数字成像系统中相位检测自动聚焦的保留视差合并技术方案

描述了用于在具有相位检测自动聚焦(PDAF)像素和成像像素的成像传感器阵列的一致合并并行读出期间保留视差的像素合并的技术。每组PDAF像素和每组成像像素根据特定布置与像素致动器耦接，使得像素致动器的一致应用控制导致PDAF像素与成像像素的期望合并。根据一些实施方式，尽管像素致动器的这种控制被一致地应用于阵列的像素，但是传感器阵列的并行读出产生对角合并的成像像素，但是竖直合并的PDAF像素以保留水平PDAF视差信息。附加地或替代地，视差诱导结构被配置为定位相同视差的PDAF像素，使得像素致动器的一致应用控制在合并期间保留视差信息。并期间保留视差信息。并期间保留视差信息。

Parallax preserving merging for automatic focusing of phase detection in digital imaging system

【技术实现步骤摘要】
数字成像系统中相位检测自动聚焦的保留视差合并


[0001]本公开涉及数字成像系统，并且更具体地，涉及用于数字成像系统例如用于智能电话相机和/或其他数字相机中的相位检测自动聚焦的保留视差合并。

技术介绍

[0002]许多电子设备包括数字成像系统。例如，大多数现代智能电话都包括一个或多个数字相机。几乎所有现代数字相机(以及许多其他数字成像系统)都包括根据各种不同的自动聚焦方法实现的自动聚焦功能。两种常见的方法被称为对比度检测自动聚焦(CDAF)和相位检测自动聚焦(PDAF)。CDAF基于这样一个原理，即，更高的对比度通常与更好的聚焦相关。因此，CDAF方法通常涉及测量对比度、调整焦距设置以及再次测量对比度直到找到最佳焦距设置(例如，在该最佳焦距设置处形成最高对比度图像)的迭代过程。CDAF倾向于产生非常锐的聚焦(sharp focus)，但是迭代方法可能倾向于太慢，无法在应用中很好地工作，例如跟踪移动对象、在视频捕获期间聚焦等。
[0003]PDAF比CDAF更倾向于产生明显更快的自动聚焦解决方案。PDAF基于这样的原理，即，即使捕获图像的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于图像传感器阵列中相位检测自动聚焦(PDAF)像素的保留视差合并的系统，所述系统包括：像素块，所述像素块具有光电探测器元件阵列，所述光电探测器元件阵列包括与多个成像像素散置在一起的PDAF像素的至少一个正方形阵列，所述至少一个正方形阵列包括多个第一视差PDAF像素和多个第二视差PDAF像素，每个第一视差PDAF像素被配置为生成对应于第一视差取向的相应像素响应，每个第二视差PDAF像素被配置为生成对应于与所述第一视差取向互补的第二视差取向的相应像素响应；多个像素致动器，每个像素致动器耦接于所述PDAF像素中相应的一个和所述成像像素的相应子集；控制器，所述控制器选择性地致动所述多个像素致动器以执行所述像素块的一致合并并行读出，使得所述一致合并并行读出包括：在第一时间同时致动所述像素致动器的第一子集，以输出所述多个第一视差PDAF像素的相应像素响应的组合，作为对应于所述第一视差取向的第一合并像素响应；和在第二时间同时致动所述像素致动器的第二子集，以输出所述多个第二视差PDAF像素的相应像素响应的组合，作为对应于所述第二视差取向的第二合并像素响应。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：读出电路，所述读出电路与所述多个像素致动器电耦接，以基于所述多个像素致动器在所述一致合并并行读出期间的多个时间中的每个时间的致动状态来生成像素输出信号，使得：同时致动所述像素致动器的所述第一子集，使得所述读出电路在所述第一时间生成所述像素输出信号，作为对应于所述第一视差取向的第一合并像素输出；和同时致动所述像素致动器的所述第二子集，使得所述读出电路在所述第二时间生成所述像素输出信号，作为对应于所述第二视差取向的第二合并像素输出。3.根据权利要求2所述的系统，其中：每个像素致动器经由相应的逐行像素致动总线而耦接于所述PDAF像素的相应的一个和所述成像像素的相应子集的至少一些；以及所述一致合并并行读出是所述像素块的列并行读出。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一视差取向和所述第二视差取向分别对应于通常通过主成像透镜的左侧和右侧到达所述像素块的光；所述像素致动器的所述第一子集的所述同时致动导致所述多个第一视差PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并；和所述像素致动器的所述第二子集的所述同时致动导致所述多个第二视差PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并。5.根据权利要求1所述的系统，其中：同时致动所述像素致动器的所述第一子集导致与所述像素致动器的所述第一子集耦接的所述多个第一视差PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述成像像素的所述相应子集的相应像素响应的对角电荷合并；以及同时致动所述像素致动器的所述第二子集导致与所述像素致动器的所述第二子集耦
接的所述多个第二视差PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述成像像素的所述相应子集的相应像素响应的对角电荷合并。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PDAF像素的至少一个正方形阵列包括至少一个由四个PDAF像素构成的2
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2阵列。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PDAF像素的至少一个正方形阵列包括至少两个2
