JP2004191630A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロレンズパワーの設定において、好ましい画像信号を得つつ良好な位相差信号を得ることができるようにする。
【解決手段】撮影レンズと、撮影レンズの予定結像面に配置される固体撮像素子とを備え、固体撮像素子は、２つの光電変換部に分割された画素３０５，３０６とその前方に配置されたマイクロレンズ３０１とを各々備える複数の光電変換セルを有し、マイクロレンズの曲率半径ｒを、画素の受光面と撮影レンズの射出瞳３１２が互いに共役関係になるときのマイクロレンズの曲率半径をｒ0、画素の分割された境界線と直交する辺を撮影レンズの射出瞳面に曲率半径ｒを有するマイクロレンズを介して投影したときの射出瞳面上での長さをＺ、射出瞳面の半径をＲとした場合に、
｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×０．９５＜ｒ＜｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×１．０５
で表されるように設定した。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の撮像と位相差方式の焦点検出とを行なう固体撮像素子を有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被写体像の撮像と、位相差方式による被写体像の焦点検出を同一固体撮像素子上で行うための構成が特開２０００−１５６８２３号公報（特許文献１）に開示されている。この焦点検出のための構成によれば、別途焦点検出系の機構を配設する構造に比較して、撮像装置の小型化、コストの抑制、誤差要因の低減が図れると共に、山登り方式の焦点合わせ方法に比較して短時間で焦点検出を行なうことができる。
【０００３】
具体的には、光学系により結像された光学像を電気信号に変換する光電変換セルが２次元的に配列された固体撮像素子において、該光電変換セル群のうちの少なくとも一部が焦点検出のための信号を出力するように構成されており、この焦点検出のための信号を出力する光電変換セルは、光電変換部上に配置されたマイクロレンズと、該マイクロレンズと光電変換部との間に配置された特定の開口部を有する遮光膜層とを有し、前記光電変換セルは、該遮光膜層の開口がマイクロレンズの光学中心に対して偏りをもつ第１の光電変換セルと、該遮光膜層の開口がマイクロレンズの光軸中心に対して第１の光電変換セルと逆方向に偏りをもつ第２の光電変換セルとに分類され、第１の光電変換セルを含む基本的な配列の並ぶ第１の行と、該第１の行に隣接する第２の光電変換セルを含む基本的な配列の並ぶ第２の行とからなる配列を前記撮像領域の少なくともひとつの領域に有する。このように構成することにより、前記第１の光電変換セルのつながりにより出力される信号と前記第２の光電変換セルのつながりにより出力される信号との位相差から撮像素子に被写体像を結ぶための光学系のフォーカスを調整することができる。
【０００４】
また、これとは別に特開平３−２８７７７号公報（特許文献２）に開示されている固体撮像素子においては、特開２０００−１５６８２３号公報に開示されている固体撮像素子が遮光膜層の開口部に偏りを持たせるのに対し、隣り合う光電変換セルにおいてそれぞれの光電変換部とマイクロレンズの配置関係によって入射光がそれぞれの光電変換部の相対的に異なる部分に入射するように構成されている。具体的には、光電変換部の中心軸とマイクロレンズの中心軸を互いに隣り合う光電変換セル同士で相対的に反対方向に偏りを持たせたり、あるいはマイクロレンズ光軸を入射光に対して相対的に反対側に同角度傾けたりして、それぞれのマイクロレンズに入射する光束が光電変換部においては相対的に異なった部分に到達するように構成されている。
【０００５】
一方、複数光電変換部の光電変換信号の加算を画像部で行い、さらに光電変換信号の加算と非加算を任意に行える固体撮像装置が特開平９−４６５９６号公報（特許文献３）に開示されている。被写体輝度が明るい場合は画素信号を非加算出力して高解像度の撮像を行い、被写体輝度が暗い場合は画素信号を加算出力して高感度の撮像を行っている。
【０００６】
