JP7419975B2

JP7419975B2 - Imaging element and imaging device

Info

Publication number: JP7419975B2
Application number: JP2020097270A
Authority: JP
Inventors: 智鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2040-06-03
Also published as: JP2021190949A

Description

本発明は、撮像素子、及び、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device and an imaging device.

光学系の焦点位置を検出するための方式の一つとして、瞳分割方式の焦点検出を行う像面位相差方式が知られている。特許文献１には、画素から出力された焦点位置を検出するための信号を補正することが記載されている。 An image plane phase difference method that performs focus detection using a pupil division method is known as one method for detecting the focal position of an optical system. Patent Document 1 describes correcting a signal for detecting a focal position output from a pixel.

特開２０１７－１７３３７４号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-173374

発明の第１の態様によると、撮像素子は、光を光電変換して電荷を生成する第１の光電変換部と、前記第１の光電変換部に光を集光させる第１のマイクロレンズとを有し、画像生成に用いる信号を出力する第１画素と、第１遮光部と、光を光電変換して電荷を生成する第２の光電変換部と、前記第２の光電変換部よりも前記第１遮光部に近い第１の位置に光を集光させる第２のマイクロレンズとを有し、焦点検出に用いる信号を出力する第２画素と、第２遮光部と、光を光電変換して電荷を生成する第３の光電変換部と、前記第２遮光部よりも前記第３の光電変換部に近い第２の位置に光を集光させる第３のマイクロレンズとを有し、前記第３の光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力する第３画素と、を備える。
発明の第２の態様によると、撮像装置は、第１または第２の態様による撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を備える。
According to the first aspect of the invention, the image sensor includes: a first photoelectric conversion section that photoelectrically converts light to generate charges; and a first microlens that focuses light on the first photoelectric conversion section. a first pixel that outputs a signal used for image generation, a first light shielding section, a second photoelectric conversion section that photoelectrically converts light to generate charges, and a first pixel that outputs a signal used for image generation; a second microlens that focuses light on a first position close to the first light shielding part; a second pixel that outputs a signal used for focus detection; a second light shielding part; and a third microlens that focuses light on a second position closer to the third photoelectric conversion unit than the second light shielding unit, and a third pixel that outputs a signal based on the charge generated by the third photoelectric conversion section.
According to a second aspect of the invention, an imaging device includes the imaging device according to the first or second aspect, and a generation unit that generates image data based on a signal output from the imaging device.

第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a first embodiment. 第１の実施の形態に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example arrangement of pixels of an image sensor according to the first embodiment. 第１の実施の形態に係る撮像素子の画素の構成例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of pixels of the image sensor according to the first embodiment. 第１の実施の形態に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of pixels of an image sensor according to the first embodiment. 変形例１に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。7 is a diagram illustrating an example arrangement of pixels of an image sensor according to Modification 1. FIG. 変形例２に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。7 is a diagram illustrating an example of arrangement of pixels of an image sensor according to Modification 2. FIG.

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る撮像装置の一例であるカメラ１の構成例を示す図である。カメラ１は、カメラボディ２と、カメラボディ２に取り付け可能なアクセサリである交換レンズ３とを有する。交換レンズ３は、不図示のマウント部により、カメラボディ２に着脱可能に装着される。カメラボディ２に交換レンズ３が装着されると、ボディ側接続部２０２に設けられた複数の端子とレンズ側接続部３０２に設けられた複数の端子とが、それぞれ電気的に接続される。これにより、カメラボディ２から交換レンズ３への電力供給や、カメラボディ２及び交換レンズ３間の通信が可能となる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a camera 1, which is an example of an imaging device according to a first embodiment. The camera 1 includes a camera body 2 and an interchangeable lens 3 that is an accessory that can be attached to the camera body 2. The interchangeable lens 3 is removably attached to the camera body 2 by a mount section (not shown). When the interchangeable lens 3 is attached to the camera body 2, the plurality of terminals provided on the body-side connection portion 202 and the plurality of terminals provided on the lens-side connection portion 302 are electrically connected to each other. This enables power supply from the camera body 2 to the interchangeable lens 3 and communication between the camera body 2 and the interchangeable lens 3.

被写体からの光は、図１のＺ軸プラス方向に向かって入射する。また、図１の座標軸に示すように、Ｚ軸に直交する紙面手前方向をＸ軸プラス方向、Ｚ軸及びＸ軸に直交する紙面下方向をＹ軸プラス方向とする。以降の図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きが分かるように座標軸を表示する場合もある。 Light from the subject enters in the positive direction of the Z-axis in FIG. Further, as shown in the coordinate axes of FIG. 1, the direction toward the front of the page perpendicular to the Z-axis is defined as the X-axis plus direction, and the downward direction of the page orthogonal to the Z-axis and the X-axis is defined as the Y-axis plus direction. In the subsequent figures, coordinate axes may be displayed based on the coordinate axes of FIG. 1 so that the orientation of each figure can be understood.

交換レンズ３は、撮影光学系（結像光学系）３１と、レンズ制御部３２と、レンズメモリ３３とを備える。撮影光学系３１は、フォーカスレンズ（焦点調節レンズ）を含む複数のレンズと絞り（開口絞り）とを含み、カメラボディ２の撮像素子２２の撮像面２２ａに被写体像を形成する。なお、撮像素子２２の撮像面２２ａは、例えば、後述する光電変換部が配置される面、又はマイクロレンズが配置される面である。 The interchangeable lens 3 includes a photographing optical system (imaging optical system) 31, a lens control section 32, and a lens memory 33. The photographing optical system 31 includes a plurality of lenses including a focus lens (focus adjustment lens) and a diaphragm (aperture stop), and forms a subject image on the imaging surface 22a of the image sensor 22 of the camera body 2. Note that the imaging surface 22a of the image sensor 22 is, for example, a surface on which a photoelectric conversion unit, which will be described later, is arranged, or a surface on which a microlens is arranged.

レンズ制御部３２は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリによって構成され、制御プログラムに基づいて交換レンズ３の各部を制御する。レンズ制御部３２は、ボディ制御部２１からフォーカスレンズの移動方向及び移動量に関する信号が入力されると、その信号に基づいてフォーカスレンズを光軸Ｌの方向に進退移動させて撮影光学系３１の焦点位置を調節する。また、レンズ制御部３２は、ボディ制御部２１から出力される信号に基づき、絞りの開口径を制御する。 The lens control section 32 includes a processor such as a CPU, FPGA, or ASIC, and a memory such as a ROM or RAM, and controls each section of the interchangeable lens 3 based on a control program. When the lens control unit 32 receives a signal regarding the moving direction and amount of movement of the focus lens from the body control unit 21, the lens control unit 32 moves the focus lens forward and backward in the direction of the optical axis L based on the signal, and controls the photographing optical system 31. Adjust the focus position. Further, the lens control section 32 controls the aperture diameter of the diaphragm based on the signal output from the body control section 21 .

レンズメモリ３３は、不揮発性の記憶媒体等により構成される。レンズメモリ３３には、交換レンズ３に関連する情報が記憶（記録）される。レンズメモリ３３には、フォーカスレンズの無限遠位置と至近位置に関するデータ、交換レンズ３の最短焦点距離と最長焦点距離に関するデータ、Ｆ値（絞りの絞り値）に関するデータ等が記憶される。レンズメモリ３３へのデータの書き込み、及びレンズメモリ３３からのデータの読み出しは、レンズ制御部３２によって制御される。 The lens memory 33 is composed of a nonvolatile storage medium or the like. Information related to the interchangeable lens 3 is stored (recorded) in the lens memory 33 . The lens memory 33 stores data regarding the infinity position and close position of the focus lens, data regarding the shortest focal length and maximum focal length of the interchangeable lens 3, data regarding the F number (aperture value of the aperture), and the like. Writing data to the lens memory 33 and reading data from the lens memory 33 are controlled by the lens control unit 32.

次に、カメラボディ２の構成例について説明する。カメラボディ２は、ボディ制御部２１と、撮像素子２２と、メモリ２３と、表示部２４と、操作部２５とを備える。撮像素子２２は、ＣＭＯＳイメージセンサである。撮像素子２２は、撮影光学系３１を通過した光束を受光して、被写体像を撮像する。撮像素子２２には、光電変換部を有する複数の画素が二次元状（行方向及び列方向）に配置される。光電変換部は、フォトダイオード（ＰＤ）によって構成される。撮像素子２２は、受光した光を光電変換して信号を生成し、生成した信号をボディ制御部２１に出力する。なお、撮像素子２２は、ＣＣＤイメージセンサであってもよい。 Next, a configuration example of the camera body 2 will be described. The camera body 2 includes a body control section 21, an image sensor 22, a memory 23, a display section 24, and an operation section 25. The image sensor 22 is a CMOS image sensor. The image sensor 22 receives the light beam that has passed through the photographic optical system 31 and captures a subject image. In the image sensor 22, a plurality of pixels each having a photoelectric conversion section are arranged two-dimensionally (in the row direction and the column direction). The photoelectric conversion section is composed of a photodiode (PD). The image sensor 22 photoelectrically converts the received light to generate a signal, and outputs the generated signal to the body control section 21 . Note that the image sensor 22 may be a CCD image sensor.

