JP2002314062A - 固体撮像装置および撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数方向の周波数成分の検知を可能とする。 【解決手段】 光電変換機能を有する画素を２次元状に
配置した画素領域を備えた固体撮像装置において、画素
の光電変換部は２分割され、画素領域は、分割の方向が
異なる複数種類の該画素により構成されている。画素領
域内で、任意の画素は光電変換部が画素の一配列方向に
対して平行に分割され、他の画素は光電変換部が一配列
方向に対して直角に分割されている。画素領域内で、任
意の画素は光電変換部が画素の一配列方向に対して４５
°の方向に分割され、他の画素は光電変換部が一配列方
向に対して−４５°の方向に分割されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に測距機能と撮
像機能を兼ね備えた固体撮像装置及び撮像システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の位相差検出方式を用いた焦点検出
装置を組み込んだ固体撮像装置としては、次のようなも
のが提案されている。図１１を用いてその例を説明す
る。１０１、１０２は視点Ａと呼ぶ領域を通過する光束
の代表、１０３、１０４は視点Ｂと呼ぶ領域を通過する
光束の代表である。視点Ａを通過した光束を捕らえる光
電変換部１０６、視点Ｂを通過した光束を捕らえる光電
変換部１０７の二つの受光部に対して一つのマイクロレ
ンズ１０５が設けられている。それぞれの対において視
点Ａの光束を捕らえた像データＡ（１）・・・Ａ
（Ｎ）、視点Ｂの光束を捕らえた像データＢ（１）・・
・Ｂ（Ｎ）が得られ、それらの相関演算を行うことによ
りデフォーカス量を検出し、光学系を所望の状態に変化
させ、焦点検出を行うことができる。

【０００３】このような位相差検出方式を用いた焦点検
出装置を組み込んだ固体撮像装置の画素を図１２に示
す。マイクロレンズ４００は図１１中１０５に対応し、
光電変換部４０１、４０２はそれぞれ図１１中の光電変
換部１０６、１０７に対応する。また、本図においては
画素内でマイクロレンズ、光電変換部以外の要素は省略
している。

【０００４】この画素の等価回路図の一例を図１３に示
す。図１３において、光電変換部５０１、光電変換部５
０２のそれぞれの一端は、転送ＭＯＳトランジスタ５０
３、転送ＭＯＳトランジスタ５０４を介してソースフォ
ロア入力ＭＯＳトランジスタ５０５のゲートに接続し、
ソースフォロア入力MOSトランジスタ５０５のドレイン
は選択MOSトランジスタ５０６のソースに接続し、また
ソースは垂直信号線５０８へと接続されている。選択MO
Sトランジスタ５０６のドレインは電源５０９に接続さ
れている。リセットMOSトランジスタ５０７は光電変換
部５０１、５０２に蓄積された電荷のリセットに用い
る。

【０００５】本回路は光電変換部５０１、５０２に蓄積
された電荷に応じてソースフォロア入力MOSトランジス
タ５０５のゲートに信号電圧が発生し、それをソースフ
ォロア回路で電荷増幅して垂直信号線５０８により読み
出すものである。図１３の等価回路図で示される画素に
おいて、測距時には転送ＭＯＳトランジスタ５０３によ
り光電変換部５０１での光電変換結果を読み出した後に
転送ＭＯＳトランジスタ５０４により光電変換部５０２
での光電変換結果を読み出すことによりこれらを独立に
読み出すことが可能であり、撮像時には転送ＭＯＳトラ
ンジスタ５０３、５０４を同時にオンすることにより光
電変換部５０１、５０２での光電変換結果を加算して読
み出すことが可能である。また、例えば、光電変換部が
複数個に分割された画素において複数個の光電変換部の
各々に対して信号線を設けることにより光電変換結果を
独立に読み出し、加算は画素外で行うという方法等、他
の方法を用いることができるものである。これにより、
測距時には光電変換部が複数個に分割された画素におい
て、各々の光電変換部は光電変換結果を独立に読み出
し、撮像時には加算して読み出すことにより、測距・撮
像両機能を有する固体撮像装置を構成することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の固体撮像装置で
測距を行う場合、図１２に示したように画素の光電変換
部が水平方向に分割されているため、像データに対して
水平方向の相関演算のみが可能であり、像に対して縦線
成分の検出しか行うことができない。しかしながら、よ
り高精度な測距を実現するためには縦線成分、横線成分
の同時検出が求められる。

