成像元件及摄像装置的制作方法

文档序号:16597045发布日期:2019-01-14 19:47阅读:152来源:国知局
成像元件及摄像装置的制作方法

本发明涉及一种成像元件及摄像装置。



背景技术:

随着ccd(电荷耦合元件,chargecoupleddevice)图像传感器或cmos(互补金属氧化物半导体,complementarymetaloxidesemiconductor)图像传感器等成像元件的高分辨率化,数码静态相机、数码摄像机或包括智能手机的移动电话等具有摄像功能的信息设备的需求骤增。另外,将如以上的具有摄像功能的信息设备称为摄像装置。

这些摄像装置中,作为将焦点对焦于主要被摄体的对焦控制方法,采用相位差af(自动聚焦,autoforcus)方式(参考专利文献1、2)。

作为搭载于通过相位差af方式进行对焦控制的摄像装置的成像元件,例如使用在受光面的整面离散地设置有光电转换区域相互向相反方向偏心的相位差检测用像素的对的成像元件(参考专利文献1、2)。

专利文献1中,记载有如下成像元件,其具有配置于应配置对蓝色光进行光电转换的像素的位置的相位差检测用像素与配置于应配置对绿色光进行光电转换的像素的位置的相位差检测用像素的对。

专利文献2中,记载有如下成像元件,其具有用于检测水平方向的相位差的相位差检测用像素的对及用于检测垂直方向的相位差的相位差检测用像素的对,并且这2种对配置于受光面。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-159226号公报

专利文献2:日本特开2008-177903号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

相位差检测用像素中,光电转换区域比其他通常的像素(摄像用像素)小。因此,将相位差检测用像素的输出信号用作摄像图像数据生成用像素信号时并不充分。因此,需要对相位差检测用像素的输出信号进行校正。

相位差检测用像素的输出信号的校正方法中,有插值校正,其利用该相位差检测用像素周围的摄像用像素的输出信号,插值生成与相位差检测用像素的位置对应的像素信号。

并且,该校正方法中有增益校正,其将该相位差检测用像素的输出信号乘以和相位差检测用像素与其附近的摄像用像素的灵敏度比相应的增益来生成与相位差检测用像素的位置对应的像素信号。

插值校正中,利用受光面上的位于与相位差检测用像素不同的位置的摄像用像素的输出信号进行插值。因此,拍摄精细图案的被摄体等时,摄像图像品质有可能由于校正而下降。

通常,从成像元件输出的彩色的摄像图像信号被图像处理而转换成由亮度信号及色差信号构成的摄像图像数据。对于人的视觉而言,色差的作用小于亮度,具有即使降低色差信号的分辨率,也不会感觉到画质有所下降的性质。即,摄像图像数据的品质由亮度信号的品质决定。

因此,相位差检测用像素的输出信号的校正后的像素信号的颜色成分对亮度信号的贡献度大时,作为该相位差检测用像素的输出信号的校正方法,优选采用增益校正而不是插值校正。

但是,相位差检测用像素为光电转换区域向相位差的检测方向偏心的像素,因此其输出信号的电平根据受光面上的位置而不同。

例如,用于相对于受光面检测左右方向的相位差的相位差检测用像素的对中,将光电转换区域向右方向偏心的相位差检测用像素设为右偏心像素。

此时,位于受光面的左方向的端部附近的右偏心像素的输出信号小于位于受光面的右方向的端部附近的右偏心像素的输出信号。这种输出信号差具有通过成像透镜的广角化或受光面尺寸的大型化等而变大的趋势。

因此,对位于受光面的相位差检测方向的端部附近的相位差检测用像素的输出信号进行增益校正时,需将增益设为较大的值。但是,若将增益设为过大,则成为噪声增加的原因,因此需要对增益的最大值设置限制。

若对增益的最大值设置限制,则在位于受光面的端部附近的相位差检测用像素中,即使对该输出信号进行增益校正,也很难使其恢复到能够用作摄像图像数据生成用像素信号的电平。

专利文献1、2中未考虑进行增益校正时的上述课题。

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种作为对亮度信号的贡献度最大的相位差检测用像素的输出信号的校正方法实现增益校正的采用,从而能够提高摄像图像品质的成像元件及具备该成像元件的摄像装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的成像元件具有包含对不同颜色的光进行光电转换的多个像素且上述多个像素根据规则的图案配置成二维状而成的受光面,所述成像元件中,上述多个像素包含输出最有助于获得亮度信号的第1颜色成分的信号的第1像素及输出上述第1颜色成分以外的颜色成分的信号的第2像素,上述第1像素包含:第1摄像用像素,在基准位置具有光电转换区域;第1相位差检测用像素,在相对于上述基准位置向任意方向中的一个方向偏心的位置具有光电转换区域;及第2相位差检测用像素,在相对于上述基准位置向上述任意方向中的另一方向偏心的位置具有光电转换区域,上述第2像素为在上述基准位置具有光电转换区域的第2摄像用像素,在上述受光面形成有由沿上述任意方向排列的对构成的对行,所述对行包含:配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的多个第1对;及配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的多个第2对,上述对行中包含的上述多个第1对配置于比上述对行在上述任意方向上的任意位置更靠上述一个方向侧,上述对行中包含的上述多个第2对配置于比上述对行在上述任意方向上的上述任意位置更靠上述另一方向侧。

本发明的摄像装置具备上述成像元件及根据从上述成像元件的上述多个像素输出的信号生成摄像图像数据的图像处理部。

发明效果

根据本发明,能够提供一种作为对亮度信号的贡献度最大的相位差检测用像素的输出信号的校正方法实现增益校正的采用,从而能够提高摄像图像品质的成像元件及具备该成像元件的摄像装置。

附图说明

图1是表示作为本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机的概略结构的图。

图2是表示搭载于图1所示的数码相机的成像元件5的概略结构的俯视示意图。

图3是图2所示的受光面50的放大示意图。

图4是表示图3所示的摄像用像素60r、60g、60b的像素结构的俯视示意图。

图5是表示图3所示的左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl的像素结构的俯视示意图。

图6是表示图3所示的右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr的像素结构的俯视示意图。

图7是图1所示的数码相机中的数字信号处理部17的功能框图。

图8是表示图2所示的受光面50的第1变形例的放大示意图。

图9是表示图2所示的受光面50的第2变形例的放大示意图。

图10是表示图2所示的受光面50的第5变形例的放大示意图。

图11是表示图2所示的受光面50的第6变形例的放大示意图。

图12是表示成像元件的像素排列图案的示意图。

图13是表示作为摄像装置的一实施方式的智能手机的外观的图。

图14是表示图13所示的智能手机的结构的框图。

具体实施方式

以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示作为本发明的摄像装置的一实施方式的数码相机的概略结构的图。