撮像素子２２は、後述するが、画像生成に用いる信号を出力する画素（撮像画素）と、焦点検出に用いる信号を出力する画素（焦点検出画素）と、補正用に設けられる画素（補正用画素）とを有する。撮像画素、焦点検出画素（ＡＦ画素）、及び補正用画素には、それぞれマイクロレンズが配置される。撮像画素は、ベイヤー配列に従って配置されている。ＡＦ画素及び補正用画素は、撮像画素の一部に置換して配置され、撮像素子２２の撮像面２２ａのほぼ全面に分散して配置される。 As will be described later, the image sensor 22 includes a pixel that outputs a signal used for image generation (imaging pixel), a pixel that outputs a signal used for focus detection (focus detection pixel), and a pixel provided for correction (correction pixel). ). Microlenses are arranged in each of the imaging pixel, focus detection pixel (AF pixel), and correction pixel. The imaging pixels are arranged according to a Bayer array. The AF pixels and the correction pixels are arranged to replace part of the imaging pixels, and are distributed over almost the entire imaging surface 22a of the imaging element 22.

メモリ２３は、不揮発性の記憶媒体等により構成される。メモリ２３には、画像データ及び制御プログラム等が記憶される。メモリ２３へのデータの書き込み、及びメモリ２３からのデータの読み出しは、ボディ制御部２１によって制御される。 The memory 23 is composed of a nonvolatile storage medium or the like. The memory 23 stores image data, control programs, and the like. Writing data to the memory 23 and reading data from the memory 23 are controlled by the body control unit 21.

表示部２４は、画像データに基づく画像、ＡＦ枠などの焦点検出領域（ＡＦエリア）を示す画像、シャッター速度、絞り値（Ｆ値）等の撮影に関する情報、及びメニュー画面等を表示する。操作部２５は、レリーズボタン、電源スイッチ、各種モードを切り替えるためのスイッチなどの各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に基づく信号をボディ制御部２１へ出力する。 The display unit 24 displays an image based on image data, an image indicating a focus detection area (AF area) such as an AF frame, information regarding photography such as shutter speed and aperture value (F value), a menu screen, and the like. The operation unit 25 includes various setting switches such as a release button, a power switch, and switches for switching various modes, and outputs signals based on the respective operations to the body control unit 21.

ボディ制御部２１は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリによって構成され、制御プログラムに基づきカメラ１の各部を制御する。ボディ制御部２１は、画像処理部２１ａと焦点検出部２１ｂとを有する。画像処理部（信号処理部）２１ａは、撮像素子２２の撮像画素から出力される信号に各種の画像処理を行って画像データを生成する。画像処理には、階調変換処理、色補間処理等の画像処理が含まれる。なお、画像処理部２１ａは、撮像素子２２のＡＦ画素から出力される信号も用いて、画像データを生成するようにしてもよい。また、画像処理部２１ａは、撮像素子２２の補正用画素から出力される信号も用いて、画像データを生成するようにしてもよい。画像処理部２１ａは、画像データを生成する画像データ生成部である。 The body control section 21 includes a processor such as a CPU, FPGA, or ASIC, and a memory such as a ROM or RAM, and controls each section of the camera 1 based on a control program. The body control section 21 includes an image processing section 21a and a focus detection section 21b. The image processing unit (signal processing unit) 21a performs various types of image processing on signals output from the imaging pixels of the imaging device 22 to generate image data. Image processing includes image processing such as gradation conversion processing and color interpolation processing. Note that the image processing unit 21a may also use signals output from the AF pixels of the image sensor 22 to generate image data. The image processing unit 21a may also generate image data using signals output from correction pixels of the image sensor 22. The image processing section 21a is an image data generation section that generates image data.

焦点検出部２１ｂは、撮影光学系３１の自動焦点調節（ＡＦ）に必要な焦点検出処理を行う。焦点検出部２１ｂは、撮影光学系３１による像が撮像素子２２の撮像面２２ａ上に合焦（結像）するためのフォーカスレンズの合焦位置（合焦位置までのフォーカスレンズの移動量）を検出する。焦点検出部２１ｂは、撮像素子２２の一対のＡＦ画素（ＡＦ画素対）から出力される第１及び第２の信号を用いて、位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。 The focus detection section 21b performs focus detection processing necessary for automatic focus adjustment (AF) of the photographing optical system 31. The focus detection unit 21b determines the focus position of the focus lens (the amount of movement of the focus lens to the focus position) for the image taken by the photographing optical system 31 to be focused (imaged) on the imaging surface 22a of the image sensor 22. To detect. The focus detection unit 21b uses the first and second signals output from a pair of AF pixels (AF pixel pair) of the image sensor 22 to calculate a defocus amount using a phase difference detection method.

焦点検出部２１ｂは、撮影光学系３１の射出瞳の第１の領域を通過した第１の光束による像を撮像して生成した第１の信号と第２の領域を通過した第２の光束による像を撮像して生成した第２の信号とを相関演算して、像ズレ量を算出する。焦点検出部２１ｂは、この像ズレ量を所定の換算式に基づきデフォーカス量に換算する。焦点検出部２１ｂは、算出したデフォーカス量に基づいて、合焦位置までのフォーカスレンズの移動量を算出する。焦点検出部２１ｂは、交換レンズ３のレンズ制御部３２へフォーカスレンズの移動量とレンズ移動を指示する信号を送信する。レンズ制御部３２が、移動量に応じてフォーカスレンズを移動することにより、焦点調節が自動で行われる。このように、ボディ制御部２１は、撮影光学系３１による被写体の像が撮像素子２２に合焦するようフォーカスレンズの位置を制御する。 The focus detection unit 21b generates a first signal generated by capturing an image of a first light flux that has passed through a first region of the exit pupil of the photographing optical system 31, and a second signal that has been generated by a second light flux that has passed through a second region. The amount of image shift is calculated by performing a correlation calculation with a second signal generated by capturing the image. The focus detection section 21b converts this image shift amount into a defocus amount based on a predetermined conversion formula. The focus detection unit 21b calculates the amount of movement of the focus lens to the in-focus position based on the calculated amount of defocus. The focus detection section 21b transmits a movement amount of the focus lens and a signal instructing the lens movement to the lens control section 32 of the interchangeable lens 3. Focus adjustment is automatically performed by the lens control unit 32 moving the focus lens according to the amount of movement. In this manner, the body control unit 21 controls the position of the focus lens so that the image of the subject formed by the photographing optical system 31 is focused on the image sensor 22.

図２は、第１の実施の形態に係る撮像素子２２の画素の配置例を示す図である。撮像素子２２では、画素が二次元状（行方向（±Ｘ方向）及び列方向（±Ｙ方向））に配置される。図２においては、左上隅の画素を第１行第１列の撮像画素１０（１，１）とし、右下隅の画素を第８行第８列のＡＦ画素１３ｂ（８，８）として、８行８列の計６４個の画素を図示している。なお、撮像素子２２に配置される画素の数及び配置は、図示した例に限られない。 FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of pixels of the image sensor 22 according to the first embodiment. In the image sensor 22, pixels are arranged two-dimensionally (row direction (±X direction) and column direction (±Y direction)). In FIG. 2, the pixel in the upper left corner is the imaging pixel 10 (1, 1) in the first row, first column, and the pixel in the lower right corner is the AF pixel 13b (8, 8) in the eighth row, eighth column. A total of 64 pixels arranged in 8 rows and 8 columns are illustrated. Note that the number and arrangement of pixels arranged in the image sensor 22 are not limited to the illustrated example.

撮像素子２２は、複数の撮像画素１０、ＡＦ画素１３（１３ａ、１３ｂ）、補正用画素１５を有する。撮像画素１０には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる分光特性を有する３つのカラーフィルタ（色フィルタ）５１のいずれかが設けられる。撮像画素１０には、入射した光のうち第１の波長域の光（赤（Ｒ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ５１を有する画素（以下、Ｒ画素と称する）と、入射した光のうち第２の波長域の光（緑（Ｇ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ５１を有する画素（以下、Ｇ画素と称する）と、入射した光のうち第３の波長域の光（青（Ｂ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ５１を有する画素（以下、Ｂ画素と称する）とが含まれる。Ｒ画素１０と、Ｇ画素１０と、Ｂ画素１０とは、ベイヤー配列に従って配置されている。 The image sensor 22 includes a plurality of image pixels 10, AF pixels 13 (13a, 13b), and correction pixels 15. The imaging pixel 10 is provided with one of three color filters 51 having different spectral characteristics of red (R), green (G), and blue (B). The imaging pixel 10 includes a pixel (hereinafter referred to as an R pixel) having a color filter 51 having spectral characteristics that spectrally spectrally spectra light in a first wavelength range (red (R) light) among incident light; A pixel (hereinafter referred to as a G pixel) having a color filter 51 having spectral characteristics that separates light in a second wavelength range (green (G) light) out of the incident light, and a third pixel out of the incident light. A pixel (hereinafter referred to as a B pixel) having a color filter 51 having a spectral characteristic for separating light in a wavelength range (blue (B) light) is included. The R pixel 10, the G pixel 10, and the B pixel 10 are arranged according to the Bayer array.

