JP5896603B2 - Imaging apparatus and image processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は撮像装置及び画像処理装置に関し、更に詳しくは、焦点検出用画素を有する撮像素子を用いた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus and an image processing apparatus , and more particularly to an imaging apparatus using an imaging element having focus detection pixels.

従来、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置で用いられる撮像素子の一部の画素を、位相差方式による焦点検出用の画素に置き換えた撮像装置がある(例えば、特許文献1参照)。この焦点検出用の画素では、マイクロレンズとフォトダイオードとの間に、撮像光学系の異なる射出瞳領域を通過した光を光電変換部に入射させるための開口を有する遮光層を設けることで、瞳分割された焦点検出用の信号を取得する。そして、左右または上下に瞳分割された焦点検出用の画素からの信号のみを集めて瞳分割された2つの瞳分離像を形成し、その瞳分離像のずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image pickup apparatus in which some pixels of an image pickup element used in an image pickup apparatus such as a digital still camera or a digital video camera are replaced with pixels for focus detection using a phase difference method (see, for example, Patent Document 1). In this focus detection pixel, a pupil is provided between the microlens and the photodiode by providing a light shielding layer having an opening for allowing light that has passed through different exit pupil regions of the imaging optical system to enter the photoelectric conversion unit. The divided focus detection signals are acquired. Then, only the signals from focus detection pixels divided into left and right or up and down are collected to form two pupil separated images, and the defocus amount is calculated based on the deviation amount of the pupil separated images. To do.

一定のデフォーカス量に対する瞳分割された像の投影位置のずれ量は、分割された二つの瞳間の基線長により決まる。基線長が長いほどずれ量は大きくなり焦点検出の精度が向上する。   The shift amount of the projection position of the image divided into pupils with respect to a certain defocus amount is determined by the baseline length between the two divided pupils. The longer the baseline length, the larger the shift amount and the focus detection accuracy is improved.

撮像素子の一部の画素を焦点検出用の画素とした場合の利点として、動画撮影中にも位相差方式による焦点検出が可能となることがあげられる。一方、撮像用の画素が適正露光となる露出において焦点検出用の画素も適正露光となり、撮像用の画素と区別なく読み出しを行えることが求められる。   An advantage of using some pixels of the image sensor as focus detection pixels is that focus detection by the phase difference method can be performed even during moving image shooting. On the other hand, it is required that the focus detection pixels also have proper exposure at the exposure at which the imaging pixels have proper exposure and can be read out without being distinguished from the imaging pixels.

特開2000−156823号公報JP 2000-156823 A 特開2007−103590号公報JP 2007-103590 A

しかしながら、マイクロレンズとフォトダイオードとの間に遮光層を設けて瞳分割する場合、開口を大きくすれば受光する光量を増やすことができる反面、基線長を長くすることができない。   However, in the case of dividing the pupil by providing a light shielding layer between the microlens and the photodiode, if the aperture is increased, the amount of received light can be increased, but the base line length cannot be increased.

一方、基線長を長くするために、開口を狭くスリット状にすると、受光できる光量が少なくなり、SN比が悪化する。その結果、ノイズの影響で像ずれ量の判断を行う相関演算の誤差が大きくなり、焦点検出の精度が落ちてしまうという問題がある。また、撮像素子のダイナミックレンジの中心から大きく外れてしまうことによりリニアリティが悪化することによる焦点検出の精度の悪化も起こる。   On the other hand, if the opening is made narrow and slit-shaped in order to increase the baseline length, the amount of light that can be received decreases, and the SN ratio deteriorates. As a result, there is a problem that the error of the correlation calculation for determining the image shift amount due to the influence of noise becomes large and the accuracy of focus detection is lowered. In addition, the accuracy of focus detection also deteriorates due to the deterioration of linearity due to a large deviation from the center of the dynamic range of the image sensor.

基線長を長くするために瞳の開口を狭くするとともに、撮影用の画素と感度を揃えるために、特許文献2では焦点検出用の画素を撮影用の画素よりも大きな画素として構成することが提案されている。   In order to increase the baseline length, the pupil aperture is narrowed, and in order to match the sensitivity with the imaging pixels, Patent Document 2 proposes that the focus detection pixels be configured to be larger than the imaging pixels. Has been.

しかしながら、特許文献2の方法では焦点検出用の画素によって失われる、撮影用の画素が欠落したエリアが大きくなるという問題がある。焦点検出用の画素位置の映像信号は、欠陥画素と同じ補間手法によって、周囲の画素から補間し、信号処理して作りだすが、欠陥が大きいと補間の精度が悪くなり、映像信号として目立ってしまうという問題がある。   However, the method disclosed in Patent Document 2 has a problem that an area that is lost due to focus detection pixels is missing. The video signal at the focus detection pixel position is created by interpolating from surrounding pixels using the same interpolation method as the defective pixel and signal processing. However, if the defect is large, the interpolation accuracy deteriorates and becomes conspicuous as a video signal. There is a problem.

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、焦点調節用の画素において、焦点検出のための基線長を長くすると共に、撮影用の画素と同等の感度を有するようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to increase the base length for focus detection and to have sensitivity equivalent to that of a shooting pixel in a focus adjustment pixel. And

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、受光領域の中心より片側の一部の領域である第1の受光領域が第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第1の受光領域以外の前記受光領域が前記第1の波長帯域の一部の波長帯域である第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第1焦点検出用画素と、前記中心に対して前記第1の受光領域と異なる第2の受光領域が前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第2の受光領域以外の前記受光領域が前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第2焦点検出用画素と、受光領域が、前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタを含む、前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタとは異なるフィルタにより覆われている複数の通常画素とを含む撮像素子と、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれの周囲に配置された複数の前記通常画素から出力された信号値に基づいて前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素の欠陥画素補正処理をして得られた信号値との位相差を求める演算手段とを有する。 To achieve the above object, an imaging apparatus of the present invention is covered by a filter that first light receiving region which is a part of the area on one side than the center of the light receiving region transmits light of a first wavelength band Rutotomoni The light receiving regions other than the first light receiving region are covered with a filter that transmits light in a second wavelength band that is a partial wavelength band of the first wavelength band, and a plurality of discretely arranged a first focus detection pixel, the second light receiving region different from the first light receiving area with respect to the center is covered by a filter which transmits light of the first wavelength band Rutotomoni, the second light-receiving The light receiving region other than the region is covered with a filter that transmits light in the second wavelength band, and a plurality of second focus detection pixels arranged discretely and a light receiving region in the second wavelength band a filter that transmits light, the first wavelength An image sensor including a plurality of normal pixels covered by a filter that is different from a filter that transmits light in the region, and a signal output from each of the first focus detection pixel and the second focus detection pixel and a value, the first focus detection pixels, and the first focus detection pixel based on an output signal value from a plurality of the normal pixels arranged around the second focus detection pixels, respectively, and, And calculating means for obtaining a phase difference from the signal value obtained by performing the defective pixel correction process on the second focus detection pixel .

