图像感测装置以及摄像设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种图像感测装置，包括具有微透镜的像素；配置在像素中的多个光电转换区域；以及第一相加部件，用于将来自配置在相同像素中的多个光电转换区域的信号相加；其中，像素配置在行方向和列方向上，在像素间混合有由第一相加部件进行相加的相加读取区域和不由第一相加部件进行相加的独立读取区域，并且从至少一个光电转换区域读取信号，并且独立读取区域中水平方向上像素的数量在行方向上恒定。
【专利说明】图像感测装直以及摄像设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种进行被摄体的光学图像的光电转换的图像感测装置。
【背景技术】
[0002]传统上，在固态图像感测装置中已存在一种技术，其中通过分割光电二极管以进行相位差焦点检测，其中通过单个像素中的一个微透镜将光会聚在该光电二极管上。在日本专利特开2001-083407号公报中，将一个像素中的光电二极管分割为2个，使得光电二极管接收来自摄像镜头的不同光瞳面的光。通过比较来自两个光电二极管的输出进行摄像镜头的焦点检测。还存在一种方法，其中来自这样的固态图像感测装置的输出不仅用于焦点检测，还用作图像信号。
[0003]在上述的日本专利特开2001-083407号公报中，通过从图像感测装置分别读取两个光电二极管的信号并且计算出相位差以进行焦点检测。此外，在将来自光电二极管的信号相加的情况下，可以将其用作图像信号。数据越多，就能够进行越准确的焦点检测，并且因此优选为从图像感测装置的全部像素中的光电二极管独立地读取信号并且检测相位差，之后将全部光电二极管的信号相加以产生图像信号。然而，从全部像素中的光电二极管独立地读取信号需要时间。例如，在水平方向上具有4000个像素的图像感测装置中在水平方向上设置两个光电二极管的情况下，水平方向上有8000个光电二极管，这造成读取时间与未分割光电二极管的普通图像感测装置相比显著延长。
【发明内容】
[0004]考虑到上述问题作出本发明，并且本发明实现一种图像感测装置，其中以高速从图像感测装置读取信号，并且图像感测装置的输出不仅可以用于焦点检测并且还可以用作图像信号。
[0005]为了解决上述问题，本发明提供一种图像感测装置，包括:具有微透镜的像素；配置在像素中的多个光电转换区域；以及第一相加部件，用于将来自配置在相同像素中的多个光电转换区域的信号相加；其中，像素配置在行方向和列方向上，在像素间混合有由第一相加部件进行相加的相加读取区域以及第一相加部件不进行相加并且从至少一个光电转换区域读取信号的独立读取区域，并且独立读取区域中水平方向上像素的数量在行方向上恒定。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供一种图像感测装置，包括:具有微透镜的像素；配置在像素中的多个光电转换区域；以及相加部件，用于将来自配置在相同像素中的多个光电转换区域的信号相加；其中，像素配置在行方向和列方向上，还包括:第一输出部件，用于输出由相加部件将来自光电转换区域的信号相加的信号；以及第二输出部件，用于输出来自光电转换区域的尚未由相加部件相加的信号，其中，在多个像素中，设置有输出来自第一输出部件和第二输出部件的信号的独立/相加读取区域。
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种摄像设备，包括:摄像镜头；以及接收通过摄像镜头的光束的上述的图像感测装置。
[0008]根据本发明，以高速从图像感测装置读取信号，并且图像感测装置的输出不仅可以用于焦点检测并且还可以用作图像信号。
[0009]通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示出根据本发明的实施例的图像感测装置的结构的示意图。
[0011]图2是示出本实施例的图像感测装置的一个像素的结构的示意图。
[0012]图3是示出本实施例的图像感测装置中的像素阵列的示意图。
[0013]图4是示意性地示出被摄体的图像形成关系的图。
[0014]图5A和5B是用于说明相位差焦点检测的图。
[0015]图6是示出第一实施例中的相加读取区域和独立读取区域的示意图。
[0016]图7是示出在本实施例中的信号读取操作的示意图。
[0017]图8A-8D是示出第一实施例中相加读取区域和独立读取区域的示意图。
