TWI463867B - 攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式 - Google Patents

攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式 Download PDF

Info

Publication number
TWI463867B
TWI463867B TW100111631A TW100111631A TWI463867B TW I463867 B TWI463867 B TW I463867B TW 100111631 A TW100111631 A TW 100111631A TW 100111631 A TW100111631 A TW 100111631A TW I463867 B TWI463867 B TW I463867B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pixel
light receiving
focus
focus detection
receiving element
Prior art date
Application number
TW100111631A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201143395A (en
Inventor
Hiroki Ui
Yutaka Nishimura
Shinichi Fujii
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of TW201143395A publication Critical patent/TW201143395A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI463867B publication Critical patent/TWI463867B/zh

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • 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
    • H04N25/702—SSIS architectures characterised by non-identical, non-equidistant or non-planar pixel layout
    • 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
    • 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
    • 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
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • 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
    • H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof

Landscapes

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

Description

攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式
本發明係關於一種攝像設備且特定而言係關於一種執行一相位差偵測之攝像設備、一種固態攝像元件、一種攝像方法及一種致使一電腦執行該方法之程式。
本申請案主張2010年4月8日在日本專利局提出申請之日本專利申請案JP 2010-089797之優先權，此申請案之全文在法律准許之範圍內以引用方式併入本文中。
近些年來，已使用藉由攝像一被攝體(例如人)之一影像產生一所攝像影像且記錄此所產生所攝像影像之一攝像設備，例如一數位相機。此外，如同此攝像設備一樣，為促進一使用者之一攝像操作，已廣泛使用具備用於在攝像時自動執行一聚焦(聚焦點、焦點)調整之一自動聚焦(AF：自動聚焦)功能之一攝像設備。
對於此一攝像設備，舉例而言，提出藉由對穿過一攝像透鏡之光執行光瞳分割而形成一對影像且量測該等所形成影像之間的一間隔(偵測一相位差)以決定該攝像透鏡之一位置的一攝像設備(舉例而言，參見PTL 1.)。此攝像設備藉由給一影像感測器提供用於聚焦偵測之一像素(其中將一對光接收元件提供至一個像素)來形成一對影像且藉由量測該等所形成影像之間的一間隔計算該聚焦之一移位量。然後，此攝像設備基於所計算該聚焦之移位量計算該攝像透鏡之一移動量且基於所計算移動量調整該攝像透鏡 之位置以實現聚焦(聚焦調整)。
引文清單 專利文獻
PTL 1：第2000-305010號日本未經審查專利申請公開案(圖1)
根據上文所提及習用技術，由於將包含用於相位差偵測(聚焦偵測)之像素及用於所攝像影像產生之像素之兩種像素提供至一個影像感測器，因此無需單獨提供用於聚焦偵測之一感測器及用於所攝像影像之一感測器之兩個感測器。
然而，關於上文所提及習用技術，發明者已認識到由於在其中該攝像透鏡之一孔徑係打開之一狀態中偵測聚焦，因此當使用具有一小F數之攝像透鏡(明亮攝像透鏡)時，一聚焦深度變淺且可發生其中在某些情況下難以實現聚焦之一情形。
本文所揭示者係改良聚焦調整之一準確性之一個或多個發明。
舉例而言，在一個實施例中，一固態攝像裝置包含用以將光轉換成一電信號之一第一單元及用以將光轉換成一電信號之一第二單元。該第一單元包含一第一透鏡及用以自該第一透鏡接收光之一第一對光接收元件。該第二單元包含一第二透鏡，及用以自該第二透鏡接收光之一第二對光接收元件。在平面圖中，該第二對光接收元件之一輪廓係 不同於該第一對光接收元件之一輪廓。
在一實施例中，一攝像設備包含：用以將光轉換成一電信號之一第一單元、用以將光轉換成一電信號之一第二單元及用以處理來自該第一對光接收元件及該第二對光接收元件之電信號之一信號處理單元。該第一單元包含(a)一第一透鏡及(b)用以自該第一透鏡接收光之一第一對光接收元件。該第二單元包含(a)一第二透鏡及(b)用以自該第二透鏡接收光之一第二對光接收元件。在平面圖中，該第二對光接收元件之一輪廓係不同於該第一對光接收元件之一輪廓。
在一實施例中，一種用於控制一攝像設備之方法包含：(a)自一影像感測器之一第一對光接收元件接收電信號，(b)自該影像感測器之一第二對光接收元件接收電信號，及(c)處理來自該第一對光接收元件及該第二對光接收元件之電信號。在平面圖中，該第二對光接收元件之一輪廓係不同於該第一對光接收元件之一輪廓。
下文，將闡述體現本發明原理(本文稱為實施例)之裝置及構造。該闡述將按如下次序執行。
1.第一實施例(攝像控制：提供具備一窄矩形光接收元件之一聚焦偵測像素及具備一粗矩形光接收元件之一聚焦偵測像素之一實例)
2.第二實施例(攝像控制：提供在不同位置處具備一窄矩形光接收元件之兩個聚焦偵測像素之一實例)
3.第三實施例(攝像控制：配置兩個信號線之一實例)
<1.第一實施例> [攝像設備之功能組態實例]
圖1係圖解說明根據一第一實施例之一攝像設備100之一組態實例之一方塊圖。此攝像設備100具備一透鏡單元110、一影像感測器200、一信號處理單元130、一控制單元140、一驅動單元150、一儲存單元160及一顯示單元170。
應注意，此攝像設備100經組態以基於一相位差偵測系統執行一AF(自動聚焦)控制。此相位差偵測系統係以下一系統：量測藉由兩個透鏡分離的被攝體影像間隔，且基於此影像間隔變成一預定值所處之位置決定一攝像透鏡之一位置。此外，在其中藉由AF偵測聚焦之一情況下，假設當透鏡單元110中之一孔徑保持在一打開的狀態中(舉例而言，在其打開F數為「1.4」之一透鏡之情況下，F數之一設定為「1.4」)時此攝像設備100執行聚焦偵測。
透鏡單元110係由複數個攝像透鏡(例如一聚焦透鏡及一變焦透鏡)組成且經組態以將來自一被攝體之入射光供應至影像感測器200，該入射光經由此等透鏡輸入。調整此透鏡單元110以使得當藉由驅動單元150調整該複數個攝像透鏡之位置時實現相對於該被攝體之聚焦(亦稱為聚焦點或焦點)。此外，此透鏡單元110具備用於調整一光量之一孔徑且在攝像該被攝體之一影像時藉由閉合此孔徑調整該光量。
影像感測器200係一攝像元件，其基於控制單元140之一控制對穿過透鏡單元110之來自該被攝體之入射光執行至一電信號之光電轉換。此影像感測器200係由產生用於產生一所攝像影像之一電信號(攝像信號)之一像素及產生用於調整聚焦之一電信號(聚焦調整信號)之一像素組成。此影像感測器200將藉由該光電轉換所產生之該電信號供應至信號處理單元130。應注意假設影像感測器200具有一大致矩形形狀。此外，將藉由使用圖2A及圖2B詳細地闡述產生該攝像信號之像素(攝像像素)。此外，將藉由使用圖3至圖8詳細地闡述產生聚焦調整信號之像素(聚焦偵測像素)。此外，將藉由使用圖9至圖11詳細地闡述此影像感測器200。應注意影像感測器200係申請專利範圍之範疇中所闡述之一攝像元件之一實例。此外，該聚焦調整信號係申請專利範圍之範疇中所闡述之一聚焦偵測信號之一實例。
信號處理單元130經組態以對自影像感測器200供應之該電信號應用各種信號處理。舉例而言，此信號處理單元130基於自影像感測器200供應之攝像信號產生所攝像影像資料且將此所產生所攝像影像資料供應至儲存單元160以作為影像檔案記錄在儲存單元160中。此外，信號處理單元130將所產生所攝像影像資料供應至顯示單元170以作為所攝像影像顯示。此外，此信號處理單元130基於自影像感測器200供應之聚焦調整信號產生用於聚焦調整之影像資料且將此所產生用於聚焦調整之影像資料供應至控制單元140。
控制單元140經組態以基於自信號處理單元130供應之用於聚焦調整之影像資料計算該聚焦之一移位量(散焦量)且基於所計算散焦量來計算透鏡單元110之攝像透鏡之一移動量。然後，此控制單元140將關於所計算攝像透鏡之移動量之資訊供應至驅動單元150。亦即，此控制單元140藉由計算該聚焦之移位量來執行一對焦確定，基於此對焦確定結果產生關於攝像透鏡之移動量之資訊且將此所產生資訊供應至驅動單元150。應注意控制單元140係申請專利範圍之範疇中所闡述之一確定單元之一實例。
驅動單元150經組態以基於自控制單元140供應之關於該攝像透鏡之移動量之資訊移動透鏡單元110之該攝像透鏡。
儲存單元160經組態以儲存自信號處理單元130供應之所攝像影像資料作為一影像檔案。
顯示單元170經組態以顯示自信號處理單元130供應之所攝像影像資料作為一所攝像影像(舉例而言，一穿透鏡影像)。
[攝像像素之組態實例]
圖2A係示意性圖解說明與一現有攝像像素係相同像素之一攝像像素310之一實例之一剖視圖且圖2B係其一俯視圖。圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310圖解說明構成影像感測器200之各別像素當中產生一攝像信號之一像素(攝像像素)之一實例。
圖2A示意性圖解說明影像感測器200中之攝像像素310之 一剖面組態。
此攝像像素310具備一平坦化膜312、一絕緣膜313及一光接收元件314。此外，在攝像像素310上提供一微透鏡311，其將入射於攝像像素310上之光聚集至光接收元件314。
本文應注意，穿過微透鏡311之光在光接收元件314之一光接收平面上係對焦的。
微透鏡311經配置以使得微透鏡311之中心與光接收元件314之中心位於同一軸上。此外，此微透鏡311經配置以使得光接收元件314之一光接收位置與微透鏡311之一聚焦F1之一位置在同一平面上。
平坦化膜312及絕緣膜313係由一透明絕緣材料組成之層，其覆蓋光接收元件314之光接收平面。應注意，在一實際設備中在平坦化膜312與絕緣膜313之間配置紅色、綠色或藍色之一濾色片，但根據該第一實施例，為闡述簡單起見，假設偵測單色(光之亮度)之影像感測器200。
光接收元件314經組態以藉由將所接收光轉換成電信號(光電轉換)來產生處於根據所接收光之量之一強度之一電信號。舉例而言，此光接收元件314係由一光電二極體(PD：光電二極體)構成。
