(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、
前記イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ撮影光学系の瞳像を前記複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、前記分割された複数の分割領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、
前記イメージセンサに入射する光束を機械的に制限する光学絞りと、
電子的に絞り値を制御する電子絞りであって、前記光学絞りにより制御される絞り値に基づいて前記複数の分割領域の信号から前記絞り値に対応する分割領域の信号を選択する電子絞りと、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記電子絞りにより選択された前記分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する画素信号生成部を備えた請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記電子絞りにより選択すべき分割領域と絞り値との関係を記憶する記憶部を備え、
前記電子絞りは、前記光学絞りにより制御される絞り値に基づいて前記記憶部から対応する分割領域を取得し、前記取得した分割領域の信号を選択する請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記読出部により読み出した画素毎の複数の分割領域における中心部の信号及び周辺部の信号のうちの、少なくとも周辺部の信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、
前記信号強度検出部により検出した信号強度に基づいてゴーストを検出するゴースト検出部と、
を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ゴースト検出部は、前記信号強度検出部により検出した信号強度に基づいて前記周辺部の信号の信号強度が閾値よりも大きいとき、又は周辺部の信号と中心部の信号の信号強度の比が閾値の範囲外になるときに、画素にゴースト光が入射したと判定する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記電子絞りにより選択された前記分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する画素信号生成部を備え、
前記画素信号生成部は、前記ゴースト光が入射した画素の画素信号を、当該画素の複数の分割領域のうちのゴースト光が入射していない分割領域の信号に基づいて生成する請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮影光学系は、前記光学絞りを含む交換レンズである請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、前記複数の分割領域の信号に基づいて前記交換レンズの現在の絞り値を検出する絞り値検出部を備えた請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記絞り値検出部は、前記イメージセンサの中心部の画素の複数の分割領域の信号に基づいて、前記交換レンズの現在の絞り値を検出する請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記絞り値検出部により検出された絞り値を表示する表示部を備えた請求項８又は９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
被写体の明るさを検出する明るさ検出部と、
前記明るさ検出部により検出した被写体の明るさに基づいて露出を制御する自動露出制御部と、を備え、
前記自動露出制御部は、前記明るさ検出部により検出した被写体の明るさ及び前記絞り値検出部により検出された絞り値に基づいてシャッタ速度を制御する請求項８から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、
前記イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ光学絞りを含む交換レンズの瞳像を前記複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、前記分割された領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、
前記交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、前記読出部により読み出された前記複数の分割領域の信号に基づいて、前記交換レンズの現在の絞り値を検出する絞り値検出部と、
を備えた撮像装置。
【請求項１３】
光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、前記イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ撮影光学系の瞳像を前記複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、前記分割された複数の分割領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、前記イメージセンサに入射する光束を機械的に制限する光学絞りと、を備えた撮像装置における撮像方法であって、
前記光学絞りにより制御される絞り値を取得する工程と、
前記取得した絞り値に基づいて前記複数の分割領域の信号から前記絞り値に対応する分割領域の信号を選択する工程と、
前記イメージセンサの画素ごとに前記選択した分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する工程と、
を含む撮像方法。
【請求項１４】
前記複数の分割領域における中心部の信号及び周辺部の信号のうちの、少なくとも周辺部の信号の信号強度を検出する工程と、
前記検出した信号強度に基づいてゴーストを検出する工程と、
を含む請求項１３に記載の撮像方法。
【請求項１５】
前記撮影光学系は、前記光学絞りを含む交換レンズであり、
前記交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、前記複数の分割領域の信号を読み出す工程と、
前記読み出した複数の分割領域の信号に基づいて、前記交換レンズの現在の絞り値を検出する工程と、
を含む請求項１３又は１４に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像方法に係り、特に有機層を光電変換部とするイメージセンサを有する撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、開口絞りを有する撮像レンズと、光線の進行方向を保持して受光すると共に複数の画素データを含む撮像データを生成する撮像素子と、撮像素子の複数の画素に対して１つのマイクロレンズが割り当てられたマイクロレンズアレイと、画像処理部とを備えた撮像装置が提案されている（特許文献１）。【０００３】
特許文献１に記載の撮像装置は、いわゆるライトフィールドカメラの一種であり、画像処理部に撮像データが入力されると、撮像データを構成する複数の画素データに対して、その光線の進行方向に応じた重み付けがなされ、所定の積分処理が施されることにより、任意の焦点に設定された画像（画像データ）を再構築する。【０００４】
また、撮像装置に適用されるイメージセンサは、一般に光電変換層としてシリコン基板内に形成されたシリコン結晶構造からなるフォトダイオードが使用されているが、近年、有機層を光電変換部とするイメージセンサが提案されている（特許文献２）。【０００５】
有機層からなる光電変換部は、フォトダイオードに比べて吸収係数が大きいため薄膜化することができ、その結果、隣接画素への電荷拡散が少なく、受光面への光線の入射角が大きくても光学的な混色と電気的な混色（クロストーク）が発生しにくく、また、画素サイズの微細化に適するという利点がある。
【０００６】
また、特許文献３には、ゴースト光を防止するズームレンズが記載され、特許文献４には、ゴースト光を除去するようにした撮像装置が記載されている。【０００７】
特許文献３に記載のズームレンズは４群ズームレンズであり、第２のレンズ群が、第１のレンズ群を介して入射した光が鏡筒内部壁に反射して発生したゴースト光を遮断する遮光手段を有することを特徴としている。【０００８】
