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彩色攝像元件及攝像裝置.pdf

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彩色 攝像 元件 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201180069490.5

申請日:

2011.07.29

公開號:

CN103460702B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04N 9/07申請日:20110729|||公開
IPC分類號: H04N9/07; H04N5/232 主分類號: H04N9/07
申請人: 富士膠片株式會社
發明人: 林健吉; 遠藤宏; 河村典子; 青木貴嗣; 井上和紀
地址: 日本東京
優先權: 2011.03.24 JP 2011-066630; 2011.07.26 JP 2011-163309
專利代理機構: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219 代理人: 蘇卉;車文
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180069490.5

授權公告號:

103460702B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2014.01.15|||2013.12.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供能夠提高相位差檢測用像素的AF精度的彩色攝像元件及攝像裝置。攝像元件(14)具有:濾色器(30),重復配置有將第一排列圖案和第二排列圖案以點對稱方式配置而得到的基本排列圖案,上述第一排列圖案中,第一濾光片配置在3×3像素的正方排列的四角及中央的像素上,第二濾光片配置在正方排列的水平方向上的中央的行上,第三濾光片配置在正方排列的垂直方向上的中央的行上,上述第二排列圖案中的第一濾光片的配置與上述第一排列圖案相同,且將第二濾光片的配置與第三濾光片的配置進行了對換;及相位差檢測用像素,至少配置在基本排列圖案內的上端側及下端側的第一濾光片所對應的位置。

權利要求書

權利要求書
1.  一種彩色攝像元件,具有:
攝像元件,包括在水平方向及垂直方向上排列的多個光電轉換元件;
濾色器,設置在由上述多個光電轉換元件構成的多個像素上,并重復配置有將第一排列圖案和第二排列圖案以點對稱方式配置而得到的6×6像素的基本排列圖案,其中,上述第一排列圖案中,與最有助于獲得亮度信號的第一顏色對應的第一濾光片配置在3×3像素的正方排列的四角及中央的像素上,與不同于上述第一顏色的第二顏色對應的第二濾光片配置在上述正方排列的上述水平方向上的中央的行上,與不同于上述第一顏色及上述第二顏色的第三顏色對應的第三濾光片配置在上述正方排列的上述垂直方向上的中央的行上,上述第二排列圖案中,上述第一濾光片的配置與上述第一排列圖案相同,且將上述第二濾光片的配置與上述第三濾光片的配置進行了對換;及
相位差檢測用像素,至少配置在上述基本排列圖案內的上端側及下端側的上述第一濾光片所對應的位置。

2.  根據權利要求1所述的彩色攝像元件,其中,
在上述相位差檢測用像素上設有遮光單元,該遮光單元包括第一遮光膜或第二遮光膜,
上述第一遮光膜對該相位差檢測用像素的一部分區域進行遮光,而使光透過其他區域,
上述第二遮光膜對該相位差檢測用像素的一部分進行遮光,而使光透過與上述第一遮光膜的透過區域成對的區域。

3.  根據權利要求2所述的彩色攝像元件,其中,
上述遮光單元中的上述第一遮光膜對像素的水平方向上的左半部分區域進行遮光,上述第二遮光膜對像素的水平方向上的右半部分區域進行遮光。

4.  根據權利要求1~3中任一項所述的彩色攝像元件,其中,
上述相位差檢測用像素在上述攝像元件的至少規定區域內配置在所有上述基本排列圖案的所有上述第一濾光片所對應的位置。

5.  根據權利要求1~3中任一項所述的彩色攝像元件,其中,
上述相位差檢測用像素在上述攝像元件的至少規定區域內配置于所有上述基本排列圖案的上述垂直方向上的上端側及下端側的上述第一濾光片所對應的位置。

6.  根據權利要求2~5中任一項所述的彩色攝像元件,其中,
上述第一遮光膜沿著上述水平方向配置而得到的排列行與上述第二遮光膜沿著上述水平方向配置而得到的排列行在上述垂直方向上交替配置。

7.  根據權利要求2~5中任一項所述的彩色攝像元件,其中,
按照上述第一遮光膜及上述第二遮光膜的順序在上述水平方向上交替配置而得到的排列行與按照上述第二遮光膜及上述第一遮光膜的順序在上述水平方向上交替配置而得到的排列行在上述垂直方向上交替配置。

