(57)【要約】 【課題】  撮影レンズのデフォーカス量が大きい場合にも焦点検出精度が低下することのない焦点検出装置およびそれを備える撮像装置を提供することである。【解決手段】  撮影レンズの予定結像面に配置されるイメージセンサは、イメージセンサを構成する画素の一部として（ａ）と（ｂ）に示すような２つに分割された光電変換部を有する第１及び第２の画素（第１及び第２光電変換部）を有する。第２光電変換部は第２光電変換部に比べ、光電変換部の分割方向に対する幅が狭くなるように構成されているためその出力に基づいてデフォーカス量を算出することにより精度良く焦点検出ができる。【選択図】図４
2005106994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの予定結像面に配置された焦点検出装置であって、
前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部は、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、
前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、
前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭い、
ことを特徴とする焦点検出装置。
【請求項２】
前記第１画素の２つの光電変換部の受光面積は略等しく、前記第２画素の２つの光電変換部の受光面積は略等しいことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
【請求項３】
前記第１画素の２つの光電変換部の重心間隔と、前記第２画素の２つの光電変換部の重心間隔とは略等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の焦点検出装置。
【請求項４】
前記第２の画素に含まれる各画素上に形成されるカラーフィルタ層は無色であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項５】
前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の焦点検出装置を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記算出手段によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮影レンズの予定結像面に配置された焦点検出装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、
前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部が、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、
前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、
前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、
前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程を有することを特徴とする焦点検出装置の制御方法。
【請求項９】
撮影レンズの予定結像面に配置された撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、
前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部は、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、
前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、
前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、
前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程と、
前記算出工程によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動工程と
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
撮影レンズの予定結像面に配置された撮像装置を制御する制御プログラムあって、
前記撮像装置は、
前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部が、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、
前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、
前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、
前記制御プログラムは、
前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程のプログラムコードと、
前記算出工程によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動工程のプログラムコードと
を有することを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置、撮像装置、それらの制御方法、および制御プログラムに関し、特に撮影レンズの瞳の異なる位置を透過する光束を受光して瞳分割方式の焦点検出を可能とする焦点検出装置、撮像装置、それらの制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズの焦点状態を検出する方式の一つとして、センサの各画素にマイクロレンズが形成された２次元のセンサを用いて瞳分割方式の焦点検出を行う装置が開示されている（例えば、特許文献１，２）。また、本出願人は、デジタルスチルカメラに用いられるＣＭＯＳイメージセンサ（撮像装置）を用いて瞳分割方式の焦点検出を行う装置を開示している（例えば、特許文献３）。
【０００３】
図１４は、特開２００１-１２４９８４号公報で提案しているイメージセンサを用いて瞳分割方式の焦点検出を行う方法の原理説明図である。イメージセンサ１０は撮影レンズ５の予定結像面に配置されている。また、イメージセンサ１０の１画素は２つの光電変換部１３α、１３βとから構成されており、各光電変換部の撮影レンズ側に形成されたマイクロレンズ１１によって光電変換部１３α、１３βは撮影レンズ５の瞳と略結像関係になるように設定されている。
