固體攝像器件、電子裝置、鏡頭控制方法和攝像模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本技術涉及能夠防止自動聚焦（AF :auto focus)的精度降低的固體攝像器件、電子裝置、鏡頭控制方法和攝像模塊。
[0002]相關申請的交叉參考
[0003]本申請要求2013年6月4日提交的日本優先權專利申請JP的優先權權益，因此將該日本優先權專利申請的全部內容以引用的方式并入本文中。
【背景技術】
[0004]近年來，已經開發出這樣的攝像裝置：其通過在攝像器件中設置有對光電轉換部的一部分進行了遮光的相位差檢測像素來執行相位差檢測，由此執行自動聚焦（AF)(例如，參照專利文獻PTL l)o
[0005]引用文獻列表
[0006]專利文獻
[0007]PTL I :日本未經審查的專利申請公開第號

【發明內容】

[0008]本發明要解決的技術問題
[0009]諸如在形成各像素中的遮光膜和片上透鏡（on-chip lens)時的光刻工藝中的未對準或在使攝像器件模塊化時攝像鏡頭中的未對準等制造差異會導致相位差檢測精度的降低。因此，相位差檢測精度的降低會影響自動聚焦（AF)的精度。
[0010]根據本技術，期望的是，即使當存在著制造差異時，也能至少保持AF的精度。
[0011]解決技術問題所采取的技術方案
[0012]根據本技術的一個實施例，提供了一種固體攝像器件，其包括：多個像素，所述多個像素包括用于通過相位差檢測來執行自動聚焦（AF)的相位差檢測像素。各所述相位差檢測像素包括片上透鏡和光電轉換部，所述光電轉換部被形成于比所述片上透鏡低的層上。在所述相位差檢測像素之中的多個預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的布置對應的出射光瞳校正量的偏差量。
[0013]所述相位差檢測像素還可以包括遮光膜，所述遮光膜對所述光電轉換部的一部分遮光。在所述預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜可以被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的所述布置對應的所述出射光瞳校正量的偏差量。
[0014]所述預定的相位差檢測像素可以被布置得彼此靠近。在所述預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜可以受到基于如下校正量的出射光瞳校正：該校正量不同于與所述預定的相位差檢測像素的所述布置對應的所述出射光瞳校正量。
[0015]所述預定的相位差檢測像素可以被布置得彼此遠離。在所述預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜可以沒有受到基于校正量的出射光瞳校正。
[0016]所述多個像素包括用于生成圖像的攝像像素，所述預定的相位差檢測像素可以被設置于設置有所述攝像像素的圖像輸出區域的外側。
[0017]所述多個像素包括用于生成圖像的攝像像素，所述預定的相位差檢測像素可以被設置于設置有所述攝像像素的圖像輸出區域的內側。
[0018]毗鄰于所述預定的相位差檢測像素的像素可以具有比常規尺寸的片上透鏡大的片上透鏡。
[0019]毗鄰于所述預定的相位差檢測像素的像素可以具有比常規尺寸的片上透鏡小的片上透鏡。
[0020]所述相位差檢測像素可以具有被分隔開地形成為所述光電轉換部的光電轉換部。
[0021]所述固體攝像器件還可以包括相位差檢測部和相位差校正部。所述相位差檢測部通過利用所述相位差檢測像素的輸出之間的差分來執行相位差檢測，所述相位差校正部通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的所述輸出來校正所檢測到的相位差。
[0022]所述相位差校正部可以基于相位差特性來校正所檢測到的相位差，所述相位差特性是通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的所述輸出而求出的。
[0023]在一對所述相位差檢測像素中，所述相位差特性可以表明與入射光的光軸的角度相應的所述相位差檢測像素的輸出。所述相位差校正部可以通過利用校正參數來校正所檢測到的相位差，所述校正參數是通過利用在預定角度范圍內所述相位差特性的所述輸出的斜率而求出的。
[0024]所述相位差校正部可以通過利用與鏡頭的F數對應的所述校正參數來校正所檢測到的相位差。
[0025]所述相位差校正部可以通過利用與圖像高度對應的所述校正參數來校正所檢測到的相位差。
[0026]所述相位差校正部可以通過利用與攝影環境對應的所述校正參數來校正所檢測到的相位差。