本発明によれば、焦点調節用の画素において、焦点検出のための基線長を長くすると共に、撮影用の画素と同等の感度を有するようにすることができる。   According to the present invention, it is possible to increase the base line length for focus detection and to have the same sensitivity as that of the imaging pixel in the focus adjustment pixel.

本発明の撮像装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the present invention. 第1の実施形態における焦点検出用画素と通常画素の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a focus detection pixel and a normal pixel in the first embodiment. カラーフィルタの分光透過率を示す図。The figure which shows the spectral transmittance of a color filter. 第1の実施形態におけるカラーフィルタの配列の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement of color filters in the first embodiment. 第1の実施形態における焦点検出画素の配置図。FIG. 3 is a layout diagram of focus detection pixels according to the first embodiment. 焦点検出画素から出力された画像信号に基づく瞳分離像の一例を示す図。The figure which shows an example of the pupil separation image based on the image signal output from the focus detection pixel. デフォーカス量の算出処理のフローチャート。10 is a flowchart of defocus amount calculation processing. 第2の実施形態におけるカラーフィルタの配列の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an arrangement of color filters according to a second embodiment. 第2の実施形態における焦点検出用画素と通常画素の概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a focus detection pixel and a normal pixel in the second embodiment. 第3の実施形態におけるカラーフィルタの配列の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an arrangement of color filters according to a third embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明におけるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus such as a digital still camera or a digital video camera according to the present invention.

図1に示す構成において、撮影レンズ10により撮像素子11に結像された光学像は電気信号に変換されて、A/D変換器12に出力される。本実施の形態においては、撮像素子11は、画像信号を取得するための通常画素と、後述するように位相差方式の焦点検出を行うための焦点検出用画素とを含む。A/D変換器12では、撮像素子11から出力されたアナログ信号をデジタル信号(画像信号)に変換して、分離演算部13に出力する。   In the configuration shown in FIG. 1, an optical image formed on the image sensor 11 by the photographing lens 10 is converted into an electric signal and output to the A / D converter 12. In the present embodiment, the image sensor 11 includes a normal pixel for acquiring an image signal and a focus detection pixel for performing phase difference type focus detection as described later. The A / D converter 12 converts the analog signal output from the image sensor 11 into a digital signal (image signal) and outputs the digital signal to the separation calculation unit 13.

分離演算部13は、撮像素子11の焦点検出用画素の位置を記憶しており、焦点検出用画素のデータが入力されるタイミングで後述する方法の演算を行う。これにより、撮影レンズ10の射出瞳の異なる領域を透過した光に対応する、瞳分割された焦点検出用信号を求め、瞳分離像メモリ17に出力する。これと同時に、欠陥画素と同様な補間処理によって画像信号を生成し、焦点検出用信号の代わりに信号処理部14に出力する。なお、通常画素からの画像信号は、そのまま信号処理部14に出力する。   The separation calculation unit 13 stores the position of the focus detection pixel of the image sensor 11 and performs a calculation of a method to be described later at the timing when the focus detection pixel data is input. As a result, a pupil-divided focus detection signal corresponding to light transmitted through different areas of the exit pupil of the photographing lens 10 is obtained and output to the pupil separation image memory 17. At the same time, an image signal is generated by interpolation processing similar to that for a defective pixel, and is output to the signal processing unit 14 instead of the focus detection signal. Note that the image signal from the normal pixel is output to the signal processing unit 14 as it is.

信号処理部14は、分離演算部13から出力された画像信号から輝度信号や色差信号を作成し、画像メモリ15は信号処理部14により作成された輝度信号や色差信号を蓄積する。   The signal processing unit 14 creates a luminance signal and a color difference signal from the image signal output from the separation calculation unit 13, and the image memory 15 stores the luminance signal and the color difference signal created by the signal processing unit 14.

一方、瞳分離像メモリ17は、分離演算部13により分離された焦点検出用信号を蓄積し、CPU16は瞳分離像メモリ17に蓄積された瞳分離像を相関演算し、像の投影位置のずれを検出してデフォーカス量を計算する。   On the other hand, the pupil separation image memory 17 accumulates the focus detection signals separated by the separation calculation unit 13, and the CPU 16 performs a correlation operation on the pupil separation images accumulated in the pupil separation image memory 17 to shift the image projection position. Is detected and the defocus amount is calculated.

なお、レンズ及びレンズ駆動部、電源等は図示していないが、本発明の本質でないため、説明を省略する。   A lens, a lens driving unit, a power source, and the like are not shown in the figure, but are not essential to the present invention, and thus description thereof is omitted.

<第1の実施形態>
図2は本発明の第1の実施形態における撮像素子11の焦点検出用画素(第1の画素)と通常画素の概略断面図を示す。図2では、中央の画素が焦点検出用画素、その左右の画素が通常画素である。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of focus detection pixels (first pixels) and normal pixels of the image sensor 11 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the center pixel is a focus detection pixel, and the left and right pixels are normal pixels.

図2において、101、108は光電変換部、102は配線層、104は通常画素のカラーフィルタ、105はマイクロレンズ、106および107は焦点検出用画素のカラーフィルタである。通常画素にはそれぞれ単一の特性のカラーフィルタが装着されており、ここでは、R(赤)、G(緑)、B(青)のフィルタが一定周期で配置されている。これに対し、本第1の実施形態における焦点検出用画素は、左右(水平方向)に分割されたエリアで異なる特性のカラーフィルタが装着され、そのうち1つのカラーフィルタの分光透過率が他方の分光透過率を包括する特性となっていることを特徴とする。なお、上記では焦点検出用画素は水平方向に分割されたエリアとしたが、垂直方向または斜め方向に2つに分割したエリアであってもよい。   In FIG. 2, 101 and 108 are photoelectric conversion units, 102 is a wiring layer, 104 is a normal pixel color filter, 105 is a microlens, and 106 and 107 are focus detection pixel color filters. Each normal pixel is provided with a color filter having a single characteristic. Here, R (red), G (green), and B (blue) filters are arranged at a constant period. On the other hand, the focus detection pixels in the first embodiment are provided with color filters having different characteristics in the areas divided in the left and right (horizontal direction), and the spectral transmittance of one of the color filters is the spectrum of the other. The characteristic is that the transmittance is included. In the above description, the focus detection pixel is an area divided in the horizontal direction, but may be an area divided in two in the vertical direction or the oblique direction.

