JP4858443B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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Description
請求項3の発明によるデジタルカメラは、絞りを有する撮影光学系と、水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数のマイクロレンズと、水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数の画素であって前記マイクロレンズの一つに一つの画素が対応するように前記マイクロレンズを通過した光束を受光すべくそれぞれ配置される複数の画素と、水平方向の行毎に一連の画素を順次垂直方向に選択走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路により選択された行の画素を順次水平方向に選択走査して画素の信号を外部に出力する水平走査回路と、前記垂直走査回路が前記画素の動作を制御するために水平方向の行毎に一連の画素に対して共通に水平方向に設けられた制御配線と、前記水平走査回路が前記画素の信号を選択走査するために垂直方向の列毎に一連の画素に対して共通に垂直方向に設けられた出力配線を備えた撮像素子と、前記撮像素子の出力信号に基づき焦点検出する位相差式焦点検出手段と、前記絞りの絞り値が所定のF値以上か否かを判定する判定手段と、を備え、前記画素は、第1領域と第2領域とに分割された円形の光電変換部と、前記円形の光電変換部の全周囲を取り囲み、第1領域と第2領域とに分割される、外形が矩形の光電変換部とを有し、前記矩形の光電変換部の矩形の4辺が水平方向及び垂直方向にそれぞれ一致し、前記円形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向と前記矩形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向は、互いに異なり、前記焦点検出手段は、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値以上であると判定される場合に、前記円形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出し、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値未満であると判定される場合に、前記矩形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出することを特徴とする。
図14は、撮像素子の光電変換部の変形配置例を示す図である。光電変換素子10Aは、二対の光電変換部、すなわち第1光電変換部(311,312)と第2光電変換部(313,314)とから構成される。第2光電変換部(313,314)の面積は、第1光電変換部(311,312)の面積よりも小さい。第1光電変換部(311,312)は、第2光電変換部(313,314)の外周を包囲している。
図15は、撮像素子の光電変換部の他の変形配置例を示す図である。光電変換素子10Bは、二対の光電変換部、すなわち第1光電変換部(321〜324)と第2光電変換部(325,326)とから構成される。第2光電変換部(325,326)の面積は、第1光電変換部(321〜324)の面積よりも小さい。第1光電変換部(321〜324)は、第2光電変換部(325,326)の外周を包囲している。
図16は、撮像素子の光電変換部のさらに他の変形配置例を示す図である。光電変換素子10Cは、二対の光電変換部、すなわち第1光電変換部(331〜334)と第2光電変換部(335,336)とから構成される。第2光電変換部(335,336)の面積は、第1光電変換部(331〜334)の面積よりも小さい。第1光電変換部(331〜334)は、第2光電変換部(335,336)の外周を包囲している。
図17は、撮像素子の光電変換部のさらに他の変形配置例を示す図である。光電変換素子10Dは、二対の光電変換部、すなわち第1光電変換部(341,342)と第2光電変換部(343,344)とから構成される。第2光電変換部(343,344)の面積は、第1光電変換部(341,342)の面積よりも小さい。第1光電変換部(341,342)は、第2光電変換部(343,344)を包含している。
図18は、撮像素子回路の変形構成例を示す図である。なお、基本的な回路構成は図9に示す回路構成と同様であり、相違点を中心に説明する。光電変換部の一つの分割領域400は、アノード側を共通接続されたフォトダイオード401,402から構成される。一方のフォトダイオード401のカソードは接地され、他方のフォトダイオード402のカソードは、リセット端子RSTに接続されている。したがって、この変形例では、リセット端子RSTからのリセットパルス入力によって、フォトダイオード401,402を直接リセットすることができる。
日本国特許出願2005−212908号(2005年7月22日出願)
Claims (8)
- 絞りを有する撮影光学系と、
前記撮影光学系の予定結像面に配置される撮像素子であって、水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数のマイクロレンズと、水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数の光電変換素子であって前記マイクロレンズの一つに一つの光電変換素子が対応するように前記マイクロレンズを通過した光束を受光すべくそれぞれ配置される複数の光電変換素子と、水平方向に配列される前記光電変換素子の列とそれに隣接する列との間隙に水平方向に延在配置される複数の第1の配線と、垂直方向に配列される前記光電変換素子の列とそれに隣接する列との間隙に垂直方向に延在配置される複数の第2の配線と、を有する撮像素子と、
