CN101960353A - 焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备 - Google Patents

焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101960353A
CN101960353A CN2009801081056A CN200980108105A CN101960353A CN 101960353 A CN101960353 A CN 101960353A CN 2009801081056 A CN2009801081056 A CN 2009801081056A CN 200980108105 A CN200980108105 A CN 200980108105A CN 101960353 A CN101960353 A CN 101960353A
Authority
CN
China
Prior art keywords
focus detection
pupil
pixel
electrode group
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801081056A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101960353B (zh
Inventor
大贯一朗
长野明彦
高宫诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN101960353A publication Critical patent/CN101960353A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101960353B publication Critical patent/CN101960353B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G02B7/346—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2101/00—Still video cameras

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

具有成像像素和使用相位差焦点检测方法的焦点检测像素的焦点检测装置实现高精度焦点检测。在所述焦点检测装置中，布置有多个像素，每个像素具有用于将入射光束转换成信号电荷的光电转换单元和在光电转换单元附近具有焦点位置的微透镜。所述多个像素包含用于产生拍摄图像的多个成像像素和用于产生用于通过相位差焦点检测方法进行焦点检测的图像信号的多个焦点检测像素。使用被布置为从光电转换单元读出信号电荷的电极来形成将光瞳分割功能赋予焦点检测像素的开口。

Description

焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备
技术领域
本发明涉及焦点检测装置，更特别地，涉及具有成像像素和使用相位差焦点检测方法的焦点检测像素的焦点检测装置。
本发明还涉及具有焦点检测装置的成像设备。
背景技术
常规上，如下的技术是已知的：通过将相位差焦点检测功能赋予(give)图像传感器而不使用专用的AF(自动聚焦)传感器，实现相位差焦点检测AF(相位差AF)。
例如，在日本专利公开No.2001-305415中，通过将光瞳分割功能赋予图像传感器的一些像素，使它们形成为焦点检测像素。通过将像素的光接收部分分割成两个，提供光瞳分割功能。来自两个光接收部分的输出被用作相位差焦点检测信号，并且，它们的和被用作像素信号。
在日本专利公开No.2000-156823或No.2008-134389中，通过在微透镜和光电转换单元之间的遮光层中形成矩形开口以使得该开口从微透镜的光轴偏心，将光瞳分割功能赋予图像传感器的一些像素。这些具有光瞳分割功能的像素被作为焦点检测像素以预定的间隔布置，从而执行相位差焦点检测AF。从来自周边像素的图像信号产生布置有焦点检测像素的部分处的图像信号。
但是，根据日本专利公开No.2001-305415中公开的技术，需要配置图像传感器，使得要被赋予光瞳分割功能的像素的光接收部分被分割成两个区域并且分割的区域中的光电转换信号能被独立地读出。这使图像传感器的结构复杂化，这在减小像素节距(pitch)方面是不利的。分割的区域之间的区域变成盲区，因此，图像传感器的灵敏度会降低。
根据日本专利公开No.2000-156823和No.2008-134389中公开的技术，需要布置用于光瞳分割的遮光层。但是，布置专用于光瞳分割的遮光层使图像传感器的结构复杂化。尤其是在目前，CMOS图像传感器(使用互补金属氧化物半导体的固态图像传感器)已得到广泛普及。CMOS图像传感器在微透镜和光电转换单元之间需要大约三个电极层(互连层)。当日本专利公开No.2000-156823或No.2008-134389中公开的技术被应用于CMOS图像传感器时，遮光层被添加到互连层。微透镜和光电转换单元之间的距离将增大，从而降低光接收效率。一般地，微透镜的焦点位置被设在光电转换单元的表面的附近。如果用于光瞳分割的遮光层紧接在微透镜之下而布置，那么不能获得希望的光瞳分割性能，并且，焦点检测精度会降低。
发明内容
本发明是为了克服常规的缺点而作出的，并在具有成像像素和使用相位差焦点检测方法的焦点检测像素的焦点检测装置中实现高精度焦点检测。
根据本发明的一个方面，提供一种布置有多个像素的焦点检测装置，各像素具有用于将入射光束转换成信号电荷的光电转换单元和在所述光电转换单元附近具有焦点位置的微透镜，所述焦点检测装置包括：电极组，所述电极组用于读出由所述多个像素的所述光电转换单元转换的信号电荷，其中，所述多个像素包含用于产生拍摄图像的多个成像像素和用于产生用于通过相位差焦点检测方法进行焦点检测的图像信号的多个焦点检测像素，并且，对于所述成像像素，所述电极组被布置为不遮挡经由所述微透镜进入所述光电转换单元的光束，并且，对于所述焦点检测像素，所述电极组被布置在所述光电转换单元和所述微透镜之间，以形成用于限制经由所述微透镜进入所述光电转换单元的光束之中沿预定的光瞳分割方向的光束的开口。
根据本发明的另一方面，提供一种成像设备，包括：具有聚焦透镜的摄影光学系统；根据本发明的焦点检测装置；驱动构件，所述驱动构件用于根据由所述焦点检测装置的计算构件计算的散焦量(defocus amount)来驱动所述聚焦透镜；和图像处理构件，所述图像处理构件用于基于从所述焦点检测装置的成像像素读出的信号电荷来产生图像。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。
附图说明
图1是示出作为可应用根据本发明实施例的焦点检测装置的成像设备例子的数字照相机的布置例子的示图；
图2是用于解释在根据本发明实施例的数字照相机中通过相位差焦点检测方法执行焦点检测时的光瞳分割的概念的示图；
图3是示出形成根据本发明实施例的焦点检测装置的图像传感器中焦点检测像素的布局例子的示图；
图4是从摄影光学系统观看时图3中所示的一个块的放大平面图；
图5A和图5B分别是用于解释根据本发明实施例的图像传感器中的成像像素结构的平面图和截面图；
图6A和图6B分别是用于解释根据本发明第一实施例的图像传感器中焦点检测像素(用于水平相位差焦点检测)的结构的平面图和截面图；
图7A和图7B分别是用于解释根据本发明第一实施例的图像传感器中焦点检测像素(用于垂直相位差焦点检测)的结构的平面图和截面图；
图8A和图8B分别是用于解释根据本发明实施例的图像传感器中成像像素的光瞳投影的平面图和截面图；
图9A和图9B分别是用于解释根据本发明实施例的图像传感器中摄影光学系统的用于水平方向(X方向)的相位差焦点检测的像素(焦点检测像素)的光瞳投影的平面图和截面图；
图10A和图10B分别是用于解释根据本发明实施例的图像传感器中摄影光学系统的用于垂直方向(Y方向)的相位差焦点检测的像素(焦点检测像素)的光瞳投影的平面图和截面图；
图11A至图11C分别是用于解释根据本发明第一实施例的图像传感器中焦点检测像素SHA和SHB以及成像像素的光瞳锐度(sharpness)的平面图和图示；
图12A至图12C分别是用于解释根据本发明第一实施例的图像传感器中焦点检测像素SVC和SVD以及成像像素的光瞳锐度的平面图和图示；
图13是用于解释根据本发明第一实施例的数字照相机中在焦点检测时获取的图像和焦点检测区域的例子的示意图；
图14是用于解释根据实施例的数字照相机的总体操作的流程图；
图15是用于解释图14的S131中的焦点检测处理的细节的流程图；
图16是用于解释图14的S161中的拍摄处理的细节的流程图；
图17是从摄影光学系统观看时包含于形成根据第二实施例的焦点检测装置的图像传感器中的单位块中的8×8＝64个像素的放大平面图；
图18A和18B分别是用于解释根据本发明第二实施例的图像传感器中焦点检测像素(用于水平相位差焦点检测)的结构的平面图和截面图；
图19A和19B分别是用于解释根据本发明第二实施例的图像传感器中焦点检测像素(用于垂直相位差焦点检测)的结构的平面图和截面图；
图20A至图20C分别是用于解释根据本发明第二实施例的图像传感器中焦点检测像素SHA和SHB以及成像像素的光瞳锐度的平面图和图示；以及
图21A至图21C分别是用于解释根据本发明第二实施例的图像传感器中焦点检测像素SVC和SVD以及成像像素的光瞳锐度的平面图和图示。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
〔第一实施例〕
图1是示出作为可应用根据本发明第一实施例的焦点检测装置的成像设备例子的数字照相机的布置例子的示图。
第一透镜组101被布置在摄影光学系统(图像形成光学系统)的第一级上，并被保持为可沿光轴移动。快门102用作用于控制静止图像拍摄中的曝光时间的快门，并且还用作用于通过调节孔径(aperture)直径来调节拍摄中的光量的光阑。被布置在快门102后面(图像传感器侧)的第二透镜组103可与快门102一起沿光轴移动，并与第一透镜组101一起提供变焦功能。