【０００４】
ここで図１５に示すように、光電変換部１３αは、撮影レンズ５の瞳の図中上方を透過する光束Ｌαを受光し、光電変換部１３βは、撮影レンズ５の瞳の図中下方を透過する光束Ｌβを受光する。
【０００５】
焦点検出時は、各１画素の光電変換部１３α及び光電変換部１３βからの出力を独立して読み出し、さらに複数の画素の各光電変換部からの出力に基づいて、図１６に示すような撮影レンズの異なる瞳位置を透過した光束による像Ｉα及びＩβが生成される。
【０００６】
なお撮影レンズの異なる瞳位置を透過した光束より生成される像を用いて焦点検出を行う方法は、公知の技術である（例えば、特許文献４）。
【０００７】
一方、通常撮影時は、光電変換部１３αと光電変換部１３βの出力を画素内で加算して出力するように構成している。
【０００８】
また特開昭５５-１４３４０４号公報には、２分割された２組の光電変換部を有したセンサを用いて撮影レンズの焦点状態を検出する検出装置が、開示されている（例えば、特許文献５）。同公報の検出装置は、大口径の撮影レンズ用及び小口径の撮影レンズ用に各光電変換部の大きさ及び位置が設定されており、撮影レンズの口径に応じて選択されるようになっている。
【特許文献１】特開昭５５-１１１９２８号公報
【特許文献２】特開昭５８-２４１０５号公報
【特許文献３】特開２００１-１２４９８４号公報
【特許文献４】特開平５-１２７０７４号公報
【特許文献５】特開昭５５-１４３４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記説明したような１画素を複数の光電変換部に分割して複数画素の分割された各光電変換部の出力に基づいて撮影レンズの焦点状態を検出する従来の検出装置において、撮影レンズのデフォーカス量が大きい場合には、例えば、図１６に示すように、被写体像が大きくぼけてしまい焦点検出の精度が低下してしまうという欠点があった（光束による像Ｉα及びＩβはブロードの曲線となるため像Ｉα及びＩβの最大出力値間の距離（像ずれ量）に基づいて決定される焦点検出の精度が低下する）。
【００１０】
特に大口径の撮影レンズにおいては、デフォーカス量に対する像のボケ量が大きくさらに焦点検出精度の低下が大きいという欠点があった。
【００１１】
また１画素を２組の光電変換部に分割した場合、１対の光電変換部の分割方向の重心間隔が別の対の光電変換部の重心間隔と異なると、焦点検出の演算アルゴリズムが複雑になるという欠点があった。
【００１２】
さらには、２つの光電変換部に分割された画素の１つの光電変換部はその光電変換領域の面積が小さいためＳ／Ｎ比が悪いが、さらにその画素にカラーフィルタを配設すると入射光の一部が吸収されさらにＳ／Ｎ比を悪くするという欠点があった。
【００１３】
本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、撮影レンズのデフォーカス量が大きい場合にも焦点検出精度が低下しない焦点検出装置、それを備える撮像装置、およびそれらの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の焦点検出装置は、以下の構成を有する。すなわち、撮影レンズの予定結像面に配置された焦点検出装置であって、前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部は、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭い、ことを特徴とする。
【００１５】
ここで、例えば、前記第１画素の２つの光電変換部の受光面積は略等しく、前記第２画素の２つの光電変換部の受光面積は略等しいことが好ましい。
【００１６】
ここで、例えば、前記第１画素の２つの光電変換部の重心間隔と、前記第２画素の２つの光電変換部の重心間隔とは略等しいことが好ましい。
【００１７】
ここで、例えば、前記第２の画素に含まれる各画素上に形成されるカラーフィルタ層は無色であることが好ましい。
【００１８】
ここで、例えば、前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出手段を更に有することが好ましい。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の撮像装置は、上記に記載の算出手段を有する焦点検出装置を備えることを特徴とする。
【００２０】
ここで、例えば、前記算出手段によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動手段を更に有することが好ましい。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の焦点検出装置の制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、撮影レンズの予定結像面に配置された焦点検出装置の制御方法であって、前記撮像装置は、前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部が、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程を有することを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の撮像装置の制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、撮影レンズの予定結像面に配置された撮像装置の制御方法であって、前記撮像装置は、前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部は、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程と、前記算出工程によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動工程とを有することを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の制御プログラムは、以下の構成を有する。