CN102655569A - 成像器件和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和光阻挡部分的端部在入口侧的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

Description

成像器件和成像装置

技术领域

本公开涉及成像器件，更具体地，涉及生成用于检测相位差的信号的成像器件和成像装置。

背景技术

近年来，已经广泛使用成像装置，如数字照相机，其通过成像如轮廓的被摄体生成捕获图像，并且记录生成的捕获图像。此外，作为成像装置，为了使得用户的拍摄操作简单，已经广泛使用这样的成像装置，其具有在成像时自动执行聚焦调整的自动聚焦(AF)功能。

作为成像装置，已经提出这样的成像装置，其中，例如通过成像镜头的光通过光瞳分割来分割，以便形成一对图像，并且通过测量形成的图像之间的间隙(检测相位差)确定成像镜头的位置。例如，已经提出这样的成像装置，其中在单个成像器件中提供用于相位差检测(焦点检测)的两个像素(相位差检测像素)和用于生成捕获图像的像素(图像生成像素)，该相位差检测像素通过阻挡光感测元件感测的被摄体光的一半执行光瞳分割。在成像装置执行相位差检测的情况下，基于来自相位差检测像素的信号形成一对图像，并且通过测量形成的图像之间的间隙计算聚焦未对准量。此后，成像装置基于计算的聚焦未对准量计算成像镜头的移动量，并且通过基于计算的移动量调整成像镜头的位置来执行聚焦(聚焦调整)。

此外，例如，已经提出这样的成像装置，其中对于每个相位差检测像素设置用于分割出瞳的光阻挡掩膜的位置，使得出瞳等分为2(例如，参考日本未审专利申请公开No.2009-204987)。

发明内容

在成像装置中，在每个相位差检测像素中，出瞳等分为2，因此可以高精度地执行相位差检测。然而，在成像装置中，存在这样的情况，其中由于渐晕(vignetting)，同轴相差检测像素的相差检测特性可能不同于离轴相差检测像素的相差检测特性。因此，反映渐晕对相位差检测像素的影响的成像器件是优选的。

期望改进成像器件中相位差检测像素的特性。

根据本公开实施例，提供了一种成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测由微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离。这导致这样的操作，其中设置用于光瞳分割的光阻挡层，使得在相位差检测像素中，通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

在实施例中，微镜头、光感测元件和光阻挡部分可以构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素可以用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素。关于该对相位差检测像素中的一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该一个相位差检测像素中出瞳的中心的各位置实际上是相同位置，而不管图像的高度。此外，关于该对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该另一个相位差检测像素中出瞳的中心的各位置实际上是相同位置，而不管图像的高度。这导致这样的操作，其中使得一个相差检测像素感测的质心位置恒定而不管图像高度，并且使得另一个相差检测像素感测的质心位置恒定而不管图像高度，从而使得相差检测特性恒定而不管图像高度。

在实施例中，可以设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互远离。这导致这样的操作，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像的高度的增加变得相互远离。

此外，在实施例中，微镜头、光感测元件和光阻挡部分可以构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素可以用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素。可以设置该对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离。此外，可以设置该对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离。这导致这样的操作，其中设置光阻挡部分，使得在一个相位差检测像素中，图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上，根据图像高度的增加变得相互远离，并且另一个相位差检测像素中，图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置，在光瞳分割方向的另一个方向上，根据图像高度的增加变得相互远离。

在实施例中，可以设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互接近。这导致这样的操作，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像的高度的增加变得相互接近。

在实施例中，微镜头、光感测元件和光阻挡部分可以构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素。可以设置一对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近，并且可以设置一对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近。这导致这样的操作，其中，设置光阻挡部分，使得在一对相位差检测像素的一个相位差检测像素中，图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置，在光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近，并且在另一个相位差检测像素中，图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置，在光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近。

在实施例中，可以设置光阻挡部分，使得图像高度的预定位置用作参考位置，并且图像形成点的位置和端部的位置在参考位置处相互对应，并且可以设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据距离参考位置的图像高度的变化变得相互远离。这导致这样的操作，其中图像形成点的位置和端部的位置在图像高度的预定位置处相互对应，并且图像形成点的位置和端部的位置根据距离参考位置的图像高度的变化变得相互远离。

在实施例中，微镜头、光感测元件和光阻挡部分可以构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素可以用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素。一对相位差检测像素的一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离，实际上可以与一对相位差检测像素的另一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离相同。这导致这样的操作，其中一对相位差检测像素的一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离，实际上与一对相位差检测像素的另一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离相同。

在实施例中，通过微镜头的被摄体光的图像形成点可以是通过微镜头的主光束的图像形成点。这导致这样的操作，其中入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化，变得远离主光束的图像形成点的位置。

根据本发明另一实施例，提供了一种成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；以及光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号，其中设置光感测元件，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和光感测元件的端部在图像形成点侧的位置根据图像高度的变化变得相互远离。这导致这样的操作，其中，在相位差检测像素中，设置光感测元件，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和光感测元件的端部在图像形成点侧的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

根据本发明另一实施例，提供了一种成像装置，包括：成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离；聚焦确定单元，其基于相位差检测像素生成的信号，通过相位差检测执行聚焦确定；以及图像生成单元，其基于图像生成像素生成的信号生成图像。这导致这样的操作，其中，在相位差检测像素中，使用成像器件执行相位差检测，在该成像器件中，设置用于光瞳分割的光阻挡层，使得在相位差检测像素中，通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

根据本公开实施例，可能实现改进成像器件中相位差检测像素的特性的优异效果。

附图说明

图1是图示根据本公开第一实施例的成像装置的功能配置示例的框图。

图2是示意性图示根据本公开第一实施例的成像装置中的薄膜镜的位置示例的截面图。

图3是图示根据本公开第一实施例的第二成像传感器中提供的像素的安排示例的示意图。

图4A和4B是图示根据本公开第一实施例的图像生成像素和相位差检测像素的截面配置示例的示意图。

图5A到5C是图示根据本公开实施例的图像传感器中、对于每个图像高度主光束的角度的示例和光阻挡层的位置的示例的示意图。

图6A到6D是示意性图示由在根据本公开实施例的图像传感器的中心(同轴)周围布置的相位差检测像素感测的被摄体光的图、指示相位差检测像素的特性的曲线图、和指示由相位差检测像素感测的被摄体光的曲线图。

图7A到7C是示意性图示由在根据本公开实施例的图像传感器的离轴位置布置的相位差检测像素感测的被摄体光的图、指示相位差检测像素的特性的曲线图、和指示由相位差检测像素感测的被摄体光的曲线图。

图8A到8E是图示在根据本公开实施例的成像装置中生成的渐晕的示意图。

图9A到9D是图示提供有根据本公开实施例的图像传感器的成像装置中生成的渐晕对相位差检测特性的影响的示意图。

图10A和10B是图示根据本公开第一实施例的第二图像传感器中在每个图像高度处的光阻挡层的位置示例的示意图。

图11A到11C是示意性图示在同轴左孔径相位差检测像素的入口侧光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置分开的情况下、左孔径相位差检测像素感测的被摄体光的图。

图12A到12D是使用出瞳和曲线图示意性图示在根据本公开第一实施例的第二图像传感器中、在四个图像高度处由一对相位差检测像素感测的被摄体光的图。

图13A到13C是图示在根据本公开第二实施例的第二图像传感器中、图像高度和光阻挡层的位置之间的关系的示例的示意图。

具体实施方式

以下，将描述本公开的实施例。将按照以下顺序进行描述。

1.第一实施例(成像控制：匹配一对同轴相位差检测像素的相位差检测特性与一对离轴相位差检测像素的相位差检测特性的示例)

2.第二实施例(成像控制：匹配一对最外面离轴相位差检测像素的相位差检测特性的示例)

1.第一实施例

成像装置的功能配置示例

图1是图示根据本公开第一实施例的成像装置100的功能配置示例的框图。成像装置100是通过成像被摄体生成图像数据(捕获图像)、并记录生成的图像数据作为图像内容(静态图像内容或运动图像内容)的成像装置。此外，以下将主要描述记录静态图像内容(静态图像文件)作为图像内容(图像文件)的示例。

成像装置100包括镜头单元110、操作接收单元120、控制单元130、第一图像传感器140、和第一信号处理单元150。此外，成像装置100包括薄膜镜160、第二图像传感器200、第二信号处理单元170、存储单元181、显示单元182、聚焦确定单元183和驱动单元184。

镜头单元110收集来自被摄体的光(被摄体光)。镜头单元110包括变焦透镜111、光圈112和聚焦透镜113。

变焦透镜111通过驱动单元184的驱动在光轴方向上移动以便改变焦距，从而调整捕获图像中包括的被摄体的放大倍数。

光圈112是这样的护罩，其通过驱动单元184的驱动改变孔径大小，以便调整入射到第一图像传感器140和第二图像传感器200的被摄体光量。

聚焦透镜113通过驱动单元184的驱动在光轴方向上移动，从而调整聚焦。

操作接收单元120从用户接收操作。例如，在按压快门按钮(图2所示的快门按钮121)的情况下，操作接收单元120提供关于按压的信号到控制单元130，作为操作信号。

控制单元130控制成像装置100的各个单元的操作。例如，如果按压快门按钮并且接收用于开始静态图像的记录的操作信号，则控制单元130将关于静态图像的记录和执行的信号(静态图像捕获操作信号)提供到第一信号处理单元150。此外，在显示单元182上显示实况视图的情况下，控制单元130将用于基于第二图像传感器200输出的信号生成实况视图图像的信号提供给第二信号处理单元170。这里，实况视图指输入到成像装置100的被摄体图像的实时显示。此外，在使用相位差检测方法执行聚焦确定的情况下，控制单元130将指示执行聚焦确定操作(相位差检测操作)的信号(相位差检测操作信号)提供给第二信号处理单元170。这里，相位差检测方法是聚焦检测方法，其中通过成像透镜的光经历光瞳分割以便形成一对图像，并且通过测量形成的图像之间的间隙(图像之间的未对准量)检测聚焦程度。

