固態(tài)圖像傳感器、電子設(shè)備和自動聚焦方法
【專利摘要】電子設(shè)備的固態(tài)圖像傳感器包括布置成矩陣形式的多個像素，所述多個像素具有多個相位差像素。所述多個相位差像素布置于在不同的多個跳過讀出模式下共同讀出的像素位置。
【專利說明】
固態(tài)圖像傳感器、電子設(shè)備和自動聚焦方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 根據(jù)本公開的設(shè)備和方法涉及自動聚焦，更具體地講，涉及用于使用拍攝表面的 相位差進(jìn)行自動聚焦的固態(tài)圖像傳感器、電子設(shè)備和自動聚焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為通過典型數(shù)字相機(jī)的自動聚焦技術(shù)的示例，使用對比度自動聚焦(AF)和相位 差A(yù)F。
[0003]對比度AF是指用于通過數(shù)字相機(jī)驅(qū)動聚焦透鏡以發(fā)現(xiàn)對象的對比度的峰值且調(diào) 整聚焦的方法。當(dāng)焦點(diǎn)聚焦于對象的前方(前聚焦)或聚焦于對象后方(后聚焦)時，對比度 下降。另一方面，當(dāng)焦點(diǎn)聚焦于對象時，對比度最大。根據(jù)對比度AF，需要發(fā)現(xiàn)對比度從其增 大然后減小的點(diǎn)（對象焦點(diǎn)），以便發(fā)現(xiàn)對比度最大的點(diǎn)，前后移動透鏡。因此，重復(fù)圖像變 模糊然后變銳化的操作，以對焦點(diǎn)聚焦。同樣地，根據(jù)對比度AF，由于通過直接移動聚焦透 鏡使得焦點(diǎn)聚焦，因此顯示在電子取景器上的圖像變模糊且聚焦延長。然而，由于直接移動 透鏡，焦點(diǎn)被準(zhǔn)確地聚焦。
[0004] 相位差A(yù)F是指用于檢測在固態(tài)圖像傳感器形成的圖像的相位差以調(diào)整聚焦的方 法。相位差A(yù)F的特性在于，在前聚焦和后聚焦兩種情況下，相位差增大。根據(jù)相位差A(yù)F，可以 經(jīng)由檢測到的相位差識別聚焦方向信息以及相位差值，由此，可以通過僅移動一次聚焦透 鏡來進(jìn)行聚焦。也就是說，預(yù)先計(jì)算基于相位差和聚焦方向信息的透鏡的移動值，然后，參 考該移動值驅(qū)動一次聚焦透鏡以執(zhí)行聚焦。因此，可以快速地執(zhí)行聚焦而無需模糊顯示在 電子取景器上的圖像。然而，通常，公知的是與對比度AF相比，聚焦精度下降。
[0005] 關(guān)于相位差A(yù)F，如何在固態(tài)圖像傳感器中布置相位差像素是重要問題。當(dāng)太多數(shù) 量的相位差像素布置在固態(tài)圖像傳感器中時，圖像分辨率會下降，當(dāng)太少數(shù)量的相位差像 素布置在固態(tài)圖像傳感器中時，難以檢測準(zhǔn)確的相位差。另外，具有對象成像功能的電子設(shè) 備支持各種成像模式，例如實(shí)時取景模式、靜止圖像模式、運(yùn)動圖像模式等。在這方面，用于 產(chǎn)生圖像的讀出像素的位置在各種模式中是不同的，并且可以根據(jù)相位差像素的布置，根 據(jù)每種模式中的成像性能而改變。因此，需要一種在使用相位差A(yù)F的固態(tài)圖像傳感器中布 置相位差像素以改善數(shù)字相機(jī)的性能的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題
[0007] 本公開的各種實(shí)施例可以克服上述缺點(diǎn)中的一個或多個缺點(diǎn)或者以上沒有描述 的其他缺點(diǎn)。此外，并不要求本公開克服上述缺點(diǎn)，并且本公開的示例實(shí)施例可以不克服上 述問題的任一個。
[0008] 本公開提供一種固態(tài)圖像傳感器、電子設(shè)備和自動聚焦方法，用于通過在具有拍 攝功能的電子沒備的各種模式下檢測相位差來自動聚焦而無需模糊圖像。
[0009] 問題的解決方案
[0010] 根據(jù)實(shí)施例，一種電子設(shè)備的固態(tài)圖像傳感器包括:多個像素，布置成矩陣形式； 以及所述多個像素中的多個相位差像素，布置于在不同的多個跳過讀出模式下共同讀出的 像素位置。
[0011] 所述多個跳過讀出模式可以包括:讀出一條像素線且跳過兩條像素線的第一跳過 讀出模式，以及讀出兩條像素線且跳過兩條像素線的第二跳過讀出模式。
[0012] 所述多個像素可以被分類為在第一跳過讀出模式下讀出的第一像素區(qū)域和在第 二跳過讀出模式下讀出的第二像素區(qū)域，并且所述多個像素被處理。所述多個相位差像素 可以被布置為使得第一像素區(qū)域的部分和第二像素區(qū)域的部分彼此重疊。
[0013] 所述多個像素可以具有一個第一相位差像素、兩個第一一般像素、一個第二相位 差像素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水平方向上的矩陣圖案。
[0014] 第一相位差像素和第二相位差像素可以是一個相位差像素對的不同類型的相位 差像素。
[0015] 所述多個相位差像素中的每個相位差像素可以與另一相鄰相位差像素間隔開與 至少兩個像素相對應(yīng)的間隔。
[0016] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種電子設(shè)備包括:固態(tài)圖像傳感器，包括布置成矩陣形式的多 個像素，所述多個像素具有布置于在不同的多個跳過讀出模式下共同讀出的像素位置的多 個相位差像素；以及控制器，讀出相位差像素的數(shù)據(jù)以檢測相位差，并基于檢測到的相位差 執(zhí)行透鏡聚焦。
[0017]控制器讀出所述多個像素中除了相位差像素之外的像素的數(shù)據(jù)以生成圖像。
[0018]圖像可以是實(shí)時取景圖像、靜止圖像或運(yùn)動圖像中的任何一個。
[0019] 所述多個跳過讀出模式可以包括:讀出一條像素線且跳過兩條像素線的第一跳過 讀出模式，以及讀出兩條像素線且跳過兩條像素線的第二跳過讀出模式。
[0020] 像素線可以是布置成矩陣形式的多個像素的水平像素線或豎直像素線中的任何 一個。
[0021] 控制器可以在第一跳過讀出模式下讀出所述多個像素的第一像素區(qū)域，并在第二 跳過讀出模式下讀出所述多個像素的第二像素區(qū)域。所述多個相位差像素可以被布置為使 得第一像素區(qū)域的部分和第二像素區(qū)域的部分彼此重疊。
[0022] 控制器可以在第一跳過讀出模式下生成第一分辨率圖像，并在第二跳過讀出模式 下生成第二分辨率圖像。
[0023] 所述多個像素可以具有一個第一相位差像素、兩個第一一般像素、一個第二相位 差像素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水平方向上的矩陣圖案。
[0024] 第一相位差像素和第二相位差像素可以是一個相位差像素對的不同類型的相位 差像素。
[0025] 所述多個相位差像素中的每個相位差像素可以與另一相鄰相位差像素間隔開與 至少兩個像素相對應(yīng)的間隔。
