JP2022096535A - 撮像素子、及び、撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素の信号の品質低下を抑制可能な撮像素子を提供する。【解決手段】撮像素子は、光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部および前記第１光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部と、光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部と、前記第１光電変換部で生成された電荷および前記第２光電変換部で生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、所定の電圧を供給する供給部と、前記蓄積部と前記供給部とを接続可能な第１接続部と、前記第１光電変換部と前記供給部とを接続可能な第２接続部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像素子、及び、撮像装置に関する。

従来から焦点検出用画素を用いた焦点検出技術が知られている。従来から焦点検出の精度向上という要求があった。

特開２０１０－２６３５６８号公報

第１の態様によると、撮像素子は、光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部および前記第１光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部と、光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部と、前記第１光電変換部で生成された電荷および前記第２光電変換部で生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、所定の電圧を供給する供給部と、前記蓄積部と前記供給部とを接続可能な第１接続部と、前記第１光電変換部と前記供給部とを接続可能な第２接続部と、を備える。
第２の態様によると、撮像素子は、光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する第１蓄積部および第２蓄積部と、前記第１蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第１転送部と、前記第２蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第２転送部と、前記第１蓄積部と所定の電圧を供給する供給部とを接続可能な第１接続部と、前記第２蓄積部と前記供給部とを接続可能な第２接続部と、をそれぞれ有する第１画素および第２画素と、前記第１画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第１転送部により前記第１蓄積部に転送させるとともに、前記第２画素の前記第２蓄積部と前記供給部とを前記第２接続部により接続させる制御を行う制御部と、を備える。
第３の態様によると、撮像装置は、第１または第２の態様による撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を備える。

第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像素子の動作例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像素子の別の動作例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像素子の別の動作例を示すタイミングチャートである。 変形例１に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。 変形例２に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る撮像装置の一例であるカメラ１の構成例を示す図である。カメラ１は、撮影光学系（結像光学系）２、撮像素子３、制御部４、メモリ５、表示部６、及び操作部７を備える。撮影光学系２は、焦点調節レンズ（フォーカスレンズ）を含む複数のレンズ及び開口絞りを有し、撮像素子３に被写体像を結像する。なお、撮影光学系２は、カメラ１から着脱可能にしてもよい。

撮像素子３は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子である。撮像素子３は、撮影光学系２を通過した光束を受光し、撮影光学系２により形成される被写体像を撮像する。撮像素子３には、光電変換部を有する複数の画素が二次元状（行方向及び列方向）に配置される。光電変換部は、フォトダイオード（ＰＤ）によって構成される。撮像素子３は、受光した光を光電変換して信号を生成し、生成した信号を制御部４に出力する。

撮像素子３は、撮像画素とＡＦ画素（焦点検出画素）とを有する。撮像画素は、画像生成に用いる信号を出力する。ＡＦ画素は、焦点検出に用いる信号を出力する。後述するが、ＡＦ画素は、撮像画素の一部に置換して配置され、撮像素子３の撮像面のほぼ全面に分散して配置される。なお、以下の説明では、単に画素と称する場合は、撮像画素およびＡＦ画素のいずれか一方または両方を指す。

メモリ５は、メモリカード等の記録媒体である。メモリ５には、画像データ、制御プログラム等が記録される。メモリ５へのデータの書き込み、及びメモリ５からのデータの読み出しは、制御部４によって制御される。表示部６は、画像データに基づく画像、シャッター速度、絞り値等の撮影に関する情報、及びメニュー画面等を表示する。操作部７は、レリーズボタン、電源スイッチ、各種モードを切り替えるためのスイッチ等の各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に基づく信号を制御部４へ出力する。

制御部４は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリによって構成され、制御プログラムに基づいてカメラ１の各部を制御する。制御部４は、撮像制御部４ａと、画像データ生成部４ｂと、焦点検出部４ｃとを有する。

撮像制御部４ａは、撮像素子３を制御する信号を撮像素子３に供給して、撮像素子３の動作を制御する。撮像制御部４ａは、表示部６に被写体のスルー画像（ライブビュー画像）を表示する場合や、動画撮影を行う場合に、撮像素子３に所定周期のフレーム毎に繰り返し被写体像を撮像させて信号を出力させる。撮像制御部４ａは、撮像素子３の画素を行単位で順次選択して、選択した画素から信号を読み出す、いわゆるローリングシャッタ方式の読み出し制御を行う。

撮像制御部４ａは、撮像素子３を制御して、ＡＦ画素が配置された画素の行（以下、ＡＦ画素行と称する）からの信号の読み出しと、ＡＦ画素が配置されていない画素の行（以下、撮像画素行と称する）からの信号の読み出しとを分けて行う処理を行う。また、撮像制御部４ａは、ＡＦ画素行の信号読み出しと撮像画素行の信号読み出しとを分けて行わずに、画素行を順次選択して、各画素の信号を読み出す処理も行う。

例えば、撮像制御部４ａは、表示部６にスルー画像を表示する場合や動画撮影を行う場合に、ＡＦ画素行の各画素の信号の読み出しと撮像画素行の各画素の信号の読み出しとを分けて行う。また、撮像制御部４ａは、高解像度の静止画撮影を行う場合には、ＡＦ画素行の各画素の信号の読み出しと撮像画素行の各画素の信号の読み出しとを分けて行わずに、画素行を順次選択して信号を読み出す処理を行う。

画像データ生成部４ｂは、撮像素子３の撮像画素から出力される信号に各種の画像処理を行って、画像データ（静止画像データ、動画像データ）を生成する。画像処理には、階調変換処理、色補間処理等の画像処理が含まれる。なお、画像データ生成部４ｂは、ＡＦ画素から出力される信号も用いて、画像データを生成するようにしてもよい。

焦点検出部４ｃは、撮影光学系２の自動焦点調節（ＡＦ）に必要な焦点検出処理を行う。焦点検出部４ｃは、撮影光学系２による像が撮像素子３の撮像面上に合焦（結像）するためのフォーカスレンズの合焦位置（合焦位置までのフォーカスレンズの移動量）を検出する。焦点検出部４ｃは、撮像素子３の一対のＡＦ画素（ＡＦ画素対）から出力される第１及び第２の信号を用いて、位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。

