JP2001177756A - 撮像装置及びそれを備えたカメラシステム - Google Patents
撮像装置及びそれを備えたカメラシステムInfo
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- JP2001177756A JP2001177756A JP36307299A JP36307299A JP2001177756A JP 2001177756 A JP2001177756 A JP 2001177756A JP 36307299 A JP36307299 A JP 36307299A JP 36307299 A JP36307299 A JP 36307299A JP 2001177756 A JP2001177756 A JP 2001177756A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像装置やカメラシステムなどの低廉化を図
る。 【解決手段】 撮像素子400の撮像領域の一部であっ
て且つ該撮像領域400の欠陥のない画素からなるピン
ト調節領域61’,62’,63,64’,65,6
6’,67からの出力信号に基づいて前記ピントの調節
をする。
る。 【解決手段】 撮像素子400の撮像領域の一部であっ
て且つ該撮像領域400の欠陥のない画素からなるピン
ト調節領域61’,62’,63,64’,65,6
6’,67からの出力信号に基づいて前記ピントの調節
をする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルスティル
カメラ、ビデオカメラなどに搭載される撮像装置及びそ
れを備えたカメラシステムに関する。
カメラ、ビデオカメラなどに搭載される撮像装置及びそ
れを備えたカメラシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、デジタルスティルカメラ、ビデオ
カメラなどのように、固体撮像装置を備えたカメラシス
テムは、静止画及び動画を一枚以上の撮像素子で撮像し
てメモリなどの保持手段などに記録していた。このよう
に、一枚以上の撮像素子で撮像、記録が行えるのは、撮
像素子が高解像度化、小型化及び低価格化したことによ
るものである。
カメラなどのように、固体撮像装置を備えたカメラシス
テムは、静止画及び動画を一枚以上の撮像素子で撮像し
てメモリなどの保持手段などに記録していた。このよう
に、一枚以上の撮像素子で撮像、記録が行えるのは、撮
像素子が高解像度化、小型化及び低価格化したことによ
るものである。
【0003】これらのカメラシステムでは、撮像素子の
撮像領域の一部を、ピント調節に使用する場合がある。
すなわち、撮像素子の撮像領域のうち多数は撮像に使用
されるが、少数はピント調節に使用される。
撮像領域の一部を、ピント調節に使用する場合がある。
すなわち、撮像素子の撮像領域のうち多数は撮像に使用
されるが、少数はピント調節に使用される。
【0004】図10は、従来の撮像素子の撮像領域の平
面図である。図10に示すように、撮像領域は、画素の
一部をピント調節に使用する領域(以下、「ピント調節
領域」と称する。)を備えており、ピント調節領域の設
定位置を161〜167で示している。この設定位置1
61〜167以外の撮像領域は撮像専用に使用してい
る。
面図である。図10に示すように、撮像領域は、画素の
一部をピント調節に使用する領域(以下、「ピント調節
領域」と称する。)を備えており、ピント調節領域の設
定位置を161〜167で示している。この設定位置1
61〜167以外の撮像領域は撮像専用に使用してい
る。
【0005】ここで、ピント調節領域の設定位置161
〜167は、被写体が撮像素子の中心に位置しない場合
であってもピント調節を行えるように、たとえば複数の
位置に等間隔で配置されている。
〜167は、被写体が撮像素子の中心に位置しない場合
であってもピント調節を行えるように、たとえば複数の
位置に等間隔で配置されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、撮像素子を構
成する画素の中には、製造工程などにおいて、たとえば
欠陥が生じる場合がある。この欠陥には、たとえば画素
の出力信号が大きくなる白キズ、出力信号が小さくなる
黒点、出力信号のリニアリティ不良及びS/N不良等が
ある。画素に欠陥があると、以下のような問題があっ
た。
成する画素の中には、製造工程などにおいて、たとえば
欠陥が生じる場合がある。この欠陥には、たとえば画素
の出力信号が大きくなる白キズ、出力信号が小さくなる
黒点、出力信号のリニアリティ不良及びS/N不良等が
ある。画素に欠陥があると、以下のような問題があっ
た。
【0007】すなわち、ピント調節領域として設定され
た画素に、出力信号のリニアリティ不良及びS/N不良
等の欠陥がある場合には、たとえばリニアリティ不良分
を考慮して補正した出力信号に基づいてピント調節を行
