(57)【要約】  立体像の撮像装置は、撮影レンズと、撮影レンズの異なる二つの瞳領域を通過する第１及び第２の光束をそれぞれ受光する第１光電変換部と第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置された撮像部と、反射膜と、入射阻止膜と、反射膜及び入射阻止膜が埋設して撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、第１光電変換部及び第２光電変換部の出力信号に基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、反射膜は、第１の光束を反射させて第１光電変換部に入射させ、かつ、第２の光束を反射させて第２光電変換部に入射させ、入射阻止膜は、第２の光束の第１光電変換部への入射を阻止し、かつ、第１の光束の第２光電変換部への入射を阻止する。
2013035858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズと、
前記撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、前記第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、
前記複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、
内部に前記第１の反射膜、前記第２の反射膜、前記第３の反射膜、前記第４の反射膜、前記第１の入射阻止膜、及び前記第２の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、
前記複数の第１光電変換部の出力信号と前記複数の第２光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、
前記第１の反射膜は前記第１の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第２の反射膜は前記第１の反射膜で反射された前記第１の光束を前記第１光電変換部に向けて反射し、前記第１の入射阻止膜は前記第２の光束が前記第１光電変換部に入射することを阻止し、
前記第３の反射膜は前記第２の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第４の反射膜は前記第３の反射膜で反射された前記第２の光束を前記第２光電変換部に向けて反射し、前記第２の入射阻止膜は前記第１の光束が前記第２光電変換部に入射することを阻止する立体像の撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立体像の撮像装置において、
前記第２の反射膜と前記第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、前記第１の共通の薄膜は、その裏面が前記第２の反射膜として働き、その表面が前記第１の入射阻止膜として働き、
前記第４の反射膜と前記第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、前記第２の共通の薄膜は、その裏面が前記第４の反射膜として働き、その表面が前記第２の入射阻止膜として働く立体像の撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の立体像の撮像装置において、
前記第１の光電変換部と、その前方に配置された前記第１の反射膜、第２の反射膜、及び前記第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、
前記第２の光電変換部と、その前方に配置された前記第３の反射膜、第４の反射膜、及び前記第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、
互いに隣接する前記第１の画素及び第２の画素においては、前記第１の反射膜と前記第３の反射膜とが接続されている立体像の撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の立体像の撮像装置において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第１の光束については、ほぼ前記第１の反射膜の表面に位置し、前記第２の光束については、ほぼ前記第３の反射膜の表面に位置する立体像の撮像装置。
【請求項５】
撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、前記第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、
前記複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、
内部に前記第１の反射膜、前記第２の反射膜、前記第３の反射膜、前記第４の反射膜、前記第１の入射阻止膜、及び前記第２の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、
前記第１の反射膜は前記第１の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第２の反射膜は前記第１の反射膜で反射された前記第１の光束を前記第１光電変換部に向けて反射し、前記第１の入射阻止膜は前記第２の光束が前記第１光電変換部に入射することを阻止し、
前記第３の反射膜は前記第２の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第４の反射膜は前記第３の反射膜で反射された前記第２の光束を前記第２光電変換部に向けて反射し、前記第２の入射阻止膜は前記第１の光束が前記第２光電変換部に入射することを阻止する立体像撮像装置用の撮像素子。
【請求項６】
請求項５に記載の立体像撮像装置用の撮像素子において、
前記第２の反射膜と前記第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、前記第１の共通の薄膜は、その裏面が前記第２の反射膜として働き、その表面が前記第１の入射阻止膜として働き、
前記第４の反射膜と前記第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、前記第２の共通の薄膜は、その裏面が前記第４の反射膜として働き、その表面が前記第２の入射阻止膜として働く立体像撮像装置用の撮像素子。
【請求項７】
請求項５に記載の立体像撮像装置用の撮像素子において、
前記第１の光電変換部と、その前方に配置された前記第１の反射膜、第２の反射膜、及び前記第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、
前記第２の光電変換部と、その前方に配置された前記第３の反射膜、第４の反射膜、及び前記第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、
互いに隣接する前記第１の画素及び第２の画素においては、前記第１の反射膜と前記第３の反射膜とが接続されている立体像撮像装置用の撮像素子。
【請求項８】
請求項５に記載の立体像撮像装置用の撮像素子において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第１の光束については、ほぼ前記第１の反射膜の表面に位置し、前記第２の光束については、ほぼ前記第３の反射膜の表面に位置する立体像撮像装置用の撮像素子。
【請求項９】
撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、前記撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記第１の光束を前記第１受光部に向けて反射する第２反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された前記第２の光束を前記第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材と、
前記複数の第１受光部の出力信号と前記複数の第２受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える立体像の撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の立体像の撮像素子において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を反射する第５反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を反射する第６反射面とを有する立体像の撮像装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の立体像の撮像素子において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を吸収する第１吸収面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を吸収する第２吸収面とを有する立体像の撮像装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の立体像の撮像素子において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を遮光する第１遮光部と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を遮光する第２遮光部とを有する立体像の撮像装置。
【請求項１３】
撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、前記撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記第１の光束を前記第１受光部に向けて反射する第２反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された前記第２の光束を前記第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材とを備える立体像の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体像を撮像する撮像装置及びこの撮像装置用の撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズの左右一対の射出瞳領域を通過する一対の光束をそれぞれ別のフォトダイオードへ入射させ、これらのフォトダイオードの出力信号に基づいて立体像を形成する技術が知られている。これらのフォトダイオードの光入射側にはフォトダイオード毎にマイクロレンズ（いわゆるオンチップレンズ）が設けられ、各マイクロレンズにより各フォトダイオードへ光束を導いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の構成では、マイクロレンズへの入射角度によってレンズで集光された光束の方向が変化するため、特定の方向からの光束のみをフォトダイオードへ入射させることが困難であり、像の立体感を損なうという問題がある。
本発明の課題は、好適な立体画像を作成することが可能な撮像装置及び撮像素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によると、立体像の撮像装置は、撮影レンズと、撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、内部に第１の反射膜、第２の反射膜、第３の反射膜、第４の反射膜、第１の入射阻止膜、及び第２の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、複数の第１光電変換部の出力信号と複数の第２光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、第１の反射膜は第１の光束を撮影レンズの方向に反射し、第２の反射膜は第１の反射膜で反射された第１の光束を第１光電変換部に向けて反射し、第１の入射阻止膜は第２の光束が第１光電変換部に入射することを阻止し、第３の反射膜は第２の光束を撮影レンズの方向に反射し、第４の反射膜は第３の反射膜で反射された第２の光束を第２光電変換部に向けて反射し、第２の入射阻止膜は第１の光束が第２光電変換部に入射することを阻止する。
本発明の第２の態様によると、第１の態様の立体像の撮像装置において、第２の反射膜と第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、第１の共通の薄膜は、その裏面が第２の反射膜として働き、その表面が第１の入射阻止膜として働き、第４の反射膜と第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、第２の共通の薄膜は、その裏面が第４の反射膜として働き、その表面が第２の入射阻止膜として働くことが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第１の態様の立体像の撮像装置において、第１の光電変換部と、その前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、第２の光電変換部と、その前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、互いに隣接する第１の画素及び第２の画素においては、第１の反射膜と第３の反射膜とが接続されていることが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第１の態様の立体像の撮像装置において、撮像レンズの予定焦点面は、第１の光束については、ほぼ第１の反射膜の表面に位置し、第２の光束については、ほぼ第３の反射膜の表面に位置することが好ましい。
本発明の第５の態様によると、立体像撮像装置用の撮像素子は、撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、内部に第１の反射膜、第２の反射膜、第３の反射膜、第４の反射膜、第１の入射阻止膜、及び第２の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、第１の反射膜は第１の光束を撮影レンズの方向に反射し、第２の反射膜は第１の反射膜で反射された第１の光束を第１光電変換部に向けて反射し、第１の入射阻止膜は第２の光束が第１光電変換部に入射することを阻止し、第３の反射膜は第２の光束を撮影レンズの方向に反射し、第４の反射膜は第３の反射膜で反射された第２の光束を第２光電変換部に向けて反射し、第２の入射阻止膜は第１の光束が第２光電変換部に入射することを阻止する。
