攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法
攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法
【專利摘要】固體攝像元件（5)具備與通過攝影光學系統(tǒng)(1)的不同的光瞳區(qū)域的一對光束分別對應的一對圖像信號取得用的像素單元（50a、50b)和上述一對圖像信號取得用的像素單元（50c、50d)。各像素單元（50a?50d)包含光電轉(zhuǎn)換部（PD)以及設于光電轉(zhuǎn)換部上方的微透鏡（53)。在像素單元(50a、50b)和像素單元（50c、50d)中，微透鏡(53)以不同的規(guī)則性而配置。
【專利說明】攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著CO) (Charge Coupled Device :電荷稱合元件）圖像傳感器、 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體）圖像傳感 器等固體攝像元件的高分辨率化，數(shù)碼靜物照相機、數(shù)碼攝像機、智能手機等移動電話、 PDA (Personal Digital Assistant (個人數(shù)字助理），移動信息終端）等具有攝像功能的信 息設備的需要激增。另外，將以上這樣的具有攝像功能的信息設備稱作攝像裝置。
[0003] 另外，使焦點對齊主要被攝體的對焦控制方法中，存在對比度AF(Auto Focus :自 動對焦）方式、相位差AF方式。與對比度AF方式相比，相位差AF方式能夠高速、高精度地 進行對焦位置的檢測，所以在各種攝像裝置中被廣泛采用（例如參照專利文獻1)。
[0004] 在專利文獻1中記載了實施所謂微透鏡縮放（micro lens scaling)的方案，即越 朝向固體攝像元件的周邊，搭載在相位差檢測用的像素單元上的微透鏡的位置越向固體攝 像元件的中心側(cè)偏移。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2010-169709號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 近年來的攝像裝置中，搭載高倍率的變焦功能的結(jié)構(gòu)在增加。因此，向固體攝像元 件入射的光的角度（入射角）處于從陡峭的角度到平緩的角度變得廣泛的傾向。
[0008] 專利文獻1記載的攝像元件中，位于周邊部的相位差檢測用的像素單元的微透鏡 向中心部側(cè)偏移。因此，例如在變焦倍率較低時，通過縮放效果，在攝像元件的中心部和周 邊部，在相位差檢測用的像素單元難以產(chǎn)生靈敏度不均。但是在變焦倍率較高時，在周邊部 的像素單元不能充分地接收光，產(chǎn)生靈敏度不均。
[0009] 如此，僅通過單純地對微透鏡進行縮放，因拍攝條件的變化而產(chǎn)生靈敏度不均，不 能維持良好的拍攝質(zhì)量。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供無論光的入射角如何都能夠?qū)?現(xiàn)良好的拍攝質(zhì)量的攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，具備包含上述一對圖像信號取得用 的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的多個第二像素 單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第一光電轉(zhuǎn)換 部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第二光電轉(zhuǎn)換部 上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置，上述攝像 裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和 第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號來進行上述攝 影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0013] 本發(fā)明的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0014] 本發(fā)明的攝像元件是具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件的攝像裝置，上述攝像元件具備包含上述 一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取 得用的多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設 于上述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于 上述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則 性而配置。
[0015] 使用本發(fā)明的上述攝像元件的攝像方法根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來 選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對 圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀 出的上述一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0016] 使用本發(fā)明的上述攝像元件的攝像方法根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來 選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對 圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠與光的入射角無關地實現(xiàn)良好的拍攝質(zhì)量的攝像元件以 及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是表示作為用于說明本發(fā)明的一實施方式的攝像裝置的一例的數(shù)碼照相機 的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0020] 圖2是表示圖1所示的固體攝像元件100的概略結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0021] 圖3是圖2所示的固體攝像元件5的中心部中的范圍30的放大圖。
[0022] 圖4是圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的范圍31的放大圖。
[0023] 圖5是表示圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的像素單元50a、50b的靈敏度 特性和像素單元50c、50d的靈敏度特性的圖。
[0024] 圖6是用于說明圖1所示的數(shù)碼照相機的3D拍攝模式時的動作的流程圖。
[0025] 圖7是表示圖2所示的固體攝像元件5的變形例的圖，是對應于圖4的圖。
[0026] 圖8是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5a的周邊 部中的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0027] 圖9是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5b的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0028] 圖10是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5c的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0029] 圖11是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5d的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0030] 圖12是將智能手機作為攝像裝置進行說明的圖。
[0031] 圖13是圖12的智能手機的內(nèi)部框圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0033] 圖1是表示作為用于說明本發(fā)明的一實施方式的攝像裝置的一例的數(shù)碼照相機 的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0034] 圖示的數(shù)碼照相機的攝像系統(tǒng)具備：包含聚焦透鏡、變焦透鏡等的單一的攝影光 學系統(tǒng)1 ;(XD圖像傳感器、C0MS圖像傳感器等固體攝像元件5 ;設于這兩者之間的光圈2 ; 紅外截止濾光片3 ;及光學低通濾波器4。
[0035] 統(tǒng)一控制數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)整體的系統(tǒng)控制部11控制閃光發(fā)光部12。另 夕卜，系統(tǒng)控制部11控制鏡頭驅(qū)動部8,調(diào)節(jié)包含于攝影光學系統(tǒng)1中的聚焦透鏡的位置或調(diào) 節(jié)包含于攝影光學系統(tǒng)中的變焦透鏡的位置。另外，系統(tǒng)控制部11經(jīng)由光圈驅(qū)動部9控制 光圈2的開口量而進行曝光量調(diào)節(jié)。
[0036] 另外，系統(tǒng)控制部11經(jīng)由攝像元件驅(qū)動部10來驅(qū)動固體攝像元件5,將通過攝影 光學系統(tǒng)1拍攝到的被攝體圖像作為拍攝圖像信號輸出。通過操作部14向系統(tǒng)控制部11 輸入來自用戶的指示信號。
[0037] 數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)還具備：與固體攝像元件5的輸出連接的進行相關雙采 樣處理等模擬信號處理的模擬信號處理部6 ;及將從該模擬信號處理部6輸出的RGB顏色 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路7。模擬信號處理部6和A/D轉(zhuǎn)換電路7由系統(tǒng)控制 部11控制。
[0038] 而且，該數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)具備：主存儲器16、與主存儲器16連接的存儲 器控制部15、數(shù)字信號處理部17、壓縮解壓縮處理部18、3D圖像生成部19、拆裝自如的記錄 介質(zhì)21所連接的外部存儲器控制部20、搭載在照相機背面等的液晶顯示部23所連接的顯 示控制部22。
[0039] 數(shù)字信號處理部17對從A/D轉(zhuǎn)換電路7輸出的拍攝圖像信號進行插值運算、伽馬 校正運算、RGB/YC轉(zhuǎn)換處理等而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0040] 壓縮解壓縮處理部18將由數(shù)字信號處理部17生成的拍攝圖像數(shù)據(jù)壓縮成JPEG 格式或?qū)嚎s圖像數(shù)據(jù)進行解壓縮。
[0041] 3D圖像生成部19使用由固體攝像元件5拍攝而得到的視點不同的多個拍攝圖像 數(shù)據(jù)（存在視差的多個拍攝圖像數(shù)據(jù)）來生成立體圖像數(shù)據(jù)。
[0042] 液晶顯示部23能夠可立體視地顯示視點不同的兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0043] 存儲器控制部15、數(shù)字信號處理部17、壓縮解壓縮處理部18、3D圖像生成部19、夕卜 部存儲器控制部20以及顯示控制部22通過控制總線24和數(shù)據(jù)總線25相互連接，由來自 系統(tǒng)控制部11的指令控制。
[0044] 圖2是表示圖1所示的固體攝像元件5的概略結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0045] 固體攝像元件5具備：用于獲得與通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束分別對應的一對圖像信號中的一方的像素單元50a及像素單元50c ;及用于獲 得一對圖像信號中的另一方的像素單元50b及像素單元50d。以下，有時也不對像素單元 50a?50d分別進行區(qū)分而稱作像素單元50。
[0046] 像素單元50在行方向X和與行方向X正交的列方向Y上呈二維狀（在圖2的例 子中為正方格子狀）排列。各像素單元50包含光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部。
[0047] 像素單元50的配置成為將由沿行方向X以一定間距排列的多個像素單元50構(gòu)成 的像素單元行在列方向Y上以一定間距排列多個而得到的配置。
[0048] 在該配置中，位于奇數(shù)行的像素單元行由像素單元50a和像素單元50b構(gòu)成，位于 偶數(shù)行的像素單元行由像素單元50c和像素單元50d構(gòu)成。
[0049] 位于奇數(shù)行的像素單元行成為將像素單元50a和像素單元50b在行方向X上交替 排列而成的行。
[0050] 位于偶數(shù)行的像素單元行成為將像素單元50c和像素單元50d在行方向X上交替 排列而成的行。
[0051] 像素單元50a和像素單元50b分別接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的光束。即，位于奇數(shù)行的像素單元50a、50b被光瞳分割，由此，能夠取得上述一對圖像 信號。
[0052] 像素單元50c和像素單元50d分別接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的光束。即，位于偶數(shù)行的像素單元50c、50d被光瞳分割，由此，也能夠取得上述一對圖 像信號。
[0053] 像素單元50a?50d分別包含三種像素單元：檢測紅色光的像素單元、檢測綠色光 的像素單元和檢測藍色光的像素單元。
[0054] 在圖2中，對檢測紅色光的像素單元，在框內(nèi)標注"R"文字。另外，對檢測綠色光 的像素單元，在框內(nèi)標注"G"文字。另外，對檢測藍色光的像素單元，在框內(nèi)標注"B"文字。
[0055] 如圖2所示，位于奇數(shù)行的像素單元50a的檢測顏色的排列呈拜耳狀。
[0056] 在與各像素單元50a同一方向（在行方向X上為右方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50a相同種類（檢測相同顏色的光）的像素單元50b。即，像素單元50b的檢測 顏色的排列作為整體也呈拜耳狀。
[0057] 在與各像素單元50a同一方向（在列方向Y上為下方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50a相同種類的像素單元50c。即，像素單元50c的檢測顏色的排列作為整體也 呈拜耳狀。
[0058] 在與各像素單元50b同一方向（在列方向Y上為下方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50b相同種類的像素單元50d。即，像素單元50d的檢測顏色的排列作為整體也 呈拜耳狀。
[0059] 由像素單元50a和與像素單元50a在行方向X上右側(cè)相鄰的同種類的像素單元 50b構(gòu)成第一像素單元對。另外，由像素單元50c和與像素單元50c在行方向X上右側(cè)相鄰 的同種類的像素單元50d構(gòu)成第二像素單元對。固體攝像元件5形成為相對于第一像素單 元對相鄰配置檢測顏色與由該第一像素單元對檢測的顏色相同的光的第二像素單元對。
[0060] 另外，在圖2中，相對于第一像素單元對，檢測與由該第一像素單元對檢測的顏色 相同顏色的光的第二像素單元對在彼此之間未隔著其他像素單元而相鄰，但是也可以形成 為這兩個像素單元對隔著其他像素單元而相鄰的結(jié)構(gòu)。即，只要相對于第一像素單元對接 近配置檢測顏色與由該第一像素單元對檢測的顏色相同的光的第二像素單元對即可。
