專利名稱：圖像捕獲元件和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像捕獲元件，并且更具體地涉及檢測相位差并捕獲圖像的圖像捕獲元件及成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
近些年，諸如捕獲被攝體(諸如人之類)的圖像、生成捕獲圖像并記錄這些所生成的捕獲圖像的數(shù)字靜態(tài)相機(jī)之類的成像設(shè)備已經(jīng)普及。進(jìn)一步，作為這樣的成像設(shè)備，具有在圖像捕獲時自動調(diào)整對焦(焦點)以促進(jìn)用戶的圖像捕獲操作的自動對焦(AF)功能的成像設(shè)備已經(jīng)普及。作為這樣的成像設(shè)備，公開了通過瞳分割已經(jīng)穿過圖像捕獲透鏡的光而形成的一對圖像并測量所形成的圖像之間的間隔(檢測相位差)以確定圖像捕獲透鏡的位置的成像設(shè)備(例如，參見專利文件I )。此成像設(shè)備通過在圖像傳感器中提供調(diào)整的對焦檢測像素來形成一對圖像，該調(diào)整的對焦檢測像素通過阻擋光接收元件所接收的被攝體光的一半來進(jìn)行瞳分割，并通過測量所形成的圖像之間的間隔來計算對焦的未對準(zhǔn)量。進(jìn)一步，此成像設(shè)備通過基于所計算的對焦的未對準(zhǔn)量，計算圖像捕獲透鏡的移動量，并且基于所計算的移動量調(diào)整圖像捕獲透鏡的位置，來調(diào)整對焦(對焦調(diào)整)。引用列表專利文件專利文件1:日本專利申請?zhí)亻_號2009-145401 (圖15)

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述傳統(tǒng)技術(shù)，在一個圖像傳感器中提供相位差檢測(調(diào)整的對焦檢測像素(相位差檢測像素)和捕獲圖像生成像素(圖像生成像素)這兩種像素，因此不需要單獨提供調(diào)整的對焦檢測傳感器和捕獲圖像傳感器這兩個傳感器。然而，根據(jù)以上傳統(tǒng)技術(shù)，相位差檢測像素不能生成信號，因而需要通過將相位差檢測像素的位置視為缺陷像素而從特寫圖像(close image)生成像素的數(shù)據(jù)預(yù)測(補(bǔ)充)在相位差檢測像素的位置上的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，鄰近相位差檢測像素的圖像生成像素具有不同于僅與圖像生成像素相鄰的圖像生成像素的特性，并且需要在圖像的生成時進(jìn)行校正。這導(dǎo)致要求生成與相位差檢測像素對應(yīng)的圖像和與靠近相位差檢測像素的圖像生成像素對應(yīng)的圖像的圖像處理，由此增加了此圖像處理的負(fù)荷?？紤]這樣的情形而提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目標(biāo)是，當(dāng)被用來檢測相位差并生成圖像的圖像捕獲元件生成圖像時，減少關(guān)于圖像生成的處理的負(fù)荷。解決方案提出本發(fā)明以解決以上問題，并且本發(fā)明的第一方面具有多個相位差檢測像素，其通過相位差檢測的方式生成用于進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號；和多個圖像生成像素，其生成用于生成圖像的信號，以及通過在特定方向上布置多個相位差檢測像素的一部分相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在特定方向上布置多個圖像生成像素的一部分圖像生成像素所形成的第二像素組在與該特定方向正交的正交方向上被交替地布置。借助于此，提供如下效果通過在特定方向上布置相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在特定方向上布置圖像生成像素所形成的第二像素組被交替布置。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，對于接收被攝體光的圖像捕獲元件的區(qū)域中的每一個相鄰像素，多個圖像生成像素的每一個可以具有相位差檢測像素和圖像生成像素的固定比率。借助于此，提供如下效果對于鄰近圖像生成像素的每一個像素，相位差檢測像素和圖像生成像素的比率是固定的。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，第一像素組可以具有形成一條或多條線的多個相位差檢測像素，并且第二像素組可以具有形成一條或兩條線的多個圖像生成像素。借助于此，提供如下效果第一像素組具有形成一條或多條線的多個相位差檢測像素，并且第二像素組具有形成一條或兩條線的多個圖像生成像素。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，特定方向可以是當(dāng)從相位差檢測像素和圖像生成像素讀取由相位差檢測像素和圖像生成像素生成的數(shù)據(jù)時的讀取方向。借助于此，提供如下效果通過在讀取方向上布置相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在讀取方向上布置圖像生成像素所形成的第二像素組被交替布置。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，第一像素組可以具有形成一條線的多個相位差檢測像素，第二像素組可以具有形成一條線的多個圖像生成像素，并且具有一致特性的濾色器并在特定方向上布置的多個圖像生成像素的兩個連續(xù)圖像生成像素可以形成一對圖像生成像素，并且可以使用該一對圖像生成像素作為像素單元布置每一個像素。借助于此，提供如下效果具有一致特性的濾色器并在特定方向上布置的兩個連續(xù)圖像生成像素形成一對圖像生成像素，并且可以使用該一對圖像生成像素作為像素單元布置每一個像素。進(jìn)一步，在此情況下，可以在圖像捕獲元件中的像素單元中以拜耳(Bayer)對準(zhǔn)布置多個圖像生成像素。借助于此，提供如下效果以拜耳對準(zhǔn)布置圖像生成像素的像素單元。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，在一致方向上進(jìn)行瞳分割并接收在該一致方向的一路上分割的光的多個相位差檢測像素的兩個相位差檢測像素可以形成一對相位差檢測像素作為在特定方向上布置的兩個連續(xù)相位差檢測像素，并且可以使用一對相位差檢測像素作為像素單元來布置每一個像素。借助于此，提供如下效果在特定方向上布置的兩個連續(xù)相位差檢測像素形成一對相位差檢測像素，并且使用該一對相位差檢測像素作為像素單元來布置每一個像素。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，具有一致特性的濾色器并被布置在特定方向上的多個圖像生成像素的光接收元件的兩個連續(xù)光接收元件可以形成一對光接收元件，并且可以使用有關(guān)一對光接收元件的兩個像素作為像素單元來布置每一個像素。借助于此，提供如下效果向圖像生成像素提供兩個光接收元件作為一對光接收元件。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，在一致方向上進(jìn)行瞳分割并接收在該一致方向的一路上分割的光的多個相位差檢測像素的光接收元件的兩個光接收元件可以形成一對光接收元件，并且可以使用有關(guān)一對光接收元件的兩個像素作為像素單元來布置每一個元件。借助于此，提供如下效果向相位差檢測像素提供兩個光接收元件作為一對光接收元件。進(jìn)一步，根據(jù)此第一方面，第一像素組可以具有通過在特定方向上布置將要在特定方向上瞳分割的相位差檢測像素所形成的第一線以及通過在特定方向上布置將要在正交方向上瞳分割的相位差檢測像素所形成的第二線，并且可以跨越第二像素組交替布置第一線和第二線。借助于此，提供如下效果跨越第二像素組交替布置將要在特定方向上瞳分割的相位差檢測像素的第一線以及將要在正交方向上瞳分割的相位差檢測像素的第二線。進(jìn)一步，在此情況下，相位差檢測像素可以具有與在光軸方向上的不同位置上提供的與多個出射瞳(exit pupils)對應(yīng)的多個相位差檢測像素，并且可以通過布置具有在一致位置上提供的出射瞳的多個相位差檢測像素的相位差檢測像素來形成第一線。借助于此，提供如下效果通過布置具有在一致位置上提供的出射瞳的多個相位差檢測像素的相位差檢測像素來形成第一線。進(jìn)一步，在此情況下，多個相位差檢測像素可以具有與在軸向方向上的不同位置上提供的多個出射瞳對應(yīng)的多個相位差檢測像素，并可以通過布置具有在一致位置(在與特定方向上的位置一致的位置)上提供的出射瞳的相位差檢測像素形成第二線。借助于此，提供如下效果形成第二線，從而在與特定方向的位置相同的位置上提供具有在一致位置上提供的出射瞳的相位差檢測像素。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，圖像捕獲元件具有多個相位差檢測像素，其生成用于通過相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號；以及多個圖像生成像素，其生成用于生成圖像的信號，并且對于接收被攝體光的圖像捕獲元件的區(qū)域中的每一個相鄰像素，多個圖像生成像素的每一個具有相位差檢測像素和圖像生成像素的固定比率。借助于此，提供如下效果對于鄰近圖像生成像素的每一個像素，相位差檢測像素和圖像生成像素的比率是固定的。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，成像設(shè)備具有具有多個相位差檢測像素和多個圖像生成像素的圖像捕獲元件，該多個相位差檢測像素通過相位差檢測的方式生成用于進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號，該多個圖像生成像素生成用于生成圖像的信號，并且其中，通過在特定方向上布置多個相位差檢測像素的一部分相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在特定方向上布置多個像素生成像素的一部分圖像生成像素所形成的第二像素組在與該特定方向正交的正交方向上交替布置；對焦調(diào)整決定單元，其基于由相位差檢測像素生成的信號以相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整對焦決定；以及圖像生成單元，其基于由圖像生成像素生成的信號生成圖像。借助于此，提供如下效果以相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整的對焦并且通過使用圖像捕獲元件進(jìn)行圖像生成，在該圖像捕獲元件中，交替布置通過在特定方向上布置相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在具體組中形成圖像生成像素所形成的第二像素組。發(fā)明效果當(dāng)被用來檢測相位差并生成圖像的圖像捕獲元件生成圖像時，本發(fā)明可以提供減小有關(guān)圖像生成的處理的負(fù)荷的良好效果。


圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的成像設(shè)備100的功能和配置的示例的框圖。圖2是示意性圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的成像設(shè)備100的薄膜鏡(Pelliclemirror) 160的位置的示例的剖面視圖。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的光接收元件的布置的示例的示意圖。圖4是示意性圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的區(qū)域340中的像素布置的示例以及在傳統(tǒng)圖像傳感器中的像素布置的示例的頂視圖。圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的像素的內(nèi)部配置以及傳統(tǒng)圖像傳感器的像素的內(nèi)部配置的示意圖。圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的相位差檢測像素Dl和相位差檢測像素D2的瞳分割的示意圖。圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的相位差檢測像素D3和相位差檢測像素D4的瞳分割的示意圖。圖8是圖示鄰近根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的圖像生成像素的像素以及鄰近傳統(tǒng)圖像傳感器的圖像生成像素的像素的示意圖。圖9是圖示基于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的信號生成的捕獲圖像以及基于傳統(tǒng)圖像傳感器的信號生成的捕獲圖像的示意圖。圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的數(shù)據(jù)讀取速度的示例以及傳統(tǒng)圖像傳感器的數(shù)據(jù)讀取速度的示例的圖表。圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示例的視圖，在該第二圖像傳感器中，一對相位差檢測像素的位置與第一實施例的一對相位差檢測像素的位置相反。圖12是圖示第二圖像傳感器的光接收元件的布置的視圖，在該第二圖像傳感器中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的相位差檢測像素的行中。圖13是圖示不同于圖12的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示例的視圖，在該第二圖像傳感器中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的相位差檢測像素的行中。圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示例的視圖，在該第二圖像傳感器中，每隔兩行地交替布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行。
具體實施例方式以下，將描述用于實現(xiàn)本發(fā)明的模式(以下，“實施例”)。將以如下順序描述實施例。1、第一實施例(圖像捕獲控制交替布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行的示例)2、修改示例〈1、第一實施例〉[成像設(shè)備的功能和配置的示例]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的成像設(shè)備100的功能和配置的示例的框圖。成像設(shè)備100是捕獲被攝體的圖像、生成圖像數(shù)據(jù)(捕獲的數(shù)據(jù))并記錄所生成的圖像數(shù)據(jù)作為圖像內(nèi)容(靜態(tài)圖像內(nèi)容或電影內(nèi)容)的成像設(shè)備。另外，下面將主要描述將靜態(tài)圖像內(nèi)容(靜態(tài)圖像文件)記錄為圖像內(nèi)容(圖像文件)的示例。成像設(shè)備100具有透鏡單元110、操作接收單元120、控制單元130、第一圖像傳感器140以及第一信號處理單元150。進(jìn)一步，成像設(shè)備100具有薄膜鏡160、第二圖像傳感器200、第二信號處理單元170、存儲器單元181、顯示單元182、對焦調(diào)整決定單元183以及驅(qū)動單元184。透鏡單元110壓縮來自被攝體的光(被攝體光)。此透鏡單元110具有變焦透鏡
111、光圈(diaphragm) 112以及對焦透鏡113。在被驅(qū)動單元184驅(qū)動并在光方向上移動時，變焦透鏡111通過改變焦距來調(diào)整在捕獲的圖像中包括的被攝體的放大率。光圈112是用于當(dāng)被驅(qū)動單元184驅(qū)動時，通過改變孔徑度來調(diào)整入射在第一圖像傳感器140和第二圖像傳感器200上的被攝體光的量的阻擋材料。當(dāng)被驅(qū)動單元184驅(qū)動時，對焦透鏡113通過在光方向上移動來調(diào)整對焦。操作接收單元120從用戶接收操作。例如，當(dāng)快門按鈕121 (在圖2中圖示)被按下時，此操作接收單元120向控制單元130供應(yīng)有關(guān)此按下的信號作為操作信號。控制單元130控制成像設(shè)備100中的每一個單元的操作。例如，當(dāng)接收用于響應(yīng)于快門按鈕121的按下而啟動記錄靜態(tài)圖像的操作信號時，此控制單元130向第一信號處理單元150供應(yīng)有關(guān)靜態(tài)圖像的記錄的執(zhí)行的信號(靜態(tài)圖像捕獲操作信號)。進(jìn)一步，為了在顯示單元182上顯示實況視圖，控制單元130向第二信號處理單元170供應(yīng)用于基于從第二圖像傳感器200輸出的信號來生成實況視像的信號(實況視圖顯示信號)。同時，實況視圖指入射在成像設(shè)備100上的被攝體的圖像的實時顯示。進(jìn)一步，當(dāng)根據(jù)相位差檢測系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整的對焦決定時，控制單元130向第二信號處理單元170供應(yīng)指示用于進(jìn)行此調(diào)整的對焦決定的操作(相位差檢測操作)的信號(相位差檢測操作信號)。同時，相位差檢測系統(tǒng)是指對焦檢測系統(tǒng)，其通過瞳分割已經(jīng)穿過圖像捕獲透鏡的光、測量所形成圖像之間的間隔(圖像之間的未對準(zhǔn)的量(檢測相位差)以及檢測對焦調(diào)整度來形成一對圖像。薄膜鏡160將通過透鏡單元110壓縮的被攝體光一分為二。例如，此薄膜鏡160是半透明鏡，并且通過反射30%的被攝體光而將被攝體光一分為二。薄膜鏡160向第一圖像傳感器140供應(yīng)所分割的光中的一個，并且向第二圖像傳感器200供應(yīng)另一個。第一圖像傳感器140是圖像捕獲元件，其接收由薄膜鏡160所分割的被攝體光中的一個，并將所接收的被攝體光光電地轉(zhuǎn)換為電信號。例如，用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體)傳感器實現(xiàn)此第一圖像傳感器140。在該第一圖像傳感器140中，僅生成用于基于所接收的被攝體光生成捕獲的圖像的像素(圖像生成像素)被以拜耳對準(zhǔn)布置。第一圖像傳感器140向第一信號處理單元150供應(yīng)光電轉(zhuǎn)換所得的電信號。第一信號處理單元150對從第一圖像傳感器140供應(yīng)的電信號應(yīng)用各種信號處理。例如，當(dāng)從控制單元130接收靜態(tài)圖像捕獲操作信號的供應(yīng)時，此第一信號處理單元150生成靜態(tài)圖像的數(shù)據(jù)(靜態(tài)圖像數(shù)據(jù))。進(jìn)一步，第一信號處理單元150向存儲器單元181供應(yīng)這個所生成的圖像數(shù)據(jù)并使得存儲器單元181存儲此圖像數(shù)據(jù)。存儲器單元181記錄從第一信號處理單元150供應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)作為圖像內(nèi)容(圖像文件)。例如，諸如磁盤(包括例如DVD (數(shù)字多功能盤))或半導(dǎo)體存儲器(包括例如存儲器卡)之類的可移動記錄介質(zhì)(一個或多個記錄介質(zhì))可以被用于此存儲器單元181。進(jìn)一步，這些記錄介質(zhì)可以內(nèi)建在成像設(shè)備100或可以是從成像設(shè)備100可拆卸的。第二圖像傳感器200是圖像捕獲元件，其接收由薄膜鏡160所分割的被攝體光的一個，并將所接收的被攝體光光電地轉(zhuǎn)換為電信號。例如，用類似于第一圖像傳感器140的CMOS (互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體)傳感器實現(xiàn)此第二圖像傳感器200。在第二圖像傳感器200中，布置圖像生成像素以及生成用于進(jìn)行相位差檢測的信號的像素(相位差檢測像素)。另夕卜，將參考圖3到10描述第二圖像傳感器200。第二圖像傳感器200向第二信號處理單元170供應(yīng)光電轉(zhuǎn)換所得的電信號。另外，第二圖像傳感器200是在權(quán)利要求中陳述的圖像捕獲元件的示例。第二信號處理單元170對從第二圖像傳感器200供應(yīng)的電信號應(yīng)用各種信號處理。例如，當(dāng)從控制單元130接收相位差檢測操作信號的供應(yīng)時，此信號處理單元170生成用于基于來自第二圖像傳感器200中的相位差檢測像素的輸出信號來檢測相位差的數(shù)據(jù)(相位差檢測數(shù)據(jù))。