使用輸出相位差信號的成像裝置調整焦點的設備和方法制造方法及圖紙

一種使用成像裝置調整焦點的設備和方法。所述設備包括具有第一像素和第二像素的成像裝置。第一像素具有布置在第一微透鏡和第一光電轉換單元之間的第一光學孔徑，第一光學孔徑相對于第一微透鏡的第一光軸是偏心的，并包括第一光軸。第二像素具有布置在第二微透鏡和第二光電轉換單元之間的第二光學孔徑，第二光學孔徑相對于第二微透鏡的第二光軸是偏心的。第二光學孔徑與第二光軸不接觸，或者與第二光軸接觸但不包括第二光軸。成像裝置根據第一像素和第二像素表現出的輸出相位差來輸出相位差信號。所述設備還包括：控制單元，從根據第二像素的相位差信號檢測對焦位置，從根據第一像素的相位差信號檢測對焦方向，并驅動對焦鏡頭以調整焦點。

【技術實現步驟摘要】
使用輸出相位差信號的成像裝置調整焦點的設備和方法本申請要求于2011年7月21日提交到韓國知識產權局的第10-2011-0072572號韓國專利申請的優先權益，其公開通過參考完全合并于此。
實施例涉及一種通過使用包括相位差檢測像素的成像裝置來調整焦點的設備和方法。
技術介紹
已經提出了包括相位差檢測像素的裝置及其控制方法，所述相位差檢測裝置通過使用用于圖像輸入的成像裝置執行相位差檢測自動對焦(AF)。通常，相位差檢測像素被添加在成像像素之間，并且使用添加的像素檢測相位差。然而，僅在存在相位差檢測像素的區域中執行相位差檢測，而不在任何其它區域中執行相位差檢測。另外，輸出具有低敏感度的添加的像素，并且必須用對比度AF執行添加的像素的輸出。此外，對于添加的像素的輸出進行AF的成功概率低。
技術實現思路
實施例包括一種通過使用相位差成像裝置來調整焦點的設備，所述相位差成像裝置能夠通過使用全部像素而不增加像素執行相位差檢測并從相位差檢測獲得對焦位置和對焦方向，來增加AF成功的概率并縮短AF時間。實施例還包括一種通過使用相位差成像裝置來調整焦點的方法。根據實施例，一種用于調整焦點的設備包括：成像裝置，包括布置在多個像素中的每個像素的微透鏡和光電轉換單元之間的光學孔徑，光學孔徑相對于相應的微透鏡的光軸是偏心的，成像裝置被配置用于輸出相位差信號；控制單元，從相位差信號檢測對焦位置以驅動對焦鏡頭，并調整焦點，其中，從成像裝置的全部像素檢測所述相位差信號。根據另一實施例，一種用于調整焦點的設備包括：成像裝置，包括：第一像素，具有布置在第一微透鏡和第一光電轉換單元之間的第一光學孔徑，第一光學孔徑相對于第一微透鏡的第一光軸是偏心的，并包括第一光軸；第二像素，具有布置在第二微透鏡和第二光電轉換單元之間的第二光學孔徑，第二光學孔徑相對于第二微透鏡的第二光軸是偏心的，第二光學孔徑與第二光軸不接觸，或者與第二光軸接觸但不包括第二光軸，成像裝置被配置用于根據第一像素和第二像素表現出的輸出相位差來輸出相位差信號；控制單元，從根據成像裝置的第二像素的相位差信號檢測對焦位置，從根據成像裝置的第一像素的相位差信號檢測對焦方向，并驅動對焦鏡頭以調整焦點。對焦方向可以是將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置的對焦方向，并且對焦方向可指示接近方向或遠離方向。控制單元可進行控制以根據對焦方向將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置附近，并隨后可進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。控制單元可進行控制以按照根據第一像素的相位差信號的對焦方向驅動對焦鏡頭，并可進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。第二像素可位于成像裝置的特定區域以從根據第二像素的相位差信號檢測對焦位置，第一像素可位于成像裝置的除所述特定區域之外的區域以從根據第一像素的相位差信號檢測對焦方向。如果根據第二像素可獲得相位差信號，則控制單元可從根據第二像素的相位差信號檢測對焦位置，并可進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以根據第二像素獲得相位差信號，則控制單元可通過獲得根據第一像素的相位差信號來檢測對焦方向，可進行控制以按照檢測到的對焦方向驅動對焦鏡頭，并可進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。如果根據第二像素可獲得相位差信號，則控制單元可從根據第二像素的相位差信號檢測對焦位置，并可進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以根據第二像素獲得相位差信號，則控制單元可通過獲得根據第一像素的相位差信號來檢測對焦位置和對焦方向，可進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置附近，并可進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。根據另一實施例，一種調整焦點的方法包括：從成像裝置的全部像素檢測相位差信號，所述成像裝置包括布置在多個像素中的每個像素的微透鏡和光電轉換單元之間的光學孔徑，光學孔徑相對于微透鏡的光軸是偏心的；輸出相位差信號；從相位差信號檢測對焦位置；根據檢測的對焦位置驅動對焦鏡頭以調整焦點。根據另一實施例，一種調整焦點的方法包括：從包括第一像素和第二像素的成像裝置檢測相位差信號，所述第一像素具有布置在第一微透鏡和第一光電轉換單元之間的第一光學孔徑，第一光學孔徑相對于第一微透鏡的第一光軸是偏心的，并且第一光學孔徑包括第一光軸，第二像素具有布置在第二微透鏡和第二光電轉換單元之間的第二光學透鏡，第二光學孔徑相對于第二微透鏡的第二光軸是偏心的，第二光學孔徑與第二光軸不接觸，或者與第二光軸接觸但不包括第二光軸，其中，根據第一像素和第二像素表現出的輸出相位差檢測相位差信號；從根據成像裝置的第二像素的相位差信號檢測對焦位置，從根據成像裝置的第一像素的相位差信號檢測對焦方向；按照對焦方向將對焦鏡頭驅動至檢測的對焦位置以調整焦點。對焦方向可以是將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置的對焦方向，并且對焦方向可指示接近方向或遠離方向。所述方法可包括：按照根據相位差信號的對焦方向信號進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置附近，并進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。所述方法可包括：按照根據相位差信號的對焦方向信號進行控制以按照對焦方向驅動對焦鏡頭，并進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。第二像素可位于成像裝置的特定區域以根據相應的相位差信號檢測對焦位置，第一像素可位于除所述特定區域之外的區域以從相應的相位差信號檢測對焦方向。所述方法可包括：如果根據第二像素可獲得相位差信號，則從相位差信號檢測對焦位置，并進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以根據第二像素獲得相位差信號，則通過獲得根據第一像素的相位差信號來檢測對焦方向，進行控制以按照檢測到的對焦方向驅動對焦鏡頭，并進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。所述方法可包括：如果根據第二像素可獲得相位差信號，則從相位差信號檢測對焦位置，并進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以從第二像素獲得相位差信號，則通過獲得根據第一像素的相位差信號來檢測對焦位置和對焦方向，進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置附近，并進行控制以通過執行對比度自動對焦(AF)將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。附圖說明通過參照附圖詳細描述示例性實施例，以上和其它特征和優點將變得更加明顯，其中：圖1是示出根據實施例的通過使用相位差成像裝置調整焦點的設備的結構的框圖；圖2是通過使用根據實施例的圖1的成像裝置解釋相位差像素的原理的示圖；圖3A和圖3B是用于解釋根據實施例的根據圖2的光接收像素的相位差的曲線圖；圖4是示出構成一般成像裝置的像素的結構的示圖；圖5是示出根據實施例的構成圖1的相位差成像裝置的像素的結構的示圖；圖6是示出根據另一實施例的構成成像裝置的像素的結構的示圖；圖7A和圖7B是示出根據實施例的圖5的成像裝置的相位差像素的掩模位置和成像鏡頭之間的關系的示圖；圖8示出成像裝置的一般Bayer樣式像素結構；圖9A和圖9B示出根據實施例的基于圖8的Bayer樣式像素結構以水平方向配置的圖7A和圖7B的成像裝置的相位差像素；圖10A和圖10B示出根據實施例的基于圖8的Bayer樣式像素結構本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于調整焦點的設備，所述設備包括：成像裝置，包括布置在多個像素中的每個像素的微透鏡和光電轉換單元之間的光學孔徑，光學孔徑相對于相應的微透鏡的光軸是偏心的，成像裝置被配置用于輸出相位差信號；控制單元，從相位差信號檢測對焦位置以驅動對焦鏡頭，并調整焦點，其中，從成像裝置的全部像素檢測所述相位差信號。

【技術特征摘要】
2011.07.21 KR 10-2011-00725721.一種用于調整焦點的設備，所述設備包括：成像裝置，包括布置在多個像素中的每個像素的微透鏡和光電轉換單元之間的光學孔徑，光學孔徑相對于相應的微透鏡的光軸是偏心的，成像裝置被配置用于輸出相位差信號；控制單元，從相位差信號檢測對焦位置或對焦方向以驅動對焦鏡頭，并調整焦點，其中，從成像裝置的所述多個像素檢測所述相位差信號，其中，所述多個像素具有至少兩種不同的掩模類型，其中，所述至少兩種不同的掩模類型包括均具有包括第一光軸的第一光學孔徑的多個第一像素，均具有不包括第二光軸的第二光學孔徑的多個第二像素，其中，如果能夠獲得根據所述多個第二像素的相位差，則控制單元從根據所述多個第二像素的相位差信號檢測對焦位置，并控制對焦鏡頭被驅動到對焦位置，其中，如果無法獲得根據所述多個第二像素的相位差信號，則控制單元通過獲得根據所述多個第一像素的相位差信號來檢測對焦方向，并將對焦鏡頭控制為沿檢測的對焦方向被驅動。2.一種用于調整焦點的設備，所述設備包括：成像裝置，包括：多個第一像素，均具有布置在第一微透鏡和第一光電轉換單元之間的第一光學孔徑，第一光學孔徑相對于第一微透鏡的第一光軸是偏心的，并包括第一光軸；多個第二像素，均具有布置在第二微透鏡和第二光電轉換單元之間的第二光學孔徑，第二光學孔徑相對于第二微透鏡的第二光軸是偏心的，第二光學孔徑與第二光軸不接觸，或者與第二光軸接觸但不包括第二光軸，其中，所述多個第一像素和所述多個第二像素具有不同的掩模，成像裝置被配置用于根據所述多個第一像素和所述多個第二像素表現出的輸出相位差來輸出相位差信號；控制單元，如果能夠獲得根據所述多個第二像素的相位差，則從根據成像裝置的所述多個第二像素的相位差信號檢測對焦位置，如果無法獲得根據所述多個第二像素的相位差信號，則從根據成像裝置的所述多個第一像素的相位差信號檢測對焦方向，并驅動對焦鏡頭以調整焦點。3.如權利要求2所述的設備，其中，對焦方向是將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置的對焦方向，并且對焦方向指示接近方向或遠離方向。4.如權利要求3所述的設備，其中，控制單元進行控制以根據對焦方向將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置附近，并隨后進行控制以通過執行對比度自動對焦AF將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。5.如權利要求3所述的設備，其中，控制單元進行控制以按照根據所述多個第一像素的相位差信號的對焦方向驅動對焦鏡頭，并進行控制以通過執行對比度自動對焦AF將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。6.如權利要求2所述的設備，其中，所述多個第二像素位于成像裝置的特定區域以從根據所述多個第二像素的相位差信號檢測對焦位置，所述多個第一像素位于除所述特定區域之外的區域以從根據所述多個第一像素的相位差信號檢測對焦方向。7.如權利要求3所述的設備，其中，如果根據所述多個第二像素可獲得相位差信號，則控制單元從根據所述多個第二像素的相位差信號檢測對焦位置，并進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以根據所述多個第二像素獲得相位差信號，則控制單元通過獲得根據所述多個第一像素的相位差信號來檢測對焦方向，進行控制以按照檢測到的對焦方向驅動對焦鏡頭，并進行控制以通過執行對比度自動對焦AF將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置。8.如權利要求3所述的設備，其中，如果根據所述多個第二像素可獲得相位差信號，則控制單元從根據所述多個第二像素的相位差信號檢測對焦位置，并進行控制以將對焦鏡頭驅動至焦點對準位置，如果不可以根據所述多個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：浜田正隆，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：