[0027]根據本技術的另一實施例，提供了一種電子裝置，其包括:攝像器件，所述攝像器件具有多個像素，所述多個像素包括用于通過相位差檢測來執行自動聚焦(AF)的相位差檢測像素，其中，各所述相位差檢測像素包括片上透鏡、光電轉換部和遮光膜，所述光電轉換部被形成于比所述片上透鏡低的層上，所述遮光膜對所述光電轉換部的一部分遮光，并且其中，在所述相位差檢測像素之中的多個預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的布置對應的出射光瞳校正量的偏差量；鏡頭，所述鏡頭致使被攝對象光入射到所述攝像器件上；相位差檢測部，所述相位差檢測部通過利用所述相位差檢測像素的輸出之間的差分來執行相位差檢測；相位差校正部，所述相位差校正部通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的輸出來校正所檢測到的相位差；以及鏡頭控制部，所述鏡頭控制部依據校正后的相位差來控制所述鏡頭的驅動。
[0028]所述電子裝置還可以包括光源，所述光源發射呈特定圖案的光。所述相位差校正部可以通過利用與所述光源的波長對應的校正參數來校正所檢測到的相位差。
[0029]所述多個像素包括用于生成圖像的攝像像素，所述相位差檢測像素可以被設置于設置有所述攝像像素的圖像輸出區域的內側。所述電子裝置還可以包括缺陷校正部，所述缺陷校正部通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的所述輸出來校正所述預定的相位差檢測像素的所述輸出。
[0030]根據本技術的又一實施例，提供了一種用于電子裝置的鏡頭控制方法。所述電子裝置包括:攝像器件，所述攝像器件具有多個像素，所述多個像素包括用于通過相位差檢測來執行自動聚焦(AF)的相位差檢測像素，其中，各所述相位差檢測像素包括片上透鏡、光電轉換部和遮光膜，所述光電轉換部被形成于比所述片上透鏡低的層上，所述遮光膜對所述光電轉換部的一部分遮光，并且其中，在所述相位差檢測像素之中的多個預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的布置對應的出射光瞳校正量的偏差量；以及鏡頭，所述鏡頭致使被攝對象光入射到所述攝像器件上。用于所述電子裝置的所述鏡頭控制方法包括:通過利用所述相位差檢測像素的輸出之間的差分來執行相位差檢測；通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的輸出來校正所檢測到的相位差；并且依據校正后的相位差來控制所述鏡頭的驅動。
[0031]根據本技術的再一實施例，提供了一種攝像模塊，其包括:攝像器件，所述攝像器件具有多個像素，所述多個像素包括用于通過相位差檢測來執行自動聚焦(AF)的相位差檢測像素，其中，各所述相位差檢測像素包括片上透鏡、光電轉換部和遮光膜，所述光電轉換部被形成于比所述片上透鏡低的層上，所述遮光膜對所述光電轉換部的一部分遮光，并且其中，在所述相位差檢測像素之中的多個預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡和所述遮光膜被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的布置對應的出射光瞳校正量的偏差量；鏡頭，所述鏡頭致使被攝對象光入射到所述攝像器件上；以及光學濾光片，所述光學濾光片被形成于所述攝像器件與所述鏡頭之間。所述鏡頭和所述光學濾光片依據相位差特性而被形成，所述相位差特性是通過利用預先獲得的所述預定的相位差檢測像素的輸出而求出的。
[0032]根據本技術的一個實施例，在所述相位差檢測像素之中的所述多個預定的相位差檢測像素中，所述片上透鏡被形成為具有不同于與所述預定的相位差檢測像素的布置對應的出射光瞳校正量的偏差量。
[0033]根據本技術的另外一個實施例，提供了一種固體攝像器件，其包括像素區域，所述像素區域包括以二維矩陣圖案布置著的多個像素。其中，所述多個像素中的至少一些像素是相位差檢測像素，所述相位差檢測像素包括光電轉換部和遮光膜，所述光電轉換部被設置于半導體基板上，所述遮光膜被設置于所述光電轉換部的一部分的上方。而且其中，位于所述像素區域的外圍部處的所述相位差檢測像素的所述遮光膜的位置不同于位于所述像素區域的中心部處的所述相位差檢測像素的所述遮光膜的位置。
[0034]根據本技術的另外一個實施例，提供了一種電子裝置，其包括鏡頭和固體攝像器件。所述固體攝像器件包括像素區域，所述像素區域包括以二維矩陣圖案布置著的多個像素。所述多個像素中的至少一些像素是相位差檢測像素，所述相位差檢測像素包括光電轉換部和遮光膜，所述光電轉換部被設置于半導體基板上，所述遮光膜被設置于所述光電轉換部的一部分的上方。位于所述像素區域的外圍部處的所述相位差檢測像素的所述遮光膜的位置不同于位于所述像素區域的中心部處的所述相位差檢測像素的所述遮光膜的位置。
[0035]在某些情況下，所述中心部包括位于所述像素區域的周邊部處的中心部；可替代地或此外，所述中心部包括位于所述像素區域的中央部處的中心部。
[0036]各所述相位差檢測像素可以包括被設置于所述遮光膜上方的片上透鏡。所述相位差檢測像素可以被設置于所述像素區域的非攝像區域中。在位于所述像素區域的一側處的一個或多個非攝像區域中可以安置有所述相位差檢測像素的群組。
[0037]所述相位差檢測像素之中的一些相位差檢測像素的所述片上透鏡和所述遮光膜可以沒有受到出射光瞳校正；然而，除了這些相位差檢測像素以外，所述多個像素之中的一些像素的所述片上透鏡受到出射光瞳校正。
[0038]所述相位差檢測像素的所述片上透鏡和所述遮光膜可以受到出射光瞳校正。
[0039]第一相位差檢測像素的遮光膜可以被布置成對所述第一相位差檢測像素的左側進行遮光，且第二相位差檢測像素的遮光膜可以被布置成對所述第二相位差檢測像素的右側進行遮光。
[0040]特別地，與位于第一位置處的像素的透鏡對應的出射光瞳校正量不同于向位于所述第一位置處的相位差檢測像素的透鏡應用的出射光瞳校正量。
[0041]在某些情況下，至少一個所述相位差檢測像素具有多個所述光電轉換部。
[0042]本發明的有益效果
[0043]根據本技術的一個實施例，即使當存在著制造差異時，也能夠防止AF的精度降低。
【附圖說明】
[0044]圖1是圖示了攝像器件的像素布置的圖。
[0045]圖2是圖示了相位差檢測像素的結構例子的截面圖。
[0046]圖3是圖示了攝像器件的像素布置的圖。
[0047]圖4是圖示了相位差檢測像素的結構例子的截面圖。
[0048]圖5是圖示了相位差檢測像素的相位差特性的圖。
[0049]圖6是圖示了相位差檢測像素的相位差特性的圖。
[0050]圖7是圖示了相關技術中的相位差檢測的校正的圖。
[0051]圖8是圖示了相對于相位差的焦點偏差量的圖。
[0052]圖9是圖示了根據本技術的攝像器件的構造例子的圖。
[0053]圖10是圖示了根據本技術的攝像器件的另一構造例子的圖。
[0054]圖11是圖示了監控像素的相位差特性的圖。
[0055]圖12是圖示了監控像素的相位差特性的實際測量數據的圖。
[0056]圖13是圖示了片上透鏡的形狀的圖。
[0057]圖14是圖示了遮光膜的遮光圖案的圖。
[0058]圖15是圖示了根據本技術的攝像器件的又一構造例子的圖。
[0059]圖16是圖示了相位差檢測像素的另一結構例子的截面圖。
[0060]圖17是圖示了根據本技術的電子裝置的構造例子的框圖。
[0061]圖18是圖示了根據本技術的固體攝像器件的基本示意構造的圖。
[0062]圖19是圖不了相位差AF處理的流程圖。
[0063]圖20是圖示了校正參數的計算的圖。
[0064]圖21是圖示了基于校正參數的相位差校正的圖。
[0065]圖22是圖示了攝像處理的流程圖。
[0066]圖23是圖示了攝像像素的入射角依賴特性的圖。
[0067]圖24是圖示了根據本技術的電子裝置的另一構造例子的框圖。
[0068]圖25是圖示了根據本技術的攝像裝置的外觀的構造的圖。
[0069]圖26是圖示了其中存在著差異的相位差特性的圖。
[0070]圖27是圖示了攝像裝置的相位差AF處理的流程圖。
[0071]圖28是圖示了根據本技術的膠囊內視鏡的外觀的構造的圖。
[0072]圖29是圖示了由光源發射的光的圖案的例子的圖。
[0073]圖30是圖示了膠囊內視鏡的攝影處理的流程圖。
[0074]圖31是圖示了攝像模塊的構造例子的圖。
[0075]圖32是圖示了根據本技術的3D(三維)傳感器的構造例子的框圖。
【具體實施方式】
[0076]以下，將參照附圖來說明本技術的實施例。將按照下列順序給出說明:
[0077]1.相關技術中的攝像器件及其問題；
[0078]2.關于本技術的攝像器件；以及
[0079]3.關于配備有本技術的攝像器件的電子裝置。
[0080]1.相關技術中的攝像器件的問題
[0081]沒有執行出射光瞳校正的攝像器件
[0082]圖1圖示了能夠執行相位差檢測的一般攝像器件的像素布置。
[0083]如圖1所示，在該攝像器件中，如利用白色方塊表示的多個攝像像素以二維矩陣的方式被布置著。所述攝像像素由R像素、G像素和B像素形成，且這些像素被規則地布置成拜耳圖案。即，這些像素的規則布置包括將這些像素布置成拜耳圖案。
[0084]而且，在以呈二維布置著的矩陣的方式而被布置著的多個攝像像素中，在這樣的布置中分布有利用黑色方塊表示的多個相位差檢測像素。相位差檢測像素通過取代攝像器件中的在特定位置處的一些攝像像素而被規則地布置成預定圖案。如圖1所示，用相位差檢測像素Pl和P2取代兩個G像素。
[0085]圖2圖示了圖1中的相位差檢測像素的截面圖。在圖2中，相位差檢測像素Pl和P2被設置成彼此毗鄰；然而，如圖1中另外所示出的那樣，有預定數量的攝像像素被插入在相位差檢測像素之間。
[0086]如圖2中的相位差檢測像素Pl和P2所示，光電二極管122或光電轉換部被形成于半導體基板(Si基板)121上。在半導體基板121的上方，遮光膜123和彩色濾光片124被形成于同一層中，且片上透鏡125被形成在位于遮光膜123和彩色濾光片124上方的層上。
[0087]如圖2所示，相位差檢測像素Pl和P2被構造成使得像素Pl的左側部被遮光且像素P2的右側部被遮光。此外，依據各像素布置，可以對像素Pl的上側部進行遮光且對像素P2的下側部進行遮光。可替代地或此外，傾斜入射光可以被遮擋。
[0088]根據本技術的至少一些