さらに、一つの光電変換セル内に一つのマイクロレンズ、カラーフィルターおよび二つの光電変換部に分割されたひとつの画素をもつ光電変換セル群よりなる固体撮像素子において、各光電変換部の出力をそれぞれ独立して読み出しを行う第１の読み出しモード（非加算モード）と、同一画素内の２つの光電変換部の出力を加算して読み出しを行う第２の読み出しモード（加算モード）とを有し、第１の読み出しモードによって焦点検出用の位相差信号の読み出しを行い、第２の読み出しモードによって画像信号の読み出しを行うようにした発明が特開２００１−１２４９８４号公報（特許文献４）に開示されている。このように構成した撮像素子においては、一つの光電変換セルが焦点検出のための位相差信号も画像を形成する画像信号も出力することができるので、焦点検出および画像生成において共に有効である。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１５６８２３号公報
【特許文献２】
特開平３−２８７７７号公報
【特許文献３】
特開平９−４６５９６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１２４９８４号公報
【発明が解決しようとする課題】
このように、一つの光電変換セル内に一つのマイクロレンズ、カラーフィルターおよび二つの光電変換部に分割されたひとつの画素をもつ光電変換セルより、画像を形成する画像信号も焦点検出のための位相差信号も出力することができるようにすると、マイクロレンズの形状において相反する２つの要求がなされることになる。
【０００８】
まず、画像を形成するための画像信号出力については、ふたつに分割された光電変換部の両方を足し合わせて読み出しを行う（加算モード）。
【０００９】
画像信号の出力によって形成される被写体画像については、撮影レンズの絞り値と撮像素子に到達する入射光量の関係がAPEX(Additive System of Photographic Exposure)に従うことが望ましい。つまり、設定絞り値によって変化する撮影レンズの射出瞳の面積と撮像素子受光部（ふたつに分割された光電変換部の両方）への入射光量が比例関係にあるようにすれば、銀塩カメラと同様に被写体輝度、撮像素子の感度、シャッター速度および絞り値の各パラメータが一義に設定可能となる。この関係を満たすには、理想的には、撮像素子の受光部と撮影レンズの射出瞳が互いに共役関係になるように、つまり射出瞳から射出される光束が撮像素子の受光部面で結像するようにマイクロレンズのパワーが設定され、さらに撮影レンズの射出瞳が最大となる絞り値（開放絞り値）をとっても、受光部をマイクロレンズを介して射出瞳に投影した投影像が射出瞳よりも大きくなるように受光部の面積および投影倍率が設定されればよい。
【００１０】
しかし実際には、各セルには受光部の他にアンプ回路や転送部等が配設されているので、近年の高画素化に伴い、１セルあたりの受光部面積比率は減少の傾向にある。そのため、実際には受光部は充分な面積を占めることができず、射出瞳に投影した投影像は射出瞳よりも小さく、すなわち開放絞り値における射出瞳を投影像が内包する関係を実現できなくなっている。換言すると、射出瞳から射出した光線が、射出した位置によっては受光部には届かず光電変換されないことになる。
【００１１】
そこで、射出瞳から射出する光束のうちできるかぎり広い光束が受光部に到達するように、マイクロレンズのパワーを、結像状態を実現するパワーから虚像状態を形成するパワーにシフトした状態、つまりマイクロレンズによる結像面は実際の受光部面より後方に位置するようにパワーを設定する手法がとられるようになってきている。このようにマイクロレンズのパワーが設定された撮像素子においては、充分な受光部面積がとれない場合でも、結像状態を実現するマイクロレンズパワーをもつ撮像素子に比較して、射出瞳の面積と受光部への入射光量の比例関係は改善される。したがって、画像信号のみを出力する撮像素子においては、この方向にのみ注目してマイクロレンズのパワーを設定すればよいことになる。
【００１２】
一方、焦点検出を行うための位相差信号出力については、ふたつに分割された光電変換部のそれぞれから独立に読み出しを行う（非加算モード）。
【００１３】
従来のＡＦユニットを別途もつ一般的な、位相差方式による焦点検出に関しては、デフォーカス量Ｄは、像ずれ量Ｐと比例定数Ｋを用いて、
Ｄ≒ＫＰ …（１）
で表されるが、比例定数ＫはＡＦユニット部品のひとつである二次結像レンズの前に置かれるＡＦ絞りの開口間距離であるところの基線長Ｌの逆数に比例する。
