JP6056572B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus.

有効画素領域内を複数の小領域に分割し、撮像により得られた画像データについて小領域ごとの合焦評価値を算出する撮像装置がある(例えば、特許文献1を参照)。この撮像装置において、フォーカスレンズの複数のステップ位置で撮像が行われる。さらに、小領域ごとの合焦評価値に基づいて、互いに異なるステップ位置または同じステップ位置における複数の小領域に対応する画像データが統合されて画像が生成される。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2009−260800号公報
There is an imaging apparatus that divides an effective pixel area into a plurality of small areas and calculates a focus evaluation value for each small area for image data obtained by imaging (see, for example, Patent Document 1). In this imaging apparatus, imaging is performed at a plurality of step positions of the focus lens. Furthermore, based on the focus evaluation value for each small area, image data corresponding to a plurality of small areas at different step positions or the same step position are integrated to generate an image.
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] JP 2009-260800 A

しかしながら、上記撮像装置においては、各ステップ位置の撮像において、有効画素領域内の画素の画像データを得てからそれらを複数の小領域に分割するので、データ量が大きく、処理が遅くなるという課題がある。   However, in the above imaging device, since the image data of the pixels in the effective pixel area is obtained after being imaged at each step position, the data is divided into a plurality of small areas, so that the amount of data is large and the processing is slow. There is.

本発明の第1の態様においては、撮像装置であって、複数の画素が二次元的に配列された撮像領域を複数に分割した複数の領域ごとに、複数の領域のそれぞれに含まれる画素の蓄積を制御して画素信号を読み出す読み出し部と、画素信号に基づく評価値を演算し、複数の領域ごとに評価値が予め定められた判定条件を満たすか否かを判定する演算部と、複数の領域のうち、判定条件を満たすと判定された領域に対して画素信号に基づく画素値を出力するとともに、判定条件を満たさないと判定された領域に対して、評価値に対応する撮像条件を変更して読み出し部による蓄積の制御および読み出しと演算部による判定とを繰り返す制御部と、複数の領域ごとに判定条件を満たすと判定されて出力された画素値を用いて、撮像領域に対応する画像を生成する画像生成部とを備える。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus, wherein each of a plurality of areas obtained by dividing an imaging area in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged into a plurality of areas includes pixels included in each of the plurality of areas. A readout unit that controls the accumulation and reads out the pixel signal; an arithmetic unit that calculates an evaluation value based on the pixel signal and determines whether or not the evaluation value satisfies a predetermined determination condition for each of a plurality of regions; The pixel value based on the pixel signal is output to the region determined to satisfy the determination condition, and the imaging condition corresponding to the evaluation value is determined for the region determined not to satisfy the determination condition. Corresponding to an imaging region using a control unit that changes and repeats accumulation control by the reading unit and reading and determination by the calculation unit, and pixel values that are determined to satisfy the determination condition for each of a plurality of regions Picture And an image generation unit for generating a.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態に係る裏面照射型のMOS型撮像素子の断面図である。1 is a cross-sectional view of a backside illuminating type MOS imaging device according to the present embodiment. 撮像チップの画素配列と単位ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the pixel arrangement | sequence and unit block of an imaging chip. 撮像チップの単位ブロックに対応する回路図である。It is a circuit diagram corresponding to the unit block of an imaging chip. 本実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging device which concerns on this embodiment. 信号処理チップの一例としての具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure as an example of a signal processing chip. 演算回路の機能ブロックを示す。The functional block of an arithmetic circuit is shown. 撮像装置の動作を説明するために用いられる、被写体の一例を示す。An example of a subject used to explain the operation of the imaging apparatus is shown. 被写体に含まれる個々の被写体の位置関係を示す。The positional relationship of each subject included in the subject is shown. 撮像装置の動作を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows operation | movement of an imaging device. 撮像される画像の一例を示す。An example of the imaged image is shown. 撮像される画像の一例を示す。An example of the imaged image is shown. 撮像される画像の一例を示す。An example of the imaged image is shown. 撮像される画像の一例を示す。An example of the imaged image is shown. 撮像される画像の一例を示す。An example of the imaged image is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、本実施形態に係る裏面照射型の撮像素子100の断面図である。撮像素子100は、入射光に対応した画素信号を出力する撮像チップ113と、画素信号を処理する信号処理チップ111と、画素信号を記憶するメモリチップ112とを備える。これら撮像チップ113、信号処理チップ111およびメモリチップ112は積層されており、Cu等の導電性を有するバンプ109により互いに電気的に接続される。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a back-illuminated image sensor 100 according to this embodiment. The imaging device 100 includes an imaging chip 113 that outputs a pixel signal corresponding to incident light, a signal processing chip 111 that processes the pixel signal, and a memory chip 112 that stores the pixel signal. The imaging chip 113, the signal processing chip 111, and the memory chip 112 are stacked, and are electrically connected to each other by a conductive bump 109 such as Cu.

なお、図示するように、入射光は主に白抜き矢印で示すZ軸プラス方向へ向かって入射する。本実施形態においては、撮像チップ113において、入射光が入射する側の面を裏面と称する。また、座標軸に示すように、Z軸に直交する紙面左方向をX軸プラス方向、Z軸およびX軸に直交する紙面手前方向をY軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。   As shown in the figure, incident light is incident mainly in the positive direction of the Z-axis indicated by a white arrow. In the present embodiment, in the imaging chip 113, the surface on the side where incident light is incident is referred to as a back surface. Further, as shown in the coordinate axes, the left direction of the paper orthogonal to the Z axis is the X axis plus direction, and the front side of the paper orthogonal to the Z axis and the X axis is the Y axis plus direction. In the following several figures, the coordinate axes are displayed so that the orientation of each figure can be understood with reference to the coordinate axes of FIG.

撮像チップ113の一例は、裏面照射型のMOSイメージセンサである。PD層106は、配線層108の裏面側に配されている。PD層106は、二次元的に配され、入射光に応じた電荷を蓄積する複数のPD(フォトダイオード)104、および、PD104に対応して設けられたトランジスタ105を有する。   An example of the imaging chip 113 is a back-illuminated MOS image sensor. The PD layer 106 is disposed on the back side of the wiring layer 108. The PD layer 106 includes a plurality of PDs (photodiodes) 104 that are two-dimensionally arranged and store charges corresponding to incident light, and transistors 105 that are provided corresponding to the PDs 104.

PD層106における入射光の入射側にはパッシベーション膜103を介してカラーフィルタ102が設けられる。カラーフィルタ102は、互いに異なる波長領域を透過する複数の種類を有しており、PD104のそれぞれに対応して特定の配列を有している。カラーフィルタ102の配列については後述する。カラーフィルタ102、PD104およびトランジスタ105の組が一つの画素を形成する。   A color filter 102 is provided on the incident side of incident light in the PD layer 106 via a passivation film 103. The color filter 102 has a plurality of types that transmit different wavelength regions, and has a specific arrangement corresponding to each of the PDs 104. The arrangement of the color filter 102 will be described later. A set of the color filter 102, the PD 104, and the transistor 105 forms one pixel.

カラーフィルタ102における入射光の入射側には、それぞれの画素に対応して、マイクロレンズ101が設けられる。マイクロレンズ101は、対応するPD104へ向けて入射光を集光する。   On the incident light incident side of the color filter 102, a microlens 101 is provided corresponding to each pixel. The microlens 101 condenses incident light toward the corresponding PD 104.

配線層108は、PD層106からの画素信号を信号処理チップ111に伝送する配線107を有する。配線107は多層であってもよく、また、受動素子および能動素子が設けられてもよい。   The wiring layer 108 includes a wiring 107 that transmits the pixel signal from the PD layer 106 to the signal processing chip 111. The wiring 107 may be multilayer, and a passive element and an active element may be provided.

配線層108の表面には複数のバンプ109が配される。当該複数のバンプ109が信号処理チップ111の対向する面に設けられた複数のバンプ109と位置合わせされて、撮像チップ113と信号処理チップ111とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   A plurality of bumps 109 are disposed on the surface of the wiring layer 108. The plurality of bumps 109 are aligned with the plurality of bumps 109 provided on the opposing surfaces of the signal processing chip 111, and the imaging chip 113 and the signal processing chip 111 are pressed and aligned. The bumps 109 are joined and electrically connected.

同様に、信号処理チップ111およびメモリチップ112の互いに対向する面には、複数のバンプ109が配される。これらのバンプ109が互いに位置合わせされて、信号処理チップ111とメモリチップ112とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   Similarly, a plurality of bumps 109 are disposed on the mutually facing surfaces of the signal processing chip 111 and the memory chip 112. The bumps 109 are aligned with each other, and the signal processing chip 111 and the memory chip 112 are pressurized, so that the aligned bumps 109 are joined and electrically connected.

