JP6343253B2 - 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.
カメラ等に代表される撮像装置はイメージセンサチップを備える。イメージセンサチップは、例えば、半導体等で構成された基板と、該基板上に配列された複数の画素とを有する。 An imaging apparatus represented by a camera or the like includes an image sensor chip. The image sensor chip has, for example, a substrate made of a semiconductor or the like, and a plurality of pixels arranged on the substrate.
光学レンズの像面は凹状に湾曲する場合がある(像面湾曲)。そのため、例えば、撮影された画像において、中央部(又は周辺部)では焦点が合っているのに対して周辺部(又は中央部)では焦点が合っていないということが生じうる。そこで、像面湾曲に合うようにイメージセンサチップを湾曲させる方法が考えられる。像面湾曲の程度は光学レンズの状態によって異なるため、例えば光学レンズを交換した場合や光学レンズの位置を変更した場合には、それに応じて、イメージセンサチップの湾曲の状態を調整するとよい。 The image surface of the optical lens may be curved in a concave shape (field curvature). Therefore, for example, in a photographed image, it may occur that the focus is in the central part (or the peripheral part) but the focus is not in the peripheral part (or the central part). Accordingly, a method of bending the image sensor chip so as to match the curvature of field can be considered. Since the degree of field curvature varies depending on the state of the optical lens, for example, when the optical lens is replaced or the position of the optical lens is changed, the state of curvature of the image sensor chip may be adjusted accordingly.
特許文献1には、光学レンズの位置に応じて、イメージセンサチップを湾曲させ、該湾曲の状態を制御することが記載されている。しかしながら、特許文献1には、イメージセンサチップの湾曲の実際の状態をどのように計測するか、及び、該湾曲の実際の状態を目標(所望の状態)に近付けるためにどのような制御を行うかについて記載されていない。 Patent Document 1 describes that an image sensor chip is bent in accordance with the position of an optical lens and the state of the curve is controlled. However, in Patent Document 1, how to measure the actual state of the curvature of the image sensor chip and what kind of control is performed to bring the actual state of the curvature closer to the target (desired state). Is not described.
ここで、特許文献2には、イメージセンサチップから画像データを取得して画像中のシェーディングを解析し、その結果に基づいてイメージセンサチップの湾曲の状態を制御することが記載されている。しかしながら、特許文献2の方法によると、画像が一様光に従うものでない場合(例えば、人や風景等の被写体が画像に写っている場合)には、シェーディングを解析すること自体が難しくなり、上記制御の精度が低下してしまう可能性がある。 Here, Patent Document 2 describes that image data is acquired from an image sensor chip, shading in the image is analyzed, and the curvature state of the image sensor chip is controlled based on the result. However, according to the method of Patent Document 2, when the image does not follow uniform light (for example, when a subject such as a person or a landscape is reflected in the image), it becomes difficult to analyze the shading itself. There is a possibility that the accuracy of the control is lowered.
本発明は、光学レンズの像面湾曲に応じてイメージセンサチップの湾曲の状態を制御する撮像装置において、該制御の高精度化に有利な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique advantageous in increasing the accuracy of the control in an imaging device that controls the state of curvature of an image sensor chip according to the field curvature of an optical lens.
本発明の一つの側面は撮像装置にかかり、前記撮像装置は、複数の画素が配列された画素領域を有するイメージセンサチップを備える撮像装置であって、前記画素領域が湾曲するように前記イメージセンサチップの湾曲の状態を制御する制御部と、前記イメージセンサチップにおける前記画素領域の周辺領域に配され且つ前記イメージセンサチップの湾曲の状態を計測する計測部と、撮影に用いられる光学レンズの状態に基づいて前記イメージセンサチップの湾曲の状態の目標を設定する設定部と、を備え、前記制御部は、前記計測された前記湾曲の状態と前記設定された目標とを比較した結果に基づいて前記湾曲の状態を制御することを特徴とする。 One aspect of the present invention relates to an imaging apparatus, and the imaging apparatus includes an image sensor chip having a pixel area in which a plurality of pixels are arranged, and the image sensor is curved so that the pixel area is curved. A control unit that controls the bending state of the chip; a measuring unit that is disposed in a peripheral region of the pixel region in the image sensor chip and measures the bending state of the image sensor chip; and a state of an optical lens used for photographing A setting unit that sets a target of the state of curvature of the image sensor chip based on the control unit, and the control unit is based on a result of comparing the measured state of curvature and the set target The bending state is controlled.