【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、一つの固体撮像装置で複数方向の
周波数成分の検出を行うことを目的とする。また、より
高性能な測距を実現する為に、複数方向の周波数成分に
対して高速な検出を行うことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、光電変換機能を有する画素を２次元状に配置した画
素領域を備えた固体撮像装置において、前記画素の光電
変換部は２分割され、前記画素領域は、分割の方向が異
なる複数種類の該画素により構成されていることを特徴
とする。

【０００９】また本発明の固体撮像装置は、光電変換機
能を有する画素を２次元状に配置した画素領域を備えた
固体撮像装置において、前記画素領域内で、任意の画素
は光電変換部が画素の一配列方向に対して平行に分割さ
れ、他の画素は光電変換部が該一配列方向に対して直角
に分割されていることを特徴とする。

【００１０】また本発明の固体撮像装置は、光電変換機
能を有する画素を２次元状に配置した画素領域を備えた
固体撮像装置において、前記画素領域内で、任意の画素
は光電変換部が画素の一配列方向に対して４５°の方向
に分割され、他の画素は光電変換部が該一配列方向に対
して−４５°の方向に分割されていることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本発明では、例えば画素領域内で縦線成分検出
用の画素および横線成分検出用の画素を有している。光
電変換部が水平方向に分割されている画素を用いること
により、像データに対して水平方向の相関演算が可能で
あり、像に対して縦線成分の検出を行うことが可能であ
る。また一方、光電変換部が垂直方向に分割されている
画素を用いることにより、像データに対して垂直方向の
相関演算が可能であり、像に対して横線成分の検出を行
うことが可能である。このように本発明では像に対して
縦線成分、横線成分の検出を行うことでき、これにより
質の高い測距を実現することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて詳細に説明する。

【００１３】（第一の実施形態）本発明の固体撮像装置
の第一の実施形態を図１、図２、図３、図４を用いて説
明する。

【００１４】図１は本発明の固体撮像装置の第一の実施
形態の画素領域の構成を示す平面図である。図１は光電
変換機能を有する画素を複数個２次元状に配置した画素
領域および周辺回路からなる固体撮像装置における、該
画素領域を示している。図中、ハッチングを施した画素
が光電変換部が行方向（行の並び方向；図中上下方向）
に対して平行（水平方向）に分割された画素であり、他
の画素は光電変換部が行方向に対して直角（垂直方向）
に分割された画素である。

【００１５】図２、図３は光電変換部が複数個に分割さ
れた画素であり、光電変換部の分割は、例えばLOCOS等
による装置分離、遮光層による分離、あるいは単に光電
変換部を形成する不純物の接合のみでの分離など、いか
なる構造を用いてもよい。図２において、マイクロレン
ズ５００に対して、光電変換部が行方向（行の並び方
向）に対して平行（水平方向）に分割され、光電変換部
５０１、５０２が設けられている。また図３において、
マイクロレンズ６００に対して、光電変換部が行方向
（行の並び方向）に対して直角（垂直方向）に分割さ
れ、光電変換部６０１、６０２が設けられている。

【００１６】本実施形態においてはCMOS固体撮像装置を
用いたものであるが、図２、図３では画素内に含まれて
いる転送スイッチ、リセット手段、読み出し手段、選択
手段、拡散領域などは省略している。画素部の等価回路
は図１３に示されるものと同一であり、図１３の画素構
成を用いた本実施形態の画素部では、測距時には転送Ｍ
ＯＳトランジスタ５０３により光電変換部５０１での光
電変換結果を読み出した後に転送ＭＯＳトランジスタ５
０４により光電変換部５０２での光電変換結果を読み出
すことによりこれらを独立に読み出すことが可能であ
る。また、撮像時には転送ＭＯＳトランジスタ５０３、
５０４を同時にオンすることにより光電変換部５０１、
５０２での光電変換結果を加算して読み出すことが可能
である。