图1所示的数码相机的摄像系统具备具有成像透镜1及光圈2的摄像光学系统及ccd图像传感器或cmos图像传感器等成像元件5。

成像透镜1至少包含聚焦透镜。该聚焦透镜为用于调节摄像光学系统的焦点位置的透镜,由单一的透镜或多个透镜构成。通过聚焦透镜沿摄像光学系统的光轴方向移动,进行焦点位置的调节。

成像元件5为将多个摄像用像素与分别接收通过上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束的相位差检测用像素配置成2维状的结构。

成像元件5能够对通过成像透镜1成像的光学像进行光电转换来输出摄像图像信号,并且输出与上述一对光束对应的一对像信号。

集中控制数码相机的整个电控制系统的系统控制部11控制透镜驱动部8来调整成像透镜1中包含的聚焦透镜的位置。并且,系统控制部11通过经由光圈驱动部9控制光圈2的开口量来进行曝光量的调整。

并且,系统控制部11经由成像元件驱动部10驱动成像元件5,输出通过成像透镜1拍摄的被摄体像作为摄像图像信号。系统控制部11中,通过操作部14输入来自用户的命令信号。

数码相机的电控制系统还具备:模拟信号处理部6,连接于成像元件5的输出并进行相关双采样处理等模拟信号处理;及模拟数字(a/d)转换电路7,将从该模拟信号处理部6输出的r(红色)成分的颜色信号、g(绿色)成分的颜色信号及b(蓝色)成分的颜色信号转换为数字信号。模拟信号处理部6及a/d转换电路7被系统控制部11控制。

而且,数码相机的电控制系统具备:主存储器16;存储器控制部15,连接于主存储器16;数字信号处理部17,对通过成像元件5拍摄而获得的摄像图像信号进行图像处理来生成摄像图像数据;焦点检测部19,根据从成像元件5的相位差检测用像素输出的一对像信号的相位差,计算成像透镜1的散焦量;外部存储器控制部20,连接有装卸自如的记录介质21;及显示控制部22,连接有搭载于相机背面等的显示部23。

存储器控制部15、数字信号处理部17、焦点检测部19、外部存储器控制部20及显示控制部22通过控制总线24及数据总线25相互连接,通过来自系统控制部11的指令控制。

系统控制部11与数字信号处理部17分别包含执行程序来进行处理的各种处理器、ram(随机存取存储器,ramdomaccessmemory)及rom(只读存储器,readonlymemory)。

本说明书中,各种处理器包含作为执行程序来进行各种处理的通用的处理器即cpu(中央处理器,centralprosessingunit)、fpga(现场可编程门阵列,fieldprogrammablegatearray)等在制造之后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(programmablelogicdevice:pld)或asic(applicationspecificintegratedcircuit)等具有为了执行特定处理而设计为专用的电路结构的处理器即专用电路等。

更具体而言,这些各种处理器的结构是组合了半导体元件等电路元件的电路。

系统控制部11与数字信号处理部17可分别由各种处理器中的1个构成,也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如,多个fpga的组合或cpu与fpga的组合)构成。

图2是表示搭载于图1所示的数码相机的成像元件5的概略结构的俯视示意图。

在成像元件5的受光面50,形成有沿行方向(左右方向)x及与行方向x正交的列方向(上下方向)y排列成2维状的未图示的多个像素。

在该受光面50的任意的区域位置(图示例中,为受光面50内的大致整个区域),设定有多个矩形相位差检测区53。该相位差检测区53是以如下方法设定的区,即,作为与成为对焦对象的被摄体对应的范围,包含受光面50上的相位差检测用像素。

图2所示的35个相位差检测区53的各个相位差检测区为能够设定为相位差检测区53的最小的尺寸,也能够在受光面50上设定尺寸大于该最小尺寸的相位差检测区。

图2所示的沿列方向y延伸的直线n表示通过数码相机的摄像光学系统的光轴与受光面50的交点且沿列方向y延伸的虚拟直线。

图2所示的结构例中,行方向x与权利要求书中记载的“任意方向”对应,列方向y与权利要求书中记载的“正交方向”对应,左方向与权利要求书中记载的“行方向x中的一个方向”对应,右方向与权利要求书中记载的“行方向x中的另一方向”对应。并且,行方向x上的直线n的位置与权利要求书中记载的“任意位置”对应。

图3是图2所示的受光面50的放大示意图。

在成像元件5的受光面50,对r光进行光电转换来输出r成分的信号(r信号)的摄像用像素60r(图中标注“r”的块)、对g光进行光电转换来输出g成分的信号(g信号)的摄像用像素60g(图中标注“g”的块)、对b光进行光电转换来输出b成分的信号(b信号)的摄像用像素60b(图中标注“b”的块)根据作为规则图案的拜耳排列配置成二维状。

并且,在成像元件5的受光面50的比直线n更靠左侧的区域,在基于拜耳排列的摄像用像素60g的配置位置(根据拜耳排列应配置摄像用像素60g的位置)的一部分,配置有对g光进行光电转换来输出g信号的左偏心相位差检测用像素61ggl。

并且,在成像元件5的受光面50的比直线n更靠左侧的区域,在基于拜耳排列的摄像用像素60b的配置位置(根据拜耳排列应配置摄像用像素60b的位置)的一部分,配置有对g光进行光电转换来输出g信号的右偏心相位差检测用像素61gbr。

并且,在成像元件5的受光面50的比直线n更靠右侧的区域,在基于拜耳排列的摄像用像素60g的配置位置的一部分,配置有对g光进行光电转换来输出g信号的右偏心相位差检测用像素61ggr。

并且,在成像元件5的受光面50的比直线n更靠右侧的区域,在基于拜耳排列的摄像用像素60b的配置位置的一部分,配置有对g光进行光电转换来输出g信号的左偏心相位差检测用像素61gbl。

图4是表示图3所示的摄像用像素60r、60g、60b的像素结构的俯视示意图。图5是表示图3所示的左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl的像素结构的俯视示意图。图6是表示图3所示的右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr的像素结构的俯视示意图。

如图4所示,摄像用像素60r、60g、60b在设置于光电转换部(光电二极管)上的遮光膜63与光电转换部的大致整体重叠的位置具有开口63a,与该开口63a重叠的光电转换部构成光电转换区域64。

