[發明專利]攝像元件及攝像裝置

有效

• 申請號: 201380029917.8
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN104350739A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 沖川滿
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H01L27/14;H04N9/07
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 熊傳芳;蘇卉

技術領域

本發明涉及攝像元件及攝像裝置。

背景技術

近年來，隨著CCD(Charge?Coupled?Device)圖像傳感器、CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor)圖像傳感器等固體攝像元件的高分辨率化，數碼相機、數碼攝像機、智能電話等便攜電話機、PDA(Personal?Digital?Assistant)等具有攝影功能的信息設備的需要變得急增。另外，將如以上那樣的具有攝像功能的信息設備稱為攝像裝置。

在這些攝像裝置中，作為使焦點對準主要的被攝體的對焦控制方法，采用對比度AF(Auto?Focus，自動對焦)方式、相位差AF方式。由于與對比度AF方式相比，相位差AF方式能夠高速、高精度地進行對焦位置的檢測，所以在各種攝像裝置中廣泛采用。

例如，在專利文獻1中，公開了如下的攝像裝置：通過規則性地配置有多個像素單元的固體攝像元件來進行相位差AF，該像素單元具有在一個微透鏡下不同的分光靈敏度特性的多個光電轉換部。

此外，還提出了如下的攝像裝置：能夠利用相位差檢測的技術，獲取從不同的兩個視點觀察被攝體時的圖像而進行立體攝像。

例如，在專利文獻2中，公開了如下的攝像裝置：以檢測同色光的4個光電轉換部為一個單位，使用將該單位以二維狀排列的固體攝像元件，能夠進行相位差AF、立體攝像。該固體攝像元件成為如下結構：在4個光電轉換部(上下2×左右2)單位中共用一個微透鏡，各微透鏡以橫跨檢測不同顏色的光電轉換部的方式配置。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-317951號公報

專利文獻2：日本特開2010-239337號公報

發明內容

發明要解決的課題

如在專利文獻1、2中記載的固體攝像元件那樣，在多個光電轉換部中共用一個微透鏡的結構中，由于光的空間采樣位置由微透鏡的中心位置決定，所以與相對于一個光電轉換部設置一個微透鏡的普通的攝像元件相比，分辨率降低。

專利文獻1、2將防止像素插值處理時的畫質變差、削減在圖像處理中使用的存儲器容量等作為主要目的，而不將提高分辨率作為主要目的。因此，關于分辨率，還有改善的余地。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，在相對于兩個光電轉換部設置一個微透鏡的結構的攝像元件中提高分辨率。

用于解決課題的手段

本發明的攝像元件具有在行方向和與該行方向正交的列方向上以格子狀配置的多個像素單元，上述多個像素單元包括：包含檢測紅色光的光電轉換部的第一像素單元、包含檢測綠色光的光電轉換部的第二像素單元及包含檢測藍色光的光電轉換部的第三像素單元，在由排列于上述行方向上的像素單元構成的各像素單元行中，以包含檢測同色光的光電轉換部的相鄰的兩個像素單元為對，該對周期性地配置，在上述行方向上相鄰的每兩個像素單元，設有橫跨于該兩個像素單元分別包含的兩個上述光電轉換部的一個微透鏡，上述微透鏡的排列為以下排列：位于奇數行的像素單元行的微透鏡相對于位于偶數行的像素單元行的微透鏡在上述行方向上錯開各像素單元行中的上述微透鏡的排列間距的1/2，位于奇數行和偶數行的至少一方的各微透鏡橫跨檢測不同顏色的光的兩個光電轉換部而配置。

本發明的攝像裝置包括上述攝像元件。

發明效果

根據本發明，在相對于兩個光電轉換部設置一個微透鏡的結構的攝像元件中，能夠提高分辨率。

附圖說明

圖1是表示作為用于說明本發明的一實施方式的攝像裝置的一例的數碼相機的概略結構的圖。

圖2是表示在圖1所示的數碼相機中搭載的攝像元件5的結構的平面示意圖。

圖3是表示在圖1所示的攝像元件5中搭載的微透鏡的圖。

圖4是用于說明攝像元件5的光的空間采樣位置的圖。

圖5是表示與構成對的兩個像素單元51對應地設有攝像元件5的微透鏡51的參考結構的攝像元件5a的圖。

圖6是用于說明攝像元件5a的光的空間采樣位置的圖。

圖7是表示作為圖1所示的攝像元件5的變形例的攝像元件5b的結構的平面示意圖。

圖8是表示在圖7所示的攝像元件5b中搭載的微透鏡的圖。

圖9是用于說明攝像元件5b的光的空間采樣位置的圖。

圖10是表示作為圖1所示的攝像元件5的變形例的攝像元件5c的結構的平面示意圖。

圖11是表示在圖10所示的攝像元件5c中搭載的微透鏡的圖。