焦点検出部４ｃは、撮影光学系２の射出瞳の第１の領域を通過した第１の光束による像を撮像して生成した第１の信号と第２の領域を通過した第２の光束による像を撮像して生成した第２の信号とを相関演算して、像ズレ量を算出する。焦点検出部４ｃは、この像ズレ量を所定の換算式に基づきデフォーカス量に換算する。焦点検出部４ｃは、算出したデフォーカス量に基づいて、合焦位置までのフォーカスレンズの移動量を算出する。移動量に応じてフォーカスレンズが駆動されることにより、焦点調節が自動で行われる。このように、制御部４は、撮影光学系２による被写体の像が撮像素子３に合焦するようフォーカスレンズの位置を制御する。

図２は、第１の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。撮像素子３は、画素が二次元状（行方向及び列方向）に設けられた画素部（画素領域）１００と、供給部３０と、読み出し制御部４０と、複数の処理部５０とを有する。撮像素子３の画素部１００には、複数の撮像画素１０及びＡＦ画素１３（１３ａ、１３ｂ）が配置される。図２においては、左上隅の画素を第１行第１列の撮像画素１０（１，１）とし、右下隅の画素を第１６行第８列の撮像画素１０（１６，８）として、１６行８列の計１２８個の画素を図示している。なお、撮像素子３に配置される画素の数及び配置は、図示した例に限られない。

撮像画素１０には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる分光特性を有する３つのカラーフィルタ（色フィルタ）４１のいずれかが設けられる。撮像画素１０には、入射した光のうち第１の波長域の光（赤（Ｒ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ４１を有する画素（以下、Ｒ画素と称する）と、入射した光のうち第２の波長域の光（緑（Ｇ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ４１を有する画素（以下、Ｇ画素と称する）と、入射した光のうち第３の波長域の光（青（Ｂ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ４１を有する画素（以下、Ｂ画素と称する）とが含まれる。Ｒ画素１０と、Ｇ画素１０と、Ｂ画素１０とは、ベイヤー配列に従って配置されている。

第１のＡＦ画素１３ａ及び第２のＡＦ画素１３ｂは、上述のようにベイヤー配列されたＲ、Ｇ、Ｂの撮像画素１０の一部に置換して配置される。第１及び第２のＡＦ画素１３ａ、１３ｂには、入射した光のうち第２の波長域の光（緑（Ｇ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ４１が配置される。なお、第１及び第２のＡＦ画素１３ａ、１３ｂの各々が有するカラーフィルタは、第１の波長域の光（赤（Ｒ）の光）または第３の波長域の光（青（Ｂ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタであってもよい。また、第１及び第２のＡＦ画素１３ａ、１３ｂは、入射した光のうち第１及び第２及び第３波長域の光を分光する分光特性を有するフィルタを有していてもよい。あるいは、第１及び第２のＡＦ画素１３ａ、１３ｂには、カラーフィルタ４１を配置しなくてもよい。

第１のＡＦ画素１３ａ及び第２のＡＦ画素１３ｂは、それぞれ、光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部４３を有する。第１のＡＦ画素１３ａと第２のＡＦ画素１３ｂとは、その遮光部４３の位置が異なる。第１のＡＦ画素１３ａ及び第２のＡＦ画素１３ｂの各々の遮光部４３は、撮影光学系２の射出瞳の互いに異なる領域を通過した光が光電変換部に入射するように配置される。これにより、第１のＡＦ画素１３ａの光電変換部は、撮影光学系２の射出瞳の第１及び第２の領域のうちの第１の領域を通過した光束を受光する。また、第２のＡＦ画素１３ｂの光電変換部は、撮影光学系２の射出瞳の第１及び第２の領域のうちの第２の領域を通過した光束を受光する。

撮像素子３は、図２に示すように、Ｇ画素１０とＢ画素１０とが左右方向、即ち行方向に交互に配置される画素群（第１の撮像画素行）４０１と、Ｒ画素１０とＧ画素１０とが行方向に交互に配置される画素群（第２の撮像画素行）４０２とを有する。また、撮像素子３は、Ｇ画素１０と第１のＡＦ画素１３ａとが行方向に交互に配置される画素群（第１のＡＦ画素行）４０３ａと、Ｇ画素１０と第２のＡＦ画素１３ｂとが行方向に交互に配置される画素群（第２のＡＦ画素行）４０３ｂとを有する。

撮像素子３では、水平方向（行方向）に配置された複数の画素１０毎に、垂直信号線２０が設けられる。垂直方向（列方向）に並んだ複数の画素の列である画素列に対して、垂直信号線２０が設けられるともいえる。垂直信号線２０に対して、後述する電流源（図３の電流源２５）と処理部５０が設けられる。

供給部３０は、カメラ１の撮像制御部４ａによって制御され、各画素に所定の電圧（電位）を供給する。後述するが、供給部３０は、供給部３５（３５ａ、３５ｂ）及び供給部３６を介して、撮像画素１０及びＡＦ画素１３に電源電圧ＶＤＤを供給する。

読み出し制御部４０は、タイミングジェネレータを含む複数の回路により構成される。読み出し制御部４０は、撮像制御部４ａによって制御され、後述する信号ＴＸ、信号ＲＳＴ、信号ＳＥＬなどの信号を各画素に供給して、各画素の動作を制御する。読み出し制御部４０は、画素の各トランジスタのゲートに信号を供給して、トランジスタをオン状態（接続状態、導通状態、短絡状態）又はオフ状態（切断状態、非導通状態、開放状態、遮断状態）とする。各画素の信号は、その画素に接続された垂直信号線２０に出力される。

処理部５０は、アナログ／デジタル変換部（ＡＤ変換部）を含んで構成される。処理部５０は、各画素から垂直信号線２０を介して入力されるアナログ信号である画素の信号を、デジタル信号に変換する。なお、処理部５０は、垂直信号線２０を介して入力される画素の信号を所定のゲイン（増幅率）で増幅するアンプ部を有していてもよい。この場合、処理部５０は、アンプ部により増幅された画素の信号をデジタル信号に変換する。

処理部５０は、ＡＤ変換部によりデジタル信号に変換された画素の信号を、不図示の信号処理部に出力する。信号処理部は、入力された画素の信号に対して、相関二重サンプリング、信号量を補正する処理等の信号処理を行った後に、処理後の信号を制御部４に出力する。

図３は、第１の実施の形態に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。各画素（図３においてはＡＦ画素１３、撮像画素１０）は、それぞれ光電変換部１１と接続部１２と接続部１８とを含んで構成される。列方向で隣り合う２つの画素のうち、一方の画素（ＡＦ画素１３）は、光電変換部１１ａと接続部１２ａと接続部１８ａを有し、他方の画素（撮像画素１０）は、光電変換部１１ｂと接続部１２ｂと接続部１８ｂを有する。光電変換部１１（１１ａ、１１ｂ）は、フォトダイオードＰＤであり、入射した光を電荷に変換し、光電変換された電荷を蓄積する。