なお、バンプ109間の接合には、固相拡散によるCuバンプ接合に限らず、はんだ溶融によるマイクロバンプ結合を採用しても良い。また、バンプ109は、例えば後述する一つの単位ブロックに対して一つ程度設ければ良い。したがって、バンプ109の大きさは、PD104のピッチよりも大きくても良い。また、画素が配列された撮像領域以外の周辺領域において、撮像領域に対応するバンプ109よりも大きなバンプを併せて設けても良い。   The bonding between the bumps 109 is not limited to Cu bump bonding by solid phase diffusion, and micro bump bonding by solder melting may be employed. Further, for example, about one bump 109 may be provided for one unit block described later. Therefore, the size of the bump 109 may be larger than the pitch of the PD 104. Further, a bump larger than the bump 109 corresponding to the imaging region may be provided in a peripheral region other than the imaging region where the pixels are arranged.

信号処理チップ111は、表裏面にそれぞれ設けられた回路を互いに接続するTSV(シリコン貫通電極)110を有する。TSV110は、周辺領域に設けられることが好ましい。また、TSV110は、撮像チップ113の周辺領域、メモリチップ112にも設けられて良い。   The signal processing chip 111 has a TSV (silicon through electrode) 110 that connects circuits provided on the front and back surfaces to each other. The TSV 110 is preferably provided in the peripheral area. The TSV 110 may also be provided in the peripheral area of the imaging chip 113 and the memory chip 112.

図2は、撮像チップ113の画素配列と単位ブロック131を説明する図である。特に、撮像チップ113を裏面側から観察した様子を示す。撮像領域には2000万個以上もの画素がマトリックス状に配列されている。当該撮像領域が複数の単位ブロック131に分割されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining the pixel array and the unit block 131 of the imaging chip 113. In particular, a state where the imaging chip 113 is observed from the back side is shown. In the imaging area, 20 million or more pixels are arranged in a matrix. The imaging area is divided into a plurality of unit blocks 131.

図2の例においては、隣接する4画素×4画素の16画素が一つの単位ブロック131を形成する。図の格子線は、隣接する画素がグループ化されて単位ブロック131を形成する概念を示す。単位ブロック131を形成する画素の数はこれに限られず1000個程度、例えば32画素×64画素でもよいし、それ以上でもそれ以下でもよい。当該単位ブロック131が二次元的に配されて上記撮像領域が形成されている。   In the example of FIG. 2, adjacent 16 pixels of 4 × 4 pixels form one unit block 131. The grid lines in the figure indicate the concept that adjacent pixels are grouped to form a unit block 131. The number of pixels forming the unit block 131 is not limited to this, and may be about 1000, for example, 32 pixels × 64 pixels, or more or less. The unit blocks 131 are two-dimensionally arranged to form the imaging region.

画素領域の部分拡大図に示すように、単位ブロック131は、緑色画素Gb、Gr、青色画素Bおよび赤色画素Rの4画素から成るいわゆるベイヤー配列を、上下左右に4つ内包する。緑色画素は、カラーフィルタ102として緑色フィルタを有する画素であり、入射光のうち緑色波長帯の光を受光する。同様に、青色画素は、カラーフィルタ102として青色フィルタを有する画素であって青色波長帯の光を受光し、赤色画素は、カラーフィルタ102として赤色フィルタを有する画素であって赤色波長帯の光を受光する。   As shown in the partially enlarged view of the pixel region, the unit block 131 includes four so-called Bayer arrays, which are composed of four pixels of green pixels Gb, Gr, blue pixels B, and red pixels R, in the vertical and horizontal directions. The green pixel is a pixel having a green filter as the color filter 102, and receives light in the green wavelength band of incident light. Similarly, a blue pixel is a pixel having a blue filter as the color filter 102 and receives light in the blue wavelength band, and a red pixel is a pixel having a red filter as the color filter 102 and receiving light in the red wavelength band. Receive light.

本実施形態において、複数の単位ブロック131のそれぞれについて評価値が算出され、当該評価値が予め定められた判定条件を満たすか否かが判定される。判定条件を満たした単位ブロック131の蓄積、読出し等は終了し、判定条件を満たさない単位ブロック131に対しては撮像条件を変更して蓄積、読出し、評価値の判定等が繰り返される。評価値の例は単位ブロック131内のコントラストであり、判定条件の例は極大値となったか否かである。この場合に変更する撮像条件の例は、合焦位置である。評価値の他の例は、単位ブロック131内の輝度であり、判定条件の例は極大値となったか否かである。この場合に変更する撮像条件の例は、絞り、シャッタ速度、ISO感度等である。   In the present embodiment, an evaluation value is calculated for each of the plurality of unit blocks 131, and it is determined whether or not the evaluation value satisfies a predetermined determination condition. Accumulation, reading, and the like of the unit block 131 that satisfies the determination condition are completed, and for the unit block 131 that does not satisfy the determination condition, the image capturing condition is changed, accumulation, reading, evaluation value determination, and the like are repeated. An example of the evaluation value is the contrast in the unit block 131, and an example of the determination condition is whether or not the maximum value has been reached. An example of the imaging condition to be changed in this case is a focus position. Another example of the evaluation value is the luminance in the unit block 131, and an example of the determination condition is whether or not the maximum value has been reached. Examples of imaging conditions to be changed in this case are an aperture, a shutter speed, ISO sensitivity, and the like.

図3は、撮像チップ113の単位ブロック131に対応する回路図である。図において、代表的に点線で囲む矩形が、1画素に対応する回路を表す。なお、以下に説明する各トランジスタの少なくとも一部は、図1のトランジスタ105に対応する。   FIG. 3 is a circuit diagram corresponding to the unit block 131 of the imaging chip 113. In the figure, a rectangle surrounded by a dotted line typically represents a circuit corresponding to one pixel. Note that at least some of the transistors described below correspond to the transistor 105 in FIG.

上述のように、単位ブロック131は、16画素から形成される。それぞれの画素に対応する16個のPD104は、それぞれ転送トランジスタ302に接続され、各転送トランジスタ302の各ゲートには、転送パルスが供給されるTX配線307に接続される。本実施形態において、TX配線307は、16個の転送トランジスタ302に対して共通接続される。   As described above, the unit block 131 is formed of 16 pixels. The 16 PDs 104 corresponding to the respective pixels are respectively connected to the transfer transistors 302, and the gates of the transfer transistors 302 are connected to the TX wiring 307 to which transfer pulses are supplied. In the present embodiment, the TX wiring 307 is commonly connected to the 16 transfer transistors 302.

各転送トランジスタ302のドレインは、対応する各リセットトランジスタ303のソースに接続されると共に、転送トランジスタ302のドレインとリセットトランジスタ303のソース間のいわゆるフローティングディフュージョンFDが増幅トランジスタ304のゲートに接続される。リセットトランジスタ303のドレインは電源電圧が供給されるVdd配線310に接続され、そのゲートはリセットパルスが供給されるリセット配線306に接続される。本実施形態において、リセット配線306は、16個のリセットトランジスタ303に対して共通接続される。   The drain of each transfer transistor 302 is connected to the source of the corresponding reset transistor 303, and a so-called floating diffusion FD between the drain of the transfer transistor 302 and the source of the reset transistor 303 is connected to the gate of the amplification transistor 304. The drain of the reset transistor 303 is connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied, and the gate thereof is connected to a reset wiring 306 to which a reset pulse is supplied. In the present embodiment, the reset wiring 306 is commonly connected to the 16 reset transistors 303.

各々の増幅トランジスタ304のドレインは電源電圧が供給されるVdd配線310に接続される。また、各々の増幅トランジスタ304のソースは、対応する各々の選択トランジスタ305のドレインに接続される。選択トランジスタの各ゲートには、選択パルスが供給されるデコーダ配線308に接続される。本実施形態において、デコーダ配線308は、16個の選択トランジスタ305に対してそれぞれ独立に設けられる。そして、各々の選択トランジスタ305のソースは、共通の出力配線309に接続される。負荷電流源311は、出力配線309に電流を供給する。すなわち、選択トランジスタ305に対する出力配線309は、ソースフォロアにより形成される。なお、負荷電流源311は、撮像チップ113側に設けても良いし、信号処理チップ111側に設けても良い。また、画素個数分のデコーダ配線308を設けることに代えて、行列選択線およびれに対応したトランジスタを設けて、個々の画素を選択してもよい。   The drain of each amplification transistor 304 is connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied. The source of each amplification transistor 304 is connected to the drain of each corresponding selection transistor 305. Each gate of the selection transistor is connected to a decoder wiring 308 to which a selection pulse is supplied. In the present embodiment, the decoder wiring 308 is provided independently for each of the 16 selection transistors 305. The source of each selection transistor 305 is connected to a common output wiring 309. The load current source 311 supplies current to the output wiring 309. That is, the output wiring 309 for the selection transistor 305 is formed by a source follower. Note that the load current source 311 may be provided on the imaging chip 113 side or on the signal processing chip 111 side. Further, instead of providing the decoder wirings 308 corresponding to the number of pixels, individual pixels may be selected by providing a matrix selection line and transistors corresponding thereto.