光电转换区域64的行方向x上的中心的位置表示光电转换区域64的位置,该位置成为基准位置。摄像用像素60r、60g、60b是接收通过图1所示的成像透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光(相对于成像透镜1的主轴通过左侧的光与通过右侧的光)的双方并进行光电转换的像素。

如图5所示,左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl中,设置于光电转换部上的遮光膜63的开口63b的中心相对于图4的开口63a向左侧偏心而设置,与该开口63b重叠的光电转换部构成光电转换区域64b。

光电转换区域64b的行方向x的中心表示光电转换区域64b的位置,该位置位于相对于光电转换区域64的位置向左侧偏心的位置。左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl是接收上述一对光中的其中一个光并进行光电转换的像素。左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl分别构成第1相位差检测用像素。

如图6所示,右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr中,设置于光电转换部上的遮光膜63的开口63c的中心相对于图4的开口63a向右侧偏心而设置,与该开口63c重叠的光电转换部构成光电转换区域64c。

光电转换区域64c的行方向x的中心表示光电转换区域64c的位置,该位置位于相对于光电转换区域64的位置向右侧偏心的位置。右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr是接收上述一对光中的另一个光并进行光电转换的像素。右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr分别构成第2相位差检测用像素。

如此,在成像元件5的受光面50,以二维状配置有摄像用像素60r、摄像用像素60g、摄像用像素60b、左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl及右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr共计7种像素。

图1所示的数码相机的数字信号处理部17对成像元件5中包含的所有像素的各个像素的输出信号的集合即摄像图像信号进行去马赛克处理,使其与成像元件5的各像素的位置对应而生成r信号、g信号及b信号,对该r信号、g信号及b信号进行加权相加,由此生成与各像素的位置对应的亮度信号。

例如,数字信号处理部17以3:6:1的比例对r信号与g信号与b信号进行加权相加,由此获得亮度信号。

数字信号处理部17利用该亮度信号与r信号、g信号及b信号生成色差信号。通过这种处理,使其与成像元件5的各像素的位置对应而生成由亮度信号及色差信号构成的像素信号,由该像素信号的集合构成摄像图像数据。

因此,搭载于图1所示的数码相机的成像元件5中,输出r信号的像素(摄像用像素60r)、输出g信号的像素(摄像用像素60g、左偏心相位差检测用像素61ggl、61gbl、右偏心相位差检测用像素61ggr、61gbr)及输出b信号的像素(摄像用像素60b)中,输出g信号的像素成为输出最有助于获得亮度信号的颜色成分(第1颜色成分)的信号的第1像素,输出b信号的像素及输出r信号的像素分别成为输出第1颜色成分以外的颜色信号的第2像素。

图3所示的例子中,形成于受光面50的由沿行方向x排列的多个像素构成的像素行中,输出g信号的像素与输出b信号的像素沿行方向x交替排列的多个gb像素行的一部分成为相位差检测用像素行m。

相位差检测用像素行m在受光面50上,朝向列方向y例如以等间隔配置(图3的例子中,以在6个像素行配置1个的比例配置)。

相位差检测用像素行m中,在比直线n更靠左侧,在拜耳排列中应配置输出g信号的像素的位置配置有左偏心相位差检测用像素61ggl,在拜耳排列中应配置输出b信号的像素的位置配置有右偏心相位差检测用像素61gbr。

由相位差检测用像素行m中包含的各左偏心相位差检测用像素61ggl及位于沿右方向最靠近该各左偏心相位差检测用像素61ggl的位置的右偏心相位差检测用像素61gbr构成第1对p1。

并且,相位差检测用像素行m中,在比直线n更靠右侧,在拜耳排列中应配置输出g信号的像素的位置配置有右偏心相位差检测用像素61ggr,在拜耳排列中应配置输出b信号的像素的位置配置有左偏心相位差检测用像素61gbl。

由相位差检测用像素行m中包含的各右偏心相位差检测用像素61ggr及位于沿右方向最靠近该各右偏心相位差检测用像素61ggr的位置的左偏心相位差检测用像素61gbl构成第2对p2。

如此,各相位差检测用像素行m由沿行方向x排列的多个对构成,所述多个对包含:配置于比直线n更靠左侧的左偏心相位差检测用像素61ggl与右偏心相位差检测用像素61gbr的多个第1对p1;及配置于比直线n更靠右侧的右偏心相位差检测用像素61ggr与左偏心相位差检测用像素61gbl的多个第2对p2。相位差检测用像素行m构成对行。

并且,各相位差检测用像素行m中,多个第1对p1配置于比直线n更靠左侧,多个第2对p2配置于比直线n更靠右侧。

图1所示的焦点检测部19根据由数码相机的用户选择的相位差检测区53中包含的相位差检测用像素的输出信号,计算通过沿行方向x将摄像光学系统的光瞳区域分割为2个来获得的各分割区域而拍摄的一对像信号的相位差。

例如,焦点检测部19进行所选择的相位差检测区53中包含的构成各相位差检测用像素行m的第1对p1的左偏心相位差检测用像素61ggl及右偏心相位差检测用像素61gbr各自的输出信号组彼此的相关运算来计算相位差,并根据该相位差计算散焦量。

或者,焦点检测部19进行所选择的相位差检测区53中包含的构成第2对p2的右偏心相位差检测用像素61ggr及左偏心相位差检测用像素61gbl各自的输出信号组彼此的相关运算来计算相位差,并根据该相位差计算散焦量。

图1所示的系统控制部11根据通过焦点检测部19计算出的散焦量,控制成像透镜1中包含的聚焦透镜的位置来进行调焦。

并且,若在进行了上述调焦的状态下发出摄像命令,则系统控制部11通过成像元件5进行拍摄,通过该拍摄而从成像元件5输出的摄像图像信号被读入到数字信号处理部17。

数字信号处理部17对该摄像图像信号进行图像处理来生成摄像图像数据。该图像处理中包含去马赛克处理、伽马校正处理及白平衡调整处理等。数字信号处理部17构成根据从成像元件5的像素输出的信号生成摄像图像数据的图像处理部。

图7是图1所示的数码相机中的数字信号处理部17的功能框图。

数字信号处理部17具备增益校正处理部171、插值校正处理部172及摄像图像数据生成部173。

增益校正处理部171、插值校正处理部172及摄像图像数据生成部173是通过由数字信号处理部17中包含的处理器执行程序来形成的功能块。增益校正处理部171与插值校正处理部172构成校正部。

增益校正处理部171将左偏心相位差检测用像素ggl及右偏心相位差检测用像素ggr各自的输出信号乘以增益来生成与左偏心相位差检测用像素ggl及右偏心相位差检测用像素ggr各自的位置对应的像素信号。