第三透镜组105是聚焦透镜，并且可沿光轴移动。光学低通滤波器106被布置在图像传感器107的前面，并且减少在拍摄的图像中产生的伪色和莫阿条纹(moire)。形成焦点检测装置的图像传感器107包含CMOS图像传感器及其周边电路。在第一实施例中，图像传感器107是二维1CCD彩色图像传感器，其中，沿横向和纵向二维地布置m×n个光接收元件，并且在它们上面形成具有拜耳(Bayer)阵列的芯片上原色镶嵌滤波器(mosaic filter)。滤色器对于每一像素限制进入光接收元件的透射光的波长。
变焦致动器111在变焦驱动电路129的控制下使凸轮筒(cam cylinder)(未示出)枢轴转动(pivot)以沿光轴驱动第一透镜组101和/或第三透镜组105。快门致动器112在快门驱动电路128的控制下以预定的开/关定时用预定的孔径直径驱动快门102。
聚焦致动器114在聚焦驱动电路126的控制下沿光轴驱动第三透镜组105。
电子闪光器115优选为使用氙管的闪光照明装置，但也可以是具有连续发光LED的照明装置。AF辅助光输出单元116将预定孔径图案的掩模图像投影到视场(field)，并且在暗场所处的拍摄中或者对于低对比度对象帮助焦点检测。
CPU 121控制数字照相机的总体操作，并且包括运算单元、ROM、RAM、A/D转换器、D/A转换器、通信接口电路等(它们均没有被示出)。CPU 121通过执行存储在ROM中的程序并控制各种电路，提供诸如AF、AE、图像处理和记录的数字照相机功能。
电子闪光器控制电路122在拍摄操作中控制电子闪光器115的开启(ON)操作。辅助光驱动控制电路123在焦点检测操作中控制AF辅助光输出单元116的开启操作。图像传感器驱动电路124控制图像传感器107的操作。另外，图像传感器驱动电路124将从图像传感器107读出的图像信号进行A/D转换，并将其输出到CPU 121。图像处理电路125对于图像信号应用诸如γ转换、颜色插值和JPEG编码的图像处理。
聚焦驱动电路126基于焦点检测结果驱动聚焦致动器114，并且沿光轴移动第三透镜组105以调节焦点。快门驱动电路128驱动快门致动器112以控制快门102的孔径直径和开/关定时。变焦驱动电路129根据由用户通过按压例如操作开关132之中的变焦操作开关所指定的变焦操作，驱动变焦致动器111。
显示器131例如是LCD，并且显示关于数字照相机的拍摄模式、拍摄之前的预览图像、拍摄之后的确认图像、焦点检测时的焦点对准(in-focus)信息等的信息。操作开关132包含电源开关、释放(拍摄触发器)开关、变焦操作开关和拍摄模式选择开关。记录介质133例如是可拆卸的半导体存储卡，并且记录拍摄的图像。
图2是用于解释在根据实施例的数字照相机中通过相位差焦点检测方法执行焦点检测时的光瞳分割的概念的示图。在以下的描述中，在用作第一光瞳分割方向的水平方向上和用作与第一光瞳分割方向垂直的第二光瞳分割方向的垂直方向上分割光瞳。
图像传感器107的一些像素被赋予用于相位差焦点检测的光瞳分割功能。EPHA和EPHB是用于水平方向(X方向)上的相位差焦点检测的光瞳区域。EPVC和EPVD是用于垂直方向(Y方向)上的相位差焦点检测的光瞳区域。通过经由芯片上微透镜将焦点检测像素的光瞳分割开口投影到摄影光学系统的出射光瞳TL上，形成这四个光瞳区域。
图3是示出形成根据实施例的焦点检测装置的图像传感器107中焦点检测像素的布局例子的示图。
如上所述，通过二维地布置多个像素形成第一实施例中的图像传感器107。图像传感器107采用拜耳阵列，其中，在2×2＝4个像素之中对角地布置具有G(绿色)光谱灵敏度的两个像素，并且作为两个剩余的像素布置具有R(红色)光谱灵敏度的一个像素和具有B(蓝色)光谱灵敏度的一个像素。
一个块包含8×8＝64个像素。在每一块中布置用于水平分割光瞳的一对焦点检测像素SHA和SHB以及用于垂直分割光瞳的一对焦点检测像素SVC和SVD。在本实施例中，对于各自的块，焦点检测像素的布置是共同的。在图像传感器107的像素区域中，块被规则地重复布置。
将解释使用来自焦点检测像素的输出信号的方法。在图3中，AFLNH1至AFLNH3是用于检测水平相位差的焦点检测线。通过计算由来自每一条线上的焦点检测像素SHA的输出信号构成的第一图像信号和由来自同一条线上的焦点检测像素SHB的输出信号构成的第二图像信号之间的相位差，来计算图像的散焦量。
类似地，AFLNV1至AFLNV3是用于检测垂直相位差的焦点检测线。通过计算由来自每一条线上的焦点检测像素SVC的输出信号构成的第三图像信号和由来自同一条线上的焦点检测像素SVD的输出信号构成的第四图像信号之间的相位差，来计算图像的散焦量。
图4至图7B是用于解释图像传感器107中的成像像素和焦点检测像素的结构例子的示图。
图4是从摄影光学系统观看时图3中所示的一个块的放大平面图。
在图4中，由黑色矩形代表的光电转换单元152被布置在像素的最下层上，并且在所有的像素中大致具有正方形形状。如后面将描述的那样，露出整个光电转换单元152的像素150是成像像素。部分露出光电转换单元152的像素SHA、SHB、SVC和SVD是焦点检测像素。来自光电转换单元152的输出经由第一电极组154和第二电极组155被读出。第一电极组154和第二电极组155经由设置在图4中被示为重叠部分的区域处的通孔(未示出)相互电连接。虽然图4中没有示出，但是，在第二电极组155上从底部依次形成第三电极组、滤色器、微透镜等。
被布置在光电转换单元152之上(光入射侧)的第一电极组154沿Y方向(图4中向上)延展。第一电极组154包含沿X方向(图4中右方)规则布置的线状电极154a和布置在各自像素中的岛状电极154b。注意，岛状电极154b各经由通孔(未示出)与位于其下层中(即，与光电转换单元152相同的平面中)的电荷积累单元和开关装置以及位于其上层中的第二电极组155电连接。这意味着岛状电极154b用作互连电极。因此，在以下的描述中，线状电极154a被称为“用于信号传送的主电极组”，并且，岛状电极154b被称为“互连电极组”。被布置在第一电极组154之上的第二电极组155沿X方向延展。第二电极组155包含沿Y方向规则布置的线状电极155a。在光电转换单元152中产生的信号电荷经由浮置扩散(未示出)、第一电极组154和第二电极组155被输出到随后的电路。
根据第一实施例，在成像像素中，第一电极组154和第二电极组155以最小的宽度形成，从而不遮挡进入光电转换单元152的光束(light flux)。在焦点检测像素SHA、SHR、SVC和SVD中，电极的线宽度部分地延伸以形成用于赋予光瞳分割功能的狭缝。将在后面参照图6以及随后的附图详细解释用于通过使用第一电极组154和第二电极组155形成狭缝的结构。
图5A和图5B是用于解释根据第一实施例的图像传感器107中成像像素的结构的示图。图5A是四个像素即图4中的焦点检测像素SHA和SHB以及两个成像像素150的平面图。图5B是沿图5A中的线A-A获取的一个成像像素150的截面图。
将参照图5B解释成像像素150的结构。
光电转换单元152被埋入硅基板151中。在光电转换单元152和硅基板151的上表面上形成透明多晶硅电极153。在透明多晶硅电极153之上形成具有多层结构的第一电极组154、第二电极组155和第三电极组156。第三电极组156被布置在像素之间的边界处，并且具有#形状(图5A中未示出)。三个层的第一到第三电极组154至156各通过蚀刻铝或铜金属膜形成。第一到第三电极组154至156通过由SiO2等制成的透明层间电介质膜157相互绝缘。钝化膜158覆盖第三电极组156的顶部。附图标记159表示第一平坦化层；160表示作为图5B中的绿色(G)滤波器的滤色器；161表示第二平坦化层；162表示芯片上微透镜(也将简称为微透镜)。
成像像素150所要求的第一功能是向光电转换单元152有效地引导已通过摄影光学系统的入射光束。成像像素150所要求的第二功能是，即使摄影光学系统被更换或者光学特性在变焦操作或焦点调节操作时改变，也防止光束传送效率的降低。为了实现这些功能，一般设定微透镜162的形状，以使微透镜162的焦点位置位于光电转换单元152的上表面附近。第一电极组154和第二电极组155的宽度被最小化，以防止第一电极组154和第二电极组155遮挡进入微透镜162的光束。
图6A和图6B是用于解释根据第一实施例的图像传感器107中焦点检测像素(用于水平相位差焦点检测)的结构的示图。
图6A是与图5A中同样的四个像素的平面图。图6B是沿图6A中的线A-A获取的焦点检测像素SHA和SHB的截面图。
在像素中第一电极组154和第二电极组155的形状方面，图5A和图5B所示的成像像素150的结构与焦点检测像素SHA和SHB的结构是不同的。更具体而言，在焦点检测像素SHA和SHB中，第一电极组154和第二电极组155的宽度被控制以形成狭缝。以此方式，第一实施例通过将第一电极组154和第二电极组155用作遮光膜而将光瞳分割功能赋予像素，来形成焦点检测像素。
当通过成像像素中的微透镜和由遮光部件形成的开口来实现摄影光学系统的出射光瞳平面上的光瞳分割时，光瞳成像的锐度(光瞳分割特性)易于通过由各部件的小尺寸导致的光的衍射或微透镜的球面像差而减小。如果成对的光瞳区域相互重叠或者被摄影光学系统遮蔽(eclipse)，那么相位差焦点检测方法的焦点检测精度降低。因此，特别是沿光瞳分割方向，希望明确地分割一对光瞳并使由摄影光学系统导致的遮蔽最小化。
如参照图5B描述的那样，微透镜162被设定为使其焦点位置位于光电转换单元152的最上表面附近。为了获得优选的光瞳分割特性，需要在微透镜162的焦点位置附近布置用于限制光瞳分割方向上的光束的遮光部件。但是，如上所述，CMOS图像传感器在微透镜和光电转换单元之间需要多个电极层。如果进一步布置专用的遮光层，那么这使图像传感器的结构复杂化，增大微透镜和光电转换单元之间的距离并降低成像像素的光接收效率。
由此，第一实施例使用原本包含于CMOS图像传感器中的电极组作为遮光膜。第一实施例在防止图像传感器结构的复杂化并抑制微透镜和光电转换单元152之间的距离的增大的同时，实现优选的光瞳分割特性。与图5A类似，图6A没有示出第三电极组156及其上层的结构。
