JP6127973B2 - IMAGING DEVICE AND IMAGING ELEMENT FOR IMAGING DEVICE - Google Patents

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Description

本発明は、立体像を撮像する撮像装置及びこの撮像装置用の撮像素子に関する。   The present invention relates to an imaging device that captures a three-dimensional image and an imaging device for the imaging device.

撮影レンズの左右一対の射出瞳領域を通過する一対の光束をそれぞれ別のフォトダイオードへ入射させ、これらのフォトダイオードの出力信号に基づいて立体像を形成する技術が知られている。これらのフォトダイオードの光入射側にはフォトダイオード毎にマイクロレンズ(いわゆるオンチップレンズ)が設けられ、各マイクロレンズにより各フォトダイオードへ光束を導いている。   A technique is known in which a pair of light beams passing through a pair of left and right exit pupil regions of a photographic lens are incident on different photodiodes, and a stereoscopic image is formed based on output signals of these photodiodes. A microlens (so-called on-chip lens) is provided for each photodiode on the light incident side of these photodiodes, and a light beam is guided to each photodiode by each microlens.

しかしながら、上述の構成では、マイクロレンズへの入射角度によってレンズで集光された光束の方向が変化するため、特定の方向からの光束のみをフォトダイオードへ入射させることが困難であり、像の立体感を損なうという問題がある。
本発明の課題は、好適な立体画像を作成することが可能な撮像装置及び撮像素子を提供することである。
However, in the above configuration, since the direction of the light beam collected by the lens changes depending on the incident angle to the microlens, it is difficult to allow only the light beam from a specific direction to be incident on the photodiode. There is a problem of impairing the feeling.
An object of the present invention is to provide an imaging device and an imaging device that can create a suitable stereoscopic image.