すなわち、撮影レンズの予定結像面に配置された撮像装置を制御する制御プログラムあって、前記撮像装置は、前記焦点検出装置を構成する画素のうちの一部が、それぞれが２つの光電変換部に分割された画素であり、前記２つの光電変換部に分割された画素は、前記２つの光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１画素と第２画素とを含み、前記第１画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅が、前記第２画素の２つの光電変換部の分割方向に対する幅よりも広く、かつ、前記第１画素の２つの光電変換部間の間隔が、前記第２画素の２つの光電変換部間の間隔よりも狭く、前記制御プログラムは、前記第１画素または前記第２画素の２つの光電変換部からの出力に基づいて、前記結像面における像ずれ量を算出する算出工程のプログラムコードと、前記算出工程によって算出された像ずれ量に基づいて前記撮像レンズを所定位置に駆動させる駆動工程のプログラムコードとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、撮影レンズのデフォーカス量が大きい場合にも焦点検出精度が低下しない焦点検出装置、それを備える撮像装置、およびそれらの制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に図面を参照して、本発明に係る一実施の形態の焦点検出装置を備える撮像装置についてを説明する。
【００２６】
本実施の形態では、焦点検出装置の一例としてイメージセンサを、撮像装置の一例としてデジタルスチルカメラを用いて説明するが、本発明の範囲を記載例に限定する趣旨のものではない。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
［カメラの構成：図１］
まずデジタルスチルカメラの構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のイメージセンサ１０を備えるカメラ本体１と撮影レンズ５とを含むデジタルスチルカメラの構成図を示す図である。
【００２８】
図１において、１０はイメージセンサ（撮像部）で、カメラ本体１の撮影レンズ５の予定結像面に配置されている。カメラ本体１は、カメラ全体を制御するＣＰＵ２０、イメージセンサ１０を駆動制御するイメージセンサ制御回路２１、イメージセンサ１０にて撮像した画像信号を画像処理する画像処理回路２４、画像処理された画像を表示する液晶表示素子９とそれを駆動する液晶表示素子駆動回路２５、液晶表示素子９に表示された被写体像を観察するための接眼レンズ３、イメージセンサ１０にて撮像された画像を記録するメモリ回路２２、画像処理回路２４にて画像処理された画像をカメラ外部に出力するためのインターフェース回路２３より構成されている。メモリ回路２２には、各種情報に加えて、撮影レンズの固有情報（開放Ｆ値、射出窓情報等）も記憶されている。なおＣＰＵ２０は、焦点検出手段も兼ねている。
【００２９】
撮影レンズ５は、カメラ本体１に対して着脱可能で、図１では、便宜上２枚のレンズ５ａ、５ｂで図示しているが、実際は多数枚のレンズで構成され、カメラ本体１のＣＰＵ２０から送られてくる焦点調節情報を電気接点２６を介してレンズＣＰＵ５０にて受信し、その焦点調節情報に基づいて撮影レンズ駆動機構５１によって合焦状態に調節される。また５３は絞り部で、絞り駆動機構５２によって所定の絞り値に絞り込まれるようになっている。
【００３０】
［カメラの動作：図２］
次に、図２のフローチャートを用いて、上記説明したデジタルスチルカメラの動作について説明する。なお下記の処理は、ＣＰＵ２０がメモリ回路２２に格納されている制御プログラムに基づいて、各部を制御しながら行うものである。
【００３１】
まず、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ２０は、図１に不図示のデジタルスチルカメラ１のメインスイッチの状態を調べ、メインスイッチが撮影者によって押された（ＯＮにした）のを検出すると、ステップＳ２０２に進み、ＣＰＵ２０は撮影レンズ５の焦点検出を実行する（ＣＰＵ２０は、焦点検出手段も兼ねている）。撮影レンズ５の焦点検出はイメージセンサ１０の出力によって行われるが、その詳細は後述する。イメージセンサ１０の出力に基づいて撮影レンズ５のデフォーカス量が算出されると、撮影レンズの駆動量が算出される。
【００３２】
次に、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２０は撮影レンズ駆動機構５１にレンズ駆動信号を送って、撮影レンズ５ｂを算出されたデフォーカス量に対応した量だけ駆動して撮影レンズ５ｂを合焦状態となる所定位置まで移動する。
【００３３】
焦点調節が終了すると、次に、ステップＳ２０４に進み、ＣＰＵ２０はイメージセンサ制御回路２１に撮像信号を送ってイメージセンサ１０にて通常の撮像を行わせる。
【００３４】
次に、ステップＳ２０５において、ＣＰＵ２０は、イメージセンサ１０にて撮像された画像信号をイメージセンサ制御回路２１でＡ／Ｄ変換し、さらにＡ／Ｄ変換された画像信号を画像処理回路２４で画像処理するように制御する。このとき、イメージセンサ１０からの出力信号に基づいて色再現のために所定の画像処理も制御する。ＣＰＵ２０は、画像処理された画像信号を液晶表示素子駆動回路２５に送って液晶表示素子９に表示するように制御する。この結果、撮影者は接眼レンズ３を通して液晶表示素子９に表示された被写体像を観察することが可能となる。
【００３５】
次に、ステップＳ２０６において、ＣＰＵ２０は撮像画像を記録するための操作スイッチＳＷ２の状態を調べ、撮影者が操作スイッチＳＷ２を押し（ＯＮにする）たのを検出しなければ、ステップＳ２０１に戻り、上記説明した処理を行う。
【００３６】
一方、ステップＳ２０６において、撮影者が被写体を撮影しようとして操作スイッチＳＷ２を押したのを検出すると、ステップＳ２０７に進み、ＣＰＵ２０はメージセンサ制御回路２１に撮像信号を送ってイメージセンサ１０にて本撮像を行うように制御する。
【００３７】
次に、ステップＳ２０８において、ＣＰＵ２０はイメージセンサ制御回路２１によってＡ／Ｄ変換された画像信号が画像処理回路２４にて画像処理された後、液晶表示素子駆動回路２５に送られ、液晶表示素子９に表示されるように制御する。
【００３８】
次にステップＳ２０９において、ＣＰＵ２０は撮像された画像信号をそのままカメラ本体１のメモリ回路２２に記憶するように制御してからステップＳ２０１に進む。
【００３９】
次に、ステップＳ２０１において、撮影動作が終了し、撮影者がメインスイッチをＯＦＦするのをＣＰＵ２０が検出すると、ステップＳ２１０に進み、ＣＰＵ２０がカメラの電源を落とし（ＯＦＦとし）、待機状態となるように制御する。(ステップＳ２１０)。
【００４０】
［イメージセンサの平面図：図３］