本発明によれば、上記湾曲の状態の制御を高精度化することができる。 According to the present invention, the control of the bending state can be made highly accurate.
図1は、本発明に係る撮像装置100の構成例を示している。撮像装置100は、例えば、イメージセンサチップ110、湾曲制御部120、計測部130および設定部140を備える。イメージセンサチップ110は、画素アレイ111、駆動部112、読出部113、出力部114および撮影制御部115を含み、これらは、シリコン等の半導体で構成された1つの基板上に形成されている。
FIG. 1 shows a configuration example of an
画素アレイ111は、例えば、アレイ状に(複数の行および複数の列を形成するように)配列された複数の画素PXを含む。各画素PXは、公知の画素構成をとればよい。例えば、画素PXは、光電変換素子と、該光電変換素子で発生した電荷またはその量に応じた信号を読み出すための1つ以上のトランジスタとを含む。この1つ以上のトランジスタは、例えば、光電変換素子で発生した電荷を転送するトランジスタや、該転送された電荷の量に応じた信号を増幅するトランジスタ、光電変換素子をリセットするトランジスタ等を含む。
The
駆動部112は、例えば、シフトレジスタ等を含み、撮影制御部115からの制御信号に基づいて、複数の画素PXを行単位で順に駆動する。読出部113は、例えば、信号増幅部、AD変換部等を含み、撮影制御部115からの制御信号に基づいて、駆動部112により駆動された各画素PXからの画素信号を読み出して出力部114に転送する。出力部114は、該転送された画素信号を、撮影制御部115からの制御信号に基づいて、画像データとして順に出力する。
The
画素アレイ111は、基板の上面に対する平面視(以下、単に「平面視」という。)において、基板上の中央領域(「領域R1」とする。)に配される。領域R1は画素領域と称されてもよい。また、駆動部112、読出部113、出力部114および撮影制御部115は、平面視において、領域R1の周辺領域(「領域R2」とする。)に配される。
The
湾曲制御部120は、領域R1が湾曲するようにイメージセンサチップ110を湾曲させ、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を制御する。湾曲の状態は、湾曲量で特定されてもよいし、湾曲率で特定されてもよい。例えば、湾曲の状態は、湾曲したイメージセンサチップ110の中央部と端部との高低差で特定されてもよいし、所定方向での断面における構造を円弧に近似させた場合のその曲率で特定されてもよい。または、湾曲の状態は、湾曲の程度を示す他の物理量で特定されてもよい。
The
なお、イメージセンサチップ110は、少なくとも一方向において湾曲されればよい。例えば、平面視において、イメージセンサチップ110が長辺と短辺とを有する矩形形状の場合には、イメージセンサチップ110は長辺方向において湾曲されてもよい。ここでは、典型的な例として、矩形形状のイメージセンサチップ110を例示するが、イメージセンサチップ110は目的等に応じて他の形状をとってもよい。
Note that the
計測部130は、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測する。詳細は後述するが、計測部130は、例えば、基板上における周辺領域R2に配されている。計測部130は、例えば、実質的に常に又は所定の周期で上記湾曲の状態を計測し、該計測の結果を湾曲制御部120に出力する。
The
設定部140は、撮影に用いられる光学レンズ(例えば、撮像装置100に取り付けられ又は撮像装置100がさらに備える光学レンズ)の状態に基づいて、上記湾曲の状態の目標を設定する。より具体的には、設定部140は、上記湾曲の状態について、光学レンズについて想定される像面湾曲に基づく所望の状態を目標として設定する。設定部140は、該設定された目標を湾曲制御部120に出力する。
The
湾曲制御部120は、計測部130により計測されたイメージセンサチップ110の湾曲の状態と、設定部140により設定された目標とを比較し、該比較の結果を上記湾曲の状態の制御にフィードバックする。即ち、湾曲制御部120は、イメージセンサチップ110の実際の湾曲の状態を、それが該設定された目標に近づくように、該比較の結果に基づいて調整する。本構成によると、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を所望のタイミングで計測部130により計測し、その結果を上記湾曲の状態の制御にフィードバックすることができる。
