KR20150121564A

KR20150121564A - 촬상 소자 및 촬영 장치

Info

Publication number: KR20150121564A
Application number: KR1020140047603A
Authority: KR
Inventors: 서형찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-10-29
Also published as: CN106233712A; EP3135029B1; CN106233712B; US20160373641A1; EP3135029A1; EP3135029A4; US9900492B2; WO2015163653A1

Abstract

본 발명의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 복수의 위상차 검출용 화소들을 포함하고, 상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 화소의 영역 중 일부로 정의되고, 입사광을 수광하는 수광 영역을 갖고, 상기 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는, 촬상 소자의 행 방향에서 중심으로부터 멀어질수록 넓어지는, 촬상 소자가 제공된다.

Description

촬상 소자 및 촬영 장치{Imaging device and photographing apparatus}

본 발명의 실시예들은 촬상 소자 및 촬영 장치에 관한 것이다.

디지털 콤팩트 카메라, 렌즈 교환식 카메라, 캠코더 등 촬영 장치에서 오토 포커싱 시스템(AF 시스템)이 널리 탑재되고 있다. AF 시스템은 위상차 검출 방식의 AF 시스템(이하 위상차 AF)과, 콘트라스트 검출 방식의 AF 시스템(이하 콘트라스트 AF)이 있다.

위상차 AF는 위상차 AF 센서를 촬상 소자와 별도로 구비하고, 위상차 AF 센서 출력으로부터 렌즈의 디포커스량을 구해 AF를 수행한다. 또한, 위상차 AF를 위해서는 위상차 AF를 위한 별도의 미러가 필요하다. 예를 들면 DSLR(digital single lens reflection) 카메라에 위상차 AF를 적용하기 위해서는, 메인 미러 이외에, 입사광을 위상차 AF 센서로 이끌기 위한 서브 미러가 구비된다. 위상차 AF는 고속 AF가 가능하고 고성능 AF가 가능한 장점이 있지만, 위상차 AF를 위한 별도의 광학계가 필요해, 고비용의 시스템이다.

콘트라스트 AF는 촬상 소자의 화상 데이터 출력으로부터 고주파 데이터를 추출해, 이것이 극대가 되도록 AF 제어를 수행한다. 콘트라스트 AF는 이를 위한 신호 처리 회로가 요구되지만, 별도의 센서나 광학계가 필요하지 않아 비교적 저렴하게 AF 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다. 그러나 위상차 AF에 비해 저속이고 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.

본 발명의 실시예들은, 촬상 소자에 위상차 검출용 화소들을 배치하면서, AF 측거 영역을 넓히기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예의 일 측면에 따르면,

복수의 위상차 검출용 화소들을 포함하고,

상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 화소의 영역 중 일부로 정의되고, 입사광을 수광하는 수광 영역을 갖고,

상기 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는, 촬상 소자의 행 방향에서 중심으로부터 멀어질수록 넓어지는, 촬상 소자가 제공된다.

상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 상기 촬상 소자의 행 방향을 따라 정의된 제1 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제1 화소; 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제2 화소를 포함할 수 있다.

상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 입사광을 광전 변환하여 전기적인 신호를 생성하는 포토 다이오드 층; 개구를 구비하여 상기 수광 영역을 정의하고, 상기 포토 다이오드 층 상에 형성된 마스크 층; 및 입사광을 집광하고, 상기 마스크 층상에 형성된 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 촬상 소자의 중앙에 배치된 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는 화소 영역의 50%일 수 있다.

상기 수광 영역의 넓이는 상기 촬상 소자의 중앙으로부터 가장자리로 가면서 2차 함수의 형태로 증가할 수 있다.

입사광을 광전 변환하여, 영상 데이터를 생성하는 복수의 화상 생성용 화소들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예의 다른 측면에 따르면,

렌즈부;

입사광을 광전 변환하여, 촬상 신호를 생성하고, 복수의 위상차 검출용 화소들 및 복수의 화상 생성용 화소들을 포함하는 촬상 소자; 및

상기 복수의 위상차 검출용 화소들로부터 생성된 위상차 검출용 신호를 이용하고 상기 렌즈부를 제어하여 오토포커싱을 수행하고, 상기 복수의 화상 생성용 화소들로부터 생성된 화상 생성용 신호로부터 촬영 영상을 생성하는 처리부를 포함하고,

상기 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는, 촬상 소자의 행 방향에서 중심으로부터 멀어질수록 넓어지는, 촬영 장치가 제공된다.

상기 렌즈부는, 교환식 렌즈일 수 있다.