本発明の第６の態様によると、第５の態様の立体像撮像装置用の撮像素子において、第２の反射膜と第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、第１の共通の薄膜は、その裏面が第２の反射膜として働き、その表面が第１の入射阻止膜として働き、第４の反射膜と第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、第２の共通の薄膜は、その裏面が第４の反射膜として働き、その表面が第２の入射阻止膜として働くことが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第５の態様の立体像撮像装置用の撮像素子において、第１の光電変換部と、その前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、第２の光電変換部と、その前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、互いに隣接する第１の画素及び第２の画素においては、第１の反射膜と第３の反射膜とが接続されていることが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第５の態様の立体像撮像装置用の撮像素子において、撮像レンズの予定焦点面は、第１の光束については、ほぼ第１の反射膜の表面に位置し、第２の光束については、ほぼ第３の反射膜の表面に位置することが好ましい。
本発明の第９の態様によると、立体像の撮像装置は、撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、第１受光部よりも物体側に備えられ第１の光束を反射する第１反射面と、第１反射面で反射された第１の光束を第１受光部に向けて反射する第２反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第２の光束を反射する第３反射面と、第３反射面で反射された第２の光束を第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材と、複数の第１受光部の出力信号と複数の第２受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える。
本発明の第１０の態様によると、第９の態様の立体像の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を反射する第５反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を反射する第６反射面とを有することが好ましい。
本発明の第１１の態様によると、第９の態様の立体像の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を吸収する第１吸収面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を吸収する第２吸収面とを有することが好ましい。
本発明の第１２の態様によると、第９の態様の立体像の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を遮光する第１遮光部と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を遮光する第２遮光部とを有することが好ましい。
本発明の第１３の態様によると、立体像の撮像装置は、撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、第１受光部よりも物体側に備えられ第１の光束を反射する第１反射面と、第１反射面で反射された第１の光束を第１受光部に向けて反射する第２反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第２の光束を反射する第３反射面と、第３反射面で反射された第２の光束を第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材とを備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の撮像装置及び撮像素子によれば、好適な立体画像を作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子カメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の電子カメラにおける立体像形成の原理を説明する光路図である。
【図３】第１の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素を拡大して示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素配列を示す部分平面図である。
【図５】第１の実施形態の電子カメラ用撮像素子の前半の製造工程を例示する部分断面図である。
【図６】第１の実施形態の電子カメラ用撮像素子の後半の製造工程を例示する部分断面図である。
【図７】第２の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素を拡大して示す断面図である。
【図８】第２の実施形態の電子カメラ用撮像素子の画素配列を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施の形態による撮像装置（例えば、電子カメラ）について、図１〜８を参照しながら説明する。
−第１の実施の形態−
＜構成＞
図１に示されるように、電子カメラ１００は、撮影レンズ１と、撮像素子２と、画像処理部３と、ＲＡＭ４と、ＬＣＤモニタ５と、ＣＰＵ６と、不揮発性メモリ７と、カードインターフェース(I/F)８と、通信インターフェース(I/F)９と、操作部材１３とを備える。
【０００８】
画像処理部３、ＲＡＭ４、ＬＣＤモニタ５、ＣＰＵ６、不揮発性メモ７、カードインターフェース８および通信インターフェース９は、それぞれがバス１０を介して接続されている。
【０００９】
撮影レンズ１は、図示しないズームレンズやフォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成され、被写体Ｈの像を撮像素子２の撮像面に結像させる。なお、図１を簡単にするため、撮影レンズ１を単レンズとして図示している。
【００１０】
撮像素子２は、複数の画素が二次元配列されたＣＭＯＳイメージセンサなどによって構成され、各画素は、その受光面に光電変換作用をもつフォトダイオードを有する。撮像素子２は、撮影レンズ１を通過した被写体光束による像を光電変換し、アナログ電気信号を出力する。この電気信号はデジタル信号に変換され、デジタル画像データとして画像処理部３に入力される。
【００１１】
ここで、撮影レンズ１によって形成された被写体Ｈの像に基づいて、立体像を撮像する原理を説明する。
図２に示されるように、被写体Ｈの一点Ｏから出射した光束は、撮影レンズ１の射出瞳領域の一対の領域である射出瞳領域１０１及び１０２を通過する。射出瞳領域１０１を通過した第１の光束Ｌ１及び射出瞳領域１０２を通過した第２の光束Ｌ２は、撮像素子２の撮像面に入射する。
【００１２】
撮像素子２は、第１の画素１１と第２の画素１２との２種類の画素をそれぞれ複数有する。第１の画素１１は、第１の光束Ｌ１をフォトダイオードへ導くが、第２の光束Ｌ２がフォトダイオードへ入射するのを阻止するように作用する。反対に、第２の画素１２は、第２の光束Ｌ２をフォトダイオードへ導くが、第１の光束Ｌ１がフォトダイオードへ入射するのを阻止するように作用する。
【００１３】
図２においては、撮影レンズ１の光軸ＡＸ近傍にある第１の画素１１及び第２の画素１２のみを例示しているが、実際には、第１の画素１１と第２の画素１２とが図２の上下方向に交互に配列しており、更に、このような画素列が紙面と直角方向にも配列し全体として２次元配列を成している。
【００１４】
