摄像元件以及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种摄像元件以及摄像装置。
【背景技术】
[0002]以往，在与摄像元件的有效像素区域接近且与该有效像素区域不同的区域设有光学黑体(Optical Black)区域(例如，参照专利文献I)。另外，提出了在有效像素区域中设置至少一个光学黑体像素的方案(例如，参照专利文献2)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1: JP特开2012-124213号公报
[0006]专利文献2: JP特开2013-118573号公报
【发明内容】
[0007]发明想要解决的问题
[0008]但是，若在与有效像素区域不同的区域设置光学黑体区域，则摄像元件的面积会增大。另外，由于读取像素信号的像素的位置与光学黑体区域的位置在空间上分离，所以在通过区块划分方式读取像素信号的情况下，存在下述的问题。
[0009]首先，存在光学黑体区域的输出基准电平与在读取像素信号的像素的位置应检测的输出基准电平之间产生差异的问题。还存在在针对每一个区块使电荷蓄积时间变化的情况下，必须根据电荷蓄积时间的变化对光学黑体区域的输出基准电平进行修正，以用来作为输出基准电平的问题。
[0010]用于解决问题的手段
[0011 ]本发明的第一方面提供一种摄像元件，该摄像元件具有:微透镜;与微透镜对应设置的像素，其对经由具有预先决定的分光特性的滤光片入射的光进行光电转换，生成图像数据；以及与微透镜对应设置的修正用像素，其生成用于将图像数据中包含的噪声去除的修正数据。
[0012]本发明的第二方面提供一种摄像元件，该摄像元件具有:第一像素，其在第一摄像条件下进行摄像动作，生成第一图像数据;第一修正用像素，其在第一摄像条件下进行摄像动作，生成用于将第一图像数据中包含的噪声去除的第一修正数据;第二像素，其在与第一摄像条件不同的第二摄像条件下进行摄像动作，生成第二图像数据；以及第二修正用像素，其在第二摄像条件下进行摄像动作，来生成用于将第二图像数据中包含的噪声去除的第二修正数据。
[0013]本发明的第三方面提供一种摄像装置，该摄像装置具有上述记载的摄像元件。
[0014]此外，上述的
【发明内容】
并非列举本发明的全部必要特征。另外，这些特征组的子组合也可以构成发明。
【附图说明】
[0015]图1是单镜头反光相机400的剖视图。
[0016]图2是示出第一实施方式中的摄像元件10的光电转换区域11以及光电转换区域11的局部区域14的图。
[0017]图3是示出像素部区域24-1、图像处理ASIC624的一部分以及CPU622的一部分的电路不意图O
[0018]图4是图3中的像素部区域24-1的示意图。
[0019]图5a是像素部区域30的放大图。
[0020]图5b是示出B-B截面中的第三分光特性的像素20-3、第二分光特性的像素20-2以及修正用像素22-2的示意图。
[0021]图6是示出第二实施方式中的光电转换区域11的局部区域14的图。
[0022]图7是示出第三实施方式中的光电转换区域11的局部区域14的图。
[0023]图8是示出第四实施方式中的摄像元件110的光电转换区域111以及像素块112的局部区域114的图。
[0024]图9是示出摄像元件部200的一部分、图像处理ASIC624的一部分以及CPU622的一部分的示意图。
[0025]图10是示出一个像素块112的动作的时序图。
[0026]图11是示出第五实施方式中的像素块112的局部区域114的图。
[0027]图12是示出第六实施方式中的像素块112的局部区域114的图。
[0028]图13是示出第七实施方式中的像素块112的局部区域114的图。
[0029]图14a是区域130的放大图。
[0030]图14b是示出B-B截面中的修正用像素124以及修正用像素126的示意图。
【具体实施方式】
[0031]以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但以下的实施方式并不限定权利要求书所述的发明。另外，在实施方式中说明的特征的全部组合不一定都是发明的解决方式所必需的。
[0032]图1是单镜头反光相机400的剖视图。作为摄像装置的单镜头反光相机400具有摄像元件部200。摄像元件部200包含摄像元件。单镜头反光相机400具有镜头单元500以及相机机身600 ο在相机机身600上安装有镜头单元500 ο在镜头单元500的镜筒内具有沿着光轴410排列的光学系统，将入射的被摄体光束引导至相机机身600的摄像元件部200。
[0033]此外，在本说明书中，第一方向与第二方向垂直。第一方向可以是摄像元件部200中的摄像元件的列方向，第二方向可以是摄像元件部200中的摄像元件的行方向。另外，第一方向可以是摄像元件的所谓的X方向，第二方向可以是摄像元件的所谓的y方向。而且，第一方向可以说成摄像元件的垂直方向，第二方向可以说成摄像元件的电平方向。第三方向是与由第一方向以及第二方向规定的平面相垂直的方向。第三方向与光轴410平行。第三方向可以说成z方向。
[0034]相机机身600在与镜头安装部550相结合的机身安装部660的后方具有主反射镜672以及副反射镜674。主反射镜672以能够在相对于从镜头单元500入射的被摄体光束倾斜设置的斜设位置与避让被摄体光束的避让位置之间转动的方式轴支承。副反射镜674以能够相对于主反射镜672转动的方式轴支承。
[0035]在主反射镜672位于斜设位置的情况下，通过镜头单元500入射的被摄体光束中的大部分被主反射镜672反射并引导至对焦板652。对焦板652配置在与摄像元件的受光面共轭的位置，使得镜头单元500的光学系统所形成的被摄体像可视化。通过五棱镜654以及取景器光学系统656，从取景器650观察形成于对焦板652的被摄体像。入射至位于斜设位置的主反射镜672的被摄体光束的一部分从主反射镜672的半透明反射镜区域透射而入射至副反射镜674。副反射镜674将从半透明反射镜区域入射的光束的一部分反射至聚焦光学系统680。聚焦光学系统680将入射光束的一部分引导至焦点检测传感器682。
[0036]此外，在本例中采用了相位差自动对焦方式。但是，在采用像面相位差自动对焦方式的情况下，能够省略副反射镜674、聚焦光学系统680以及焦点检测传感器682。由此，与相位差自动对焦方式的情况相比，能够缩小相机机身600的体积。
[0037]对焦板652、五棱镜654、主反射镜672、副反射镜674由作为结构体的镜箱670支承。摄像元件部200安装于镜箱670上。若主反射镜672以及副反射镜674避让至避让位置，使快门单元340的前帘幕以及后帘幕处于打开状态，则透射镜头单元500的被摄体光束到达摄像元件的受光面。
[0038]在摄像元件部200的后方依次配置有机身基板620以及背面显示部634。采用液晶面板等背面显示部634显示在相机机身600的背面。在机身基板620上安装有CPU622、图像处SASIC (App Ii cat 1n Specific Integrated Circuit，专用集成电路)624 等电子电路。将摄像元件的输出经由与上述的玻璃基板电连接的挠性基板传递至图像处理ASIC624。
[0039]在上述的实施方式中，说明了以单镜头反光相机400作为摄像装置的例子，但是也可以将相机机身600理解为摄像装置。另外，摄像装置不限于具有反射镜单元的镜头更换式相机，也可以是不具有反射镜单元的镜头更换式相机、与有无反射镜单元无关的镜头一体式相机。
[0040]图2是示出第一实施方式中的摄像元件10的光电转换区域11以及光电转换区域11的局部区域14的图。摄像元件10具有光电转换区域11。光电转换区域11具有多个微透镜18、多个像素20、以及修正用像素22。此外，将与一个微透镜18对应设置的3个像素20以及一个修正用像素22或者4个像素20作为像素单元16。另外，将具有相同的分光特性的3个像素20以及一个修正用像素22或者4个像素20作为像素部区域24。在后面的附图中针对像素部区域30进行说明。
[0041]多个微透镜18中的每一个使入射至光电转换区域11的光会聚于像素20。多个微透镜18设置在第一方向以及与第一方向垂直的第二方向上。在本例中，多个微透镜18在由第一方向以及第二方向规定的平面上设置为矩阵状。另外，与多个微透镜18中的每一个相对应地设置多个像素20。在本例中，与多个微透镜18中的每一个相对应地，以沿着第一方向配置两个以及沿着第二方向配置两个的方式设置有4个像素。即，与一个微透镜18相对应地，将4个像素设置为矩阵状。
[0042]像素20是将入射的光进行光电转换来生成图像数据的像素的一个例子。像素20具有滤光片以及光电转换部，该滤光片具有预先决定的分光特性。此外，在像素20中，光电转换部对经由滤光片入射的光进行光电转换。此外，在由第一方向以及第二方向规定的平面上的光电转换部的形状可以是例如对四边形的一角取倒角得到的形状，以便于经由微透镜18接收从第三方向入射的光。
[0043]在本说明书中，多个像素20具有:第一分光特性的像素20-1，其包括对经由具有第一分光特性的第一滤光片入射的光进行光电转换的光电转换部;第二分光特性的像素20-2，其包括对经由具有第二分光特性的第二滤光片入射的光进行光电转换的光电转换部；以及第三分光特性的像素20-3，其包括对经由具有第三分光特性的第三滤光片入射的光进行光电转换的光电转换部。第一、第二以及第三分光特性可以分别是红色、绿色以及蓝色。在本例中，第一分光特性的像素20-1具有红色(R)的滤光片，第二分光特性的像素20-2具有绿色(G)的滤光片，第三分光特性的像素20-3具有蓝色(B)的滤光片。
[0044]第一分光特性的像素以及第三分光特性的像素设于4个像素的一条对角线上。另夕卜，两个第二分光特性的像素设于4个像素的另一条对角线上。在本例中，第一分光特性的像素20-l(R)和第三分光特性的像素20-3(B)设于一条对角线上，两个第二分光特性的像素像素20-2(G)设于另一条对角线上。
[0045]此外，与一个微透镜18对应设置的4个像素20的配置和在第一方向上相邻的微透镜18的两组4个像素20的配置成镜像对称。另外，与一个微透镜18对应设置的4个像素20的配置和在第二方向上相邻的微透镜18的两组4个像素20的配置成镜像对称。
[0046]S卩，在本例中，像素单元16-1与像素单元16-2关于在像素单元16-1和像素单元16-2之间的平行于第一方向的直线成镜像对称。同样地，像素单元16-1与像素单元16-4关于在像素单元16-1