本発明の第1の態様によると、撮像装置は、撮影レンズと、撮影レンズの瞳の第1の領域及び第2の領域をそれぞれ通過する第1の光束及び第2の光束をそれぞれ受光する複数の第1光電変換部及び複数の第2光電変換部を撮像面に有し、第1光電変換部及び第2光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第1光電変換部の各々の前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜と、複数の第2光電変換部の各々の前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜と、内部に第1の反射膜、第2の反射膜、第3の反射膜、第4の反射膜、第1の入射阻止膜、及び第2の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、複数の第1光電変換部の出力信号と複数の第2光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、第1の反射膜は第1の光束を撮影レンズの方向に反射し、第2の反射膜は第1の反射膜で反射された第1の光束を第1光電変換部に向けて反射し、第1の入射阻止膜は第2の光束が第1光電変換部に入射することを阻止し、第3の反射膜は第2の光束を撮影レンズの方向に反射し、第4の反射膜は第3の反射膜で反射された第2の光束を第2光電変換部に向けて反射し、第2の入射阻止膜は第1の光束が第2光電変換部に入射することを阻止する。  According to the first aspect of the present invention, the imaging device receives a first lens and a second light beam respectively passing through the photographing lens and the first region and the second region of the pupil of the photographing lens. A plurality of first photoelectric conversion units and a plurality of second photoelectric conversion units on an imaging surface, and a plurality of first photoelectric conversion units and second photoelectric conversion units arranged alternately along a predetermined direction; The first reflective film, the second reflective film, and the first incident blocking film disposed in front of each of the first photoelectric conversion units, and disposed in front of each of the plurality of second photoelectric conversion units. A third reflecting film, a fourth reflecting film, and a second incident blocking film; and a first reflecting film, a second reflecting film, a third reflecting film, a fourth reflecting film, and a first reflecting film inside, A transparent medium that covers the imaging surface of the imaging unit so that the incident blocking film and the second incident blocking film are embedded, and the output of the plurality of first photoelectric conversion units. A stereoscopic image creation unit that creates a stereoscopic image based on the signal and output signals of the plurality of second photoelectric conversion units, the first reflective film reflects the first light flux in the direction of the photographic lens, The second reflection film reflects the first light beam reflected by the first reflection film toward the first photoelectric conversion unit, and the first incident blocking film causes the second light beam to enter the first photoelectric conversion unit. The third reflecting film reflects the second light flux toward the photographing lens, and the fourth reflecting film reflects the second light flux reflected by the third reflecting film to the second photoelectric conversion unit. The second incident blocking film blocks the first light flux from entering the second photoelectric conversion unit.
本発明の第2の態様によると、第1の態様の撮像装置において、第2の反射膜と第1の入射阻止膜とは、第1の共通の薄膜で構成され、第1の共通の薄膜は、その裏面が第2の反射膜として働き、その表面が第1の入射阻止膜として働き、第4の反射膜と第2の入射阻止膜とは、第2の共通の薄膜で構成され、第2の共通の薄膜は、その裏面が第4の反射膜として働き、その表面が第2の入射阻止膜として働くことが好ましい。  According to the second aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the second reflective film and the first incident blocking film are configured by the first common thin film, and the first common thin film. The back surface serves as a second reflective film, the front surface serves as a first incident blocking film, and the fourth reflective film and the second incident blocking film are composed of a second common thin film, The second common thin film preferably has a back surface serving as a fourth reflective film and a front surface serving as a second incident blocking film.
本発明の第3の態様によると、第1の態様の撮像装置において、第1光電変換部と、その前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜は、第1の画素を構成し、第2光電変換部と、その前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜は、第2の画素を構成し、互いに隣接する第1の画素及び第2の画素においては、第1の反射膜と第3の反射膜とが接続されていることが好ましい。  According to the third aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the first photoelectric conversion unit, the first reflection film, the second reflection film, and the first incident blocking arranged in front of the first photoelectric conversion unit. The film constitutes the first pixel, and the second photoelectric conversion unit and the third reflection film, the fourth reflection film, and the second incident blocking film arranged in front of the second photoelectric conversion unit include the second pixel. In the first pixel and the second pixel that are configured and are adjacent to each other, it is preferable that the first reflective film and the third reflective film are connected.
本発明の第4の態様によると、第1の態様の撮像装置において、撮像レンズの予定焦点面は、第1の光束については、ほぼ第1の反射膜の表面に位置し、第2の光束については、ほぼ第3の反射膜の表面に位置することが好ましい。  According to the fourth aspect of the present invention, in the imaging device according to the first aspect, the planned focal plane of the imaging lens is located substantially on the surface of the first reflecting film with respect to the first light flux, and the second light flux. Is preferably located substantially on the surface of the third reflective film.
本発明の第5の態様によると、撮像装置用の撮像素子は、撮影レンズの瞳の第1の領域及び第2の領域をそれぞれ通過する第1の光束及び第2の光束をそれぞれ受光する複数の第1光電変換部及び複数の第2光電変換部を撮像面に有し、第1光電変換部及び第2光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第1光電変換部の各々の前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜と、複数の第2光電変換部の各々の前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜と、内部に第1の反射膜、第2の反射膜、第3の反射膜、第4の反射膜、第1の入射阻止膜、及び第2の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、第1の反射膜は第1の光束を撮影レンズの方向に反射し、第2の反射膜は第1の反射膜で反射された第1の光束を第1光電変換部に向けて反射し、第1の入射阻止膜は第2の光束が第1光電変換部に入射することを阻止し、第3の反射膜は第2の光束を撮影レンズの方向に反射し、第4の反射膜は第3の反射膜で反射された第2の光束を第2光電変換部に向けて反射し、第2の入射阻止膜は第1の光束が第2光電変換部に入射することを阻止する。  According to the fifth aspect of the present invention, the imaging device for the imaging device receives a first luminous flux and a second luminous flux respectively passing through the first area and the second area of the pupil of the photographing lens, respectively. A plurality of first photoelectric conversion units and a plurality of second photoelectric conversion units on an imaging surface, and a plurality of first photoelectric conversion units and second photoelectric conversion units arranged alternately along a predetermined direction; The first reflective film, the second reflective film, and the first incident blocking film disposed in front of each of the first photoelectric conversion units, and disposed in front of each of the plurality of second photoelectric conversion units. A third reflecting film, a fourth reflecting film, and a second incident blocking film; and a first reflecting film, a second reflecting film, a third reflecting film, a fourth reflecting film, and a first reflecting film inside, And a transparent medium that covers the imaging surface of the imaging unit so that the second blocking film is embedded, and the first reflecting film is the first reflecting film. The light beam is reflected in the direction of the photographing lens, the second reflection film reflects the first light beam reflected by the first reflection film toward the first photoelectric conversion unit, and the first incident blocking film is the second reflection film. Is prevented from entering the first photoelectric conversion unit, the third reflective film reflects the second light flux toward the photographing lens, and the fourth reflective film is reflected by the third reflective film. The second light beam is reflected toward the second photoelectric conversion unit, and the second incident blocking film blocks the first light beam from entering the second photoelectric conversion unit.
本発明の第6の態様によると、第5の態様の撮像装置用の撮像素子において、第2の反射膜と第1の入射阻止膜とは、第1の共通の薄膜で構成され、第1の共通の薄膜は、その裏面が第2の反射膜として働き、その表面が第1の入射阻止膜として働き、第4の反射膜と第2の入射阻止膜とは、第2の共通の薄膜で構成され、第2の共通の薄膜は、その裏面が第4の反射膜として働き、その表面が第2の入射阻止膜として働くことが好ましい。  According to the sixth aspect of the present invention, in the image pickup device for the image pickup apparatus according to the fifth aspect, the second reflective film and the first incident blocking film are configured by the first common thin film, The common thin film has a back surface serving as a second reflective film, a front surface serving as a first incident blocking film, and the fourth reflective film and the second incident blocking film are a second common thin film. It is preferable that the second common thin film has a rear surface serving as a fourth reflective film and a front surface serving as a second incident blocking film.
本発明の第7の態様によると、第5の態様の撮像装置用の撮像素子において、第1光電変換部と、その前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜は、第1の画素を構成し、第2光電変換部と、その前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜は、第2の画素を構成し、互いに隣接する第1の画素及び第2の画素においては、第1の反射膜と第3の反射膜とが接続されていることが好ましい。  According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging device for the imaging device according to the fifth aspect, the first photoelectric conversion unit, the first reflective film, the second reflective film, and the The first incident blocking film constitutes the first pixel, and the second photoelectric conversion unit, and the third reflecting film, the fourth reflecting film, and the second incident blocking film disposed in front of the second photoelectric conversion unit, In the first pixel and the second pixel that constitute two pixels and are adjacent to each other, it is preferable that the first reflective film and the third reflective film are connected.
本発明の第8の態様によると、第5の態様の撮像装置用の撮像素子において、撮像レンズの予定焦点面は、第1の光束については、ほぼ第1の反射膜の表面に位置し、第2の光束については、ほぼ第3の反射膜の表面に位置することが好ましい。  According to the eighth aspect of the present invention, in the imaging device for the imaging device according to the fifth aspect, the planned focal plane of the imaging lens is located substantially on the surface of the first reflective film for the first light flux, It is preferable that the second light beam is located substantially on the surface of the third reflective film.
本発明の第9の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、第1受光部よりも物体側に備えられ第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を第1受光部に向けて反射する第2反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第2の光束を反射する第3反射面と、第3反射面で反射された第2の光束を第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、複数の第1受光部の出力信号と複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備え、膜状部材は、第1受光部よりも物体側に備えられ第2の光束が第1受光部に入射しないように第2の光束を反射する第5反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第1の光束が第2受光部に入射しないように第1の光束を反射する第6反射面とを有する。  According to the ninth aspect of the present invention, the imaging apparatus includes a plurality of first light receiving units that receive the first light flux that passes through the first exit pupil region of the photographing lens, and the second exit pupil region of the photographing lens. An imaging unit having a plurality of second light receiving units that receive the second light beam passing therethrough on the imaging surface, a first reflecting surface that is provided closer to the object side than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and first A second reflecting surface that reflects the first light beam reflected by the reflecting surface toward the first light receiving unit; a third reflecting surface that is provided closer to the object side than the second light receiving unit and reflects the second light beam; A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects the second light beam reflected by the third reflecting surface toward the second light receiving unit, output signals of the plurality of first light receiving units, and a plurality of second light receiving units. And a three-dimensional image generation unit that generates a three-dimensional image using the output signal, and the film-like member is provided closer to the object side than the first light receiving unit. A fifth reflecting surface that reflects the second light beam so that the second light beam does not enter the first light receiving unit and the object side of the second light receiving unit are provided, and the first light beam does not enter the second light receiving unit. And a sixth reflecting surface that reflects the first light flux.
本発明の第10の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、第1受光部よりも物体側に備えられ第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を第1受光部に向けて反射する第2反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第2の光束を反射する第3反射面と、第3反射面で反射された第2の光束を第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、複数の第1受光部の出力信号と複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備え、膜状部材は、第1受光部よりも物体側に備えられ第2の光束が第1受光部に入射しないように第2の光束を吸収する第1吸収面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第1の光束が第2受光部に入射しないように第1の光束を吸収する第2吸収面とを有する。  According to the tenth aspect of the present invention, the imaging apparatus includes a plurality of first light receiving units that receive the first light flux that passes through the first exit pupil region of the photographing lens, and the second exit pupil region of the photographing lens. An imaging unit having a plurality of second light receiving units that receive the second light beam passing therethrough on the imaging surface, a first reflecting surface that is provided closer to the object side than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and first A second reflecting surface that reflects the first light beam reflected by the reflecting surface toward the first light receiving unit; a third reflecting surface that is provided closer to the object side than the second light receiving unit and reflects the second light beam; A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects the second light beam reflected by the third reflecting surface toward the second light receiving unit, output signals of the plurality of first light receiving units, and a plurality of second light receiving units. And a three-dimensional image generation unit that generates a three-dimensional image using the output signal, and the film-like member is provided closer to the object side than the first light receiving unit. The first light-absorbing surface that absorbs the second light beam so that the second light beam does not enter the first light-receiving unit, and the first light beam is incident on the second light-receiving unit. A second absorption surface that absorbs the first light flux.
本発明の第11の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、第1受光部よりも物体側に備えられ第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を第1受光部に向けて反射する第2反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第2の光束を反射する第3反射面と、第3反射面で反射された第2の光束を第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、複数の第1受光部の出力信号と複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備え、膜状部材は、第1受光部よりも物体側に備えられ第2の光束が第1受光部に入射しないように第2の光束を遮光する第1遮光部と、第2受光部よりも物体側に備えられ第1の光束が第2受光部に入射しないように第1の光束を遮光する第2遮光部とを有する。  According to the eleventh aspect of the present invention, the imaging apparatus includes a plurality of first light receiving portions that receive the first light flux that passes through the first exit pupil region of the photographing lens, and the second exit pupil region of the photographing lens. An imaging unit having a plurality of second light receiving units that receive the second light beam passing therethrough on the imaging surface, a first reflecting surface that is provided closer to the object side than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and first A second reflecting surface that reflects the first light beam reflected by the reflecting surface toward the first light receiving unit; a third reflecting surface that is provided closer to the object side than the second light receiving unit and reflects the second light beam; A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects the second light beam reflected by the third reflecting surface toward the second light receiving unit, output signals of the plurality of first light receiving units, and a plurality of second light receiving units. And a three-dimensional image generation unit that generates a three-dimensional image using the output signal, and the film-like member is provided closer to the object side than the first light receiving unit. A first light-shielding portion that shields the second light flux so that the second light flux does not enter the first light-receiving portion, and an object side of the second light-receiving portion, and the first light flux is incident on the second light-receiving portion. And a second light-shielding portion that shields the first light flux.
本発明の第12の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、第1受光部よりも物体側に備えられ第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を第1受光部に向けて反射する第2反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第2の光束を反射する第3反射面と、第3反射面で反射された第2の光束を第2受光部に向けて反射する第4反射面と、第1受光部よりも物体側に備えられ第2の光束が第1受光部に入射しないように第2の光束を反射する第5反射面と、第2受光部よりも物体側に備えられ第1の光束が第2受光部に入射しないように第1の光束を反射する第6反射面とを有する膜状部材とを備える。  According to the twelfth aspect of the present invention, the imaging apparatus includes a plurality of first light receiving units that receive the first light flux that passes through the first exit pupil region of the photographing lens, and the second exit pupil region of the photographing lens. An imaging unit having a plurality of second light receiving units that receive the second light beam passing therethrough on the imaging surface, a first reflecting surface that is provided closer to the object side than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and first A second reflecting surface that reflects the first light beam reflected by the reflecting surface toward the first light receiving unit; a third reflecting surface that is provided closer to the object side than the second light receiving unit and reflects the second light beam; A fourth reflecting surface that reflects the second light beam reflected by the third reflecting surface toward the second light receiving unit, and a second light beam that is provided closer to the object side than the first light receiving unit is incident on the first light receiving unit. The fifth reflecting surface that reflects the second light flux and the object side of the second light receiving section are provided so that the first light flux is incident on the second light receiving section. And a film member having a sixth reflection surface for reflecting the first light beam so as not.
本発明の第13の態様によると、撮像装置は、射出瞳領域の一部を通過する第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を反射する第2反射面と、第2反射面で反射された光を受光する受光部と、第2反射面の反対側に備えられ、第1の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第2の光束が受光部に入射しないように第2の光束を反射する第3反射面とを有する。  According to the thirteenth aspect of the present invention, the imaging device reflects the first light flux that reflects the first light flux that passes through a part of the exit pupil region, and the first light flux that is reflected by the first reflection face. A second reflecting surface, a light receiving portion for receiving the light reflected by the second reflecting surface, and a second light passing through an exit pupil region different from the first light flux, provided on the opposite side of the second reflecting surface. A third reflecting surface for reflecting the second light flux so that the light flux does not enter the light receiving portion.
本発明の第14の態様によると、撮像装置は、射出瞳領域の一部を通過する第1の光束を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された第1の光束を反射する第2反射面と、第2反射面で反射された光を受光する第1受光部と、第2反射面の反対側に備えられ、第1の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第2の光束が第1受光部に入射しないように第2の光束を反射する第3反射面と、第2の光束を反射する第4反射面と、第4反射面で反射された第2の光束を反射する第5反射面と、第5反射面で反射された光を受光する第2受光部と、第5反射面の反対側に備えられ、第1の光束が第2受光部に入射しないように第1の光束を反射する第6反射面とを有する。  According to the fourteenth aspect of the present invention, the imaging device reflects the first light flux that reflects the first light flux that passes through a part of the exit pupil region and the first light flux that is reflected by the first reflection face. A second reflecting surface, a first light receiving portion for receiving the light reflected by the second reflecting surface, and a first light receiving portion that is provided on the opposite side of the second reflecting surface and passes through an exit pupil region different from the first light flux. A second reflecting surface that reflects the second light beam, a second reflecting surface that reflects the second light beam, and a second reflecting surface that is reflected by the fourth reflecting surface. A fifth reflecting surface that reflects the light beam, a second light receiving portion that receives the light reflected by the fifth reflecting surface, and an opposite side of the fifth reflecting surface, and the first light beam is incident on the second light receiving portion. And a sixth reflecting surface for reflecting the first light flux.
本発明の第15の態様によると、第14の態様の撮像装置において、第1受光部の出力と第2受光部の出力とを用いて立体画像を生成する立体画像生成部を有することが好ましい。  According to the fifteenth aspect of the present invention, the imaging device according to the fourteenth aspect preferably includes a three-dimensional image generation unit that generates a three-dimensional image using the output of the first light receiving unit and the output of the second light receiving unit. .

本発明の撮像装置及び撮像素子によれば、好適な立体画像を作成することが可能となる。   According to the imaging apparatus and imaging element of the present invention, it is possible to create a suitable stereoscopic image.