特許文献４に記載の撮像装置は、被写体を撮像する撮像部と、撮像信号を処理する信号処理回路とを備え、撮像部は、被写体からの被写体光を集光するレンズ群と、レンズ群内において被写体光の光量を調節する可変絞りと、入射された赤外光を透過するＩＲ透過フィルタと、被写体を撮像する撮像素子とを備え、信号処理回路は、絞り径が互いに異なる条件で撮像された撮像画像に基づいてゴースト光を除去した画像データを生成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１５９３５７号公報
【特許文献２】特開２０１１−７１４８３号公報
【特許文献３】特開２００９−１５９３５７号公報
【特許文献４】特開２００９−４４４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１及び特許文献２には、ゴースト光を除去する観点に関する記載はない。【００１１】
特許文献３に記載のズームレンズは、４群ズームレンズの鏡筒内部壁に反射して発生したゴースト光を遮断する遮光手段を有することを特徴とするものであり、鏡筒内部壁以外で反射するゴースト光を除去することはできない。【００１２】
特許文献４に記載の発明は、互いに異なる絞り径で撮像された画像データ間の差分画像データに基づいてゴースト光の検出、及びゴースト光の成分を撮像画像のデータから除去するため、異なる絞り径で２回撮影する必要があり、また、絞り径の小さい方の画像データに含まれるゴーストは検出することができない。【００１３】
また、交換レンズを使用するカメラは、カメラ本体に他社の交換レンズ（互換性のない交換レンズ）を装着して使用する場合があるが、この場合、交換レンズとカメラ本体との間で通信を行うことができず、カメラ本体は交換レンズの情報（絞り値等）を取得することができないという問題がある。【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ゴーストを除去することができる撮像装置及び撮像方法を提供することにある。【００１５】
本発明の他の目的は、互換性のない交換レンズを使用した場合に、その交換レンズの現在の絞り値を検出することができる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一の態様に係る撮像装置は、光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ撮影光学系の瞳像を複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、分割された複数の分割領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、イメージセンサに入射する光束を機械的に制限する光学絞りと、電子的に絞り値を制御する電子絞りであって、光学絞りにより制御される絞り値に基づいて複数の分割領域の信号から絞り値に対応する分割領域の信号を選択する電子絞りと、を備える。【００１７】
本発明の一の態様によれば、光学絞りと電子絞りとを併用するようにしたため、光学絞りによりゴースト光を除去することができ、また、光学絞りにより除去できないゴースト光を電子絞りにより除去することができる。尚、電子絞りによる分割領域の信号の選択は、読出部によりイメージセンサから読み出す際に、読み出す画素領域の信号を選択するようにしてもよいし、イメージセンサから読み出された全ての画素領域の信号から絞り値に対応する画素領域の信号を選択するようにしてもよい。【００１８】
本発明の他の態様に係る撮像装置において、電子絞りにより選択された分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する画素信号生成部を備える。【００１９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、電子絞りにより選択すべき分割領域と絞り値との関係を記憶する記憶部を備え、電子絞りは、光学絞りにより制御される絞り値に基づいて記憶部から対応する分割領域を取得し、取得した分割領域の信号を選択することが好ましい。【００２０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、読出部により読み出した画素毎の複数の分割領域における中心部の信号及び周辺部の信号のうちの、少なくとも周辺部の信号の信号強度を検出する信号強度検出部と、信号強度検出部により検出した信号強度に基づいてゴーストを検出するゴースト検出部と、を備える。【００２１】
ゴースト光が入射した画素は、複数の分割領域のうちのゴースト光の入射方向に対応する分割領域の信号強度が、他の分割領域の信号強度よりも大きくなる。従って、各分割領域の信号強度に基づいてゴーストを検出することができる。
【００２２】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、ゴースト検出部は、信号強度検出部により検出した信号強度に基づいて周辺部の信号の信号強度が閾値よりも大きいとき、又は周辺部の信号と中心部の信号の信号強度の比が閾値の範囲外になるときに、画素にゴースト光が入射したと判定することが好ましい。【００２３】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、電子絞りにより選択された分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する画素信号生成部を備え、画素信号生成部は、ゴースト光が入射した画素の画素信号を、当該画素の複数の分割領域のうちのゴースト光が入射していない分割領域の信号に基づいて生成することが好ましい。これによれば、ゴースト光が入射した画素の画素信号からゴースト光の成分を除去することができる。【００２４】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、撮影光学系は、光学絞りを含む交換レンズである。【００２５】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、複数の分割領域の信号に基づいて交換レンズの現在の絞り値を検出する絞り値検出部を備えることが好ましい。【００２６】
互換性のない交換レンズが装着された場合、その交換レンズから通信等により絞り値に関する情報を取得することができない。しかし、複数の分割領域には、交換レンズの絞り値に対応する分割領域のみに被写体光が入射する。従って、複数の分割領域の信号により交換レンズの現在の絞り値を検出することができる。【００２７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、絞り値検出部は、イメージセンサの中心部の画素の複数の分割領域の信号に基づいて、交換レンズの現在の絞り値を検出することが好ましい。イメージセンサの中心部の画素には、その画素の複数の分割領域の中心に対して対称に光が入射するからである。【００２８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、絞り値検出部により検出された絞り値を表示する表示部を備えることが好ましい。これにより、互換性のない交換レンズが装着された場合でも、その交換レンズの光学絞りを操作する操作者は、交換レンズの現在の絞り値を表示部により確認することができる。【００２９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、被写体の明るさを検出する明るさ検出部と、明るさ検出部により検出した被写体の明るさに基づいて露出を制御する自動露出制御部と、を備え、自動露出制御部は、明るさ検出部により検出した被写体の明るさ及び絞り値検出部により検出された絞り値に基づいてシャッタ速度を制御する。これにより、互換性のない交換レンズが装着された場合でも自動的に露出制御を行うことができる。【００３０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置は、光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ光学絞りを含む交換レンズの瞳像を複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、分割された領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、読出部により読み出された複数の分割領域の信号に基づいて、交換レンズの現在の絞り値を検出する絞り値検出部と、を備える。【００３１】
これにより、互換性のない交換レンズが装着された場合でも、その交換レンズの現在の絞り値を検出することができる。【００３２】