【００１４】
非加算モードにより焦点検出信号を得て焦点検出を行うこの方式においても、（１）式は成立する。ただし、この場合の比例定数Ｋにかかる基線長Ｌは、ふたつに分割された光電変換部の受光面のそれぞれをα面およびβ面とすると、α面およびβ面それぞれをマイクロレンズを介して射出瞳に投影した投影像のうち、射出瞳に囲まれた部分が形成する像の重心間距離に相当する。
【００１５】
この重心間距離は、マイクロレンズのパワーを虚像状態を形成するように設定した場合、射出瞳への投影像は強度分布を示す、つまり射出瞳から射出する光線は射出瞳上の位置によって受光部に到達するときの強度が変わる（以下「瞳強度分布」という）ので、分布が均一である結像状態を実現するマイクロレンズパワーの場合に比較して、短くなる。
【００１６】
基線長が短くなると、上記（１）式より像ずれ量Ｐの敏感度が高くなる、すなわちＰの小さな誤差も算出値であるデフォーカス量Ｄへ大きな影響を与えることになる。従って、基線長が短いと焦点検出誤差が大きくなってしまうので、基線長は長い方が望ましいことになる。するとマイクロレンズについては、強度分布を生じない結像状態を実現するパワーに設定することが望ましいということが導ける。
【００１７】
以上のように、マイクロレンズのパワー設定においては、好ましい画像信号を得るためには虚像状態を形成するように、良好な位相差信号を得るためには結像状態を実現するようにという、互いに反する要求が存在することになる。
【００１８】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイクロレンズパワーの設定において、好ましい画像信号を得つつ良好な位相差信号を得ることができるようにすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、撮影レンズと、該撮影レンズの予定結像面に配置される固体撮像素子とを備え、該固体撮像素子は、２つの光電変換部に分割された画素とその前方に配置されたマイクロレンズとを各々備える複数の光電変換セルを有し、前記マイクロレンズの曲率半径ｒを、前記画素の受光面と前記撮影レンズの射出瞳が互いに共役関係になるときの前記マイクロレンズの曲率半径をｒ0、前記画素の分割された境界線と直交する辺を前記撮影レンズの射出瞳面に曲率半径ｒを有する前記マイクロレンズを介して投影したときの前記射出瞳面上での長さをＺ、前記射出瞳面の半径をＲとした場合に、
｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×０．９５＜ｒ＜｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×１．０５
で表されるように設定したことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をデジタルスチルカメラに適用した場合の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態におけるデジタルスチルカメラの要部の概略を示す断面図である。
【００２２】
図１において、３は固体撮像素子で、デジタルスチルカメラ１の撮影レンズ２（便宜上２枚のレンズで示したが、実際には多数のレンズから構成されている）の予定結像面に配置されている。デジタルスチルカメラ１は、カメラ全体を制御するＣＰＵ１０、固体撮像素子３を駆動制御する撮像素子制御回路１１、固体撮像素子３にて撮像した画像信号を画像処理する画像処理回路１４、撮像された画像を表示するための液晶表示素子５とそれを駆動する液晶表示素子駆動回路１５、液晶表示素子５に表示された被写体像を観察するための接眼レンズ４、固体撮像素子３にて撮像された画像を記録するメモリ回路１２、画像処理回路１４にて画像処理された画像を外部に出力するためのインターフェース回路１３とを備えて構成されている。メモリ回路１２には、撮影レンズ固有情報も記録されている。
【００２３】
撮影レンズ２は、ＣＰＵ１０から送られてくる焦点調節情報に基づいて撮影レンズ駆動機構１６によって合焦状態に調節される。ＣＰＵ１０は焦点検出手段を兼ねている。また２０は絞り装置で、絞り駆動機構１７によって所定の絞り値に絞り込まれるようになっている。
【００２４】
次に本実施形態で用いる固体撮像素子３について説明する。
【００２５】