薄膜镜160将经由镜头单元110收集的被摄体分割为两部分。薄膜镜160例如是透反射镜，并且通过反射被摄体光的30％将被摄体光分割为两部分。薄膜镜160将分割为两部分的光的一部分提供到第一图像传感器140，并且将另一部分提供到第二图像传感器160。

第一图像传感器140是这样的成像器件，其感测通过薄膜镜160分割的被摄体光的一部分，并且对感测的被摄体光执行光电转换以生成电信号。第一图像传感器140例如通过COMS(互补金属氧化物半导体)传感器、CCD(电荷耦合器件)传感器等实现。在第一图像传感器140中，只有生成用于基于感测的被摄体光生成捕获图像的信号的像素(图像生成像素)以拜耳阵列布置。第一图像传感器140将通过光电转换生成的电信号提供给第一信号处理单元150。

第一信号处理单元150对从第一图像传感器140提供的电信号执行各种类型的信号处理。例如，在从控制单元130提供静态图像捕获操作信号的情况下，第一信号处理单元150执行各种类型的信号处理，从而生成用于静态图像的数据(静态图像数据)。此外，第一信号处理单元150将生成的图像数据提供给存储单元181，用于存储在存储单元181中。

存储单元181将从第一信号处理单元150提供的图像数据记录为图像内容(图像文件)。例如，作为存储单元181，可以使用可移除记录介质(一个或多个记录介质)(如DVD(数字多功能盘))、或半导体存储器(如存储卡)。此外，记录介质可以内置在成像装置100中，或者可以附接到成像装置100或从成像装置100分离。

第二图像传感器200是这样的成像器件，其感测通过薄膜镜160分割的被摄体光的一部分，并且对感测的被摄体光执行光电转换以生成电信号。以与第一成像传感器140相同的方式，第二图像传感器200例如通过COMS传感器、CCD传感器等实现。在第二图像传感器200中，布置图像生成像素和生成用于检测相位差的信号的像素(相位差检测像素)。此外，将参考图3和后面的图描述第二图像传感器200。第二图像传感器200将通过光电转换生成的电信号提供给第二信号处理单元170。此外，第二图像传感器200是权利要求中所述的成像器件的示例。

第二信号处理单元170对从第二图像传感器200提供的电信号执行各种类型的信号处理。例如，在从控制单元130提供相位差检测操作信号的情况下，第二信号处理单元170生成用于基于来自第二图像传感器200中的相位差检测像素的输出信号检测相位差的数据(相位差检测数据)。此外，第二信号处理单元170将生成的相位差检测数据提供给聚焦确定单元183。此外，在从控制单元130提供实况视图显示信号的情况下，第二信号处理单元170基于来自第二图像传感器200中的图像生成像素的输出信号生成用于现场视图图像的数据(现场视图图像数据)。第二信号处理单元170将生成的相差视图图像数据提供给显示单元182，并且在显示单元182的显示屏幕上显示现场视图。此外，第二信号处理单元170是权利要求中所述的图像生成单元的示例。

显示单元182基于从第二信号处理单元170提供的图像数据显示图像。显示单元182例如由彩色液晶面板实现。例如，在从第二信号处理单元170提供实况视图图像数据的情况下，显示单元182在显示屏幕上显示现场视图图像。

聚焦确定单元183基于从第二信号处理单元170提供的相位差检测数据确定是否聚焦了要聚焦的目标(聚焦目标)。如果聚焦了被聚焦的区域(聚焦区域)中的对象(聚焦目标)，则聚焦确定单元183将指示聚焦的信息提供给驱动单元184作为聚焦确定结果信息。如果没有聚焦聚焦目标，则聚焦确定单元183计算聚焦未对准量(散焦量)，并且将指示计算的散焦量的信息提供给驱动单元184作为聚焦确定结果信息。

驱动单元184驱动变焦镜头111、光圈112和聚焦镜头113。例如，驱动单元184基于从聚焦确定单元183输出的聚焦确定结果信息计算聚焦透镜113的驱动量，并且根据计算的驱动量移动聚焦镜头113。如果对准了聚焦，则驱动单元184保持聚焦镜头113的当前位置。此外，如果聚焦未对准，则驱动单元184基于指示散焦量的聚焦确定结果信息和聚焦镜头113的位置信息计算驱动量(运动距离)，并且根据驱动量移动聚焦镜头113。

薄膜镜的位置示例

图2是示意性图示根据本公开第一实施例的成像装置100中的薄膜镜160的位置示例的截面图。此外，将假设该图中的成像装置100是单镜头相机进行描述。

图2是成像装置100的截面图，并且示出体部101和替换镜头105。替换镜头105是成像装置100中的可附接和可分离镜头单元，并且对应于图1所示的镜头单元110。体部101是执行成像装置100中的成像处理并对应于除了图1所示的镜头单元110以外的配置的主体。在体部101中，示出快门按钮121、显示单元182、薄膜镜160、第一图像传感器140、第二图像传感器200和替换镜头105。

此外，在该图中，示出镜头单元110中提供的镜头中的光轴(光轴L12)、和指示被摄体光通过的范围的两条线(线L11和L13)。此外，线L11和L13之间的范围指示入射到第一图像传感器140和第二图像传感器200的光经过的范围。

布置薄膜镜160，以便将入射到图像装置100的被摄体光分割为两部分。例如，布置薄膜镜160，以便相对于光轴L12形成45°。从而，薄膜镜160向上反射一部分被摄体光(例如，30％)。

第一图像传感器140在薄膜镜160的前面(被摄体光的前进目的地)，垂直于光轴L12布置，以便感测透射通过薄膜镜160的被摄体光。

第二图像传感器200在薄膜镜160的上侧，与光轴L12水平地布置(因为薄膜镜160相对于光轴L12形成45°)，以便感测薄膜镜160反射的被摄体光。

如上所述，在成像装置100中，布置薄膜镜160，以便将入射被摄体光分割为两部分。分别布置第一图像传感器140和第二图像传感器200，以便感测分割为两部分的被摄体光。

第二图像传感器中像素的安排示例

图3是图示根据本公开第一实施例的第二成像传感器200中提供的像素的安排示例的示意图。

在该图中，将假设具有作为Y轴的垂直方向和作为X方向的水平方向的XY轴进行描述。此外，在该图中，假设左下角为XY轴的原点，向上方向为Y轴的+侧，并且向右方向是X轴的+侧。此外，在该图中，第二成像传感器200中特定方向(对应于捕获图像的水平方向(左和右方向)的方向)是X轴方向，并且垂直于该特定方向的方向(对应于捕获图像的垂直方向(上和下方向)的方向)是Y轴方向。假设第二成像传感器200中的信号读取方向是X轴方向(以行单元读取)。

在图3中，为了描述方便，使用第二成像传感器200中包括的一部分像素(16行×16列的像素)的区域(区域210)进行描述。此外，安排第二成像传感器200中的像素，使得区域210中所示的像素安排对应于一个单元，并且在X轴方向和Y轴方向上重复对应于该单元(对应于区域210的像素安排)的像素安排。

在该图中，像素用正方形表示。此外，在该图中，图像生成像素用包含符号(R、G和B)的正方形表示，该符号指示其中提供的滤色镜。也就是说，R像素220指示通过透射通过红色(R)光的滤色镜感测红色光的像素(R像素)，并且B像素250指示通过透射通过蓝色(B)光的滤色镜感测蓝色光的像素(B像素)。此外，Gr像素230是通过透射通过绿色(G)光的滤色镜感测绿色光的像素(G像素)，并且指示包括R像素(R像素220)的行(线)中的G像素。类似地，Gb像素240是通过透射通过绿色(G)光的滤色镜感测绿色光的像素(G像素)，并且指示包括B像素(B像素250)的列(线)中的G像素。

此外，相位差检测像素用对其添加白色椭圆形的灰色正方形表示。相位差检测像素中的白色椭圆形指示通过光感测元件感测入射光的一侧(其中用于执行光瞳分割的光阻挡层(光瞳分割光阻挡层)中存在孔径部分的一侧)。这里，将描述该图中所示的相位差检测像素(右孔径相位差检测像素260、左孔径相位差检测像素270、上孔径相位差检测像素280和下孔径相位差检测像素290)。

右孔径相位差检测像素260是这样的相位差检测像素，其中形成光瞳分割光阻挡层，以便阻挡已经入射到右孔径相位差检测像素260的微镜头的被摄体光中的通过右半出瞳的被摄体光。换句话说，右孔径相位差检测像素260阻挡出瞳的已经光瞳分割为左和右(X轴方向上的+和-侧)的光的右半光，并且感测左半光瞳分割光。

左孔径相位差检测像素270是这样的相位差检测像素，其中形成光瞳分割光阻挡层，以便阻挡已经入射到左孔径相位差检测像素270的微镜头的被摄体光中的通过左半出瞳的被摄体光。换句话说，左孔径相位差检测像素270阻挡出瞳的已经光瞳分割为左和右(X轴方向上的+和-侧)的光的左半光，并且感测右半光瞳分割光。此外，左孔径相位差检测像素270与右孔径相位差检测像素260作为一对使用，以便形成一对图像。

上孔径相位差检测像素280是这样的相位差检测像素，其中形成光瞳分割光阻挡层，以便阻挡已经入射到上孔径相位差检测像素280的微镜头的被摄体光中的通过上半出瞳的被摄体光。换句话说，上孔径相位差检测像素280阻挡出瞳的已经光瞳分割为上和下(Y轴方向上的+和-侧)的光的上半光，并且感测下半光瞳分割光。