[0026] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種電子設(shè)備的自動聚焦方法包括:通過讀出布置成矩陣形式 的多個像素的數(shù)據(jù)來檢測相位差，其中，所述數(shù)據(jù)包括所述多個像素中的多個相位差像素 的數(shù)據(jù)，所述多個相位差數(shù)據(jù)布置于在不同的多個跳過讀出模式下共同讀出的像素位置； 以及基于檢測到的相位差執(zhí)行透鏡聚焦。
[0027] 所述方法還可以包括:在預(yù)定跳過讀出模式下讀出所述多個像素的預(yù)定區(qū)域的像 素的數(shù)據(jù)；以及使用讀出的像素?cái)?shù)據(jù)之中除了相位差像素之外的像素的讀出數(shù)據(jù)來生成圖 像。
[0028] 圖像可以是實(shí)時取景圖像、靜止圖像或運(yùn)動圖像中的任何一個。
[0029] 所述多個跳過讀出模式可以包括第一跳過讀出模式和第二跳過讀出模式。讀出預(yù) 定區(qū)域的數(shù)據(jù)可以包括:在第一跳過讀出模式下讀出一條像素線且跳過兩條像素線，并在 第二跳過讀出模式下讀出兩條像素線且跳過兩條像素線。
[0030] 像素線可以是布置成矩陣形式的多個像素的水平像素線或豎直像素線中的任何 一個。
[0031] 可以在第一跳過讀出模式下讀出所述多個像素的第一像素區(qū)域，并在第二跳過讀 出模式下讀出所述多個像素的第二像素區(qū)域。所述多個相位差像素可以被布置為使得第一 像素區(qū)域的部分和第二像素區(qū)域的部分彼此重疊。
[0032] 生成圖像可以包括:在第一跳過讀出模式下生成第一分辨率圖像，并在第二跳過 讀出模式下生成第二分辨率圖像。
[0033] 所述多個像素可以具有一個第一相位差像素、兩個第一一般像素、一個第二相位 差像素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水平方向上的矩陣圖案。
[0034] 第一相位差像素和第二相位差像素可以是一個相位差像素對的不同類型的相位 差像素。
[0035]發(fā)明的有益效果
[0036] 前述各種實(shí)施例提供了一種固態(tài)圖像傳感器、電子設(shè)備和自動聚焦方法，用于通 過在具有拍攝功能的電子設(shè)備的各種模式下檢測相位差來自動聚焦而無需模糊圖像。
[0037] 本發(fā)明的附加和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下描述中闡述，并且根據(jù)所述 描述將部分地變得清楚，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐來學(xué)習(xí)。
【附圖說明】
[0038] 通過參照附圖描述各種實(shí)施例，本公開的上述和/或其他實(shí)施例將更清楚，附圖 中：
[0039] 圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例的具有成像功能的電子設(shè)備的組件的示意性框圖；
[0040] 圖2是示出了根據(jù)實(shí)施例的固態(tài)圖像傳感器的多個像素的布置的示圖；
[0041] 圖3是示出了根據(jù)實(shí)施例的相位差像素和一般像素的布置的示圖；
[0042] 圖4是示出了根據(jù)實(shí)施例的上下相位像素對和左右相位像素對的示圖；
[0043] 圖5是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第一跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置 的示圖；
[0044] 圖6是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第二跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置 的示圖；
[0045] 圖7是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第三跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置 的示圖；
[0046] 圖8是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第四跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置 的示圖；
[0047] 圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例的相位差像素和一般像素的另一布置的示圖；
[0048] 圖10是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的電子設(shè)備的配置的框圖；
[0049] 圖11是示出了根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備的控制器的電路配置的框圖的示圖；
[0050] 圖12是示出了圖像處理電路的電路配置的框圖的示圖；以及 [0051 ]圖13和圖14是根據(jù)各種實(shí)施例的自動聚焦方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]現(xiàn)在，將參照附圖來更詳細(xì)地描述各種實(shí)施例。
[0053]圖1是根據(jù)實(shí)施例的具有成像功能的電子設(shè)備100的組件的示意性框圖。圖2是示 出了電子設(shè)備1〇〇的固態(tài)圖像傳感器120的多個像素的布置的示圖。圖3是示出了根據(jù)實(shí)施 例的相位差像素和一般像素的布置的示圖。
[0054] 參照圖1，根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備100包括透鏡110、固態(tài)圖像傳感器120和控制器 130〇
[0055]透鏡110是從對象反射的光入射到其上的組件，并且包括變焦透鏡和聚焦透鏡中 的至少一個，其中，變焦透鏡用于根據(jù)焦距控制視角變窄或變寬，聚焦透鏡用于對對象的焦 點(diǎn)聚焦。透鏡110容納在電子設(shè)備100的鏡頭筒(未示出）中，并且根據(jù)電機(jī)驅(qū)動器115(圖10) 的驅(qū)動信號進(jìn)行移動來調(diào)整焦點(diǎn)，如下所述。另外，鏡頭筒包括快門（未示出）和光圈（未示 出），例如，它們均使用各自的驅(qū)動電機(jī)調(diào)整入射到透鏡110上的光量。
[0056] 固態(tài)圖像傳感器120是用于從穿過透鏡110的光形成對象圖像的組件。固態(tài)圖像傳 感器120包括布置成矩陣形式的多個像素。多個像素中的每個像素根據(jù)入射光接收光子，并 作為電信號輸出與光子相對應(yīng)的圖像。固態(tài)圖像傳感器120可以是電荷耦合器件(CCD)、互 補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件等。