ＡＦ画素１３ａ、ＡＦ画素１３ｂ、及び補正用画素１５は、上述のようにベイヤー配列されたＲ、Ｇ、Ｂの撮像画素１０の一部に置換して配置される。図２に示す例では、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂ、及び補正用画素１５には、入射した光のうち第２の波長域の光（緑（Ｇ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタ５１が配置される。なお、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂと補正用画素１５の各々が有するカラーフィルタは、第１の波長域の光（赤（Ｒ）の光）又は第３の波長域の光（青（Ｂ）の光）を分光する分光特性を有するカラーフィルタであってもよい。また、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂと補正用画素１５は、入射した光のうち第１及び第２及び第３の波長域の光を分光する分光特性を有するフィルタを有していてもよい。あるいは、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂと補正用画素１５には、カラーフィルタを配置しなくてもよい。 The AF pixel 13a, the AF pixel 13b, and the correction pixel 15 are arranged to replace some of the R, G, and B imaging pixels 10 arranged in the Bayer array as described above. In the example shown in FIG. 2, the AF pixels 13a, 13b and the correction pixel 15 are provided with color filters having spectral characteristics that separate light in the second wavelength range (green (G) light) among the incident light. 51 are arranged. Note that the color filters of each of the AF pixels 13a and 13b and the correction pixel 15 are configured to emit light in a first wavelength range (red (R) light) or light in a third wavelength range (blue (B) light). ) may be a color filter having spectral characteristics that separate the spectral characteristics. Furthermore, the AF pixels 13a and 13b and the correction pixel 15 may have a filter having a spectral characteristic that spectrally separates light in the first, second, and third wavelength ranges among the incident light. Alternatively, color filters may not be arranged in the AF pixels 13a, 13b and the correction pixel 15.

ＡＦ画素１３ａ及びＡＦ画素１３ｂは、それぞれ、光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部４３を有する。ＡＦ画素１３ａとＡＦ画素１３ｂとは、その遮光部４３の位置が異なる。ＡＦ画素１３ａ及びＡＦ画素１３ｂの各々の遮光部４３は、撮影光学系３１の射出瞳の互いに異なる領域を通過した光が光電変換部に入射するように配置される。これにより、ＡＦ画素１３ａの光電変換部は、撮影光学系３１の射出瞳の第１及び第２の領域のうちの第１の領域を通過した光束を受光する。第２のＡＦ画素１３ｂの光電変換部は、撮影光学系３１の射出瞳の第１及び第２の領域のうちの第２の領域を通過した光束を受光する。 The AF pixel 13a and the AF pixel 13b each have a light shielding section 43 that shields a portion of the light that enters the photoelectric conversion section. The AF pixel 13a and the AF pixel 13b have different positions of their light shielding portions 43. The light shielding portions 43 of each of the AF pixel 13a and the AF pixel 13b are arranged such that light passing through different regions of the exit pupil of the photographing optical system 31 enters the photoelectric conversion portion. Thereby, the photoelectric conversion section of the AF pixel 13a receives the light beam that has passed through the first region of the first and second regions of the exit pupil of the photographing optical system 31. The photoelectric conversion section of the second AF pixel 13b receives the light flux that has passed through the second region of the first and second regions of the exit pupil of the photographing optical system 31.

撮像素子２２は、図２に示すように、Ｒ画素１０ｒとＧ画素１０ｇとが±Ｘ方向、即ち行方向に交互に配置された画素群（第１の画素行）４０１と、Ｇ画素１０ｇとＢ画素１０ｂとが行方向に交互に配置された画素群（第２の画素行）４０２とを有する。また、撮像素子２２は、ＡＦ画素１３ａ、ＡＦ画素１３ｂ、及び補正用画素１５が行方向に配置された画素群（ＡＦ画素行）４０３を有する。 As shown in FIG. 2, the image sensor 22 includes a pixel group (first pixel row) 401 in which R pixels 10r and G pixels 10g are arranged alternately in the ±X direction, that is, in the row direction, and a G pixel 10g. It has a pixel group (second pixel row) 402 in which B pixels 10b are alternately arranged in the row direction. Further, the image sensor 22 has a pixel group (AF pixel row) 403 in which the AF pixel 13a, the AF pixel 13b, and the correction pixel 15 are arranged in the row direction.

補正用画素１５は、ＡＦ画素行４０３において、複数の画素に対して１つの割合で設けられる。図２に示す例では、補正用画素１５は、４画素に１個の割合となるように、行方向に３つおきに配置されている。補正用画素１５は、ＡＦ画素１３ａ及びＡＦ画素１３ｂの一部に置換して設けられるともいえる。図２に示す例では、補正用画素１５は、ＡＦ画素行４０３において行方向に交互に配置されるＡＦ画素１３ａ及びＡＦ画素１３ｂのうちの一部のＡＦ画素１３ａに置換して配置される。補正用画素１５には、ＡＦ画素１３ａと同様に遮光部４３が設けられる。なお、補正用画素１５を、ＡＦ画素行４０３のＡＦ画素１３ａ及びＡＦ画素１３ｂのうちの一部のＡＦ画素１３ｂに置換して配置してもよい。 In the AF pixel row 403, one correction pixel 15 is provided for a plurality of pixels. In the example shown in FIG. 2, the correction pixels 15 are arranged every third in the row direction, with one pixel for every four pixels. It can also be said that the correction pixel 15 is provided to replace a part of the AF pixel 13a and the AF pixel 13b. In the example shown in FIG. 2, the correction pixels 15 are arranged to replace some of the AF pixels 13a among the AF pixels 13a and AF pixels 13b that are arranged alternately in the row direction in the AF pixel row 403. The correction pixel 15 is provided with a light shielding section 43 similarly to the AF pixel 13a. Note that the correction pixels 15 may be replaced with some of the AF pixels 13b of the AF pixels 13a and 13b of the AF pixel row 403.

なお、ＡＦ画素行４０３は、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂの両方を有していなくてもよい。ＡＦ画素行４０３がＡＦ画素１３ａを有し、他の画素行がＡＦ画素１３ｂを有していてもよい。この場合、ＡＦ画素行４０３の一部のＡＦ画素１３ａに置換して補正用画素１５を配置し、他の画素行の一部のＡＦ画素１３ｂに置換して補正用画素１５を配置してもよい。 Note that the AF pixel row 403 does not need to include both AF pixels 13a and 13b. The AF pixel row 403 may have the AF pixels 13a, and the other pixel rows may have the AF pixels 13b. In this case, the correction pixels 15 may be arranged by replacing some AF pixels 13a of the AF pixel row 403, and the correction pixels 15 may be arranged by replacing some AF pixels 13b of the other pixel rows. good.

図３は、第１の実施の形態に係る撮像素子２２の画素の構成例を示す概念図である。図３は、撮像素子２２に設けられた画素のうち、１つの撮像画素１０と、１つのＡＦ画素１３ａと、１つのＡＦ画素１３ｂと、１つの補正用画素１５とを示している。図３において白抜き矢印で示すように、撮影光学系３１を通過した光は、主にＺ軸プラス方向へ向かって撮像素子２２に入射する。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of pixels of the image sensor 22 according to the first embodiment. FIG. 3 shows one imaging pixel 10, one AF pixel 13a, one AF pixel 13b, and one correction pixel 15 among the pixels provided in the image sensor 22. As shown by the white arrow in FIG. 3, the light that has passed through the photographing optical system 31 enters the image sensor 22 mainly in the positive direction of the Z-axis.

撮像画素１０は、マイクロレンズ４４と、カラーフィルタ５１と、光電変換部（ＰＤ）４２とを有する。ＡＦ画素１３ａとＡＦ画素１３ｂは、それぞれ、マイクロレンズ４４と、カラーフィルタ５１と、遮光部４３と、光電変換部４２とを有する。補正用画素１５も、マイクロレンズ４４と、カラーフィルタ５１と、遮光部４３と、光電変換部４２とを有する。なお、補正用画素１５には、遮光部４３を設けなくてもよい。また、補正用画素１５には、光電変換部４２を設けなくてもよい。 The imaging pixel 10 includes a microlens 44, a color filter 51, and a photoelectric conversion section (PD) 42. The AF pixel 13a and the AF pixel 13b each include a microlens 44, a color filter 51, a light shielding section 43, and a photoelectric conversion section 42. The correction pixel 15 also includes a microlens 44 , a color filter 51 , a light shielding section 43 , and a photoelectric conversion section 42 . Note that the correction pixel 15 does not need to be provided with the light shielding section 43. Furthermore, the correction pixel 15 does not need to be provided with the photoelectric conversion section 42 .

ＡＦ画素１３ａの遮光部４３は、光電変換部４２のほぼ左半分（光電変換部４２の－Ｘ方向側）の領域に対応して配置される。ＡＦ画素１３ａの遮光部４３は、光が入射する方向（Ｚ軸方向）と交差する面（ＸＹ平面）において、ＡＦ画素１３ａの光電変換部４２の中心よりも－Ｘ方向側の領域に少なくとも一部が配置される。ＡＦ画素１３ａの領域４６は、光電変換部４２のほぼ右半分（光電変換部４２の＋Ｘ方向側）の領域に対応した領域である。ＡＦ画素１３ａの領域４６は、光が入射する方向と交差する面において、ＡＦ画素１３ａの光電変換部４２の中心よりも＋Ｘ方向側の領域に少なくとも一部が配置される領域である。 The light shielding section 43 of the AF pixel 13a is arranged corresponding to approximately the left half of the photoelectric conversion section 42 (the -X direction side of the photoelectric conversion section 42). The light shielding part 43 of the AF pixel 13a has at least one part in a region on the -X direction side of the center of the photoelectric conversion part 42 of the AF pixel 13a in a plane (XY plane) that intersects the light incident direction (Z-axis direction). section is placed. The region 46 of the AF pixel 13a corresponds to approximately the right half of the photoelectric conversion section 42 (+X direction side of the photoelectric conversion section 42). The region 46 of the AF pixel 13a is a region at least partially disposed on the +X direction side of the center of the photoelectric conversion section 42 of the AF pixel 13a in a plane intersecting the light incident direction.