The
設定部140は、光学レンズの情報に対応する目標を設定する。例えば、設定部140は、実質的に常に若しくは所定の周期で為される光学レンズの状態のモニタの結果を受けて、上記湾曲の状態の目標を設定し又は更新することができる。例えば、静止画撮影において撮像装置100が撮影可能な状態になってからユーザが撮影を開始するためのスイッチを押すまでの間に光学レンズの状態が変更された場合、設定された目標は、該状態が変更された光学レンズに対応するものに更新される。光学レンズの状態が変更された場合は、例えば、レンズ交換式のカメラにおいて光学レンズが交換された場合を含む。光学レンズが交換された場合には、設定部140は、例えば、該光学レンズからその型番やその焦点距離を示す情報を受けて、該情報に対応する目標を設定する。また、光学レンズの状態が変更された場合は、例えば、被写体のズームイン又はズームアウト等の目的で撮像装置100における光学レンズの位置(イメージセンサチップ110に対する光学レンズの位置)が変更された場合を含む。光学レンズの位置が変更された場合には、設定部140は、例えば、該光学レンズから、又は、該光学レンズを駆動してその位置を制御するレンズ駆動部から、該光学レンズの位置を示す情報を受けて、該情報に対応する目標を設定する。
The
設定部140は、例えば、参照テーブルを格納するメモリ(不図示)と、該参照テーブルを参照して光学レンズの状態に対応するパラメータを選択する選択部(不図示)とを含んでもよい。選択部は、上述の例では、例えば、光学レンズの型番に対応するパラメータを選択し、又は、光学レンズの位置に対応するパラメータを選択することができる。この場合、湾曲制御部120は、該選択されたパラメータに基づいてイメージセンサチップ110の湾曲の状態を制御する。他の実施例では、設定部140は演算部(不図示)を含んでもよく、上述のパラメータは、該演算部により、光学レンズの状態に基づく所定の演算処理によって算出されてもよい。
The
図2は、イメージセンサチップ110の湾曲の状態の制御方法を説明するためのフローチャートを示している。ステップS200(以下、単に「S200」と示す。他のステップについても同様。)では、設定部140により、イメージセンサチップ110の湾曲の状態の目標であって光学レンズの状態に対応する目標を設定する。S210では、計測部130により、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測する。S220では、S200で設定された目標と、S210で計測された上記湾曲の状態とが一致するかどうかを判定し、一致する場合には本制御を終了し、一致しない場合にはS230に進む。S230では、上記湾曲の状態を、それが目標に近づくように調整する。なお、S200とS210とは、逆の順序で為されてもよいし、並列に為されてもよい。また、図中では、S230の後にS210に戻る場合を例示しているが、S200に戻ってもよい。
FIG. 2 is a flowchart for explaining a method for controlling the bending state of the
上述の制御は、例えば静止画撮影の場合には、撮像装置100が撮影可能な状態になってからユーザが撮影を開始するためのスイッチを押すまでの間、実質的に常に又は所定の周期で為されればよい。また、この制御は、例えば動画撮影の場合には、撮影を行っている間、実質的に常に又は所定の周期で為されればよい。
For example, in the case of still image shooting, the above-described control is substantially always or at a predetermined cycle from when the
図3(A)〜(C)は、撮像装置100の構造の例を説明するための模式図である。図3(A)に例示されるように、イメージセンサチップ110および湾曲制御部120は、これらを外部環境から保護するためのパッケージ170に収容されている。パッケージ170は、例えば筐状の部材171および透光性の板材172を含む。被写体は、例えば光学レンズ150および光学フィルタ160を通ってイメージセンサチップ110に結像される。このとき、その像面は、レンズ収差によって凹状に湾曲しうる。湾曲制御部120は、この像面に合うようにイメージセンサチップ110を湾曲させればよい。
3A to 3C are schematic diagrams for explaining an example of the structure of the