本発明の更に他の態様に係る発明は、光電変換する有機層を有する複数の画素が、２次元状に配列されて構成されたイメージセンサであって、イメージセンサの１つの画素は、複数の領域に分割され、かつ撮影光学系の瞳像を複数の領域に結像させるオンチップマイクロレンズと、分割された複数の分割領域ごとに光電変換された信号をそれぞれ読み出す読出部と、を有するイメージセンサと、イメージセンサに入射する光束を機械的に制限する光学絞りと、を備えた撮像装置における撮像方法であって、光学絞りにより制御される絞り値を取得する工程と、取得した絞り値に基づいて複数の分割領域の信号から絞り値に対応する分割領域の信号を選択する工程と、イメージセンサの画素ごとに選択した分割領域の信号を加算し、画素ごとの画素信号を生成する工程と、を含む。【００３３】
本発明の更に他の態様に係る撮像方法において、複数の分割領域における中心部の信号及び周辺部の信号のうちの、少なくとも周辺部の信号の信号強度を検出する工程と、検出した信号強度に基づいてゴーストを検出する工程と、を含むことが好ましい。【００３４】
本発明の更に他の態様に係る撮像方法において、撮影光学系は、光学絞りを含む交換レンズであり、交換レンズから絞り値に関する情報を取得できない場合に、複数の分割領域の信号を読み出す工程と、読み出した複数の分割領域の信号に基づいて、交換レンズの現在の絞り値を検出する工程と、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、光学絞りと電子絞りとを併用するようにしたため、光学絞りと電子絞りの両者によりゴーストを除去することができる。また、１つの画素を構成する複数の分割領域の信号に基づいて撮影光学系の現在の絞り値を検出することができ、これにより互換性のない交換レンズを使用した場合でもその交換レンズの現在の絞り値を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る撮像装置を斜め前方から見た斜視図
【図２】図１に示した撮像装置の背面図
【図３】図１に示した撮像装置の構成の実施形態を示すブロック図
【図４】図１に示した撮像装置に使用されるイメージセンサの１画素の構成を示す断面模式図
【図５】イメージセンサの読出部の構成を示す回路図
【図６】図４に示したイメージセンサの周辺回路を含む全体構成例を示す図
【図７】イメージセンサの下部電極（分割電極）と絞り値（Ｆ値）との関係を説明する図
【図８】２種類のゴースト光が発生している状態の撮影光学系を示す図
【図９】撮像装置のゴースト光除去部の要部ブロック図
【図１０】イメージセンサの分割領域ごとの信号値の一例を示す図
【図１１】カメラ本体に適用されるイメージセンサの他の実施形態を示す要部断面図
【図１２】撮像装置の絞り値検出部を示すブロック図
【図１３】スマートフォンの外観を示す斜視図
【図１４】スマートフォンの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置及び撮像方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３８】
＜撮像装置の外観＞
図１は本発明に係る撮像装置を斜め前方から見た斜視図であり、図２は撮像装置の背面図である。
【００３９】
図１に示すように撮像装置１は、カメラ本体１０と、カメラ本体１０に交換可能に装着される交換レンズ（撮影光学系）１２と、から構成される。
【００４０】
カメラ本体１０の前面には、交換レンズ１２が装着されるマウント１０−１と、光学ファインダのファインダ窓１０−２等が設けられ、カメラ本体１０の上面には、主としてシャッタレリーズボタン１０−３、シャッタスピードダイヤル１０−４、露出補正ダイヤル１０−５が設けられている。
【００４１】
また、図２に示すようにカメラ本体１０の背面には、主として液晶モニタ３０、光学ファインダの接眼部１０−６、ＭＥＮＵ／ＯＫキー１０−７、十字キー１０−８、再生ボタン１０−９等が設けられている。
【００４２】
液晶モニタ３０は、撮影モード時にライブビュー画像を表示したり、再生モード時に撮影した画像を再生表示する他、各種のメニュー画面を表示する表示部として機能する。ＭＥＮＵ／ＯＫキー１０−７は、液晶モニタ３０の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キー１０−８は、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタンとして機能する。また、十字キー１０−８の上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。再生ボタン１０−９は、撮影記録した静止画又は動画を液晶モニタ３０に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。
【００４３】
＜撮像装置の構成＞
図３は撮像装置１の構成の実施形態を示すブロック図である。
【００４４】
この撮像装置１は、撮影光学系（交換レンズ）１２及びイメージセンサ１４を介して撮像した画像をメモリカード５４に記録するもので、主としてイメージセンサ１４に特徴がある。
【００４５】
［イメージセンサ］
図４はイメージセンサ１４の１画素の構成を示す断面模式図である。
【００４６】
同図に示すイメージセンサ１４は、光電変換部として有機層１４−４を有し、１つのマイクロレンズ（オンチップマイクロレンズ）１５に対応する１つの画素が複数の領域（本例では６×６の格子状に分割された３６の領域）に分割されており、分割された領域（分割領域）ごとに蓄積された信号電荷に対応する信号は、イメージセンサ１４内に形成された読出部１６により個別に読み出すことができるようになっている。
【００４７】
即ち、イメージセンサ１４は、基板１４−１と、絶縁層１４−２と、下部電極（分割電極）１４−３と、有機層１４−４と、共通の上部電極１４−５と、緩衝層１４−６と、封止層１４−７と、カラーフィルタ１４−８と、マイクロレンズ１５と、読出部１６とを備えている。尚、各分割電極１４−３がそれぞれ分割領域に対応しており、有機層１４−４内には分割領域を分離する分離領域は存在しない。
【００４８】
基板１４−１は、ガラス基板又はＳｉ（シリコン）等の半導体基板であり、キャパシタを含む読出部１６が、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)回路として形成されている。
【００４９】
基板１４−１上には絶縁層１４−２が形成されている。絶縁層１４−２の表面には、複数の分割電極１４−３が形成されている。
【００５０】
有機層１４−４は、薄膜のパンクロ感光性有機光電変換膜からなり、その有機光電変換膜は構造フリーの連続膜で、読出部１６（ＣＭＯＳ回路）を有する基板１４−１上に敷設できるために、シリコンテクノロジーで要求される高価な微細加工プロセスを必要とせず、画素微細化に適している。
【００５１】
上部電極１４−５は、分割電極１４−３と対向する電極であり、有機層１４−４上に形成されている。上部電極１４−５は、有機層１４−４に光を入射させるため、入射光に対して透明な導電性材料で構成されている。
【００５２】
イメージセンサ１４は、分割電極１４−３と上部電極１４−５との間に電圧を印加する電圧供給部（図示せず）を備えている。分割電極１４-３と上部電極１４−５との間に電圧が印加されている状態で、光が有機層１４−４に入射すると、有機層１４−４により光量に応じた電荷が発生するが、分割電極１４−３は、有機層１４−４で発生した電荷を捕集するための電荷捕集用の電極として機能する。
【００５３】
緩衝層１４−６は、上部電極１４−５上に形成され、封止層１４−７は、緩衝層１４−６上に形成される。また、カラーフィルタ１４−８は、封止層１４−７上に設けられている。
【００５４】
カラーフィルタ１４−８は、１つのマイクロレンズ１５（１画素）ごとに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）又は青（Ｂ）のカラーフィルタのうちのいずれか１色のフィルタが割り当てられ、これにより所定のパターン配列（ベイヤー配列、ＧストライプＲ／Ｇ完全市松、Ｘ−Ｔｒａｎｓ（登録商標）配列、ハニカム配列等）になっている。
【００５５】
マイクロレンズ１５は、カラーフィルタ１４−８上に配設されている。尚、マイクロレンズ１５は、カラーフィルタ１４−８上に直接配設される場合に限らず、透明な保護層を介して配設するようにしてもよい。
【００５６】
前述したようにマイクロレンズ１５は、３６の分割領域からなる１画素当たり、１つのマイクロレンズ１５が割り当てられている。
【００５７】