他方、ＡＦ画素１３ｂの遮光部４３は、光電変換部４２のほぼ右半分（光電変換部４２の＋Ｘ方向側）の領域に対応して配置される。ＡＦ画素１３ｂの遮光部４３は、光が入射する方向（Ｚ軸方向）と交差する面（ＸＹ平面）において、ＡＦ画素１３ｂの光電変換部４２の中心よりも＋Ｘ方向側の領域に少なくとも一部が配置される。ＡＦ画素１３ｂの領域４６は、光電変換部４２のほぼ左半分（光電変換部４２の－Ｘ方向側）の領域に対応した領域である。ＡＦ画素１３ｂの領域４６は、光が入射する方向と交差する面において、ＡＦ画素１３ｂの光電変換部４２の中心よりも－Ｘ方向側の領域に少なくとも一部が配置される領域である。なお、補正用画素１５の遮光部４３及び領域４６は、ＡＦ画素１３ａの遮光部４３及び領域４６と同様の構成である。 On the other hand, the light shielding section 43 of the AF pixel 13b is arranged corresponding to a region approximately on the right half of the photoelectric conversion section 42 (on the +X direction side of the photoelectric conversion section 42). The light shielding section 43 of the AF pixel 13b is arranged at least partially in a region on the +X direction side of the center of the photoelectric conversion section 42 of the AF pixel 13b in a plane (XY plane) that intersects the light incident direction (Z-axis direction). is placed. The area 46 of the AF pixel 13b corresponds to approximately the left half of the photoelectric conversion unit 42 (the −X direction side of the photoelectric conversion unit 42). The region 46 of the AF pixel 13b is a region at least partially disposed in a region on the −X direction side with respect to the center of the photoelectric conversion section 42 of the AF pixel 13b in a plane intersecting the light incident direction. Note that the light shielding portion 43 and region 46 of the correction pixel 15 have the same configuration as the light shielding portion 43 and region 46 of the AF pixel 13a.

各画素のマイクロレンズ４４は、図３において上方から撮影光学系３１を介して入射された光を集光する。撮像画素１０のマイクロレンズ４４は、主に＋Ｚ方向に進んで入射した光を光電変換部４２に集光するように形成される。ＡＦ画素１３（１３ａ、１３ｂ）のマイクロレンズ４４は、主に＋Ｚ方向に進んで入射した光を、光電変換部４２よりも遮光部４３に近いＺ方向の位置に集光するように形成される。本実施の形態では、撮像画素１０及びＡＦ画素１３には、それぞれ異なる高さ（厚さ）のマイクロレンズ４４が設けられる。 The microlens 44 of each pixel condenses light incident from above through the photographing optical system 31 in FIG. The microlens 44 of the imaging pixel 10 is formed so as to focus the incident light mainly traveling in the +Z direction onto the photoelectric conversion unit 42 . The microlens 44 of the AF pixel 13 (13a, 13b) is formed so as to focus the incident light that has mainly traveled in the +Z direction at a position in the Z direction that is closer to the light shielding section 43 than the photoelectric conversion section 42. . In this embodiment, the imaging pixel 10 and the AF pixel 13 are provided with microlenses 44 having different heights (thicknesses).

図３のＺ軸方向の撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さ（Ｚ軸方向のマイクロレンズ４４の厚さ）は、撮影光学系３１を介して入射する光が光電変換部４２に集光されるように設定される。図３に示す例では、撮像画素１０のマイクロレンズ４４は、点線矢印で示すように光電変換部４２に光を集光する。このため、撮像画素１０の光電変換部４２は、撮影光学系３１を通過した光を効率良く受光することができる。撮像画素１０の光電変換部４２の受光量を多くすることができる。 The height of the microlens 44 of the imaging pixel 10 in the Z-axis direction (thickness of the microlens 44 in the Z-axis direction) in FIG. is set to In the example shown in FIG. 3, the microlens 44 of the imaging pixel 10 focuses light on the photoelectric conversion unit 42 as indicated by the dotted arrow. Therefore, the photoelectric conversion section 42 of the imaging pixel 10 can efficiently receive the light that has passed through the imaging optical system 31. The amount of light received by the photoelectric conversion unit 42 of the imaging pixel 10 can be increased.

ＡＦ画素１３（１３ａ、１３ｂ）のマイクロレンズ４４の高さは、撮影光学系３１を介して入射する光がＺ軸方向において光電変換部４２よりも遮光部４３に近い位置に集光されるように設定される。本実施の形態では、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の高さは、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さよりも大きい。図３に示す例では、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４は、点線矢印で示すように遮光部４３に光を集光する。このため、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂの各々の光電変換部４２は、撮影光学系３１の瞳の互いに異なる領域を通過した光を精度良く受光し、瞳分割を適切に行うことができる。これにより、焦点検出部２１ｂは、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂから出力される第１及び第２の信号を用いて、精度良くデフォーカス量を検出することが可能となる。 The height of the microlens 44 of the AF pixel 13 (13a, 13b) is set so that the light incident through the photographing optical system 31 is focused at a position closer to the light shielding part 43 than the photoelectric conversion part 42 in the Z-axis direction. is set to In this embodiment, the height of the microlens 44 of the AF pixel 13 is greater than the height of the microlens 44 of the imaging pixel 10. In the example shown in FIG. 3, the microlens 44 of the AF pixel 13 focuses light on the light shielding part 43 as shown by the dotted arrow. Therefore, the photoelectric conversion section 42 of each of the AF pixels 13a and 13b can accurately receive the light that has passed through different regions of the pupil of the photographing optical system 31, and can appropriately perform pupil division. This allows the focus detection section 21b to accurately detect the amount of defocus using the first and second signals output from the AF pixels 13a and 13b.

一般的に、撮像素子では、或る画素からその画素の隣の画素の光電変換部に光が漏れる場合が生じ得る。この場合、光電変換部の電荷に基づいて生成される画素の信号にノイズ成分が混入するおそれがある。或る画素から隣の画素へ漏れる光の量は、これら隣り合う２つの画素に設けられるマイクロレンズによって変わることが考えられる。このため、撮像画素のマイクロレンズとは異なるマイクロレンズを有するＡＦ画素が撮像素子に配置される場合、このことが画素の信号を用いて得られる画像の品質に及ぼす影響が懸念される。 Generally, in an image sensor, light may leak from a certain pixel to a photoelectric conversion section of an adjacent pixel. In this case, there is a possibility that a noise component may be mixed into the pixel signal generated based on the charge of the photoelectric conversion unit. It is conceivable that the amount of light leaking from a certain pixel to an adjacent pixel changes depending on the microlenses provided in these two adjacent pixels. For this reason, when an AF pixel having a microlens different from the microlens of the imaging pixel is arranged in an image sensor, there is a concern that this may affect the quality of an image obtained using a pixel signal.

そこで、本実施の形態に係る撮像素子２２では、図２及び図３に示すように、ＡＦ画素行４０３のＡＦ画素１３ａ、１３ｂの一部に置換して、補正用画素１５が配置される。補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の形状よりも撮像画素１０のマイクロレンズ４４の形状に近い形状を有する。本実施の形態では、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さが、撮影光学系３１を介して入射する光が遮光部４３よりも光電変換部４２に近い位置に集光されるように設定される。図３に示す例では、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さは、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さと略同一の高さとなる。補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、点線矢印で示すように、光電変換部４２に向けて光を集光する。 Therefore, in the image sensor 22 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the correction pixels 15 are arranged in place of some of the AF pixels 13a and 13b in the AF pixel row 403. The microlens 44 of the correction pixel 15 has a shape closer to the shape of the microlens 44 of the imaging pixel 10 than the shape of the microlens 44 of the AF pixel 13. In this embodiment, the height of the microlens 44 of the correction pixel 15 is set so that the light incident through the photographing optical system 31 is focused at a position closer to the photoelectric conversion unit 42 than the light shielding unit 43. be done. In the example shown in FIG. 3, the height of the microlens 44 of the correction pixel 15 is approximately the same as the height of the microlens 44 of the imaging pixel 10. The microlens 44 of the correction pixel 15 focuses light toward the photoelectric conversion unit 42, as shown by the dotted arrow.

図２に示すように、ＡＦ画素行４０３に隣り合う上下の第１の画素行４０１のうち一部の撮像画素１０は、補正用画素１５の隣に位置する。ＡＦ画素行４０３の隣の第１の画素行４０１のうちの一部の撮像画素１０は、上下左右にＡＦ画素１３が配置されない画素となる。補正用画素１５の隣の撮像画素１０（図２ではＲ画素１０ｒ）は、同一又は略同一の形状のマイクロレンズ４４をそれぞれ有する４つの画素（図２では３つのＧ画素１０ｇと補正用画素１５）によって上下左右を囲まれる。このため、第１の画素行４０１のうち一部の撮像画素１０において、撮像画素１０のマイクロレンズ４４とは異なるマイクロレンズ４４を有するＡＦ画素１３が配置されることに起因する影響が生じることを抑制することができる。撮像画素１０の信号の品質が低下して、画像の画質が低下する懸念を低減することができる。 As shown in FIG. 2, some of the imaging pixels 10 among the upper and lower first pixel rows 401 adjacent to the AF pixel row 403 are located next to the correction pixels 15. Some of the imaging pixels 10 in the first pixel row 401 adjacent to the AF pixel row 403 are pixels in which no AF pixels 13 are arranged above, below, left or right. The imaging pixel 10 (R pixel 10r in FIG. 2) adjacent to the correction pixel 15 is composed of four pixels (in FIG. 2, three G pixels 10g and the correction pixel 15) each having a microlens 44 of the same or substantially the same shape. ) is surrounded on the top, bottom, left and right. Therefore, in some of the imaging pixels 10 in the first pixel row 401, it is assumed that an influence due to the arrangement of the AF pixel 13 having a microlens 44 different from the microlens 44 of the imaging pixel 10 will occur. Can be suppressed. It is possible to reduce the concern that the quality of the signal from the imaging pixel 10 will deteriorate and the quality of the image will deteriorate.

また、本実施の形態では、カメラ１のボディ制御部２１は、補正用画素１５の隣の撮像画素１０の信号を用いて他の画素の信号を補正する処理を行って、画像データを生成する。例えば、ボディ制御部２１は、ＡＦ画素１３に隣り合う撮像画素１０の信号を、周辺に位置する補正用画素１５に隣り合う撮像画素１０の信号を用いて補正する。また、例えば、ボディ制御部２１は、ＡＦ画素１３の位置に対応する画素の信号を、そのＡＦ画素１３の周辺に位置する補正用画素１５に隣り合う撮像画素１０の信号を用いて補間する。このような処理を行うことにより、画素の信号を用いて生成される画像の品質を向上させることができる。 Furthermore, in the present embodiment, the body control unit 21 of the camera 1 performs a process of correcting the signals of other pixels using the signal of the imaging pixel 10 next to the correction pixel 15 to generate image data. . For example, the body control unit 21 corrects the signal of the imaging pixel 10 adjacent to the AF pixel 13 using the signal of the imaging pixel 10 adjacent to the correction pixel 15 located in the periphery. Further, for example, the body control unit 21 interpolates the signal of the pixel corresponding to the position of the AF pixel 13 using the signal of the imaging pixel 10 adjacent to the correction pixel 15 located around the AF pixel 13. By performing such processing, the quality of images generated using pixel signals can be improved.

本実施の形態に係る撮像素子２２では、ＡＦ画素行４０３において補正用画素１５が部分的に配置される。図２に示す例では、補正用画素１５が、４画素に１個の割合となるように、行方向（Ｘ軸方向）に３つおきに配置される。このため、撮像素子２２に配置されるＡＦ画素１３（１３ａ、１３ｂ）の数が僅かとなって、ＡＦ画素１３の信号を用いた焦点検出の精度が低下することを抑制することができる。 In the image sensor 22 according to this embodiment, the correction pixels 15 are partially arranged in the AF pixel row 403. In the example shown in FIG. 2, the correction pixels 15 are arranged every third in the row direction (X-axis direction) so that one pixel is every four pixels. Therefore, the number of AF pixels 13 (13a, 13b) arranged in the image sensor 22 becomes small, and it is possible to suppress a decrease in the accuracy of focus detection using the signals of the AF pixels 13.

図４は、第１の実施の形態に係る撮像素子２２の画素の構成例を示す図である。図４（ａ）は、図２の破線Ｘ１－Ｘ２間における断面構造を模式的に示し、図４（ｂ）は、図２の破線Ｙ１－Ｙ２間における断面構造を模式的に示している。なお、図４（ａ）では、撮影光学系３１の射出瞳を略２等分した一方の第１の瞳領域を通過した光束を第１の光束６１として実線矢印で示し、略２等分した他方の第２の瞳領域を通過した光束を第２の光束６２として破線矢印で示す。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of pixels of the image sensor 22 according to the first embodiment. FIG. 4(a) schematically shows a cross-sectional structure taken along the dashed line X1-X2 in FIG. 2, and FIG. 4(b) schematically shows the cross-sectional structure taken between the broken line Y1-Y2 in FIG. In addition, in FIG. 4A, the exit pupil of the photographing optical system 31 is divided into approximately two equal parts, and the light flux that passes through one of the first pupil regions is indicated by a solid line arrow as the first light flux 61. The light flux that has passed through the other second pupil region is indicated by a broken line arrow as a second light flux 62.

撮像素子２２は、基板１１０と、基板１１０に積層して設けられる配線層１１１とを備える。基板１１０は、シリコン等の半導体基板により構成される。配線層１１１は、導体膜（金属膜）及び絶縁膜を含む配線層であり、複数の配線やビアなどが配置される。導体膜には、銅、アルミニウム、タングステン等が用いられる。絶縁膜は、酸化膜、窒化膜などで構成される。 The image sensor 22 includes a substrate 110 and a wiring layer 111 that is stacked on the substrate 110. The substrate 110 is made of a semiconductor substrate such as silicon. The wiring layer 111 is a wiring layer including a conductive film (metal film) and an insulating film, and has a plurality of wirings, vias, etc. arranged therein. Copper, aluminum, tungsten, etc. are used for the conductor film. The insulating film is composed of an oxide film, a nitride film, or the like.

撮像画素１０、ＡＦ画素１３ａ、ＡＦ画素１３ｂ、及び補正用画素１５には、それぞれ、マイクロレンズ４４と、カラーフィルタ５１と、導波路４８と、光電変換部４２とが設けられる。ＡＦ画素１３ａ、ＡＦ画素１３ｂ、及び補正用画素１５には、更に、上述したように遮光部４３が設けられる。導波路４８は、金属酸化物などの絶縁材料により構成され、マイクロレンズ４４と光電変換部４２との間に設けられる。導波路４８は、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過して導波路４８に入射した光を光電変換部４２の方へ導く。なお、各画素は導波路４８を有していなくてもよい。 The imaging pixel 10, the AF pixel 13a, the AF pixel 13b, and the correction pixel 15 are each provided with a microlens 44, a color filter 51, a waveguide 48, and a photoelectric conversion section 42. The AF pixel 13a, the AF pixel 13b, and the correction pixel 15 are further provided with the light shielding section 43 as described above. The waveguide 48 is made of an insulating material such as a metal oxide, and is provided between the microlens 44 and the photoelectric conversion section 42. The waveguide 48 guides the light that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 and entered the waveguide 48 toward the photoelectric conversion section 42 . Note that each pixel does not need to have the waveguide 48.

各画素のマイクロレンズ４４は、例えばアクリル系樹脂を用いて形成される。ＡＦ画素１３ａ、１３ｂのマイクロレンズ４４は、上述したように、撮像画素１０のマイクロレンズ４４とは異なる形状を有する。補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４と略同一の形状を有する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の高さ（厚さ）ｈ２は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さｈ１よりも大きい。ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の曲率が、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の曲率よりも大きくなっている。また、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さｈ３は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さｈ１と略同一となる。 The microlens 44 of each pixel is formed using, for example, acrylic resin. As described above, the microlenses 44 of the AF pixels 13a and 13b have a different shape from the microlenses 44 of the imaging pixel 10. The microlens 44 of the correction pixel 15 has substantially the same shape as the microlens 44 of the imaging pixel 10. As shown in FIGS. 4A and 4B, the height (thickness) h2 of the microlens 44 of the AF pixel 13 is greater than the height h1 of the microlens 44 of the imaging pixel 10. The curvature of the microlens 44 of the AF pixel 13 is larger than the curvature of the microlens 44 of the imaging pixel 10. Further, the height h3 of the microlens 44 of the correction pixel 15 is approximately the same as the height h1 of the microlens 44 of the imaging pixel 10.

なお、補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さｈ３と撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さｈ１との差が所定値以内となるように形成されてもよい。補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さｈ３は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さｈ１の９０％～１１０％の範囲内であってよい。また、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の高さｈ３は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さｈ１の９５％～１０５％の範囲内であってもよい。 Note that the microlens 44 of the correction pixel 15 is formed such that the difference between the height h3 of the microlens 44 of the correction pixel 15 and the height h1 of the microlens 44 of the imaging pixel 10 is within a predetermined value. Good too. The height h3 of the microlens 44 of the correction pixel 15 may be within the range of 90% to 110% of the height h1 of the microlens 44 of the imaging pixel 10. Further, the height h3 of the microlens 44 of the correction pixel 15 may be within the range of 95% to 105% of the height h1 of the microlens 44 of the imaging pixel 10.

ＡＦ画素１３ａでは、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第２の光束６２は、遮光部４３で遮光される。また、ＡＦ画素１３ａでは、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第１の光束６１は、領域４６を透過して光電変換部４２に入射する。ＡＦ画素１３ａの領域４６は、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を通過した第１の光束６１が光電変換部４２に入射することを許容する開口として作用する。ＡＦ画素１３ａの光電変換部４２は、第１の光束６１を受光し、第１の光束６１を光電変換して電荷を生成する。 In the AF pixel 13 a, the second light beam 62 of the light transmitted through the microlens 44 and the color filter 51 is blocked by the light blocking section 43 . In addition, in the AF pixel 13 a, the first light beam 61 of the light that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 passes through the region 46 and enters the photoelectric conversion unit 42 . The region 46 of the AF pixel 13a acts as an aperture that allows the first light beam 61 that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 to enter the photoelectric conversion section 42. The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13a receives the first light beam 61, photoelectrically converts the first light beam 61, and generates charges.

ＡＦ画素１３ｂでは、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第１の光束６１は、遮光部４３で遮光される。また、ＡＦ画素１３ｂでは、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第２の光束６２は、領域４６を透過して光電変換部４２に入射する。ＡＦ画素１３ｂの領域４６は、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を通過した第２の光束６２が光電変換部４２に入射することを許容する開口として作用する。ＡＦ画素１３ｂの光電変換部４２は、第２の光束６２を受光し、第２の光束６２を光電変換して電荷を生成する。 In the AF pixel 13b, the first light beam 61 of the light transmitted through the microlens 44 and the color filter 51 is blocked by the light blocking section 43. Furthermore, in the AF pixel 13b, the second light beam 62 of the light that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 passes through the region 46 and enters the photoelectric conversion unit 42. The region 46 of the AF pixel 13b acts as an aperture that allows the second light beam 62 that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 to enter the photoelectric conversion section 42. The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13b receives the second light beam 62, photoelectrically converts the second light beam 62, and generates a charge.