[0061] 另外，對于各像素單元對，也只要接近配置兩個像素單元即可。
[0062] 圖3是圖2所示的固體攝像元件5的中心部中的范圍30的放大圖。
[0063] 各像素單元5〇包含光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部ro、將光聚集于光電轉(zhuǎn)換部ro的微 透鏡53和設于它們之間的濾色器（未圖不）。
[0064] 各像素單元50被遮光膜W遮光，在遮光膜W上，在光電轉(zhuǎn)換部ro的上方形成有開 口 K。經(jīng)由該開口 K，光向光電轉(zhuǎn)換部ro入射。在圖3中，將像素單元50所檢測的光的顏 色（R、G、B)記入于開口 K內(nèi)。
[0065] 行方向X上的像素單元50a、50c的開口 K的中心位置比像素單元50a、50c的微透 鏡53的中心位置向右側(cè)偏心。
[0066] 行方向X上的像素單元50b、50d的開口 K的中心位置比像素單元50b、50d的微透 鏡53的中心位置向左側(cè)偏心。
[0067] 如此，在像素單元50a、50c和像素單元50b、50d中，開口 K的位置彼此向反方向偏 心。因此，根據(jù)像素單元50a、50c，能夠獲得與通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束的一方對應的圖像信號，根據(jù)像素單兀50b、50d，能夠獲得與該一對光束的另一 方對應的圖像信號。
[0068] 圖4是圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的范圍31的放大圖。
[0069] 在固體攝像元件5的周邊部，像素單元50a和像素單元50b是與固體攝像元件5 的中心部相同的結(jié)構(gòu)。
[0070] 相對于此，像素單元50c和像素單元50d的微透鏡53的位置與中心部不同。艮口， 行方向X上的微透鏡53的中心位置與位于中心部的像素單元50c和像素單元50d相比時 向固體攝像元件5的中心部側(cè)偏移。像素單元50c和像素單元50d上的微透鏡53的偏移 量隨著從固體攝像元件5的中心部朝向周邊部而變大。
[0071] 像素單元50c和像素單元50d上的微透鏡53的偏移量例如能夠以如下方式確定。
[0072] 當設從固體攝像元件5的中心到對角端的距離為Xo、設處于任意位置的像素單 元50c (50d)距固體攝像元件5中心的距離為X、設從像素單元50c (50d)中包含的光電轉(zhuǎn) 換部表面到微透鏡53的底面的距離為L、設固體攝像元件5的對角端處的、攝影光學系統(tǒng) 1的主光線距固體攝像元件5表面的垂線方向的傾斜角為Θ時，處于任意位置的像素單元 50c (50d)上的微透鏡53的偏移量一般通過下式（1)來求算。但是不限于該式。
[0073] 偏移量=(X/Xo) XLXtan Θ......(1)
[0074] 如此，在固體攝像元件5中，僅對像素單元50c和像素單元50d進行微透鏡的縮 放。
[0075] 圖5是表示圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的像素單元50a、50b的靈敏度 特性和像素單元50c、50d的靈敏度特性的圖。在圖5中，由附圖標記50a、50b所示的特性 表示像素單元50a、50b的特性，由附圖標記50c、50d所示的特性表示像素單元50b、50d的 特性。
[0076] 如圖5所不，像素單兀50a、50b在入射光的角度為0°時信號輸出成為最大，并隨 著入射光的角度增加，信號輸出減小。另外，像素單元50c、50d在入射光的角度為對應于微 透鏡53的偏移量的一定值時信號輸出成為最大，隨著入射光的角度與該值相比增加或減 小，信號輸出減小。
[0077] 該信號輸出的減小量能夠通過由圖1所示的數(shù)碼照相機的數(shù)字信號處理部17 進行的陰影校正來校正。但是，當信號輸出非常小時，陰影校正后的拍攝圖像信號的S/ N(signal/n〇ise:信噪比）降低，所以損壞畫質(zhì)。因此，來自固體攝像元件5的各像素單元 50的信號輸出需要為某一定值以上（稱作容許輸出），在圖5中用點劃線表不該一定值。
[0078] 若是僅具有開口 K的中心位置和微透鏡53的中心位置一致的通常的像素單元 (即，未被光瞳分割的像素單元）的固體攝像元件，則在中心部和進行微透鏡縮放的周邊部 上，能夠增大獲得容許輸出的入射光角度的寬度（入射光角度容許寬度）的重復范圍。因 此，即使在廣角拍攝時和遠景拍攝時的任一情況下，從處于周邊部的像素單元都能夠獲得 容許輸出。
[0079] 但是，像素單元50與通常的像素單元相比時，相對于入射光的傾斜角度的信號輸 出的減少量較大，所以入射光角度容許寬度比通常的像素單元小。
[0080] 因此，在固體攝像元件5中，通過在全部的像素單元50-律進行縮放，難以使處于 中心部的像素單元50的入射光角度容許寬度和處于固體攝像元件5的周邊部的像素單元 50的入射光角度容許寬度較大地重復。
[0081] 因此，在固體攝像元件5中，在周邊部，在像素單元50a、50b和像素單元50c、50d 中，改變?nèi)肷浣庆`敏度特性，從而能夠擴大獲得容許輸出的入射光的角度范圍。該結(jié)果是， 能夠在攝影光學系統(tǒng)1采用高倍率的變焦透鏡。
[0082] 以下，對圖1所示的數(shù)碼照相機的動作進行說明。在該數(shù)碼照相機中，能夠設定為 3D拍攝模式和2D拍攝模式，該3D拍攝模式能夠記錄將從不同視點拍攝而得到的兩個拍攝 圖像數(shù)據(jù)建立關聯(lián)而成的立體圖像數(shù)據(jù)，該2D拍攝模式能夠記錄從一個視點拍攝而得到 的拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0083] 圖6是用于說明圖1所示的數(shù)碼照相機的3D拍攝模式時的動作的流程圖。
[0084] 當設定為3D拍攝模式時，系統(tǒng)控制部11檢測包含于攝影光學系統(tǒng)1中的變焦透 鏡的位置，從其位置判定當前時刻的變焦倍率（步驟1)。
[0085] 并且，在變焦倍率為閾值以下的情況下（步驟S1 :否），系統(tǒng)控制部11將作為從固 體攝像元件5讀出信號的對象的像素單元設定為像素單元50c、50d(步驟S2)。另一方面， 在變焦倍率超過閾值的情況下（步驟S1 :是），系統(tǒng)控制部11將作為從固體攝像元件5讀 出信號的像素單元設定為像素單元50a、50b (步驟S3)。
[0086] 在步驟S2、S3之后，系統(tǒng)控制部11控制攝像兀件驅(qū)動部10,開始由固體攝像兀 件5進行的用于生成即時預覽圖像的動畫拍攝，將即時預覽圖像顯示在顯示部23上（步驟 S4)。
[0087] 具體地，當動畫的一幀的曝光終止時，攝像元件驅(qū)動部10進行僅從在步驟S2、S3 中設定的像素單元讀出信號的驅(qū)動。通過該驅(qū)動，從固體攝像元件5輸出與奇數(shù)行或偶數(shù) 行的像素單元對應的拍攝圖像信號。
[0088] 數(shù)字信號處理部17處理由所輸出的拍攝圖像信號中的從像素單元50a(50c)得到 的拍攝信號構(gòu)成的第一拍攝圖像信號而生成第一拍攝圖像數(shù)據(jù)。另外，數(shù)字信號處理部17 處理由該拍攝圖像信號中的從像素單元50b(50d)得到的拍攝信號構(gòu)成的第二拍攝圖像信 號而生成第二拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0089] 當生成第一拍攝圖像數(shù)據(jù)和第二拍攝圖像數(shù)據(jù)時，顯示控制部22將基于第一拍 攝圖像數(shù)據(jù)的圖像和基于第二拍攝圖像數(shù)據(jù)的圖像以能夠立體視的方式顯示在顯示部23 上。由此，能夠通過顯示部23確認立體即時預覽圖像。
[0090] 在顯示即時預覽圖像之后變更變焦倍率的情況下（步驟S5 :是），系統(tǒng)控制部11 將處理返回到步驟S1，在不變更變焦倍率的情況下（步驟S5 :否），在存在AE (自動曝光）/ AF(自動對焦）的指示時（步驟S6 :是），系統(tǒng)控制部11進行步驟S7的處理。
[0091] 在步驟S7中，系統(tǒng)控制部11使用從固體攝像元件5輸出的拍攝圖像信號來進行 AE/AF。系統(tǒng)控制部11基于拍攝圖像信號中包含的第一拍攝圖像信號和第二拍攝圖像信號 的相位差來進行AF控制。
[0092] 在步驟S7之后，當存在拍攝指不時（步驟S8 :是），系統(tǒng)控制部11控制攝像兀件 驅(qū)動部10而進行基于固體攝像元件5的本拍攝用的曝光。攝像元件驅(qū)動部10在該曝光終 止之后，從在步驟S2或步驟S3中設定的像素單元讀出信號。
[0093] 數(shù)字信號處理部17根據(jù)從固體攝像元件5輸出的拍攝圖像信號來生成第一拍攝 圖像數(shù)據(jù)和第二拍攝圖像數(shù)據(jù)，生成將它們建立關聯(lián)而成的數(shù)據(jù)作為立體圖像數(shù)據(jù)。并且， 該立體圖像數(shù)據(jù)由外部存儲器控制部20記錄于記錄介質(zhì)21 (步驟S9)。在步驟S9之后，處 理返回到步驟S1。
[0094] 另外，2D拍攝模式的動作除了在步驟S4和步驟S9中生成的拍攝圖像數(shù)據(jù)不同以 外與圖6所示的流程相同。
[0095] 在2D拍攝模式時，當在步驟S2或步驟S3之后從固體攝像元件5輸出拍攝圖像信 號時，數(shù)字信號處理部17將拍攝圖像信號中的從像素單元對（在行方向X上相鄰的同一種 類的像素單元50a(50c)以及像素單元50b(50d)的對）得到的信號相加。
[0096] 通過該相加處理，能夠獲得相當于從一個視點拍攝被攝體而得到的信號的拍攝圖 像信號。數(shù)字信號處理部17處理相加后的拍攝圖像信號而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。顯示控制 部22使基于該拍攝圖像數(shù)據(jù)的圖像（非立體的2D圖像）作為即時預覽圖像顯示在顯示部 23上。
[0097] 同樣地，在2D拍攝模式的步驟S9中，當從固體攝像元件5輸出拍攝圖像信號時， 數(shù)字信號處理部17將拍攝圖像信號中的從像素單元對得到的信號相加。并且，使處理相加 后的拍攝圖像信號而得到的拍攝圖像數(shù)據(jù)記錄于記錄介質(zhì)21。
[0098] 另外，用于圖6的步驟S1的判定的閾值只要對應于像素單元50c、50d的縮放量而 設定為得到最佳畫質(zhì)的值即可。
[0099] 如上所述，根據(jù)圖1所示的數(shù)碼照相機，搭載有包含從中心部朝向周邊部不進行 微透鏡53的縮放的像素組（像素單元50a、50b)和從中心部朝向周邊部進行微透鏡53的 縮放的像素組（像素單元50c、50d)的固體攝像元件5,所以能夠擴大不會使畫質(zhì)降低的向 固體攝像元件5的入射光角度的范圍。該結(jié)果是，攝影光學系統(tǒng)1能夠采用高倍率變焦透 鏡，能夠提供緊湊且光學變焦倍率較高的數(shù)碼照相機。
[0100] 另外，在以上的說明中，根據(jù)變焦倍率對使用第一像素組和第二像素組的哪一個 來進行AF或者生成圖像進行切換，但是例如光向固體攝像元件5的入射角也根據(jù)光圈的F 值等而改變。因此，也可以代替上述變焦倍率，而將F值用于切換的判定。即，可以根據(jù)光 向固體攝像元件5的入射角，確定使用哪一個像素組來進行AF控制、圖像生成。
[0101] 在以上的說明中，根據(jù)變焦倍率而選擇通過由像素單元50a、50b構(gòu)成的第一像素 單元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像還是通過由像素單元50c、50d構(gòu)成的第二像素單 元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。
[0102] 但是，也能夠使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖 像、記錄用圖像。
[0103] 例如，數(shù)碼照相機中，在變焦倍率到達第一閾值之前，通過第二像素單元組來生成 即時預覽圖像、記錄用圖像。另外，在變焦倍率超過第一閾值且到達第二閾值之前，使用第 一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。另外，在變焦倍 率超過第二閾值時，通過第一像素單元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。
[0104] 對使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖像、記錄用圖 像的例子進行說明。
[0105] 若是3D拍攝模式，則可以將根據(jù)從第一像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的 兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)和根據(jù)從第二像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的兩個拍攝圖像數(shù) 據(jù)以對應變焦倍率的比例相加，并根據(jù)相加后的兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)來生成立體圖像數(shù)據(jù)。 關于上述比例，變焦倍率越大則從第一像素單元組得到的拍攝圖像數(shù)據(jù)的比例越大即可。
[0106] 另外，若是2D拍攝模式，則可以將根據(jù)從第一像素單元組得到的拍攝圖像信號生 成的一個拍攝圖像數(shù)據(jù)和根據(jù)從第二像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的一個拍攝圖 像數(shù)據(jù)以對應變焦倍率的比例相加，生成一個拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0107] 這樣一來，不會因變焦倍率而使拍攝圖像的品質(zhì)急劇變化，能夠進行沒有不適感 的拍攝操作。
[0108] 另外，在以上的說明中，不對像素單元50a、50b進行微透鏡53的縮放。但是，也可 以對像素單元50a、50b進行微透鏡53的縮放。
[0109] 圖7是表示圖2所示的固體攝像元件5的變形例的圖，是對應于圖4的圖。
[0110] 與圖4的不同是，在像素單元50a、50b中，微透鏡53的位置也相對于處于固體攝 像元件5的中心部的像素單元50a、50b上的微透鏡53的位置向固體攝像元件5的中心部 側(cè)偏移。
[0111] 但是，在行方向X上處于同一位置的像素單元50a (50b)和像素單元50c (50d)上 的微透鏡53的偏移量不同。
[0112] 在變焦倍率較高的情況下，向固體攝像元件5入射的光的角度范圍變窄，但是在 處于固體攝像元件5的周邊部的像素單元中光仍然傾斜地入射。因此，通過在由像素單元 50a、50b構(gòu)成的第一像素單元組和由像素單元50c、50d構(gòu)成的第二像素單元組中分別使微 透鏡53以不同的縮放量偏移，能夠進行更高畫質(zhì)的拍攝。
[0113] 以下，對固體攝像元件5的其他變形例進行說明。
[0114] 圖8是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5a的周邊 部中的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0115] 在固體攝像元件5a中，不同于固體攝像元件5的是，不是對各像素單元50設置一 個微透鏡，而是對應于構(gòu)成像素單元對的兩個像素單元50設置一個微透鏡53a。
[0116] 如圖8所示，微透鏡53a是橢圓形狀，橫跨構(gòu)成像素單元對的兩個像素單元50而 配置。關于微透鏡53a的縮放，與微透鏡53相同。即，對應于像素單元50a、50b的微透鏡 53a和對應于像素單元50c、50d的微透鏡53a以不同的規(guī)則性而配置。
[0117] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，僅通過微透鏡53a，也能夠?qū)Ψ謩e向位于微透鏡53a下方的兩個像素 單元50入射的光進行分離。即，即使在行方向X上擴大像素單元50上的開口 K而使其增 大，也能夠維持光瞳分割性能，所以能夠提高靈敏度。
[0118] 圖9是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5b的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0119] 固體攝像元件5b形成為在固體攝像元件5中將位于奇數(shù)行的像素單元行沿行方 向X偏移與像素單元50在行方向X上的排列間距相應的量。
