JP2019102967A5 - - Google Patents

Description

本発明の一観点によれば、複数の行及び複数の列に渡って配された複数の画素と、前記複数の画素のうち対応する画素から信号を読み出す読み出し回路と、を有し、前記複数の画素の各々は、第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して第１の方向に配された第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に配された第３の光電変換部と、前記第２の光電変換部に対して前記第２の方向に配され且つ前記第３の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第４の光電変換部と、前記第１乃至第４の光電変換部に集光する１つのマイクロレンズと、を有し、前記読み出し回路は、３回の読み出し動作により、前記対応する画素の前記第１乃至第４の光電変換部の全部から電荷を読み出し、かつ、前記対応する画素の前記第１乃至第４の光電変換部のうち、１つの光電変換部のみで生成された電荷に基づく信号を識別できるように、前記対応する画素から複数の信号を読み出すように構成されており、前記読み出し回路は、前記対応する画素の前記１つの光電変換部を、前記第１乃至第４の光電変換部の中から選択できるように構成されている固体撮像装置が提供される。

水平走査回路４０は、列読み出し回路３０で処理された画素信号を列毎に順次、出力回路５０に転送するための制御信号を、列読み出し回路３０に供給する回路部である。出力回路５０は、バッファアンプ、差動増幅器などから構成され、列読み出し回路３０から読み出された画素信号を固体撮像装置１００の外部の信号処理部に出力するための回路部である。制御回路６０は、垂直走査回路２０、列読み出し回路３０、水平走査回路４０及び出力回路５０の動作やそのタイミングを制御する制御信号を供給するための回路部である。垂直走査回路２０、列読み出し回路３０、水平走査回路４０及び出力回路５０の動作やそのタイミングを制御する制御信号の少なくとも一部は、固体撮像装置１００の外部から供給してもよい。

Claims (16)