下孔径相位差检测像素290是这样的相位差检测像素，其中形成光瞳分割光阻挡层，以便阻挡已经入射到下孔径相位差检测像素290的微镜头的被摄体光中的通过下半出瞳的被摄体光。换句话说，下孔径相位差检测像素290阻挡出瞳的已经光瞳分割为上和下(Y轴方向上的+和-侧)的光的下半光，并且感测上半光瞳分割光。此外，下孔径相位差检测像素290与上孔径相位差检测像素280作为一对使用，以便形成一对图像。

这里，将描述第二图像传感器200中的像素安排。

在第二图像传感器200中，安排图像生成像素的行(线)和安排相位差检测像素的行(线)交替安排。也就是说，如图3所示，图像生成像素、相位差检测像素、图像生成像素、相位差检测像素、......、在Y轴方向上交替安排。此外，在第二图像传感器200中，除了安排相位差检测像素的行以外，在只有图像生成像素的安排方面，安排B像素和G像素的行与安排R像素和G像素的行交替安排，这形成拜耳阵列。

此外，在第二图像传感器200中，安排右孔径相位差检测像素260和左孔径相位差检测像素270的线与安排上孔径相位差检测像素280和下孔径相位差检测像素290的线交替安排，它们之间插入图像生成像素的行。也就是说，关于相位差检测像素，执行光瞳分割的相位差检测像素在相同方向(读取方向(左和右)或垂直于读取方向的方向(上和下)上以行单元安排。

接着，将使用图3所示的R像素和右孔径相位差检测像素的截面图，描述根据本公开第一实施例的图像生成像素的截面配置和相位差检测像素的截面配置。

图像生成像素和相位差检测像素的截面配置

图4A和4B是图示根据本公开第一实施例的图像生成像素和相位差检测像素的截面配置示例的示意图。

此外，在该图中，将描述围绕第二图像传感器200的中心(同轴)的图像生成像素和相位差检测像素的截面配置。

图4A示意性示出图像生成像素的截面配置。此外，本公开第一实施例中同轴的三种颜色图像生成像素(R像素、G像素和B像素)之间的差别只有滤色镜。因此，图4A将只描述R像素(图3中所示的R像素220)的截面配置。此外，该图示出水平方向是X轴方向并且垂直方向是Z轴方向的截面配置。

图4A示出作为R像素220的截面配置的微镜头221、R滤色镜222、光感测元件223、布线层224和布线层225。

微镜头221是用于在光感测元件223处收集被摄体光的镜头。

R滤色镜222是透射通过显示红色(R)的波长范围的光的滤色镜，并且允许显示红色的波长范围的光被R像素220的光感测元件223感测到。

光感测元件223将感测的光转换为电信号，以便生成具有对应于感测的光量的强度的电信号。光感测元件223例如由光电二极管(PD)形成。此外，布置具有尽可能宽的面积的光感测元件223，以便经济地感测由微镜头221收集的光。

布线层224和布线层225是用于在R像素220中将各个电路相互连接的布线。在图4A中，在布线层224和225中示出三条线作为示例，该三条线关于微镜头221的光轴以层形式布置。布置布线层224和225，以便不阻碍微镜头221感测的光进入光感测元件223。布线层224和225是金属，因此用作阻挡被摄体光到达相邻像素的光阻挡层。此外，布线层224和225中的第一金属层(接近微镜头221的层)通常不是布线，并且用作光阻挡层，但是为了方便，在该图中指示为布线层。

图4B示意性示出相位差检测像素的截面配置。此外，在本公开第一实施例中，假设在相位差检测像素的滤色镜层中提供透射通过可见光范围的光的滤色镜(例如，透明层、W滤色镜等)。此外，在图4B中，将假设透射通过可见光范围的光但吸收不同于此的波长的光的滤色镜(W滤色镜)用作相位差检测像素的滤色镜进行描述。

此外，在根据本公开第一实施例的、布置在同轴位置的四个相位差检测像素中，用于执行光瞳分割的光阻挡层的安排方向相互不同。为此，在该图中，将描述右孔径相位差检测像素(右孔径相位差检测像素260)的截面配置，并且将省略左孔径相位差检测像素、上孔径相位差检测像素和下孔径相位差检测像素的描述。

图4B示出作为右孔径相位差检测像素260的截面配置的微镜头261、W滤色镜262、光感测元件263、布线层264和布线层265。

相位差检测像素的微镜头和光感测元件(微镜头261和光感测元件263)与图4A中所示的图像生成像素的微镜头和光感测元件相同。此外，除了光谱特性外，W滤色镜262与图4A中所示的R滤色镜222相同。为此，这里关注将描述的布线层264和265。

布线层264和265是用于以与图4A中所示的布线层224和225相同的方式、将右孔径相位差检测像素260中的各个电路相互连接的布线。在布线层264和265中，以与图4A中所示的布线层224和225相同的方式，示出以层形式关于微镜头261的光轴布置的三条线。此外，布线层264和265中的各个线布置在与图4A中所示的布线层224和225相同的层中。

此外，布线层264包括这样的布线层(光阻挡层266)，其凸出以便阻挡光从左侧到达光感测元件263的中心的周围。布置光阻挡层266，使得通过微镜头261的主光束的图像形成点位于同轴相位差检测像素中的凸出的右端(在没有被光阻挡层266和布线层265覆盖的孔径部分(入口)的端部的周围)。此外，将参考图10A和10B描述根据本公开第一实施例的第二图像传感器200的同轴相位差检测像素中的光阻挡层266。

换句话说，在右孔径相位差检测像素260中，由于光阻挡层266，已经通过出瞳的右半的被摄体光(一部分被摄体光)被光阻挡层阻挡，并且已经通过出瞳的左半的被摄体光通过入口，并且被光感测元件263感测。此外，布置与布线层265中的光阻挡层266相同高度的层(位于布线层265的最下部分的布线)，以便不阻碍没有被光阻挡层266阻挡的光进入光感测元件263。

这样，同轴相位差检测像素中一半光感测元件被光阻挡层覆盖。从而，在同轴相位差检测像素中，通过微镜头的被摄体光的一半被阻挡，并且剩余的一半被光感测元件感测，从而将被摄体光进行光瞳分割。

此外，在该图中，已经描述位于主光束与微镜头的光轴平行位置(图像传感器的同轴)处的图像生成像素的截面配置。入射到相位差检测像素的主光束根据其方向将其角度从图像传感器的同轴向离轴改变(根据图像高度的增加)。因此，通过匹配相位差检测像素中的微镜头、光阻挡层和光感测元件之间的位置关系与主光束的角度，可能按照与同轴相位差检测像素相同的方式执行光瞳分割，其中阻挡一半被摄体光并感测剩余一半被摄体光。

接着，参考图5A到7C，将这样的图像传感器描述为根据本公开实施例的图像传感器，其中匹配微镜头、光阻挡层和光感测元件之间的位置关系与主光束的角度。此外，将参考图8A到9D描述根据本公开实施例的图像传感器中出现的问题。

根据本公开实施例的图像传感器中在每个图像高度处光阻挡层的位置示例

图5A到5C是图示根据本公开实施例的图像传感器中、在每个图像高度处主光束的角度的示例和光阻挡层的位置的示例的示意图。

图5A示意性示出根据本公开实施例的图像传感器中主光束的角度的示例。图5A示出出瞳E1、示意性指示根据本公开实施例的图像传感器的光感测表面的线(光感测表面801)、光感测表面801上的预定位置(位置F1到F4)、和关于位置F1到F4的主光束(通过中心C1的四条线)。

位置F1是与出瞳E1的光轴平行的主光束(角度0°)通过其的光感测表面801的位置。位置F2是关于光轴倾斜大约5°的主光束通过其的位置；位置F3是关于光轴倾斜大约10°的主光束通过其的位置；以及位置F4是关于光轴倾斜大约15°的主光束通过其的位置。

这样，入射到图像传感器的每个像素的主光束的角度根据图像传感器中图像高度而改变(主光束的角度根据主光束的角度的增加变得更大)。因为主光束是通过出瞳的中心(中心C1)的光束，所以必须将相位差检测像素的入口侧的光阻挡层的端部与主光束的图像形成点(通过微镜头的被摄体光的图像形成点的中心)对准，以便精确地执行光瞳分割。因此，在根据本公开实施例的图像传感器中，在相位差检测像素的入口侧光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置对准。

接着，将参考图5B和5C描述根据本公开实施例的图像传感器中的相位差检测像素的光阻挡层。此外，左孔径相位差检测像素和右孔径相位差检测像素与上孔径相位差检测像素和下孔径相位差检测像素的不同仅仅在于光瞳分割方向。因此，从该图以及后面的图起，将描述左孔径相位差检测像素和右孔径相位差检测像素，并且将省略上孔径相位差检测像素和下孔径相位差检测像素的描述。

图5B示出左孔径相位差检测像素的截面配置和在根据本公开实施例的图像传感器的四个位置(图5A中的位置F1到F4)处通过左孔径相位差检测像素的微镜头的主光束的图像形成点。此外，在该图中，为了描述方便，未示出相位差检测像素的W滤色镜。

在图5B中，首先在左侧示出在图5A的位置F1(在图像传感器的中心周围)处的左孔径相位差检测像素，并且向右顺序地示出在位置F2到F4的左孔径相位差检测像素。此外，在图5B中，作为每个左孔径相位差检测像素的截面配置，示出光阻挡层891和892、光感测元件893、和微镜头894。此外，微镜头894对应于图4B中所示的微镜头261。光感测元件893对应于图4B中所示的光感测元件263；光阻挡层892对应于图4B中的光阻挡层266；光阻挡层891对应于图4B中的布线层265的最低布线。