插值校正处理部172根据位于这些左偏心相位差检测用像素gbl及右偏心相位差检测用像素gbr各自的周围的摄像用像素60b的输出信号(b信号),插值生成与左偏心相位差检测用像素gbl及右偏心相位差检测用像素gbr各自的位置对应的像素信号。

例如,插值校正处理部172计算靠近左偏心相位差检测用像素gbl的上下的2个摄像用像素60b各自的输出信号的平均,将该平均作为与该左偏心相位差检测用像素gbl的位置对应的像素信号。

摄像图像数据生成部173根据摄像图像信号中包含的摄像用像素60r的输出信号、摄像用像素60g的输出信号及摄像用像素60b的输出信号、左偏心相位差检测用像素ggl及右偏心相位差检测用像素ggr各自的输出信号的基于增益校正处理部171的校正后的信号、与通过插值校正处理部172插值生成的左偏心相位差检测用像素gbl及右偏心相位差检测用像素gbr各自的位置对应的像素信号,生成由亮度信号及色差信号构成的摄像图像数据。

所生成的摄像图像数据例如能够经由外部存储器控制部20记录于记录介质21,或经由显示控制部22作为图像显示于显示部23。

如以上,图1所示的数码相机的成像元件5为如下结构:将直线n作为边界,在受光面50的左侧区域配置有左偏心相位差检测用像素61ggl,在受光面50的右侧区域配置有右偏心相位差检测用像素61ggr。

根据该结构,能够使距直线n的距离相同的左偏心相位差检测用像素61ggl及右偏心相位差检测用像素61ggr各自的灵敏度特性相同。

即,能够防止在直线n的右侧或左侧,输出g信号的相位差检测用像素的输出信号的电平相对下降的现象。

因此,能够通过适当的增益使左偏心相位差检测用像素61ggl及右偏心相位差检测用像素61ggr各自的输出信号恢复到能够用作像素信号的电平。无需增大增益即可,由此能够抑制噪声而提高摄像图像品质。

并且,左偏心相位差检测用像素61ggl及右偏心相位差检测用像素61ggr各自的输出信号为g信号,对亮度信号的贡献度最大。因此,通过能够对该输出信号进行增益校正,由此能够提高摄像图像品质。

另一方面,根据作为摄像用像素60b的输出信号的b信号插值生成与左偏心相位差检测用像素61gbl及右偏心相位差检测用像素61gbr各自的位置对应的像素信号。

b信号对亮度信号的贡献度在r信号、g信号及b信号中最低。因此,能够将由于插值生成与左偏心相位差检测用像素61gbl及右偏心相位差检测用像素61gbr各自的位置对应的像素信号而对摄像图像品质带来的影响抑制在最小限。

上述实施方式中,是在根据拜耳排列应配置摄像用像素60g及摄像用像素60b的位置的一部分配置相位差检测用像素的结构,但并不限于此。

例如,也可以是在根据拜耳排列应配置摄像用像素60g及摄像用像素60r的位置配置有相位差检测用像素的结构。

即,还可以是如下结构:形成于受光面50的像素行中,输出r信号的像素与输出g信号的像素沿行方向x交替排列而成的多个rg像素行的一部分成为相位差检测用像素行m。

该结构中,各相位差检测用像素行m中,在比直线n更靠左侧,在应配置摄像用像素60g的位置配置左偏心相位差检测用像素61ggl,在应配置摄像用像素60r的位置配置右偏心相位差检测用像素61gbr。

并且,各相位差检测用像素行m中,在比直线n更靠右侧,在应配置摄像用像素60g的位置配置右偏心相位差检测用像素61ggr,在应配置摄像用像素60r的位置配置左偏心相位差检测用像素61gbl。

r信号对亮度信号的贡献度小于g信号,因此,即使是该结构,也能够获得提高摄像图像品质的效果。

另外,相位差检测用像素行m中,第1对p1沿行方向x排列的部分与第2对p2沿行方向x排列的部分之间的边界根据直线n的位置确定,但该边界的位置并不限于直线n的位置。

例如,也可以由与直线n平行的直线且位于相对于直线n向右方向或左方向例如偏离2个像素量的位置的直线构成各相位差检测用像素行m的第1对p1所排列的部分与第2对p2所排列的部分的边界。

或者,也可以由与直线n平行、且通过在图2的行方向x上位于中央的5个相位差检测区53的各个相位差检测区与位于该各个相位差检测区的行方向x的两侧的相位差检测区53之间的区域的直线构成各相位差检测用像素行m的第1对p1所排列的部分与第2对p2所排列的部分的边界。

如此,相位差检测用像素行m上的上述边界的行方向x的位置为任意位置,但该边界的位置优选位于直线n的位置附近。

直线n的附近是指以摄像图像品质所能够容许的程度靠近直线n,例如是指:将直线n的行方向x的位置作为基准,从该位置沿行方向x离开数像素~数百像素程度的范围内的位置;或将n设为3以上的奇数,沿行方向x将受光面50均等地分割为n个时的中央的分割区内的位置。

以下,对成像元件5的变形例进行说明。

(第1变形例)

图8是表示图2所示的受光面50的第1变形例的放大示意图。

图8所示的第1变形例的成像元件5中,代替相位差检测用像素行m,设置有第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2的2个图案的相位差检测用像素行。其他结构与图3所示的结构相同。

第1相位差检测用像素行m1中,配置有第1对p1的部分与配置有第2对p2的部分之间的边界由与直线n平行且位于相对于直线n沿右方向偏离2个像素量的位置的直线n1构成。

在此,直线n1与直线n之间的距离设为2个像素量,但该距离只要是任意的像素数量的距离即可。第1相位差检测用像素行m1构成第1对行。

第2相位差检测用像素行m2中,配置有第1对p1的部分与配置有第2对p2的部分之间的边界由与直线n平行且位于相对于直线n沿左方向偏离2个像素量的位置的直线n2构成。

在此,直线n2与直线n之间的距离设为2个像素量,但该距离为任意的像素数量的距离即可。第2相位差检测用像素行m2构成第2对行。

在第1变形例的成像元件5的受光面50,沿列方向y交替且周期性地配置有包含第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2的多个相位差检测用像素行。

如此,第1变形例的成像元件5为如下结构:包含配置有第1对p1的部分与配置有第2对p2的部分之间的边界的位置不同的第1相位差检测用像素行m1及第2相位差检测用像素行m2,第1相位差检测用像素行m1及第2相位差检测用像素行m2沿列方向y周期性地排列。