ここで、電荷の蓄積開始から蓄積終了後の画素信号の出力までの流れを説明する。リセット配線306を通じてリセットパルスがリセットトランジスタ303に印加され、同時にTX配線307を通じて転送パルスが転送トランジスタ302に印加されると、PD104およびフローティングディフュージョンFDの電位はリセットされる。   Here, the flow from the start of charge accumulation to the output of the pixel signal after the end of accumulation will be described. When a reset pulse is applied to the reset transistor 303 through the reset wiring 306 and simultaneously a transfer pulse is applied to the transfer transistor 302 through the TX wiring 307, the potentials of the PD 104 and the floating diffusion FD are reset.

PD104は、転送パルスの印加が解除されると、受光する入射光を電荷に変換して蓄積する。その後、リセットパルスが印加されていない状態で再び転送パルスが印加されると、蓄積された電荷はフローティングディフュージョンFDへ転送され、フローティングディフュージョンFDの電位は、リセット電位から電荷蓄積後の信号電位になる。そして、デコーダ配線308を通じて選択パルスが選択トランジスタ305に印加されると、フローティングディフュージョンFDの信号電位の変動が、増幅トランジスタ304および選択トランジスタ305を介して出力配線309に伝わる。これにより、リセット電位と信号電位とに対応する画素信号は、単位画素から出力配線309に出力される。   When the application of the transfer pulse is canceled, the PD 104 converts the incident light to be received into charges and accumulates them. Thereafter, when the transfer pulse is applied again without the reset pulse being applied, the accumulated charge is transferred to the floating diffusion FD, and the potential of the floating diffusion FD changes from the reset potential to the signal potential after the charge accumulation. . When a selection pulse is applied to the selection transistor 305 through the decoder wiring 308, a change in the signal potential of the floating diffusion FD is transmitted to the output wiring 309 through the amplification transistor 304 and the selection transistor 305. Thereby, a pixel signal corresponding to the reset potential and the signal potential is output from the unit pixel to the output wiring 309.

図示するように、本実施形態においては、単位ブロック131を形成する16画素に対して、リセット配線306とTX配線307が共通である。すなわち、リセットパルスと転送パルスはそれぞれ、16画素全てに対して同時に印加される。したがって、単位ブロック131を形成する全ての画素は、同一のタイミングで電荷蓄積を開始し、同一のタイミングで電荷蓄積を終了する。ただし、蓄積された電荷に対応する画素信号は、それぞれの選択トランジスタ305が選択パルスによって順次印加されて、選択的に出力配線309に出力される。また、リセット配線306、TX配線307、出力配線309は、単位ブロック131毎に別個に設けられる。   As shown in the drawing, in the present embodiment, the reset wiring 306 and the TX wiring 307 are common to the 16 pixels forming the unit block 131. That is, the reset pulse and the transfer pulse are simultaneously applied to all 16 pixels. Therefore, all the pixels forming the unit block 131 start charge accumulation at the same timing and end charge accumulation at the same timing. However, the pixel signal corresponding to the accumulated electric charge is sequentially applied to each selection transistor 305 by a selection pulse, and is selectively output to the output wiring 309. In addition, the reset wiring 306, the TX wiring 307, and the output wiring 309 are provided separately for each unit block 131.

このように単位ブロック131を基準として回路を構成することにより、単位ブロック131ごとに電荷蓄積時間を制御することができる。換言すると、隣接する単位ブロック131同士で、異なった電荷蓄積時間による画素信号をそれぞれ出力させることができる。更に言えば、一方の単位ブロック131に1回の電荷蓄積を行わせている間に、他方の単位ブロック131に何回もの電荷蓄積を繰り返させてその都度画素信号を出力させることにより、これらの単位ブロック131同士で異なるフレームレートで動画用の各フレームを出力することもできる。また、単位ブロック131ごとに画素信号の読出しの有無を制御することができる。   By configuring the circuit with the unit block 131 as a reference in this way, the charge accumulation time can be controlled for each unit block 131. In other words, pixel signals with different charge accumulation times can be output between adjacent unit blocks 131, respectively. More specifically, while one unit block 131 performs charge accumulation once, the other unit block 131 repeats charge accumulation several times and outputs a pixel signal each time. Each frame for moving images can be output at a different frame rate between the unit blocks 131. In addition, it is possible to control whether to read out pixel signals for each unit block 131.

図4は、本実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。撮像装置500は、撮影光学系としての撮影レンズ520を備え、撮影レンズ520は、光軸OAに沿って入射する被写体光束を撮像素子100へ導く。撮影レンズ520は、撮像装置500に対して着脱できる交換式レンズであっても構わない。撮像装置500は、撮像素子100、システム制御部501、駆動部502、測光部503、ワークメモリ504、記録部505、表示部506および駆動部514を主に備える。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. The imaging apparatus 500 includes a photographic lens 520 as a photographic optical system, and the photographic lens 520 guides a subject luminous flux incident along the optical axis OA to the imaging element 100. The photographing lens 520 may be an interchangeable lens that can be attached to and detached from the imaging apparatus 500. The imaging apparatus 500 mainly includes an imaging device 100, a system control unit 501, a drive unit 502, a photometry unit 503, a work memory 504, a recording unit 505, a display unit 506, and a drive unit 514.

撮影レンズ520は、複数の光学レンズ群から構成され、シーンからの被写体光束をその焦点面近傍に結像させる。なお、図4では瞳近傍に配置された仮想的な1枚のレンズで当該撮影レンズ520を代表して表している。   The photographing lens 520 is composed of a plurality of optical lens groups, and forms an image of a subject light flux from the scene in the vicinity of its focal plane. In FIG. 4, the photographic lens 520 is representatively represented by a single virtual lens arranged in the vicinity of the pupil.

駆動部514は撮影レンズ520を駆動する。より具体的には駆動部514は撮影レンズ520の光学レンズ群を移動させて合焦位置を変更し、また、撮影レンズ520内の虹彩絞りを駆動して撮像素子100へ入射する被写体光束の光量を制御する。   The driving unit 514 drives the taking lens 520. More specifically, the drive unit 514 moves the optical lens group of the photographic lens 520 to change the focus position, and also drives the iris diaphragm in the photographic lens 520 to input the light amount of the subject luminous flux incident on the image sensor 100. To control.

駆動部502は、システム制御部501からの指示に従って撮像素子100のタイミング制御、領域制御等の電荷蓄積制御を実行する制御回路である。また、操作部508はレリーズボタン等により撮像者からの指示を受け付ける。   The drive unit 502 is a control circuit that executes charge accumulation control such as timing control and area control of the image sensor 100 in accordance with instructions from the system control unit 501. Further, the operation unit 508 receives an instruction from the photographer through a release button or the like.

撮像素子100は、画素信号をシステム制御部501の画像処理部511へ引き渡す。画像処理部511は、ワークメモリ504をワークスペースとして種々の画像処理を施し、画像データを生成する。例えば、JPEGファイル形式の画像データを生成する場合は、ベイヤー配列で得られた信号からカラー映像信号を生成した後に圧縮処理を実行する。生成された画像データは、記録部505に記録されるとともに、表示信号に変換されて予め設定された時間の間、表示部506に表示される。   The image sensor 100 delivers the pixel signal to the image processing unit 511 of the system control unit 501. The image processing unit 511 performs various image processing using the work memory 504 as a work space, and generates image data. For example, when generating image data in JPEG file format, a compression process is executed after generating a color video signal from a signal obtained by the Bayer array. The generated image data is recorded in the recording unit 505, converted into a display signal, and displayed on the display unit 506 for a preset time.

測光部503は、画像データを生成する一連の撮影シーケンスに先立ち、シーンの輝度分布を検出する。測光部503は、例えば100万画素程度のAEセンサを含む。システム制御部501の演算部512は、測光部503の出力を受けてシーンの領域ごとの輝度を算出する。演算部512は、算出した輝度分布に従ってシャッタ速度、絞り値、ISO感度を決定する。測光部503は撮像素子100で兼用してもよい。なお、演算部512は、撮像装置500を動作させるための各種演算も実行する。   The photometric unit 503 detects the luminance distribution of the scene prior to a series of shooting sequences for generating image data. The photometry unit 503 includes, for example, an AE sensor having about 1 million pixels. The calculation unit 512 of the system control unit 501 receives the output of the photometry unit 503 and calculates the luminance for each area of the scene. The calculation unit 512 determines the shutter speed, aperture value, and ISO sensitivity according to the calculated luminance distribution. The light metering unit 503 may be shared by the image sensor 100. Note that the arithmetic unit 512 also executes various arithmetic operations for operating the imaging device 500.

駆動部502は、一部または全部が撮像チップ113に搭載されてもよいし、一部または全部が信号処理チップ111に搭載されてもよい。システム制御部501の一部が撮像チップ113または信号処理チップ111に搭載されてもよい。   A part or all of the drive unit 502 may be mounted on the imaging chip 113, or part or all of the drive unit 502 may be mounted on the signal processing chip 111. A part of the system control unit 501 may be mounted on the imaging chip 113 or the signal processing chip 111.

