CN104813212B - 摄像装置及曝光确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对相位差检测用的像素适当地进行曝光而高精度地进行相位差AF的摄像装置。系统控制部(11)从位于所选择的AF区域(52)的相位差检测用像素(51R、51L)中选择与所选择的AF区域(51)的行方向(X)上的位置对应的相位差检测用像素，基于所选择的像素的输出信号来确定曝光条件。散焦量运算部(19)利用在由系统控制部(11)确定的曝光条件下由摄像元件(5)进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的AF区域(52)的相位差检测用像素(51R、51L)的输出信号来运算散焦量。

Description

摄像装置及曝光确定方法
技术领域
本发明涉及摄像装置及曝光确定方法。
背景技术
近年来，随着CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)图像传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等固体摄像元件的高分辨率化，数码静物相机、数字摄像机、智能手机等移动电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)等具有摄影功能的信息设备的需求急增。另外，将具有以上那样的摄像功能的信息设备称为摄像装置。
在这些摄像装置中，作为检测到主要的被摄体的距离而使焦点对合于该被摄体的对焦控制方法，采用对比度AF(Auto Focus：自动对焦)方式、相位差AF方式。由于相位差AF方式与对比度AF方式相比能够较高速地进行对焦位置的检测，因此在各种各样的摄像装置中采用较多。
例如，在专利文献1中公开了将摄像元件的像素的一部分作为相位差检测用的像素并使用从相位差检测用的像素读出的信号来进行相位差AF的摄像装置。
另外，在专利文献2中记载了利用相位差AF传感器的输出信号来确定曝光的摄像装置。
专利文献1：日本特开2010-286826号公报
专利文献2：日本特开2004-264451号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1那样，在使用从相位差检测用的像素读出的信号而进行相位差AF的摄像装置中，相位差检测用的像素的灵敏度与通常的像素的灵敏度相比大幅降低。因此，为了高精度地进行相位差AF，需要以并非通常的像素而是相位差检测用的像素成为适当曝光的方式确定曝光条件。
相位差检测用的像素使用检测通过了摄影光学系统的光瞳区域的例如右一半的光的右像素和检测通过了摄影光学系统的光瞳区域的例如左一半的光的左像素这至少两种。右像素和左像素中，由于入射角灵敏度特性的差异，即使摄像元件的像高(距配置像素的区域的与摄影光学系统的光轴相交的点的距离)相同，也根据配置这些的位置而使灵敏度产生差异。
因此，为了以相位差检测用的像素成为适当曝光的方式确定曝光条件，需要考虑由摄像元件的像高引起的灵敏度的差异。
本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供能够对相位差检测用的像素适当地进行曝光而高精度地进行相位差AF的摄像装置及曝光确定方法。
用于解决课题的手段
本发明的摄像装置具有摄像元件，上述摄像元件包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，上述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的像素，上述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对上述一对像的另一方进行摄像，多个相位差检测区域沿上述一对像偏离的方向并列地设于上述摄像元件的受光面，上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的对在所述相位差检测区域配置有多个，上述摄像装置具备：曝光确定部，基于位于所选择的上述相位差检测区域的上述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及散焦量运算部，利用在由上述曝光确定部确定的曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的上述相位差检测区域的上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，上述曝光确定部从所选择的相位差检测区域中选择如下的相位差检测用像素，该相位差检测用像素与在所选择的该相位差检测区域中灵敏度最大的上述相位差检测用像素和灵敏度最小的上述相位差检测用像素的灵敏度差对应或与所选择的该相位差检测区域的上述受光面中的上述偏离的方向上的位置对应，上述曝光确定部基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。
本发明的曝光确定方法使用了具有摄像元件的摄像装置，上述摄像元件包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，上述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的像素，上述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对上述一对像的另一方进行摄像，多个相位差检测区域沿上述一对像偏离的方向并列地设于上述摄像元件的受光面，上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的对在所述相位差检测区域配置有多个，上述曝光确定方法具备：曝光确定步骤，基于位于所选择的上述相位差检测区域的上述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及散焦量运算步骤，利用在所确定的上述曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的上述相位差检测区域的上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，在上述曝光确定步骤中，从所选择的相位差检测区域中选择以下的相位差检测用像素，该相位差检测用像素与在所选择的该相位差检测区域中灵敏度最大的上述相位差检测用像素和灵敏度最小的上述相位差检测用像素的灵敏度差对应或与所选择的该相位差检测区域的上述受光面中的上述偏离的方向上的位置对应，基于所选择的该相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。
发明效果
根据本发明，可以提供能够对相位差检测用的像素适当地进行曝光而高精度地进行相位差AF的摄像装置及曝光确定方法。
附图说明
图1是表示作为用于对本发明的一实施方式进行说明的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图2是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的平面结构的局部放大图。
图3是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的整体结构的平面示意图。
图4是表示固体摄像元件5中的行方向X的位置(水平像素位置)处的相位差检测用像素51R、51L的灵敏度比的图。
图5是用于对成为如图4所示的灵敏度比进行说明的图。
图6是用于对图1所示的数码相机的动作进行说明的流程图。
图7是用于对图1所示的数码相机的动作的变形例进行说明的流程图。
图8是表示在搭载于图1所示的数码相机上的固体摄像元件5中设置的AF区域的变形例的图。
图9是表示灵敏度比的形状的变形例的图。
图10是表示灵敏度比的形状的变形例的图。
图11是作为摄像装置对智能手机进行说明的图。
图12是图11的智能手机的内部框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示作为用于对本发明的一实施方式进行说明的摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图1所示的数码相机的摄像系统具有作为摄像光学系统的镜头装置(包含摄影透镜1和光圈2)和CCD型、CMOS型等固体摄像元件5。
包括摄影透镜1和光圈2的镜头装置相对于相机主体可装拆或进行固定。
对数码相机的电气控制系统整体进行统一控制的系统控制部11对闪光灯发光部12和受光部13进行控制。另外，系统控制部11控制透镜驱动部8而对摄影透镜1所包含的聚焦透镜的位置进行调整，或进行摄影透镜1所包含的变焦透镜的位置的调整。此外，系统控制部11通过经由光圈驱动部9对光圈2的开口量进行控制而进行曝光量的调整。
另外，系统控制部11经由摄像元件驱动部10对固体摄像元件5进行驱动，并将通过摄影透镜1所摄像的被摄体像作为摄像图像信号而输出。通过操作部14向系统控制部11输入来自用户的指示信号。
数码相机的电气控制系统还具有：模拟信号处理部6，与固体摄像元件5的输出连接，进行相关双采样处理等模拟信号处理；及A/D转换电路7，将从该模拟信号处理部6输出的模拟信号转换为数字信号。模拟信号处理部6和A/D转换电路7由系统控制部11控制。模拟信号处理部6和A/D转换电路7有时也内置于固体摄像元件5。
此外，该数码相机的电气控制系统具备：主存储器16；存储器控制部15，与主存储器16连接；数字信号处理部17，对从A/D转换电路7输出的摄像图像信号进行插值运算、伽玛校正运算和RGB/YC转换处理等而生成摄影图像数据；压缩扩展处理部18，将由数字信号处理部17生成的摄影图像数据压缩为JPEG形式，或者对压缩图像数据进行扩展；散焦量运算部19，运算散焦量；外部存储器控制部20，连接装拆自如的记录介质21；及显示控制部22，连接搭载于相机背面等的显示部23。存储器控制部15、数字信号处理部17、压缩扩展处理部18、散焦量运算部19、外部存储器控制部20和显示控制部22通过控制总线24和数据总线25而相互连接，由来自系统控制部11的指令控制。
图2是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的平面结构的局部放大图。
固体摄像元件5具备沿行方向X和与其正交的列方向Y以二维状排列的多个像素51(图中的各正方形的区块)。在图2中未图示全部的像素51，但是实际中，几百万～1千多万个左右的像素51以二维状排列。当由固体摄像元件5进行摄像时，从该多个像素51分别得到输出信号。在本说明书中，将该多个输出信号的集合称作摄像图像信号。
各像素51包括光电二极管等光电转换部和形成在该光电转换部上方的滤色器。
在图2中，对包含使红色光透过的滤色器的像素51标注“R”文字，对包含使绿色光透过的滤色器的像素51标注“G”文字，对包含使蓝色光透过的滤色器的像素51标注“B”文字。
多个像素51成为将由沿行方向X排列的多个像素51构成的像素行沿列方向Y排列多个的排列。并且，奇数行的像素行和偶数行的像素行沿行方向X错开各像素行的像素51的排列间距的大致1/2。
奇数行的像素行的各像素51所包含的滤色器的排列作为整体成为拜尔排列。另外，偶数行的像素行的各像素51所包含的滤色器的排列也作为整体成为拜尔排列。位于奇数行的像素51和相对于该像素51靠右下方相邻的检测与该像素51相同颜色的光的像素51构成对像素。
根据这种像素排列的固体摄像元件5，能够通过对构成对像素的两个像素51的输出信号进行相加来实现相机的高灵敏度化，或通过改变构成对像素的两个像素51的曝光时间且对该两个像素51的输出信号进行相加来实现相机的宽动态范围化。
在固体摄像元件5中，多个像素51中的一部分成为相位差检测用像素。
相位差检测用像素包括多个相位差检测用像素51R和多个相位差检测用像素51L。
多个相位差检测用像素51R对通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束中的一光束(例如通过了光瞳区域的右一半的光束)进行受光并输出与受光量相应的信号。即，设于固体摄像元件5的多个相位差检测用像素51R对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束中的一光束形成的像进行摄像。
多个相位差检测用像素51L对上述一对光束中的另一光束(例如通过了光瞳区域的左一半的光束)进行受光并输出与受光量相应的信号。即，设于固体摄像元件5的多个相位差检测用像素51L对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的一对光束中的另一光束形成的像进行摄像。另外，右、左设为表示相对于利用摄像元件进行摄影时的摄影者的方向。
另外，相位差检测用像素51R、51L以外的多个像素51(以下，称作摄像用像素)对由通过了摄影透镜1的光瞳区域的大致全部的部分的光束形成的像进行摄像。
在像素51的光电转换部上方设有遮光膜，在该遮光膜上形成有规定光电转换部的受光面积的开口。
摄像用像素51的开口(在图2中由附图标记a表示)的中心和摄像用像素51的光电转换部的中心(正方形的区块的中心)一致。另外，在图2中，为了简化附图，对于摄像用像素51，仅对一部分图示了开口。
与此相对，相位差检测用像素51R的开口(在图2中由附图标记c表示)的中心相对于相位差检测用像素51R的光电转换部的中心向右侧偏心。
相位差检测用像素51L的开口(在图2中由附图标记b表示)的中心相对于相位差检测用像素51L的光电转换部的中心向左侧偏心。
在固体摄像元件5中，搭载绿色的滤色器的像素51的一部分成为相位差检测用像素51R或相位差检测用像素51L。当然，也可以将搭载其他颜色的滤色器的像素作为相位差检测用像素。
相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L分别在配置像素51的区域中离散且周期性地配置。
在图2的例子中，相位差检测用像素51R在偶数行的像素行的一部分(在图2的例子中，每隔3个像素行排列的4个像素行)中，沿行方向X每隔3个像素而配置。
在图2的例子中，相位差检测用像素51L在奇数行的像素行的一部分(位于包括相位差检测用像素51R的像素行的旁边的像素行)中，沿行方向X以与相位差检测用像素51R相同的周期配置。
通过这种结构，通过遮光膜的开口b而由像素51L受光的光中，来自设在图2的纸面上方的摄影透镜1的从被摄体观察时的左侧的光、即从由右眼观察被摄体的方向进来的光成为主体光，通过遮光膜的开口c而由像素51R受光的光中、来自摄影透镜1的从被摄体观察时的右侧的光、即从由左眼观察被摄体的方向进来的光成为主体光。
即，利用全部的相位差检测用像素51R能够得到由左眼对被摄体进行观察而得到的摄像图像信号，利用全部的相位差检测用像素51L能够得到由右眼对被摄体进行观察而得到的摄像图像信号。因此，通过组合两者，可以生成被摄体的立体图像数据，或通过对两者进行相关运算而生成相位差信息。
