[发明专利]成像装置和用于计算相位差像素的灵敏度比率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括具有相位差像素的图像捕获元件的图像捕获装置以及用于计算相位差像素的灵敏度比率的方法。

背景技术

以二维阵列图案在受光区域中形成并且排列的多个像素中的一些像素通过安装在图像捕获装置(照相机)内的图像传感器中的相位差像素(也称为焦点检测像素)形成。在安装有图像捕获元件的图像捕获装置中采用了相位差AF方法，作为调整摄影镜头的焦点位置至摄影被摄体的AF方法。

相位差像素具有如在例如专利文献1中所公开的结构，其中，相位差像素被光瞳分为一对像素中的一个像素和另一个像素，并且一个像素接收经过摄影镜头不同光路的两束光中的一束光，并且另一个像素接收另一束光，以检测光瞳分割方向的相对位置偏差。此外，根据位置偏差量控制摄影镜头的焦距失调量的方法为相位差AF方法。

图13为具有被光瞳分割的相位差像素对的固态图像捕获元件的一个实例的平面示意图。安装有宽阻光层开口6的通常像素(仅示出了一个部分，并且省略了其它部分)以及安装有比阻光层开口6窄的阻光层开口7a和7b相位差像素(用附图标记7表示)被设置在多个像素5中，所述多个像素被以二维阵列图案形成并且排列在半导体衬底的表面上。阻光层开口7a被安装成偏心到像素中心的右侧，并且阻光层开口7b被安装成偏心到像素中心的左侧。

同时，安装有图像捕获元件的图像捕获装置包括除了一种类型的摄影镜头被固定至并且用于的图像捕获装置之外的镜头替换型的图像捕获装置。当摄影镜头被替换时，摄影镜头的最大孔径、焦距、球面收差等改变。

在如上所述的安装有包括相位差像素的图像捕获元件的图像捕获装置中，当图像捕获装置为镜头替换型的图像捕获装置时，由于诸如相位差像素在图像捕获元件上的放置位置或者一对像素之间的间隔的物理条件不能被改变，所以如果摄影镜头被替换，则摄影镜头的合焦精度受到影响。

因此，在相关领域中，如同在例如下面的专利文献1中所公开的，校正量被准备为表格数据，并且当摄影镜头被替换时，选择合适的表格数据。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-107771号公报

发明内容

技术问题

在如上所述的具有包括相位差像素的图像捕获元件的图像捕获装置中，当对于各个F数和各个图像高度的入射角范围在替换镜头等的情况下改变时，入射光的入射角根据相位差像素的图像平面位置改变，并且入射光量同样改变，而且因此，作为相位差像素的输出值，即，灵敏度改变，并且检测到的相位差量改变。因此，影响了摄影镜头的合焦精度。

本发明的目的是提供一种图像捕获装置和一种用于计算相位差像素的灵敏度比率的方法，所述图像捕获装置能够通过根据入射光的入射角变化适当地校正相位差像素的灵敏度以高精度执行相位差AF处理。

解决问题的技术方案

本发明的图像捕获装置和用于计算相位差像素的灵敏度比率的方法的特征在于，图像捕获装置包括：图像捕获元件，其中以二维阵列图案排列并且形成多个像素，而且在有效像素区域内的焦点检测区域中形成相位差像素；摄影镜头，所述摄影镜头被安装在图像捕获元件的前级内；以及控制单元，所述控制单元分析所述图像捕获元件捕获的图像信号，从成对的两个相位差像素的检测信号获得相位差量，并且执行摄影镜头的合焦控制，其中，所述控制单元计算在摄影镜头的入射角范围内的相位差像素的受光灵敏度的积分值与在相位差像素以外的像素的所述范围内的受光灵敏度的积分值的比率，作为灵敏度比率，并且利用灵敏度比率校正成对的两个相位差像素之间的受光灵敏度的偏差，以校正用于获取相位差量的检测信号。

发明的有益效果

根据本发明，虽然在一对相位差像素之间出现了灵敏度偏差，但所述灵敏度偏差能够被正确地校正，从而以高精度执行相位差AF处理。

附图说明

图1为根据本发明实施例的图像捕获装置的功能框图。

图2为图1中示出的固态图像捕获元件的说明图。

图3为图2中示出的固态图像捕获元件的焦点检测区域的局部放大图。

图4为通过相位差像素的相位差的说明图。

图5为描述了相位差量(分离量)和散焦量之间的关系的图，(a)在替换具有不同F数的摄影镜头之前，以及(b)在替换具有不同F数的摄影镜头之后。

图6为根据本发明第一实施例的用于计算灵敏度比率的方法的说明图。

图7为补充描述图6的用于计算灵敏度比率的方法的说明图。