参照图6A，第一电极组154和第二电极组155的线宽度在成像像素150中被最小化。相对照地，在焦点检测像素SHA和SHB中，第一电极组154的线宽度部分地向光电转换单元152的中心延伸。类似地，第二电极组155的宽度部分地向光电转换单元152的中心延伸。两个层的电极组形成一对狭缝OPHA和OPHB。
在限定每一狭缝的四条边中，限制与光瞳分割方向平行的水平方向(X方向)上的光束的两条边(较长边)由位于微透镜162的焦点位置附近的第一电极组154限定。限制与光瞳分割方向垂直的方向(Y方向)上的光束的两条边(较短边)由位置比第一电极组154远离微透镜162的焦点位置的第二电极组155限定。以此方式，光瞳分割方向上的光束由具有多层结构的电极组之中的布置在微透镜162的焦点位置附近的电极组限制，由此增加相位差焦点检测方向上的光瞳锐度。成对的狭缝对于相应的微透镜的光轴沿相反的方向被偏心预定量。结果，一对光瞳以预定的间隔被投影在投影光学系统上，从而将用于相位差焦点检测的光瞳分割功能赋予像素。
当使用具有多层结构的电极组之中的不同层的电极组形成开口时，限定用于限制与光瞳分割方向平行的方向上的光束的边的电极组是具有多层结构的电极组之中的最远离微透镜162的焦点位置的层中的电极组以外的电极组就够了。限定用于限制与光瞳分割方向垂直的方向上的光束的边的电极组是具有多层结构的电极组之中的比限定用于限制与光瞳分割方向平行的方向上的光束的边的电极组远离微透镜162的焦点位置的层的电极组就够了。
在第一实施例中，三个层的电极组154至156之中的第一电极组154离微透镜162最远。该结构可提供高的光瞳锐度。另外，该结构可减小由微透镜162的光轴和电极图案之间的对准误差所产生的光瞳中心轴的角度不对准。
图7A和图7B是用于解释根据第一实施例的图像传感器107中焦点检测像素(用于垂直相位差焦点检测)的结构的示图。
图7A是四个像素即图4中的焦点检测像素SVC和SVD以及两个成像像素150的放大平面图。图7B是沿图7A中的线A-A获取的焦点检测像素SVC和SVD的截面图。图7B所示的截面结构基本上与图5B和图6B所示的截面结构相同，并且将不重复对它们的描述。
将参照图7A解释用于垂直相位差焦点检测的焦点检测像素的光瞳分割狭缝的结构。
在用于垂直相位差焦点检测的焦点检测像素SVC和SVD中，第一电极组154和第二电极组155的走向方向与图6A和图6B所示的用于水平相位差焦点检测的焦点检测像素SHA和SHB中的相同。但是，光瞳分割方向相差90°。因此，用于形成光瞳分割狭缝的电极的形状如下改变。
限制光瞳分割方向即Y方向上的光束的部件不是第一电极组154的走向沿Y方向的用于信号传送的主电极组154a(参见图4)，而是布置在像素之间的边界处的岛状的互连电极组154b。如图7A的平面图所示，互连电极组154b的宽度向着光电转换单元152的中心延伸，以覆盖光电转换单元152的上部。通过延伸走向沿Y方向的第二电极组155的一部分的宽度，形成限制如下方向上的光束的部件：即，与光瞳分割方向垂直的X方向。但是，该部件的形状不同于用于水平相位差焦点检测的焦点检测像素中限制Y方向上的光束的部件的形状。如图7A和图7B所示，从一个电极延伸的成对部分155c限定狭缝的Y方向上的两条边。经由光电转换单元152相互面对的电极155d的形状保持不变。也可由经由光电转换单元152相互面对的一对电极形成一对延伸部分155c。
利用该结构，形成光瞳分割狭缝OPVC和OPVD。该成对的狭缝OPVC和OPVD的形状基本上与通过关于Z轴将图6A所示的狭缝OPHA和OPHB旋转90°获得的狭缝的形状相同。
将参照图8A至图10B解释摄影光学系统和各像素之间的光瞳投影关系。
图8A和图8B是用于解释成像像素的光瞳投影的示图。图8A和图8B分别是示出与图5A和图5B中相同的成像像素的平面图和截面图。截面图简单地仅示出像素的内部结构的主要部分。
如图8B所示，光电转换单元152的上表面经由微透镜162被投影到摄影光学系统的光瞳平面上。如上所述，成像像素被配置为有效地接收已通过摄影光学系统的整个出射光瞳TL的光束。其上被投影光电转换单元152的光瞳EPNRM具有几乎覆盖摄影光学系统的出射光瞳TL的形状。
图9A和图9B是用于解释摄影光学系统中用于水平方向(X方向)上的相位差焦点检测的像素(焦点检测像素)的光瞳投影的示图。图9A和图9B与图6A和图6B对应。
如作为沿图9A中的线A-A获取的截面图的图9B所示，像素SHA的狭缝OPHA经由微透镜162作为光瞳EPHA被投影在摄影光学系统的出射光瞳TL上。类似地，像素SHB的狭缝OPHB作为光瞳EPHB被投影。即，摄影光学系统的出射光瞳TL被分成一对焦点检测光瞳EPHA和EPHB。像素SHA接收已通过分割的光瞳EPHA的光束，并且，像素SHB接收已通过光瞳EPHB的光束。
如图3所示，像素SHA和SHB沿水平方向规则布置。可通过检测通过连结(concatenate)来自多个像素SHA的输出所产生的第一图像信号和通过连结来自多个像素SHB的输出所产生的第二图像信号之间的图像偏移量即相位差，检测对象图像的散焦量。
图10A和图10B是用于解释摄影光学系统中用于垂直方向(Y方向)上的相位差焦点检测的像素的光瞳投影的示图。图10A和图10B与图7A和图7B对应。
在图10B中，与图9B类似，像素SVC的狭缝OPVC经由微透镜162作为光瞳EPVC被投影在摄影光学系统的出射光瞳TL上。类似地，像素SVD的狭缝OPVD作为光瞳EPVD被投影。即，摄影光学系统的出射光瞳TL被分成一对焦点检测光瞳EPVC和EPVD。像素SVC接收已通过分割的光瞳EPVC的光束，并且，像素SVD接收已通过分割的光瞳EPVD的光束。
如图3所示，像素SVC和SVD沿垂直方向规则布置。可通过检测通过连结来自多个像素SVC的输出所产生的第三图像信号和通过连结来自多个像素SVD的输出所产生的第四图像信号之间的图像偏移量即相位差，检测对象图像的散焦量。
图11A至图11C和图12A至图12C是用于解释投影在出射光瞳TL上的像素光瞳的锐度的示图。图11A至图11C是用于解释焦点检测像素SHA和SHB以及成像像素的光瞳锐度的示图。图11A是从图像传感器观看时摄影光学系统的出射光瞳平面的平面图。如上所述，TL代表摄影光学系统的出射光瞳。EPNRM代表与成像像素对应的光瞳形状。EPHA和EPHB代表与焦点检测像素SHA和SHB对应的光瞳形状。
由于像素内光的衍射或微透镜的像差，被投影的光瞳的锐度降低。图11A所示的光瞳图像不是理想的鲜锐(sharp)图像，而是具有预定的模糊。
图11B是用于解释图11A所示的平面图中通过光轴的水平方向(x轴方向)的截面上各光瞳的锐度的图示。横轴代表摄影光学系统的光瞳平面上的水平坐标，纵轴代表各光瞳中的光束的透射率。图11B示出各像素中光的光接收效率的角度依赖性。为了便于描述，该图示将被称为“光瞳强度分布”。在图11B中，INTNRM-H、INTHA-H和INTHB-H代表水平截面上的成像像素以及焦点检测像素SHA和SHB的光瞳强度分布。在各光瞳强度分布中，最大值的1/2强度处的宽度被定义为光瞳强度分布的宽度W。类似地在1/2强度处的倾角θ被定义为光瞳强度分布的锐度。如图11B所示，宽度W和锐度θ由下标区分。
与图11B类似，图11C是用于解释图11A所示的平面图中通过光轴的垂直方向(y轴方向)的截面上各光瞳的锐度的图示。INTNRM-V、INTHA-V和INTHB-V代表垂直截面上的成像像素以及焦点检测像素SHA和SHB的光瞳强度分布。如图11C所示，各像素中的光瞳强度分布的宽度W和锐度θ由下标区分。
将解释图11B和图11C中的各自光瞳强度分布的特征。在成像像素中，如图5A所示，光电转换单元152既不被第一电极组154覆盖，也不被第二电极组155覆盖，并且，整个光电转换单元152被露出。出于这种原因，成像像素的光瞳强度分布宽，并且，水平宽度WNRM-H和垂直宽度WNRM-V几乎彼此相等。由于光电转换效率在光电转换单元152的周边处逐渐降低，因此光瞳强度分布的锐度θNRM-H和θNRM-V低，并且，光瞳强度分布描绘出渐进的底部。
在焦点检测像素中，如图11B所示，水平光瞳强度分布的宽度WHA-H和WHB-H小，并且，锐度θHA-H和θHB-H高。相反，如图11C所示，垂直光瞳强度分布的宽度WHA-V和WHB-V大，并且，锐度θHA-V和θHB-V低。
即，在焦点检测像素中，光瞳分割方向上的各光瞳的光瞳强度分布具有高的锐度，并且，一对光瞳被明确地分割。沿与光瞳分割方向垂直的方向，接收宽范围的光束以减轻焦点检测像素的光接收量的减少。
图12A至图12C是用于解释焦点检测像素SVC和SVD以及成像像素的光瞳锐度的示图。在图12A至图12C中，光瞳分割方向与图11A至图11C中的相差90°，因此，图12B和图12C中的特性与图11B和图11C中的特性相反转。但是，光瞳分割方向上的特性之间的比较揭示，这些特性几乎相同。并且，与光瞳分割方向垂直的方向上的特性几乎相同。
图13是用于解释根据第一实施例的数字照相机中焦点检测时获取的图像和焦点检测区域的例子的示意图。
在图13中，在图像传感器107的成像表面上形成的对象图像包含中心处的人、左侧的前景中的树和右侧的背景中的山。
第一实施例中的图像传感器107具有用于检测水平相位差的第一焦点检测像素对SHA和SHB以及用于检测垂直相位差的第二焦点检测像素对SVC和SVD。如图3所示，第一焦点检测像素对和第二焦点检测像素对以相等的密度分散布置于整个图像传感器107中。
如图3所示，当检测相位差时，来自焦点检测像素的信号经受分组(grouping)处理。可以在成像区域中的任意位置处设定用于检测水平和垂直相位差的焦点检测区域。
在图13中，人脸存在于画面(frame)的中心处。例如，当图像处理电路125通过对于拍摄的图像应用已知的脸识别技术来检测脸的存在时，可以设定以脸区域为中心的焦点检测区域。
更具体而言，如图13所示，可使用脸区域作为中心设定用于水平相位差焦点检测的焦点检测区域AFARh(x1，y1)和用于垂直相位差焦点检测的焦点检测区域AFARv(x3，y3)。下标“h”代表水平方向，并且，(x1，y1)和(x3，y3)指示焦点检测区域的左上角的坐标值。AFSIGh(A1)代表通过沿水平方向连结通过包含于焦点检测区域AFARh(x1，y1)中的焦点检测像素SHA所获得的图像信号而获得的相位差焦点检测A图像信号。类似地，AFSIGh(B1)代表通过沿水平方向连结通过包含于焦点检测区域AFARh(x1，y1)中的焦点检测像素SHB所获得的图像信号而获得的相位差焦点检测B图像信号。