図3(B)に例示されるように、湾曲制御部120は、イメージセンサチップ110の受光面とは反対側の面に配されており、イメージセンサチップ110を湾曲させるための所定の手段によってイメージセンサチップ110を湾曲させる。イメージセンサチップ110を湾曲させるための手段には、公知のものが用いられればよい。例えば、イメージセンサチップ110は、その端部で支持部(不図示)により支持されており、該支持部の位置を変更することによってイメージセンサチップ110を湾曲させてもよい。他の例では、イメージセンサチップ110を吸引によることによって湾曲させてよい。また、他の例では、イメージセンサチップ110に磁場を供給し、その磁力によってイメージセンサチップ110を湾曲させてもよい。また、他の例では、イメージセンサチップ110に熱を供給し、イメージセンサチップ110を、それを構成する各部材の熱膨張率の差を用いて湾曲させてもよい。
As illustrated in FIG. 3B, the bending
図3(C)は、イメージセンサチップ110の平面視におけるレイアウトの模式図である。図中には、基板上の中央領域R1および周辺領域R2を示している。前述のとおり、計測部130は領域R2に配される。領域R2は、イメージセンサチップ110の湾曲の影響を受けやすいため、この構成によると、イメージセンサチップ110にかかる応力を計測するのに有利であり、イメージセンサチップ110の湾曲の計測精度が向上する。
FIG. 3C is a schematic diagram of the layout of the
領域R2には、計測部130の他、他のユニット131(例えば、他の計測部、設定部140の少なくとも一部など)がさらに配されてもよい。計測部130と他のユニット131とは、平面視において、図3(C)に例示されるように互いに対角関係となる2つのコーナー領域にそれぞれ配されてもよいが、1つのコーナー領域に並んで配されてもよいし、1つの辺に沿って並んで配されてもよい。また、計測部130は2つ以上の部分を含んでいてもよく、また、この2つ以上の部分は互いに異なる2か所以上の位置にそれぞれ配置されてもよい。
In the region R2, in addition to the
図4は、計測部130の一例を説明するための図であってイメージセンサチップ110の平面視におけるレイアウトの模式図である。計測部130は、例えば、圧力センサ1301〜1304を含む。圧力センサ1301〜1304の各々はピエゾ抵抗素子で構成されたピエゾ抵抗型の圧力センサとなっている。これら4つの圧力センサ1301〜1304は、領域R2に配され、また、基板の平面視における外縁を形成する4つの辺にそれぞれ対応しており且つ平面視において基板の長辺方向に沿ってライン状に形成されている。ピエゾ抵抗型の圧力センサの場合、圧力差によるダイヤフラム変形に起因する応力変化をピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化として検知し圧力に換算する。本例では湾曲制御部120によって制御せしめた湾曲量に起因する応力変化をピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化として検知し湾曲量に換算する。基板がシリコン基板等の半導体基板である場合には、圧力センサ1301〜1304は、該基板に不純物を注入することにより形成された拡散抵抗素子でもよい。他の実施例では、圧力センサ1301〜1304のそれぞれは、例えば、基板のダイヤフラム上に形成されたピエゾ抵抗素子型の圧力センサでもよい。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the
図5(A)及び(B)に例示されるように、各々が抵抗素子である圧力センサ1301〜1304は、ブリッジ回路を形成している。本例では、ホイートストンブリッジ回路であるが、ウィーンブリッジ回路、マクスウェルブリッジ回路、ヘビサイドブリッジ回路などの他のブリッジ回路でもよい。 As illustrated in FIGS. 5 (A) and (B), the pressure sensor 130 1 to 130 4 each being resistive element form a bridge circuit. In this example, the Wheatstone bridge circuit is used, but other bridge circuits such as a Wien bridge circuit, a Maxwell bridge circuit, and a snake side bridge circuit may be used.