図３は、イメージセンサの一部の概略平面図である。図中（０，０）、（１，０）および（０，４）などに示す「１ます」が１画素を示しており、「１ます」の中に書かれた「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の文字は各画素上に形成されるカラーフィルタの色相を表している。カラーフィルタの透過率は、約３０％である。
【００４１】
ベイヤー（Bａyer）配列の場合、１絵素は「Ｒ」「Ｂ」の画素と２つの「Ｇ」の画素から構成されるが、本発明のイメージセンサは「Ｇ」であるべき画素の一つに無色透明のカラーフィルタ「Ｗ」（「Ｗ」の文字は不図示）が形成され、更にこの画素は、２つの光電変換部に分割された構成になっている。この２つの光電変換部に分割された画素（例えば、図中（０，０）（第２画素）および（０，４）（第１画素）など）の各光電変換部の出力に基づいて撮影レンズの焦点状態が検出される。
【００４２】
２つの光電変換部に分割された画素の１つの光電変換部の面積は非分割画素（例えば、図３の（１，０））の光電変換部の面積の半分以下であるためＳ／Ｎ比は相対的に悪い。しかしながら、図中（０，０）（第２画素）および（０，４）（第１画素）などに示す２つの光電変換部に分割された画素には無色透明のカラーフィルタ「Ｗ」を形成することにより、入射光の利用効率を上昇させ更なるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができる。
【００４３】
またカラーフィルタの配列がベイヤー（Bａyer）配列と異なるため、通常画像の撮影時は「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の画素で色差信号を生成させ、「Ｗ」の画素で輝度信号を生成させる。また、同一の色相の画素は千鳥状に配列しており、撮影画像の解像感を向上させている。
【００４４】
また、図３において、２分割された光電変換部を有する画素（図３の（０、０）（第２画素）、（０、４）（第１画素）参照）には、２分割された光電変換部の幅と２つの光電変換部の間隔が異なる２種類の画素が配設されている。また、２分割された光電変換部を有する２種類の画素は、光電変換部の分割方向と平行な方向（図中では行方向）にそれぞれ同種の画素が配設されている。以下、図３の（０、０）（第２画素）およびそれと同等のものを第２光電変換部、（０、４）（第１画素）およびそれと同等のものを第１光電変換部と称す。
【００４５】
［第１および第２の光電変換部の詳細：図４］
図３の（０，０）に示す第２光電変換部および（０，４）に示す第１光電変換部の各画素の詳細を図４（ａ）、（ｂ）に示す。
【００４６】
図４（ａ）は、図３の（０，０）（第２の光電変換部）であり、２つの光電変換部α０、β０を有し、その高さＬα０、Ｌβ０と幅Ｗα０、Ｗβ０が同じ（Ｌα０＝Ｌβ０、Ｗα０＝Ｗβ０：面積が同じ）で、幅Ｗα０、Ｗβ０が狭く、２つの光電変換部の間隔Ｗ０が広い。
【００４７】
図４（ｂ）は、図３の（０，４）（第１の光電変換部）であり、２つの光電変換部α４、β４を有し、その高さＬα４、Ｌβ４と幅Ｗα４、Ｗβ４（Ｌα４＝Ｌβ４、Ｗα４＝Ｗβ４：面積が同じ）で、幅Ｗα４、Ｗβ４が広く、２つの光電変換部の間隔Ｗ４が狭い。
【００４８】
なお図４（ａ）におけるＧ１は、２つの光電変換部α０、β０の重心間の間隔であり、図４（ｂ）におけるＧ２は、２つの光電変換部α４、β４の重心間の間隔であり、Ｇ１とＧ２は任意の値を取ることができるよう構成されている。
【００４９】
［第１光電変換部（幅広）の焦点検出光束：図１５］
ここで、図４(ｂ)の構成の画素の各光電変換部（α４、β４）が受光する焦点検出光束を示したのが図１５である。各光電変換部（α４、β４）は幅広であり、それぞれ撮影レンズ５の瞳のほぼ全領域の光束を受光できるようになっているため、開放Ｆ値の大きい小口径の撮影レンズにおいても焦点検出が可能である。
【００５０】
ところで、撮影レンズ５の焦点状態を検出する際は、光電変換部の分割方向と同一の方向に配設されている画素の２分割された光電変換部の各出力が独立して読み出される。２つの光電変換部からの出力をそれぞれ独立して読み出す方法は後述する。
【００５１】
［第１光電変換部（幅広）による焦点検出用画像：図６（ａ）］
図４(ｂ)に示す構成の画素の各光電変換部（α４、β４）の各出力に基づいて、読み出された焦点検出用の画像を示したのが図６（ａ）である。
【００５２】
撮影レンズ５の瞳の異なる領域を透過した光束による像Ｉα、Ｉβの像ずれ量δ１から撮影レンズ５のデフォーカス量が算出されるのは公知の技術で、デフォーカス量ｄｅｆは、例えば、
ｄｅｆ＝Ｋ１×δ１
という式で算出される。ここでＫ１は、三角測量における基線長の逆数に相当するパラメータで、デフォーカス量に対する像ずれ量δの敏感度を表している。撮影レンズ５の開放Ｆ値が小さくデフォーカス量が大きい場合、図６（ａ）に示すように被写体像はボケが大きくコントラストの低いものになる。
【００５３】
［第２光電変換部（幅狭）］
一方、図４(ａ)に示すように、（０、０）の位置に配設された画素（第２の光電変換部）は２分割された光電変換部（α０、β０）の分割方向の幅Ｗα０及びＷβ０が狭く、また２つの光電変換部の分割方向の間隔Ｗ０が広い構成になっている。
【００５４】
ここで、図４(ａ)に示す（０、０）の位置に配設された画素（第２光電変換部）は、図４(ｂ)に示す（０、４）の位置に配設された画素（第１光電変換部）の光電変換部の幅と２つの光電変換部の間隔間隔と比較すると、
Ｗα０（＝Ｗβ０）  ＜  Ｗα４（＝Ｗβ４）
Ｗ０  ＞  Ｗ４
を満足する。このように第２光電変換部は構成されている。
【００５５】
［第２光電変換部（幅狭）の焦点検出光束：図５］
上式を満足するように構成された画素（第２光電変換部：例（０、０））の各光電変換部が受光する焦点検出光束を示したのが図５である。すなわち、各光電変換部α０、β０はそれぞれ撮影レンズ５の瞳の一部の光束のみ（図の斜線部）を受光できるようになっている。
【００５６】
図４(ａ)に示す構成の画素（第２光電変換部）の各光電変換部（α０、β０）の各出力に基づいて、読み出された焦点検出用の画像を示したのが図６（ｂ）である。撮影レンズ５のデフォーカス量が大きい場合にも、図６（ｂ）のように被写体像はボケが小さくコントラストの高いものが得られる。
【００５７】
そのため、像Ｉα、Ｉβの相関演算を行い算出される像ずれ量δ２の精度は高い。このときのデフォーカス量ｄｅｆは、
ｄｅｆ＝Ｋ２×δ２
として算出される。上式で、Ｋ２は、三角測量における基線長の逆数に相当するパラメータ（デフォーカス量に対する像ずれ量δの敏感度を表す）である。