[0018]图9A和9B是示出第一实施例的摄像设备的结构的示意图。
[0019]图10A-10C是示出第一实施例的图像感测装置的信号输出的示意图。
[0020]图11是示出第一实施例的摄像设备的结构的示意图。
[0021]图12是示出第二实施例的摄像设备的结构的示意图。
[0022]图13是示出第二实施例中的相加读取区域和独立读取区域的示意图。
[0023]图14是示出第二实施例的图像感测装置的信号输出的示意图。
[0024]图15是示出本实施例的摄像设备的结构的示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下将详细描述本发明的实施例。以下实施例仅为用于实施本发明的示例。根据各种条件和应用本发明的设备的结构，应当适当地修改或者改变实施例。本发明不应当限于以下实施例。此外，以下所要描述的实施例的部分可以适当地合并。
[0026]传感器结构
[0027]以下将参考图1描述根据本发明的实施例的图像感测装置的结构。
[0028]在图1中，图像感测装置(以下，图像传感器)100包括像素阵列101、选择像素阵列101中的行的垂直选择电路102、以及选择像素阵列101中的列的水平选择电路104。图像传感器100还包括读取来自像素阵列101的像素中由垂直选择电路102所选择出的像素的信号的读取电路103，以及用于电路的操作模式等的外部确定的串行接口(SI) 105。读取电路103针对各列具有存储信号的存储器、增益放大器、模/数转换器等。注意，除了图中示出的组成元件以外，图像传感器100还设置有例如控制电路以及向垂直选择电路102、水平选择电路104、读取电路103等提供定时信号的定时信号生成电路。
[0029]垂直选择电路102顺次地选择像素阵列101中的各行并且将这些行读取到读取电路103。对于各列，水平选择电路104顺次地选择已被读取至读取电路103的像素信号。
[0030]图2示意性地示出图像传感器100中一个像素的结构。这里，201表示像素。各个像素具有微透镜202。各个像素还具有作为多个光电转换区域的光电二极管(以下称为"PD")。在该图中，左侧有TO203并且右侧有TO204，但是可以有两个以上，对数量没有限制；例如，可以有4个或者9个等。注意，除了图中示出的组成元件以外，像素还设置有例如用于将来自H)的信号读取至列读取电路103的像素放大器、用于选择行的选择开关和用于复位来自ro的信号的复位开关等。
[0031]图3示出像素阵列101。通过将图2中示出的多个像素在行方向(水平方向)和列方向(垂直方向)上以二维配置排列而构成像素阵列101，以提供二维图像信号。在图3中，301、302、303和304为像素;301L、302L、303L和304L与图2中示出的PD203相对应；并且301R、302R、303R和304R与图2中示出的PD204相对应。
[0032]以下参考图4描述在被摄体和具有图3中示出的像素阵列的图像传感器100之间的图像形成关系。图4概念性地示出从摄像镜头的出射光瞳出射并且入射到图像传感器100的光束。
[0033]在图4中，401是像素阵列的截面、402是微透镜、403是颜色滤波器并且404和405是光电二极管。PD404和Η)405与图2中示出的Η)203和Η)204相对应。此外，406表示摄像镜头中的出射光瞳。
[0034]从出射光瞳朝向具有微透镜402的像素出射的光束的中心为光轴409。从出射光瞳出射的光以光轴409为中心入射到图像传感器100。此外，407和408表示摄像镜头的出射光瞳的部分区域。通过出射光瞳的部分区域407的光的最外侧光线由410和411表示，并且通过出射光瞳的部分区域408的光的最外侧光线由412和413表不。如图4中可见，在从出射光瞳所出射的光束中，在光轴409上侧的光束入射PD405并且在光轴409下侧的光束入射Η)404，其中光轴409作为这些光束间的边界。换言之，PD404和PD405接收来自摄像镜头的出射光瞳的不同区域的光。
[0035]通过利用该特性进行相位差检测。相位差检测方法是已知的，但是以下简单进行说明。假定在像素阵列中，从左侧的ro所获得的数据为第一线并且从右侧的ro所获得的数据为第二线，通过计算在线之间的相关数据能够检测相位差。在图3中示出的像素阵列中，在行305中从ro301L至304L等即位于左侧的ro的输出是第一线，并且在行305中从PD301R至304R等即位于右侧的H)的输出是第二线。可以将在行方向上相加得到的数据用作第一线和第二线。
