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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)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(guān)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(yōu)先權(quán)專利申請JP2013-117688的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，因此將該日本優(yōu)先權(quán)專利申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，已經(jīng)開發(fā)出這樣的攝像裝置：其通過在攝像器件中設(shè)置有對光電轉(zhuǎn)換部的一部分進(jìn)行了遮光的相位差檢測像素來執(zhí)行相位差檢測，由此執(zhí)行自動聚焦（AF)(例如，參照專利文獻(xiàn)PTL l)o
[0005]引用文獻(xiàn)列表
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]PTL I :日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2010-160313號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)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(zhǔn)或在使攝像器件模塊化時攝像鏡頭中的未對準(zhǔn)等制造差異會導(dǎo)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(jù)本技術(shù)，期望的是，即使當(dāng)存在著制造差異時，也能至少保持AF的精度。
[0011]解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案
[0012]根據(jù)本技術(shù)的一個實(shí)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(zhí)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(zhuǎn)換部，所述光電轉(zhuǎn)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(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的布置對應(yīng)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(zhuǎn)換部的一部分遮光。在所述預(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的所述布置對應(yīng)的所述出射光瞳校正量的偏差量。
[0014]所述預(yù)定的相位差檢測像素可以被布置得彼此靠近。在所述預(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的所述布置對應(yīng)的所述出射光瞳校正量。
[0015]所述預(yù)定的相位差檢測像素可以被布置得彼此遠(yuǎn)離。在所述預(yù)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(yù)定的相位差檢測像素可以被設(shè)置于設(shè)置有所述攝像像素的圖像輸出區(qū)域的外側(cè)。
[0017]所述多個像素包括用于生成圖像的攝像像素，所述預(yù)定的相位差檢測像素可以被設(shè)置于設(shè)置有所述攝像像素的圖像輸出區(qū)域的內(nèi)側(cè)。
[0018]毗鄰于所述預(yù)定的相位差檢測像素的像素可以具有比常規(guī)尺寸的片上透鏡大的片上透鏡。
[0019]毗鄰于所述預(yù)定的相位差檢測像素的像素可以具有比常規(guī)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(zhuǎn)換部的光電轉(zhuǎn)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(zhí)行相位差檢測，所述相位差校正部通過利用預(yù)先獲得的所述預(yù)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(yù)先獲得的所述預(yù)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(yīng)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(shù)來校正所檢測到的相位差，所述校正參數(shù)是通過利用在預(yù)定角度范圍內(nèi)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(shù)對應(yīng)的所述校正參數(shù)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(yīng)的所述校正參數(shù)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(huán)境對應(yīng)的所述校正參數(shù)來校正所檢測到的相位差。
[0027]根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)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(zhí)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(zhuǎn)換部和遮光膜，所述光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的布置對應(yīng)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(zhí)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(yù)先獲得的所述預(yù)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(jù)校正后的相位差來控制所述鏡頭的驅(qū)動。
[0028]所述電子裝置還可以包括光源，所述光源發(fā)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(yīng)的校正參數(shù)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(shè)置于設(shè)置有所述攝像像素的圖像輸出區(qū)域的內(nèi)側(cè)。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(yù)先獲得的所述預(yù)定的相位差檢測像素的所述輸出來校正所述預(yù)定的相位差檢測像素的所述輸出。
[0030]根據(jù)本技術(shù)的又一實(shí)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(zhí)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(zhuǎn)換部和遮光膜，所述光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的布置對應(yīng)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(zhí)行相位差檢測；通過利用預(yù)先獲得的所述預(yù)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(jù)校正后的相位差來控制所述鏡頭的驅(qū)動。
