JP4858529B2 - 撮像素子および撮像装置 - Google Patents
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Description
請求項2の発明による撮像素子は、第1マイクロレンズと、前記第1マイクロレンズの背後に配置され、可視光の中の赤、緑、青の波長領域のいずれかの光を通す色フィルターと、前記第1マイクロレンズの作用により光学系の射出瞳を通過し、前記第1マイクロレンズと前記色フィルターとを介した光を受光する第1光電変換手段と、前記第1光電変換手段で光電変換された電気信号を出力する第1信号出力部とを有し、前記光学系の射出瞳を通過する光束が形成する光像に対応する分光出力信号を生成する複数の撮像画素と、前記第1マイクロレンズと同一の第2マイクロレンズと、前記第2マイクロレンズの背後に配置され、可視光の中の赤、緑、青の波長領域のいずれの光も通すNDフィルターであって、前記色フィルターに置換して配置されたNDフィルターと、前記第2マイクロレンズの作用により前記光学系の射出瞳の一対の領域の一方を通過し、前記第2マイクロレンズと前記NDフィルターとを介した光を受光する第2光電変換手段であって、該第2光電変換部は前記第1光電変換部に置換して配置された光電変換部であり、該第2光電変換手段の形状は前記第1光電変換部の形状を略2等分した形状である第2光電変換部と、前記第2光電変換手段で光電変換された電気信号を出力する第2信号出力部とを有し、前記光学系の射出瞳を通過する1対の光束が形成する1対の像に対応した1対の出力信号を生成する複数の焦点検出画素とを備え、前記複数の撮像画素はベイヤー配列の色配置規則に基づき2次元的に配置されるとともに、前記複数の焦点検出画素は、前記撮像画素の配列の一部を置換して配置されるとともに、前記NDフィルターの濃度は前記撮像画素と前記焦点検出画素により白色光を受光した場合に、前記焦点検出画素の信号レベルが緑の色フィルターを備えた撮像画素の信号レベルよりも小さくなるように定められたことを特徴とする。
請求項5の発明による撮像装置は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載された撮像素子と、前記焦点検出画素上に形成された前記光像の画素データを前記焦点検出画素の出力信号と前記焦点検出画素の周囲の前記撮像画素の出力信号とにより補間して生成する補間手段と、前記撮像画素の信号出力と前記補間手段が生成する画素データに基づき、前記光像に関する画像データを生成する画像生成手段と、前記焦点検出画素の信号出力に基づき前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段とを備えることを特徴とする。
《発明の他の実施の形態》
Claims (5)
- 第1マイクロレンズと、可視光の中の特定の波長領域の光を通す色フィルターと、前記第1マイクロレンズと前記色フィルターとを介した光を受光する第1光電変換手段と、前記第1光電変換手段で光電変換された電気信号を増幅して出力する第1信号出力部とを有し、光学系が形成する光像に対応する出力信号を生成する異なる分光感度特性を有する複数種類の複数の撮像画素と、
第2マイクロレンズと、前記第2マイクロレンズを介した光を受光する第2光電変換手段と、前記第2光電変換手段で光電変換された電気信号を増幅して出力する第2信号出力部とを有し、前記光学系を通過する1対の光束が形成する1対の像に対応した1対の出力信号を生成する複数の焦点検出画素と、
同一の受光条件における前記焦点検出画素の信号レベルと前記撮像画素の信号レベルとについて、前記焦点検出画素の信号レベルが前記撮像画素の信号レベルよりも小さくなるように調整する調整手段とを備え、
前記複数の撮像画素と前記複数の焦点検出画素とは2次元的に配置され、
前記調整手段は、前記第2光電変換手段に入射する光量を減少させる減光フィルターであり、
前記減光フィルターは、前記第2マイクロレンズと前記第2光電変換手段との間に配置され、可視光のほぼ全波長領域の光を透過し、
前記減光フィルターの厚さは前記色フィルターの厚さと等しく、
前記第2光電変換手段から前記減光フィルターまでの距離は前記第1光電変換手段から前記色フィルターまでの距離と等しいことを特徴とする撮像素子。 - 第1マイクロレンズと、前記第1マイクロレンズの背後に配置され、可視光の中の赤、緑、青の波長領域のいずれかの光を通す色フィルターと、前記第1マイクロレンズの作用により光学系の射出瞳を通過し、前記第1マイクロレンズと前記色フィルターとを介した光を受光する第1光電変換手段と、前記第1光電変換手段で光電変換された電気信号を出力する第1信号出力部とを有し、前記光学系の射出瞳を通過する光束が形成する光像に対応する分光出力信号を生成する複数の撮像画素と、
前記第1マイクロレンズと同一の第2マイクロレンズと、前記第2マイクロレンズの背後に配置され、可視光の中の赤、緑、青の波長領域のいずれの光も通すNDフィルターであって、前記色フィルターに置換して配置されたNDフィルターと、前記第2マイクロレンズの作用により前記光学系の射出瞳の一対の領域の一方を通過し、前記第2マイクロレンズと前記NDフィルターとを介した光を受光する第2光電変換手段であって、該第2光電変換部は前記第1光電変換部に置換して配置された光電変換部であり、該第2光電変換手段の形状は前記第1光電変換部の形状を略2等分した形状である第2光電変換部と、前記第2光電変換手段で光電変換された電気信号を出力する第2信号出力部とを有し、前記光学系の射出瞳を通過する1対の光束が形成する1対の像に対応した1対の出力信号を生成する複数の焦点検出画素とを備え、
前記複数の撮像画素はベイヤー配列の色配置規則に基づき2次元的に配置されるとともに、前記複数の焦点検出画素は、前記撮像画素の配列の一部を置換して配置されるとともに、前記NDフィルターの濃度は前記撮像画素と前記焦点検出画素により白色光を受光した場合に、前記焦点検出画素の信号レベルが緑の色フィルターを備えた撮像画素の信号レベルよりも小さくなるように定められたことを特徴とする撮像素子。 - 請求項2に記載された撮像素子において、
前記色フィルターと前記NDフィルターの前記マイクロレンズの光軸方向の厚さを等しくしたことを特徴とする撮像素子。 - 請求項2に記載された撮像素子において、
前記第1マイクロレンズと前記第1光電変換手段との距離と前記第2マイクロレンズと前記第2光電変換手段との距離が等しいことを特徴とする撮像素子。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載された撮像素子と、
前記焦点検出画素上に形成された前記光像の画素データを前記焦点検出画素の出力信号と前記焦点検出画素の周囲の前記撮像画素の出力信号とにより補間して生成する補間手段と、
前記撮像画素の信号出力と前記補間手段が生成する画素データに基づき、前記光像に関する画像データを生成する画像生成手段と、
前記焦点検出画素の信号出力に基づき前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
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