撮像素子３は、図３において破線４５で示すように、隣り合う２つの画素がフローティングディフュージョン（ＦＤ）１４と、接続部１５と、増幅部１６と、選択部１７とを共有する構成となる。なお、本実施の形態にあっては、隣り合う２つの撮像画素１０の回路構成は、図３に示すＡＦ画素１３及び撮像画素１０の回路構成とそれぞれ同一である。図３に示す例では、接続部１２ａ、接続部１２ｂ、接続部１８ａ、接続部１８ｂ、及び接続部１５は、それぞれ、接続および切断を切り替える切替部（スイッチ部）であるともいえる。

供給部３５ａは、撮像素子３のうち、電源電圧ＶＤＤを接続部１８ａに供給（印加）する部分（配線、電極等）である。供給部３５ｂは、撮像素子３のうち、電源電圧ＶＤＤを接続部１８ｂに供給する部分である。また、供給部３６は、撮像素子３のうち、電源電圧ＶＤＤを接続部１５及び増幅部１６に供給する部分である。供給部３５ａ、３５ｂ、３６は、供給部３０から電源電圧ＶＤＤが与えられる。供給部３５ａ、３５ｂ、３６を、供給部３０の一部としてもよい。

接続部１２ａは、信号ＴＸ１ａにより制御されるトランジスタＭ１ａから構成され、光電変換部１１ａとＦＤ１４とを電気的に接続又は切断する。接続部１２ａは、転送部１２ａであり、光電変換部１１ａで光電変換された電荷をＦＤ１４に転送する。

接続部１２ｂは、信号ＴＸ２ａにより制御されるトランジスタＭ１ｂから構成され、光電変換部１１ｂとＦＤ１４とを電気的に接続又は切断する。接続部１２ｂは、転送部１２ｂであり、光電変換部１１ｂで光電変換された電荷をＦＤ１４に転送する。トランジスタＭ１ａ、Ｍ１ｂは、それぞれ転送トランジスタである。ＦＤ１４は、ＦＤ１４に転送された電荷を蓄積（保持）して、容量値で除算した電圧に変換する。ＦＤ１４は、蓄積部１４であり、光電変換部１１で生成された電荷を蓄積する。

増幅部１６は、ゲート（端子）がＦＤ１４に接続されるトランジスタＭ３から構成され、ＦＤ１４に蓄積された電荷による信号を増幅して出力する。トランジスタＭ３のドレイン（端子）及びソース（端子）は、それぞれ、電源電圧ＶＤＤを供給する供給部３６、選択部１７に接続される。増幅部１６のソースは、選択部１７を介して垂直信号線２０に接続される。増幅部１６は、電流源２５を負荷電流源として、ソースフォロワ回路の一部として機能する。トランジスタＭ３は、増幅トランジスタである。増幅部１６と選択部１７とは、光電変換部１１により生成された電荷に基づく信号を生成し出力する出力部を構成する。

接続部１５は、信号ＲＳＴにより制御されるトランジスタＭ２から構成され、供給部３６とＦＤ１４とを電気的に接続又は切断する。接続部１５は、供給部３６とＦＤ１４とを接続することによって、ＦＤ１４により蓄積された電荷を供給部３６に排出する。接続部１５は、排出部（リセット部）１５であり、ＦＤ１４に蓄積された電荷を排出し、ＦＤ１４の電圧をリセットする。トランジスタＭ２は、リセットトランジスタである。

選択部１７は、信号ＳＥＬにより制御されるトランジスタＭ４から構成され、増幅部１６と垂直信号線２０とを電気的に接続又は切断する。選択部１７のトランジスタＭ４は、オン状態の場合に、増幅部１６からの信号を垂直信号線２０に出力する。トランジスタＭ４は、選択トランジスタである。

接続部１８ａは、信号ＴＸ１ｂにより制御されるトランジスタＭ５ａから構成され、供給部３５ａと光電変換部１１ａとを電気的に接続又は切断する。接続部１８ａは、供給部３５ａと光電変換部１１ａとを接続することによって、光電変換部１１ａに蓄積された電荷を供給部３５ａに排出する。接続部１８ａは、排出部（リセット部）１８ａであり、光電変換部１１ａに蓄積された電荷を排出し、光電変換部１１ａの電圧をリセットする。トランジスタＭ５ａは、リセットトランジスタともいえる。

接続部１８ｂは、信号ＴＸ２ｂにより制御されるトランジスタＭ５ｂから構成され、供給部３５ｂと光電変換部１１ｂとを電気的に接続又は切断する。接続部１８ｂは、供給部３５ｂと光電変換部１１ｂとを接続することによって、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を供給部３５ｂに排出する。接続部１８ｂは、排出部（リセット部）１８ｂであり、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を排出し、光電変換部１１ｂの電圧をリセットする。トランジスタＭ５ｂは、リセットトランジスタともいえる。

電流源２５は、垂直信号線２０を介して各画素に接続される。電流源２５は、画素から信号を読み出すための電流を生成し、生成した電流を垂直信号線２０と各画素の増幅部１６及び選択部１７とに供給する。

上述のように、光電変換部１１で光電変換された電荷は、転送部１２によってＦＤ１４に転送される。ＦＤ１４に転送された電荷に応じた信号（画素信号）が、垂直信号線２０に出力される。画素信号は、光電変換部１１によって光電変換された電荷に基づいて生成されるアナログ信号である。撮像画素１０から出力される画素信号は、処理部５０による信号処理が施された後に、カメラ１の制御部４に出力される。第１のＡＦ画素１３ａ及び第２のＡＦ画素１３ｂから出力される画素信号は、処理部５０による信号処理が施された後に、一対の信号（第１及び第２の信号）として制御部４に出力される。

本実施の形態では、撮像制御部４ａは、ローリングシャッタ方式の読み出し制御を行う。撮像素子３の撮像画素行およびＡＦ画素行は、読み出し制御部４０によって順次選択される。撮像素子３では、画素に蓄積された電荷の排出（リセット動作）と画素に蓄積された電荷に基づく信号を画素から読み出す動作（読み出し動作）とが、例えば最上行から最下行に向かって行毎に走査しながら行われる。撮像制御部４ａは、読み出し制御部４０を制御して、全ての画素行を順次選択して各画素の信号を読み出す第１の読み出し処理と、ＡＦ画素行の各画素の信号の読み出しと撮像画素行の各画素の信号の読み出しとを分けて行う第２の読み出し処理とを行う。