図5は、信号処理チップ111の一例としての具体的構成を示すブロック図である。信号処理チップ111は、駆動部502の機能を担う。   FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration as an example of the signal processing chip 111. The signal processing chip 111 has a function of the driving unit 502.

信号処理チップ111は、分担化された制御機能としてのセンサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443、信号制御部444、個別回路部450A等と、これらの各制御部を統括制御する駆動制御部420とを含む。信号処理チップ111は、さらに、駆動制御部420と撮像装置500本体のシステム制御部501と間のI/F回路418を含む。これらセンサ制御部441、ブロック制御部442、同期制御部443、信号制御部444および駆動制御部420は、信号処理チップ111に対して一つずつ設けられる。   The signal processing chip 111 performs overall control of the sensor control unit 441, the block control unit 442, the synchronization control unit 443, the signal control unit 444, the individual circuit unit 450A, and the like as shared control functions. Drive controller 420. The signal processing chip 111 further includes an I / F circuit 418 between the drive control unit 420 and the system control unit 501 of the imaging apparatus 500 main body. These sensor control unit 441, block control unit 442, synchronization control unit 443, signal control unit 444, and drive control unit 420 are provided one by one for the signal processing chip 111.

一方、個別回路部450A、450B、450C、450D、450Eは、単位ブロック131A、131B、131C、131D、131Eごとに設けられる。個別回路部450A、450B、450C、450D、450Eは、同一の構成を有するので、以下、個別回路部450Aについて説明する。個別回路部450Aは、CDS回路410、マルチプレクサ411、A/D変換回路412、デマルチプレクサ413、画素メモリ414および演算回路415を含む。演算回路415は、I/F回路418を介してシステム制御部501との間で信号を送受信する。   On the other hand, the individual circuit units 450A, 450B, 450C, 450D, and 450E are provided for each unit block 131A, 131B, 131C, 131D, and 131E. Since the individual circuit units 450A, 450B, 450C, 450D, and 450E have the same configuration, the individual circuit unit 450A will be described below. The individual circuit unit 450A includes a CDS circuit 410, a multiplexer 411, an A / D conversion circuit 412, a demultiplexer 413, a pixel memory 414, and an arithmetic circuit 415. The arithmetic circuit 415 transmits and receives signals to and from the system control unit 501 via the I / F circuit 418.

個別回路部450Aは対応する単位ブロック131Aの画素が配された領域に重畳した領域に配されていることが好ましい。これにより、各チップを面方向に大きくすることなく、複数の単位ブロック131Aのそれぞれに個別回路部450Aを設けることができる。   The individual circuit unit 450A is preferably arranged in a region that overlaps the region in which the pixels of the corresponding unit block 131A are arranged. Accordingly, the individual circuit unit 450A can be provided in each of the plurality of unit blocks 131A without increasing the size of each chip in the surface direction.

駆動制御部420は、タイミングメモリ430を参照して、システム制御部501からの指示を、各制御部が実行可能な制御信号に変換してそれぞれに引き渡す。特に、駆動制御部420は、タイミングメモリ430において蓄積および読み出しをすべきとされている単位ブロック131A等を特定し、当該単位ブロック131A等を特定する情報ともに各制御部に制御パラメータを引き渡す。制御パラメータの例は、フレームレート、間引き率、画素信号を加算する加算行数または加算列数、電荷の蓄積時間または蓄積回数、デジタル化のビット数等である。   The drive control unit 420 refers to the timing memory 430, converts an instruction from the system control unit 501 into a control signal that can be executed by each control unit, and delivers the control signal to each. In particular, the drive control unit 420 identifies the unit block 131A and the like that should be stored and read in the timing memory 430, and passes control parameters to each control unit together with information identifying the unit block 131A and the like. Examples of the control parameters include a frame rate, a thinning rate, the number of addition rows or addition columns to which pixel signals are added, a charge accumulation time or accumulation count, a digitization bit number, and the like.

センサ制御部441は、撮像チップ113へ送出する、各画素の電荷蓄積、電荷読み出しに関わる制御パルスの送出制御を担う。具体的には、センサ制御部441は、対象画素に対してリセットパルスと転送パルスを送出することにより、電荷蓄積の開始と終了を制御し、読み出し画素に対して選択パルスを送出することにより、画素信号を出力配線309へ出力させる。   The sensor control unit 441 performs transmission control of control pulses that are transmitted to the imaging chip 113 and are related to charge accumulation and charge readout of each pixel. Specifically, the sensor control unit 441 controls the start and end of charge accumulation by sending a reset pulse and a transfer pulse to the target pixel, and sends a selection pulse to the readout pixel. A pixel signal is output to the output wiring 309.

ブロック制御部442は、撮像チップ113へ送出する、制御対象となる単位ブロック131を特定する特定パルスの送出を実行する。各画素がTX配線307およびリセット配線306を介して受ける転送パルスおよびリセットパルスは、センサ制御部441が送出する各パルスとブロック制御部442が送出する特定パルスの論理積となる。このように、各領域を互いに独立したブロックとして制御することができる。   The block control unit 442 executes transmission of a specific pulse that specifies the unit block 131 to be controlled and is transmitted to the imaging chip 113. The transfer pulse and the reset pulse received by each pixel via the TX wiring 307 and the reset wiring 306 are the logical product of each pulse sent by the sensor control unit 441 and a specific pulse sent by the block control unit 442. In this way, each area can be controlled as an independent block.

同期制御部443は、同期信号を撮像チップ113へ送出する。各パルスは、同期信号に同期して撮像チップ113においてアクティブとなる。例えば、同期信号を調整することにより、同一の単位ブロック131A等に属する画素の特定画素のみを制御対象とするランダム制御、間引き制御等を実現する。   The synchronization control unit 443 sends a synchronization signal to the imaging chip 113. Each pulse becomes active in the imaging chip 113 in synchronization with the synchronization signal. For example, by adjusting the synchronization signal, random control, thinning control, and the like that control only specific pixels of pixels belonging to the same unit block 131A or the like are realized.

信号制御部444は、主にA/D変換回路412に対するタイミング制御を担う。出力配線309を介して出力された画素信号は、CDS回路410およびマルチプレクサ411を経てA/D変換回路412に入力される。CDS回路410は画素信号からノイズを取り除く。   The signal control unit 444 mainly performs timing control for the A / D conversion circuit 412. The pixel signal output via the output wiring 309 is input to the A / D conversion circuit 412 via the CDS circuit 410 and the multiplexer 411. The CDS circuit 410 removes noise from the pixel signal.

A/D変換回路412は、信号制御部444によって制御されて、入力された画素信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画素信号は、デマルチプレクサ413に引き渡され、そしてそれぞれの画素に対応する画素メモリ414にデジタルデータの画素値として格納される。   The A / D conversion circuit 412 is controlled by the signal control unit 444 to convert the input pixel signal into a digital signal. The pixel signal converted into the digital signal is transferred to the demultiplexer 413 and stored as a pixel value of digital data in the pixel memory 414 corresponding to each pixel.

演算回路415は、対応する単位ブロック131Aについて、画素メモリ414に格納された画素値に基づく評価値を演算し、当該評価値が予め定められた判定条件を満たすか否かを判定する。演算回路415は、この判定の結果を、単位ブロック131Aを特定する情報に対応付けて駆動制御部420に出力する。   The arithmetic circuit 415 calculates an evaluation value based on the pixel value stored in the pixel memory 414 for the corresponding unit block 131A, and determines whether or not the evaluation value satisfies a predetermined determination condition. The arithmetic circuit 415 outputs the result of this determination to the drive control unit 420 in association with information specifying the unit block 131A.

画素メモリ414は、単位ブロック131Aに含まれる画素数の2倍以上の画素数分の画素値を格納できるメモリ空間を有し、撮影条件を変えて蓄積および読み出しされたそれぞれの画素値を格納する。画素メモリ414には、引渡要求に従って画素信号を伝送するデータ転送インタフェースが設けられている。データ転送インタフェースは、画像処理部511と繋がるデータ転送ラインと接続されている。データ転送ラインは例えばバスラインのうちのデータバスによって構成される。この場合、システム制御部501から駆動制御部420への引渡要求は、アドレスバスを利用したアドレス指定によって実行される。   The pixel memory 414 has a memory space that can store pixel values for the number of pixels that is twice or more the number of pixels included in the unit block 131A, and stores each pixel value that is accumulated and read out under different shooting conditions. . The pixel memory 414 is provided with a data transfer interface that transmits pixel signals in accordance with a delivery request. The data transfer interface is connected to a data transfer line connected to the image processing unit 511. The data transfer line is constituted by a data bus of the bus lines, for example. In this case, the delivery request from the system control unit 501 to the drive control unit 420 is executed by address designation using the address bus.