【００１７】また、例えば、光電変換部が複数個に分割
された画素において複数個の光電変換部の各々に対して
信号線を設けることにより光電変換結果を独立に読み出
し、加算は画素外で行うという方法等、他の方法を用い
ることができるものである。本実施形態における回路構
成はほんの一例に過ぎず、他の回路構成を用いることが
可能であることは言うまでもない。また、本実施形態で
はCMOS固体撮像装置に本発明を適用したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えばCCD等の固体撮像
装置にも適用可能である。

【００１８】本実施形態において、図１でハッチングが
施された画素の光電変換部は図２に示すように水平方向
（行方向（行の並び方向）に対して水平方向（平行））
に二分割されており、例えば、図１中領域Ａ内の光電変
換部が水平方向に二分割されている画素の信号を用いる
ことにより、対応する被写体の水平方向の周波数成分の
位相差検出を行うことができる。また、一方、ハッチン
グが施されていない画素の光電変換部は図３に示すよう
に垂直方向（行方向（行の並び方向）に対して垂直方向
（直角））に二分割されており、例えば、図１中領域Ｂ
内の光電変換部が垂直方向に二分割されている画素の信
号を用いることにより、対応する被写体の垂直方向の周
波数成分の位相差検出を行うことができる。

【００１９】以上述べたように本実施形態では、画素領
域内に縦線検知用、横線検知用の画素を設けることによ
って両方向の測距が可能な測距・撮像兼用の固体撮像装
置を構成することができる。なお、本発明において、画
素形状、画素配置は本実施形態に限られない。

【００２０】また、CMOS固体撮像装置など、所望のブロ
ックに属する画素の光電変換結果の読み出しを行うこと
が可能である固体撮像装置を用い、測距に用いる領域の
画素の光電変換結果のみを読み出すことにより、測距に
費やす時間を短縮することが可能である。

【００２１】これを図４を用いて説明する。まず、全画
素を読み出す方法について説明する。まず、MOSトラン
ジスタQ1、Q2をオンして出力線OUT#U、OUT#Lの残留電荷
をリセットする。次に、垂直シフトレジスタVSRの信号
線V1のレベルがハイの時、転送MOSトランジスタHU、HL
をオンすることにより P1で示される行の画素からの信
号電荷が蓄積キャパシタCU1〜CU7、CL1〜CL7に読み出さ
れる。水平シフトレジスタHSR1により転送MOSトランジ
スタQU1〜QU7を順次オンし、水平シフトレジスタHSR2に
より転送MOSトランジスタQL1〜QL7を順次オンすること
により蓄積キャパシタCU1〜CU7、CL1〜CL7に蓄積された
信号電荷を出力線OUT#U、OUT#Lに読み出す。

【００２２】次にMOSトランジスタQ1、Q2をオンして出
力線OUT#U、OUT#Lの残留電荷をリセットし、垂直シフト
レジスタVSRにより信号線V2のレベルをハイとし、同様
にP2で示される行の画素の光信号が読み出される。同様
に信号線V3〜V10までを順次ハイレベルすることにより
全画素の光信号が読み出される。

【００２３】次に、図４中Ａで示されるブロックに属す
る画素の読み出しを行う方法を説明する。まず、MOSト
ランジスタQ1、Q2をオンして出力線OUT#U、OUT#Lの残留
電荷をリセットする。次に、垂直シフトレジスタVSRの
信号線V4がハイレベルの時、転送MOSトランジスタHU、H
Lをオンすることにより ブロックＡの画素を含む一行の
画素からの信号電荷が蓄積キャパシタCU1〜CU7、CL1〜C
L7に読み出される。水平シフトレジスタHSR1により転送
MOSトランジスタQU3、QU4、水平シフトレジスタHSR2に
より転送MOSトランジスタQL3、QL4をそれぞれ順次オン
することにより蓄積キャパシタに蓄積された信号電荷を
出力線OUT#U、OUT#Lに読み出す。

