JP2017216646A5 - - Google Patents

Claims (28)

1. 複数の画素部から信号を取得して、複数の信号処理を行うことが可能な撮像素子であって、
   前記画素部が有する第１および第２の光電変換部に対し、画素信号の出力条件を設定する設定手段と、
   前記第１および第２の光電変換部の信号から画像信号を生成する第１の信号処理と、前記第１および第２の光電変換部の信号を用いて一対の信号を生成する第２の信号処理とを実行する信号処理手段と、を備えることを特徴とする撮像素子。
2. 前記設定手段は、前記第１および第２の光電変換部に対し、露光時間および信号の増幅度および感度のうちの１つ以上を異なる値に設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
3. 前記信号処理手段は前記第１の信号処理にて、画像信号のダイナミックレンジ拡大処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像素子。
4. 前記信号処理手段は前記第２の信号処理にて、焦点検出として位相差検出の信号処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像素子。
5. 前記信号処理手段は前記第２の信号処理にて、前記第１の光電変換部の信号と前記第２の光電変換部の信号との露出差を補正し、補正された信号を用いて信号処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の撮像素子。
6. 前記第１および第２の信号処理は並列に実行されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像素子。
7. 複数の画素部から信号を取得して、複数の信号処理を行うことが可能な撮像素子であって、
   前記画素部が有する第１および第２の光電変換部の信号から、画像信号の生成に用いる第１の信号と、焦点検出に用いる第２の信号をそれぞれ選択する信号選択手段と、
   前記信号選択手段から前記第１の信号を取得して画像信号を生成する第１の信号処理と、前記信号選択手段から前記第２の信号を取得して焦点検出を行う第２の信号処理とを実行する信号処理手段と、を備え、
   前記信号処理手段は、撮像されたフレーム画像に係る前記第１および第２の光電変換部の信号から前記信号選択手段によって振り分けられた信号をそれぞれ用いて前記第１および第２の信号処理を行うことを特徴とする撮像素子。
8. 複数の画素部がそれぞれ有する前記第１および第２の光電変換部に対して、異なる出力条件を行ごとに設定する設定手段と、
   前記第１および第２の光電変換部の信号の読み出しを行単位で切り替える制御を行う制御手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の撮像素子。
9. 前記制御手段は、前記第１の信号を前記第１および第２の光電変換部から読み出す第１の行と、前記第１の行とは異なる行であって、前記第２の信号を前記第１の光電変換部または前記第２の光電変換部から読み出す第２の行とを設定することを特徴とする請求項８に記載の撮像素子。
10. 前記信号選択手段から前記第１の信号を取得して露出値を算出する算出手段を備え、
    前記制御手段は、前記算出手段により算出された露出値を取得して、前記第２の行にて前記第１の光電変換部の信号を読み出すか、または前記第２の光電変換部の信号を読み出すかを決定することを特徴とする請求項９に記載の撮像素子。
11. 前記信号処理手段は前記第１の信号処理にて、画素信号の出力条件が異なる前記第１および第２の光電変換部の信号を取得してダイナミックレンジ拡大処理を行うことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか1項に記載の撮像素子。
12. 前記信号処理手段は前記第２の信号処理にて、画素信号の出力条件が同じである前記第１および第２の光電変換部の信号を取得して位相差検出の信号処理を行うことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか1項に記載の撮像素子。
13. 前記設定手段は、前記第１および第２の光電変換部に対し、露光時間および信号の増幅度および感度のうちの１つ以上を異なる値に設定することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の撮像素子。
14. 前記設定手段は、前記算出手段により算出された露出値を取得して前記画素部がそれぞれ有する前記第１および第２の光電変換部の出力条件を設定することを特徴とする請求項１０に記載の撮像素子。
15. 前記設定手段は、前記第１の行の画素部が有する前記第１および第２の光電変換部を、異なる出力条件に設定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の撮像素子。
16. 前記設定手段は、前記第１の行の画素部が有する前記第１の光電変換部および前記第２の行の画素部が有する前記第２の光電変換部、または、前記第１の行の画素部が有する前記第２の光電変換部および前記第２の行の画素部が有する前記第１の光電変換部に対し、同じ出力条件に設定することを特徴とする請求項９に記載の撮像素子。