[0057] 根據(jù)實(shí)施例，固態(tài)圖像傳感器120包括多個相位差像素，其中，所述多個相位差像 素布置在多個像素的在多個不同跳過讀出模式下共同讀出的像素位置(例如，相位差像素 是多個跳過讀出模式中的每個跳過讀出模式共有的）。這里，跳過讀出模式表示并非多個像 素全部被讀出的讀出模式，因此，多個像素中只有一些像素被讀出，其余像素不被讀出（即， 像素被跳過）。出于以下原因而使用跳過讀出模式。關(guān)于實(shí)時取景圖像或運(yùn)動圖像，由于圖 像處理負(fù)荷基于運(yùn)動圖像的幀率和圖像分辨率而變得更加密集，因此可以僅使用一些像素 來生成圖像以提高圖像處理速度。然而，關(guān)于靜止圖像，當(dāng)高分辨率圖像不是必需的時，也 在跳過讀出模式下僅讀出一些像素以生成較低分辨率的圖像。電子設(shè)備100可以支持用于 根據(jù)用戶輸入生成較低分辨率的靜止圖像的模式。
[0058] 圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的多個像素的布置。也就是說，如圖2所示，多個像素可以形 成拜爾圖案(Bayer pattern)。在圖2中，用灰色陰影示出的每個像素指示相應(yīng)像素的數(shù)據(jù) 被讀出。在讀出全部像素而不是讀出一些像素的"全部讀出"模式下，多個像素的圖像數(shù)據(jù) 被全部讀出，如圖2所示。
[0059] 然而，如上所述，根據(jù)實(shí)施例，多個像素包括多個相位差像素。也就是說，根據(jù)實(shí)施 例，如圖3所示，在多個像素的前面提到的位置處放置多個相位差像素中的每個相位差像素 來替代一般像素。
[0060] 在圖3中，用灰色陰影示出的區(qū)域表示一般像素(例如，包括R、G和B像素），示出的 沒有陰影的區(qū)域表示相位差像素（由相位Phase的第一個字符P表示）。
[0061 ]由于相位差像素混合在一般像素之間，因此在全部讀出模式下排除從相位差像素 讀出的圖像數(shù)據(jù)，以生成圖像。在這種情況下，使用與相位差像素鄰近的一般像素對與相位 差像素部分相對應(yīng)的一般像素的值進(jìn)行插值。
[0062]圖4是示出了上下相位像素對和左右相位像素對的示圖。
[0063]根據(jù)相位差自動聚焦原理，將通過入射到透鏡110上的光所形成的圖像劃分為右 圖像和左圖像或者上圖像和下圖像，并且使用在左圖像和右圖像被成像的點(diǎn)處的相位差或 者在上圖像和下圖像被成像的點(diǎn)處的相位差進(jìn)行自動聚焦。例如，將左相位差像素和右相 位差像素分組為第一對，將上相位差像素和下相位差像素分組為第二對，以構(gòu)成相位差像 素集合。在一些實(shí)施例中，可以只使用左右相位差像素集合和上下相位差像素集合中的一 個集合。
[0064] 為了便于多個相位差像素中的每個相位差像素從整個圖像分離任一方向圖像，在 對另一方向圖像進(jìn)行成像時的點(diǎn)處放置掩膜M，如圖4所示。根據(jù)透鏡110的位置，在構(gòu)成對 的相位差像素集合上對朝一個方向傾斜的圖像進(jìn)行成像。將當(dāng)焦點(diǎn)聚焦于相位差像素的前 方時在一對相位差像素上成像的圖像的位置與當(dāng)焦點(diǎn)聚焦于相位差像素的后方時在該對 相位差像素上成像的圖像的位置進(jìn)行比較，可以預(yù)期焦點(diǎn)準(zhǔn)確地聚焦于相位差像素上的情 況下透鏡110的移動方向。通常，隨著焦點(diǎn)變寬，相位差增大，并且可以使用查找表確定透鏡 110的移動位置，其中，查找表定義了焦點(diǎn)與相位差值之間的關(guān)系。
[0065] 然而，實(shí)施例不限于如圖4所示的在相位像素 P放置掩膜Μ的實(shí)施例。也就是說，掩 膜Μ可以放置在另一位置。例如，掩膜Μ可以在一對相位差像素上沿對角方向布置。
[0066] 圖5是示出了根據(jù)實(shí)施例的在固態(tài)圖像傳感器120的第一跳過讀出模式下相位差 像素和一般像素的布置的示圖。
[0067] 根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，可以將讀出一條像素線且跳過兩條像素線的模式定義為第一跳 過讀出模式1R2S。如圖5所示，在第一跳過讀出模式下，通過從多個像素讀出第二水平像素 線的像素，跳過第三和第四水平像素線的像素，且隨后讀出第五水平像素線的像素，來執(zhí)行 讀出。因此，可以看出，在豎直方向上以3像素間隔布置相位差像素線。
[0068] 相位差像素可以布置在讀出的水平像素線中。在圖5中，相位差像素布置在示出的 沒有陰影的水平像素線中。當(dāng)與水平同步時間相比快速地讀出水平像素線的數(shù)據(jù)時，根據(jù) 水平方向跳過，速度可能不會增大，因此，可以在水平像素線中自由地布置相位差像素，只 要圖像分辨率沒有不當(dāng)?shù)亟档汀?br>[0069] 圖6是示出了根據(jù)實(shí)施例的在固態(tài)圖像傳感器120的第二跳過讀出模式下相位差 像素和一般像素的布置的示圖。
[0070] 根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，可以將讀出兩條像素線且跳過兩條像素線的模式定義為第二跳 過讀出模式2R2S。如圖6所示，在第二跳過讀出模式下，通過從多個像素讀出第一和第二水 平像素線的像素，跳過第三和第四水平像素線的像素，且隨后讀出第五和第六水平像素線 的像素，來執(zhí)行讀出。因此，可以看出，在豎直方向上以4像素間隔布置相位差像素線。
[0071] 相位差像素可以布置在讀出的水平像素線中。在圖6中，相位差像素可以放置在示 出的沒有陰影的水平像素線中。當(dāng)與水平同步時間相比快速地讀出水平像素線的數(shù)據(jù)時， 根據(jù)水平方向跳過，速度可能不會增大，因此，可以在水平像素線中自由地布置相位差像 素，只要圖像分辨率沒有不當(dāng)?shù)亟档汀?br>[0072] 圖7是示出了在第三跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置的示圖。
[0073] 相位差像素可以布置在固態(tài)圖像傳感器120的多個像素之中在多個不同跳過讀出 模式下共同讀出的像素位置處。
[0074]根據(jù)實(shí)施例，多個跳過讀出模式可以包括:讀出一條像素線且跳過兩條像素線的 第一跳過讀出模式1R2S，以及讀出兩條像素線且跳過兩條像素線的第二跳過讀出模式 2R2S〇
[0075]如圖7所示，在第一跳過讀出模式下，通過從多個像素讀出第二水平像素線的像 素，跳過第三和第四水平像素線的像素，且隨后讀出第五水平像素線的像素，來執(zhí)行讀出。 在第二跳過讀出模式下，通過從多個像素讀出第一和第二水平像素線的像素，跳過第三和 第四水平像素線的像素，且隨后讀出第五和第六水平像素線的像素，來執(zhí)行讀出。在這些水 平像素線中，第二和第五水平像素線是共同的，因此，相位差像素布置在相應(yīng)的水平像素線 中。圖7中示出的沒有陰影的像素線是相位差像素線。