ここで、焦点検出用画素に装着されたフィルタの特性に関して、図3を用いて詳しく説明する。図3は分光透過率を示す図であり、横軸は波長、縦軸は透過率を示している。曲線201はR(赤)の透過率が高いレッド(R)フィルタの特性、曲線202はG(緑)の透過率が高いグリーン(G)フィルタの特性、曲線203はB(青)の透過率が高いブルー(B)フィルタの特性を示している。また、曲線204はイエロー(Ye)フィルタの特性を示している。YeフィルタはGフィルタとRフィルタの両方の透過率が高い部分において高い透過率を示している。すなわちYeフィルタはRの波長及びGの波長を透過する。同様の特徴を持つ組み合わせとして、マゼンタ(Mg)フィルタはRとBの波長、シアン(Cy)フィルタはGとBの波長を透過する。   Here, the characteristics of the filter mounted on the focus detection pixel will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the spectral transmittance, where the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the transmittance. A curve 201 is a characteristic of a red (R) filter having a high transmittance of R (red), a curve 202 is a characteristic of a green (G) filter having a high transmittance of G (green), and a curve 203 is a transmittance of B (blue). Shows the characteristics of a high blue (B) filter. A curve 204 indicates the characteristics of the yellow (Ye) filter. The Ye filter shows a high transmittance in a portion where the transmittance of both the G filter and the R filter is high. That is, the Ye filter transmits the R wavelength and the G wavelength. As a combination having similar characteristics, the magenta (Mg) filter transmits R and B wavelengths, and the cyan (Cy) filter transmits G and B wavelengths.

図4は第1の実施形態におけるカラーフィルタ配列の一例を示した図であり、R、G、Bの原色フィルタが、いわゆるベイヤー配列で配置されている。そして、図4の中央に示す画素301(第1焦点検出用画素)及びその2画素隣の画素311(第2焦点検出用画素)が焦点検出用画素であり、左右(水平方向)に分割されたそれぞれの領域が2種の異なる特性のフィルタにより覆われている。ここでは、焦点検出用画素301は左半部がRフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ)、右半分(第1の受光領域)がYeフィルタ(第1の波長帯域の光を透過するフィルタ)で覆われている。また、焦点検出用画素311は右半部がRフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ)、左半分(第2の受光領域)がYeフィルタ(第1の波長帯域の光を透過するフィルタ)で覆われている。これら焦点検出用画素301及び311からは、半開口のRフィルタを透過した光に対応する信号と、半開口のYeフィルタを透過した光とに対応する信号とが混ざった信号が読み出される。Yeフィルタは、RとG両方の分光透過率を有するため、焦点検出用画素301及び311から出力される信号は、全開口のRフィルタと半開口のGフィルタを透過した光に対応する信号と等価とみなすことができる。そのため、周囲の画素から欠陥画素を補間する技術によって、焦点検出用画素301及び311の全開口のR信号を求め、それをさし引けば、瞳分割された半開口のG信号に相当する信号を分離することが可能となる。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the color filter arrangement in the first embodiment, in which R, G, and B primary color filters are arranged in a so-called Bayer arrangement. A pixel 301 (first focus detection pixel) and a pixel 311 (second focus detection pixel) adjacent to the two pixels shown in the center of FIG. 4 are focus detection pixels, and are divided into left and right (horizontal directions). Each region is covered with two different types of filters. Here, in the focus detection pixel 301, the left half is an R filter (a filter that transmits light in the second wavelength band), and the right half (first light receiving region) is a Ye filter (light in the first wavelength band). It is covered with a transparent filter. The right half of the focus detection pixel 311 is an R filter (a filter that transmits light in the second wavelength band), and the left half (second light receiving region) is a Ye filter (transmits light in the first wavelength band). Covered with a filter). From these focus detection pixels 301 and 311, a signal in which a signal corresponding to the light transmitted through the half-opening R filter and a signal corresponding to the light transmitted through the half-opening Ye filter is mixed is read out. Since the Ye filter has both R and G spectral transmittances, the signals output from the focus detection pixels 301 and 311 are signals corresponding to light transmitted through the full aperture R filter and the half aperture G filter. It can be regarded as equivalent. For this reason, the R signal of the full apertures of the focus detection pixels 301 and 311 is obtained by a technique of interpolating defective pixels from surrounding pixels, and if subtracted, a signal corresponding to the pupil-divided half aperture G signal is obtained. Can be separated.

次に分離演算部13が焦点検出用画素301及び311において瞳分割された信号を分離する方法について説明するが、ここでは焦点検出用画素301を例にとって説明する。焦点検出用画素301の周囲には複数のRフィルタの画素302〜305が存在する。画素302〜305は画素面で開口を制限する部材のない全開口画素である。一方、焦点検出用画素301ではYeフィルタがRの波長を透過するので、Rの感度としては同じ全開口とみなすことができる。   Next, a description will be given of a method in which the separation calculation unit 13 separates the signals obtained by pupil division in the focus detection pixels 301 and 311. Here, the focus detection pixel 301 will be described as an example. A plurality of R filter pixels 302 to 305 exist around the focus detection pixel 301. Pixels 302 to 305 are all aperture pixels without a member that restricts the aperture on the pixel surface. On the other hand, since the Ye filter transmits the R wavelength in the focus detection pixel 301, the sensitivity of R can be regarded as the same full aperture.

そこで従来の欠陥画素補間の技術を用いて、焦点検出用画素301の全開口のR信号の信号値を計算する。具体的には画素302の信号値と、画素303の信号値と、画素304の信号値と、画素305の信号値との平均値を用いる。そして、焦点検出用画素301の信号値から画素302〜305の平均値を減算した値が、焦点検出用画素301のYeフィルタを透過したG信号の信号値となる。   Therefore, the signal value of the R signal of the entire aperture of the focus detection pixel 301 is calculated using a conventional defective pixel interpolation technique. Specifically, an average value of the signal value of the pixel 302, the signal value of the pixel 303, the signal value of the pixel 304, and the signal value of the pixel 305 is used. A value obtained by subtracting the average value of the pixels 302 to 305 from the signal value of the focus detection pixel 301 is the signal value of the G signal that has passed through the Ye filter of the focus detection pixel 301.