[0120] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來提高生成即時 預覽圖像、記錄用圖像的情況下的畫質(zhì)。
[0121] 另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在采用對像素單元對設置一個微透鏡的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠?qū)?微透鏡設為大致圓形。因此，能夠沿用以往存在的制造方法，與圖8的結(jié)構(gòu)相比，能夠削減 制造成本。
[0122] 圖10是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5c的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0123] 固體攝像元件5c是將第一對行和第二對行在列方向Y上交替排列而成的結(jié)構(gòu)，該 第一對行是在列方向Y上相鄰的像素單元50a和像素單元50b的第一對沿行方向X排列而 成的，該第二對行是在列方向Y上相鄰的像素單元50c和像素單元50d的第二對沿行方向 X排列而成的。
[0124] 在該固體攝像元件5c中，在第一對行和第二對行中也改變微透鏡的縮放（以不同 的規(guī)則性配置微透鏡），從而能夠得到與固體攝像元件5相同的效果。
[0125] 圖11是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5d的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0126] 固體攝像元件5、5a、5b、5c不具有接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的一對光束這兩者的像素單元（未被光瞳分割的像素單元）。相對于此，固體攝像元件 5d具備未被光瞳分割的像素單元50e和至此所說明的被光瞳分割的像素單元50a?50d。
[0127] 在固體攝像元件5d中，將呈二維狀（在圖11的例子中為正方格子狀）排列的像 素單元50e中的一部分作為像素單元50a?50d。
[0128] 并且，在處于固體攝像元件5d的中心部的像素單元50a?50d中，不進行微透鏡 的縮放，在處于周邊部的像素單元50a?50d中，僅像素單元50c、50d進行微透鏡的縮放。 艮P，像素單元50a、50b和像素單元50c、50d以不同的規(guī)則性配置微透鏡。
[0129] 在搭載該固體攝像元件5d的數(shù)碼照相機中，系統(tǒng)控制部11使用從像素單元 50a?50d取得到的信號來進行相位差AF。系統(tǒng)控制部11根據(jù)變焦倍率來設定用于相位 差AF的像素單元。例如，若變焦倍率超過閾值，則使用來自像素單元50a、50b的信號來進 行相位差AF,若變焦倍率為閾值以下，則使用來自像素單元50c、50d的信號來進行相位差 AF。
[0130] 如此，在使用了固體攝像元件5d的情況下，能夠通過變焦倍率使相位差AF精度最 佳化。
[0131] 另外，在固體攝像元件5d中，在整體上均勻地配置像素單元50a?50d，從而能夠 對應于3D拍攝和2D拍攝這兩者。
[0132] 例如可以采用這樣的使用方式：在3D拍攝時，使用從像素單元50a?50d取得到 的拍攝圖像信號來生成立體圖像數(shù)據(jù)，在2D拍攝時，使用從像素單元50e取得到的拍攝圖 像信號來生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。另外，在2D拍攝時，對于與像素單元50a?50d對應的信號， 可以使用從像素單元50e得到的信號進行插值生成。
[0133] 至此，像素單元50設為搭載有濾色器的結(jié)構(gòu)，但是也可以省略濾色器。在這種情 況下，能夠得到單色的拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0134] 接著，作為攝像裝置對智能手機的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0135] 圖12表示作為本發(fā)明的攝像裝置的一實施方式的智能手機200的外觀。圖12所 不的智能手機200具有平板狀的殼體201，在殼體201的一側(cè)的面上具備顯不輸入部204， 該顯示輸入部204是作為顯示部的顯示面板202和作為輸入部的操作面板203成為一體 而成的。另外，這樣的殼體201具備揚聲器205、話筒206、操作部207和照相機部208。另 夕卜，殼體201的結(jié)構(gòu)不限于此，例如也能夠采用顯示部和輸入部獨立而成的結(jié)構(gòu)，或者采用 具有折疊結(jié)構(gòu)、滑動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
[0136] 圖13是表示圖12所示的智能手機200的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖13所示，作為智能手 機的主要結(jié)構(gòu)要素，具備：無線通信部210、顯示輸入部204、通話部211、操作部207、照相 機部208、存儲部212、外部輸入輸出部213、GPS (Global Positioning System :全球定位系 統(tǒng)）接收部214、運動傳感器部215、電源部216和主控制部220。另外，作為智能手機200 的主要功能，具備經(jīng)由省略圖示的基站裝置BS和省略圖示的移動通信網(wǎng)NW進行移動無線 通信的無線通信功能。
[0137] 無線通信部210根據(jù)主控制部220的指示對收容于移動通信網(wǎng)NW的基站裝置BS 進行無線通信。使用該無線通信，進行聲音數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等各種文件數(shù)據(jù)、電子郵件數(shù)據(jù) 等的收發(fā)、Web數(shù)據(jù)、流數(shù)據(jù)等的接收。
[0138] 顯示輸入部204是通過主控制部220的控制來顯示圖像（靜止圖像和動態(tài)圖像）、 文字信息等而在視覺上向用戶傳遞信息并檢測對于所顯示的信息的用戶操作的所謂觸摸 屏，具備顯示面板202和操作面板203。
[0139] 顯不面板 202 使用 LCD (Liquid Crystal Display :液晶顯不器）、OELD (Organic Electro-Luminescence Display:有機發(fā)光顯示器）等作為顯示器。
[0140] 操作面板203是被載置成能夠目視確認顯示在顯示面板202的顯示面上的圖像并 檢測由用戶的手指、尖筆操作的一個或多個坐標的設備。當通過用戶的手指、尖筆來操作該 設備時，因操作產(chǎn)生的檢測信號向主控制部220輸出。接著，主控制部220基于接收到的檢 測信號來檢測顯示面板202上的操作位置（坐標）。
[0141] 如圖12所示，作為本發(fā)明的攝像裝置的一實施方式例示的智能手機200的顯示面 板202和操作面板203成為一體而構(gòu)成顯示輸入部204,但是操作面板203成為完全覆蓋顯 示面板202那樣的配置。
[0142] 在采用這樣的配置的情況下，操作面板203也可以具備對顯示面板202以外的區(qū) 域也檢測用戶操作的功能。換言之，操作面板203也可以具備對于與顯示面板202重疊的 重疊部分的檢測區(qū)域（以下稱作顯示區(qū)域）和對于除此之外的未與顯示面板202重疊的外 緣部分的檢測區(qū)域（以下稱作非顯示區(qū)域）。
[0143] 另外，也可以使顯示區(qū)域的大小和顯示面板202的大小完全一致，但是沒必要一 定使兩者一致。另外，操作面板203也可以具備外緣部分和除此之外的內(nèi)側(cè)部分這兩個感 應區(qū)域。而且，外緣部分的寬度根據(jù)殼體201的大小等而適當設計。而且，作為在操作面板 203中采用的位置檢測方式，列舉矩陣開關方式、電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方 式、電磁感應方式、靜電電容方式等，能夠采用任一種方式。
[0144] 通話部211具備揚聲器205、話筒206,將通過話筒206輸入的用戶的聲音轉(zhuǎn)換為 能夠由主控制部220處理的聲音數(shù)據(jù)并向主控制部220輸出，或者將由無線通信部210或 外部輸入輸出部213接收到的聲音數(shù)據(jù)解碼并從揚聲器205輸出。另外，如圖12所示，例 如能夠?qū)P聲器205搭載在與設有顯不輸入部204的面相同的面上，將話筒206搭載在殼 體201的側(cè)面。
[0145] 操作部207是使用了鍵開關等的硬件鍵，接收來自用戶的指示。例如，如圖12所 示，操作部207是搭載在智能手機200的殼體201的側(cè)面且當由手指等壓下時接通、當松開 手指時通過彈簧等的回復力而成為斷開狀態(tài)的按鈕式的開關。
[0146] 存儲部212存儲主控制部220的控制程序、控制數(shù)據(jù)、應用軟件、將通信對象的名 稱、電話號碼等建立對應而成的地址數(shù)據(jù)、所收發(fā)的電子郵件的數(shù)據(jù)、通過Web瀏覽下載到 的Web數(shù)據(jù)、下載到的內(nèi)容數(shù)據(jù)，另外臨時存儲流數(shù)據(jù)等。另外，存儲部212由智能手機內(nèi) 置的內(nèi)部存儲部217和拆裝自如的具有外部存儲器插槽的外部存儲部218構(gòu)成。另外，構(gòu) 成存儲部212的各個內(nèi)部存儲部217和外部存儲部218使用閃存式（flash memory type)、 硬盤式（hard disk type)、微型多媒體卡式（multimedia card micro type)、卡式存儲器 (例如，MicroSD (注冊商標）存儲器等）、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器）、 R0M(Read Only Memory:只讀存儲器）等存儲介質(zhì)來實現(xiàn)。
[0147] 外部輸入輸出部213起到與連接于智能手機200的全部的外部設備的接口的 作用，用于與其他外部設備通過通信等（例如，通用串行總線（USB)、IEEE1394等）或 網(wǎng)絡（例如，互聯(lián)網(wǎng)、無線LAN、藍牙（Bluetooth)(注冊商標）、RFID(Radio Frequency Identification:無線射頻識別）、紅外線通信（Infrared Data Association (紅外數(shù)據(jù)協(xié) 會）：IrDA)(注冊商標）、UWB(Ultra Wideband :超寬帶）（注冊商標）、紫蜂協(xié)議（ZigBee) (注冊商標）等）直接或間接地連接。
[0148] 作為與智能手機200連接的外部設備，例如有：有線/無線頭戴式耳機、有 線/無線外部充電器、有線/無線數(shù)據(jù)端口、經(jīng)由卡槽連接的存儲卡（Memory card)、 SIM(Subscriber Identity Module Card:客戶識別模塊卡）/UIM(User Identity Module Card :用戶識別模塊卡）卡、經(jīng)由音頻/視頻1/0(輸入/輸出）端子連接的外部音頻/視 頻設備、無線連接的外部音頻/視頻設備、有線/無線連接的智能手機、有線/無線連接的 個人計算機、有線/無線連接的PDA、有線/無線連接的個人計算機、耳機等。外部輸入輸出 部213例如能夠?qū)⑦@樣的從外部設備接收傳送的數(shù)據(jù)傳遞給智能手機200的內(nèi)部的各結(jié)構(gòu) 要素、將智能手機200的內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送給外部設備。
[0149] GPS接收部214依據(jù)主控制部220的指示，接收從GPS衛(wèi)星ST1?STn發(fā)送的GPS 信號，執(zhí)行基于接收到的多個GPS信號的測位運算處理，檢測該智能手機200的由緯度、經(jīng) 度、高度構(gòu)成的位置。GPS接收部214在能夠從無線通信部210、外部輸入輸出部213 (例如， 無線LAN)取得位置信息時，也能夠使用其位置信息來檢測位置。
[0150] 運動傳感器部215例如具備三軸加速度傳感器等，依據(jù)主控制部220的指示，檢測 智能手機200的物理性移動。通過檢測智能手機200的物理性移動，檢測智能手機200移 動的方向、加速度。這樣的檢測結(jié)果向主控制部220輸出。
[0151] 電源部216依據(jù)主控制部220的指示向智能手機200的各部供給儲存于電池（未 圖示）的電力。
[0152] 主控制部220具備微處理器，依據(jù)存儲部212所存儲的控制程序、控制數(shù)據(jù)進行動 作，統(tǒng)一控制智能手機200的各部。另外，主控制部220為了通過無線通信部210進行聲音 通信、數(shù)據(jù)通信而具備控制通信系統(tǒng)的各部的移動通信控制功能和應用處理功能。
[0153] 應用處理功能通過使主控制部220依據(jù)存儲部212所存儲的應用軟件進行動作來 實現(xiàn)。作為應用處理功能，例如有：控制外部輸入輸出部213而與相對設備進行數(shù)據(jù)通信的 紅外線通信功能、進行電子郵件的收發(fā)的電子郵件功能、閱覽網(wǎng)頁的Web瀏覽功能等。
[0154] 另外，主控制部220具備基于接收數(shù)據(jù)、下載到的流數(shù)據(jù)等圖像數(shù)據(jù)（靜止圖像和 動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)）而將影像顯示在顯示輸入部204上等的圖像處理功能。圖像處理功能是 指，主控制部220對上述圖像數(shù)據(jù)進行解碼，對該解碼結(jié)果實施圖像處理，將圖像顯示于顯 示輸入部204的功能。
[0155] 而且，主控制部220執(zhí)行對顯示面板202的顯示控制和檢測通過操作部207、操作 面板203進行的用戶操作的操作檢測控制。通過執(zhí)行顯示控制，主控制部220顯示用于起 動應用軟件的圖標、滾動條等軟件鍵或者顯示用于生成電子郵件的窗口。另外，滾動條是指 用于對于未能完全收納在顯示面板202的顯示區(qū)域中的較大的圖像等接收移動圖像的顯 示部分的指示的軟件鍵。
[0156] 另外，通過執(zhí)行操作檢測控制，主控制部220檢測通過操作部207進行的用戶操 作，或通過操作面板203接收對上述圖標的操作、對上述窗口的輸入欄的文字列的輸入，或 者接收通過滾動條進行的顯示圖像的滾動要求。
[0157] 而且，通過執(zhí)行操作檢測控制，主控制部220具備如下的觸摸屏控制功能：判定對 操作面板203的操作位置是與顯示面板202重疊的重疊部分（顯示區(qū)域）還是除此之外的 未與顯示面板202重疊的外緣部分（非顯示區(qū)域），控制操作面板203的感應區(qū)域、軟件鍵 的顯示位置。
[0158] 另外，主控制部220也能夠檢測對操作面板203的手勢操作，根據(jù)所檢測出的手勢 操作，執(zhí)行預先設定的功能。手勢操作非以往的單純的觸摸操作，而是指由手指等繪制軌 跡，或同時指定多個位置，或者將這些進行組合，從多個位置對至少一個位置繪制軌跡的操 作。
[0159] 照相機部208包含圖1所示的數(shù)碼照相機中的外部存儲器控制部20、記錄介質(zhì) 21、顯示控制部22、顯示部23以及操作部14以外的結(jié)構(gòu)。由照相機部208生成的拍攝圖像 數(shù)據(jù)能夠記錄在存儲部212中或通過輸入輸出部213、無線通信部210輸出。在圖12所示 的智能手機200中，照相機部208搭載在與顯示輸入部204相同的面上，但是照相機部208 的搭載位置不限于此，也可以搭載在顯示輸入部204的背面。
[0160] 另外，照相機部208能夠利用在智能手機200的各種功能中。例如，能夠在顯示面 板202上顯示由照相機部208取得到的圖像、作為操作面板203的操作輸入之一利用照相 機部208的圖像。另外，在GPS接收部214檢測位置時，也能夠參照來自照相機部208的圖 像來檢測位置。而且，也能夠參照來自照相機部208的圖像，不使用三軸加速度傳感器，或 者與三軸加速度傳感器并用，來判斷智能手機200的照相機部208的光軸方向、判斷當前的 使用環(huán)境。當然，也能夠在應用軟件內(nèi)利用來自照相機部208的圖像。