[0076]也就是說，可以將多個像素分類為在第一跳過讀出模式下讀出的第一像素區(qū)域和 在第二跳過讀出模式下讀出的第二像素區(qū)域，并且將多個相位差像素布置在第一像素區(qū)域 和第二像素區(qū)域彼此重疊的部分處。
[0077] 相位像素是檢測相位差以執(zhí)行自動聚焦的組件，然而，用于執(zhí)行自動聚焦的相位 差像素的數(shù)量不必太多。隨著相位差像素的數(shù)量增加，輸出圖像的圖像分辨率會降低。因 此，考慮到多個跳過讀出模式，與單獨(dú)模式下相比減少相位差像素的數(shù)量不是問題。
[0078] 根據(jù)實(shí)施例，多個相位差像素中的每個相位差像素可以與另一相鄰相位差像素間 隔開與至少預(yù)定數(shù)量的像素相對應(yīng)的間隔。當(dāng)相位差像素彼此太近時，準(zhǔn)確地檢測相位差 變得更加困難，因此，可以在一對相位差像素之間布置預(yù)定數(shù)量的一般像素。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施 例，可以在一對相位差像素之間布置兩個一般像素。
[0079]如之前實(shí)施例所述，當(dāng)相位差像素布置于在讀出一條像素線且跳過兩條像素線的 第一跳過讀出模式1R2S下和在跳過兩條像素線的第二跳過讀出模式2R2S下共同讀出的像 素區(qū)域中時，相位差像素的布置間隔對應(yīng)于這兩種模式的最小公倍數(shù)，12個像素。
[0080] 當(dāng)在相位差像素的一個間隔內(nèi)，在相位差像素之間存在至少兩個一般像素時，可 以看出，一條相位差像素線(水平）、兩條一般像素線（水平）、一條相位差像素線(水平)和8 條一般像素線(水平)構(gòu)成了豎直方向上的一個間隔，如圖7(1R2S+1R8S)所示。電子設(shè)備100 可以將這種類型的讀出模式設(shè)置為一種讀出模式(例如，第三跳過讀出模式）。
[0081] 當(dāng)如圖所示針對第三跳過讀出模式布置相位差像素時，可以在全部讀出模式和多 個跳過讀出模式下均勻地讀出相位差像素的數(shù)據(jù)，由此，可以在所有模式下檢測相位差。因 此，可以在不模糊圖像的情況下在所有模式下進(jìn)行自動聚焦。
[0082] 當(dāng)與水平同步時間相比快速地讀出水平像素線的數(shù)據(jù)時，根據(jù)水平方向跳過，速 度可能不會增大，因此，可以在水平像素線中自由地布置相位差像素，只要分辨率沒有不當(dāng) 地降低。
[0083] 關(guān)于豎直像素線以及水平像素線，可以設(shè)置與第三跳過讀出模式類似的第四跳過 讀出模式。圖8示出了該實(shí)施例。
[0084] 也就是說，圖8是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第四跳過讀出模式下相位差像素和一般 像素的布置的示圖。
[0085] 如圖8所示，通過從多個像素中讀出第二豎直像素線的像素，跳過第三和第四豎直 像素線的像素，讀出第五豎直像素線的像素，并且隨后跳過第六至第十三豎直像素線，來執(zhí) 行讀出（1R2S+1R8S)。
[0086] 如之前實(shí)施例所述，一條豎直像素線上的所有像素不必都是相位差像素。因此，一 條豎直像素線上的每個相位差像素可以與另一相鄰相位差像素間隔開與至少預(yù)定數(shù)量的 像素相對應(yīng)的間隔。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，可以在一對相位差像素之間布置兩個一般像素。
[0087] 當(dāng)電子設(shè)備支持的圖像分辨率相對高且因此水平同步時間受水平方向上(或豎直 方向上)讀出的像素線上的數(shù)據(jù)量影響時，可以不將所有相位差像素都布置在水平像素線 上。類似地，當(dāng)在運(yùn)動圖像模式或?qū)崟r取景模式下對水平像素線上所有像素的讀出影響處 理速度時，可以僅讀出一些像素并且可以跳過其余像素。在這種情況下，與前述實(shí)施例類似 地，可以在每條水平像素線上布置相位差像素(參考圖9)。
[0088] 圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例的在第五跳過讀出模式下相位差像素和一般像素的布置 的示圖。
[0089] 如圖9所示，示出了沿水平方向僅讀出一些豎直像素線且跳過其余豎直像素線的 跳過讀出模式。與針對水平像素線的前述跳過讀出模式一起，可以設(shè)置針對讀出的水平像 素線讀出一些像素且跳過其余像素的第五跳過讀出模式，如圖9所示。在第五跳過讀出模式 下，確定將沿豎直方向讀出的水平像素線和將讀出的水平像素線，并且確定將沿豎直方向 讀出的像素以及在要讀出的水平像素線中將跳過的像素。
[0090] 如上所述，在第三跳過讀出模式下，在豎直方向上，讀出一條水平像素線，跳過兩 條水平像素線，讀出一條水平像素線，然后跳過8條水平像素線。
[0091] 在第四跳過讀出模式下，在水平方向上，讀出一條豎直像素線，跳過兩條豎直像素 線，讀出一條豎直像素線，然后跳過8條豎直像素線。
[0092] 當(dāng)相位差像素布置于在第三跳過讀出模式和第四跳過讀出模式下共同讀出的像 素位置時，相位差像素可以如圖9所示布置(1R2S+1R8S-H+1R2S+1R8S-V)。
[0093] 可以將多個像素分類為在第一跳過讀出模式下讀出的第一像素區(qū)域、在第二跳過 讀出模式下讀出的第二像素區(qū)域和在第四跳過讀出模式下讀出的第三像素區(qū)域，并且將多 個相位差像素布置在第一像素區(qū)域、第二像素區(qū)域和第三像素區(qū)域彼此至少部分重疊的部 分處。
[0094] 相位差像素可以與另一相鄰相位差像素間隔開與至少預(yù)定數(shù)量的像素相對應(yīng)的 間隔。當(dāng)相位差像素彼此太近時，準(zhǔn)確地檢測相位差變得更加困難，因此，在一對相位差像 素之間布置預(yù)定數(shù)量的一般像素。根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，可以在一對相位差像素之間布置至少 兩個一般像素。也就是說，可以按與至少兩個像素相對應(yīng)的間隔來布置豎直方向和水平方 向上的相位差像素。
[0095]結(jié)果，在第五跳過讀出模式下，在豎直方向上讀出一條水平像素線，在水平方向上 識別一個相位差像素，在水平方向上識別兩個一般像素，在水平方向上識別一個相位差像 素，然后識別8個一般像素。
[0096]在豎直方向上讀出兩條水平像素線，在這種情況下，不識別相位差像素。
[0097]另外，在豎直方向上讀出一條水平像素線，在水平方向上識別一個相位差像素，在 水平方向上識別兩個一般像素，在水平方向上識別一個相位差像素，然后識別8個一般像 素。
[0098] 接著，在豎直方向上讀出8條水平像素線，在這種情況下，不識別相位差像素。
[0099] 在重復(fù)前述過程時，識別相位差像素。
[0100] 下文中，根據(jù)各種實(shí)施例，將描述使用前述相位差像素執(zhí)行自動聚焦的技術(shù)和電 子設(shè)備1〇〇的整體配置。