8.  根據權利要求1~7中任一項所述的彩色攝像元件,其中,
上述第一顏色是綠(G)色,上述第二顏色是紅(R)色及藍(B)色中的一種顏色,上述第三顏色是紅(R)色及藍(B)色中的另一種顏色。

9.  一種攝像裝置,具有:
上述權利要求1~8中任一項所述的彩色攝像元件;
驅動單元,驅動上述彩色攝像元件以從上述相位差檢測用像素讀出相位差檢測用像素數據;及
調焦單元,基于上述相位差檢測用像素數據對焦點進行調整。

10.  一種攝像裝置,具有:
權利要求5所述的彩色攝像元件;
驅動單元,驅動上述彩色攝像元件以從上述相位差檢測用像素讀出相位差檢測用像素數據,并且從上述基本排列圖案的上述垂直方向上的中央側的普通像素讀出動畫生成用像素數據;
調焦單元,基于上述相位差檢測用像素數據對焦點進行調整;及
生成單元,基于上述動畫生成用像素數據來生成動畫數據。

11.  一種攝像程序,用于使計算機作為構成權利要求9或10所述的攝像裝置的各單元而發揮功能。

說明書

說明書彩色攝像元件、攝像裝置及攝像程序
技術領域
本發明涉及一種彩色攝像元件、攝像裝置及攝像程序,特別涉及一種包括相位差檢測用像素的彩色攝像元件、攝像裝置及攝像程序。
背景技術
在數碼相機等攝像裝置所搭載的固體攝像元件中,為了提高AF(自動對焦)性能,存在將形成于固體攝像元件受光面上的多個像素中的部分像素作為相位差檢測用像素的結構(例如參照專利文獻1~7)。
相位差檢測用像素例如如下述專利文獻1~7所述,由成對的搭載有同色濾光片的相鄰的兩個像素構成,并設置與設于普通像素的遮光膜開口相比分別較小的遮光膜開口。而且,設于成對相位差檢測用像素中的一個相位差檢測用像素的遮光膜開口向離開另一個相位差檢測用像素的方向(例如左側)偏心地設置,另一個相位差檢測用像素的遮光膜開口向相反方向(例如右側)偏心地設置。
在通過攝像裝置進行AF動作時,從固體攝像元件的相位差檢測用像素讀出信號,根據遮光膜開口向右側偏心的像素的檢測信號和向左側偏心的像素的檢測信號來求算焦點的偏移量,并調整攝影鏡頭的焦點位置。
專利文獻1:日本特開2000-156823號公報
專利文獻2:日本特開2007-155929號公報
專利文獻3:日本特開2009-89144號公報
專利文獻4:日本特開2009-105682號公報
專利文獻5:日本特開2010-66494號公報
專利文獻6:日本特開2008-312073號公報
專利文獻7:日本專利第3592147號公報
發明內容
該AF動作中,相位差檢測用像素越多則精度越高,但在對普通的被攝體圖像進行正式拍攝時,存在相位差檢測用像素的遮光膜開口狹小、靈敏度低因此無法與普通像素一樣進行處理的問題,無法過度增加相位差檢測用像素。并且,有時AF精度會根據相位差檢測用像素的位置不同而變差。
本發明為了解決上述問題而作出,其目的在于提供一種能夠提高相位差檢測用像素的AF精度的彩色攝像元件、攝像裝置及攝像程序。
為了解決上述問題,技術方案1所述的發明的彩色攝像元件的特征在于,具有:攝像元件,包括在水平方向及垂直方向上排列的多個光電轉換元件;濾色器,設置在由上述多個光電轉換元件構成的多個像素上,重復配置有將第一排列圖案和第二排列圖案以點對稱方式配置而得到的6×6像素的基本排列圖案,其中,上述第一排列圖案中,與最有助于獲得亮度信號的第一顏色對應的第一濾光片配置在3×3像素的正方排列的四角及中央的像素上,與不同于上述第一顏色的第二顏色對應的第二濾光片配置在上述正方排列的上述水平方向上的中央的行上,與不同于上述第一顏色及上述第二顏色的第三顏色對應的第三濾光片配置在上述正方排列的上述垂直方向上的中央的行上,上述第二排列圖案中,上述第一濾光片的配置與上述第一排列圖案相同,且將上述第二濾光片的配置和上述第三濾光片的配置進行了對換;及相位差檢測用像素,至少配置在上述基本排列圖案內的上端側及下端側的上述第一濾光片所對應的位置。