[0036]图5A和5B示出在从点光源形成图像的情况下的线数据；横轴示出像素位置并且纵轴示出输出。图5A示出聚焦状态中第一线和第二线的数据，其中在聚焦状态的情况下第一线与第二线重叠。另一方面，图5B示出在失焦状态中第一线和第二线的数据。在失焦状态下，在第一线与第二线之间存在相位差，并且像素位置偏移。可以计算该偏移量501以求出相对于聚焦状态的偏移程度。通过以这种方式检测相位差，能够通过驱动摄像镜头实现聚焦状态。
[0037]以下描述根据本实施例的图像信号的生成。如上所述，通过从图像传感器100独立地读取来自PD203和TO204的信号并且计算相位差，能够检测聚焦状态。通过将已被独立读取的H)的信号相加以生成图像信号。
[0038]利用本实施例的图像传感器100，独立地读取某些部分区域中的像素，并且在其它部分区域中进行相加读取。
[0039]图6示出像素阵列中独立读取的区域以及进行相加读取的区域。[0040]在图6中，601和602是将来自像素中的H)的信号相加并且读取的相加读取区域，并且603是独立地读取来自像素中的ro的信号的独立读取区域。以下对其详细讨论，但是将来自相加读取区域601和602的像素信号用于图像信号而不用于相位差检测，而将来自独立读取区域603的像素信号在检测相位差之后相加并且然后用于图像信号。区域601、602和603中水平方向上像素的数量分别由H601、H602和H603表示。
[0041]图7示意性地示出对来自本实施例的图像传感器的信号的读取。在图7中，纵轴示出读取并且横轴示出时间。此外，701表示图3中示出的行305的读取的操作；相似地，702和703表示行306和行307的读取的操作。在读取行305的情况下，垂直选择电路102选择行305。
[0042]在垂直读取时间段704期间，读取电路103每次读取一列来自所选择的行305中的像素的信号。在水平读取时间段705期间，来自由读取电路103所保持的行305中的像素的信号从图像传感器100输出。在水平读取时间段705内，706和707是将相加后的H)信号从图像传感器100输出的时间段，并且708是将尚未相加的独立H)的信号从图像传感器100输出的时间段。换言之，706、707和708是将来自区域601、602和603的像素中的PD的信号从图像传感器100输出的时间段。
[0043]通过按照这种方式独立地读取来自像素阵列的一个部分区域的像素中的ro的信号，并且将来自其它部分区域的像素中的ro的信号相加并读取，能够使得水平读取时间段705更短。为了使得水平读取时间段705进一步缩短，还可以对来自相加读取区域和独立读取区域中的附近像素的信号进行信号相加和平均处理。
[0044]顺便提及，相加读取区域中的信号相加(第一相加部件)可以通过像素或者通过读取电路103来进行。在由读取电路103进行的情况下，可以利用模拟信号或者利用数字信号执行相加。
[0045]在本实施例中，在相加读取区域和独立读取区域中水平方向上像素的数量在全部行中都相同，以使得水平方向读取时间段恒定。换言之，图7中的水平读取时间段705、709和710的时间都相同。以这种方式，能够在不改变用于各行的水平读取的控制信号的情况下简单地进行读取。在改变用于各行的水平读取的控制信号的情况下，对各行的水平读取所需的时间变化，不仅使图像传感器的控制、也使得图像传感器中的信号输出处理变得复杂。
[0046]在相加读取区域和独立读取区域中水平方向上的像素的数量在全部行都相同的情况下，像素阵列中的相加读取区域和独立读取区域不需要总是相同的区域。以下参考图8A-8D说明原因。
[0047]图8A和SB示出像素阵列中进行独立读取的区域和进行相加读取的区域，其中图8A是将独立读取区域设置在左侧的情况。这里，801是相加读取区域并且802是独立读取区域。H801和H802是区域801和802中水平方向上像素的数量。图6中读取区域的配置与图8A中读取区域的配置不同。通过在各帧中使相加读取区域和独立读取区域移位，在焦点检测的对象移动的情况下，只需要移动独立读取区域以匹配该对象移动的方向。在针对各帧使相加读取区域和独立读取区域移位的情况下，只要相加读取区域801中水平方向上像素的数量与相加读取区域601和602中水平方向上像素的总数相同，读取一帧所需的时间就恒定。换言之，H601和H602相加的值等于H801的值。此外，H802和H603具有相同的值。
[0048]此外，在读取单个帧所需的时间量不同的情况下，在各帧中水平方向上像素的数量可以不同。