【００５８】
ここで、光電変換部の幅が広い場合（第１光電変換部）のパラメータＫ１と、光電変換部の幅が狭い場合（第２光電変換部）のパラメータＫ２は、
Ｋ１＞Ｋ２
の関係にあるので、同じデフォーカス量において、光電変換部の幅が広い場合（第１光電変換部）の焦点検出像Ｉα、Ｉβの像ずれ量δ１と、光電変換部の幅が狭い場合（第２光電変換部）の焦点検出像Ｉα、Ｉβの像ずれ量δ２を比較すると、δ１＜δ２のため、焦点検出像Ｉα、Ｉβによって得られる焦点検出結果は精度の高いものとなる。
【００５９】
以上説明したように、本撮像装置では、開放Ｆ値が大きい小口径の撮影レンズの場合には、撮像レンズの瞳のほぼ全領域の光束を受光できる光電変換部の幅が広い第１光電変換部（第１画素）を使用して焦点検出を行うとともに、一方、開放Ｆ値が小さくデフォーカス量が大きい大口径の撮影レンズの場合には、光電変換部の幅が狭い第２光電変換部（第２画素）を使用して焦点検出を行うことにより、ボケが小さくコントラストの高い被写体像を得ることができる。
【００６０】
［イメージセンサ：図７］
図７は、イメージセンサ１０の一例であるＣＭＯＳイメージセンサの部分断面図である。図７は、図３における（０、０）（１、０）の２画素の断面を示している。
【００６１】
図７において、１１７はＰ型ウェル、１１８はＭＯＳのゲート絶縁膜であるＳiＯ２膜である。１２６は表面Ｐ＋層であり、ｎ層１２５と光電変換部１０１を構成している。１２０は光電変換部１０１に蓄積された光電荷を１２１のフローティングディフュージョン部（以下ＦＤ部と称す）へ転送するための転送ゲートである。１２９はカラーフィルタ、１３０はマイクロレンズで、マイクロレンズ１３０は撮影レンズ５の瞳とイメージセンサ１０の光電変換部１０１とが略共役になるような形状及び位置に形成されている。
【００６２】
また図７の（０、０）の画素において、光電変換部１０１はＦＤ部１２１α０を挟んで２つの領域、１０１α０領域と１０１β０領域とにそれぞれ形成されており、さらに各光電変換部１０１α０、１０１β０で発生した光電荷をそれぞれＦＤ部１２１α０へ転送する転送ゲート１２０α０、１２０β０’が形成されている。
【００６３】
また図７の（１、０）の画素において、 ＦＤ部１２１γ０は光電変換部１０１γ０と隣接する画素の光電変換部１０１β０との間に形成されており、さらに各光電変換部１０１γ０、１０１β０で発生した光電荷をそれぞれＦＤ部１２１γ０へ転送する転送ゲート１２０γ０、１２０β０が形成されている。
【００６４】
ここで、転送ゲート１２０γ０及び転送ゲート１２０β０’は、同じ制御パルスΦＴＸγ０で制御されるように構成されている。そして、光電変換部１０１β０の光電荷は、制御パルスΦＴＸβ０及びΦＴＸγ０のハイ／ロー状態で、ＦＤ部１２１γ０及びＦＤ部１２１γ０に選択的に転送される。
【００６５】
［イメージセンサの回路構成：図８］
図８は、イメージセンサ１０の一例である概略的回路構成図である。図８は図３における（０、０）（１、０）（０、１）（１、１）の４画素を示したものであるが、実際は数百万画素の画素から構成されている。
【００６６】
図８において、１０１は光電変換部、１０３は転送スイッチＭＯＳトランジスタ、１０４はリセット用ＭＯＳトランジスタ、１０５はソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ、１０６は水平選択スイッチＭＯＳトランジスタ、１０７はソースフォロワの負荷ＭＯＳトランジスタ、１０８は暗出力転送ＭＯＳトランジスタ、１０９は明出力ＭＯＳトランジスタ、１１０は暗出力蓄積容量、１１１は明出力蓄積容量、１１２は水平転送ＭＯＳトランジスタ、１１３は水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ、１１４は差動出力アンプである。１１５の水平走査回路と１１６の垂直走査回路はイメージセンサ１０を制御するイメージセンサ制御回路２１を構成している。
【００６７】
［通常撮像時のタイミングチャート：図９（ａ）］
次にイメージセンサ１０の動作を説明する。まず図９（ａ）を用いて通常の撮像時におけるイメージセンサ１０の動作について説明する。
【００６８】
図９（ａ）は、イメージセンサ１０で通常の撮像を行う際の第０ラインのタイミングチャートである。
【００６９】
通常撮像時において、２つに分割された（０、０）画素の光電変換部１０１α０及び１０１β０にて発生した光電荷が同時にＦＤ部１２１α０に転送され加算されてイメージセンサ１０の外に出力されるように構成されている。このとき、同時に、非分割画素（１、０）の光電変換部１０１γ０にて発生した光電荷もＦＤ部１２１γ０に転送されイメージセンサ１０の外に出力される。
【００７０】
図９（ａ）において、垂直走査回路１１６からのタイミング出力によって、制御パルスΦＳ０を時間ｔ１でハイとして、水平選択スイッチＭＯＳトランジスタ１０６をオンさせ第０ラインの画素部を選択する。
【００７１】
次に時間ｔ２で制御パルスΦＲ０をローとし、ＦＤ部１２１のリセットを止めＦＤ部１２１をフローティング状態とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５のゲート・ソース間をスルーとしたのち、次に、所定時間後時間ｔ３で制御パルスΦＴＮをハイとし、ＦＤ部１２１の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量１１０に出力させる。
【００７２】
次に、第０ラインの各画素の光電変換部１０１α０、１０１β０及び１０１γ０の出力を行うため、時間ｔ４で制御パルスΦＴＸα０及びΦＴＸγ０をハイとして、転送スイッチＭＯＳトランジスタ１０３α０（転送ゲート１２０α０）、１０３β０’（転送ゲート１２０β０’）及び１０３γ０（転送ゲート１２０γ０）を導通する。
【００７３】
この時光電変換部１０１α０及び１０１β０にて発生した光電荷は、ＦＤ部１２１α０に転送され、光電変換部１０１γ０にて発生した光電荷は、ＦＤ部１２１γ０に転送される。フォトダイオードの光電変換部１０１からの電荷がＦＤ部１２１に転送されることにより、ＦＤ部１２１の電位が光に応じて変化することになる。
【００７４】
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５がフローティング状態であるので、ＦＤ部１２１の電位を時間ｔ５で制御パルスΦＴＳをハイとして蓄積容量１１１に出力する。
【００７５】