進(jìn)一步，第二信號處理單元170向?qū)拐{(diào)整決定單元183供應(yīng)所生成的相位差檢測數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)從控制單元130接收實況視圖顯示信號的供應(yīng)時，第二信號處理單元170基于來自第二圖像傳感器200中的圖像生成像素的輸出信號生成實況視像的數(shù)據(jù)(實況視像數(shù)據(jù))。再進(jìn)一步，第二信號處理單元170向顯示單元182供應(yīng)此生成的實況視像數(shù)據(jù)，并且使得顯示單元182的顯示屏幕顯示該實況視圖。另外，第二信號處理單元170是在權(quán)利要求中陳述的圖像生成單元的示例。顯示單元182基于從第二信號處理單元170供應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來顯示圖像。例如，用彩色液晶面板實現(xiàn)此顯示單元182。例如，當(dāng)從第二信號處理單元170接收實況視像數(shù)據(jù)的供應(yīng)時，此顯示單元182在顯示屏幕上顯示實況視像。對焦調(diào)整決定單元183決定是否關(guān)于物體(對焦調(diào)整目標(biāo))調(diào)整對焦，該物體是基于從第二信號處理單元170供應(yīng)的相位差檢測數(shù)據(jù)對焦的目標(biāo)。當(dāng)在進(jìn)行對焦的區(qū)域中將對焦調(diào)整到物體(對焦調(diào)整目標(biāo))上時，該對焦調(diào)整決定單元183向驅(qū)動單元184供應(yīng)指示對焦被調(diào)整的信息作為對焦調(diào)整決定結(jié)果信息。進(jìn)一步，當(dāng)關(guān)于對焦調(diào)整目標(biāo)未調(diào)整對焦時，此對焦調(diào)整決定單元183計算對焦的未對準(zhǔn)的量并且向驅(qū)動單元184供應(yīng)指示計算出的散焦量的信息作為對焦調(diào)整決定結(jié)果信息。驅(qū)動單元184驅(qū)動變焦透鏡111、光圈112以及對焦透鏡113。例如，驅(qū)動單元184基于從對焦調(diào)整決定單元183輸出的對焦調(diào)整決定結(jié)果信息計算對焦透鏡113的驅(qū)動量并且根據(jù)所計算的驅(qū)動量移動對焦透鏡113。當(dāng)調(diào)整對焦時，此驅(qū)動單元184維持對焦透鏡113的當(dāng)前位置。進(jìn)一步，當(dāng)散焦對焦時，驅(qū)動單元184基于對焦透鏡113的指示散焦量和位置信息的對焦調(diào)整決定結(jié)果信息來計算驅(qū)動量(移動距離)，并且根據(jù)驅(qū)動量移動對焦透鏡 113。[薄膜鏡的位置的示例]圖2是示意性圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的成像設(shè)備100的薄膜鏡160的位置的示例的剖面視圖。另外，使用圖2將成像設(shè)備100描述為單反相機(jī)。在圖2中，成像設(shè)備100的剖面視圖指示快門按鈕121、顯示單元182的顯示屏幕(液晶顯示182a)、薄膜鏡160、第一圖像傳感器140以及第二圖像傳感器200。進(jìn)一步，圖2圖示透鏡單元110的透鏡中的光軸(光軸L12)以及指示被攝體光穿過的范圍的兩條線(線Lll和L13)。另外，由線Lll和L13所夾的范圍指示入射在第一圖像傳感器140和第二圖像傳感器200上的光穿過的范圍。布置薄膜鏡160以將入射在成像設(shè)備100上的被攝體光一分為二。例如，以關(guān)于光軸L12的45度布置薄膜鏡160。借助于此，薄膜鏡160向上反射部分被攝體光(例如，30%)。關(guān)于薄膜鏡160前面的光軸L12 (被攝體光的行進(jìn)方向)垂直地布置第一圖像傳感器140，以接收已經(jīng)穿過薄膜鏡160的被攝體光。關(guān)于薄膜鏡160以上的光軸L12 (被攝體光的行進(jìn)方向)水平地布置第二圖像傳感器200 (S卩，薄膜鏡160在關(guān)于光軸L12的45度處)，以接收由薄膜鏡160反射的被攝體光。借助于此，在成像設(shè)備100中，布置薄膜鏡160以將入射的被攝體光一分為二。進(jìn)一步，布置第一圖像傳感器140和第二圖像傳感器200以接收兩個所分割的被攝體光。[第二圖像傳感器的光接收元·件的布置的示例]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的光接收元件的布置的示例的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，一個圖像生成像素具有兩個光接收元件，并且一個相位差檢測像素也具有兩個光接收元件。因此，將參考圖3描述光接收元件的布置。另外，在假定左右方向是y軸并且上下方向是X軸方向的xy軸的情況下，描述圖
3。進(jìn)一步，在圖3中，左上端是xy軸的原點，從上到下的方向是X軸的+側(cè)并且從左到右的方向是y軸的+側(cè)。另外，在此第二圖像傳感器200中信號的讀取方向是X軸方向(以行為單元讀取)。另外，在第二圖像傳感器200中信號的讀取方向是在權(quán)利要求中陳述的特定方向的示例。為了描述的方便，將使用形成第二圖像傳感器200的每一個像素的多個光接收元件的一部分光接收元件(十六行和十六列的光接收元件)的區(qū)域(區(qū)域210)描述圖3。另外，根據(jù)第二圖像傳感器200中的光接收元件的布置，通過使用在區(qū)域210中指示的像素布置作為一個單元，在X方向和y方向上重復(fù)與此單元對應(yīng)的像素布置(與區(qū)域210對應(yīng)的像素布置)。圖3將一個光接收元件圖示為一個圓。進(jìn)一步，用具有在其中指示的參考符號(R(紅)、G (綠)和B (藍(lán)))并表示在光接收元件中提供的濾色器的圓指示圖像生成像素的光接收元件。此外，用包括包含與用阻光單元阻擋了入射光的側(cè)相同的填充側(cè)(灰半圓)的部分的圓指示相位差檢測像素的光接收元件。另外，至于相位差像素的光接收元件，用參考符號(Dl到D4)共同指示與四個位置(位置dl到d4)的出射瞳對應(yīng)的光接收元件。進(jìn)一步，相位差檢測像素的光接收元件的參考符號的字母(a到d)指示用阻光單元阻擋入射光的側(cè)(a是X軸的-側(cè)，b是X軸的+側(cè)，c是y軸的+側(cè)而d是y軸的-側(cè))。例如，Dla是在位置dl阻擋通過出射瞳被瞳分割為左右(X軸的+和-側(cè))的光的右半邊光并且接收左半邊瞳分割的光的光接收元件。另外，將參考圖4到8描述相位差檢測像素。以下，將描述在第二圖像傳感器200中的像素的布置。在第二圖像傳感器200中，在其中布置圖像生成像素的光接收元件的行(線)和在其中布置相位差檢測像素的光接收元件的行(線)被交替布置。即，如圖3所示，在y軸方向上交替地布置圖像生成像素、相位差檢測像素、圖像生成像素、相位差檢測像素等等。另外，在其中布置圖像生成像素的光接收元件的行是在權(quán)利要求中陳述的第二圖像組的示例。進(jìn)一步，在其中布置相位差檢測像素的光接收元件的行是在權(quán)利要求中陳述的第一像素組的示例。此外，布置圖像生成像素的光接收元件從而在其中布置相同色彩的濾色器的兩個光接收元件在X軸方向上連續(xù)(在圖3中，RR、GG和BB在X軸方向上連續(xù))。另外，盡管這兩個連續(xù)的光接收元件形成本發(fā)明的第一實施例的一個圖像生成像素，但是這將參考圖6描述。布置相位差檢測像素的光接收元件從而在其中在一致的側(cè)上阻擋光的兩個光接收像素在X軸方向上連續(xù)(在圖3中，例如，DlaDla和DlbDlb在X軸方向上連續(xù))。另外，盡管這兩個連續(xù)光接收元件形成本發(fā)明的第一實施例的一個相位差檢測像素，但是這將參考圖6描述。進(jìn)一步，布置相位差檢測像素的光接收元件，從而交替地布置僅布置被攝體光的阻光側(cè)和入光側(cè)之間的位置關(guān)系是X軸方向(讀取方向)的光接收元件的行和僅布置阻光側(cè)和入光側(cè)之間的位置關(guān)系是y軸方向的光接收元件的行。即，關(guān)于相位差檢測像素的光接收元件，以行為單元布置將要在一致方向(讀取方向或與讀取方向正交的方向)上被瞳分割的相位差檢測像素。在圖3中，水平Dl行321、水平D2行323、水平D3行325以及水平D4行327被指示為僅布置X軸方向上的光接收元件的行。進(jìn)一步，垂直檢測行322、垂直檢測行324、垂直檢測行326以及垂直檢測行328被指示為僅布置y軸方向上的光接收元件的行。 在僅布置X軸方向上的光接收元件的行中，布置具有在相同位置提供的出射瞳的光接收元件。即，在水平Dl行321中僅布置Dla和Dlb，在水平D2行323中僅布置D2a和D2b，在水平D3行325中僅布置D3a和D3b并且在水平D4行327中僅布置D4a和D4b。進(jìn)一步，在僅布置X軸方向上的光接收元件的行中，光接收元件a (其在X軸方向上并且在光被阻擋了的-側(cè)上)的相位差檢測像素和光接收元件b (其在X軸方向上并且光被阻擋了的+側(cè)上)的相位差檢測像素被交替地布置。例如，在圖3中的水平Dl行321中，兩個光接收元件DlbDlb與兩個光接收元件DlaDla相鄰(兩個光接收元件形成一個相位差檢測像素，并且因此相位差檢測像素Dla與相位差檢測像素Dlb相鄰)。即，在第二圖像傳感器200的讀取方向(圖3中的X軸方向)上被瞳分割的光接收元件(a和b型的光接收元件)被布置以能夠僅基于在一行中布置的相位差檢測像素的信號來檢測相位差。借助于此，當(dāng)讀取方向(X軸方向)被瞳分割時，僅從多個相位差檢測像素的各行中的一行中的相位差檢測像素的數(shù)據(jù)就可以檢測相位差。在僅布置y軸方向上的光接收元件的行中，關(guān)于兩個光接收元件(DlcDlc和DldDld)的對，順序地布置關(guān)于四個出射瞳位置的四對(Dl和D2的對)，該光接收元件在關(guān)于一致出射瞳的位置相反的側(cè)上接收光。進(jìn)一步，在僅布置y軸方向上的光接收元件的行中，關(guān)于僅布置在y軸方向上的其他光接收元件的行，光接收元件在y軸方向上一致。即，圖3中的垂直Dl行311指示如下的列位于垂直檢測行中的此列中的光接收元件是Dlc和Did。類似地，垂直D2列312是指光接收元件是D2c和D2d的列，垂直D3列313是指光接收元件是D3c和D3d的列，并且垂直D4列314是指光接收元件是D4c和D4d的列。S卩，將在以90度不同于第二圖像傳感器200的讀取方向的方向(圖3中的y軸方向)上被瞳分割的相位差檢測像素被布置以能夠基于在兩個連續(xù)列中布置的相位差檢測像素(光接收元件的四列)的信號來檢測相位差。