【００２４】次にMOSトランジスタQ1、Q2をオンして出
力線OUT#U、OUT#Lの残留電荷をリセットし、垂直シフト
レジスタVSRにより信号線V5をハイレベルとし同様にブ
ロックＡ内の他の一行の画素からの信号電荷が読み出さ
れる。本実施形態では、ブロックＡは水平４画素×垂直
２画素で構成されているが、これに限られずブロック内
の画素は任意の数に設定することができる。また、水平
１画素×垂直１画素、つまり１画素でブロックが構成さ
れるような場合も含まれる。すなわち、信号の読み出し
対象画素は任意に選択することができる。

【００２５】上記、ブロック内の画素を選択するための
構成として、図４に記載の垂直シフトレジスタVSRの出
力部の回路をデコーダ回路として構成した例を図１４に
示す。垂直シフトレジスタVSRの出力として必要なの
は、V1〜V10の出力を選択的にハイとすることである。
そのため、Ｓ１〜Ｓ4の入力を変化させることによっ
て、図１４（ｂ）の論理表に示す動作に従ってV1〜V10
の出力を選択的にハイとすることができる。水平シフト
レジスタHSR1、2の場合も同様の構成でQU1〜QU7、QL1〜
QL7を選択的にオンさせることが可能である。 （第二の実施形態）本発明の固体撮像装置の第二の実施
形態を図５、図６、図７を用いて説明する。

【００２６】本実施形態においては、画素領域は、光電
変換部が斜め４５°方向に二分割された画素および斜め
−４５°方向に二分割された画素で構成されている。

【００２７】本実施形態において、図５でハッチングが
施された画素の光電変換部は図６に示すように斜め４５
°方向に二分割されており、例えば、図５中領域Ａ内の
光電変換部が斜め４５°方向に二分割されている画素の
信号を用いることにより、対応する被写体の４５°方向
の周波数成分の位相差検出を行うことができる。

【００２８】一方、ハッチングが施されていない画素の
光電変換部は図７に示すように斜め−４５°方向に二分
割されており、例えば、図中領域Ｂ内の光電変換部が斜
め−４５°方向に二分割されている画素の信号を用いる
ことにより、対応する被写体の斜め−４５°方向の周波
数成分の位相差検出を行うことができる。また、図６、
図７で示される画素の分割方向は、水平方向の成分、垂
直成分の成分も有する為、例えば、図５中領域Ｃ、Ｄ内
の画素を用いることにより、それぞれ対応する被写体の
水平方向、垂直方向の周波数成分の位相差検出を行うこ
とができる。本実施形態では、２種類の画素は列方向に
対して対称であるため、レイアウトが容易であり、ま
た、被写体の±４５°方向の周波数成分の位相差検出の
みならず、水平、垂直方向の周波数成分の位相差検出を
行うことができ、高性能な測距を容易に達成することが
可能である。

【００２９】本実施形態においても第一の実施形態と同
様、CMOS固体撮像装置など、所望のブロックに属する画
素の光電変換結果の読み出しを行うことが可能である固
体撮像装置を用い、測距に用いる領域の画素の光電変換
結果のみを読み出すことにより、測距に費やす時間を短
縮することが可能である。

【００３０】また、更に測距に費やす時間を短縮するた
めの手段を図８、図９を用いて説明する。

【００３１】本例で用いられる画素部の等価回路の一例
を図８に示す。同図において、光電変換部１１０１、光
電変換部１１０２のそれぞれの一端は、転送ＭＯＳトラ
ンジスタ１１０３、転送ＭＯＳトランジスタ１１０４を
介してソースフォロア入力MOSトランジスタ１１０５の
ゲートに接続し、ソースフォロア入力MOSトランジスタ
１１０５のドレインは選択MOSトランジスタ１１０６の
ソースに接続し、またソースは垂直信号線１１０８へと
接続されている。選択MOSトランジスタ１１０６のドレ
インは選択MOSトランジスタ１１０７のソースに接続
し、選択MOSトランジスタ１１０７のドレインは電源１
１０９に接続されている。リセットMOSトランジスタ１
１０８は光電変換部に蓄積された電荷のリセットに用い
る。選択MOSトランジスタ１１０６は図示されない垂直
シフトレジスタによってオンオフが制御され、選択MOS
トランジスタ１１０７は斜め選択線a1〜a9、b1〜b9によ
ってオンオフが制御される。本回路は選択MOSトランジ
スタ１１０６、１１０７の両方によって同時に選択され
た画素の光電変換部に蓄積された電荷に応じてソースフ
ォロア入力MOSトランジスタ１１０５のゲートに信号電
圧が発生し、それをソースフォロア回路で電荷増幅して
垂直信号線により読み出すものである。本実施形態にお
ける回路構成は一例に過ぎず、他の回路構成を用いるこ
とが可能であることは言うまでもない。次に、本回路構
成で通常読み出し、およびAF（オートフォーカス）時の
斜め読み出しを行う方法を述べる。