これを式で表現すると、
画素301全開口R信号値=(画素302+画素303+画素304+画素305)/4
画素301瞳分割G信号値=画素301−画素301全開口R信号値
Expressing this as an expression,
Pixel 301 full aperture R signal value = (pixel 302 + pixel 303 + pixel 304 + pixel 305) / 4
Pixel 301 pupil division G signal value = pixel 301−pixel 301 full aperture R signal value

である。
映像信号を作成するにあたってG成分は輝度信号に最も寄与する成分であるため、瞳分割されたG信号による焦点検出は、より正確な値となる。
It is.
Since the G component is the component that contributes most to the luminance signal when creating the video signal, focus detection using the pupil-divided G signal has a more accurate value.

図5は撮像素子11における焦点検出用画素の配置の一例を示した図であり、焦点検出用画素301と311とからなる組が通常画素に混じって一定の比率でちりばめられている。図5において、GフィルタとBフィルタとが交互に配置された列には、図4に示すフィルタ配置を有する焦点検出用画素301と、焦点検出用画素301と逆のフィルタ配置を有する焦点検出用画素311とが含まれる。また、RフィルタとGフィルタとが交互に配置された列には、焦点検出用画素312と313とが含まれる。焦点検出用画素312(第1焦点検出用画素)は、左半分がBフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ)、右半分がシアン(Cy)フィルタ(第1の波長帯域を透過するフィルタ)により覆われている。また、焦点検出用画素313(第2焦点検出用画素)は、左半分がCyフィルタ、右半分がBフィルタにより覆われている。上述したように、Cyフィルタは、GとBの波長を透過するので、RフィルタをBフィルタに置き換え、YeフィルタをCyフィルタに置き換えて上述した処理と同様な処理を行うことで、瞳分割されたG信号を検出することができる。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the arrangement of focus detection pixels in the image sensor 11, and a set of focus detection pixels 301 and 311 is interspersed with normal pixels and scattered at a constant ratio. In FIG. 5, a column in which G filters and B filters are alternately arranged has a focus detection pixel 301 having the filter arrangement shown in FIG. 4 and a focus detection pixel having a filter arrangement opposite to the focus detection pixel 301. Pixel 311 is included. In addition, focus detection pixels 312 and 313 are included in a column in which R filters and G filters are alternately arranged. In the focus detection pixel 312 (first focus detection pixel), the left half transmits a B filter (a filter that transmits light in the second wavelength band), and the right half transmits a cyan (Cy) filter (transmits the first wavelength band). Filter). The focus detection pixel 313 (second focus detection pixel) is covered with a Cy filter on the left half and a B filter on the right half. As described above, since the Cy filter transmits G and B wavelengths, the pupil is divided by replacing the R filter with the B filter and replacing the Ye filter with the Cy filter and performing the same processing as described above. G signal can be detected.

図6は瞳分離像メモリ17に蓄積された瞳分離像の一例を示す図であり、801と802はそれぞれ左右の焦点検出用画素から得られる瞳分割された瞳分離像を示している。CPU16によって、この2つの瞳分離像の投影位置のずれを求める。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a pupil separation image stored in the pupil separation image memory 17, and reference numerals 801 and 802 denote pupil-divided pupil separation images obtained from left and right focus detection pixels, respectively. The CPU 16 obtains a deviation between the projection positions of the two pupil separated images.

図7はCPU16による位相差方式のデフォーカス量の算出処理の手順を示したフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the phase difference method defocus amount calculation processing by the CPU 16.

まず、S11において、シェーディングによって発生する2つの瞳分離像のレベル差を補正する。例えば、2つの瞳分離像の平均値またはピーク値が揃うようにゲインをかけて補正する。次にS12で相関演算を行う。具体的には2像を重ねあわせて差の絶対値の和を求める処理を、重ね合わせ位置をずらしながら行い、最も差の絶対値が小さくなる位置を求める。次にS13において差の絶対値が小さくなる位置の前後の値からパラボラフィッティングという手法を用いてサブピクセルマッチングを行う。これにより像のずれ量の精度を向上させる。最後に、S14で求めた像ずれ量に、基線長で決まる所定の係数を乗算することでデフォーカス量が求まる。   First, in S11, a level difference between two pupil separation images generated by shading is corrected. For example, correction is performed by applying a gain so that the average value or peak value of two separated pupil images are aligned. Next, correlation calculation is performed in S12. Specifically, the process of obtaining the sum of the absolute values of the differences by superimposing the two images is performed while shifting the overlapping position, and the position where the absolute value of the difference is the smallest is obtained. Next, in S13, sub-pixel matching is performed using a method called parabolic fitting based on values before and after the position where the absolute value of the difference becomes small. This improves the accuracy of the image shift amount. Finally, the defocus amount is obtained by multiplying the image shift amount obtained in S14 by a predetermined coefficient determined by the baseline length.

上記の通り本第1の実施形態によれば、周囲の画素との演算により特定の色成分を分離する事で特定の開口瞳の成分を分離する。   As described above, according to the first embodiment, a specific aperture pupil component is separated by separating a specific color component by calculation with surrounding pixels.

なお、上述した第1の実施形態では焦点検出用画素から瞳分割されたG信号値を求めるための全開口のR信号値として、周囲4画素のレッド値の平均値を用いた。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、欠陥画素補正処理であれば、例えば、周囲の画素値の相関を利用した適応的な処理や、参照画素として同色でないものを参照してその色の比率を用いる処理でも良い。欠陥画素補正処理の性能が良いほど、瞳分割画素値の分離性能がよくなる。   In the first embodiment described above, the average value of the red values of the surrounding four pixels is used as the R signal value of the entire aperture for obtaining the G signal value obtained by pupil division from the focus detection pixels. However, the present invention is not limited to this, and if the defective pixel correction process, for example, an adaptive process using the correlation of surrounding pixel values or a color that refers to a reference pixel that is not the same color. A process using the ratio of The better the defective pixel correction process, the better the pupil division pixel value separation performance.