なお、撮像画素１０では、撮影光学系３１の射出瞳の第１及び第２の瞳領域をそれぞれ通過した第１及び第２の光束６１、６２が、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を介して光電変換部４２に入射する。撮像画素１０の光電変換部４２は、第１及び第２の光束６１、６２を受光し、第１及び第２の光束６１、６２を光電変換して電荷を生成する。 In the imaging pixel 10, the first and second light beams 61 and 62 that have passed through the first and second pupil regions of the exit pupil of the photographic optical system 31 are photoelectrically transmitted via the microlens 44 and the color filter 51. The light enters the converter 42 . The photoelectric conversion unit 42 of the imaging pixel 10 receives the first and second light fluxes 61 and 62, photoelectrically converts the first and second light fluxes 61 and 62, and generates charges.

ＡＦ画素１３ａは、第１の瞳領域を通過した第１の光束６１を光電変換して蓄積された電荷に基づく第１の信号Ｓｉｇ１を出力する。ＡＦ画素１３ｂは、第２の瞳領域を通過した第２の光束６２を光電変換して蓄積された電荷に基づく第２の信号Ｓｉｇ２を出力する。撮像画素１０は、第１の光束６１及び第２の光束６２を光電変換して蓄積された電荷に基づく信号を出力する。 The AF pixel 13a photoelectrically converts the first light beam 61 that has passed through the first pupil region and outputs a first signal Sig1 based on the accumulated charge. The AF pixel 13b photoelectrically converts the second light beam 62 that has passed through the second pupil region and outputs a second signal Sig2 based on the accumulated charge. The imaging pixel 10 photoelectrically converts the first luminous flux 61 and the second luminous flux 62 and outputs a signal based on the accumulated charges.

補正用画素１５では、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第２の光束６２は、遮光部４３で遮光される。また、補正用画素１５では、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を透過した光のうちの第１の光束６１は、領域４６を透過して光電変換部４２に入射する。補正用画素１５の領域４６は、マイクロレンズ４４及びカラーフィルタ５１を通過した第１の光束６１が光電変換部４２に入射することを許容する開口として作用する。補正用画素１５の光電変換部４２は、第１の光束６１を受光し、第１の光束６１を光電変換して電荷を生成する。補正用画素１５は、第１の光束６１を光電変換して蓄積された電荷に基づく信号を出力する。 In the correction pixel 15 , the second light beam 62 of the light transmitted through the microlens 44 and the color filter 51 is blocked by the light blocking section 43 . Furthermore, in the correction pixel 15 , the first light beam 61 of the light that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 passes through the region 46 and enters the photoelectric conversion unit 42 . The region 46 of the correction pixel 15 acts as an aperture that allows the first light beam 61 that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 to enter the photoelectric conversion section 42 . The photoelectric conversion unit 42 of the correction pixel 15 receives the first light beam 61 and photoelectrically converts the first light beam 61 to generate charges. The correction pixel 15 photoelectrically converts the first light beam 61 and outputs a signal based on the accumulated charge.

各画素から出力される信号は、基板１１０に配置された不図示の信号処理部に入力される。信号処理部には、画素から出力された信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部（ＡＤ変換部）が含まれる。信号処理部は、入力された画素の信号に対して信号処理を行った後に、処理後の信号をカメラ１のボディ制御部２１に出力する。 A signal output from each pixel is input to a signal processing section (not shown) arranged on the substrate 110. The signal processing section includes an analog/digital conversion section (AD conversion section) that converts signals output from pixels into digital signals. The signal processing section performs signal processing on the input pixel signals, and then outputs the processed signals to the body control section 21 of the camera 1.

なお、図２～図４においては、ＡＦ画素１３ａ、１３ｂ、及び補正用画素１５は、行方向（±Ｘ方向）に配置されたが、列方向（±Ｙ方向）に配置されてもよい。ＡＦ画素１３ａ、１３ｂ、及び補正用画素１５が列方向に配置された場合には、ＡＦ画素１３ａの遮光部４３が光電変換部４２のほぼ上半分と下半分の一方の領域に対応して配置され、ＡＦ画素１３ｂの遮光部４３が光電変換部４２のほぼ上半分と下半分の他方の領域に対応して配置される。例えば、ＡＦ画素１３ａの遮光部４３は、ＡＦ画素１３ａの光電変換部４２の中心よりも＋Ｙ方向側の領域に少なくとも一部が配置される。ＡＦ画素１３ｂの遮光部４３は、ＡＦ画素１３ｂの光電変換部４２の中心よりも－Ｙ方向側の領域に少なくとも一部が配置される。 Note that in FIGS. 2 to 4, the AF pixels 13a, 13b and the correction pixels 15 are arranged in the row direction (±X direction), but they may be arranged in the column direction (±Y direction). When the AF pixels 13a, 13b and the correction pixel 15 are arranged in the column direction, the light shielding section 43 of the AF pixel 13a is arranged approximately corresponding to one of the upper half and lower half of the photoelectric conversion section 42. The light shielding section 43 of the AF pixel 13b is arranged substantially corresponding to the other region of the upper half and the lower half of the photoelectric conversion section 42. For example, at least a portion of the light shielding section 43 of the AF pixel 13a is arranged in a region on the +Y direction side with respect to the center of the photoelectric conversion section 42 of the AF pixel 13a. At least a portion of the light shielding section 43 of the AF pixel 13b is arranged in a region on the −Y direction side with respect to the center of the photoelectric conversion section 42 of the AF pixel 13b.

仮に、隣り合うマイクロレンズ間に比較的大きな隙間（ギャップ）があると、この隙間に光が入射する場合が生じ得る。この場合、光電変換部の電荷に基づいて生成される画素の信号にノイズ成分が混入するおそれがある。この画素の信号を用いて画像データが生成されると、画像データによる画像の品質が悪くなるおそれがある。 If there is a relatively large gap between adjacent microlenses, light may enter the gap. In this case, there is a possibility that a noise component may be mixed into the pixel signal generated based on the charge of the photoelectric conversion unit. If image data is generated using this pixel signal, the quality of the image generated by the image data may deteriorate.

図４（ｂ）に示す例では、補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、補正用画素１５及び撮像画素１０の各々のマイクロレンズ４４間の隙間が小さくなるように形成されている。隣り合うマイクロレンズ４４間の隙間から撮像画素１０の光電変換部４２に光が漏れることを抑制し、撮像画素１０の信号にノイズ成分が混入することを防ぐことができる。 In the example shown in FIG. 4B, the microlenses 44 of the correction pixel 15 are formed such that the gap between each of the microlenses 44 of the correction pixel 15 and the imaging pixel 10 is small. It is possible to suppress light from leaking to the photoelectric conversion unit 42 of the imaging pixel 10 from the gap between adjacent microlenses 44, and to prevent noise components from being mixed into the signal of the imaging pixel 10.

次に、本実施の形態に係るカメラ１の動作例について説明する。カメラ１の操作部２５の電源スイッチが操作された後、撮像素子２２から各画素の信号が順次出力される。ボディ制御部２１の焦点検出部２１ｂは、ＡＦ画素１３ａの第１の信号Ｓｉｇ１とＡＦ画素１３ｂの第２の信号Ｓｉｇ２を用いて、位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。レンズ制御部３２は、焦点検出部２１ｂにより算出されたデフォーカス量に基づき、撮影光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置に移動して焦点調節する。なお、フォーカスレンズを移動する代わりに、撮像素子２２を撮影光学系３１の光軸Ｌ方向に移動するようにしてもよい。 Next, an example of the operation of the camera 1 according to the present embodiment will be described. After the power switch of the operation unit 25 of the camera 1 is operated, signals of each pixel are sequentially output from the image sensor 22. The focus detection section 21b of the body control section 21 calculates the defocus amount by a phase difference detection method using the first signal Sig1 of the AF pixel 13a and the second signal Sig2 of the AF pixel 13b. The lens control unit 32 moves the focus lens of the photographing optical system 31 to the in-focus position and adjusts the focus based on the defocus amount calculated by the focus detection unit 21b. Note that instead of moving the focus lens, the image sensor 22 may be moved in the direction of the optical axis L of the photographing optical system 31.

ボディ制御部２１の画像処理部２１ａは、撮像素子２２の各画素の信号に対して補正処理を施して画像データを生成する。この場合、画像処理部２１ａは、補正用画素１５の隣の撮像画素１０の信号を用いて補間処理を行い、画素毎に３つの色成分の信号を有する画像データを生成する。画像処理部２１ａは、被写体のスルー画像（ライブビュー画像）用の画像データや、記録用の画像データを生成する。表示部２４は、スルー画像用の画像データに基づいて画像を表示する。記録用の画像データは、メモリ２３に記録される。以下では、画像処理部２１ａによる補正処理の一例について、さらに説明する。 The image processing section 21a of the body control section 21 performs correction processing on the signal of each pixel of the image sensor 22 to generate image data. In this case, the image processing unit 21a performs interpolation processing using the signal of the imaging pixel 10 adjacent to the correction pixel 15, and generates image data having signals of three color components for each pixel. The image processing unit 21a generates image data for a through image (live view image) of a subject and image data for recording. The display unit 24 displays an image based on image data for a through image. Image data for recording is recorded in the memory 23. An example of the correction process by the image processing unit 21a will be further described below.