図３は、第１の画素１１とこれに隣接する第２の画素１２とを拡大して示す断面図である。第１の画素１１は、第１の反射膜１１ａ及び第２の反射膜１１ｂが埋設された透明層１１ｅと、フォトダイオード１１ｄや回路が設けられた半導体基板１１ｆとの２層構造を有する。第１の反射膜１１ａ及び第２の反射膜１１ｂは、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属膜であり、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のＧＮＤ用配線等を兼ねている。透明層１１ｅは、酸化シリコンや透明樹脂などである。第１の反射膜１１ａは、図において紙面と直角方向に延在する平板状である。第２の反射膜１１ｂは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であって、その先端部分が上方に傾斜した傾斜部１１１ｂを有する。第１の反射膜１１ａ及び第２の反射膜１１ｂとの間には、図において紙面と直角方向に延在するスリット状の開口１１０が形成されている。フォトダイオード１１ｄは、受光面１１３に入射した光を光電変換して入射光の強度に応じた電気信号を発生する。
【００１５】
第１の反射膜１１ａは、表面側（図において上側）が反射面１１１として働き、この反射面１１１が第１の光束Ｌ１の予定焦点面になるように配置されている。第２の反射膜１１ｂは、傾斜部１１１ｂの裏面側（図において下側）が反射面１１２として働く。
【００１６】
撮影レンズ１の射出瞳領域１０１を通過して第１の画素１１に左斜めから入射する第１の光束Ｌ１は、先ず、第１反射膜１１ａの反射面１１１で撮影レンズ１側へ反射され、開口１１０を通過してさらに第２反射膜１１ｂの反射面１１２で反射された後に、フォトダイオード１１ｄの受光面１１３に入射する。他方、撮影レンズ１の射出瞳領域１０２を通過して第１の画素１１に右斜めから入射する第２の光束Ｌ２は、第２反射膜１１ｂの傾斜部１１１ｂによって開口１１０への入射が阻止され、反射光束Ｌ１１となる。この反射光束Ｌ１１は、第１の画素１１の外部に射出するため、フォトダイオード１１ｄの受光面１１３には入射できない。その結果、第１の画素１１は、射出瞳領域１０１を通過した第１の光束Ｌ１のみを受光する。
【００１７】
第２の画素１２も、第１の画素１１と同様に、第３の反射膜１２ａ及び第４の反射膜１２ｂが埋設された透明層１２ｅと、フォトダイオード１２ｄや回路が設けられた半導体基板１２ｆとの２層構造を有する。第３の反射膜１２ａ及び第４の反射膜１２ｂは、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属膜であり、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のＧＮＤ用配線等を兼ねている。透明層１２ｅは、酸化シリコンや透明樹脂などである。第３の反射膜１２ａは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であり、第４の反射膜１２ｂは、図において紙面と直角方向に延在する平板状であり、その先端部分が上方に傾斜した傾斜部１２１ｂを有する。第３の反射膜１２ａと第４の反射膜１２ｂとの間には、図において紙面と直角方向に延在するスリット状の開口１２０が形成されている。フォトダイオード１２ｄは、受光面１２３に入射した光を光電変換して入射光の強度に応じた電気信号を発生する。
【００１８】
第３の反射膜１２ａは、表面側（図において上側）が反射面１２１として働き、この反射面１２１が第２の光束Ｌ２の予定焦点面になるように配置されている。第４の反射膜１２ｂは、傾斜部１２１ｂの裏面側（図において下側）が反射面１２２として働く。
【００１９】
撮影レンズ１の射出瞳領域１０２を通過して第２の画素１２に右斜めから入射する第２の光束Ｌ２は、先ず、第３反射膜１２ａの反射面１２１で撮影レンズ１側へ反射され、開口１２０を通過してさらに第４反射膜１２ｂの反射面１２２で反射された後に、フォトダイオード１２ｄの受光面１２３に入射する。他方、撮影レンズ１の射出瞳領域１０１を通過して第２の画素１２に左斜めから入射する第１の光束Ｌ１は、第４反射膜１２ｂの傾斜部１２１ｂによって開口１２０への入射が阻止され、反射光束Ｌ１２となる。この反射光束Ｌ１２は、第２の画素１２の外部に射出するため、フォトダイオード１２ｄの受光面１２３には入射できない。その結果、第２の画素１２は、射出瞳領域１０２を通過した第２の光束Ｌ２のみを受光する。
【００２０】
このように、第１の画素１１と第２の画素１２とは、画素境界面に対して左右が鏡面対称構造であり、入射角が異なる第１の光束Ｌ１、第２の光束Ｌ２に対して逆に作用する。そのため、複数の第１の画素１１からなる第１の画素群の出力信号に基づいて第１の画像データを作成し、複数の第２の画素１２からなる第２の画素群の出力信号に基づいて第２の画像データを作成し、これらの画像データを合成すれば立体画像が得られる。
なお、第１の画素１１と第２の画素１２とは左右対称構造であるので、隣接する画素同士で、第１の反射膜１１ａと第３の反射膜１２ａとが接続されていてもよいし、第２の反射膜１１ｂと第４の反射膜１２ｂとが接続されていてもよい。
【００２１】
図４は、複数の第１の画素１１と複数の第２の画素１２とが２次元配列している撮像素子２の部分平面図である。行方向（図において左右方向）の上から、第１行、第２行、第３行はいずれも、第１の画素１１と第２の画素１２とが交互に配列している。また、列方向（図いおいて上下方向）の左から、第１列は第２の画素１２のみが連続して配列し、第２列は第１の画素１１のみが連続して配列し、第３列は第２の画素１２のみが連続して配列している。これらの配列は、列方向にも行方向にも繰り返されている。当然に、開口１１０及び１２０の配置についても同様に繰り返されている。なお、開口１１０及び開口１２０は、平面図には実際には現れないが、図４では、それらの存在を示すために便宜上表している。
【００２２】
図１に示す画像処理部３は、撮像素子２からの出力信号に基づいてデジタル画像データを生成し、このデジタル画像データに対して各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整処理など）を施す。また、上述した第１の画像データと第２の画像データとから成る立体画像データを生成する。
【００２３】
ＲＡＭ４は、画像処理部３により画像処理を行う際に、前工程や後工程でのデジタル画像データを一時的に記憶する他、ＣＰＵ６によるプログラム実行時の作業領域として用いられる。ＲＡＭ４は、電源オフ時には記憶内容が消失する揮発性メモリである。ＬＣＤモニタ５は液晶パネルなどによって構成され、ＣＰＵ６からの指示に応じて画像、操作アイコン、メニュー画面などを表示する。不揮発性メモリ７は、フラッシュメモリなどによって構成され、電源オフ時に記憶内容を消失することなく保持し、ＣＰＵ６が実行するプログラムなどを記憶する。
【００２４】
ＣＰＵ６は、不揮発性メモリ７が記憶するプログラムを実行することにより、電子カメラ１００が行う動作を制御する。カードインターフェース８は、コネクタ（不図示）を有し、このコネクタにメモリカードなどの記憶媒体Ｍが接続される。カードインターフェース８は、接続された記憶媒体Ｍに対するデータの書き込みや、記憶媒体Ｍからのデータの読み出しを行う。記憶媒体Ｍは、半導体メモリを内蔵したメモリカード、またはハードディスクドライブなどで構成される。
【００２５】
通信インターフェース９は、例えば、不図示のコネクタに接続された外部機器との間でＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いた通信を行う。この通信により、外部機器からのコマンドやデータを受信したり、記憶媒体Ｍが記憶している画像データなどを外部機器へ送信したりする。