うことにより、画素の欠陥に対して対応する必要があ
る。
た画素に、出力信号のリニアリティ不良及びS/N不良
等の欠陥がある場合には、たとえばリニアリティ不良分
を考慮して補正した出力信号に基づいてピント調節を行
うことにより、画素の欠陥に対して対応する必要があ
る。
【0008】一方、ピント調節領域として設定された画
素に、白キズ又は黒点等の欠陥がある場合には、その画
素の周辺の画素によって得られる画像情報に基づいて画
像の補正を行うことが困難であるため、ピント調節領域
として設定された画素に白キズ又は黒点等の欠陥がある
撮像素子を固体撮像装置に使用することができず、廃棄
処分等がされている場合があった。
素に、白キズ又は黒点等の欠陥がある場合には、その画
素の周辺の画素によって得られる画像情報に基づいて画
像の補正を行うことが困難であるため、ピント調節領域
として設定された画素に白キズ又は黒点等の欠陥がある
撮像素子を固体撮像装置に使用することができず、廃棄
処分等がされている場合があった。
【0009】ここで、撮像素子は、カメラシステムの中
で高価なものであるため、ピント調節領域として設定さ
れた画素に欠陥がある場合に廃棄処分等をすると、たと
えば撮像装置やカメラシステムの低廉化が困難となるた
め改善が望まれていた。
で高価なものであるため、ピント調節領域として設定さ
れた画素に欠陥がある場合に廃棄処分等をすると、たと
えば撮像装置やカメラシステムの低廉化が困難となるた
め改善が望まれていた。
【0010】そこで、本発明は、撮像装置やカメラシス
テムの低廉化を図ることを課題とする。
テムの低廉化を図ることを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の撮像装置は、撮像素子の撮像領域の一部で
あって且つ該撮像領域の欠陥のない画素からなるピント
調節領域からの出力信号に基づいて前記ピントの調節を
する。
に、本発明の撮像装置は、撮像素子の撮像領域の一部で
あって且つ該撮像領域の欠陥のない画素からなるピント
調節領域からの出力信号に基づいて前記ピントの調節を
する。
【0012】また、本発明のカメラシステムは、上記撮
像装置と、前記撮像装置に被写体からの光を集光する撮
像レンズと、前記撮像装置から出力される撮像信号を保
持する保持手段とを備える。
像装置と、前記撮像装置に被写体からの光を集光する撮
像レンズと、前記撮像装置から出力される撮像信号を保
持する保持手段とを備える。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【0014】図1は、本発明の実施形態のカメラシステ
ムの構成図である。図1において、100は複数の撮像
レンズを備えた撮像光学系(LNS)、200は撮像装
置全体の動作を制御する中央演算装置(CPU)、30
0はユーザが押下することによって動作を指示するスイ
ッチ装置(SWS)、400は少なくとも撮像領域を備
えた撮像素子(SNS)、500は撮像素子400の駆
動、読み出し及び画像処理を行う集積回路装置(LS
I)、600は撮像された画像を表示する液晶表示装置
(LCD)、700は撮影画像保存用メモリーカード
(MC)でありカメラシステム本体と脱着可能なため破
線で区切っている。
ムの構成図である。図1において、100は複数の撮像
レンズを備えた撮像光学系(LNS)、200は撮像装
置全体の動作を制御する中央演算装置(CPU)、30
0はユーザが押下することによって動作を指示するスイ
ッチ装置(SWS)、400は少なくとも撮像領域を備
えた撮像素子(SNS)、500は撮像素子400の駆
動、読み出し及び画像処理を行う集積回路装置(LS
I)、600は撮像された画像を表示する液晶表示装置
(LCD)、700は撮影画像保存用メモリーカード
(MC)でありカメラシステム本体と脱着可能なため破
線で区切っている。
【0015】なお、撮像素子400は、撮像領域からの
出力信号を処理する周辺回路が搭載されているものであ
ってもよい。
出力信号を処理する周辺回路が搭載されているものであ
ってもよい。
【0016】図2は、図1に示した撮像光学系100の
内部構成図である。撮像光学系100は、図示しない被
写体からの光を集光して撮像素子400に照射するため
のものである。
内部構成図である。撮像光学系100は、図示しない被
写体からの光を集光して撮像素子400に照射するため
のものである。
【0017】撮像光学系100は、負レンズr1,正レ
ンズr2,r3を備える第1レンズ群grp1と、負レ
ンズr4,負レンズr5及び正レンズr6の接合レンズ
を備える第2レンズ群grp2と、絞りST及び正レン
ズr7を備える正の第3群grp3、負レンズr8及び
正レンズ9の接合レンズを備える第4群grp4とを備
えている。
ンズr2,r3を備える第1レンズ群grp1と、負レ
ンズr4,負レンズr5及び正レンズr6の接合レンズ
を備える第2レンズ群grp2と、絞りST及び正レン
ズr7を備える正の第3群grp3、負レンズr8及び
