[发明专利]摄像元件、摄像装置

说明书

本发明提供摄像元件、摄像装置，能够有效缩短图像的读出时间、并且还能够读出焦点检测用像素信号而进行焦点检测。摄像元件(2)具有：生成图像用和焦点检测用的像素信号的像素部(21)、存储图像用的像素信号的第1存储器部(22A)、存储焦点检测用的像素信号的第2存储器部(22B)、根据多个像素信号来合成图像用的像素信号的像素信号合成部(23)、以及输出由像素信号合成部(23)合成的图像用的像素信号和第2存储器部(22B)中存储的焦点检测用的像素信号的图像信号输出部(24)。

技术领域

本发明涉及像素呈矩阵状配置且生成图像用的像素信号和焦点检测用的像素信号的摄像元件、摄像装置。

背景技术

近年来，提出了像素呈矩阵状配置且生成图像用的像素信号和焦点检测用的像素信号的摄像元件。这种摄像元件例如公知有在呈矩阵状配置的图像用像素中离散配置焦点检测用像素的结构、或者在1个像素中设置多个光电二极管而能够从1个像素得到图像用的像素信号和焦点检测用的像素信号双方的结构等。

并且，相对于静态图像要求高分辨率的图像，动态图像要求以例如30fps或60fps这样的帧率取得一定分辨率(一定像素数)的图像。因此，在动态图像取得时等，通过进行像素相加来减少要读出的像素数，从而减少读出所需要的时间，实现帧率的提高。

而且，在具有焦点检测用像素的摄像元件中，也提出了进行像素相加的技术。

例如，在日本特开2010-20055号公报中记载了一种摄像装置，该摄像装置在对摄像元件内的多个像素的输出进行相加而读出的相加读出模式中具有如下的相加读出模式：在相加对象像素群仅为摄像用像素的情况下进行相加，在相加对象像素群中包含有焦点检测用像素的情况下，以使摄像用像素群的信号和焦点检测用像素的信号不会混合的方式进行读出。

并且，在日本特开2013-110607号公报中记载了如下技术：在具备具有微透镜的像素、按照每个像素配置的多个光电转换区域、以及对按照每个像素配置的光电转换区域的信号进行相加的相加单元的摄像元件中，多个像素以二维方式配置在水平方向和垂直方向上，设定多个像素内的输出通过相加单元对光电转换区域的信号进行相加而得到的信号的相加读出区域、和未通过相加单元进行相加而输出光电转换区域的信号的独立读出区域，相加读出区域和独立读出区域的水平方向的像素数相同。

参照本发明的实施方式的图5、图7～图9对以往进行的像素相加进行说明。

首先，例如如图7所示，具有光电二极管的像素呈矩阵状排列的像素部21的结构基本上为原色拜耳排列(这里，从左上朝向右下的斜线阴影表示绿像素，纵线阴影表示红像素，横线阴影表示蓝像素)，其中离散配置有焦点检测用像素R、L、T、B。并且，如图5所示，具有分别存储从像素部21中读出的模拟像素信号的模拟存储器部22，按照每行从存储器部22中读出像素信号，利用列并列型AD转换器25将1行内的多个像素信号同时转换为数字信号。

图8示出V2/2H2/2相加的例子，图9示出V1/5H3/3相加的例子。这里，在相同颜色的像素信号彼此进行像素相加，V表示垂直方向，H表示水平方向，分母表示排列中的相同颜色的每几个像素，分子表示相加像素数。

在图8所示的V2/2H2/2相加的情况下，全部像素的相同颜色的像素信号彼此在垂直方向和水平方向上进行2×2像素相加，通过列并列型AD转换器25转换为数字信号。

在图9所示的V1/5H3/3相加的情况下，以每5行中取1行的比例通过列并列型AD转换器25将像素信号转换为数字信号，转换为数字信号后的相同颜色的像素信号彼此在水平方向上进行3像素相加。

但是，列并列型AD转换器25的动作次数对图像的帧率造成较大影响，读出图像所需要的时间与列并列型AD转换器25的动作次数大致成比例。