通过已知的相关性计算来计算A图像信号AFSIGh(A1)和B图像信号AFSIGh(B1)之间的相位差，从而获得水平散焦量。
并且，对于焦点检测区域AFARv(x3，y3)，从焦点检测像素SVC和SVD获得C图像信号AFSIGv(C3)和D图像信号AFSIGv(D3)，并且获得垂直散焦量。
将在两个焦点检测区域AFARh(x1，y1)和AFARv(x3，y3)中检测的两个散焦量相比较，以采用可靠性较高的值。
画面的左侧的树的树干主要具有垂直线成分，即，沿水平方向的亮度分布。因此，确定树干是适用水平相位差焦点检测的对象。用于水平相位差焦点检测的焦点检测区域AFARh(x2，y2)被设定。画面的右侧的山的脊线主要具有水平线成分，即，沿垂直方向的亮度分布。由此，用于垂直相位差焦点检测的焦点检测区域AFARv(x4，y4)被设定。
以此方式，根据第一实施例，可以在画面(图像传感器)的任意区域中设定用于水平相位差焦点检测和垂直相位差焦点检测的焦点检测区域。不管对象在画面中的位置或亮度分布的方向性能如何，都可执行适当的焦点检测。
图14至图16是用于解释根据实施例的数字照相机的焦点调节和拍摄操作的流程图。
图14是用于解释根据实施例的数字照相机的总体操作的流程图。
当用户接通操作开关132之中的电源开关时，在S103中，CPU 121检查照相机中的致动器和图像传感器的操作。CPU 121将存储器内容和执行程序初始化，并且执行拍摄准备操作。
在S105中，CPU 121经由图像传感器驱动电路124开始图像传感器107的成像操作。图像处理电路125处理拍摄的图像，从而产生显示图像(分辨率比记录图像低)。并且，图像处理电路125从显示图像检测人脸。
在S107中，CPU 121依次向显示器131输出由图像处理电路125产生的显示图像，以使显示器131用作EVF。在观看显示器131上显示的图像的同时，用户确定拍摄构图(composition)。
在S109中，CPU 121从图像处理电路125获取脸检测结果，并且，如果已检测到脸，那么获取关于脸区域的信息。如果已检测到脸，那么处理从S111移到S113，并且，CPU 121将焦点调节模式设为脸AF模式。在脸AF模式中，在脸区域中设定焦点检测区域。
如果没有从显示图像检测到脸，那么处理从S111移到S115，并且，CPU 121将焦点调节模式设为多点AF模式。在多点AF模式中，拍摄区域被分割成多个区域(例如，3(纵向)×5(横向)＝15个区域)。在各分割区域中执行焦点检测，并且，从焦点检测结果和对象亮度信息类推的包含主对象的分割区域被确定作为最终的焦点检测区域。
在S113或S115中确定AF模式之后，CPU 121在S117中确定焦点检测区域。在S121中，CPU 121确定用户是否已接通拍摄准备开关。如果用户还没有接通拍摄准备开关，那么处理返回S105，并且，CPU 121重复执行从图像传感器的驱动到S117中的焦点检测区域的确定的处理。
在S121中，CPU 121检测操作开关132之中的拍摄准备开关的状态，并且，如果用户已接通拍摄准备开关，那么处理移到S131。如果用户还没有接通拍摄准备开关，那么处理移到S105。拍摄准备开关可以是通过例如半途按压释放按钮而接通的开关。
图15是用于解释S131中的焦点检测处理的细节的流程图。
在S132中，CPU 121从包含于S117中确定的焦点检测区域中的成像像素和焦点检测像素读出信号。在S133中，CPU 121从读出的成像像素信息来识别焦点检测区域中对象亮度变化的方向依赖性(对象图案)。在S134中，CPU 121从S133中识别的对象图案选择适于焦点检测的相位差焦点检测方向。更具体而言，当对象图像的亮度仅沿水平方向改变时，仅使用用于检测水平相位差的焦点检测像素来进行焦点检测。类似地，当对象图像的亮度仅沿垂直方向改变时，仅使用用于检测垂直相位差的焦点检测像素来进行焦点检测。当对象图像的亮度沿水平和垂直方向两者都改变时，使用用于检测水平相位差的焦点检测像素和用于检测垂直相位差的焦点检测像素来执行焦点检测(交叉测距)。
在S141中，CPU 121根据像素位置来连结来自焦点检测区域中的焦点检测像素的输出，从而获得AF像素信号。在S142中，CPU 121对于S141中获得的AF像素信号执行阴影校正(shading correction)(画面周边处的光衰减校正)、由渐晕导致的两个图像的畸变的校正等，从而产生用于相关性计算的一对图像信号。更具体而言，CPU 121产生诸如图13所示的一对A图像信号AFSIGh(A1)和B图像信号AFSIGh(B1)或一对C图像信号AFSIGv(C3)和D图像信号AFSIGv(D3)的一对图像信号。
在S143中，CPU 121计算相位差焦点检测图像信号对之间的相关性，从而计算出图像信号之间的相位差。
在S144中，CPU 121确定计算出的相关性的可靠性。可靠性意味着图像信号对之间的一致性(波长类似性)，并且，当一致性高时，焦点检测结果的可靠性一般是高的。当选择多个焦点检测区域时，优先使用基于较高可靠性的图像信号对的相位差。
在S145中，CPU 121基于从高可靠性图像信号对获得的相位差，计算最终的散焦量。然后，焦点检测处理结束。
回头参照图14，在S151中，CPU 121确定焦点检测处理中计算的散焦量是否等于或小于容许值(对象是否处于焦点对准)。如果散焦量超过容许值，那么CPU 121确定对象处于焦点未对准。在S153中，CPU 121经由聚焦驱动电路126将聚焦透镜(第三透镜组)105沿预定方向驱动预定量。CPU 121重复执行S131至S153的处理，直到它在S151中确定对象处于焦点对准。
如果CPU 121在S151中确定对象处于焦点对准，那么它在S155中在显示器131上显示焦点对准的图像，并且移到S157。
在S157中，CPU 121确定用户是否已接通拍摄开始开关。如果用户还没有接通拍摄开始开关，那么CPU 121在S157中维持拍摄待机状态。如果CPU 121在S157中确定用户已接通拍摄开始开关，那么处理移到S161以执行拍摄处理。拍摄开始开关可以是通过例如完全按压释放按钮而接通的开关。
图16是用于解释S161中的拍摄处理的细节的流程图。
在S163中，CPU 121经由快门驱动电路128控制快门102的孔径直径和开/关定时，并且执行曝光处理。虽然没有特别描述，但是，如一般执行的那样，还与焦点检测处理并行地执行自动曝光控制处理，以确定孔径值和快门速度。
在S165中，CPU 121经由图像传感器驱动电路124读出用于产生记录图像的图像，即，从所有像素读出信号。
在S167中，CPU 121使用图像处理电路125对读出的图像信号中的省略像素进行插值。省略像素包含制造图像传感器107时产生的缺陷像素和焦点检测像素。如上所述，焦点检测像素不具有RGB滤色器，并且只能接收来自出射光瞳的一部分的光。因此，与一般的缺陷像素类似，使用周边成像像素的信息通过插值产生图像信号。
在S169中，CPU 121使图像处理电路125执行诸如颜色插值、图像γ校正和边缘强调(edge emphasis)的所谓的显影处理，以及诸如根据设定而编码的图像处理。
在S171中，CPU 121在记录介质133上记录拍摄的图像。
在S173中，CPU 121在显示器131上显示拍摄的图像。然后，拍摄处理结束。
如上所述，根据第一实施例，原本包含于图像传感器中的电极组被用作限制光瞳分割方向上的光束的部件(遮光膜)。不需要布置专用的遮光膜，并且，可以抑制使图像传感器的结构复杂化的程度。
由于电极组位于微透镜的焦点附近，因此，光瞳分割方向上的光瞳强度分布变得鲜锐。结果，光瞳分割性能得到改善，并且，相位差焦点检测图像信号的劣化得到抑制，从而获得高的焦点检测精度。
使电极组位于微透镜的焦点附近增大了微透镜和限制光瞳分割方向上的光束的部件之间的距离。这可减小由微透镜和限制光束的部件之间的对准误差所产生的光瞳强度分布的位置误差。由此，即使焦点检测光瞳被摄影透镜遮蔽，遮蔽量也在一对光瞳之间变得几乎相等，并且，光量几乎没有不平衡。可以抑制焦点检测精度的降低。
〔第二实施例〕
在第一实施例中，使用离微透镜162的焦点位置具有不同距离的第一电极组154和第二电极组155之中的较接近微透镜162的焦点位置的第一电极组154，来形成在焦点检测像素中限制光瞳分割方向上的光束的部件。使用比第一电极组154远离微透镜162的焦点位置的第二电极组155，来形成在焦点检测像素中限制与光瞳分割方向垂直的方向上的光束的部件。
相对照地，在第二实施例中，通过第一电极组154来形成限制光瞳分割方向和与其垂直的方向上的光束的部件，而不使用第二电极组155。
图17是从摄影光学系统观看时包含于形成根据第二实施例的焦点检测装置的图像传感器中的单位块中的8×8＝64个像素的放大平面图。
由黑色矩形代表的光电转换单元152被布置在像素的最下层上，并且在所有的像素中大致具有正方形形状。如将在后面描述的那样，露出整个光电转换单元152的像素150是成像像素。部分地露出光电转换单元152的像素SHA、SHB、SVC和SVD是焦点检测像素。来自光电转换单元152的输出经由第一电极组254和第二电极组255被读出。根据第一实施例的图像传感器和根据第二实施例的图像传感器仅在第一电极组和第二电极组的形状方面不同。剩余部件的形状相同，并且，将只解释不同之处。
布置在光电转换单元152之上(光入射侧)的第一电极组254沿Y方向(图17中向上)延展。第一电极组254包含沿X方向(图17中右方)规则布置的线状的用于信号传送的主电极组254a和布置在各自像素中的岛状的互连电极组254b。布置在第一电极组254之上的第二电极组255沿X方向延展。第二电极组255包含沿Y方向规则布置的线状电极255a。在光电转换单元152中产生的信号电荷经由浮置扩散(未示出)、第一电极组254和第二电极组255被输出到随后的电路。
在与成像像素的周边对应的部分处，第一电极组254和第二电极组255的形状与第一实施例中的第一电极组154和第二电极组155的形状相同。但是，在与焦点检测像素SHA、SHB、SVC和SVD的周边对应的部分处的第一电极组254和第二电极组255的形状与第一实施例中的不同之处如下。
图18A和图18B是用于解释根据第二实施例的图像传感器107中的焦点检测像素(用于水平相位差焦点检测)的结构的示图。图18A和图18B与第一实施例中的图6A和图6B对应。图18A是四个像素即图17中的焦点检测像素SHA和SHB以及两个成像像素150的放大平面图。图18B是沿图18A中的线A-A获取的焦点检测像素SHA和SHB的截面图。
同样，在第二实施例中，焦点检测像素SHA和SHB具有光瞳分割狭缝OPHA和OPHB。但是，第一电极组254限定各狭缝的所有的边。第一电极组254的走向沿着Y方向。焦点检测像素的光电转换单元152包含不被第一电极组254遮光的区域(露出部分)。当存在于光电转换单元152附近的已通过露出部分的光束在衍射时到达光电转换单元152时，出现第二峰，这对于焦点检测像素的光瞳强度分布是不希望的。为了抑制从露出部分进入光电转换单元的光束，第二实施例加宽第二电极组255的一部分，以形成延伸为将露出部分遮光的突出部分255H和255S。该结构可有效地减少从狭缝以外的部分进入焦点检测像素的不想要的光。
如上所述，根据第二实施例，仅使用图像传感器的电极组之中布置在微透镜的焦点位置附近的第一电极组，来形成焦点检测像素的狭缝。并且，使用布置为比第一电极组远离微透镜的焦点位置的第二电极组，来将没有被第一电极组遮光的区域遮光。该结构限制了从狭缝以外的部分进入焦点检测像素的光电转换单元的光束。
图19A和图19B是用于解释根据第二实施例的图像传感器107中的焦点检测像素(用于垂直相位差焦点检测)的结构的示图。图19A和图19B与第一实施例中的图7A和图7B对应。图19A是四个像素即图17中的焦点检测像素SVC和SVD以及两个成像像素150的放大平面图。图19B是沿图19A中的线A-A获取的焦点检测像素SVC和SVD的截面图。将参照图19A实现用于垂直相位差焦点检测的焦点检测像素中的光瞳分割狭缝的结构。
在用于垂直相位差焦点检测的焦点检测像素SVC和SVD中，第一电极组254和第二电极组255的走向方向与图18A和图18B所示的用于水平相位差焦点检测的焦点检测像素SHA和SHB中的相同。但是，光瞳分割方向相差90°。因此，用于形成光瞳分割狭缝的电极的形状如下改变。
在图18A所示的用于水平相位差焦点检测的焦点检测像素中，第一电极组254中走向沿着Y方向的线状的用于信号传送的主电极组254a的宽度延伸，以覆盖光电转换单元152。在延伸的部分中形成狭缝。相对照地，在用于垂直相位差焦点检测的焦点检测像素中，如图19A所示，光电转换单元152被第一电极组254中岛状的互连电极组254b的沿Y方向延伸的一部分覆盖，并且，在延伸的部分中形成狭缝OPVD或OPVC。并且，形成第二电极组255的突出部分255V和255S，以覆盖存在于第一电极组254中的走向沿着Y方向的线状的用于信号传送的主电极组254a和岛状的互连电极组254b之间的露出部分。突出部分255V和255S减小了容许光束进入光电转换单元152的露出部分。该结构有效地防止对于光瞳分割来说不希望的不想要光经由露出部分到达光电转换单元152。
图20A至图20C和图21A至图21C是用于解释第二实施例中的各像素的光瞳锐度的示图。图20A至图20C和图21A至图21C与第一实施例中的图11A至图11C和图12A至图12C对应。图20A至图20C是用于解释图18A和图18B所示的焦点检测像素SHA和SHB以及成像像素的光瞳锐度的示图。
在根据第二实施例的焦点检测像素中，通过第一电极组形成限制光瞳分割方向和与其垂直的方向上的光束的两个狭缝。即，通过到微透镜162的焦点位置等距离的电极形成狭缝。出于这种原因，图20B中水平截面上的光瞳强度分布的锐度HHA-H和HHB-H等于图20C中垂直截面上的光瞳强度分布的锐度HHA-V和HHB-V。但是，与第一实施例类似，光瞳强度分布的宽度W沿作为光瞳分割方向的水平方向小(图20A)，并且沿垂直方向大(图20B)。出于这种原因，第二实施例也实现明确的光瞳分割并减轻光接收量的减少。
图20B中由虚线代表的光瞳强度分布INTHA-X和INTHB-X是第二峰，所述第二峰在既不形成图18A中的第二电极组255的突出部分255H也不形成255S的情况下由于经由露出部分到达光电转换单元152的泄漏光而出现。当使用小F数的摄影光学系统即明亮的摄影光学系统被使用时，由泄漏光产生的第二峰使光瞳分割性能劣化。结果，散焦量与用于相位差焦点检测的一对图像信号之间的相位差之间的相关性变得不规则，从而使得精确的焦点检测是困难的。在第二实施例中，如图18A所示，通过形成第二电极组255以具有突出部分255H和255S，来遮挡不想要的光。可以抑制由泄漏光产生的第二峰INTHA-X和INTHB-X，从而减少光瞳分割特性的劣化。
图21A至图21C是用于解释焦点检测像素SVC和SVD以及成像像素的光瞳锐度的示图。在图21A至图21C中，光瞳分割方向与图20A至图20C中的相差90°，因此，图21B和图21C中的特性与图20B和图20C中的特性相反转。但是，光瞳分割方向上的特性之间的比较揭示，这些特性几乎相同。并且，与光瞳分割方向垂直的方向上的特性几乎相同。
第二实施例中的选择的焦点检测区域和相位差焦点检测图像与图13中所示的相同。关于焦点检测和拍摄的操作与参照图14至图16描述的相同，并且，将不重复对它们的描述。
如上所述，根据第二实施例，除了第一实施例的效果以外，还通过布置在微透镜的焦点位置附近的电极组来形成光瞳分割开口。光瞳分割方向和与其垂直的方向上的光瞳强度分布变得鲜锐。
与形成光瞳分割开口的电极组不同的电极组防止进入露出部分的光到达光电转换单元，由此进一步改善光瞳分割特性。结果，可以抑制相位差焦点检测图像信号的劣化，以增加焦点检测精度。
微透镜和形成用于限制光瞳分割方向上的光束的开口的所有部件之间的距离大。这可进一步减小由微透镜和限制光束的部件之间的对准误差所产生的光瞳强度分布的位置误差。即使焦点检测光瞳被摄影透镜遮蔽，遮蔽量也在一对光瞳之间变得几乎相等，并且，光量几乎没有不平衡。可进一步抑制焦点检测精度的降低。
在上述的实施例中，根据本发明的焦点检测装置被应用于数字静物照相机。但是，本发明可广泛用于在光电转换单元和微透镜之间形成能够遮光的物质层的由CMOS图像传感器代表的图像传感器。由此，本发明可应用于能够使用这种图像传感器的任意设备。例如，本发明可应用于诸如用于记录运动图像的便携式摄像机(电影摄影机)、各种检查照相机、监视照相机、内窥镜照相机或机器人照相机(robot camera)的具有数字照相机功能的任意设备。
具有焦点检测像素的图像传感器以外的布置对于本发明不是必不可少的。作为用于从来自焦点检测像素的输出产生用于相位差焦点检测的一对图像信号的布置和用于从用于相位差焦点检测的一对图像信号获得散焦量的布置，已知的任意布置都是可用的。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。随附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2008年3月11日提交的日本专利申请No.2008-061845和2009年3月3日提交的日本专利申请No.2009-049716的权益，在此通过引用并入它们的全部内容。

Claims (8)

1.一种布置有多个像素的焦点检测装置，各像素具有用于将入射光束转换成信号电荷的光电转换单元和在所述光电转换单元附近具有焦点位置的微透镜，所述焦点检测装置包括：
电极组，所述电极组用于读出由所述多个像素的所述光电转换单元转换的信号电荷，
其中，所述多个像素包含用于产生拍摄图像的多个成像像素和用于产生用于通过相位差焦点检测方法进行焦点检测的图像信号的多个焦点检测像素，并且
对于所述成像像素，所述电极组被布置为不遮挡经由所述微透镜进入所述光电转换单元的光束，并且，对于所述焦点检测像素，所述电极组被布置在所述光电转换单元和所述微透镜之间，以形成用于限制经由所述微透镜进入所述光电转换单元的光束之中沿预定的光瞳分割方向的光束的开口。
2.根据权利要求1的装置，其中
所述电极组包含在所述光电转换单元周围布置的多个电极，并且
所述开口是通过向所述焦点检测像素的所述光电转换单元的中心延伸在所述焦点检测像素周围布置的电极的宽度而形成的。
3.根据权利要求2的装置，其中
所述电极组具有多层结构，
所述开口的形状具有与所述光瞳分割方向垂直的边和与所述光瞳分割方向平行的边，并且
限定至少所述开口的与所述光瞳分割方向垂直的边的电极是所述电极组之中最远离所述微透镜的焦点位置的层以外的层中的电极。
4.根据权利要求3的装置，其中
限定所述开口的与所述光瞳分割方向垂直的边的电极是所述电极组之中最远离所述微透镜的焦点位置的层以外的层中的电极，并且
限定所述开口的与所述光瞳分割方向平行的边的电极是所述电极组之中比限定所述开口的与所述光瞳分割方向垂直的边的电极远离所述微透镜的焦点位置的层中的电极。
5.根据权利要求3的装置，其中
限定所述开口的与所述光瞳分割方向垂直的边的电极和限定所述开口的与所述光瞳分割方向平行的边的电极都不是所述电极组之中最远离所述微透镜的焦点位置的层中的电极，并且
在布置在所述焦点检测像素周围的电极之中，比限定所述开口的边的电极远离所述微透镜的焦点位置的层中的电极被形成，以对于所述焦点检测像素的所述光电转换单元的不被限定所述开口的边的电极遮光的区域进行遮光。
6.根据权利要求1至5中任一项的装置，其中，所述多个焦点检测像素以相等的密度被布置，并且包含具有第一光瞳分割方向的焦点检测像素对和具有与所述第一光瞳分割方向垂直的第二光瞳分割方向的焦点检测像素对。
7.根据权利要求1至5中任一项的装置，还包括：
产生构件，所述产生构件用于基于从所述多个焦点检测像素读出的信号电荷，产生用于检测所述光瞳分割方向上的相位差的一对图像信号；和
计算构件，所述计算构件用于从由所述产生构件产生的所述一对图像信号计算散焦量。
8.一种成像设备，包括：
具有聚焦透镜的摄影光学系统；
在权利要求7中限定的焦点检测装置；
驱动构件，所述驱动构件用于根据由所述焦点检测装置的计算构件计算的散焦量来驱动所述聚焦透镜；和
图像处理构件，所述图像处理构件用于基于从所述焦点检测装置的成像像素读出的信号电荷来产生图像。
CN2009801081056A 2008-03-11 2009-03-06 焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备 Active CN101960353B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008061845 2008-03-11
JP2008-061845 2008-03-11
JP2009049716A JP5451111B2 (ja) 2008-03-11 2009-03-03 焦点検出装置およびそれを有する撮像装置
JP2009-049716 2009-03-03
PCT/JP2009/054818 WO2009113644A1 (en) 2008-03-11 2009-03-06 Focus detection device and imaging apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101960353A true CN101960353A (zh) 2011-01-26
CN101960353B CN101960353B (zh) 2012-09-26

Family

ID=41065305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801081056A Active CN101960353B (zh) 2008-03-11 2009-03-06 焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8711270B2 (zh)
EP (1) EP2255238A4 (zh)
JP (1) JP5451111B2 (zh)
KR (1) KR101240080B1 (zh)
CN (1) CN101960353B (zh)
WO (1) WO2009113644A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102833472A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 佳能株式会社 摄像设备及其控制方法
CN102928197A (zh) * 2011-08-08 2013-02-13 佳能株式会社 聚焦检测器和包括聚焦检测器的镜头装置和图像拾取装置
CN103108144A (zh) * 2011-11-14 2013-05-15 佳能株式会社 用于驱动图像拾取装置的方法
CN103852857A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 佳能株式会社 焦点检测装置、摄像装置、摄像系统及焦点检测方法
CN104380167A (zh) * 2012-04-25 2015-02-25 株式会社尼康 焦点检测装置、焦点调节装置及相机
CN104583831A (zh) * 2012-08-21 2015-04-29 株式会社尼康 焦点检测装置及摄像装置
CN108989716A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 佳能株式会社 成像装置、信号处理装置和移动体
CN109246400A (zh) * 2012-03-30 2019-01-18 株式会社尼康 拍摄元件及拍摄装置
CN112368837A (zh) * 2018-07-09 2021-02-12 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像元件的制造方法

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5552214B2 (ja) * 2008-03-11 2014-07-16 キヤノン株式会社 焦点検出装置
JP5451111B2 (ja) * 2008-03-11 2014-03-26 キヤノン株式会社 焦点検出装置およびそれを有する撮像装置
US8558940B2 (en) 2008-11-27 2013-10-15 Nikon Corporation Image sensor and image-capturing device
JP4798270B2 (ja) * 2009-02-13 2011-10-19 株式会社ニコン 撮像素子、撮像装置及び撮像素子の製造方法
JP5381646B2 (ja) * 2009-11-26 2014-01-08 株式会社ニコン 撮像装置
JP2012032723A (ja) * 2010-08-03 2012-02-16 Sony Corp 撮像装置、撮像素子、撮像方法およびプログラム
JP5764884B2 (ja) * 2010-08-16 2015-08-19 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP5493010B2 (ja) * 2010-11-30 2014-05-14 富士フイルム株式会社 撮像装置及びその合焦位置検出方法
US8742309B2 (en) 2011-01-28 2014-06-03 Aptina Imaging Corporation Imagers with depth sensing capabilities
KR101133154B1 (ko) 2011-02-03 2012-04-06 디지털옵틱스 코포레이션 이스트 상이한 파장을 균일하게 수광하기 위한 차등 높이 실리콘을 포함하는 이면 조사 센서 패키지
KR101095945B1 (ko) 2011-02-03 2011-12-19 테쎄라 노쓰 아메리카, 아이엔씨. 상이한 파장을 균일하게 수광하기 위한 흡광 재료를 포함하는 이면 조사 센서 패키지
JP6016396B2 (ja) * 2011-03-24 2016-10-26 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
CN103460103B (zh) 2011-03-31 2015-06-17 富士胶片株式会社 成像装置及其驱动方法
JP5825817B2 (ja) 2011-04-01 2015-12-02 キヤノン株式会社 固体撮像素子及び撮像装置
JP2012234152A (ja) 2011-04-19 2012-11-29 Canon Inc 撮像装置及びその制御方法
JP5404693B2 (ja) * 2011-05-18 2014-02-05 キヤノン株式会社 撮像素子、それを具備した撮像装置及びカメラシステム
US10015471B2 (en) 2011-08-12 2018-07-03 Semiconductor Components Industries, Llc Asymmetric angular response pixels for single sensor stereo
JP2013145779A (ja) * 2012-01-13 2013-07-25 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
JP5955000B2 (ja) * 2012-01-25 2016-07-20 キヤノン株式会社 固体撮像素子、該固体撮像素子を備えた距離検出装置、及びカメラ
JP2013157883A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Sony Corp 固体撮像素子およびカメラシステム
JP6095268B2 (ja) 2012-02-24 2017-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び撮像システム
US9554115B2 (en) 2012-02-27 2017-01-24 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging pixels with depth sensing capabilities
WO2013145886A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 富士フイルム株式会社 撮像素子及びこれを用いた撮像装置及び撮像方法
JP6004768B2 (ja) * 2012-06-14 2016-10-12 キヤノン株式会社 焦点検出のための信号処理装置、信号処理方法およびプログラム、ならびに焦点検出装置を有する撮像装置
JP6045214B2 (ja) * 2012-06-19 2016-12-14 キヤノン株式会社 焦点調節装置及びその制御方法
JP5997541B2 (ja) * 2012-08-10 2016-09-28 キヤノン株式会社 画像信号処理装置およびその制御方法
CN103024199A (zh) * 2012-12-28 2013-04-03 天津三星光电子有限公司 一种智能拍照手机
WO2014106935A1 (ja) * 2013-01-04 2014-07-10 富士フイルム株式会社 画像処理装置、撮像装置、プログラム及び画像処理方法
JP5886781B2 (ja) * 2013-03-26 2016-03-16 キヤノン株式会社 焦点検出装置、焦点検出方法およびプログラム、並びに撮像装置
JP6052057B2 (ja) 2013-05-22 2016-12-27 ソニー株式会社 信号処理装置および信号処理方法、固体撮像装置、並びに、電子機器
JP6232589B2 (ja) * 2013-06-24 2017-11-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP6127869B2 (ja) * 2013-09-25 2017-05-17 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその駆動方法、並びに電子機器