図２において、ＡＦ画素行４０３と列方向で隣り合う２つの第２の画素行４０１のうち、Ｒ画素１０（３，１）、Ｒ画素１０（３，５）、Ｒ画素１０（５，１）、及びＲ画素１０（５，５）は、それぞれ、上下左右を撮像画素１０又は補正用画素１５によって囲まれる画素である。画像処理部２１ａは、ＡＦ画素行４０３と列方向で隣り合う他の画素の信号を、これらＲ画素１０（３，１）、Ｒ画素１０（３，５）、Ｒ画素１０（５，１）、及びＲ画素１０（５，５）の各画素の信号を用いて補正することにより、画像データの生成を行う。 In FIG. 2, among the two second pixel rows 401 adjacent to the AF pixel row 403 in the column direction, R pixel 10 (3,1), R pixel 10 (3,5), R pixel 10 (5,1 ), and the R pixel 10 (5, 5) are pixels surrounded on the top, bottom, left and right by the imaging pixel 10 or the correction pixel 15, respectively. The image processing unit 21a converts the signals of other pixels adjacent to the AF pixel row 403 in the column direction into R pixel 10 (3, 1), R pixel 10 (3, 5), and R pixel 10 (5, 1). , and R pixel 10 (5, 5) to generate image data.

この場合、画像処理部２１ａは、補正対象となる画素の信号を、その画素の周囲の画素の信号を用いて補正する。例えば、画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（３，３）の信号を、Ｒ画素１０（３，１）の信号を用いて補間する。なお、画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（３，３）の信号を、Ｒ画素１０（３，３）の左右にそれぞれ位置するＲ画素１０（３，１）又はＲ画素１０（３，５）の信号に置き換えてもよい。画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（３，３）の信号を、Ｒ画素１０（３，１）及びＲ画素１０（３，５）の２つの画素の信号の平均値に置き換えてもよい。また、画像処理部２１ａは、Ｇ画素１０（３，２）及びＧ画素１０（３，４）の各々の信号量（信号レベル）を補正する。例えば、画像処理部２１ａは、Ｇ画素１０（３，２）の信号を、Ｒ画素１０（３，１）の信号と補間により算出されたＲ画素１０（３，３）の信号とを用いて補正する。画像処理部２１ａは、Ｇ画素１０（３，４）の信号を、Ｒ画素１０（３，５）の信号と補間により算出したＲ画素１０（３，３）の信号とを用いて補正する。 In this case, the image processing unit 21a corrects the signal of the pixel to be corrected using the signals of pixels surrounding the pixel. For example, the image processing unit 21a interpolates the signal of the R pixel 10 (3, 3) using the signal of the R pixel 10 (3, 1). Note that the image processing unit 21a converts the signal of the R pixel 10 (3, 3) into the R pixel 10 (3, 1) or the R pixel 10 (3, 5) located on the left and right sides of the R pixel 10 (3, 3), respectively. ) may be replaced with the signal. The image processing unit 21a may replace the signal of the R pixel 10 (3, 3) with the average value of the signals of two pixels, the R pixel 10 (3, 1) and the R pixel 10 (3, 5). The image processing unit 21a also corrects the signal amount (signal level) of each of the G pixel 10 (3, 2) and the G pixel 10 (3, 4). For example, the image processing unit 21a converts the signal of the G pixel 10 (3, 2) using the signal of the R pixel 10 (3, 1) and the signal of the R pixel 10 (3, 3) calculated by interpolation. to correct. The image processing unit 21a corrects the signal of the G pixel 10 (3, 4) using the signal of the R pixel 10 (3, 5) and the signal of the R pixel 10 (3, 3) calculated by interpolation.

画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（５，３）の信号を、Ｒ画素１０（５，１）の信号を用いて補間する。なお、画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（５，３）の信号を、Ｒ画素１０（５，３）の左右にそれぞれ位置するＲ画素１０（５，１）又はＲ画素１０（５，５）の信号に置き換えてもよい。画像処理部２１ａは、Ｒ画素１０（５，３）の信号を、Ｒ画素１０（５，１）及びＲ画素１０（５，５）の２つの画素の信号の平均値に置き換えてもよい。また、画像処理部２１ａは、Ｇ画素１０（５，２）の信号を、Ｒ画素１０（５，１）の信号と補間により算出したＲ画素１０（５，３）の信号とを用いて補正する。画像処理部２１ａは、Ｇ画素１０（５，４）の信号を、Ｒ画素１０（５，５）の信号と補間により算出したＲ画素１０（５，３）の信号とを用いて補正する。 The image processing unit 21a interpolates the signal of the R pixel 10 (5, 3) using the signal of the R pixel 10 (5, 1). Note that the image processing unit 21a converts the signal of the R pixel 10 (5, 3) into the R pixel 10 (5, 1) or the R pixel 10 (5, 5) located on the left and right sides of the R pixel 10 (5, 3), respectively. ) may be replaced with the signal. The image processing unit 21a may replace the signal of the R pixel 10 (5, 3) with the average value of the signals of two pixels, the R pixel 10 (5, 1) and the R pixel 10 (5, 5). The image processing unit 21a also corrects the signal of the G pixel 10 (5, 2) using the signal of the R pixel 10 (5, 1) and the signal of the R pixel 10 (5, 3) calculated by interpolation. do. The image processing unit 21a corrects the signal of the G pixel 10 (5, 4) using the signal of the R pixel 10 (5, 5) and the signal of the R pixel 10 (5, 3) calculated by interpolation.

画像処理部２１ａは、ＡＦ画素行４０３のＡＦ画素１３ａ、１３ｂの信号と補正用画素１５の信号を、これらの画素の周辺画素の信号を用いて補間する。例えば、画像処理部２１ａは、ＡＦ画素１３ｂ（４，２）の信号を、ＡＦ画素１３ｂ（４，２）の上下にそれぞれ位置するＧ画素１０（１，２）、Ｇ画素１０（３，２）、Ｇ画素１０（５，２）、Ｇ画素１０（７，２）の各々の信号を用いて補間する。同様に、画像処理部２１ａは、他のＡＦ画素１３の信号と補正用画素１５の信号を、それらの画素の周辺画素の信号を用いて補間する。この場合、画像処理部２１ａは、補間対象となる画素の信号を、複数の画素の信号の平均値に置き換えてもよいし、複数の画素の信号に対して重み付けを行って平均することで算出してもよい。 The image processing unit 21a interpolates the signals of the AF pixels 13a and 13b of the AF pixel row 403 and the signal of the correction pixel 15 using the signals of surrounding pixels of these pixels. For example, the image processing unit 21a converts the signal of the AF pixel 13b (4, 2) into the G pixel 10 (1, 2) and the G pixel 10 (3, 2) located above and below the AF pixel 13b (4, 2), respectively. ), G pixel 10 (5, 2), and G pixel 10 (7, 2) are used for interpolation. Similarly, the image processing unit 21a interpolates the signal of the other AF pixel 13 and the signal of the correction pixel 15 using the signals of the surrounding pixels of those pixels. In this case, the image processing unit 21a may replace the signal of the pixel to be interpolated with the average value of the signals of a plurality of pixels, or calculate the signal by weighting and averaging the signals of a plurality of pixels. You may.

このように、ボディ制御部２１の画像処理部２１ａは、補正用画素１５の隣の撮像画素１０の信号を用いて、ＡＦ画素行４０３の隣に位置する他の画素の信号と、ＡＦ画素行４０３の各画素の信号とを補間することができる。これにより、画像処理部２１ａは、画素の信号を用いて生成される画像の品質低下を防ぐことが可能となる。 In this way, the image processing section 21a of the body control section 21 uses the signal of the imaging pixel 10 next to the correction pixel 15 to combine the signal of another pixel located next to the AF pixel row 403 with the signal of the AF pixel row 403. 403 signals of each pixel can be interpolated. This makes it possible for the image processing unit 21a to prevent deterioration in the quality of images generated using pixel signals.

なお、上述した実施の形態では、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の高さ（厚さ）が撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さよりも大きい場合について説明した。ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の高さが撮像画素１０のマイクロレンズ４４の高さよりも小さい場合も、補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、ＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の形状よりも撮像画素１０のマイクロレンズ４４の形状に近い形状となるように形成されてもよい。 Note that in the embodiment described above, a case has been described in which the height (thickness) of the microlens 44 of the AF pixel 13 is greater than the height of the microlens 44 of the imaging pixel 10. Even when the height of the microlens 44 of the AF pixel 13 is smaller than the height of the microlens 44 of the imaging pixel 10, the microlens 44 of the correction pixel 15 is smaller than the shape of the microlens 44 of the AF pixel 13. The microlens 44 may be formed to have a shape similar to that of the microlens 44 .

なお、上記では、マイクロレンズ４４の高さ（厚さ）を変えることで、画素において集光される位置が変わることについて説明した。ＡＦ画素１３と撮像画素１０とでマイクロレンズ４４の光学特性を変えて、ＡＦ画素１３及び撮像画素１０の各々において光が集光される位置を変えるようにしてもよい。補正用画素１５のマイクロレンズ４４は、入射する光に対する光学特性がＡＦ画素１３のマイクロレンズ４４の光学特性よりも撮像画素１０のマイクロレンズ４４の光学特性に近くなるように形成されてもよい。 In the above description, it has been explained that by changing the height (thickness) of the microlens 44, the position where light is focused in the pixel changes. The optical characteristics of the microlens 44 may be changed between the AF pixel 13 and the imaging pixel 10 to change the position where light is focused in each of the AF pixel 13 and the imaging pixel 10. The microlens 44 of the correction pixel 15 may be formed so that its optical characteristics with respect to incident light are closer to the optical characteristics of the microlens 44 of the imaging pixel 10 than the optical characteristics of the microlens 44 of the AF pixel 13.