操作部材１３は、レリーズボタンやメニュースイッチなどを含む。操作部材１３は、撮影操作、モード切替え操作やアイコン選択操作など、各操作に応じた操作信号をＣＰＵ６へ送出する。
【００２６】
このように構成された電子カメラ１００の動作を説明する。以下の動作は、ＣＰＵ６によって制御される。
操作部材１３を構成する不図示のモード切替えダイヤルの回転操作によって「ステレオ撮影モード」に設定される。操作部材１３を構成する不図示のシャッタレリーズボタンが押下されると、焦点位置検出演算結果に基づいて撮影レンズ１のフォーカシングレンズ（不図示）は合焦位置に移動し、露出演算結果に基づいて撮像素子２は所定時間の電荷蓄積を行い被写体の撮影が実行される。
【００２７】
撮像素子２は、複数の第１の画素１１からなる第１の画素群の出力信号と、複数の第２の画素１２からなる第２の画素群の出力信号とを画像処理部３へ出力する。画像処理部３は、第１の画素群の出力信号に基づいて第１の画像データを作成し、第２の画素群の出力信号に基づいて第２の画像データを作成することで、異なる射出瞳領域を通過した２つの画像データから成る立体画像データを生成する。
【００２８】
立体画像データは、画像ファイルとして記憶媒体Ｍに記憶される。立体画像データによる立体視可能な撮影画像は、ＬＣＤモニタ５に表示させることにより、ユーザーは、ＬＣＤモニタ５に表示された立体画像を確認できる。
また、これらの立体画像データは、通信インターフェース９を介して外部機器へ送信することができる。
【００２９】
次に、図５、図６を参照して撮像素子２の製造工程について説明する。ここでは、第２の画素１２を例にとって説明する。
図５（ａ）に示すように、フォトダイオード１２ｄや電気回路などが設けられた半導体基板１２ｆ上に、透明層１２０ｅを形成し、その後に、図５（ｂ）に示すように、第３の反射膜１２ａを透明層１２０ｅの表面に蒸着などにより形成する。
図５（ｃ）に示すように、第３の反射膜１２ａの左方をエッチングによって除去し、その後に、図５（ｄ）に示すように、残りの第３の反射膜１２ａを覆うように、透明層１２０ｅと同じ物質の透明層１２１ｅを形成する。
【００３０】
図６（ａ）に示すように、透明層１２１ｅの上面１２００に、等方性エッチングにより傾斜面１２００ａを形成する。
図６（ｂ）に示すように、透明層１２１ｅの上面１２００に、第４の反射膜１２ｂを蒸着などにより形成する。
図６（ｃ）に示すように、第４の反射膜１２ｂの右方をエッチングによって除去し、その後に、図６（ｄ）に示すように、残りの第４の反射膜１２ｂを覆うように保護用の透明層１２２ｅを形成する。透明層１２０ｅ、１２１ｅ、１２２ｅは同一の物質であるため、これら３者を併せて透明層１２ｅが形成され、結果的に第３の反射膜１２ａと第４の反射膜１２ｂとが透明層１２ｅに埋設された構造となる。
第１の画素１１についても、上述した第２の画素１２の製造工程と同様の製造工程で作製され、撮像素子２の全画素が同時に作製される。
【００３１】
第１の実施の形態による電子カメラ１００によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）撮像素子２は、撮影レンズ１の射出瞳領域１０１を通過した第１の光束Ｌ１を第１の画素１１で受光し、射出瞳領域１０２を通過した第２の光束Ｌ２を第２の画素１２で受光するように構成される。また、画像処理部３は、複数の第１の画素１１及び複数の第２の画素１２の各出力信号に基づいて立体画像データを生成する。従って、一つのレンズ系で立体画像を作成することができる。
（２）撮像素子２において、第１の画素１１と第２の画素１２とは、どちらもマイクロレンズを有さず、反射膜の反射によってフォトダイオードへ光束を導いているので、光束の方向が変化せず、特定の方向からの光束のみをフォトダイオードへ入射させることができる。従って、立体感に優れた立体画像を取得できる。
（３）撮像素子２への第１の光束Ｌ１または第２の光束Ｌ２の入射角が変化した場合であっても、傾斜部１１１ｂまたは１２１ｂの傾斜角度を変えることによって受光面１１３または１２３へ導くことができる。
【００３２】
−第２の実施の形態−
上述の第１の実施の形態の電子カメラ用撮像素子２は、各画素が長方形状の開口１１０を有する構造であったが、第２の実施の形態の電子カメラ用撮像素子２Ａは、電子カメラ用撮像素子２と比べて、開口の形状と反射膜の配置や形状が異なる点で相違する。このような画素構造上の相違点を除くと、撮像素子２Ａの構成も機能も、撮像素子２と同様であり、また、撮像素子２Ａが搭載される電子カメラも第１の実施の形態の電子カメラ１００と同じである。
【００３３】
図７は、第１の画素２１とこれに隣接する第２の画素２２とを拡大して示す断面図である。第１の画素２１は、第１の反射膜２１ａと第２の反射膜２１ｂとが埋設された透明層２１ｅと、フォトダイオード２１ｄ等が設けられた半導体基板２１ｆとの２層構造を有する。第１の反射膜２１ａは、図において紙面と直角方向に延在し、開口２１３を有し、開口２１３付近は図において下側に傾斜した傾斜部２１１ａとなっている。この傾斜部２１１ａの表面側（図において上側）が反射面２１１であり、第１の光束Ｌ１の予定焦点面になるように配置されている。
第２の反射膜２１ｂは、図において紙面と直角方向に延在し、図８に示すような半リング形状の開口２１０を有し、第２の反射膜２１ｂの開口２１０の右側部分には、その裏面側に反射面２１２、表面側に凹部２１１ｂがある。
第１の反射膜２１ａと第２の反射膜２１ｂとは、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のＧＮＤ用配線等と兼用である。
【００３４】
撮影レンズ１の射出瞳領域１０１を通過して第１の画素２１に左斜めから入射する第１の光束Ｌ１は、開口２１０を通過して、第１反射膜２１ａの反射面２１１で撮影レンズ１側へ反射され、さらに第２反射膜２１ｂの反射面２１２で反射された後に、開口２１３を通過して、フォトダイオード２１ｄの受光面２１４に入射する。他方、撮影レンズ１の射出瞳領域１０２を通過して第１の画素２１に右斜めから入射する第２の光束Ｌ２は、第２反射膜２１ｂの凹部２１１ｂへ入射し、この凹部２１１ｂによって開口２１０への入射が阻止され、反射光束Ｌ１１となり、フォトダイオード２１ｄの受光面２１４には入射できない。その結果、第１の画素２１は、射出瞳領域１０１を通過した第１の光束Ｌ１のみを受光する。
【００３５】
第２の画素２２も、第１の画素２１と同様に、第３の反射膜２２ａ及び第４の反射膜２２ｂが埋設された透明層２２ｅと、フォトダイオード２２ｄ等が設けられた半導体基板２２ｆとの２層構造を有する。第３の反射膜２２ａは、図において紙面と直角方向に延在し、開口２２３を有し、開口２２３付近は図において下側に傾斜した傾斜部２２１ａとなっている。この傾斜部２２１ａの表面側（図において上側）が反射面２２１であり、第２の光束Ｌ２の予定焦点面になるように配置されている。
第４の反射膜２２ｂは、図において紙面と直角方向に延在し、図８に示すような半リング形状の開口２２０を有し、第４の反射膜２２ｂの開口２２０の左側部分には、その裏面側に反射面２２２、表面側に凹部２２１ｂがある。
第３の反射膜２２ａと第４の反射膜２２ｂとは、フォトダイオードの電荷読出し用配線或いは回路のＧＮＤ用配線等と兼用である。
【００３６】
撮影レンズ１の射出瞳領域１０２を通過して第２の画素２２に右斜めから入射する第２の光束Ｌ２は、開口２２０を通過して、第３反射膜２２ａの反射面２２１で撮影レンズ１側へ反射され、さらに第４反射膜２２ｂの反射面２２２で反射された後に、開口２２３を通過して、フォトダイオード２２ｄの受光面２２４に入射する。他方、撮影レンズ１の射出瞳領域１０１を通過して第２の画素２２に左斜めから入射する第１の光束Ｌ１は、第４反射膜２２ｂの凹部２２１ｂへ入射し、この凹部２２１ｂによって開口２２０への入射が阻止され、反射光束Ｌ１２となり、フォトダイオード２２ｄの受光面２２４には入射できない。その結果、第２の画素２２は、射出瞳領域１０２を通過した第２の光束Ｌ２のみを受光する。