[0049]图8B示出相加读取区域和独立读取区域在单个帧内移位的示例。在本图中，804、805、807、808、810 和 811 是相加读取区域，并且 H804、H805、H807、H808、H810 和 H811 是其中水平方向上像素的数量。此外，806、809和812是独立读取区域并且H806、H809和H812是其中水平方向上像素的数量。在这种情况下，为了使得进行水平方向读取所需要的时间量恒定，H806、H809和H812为相同值。此外，H804和H805的总和、H807和H808的总和以及H810和H811的总和为相同值。在独立读取区域806、809和812中水平方向上像素的数量相同的情况下，可以使用任何配置。自然地，这可以以行为单位变化。通过以这种方式在单个帧内使相加读取区域和独立读取区域移位，能够在任何区域中同时进行相位差检测。
[0050]图8C示出相加读取区域和独立读取区域在帧内移位的示例，其中在水平方向上设置有多个独立读取区域。在图中，813、814和816是相加读取区域，并且H813、H814和H816是其中水平方向上的像素数量。此外，815、817和818是独立读取区域，并且H815、H817和H818是其中水平方向上的像素数量。在这种情况下，使得H815的值与H817和H818的总和相等以使得水平方向读取所需的时间量恒定。H813和H814的总和与H816的值为相同值。在独立读取区域815中水平方向上像素的数量与独立读取区域817和818中水平方向上像素的数量总和相同的情况下，水平方向上可以有任意数量的独立读取区域。
[0051]图8D示出切出像素阵列中的一部分区域的示例。在本图中，819是像素存在但是图像传感器100没有任何输出的区域。即使在诸如本区域等的非读取区域中的操作与图6中的读取区域中的操作之间切换时，独立读取区域603中水平方向上像素的数量和独立读取区域820中水平方向上像素的数量H820也与其它帧中相同。尽管这样做使得读取一帧所需要的时间量在切换时改变，但是在进行相位差检测时不需要改变区域中像素的数量。在改变用于进行相位差检测的区域的情况下，独立读取区域820中水平方向上像素的数量也可以改变。
[0052]对参考图6和图8A至8D所描述的相加读取区域和独立读取区域的选择可以逐列进行，该选择也可以以分隔块为单位进行，该分隔块是包括若干列的块。此外，确定所选择的区域的信号可以经由串行接口(SI) 105输入到图像传感器100中，或者从外部利用脉冲输入到图像传感器100中。
[0053]接下来，描述用于将来自图像传感器的输出信号用于焦点检测和图像信号的方法，其中在图像传感器中相加读取区域与独立读取区域在单行中混合。
[0054]图9A和9B示意性地示出根据本实施例的摄像设备的结构。在图1OA至IOC中，示意性地示出由图像传感器所输出的一行的信号，横轴表示时间，并且示出信号从左侧起顺次地输出。
[0055]在图1OA中，1001和1003是在相加读取区域中相加后的信号并且1002是来自独
立读取区域的信号。
[0056]图像传感器100输出信号1000。选择单元901对输出信号1000进行选择处理。首先，在输出来自相加读取区域的信号1001的情况下，选择单元901将信号1001输出至排列单元904。接着，在输出来自独立读取区域的信号1002的情况下，将信号1002输出至用作第二相加部件的加法单元903以及相位差检测单元902两者。在相位差检测单元902中进行利用图5A和5B所描述的类型的相位差检测计算。可以对相位差检测单元902设置存储器以通过将若干线的信号相加进行相位差检测计算。来自TO203和TO204的信号被分别记录在输出至加法单元903的信号1002中，因此将来自相同像素中的H)的信号相加。因此可以将信号1002作为图像信号使用。
[0057]通过加法单元903相加所得到的信号被输出至排列单元904。接着，在输出来自相加读取区域的信号1003时，选择单元901将信号1003输出至排列单元904。在排列单元904中，排列信号1001、信号1002和信号1003从而实现作为图像信号的最佳顺序。在排列单元904中，在信号1002正在加法单元903中进行相加处理的情况下，对延迟时间进行调整，并且因此可以设置存储器，或者可以仅利用延迟元件来调整延迟时间。除了排列单元904以外，可以设置存储器用于调整图像数据的延迟。例如，在图像传感器100与选择单元901之间可以有存储器。按照这种方式，只在来自独立读取区域的信号1002中，加法单元903将来自相同像素中的H)的信号相加，接着进行排列，并且因此信号1000变为可以用作图像信号。