例えば、ＡＦ画素１３及び撮像画素１０の各々のマイクロレンズ４４の曲率（又は曲率半径）が異なる場合には、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の曲率は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４と略同一の曲率にされてもよい。ＡＦ画素１３及び撮像画素１０の各々のマイクロレンズ４４の屈折率が異なる場合には、補正用画素１５のマイクロレンズ４４の屈折率は、撮像画素１０のマイクロレンズ４４と略同一の屈折率にされてもよい。 For example, if the curvatures (or radii of curvature) of the microlenses 44 of the AF pixel 13 and the imaging pixel 10 are different, the curvature of the microlens 44 of the correction pixel 15 is approximately the same as that of the microlens 44 of the imaging pixel 10. It may have a curvature of When the refractive index of each microlens 44 of the AF pixel 13 and the imaging pixel 10 is different, the refractive index of the microlens 44 of the correction pixel 15 is set to be approximately the same as that of the microlens 44 of the imaging pixel 10. You can.

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子２２は、第１のマイクロレンズと、第１のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第１の光電変換部とを有し、画像生成に用いる信号を出力する第１画素（撮像画素１０）と、第１のマイクロレンズとは異なる第２のマイクロレンズと、第２のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第２の光電変換部とを有し、焦点検出に用いる信号を出力する第２画素（ＡＦ画素１３）と、第２のマイクロレンズの形状よりも第１のマイクロレンズの形状に近い形状である、又は入射する光に対する光学特性が第２のマイクロレンズの光学特性よりも第１のマイクロレンズの光学特性に近い第３のマイクロレンズと、第３のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第３の光電変換部とを有し、第３の光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力する第３画素（補正用画素１５）と、を備える。本実施の形態では、撮像素子２２には、撮像画素１０のマイクロレンズ４４とは異なるマイクロレンズ４４を有するＡＦ画素１３に加えて、撮像画素１０のマイクロレンズ４４の形状に近い形状のマイクロレンズ４４を有する補正用画素１５が配置される。このため、撮像画素１０のマイクロレンズ４４とは異なるマイクロレンズ４４を有するＡＦ画素１３が配置されることに起因する影響が生じることを抑制することができる。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The image sensor 22 includes a first microlens and a first photoelectric conversion section that photoelectrically converts light transmitted through the first microlens to generate charges, and converts signals used for image generation. A first pixel (imaging pixel 10) that outputs, a second microlens different from the first microlens, and a second photoelectric conversion that photoelectrically converts light transmitted through the second microlens to generate charges. a second pixel (AF pixel 13) that outputs a signal used for focus detection; a third microlens whose optical properties are closer to those of the first microlens than those of the second microlens; and a third microlens that photoelectrically converts light transmitted through the third microlens to generate charges. and a third pixel (correction pixel 15) that outputs a signal based on the charge generated by the third photoelectric conversion section. In this embodiment, in addition to the AF pixel 13 having a microlens 44 different from the microlens 44 of the imaging pixel 10, the imaging element 22 includes a microlens 44 having a shape similar to that of the microlens 44 of the imaging pixel 10. A correction pixel 15 is arranged. Therefore, it is possible to suppress the effects caused by the arrangement of the AF pixel 13 having a different microlens 44 from the microlens 44 of the imaging pixel 10.

（２）本実施の形態では、ボディ制御部２１は、補正用画素１５の周囲の撮像画素１０の信号を用いて、他の画素の信号を補正する処理を行う。このため、各画素の信号の品質が低下して、画質が低下する懸念を低減することができる。 (2) In the present embodiment, the body control unit 21 uses the signals of the imaging pixels 10 around the correction pixel 15 to perform a process of correcting the signals of other pixels. Therefore, it is possible to reduce the concern that the signal quality of each pixel will deteriorate and the image quality will deteriorate.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the invention, and it is also possible to combine one or more of the modifications with the embodiments described above.

（変形例１）
図５は、変形例１に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。上述した実施の形態では、補正用画素１５が、４画素に１個の割合となるように、行方向（Ｘ軸方向）に３つおきに配置される例について説明した。しかし、図５に示すように、補正用画素１５を、３画素に１個の割合となるように、行方向に２つおきに配置してもよい。 (Modification 1)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example arrangement of pixels of an image sensor according to Modification 1. In the embodiment described above, an example has been described in which the correction pixels 15 are arranged every third in the row direction (X-axis direction) so that one pixel for every four pixels is present. However, as shown in FIG. 5, the correction pixels 15 may be arranged every second in the row direction so that one pixel for every three pixels.

（変形例２）
図６は、変形例２に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。本変形例では、補正用画素１５は、８画素に１個の割合となるように、行方向（Ｘ軸方向）に７つおきに配置される。図６に示すように、ＡＦ画素１３ａとＡＦ画素１３ｂとは、両者の間に１つの撮像画素１０（図６ではＧ画素１０）又は１つの補正用画素１５を挟んで、交互に配置されている。 (Modification 2)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example arrangement of pixels of an image sensor according to Modification 2. In this modification, the correction pixels 15 are arranged every seventh in the row direction (X-axis direction) so that one pixel is every eight pixels. As shown in FIG. 6, the AF pixels 13a and 13b are arranged alternately with one imaging pixel 10 (G pixel 10 in FIG. 6) or one correction pixel 15 sandwiched between them. There is.

（変形例３）
上述した実施の形態では、撮像素子２２を、光が入射する入射面側に配線層１１１を設ける表面照射型の構成とする例について説明した。しかし、撮像素子２２を、裏面照射型の構成としてもよい。 (Modification 3)
In the embodiment described above, an example has been described in which the image sensor 22 has a front-illuminated structure in which the wiring layer 111 is provided on the incident surface side where light enters. However, the image sensor 22 may have a back-illuminated configuration.

（変形例４）
上述した実施の形態では、光電変換部として光電変換膜を用いる例について説明した。しかし、光電変換部４２を、無機材料からなる光電変換膜により構成するようにしてもよい。光電変換部としてフォトダイオードを用いるようにしてもよい。 (Modification 4)
In the embodiments described above, an example in which a photoelectric conversion film is used as the photoelectric conversion section has been described. However, the photoelectric conversion section 42 may be formed of a photoelectric conversion film made of an inorganic material. A photodiode may be used as the photoelectric conversion section.

（変形例５）
上述した実施の形態では、撮像素子２２に、原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタを用いる場合について説明したが、補色系（ＣＭＹ）のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。 (Modification 5)
In the embodiment described above, a case has been described in which primary color (RGB) color filters are used in the image sensor 22, but complementary color (CMY) color filters may be used.

（変形例６）
上述の実施の形態及び変形例で説明した撮像素子及び撮像装置は、カメラ、スマートフォン、タブレット、ＰＣに内蔵のカメラ、車載カメラ、無人航空機（ドローン、ラジコン機等）に搭載されるカメラ等に適用されてもよい。 (Modification 6)
The image pickup device and image pickup device described in the above embodiments and modifications are applicable to cameras, smartphones, tablets, cameras built into PCs, in-vehicle cameras, cameras mounted on unmanned aircraft (drones, radio-controlled aircraft, etc.), etc. may be done.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these. Other embodiments considered within the technical spirit of the present invention are also included within the scope of the present invention.

１…撮像装置、２…カメラボディ、３…交換レンズ、１０…撮像画素、１３…ＡＦ画素、１５…補正用画素、２１…ボディ制御部、２１ａ…画像処理部、２１ｂ…焦点検出部、２２…撮像素子、３１…撮影光学系、４２…光電変換部、４４…マイクロレンズ、４３…遮光部、５１…カラーフィルタ、１１０…基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Imaging device, 2... Camera body, 3... Interchangeable lens, 10... Imaging pixel, 13... AF pixel, 15... Correction pixel, 21... Body control section, 21a... Image processing section, 21b... Focus detection section, 22 ...Image sensor, 31...Photographing optical system, 42...Photoelectric conversion section, 44...Microlens, 43...Light blocking section, 51...Color filter, 110...Substrate

Claims

A first photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light to generate charges, and a first microlens that focuses light on the first photoelectric conversion unit, and outputs a signal used for image generation. 1 pixel and
a first light shielding section, a second photoelectric conversion section that photoelectrically converts light to generate charges, and condensing light at a first position closer to the first light shielding section than the second photoelectric conversion section. a second pixel having a second microlens and outputting a signal used for focus detection;
a second light shielding section, a third photoelectric conversion section that photoelectrically converts light to generate charges, and condensing light at a second position closer to the third photoelectric conversion section than the second light shielding section. a third pixel that has a third microlens and outputs a signal based on the charge generated by the third photoelectric conversion unit;
An image sensor comprising:

The image sensor according to claim 1 ,
The second microlens focuses light on the first light shielding part,
The third microlens is an image sensor that focuses light on the third photoelectric conversion section.

The image sensor according to claim 1 or 2 ,
The plurality of first pixels are arranged in a first direction,
An image sensor in which the second pixel and the third pixel are arranged side by side in the first direction.

The image sensor according to claim 3 ,
An image sensor in which the second pixel and the third pixel are arranged in line with the first pixel in a second direction different from the first direction.

An image sensor according to any one of claims 1 to 4 ,
a generation unit that generates image data based on a signal output from the image sensor;
An imaging device comprising: