[发明专利]固态图像捕捉元件、图像捕捉设备和聚焦控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态图像捕捉元件、一种成像设备和一种聚焦控制方法。 

背景技术

近年来，随着对诸如数字静态相机、数字视频相机、移动电话、PDA(个人数字助手)等具有成像功能的信息设备的需求急剧增长，已经制造了诸如CCD(电荷耦合设备)图像传感器、CMOS(互补型金属氧化物半导体)图像传感器等的固态图像捕捉元件。同时，具有图像捕捉功能的信息设备被称为成像设备。 

顺便提及，关于检测到主被摄体的距离并且在被摄体上聚焦的聚焦控制方法，存在对比AF方法和相位差AF(自动聚焦)。由于与对比AF方法相比，相位差AF方法能够以更高的速度并且以更高的精度检测聚焦位置，所以在各种成像设备中采用相位差AF方法(例如，参照专利文献1)。 

图15是在相位差AF方法中使用的一般传感器的平面示图。 

图15所示的传感器具有第一排和第二排，在该第一排上，具有向左偏心的光学开口的像素G1被布置在行方向上，在该第二排上，具有向右偏心的光学开口的像素G2被布置在所述行方向上。 

在图15所示的传感器中，认为情况是，在垂直方向上延伸的黑色线c放置在中部中的2排×4列的像素上，并且黑色线c对焦(in focus)，如图16中所示。假定，由黑色线c覆盖的像素的输出信号是“0”，并且 未被黑色线c覆盖的像素的输出信号是“1”。在图16的下方示出通过绘出在各个列位置处的像素的输出信号而形成的图形。如在该图形中所示，确定像素G1的信号波形和像素G2的信号波形完全匹配并且不存在相位差。像这样，图15所示的传感器能够正确地计算在垂直方向上延伸的黑色线c的相位差信息。 

然而，在图15所示的传感器中，当倾斜延伸的黑色线d被放置时，如图17中所示，即使黑色线d对焦，也造成在像素G1的信号波形与像素G2的信号波形之间存在相位差的伪检测。 

假定，其开口由黑色线d覆盖的像素的输出信号是“0”，并且其开口a不被黑色线d覆盖的像素的输出信号是“1”。在图17的下方示出通过绘出在各个列位置处的像素的输出信号而形成的图形。如在该图形中所示，在像素G1的信号波形(虚点线)与像素G2的信号波形(实线)之间发生偏离。由于这个原因，确定即使黑色线d对焦也存在相位差。像这样，图15所示的传感器可能错误地检测在倾斜方向上延伸的黑色线d的相位差信息。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利申请公开No.：2011-128302A 

发明内容

发明要解决的问题 

考虑到上述情况，已经完成了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够维持相位差检测精度而无论被摄体的边缘沿何方向延伸的固态图像捕捉元件、具有该固态图像捕捉元件的成像设备和该成像设备的聚焦控制方法。 

解决问题的手段 

本发明的固态图像捕捉元件包括：第一相位差检测像素和第二相位差检测像素的对，该第一相位差检测像素接收经过成像光学系统的不同位置的虹膜区域的光束对中的一个光束，该第二相位差检测像素接收该光束对中的另一个光束，其中，构成所述一对的第一相位差检测像素和第二相位差检测像素被布置在与相位差检测方向相交的方向上，其中，该一对相应地包括至少一个或多个第一对和第二对，其中，第一相位差检测像素和第二相位差检测像素的位置关系是彼此相反的，并且其中，第一对和第二对被布置在相位差检测方向上或在与相位差检测方向正交的方向上。 

发明的有益效果 

根据本发明，可以提供能够维持相位差检测精度而无论被摄体的边缘沿何方向延伸的固态图像捕捉元件、具有该固态图像捕捉元件的成像设备和该成像设备的聚焦控制方法。 

附图说明

图1示出作为用于图示本发明的说明性实施例的成像设备的数字相机的示意配置。 

图2是示出安装在图1所示的数字相机上的固态图像捕捉元件5的示意配置的平面示图。 

图3图示由相位差信息计算单元19执行的相位差信息计算处理。 

图4示出图2所示的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。 

图5示出提取和布置在图4所示的固态图像捕捉元件中的相位差检测区域50中包括的相位差检测像素。 

图6图示由数字相机的相位差信息计算单元19执行的相位差信息计算处理的修改的实施例，该数字相机具有安装到其的图2所示的固态图像捕捉元件5。 

图7是固态图像捕捉元件5a的平面示图，该固态图像捕捉元件5a是图2所示的固态图像捕捉元件5的修改的实施例。