データ転送インタフェースによる画素信号の伝送は、アドレス指定方式に限らず、さまざまな方式を採用しうる。例えば、データ転送を行うときに、各回路の同期に用いられるクロック信号の立ち上がり・立ち下がりの両方を利用して処理を行うダブルデータレート方式を採用し得る。また、アドレス指定などの手順を一部省略することによってデータを一気に転送し、高速化を図るバースト転送方式を採用し得る。また、制御部、メモリ部、入出力部を並列に接続している回線を用いたバス方式、直列にデータを1ビットずつ転送するシリアル方式などを組み合わせて採用することもできる。   Transmission of pixel signals by the data transfer interface is not limited to the addressing method, and various methods can be adopted. For example, when performing data transfer, a double data rate method in which processing is performed using both rising and falling edges of a clock signal used for synchronization of each circuit may be employed. Further, it is possible to adopt a burst transfer method in which data is transferred all at once by omitting a part of the procedure such as addressing and the like, and the speed is increased. Further, a bus system using a line in which a control unit, a memory unit, and an input / output unit are connected in parallel, or a serial system that transfers data one bit at a time can be combined.

このように構成することにより、画像処理部511は、必要な画素値に限って受け取ることができるので、特に低解像度の画像を形成する場合などにおいて、高速に画像処理を完了させることができる。   With this configuration, the image processing unit 511 can receive only the necessary pixel values, so that image processing can be completed at high speed, particularly when a low-resolution image is formed.

信号処理チップ111は、フラッシュRAM等により形成されるタイミングメモリ430を有する。タイミングメモリ430は、いずれの単位ブロック131A等に対して何回の電荷蓄積を繰り返すかについての蓄積回数情報等の制御パラメータを、単位ブロック131A等を特定する情報に対応づけて格納する。タイミングメモリ430にはさらに、個別回路部450A等の演算回路415から出力された、「評価値が判定条件を満たすか否か」を示す情報、例えばフラグ等が、単位ブロック131A等を特定する情報に対応付けて格納される。   The signal processing chip 111 has a timing memory 430 formed by a flash RAM or the like. The timing memory 430 stores control parameters such as the number of times of charge accumulation for which unit block 131A and the like is repeated in association with information specifying the unit block 131A and the like. The timing memory 430 further includes information indicating “whether or not the evaluation value satisfies the determination condition”, for example, a flag, which is output from the arithmetic circuit 415 such as the individual circuit unit 450A. Are stored in association with each other.

図6は、演算回路415の機能ブロックを示す。演算回路415は、高域成分算出部460と、コントラスト算出部462と、極大検出部464とを有する。高域成分算出部460は、画素メモリ414に格納された単位ブロック131Aの各画素のG画素信号を読み出し、その2次元配列に基づいたハイパスフィルタ処理をすることにより空間的な高周波成分Ghを抽出する。同様に、高域成分算出部460は、R画素の高周波成分RhおよびB画素の高周波成分Bhを算出する。   FIG. 6 shows functional blocks of the arithmetic circuit 415. The arithmetic circuit 415 includes a high frequency component calculation unit 460, a contrast calculation unit 462, and a maximum detection unit 464. The high-frequency component calculation unit 460 reads the G pixel signal of each pixel of the unit block 131A stored in the pixel memory 414, and extracts a spatial high-frequency component Gh by performing high-pass filter processing based on the two-dimensional array. To do. Similarly, the high frequency component calculation unit 460 calculates the high frequency component Rh of the R pixel and the high frequency component Bh of the B pixel.

コントラスト算出部462は、単位ブロック131Aに含まれる複数の画素について上記高周波成分Gh、Rh、Bhの絶対値の総和を算出する。当該コントラスト値は評価値の一例である。なお、コントラスト値の算出方法はこれに限られない。   The contrast calculation unit 462 calculates the sum of absolute values of the high frequency components Gh, Rh, and Bh for a plurality of pixels included in the unit block 131A. The contrast value is an example of an evaluation value. The method for calculating the contrast value is not limited to this.

極大検出部464は、当該単位ブロック131Aの当該コントラスト値が極大であるか否かを検出する。この場合に、極大検出部464は、上記コントラスト値の履歴を格納しておき、新たに算出されたコントラスト値を過去に算出されたコントラスト値と比較することにより、極大となったか否かを検出する。極大となったか否かは、単位ブロック131Aの評価値が判定条件を満たしたか否かを判定する判定条件の一例である。   The maximum detection unit 464 detects whether or not the contrast value of the unit block 131A is maximum. In this case, the maximum detection unit 464 stores the contrast value history, and compares the newly calculated contrast value with the previously calculated contrast value to detect whether or not the maximum value has been reached. To do. Whether or not the local maximum has been reached is an example of a determination condition for determining whether or not the evaluation value of the unit block 131A satisfies the determination condition.

極大検出部464は、コントラスト値が極大となったか否かを示す情報を駆動制御部420に出力する。これに代えてまたはこれに加えて、極大検出部464は、当該情報をタイミングメモリ430に直接書き込んでもよい。   The maximum detection unit 464 outputs information indicating whether or not the contrast value has reached a maximum to the drive control unit 420. Instead of or in addition to this, the local maximum detection unit 464 may directly write the information in the timing memory 430.

図7は、撮像装置500の動作を説明するために用いられる、被写体170の一例を示す。図8は、被写体170に含まれる個々の被写体の位置関係を示す。   FIG. 7 shows an example of the subject 170 used to explain the operation of the imaging apparatus 500. FIG. 8 shows the positional relationship between individual subjects included in the subject 170.

図7および図8に示す例において、被写体170は、被写体A、B、C、D、Eを含む。図8に示すように、撮像装置500に対して近い順に、被写体A、B、C、D、Eが配されている。   7 and 8, the subject 170 includes subjects A, B, C, D, and E. As shown in FIG. 8, subjects A, B, C, D, and E are arranged in order of proximity to the imaging apparatus 500.

図7における細線は、被写体170を撮像素子100の撮像領域全体で撮像した場合における、単位ブロック131の境界を示している。また太線は、被写体A等のそれぞれを含んでいる複数の又は単数の単位ブロック131からなる単位ブロック群132A等の境界を示している。   A thin line in FIG. 7 indicates the boundary of the unit block 131 when the subject 170 is imaged in the entire imaging region of the imaging device 100. A thick line indicates a boundary of a unit block group 132A including a plurality of or a single unit block 131 including each of the subjects A and the like.

図9は、撮像装置500の動作を示すフローチャートの一例である。図10から図14は、当該動作により撮像される画像の一例を示す。なお、図10から図14は説明のために画像と称しているが、撮像装置500において表示できる形式としてこれらの画像が生成されなくてよい。   FIG. 9 is an example of a flowchart illustrating the operation of the imaging apparatus 500. 10 to 14 show an example of an image captured by the operation. 10 to 14 are referred to as images for the sake of explanation, these images may not be generated in a format that can be displayed by the imaging apparatus 500.

図9のフローチャートは、例えば撮像装置500のレリーズボタンが半押しされた場合に開始する。システム制御部501は、絞り値、シャッタ速度等の撮像条件を設定する(S100)。これらの撮像条件は、撮影者からの入力を優先してもよいし、システム制御部501の側があらかじめ設定したものであってもよい。システム制御部501の側が設定する場合にあっては、特に、絞り値については開放側、シャッタ速度については早い側に設定されることが好ましい。   The flowchart in FIG. 9 starts when the release button of the imaging apparatus 500 is pressed halfway, for example. The system control unit 501 sets imaging conditions such as an aperture value and a shutter speed (S100). These imaging conditions may prioritize input from the photographer or may be preset by the system control unit 501 side. In the case where the system control unit 501 side sets, it is particularly preferable to set the aperture value to the open side and the shutter speed to the fast side.

システム制御部501は、駆動部514により撮影レンズ520を駆動して、合焦位置を設定する(S102)。この場合にシステム制御部501は、撮像装置500の位置から無限遠までを複数の領域に分けて、当該複数の領域内にそれぞれ合焦点位置が来るように撮影レンズ520を駆動する。図8に示すように撮影レンズ520から離れるほど長くなるように領域が設定されてもよい。システム制御部501は上記領域に基づく撮影レンズ520の駆動量を予めテーブル形式等で格納している。なお図9の例においては、撮像装置500に近い側から遠い側へ順次、合焦位置を設定する。   The system control unit 501 drives the photographing lens 520 by the driving unit 514 to set the in-focus position (S102). In this case, the system control unit 501 divides a range from the position of the imaging device 500 to infinity into a plurality of areas, and drives the photographing lens 520 so that the in-focus positions are respectively in the plurality of areas. As shown in FIG. 8, the area may be set so as to become longer as the distance from the taking lens 520 increases. The system control unit 501 stores the driving amount of the photographing lens 520 based on the above area in a table format or the like in advance. In the example of FIG. 9, the in-focus position is sequentially set from the side closer to the imaging device 500 to the side farther.

駆動制御部420は、システム制御部501からの指示に基づき、蓄積および読み出しをする単位ブロック131を選択する(S103)。この場合に、駆動制御部420はタイミングメモリ430を参照して、蓄積等をする単位ブロック131を特定する。なお、初回はすべての単位ブロック131が選択されるように初期設定されることが好ましい。   The drive control unit 420 selects a unit block 131 to be stored and read based on an instruction from the system control unit 501 (S103). In this case, the drive control unit 420 refers to the timing memory 430 and identifies the unit block 131 that stores data. Note that the initial setting is preferably performed so that all unit blocks 131 are selected.