상기 처리부는, 상기 렌즈부를 제어하여 주밍(zooming) 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 촬상 소자에 위상차 검출용 화소들을 배치하면서, AF 측거 영역을 넓힐 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 촬영 장치(100)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200a)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 m(자연수)열만큼 벗어난 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200b)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3c는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 n(m보다 큰 자연수)열만큼 벗어난 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200c)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3d는 일 실시예에 따른 화상 생성용 화소들(230)의 수광 영역(310g)의 배치를 나타낸 도면이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 제1 화소(210a)의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 제2 화소(220a)의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4c는 일 실시예에 따른 화상 생성용 화소(230)의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 촬상 소자(120)와 사출동(610a)을 나타낸 도면이다.
도 7은 사출동(610a)이 예상치보다 낮게 위치하게 된 경우, 위상차 검출용 화소에서 입사각에 따른 입사광의 크기를 나타낸 도면이다.
도 8은 사출동이 설계시 설정된 위치보다 낮게 설정된 경우, 상고에 따른 입사광의 입사각의 변화를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측거 범위의 변화를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 위상차 검출용 화소에 따른 측거 범위의 확대를 나타낸 그래프이다.
도 11은 일 실시예에 따른 수광 영역의 크기 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 일 실시예에 따른 촬영 장치(100a)의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

도 1은 일 실시예에 따른 촬영 장치(100)의 구조를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 촬영 장치(100)는 렌즈부(110), 촬상 소자(120), 및 처리부(130)를 포함한다.

렌즈부(110)는 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 렌즈부(110)는 렌즈 및 렌즈 구동부를 포함한다. 렌즈는, 복수 군 또는 복수 매의 렌즈들을 포함할 수 있다. 렌즈 구동부(미도시)는 렌즈를 구동하는 구성요소로, 렌즈를 구동하는 모터를 포함할 수 있다. 렌즈부(110)는 렌즈의 위치를 변경하여, 광각을 조절하는 주밍 동작을 수행할 수 있다. 또한 렌즈부(110)는 렌즈의 위치를 변경하여, AF 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 렌즈부(110)는 교환식으로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 촬영 장치(100)의 본체는 SLR(single lens reflection) 렌즈 교환식 카메라, 및 미러리스 렌즈교환식 카메라(mirrorless interchangeable lens camera(MILC), electronic viewfinder interchangeable lens(EVIL), 및 micro/digital interchangeable Lens system camera 등) 등의 방식으로 구현될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 렌즈부(110)는 촬영 장치(100)와 일체형으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 촬영 장치(100)는 콤펙트 카메라, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 휴대폰 등의 형태로 구현될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 촬영 장치(100)는 탈착형 광학 액세서리와 결합할 수 있다. 상기 광학 액세서리는 예를 들면, 필터, 외장형 보조 렌즈, 렌즈 후드, 텔레컨버터, 핀홀 등을 포함할 수 있다.

촬상 소자(120)는 입사광을 광전 변환하여 전기적인 촬상 신호를 생성한다. 본 실시예에 따른 촬상 소자(120)는 복수의 위상차 검출용 화소들 및 복수의 화상 생성용 화소들을 포함한다.

처리부(130)는 촬상 소자(120)로부터 위상차 검출용 신호를 수신하여 AF 동작을 수행하고, 화상 생성용 신호를 수신하여 촬영 영상을 생성한다. 상기 위상차 검출용 신호는 상기 복수의 위상차 검출용 화소들로부터 생성되고, 상기 화상 생성용 신호는 상기 복수의 화상 생성용 화소들로부터 생성된다.

처리부(130)는 상기 위상차 검출용 신호를 이용하여, 초점 영역의 합초 여부를 판단할 수 있다. 또한 상기 위상차 검출용 신호를 이용하여 초점 영역이 전핀 상태, 합초 상태, 또는 후핀 상태인지 여부를 판단할 수 있다.

처리부(130)는 메모리(미도시)에 저장된 촬상 소자(120)의 특성 파라미터를 이용하여, 위상차 AF를 수행할 수 있다. 또한 처리부(130)는 한 쌍의 위상차 검출용 화소의 화소의 위치와, 렌즈에 대한 정보와, 촬상 소자(120) 의 특성 파라미터에 따라, 위상차 검출용 화소들 각각의 광량을 산출하고, 상기 광량이 미리 설정된 범위 내에 있는 위상차 검출용 화소에서 출력된 신호를 이용하여 초점 상태를 검출할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 구조를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 촬상 소자(120)는 전 영역에 걸쳐 복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)을 포함한다. 또한 복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)이 배치된 화소들 이외의 나머지 화소들에 복수의 화상 생성용 화소들(230)이 배치된다.

복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)은 위상차 신호를 검출하는 화소들이다. 위상차 신호는 위상차 AF를 수행하기 위하여 처리부(130)에서 이용될 수 있다. 복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)은 화소의 영역 중 일부로 정의되는 수광 영역으로 입사광을 수광한다.

또한 복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c) 각각은 행 방향을 따라 정의된 제1 방향으로 편향되어 배치된 수광 영역을 갖는 제1 화소(210a, 210b, 210c), 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 편향되어 배치된 수광 영역을 갖는 제2 화소(220a, 220b, 220c)를 포함한다. 예를 들면, 제1 화소(210a, 210b, 210c)는 화소의 좌측으로 편향되어 배치된 수광 영역을 갖고, 제2 화소(220a, 220b, 220c)는 화소의 우측으로 편향되어 배치된 수광 영역을 가질 수 있다.

도 2에서는 17 * 12 크기의 촬상 소자(120)가 도시되었지만, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 촬상 소자(120)의 픽셀 수 및 배치는 실시예들에 따라 달라질 수 있다.

또한, 도 2에서는 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)이 15개 배치된 실시예를 도시하였지만, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)의 개수 및 배치는 실시예들에 따라 달라질 수 있다. 도 2에서는 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)이 촬상 소자(120)의 전 영역에 걸쳐서 균일하게 배치된 실시예를 도시하였다.

다른 실시예에 따르면, 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)은 영역별로 그 밀도가 달라질 수 있다. 예를 들면, 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)은 촬상 소자(120)의 중심부에서 더 밀집되어 있고, 가장자리로 갈수록 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c)의 밀도가 감소할 수 있다.

도 3a는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200a)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다. 도 3b는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 m(자연수)열만큼 벗어난 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200b)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다. 도 3c는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 n(m보다 큰 자연수)열만큼 벗어난 열에 배치된 위상차 검출용 화소들(200c)의 수광 영역의 배치를 나타낸 도면이다.

복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c) 각각은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(120)의 행 방향을 따라 정의된 제1 방향으로 편향되어 배치된 수광 영역(310a, 310c, 310e)을 갖는 제1 화소(210a, 210b, 210c)와, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 편향되어 배치된 수광 영역(310b, 310d, 310f)을 갖는 제2 화소(220a, 220b, 220c)의 쌍으로 구성된다. 도 2에서는 한 쌍을 이루는 제1 화소(210a, 210b, 210c)와 제2 화소(220a, 220b, 220c)가 열 방향으로 인접하여 배치되는 실시예를 도시하였지만, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로서, 제1 화소(210a, 210b, 210c) 및 제2 화소(220a, 220b, 220c)는 행 방향으로 인접하여 배치되거나, 한 화소 영역 내에 상하 또는 좌우로 배치될 수 있다.

수광 영역(310a 내지 310f)과 차광 영역(320a 내지 320f)은 촬상 소자(120)에 구비되는 마스크 층의 패턴에 의해 결정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 수광 영역(310a 내지 310f)의 넓이는, 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 가장자리 열로 갈수록 넓어질 수 있다. 이 때, 수광 영역(310a, 310c, 310e)이 좌측으로 편향되어 배치된 제1 화소(210a, 210b, 210c)는 수광 영역(310a, 310c, 310e)이 우측으로 확장되면서 넓이가 넓어질 수 이다. 수광 영역(310b, 310d, 310f)이 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소(220a, 220b, 220c)는 수광 영역(310b, 310d, 310f)이 좌측으로 확장되면서 넓어질 수 있다.

도 3d는 일 실시예에 따른 화상 생성용 화소들(230)의 수광 영역(310g)의 배치를 나타낸 도면이다.

화상 생성용 화소들(230)은 화소 영역의 대부분의 영역을 차지하는 수광 영역(310g)을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 화소들 간의 간섭을 방지하기 위해, 화소 영역의 테두리에 차광 영역(320g)이 배치될 수 있다.

도 4a는 일 실시예에 따른 제1 화소(210a)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 4b는 일 실시예에 따른 제2 화소(220a)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 4c는 일 실시예에 따른 화상 생성용 화소(230)의 단면을 나타낸 도면이다.

복수의 위상차 검출용 화소들(200a, 200b, 200c) 및 복수의 화상 생성용 화소들(230) 각각은, 포토 다이오드 층(410), 마스크 층(420a, 420b, 420c), 및 마이크로 렌즈(430)를 포함한다.

포토 다이오드 층(210)은 광전 현상에 의해 광학 신호를 전기적인 신호로 변환한다. 전기적인 신호의 세기는 광학 신호의 세기에 따라 달라진다.

마스크 층(420a, 420b, 420c)은 포토 다이오드 층(410)으로 입사하는 입사광을 차단하는 층으로, 각 화소들의 수광 영역을 정의한다. 마스크 층은 수광 영역에 대응하는 개구(422a, 422b, 422c)를 갖고, 차광 영역은 마스크 층 패턴(424a, 424b, 424c)에 의해 차광된다.

마이크로 렌즈(430)는 입사광을 집광하여 포토 다이오드 층(410)으로 전달한다. 마이크로 렌즈(430)는 화소 단위로 형성되고, 소정의 사출동을 향하도록 구현될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 촬상 소자(120)의 구조를 나타낸 도면이다.

일 실시예에 따른 촬상 소자(120)는 포토 다이오드 층(410), 마스크 층(420), 및 마이크로 렌즈(430)를 포함한다.

포토 다이오드 층(410)은 연속적으로 형성된 층의 형태로 형성될 수 있다.

마스크 층(420)은 각 화소의 수광 영역에 따라 패터닝된 층의 형태로 형성될 수 있다.

마이크로 렌즈(430)는 각 화소마다 일 단위로 구비되며, 소정의 사출동을 향하도록 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 마이크로 렌즈(430)는 복수의 화소들에 대해 연속적으로 형성되는 것도 가능하다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 위상차 검출용 화소들(210a, 210c, 220a, 220c)의 수광 영역의 넓이는 촬상 소자(120)의 중심 열로부터 가장자리 열로 갈수록 넓어질 수 있다.

도 6은 촬상 소자(120)와 사출동(610a)을 나타낸 도면이다.

촬영 장치(100)에서 입사광이 촬상 소자(120)로 입사될 때, 입사광은 사출동(610a)이라는 가상의 영역을 통하여 입사된다. 사출동(610a)은 도 6에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(120) 상의 소정의 영역으로 정의되며, 렌즈와 조리개의 상태에 의해 결정된다. 사출동(610a)은 렌즈의 종류, 렌즈의 구성, 렌즈의 배치, 줌단, 조리개 등의 복합적인 요소에 의해 결정되기 때문에, 렌즈 및 조리개의 구동에 의해 그 위치 및 크기가 달라질 수 있다.

촬상 소자(120)의 화소들은 상고에 따라 입사광의 크기가 달라질 수 있다. 상고(image height)라 함은, 광학적 중심으로부터의 거리를 의미한다. 촬상 소자(120)는 광학적 중심과 촬상 소자(120)의 중심이 일치하도록 배치되는 경우가 많다. 따라서 상고가 0이면 촬상 소자(120)의 중심을 의미하고, 상고가 커질수록 촬상 소자(120)의 가장자리에 가까운 것을 의미한다.

촬영 장치(100)의 설계자는 상고가 증가함에 따라 위상차 검출용해당 신호의 측거가 불가능한 상황을 보정하기 위해, 촬상 소자(120)의 화소들로 입사광이 집광되도록 마이크로 렌즈(430)를 설계한다. 이를 위해, 촬영 장치(100)의 설계자는 촬영 장치(100)의 광학계의 구조를 감안하여, 사출동(610a)이 배치될 것으로 예상되는 영역을 결정하고, 촬상 소자(120)의 각 화소들로 사출동(610a)을 통과한 입사광이 입사되도록, 각 화소의 마이크로 렌즈(430)를 설계할 수 있다. 마이크로 렌즈(430)는 사출동(610a)으로부터 입사되는 입사광이 각 화소에 집광되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 마이크로 렌즈(430)가 사출동(610a)을 바라보도록 구성함에 의해, 상고가 다른 화소들에 입사광이 균일하게 입사될 수 있다.

그런데 촬영 장치(100)의 이용 중, 사용자의 주밍 동작, 포커싱 동작, 오토포커싱 동작, 조리개 구동 등에 의해 렌즈의 배치가 달라지면서, 사출동(610a)의 위치 또는 크기가 달라질 수 있다. 또한 교환식 렌즈를 이용하는 경우, 촬영 장치(100)에 장착되는 렌즈의 종류에 따라 사출동의 위치 및 크기가 달라질 수 있다.

도 7은 사출동(610a)이 예상치보다 낮게 위치하게 된 경우, 위상차 검출용 화소에서 입사각에 따른 입사광의 크기를 나타낸 도면이다.

촬상 소자(120)의 중앙(A)에 위치한 위상차 검출용 화소의 제1 화소와 제2 화소는, 도 7의 Center 그래프에 도시된 바와 같은 입사각에 따른 입사광의 크기 성향을 가질 수 있다. 예를 들면, 수광 영역이 좌측으로 편향되어 배치된 제1 화소는 L 그래프와 같은 입사각에 따른 입사광의 세기 성향을 갖고, 수광 영역이 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소는 R 그래프와 같은 입사각에 따른 입사광의 세기 성향을 갖는다. Center 그래프에 도시된 바와 같이 위상차 검출용 화소는 입사광이 수직으로 들어오는 0도 입사각을 중심으로 소정 범위의 입사각의 입사광을 검출하여, 위상차 검출 신호를 측거할 수 있다.

그런데 사출동이 설계시 설정된 위치보다 낮게 위치하는 경우, 촬상 소자(120)의 우측(B)에 위치한 위상차 검출용 화소의 제1 화소와 제2 화소는, 도 7의 Right 그래프에 도시된 바와 같은 입사각에 따른 입사광의 크기 성향을 가질 수 있다. 예를 들면, 수광 영역이 좌측으로 편향되어 배치된 제1 화소는 L 그래프와 같은 입사각에 따른 입사광의 세기 성향을 갖고, 수광 영역이 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소는 R 그래프와 같은 입사각에 따른 입사광의 세기 성향을 갖는다. Right 그래프에 도시된 바와 같이, 사출동의 이동으로 인해, 제1 화소 및 제2 화소에서 측거 가능한 입사각의 범위가 마이너스(-) 입사각 쪽으로 이동되어, 플러스(+) 입사각의 입사광에 대한 검출이 거의 불가능하다. 이와 같이 사출동의 이동으로 인해, 위상차 검출 신호의 측거 범위가 매우 제한될 수 있다.

도 8은 사출동이 설계시 설정된 위치보다 낮게 설정된 경우, 상고에 따른 입사광의 입사각의 변화를 나타낸 도면이다. 도 8의 그래프는 도 6의 도면에서 촬상 소자의 중심부(A)로부터 촬상 소자의 오른쪽 측면(B)으로 향하면서 상고가 증가할 때, 입사각의 변화를 나타낸다.

위상차 검출용 화소들에서 측거 가능한 입사각의 크기는 도 8의 810 및 820 그래프에 의해 결정된다. 즉, 810 및 820 그래프 사이의 영역이 측거 가능한 입사각의 크기이다. 이 때, 810 그래프는 우측으로 편향된 수광 영역을 갖는 위상차 검출용 화소들에 의해 결정되고, 820 그래프는 좌측으로 편향된 수광 영역을 갖는 위상차 검출용 화소들에 의해 결정된다.

앞서 설명한 바와 같이, 촬상 소자(120)의 설계자는 소정의 사출동(610a)을 각 화소들이 바라보도록 마이크로 렌즈를 설계하기 때문에, 각 화소에서의 사출동의 중심으로부터의 입사광의 입사각을 나타내는 중심 그래프(800)와, 각 위상차 검출용 화소들에서 측거 가능한 입사각의 한계치를 나타내는 그래프(810, 820)는 서로 나란한 경향을 가진다. 도 8에서, 중심 그래프(800) 아래 쪽의 영역은 수광 영역이 좌측으로 편향되어 배치된 제1 화소에 의해 주로 측거되고, 중심 그래프(800) 뒤쪽의 영역은 수광 영역이 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소에 의해 주로 측거된다.

그런데 사출동이 설계 시 설정된 위치와 다르게 설정된 경우, 사출동의 중심으로부터의 입사광의 입사각의 그래프가 변화되어, 위상차 검출용 신호를 측거할 수 있는 상고의 범위가 감소하게 된다. 예를 들면, 사출동이 설계 시 설정된 위치보다 낮게 설정되면, 도 8에 도시된 바와 같이 중심 그래프(800)가 830 그래프와 같이 이동한다.

그런데 도 8에 도시된 바와 같이 중심 그래프(800)가 830 그래프로 이동함에 의해, 새로운 중심 그래프(830)가 810 그래프와 820 그래프 가운데 영역을 벗어나는 영역(840)이 발생한다. 이와 같이 입사각의 크기 변화 그래프(830)가 810 그래프와 820) 그래프 가운데 영역을 벗어나는 경우, 위상차 검출용 신호의 측거가 불가능하다. 특히 이러한 현상은 촬상 소자(120)의 가장자리에서 문제가 된다. 이러한 경우, 수광 영역이 우측으로 편향된 제2 화소에 의해 측거되는 영역이 850 영역으로 감소하여, 제2 화소는 840 범위에서는 측거가 거의 불가능하고, 제2 화소의 측거 범위가 감소한다. 더욱이 제2 화소에서 검출되는 위상차 검출 신호의 세기가 감소하여, AF의 정확도가 감소하게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측거 범위의 변화를 나타낸 도면이다.

일 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(120)의 가장자리에서 제1 화소 및 제2 화소의 수광 영역을 중심보다 넓게 하여, 위상차 검출용 화소의 측거 범위를 증대시킨다. 제1 화소 및 제2 화소의 수광 영역이 촬상 소자(120)의 가장자리에서 넓어짐에 의해, 가장자리의 제1 화소 및 제2 화소에서 느끼는 사출동이 달라지게 된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 수광 영역이 좌측으로 편향되어 배치되고 촬상 소자(120)의 우측으로 편향되어 배치된 제1 화소(910a)는 수광 영역의 넓이가 증가함에 의해 원래 설정된 사출동(610a)보다 높은 위치의 사출동(610b)을 바라보게 된다. 또한, 수광 영역이 우측으로 편향되어 배치되고 촬상 소자(120)의 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소(910b)는 수광 영역의 넓이가 증가함에 의해 원래 설정된 사출동(610a)보다 낮은 위치의 사출동(610c)을 바라보게 된다.

도 10은 일 실시예에 따른 위상차 검출용 화소에 따른 측거 범위의 확대를 나타낸 그래프이다.

도 9에서 설명한 바와 같이, 가장자리의 제1 화소 및 제2 화소의 수광 영역이 확장되어 바라보는 사출동의 위치가 달라짐에 의해, 제1 화소와 제2 화소의 중심 그래프가 각각 변경된다. 예를 들면, 수광 영역이 좌측으로 편향되어 배치된 제1 화소에 대한 중심 그래프는 830으로부터 1010으로 변경되고, 수광 영역이 우측으로 편향되어 배치된 제2 화소에 대한 중심 그래프는 830으로부터 1020으로 변경된다. 이로 인해, 제2 화소의 측거 범위는 1020 그래프와 810 그래프의 사이 영역으로 증가하여, 제2 화소의 측거 범위가 넓어지고, 제2 화소의 위상차 검출 신호의 세기도 세진다. 또한 제1 화소의 측거 범위는 1010 그래프와 820 그래프의 사이 영역으로 증가하여, 제1 화소의 위상차 검출 신호의 세기가 세진다. 이로 인해 위상차 검출 화소의 측거 범위가 증대되고 AF의 정확도가 증대되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 촬상 소자(120)의 제조 과정에서 발생하는 마이크로 렌즈와 마스크의 어긋남(misalign) 등의 제조 오차에 의해 측거 효율이 감소하더라도, 측거 불능이 되는 것을 방지할 수 있다. 촬상 소자(120)의 제조 과정에서 마이크로 렌즈와 마스크가 어긋나는 경우, 각 위상차 검출용 화소로 입사되는 입사광의 세기가 감소하여, 측거 불능이 될 수 있다. 이러한 현상은 특히 입사광의 세기가 약한 가장자리 영역에서 더욱 문제된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 촬상 소자(120)의 가장자리로 갈수록 수광 영역의 크기를 증가시켜 측거 영역이 증가되고, 가장자리의 위상차 검출용 화소들에서 위상차 검출용 신호의 세기가 증가된다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따르면, 촬상 소자(120)의 제조 과정에서 제조 오차가 발생하더라도 측거 불능이 될 가능성이 감소하는 효과가 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 수광 영역의 크기 변화를 나타낸 그래프이다.

각 화소의 수광 영역은 마스크의 개구율로 나타낼 수 있다. 마스크의 개수율이 클수록 수광 영역이 크고, 개구율이 작을수록 수광 영역이 작다. 일 실시예에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 촬상 소자(120)의 중심열인 상고가 0인 지점을 중심으로, 2차 함수의 형태로 상고가 증가함에 따라 개구율이 증가할 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면, 촬상 소자(120)의 중심열인 상고가 0인 지점에서는 개구율이 50%이고, 촬상 소자(120)의 가장자리로 갈수록 개구율이 70%까지 증가할 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 촬영 장치(100a)의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(100a)는 촬영부(1210), 아날로그 신호 처리부(1220), 메모리(1230), 저장/판독 제어부(1240), 데이터 저장부(1242), 프로그램 저장부(1250), 표시 구동부(1262), 표시부(1264), CPU/DSP(1270), 및 조작부(1280)를 포함할 수 있다.

촬영 장치(100a)의 전체 동작은 CPU/DSP(1270)에 의해 통괄된다. CPU/DSP(1270)는 렌즈 구동부(1212), 조리개 구동부(1215), 촬상 소자 제어부(1219) 등에 각 구성 요소의 동작을 위한 제어 신호를 제공한다.

촬영부(1210)는 입사광으로부터 전기적인 신호의 영상을 생성하는 구성요소로서, 렌즈(1211), 렌즈 구동부(1212), 조리개(1213), 조리개 구동부(1215), 촬상 소자(1218), 및 촬상 소자 제어부(1219)를 포함한다.

렌즈(1211)는 복수 군, 복수 매의 렌즈들을 구비할 수 있다. 렌즈(1211)는 렌즈 구동부(1212)에 의해 그 위치가 조절된다. 렌즈 구동부(1212)는 CPU/DSP(1270)에서 제공된 제어 신호에 따라 렌즈(1211)의 위치를 조절한다.

조리개(1213)는 조리개 구동부(1215)에 의해 그 개폐 정도가 조절되며, 촬상 소자(1218)로 입사되는 광량을 조절한다.

렌즈(1211) 및 조리개(1213)를 투과한 광학 신호는 촬상 소자(1218)의 수광면에 이르러 피사체의 상을 결상한다. 상기 촬상 소자(1218)는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서 또는 CIS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)일 수 있다. 이와 같은 촬상 소자(1218)는 촬상 소자 제어부(1219)에 의해 감도 등이 조절될 수 있다. 촬상 소자 제어부(1219)는 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 촬상 소자(1218)를 제어할 수 있다.

촬상 소자(1218)의 노광 시간은 셔터(미도시)로 조절된다. 셔터(미도시)는 가리개를 이동시켜 빛의 입사를 조절하는 기계식 셔터와, 촬상 소자(1218)에 전기 신호를 공급하여 노광을 제어하는 전자식 셔터가 있다.

아날로그 신호 처리부(1220)는 촬상 소자(1218)로부터 공급된 아날로그 신호에 대하여, 노이즈 저감 처리, 게인 조정, 파형 정형화, 아날로그-디지털 변환 처리 등을 수행한다.

아날로그 신호 처리부(1220)에 의해 처리된 신호는 메모리(1230)를 거쳐 CPU/DSP(1270)에 입력될 수도 있고, 메모리(1230)를 거치지 않고 CPU/DSP(1270)에 입력될 수도 있다. 여기서 메모리(1230)는 촬영 장치(100a)의 메인 메모리로서 동작하고, CPU/DSP(1270)가 동작 중에 필요한 정보를 임시로 저장한다. 프로그램 저장부(1230)는 촬영 장치(100a)를 구동하는 운영 시스템, 응용 시스템 등의 프로그램을 저장한다.

아울러, 촬영 장치(100a)는 이의 동작 상태 또는 촬영 장치(100a)에서 촬영한 영상 정보를 표시하도록 표시부(1264)를 포함한다. 표시부(1264)는 시각적인 정보 및/또는 청각적인 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 시각적인 정보를 제공하기 위해 표시부(1264)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 표시부(1264)는 터치 입력을 인식할 수 있는 터치스크린일 수 있다.

표시 구동부(1262)는 표시부(1264)에 구동 신호를 제공한다.

CPU/DSP(1270)는 입력되는 영상 신호를 처리하고, 이에 따라 또는 외부 입력 신호에 따라 각 구성부들을 제어한다. CPU/DSP(1270)는 입력된 영상 데이터에 대해 노이즈를 저감하고, 감마 보정(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 하여 생성한 영상 데이터를 압축 처리하여 영상 파일을 생성할 수 있으며, 또는 상기 영상 파일로부터 영상 데이터를 복원할 수 있다. 영상의 압축형식은 가역 형식 또는 비가역 형식이어도 된다. 적절한 형식의 예로서, 정지 영상에 경우, JPEG(Joint Photographic Experts Group)형식이나 JPEG 2000 형식 등으로 변환도 가능하다. 또한, 동영상을 기록하는 경우, MPEG(Moving Picture Experts Group) 표준에 따라 복수의 프레임들을 압축하여 동영상 파일을 생성할 수 있다. 영상 파일은 예를 들면 Exif(Exchangeable image file format) 표준에 따라 생성될 수 있다.

CPU/DSP(1270)로부터 출력된 이미지 데이터는 메모리(1230)를 통하여 또는 직접 저장/판독 제어부(1240)에 입력되는데, 저장/판독 제어부(1240)는 사용자로부터의 신호에 따라 또는 자동으로 영상 데이터를 데이터 저장부(1242)에 저장한다. 또한 저장/판독 제어부(1240)는 데이터 저장부(1242)에 저장된 영상 파일로부터 영상에 관한 데이터를 판독하고, 이를 메모리(1230)를 통해 또는 다른 경로를 통해 표시 구동부에 입력하여 표시부(1264)에 이미지가 표시되도록 할 수도 있다. 데이터 저장부(1242)는 탈착 가능한 것일 수도 있고 촬영 장치(100a)에 영구 장착된 것일 수 있다.

또한, CPU/DSP(1270)에서는 불선명 처리, 색채 처리, 블러 처리, 에지 강조 처리, 영상 해석 처리, 영상 인식 처리, 영상 이펙트 처리 등도 행할 수 있다. 영상 인식 처리로 얼굴 인식, 장면 인식 처리 등을 행할 수 있다. 아울러, CPU/DSP(1270)에서는 표시부(1264)에 디스플레이하기 위한 표시 영상 신호 처리를 행할 수 있다. 예를 들어, 휘도 레벨 조정, 색 보정, 콘트라스트 조정, 윤곽 강조 조정, 화면 분할 처리, 캐릭터 영상 등 생성 및 영상의 합성 처리 등을 행할 수 있다. 상기 CPU/DSP(1270)는 외부 모니터와 연결되어, 외부 모니터에 디스플레이 되도록 소정의 영상 신호 처리를 행할 수 있으며, 이렇게 처리된 영상 데이터를 전송하여 상기 외부 모니터에서 해당 영상이 디스플레이 되도록 할 수 있다.

또한 CPU/DSP(1270)는 프로그램 저장부(1230)에 저장된 프로그램을 실행하거나, 별도의 모듈을 구비하여, 오토 포커싱, 줌 변경, 초점 변경, 자동 노출 보정 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여, 조리개 구동부(1215), 렌즈 구동부(1212), 및 촬상 소자 제어부(1219)에 제공하고, 셔터, 스트로보 등 촬영 장치(100a)에 구비된 구성 요소들의 동작을 총괄적으로 제어할 수 있다.

조작부(1280)는 사용자가 제어 신호를 입력할 수 있는 곳이다. 조작부(1280)는 정해진 시간 동안 촬상 소자(1218)를 빛에 노출하여 사진을 촬영하도록 하는 셔터-릴리즈 신호를 입력하는 셔터-릴리즈 버튼, 전원의 온-오프를 제어하기 위한 제어 신호를 입력하는 전원 버튼, 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나 화각을 좁아지게 줌 버튼, 모드 선택 버튼, 기타 촬영 설정값 조절 버튼 등 다양한 기능 버튼들을 포함할 수 있다. 조작부(1280)는 버튼, 키보드, 터치 패드, 터치스크린, 원격 제어기 등과 같이 사용자가 제어 신호를 입력할 수 있는 어떠한 형태로 구현되어도 무방하다.