従来より、固体撮像素子は、光電変換を可能とする金属と酸化物と半導体からなるＭＯＳ構造を有しており、光キャリアの移動方式によりＦＥＴ型とＣＣＤ型とに分けられる。本実施形態においては、このような増幅型固体撮像素子のひとつである、ＣＭＯＳコンパチブルセンサ（以降「ＣＭＯＳセンサ」という）を用いることとする。
【００２６】
本実施形態におけるＣＭＯＳセンサでは、１画素に２つの光電変換部を構成し、従来各光電変換部毎に設けていたフローティングディフュージョン領域（以降、ＦＤ領域）とソースフォロワアンプを、２つの光電変換部について１個だけ形成し、２つの光電変換領域を転送用ＭＯＳトランジスタスイッチを介してそのＦＤ領域に接続している。したがって、２つの光電変換部の電荷を同時、または、別々にフローティングディフュージョン部へ転送でき、ＦＤ領域に接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイミングだけで、２つの光電変換部の信号電荷の加算、非加算を簡単に行うことができる。この構造を利用して、撮影レンズの射出瞳全体からの光束による光電変換出力を行う第１の出力モードと、撮像レンズの射出瞳の一部からの光束による光電変換出力を行う第２の出力モードとを切り替え可能としている。画素レベルで信号の加算を行う第１の出力モードでは、信号を読み出した後で加算する方式に比べてノイズの少ない信号を得ることができる。
【００２７】
図２は、撮像素子３内のエリアセンサ部の回路構成図である。同図は、２列×２行画素の２次元エリアセンサを示したものであるが、実際は列方向行方向ともに画素数を多くし、実用的な解像度を得る。
【００２８】
図２において、１０１および２０１はＭＯＳトランジスタゲートとゲート下の空乏層からなるフォトダイオード的な第１光電変換部（以下「α部」という）および第２光電変換部（以下「β部」という）、１０２および２０２は図上キャパシタの記号を付したフォトゲート、１０３および２０３はα部１０１およびβ部２０１の光電変換による電荷を転送する転送スイッチＭＯＳトランジスタ、１０４はフローティングディフュージョン部ＦＤの電荷をリセットするリセット用ＭＯＳトランジスタ、１０５はフローティングディフュージョン部ＦＤの電荷をソースフォロワ型で電圧変換して増幅するソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ、１０６は水平走査部１１６からのパルスφＳ０で画素選択する垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ、１０７はソースフォロワ型で増幅するソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５の負荷となる負荷ＭＯＳトランジスタ、１０８はフローティングディフュージョン部ＦＤの暗時電荷を転送する暗出力転送ＭＯＳトランジスタ、１０９はフローティングディフュージョン部ＦＤの撮像時の蓄積電荷を明出力とする明出力転送ＭＯＳトランジスタ、１１０は暗出力転送ＭＯＳトランジスタ１０８のオンにより暗出力を蓄積する暗出力蓄積容量ＣＴＮ、１１１は明出力転送ＭＯＳトランジスタ１０９のオンにより明出力を蓄積する明出力蓄積容量ＣＴＳ、１１２および２０４は垂直走査部１１５からの制御パルスによってオン／オフする垂直転送ＭＯＳトランジスタ、１１３および２０５は垂直出力線をリセットする垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ、１１４は明出力と暗出力との差を出力する差動出力アンプ、１１５は垂直転送ＭＯＳトランジスタ１１２，２０４を制御するパルスを出力する垂直走査部、１１６はα部１０１およびβ部２０１の電荷を読み出す転送パルス、リセットパルス、トリガパルス、選択パルスを出力する水平走査部である。
【００２９】
図３は一画素分の受光部の回路構成を示す断面図である。
【００３０】
図３において、１１７はＰ型ウェル、１１８，２０８はゲート酸化膜、１１９，２０９は一層目ポリＳｉ、１２０，２２０は二層目ポリＳｉ、１２１はｎ+フローティングディフュージョン領域である。また、図２と同一部分には同一番号を付している。例えば、α部１０１、β部２０１、フォトゲート１０２，２０２、リセット用ＭＯＳトランジスタ１０４、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５、垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ１０６、負荷ＭＯＳトランジスタ１０７である。
