられた前記転送制御線の個数とが同じである、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
6. 前記複数の撮像用画素及び前記複数の第１の焦点検出用画素は、行列状に配列された画素アレイを構成し、
   行ごとに配された、前記転送トランジスタを制御するための制御信号を伝送する、転送制御線を備え、
   前記転送制御線は、第１の画素行に含まれる第１の焦点検出用画素の転送トランジスタのゲート電極と、前記第１の画素行とは異なる第２の画素行にある第１の焦点検出用画素の転送トランジスタのゲート電極とに接続されている、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
7. 前記複数の撮像用画素及び前記複数の第１の焦点検出用画素は、行列状に配列された画素アレイを構成し、
   第１の画素行に含まれる第１の焦点検出用画素の前記転送トランジスタのゲート電極と、前記第１の画素行とは異なる第２の画素行にある第１の焦点検出用画素の前記転送トランジスタのゲート電極とが、当該ゲート電極を構成するのと同じ材料で構成された配線によって接続されている、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
8. 前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
   光電変換により前記電荷を生成する光電変換部と、
   前記電荷を電圧信号に変換する浮遊拡散部と、
   前記光電変換部から、前記浮遊拡散部に、前記電荷を転送する転送トランジスタと、を備え、
   前記加算手段によって信号が加算される複数の画素において、前記浮遊拡散部同士が導電部材によって相互に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
9. 前記撮像用画素からの電圧信号の読み出しと、前記第１の焦点検出用画素からの電圧信号の読み出しとは、それぞれ異なる制御信号に基づいて行われる、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
10. 前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
    前記撮像用信号または前記第１の焦点検出用信号を増幅して出力する増幅トランジスタを備え、
    前記加算手段は、前記増幅トランジスタの前段で前記第１の焦点検出用加算信号の生成を行う、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
11. 前記第１の焦点検出用画素に含まれる光電変換部の一部は遮光部によって覆われ、
    前記撮像用画素に含まれる光電変換部は、遮光部に覆われていないか、または、前記第１の焦点検出用画素に含まれる光電変換部の一部よりも小さい面積の部分が遮光部によって覆われている、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
12. 光電変換により、撮像用信号としての電荷を生成する、複数の撮像用画素と、
    光電変換により、位相差焦点検出に用いられる第１及び第２の焦点検出用信号のうち、第１の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第１の焦点検出用画素と、
    前記複数の撮像用画素によって生成された電荷を加算せず、かつ、前記複数の第１の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第１の焦点検出用加算信号を生成する加算手段と、を備え、
    前記第１の焦点検出用加算信号を出力する動作と、前記第１の焦点検出用信号のそれぞれを加算せずに出力する動作とを選択的に行う、
    ことを特徴とする固体撮像装置。
13. 光電変換により、撮像用信号としての電荷を生成する、複数の撮像用画素と、
    光電変換により、位相差焦点検出に用いられる第１及び第２の焦点検出用信号のうち、第１の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第１の焦点検出用画素と、
    前記複数の撮像用画素によって生成された電荷を加算して撮像用加算信号を生成し、かつ、前記複数の第１の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第１の焦点検出用加算信号を生成する加算手段と、を備え、
    １つの第１の焦点検出用加算信号を生成するために前記加算手段に用いられる前記第１の焦点検出用画素の個数は、１つの撮像用加算信号を生成するために前記加算手段に用いられる前記撮像用画素の個数よりも多く、
    前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
    光電変換により前記電荷を生成する光電変換部と、
    前記電荷を電圧信号に変換する浮遊拡散部と、
    前記光電変換部から、前記浮遊拡散部に、前記電荷を転送する転送トランジスタと、を含み、
    前記加算手段は、前記浮遊拡散部同士を、相互に接続又は非接続に切り替え可能とする加算トランジスタを含む、
    ことを特徴とする固体撮像装置。
14. 光電変換により、撮像用信号としての電荷を生成する、複数の撮像用画素と、
    光電変換により、位相差焦点検出に用いられる第１及び第２の焦点検出用信号のうち、第１の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第１の焦点検出用画素と、
    前記複数の撮像用画素によって生成された電荷を加算せず、かつ、前記複数の第１の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第１の焦点検出用加算信号を生成する加算手段と、を備え
    前記撮像用画素及び前記第１の焦点検出用画素は、
    光電変換により前記電荷を生成する光電変換部と、
    前記電荷を電圧信号に変換する浮遊拡散部と、
    前記光電変換部から、前記浮遊拡散部に、前記電荷を転送する転送トランジスタと、を含み、
    前記加算手段は、前記浮遊拡散部同士を、相互に接続又は非接続に切り替え可能とする加算トランジスタを含む、
    ことを特徴とする固体撮像装置。
15. 光電変換により、第２の焦点検出用信号としての電荷を生成する、複数の第２の焦点検出用画素をさらに含み、
    前記加算手段は、さらに前記複数の第２の焦点検出用画素によって生成された電荷を加算して第２の焦点検出用加算信号を生成し、
    前記第１の焦点検出用画素と、前記第２の焦点検出用画素は、遮光部で覆われている部分が互いに異なる、
    ことを特徴とする請求項１、１２、１３又は１４に記載の固体撮像装置。
16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置から出力された焦点検出用信号を処理し、被写体までの距離情報を取得する信号処理装置と、を備える、
    ことを特徴とする撮像システム。