[0058]另外，也可以是以下结构。
[0059]作为在独立读取区域中分别输出来自两个ro的信号的替代，可以输出如下两个信号:来自一个ro的信号以及将两个ro相加的信号。不管区域是独立读取区域还是相加读取区域，图像传感器总是将全部摄像信号相加并且输出。由于来自两个ro之一的信号也只从独立读取区域输出，因此从两个ro相加的信号减去一个ro信号使得能够获得另一个ro的信号。图9B示意性地示出在进行以上驱动的情况下根据本实施例的摄像设备的结构。
[0060]图像传感器100输出信号1000。选择单元901对输出信号1000进行选择处理。首先，在输出来自相加读取区域的信号1001的情况下，选择单元901将信号1001作为图像信号输出。接着，在输出在来自独立读取区域的信号1002中将来自ro的信号相加后的信号的情况下，选择单元901同样将其作为图像信号输出。在输出在来自独立读取区域的信号1002中的来自一个ro的信号、而不是相加后的ro的信号的情况下，选择单元901将此信号输出到减法单元905。在减法单元905中，用相加后的ro的信号减去同一像素中的一个ro的信号，由此获得来自两个ro的信号。两个ro信号被发送至相位差检测单元902，并且在相位差检测单元902中，进行利用图5A和5B所说明的相位差检测计算。注意，可以对相位差检测单元902设置存储器，以通过将多个线的信号相加来进行相位差检测计算。此夕卜，为了从相加后的ro的信号减去来自像素中的一个ro的信号，还可以设置存储器用于调整信号延迟。
[0061]利用本结构，图像信号总是在图像传感器内部被相加，这使得能够改进在图像传感器外部相加的情况下图像信号的SN。
[0062]此外，在以上结构的情况下从图像传感器输出的信号可以以图1OC中示出的顺序输出。在图1OC中，在输出信号1000中，1001和1003是将相加读取区域中的两个ro相加后的信号。此外，将在非相加读取区域中的两个ro相加后的信号输出为1004，并且将来自非相加读取区域中的两个ro中的任一个的信号输出为1005。
[0063]通过按照这种方式输出，两个ro相加后的图像信号可以与信号1001、信号1004和信号1003—起按照像素的顺序连续地处理，这使得信号处理简单。在读取非相加区域中的一个ro的信号1005以后，变得容易在像素中将全部像素的两个ro的信号相加。
[0064]图11示意性地示出根据本实施例的摄像设备的结构。不同于图9A和9B，图11中不出的图像传感器100具有两个输出部件，即第一输出1101和第二输出1102。来自第一输出1101的信号是来自相加读取区域的信号，并且来自第二输出1102的信号是来自独立读取区域的信号。通过此结构，图像传感器100所输出的相当于一个线的信号如图1OB中所示。信号1004是针对由第一输出1101所输出的相加读取区域1005和1006的信号，并且信号1007是由第二输出1102所输出的独立读取区域的信号。通过以这种方式分别输出来自独立读取区域的信号和来自相加读取区域的信号，不仅可以省略图9A和9B中的选择单元901，并且还可以使得水平方向读取所需的时间量变短。
[0065]根据本实施例的摄像设备的结构也可以如图12中所示。图12中所示的图像传感器100具有两个输出部件，即第一输出1201和第二输出1202。来自第一输出1201的信号是来自相加读取区域的信号，并且来自第二输出1202的信号是来自独立读取区域的信号。通过此图像传感器，将在像素阵列中所读取的全部信号在图像传感器内部相加。此外，将像素阵列中部分区域的信号在不相加的情况下通过第二输出1202输出。换言之，将来自像素阵列中部分区域的像素中的ro的信号通过第一输出1201作为相加后的信号输出，并且同时通过第二输出1202在不相加的情况下输出。
[0066]例如，在读取图6中示出的区域601至603的情况下，通过第一输出1201输出全部像素的相加后的信号，并且区域603的信号在未相加的情况下通过第二输出1202独立输出。换言之，区域603的信号被相加并且读取，并且也被独立地读取。
[0067]通过按照这种方式分别输出来自独立读取区域的信号以及来自相加读取区域的信号，不仅可以省略图9A和9B中的选择单元901和排列单元904以及在图像传感器外部的加法单元，并且能够使得水平方向读取所需的时间量更短。