本発明の第1の実施の形態に係る電子カメラの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the electronic camera which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態の電子カメラにおける立体像形成の原理を説明する光路図である。It is an optical path diagram explaining the principle of stereoscopic image formation in the electronic camera of the first embodiment. 第1の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the pixel of the image pick-up element for electronic cameras of 1st Embodiment. 第1の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素配列を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the pixel arrangement | sequence of the image pick-up element for electronic cameras of 1st Embodiment. 第1の実施形態の電子カメラ用撮像素子の前半の製造工程を例示する部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which illustrates the manufacturing process of the first half of the image sensor for electronic cameras of a 1st embodiment. 第1の実施形態の電子カメラ用撮像素子の後半の製造工程を例示する部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which illustrates the latter half manufacturing process of the image sensor for electronic cameras of a 1st embodiment. 第2の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the pixel of the image pick-up element for electronic cameras of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素配列を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the pixel arrangement | sequence of the image pick-up element for electronic cameras of 2nd Embodiment.

本発明の実施の形態による撮像装置(例えば、電子カメラ)について、図1〜8を参照しながら説明する。
−第1の実施の形態−
<構成>
図1に示されるように、電子カメラ100は、撮影レンズ1と、撮像素子2と、画像処理部3と、RAM4と、LCDモニタ5と、CPU6と、不揮発性メモリ7と、カードインターフェース(I/F)8と、通信インターフェース(I/F)9と、操作部材13とを備える。
An imaging apparatus (for example, an electronic camera) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
-First embodiment-
<Configuration>
As shown in FIG. 1, an electronic camera 100 includes a photographing lens 1, an image sensor 2, an image processing unit 3, a RAM 4, an LCD monitor 5, a CPU 6, a nonvolatile memory 7, a card interface (I / F) 8, a communication interface (I / F) 9, and an operation member 13.

画像処理部3、RAM4、LCDモニタ5、CPU6、不揮発性メモ7、カードインターフェース8および通信インターフェース9は、それぞれがバス10を介して接続されている。   The image processing unit 3, the RAM 4, the LCD monitor 5, the CPU 6, the nonvolatile memo 7, the card interface 8 and the communication interface 9 are connected via a bus 10.

撮影レンズ1は、図示しないズームレンズやフォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成され、被写体Hの像を撮像素子2の撮像面に結像させる。なお、図1を簡単にするため、撮影レンズ1を単レンズとして図示している。   The photographic lens 1 is composed of a plurality of lens groups including a zoom lens and a focusing lens (not shown), and forms an image of the subject H on the imaging surface of the imaging device 2. In order to simplify FIG. 1, the photographing lens 1 is shown as a single lens.

撮像素子2は、複数の画素が二次元配列されたCMOSイメージセンサなどによって構成され、各画素は、その受光面に光電変換作用をもつフォトダイオードを有する。撮像素子2は、撮影レンズ1を通過した被写体光束による像を光電変換し、アナログ電気信号を出力する。この電気信号はデジタル信号に変換され、デジタル画像データとして画像処理部3に入力される。   The imaging device 2 is configured by a CMOS image sensor or the like in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged, and each pixel has a photodiode having a photoelectric conversion function on its light receiving surface. The image sensor 2 photoelectrically converts an image of a subject light beam that has passed through the photographing lens 1 and outputs an analog electrical signal. This electric signal is converted into a digital signal and input to the image processing unit 3 as digital image data.

ここで、撮影レンズ1によって形成された被写体Hの像に基づいて、立体像を撮像する原理を説明する。
図2に示されるように、被写体Hの一点Oから出射した光束は、撮影レンズ1の射出瞳領域の一対の領域である射出瞳領域101及び102を通過する。射出瞳領域101を通過した第1の光束L1及び射出瞳領域102を通過した第2の光束L2は、撮像素子2の撮像面に入射する。
Here, the principle of capturing a three-dimensional image based on the image of the subject H formed by the photographing lens 1 will be described.
As shown in FIG. 2, the light beam emitted from one point O of the subject H passes through exit pupil regions 101 and 102 that are a pair of exit pupil regions of the photographing lens 1. The first light beam L1 that has passed through the exit pupil region 101 and the second light beam L2 that has passed through the exit pupil region 102 are incident on the imaging surface of the image sensor 2.

撮像素子2は、第1の画素11と第2の画素12との2種類の画素をそれぞれ複数有する。第1の画素11は、第1の光束L1をフォトダイオードへ導くが、第2の光束L2がフォトダイオードへ入射するのを阻止するように作用する。反対に、第2の画素12は、第2の光束L2をフォトダイオードへ導くが、第1の光束L1がフォトダイオードへ入射するのを阻止するように作用する。   The image sensor 2 has a plurality of two types of pixels, a first pixel 11 and a second pixel 12, respectively. The first pixel 11 guides the first light beam L1 to the photodiode, but acts to prevent the second light beam L2 from entering the photodiode. In contrast, the second pixel 12 guides the second light beam L2 to the photodiode, but acts to prevent the first light beam L1 from entering the photodiode.

図2においては、撮影レンズ1の光軸AX近傍にある第1の画素11及び第2の画素12のみを例示しているが、実際には、第1の画素11と第2の画素12とが図2の上下方向に交互に配列しており、更に、このような画素列が紙面と直角方向にも配列し全体として2次元配列を成している。   In FIG. 2, only the first pixel 11 and the second pixel 12 in the vicinity of the optical axis AX of the photographing lens 1 are illustrated, but actually, the first pixel 11, the second pixel 12, 2 are alternately arranged in the vertical direction of FIG. 2, and such pixel rows are also arranged in a direction perpendicular to the paper surface to form a two-dimensional array as a whole.

図3は、第1の画素11とこれに隣接する第2の画素12とを拡大して示す断面図である。第1の画素11は、第1の反射膜11a及び第2の反射膜11bが埋設された透明層11eと、フォトダイオード11dや回路が設けられた半導体基板11fとの2層構造を有する。第1の反射膜11a及び第2の反射膜11bは、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属膜であり、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のGND用配線等を兼ねている。透明層11eは、酸化シリコンや透明樹脂などである。第1の反射膜11aは、図において紙面と直角方向に延在する平板状である。第2の反射膜11bは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であって、その先端部分が上方に傾斜した傾斜部111bを有する。第1の反射膜11a及び第2の反射膜11bとの間には、図において紙面と直角方向に延在するスリット状の開口110が形成されている。フォトダイオード11dは、受光面113に入射した光を光電変換して入射光の強度に応じた電気信号を発生する。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the first pixel 11 and the second pixel 12 adjacent thereto. The first pixel 11 has a two-layer structure of a transparent layer 11e in which the first reflective film 11a and the second reflective film 11b are embedded, and a semiconductor substrate 11f in which a photodiode 11d and a circuit are provided. The first reflective film 11a and the second reflective film 11b are metal films having high reflectivity, such as aluminum, and also serve as a charge readout wiring of a photodiode or a GND wiring of a circuit. The transparent layer 11e is made of silicon oxide or transparent resin. The first reflective film 11a has a flat plate shape extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing. The second reflecting film 11b has a flat plate shape extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing, and has a sloped portion 111b whose tip portion is inclined upward. Between the first reflective film 11a and the second reflective film 11b, a slit-like opening 110 extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing is formed. The photodiode 11d photoelectrically converts the light incident on the light receiving surface 113 and generates an electrical signal corresponding to the intensity of the incident light.

第1の反射膜11aは、表面側(図において上側)が反射面111として働き、この反射面111が第1の光束L1の予定焦点面になるように配置されている。第2の反射膜11bは、傾斜部111bの裏面側(図において下側)が反射面112として働く。   The first reflective film 11a is arranged so that the surface side (the upper side in the figure) functions as the reflective surface 111, and this reflective surface 111 becomes the intended focal plane of the first light beam L1. In the second reflective film 11b, the back surface side (lower side in the figure) of the inclined portion 111b functions as the reflective surface 112.

撮影レンズ1の射出瞳領域101を通過して第1の画素11に左斜めから入射する第1の光束L1は、先ず、第1反射膜11aの反射面111で撮影レンズ1側へ反射され、開口110を通過してさらに第2反射膜11bの反射面112で反射された後に、フォトダイオード11dの受光面113に入射する。他方、撮影レンズ1の射出瞳領域102を通過して第1の画素11に右斜めから入射する第2の光束L2は、第2反射膜11bの傾斜部111bによって開口110への入射が阻止され、反射光束L11となる。この反射光束L11は、第1の画素11の外部に射出するため、フォトダイオード11dの受光面113には入射できない。その結果、第1の画素11は、射出瞳領域101を通過した第1の光束L1のみを受光する。   The first light beam L1 that passes through the exit pupil region 101 of the photographing lens 1 and enters the first pixel 11 obliquely from the left is first reflected to the photographing lens 1 side by the reflecting surface 111 of the first reflective film 11a. After passing through the opening 110 and further reflected by the reflecting surface 112 of the second reflecting film 11b, it enters the light receiving surface 113 of the photodiode 11d. On the other hand, the second light beam L2 that passes through the exit pupil region 102 of the photographing lens 1 and enters the first pixel 11 obliquely from the right is prevented from entering the opening 110 by the inclined portion 111b of the second reflective film 11b. The reflected light beam L11. Since the reflected light beam L11 is emitted to the outside of the first pixel 11, it cannot enter the light receiving surface 113 of the photodiode 11d. As a result, the first pixel 11 receives only the first light beam L1 that has passed through the exit pupil region 101.

第2の画素12も、第1の画素11と同様に、第3の反射膜12a及び第4の反射膜12bが埋設された透明層12eと、フォトダイオード12dや回路が設けられた半導体基板12fとの2層構造を有する。第3の反射膜12a及び第4の反射膜12bは、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属膜であり、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のGND用配線等を兼ねている。透明層12eは、酸化シリコンや透明樹脂などである。第3の反射膜12aは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であり、第4の反射膜12bは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であり、その先端部分が上方に傾斜した傾斜部121bを有する。第3の反射膜12aと第4の反射膜12bとの間には、図において紙面と直角方向に延在するスリット状の開口120が形成されている。フォトダイオード12dは、受光面123に入射した光を光電変換して入射光の強度に応じた電気信号を発生する。   Similarly to the first pixel 11, the second pixel 12 has a transparent layer 12e in which a third reflective film 12a and a fourth reflective film 12b are embedded, and a semiconductor substrate 12f in which a photodiode 12d and a circuit are provided. And a two-layer structure. The third reflective film 12a and the fourth reflective film 12b are metal films having high reflectivity, such as aluminum, and also serve as a charge readout wiring of a photodiode or a GND wiring of a circuit. The transparent layer 12e is made of silicon oxide or transparent resin. The third reflective film 12a has a flat plate shape extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing, and the fourth reflective film 12b has a flat plate shape extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing, and the tip portion thereof is It has the inclined part 121b inclined upward. Between the third reflective film 12a and the fourth reflective film 12b, a slit-shaped opening 120 extending in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing is formed. The photodiode 12d photoelectrically converts the light incident on the light receiving surface 123 to generate an electrical signal corresponding to the intensity of the incident light.

第3の反射膜12aは、表面側(図において上側)が反射面121として働き、この反射面121が第2の光束L2の予定焦点面になるように配置されている。第4の反射膜12bは、傾斜部121bの裏面側(図において下側)が反射面122として働く。   The third reflective film 12a is arranged so that the surface side (the upper side in the figure) functions as the reflective surface 121, and this reflective surface 121 becomes the planned focal plane of the second light flux L2. In the fourth reflective film 12b, the back surface side (lower side in the figure) of the inclined portion 121b functions as the reflective surface 122.

撮影レンズ1の射出瞳領域102を通過して第2の画素12に右斜めから入射する第2の光束L2は、先ず、第3反射膜12aの反射面121で撮影レンズ1側へ反射され、開口120を通過してさらに第4反射膜12bの反射面122で反射された後に、フォトダイオード12dの受光面123に入射する。他方、撮影レンズ1の射出瞳領域101を通過して第2の画素12に左斜めから入射する第1の光束L1は、第4反射膜12bの傾斜部121bによって開口120への入射が阻止され、反射光束L12となる。この反射光束L12は、第2の画素12の外部に射出するため、フォトダイオード12dの受光面123には入射できない。その結果、第2の画素12は、射出瞳領域102を通過した第2の光束L2のみを受光する。   The second light beam L2 that passes through the exit pupil region 102 of the photographing lens 1 and enters the second pixel 12 obliquely from the right is first reflected by the reflecting surface 121 of the third reflective film 12a toward the photographing lens 1 side. After passing through the opening 120 and further reflected by the reflecting surface 122 of the fourth reflecting film 12b, it enters the light receiving surface 123 of the photodiode 12d. On the other hand, the first light beam L1 that passes through the exit pupil region 101 of the photographing lens 1 and enters the second pixel 12 obliquely from the left is prevented from entering the opening 120 by the inclined portion 121b of the fourth reflective film 12b. The reflected light beam L12. Since this reflected light beam L12 is emitted to the outside of the second pixel 12, it cannot enter the light receiving surface 123 of the photodiode 12d. As a result, the second pixel 12 receives only the second light beam L2 that has passed through the exit pupil region 102.

このように、第1の画素11と第2の画素12とは、画素境界面に対して左右が鏡面対称構造であり、入射角が異なる第1の光束L1、第2の光束L2に対して逆に作用する。そのため、複数の第1の画素11からなる第1の画素群の出力信号に基づいて第1の画像データを作成し、複数の第2の画素12からなる第2の画素群の出力信号に基づいて第2の画像データを作成し、これらの画像データを合成すれば立体画像が得られる。
なお、第1の画素11と第2の画素12とは左右対称構造であるので、隣接する画素同士で、第1の反射膜11aと第3の反射膜12aとが接続されていてもよいし、第2の反射膜11bと第4の反射膜12bとが接続されていてもよい。
As described above, the first pixel 11 and the second pixel 12 have a mirror-symmetric structure on the left and right with respect to the pixel boundary surface, and the first light beam L1 and the second light beam L2 having different incident angles. It works in reverse. Therefore, the first image data is created based on the output signal of the first pixel group including the plurality of first pixels 11, and based on the output signal of the second pixel group including the plurality of second pixels 12. If the second image data is created and these image data are combined, a stereoscopic image can be obtained.
Since the first pixel 11 and the second pixel 12 have a bilaterally symmetric structure, the first reflective film 11a and the third reflective film 12a may be connected between adjacent pixels. The second reflective film 11b and the fourth reflective film 12b may be connected.

図4は、複数の第1の画素11と複数の第2の画素12とが2次元配列している撮像素子2の部分平面図である。行方向(図において左右方向)の上から、第1行、第2行、第3行はいずれも、第1の画素11と第2の画素12とが交互に配列している。また、列方向(図いおいて上下方向)の左から、第1列は第2の画素12のみが連続して配列し、第2列は第1の画素11のみが連続して配列し、第3列は第2の画素12のみが連続して配列している。これらの配列は、列方向にも行方向にも繰り返されている。当然に、開口110及び120の配置についても同様に繰り返されている。なお、開口110及び開口120は、平面図には実際には現れないが、図4では、それらの存在を示すために便宜上表している。   FIG. 4 is a partial plan view of the image sensor 2 in which a plurality of first pixels 11 and a plurality of second pixels 12 are two-dimensionally arranged. In the first row, the second row, and the third row from the top in the row direction (left-right direction in the figure), the first pixels 11 and the second pixels 12 are alternately arranged. Further, from the left in the column direction (vertical direction in the drawing), only the second pixels 12 are continuously arranged in the first column, and only the first pixels 11 are continuously arranged in the second column. In the third column, only the second pixels 12 are continuously arranged. These arrangements are repeated both in the column direction and in the row direction. Of course, the arrangement of the openings 110 and 120 is similarly repeated. Note that the opening 110 and the opening 120 do not actually appear in the plan view, but are shown for convenience in FIG. 4 in order to show their existence.

図1に示す画像処理部3は、撮像素子2からの出力信号に基づいてデジタル画像データを生成し、このデジタル画像データに対して各種の画像処理(色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整処理など)を施す。また、上述した第1の画像データと第2の画像データとから成る立体画像データを生成する。   An image processing unit 3 shown in FIG. 1 generates digital image data based on an output signal from the image sensor 2, and performs various image processing (color interpolation processing, gradation conversion processing, contour enhancement) on the digital image data. Processing, white balance adjustment processing, etc.). Further, stereoscopic image data composed of the first image data and the second image data described above is generated.

RAM4は、画像処理部3により画像処理を行う際に、前工程や後工程でのデジタル画像データを一時的に記憶する他、CPU6によるプログラム実行時の作業領域として用いられる。RAM4は、電源オフ時には記憶内容が消失する揮発性メモリである。LCDモニタ5は液晶パネルなどによって構成され、CPU6からの指示に応じて画像、操作アイコン、メニュー画面などを表示する。不揮発性メモリ7は、フラッシュメモリなどによって構成され、電源オフ時に記憶内容を消失することなく保持し、CPU6が実行するプログラムなどを記憶する。   The RAM 4 is used as a work area when the CPU 6 executes a program in addition to temporarily storing digital image data in the previous process and the subsequent process when the image processing unit 3 performs image processing. The RAM 4 is a volatile memory in which stored contents disappear when the power is turned off. The LCD monitor 5 is constituted by a liquid crystal panel or the like, and displays an image, an operation icon, a menu screen, and the like according to an instruction from the CPU 6. The nonvolatile memory 7 is configured by a flash memory or the like, holds the stored contents without being lost when the power is turned off, and stores a program executed by the CPU 6.

CPU6は、不揮発性メモリ7が記憶するプログラムを実行することにより、電子カメラ100が行う動作を制御する。カードインターフェース8は、コネクタ(不図示)を有し、このコネクタにメモリカードなどの記憶媒体Mが接続される。カードインターフェース8は、接続された記憶媒体Mに対するデータの書き込みや、記憶媒体Mからのデータの読み出しを行う。記憶媒体Mは、半導体メモリを内蔵したメモリカード、またはハードディスクドライブなどで構成される。   The CPU 6 controls the operation performed by the electronic camera 100 by executing a program stored in the nonvolatile memory 7. The card interface 8 has a connector (not shown), and a storage medium M such as a memory card is connected to the connector. The card interface 8 writes data to the connected storage medium M and reads data from the storage medium M. The storage medium M is configured by a memory card incorporating a semiconductor memory, a hard disk drive, or the like.

通信インターフェース9は、例えば、不図示のコネクタに接続された外部機器との間でTCP/IPプロトコルを用いた通信を行う。この通信により、外部機器からのコマンドやデータを受信したり、記憶媒体Mが記憶している画像データなどを外部機器へ送信したりする。
操作部材13は、レリーズボタンやメニュースイッチなどを含む。操作部材13は、撮影操作、モード切替え操作やアイコン選択操作など、各操作に応じた操作信号をCPU6へ送出する。
The communication interface 9 performs communication using, for example, a TCP / IP protocol with an external device connected to a connector (not shown). Through this communication, a command or data from an external device is received, or image data stored in the storage medium M is transmitted to the external device.
The operation member 13 includes a release button, a menu switch, and the like. The operation member 13 sends an operation signal corresponding to each operation such as a photographing operation, a mode switching operation, and an icon selection operation to the CPU 6.

このように構成された電子カメラ100の動作を説明する。以下の動作は、CPU6によって制御される。
操作部材13を構成する不図示のモード切替えダイヤルの回転操作によって「ステレオ撮影モード」に設定される。操作部材13を構成する不図示のシャッタレリーズボタンが押下されると、焦点位置検出演算結果に基づいて撮影レンズ1のフォーカシングレンズ(不図示)は合焦位置に移動し、露出演算結果に基づいて撮像素子2は所定時間の電荷蓄積を行い被写体の撮影が実行される。
The operation of the electronic camera 100 configured as described above will be described. The following operations are controlled by the CPU 6.
The “stereo shooting mode” is set by rotating a mode switching dial (not shown) constituting the operation member 13. When a shutter release button (not shown) constituting the operation member 13 is pressed, the focusing lens (not shown) of the photographic lens 1 moves to the in-focus position based on the focus position detection calculation result, and based on the exposure calculation result. The image sensor 2 accumulates electric charges for a predetermined time and executes photographing of the subject.

撮像素子2は、複数の第1の画素11からなる第1の画素群の出力信号と、複数の第2の画素12からなる第2の画素群の出力信号とを画像処理部3へ出力する。画像処理部3は、第1の画素群の出力信号に基づいて第1の画像データを作成し、第2の画素群の出力信号に基づいて第2の画像データを作成することで、異なる射出瞳領域を通過した2つの画像データから成る立体画像データを生成する。   The image sensor 2 outputs an output signal of the first pixel group including the plurality of first pixels 11 and an output signal of the second pixel group including the plurality of second pixels 12 to the image processing unit 3. . The image processing unit 3 creates the first image data based on the output signal of the first pixel group, and creates the second image data based on the output signal of the second pixel group. Stereoscopic image data including two pieces of image data that have passed through the pupil region is generated.

立体画像データは、画像ファイルとして記憶媒体Mに記憶される。立体画像データによる立体視可能な撮影画像は、LCDモニタ5に表示させることにより、ユーザーは、LCDモニタ5に表示された立体画像を確認できる。
また、これらの立体画像データは、通信インターフェース9を介して外部機器へ送信することができる。
The stereoscopic image data is stored in the storage medium M as an image file. The captured image that can be viewed stereoscopically based on the stereoscopic image data is displayed on the LCD monitor 5, so that the user can check the stereoscopic image displayed on the LCD monitor 5.
These stereoscopic image data can be transmitted to an external device via the communication interface 9.

次に、図5、図6を参照して撮像素子2の製造工程について説明する。ここでは、第2の画素12を例にとって説明する。
図5(a)に示すように、フォトダイオード12dや電気回路などが設けられた半導体基板12f上に、透明層120eを形成し、その後に、図5(b)に示すように、第3の反射膜12aを透明層120eの表面に蒸着などにより形成する。
図5(c)に示すように、第3の反射膜12aの左方をエッチングによって除去し、その後に、図5(d)に示すように、残りの第3の反射膜12aを覆うように、透明層120eと同じ物質の透明層121eを形成する。
Next, the manufacturing process of the image sensor 2 will be described with reference to FIGS. Here, the second pixel 12 will be described as an example.
As shown in FIG. 5A, a transparent layer 120e is formed on a semiconductor substrate 12f provided with a photodiode 12d, an electric circuit, and the like, and then, as shown in FIG. The reflective film 12a is formed on the surface of the transparent layer 120e by vapor deposition or the like.
As shown in FIG. 5C, the left side of the third reflective film 12a is removed by etching, and then, as shown in FIG. 5D, the remaining third reflective film 12a is covered. The transparent layer 121e made of the same material as the transparent layer 120e is formed.

図6(a)に示すように、透明層121eの上面1200に、等方性エッチングにより傾斜面1200aを形成する。
図6(b)に示すように、透明層121eの上面1200に、第4の反射膜12bを蒸着などにより形成する。
図6(c)に示すように、第4の反射膜12bの右方をエッチングによって除去し、その後に、図6(d)に示すように、残りの第4の反射膜12bを覆うように保護用の透明層122eを形成する。透明層120e、121e、122eは同一の物質であるため、これら3者を併せて透明層12eが形成され、結果的に第3の反射膜12aと第4の反射膜12bとが透明層12eに埋設された構造となる。
第1の画素11についても、上述した第2の画素12の製造工程と同様の製造工程で作製され、撮像素子2の全画素が同時に作製される。
As shown in FIG. 6A, an inclined surface 1200a is formed on the upper surface 1200 of the transparent layer 121e by isotropic etching.
As shown in FIG. 6B, a fourth reflective film 12b is formed on the upper surface 1200 of the transparent layer 121e by vapor deposition or the like.
As shown in FIG. 6 (c), the right side of the fourth reflective film 12b is removed by etching, and then the remaining fourth reflective film 12b is covered as shown in FIG. 6 (d). A protective transparent layer 122e is formed. Since the transparent layers 120e, 121e, and 122e are the same substance, the three layers are combined to form the transparent layer 12e. As a result, the third reflective film 12a and the fourth reflective film 12b become the transparent layer 12e. It becomes a buried structure.
The first pixel 11 is also manufactured by the same manufacturing process as that of the second pixel 12 described above, and all the pixels of the image sensor 2 are manufactured simultaneously.

第1の実施の形態による電子カメラ100によれば、以下の作用効果を奏する。
(1)撮像素子2は、撮影レンズ1の射出瞳領域101を通過した第1の光束L1を第1の画素11で受光し、射出瞳領域102を通過した第2の光束L2を第2の画素12で受光するように構成される。また、画像処理部3は、複数の第1の画素11及び複数の第2の画素12の各出力信号に基づいて立体画像データを生成する。従って、一つのレンズ系で立体画像を作成することができる。
(2)撮像素子2において、第1の画素11と第2の画素12とは、どちらもマイクロレンズを有さず、反射膜の反射によってフォトダイオードへ光束を導いているので、光束の方向が変化せず、特定の方向からの光束のみをフォトダイオードへ入射させることができる。従って、立体感に優れた立体画像を取得できる。
(3)撮像素子2への第1の光束L1または第2の光束L2の入射角が変化した場合であっても、傾斜部111bまたは121bの傾斜角度を変えることによって受光面113または123へ導くことができる。
The electronic camera 100 according to the first embodiment has the following operational effects.
(1) The imaging device 2 receives the first light beam L1 that has passed through the exit pupil region 101 of the photographic lens 1 by the first pixel 11, and the second light beam L2 that has passed through the exit pupil region 102 is the second. The pixel 12 is configured to receive light. Further, the image processing unit 3 generates stereoscopic image data based on the output signals of the plurality of first pixels 11 and the plurality of second pixels 12. Therefore, a stereoscopic image can be created with a single lens system.
(2) In the image pickup device 2, the first pixel 11 and the second pixel 12 do not have a microlens, and guide the light beam to the photodiode by reflection of the reflection film. Only the light beam from a specific direction can enter the photodiode without changing. Therefore, it is possible to acquire a stereoscopic image with excellent stereoscopic effect.
(3) Even when the incident angle of the first light beam L1 or the second light beam L2 to the image pickup device 2 is changed, it is guided to the light receiving surface 113 or 123 by changing the inclination angle of the inclined portion 111b or 121b. be able to.

−第2の実施の形態−
上述の第1の実施の形態の電子カメラ用撮像素子2は、各画素が長方形状の開口110を有する構造であったが、第2の実施の形態の電子カメラ用撮像素子2Aは、電子カメラ用撮像素子2と比べて、開口の形状と反射膜の配置や形状が異なる点で相違する。このような画素構造上の相違点を除くと、撮像素子2Aの構成も機能も、撮像素子2と同様であり、また、撮像素子2Aが搭載される電子カメラも第1の実施の形態の電子カメラ100と同じである。
-Second Embodiment-
The electronic camera image sensor 2 of the first embodiment described above has a structure in which each pixel has a rectangular opening 110, but the electronic camera image sensor 2A of the second embodiment is an electronic camera. Compared with the image pickup device 2 for an image, the shape of the opening and the arrangement and shape of the reflection film are different. Except for such differences in pixel structure, the configuration and function of the image sensor 2A are the same as those of the image sensor 2, and the electronic camera on which the image sensor 2A is mounted is also the electronic device of the first embodiment. The same as the camera 100.

図7は、第1の画素21とこれに隣接する第2の画素22とを拡大して示す断面図である。第1の画素21は、第1の反射膜21aと第2の反射膜21bとが埋設された透明層21eと、フォトダイオード21d等が設けられた半導体基板21fとの2層構造を有する。第1の反射膜21aは、図において紙面と直角方向に延在し、開口213を有し、開口213付近は図において下側に傾斜した傾斜部211aとなっている。この傾斜部211aの表面側(図において上側)が反射面211であり、第1の光束L1の予定焦点面になるように配置されている。
第2の反射膜21bは、図において紙面と直角方向に延在し、図8に示すような半リング形状の開口210を有し、第2の反射膜21bの開口210の右側部分には、その裏面側に反射面212、表面側に凹部211bがある。
第1の反射膜21aと第2の反射膜21bとは、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のGND用配線等と兼用である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the first pixel 21 and the second pixel 22 adjacent thereto. The first pixel 21 has a two-layer structure of a transparent layer 21e in which a first reflective film 21a and a second reflective film 21b are embedded, and a semiconductor substrate 21f in which a photodiode 21d and the like are provided. The first reflective film 21a extends in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing, has an opening 213, and the vicinity of the opening 213 is an inclined portion 211a inclined downward in the drawing. The surface side (upper side in the figure) of the inclined portion 211a is the reflecting surface 211, and is arranged so as to be a planned focal plane of the first light flux L1.
The second reflective film 21b extends in a direction perpendicular to the paper surface in the figure, and has a half-ring shaped opening 210 as shown in FIG. 8, and on the right side of the opening 210 of the second reflective film 21b, There is a reflective surface 212 on the back side and a recess 211b on the front side.
The first reflective film 21a and the second reflective film 21b are also used as a charge readout wiring of a photodiode or a GND wiring of a circuit.

撮影レンズ1の射出瞳領域101を通過して第1の画素21に左斜めから入射する第1の光束L1は、開口210を通過して、第1反射膜21aの反射面211で撮影レンズ1側へ反射され、さらに第2反射膜21bの反射面212で反射された後に、開口213を通過して、フォトダイオード21dの受光面214に入射する。他方、撮影レンズ1の射出瞳領域102を通過して第1の画素21に右斜めから入射する第2の光束L2は、第2反射膜21bの凹部211bへ入射し、この凹部211bによって開口210への入射が阻止され、反射光束L11となり、フォトダイオード21dの受光面214には入射できない。その結果、第1の画素21は、射出瞳領域101を通過した第1の光束L1のみを受光する。   The first light beam L1 that passes through the exit pupil region 101 of the photographing lens 1 and enters the first pixel 21 obliquely from the left passes through the opening 210 and is reflected by the reflecting surface 211 of the first reflecting film 21a. After being reflected to the side and further reflected by the reflecting surface 212 of the second reflecting film 21b, the light passes through the opening 213 and enters the light receiving surface 214 of the photodiode 21d. On the other hand, the second light beam L2 that passes through the exit pupil region 102 of the photographing lens 1 and enters the first pixel 21 obliquely from the right enters the concave portion 211b of the second reflective film 21b, and the concave portion 211b opens the aperture 210. Is blocked from being incident on the light receiving surface, and becomes a reflected light beam L11, which cannot enter the light receiving surface 214 of the photodiode 21d. As a result, the first pixel 21 receives only the first light beam L1 that has passed through the exit pupil region 101.

第2の画素22も、第1の画素21と同様に、第3の反射膜22a及び第4の反射膜22bが埋設された透明層22eと、フォトダイオード22d等が設けられた半導体基板22fとの2層構造を有する。第3の反射膜22aは、図において紙面と直角方向に延在し、開口223を有し、開口223付近は図において下側に傾斜した傾斜部221aとなっている。この傾斜部221aの表面側(図において上側)が反射面221であり、第2の光束L2の予定焦点面になるように配置されている。
第4の反射膜22bは、図において紙面と直角方向に延在し、図8に示すような半リング形状の開口220を有し、第4の反射膜22bの開口220の左側部分には、その裏面側に反射面222、表面側に凹部221bがある。
第3の反射膜22aと第4の反射膜22bとは、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のGND用配線等と兼用である。
Similarly to the first pixel 21, the second pixel 22 includes a transparent layer 22e in which the third reflective film 22a and the fourth reflective film 22b are embedded, a semiconductor substrate 22f provided with a photodiode 22d, and the like. It has a two-layer structure. The third reflective film 22a extends in the direction perpendicular to the paper surface in the drawing, has an opening 223, and the vicinity of the opening 223 is an inclined portion 221a inclined downward in the drawing. The surface side (upper side in the figure) of the inclined portion 221a is a reflecting surface 221, and is arranged so as to be a planned focal plane of the second light flux L2.
The fourth reflective film 22b extends in a direction perpendicular to the paper surface in the figure, and has a semi-ring shaped opening 220 as shown in FIG. 8, and on the left side of the opening 220 of the fourth reflective film 22b, There is a reflective surface 222 on the back side and a recess 221b on the front side.
The third reflection film 22a and the fourth reflection film 22b are also used as the charge readout wiring of the photodiode or the GND wiring of the circuit.

撮影レンズ1の射出瞳領域102を通過して第2の画素22に右斜めから入射する第2の光束L2は、開口220を通過して、第3反射膜22aの反射面221で撮影レンズ1側へ反射され、さらに第4反射膜22bの反射面222で反射された後に、開口223を通過して、フォトダイオード22dの受光面224に入射する。他方、撮影レンズ1の射出瞳領域101を通過して第2の画素22に左斜めから入射する第1の光束L1は、第4反射膜22bの凹部221bへ入射し、この凹部221bによって開口220への入射が阻止され、反射光束L12となり、フォトダイオード22dの受光面224には入射できない。その結果、第2の画素22は、射出瞳領域102を通過した第2の光束L2のみを受光する。   The second light beam L2 that passes through the exit pupil region 102 of the photographing lens 1 and enters the second pixel 22 obliquely from the right passes through the opening 220 and is reflected by the reflecting surface 221 of the third reflecting film 22a. After being reflected to the side and further reflected by the reflecting surface 222 of the fourth reflecting film 22b, the light passes through the opening 223 and enters the light receiving surface 224 of the photodiode 22d. On the other hand, the first light beam L1 that passes through the exit pupil region 101 of the photographing lens 1 and enters the second pixel 22 obliquely from the left enters the concave portion 221b of the fourth reflective film 22b, and the concave portion 221b opens the aperture 220. Is blocked from being incident on the light receiving surface, and becomes a reflected light beam L12, which cannot enter the light receiving surface 224 of the photodiode 22d. As a result, the second pixel 22 receives only the second light beam L2 that has passed through the exit pupil region 102.

このように、第1の画素21と第2の画素22とは、画素境界面に対して左右が鏡面対称構造であり、入射角が異なる第1の光束L1、第2の光束L2に対して逆に作用する。そのため、複数の第1の画素21からなる第1の画素群の出力信号に基づいて第1の画像データを作成し、複数の第2の画素22からなる第2の画素群の出力信号に基づいて第2の画像データを作成し、これらの画像データを合成すれば立体画像が得られる。
なお、第1の画素21と第2の画素22とは左右対称構造であるので、隣接する画素同士で、第1の反射膜21aと第3の反射膜22aとが接続されていてもよいし、第2の反射膜21bと第4の反射膜22bとが接続されていてもよい。
Thus, the first pixel 21 and the second pixel 22 have a mirror-symmetric structure on the left and right with respect to the pixel boundary surface, and with respect to the first light flux L1 and the second light flux L2 having different incident angles. It works in reverse. Therefore, the first image data is created based on the output signal of the first pixel group including the plurality of first pixels 21, and based on the output signal of the second pixel group including the plurality of second pixels 22. If the second image data is created and these image data are combined, a stereoscopic image can be obtained.
Since the first pixel 21 and the second pixel 22 have a bilaterally symmetric structure, the first reflective film 21a and the third reflective film 22a may be connected between adjacent pixels. The second reflective film 21b and the fourth reflective film 22b may be connected.

図8は、複数の第1の画素21と複数の第2の画素22とが2次元配列している撮像素子2Aの部分平面図である。行方向(図において左右方向)の上から、第1行、第2行、第3行はいずれも、第1の画素21と第2の画素22とが交互に配列している。また、列方向(図において上下方向)の左から、第1列は第2の画素22のみが連続して配列し、第2列は第1の画素21のみが連続して配列し、第3列は第2の画素22のみが連続して配列している。これらの配列は、列方向にも行方向にも繰り返されている。当然に、開口210及び220の配置についても同様に繰り返されている。図示のように、開口210は、左側に彎曲した半リング形状の開口であり、開口220は、右側に彎曲した半リング形状の開口である。   FIG. 8 is a partial plan view of the image sensor 2A in which a plurality of first pixels 21 and a plurality of second pixels 22 are two-dimensionally arranged. In the first row, the second row, and the third row from the top in the row direction (left-right direction in the figure), the first pixels 21 and the second pixels 22 are alternately arranged. Further, from the left in the column direction (vertical direction in the figure), only the second pixels 22 are continuously arranged in the first column, and only the first pixels 21 are continuously arranged in the second column. In the column, only the second pixels 22 are continuously arranged. These arrangements are repeated both in the column direction and in the row direction. Of course, the arrangement of the openings 210 and 220 is similarly repeated. As illustrated, the opening 210 is a half-ring shaped opening bent to the left, and the opening 220 is a half-ring shaped opening bent to the right.

撮像素子2Aは、複数の第1の画素21からなる第1の画素群の出力信号と、複数の第2の画素22からなる第2の画素群の出力信号とを画像処理部3へ出力する。画像処理部3は、第1の画素群の出力信号に基づいて第1の画像データを作成し、第2の画素群の出力信号に基づいて第2の画像データを作成することで、これら2つの画像データから成る立体画像データを生成する。   The image sensor 2 </ b> A outputs the output signal of the first pixel group including the plurality of first pixels 21 and the output signal of the second pixel group including the plurality of second pixels 22 to the image processing unit 3. . The image processing unit 3 creates the first image data based on the output signal of the first pixel group, and creates the second image data based on the output signal of the second pixel group. Stereoscopic image data composed of two pieces of image data is generated.

本実施の形態の電子カメラ100も第1の実施の形態の電子カメラ100と同様の作用効果を奏し、更に、開口210、220は、半リング形状の開口であるので、比較的入射角が小さい光束を取り入れること、つまり撮像素子表面の直上付近からの光束を取り入れるには適している。   The electronic camera 100 of the present embodiment also has the same operational effects as the electronic camera 100 of the first embodiment. Furthermore, since the openings 210 and 220 are half ring-shaped openings, the incident angle is relatively small. It is suitable for taking in a light beam, that is, taking in a light beam from just above the surface of the image sensor.

第1及び第2の実施の形態の変形例は以下の通りである。
(1)上記の実施の形態の画素配列では、図4及び図8に例示したように、行方向には第1の画素11と第2の画素12とが交互に配列し、列方向には同一の画素が連続して配列する2次元配置であるが、これに代えて、行方向にも列方向にも第1の画素11と第2の画素12とが交互に配列する2次元配置としてもよい。
(2)図3に例示したように、第1の画素11は、第2の反射膜11bが表面側に入射阻止面、裏面側に反射面112を有しているが、第2の反射膜11bの前方に入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。第2の画素12の第4の反射膜12bについてもその前方に入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。さらに、図7に例示した第1の画素21の第2の反射膜21b及び、第2の画素22の第4の反射膜22bについても同様に、入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。
(3)図3に例示した第1〜第4の反射膜11a、11b、12a、12b、及び図7に例示した第1〜第4の反射膜21a、21b、22a、22bは、フォトダイオードの電荷読出し用配線やGND用配線等を兼ねているが、これらの反射膜の全部または一部を兼ねることをせずに、専用に設けてもよい。
Modifications of the first and second embodiments are as follows.
(1) In the pixel arrangement of the above embodiment, as illustrated in FIGS. 4 and 8, the first pixels 11 and the second pixels 12 are alternately arranged in the row direction, and in the column direction. The two-dimensional arrangement in which the same pixels are continuously arranged is replaced with a two-dimensional arrangement in which the first pixels 11 and the second pixels 12 are alternately arranged in both the row direction and the column direction. Also good.
(2) As illustrated in FIG. 3, in the first pixel 11, the second reflective film 11 b has the incident blocking surface on the front surface side and the reflective surface 112 on the back surface side. A member dedicated to preventing incidence may be separately provided in front of 11b. A member dedicated to preventing incidence may be separately provided in front of the fourth reflective film 12b of the second pixel 12 as well. Furthermore, a member dedicated to blocking incidence may be separately provided for the second reflective film 21b of the first pixel 21 and the fourth reflective film 22b of the second pixel 22 illustrated in FIG.
(3) The first to fourth reflective films 11a, 11b, 12a, and 12b illustrated in FIG. 3 and the first to fourth reflective films 21a, 21b, 22a, and 22b illustrated in FIG. Although it also serves as a charge readout wiring, a GND wiring, or the like, it may be provided exclusively without serving as all or part of these reflective films.

また、電子カメラ100は、コンパクトタイプのものでもよいし、撮影レンズ1をカメラボディに対して交換可能なレンズ交換タイプのカメラであってもよい。本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されない。   Further, the electronic camera 100 may be a compact type or a lens exchange type camera in which the photographing lens 1 can be exchanged with the camera body. The present invention is not limited to the embodiments described above as long as the characteristics are not impaired.

次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願2011年第195135号(2011年9月7日出願)
The disclosure of the following priority application is hereby incorporated by reference.
Japanese Patent Application 2011-195135 (filed September 7, 2011)

Claims (15)

撮影レンズと、
前記撮影レンズの瞳の第1の領域及び第2の領域をそれぞれ通過する第1の光束及び第2の光束をそれぞれ受光する複数の第1光電変換部及び複数の第2光電変換部を撮像面に有し、前記第1光電変換部及び第2光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第1光電変換部の各々の前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜と、
前記複数の第2光電変換部の各々の前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜と、
内部に前記第1の反射膜、前記第2の反射膜、前記第3の反射膜、前記第4の反射膜、前記第1の入射阻止膜、及び前記第2の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、
前記複数の第1光電変換部の出力信号と前記複数の第2光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、
前記第1の反射膜は前記第1の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第2の反射膜は前記第1の反射膜で反射された前記第1の光束を前記第1光電変換部に向けて反射し、前記第1の入射阻止膜は前記第2の光束が前記第1光電変換部に入射することを阻止し、
前記第3の反射膜は前記第2の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第4の反射膜は前記第3の反射膜で反射された前記第2の光束を前記第2光電変換部に向けて反射し、前記第2の入射阻止膜は前記第1の光束が前記第2光電変換部に入射することを阻止する撮像装置。
A taking lens,
The imaging surface includes a plurality of first photoelectric conversion units and a plurality of second photoelectric conversion units that respectively receive the first light beam and the second light beam that respectively pass through the first region and the second region of the pupil of the photographing lens. An imaging unit in which the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit are alternately arranged along a predetermined direction;
A first reflective film, a second reflective film, and a first incident blocking film disposed in front of each of the plurality of first photoelectric conversion units;
A third reflective film, a fourth reflective film, and a second incident blocking film disposed in front of each of the plurality of second photoelectric conversion units;
The first reflecting film, the second reflecting film, the third reflecting film, the fourth reflecting film, the first incident blocking film, and the second incident blocking film are embedded therein. A transparent medium covering the imaging surface of the imaging unit,
A stereoscopic image creation unit that creates a stereoscopic image based on the output signals of the plurality of first photoelectric conversion units and the output signals of the plurality of second photoelectric conversion units;
The first reflective film reflects the first light beam in the direction of the photographing lens, and the second reflective film converts the first light beam reflected by the first reflective film to the first photoelectric conversion. The first incident blocking film prevents the second light flux from entering the first photoelectric conversion unit, and
The third reflective film reflects the second light flux toward the photographing lens, and the fourth reflective film converts the second light flux reflected by the third reflective film to the second photoelectric conversion. An image pickup apparatus that reflects toward a portion, and wherein the second incident blocking film prevents the first light flux from entering the second photoelectric conversion portion.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記第2の反射膜と前記第1の入射阻止膜とは、第1の共通の薄膜で構成され、前記第1の共通の薄膜は、その裏面が前記第2の反射膜として働き、その表面が前記第1の入射阻止膜として働き、
前記第4の反射膜と前記第2の入射阻止膜とは、第2の共通の薄膜で構成され、前記第2の共通の薄膜は、その裏面が前記第4の反射膜として働き、その表面が前記第2の入射阻止膜として働く撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The second reflective film and the first incident blocking film are configured by a first common thin film, and the back surface of the first common thin film serves as the second reflective film, and the surface thereof. Serves as the first incident blocking film,
The fourth reflective film and the second incident blocking film are constituted by a second common thin film, and the back surface of the second common thin film serves as the fourth reflective film, and the surface thereof. An imaging device that serves as the second incident blocking film.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記第1光電変換部と、その前方に配置された前記第1の反射膜、第2の反射膜、及び前記第1の入射阻止膜は、第1の画素を構成し、
前記第2光電変換部と、その前方に配置された前記第3の反射膜、第4の反射膜、及び前記第2の入射阻止膜は、第2の画素を構成し、
互いに隣接する前記第1の画素及び第2の画素においては、前記第1の反射膜と前記第3の反射膜とが接続されている撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The first photoelectric conversion unit and the first reflection film, the second reflection film, and the first incident blocking film arranged in front of the first photoelectric conversion unit constitute a first pixel,
The second photoelectric conversion unit and the third reflection film, the fourth reflection film, and the second incident blocking film disposed in front of the second photoelectric conversion unit constitute a second pixel,
The imaging device in which the first reflective film and the third reflective film are connected to each other in the first pixel and the second pixel adjacent to each other.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第1の光束については、ほぼ前記第1の反射膜の表面に位置し、前記第2の光束については、ほぼ前記第3の反射膜の表面に位置する撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The planned focal plane of the imaging lens is located substantially on the surface of the first reflective film for the first light flux, and is located substantially on the surface of the third reflective film for the second light flux. Imaging device.
撮影レンズの瞳の第1の領域及び第2の領域をそれぞれ通過する第1の光束及び第2の光束をそれぞれ受光する複数の第1光電変換部及び複数の第2光電変換部を撮像面に有し、前記第1光電変換部及び第2光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第1光電変換部の各々の前方に配置された第1の反射膜、第2の反射膜、及び第1の入射阻止膜と、
前記複数の第2光電変換部の各々の前方に配置された第3の反射膜、第4の反射膜、及び第2の入射阻止膜と、
内部に前記第1の反射膜、前記第2の反射膜、前記第3の反射膜、前記第4の反射膜、前記第1の入射阻止膜、及び前記第2の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、
前記第1の反射膜は前記第1の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第2の反射膜は前記第1の反射膜で反射された前記第1の光束を前記第1光電変換部に向けて反射し、前記第1の入射阻止膜は前記第2の光束が前記第1光電変換部に入射することを阻止し、
前記第3の反射膜は前記第2の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第4の反射膜は前記第3の反射膜で反射された前記第2の光束を前記第2光電変換部に向けて反射し、前記第2の入射阻止膜は前記第1の光束が前記第2光電変換部に入射することを阻止する撮像装置用の撮像素子。
A plurality of first photoelectric conversion units and a plurality of second photoelectric conversion units that respectively receive the first light beam and the second light beam that respectively pass through the first region and the second region of the pupil of the photographing lens are provided on the imaging surface. An imaging unit in which the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit are alternately arranged along a predetermined direction;
A first reflective film, a second reflective film, and a first incident blocking film disposed in front of each of the plurality of first photoelectric conversion units;
A third reflective film, a fourth reflective film, and a second incident blocking film disposed in front of each of the plurality of second photoelectric conversion units;
The first reflecting film, the second reflecting film, the third reflecting film, the fourth reflecting film, the first incident blocking film, and the second incident blocking film are embedded therein. And a transparent medium that covers the imaging surface of the imaging unit,
The first reflective film reflects the first light beam in the direction of the photographing lens, and the second reflective film converts the first light beam reflected by the first reflective film to the first photoelectric conversion. The first incident blocking film prevents the second light flux from entering the first photoelectric conversion unit, and
The third reflective film reflects the second light flux toward the photographing lens, and the fourth reflective film converts the second light flux reflected by the third reflective film to the second photoelectric conversion. An image sensor for an image pickup apparatus that reflects toward the part and the second incident blocking film prevents the first light flux from entering the second photoelectric conversion unit.
請求項5に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記第2の反射膜と前記第1の入射阻止膜とは、第1の共通の薄膜で構成され、前記第1の共通の薄膜は、その裏面が前記第2の反射膜として働き、その表面が前記第1の入射阻止膜として働き、
前記第4の反射膜と前記第2の入射阻止膜とは、第2の共通の薄膜で構成され、前記第2の共通の薄膜は、その裏面が前記第4の反射膜として働き、その表面が前記第2の入射阻止膜として働く撮像装置用の撮像素子。
In the imaging device for imaging devices according to claim 5,
The second reflective film and the first incident blocking film are configured by a first common thin film, and the back surface of the first common thin film serves as the second reflective film, and the surface thereof. Serves as the first incident blocking film,
The fourth reflective film and the second incident blocking film are constituted by a second common thin film, and the back surface of the second common thin film serves as the fourth reflective film, and the surface thereof. Is an imaging device for an imaging device that serves as the second incident blocking film.
請求項5に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記第1光電変換部と、その前方に配置された前記第1の反射膜、第2の反射膜、及び前記第1の入射阻止膜は、第1の画素を構成し、
前記第2光電変換部と、その前方に配置された前記第3の反射膜、第4の反射膜、及び前記第2の入射阻止膜は、第2の画素を構成し、
互いに隣接する前記第1の画素及び第2の画素においては、前記第1の反射膜と前記第3の反射膜とが接続されている撮像装置用の撮像素子。
In the imaging device for imaging devices according to claim 5,
The first photoelectric conversion unit and the first reflection film, the second reflection film, and the first incident blocking film arranged in front of the first photoelectric conversion unit constitute a first pixel,
The second photoelectric conversion unit and the third reflection film, the fourth reflection film, and the second incident blocking film disposed in front of the second photoelectric conversion unit constitute a second pixel,
An imaging device for an imaging apparatus in which the first reflective film and the third reflective film are connected in the first pixel and the second pixel adjacent to each other.
請求項5に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第1の光束については、ほぼ前記第1の反射膜の表面に位置し、前記第2の光束については、ほぼ前記第3の反射膜の表面に位置する撮像装置用の撮像素子。
In the imaging device for imaging devices according to claim 5,
The planned focal plane of the imaging lens is located substantially on the surface of the first reflective film for the first light flux, and is located substantially on the surface of the third reflective film for the second light flux. An image sensor for an imaging device.
撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、前記撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束を反射する第1反射面と、前記第1反射面で反射された前記第1の光束を前記第1受光部に向けて反射する第2反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束を反射する第3反射面と、前記第3反射面で反射された前記第2の光束を前記第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、
前記複数の第1受光部の出力信号と前記複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束が前記第1受光部に入射しないように前記第2の光束を反射する第5反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束が前記第2受光部に入射しないように前記第1の光束を反射する第6反射面とを有する撮像装置。
A plurality of first light receiving portions that receive a first light flux that passes through a first exit pupil area of the photographing lens, and a plurality of second light that receives a second light flux that passes through a second exit pupil area of the photographing lens. An imaging unit having a light receiving unit on the imaging surface;
A first reflecting surface that is provided closer to the object than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and reflects the first light beam reflected by the first reflecting surface toward the first light receiving unit. The second reflecting surface, the third reflecting surface provided on the object side of the second light receiving unit and reflecting the second light beam, and the second light beam reflected by the third reflecting surface. A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects toward the two light receiving parts;
In an imaging apparatus comprising a stereoscopic image generation unit that generates a stereoscopic image using output signals of the plurality of first light receiving units and output signals of the plurality of second light receiving units .
The film-like member is provided closer to the object side than the first light receiving unit, and a fifth reflecting surface that reflects the second light beam so that the second light beam does not enter the first light receiving unit; An imaging apparatus comprising: a sixth reflecting surface that is provided closer to the object side than the two light receiving portions and reflects the first light flux so that the first light flux does not enter the second light receiving portion.
撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、前記撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束を反射する第1反射面と、前記第1反射面で反射された前記第1の光束を前記第1受光部に向けて反射する第2反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束を反射する第3反射面と、前記第3反射面で反射された前記第2の光束を前記第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、
前記複数の第1受光部の出力信号と前記複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束が前記第1受光部に入射しないように前記第2の光束を吸収する第1吸収面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束が前記第2受光部に入射しないように前記第1の光束を吸収する第2吸収面とを有する撮像装置。
A plurality of first light receiving portions that receive a first light flux that passes through a first exit pupil area of the photographing lens, and a plurality of second light that receives a second light flux that passes through a second exit pupil area of the photographing lens. An imaging unit having a light receiving unit on the imaging surface;
A first reflecting surface that is provided closer to the object than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and reflects the first light beam reflected by the first reflecting surface toward the first light receiving unit. The second reflecting surface, the third reflecting surface provided on the object side of the second light receiving unit and reflecting the second light beam, and the second light beam reflected by the third reflecting surface. A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects toward the two light receiving parts;
In an imaging apparatus comprising a stereoscopic image generation unit that generates a stereoscopic image using output signals of the plurality of first light receiving units and output signals of the plurality of second light receiving units .
The film-like member is provided closer to the object side than the first light receiving portion, and absorbs the second light flux so that the second light flux does not enter the first light receiving portion; An image pickup apparatus comprising: a second absorption surface that is provided closer to the object side than the two light receiving portions and absorbs the first light flux so that the first light flux does not enter the second light receiving portion.
撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、前記撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束を反射する第1反射面と、前記第1反射面で反射された前記第1の光束を前記第1受光部に向けて反射する第2反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束を反射する第3反射面と、前記第3反射面で反射された前記第2の光束を前記第2受光部に向けて反射する第4反射面とを有する膜状部材と、
前記複数の第1受光部の出力信号と前記複数の第2受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束が前記第1受光部に入射しないように前記第2の光束を遮光する第1遮光部と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束が前記第2受光部に入射しないように前記第1の光束を遮光する第2遮光部とを有する撮像装置。
A plurality of first light receiving portions that receive a first light flux that passes through a first exit pupil area of the photographing lens, and a plurality of second light that receives a second light flux that passes through a second exit pupil area of the photographing lens. An imaging unit having a light receiving unit on the imaging surface;
A first reflecting surface that is provided closer to the object than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and reflects the first light beam reflected by the first reflecting surface toward the first light receiving unit. The second reflecting surface, the third reflecting surface provided on the object side of the second light receiving unit and reflecting the second light beam, and the second light beam reflected by the third reflecting surface. A film-like member having a fourth reflecting surface that reflects toward the two light receiving parts;
In an imaging apparatus comprising a stereoscopic image generation unit that generates a stereoscopic image using output signals of the plurality of first light receiving units and output signals of the plurality of second light receiving units .
The film-shaped member is provided closer to the object side than the first light receiving part, and the first light shielding part shields the second light flux so that the second light flux does not enter the first light receiving part; An imaging apparatus comprising: a second light-shielding unit that is provided closer to the object than the two light-receiving units and shields the first light beam so that the first light beam does not enter the second light-receiving unit.
撮影レンズの第1射出瞳領域を通過する第1の光束を受光する複数の第1受光部、及び、前記撮影レンズの第2射出瞳領域を通過する第2の光束を受光する複数の第2受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束を反射する第1反射面と、前記第1反射面で反射された前記第1の光束を前記第1受光部に向けて反射する第2反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束を反射する第3反射面と、前記第3反射面で反射された前記第2の光束を前記第2受光部に向けて反射する第4反射面と
前記第1受光部よりも物体側に備えられ前記第2の光束が前記第1受光部に入射しないように前記第2の光束を反射する第5反射面と、前記第2受光部よりも物体側に備えられ前記第1の光束が前記第2受光部に入射しないように前記第1の光束を反射する第6反射面とを有する膜状部材とを備える撮像装置。
A plurality of first light receiving portions that receive a first light flux that passes through a first exit pupil area of the photographing lens, and a plurality of second light that receives a second light flux that passes through a second exit pupil area of the photographing lens. An imaging unit having a light receiving unit on the imaging surface;
A first reflecting surface that is provided closer to the object than the first light receiving unit and reflects the first light beam, and reflects the first light beam reflected by the first reflecting surface toward the first light receiving unit. The second reflecting surface, the third reflecting surface provided on the object side of the second light receiving unit and reflecting the second light beam, and the second light beam reflected by the third reflecting surface. A fourth reflecting surface that reflects toward the two light receiving parts ;
A fifth reflecting surface that is provided closer to the object than the first light receiving portion and reflects the second light flux so that the second light flux does not enter the first light receiving portion; and an object that is closer to the object than the second light receiving portion An image pickup apparatus comprising: a film-like member provided on a side and having a sixth reflecting surface that reflects the first light flux so that the first light flux does not enter the second light receiving unit .
射出瞳領域の一部を通過する第1の光束を反射する第1反射面と、
前記第1反射面で反射された前記第1の光束を反射する第2反射面と、
前記第2反射面で反射された光を受光する受光部と
前記第2反射面の反対側に備えられ、前記第1の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第2の光束が前記受光部に入射しないように前記第2の光束を反射する第3反射面とを有する撮像装置。
A first reflecting surface for reflecting a first light flux passing through a part of the exit pupil region;
A second reflecting surface that reflects the first light flux reflected by the first reflecting surface;
A light receiving unit that receives light reflected by the second reflecting surface ;
A third reflection that is provided on the opposite side of the second reflecting surface and reflects the second light flux so that a second light flux that passes through an exit pupil region different from the first light flux does not enter the light receiving unit. An imaging device having a surface .
射出瞳領域の一部を通過する第1の光束を反射する第1反射面と、  A first reflecting surface for reflecting a first light flux passing through a part of the exit pupil region;
前記第1反射面で反射された前記第1の光束を反射する第2反射面と、  A second reflecting surface that reflects the first light flux reflected by the first reflecting surface;
前記第2反射面で反射された光を受光する第1受光部と、  A first light receiving portion for receiving light reflected by the second reflecting surface;
前記第2反射面の反対側に備えられ、前記第1の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第2の光束が前記第1受光部に入射しないように前記第2の光束を反射する第3反射面と、  A second light beam that is provided on the opposite side of the second reflecting surface and reflects the second light beam so that a second light beam that passes through an exit pupil region different from the first light beam does not enter the first light receiving unit. 3 reflective surfaces;
前記第2の光束を反射する第4反射面と、  A fourth reflecting surface for reflecting the second light flux;
前記第4反射面で反射された前記第2の光束を反射する第5反射面と、  A fifth reflecting surface for reflecting the second light flux reflected by the fourth reflecting surface;
前記第5反射面で反射された光を受光する第2受光部と、  A second light receiving portion for receiving the light reflected by the fifth reflecting surface;
前記第5反射面の反対側に備えられ、前記第1の光束が前記第2受光部に入射しないように前記第1の光束を反射する第6反射面と、  A sixth reflection surface provided on the opposite side of the fifth reflection surface and reflecting the first light beam so that the first light beam does not enter the second light receiving unit;
を有する撮像装置。An imaging apparatus having
請求項14に記載の撮像装置において、
前記第1受光部の出力と前記第2受光部の出力とを用いて立体画像を生成する立体画像生成部を有する撮像装置。
The imaging device according to claim 14 , wherein
An imaging apparatus having a stereoscopic image generation unit that generates a stereoscopic image using the output of the first light receiving unit and the output of the second light receiving unit .
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