另外，相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L通过使遮光膜开口沿相反方向偏心，能够分别对通过摄影透镜1的光瞳区域的不同部分的光束进行受光而得到相位差信息。可是，用于得到相位差信息的构造不限于此，可以采用广为公知的结构。
图3是表示搭载在图1所示的数码相机上的固体摄像元件5的整体结构的平面示意图。
固体摄像元件5具有配置全部的像素51的受光面50。并且，图2的例中，在该受光面50设有9个成为取得相位差信息的对象的相位差检测区域(AF区域)52。
AF区域52是包含多个图2所示的相互接近配置的相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L的对的区域。在受光面50中的除AF区域52外的部分仅配置摄像用像素51。
在图2所示的9个AF区域52中，在行方向X上位于正中的3个AF区域52分别是俯视中横跨通过受光面50中的与摄像光学系统的光轴的交点且沿列方向Y延伸的直线并沿行方向X具有幅宽的区域。换言之，在行方向X上位于正中的3个AF区域52是横跨受光面50的行方向X上的中央(光轴位置)而配置的区域。
图1所示的散焦量运算部19使用从通过用户操作等从9个AF区域52中选择的一个AF区域52中存在的相位差检测用像素51L和相位差检测用像素51R读出的输出信号组，对由上述一对光束形成的两个像的相对的位置偏离量即相位差量进行运算。并且，基于该相位差量，求算摄影透镜1的调焦状态、在此是从对焦状态离开的量及其方向、即散焦量。
图1所示的系统控制部11基于由散焦量运算部19所运算的散焦量，使摄像透镜1所包含的聚焦透镜移动到对焦位置，对摄像透镜1的对焦状态进行控制。
相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L是开口沿相反方向偏心的像素。因此，即使该开口的偏心方向(图2的行方向X)上的位置大致相同，也在相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L中产生灵敏度差。
图4是表示在固体摄像元件5中的行方向X的位置(水平像素位置)处的相位差检测用像素51R、51L的灵敏度比的图。由附图标记51R表示的直线表示相位差检测用像素51R的灵敏度比，由附图标记51L表示的直线表示相位差检测用像素51L的灵敏度比。
在图4中，由附图标记52L表示在图3中位于左端部的3个AF区域52的水平像素位置的范围，由附图标记52C表示在图3中位于中央部的3个AF区域52的水平像素位置的范围，由附图标记52R表示在图3中位于右端部的3个AF区域52的水平像素位置的范围。
任意的相位差检测用像素的灵敏度比是指分别将任意的相位差检测用像素和与其接近的摄像用像素(但是是检测与该任意的相位差检测用像素相同颜色的光的像素)的输出信号设为A、B时，由A/B或B/A表达的值。另外，在本说明书中，接近的两个像素是指以能够视为以对来自实质上相同的被摄体部分的光进行受光的程度接近的两个像素。另外，在图4中示出了将灵敏度比设为A/B时的灵敏度。
相位差检测用像素51R、51L沿列方向Y也周期性地配置。但是，由于相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L在列方向Y使开口不偏心，因此在列方向Y的哪个位置处灵敏度比均如图4所示。
多个相位差检测用像素51R的输出信号和多个相位差检测用像素51L的输出信号分别通过其单独则因被摄体不同而对应行方向X上的每个位置而其电平不同，因此不清楚相位差检测用像素的灵敏度分布成为如何。可是，如图4所示，如果求算相位差检测用像素和与其接近的摄像用像素的输出信号的比即灵敏度比，则能够得知相位差检测用像素的灵敏度分布。
另外，在固体摄像元件5中，相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L的行方向X上的位置并不严格相同，但是在图4中，相接近的相位差检测用像素51R和相位差检测用像素51L处理为行方向X上的位置相同的像素。
相位差检测用像素51R开口c在图2中偏向右侧。因此，如图5所示，在位于受光面50的左侧端部的相位差检测用像素51R的开口c中，通过摄影透镜1的左侧进来的光入射一半，通过摄影透镜1的右侧进来的光不入射。另一方面，在位于受光面50的右侧端部的相位差检测用像素51R的开口c中，通过摄影透镜1的右侧进来的的光入射一半，通过摄影透镜1的左侧进来的光全部入射。另外，在位于固体摄像元件5的中心部的相位差检测用像素51R的开口c中，仅通过摄影透镜1的左侧进来的光入射，通过摄影透镜1的右侧进来的光不入射。
另外，相位差检测用像素51L由于开口b与相位差检测用像素51R在行方向X上沿相反方向偏心，因此其灵敏度比的特性与相位差检测用像素51R相反。
因此，如图4所示，相位差检测用像素51L的灵敏度比从固体摄像元件5的左端部朝着右端部变得越来越低。另外，相位差检测用像素51R的灵敏度比从固体摄像元件5的左端部朝着右端部变得越来越高。
另外，在受光面50的行方向X上的中央部分(在受光面50中，和通过与摄像光学系统的光轴相交的部分且沿列方向Y延伸的直线重叠的部分)的附近，由于行方向X的光成分大致垂直地入射，因此相位差检测用像素51L的灵敏度比和相位差检测用像素51R的灵敏度比大致相同。
在图1所示的数码相机中，为了将用于相位差量的计算的相位差检测用像素的输出信号电平设为在散焦量运算部19中求算准确的散焦量的那样的合适的值，系统控制部11以位于所选择的AF区域52中的相位差检测用像素的曝光量成为适当的值的方式确定曝光条件(光圈，快门速度等)。
如图4所示，AF区域52因行方向X上的位置不同而该区域内的灵敏度比的形状不同。因此，系统控制部11根据所选择的AF区域52的行方向X上的位置，对曝光条件的确定算法进行变更。
例如，在图3中位于左端部的3个AF区域52中，在这些位于各AF区域52的相位差检测用像素中位于左端部的相位差检测用像素51L的灵敏度变得最高。
因此，在选择了图3中位于左端部的3个AF区域52的情况下，系统控制部11选择在该AF区域52中灵敏度最大的相位差检测用像素51L，并基于所选择的相位差检测用像素51L的输出信号，以所选择的相位差检测用像素51L的曝光量成为适当的方式确定曝光条件。
在与图4所示的范围52L对应的相位差检测用像素中，位于左端部的相位差检测用像素51L的灵敏度最高。因此，通过以灵敏度最大的相位差检测用像素51L成为适当曝光量的方式确定曝光条件，能够防止位于范围52L的全部的相位差检测用像素的输出信号达到饱和电平。该结果为，能够使用来自所选择的AF区域52的输出信号来准确地进行相位差量的计算。
同样地，在选择了图3中位于右端部的3个AF区域52的情况下，系统控制部11选择在该AF区域52中灵敏度最大的相位差检测用像素51R，并基于所选择的相位差检测用像素51R的输出信号，以所选择的相位差检测用像素51R的曝光量成为适当的方式确定曝光条件。
另一方面，在选择了图3中位于正中的3个AF区域52的情况下，系统控制部11选择具有与位于该AF区域52的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均一致的灵敏度的相位差检测用像素51R或相位差检测用像素单元51L、即在图4中具有两个直线相交的点处的灵敏度比的相位差检测用像素51R或相位差检测用像素51L。
