JP2017092989A5 - - Google Patents

Description

本発明は上記の課題を解決するために為されたものであり、一の態様は、複数行および複数列に渡って配された複数の画素と、複数のマイクロレンズを有するとともに、前記複数のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々に対応して配されたマイクロレンズアレイと、前記複数列に対応して配された複数の増幅回路とを有し、前記複数の画素の各々が信号電荷を生成する複数の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づく信号を出力し、前記複数の増幅回路の各々が、対応する前記画素が出力する前記信号に基づく信号を増幅した増幅信号を出力する撮像装置であって、１フレーム期間内に、前記複数の画素の各々は第２の信号を出力し、前記複数の画素の少なくとも一部の画素の各々は、第１の信号をさらに出力し、前記第１の信号は、前記複数の光電変換部のうちの一部のみの光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、前記第２の信号は、前記複数の光電変換部の少なくとも他の一部の光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、前記撮像装置の出力する、前記第１の信号に基づく増幅信号の個数が、前記撮像装置の出力する、前記第２の信号に基づく増幅信号の個数よりも少ないことを特徴とする撮像装置である。

また、一の態様は、複数行および複数列に渡って配された複数の画素と、複数のマイクロレンズを有するとともに、前記複数のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々に対応して配されたマイクロレンズアレイと、前記複数列に対応して配された複数のアナログデジタル変換回路とを有し、前記複数の画素の各々が信号電荷を生成する複数の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づいたアナログ信号を出力し、前記複数のアナログデジタル変換回路の各々が、対応する前記画素が出力する前記アナログ信号をアナログデジタル変換することでデジタル信号を出力する撮像装置であって、１フレーム期間内に、前記複数の画素の各々は第２の信号を出力し、前記複数の画素の少なくとも一部の画素の各々は、第１の信号をさらに出力し、前記第１の信号は、前記複数の光電変換部のうちの一部のみの光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、前記第２の信号は、前記複数の光電変換部の少なくとも他の一部の光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、前記撮像装置の出力する、前記第１の信号に基づくデジタル信号の個数が、前記撮像装置の出力する、前記第２の信号に基づくデジタル信号の個数よりも少ないことを特徴とする撮像装置である。

Claims (12)

1. 複数行および複数列に渡って配された複数の画素と、
   複数のマイクロレンズを有するとともに、前記複数のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々に対応して配されたマイクロレンズアレイと、
   前記複数列に対応して配された複数の増幅回路とを有し、
   前記複数の画素の各々が信号電荷を生成する複数の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づく信号を出力し、前記複数の増幅回路の各々が、対応する前記画素が出力する前記信号に基づく信号を増幅した増幅信号を出力する撮像装置であって、
   １フレーム期間内に、前記複数の画素の各々は第２の信号を出力し、前記複数の画素の少なくとも一部の画素の各々は、第１の信号をさらに出力し、
   前記第１の信号は、前記複数の光電変換部のうちの一部のみの光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
   前記第２の信号は、前記複数の光電変換部の少なくとも他の一部の光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
   前記撮像装置の出力する、前記第１の信号に基づく増幅信号の個数が、前記撮像装置の出力する、前記第２の信号に基づく増幅信号の個数よりも少ないことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像装置が、複数の信号保持部をさらに有し、
   一の前記増幅回路が、
   前記複数の画素の前記第１の信号同士を加算した信号を増幅した増幅信号を一の前記信号保持部に出力し、
   前記一の増幅回路とは別の増幅回路が、前記第２の信号を増幅した、前記第２の信号に基づく増幅信号を前記一の信号保持部とは別の前記信号保持部に出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の信号に基づく前記増幅信号を各々が保持する複数の信号保持部を有し、
   前記第１の信号に基づく前記増幅信号を保持した前記複数の信号保持部が信号線に同時に前記増幅信号を出力することによって、前記信号線において、前記複数の信号保持部の各々の前記増幅信号を加算した加算増幅信号が生成され、前記撮像装置の出力する前記第１の信号に基づく増幅信号が、前記加算増幅信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記第１の信号に基づく増幅信号と、前記第２の信号に基づく増幅信号と、を保持する複数の信号保持部と、水平走査回路と、を有し、
   前記水平走査回路が、
   前記複数の信号保持部から前記第２の信号に基づく増幅信号を出力し、さらに、
   前記複数の信号保持部の一部の前記信号保持部から前記第１の信号に基づく増幅信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 複数行および複数列に渡って配された複数の画素と、
   複数のマイクロレンズを有するとともに、前記複数のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々に対応して配されたマイクロレンズアレイと、
   前記複数列に対応して配された複数のアナログデジタル変換回路とを有し、
   前記複数の画素の各々が信号電荷を生成する複数の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づいたアナログ信号を出力し、前記複数のアナログデジタル変換回路の各々が、対応する前記画素が出力する前記アナログ信号をアナログデジタル変換することでデジタル信号を出力する撮像装置であって、
   １フレーム期間内に、前記複数の画素の各々は第２の信号を出力し、前記複数の画素の少なくとも一部の画素の各々は、第１の信号をさらに出力し、
   前記第１の信号は、前記複数の光電変換部のうちの一部のみの光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
   前記第２の信号は、前記複数の光電変換部の少なくとも他の一部の光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
   前記撮像装置の出力する、前記第１の信号に基づくデジタル信号の個数が、前記撮像装置の出力する、前記第２の信号に基づくデジタル信号の個数よりも少ないことを特徴とする撮像装置。
6. 前記撮像装置が、前記複数のアナログデジタル変換回路の生成する前記デジタル信号を処理する信号処理部をさらに有し、
   前記信号処理部が、前記画素の前記第１の信号に基づくデジタル信号と、別の前記画素の前記第１の信号に基づくデジタル信号と、を加算した信号を出力し、
   前記信号処理部が、前記画素の前記第２の信号に基づくデジタル信号と、前記別の画素の前記第２の信号に基づくデジタル信号と、をそれぞれ出力することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記アナログデジタル変換回路が、
   参照信号と前記アナログ信号とを比較した結果を示す比較結果信号を出力する比較回路と、
   クロック信号を計数するカウンタ回路と、を有し、
   前記複数の画素が前記第１の信号を順次、同一の前記アナログデジタル変換回路に出力し、
   前記複数の画素の一の画素の前記第１の信号と前記参照信号との比較結果を示す比較結果信号に基づいてクロック信号を計数した信号と、前記複数の画素の前記一の画素とは別の画素の前記第１の信号と前記参照信号との比較結果を示す比較結果信号に基づいてクロック信号を計数した信号と、を加算した信号を前記カウンタ回路が生成することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
8. 前記複数のアナログデジタル変換回路の各々が、
   参照信号と前記アナログ信号とを比較した結果を示す比較結果信号を出力する比較回路と、
   クロック信号を計数するカウンタ回路と、を有し、
   前記撮像装置が、カウンタ制御部をさらに有し、
   複数の前記比較回路の各々が、前記参照信号と、互いに異なる前記画素の前記第１の信号とを比較した結果を示す前記比較結果信号を出力し、
   前記カウンタ制御部が、前記複数の比較回路の前記比較結果信号に基づいて、前記カウンタ回路の前記クロック信号の計数を制御することによって、前記アナログデジタル変換回路が、前記互いに異なる画素の前記第１の信号を加算した信号に基づくデジタル信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
9. 前記カウンタ制御部が、前記複数の比較回路の前記比較結果信号に基づいて、前記カウンタ回路の前記クロック信号の計数を制御することによって、前記アナログデジタル変換回路が、互いに異なる列の画素の前記第１の信号を加算した信号に基づくデジタル信号を生成することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 複数行および複数列に渡って配された複数の画素と、
    複数のマイクロレンズを有するとともに、前記複数のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々に対応して配されたマイクロレンズアレイと、
    前記複数列に対応して配された複数のアンプとを有し、
    前記複数の画素の各々が信号電荷を生成する複数の光電変換部を含むとともに、前記信号電荷に基づく信号を出力し、前記複数のアンプの各々が、対応する前記画素が出力する前記信号に基づくアンプ信号を出力する撮像装置であって、
    １フレーム期間内に、前記複数の画素の各々は第２の信号を出力し、前記複数の画素の少なくとも一部の画素の各々は、第１の信号をさらに出力し、
    前記第１の信号は、前記複数の光電変換部のうちの一部のみの光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
    前記第２の信号は、前記複数の光電変換部の少なくとも他の一部の光電変換部の前記信号電荷に基づく信号であり、
    前記撮像装置の出力する、前記第１の信号に基づくアンプ信号の個数が、前記撮像装置の出力する、前記第２の信号に基づくアンプ信号の個数よりも少ないことを特徴とする撮像装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記撮像装置と、
    前記撮像装置に光を集光する光学系と、出力信号処理部と、を有する撮像システムであって、
    前記第１の信号に基づく信号が前記撮像装置から前記出力信号処理部に出力され、
    前記第２の信号に基づく信号が前記撮像装置から前記出力信号処理部に出力され、
    前記出力信号処理部が、
    前記第１の信号に基づく信号と、前記第２の信号に基づく信号と、の差分である差分信号を得て、前記差分信号と前記第１の信号に基づく信号とによって焦点検出を行い、
    さらに、前記出力信号処理部が、前記複数の画素の前記第２の信号に基づく信号によって画像を形成することを特徴とする撮像システム。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記撮像装置と、
    前記撮像装置が出力する信号を処理することによって画像を形成する出力信号処理部とを有することを特徴とする撮像システム。