駆動制御部420は、センサ制御部441等に指示をして、上記ステップS103で選択された単位ブロック131に対して、蓄積および読み出しを行う(S104)。読み出された画素信号に基づいて、単位ブロック131の各々において演算回路415がコントラスト値を算出し、当該コントラスト値を判定する(S106)。   The drive control unit 420 instructs the sensor control unit 441 and the like to store and read out the unit block 131 selected in step S103 (S104). Based on the read pixel signal, the arithmetic circuit 415 calculates the contrast value in each of the unit blocks 131 and determines the contrast value (S106).

演算回路415は、コントラスト値が極大値であると判定した場合に(S107:Yes)、当該単位ブロック131の画素値を画像処理部511に出力する(S108)。併せて、演算回路415は、コントラスト値が判定条件を満たした旨を当該単位ブロック131を特定する情報とともに、駆動制御部420を介してタイミングメモリ430に書き込む。   When the arithmetic circuit 415 determines that the contrast value is the maximum value (S107: Yes), the arithmetic circuit 415 outputs the pixel value of the unit block 131 to the image processing unit 511 (S108). At the same time, the arithmetic circuit 415 writes the fact that the contrast value satisfies the determination condition together with information for specifying the unit block 131 in the timing memory 430 via the drive control unit 420.

一方、 演算回路415は、コントラスト値が極大値でないと判定した場合に(S107:No)、当該単位ブロック131の画素値を画素メモリ414に書き込み、ステップS110に進む。よって、当該単位ブロック131については、コントラスト値が判定条件を満たした旨はタイミングメモリ430には書き込まれない。   On the other hand, when the arithmetic circuit 415 determines that the contrast value is not the maximum value (S107: No), the arithmetic circuit 415 writes the pixel value of the unit block 131 into the pixel memory 414, and proceeds to step S110. Therefore, the fact that the contrast value satisfies the determination condition is not written in the timing memory 430 for the unit block 131.

システム制御部501は、現在の合焦位置が無限大を含む領域となるまで、上記ステップS102からS110を繰り返す(S110:No)。システム制御部501は、現在の合焦位置が無限大を含む領域となった場合に(S110:Yes)、タイミングメモリ430を参照して、その時点で判定条件を満たしていない単位ブロック131を特定し、当該単位ブロックについてそれぞれの画素メモリ414に格納されている画素値を画像処理部511に出力する(S112)。   The system control unit 501 repeats the above steps S102 to S110 until the current in-focus position is an area including infinity (S110: No). When the current in-focus position is an area including infinity (S110: Yes), the system control unit 501 refers to the timing memory 430 and identifies the unit block 131 that does not satisfy the determination condition at that time. Then, the pixel value stored in each pixel memory 414 for the unit block is output to the image processing unit 511 (S112).

画像処理部511は、ステップS108およびS112で出力された画素値により、撮像領域の全体に対応する画像を生成する(S114)。以上により、図9のフローチャートが終了する。   The image processing unit 511 generates an image corresponding to the entire imaging region based on the pixel values output in steps S108 and S112 (S114). Thus, the flowchart of FIG. 9 ends.

例えば、初回の撮像においてステップS102において図8の左側の領域内に合焦位置が設定され、ステップS104で図10に示す画像172が得られる。初回の撮像なので、ステップS103において撮像領域内のすべての単位ブロック131が選択されている。図8の左側の領域内には被写体Aがあるので、画像172において被写体Aはピントが合っており、単位ブロック群132Aにおいて高いコントラスト値を有する。これに対し、他の被写体B等は領域外にあるので他の単位ブロック群132B等について低いコントラスト値を有する。   For example, in the first imaging, a focus position is set in the left region of FIG. 8 in step S102, and an image 172 shown in FIG. 10 is obtained in step S104. Since this is the first imaging, all the unit blocks 131 in the imaging area are selected in step S103. Since the subject A is in the left area of FIG. 8, the subject A is in focus in the image 172, and has a high contrast value in the unit block group 132A. On the other hand, since the other subject B is out of the region, the other unit block group 132B has a low contrast value.

初回の撮像においては比較すべき前回のコントラスト値が存在しないので、ステップS107において、極大検出部464はいずれの単位ブロック131についても、極大値になったと判定しない。よって、ステップS109で、演算回路415は単位ブロック131の画素値を画素メモリ414に書き込む。   In the first imaging, since there is no previous contrast value to be compared, in step S107, the maximum detection unit 464 does not determine that any unit block 131 has reached the maximum value. Therefore, the arithmetic circuit 415 writes the pixel value of the unit block 131 in the pixel memory 414 in step S109.

次の撮像においてステップS102において図8の左から2番目の領域内に合焦位置が設定され、ステップS104で図11に示す画像174が得られる。駆動制御部420はタイミングメモリ430を参照して、いずれの単位ブロック131に対しても判定条件を満たした旨が記憶されていないので、いずれの単位ブロック131に対しても電荷の蓄積および画素信号の読み出しを実行する。   In the next imaging, a focus position is set in the second region from the left in FIG. 8 in step S102, and an image 174 shown in FIG. 11 is obtained in step S104. Since the drive control unit 420 refers to the timing memory 430 and no unit block 131 stores information indicating that the determination condition is satisfied, charge accumulation and pixel signals are not stored in any unit block 131. Read is executed.

図10でコントラスト値が高かった単位ブロック群132Aは、図11ではコントラスト値が下がっている。よって、極大検出部464は、ステップS107において、単位ブロック群132Aに含まれる単位ブロック131に対して、前回の撮像で極大値をとっていたと判断する。そこでステップS108において、演算回路415は、コントラスト値が極大であったときの単位ブロック群132Aの画素値、すなわち初回の撮像の画素値を画素メモリ414から読み出して、画像処理部511に出力する。併せて、演算回路415は、コントラスト値が判定条件を満たした旨を当該単位ブロック131を特定する情報とともに、駆動制御部420を介してタイミングメモリ430に書き込む。   The unit block group 132A having a high contrast value in FIG. 10 has a decreased contrast value in FIG. Therefore, the local maximum detection unit 464 determines in step S107 that the unit block 131 included in the unit block group 132A has taken the local maximum value in the previous imaging. Therefore, in step S108, the arithmetic circuit 415 reads out the pixel value of the unit block group 132A when the contrast value is maximum, that is, the pixel value of the first imaging from the pixel memory 414, and outputs it to the image processing unit 511. At the same time, the arithmetic circuit 415 writes the fact that the contrast value satisfies the determination condition together with information for specifying the unit block 131 in the timing memory 430 via the drive control unit 420.

なお、図11の画像174において被写体B、Cはピントが合っており、単位ブロック群132Aにおいて高いコントラスト値を有するが、まだ極大値になったとは判断されない。また、被写体D、Eは領域外にあるので他の単位ブロック群132B等について低いコントラスト値を有する。よって、これらの被写体B、C、D、Eに対応する単位ブロック群132B、132C、132D、132Eについては、タイミングメモリ430に判定条件を満たした旨は書き込まれない。また、単位ブロック群132B、132C、132D、132Eについては、前回の撮像の画素値が保持されたまま、今回の撮像における画素値が、画素メモリ414に書き込まれる。   Note that in the image 174 of FIG. 11, subjects B and C are in focus and have a high contrast value in the unit block group 132A, but it is not yet determined that the maximum value has been reached. Since the subjects D and E are outside the region, the other unit block group 132B has a low contrast value. Therefore, the fact that the determination condition is satisfied is not written in the timing memory 430 for the unit block groups 132B, 132C, 132D, and 132E corresponding to these subjects B, C, D, and E. For the unit block groups 132B, 132C, 132D, and 132E, the pixel values for the current imaging are written into the pixel memory 414 while the pixel values for the previous imaging are retained.

さらに次の撮像において図8の左から3番目の領域内に合焦位置が設定され、図12に示す画像176が得られる。この場合に、駆動制御部420はタイミングメモリ430を参照して、単位ブロック群132Aの電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行わず、単位ブロック群132A以外の単位ブロック131の電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行う。   Further, in the next imaging, the in-focus position is set in the third area from the left in FIG. 8, and an image 176 shown in FIG. 12 is obtained. In this case, the drive control unit 420 refers to the timing memory 430 and does not accumulate charges and read pixel signals of the unit block group 132A, but accumulates charges and pixel signals of the unit blocks 131 other than the unit block group 132A. Is read out.