正レンズ9の接合レンズを備える第4群grp4とを備
えている。
【0018】また、図2において、左側が被写体側を示
し、右側が像面側を示しており、F1は赤外線(IR)
カットフィルター、LPFは光学ローパスフィルター、
L1は撮像光学系100の光軸を示している。
し、右側が像面側を示しており、F1は赤外線(IR)
カットフィルター、LPFは光学ローパスフィルター、
L1は撮像光学系100の光軸を示している。
【0019】つづいて、図2の動作について説明する。
ユーザがスイッチ装置300に備えられているスイッチ
を押下することにより入力した指示に基づいて、たとえ
ば被写体に対して画角の調節を行う。画角の調節は、た
とえば第2レンズ群grp2及び第4レンズ群grp4
を各々矢印方向へ移動させることにより、焦点距離を広
角から望遠にズーミングする。すなわち、第2レンズ群
grp2を像面側へ、第4レンズ群grp4を被写体側
へと同時に移動させることによって焦点距離を広角から
望遠にズーミングする。
ユーザがスイッチ装置300に備えられているスイッチ
を押下することにより入力した指示に基づいて、たとえ
ば被写体に対して画角の調節を行う。画角の調節は、た
とえば第2レンズ群grp2及び第4レンズ群grp4
を各々矢印方向へ移動させることにより、焦点距離を広
角から望遠にズーミングする。すなわち、第2レンズ群
grp2を像面側へ、第4レンズ群grp4を被写体側
へと同時に移動させることによって焦点距離を広角から
望遠にズーミングする。
【0020】つぎに、被写体に対して、たとえば位相差
検出方式などによりピント調節を行う。ピント調節は、
モーターとギア列とを有する図示しないレンズ駆動機構
によって、たとえば第2レンズ群grp2を光軸L1方
向に移動させて、被写体が撮像素子400上でピントを
結ぶように調節している。
検出方式などによりピント調節を行う。ピント調節は、
モーターとギア列とを有する図示しないレンズ駆動機構
によって、たとえば第2レンズ群grp2を光軸L1方
向に移動させて、被写体が撮像素子400上でピントを
結ぶように調節している。
【0021】図3は、図1に示した撮像素子400の回
路構成図である。なお、図3では、説明の都合上2行×
2列の画素配列を示しているが、実際には、たとえば1
080行×1920列の画素を備えている。
路構成図である。なお、図3では、説明の都合上2行×
2列の画素配列を示しているが、実際には、たとえば1
080行×1920列の画素を備えている。
【0022】図3において、1及び51は各々MOSト
ランジスタゲートとゲート下の空乏層とを備える第1及
び第2光電変換部、2及び52はフォトゲート、3及び
53は水平走査部16からの信号に基づいて蓄積容量2
及び52等に蓄積された電荷をソースフォロワアンプM
OSトランジスタ5側へ転送する転送スイッチMOSト
ランジスタである。
ランジスタゲートとゲート下の空乏層とを備える第1及
び第2光電変換部、2及び52はフォトゲート、3及び
53は水平走査部16からの信号に基づいて蓄積容量2
及び52等に蓄積された電荷をソースフォロワアンプM
OSトランジスタ5側へ転送する転送スイッチMOSト
ランジスタである。
【0023】また、4はソースフォロワアンプMOSト
ランジスタ5をリセットするリセット用MOSトランジ
スタ、6はソースフォロワアンプMOSトランジスタ5
に蓄積された電荷を出力する読み出し線を選択する垂直
選択スイッチMOSトランジスタである。
ランジスタ5をリセットするリセット用MOSトランジ
スタ、6はソースフォロワアンプMOSトランジスタ5
に蓄積された電荷を出力する読み出し線を選択する垂直
選択スイッチMOSトランジスタである。
【0024】さらに、7はソースフォロワアンプMOS
トランジスタ5の負荷MOSトランジスタ、8は暗出力
信号を転送する暗出力転送MOSトランジスタ、9は明
出力信号を転送する明出力転送MOSトランジスタ、1
0は転送された暗出力信号を蓄積する暗出力蓄積容量C
TN、11は転送された明出力信号を蓄積する明出力蓄積
容量CTSである。
トランジスタ5の負荷MOSトランジスタ、8は暗出力
信号を転送する暗出力転送MOSトランジスタ、9は明
出力信号を転送する明出力転送MOSトランジスタ、1
0は転送された暗出力信号を蓄積する暗出力蓄積容量C
TN、11は転送された明出力信号を蓄積する明出力蓄積
容量CTSである。
【0025】また、12及び54は垂直走査部15から
の信号に基づいて暗出力蓄積容量C TN10及び明出力蓄
積容量CTS11などに蓄積されている各信号を差動出力
アンプ14側へ転送する垂直転送MOSトランジスタ、
13及び55は垂直出力線リセットMOSトランジスタ
である。
の信号に基づいて暗出力蓄積容量C TN10及び明出力蓄
積容量CTS11などに蓄積されている各信号を差動出力
アンプ14側へ転送する垂直転送MOSトランジスタ、
13及び55は垂直出力線リセットMOSトランジスタ
である。
【0026】図4は、図3に示した受光部30−11〜