[0031]根據(jù)本技術(shù)的再一實(shí)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(zhí)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(zhuǎn)換部和遮光膜，所述光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的布置對應(yīng)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(xué)濾光片，所述光學(xué)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(xué)濾光片依據(jù)相位差特性而被形成，所述相位差特性是通過利用預(yù)先獲得的所述預(yù)定的相位差檢測像素的輸出而求出的。
[0032]根據(jù)本技術(shù)的一個實(shí)施例，在所述相位差檢測像素之中的所述多個預(yù)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(yù)定的相位差檢測像素的布置對應(yīng)的出射光瞳校正量的偏差量。
[0033]根據(jù)本技術(shù)的另外一個實(shí)施例，提供了一種固體攝像器件，其包括像素區(qū)域，所述像素區(qū)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(zhuǎn)換部和遮光膜，所述光電轉(zhuǎn)換部被設(shè)置于半導(dǎo)體基板上，所述遮光膜被設(shè)置于所述光電轉(zhuǎn)換部的一部分的上方。而且其中，位于所述像素區(qū)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(qū)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(jù)本技術(shù)的另外一個實(shí)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(qū)域，所述像素區(qū)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(zhuǎn)換部和遮光膜，所述光電轉(zhuǎn)換部被設(shè)置于半導(dǎo)體基板上，所述遮光膜被設(shè)置于所述光電轉(zhuǎn)換部的一部分的上方。位于所述像素區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(shè)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(shè)置于所述像素區(qū)域的非攝像區(qū)域中。在位于所述像素區(qū)域的一側(cè)處的一個或多個非攝像區(qū)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(cè)進(jìn)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(cè)進(jìn)行遮光。
[0040]特別地，與位于第一位置處的像素的透鏡對應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)換部。
[0042]本發(fā)明的有益效果
[0043]根據(jù)本技術(shù)的一個實(shí)施例，即使當(dāng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)技術(shù)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(diǎn)偏差量的圖。
[0052]圖9是圖示了根據(jù)本技術(shù)的攝像器件的構(gòu)造例子的圖。
[0053]圖10是圖示了根據(jù)本技術(shù)的攝像器件的另一構(gòu)造例子的圖。
[0054]圖11是圖示了監(jiān)控像素的相位差特性的圖。
[0055]圖12是圖示了監(jiān)控像素的相位差特性的實(shí)際測量數(shù)據(jù)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(jù)本技術(shù)的攝像器件的又一構(gòu)造例子的圖。
[0059]圖16是圖示了相位差檢測像素的另一結(jié)構(gòu)例子的截面圖。
[0060]圖17是圖示了根據(jù)本技術(shù)的電子裝置的構(gòu)造例子的框圖。
[0061]圖18是圖示了根據(jù)本技術(shù)的固體攝像器件的基本示意構(gòu)造的圖。
[0062]圖19是圖不了相位差A(yù)F處理的流程圖。
[0063]圖20是圖示了校正參數(shù)的計算的圖。
[0064]圖21是圖示了基于校正參數(shù)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(jù)本技術(shù)的電子裝置的另一構(gòu)造例子的框圖。
[0068]圖25是圖示了根據(jù)本技術(shù)的攝像裝置的外觀的構(gòu)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A(yù)F處理的流程圖。
[0071]圖28是圖示了根據(jù)本技術(shù)的膠囊內(nèi)視鏡的外觀的構(gòu)造的圖。
[0072]圖29是圖示了由光源發(fā)射的光的圖案的例子的圖。
[0073]圖30是圖示了膠囊內(nèi)視鏡的攝影處理的流程圖。
[0074]圖31是圖示了攝像模塊的構(gòu)造例子的圖。
[0075]圖32是圖示了根據(jù)本技術(shù)的3D(三維)傳感器的構(gòu)造例子的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076]以下，將參照附圖來說明本技術(shù)的實(shí)施例。將按照下列順序給出說明:
[0077]1.相關(guān)技術(shù)中的攝像器件及其問題；
[0078]2.關(guān)于本技術(shù)的攝像器件；以及
[0079]3.關(guān)于配備有本技術(shù)的攝像器件的電子裝置。
[0080]1.相關(guān)技術(shù)中的攝像器件的問題
[0081]沒有執(zhí)行出射光瞳校正的攝像器件
[0082]圖1圖示了能夠執(zhí)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(guī)則地布置成拜耳圖案。即，這些像素的規(guī)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(guī)則地布置成預(yù)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(shè)置成彼此毗鄰；然而，如圖1中另外所示出的那樣，有預(yù)定數(shù)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(zhuǎn)換部被形成于半導(dǎo)體基板(Si基板)121上。在半導(dǎo)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(gòu)造成使得像素Pl的左側(cè)部被遮光且像素P2的右側(cè)部被遮光。此外，依據(jù)各像素布置，可以對像素Pl的上側(cè)部進(jìn)行遮光且對像素P2的下側(cè)部進(jìn)行遮光?？商娲鼗虼送猓瑑A斜入射光可以被遮擋。
[0088]根據(jù)本技術(shù)的至少一些