[0101] 圖1〇是示出了根據(jù)另一實(shí)施例的電子設(shè)備100的配置的框圖。
[0102 ] 參照圖10，根據(jù)另一實(shí)施例的電子設(shè)備100包括透鏡110、固態(tài)圖像傳感器120、時 序生成器(TG) 125、模擬前端(AFE)140、電機(jī)驅(qū)動器115、控制器130、通用串行總線(USB)模 塊150、同步動態(tài)RAM(SDRAM)模塊160、存儲卡170、閃存180和顯示器190。
[0103] 控制器130控制電子沒備100的各種組件以控制電子設(shè)備100的整體成像操作。控 制器130對原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，并將原始圖像數(shù)據(jù)記錄在SDRAM模塊160中。另外， 將SDRAM模塊160的經(jīng)圖像處理的數(shù)據(jù)顯示在顯示器190上。具體地，控制器130將讀出的相 位差像素的數(shù)據(jù)與一般像素的數(shù)據(jù)區(qū)分，并使用相位差像素的數(shù)據(jù)計(jì)算相位差。另外，控制 器130基于計(jì)算的相位差來計(jì)算聚焦透鏡的移動，并控制電機(jī)驅(qū)動器115驅(qū)動聚焦透鏡。以 下將更加詳細(xì)地描述控制器130的操作和詳細(xì)組件。
[0104]如上所述，透鏡110是從對象反射的光入射到其上的組件，并包括變焦透鏡和聚焦 透鏡中的至少一個。
[0105] 如上所述，固態(tài)圖像傳感器120是用于從穿過透鏡110的光形成對象圖像的組件。 固態(tài)圖像傳感器120包括布置成矩陣形式的多個像素。多個像素中的每個像素根據(jù)入射光 接收光子，并將由光子導(dǎo)致的圖像作為電信號輸出。
[0106] TG 125輸出用于讀出固態(tài)圖像傳感器120的像素?cái)?shù)據(jù)的時序信號。TG 125受控制 器130控制。
[0107] AFE 140對從固態(tài)圖像傳感器120輸出的對象圖像上的電信號進(jìn)行采樣和數(shù)字化。 AFE 140受控制器130控制。
[0108] 然而，如上所述，AFE 140和TG 125所提供的特征可以并入其他組件中。具體地，當(dāng) 固態(tài)圖像傳感器120被實(shí)施為CMOS型器件時，可以省略這些組件。
[0109] 控制器130讀出相位差像素，并控制電機(jī)驅(qū)動器115基于計(jì)算的信息驅(qū)動透鏡110 的聚焦透鏡，聚焦在焦點(diǎn)上。
[0110] 控制器130控制各種設(shè)備以控制電子設(shè)備100的整體操作?？刂破?30對原始圖像 數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，并將原始圖像數(shù)據(jù)記錄在SDRAM模塊160中。另外，可以將SDRAM模塊160 的經(jīng)圖像處理的數(shù)據(jù)顯示在顯示器190上。具體地，控制器130將讀出的相位差像素的數(shù)據(jù) 與一般像素的數(shù)據(jù)區(qū)分，并使用相位差像素的數(shù)據(jù)計(jì)算相位差。另外，控制器130基于計(jì)算 的相位差來計(jì)算聚焦透鏡的移動，并控制電機(jī)驅(qū)動器115驅(qū)動聚焦透鏡。
[0111] USB模塊150提供與外部設(shè)備的接口。當(dāng)USB模塊150通過USB線纜連接到個人計(jì)算 機(jī)(PC)或其他外部設(shè)備時，USB模塊150處理圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。另外，USB模塊150可以 處理固件發(fā)送和接收以升級固件。
[0112] SDRAM模塊160存儲圖像，或者被用于使用中央處理器(CPU)(例如，控制器130)進(jìn) 行的圖像處理。根據(jù)實(shí)施例，與僅來自負(fù)邊沿的輸出相比，雙數(shù)據(jù)速率(DDR)SDRAM通過允許 輸出來自系統(tǒng)時鐘的正邊沿和負(fù)邊沿二者而使輸出加倍。
[0113] 閃存（閃速M(fèi)EMH80可以存儲固件程序、適合于電子設(shè)備100的規(guī)范的各種調(diào)整信 息、根據(jù)用戶輸入的電子設(shè)備100的設(shè)置信息、捕獲的圖像文件等。
[0114] 存儲卡(MEM卡）170可以包括閃存，并且可從電子設(shè)備100拆卸。存儲卡170可以存 儲捕獲的圖像文件。
[0115]顯示器190是用于顯示包括字符、圖標(biāo)等的用戶界面、電子設(shè)備信息、實(shí)時取景圖 像、動態(tài)圖像和靜止圖像中的至少一個的組件。另外，顯示器190可以提供電子取景器。
[0116] 圖11是示出了根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備100的控制器130的電路配置的示例的框圖。 圖12是示出了圖像處理電路132的電路配置的示例的框圖。
[0117] 參照圖11，根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備100的控制器130包括分離電路131、圖像處理電 路132、相位差計(jì)算電路133、聯(lián)合圖像專家組(JPEG)編解碼器設(shè)備134和中央處理器(CPU) 135〇
[0118] 分離電路131從固態(tài)圖像傳感器120所輸出的且由AFE 140采樣的信號中分離用于 生成圖像的信號(從一般像素讀出的信號)和用于計(jì)算相位差的信號(從相位差像素讀出的 信號）。這通過在使用用于計(jì)算相位差的信號計(jì)算相位差的同時并行地生成諸如實(shí)時取景 的圖像，來允許自動聚焦的更快速的性能。
[0119] 圖像處理電路132將原始圖像數(shù)據(jù)處理為YCbCr數(shù)據(jù)或其他顏色模型。參照圖12， 首先，由校正電路41校正原始圖像數(shù)據(jù)的像素缺陷。校正電路41參考登記了缺陷像素的地 址的校正表44來校正像素缺陷。從周圍像素對具有與登記地址相同的地址的像素執(zhí)行校 正。
[0120]光學(xué)黑色(0B)鉗位電路42確定圖像的黑色電平。固態(tài)圖像傳感器120具有0B區(qū)域， 并檢測0B區(qū)域的信號平均值，以基于像素值之間的差異確定黑色電平。
[0121] 感光率調(diào)整電路43針對各種顏色執(zhí)行不同的感光率調(diào)整。感光率調(diào)整電路43在標(biāo) 準(zhǔn)光照下調(diào)整顏色R、G和B的感光度。通常，G的增益值固定為1，根據(jù)G的增益值調(diào)整R和B的 感光度。
[0122] 在全部讀出模式下，在感光率調(diào)整之后，通過輸出緩沖器46輸出圖像數(shù)據(jù)。在全部 讀出模式下，以隔行（interlace)方式生成圖像，因此，不可以立即執(zhí)行后處理。另一方面， 在跳過讀出模式下，以逐行(progr essive)方式生成圖像，因此，可以立即執(zhí)行后處理。在 跳過讀出模式下，如本文中所述執(zhí)行附加操作。