なお、上述した例では、画素を左右(水平方向)に分割した場合について説明したが、画素を上下(垂直方向)に分割してもよい。   In the above-described example, the case where the pixel is divided into left and right (horizontal direction) has been described, but the pixel may be divided into upper and lower (vertical direction).

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4を参照して上述した第1の実施形態では、焦点調節用画素をRフィルタとYeフィルタ、または、BフィルタとCyフィルタにより半分ずつ覆うように構成した。これに対し、本第2の実施形態では、Yeフィルタ(またはCyフィルタ)を受光領域の中心から偏倚した位置にスリット状に配置することで、長い基線長を確保する。なお、フィルタ以外の構成は上述した第1の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above with reference to FIG. 4, the focus adjustment pixels are configured to be covered half by R filter and Ye filter, or B filter and Cy filter. On the other hand, in the second embodiment, a long baseline length is secured by arranging the Ye filter (or Cy filter) in a slit shape at a position deviated from the center of the light receiving region. Since the configuration other than the filter is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.

図8は第2の実施形態におけるカラーフィルタ配列の一例を示した図であり、第1の実施形態で説明した図4と同様に、R、G、Bの原色フィルタが、いわゆるベイヤー配列で配置されている。図4との違いは、焦点調節用画素401、402におけるYeフィルタが、左右対称となる位置にスリット状に構成され、Yeフィルタ以外の領域(第1の受光領域以外の領域及び第2の受光領域以外の領域)がRフィルタで覆われている点である。このような焦点調節用画素401、402が、図5に示すように、撮像素子11において離散的に配置されている。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the color filter arrangement in the second embodiment. Like FIG. 4 described in the first embodiment, R, G, and B primary color filters are arranged in a so-called Bayer arrangement. Has been. The difference from FIG. 4 is that the Ye filters in the focus adjustment pixels 401 and 402 are formed in a slit shape at symmetrical positions, and regions other than the Ye filter (regions other than the first light receiving region and second light receiving regions). The region other than the region) is covered with the R filter. Such focus adjustment pixels 401 and 402 are discretely arranged in the image sensor 11 as shown in FIG.

図9は第2の実施形態における撮像素子11の焦点検出用画素と通常画素の概略断面図を示す。図9では、中央の画素が焦点検出用画素、その左右の画素が通常画素である。   FIG. 9 is a schematic sectional view of focus detection pixels and normal pixels of the image sensor 11 according to the second embodiment. In FIG. 9, the center pixel is a focus detection pixel, and the left and right pixels are normal pixels.

図9において、501、502は光電変換部、507が配線層である。なお、本第2の実施形態においては、いわゆる「裏面センサ」と呼ばれる構造で、配線層507が光電変換部501、502の裏側に構成されているものを示している。505はマイクロレンズ、506は通常画素のカラーフィルタ、503及び504は焦点検出用画素のカラーフィルタである。ここでは、カラーフィルタ503はRフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ、カラーフィルタ504はYeフィルタ(第1の波長帯域の光を透過するフィルタである。   In FIG. 9, reference numerals 501 and 502 denote photoelectric conversion units, and 507 denotes a wiring layer. In the second embodiment, a structure called a “back surface sensor” is shown in which the wiring layer 507 is configured on the back side of the photoelectric conversion units 501 and 502. 505 is a microlens, 506 is a color filter for normal pixels, and 503 and 504 are color filters for focus detection pixels. Here, the color filter 503 is an R filter (a filter that transmits light in the second wavelength band, and the color filter 504 is a Ye filter (a filter that transmits light in the first wavelength band).

なお、上述した例では、焦点検出用画素をRフィルタとスリット状のYeフィルタとにより覆うものとした。しかしながら、第1の実施形態と同様に、ベイヤー配列のR画素に焦点検出用画素が配置されている場合には、Bフィルタとスリット状のCyフィルタで置き換えられた構成を有する。   In the above-described example, the focus detection pixels are covered with the R filter and the slit-shaped Ye filter. However, as in the first embodiment, when focus detection pixels are arranged in the R pixels in the Bayer array, the B filter and the slit-shaped Cy filter are replaced.

上記構成により、第1の実施形態の構成と比較して、より基線長を確保することが可能となる。   With the above configuration, it is possible to secure a longer base line length as compared with the configuration of the first embodiment.

<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較して、通常画素をR、G、Bの原色フィルタの代わりにMg、Cy、Ye、Gの補色フィルタで覆い、焦点調節用画素を半開口のRフィルタとYeフィルタで覆ったところが異なる。このようなフィルタ構成にすることにより、瞳分割された信号を分離する方法が上述した第1及び第2の実施形態と異なるため、この点について以下に説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Compared with the first embodiment described above, the third embodiment covers normal pixels with Mg, Cy, Ye, and G complementary color filters instead of R, G, and B primary color filters, and focus adjustment pixels. Is covered with a half-opening R filter and a Ye filter. With such a filter configuration, the method of separating the pupil-divided signal is different from the first and second embodiments described above, and this will be described below.

図10は第3の実施形態におけるカラーフィルタ配列の一例を示した図である。図10に示すように、CyフィルタとYeフィルタを交互に配置した行と、Gフィルタと、Mgフィルタを交互に配置した行とが繰り返された配列となっている。そして、図10の中央に示す画素601(第1焦点検出用画素)及びその2画素隣の画素611が焦点検出用画素(第2焦点検出用画素)である。焦点検出用画素601は左半分(第1の受光領域)はRフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ)、右半分はYeフィルタ(第1の波長帯域の光を透過するフィルタ)により覆われている。また、焦点検出用画素611は右半部がRフィルタ(第2の波長帯域の光を透過するフィルタ)、左半分(第2の受光領域)がYeフィルタ(第1の波長帯域の光を透過するフィルタ)で覆われている。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the color filter array in the third embodiment. As shown in FIG. 10, the arrangement is such that rows in which Cy filters and Ye filters are alternately arranged, G filters, and rows in which Mg filters are alternately arranged are repeated. A pixel 601 (first focus detection pixel) and a pixel 611 adjacent to the two pixels shown in the center of FIG. 10 are focus detection pixels (second focus detection pixels). In the focus detection pixel 601, the left half (first light receiving region) is an R filter (filter that transmits light in the second wavelength band), and the right half is Ye filter (filter that transmits light in the first wavelength band). Covered by. The right half of the focus detection pixel 611 is an R filter (a filter that transmits light in the second wavelength band), and the left half (second light receiving region) is a Ye filter (transmits light in the first wavelength band). Covered with a filter).