【００３１】
ＦＤ領域１２１は転送ＭＯＳトランジスタ１０３，２０３を介してα部１０１およびβ部２０１と接続される。なお、図３では、α部１０１とβ部２０１を離して描いたが、実際にはその境界部は極めて小さく、実用上はα部１０１とβ部２０１は接しているとみなして良い。また、上述の受光面とは、ゲート酸化膜１１８，２０８と受光部であるα部１０１およびβ部２０１との境界面であるところの、実際に光子を受けうる有効面をいう。以下この有効面のうちα部１０１に対応する受光面をα面、β部２０１に対応する受光面をβ面という。
【００３２】
図４は、撮像素子３のうち受光面よりマイクロレンズ側について、１画素分の物理的構造を模式的に示した斜視図である。
【００３３】
図４において、３００はこの画素の中心軸、３０１はマイクロレンズ部であり、この高さをＡとし、曲率半径をｒとする。３０２〜３０４はそれぞれ屈折率の異なる層を表しており、それぞれの高さをＢ，Ｃ，Ｄとする。これらの層は、フィルター層や配線層を包含するため等の層である。３０５，３０６はそれぞれα面、β面であり、図のように中心軸を中心に互いに隣接しており、大きさは共にｋ１×ｋ２で表されている。また、マイクロレンズ高さＡおよび各層の高さＢ，Ｃ，Ｄの総和をｈとおく。
【００３４】
図５は、図４における１画素と撮影レンズの射出瞳との関係を表す模式図である。すなわち、図４においてα面３０５とβ面３０６を分割する境界線（長さｋ１）に直交する辺（α面、β面のうち長さｋ２の辺）を臨むように、撮影レンズ光軸３００を側方から捉えた図である。図は説明のため相対的な大きさおよび距離の関係は無視して描かれている。また、３００から３０６は図４における同一番号と同一部分を表す。
【００３５】
図５において、３１０はマイクロレンズ頂点平面であり、マイクロレンズ頂点３３１を含み撮影レンズ光軸３００に直交する平面である。３１１は受光面（α面３０５およびβ面３０６を含む平面）に対する換算受光面であり、マイクロレンズ頂点３３１からの距離Ｓは、アッベの零不変量より以下の式（２）により表される。
【００３６】
１／Ｓ＝（１−νA）／ｒ＋１／（Ａ／νA＋Ｂ／νB＋Ｃ／νC＋Ｄ／νD）…（２）
ここでνA、νB、νC、νDはそれぞれマイクロレンズ３０１および層３０２〜３０４の各屈折率を表し、ｒはマイクロレンズの曲率半径を表す。
【００３７】
３１２は撮影レンズの射出瞳面であり、マイクロレンズ頂点３３１からＨの距離に配設されている。このとき射出瞳の半径をＲとする。
【００３８】
次に、α面３０５の端点３３０（像高ｋ２）から射出瞳面３１２に向けて発せられる光線のうち、マイクロレンズ頂点３３１を通過する光線が射出瞳面に到達する点を射出瞳上端点３３２と定義する。換言すると、被写体側から入射される光線のうち、射出瞳上端点３３２およびマイクロレンズ頂点３３１を通過する光線は、マイクロレンズ頂点および各層の境界面で屈折し、α面３０５の端点３３０に到達することを意味する。
【００３９】
このとき、射出瞳上端点３３２の撮影レンズ光軸３００からの距離Ｚ（３２２）は、以下によって求められる。まず、α面の端点３３０（像高ｋ２）は、換算受光面上では、
ｙ＝ｋ２・Ｓ／（Ａ／νA＋Ｂ／νB＋Ｃ／νC＋Ｄ／νD） …（３）
で表される像高ｙの点３３３に相当する。次に、この点からマイクロレンズ頂点３３１を介して、射出瞳面３１２へ直線を引く。この直線と射出瞳面３１２との交点が射出瞳上端点３３２であるので、撮影レンズ光軸３００からの距離Ｚは
Ｚ＝ｙ（Ｈ／Ｓ） …（４）
で表されることとなる。
【００４０】
さて、ここでもしマイクロレンズによって屈折した光線が受光面において結像するなら、そのときのマイクロレンズの曲率半径をｒ0とすると、
１／Ｈ＝（１−νA）／ｒ0＋１／（Ａ／νA＋Ｂ／νB＋Ｃ／νC＋Ｄ／νD）…（５）
の関係式からｒ0を求めることが可能である。
【００４１】
そこで、マイクロレンズの曲率半径ｒは、上記Ｒ，Ｚおよびｒ0を用いて
｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×０．９５＜ｒ＜｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×１．０５…（６）
を満たすように設定することとする。
【００４２】
たとえば、図６のように諸値を設定する。単位は全てμｍで表している。このとき撮影レンズはＦ１．０の開放絞りを有することとするとＲ＝４００００となり、上記（２）式から（５）式を用いることにより、Ｚ＝２６９１０，ｒ0＝３．５０を得る。このときのｒは上記（６）式を満たしていることが確認できる。
【００４３】
この適用例を実施した場合のＦ値に対する基線長の推移と、Ｆ値に対する光量比例性の推移を、上記（６）式を満たさない適用範囲外の曲率半径を持つ場合と比較して行ったシミュレーションの結果を、図７および図８に示す（シミュレーションはＦ１．０からＦ８．０の範囲で行っている）。
【００４４】
図７においては、横軸はＦ値の推移を対数表示で表し、縦軸は基線長を表している。上記適用例のほうが各Ｆ値において長い基線長が確保されていることがわかる。すなわち撮影レンズの絞りを絞ったとしても、適用範囲外のマイクロレンズを有する場合よりも精度の高い位相差方式のＡＦが可能であることを示している。
【００４５】
図８においては、横軸はＦ値の推移を対数表示で表し、縦軸はＦ１．８を基準としたときの各Ｆ値の段数差を表している。理想的にＡＰＥＸに従う場合には全てのＦ値において０を示すはずであるが、実際には絞りと受光光量の関係が正確には比例関係に従わず、例えば１段絞っても０．７段分しか光量が落ちない場合は基準絞り値に対して＋０．３段ということになる。この適用例では、適用範囲外に比較して、各Ｆ値において０に近い側で推移していることがわかる。したがって光量比例性においても、より好ましい結果が得られているといえる。
【００４６】
以上説明したように、上記の実施形態によれば、マイクロレンズパワーの設定において、好ましい画像信号を得つつ良好な位相差信号を得ることができる平衡領域にパワーを設定した撮像素子を提供することができる。すなわち、好ましい画像信号とはＡＰＥＸにより近い光量比例関係を維持することであり、良好な位相差信号とは比例定数の敏感度が小さい信号のことである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マイクロレンズパワーの設定において、好ましい画像信号を得つつ良好な位相差信号を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるデジタルスチルカメラの要部の概略を示す断面図である。
【図２】撮像素子の回路構成図である。
【図３】一画素分の受光部の回路構成を示す断面図である。
【図４】１画素分の物理的構造を模式的に示した斜視図である。
【図５】画素と撮影レンズの射出瞳との関係を表す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態における諸設定値を示す図である。
【図７】一実施形態におけるＦ値に対する基線長の推移を示す図である。
【図８】一実施形態におけるＦ値に対する光量比例性の推移を示す図である。
【符号の説明】
１ デジタルスチルカメラ
２ 撮影レンズ
３ 固体撮像素子
４ 接眼レンズ
５ 液晶表示素子
１０ ＣＰＵ
１１ 撮像素子制御回路
１２ メモリ回路
１３ インターフェース回路
１４ 画像処理回路
１５ 液晶表示素子駆動回路
１６ 撮影レンズ駆動機構１６
１７ 絞り駆動機構
２０ 絞り装置

Claims (1)

1. 撮影レンズと、
   該撮影レンズの予定結像面に配置される固体撮像素子とを備え、
   該固体撮像素子は、２つの光電変換部に分割された画素とその前方に配置されたマイクロレンズとを各々備える複数の光電変換セルを有し、前記マイクロレンズの曲率半径ｒを、前記画素の受光面と前記撮影レンズの射出瞳が互いに共役関係になるときの前記マイクロレンズの曲率半径をｒ0、前記画素の分割された境界線と直交する辺を前記撮影レンズの射出瞳面に曲率半径ｒを有する前記マイクロレンズを介して投影したときの前記射出瞳面上での長さをＺ、前記射出瞳面の半径をＲとした場合に、
   ｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×０．９５＜ｒ＜｛（Ｒ／Ｚ）×ｒ0｝×１．０５
   で表されるように設定したことを特徴とする撮像装置。

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