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CN108431958B - 拍摄元件以及拍摄装置 - Google Patents

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CN108431958B
CN108431958B CN201680075596.9A CN201680075596A CN108431958B CN 108431958 B CN108431958 B CN 108431958B CN 201680075596 A CN201680075596 A CN 201680075596A CN 108431958 B CN108431958 B CN 108431958B
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Abstract

拍摄元件具备：第1像素，其具有对所入射的光进行光电转换的第1光电转换部和遮挡向第1光电转换部入射的光的一部分的第1遮光部；以及第2像素，其具有对所入射的光进行光电转换的第2光电转换部和遮挡向第2光电转换部入射的光的一部分的第2遮光部，第1光电转换部和第1遮光部的间隔与第2光电转换部和第2遮光部的间隔不同。

Description

拍摄元件以及拍摄装置
技术领域
本发明涉及拍摄元件以及拍摄装置。
背景技术
以往，已知根据拍摄面上的光瞳划分方式的焦点检测像素的位置来使微透镜与遮光部之间的距离不同的拍摄元件(例如专利文献1)。然而，在专利文献1的技术中，存在当安装了出射光瞳位置不同的更换镜头时焦点检测的精度下降这一问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2012-43939号公报
发明内容
根据第1实施方式，拍摄元件具备：第1像素，其具有对所入射的光进行光电转换的第1光电转换部和遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分的第1遮光部；以及第2像素，其具有对所入射的光进行光电转换的第2光电转换部和遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分的第2遮光部，所述第1光电转换部和所述第1遮光部的间隔与所述第2光电转换部和所述第2遮光部的间隔不同。
根据第2实施方式，优选地，在第1实施方式的拍摄元件中，所述第1像素具有第1微透镜，所述第1光电转换部对透过所述第1微透镜后的光进行光电转换，所述第2像素具有第2微透镜，所述第2光电转换部对透过所述第2微透镜后的光进行光电转换，所述第1微透镜和所述第1遮光部的间隔，与所述第2微透镜和所述第2遮光部的间隔不同。
根据第3实施方式，优选地，在第1或第2实施方式的拍摄元件中，所述第1像素具有第1输出部，所述第1输出部输出基于通过所述第1光电转换部对透过光学系统所入射的光进行光电转换而生成的电荷的信号，所述第2像素具有第2输出部，所述第2输出部输出基于通过所述第2光电转换部对透过所述光学系统所入射的光进行光电转换而生成的电荷的信号，从所述第1输出部输出的信号和从第2输出部输出的信号中的至少一方是用于将所述光学系统的位置控制为由所述光学系统所成的像在所述拍摄元件对焦的位置的信号。
根据第4实施方式，优选地，在第1至第3实施方式中的任一个的拍摄元件中，所述第1遮光部的面积与所述第2遮光部的面积不同。
根据第5实施方式，优选地，在第1至第4实施方式中的任一个的拍摄元件中，具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，多个所述第1像素中的至少两个所述第1像素分别具有的所述第1遮光部的面积根据该至少两个所述第1像素在所述拍摄元件上的位置而不同，多个所述第2像素中的至少两个所述第2像素分别具有的所述第2遮光部的面积根据该至少两个所述第2像素在所述拍摄元件上的位置而不同。
根据第6实施方式，优选地，在第5实施方式的拍摄元件中，多个所述第1像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积小，多个所述第2像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积小。
根据第7实施方式，优选地，在第1至第6实施方式中的任一个拍摄元件中，所述第1像素具有遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分的第3遮光部，所述第2像素具有遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分的第4遮光部。
根据第8实施方式，优选地，在第7实施方式的拍摄元件中，所述第1遮光部的面积与所述第3遮光部的面积不同，所述第2遮光部的面积与所述第4遮光部的面积不同。
根据第9实施方式，优选地，在第8实施方式的拍摄元件中，所述第1遮光部的面积比所述第3遮光部的面积大，所述第2遮光部的面积比所述第4遮光部的面积大。
根据第10实施方式，优选地，在第1至第9实施方式中的任一个拍摄元件中，所述第1遮光部是在所述第1像素配置的电路的布线，所述第2遮光部是在所述第2像素配置的电路的布线。
根据第11实施方式，优选地，在第1至第10实施方式中的任一个拍摄元件中，具备多个所述第1像素和多个所述第2像素；以及第3像素，其具有对所入射的光进行光电转换的第3光电转换部，所述第3像素设置于多个所述第1像素之间和多个所述第2像素之间中的至少某一方。
根据第12实施方式，优选地，在第1至第11实施方式中的任一个拍摄元件中，多个所述第1像素和多个所述第2像素，多个所述第1像素中的至少两个所述第1像素相邻地设置，多个所述第2像素中的至少两个所述第2像素相邻地设置。
根据第13实施方式，优选地，在第12实施方式的拍摄元件中，相邻的两个所述第1像素共用各自的所述第1遮光部、或者相邻的两个所述第2像素共用各自的所述第2遮光部。
根据第14实施方式，优选地，在第1至第13实施方式中的任一个拍摄元件中，具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，所述第1像素的数量与所述第2像素的数量不同。
根据第15实施方式，拍摄装置具备拍摄元件和控制部，所述拍摄元件具有：第1像素，其具有对透过光学系统所入射的光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部和遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分并且以距所述第1光电转换部具有第1间隔的方式设置的第1遮光部；和第2像素，其具有对透过所述光学系统所入射的光进行光电转换而生成电荷的第2光电转换部和遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分并且以距所述第2光电转换部具有第2间隔的方式设置的第2遮光部，所述控制部，根据基于在所述第1像素生成的电荷的信号和基于在所述第2像素生成的电荷的信号中的至少一方，将所述光学系统的位置控制为由所述光学系统所成的像在所述拍摄元件对焦的位置。
根据第16实施方式，优选地，在第15实施方式的拍摄装置中，所述拍摄元件具有多个所述第1像素和多个所述第2像素，所述控制部根据基于在多个所述第1像素生成的电荷的信号和在多个所述第2像素生成的电荷的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
根据第17实施方式，优选地，在第15或第16实施方式的拍摄装置中，所述控制部基于与所述光学系统相关的信息选择基于在所述第1像素生成的电荷的信号和基于在所述第2像素生成的电荷的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
根据第18实施方式，优选地，在第17实施方式的拍摄装置中，所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的中央附近的焦点检测区域的情况下，基于与所述光学系统相关的信息选择基于在所述第1像素生成的电荷的信号和基于在所述第2像素生成的电荷的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
根据第19实施方式，优选地，在第17或第18实施方式的拍摄装置中，所述控制部对基于在所述第1像素生成的电荷的信号和基于在所述第2像素生成的电荷的信号中的至少某一方赋予权重，来控制所述光学系统的位置。
根据第20实施方式，优选地，在第15至第19实施方式中的任一个拍摄装置中，具有存储与所述光学系统相关的信息的存储部。
根据第21实施方式，优选地，在第15至第19实施方式中的任一个拍摄装置中，具有从具有所述光学系统的更换镜头接收与所述光学系统相关的信息的接收部。
根据第22实施方式，优选地，在第20或21实施方式的拍摄装置中，与所述光学系统相关的信息是所述光学系统的出射光瞳的位置的信息。