此外，入射到微镜头894的主光束中通过微镜头894的左端和右端的光束用从微镜头894通过图像形成点的虚线表示。此外，入射到微镜头894的主光束的图像形成点(主光束图像形成点P11)显示在其中在每个左孔径相位差检测像素的截面配置中虚线相互交叉的位置。

在根据本公开实施例的图像传感器中，微镜头894关于光感测元件893的位置根据图像高度的增加而偏离图像传感器的中心侧，使得由微镜头894收集的光束被光感测元件893感测而没有遗漏。此外，在根据本公开实施例的图像传感器中，布置光阻挡层892，使得光阻挡层892的左端(光阻挡层892的入口侧的端部)与主光束的图像形成点(主光束图像形成点P11)的位置对准。

图5C示出右孔径相位差检测像素的截面配置和在根据本公开实施例的图像传感器的四个位置(图5A中的位置F1到F4)处通过右孔径相位差检测像素的微镜头的主光束的图像形成点。

在图5C中，首先示出在图5A的位置F1(在图像传感器的中心周围)处的右孔径相位差检测像素，并且向右顺序地示出在位置F2到F4的右孔径相位差检测像素。此外，在图5C中，作为每个右孔径相位差检测像素的截面配置，示出光阻挡层881和882、光感测元件883、和微镜头884。此外，微镜头884对应于图4B中所示的微镜头261。光感测元件883对应于图4B中所示的光感测元件263；光阻挡层882对应于图4B中的光阻挡层266；光阻挡层881对应于图4B中的布线层265的最低布线。

此外，入射到微镜头884的主光束中通过微镜头884的左端和右端的光束用从微镜头884通过图像形成点的虚线表示。此外，入射到微镜头884的主光束的图像形成点(主光束图像形成点P12)显示在其中在每个右孔径相位差检测像素的截面配置中虚线相互交叉的位置。

以与图5B中所示的左孔径相位差检测像素相同的方式，同样在图5C所示的右孔径相位差检测像素中，微镜头884关于光感测元件883的位置偏离图像传感器的中心侧。此外，关于光阻挡层881和光阻挡层882的位置，以与图5B所示的左孔径相位差检测像素相同的方式，布置光阻挡层882，使得光阻挡层892的入口侧的端部与主光束图像形成点P12的位置对准。

以此方式，在根据本公开实施例的图像传感器中，布置相位差检测像素的光阻挡层，使得光阻挡层(光阻挡层892和光阻挡层881)的入口侧的端部的位置与主光束的图像形成点对准。

接着，将参考图6A到6D描述图像传感器的中心(同轴)周围的相位差检测像素的特性。

同轴相位差检测像素的特性示例

图6A到6D是示意性图示在根据本公开实施例的图像传感器的中心(同轴)周围布置的相位差检测像素感测的被摄体光的图、指示相位差检测像素的特性的曲线图、和指示相位差检测像素感测的被摄体光的曲线图。

图6A示意性示出围绕根据本公开实施例的图像传感器的中心布置的左孔径相位差检测像素890和右孔径相位差检测像素880的截面配置、以及入射到相位差检测像素的被摄体光。图6A示出光感测元件893、光阻挡层891、光阻挡层892和微镜头894作为左孔径相位差检测像素890的截面配置。此外，示出光感测元件883、光阻挡层881、光阻挡层882和微镜头884作为右孔径相位差检测像素880的截面配置。

此外，在左孔径相位差检测像素890和右孔径相位差检测像素880的截面配置中，通过出瞳的右半区域的一部分被摄体光用灰色区域(例如区域R12和R14)指示。此外，通过出瞳的左半区域的一部分被摄体光用虚线区域(例如区域R12和R14)指示。

在左孔径相位差检测像素890和右孔径相位差检测像素880中，虚线L22和L25指示通过出瞳的中心并入射到微镜头的被摄体光中的、入射到微镜头的最左端的被摄体光的路径。以相同方式，虚线L23和L26指示通过出瞳的中心并入射到微镜头的被摄体光中的、入射到微镜头的最右端的被摄体光的路径。光轴L21和L24分别指示微镜头894和884的光轴。

这里，将描述根据本公开实施例的图像传感器的中心周围布置的相位差检测像素感测的被摄体光。此外，左孔径相位差检测像素890和右孔径相位差检测像素880之间的差是覆盖光感测元件的光阻挡层相互相对的位置，因此，这里将描述左孔径相位差检测像素890。

在根据本公开实施例的图像传感器的中心周围布置的左孔径相位差检测像素890中，通过出瞳的中心的被摄体光(主光束)入射到微镜头894，作为与微镜头的光轴(光轴L21)平行的光。此外，在光轴L21上的一个点(主光束图像形成点P21)处收集主光束。

此外，在左孔径相位差检测像素890中，布置光阻挡层的左端(光阻挡层892的入口侧的端部)，以便与主光束图像形成点P21对准。换句话说，在左孔径相位差检测像素890中，由于光阻挡层891和892，阻挡光到达光感测元件893的右半，并且光到达光感测元件893的左半。从而，来自出瞳的左半区域的入射光(图6A中虚线区域指示的被摄体光)被光阻挡层892阻挡。另一方面，来自出瞳的右半区域的入射光(图6A中灰色区域指示的被摄体光)被光感测元件893感测。

此外，在右孔径相位差检测像素880中，来自出瞳的右半区域的入射光被光阻挡层881阻挡，并且来自出瞳的左半区域的入射光被光感测元件883感测。

图6B示出在根据本公开实施例的图像传感器周围布置的左孔径相位差检测像素的特性(左孔径相位差检测像素光感测特性896)。图6B所示的曲线图指示左孔径相位差检测像素光感测特性896，该曲线图中，横轴表示入射到左孔径相位差检测像素890的微镜头894的光的入射角，并且纵轴表示光感测元件893生成的信号的输出。此外，关于该图中所示的入射角，与微镜头的光轴平行的光束形成“0°”，并且从左上行进到右下的光束在光瞳分割方向上形成正角(左孔径相位差检测像素和左孔径相位差检测像素的左和右方向)。

使用具有“0°”入射角的被摄体光作为边界线，左孔径相位差检测像素特性896指示具有小于“0°”入射角的被摄体光被感测，并且具有大于“0°”入射角的被摄体光不被感测。也就是说，左孔径相位差检测像素特性896指示具有小于“0°”入射角的被摄体光(从光轴L21的右侧入射到微镜头的被摄体光(通过出瞳的右半的被摄体光))被光感测元件893感测。以相同方式，左孔径相位差检测像素特性896指示具有大于“0°”入射角的被摄体光(从光轴L21的左侧入射到微镜头的被摄体光(通过出瞳的左半的被摄体光))被光阻挡层892阻挡。

在图6C中，在根据本公开实施例的图像传感器周围布置的右孔径相位差检测像素的特性(右孔径相位差检测像素光感测特性886)用虚线表示。图6C所示的曲线图指示右孔径相位差检测像素光感测特性886，该曲线图中，横轴表示入射到右孔径相位差检测像素880的微镜头884的光的入射角，并且纵轴表示光感测元件883生成的信号的输出。

图6C与图6B相同，除了感测的被摄体光侧和阻挡的被摄体光侧与图6B中所示的左孔径相位差检测像素特性896的那些相反，因此将省略其描述。换句话说，使用具有“0°”入射角的被摄体光作为边界线，右孔径相位差检测像素特性886指示具有小于“0°”入射角的被摄体光被阻挡，并且具有大于“0°”入射角的被摄体光被感测。

图6D使用出瞳和曲线图示意性示出布置在同轴位置上的一对相位差检测像素(左孔径相位差检测像素890和右孔径相位差检测像素880)感测的光。

在图6D所示的出瞳(出瞳870中)中，被左孔径相位差检测像素890感测的被摄体光通过的区域用灰色区域指示。此外，在出瞳870中，被右孔径相位差检测像素880感测的被摄体光通过的区域用虚线色区域指示。

图6D所示的曲线图表示左孔径相位差检测像素光感测特性874和右孔径相位差检测像素光感测特性875，左孔径相位差检测像素光感测特性874指示左孔径相位差检测像素890感测的被摄体光，右孔径相位差检测像素光感测特性875指示左孔径相位差检测像素880感测的被摄体光。此外，在该曲线图中，对应于左孔径相位差检测像素890感测的光的区域用灰色区域表示，并且对应于右孔径相位差检测像素880感测的光的区域用虚线区域表示。

如图6D中的曲线图所示，使用具有“0°”入射角的被摄体光(主光束)作为边界线，具有从出瞳的右端到主光束的入射角的被摄体光被左孔径相位差检测像素感测，并且具有从主光束到左端的入射角的被摄体光被右孔径相位差检测像素感测。此外，左孔径相位差检测像素感测的被摄体光和左孔径相位差检测像素的角度的宽度(出瞳的左端和右端)取决于出瞳的大小和光感测元件和出瞳之间的距离确定。

这里，假设这样的情况，其中将F数为“5.6”的替换镜头安装到成像装置中，并且入射到微镜头的被摄体光的宽度为10°。在该情况下，左孔径相位差检测像素890感测具有“-5°到0°”入射角的被摄体光。另一方面，右孔径相位差检测像素880感测具有“0°到5°”入射角的被摄体光。此外，在安装具有“1.4”的F数的替换镜头并且入射到微镜头的被摄体光的宽度为“40°”的情况下，左孔径相位差检测像素890感测具有“-20°到0°”入射角的被摄体光。另一方面，右孔径相位差检测像素880感测具有“0°到20°”入射角的被摄体光。