KR102125561B1 (ko) 2013-12-03 2020-06-22 삼성전자주식회사 촬영 장치 및 이의 제어 방법
JP6233188B2 (ja) 2013-12-12 2017-11-22 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
US10680022B2 (en) 2013-12-12 2020-06-09 Sony Corporation Solid state imaging device, manufacturing method of the same, and electronic equipment
JP2015153975A (ja) 2014-02-18 2015-08-24 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および電子機器
KR102149463B1 (ko) 2014-02-19 2020-08-28 삼성전자주식회사 이미지를 처리하기 위한 전자 장치 및 방법
US9445018B2 (en) * 2014-05-01 2016-09-13 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with phase detection pixels
US9888198B2 (en) 2014-06-03 2018-02-06 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with sub-pixel resolution capabilities
JP6466656B2 (ja) * 2014-06-19 2019-02-06 オリンパス株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2016006449A (ja) 2014-06-20 2016-01-14 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
US9749556B2 (en) 2015-03-24 2017-08-29 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems having image sensor pixel arrays with phase detection capabilities
KR102374112B1 (ko) 2015-07-15 2022-03-14 삼성전자주식회사 오토 포커싱 픽셀을 포함하는 이미지 센서, 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템
JP2017085484A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 日本放送協会 撮像素子、合焦位置検出器及び撮像装置
WO2017119447A1 (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社ニコン 撮像装置および電子カメラ
JP6350694B2 (ja) * 2017-02-09 2018-07-04 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
JP2017092499A (ja) * 2017-02-10 2017-05-25 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び撮像システム
JP2019106634A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 オリンパス株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP2019168661A (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 キヤノン株式会社 制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体
JP6652666B2 (ja) * 2019-01-10 2020-02-26 オリンパス株式会社 撮像素子
JP7246961B2 (ja) 2019-02-15 2023-03-28 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラム
JP7397626B2 (ja) 2019-10-30 2023-12-13 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
KR20220156332A (ko) * 2021-05-18 2022-11-25 삼성전자주식회사 오토 포커스 픽셀을 포함하는 이미지 센서

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150920A (ja) * 1982-03-04 1983-09-07 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 焦点検出装置
JPH08106041A (ja) 1994-10-06 1996-04-23 Asahi Optical Co Ltd 焦点検出装置
JP4011710B2 (ja) 1998-01-23 2007-11-21 キヤノン株式会社 撮像装置
JP3592147B2 (ja) * 1998-08-20 2004-11-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US6995800B2 (en) 2000-01-27 2006-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus utilizing a plurality of converging lenses
JP4908668B2 (ja) 2000-04-19 2012-04-04 キヤノン株式会社 焦点検出装置
JP4500434B2 (ja) * 2000-11-28 2010-07-14 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム、並びに撮像方法
US20060125945A1 (en) * 2001-08-07 2006-06-15 Satoshi Suzuki Solid-state imaging device and electronic camera and shading compensaton method
JP4532800B2 (ja) * 2001-11-08 2010-08-25 キヤノン株式会社 撮像装置及びシステム
JP2005072364A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Fuji Film Microdevices Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
JP2006126652A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Canon Inc 撮像装置
EP1887399A4 (en) * 2005-05-30 2011-03-23 Nikon Corp IMAGE GENERATION CONDITION DETECTION DEVICE
JP4797606B2 (ja) * 2005-12-01 2011-10-19 株式会社ニコン 撮像装置
JP4720508B2 (ja) * 2006-01-05 2011-07-13 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
US7751700B2 (en) * 2006-03-01 2010-07-06 Nikon Corporation Focus adjustment device, imaging device and focus adjustment method
JP4839990B2 (ja) * 2006-07-06 2011-12-21 株式会社ニコン 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP5045012B2 (ja) * 2006-07-20 2012-10-10 株式会社ニコン 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP4321579B2 (ja) 2006-11-28 2009-08-26 ソニー株式会社 撮像装置
JP5076528B2 (ja) * 2007-02-06 2012-11-21 株式会社ニコン 光電変換部の連結／分離構造、固体撮像素子及び撮像装置
JP5098405B2 (ja) * 2007-04-11 2012-12-12 株式会社ニコン 撮像素子、焦点検出装置および撮像装置
JP5028154B2 (ja) * 2007-06-20 2012-09-19 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP5040700B2 (ja) * 2008-02-12 2012-10-03 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP5552214B2 (ja) * 2008-03-11 2014-07-16 キヤノン株式会社 焦点検出装置
JP5451111B2 (ja) * 2008-03-11 2014-03-26 キヤノン株式会社 焦点検出装置およびそれを有する撮像装置
JP5276371B2 (ja) * 2008-07-09 2013-08-28 キヤノン株式会社 撮像装置