附图说明
图1是用于说明实施方式的拍摄装置的结构的横截面图。
图2是用于说明实施方式的拍摄装置的主要部分结构的框图。
图3是表示实施方式的拍摄元件的拍摄像素和焦点检测像素的配置的一例的图。
图4是用于示意性地说明拍摄像素和焦点检测像素的构造的一例的截面图。
图5是示出焦点检测像素所具有的遮光部通过微透镜被投影的位置的图。
图6是示意性地示出实施方式中的入射到焦点检测像素的光束与拍摄光学系统的出射光瞳区域的关系的图。
图7是示出变形例中的焦点检测像素的遮光部的一例的图。
图8是用于示意性地说明另一例中的焦点检测像素的构造的一例的截面图。
图9是用于示意性地说明另一例中的焦点检测像素的构造的一例的截面图。
具体实施方式
参照附图，对本实施方式的拍摄元件和具备该拍摄元件的焦点检测装置以及拍摄装置进行说明。
图1是用于说明作为本实施方式的拍摄装置的数字摄像头100的结构的横截面图。此外，为了便于说明，如图所示地设定了由x轴、y轴、z轴构成的坐标系。
数字摄像头100由摄像头主体200和拍摄透镜主体300构成，拍摄透镜主体300是经由镜座(mount)部(未图示)安装的、所谓的无反光镜摄像头。具有各种拍摄光学系统的拍摄透镜主体300能够经由镜座部安装于摄像头主体200。在上述镜座部设置有电接点201、202，在摄像头主体200与拍摄透镜主体300相结合时，经由电接点201及202确立电连接。
拍摄透镜主体300具备拍摄光学系统1、驱动机构3、以及透镜数据部4。拍摄光学系统1是用于使被拍摄对象像成像在拍摄元件8的拍摄面上的光学系统，由包括焦点调节透镜的多个透镜构成。驱动机构3使用经由电接点201从摄像头主体200侧输入的离焦量来计算透镜驱动量，与透镜驱动量相应地沿光轴L的方向(z轴方向)向对焦位置驱动构成拍摄光学系统1的焦点调节透镜。
透镜数据部4例如由非易失性记录介质构成，保存有与拍摄透镜主体300相关的各种透镜信息，例如拍摄光学系统1的出射光瞳的位置等。透镜数据部4经由电接点202与摄像头主体200之间发送上述透镜信息等。
在摄像头主体200内部设置有控制部5、拍摄元件驱动电路6、拍摄元件8、电子取景器(EVF)9以及目镜10。在摄像头主体200设置有操作部11。在拍摄元件8，CCD、CMOS等拍摄像素和焦点检测像素在xy平面上配置成二维状(行和列)。拍摄像素接收通过拍摄光学系统1的出射光瞳区域整体后的光束，将图像信号向控制部5输出。焦点检测像素接收通过拍摄光学系统1的左右或上下等一部分出射光瞳区域后的光束，将焦点检测信号向控制部5输出。在拍摄元件8的拍摄像素分别设置有R(红)、G(绿)、B(蓝)的滤色器。由于拍摄像素通过滤色器来拍摄被拍摄对象像，因此拍摄信号具有RGB颜色系统(color system)的颜色信息。此外，既可以不在焦点检测像素设置滤色器，又可以在所有的焦点检测像素设置相同(例如G)的滤色器。此外，在下文中将说明拍摄元件8的详细情况。
电子取景器9进行与由控制部5生成的显示图像数据对应的图像的显示。另外，电子取景器9进行与拍摄条件相关联的各种信息(快门速度、光圈值、ISO感光度等)的显示。电子取景器9所显示的图像、各种信息经由目镜10被用户观察。此外，也可以在背面监视器(未图示)显示图像、各种信息。
操作部11包括与由用户操作的各种操作部件对应地设置的各种开关，将与操作部件的操作相应的操作信号向控制部5输出。操作部件包括例如释放按钮、用于使设置于摄像头主体200的背面的背面监视器(未图示)显示菜单画面的菜单按钮、在对各种设定等进行选择操作时操作的十字键、用于决定通过十字键选择出的设定等的决定按钮、在拍摄模式与再现模式之间切换数字摄像头100的工作的工作模式切换按钮、和/或用于设定曝光模式的曝光模式切换按钮等。
进而，使用图2所示的框图，说明数字摄像头100的控制系统。如图2所示，数字摄像头100具有A/D转换部12、图像处理电路13、焦点检测运算电路14、机身透镜通信部15以及存储部16。控制部5是具有CPU、ROM、RAM等，并基于控制程序控制数字摄像头100的各构成要素、执行各种数据处理的运算电路。控制程序保存于控制部5内的未图示的非易失性存储器。控制部5具备选择部51作为功能，与所安装的拍摄透镜主体300相应地选择拍摄元件8所具有的焦点检测像素中的、输出用于焦点检测运算的焦点检测信号的焦点检测像素。此外，将在下文中说明选择部51的详细情况。拍摄元件驱动电路6受控制部5控制来控制拍摄元件8以及A/D转换部12的驱动，使拍摄元件8进行电荷储存以及拍摄信号的读出等。A/D转换部12将从拍摄元件8输出的模拟拍摄信号转换为数字拍摄信号。
图像处理电路13将从拍摄元件8的拍摄像素输出的拍摄信号用作图像信号，对图像信号实施各种图像处理来生成图像数据后，赋予附加信息等来生成图像文件。图像处理电路13将所生成的图像文件记录在存储器卡等记录介质(未图示)中。图像处理电路13基于所生成的图像数据、记录于记录介质的图像数据，生成用于显示于电子取景器9、背面监视器(未图示)的显示图像数据。
焦点检测运算电路14使用从拍摄元件8的焦点检测像素输出的焦点检测信号，通过公知的相位差检测方式来计算离焦量。机身透镜通信部15被控制部5控制，经由电接点201、202与拍摄透镜主体300内的驱动机构3、透镜数据部4进行通信，进行摄像头信息(离焦量、光圈值等)的发送、透镜信息(出射光瞳的位置等)的接收。
存储部16例如是非易失性的存储介质，存储有控制部5用于执行各种处理的程序、控制部5用于执行各种处理的数据等。
接下来，说明本实施方式中的拍摄元件8的详细情况。
图3(a)是示意性地示出拍摄元件8的拍摄面800的图。此外，在图3中，与图1所示的例子同样地设定由x轴、y轴、z轴组成的坐标系。在拍摄面800设置有用于获取在离焦量的运算中使用的焦点检测信号的焦点检测区域810。此外，在图中，示出了设置有9个焦点检测区域810的例子，但焦点检测区域810的个数不限定于此。
图3(b)是将多个焦点检测区域810中的、设置于X轴正方向(+)侧的拍摄面800的周边部的焦点检测区域810a的一部分放大并示意性地示出的图。焦点检测区域810a具有第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853(在总称的情况下，称为像素组850)。此外，在图3(b)中，作为一例示出了具有3行像素组850的情况，像素组不限定于3行。另外，第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853沿Y轴方向的配置顺序不限定于图3(b)的例子，可以设置为任意的顺序。另外，将在下文中说明第1像素组851、第2像素组852、第3像素组853的不同点。
在像素组850，沿X轴方向，使拍摄像素80与焦点检测像素81、82交替地设置，即在多个焦点检测像素81之间设置拍摄像素80。即，像素组850沿X轴方向设置。第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853沿Y轴方向设置。在Y轴方向上的第1像素组851与第2像素组852之间以及第2像素组852与第3像素组853之间设置拍摄像素80。
在本实施方式中，第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853构成为，在各像素组所具备的焦点检测像素81、82，能够输出焦点检测信号的拍摄光学系统1的出射光瞳的位置不同。因此，第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853各自的遮光部的位置互不相同。以下，说明第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853所具有的拍摄像素80以及焦点检测像素81、82的构造。
图4(a)是示意性地示出第1像素组851所具有的拍摄像素80以及焦点检测像素81、82的构造的截面图，图4(b)是示意性地示出第2像素组852所具有的拍摄像素80以及焦点检测像素81、82的构造的截面图，图4(c)是示意性地示出第3像素组853所具有的拍摄像素80以及焦点检测像素81、82的构造的截面图。此外，在图4中，也与图1、图3所示的例子同样地设定由x轴、y轴、z轴组成的坐标系。
-第1像素组851-
第1像素组851的焦点检测像素81具有微透镜811、在微透镜811的下面设置的光电转换部812、以及遮光部813。遮光部813设置于微透镜811与光电转换部812之间。来自拍摄光学系统1的光束经由微透镜811并通过之后，一部分被遮光部813遮光(限制)地入射到光电转换部812。
遮光部813由使用例如铝等导电性部件而制造出的焦点检测像素81的电路用布线构成。遮光部813限制朝向焦点检测像素81的X轴正方向(+)侧的光束。遮光部813具有距微透镜811的距离分别不同的第1遮光部813a、第2遮光部813b以及第3遮光部813c。在本实施方式中，微透镜811与第2遮光部813b之间的距离大于微透镜811与第1遮光部813a之间的距离。微透镜811与第3遮光部813c之间的距离大于微透镜811与第2遮光部813b之间的距离。