도 1의 렌즈부(110)는 도 12의 렌즈(1211) 및 렌즈 구동부(1212)에 대응될 수 있다. 도 1의 처리부(130)는 도 12의 CPU/SDP(1270)에 대응될 수 있다.

도 12에 도시된 촬영 장치(100a)는 본 발명의 일 실시예이며, 본 발명의 실시예들에 따른 촬영 장치(100a)는 도 12에 도시된 촬영 장치(100a)에 한정되지 않음은 물론이다.

한편, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 저장매체에 컴퓨터가 판독 가능한 코드를 저장하여 구현하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다.

상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는, 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체로부터 프로세서에 의하여 독출되어 실행될 때, 본 발명에 따른 촬영 장치 제어 방법을 구현하는 단계들을 수행하도록 구성된다. 상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는 다양한 프로그래밍 언어들로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에 의하여 용이하게 프로그래밍될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 저장매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터 판독가능 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행되는 것도 가능하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100, 100a: 촬영 장치
110: 렌즈부
112: 렌즈
120: 촬상 소자
130: 처리부
200a, 200b, 200c: 위상차 검출용 화소
210a, 210b, 210c: 제1 화소
220a, 220b, 220c: 제2 화소
230: 화상 생성용 화소
310a, 310b, 310c, 310d, 310e, 310f, 320g: 수광 영역
320a, 320b, 320c, 320d, 320e, 320f, 320g: 차광 영역
410: 포토 다이오드 층
420a, 420b, 420c: 마스크층
430: 마이크로 렌즈
610a, 610b, 610c: 사출동

Claims

복수의 위상차 검출용 화소들을 포함하고,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 화소의 영역 중 일부로 정의되고, 입사광을 수광하는 수광 영역을 갖고,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는, 촬상 소자의 행 방향에서 중심으로부터 멀어질수록 넓어지는, 촬상 소자.
제1항에 있어서,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은,
상기 촬상 소자의 행 방향을 따라 정의된 제1 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제1 화소; 및
상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제2 화소를 포함하는, 촬상 소자.
제1항에 있어서,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은,
입사광을 광전 변환하여 전기적인 신호를 생성하는 포토 다이오드 층;
개구를 구비하여 상기 수광 영역을 정의하고, 상기 포토 다이오드 층 상에 형성된 마스크 층; 및
입사광을 집광하고, 상기 마스크 층상에 형성된 마이크로 렌즈를 포함하는, 촬상 소자.
제1항에 있어서,
상기 촬상 소자의 중앙에 배치된 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는 화소 영역의 50%인, 촬상 소자.
제4항에 있어서,
상기 수광 영역의 넓이는 상기 촬상 소자의 중앙으로부터 가장자리로 가면서 2차 함수의 형태로 증가하는, 촬상 소자.
제1항에 있어서,
입사광을 광전 변환하여, 영상 데이터를 생성하는 복수의 화상 생성용 화소들을 더 포함하는, 촬상 소자.
렌즈부;
입사광을 광전 변환하여, 촬상 신호를 생성하고, 복수의 위상차 검출용 화소들 및 복수의 화상 생성용 화소들을 포함하는 촬상 소자; 및
상기 복수의 위상차 검출용 화소들로부터 생성된 위상차 검출용 신호를 이용하고 상기 렌즈부를 제어하여 오토포커싱을 수행하고, 상기 복수의 화상 생성용 화소들로부터 생성된 화상 생성용 신호로부터 촬영 영상을 생성하는 처리부를 포함하고,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은, 화소의 영역 중 일부로 정의되고, 입사광을 수광하는 수광 영역을 갖고,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는, 촬상 소자의 행 방향에서 중심으로부터 멀어질수록 넓어지는, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
상기 렌즈부는, 교환식 렌즈인, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
상기 처리부는, 상기 렌즈부를 제어하여 주밍(zooming) 동작을 수행하는, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은,
상기 촬상 소자의 행 방향을 따라 정의된 제1 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제1 화소; 및
상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 편향되어 배치된 상기 수광 영역을 갖는 제2 화소를 포함하는, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
상기 복수의 위상차 검출용 화소들 각각은,
입사광을 광전 변환하여 전기적인 신호를 생성하는 포토 다이오드 층;
개구를 구비하여 상기 수광 영역을 정의하고, 상기 포토 다이오드 층 상에 형성된 마스크 층; 및
입사광을 집광하고, 상기 마스크 층상에 형성된 마이크로 렌즈를 포함하는, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
상기 촬상 소자의 중앙에 배치된 복수의 위상차 검출용 화소들의 수광 영역의 넓이는 화소 영역의 50%인, 촬영 장치.
제12항에 있어서,
상기 수광 영역의 넓이는 상기 촬상 소자의 중앙으로부터 가장자리로 가면서 2차 함수의 형태로 증가하는, 촬영 장치.
제7항에 있어서,
입사광을 광전 변환하여, 영상 데이터를 생성하는 복수의 화상 생성용 화소들을 더 포함하는, 촬영 장치.