[发明专利]图像感测系统和驱动该系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像感测系统和驱动该图像感测系统的方法。

背景技术

已知的图像感测系统，诸如数字照相机和便携式摄像机等，包括使用用于图像感测的传感器基于相位差检测来执行自动聚焦（AF）的图像感测系统。

日本专利公开No.2000-156823公开了以下固态图像感测装置：其被配置为使得在包括在该装置中的像素阵列的一些部分中布置用于获得测距信号的多个光电转换单元。所述光电转换单元包括一对光电转换单元，其中每个光电转换单元都具有相对于该单元的中心偏移的开口，开口以相反的方向偏移，彼此远离。

如日本专利公开No.2000-156823中公开的那样，固态图像感测装置具有作为操作模式的跳跃模式和测距模式。在跳跃模式中，在跳过所述部分中的光电转换单元的同时从光电转换单元读取信号，这是因为来自像素阵列中的用于测距的光电转换单元的信号不被用于图像生成。电影或取景器图像数据是基于在跳跃模式中获得的数据而生成的。跳跃读取使得能够进行高速光度测定。在测距模式中，从包括用于AF的光电转换单元的行中读取信号。

然而，在日本专利公开No.2000-156823中公开的操作期间可能不能正确地执行曝光控制。为了在跳跃模式中执行曝光控制和图像形成，从用于图像的所需数量的光电转换单元中读取信号。因此，获得一帧的信号所需的时间变得更长。在来自对象的光量由于例如短时间的频闪闪光灯(strobe)而显著变化的条件下，曝光控制可能不能跟随光量的变化。

发明内容

本发明的一方面提供一种包括以下部件的图像感测系统。光电转换装置，包括像素阵列和多个微透镜，像素阵列包括被以矩阵布置的多个像素，多个微透镜被与多个像素相对应地布置，多个像素包括用于图像感测的多个图像感测像素和用于测距的多个测距像素。信号处理单元，被配置为处理从光电转换装置读取的信号。测距像素包括第一测距像素和第二测距像素。第一测距像素具有相对于对应的微透镜的光学中心在第一方向上偏移的开口。第二测距像素具有在与第一方向相反的第二方向上偏移的开口。图像感测系统具有第一操作模式和第二操作模式。在第一操作模式中，读取来自光电转换装置的像素阵列中的测距像素和图像感测像素的信号，基于来自测距像素的信号来执行测距，并且基于来自图像感测像素的信号来生成图像。在第二操作模式中，读取来自图像感测像素的信号并且基于从来自图像感测像素的信号来控制曝光。

本发明的另一方面提供一种驱动图像感测系统的方法，该图像感测系统包括：光电转换装置，光电转换装置包括像素阵列和多个微透镜，像素阵列包括被以矩阵布置的多个像素，多个微透镜被与多个像素相对应地布置，多个像素包括用于图像感测的多个图像感测像素和用于测距的多个测距像素；以及还包括信号处理单元和显示单元，该信号处理单元被配置为处理从光电转换装置读取的信号，该显示单元被配置为显示基于由信号处理单元处理的信号的图像。所述测距像素包括第一测距像素和第二测距像素。第一测距像素具有相对于对应的微透镜的光学中心在第一方向上偏移的开口，第二测距像素具有在与第一方向相反的第二方向上偏移的开口。该方法包括：执行第一操作以从像素阵列中的包括测距像素的像素读取信号以便基于所读取的信号来执行测距和图像显示，并且执行第二操作以从除测距像素之外的像素读取信号以便控制曝光。

根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的更多特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的图像感测系统的框图。

图2是示出根据第一实施例的光电转换装置的配置的框图。

图3根据第一实施例的像素阵列的像素布置的图。

图4A至4C是本发明的实施例中的图像感测像素和AF像素的配置的顶视图。

图5是用于说明相位差检测的原理的图。

图6是用于说明相位差检测的原理的图。

图7是根据第一实施例的图像感测系统的操作顺序的流程图。

图8A和8B是示出根据第一实施例的操作的图。

图9是示出根据第二实施例的像素阵列的像素布置的图。

图10是示出根据第三实施例的像素阵列的像素布置的图。

具体实施方式

第一实施例

将参照附图描述根据本发明的第一实施例。

图1是示出图像感测系统的示例性配置的框图。图像感测系统1000包括光学单元100、光电转换装置200、信号处理单元300、定时生成器400以及光源500。