17. 前記信号処理手段は前記第２の信号処理にて、前記第１の行の画素部が有する前記第１の光電変換部の信号および前記第２の行の画素部が有する前記第２の光電変換部の信号、または、前記第１の行の画素部が有する前記第２の光電変換部の信号および前記第２の行の画素部が有する前記第１の光電変換部の信号を用いて焦点検出を行うことを特徴とする請求項１６に記載の撮像素子。
18. 複数の画素部がそれぞれ有する前記第１および第２の光電変換部に対して、画素信号の出力条件を行ごとに設定する設定手段を備え、
    前記設定手段は、前記第１の信号を取得する第１の行の画素部に対して、前記第１および第２の光電変換部の出力条件を異なる設定とし、前記第１の行とは異なる行であって、前記第２の信号を取得する第２の行の画素部に対して、前記第１および第２の光電変換部の出力条件を同じ設定とすることを特徴とする請求項７に記載の撮像素子。
19. 前記信号選択手段から前記第１の信号を取得して露出値を算出する算出手段を備え、
    前記設定手段は、前記算出手段により算出された露出値を取得して前記第１および第２の行の画素部がそれぞれ有する前記第１および第２の光電変換部の出力条件を設定することを特徴とする請求項１８に記載の撮像素子。
20. 前記信号処理手段は前記第１の信号処理にて、前記第１の行の画素部から取得した信号を用いて画像信号のダイナミックレンジ拡大処理を行うことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の撮像素子。
21. 前記信号処理手段は前記第２の信号処理にて、前記第２の行の画素部から取得した信号を用いて焦点検出を行うことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の撮像素子。
22. 前記画素部は、マイクロレンズと、該マイクロレンズに対応する前記第１および第２の光電変換部を有し、前記第１および第２の光電変換部は撮像光学系の異なる瞳部分領域をそれぞれ通過する光を受光して信号を出力することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の撮像素子。
23. 複数の画素部を有する撮像素子と、前記画素部から信号を取得して複数の信号処理を行う撮像装置であって、
    前記画素部が有する第１および第２の光電変換部に対し、画素信号の出力条件を設定する設定手段と、
    前記第１および第２の光電変換部の信号から画像信号を生成する第１の信号処理と、前記第１および第２の光電変換部の信号を用いて一対の信号を生成する第２の信号処理とを実行する信号処理手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
24. 複数の画素部を有する撮像素子と、前記画素部から信号を取得して複数の信号処理を行う撮像装置であって、
    前記画素部が有する第１および第２の光電変換部の信号から、画像信号の生成に用いる第１の信号と、焦点検出に用いる第２の信号をそれぞれ選択する信号選択手段と、
    前記信号選択手段から前記第１の信号を取得して画像信号を生成する第１の信号処理と、前記信号選択手段から前記第２の信号を取得して焦点検出を行う第２の信号処理とを実行する信号処理手段と、を備え、
    前記信号処理手段は、撮像されたフレーム画像に係る前記第１および第２の光電変換部の信号から前記信号選択手段によって振り分けられた信号をそれぞれ用いて前記第１および第２の信号処理を行うことを特徴とする撮像装置。
25. 複数の画素部から信号を取得して、信号処理手段により複数の信号処理を行う撮像信号処理方法であって、
    設定手段が前記画素部の有する第１および第２の光電変換部に対し、画素信号の出力条件を設定する工程と、
    前記信号処理手段が、前記第１および第２の光電変換部の信号から画像信号を生成する第１の信号処理と、前記第１および第２の光電変換部の信号を用いて一対の信号を生成する第２の信号処理とを行う工程と、を有することを特徴とする撮像信号処理方法。
26. 複数の画素部から信号を取得して、信号処理手段により複数の信号処理を行う撮像信号処理方法であって、
    信号選択手段が、前記画素部の有する第１および第２の光電変換部の信号から、画像信号の生成に用いる第１の信号と、焦点検出に用いる第２の信号をそれぞれ選択する工程と、
    前記信号処理手段が、前記信号選択手段から前記第１の信号を取得して画像信号を生成する第１の信号処理と、前記信号選択手段から前記第２の信号を取得して焦点検出を行う第２の信号処理とを実行する工程と、を有し、
    前記信号処理手段は、撮像されたフレーム画像に係る前記第１および第２の光電変換部の信号から前記信号選択手段によって振り分けられた信号をそれぞれ用いて前記第１および第２の信号処理を行うことを特徴とする撮像信号処理方法。
27. 前記信号処理手段は、焦点検出を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像素子。
28. 前記撮像素子は、前記信号処理手段を構成する第１の集積回路チップ上に、撮像部を構成する第２の集積回路チップが積層された積層型撮像素子であることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の撮像素子。