[0123] 水平跳過讀出電路47執(zhí)行跳過讀出，因此，降低了原始圖像的像素?cái)?shù)量。如上所 述，通過保持預(yù)定像素線并丟棄其余像素線來執(zhí)行該操作。
[0124] 白平衡(WB)調(diào)整電路48調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的WB。照明的光譜分布根據(jù)拍攝環(huán)境而變 化，因此，即使拍攝白色對象，對象可能也不顯示為白色。對各個R、G和B像素給予不同增益 值以調(diào)整信號電平。通常，G的增益值固定為1，根據(jù)G的增益值調(diào)整R和B的信號電平。
[0125] 伽馬校正電路49對圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行伽馬校正。通過伽馬校正，根據(jù)顯示器190的輸出 執(zhí)行色調(diào)轉(zhuǎn)換。
[0126]顏色插值電路50從每一個像素具有一種顏色的拜爾信號生成每一個像素具有三 種顏色的一般顏色圖像信號。
[0127]顏色轉(zhuǎn)換/顏色校正電路52根據(jù)輸出執(zhí)行顏色空間轉(zhuǎn)換和顏色校正。必要時，顏色 轉(zhuǎn)換/顏色校正電路52可以使用查找表(LUT)。在顏色轉(zhuǎn)換/顏色校正之后，圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 YCbCr數(shù)據(jù)。
[0128] 分辨率轉(zhuǎn)換電路53轉(zhuǎn)換圖像分辨率以調(diào)整圖像的大小。
[0129] 空間濾波器電路54對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間濾波。空間濾波器電路54加強(qiáng)信號Y的邊 緣，并對信號Cb/Cr進(jìn)行低通濾波(LPF)。
[0130] CbCr跳過讀出電路55對信號Cb/Cr執(zhí)行跳過讀出，以將信號Cb/Cr轉(zhuǎn)換為YCbCr 4: 2: 2的圖像數(shù)據(jù)。通過輸出緩沖器57輸出圖像數(shù)據(jù)，并通過第一總線將圖像數(shù)據(jù)記錄在 SDRAM模塊160中。
[0131] 在全部讀出模式下，可以以隔行方式執(zhí)行讀出。在這種情況下，不存在相鄰像素 線，因此，不可以直接處理顏色插值。因此，在預(yù)處理完成之后，通過輸出緩沖器46調(diào)整像素 線順序，然后，以逐行形式將像素線順序存儲在SDRAM模塊160中。通過輸入緩沖器51重新讀 取圖像數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像處理電路132。
[0132] 然而，本公開的實(shí)施例不限于全部讀出模式下的隔行方式。也就是說，可以以逐行 方式執(zhí)行讀出。
[0133] 關(guān)于靜止圖像，可以生成預(yù)覽圖像或縮略圖圖像，從而在拍攝之后顯示小圖像。與 跳過讀出模式下類似，當(dāng)寫入時省略一些像素的數(shù)據(jù)。
[0134] 關(guān)于靜止圖像，當(dāng)按短時間間隔執(zhí)行連續(xù)拍攝功能時，需要快速檢測相位差，因 此，可以應(yīng)用之前描述的特征。
[0135] AF信號插值電路56使用一般像素值對相位差像素的一部分進(jìn)行插值。如上所述， 由于相位差像素位于一般像素之間，因此當(dāng)保持且使用該部分時，分辨率會下降。因此，使 用相鄰的一般像素執(zhí)行插值。
[0136] 通過第一總線將由分離電路131分離的相位差像素的信號記錄在SDRAM模塊160 中。由于對多個像素全部執(zhí)行讀出和分離，因此相位差像素信號在短時間段內(nèi)累積在SDRAM 模塊160中。
[0137] 通過第一總線將存儲的相位差像素信號輸入到相位差計(jì)算電路133。相位差計(jì)算 電路133計(jì)算相位差像素之間的相位差，并計(jì)算聚焦透鏡的移動方向和移動程度。計(jì)算的移 動程度暫時記錄在相位差計(jì)算電路133中的寄存器中，并由CPU 135讀取。
[0138] CPU 135讀取聚焦透鏡的計(jì)算的移動程度以生成控制命令。將生成的控制命令發(fā) 送到電機(jī)驅(qū)動器115以驅(qū)動透鏡110的聚焦透鏡。
[0139] JPEG編解碼器設(shè)備134壓縮YCbCr數(shù)據(jù)以提供壓縮圖像(例如，JPG圖像）。另外，將 壓縮圖像記錄在SDRAM模塊160中。當(dāng)CPU 135讀取記錄在SDRAM模塊160中的壓縮圖像數(shù)據(jù) 且將圖像數(shù)據(jù)記錄在存儲卡170中時，完成圖像生成過程。
[0140] 根據(jù)各種前述實(shí)施例的電子設(shè)備100不限于使用相位差像素的自動聚焦技術(shù)。也 就是說，根據(jù)各種實(shí)施例的電子設(shè)備100還可以包括用于執(zhí)行對比度自動聚焦的技術(shù)組件。 另外，電子設(shè)備100可以使用利用相位差自動聚焦和對比度自動聚焦二者的混合自動聚焦 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0141] 下文中，將針對各種實(shí)施例描述自動聚焦方法。
[0142] 圖13和圖14是根據(jù)各種實(shí)施例的自動聚焦方法的流程圖。
[0143] 參照圖13,根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備的自動聚焦方法包括:操作（S1310)，通過讀出 布置成矩陣形式的多個像素的數(shù)據(jù)以及該多個像素中布置于在多個不同跳過讀出模式下 共同讀出的像素位置的多個相位差像素的數(shù)據(jù)，來檢測相位差；以及操作(S1320)，基于檢 測到的相位差執(zhí)行透鏡聚焦。
[0144] 參照圖14,根據(jù)另一實(shí)施例的自動聚焦方法包括分別與前述操作S1310和S1320類 似的操作S1420和S1430。另外，自動聚焦方法還可以包括:操作（S1410)，在預(yù)定跳過讀出模 式下讀出該多個像素的預(yù)定區(qū)域的像素的數(shù)據(jù)；以及操作(S1440)，使用讀出的像素?cái)?shù)據(jù)之 中除了相位差像素之外的像素的讀出數(shù)據(jù)來生成圖像。
[0145] 在這種情況下，生成的圖像可以是實(shí)時取景圖像、靜止圖像或運(yùn)動圖像中的任何 一個。
[0146] 另外，多個跳過讀出模式包括第一跳過讀出模式和第二跳過讀出模式。在讀出預(yù) 定區(qū)域的像素的數(shù)據(jù)的操作中，在第一跳過讀出模式下，可以讀出一條像素線并可以跳過 兩條像素線，在第二跳過讀出模式下，可以讀出兩條像素線并可以跳過兩條像素線。
[0147]像素線可以是布置成矩陣形式的多個像素的水平像素線和豎直像素線中的任何 一個。