補色の配列において、輝度および色差は
輝度Y={(G+Cy)+(Mg+Ye)}/2
色差R−Y={(Mg+Ye)−(G+Cy)}=2R−G
色差B−Y={(Mg+Cy)―(G+Ye)}=2B−G
In the complementary color arrangement, the luminance and color difference are as follows: luminance Y = {(G + Cy) + (Mg + Ye)} / 2
Color difference R−Y = {(Mg + Ye) − (G + Cy)} = 2R−G
Color difference B−Y = {(Mg + Cy) − (G + Ye)} = 2B−G

として求める。そして、原色信号を近似するとき
G=Y−(R−Y)―(B−Y)
R=n(R−Y)−m{Y−(B−Y)}
B=p(B−Y)−q{Y−(R−Y)}
となる。なおn、m、p、qは係数である。
上記のような式で周囲の通常画素から焦点検出用画素601及び611の全開口のR値を求める。焦点検出用画素601及び611の全開口のR信号の信号値が求まった後の処理は、上述した第1の実施形態と同じである。
Asking. And when approximating the primary color signal G = Y− (R−Y) − (B−Y)
R = n (R−Y) −m {Y− (B−Y)}
B = p (B−Y) −q {Y− (R−Y)}
It becomes. Note that n, m, p, and q are coefficients.
The R value of all the apertures of the focus detection pixels 601 and 611 is obtained from the surrounding normal pixels by the above formula. The processing after the signal values of the R signals of all the apertures of the focus detection pixels 601 and 611 are obtained is the same as in the first embodiment described above.

このように、補色フィルタを用いることも可能である。また、第2の実施形態で説明したように、図10のRフィルタをスリット状に形成しても良い。   Thus, it is possible to use a complementary color filter. Further, as described in the second embodiment, the R filter of FIG. 10 may be formed in a slit shape.

なお、上述した第1〜第3の実施形態では焦点検出用画素の受光領域の半分の領域又はスリット状の領域を、通常画素で用いられるフィルタ以外の透過特性を有するフィルタにより覆う場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、撮影レンズ10の射出瞳の異なる領域を透過した光を分離できるのであれば、受光領域の半分の領域及びスリット状の領域でなくてもよく、例えば、中心より片側の一部領域とすることができる。   In the first to third embodiments described above, the case where the half of the light receiving region of the focus detection pixel or the slit-like region is covered with a filter having transmission characteristics other than the filter used in the normal pixel has been described. . However, the present invention is not limited to this, and may be a half of the light receiving region and a slit-like region as long as the light transmitted through different regions of the exit pupil of the photographing lens 10 can be separated. , It can be a partial region on one side from the center.

<第4の実施形態>
上述した第1及び第2の実施形態では、焦点検出用画素を、RフィルタとYeフィルタで覆うことで瞳分割を行った。これに対し、本第4の実施形態においては、Yeフィルタの部分(第1の受光領域以外の領域、第2の受光領域以外の領域)をカラーフィルタで覆わない。その場合、焦点検出用画素は全開口のレッドと部分開口のシアンを透過しているのと等価とみなすことができる。その結果、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
<Fourth Embodiment>
In the first and second embodiments described above, pupil division is performed by covering the focus detection pixels with the R filter and the Ye filter. On the other hand, in the fourth embodiment, the Ye filter portion (a region other than the first light receiving region and a region other than the second light receiving region) is not covered with the color filter. In that case, it can be considered that the focus detection pixel is equivalent to transmitting red of the full aperture and cyan of the partial aperture. As a result, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

また上述した第3の実施形態においてもYeフィルタの部分をカラーフィルタで覆わない構成とすることで同様の効果が得られる。   In the third embodiment described above, the same effect can be obtained by adopting a configuration in which the Ye filter portion is not covered with the color filter.

<第5の実施形態>
第1〜第4の実施形態では、通常の画素はそれぞれ単一特性のカラーフィルタにより覆われ、信号処理の結果、カラー画像信号を出力する撮像装置であった。これに対し、本第5の実施形態では通常画素にカラーフィルタを装着しない。そして画像信号として色情報を持たない白黒の映像信号を出力する。
<Fifth Embodiment>
In the first to fourth embodiments, the normal pixels are each covered with a single characteristic color filter, and the image processing apparatus outputs a color image signal as a result of signal processing. In contrast, in the fifth embodiment, a color filter is not attached to a normal pixel. A black and white video signal having no color information is output as an image signal.

そして、第5の実施形態の焦点検出用画素は、カラーフィルタで覆われた部分と、カラーフィルタで覆われない部分とを作ることで、瞳分割を行う。その場合、全開口のカラーフィルタ非装着画素値を欠陥画素補間技術によって算出し、その値を焦点検出用画素の値から引く。結果として得られる信号値は、負の値となるが、それにより得られた像を正負反転することで、上述した第1の実施形態で説明したものと同様の相関演算を行うことができる。   The focus detection pixel of the fifth embodiment performs pupil division by creating a portion covered with the color filter and a portion not covered with the color filter. In that case, the color filter non-attached pixel value of the entire aperture is calculated by the defective pixel interpolation technique, and the value is subtracted from the focus detection pixel value. The signal value obtained as a result is a negative value, but the correlation calculation similar to that described in the first embodiment can be performed by inverting the sign of the obtained image.

<第6の実施形態>
上記の実施形態では、左右の瞳分離に同じ特性のカラーフィルタを用いた。しかしながら、左右の瞳分離のカラーフィルタの特性を同じにする必要はなく、RフィルタとYeフィルタの組み合わせと同様にBフィルタとCyフィルタの組み合わせにおいても類似の演算によりG信号の瞳分離像を分離演算可能である。即ち、R+Yeを右側の瞳分離された信号、B+Cyを左側の瞳分離された信号としても同様の効果がある。
<Sixth Embodiment>
In the above embodiment, the color filter having the same characteristics is used for left and right pupil separation. However, the left and right pupil separation color filters do not have to have the same characteristics, and the G signal pupil separation image is separated by a similar operation in the combination of the B filter and the Cy filter as well as the combination of the R filter and the Ye filter. Arithmetic is possible. That is, the same effect is obtained when R + Ye is a right pupil-separated signal and B + Cy is a left pupil-separated signal.

<第7の実施形態>
上記の実施形態では左右のフィルタ形状を画素の受光中心に対して対称に行っているが、レンズ光軸中心に対してなだらかに中心をずらす事でシェーディング特性の左右のバラつきを抑える事が可能である。また、マイクロレンズの製造ばらつきや、レンズの光軸中心と撮像素子の中心ずれや、交換レンズのレンズによる瞳位置のずれなどに対処するためにフィルタで分離する受光領域を数種類もたせる事も有効である。また、上記の実施形態ではモザイク状な配列において通常の画像を得ているが、ストライプ配列でも良い。また、上記実施形態では単板の撮像素子を用いているが、2板や3板でカラー信号を得るシステムでも同様の効果を得られる。
<Seventh Embodiment>
In the above embodiment, the left and right filter shapes are symmetrical with respect to the light receiving center of the pixel, but it is possible to suppress left and right variations in shading characteristics by gently shifting the center with respect to the lens optical axis center. is there. It is also effective to provide several types of light receiving areas separated by filters to deal with manufacturing variations of microlenses, deviation of the center of the optical axis of the lens from the center of the image sensor, and deviation of the pupil position due to the lens of the interchangeable lens. is there. In the above embodiment, a normal image is obtained in a mosaic arrangement, but a stripe arrangement may be used. In the above embodiment, a single-plate image sensor is used, but the same effect can be obtained with a system that obtains a color signal with two or three plates.

<第8の実施形態>
上記の実施形態では代表的なRGB原色フィルタ、Cy、Ye、Mg補色フィルタの配列を例に説明したがR、Ye、Cy、Bなどの混合フィルタ配列でも同様の効果がある。瞳分離の画素として必要な構成上の条件としては、周囲の画素から補間できる前開口画素の波長に相当する第一のフィルタとその波長を含み且つ異なる波長も通過する第ニのフィルタで構成する事である。
<Eighth Embodiment>
In the above-described embodiment, the arrangement of typical RGB primary color filters, Cy, Ye, and Mg complementary color filters has been described as an example. However, a mixed filter arrangement such as R, Ye, Cy, and B has the same effect. The necessary structural requirements for the pupil separation pixel include a first filter corresponding to the wavelength of the front aperture pixel that can be interpolated from the surrounding pixels, and a second filter that includes that wavelength and also passes a different wavelength. It is a thing.

<第9の実施形態>
上記の実施形態では通常画像を得るために焦点検出画素を欠陥画素として補正し、瞳分離像を演算により分離してデフォーカス量を得ているが、カメラとしてはデフォーカス量を得る手段を有する必要はない。撮像素子からの信号をそのままメモリーに記憶するだけでも良い。その場合は瞳分離像を焦点検出には利用できないが、PC等により欠陥画素補正や位相差演算を行う事で距離画像やカラー画像を得る事が可能である。
<Ninth Embodiment>
In the above embodiment, in order to obtain a normal image, the focus detection pixel is corrected as a defective pixel, and the pupil separation image is separated by calculation to obtain the defocus amount. However, the camera has means for obtaining the defocus amount. There is no need. The signal from the image sensor may be stored in the memory as it is. In this case, the pupil separation image cannot be used for focus detection, but a distance image or a color image can be obtained by performing defective pixel correction or phase difference calculation by a PC or the like.

Claims (12)

受光領域の中心より片側の一部の領域である第1の受光領域が第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第1の受光領域以外の前記受光領域が前記第1の波長帯域の一部の波長帯域である第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第1焦点検出用画素と、前記中心に対して前記第1の受光領域と異なる第2の受光領域が前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第2の受光領域以外の前記受光領域が前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第2焦点検出用画素と、受光領域が、前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタを含む、前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタとは異なるフィルタにより覆われている複数の通常画素とを含む撮像素子と、
前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれの周囲に配置された複数の前記通常画素から出力された信号値に基づいて前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素の欠陥画素補正処理をして得られた信号値との位相差を求める演算手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
Rutotomoni covered by a filter that first light receiving region which is a part of the area on one side than the center of the light receiving region transmits light of a first wavelength band, the light receiving region other than the first light receiving region is the first A plurality of first focus detection pixels, which are covered with a filter that transmits light in a second wavelength band, which is a partial wavelength band of the first wavelength band, and are discretely arranged; covered by a filter in which the second light receiving region different from the first light receiving region for transmitting light of said first wavelength band Rutotomoni, the second light of the light receiving region other than the light receiving region and the second wavelength band A plurality of second focus detection pixels that are covered by a filter that transmits light and a light receiving region includes a filter that transmits light in the second wavelength band. A filter that is different from the filter that transmits light An imaging device including a plurality of normal pixels which are covered by Ri,
The first focus detection pixel, and a signal value outputted from each of the second focus detection pixels, the first focus detection pixels and disposed around each of the second focus detection pixel Based on signal values output from the plurality of normal pixels , a phase difference between the signal values obtained by performing defective pixel correction processing on the first focus detection pixels and the second focus detection pixels is obtained. An imaging apparatus comprising: an arithmetic means.
記通常画素は、前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタを含む、互いに異なる波長帯域の光を透過する複数のフィルタのいずれかによりそれぞれ覆われていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 Before Symbol normal pixel is claim 1, characterized in that are covered respectively by the includes a second filter that transmits light in the wavelength band of, any of a plurality of filters that transmit light of different wavelength bands The imaging device described in 1. 前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタは、当該フィルタにより覆われている画素の周囲に配置された前記通常画素を覆っているフィルタよりも、広い波長帯域の光を透過する特性を有し、前記第1の波長帯域は、前記周囲に配置された通常画素を覆っているフィルタが透過する光の波長帯域を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The filter that transmits light in the first wavelength band has a characteristic of transmitting light in a wider wavelength band than the filter that covers the normal pixels arranged around the pixels covered by the filter. and, wherein the first wavelength band, imaging apparatus according to claim 1 or 2 filter covering the normal pixel that is disposed on the periphery is characterized in that it comprises a wavelength band of light transmitted. 受光領域の中心より片側の一部の領域である第1の受光領域がフィルタにより覆われていないと共に、前記第1の受光領域以外の前記受光領域が予め決められた波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第1焦点検出用画素と、前記中心に対して前記第1の受光領域と異なる第2の受光領域がフィルタにより覆われていないと共に、前記第2の受光領域以外の前記受光領域が前記波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第2焦点検出用画素と、受光領域がフィルタにより覆われている複数の通常画素とを含む撮像素子と、
前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれの周囲に配置された複数の前記通常画素から出力された信号値に基づいて前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素の欠陥画素補正処理をして得られた信号値との位相差を求める演算手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
The first light receiving region, which is a partial region on one side from the center of the light receiving region, is not covered with a filter , and the light receiving regions other than the first light receiving region transmit light in a predetermined wavelength band. A plurality of first focus detection pixels covered by a filter and arranged discretely and a second light receiving region different from the first light receiving region with respect to the center are not covered by the filter , and the first The light receiving regions other than the two light receiving regions are covered with a filter that transmits light in the wavelength band, and a plurality of discretely arranged second focus detection pixels and a plurality of light receiving regions covered with the filter An image sensor including normal pixels;
The first focus detection pixel, and a signal value outputted from each of the second focus detection pixels, the first focus detection pixels and disposed around each of the second focus detection pixel Based on signal values output from the plurality of normal pixels , a phase difference between the signal values obtained by performing defective pixel correction processing on the first focus detection pixels and the second focus detection pixels is obtained. An imaging apparatus comprising: an arithmetic means.
前記通常画素は、原色フィルタにより覆われていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。 The normal pixels, the image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that they are covered by primary color filters. 前記通常画素は、補色フィルタにより覆われていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。 The normal pixels, the image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that they are covered by a complementary color filter. 前記第1の受光領域は、前記受光領域を水平方向又は垂直方向又は斜め方向に2つに分割した領域のいずれか一方の領域であり、前記第2の受光領域は、他方の領域であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。 The first light receiving region is one of regions obtained by dividing the light receiving region into two in the horizontal direction, the vertical direction, or the oblique direction, and the second light receiving region is the other region. the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein. 前記第1の受光領域及び前記第2の受光領域は、前記受光領域の中心から偏倚したスリット状の領域であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。 It said first light receiving region and the second light receiving region, an imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said a central slit-shaped region offset from the light-receiving region. 前記演算手段は、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値から、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれの周囲に配置された複数の前記通常画素から出力された信号値の平均を減算して得られた信号値の位相差を求めることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置。 The computing means calculates the first focus detection pixel and the second focus detection pixel from the signal values output from the first focus detection pixel and the second focus detection pixel, respectively. according to any one of claims 1 to 8, characterized in that determining the phase difference between the obtained signal values by subtracting the average of the signal values output from the plurality of normal pixels arranged around Imaging device. 受光領域の中心より片側の一部の領域である第1の受光領域が第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第1の受光領域以外の前記受光領域が前記第1の波長帯域の一部の波長帯域である第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第1焦点検出用画素と、前記中心に対して前記第1の受光領域と異なる第2の受光領域が前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われると共に、前記第2の受光領域以外の前記受光領域が前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第2焦点検出用画素と、受光領域が、前記第2の波長帯域の光を透過するフィルタを含む、前記第1の波長帯域の光を透過するフィルタとは異なるフィルタにより覆われている複数の通常画素とを含む撮像素子と、  The first light receiving region, which is a partial region on one side of the center of the light receiving region, is covered with a filter that transmits light in the first wavelength band, and the light receiving regions other than the first light receiving region are the first light receiving region. A plurality of first focus detection pixels discretely arranged and covered with a filter that transmits light in the second wavelength band, which is a part of the wavelength band of the first wavelength band, and the first with respect to the center A second light receiving region different from the light receiving region is covered with a filter that transmits light in the first wavelength band, and the light receiving regions other than the second light receiving region transmit light in the second wavelength band. A plurality of second focus detection pixels that are covered and discretely arranged, and a light-receiving region that includes a filter that transmits light in the second wavelength band. A filter that is different from the filter that transmits An imaging device including a plurality of normal pixels which are covered by Ri,
前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値及び、前記通常画素から出力された信号値を記憶媒体に格納する記憶手段と  Storage means for storing the signal value output from each of the first focus detection pixel and the second focus detection pixel and the signal value output from the normal pixel in a storage medium;
を有することを特徴とする撮像装置。  An imaging device comprising:
受光領域の中心より片側の一部の領域である第1の受光領域がフィルタにより覆われていないと共に、前記第1の受光領域以外の前記受光領域が予め決められた波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第1焦点検出用画素と、前記中心に対して前記第1の受光領域と異なる第2の受光領域がフィルタにより覆われていないと共に、前記第2の受光領域以外の前記受光領域が前記波長帯域の光を透過するフィルタにより覆われ、離散的に配置された複数の第2焦点検出用画素と、受光領域が、フィルタにより覆われている複数の通常画素とを含む撮像素子と、  The first light receiving region, which is a partial region on one side from the center of the light receiving region, is not covered with a filter, and the light receiving regions other than the first light receiving region transmit light in a predetermined wavelength band. A plurality of first focus detection pixels covered by a filter and arranged discretely and a second light receiving region different from the first light receiving region with respect to the center are not covered by the filter, and the first The light receiving regions other than the two light receiving regions are covered with a filter that transmits light in the wavelength band, and a plurality of discretely arranged second focus detection pixels and a plurality of light receiving regions are covered with the filter. An image sensor including normal pixels of
前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値及び、前記通常画素から出力された信号値を記憶媒体に格納する記憶手段と  Storage means for storing the signal value output from each of the first focus detection pixel and the second focus detection pixel and the signal value output from the normal pixel in a storage medium;
を有することを特徴とする撮像装置。  An imaging device comprising:
請求項10または11に記載の撮像装置により前記記憶媒体に格納された、前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値及び、前記通常画素から出力された信号値を読み出す手段と、
前記第1焦点検出用画素、及び、前記第2焦点検出用画素それぞれから出力された信号値から、前記第1焦点検出用画素、及び、前記通常画素から出力された信号値を用いて、欠陥画素補正処理および位相差を求める処理の少なくともいずれかを行う処理手段と
を有することを特徴とする画像処理装置。
12. The signal value output from each of the first focus detection pixel and the second focus detection pixel stored in the storage medium by the imaging device according to claim 10 or 11, and output from the normal pixel Means for reading out the measured signal value;
Using the signal values output from the first focus detection pixel and the normal pixel from the signal values output from the first focus detection pixel and the second focus detection pixel, a defect is obtained. An image processing apparatus comprising: processing means for performing at least one of pixel correction processing and processing for obtaining a phase difference .
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