1. 複数の行及び複数の列に渡って配された複数の画素と、
   前記複数の画素のうち対応する画素から信号を読み出す読み出し回路と、を有し、
   前記複数の画素の各々は、第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して第１の方向に配された第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第１の方向と交差する第２の方向に配された第３の光電変換部と、前記第２の光電変換部に対して前記第２の方向に配され且つ前記第３の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第４の光電変換部と、前記第１乃至第４の光電変換部に集光する１つのマイクロレンズと、を有し、
   前記読み出し回路は、３回の読み出し動作により、前記対応する画素の前記第１乃至第４の光電変換部の全部から電荷を読み出し、かつ、前記対応する画素の前記第１乃至第４の光電変換部のうち、１つの光電変換部のみで生成された電荷に基づく信号を識別できるように、前記対応する画素から複数の信号を読み出すように構成されており、
   前記読み出し回路は、前記対応する画素の前記１つの光電変換部を、前記第１乃至第４の光電変換部の中から選択できるように構成されている
   ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記１つの光電変換部のみで生成された電荷に基づく信号と、前記２つ以上の光電変換部で生成された電荷に基づく信号とは、前記第１の方向及び前記第２の方向の位相差情報を識別可能な信号である
   ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
3. 前記複数の信号は、前記対応する画素に含まれる前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号を含む
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮像装置。
4. 前記読み出し回路は、前記対応する画素から、前記第１の光電変換部で生成された電荷に基づく第１の信号と、前記第１及び第２の光電変換部で生成された電荷に基づく第２の信号と、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第３の信号と、を読み出すように構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
5. 前記読み出し回路は、前記対応する画素から、前記第１の光電変換部で生成された電荷に基づく第１の信号と、前記第１、第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第２の信号と、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第３の信号と、を読み出すように構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
6. 前記読み出し回路は、前記対応する画素から、前記第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第１の信号と、前記第１、第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第２の信号と、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく第３の信号と、を読み出すように構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
7. 前記読み出し回路は、前記対応する画素の前記１つの光電変換部を、前記複数の光電変換部の中から、撮影レンズの射出瞳距離に応じて選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
8. 前記読み出し回路は、前記射出瞳距離が所定の距離以上の場合は、前記複数の光電変換部のうち、前記撮影レンズの光学中心から最も近い光電変換部を前記１つの光電変換部として選択する
   ことを特徴とする請求項７記載の固体撮像装置。
9. 前記読み出し回路は、前記射出瞳距離が所定の距離未満の場合は、前記複数の光電変換部のうち、前記撮影レンズの光学中心から最も遠い光電変換部を前記１つの光電変換部として選択する
   ことを特徴とする請求項７記載の固体撮像装置。
10. 前記第１の方向は、前記第２の方向よりも、被写体のコントラストが高い方向と直交する方向に近い
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
11. 複数の行及び複数の列に渡って配された複数の画素を有し、前記複数の画素の各々が、３つ以上の複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に集光する１つのマイクロレンズと、を有する固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理装置であって、
    第１の方向の位相差情報を含む一対の第１の位相差検出信号に基づき、前記第１の方向の位相差を算出し、前記第１の方向と交差する第２の方向の位相差情報を含む一対の第２の位相差検出信号に基づき、前記第２の方向の位相差を算出する位相差算出部を有し、
    前記一対の第１の位相差検出信号の各々は、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部のみで生成された電荷に基づく信号であり、
    前記一対の第２の位相差検出信号の各々は、前記複数の光電変換部のうちの２つ以上の光電変換部で生成された電荷に基づく信号である
    ことを特徴とする信号処理装置。
12. 前記複数の光電変換部は、第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第２の方向に配された第３の光電変換部と、前記第２の光電変換部に対して前記第２の方向に配され且つ前記第３の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第４の光電変換部と、を含み、
    前記位相差算出部は、第１の信号と第２の信号とに基づき、前記一対の第１の位相差検出信号を算出し、前記第２の信号と第３の信号とに基づき、前記一対の第２の位相差検出信号を算出し、
    前記第１の信号は、前記第１の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第２の信号は、前記第１及び第２の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第３の信号は、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号である
    ことを特徴とする請求項１１記載の信号処理装置。
13. 前記複数の光電変換部は、第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第２の方向に配された第３の光電変換部と、前記第２の光電変換部に対して前記第２の方向に配され且つ前記第３の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第４の光電変換部と、を含み、
    前記位相差算出部は、第１の信号と第２の信号と第３の信号とに基づき、前記一対の第１の位相差検出信号を算出し、前記第１の信号と前記第２の信号と前記第３の信号に基づき、前記一対の第２の位相差検出信号を算出し、
    前記第１の信号は、前記第１の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第２の信号は、前記第１、第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第３の信号は、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号である
    ことを特徴とする請求項１１記載の信号処理装置。
14. 前記複数の光電変換部は、第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部に対して前記第２の方向に配された第３の光電変換部と、前記第２の光電変換部に対して前記第２の方向に配され且つ前記第３の光電変換部に対して前記第１の方向に配された第４の光電変換部と、を含み、
    前記位相差算出部は、第１の信号と第２の信号と第３の信号とに基づき、前記一対の第１の位相差検出信号を算出し、前記第２の信号と前記第３の信号とに基づき、前記一対の第２の位相差検出信号を算出し、
    前記第１の信号は、前記第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第２の信号は、前記第１、第３及び第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号であり、
    前記第３の信号は、前記第１乃至第４の光電変換部で生成された電荷に基づく信号である
    ことを特徴とする請求項１１記載の信号処理装置。
15. 請求項１乃至１０のいずれか１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る信号を処理する信号処理装置と、を有し、
    前記信号処理装置は、前記第１の方向の位相差情報を含む一対の第１の位相差検出信号に基づき、前記第１の方向の位相差を算出し、前記第２の方向の位相差情報を含む一対の第２の位相差検出信号に基づき、前記第２の方向の位相差を算出し、
    前記一対の第１の位相差検出信号の各々は、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部のみで生成された電荷に基づく信号であり、
    前記一対の第２の位相差検出信号の各々は、前記複数の光電変換部のうちの２つ以上の光電変換部で生成された電荷に基づく信号である
    ことを特徴とする撮像システム。
16. 移動体であって、
    請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置の前記画素から出力される信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
    前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
    を有することを特徴とする移動体。