[0148] 可以在第一跳過讀出模式下讀出多個像素的第一像素區(qū)域，可以在第二跳過讀出 模式下讀出多個像素的第二像素區(qū)域，并且多個相位差像素可以布置在第一像素區(qū)域和第 二像素區(qū)域彼此至少部分重疊的部分。
[0149] 在生成圖像的操作中，可以在第一跳過讀出模式下生成第一分辨率圖像，并且可 以在第二跳過讀出模式下生成第二分辨率圖像。
[0150] 多個像素可以具有一個第一相位差像素、兩個第一一般像素、一個第二相位差像 素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水平方向上的矩陣圖案。
[0151] 另外，第一相位差像素和第二相位差像素可以是構(gòu)成一對的不同類型的相位差像 素。
[0152] 與前述實(shí)施例中類似，當(dāng)布置相位差像素時，可以在全部讀出模式和跳過讀出模 式下均勻地讀出相位差像素的數(shù)據(jù)，由此，可以在所有模式下檢測相位差。因此，可以在不 模糊圖像的情況下在所有模式下進(jìn)行自動聚焦。
[0153] 本文中引用的包括出版物、專利申請和專利的所有參考通過參考與每個參考被單 獨(dú)具體地指示以通過參考被并入且被全部闡述于此的范圍相同的范圍而合并于此。
[0154]出于促進(jìn)理解本發(fā)明的原理的目的，參考附圖中示出的實(shí)施例，并且使用具體語 言來描述這些實(shí)施例。然而，本發(fā)明的范圍不受該具體語言的限制，并且本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被解釋 為包含本領(lǐng)域普通技術(shù)人員一般將想到的所有實(shí)施例。本文使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí) 施例，而不旨在限制本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在對實(shí)施例的描述中，當(dāng)被視為可能會不必要 地模糊本發(fā)明的主旨時，省略對相關(guān)技術(shù)的某些詳細(xì)解釋。
[0155]本文中描述的設(shè)備可以包括:處理器，用于存儲將由處理器執(zhí)行的程序數(shù)據(jù)的存 儲器，諸如磁盤驅(qū)動器的永久存儲器，用于處理與外部設(shè)備的通信的通信端口，以及用戶接 口設(shè)備，包括顯示器、觸摸面板、按鍵、按鈕等。當(dāng)涉及軟件模塊時，這些軟件模塊可以被存 儲為非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的可由處理器執(zhí)行的程序指令或計(jì)算機(jī)可讀代碼，其中， 非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如磁存儲介質(zhì)（例如，磁帶、硬盤、軟盤）、光學(xué)記錄介質(zhì)（例如， ⑶-R0M、數(shù)字多功能盤(DVD)等）以及固態(tài)存儲器(例如，隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器 (ROM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存、拇指驅(qū)動 器等）。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以分布在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，使得按照分布式方式存儲 和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀代碼。該計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)可以被計(jì)算機(jī)讀取，存儲在存儲器中，并被 處理器執(zhí)行。
[0156] 此外，使用本文的公開，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通編程技術(shù)人員可以容易地實(shí)現(xiàn)用 于制造和使用本發(fā)明的功能程序、代碼和代碼段。
[0157] 可以在功能塊組件和各種處理步驟方面描述本發(fā)明?？梢杂杀慌渲脼閳?zhí)行指定功 能的任意數(shù)量的硬件和/或軟件組件來實(shí)現(xiàn)這種功能塊。例如，本發(fā)明可以采用可以在一個 或多個微處理器或其他控制設(shè)備的控制下實(shí)施各種功能的各種集成電路組件，例如，存儲 器元件、處理元件、邏輯元件、查找表等。類似地，在使用軟件編程或軟件元件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 元件的情況下，可以利用任何編程或腳本語言(例如，C、C++、JAVA?、匯編語言等）以及各種 算法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，其中，利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、對象、進(jìn)程、例程或其他編程元件的任何組合來實(shí) 現(xiàn)所述各種算法。功能方面可被實(shí)現(xiàn)為在一個或多個處理器上執(zhí)行的算法。此外，本發(fā)明可 以采用用于電子配置、信號處理和/或控制、數(shù)據(jù)處理等的任意數(shù)量的傳統(tǒng)技術(shù)。最后，可以 按照任何適當(dāng)順序執(zhí)行本文中描述的所有方法的步驟，除非本文中另外指出或者上下文另 外明確地相反指示。
[0158]此外，前述自動聚焦方法可以通過嵌入式軟件或固件的形式由復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) (CISC)芯片、精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)芯片和位片微處理單元(MPU)中的任何一個來提供。 [0159]為了簡潔，可以不詳細(xì)描述系統(tǒng)的傳統(tǒng)電子、控制系統(tǒng)、軟件開發(fā)和其他功能方面 (和系統(tǒng)的各個操作組件的組件）。此外，所呈現(xiàn)的各種附圖中示出的連接線或連接器意在 表示各種元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理或邏輯連接。應(yīng)該注意的是，在實(shí)踐設(shè)備中 可以存在許多替代的或者附加的功能關(guān)系、物理連接或邏輯連接。詞語"機(jī)制"、"元件"、"單 元"、"結(jié)構(gòu)"、"裝置"和"構(gòu)造"被廣義地使用且不限于機(jī)械或物理實(shí)施例，而可以包括與處 理器等結(jié)合的軟件例程。