30−22の断面図及びその周辺図である。図4におい
て、17はP型ウェル、18,58はゲート酸化膜、1
9,59は一層目ポリSi、20,50は二層目ポリS
i、21はn+ フローティングディフュージョン(以
下、「FD」と称する。)領域、22は特定の波長域の
光を透過するカラーフィルター、23は撮像光学系10
0からの光束を効率的に第1及び第2光電変換部1,5
1に導くためのマイクロレンズである。
30−22の断面図及びその周辺図である。図4におい
て、17はP型ウェル、18,58はゲート酸化膜、1
9,59は一層目ポリSi、20,50は二層目ポリS
i、21はn+ フローティングディフュージョン(以
下、「FD」と称する。)領域、22は特定の波長域の
光を透過するカラーフィルター、23は撮像光学系10
0からの光束を効率的に第1及び第2光電変換部1,5
1に導くためのマイクロレンズである。
【0027】n+FD領域21は、転送MOSトランジ
スタ3,53を介して第1光電変換部1及び第2光電変
換部51に接続される。なお、図4では、第1光電変換
部1と第2光電変換部51を離して図示しているが、実
際にはその境界部は極めて小さく、実用上は第1光電変
換部1と第2光電変換部51とは接しているとみなして
良い。
スタ3,53を介して第1光電変換部1及び第2光電変
換部51に接続される。なお、図4では、第1光電変換
部1と第2光電変換部51を離して図示しているが、実
際にはその境界部は極めて小さく、実用上は第1光電変
換部1と第2光電変換部51とは接しているとみなして
良い。
【0028】図5〜図9は、図1に示した撮像素子40
0の撮像領域の平面図であり、図10に対応したもので
ある。図5〜図9において、■部分は欠陥のある画素を
示している。図5に示すように、ピント調節領域を設定
しようとした位置61,62,64及び66の画素に欠
陥がある場合には、図6等に示すように、それらの領域
をピント調節領域に設定せず、それらの領域のたとえば
隣の位置61’,62’,64’及び66’にピント調
節領域を設定する。
0の撮像領域の平面図であり、図10に対応したもので
ある。図5〜図9において、■部分は欠陥のある画素を
示している。図5に示すように、ピント調節領域を設定
しようとした位置61,62,64及び66の画素に欠
陥がある場合には、図6等に示すように、それらの領域
をピント調節領域に設定せず、それらの領域のたとえば
隣の位置61’,62’,64’及び66’にピント調
節領域を設定する。
【0029】具体的には、たとえば図6,図7に示すよ
うに、ピント調節領域を設定しようとした位置61〜6
7に欠陥のある画素を含まないように、位置61,6
2,64及び66の1行又は1列隣の位置61’,6
2’,64’及び66’(図7)にピント調節領域を設
定したり、図8,図9に示すように、ピント調節領域を
設定しようとした位置61〜67に欠陥のある画素を含
まないように、これらの位置61〜67から一方の方向
に移動した位置61’,62’,64’及び66’にピ
ント調節領域を設定する。
うに、ピント調節領域を設定しようとした位置61〜6
7に欠陥のある画素を含まないように、位置61,6
2,64及び66の1行又は1列隣の位置61’,6
2’,64’及び66’(図7)にピント調節領域を設
定したり、図8,図9に示すように、ピント調節領域を
設定しようとした位置61〜67に欠陥のある画素を含
まないように、これらの位置61〜67から一方の方向
に移動した位置61’,62’,64’及び66’にピ
ント調節領域を設定する。
【0030】特に、図9に示すように、ピント調節領域
を設定しようとした位置61〜67の画素の欠陥の有無
に拘わらず、位置61〜67の隣の位置61’〜67’
をピント調節領域と設定すれば、各ピント調節領域間の
距離が変わらないため、画素に欠陥がない撮像素子と同
様にピント調節を行うことができる。
を設定しようとした位置61〜67の画素の欠陥の有無
に拘わらず、位置61〜67の隣の位置61’〜67’
をピント調節領域と設定すれば、各ピント調節領域間の
距離が変わらないため、画素に欠陥がない撮像素子と同
様にピント調節を行うことができる。
【0031】以上、本実施形態では、ピント調節領域を
複数の位置61〜67等に備えている場合を例に説明し
たが、たとえば撮像素子400の撮像領域の中心部分に
のみ設けているものであってもよい。
複数の位置61〜67等に備えている場合を例に説明し
たが、たとえば撮像素子400の撮像領域の中心部分に
のみ設けているものであってもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像装置
は、欠陥のある画素からなるピント調節領域からの出力
信号に基づいてピントの調節をするため、低廉化を図る
ことができる。
は、欠陥のある画素からなるピント調節領域からの出力
信号に基づいてピントの調節をするため、低廉化を図る
ことができる。
【図1】本発明の実施形態の撮像装置の構成図である。