【００３２】通常の読み出しを行う際には、まず、MOS
トランジスタQ1、Q2をオンして出力線OUT#U、OUT#Lの残
留電荷をリセットする。次に、斜め選択線a1〜a9、b1〜
b9のレベルをハイとし、図示されていない垂直シフトレ
ジスタVSRの信号線V1、V2のレベルをハイとし、またMOS
トランジスタHU、HLをオンすることにより P1で示され
る二行の画素からの信号電荷が蓄積キャパシタCU1〜CU
6、CL1〜CL6に読み出される。水平シフトレジスタHSR1
により転送MOSトランジスタQU1〜QU6、水平シフトレジ
スタVSR2により転送MOSトランジスタQL1〜QL7を順次オ
ンすることにより蓄積キャパシタCU1〜CU6、CL1〜CL6に
蓄積された信号電荷を出力線OUT#U、OUT#Lに読み出す。
同様に垂直シフトレジスタVSRのV3〜V8をハイとするこ
とにより全画素の光信号が読み出される。

【００３３】次に図中P2内の画素に関してAF時の斜め読
み出しを行う方法を述べる。この場合、選択線V1〜V8、
斜め選択線a5をハイとし、MOSトランジスタHL をオンす
ることによりP2内の画素の光信号が蓄積キャパシタCL2
〜CL5に読み出される。水平走査回路VSR2により転送MOS
トランジスタQL2〜QL5を順次オンすることにより蓄積キ
ャパシタCL2〜CL5に蓄積された信号電荷を出力線OUT#L
に読み出す。

【００３４】本方法では、異なる行に属する画素の光信
号を同時に蓄積キャパシタに転送するため、一行の読み
出し時間と同等の時間でP2内の画素の光信号を読み出す
ことが可能であり、対応する被写体の斜め方向の周波数
成分の位相差検出を高速に行うことができる。

【００３５】また、本例においては、斜め選択線は画素
領域内の全ての画素に接続されているが、本発明はこれ
に限られず、画素領域内において定まった画素にのみ、
斜め選択線あるいは図９中、図８の選択MOSトランジス
タ１１０７、あるいはその両者が構成されているような
ものも含まれる。つまり、画素領域内において定まった
画素にのみ、斜め選択線が形成されていても選択MOSト
ランジスタ１１０７が形成されていない、選択MOSトラ
ンジスタ１１０７が形成されていても斜め選択線が形成
されていない、斜め選択線と選択MOSトランジスタ１１
０７との両方が形成されている、又は斜め選択線と選択
MOSトランジスタ１１０７との両方が形成されていない
場合も含まれる。

【００３６】また、第１の実施形態においては画素領域
が図２、図３で示される画素で構成され、また、第２の
実施形態においては画素領域が図６、図７で示される画
素で構成されているが、本発明はこれらの例に限られ
ず、例えば、図２、図３、図６、図７の４種類の画素で
画素領域が構成されるような場合も本発明に含まれるも
のである。

【００３７】次に上記第１及び第２の実施形態の固体撮
像装置を用いた撮像システムについて説明する。図１０
に基づいて、本発明の固体撮像装置をスチルカメラに適
用した場合の一実施例について詳述する。