该第1变形例的结构中,例如,在图2的行方向x上位于中央的5个相位差检测区53的各个相位差检测区与位于该各个相位差检测区的行方向x的两侧的相位差检测区53之间的区域设定直线n1与直线n2中的至少一个,由此在图2所示的各相位差检测区53,至少包含1个在其外侧存在上述边界的相位差检测用像素行。

如此,在各相位差检测区53一定存在不跨过边界的相位差检测用像素行的部分,由此能够精度良好地计算用各相位差检测区53拍摄的被摄体像的相位差。其结果,能够提高数码相机的对焦精度。

另外,如前述,设定于受光面50的相位差检测区的尺寸能够设为大于图2所示的相位差检测区53。

因此,考虑设定于受光面50的相位差检测区的最大尺寸及最小尺寸,优选设为在能够设定的所有相位差检测区的各个相位差检测区至少包含1个在外侧存在上述边界的相位差检测用像素行的结构。

具体而言,图8所示的成像元件5中,通过设为满足以下条件(1)及条件(2)的结构,成为在能够设定的所有相位差检测区的各个相位差检测区包含至少一个在外侧存在上述边界的相位差检测用像素行的结构。

条件(1)

直线n1与直线n2的行方向x之间的距离大于相位差检测区的最大尺寸的行方向x的宽度。

条件(2)

第1相位差检测用像素行m1和与其相邻的第2相位差检测用像素行m2之间的距离小于相位差检测区的最小尺寸的列方向y的宽度。

通过设为满足以上条件的结构,无论设定何种尺寸的相位差检测区,也能够高精度地计算出通过该设定的相位差检测区拍摄的被摄体像的相位差,能够提高对焦精度。

并且,根据第1变形例,第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2周期性地排列,因此能够简化由数字信号处理部17进行的插值校正处理的算法。

(第2变形例)

图9是表示图2所示的受光面50的第2变形例的放大示意图。

图9所示的第2变形例的成像元件5与第1变形例的成像元件5的不同点在于,将n设为2以上的自然数,第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2每隔n个(图9的例子中为2个)交替沿列方向y周期性地排列。其他结构与第1变形例的成像元件5相同。

该第2变形例的结构中,例如,在图2的行方向x上位于中央的5个相位差检测区53的各个相位差检测区与位于该各个相位差检测区的行方向x的两侧的相位差检测区53之间的区域存在直线n1与直线n2中的至少1个,由此在图2所示的各相位差检测区53包含至少1个在其外侧存在上述边界的相位差检测用像素行。

如此,在各相位差检测区53一定存在不跨越边界的相位差检测用像素行,由此能够精度良好地计算通过各相位差检测区53拍摄的被摄体像的相位差。其结果,能够提高数码相机的对焦精度。

并且,与第1变形例相同,考虑设定于受光面50的相位差检测区的最大尺寸及最小尺寸,优选设为在能够设定的所有相位差检测区的各个相位差检测区包含至少1个在外侧存在上述边界的相位差检测用像素行的结构。

具体而言,图9所示的成像元件5中,通过设为满足以下条件(3)及条件(4)的结构,能够设为在能够设定的所有相位差检测区的各个相位差检测区包含至少1个在外侧存在上述边界的相位差检测用像素行的结构。

条件(3)

直线n1与直线n2的行方向x之间的距离大于相位差检测区的最大尺寸的行方向x的宽度。

条件(4)

将在列方向y上相邻的相位差检测用像素行之间的距离乘以上述n来获得的值小于相位差检测区的最小尺寸的列方向y的宽度。

通过设为满足以上条件的结构,无论设定何种尺寸的相位差检测区,也能够以高精度计算通过该设定的相位差检测区拍摄的被摄体像的相位差,能够提高对焦精度。

并且,根据第2变形例,在第1相位差检测用像素行m1的列方向y上的相邻处一定存在其他第1相位差检测用像素行m1,在第2相位差检测用像素行m2的列方向y的相邻处一定存在其他第2相位差检测用像素行m2。

因此,在第1相位差检测用像素行m1或第2相位差检测用像素行m2的任意像素中存在缺陷时,能够利用与该像素相同结构的相邻像素的输出信号进行该像素的缺陷校正。因此,能够提高存在缺陷像素时的缺陷校正的精度。

并且,根据第2变形例,第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2周期性地排列,因此能够简化由数字信号处理部17进行的插值校正处理的算法。

(第3变形例)

第1变形例与第2变形例中,设为第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2沿列方向y周期性地排列的结构。

作为该变形例,第1相位差检测用像素行m1与第2相位差检测用像素行m2可以沿列方向y无规地配置。即使是这种结构,也能够提高摄像图像品质。

(第4变形例)

成像元件5可以是上述边界的位置不同的3个以上的相位差检测用像素行形成于受光面50的结构。即使是这种结构,也能够提高摄像图像品质。

另外,该结构中,通过3个以上的相位差检测用像素行沿列方向y周期性地排列,也能够简化插值校正的算法。并且,通过设为满足上述条件(1)、(2)或(3)、(4)的结构,能够提高对焦精度。

(第5变形例)

设为第1对p1与第2对p2分别由列方向y的位置相同的2个相位差检测用像素构成,但也可以由列方向y的位置不同的2个相位差检测用像素构成第1对p1与第2对p2。

图10是表示图2所示的受光面50的第5变形例的放大示意图。

图10所示的成像元件5中,在比沿列方向y相邻的2个gb像素行中的上侧的像素行的直线n更靠左侧,在应配置摄像用像素60g的位置配置有左偏心相位差检测用像素61ggl,在比该像素行的直线n更靠右侧,在应配置摄像用像素60b的位置配置有左偏心相位差检测用像素61gbl。

并且,图10所示的成像元件5中,在比上述2个gb像素行中的下侧的像素行的直线n更靠左侧,在应配置摄像用像素60b的位置配置有右偏心相位差检测用像素61gbr,在比该像素行的直线n更靠右侧,在应配置摄像用像素60g的位置配置有右偏心相位差检测用像素61ggr。

图10所示的成像元件5中,位于比直线n更靠左侧的左偏心相位差检测用像素61ggl与沿倾斜右下方向最靠近该左偏心相位差检测用像素61gbl的右偏心相位差检测用像素61gbr构成第1对p1。

并且,图10所示的成像元件5中,位于比直线n更靠右侧的右偏心相位差检测用像素61ggr与沿倾斜右上方向最靠近该右偏心相位差检测用像素61ggr的左偏心相位差检测用像素61gbl构成第2对p2。