[0068]如上所述，通过独立读取来自像素阵列中某些部分区域的ro信号并且将来自其它部分区域的ro信号相加并且读取，能够使得水平方向读取时间缩短。此外，通过使得在独立读取区域和相加读取区域中水平方向上像素的数量在一帧中相同，能够在不使图像传感器或者摄像设备的控制复杂化的情况下通过简单的控制获得图像数据并且获得相位差信息。
[0069]第二实施例
[0070]以下描述第二实施例。第二实施例配置为利用图12中示出的结构进行不同的读取。
[0071]图13示出独立读取ro信号并且将其相加的区域，以及仅将ro信号相加的区域。在图中，1301、1302、1304和1305是将来自像素的H)信号相加并读取的相加读取区域，并且H1301、H1302、H1304和H1305是其中水平方向上像素的数量。此外，1303和1306是将来自像素中H)的信号独立读取并且相加的独立/相加读取区域，并且H1303和H1306是其中水平方向上像素的数量。来自相加读取区域中ro的信号在像素中且在读取电路103中相加，并且通过第一输出1201输出。另一方面，来自独立/相加读取区域的信号通过例如读取电路103分离,其中相加后的信号被第一输出1201输出，并且未相加的独立信号被第二输出1202输出。
[0072]由根据本实施例的图像传感器输出的针对一个线的信号如图14中所示。信号1401是由第一输出1201所输出的信号并且包括来自相加读取区域的信号1402和1403以及来自独立/相加读取区域的已相加后的信号1404。信号1405是由第二输出1102所输出的来自独立/相加读取区域的未相加的信号。
[0073]换言之，信号1401是在从像素阵列所读取的像素中将全部像素中的H)相加的信号，而信号1405是来自独立/相加读取区域的未相加的信号。
[0074]通过按照这种方式读取将全部像素的ro相加的信号，将帧频一直维持为恒定。这种情况的一个条件是，重要的是独立/相加读取区域中水平方向上像素的数量与像素的ro在水平方向上分割的次数的乘积不超过水平方向上像素的数量。例如，在图13中在水平方向上将ro分割为两个的情况下，只要独立/相加读取区域中像素的数量的两倍不超过像素的总数，读取信号1405所需的时间量就会比读取信号1401所需的时间量短。换言之，像素数量H1303只需要小于或者等于H1301、H1303和H1302像素总数的一半。换言之，水平读取所需的时间量限定为读取信号1401所需的时间量、即读取全部数量的像素所需的时间量，并且在独立/相加读取区域中水平方向上像素的数量不限定水平读取所需的时间量。
[0075]在此图像传感器和摄像设备中，独立/相加读取区域中水平方向上像素的数量可以在帧间改变，并且如图13中所示，像素数量H1303和H1306可以在帧内改变。
[0076]通过将来自独立/相加读取区域的信号分离为相加后的信号以及未相加的信号并且将这些信号分别输出，能够在保持帧频或者水平读取时间恒定的情况下改变独立/相加读取区域中水平方向上像素的数量。
[0077]以下参考图15说明将本实施例的图像传感器应用于数字照相机的摄像设备的结构。
[0078]在图15中，1501是在图像传感器1505上形成被摄体的光学图像并且由镜头驱动电路1502进行变焦控制、调焦控制和光圈控制等的镜头单元。此外，1503是由快门驱动电路1504控制的机械快门。此外，1505是用于获取由镜头单元1501所形成的被摄体图像作为图像信号的图像传感器。此外，1506是对由图像传感器1505输出的摄像信号施加各种校正以及压缩数据等的信号处理电路。此外，1507是将各种定时信号输出至图像传感器1505和信号处理电路1506的时序发生电路。此外，1509是控制各种计算和整个照相机的控制单元，并且1508是临时存储图像数据的存储器。此外，1510是用于向记录介质写入和从记录介质读取数据的记录介质控制接口(I/F)。此外，1511是用于读取和写入图像数据的诸如半导体存储器等的可移除记录介质。此外，1512是将各种信息和拍摄的图像输出至显示器1514的外部I/F。
[0079]以下描述本实施例的数字照相机的拍摄操作。