这样，在根据本公开实施例的图像传感器的中心周围布置的相位差检测像素中，使用具有“0°”入射角的被摄体光作为边界线执行光瞳分割。

接着，将参考图7A到7C描述在离轴位置(偏离图像传感器中的同轴位置的位置)布置的相位差检测像素的特性。

离轴相位差检测像素的特性示例

图7A到7C是示意性图示在根据本公开实施例的图像传感器的离轴位置布置的相位差检测像素感测的被摄体光的图、指示相位差检测像素的特性的曲线图、和指示相位差检测像素感测的被摄体光的曲线图。

图7A示意性示出围绕根据本公开实施例的图像传感器的离轴位置布置的左孔径相位差检测像素850的截面配置、以及入射到相位差检测像素850的被摄体光。图7A示出光感测元件853、光阻挡层851、光阻挡层852和微镜头854作为左孔径相位差检测像素850的截面配置。

此外，在左孔径相位差检测像素850的截面配置中，以与图6A相同的方式，通过出瞳的右半区域的一部分被摄体光用灰色区域(例如区域R22)指示。此外，通过出瞳的左半区域的一部分被摄体光用虚线区域(例如区域R21)指示。此外，在左孔径相位差检测像素850中，虚线(虚线L32和L33)对应于图6A中的虚线L22和L23，光轴L31对应于光轴L21，并且主光束图像形成点P31对应于主光束图像形成点P21。

如左孔径相位差检测像素850中所示，被摄体光倾斜入射到在离轴位置布置的相位差检测像素。为此，主光束的图像形成点(主光束图像形成点P31)的位置也变得远离微镜头的光轴(光轴L31)。因此，在离轴位置布置的相位差检测像素中，布置微镜头。光阻挡层、和光感测元件，使得主光束图像形成点P31的位置与用于入口侧的光瞳分割的光阻挡层的端部的位置对准。

图7B示出在根据本公开实施例的图像传感器的离轴位置周围的一对相位差检测像素(左孔径相位差检测像素856和右孔径相位差检测像素846)的特性。此外，图7B所示的曲线图对应于图6B和6C的曲线图，并且这里将省略其详细描述。

如图7B所示，在离轴位置周围布置的一对相位差检测像素中，具有大于“0°”入射角的被摄体光形成边界线(曲线图中的虚线D1)。例如，在主光束的角度为“15°”的位置(图5A中的位置F4)的情况下，左孔径相位差检测像素感测具有小于“15°”的入射角的被摄体光，并且不感测具有大于“15°”的入射角的被摄体光。另一方面，右孔径相位差检测像素感测具有大于“15°”的入射角的被摄体光，并且不感测具有小于“15°”的入射角的被摄体光。

图7C使用出瞳和曲线图示意性示出由在离轴位置布置的一对相位差检测像素感测的光。此外，图7C所示的光对应于图6D中所示的那些，因此这里将描述与6D的差异。

在图7C所示的出瞳830中，以与图6D所示的出瞳870相同的方式，虚线区域和灰色区域在通过出瞳中心的线的水平方向(光瞳分割方向)上相互相邻。换句话说，图7C示出左孔径相位差检测像素感测通过出瞳的右半区域的被摄体光，并且右孔径相位差检测像素感测通过出瞳的左半区域的被摄体光。

图7C所示的曲线图表示指示在离轴位置布置的一对相位差检测像素感测的被摄体光的特性(左孔径相位差检测像素光感测特性834和右孔径相位差检测像素光感测特性835)。在图7C所示的曲线图中，入射角“0°”的位置比图6D所示的曲线图中进一步偏向左侧。此外，在图7C所示的曲线图中，入射角“0°”比左孔径相位差检测像素感测的被摄体光的范围(生成左孔径相位差检测像素光感测特性834的输出的角度范围)进一步位于左侧。

以此方式，在一对离轴相位差检测像素中，左孔径相位差检测像素使用具有预定角度(主光束的角度)的被摄体光作为边界线(曲线图中的虚线)，感测具有从出瞳的右端到主光束的角度的被摄体光。此外，左孔径相位差检测像素感测具有从主光束到出瞳的左端的角度的被摄体光。

例如，在具有5.6的F数的替换镜头安装到成像装置中的情况下，在主光束的角度为“15°”的位置处，左孔径相位差检测像素感测具有“10°到15°”的入射角的被摄体光。另一方面，右孔径相位差检测像素检测具有“15°到20°”的入射角的被摄体光。

也就是说，如图7C所示，在根据本公开实施例的图像传感器的离轴位置布置的相位差检测像素中，使用倾斜入射到微镜头的主光束作为边界线执行光瞳分割。

这样，在根据本公开实施例的图像传感器中，布置光阻挡层，以便与根据图像高度倾斜的主光束的图像形成点的位置对准，从而可能执行光瞳分割，其中在任何图像高度将出瞳等分为二。

然而，在根据本公开实施例的图像传感器中没有考虑渐晕。如果将其中渐晕出现的替换镜头安装到成像装置中，则相位差检测精度可能减少。因此，将参考图8A到9D描述渐晕对相位差检测的影响。

渐晕的影响

图8A到8E是图示在根据本公开实施例的成像装置中出现的渐晕的示意图。

图8A示出像素的位置(位置F1到F5)。此外，图8B到8E示出出瞳，其中渐晕在各个位置F1到F5出现。图8A与图5A相同，因此这里将省略其描述。

图8A示出在位置F1(同轴)的像素的出瞳(出瞳E11)。如出瞳E11中所示，渐晕没有出现在同轴(位置F1)像素中，因此出瞳具有和透镜的形状(圆形)相同的形状。

在图8B中，在位置F2的像素中的出瞳用实线表示(出瞳E12)。此外，在图8C中，在位置F3的像素中的出瞳用实线表示(出瞳E13)，并且在图8D中，在位置F4的像素中的出瞳用实线表示(出瞳E14)。此外，出瞳E11的形状由出瞳E12中的虚线表示，出瞳E11和E12的形状由出瞳E13中的虚线表示，并且出瞳E11到E13的形状由出瞳E14中的虚线表示。

取决于从同轴到离轴的像素的位置，通过出瞳(镜头)并入射到像素上的被摄体光通过布置在光圈的前和后侧的框等逐渐地被遮蔽。为此，如图8B到8E所示，取决于从同轴到离轴的位置，出瞳的形状从圆形变为椭圆形。

渐晕对相位差检测特性的影响的示例

图9A到9D是图示提供有根据本公开实施例的图像传感器的成像装置中出现的渐晕对相位差检测特性的影响的示意图。

在该图中，将假设如图8A到8E所示出现渐晕描述在位置F1到F4的相位差检测像素的光感测特性。此外，图9A示出在位置F1的一对相位差检测像素的光感测特性，图9B示出在位置F2的一对相位差检测像素的光感测特性，图9C示出在位置F3的一对相位差检测像素的光感测特性，以及图9D示出在位置F4的一对相位差检测像素的光感测特性。

在图9A到9D所示的出瞳E11到E14中，在每个位置(位置F1到F4)的出瞳的形状用实线表示。此外，在出瞳E11到E14的每个中，示出右孔径相位差检测像素感测的被摄体光通过的区域(虚线区域)和左孔径相位差检测像素感测的被摄体光通过的区域(灰色区域)。此外，在出瞳E11到E14中示出各个区域的质心位置(质心711到718)。出瞳E11和E12的形状由出瞳E13中的虚线示出，并且出瞳E11到E13的形状由出瞳E14中的虚线示出。

此外，在出瞳E11中示出作为质心711和质心715之间的间隙并指示相位差检测特性的程度的箭头(相位差检测特性721)。以相同方式，在出瞳E12中示出相位差检测特性722，在出瞳E13中示出相位差检测特性723，并且在出瞳E14中示出相位差检测特性724。

这里，将描述相位差检测特性。相位差检测特性指当聚焦确定单元183基于相位差检测像素的信号检测相位差时的精度(特性)。在相位差检测像素中，如果增加被摄体光分割程度(精度)，则一对图像的质心之间的距离变宽。从而，精细地测量图像的未对准量，并且改进了相位差检测精度(特性)。

在图9A到9D中的曲线图中，示出在各个位置的左孔径相位差检测像素光感测特性(左孔径相位差检测像素光感测特性731到734)和右孔径相位差检测像素光感测特性(右孔径相位差检测像素光感测特性735到738)。此外，在位置F1的光感测特性由图9B的曲线图中的细虚线示出，在位置F1和F2的光感测特性由图9C中的细虚线示出，并且在位置F1到F3的光感测特性由图9D的曲线图中的细虚线示出。在该图中所示的曲线图中，左孔径相位差检测像素感测的被摄体光示意性地用灰色区域指示，并且右孔径相位差检测像素感测的被摄体光示意性地用虚线区域指示。

这里，将进行在出现渐晕的情况下、在同轴相位差检测像素和离轴相位差检测像素之间的特性差异的描述。

如出瞳E11到E14中所示，如果渐晕出现，则出瞳根据图像高度的增加变小。也就是说，入射到相位差检测像素的被摄体光的角度范围根据图像高度的增加而减少。例如，如左孔径相位差检测像素光感测特性731到734所示，具有较小入射角的被摄体光不被左孔径相位差检测像素感测。如右孔径相位差检测像素光感测特性735到738所示，具有较大入射角的被摄体光不被右孔径相位差检测像素感测。换句话说，在渐晕出现的情况下，具有变得远离主光束的角度的角度的被摄体光不被相位差检测像素感测。

如果由于渐晕导致具有变得远离主光束的角度的角度的被摄体光不被感测，则相位差检测像素感测的被摄体光的质心位置移动到主光束的角度侧(称为质心711到718)。从而，质心之间的距离缩短，并且相位差检测特性劣化(质心间隙朝向最外离轴(位置F4)缩短，如相位差检测特性721到724所示)。

这样，在根据本公开实施例的图像传感器中，位于同轴位置的相位差检测像素和位于离轴位置的相位差检测像素表示不同的相位差检测特性。从而，在比较使用同轴相位差检测像素的输出执行相位差检测的情况和使用离轴相位差检测像素的输出执行相位差检测的情况时，在使用离轴相位差检测像素的输出执行相位差检测的情况下，相位差检测精度劣化。

因此，在根据本公开第一实施例的相位差检测像素中，同轴相位差检测像素的相位差检测特性和离轴相位差检测像素的相位差检测特性之间的差异减少。接着，将参考图10A到12D描述根据本公开第一实施例的相位差检测像素。

在第二图像传感器中在每个图像高度处的光阻挡层的位置示例

图10A和10B是图示根据本公开第一实施例的第二图像传感器200中在每个图像高度处的光阻挡层的位置示例的示意图。此外，在该图中，为了描述方便，没有示出相位差检测像素的W滤色镜。

图10A示出图像传感器200的左孔径相位差检测像素的截面配置、和在四个位置(对应于图5A中的位置F1到F4的位置)通过左孔径相位差检测像素的微镜头的主光束的图像形成点。作为左孔径相位差检测像素的截面配置，图10A示出光阻挡层311和312、光感测元件313、和微镜头314。此外，入射到微镜头314的主光束中通过微镜头314的左端和右端的光束用从微镜头314通过图像形成点的虚线表示。此外，入射到微镜头314的主光束的图像形成点(主光束图像形成点P21)显示在其中在每个左孔径相位差检测像素的截面配置中虚线相互交叉的位置。

在图10A所示的位置F2到F4处的左孔径相位差检测像素310中，示出指示主光束的图像形成点和入口侧光阻挡层312的端部的位置之间的间隙的宽度(宽度W11到W13)。

此外，图10A所示的截面图对应于图5B中所示的根据本公开实施例的图像传感器的左孔径相位差检测像素的截面配置。因此，在图10A中，关注根据本公开实施例的图像传感器和根据本公开实施例的第二图像传感器之间的差异，并且将描述该差异。

在图10A所示的位置F1处的左孔径相位差检测像素310中，光阻挡层312的左端的位置对应于主光束的图像形成点的位置(主光束图像形成点P21)。在比位置F1进一步位于离轴位置的位置F2处的左孔径相位差检测像素310中，光阻挡层312的左端的位置比主光束的图像形成点的位置稍微进一步朝左凸出(宽度W11)(入口侧端部的位置变远)。

此外，在比位置F2进一步位于离轴位置的位置F3处的左孔径相位差检测像素310中，光阻挡层312的左端的位置比在位置F2处的左孔径相位差检测像素310的左端的位置更进一步朝左凸出(距离主光束的图像形成点为宽度W12)。也就是说，在位置F3处的左孔径相位差检测像素310中，入口侧光阻挡层的端部的位置距离主光束的图像形成点变得比在位置F2处的左孔径相位差检测像素310的光阻挡层312更远。

以相同方式，在比位置F3进一步位于离轴位置的位置F4处的左孔径相位差检测像素310中，光阻挡层312的左端的位置比在位置F3处的左孔径相位差检测像素310的左端的位置更进一步朝左凸出(距离主光束的图像形成点为宽度W13)。换句话说，在位置F4处的左孔径相位差检测像素310中，入口侧光阻挡层的端部的位置距离主光束的图像形成点变得比在位置F3处的左孔径相位差检测像素310的光阻挡层312更远。也就是说，设置光阻挡层312，使得根据图像高度的增加，光阻挡层312的左端变得向左(光瞳分割方向之一)远离主光束的图像形成点的位置。

以此方式，在根据本公开第一实施例的左孔径相位差检测像素中，设置用于阻挡光以便对微镜头收集的被摄体光的右侧执行光瞳分割的光阻挡层(光阻挡层312)的左端(入口侧端部)，以便根据图像高度的增加变得远离主光束的图像形成点。

另一方面，在根据本公开实施例的图像传感器的左孔径相位差检测像素中，如图5B所示，使得光阻挡层(光阻挡层892)的左端的位置对应于主光束的图像形成点的位置(主光束图像形成点P11)，而不管图像高度。

图10B示出图像传感器200的右孔径相位差检测像素的截面配置、和在四个位置(对应于图5A中的位置F1到F4的位置)通过右孔径相位差检测像素的微镜头的主光束的图像形成点。在图10B中，作为右孔径相位差检测像素的截面配置，示出光阻挡层331和332、光感测元件333、和微镜头334。此外，与图10A相同的方式，示出虚线和主光束的图像形成点(主光束图像形成点P22)。

在图10B所示的位置F2到F4处的右孔径相位差检测像素330中，示出指示主光束的图像形成点和入口侧光阻挡层331的端部的位置之间的间隙的宽度(宽度W21到W23)。

在图10B所示的位置F1处的右孔径相位差检测像素330中，光阻挡层331的左端的位置对应于主光束的图像形成点的位置(主光束图像形成点P22)。在比位置F1进一步位于离轴位置的位置F2处的右孔径相位差检测像素330中，光阻挡层331的右端的位置比主光束的图像形成点的位置稍微进一步朝左凸出(宽度W21)(入口侧端部的位置变得远离主光束图像形成点的位置)。此外，在位置F3处的右孔径相位差检测像素330的光阻挡层331比在位置F2处的右孔径相位差检测像素330的光阻挡层331更进一步朝左凸出(距离主光束的图像形成点为宽度W22)。以相同方式，在位置F4处的右孔径相位差检测像素330的光阻挡层331比在位置F3处的右孔径相位差检测像素330的光阻挡层331更进一步朝左凸出(距离主光束的图像形成点为宽度W23)。也就是说，设置光阻挡层331，使得根据图像高度的增加，光阻挡层331的右端变得向右(光瞳分割方向的另一个)远离主光束的图像形成点的位置。

以此方式，在根据本公开第一实施例的右孔径相位差检测像素中，设置用于阻挡光以便对微镜头收集的被摄体光的右侧执行光瞳分割的光阻挡层(光阻挡层331)的右端(入口侧端部)，以便根据图像高度的增加变得远离主光束的图像形成点。

图10A和10B中所示的宽度W21和W11是相同长度。以类似方式，宽度W22和W12是相同长度，并且宽度W23和W13是相同长度。也就是说，在一对相位差检测像素(左孔径相位差检测像素和右孔径相位差检测像素)中，入口侧用于光瞳分割的光阻挡层的端部的位置和主光束的图像形成点的位置之间的距离在一对相位差检测像素中是相同距离。

此外，在一对相位差检测像素中，通过光阻挡层312阻挡光到达左孔径相位差检测像素的光感测元件313的区域和通过光阻挡层331阻挡光到达右孔径相位差检测像素的光感测元件333的区域之间的重叠区域根据图像高度的增加而增加。

这样，在根据本公开第一实施例的第二图像传感器200的相位差检测像素中，设置入口侧光阻挡层(光阻挡层311和331)的端部，以便根据图像高度的增加变得远离主光束的图像形成点。此外，微镜头314和334是权利要求中所述的微镜头的示例，光感测元件313和333是权利要求中所述的光感测元件的示例，并且光阻挡层312和332是权利要求中所述的光阻挡层的示例。

此外，在该图中，尽管已经描述了这样的情况，其中光阻挡层311也移动，以便适于光阻挡层312的位置，并且光阻挡层311和312之间的距离恒定(这对于光阻挡层331和332之间的距离也一样)，而不管图像高度，但是本公开不限于此。光阻挡层311可以布置在不阻碍光瞳分割的被摄体光的一部分被感测的任何位置(这对于光阻挡层332也一样)。因此，例如，可以设置光阻挡层311和332，以便位于关于光感测元件的恒定位置处，如同图5A到5C中的光阻挡层891和882。此外，在该情况下，尽管孔径面积根据图像高度减少，但是因为光阻挡层布置在不阻碍被摄体光被光感测元件感测的位置，所以这没有问题。

接着，假设位置F1(同轴)处左孔径相位差检测像素的入口侧光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置分离，将参照图11A到11C描述通过将入口侧光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置分离实现的效果。

在同轴左孔径相位差检测像素中通过将光阻挡层与图像形成点的位置分离实现的效果示例

图11A到11C是示意性图示在同轴左孔径相位差检测像素的入口侧光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置分开的情况下、左孔径相位差检测像素感测的被摄体光的图。

图11A示出在同轴位置(对应于图5A中的位置F1的位置)的左孔径相位差检测像素的、用于光瞳分割的入口侧的光阻挡层的端部的位置与主光束的图像形成点的位置分离的情况下的截面配置。在图11A中，在左侧首先示出左孔径相位差检测像素，其中光阻挡层的端部对应于图像形成点的位置，并且在光阻挡层的位置移动宽度W31到W33的情况下，向右顺序地示出三个左孔径相位差检测像素。在图11A中，使用符号Z1、Z2、Z3和Z4将四个左孔径相位差检测像素相互区分。

该图中示出的各个宽度W31到W33与图10A中所示的宽度W11到W13相同。也就是说，四个左孔径相位差检测像素(Z1到Z4)分别对应于图10A所示的在四个位置(位置F1到F4)的左孔径相位差检测像素，除了主光束的角度不同。

此外，图11A所示的左孔径相位差检测像素610(光阻挡层611和612、光感测元件613和微镜头614)的截面配置与图10A中所示的截面配置相同，因此将省略其描述。

如图11A所示，将假设该图中光阻挡层612的左端的位置根据图像高度的增加比图像形成点的位置进一步位于左侧(入口侧的端部分开)。

在图11B中，在图11A所示的左孔径相位差检测像素(Z1到Z4)的出瞳(出瞳E21到E24)中，示出了左孔径相位差检测像素(Z1到Z4)感测的光通过的区域(出瞳E21到E24中的灰色区域)。因为四个左孔径相位差检测像素(Z1到Z4)的位置在图像传感器中相同，所以出瞳E21到E24的形状为圆形。四个左孔径相位差检测像素(Z1到Z4)相互不同在于入口侧光阻挡层(光阻挡层612)的端部的位置与主光束的图像形成点的位置的未对准程度，因此光瞳分割方向(水平方向)上阻挡被摄体光通过出瞳的中心侧的程度相互不同。

如图11B所示，阻挡被摄体光通过出瞳的中心侧的程度随着入口侧光阻挡层(光阻挡层612)的端部的位置变得远离主光束的图像形成点的位置(远离Z1到Z4)而增加。

图11C示出图11A中所示的四个相位差检测像素(Z1到Z4)的各自特性。此外，左孔径相位差检测像素(Z1)的特征(左孔径相位差检测像素光感测特性(Z1)651)与图6B所示的左孔径相位差检测像素光感测特性896相同，因此这里将省略其描述。

左孔径相位差检测像素(Z2)的特征(左孔径相位差检测像素光感测特性(Z2)652)是左孔径相位差检测像素光感测特性(Z1)651稍微向左偏移的特性。此外，左孔径相位差检测像素(Z3)的特征(左孔径相位差检测像素光感测特性(Z3)653)是左孔径相位差检测像素光感测特性(Z2)652稍微向左偏移的特性。以类似方式，左孔径相位差检测像素(Z4)的特征(左孔径相位差检测像素光感测特性(Z4)654)是左孔径相位差检测像素光感测特性(Z3)653稍微向左偏移的特性。

以此方式，在相位差检测像素中，入口侧光阻挡层的端部的位置从主光束的成像点的位置偏移(分离)到左边，从而可能偏移入射到光感测元件的被摄体光和没有入射到光感测元件的被摄体光的边界线的角度。

也就是说，在左孔径相位差检测像素中，阻挡光用于光瞳分割的光阻挡层的左端的位置比主光束的图像形成点的位置进一步偏移(凸出)到左边，从而与没有偏移位置的情况相比，可能减少感测光和阻挡光之间的边界线的入射角。此外，在右孔径相位差检测像素中，阻挡光用于光瞳分割的光阻挡层的右端的位置比主光束的图像形成点的位置进一步偏移(凸出)到右边，从而与没有偏移位置的情况相比，可能增加感测光和阻挡光之间的边界线的入射角。

这样，通过将阻挡光用于光瞳分割的光阻挡层的入口侧的端部的位置偏移主光束的图像形成点的位置，可能根据高度将感测光和阻挡光之间的边界线的光的入射角偏移主光束的图像形成点的角度。

通过根据图像高度将光阻挡层和图像形成点的位置分离实现的效果示例

图12A到12D是使用出瞳和曲线图示意性图示在根据本公开第一实施例的第二图像传感器200中、在四个图像高度处由一对相位差检测像素感测的被摄体光的图。

在该图中，将假设如图8A到8E所示出现渐晕描述在四个位置(对应于图5A中的位置F1到F4)处的一对相位差检测像素的光感测特性。此外，图12A示出在位置F1的一对相位差检测像素的光感测特性，并且图12B示出在位置F2的一对相位差检测像素的光感测特性。图12C示出在位置F3的一对相位差检测像素的光感测特性，并且图12D示出在位置F4的一对相位差检测像素的光感测特性。

在图12A到12D所示的出瞳E31到E34中，在每个位置(位置F1到F4)的出瞳的形状能够实线表示。此外，在出瞳E31到E34的每个中，右孔径相位差检测像素感测的被摄体光通过的区域用虚线区域表示，并且左孔径相位差检测像素感测的被摄体光通过的区域用灰色区域表示。此外，各个区域的质心(质心361到368)显示在各区域中。此外，出瞳E31的形状由出瞳E32中的虚线表示，出瞳E31和E32的形状由出瞳E33中的虚线表示，并且出瞳E31到E33的形状由出瞳E34中的虚线表示。

在图12A到12D的曲线图中，示出在各个位置处的左孔径相位差检测像素光感测特性(左孔径相位差检测像素光感测特性371到374)和右孔径相位差检测像素光感测特性(右孔径相位差检测像素光感测特性375到378)。此外，位置F1处的光感测特性用图12B的曲线图中的细虚线表示，位置F1和F2处的光感测特性用图12C的曲线图中的细虚线表示，并且位置F1到F3处的光感测特性用图12D的曲线图中的细虚线表示。

这里，将参考该图，描述根据图像高度将根据本公开第一实施例的相位差检测像素的用于光瞳分割的光阻挡层与主光束的图像形成点的位置分开实现的效果。

如出瞳E31到E34所示，如果图像高度增加，则由于渐晕，出瞳的形状从圆形变为椭圆形。也就是说，在左孔径相位差检测像素中，通过同轴出瞳(出瞳E31)的右端附近的被摄体光根据图像高度减少。此外，在右孔径相位差检测像素中，通过同轴出瞳(出瞳E31)的左端附近的被摄体光根据图像高度减少。

另一方面，在左孔径相位差检测像素中，阻挡光用于光瞳分割的光阻挡层的左端根据图像高度的增加从主光束的图像形成点的位置向左偏移(分离)。此外，在右孔径相位差检测像素中，阻挡光用于光瞳分割的光阻挡层的右端根据图像高度的增加从主光束的图像形成点的位置向右偏移。通过偏移光阻挡层，图像形成点侧主光束的被摄体光由于与左孔径相位差检测像素和右孔径相位差检测像素感测的被摄体光有关的图像高度的增加而减少。

因此，如图12A到12D所示，用于光瞳分割的光阻挡层根据图像高度，响应于由于渐晕的被摄体光的减少，比主光束的图像形成点的位置进一步凸出，从而可能设置由相位差检测像素感测的被摄体光的质心位置。

换句话说，在本公开第一实施例中，可以使得由左孔径相位差检测像素感测的被摄体光的质心位置(质心361到364)关于出瞳的质心位置恒定，而不管图像高度。此外，可以使得由右孔径相位差检测像素感测的被摄体光的质心位置(质心365到368)关于出瞳的质心位置恒定，而不管图像高度。从而，在本公开第一实施例中，可能使得相位差检测特性恒定而不管图像高度(参考图12A的相位差检测特性381)。

这样，根据本公开第一实施例，可以使得离轴相位差检测像素的相位差检测特性与同轴相位差检测像素的相位差检测特性相同。也就是说，根据本公开第一实施例，可以改进成像装置中相位差检测像素的特性。此外，因为通过质心位置的一致，相位差检测特性相互相同，所以可能改进成像装置中相位差检测像素的特性，而不用在图像高度接近同轴位置的相位差检测像素中浪费地阻挡被摄体光。

2.第二实施例

在本公开第一实施例中，已经进行了这样的示例的描述，其中相位差检测像素中用于光瞳分割的光阻挡层比主光束的图像形成点的位置进一步凸出，从而将离轴相位差检测像素与同轴相位差检测像素匹配。在该示例中，与其这样的情况等，其中离轴相位差检测像素感测的被摄体光减少，在离轴相位差检测像素中光量不足。

因此，为了减轻离轴相位差检测像素中的光量不足，在同轴像素的相位差检测特性具有足够高精度(质心之间的距离足够宽)的情况下，在其他位置的相位差检测特性可以与最外面离轴像素的相位差检测特性匹配。在本公开第二实施例中，将参考图13A到13C描述这样的示例，其中最外面离轴相位差检测像素的相位差检测特性用作参考。

第二传感器中图像高度和光阻挡层之间的关系示例

图13A到13C是图示在根据本公开第二实施例的第二图像传感器中、图像高度和光阻挡层的位置之间的关系的示例的示意图。

图13A示出左孔径相位差检测像素的截面配置和通过在四个位置(对应于图5A的四个位置F1到F4的位置)的左孔径相位差检测像素的微镜头的主光束的图像形成点。图13A所示的截面配置对应于图10A所示的、根据本公开第一实施例的在四个位置的左孔径相位差检测像素的截面配置。

如图13A所示，在根据本公开第二实施例的相位差检测像素中，用于光瞳分割的光阻挡层(光阻挡层412)的左端(入口侧的端部)对应于位于最外面离轴位置(位置F4)的左孔径相位差检测像素中的主光束的图像形成点的位置。此外，根据图像高度的减少，光阻挡层412的左端设为变得向右远离主光束的图像形成点的位置。此外，在同轴左孔径相位差检测像素中，光阻挡层412的左端设为变得离主光束的图像形成点的位置最远。

也就是说，在根据本公开第二实施例的相位差检测像素中，用于光瞳分割的光阻挡层(光阻挡层412)的左端设为根据图像高度的增加接近主光束的图像形成点的位置。此外，尽管未示出，在右孔径相位差检测像素中，左孔径相位差检测像素的光阻挡层411和412关于主光束的图像形成点的位置(参考图10A和10B的关系)相互相对。换句话说，在右孔径相位差检测像素中，用于光瞳分割的光阻挡层的右端设为根据图像高度的增加接近主光束的图像形成点的位置。

假设如图8B到8E所示出现渐晕，图13B和13C使用出瞳和曲线图示意性示出由在位置F1和F4的一对相位差检测像素感测的被摄体光。此外，图13B对应于图12A，并且图13C对应于附图12D。

如图13B所示，在本公开第二实施例中，如果用于光瞳分割的光阻挡层变得远离主光束的图像形成点的位置，则光阻挡层阻挡的被摄体光减少，因此光感测元件感测的被摄体光增加。被摄体光的质心由于感测的被摄体光的增加而变得接近出瞳的质心(参考图13B的质心451和453以及图12A的质心361和365)。也就是说，设置用于光瞳分割的光阻挡层，使得相位差检测像素的光感测元件感测的被摄体光增加，从而可能设置相位差检测像素感测的被摄体光的质心位置。