この時点で第０ラインの各画素の暗出力と光出力はそれぞれ蓄積容量１１０と１１１に蓄積されており、さらに時間ｔ６で制御パルスΦＨＣを一時ハイとして水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ１１３を導通して水平出力線をリセットし、水平転送期間において水平走査回路１１５の水平転送ＭＯＳトランジスタ１１２への走査タイミング信号により水平出力線に画素の暗出力と光出力とが出力される。このとき、蓄積容量１１０と１１１を差動増幅器１１４によって差動出力Ｖｏｕｔをとるため、画素のランダムノイズ、固定パターンノイズを除去したＳ／Ｎの良い信号が得られる。
【００７６】
さらに垂直走査回路１１６は，上記説明したのと同様の処理を次のラインの出力を行うことにより、イメージセンサ１０の全画素を出力する。
【００７７】
読み出された画像出力は画像処理回路２４にて信号処理が行われ、液晶表示素子９に表示され、またメモリ回路２２に画像が記憶される。
【００７８】
撮影レンズ５の焦点状態の検出を行う場合には、２つに分割された画素の光電変換部１０１α０及び光電変換部１０１β０のそれぞれの出力から得られる２つの画像の相関演算を行い、２つの画像の像ずれ量から撮影レンズ５の焦点状態を検出する。
【００７９】
本実施形態のイメージセンサ１０は、撮影レンズ５の焦点状態を検出する際には、２つの光電変換部１０１α０、１０１β０に分割された画素（０、０）に隣接する非分割画素（１、０）の光電変換部１０１γ０の出力は読み出さないように構成されている。
【００８０】
そのため、２つの光電変換部１０１α０、１０１β０に分割された画素（０、０）の一方の光電変換部の出力を、同時に隣接する非分割画素（１、０）の転送部から出力することができるので、従来のイメージセンサに比べて、焦点検出時の焦点検出用画像の読み出し時間を半減することができる。
【００８１】
［焦点検出用画像読みだし時のタイミングチャート：図９（ｂ）］
次に、図９（ｂ）を用いて焦点検出用画像を読み出し時におけるイメージセンサ１０の動作について説明する。
【００８２】
図９（ｂ）はイメージセンサ１０で焦点検出用画像を読み出す際の第０ラインのタイミングチャートである。
【００８３】
垂直走査回路１１６は、時間ｔ１で制御パルスΦＳ０をハイとして水平選択スイッチＭＯＳトランジスタ１０６をオンさせ第０ラインの画素部を選択する。
【００８４】
次に時間ｔ２で制御パルスΦＲ０をローとしＦＤ部１２１のリセットを止めＦＤ部１２１をフローティング状態とし、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５のゲート・ソース間をスルーとしたのち、所定時間後時間ｔ３で制御パルスΦＴＮをハイとし、ＦＤ部１２１の暗電圧をソースフォロワ動作で蓄積容量１１０に出力させる。
【００８５】
次に、制御パルスΦＴＸα０及びΦＴＸβ０を時間ｔ４でハイとして転送スイッチＭＯＳトランジスタ１０３α０（転送ゲート１２０α０）及び１０３β０（転送ゲート１２０β０）を導通し、２つの光電変換部に分割された画素（０、０）の２つの光電変換部１０１α０、１０１β０で発生した光発電荷をＦＤ部１２１α０及び１２１γ０に同時に転送する。このとき、制御パルスΦＴＸγ０はローであるため、非分割画素（１、０）の光電変換部１０１γ０の光電荷はＦＤ部１２１γ０には転送されない。フォトダイオードの光電変換部１０１からの電荷がＦＤ部１２１に転送されることにより、ＦＤ部１２１の電位が光に応じて変化することになる。
【００８６】
この時ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ１０５がフローティング状態であるので、ＦＤ部１２１の電位を時間ｔ５で制御パルスΦＴＳをハイとして蓄積容量１１１に出力する。この時点で第０ラインの２つの光電変換部を有する各画素の暗出力と光出力はそれぞれ蓄積容量１１０と１１１に蓄積される。
【００８７】
イメージセンサ１０から外部への出力は、時間ｔ５で制御パルスΦＨＣを一時ハイとして水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ１１３を導通して水平出力線をリセットし、水平転送期間において水平走査回路１１５の水平転送ＭＯＳトランジスタ１１２への走査タイミング信号により水平出力線に出力される。このとき、蓄積容量１１０と１１１を差動増幅器１１４によって差動出力Ｖｏｕｔをとるため、画素のランダムノイズ、固定パターンノイズを除去したＳ／Ｎの良い信号が得られる。
【００８８】
イメージセンサ１０からの出力は、焦点検出手段を兼ねるＣＰＵ２０にて焦点検出用画像信号として整形され、相関演算処理を行った後に撮影レンズ５の焦点状態が算出される。
【００８９】
［別のイメージセンサ：図１１］
本実施形態においては、図３に一例を示すように、１つの画素が２つの光電変換部に分割されている２種類の画素（第２光電変換部：（０，０）（第２画素）、第１光電変換部：（０，４）（第１画素））の光電変換部の分割方向が同一の例を示したが、これに限ることはなく、例えば、図１０に一例を示すように、２種類の画素の光電変換部（第１および第２光電変換部）の分割方向が直交するようなイメージセンサ１１の構成にすると、方向性のある被写体に依存しない、より良好な焦点検出を達成することができる。
【００９０】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、図４に示すような１つの画素が２つの光電変換部に分割されている２種類の画素（例えば、第２光電変換部：（０，０）（第２画素）、第１光電変換部：（０，４）（第１画素））を備え、２つの光電変換部の重心間の間隔Ｇ１とＧ２は任意の値を取ることができるイメージセンサおよびこのイメージセンサ１０を備えるデジタルスチルカメラについて説明した。
【００９１】
一方、下記に説明する第２の実施形態では、図１１Ａに示すように、１つの画素が２つの光電変換部に分割されている２種類の画素（例えば、第２光電変換部：（０，０）（第２画素）、第１光電変換部：（０，４）（第１画素））を備え、かつ、図１１Ｂに示すように２つの光電変換部の重心間の間隔Ｇ１とＧ２が等しいことを特徴とするイメージセンサ１００およびこのイメージセンサを備えるデジタルスチルカメラについて説明する。
【００９２】
［撮像装置の構成、動作］
なお第２の実施形態のイメージセンサ１００を備えるデジタルスチルカメラの構成は、図１を用いて説明した第１の実施形態のデジタルスチルカメラの構成と同じである。また第２の実施形態のデジタルスチルカメラの動作は、図２を用いて説明した第１の実施形態のデジタルスチルカメラの動作と同じである。したがって、第２の実施形態のイメージセンサ１００を備えるデジタルスチルカメラの構成、動作の図およびその説明について重複する省略は省略し、異なる点についてのみ以下説明する。