[0160] 本文中提供的任何和所有示例或示例性語言(例如，"諸如(例如)"）的使用僅意在 更好地闡述本發(fā)明，不對本發(fā)明的范圍施加限制，除非另外要求。在不脫離由權(quán)利要求限定 的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，多種修改和改編對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯然的。因 此，本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述而是由所附權(quán)利要求來限定，并且該范圍內(nèi)的 所有不同均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明中。
[0161] 沒有項(xiàng)目或組件對本發(fā)明的實(shí)施是必要的，除非該元件被具體地描述為"必要的" 或"關(guān)鍵的"。還將認(rèn)識到，本文中使用的術(shù)語"包括"、"包含"和"具有"具體地意在被解讀為 本領(lǐng)域的開放式術(shù)語。在描述本發(fā)明的上下文中（尤其是在權(quán)利要求的上下文中）的單數(shù)術(shù) 語及類似指示物的使用應(yīng)當(dāng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，除非上下文另外明確地指示。 另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然術(shù)語"第一"、"第二"等可以在此用于描述各種元件，但是這些元 件不應(yīng)受這些術(shù)語限制，這些術(shù)語僅用于將一個元件與另一元件區(qū)分開來。此外，除非本文 中另外指示，否則本文中對值的范圍的敘述僅意在用作分別參考落入該范圍內(nèi)的各個值的 便捷方法，并且各個值被并入本說明書中猶如其被單獨(dú)在此敘述一樣。
[0162] 前述示例性實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅是示例性的，而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明。本發(fā)明的教 導(dǎo)易于應(yīng)用于其他類型的設(shè)備。此外，示例性實(shí)施例的描述意在說明性的，而不是為了限制 權(quán)利要求的范圍，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚多種替代、改進(jìn)和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子設(shè)備的固態(tài)圖像傳感器，包括： 多個像素，布置成矩陣形式；以及 所述多個像素中的多個相位差像素，布置于在不同的多個跳過讀出模式下共同讀出的 像素位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述多個跳過讀出模式包括:讀出一 條像素線且跳過兩條像素線的第一跳過讀出模式，以及讀出兩條像素線且跳過兩條像素線 的第二跳過讀出模式。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中： 所述多個像素被分類為在第一跳過讀出模式下讀出的第一像素區(qū)域和在第二跳過讀 出模式下讀出的第二像素區(qū)域，并且所述多個像素被處理；以及 所述多個相位差像素被布置為使得第一像素區(qū)域的部分和第二像素區(qū)域的部分彼此 重疊。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述多個像素具有一個第一相位差像 素、兩個第 般像素、一個第二相位差像素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水 平方向上的矩陣圖案。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，第一相位差像素和第二相位差像素是 一個相位差像素對的不同類型的相位差像素。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述多個相位差像素中的每個相位差 像素與另一相鄰相位差像素以對應(yīng)于至少兩個像素的間隔分隔開。7. -種電子設(shè)備，包括： 固態(tài)圖像傳感器，包括布置成矩陣形式的多個像素，所述多個像素具有布置于在不同 的多個跳過讀出模式下共同讀出的像素位置的多個相位差像素；以及 控制器，用于讀出相位差像素的數(shù)據(jù)以檢測相位差，并基于檢測到的相位差執(zhí)行透鏡 聚焦。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，控制器讀出所述多個像素中除相位差像素之 外的像素的數(shù)據(jù)以生成圖像。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中，圖像是實(shí)時取景圖像、靜止圖像或運(yùn)動圖像 中的任何一個。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其中，所述多個跳過讀出模式包括:讀出一條像素 線且跳過兩條像素線的第一跳過讀出模式，以及讀出兩條像素線且跳過兩條像素線的第二 跳過讀出模式。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中，像素線是布置成矩陣形式的多個像素的水 平像素線或豎直像素線中的任何一個。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中： 控制器在第一跳過讀出模式下讀出所述多個像素的第一像素區(qū)域，并在第二跳過讀出 模式下讀出所述多個像素的第二像素區(qū)域;以及 所述多個相位差像素被布置為使得第一像素區(qū)域的部分和第二像素區(qū)域的部分彼此 重疊。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中，控制器在第一跳過讀出模式下生成第一分 辨率圖像，并在第二跳過讀出模式下生成第二分辨率圖像。14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中，所述多個像素具有一個第一相位差像素、 兩個第一般像素、一個第二相位差像素和8個第二一般像素依次布置在豎直方向或水平方 向上的矩陣圖案。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中，第一相位差像素和第二相位差像素是一個 相位差像素對的不同類型的相位差像素。
【文檔編號】H04N5/232GK105993164SQ201480065699
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年12月2日
【發(fā)明人】下川修, 下川修一, 金東民, 李相玟, 柳貴成, 林承賢, 崔祐碩, 閔炳旭, 薄井高文
【申請人】三星電子株式會社