【００３７】
このように、第１の画素２１と第２の画素２２とは、画素境界面に対して左右が鏡面対称構造であり、入射角が異なる第１の光束Ｌ１、第２の光束Ｌ２に対して逆に作用する。そのため、複数の第１の画素２１からなる第１の画素群の出力信号に基づいて第１の画像データを作成し、複数の第２の画素２２からなる第２の画素群の出力信号に基づいて第２の画像データを作成し、これらの画像データを合成すれば立体画像が得られる。
なお、第１の画素２１と第２の画素２２とは左右対称構造であるので、隣接する画素同士で、第１の反射膜２１ａと第３の反射膜２２ａとが接続されていてもよいし、第２の反射膜２１ｂと第４の反射膜２２ｂとが接続されていてもよい。
【００３８】
図８は、複数の第１の画素２１と複数の第２の画素２２とが２次元配列している撮像素子２Ａの部分平面図である。行方向（図において左右方向）の上から、第１行、第２行、第３行はいずれも、第１の画素２１と第２の画素２２とが交互に配列している。また、列方向（図において上下方向）の左から、第１列は第２の画素２２のみが連続して配列し、第２列は第１の画素２１のみが連続して配列し、第３列は第２の画素２２のみが連続して配列している。これらの配列は、列方向にも行方向にも繰り返されている。当然に、開口２１０及び２２０の配置についても同様に繰り返されている。図示のように、開口２１０は、左側に彎曲した半リング形状の開口であり、開口２２０は、右側に彎曲した半リング形状の開口である。
【００３９】
撮像素子２Ａは、複数の第１の画素２１からなる第１の画素群の出力信号と、複数の第２の画素２２からなる第２の画素群の出力信号とを画像処理部３へ出力する。画像処理部３は、第１の画素群の出力信号に基づいて第１の画像データを作成し、第２の画素群の出力信号に基づいて第２の画像データを作成することで、これら２つの画像データから成る立体画像データを生成する。
【００４０】
本実施の形態の電子カメラ１００も第１の実施の形態の電子カメラ１００と同様の作用効果を奏し、更に、開口２１０、２２０は、半リング形状の開口であるので、比較的入射角が小さい光束を取り入れること、つまり撮像素子表面の直上付近からの光束を取り入れるには適している。
【００４１】
第１及び第２の実施の形態の変形例は以下の通りである。
（１）上記の実施の形態の画素配列では、図４及び図８に例示したように、行方向には第１の画素１１と第２の画素１２とが交互に配列し、列方向には同一の画素が連続して配列する２次元配置であるが、これに代えて、行方向にも列方向にも第１の画素１１と第２の画素１２とが交互に配列する２次元配置としてもよい。
（２）図３に例示したように、第１の画素１１は、第２の反射膜１１ｂが表面側に入射阻止面、裏面側に反射面１１２を有しているが、第２の反射膜１１ｂの前方に入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。第２の画素１２の第４の反射膜１２ｂについてもその前方に入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。さらに、図７に例示した第１の画素２１の第２の反射膜２１ｂ及び、第２の画素２２の第４の反射膜２２ｂについても同様に、入射阻止専用の部材を別途設けてもよい。
（３）図３に例示した第１〜第４の反射膜１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、及び図７に例示した第１〜第４の反射膜２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは、フォトダイオードの電荷読出し用配線やＧＮＤ用配線等を兼ねているが、これらの反射膜の全部または一部を兼ねることをせずに、専用に設けてもよい。
【００４２】
また、電子カメラ１００は、コンパクトタイプのものでもよいし、撮影レンズ１をカメラボディに対して交換可能なレンズ交換タイプのカメラであってもよい。本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されない。
【００４３】
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１１年第１９５１３５号（２０１１年９月７日出願）
【図１】
2013035858.tif 000003
【図２】
2013035858.tif 000004
【図３】
2013035858.tif 000005
【図４】
2013035858.tif 000006
【図５】
2013035858.tif 000007
【図６】
2013035858.tif 000008
【図７】
2013035858.tif 000009
【図８】
2013035858.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月14日(2014.3.14)
【手続補正１】
【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】
撮影レンズと、
前記撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、前記第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、
前記複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、
内部に前記第１の反射膜、前記第２の反射膜、前記第３の反射膜、前記第４の反射膜、前記第１の入射阻止膜、及び前記第２の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、
前記複数の第１光電変換部の出力信号と前記複数の第２光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、
前記第１の反射膜は前記第１の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第２の反射膜は前記第１の反射膜で反射された前記第１の光束を前記第１光電変換部に向けて反射し、前記第１の入射阻止膜は前記第２の光束が前記第１光電変換部に入射することを阻止し、
前記第３の反射膜は前記第２の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第４の反射膜は前記第３の反射膜で反射された前記第２の光束を前記第２光電変換部に向けて反射し、前記第２の入射阻止膜は前記第１の光束が前記第２光電変換部に入射することを阻止する撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第２の反射膜と前記第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、前記第１の共通の薄膜は、その裏面が前記第２の反射膜として働き、その表面が前記第１の入射阻止膜として働き、
前記第４の反射膜と前記第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、前記第２の共通の薄膜は、その裏面が前記第４の反射膜として働き、その表面が前記第２の入射阻止膜として働く撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第１光電変換部と、その前方に配置された前記第１の反射膜、第２の反射膜、及び前記第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、
前記第２光電変換部と、その前方に配置された前記第３の反射膜、第４の反射膜、及び前記第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、
互いに隣接する前記第１の画素及び第２の画素においては、前記第１の反射膜と前記第３の反射膜とが接続されている撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第１の光束については、ほぼ前記第１の反射膜の表面に位置し、前記第２の光束については、ほぼ前記第３の反射膜の表面に位置する撮像装置。
【請求項５】
撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、前記第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、
前記複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、
前記複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、
内部に前記第１の反射膜、前記第２の反射膜、前記第３の反射膜、前記第４の反射膜、前記第１の入射阻止膜、及び前記第２の入射阻止膜が埋設されるように前記撮像部の前記撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、
前記第１の反射膜は前記第１の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第２の反射膜は前記第１の反射膜で反射された前記第１の光束を前記第１光電変換部に向けて反射し、前記第１の入射阻止膜は前記第２の光束が前記第１光電変換部に入射することを阻止し、
前記第３の反射膜は前記第２の光束を前記撮影レンズの方向に反射し、前記第４の反射膜は前記第３の反射膜で反射された前記第２の光束を前記第２光電変換部に向けて反射し、前記第２の入射阻止膜は前記第１の光束が前記第２光電変換部に入射することを阻止する撮像装置用の撮像素子。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記第２の反射膜と前記第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、前記第１の共通の薄膜は、その裏面が前記第２の反射膜として働き、その表面が前記第１の入射阻止膜として働き、
前記第４の反射膜と前記第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、前記第２の共通の薄膜は、その裏面が前記第４の反射膜として働き、その表面が前記第２の入射阻止膜として働く撮像装置用の撮像素子。
【請求項７】
請求項５に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記第１光電変換部と、その前方に配置された前記第１の反射膜、第２の反射膜、及び前記第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、
前記第２光電変換部と、その前方に配置された前記第３の反射膜、第４の反射膜、及び前記第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、
互いに隣接する前記第１の画素及び第２の画素においては、前記第１の反射膜と前記第３の反射膜とが接続されている撮像装置用の撮像素子。
【請求項８】
請求項５に記載の撮像装置用の撮像素子において、
前記撮像レンズの予定焦点面は、前記第１の光束については、ほぼ前記第１の反射膜の表面に位置し、前記第２の光束については、ほぼ前記第３の反射膜の表面に位置する撮像装置用の撮像素子。
【請求項９】
撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、前記撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記第１の光束を前記第１受光部に向けて反射する第２反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された前記第２の光束を前記第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材と、
前記複数の第１受光部の出力信号と前記複数の第２受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を反射する第５反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を反射する第６反射面とを有する撮像装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を吸収する第１吸収面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を吸収する第２吸収面とを有する撮像装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の撮像装置において、
前記膜状部材は、前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束が前記第１受光部に入射しないように前記第２の光束を遮光する第１遮光部と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束が前記第２受光部に入射しないように前記第１の光束を遮光する第２遮光部とを有する撮像装置。
【請求項１３】
撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、前記撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、
前記第１受光部よりも物体側に備えられ前記第１の光束を反射する第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記第１の光束を前記第１受光部に向けて反射する第２反射面と、前記第２受光部よりも物体側に備えられ前記第２の光束を反射する第３反射面と、前記第３反射面で反射された前記第２の光束を前記第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材とを備える撮像装置。
【請求項１４】
射出瞳領域の一部を通過する第１の光束を反射する第１反射面と、
前記第１反射面で反射された前記第１の光束を反射する第２反射面と、
前記第２反射面で反射された光を受光する受光部とを有する撮像装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の撮像装置において、
前記第２反射面の反対側に備えられ、前記第１の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第２の光束を反射する第３反射面を有する撮像装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載の撮像装置において、
前記受光部の出力を用いて立体画像を生成する立体画像生成部を有する撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の第１の態様によると、撮像装置は、撮影レンズと、撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、内部に第１の反射膜、第２の反射膜、第３の反射膜、第４の反射膜、第１の入射阻止膜、及び第２の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、複数の第１光電変換部の出力信号と複数の第２光電変換部の出力信号とに基づき、立体画像を作成する立体画像作成部と、を備え、第１の反射膜は第１の光束を撮影レンズの方向に反射し、第２の反射膜は第１の反射膜で反射された第１の光束を第１光電変換部に向けて反射し、第１の入射阻止膜は第２の光束が第１光電変換部に入射することを阻止し、第３の反射膜は第２の光束を撮影レンズの方向に反射し、第４の反射膜は第３の反射膜で反射された第２の光束を第２光電変換部に向けて反射し、第２の入射阻止膜は第１の光束が第２光電変換部に入射することを阻止する。
本発明の第２の態様によると、第１の態様の撮像装置において、第２の反射膜と第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、第１の共通の薄膜は、その裏面が第２の反射膜として働き、その表面が第１の入射阻止膜として働き、第４の反射膜と第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、第２の共通の薄膜は、その裏面が第４の反射膜として働き、その表面が第２の入射阻止膜として働くことが好ましい。
本発明の第３の態様によると、第１の態様の撮像装置において、第１光電変換部と、その前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、第２光電変換部と、その前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、互いに隣接する第１の画素及び第２の画素においては、第１の反射膜と第３の反射膜とが接続されていることが好ましい。
本発明の第４の態様によると、第１の態様の撮像装置において、撮像レンズの予定焦点面は、第１の光束については、ほぼ第１の反射膜の表面に位置し、第２の光束については、ほぼ第３の反射膜の表面に位置することが好ましい。
本発明の第５の態様によると、撮像装置用の撮像素子は、撮影レンズの瞳の第１の領域及び第２の領域をそれぞれ通過する第１の光束及び第２の光束をそれぞれ受光する複数の第１光電変換部及び複数の第２光電変換部を撮像面に有し、第１光電変換部及び第２光電変換部が所定の方向に沿って交互に配置されている撮像部と、複数の第１光電変換部の各々の前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜と、複数の第２光電変換部の各々の前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜と、内部に第１の反射膜、第２の反射膜、第３の反射膜、第４の反射膜、第１の入射阻止膜、及び第２の入射阻止膜が埋設されるように撮像部の撮像面を被覆する透明媒体と、を備え、第１の反射膜は第１の光束を撮影レンズの方向に反射し、第２の反射膜は第１の反射膜で反射された第１の光束を第１光電変換部に向けて反射し、第１の入射阻止膜は第２の光束が第１光電変換部に入射することを阻止し、第３の反射膜は第２の光束を撮影レンズの方向に反射し、第４の反射膜は第３の反射膜で反射された第２の光束を第２光電変換部に向けて反射し、第２の入射阻止膜は第１の光束が第２光電変換部に入射することを阻止する。
本発明の第６の態様によると、第５の態様の撮像装置用の撮像素子において、第２の反射膜と第１の入射阻止膜とは、第１の共通の薄膜で構成され、第１の共通の薄膜は、その裏面が第２の反射膜として働き、その表面が第１の入射阻止膜として働き、第４の反射膜と第２の入射阻止膜とは、第２の共通の薄膜で構成され、第２の共通の薄膜は、その裏面が第４の反射膜として働き、その表面が第２の入射阻止膜として働くことが好ましい。
本発明の第７の態様によると、第５の態様の撮像装置用の撮像素子において、第１光電変換部と、その前方に配置された第１の反射膜、第２の反射膜、及び第１の入射阻止膜は、第１の画素を構成し、第２光電変換部と、その前方に配置された第３の反射膜、第４の反射膜、及び第２の入射阻止膜は、第２の画素を構成し、互いに隣接する第１の画素及び第２の画素においては、第１の反射膜と第３の反射膜とが接続されていることが好ましい。
本発明の第８の態様によると、第５の態様の撮像装置用の撮像素子において、撮像レンズの予定焦点面は、第１の光束については、ほぼ第１の反射膜の表面に位置し、第２の光束については、ほぼ第３の反射膜の表面に位置することが好ましい。
本発明の第９の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、第１受光部よりも物体側に備えられ第１の光束を反射する第１反射面と、第１反射面で反射された第１の光束を第１受光部に向けて反射する第２反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第２の光束を反射する第３反射面と、第３反射面で反射された第２の光束を第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材と、複数の第１受光部の出力信号と複数の第２受光部の出力信号とを用いて、立体画像を生成する立体画像生成部とを備える。
本発明の第１０の態様によると、第９の態様の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を反射する第５反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を反射する第６反射面とを有することが好ましい。
本発明の第１１の態様によると、第９の態様の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を吸収する第１吸収面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を吸収する第２吸収面とを有することが好ましい。
本発明の第１２の態様によると、第９の態様の撮像装置において、膜状部材は、第１受光部よりも物体側に備えられ第２の光束が第１受光部に入射しないように第２の光束を遮光する第１遮光部と、第２受光部よりも物体側に備えられ第１の光束が第２受光部に入射しないように第１の光束を遮光する第２遮光部とを有することが好ましい。
本発明の第１３の態様によると、撮像装置は、撮影レンズの第１射出瞳領域を通過する第１の光束を受光する複数の第１受光部、及び、撮影レンズの第２射出瞳領域を通過する第２の光束を受光する複数の第２受光部を撮像面に有する撮像部と、第１受光部よりも物体側に備えられ第１の光束を反射する第１反射面と、第１反射面で反射された第１の光束を第１受光部に向けて反射する第２反射面と、第２受光部よりも物体側に備えられ第２の光束を反射する第３反射面と、第３反射面で反射された第２の光束を第２受光部に向けて反射する第４反射面とを有する膜状部材とを備える。
本発明の第１４の態様によると、撮像装置は、射出瞳領域の一部を通過する第１の光束を反射する第１反射面と、第１反射面で反射された第１の光束を反射する第２反射面と、第２反射面で反射された光を受光する受光部とを有する。
本発明の第１５の態様によると、第１４の態様の撮像装置において、第２反射面の反対側に備えられ、第１の光束とは異なる射出瞳領域を通過する第２の光束を反射する第３反射面を有することが好ましい。
本発明の第１６の態様によると、第１４又は第１５の態様の撮像装置において、受光部の出力を用いて立体画像を生成する立体画像生成部を有することが好ましい。
【国際調査報告】
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