并且，系统控制部11基于所选择的相位差检测用像素的输出信号，以所选择的相位差检测用像素的曝光量变得合适的方式确定曝光条件。该情况下的曝光条件主要是曝光时间，但是有时也改变F值。系统控制部11以所选择的相位差检测用像素的输出落入预先设定的范围的方式对曝光时间进行调整，根据情况对F值进行调整。
当摄像光学系统的光学条件(F值、焦距和聚焦透镜位置的组合)改变时，向固体摄像元件5入射的光的入射角改变。因此，图4所示的相位差检测用像素51R、51L的各自的灵敏度比的直线的倾斜度因摄像光学系统的光学条件而变化。
在范围52C中，与范围52L、52R相比，灵敏度最大的相位差检测用像素和灵敏度最小的相位差检测用像素的灵敏度差较小。如上所述，该灵敏度差因摄像光学系统的光学条件而有所出入，但是即使如此，若与范围52L、52R相比，则范围52C中的灵敏度差也较小。
某范围中的灵敏度差较小是指与该范围对应的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均值和该范围中的相位差检测用像素的最大灵敏度之差较小。
因此，在位于灵敏度差较小的范围(在图4的例中为范围52C)的AF区域52中，即使以具有与该AF区域52内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素成为适当曝光量的方式确定曝光条件，在该AF区域52内灵敏度最大的相位差检测用像素饱和的可能性也较低。
因此，在选择了位于范围52C的AF区域52的情况下，系统控制部11选择具有与该AF区域52内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素，并以所选择的相位差检测用像素成为适当曝光量的方式确定曝光条件。
通过如此，和选择了与范围52R、52L对应的AF区域52的情况相比，能够使相位差检测用像素的曝光量增多，因此能够使S/N良好并提高相位差量的计算精度。
通常，将主要被摄体对焦于摄像范围的中心而进行摄像的情况较多。因此，在选择了位于范围52C的AF区域52的情况下，以上述方法确定曝光条件，从而在大部分的摄影中，能够使相位差检测用像素的曝光量增加并防止饱和，而提高相位差AF的精度。
另外，在使焦点对焦于位于摄像范围的端部的被摄体而进行摄像的情况下，使相位差检测用像素的曝光量不怎么增加。可是，由于能够切实地防止相位差检测用像素的饱和，因此能够防止相位差AF的精度降低。
对如以上那样构成的数码相机的动作进行说明。
图6是用于对作出图1所示的数码相机的AF指示后的动作进行说明的流程图。
当设定为摄影模式并通过快门按钮的半按压操作等而作出AF指示时，系统控制部11对事先所选择的AF区域52的位置进行判定(步骤S1)。
在所选择的AF区域52的位置是行方向X上的右端部或左端部的情况下(步骤S1为是)，系统控制部11选择在所选择的AF区域52中灵敏度最大的相位差检测用像素(步骤S2)。
如果所选择的AF区域52是左端部，则该灵敏度最大的相位差检测用像素成为位于固体摄像元件5的相位差检测用像素51L中的位于最左端的相位差检测用像素51L，如果所选择的AF区域52是右端部，则该灵敏度最大的相位差检测用像素成为位于固体摄像元件5的相位差检测用像素51R中的位于最右端的相位差检测用像素51R。由于在各AF区域52中灵敏度最大的相位差检测用像素的位置根据相对于固体摄像元件5设定的AF区域52的位置和相位差检测用像素的配置而预先确定，因此可以预先存储于存储器。
在所选择的AF区域52的位置是行方向X上的中央的情况下(步骤S1为否)，系统控制部11在所选择的AF区域52中选择具有与区域内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素(步骤S7)。
在位于中央的AF区域52中，具有与区域内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素的行方向X上的位置是在图4所示的数据中与灵敏度比的直线的交点对应的位置。因此，将该位置的坐标根据图4所示的数据求算而预先存储即可。
在步骤S2和步骤S7之后，系统控制部11取得所选择的相位差检测用像素的输出信号，基于该输出信号而确定曝光条件(步骤S3)。
当确定曝光条件时，系统控制部11以所确定的曝光条件利用固体摄像元件5进行摄像(步骤S4)。通过该摄像而从固体摄像元件5输出的摄像图像信号被存储于主存储器16。
并且，散焦量运算部19使用主存储器16中存储的上述摄像图像信号中的位于所选择的AF区域52的相位差检测用像素51R、51L的输出信号，进行相关运算而算出相位差量，并基于该相位差量算出散焦量(步骤S5)。此时，也可以使用通过步骤S4的摄像得到的摄像图像信号中的摄像用像素51的输出信号，进行即时预览图像的生成和显示。
在步骤S5之后，系统控制部11基于在步骤S5算出的散焦量来进行使聚焦透镜移动到对焦位置的对焦控制(步骤S6)，之后，成为摄像待机状态。
如以上那样，图1所示的数码相机将成为确定曝光条件时的基准的相位差检测用像素设为根据所选择的AF区域52的位置而确定的相位差检测用像素。因此，例如，当与基于所选择的AF区域52内的全部的相位差检测用像素的输出信号而确定曝光条件的情况进行比较时，能够更准确地算出相位差量。
另外，即使在图5的步骤S7中选择具有与区域内平均灵敏度相等的灵敏度的相位差检测用像素并基于该相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件而进行了摄像的情况下，也要考虑因摄像光学系统的性能、摄像光学系统的光学条件而灵敏度比的直线的倾斜度变陡、位于范围52C的端部的相位差检测用像素的输出信号会饱和的情况。在位于范围52C的端部的相位差检测用像素的输出信号饱和的状态下，相位差量的计算精度降低。
因此，图7示出用于防止这种相位差量的计算精度降低的流程。
图7是用于对作出图1所示的数码相机的AF指示后的动作的变形例进行说明的流程图。在图7中，对与图6相同的处理标注相同的附图标记。
步骤S1的判定为是时的流程与图6相同。在步骤S1的判定为否时进行步骤S7的处理后，系统控制部11基于在步骤S7中选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件(步骤S8)。
当确定曝光条件时，系统控制部11以所确定的曝光条件利用固体摄像元件5进行摄像(步骤S9)。通过该摄像而从固体摄像元件5输出的摄像图像信号被存储于主存储器16。
在步骤S9之后，系统控制部11取得存储于主存储器16的摄像图像信号中的、在所选择的AF区域52中灵敏度最大的相位差检测用像素(位于范围52C的左端部的相位差检测用像素51L和位于右端部的相位差检测用像素单元51R)的输出信号。系统控制部11判定从位于范围52C的左端部的相位差检测用像素51L取得的输出信号的电平的平均值和从位于范围52C的右端部的相位差检测用像素51R取得的输出信号的电平的平均值中的任一个是否为阈值TH以上(步骤S10)。
若上述两个平均值中的任一个为阈值TH以上(步骤S10为是)，则系统控制部11在步骤S2中选择位于范围52C的左端部的相位差检测用像素51L和位于范围52C的右端部的相位差检测用像素51R，并在步骤S3中基于该所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。之后，进行步骤S4以后的处理而再次进行摄像。
另一方面，若上述两个平均值的两方均小于阈值TH(步骤S10为否)，则系统控制部11使散焦量运算部19使用通过步骤S9的摄像得到的摄像图像信号所包含的相位差检测用像素的输出信号来算出散焦量(步骤S5)。