読み出し制御部４０は、撮像制御部４ａにより第１の読み出し処理が指示された場合、複数の画素行を順次選択して各画素から信号を出力させる。読み出し制御部４０は、図２では第１行目から第１６行目に向かって、画素行を順次選択する。読み出し制御部４０は、選択した画素行の各画素から信号を垂直信号線２０に出力させる。以下に、第１の読み出し処理の場合の信号の読み出し方法の一例について説明する。

読み出し制御部４０は、第１行目の第１の撮像画素行４０１の画素であるＧ画素１０（１，１）～Ｂ画素１０（１，８）の接続部１５をオン状態とする。これにより、第１行目のＧ画素１０（１，１）～Ｂ画素１０（１，８）において、それぞれのＦＤ１４の電荷が供給部３６に排出され、ＦＤ１４の電圧がリセットされる。その後、読み出し制御部４０は、第１行目のＧ画素１０（１，１）～Ｂ画素１０（１，８）の接続部１２ａをオン状態とする。また、読み出し制御部４０は、第１行目以外の他の行の画素の接続部１２（接続部１２ａ、接続部１２ｂ）をオフ状態とする。これにより、第１行目のＧ画素１０（１，１）～Ｂ画素１０（１，８）において、それぞれの光電変換部１１ａで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。第１行目のＧ画素１０（１，１）～Ｂ画素１０（１，８）の各々の画素信号は、各々の画素の選択部１７を介して、それぞれ垂直信号線２０ａ～垂直信号線２０ｈに出力される。

次に、読み出し制御部４０は、第２行目の第２の撮像画素行４０２の画素であるＲ画素１０（２，１）～Ｇ画素１０（２，８）の接続部１５をオン状態として、Ｒ画素１０（２，１）～Ｇ画素１０（２，８）のＦＤ１４の電荷を供給部３６に排出させる。その後、読み出し制御部４０は、第２行目のＲ画素１０（２，１）～Ｇ画素１０（２，８）の接続部１２ｂをオン状態とする。また、読み出し制御部４０は、第２行目以外の他の行の画素の接続部１２（接続部１２ａ、接続部１２ｂ）をオフ状態とする。これにより、第２行目のＲ画素１０（２，１）～Ｇ画素１０（２，８）において、それぞれの光電変換部１１ｂで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。第２行目のＲ画素１０（２，１）～Ｇ画素１０（２，８）の各々の画素信号は、各々の画素の選択部１７を介して、それぞれ垂直信号線２０ａ～垂直信号線２０ｈに出力される。

次に、読み出し制御部４０は、第３行目の第１のＡＦ画素行４０３ａの画素であるＧ画素１０（３，１）～第１のＡＦ画素１３ａ（３，８）の接続部１５をオン状態として、Ｇ画素１０（３，１）～第１のＡＦ画素１３ａ（３，８）のＦＤ１４の電荷を供給部３６に排出させる。その後、読み出し制御部４０は、Ｇ画素１０（３，１）～第１のＡＦ画素１３ａ（３，８）の接続部１２ａをオン状態とする。また、読み出し制御部４０は、第３行目以外の他の行の画素の接続部１２（接続部１２ａ、接続部１２ｂ）をオフ状態とする。これにより、第３行目のＧ画素１０（３，１）～第１のＡＦ画素１３ａ（３，８）において、それぞれの光電変換部１１ａで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。第３行目のＧ画素１０（３，１）～第１のＡＦ画素１３ａ（３，８）の各々の画素信号は、各々の画素の選択部１７を介して、それぞれ垂直信号線２０ａ～垂直信号線２０ｈに出力される。また、同様に、読み出し制御部４０は、第４行目以降の画素を、第４行、第５行、第６行、第７行の順に１行ずつ順次選択し、選択した各画素から画素信号を読み出す。

このように、第１の読み出し処理では、読み出し制御部４０は、全ての画素行を順次選択し、各画素から画素信号を読み出す。各画素から読み出される画素信号は、処理部５０によって信号処理が施された後に、制御部４に出力される。

読み出し制御部４０は、撮像制御部４ａにより第２の読み出し処理が指示された場合、ＡＦ画素行の各画素の信号の読み出しと撮像画素行の各画素の信号の読み出しとを分けて行う。ＡＦ画素行（第１のＡＦ画素行４０３ａ、第２のＡＦ画素行４０３ｂ）から信号の読み出しを行う場合、読み出し制御部４０は、撮像素子３の複数のＡＦ画素行を最上行から最下行に向かって順次選択して、各画素の信号を読み出す。撮像画素行（第１の撮像画素行４０１、第２の撮像画素行４０２）から信号の読み出しを行う場合、読み出し制御部４０は、撮像素子３の複数の撮像画素行を最上行から最下行に向かって順次選択して、各画素の信号を読み出す。

このように、第２の読み出し処理では、ＡＦ画素行の各画素の信号が撮像画素行の各画素の信号とは別に読み出されるため、焦点検出に用いる信号を効率的に得ることができ、ＡＦのための信号処理の負担を軽減することができる。なお、読み出し制御部４０は、第２の読み出し処理が指示された場合に、撮像画素行よりも先にＡＦ画素行の各画素から信号を読み出すようにしてもよい。この場合、ＡＦ画素対の第１及び第２の信号を高速に読み出すことができ、焦点調節に要する時間を短縮することができる。また、読み出し制御部４０は、ＡＦ画素行よりも先に撮像画素行の各画素から信号を読み出すようにしてもよい。

図４は、第１の実施の形態に係る撮像素子の動作例を示す図であり、第２の読み出し処理を行って画素の信号を読み出す場合の動作例を示している。縦軸は、画素行を示し、横軸は、各画素行のリセット動作及び読み出し動作が行われるタイミング（時刻ｔ）を示す。図４では、リセット動作及び読み出し動作が行われる画素行の遷移を模式的に示している。

読み出し制御部４０は、図４に示すように、撮像画素行のリセット動作及び読み出し動作を行うと共に、ＡＦ画素行のリセット動作及び読み出し動作を行う。なお、本実施の形態では、図２に模式的に示すように、ＡＦ画素行の数は撮像画素行の数よりも少ない。図４に示す例では、リセット動作及び読み出し動作が行われるＡＦ画素行の総数が、リセット動作及び読み出し動作が行われる撮像画素行の総数よりも少なく、撮像画素行の場合よりもＡＦ画素行の場合の方が、走査に要する時間が短くなっている。

図４に示す例では、点線で示した枠Ｇ１内において、撮像画素行の読み出し動作が行われるタイミングと、その撮像画素行の隣のＡＦ画素行のリセット動作が行われるタイミングとが同時になる場合が生じている。また、点線の枠Ｇ２内においては、ＡＦ画素行の読み出し動作が行われるタイミングと、そのＡＦ画素行の隣の撮像画素行のリセット動作が行われるタイミングとが同時になる場合が生じている。

点線の枠Ｇ１内の期間において、読み出し制御部４０は、読み出し対象となる撮像画素行の各画素の接続部１２ｂをオン状態とし、その撮像画素行の隣のＡＦ画素行の各画素の接続部１２ａをオフ状態とする。また、読み出し制御部４０は、その撮像画素行の画素及びＡＦ画素行の画素で共有される選択部１７をオン状態とする。読み出し対象の撮像画素行の各画素において、それぞれの光電変換部１１ｂで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。撮像画素行の各画素の画素信号は、各々の画素の選択部１７を介して、それぞれ垂直信号線２０ａ～垂直信号線２０ｈに出力される。

読み出し制御部４０は、読み出し動作が行われる撮像画素行の隣のＡＦ画素行の画素に蓄積された電荷の排出を行う場合、そのＡＦ画素行の各画素の接続部１８ａをオン状態とする。接続部１８ａがオン状態になることで、光電変換部１１ａと供給部３５ａとが電気的に接続される。これにより、ＡＦ画素行の各画素において、光電変換部１１ａに蓄積された電荷が供給部３５ａに排出され、光電変換部１１ａの電圧がリセットされる。このように、読み出し制御部４０は、撮像画素行の画素の光電変換部１１ｂとＦＤ１４とを接続部１２ｂにより接続させると共に、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１ａと供給部３５ａとを接続部１８ａにより接続させる制御を行う。本実施の形態に係る撮像素子３は、接続部１８ａを制御することにより、撮像画素行の読み出し動作を行っている場合であっても、その撮像画素行の隣のＡＦ画素行の各画素に蓄積された電荷の排出を行うことができる。

点線の枠Ｇ２内の期間では、読み出し制御部４０は、読み出し対象となるＡＦ画素行の各画素の接続部１２ａをオン状態とし、そのＡＦ画素行の隣の撮像画素行の各画素の接続部１２ｂをオフ状態とする。また、読み出し制御部４０は、そのＡＦ画素行の画素及び撮像画素行の画素で共有される選択部１７をオン状態とする。読み出し対象のＡＦ画素行の各画素において、それぞれの光電変換部１１ａで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。ＡＦ画素行の各画素の画素信号は、各々の画素の選択部１７を介して、それぞれ垂直信号線２０ａ～垂直信号線２０ｈに出力される。

読み出し制御部４０は、読み出し動作が行われるＡＦ画素行の隣の撮像画素行の画素に蓄積された電荷の排出を行う場合、その撮像画素行の各画素の接続部１８ｂをオン状態とする。接続部１８ｂがオン状態となることで、光電変換部１１ｂと供給部３５ｂとが電気的に接続される。これにより、撮像画素行の各画素において、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷が供給部３５ｂに排出され、光電変換部１１ｂの電圧がリセットされる。このように、読み出し制御部４０は、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１ａとＦＤ１４とを接続部１２ａにより接続させると共に、撮像画素行の画素の光電変換部１１ｂと供給部３５ｂとを接続部１８ｂにより接続させる制御を行う。撮像素子３は、接続部１８ｂを制御することで、ＡＦ画素行の読み出し動作を行っている場合でも、そのＡＦ画素行の隣の撮像画素行の各画素に蓄積された電荷の排出を行うことができる。

本実施の形態では、ＦＤ１４を共有する構成となる隣り合う画素のうち、一方の画素の読み出し動作が行われるタイミングと他方の画素のリセット動作が行われるタイミングとが同時となっても、画素の信号の品質が低下することを抑制することが可能となる。以下では、画素の信号の品質が低下することを抑制できることを、比較例と対比して説明する。

比較例は、図３のＡＦ画素１３及び撮像画素１０が接続部１８ａ及び接続部１８ｂを有しない場合である。比較例では、光電変換部１１ａ（又は１１ｂ）に蓄積された電荷の排出を行う場合、接続部１２ａ（又は１２ｂ）とＦＤ１４と接続部１５を介して、光電変換部１１ａ（又は１１ｂ）に蓄積された電荷を供給部３６に排出する必要がある。また、画素の信号の読み出しを行う場合、接続部１２ｂ（又は１２ａ）を介して、光電変換部１１ｂ（又は１１ａ）で光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。このため、ＦＤ１４を共有する隣り合う２つの画素のうちの一方の画素のリセット動作と他方の画素の読み出し動作とを同時に行おうとすると、光電変換部１１ａ、１１ｂの各々で生成された電荷が混合されてしまったり、読み出し対象となる画素の光電変換部１１からＦＤ１４に転送された電荷が供給部３６に排出されてしまったりすることになる。読み出し動作とリセット動作との衝突が生じるともいえる。この場合、読み出し対象となる画素の光電変換部１１で光電変換された電荷に応じた画素信号を適切に読み出すことができなくなる。

本実施の形態では、読み出し制御部４０は、隣り合う２つの画素のうち一方の画素の読み出し動作を行っている場合、上述したように接続部１８を制御することにより、ＦＤ１４を介さずに、他方の画素の光電変換部１１の電荷の排出を行うことができる。画素信号の読み出しに用いられる経路とは別の経路で、リセット動作が行われる。

撮像画素行の読み出し動作を行っている場合、読み出し制御部４０は、接続部１８ａをオン状態とすることで、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１ａに蓄積された電荷を供給部３５ａに排出することができる。ＦＤ１４を介さずに光電変換部１１ａの電荷の排出が行われるため、撮像画素行の画素の光電変換部１１ｂで生成された電荷に影響を与えることを防ぐことができる。このため、撮像画素行の各画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。また、ＡＦ画素行の読み出し動作を行っている場合には、読み出し制御部４０は、接続部１８ｂをオン状態とすることで、撮像画素行の画素の光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を供給部３５ｂに排出することができる。ＦＤ１４を介さずに光電変換部１１ｂの電荷の排出が行われるため、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１ａで生成された電荷に影響を与えることを防ぐことができる。このため、ＡＦ画素行の各画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。画素の信号を用いた焦点検出の精度が低下することを防ぐことができる。

このように、本実施の形態に係る撮像素子３は、読み出し動作とリセット動作との衝突を回避することができる。撮像素子３は、読み出し対象となる画素の光電変換部１１で光電変換された電荷に応じた画素信号を適切に読み出すことができる。

図５は、第１の実施の形態に係る撮像素子の動作例を示す図であり、第２の読み出し処理を行って画素の信号を読み出す場合の別の動作例を示している。撮像制御部４ａは、所定周期のフレーム毎に、ＡＦ画素行のリセット動作及び読み出し動作と、撮像画素行のリセット動作及び読み出し動作とを行う。図５に示す例では、読み出し制御部４０は、撮像制御部４ａにより制御され、フレーム毎に、撮像画素行よりも先にＡＦ画素行の各画素から信号を読み出す。また、図５に示す例では、点線で示した枠Ｇ２内において、ＡＦ画素行の読み出し動作と、そのＡＦ画素行の隣の撮像画素行のリセット動作とが同時に行われる場合が生じている。

図６は、図５の点線枠Ｇ２内の期間における撮像素子の動作例を示すタイミングチャートである。図６は、読み出し対象となるＡＦ画素行の各画素と、そのＡＦ画素行の隣の撮像画素行の各画素とに入力される制御信号を示している。図６に示すタイミングチャートにおいて、縦軸は信号の電圧レベルを示し、横軸は時刻を示している。図６において、ハイレベル（例えば電源電圧ＶＤＤ）の制御信号（信号ＳＥＬ、信号ＲＳＴ、信号ＴＸ）が入力されるトランジスタはオン状態となり、ローレベル（例えば接地電圧）の制御信号が入力されるトランジスタはオフ状態となる。以下では、図３に示すＡＦ画素行のＡＦ画素１３と撮像画素行の撮像画素１０を例にして、図５の点線枠Ｇ２内の期間における撮像素子の動作例について説明する。

図６に示す時刻ｔ１では、信号ＲＳＴがハイレベルになる。信号ＲＳＴがハイレベルになることで、読み出し対象となるＡＦ画素行のＡＦ画素１３とそのＡＦ画素行の隣の撮像画素行の撮像画素１０とで共有される接続部１５のトランジスタＭ２がオン状態になり、ＦＤ１４と供給部３６とが電気的に接続される。これにより、ＡＦ画素１３及び撮像画素１０で共有されるＦＤ１４の電荷がリセットされ、ＦＤ１４の電圧がリセット電圧になる。

また、時刻ｔ１において、信号ＳＥＬがハイレベルになる。信号ＳＥＬがハイレベルになることで、ＡＦ画素１３及び撮像画素１０で共有される選択部１７のトランジスタＭ４がオン状態になる。これにより、ＡＦ画素１３のリセット電圧に基づく信号、即ちＡＦ画素１３のＦＤ１４の電荷をリセットした後の信号が、増幅部１６及び選択部１７により垂直信号線２０に出力される。ＡＦ画素１３のリセット電圧に基づく信号は、ダーク信号として、垂直信号線２０を介して処理部５０に入力され、デジタル信号に変換される。

時刻ｔ２では、信号ＴＸ１ａがハイレベルになる。信号ＴＸ１ａがハイレベルになることで、ＡＦ画素１３において、接続部１２ａのトランジスタＭ１ａがオン状態になり、光電変換部１１ａとＦＤ１４とが電気的に接続される。これにより、光電変換部１１ａで光電変換された電荷がＦＤ１４に転送される。また、信号ＳＥＬがハイレベルであるため、ＡＦ画素１３の光電変換部１１ａで生成された電荷に基づく画素信号が、増幅部１６及び選択部１７によって垂直信号線２０に出力される。ＡＦ画素１３の画素信号は、垂直信号線２０を介して処理部５０に入力され、デジタル信号に変換される。

また、時刻ｔ２において、信号ＴＸ２ｂがハイレベルになる。信号ＴＸ２ｂがハイレベルになることで、撮像画素１０において、接続部１８ｂのトランジスタＭ５ｂがオン状態になり、光電変換部１１ｂと供給部３５ｂとが電気的に接続される。これにより、撮像画素１０の光電変換部１１ｂの電荷が供給部３５ｂに排出され、光電変換部１１ｂの電圧がリセットされる。時刻ｔ３では、信号ＳＥＬがローレベルになり、選択部１７のトランジスタＭ４がオフ状態になる。

処理部５０は、デジタル信号に変換されたダーク信号と画素信号とを用いて相関二重サンプリング等の信号処理を行った後に、処理後の信号を制御部４に出力する。このように、本実施の形態では、撮像素子３は、接続部１８を制御することにより、光電変換部１１に対するリセット動作を行うことができる。撮像素子３は、画素の信号の読み出しに用いられる経路とは別の経路で光電変換部１１のリセット動作を行うことができ、読み出し動作によって読み出される画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子３は、光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部１１ａおよび第１光電変換部１１ａに入射する光の一部を遮光する遮光部４３と、光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部１１ｂと、第１光電変換部１１ａで生成された電荷および第２光電変換部１１ｂで生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部１４と、所定の電圧を供給する供給部３０と、蓄積部１４と供給部３０とを接続可能な第１接続部１５と、第１光電変換部１１ａと供給部３０とを接続可能な第２接続部１８ａと、を備える。このようにしたので、本実施の形態に係る撮像素子３は、接続部１８ａを制御することにより、蓄積部１４を介さずに光電変換部１１ａの電荷を供給部３０に排出させることができる。画素の信号の読み出しに用いる経路とは別の経路で、光電変換部１１ａの電荷の排出を行うことができ、画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。

（２）本実施の形態では、読み出し制御部４０は、光電変換部１１ａで光電変換された電荷に基づく信号の読み出しを行う場合に、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を、接続部１８ｂを介して供給部３０に排出させる制御を行う。また、読み出し制御部４０は、光電変換部１１ｂで光電変換された電荷に基づく信号の読み出しを行う場合に、光電変換部１１ａに蓄積された電荷を、接続部１８ａを介して供給部３０に排出させる制御を行う。このため、読み出し動作によって読み出される画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
図７は、変形例１に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。撮像画素１０は、光電変換部１１と、接続部（転送部）１２ａと、接続部（転送部）１２ｂと、ＦＤ１４ａと、ＦＤ１４ｂと、接続部（リセット部）１５ａと、接続部（リセット部）１５ｂとを有する。撮像画素１０は、更に、増幅部１６ａと、増幅部１６ｂと、選択部１７ａと、選択部１７ｂとを有する。なお、本変形例では、図７に示すように、撮像画素１０及びＡＦ画素１３は、互いに同一の回路構成となる。

接続部（転送部）１２ａは、光電変換部１１とＦＤ１４ａとを電気的に接続又は切断する。接続部１２ａは、光電変換部１１で光電変換された電荷をＦＤ１４ａに転送する。ＦＤ１４ａは、ＦＤ１４ａに転送された電荷を蓄積する。増幅部１６ａは、ＦＤ１４ａに蓄積された電荷による信号を増幅して出力する。接続部（リセット部）１５ａは、供給部３６ａとＦＤ１４ａとを電気的に接続又は切断する。接続部１５ａは、供給部３６ａとＦＤ１４ａとを接続することで、ＦＤ１４ａに蓄積された電荷を供給部３６ａに排出し、ＦＤ１４ａの電圧をリセットする。選択部１７ａは、増幅部１６ａと垂直信号線２１ａとを電気的に接続又は切断する。選択部１７ａは、増幅部１６ａからの信号を垂直信号線２１ａに出力する。

接続部（転送部）１２ｂは、光電変換部１１とＦＤ１４ｂとを電気的に接続又は切断する。接続部１２ｂは、光電変換部１１で光電変換された電荷をＦＤ１４ｂに転送する。ＦＤ１４ｂは、ＦＤ１４ｂに転送された電荷を蓄積する。増幅部１６ｂは、ＦＤ１４ｂに蓄積された電荷による信号を増幅して出力する。接続部（リセット部）１５ｂは、供給部３６ｂとＦＤ１４ｂとを電気的に接続又は切断する。接続部１５ｂは、供給部３６ｂとＦＤ１４ｂとを接続することで、ＦＤ１４ｂに蓄積された電荷を供給部３６ｂに排出し、ＦＤ１４ｂの電圧をリセットする。選択部１７ｂは、増幅部１６ｂと垂直信号線２１ｂとを電気的に接続又は切断する。選択部１７ｂは、増幅部１６ｂからの信号を垂直信号線２１ｂに出力する。

電流源２５ａは、垂直信号線２１ａを介して各画素に接続される。電流源２５ｂは、垂直信号線２１ｂを介して各画素に接続される。電流源２５ａ、２５ｂは、それぞれ、画素から信号を読み出すための電流を生成し、生成した電流を各画素に供給する。

読み出し制御部４０は、選択部１７ａをオン状態とすることにより、画素の信号を垂直信号線２１ａに出力させることができる。読み出し制御部４０は、選択部１７ｂをオン状態とすることで、画素の信号を垂直信号線２１ｂに出力させることもできる。また、読み出し制御部４０は、接続部１２ａとＦＤ１４ａと接続部１５ａを介して、光電変換部１１に蓄積された電荷を供給部３６ａに排出することができる。読み出し制御部４０は、接続部１２ｂとＦＤ１４ｂと接続部１５ｂを介して、光電変換部１１に蓄積された電荷を供給部３６ｂに排出することもできる。

読み出し制御部４０は、例えば、撮像画素行の画素の光電変換部１１で生成された電荷を接続部１２ａによりＦＤ１４ａに転送させると共に、ＡＦ画素行の画素のＦＤ１４ｂと供給部３６ｂとを接続部１５ｂにより接続させる制御を行うようにしてもよい。これにより、読み出し制御部４０は、撮像画素行の画素の信号を垂直信号線２１ａに読み出すと共に、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１で光電変換された電荷を供給部３６ｂに排出することが可能となる。

読み出し制御部４０は、ＡＦ画素行の画素の光電変換部１１で生成された電荷を接続部１２ａによりＦＤ１４ａに転送させると共に、撮像画素行の画素のＦＤ１４ｂと供給部３６ｂとを接続部１５ｂにより接続させる制御を行うようにしてもよい。これにより、読み出し制御部４０は、ＡＦ画素行の画素の信号を垂直信号線２１ａに読み出すと共に、撮像画素行の画素の光電変換部１１で光電変換された電荷を供給部３６ｂに排出することが可能となる。本変形例に係る撮像素子は、画素信号の読み出しに用いられる経路とは別の経路でリセット動作を行うことができ、読み出し動作とリセット動作との衝突を回避することができる。画素の信号の品質低下を抑制することができる。

なお、読み出し制御部４０は、二つの行のうち一方の行の各画素の選択部１７ａをオン状態とすると共に、他方の行の各画素の選択部１７ｂをオン状態とするようにしてもよい。この場合、二つの行のうち一方の行の画素の信号は垂直信号線２１ａに出力され、他方の行の画素の信号は垂直信号線２１ｂに出力される。このため、読み出し制御部４０は、２行分の画素の信号の読み出しを同時に行うことができ、２行毎に画素行を順次に選択して画素の信号を読み出すことができる。

（変形例２）
図８を参照して、変形例２に係る撮像素子を説明する。なお、図中、変形例１と同一もしくは相当部分には、同一の参照番号を付し、変形例１に係る撮像素子との相違点を主に説明する。図８は、変形例２に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。ＡＦ画素１３は、光電変換部１１ａと、接続部（転送部）１２ａ、１２ｂとを有する。撮像画素１０は、光電変換部１１ｂと、接続部（転送部）１２ｃ、１２ｄとを有する。また、ＡＦ画素１３及び撮像画素１０は、ＦＤ１４ａ、１４ｂと、接続部（リセット部）１５ａ、１５ｂと、増幅部１６ａ、１６ｂと、選択部１７ａ、１７ｂとを有する。なお、本変形例では、隣り合う２つの撮像画素１０の回路構成は、図８に示すＡＦ画素１３及び撮像画素１０の回路構成とそれぞれ同一である。

接続部１２ａは、光電変換部１１ａとＦＤ１４ａとを電気的に接続又は切断する。接続部１２ｂは、光電変換部１１ａとＦＤ１４ｂとを電気的に接続又は切断する。また、接続部１２ｃは、光電変換部１１ｂとＦＤ１４ａとを電気的に接続又は切断する。接続部１２ｄは、光電変換部１１ｂとＦＤ１４ｂとを電気的に接続又は切断する。

読み出し制御部４０は、接続部１２ａとＦＤ１４ａと接続部１５ａを介して、光電変換部１１ａに蓄積された電荷を供給部３６ａに排出することができる。読み出し制御部４０は、接続部１２ｂとＦＤ１４ｂと接続部１５ｂを介して、光電変換部１１ａに蓄積された電荷を供給部３６ｂに排出することもできる。また、読み出し制御部４０は、接続部１２ｃとＦＤ１４ａと接続部１５ａを介して、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を供給部３６ａに排出することができる。読み出し制御部４０は、接続部１２ｄとＦＤ１４ｂと接続部１５ｂを介して、光電変換部１１ｂに蓄積された電荷を供給部３６ｂに排出することもできる。

本変形例に係る撮像素子の場合も、画素信号の読み出しに用いられる経路とは別の経路でリセット動作を行うことができ、読み出し動作とリセット動作との衝突を回避することができる。また、変形例１の場合と同様に、読み出し制御部４０は、２行分の画素の信号の読み出しを同時に行うことができ、２行毎に画素行を順次に選択して画素の信号を読み出すことができる。

（変形例３）
上述した実施の形態では、２つの画素（図３ではＡＦ画素１３及び撮像画素１０）に接続部１８ａ及び接続部１８ｂが設けられる例について説明した。しかし、２つの画素の構成を、接続部１８ａ及び接続部１８ｂのいずれか一方のみを有する構成としてもよい。

（変形例４）
上述した実施の形態では、隣り合う２つの画素がＦＤ１４及び増幅部１６等を共有する構成とする例について説明したが、画素の構成はこれに限らない。３つの画素、又はそれ以上の画素で、ＦＤ１４等を共有する構成としても良い。例えば、４つの画素でＦＤ１４等を共有する構成としても良い。

（変形例５）
上述した実施の形態では、光電変換部としてフォトダイオードを用いる例について説明した。しかし、光電変換部として光電変換膜（有機光電膜）を用いるようにしてもよい。

（変形例６）
上述した実施の形態では、撮像素子３に、原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタを用いる場合について説明したが、補色系（ＣＭＹ）のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。

（変形例７）
上述の実施の形態及び変形例で説明した撮像素子及び撮像装置は、カメラ、スマートフォン、タブレット、ＰＣに内蔵のカメラ、車載カメラ、無人航空機（ドローン、ラジコン機等）に搭載されるカメラ等に適用されてもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…撮像装置、３…撮像素子、４ａ…撮像制御部、４ｂ…画像データ生成部、１０…撮像画素、１１…光電変換部、１２，１５，１８…接続部、１３…ＡＦ画素、１４…蓄積部、２０…垂直信号線、３０，３５，３６…供給部、４３…遮光部

Claims (13)

1. 光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部および前記第１光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部と、
   光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部と、
   前記第１光電変換部で生成された電荷および前記第２光電変換部で生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、
   所定の電圧を供給する供給部と、
   前記蓄積部と前記供給部とを接続可能な第１接続部と、
   前記第１光電変換部と前記供給部とを接続可能な第２接続部と、
   を備える撮像素子。
2. 請求項１に記載の撮像素子において、
   前記第１光電変換部と前記蓄積部とを接続可能な第３接続部と、
   前記第２光電変換部と前記供給部とを接続可能な第４接続部と、
   前記第１光電変換部と前記蓄積部とを前記第３接続部により接続させるとともに、前記第２光電変換部と前記供給部とを前記第４接続部により接続させる制御を行う制御部と、
   を備える撮像素子。
3. 請求項２に記載の撮像素子において、
   前記第２光電変換部と前記蓄積部とを接続可能な第５接続部を備え、
   前記制御部は、前記第１光電変換部と前記供給部とを前記第２接続部により接続させるとともに、前記第２光電変換部と前記蓄積部とを前記第５接続部により接続させる制御を行う撮像素子。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
   前記供給部は、第１供給部と第２供給部とを有し、
   前記第１接続部は、前記蓄積部と前記第１供給部とを接続可能であり、
   前記第２接続部は、前記第１光電変換部と前記第２供給部とを接続可能な撮像素子。
5. 請求項２または請求項３に記載の撮像素子において、
   前記供給部は、第１供給部と第２供給部と第３供給部を有し、
   前記第１接続部は、前記蓄積部と前記第１供給部とを接続可能であり、
   前記第２接続部は、前記第１光電変換部と前記第２供給部とを接続可能であり、
   前記第４接続部は、前記第２光電変換部と前記第３供給部とを接続可能な撮像素子。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
   前記第１光電変換部は、光学系の瞳の第１の領域および第２の領域をそれぞれ通過した第１の光束および第２の光束のいずれか一方を受光する撮像素子。
7. 光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する第１蓄積部および第２蓄積部と、前記第１蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第１転送部と、前記第２蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第２転送部と、前記第１蓄積部と所定の電圧を供給する供給部とを接続可能な第１接続部と、前記第２蓄積部と前記供給部とを接続可能な第２接続部と、をそれぞれ有する第１画素および第２画素と、
   前記第１画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第１転送部により前記第１蓄積部に転送させるとともに、前記第２画素の前記第２蓄積部と前記供給部とを前記第２接続部により接続させる制御を行う制御部と、
   を備える撮像素子。
8. 請求項７に記載の撮像素子において、
   前記制御部は、前記第２画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第１転送部により前記第１蓄積部に転送させるとともに、前記第１画素の前記第２蓄積部と前記供給部とを前記第２接続部により接続させる制御を行う撮像素子。
9. 請求項７または請求項８に記載の撮像素子において、
   前記第１画素または前記第２画素の前記第１蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を出力する第１信号線と、
   前記第１画素または前記第２画素の前記第２蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を出力する第２信号線と、
   を備える撮像素子。
10. 請求項７から請求項９までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
    前記供給部は、第１供給部と第２供給部とを有し、
    前記第１接続部は、前記第１蓄積部と前記第１供給部とを接続可能であり、
    前記第２接続部は、前記第２蓄積部と前記第２供給部とを接続可能な撮像素子。
11. 請求項７に記載の撮像素子において、
    光を光電変換して電荷を生成する光電変換部をそれぞれ有する第３画素および第４画素を備え、
    前記第３画素は、前記第１画素の前記第１蓄積部に前記第３画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第３転送部と、前記第１画素の前記第２蓄積部に前記第３画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第４転送部とを有し、
    前記第４画素は、前記第２画素の前記第１蓄積部に前記第４画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第５転送部と、前記第２画素の前記第２蓄積部に前記第４画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第６転送部とを有する撮像素子。
12. 請求項７から請求項１１までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
    前記第１画素または前記第２画素の前記光電変換部は、光学系の瞳の第１の領域および第２の領域をそれぞれ通過した第１の光束および第２の光束のいずれか一方を受光する撮像素子。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の撮像素子と、
    前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、
    を備える撮像装置。

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