本文，將藉由使用圖2(a)闡述入射於光接收元件314上之光(入射光)。圖2A示意性圖解說明入射於光接收元件314上之光當中以平行於一軸L1之一角度入射於微透鏡311上之光(在圖2A中所圖解說明之一範圍R1中輻照之光)，該軸 L1平行於穿過微透鏡311之中心位置之光軸。此外，圖2A示意性圖解說明以相對於軸L1傾斜預定角度(圖2A中所圖解說明之角度-α及α)之一角度入射於微透鏡311上之光(在圖2A中所圖解說明之範圍R2及R3中入射之光)。應注意軸L1係申請專利範圍之範疇中所闡述之微透鏡之一光軸之一實例。
在範圍R1中入射之光(範圍R1入射光)係以平行於軸L1之一角度入射於微透鏡311上之光。此範圍R1入射光係藉由微透鏡311聚集在聚焦F1處。
在範圍R2及R3中入射之光(範圍R2入射光及範圍R3入射光)係以相對於軸L1傾斜預定角度(-α及α)之一角度入射於微透鏡311上之光。此等範圍R2入射光及範圍R3入射光係圖解說明以相對於軸L1傾斜預定角度之一角度入射於微透鏡311上之光之實例之入射光。此等範圍R2入射光及範圍R3入射光被聚集在光接收元件314之光接收平面中之一預定區域中。
圖2B圖解說明入射於圖2A中所圖解說明之攝像像素310上之光之一輻照位置之一實例。
應注意，在圖2B中，將進行一闡述，同時假設一xy座標系統，在該座標系統中將在一光軸方向上平行穿過微透鏡311之中心位置之軸L1與光接收元件314之光接收平面之一交點設定為一原點，將影像感測器200之一長側設定為x軸且將其一窄側設定為y軸。此外，關於下文將闡述之一xy座標系統亦類似地，將進行一闡述，同時假設一xy座標系 統，在該座標系統中將平行於光軸穿過微透鏡之中心位置之軸與光接收元件之光接收平面之一交點設定為原點，將影像感測器200之長側設定為x軸，且將其窄側設定為y軸。
在此圖2B中，除一光分佈區域A3以外之組件與圖2A中所圖解說明之彼等組件相同，指派與圖2A之彼等參考符號相同之參考符號且本文將省略對其之一闡述。
光分佈區域A3係其中光接收元件314之光接收平面由微透鏡311上之入射光輻照之一區域。如圖2A中所圖解說明，由此光分佈區域A3輻照之光(輻照光)隨著遠離軸L1而變成在微透鏡311上具有一越來越大之入射角之光。
本文，將闡述光分佈區域A3中之輻照光。光接收元件314之中心附近(軸L1附近)之輻照光係穿過攝像透鏡之中心之輻照光。亦即，此輻照光係甚至當孔徑係閉合時亦類似於打開之狀態之情況輻照之光，此乃因穿過攝像透鏡之中心輻照之光甚至當透鏡單元110中之孔徑(舉例而言，假設F數近似「5.6」)係閉合時亦不中斷。
另一方面，在遠離光接收元件314之中心之一位置處之輻照光係穿過遠離攝像透鏡之中心之一位置輻照之光。亦即，此輻照光係以下之光：當透鏡單元110中之孔徑係閉合時，由於該孔徑中斷穿過遠離該攝像透鏡之中心之位置之光，因此輻照中斷。
[聚焦偵測像素之組態實例]
圖3A及圖3B係圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵 測像素410之一實例之示意圖。
應注意，根據該第一實施例，假設聚焦偵測像素410中之微透鏡311與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310之微透鏡311相同。
此外，根據該第一實施例，設定聚焦偵測像素410之整個像素之大小與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310係相同大小。此外，根據該第一實施例，設定聚焦偵測像素410之中心與軸L1位於同一軸上。
圖3A示意性圖解說明聚焦偵測像素410之一剖面組態。圖3A圖解說明其中將圖3A之左右方向設定為光接收元件在聚焦偵測像素410中之一窄側方向之一情況下之一剖面組態。
應注意，在此圖3A中，由於除一第一光接收元件401、一第二光接收元件402及一元件分離區域403以外之組態與圖2A中所圖解說明之攝像像素310之各別組態係相同，因此指派與圖2A之彼等參考符號相同之參考符號且本文將省略對其之一闡述。此外，聚焦偵測像素410上之入射光類似於圖2A之彼入射光，且因此本文將省略對其之一闡述。
第一光接收元件401係與第二光接收元件402形成一對且經配置以接收經受光瞳分割之入射光之一個光當中相對於軸L1成一小角度之光。亦即，此第一光接收元件401接收在攝像透鏡之中心附近穿過之光(甚至當孔徑係閉合時亦類似於打開之狀態之情況輻照之光)。舉例而言，此第一光接收元件401具有一窄矩形形狀且位於靠近軸L1之一位 置處及範圍R3輻照光輻射不到之一位置處。此第一光接收元件401藉由將所接收光轉換成電流(光電轉換)來產生處於根據該所接收光之量之一強度之一電流，與在圖2A中所圖解說明之光接收元件314中類似。
第二光接收元件402係與第一光接收元件401形成一對且經配置以接收不同於第一光接收元件401所接收之光的經受光瞳分割之另一光瞳入射光。就大小及效能而言，此第二光接收元件402與第一光接收元件401係相同接收光元件。此第二光接收元件402之一功能類似於第一光接收元件401之功能，且因此本文將省略對其之一闡述。
元件分離區域403係位於第一光接收元件401與第二光接收元件402之間的一絕緣區域且係用於分離第一光接收元件401與第二光接收元件402以便彼此不接觸之一區域。此元件分離區域403係構造於第一光接收元件401與第二光接收元件402之間以使得第一光接收元件401與第二光接收元件402彼此平行定位。此外，此元件分離區域403經構造以使得第一光接收元件401及第二光接收元件402定位在距軸L1一相等距離處。舉例而言，當將包含軸L1之一平面設定為一對稱平面時，元件分離區域403經構造以使得第一光接收元件401與第二光接收元件402係彼此對稱。
亦即，在聚焦偵測像素410中，軸L1位於元件分離區域403之中心。此外，由於聚焦偵測像素410之中心與軸L1重合，因此第一光接收元件401及第二光接收元件402經構造以定位在距聚焦偵測像素410之中心一相等距離處。
應注意，根據該第一實施例，將藉由此元件分離區域403之第一光接收元件401與第二光接收元件402之間的一間隔設定為一最窄間隔以使得當形成聚焦偵測像素時可形成第一光接收元件401及第二光接收元件402以便彼此不接觸。
圖3B圖解說明入射於圖3A中所圖解說明之聚焦偵測像素410上之光之一輻照位置實例。
應注意，由於除一光分佈區域A1及一光分佈區域A2以外之組件類似於圖2B及圖3A中所圖解說明之彼等組件，因此指派相同參考符號且本文將省略對其之一闡述。
光分佈區域A1係輻照相對於軸L1成一小角度之光(靠近光(遠心光)之平行射線之非遠心光)之一區域。舉例而言，此光分佈區域A1係輻照來自F數之設定為「5.6」之透鏡單元110之入射光之一區域。此外，此光分佈區域A1指示由聚焦偵測像素410之聚焦平面輻照之光當中在透鏡單元110具有「1.4」之F數之設定之一情況下等效於F數為「5.6」之光之輻照區域。
光分佈區域A2係在光分佈區域A1之一外側上之一區域且指示其中輻照以比光分佈區域A1中之輻照光大之一入射角入射於微透鏡311上之光(具有很大程度上不同於光之平行射線之一角度之非遠心光)之一輻照區域。舉例而言，此光分佈區域A2係其中來自F數之設定為「5.6」之透鏡單元110之入射光輻照不到之一區域。此外，此光分佈區域A1指示由聚焦偵測像素410之聚焦平面輻照之光當中在其 中透鏡單元110具有「1.4」之F數之設定之情況下除F數為「5.6」時之輻照光之外之光之一輻照區域。
如此等圖3A及圖3B中所圖解說明，聚焦偵測像素410之第一光接收元件401及第二光接收元件402接收由靠近軸L1之區域(光分佈區域A1)輻照之光(相對於軸L1成一小角度之光)。此等第一光接收元件401及第二光接收元件402不能接收關於元件分佈區域403輻照之光但接收F數為「5.6」時之大多數輻照光且根據所接收光之強度輸出一聚焦調整電信號。
以此方式，在藉由AF偵測聚焦之一情況下，聚焦偵測像素410接收入射於聚焦偵測像素410上之光(F數之設定為「1.4」)當中等效於F數為「5.6」之光。
應注意，在此等圖3A及圖3B中，已進行其中第一光接收元件401及第二光接收元件402之形狀係窄矩形之闡述，但本發明並不限於此。此等第一光接收元件401及第二光接收元件402可具有可接收由靠近軸L1之區域(舉例而言，光分佈區域A1)輻照之光所藉助之一形狀。舉例而言，出於彼原因，可想像一小矩形、一半圓形或類似形狀，其比圖3A及圖3B中所圖解說明之第一光接收元件401及第二光接收元件402更接近光分佈區域A1之形狀。
[聚焦偵測像素420至440之光接收實例]
圖4A、圖4B及圖5係圖解說明根據該第一實施例入射於聚焦偵測像素420至440上之光之光接收實例的示意圖。
在圖4A、圖4B及圖5中，將闡述聚焦偵測像素420至440 與圖3B中所圖解說明之聚焦偵測像素410之一差異。應注意，聚焦偵測像素420至440之剖面組態與圖3A中所圖解說明之聚焦偵測像素410之剖面組態係相同的且本文將省略對其之一闡述。
圖4A及圖4B係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素420及430之俯視圖。
如圖4A中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖4A中所圖解說明之聚焦偵測像素410順時針旋轉90°獲得聚焦偵測像素420。此聚焦偵測像素420可接收在微透鏡311之上下方向(y軸上之正向及負向)上經受光瞳分割之光當中等效於在F數為「5.6」時之輻照光之輻照光。
如圖4B中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖4A中所圖解說明之聚焦偵測像素410順時針旋轉315°獲得聚焦偵測像素430。此聚焦偵測像素430可接收在微透鏡311之左上及右下方向(藉由線y=x分割)上經受光瞳分割之光當中等效於在F數為「5.6」時之輻照光之光。
圖5係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素440之一俯視圖。
當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖4A中所圖解說明之聚焦偵測像素410順時針旋轉225°獲得聚焦偵測像素440。此聚焦偵測像素440可接收在微透鏡311之左下及右上方向(藉由y=-x之線分割)上經受光瞳分割之 光當中等效於在F數為「5.6」時之輻照光之光。
以此方式，在圖3至圖5中所圖解說明之聚焦偵測像素410至440中，入射於聚焦偵測像素上F數為「1.4」之輻照光當中，等效於F數為「5.6」(其中透鏡單元110之孔徑係閉合之一狀態)時之輻照光之光可由一對光接收元件接收。據此，控制單元140可基於F數為「5.6」之輻照光來調整聚焦。
本文應注意，光接收元件之光接收平面係與聚焦平面對準，但本發明並不限於此。為精確地分離微透鏡311上之入射光，光接收元件之光接收平面亦可位於聚焦平面之後。
[聚焦偵測像素之組態實例]
圖6A係示意性圖解說明與一現有聚焦偵測像素係相同像素之聚焦偵測像素510之一實例之一剖視圖且圖6B係其一俯視圖。
應注意，根據該第一實施例，聚焦偵測像素510中之微透鏡311經設定與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310之微透鏡311相同。此外，根據該第一實施例，設定聚焦偵測像素510之整個像素之大小與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310係相同大小。此外，根據該第一實施例，設定聚焦偵測像素510之中心與軸L1定位在同一軸上。
圖6A示意性圖解說明聚焦偵測像素510之一剖面組態。圖6A圖解說明在將圖6A之左右方向設定為光接收元件在 聚焦偵測像素510中之窄側方向之一情況下的剖面組態。
應注意，在此圖6A中，由於除一第一光接收元件501、一第二光接收元件502及一元件分離區域503以外之組態與圖2A中所圖解說明之攝像像素310之各別組態係相同，因此指派與圖2A之彼等參考符號相同之參考符號且本文將省略對其之一闡述。此外，聚焦偵測像素510上之入射光類似於圖2A之彼入射光且因此將省略對其之一闡述。
第一光接收元件501係與第二光接收元件502形成一對且經配置以接收經受光瞳分割之入射光中之一個光之大部分之一光接收元件。亦即，此第一光接收元件501接收包含在攝像透鏡之中心附近穿過之光及穿過遠離攝像透鏡之中心之一位置之光(當孔徑係閉合時被中斷之光)之兩部分光。此第一光接收元件501係(舉例而言)由一大小為大之矩形光接收元件構成，其接收自此等圖3A及圖3B中所圖解說明之軸L1之右側入射於微透鏡311上之光之大部分。亦即，此第一光接收元件501之形狀係比圖3A及圖3B中所圖解說明之聚焦偵測像素410之第一光接收元件401粗之一矩形。此第一光接收元件401藉由將所接收光轉換成電流(光電轉換)來產生處於根據該所接收光之量之一強度之一電流，與在圖2A中所圖解說明之光接收元件314中類似。
第二光接收元件502係與第一光接收元件501形成一對且經配置以接收不同於第一光接收元件501所接收之光的經受光瞳分割之另一光瞳入射光之一光接收元件。就大小及效能而言，此第二光接收元件402與第一光接收元件501係 相同接收光元件。此第二光接收元件502之一功能類似於第一光接收元件501之功能，且因此本文將省略對其之一闡述。
元件分離區域503係位於第一光接收元件401與第二光接收元件402之間的一絕緣區域，與在圖3A及圖3B中所圖解說明之元件分離區域403中類似。此元件分離區域503類似於元件分離區域403，且因此本文將省略對其之一闡述。
圖6B圖解說明入射於圖6A中所圖解說明之聚焦偵測像素510上之光之一輻照位置實例。
此處，將闡述聚焦偵測像素510中之一輻照位置與圖3B中所圖解說明之聚焦偵測像素410中之一輻照位置之間的一差異。
如此圖6B中所圖解說明，聚焦偵測像素510之第一光接收元件501可接收由光分佈區域A1及A2之左側(在聚焦平面上，x軸方向上相對於軸L1之減側)輻照之光之大多數。類似地，第二光接收元件502可接收由光分佈區域A1及A2之右側(在聚焦平面上，x軸方向上相對於軸L1之加側)輻照之光之大多數。
如此等圖6A及圖6B中所圖解說明，聚焦偵測像素510之第一光接收元件501及第二光接收元件502接收包含由靠近軸L1之區域(光分佈區域A1)輻照之光及由遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)輻照之光之兩部分光。亦即，在藉由AF偵測聚焦之一情況下，聚焦偵測像素510接收入射於聚焦偵測像素410上之光(F數之設定為「1.4」)當中之大多數光。
以此方式，與聚焦偵測像素410相比，聚焦偵測像素510僅在光接收元件之大小方面係不同的。亦即，在聚焦偵測像素510中，一對光接收元件在軸L1側上之端部之間的距離(元件分離區域503之寬度)與聚焦偵測像素410之一對光接收元件在軸L1側上之端部之間的距離(元件分離區域403之寬度)相同。此外，在聚焦偵測像素510中，一對光接收元件在相對於軸L1之外側上之端部之間的距離(一對光接收元件與元件分離區域503之總寬度)大於聚焦偵測像素410之一對光接收元件在相對於軸L1之外側上之端部之間的距離。
應注意，對於由聚焦偵測像素510所接收之光，已設定等效於「1.4」之F數之光作為實例，但本發明並不限於此。包含成大於聚焦偵測像素410所接收之光之一輻照角度之光之一F數係夠用。亦即，與由聚焦偵測像素410所接收之光相比，一較小F數係夠用。此外，類似地，聚焦偵測像素410並不限於等效於「5.6」之F數之光，且與由聚焦偵測像素510所接收之光相比，一較大F數係夠用。
[聚焦偵測像素520至540之光接收實例]
圖7A、圖7B及圖8係圖解說明根據該第一實施例入射於聚焦偵測像素520至540上之光之光接收實例的示意圖。
圖7A、圖7B及圖8就聚焦偵測像素520至540與圖6B中所圖解說明之聚焦偵測像素510之一差異進行闡述。應注意，聚焦偵測像素520至540之剖面組態與圖6A中所圖解說明之聚焦偵測像素510之剖面組態係相同，且因此本文將 省略對其之一闡述。
圖7A及圖7B係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素520及530之俯視圖。
如圖7A中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖6A中所圖解說明之聚焦偵測像素510順時針旋轉90°獲得聚焦偵測像素520。此聚焦偵測像素520可接收在微透鏡311之上下方向(y軸上之正向及負向)上經受光瞳分割之光當中之大多數輻照光。
如圖7B中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖6A中所圖解說明之聚焦偵測像素510順時針旋轉315°獲得聚焦偵測像素530。此聚焦偵測像素530可接收在微透鏡311之左上及右下方向(藉由線y=x分割)上經受光瞳分割之光當中之大多數輻照光。
圖8係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素540之一俯視圖。
當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖6A中所圖解說明之聚焦偵測像素510順時針旋轉225°獲得聚焦偵測像素540。此聚焦偵測像素540可接收在微透鏡311之左下及右上方向(藉由線y=-x分割)上經受光瞳分割之光當中之大多數輻照光。
以此方式，在圖6至圖8中所圖解說明之聚焦偵測像素510至540中，入射於聚焦偵測像素上F數為「1.4」之輻照光當中之大多數輻照光可由一對光接收元件接收。據此，控制單元140可基於F數為「1.4」(打開F數)之輻照光來調 整聚焦。
[聚焦偵測像素在影像感測器中之配置實例]
圖9係圖解說明根據該第一實施例聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540配置於影像感測器200中之區域之實例之一示意圖。
此圖9圖解說明影像感測器200及聚焦偵測區域210及220。應注意，在此圖9中，將進行一闡述，同時假設xy軸，其中將左右方向設定為x軸且將上下方向設定為y軸，同時將影像感測器200之中心設定為一原點。
聚焦偵測區域210及220係指示其中配置聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540之一區域之一實例之區域。在此聚焦偵測區域中，以一預定樣式配置攝像像素310及聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540中之任一者。此外，在影像感測器200之除聚焦偵測區域以外之一區域中，僅配置攝像像素310。
將藉由使用圖10及11詳細地闡述此聚焦偵測區域210及220。
圖10係圖解說明根據該第一實施例聚焦偵測區域210中之一像素配置之一實例之一示意圖。
聚焦偵測區域210係配置在影像感測器200之中心、左邊緣中心、右邊緣中心、頂邊緣中心及底邊緣中心處之聚焦偵測像素區域之一區域。在此聚焦偵測區域230中，舉例而言，如圖10中所圖解說明，以一預定樣式配置攝像像素310及聚焦偵測像素410、420、510及520。此樣式係其中 攝像像素310經配置以使得可儲存其中配置聚焦偵測像素410、420、510及520之像素之攝像資料之一樣式。舉例而言，如圖10中所圖解說明，此預定樣式係其中攝像像素310配置在所配置之聚焦偵測像素410、420、510及520之左邊、右邊、頂部及底部上之一樣式。
圖11係圖解說明根據該第一實施例聚焦偵測區域220中之一像素配置之一實例之一示意圖。
聚焦偵測區域220係聚焦偵測像素配置在影像感測器200之頂邊緣中之左邊緣、底邊緣中之右邊緣、頂邊緣中之右邊緣及底邊緣中之左邊緣處之一區域。在此聚焦偵測區域220中，舉例而言，如圖11中所圖解說明，以類似於圖10之一樣式配置攝像像素310、聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540。
以此方式，當聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540與光瞳分割之方向對準地配置在影像感測器200中時，該第一光接收元件及該第二光接收元件可有效地由光輻照。
應注意，根據該第一實施例，圖解說明聚焦偵測區域210及220作為其中配置聚焦偵測像素之區域之一實例，但本發明並不限於此。只要可偵測到聚焦之移位，則聚焦偵測像素之任一配置可係夠用，且舉例而言，亦可想像在x軸方向上成直線之一配置之一情況或類似情況。
[聚焦偵測像素410及510中之聚焦偵測特性]
圖12示意性圖解說明根據該第一實施例聚焦偵測像素 410至440及聚焦偵測像素510至540之聚焦偵測特性。
本文，當將一對焦狀態設定為一參考時，聚焦偵測特性係指指示可由聚焦偵測像素偵測之一散焦量與該聚焦偵測像素所產生之影像之中心位置之一移位量之間之一相關性的一特性。應注意，在圖12至圖14中，為方便起見，在闡述聚焦偵測像素時，假設其中聚焦偵測像素410及510交替配置成一單個水平列(舉例而言，圖9中所圖解說明之x軸方向)之影像感測器200。此外，在圖12至圖14中所圖解說明之實例中，假設一光源(被攝體)存在於影像感測器200之中心處。
在此圖12中所圖解說明之一圖表中，當將對焦狀態設定為原點時，將水平軸設定為聚焦之移位量(散焦量)且將垂直軸設定為用於聚焦調整之影像資料中影像之中心位置之移位量。此外，在圖12中，假設水平軸上之加側係一後聚焦之散焦量且水平軸上之減側係一前聚焦之散焦量。此圖12中之圖表表示一偵測特性411及一偵測特性511。
偵測特性411係示意性指示聚焦偵測像素410之聚焦偵測特性之一線。此偵測特性411表示由聚焦偵測像素410產生的用於聚焦調整之影像資料之影像之中心位置與聚焦自對焦狀態之移位一起移位。此外，此偵測特性411表示聚焦偵測像素410可偵測到聚焦之移位之一範圍。舉例而言，在後聚焦之情況下，聚焦偵測像素410可偵測聚焦在由一散焦量區段T2所指示之一範圍中之移位。本文，散焦量區段T2指示其中信號處理單元130可產生用於聚焦偵測之影 像資料之散焦量，藉此可基於來自聚焦偵測像素410之聚焦調整信號確定影像之中心位置。
偵測特性511係示意性指示聚焦偵測像素510之聚焦偵測特性之一線。此偵測特性511表示由聚焦偵測像素510產生之用於聚焦調整之影像資料之影像之中心位置與聚焦自對焦狀態之移位一起移位。此外，此偵測特性511表示聚焦偵測像素510可偵測到聚焦之移位之一範圍。此偵測特性511之一傾斜度係大於偵測特性411之一傾斜度。亦即，此偵測特性511指示聚焦偵測像素510可以比聚焦偵測像素410更令人滿意之一準確性檢測散焦量。
此外，此偵測特性511具有小於偵測特性411之可偵測到聚焦之移位之一範圍。舉例而言，在後聚焦之情況下，聚焦偵測像素510可偵測到聚焦在由一散焦量區段T1所指示之範圍中之移位。本文，散焦量區段T1指示其中信號處理單元130可產生用於聚焦偵測之影像資料之散焦量，藉此可基於來自聚焦偵測像素510之聚焦調整信號確定影像之中心位置。應注意，與散焦量區段T2相比，散焦量區段T1係一較窄區段且係指示聚焦自對焦之移位係一小散焦量之一區段。應注意，產生此等偵測特性411及偵測特性511中之傾斜度及散焦量區段之差異係由於當入射於聚焦偵測像素上之光之入射角較大時在聚焦移位之情況下發生較大漫射。
一散焦量S1指示可藉由使用聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510之聚焦調整信號中之任一者計算散焦量之一散 焦量之一實例。將藉由使用圖15詳細地闡述此散焦量S1。
此外，一散焦量S2指示不可用聚焦偵測像素510之聚焦調整信號計算散焦量但可藉由使用聚焦偵測像素410之聚焦調整信號計算散焦量之散焦量之一實例。將藉由使用圖13詳細地闡述此散焦量S2。
以此方式，聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510具有相互不同之聚焦偵測特性。聚焦偵測像素410具有其中由於接收等效於F數為「5.6」時之輻照光之光因此可偵測到之散焦量之寬度係較寬的聚焦偵測特性。另一方面，聚焦偵測像素510具有其中由於接收等效於F數為「1.4」時之輻照光之光因此儘管可偵測到之散焦量之寬度為窄但可準確地偵測聚焦量的聚焦偵測特性。
[相位差偵測實例]
圖13至圖15係圖解說明根據該第一實施例之相位差偵測實例之示意圖。在圖13及圖14中，作為一實例，將進行一闡述，同時假設以下一情況：在聚焦之移位為大之一情況下在藉由使用聚焦偵測像素410調整聚焦之後藉由使用聚焦偵測像素510精細地調整該聚焦。此外，在圖15中，作為一實例，在其中聚焦之移位為小之一情況下，假設藉由使用聚焦偵測像素510對聚焦之一調整而不藉由使用聚焦偵測像素410調整聚焦。
圖13圖解說明在聚焦之移位為大之一情況下之一相位差偵測實例。在此圖13中，舉例而言，與在圖12中所圖解說明之散焦量S2中類似，假設以下一狀態：散焦量不可用聚 焦偵測像素510之聚焦調整信號計算，但若使用聚焦偵測像素410之聚焦調整信號，則可計算該散焦量。在此圖13中，示意性闡述其中自用於聚焦調整之影像資料(自聚焦偵測像素410及510之聚焦調整信號產生)中選擇聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料，且然後直至控制單元140偵測到聚焦之移位為止的一流程。
首先，將闡述由信號處理單元130產生之用於聚焦調整之影像資料。
影像資料811係示意性圖解說明自聚焦偵測像素410之聚焦調整信號產生之影像資料(用於聚焦調整之影像資料)之一圖表。此影像資料811表示用於聚焦調整之影像資料，其中將水平軸設定為聚焦偵測像素410在影像感測器中之一像素位置，且將垂直軸設定為指示聚焦偵測像素410之聚焦調整信號之一強度之一階度。在此影像資料811中，指示第一光接收元件影像資料C1及第二光接收元件影像資料C2。
第一光接收元件影像資料C1係基於由聚焦偵測像素410之第一光接收元件401供應之聚焦調整信號產生之影像資料。亦即，此第一光接收元件影像資料C1指示自微透鏡311之右側(在圖5A中圖解說明的微透鏡311之x軸之右側上)入射之光在該影像感測器中之一強度分佈。在此圖13中，由於其係後聚焦，因此此第一光接收元件影像資料C1在相對於指示對焦時之影像資料之中心位置(影像感測器之中心)之一位置F1之左邊上形成影像。
第二光接收元件影像資料C2係基於由聚焦偵測像素410之第二光接收元件402供應之聚焦調整信號產生之影像資料。亦即，此第二光接收元件影像資料C2指示自微透鏡311之左側(在圖5A中圖解說明的微透鏡311之x軸之左側上)入射之光在影像感測器中之一強度分佈。在此圖13中，由於其係後聚焦，因此此第二光接收元件影像資料C2在相對於指示對焦時之影像資料之中心位置之位置F1之右邊上形成影像。
影像資料812係示意性圖解說明自來自聚焦偵測像素510之聚焦調整信號產生之影像資料之一圖表。此影像資料812表示用於聚焦調整之影像資料，其中將水平軸設定為聚焦偵測像素510在影像感測器中之像素位置，且將垂直軸設定為指示聚焦偵測像素510之聚焦調整信號之強度之階度。在此影像資料812中，指示第一光接收元件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2。
第一光接收元件影像資料D1係基於由聚焦偵測像素510之第一光接收元件501供應之聚焦調整信號產生之影像資料。亦即，此第一光接收元件影像資料D1表示自微透鏡311之右側(在圖5A中所圖解說明的微透鏡311之x軸之右側上)入射之光在影像感測器中之一強度分佈。在此圖13中，由於其係後聚焦，因此此第一光接收元件影像資料D1在相對於位置F1之左邊上形成影像。此外，與第一光接收元件影像資料C1相比，此第一光接收元件影像資料D1係其光之強度分佈係溫和之影像資料且係影像之中心不清晰 之影像資料。此影像中心之影像資料不清晰之一原因係光漫射時造成之影像之模糊。
第二光接收元件影像資料D2係基於由聚焦偵測像素510之第二光接收元件502供應之聚焦調整信號產生之影像資料。亦即，此第二光接收元件影像資料D2指示自微透鏡311之左側(在圖5A中所圖解說明的微透鏡311之x軸之左側上)入射之光在影像感測器中之強度分佈。在此圖13中，由於其係後聚焦，因此此第二光接收元件影像資料D2在相對於位置F1之右邊上形成影像。此第二光接收元件影像資料D2之一特性類似於第一光接收元件影像資料D1之彼特性，且因此本文將省略對其之一闡述。
以此方式，信號處理單元130基於由聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510供應之聚焦調整信號產生四條用於聚焦調整之影像資料。然後，此信號處理單元130將所產生用於聚焦調整之影像資料供應至控制單元140。
接下來，將闡述控制單元140中之聚焦偵測之一實例。
聚焦偵測比較影像資料813係示意性指示當執行聚焦偵測時欲彼此比較之兩條影像資料之一圖表。此聚焦偵測比較影像資料813表示在聚焦偵測中欲彼此比較之兩條影像資料(第一光接收元件影像資料C1及第二光接收元件影像資料C2)。應注意，除影像間隔E1外，此聚焦偵測比較影像資料813係類似於影像資料811之一圖表。
此處，將參考聚焦偵測比較影像資料813闡述控制單元140之操作。首先，控制單元140藉由使用自信號處理單元 130供應之四條用於聚焦調整之影像資料來確定是使用聚焦偵測像素410還是510之用於聚焦調整之影像資料。此控制單元140可藉由使用其中影像之中心位置係清晰且影像之間隔亦較寬的用於聚焦調整之影像資料來準確地偵測聚焦差。出於此原因，控制單元140確定聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料使用聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料來偵測聚焦，此乃因該影像之中心位置係不清晰。
然後，控制單元140偵測第一光接收元件影像資料C1與第二光接收元件影像資料C2之影像之間的移位(影像間隔E1)。此後，控制單元140基於影像間隔E1決定攝像透鏡之一移動量且將用於移動攝像透鏡之一信號供應至驅動單元150。
以此方式，在聚焦之移位量為大之一情況下，不可用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料偵測散焦量。然而，可藉由使用聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料偵測該散焦量。
圖14圖解說明在藉由使用聚焦偵測像素410調整聚焦之後藉由使用聚焦偵測像素510精細地調整該聚焦之一情況下之一相位差偵測實例。在此圖14中，基於圖13中所圖解說明之影像間隔E1，將進行一闡述，同時假設聚焦經調整之後之一情形。
首先，基於影像間隔E1(圖13)調整攝像透鏡之位置，基於攝像透鏡之經調整位置執行對被攝體之攝像且藉由信號 處理單元130產生聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料。
影像資料821係基於攝像透鏡之經調整位置的聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料之一實例。此影像資料821係指示聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料之一圖表，與在圖13之影像資料811中類似且因此本文將闡述其與圖13中所圖解說明之影像資料811之差異。
圖14中之第一光接收元件影像資料C1係其中該影像之中心大致與位置F1相同之影像資料。對於第二光接收元件影像資料C2，情況亦同樣如此。在此圖14中，由於此係在基於影像間隔E1調整了聚焦之後，因此第一光接收元件影像資料C1及第二光接收元件影像資料C2係如此接近於位置F1以至於難以用聚焦偵測像素410之用於聚焦調整之影像資料調整聚焦。
影像資料822係基於攝像透鏡之經調整位置的聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料之一實例。此影像資料822係指示聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料之一圖表，與在圖13中之影像資料812中類似且因此本文將闡述其與圖13中所圖解說明之影像資料812之差異。
圖14中之第一光接收元件影像資料D1係與圖13中之第一光接收元件影像資料D1相比該影像之位置較靠近位置F1且該影像之中心位置亦係清晰之影像資料。對於第二光接收元件影像資料D2，情況亦同樣如此。在此圖14中，由於此係在基於影像間隔F1調整了聚焦之後，因此第一光接收元 件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2之影像之模糊被消除至可藉由使用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料來執行對聚焦之調整之程度。
接下來，將闡述控制單元140中之聚焦偵測。
聚焦偵測比較影像資料823係示意性指示在聚焦偵測時欲彼此比較之兩條影像資料之一圖表，與在圖13中所圖解說明之聚焦偵測比較影像資料813中類似。在此聚焦偵測比較影像資料823中，指示第一光接收元件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2。應注意，除影像間隔E2外，此聚焦偵測比較影像資料823係類似於影像資料822。
此處，將參考聚焦偵測比較影像資料823闡述控制單元140之操作。
首先，控制單元140確定是使用聚焦偵測像素410還是510之用於控制單元140之聚焦調整之影像資料。此控制單元140確定藉由使用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料偵測聚焦，此乃因聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料之影像之中心位置係清晰。
然後，控制單元140偵測第一光接收元件影像資料D1與第二光接收元件影像資料D2之間的影像之移位(影像間隔E2)。此後，控制單元140基於影像間隔E2決定攝像透鏡之移動量且將用於移動攝像透鏡之信號供應至驅動單元150。
以此方式，在其中可藉由使用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料偵測聚焦之一情況下，藉由擇優地使 用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料替代聚焦偵測像素410，可準確地偵測聚焦。
圖15圖解說明根據該第一實施例的在其中聚焦之移位為小之一情況下之一相位差偵測實例。應注意，在此圖15中，與在圖12中所圖解說明之散焦量S1之狀態中類似，假設其中可藉由使用聚焦偵測像素510或聚焦偵測像素410之聚焦調整信號計算散焦量之一狀態。
在此圖15中，將闡述與圖13之差異。應注意，影像資料831係等效於圖13之影像資料811之一圖表，影像資料832係等效於圖13中之影像資料812之一圖表，且影像資料833係等效於圖13中之影像資料813之一圖表。此外，在此圖15中，由於此係其中聚焦之移位為小之一情況，因此第一光接收元件影像資料C1及第二光接收元件影像資料C2係指影像之位置靠近位置F1之影像。此外，第一光接收元件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2係指與圖13中之第一光接收元件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2相比影像之位置較靠近位置F1且影像之中心位置亦係清晰之影像。然而，此圖15中之影像資料處於尚未執行過一次對聚焦之調整之一狀態，且因此，與圖14中之影像相比，此係影像之位置距位置F1較遠之影像資料。
以此方式，在其中可甚至在使用聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510中之任一者之用於聚焦調整之影像資料時調整聚焦之一情況下，控制單元140擇優地使用聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料，與在圖14中類似。 在此組態之情形下，可迅速地且準確地調整聚焦。
[控制單元之操作實例]
接下來將根據該第一實施例參考該等圖式闡述攝像設備100之一操作。
圖16係圖解說明根據該第一實施例攝像設備100之一聚焦控制程序實例之一流程圖。
在圖16中，其係自在執行對被攝體之攝像之一情況下之聚焦控制之開始至作為對焦之結果之該聚焦控制之結束的一程序。
首先，藉由影像感測器200中之聚焦偵測像素攝像被攝體之影像，且產生一聚焦調整信號(步驟S901)。隨後，基於聚焦調整信號，信號處理單元130產生用於聚焦調整之影像資料(步驟S902)。應注意，步驟S901係申請專利範圍之範疇中所述之攝像方法之一實例。
接下來，控制單元140確定是否可使用所產生之用於聚焦調整之影像資料當中的自聚焦偵測像素510至540(在此圖16中，其將被稱為大F數像素)產生之用於聚焦調整之影像資料用於計算影像間隔(步驟S903)。然後，在其中不可使用小F數像素之用於聚焦調整之影像資料之一情況下，控制單元140選擇自聚焦偵測像素410至440(在此圖16中，其將被稱為小F數像素)之聚焦調整信號產生之用於聚焦調整之影像資料(步驟S905)。本文，其中確定不可使用小F數像素之用於聚焦調整之影像資料之一情況意指(舉例而言)其中該聚焦如圖13中所圖解說明顯著移位之一情況。 然後，基於選定的小F數像素之用於聚焦調整之影像資料，計算影像間隔(步驟S906)。此後，基於所計算影像間隔，控制單元140計算透鏡單元110中之攝像透鏡之驅動量(移動量)(步驟S907)。隨後，驅動單元150驅動透鏡單元110中之攝像透鏡(步驟S908)，且該處理繼續進行至步驟S901。
另一方面，在其中確定可使用自小F數像素之聚焦調整信號產生之用於聚焦調整之影像資料(步驟S903)之一情況下，控制單元140選擇小F數像素之用於聚焦調整之影像資料(步驟S909)。然後，基於選定的小F數像素之用於聚焦調整之影像資料，計算影像間隔(步驟S911)。接下來，基於所計算影像間隔，控制單元140確定是否實現聚焦(步驟S912)。然後，在其中確定未實現聚焦(步驟S912)之一情況下，該處理繼續進行至步驟S907，且根據大F數像素之用於聚焦調整之影像資料，基於所計算影像間隔，計算攝像透鏡之驅動量(移動量)。應注意，步驟S912係申請專利範圍之範疇中所述之確定方法之一實例。
另一方面，在其中確定實現對焦(步驟S912)之一情況下，聚焦控制程序結束。
以此方式，根據該第一實施例，藉由將聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素510至540提供至影像感測器200，可以一高精確性對聚焦執行調整。
<2.第二實施例>
根據該第一實施例，已闡述其中使用一對光接收元件之 大小係窄之聚焦偵測像素及一對光接收元件之大小係大之聚焦偵測像素之實例。係一對光接收元件之大小係大之此等聚焦偵測像素之聚焦偵測像素510至540接收包含由靠近軸L1之區域(光分佈區域A1)輻照之光及由遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)輻照之光之兩部分光。此等聚焦偵測像素510至540係用於接收由遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)輻照之光之目的且因此，可使用僅接收由光分佈區域A2輻照之光之聚焦偵測像素替代聚焦偵測像素510至540。
鑒於以上內容，根據該第二實施例，將闡述使用僅接收由遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)輻照之光之聚焦偵測像素替代聚焦偵測像素510至540之一實例。
[聚焦偵測像素之組態實例]
圖17係示意性圖解說明根據該第二實施例之一聚焦偵測像素610之一實例之一剖視圖且圖18係其一俯視圖。
應注意，根據該第二實施例，將聚焦偵測像素610中之微透鏡311設定為與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310之微透鏡311相同。
此外，根據該第二實施例，設定聚焦偵測像素610之整個像素之大小與圖2A及圖2B中所圖解說明之攝像像素310係相同大小。此外，根據該第二實施例，設定聚焦偵測像素610之中心與軸L1位於同一軸上。
圖17A示意性圖解說明聚焦偵測像素610之一剖面組態。此圖17A圖解說明在其中將圖17A之左右方向設定為光接收元件在聚焦偵測像素610中之窄側方向之一情況下之剖 面組態。
應注意，在此圖17A中，除一第一光接收元件601、一第二光接收元件602及一元件分離區域603之外之組態與圖2A中所圖解說明之攝像像素310之各別組態相同，因此指派與圖2A之參考符號相同之參考符號且本文將省略對其之一闡述。此外，聚焦偵測像素610上之入射光係類似於圖2A之彼入射光，且因此本文將省略對其之一闡述。
第一光接收元件601係與第二光接收元件602形成一對且經配置以僅接收經受光瞳分割之入射光之一個光當中相對於軸L1成一大角度之光之一光接收元件。亦即，此第一光接收元件601僅接收穿過遠離攝像透鏡之中心之一位置之光。舉例而言，此第一光接收元件601具有一窄矩形形狀，其配置在其中輻照在遠離軸L1之一位置處之範圍R3輻照光之一位置處。此第一光接收元件601藉由將所接收光轉換成電流(光電轉換)產生處於根據該所接收光之量之一強度之一電流，與圖2A中所圖解說明之光接收元件314中類似。
第二光接收元件602係與第一光接收元件601形成一對且經配置以接收不同於第一光接收元件601接收之光的經受光瞳分割之另一光瞳入射光之一光接收元件。就大小及效能而言，此第二光接收元件402與第一光接收元件601係相同接收光元件。此第二光接收元件602之一功能係類似於第一光接收元件601之功能，且因此本文將省略對其之一闡述。
元件分離區域603係位於第一光接收元件601與第二光接收元件602之間的一絕緣區域，與在圖3A及圖3B中所圖解說明之元件分離區域403中類似。由於第一光接收元件601及第二光接收元件602係位於遠離軸L1之一位置處之窄矩形，因此，與圖3A及圖2B中所圖解說明之元件分離區域403相比，此元件分離區域603係一較大、較寬區域。除寬度之外，此元件分離區域603係類似於元件分離區域403，且因此將省略對其之一闡述。
圖17B圖解說明入射於圖17A中所圖解說明之聚焦偵測像素610上之光之一輻照位置實例。
此處，將闡述聚焦偵測像素610之第一光接收元件601及第二光接收元件602所接收之光，同時與圖3B中之聚焦偵測像素410及圖6B中之聚焦偵測像素510作比較。
如此圖17B中所圖解說明，聚焦偵測像素610之第一光接收元件601可接收入射於光分佈區域A2之左側(在聚焦平面上，x軸方向上相對於軸L1之減側)上之光。類似地，第二光接收元件602可接收入射於光分佈區域A2之右側(在聚焦平面上，x軸方向上相對於軸L1之加側)上之光。亦即，與聚焦偵測像素410相比，此聚焦偵測像素610接收不被聚焦偵測像素410接收的遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)中之輻照光。此外，與聚焦偵測像素510相比，此聚焦偵測像素610不接收由光分佈區域A1輻照之光而僅接收光分佈區域A2中之輻照光。
若第一光接收元件601及第二光接收元件602之大小與圖 3A及圖3B中所圖解說明之聚焦偵測像素410之光接收元件之彼大小係相同，則聚焦偵測像素610與聚焦偵測像素410之不同之處僅在於光接收元件之配置位置。亦即，在聚焦偵測像素610中，一對光接收元件在軸L1側上之端部之間的距離(元件分離區域603之寬度)大於聚焦偵測像素410之一對光接收元件在軸L1側上之端部之間的距離(元件分離區域403之寬度)。此外，在聚焦偵測像素610中，一對光接收元件在相對於軸L1之外側上之端部之間的距離(一對光接收元件與元件分離區域503之總寬度)大於聚焦偵測像素410之一對光接收元件在相對於軸L1之外側上之端部之間的距離。
應注意，在此等圖17A及圖17B中，已進行其中第一光接收元件601及第二光接收元件602之形狀係窄矩形之闡述，但本發明並不限於此。此等第一光接收元件601及第二光接收元件602可具有可接收由遠離軸L1之區域(舉例而言，光分佈區域A2)輻照之光所藉助之一形狀。出於彼原因，舉例而言，在圖6A及圖6B中所圖解說明之聚焦偵測像素510之第一光接收元件501及第二光接收元件502當中，可想像藉由移除在等效於光分佈區域A1之一區域中之一部分所獲得之形狀或類似形狀。
[聚焦偵測像素620至640之光接收實例]
圖18A、圖18B及圖19係圖解說明入射於根據該第二實施例之聚焦偵測像素620至640上之光之光接收實例之示意圖。
在圖18A、圖18B及圖19中，將闡述聚焦偵測像素620至640與圖17B中所圖解說明之聚焦偵測像素610之一差異。應注意，聚焦偵測像素620至640之剖面組態與圖17A中所圖解說明之聚焦偵測像素610之剖面組態係相同，且因此本文將省略對其之一闡述。
圖18A及圖18B係示意性圖解說明根據該第二實施例之聚焦偵測像素620及630之俯視圖。
如圖18A中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖17A中所圖解說明之聚焦偵測像素610順時針旋轉90°獲得聚焦偵測像素620。此聚焦偵測像素620可接收在微透鏡311之上下方向(y軸上之正向及負向)上經受光瞳分割之光當中在遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)中之輻照光。
如圖18B中所圖解說明，當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖17A中所圖解說明之聚焦偵測像素610順時針旋轉315°獲得聚焦偵測像素630。此聚焦偵測像素630可接收在微透鏡311之左上及右下方向(藉由線y=x分割)上經受光瞳分割之光當中在遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)中之輻照光。
圖19係示意性圖解說明根據該第二實施例之聚焦偵測像素640之一俯視圖。
當將xy座標系統之原點設定為旋轉中心時，藉由將圖17A中所圖解說明之聚焦偵測像素610順時針旋轉225°獲得聚焦偵測像素640。此聚焦偵測像素640可接收在微透鏡 311之左下及右上方向(藉由線y=-x分割)上經受光瞳分割之光當中在遠離軸L1之區域(光分佈區域A2)中之輻照光。
以此方式，在圖17及圖18中所圖解說明之聚焦偵測像素610至640中，入射於聚焦偵測像素上F數為「1.4」之輻照光當中，僅在小F數(舉例而言，小於或等於F數「5.6」)時輻照之光可由一對光接收元件接收。據此，控制單元140可基於僅在小F數時輻照之光調整聚焦。
[聚焦偵測像素在影像感測器中之配置實例]
圖20及圖21圖解說明一聚焦偵測區域250及一聚焦偵測區域260作為其中配置等效於根據該第一實施例所圖解說明之聚焦偵測區域210及220之聚焦偵測像素之一區域之實例。
圖20係圖解說明根據該第二實施例之聚焦偵測區域250中之一像素配置之一實例之一示意圖。
聚焦偵測區域250經組態以具備聚焦偵測像素610及620替代圖10中所圖解說明之聚焦偵測區域210中之聚焦偵測像素510及520。在影像感測器200中提供像此聚焦偵測區域250之一區域。
圖21係圖解說明根據該第二實施例之聚焦偵測區域260中之一像素配置之一實例之一示意圖。
聚焦偵測區域260經組態以具備聚焦偵測像素610至640替代圖11中所圖解說明之聚焦偵測區域220中之聚焦偵測像素510至540。在影像感測器200中提供像此聚焦偵測區域260之一區域。
以此方式，根據該第二實施例，藉由將聚焦偵測像素410至440及聚焦偵測像素610至640提供至影像感測器200，與在該第一實施例中類似，可以一高精確性執行對聚焦之調整。
[相位差偵測實例]
圖22及圖23係圖解說明根據該第二實施例之相位差偵測實例之示意圖。圖22圖解說明等效於圖13中所圖解說明之在聚焦之移位為大之一情況下之相位差偵測實例之一實例。此外，圖23圖解說明等效於圖15中所圖解說明之在聚焦之移位為小之一情況下之相位差偵測實例之一實例。
圖22圖解說明根據該第二實施例之在聚焦之移位為大之一情況下之一相位差偵測實例。
影像資料841示意性表示自來自聚焦偵測像素410之聚焦調整信號產生之影像資料。此影像資料841類似於圖13中所圖解說明之影像資料811，且因此本文將省略對其之一闡述。
影像資料842係示意性表示自來自聚焦偵測像素610之聚焦調整信號產生之影像資料(用於聚焦調整之影像資料)之一圖表。此外，在此影像資料842中，指示第一光接收元件影像資料G1及第二光接收元件影像資料G2。
第一光接收元件影像資料G1係基於由聚焦偵測像素610之第一光接收元件601供應之聚焦調整信號產生之影像資料。第二光接收元件影像資料G2係基於由聚焦偵測像素610之第二光接收元件602供應之聚焦調整信號產生之影像 資料。此第一光接收元件影像資料G1及第二光接收元件影像資料G2大致類似於圖13中所圖解說明之第一光接收元件影像資料D1及第二光接收元件影像資料D2且因此本文將省略對其之一闡述。
聚焦偵測比較影像資料843示意性表示當執行聚焦偵測時欲彼此比較之兩條影像資料。此聚焦偵測比較影像資料843類似於圖13中所圖解說明之聚焦偵測比較影像資料813，且因此本文將省略對其之一闡述。
以此方式，在其中聚焦之移位為大之一情況下，甚至當使用聚焦偵測像素610替代聚焦偵測像素510時，亦可與在第一實施例中類似地調整聚焦。
圖23圖解說明根據該第二實施例之在聚焦之移位為小之一情況下之一相位差偵測實例。
影像資料851示意性表示自來自聚焦偵測像素410之聚焦調整信號產生之影像資料。此影像資料851類似於圖13中所圖解說明之影像資料811且因此本文將省略對其之一闡述。
影像資料852係示意性表示自來自聚焦偵測像素610之聚焦調整信號產生之影像資料之一圖表。此影像資料852指示第一光接收元件影像資料G1及第二光接收元件影像資料G2。應注意，對此影像資料852之闡述大致類似於對圖15中所圖解說明之影像資料832及圖23中所圖解說明之影像資料842之闡述，且因此本文將省略對其之一闡述。
以此方式，在其中聚焦之移位為小之一情況下，甚至當 使用聚焦偵測像素610替代聚焦偵測像素510時，可與在該第一實施例中類似地調整聚焦。
應注意，聚焦偵測像素610僅接收由遠離軸L1之區域(舉例而言，光分佈區域A2)輻照之光(當聚焦因入射角變大而移位時隨著快速漫射而使影像模糊之光)。出於此原因，與聚焦偵測像素510之用於聚焦調整之影像資料相比，聚焦偵測像素610之用於聚焦調整之影像資料在影像中具有關於聚焦之移位之一較大變化。
<3.第三實施例>
根據該第一實施例及該第二實施例之聚焦偵測像素具備至一個聚焦偵測像素之一對光接收元件且因此產生兩個聚焦調整信號。出於彼原因，藉由設計用於此等兩個聚焦調整信號之讀出方法，可改良聚焦控制之速度。鑒於以上內容，根據該第三實施例，將闡述其中提供僅用於讀出兩個聚焦調整信號當中之一個聚焦調整信號之一第二信號線之一實例。
[影像感測器之組態實例]
圖24A及圖24B係圖解說明根據一第三實施例之影像感測器200之信號線之實例之示意圖。
圖24A及圖24B根據該第三實施例圖解說明連接至類似於習用攝像設備中之影像感測器200之彼信號線之一信號線之攝像像素310、聚焦偵測像素410及510、攝像像素310、聚焦偵測像素730及740。
圖24A示意性圖解說明與在習用攝像設備中之影像感測 器200中類似地連接至信號線之攝像像素310及聚焦偵測像素410及510。在此圖22A中，上部段圖解說明聚焦偵測像素410，中間圖解說明攝像像素310且下部段圖解說明聚焦偵測像素510。
此外，針對攝像像素310，圖解說明光接收元件314、FD(浮動擴散部)316及一放大器317。此外，針對聚焦偵測像素410，圖解說明第一光接收元件401、第二光接收元件402、FD 416及一放大器417。此外，針對聚焦偵測像素510，圖解說明第一光接收元件501、第二光接收元件502、FD 516及一放大器517。
應注意，攝像像素310中之第一光接收元件314及聚焦偵測像素410中之第一光接收元件401及第二光接收元件402類似於根據該第一實施例之彼等光接收元件，且因此本文將省略對其之一闡述。此外，聚焦偵測像素510中之第一光接收元件501及第二光接收元件502類似於根據該第一實施例之彼等光接收元件，且因此本文將省略對其之一闡述。
FD 316、FD 416及FD 516係用於攝像像素310、聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510之浮動擴散部。此等FD 316、FD 416及FD 516偵測光接收元件之電荷。此等FD 316、FD 416及FD 516將偵測到之電荷轉換成欲供應至放大器317、放大器417及放大器517之電壓。
放大器317、放大器417及放大器517放大自FD 316、FD 416及FD 516供應之電壓。此等放大器317、放大器417及 放大器517將經放大電壓供應至一第一行信號線710。
第一行信號線710係用於讀出由攝像像素310產生之攝像信號及由聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510產生之聚焦調整信號之一信號線。經由此第一行信號線710將攝像信號及聚焦調整信號讀出至信號處理單元130。舉例而言，首先，讀出圖24A之上部段中聚焦偵測像素410中之第一光接收元件401之聚焦調整信號。隨後，讀出該上部段中聚焦偵測像素410中之第二光接收元件402之聚焦調整信號且然後，讀出中間攝像像素310之攝像信號。此後，讀出下部段中聚焦偵測像素510中之第一光接收元件501之聚焦調整信號，且最後，讀出下部段中聚焦偵測像素510中之第二光接收元件502之聚焦調整信號。
以此方式，在其中經由單個信號線讀出聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510之聚焦調整信號之一情況下，需要自聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510中之每一者執行兩次聚焦調整信號之讀出。
圖24B示意性圖解說明根據該第三實施例之影像感測器200之信號線連接至之攝像像素310、聚焦偵測像素410及聚焦偵測像素510。在此圖24B中，上部段圖解說明聚焦偵測像素730、中間圖解說明攝像像素310且下部段圖解說明聚焦偵測像素740。
攝像像素310(中間)、聚焦偵測像素730中之第二光接收元件402及聚焦偵測像素740中之第二光接收元件502連接至第一行信號線710。聚焦偵測像素730中之第一光接收元 件401及聚焦偵測像素740中之第一光接收元件501連接至一第二行信號線720。
此處，將闡述與圖24A中所圖解說明之習用攝像設備中之影像感測器200之一差異。應注意，除聚焦偵測像素730、聚焦偵測像素740及第二行信號線720以外之組件類似於圖24A中所圖解說明之彼等組件，且因此本文將省略對其之一闡述。
聚焦偵測像素730係藉由將圖24A中所圖解說明之聚焦偵測像素410之第一光接收元件401及第二光接收元件402分別連接至第一行信號線710及第二行信號線720而獲得。此聚焦偵測像素730具備用於偵測第一光接收元件401之電荷以轉換成一電壓之一FD 733及用於放大經轉換電壓之一放大器734。此外，此聚焦偵測像素730具備用於偵測第二光接收元件402之電荷以轉換成一電壓之一FD 731及用於放大經轉換電壓之一放大器732。
聚焦偵測像素740係藉由將圖24A中所圖解說明之聚焦偵測像素510之第一光接收元件501及第二光接收元件502分別連接至第一行信號線710及第二行信號線720而獲得。此聚焦偵測像素740具備用於偵測第一光接收元件501之電荷以轉換成一電壓之一FD 743及用於放大經轉換電壓之一放大器744。此外，此聚焦偵測像素740具備用於偵測第二光接收元件502之電荷以轉換成一電壓之一FD 741及用於放大經轉換電壓之一放大器742。
第二行信號線720係用於讀出由聚焦偵測像素730中之第 一光接收元件401及聚焦偵測像素740中之第一光接收元件501產生之聚焦調整信號之一信號線。在當第一行信號線710取得聚焦偵測像素730中之第二光接收元件402之聚焦調整信號時之時間，此第二行信號線720同時取得聚焦偵測像素730中之第一光接收元件401之聚焦調整信號。此外，在當第一行信號線710取得聚焦偵測像素740中之第二光接收元件502之聚焦調整信號時之時間，此第二行信號線720同時取得聚焦偵測像素740中之第一光接收元件501之聚焦調整信號。
以此方式，根據該第三實施例，藉由提供第二行信號線720，可縮短用於將聚焦調整信號供應至信號處理單元130之時間。據此，可縮短用於產生用於聚焦調整之影像資料之時間，且可縮短用於聚焦控制之時間。
以此方式，根據該等實施例，藉由在影像感測器中提供接收由靠近軸L1之區域輻照之光之光接收元件及接收由遠離軸L1之區域輻照之光之光接收元件，可改良聚焦調整之準確性。
儘管熟悉此項技術者可建議若干修改及變化，但發明者之意圖係在此擔保之專利內體現合理且恰當地歸屬於有助於此項技術之變化及修改範疇內之所有變化及修改。
此外，可將該等實施例中所述之處理程序理解為包含此等系列之程序之一方法且亦可將其理解為用於致使一電腦執行此等系列之程序之一程式或儲存該程式之一記錄媒體。舉例而言，對於此記錄媒體，可使用CD(光碟)、 MD(小型光碟)、DVD(數位光碟)、記憶卡、藍光光碟(Blu-ray Disc(註冊商標))等。
100‧‧‧攝像設備
110‧‧‧透鏡單元
130‧‧‧信號處理單元
140‧‧‧控制單元
150‧‧‧驅動單元
160‧‧‧儲存單元
170‧‧‧顯示單元
200‧‧‧影像感測器
210‧‧‧聚焦偵測區域
220‧‧‧聚焦偵測區域
250‧‧‧聚焦偵測區域
260‧‧‧聚焦偵測區域
310‧‧‧攝像像素
311‧‧‧微透鏡
312‧‧‧平坦化膜
313‧‧‧絕緣膜
314‧‧‧光接收元件
316‧‧‧浮動擴散部
317‧‧‧放大器
401‧‧‧第一光接收元件
402‧‧‧第二光接收元件
403‧‧‧元件分離區域
410‧‧‧聚焦偵測像素
416‧‧‧浮動擴散部
417‧‧‧放大器
420‧‧‧聚焦偵測像素
430‧‧‧聚焦偵測像素
440‧‧‧聚焦偵測像素
501‧‧‧第一光接收元件
502‧‧‧第二光接收元件
503‧‧‧元件分離區域
510‧‧‧聚焦偵測像素
516‧‧‧浮動擴散部
517‧‧‧放大器
520‧‧‧聚焦偵測像素
530‧‧‧聚焦偵測像素
540‧‧‧聚焦偵測像素
601‧‧‧第一光接收元件
602‧‧‧第二光接收元件
603‧‧‧元件分離區域
610‧‧‧聚焦偵測像素
620‧‧‧聚焦偵測像素
630‧‧‧聚焦偵測像素
640‧‧‧聚焦偵測像素
710‧‧‧第一行信號線
720‧‧‧第二行信號線
730‧‧‧聚焦偵測像素
731‧‧‧浮動擴散部
732‧‧‧放大器
733‧‧‧浮動擴散部
734‧‧‧放大器
740‧‧‧聚焦偵測像素
741‧‧‧浮動擴散部
742‧‧‧放大器
743‧‧‧浮動擴散部
744‧‧‧放大器
A1‧‧‧光分佈區域
A2‧‧‧光分佈區域
A3‧‧‧光分佈區域
F1‧‧‧聚焦
L1‧‧‧軸
R1‧‧‧範圍
R2‧‧‧範圍
R3‧‧‧範圍
α‧‧‧角度
-α‧‧‧角度
圖1係圖解說明根據一第一實施例之一攝像設備之一組態實例之一方塊圖；圖2A係示意性圖解說明與一現有攝像元件係相同像素之一攝像元件之一實例之一剖視圖且圖2B係其一俯視圖；圖3A及圖3B係圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵測像素之一實例之示意圖；圖4A及圖4B係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素之俯視圖；圖5係示意性圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵測像素之一俯視圖；圖6A係示意性圖解說明一聚焦偵測像素之一實例之一剖視圖且圖6B係其一俯視圖；圖7A及圖7B係示意性圖解說明根據該第一實施例之聚焦偵測像素之俯視圖；圖8係示意性圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵測像素之一俯視圖；圖9係圖解說明其中有根據該第一實施例之聚焦偵測像素及聚焦偵測像素之一區域之一實例之一示意圖；圖10係圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵測區域中之一像素配置之一實例之一示意圖；圖11係圖解說明根據該第一實施例之一聚焦偵測區域中 之一像素配置之一實例之一示意圖；圖12係圖解說明聚焦偵測像素及根據該第一實施例之聚焦偵測像素之聚焦偵測特性之一示意圖；圖13圖解說明在其中一聚焦之一移位為大之一情況下之一相位差偵測實例；圖14圖解說明在其中藉由使用聚焦偵測像素調整聚焦之後藉由使用聚焦偵測像素精細調整該聚焦之一情況下之一相位差偵測實例；圖15圖解說明在其中聚焦之移位為小之一情況下之一相位差偵測實例；圖16係圖解說明根據該第一實施例之攝像設備之一聚焦控制程序實例之一流程圖；圖17A係示意性圖解說明一第二實施例中可用之另一聚焦偵測像素之一實例之一剖視圖且圖17B係其一俯視圖；圖18A及圖18B係示意性圖解說明該第二實施例中可用之聚焦偵測像素之俯視圖；圖19係示意性圖解說明該第二實施例中可用之一聚焦偵測像素之一俯視圖；圖20係圖解說明該第二實施例中可用之一聚焦偵測區域中之一像素配置之一實例之一示意圖；圖21係圖解說明根據該第二實施例之一聚焦偵測區域中之一像素配置之一實例之一示意圖；圖22圖解說明在其中聚焦之移位為大之一情況下之一相位差偵測實例； 圖23圖解說明在其中聚焦之移位為小之一情況下之一相位差偵測實例；及圖24A及圖24B係圖解說明一第三實施例中可用之影像感測器之信號線之實例之示意圖。
100‧‧‧攝像設備
110‧‧‧透鏡單元
130‧‧‧信號處理單元
140‧‧‧控制單元
150‧‧‧驅動單元
160‧‧‧儲存單元
170‧‧‧顯示單元
200‧‧‧影像感測器

Claims (7)

  1. 一種攝像裝置，其包括：攝像元件，其係根據規定之規則而配置有第1像素及第2像素以作為聚焦偵測像素，其中：該第1像素係以使一對光接收元件以將光聚集之微透鏡之光軸為基準而大致對稱之方式配置於上述光軸之附近者，該第2像素係以使一對光接收元件以上述光軸為基準而大致對稱之方式配置者，且通過上述光軸而將該一對光接收元件之相對於上述光軸之外側的端部間加以連結之直線的距離係大於上述第1像素之上述距離，並且上述直線上之上述光接收元件之寬度係與上述第1像素之上述寬度大致相等，且上述光接收元件係配置於與上述第1像素中之前述光接收元件不同之區域；及確定單元，其根據藉由上述聚焦偵測像素所產生之聚焦偵測信號進行對焦確定。
  2. 如請求項1之攝像裝置，其中上述確定單元係根據藉由上述第1像素所產生之上述聚焦偵測信號進行第1對焦確定，並根據此確定結果及藉由上述第2像素所產生之上述聚焦偵測信號進行第2對焦確定，藉此進行上述對焦確定。
  3. 如請求項1之攝像裝置，其中上述攝像元件中，產生用來產生攝像影像之攝像信號的攝像像素及上述聚焦偵測 像素係根據規定之規則混合而配置。
  4. 如請求項3之攝像裝置，其中上述攝像元件中，構成上述聚焦偵側像素之上述第1像素係於上述攝像像素間以一定間隔配置，構成上述聚焦偵側像素之上述第2像素係於上述攝像像素間以一定間隔配置。
  5. 一種固態攝像元件，其係產生用來進行對焦確定之聚焦偵側信號的聚焦偵側像素，且根據規定之規則而配置有第1像素及第2像素；其中該第1像素係以使一對光接收元件以將光聚集之微透鏡之光軸為基準而大致對稱之方式配置於上述光軸之附近者，且該第2像素係以使一對光接收元件以上述光軸為基準而大致對稱之方式配置者，且通過上述光軸而將該一對光接收元件之相對於上述光軸之外側的端部間加以連結之直線的距離係大於上述第1像素之上述距離，並且上述直線上之上述光接收元件之寬度係與上述第1像素之上述寬度大致相等，且上述光接收元件係配置於與上述第1像素中之前述光接收元件不同之區域。
  6. 一種攝像方法，其包括：攝像步驟，其係於攝像元件中，聚焦偵測像素產生聚焦偵測信號，該攝像元件係根據規定之規則而配置有第1像素及第2像素以作為上述聚焦偵測像素，其中：該第1像素係以使一對光接收元件以將光聚集之微 透鏡之光軸為基準而大致對稱之方式配置於上述光軸之附近者，該第2像素係以使一對光接收元件以上述光軸為基準而大致對稱之方式配置者，且通過上述光軸而將該一對光接收元件之相對於上述光軸之外側的端部間加以連結之直線的距離係大於上述第1像素之上述距離，並且上述直線上之上述光接收元件之寬度係與上述第1像素之上述寬度大致相等，且上述光接收元件係配置於與上述第1像素中之前述光接收元件不同之區域；及確定步驟，其根據藉由上述聚焦偵測像素所產生之聚焦偵測信號進行對焦確定。
  7. 一種攝像程式，其使電腦執行：攝像步驟，其係於攝像元件中，聚焦偵測像素產生聚焦偵測信號，該攝像元件係根據規定之規則而配置有第1像素及第2像素以作為上述聚焦偵測像素；其中該第1像素係以使一對光接收元件以將光聚集之微透鏡之光軸為基準而大致對稱之方式配置於上述光軸之附近者，該第2像素係以使一對光接收元件以上述光軸為基準而大致對稱之方式配置者，且通過上述光軸而將該一對光接收元件之相對於上述光軸之外側的端部間加以連結之直線的距離係大於上述第1像素之上述距離，並且上述直線上之上述光接收元件之寬度係與上 述第1像素之上述寬度大致相等，且上述光接收元件係配置於與上述第1像素中之前述光接收元件不同之區域；及確定步驟，其根據藉由上述聚焦偵測像素所產生之聚焦偵測信號進行對焦確定。
TW100111631A 2010-04-08 2011-04-01 攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式 TWI463867B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010089797A JP2011221254A (ja) 2010-04-08 2010-04-08 撮像装置、固体撮像素子、撮像方法およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201143395A TW201143395A (en) 2011-12-01
TWI463867B true TWI463867B (zh) 2014-12-01

Family

ID=44763036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100111631A TWI463867B (zh) 2010-04-08 2011-04-01 攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20130021517A1 (zh)
EP (1) EP2556400A1 (zh)
JP (1) JP2011221254A (zh)
KR (1) KR20130043095A (zh)
CN (1) CN102834756B (zh)
TW (1) TWI463867B (zh)
WO (1) WO2011126102A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5468178B2 (ja) * 2011-03-31 2014-04-09 富士フイルム株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラム
JP5956782B2 (ja) * 2011-05-26 2016-07-27 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP6000520B2 (ja) 2011-07-25 2016-09-28 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法およびプログラム
JP5948856B2 (ja) * 2011-12-21 2016-07-06 ソニー株式会社 撮像装置とオートフォーカス方法並びにプログラム
DE112013005594T5 (de) * 2012-11-22 2015-10-22 Fujifilm Corporation Abbildungsvorrichtung, Unschärfebetrag-Berechnungsverfahren und Objektivvorrichtung
JP2014106476A (ja) 2012-11-29 2014-06-09 Canon Inc 焦点検出装置、撮像装置、撮像システム、焦点検出方法、プログラム、および、記憶媒体
JP6351231B2 (ja) * 2013-10-18 2018-07-04 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体
JP2015129846A (ja) * 2014-01-07 2015-07-16 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP6381266B2 (ja) * 2014-04-15 2018-08-29 キヤノン株式会社 撮像装置、制御装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体
KR20150121564A (ko) * 2014-04-21 2015-10-29 삼성전자주식회사 촬상 소자 및 촬영 장치
JP2015228466A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
KR102268712B1 (ko) 2014-06-23 2021-06-28 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서 및 이를 포함하는 디지털 영상 처리 장치
JP6405163B2 (ja) * 2014-09-03 2018-10-17 キヤノン株式会社 焦点検出装置及びその制御方法
KR102242472B1 (ko) 2014-12-18 2021-04-20 엘지이노텍 주식회사 이미지 센서, 이를 포함하는 영상 획득 장치 및 그 장치를 포함하는 휴대용 단말기
JP6478718B2 (ja) * 2015-03-05 2019-03-06 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
WO2017039038A1 (ko) * 2015-09-04 2017-03-09 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 다중 필팩터가 적용된 이미지 센서
DE102017222974A1 (de) * 2017-12-15 2019-06-19 Ibeo Automotive Systems GmbH Anordnung und Verfahren zur Ermittlung einer Entfernung wenigstens eines Objekts mit Lichtsignalen
KR102654347B1 (ko) 2019-01-22 2024-04-04 삼성전자주식회사 이미지 센서

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005106994A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Canon Inc 焦点検出装置、撮像装置、それらの制御方法
US20070237511A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Nikon Corporation Image sensor, imaging device and imaging method
US20090153705A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 Sony Corporation Image-capturing element and image-capturing apparatus
TW201211611A (en) * 2010-04-08 2012-03-16 Sony Corp Image pickup apparatus, solid-state image pickup device, and image pickup method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP4027113B2 (ja) * 2002-02-19 2007-12-26 キヤノン株式会社 撮像装置及びシステム
JP2003250080A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Canon Inc 撮影装置および撮影システム
JP2007065330A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Canon Inc カメラ
JP2007248782A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Olympus Imaging Corp 焦点調節装置およびカメラ
CN100533199C (zh) * 2006-05-02 2009-08-26 佳能株式会社 焦点检测装置、光学设备和摄像系统
JP5045007B2 (ja) * 2006-07-05 2012-10-10 株式会社ニコン 撮像装置
JP2008015353A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Nikon Corp 撮像装置
US8049801B2 (en) * 2006-09-14 2011-11-01 Nikon Corporation Image sensor and imaging apparatus
JP5003132B2 (ja) * 2006-12-07 2012-08-15 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2008209761A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Nikon Corp 焦点検出装置および撮像装置
JP4826507B2 (ja) * 2007-02-27 2011-11-30 株式会社ニコン 焦点検出装置および撮像装置
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
WO2008132812A1 (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Nikon Corporation 固体撮像素子およびこれを用いた撮像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005106994A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Canon Inc 焦点検出装置、撮像装置、それらの制御方法
US20070237511A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Nikon Corporation Image sensor, imaging device and imaging method
US20090153705A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-18 Sony Corporation Image-capturing element and image-capturing apparatus
TW201211611A (en) * 2010-04-08 2012-03-16 Sony Corp Image pickup apparatus, solid-state image pickup device, and image pickup method

Also Published As

Publication number Publication date
TW201143395A (en) 2011-12-01
CN102834756B (zh) 2016-02-24
KR20130043095A (ko) 2013-04-29
EP2556400A1 (en) 2013-02-13
CN102834756A (zh) 2012-12-19
WO2011126102A1 (en) 2011-10-13
JP2011221254A (ja) 2011-11-04
US20130021517A1 (en) 2013-01-24
US20160269619A1 (en) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI463867B (zh) 攝像裝置，固態攝像元件，攝像方法，及攝像程式
TWI471631B (zh) 影像拾取設備，固態影像拾取裝置，及影像拾取方法
JP5264131B2 (ja) 撮像装置
US8817166B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP5159700B2 (ja) 光学装置及び焦点検出方法
JP2012182332A (ja) 撮像素子および撮像装置
JP2012032723A (ja) 撮像装置、撮像素子、撮像方法およびプログラム
US10021289B2 (en) Image pickup apparatus and image pickup system with point image intensity distribution calculation
JP2009044636A (ja) 撮像装置
JP2009086144A (ja) 撮像装置及びそれを有する撮像機器
JP2012118154A (ja) 撮像装置
JP2015176114A (ja) 撮像装置および撮像装置の制御方法
US9462178B2 (en) Imaging apparatus
JP2009044535A (ja) 電子カメラ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees