焦点检测装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及一种焦点检测装置和电子设备。更具体而言，本技术涉及一种更精确地检测焦点的焦点检测装置和电子设备。
【背景技术】
[0002]数码相机中的自动对焦系统主要包括对比度系统和位相差系统。对比度系统包括移动透镜以实现最高对比度的焦点。在数码相机中，自动对焦通过读取由图像传感器捕捉的图像的一部分来实现，这省去了对用于自动对焦的光学系统的需要。
[0003]位相差系统采用所谓的三角测量技术，用于通过测量被写体和两个不同点之间的角度差来确定从被写体到两个点的距离。对于位相差系统，使用通过透镜不同区域的光的图像，例如，在透镜的左侧和右侧的光束。在位相差系统中，通过测量距离来确定透镜需要多久被移动到焦点位置。
[0004]像面位相差自动对焦使用图像传感器利用位相差系统进行自动对焦。图像传感器具有聚光用微透镜。图像传感器还设置有隔膜，用于限制入射到微透镜上的光，从而得到位相差自动对焦用的图像传感器(参见例如专利文献I)。
[0005]引用文献列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP 2011_165736A
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]由于透镜需要前后移动以检测最高的对比度，因此对比度系统可能需要很长的时间来获得焦点。与对比度系统相比，位相差系统因为不需要时间来前后移动透镜以检测焦点位置，所以实现了高速自动对焦。
[0010]然而，包括隔膜(如，遮光膜)的像面位相差系统构造成限制入射到微透镜上的光。这样限制了入射在图像传感器上的光量，使感度劣化。即，像面位相差系统使用例如透镜右侧和左侧的光束，或者使用入射到透镜上的光的一部分，从而使入射在图像传感器上的光量降低，使感度劣化。
[0011]由于右侧和左侧的光束被用在像面位相差系统中，所以通过透镜右侧的光需要入射到右图像传感器并且通过透镜左侧的光需要入射到左图像传感器。换句话说，通过透镜左侧的光被控制不入射到右图像传感器，而通过透镜右侧的光被控制不入射到左图像传感器。
[0012]专利文献I记载了用于反射不必要光的反射板，使得通过透镜左侧的光被控制不入射到右图像传感器并且通过透镜右侧的光被控制不入射到左图像传感器。然而，在专利文献I中，入射在图像传感器上的光量也减少，使感度劣化。
[0013]因此，难以控制图像传感器的感度。
[0014]有鉴于上述情况，完成了本技术，以获得所需的感度。
[0015]解决问题的方案
[0016]根据本技术一个方面的第一焦点检测装置包括:微透镜；构造成接收经由所述微透镜入射的光的光接收部；设置在所述微透镜和所述光接收部之间并构造成限制所述光接收部上的光量的遮光膜；和垂直于所述遮光膜设置的遮光壁。
[0017]所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的开口部处。
[0018]所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述微透镜的表面上。
[0019]所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述光接收部的表面上。
[0020]所述遮光壁可以分别设置在所述遮光膜的面对所述微透镜和所述光接收部的表面上。
[0021]所述遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积可以减小并且具有预定高度的所述遮光壁设置在所述遮光膜的面对所述微透镜的表面上，以保持当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最大值并增大感度的最小值。
[0022]具有预定高度的所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述微透镜的表面上，以保持当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最小值并减小感度的最大值。
[0023]所述遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积可以减小并且具有预定高度的所述遮光壁设置在所述遮光膜的面对所述微透镜的表面上，以减小当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最大值并增大感度的最小值。
[0024]所述遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积可以减小并且具有预定高度的所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述光接收部的表面上，以保持当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最小值并增大感度的最大值。
[0025]具有预定高度的所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述光接收部的表面上，以保持当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最大值并增大感度的最小值。
[0026]所述遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积可以减小并且具有预定高度的所述遮光壁可以设置在所述遮光膜的面对所述光接收部的表面上，以增大当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最大值并减小感度的最小值。
[0027]具有预定高度的所述遮光壁可分别设置在所述遮光膜的面对所述微透镜和所述光接收部的表面上，以减小当所述焦点检测装置具有所述遮光膜而没有所述遮光壁时获得的所述光接收部的感度的最大值并减小感度的最小值。
[0028]根据本技术一个方面的第二焦点检测装置包括:微透镜；构造成接收经由所述微透镜入射的光的光接收部；和设置在所述微透镜和所述光接收部之间并构造成限制所述光接收部上的光量的多个遮光膜。
[0029]在所述多个遮光帘中靠近所述微透镜的遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积可以小于靠近所述光接收部的遮光膜在所述光接收部上的覆盖面积，以保持当所述遮光膜是单层时获得的所述光接收部的感度的最大值并增大感度的最小值。
[0030]根据本技术一个方面的电子设备包括:微透镜；构造成接收经由所述微透镜入射的光的光接收部；设置在所述微透镜和所述光接收部之间并构造成限制所述光接收部上的光量的遮光膜；垂直于所述遮光膜设置的遮光壁；构造成使用来自所述光接收部的信号检测焦点的检测部；和构造成对从没有所述遮光膜的所述光接收部输出的信号进行处理的信号处理单元。
[0031]根据本技术一个方面的第三焦点检测装置包括:包括多个透镜的透镜阵列；包括多个受光像素的光接收部；和在第一方向上设置在所述透镜阵列和所述光接收部之间的遮光单元。所述透镜阵列包括第一透镜和第二透镜。所述光接收部包括与第一透镜对向的第一受光像素和与第二透镜对向的第二受光像素。所述遮光单元包括与第一透镜重叠并在第一方向突出的第一突起区域和与第二透镜重叠并在第一方向突出的第二突起区域。
[0032]所述遮光单元可以包括与第一透镜和第二透镜重叠的遮光膜、在第一突出区域中在第一方向延伸的第一遮光壁和在第二突出区域中在第一方向延伸的第二遮光壁。
[0033]第一遮光壁和第二遮光壁可以在第一方向上比所述遮光膜厚。
[0034]根据本技术一个方面的第一焦点检测装置包括:微透镜；构造成接收经由所述微透镜入射的光的光接收部；设置在所述微透镜和所述光接收部之间并构造成限制所述光接收部上的光量的遮光膜；和垂直于所述遮光膜设置的遮光壁。
[0035]根据本技术一个方面的第二焦点检测装置包括:微透镜；构造成接收经由所述微透镜入射的光的光接收部；和设置在所述微透镜和所述光接收部之间并构造成限制所述光接收部上的光量的多个遮光膜。
[0036]根据本技术一个方面的第三焦点检测装置包括:包括多个透镜的透镜阵列；包括多个受光像素的光接收部；和在第一方向上设置在所述透镜阵列和所述光接收部之间的遮光单元。所述透镜阵列包括第一透镜和第二透镜。所述光接收部包括与第一透镜对向的第一受光像素和与第二透镜对向的第二受光像素。所述遮光单元包括与第一透镜重叠并在第一方向突出的第一突起区域和与第二透镜重叠并在第一方向突出的第二突起区域。
[0037]根据本发明一个方面的电子设备包括所述焦点检测装置。
[0038]发明效果
[0039]根据本技术的一个方面，可以得到所需的感度。
[0040]此处所述的优点不应该被理解为限制性的，并且可以是本公开中记载的任何优点。
【附图说明】
[0041]图1是示出成像装置的构成的图。
[0042]图2是示出固态图像传感器的构成的图。
[0043]图3是示出半导体封装的构成的图。
[0044]图4是用于说明使用位相差系统的焦点检测的图。
[0045]图5是用于说明使用位相差系统的焦点检测的图。
[0046]图6是示出焦点检测装置的构成的图。
[0047]图7是示出焦点检测装置的构成的图。
[0048]图8是示出受光角度分布的图。
[0049]图9是示出焦点检测装置的构成的图。
[0050]图10是示出受光角度分布的图。
[0051]图11是示出本技术适用的根据第一实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0052]图12是示出根据第一实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0053]图13是示出根据第一实施方案的受光角度分布的图。
[0054]图14是示出根据第一实施方案的受光角度分布的图。
[0055]图15是用于说明遮光壁的其他形状的图。
[0056]图16是示出根据第二实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0057]图17是示出根据第二实施方案的受光角度分布的图。
[0058]图18是示出根据第三实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0059]图19是示出根据第三实施方案的受光角度分布的图。
[0060]图20是示出根据第四实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0061]图21是示出根据第四实施方案的受光角度分布的图。
[0062]图22是示出根据第五实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0063]图23是示出根据第五实施方案的受光角度分布的图。
[0064]图24是示出根据第六实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0065]图25是示出根据第六实施方案的受光角度分布的图。
[0066]图26是示出根据第七实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0067]图27是示出根据第七实施方案的受光角度分布的图。
[0068]图28是示出根据第八实施方案的焦点检测装置的构成的图。
[0069]图29是示出根据第八实施方案的受光角度分布的图。
[0070]图30是示出根据应用例(胶囊型内窥镜相机)的整体构成的功能框图。
[0071]图31是示出根据应用例(插入型内窥镜相机)的整体构成的功能框图。
[0072]图32是示出根据应用例(视觉提示，vis1n tip)的整体构成的功能框图。
【具体实施方式】
[0073]下面说明实施本技术的形态(以下，称为实施方案)。将按照以下顺序进行说明。
[0074]1.成像装置的构成
[0075]2.图像传感器的构成
[0076]3.利用像面位相差系统的自动对焦
[0077]4.根据第一实施方案的焦点检测装置的构成
[0078]5.根据第二实施方案的焦点检测装置的构成
[0079]6.根据第三实施方案的焦点检测装置的构成
[0080]7.根据第四实施方案的焦点检测装置的构成
[0081]8.根据第五实施方案的焦点检测装置的构成
[0082]9.根据第六实施方案的焦点检测装置的构成
[0083]10.根据第七实施方案的焦点检测装置的构成
[0084]11.根据第八实施方案的焦点检测装置的构成
[0085]12.应用例
[0086]<成像装置的构成>
[0087]下面说明的本技术可以适用于例如数码相机等自动对焦机构。自动对焦系统主要包括对比度系统和位相差系统，并且本技术可以适用于位相差系统。在以下说明中，像面位相差自动对焦将被作为例子说明。
[0088]像面位相差自动对焦可以适用于在图像捕获单元(光电转换部)中具有半导体封装的一般的电子设备，其中一般的电子设备包括诸如数字静止相机和摄像机等成像装置、诸如移动电话等具有成像功能的移动终端以及在图像读取器中具有成像装置的复印机。
[0089]图1是示出根据本技术的电子设备(例如成像装置)的示例性构成的框图。根据本技术。如图1所示，根据本技术的成像装置10包括由透镜组21构成的光学系统25、固态图像传感器(成像装置)22、数字信号处理器(DSP)电路23、帧存储器24、显示单元25、记录单元26、操作单元27和电源28。DSP电路23、帧存储器2