[0161] 此外，也能夠?qū)o止畫面或動畫的圖像數(shù)據(jù)附加由GPS接收部214取得到的位置 信息、由話筒206取得到的聲音信息（也可以由主控制部等進行聲音文本轉(zhuǎn)換而成為文本 信息）、由運動傳感器部215取得到的姿勢信息等等并記錄于記錄部212,或通過輸入輸出 部213、無線通信部210輸出。
[0162] 在如上所述的結(jié)構(gòu)的智能手機200中，主控制部220通過進行與圖1所示的數(shù)碼 照相機1的系統(tǒng)控制部11相同的處理，從遠景側(cè)到廣角側(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)畫質(zhì)降低較小的拍攝。
[0163] 如以上所說明的那樣，本說明書公開了以下事項。
[0164] 所公開的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0165] 所公開的攝像裝置中，上述第一微透鏡在上述第一像素單元上的位置隨著該第一 像素單元的位置從上述攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，上述第二微 透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述攝像元件的中心部 朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，處于距上述攝像元件的中心部為大致同一距離處的上 述第一微透鏡和上述第二微透鏡各自相對于上述中心部的位置偏移量彼此不同。
[0166] 所公開的攝像裝置中，上述第一微透鏡在全部的上述第一像素單元中配置在相同 位置上，上述第二微透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述 攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移。
[0167] 所公開的攝像裝置中，上述第一像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第一 像素單元和接近該第一像素單元并接收上述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二 維狀配置而得到的，上述第二像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第二像素單元和 接近該第二像素單元并接收上述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而 得到的。
[0168] 所公開的攝像裝置中，上述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元，全 部的上述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成，與上述第一像素單元的對接近地配置 檢測與該對相同顏色的光的上述第二像素單元的對。
[0169] 所公開的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0170] 所公開的攝像裝置的上述控制部根據(jù)上述入射角來選擇并執(zhí)行第三控制，該第三 控制使用從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號和從上述第二像素單元組讀出 的上述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0171] 所公開的攝像元件能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對 光束分別對應的一對圖像信號，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖像信號取得用的 多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的多個第二像素單 元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第一光電轉(zhuǎn)換部 上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第二光電轉(zhuǎn)換部上 方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置。
[0172] 所公開的攝像元件中，上述第一微透鏡在上述第一像素單元上的位置隨著該第一 像素單元的位置從上述攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，上述第二微 透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述攝像元件的中心部 朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，處于距上述攝像元件的中心部為大致同一距離處的上 述第一微透鏡和上述第二微透鏡各自相對于上述中心部的位置偏移量彼此不同。
[0173] 所公開的攝像元件中，上述第一微透鏡在全部的上述第一像素單元中配置在相同 位置上，上述第二微透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述 攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移。
[0174] 所公開的攝像元件中，上述第一像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第一 像素單元和接近該第一像素單元并接收上述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二 維狀配置而得到的，上述第二像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第二像素單元和 接近該第二像素單元并接收上述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而 得到的。
[0175] 所公開的攝像元件中，上述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元，全 部的上述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成，與上述第一像素單元的對接近地配置 檢測與該對相同顏色的光的上述第二像素單元的對。
[0176] 所公開的攝像方法使用上述攝像元件，其中，根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射 角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元 組讀出的上述一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0177] 所公開的攝像方法使用上述攝像元件，其中，根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射 角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的 上述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0178] 工業(yè)實用性
[0179] 根據(jù)本發(fā)明，可提供無論光的入射角如何都能夠?qū)崿F(xiàn)良好的拍攝品質(zhì)的攝像元件 以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
[0180] 以上，通過特定的實施方式說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于該實施方式，在不脫 離所公開的發(fā)明的技術思想的范圍內(nèi)能夠進行各種變更。
[0181] 本申請基于2012年3月28日提出的日本專利申請（日本特愿2012-074307)，并 將其內(nèi)容并入本文中。
[0182] 附圖標記說明
[0183] 5固體攝像元件
[0184] 50a、50b、50c、50d 像素單兀
[0185] 53微透鏡
[0186] PD光電轉(zhuǎn)換部
【權(quán)利要求】
1. 一種攝像裝置，具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光 束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中， 所述攝像元件具備包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單 元組和包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置， 所述攝像裝置具備控制部，所述控制部根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并 執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像 信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出 的所述一對圖像信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述第一微透鏡在所述第一像素單元上的位置隨著該第一像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 處于距所述攝像元件的中心部為大致同一距離處的所述第一微透鏡和所述第二微透 鏡各自相對于所述中心部的位置偏移量彼此不同。
3. 如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述第一微透鏡在全部的所述第一像素單元中配置在相同位置上， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項所述的攝像裝置，其中， 所述第一像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第一像素單元和接近該第一像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二維狀配置而得到的， 所述第二像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第二像素單元和接近該第二像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而得到的。
5. 如權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其中， 所述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元， 全部的所述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成， 與所述第一像素單元的對接近地配置檢測與該對相同顏色的光的所述第二像素單元 的對。
6. -種攝像裝置，具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光 束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中， 所述攝像元件具備包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單 元組和包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置， 所述攝像裝置具備控制部，所述控制部根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并 執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一 對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的攝像裝置，其中， 所述控制部根據(jù)所述入射角來選擇并執(zhí)行第三控制，所述第三控制使用從所述第一像 素單元組讀出的所述一對圖像信號和從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來 生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
8. -種攝像元件，能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光束分 別對應的一對圖像信號， 所述攝像元件具備： 包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組；及 包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置。
9. 如權(quán)利要求8所述的攝像元件，其中， 所述第一微透鏡在所述第一像素單元上的位置隨著該第一像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 處于距所述攝像元件的中心部為大致同一距離處的所述第一微透鏡和所述第二微透 鏡各自相對于所述中心部的位置偏移量彼此不同。
10. 如權(quán)利要求8所述的攝像元件，其中， 所述第一微透鏡在全部的所述第一像素單元中配置在相同位置上， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移。
11. 如權(quán)利要求8?10中任一項所述的攝像元件，其中， 所述第一像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第一像素單元和接近該第一像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二維狀配置而得到的， 所述第二像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第二像素單元和接近該第二像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而得到的。
12. 如權(quán)利要求11所述的攝像元件，其中， 所述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元， 全部的所述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成， 與所述第一像素單元的對接近地配置檢測與該對相同顏色的光的所述第二像素單元 的對。
13. -種攝像方法，使用權(quán)利要求8?12中任一項所述的攝像元件，其中， 根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控 制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點 調(diào)節(jié)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來進行所述攝影 光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
14. 一種攝像方法，使用權(quán)利要求8?12中任一項所述的攝像元件，其中， 根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控 制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，所述 第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù) 據(jù)。
【文檔編號】G02B7/28GK104221369SQ201380016798
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】小林誠 申請人:富士膠片株式會社
【專利摘要】固體攝像元件（5)具備與通過攝影光學系統(tǒng)(1)的不同的光瞳區(qū)域的一對光束分別對應的一對圖像信號取得用的像素單元（50a、50b)和上述一對圖像信號取得用的像素單元（50c、50d)。各像素單元（50a?50d)包含光電轉(zhuǎn)換部（PD)以及設于光電轉(zhuǎn)換部上方的微透鏡（53)。在像素單元(50a、50b)和像素單元（50c、50d)中，微透鏡(53)以不同的規(guī)則性而配置。
【專利說明】攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著CO) (Charge Coupled Device :電荷稱合元件）圖像傳感器、 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體）圖像傳感 器等固體攝像元件的高分辨率化，數(shù)碼靜物照相機、數(shù)碼攝像機、智能手機等移動電話、 PDA (Personal Digital Assistant (個人數(shù)字助理），移動信息終端）等具有攝像功能的信 息設備的需要激增。另外，將以上這樣的具有攝像功能的信息設備稱作攝像裝置。
[0003] 另外，使焦點對齊主要被攝體的對焦控制方法中，存在對比度AF(Auto Focus :自 動對焦）方式、相位差AF方式。與對比度AF方式相比，相位差AF方式能夠高速、高精度地 進行對焦位置的檢測，所以在各種攝像裝置中被廣泛采用（例如參照專利文獻1)。
[0004] 在專利文獻1中記載了實施所謂微透鏡縮放（micro lens scaling)的方案，即越 朝向固體攝像元件的周邊，搭載在相位差檢測用的像素單元上的微透鏡的位置越向固體攝 像元件的中心側(cè)偏移。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2010-169709號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 近年來的攝像裝置中，搭載高倍率的變焦功能的結(jié)構(gòu)在增加。因此，向固體攝像元 件入射的光的角度（入射角）處于從陡峭的角度到平緩的角度變得廣泛的傾向。
[0008] 專利文獻1記載的攝像元件中，位于周邊部的相位差檢測用的像素單元的微透鏡 向中心部側(cè)偏移。因此，例如在變焦倍率較低時，通過縮放效果，在攝像元件的中心部和周 邊部，在相位差檢測用的像素單元難以產(chǎn)生靈敏度不均。但是在變焦倍率較高時，在周邊部 的像素單元不能充分地接收光，產(chǎn)生靈敏度不均。
[0009] 如此，僅通過單純地對微透鏡進行縮放，因拍攝條件的變化而產(chǎn)生靈敏度不均，不 能維持良好的拍攝質(zhì)量。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供無論光的入射角如何都能夠?qū)?現(xiàn)良好的拍攝質(zhì)量的攝像元件以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，具備包含上述一對圖像信號取得用 的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的多個第二像素 單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第一光電轉(zhuǎn)換 部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第二光電轉(zhuǎn)換部 上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置，上述攝像 裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和 第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號來進行上述攝 影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0013] 本發(fā)明的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0014] 本發(fā)明的攝像元件是具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件的攝像裝置，上述攝像元件具備包含上述 一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取 得用的多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設 于上述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于 上述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則 性而配置。
[0015] 使用本發(fā)明的上述攝像元件的攝像方法根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來 選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對 圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀 出的上述一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0016] 使用本發(fā)明的上述攝像元件的攝像方法根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來 選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對 圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0017] 發(fā)明效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠與光的入射角無關地實現(xiàn)良好的拍攝質(zhì)量的攝像元件以 及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是表示作為用于說明本發(fā)明的一實施方式的攝像裝置的一例的數(shù)碼照相機 的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0020] 圖2是表示圖1所示的固體攝像元件100的概略結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0021] 圖3是圖2所示的固體攝像元件5的中心部中的范圍30的放大圖。
[0022] 圖4是圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的范圍31的放大圖。
[0023] 圖5是表示圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的像素單元50a、50b的靈敏度 特性和像素單元50c、50d的靈敏度特性的圖。
[0024] 圖6是用于說明圖1所示的數(shù)碼照相機的3D拍攝模式時的動作的流程圖。
[0025] 圖7是表示圖2所示的固體攝像元件5的變形例的圖，是對應于圖4的圖。
[0026] 圖8是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5a的周邊 部中的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0027] 圖9是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5b的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0028] 圖10是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5c的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0029] 圖11是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5d的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0030] 圖12是將智能手機作為攝像裝置進行說明的圖。
[0031] 圖13是圖12的智能手機的內(nèi)部框圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0033] 圖1是表示作為用于說明本發(fā)明的一實施方式的攝像裝置的一例的數(shù)碼照相機 的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0034] 圖示的數(shù)碼照相機的攝像系統(tǒng)具備：包含聚焦透鏡、變焦透鏡等的單一的攝影光 學系統(tǒng)1 ;(XD圖像傳感器、C0MS圖像傳感器等固體攝像元件5 ;設于這兩者之間的光圈2 ; 紅外截止濾光片3 ;及光學低通濾波器4。
[0035] 統(tǒng)一控制數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)整體的系統(tǒng)控制部11控制閃光發(fā)光部12。另 夕卜，系統(tǒng)控制部11控制鏡頭驅(qū)動部8,調(diào)節(jié)包含于攝影光學系統(tǒng)1中的聚焦透鏡的位置或調(diào) 節(jié)包含于攝影光學系統(tǒng)中的變焦透鏡的位置。另外，系統(tǒng)控制部11經(jīng)由光圈驅(qū)動部9控制 光圈2的開口量而進行曝光量調(diào)節(jié)。
[0036] 另外，系統(tǒng)控制部11經(jīng)由攝像元件驅(qū)動部10來驅(qū)動固體攝像元件5,將通過攝影 光學系統(tǒng)1拍攝到的被攝體圖像作為拍攝圖像信號輸出。通過操作部14向系統(tǒng)控制部11 輸入來自用戶的指示信號。
[0037] 數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)還具備：與固體攝像元件5的輸出連接的進行相關雙采 樣處理等模擬信號處理的模擬信號處理部6 ;及將從該模擬信號處理部6輸出的RGB顏色 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路7。模擬信號處理部6和A/D轉(zhuǎn)換電路7由系統(tǒng)控制 部11控制。
[0038] 而且，該數(shù)碼照相機的電控制系統(tǒng)具備：主存儲器16、與主存儲器16連接的存儲 器控制部15、數(shù)字信號處理部17、壓縮解壓縮處理部18、3D圖像生成部19、拆裝自如的記錄 介質(zhì)21所連接的外部存儲器控制部20、搭載在照相機背面等的液晶顯示部23所連接的顯 示控制部22。
[0039] 數(shù)字信號處理部17對從A/D轉(zhuǎn)換電路7輸出的拍攝圖像信號進行插值運算、伽馬 校正運算、RGB/YC轉(zhuǎn)換處理等而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0040] 壓縮解壓縮處理部18將由數(shù)字信號處理部17生成的拍攝圖像數(shù)據(jù)壓縮成JPEG 格式或?qū)嚎s圖像數(shù)據(jù)進行解壓縮。
[0041] 3D圖像生成部19使用由固體攝像元件5拍攝而得到的視點不同的多個拍攝圖像 數(shù)據(jù)（存在視差的多個拍攝圖像數(shù)據(jù)）來生成立體圖像數(shù)據(jù)。
[0042] 液晶顯示部23能夠可立體視地顯示視點不同的兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0043] 存儲器控制部15、數(shù)字信號處理部17、壓縮解壓縮處理部18、3D圖像生成部19、夕卜 部存儲器控制部20以及顯示控制部22通過控制總線24和數(shù)據(jù)總線25相互連接，由來自 系統(tǒng)控制部11的指令控制。
[0044] 圖2是表示圖1所示的固體攝像元件5的概略結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
[0045] 固體攝像元件5具備：用于獲得與通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束分別對應的一對圖像信號中的一方的像素單元50a及像素單元50c ;及用于獲 得一對圖像信號中的另一方的像素單元50b及像素單元50d。以下，有時也不對像素單元 50a?50d分別進行區(qū)分而稱作像素單元50。
[0046] 像素單元50在行方向X和與行方向X正交的列方向Y上呈二維狀（在圖2的例 子中為正方格子狀）排列。各像素單元50包含光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部。
[0047] 像素單元50的配置成為將由沿行方向X以一定間距排列的多個像素單元50構(gòu)成 的像素單元行在列方向Y上以一定間距排列多個而得到的配置。
[0048] 在該配置中，位于奇數(shù)行的像素單元行由像素單元50a和像素單元50b構(gòu)成，位于 偶數(shù)行的像素單元行由像素單元50c和像素單元50d構(gòu)成。
[0049] 位于奇數(shù)行的像素單元行成為將像素單元50a和像素單元50b在行方向X上交替 排列而成的行。
[0050] 位于偶數(shù)行的像素單元行成為將像素單元50c和像素單元50d在行方向X上交替 排列而成的行。
[0051] 像素單元50a和像素單元50b分別接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的光束。即，位于奇數(shù)行的像素單元50a、50b被光瞳分割，由此，能夠取得上述一對圖像 信號。
[0052] 像素單元50c和像素單元50d分別接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的光束。即，位于偶數(shù)行的像素單元50c、50d被光瞳分割，由此，也能夠取得上述一對圖 像信號。
[0053] 像素單元50a?50d分別包含三種像素單元：檢測紅色光的像素單元、檢測綠色光 的像素單元和檢測藍色光的像素單元。
[0054] 在圖2中，對檢測紅色光的像素單元，在框內(nèi)標注"R"文字。另外，對檢測綠色光 的像素單元，在框內(nèi)標注"G"文字。另外，對檢測藍色光的像素單元，在框內(nèi)標注"B"文字。
[0055] 如圖2所示，位于奇數(shù)行的像素單元50a的檢測顏色的排列呈拜耳狀。
[0056] 在與各像素單元50a同一方向（在行方向X上為右方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50a相同種類（檢測相同顏色的光）的像素單元50b。即，像素單元50b的檢測 顏色的排列作為整體也呈拜耳狀。
[0057] 在與各像素單元50a同一方向（在列方向Y上為下方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50a相同種類的像素單元50c。即，像素單元50c的檢測顏色的排列作為整體也 呈拜耳狀。
[0058] 在與各像素單元50b同一方向（在列方向Y上為下方向）的相鄰位置配置有與該 各像素單元50b相同種類的像素單元50d。即，像素單元50d的檢測顏色的排列作為整體也 呈拜耳狀。
[0059] 由像素單元50a和與像素單元50a在行方向X上右側(cè)相鄰的同種類的像素單元 50b構(gòu)成第一像素單元對。另外，由像素單元50c和與像素單元50c在行方向X上右側(cè)相鄰 的同種類的像素單元50d構(gòu)成第二像素單元對。固體攝像元件5形成為相對于第一像素單 元對相鄰配置檢測顏色與由該第一像素單元對檢測的顏色相同的光的第二像素單元對。
[0060] 另外，在圖2中，相對于第一像素單元對，檢測與由該第一像素單元對檢測的顏色 相同顏色的光的第二像素單元對在彼此之間未隔著其他像素單元而相鄰，但是也可以形成 為這兩個像素單元對隔著其他像素單元而相鄰的結(jié)構(gòu)。即，只要相對于第一像素單元對接 近配置檢測顏色與由該第一像素單元對檢測的顏色相同的光的第二像素單元對即可。
[0061] 另外，對于各像素單元對，也只要接近配置兩個像素單元即可。
[0062] 圖3是圖2所示的固體攝像元件5的中心部中的范圍30的放大圖。
[0063] 各像素單元5〇包含光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部ro、將光聚集于光電轉(zhuǎn)換部ro的微 透鏡53和設于它們之間的濾色器（未圖不）。
[0064] 各像素單元50被遮光膜W遮光，在遮光膜W上，在光電轉(zhuǎn)換部ro的上方形成有開 口 K。經(jīng)由該開口 K，光向光電轉(zhuǎn)換部ro入射。在圖3中，將像素單元50所檢測的光的顏 色（R、G、B)記入于開口 K內(nèi)。
[0065] 行方向X上的像素單元50a、50c的開口 K的中心位置比像素單元50a、50c的微透 鏡53的中心位置向右側(cè)偏心。
[0066] 行方向X上的像素單元50b、50d的開口 K的中心位置比像素單元50b、50d的微透 鏡53的中心位置向左側(cè)偏心。
[0067] 如此，在像素單元50a、50c和像素單元50b、50d中，開口 K的位置彼此向反方向偏 心。因此，根據(jù)像素單元50a、50c，能夠獲得與通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部分 的一對光束的一方對應的圖像信號，根據(jù)像素單兀50b、50d，能夠獲得與該一對光束的另一 方對應的圖像信號。
[0068] 圖4是圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的范圍31的放大圖。
[0069] 在固體攝像元件5的周邊部，像素單元50a和像素單元50b是與固體攝像元件5 的中心部相同的結(jié)構(gòu)。
[0070] 相對于此，像素單元50c和像素單元50d的微透鏡53的位置與中心部不同。艮口， 行方向X上的微透鏡53的中心位置與位于中心部的像素單元50c和像素單元50d相比時 向固體攝像元件5的中心部側(cè)偏移。像素單元50c和像素單元50d上的微透鏡53的偏移 量隨著從固體攝像元件5的中心部朝向周邊部而變大。
[0071] 像素單元50c和像素單元50d上的微透鏡53的偏移量例如能夠以如下方式確定。
[0072] 當設從固體攝像元件5的中心到對角端的距離為Xo、設處于任意位置的像素單 元50c (50d)距固體攝像元件5中心的距離為X、設從像素單元50c (50d)中包含的光電轉(zhuǎn) 換部表面到微透鏡53的底面的距離為L、設固體攝像元件5的對角端處的、攝影光學系統(tǒng) 1的主光線距固體攝像元件5表面的垂線方向的傾斜角為Θ時，處于任意位置的像素單元 50c (50d)上的微透鏡53的偏移量一般通過下式（1)來求算。但是不限于該式。
[0073] 偏移量=(X/Xo) XLXtan Θ......(1)
[0074] 如此，在固體攝像元件5中，僅對像素單元50c和像素單元50d進行微透鏡的縮 放。
[0075] 圖5是表示圖2所示的固體攝像元件5的周邊部中的像素單元50a、50b的靈敏度 特性和像素單元50c、50d的靈敏度特性的圖。在圖5中，由附圖標記50a、50b所示的特性 表示像素單元50a、50b的特性，由附圖標記50c、50d所示的特性表示像素單元50b、50d的 特性。
[0076] 如圖5所不，像素單兀50a、50b在入射光的角度為0°時信號輸出成為最大，并隨 著入射光的角度增加，信號輸出減小。另外，像素單元50c、50d在入射光的角度為對應于微 透鏡53的偏移量的一定值時信號輸出成為最大，隨著入射光的角度與該值相比增加或減 小，信號輸出減小。
[0077] 該信號輸出的減小量能夠通過由圖1所示的數(shù)碼照相機的數(shù)字信號處理部17 進行的陰影校正來校正。但是，當信號輸出非常小時，陰影校正后的拍攝圖像信號的S/ N(signal/n〇ise:信噪比）降低，所以損壞畫質(zhì)。因此，來自固體攝像元件5的各像素單元 50的信號輸出需要為某一定值以上（稱作容許輸出），在圖5中用點劃線表不該一定值。
[0078] 若是僅具有開口 K的中心位置和微透鏡53的中心位置一致的通常的像素單元 (即，未被光瞳分割的像素單元）的固體攝像元件，則在中心部和進行微透鏡縮放的周邊部 上，能夠增大獲得容許輸出的入射光角度的寬度（入射光角度容許寬度）的重復范圍。因 此，即使在廣角拍攝時和遠景拍攝時的任一情況下，從處于周邊部的像素單元都能夠獲得 容許輸出。
[0079] 但是，像素單元50與通常的像素單元相比時，相對于入射光的傾斜角度的信號輸 出的減少量較大，所以入射光角度容許寬度比通常的像素單元小。
[0080] 因此，在固體攝像元件5中，通過在全部的像素單元50-律進行縮放，難以使處于 中心部的像素單元50的入射光角度容許寬度和處于固體攝像元件5的周邊部的像素單元 50的入射光角度容許寬度較大地重復。
[0081] 因此，在固體攝像元件5中，在周邊部，在像素單元50a、50b和像素單元50c、50d 中，改變?nèi)肷浣庆`敏度特性，從而能夠擴大獲得容許輸出的入射光的角度范圍。該結(jié)果是， 能夠在攝影光學系統(tǒng)1采用高倍率的變焦透鏡。
[0082] 以下，對圖1所示的數(shù)碼照相機的動作進行說明。在該數(shù)碼照相機中，能夠設定為 3D拍攝模式和2D拍攝模式，該3D拍攝模式能夠記錄將從不同視點拍攝而得到的兩個拍攝 圖像數(shù)據(jù)建立關聯(lián)而成的立體圖像數(shù)據(jù)，該2D拍攝模式能夠記錄從一個視點拍攝而得到 的拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0083] 圖6是用于說明圖1所示的數(shù)碼照相機的3D拍攝模式時的動作的流程圖。
[0084] 當設定為3D拍攝模式時，系統(tǒng)控制部11檢測包含于攝影光學系統(tǒng)1中的變焦透 鏡的位置，從其位置判定當前時刻的變焦倍率（步驟1)。
[0085] 并且，在變焦倍率為閾值以下的情況下（步驟S1 :否），系統(tǒng)控制部11將作為從固 體攝像元件5讀出信號的對象的像素單元設定為像素單元50c、50d(步驟S2)。另一方面， 在變焦倍率超過閾值的情況下（步驟S1 :是），系統(tǒng)控制部11將作為從固體攝像元件5讀 出信號的像素單元設定為像素單元50a、50b (步驟S3)。
[0086] 在步驟S2、S3之后，系統(tǒng)控制部11控制攝像兀件驅(qū)動部10,開始由固體攝像兀 件5進行的用于生成即時預覽圖像的動畫拍攝，將即時預覽圖像顯示在顯示部23上（步驟 S4)。
[0087] 具體地，當動畫的一幀的曝光終止時，攝像元件驅(qū)動部10進行僅從在步驟S2、S3 中設定的像素單元讀出信號的驅(qū)動。通過該驅(qū)動，從固體攝像元件5輸出與奇數(shù)行或偶數(shù) 行的像素單元對應的拍攝圖像信號。
[0088] 數(shù)字信號處理部17處理由所輸出的拍攝圖像信號中的從像素單元50a(50c)得到 的拍攝信號構(gòu)成的第一拍攝圖像信號而生成第一拍攝圖像數(shù)據(jù)。另外，數(shù)字信號處理部17 處理由該拍攝圖像信號中的從像素單元50b(50d)得到的拍攝信號構(gòu)成的第二拍攝圖像信 號而生成第二拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0089] 當生成第一拍攝圖像數(shù)據(jù)和第二拍攝圖像數(shù)據(jù)時，顯示控制部22將基于第一拍 攝圖像數(shù)據(jù)的圖像和基于第二拍攝圖像數(shù)據(jù)的圖像以能夠立體視的方式顯示在顯示部23 上。由此，能夠通過顯示部23確認立體即時預覽圖像。
[0090] 在顯示即時預覽圖像之后變更變焦倍率的情況下（步驟S5 :是），系統(tǒng)控制部11 將處理返回到步驟S1，在不變更變焦倍率的情況下（步驟S5 :否），在存在AE (自動曝光）/ AF(自動對焦）的指示時（步驟S6 :是），系統(tǒng)控制部11進行步驟S7的處理。
[0091] 在步驟S7中，系統(tǒng)控制部11使用從固體攝像元件5輸出的拍攝圖像信號來進行 AE/AF。系統(tǒng)控制部11基于拍攝圖像信號中包含的第一拍攝圖像信號和第二拍攝圖像信號 的相位差來進行AF控制。
[0092] 在步驟S7之后，當存在拍攝指不時（步驟S8 :是），系統(tǒng)控制部11控制攝像兀件 驅(qū)動部10而進行基于固體攝像元件5的本拍攝用的曝光。攝像元件驅(qū)動部10在該曝光終 止之后，從在步驟S2或步驟S3中設定的像素單元讀出信號。
[0093] 數(shù)字信號處理部17根據(jù)從固體攝像元件5輸出的拍攝圖像信號來生成第一拍攝 圖像數(shù)據(jù)和第二拍攝圖像數(shù)據(jù)，生成將它們建立關聯(lián)而成的數(shù)據(jù)作為立體圖像數(shù)據(jù)。并且， 該立體圖像數(shù)據(jù)由外部存儲器控制部20記錄于記錄介質(zhì)21 (步驟S9)。在步驟S9之后，處 理返回到步驟S1。
[0094] 另外，2D拍攝模式的動作除了在步驟S4和步驟S9中生成的拍攝圖像數(shù)據(jù)不同以 外與圖6所示的流程相同。
[0095] 在2D拍攝模式時，當在步驟S2或步驟S3之后從固體攝像元件5輸出拍攝圖像信 號時，數(shù)字信號處理部17將拍攝圖像信號中的從像素單元對（在行方向X上相鄰的同一種 類的像素單元50a(50c)以及像素單元50b(50d)的對）得到的信號相加。
[0096] 通過該相加處理，能夠獲得相當于從一個視點拍攝被攝體而得到的信號的拍攝圖 像信號。數(shù)字信號處理部17處理相加后的拍攝圖像信號而生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。顯示控制 部22使基于該拍攝圖像數(shù)據(jù)的圖像（非立體的2D圖像）作為即時預覽圖像顯示在顯示部 23上。
[0097] 同樣地，在2D拍攝模式的步驟S9中，當從固體攝像元件5輸出拍攝圖像信號時， 數(shù)字信號處理部17將拍攝圖像信號中的從像素單元對得到的信號相加。并且，使處理相加 后的拍攝圖像信號而得到的拍攝圖像數(shù)據(jù)記錄于記錄介質(zhì)21。
[0098] 另外，用于圖6的步驟S1的判定的閾值只要對應于像素單元50c、50d的縮放量而 設定為得到最佳畫質(zhì)的值即可。
[0099] 如上所述，根據(jù)圖1所示的數(shù)碼照相機，搭載有包含從中心部朝向周邊部不進行 微透鏡53的縮放的像素組（像素單元50a、50b)和從中心部朝向周邊部進行微透鏡53的 縮放的像素組（像素單元50c、50d)的固體攝像元件5,所以能夠擴大不會使畫質(zhì)降低的向 固體攝像元件5的入射光角度的范圍。該結(jié)果是，攝影光學系統(tǒng)1能夠采用高倍率變焦透 鏡，能夠提供緊湊且光學變焦倍率較高的數(shù)碼照相機。
[0100] 另外，在以上的說明中，根據(jù)變焦倍率對使用第一像素組和第二像素組的哪一個 來進行AF或者生成圖像進行切換，但是例如光向固體攝像元件5的入射角也根據(jù)光圈的F 值等而改變。因此，也可以代替上述變焦倍率，而將F值用于切換的判定。即，可以根據(jù)光 向固體攝像元件5的入射角，確定使用哪一個像素組來進行AF控制、圖像生成。
[0101] 在以上的說明中，根據(jù)變焦倍率而選擇通過由像素單元50a、50b構(gòu)成的第一像素 單元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像還是通過由像素單元50c、50d構(gòu)成的第二像素單 元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。
[0102] 但是，也能夠使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖 像、記錄用圖像。
[0103] 例如，數(shù)碼照相機中，在變焦倍率到達第一閾值之前，通過第二像素單元組來生成 即時預覽圖像、記錄用圖像。另外，在變焦倍率超過第一閾值且到達第二閾值之前，使用第 一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。另外，在變焦倍 率超過第二閾值時，通過第一像素單元組來生成即時預覽圖像、記錄用圖像。
[0104] 對使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來生成即時預覽圖像、記錄用圖 像的例子進行說明。
[0105] 若是3D拍攝模式，則可以將根據(jù)從第一像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的 兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)和根據(jù)從第二像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的兩個拍攝圖像數(shù) 據(jù)以對應變焦倍率的比例相加，并根據(jù)相加后的兩個拍攝圖像數(shù)據(jù)來生成立體圖像數(shù)據(jù)。 關于上述比例，變焦倍率越大則從第一像素單元組得到的拍攝圖像數(shù)據(jù)的比例越大即可。
[0106] 另外，若是2D拍攝模式，則可以將根據(jù)從第一像素單元組得到的拍攝圖像信號生 成的一個拍攝圖像數(shù)據(jù)和根據(jù)從第二像素單元組得到的拍攝圖像信號生成的一個拍攝圖 像數(shù)據(jù)以對應變焦倍率的比例相加，生成一個拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0107] 這樣一來，不會因變焦倍率而使拍攝圖像的品質(zhì)急劇變化，能夠進行沒有不適感 的拍攝操作。
[0108] 另外，在以上的說明中，不對像素單元50a、50b進行微透鏡53的縮放。但是，也可 以對像素單元50a、50b進行微透鏡53的縮放。
[0109] 圖7是表示圖2所示的固體攝像元件5的變形例的圖，是對應于圖4的圖。
[0110] 與圖4的不同是，在像素單元50a、50b中，微透鏡53的位置也相對于處于固體攝 像元件5的中心部的像素單元50a、50b上的微透鏡53的位置向固體攝像元件5的中心部 側(cè)偏移。
[0111] 但是，在行方向X上處于同一位置的像素單元50a (50b)和像素單元50c (50d)上 的微透鏡53的偏移量不同。
[0112] 在變焦倍率較高的情況下，向固體攝像元件5入射的光的角度范圍變窄，但是在 處于固體攝像元件5的周邊部的像素單元中光仍然傾斜地入射。因此，通過在由像素單元 50a、50b構(gòu)成的第一像素單元組和由像素單元50c、50d構(gòu)成的第二像素單元組中分別使微 透鏡53以不同的縮放量偏移，能夠進行更高畫質(zhì)的拍攝。
[0113] 以下，對固體攝像元件5的其他變形例進行說明。
[0114] 圖8是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5a的周邊 部中的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0115] 在固體攝像元件5a中，不同于固體攝像元件5的是，不是對各像素單元50設置一 個微透鏡，而是對應于構(gòu)成像素單元對的兩個像素單元50設置一個微透鏡53a。
[0116] 如圖8所示，微透鏡53a是橢圓形狀，橫跨構(gòu)成像素單元對的兩個像素單元50而 配置。關于微透鏡53a的縮放，與微透鏡53相同。即，對應于像素單元50a、50b的微透鏡 53a和對應于像素單元50c、50d的微透鏡53a以不同的規(guī)則性而配置。
[0117] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，僅通過微透鏡53a，也能夠?qū)Ψ謩e向位于微透鏡53a下方的兩個像素 單元50入射的光進行分離。即，即使在行方向X上擴大像素單元50上的開口 K而使其增 大，也能夠維持光瞳分割性能，所以能夠提高靈敏度。
[0118] 圖9是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5b的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0119] 固體攝像元件5b形成為在固體攝像元件5中將位于奇數(shù)行的像素單元行沿行方 向X偏移與像素單元50在行方向X上的排列間距相應的量。
[0120] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使用第一像素單元組和第二像素單元組這兩者來提高生成即時 預覽圖像、記錄用圖像的情況下的畫質(zhì)。
[0121] 另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在采用對像素單元對設置一個微透鏡的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠?qū)?微透鏡設為大致圓形。因此，能夠沿用以往存在的制造方法，與圖8的結(jié)構(gòu)相比，能夠削減 制造成本。
[0122] 圖10是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5c的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0123] 固體攝像元件5c是將第一對行和第二對行在列方向Y上交替排列而成的結(jié)構(gòu)，該 第一對行是在列方向Y上相鄰的像素單元50a和像素單元50b的第一對沿行方向X排列而 成的，該第二對行是在列方向Y上相鄰的像素單元50c和像素單元50d的第二對沿行方向 X排列而成的。
[0124] 在該固體攝像元件5c中，在第一對行和第二對行中也改變微透鏡的縮放（以不同 的規(guī)則性配置微透鏡），從而能夠得到與固體攝像元件5相同的效果。
[0125] 圖11是表示作為圖2所示的固體攝像元件5的變形例的固體攝像元件5d的結(jié)構(gòu) 的俯視圖。
[0126] 固體攝像元件5、5a、5b、5c不具有接收通過攝影光學系統(tǒng)1的光瞳區(qū)域的不同部 分的一對光束這兩者的像素單元（未被光瞳分割的像素單元）。相對于此，固體攝像元件 5d具備未被光瞳分割的像素單元50e和至此所說明的被光瞳分割的像素單元50a?50d。
[0127] 在固體攝像元件5d中，將呈二維狀（在圖11的例子中為正方格子狀）排列的像 素單元50e中的一部分作為像素單元50a?50d。
[0128] 并且，在處于固體攝像元件5d的中心部的像素單元50a?50d中，不進行微透鏡 的縮放，在處于周邊部的像素單元50a?50d中，僅像素單元50c、50d進行微透鏡的縮放。 艮P，像素單元50a、50b和像素單元50c、50d以不同的規(guī)則性配置微透鏡。
[0129] 在搭載該固體攝像元件5d的數(shù)碼照相機中，系統(tǒng)控制部11使用從像素單元 50a?50d取得到的信號來進行相位差AF。系統(tǒng)控制部11根據(jù)變焦倍率來設定用于相位 差AF的像素單元。例如，若變焦倍率超過閾值，則使用來自像素單元50a、50b的信號來進 行相位差AF,若變焦倍率為閾值以下，則使用來自像素單元50c、50d的信號來進行相位差 AF。
[0130] 如此，在使用了固體攝像元件5d的情況下，能夠通過變焦倍率使相位差AF精度最 佳化。
[0131] 另外，在固體攝像元件5d中，在整體上均勻地配置像素單元50a?50d，從而能夠 對應于3D拍攝和2D拍攝這兩者。
[0132] 例如可以采用這樣的使用方式：在3D拍攝時，使用從像素單元50a?50d取得到 的拍攝圖像信號來生成立體圖像數(shù)據(jù)，在2D拍攝時，使用從像素單元50e取得到的拍攝圖 像信號來生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。另外，在2D拍攝時，對于與像素單元50a?50d對應的信號， 可以使用從像素單元50e得到的信號進行插值生成。
[0133] 至此，像素單元50設為搭載有濾色器的結(jié)構(gòu)，但是也可以省略濾色器。在這種情 況下，能夠得到單色的拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0134] 接著，作為攝像裝置對智能手機的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0135] 圖12表示作為本發(fā)明的攝像裝置的一實施方式的智能手機200的外觀。圖12所 不的智能手機200具有平板狀的殼體201，在殼體201的一側(cè)的面上具備顯不輸入部204， 該顯示輸入部204是作為顯示部的顯示面板202和作為輸入部的操作面板203成為一體 而成的。另外，這樣的殼體201具備揚聲器205、話筒206、操作部207和照相機部208。另 夕卜，殼體201的結(jié)構(gòu)不限于此，例如也能夠采用顯示部和輸入部獨立而成的結(jié)構(gòu)，或者采用 具有折疊結(jié)構(gòu)、滑動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
[0136] 圖13是表示圖12所示的智能手機200的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖13所示，作為智能手 機的主要結(jié)構(gòu)要素，具備：無線通信部210、顯示輸入部204、通話部211、操作部207、照相 機部208、存儲部212、外部輸入輸出部213、GPS (Global Positioning System :全球定位系 統(tǒng)）接收部214、運動傳感器部215、電源部216和主控制部220。另外，作為智能手機200 的主要功能，具備經(jīng)由省略圖示的基站裝置BS和省略圖示的移動通信網(wǎng)NW進行移動無線 通信的無線通信功能。
[0137] 無線通信部210根據(jù)主控制部220的指示對收容于移動通信網(wǎng)NW的基站裝置BS 進行無線通信。使用該無線通信，進行聲音數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等各種文件數(shù)據(jù)、電子郵件數(shù)據(jù) 等的收發(fā)、Web數(shù)據(jù)、流數(shù)據(jù)等的接收。
[0138] 顯示輸入部204是通過主控制部220的控制來顯示圖像（靜止圖像和動態(tài)圖像）、 文字信息等而在視覺上向用戶傳遞信息并檢測對于所顯示的信息的用戶操作的所謂觸摸 屏，具備顯示面板202和操作面板203。
[0139] 顯不面板 202 使用 LCD (Liquid Crystal Display :液晶顯不器）、OELD (Organic Electro-Luminescence Display:有機發(fā)光顯示器）等作為顯示器。
[0140] 操作面板203是被載置成能夠目視確認顯示在顯示面板202的顯示面上的圖像并 檢測由用戶的手指、尖筆操作的一個或多個坐標的設備。當通過用戶的手指、尖筆來操作該 設備時，因操作產(chǎn)生的檢測信號向主控制部220輸出。接著，主控制部220基于接收到的檢 測信號來檢測顯示面板202上的操作位置（坐標）。
[0141] 如圖12所示，作為本發(fā)明的攝像裝置的一實施方式例示的智能手機200的顯示面 板202和操作面板203成為一體而構(gòu)成顯示輸入部204,但是操作面板203成為完全覆蓋顯 示面板202那樣的配置。
[0142] 在采用這樣的配置的情況下，操作面板203也可以具備對顯示面板202以外的區(qū) 域也檢測用戶操作的功能。換言之，操作面板203也可以具備對于與顯示面板202重疊的 重疊部分的檢測區(qū)域（以下稱作顯示區(qū)域）和對于除此之外的未與顯示面板202重疊的外 緣部分的檢測區(qū)域（以下稱作非顯示區(qū)域）。
[0143] 另外，也可以使顯示區(qū)域的大小和顯示面板202的大小完全一致，但是沒必要一 定使兩者一致。另外，操作面板203也可以具備外緣部分和除此之外的內(nèi)側(cè)部分這兩個感 應區(qū)域。而且，外緣部分的寬度根據(jù)殼體201的大小等而適當設計。而且，作為在操作面板 203中采用的位置檢測方式，列舉矩陣開關方式、電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方 式、電磁感應方式、靜電電容方式等，能夠采用任一種方式。
[0144] 通話部211具備揚聲器205、話筒206,將通過話筒206輸入的用戶的聲音轉(zhuǎn)換為 能夠由主控制部220處理的聲音數(shù)據(jù)并向主控制部220輸出，或者將由無線通信部210或 外部輸入輸出部213接收到的聲音數(shù)據(jù)解碼并從揚聲器205輸出。另外，如圖12所示，例 如能夠?qū)P聲器205搭載在與設有顯不輸入部204的面相同的面上，將話筒206搭載在殼 體201的側(cè)面。
[0145] 操作部207是使用了鍵開關等的硬件鍵，接收來自用戶的指示。例如，如圖12所 示，操作部207是搭載在智能手機200的殼體201的側(cè)面且當由手指等壓下時接通、當松開 手指時通過彈簧等的回復力而成為斷開狀態(tài)的按鈕式的開關。
[0146] 存儲部212存儲主控制部220的控制程序、控制數(shù)據(jù)、應用軟件、將通信對象的名 稱、電話號碼等建立對應而成的地址數(shù)據(jù)、所收發(fā)的電子郵件的數(shù)據(jù)、通過Web瀏覽下載到 的Web數(shù)據(jù)、下載到的內(nèi)容數(shù)據(jù)，另外臨時存儲流數(shù)據(jù)等。另外，存儲部212由智能手機內(nèi) 置的內(nèi)部存儲部217和拆裝自如的具有外部存儲器插槽的外部存儲部218構(gòu)成。另外，構(gòu) 成存儲部212的各個內(nèi)部存儲部217和外部存儲部218使用閃存式（flash memory type)、 硬盤式（hard disk type)、微型多媒體卡式（multimedia card micro type)、卡式存儲器 (例如，MicroSD (注冊商標）存儲器等）、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器）、 R0M(Read Only Memory:只讀存儲器）等存儲介質(zhì)來實現(xiàn)。
[0147] 外部輸入輸出部213起到與連接于智能手機200的全部的外部設備的接口的 作用，用于與其他外部設備通過通信等（例如，通用串行總線（USB)、IEEE1394等）或 網(wǎng)絡（例如，互聯(lián)網(wǎng)、無線LAN、藍牙（Bluetooth)(注冊商標）、RFID(Radio Frequency Identification:無線射頻識別）、紅外線通信（Infrared Data Association (紅外數(shù)據(jù)協(xié) 會）：IrDA)(注冊商標）、UWB(Ultra Wideband :超寬帶）（注冊商標）、紫蜂協(xié)議（ZigBee) (注冊商標）等）直接或間接地連接。
[0148] 作為與智能手機200連接的外部設備，例如有：有線/無線頭戴式耳機、有 線/無線外部充電器、有線/無線數(shù)據(jù)端口、經(jīng)由卡槽連接的存儲卡（Memory card)、 SIM(Subscriber Identity Module Card:客戶識別模塊卡）/UIM(User Identity Module Card :用戶識別模塊卡）卡、經(jīng)由音頻/視頻1/0(輸入/輸出）端子連接的外部音頻/視 頻設備、無線連接的外部音頻/視頻設備、有線/無線連接的智能手機、有線/無線連接的 個人計算機、有線/無線連接的PDA、有線/無線連接的個人計算機、耳機等。外部輸入輸出 部213例如能夠?qū)⑦@樣的從外部設備接收傳送的數(shù)據(jù)傳遞給智能手機200的內(nèi)部的各結(jié)構(gòu) 要素、將智能手機200的內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送給外部設備。
[0149] GPS接收部214依據(jù)主控制部220的指示，接收從GPS衛(wèi)星ST1?STn發(fā)送的GPS 信號，執(zhí)行基于接收到的多個GPS信號的測位運算處理，檢測該智能手機200的由緯度、經(jīng) 度、高度構(gòu)成的位置。GPS接收部214在能夠從無線通信部210、外部輸入輸出部213 (例如， 無線LAN)取得位置信息時，也能夠使用其位置信息來檢測位置。
[0150] 運動傳感器部215例如具備三軸加速度傳感器等，依據(jù)主控制部220的指示，檢測 智能手機200的物理性移動。通過檢測智能手機200的物理性移動，檢測智能手機200移 動的方向、加速度。這樣的檢測結(jié)果向主控制部220輸出。
[0151] 電源部216依據(jù)主控制部220的指示向智能手機200的各部供給儲存于電池（未 圖示）的電力。
[0152] 主控制部220具備微處理器，依據(jù)存儲部212所存儲的控制程序、控制數(shù)據(jù)進行動 作，統(tǒng)一控制智能手機200的各部。另外，主控制部220為了通過無線通信部210進行聲音 通信、數(shù)據(jù)通信而具備控制通信系統(tǒng)的各部的移動通信控制功能和應用處理功能。
[0153] 應用處理功能通過使主控制部220依據(jù)存儲部212所存儲的應用軟件進行動作來 實現(xiàn)。作為應用處理功能，例如有：控制外部輸入輸出部213而與相對設備進行數(shù)據(jù)通信的 紅外線通信功能、進行電子郵件的收發(fā)的電子郵件功能、閱覽網(wǎng)頁的Web瀏覽功能等。
[0154] 另外，主控制部220具備基于接收數(shù)據(jù)、下載到的流數(shù)據(jù)等圖像數(shù)據(jù)（靜止圖像和 動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)）而將影像顯示在顯示輸入部204上等的圖像處理功能。圖像處理功能是 指，主控制部220對上述圖像數(shù)據(jù)進行解碼，對該解碼結(jié)果實施圖像處理，將圖像顯示于顯 示輸入部204的功能。
[0155] 而且，主控制部220執(zhí)行對顯示面板202的顯示控制和檢測通過操作部207、操作 面板203進行的用戶操作的操作檢測控制。通過執(zhí)行顯示控制，主控制部220顯示用于起 動應用軟件的圖標、滾動條等軟件鍵或者顯示用于生成電子郵件的窗口。另外，滾動條是指 用于對于未能完全收納在顯示面板202的顯示區(qū)域中的較大的圖像等接收移動圖像的顯 示部分的指示的軟件鍵。
[0156] 另外，通過執(zhí)行操作檢測控制，主控制部220檢測通過操作部207進行的用戶操 作，或通過操作面板203接收對上述圖標的操作、對上述窗口的輸入欄的文字列的輸入，或 者接收通過滾動條進行的顯示圖像的滾動要求。
[0157] 而且，通過執(zhí)行操作檢測控制，主控制部220具備如下的觸摸屏控制功能：判定對 操作面板203的操作位置是與顯示面板202重疊的重疊部分（顯示區(qū)域）還是除此之外的 未與顯示面板202重疊的外緣部分（非顯示區(qū)域），控制操作面板203的感應區(qū)域、軟件鍵 的顯示位置。
[0158] 另外，主控制部220也能夠檢測對操作面板203的手勢操作，根據(jù)所檢測出的手勢 操作，執(zhí)行預先設定的功能。手勢操作非以往的單純的觸摸操作，而是指由手指等繪制軌 跡，或同時指定多個位置，或者將這些進行組合，從多個位置對至少一個位置繪制軌跡的操 作。
[0159] 照相機部208包含圖1所示的數(shù)碼照相機中的外部存儲器控制部20、記錄介質(zhì) 21、顯示控制部22、顯示部23以及操作部14以外的結(jié)構(gòu)。由照相機部208生成的拍攝圖像 數(shù)據(jù)能夠記錄在存儲部212中或通過輸入輸出部213、無線通信部210輸出。在圖12所示 的智能手機200中，照相機部208搭載在與顯示輸入部204相同的面上，但是照相機部208 的搭載位置不限于此，也可以搭載在顯示輸入部204的背面。
[0160] 另外，照相機部208能夠利用在智能手機200的各種功能中。例如，能夠在顯示面 板202上顯示由照相機部208取得到的圖像、作為操作面板203的操作輸入之一利用照相 機部208的圖像。另外，在GPS接收部214檢測位置時，也能夠參照來自照相機部208的圖 像來檢測位置。而且，也能夠參照來自照相機部208的圖像，不使用三軸加速度傳感器，或 者與三軸加速度傳感器并用，來判斷智能手機200的照相機部208的光軸方向、判斷當前的 使用環(huán)境。當然，也能夠在應用軟件內(nèi)利用來自照相機部208的圖像。
[0161] 此外，也能夠?qū)o止畫面或動畫的圖像數(shù)據(jù)附加由GPS接收部214取得到的位置 信息、由話筒206取得到的聲音信息（也可以由主控制部等進行聲音文本轉(zhuǎn)換而成為文本 信息）、由運動傳感器部215取得到的姿勢信息等等并記錄于記錄部212,或通過輸入輸出 部213、無線通信部210輸出。
[0162] 在如上所述的結(jié)構(gòu)的智能手機200中，主控制部220通過進行與圖1所示的數(shù)碼 照相機1的系統(tǒng)控制部11相同的處理，從遠景側(cè)到廣角側(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)畫質(zhì)降低較小的拍攝。
[0163] 如以上所說明的那樣，本說明書公開了以下事項。
[0164] 所公開的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0165] 所公開的攝像裝置中，上述第一微透鏡在上述第一像素單元上的位置隨著該第一 像素單元的位置從上述攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，上述第二微 透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述攝像元件的中心部 朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，處于距上述攝像元件的中心部為大致同一距離處的上 述第一微透鏡和上述第二微透鏡各自相對于上述中心部的位置偏移量彼此不同。
[0166] 所公開的攝像裝置中，上述第一微透鏡在全部的上述第一像素單元中配置在相同 位置上，上述第二微透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述 攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移。
[0167] 所公開的攝像裝置中，上述第一像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第一 像素單元和接近該第一像素單元并接收上述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二 維狀配置而得到的，上述第二像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第二像素單元和 接近該第二像素單元并接收上述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而 得到的。
[0168] 所公開的攝像裝置中，上述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元，全 部的上述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成，與上述第一像素單元的對接近地配置 檢測與該對相同顏色的光的上述第二像素單元的對。
[0169] 所公開的攝像裝置具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的 一對光束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖 像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的 多個第二像素單元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述 第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第 二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配 置，上述攝像裝置具備控制部，該控制部根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí) 行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號 來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的上述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0170] 所公開的攝像裝置的上述控制部根據(jù)上述入射角來選擇并執(zhí)行第三控制，該第三 控制使用從上述第一像素單元組讀出的上述一對圖像信號和從上述第二像素單元組讀出 的上述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0171] 所公開的攝像元件能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對 光束分別對應的一對圖像信號，其中，上述攝像元件具備包含上述一對圖像信號取得用的 多個第一像素單元的第一像素單元組和包含上述一對圖像信號取得用的多個第二像素單 元的第二像素單元組，上述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第一光電轉(zhuǎn)換部 上方的第一微透鏡，上述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于上述第二光電轉(zhuǎn)換部上 方的第二微透鏡，上述第一微透鏡和上述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置。
[0172] 所公開的攝像元件中，上述第一微透鏡在上述第一像素單元上的位置隨著該第一 像素單元的位置從上述攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，上述第二微 透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述攝像元件的中心部 朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移，處于距上述攝像元件的中心部為大致同一距離處的上 述第一微透鏡和上述第二微透鏡各自相對于上述中心部的位置偏移量彼此不同。
[0173] 所公開的攝像元件中，上述第一微透鏡在全部的上述第一像素單元中配置在相同 位置上，上述第二微透鏡在上述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從上述 攝像元件的中心部朝向周邊部而向上述中心部側(cè)偏移。
[0174] 所公開的攝像元件中，上述第一像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第一 像素單元和接近該第一像素單元并接收上述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二 維狀配置而得到的，上述第二像素單元組是將接收上述一對光束的一方的第二像素單元和 接近該第二像素單元并接收上述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而 得到的。
[0175] 所公開的攝像元件中，上述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元，全 部的上述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成，與上述第一像素單元的對接近地配置 檢測與該對相同顏色的光的上述第二像素單元的對。
[0176] 所公開的攝像方法使用上述攝像元件，其中，根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射 角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，該第二控制基于從上述第二像素單元 組讀出的上述一對圖像信號來進行上述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
[0177] 所公開的攝像方法使用上述攝像元件，其中，根據(jù)光向上述攝像元件入射的入射 角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，該第一控制基于從上述第一像素單元組讀出的上述 一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，該第二控制基于從上述第二像素單元組讀出的 上述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
[0178] 工業(yè)實用性
[0179] 根據(jù)本發(fā)明，可提供無論光的入射角如何都能夠?qū)崿F(xiàn)良好的拍攝品質(zhì)的攝像元件 以及使用該攝像元件的攝像裝置和攝像方法。
[0180] 以上，通過特定的實施方式說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于該實施方式，在不脫 離所公開的發(fā)明的技術思想的范圍內(nèi)能夠進行各種變更。
[0181] 本申請基于2012年3月28日提出的日本專利申請（日本特愿2012-074307)，并 將其內(nèi)容并入本文中。
[0182] 附圖標記說明
[0183] 5固體攝像元件
[0184] 50a、50b、50c、50d 像素單兀
[0185] 53微透鏡
[0186] PD光電轉(zhuǎn)換部
【權(quán)利要求】
1. 一種攝像裝置，具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光 束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中， 所述攝像元件具備包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單 元組和包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置， 所述攝像裝置具備控制部，所述控制部根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并 執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像 信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出 的所述一對圖像信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述第一微透鏡在所述第一像素單元上的位置隨著該第一像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 處于距所述攝像元件的中心部為大致同一距離處的所述第一微透鏡和所述第二微透 鏡各自相對于所述中心部的位置偏移量彼此不同。
3. 如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述第一微透鏡在全部的所述第一像素單元中配置在相同位置上， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項所述的攝像裝置，其中， 所述第一像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第一像素單元和接近該第一像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二維狀配置而得到的， 所述第二像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第二像素單元和接近該第二像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而得到的。
5. 如權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其中， 所述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元， 全部的所述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成， 與所述第一像素單元的對接近地配置檢測與該對相同顏色的光的所述第二像素單元 的對。
6. -種攝像裝置，具有能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光 束分別對應的一對圖像信號的攝像元件，其中， 所述攝像元件具備包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單 元組和包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置， 所述攝像裝置具備控制部，所述控制部根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并 執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像 信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一 對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的攝像裝置，其中， 所述控制部根據(jù)所述入射角來選擇并執(zhí)行第三控制，所述第三控制使用從所述第一像 素單元組讀出的所述一對圖像信號和從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來 生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)。
8. -種攝像元件，能夠輸出與通過攝影光學系統(tǒng)的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光束分 別對應的一對圖像信號， 所述攝像元件具備： 包含所述一對圖像信號取得用的多個第一像素單元的第一像素單元組；及 包含所述一對圖像信號取得用的多個第二像素單元的第二像素單元組， 所述第一像素單元包含第一光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第一光電轉(zhuǎn)換部上方的第一微透 鏡， 所述第二像素單元包含第二光電轉(zhuǎn)換部和設于所述第二光電轉(zhuǎn)換部上方的第二微透 鏡， 所述第一微透鏡和所述第二微透鏡以不同的規(guī)則性而配置。
9. 如權(quán)利要求8所述的攝像元件，其中， 所述第一微透鏡在所述第一像素單元上的位置隨著該第一像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移， 處于距所述攝像元件的中心部為大致同一距離處的所述第一微透鏡和所述第二微透 鏡各自相對于所述中心部的位置偏移量彼此不同。
10. 如權(quán)利要求8所述的攝像元件，其中， 所述第一微透鏡在全部的所述第一像素單元中配置在相同位置上， 所述第二微透鏡在所述第二像素單元上的位置隨著該第二像素單元的位置從所述攝 像元件的中心部朝向周邊部而向所述中心部側(cè)偏移。
11. 如權(quán)利要求8?10中任一項所述的攝像元件，其中， 所述第一像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第一像素單元和接近該第一像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第一像素單元的對呈二維狀配置而得到的， 所述第二像素單元組是將接收所述一對光束的一方的第二像素單元和接近該第二像 素單元并接收所述一對光束的另一方的第二像素單元的對呈二維狀配置而得到的。
12. 如權(quán)利要求11所述的攝像元件，其中， 所述像素單元具有檢測不同顏色的光的多種像素單元， 全部的所述像素單元的對由同一種類的像素單元構(gòu)成， 與所述第一像素單元的對接近地配置檢測與該對相同顏色的光的所述第二像素單元 的對。
13. -種攝像方法，使用權(quán)利要求8?12中任一項所述的攝像元件，其中， 根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控 制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像信號來進行所述攝影光學系統(tǒng)的焦點 調(diào)節(jié)，所述第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來進行所述攝影 光學系統(tǒng)的焦點調(diào)節(jié)。
14. 一種攝像方法，使用權(quán)利要求8?12中任一項所述的攝像元件，其中， 根據(jù)光向所述攝像元件入射的入射角來選擇并執(zhí)行第一控制和第二控制，所述第一控 制基于從所述第一像素單元組讀出的所述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù)據(jù)，所述 第二控制基于從所述第二像素單元組讀出的所述一對圖像信號來生成并記錄拍攝圖像數(shù) 據(jù)。
【文檔編號】G02B7/28GK104221369SQ201380016798
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】小林誠 申請人:富士膠片株式會社
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