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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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 |
|---|---|---|---|---|
| EP1335588A1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-13 | Wallac Oy | Method and arrangement for processing measurement data |
| JP2008039564A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Canon Inc | 検査装置 |
| 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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