【手続補正書】
【提出日】平成27年9月7日(2015.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明による撮像素子は、光学像が結像され、当該光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子であって、二次元マトリックス状に配置された複数の画素と、前記画素の各々に対して配置され、前記光学像に応じた光を前記画素に入射するマイクロレンズとを有し、前記画素の各々には、所定の第１方向に沿って第１分割数で分割され、かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って第２分割数で分割された複数の光電変換部が備えられおり、前記第２方向における第２曲率と前記第１方向における第１曲率とは異なることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
照明用電子フラッシュ１１５は撮影の際に必要に応じて被写体を照明する。照明用電子フラッシュ１１５として、キセノン管を用いた閃光照明装置を用いることが好ましいが、連続発光可能なＬＥＤを備える照明装置を用いるようにしてもよい。ＡＦ補助光部１１６は所定の開口パターンを有したマスクの像を投光レンズを介して被写界に投影する。これによって、暗い被写体又は低コントラスト被写体に対する焦点検出能力を向上させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
電子フラッシュ制御回路１２２は、ＣＰＵ１２１の制御下で撮影動作に同期して照明用電子フラッシュ１１５を点灯制御する。補助光駆動回路１２３はＣＰＵ１２１の制御下で焦点検出動作に同期してＡＦ補助光部１１６を点灯制御する。撮像素子駆動回路１２４はＣＰＵ１２１の制御下で、撮像素子１０７による撮像動作を制御するとともに、撮像素子１０７から取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送る。画像処理回路１２５はＣＰＵ１２１の制御下で、撮像素子１０７から取得した画像信号に対してγ変換、カラー補間、およびＪＰＥＧ圧縮などの画像処理を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図４では、図３（ａ）に示す画素のａ−ａ断面を＋ｙ側から際の結像光学系における射出瞳面が示されており、射出瞳面の座標軸と対応を取るため、図３（ａ）におけるｘ軸およびｙ軸を反転させている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
撮像素子１０７は、撮影レンズ（つまり、結像光学系）の結像面近傍に配置されており、被写体からの光束は結像光学系の射出瞳４００を通過して各画素に入射する。マイクロレンズ３０５によって、瞳部分領域５０１および瞳部分領域５０２はＮ１×Ｎ２分割（１×２分割）された光電変換部３０１および光電変換部３０２（つまり、副画素２０１および２０２）の受光面と概ね共役関係になっており、光電変換部（副画素）毎に受光可能な瞳部分領域を表している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図４において、副画素２０１（第１焦点検出用画素）の瞳部分領域５０１は、マイクロレンズ３０５によって、重心が−ｘ方向に偏心している光電変換部３０１の受光面と概ね共役関係になっており、副画素２０１で受光可能な瞳領域を表している。副画素２０１の瞳部分領域５０１は瞳面上で＋ｘ側に重心が偏心している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図４において、副画素２０２（第２焦点検出用画素）の瞳部分領域５０２は、マイクロレンズ３０５によって、重心が＋ｘ方向に偏心している光電変換部３０２の受光面と概ね共役関係になっており、副画素２０２で受光可能な瞳領域を表している。副画素２０２の瞳部分領域５０２は、瞳面上で−ｘ側に重心が偏心している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
前述のように、光電変換部の分割数が第２分割数（Ｎ２＝２）である第２方向（ｘ方向）では、マイクロレンズ３０５の曲率が大きいので（第２の曲率＞第１の曲率）、図５（ａ）に示すように、マイクロレンズ３０５の焦点位置は光電変換部の受光面より前ピン側（受光側、つまり、前側）となる。一方、光電変換部の分割数が第１分割数（Ｎ１＝１）である第１方向（ｙ方向）では、マイクロレンズ３０５の曲率が小さいので、図５（ｂ）に示すように、マイクロレンズ３０５の焦点位置は光電変換部の受光面近傍となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
従って、図５（ｃ）に示すように、光電変換部の受光面におけるマイクロレンズ３０５の集光スポット形状は、第２分割数（Ｎ２＝２）である第２方向（ｘ方向）に長く、第１分割数（Ｎ１＝１）である第１方向（ｙ方向）に短くなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
瞳分割が不均一になるのに伴って、Ａ像およびＢ像の強度も不均一になって、Ａ像およびＢ像のいずれか一方の強度が大きくなり、他方の強度が小さくなる。このため、周辺像高などにおいてＡ像およびＢ像の強度の不均一が激しくなると、Ａ像およびＢ像の一方における信号が十分な強度で得られなくなり、焦点検出性能が低下してしまう。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
前述のように、本実施の形態による撮像素子１０７では、光電変換部の分割数が第２分割数（Ｎ２＝２）である第２方向（ｘ方向）において、マイクロレンズ３０５の曲率（第２曲率＞第１曲率）を大きくしているので、マイクロレンズ３０５の焦点位置は光電変換部の受光面より前ピン側（受光側）となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、光電変換部の分割数が第１分割数（Ｎ１＝１）である第１方向（ｙ方向）においては、マイクロレンズ３０５の曲率を小さくしているので、マイクロレンズ３０５の焦点位置は光電変換部の受光面近傍となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
このように、本発明の実施の形態では、光電変換部の分割数が第２分割数である第２方向におけるマイクロレンズの第２曲率を、光電変換部の分割数が第１分割数である第１方向におけるマイクロレンズの第１曲率よりも大きくしているので、撮像面位相差方式による焦点検出性能の瞳ずれ対応性と撮像性能の撮像感度とを両立させることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像が結像され、当該光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子であって、
二次元マトリックス状に配置された複数の画素と、
前記画素の各々に対して配置され、前記光学像に応じた光を前記画素に入射するマイクロレンズとを有し、
前記画素の各々には、所定の第１方向に沿って第１分割数で分割され、かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って第２分割数で分割された複数の光電変換部が備えられおり、
前記第２方向における第２曲率と前記第１方向における第１曲率とは異なることを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記第２曲率は前記第１曲率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第２分割数は前記第１分割数以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第１方向において、前記マイクロレンズの焦点位置は、前記光電変換部の受光面近傍であり、
前記第２方向において、前記マイクロレンズの焦点位置は前記光電変換部の受光面より前側であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像素子と、
前記撮像素子に前記光学像を結像するレンズ部と、
前記撮像素子の出力である画像信号を画像処理して画像データとする画像処理手段とを有することを特徴とする撮像装置。