在第1像素组851的焦点检测像素81中，在与XY平面平行的面上的第3遮光部813c的面积(即遮光面积)比第1遮光部813a的遮光面积和第2遮光部813b的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素81中，光束被距微透镜811的距离最大的第3遮光部813c限制。
第1像素组851的焦点检测像素82具有微透镜821、在微透镜821的下面设置的光电转换部822、以及遮光部823。微透镜821的焦距与焦点检测像素81的微透镜811的焦距相等。光电转换部822与微透镜821之间的距离，与焦点检测像素81的光电转换部812与微透镜811之间的距离相等。遮光部823设置在微透镜821与光电转换部822之间。来自拍摄光学系统1的光束经由微透镜821并通过之后，一部分被遮光部823遮光(限制)地入射至光电转换部822。
遮光部823由使用例如铝等导电性部件而制造出的焦点检测像素82的电路用布线构成。遮光部823限制朝向焦点检测像素82的X轴负方向(-)侧的光束。遮光部823具有距微透镜821的距离分别不同的第1遮光部823a、第2遮光部823b以及第3遮光部823c。在本实施方式中，微透镜821与第2遮光部823b之间的距离大于微透镜821与第1遮光部823a之间的距离。微透镜821与第3遮光部823c之间的距离大于微透镜821与第2遮光部823b之间的距离。第3遮光部823c与微透镜821之间的距离，与焦点检测像素81的第3遮光部813c与微透镜811之间的距离相等。
在焦点检测像素82中，在与XY平面平行的面上的第3遮光部823c的面积(即遮光面积)也比第1遮光部823a的遮光面积和第2遮光部823b的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素81中，光束被距微透镜821的距离最大的第3遮光部823c限制。
在第1像素组851中焦点检测像素81、82具有上述构造，由此，通过距微透镜811、821的距离相等的第3遮光部813c、823c来限制来自拍摄光学系统1的不同区域的光束。即，来自拍摄光学系统的不同区域的光束入射到第1像素组851的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822，并且焦点检测运算电路14在相位差检测运算中使用的一对被拍摄对象光束入射到第1像素组851的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
拍摄像素80具有微透镜801、以及在1个微透镜801的下面设置的光电转换部802。通过了拍摄光学系统1的整个区域的光束经由微透镜801入射到光电转换部802。此外，拍摄像素80的构造，无论在设置于第2像素组852的情况下、还是在设置于第3像素组853的情况下，都具有同样的构造。进而，在各像素组850的外部设置的拍摄像素80也具有同样的构造。
-第2像素组852-
关于第2像素组852所具有的焦点检测像素81、82，主要对与第1像素组851所具有的焦点检测像素81、82的差异进行说明。不特别进行说明的点，与第1像素组851的焦点检测像素81、82同样。在第2像素组852的焦点检测像素81中，在与XY平面平行的面上的第2遮光部813b的遮光面积，比第1遮光部813a的遮光面积和第3遮光部813c的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素81中，从微透镜821观察，朝向X轴正方向(+)侧的光束的入射被设置在第1遮光部813a与第3遮光部813c之间的第2遮光部813b限制。
在第2像素组852的焦点检测像素82中，在与XY平面平行的面上的第2遮光部823b的遮光面积，比第1遮光部823a的遮光面积和第3遮光部823c的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素82中，从微透镜821观察，朝向X轴负方向(-)侧的光束的入射被设置在第1遮光部823a与第3遮光部823c之间的第2遮光部823b限制。在第2像素组852中，焦点检测像素81、82具有上述构造，由此利用距微透镜811、821的距离相等的第2遮光部813b、823b来限制来自拍摄光学系统1的不同区域的光束。即，来自拍摄光学系统的不同区域的光束入射到第2像素组852的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822，并且焦点检测运算电路14在相位差检测运算中使用的一对被拍摄对象光束入射到第2像素组852的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
-第3像素组853-
关于第3像素组853所具有的焦点检测像素81、82，主要对与第1像素组851所具有的焦点检测像素81、82的差异进行说明。不特别进行说明的点，与第1像素组851的焦点检测像素81、82同样。在第3像素组853的焦点检测像素81中，在与XY平面平行的面上的第1遮光部813a的遮光面积，比第2遮光部813b的遮光面积和第3遮光部813c的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素81中，朝向X轴正方向(+)侧的光束的入射被距微透镜821的距离最小的第1遮光部813a限制。
在第3像素组853的焦点检测像素82中，在与XY平面平行的面上的第1遮光部823a的遮光面积，比第2遮光部823b的遮光面积和第3遮光部823c的遮光面积大。换言之，在焦点检测像素82中，朝向X轴负方向(-)侧的光束的入射被距微透镜821的距离最小的第1遮光部823a限制。在第3像素组853中，焦点检测像素81、82具有上述构造，由此利用距微透镜811、821的距离相等的第1遮光部813a、823a来限制来自拍摄光学系统1的不同区域的光束。即，来自拍摄光学系统的不同区域的光束入射到第3像素组853的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822，并且焦点检测运算电路14在相位差检测运算中使用的一对被拍摄对象光束入射到第3像素组853的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
如以上所说明的那样，在第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853之间，用于限制焦点检测像素81、82的光束的遮光部813、823的位置(距微透镜811、821的距离)不同。
图5示意性地表示拍摄光学系统1的不同的出射光瞳位置PO1、PO2以及PO3的光瞳被微透镜811投影的位置和遮光部813的Z轴方向上的位置的关系。
如图5(a)所示，拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO1的光瞳被微透镜811投影在第1像素组851的焦点检测像素81的第3遮光部813c上。即，第3遮光部813c设置在出射光瞳位置PO1的光瞳被微透镜811投影的位置处。如图5(b)所示，拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO2的光瞳被微透镜811投影在第2像素组852的焦点检测像素81的第2遮光部813b上。即，第2遮光部813b设置在出射光瞳位置PO2的光瞳被微透镜811投影的位置处。如图5(c)所示，拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO3的光瞳被微透镜811投影在第3像素组853的焦点检测像素81的第1遮光部813a上。即，第1遮光部813a设置在出射光瞳位置PO3的光瞳被微透镜811投影的位置处。此外，在图5(a)～(c)中，分别以第3遮光部813c、第2遮光部813b、第1遮光部813a为代表来图示。另外，由于焦点检测像素82具有与焦点检测像素81轴对称的相同的构造，因此焦点检测像素82的遮光部823的投影位置，也具有与焦点检测像素81的遮光部813同样的关系。
按各像素组850，不同的出射光瞳位置PO1、PO2、PO3的光瞳通过微透镜811投影的位置不同。由此，在第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853之间，具有作为在焦点检测时使用的焦点检测像素适合的出射光瞳位置的拍摄光学系统1不同。
图6示意性地示出了在第2像素组852的一部分区域中所包含的焦点检测像素81、82的光电转换部812、822与拍摄光学系统1的出射光瞳940的位置之间的关系。图6(a)示出了安装有拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO2的光瞳的投影位置与第2像素组852的焦点检测像素81、82的第2遮光部813b、823b实质上相等的拍摄透镜主体300的情况。即，示出了拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO2与第2遮光部813b、823b相对于微透镜811、821共轭的情况。