【００９３】
［イメージセンサの平面図：図１１Ａ］
次に、イメージセンサ１００について説明する。
【００９４】
図１１Ａは、イメージセンサの１００一部の概略平面図である。図中（０，０）、（１，０）および（０，４）などに示す「１ます」が１画素を示しており、「１ます」の中に書かれた「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の文字は各画素のカラーフィルタの色相を表している。カラーフィルタの透過率は、約３０％である。
【００９５】
ベイヤー（Bａyer）配列の場合、１絵素は「Ｒ」「Ｂ」の画素と２つの「Ｇ」の画素から構成されるが、本発明のイメージセンサは「Ｇ」であるべき画素の一つに無色透明のカラーフィルタ「Ｗ」（「Ｗ」の文字は不図示）が形成され、更にこの画素は、２つの光電変換部に分割された構成になっている。この２つの光電変換部に分割された画素（例えば、図中（０，０）（第２画素）および（０，４）（第１画素）など）の各光電変換部の出力に基づいて撮影レンズの焦点状態が検出される。
【００９６】
２つの光電変換部に分割された画素の１つの光電変換部の面積は非分割画素（例えば、図３の（１，０））の光電変換部の面積の半分以下であるためＳ／Ｎ比は相対的に悪い。しかしながら、図中（０，０）（第２画素）および（０，４）（第１画素）などに示す２つの光電変換部に分割された画素には無色透明のカラーフィルタ「Ｗ」を形成することにより、入射光の利用効率を上昇させ更なるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができる。
【００９７】
またカラーフィルタの配列がベイヤー（Bａyer）配列と異なるため、通常画像の撮影時は「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の画素で色差信号を生成させ、「Ｗ」の画素で輝度信号を生成させる。また、同一の色相の画素は千鳥状に配列しており、撮影画像の解像感を向上させている。
【００９８】
また、図１１Ａにおいて、２分割された光電変換部を有する画素（図１１Ａの（０、０）（第２画素）、（０、４）（第１画素）参照）には、２分割された光電変換部の幅と２つの光電変換部の間隔が異なる２種類の画素が配設されている。また、２分割された光電変換部を有する２種類の画素は、光電変換部の分割方向と平行な方向（図中では行方向）にそれぞれ同種の画素が配設されている。以下、図１１Ａの（０、０）（第２画素）およびそれと同等のものを第２光電変換部、（０、４）（第１画素）およびそれと同等のものを第１光電変換部と称す。
【００９９】
［第１および第２の光電変換部の詳細：図１１Ｂ］
図１１Ａの（０，０）に示す第２光電変換部および（０，４）に示すに示す第１光電変換部画素の詳細を図１１Ｂの（ａ）、（ｂ）に示す。
【０１００】
図１１Ｂ（ａ）は、図１１Ａの（０，０）（第２の光電変換部）であり、２つの光電変換部α０、β０を有し、その高さＬα０、Ｌβ０と幅Ｗα０、Ｗβ０が同じ（Ｌα０＝Ｌβ０、Ｗα０＝Ｗβ０：面積が同じ）で、幅Ｗα０、Ｗβ０が狭く、２つの光電変換部の間隔Ｗ０が広い。
【０１０１】
図１１Ｂの（ｂ）は、図１１Ａの（０，４）（第１の光電変換部）であり、２つの光電変換部α４、β４を有し、その高さＬα４、Ｌβ４と幅Ｗα４、Ｗβ４が同じ（Ｌα４＝Ｌβ４、Ｗα４＝Ｗβ４：面積が同じ）で、幅Ｗα４、Ｗβ４が広く、２つの光電変換部の間隔Ｗ４が狭い。
【０１０２】
また図１１Ｂの（ａ）におけるＧ１は、２つの光電変換部α０、β０の重心間の間隔であり、図１１Ｂの（ｂ）におけるＧ２は、２つの光電変換部α４、β４の重心間の間隔であり、Ｇ１とＧ２は等しくなるように構成されている。
【０１０３】
［イメージセンサ：図１２（ａ）、１２（ｂ）］
次に、イメージセンサ１００の詳細について説明する。図１２（ａ）、１２（ｂ）は、イメージセンサ１００の一例であるＣＭＯＳイメージセンサの部分断面図である。図１２（ａ）は、図１１Ａのイメージセンサ１００の一部の概略平面図における（０、４）の位置に配設された画素の断面図で、図１２（ｂ）は、図１１Ａにおける（０、０）の位置に配設された画素の断面図である。
【０１０４】
なお図１２（ａ）、Ｂにおける構成要素とその機能は、第１の実施形態と同様なのでその説明は省略する。なお、転送ゲート及びＦＤ部は紙面垂直方向に配設されているため図示されていない。このような構成の画素より読み出される焦点検出用の画像を示したのが図１３（ａ）および図１３（ｂ）である。
【０１０５】
［第１光電変換部（幅広）による焦点検出用画像：図１３（ａ）］
図１３（ａ）は、図１１Ｂ（ｂ）および図１２（ａ）に示した２分割された光電変換部１０１α４及び１０１β４の分割方向の幅が広い画素（第１光電変換部）から読み出される焦点検出用の画像を示している。
【０１０６】
撮影レンズ５の瞳の異なる領域を透過した光束による像Ｉα、Ｉβは、撮影レンズ５の開放Ｆ値が小さくデフォーカス量が大きい場合、図１３（ａ）に一例を示すように被写体像はボケが大きくコントラストの低いものになる。
【０１０７】
図１３（ａ）において、これらの像Ｉα、Ｉβの相関演算を行うことにより像ずれ量δ１が算出され、その結果に基づいて撮影レンズ５のデフォーカス量が求められる。デフォーカス量ｄｅｆは、例えば、
ｄｅｆ＝Ｋ１×δ１
という式でで算出される。ここでＫ１は、三角測量における基線長の逆数に相当するパラメータで、デフォーカス量に対する像ずれ量δの敏感度を表している。
【０１０８】
［第２光電変換部（幅狭）］
一方、図１３（ｂ）は、図１１Ｂ（ａ）および図１２（ｂ）に示した２分割された光電変換部１０１α０及び１０１β０の分割方向の幅が狭い画素（第２光電変換部）から読み出される焦点検出用の画像を示している。
【０１０９】
撮影レンズ５の瞳の異なる領域を透過した光束による像Ｉα、Ｉβは、撮影レンズ５の開放Ｆ値が小さくデフォーカス量が大きい場合でも、図１３（ｂ）のように被写体像はボケが小さくコントラストの高いものが得られる。
【０１１０】
図１３（ｂ）において、これらの像Ｉα、Ｉβの相関演算を行うことにより像ずれ量δ２が算出されるが、像のコントラストが高いため算出された像ずれ量δ２の精度は高い。さらに、算出された像ずれ量δ２に基づいて撮影レンズ５のデフォーカス量ｄｅｆは、
ｄｅｆ＝Ｋ２×δ２
として算出される。上式で、Ｋ２は、三角測量における基線長の逆数に相当するパラメータ（デフォーカス量に対する像ずれ量δの敏感度を表す）である。
【０１１１】