【図2】図1に示した撮像光学系の内部構成図である。
【図3】図1に示した撮像素子及び集積回路装置の回路
構成図である。
構成図である。
【図4】図3に示した受光部の断面図及びその周辺図で
ある。
ある。
【図5】図1に示した撮像素子の平面図である。
【図6】図1に示した撮像素子の平面図である。
【図7】図1に示した撮像素子の平面図である。
【図8】図1に示した撮像素子の平面図である。
【図9】図1に示した撮像素子の平面図である。
【図10】従来技術の撮像素子の平面図である。
100 撮像光学系 200 中央演算装置 300 スイッチ装置 400 撮像素子 500 集積回路装置 600 液晶表示装置 700 メモリーカード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H011 AA03 BA21 BA34 BB02 2H051 BA14 CB21 CB22 CB26 DA03 DA08 DA10 5C022 AB30 AC42 AC51 AC69 5C024 CX21 JX09
Claims (7)
- 【請求項1】 撮像素子の撮像領域の一部であって且つ
該撮像領域の欠陥のない画素からなるピント調節領域か
らの出力信号に基づいてピントの調節をすることを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項2】 前記撮像素子は、複数の前記ピント調節
領域を備えていることを特徴とする請求項1に記載の撮
像装置。 - 【請求項3】 前記ピント調節領域を設定しようとした
位置に、前記欠陥のある画素がある場合には、前記位置
から所定の方向に移動した位置に前記ピント調節領域を
設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像
装置。 - 【請求項4】 前記ピント調節領域を設定しようとした
位置のいずれかに、前記欠陥のある画素がある場合に
は、前記欠陥のある画素があるピント領域又は複数の前
記ピント調節領域の位置を同方向に移動した位置に前記
ピント調節領域を設定することを特徴とする請求項2に
記載の撮像装置。 - 【請求項5】 前記欠陥は、白キズ又は黒点であること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像
装置。 - 【請求項6】 前記ピントの調節は、位相差検出方式に
より行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項
に記載の撮像装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮
像装置と、 前記撮像装置に被写体からの光を集光する撮像レンズ
と、 前記撮像装置から出力される撮像信号を保持する保持手
段とを備えることを特徴とするカメラシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36307299A JP2001177756A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 撮像装置及びそれを備えたカメラシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36307299A JP2001177756A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 撮像装置及びそれを備えたカメラシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001177756A true JP2001177756A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18478438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36307299A Pending JP2001177756A (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 撮像装置及びそれを備えたカメラシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001177756A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010078856A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Canon Inc | 撮像装置 |
JP2010091848A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Nikon Corp | 焦点検出装置および撮像装置 |
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