このマイクロレンズ１５は、撮影光学系１２に対応する瞳像を、有機層１４−４に結像させるもので、撮影光学系１２を介して入射されてくる光束を、入射方向毎に集光して有機層１４−４に結像させる。マイクロレンズ１５に焦点が合っている場合、マイクロレンズ１５の下方の有機層１４−４での光の結像（瞳像）は、撮影光学系１２の絞り値（Ｆ値）に応じた分布になる。従って、１画素を構成する複数の分割領域のうち、Ｆ値に応じた所望の分割領域の信号を選択して１つの画素信号を生成することにより、電子的にＦ値を制御することができる。尚、電子的にＦ値を制御する電子絞りの詳細については後述する。
【００５８】
従来の例えば裏面照射型のＳｉのＣＭＯＳセンサでは、光照射面の反対側に読出部（キャパシタ含む）が作られているが、斜めに入斜した光はＳｉの吸収係数が低いため隣接画素に入り込んでしまう。また、照射面で発生した電荷が反対側の読出部に到達する間に横方向に移動して隣接する画素の読出部から読み出されてしまう。
【００５９】
しかし、上記構成のイメージセンサ１４は、有機層１４−４での光吸収係数が高いため、光電変換部を薄くすることができ、そのため通常のＣＭＯＳセンサでは起こる隣接する画素への電荷の混合が起こりにくい。
【００６０】
図５は、読出部１６の構成を示す回路図であり、１つの分割領域に対応する読出部１６に関して示している。
【００６１】
読出部１６としては、蓄積された電荷に対応する信号を非破壊で繰り返し読出可能なＣＭＯＳ回路を採用している。また、ノイズ及び高速性の観点からは、ＣＭＯＳ回路を採用することが好ましい。
【００６２】
図５に示すように読出部１６は、キャパシタＳＣ、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３等から構成されている。
【００６３】
分割電極（下部電極）１４−３と上部電極１４−５との間には、電圧Ｖｔｏｐが印加されており、有機層１４−４に光が入射すると、有機層１４−４により入射光量に応じた電荷が発生する。有機層１４−４で発生した電荷は、分割電極１４−３により捕集され、キャパシタＳＣに蓄積される。
【００６４】
リセット線は、トランジスタＴＲ１をＯＮ／ＯＦＦするためのもので、リセット線の信号によりトランジスタＴＲ１のゲートをＯＮにさせると、キャパシタＳＣに蓄積された電荷は、トランジスタＴＲ１を介してリセット・ドレイン線に排出され、ゼロにリセットされる。
【００６５】
行選択線には、後述する垂直ドライバ１８−１から行選択信号が加えられるようになっており、行選択信号が加えられた行選択線に対応する１行分の読出部１６から、それぞれキャパシタＳＣに蓄積された電荷に対応する信号が信号線に出力される。即ち、キャパシタＳＣに蓄積された電荷に対応する電圧が、トランジスタＴＲ２とＴＲ３からなるソースフォロアアンプを介して、信号線に分割領域の信号として出力される。
【００６６】
次に、イメージセンサ１４の周辺回路の構成例について説明する。
【００６７】
図６は、図４に示したイメージセンサ１４の周辺回路を含む全体構成例を示す図である。
【００６８】
図６に示すようにイメージセンサ１４は、図４に示した構成の他に、垂直ドライバ１８−１と、タイミングジェネレータ１８−２と、信号処理部１８−３と、水平ドライバ１８−４と、ＬＶＤＳ（low voltage differential signaling）１８−５と、シリアル変換部１８−６とを有している。
【００６９】
画素領域１８には、複数の画素が２次元状に配列されている。尚、点線で示した領域は、１画素を構成する複数の分割領域を示す。
【００７０】
タイミングジェネレータ１８−２は、イメージセンサ１４を駆動するためのタイミングを供給し、間引き読み出しや部分読み出し等の読み出し制御も行なう。信号処理部１８−３は、読出部１６の各列に対応して設けられている。垂直ドライバ１８−１は、１行分の読出部１６を選択し、選択した読出部１６からの信号の読み出しを行う。信号処理部１８−３は、垂直ドライバ１８−１により読み出された各列から出力された１行分の信号に対し、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理を行ない、処理後の信号をデジタル信号に変換する。信号処理部１８−３で処理後の信号は、列毎に設けられたメモリに記憶される。水平ドライバ１８−４は、信号処理部１８−３のメモリに記憶された１行分の信号を順次読出してＬＶＤＳ１８−５に出力する制御を行なう。ＬＶＤＳ１８−５に従ってデジタル信号を伝送する。シリアル変換部１８−６は、入力されるパラレルのデジタル信号をシリアルに変換して出力する。
【００７１】
尚、シリアル変換部１８−６は省略しても良い。また、信号処理部１８−３では相関二重サンプリング処理のみを実施するものとし、ＬＶＤＳ１８−５の代わりにＡＤ変換部を設ける構成としてもよい。また、信号処理部１８−３では相関二重サンプリング処理のみを実施するものとし、ＬＶＤＳ１８−５及びシリアル変換部１８−６を省略した構成としてもよい。
【００７２】
図３に戻って、撮像装置１は、図４から図６で説明したイメージセンサ１４を備えている。装置全体の動作は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）５６に格納されたカメラ制御プログラムに基づいて、中央処理装置（ＣＰＵ）４０によって統括制御される。尚、ＥＥＰＲＯＭ５６には、カメラ制御プログラムの他に、イメージセンサ１４の画素の欠陥情報、画像処理等に使用する各種のパラメータやテーブル等が記憶されている。
【００７３】
撮像装置１には、図１及び図２に示したシャッタレリーズボタン１０−３、シャッタスピードダイヤル１０−４、露出補正ダイヤル１０−５、ＭＥＮＵ／ＯＫキー１０−７、十字キー１０−８、再生ボタン１０−９等を含む操作部３８が設けられている。この操作部３８からの信号はＣＰＵ４０に入力され、ＣＰＵ４０は入力信号に基づいて撮像装置１の各回路を制御し、例えば、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、液晶モニタ（ＬＣＤ）３０の表示制御などを行う。
【００７４】
シャッタレリーズボタン１０−３（図１）は、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。
【００７５】
撮影モード時において、被写体光は、撮影光学系１２を介してイメージセンサ１４の受光面に結像される。
【００７６】
ＣＰＵ４０は、センサ制御部３２を介してイメージセンサ１４の各読出部１６のキャパシタＳＣに蓄積された電荷の排出、又はキャパシタＳＣに蓄積された電荷に対応する信号の読出し等を指令する。イメージセンサ１４は、センサ制御部３２から信号読出し指令が加えられると、全ての画素の分割領域別の信号（デジタル信号）を順次、画像入力コントローラ２２に出力する。尚、センサ制御部３２は、ＣＰＵ４０からの指令により各画素の複数の分割領域のうちの所望の分割領域を選択し、選択した分割領域の信号のみを選択的に読み出す、電子絞りとしても機能する。
【００７７】
イメージセンサ１４から読み出された全ての画素の分割領域別のデジタル信号は、画像入力コントローラ２２を介してメモリ(SDRAM)４８に一時的に記憶される。
【００７８】
デジタル信号処理部（画素信号生成部、電子絞り）２４は、メモリ４８に記憶されたデジタル信号のうち、各画素の複数の分割領域に対応するデジタル信号を加算し、画素毎の画素信号を生成する。本例では、１画素が３６の分割領域を有するため、最大で３６の分割領域別のデジタル信号を加算して１画素の画素信号を生成する。また、３６の分割領域別のデジタル信号のうち、Ｆ値に応じた分割領域の信号を選択して加算することにより電子的にＦ値を制御することができる。
【００７９】
また、デジタル信号処理部２４は、生成した画素信号に対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、デモザイク処理、ガンマ補正処理、輝度データＹ及び色差データＣｒ，Ｃｂの生成処理（ＹＣ処理）等の所定の信号処理を行う。ここで、デモザイク処理とは、単板式のイメージセンサのカラーフィルタ配列に対応したＲＧＢのモザイク画像から画素毎に全ての色情報を算出する処理であり、同時化処理ともいう。例えば、ＲＧＢ３色のカラーフィルタからなるイメージセンサの場合、ＲＧＢからなるモザイク画像から画素毎にＲＧＢ全ての色情報を算出する処理である。
【００８０】
デジタル信号処理部２４で処理され画像データは、ＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)５０に入力される。ＶＲＡＭ５０から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ２８においてエンコーディングされ、カメラ本体１０の背面に設けられている液晶モニタ３０に出力され、これにより被写体像が液晶モニタ３０の表示画面上に表示される。