【００３８】図１０は本発明の固体撮像装置を“スチル
ビデオカメラ”に適用した場合を示すブロック図であ
る。

【００３９】図１０において、１０１はレンズのプロテ
クトとメインスイッチを兼ねるバリア、１０２は被写体
の光学像を固体撮像素子１０４に結像させるレンズ、１
０３はレンズ１０２を通った光量を可変するための絞
り、１０４はレンズ１０２で結像された被写体を画像信
号として取り込むための固体撮像素子、１０６は固体撮
像素子１０４より出力される画像信号のアナログ−ディ
ジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器、１０７はＡ／Ｄ変換器
１０６より出力された画像データに各種の補正を行った
りデータを圧縮する信号処理部、１０８は固体撮像素子
１０４、撮像信号処理回路１０５、Ａ／Ｄ変換器１０
６、信号処理部１０７に、各種タイミング信号を出力す
るタイミング発生部、１０９は各種演算とスチルビデオ
カメラ全体を制御する全体制御・演算部、１１０は画像
データを一時的に記憶するためのメモリ部、１１１は記
録媒体に記録または読み出しを行うためのインターフェ
ース部、１１２は画像データの記録または読み出しを行
うための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、１１３
は外部コンピュータ等と通信するためのインターフェー
ス部である。

【００４０】次に、前述の構成における撮影時のスチル
ビデオカメラの動作について、説明する。

【００４１】バリア１０１がオープンされるとメイン電
源がオンされ、次にコントロール系の電源がオンし、さ
らに、Ａ／Ｄ変換器１０６などの撮像系回路の電源がオ
ンされる。

【００４２】それから、露光量を制御するために、全体
制御・演算部１０９は絞り１０３を開放にし、固体撮像
素子１０４から出力された信号はＡ／Ｄ変換器１０６で
変換された後、信号処理部１０７に入力される。そのデ
ータを基に露出の演算を全体制御・演算部１０９で行
う。

【００４３】この測光を行った結果により明るさを判断
し、その結果に応じて全体制御・演算部１０９は絞りを
制御する。

【００４４】次に、固体撮像素子１０４から出力された
信号をもとに、被写体までの距離の演算を全体制御・演
算部１０９で行う。その後、レンズを駆動して合焦か否
かを判断し、合焦していないと判断したときは、再びレ
ンズを駆動し測距を行う。

【００４５】そして、合焦が確認された後に本露光が始
まる。露光が終了すると、固体撮像素子１０４から出力
された画像信号はＡ／Ｄ変換器１０６でＡＤ変換され、
信号処理部１０７を通り全体制御・演算１０９によりメ
モリ部に書き込まれる。その後、メモリ部１１０に蓄積
されたデータは、全体制御・演算部１０９の制御により
記録媒体制御Ｉ／Ｆ部を通り半導体メモリ等の着脱可能
な記録媒体１１２に記録される。又外部Ｉ／Ｆ部１１３
を通り直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行っ
てもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数方向の周波数成分の検知が可能となり、より質の高
い測距を実現することが可能となる。また、ブロック読
み出しにより、画素領域内で所望のブロック内の画素の
信号を読み出すことにより、測距に費やす時間を短縮す
ることが可能となる。

【００４７】また本発明によれば、光電変換部が斜め４
５°方向、斜め−４５°方向に分割された画素により画
素領域を構成することにより、被写体の斜め方向の周波
数成分の検知が可能となる。また、複数の選択線を用
い、異なる行に属する画素の信号を同時に蓄積部に転送
することにより、測距に費やす時間を大幅に短縮するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体撮像装置の第一の実施形態の画素
領域の構成を示す平面図である。