さらに、単位ブロック群132B、132Cについて、前回よりもコントラスト値が下がったので、極大検出部464は、前回の撮像において極大値をとっていたと判断する。そこで演算回路415は、コントラスト値が極大であったときの単位ブロック群132B、132Cの画素値、すなわち前回の撮像の画素値を画素メモリ414から読み出して、画像処理部511に出力する。併せて、演算回路415は、コントラスト値が判定条件を満たした旨を当該単位ブロック131B、132Cを特定する情報とともに、駆動制御部420を介してタイミングメモリ430に書き込む。   Furthermore, since the contrast value of the unit block groups 132B and 132C is lower than the previous time, the local maximum detection unit 464 determines that the local image has the local maximum value in the previous imaging. Therefore, the arithmetic circuit 415 reads out the pixel values of the unit block groups 132B and 132C when the contrast value is maximum, that is, the pixel value of the previous imaging from the pixel memory 414, and outputs it to the image processing unit 511. At the same time, the arithmetic circuit 415 writes the fact that the contrast value satisfies the determination condition, together with information specifying the unit blocks 131B and 132C, to the timing memory 430 via the drive control unit 420.

さらに次の撮像において図8の左から4番目の領域内に合焦位置が設定され、図13に示す画像178が得られる。この場合に、駆動制御部420はタイミングメモリ430を参照して、単位ブロック群132A、132B、132Cの電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行わず、単位ブロック群132A、132B、132C以外の単位ブロック131の電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行う。   Further, in the next imaging, the in-focus position is set in the fourth area from the left in FIG. 8, and an image 178 shown in FIG. 13 is obtained. In this case, the drive control unit 420 refers to the timing memory 430, does not accumulate charges in the unit block groups 132A, 132B, and 132C, and does not read pixel signals, and unit blocks other than the unit block groups 132A, 132B, and 132C. 131 accumulates charges and reads out pixel signals.

さらに、単位ブロック群132Dについて、前回よりもコントラスト値が下がったので、極大検出部464は、前回の撮像において極大値をとっていたと判断する。さらに、演算回路415は、コントラスト値が極大であったときの単位ブロック群132Dの画素値を画素メモリ414から読み出して、画像処理部511に出力する。併せて、演算回路415は、コントラスト値が判定条件を満たした旨を当該単位ブロック131Dを特定する情報とともに、駆動制御部420を介してタイミングメモリ430に書き込む。   Furthermore, since the contrast value of the unit block group 132D is lower than the previous time, the local maximum detection unit 464 determines that the local image has the maximum value in the previous imaging. Further, the arithmetic circuit 415 reads out the pixel value of the unit block group 132D when the contrast value is maximum from the pixel memory 414, and outputs it to the image processing unit 511. At the same time, the arithmetic circuit 415 writes the fact that the contrast value satisfies the determination condition together with information for specifying the unit block 131D in the timing memory 430 via the drive control unit 420.

さらに最後の撮像において図8の無限遠を含む領域内に合焦位置が設定され、図14に示す画像180が得られる。この場合に、駆動制御部420はタイミングメモリ430を参照して、すでに判定条件を満たした旨が書き込まれている単位ブロック群132A等の電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行わず、他の単位ブロックの電荷の蓄積および画素信号の読み出しを行う。なお説明の都合上、図13で単位ブロック群132D以外にもいくつかの単位ブロックについても極大値をとったと判断されて、蓄積、読み出しおよび判定が行われない単位ブロックが図14において斜線で示されている。   Further, in the final imaging, the in-focus position is set in a region including infinity in FIG. 8, and an image 180 shown in FIG. In this case, the drive control unit 420 refers to the timing memory 430 and does not perform charge accumulation and pixel signal readout of the unit block group 132A or the like that has already been written to the effect that the determination condition has been satisfied. Accumulation of block charges and readout of pixel signals are performed. For convenience of explanation, it is determined in FIG. 13 that unit blocks other than the unit block group 132D have reached maximum values, and unit blocks that are not stored, read, or determined are indicated by hatching in FIG. Has been.

図14の画像176においても、単位ブロック群132Eについて、極大検出部464が極大値を判定できなかったとする。この場合にステップS112において演算回路415は、単位ブロック群132Eにおける今回の撮像の画素値を画素メモリ414から読み出して、画像処理部511に出力する。   Also in the image 176 of FIG. 14, it is assumed that the local maximum detection unit 464 cannot determine the local maximum value for the unit block group 132E. In this case, in step S112, the arithmetic circuit 415 reads out the pixel value of the current imaging in the unit block group 132E from the pixel memory 414, and outputs it to the image processing unit 511.

これにより、撮像領域のいずれの単位ブロック131A等からも画素値が出力される。画像処理部511は、当該画素値により、被写体170に対応した画像を生成する。   Thereby, a pixel value is output from any unit block 131A or the like in the imaging region. The image processing unit 511 generates an image corresponding to the subject 170 based on the pixel value.

以上、上記実施形態によれば、一度のレリーズボタンの押下で、撮像領域のそれぞれでピントが合った画像を生成することができる。この場合に、絞り値を大きくしてパンフォーカスするのに比べて、露光量を低減することなく、画像を生成することができる。また、撮像するに従って蓄積、読み出し、判定をする単位ブロック131の数が減っていくので、処理速度を早くすることができ、また、消費電力を小さくすることができる。   As described above, according to the embodiment, it is possible to generate an in-focus image in each of the imaging regions by pressing the release button once. In this case, it is possible to generate an image without reducing the amount of exposure compared to pan-focusing with a larger aperture value. In addition, since the number of unit blocks 131 that store, read, and determine decreases as the image is captured, the processing speed can be increased and the power consumption can be reduced.

なお、撮像装置500から無限遠までの領域の数は、予め設定されていてもよいし、撮像者により設定されていてもよい。当該領域は互いに均等に分けられてもよいし、これらに代えて、システム制御部501は撮影レンズ520の焦点距離と絞り値とから被写界深度を計算し、撮像装置500の位置からいずれの距離もいずれかの合焦位置からの被写界深度内に含まれるように、合焦位置が設定されてもよい。また、図9のステップS102において、撮像装置500に近い側から遠い側へ合焦位置が設定されていくが、無限遠側から撮像装置500へ向かって、順次、合焦位置が設定されてもよい。   Note that the number of regions from the imaging device 500 to infinity may be set in advance or may be set by the photographer. The areas may be equally divided. Alternatively, the system control unit 501 calculates the depth of field from the focal length and aperture value of the photographing lens 520, and determines any of the positions from the position of the imaging device 500. The focus position may be set so that the distance is included within the depth of field from any focus position. 9, the focus position is set from the side closer to the imaging device 500 to the side farther from the imaging device 500. However, even if the focus position is sequentially set from the infinity side toward the imaging device 500, the focus position is set. Good.

ステップS114で画像を生成する場合に、異なる撮像で画素値が出力された単位ブロックの境界において、少なくとも数画素分は互いの輝度値の平均をとる等して、輝度を合わせることが好ましい。当該境界にあえてボケ、ノイズ等を入れて、境界を目立たなくすることが好ましい。   When the image is generated in step S114, it is preferable to match the luminance by averaging the luminance values of at least several pixels at the boundary between the unit blocks where the pixel values are output by different imaging. It is preferable to make the boundary inconspicuous by adding blur, noise or the like to the boundary.

なお、顔検出等により予め被写体A等に対応する単位ブロック群132A等を選択しておき、当該単位ブロック群132A等の全体に対してコントラスト値の極大を評価してもよい。この場合に、いずれの撮像においても極大値とならなかった単位ブロック131については、選択された単位ブロック群132等Aのコントラスト値が極大となったときの撮像における、当該極大値とならなかった単位ブロック131の画素値を画像処理部511に出力してもよい。   Note that a unit block group 132A or the like corresponding to the subject A or the like may be selected in advance by face detection or the like, and the maximum contrast value may be evaluated for the entire unit block group 132A or the like. In this case, for the unit block 131 that did not become the maximum value in any imaging, the maximum value in the imaging when the contrast value of the selected unit block group 132 or the like A became the maximum was not reached. The pixel value of the unit block 131 may be output to the image processing unit 511.

さらに他の例として、顔検出等により予め被写体A等に対応する単位ブロック群132A等を選択しておき、当該単位ブロック群132A等に含まれる個々の単位ブロック131ごとにコントラスト値の極大を評価してもよい。この場合に、単位ブロック群132A等以外の単位ブロック131に対しては、例えば無限遠を含む合焦位置の初回の撮影で画素値を画像処理部511に出力し、ステップS102からS110の繰り返しをしないことにしてもよい。   As another example, a unit block group 132A corresponding to the subject A or the like is selected in advance by face detection or the like, and the maximum contrast value is evaluated for each unit block 131 included in the unit block group 132A or the like. May be. In this case, for the unit blocks 131 other than the unit block group 132A and the like, the pixel value is output to the image processing unit 511 at the first shooting at the in-focus position including, for example, infinity, and steps S102 to S110 are repeated. You may decide not to.

上記ステップS110の判断に代えて、またはこれに加えて、システム制御部501は、判定条件を満たすと判定された単位ブロック131の個数が予め定められた数を超えた場合に、以降の繰り返しを停止してもよい。   Instead of or in addition to the determination in step S110, the system control unit 501 repeats the subsequent steps when the number of unit blocks 131 determined to satisfy the determination condition exceeds a predetermined number. You may stop.