上述阈值TH设为相位差检测用像素的饱和电平或与其相近的值即可。
如以上那样，根据图7所示的变形例，能够进一步防止在图3中选择了中央的AF区域52时的相位差AF的精度降低。
在上述说明中，在图7的步骤S10的判定为是时再次确定曝光条件而进行摄像，并算出散焦量。
可是，也可以，在步骤S10的判定为是时，散焦量计算部19使用除了输出信号的电平为阈值TH以上的相位差检测用像素以外的相位差检测用像素的输出信号来算出散焦量。如此，通过不使用饱和的相位差检测用像素的输出信号来算出散焦量，可以防止相位差AF的精度降低。
另外，在图3中示出了在行方向X上AF区域52排列三个的例子，但是沿行方向X观察时的AF区域52的数量是多个即可。在AF区域52沿行方向X排列多个的情况下，由于在各AF区域52中灵敏度比的形状不同，因此选择与所选择的AF区域52的位置对应的相位差检测用像素，并基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件，从而能够高精度地进行相位差AF。
例如，在如图8所示，在沿行方向X设有5个AF区域52的情况下，对5个AF区域52中的正中的AF区域52(横跨通过受光面50和光轴的交点并沿列方向Y延伸的直线的区域)，以与图3的位于正中的AF区域52同样的方法来确定曝光条件。
另外，对5个AF区域52中的左端部的AF区域52，以与图3的位于左端部的AF区域52同样的方法来确定曝光条件。对5个AF区域52中的右端部的AF区域52，以与图3的位于右端部的AF区域52同样的方法来确定曝光条件。
另外，对5个AF区域52中的从左边起第二个和从右边起第二个的AF区域52，基于在该区域内灵敏度最大的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件即可。
另外，在图3、8中，将AF区域52设于受光面50的一部分，但是也可以在受光面50整体中无空隙地设定AF区域52。
至此，将像素51设为所谓的蜂窝排列的结构作为例子，但是本发明也可以适用于将像素51排列为正方网格状的固体摄像元件。
另外，至此，设为固体摄像元件5搭载多个颜色的滤色器而进行彩色摄像，但是固体摄像元件5也可以设为将滤色器设为绿色的单色或进行省略而作为单色摄像用的摄像元件。
另外，至此，作为摄像装置将数码相机作为例子，但是即使是带相机的智能手机也能够适用本实施方式的技术。
另外，图4所示的灵敏度比的形状根据镜头装置的种类而变化。如果将镜头装置固定于数码相机，则能够根据所选择的AF区域52的位置来确定以该AF区域52内的哪个相位差检测用像素为基准来确定曝光即可。
可是，在能够更换镜头装置的数码相机的情况下，当基于根据所选择的AF区域52的位置所确定的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件时，存在无法得到适当的曝光的情况。
例如，在图1所示的数码相机中，摄像光学系统更换为其它结构的结果是，灵敏度比的形状成为如图9所示。
在该情况下，在范围52C中，与图4的例子相比，灵敏度最大的相位差检测用像素和灵敏度最小的相位差检测用像素的灵敏度差变大。因此，在选择了位于范围52C的AF区域52的情况下，即使以具有与该AF区域52内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素成为适当曝光量的方式确定曝光条件，在该AF区域52内灵敏度最大的相位差检测用像素饱和的可能性也变高。
另外，在图1所示的数码相机中，摄像光学系统更换为其它结构的结果是，灵敏度比的形状成为如图10所示。
在该情况下，在范围52L、52R中，与图4的例子相比，灵敏度最大的相位差检测用像素和灵敏度最小的相位差检测用像素的灵敏度差变小。因此，在选择了位于范围52L、52R的AF区域52的情况下，即使以具有与该AF区域52内的全部的相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素成为适当曝光量的方式确定曝光条件，在该AF区域52内灵敏度最大的相位差检测用像素饱和的可能性也较低。
因此，系统控制部11对所选择的AF区域52求算位于该AF区域52内的灵敏度最大的相位差检测用像素和灵敏度最小的相位差检测用像素的灵敏度差。并且，如果即使进行图6的步骤S7的处理来确定曝光条件，该灵敏度差也成为相位差检测用像素未饱和的程度的值，则进行步骤S7的处理，如果在进行图6中的步骤S7的处理来确定曝光条件的情况下，该灵敏度差成为相位差检测用像素饱和的程度的较大的值，则进行图6的步骤S2的处理。
另外，图4、图9、图10所示的灵敏度比的数据对应能够安装于数码相机的每个镜头装置预先生成，并存储于数码相机内的存储器。或者，系统控制部11根据安装有镜头装置时的即时预览图像等而生成图4、图9、图10所示的灵敏度比的数据并存储于存储器。
如此，系统控制部11从所选择的相位差检测区域选择与所选择的AF区域52中的灵敏度差对应的相位差检测用像素，基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。通过如此，即使是镜头装置能够更换，也能够进行适当的曝光而防止相位差AF的精度降低。另外，即使在镜头装置固定的情况下，由于灵敏度比根据摄像条件而变化，因此通过如上所述，也能够在镜头装置固定的数码相机中也防止相位差AF的精度降低。
接下来，对带相机的智能手机的结构进行说明。
图11是表示作为本发明的摄影装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。图11所示的智能手机200具有平板状的壳体201，在壳体201的一面具备使作为显示部的显示面板202和作为输入部的操作面板203成为一体而成的显示输入部204。另外，这种壳体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207和相机部208。另外，壳体201的结构不限于此，例如，可以采用使显示部和输入部独立的结构，也可以采用具有折叠构造、滑动机构的结构。
图12是表示图11所示的智能手机200的结构的框图。如图12所示，作为智能手机的主要的结构要素，具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收部214、移动传感器部215、电源部216和主控制部220。另外，作为智能手机200的主要的功能，具备进行经由省略图示的基站装置BS和省略图示的移动通信网NW的移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部210按照主控制部220的指示，对收纳于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信，进行声音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发、Web数据、流数据等的接收。
显示输入部204是通过主控制部220的控制来显示图像(静止画面像和动图像)、字符信息等并视觉性地向用户传递信息、并且检测与所显示的信息对应的用户操作的所谓触摸面板，具备显示面板202和操作面板203。
显示面板202使用LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、OELD(OrganicElectro-Luminescence Display：有机电致发光显示器)等作为显示设备。
操作面板203是载置成能够目视确认在显示面板202的显示面上显示的图像并检测由用户的手指、尖笔操作的一或多个坐标的设备。当利用用户的手指、尖笔对该设备进行操作时，将因操作而产生的检测信号输出到主控制部220。接下来，主控制部220基于所接收的检测信号，检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图11所示，作为本发明的摄影装置的一实施方式而例示的智能手机200的显示面板202和操作面板203成为一体而构成显示输入部204，但是成为操作面板203完全覆盖显示面板202那样的配置。
在采用该配置的情况下，操作面板203也可以具备对显示面板202外的区域也检测用户操作的功能。换言之，操作面板203也可以具备对于与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下，称作显示区域)和对于其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下，称作非显示区域)。
另外，也可以使显示区域的大小和显示面板202的大小完全一致，但是也没有必要必须使两者一致。另外，操作面板203也可以具备外缘部分和除此以外的内侧部分这2个感应区域。此外，外缘部分的宽度根据壳体201的大小等而适当设计。此外，作为由操作面板203采用的位置检测方式，能够列举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式和静电电容方式等，也能够采用其中任一种方式。
通话部211具备扬声器205和麦克风206，将通过麦克风206输入的用户的声音转换为能够由主控制部220处理的声音数据并输出到主控制部220，或者对由无线通信部210或外部输入输出部213所接收的声音数据进行解码而从扬声器205输出。另外，如图11所示，例如，能够将扬声器205搭载在与设有显示输入部204的面相同的面，并将麦克风206搭载在壳体201的侧面。
操作部207是使用键开关等的硬件键，是接收来自用户的指示的器件。例如，如图11所示，操作部207是如下的按钮式开关：搭载于智能手机200的壳体201的侧面，当利用手指等按下时接通，当松开手指时通过弹簧等的恢复力而成为断开状态。
存储部212存储主控制部220的控制程序、控制数据、应用软件、与通信对方的名称、电话号码等建立对应而成的地址数据、所收发的电子邮件的数据、利用Web浏览下载的Web数据、所下载的内容数据，另外暂时性地存储流数据等。另外，存储部212由智能手机内置的内部存储部217和装拆自如的具有外部存储器插槽的外部存储部218构成。另外，构成存储部212的各个内部存储部217和外部存储部218使用闪存型(flash memory type)、硬盘型(hard disk type)、缩微多媒体卡型(multimedia card micro type)、卡型的存储器(例如，MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等存储介质而实现。
外部输入输出部213起到与连接于智能手机200的全部的外部设备的接口的作用，用于与其他外部设备通过通信等(例如通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(Radio Frequency Identification：无线射频识别)、红外线通信(Infrared Data Association：IrDA)(注册商标)、UWB(UltraWideband：超宽带)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)而直接或间接地连接。
作为与智能手机200连接的外部设备，例如有：有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡插座而连接的存储卡(Memory card)、SIM(SubscriberIdentity Module Card：客户识别模块卡)/UIM(User Identity Module Card：用户识别模块卡)卡、经由音频/视频I/O(Input/Output)端子而连接的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的PDA、有/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部213能够将从这种外部设备接收传送的数据传递到智能手机200的内部的各结构要素、将智能手机200的内部的数据传送到外部设备。
GPS接收部214按照主控制部220的指示，接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，并执行基于所接收的多个GPS信号的测位运算处理，检测该智能手机200的由纬度、经度、高度构成的位置。GPS接收部214在能够从无线通信部210、外部输入输出部213(例如无线LAN)取得位置信息时，也能够使用该位置信息来检测位置。
运动传感器部215例如具备三轴加速度传感器等，按照主控制部220的指示，检测智能手机200的物理性的移动。通过检测智能手机200的物理性的移动，能够检测智能手机200移动的方向、加速度。该检测结果被输出到主控制部220。
电源部216按照主控制部220的指示向智能手机200的各部供给存储于蓄电池(未图示)的电力。
主控制部220具备微处理器，按照存储部212所存储的控制程序、控制数据而动作，对智能手机200的各部统一地进行控制。另外，主控制部220为了通过无线通信部210进行声音通信、数据通信而具备对通信系统的各部进行控制的移动通信控制功能和应用处理功能。
应用处理功能通过按照存储部212所存储的应用软件使主控制部220动作而实现。作为应用处理功能，例如有：对外部输入输出部213进行控制而与相向设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能和阅览Web网页的Web浏览功能等。
另外，主控制部220具备基于接收数据、所下载的流数据等图像数据(静止图像、动态图像的数据)而将影像显示于显示输入部204的图像处理功能等。图像处理功能是指主控制部220对上述图像数据进行解码并对该解码结果实施图像处理而将图像显示于显示输入部204的功能。
此外，主控制部220执行对显示面板202的显示控制和检测通过操作部207、操作面板203进行的用户操作的操作检测控制。通过执行显示控制，主控制部220显示用于启动应用软件的图标、滚动条等软件键，或者显示用于创建电子邮件的窗口。另外，滚动条是指，对于没有完全收纳到显示面板202的显示区域的较大的图像等，用于接收使图像的显示部分移动的指示的软件键。
另外，通过执行操作检测控制，主控制部220检测通过操作部207进行的用户操作，或者通过操作面板203接收对上述图标的操作、对上述窗口的输入栏的字符串的输入，或接收通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。
此外，通过执行操作检测控制，主控制部220具备如下的触摸面板控制功能：判定对操作面板203的操作位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域)还是其以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域)，而对操作面板203的感应区域、软件键的显示位置进行控制。
另外，主控制部220也能够检测操作面板203的手势操作，根据所检测出的手势操作，执行预先设定的功能。手势操作并非以往的单纯的触摸操作，而是指利用手指等描绘轨迹、或同时指定多个位置、或将这些组合而从多个位置对至少一个位置描绘轨迹的操作。
相机部208包括图1所示的数码相机中的外部存储器控制部20、记录介质21、显示控制部22、显示部23和操作部14以外的结构。由相机部208生成的摄像图像数据能够记录于存储部212，或通过输入输出部213、无线通信部210而输出。如图11所示，在智能手机200中，相机部208搭载于与显示输入部204相同的面，但是相机部208的搭载位置不限于此，也可以搭载于显示输入部204的背面。
另外，相机部208能够用于智能手机200的各种功能。例如，能够在显示面板202显示由相机部208取得的图像、作为操作面板203的操作输入之一而利用相机部208的图像。另外，在GPS接收部214检测位置时，也能够参照来自相机部208的图像而检测位置。此外，也能够参照来自相机部208的图像，不使用三轴加速度传感器或与三轴加速度传感器并用，而判断智能手机200的相机部208的光轴方向、判断当前的使用环境。当然，也能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。
此外，能够在静止画面或动态图像的图像数据中附加由GPS接收部214取得的位置信息、由麦克风206取得的声音信息(也可以由主控制部等进行声音文本转换而成为文本信息)、由移动传感器部215取得的姿势信息等而记录于记录部212，也能够通过输入输出部213、无线通信部210而输出。
在以上那样的结构的智能手机200中，也使用固体摄像元件5作为相机部208的摄像元件，相机部208进行图6、7所示的处理，从而能够进行高精度的相位差AF、高品质的摄影。
如以上说明的那样，本说明书中公开了以下的事项。
所公开的摄像装置具有摄像元件，上述摄像元件包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，上述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的像素，上述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对上述一对像的另一方进行摄像，多个相位差检测区域沿上述一对像偏离的方向并列地设于上述摄像元件的受光面，上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的对在所述相位差检测区域配置有多个，上述摄像装置具备：曝光确定部，基于位于所选择的上述相位差检测区域的上述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及散焦量运算部，利用在由上述曝光确定部确定的曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的上述相位差检测区域的上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，上述曝光确定部从所选择的相位差检测区域中选择以下的相位差检测用像素，该相位差检测用像素与在所选择的该相位差检测区域中灵敏度最大的上述相位差检测用像素和灵敏度最小的上述相位差检测用像素的灵敏度差对应或与所选择的该相位差检测区域的上述受光面中的上述偏离的方向上的位置对应，上述曝光确定部基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。
所公开的摄像装置中，在选择了上述灵敏度差超过预先设定的值的上述相位差检测区域的情况下，上述曝光确定部基于所选择的上述相位差检测区域中的灵敏度最大的上述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。
所公开的摄像装置中，在选择了上述灵敏度差为预先设定的值以下的上述相位差检测区域的情况下，上述曝光确定部基于平均灵敏度像素的输出信号来确定曝光条件，该平均灵敏度像素是具有与所选择的上述相位差检测区域中的全部的上述相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素。
所公开的摄像装置中，在所选择的上述相位差检测区域的位置是上述偏离的方向上的端部的情况下，上述曝光确定部基于所选择的上述相位差检测区域中的灵敏度最大的上述相位差检测用像素来确定曝光条件。
所公开的摄像装置中，在所选择的上述相位差检测区域是在上述受光面中与以下的直线重叠的区域的情况下，该直线通过与上述摄像光学系统的光轴的交点且沿与上述偏离的方向正交的方向延伸，在所选择的上述相位差检测区域中上述曝光确定部基于平均灵敏度像素来确定曝光条件，该平均灵敏度像素是具有与所选择的上述相位差检测区域中的全部的上述相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素。
所公开的摄像装置具备：输出信号电平判定部，在由上述曝光确定部选择上述平均灵敏度像素并基于上述平均灵敏度像素的输出信号而确定了曝光条件的情况下，该输出信号电平判定部判定在该曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、所选择的上述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素的输出信号的电平，在判定为上述电平小于阈值的情况下，上述散焦量运算部利用上述摄像图像信号来算出散焦量，在判定为上述电平是上述阈值以上的情况下，上述曝光确定部选择所选择的上述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素，并基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来再次确定曝光条件，上述散焦量运算部利用按照再次确定的上述曝光条件进行摄像所得的摄像图像信号来运算散焦量。
所公开的摄像装置具备输出信号电平判定部，在由上述曝光确定部基于上述平均灵敏度像素的输出信号而确定了曝光条件的情况下，该输出信号电平判定部判定在该曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、所选择的上述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素的输出信号的电平，在判定为上述电平小于阈值的情况下，上述散焦量运算部利用上述摄像图像信号来算出散焦量，在判定为上述电平是上述阈值以上的情况下，上述散焦量运算部利用上述摄像图像信号中的、除了电平为上述阈值以上的上述相位差检测用像素的输出信号以外的信号，来运算散焦量。
所公开的曝光确定方法使用了具有摄像元件的摄像装置，上述摄像装置包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，上述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的装置，上述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了上述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对上述一对像的另一方进行摄像，多个相位差检测区域沿上述一对像偏离的方向并列地设于上述摄像元件的受光面，上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的对在所述相位差检测区域配置有多个，上述曝光确定方法具备：曝光确定步骤，基于位于所选择的上述相位差检测区域的上述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及散焦量运算步骤，利用在所确定的上述曝光条件下由上述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的上述相位差检测区域的上述第一相位差检测用像素和上述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，在上述曝光确定步骤中，从所选择的相位差检测区域中选择以下的相位差检测用像素，该相位差检测用像素与在所选择的上述相位差检测区域中灵敏度最大的上述相位差检测用像素和灵敏度最小的上述相位差检测用像素的灵敏度差对应或与所选择的上述相位差检测区域的上述受光面中的上述偏离的方向上的位置对应，基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件。
工业实用性
本发明适用于数码相机是有用的。
以上，通过特定的实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限定于该实施方式，在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内能够进行各种变更。
本申请基于2012年11月20日提出的日本专利申请(日本特愿2012-254317)，并将其内容并入本文中。
附图标记说明
5 固体摄像元件
11 系统控制部
19 散焦量运算部
50 受光面
51 像素
52 AF区域(相位差检测区域)
51R、51L 相位差检测用像素
X 行方向(一对像的偏离方向)
Y 列方向

Claims (4)

1.一种摄像装置，具有摄像元件，所述摄像元件包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，
所述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的像素，
所述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了所述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对所述一对像的另一方进行摄像，
配置有多个所述第一相位差检测用像素和所述第二相位差检测用像素的对的相位差检测区域沿所述一对像偏离的方向并列地在所述摄像元件的受光面上设有多个，
所述摄像装置具备：
曝光确定部，基于位于所选择的所述相位差检测区域的所述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及
散焦量运算部，利用在由所述曝光确定部确定的曝光条件下由所述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的所述相位差检测区域的所述第一相位差检测用像素和所述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，
在选择了灵敏度差超过预先设定的值的所述相位差检测区域的情况下，所述曝光确定部基于所选择的所述相位差检测区域中的灵敏度最大的所述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件，所述灵敏度差是在所选择的所述相位差检测区域中灵敏度最大的所述相位差检测用像素与灵敏度最小的所述相位差检测用像素的灵敏度差，
在选择了所述灵敏度差为预先设定的值以下的所述相位差检测区域的情况下，所述曝光确定部基于平均灵敏度像素的输出信号来确定曝光条件，所述平均灵敏度像素是具有与所选择的所述相位差检测区域中的全部的所述相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
具备输出信号电平判定部，在由所述曝光确定部基于所述平均灵敏度像素的输出信号而确定了曝光条件的情况下，所述输出信号电平判定部判定在该曝光条件下由所述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、所选择的所述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素的输出信号的电平，
在判定为所述电平小于阈值的情况下，所述散焦量运算部利用所述摄像图像信号来算出散焦量，
在判定为所述电平是所述阈值以上的情况下，所述曝光确定部选择所选择的所述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素，并基于所选择的相位差检测用像素的输出信号来再次确定曝光条件，所述散焦量运算部利用按照再次确定的所述曝光条件进行摄像所得的摄像图像信号来运算散焦量。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
具备输出信号电平判定部，在由所述曝光确定部基于所述平均灵敏度像素的输出信号而确定了曝光条件的情况下，所述输出信号电平判定部判定在该曝光条件下由所述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、所选择的所述相位差检测区域中的灵敏度最大的相位差检测用像素的输出信号的电平，
在判定为所述电平小于阈值的情况下，所述散焦量运算部利用所述摄像图像信号来算出散焦量，
在判定为所述电平是所述阈值以上的情况下，所述散焦量运算部利用所述摄像图像信号中的、除了电平为所述阈值以上的所述相位差检测用像素的输出信号以外的信号，来运算散焦量。
4.一种曝光确定方法，用于具有摄像元件的摄像装置，所述摄像元件包括配置有多个摄像用像素和多个相位差检测用像素的受光面，
所述多个摄像用像素是对由通过了摄像光学系统的光瞳区域的光束形成的像进行摄像的像素，
所述多个相位差检测用像素包括：多个第一相位差检测用像素，对由通过了所述摄像光学系统的光瞳区域的不同部分的一对光束形成的一对像的一方进行摄像；及多个第二相位差检测用像素，对所述一对像的另一方进行摄像，
配置有多个所述第一相位差检测用像素和所述第二相位差检测用像素的对的相位差检测区域沿所述一对像偏离的方向并列地在所述摄像元件的受光面上设有多个，
所述曝光确定方法具备：
曝光确定步骤，基于位于所选择的所述相位差检测区域的所述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件；及
散焦量运算步骤，利用在所确定的所述曝光条件下由所述摄像元件进行摄像所得的摄像图像信号中的、位于所选择的所述相位差检测区域的所述第一相位差检测用像素和所述第二相位差检测用像素的输出信号，来运算散焦量，
在所述曝光确定步骤中，
在选择了灵敏度差超过预先设定的值的所述相位差检测区域的情况下，基于所选择的所述相位差检测区域中的灵敏度最大的所述相位差检测用像素的输出信号来确定曝光条件，所述灵敏度差是在所选择的所述相位差检测区域中灵敏度最大的所述相位差检测用像素与灵敏度最小的所述相位差检测用像素的灵敏度差，
在选择了所述灵敏度差为预先设定的值以下的所述相位差检测区域的情况下，基于平均灵敏度像素的输出信号来确定曝光条件，所述平均灵敏度像素是具有与所选择的所述相位差检测区域中的全部的所述相位差检测用像素的灵敏度的平均相等的灵敏度的相位差检测用像素。
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