JP6427720B2 - 撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
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Description
図8は、図2に示す受光面50の第一の変形例を示す拡大模式図である。
直線N1と直線N2の行方向X間の距離は、位相差検出エリアの最大サイズの行方向Xの幅よりも大きい。
条件(2)
第一の位相差検出用画素行M1とこれに隣接する第二の位相差検出用画素行M2の間の距離は、位相差検出エリアの最小サイズの列方向Yの幅よりも小さい。
図9は、図2に示す受光面50の第二の変形例を示す拡大模式図である。
直線N1と直線N2の行方向X間の距離は、位相差検出エリアの最大サイズの行方向Xの幅よりも大きい。
条件(4)
列方向Yで隣接する位相差検出用画素行間の距離に上記Nを乗じて得られた値が、位相差検出エリアの最小サイズの列方向Yの幅よりも小さい。
第一の変形例と第二の変形例では、第一の位相差検出用画素行M1と第二の位相差検出用画素行M2が列方向Yに周期的に配列される構成とした。
撮像素子5は、上記の境界の位置が異なる3つ以上の位相差検出用画素行が受光面50に形成された構成であってもよい。このような構成であっても撮像画像品質を向上させることができる。
第一のペアP1と第二のペアP2は、それぞれ、列方向Yの位置が同じ2つの位相差検出用画素によって構成されるものとしたが、列方向Yの位置が異なる2つの位相差検出用画素によって第一のペアP1と第二のペアP2が構成されてもよい。
撮像素子5は、多数の画素がベイヤ配列以外のパターンにしたがって配置される構成であってもよい。
本出願は、2016年6月1日出願の日本特許出願(特願2016−110393)に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
2 絞り
5 撮像素子
6 アナログ信号処理部
7 アナログデジタル変換回路
8 レンズ駆動部
9 絞り駆動部
10撮像素子駆動部
11 システム制御部
14 操作部
15 メモリ制御部
16 メインメモリ
17 デジタル信号処理部
171 ゲイン補正処理部
172 補間補正処理部
173 撮像画像データ生成部
19 焦点検出部
20 外部メモリ制御部
21 記録媒体
22 表示制御部
23 表示部
24 制御バス
25 データバス
50 受光面
53 位相差検出エリア
60r、60g、60b 撮像用画素
61Ggr、60Gbr 右偏心位相差検出用画素
61Ggl、60Gbl 左偏心位相差検出用画素
63 遮光膜
63a、63b、63c 開口
64、64b、64c 光電変換領域
P1 第一のペア
P2 第二のペア
M、Ma、Mb 位相差検出用画素行
M1 第一の位相差検出用画素行
M2 第二の位相差検出用画素行
N、N1、N2 直線
X 行方向
Y 列方向
U1、U2 ユニット
200 スマートフォン
201 筐体
202 表示パネル
203 操作パネル
204 表示入力部
205 スピーカ
206 マイクロホン
207 操作部
208 カメラ部
210 無線通信部
211 通話部
212 記憶部
213 外部入出力部
214 GPS受信部
215 モーションセンサ部
216 電源部
217 内部記憶部
218 外部記憶部
220 主制御部
ST1〜STn GPS衛星
Claims (10)
- 異なる色の光を光電変換する複数の画素を有し、前記複数の画素が規則的なパターンにしたがって二次元状に配置された受光面を有する撮像素子であって、
前記複数の画素は、輝度信号を得るために最も寄与する第一の色成分の信号を出力する第一の画素と、前記第一の色成分以外の色成分の信号を出力する第二の画素とを含み、
前記第一の画素は、基準位置に光電変換領域がある第一の撮像用画素と、前記基準位置に対して任意の方向の一方の方向に偏心した位置に光電変換領域がある第一の位相差検出用画素と、前記基準位置に対して前記任意の方向の他方の方向に偏心した位置に光電変換領域がある第二の位相差検出用画素と、を含み、
前記第二の画素は、前記基準位置に光電変換領域がある第二の撮像用画素であり、
前記受光面には、前記パターンに基づく前記第一の画素の配置位置に配置された前記第一の位相差検出用画素と、前記パターンに基づく前記第二の画素の配置位置に配置された前記第二の位相差検出用画素の複数の第一のペアと、前記パターンに基づく前記第一の画素の配置位置に配置された前記第二の位相差検出用画素と、前記パターンに基づく前記第二の画素の配置位置に配置された前記第一の位相差検出用画素の複数の第二のペアと、を含む前記任意の方向に配列されたペアから構成されるペア行が形成されており、
前記ペア行に含まれる前記複数の第一のペアは、前記ペア行の前記任意の方向における任意の位置よりも前記一方の方向側に配置されており、
前記ペア行に含まれる前記複数の第二のペアは、前記ペア行の前記任意の方向における前記任意の位置よりも前記他方の方向側に配置されている撮像素子。 - 請求項1記載の撮像素子であって、
前記受光面には、前記任意の方向と直交する直交方向に配列された複数の前記ペア行が形成されており、
前記複数のペア行は、前記任意の方向における前記任意の位置が異なる複数パターンのペア行を含む撮像素子。 - 請求項2記載の撮像素子であって、
前記複数のペア行は、前記任意の方向における前記任意の位置が異なる第一のペア行及び第二のペア行を含み、前記第一のペア行と前記第二のペア行は前記直交方向に周期的に配列されている撮像素子。 - 請求項3記載の撮像素子であって、
前記第一のペア行と前記第二のペア行は前記直交方向に交互に配列されている撮像素子。 - 請求項3記載の撮像素子であって、
前記第一のペア行と前記第二のペア行は、Nを2以上の自然数として、前記直交方向に、N個おきに交互に配列されている撮像素子。 - 請求項2〜5のいずれか1項記載の撮像素子であって、
前記受光面には、焦点を合わせる対象となる被写体に対応する範囲が設定可能であり、設定可能な全ての前記範囲の各々には、前記範囲の外側に前記任意の位置が存在する前記ペア行が少なくとも1つ含まれる撮像素子。 - 請求項1〜6のいずれか1項記載の撮像素子であって、
前記第一の画素は、緑色の光を光電変換するものであり、
前記第二の画素は、青色の光を光電変換するものである撮像素子。 - 請求項1記載の撮像素子であって、
前記任意の位置は、前記撮像素子の受光面の前方に配置されるフォーカスレンズを含む撮像光学系の光軸と前記受光面との交点を通りかつ前記任意の方向と直交する直交方向に伸びる直線の近傍に設定されている撮像素子。 - 請求項1〜8のいずれか1項記載の撮像素子と、
前記撮像素子の前記複数の画素から出力される信号に基づいて撮像画像データを生成する画像処理部と、を備える撮像装置。 - 請求項9記載の撮像装置であって、
前記画像処理部は、
前記パターンに基づく前記第一の画素の配置位置に配置された前記第一の位相差検出用画素の出力信号にゲインを乗じて当該第一の位相差検出用画素の位置に対応する画素信号を生成し、前記パターンに基づく前記第一の画素の配置位置に配置された前記第二の位相差検出用画素の出力信号にゲインを乗じて当該第二の位相差検出用画素の位置に対応する画素信号を生成し、前記パターンに基づく前記第二の画素の配置位置に配置された前記第一の位相差検出用画素の位置に対応する画素信号を、当該第一の位相差検出用画素の周囲にある前記第二の撮像用画素の出力信号に基づいて補間生成し、前記パターンに基づく前記第二の画素の配置位置に配置された前記第二の位相差検出用画素の位置に対応する画素信号を、当該第二の位相差検出用画素の周囲にある前記第二の撮像用画素の出力信号に基づいて補間生成する補正部と、
前記第一の撮像用画素の出力信号と、前記第二の撮像用画素の出力信号と、前記補正部により生成された画素信号とに基づいて、輝度信号及び色差信号からなる前記撮像画像データを生成する撮像画像データ生成部と、を備える撮像装置。
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