また、単位ブロック群132Aに含まれる複数の単位ブロック131のうちいくつかの単位ブロック131を間引いて評価値を算出してもよい。さらに、上記いずれの形態においても、個々の単位ブロック131内で画素を間引いて評価値を算出してもよい。   Further, the evaluation value may be calculated by thinning out some unit blocks 131 among the plurality of unit blocks 131 included in the unit block group 132A. Further, in any of the above forms, the evaluation value may be calculated by thinning out pixels in each unit block 131.

また、撮像素子100に位相差画素が含まれている場合には、当該位相差画素で合焦したか否かを判定してもよい。この場合には位相差画素の出力が評価値であり、合焦したか否か判定条件である。   Further, when the image sensor 100 includes a phase difference pixel, it may be determined whether or not the phase difference pixel is in focus. In this case, the output of the phase difference pixel is an evaluation value, which is a condition for determining whether or not it is in focus.

また、単位ブロック131毎に個別回路部450A等を設けることに代えて、いくつかの単位ブロック131毎に個別回路部450A等を設けて、対応する複数の単位ブロック131に対してそれぞれの評価値を算出及び判定してもよい。さらにそれに代えて、撮像領域に含まれる複数の単位ブロック131に対し一つの個別回路部450Aが設けられ、撮像領域に含まれる複数の単位ブロック131のそれぞれの評価値を算出及び判定してもよい。   Further, instead of providing the individual circuit units 450A and the like for each unit block 131, the individual circuit units 450A and the like are provided for each of several unit blocks 131, and each evaluation value for each of the corresponding unit blocks 131 is obtained. May be calculated and determined. Alternatively, one individual circuit unit 450A may be provided for the plurality of unit blocks 131 included in the imaging region, and the evaluation values of the plurality of unit blocks 131 included in the imaging region may be calculated and determined. .

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

100 撮像素子、101 マイクロレンズ、102 カラーフィルタ、103 パッシベーション膜、104 PD、105 トランジスタ、106 PD層、107 配線、108 配線層、109 バンプ、110 TSV、111 信号処理チップ、112 メモリチップ、113 撮像チップ、131 単位ブロック、131A 単位ブロック、131B 単位ブロック、131C 単位ブロック、131D 単位ブロック、131E 単位ブロック、132A 単位ブロック群、132B 単位ブロック群、132C 単位ブロック群、132D 単位ブロック群、132E 単位ブロック群、170 被写体、172 画像、174 画像、176 画像、178 画像、180 画像、302 転送トランジスタ、303 リセットトランジスタ、304 増幅トランジスタ、305 選択トランジスタ、306 リセット配線、307 TX配線、308 デコーダ配線、309 出力配線、310 Vdd配線、311 負荷電流源、410 CDS回路、411 マルチプレクサ、412 A/D変換回路、413 デマルチプレクサ、414 画素メモリ、415 演算回路、418 I/F回路、420 駆動制御部、430 タイミングメモリ、441 センサ制御部、442 ブロック制御部、443 同期制御部、444 信号制御部、450A 個別回路部、450B 個別回路部、450C 個別回路部、450D 個別回路部、450E 個別回路部、460 高域成分算出部、462 コントラスト算出部、464 極大検出部、500 撮像装置、501 システム制御部、502 駆動部、503 測光部、504 ワークメモリ、505 記録部、506 表示部、508 操作部、511 画像処理部、512 演算部、514 駆動部、520 撮影レンズ   100 imaging device, 101 microlens, 102 color filter, 103 passivation film, 104 PD, 105 transistor, 106 PD layer, 107 wiring, 108 wiring layer, 109 bump, 110 TSV, 111 signal processing chip, 112 memory chip, 113 imaging Chip, 131 unit block, 131A unit block, 131B unit block, 131C unit block, 131D unit block, 131E unit block, 132A unit block group, 132B unit block group, 132C unit block group, 132D unit block group, 132E unit block group , 170 subject, 172 images, 174 images, 176 images, 178 images, 180 images, 302 transfer transistors, 303 reset transistors, 04 amplification transistor, 305 selection transistor, 306 reset wiring, 307 TX wiring, 308 decoder wiring, 309 output wiring, 310 Vdd wiring, 311 load current source, 410 CDS circuit, 411 multiplexer, 412 A / D conversion circuit, 413 demultiplexer 414 pixel memory, 415 arithmetic circuit, 418 I / F circuit, 420 drive control unit, 430 timing memory, 441 sensor control unit, 442 block control unit, 443 synchronization control unit, 444 signal control unit, 450A individual circuit unit, 450B Individual circuit unit, 450C individual circuit unit, 450D individual circuit unit, 450E individual circuit unit, 460 high frequency component calculation unit, 462 contrast calculation unit, 464 maximum detection unit, 500 imaging device, 501 system control unit, 502 Moving parts, 503 photometric unit, 504 a working memory, 505 a recording unit, 506 display unit, 508 operation unit, 511 image processing unit, 512 operation unit, 514 drive, 520 a photographing lens

Claims (8)

複数の画素が二次元的に配列された撮像領域を複数に分割した複数の領域ごとに、前記複数の領域のそれぞれに含まれる画素の蓄積を制御して画素信号を読み出す読み出し部と、
前記画素信号に基づく評価値を演算し、前記複数の領域ごとに前記評価値が予め定められた判定条件を満たすか否かを判定する演算部と、
前記複数の領域のうち、前記判定条件を満たすと判定された領域に対して前記画素信号に基づく画素値を出力するとともに、前記判定条件を満たさないと判定された領域に対して、前記評価値に対応する撮像条件を変更して前記読み出し部による蓄積の制御および読み出しと前記演算部による判定とを繰り返す制御部と、
前記複数の領域ごとに前記判定条件を満たすと判定されて出力された前記画素値を用いて、前記撮像領域に対応する画像を生成する画像生成部と
を備える撮像装置。
For each of a plurality of regions obtained by dividing a plurality of imaging regions in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally, a reading unit that controls accumulation of pixels included in each of the plurality of regions and reads out pixel signals;
A calculation unit that calculates an evaluation value based on the pixel signal and determines whether or not the evaluation value satisfies a predetermined determination condition for each of the plurality of regions;
Among the plurality of regions, the pixel value based on the pixel signal is output to a region determined to satisfy the determination condition, and the evaluation value is determined for a region determined not to satisfy the determination condition A control unit that changes the imaging condition corresponding to and repeats the accumulation control and readout by the readout unit and the determination by the arithmetic unit,
An image pickup apparatus comprising: an image generation unit configured to generate an image corresponding to the image pickup region using the pixel value that has been determined and output for each of the plurality of regions to satisfy the determination condition.
前記制御部は、予め定められた回数で繰り返しても前記判定条件を満たさないと判定された領域に対して、他の領域が前記判定条件を満たすと判定されたときの撮影条件における、前記判定条件を満たさないと判定された領域に含まれる画素の画素値を出力する請求項1に記載の撮像装置。   The control unit performs the determination in an imaging condition when it is determined that another region satisfies the determination condition with respect to an region determined not to satisfy the determination condition even when repeated a predetermined number of times. The imaging device according to claim 1, wherein pixel values of pixels included in an area determined not to satisfy the condition are output. 前記制御部は、前記複数の領域のうち、前記判定条件を満たすと判定された領域の個数が予め定められた数を超えた場合に、以降の繰り返しを停止して、前記判定条件を満たさないと判定された領域に含まれる画素の画素値を出力する請求項1に記載の撮像装置。   When the number of regions determined to satisfy the determination condition among the plurality of regions exceeds a predetermined number, the control unit stops subsequent repetition and does not satisfy the determination condition. The imaging apparatus according to claim 1, wherein pixel values of pixels included in a region determined as being output. 前記読み出し部、前記演算部および前記制御部は、前記複数の領域ごとに一組ずつ設けられる請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。   4. The imaging apparatus according to claim 1, wherein one set of the reading unit, the calculation unit, and the control unit is provided for each of the plurality of regions. 前記複数の領域ごとに設けられ、対応する領域に含まれる画素数の2倍以上の画素数分の記憶容量を有する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、読み出しごとに、前記画素値を前記記憶部に記憶させる請求項4に記載の撮像装置。
A storage unit that is provided for each of the plurality of regions and has a storage capacity corresponding to the number of pixels that is twice or more the number of pixels included in the corresponding region;
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the control unit stores the pixel value in the storage unit for each reading.
前記撮像条件は、合焦距離、絞り値、シャッタスピードおよび感度のすくなくともいずれかである請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging condition is at least one of a focusing distance, an aperture value, a shutter speed, and sensitivity. 前記撮像領域が配された撮像チップと、前記読み出し部、前記演算部、前記制御部および前記画像生成部の少なくとも一部が配された信号処理チップとが積層されている請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging chip in which the imaging region is arranged and the signal processing chip in which at least a part of the readout unit, the arithmetic unit, the control unit, and the image generation unit are arranged are stacked. The imaging device according to any one of the above. 前記撮像チップは裏面照射型CMOSチップである請求項7に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 7, wherein the imaging chip is a backside illumination type CMOS chip.
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