進(jìn)一步，跨越圖像生成像素的行交替地布置將在y軸方向上被瞳分割的相位差檢測像素的行和將在X軸方向上被瞳分割的相位差檢測像素的行，以便將在y軸方向上被瞳分割的相位差檢測像素的行之間的間隔是窄的。因此，在第二圖像傳感器200中，交替地布置其中布置了圖像生成像素的行以及其中布置了相位差檢測像素的行。接著，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的像素，將關(guān)注在區(qū)域340(4X 4光接收元件)中包括的像素并參考圖4描述。[第二圖像傳感器的像素的布置的示例]圖4是示意性圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的區(qū)域340中的像素布置的示例以及在傳統(tǒng)圖像傳感器中的像素布置的示例的頂視圖。另外，在假定左右方向是I軸而上下方向是X軸方向的xy軸的情況下描述圖4。進(jìn)一步,信號讀取方向是X軸方向(以行為單元讀取)。圖4 (a)圖示示意性地圖示了向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素的傳統(tǒng)圖像傳感器中的圖像生成像素的三個像素組(像素組391到393)的像素布置以及在該傳統(tǒng)圖像傳感器中的相位差檢測像素的像素布置。像素組391是兩行兩列的像素，指示向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素兩者的傳統(tǒng)圖像傳感器中的圖像生成像素的像素布置。在像素組391中，在左上布置借助于允許紅光的透射的濾色器接收紅光的像素(R像素291)，并且在右上和左下布置借助于允許綠光的透射的濾色器接收綠光的像素(G像素292)。進(jìn)一步，在像素組391中，在右下布置借助于允許藍(lán)光的透射的濾色器接收藍(lán)光的像素(B像素293)。因此，在傳統(tǒng)圖像傳感器的圖像生成像素中，以拜耳對準(zhǔn)布置藍(lán)、綠和紅的三種色彩。進(jìn)一步，用傳統(tǒng)圖像傳感器的圖像生成像素，在由像素組391指示的布置中提供的像素形成圖像傳感器的主要部分。像素組392是一行四列的像素，指示在傳統(tǒng)圖像傳感器中的X軸方向上提供的相位差檢測像素的像素布置。在像素組392中，在X軸方向上交替地布置在光被阻擋了的左側(cè)上的相位差檢測像素(相位差檢測像素(Dla) 294)和在光被阻擋了的右側(cè)上的相位差檢測像素(相位差檢測像素(Dlb) 295)。像素組393包括四行一列的像素，指示在傳統(tǒng)圖像傳感器中的I軸方向上提供的相位差檢測像素的像素布置。在像素組393中，在y軸方向上交替地布置在光被阻擋了的上側(cè)上的相位差檢測像素(相位差檢測像素(Dlc) 296)和在光被阻擋了的下側(cè)上的相位差檢測像素(相位差檢測像素(Dld) 297)。同時，將描述在傳統(tǒng)圖像傳感器中的相位差檢測像素的位置。在傳統(tǒng)圖像傳感器中，需要補(bǔ)充關(guān)于不能生成可以對所生成的圖像使用的信號的相位差檢測像素的位置的圖像信息，因此，布置數(shù)量盡可能小的相位差檢測像素。即，在傳統(tǒng)圖像傳感器中，大多數(shù)像素是指示像素組391的像素，并且僅在相位有差異的位置的像素是在布置中提供的相位差檢測像素，如像素組392和像素組393所指示的那樣。圖4 (b)圖示與圖3中的區(qū)域340對應(yīng)的像素作為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200中的像素布置。圖4 (b)圖示具有接收紅(R)光的兩個光接收元件的像素(R像素220)以及具有接收綠(G)光的兩個光接收元件的像素(G像素230)。進(jìn)一步，圖4(b)圖示具有接收藍(lán)(B)光的兩個光接收元件的像素(B像素240)。此外，圖4 (b)圖示了在光被阻擋了的左側(cè)上具有兩個光接收元件(Dla)的像素(相位差檢測像素(Dla) 251)，以及在光被阻擋了的右側(cè)上具有兩個光接收元件(Dlb)的像素(相位差檢測像素(Dlb) 252)。再進(jìn)一步，圖4 (b)圖示了在光被阻擋了的上側(cè)上具有兩個光接收元件(Dlc)的像素(相位差檢測像素(Dlc) 253)，以及在光被阻擋了的下側(cè)上具有兩個光接收元件(Dld)的像素(相位差檢測像素(Dld) 254)。因此，第二圖像傳感器200的圖像生成像素和相位差檢測像素每一個都具有兩個光接收元件。另外，僅從除了布置了相位差檢測像素的光接收元件的行之外的圖像生成像素考慮，以類似于圖4(a)的拜耳對準(zhǔn)在左上提供R像素220，在右上和左下提供G像素230并在右下提供B像素240。在第二圖像傳感器200中，在由區(qū)域210指示的布置中形成全部像素，并且因此僅除了布置相位差檢測像素的光接收元件的行之外的圖像生成像素的布置是統(tǒng)一的拜耳對準(zhǔn)。[圖像傳感器的配置示例]圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的像素的內(nèi)部配置以及傳統(tǒng)圖像傳感器的像素的內(nèi)部配置的示意圖。圖5(a)圖示在向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素兩者的傳統(tǒng)圖像傳感器中布置的圖像生成像素和相位差檢測像素的示意圖。在假定布置像素生成像素的行和布置相位差檢測像素的行的區(qū)域的情況下描述圖5 (a)。圖5 (a)圖示R像素291、G像素292、相位差檢測像素(Dla) 294、相位差檢測像素(Dlb) 295以及信號線461到468。R像素291是如下的像素其具有允許紅光的透射的濾色器，并具有光接收元件410、FD (浮動擴(kuò)散)442以及放大器443。光接收元件410將所接收的光轉(zhuǎn)換為電信號以生成具有匹配所接收的光量的強(qiáng)度的電信號。用例如光電二極管(PD)形成此光接收元件410。FD442檢測光接收元件的電荷。此FD442將所檢測的電荷轉(zhuǎn)換為電壓，并且向放大器443供應(yīng)該電壓。放大器443放大從FD442供應(yīng)的電壓。此放大器443向信號線461供應(yīng)所放大的電壓。另外，除了提供允許綠光的透射的濾色器而非允許紅光的透射的濾色器，G像素292與R像素291相同，并且因而將不描述。進(jìn)一步，除了不存在濾色器并且用阻光單元(例如，一部分布線)關(guān)于一半的光接收元件阻擋光之外,相位差檢測像素(Dla) 294和相位差檢測像素(Dlb) 295與R像素291相同。信號線461到468讀取由連接到這些信號線的每一個像素所生成的信號。在第二圖像傳感器200中，在水平方向(列方向)上順序地讀取由像素生成的數(shù)據(jù)，該水平方向是通過這些信號線461到468的讀取方向。例如，當(dāng)讀出在圖像生成像素的行(交替地布置R像素291和G像素292的行)中的像素的數(shù)據(jù)，將圖像生成像素的行設(shè)置(在y軸方向上設(shè)置)為用以從像素讀取數(shù)據(jù)的行。進(jìn)一步，順序地設(shè)置從像素讀取數(shù)據(jù)的列(設(shè)置在X軸方向上)，并且從像素順序地讀取數(shù)據(jù)。假定從左起順序地讀取數(shù)據(jù)，在圖5 (a)中首先讀取連接到信號線461的圖像生成像素(R像素291)的數(shù)據(jù)。接著，讀取連接到信號線462的圖像生成像素(G像素292)的數(shù)據(jù)，然后從連接到信號線463的圖像生成像素讀取數(shù)據(jù)，即，順序地讀取數(shù)據(jù)。因此，用每一個都具有光接收元件410、FD442以及放大器443的像素(圖像生成像素和相位差檢測像素)形成傳統(tǒng)圖像傳感器。圖5 (b)是圖示在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200中布置的圖像生成像素和相位差檢測像素的示意圖。將假定8X2個光接收元件(4X2個像素)在從圖3所示的區(qū)域210的頂部起的頂部行和第二行中而描述圖5 (b)。圖5 (b)圖示R像素220、G像素230、相位差檢測像素(Dla)253、相位差檢測像素(Dlb)254以及信號線462、464、466和 468。R像素220是如下的像素具有兩個具有允許紅光的透射的濾色器的光接收元件，并且具有兩個光接收元件410、放大器443以及FD452。另外，光接收元件410和放大器443與圖5 (a)所示的光接收元件和放大器相同，因而將不描述。FD452檢測光接收元件的電荷，將由所連接的兩個光接收元件410檢測到的電荷轉(zhuǎn)換為電壓，并向放大器443供應(yīng)電壓。當(dāng)圖5 (a)所示的FD442檢測由一個光接收元件410所檢測的電荷時，此FD452檢測由兩個光接收元件410所檢測的電荷。另外，除了提供允許綠光的透射的濾色器而非允許紅光的透射的濾色器之外，G像素230與R像素220相同，因而將不描述。進(jìn)一步，除了不存在濾色器并且阻光單元(例如，一部分布線)關(guān)于一半的光接收元件阻擋光之外，相位差檢測像素(Dla) 253和相位差檢測像素(Dlb) 254與R像素220相同，因而將不描述。信號線462、464、466和468讀取由連接到這些信號線的每一個像素所生成的信號。相比于在圖5 (a)中圖示的信號線的數(shù)量，在圖5 (b)中圖示的信號線的數(shù)量是一半。另外，除了信號線的數(shù)量小以及每一個所連接的像素不同之外，信號線462、464、466和468與圖5 (a)所示的一樣，因而將不描述。因此，用每一個都具有兩個光接收元件410、FD442以及放大器443的像素(圖像生成像素和相位差檢測像素)形成根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200。[由四類相位差檢測像素進(jìn)行的瞳分割的示例]圖6和7是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的四類相位差檢測像素(Dl到D4)的瞳分割的示意圖。另外，盡管如圖2所示在薄膜鏡160以上布置第二圖像傳感器200，但是出于描述的方便而參考圖6和7將該第二圖像傳感器200描述為與出射瞳平行的圖像傳感器。圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的相位差檢測像素Dl和相位差檢測像素D2的瞳分割的示意圖。圖6 (a)不意性地圖不了瞳分割和在位置dl到d4的出射瞳之間的關(guān)系,該瞳分割由與在位置dl的出射瞳對應(yīng)的相位差檢測像素(相位差檢測像素Dl)進(jìn)行。圖6 (a)圖示在距第二圖像傳感器200不同距離的四個出射瞳(出射瞳El到E4)以及第二圖像傳感器200。進(jìn)一步，在出射瞳EI到E4中，指示中心點(中心Cl到C4)，指示著各個出射瞳的中心。此外，在第二圖像傳感器200中，四個位置(Fl到F4)被指示為在第二圖像傳感器200中的相位差檢測像素的位置。位置Fl和位置F4具有距第二圖像傳感器200的中心相同的距離(像高)，并且指示互相相反的距中心的位置。進(jìn)一步，位置F2和位置F3也具有相同的像高并且指示互相相反的距中心的位置。另外，在圖6 (a)中圖示的第二圖像傳感器200的上下方向是圖3所示的第二圖像傳感器200的區(qū)域210的上下方向(y軸方向)。進(jìn)一步，圖6 (a)將瞳分割線L21到L24圖示為指示在由相位差檢測像素Dl在位置Fl到F4分割的區(qū)域之間的邊界的軸。另外，將假定在位置Fl到F4的相位差檢測像素Dl是被阻光單元覆蓋的光接收元件的上側(cè)(圖6 Ca)中的向上方向)的相位差檢測像素(Dlc) 253 而描述圖 6 (a)。以下，將描述在位置Fl的相位差檢測像素(Dlc) 253的瞳分割。在相位差檢測像素(Dlc) 253中，形成阻光單元以進(jìn)行將出射瞳一分為二的瞳分害I]。借助于此，在位置Fl的相位差檢測像素(Dlc) 253基于瞳分割線L21的邊界從這個瞳分割線L21的上側(cè)接收被攝體光。另外，作為匹配這個出射瞳El的位置的阻光單元的放置的方法，例如，可以使用改變像素之間的阻光單元的布置的方法(參見，例如，日本專利申請?zhí)亻_號 2009-204987)。在位置Fl的相位差檢測像素(Dlc) 253進(jìn)行關(guān)于出射瞳El的瞳分割，以通過形成阻光單元來滿足出射瞳El的位置而分割出射瞳E1。然而，瞳分割線L21是與光軸(圖6中的虛線L29)傾斜的，因而不可能在其他位置進(jìn)行關(guān)于出射瞳的瞳分割以將出射瞳一分為二。例如，關(guān)于出射瞳E2，在位置Fl的相位差檢測像素(Dlc)253接收穿過從出射瞳E2的頂部起四分之三的區(qū)域的被攝體光。進(jìn)一步，關(guān)于出射瞳E3，接收穿過從出射瞳E3的頂部起90%的區(qū)域的被攝體光。此外，關(guān)于出射瞳E4，接收穿過出射瞳E4的整個被攝體光。因此，在位置Fl的相位差檢測像素(Dlc) 253可以進(jìn)行將在位置dl的出射瞳El一分為二的瞳分割，并且可以對出射瞳El精確地檢測相位差。然而，對于出射瞳E2到E4，不將被攝體光一分為二，并且檢測相位差的精度惡化。另外，盡管類似于位置F1，在位置F2和位置F4的相位差檢測像素(Dlc) 253中，形成阻光單元以滿足出射瞳El的位置，并且可以對于出射瞳El精確地檢測相位差，但是對于出射瞳E2到E4的精度惡化。因此，盡管相位差檢測像素Dlc對于出射瞳El精確地檢測相位差，但是對于出射瞳E2到E4的精度惡化。圖6 (b)不意性地圖不了瞳分割和在位置dl到d4的出射瞳之間的關(guān)系,該瞳分割由與在位置d2的出射瞳對應(yīng)的相位差檢測像素(相位差檢測像素D2)進(jìn)行。類似于圖6(a)，圖6 (b)圖示出射瞳(出射瞳El到E4)以及第二圖像傳感器200。取代圖6 (a)所示的出射瞳線L21到L24，圖6 (b)將出射瞳線L31到L34圖示為指示在位置Fl到F4的相位差檢測像素D2被分割的區(qū)域之間的邊界的軸。在相位差檢測像素D2中，形成阻光單元以能夠進(jìn)行將出射瞳E2—分為二的瞳分害I]。即，盡管如圖6 (b)所示，相位差檢測像素D2對于出射瞳E2可以精確地檢測相位差，但是對于出射瞳El、E3和E4的精度惡化。圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的相位差檢測像素D3和相位差檢測像素D4的瞳分割的示意圖。圖7 (a)不意性地圖不了瞳分割和在位置dl到d4的出射瞳之間的關(guān)系,該瞳分割由與在位置d3的出射瞳對應(yīng)的相位差檢測像素(相位差檢測像素D3)進(jìn)行。類似于圖6(a)，圖7 (a)圖示出射瞳(出射瞳El到E4)以及第二圖像傳感器200。取代圖6 (a)所示的出射瞳線L21到L24，圖7 (a)將出射瞳線L41到L44圖示為指示在位置Fl到F4的相位差檢測像素D3被分割的區(qū)域之間的邊界的軸。在相位差檢測像素D3中，形成阻光單元以能夠進(jìn)行將出射瞳E3—分為二的瞳分害I]。即，盡管如圖7 (a)所示，相位差檢測像素D3對于出射瞳E3可以精確地檢測相位差，但是對于出射瞳El、E2和E4的精度惡化。圖7 (b)不意性地圖不了瞳分割和在位置dl到d4的出射瞳之間的關(guān)系,該瞳分割由與在位置d4的出射瞳對應(yīng)的相位差檢測像素(相位差檢測像素D4)進(jìn)行。類似于圖6
(a)，圖7 (b)圖示出射瞳(出射瞳El到E4)以及第二圖像傳感器200。取代圖6 (a)所示的出射瞳線L21到L24，圖7 (b)將出射瞳線L51到L54圖示為指示在位置Fl到F4的相位差檢測像素D4被分割的區(qū)域之間的邊界的軸。在相位差檢測像素D4中，形成阻光單元以能夠進(jìn)行將出射瞳E4 —分為二的瞳分害I]。即，盡管如圖7 (b)所示，相位差檢測像素D4對于出射瞳E4可以精確地檢測相位差，但是對于出射瞳El到E3的精度惡化。因此，在相位差檢測像素Dl到D4中，形成阻光單元以滿足不同位置的出射瞳。因此，通過在第二圖像傳感器200中提供滿足不同位置的出射瞳的相位差檢測像素，當(dāng)成像設(shè)備100是可以調(diào)換透鏡單元的單反相機(jī)時，也可以支持出射瞳在不同位置的調(diào)換透鏡。另外，盡管已經(jīng)假定相位差檢測像素Dl到D4滿足四個出射瞳的位置，但是相位差檢測像素并不局限于此。只要相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行被交替地布置(鄰近圖像生成像素的相位差檢測像素的比率是固定的)，數(shù)目可以不是四。例如，當(dāng)向透鏡集成的相機(jī)提供第二圖像傳感器200時，可以關(guān)于一個出射瞳的位置僅布置一個相位差檢測像素。[鄰近圖像生成像素的像素的示例]圖8是圖示鄰近根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的圖像生成像素的像素以及鄰近傳統(tǒng)圖像傳感器的圖像生成像素的像素的示意圖。另外，假定短波長光泄漏，將參考圖8描述鄰近圖像生成像素(的光接收元件)的相位差檢測像素(的光接收元件)的影響的示例。即，假定短波長光的泄漏量變化，因而由圖像生成像素的光接收元件接收的光的波長特性輕微地改變。圖8 (a)圖示向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素兩者的傳統(tǒng)圖像傳感器中的圖像生成像素和相位差檢測像素被布置的區(qū)域(六行十列)。圖8 (a)圖示在作為上起第三行的一行中布置八個相位差檢測像素并且其他像素全部是圖像生成像素的區(qū)域。如圖8 Ca)所示，在向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素兩者的傳統(tǒng)圖像傳感器中，局部地布置相位差檢測像素。因此，僅在局部布置的相位差檢測像素周圍的圖像生成像素是鄰近相位差檢測像素的圖像生成像素。以下，將關(guān)注在圖8 (a)所示的區(qū)域中的各像素之間的不同相鄰像素的三個G像素(G像素511到513)，并參考圖8 (b)描述。在圖8 (b)中，與指示從相位差檢測像素泄漏的光的箭頭一起，指示在圖8 (a)中所示的G像素511到513。G像素511是八個相鄰像素全是圖像生成像素的G像素。此G像素511不包括相鄰像素中的相位差檢測像素，并因而具有和不具有相位差檢測像素的圖像傳感器的像素相同的特性。G像素512是八個相鄰像素中的七個是圖像生成像素而一個是相位差檢測像素的G像素。此G像素512相鄰于一個相位差檢測像素，因而受此相位差檢測像素影響。例如，當(dāng)相位差檢測像素不具有濾色器時，短波長的光從相鄰的相位差檢測像素泄漏到G像素512。這使得由G像素512的光接收元件接收的光的波長特性輕微地不同于G像素511的波長特性。G像素513是八個相鄰像素中的五個是圖像生成像素而三個是相位差檢測像素的G像素。此G像素513相鄰于三個相位差檢測像素，因而受這三個相位差檢測像素影響。即，相比于G像素512，泄漏光的量增加。因而，由G像素513的光接收元件接收的光的波長特性不同于G像素511的波長特性和G像素512的波長特性。因此，在向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素兩者的傳統(tǒng)圖像傳感器中，存在相鄰于相位差檢測像素的圖像生成像素以及不相鄰于相位差檢測像素的圖像生成像素。因此，出現(xiàn)如下問題由圖像生成像素的光接收元件接收的光的波長特性變化。圖8 (C)圖示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200中的G像素和B像素被布置為圖像生成像素的行并且垂直相鄰于此行的相位差檢測像素被布置的行被交替布置的區(qū)域。將假定從圖3中的區(qū)域210的頂部起的第二行和第四行中的三行八列的光接收元件(3X4像素)而描述圖8 (C)。如圖8 (C)所示，在第二圖像傳感器200中，一行圖像生成像素的行(上下行)是布置相位差檢測像素的行。因此，全部圖像生成像素是相鄰于相位差檢測像素的圖像生成像素。同時，將通過關(guān)注在G像素230中的一個光接收元件(光接收元件521)，來參考圖8 (d)描述相鄰的相位差檢測像素。在圖8 (d)中，與指示從相位差檢測像素泄漏的光的箭頭一起，指示圖8 (C)中所示的光接收元件521。關(guān)于光接收元件521，相鄰的八個光接收元件中的兩個是光接收元件，并且六個是相位差檢測像素的光接收元件。此光接收元件521與相位差檢測像素的六個光接收元件相鄰，因而，受相位差檢測像素的六個光接收元件影響。另外，在第二圖像傳感器200中交替布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行，因而除了行的末端之外的全部圖像生成像素與相位差檢測像素的六個光接收元件相鄰(相鄰像素的相位差檢測像素和圖像生成像素的比率固定)。如圖8 (d)所示，在第二圖像傳感器200中，除了第二圖像傳感器200的末端的像素之外的全部圖像生成像素的光接收元件都受相位差檢測像素中的六個光接收元件影響，因而由圖像生成像素的光接收元件接收的光的波長特性變得統(tǒng)一。即，不使用在第二圖像傳感器200的末端的像素(從有效像素移除)，以便不需要校正由光接收元件接收的光的波長特性。因此，在有效像素的區(qū)域中，使得相位差檢測像素的光接收元件和圖像生成像素的光接收元件的比率對于與圖像生成像素的光接收元件相鄰的光接收元件統(tǒng)一，以便可以使得圖像生成像素的光接收元件的特性統(tǒng)一。另外，盡管已經(jīng)用本發(fā)明的第一實施例描述了一種圖像生成像素具有兩個光接收元件的情況，但是圖像生成像素不限于此，并且即使當(dāng)圖像生成像素具有一個光接收元件時也可以獲得相同的效果。即，在有效像素的區(qū)域中(接收被攝體光并生成圖像的像素)，對于與圖像生成像素相鄰的每一個像素，相位差檢測像素和圖像生成像素的比率固定，以便可以使得圖像生成像素的光接收元件的特性統(tǒng)一。[由第二圖像傳感器生成的圖像的示例]圖9是圖示基于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的信號生成的捕獲圖像以及基于傳統(tǒng)圖像傳感器的信號生成的捕獲圖像的示意圖。另外，在圖9中，待生成的捕獲圖像是具有每一個圖像傳感器可以生成的最大像素數(shù)的圖像。圖9(a)圖示基于從向其提供圖像生成像素和相位差檢測像素的傳統(tǒng)圖像傳感器(圖像傳感器540)輸出的信號生成的捕獲圖像(捕獲圖像550)以及圖像傳感器540。在圖像傳感器540中，在四行的部分中布置相位差檢測像素，并且布置這些相位差檢測像素的地點用虛線圖示(相位差檢測像素位置541)。進(jìn)一步，在圖像傳感器540的水平方向(讀取方向)上的量值(光·接收元件(像素)的數(shù)量)是Wl，并且在垂直方向(與讀取方向正交的方向)上的量值(光接收元件(像素)的數(shù)量)是H1。在捕獲圖像550中，用虛線示意性地指示包括相位差檢測像素的位置的圖像數(shù)據(jù)的地點(數(shù)據(jù)補(bǔ)充像素位置551)。進(jìn)一步，在捕獲圖像550的水平方向(讀取方向)上的量值(光接收元件的數(shù)量)是W2，并且在垂直方向上的量值(光接收元件的數(shù)量)是H2。以下，將描述圖像傳感器540進(jìn)行的捕獲圖像550的生成。在圖像傳感器540中，部分像素是相位差檢測像素，而當(dāng)生成捕獲圖像時，從周圍圖像生成像素的數(shù)據(jù)預(yù)測在相位差檢測像素的位置的圖像數(shù)據(jù)并補(bǔ)充。進(jìn)一步，圖像傳感器540在一個圖像生成像素中具有一個光接收元件，以便基于來自圖像傳感器540的信號的信號生成的捕獲圖像的最大像素數(shù)等于在圖像傳感器540中的光接收元件的數(shù)量。S卩，如圖9 (a)所示，從傳統(tǒng)圖像傳感器的信號生成的捕獲圖像550是包括相位差檢測像素的位置(圖像傳感器540的相位差檢測像素位置541)的數(shù)據(jù)被補(bǔ)充的位置(數(shù)據(jù)補(bǔ)充像素位置551)的圖像。進(jìn)一步，在捕獲圖像550中，在水平方向上的像素數(shù)(W2)與在圖像傳感器540的水平方向上的光接收元件(像素)的數(shù)量(Wl)相同，并且在垂直方向上的像素數(shù)(H2)與在圖像傳感器540的垂直方向上的光接收元件(像素)的數(shù)量(Hl)相同。例如，當(dāng)圖像傳感器540的有效光接收元件的數(shù)量(用來生成捕獲圖像的光接收元件的數(shù)量)是4592列X 3056行時，生成具有4592列X 3056行的像素數(shù)的捕獲圖像550。圖9 (b)圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200以及從此第二圖像傳感器200輸出的信號生成的捕獲圖像(捕獲圖像560)。在第二圖像傳感器200中，相位差檢測像素的行和捕獲圖像的行被交替地布置，并且用多個虛線示意性圖示這些相位差檢測像素的行。進(jìn)一步，在第二圖像傳感器200的水平方向(讀取方向)上的量值(光接收元件的數(shù)量)是W11，并且在垂直方向上的量值(光接收元件的數(shù)量)是Hl I。此外，在捕獲圖像560中，在捕獲圖像560的水平方向(讀取方向)上的量值(像素數(shù))是W12，而在垂直方向上的量值(像素數(shù))是H12。以下，將描述第二圖像傳感器200進(jìn)行的捕獲圖像560的生成。在第二圖像傳感器200中，相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行被交替地布置，并且當(dāng)生成捕獲圖像時，僅使用圖像生成像素的行的數(shù)據(jù)生成捕獲圖像。進(jìn)一步，一半的像素是相位差檢測像素，因而，當(dāng)生成捕獲圖像時，未補(bǔ)充在相位差檢測像素的位置的圖像數(shù)據(jù)。借助于此，在從第二圖像傳感器200的信號生成的捕獲圖像的垂直方向上的最大像素數(shù)是在圖像傳感器540的垂直方向上的光接收元件的數(shù)量的一半(像素數(shù)也是一半)。進(jìn)一步，第二圖像傳感器200在一個圖像生成像素中具有兩個光接收元件，在從第二圖像傳感器200的信號生成的捕獲圖像的水平方向上的最大像素數(shù)是在圖像傳感器540的水平方向上的光接收元件的數(shù)量的一半(像素數(shù)相等)。S卩，如圖9 (b)所示，從第二圖像傳感器200的信號生成的捕獲圖像560是如下圖像不包括通過在相位差檢測像素的位置補(bǔ)充數(shù)據(jù)來獲得的數(shù)據(jù)，并且僅用由圖像捕獲元件生成的數(shù)據(jù)形成。進(jìn)一步，在捕獲圖像560中，在水平方向上的像素數(shù)(W12)是在圖像傳感器200的水平方向上的光接收元件的數(shù)量(Wll)的一半，并且在垂直方向上的像素數(shù)(H12)是在圖像傳感器200的垂直方向上的光接收元件的數(shù)量(Hll)的一半。例如，當(dāng)圖像傳感器200的有效光接收元件的數(shù)量是4592列X 3056行時，生成具有2296列X 1528行的像素數(shù)的捕獲圖像560。因此，在第二圖像傳感器·200中，即使相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行被交替地布置，也可以使得待生成的圖像的長寬比與向其僅提供圖像生成像素的圖像傳感器相同。即，可以使得從第二圖像傳感器200的信號生成的圖像(實況視像)和從第一圖像傳感器140的信號生成的圖像(靜態(tài)圖像)的長寬比相同。借助于此，可以輕易地從來自第二圖像傳感器200的信號生成靜態(tài)圖像的實況視像(而不進(jìn)行特別的校正處理)。另外，盡管已經(jīng)用本發(fā)明的第一實施例描述了一種使用每一個都具有兩個光接收元件的相位差檢測像素和每一個都具有兩個光接收元件的圖像生成像素的情況，但是本發(fā)明不限于此。即使當(dāng)使用每一個都具有一個光接收元件的圖像生成像素時，通過使用具有一致的濾色器并作為一對像素(待生成的圖像的像素單元)在讀取方向上連續(xù)的兩個像素來生成圖像，可以使得長寬比相同。[第二圖像傳感器的數(shù)據(jù)讀取速度的示例]圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的數(shù)據(jù)讀取速度的示例以及傳統(tǒng)圖像傳感器的數(shù)據(jù)讀取速度的示例的圖表。進(jìn)一步，圖10圖示當(dāng)每一個圖像傳感器生成具有最大像素數(shù)的捕獲圖像時的數(shù)據(jù)讀取速度。另外，類似于圖9，圖10假定每一個圖像傳感器具有4592列X 3056行的光接收元件。即，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200具有2296列X3056行的像素，而傳統(tǒng)圖像傳感器具有4592列X3056行的像素。進(jìn)一步，大多數(shù)是傳統(tǒng)圖像傳感器中的圖像生成像素，并且即使跳過一到三行的讀取，讀取時間也不變短，并且出于描述的方便而假定從所有的相位差檢測像素讀取數(shù)據(jù)。圖10 (a)圖示在水平軸是指示數(shù)據(jù)讀取時間的軸的圖表中讀取一行中布置的全部像素的數(shù)據(jù)所需要的時間(有關(guān)讀取方向的數(shù)據(jù)讀取時間)。圖10 (a)圖示傳統(tǒng)圖像傳感器的數(shù)據(jù)讀取時間(時間Tl)和根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200的數(shù)據(jù)讀取時間(時間T2)作為數(shù)據(jù)讀取時間。以下，將描述時間Tl和時間T2之間的差異。傳統(tǒng)圖像傳感器在一個圖像生成像素中具有一個光接收元件，并且每行4592次地從像素讀取數(shù)據(jù)。即，時間Tl是指有關(guān)4592次的數(shù)據(jù)讀取的時間。
同時，第二圖像傳感器200在一個圖像生成像素中具有兩個光接收元件，并且每行2296次地從像素讀取數(shù)據(jù)。即，時間T2是指有關(guān)2296次的數(shù)據(jù)讀取的時間。如圖10 (a)所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200在一個圖像生成像素中具有兩個光接收元件，并且具有比傳統(tǒng)圖像傳感器更快的每行數(shù)據(jù)讀取速度。圖10 (b)圖示在水平軸是指示數(shù)據(jù)讀取時間的軸的圖中，在與讀取方向正交的正交方向上讀取全部像素的數(shù)據(jù)所需要的時間(有關(guān)與讀取方向正交的正交方向的數(shù)據(jù)讀取時間)。圖10(b)圖示當(dāng)使用一行中的相位差檢測像素檢測相位差時(當(dāng)在讀取方向上進(jìn)行瞳分割時)，在傳統(tǒng)圖像傳感器中的時間(時間T3)和第二圖像傳感器200的時間(時間T4)。進(jìn)一步，圖10 (b)圖示當(dāng)在多個行中使用相位差檢測像素檢測相位差時的第二圖像傳感器200的數(shù)據(jù)讀取時間(時間T5)(在與讀取方向正交的方向上進(jìn)行瞳分割)。以下，將描述時間T3、時間T4和時間T5之間的差異。大多數(shù)像素是傳統(tǒng)圖像傳感器中的圖像生成像素，并且在提供相位差檢測像素的行中也存在圖像生成像素，以便存在無法讀取像素的數(shù)據(jù)的一些行。即，在傳統(tǒng)圖像傳感器中，3056次地指定(在y軸方向上指定)要讀取的行。即，時間T3是指有關(guān)3056次數(shù)據(jù)讀取的時間。同時，在第二圖像傳感器200中，相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行被交替地布置，并且生成捕獲圖像所需的、指定要讀取的行的次數(shù)是1528次(是3056行的一半)。當(dāng)對相位差檢測像素的各行進(jìn)行水平方向上的瞳分割時，可以使用至少一行中的相位差檢測像素的數(shù)據(jù)進(jìn)行瞳分割。進(jìn)一步，當(dāng)進(jìn)行垂直方向上的瞳分割時，可以在以垂直方向瞳分割的各行中的像素之中，使用在一對像素中布置的兩個像素的列中布置的像素的數(shù)據(jù)進(jìn)行瞳分割。時間T4是指在水平方向瞳分割時有關(guān)1528次+1次數(shù)據(jù)讀取的時間，并且時間T5是指在垂直方向瞳分割時有關(guān)1528次+764次數(shù)據(jù)讀取的時間。如圖10 (b)所示，僅布置圖像生成像素的行和僅布置相位差檢測像素的行被交替地布置在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200中，以便相比于傳統(tǒng)圖像傳感器，未讀取的行的數(shù)量增加。借助于此，相比于傳統(tǒng)圖像傳感器，數(shù)據(jù)讀取速度變快。圖10 (C)圖示在水平軸是指示數(shù)據(jù)讀取時間的軸的圖中，當(dāng)生成一個捕獲圖像時讀取像素的數(shù)據(jù)所需要的時間(有關(guān)整個圖像傳感器的讀取時間)。圖10 (C)圖示當(dāng)使用一行中的相位差檢測像素檢測相位差時在傳統(tǒng)圖像傳感器中的數(shù)據(jù)讀取時間(時間T6)和第二圖像傳感器200的數(shù)據(jù)讀取時間(時間T7)作為數(shù)據(jù)讀取時間。進(jìn)一步，圖10 (c)圖示當(dāng)在764行中使用相位差檢測像素檢測相位差時的第二圖像傳感器200中的數(shù)據(jù)讀取時間(時間T8)。以下，將描述時間T6、時間T7和時間T8之間的差異。在傳統(tǒng)圖像傳感器中，3056次地指定(在I軸方向上指定)要讀取的行，并且4592次地從每一個指定行的像素讀取數(shù)據(jù)。即，從像素讀取數(shù)據(jù)3056X4592次。時間T6是指有關(guān)3056 X 4592次數(shù)據(jù)讀取的時間。同時，當(dāng)使用一行中的相位差檢測像素檢測相位差時，第二圖像傳感器2001528+1次地指定要讀取的行，并且2296次地從每一個指定數(shù)據(jù)的像素讀取數(shù)據(jù)。即，(1528+1) X 2296次地從像素讀取數(shù)據(jù)。時間T7是指有關(guān)(1528+1) X 2296次的數(shù)據(jù)讀取的時間。進(jìn)一步，當(dāng)在垂直方向上檢測相位差時，1528+764次地指定要讀取的行，并且從每一個指定行的像素讀取數(shù)據(jù)2296次(出于描述的方便，從相位差檢測像素的行中的全部像素讀取數(shù)據(jù))。即，從像素讀取數(shù)據(jù)(1528+764) X2296次。時間T8是指有關(guān)(1528+764) X2296次數(shù)據(jù)讀取的時間。如圖10 (C)所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二圖像傳感器200具有比傳統(tǒng)圖像傳感器更快的每行數(shù)據(jù)讀取速度。因此，借助本發(fā)明的第一實施例，通過固定與圖像生成像素(光接收元件)相鄰的相位差檢測像素的比率，可以使得圖像生成像素的特性統(tǒng)一。借助于此，在捕獲圖像的生成時，可以減少與每一個像素的特性有關(guān)的校正處理。進(jìn)一步，借助本發(fā)明的第一實施例，在圖像生成像素的行中，使用具有一致特性的過濾器的兩個光接收元件作為一對，以拜耳對準(zhǔn)布置圖像生成像素。借助于此，可以使用與傳統(tǒng)拜耳對準(zhǔn)中的處理相同的處理來生成捕獲圖像，并且在捕獲圖像的生成時，減少與色彩有關(guān)的校正處理。進(jìn)一步，借助本發(fā)明的第一實施例，在圖像生成像素和相位差檢測像素中一個像素具有兩個光接收元件。借助于此，可以縮短在讀取方向上從像素讀取數(shù)據(jù)所需要的時間。進(jìn)一步，加寬一個像素中的光接收平面的區(qū)域，以便可以使得由一個像素生成的信號強(qiáng)烈。此外，可以生成具有與僅向其提供圖像生成像素的圖像傳感器相同的長寬比的捕獲圖像?！?、修改示例>已經(jīng)用本發(fā)明的第一實施例描述了一種情況在第二圖像傳感器200中每行交替地布置將要在讀取方向上瞳分割的相位差檢測像素和將要在與讀取方向正交的方向上瞳分割的相位差檢測像素。同時，可以以其他布置來提供相位差檢測像素和圖像生成像素。例如，相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行可以被交替地布置，從而在全部的圖像生成像素中，與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的數(shù)量是統(tǒng)一的。因此，除了在第一實施例中描述之外，相位差檢測像素的布置可以包括各種模式。因此，將參考圖11描述與根據(jù)第一實施例的第二圖像傳感器相反的圖像傳感器的示例(其中，形成一對的相位差檢測像素的位置是不同的)作為各種模式的示例。進(jìn)一步，將參考圖12和13描述相位差檢測像素僅是將要在讀取方向上被瞳分割的像素的圖像傳感器的示例。此外，將參考圖14描述每隔兩行交替地布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行的圖像傳感器的示例。[第二圖像傳感器的像素布置的示例]圖11到14是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示意圖。出于描述的方便，將使用形成第二圖像傳感器200的每一個像素的多個光接收元件的部分光接收元件的區(qū)域(十六行十六列的光接收元件)描述圖11到
14。另外，圖11到圖14之后，將關(guān)注和描述與圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的區(qū)域210的差異。圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示例的視圖，在該第二圖像傳感器中，形成一對的相位差檢測像素的位置與第一實施例的那些的相反。圖11圖示區(qū)域710，其是第二圖像傳感器中16行16列的光接收元件的區(qū)域并且是與圖3所示的區(qū)域210對應(yīng)的區(qū)域，其中，形成一對的相位差檢測像素的位置與第一實施例中的那些相反。圖11圖示水平Dl行721、水平D2行723、水平D3行725以及水平D4行727，作為布置了將要在讀取方向上被瞳分割的光接收元件的行。進(jìn)一步，圖示垂直檢測行722、垂直檢測行724、垂直檢測行726以及垂直檢測行728，作為布置了將要在垂直方向上被瞳分割的光接收元件的行。相比于布置了將要在圖3所示的區(qū)域210中被瞳分割的光接收元件的行，在這些行中形成一對的光接收元件的位置是相反的。例如，關(guān)于水平Dl行721和水平Dl行321之間的比較(參見圖3)，相位差檢測像素Dla和相位差檢測像素Dlb的位置是相反的。另外，類似于布置了將要在讀取方向上被瞳分割的光接收元件的行，甚至在光接收元件在與讀取方向正交的方向上被瞳分割的行中，形成一對的光接收元件的位置是相反的。因此，類似于本發(fā)明的第一實施例，甚至當(dāng)形成一對的相位差檢測像素的位置不同于本發(fā)明的第一實施例的那些時，也可以固定與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的比率。圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的第二圖像傳感器的光接收元件的布置的視圖，其中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在相位差檢測像素的行中。圖12圖示區(qū)域730，其是第二圖像傳感器中16行16列的光接收元件的區(qū)域并且是與圖3所示的區(qū)域210對應(yīng)的區(qū)域，其中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在相位差檢測像素的行中。圖12圖示水平Dl行731、水平D2行732、水平D3行733、水平D4行734、水平D5行735、水平D6行736、水平D7行737以及水平D8行738，作為布置了將要在讀取方向上被瞳分割的光接收元件的行。不同于水平Dl行731到水平D4行734，水平D5行735到水平D8行738是相位差檢測像素滿足出射瞳的位置的行。進(jìn)一步，在區(qū)域730中的相位差檢測像素的行中，布置了形成對的相位差檢測像素。因此，通過僅布置在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素，從而布置形成對的相位差檢測像素，可以比根據(jù)第一實施例的第二圖像傳感器200支持出射瞳的更多位置。圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的修改示例的、不同于圖12的第二圖像傳感器的布置的示例的視圖，其中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在相位差檢測像素的行中。圖13圖示區(qū)域740，其是第二圖像傳感器中16行16列的光接收元件的區(qū)域并且是具有與圖12所示的區(qū)域730不同的模式的區(qū)域，其中，僅將要在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素被布置在相位差檢測像素的行中。圖13圖示水平Dla行741、水平Dlb行742、水平D2a行743、水平D2b行744、水平D3a行745、水平D3b行746、水平D4a行747以及水平D4b行748，作為布置了將要在讀取方向上被瞳分割的光接收元件的行。水平Dla行741是僅布置了相位差檢測像素Dla的行,而水平Dlb行742是僅布置了相位差檢測像素Dlb的行。類似地，水平D2a行743到水平D4b行748是僅布置了相位差檢測像素D2a到D4b的行。借助于此，通過僅布置在讀取方向上被瞳分割的相位差檢測像素從而在單獨的行中提供形成對的相位差檢測像素，可以縮短接收在一致方向上瞳分割的光的相位差檢測像素之間的間距并改進(jìn)精度以檢測相位差。另外，存在如下情況在相位差檢測像素的行中僅布置如圖12和13所示在讀取方向被瞳分割的相位差檢測像素；并且另外，存在如下情況在相位差檢測像素的行中僅布置在與讀取方向正交的方向上被瞳分割的相位差檢測像素。圖14是圖示第二圖像傳感器的光接收元件的布置的示例的視圖，其中，每隔兩行地交替布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行。圖14圖示區(qū)域740，其是第二圖像傳感器中16行16列的光接收元件的區(qū)域并且是與圖3中圖示的區(qū)域210對應(yīng)的區(qū)域，其中每隔兩行地交替布置相位差檢測像素的行和圖像生成像素的行。圖14圖示了布置圖像生成像素的兩行以及布置相位差檢測像素的兩行被交替地布置。在此布置的情況下，圖像生成像素的光接收元件與三個相位差檢測像素的光接收元件相鄰。即，甚至當(dāng)如第一實施例所述地交替布置圖像生成像素的行和相位差檢測像素的行時，也可以固定與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的比率。另外，甚至當(dāng)每隔兩行地布置圖像生成像素的行或者每隔三行地布置相位差檢測像素的行時，可以固定與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的比率。在此情況下，通過當(dāng)生成捕獲圖像時進(jìn)行校正處理從而長寬比與靜態(tài)圖像相同，可以生成靜態(tài)圖像的實況視像。如圖11到14所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的布置之外的布置，可以固定與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的比率。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的第一實施例和修改示例(其中，圖像生成像素和相位差檢測像素每一個都具有兩個光接收元件)，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)快到了像素數(shù)不需要減少到一半的程度時，將每像素具有一個光接收元件的相位差檢測像素和圖像生成像素布置從而與圖像生成像素相鄰的相位差檢測像素的比率是固定的。進(jìn)一步，通過在制作第二圖像時創(chuàng)造矩形的光接收元件(具有與根據(jù)第一實施例的兩個光接收元件對應(yīng)的尺寸)，可能使用一個光接收元件形成一個像素。另外，盡管本發(fā)明的第一實施例和修改示例假定第二圖像傳感器200是CMOS傳感器，但是本發(fā)明并不局限于此，并且在一些情況下可以使用CCD (電耦合器件)傳感器。進(jìn)一步，盡管將從第二圖像傳感器200的信號生成的圖像假定為實況視像，但是本發(fā)明并不局限于此，而是，例如，在一些情況下可以在存儲器單元181中存儲電影。另外，本發(fā)明的實施例是用于實施本發(fā)明的示例性實施例，根據(jù)本發(fā)明的事項以及在權(quán)利要求中規(guī)定本發(fā)明的事項與在本發(fā)明的實施例中清晰描述的相應(yīng)。類似地，在權(quán)利要求中規(guī)定本發(fā)明的事項以及被指派了與規(guī)定本發(fā)明的事項相同的名稱的本發(fā)明的實施例中的事項每一個都相應(yīng)。然而，本發(fā)明并不局限于實施例，并且可以通過在范圍內(nèi)各式各樣地修改實施例而具體化，而這不背離本發(fā)明的精神。進(jìn)一步，在本發(fā)明的實施例中描述的處理過程可以理解為包括一些列這些過程的方法、用于使得計算機(jī)執(zhí)行一系列這些過程的程序或者記錄此程序的記錄介質(zhì)。對于此記錄介質(zhì)，例如，可以使用⑶(光盤)、MD (迷你盤)、DVD (數(shù)字多功能盤)、存儲器卡、藍(lán)光盤(注冊商標(biāo))。附圖標(biāo)記列表100成像設(shè)備110透鏡單元111變焦透鏡112 光圈
113對焦透鏡120操作接收單元130控制單元140第一圖像傳感器150第一信號處理單元160薄膜鏡170第二信號處理單元181存儲器單元182顯示單元183對焦調(diào)整決定單元184驅(qū)動單元 200第二圖像傳感器
權(quán)利要求
1.一種圖像捕獲元件，包括 多個相位差檢測像素，其生成用于以相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號；和 多個圖像生成像素，其生成用于生成圖像的信號， 其中，通過在特定方向上布置所述多個相位差檢測像素的一部分相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在所述特定方向上布置所述多個圖像生成像素的一部分圖像生成像素所形成的第二像素組在與所述特定方向正交的正交方向上被交替地布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中，對于接收被攝體光的圖像捕獲元件的區(qū)域中的每一個相鄰像素，多個圖像生成像素的每一個都具有所述相位差檢測像素和所述圖像生成像素的固定比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 所述第一像素組包括形成一條或多條線的多個相位差檢測像素，并且 所述第二像素組包括形成一條或兩條線的多個圖像生成像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 所述特定方向是當(dāng)從所述相位差檢測像素和所述圖像生成像素讀取由所述相位差檢測像素和所述圖像生成像素生成的數(shù)據(jù)時的讀取方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 所述第一像素組包括形成一條線的多個相位差檢測像素， 所述第二像素組包括形成一條線的多個圖像生成像素，并且 包括一致特性的濾色器并在所述特定方向上布置的所述多個圖像生成像素的兩個連續(xù)圖像生成像素形成一對圖像生成像素，并且使用所述一對圖像生成像素作為像素單元來布置每一個像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像捕獲元件，其中， 在所述圖像捕獲元件中的像素單元中以拜耳對準(zhǔn)布置所述多個圖像生成像素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 在一致方向上進(jìn)行瞳分割并接收在所述一致方向的一路上分割的光的所述多個相位差檢測像素的兩個相位差檢測像素形成一對相位差檢測像素，作為在所述特定方向上布置的兩個連續(xù)相位差檢測像素，并且使用所述一對相位差檢測像素作為像素單元來布置每一個像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 包括一致特性的濾色器并被布置在所述特定方向上的所述多個圖像生成像素的光接收元件的兩個連續(xù)光接收元件形成一對光接收元件，并且使用有關(guān)所述一對光接收元件的兩個像素作為像素單元來布置每一個像素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕獲元件，其中， 在一致方向上進(jìn)行瞳分割并接收在所述一致方向的一路上分割的光的所述多個相位差檢測像素的光接收元件的兩個光接收元件形成一對光接收元件，并且使用有關(guān)所述一對光接收元件的兩個像素作為像素單元來布置每一個元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的所述圖像捕獲元件，其中， 所述第一像素組包括通過在所述特定方向上布置將要在所述特定方向上被瞳分割的相位差檢測像素所形成的第一線以及通過在特定方向上布置將要在正交方向上被瞳分割的相位差檢測像素所形成的第二線，并且 跨越所述第二像素組交替地布置所述第一線和所述第二線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像捕獲元件，其中， 所述相位差檢測像素包括與在光軸方向上的不同位置上提供的多個出射瞳對應(yīng)的多個相位差檢測像素，并且 通過布置包括在一致位置上提供的所述出射瞳的所述多個相位差檢測像素的相位差檢測像素來形成所述第一線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像捕獲元件，其中， 所述多個相位差檢測像素包括與在軸向方向上的不同位置上提供的多個出射瞳對應(yīng)的多個相位差檢測像素，并且 通過布置包括在一致位置、在與所述特定方向上的位置一致的位置上提供的所述出射瞳的相位差檢測像素來形成第二線。
13.一種圖像捕獲元件，包括 多個相位差檢測像素，其生成用于通過相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號；以及 多個圖像生成像素，其生成用于生成圖像的信號， 其中，對于接收被攝體光的所述圖像捕獲元件的區(qū)域中的每一個相鄰像素，所述多個圖像生成像素的每一個都具有所述相位差檢測像素和所述圖像生成像素的固定比率。
14.一種成像設(shè)備，包括 圖像捕獲元件，包括多個相位差檢測像素和多個圖像生成像素，所述多個相位差檢測像素生成用于通過相位差檢測來進(jìn)行調(diào)整對焦決定的信號，所述多個圖像生成像素生成用于生成圖像的信號，其中，通過在特定方向上布置所述多個相位差檢測像素的一部分相位差檢測像素所形成的第一像素組和通過在所述特定方向上布置所述多個像素生成像素的一部分圖像生成像素所形成的第二像素組在與所述特定方向正交的正交方向上交替地布置； 對焦調(diào)整決定單元，其基于由所述相位差檢測像素生成的信號，以相位差檢測的方式進(jìn)行調(diào)整對焦決定；以及 圖像生成單元，其基于由所述圖像生成像素生成的信號來生成圖像。
全文摘要
第二圖像傳感器(200)包括多個相位差檢測像素，其生成用于使用相位差檢測進(jìn)行對焦決定的信號；和多個圖像生成像素，其生成用于生成圖像的信號。在所述第二圖像傳感器(200)中，第一像素組和第二像素組交錯布置在與所述特定方向正交的正交方向上，其中在每一個第一像素組中，在特定方向上布置所述多個相位差檢測像素中的一些，而在每一個第二像素組中，在所述特定方向上布置所述多個圖像生成像素中的一些。在用于相位差檢測和圖像生成的攝像設(shè)備生成圖像的情況中，在圖像生成中包含的處理的負(fù)荷可以被降低。
文檔編號H04N5/369GK103069325SQ20118003914
公開日2013年4月24日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者藤井真一 申請人:索尼公司