【図２】光電変換部が複数個に分割された画素を示す平
面図である。

【図３】光電変換部が複数個に分割された画素を示す平
面図である。

【図４】所望のブロックに属する画素の光電変換結果の
読み出しを行うことができる固体撮像装置を示す構成図
である。

【図５】本発明の固体撮像装置の第二の実施形態の画素
領域の構成を示す平面図である。

【図６】光電変換部が複数個に分割された画素を示す平
面図である。

【図７】光電変換部が複数個に分割された画素を示す平
面図である。

【図８】画素の等価回路を示す回路構成図である。

【図９】所望のブロックに属する画素の光電変換結果の
読み出しを行うことができる固体撮像装置を示す構成図
である。

【図１０】本発明の固体撮像装置をスチルビデオカメラ
に適用した場合を示すブロック図である。

【図１１】従来の位相差検出方式を用いた焦点検出装置
を組み込んだ固体撮像装置の動作を説明するための図で
ある。

【図１２】光電変換部が複数個に分割された画素を示す
平面図である。

【図１３】画素の等価回路を示す回路構成図である。

【図１４】図４に記載の垂直シフトレジスタVSRの出力
部の回路をデコーダ回路として構成した例を示す図であ
る。

【符号の説明】

５００、６００、９００、１０００ マイクロレンズ ５０１、５０２、６０１、６０２、９０１、９０２、１
００１、１００２、１１０１、１１０２ 光電変換部 ５０３、５０４、１１０３、１１０４ 転送ＭＯＳトラ
ンジスタ ５０５、１１０５ ソースフォロア入力ＭＯＳトランジ
スタ ５０６、１１０６、１１０７ 選択MOSトランジスタ ５０７、１１０８ リセットMOSトランジスタ ５０８、１２０８ 垂直信号線 ５０９、１１０９ 電源

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 AB03 AB09 BA14 CA02 CA19 CA22 FA06 FA34 FA42 GD04 GD07 5C022 AA13 AB03 AB28 AC42 AC56 AC69 5C024 CY17 GY31 GZ24

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換機能を有する画素を２次元状に
   配置した画素領域を備えた固体撮像装置において、 前記画素の光電変換部は２分割され、前記画素領域は、
   分割の方向が異なる複数種類の該画素により構成されて
   いることを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 光電変換機能を有する画素を２次元状に
   配置した画素領域を備えた固体撮像装置において、 前記画素領域内で、任意の画素は光電変換部が画素の一
   配列方向に対して平行に分割され、他の画素は光電変換
   部が該一配列方向に対して直角に分割されていることを
   特徴とする固体撮像装置。
3. 【請求項３】 光電変換機能を有する画素を２次元状に
   配置した画素領域を備えた固体撮像装置において、 前記画素領域内で、任意の画素は光電変換部が画素の一
   配列方向に対して４５°の方向に分割され、他の画素は
   光電変換部が該一配列方向に対して−４５°の方向に分
   割されていることを特徴とする固体撮像装置。
4. 【請求項４】 光電変換部が分割された前記画素の上に
   一つのマイクロレンズが設けられることを特徴とする請
   求項１から３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
5. 【請求項５】 前記画素は分割された各々の光電変換部
   から信号を転送する二つの転送手段を有し、該二つの転
   送手段をそれぞれ独立にオンして信号を読み出す第１の
   制御モードと、該二つの転送手段を同時にオンして信号
   加算する第２の制御モードとを有することを特徴とする
   請求項１から４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
6. 【請求項６】 信号の読み出し対象となる前記画素を任
   意に選択してなる請求項１から５のいずれか１項に記載
   の固体撮像装置。
7. 【請求項７】 前記画素の信号を選択的に読み出す水平
   ・垂直選択手段と、前記画素を複数画素単位のブロック
   に分割して複数画素単位のブロックに属する画素の信号
   を読み出す手段とを有することを特徴とする請求項１か
   ら５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
8. 【請求項８】 異なる行に属する前記画素の信号を同時
   に蓄積部に転送する手段を有することを特徴とする請求
   項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
9. 【請求項９】 信号の読み出し対象となる前記画素を選
   択するための選択スイッチ及び該選択スイッチに制御信
   号を送る選択線が、一つの画素につき複数設けられてい
   ることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記
   載の固体撮像装置。
10. 【請求項１０】 前記画素領域において、任意の画素に
    対しては信号の読み出し対象となる画素を選択するため
    の選択スイッチ及び該選択スイッチに制御信号を送る選
    択線が複数設けられており、他の画素に対しては選択ス
    イッチ及び該選択スイッチに制御信号を送る選択線が一
    つづつ設けられていることを特徴とする請求項１から８
    のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかの請求項に
    記載の固体撮像装置と、該固体撮像装置へ光を結像する
    光学系と、該固体撮像装置からの出力信号を処理する信
    号処理回路とを有することを特徴とする撮像システム。