根據本發明,構成為具有至少配置在基本排列圖案內的上端側及 下端側的第一濾光片所對應的位置的相位差檢測用像素,因此能夠提高相位差檢測用像素的AF精度。
此外,如技術方案2所述,也可以構成為,在上述相位差檢測用像素設置遮光單元,該遮光單元包括第一遮光膜或第二遮光膜,上述第一遮光膜對該像素的一部分區域進行遮光,而使光透過其他區域,上述第二遮光膜對該像素的一部分進行遮光,而使光透過與上述第一遮光膜的透過區域成對的區域。
并且,如技術方案3所述,也可以構成為,上述遮光單元中的上述第一遮光膜對像素的水平方向上的左半部分區域進行遮光,上述第二遮光膜對像素的水平方向上的右半部分區域進行遮光。
并且,如技術方案4所述,也可以構成為,上述相位差檢測用像素在上述攝像元件的至少規定區域內配置于所有上述基本排列圖案的所有上述第一濾光片所對應的位置。
并且,如技術方案5所述,也可以構成為,上述相位差檢測用像素在上述攝像元件的至少規定區域內配置于所有上述基本排列圖案的上述垂直方向上的上端側及下端側的上述第一濾光片所對應的位置。
并且,如技術方案6所述,也可以構成為,上述第一遮光膜沿著上述水平方向配置而得到的排列行與上述第二遮光膜沿著上述水平方向配置而得到的排列行在上述垂直方向上交替配置。
并且,如技術方案7所述,也可以構成為,按照上述第一遮光膜及上述第二遮光膜的順序在上述水平方向上交替配置而得到的排列行與按照上述第二遮光膜及上述第一遮光膜的順序在上述水平方向上交替配置而得到的排列行在上述垂直方向上交替配置。
并且,如技術方案8所述,也可以構成為,上述第一顏色是綠(G)色,上述第二顏色是紅(R)色及藍(B)色中的一種顏色,上述第三顏色是紅(R)色及藍(B)色中的另一種顏色。
技術方案9所述的攝像裝置的特征在于,具有:上述技術方案1~8中任一項所述的彩色攝像元件;驅動單元,驅動上述彩色攝像元件以從上述相位差檢測用像素讀出相位差檢測用像素數據;及調焦單元,基于上述相位差檢測用像素數據對焦點進行調整。
技術方案10所述的攝像裝置的特征在于,具有:上述技術方案5所述的彩色攝像元件;驅動單元,驅動上述彩色攝像元件以從上述相位差檢測用像素讀出相位差檢測用像素數據,并且從上述基本排列圖案的上述垂直方向上的中央側的普通像素讀出動畫生成用像素數據;調焦單元,基于上述相位差檢測用像素數據對焦點進行調整;及生成單元,基于上述動畫生成用像素數據來生成動畫數據。
技術方案11所述的攝像程序是用于使計算機作為構成技術方案9或10所述的攝像裝置的各單元而發揮功能的攝像程序。
發明效果
根據本發明,具有能夠提高相位差檢測用像素的AF精度的效果。
附圖說明
圖1是攝像裝置的概略框圖。
圖2是本發明所涉及的濾色器的結構圖。
圖3是表示第一實施方式所涉及的遮光部的配置的圖。
圖4是由控制部執行的處理的流程圖。
圖5A是用于說明遮光膜的配置圖案的圖。
圖5B是用于說明遮光膜的配置圖案的圖。
圖6是表示第二實施方式所涉及的遮光部的配置的圖。
圖7是用于說明相位差檢測用像素的變形例的圖。
圖8是用于說明根據濾色器所含有的2×2像素的G像素的像素值來判別相關方向的方法的圖。
圖9是用于說明濾色器所含有的基本排列圖案的概念的圖。
圖10是用于說明利用平均值校正來校正相位差檢測用像素的像素數據的情況的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發明的實施方式。
(第一實施方式)
圖1表示本實施方式所涉及的攝像裝置10的概略框圖。攝像裝置10構成為,包括光學系統12、攝像元件14、攝像處理部16、圖像處理部20、驅動部22及控制部24。
光學系統12構成為,例如包括由多個光學鏡頭組成的鏡頭組、光圈調節機構、變焦機構及自動調焦機構等。
