個左右的像素51以二維狀排列。當(dāng)由固體攝像元件5進(jìn)行攝像時，從該多個像素51分別獲得輸出信號。
[0048]各像素51包括光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部和形成于該光電轉(zhuǎn)換部上方的濾色器。
[0049]在圖2中，對包括使紅色光透過的濾色器(R濾光片)的像素51標(biāo)注“R”字符，對包括使綠色光透過的濾色器(G濾光片)的像素51標(biāo)注“G”字符，對包括使藍(lán)色光透過的濾色器(B濾光片)的像素51標(biāo)注“B”字符。
[0050]多個像素51成為將由沿著行方向X排列的多個像素51構(gòu)成的像素行沿著列方向Y排列多個的排列。并且，奇數(shù)行的像素行和偶數(shù)行的像素行沿著行方向X偏離各像素行的像素51的排列間距的大致1/2。
[0051]在奇數(shù)行的像素行的各像素51中包含的濾色器的排列作為整體為拜耳排列。此夕卜，在偶數(shù)行的像素行的各像素51中包含的濾色器的排列也作為整體為拜耳排列。位于奇數(shù)行的像素51和與該像素51在右下方相鄰的檢測與該像素51相同顏色的光的像素51構(gòu)成對。在本說明書中“相鄰的2個像素”是指，連接中心之間的線段的長度成為最短的2個像素。
[0052]根據(jù)這樣的像素排列的固體攝像元件5，通過將構(gòu)成對的2個像素51的輸出信號相加，能夠?qū)崿F(xiàn)相機(jī)的高靈敏度化。此外，通過改變構(gòu)成對的2個像素51的曝光時間，并且將該2個像素51的輸出信號相加，能夠?qū)崿F(xiàn)相機(jī)的寬動態(tài)范圍化。
[0053]在固體攝像元件5中，將上述對中的一部分設(shè)為相位差檢測用像素的對(以下，也稱為相位差對)。在圖2的例子中，各相位差對由傾斜相鄰的相位差檢測用像素51R和相位差檢測用像素51L構(gòu)成。相位差對不限定于相鄰的同色像素的對，例如也可以是隔著1、2個像素或幾個像素左右的接近的同色像素的對。
[0054]相位差檢測用像素51R對通過了攝影透鏡I的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光束中的一光束(例如，通過了光瞳區(qū)域的右半部分的光束)進(jìn)行受光，并輸出與受光量相應(yīng)的信號。即，設(shè)于固體攝像元件5的相位差檢測用像素51R成為對由通過了攝影透鏡I的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光束中的一光束所形成的像進(jìn)行攝像的像素。
[0055]相位差檢測用像素51L對上述一對光束中的另一光束(例如，通過了光瞳區(qū)域的左半部分的光束)進(jìn)行受光，并輸出與受光量相應(yīng)的信號。即，設(shè)于固體攝像元件5的相位差檢測用像素51L成為對由通過了攝影透鏡I的光瞳區(qū)域的不同部分的一對光束中的另一光束所形成的像進(jìn)行攝像的像素。
[0056]另外，除了相位差檢測用像素51R、51L以外的多個像素51(以下，稱為攝像用像素)成為對由通過了攝影透鏡I的光瞳區(qū)域的大致全部部分的光束所形成的像進(jìn)行攝像的像素。以下，在攝像用像素51中，也將搭載R濾光片的像素稱為R像素51，將搭載G濾光片的像素稱為G像素51，將搭載B濾光片的像素稱為B像素51。
[0057]在各像素51的光電轉(zhuǎn)換部上方設(shè)置遮光膜。在該遮光膜形成有規(guī)定光電轉(zhuǎn)換部的受光面積的開口。
[0058]攝像用像素51的開口(在圖2中，由附圖標(biāo)記a來表示)的中心與攝像用像素51的光電轉(zhuǎn)換部的中心(正方形的塊的中心)一致。另外，在圖2中，為了簡化附圖，對于攝像用像素51，只在一部位圖示了開口 a。
[0059]相對于此，相位差檢測用像素51R的開口(在圖2中，由附圖標(biāo)記c來表示)的中心相對于相位差檢測用像素51R的光電轉(zhuǎn)換部的中心向右側(cè)偏心。相位差檢測用像素51L的開口(在圖2中，由附圖標(biāo)記b來表示)的中心相對于相位差檢測用像素51L的光電轉(zhuǎn)換部的中心向左側(cè)偏心。
[0060]在固體攝像元件5中，搭載綠色的濾色器的像素51的一部分成為相位差檢測用像素51R或者相位差檢測用像素51L。
[0061]相位差檢測用像素51R和相位差檢測用像素51L分別在配置像素51的區(qū)域中離散且周期性地配置。
[0062]在圖2的例子中，相位差檢測用像素51R在偶數(shù)行的像素行的一部分(在圖2的例子中，隔著3個像素行排列的4個像素行)中，沿著行方向X隔著3個像素而配置。在圖2的例子中，相位差檢測用像素51L在奇數(shù)行的像素行的一部分(與包括相位差檢測用像素51R在內(nèi)的像素行相鄰的像素行)中，沿著行方向X以與相位差檢測用像素51R相同的周期而配置。
[0063]通過這樣的結(jié)構(gòu)，通過遮光膜的開口 b而被像素51L受光的光主要是來自在圖2的紙面上方設(shè)置的攝影透鏡I的從被攝體觀察的左側(cè)的光、即從用右眼觀察被攝體的方向來的光。此外，通過遮光膜的開口 c而被像素51R受光的光主要是來自攝影透鏡I的從被攝體觀察的右側(cè)的光、即從用左眼觀察被攝體的方向來的光。
[0064]S卩，能夠由全部相位差檢測用像素51R獲得用左眼觀察被攝體的攝像圖像信號，能夠由全部相位差檢測用像素51L獲得用右眼觀察被攝體的攝像圖像信號。因此，通過將兩者進(jìn)行組合并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，能夠求算相位差信息。
[0065]另外，相位差檢測用像素51R和相位差檢測用像素51L通過使遮光膜的開口反向偏心而獲得相位差信息。但是，用于獲得相位差信息的結(jié)構(gòu)并不限定于此，能夠采用廣泛已知的結(jié)構(gòu)。例如，也可以是對相位差對搭載共同的I個微透鏡(頂透鏡(top lens))的結(jié)構(gòu)。
[0066]圖3是表示搭載于圖1所示的數(shù)碼相機(jī)的固體攝像元件5的整體結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0067]固體攝像元件5具有配置全部像素51的受光面50。并且，在該受光面50中，成為取得相位差信息的對象的相位差檢測區(qū)域(以下，稱為AF區(qū)域)52在圖2的例子中設(shè)有9個。
[0068]AF區(qū)域52是包括搭載R濾光片的攝像用像素51 (R像素51)、搭載G濾光片的攝像用像素51 (G像素51)、搭載B濾光片的攝像用像素51 (B像素51)和多個相位差對的區(qū)域。
[0069]在受光面50中除了 AF區(qū)域52之外的部分只配置攝像用像素51。另外，AF區(qū)域52也可以無間隙地設(shè)于受光面50。
[0070]圖1所示的相位差A(yù)F處理部19使用從位于通過用戶操作等而從9個AF區(qū)域52中選擇的I個AF區(qū)域52中的相位差檢測用像素51L以及相位差檢測用像素51R讀出的輸出信號組，運(yùn)算由上述一對光束所形成的2個像的相對的位置偏差量即相位差量。并且，基于該相位差量，求算攝影透鏡I的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)、在此是從對焦?fàn)顟B(tài)偏離的量和從對焦?fàn)顟B(tài)偏離的方向、即散焦量。相位差A(yù)F處理部19根據(jù)該散焦量來確定聚焦透鏡的對焦位置。
[0071]圖1所示的對比度AF處理部18對利用通過用戶操作等而從9個AF區(qū)域52中選擇的I個AF區(qū)域52所拍攝到的圖像進(jìn)行分析，并通過眾所周知的對比度AF方式來確定攝影透鏡I的對焦位置。
[0072]S卩，對比度AF處理部18通過系統(tǒng)控制部11的控制來移動攝影透鏡I的聚焦透鏡位置，并求算對應(yīng)所移動的每個位置獲得的圖像的對比度(明暗差)。并且，將對比度成為最大的聚焦透鏡位置確定為對焦位置。
[0073]另外，AF區(qū)域52也可以不僅是一個，而且能夠選擇連續(xù)排列的多個。
[0074]圖1所示的系統(tǒng)控制部11通過對焦控制部11A，根據(jù)對多個參數(shù)中的任一參數(shù)所設(shè)定的判定閾值與作出進(jìn)行對焦控制的指示的情況下的上述任一參數(shù)的值的關(guān)系，選擇對比度AF處理部18和相位差A(yù)F處理部19中的任一個，所述多個參數(shù)與由固體攝像元件5所拍攝到的被攝體(由所選擇的AF區(qū)域52所拍攝到的被攝體)的對比度或者明度具有相關(guān)性。并且，使所選擇的對比度AF處理部18或者相位差A(yù)F處理部19確定對焦位置，基于所確定的對焦位置，將攝影透鏡I的聚焦透鏡控制到對焦位置。
[0075]與所拍攝的被攝體的對比度或者明度具有相關(guān)性的參數(shù)包括:拍攝到的被攝體圖像的對比度值或者亮度值等與由被攝體決定的被攝體條件有關(guān)的參數(shù)；和拍攝被攝體時的攝像光學(xué)系統(tǒng)的F值、焦距、聚焦透鏡位置或者固體攝像元件5的曝光值等與相機(jī)設(shè)定的攝像條件有關(guān)的參數(shù)。
[0076]此外，系統(tǒng)控制部11通過判定閾值可變部11B，能夠根據(jù)預(yù)先確定的條件來改變上述判定閾值。例如，系統(tǒng)控制部11能夠根據(jù)上述多個參數(shù)中的任一參數(shù)以外的參數(shù)、成為由相位差檢測用像素51R、51L檢測相位差的對象的被攝體的尺寸(所選擇的AF區(qū)域52在列方向Y上的寬度)、相機(jī)所設(shè)定的攝像分辨率以及被攝體的空間頻率中的至少之一來改變上述判定閾值。
[0077]圖4是說明成為切換相位差A(yù)F和對比度AF的基準(zhǔn)的判定閾值的設(shè)定例的圖。
[0078]在圖4的例子中，對固體攝像元件5的曝光值(EV)設(shè)定判定閾值，能夠根據(jù)攝像光學(xué)系統(tǒng)的F值來改變該判定閾值。
[0079]如圖4A所示，在被設(shè)定為F值=Fl.4時，在所設(shè)定的EV值小于判定閾值a的范圍內(nèi)，系統(tǒng)控制部11選擇對比度AF處理部18，在所設(shè)定的EV值為判定閾值a以上的范圍內(nèi)，系統(tǒng)控制部11選擇相位差A(yù)F處理部19。
[0080]此外，如圖4B所示，在被設(shè)定為F值=F5.6時，系統(tǒng)控制部11將判定閾值設(shè)定為大于a的b。
[0081]當(dāng)F值較大時，向固體攝像元件5入射的光量減少。相位差A(yù)F處理部19使用相位差檢測用像素51R、51L的輸出信號來運(yùn)算相位差量，但相位差檢測用像素51R、51L的靈敏度比攝像用像素51的靈敏度低。因此，當(dāng)入射光量減少時，無法維持相位差量的運(yùn)算精度。因此，如圖4所示，在F值較大時，增大判定閾值，提高選擇對比度AF的可能性，從而能夠防止AF精度的下降。
[0082]另外，即使將在圖4中確定判定閾值的參數(shù)替換為拍攝被攝體而獲得的圖像信號的亮度值，也能夠獲得同樣的效果。
[0083]圖5是說明成為切換相位差A(yù)F和對比度AF的基準(zhǔn)的判定閾值的其他設(shè)定例的圖。
[0084]在圖5的例子中，對固體攝像元件5