焦点检测像素81的光电转换部812经由微透镜811接收来自被拍摄对象的光束中的、通过了拍摄光学系统1的一对出射光瞳区域941a以及942a中的出射光瞳区域941a后的光束951。换言之，利用第2遮光部813b遮挡来自出射光瞳区域942a的光束。焦点检测像素82的光电转换部822经由微透镜821接收来自被拍摄对象的光束中的、通过了拍摄光学系统1的出射光瞳区域942a后的光束952。换言之，利用第2遮光部823b遮挡来自出射光瞳区域941a的光束。如图6(a)所示，光束951以及952以不存在因拍摄透镜主体300的构造等引起的晕影(vignetting，暗角)或晕影很少的状态分别入射到光电转换部812、822。
图6(b)示出了安装有具有与出射光瞳位置PO2的拍摄透镜主体300相比更长的出射光瞳位置PO3的拍摄光学系统1的拍摄透镜主体300的情况。在这种情况下，焦点检测像素81、82的第2遮光部813b、823b遮挡透过与上述拍摄光学系统1的出射光瞳940的区域的一部分出射光瞳区域941a、942a不同的部分(区域)的光。此外，在图6(b)中，为了便于理解的目的，以虚线示出具有出射光瞳位置PO2的拍摄光学系统1的出射光瞳940。
来自被拍摄对象的光束952通过拍摄光学系统1的出射光瞳区域942b，经由焦点检测像素82的微透镜821入射到光电转换部822。拍摄光学系统1的出射光瞳位置PO3比出射光瞳位置PO2长，因此来自被拍摄对象的光束951的一部分产生晕影。即光束951中的光束951a通过拍摄光学系统1的出射光瞳区域941b，经由微透镜811入射到光电转换部812，光束951b因晕影而不入射到光电转换部812。因此，在焦点检测像素81与82之间，入射到各个光电转换部812、822的光束的光量不同，因此，来自光电转换部812的焦点检测信号的输出与来自光电转换部822的焦点检测信号的输出相比下降。即，若对出射光瞳位置PO3的拍摄光学系统1使用第2遮光部813b的焦点检测像素81，则焦点检测运算的运算精度下降。
在拍摄光学系统1具有出射光瞳位置PO3的情况下，使来自出射光瞳区域941b、942b的光束入射到设置在出射光瞳位置PO3的光瞳通过微透镜811、821被投影的位置处且具有第1遮光部813a、823a的焦点检测像素81、82。如图6(c)所示，在设置有用距微透镜811、821的距离最小的第1遮光部813a、823a来限制光束的焦点检测像素81、82的第3像素组853中，光束以不存在如图5(b)所示的晕影或晕影很少的状态入射到焦点检测像素81、82。
此外，在拍摄光学系统1的出射光瞳位置比PO2短的情况下，使来自出射光瞳区域的光束入射到设置在例如出射光瞳位置PO1的光瞳通过微透镜811、821被投影的位置处且具有第3遮光部813c、823c的焦点检测像素81、82。即，使来自出射光瞳区域的光束入射到用距微透镜811、821的距离最大的第3遮光部813c、823c来限制光束的第1像素组851的焦点检测像素81、82。即，即使在拍摄光学系统1的出射光瞳位置不同的情况下，在各像素组850的某一个中，也能够使不存在晕影等的影响或晕影等的影响少的光束入射到光电转换部812、822。由此，在本实施方式中，在拍摄透镜主体300的种类不同的情况下、拍摄透镜主体300是拍摄光学系统1的出射光瞳的位置发生变化的变焦透镜的情况下，能够使用来自接收到因晕影等的影响少的光束的焦点检测像素81、82的焦点检测信号，进行焦点检测。
此外，在相对于拍摄面800的中心与焦点检测区域810a对称的位置处设置的焦点检测区域810b(参照图3(a))中，各像素组850的焦点检测像素81、82与焦点检测区域810a内的焦点检测像素81、82不同。在这种情况下，在焦点检测区域810b中，在相对于拍摄面800的中心与焦点检测区域810a的焦点检测像素81对称的位置处设置焦点检测像素82。在相对于拍摄面800的中心与焦点检测区域810a的焦点检测像素82对称的位置处设置焦点检测像素81。
在设置于焦点检测区域810a的各像素组850中，在设置于X轴负方向(-)侧的端部的焦点检测像素81、82和设置于X轴正方向(+)侧的端部的焦点检测像素81、82中，通过拍摄光学系统1后的光束的斜入射所带来的影响不同。因此，设置于X轴正方向(+)侧的端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823的遮光面积需要与设置于X轴负方向(-)侧的端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823的遮光面积相比沿X轴方向较大。遮光面积的增加量能够通过对焦点检测像素81、82距拍摄面800的中心的距离即像高乘以预定的系数来决定。在这种情况下，既可以随着像素组850在X轴正方向(+方向)的位置的增加使遮光部813、823的遮光面积在X轴方向上线性地增加，又可以按各预定的焦点检测像素81、82的个数使遮光部813、823的遮光面积沿X轴方向阶梯性地增加。
在设置于焦点检测区域810b的各像素组850中，使设置于X轴负方向(-)侧的端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823的遮光面积，与设置于X轴正方向(+)侧的端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823的遮光面积相比，沿X轴方向较大。在这种情况下也同样，既可以随着像素组850在X轴正方向(+方向)的位置的增加使遮光部813、823的遮光面积在X轴方向上线性地增加，又可以按各预定的焦点检测像素81、82的个数使遮光部813、823的遮光面积沿X轴方向阶梯性地增加。换言之，像素组850中的设置于X轴方向的一端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823与微透镜811、812的、在与微透镜811、812的光轴正交的X轴方向上的位置关系，与设置于另一端部的焦点检测像素81、82的遮光部813、823与微透镜811、812的、在与微透镜811、812的光轴正交的X轴方向上的位置关系不同。
此外，在设置于拍摄元件8的拍摄面800的中央部的焦点检测区域810c(参照图3(a))中，光束不会受到晕影的影响，因此也可以不增加遮光部813、823的遮光面积。
另外，在设置于拍摄元件8的拍摄面800的周边部的焦点检测区域810中，与设置于拍摄面800的中央部的焦点检测区域810所具有的像素组850相比较，可以将各像素组850的个数配置得较多，还可以以高密度进行配置。在这种情况下，在周边部的焦点检测区域810中，与第2像素组852相比较，能够将第1像素组851以及第3像素组853的个数配置为较多、稠密。也可以是，焦点检测区域810的位置越靠周边部，则越增加第1像素组851以及第3像素组853的个数，以越高的密度进行配置。
或者，也可以是，设置有与图5(c)所示的出射光瞳位置PO3对应的焦点检测像素81、82的第1像素组851，与设置有与图5(a)的出射光瞳位置PO1对应的焦点检测像素81、82的第3像素组853相比较，配置为较多、还以高密度进行配置。即，也可以是，第3像素组853与第1像素组851相比，配置为较少、以低密度进行配置。在拍摄透镜主体300具有出射光瞳位置长的拍摄光学系统1的情况(例如望远透镜等)下，景深浅，因此在对焦位置处的偏移容易较明显。与之相对，在拍摄透镜主体300具有出射光瞳位置短的拍摄光学系统1的情况(例如广角透镜等)下，景深深，因此在对焦位置处的偏移不易较明显。因此，通过将与出射光瞳位置PO3对应的第1像素组851的个数配置为较多、以高密度进行配置，即使在将出射光瞳位置长的透镜作为拍摄透镜300安装于数字摄像头100的情况下，也能够抑制焦点检测精度的下降。
或者，也可以在焦点检测区域810内将设置有与用户的使用频度高的拍摄透镜主体300(例如标准透镜、广角透镜等)所具有的拍摄光学系统1的出射光瞳位置对应的焦点检测像素81、82的像素组850的个数配置为较多、以高密度进行配置。
对具备具有上述结构的拍摄元件8的数字摄像头100的焦点检测工作进行说明。
拍摄透镜主体300安装于摄像头主体200，通过设置于镜座部的电接点201、202，在摄像头主体200与拍摄透镜主体300之间确立电连接。机身透镜通信部15经由电接点201、202，从拍摄透镜主体300的透镜数据部4接收透镜信息、即与出射光瞳的位置相关的信息。
控制部5的选择部51基于从拍摄透镜主体300接收到的透镜信息，选择具有适合所安装的拍摄透镜主体300所具备的拍摄光学系统1的焦点检测像素81、82的像素组850。选择部51在拍摄光学系统1的出射光瞳的位置超过预定的第1阈值的情况下，选择具有微透镜811、821与遮光部813、823的距离最小的焦点检测像素81、82的第3像素组853。选择部51在拍摄光学系统1的出射光瞳的位置小于预定的第2阈值(<第1阈值)的情况下，选择具有微透镜811、821与遮光部813、823的距离最大的焦点检测像素81、82的第1像素组851。选择部51在拍摄光学系统1的出射光瞳的位置在第2阈值以上且小于第1阈值的情况下，选择第2像素组852。即，选择部51选择具有与拍摄光学系统1的出射光瞳位置之差小的测距光瞳的位置的焦点检测像素81、82的像素组850。