JP5317562B2 (ja) * 2008-07-17 2013-10-16 キヤノン株式会社 位相差検出装置、撮像装置、位相差検出方法、位相差検出プログラム
JP5230388B2 (ja) * 2008-12-10 2013-07-10 キヤノン株式会社 焦点検出装置及びその制御方法
JP5517514B2 (ja) * 2009-07-16 2014-06-11 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP2011197080A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Olympus Corp 撮像装置及びカメラ

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102833472A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 佳能株式会社 摄像设备及其控制方法
CN102833472B (zh) * 2011-06-15 2015-09-09 佳能株式会社 摄像设备及其控制方法
CN102928197B (zh) * 2011-08-08 2016-01-20 佳能株式会社 聚焦检测器和包括聚焦检测器的镜头装置和图像拾取装置
US8848095B2 (en) 2011-08-08 2014-09-30 Canon Kabushiki Kaisha Focus detector, and lens apparatus and image pickup apparatus including the same
CN102928197A (zh) * 2011-08-08 2013-02-13 佳能株式会社 聚焦检测器和包括聚焦检测器的镜头装置和图像拾取装置
US9154689B2 (en) 2011-08-08 2015-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Focus detector, and lens apparatus and image pickup apparatus including the same
CN103108144A (zh) * 2011-11-14 2013-05-15 佳能株式会社 用于驱动图像拾取装置的方法
CN106060405A (zh) * 2011-11-14 2016-10-26 佳能株式会社 用于驱动图像拾取装置的方法
CN106060405B (zh) * 2011-11-14 2019-04-19 佳能株式会社 用于驱动图像拾取装置的方法
CN103108144B (zh) * 2011-11-14 2016-08-10 佳能株式会社 用于驱动图像拾取装置的方法
CN109246400B (zh) * 2012-03-30 2021-02-19 株式会社尼康 拍摄元件及拍摄装置
CN109246400A (zh) * 2012-03-30 2019-01-18 株式会社尼康 拍摄元件及拍摄装置
CN104380167A (zh) * 2012-04-25 2015-02-25 株式会社尼康 焦点检测装置、焦点调节装置及相机
CN104380167B (zh) * 2012-04-25 2019-03-19 株式会社尼康 焦点检测装置、焦点调节装置及相机
CN104583831A (zh) * 2012-08-21 2015-04-29 株式会社尼康 焦点检测装置及摄像装置
US9986147B2 (en) 2012-08-21 2018-05-29 Nikon Corporation Focus detection device and image-capturing apparatus
US10274697B2 (en) 2012-08-21 2019-04-30 Nikon Corporation Focus detection device and image-capturing apparatus
CN105933603A (zh) * 2012-11-29 2016-09-07 佳能株式会社 焦点检测装置、摄像装置、摄像系统及焦点检测方法
CN105933603B (zh) * 2012-11-29 2019-03-12 佳能株式会社 焦点检测装置、摄像装置、摄像系统及焦点检测方法
US9380202B2 (en) 2012-11-29 2016-06-28 Canon Kabushiki Kaisha Focus detection apparatus, image pickup apparatus, image pickup system, focus detection method, and non-transitory computer-readable storage medium
CN103852857B (zh) * 2012-11-29 2016-06-08 佳能株式会社 焦点检测装置、摄像装置、摄像系统及焦点检测方法
CN103852857A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 佳能株式会社 焦点检测装置、摄像装置、摄像系统及焦点检测方法
CN108989716A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 佳能株式会社 成像装置、信号处理装置和移动体
CN112368837A (zh) * 2018-07-09 2021-02-12 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像元件的制造方法
US12022217B2 (en) 2018-07-09 2024-06-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and method for manufacturing imaging element

Also Published As

Publication number Publication date
EP2255238A4 (en) 2014-04-02
WO2009113644A1 (en) 2009-09-17
US8711270B2 (en) 2014-04-29
US20110025904A1 (en) 2011-02-03
EP2255238A1 (en) 2010-12-01
KR20100116710A (ko) 2010-11-01
KR101240080B1 (ko) 2013-03-06
JP5451111B2 (ja) 2014-03-26
CN101960353B (zh) 2012-09-26
JP2009244862A (ja) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960353B (zh) 焦点检测装置和具有焦点检测装置的成像设备
JP5825817B2 (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
EP1975695B1 (en) Focus detection device, focusing state detection method and imaging apparatus
RU2585235C2 (ru) Устройство захвата изображения
US9237281B2 (en) Image sensor comprising plural pixels including a microlens and plural photoelectric conversion portions and image pickup apparatus comprising same
JP5552214B2 (ja) 焦点検出装置
KR101773168B1 (ko) 위상차이 촬상 소자에 의한 초점 조절 장치 및 방법
JP5159700B2 (ja) 光学装置及び焦点検出方法
US9204067B2 (en) Image sensor and image capturing apparatus
US7924342B2 (en) Image sensor with image-capturing pixels and focus detection pixel areas and method for manufacturing image sensor
US8730374B2 (en) Focus detection apparatus
US20150358593A1 (en) Imaging apparatus and image sensor
JP4992481B2 (ja) 焦点検出装置および撮像装置
US20080208506A1 (en) Focus detection device, imaging apparatus, method for manufacturing a focus detection device and focus detection method
JP2007317951A (ja) 光検出素子および撮像装置
JP2008177903A (ja) 撮像装置
JP5067148B2 (ja) 撮像素子、焦点検出装置および撮像装置
JP2010181485A (ja) 撮像装置および撮像素子
JP2008176114A (ja) 焦点検出装置および撮像装置
JP5278123B2 (ja) 撮像装置
JP5852371B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP5220375B2 (ja) 撮像装置及びそれを有する撮像機器
JP2017188633A (ja) 撮像素子及び撮像装置
JP7387265B2 (ja) 撮像素子、撮像装置、及び制御方法、並びにプログラム
KR20170015158A (ko) 제어장치, 촬상장치, 및 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant