JP6522919B2 - 撮像素子、撮像装置 - Google Patents
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Description
[実施形態1]
[実施形態2]
[実施形態3]
一方、画素31を通常の画像用画素として機能させる場合には、フォトダイオードPDRに蓄積された画素信号と、フォトダイオードPDLに蓄積された画素信号と、を画素部21内の画素内合成部21bで合成して読み出すように制御することも可能である。ただし、この場合には、合成後の画素信号から焦点検出用画素Rの画素信号と焦点検出用画素Lの画素信号とを再び分離して読み出すことができない。従って、焦点検出用画素Rの画素信号と焦点検出用画素Lの画素信号とを通常の画像用画素信号として合成する必要がある場合には、画素部21から焦点検出用画素Rの画素信号と焦点検出用画素Lの画素信号とをそれぞれ読み出した後に、図18に示す画素信号合成部23において合成することを基本とする。このような構成により、1つの画素31が複数の機能を果たすようになっている。
こうして、焦点検出用の画素信号の用途(静止画用か動画等用かなど)に応じて、画素部21により生成される焦点検出用の画素信号の空間周波数よりも、撮像素子2から出力する焦点検出用の画素信号の空間周波数を低減すると良い。
2…撮像素子
3…画像処理部
4…AF評価値演算部(焦点検出制御部)
5…表示部
6…メモリカード
7…手振検出部
8…手振補正部
9…露光制御部
10…フォーカス制御部(焦点検出制御部)
11…カメラ操作部(焦点検出用画素領域選択部)
12…カメラ制御部(焦点検出用画素領域選択部,焦点検出制御部)
21…画素部
21a…AF領域
21b…画素内合成部
22…メモリ部
22A…第1メモリ部(第1アナログメモリ)
22B…第2メモリ部(第2アナログメモリ)
23…画素信号合成部
24…画像信号出力部
24a…水平信号線
24b…センスアンプ回路
25…列並列型AD変換器
26…素子制御部
26a…制御回路
26b…垂直走査回路
26c…水平読出回路
26d…DAC(デジタル・アナログ・コンバータ)
31…画素
32…メモリピクセル
33…ADC(AD変換器)
33a…比較器
33b…カウンタ
33c…ラッチ
34…制御信号線
35…垂直信号線
36a,36b…バイアス電流制御回路
37a,37b…カウンタ制御回路
40a…撮像用読出回路
40b…焦点検出用読出回路
ML…マイクロレンズ
MW…金属配線
PDR,PDL…フォトダイオード
PU,PUb,PUr…単位画素
R,L,T,B…焦点検出用画素
Claims (15)
- 画素が行列状に配置されており、隣接する複数の上記画素を単位画素と見なしたときにさらに該単位画素が行列状に配置されていて、画像用の画素信号と、位相差検出による焦点検出用の画素信号と、を生成する画素部と、
上記単位画素内の画素から生成される上記画像用の画素信号を少なくとも合成した画像用の画素信号を生成する画素信号合成部と、
上記画素信号合成部が前段に配設されている場合には該画素信号合成部により生成された合成された上記画像用の画素信号、上記画素信号合成部が後段に配設されている場合には上記画素部から読み出された少なくとも上記画像用の画素信号、を記憶する第1アナログメモリと、
上記焦点検出用の画素信号を記憶する第2アナログメモリと、
上記画素信号合成部が上記第1アナログメモリの前段に配設されている場合には該第1アナログメモリから読み出された合成された画像用の画素信号、上記画素信号合成部が上記第1アナログメモリの後段に配設されている場合には該画素信号合成部により生成された合成された画像用の画素信号と、上記第2アナログメモリに記憶された上記焦点検出用の画素信号と、を画像信号として出力する画像信号出力部と、
を備え、
上記画素部は、上記画素信号合成部が上記第1アナログメモリの前段に配設されている場合には、上記焦点検出用の画素信号を上記画素信号合成部と上記第2アナログメモリへ出力することを特徴とする撮像素子。 - 上記画像信号出力部は、画素信号を同時的に読み出す各列にAD変換器を配置した列並列型AD変換器を有し、上記単位画素によって構成される行毎に、上記合成された画像用の画素信号のみが配列された画素信号群と、上記焦点検出用の画素信号のみが配列された画素信号群と、を直列に並べて、上記列並列型AD変換器によりAD変換することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 上記第1アナログメモリおよび上記第2アナログメモリはメモリ部の一部および他の一部として構成されており、上記メモリ部において第1アナログメモリと第2アナログメモリとを区分する区分線は可変であって、
上記画素信号合成部が上記第1アナログメモリの前段に配設されている場合には、上記単位画素に含まれる画素数に応じて、上記区分線を変更することを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。 - 上記焦点検出用の画素信号の用途に応じて、上記画素部により生成される上記焦点検出用の画素信号の空間周波数よりも、撮像素子から出力する上記焦点検出用の画素信号の空間周波数を低減することを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。
- 上記画素部により生成される画像用の画素信号の空間周波数が、上記画素信号合成部により生成される合成された画像用の画素信号の空間周波数に減少するのに応じて、上記画素部により生成される上記焦点検出用の画素信号の数よりも、上記第2アナログメモリに記憶される上記焦点検出用の画素信号の数を低減することを特徴とする請求項4に記載の撮像素子。
- 上記画素部から上記焦点検出用の画素信号を読み出すAF領域を選択する焦点検出用画素領域選択部をさらに備え、
上記第2アナログメモリには、選択されたAF領域から読み出された上記焦点検出用の画素信号のみが記憶されることを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。 - 上記画像信号出力部は、上記列並列型AD変換器に配置されたAD変換器の内の、画素信号のAD変換に用いられないAD変換器の動作を停止させることを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。
- 上記画素信号合成部は、上記単位画素内の画素から生成される上記画像用の画素信号に加えて、さらに該単位画素内の画素から生成される上記焦点検出用の画素信号を合成して画像用の画素信号を生成し、
上記画素信号合成部が上記第1アナログメモリの後段に配設されている場合には、該第1アナログメモリは、上記画素部から読み出された上記焦点検出用の画素信号をさらに記憶することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。 - 上記画素部は、画像用の画素信号を生成する画素と、焦点検出用の画素信号を生成する画素と、が行列状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 上記画素部は、画像用の画素信号および焦点検出用の画素信号を生成する画素が行列状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 請求項1に記載の撮像素子と、
上記撮像素子に光学像を結像するものであって、焦点位置を調節可能な撮像光学系と、
上記撮像素子から出力された焦点検出用の画素信号に基づき、上記撮像光学系の焦点位置を調節する焦点検出制御部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 上記第1アナログメモリは、上記画素信号合成部が後段に配設されている場合には上記画素部から読み出された上記画像用の画素信号を記憶するとともに、上記焦点検出用の画素信号を記憶することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 上記画素信号合成部は、上記単位画素内の画素から生成される上記画像用の画素信号と上記焦点検出用の画素信号を合成した画像用の画素信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 上記画素部は、上記画素信号合成部が前段に配設されている場合には該画素信号合成部により生成された合成された上記画像用の画素信号、を上記第1アナログメモリへ、かつ、上記焦点検出用の画素信号を上記第2アナログメモリへ、一斉に転送し、上記画素信号合成部が後段に配設されている場合には上記画素部から読み出された少なくとも上記画像用の画素信号、を上記第1アナログメモリへ、かつ、上記焦点検出用の画素信号を上記第2アナログメモリへ、一斉に転送することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 上記画素部は、上記画像用の画素信号を生成するための画像用画素と、上記画像用画素とは異なる位置に配置され、上記焦点検出用の画素信号を生成するために上記画像用画素が光電変換する光線に対する一部の光線だけを光電変換する焦点検出用画素と、を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
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