此外，选择部51能够基于拍摄元件8的拍摄面800上的焦点检测区域810的位置、拍摄光学系统1的出射光瞳的位置，切换并选择焦点检测区域810内的像素组850的个数、种类。
另外，在拍摄透镜主体300为变焦透镜的情况下，出射光瞳的位置根据变焦位置不同而发生变化。在这种情况下，选择部51基于所接收到的透镜信息，获取与所设定的变焦对应的出射光瞳的位置的信息，如上述那样选择适合所获取的出射光瞳的位置的信息的像素组850。由此，能够基于所设定的变焦，通过选择部851自动地切换要选择的像素组850。与变焦对应的出射光瞳的位置的信息预先存储在透镜数据部4中。此外，也可以在数字摄像头100的存储部16中预先存储与变焦对应的出射光瞳的位置的信息。
另外，选择部851在基于来自拍摄元件8的拍摄面800的中央附近的焦点检测区域810(图3(a)中的810a)的输出进行焦点检测的情况下，也可以选择第1像素组851、第2像素组852以及第3像素组853的焦点检测像素81、82。由此，能够实现焦点检测精度的提高、被拍摄对象追踪性能的提高以及被拍摄对象判别性能的提高。在基于来自拍摄元件8的拍摄面800的周边部的焦点检测区域810的输出进行焦点检测的情况下，选择部851仅选择具有与拍摄光学系统1的出射光瞳的位置对应的焦点检测像素81、82的像素组850。在拍摄面800的周边部中，来自除了与拍摄光学系统1的出射光瞳的位置对应的焦点检测像素81、82以外的焦点检测像素81、82的输出受到晕影等影响。因此，在焦点检测时不使用来自这种受到晕影等影响的焦点检测像素81、82的输出，因此能够防止焦点检测精度的下降。
焦点检测运算电路14使用从焦点检测像素81、82输出的焦点检测用信号中的、从所选择的像素组850的焦点检测像素81、82输出的焦点检测信号，采用公知的相位差检测方式来计算离焦量。焦点检测运算电路14检测将来自焦点检测像素81的光电转换部812的焦点检测信号依次排列而成的第1信号列{an}与将来自焦点检测像素82的光电转换部822的焦点检测信号依次排列而成的第2信号列{bn}的相对的偏移量，检测拍摄光学系统1的焦点调节状态、即离焦量。换言之，由选择部851如上述那样选择焦点检测像素81、82，因此焦点检测运算电路14基于来自第1像素组851的焦点检测像素81、82的输出、来自第2像素组852的焦点检测像素81、82的输出、以及来自第3像素组853的焦点检测像素81、82的输出中的至少一个，来检测由拍摄光学系统1所成的像对焦于拍摄元件8的位置。
根据上述的实施方式，能够获得如下的作用效果。
(1)在各像素组850中，沿X轴方向设置用于接收通过拍摄光学系统1的一部分的光瞳区域后的光束的焦点检测像素81、82。第1像素组851的焦点检测像素81、82所具有的第3遮光部813c、823c设置于微透镜811、822与光电转换部812、822之间，限制通过拍摄光学系统1的出射光瞳区域的一部分后的光束。第2像素组852的焦点检测像素81、82所具有的第2遮光部813b、823b设置于微透镜811、822与光电转换部812、822之间，限制通过拍摄光学系统1的出射光瞳区域的一部分后的光束。第3像素组853的焦点检测像素81、82所具有的第1遮光部813a、823a设置于微透镜811、822与光电转换部812、822之间，限制通过拍摄光学系统1的光瞳区域的一部分后的光束。第1像素组851的焦点检测像素81、82的微透镜811、821与第3遮光部813c、823c之间的距离、第2像素组852的焦点检测像素81、82的微透镜811、821与第2遮光部813b、823b之间的距离、以及第3像素组853的焦点检测像素81、82的微透镜811、821与第1遮光部813a、823a之间的距离互不相同。因此，即使在拍摄光学系统1的出射光瞳的位置不同的情况下，也会输出来自各像素组850中的、晕影等影响少的光束所入射的焦点检测像素81、82的焦点检测信号。即，能够抑制焦点检测运算的精度的下降。
(2)遮光部813、823是电路用布线。因此，能够通过与其他的部件共用来抑制部件个数的增加。
(3)在设置于各像素组850的焦点检测像素81、82中，微透镜811、812的焦距相等，微透镜811、821与光电转换部812、822之间的距离分别相等。由此，通过在具有相同构造的焦点检测像素81、82设置遮光部813、823，能够进行适合不同的出射光瞳距离的拍摄光学系统1的焦点检测。
(4)在设置于拍摄元件8的拍摄面800的周边部的各像素组850中，设置于像素组850的一端部(X轴负方向(-)侧)的焦点检测像素81、82的遮光部813、823与微透镜811、821在Z轴方向上的位置关系，与设置于另一端部(X轴正方向(+)侧)的焦点检测像素81、82的遮光部813、823与微透镜811、821在Z轴方向上的位置关系不同。由此，能够使在拍摄面800的周边部倾斜入射的光束以晕影的影响不存在或少的状态在光电转换部812、822被接收。另外，能够进行拍摄元件8的拍摄面800的周边部的焦点检测。
(5)焦点检测运算电路14使用从第1像素组851的焦点检测像素81、82输出的焦点检测信号、从第2像素组的焦点检测像素81、82输出的焦点检测信号、以及从第3像素组853的焦点检测像素81、82输出的焦点检测信号中的某一个信号，来检测拍摄光学系统1的焦点状态。在拍摄元件8的拍摄面800设置有用于焦点状态的检测的多个焦点检测区域810，焦点检测区域810具有像素组850。因此，即使在拍摄光学系统1的出射光瞳的位置不同的情况下，也能够使用来自焦点检测区域810内的晕影等影响少的焦点检测像素81、82的焦点检测信号来进行焦点检测运算。
(6)选择部51，基于与拍摄光学系统1的出射光瞳的位置关联的透镜信息，来选择第1、第2以及第3像素组中的某一个像素组，焦点检测运算电路14使用从由选择部51选择出的像素组850的焦点检测像素81、82输出的焦点检测信号，来检测拍摄光学系统1的焦点状态。因此，能够使用来自多个像素组850中的晕影等影响最少的焦点检测像素81、82的焦点检测信号，来进行焦点检测运算。
在上述的实施方式中，参照图4说明了焦点检测像素81、82的构造，焦点检测像素81、82的构造不限定于图4所示的构造。
图8是示意性地示出其他的例子的焦点检测像素81、82的构造的截面图。图8(a)、图8(b)、图8(c)分别与图4(a)、图4(b)、图4(c)同样地表示第1像素组851、第2像素组852、第3像素组853(参照图3(b))所具有的拍摄像素80和焦点检测用像素81、82的构造。此外，在图8中，也与图1、图3所示的例子同样地设定由x轴、y轴、z轴组成的坐标系。
在图8所示的例子中，焦点检测像素81、82分别具有一个遮光部813、823。在图8(a)所示的第1像素组851中，焦点检测像素81、82具有与图4(a)同样的第3遮光部813c、823c，不具备图4(a)所示的第1遮光部813a、823a、第2遮光部813b、823b。即，图8(a)的焦点检测像素81、82仅具备图4(a)所示的遮光部813、823中的、遮光面积最大的第3遮光部813c、823c。在这种情况下，来自拍摄光学系统1的光束在经由并通过微透镜811、821之后，一部分被第3遮光部813c、823c遮光(限制)地入射到焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
在图8(b)所示的第2像素组852中，焦点检测像素81、82具有与图4(b)同样的第2遮光部813b、823b，不具备图4(b)所示的第1遮光部813a、823a、第3遮光部813c、823c。即，图8(b)的焦点检测像素81、82仅具备图4(b)所示的遮光部813、823中的、遮光面积最大的第2遮光部813b、823b。在这种情况下，来自拍摄光学系统1的光束经由并通过微透镜811、821后，一部分被第2遮光部813b、823b遮光(限制)地入射到焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
在图8(c)所示的第3像素组853中，焦点检测像素81、82具有与图4(c)同样的第1遮光部813a、823a，不具备图4(c)所示的第2遮光部813b、823b、第3遮光部813c、823c。即，图8(a)的焦点检测像素81、82仅具备图4(c)所示的遮光部813、823中的、遮光面积最大的第1遮光部813a、823a。在这种情况下，来自拍摄光学系统1的光束经由并通过微透镜811、821之后，一部分被第1遮光部813a、823a遮光(限制)地入射到焦点检测像素81、82的光电转换部812、822。
图8所示的其他的例子的焦点检测像素81、82具有上述的结构，由此，能够与实施方式的情况同样地限制来自拍摄光学系统1的光束，并且能够减少部件个数。