例えば図5(A)の構成では、電圧源V0が接続された2つのノードの間の第1経路に、圧力センサ1301及び1302が直列に配されており、該2つのノードの間の他の経路である第2経路に、圧力センサ1303及び1304が直列に配されている。そして、圧力センサ1301と圧力センサ1302との間のノードの電位と、圧力センサ1303と圧力センサ1304との間のノードの電位との差が、アンプA1を介して増幅され、電圧VOUTとして出力される。図5(B)の構成は、電圧源V0の代わりに電流源I0を用いた点を除いて、図5(A)の構成と同様である。
For example, in the configuration of FIG. 5A,
このような回路構成において、イメージセンサチップ110が湾曲すると、抵抗素子である圧力センサ1301〜1304の抵抗値が変化する。それに伴い、圧力センサ1301と圧力センサ1302との間のノードと、圧力センサ1303と圧力センサ1304との間のノードとの間に電位差が生じ、該電位差に応じた電圧VOUTが出力される。換言すると、イメージセンサチップ110の湾曲の状態は電圧VOUTに変換される。湾曲制御部120は、電圧VOUTに基づいてイメージセンサチップ110の湾曲の状態を制御すればよい。
In such a circuit configuration, when the
例えば、圧力センサ1301に応力が加わっていないときの圧力センサ1301の抵抗値をRとし、圧力センサ1301に応力σが加わったときの圧力センサ1301の抵抗値の変化量をΔRとしたとき、典型的には、(ΔR/R)∝σが成立する。また、この関係式を用いると、図5(A)及び(B)を参照しながら述べた出力電圧VOUTについて、VOUT∝σが成立する。また、イメージセンサチップ110が一様に湾曲すると仮定すると、その曲率半径をrとしたとき、σ∝(1/r)が成立する。これらの式によると、電圧VOUTと曲率半径rとは反比例の関係である。湾曲制御部120による湾曲の状態の制御は、以上に例示されたモデルに基づいて為されてもよいが、他のモデルに基づいて為されてもよい。
For example, the
ところで、前述のとおり、特許文献2によると、画像データについてシェーディング解析を行い、その結果に基づいてイメージセンサチップの湾曲の状態を制御する。しかしながら、この方法によると、画像が一様光に従うものでない場合(例えば、人や風景等の被写体が画像に写っている場合)には、シェーディングを解析すること自体が難しくなり、上記湾曲の状態の制御の精度が低下する虞がある。 Incidentally, as described above, according to Patent Document 2, shading analysis is performed on image data, and the curvature state of the image sensor chip is controlled based on the result. However, according to this method, when the image does not follow uniform light (for example, when a subject such as a person or a landscape is reflected in the image), it is difficult to analyze the shading itself, and the curved state There is a risk that the accuracy of the control will decrease.
これに対して、本構成例によると、計測部130は、画素アレイ111から読み出した画像データを用いる必要がなく、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を所望のタイミングで計測し、その結果を該湾曲の状態の制御にフィードバックすることができる。また、計測部130は、基板上の周辺領域R2であってイメージセンサチップ110の湾曲の影響を受けやすい領域R2に配されている。そのため、本構成例によると、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測部130により適切に計測することができ、上記湾曲の状態の制御を高精度化するのに有利である。
On the other hand, according to this configuration example, the
また、特許文献2の方法によると、湾曲の状態が目標(又はその許容範囲内)に到達するのに要する時間が比較的長くなってしまう。例えば、フレームレートが60[fps]の場合には、1フレーム分の画像データを取得するのに要する時間は16.7[msec]程度である。その後、シェーディング解析を行い、その結果に基づいて上記湾曲の状態を制御する。現実的には、これら画像データの取得、シェーディング解析および上記湾曲の状態の制御を含む一連の動作は、シェーディングがなくなるまで繰り返し為されることが考えられる。そうすると、湾曲の状態が目標に到達するのに相当の時間(例えば、100[msec]以上)がかかる虞がある。 Further, according to the method of Patent Document 2, the time required for the curved state to reach the target (or within the allowable range) is relatively long. For example, when the frame rate is 60 [fps], the time required to acquire image data for one frame is about 16.7 [msec]. Thereafter, shading analysis is performed, and the bending state is controlled based on the result. Actually, a series of operations including the acquisition of the image data, the shading analysis, and the control of the bending state may be repeated until the shading disappears. Then, it may take a considerable time (for example, 100 [msec] or more) for the curved state to reach the target.