ところで本実施形態では、焦点検出を行う画素、例えば第１光電変換部（０、４）及び第２光電変換部（０、０）に配設された２種類の画素の光電変換部１０１α４、１０１β４及び１０１α０、１０１β０の重心間隔Ｇ１及びＧ２が略等しくなるように構成されているため、いわゆる三角測量における基線長が等しくなり、
Ｋ１＝Ｋ２
上式を満足する。そのため、本実施形態の演算手段であるＣＰＵは、第１の実施形態のＣＰＵのように２分割された光電変換部の構造が異なる２種類の画素列に応じてデフォーカス量算出パラメータＫを切り換える必要がない。すなわち第２の実施形態は第１の実施形態に比較して、焦点検出の演算アルゴリズムを単純化できるのが特徴である。
【０１１２】
結果的に同一被写体を検出している場合、これらの構成の画素から生成される焦点検出用の画像から求められる像ずれ量δ１及びδ２もほぼ等しい値となる。
【０１１３】
本実施形態においても、撮像装置では、開放Ｆ値が大きい小口径の撮影レンズの場合には、第１の実施形態で説明したのと同様に、撮像レンズの瞳のほぼ全領域の光束を受光できる光電変換部の幅が広い第１光電変換部（第１画素）を使用して焦点検出を行うとともに、一方、開放Ｆ値が小さくデフォーカス量が大きい大口径の撮影レンズの場合には、光電変換部の幅が狭い第２光電変換部（第２画素）を使用して焦点検出を行うことにより、ボケが小さくコントラストの高い被写体像を得ることができる。
【０１１４】
［他の実施形態］
なお本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１１５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１７】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図２に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【０１１８】
以上説明したように、撮影レンズの予定結像面に配置されるイメージセンサは、イメージセンサを構成する画素の一部において、２つの光電変換部に分割され、２つの光電変換部を有する画素の光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１及び第２画素（第１および第２光電変換部）を有しており、この光電変換部の幅が狭い第２画素（第２光電変換部）の２つの光電変換部の間隔は、光電変換部の幅が広い第１画素（第１光電変換部）の光電変換部の間隔よりも広い構成となっている。そのため、開放Ｆ値の小さい大口径の撮影レンズにおいてデフォーカス量が大きい場合は、光電変換部の幅が狭い第２画素（第２光電変換部）を使用して焦点検出を行うことにより精度良く焦点検出が可能となる。なお、開放Ｆ値が大きい小口径の撮影レンズには、第１光電変換部（第１画素）を用いることにより精度良く焦点検出が可能となる。
【０１１９】
また、２つの光電変換部を有する画素のうち光電変換部の分割方向に対する幅が異なる第１及び第２の画素の分割された２つの光電変換部の分割方向の重心間隔を略等しくなるように構成することにより、焦点検出の演算アルゴリズムを単純化することができる。
【０１２０】
さらには、少なくとも光電変換部の幅が狭く２つの光電変換部の間隔が広い第１の画素に形成されるカラーフィルタ層を無色透明にすることにより、光電変換部のＳ／Ｎ比のさらなる悪化を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る一実施形態のデジタルスチルカメラの構成図である。
【図２】デジタルスチルカメラの処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態におけるイメージセンサの一例を示す概略平面図である。
【図４】第１の実施形態における画素（０，０）、（０，４）の詳細を説明する図である。
【図５】幅の狭い光電変換部を用いる場合の焦点検出光束の説明図である。
【図６】（ａ）第１の実施形態におけるイメージセンサの幅の広い光電変換部からの出力を説明する図と（ｂ）第１の実施形態におけるイメージセンサの幅の狭い光電変換部からの出力を説明する図である。
【図７】第１の実施形態におけるイメージセンサの断面図である。
【図８】イメージセンサの回路構成図である。
【図９】（ａ）通常撮影時の第０ラインのタイミングチャートと（ｂ）焦点検出画像読み出し時の第０ラインのタイミングチャートである。
【図１０】第１の実施形態における別のイメージセンサの例を示す概略平面図である。
【図１１Ａ】第２の実施形態におけるイメージセンサの一例を示す概略平面図である。
【図１１Ｂ】第２の実施形態における画素（０，０）、（０，４）の詳細を説明する図である。
【図１２】（ａ）第２の実施形態におけるイメージセンサの画素（０，４）の断面図であり、（ｂ）第２の実施形態におけるイメージセンサの画素（０，０）の断面図である。
【図１３】（ａ）第２の実施形態におけるイメージセンサの幅の広い光電変換部からの出力を説明する図であり、第２の実施形態におけるイメージセンサの幅の狭い光電変換部からの出力を説明する図である。
【図１４】１画素が２つに分割された光電変換部を用いる焦点検出原理を説明する図である。
【図１５】従来の幅の広い光電変換部を用いる場合の焦点検出光束の説明図である。
【図１６】従来のイメージセンサからの出力を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  カメラ本体
３  接眼レンズ
５  撮影レンズ
９  液晶表示素子
１０  イメージセンサ
２０  ＣＰＵ
５０  ＣＰＵ
２１  イメージセンサ制御回路
２２  メモリー回路
２３  インターフェイス回路
２４  画像処理回路
２５  液晶表示素子駆動回路
２６  電気接点
５１  レンズ駆動機構
５２  絞り駆動機構
５３  絞り部
【図１】
2005106994.tif 000003
【図２】
2005106994.tif 000004
【図３】
2005106994.tif 000005
【図４】
2005106994.tif 000006
【図５】
2005106994.tif 000007
【図６】
2005106994.tif 000008
【図７】
2005106994.tif 000009
【図８】
2005106994.tif 000010
【図９】
2005106994.tif 000011
【図１０】
2005106994.tif 000012
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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