此外，不限定于如图8(a)～(c)所示那样焦点检测像素81、82都具有一个遮光部813、823的结构。例如，如图8(d)所示，第1像素组851的焦点检测像素81与图4(a)所示的情况同样地具备第1遮光部813a、第2遮光部813b、第3遮光部813c作为遮光部813。焦点检测像素82仅具备第3遮光部823c作为遮光部823，不具备第1遮光部823a、第2遮光部823b。在这种情况下，也能够与实施方式的焦点检测像素81、82同样地用第3遮光部813c、823c对来自拍摄光学系统1的光束进行遮光(限制)。此外，不限定于图8(d)所示的例子，也可以是，焦点检测像素81具备一个遮光部813，焦点检测像素82如图4(a)所示那样具备多个遮光部823。另外，在图8(d)中，举出了第1像素组851的焦点检测像素81、82的构造的例子，但也能够将上述的构造应用于第2像素组852、第3像素组853所包含的焦点检测像素81、82。
另外，使用图9对又一示例的焦点检测像素81、82的构造进行说明。在以下的说明中，例举焦点检测像素81、82基于配置在拍摄元件8的拍摄面800上的位置而具有不同的构造的情况。即，在拍摄元件8的拍摄面800的中央附近(例如，图3(a)的焦点检测区域810c)配置的焦点检测像素81、82与在拍摄面800的周边附近(例如图3(a)的焦点检测区域810d)配置的焦点检测像素81、82，具有不同的构造。
图9(a)是示意性地示出在拍摄面800的中央附近的焦点检测区域810c设置的像素组850的焦点检测像素81、82的截面构造的图。图9(a)所示的焦点检测像素81的遮光部813所包含的第1遮光部813a、第2遮光部813b以及第3遮光部813c，分别具有与图4(c)的第1遮光部813a、图4(b)的第2遮光部813b以及图4(a)的第3遮光部813c相同的遮光面积。同样地，图9(a)所示的焦点检测像素82的遮光部823所包含的第1遮光部823a、第2遮光部823b以及第3遮光部823c分别具有与图4(c)的第1遮光部823a、图4(b)的第2遮光部823b以及图4(a)的第3遮光部823c相同的遮光面积。
在如拍摄面800的中央附近那样不易受到晕影的影响的位置配置的焦点检测像素81、82能够通过第1遮光部813a、823a、第2遮光部813b、823b以及第3遮光部813c、823c来遮挡(限制)来自拍摄光学系统1的光束。通过利用多个遮光部来遮挡光束，能够抑制光的衍射等，因此能够进一步提高对光束的遮光性。通过提高遮光性、即提高光瞳划分精度，能够提高由焦点检测运算电路14进行的焦点检测的精度。
图9(b)是示意性地示出在拍摄面800的周边部附近的焦点检测区域810d设置的第1像素组851的焦点检测像素81、82的截面构造的图。在焦点检测像素81的遮光部813中，第2遮光部813b的遮光面积比第1遮光部813a的遮光面积大，第3遮光部813c的遮光面积比第2遮光部813b的遮光面积大。在焦点检测像素82的遮光部823中，第2遮光部823b的遮光面积比第1遮光部823a的遮光面积大，第3遮光部823c的遮光面积比第2遮光部823b的遮光面积大。
图9(c)示意性地示出在焦点检测区域810d设置的第3像素组853的焦点检测像素81、82的截面构造。在焦点检测像素81的遮光部813中，第2遮光部813b的遮光面积比第3遮光部813c的遮光面积大，第1遮光部813a的遮光面积比第2遮光部813b的遮光面积大。在焦点检测像素82的遮光部823中，第2遮光部823b的遮光面积比第3遮光部823c的遮光面积大，第1遮光部823a的遮光面积比第2遮光部823b的遮光面积大。
如上所述，在第1像素组851的焦点检测像素81、82与第3像素组853的焦点检测像素81、82中，能够利用第1遮光部813a、823a、第2遮光部813b、823b以及第3遮光部813c、823c来遮挡(限制)来自拍摄光学系统1的光束。通过利用多个遮光部来遮挡光束，能够抑制光的衍射等，因此能够进一步提高对光束的遮光性。通过提高拍摄元件8的拍摄面800的周边部的焦点检测像素81、82的遮光性、即提高光瞳划分精度，能够提高由焦点检测运算电路14进行的焦点检测的精度。
此外，在拍摄面800的周边部设置的焦点检测区域810中，第2像素组852的焦点检测像素81、82既可以具有图9(a)的构造，又可以具有图4(b)的构造。
另外，第1像素组851的焦点检测像素81、82也可以具有图9(d)所示的构造。焦点检测像素81除了具有遮光部813之外还具有遮光部833。遮光部813与833沿着x轴彼此设置在相反侧、即遮光部813设置在x轴正方向(+)侧，遮光部833设置在x轴负方向(-)侧。图9(d)所示的遮光部813可以应用与图9(b)同样的结构。遮光部833具备第1遮光部833a、第2遮光部833b以及第3遮光部833c。微透镜811与第2遮光部833b之间的距离比微透镜811与第1遮光部833a之间的距离大。微透镜811与第3遮光部833c之间的距离比微透镜811与第2遮光部833b之间的距离大。此外，第2遮光部833b的遮光面积比第3遮光部833c的遮光面积大，第1遮光部833a的遮光面积比第2遮光部833b的遮光面积大。焦点检测像素81通过具有这样的构造，能够从x轴正方向(+)侧由遮光部813，以及从x轴负方向(-)侧提高由遮光部833对来自拍摄光学系统1的光束的遮光性。结果，能够提高光瞳划分精度，提高由焦点检测运算电路14进行的焦点检测的精度。
图9(d)的焦点检测像素82除了具备遮光部823，还具备遮光部843。遮光部823与843沿着x轴彼此在相反一侧，即遮光部823设置在x轴负方向(-)侧，遮光部843设置在x轴正方向(+)侧。在这种情况下，遮光部823应用与图9(b)同样的结构。遮光部843具备第1遮光部843a、第2遮光部843b以及第3遮光部843c。微透镜811与第2遮光部843b之间的距离比微透镜811与第1遮光部843a之间的距离大。微透镜811与第3遮光部843c之间的距离比微透镜811与第2遮光部843b之间的距离大。进而，第2遮光部843b的遮光面积比第3遮光部843c的遮光面积大，第1遮光部843a的遮光面积比第2遮光部843b的遮光面积大。焦点检测像素82通过具有这样的构造，能够通过遮光部823从x轴负方向(-)侧、利用遮光部843从x轴正方向(+)侧提高对来自拍摄光学系统1的光束的遮光性。结果，能够提高光瞳划分精度，提高由焦点检测运算电路14进行的焦点检测的精度。
此外，不限定于图9(d)所示的例子，也可以是，第3像素组853的焦点检测像素81具备遮光部813和遮光部833，焦点检测像素82具备遮光部823和遮光部843。在这种情况下，在遮光部833中，第2遮光部833b的遮光面积比第1遮光部833a的遮光面积大，第3遮光部833c的遮光面积比第2遮光部833b的遮光面积大。另外，在遮光部843中，第2遮光部843b的遮光面积比第1遮光部843a的遮光面积大，第3遮光部843c的遮光面积比第2遮光部843b的遮光面积大。在具有这样的构造的第3像素组853的焦点检测像素81、82中，也与第1像素组851的焦点检测像素81、82的情况同样地能够提高光束的遮光性。结果，能够提高光瞳划分精度，提高由焦点检测运算电路14进行的焦点检测的精度。
-变形例-
如下的变形也包含于本发明的范围内，并且能够与上述的实施方式进行组合。
图7是示意性地表示变形例中设置于拍摄元件8的焦点检测像素81、82的俯视图。图7(a)表示第1像素组851，图7(b)表示第2像素组852，图7(c)表示第3像素组853。在变形例中，在各像素组850，在沿X轴方向的1组焦点检测像素81、82之间不设置拍摄像素80，在某组焦点检测像素81、82与其他组的焦点检测像素81、82之间设置拍摄像素80。各组焦点检测像素81、82共同具有遮光部813。遮光部813的遮光面积与焦点检测像素81、82设置在哪个像素组850中无关，都是相同的。即，第1像素组851中的第3遮光部813c的遮光面积、第2像素组852中的第2遮光部813b的遮光面积、以及第3像素组853中的第1遮光部813a的遮光面积相等。
按各像素组850，沿X轴方向设置遮光部813的位置不同。在图7(a)所示的第1像素组851中，相对于图7(b)所示的第2像素组852的第2遮光部813b的位置，第3遮光部813c设置在向X轴正方向(+)侧偏置了预定的偏移量的位置处。在图7(c)所示的第3像素组853中，相对于图7(b)所示的第2像素组852的第2遮光部813b的位置，第1遮光部813a设置在向X轴负方向(-)侧偏置了预定的偏移量的位置处。此外，预定的偏移量可以通过对焦点检测像素81、82距拍摄面800的中心的距离、即像高乘以预定的系数来决定即可。另外，在设置于相对于拍摄元件8的拍摄面800的中心为对称的位置处的情况下，将第1像素组851的第3遮光部813c向X轴方向负方向(-)侧偏移，将第3像素组853的第1遮光部813a向X轴正方向(+)侧偏移即可。
通过形成为上述的结构，能够抑制部件个数的增加。