前記複数の光電変換素子の出力信号に基づき焦点検出する位相差式焦点検出手段と、
前記絞りの絞り値が所定のF値以上か否かを判定する判定手段と、を備え、
前記光電変換素子は、第1領域と第2領域とに分割された円形の光電変換部と、前記円形の光電変換部の全周囲を取り囲み、第1領域と第2領域とに分割される、外形が矩形の光電変換部とを有し、
前記矩形の光電変換部の矩形の4辺が水平方向及び垂直方向にそれぞれ一致し、
前記焦点検出手段は、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値以上であると判定される場合に、前記円形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出し、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値未満であると判定される場合に、前記矩形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出することを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項1に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像素子は、前記複数の光電変換素子の出力信号をそれぞれ読み出す複数の読み出し回路部を更に有し、
前記複数の読み出し回路部の各々は、前記矩形の光電変換部に隣接して配置され、
前記第1及び第2の配線は、前記矩形の光電変換部と前記読み出し回路部とを取り囲むように配置されていることを特徴とするデジタルカメラ。 - 絞りを有する撮影光学系と、
水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数のマイクロレンズと、水平方向及び垂直方向に2次元的に配列される複数の画素であって前記マイクロレンズの一つに一つの画素が対応するように前記マイクロレンズを通過した光束を受光すべくそれぞれ配置される複数の画素と、水平方向の行毎に一連の画素を順次垂直方向に選択走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路により選択された行の画素を順次水平方向に選択走査して画素の信号を外部に出力する水平走査回路と、前記垂直走査回路が前記画素の動作を制御するために水平方向の行毎に一連の画素に対して共通に水平方向に設けられた制御配線と、前記水平走査回路が前記画素の信号を選択走査するために垂直方向の列毎に一連の画素に対して共通に垂直方向に設けられた出力配線を備えた撮像素子と、
前記撮像素子の出力信号に基づき焦点検出する位相差式焦点検出手段と、
前記絞りの絞り値が所定のF値以上か否かを判定する判定手段と、を備え、
前記画素は、第1領域と第2領域とに分割された円形の光電変換部と、前記円形の光電変換部の全周囲を取り囲み、第1領域と第2領域とに分割される、外形が矩形の光電変換部とを有し、
前記矩形の光電変換部の矩形の4辺が水平方向及び垂直方向にそれぞれ一致し、
前記円形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向と前記矩形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向は、互いに異なり、
前記焦点検出手段は、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値以上であると判定される場合に、前記円形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出し、前記判定手段によって前記絞りの絞り値が前記所定のF値未満であると判定される場合に、前記矩形の光電変換部における前記第1領域の出力信号と前記第2領域の出力信号とに基づき焦点検出することを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項3に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像素子は、前記複数の画素の出力信号をそれぞれ読み出す複数の読み出し回路部を更に有し、
前記複数の読み出し回路部の各々は、前記矩形の光電変換部に隣接して配置され、
前記制御配線及び前記出力配線は、前記矩形の光電変換部と前記読み出し回路部とを取り囲むように配置されていることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記円形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向と前記矩形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向は、互いに直交することを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項5に記載のデジタルカメラにおいて、
前記円形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向は、垂直方向であり、前記矩形の光電変換部における前記第1領域及び第2領域の分割方向は、水平方向であることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記矩形の光電変換部は、前記第1及び第2領域に加え、第3及び第4領域に分割されることを特徴とするデジタルカメラ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記円形の光電変換部の前記第1及び第2領域の出力信号と前記矩形の光電変換部の前記第1及び第2領域の出力信号とを合成して撮像データを作成合成手段と、
前記撮像データを記録する記録手段とを更に備えることを特徴とするデジタルカメラ。
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