【００８１】
操作部３８のシャッタレリーズボタン１０−３の第１段階の押下（半押し）があると、ＣＰＵ４０は、自動露出（ＡＥ）動作を開始させ、イメージセンサ１４及び画像入力コントローラ２２を介して入力するデジタル信号は、ＡＥ検出部４４に取り込まれる。
【００８２】
ＡＥ検出部４４では、画面全体に対応するデジタル信号を積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをしたデジタル信号を積算し、その積算値をＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ＡＥ検出部４４から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて絞り（図示せず）の絞り値及びイメージセンサ１４の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図に従って決定し、その決定した絞り値に基づいて絞りを制御すると共に、決定したシャッタスピードに基づいてセンサ制御部３２を介してイメージセンサ１４での電荷蓄積時間を制御する。
【００８３】
ＡＦ（オートフォーカス）検出部４６は、シャッタレリーズボタン１０−３の半押し時に取り込まれるＡＦエリアに対応するデジタル信号の高周波成分の絶対値を積算し、この積算した値（ＡＦ評価値）をＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、レンズ制御部３４を介して撮影光学系１２のフォーカスレンズ（図示せず）を至近から無限遠側に移動させ、ＡＦ検出部４６により検出されるＡＦ評価値が最大となる合焦位置をサーチし、その合焦位置にフォーカスレンズを移動させることにより、被写体（主要被写体）への焦点調節を行う。
【００８４】
ＡＥ動作及びＡＦ動作が終了し、シャッタレリーズボタン１０−３の第２段階の押下（全押し）があると、その押下に応答してイメージセンサ１４からデジタル信号が出力され、画像入力コントローラ２２を介してメモリ４８に一時記憶される。メモリ４８に一時的に記憶されたデジタル信号は、デジタル信号処理部２４により適宜読み出され、ここで前述した所定の信号処理が行われ、処理後の輝度データＹ及び色差データＣｒ，Ｃｂが再びメモリ４８に記憶される。
【００８５】
メモリ４８に記憶された輝度データＹ及び色差データＣｒ，Ｃｂは、圧縮伸張処理部２６に出力され、JPEG(Joint Photographic Experts Group)などの所定の圧縮処理が行われる。圧縮された画像データは、撮影日時や撮影条件等の所要の付属情報が付加された画像ファイルとされた後、メディア・コントローラ５２を介してメモリカード５４に記録される。
【００８６】
また、操作部３８の再生ボタン１０−９が操作され、撮影モードから再生モードに切り替えられると、メディア・コントローラ５２を介してメモリカード５４に記録された画像ファイルの読み出しが可能となる。メモリカード５４から読み出された画像ファイル内の圧縮された画像データは、圧縮伸張処理部２６により伸張処理されたのち、ＶＲＡＭ５０に格納される。そして、ＶＲＡＭ５０に格納された画像データはビデオ・エンコーダ２８においてエンコーディングされ、液晶モニタ３０に出力され、これにより液晶モニタ３０の表示画面上に再生画像として表示される。
【００８７】
＜電子絞り＞
撮像装置１は、撮影光学系１２内に設けられた、絞り開口を制御する機械的な光学絞り（図８）１２Ａと、電子的に絞り値（Ｆ値）を制御する電子絞りとを有している。
【００８８】
この電子絞りは、センサ制御部３２の一機能（読出し制御機能）として設けてもよいし、デジタル信号処理部２４による信号処理部として設けてもよい。電子絞りがセンサ制御部３２の一機能として設けられている場合には、電子絞りは、Ｆ値に基づいてイメージセンサ１４から読み出す分割領域を選択する。一方、電子絞りがデジタル信号処理部２４の信号処理機能として設けられている場合には、電子絞りは、イメージセンサ１４から読み出した全ての分割領域の信号から、Ｆ値に応じた分割領域の信号を抽出（選択）する。尚、各Ｆ値とそのＦ値に対して使用する分割領域との関係は、予めＥＥＰＲＯＭ５６（記憶部）に記憶されており、電子絞りは、光学絞り１２Ａにより制御されるＦ値に基づいてＥＥＰＲＯＭ５６から対応する分割領域を取得し、取得した分割領域の信号を、イメージセンサ１４から選択して読み出し、又は読み出した全分割領域の信号から抽出する。
【００８９】
図７は下部電極（分割電極）１４−３と絞り値（Ｆ値）との関係を説明する図である。
【００９０】
図７（Ａ）は、上述したイメージセンサ１４の１画素の構成を示す断面模式図であり、図７（Ｂ）は、分割電極１４−３を真上から見た模式図である。
【００９１】
図７に示す例では、分割電極１４−３は等しい分割幅により分割されている。これにより、分割電極１４−３を効率的に製造することができる。尚、図７（Ａ）に示す画素は、図４で説明した画素と同様であるが、説明の便宜上、マイクロレンズ１５、分割電極１４−３のみを示し、その他は省略する。
【００９２】
図７（Ｂ）に示すように分割電極１４−３は、１画素を６×６の３６の分割領域Ａ１〜Ａ３６に分割する各分割領域に対応して形成されている。
【００９３】
図４及び図７Ｂに示すように、本例では撮影光学系１２が単焦点レンズの場合（ズームレンズの場合にはワイド端の場合）に、６×６の３６個の分割領域１０１（Ａ１〜Ａ３６）に光が入射する。また、このときのＦ値を、Ｆ２．５とする。
【００９４】
ここで、光学絞り１２Ａを制御し、Ｆ８に絞った場合、イメージセンサ１４には、画素の中央に位置する２×２の４個の分割領域１０２にのみ光が入射する。従って、４個の分割領域１０２に対応する信号のみを読み出し又は抽出することにより、光学絞り１２ＡによりＦ８に絞った瞳像に対応する信号のみを取得することができる。
【００９５】
同様に、図７（Ｂ）に示すように画素の中央に位置する４×４の１６個の分割領域１０３に対応する信号のみを読み出し又は抽出することにより、光学絞り１２ＡによりＦ４に絞った瞳像に対応する信号のみを取得することができ、また、全ての分割領域１０１に対応する信号を読み出すことにより、光学絞り１２ＡによりＦ２．５に絞った瞳像に対応する信号を取得することができる。
【００９６】
＜ゴースト光の除去方法＞
次に、上記構成の撮像装置１によるゴースト光の除去方法について説明する。
【００９７】
図８は、撮影光学系１２内において、２種類のゴースト光が発生している場合に関して示している。
【００９８】
ゴースト光は、太陽光や強い照明の下で被写体を撮影した場合に、撮影光学系の鏡筒内壁やレンズ内で反射し、イメージセンサに異常光として入射する光をいう。
【００９９】
図８に示すゴースト光１１０は、光学絞り１２Ａにより遮光することができるため、イメージセンサ１４には入射しない。
【０１００】
一方、ゴースト光１１２は、光学絞り１２Ａにより遮光されないため、イメージセンサ１４に入射する。
【０１０１】
しかしながら、このゴースト光１１２は、イメージセンサ１４に入射する入射角が大きいため、図７（Ｂ）に示した３６の分割領域のうちの周辺の分割領域に入射する。従って、前述した電子絞りにより、周辺の分割領域を使用しないＦ値の場合には、ゴースト光１１２が入射した分割領域の信号を使用しないため、ゴースト光１１２を除去することができる。
【０１０２】
光学絞り１２Ａを設けない場合には、ゴースト光１１０は、光学絞り１２Ａにより遮光することができず、また、このゴースト光１１０は、イメージセンサ１４に対する入射角が小さいため、電子絞りにより除去することはできない。
【０１０３】
即ち、撮像装置１は、光学絞り１２Ａと、電子絞りとを併用することにより、図８に示すような２種類のゴースト光１１０、１１２を除去することができる。
【０１０４】
ここまではイメージセンサに入射する光の入射角が光学絞りにより決まる例について説明した。ズーム倍率やフォーカスレンズの位置によっては光の入射角が光学絞りにより決まらない場合がある。光が光学絞りを通過する時点で光学絞りの開口よりも狭い範囲に光が収束している場合が考えられる。光が収束する範囲は必ずしも円形ではなく、絞りの開口が円形であるに対して、絞りを通過する光の収束する形はいびつな形である場合もありえる。また絞りを通過した後で、他の部材にさえぎられて入射光の角度が制限される場合もある。このような場合には、ズーム倍率、フォーカスレンズ位置、光学絞りのＦ値の組み合わせからなる光学条件と、光がイメージセンサに入射する分割領域の関係を示すデータをカメラ内部、あるいは、交換レンズ内の記憶装置に記憶させておけばよい。撮影時の光学条件に対応する分割領域のデータをカメラ内部あるいは、交換レンズ内の記憶装置から読み出し、その分割領域の信号のみを抽出することでゴーストを除去することができる。
【０１０５】
＜ゴースト光の除去方法の他の実施形態＞
図９は撮像装置１のゴースト光除去部の要部ブロック図である。
【０１０６】
ゴースト光除去部１２０は、主として画素信号生成部１２２と、ゴースト検出部１２４とから構成され、例えば、デジタル信号処理部２４内に設けることができる。
【０１０７】
画素信号生成部１２２及びゴースト検出部１２４には、それぞれ１画素を３６個に分割した分割領域１０１（Ａ１〜Ａ３６）（図７参照）の信号Ｓ１〜Ｓ３６が入力する。
【０１０８】
ゴースト検出部１２４は、信号Ｓ１〜Ｓ３６の各信号値の信号強度（分割領域における中心部の信号強度、周辺部の信号強度等）を検出する信号強度検出部を含み、信号Ｓ１〜Ｓ３６の各信号値（信号強度）に基づいてゴーストの有無を検出し、また、ゴースト光が入射した分割領域を特定する。
【０１０９】
図１０は、分割領域ごとの信号値の一例を示す図であり、３画素分の一次元の分割領域（Ａ１〜Ａ６）の信号値を示している。
【０１１０】
図１０に示す例では、分割領域Ａ２〜Ａ５に光が入射しており、３つの画素１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃのうちの画素１２０Ｂ，１２０Ｃの分割領域Ａ２の信号は、異常値を示している。
【０１１１】
即ち、各画素の分割領域には、被写体のある一点（画素に対応する点）からの光が、撮影光学系１２を介して様々な入射角で入射するため、１つの画素内の分割領域の信号値は、例えば、撮影光学系１２のシェーディング等に応じた一定の出力パターンをもつ。従って、一定の出力パターンと比較して閾値以上、大きな信号を出力する分割領域には、本来の被写体からの光以外からの光（ゴースト光）が入射したと判定することができる。また、画素内の周辺部の分割領域の信号と、画素内の中心部の分割領域の信号の信号強度の比が閾値の範囲外になるとき、その画素にゴースト光が入射したと判定することができる。
【０１１２】
ゴースト検出部１２４は、信号Ｓ１〜Ｓ３６の各信号値に基づいてゴースト光が入射する分割領域を特定し、その分割領域を示す情報を画素信号生成部１２２に出力する。また、ゴーストは通常一定以上の面積を有するため、ゴースト光が入射する画素の周辺画素にもゴースト光が入射する。従って、ゴースト検出部１２４は、ゴースト検出時に周辺画素にも同様のゴースト光が入射しているかどうかを加味して、ゴースト光を検出するようにしてもよい。
【０１１３】
前述のように、イメージセンサ１４に入射する光の入射角は光学絞り１２Ａにより決まり、または、ズーム倍率、フォーカスレンズの位置、光学絞りのＦ値の組み合わせの光学条件より決まるので、絞り値や、光学条件ごとに、特定の分割領域に閾値を設けておいてゴースト光が入射しているかどうかを判定してもよい。例えば、画素の中のもっとも周辺の分割領域の信号強度が閾値を超えたときにゴーストありと判定する。閾値は上記のように画素内の周辺の分割領域と画素内の中央の分割領域の信号強度の比や差分に対して設けても良いし、画素内の特定の分割領域の信号強度に対して設けても良い。例えば、画素内の一方の方向の最も周辺の分割領域と、それと反対方向の最も周辺の分割領域の信号の比または差分に対して設けても良い。
【０１１４】
入射する光線角度はイメージセンサの中での画素の位置によって異なるので、閾値も画素の位置ごとに設定してもよいし、格子状に代表点を設定し、代表点ごとに閾値を設定し、ゴーストの有無を判定する画素の閾値を、最近接の４点の代表点の閾値をその画素の座標と４点の代表点の座標を用いて加重平均して求めてもよい。
【０１１５】
例えば、画素内の特定の分割領域の信号強度に対して閾値を設ける場合は、光学条件ごとに、代表点の特定分割領域の閾値を記憶装置に記憶させておく。撮影時の条件にあたる光学条件での代表点の特定分割領域の閾値データを記憶装置から読み出す。ゴースト判定する画素の特定分割領域の閾値は、読み出してきた最近接の４点の代表点の特定分割領域の閾値を代表点とその画素の座標データを用いて加重平均すればよい。
【０１１６】
画素信号生成部１２２は、入力する１画素分の分割領域の信号Ｓ１〜Ｓ３６のうち、図７で説明したように、撮影時に設定されたＦ値に対応する分割領域の信号のみを加算し、１画素分の画素信号を生成する。
【０１１７】
ここで、画素信号生成部１２２は、ゴースト検出部１２４からゴースト光が入射している分割領域の情報を入力する場合には、加算する分割領域の信号のうち、ゴースト光が入射している分割領域の信号は加算せず、他の信号を加算する。他の信号としては、ゴースト光が入射している分割領域を除く分割領域の信号の平均値、あるいはゴースト光が入射している分割領域の周辺の分割領域の信号を補間して得た信号などが考えられる。
【０１１８】
これによれば、光学絞り１２Ａと電子絞りとを併用しても除去できないゴースト光も除去することができる。
【０１１９】
＜絞り値（Ｆ値）の検知及びその報知＞
次に、絞り値（Ｆ値）の検知及びその報知について説明する。
【０１２０】
撮像装置１のカメラ本体１０は、交換レンズが装着できるようになっているが、カメラ本体１０に対して、他社の交換レンズ等の互換性のない交換レンズが直接、又はマウントアダプタを介して接続される場合がある。
【０１２１】
この場合、カメラ本体１０と互換性のない交換レンズとの間では通信ができず、交換レンズの情報（Ｆ値等）を、カメラ本体１０側は取得することができないが、本発明の係るカメラ本体１０は、互換性のない交換レンズがマウントに装着されても、以下に説明するように、交換レンズの現在のＦ値を取得することができる。
【０１２２】
図１１は、カメラ本体１０に適用されるイメージセンサの他の実施形態を示す要部断面図である。尚、図１１に示すイメージセンサ１４０は、図４に示したイメージセンサ１４とは、主として下部電極（分割電極）の分割数が異なるが、その他の点は共通するため、その詳細な説明は省略する。
【０１２３】
図１１に示すイメージセンサ１４０の分割電極１４２は、１画素を１２×１２の１４４の分割領域に分割する各分割領域に対応して形成されている。尚、図１１上では、水平方向の１２個の分割電極に対応する分割領域Ｐ１〜Ｐ１２が示されている。また、全ての分割領域Ｐ１〜Ｐ１２に光が入射した場合（全ての分割領域Ｐ１〜Ｐ１２から信号が検出された場合）のＦ値を、Ｆ１．４とする。更に、図１１上では、全ての分割領域Ｐ１〜Ｐ１２から信号が検出された場合を示しており、画素の中央に対して周辺部の信号値が小さくなっているのは、交換レンズのシェーディングによるものである。
【０１２４】
いま、カメラ本体１０に互換性のない交換レンズが装着され、光学ファインダの接眼部１０−６又は液晶モニタ３０（図２）を見ながら、交換レンズの絞りリングを操作してＦ値を切り替える場合、通常、Ｆ値を確認することはできない。
【０１２５】
しかしながら、画素に入射する光の入射角の範囲が、分割領域Ｐ１〜Ｐ１２の信号により検知することができるため、カメラ本体１０は、Ｆ値を検知することができ、また、検知したＦ値を、光学ファインダの接眼部１０−６内に設けたＬＣＤ（図示せず）、又は液晶モニタ３０に表示させることができる。
【０１２６】
図１２は、撮像装置１の絞り値検出部を示すブロック図である。
【０１２７】
絞り値検出部１５０は、例えば、デジタル信号処理部２４内に設けることができる。
【０１２８】
絞り値検出部１５０には、図１１に示した分割領域Ｐ１〜Ｐ１２に対応する信号Ｓ１〜Ｓ１２が加えられており、絞り値検出部１５０は、これらの信号Ｓ１〜Ｓ１２に基づいて、現在の交換レンズのＦ値を検出する。
【０１２９】
即ち、絞り値検出部１５０は、図１１に示すように分割領域Ｐ１〜Ｐ１２の全ての領域から入射光を示す信号が取得できた場合には、Ｆ値がＦ１．４であると判断する。同様に、分割領域Ｐ３〜Ｐ１０の領域のみから入射光を示す信号が取得できた場合には、Ｆ値がＦ２であると判断し、分割領域Ｐ４〜Ｐ９の領域のみから入射光を示す信号が取得できた場合には、Ｆ値がＦ２．８であると判断する。
【０１３０】
一方、分割領域Ｐ５〜Ｐ８の領域のみから入射光を示す信号が取得できた場合には、Ｆ値は、Ｆ４又はＦ５．６である。この場合には、中央の分割領域Ｐ６、Ｐ７の信号と、分割領域Ｐ５、Ｐ８の信号との値を比較し、その差が閾値以内の場合には、Ｆ４と判断し、閾値を越えている場合には、Ｆ５．６と判断する。
【０１３１】
また、分割領域Ｐ６、Ｐ７の領域のみから入射光を示す信号が取得できた場合には、Ｆ値は、Ｆ８以下（即ち、Ｆ８，Ｆ１１，Ｆ２２）であると判断する。通常、絞りリングは、１段ずつ順次絞り、又は開放するように操作されるが、１段ずつ絞ることにより、絞りの開口面積は２分の１ずつ小さくなる。従って、分割領域Ｐ６、Ｐ７の信号の和が、Ｆ５．６のときの分割領域Ｐ５〜Ｐ８の信号の積算値の約２分の１になっている場合には、Ｆ８と判断する。同様に、分割領域Ｐ６、Ｐ７の信号の和が、Ｆ８と判断したときの約２分の１になっている場合には、Ｆ１１と判断し、約４分の１になっている場合には、Ｆ２２と判断することができる。
【０１３２】
即ち、絞り値検出部１５０は、分割領域Ｐ１〜Ｐ１２に対応する信号Ｓ１〜Ｓ１２のうちのどの範囲から信号が取得できたか、また、そのときの各信号の大きさに基づいてＦ値を検出することができる。
【０１３３】
絞り値検出部１５０は、Ｆ値検出信号をＣＰＵ４０（図３）に出力する。ＣＰＵ４０は、絞り値検出部１５０からＦ値検出信号を入力すると、光学ファインダの接眼部１０−６内に設けたＬＣＤ、又は液晶モニタ３０に表示させる。
【０１３４】
これにより、ユーザは、互換性のない交換レンズが装着されている場合に、光学ファインダの接眼部１０−６を覗きながら互換性のない交換レンズの絞りリングを操作してもＦ値を確認することができる。
【０１３５】
また、ＣＰＵ４０（自動露出制御部）は、ＡＥ検出部４４により検出された被写体の明るさと、絞り値検出部１５０により検出された互換性のない交換レンズの現在のＦ値とに基づいて、適正露出の撮影を行うためのシャッタスピードの制御（絞り優先の自動露出制御）を行うことができる。
【０１３６】
尚、図１１及び図１２では、１２×１２の１４４の分割領域のうちの、水平方向の１２個の分割領域Ｐ１〜Ｐ１２から信号を取得する場合について説明したが、全ての分割領域から信号を取得するようにしてもよい。また、Ｆ値を判定する場合の画素としては、イメージセンサ１４０の中心部の画素を選択することが好ましい。また、１画素の分割数、及び分割方法は、図４又は図１１に示した実施形態に限らず、種々の態様が考えられ、分割方法としては、等間隔に限らず、Ｆ値に応じた間隔で分割してもよいし、また、下部電極（分割電極）は、同心円状に分割してもよい。
【０１３７】
撮像装置１の他の実施形態としては、例えば、カメラ機能を有する携帯電話機やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistants)、携帯型ゲーム機が挙げられる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【０１３８】
＜スマートフォンの構成＞
図１３は、撮像装置１の他の実施形態であるスマートフォン５００の外観を示すものである。図１３に示すスマートフォン５００は、平板状の筐体５０２を有し、筐体５０２の一方の面に表示部としての表示パネル５２１と、入力部としての操作パネル５２２とが一体となった表示入力部５２０を備えている。また、筐体５０２は、スピーカ５３１と、マイクロホン５３２、操作部５４０と、カメラ部５４１とを備えている。尚、筐体５０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用することや、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【０１３９】
図１４は、図１３に示すスマートフォン５００の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部５１０と、表示入力部５２０と、通話部５３０と、操作部５４０と、カメラ部５４１と、記憶部５５０と、外部入出力部５６０と、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信部５７０と、モーションセンサ部５８０と、電源部５９０と、主制御部５０１とを備える。また、スマートフォン５００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【０１４０】
無線通信部５１０は、主制御部５０１の指示に従って、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１４１】
表示入力部５２０は、主制御部５０１の制御により、画像（静止画及び動画）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達すると共に、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル５２１と、操作パネル５２２とを備える。生成された３Ｄ画像を鑑賞する場合には、表示パネル５２１は、３Ｄ表示パネルであることが好ましい。
【０１４２】
表示パネル５２１は、LCD(Liquid Crystal Display)、OELD(Organic Electro-Luminescence Display)などを表示デバイスとして用いたものである。
【０１４３】
操作パネル５２２は、表示パネル５２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部５０１に出力する。次いで、主制御部５０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル５２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０１４４】
図１３に示すように、スマートフォン５００の表示パネル５２１と操作パネル５２２とは一体となって表示入力部５２０を構成しているが、操作パネル５２２が表示パネル５２１を完全に覆うような配置となっている。この配置を採用した場合、操作パネル５２２は、表示パネル５２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル５２２は、表示パネル５２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１４５】
尚、表示領域の大きさと表示パネル５２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要はない。また、操作パネル５２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体５０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル５２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１４６】
通話部５３０は、スピーカ５３１やマイクロホン５３２を備え、マイクロホン５３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部５０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部５０１に出力したり、無線通信部５１０あるいは外部入出力部５６０により受信された音声データを復号してスピーカ５３１から出力するものである。また、図１３に示すように、スピーカ５３１及びマイクロホン５３２は、表示入力部５２０が設けられた面と同じ面に搭載することができる。
【０１４７】
操作部５４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、操作部５４０は、スマートフォン５００の筐体５０２の表示部の下部、下側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１４８】
記憶部５５０は、主制御部５０１の制御プログラムや制御データ、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部５５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部５５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部５５２により構成される。尚、記憶部５５０を構成するそれぞれの内部記憶部５５１と外部記憶部５５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、Micro SD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１４９】
外部入出力部５６０は、スマートフォン５００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、IEEE1394など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０１５０】
スマートフォン５００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）やＳＩＭ(Subscriber Identity Module Card)／ＵＩＭ(User Identity Module Card)カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるPDA、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン５００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン５００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにすることができる。
【０１５１】
ＧＰＳ受信部５７０は、主制御部５０１の指示に従って、GPS衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるGPS信号を受信し、受信した複数のGPS信号に基づく測位演算処理を実行し、当該スマートフォン５００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部５７０は、無線通信部５１０や外部入出力部５６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できるときには、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１５２】
モーションセンサ部５８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部５０１の指示に従って、スマートフォン５００の物理的な動きを検出する。スマートフォン５００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン５００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部５０１に出力されるものである。
【０１５３】
電源部５９０は、主制御部５０１の指示に従って、スマートフォン５００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１５４】
主制御部５０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部５５０が記憶する制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン５００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部５０１は、無線通信部５１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１５５】
アプリケーション処理機能は、記憶部５５０が記憶するアプリケーションソフトウェアに従って主制御部５０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部５６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【０１５６】
また、主制御部５０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部５２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部５０１が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部５２０に表示する機能のことをいう。
【０１５７】
更に、主制御部５０１は、表示パネル５２１に対する表示制御と、操作部５４０、操作パネル５２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１５８】
表示制御の実行により、主制御部５０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示し、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル５２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１５９】
また、操作検出制御の実行により、主制御部５０１は、操作部５４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル５２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１６０】
更に、操作検出制御の実行により主制御部５０１は、操作パネル５２２に対する操作位置が、表示パネル５２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル５２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１６１】
また、主制御部５０１は、操作パネル５２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１６２】
カメラ部５４１は、前述したイメージセンサ１４等を用いて電子撮影するデジタルカメラである。このカメラ部５４１に撮像装置１を適用することができる。
【０１６３】
また、カメラ部５４１は、主制御部５０１の制御により、撮影によって得た画像データを、例えばJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力することができる。図１３に示すにスマートフォン５００において、カメラ部５４１は表示入力部５２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部５４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部５２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部５４１が搭載されてもよい。尚、複数のカメラ部５４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部５４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部５４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０１６４】
また、カメラ部５４１はスマートフォン５００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル５２１にカメラ部５４１で取得した画像を表示することや、操作パネル５２２の操作入力のひとつとして、カメラ部５４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部５７０が位置を検出する際に、カメラ部５４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部５４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、あるいは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン５００のカメラ部５４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部５４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１６５】
尚、図１に示す実施形態では、交換レンズを使用する撮像装置について説明したが、本発明はレンズ一体型の撮像装置にも適用できる。
【０１６６】
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１６７】
１…撮像装置、１０…カメラ本体、１２…撮影光学系（交換レンズ）、１２Ａ…絞り、１４、１４０…イメージセンサ、１４−３…分割電極（下部電極）、１４−４…有機層、１４−５…上部電極、１５…マイクロレンズ、１６…読出部、２４…デジタル信号処理部、３０…液晶モニタ、３２…センサ制御部、３４…レンズ制御部、３８…操作部、４０…ＣＰＵ、４４…ＡＥ検出部、１１０、１１２…ゴースト光、１２０…ゴースト光除去部、１２２…画素信号生成部、１２４…ゴースト検出部、１５０…絞り値検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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