これに対して、本構成例によると、計測部130は、画素アレイ111から読み出した画像データについてシェーディング解析を行う必要がなく、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を比較的短い時間で計測することができる。例えば、図4及び図5の構成例によると、湾曲の状態の計測に要する時間は10[μsec]以下であり、該計測の結果に基づいて湾曲の状態の制御を開始してから該制御が完了するまでの時間は10[msec]以下に抑えられる。よって、本構成例によると、上記湾曲の状態の制御を高速化するのにも有利である。
On the other hand, according to this configuration example, the
計測部130は、以上に例示された構成例に限られるものでなく、他の構成をとってもよい。例えば、図4では、圧力センサ1301〜1304が長辺方向に沿ってライン状に形成された構成を例示したが、他の条件の下では、例えば、圧力センサ1301及び1304は短辺方向に沿ってライン状に形成されてもよい。他の条件とは、例えば、イメージセンサチップ110の湾曲の方法、該湾曲の方向、該湾曲の状態の測定方法が変更された場合等である。
The
他の実施例では、計測部130は、イメージセンサチップ110を湾曲させたことに伴うバンドギャップの変化に基づいて、該湾曲の状態を計測してもよい。具体的には、イメージセンサチップ110を湾曲させると、基板を構成する部材の結晶構造が歪むため、該部材のバンドギャップが変化する。よって、計測部130は、該バンドギャップをモニタし、その結果に基づいて湾曲の状態を計測することもできる。
In another embodiment, the
また、他の実施例では、計測部130は、イメージセンサチップ110を湾曲させたことに伴うオプティカルブラック画素からの画素信号の変化に基づいて該湾曲の状態を計測してもよい。具体的には、画素アレイ111に配列された複数の画素PXは、画素アレイ111において、中央部に配列された撮像画素と、その周辺部に配列されたオプティカルブラック画素とを含む。オプティカルブラック画素には、入射光を遮光するための遮光部材が配されており、オプティカルブラック画素から読み出される画素信号は、基板に流れる暗電流(ノイズ成分)の量にしたがう。ここで、バンドギャップをEgとし、ボルツマン定数をkとし、絶対温度をTとしたとき、上記暗電流の量は、典型的には、exp(−Eg/2kT)に比例する。よって、計測部130は、オプティカルブラック画素からの画素信号をモニタし、その結果に基づいて湾曲の状態を計測することもできる。
In another embodiment, the
なお、単一のオプティカルブラック画素から読み出される画素信号の値は極めて小さいため、複数のオプティカルブラック画素が、1以上の列、1以上の行、又は、1以上の列且つ1以上の行にわたって配列され、これらからの信号の値は加算されてもよい。また、オプティカルブラック画素からの画素信号を読み出すための専用のユニットであってフレームレートに対して高速に動作することが可能なユニットが、前述の駆動部112、読出部113等とは別に設けられてもよい。
Note that since the value of the pixel signal read from a single optical black pixel is extremely small, a plurality of optical black pixels are arranged over one or more columns, one or more rows, or one or more columns and one or more rows. The signal values from these may be added. In addition, a dedicated unit for reading out the pixel signal from the optical black pixel and capable of operating at high speed with respect to the frame rate is provided separately from the driving
また、他の実施例では、計測部130は、イメージセンサチップ110を湾曲させたことに伴う静電容量の変化に基づいて、該湾曲の状態を計測してもよい。例えば、イメージセンサチップ110と、このイメージセンサチップ110の近傍に位置する他の部材(例えば、イメージセンサチップ110と平行に配された平行平板状の導電部材)との間には容量が形成される。そして、イメージセンサチップ110を湾曲させると該容量の値が変化する。計測部130は、該容量の変化量に基づいてイメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測することもできる。
In another embodiment, the
図6(A)及び(B)は、イメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測するための他の構成例を示す模式図である。図6(A)に例示されるように、撮像装置100は、計測部130として、又は、計測部130の代わりに、レーザー光照射部210と、レーザー光検出部220とを備える。撮像装置100は、レーザー光を反射する光反射部230であってイメージセンサチップ110上に配された光反射部230をさらに備えてもよい。光反射部230は、図6(B)に例示されるように、平面視において、基板上における周辺領域R2に配されればよく、そのうちのコーナー領域に配されてもよい。
FIGS. 6A and 6B are schematic views showing another configuration example for measuring the bending state of the
レーザー光照射部210は、イメージセンサチップ110(の光反射部230)に対してレーザー光を照射する。レーザー光検出部220は、イメージセンサチップ110(の光反射部230)で反射されたレーザー光を検出する。イメージセンサチップ110の湾曲の状態は、レーザー光検出部220における該反射されたレーザー光の検出位置に基づいて計測される。例えば、イメージセンサチップ110を湾曲させていない場合、レーザー光は、図中の破線で示される軌道を通って、レーザー光検出部220で検出される。また、イメージセンサチップ110を湾曲させた場合、レーザー光は、図中の一点鎖線で示される軌道を通って、レーザー光検出部220で検出される。即ち、イメージセンサチップ110の湾曲の状態によって、レーザー光検出部220におけるレーザー光の検出位置が異なる。よって、該検出位置に基づいてイメージセンサチップ110の湾曲の状態を計測することができる。
The laser
(その他)
以上では、いくつかの好適な実施例を示したが、本発明はこれらに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部は変更されてもよい。その他、本明細書で用いられた各ユニットの名称は、対応する機能を説明するために用いられたものに過ぎず、各ユニットの機能は、以上で述べられたものに限られない。例えば、「撮像装置」の概念には、撮影を主目的とする装置(例えば、カメラ)の他、撮影機能を補助的に有する装置(例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末)も含まれる。
(Other)
Although several preferred embodiments have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and some of the embodiments may be changed without departing from the spirit of the present invention. In addition, the names of the units used in the present specification are merely used to describe the corresponding functions, and the functions of the units are not limited to those described above. For example, the concept of the “imaging device” includes a device (for example, a personal computer or a portable terminal) having a photographing function as an auxiliary in addition to a device (for example, a camera) whose main purpose is photographing.
100:撮像装置、110:イメージセンサチップ、120:湾曲制御部、130:計測部、140:設定部。 100: imaging device, 110: image sensor chip, 120: bending control unit, 130: measurement unit, 140: setting unit.
Claims (15)
前記画素領域が湾曲するように前記イメージセンサチップの湾曲の状態を制御する制御部と、
前記イメージセンサチップにおける前記画素領域の周辺領域に配され且つ前記イメージセンサチップの湾曲の状態を計測する計測部と、
撮影に用いられる光学レンズの状態に基づいて前記イメージセンサチップの湾曲の状態の目標を設定する設定部と、を備え、
前記制御部は、前記計測された前記湾曲の状態と前記設定された目標とを比較した結果に基づいて前記湾曲の状態を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging device including an image sensor chip having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged,
A control unit that controls the state of curvature of the image sensor chip so that the pixel region is curved;
A measurement unit that is arranged in a peripheral region of the pixel region in the image sensor chip and measures a state of curvature of the image sensor chip;
A setting unit that sets a target of the curvature state of the image sensor chip based on the state of the optical lens used for photographing,
The control unit controls the bending state based on a result of comparing the measured bending state and the set target.
ことを特徴とする請求項1に撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the state of the optical lens is changed, the setting unit updates the set target based on the state of the optical lens whose state has been changed. .
前記制御部は、前記選択されたパラメータに基づいて前記湾曲の状態を制御する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 The setting unit includes a memory that stores a reference table, and a selection unit that selects a parameter corresponding to the state of the optical lens with reference to the reference table,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the bending state based on the selected parameter.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the setting unit sets the target of the curved state based on a model number of an optical lens attached to the imaging device. .
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the setting unit sets a target of the curved state based on a position of the optical lens.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the measurement unit includes a piezoresistive pressure sensor.
前記計測部は、前記半導体基板に形成された拡散抵抗を含む
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image sensor chip has a semiconductor substrate;
The imaging device according to claim 1, wherein the measurement unit includes a diffusion resistor formed on the semiconductor substrate.
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の撮像装置。 The measurement unit includes a plurality of sensors, and the plurality of sensors respectively correspond to a plurality of sides forming an outer edge of the image sensor chip in a plan view with respect to an upper surface of the image sensor chip. The imaging device according to any one of claims 1 to 7.
ことを特徴とする請求項8項に記載の撮像装置。 In the plan view, the image sensor chip has a rectangular shape having a long side and a short side, and each of the plurality of sensors is formed in a line shape along the long side direction. The imaging apparatus according to claim 8, wherein the imaging apparatus is characterized.
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 8 or 9, wherein each of the plurality of sensors is a resistance element, and the plurality of sensors form a bridge circuit.
前記複数の画素の各々は撮像画素を形成し、
前記複数の他の画素の各々はオプティカルブラック画素を形成している
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The measurement unit includes a plurality of other pixels that are different from the plurality of pixels and are arranged in the peripheral region,
Each of the plurality of pixels forms an imaging pixel;
6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of other pixels forms an optical black pixel.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The said measurement part is monitoring the band gap of the member which comprises the said image sensor chip | tip, and measures the said curvature state based on the result of this monitoring. The imaging apparatus of Claim 1.
前記画素領域が湾曲するように前記イメージセンサチップの湾曲の状態を制御する制御部と、
前記イメージセンサチップの湾曲の状態を計測する計測部と、
撮影に用いられる光学レンズの状態に基づいて前記イメージセンサチップの湾曲の状態の目標を設定する設定部と、を備え、
前記計測部は、前記イメージセンサチップに対してレーザー光を照射するレーザー光照射部と、前記イメージセンサチップで反射されたレーザー光を検出するレーザー光検出部とを含んでおり、該反射されたレーザー光の前記レーザー光検出部における検出位置に基づいて前記イメージセンサチップの湾曲の状態を計測し、
前記イメージセンサチップは、半導体で構成された基板と、前記レーザー光照射部からのレーザー光を反射する光反射部とを含んでおり、前記光反射部は前記基板に対してイメージセンサチップの受光面の側に設けられており、前記制御部は前記基板に対してイメージセンサチップの受光面とは反対側に設けられており、
前記制御部は、前記計測された前記湾曲の状態と前記設定された目標とを比較した結果に基づいて前記湾曲の状態を制御する
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging device including an image sensor chip having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged,
A control unit that controls the state of curvature of the image sensor chip so that the pixel region is curved;
A measuring unit for measuring the state of curvature of the image sensor chip;
A setting unit that sets a target of the curvature state of the image sensor chip based on the state of the optical lens used for photographing,
The measurement unit includes a laser light irradiation unit that irradiates the image sensor chip with laser light, and a laser light detection unit that detects the laser light reflected by the image sensor chip. Measure the curvature state of the image sensor chip based on the detection position of the laser light in the laser light detection unit,
The image sensor chip includes a substrate made of a semiconductor and a light reflection unit that reflects the laser beam from the laser beam irradiation unit, and the light reflection unit receives the image sensor chip with respect to the substrate. The control unit is provided on the side opposite to the light receiving surface of the image sensor chip with respect to the substrate,
The control unit controls the bending state based on a result of comparing the measured bending state and the set target.
前記光反射部は前記イメージセンサチップにおける前記周辺領域に配されている
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 The image sensor chip further includes a peripheral region outside the pixel region,
The light reflecting portion imaging apparatus according to claim 13, characterized in that arranged in the peripheral region in the image sensor chip.
ことを特徴とする請求項13または請求項14に記載の撮像装置。
The imaging device according to claim 13 or 14, wherein the light reflecting portion is arranged in a corner region of the image sensor chip in a plan view with respect to an upper surface of the image sensor chip.
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