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2阵列，每个2
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2阵列包括四个PDAF像素。8.根据权利要求1所述的系统，其中：所述光电探测器元件阵列的第一行依次包括：与第一像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第一PDAF像素、与第二像素致动器耦接的多个第二视差PDAF像素中的第二PDAF像素、与所述第一像素致动器耦接的第一成像像素、以及与所述第二像素致动器耦接的第二成像像素；所述光电探测器元件阵列的第二行依次包括：与第四像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第三PDAF像素、与第三像素致动器耦接的多个第二视差PDAF像素中的第四PDAF像素、与所述第三像素致动器耦接的第三成像像素、以及与所述第四像素致动器耦接的第四成像像素；同时致动所述像素致动器的所述第一子集包括：在所述像素块的所述一致合并并行读出期间，致动所述第一像素致动器和第四像素致动器，以导致所述第一PDAF像素和第三PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述第一成像像素和第四成像像素的相应像素响应的对角电荷合并；以及同时致动所述像素致动器的所述第二子集包括：在所述像素块的所述一致合并并行读出期间，致动所述第二像素致动器和第三像素致动器，以导致所述第二PDAF像素和第四PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述第二成像像素和第三成像像素的相应像素响应的对角电荷合并。9.根据权利要求1所述的系统，其中：所述光电探测器元件阵列的第一行依次包括：与第一像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第一PDAF像素、与第二像素致动器耦接的多个第二视差PDAF像素中的第二PDAF像素、与第五像素致动器耦接的第一成像像素、以及与第六像素致动器耦接的第二成像像素；所述光电探测器元件阵列的第二行依次包括：与第四像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第三PDAF像素、与所述第三像素致动器耦接的多个第二视差PDAF像素中的第四PDAF像素、与第七像素致动器耦接的第三成像像素、以及与第八像素致动器耦接的第四成像像素；所述光电探测器元件阵列的第三行依次包括：与所述第一像素致动器耦接的第五成像像素、与所述第二像素致动器耦接的第六成像像素、与所述第五像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第五PDAF像素、以及与所述第六像素致动器耦接的多个第二视差PDAF像素中的第六PDAF像素；所述光电探测器元件阵列的第四行依次包括：与所述第三像素致动器耦接的第七成像像素、与所述第四像素致动器耦接的第八成像像素、与所述第八像素致动器耦接的多个第一视差PDAF像素中的第七PDAF像素、以及与所述第七像素致动器耦接的多个第二视差PDAF
像素中的第八PDAF像素；同时致动所述像素致动器的所述第一子集包括：在所述像素块的一致合并并行读出期间，致动所述第一像素致动器、第四像素致动器、第五像素致动器和第八像素致动器，以导致所述第一PDAF像素、第三PDAF像素、第五PDAF像素和第七PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述第一成像像素、第四成像像素、第五成像像素和第八成像像素的相应像素响应的对角电荷合并；以及同时致动所述像素致动器的所述第二子集包括：在所述像素块的一致合并并行读出期间，致动所述第二像素致动器、第三像素致动器、第六像素致动器和第七像素致动器，以导致所述第二PDAF像素、第四PDAF像素、第六PDAF像素和第八PDAF像素的相应像素响应的竖直电荷合并和所述第二成像像素、第三成像像素、第六成像像素和第七成像像素的相应像素响应的对角电荷合并。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述像素块还包括设置在所述多个PDAF像素顶部的至少一个视差诱导结构，以配置所述多个第一视差PDAF像素来生成对应于所述第一视差取向的相应像素响应，并且配置所述多个第二视差PDAF像素来生成对应于所述第二视差取向的相应像素响应。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少一个正方形阵列是2
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2阵列，并且所述至少一个视差诱导结构是设置在所述2
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2阵列顶部的2
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2片上透镜，以使得所述2
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2阵列的第一PDAF像素和第三PDAF像素共同接收通常来自主成像透镜的第一半部的光，并且使得所述2
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2阵列的第二PDAF像素和第四PDAF像素共同接收通常来自所述主成像透镜的第二半部的光。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少一个正方形阵列是2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：