[发明专利]图像传感器和摄像设备

说明书

一种图像传感器，包括：像素部，其中在所述像素部中，各自具有一个微透镜和多个光电转换部的多个单位像素以矩阵排列；信号读出部，用于读出光电转换部中所累积的信号并且将所读取的信号转换成数字信号；信息处理器，用于对所述信号读出部所读出的信号进行处理，并且具有摄像信号处理器和焦点检测信号处理器，其中所述摄像信号处理器用于对所述信号读出部所读出的信号进行用于生成拍摄图像的信号处理，以及所述焦点检测信号处理器用于对所述信号读出部所读出的信号进行用于焦点检测的信号处理；以及输出部，用于输出所述信号处理器处理后的信号。

技术领域

本发明涉及图像传感器和摄像设备。

背景技术

近年来，进行了使用CMOS图像传感器等的摄像设备的高功能化和多功能化，以支持各种需求。针对CMOS图像传感器，进行了像素数的增加和摄像高速化，并且对用于使得能够进行像素信号的更快速读出的方法的需求正在增加。

例如，如日本特开2005-278135中所论述的，近年来广泛使用的用于进行高速读出的方法涉及针对每列配置模拟至数字转换电路(以下称为列ADC)并且进行数字化输出。通过引入列ADC，使得可以进行向图像传感器外部的像素信号的数字化传送，并且伴随着数字信号传送的技术改进，变得可以进行高速读出。

另一方面，作为多功能化的示例，提出了例如不仅能够获取光的强度分布、而且还能够获取光的入射方向和距离信息的摄像设备。日本专利3774597论述了能够使用从图像传感器获得的信号来进行焦点检测的图像传感器。该图像传感器具有如下结构：对与一个微透镜相对应的光电二极管(以下称为PD)进行二分割，以使得各PD接收来自摄像镜头的不同光瞳面的光。通过比较两个PD的输出来进行焦点检测。还可以通过将来自构成单位像素的两个PD的输出信号相加在一起来获得正常拍摄图像。

日本特开2009-89105中所论述的摄像设备设置有用于利用相同帧的一个垂直扫描来从固态图像传感器读出用于实时取景显示的焦点检测信号、曝光控制信号和摄像信号的模式。日本特开2009-89105中所论述的摄像设备被描述为能够利用更快的焦点检测控制和曝光控制来进行实时取景显示。

然而，由于在诸如日本专利3774597和日本特开2009-89105等中所论述的图像传感器中进行焦点检测和曝光控制的情况下需要读出所有PD的信号，因此存在读出PD的信号所需的时间增加并且帧频降低的问题。即使通过使用诸如专利文献1等中的列ADC的读出方法来缩短信号读出时间，将来也预期像素数和帧频会进一步增加，因而期望进一步缩短信号读出时间。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而作出的，并且提供了能够极大地缩短为了使从图像传感器输出诸如焦点检测信号等的摄像设备的驱动控制中所需的信号所花费的时间的图像传感器。

根据本发明的第一方面，提供一种图像传感器，包括：像素部，其中在所述像素部中，各自具有一个微透镜和多个光电转换部的多个单位像素以矩阵排列；信号保持部，用于保持从所述像素部的整个区域的单位像素输出的信号；信息处理器，用于对所述信号保持部所保持的信号进行处理，并且所述信息处理器具有摄像信号处理器和焦点检测信号处理器，其中，所述摄像信号处理器用于对所述信号保持部所保持的信号进行用于生成拍摄图像的信号处理，以及所述焦点检测信号处理器用于对所述信号保持部所保持的信号进行用于焦点检测的信号处理；以及输出部，用于输出所述信号处理器处理后的信号。