并且,由沿行方向x排列的多个第1对p1及沿行方向x排列的多个第2对p2构成相位差检测用像素行ma。

即使是图10所示的结构,也能够获得与图3所示的成像元件5相同的效果。另外,图10所示的结构中,也能够适用第1变形例至第4变形例中说明的结构。

(第6变形例)

成像元件5也可以是多个像素根据拜耳排列以外的图案配置的结构。

图11是表示图2所示的受光面50的第6变形例的放大示意图。

图11所示的成像元件5的像素根据对r光进行光电转换的像素的数量、对b光进行光电转换的像素的数量及对g光进行光电转换的像素的数量之比成为1:1:2.5的图案配置。

如图12所示,该图案为包含摄像用像素60r、60g、60b的单元u1、在单元u1中替换摄像用像素60r与摄像用像素60b的位置的单元u2配置成方格状的图案。

单元u1中,摄像用像素60g配置于4角与中央。并且,单元u1中,在中央的摄像用像素60g的行方向x的两侧配置有摄像用像素60r,在中央的摄像用像素60g的列方向y的两侧配置有摄像用像素60b。关于图12所示的像素排列的结构及效果,国际公开wo13/168493号公报中记载有详细内容,因此省略说明。

图11所示的第6变形例的成像元件5为如下结构:在图12所示的像素排列中,在比直线n更靠左侧的应配置摄像用像素60g的位置的一部分配置有左偏心相位差检测用像素61ggl,在比直线n更靠右侧的应配置摄像用像素60g的位置的一部分配置有右偏心相位差检测用像素61ggr。

并且,图11所示的成像元件5为如下结构:在图12所示的像素排列中,在比直线n更靠左侧的应配置摄像用像素60b、60r的位置的一部分配置有右偏心相位差检测用像素61gbr,在比直线n更靠右侧的应配置摄像用像素60b、60r的位置的一部分配置有左偏心相位差检测用像素61gbl。

图11所示的成像元件5中,由左偏心相位差检测用像素61ggl及位于其右倾斜下方向的右偏心相位差检测用像素61gbr构成第1对p1。

并且,由右偏心相位差检测用像素61ggr及位于其右倾斜下方向的左偏心相位差检测用像素61gbl构成第2对p2。

并且,由多个第1对p1及多个第2对p2构成相位差检测用像素行mb。

根据图11所示的成像元件5,能够获得与图3所示的成像元件5相同的效果。另外,图11所示的结构中,也能够适用第1变形例至第4变形例中说明的结构。

以下,作为摄像装置对智能手机的结构进行说明。

图13是表示作为本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。

图13所示的智能手机200具有平板状框体201,在框体201的一侧的面具备作为显示部的显示面板202与作为输入部的操作面板203成为一体的显示输入部204。

并且,这种框体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207及相机部208。

另外,框体201的结构并不限定于此,例如,还能够采用显示部与输入部独立的结构,或具有折叠结构或滑动机构的结构。

图14是表示图13所示的智能手机200的结构的框图。

如图14所示,作为智能手机的主要构成要件,具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、gps(全球定位系统,globalpositioningsystem)接收部214、动作传感器部215、电源部216及主控制部220。

并且,作为智能手机200的主要功能,具备进行经由省略图示的基站装置bs与省略图示的移动通信网nw的移动无线通信的无线通信功能。

无线通信部210根据主控制部220的命令,对容纳于移动通信网nw的基站装置bs进行无线通信。使用该无线通信,进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发或web数据或流数据等的接收。

显示输入部204是所谓的触摸面板,其具备显示面板202及操作面板203,所述显示输入部通过主控制部220的控制,显示图像(静态图像及动态图像)或字符信息等来视觉性地向用户传递信息,并且检测对所显示的信息的用户操作。

显示面板202将lcd(液晶显示器,liquidcrystaldisplay)、oeld(有机发光二极管,organicelectro-luminescencedisplay)等用作显示器件。

操作面板203是以能够识别显示于显示面板202的显示面上的图像的方式载置,并检测通过用户的手指或触控笔操作的一个或多个坐标的器件。若通过用户的手指或触控笔操作该器件,则将因操作而产生的检测信号输出至主控制部220。接着,主控制部220根据所接收的检测信号检测显示面板202上的操作位置(坐标)。

如图13所示,作为本发明的摄像装置的一实施方式来例示的智能手机200的显示面板202与操作面板203成为一体而构成显示输入部204,配置成操作面板203完全覆盖显示面板202的配置。

采用该配置时,操作面板203可以对显示面板202以外的区域也具备检测用户操作的功能。换言之,操作面板203可以具备针对与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下,称为显示区域)及针对除此以外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下,称为非显示区域)。

另外,可使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致,但无需一定要使两者一致。并且,操作面板203可具备外缘部分及除此以外的内侧部分这两个感应区域。

而且,外缘部分的宽度根据框体201的大小等而适当设计。此外,作为在操作面板203中采用的位置检测方式,可举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等,还可以采用任意方式。

通话部211具备扬声器205和麦克风206,所述通话部将通过麦克风206输入的用户的语音转换成能够在主控制部220中处理的语音数据来输出至主控制部220,或者对通过无线通信部210或者外部输入输出部213接收的语音数据进行解码来从扬声器205输出。

并且,如图13所示,例如,能够将扬声器205搭载于与设置有显示输入部204的面相同的面,并将麦克风206搭载于框体201的侧面。

操作部207为使用键开关等的硬件键,接受来自用户的命令。例如,如图13所示,操作部207搭载于智能手机200的框体201的侧面,是用手指等按下时开启,手指离开时通过弹簧等的复原力而成为关闭状态的按钮式开关。

存储部212存储主控制部220的控制程序和控制数据、应用软件、将通信对象的名称和电话号码等建立对应关联的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过web浏览下载的web数据及已下载的内容数据,并且临时存储流数据等。

并且,存储部212由内置于智能手机的内部存储部217及具有装卸自如的外部存储器插槽的外部存储部218构成。另外,构成存储部212的各个内部存储部217与外部存储部218通过使用闪存类型(flashmemorytype)、硬盘类型(harddisktype)、微型多媒体卡类型(multimediacardmicrotype)、卡类型的存储器(例如,microsd(注册商标)存储器等)、ram(随机存取存储器,randomaccessmemory)、rom(只读存储器,readonlymemory)等存储介质来实现。

外部输入输出部213发挥与连结于智能手机200的所有外部设备的接口的作用,用于通过通信等(例如,通用串行总线(usb)、ieee1394等)或网络(例如,互联网、无线lan、蓝牙(bluetooth)(注册商标)、rfid(射频识别,radiofrequencyidentification)、红外线通信(红外线数据协会,infrareddataassociation:irda)(注册商标)、uwb(超宽带,ultrawideband)(注册商标)、紫蜂(zigbee)(注册商标)等)直接或间接地与其他外部设备连接。

作为与智能手机200连结的外部设备,例如有:有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(memorycard)或sim(用户识别模块卡,subscriberidentitymodulecard)/uim(用户身份模块卡,useridentitymodulecard)卡、经由语音/视频i/o(输入/输出,input/output)端子连接的外部语音/视频设备、无线连接的外部语音/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的pda、有/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部213能够将从这种外部设备接收到传输的数据传递至智能手机200的内部的各构成要件、或将智能手机200内部的数据传输至外部设备。

gps接收部214根据主控制部220的命令,接收从gps卫星st1~stn发送的gps信号,执行基于所接收的多个gps信号的测位运算处理,检测包含智能手机200的纬度、经度、高度的位置。gps接收部214在能够从无线通信部210或外部输入输出部213(例如,无线lan)获取位置信息时,还能够利用该位置信息检测位置。

动作传感器部215例如具备三轴加速度传感器等,根据主控制部220的命令,检测智能手机200的物理动作。通过检测智能手机200的物理动作,可检测智能手机200的移动方向或加速度。该检测结果被输出至主控制部220。

电源部216根据主控制部220的命令,向智能手机200的各部供给积蓄在电池(未图示)中的电力。

主控制部220具备微处理器,根据存储部212所存储的控制程序或控制数据进行动作,集中控制智能手机200的各部。并且,主控制部220为了通过无线通信部210进行语音通信或数据通信,具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能及应用处理功能。

应用处理功能通过主控制部220根据存储部212所存储的应用软件进行动作来实现。作为应用处理功能,例如有控制外部输入输出部213来与对象设备进行数据通信的红外线通信功能、或进行电子邮件的收发的电子邮件功能、浏览web页的web浏览功能等。

并且,主控制部220具备根据接收数据或所下载的流数据等图像数据(静态图像或动态图像的数据)在显示输入部204显示影像等的图像处理功能。图像处理功能是指主控制部220对上述图像数据进行解码,对该解码结果实施图像处理并将图像显示于显示输入部204的功能。

而且,主控制部220执行对显示面板202的显示控制及检测通过操作部207、操作面板203进行的用户操作的操作检测控制。通过执行显示控制,主控制部220显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键,或者显示用于创建电子邮件的窗口。

另外,滚动条是指用于使无法落入显示面板202的显示区域的较大图像等,接受使图像的显示部分移动的命令的软件键。

并且,通过执行操作检测控制,主控制部220检测通过操作部207进行的用户操作,或者通过操作面板203接受对上述图标的操作或对上述窗口的输入栏输入字符串,或者接受通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。

而且,通过执行操作检测控制,主控制部220具备判定对操作面板203操作的位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域),并控制操作面板203的感应区域或软件键的显示位置的触摸面板控制功能。

并且,主控制部220还能够检测对操作面板203的手势操作,并根据检测出的手势操作执行预先设定的功能。手势操作表示并非以往的简单的触摸操作,而是通过手指等描绘轨迹、或者同时指定多个位置、或者组合这些来从多个位置对至少一个描绘轨迹的操作。

相机部208包含图1所示的数码相机中的外部存储器控制部20、记录介质21、显示控制部22、显示部23及操作部14以外的结构。通过相机部208生成的摄像图像数据能够记录于存储部212,或通过外部输入输出部213或无线通信部210输出。

图13所示的智能手机200中,相机部208搭载于与显示输入部204相同的面,但相机部208的搭载位置并不限于此,可以搭载于显示输入部204的背面。

并且,相机部208能够利用于智能手机200的各种功能。例如,能够在显示面板202显示用相机部208获取的图像,或作为操作面板203的操作输入之一,利用相机部208的图像。

并且,gps接收部214检测位置时,还能够参考来自相机部208的图像来检测位置。而且,还能够参考来自相机部208的图像,不使用三轴加速度传感器或与三轴加速度传感器同时使用来判断智能手机200的相机部208的光轴方向或判断当前的使用环境。当然,还能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。

另外,还能够在静态图像或动态图像的图像数据上附加通过gps接收部214获取的位置信息、通过麦克风206获取的语音信息(可通过主控制部等进行语音文本转换而成为文本信息)、通过动作传感器部215获取的姿势信息等而记录于存储部212或者通过外部输入输出部213或无线通信部210输出。

如以上的结构的智能手机200中,通过图1、图5所示的数字信号处理部17进行上述处理,能够进行高品质的拍摄。

另外,上述实施方式及各变形例的成像元件5中,除了输出r信号的像素、输出g信号的像素、输出b信号的像素以外,还存在对白色光进行光电转换的白色像素(例如,不搭载滤色器的像素)时,也能够适用本申请发明。

此时,在应配置白色像素的位置及应配置输出r信号的像素或输出b信号的像素的位置配置相位检测用像素。

并且,上述实施方式及各变形例的成像元件5设为对3种颜色的光进行分光来进行光电转换,但即使能够分光的颜色的数量为包括对亮度信号的贡献度最大的颜色的2种颜色,也能够适用本发明。

并且,上述实施方式及各变形例的成像元件5中,左偏心相位差检测用像素61ggl、右偏心相位差检测用像素61ggr、左偏心相位差检测用像素61gbl及右偏心相位差检测用像素61gbr分别进行光电转换的光的颜色根据该颜色对亮度信号的贡献度来确定。

例如,成像元件5用于内窥镜等用途时,可考虑与各像素对应而生成的r信号、g信号及b信号中将r信号的比例设为最大来生成亮度信号。

此时,左偏心相位差检测用像素61ggl、右偏心相位差检测用像素61ggr、左偏心相位差检测用像素61gbl及右偏心相位差检测用像素61gbr分别成为对r光进行光电转换的像素。

并且,在比直线n或直线n1、n2更靠左侧的应配置摄像用像素60r的位置的一部分配置左偏心相位差检测用像素61ggl,在比直线n或直线n1、n2更靠右侧的应配置摄像用像素60r的位置的一部分配置右偏心相位差检测用像素61ggr。

并且,在比直线n或直线n1、n2更靠左侧的应配置摄像用像素60g或摄像用像素60b的位置的一部分配置右偏心相位差检测用像素61gbr,在比直线n或直线n1、n2更靠右侧的应配置摄像用像素60g或摄像用像素60b的位置的一部分配置左偏心相位差检测用像素61gbl。

通过这种结构,通过增益校正,能够使相位差检测用像素的输出信号中对亮度信号的贡献度最大的r信号恢复到能够用作像素信号的电平,因此能够提高摄像图像品质。

并且,上述实施方式及各变形例中,将沿行方向x检测相位差的情况为例,但沿列方向y检测相位差的情况下也同样能够适用本发明。

如以上说明,本说明书中公开了以下事项。

(1)一种成像元件,其具有包含对不同颜色的光进行光电转换的多个像素且上述多个像素根据规则的图案配置成二维状而成的受光面,所述成像元件中,上述多个像素包含输出最有助于获得亮度信号的第1颜色成分的信号的第1像素及输出上述第1颜色成分以外的颜色成分的信号的第2像素,上述第1像素包含:第1摄像用像素,在基准位置具有光电转换区域;第1相位差检测用像素,在相对于上述基准位置向任意方向中的一个方向偏心的位置具有光电转换区域;及第2相位差检测用像素,在相对于上述基准位置向上述任意方向中的另一方向偏心的位置具有光电转换区域,上述第2像素为在上述基准位置具有光电转换区域的第2摄像用像素,在上述受光面形成有由沿上述任意方向排列的对构成的对行,上述对行包含:配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的多个第1对;及配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的多个第2对,上述对行中包含的上述多个第1对配置于比上述对行在上述任意方向上的任意位置更靠上述一个方向侧,上述对行中包含的上述多个第2对配置于比上述对行在上述任意方向上的上述任意位置更靠上述另一方向侧。

(2)根据(1)所述的成像元件,其中,在上述受光面形成有沿与上述任意方向正交的正交方向排列的多个上述对行,上述多个对行包含上述任意方向上的上述任意位置不同的多个图案的对行。

(3)根据(2)所述的成像元件,其中,上述多个对行包含上述任意方向上的上述任意位置不同的第1对行及第2对行,上述第1对行与上述第2对行沿上述正交方向周期性地排列。

(4)根据(3)所述的成像元件,其中,上述第1对行与上述第2对行沿上述正交方向交替排列。

(5)根据(3)所述的成像元件,其中,关于上述第1对行与上述第2对行,将n设为2以上的自然数,沿上述正交方向每隔n个而交替排列。

(6)根据(2)至(5)中任一项所述的成像元件,其中,在上述受光面能够设定与成为对焦对象的被摄体对应的范围,在能够设定的所有上述范围的各个范围,至少包含1个在上述范围的外侧存在上述任意位置的上述对行。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的成像元件,其中,上述第1像素对绿色光进行光电转换,上述第2像素对蓝色光进行光电转换。

(8)根据(1)所述的成像元件,其中,上述任意位置设定于通过摄像光学系统的光轴与上述受光面的交点且沿与上述任意方向正交的正交方向延伸的直线附近,所述摄像光学系统包含配置于上述成像元件的受光面的前方的聚焦透镜。

(9)一种摄像装置,其具备:(1)至(8)中任一项所述的成像元件;及根据从上述成像元件的上述多个像素输出的信号生成摄像图像数据的图像处理部。

(10)根据(9)所述的摄像装置,其中,上述图像处理部具备:校正部,将配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的输出信号乘以增益来生成与该第1相位差检测用像素的位置对应的像素信号,将配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的输出信号乘以增益来生成与该第2相位差检测用像素的位置对应的像素信号,根据位于该第1相位差检测用像素的周围的上述第2摄像用像素的输出信号,插值生成与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的位置对应的像素信号,根据位于该第2相位差检测用像素的周围的上述第2摄像用像素的输出信号,插值生成与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的位置对应的像素信号;及摄像图像数据生成部,根据上述第1摄像用像素的输出信号、上述第2摄像用像素的输出信号及通过上述校正部生成的像素信号,生成由亮度信号及色差信号构成的上述摄像图像数据。

(11)一种摄像装置,其具备:(1)至(8)中任一项所述的成像元件;及根据从上述成像元件的上述多个像素输出的信号生成摄像图像数据的处理器。

(12)根据(11)所述的摄像装置,其中,上述处理器中,将配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的输出信号乘以增益来生成与该第1相位差检测用像素的位置对应的像素信号,将配置于基于上述图案的上述第1像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的输出信号乘以增益来生成与该第2相位差检测用像素的位置对应的像素信号,根据位于该第1相位差检测用像素周围的上述第2摄像用像素的输出信号插值生成与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第1相位差检测用像素的位置对应的像素信号,根据位于该第2相位差检测用像素周围的上述第2摄像用像素的输出信号插值生成与配置于基于上述图案的上述第2像素的配置位置的上述第2相位差检测用像素的位置对应的像素信号,根据上述第1摄像用像素的输出信号、上述第2摄像用像素的输出信号及通过上述校正部生成的像素信号,生成由亮度信号及色差信号构成的上述摄像图像数据。

产业上的可利用性

根据本发明,能够提供一种作为对亮度信号的贡献度变得最大的相位差检测用像素的输出信号的校正方法实现增益校正的采用,从而能够提高摄像图像品质的成像元件及具备该成像元件的摄像装置。

以上,通过特定的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于该实施方式,能够在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内进行各种变更。

本申请基于2016年6月1日申请的日本专利申请(专利申请2016-110393),其内容引入本说明书中。

符号说明

1-成像透镜,2-光圈,5-成像元件,6-模拟信号处理部,7-模拟数字转换电路,8-透镜驱动部,9-光圈驱动部,10-成像元件驱动部,11-系统控制部,14-操作部,15-存储器控制部,16-主存储器,17-数字信号处理部,171-增益校正处理部,172-插值校正处理部,173-摄像图像数据生成部,19-焦点检测部,20-外部存储器控制部,21-记录介质,22-显示控制部,23-显示部,24-控制总线,25-数据总线,50-受光面,53-相位差检测区,60r、60g、60b-摄像用像素,61ggr、60gbr-右偏心相位差检测用像素,61ggl、60gbl-左偏心相位差检测用像素,63-遮光膜,63a、63b、63c-开口,64、64b、64c-光电转换区域,p1-第1对,p2-第2对,m、ma、mb-相位差检测用像素行,m1-第1相位差检测用像素行,m2-第2相位差检测用像素行,n、n1、n2-直线,x-行方向,y-列方向,u1、u2-单元,200-智能手机,201-框体,202-显示面板,203-操作面板,204-显示输入部,205-扬声器,206-麦克风,207-操作部,208-相机部,210-无线通信部,211-通话部,212-存储部,213-外部输入输出部,214-gps接收部,215-动作传感器部,216-电源部,217-内部存储部,218-外部存储部,220-主控制部,st1~stn-gps卫星。

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