[0080]在接通数字照相机的主电源的情况下，控制系统和摄像系统的电路启动。在之后按下图中未示出的释放按钮的情况下，将图像传感器1505所输出的摄像信号用于进行距离测量计算，并且控制单元1509基于距离测量结果计算到被摄体的距离。之后，镜头驱动电路1502驱动镜头单元1501，作出是否获得了聚焦状态的判断，并且在未获得的情况下，再次驱动镜头单元1501并且进行距离测量。可以代替利用来自图像传感器1505的摄像信号而通过图中未示出的专用距离测量电路进行距离测量计算。测光电路1513测量被摄体的亮度，并且控制单元1509接收到测光结果并且控制图中未示出的光圈以使得实现最佳曝光。[0081]一旦确认为聚焦状态，则开始拍摄操作。在拍摄操作结束的情况下，图像传感器1505所输出的摄像信号由信号处理电路1506进行图像处理并且由控制单元1509写入存储器1508。在信号处理电路1506中进行再排序处理、相加处理以及用于这些的选择的处理。由控制单元1509经由记录介质控制I/F1510将存储器1508中所累积的数据记录到记录介质1511。此外，通过外部I/F1512将图像直接输入到计算机等中，可以加工图像。
[0082]其它实施例
[0083]本发明的方面还可以由一种系统或者设备(或者诸如CPU或者MPU的装置)的计算机读出并且执行记录于存储装置上的程序以进行以上说明的实施例的功能而实现，还可以通过一种方法实现，该方法的步骤由一种系统或者设备的计算机通过例如读出并且执行记录于存储装置上的程序以进行以上说明的实施例的功能而进行。为了该目的，将程序例如通过网络或者从作为存储装置的各种存储介质(例如，计算机可读取的介质)提供给计算机。在这种情况下，系统或者设备以及存储程序的记录介质包括在本发明的范围内。
[0084]尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功倉泛。
[0085]本申请要求2011年11月21日提交的日本专利申请2011-254457的优先权，在此通过引用包含这些申请的全部内容。
【权利要求】
1.一种图像感测装置，包括: 像素，具有微透镜； 多个光电转换区域，其配置在所述像素中；以及 第一相加部件，用于将来自配置在相同像素中的多个光电转换区域的信号相加； 其中，所述像素配置在行方向和列方向上， 在所述像素中混合有由所述第一相加部件进行相加的相加读取区域、以及所述第一相加部件不进行相加并从至少一个所述光电转换区域读取信号的独立读取区域，以及所述独立读取区域中的水平方向上的像素的数量在所述行方向上恒定。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，还包括: 第一输出部件，用于输出来自所述相加读取区域的信号；以及 第二输出部件，用于输出来自所述独立读取区域的信号。
3.根据权利要求1或2所述的图像感测装置，还包括:第二相加部件，用于将来自所述独立读取区域中的光电转换区域的信号相加。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的图像感测装置，还包括:相位差检测部件，用于利用来自所述独立读取区域的光电转换区域的信号进行相位差计算。
5.根据权利要求3所述的图像感测装置，还包括:排列部件，用于将由所述第二相加部件相加后的信号以及由所述第一相加部件相加后的信号排列到像素阵列中。
6.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述独立读取区域中的水平方向上的像素的数量是通过串行接口或者脉冲来选择的。
7.一种图像感测装置，包括: 像素，具有微透镜； 多个光电转换区域，其配置在所述像素中；以及 相加部件，用于将来自配置在相同像素中的多个光电转换区域的信号相加； 其中，所述像素配置在行方向和列方向上， 所述图像感测装置还包括: 第一输出部件，用于输出由所述相加部件将来自所述光电转换区域的信号相加后的信号；以及 第二输出部件，用于输出来自所述光电转换区域的尚未由所述相加部件相加的信号，其中，在多个所述像素中，设置有独立/相加读取区域，其中，从该区域输出来自所述第一输出部件和所述第二输出部件的信号。
8.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，所述独立/相加读取区域中的水平方向上的像素的数量与配置在相同像素中的光电转换区域的数量的乘积不超过全部像素在水平方向上的数量。
9.一种摄像设备，包括: 摄像镜头；以及 根据权利要求1至8中任一项所述的图像感测装置，其接收通过所述摄像镜头的光束。
【文档编号】H04N5/369GK103891267SQ201280050669
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年11月21日
【发明者】岸隆史 申请人:佳能株式会社