另外，在上述实施方式中，使用选择部51基于透镜信息选择第1像素组851～第3像素组853中的、适于所安装的拍摄透镜主体300所具备的拍摄光学系统1的像素组850的例子来进行了说明，但不限定于此。
例如，也可以选择全部第1像素组851～第3像素组853，对最适合的像素组赋予权重来进行焦点检测的运算。例如，在第1像素组851最适合拍摄光学系统1、第3像素组853最不适合拍摄光学系统1的情况下，可以对使用第1像素组851而得到的焦点检测结果赋予权重1，对使用第2像素组852而得到的焦点检测结果赋予权重0.5，对使用第3像素组853而得到的焦点检测结果赋予权重0.1。
例如，也可以除去第1像素组851～第3像素组853中的、最不适合拍摄光学系统1的像素组850，而使用两个像素组850来进行焦点检测运算。
另外，像素组950的配置为任意。例如，可以在拍摄面800的中央部(例如，图3的810c的附近)配置1个种类的像素组850(例如，第2像素组852)，在拍摄面800的周边部(例如，图3的810a的附近)配置3个种类的像素组850(例如，第1像素组851～第3像素组853)。
只要不损伤本发明的特征，本发明就不限定于上述实施方式，在本发明的技术思想的范围内所能想到的其他的方式也包含于本发明的范围内。
如下的优先权基础申请的公开内容作为引用文被援引至此。
日本国专利申请2015年第254898号(2015年12月25日申请)
标号的说明
5控制部；8拍摄元件；14焦点检测运算电路；15机身透镜通信部；51选择部；80拍摄像素；81、82焦点检测像素；100数字摄像头；811、821微透镜；813、823遮光部；812、822光电转换部；850像素组；851第1像素组；852第2像素组；853第3像素组

Claims (50)

1.一种拍摄装置，
具备拍摄元件和控制部，
所述拍摄元件具有：
第1像素，其具有对透过光学系统后的光进行光电转换的第1光电转换部和遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分并且以距所述第1光电转换部具有第1间隔的方式设置的第1遮光部，并且基于所述第1光电转换部的光电转换来输出信号；和
第2像素，其具有对透过所述光学系统所入射的光进行光电转换而生成电荷的第2光电转换部和遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分并且以距所述第2光电转换部具有第2间隔的方式设置的第2遮光部，并且基于所述第2光电转换部的光电转换来输出信号，
所述控制部，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方来选择从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少一方，并且基于所选择的信号，将所述光学系统的位置控制为由所述光学系统所成的像在所述拍摄元件对焦的对焦位置，
所述第1像素具有第1微透镜，所述第2像素具有第2微透镜，所述第1微透镜和所述第1遮光部的间隔，与所述第2微透镜和所述第2遮光部的间隔不同。
2.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部对透过所述第1微透镜后的光进行光电转换，
所述第2光电转换部对透过所述第2微透镜后的光进行光电转换。
3.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1遮光部的面积与所述第2遮光部的面积不同。
4.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1遮光部遮挡光的遮光面积与所述第2遮光部遮挡光的遮光面积不同。
5.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1像素接收透过所述光学系统的第1区域后的光，
所述第2像素接收透过所述光学系统的与所述第1区域不同的第2区域后的光。
6.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部进行光电转换的光量与所述第2光电转换部进行光电转换的光量不同。
7.根据权利要求1所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
多个所述第1像素中的至少两个所述第1像素分别具有的所述第1遮光部的面积根据该至少两个所述第1像素在所述拍摄元件上的位置而不同，
多个所述第2像素中的至少两个所述第2像素分别具有的所述第2遮光部的面积根据该至少两个所述第2像素在所述拍摄元件上的位置而不同。
8.根据权利要求7所述的拍摄装置，
多个所述第1像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积小，
多个所述第2像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积小。
9.根据权利要求1所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
所述第1像素的数量与所述第2像素的数量不同。
10.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述第1遮光部是在所述第1像素配置的电路的布线，所述第2遮光部是在所述第2像素配置的电路的布线。
11.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述控制部，在选择了从所述第1像素输出的信号时，若与所述光学系统相关的信息发生变化，则基于从所述第2像素输出的信号，将所述光学系统的位置控制为所述对焦位置。
12.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的中央附近的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
13.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的周边的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号或从所述第2像素输出的信号，来控制所述光学系统的位置。
14.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述控制部对从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少某一方赋予权重，来控制所述光学系统的位置。
15.根据权利要求1所述的拍摄装置，
具有存储所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的存储部。
16.根据权利要求1所述的拍摄装置，
具有从具有所述光学系统的更换镜头接收所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的接收部。
17.一种拍摄装置，
具备拍摄元件和控制部，
所述拍摄元件具有：
第1像素，其具有对透过光学系统后的光进行光电转换的第1光电转换部和遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分的第1遮光部，并且基于所述第1光电转换部的光电转换来输出信号；和
第2像素，其具有对透过所述光学系统后的光进行光电转换而生成电荷的第2光电转换部和遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分的第2遮光部，并且基于所述第2光电转换部的光电转换来输出信号，
所述控制部，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方来选择从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少一方，并且基于所选择的信号，将所述光学系统的位置控制为由所述光学系统所成的像在所述拍摄元件对焦的对焦位置，
所述第1像素具有第1微透镜，所述第2像素具有第2微透镜，所述第1微透镜和所述第1遮光部的间隔，与所述第2微透镜和所述第2遮光部的间隔不同。
18.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1遮光部以距所述第1光电转换部具有第1间隔的方式设置，
所述第2遮光部以距所述第2光电转换部具有与所述第1间隔不同的第2间隔的方式设置。
19.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部对透过所述第1微透镜后的光进行光电转换，
所述第2光电转换部对透过所述第2微透镜后的光进行光电转换。
20.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1遮光部的面积与所述第2遮光部的面积不同。
21.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1遮光部遮挡光的遮光面积与所述第2遮光部遮挡光的遮光面积不同。
22.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1像素接收透过所述光学系统的第1区域后的光，
所述第2像素接收透过所述光学系统的与所述第1区域不同的第2区域后的光。
23.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部进行光电转换的光量与所述第2光电转换部进行光电转换的光量不同。
24.根据权利要求17所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
多个所述第1像素中的至少两个所述第1像素分别具有的所述第1遮光部的面积根据该至少两个所述第1像素在所述拍摄元件上的位置而不同，
多个所述第2像素中的至少两个所述第2像素分别具有的所述第2遮光部的面积根据该至少两个所述第2像素在所述拍摄元件上的位置而不同。
25.根据权利要求24所述的拍摄装置，
多个所述第1像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积小，
多个所述第2像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积小。
26.根据权利要求17所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
所述第1像素的数量与所述第2像素的数量不同。
27.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述第1遮光部是在所述第1像素配置的电路的布线，所述第2遮光部是在所述第2像素配置的电路的布线。
28.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述控制部，在选择了从所述第1像素输出的信号时，若与所述光学系统相关的信息发生变化，则基于从所述第2像素输出的信号，将所述光学系统的位置控制为所述对焦位置。
29.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的中央附近的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
30.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的周边的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号或从所述第2像素输出的信号，来控制所述光学系统的位置。
31.根据权利要求17所述的拍摄装置，
所述控制部对从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少某一方赋予权重，来控制所述光学系统的位置。
32.根据权利要求17所述的拍摄装置，
具有存储所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的存储部。
33.根据权利要求17所述的拍摄装置，
具有从具有所述光学系统的更换镜头接收所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的接收部。
34.一种拍摄装置，
具备拍摄元件和控制部，
所述拍摄元件具有：
第1像素，其具有对透过光学系统后的光进行光电转换的第1光电转换部和遮挡向所述第1光电转换部入射的光的一部分的第1遮光部，并且基于所述第1光电转换部的光电转换来输出信号；和
第2像素，其具有对透过所述光学系统后的光进行光电转换而生成电荷的第2光电转换部和遮挡向所述第2光电转换部入射的光的一部分的第2遮光部，并且基于所述第2光电转换部的光电转换来输出信号，
所述控制部，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方来选择所述第1像素和所述第2像素中的至少一方，并且基于从所选择的所述第1像素和所述第2像素中的至少一方输出的信号，将所述光学系统的位置控制为由所述光学系统所成的像在所述拍摄元件对焦的对焦位置，
所述第1像素具有第1微透镜，所述第2像素具有第2微透镜，所述第1微透镜和所述第1遮光部的间隔，与所述第2微透镜和所述第2遮光部的间隔不同。
35.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1遮光部以距所述第1光电转换部具有第1间隔的方式设置，
所述第2遮光部以距所述第2光电转换部具有与所述第1间隔不同的第2间隔的方式设置。
36.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部对透过所述第1微透镜后的光进行光电转换，
所述第2光电转换部对透过所述第2微透镜后的光进行光电转换。
37.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1遮光部的面积与所述第2遮光部的面积不同。
38.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1遮光部遮挡光的遮光面积与所述第2遮光部遮挡光的遮光面积不同。
39.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1像素接收透过所述光学系统的第1区域后的光，
所述第2像素接收透过所述光学系统的与所述第1区域不同的第2区域后的光。
40.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1光电转换部进行光电转换的光量与所述第2光电转换部进行光电转换的光量不同。
41.根据权利要求34所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
多个所述第1像素中的至少两个所述第1像素分别具有的所述第1遮光部的面积根据该至少两个所述第1像素在所述拍摄元件上的位置而不同，
多个所述第2像素中的至少两个所述第2像素分别具有的所述第2遮光部的面积根据该至少两个所述第2像素在所述拍摄元件上的位置而不同。
42.根据权利要求41所述的拍摄装置，
多个所述第1像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第1像素所具有的所述第1遮光部的面积小，
多个所述第2像素中的位于所述拍摄元件的中央附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积比位于所述拍摄元件的端部附近的所述第2像素所具有的所述第2遮光部的面积小。
43.根据权利要求34所述的拍摄装置，
具备多个所述第1像素和多个所述第2像素，
所述第1像素的数量与所述第2像素的数量不同。
44.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述第1遮光部是在所述第1像素配置的电路的布线，所述第2遮光部是在所述第2像素配置的电路的布线。
45.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述控制部，在选择了从所述第1像素输出的信号时，若与所述光学系统相关的信息发生变化，则基于从所述第2像素输出的信号，将所述光学系统的位置控制为所述对焦位置。
46.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的中央附近的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少一方，来控制所述光学系统的位置。
47.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述拍摄元件具有分别包含所述第1像素和所述第2像素的多个焦点检测区域，
所述拍摄装置具备能够从多个所述焦点检测区域中选择任意的焦点检测区域的选择部，
所述控制部，在通过所述选择部选择了所述拍摄元件上的周边的焦点检测区域的情况下，基于所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方选择从所述第1像素输出的信号或从所述第2像素输出的信号，来控制所述光学系统的位置。
48.根据权利要求34所述的拍摄装置，
所述控制部对从所述第1像素输出的信号和从所述第2像素输出的信号中的至少某一方赋予权重，来控制所述光学系统的位置。
49.根据权利要求34所述的拍摄装置，
具有存储所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的存储部。
50.根据权利要求34所述的拍摄装置，
具有从具有所述光学系统的更换镜头接收所述光学系统的出射光瞳的位置、出射光瞳的距离的信息以及景深的信息中的至少一方的接收部。
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