换句话说，在本公开第二实施例中，与本公开第一实施例相同的方式，可以使得相位差检测像素感测的被摄体光的质心关于出瞳的质心位置恒定，而不管图像高度。从而，可以使得相位差检测像素一致而不管图像高度。

这样，根据本公开第二实施例，可能使得在每个图像高度的相位差检测像素的相位差检测特性与最外面离轴相位差检测像素的相位差检测特性相同。也就是说，根据本公开第二实施例，可能改进成像装置中相位差检测像素的特性。

此外，尽管在本公开第一实施例中同轴相位差检测像素的相位差检测特性用作参考，并且在本公开第二实施例中最外面离轴相位差检测像素的相位差检测特性用作参考，但是本公开不限于此。在预定图像高度的相位差检测像素的相位差检测特性可以用作参考。例如，在预定图像高度的相位差检测像素中，使得入口侧用于光瞳分割的光阻挡层的端部的位置对应于主光束的图像形成点的位置。此外，在低于预定图像高度的位置的相位差检测像素中，以与本公开第二实施例相同的方式，布置用于光瞳分割的光阻挡层，使得光感测元件感测的被摄体光增加，以便适于图像高度(出瞳形状)。此外，在高于预定图像高度的位置的相位差检测像素中，以与本公开第一实施例相同的方式，布置用于光瞳分割的光阻挡层，使得光感测元件感测的被摄体光减少，以便适于图像高度(出瞳形状)。从而，可能以与本公开第一和第二实施例相同的方式，使得相位差检测特性一致，而不管图像高度。

这样，根据本公开实施例，可能改进成像装置中相位差检测像素的特性。

此外，可以通过将制作作为光阻挡层的金属层(最接近微镜头的金属层)时的掩膜图案修改为制作现有技术中的成像器件时的掩膜图案，简单地制作根据本公开实施例的成像器件。也就是说，可以只利用现有技术中成像器件的制作步骤中的工艺的简单修改(掩膜图案的修改)制作根据本公开实施例的成像器件。此外，在相位差检测像素和图像生成像素之间，除了最接近光感测元件的金属层以外的结构相同，因此可能抑制相位差检测像素和图像生成像素中各个像素的特性的不一致性。

此外，在本公开实施例中，尽管假设了具有用于光瞳分割的光阻挡层的相位差检测像素，但是本公开不限于此。例如，本公开还可应用于这样的情况，其中不提供用于光瞳分割的光阻挡层的相位差检测像素，光感测元件布置在光瞳分割的被摄体光的一部分通过的位置，以及光瞳分割的被摄体光的一部分可以被感测。在该情况下，主光束的图像形成点侧的光感测元件的端部的位置设为根据图像高度的变化变得远离主光束图像形成点的位置。也就是说，相位差检测像素中用于形成光瞳分割的被摄体光的边界线的位置(在利用光阻挡层执行光瞳分割的情况下的入口侧的端部，以及利用光感测元件执行光瞳分割的情况下的主光束的图像形成点侧的光感测元件的端部)设为根据图像高度的变化，变得远离主光束图像形成点的位置。从而，可能以与本公开实施例相同的方式改进相位差检测像素的特性。此外，同样在相位差检测像素中提供两个光感测元件并且光瞳分割被摄体的情况下(例如，参考日本未审专利申请公开No.2010-237401)，主光束的图像形成点侧的光感测元件的端部位置的位置设为根据图像高度的变化，变得远离主光束图像形成点的位置，从而可能以与本公开实施例相同的方式改进相位差检测像素的特性。

此外，尽管已经假设在图像生成像素中提供的滤色镜是三原色(RGB)的滤色镜描述了本公开的实施例，但是本公开不限于此。例如，本公开实施例还可以类似地应用于在图像生成像素中提供互补滤色镜的情况。此外，本公开实施例还可以类似地应用于其中检测一个像素区域中可见光范围内的所有波长的光束的像素是图像生成像素的情况(例如，其中在光轴方向上重复安排蓝色像素、绿色像素和红色像素的成像器件)。

此外，尽管已经假设相位差检测像素的滤色镜是W滤色镜进行了描述，但是本公开不限于此，并且如果存在透明层替代滤色镜，则在提供G滤色镜替代W滤色镜等的情况下也可以改进相位差检测像素的特性。

在本公开实施例中，尽管已经描述了第二信号处理单元170生成的图像显示为实况视图图像的示例，但是本公开不限于此，并且生成的图像可以保存为运动图像。

本公开实施例呈现用于实现本公开的示例，并且如本公开实施例中清楚描述的，本公开实施例中的内容分别与在权利要求中指定本公开的内容具有对应关系。类似地，在权利要求中指定本公开的内容分别与本公开实施例中的内容具有对应关系，它们具有相同名称。然而，本公开不限于实施例，并且可以通过在不偏离本公开精神的范围内的实施例的各种修改来实现。

本公开实施例中描述的处理过程可以掌握为包括一系列过程的方法，并且可以掌握为用于允许计算机执行一系列过程的程序或在其上存储程序的记录介质。作为记录介质，例如，可以使用CD(致密盘)、MD(迷你盘)、DVD(数字多功能盘)、存储卡、蓝光盘(注册商标)等。

此外，本公开可以采用以下配置。

(1)一种成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

(2)如(1)所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，其中，关于一对相位差检测像素中的一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该一个相位差检测像素中出瞳的中心的各位置实际上是相同位置，而不管图像的高度，以及其中，关于一对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该另一个相位差检测像素中出瞳的中心的各位置实际上是相同位置，而不管图像的高度。

(3)如(1)或(2)所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互远离。

(4)如(3)所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，其中，设置一对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离，以及其中，设置一对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离。

(5)如(1)或(2)所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互接近。

(6)如(5)所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，其中，设置一对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近，以及其中，设置一对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在一对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近。

(7)如(1)到(6)的任一所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像高度的预定位置用作参考位置，并且图像形成点的位置和端部的位置在参考位置处相互对应，并且设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据距离参考位置的图像高度的变化变得相互远离。

(8)如(1)到(7)的任一所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，以及其中一对相位差检测像素的一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离，实际上与一对相位差检测像素的另一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离相同。

(9)如(1)到(8)的任一所述的成像器件，其中通过微镜头的被摄体光的图像形成点是通过微镜头的主光束的图像形成点。

(10)一种成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；以及光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号，其中设置光感测元件，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和光感测元件的端部在图像形成点侧的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

(11)一种成像装置，包括：成像器件，其包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离；聚焦确定单元，其基于相位差检测像素生成的信号，通过相位差检测执行聚焦确定；以及图像生成单元，其基于图像生成像素生成的信号生成图像。

本公开包含与公开在2011年3月2日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-044578中的主题有关的主题，特此通过引用并入其全部内容。

本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。

Claims (11)

1.一种成像器件，包括：

微镜头，其收集来自被摄体的光；

光感测元件，其通过感测由微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及

光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，

其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

2.如权利要求1所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，

其中，关于由该对相位差检测像素中的一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该一个相位差检测像素中出瞳的中心的位置实际上是相同位置，而不管图像的高度，以及

其中，关于由该对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素感测的光的出瞳的质心位置，距离该另一个相位差检测像素中出瞳的中心的位置实际上是相同位置，而不管图像的高度。

3.如权利要求1所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互远离。

4.如权利要求3所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，

其中，设置该对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得该一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离，以及

其中，设置该对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得该另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互远离。

5.如权利要求1所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据图像的高度的增加变得相互接近。

6.如权利要求5所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，

其中，设置该对相位差检测像素中的一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得该一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近，以及

其中，设置该对相位差检测像素中的另一个相位差检测像素的光阻挡部分，使得该另一个相位差检测像素中的图像形成点的位置和该另一个相位差检测像素中入口侧光阻挡部分的端部的位置，在该对相位差检测像素的光瞳分割方向的另一个方向上根据图像高度的增加变得相互接近。

7.如权利要求1所述的成像器件，其中设置光阻挡部分，使得图像高度的预定位置用作参考位置，并且图像形成点的位置和端部的位置在参考位置处相互对应，并且设置光阻挡部分，使得图像形成点的位置和端部的位置根据距离参考位置的图像高度的变化变得相互远离。

8.如权利要求7所述的成像器件，其中微镜头、光感测元件和光阻挡部分构成相位差检测像素，并且相互相邻或接近的两个相位差检测像素用作用于执行相位差检测的一对相位差检测像素，以及

其中该对相位差检测像素的一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离，实际上与该对相位差检测像素的另一个相位差检测像素中图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置之间的距离相同。

9.如权利要求1所述的成像器件，其中通过微镜头的被摄体光的图像形成点是通过微镜头的主光束的图像形成点。

10.一种成像器件，包括：

微镜头，其收集来自被摄体的光；以及

光感测元件，其通过感测由微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号，

其中设置光感测元件，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和光感测元件的端部在图像形成点侧的位置根据图像高度的变化变得相互远离。

11.一种成像装置，包括：

成像器件，包括：微镜头，其收集来自被摄体的光；光感测元件，其通过感测由微镜头收集的被摄体光，生成用于通过相位差检测执行聚焦确定的信号；以及光阻挡部分，其布置在微镜头和光感测元件之间，并且通过阻挡一部分被摄体光对被摄体光执行光瞳分割，其中设置光阻挡部分，使得通过微镜头的被摄体光的图像形成点的位置和入口侧光阻挡部分的端部的位置根据图像高度的变化变得相互远离；

聚焦确定单元，其基于相位差检测像素生成的信号，通过相位差检测执行聚焦确定；以及

图像生成单元，其基于图像生成像素生成的信号生成图像。

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