攝像元件14是在包括沿水平方向及垂直方向排列的多個光電轉換元件在內的攝像元件、例如CCD(Charge Coupled Device:電荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體)等攝像元件上配置有濾色器的結構的所謂單板式攝像元件。
圖2表示本實施方式所涉及的濾色器30的一部分。此外,像素數作為一例是(4896×3264)像素,縱橫比是3:2,但像素數及縱橫比不限于此。如該圖所示,濾色器30是重復配置6×6像素的基本排列圖案C的濾色器,其中,上述基本排列圖案C是將第一排列圖案A和第二排列圖案B以點對稱方式配置而得到的,上述第一排列圖案A中,與最有助于獲得亮度信號的G(綠)對應的第一濾光片G(以下稱為G 濾光片)配置在3×3像素的正方排列的四角及中央的像素上,與R(紅)對應的第二濾光片R(以下稱為R濾光片)配置在正方排列的水平方向上的中央的行上,與B(藍)對應的第三濾光片B(以下稱為B濾光片)配置在正方排列的垂直方向上的中央的行上,上述第二排列圖案B中,G濾光片的配置與第一基本排列圖案A相同,且將R濾光片的配置和B濾光片的配置進行了對換。
即,濾色器30具有下述特征(1)、(2)、(3)、(4)及(5)。
[特征(1)]
圖2所示的濾色器30包括由與6×6像素對應的正方排列圖案構成的基本排列圖案C,該基本排列圖案C在水平方向及垂直方向上重復配置。即,該濾色器排列中,R、G、B各色濾光片(R濾光片、G濾光片、B濾光片)以規定的周期性排列。
由于R濾光片、G濾光片、B濾光片如此以規定的周期性排列,因此在進行從彩色攝像元件讀出的R、G、B信號的去馬賽克算法(插值)處理等時,能夠按照重復圖案進行處理。
并且,在以基本排列圖案P為單位進行間拔處理而縮小圖像的情況下,間拔處理后的縮小圖像的濾色器排列能夠與間拔處理前的濾色器排列相同,能夠使用通用的處理電路。
[特征(2)]
圖2所示的濾色器30中,與最有助于獲得亮度信號的顏色(在本實施方式中是G色)對應的G濾光片配置在濾色器排列的水平、垂直及傾斜方向上的各行內。
由于與亮度系像素對應的G濾光片配置在濾色器排列的水平、垂直及傾斜方向上的各行內,因此不管高頻的方向如何都能夠提高高頻 區域中的去馬賽克算法處理的重現精度。
[特征(3)]
圖2所示的濾色器30中,與上述G色以外的兩種顏色以上的其他顏色(在本實施方式中是R、B色)對應的R濾光片、B濾光片配置在濾色器排列的水平及垂直方向上的各行內。
由于R濾光片、B濾光片配置在濾色器排列的水平及垂直方向上的各行內,因此能夠抑制莫爾條紋(偽色)的產生。由此,能夠設置成不將用于抑制偽色產生的光學低通濾波器配置在從光學系統的入射面到攝像面的光路上。并且,即使在采用光學低通濾波器的情況下,也能夠采用用于防止偽色產生的切斷高頻成分的作用較弱的濾波器,因而能夠避免有損分辨率。
如圖2所示,還可知:基本排列圖案C是由虛線框圍成的3×3像素的第一排列圖案A和由單點劃線框圍成的3×3像素的第二排列圖案B在水平、垂直方向上交替排列而得到的排列。
第一排列圖案A及第二排列圖案B中,作為亮度系像素的G濾光片分別配置在四角和中央,配置在兩條對角線上。并且,第一排列圖案A中,B濾光片隔著中央的G濾光片而在水平方向上排列,R濾光片隔著中央的G濾光片而在垂直方向上排列,另一方面,第二排列圖案B中,R濾光片隔著中央的G濾光片而在水平方向上排列,B濾光片隔著中央的G濾光片而在垂直方向上排列。即,第一排列圖案A和第二排列圖案B中,R濾光片和B濾光片的位置關系反轉,而其他配置相同。
并且,第一排列圖案A和第二排列圖案B的四角的G濾光片如圖8所示,通過第一排列圖案A和第二排列圖案B在水平、垂直方向上交替配置,形成與2×2像素對應的正方排列的G濾光片。
[特征(4)]
圖2所示的濾色器30包括與由G濾光片構成的2×2像素對應的正方排列。
如圖8所示,取出由G濾光片構成的2×2像素,通過求算水平方向上的G像素的像素值之差的絕對值、垂直方向上的G像素的像素值之差的絕對值、傾斜方向(右上傾斜、左上傾斜)上的G像素的像素值之差的絕對值,能夠判斷水平方向、垂直方向及傾斜方向中的差的絕對值小的方向存在相關性。
即,根據該濾色器排列,使用最小像素間隔的G像素的信息,能夠判別出水平方向、垂直方向及傾斜方向中的相關性高的方向。該方向判別結果能夠用于根據周圍像素進行插值的處理(去馬賽克算法處理)。
[特征(5)]
圖2所示的濾色器30的基本排列圖案C相對于該基本排列圖案C的中心(四個G濾光片的中心)呈點對稱。并且,如圖2所示,基本排列圖案C內的第一排列圖案A及第二排列圖案B也分別相對于中心的G濾光片呈點對稱。
通過具有這樣的對稱性,能夠減小或簡化后段的處理電路的電路規模。
如圖9所示,在基本排列圖案C中,水平方向上的第一至第六行中的第一及第三行的濾色器排列是GRGGBG,第二行的濾色器排列是BGBRGR,第四及第六行的濾色器排列是GBGGRG,第五行的濾色器排列是RGRBGB。
現在,在圖9中,若將基本排列圖案C在水平方向及垂直方向上分別各移位一個像素而得到的基本排列圖案設為C’,分別各移位兩個像素而得到的基本排列圖案設為C”,則即使在水平方向及垂直方向上重復配置這些基本排列圖案C’、C”,也會形成相同的濾色器排列。
即,通過在水平方向及垂直方向上重復配置基本排列圖案,使能夠構成圖9所示的濾色器排列的基本排列圖案存在多個。在本實施方式中,為了便于說明,將基本排列圖案為點對稱的基本排列圖案C稱為基本排列圖案。
此外,在圖3中,在所有基本排列圖案C均設置有遮光部40,但不限于此,也可以僅在攝像元件的一部分規定區域內的基本排列圖案C設置。這一點在以下實施方式中也相同。
攝像裝置10為了進行所謂相位差方式的AF控制,攝像元件14以預先規定的圖案來配置相位差檢測用像素。在該相位差檢測用像素上,如圖3所示,形成有遮光部40,該遮光部40包括對水平方向上的左半部分像素進行遮光的遮光膜40A及對水平方向上的右半部分像素進行遮光的遮光膜40B。在相位差AF控制中,基于設置有遮光膜40A的相位差檢測用像素的像素數據和設置有遮光膜40B的相位差檢測用像素的像素數據來檢測相位的偏移量,并基于該偏移量調整攝影鏡頭的焦點位置。
在本實施方式中,如圖3所示,該遮光部40設置在所有基本排列圖案C的垂直方向上的上端側及下端側的配置有G濾光片的相位差檢測用像素上。即,遮光膜40設置在第一排列圖案A、第二排列圖案B的四角的配置有G濾光片的相位差檢測用像素上。換言之,在所有基本排列圖案C的中央的2×2的相位差檢測用像素上設置有遮光膜40。
在進行相位差AF控制的情況下,在相位差檢測用像素相鄰或相 位差檢測用像素在垂直方向上配置時,AF控制的精度較高。
與之相對,在本實施方式中,在所有配置有G濾光片的相位差檢測像素上設置有遮光膜40,相位差檢測用像素相鄰且在垂直方向上配置,因此能夠提高相位差AF控制的精度。
攝像處理部16對從攝像元件14輸出的攝像信號實施放大處理、相關雙采樣處理、A/D轉換處理等預先規定的處理,并作為像素數據輸出到圖像處理部20。
圖像處理部20對從攝像處理部16輸出的像素數據實施所謂去馬賽克算法處理。即,對于全部像素,根據周圍像素的像素數據來對所對應顏色以外的顏色的像素數據進行插值,生成全部像素的R、G、B像素數據。并且,對所生成的R、G、B像素數據實施所謂YC轉換處理,生成亮度數據Y、色差數據Cr、Cb。并且,進行縮放處理,將這些信號縮放成與攝影模式對應的大小。
驅動部22根據來自控制部24的指示,進行從攝像元件14讀出攝像信號的讀出驅動等。
控制部24根據攝影模式等集中控制驅動部22及圖像處理部20等。詳細情況后述,控制部24對驅動部22發出指示以通過與攝影模式對應的讀出方法讀出攝像信號,或者對圖像處理部20發出指示以進行與攝影模式對應的圖像處理。
由于需要根據攝影模式而間拔并讀出來自攝像元件14的攝像信號,因此控制部24指示驅動部22以通過所指示的與攝影模式對應的間拔方法進行間拔并讀出攝像信號。
作為攝影模式,包括拍攝靜止圖像的靜止圖像模式及HD動畫模 式、動畫模式(實時取景模式)等動畫模式,其中,上述HD動畫模式中,對拍攝到的圖像進行間拔,生成較高分辨率的HD(高清)動畫數據,并記錄于未圖示的存儲卡等記錄介質;上述取景動畫模式中,對拍攝到的圖像進行間拔,并將分辨率較低的取景動畫輸出到未圖示的顯示部。
接著,作為本實施方式的作用,參照圖4所示的流程圖,對由控制部24執行的處理進行說明。
此外,圖4所示的處理在被指示執行與攝影模式對應的攝影的情況下執行。
首先,在步驟100中,指示驅動部22以通過與攝影模式對應的間拔方法讀出像素數據。
例如,在HD動畫模式、取景動畫模式等動畫模式的情況下,進行相位差AF控制并生成動畫數據,因此讀出設置有遮光膜40A及遮光膜40B的至少一部分相位差檢測用像素,即在圖3中垂直方向上的第(6n+1)、第(6n+3)、第(6n+4)、第(6n+6)(n=0、1、2、……)行中的包括遮光膜40A及遮光膜40B的至少一部分的行,基于這些行的像素數據進行相位差AF控制,并且讀出除這些行以外的第(6n+2)、第(6n+5)行即普通像素行的至少一部分的行,來生成動畫數據。在生成該動畫數據時,對相位差檢測用像素根據其周圍的普通像素的像素數據進行插值。
如圖3所示,在本實施方式中,在所有配置有G濾光片的相位差檢測用像素上設置有遮光膜40。因此,由于相位差檢測用像素相鄰且在垂直方向上配置,因此能夠提高相位差AF控制的精度。
在步驟102中,指示圖像處理部20以執行與攝影模式對應的圖像 處理(去馬賽克算法處理及YC轉換處理)及縮放處理。由此,圖像處理部20進行上述YC轉換處理及縮放處理。
此外,控制部24能夠由包括CPU、ROM、RAM、非易失性ROM等在內的計算機構成。在這種情況下,能夠將上述處理的處理程序預先存儲到例如非易失性ROM中,由CPU將它們讀入并執行。
并且,在本實施方式中,如圖3、圖5A所示,說明了遮光膜40A沿水平方向配置而得到的排列行與遮光膜40B沿水平方向配置而得到的排列行在垂直方向上交替配置的情況,但如圖5B所示,也可以構成為:按照遮光膜40A及遮光膜40B的順序在水平方向上交替配置而得到的排列行與按照遮光膜40B及遮光膜40A的順序在水平方向上交替配置而得到的排列行在垂直方向上交替配置。此外,在圖5中,僅示出了相位差檢測用像素。在圖5B所示的配置的情況下,遮光膜40A及遮光膜40B均傾斜地配置,因此在拍攝包括例如斜線在內的被攝體的情況下,能夠高精度地使焦點對準。這一點在以下實施方式中也相同。
(第二實施方式)
接著,說明本發明的第二實施方式。此外,對與第一實施方式相同的部分標以相同的附圖標記,并省略其詳細說明。
圖6表示本實施方式所涉及的遮光膜40A、40B的配置。本實施方式與第一實施方式的不同點在于遮光膜40A、40B的配置。
如圖6所示,在本實施方式中,遮光部40分別設置在所有基本排列圖案C的垂直方向上的上端側及下端側的G濾光片的相位差檢測用像素上。即,在圖6的例子中,在垂直方向上的第(6n+3)(n=0、1、2、……)、第(6n+4)行上未配置遮光膜40A、40B。
在這種情況下,控制部24在攝影模式是動畫模式的情況下讀出配 置有遮光膜40A、40B的行的相位差檢測用像素的像素數據,進行相位差AF控制,并且讀出未配置遮光膜40A、40B的普通像素的像素數據,來生成動畫數據。
這樣一來,在本實施方式中,相位差檢測用像素的像素數據僅用于相位差AF控制,而不用于動畫數據的生成,因此無需根據周圍像素進行插值。并且,動畫數據是根據普通像素的像素數據生成的。因此,與將相位差檢測用像素用于動畫數據的生成的情況相比,能夠提高相位差AF控制的處理速度。并且,與進行插值并生成動畫數據的情況相比,能夠提高動畫數據生成的處理速度。
此外,在上述各實施方式中,說明了RGB三原色的濾色器的濾色器排列,但濾色器的種類不限于此。
并且,在上述各實施方式中,說明了在相位差檢測用像素設置對水平方向上的左半部分像素進行遮光的遮光膜40A及對水平方向上的右半部分像素進行遮光的遮光膜40B的結構,但遮光的區域不限于此,只要遮光膜40A對相位差檢測用像素的部分區域進行遮光而使光透過其他區域、遮光膜40B對相位差檢測用像素的一部分進行遮光而使光透過與透光膜40A透過的區域成對的區域即可。
并且,在上述各實施方式中,說明了在相位差檢測用像素設置遮光膜的結構,但不限于此,通過設為例如日本特愿2009-227338號所述的結構,也可以形成相位差檢測用像素。即,攝像元件由頂部微透鏡、內部微透鏡及同一形狀的受光元件構成,并構成為,包括:第一像素D1,接受通過攝影鏡頭光瞳的整個區域的光線;第二像素D2,僅接受通過攝影鏡頭光瞳的一半區域的一部分的光線;及第三像素D3,僅接受通過攝影鏡頭光瞳的一半區域的一部分且與第二像素D2不同的區域的光線。并且,如圖7所示,對于第二像素D2、第三像素D3,將直徑小于第一像素D1的頂部微透鏡L1的頂部微透鏡L2、L3相對于內 部微透鏡的光軸向各自不同的方向偏移而分別配置。由此,能夠將第二像素D2、第三D3作為相位差檢測用像素來形成。本發明也能夠適用于這樣的結構中。而且,根據攝像元件的結構,也可以是不設置內部透鏡的形態。并且,作為相位差像素的結構,不限于上述結構,只要能夠進行光瞳分割就可以替代。
(第三實施方式)
接著,說明本發明的第三實施方式。
相位差檢測用像素與普通像素相比靈敏度低等,其特性不同,因此在將相位差檢測用像素的像素數據作為靜止圖像、動態圖像來使用的情況下,需要校正相位差檢測用像素的像素數據。因此,在本實施方式中,說明相位差檢測用像素的像素數據的校正方法。
作為校正方法,公知有平均值校正及增益校正這兩種方法。平均值校正是平均相位差檢測用像素的周圍的普通像素的像素值而將其作為相位差檢測用像素的像素數據的方法。另一方面,增益校正是通過將相位差檢測用像素的像素數據乘以與普通像素和相位差檢測用像素的電平差相當的規定增益來提高相位差檢測用像素的像素數據的方法。
圖10表示以基本排列圖案C的中央的2×2的G像素為中心的4×4像素內的G像素的配置。在該圖中,將中心的2×2的G像素從左上方起按照順時針分別設為G1、G2、G3、G4,將其周圍的G像素從左上方起按照順時針分別設為G5、G6、G7、G8。
如圖3、6所示,相位差檢測用像素配置在G1、G2、G3、G4的各像素。并且,在要對例如G1的像素數據進行平均值校對的情況下,可考慮以作為普通像素的G5、G6、G8的像素數據的平均值進行校正。但是,G6、G8不是與G1相鄰的像素。
因此,在本實施方式中,進行替換校正,以相鄰的普通像素的像素數據來替換相位差檢測用像素的像素數據。
具體而言,將G1的像素數據替換為相鄰的G5的像素數據,將G2的像素數據替換為相鄰的G6的像素數據,將G3的像素數據替換為相鄰的G7的像素數據,將G4的像素數據替換為相鄰的G8的像素數據。
如上所述,通過將相位差檢測用像素的像素數據替換為相鄰的普通像素的像素數據來進行校正。
此外,根據攝影圖像的內容,進行增益校正及替換校正中的某一種校正可獲得良好圖像有時是不同的。因此,可以根據攝影圖像的內容來分別使用增益校正和平均值校正。
附圖標記
10攝像裝置
12光學系統
14攝像元件
16攝像處理部
20圖像處理部
22驅動部
24控制部
30濾色器
40遮光部
40A、40B遮光膜

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