CN115236829B - 拍摄方法 - Google Patents

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Abstract

拍摄方法包括：第1像素和第2像素接受透射了光学系统的光而输出在焦点检测中使用的信号；第3像素接受透射了所述光学系统的光而输出在图像生成中使用的信号；以及输出部在与所述第3像素的信号不同的定时，基于与所述光学系统有关的信息，输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方。

Description

拍摄方法
本申请是申请日为2019年7月19日、申请号为201980060861.X、发明名称为“焦点检测装置、拍摄装置以及可更换镜头”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及拍摄方法。
背景技术
已知读出用于焦点检测的信号和用于图像生成的信号的拍摄元件(例如专利文献1)。这样的拍摄元件被期望信号读出的高速化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2017-34606号公报
发明内容
根据发明的第1技术方案，焦点检测装置具备：拍摄部，其具有接受透射了光学系统的光而输出在焦点检测中使用的信号的第1像素及第2像素、和接受透射了所述光学系统的光而输出在图像生成中使用的信号的第3像素；输入部，其被输入与所述光学系统有关的信息；选择部，其基于被输入到所述输入部的所述信息，选择所述第1像素和所述第2像素中的至少一方；读出部，其基于所述选择部的选择，以与所述第3像素的信号不同的定时读出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方；以及焦点检测部，其基于通过所述读出部读出的所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方，进行焦点检测。
根据发明的第2技术方案，拍摄装置具备：第1技术方案涉及的焦点检测装置；和生成部，其基于从所述第1像素、所述第2像素以及所述第3像素中的至少一个输出的信号，生成图像数据。
根据发明的第3技术方案，可更换镜头具备安装部，所述安装部能够安装于第1技术方案涉及的焦点检测装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的拍摄装置的构成例的图。
图2是表示第1实施方式涉及的拍摄装置的拍摄面的焦点检测区域的图。
图3是表示第1实施方式涉及的拍摄装置的焦点检测区域内的像素的配置例的图。
图4是表示第1实施方式涉及的拍摄装置中的像素的构成例的图。
图5是表示在第1实施方式涉及的拍摄装置中的中央区域所配置的三种AF像素对的剖视图。
图6是表示在第1实施方式涉及的拍摄装置中的预定的像高位置的区域所配置的三种AF像素对的剖视图。
图7是表示在第1实施方式涉及的拍摄装置中的预定的像高位置的区域所配置的三种AF像素对的剖视图。
图8是表示第1实施方式涉及的拍摄装置中的基准出射光瞳与像高的关系的图。
图9是表示了第1实施方式涉及的拍摄装置中的可更换镜头的、出射光瞳距离根据像高而变化的各种光学特性的图。
图10是表示第1实施方式涉及的拍摄装置中的像高与出射光瞳的关系的图。
图11是表示第1实施方式涉及的拍摄装置中的聚焦位置区间和对该聚焦位置区间的代表光学特性曲线进行近似的函数的常数项以及系数的表。
图12是表示第1实施方式涉及的拍摄装置中的区间和对该区间的代表光学特性曲线进行近似的函数的常数项以及系数的表。
图13是表示与第1实施方式涉及的拍摄装置中的出射光瞳距离有关的阈值、第1出射光瞳距离范围～第3出射光瞳距离范围以及光学特性曲线的图。
图14是表示第1实施方式涉及的拍摄元件的像素的电路结构的图。
图15是表示第1实施方式涉及的拍摄元件的一部分构成的图。
图16是表示变形例涉及的拍摄装置中的AF像素的构成例的图。
图17是表示变形例涉及的拍摄装置中的AF像素的构成例的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示作为第1实施方式涉及的拍摄装置的一个例子的电子相机1(以下称为相机1)的构成例的图。相机1由相机机身2和可更换镜头3构成。由于相机1由相机机身2和可更换镜头3构成，因此，有时也称为相机系统。
在相机机身2设置有供可更换镜头3安装的机身侧固定部201。在可更换镜头3设置有可安装于相机机身2的镜头侧固定部301。在镜头侧固定部301和机身侧固定部201分别设置有镜头侧连接部302、机身侧连接部202。在镜头侧连接部302和机身侧连接部202分别设置有时钟信号用端子、数据信号用端子、电源供给用端子等多个端子。可更换镜头3通过镜头侧固定部301和机身侧固定部201以能够装卸的方式安装于相机机身2。
当在相机机身2安装可更换镜头3时，设置于机身侧连接部202的端子与设置于镜头侧连接部302的端子电连接。由此，能够进行从相机机身2向可更换镜头3的电力供给、相机机身2和可更换镜头3间的通信。
可更换镜头3具备拍摄光学系统(成像光学系统)31、镜头控制部32以及镜头存储器33。拍摄光学系统31具有包括对焦距进行变更的变焦镜头(可变放大率镜头，variablepower lens)31a、聚焦镜头(焦点调节镜头)31b的多个镜头和光圈31c，在拍摄元件22的拍摄面22a形成被拍摄体像。此外，在图1中，示意性地图示了变焦镜头31a和聚焦镜头31b，但通常的拍摄光学系统一般由大量的光学元件构成。
另外，如后述的那样，可更换镜头3的拍摄光学系统31具有其出射光瞳的位置、即出射光瞳距离根据像高而变化的光学特性。换言之，拍摄光学系统31的出射光瞳距离根据拍摄面22a中的位置、即拍摄面22a中的距拍摄光学系统31的光轴OA1的距离而变化。拍摄光学系统31的光轴OA1在拍摄面22a的中心与拍摄面22a交叉。也可以说，拍摄光学系统31的出射光瞳距离根据距拍摄面22a的中心的距离而变化。在此，出射光瞳距离是指拍摄光学系统31的出射光瞳与拍摄光学系统31的像的像面之间的距离。此外，拍摄元件22的拍摄面22a例如是配置后述的光电转换部的面、或者配置微透镜的面。
另外，拍摄光学系统31根据安装于机身侧固定部201的可更换镜头3的种类而不同。因此，拍摄光学系统31的出射光瞳距离根据可更换镜头3的种类而不同。进一步，根据像高而变化的出射光瞳距离的光学特性也根据可更换镜头3的种类而不同。
镜头控制部32由CPU、FPGA、ASIC等处理器和ROM、RAM等存储器构成，基于控制程序对可更换镜头3的各部进行控制。镜头控制部32基于从相机机身2的机身控制部210输出的信号，对变焦镜头31a的位置、聚焦镜头31b的位置以及光圈31c的驱动进行控制。镜头控制部32当被从机身控制部210输入表示聚焦镜头31b的移动方向、移动量等的信号时，基于该信号使聚焦镜头31b在光轴OA1方向上进退移动，对拍摄光学系统31的焦点位置进行调节。另外，镜头控制部32基于从相机机身2的机身控制部210输出的信号，对变焦镜头31a的位置、光圈31c的开口直径进行控制。
镜头存储器33例如由非易失性的存储介质等构成。在镜头存储器33中存储(记录)有与可更换镜头3关联的信息来作为镜头信息。镜头信息包括与拍摄光学系统31的光学特性(出射光瞳距离、F值)有关的数据、与聚焦镜头31b的无限远位置、极近位置有关的数据、与可更换镜头3的最短焦距和最长焦距有关的数据等。此外，镜头信息根据可更换镜头3的种类而不同。另外，镜头信息也可以为存储于镜头控制部32内部的存储器。另外，镜头信息也可以存储于后述的相机机身2所具有的机身存储器23。在该情况下，机身存储器23存储多个可更换镜头3的镜头信息。
在本实施方式中，镜头信息包括与拍摄光学系统31的出射光瞳距离有关的信息。与出射光瞳距离有关的信息将在后面进行描述，但包括对拍摄面22a与光轴OA1交叉的位置(像高为零的位置)处的出射光瞳距离(Co)进行表示的信息、和对出射光瞳距离与像高的关系进行表示的运算式所包含的系数(h4、h2)的信息。向镜头存储器33的数据的写入、从镜头存储器33的数据的读出由镜头控制部32进行控制。当可更换镜头3安装于相机机身2时，镜头控制部32经由镜头侧连接部302和机身侧连接部202的端子向机身控制部210发送镜头信息。另外，镜头控制部32向机身控制部210发送进行了控制后的变焦镜头31a的位置信息(焦距信息)、进行了控制后的聚焦镜头31b的位置信息、进行了控制后的光圈31c的F值的信息等。
在本实施方式中，镜头控制部32作为向相机机身2发送与拍摄光学系统31的出射光瞳距离有关的信息的输出部发挥功能。机身控制部210作为被从可更换镜头3输入与拍摄光学系统31的出射光瞳距离有关的信息的输入部发挥功能。
另外，镜头控制部32进行经由镜头侧连接部302和机身侧连接部202的端子在相机机身2与可更换镜头3之间双向地收发信息的通信。镜头控制部32当被从相机机身2输入对与出射光瞳距离有关的信息(h4、h2、Co)的发送进行要求的信号时，向相机机身2发送与出射光瞳距离有关的信息。此外，与出射光瞳距离有关的信息根据可更换镜头3的种类而不同。另外，镜头控制部32也可以在每次拍摄元件22进行拍摄时向相机机身2发送与出射光瞳距离有关的信息。镜头控制部32也可以为当变焦镜头31a移动而拍摄光学系统31的焦距变化时，向相机机身2发送与出射光瞳距离有关的信息。镜头控制部32也可以通过一次的双向通信，向相机机身2发送拍摄光学系统31的焦距的信息和与出射光瞳距离有关的信息。
接着，对相机机身2的构成进行说明。相机机身2具备拍摄元件22、机身存储器23、显示部24、操作部25以及机身控制部210。拍摄元件22是CMOS图像传感器、CCD图像传感器。拍摄元件22对通过拍摄光学系统31形成的被拍摄体像进行拍摄。拍摄元件22的具有光电转换部的多个像素配置为二维状(行方向和列方向)。光电转换部由光电二极管(PD)构成。拍摄元件22用光电转换部对接受到的光进行光电转换来生成信号，并将所生成的信号输出至机身控制部210。
如后面说明的那样，拍摄元件22具有输出在图像生成中使用的信号的拍摄像素、和输出在焦点检测中使用的信号的AF像素(焦点检测像素)。拍摄像素包括：具备具有对所入射的光中的第1波长范围的光(红色(R)的光)进行分光的分光特性的滤色器(filter)的像素(以下称为R像素)；具备具有对所入射的光中的第2波长范围的光(绿色(G)的光)进行分光的分光特性的滤色器的像素(以下称为G像素)；以及具备具有对所入射的光中的第3波长范围的光(蓝色(B)的光)进行分光的分光特性的滤色器的像素(以下称为B像素)。R像素、G像素以及B像素按照拜耳(Bayer)排列来配置。AF像素以被置换为拍摄像素的一部分的方式配置，分散地配置在拍摄元件22的拍摄面22a的大致整个面。此外，在以下的说明中，在简称为像素的情况下，是指拍摄像素和AF像素中的任一方或者两方。
机身存储器23例如由非易失性的存储介质等构成。在机身存储器23中记录有图像数据、控制程序等。向机身存储器23的数据的写入、从机身存储器23的数据的读出由机身控制部210进行控制。显示部24显示基于图像数据的图像、表示AF框等焦点检测区域(AF区)的图像、快门速度、F值等与拍摄有关的信息以及菜单画面等。操作部25包括释放按钮、电源开关、用于对各种模式进行切换的开关等各种设定开关等，向机身控制部210输出与各个操作相应的信号。另外，操作部25是能够从多个焦点检测区域设定任意的焦点检测区域的设定部，用户能够通过对操作部25进行操作来对任意的焦点检测区域进行选择。
机身控制部210由CPU、FPGA、ASIC等处理器和ROM、RAM等存储器构成，基于控制程序对相机1的各部进行控制。机身控制部210具有区域设定部211、距离运算部212、像素选择部213、读出部214、焦点检测部215以及图像数据生成部216。
区域设定部211对设置于图2的(a)所示的拍摄元件22的拍摄面22a的多个焦点检测区域100中的、至少一个焦点检测区域100进行设定(选择)。显示于显示部24的多个AF框分别与设置于拍摄元件22的多个焦点检测区域100对应。区域设定部211将与显示于显示部24的多个AF框中的用户通过操作部25的操作进行了选择的AF框对应的焦点检测区域100、或者相机1自动地选择了的焦点检测区域100设定为进行焦点检测的区域。虽将在后面进行描述，但焦点检测部215使用从通过区域设定部211设定的焦点检测区域100内的AF像素输出的信号，对拍摄光学系统31的像与拍摄面22a的偏移量(离焦量)进行检测。
如图2的(b)以示意的方式表示的那样，在焦点检测区域100中，在拍摄像素之外还配置有多个种类的一对AF像素(AF像素对)，在本实施方式中配置有第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对。为了即使是根据像高或者可更换镜头的种类而不同的出射光瞳距离，也精度良好地检测离焦量，配置有第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对。构成AF像素对的一方的AF像素输出第1信号Sig1，构成AF像素对的另一方的AF像素输出第2信号Sig2。关于第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对，将在后面进行描述。
此外，如图2的(a)所示，多个焦点检测区域100配置在二维方向(行方向和列方向)上，设置于像高不同的位置。拍摄面22a的中央的焦点检测区域100a内的小区域110a(参照图2的(b))位于拍摄光学系统31的光轴OA1上，其像高H大致为零。焦点检测区域100随着从拍摄面22a的中心(拍摄光学系统31的光轴OA1)离开，其像高H变高。换言之，焦点检测区域100随着距拍摄面22a的中心的距离变长，其像高H变高。因此，在焦点检测区域100a所在的行中距拍摄光学系统31的光轴OA1最远(像高H最高)的焦点检测区域100是位于行的左端(－X方向上的端部)和右端(+X方向上的端部)的焦点检测区域100b、100c。在拍摄元件22中，像高H最高的焦点检测区域100是位于拍摄面22a的角上的4个焦点检测区域100。
此外，焦点检测区域100具有预定的面积，因此，根据焦点检测区域100内的位置，像高按AF像素而不同。同一焦点检测区域100内的中央的小区域110a(参照图2的(b))和位于左端(－X方向上的端部)和右端(+X方向上的端部)的小区域110b、110c(参照图2的(b))的像高不同。但是，在本实施方式中，将一个焦点检测区域100的中心位置的像高H的值作为该焦点检测区域100整体的像高的值。拍摄面22a的中央的焦点检测区域100a的像高为零，焦点检测区域100b、100c的像高为预定的像高H。
距离运算部212算出像高H下的拍摄光学系统31的出射光瞳距离。距离运算部212通过如下式(1)算出通过区域设定部211设定的焦点检测区域100的像高H下的拍摄光学系统31的出射光瞳距离Po(H)。
Po(H)＝h4×H4+h2×H2+Co…(1)
式(1)是将像高H作为变量的运算式，参数(h4)是变量H的4次项的系数，参数(h2)是变量H的2次项的系数，常数项Co是像高为零的位置(拍摄面22a中的光轴OA1的位置)处的出射光瞳距离。参数(h4)、(h2)以及常数项Co是关于与不同的像高相应的出射光瞳距离的信息，是根据拍摄光学系统31的光学特性决定的值。表示参数(h4)、(h2)以及常数项Co的信息被作为镜头信息从可更换镜头3发送至相机机身2。此外，该运算式(1)存储于机身控制部210内部的存储器。
距离运算部212基于通过区域设定部211设定的焦点检测区域100的像高H、镜头信息(h4、h2、Co)以及运算式(1)，算出与所设定的焦点检测区域100的像高H有关的出射光瞳距离Po(H)。此外，运算式(1)也可以为存储于镜头控制部32内部的存储器。镜头控制部32也可以为将运算式(1)与参数(h4)、(h2)以及常数项Co一起作为镜头信息发送至相机机身2。
像素选择部213对设置于拍摄元件22的多个种类的AF像素对中的至少一种AF像素对进行选择。在本实施方式中，像素选择部213对在通过区域设定部211设定的焦点检测区域100内所配置的三种AF像素对(第1AF像素对～第3AF像素对)中的某一种类AF像素对进行选择。虽将在后面进行描述，但像素选择部213从三种AF像素对中选择与通过距离运算部212算出的出射光瞳距离Po(H)相适的AF像素对。另外，在通过区域设定部211设定了多个焦点检测区域100的情况下，像素选择部213在所选择的各焦点检测区域100中选择相同种类的AF像素对。
读出部214从拍摄元件22读出信号。读出部214在显示部24显示被拍摄体的穿透图像(through image)(实时取景图像)的情况下、进行动态图像拍摄的情况下，从拍摄元件22以预定周期读出在图像生成中使用的信号、在焦点检测中使用的信号。读出部214以行为单位依次选择拍摄元件22的像素，以从所选择的像素行读出信号的、所谓的卷帘快门(rolling shutter)方式读出信号。
读出部214执行第1读出模式和第2读出模式。在第1读出模式中，读出部214依次选择配置有构成通过像素选择部213选择了的AF像素对的AF像素的像素行(以下称为AF像素行)和未配置AF像素的像素行(以下称为拍摄像素行)，从各像素读出信号。在第2读出模式中，读出部214分开地进行从AF像素行的信号的读出和从拍摄像素行的信号的读出。
例如，读出部214在连续拍摄静止画面的情况、进行高分辨率的动态图像拍摄(例如4K动态图像拍摄)的情况下，进行第1读出模式。另外，读出部214在显示部24显示穿透图像的情况下、进行低分辨率的动态图像拍摄(例如Full HD动态图像拍摄)的情况下，进行第2读出模式。关于第1读出模式和第2读出模式，将在后面进行描述。
焦点检测部215进行拍摄光学系统31的自动焦点调节(AF)所需要的焦点检测处理。焦点检测部215对用于拍摄光学系统31的像合焦(成像)在拍摄面22a上的聚焦镜头31b的合焦位置(到合焦位置为止的聚焦镜头31b的移动量)进行检测。焦点检测部215使用通过读出部214读出的AF像素对的第1信号Sig1和第2信号Sig2，通过光瞳分割型的相位差检测方式算出离焦量。
焦点检测部215对拍摄由通过了拍摄光学系统31的出射光瞳的第1光瞳区域的第1光束产生的像而生成的第1信号Sig1和拍摄由通过了第2光瞳区域的第2光束产生的像而生成的第2信号Sig2进行相关运算，算出像偏移量。焦点检测部215基于预定的换算式，将该像偏移量换算为离焦量。焦点检测部215基于所算出的离焦量，算出到合焦位置为止的聚焦镜头31b的移动量。
焦点检测部215判定离焦量是否为容许值以内。若离焦量为容许值以内，则焦点检测部215判断为合焦。另一方面，焦点检测部215在离焦量超过容许值的情况下判断为未合焦，向可更换镜头3的镜头控制部32发送对聚焦镜头31b的移动量和镜头移动进行指示的信号。镜头控制部32通过根据移动量使聚焦镜头31b进行移动，自动地进行焦点调节。
另外，焦点检测部215在相位差检测方式的焦点检测处理之外也可以还进行对比度检测方式的焦点检测处理。机身控制部210一边使拍摄光学系统31的聚焦镜头31b在光轴OA1方向上移动，一边基于从拍摄像素输出的信号依次算出被拍摄体像的对比度评价值。机身控制部210使用从可更换镜头3发送的聚焦镜头31b的位置信息，进行聚焦镜头31b的位置与对比度评价值的关联。并且，机身控制部210检测对比度评价值呈现峰值、即极大值的聚焦镜头31b的位置来作为合焦位置。机身控制部210向镜头控制部32发送与所检测到的合焦位置对应的聚焦镜头31b的位置的信息。镜头控制部32使聚焦镜头31b移动到合焦位置来进行焦点调节。
图像数据生成部216对通过读出部214读出的拍摄像素的信号进行各种图像处理，生成图像数据。此外，图像数据生成部216还可以也使用从AF像素输出的信号来生成图像数据。
图3是表示焦点检测区域100内的像素的配置例的图。R像素13、G像素13以及B像素13按照拜耳排列来配置。第1AF像素11和第2AF像素12以被置换为进行了拜耳排列的R、G、B的拍摄像素13的一部分的方式配置。第1AF像素11和第2AF像素12分别具有遮光部43。第1AF像素11和第2AF像素12的遮光部43的位置不同。
如图3所示，拍摄元件22具有R像素13和G像素13在左右方向、即行方向上交替地配置的像素群(第1拍摄像素行)401、以及G像素13和B像素13在行方向上交替地配置的像素群(第2拍摄像素行)402。另外，拍摄元件22具有G像素13和第1AF像素11在行方向上交替地配置的像素群(第1AF像素行)403、以及G像素13和第2AF像素12在行方向上交替地配置的像素群(第2AF像素行)404。
在第1AF像素行403a中交替地配置有第1AF像素11a和G像素13。在从第1AF像素行403a离开了预定行的第2AF像素行404a交替地配置有第2AF像素12a和G像素13。此外，第1AF像素行403a中的第1AF像素11a的配置位置与第2AF像素行404a中的第2AF像素12a的配置位置彼此相同。即，第1AF像素11a和第2AF像素12a配置在同一列。第1AF像素行403a的第1AF像素11a和第2AF像素行404a的第2AF像素12a构成第1AF像素对。
在从第2AF像素行404a离开了预定行的第1AF像素行403b交替地配置有第1AF像素11b和G像素13。在从第1AF像素行403b离开了预定行的第2AF像素行404b交替地配置有第2AF像素12b和G像素13。此外，第1AF像素行403b中的第1AF像素11b的配置位置与第2AF像素行404b中的第2AF像素12b的配置位置相互相同。即，第1AF像素11b与第2AF像素12b配置在同一列。第1AF像素行403b的第1AF像素11b和第2AF像素行404b的第2AF像素12b构成第2AF像素对。
在从第2AF像素行404b离开了预定行的第1AF像素行403c交替地配置有第1AF像素11c和G像素13。在从第1AF像素行403c离开了预定行的第2AF像素行404c交替地配置有第2AF像素12c和G像素13。此外，第1AF像素行403c中的第1AF像素11c的配置位置与第2AF像素行404c中的第2AF像素12c的配置位置相互相同。即，第1AF像素11c和第2AF像素12c配置在同一列。第1AF像素行403c的第1AF像素11c和第2AF像素行404c的第2AF像素12c构成第3AF像素对。
此外，也可以为在多个行配置第1AF像素行403a和第2AF像素行404a而配置多个第1AF像素对。另外，也可以为在多个行配置第1AF像素行403b和第2AF像素行404b而配置多个第2AF像素对。也可以为在多个行配置第1AF像素行403c和第2AF像素行404c而配置多个第3AF像素对。
此外，如上所述，第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对是为了即使出射光瞳距离根据像高或者可更换镜头的种类而变化、也精度良好地检测离焦量所配置的。因此，除了处于拍摄光学系统31的光轴OA1(拍摄面22a的中心)周边的像素对之外，第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对各自具有的遮光部43的面积不同。当出射光瞳距离不同时，除了处于拍摄光学系统31的光轴OA1周边的AF像素之外，入射到AF像素的光的入射角不同。当出射光瞳距离变短时，入射角变大，当出射光瞳距离变长时，入射角变小。为了对以根据出射光瞳距离而不同的入射角入射的光的一部分进行遮光，遮光部43的面积根据AF像素对而不同。由此，焦点检测部215即使是不同的出射光瞳距离，也能够精度良好地检测离焦量。但是，处于拍摄光学系统31的光轴OA1(拍摄面22a的中心)周边的像素对与出射光瞳距离无关地入射角为0°。因此，第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对各自具有的遮光部43的面积相同。虽将在后面进行描述，但遮光部43的面积根据AF像素的位置(像高)而不同。
第1AF像素11a、11b、11c和第2AF像素12a、12b、12c分别具备具有对所入射的光中的第2波长范围的光(绿色(G)的光)进行分光的分光特性的滤色器。此外，第1AF像素11a～11c和第2AF像素12a～12c各自的AF像素所具有的滤色器也可以是具有对第1波长范围的光(红色(R)的光)或者第3波长范围的光(蓝色(B)的光)进行分光的分光特性的滤色器。另外，第1AF像素11a～11c和第2AF像素12a～12c也可以具备具有对所入射的光中的第1波长范围、第2波长范围以及第3波长范围的光进行分光的分光特性的滤色器。
图4是用于对设置于第1实施方式涉及的拍摄元件22的AF像素和拍摄像素的构成例进行说明的图。图4的(a)表示构成AF像素对的第1AF像素11和第2AF像素12中的第1AF像素11的截面的一个例子，图4的(b)表示第1AF像素11和第2AF像素12中的第2AF像素12的截面的一个例子。图4的(c)表示拍摄像素13(R像素、G像素、B像素)的截面的一个例子。
在图4中，第1AF像素11以及第2AF像素12和拍摄像素13都具有微透镜44、滤色片51以及对透射(通过)了微透镜44和滤色片51的光进行光电转换的光电转换部42(PD42)。第1光束61是通过了对拍摄光学系统31的出射光瞳大致进行两等分的第1光瞳区域的光束。第2光束62是通过了对拍摄光学系统31的出射光瞳大致进行两等分的第2光瞳区域的光束。
在图4的(a)中，在第1AF像素11设置有对第1光束61和第2光束62中的第2光束62进行遮光的遮光部43L。遮光部43L位于滤色片(color filter)51与光电转换部42之间，设置在光电转换部42上。在图4的(a)所示的例子中，遮光部43L配置为对光电转换部42的左半部分(－X方向侧)进行遮光。遮光部43L的右端(+X方向上的端部)与对光电转换部42进行左右两等分的中心线大致一致。第1AF像素11的光电转换部42接受第1光束61。第1AF像素11的光电转换部42对第1光束61进行光电转换来生成电荷，第1AF像素11输出基于在光电转换部42中生成的电荷的第1信号Sig1。
此外，对于遮光部43L的面积，除了处于拍摄光学系统31的光轴OA1(拍摄面22a的中心)周边的第1AF像素11之外，根据第1AF像素11的位置(像高)而不同。当第1AF像素11的位置不同、即像高不同时，入射到第1AF像素11的光的入射角不同。当像高变高时，入射角变大，当像高低时，入射角变小，若像高为0，则入射角为0°。为了对以根据像高而不同的入射角进行入射的光中的第2光束62进行遮光，遮光部43L的面积根据像高而不同。
在图4的(b)中，在第2AF像素12设置有对第1光束61和第2光束62中的第1光束61进行遮光的遮光部43R。遮光部43R位于滤色片51与光电转换部42之间，设置在光电转换部42上。在图4的(b)所示的例子中，遮光部43R配置为对光电转换部42的右半部分(+X方向侧)进行遮光。遮光部43R的左端(－X方向上的端部)与对光电转换部42进行左右两等分的中心线大致一致。第2AF像素12的光电转换部42接受第2光束62。第2AF像素12的光电转换部42对第2光束62进行光电转换来生成电荷，第2AF像素12输出基于在光电转换部42中生成的电荷的第2信号Sig2。
此外，与第1AF像素11同样地，对于遮光部43R的面积，除了处于拍摄光学系统31的光轴OA1(拍摄面22a的中心)周边的第2AF像素12之外，根据第2AF像素12的位置(像高)而不同。为了对以根据像高而不同的入射角进行入射的光中的第1光束61进行遮光，遮光部43R的面积根据像高而不同。
在图4的(c)中，拍摄像素13的光电转换部42接受分别通过了拍摄光学系统31的出射光瞳的第1光瞳区域和第2光瞳区域的第1光束61和第2光束62。拍摄像素13的光电转换部42对第1光束61和第2光束62进行光电转换来生成电荷，拍摄像素13输出基于在光电转换部42中生成的电荷的信号。
图5是在焦点检测区域100a内的小区域110a(参照图2的(b))配置的三种AF像素对的剖视图。图5的(a)表示构成分别配置在图3的第1AF像素行403a、第2AF像素行404a的第1AF像素对的第1AF像素11a和第2AF像素12a。图5的(b)表示构成分别配置在图3的第1AF像素行403b、第2AF像素行404b的第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b。图5的(c)表示构成分别配置在图3的第1AF像素行403c、第2AF像素行404c的第3AF像素对的第1AF像素11c和第2AF像素12c。如图5所示，第1AF像素11a～11c以及第2AF像素12a～12c各自的通过光电转换部42的中心的线和微透镜44的光轴OA2大致一致。相对于微透镜44的光轴OA2以0°的入射角进行了入射的光在微透镜的光轴OA2上聚光。通过光电转换部42的中心的线与微透镜44的光轴OA2一致，由此，入射到了微透镜44的光在通过光电转换部42的中心的线上聚光。即，通过了拍摄光学系统31的光在通过光电转换部42的中心的线上聚光。
在图5的(a)中，第1AF像素11a的遮光部43L的右端(+X方向上的端部)与微透镜44的光轴OA2大致一致。第1AF像素11a的遮光部43L对光电转换部42的左半部分(－X方向侧)进行遮光。通过了微透镜44的第2光束62在输入到光电转换部42之前由遮光部43L遮光。由此，第1AF像素11a的光电转换部42接受第1光束61。第2AF像素12a的遮光部43R的左端(－X方向上的端部)与微透镜44的光轴OA2大致一致。透射了微透镜44的第1光束61在入射到光电转换部42之前由遮光部43R遮光。由此，第2AF像素12a的光电转换部42接受第2光束62。
如图5的(b)、(c)所示，第1AF像素11b、11c各自的遮光部43L的右端(+X方向上的端部)与微透镜44的光轴OA2大致一致。因此，与第1AF像素11a同样地，第1AF像素11b、11c各自的光电转换部42接受第1光束61。另外，第2AF像素12b、12c各自的遮光部43R的左端(－X方向上的端部)与微透镜44的光轴OA2大致一致。因此，与第1AF像素12a同样地，第2AF像素12b、12c各自的光电转换部42接受第2光束62。
图6是在从焦点检测区域100a内的小区域110a在+X方向上离开了的小区域110c(参照图2的(b))所配置的三种AF像素对的剖视图。图6的(a)表示构成第1AF像素对的第1AF像素11a和第2AF像素12a。图6的(b)表示构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b。图6的(c)表示构成第3AF像素对的第1AF像素11c和第2AF像素12c。
在图6中，第1AF像素11a～11c以及第2AF像素12a～12c各自的通过光电转换部42的中心的线相对于微透镜44的光轴OA2在+X方向上错开。在本实施方式中，从小区域110a在+X方向上离开而配置的第1AF像素和第2AF像素的通过光电转换部42的中心的线相对于微透镜44的光轴OA2而在+X方向上错开。另外，从小区域110a在－X方向上离开而配置的第1AF像素和第2AF像素的通过光电转换部42的中心的线相对于微透镜44的光轴OA2而在－X方向上错开。
另外，在图6中，第1AF像素11a～11c各自具有的遮光部43L的面积不同。第1AF像素11a的遮光部43L的面积比第1AF像素11b的遮光部43L的面积小。第1AF像素11b的遮光部43L的面积比第1AF像素11c的遮光部43L的面积小。第2AF像素12a～12c各自具有的遮光部43R的面积不同。第2AF像素12a的遮光部43R的面积比第2AF像素12b的遮光部43R的面积大。第2AF像素12b的遮光部43R的面积比第2AF像素12c的遮光部43R的面积大。
在图6中，通过光电转换部42的中心的线与微透镜44的光轴OA2错开，并且，第1AF像素和第2AF像素的遮光部43的面积不同，因此，第1AF像素和第2AF像素的遮光部的端部与微透镜44的光轴OA2错开。在图6的(a)中，例如第1AF像素11a的遮光部43L的右端(+X方向上的端部)位于与微透镜44的光轴OA2相比向+X方向侧错开了错开量d1的位置。另外，第2AF像素12a的遮光部43R的左端(－X方向上的端部)位于与微透镜44的光轴OA2相比向+X方向侧错开了错开量d1的位置。
如图6所示，第2AF像素对以及第3AF像素对与第1AF像素对的错开量不同。构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b的错开量d2比构成第1AF像素对的第1AF像素11a和第2AF像素12a的错开量d1大。构成第3AF像素对的第1AF像素11c和第2AF像素12c的错开量d3比构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b的错开量d2大。即，d1＜d2＜d3。
图7是从图2的焦点检测区域100a在+X方向上离开了的焦点检测区域100c中的一部分的三种AF像素对的剖视图。图7的(a)表示构成第1AF像素对的第1AF像素11a和第2AF像素12a。图7的(b)表示构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b。图7的(c)表示构成第3AF像素对的第1AF像素11c和第2AF像素12c。
与图6所示的三种AF像素对同样地，图7所示的第1AF像素11a～11c以及第2AF像素12a～12c各自的通过光电转换部42的中心的线相对于微透镜44的光轴OA2而在+X方向上错开。另外，与图6所示的三种AF像素对同样地，第1AF像素11a～11c各自具有的遮光部43L的面积不同。第2AF像素12a～12c各自具有的遮光部43R的面积不同。
此外，图6和图7所示的三种AF像素对的通过光电转换部42的中心的线相对于微透镜44的光轴OA2的错开量不同。另外，除了第1AF像素11b和第2AF像素12b之外，遮光部43L的面积与遮光部43R的面积不同。与图6相比，图7所示的三种AF像素对的相对于微透镜44的光轴OA2的错开量大。另外，与图6相比，图7所示的第1AF像素11a和第2AF像素12a的遮光部43L的面积小，遮光部43R的面积大。与图6相比，图7所示的第1AF像素11c和第2AF像素12c的遮光部43L的面积大，遮光部43R的面积小。图7所示的第1AF像素11b和第2AF像素12b与图6的遮光部43L的面积相同，与遮光部43R的面积相同。
第1AF像素11a的遮光部43L的右端(+X方向上的端部)相对于微透镜44的光轴OA2而在+X方向上错开了错开量d4。第2AF像素12a的遮光部43R的左端(－X方向上的端部)相对于微透镜44的光轴OA2而在+X方向上错开了错开量d4。
第2AF像素对以及第3AF像素对与第1AF像素对的错开量不同。构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b的错开量d5比构成第1AF像素对的第1AF像素11a和第2AF像素12a的错开量d4大。构成第3AF像素对的第1AF像素11c和第2AF像素12c的错开量d6比构成第2AF像素对的第1AF像素11b和第2AF像素12b的错开量d5大。即，d4＜d5＜d6。
如图5、图6以及图7所示，通过光电转换部42的中心的线与微透镜44的光轴OA2的错开量根据像高而不同。像高越高，错开量越大，像高越低，错开量越小。在像高高的位置处，通过了拍摄光学系统31的光向微透镜44倾斜地入射。即，光相对于微透镜44的光轴OA2以比0°大的入射角进行入射。因此，可以说光向微透镜44的入射角越大，错开量越大。相对于微透镜44的光轴OA2以比0°大的入射角进行了入射的光从微透镜的光轴OA2上在+X方向或者－X方向上错开而聚光。通过光电转换部42的中心的线与微透镜44的光轴OA2错开，由此，入射到了微透镜44的光聚光到通过光电转换部42的中心的线上。即，透射了拍摄光学系统31的光聚光到通过光电转换部42的中心的线上。由此，能够增大透射拍摄光学系统31而入射到光电转换部42的光量。
如图5、图6以及图7所示，遮光部43的面积根据AF像素对而不同。如前述的那样，拍摄光学系统31的出射光瞳距离根据可更换镜头3的种类而不同。因此，第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对各自为了以不同的出射光瞳距离精度良好地检测离焦量，具有面积不同的遮光部43。另外，第1AF像素对具有的遮光部43L的面积和遮光部43R的面积根据配置了第1AF像素对的位置(像高)而不同。如前述的那样，拍摄光学系统31的出射光瞳距离根据像高而不同。因此，第1AF像素对为了以不同的出射光瞳距离精度良好地检测离焦量，具有根据像高而变化的面积的遮光部43L和遮光部43R。第3AF像素对也与第1AF像素对是同样的。由此，焦点检测部215以不同的出射光瞳距离也能够精度良好地检测离焦量。即，即使像高或者可更换镜头的种类变化，焦点检测部215也能够精度良好地检测离焦量。
因此，对于第1AF像素对～第3AF像素对的遮光部43与微透镜44的光轴的错开量，越是从图2的(b)的小区域110a在+X方向上像高高的区域，则该错开量越大。对像高为Ha、Hb、Hc(Ha＜Hb＜Hc)的三个区域的第1AF像素对～第3AF像素对的错开量进行比较时，成为如下所述那样。像高Hb的区域的第1AF像素对的错开量比像高Ha的区域的第1AF像素对的错开量大，比像高Hc的区域的第1AF像素对的错开量小。同样地，像高Hb的区域的第2AF像素对和第3AF像素对的错开量分别比像高Ha的区域的第2AF像素对和第3AF像素对的错开量大，比像高Hc的区域的第2AF像素对和第3AF像素对的错开量小。图7所示的配置在焦点检测区域100c的第1AF像素对的错开量d4比图6所示的配置在小区域110c的第1AF像素对的错开量d1大。图7所示的配置在焦点检测区域100c的第2AF像素和第3AF像素对的错开量d5、d6分别比图6所示的配置在小区域110c的第2AF像素对和第3AF像素对的错开量d2、d3大。
配置于从图2的(b)的小区域110a在－X方向上离开了的小区域110b的第1AF像素对～第3AF像素对中，在与图6所示的错开方向相反的方向上赋予与错开量d1～d3同样的错开量。在配置于图2的(a)的焦点检测区域100b的第1AF像素对～第3AF像素对中，在与图7所示的错开方向相反的方向上赋予与错开量d4～d6同样的错开量。从小区域110a在－X方向上离开地配置的第1AF像素对～第3AF像素对的错开量也是像高越大、则该错开量越大。
如上述的那样，第1AF像素对～第3AF像素对的错开量不同。因此，在与光入射的方向交叉的面中，第1AF像素11a～11c各自的光电转换部42接受光的面积互不相同，第2AF像素12a～12c各自的光电转换部42接受光的面积互不相同。这样，在本实施方式中，第1AF像素对～第3AF像素对的光电转换部42的受光面积不同，因此，能够与互不相同的入射角对应地进行光瞳分割。由此，焦点检测部215能够精度良好地检测离焦量。
接着，对焦点检测区域100中的第1AF像素对～第3AF像素对的错开量的决定方法的一个例子进行说明。在图8中，用110α表示从拍摄光学系统31的光轴OA1与拍摄元件22的拍摄面22a交叉的位置0(拍摄面22a的中心位置)起位于像高Hd的小区域110的位置。在拍摄光学系统31的光轴OA1上设定第1基准出射光瞳EP1、第2基准出射光瞳EP2以及第3基准出射光瞳EP3。第2基准出射光瞳EP2位于比第1基准出射光瞳EP1更靠近拍摄面22a的位置，位于比第1基准出射光瞳EP1更靠+Z方向侧的位置。第3基准出射光瞳EP3位于比第2基准出射光瞳EP2更靠近拍摄面22a的位置，位于比第2基准出射光瞳EP2更靠+Z方向侧的位置。
将第1基准出射光瞳EP1与拍摄面22a的距离设为第1基准出射光瞳距离Po1，将第2基准出射光瞳EP2与拍摄面22a的距离设为第2基准出射光瞳距离Po2，将第3基准出射光瞳EP3与拍摄面22a的距离设为第3基准出射光瞳距离Po3。此外，Po1＞Po2＞Po3。
在图8中，L1表示通过第1基准出射光瞳EP1入射到处于位置110α的小区域110内的AF像素的光束的主光线。L2表示通过第2基准出射光瞳EP2入射到处于位置110α的小区域110内的AF像素的光束的主光线。L3表示通过第3基准出射光瞳EP3入射到处于位置110α的小区域110内的AF像素的光束的主光线。
在图8中，当将θ1设为主光线L1向AF像素的入射角时，像高Hd的小区域110内的第1AF像素对的错开量基于入射角θ1来决定。同样地，当将θ2、θ3分别设为主光线L2、L3向AF像素的入射角时，像高Hd的小区域110内的第2AF像素对和第3AF像素对的错开量分别基于入射角θ2、θ3来决定。如前述的那样，入射角越大，错开量越大。另外，除了像高为0的位置(位置0)，出射光瞳距离越长，入射角越小，因此，θ1＜θ2＜θ3。因此，图6的(a)～(c)所示的第1AF像素对、第2AF像素对、以及第3AF像素对的错开量d1、d2、d3成为d1＜d2＜d3。另外，图7的(a)～(c)所示的第1AF像素对、第2AF像素对以及第3AF像素对的错开量d4、d5、d6成为d4＜d5＜d6。
这样，决定相对于第1基准出射光瞳EP1(第1基准出射光瞳距离Po1)的第1AF像素对的错开量。同样地，决定相对于第2基准出射光瞳EP2(第2基准出射光瞳距离Po2)的第2AF像素对的错开量，决定相对于第3基准出射光瞳EP3(第3基准出射光瞳距离Po3)的第3AF像素对的错开量。
接着，对拍摄光学系统31的出射光瞳距离与第1AF像素对～第3AF像素对的关系进行说明。在图8中，在第1基准出射光瞳EP1与第2基准出射光瞳EP2的中间位置设定与出射光瞳距离有关的第1阈值Th1，在第2基准出射光瞳EP2与第3基准出射光瞳EP3的中间位置设定与出射光瞳距离有关的第2阈值Th2。将出射光瞳距离为第1阈值Th1以上的区域作为第1出射光瞳距离范围R1，将出射光瞳距离为第1阈值Th1与第2阈值Th2之间的区域作为第2出射光瞳距离范围R2，将出射光瞳距离为第2阈值Th2以下的区域作为第3出射光瞳距离范围R3。
像素选择部213在拍摄光学系统31的出射光瞳距离为第1阈值Th1以上的情况下、即属于第1出射光瞳距离范围R1的情况下，选择第1AF像素对。像素选择部213在拍摄光学系统31的出射光瞳距离处于第1阈值Th1与第2阈值Th2之间的情况下、即属于第2出射光瞳距离范围R2的情况下，选择第2AF像素对。像素选择部213在拍摄光学系统31的出射光瞳距离为第2阈值Th2以下的情况下、即属于第3出射光瞳距离范围R3的情况下，选择第3AF像素对。
如上所述，像素选择部213根据拍摄光学系统的出射光瞳距离属于第1出射光瞳距离范围R1～第3出射光瞳距离范围R3中的哪个，从第1AF像素对～第3AF像素对选择适当的AF像素对。
接着，对可更换镜头3的拍摄光学系统31的光学特性、即其出射光瞳距离根据像高而变化的光学特性进行说明。图9表示了安装于图1的相机机身2的可更换镜头3的、根据像高而出射光瞳距离变化的光学特性。在图9中，横轴表示出射光瞳距离Po，纵轴表示像高H。图9的(a)、(b)、(c)、(d)表示种类不同的可更换镜头分别具有的光学特性。图9的(a)所示的可更换镜头3的拍摄光学系统31的光学特性由光学特性曲线200a表示，随着像高H变大，出射光瞳距离Po变小。图9的(a)的光学特性曲线200a表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Poa，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变小，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Poa－Δp1)。
图9的(b)所示的可更换镜头3的拍摄光学系统31的光学特性由光学特性曲线200b表示，随着像高H变大，出射光瞳距离Po变大。图9的(b)的光学特性曲线200b表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Pob，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变大，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Pob+Δp2)。
在以下的说明中，将如光学特性曲线200a那样当像高H变大时、出射光瞳距离Po变小的光学特性曲线称为负的光学特性曲线。另外，将如光学特性曲线200b那样当像高H变大时、出射光瞳距离Po也变大的光学特性曲线称为正的光学特性曲线。
图9的(c)所示的可更换镜头3的拍摄光学系统31是其光学特性曲线根据图1的聚焦镜头31b的位置而不同、即变化的拍摄光学系统。该拍摄光学系统31在聚焦镜头31b位于第1位置时呈现光学特性曲线200c，在聚焦镜头31b位于第2位置时呈现光学特性曲线200d。聚焦镜头31b的第1位置和第2位置是包括聚焦镜头31b的无限远位置和极近位置在内的、无限远位置与极近位置之间的任意位置。此外，聚焦镜头31b的无限远位置是对无限远距离的被拍摄体进行对焦的位置，极近位置是对极近距离的被拍摄体进行对焦的位置。
在图9的(c)中，光学特性曲线200c表示聚焦镜头31b位于第1位置时的拍摄光学系统31的光学特性。光学特性曲线200c表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Poc，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变小，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Poc－Δp3)。光学特性曲线200d表示聚焦镜头31b位于第2位置时的拍摄光学系统31的光学特性。光学特性曲线200d表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Pod，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变大，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Pod+Δp4)。
此外，在图9的(c)中，将聚焦镜头31b处于第1位置时的光学特性曲线200c表示为负的光学特性曲线，将聚焦镜头31b处于第2位置时的光学特性曲线200d表示为正的光学特性曲线。但是，也存在具有光学特性曲线200c和光学特性曲线200d都成为正的光学特性或者都成为负的光学特性的可更换镜头3。
图9的(d)所示的可更换镜头3的拍摄光学系统31是其光学特性曲线根据变焦镜头的焦距(图1的变焦镜头31a的位置)而不同的、即变化的拍摄光学系统。该拍摄光学系统31在焦距为f1时呈现光学特性曲线200e，在焦距为f2时呈现光学特性曲线200f。
在图9的(d)中，光学特性曲线200e表示焦距为f1时的拍摄光学系统31的光学特性。光学特性曲线200e表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Poe，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变小，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Poe－Δp5)。光学特性曲线200f表示焦距为f2时的拍摄光学系统31的光学特性。光学特性曲线200f表示：在像高为零处，出射光瞳距离为Pof，随着像高H变大，出射光瞳距离逐渐变大，在最大像高Hmax处，出射光瞳距离成为(Pof+Δp6)。
此外，在图9的(d)中，将焦距为f1时的光学特性曲线200e表示为负的光学特性曲线，将焦距为f2时的光学特性曲线200f表示为正的光学特性曲线。但是，也存在具有光学特性曲线200e和光学特性曲线200f都成为正的光学特性或者都成为负的光学特性的可更换镜头3。
此外，上述说明中的像高H下的出射光瞳距离Po为从拍摄面22a的像高H观察到的拍摄光学系统31的出射光瞳的距离。换言之，像高H下的出射光瞳距离Po是通过了拍摄光学系统31且入射到拍摄面22a的像高H的位置的光束所通过的拍摄光学系统31的出射光瞳的距离(距拍摄面22a的距离)。
图10表示了该像高H与出射光瞳距离Po的关系。在图10中，通过了拍摄光学系统31的出射光瞳EPa(出射光瞳距离Poa)的光束入射到位于拍摄面22a的中心位置0(像高为零)的AF像素(在图10中图示了微透镜44来代表AF像素)。该出射光瞳EPa的出射光瞳距离Poa是相对于像高为零的出射光瞳EPa的出射光瞳距离。
另外，通过了拍摄光学系统31的出射光瞳EPb的光束入射到位于像高He的AF像素(在图10中图示了微透镜44来代表AF像素)。该出射光瞳EPb的出射光瞳距离(Poa－Δp)为相对于像高H的出射光瞳EPb的出射光瞳距离。
在此，对各可更换镜头3的光学特性与上述式(1)的关系进行说明。上述式(1)的Po(H)＝h4×H4+h2×H2+Co是对图9的(a)～图9的(d)所示的光学特性曲线200a、200b、200c、200d、200e、200f等进行近似的函数。图9的(a)的光学特性曲线200a通过将运算式(1)的常数项Co设定为图9的(a)的像高为零的出射光瞳距离Poa，将系数h4、h2设定为与光学特性曲线200a的曲线(curve)相应的系数h4a、h2a，从而通过式(1)的运算进行近似。具有图9的(a)的光学特性的可更换镜头3如上述那样将常数项Poa以及系数h4a、h2a作为镜头信息存储于镜头存储器33。
同样地，具有图9的(b)的光学特性的可更换镜头3将确定对该光学特性曲线200b进行近似的式(1)的运算的常数项Pob以及系数h4b、h2b作为镜头信息存储于镜头存储器33。
另外，图9的(c)的可更换镜头3具有光学特性曲线根据聚焦镜头31b的位置而变化的光学特性。可更换镜头3将对聚焦镜头31b的各位置的光学特性曲线进行近似的式(1)的运算的常数项Co以及系数h4、h2存储于镜头存储器33。将聚焦镜头31b移动的范围(无限远位置与极近位置之间)分割为多个区间Z1～Zn，按区间Z1～Zn确定代表该区间(范围)的一个光学特性曲线。例如，将聚焦镜头31b处于一个区间的中央位置时的光学特性曲线作为代表该区间的光学特性曲线。
将代表区间Zk的光学特性曲线设为光学特性曲线Zk(k＝1、2、……、n)。关于对区间Z1的代表光学特性曲线Z1进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2设定为Poz1、h4z1、h2z1。关于对区间Z2的光学特性曲线Z2进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2分别设定为Poz2、h4z2、h2z2。以下同样地，关于对区间Zn的光学特性曲线Zn进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2分别设定为Pozn、h4zn、h2zn。图11表示了这些区间和对代表该区间的光学特性曲线进行近似的运算的常数项以及系数。可更换镜头3将图11所示的区间Z1～Zn与常数项Poz1～Pozn以及系数h4z1～h4zn、h2z1～h2zn的关系作为镜头信息存储于镜头存储器33。
图9的(d)的可更换镜头3为变焦镜头，具有光学特性曲线根据焦距而变化的光学特性。可更换镜头3将对各焦距的光学特性曲线进行近似的式(1)的运算的常数项Co以及系数h4、h2存储于镜头存储器33。将通过图1的变焦镜头31a设定的变焦镜头的最大焦距与最小焦距之间分割为多个区间W1～Wn，按区间W1～Wn确定代表该区间的一个光学特性曲线。例如，将一个区间的中间的焦距处的光学特性曲线作为代表该区间的光学特性曲线。
将代表区间Wk的光学特性曲线设为光学特性曲线Wk(k＝1、2、……、n)。关于对区间W1的光学特性曲线W1进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2分别设定为Pow1、h4w1、h2w1。关于对区间W2的光学特性曲线W2进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2分别设定为Pow2、h4w2、h2w2。以下同样地，关于对区间Wn的光学特性曲线Wn进行近似的式(1)的运算，将其常数项Co和系数h4、h2分别设定为Pown、h4wn、h2wn。图12表示了这些区间和对代表该区间的光学特性曲线进行近似的运算的常数项以及系数。可更换镜头3将图12所示的区间W1～Wn与常数项Pow1～Pown以及系数h4w1～h4wn、h2w1～h2wn的关系作为镜头信息存储于镜头存储器33。
此外，图9的(d)的可更换镜头3是具有光学特性曲线根据焦距而变化的光学特性的变焦镜头，但其它变焦镜头具有光学特性曲线根据焦距而变化、并且进一步光学特性曲线也根据聚焦镜头31b的位置而变化的光学特性。即，其它变焦镜头的光学特性曲线根据变焦镜头31a的位置(焦距)和聚焦镜头31b的位置这两方而变化。
接着，对表示图9所示的可更换镜头3的光学特性的光学特性曲线与图8所示的第1出射光瞳距离范围R1～第3出射光瞳距离范围R3的关系进行说明。图13表示了与图8所示的出射光瞳距离有关的第1阈值Th1和第2阈值Th2、第1出射光瞳距离范围R1～第3出射光瞳距离范围R3以及图9所例示的光学特性曲线。在图13中，光学特性曲线200g的曲线整体、即从像高为零到最大像高Hmax为止的出射光瞳距离位于第2出射光瞳距离范围R2内。在具有这样的光学特性曲线200g的可更换镜头3安装于相机机身2的情况下，像素选择部213无论在区域设定部211设定了什么样的像高H的焦点检测区域100的情况下都选择第2AF像素对。
光学特性曲线200h的从像高为零到像高Hf为止的出射光瞳距离属于第2出射光瞳距离范围R2，但像高Hf～最大像高Hmax的出射光瞳距离属于第1出射光瞳距离范围R1。像素选择部213在区域设定部211设定了像高为Hf以下的焦点检测区域100的情况下，选择第2AF像素对，在区域设定部211设定了比像高Hf大的像高的焦点检测区域的情况下，选择第1AF像素对。
光学特性曲线200i的从像高为零到像高Hg为止的出射光瞳距离属于第3出射光瞳距离范围R3，但像高Hg～最大像高Hmax的出射光瞳距离属于第2出射光瞳距离范围R2。像素选择部213在区域设定部211设定了像高为Hg以下的焦点检测区域100的情况下，选择第3AF像素对，在区域设定部211设定了比像高Hg大的像高的焦点检测区域的情况下，选择第2AF像素对。
此外，如上所述，在通过区域设定部211设定了多个焦点检测区域100的情况下，像素选择部213在所被选择的各焦点检测区域100中选择相同种类的AF像素对。在该情况下，像素选择部213基于所被选择的多个焦点检测区域100中的、距拍摄光学系统31的光轴OA1最远(像高H最高)的焦点检测区域100的位置，选择AF像素对。在本实施方式中，像素选择部213根据所被选择的多个焦点检测区域100中的像高最高的焦点检测区域100的像高，如上述的那样选择AF像素对。像素选择部213在其它焦点检测区域100中也选择与在所被选择的多个焦点检测区域100中的像高最高的焦点检测区域100中进行了选择的AF像素对相同种类的AF像素对。
参照图14和图15对第1实施方式涉及的拍摄元件22的电路结构和动作进行说明。图14是表示第1实施方式涉及的拍摄元件22的像素的结构的图。像素13具有光电转换部42、传送部52、复位部53、浮置扩散部(FD(floating diffusion))54、放大部55以及选择部56。光电转换部42是光电二极管PD，将所入射的光变换为电荷，积蓄进行了光电转换而得到的电荷。
传送部52由通过信号TX进行控制的晶体管M1构成，将在光电转换部42中进行光电转换而得到的电荷传送至FD54。晶体管M1为传输晶体管。FD54的电容C积蓄(保持)被传送给FD54的电荷。
放大部55输出基于积蓄在FD54的电容C的电荷的信号。放大部55和选择部56构成输出部，该输出部生成并输出基于由光电转换部42生成的电荷的信号。
复位部53由通过信号RST进行控制的晶体管M2构成，排出积蓄于FD54的电荷，对FD54的电压进行复位。晶体管M2是复位晶体管。
选择部56由通过信号SEL进行控制的晶体管M4构成，将放大部55与垂直信号线60电连接或者切断。晶体管M4是选择晶体管。
如上述的那样，在光电转换部42中进行光电转换而得到的电荷通过传送部52被传送至FD54。并且，与被传送至FD54的电荷相应的信号被输出给垂直信号线60。像素信号是基于通过光电转换部42进行光电转换而得到的电荷生成的模拟信号。从拍摄像素13输出的信号在被变换为了数字信号之后，被输出到机身控制部210。
此外，在本实施方式中，第1AF像素11(11a～11c)以及第2AF像素12(12a～12c)的电路结构与拍摄像素13的电路结构相同。从第1AF像素11和第2AF像素12输出的信号在被变换为了数字信号之后，被作为在焦点检测中使用的一对信号(第1信号Sig1和第2信号Sig2)输出给机身控制部210。
图15是表示第1实施方式涉及的拍摄元件的结构例的图。拍摄元件22具有多个拍摄像素13、第1AF像素11以及第2AF像素12、垂直控制部70、多个列电路部80。此外，在图15中，为了对说明进行简化，仅图示了行方向(±X方向)8个像素×列方向(±Y方向)16个像素的128个像素。在图15中，将左上角的像素设为第1行第1列的拍摄像素13(1，1)，将右下角的拍摄像素设为第16行第8列的拍摄像素13(16，8)。拍摄元件22设置有多条垂直信号线60(垂直信号线60a～垂直信号线60h)。多条垂直信号线60分别连接于作为在列方向、即垂直方向上排列的多个像素的列的像素列(第1列～第8列)。垂直信号线60a、60c、60e、60g连接排列在同一列的多个拍摄像素13，分别输出所被连接的拍摄像素13的信号。垂直信号线60b、60d、60f、60h连接排列在同一列的多个拍摄像素13、多个第1AF像素11以及多个第2AF像素12，分别输出所被连接的拍摄像素13、第1AF像素11以及第2AF像素12的信号。
垂直控制部70在多个像素列共用地设置。垂直控制部70将图14所示的信号TX、信号RST、信号SEL供给至各像素，对各像素的动作进行控制。垂直控制部70向像素的各晶体管的栅极供给信号，使晶体管为ON状态(连接状态、导通状态、短路状态)或者OFF状态(切断状态、非导通状态、开放状态、断路状态)。
列电路部80包括模拟/数字变换部(AD变换部)来构成，将从各像素经由垂直信号线60输入的模拟信号变换为数字信号来进行输出。被变换为了数字信号的像素的信号被输入到未图示的信号处理部，在被实施了相关双采样、对信号量进行修正的处理等的信号处理之后，被输出给相机1的机身控制部210。
相机1的读出部214对垂直控制部70进行控制，进行依次选择全部像素行来读出各像素的信号的第1读出模式、和分开进行AF像素行的各像素的信号的读出和拍摄像素行的各像素的信号的读出的第2读出模式。
垂直控制部70在通过读出部214设定了第1读出模式的情况下，依次选择多个像素行来使得从各像素输出信号。垂直控制部70在图15中从第1行向第16行依次对拍摄像素行401、402和AF像素行403a、404a、403b、404b进行选择。垂直控制部70使得从所选择的拍摄像素行或者AF像素行的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214读出被输出到了垂直信号线60的信号。以下，对第1读出模式的情况下的信号的读出方法的一个例子进行说明。
首先，垂直控制部70使作为第1行的第1拍摄像素行401的像素的R像素13(1，1)～G像素13(1，8)的选择部56分别为ON状态。垂直控制部70使第1行以外的其它行的像素的选择部56分别为OFF状态。由此，第1行的R像素13(1，1)～G像素13(1，8)各自的信号经由各个像素的选择部56被输出到与各个像素连接的垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从R像素13(1，1)～G像素13(1，8)输出到了垂直信号线60的信号。
接着，垂直控制部70使作为第2行的第1AF像素行403a的像素的G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)的选择部56为ON状态。另外，垂直控制部70使第2行以外的其它行的像素的选择部56为OFF状态。由此，第2行的G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)的信号分别被输出到垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从第2行的G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)输出到了垂直信号线60的信号。
同样地，垂直控制部70按第3行、第4行、第5行、第6行的顺序，一行一行地依次对第3行以后的像素行(第1拍摄像素行401、第2拍摄像素行402、第1AF像素行403、第2AF像素行404)进行选择。垂直控制部70使得从所选择的拍摄像素行或者AF像素行的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214读出被输出到垂直信号线60的信号。
这样，在第1读出模式中，读出部214从全部像素行的各像素读出信号。从各像素读出的信号在通过列电路部80等实施了信号处理之后，被输出到机身控制部210。
垂直控制部70在通过读出部214设定了第2读出模式的情况下，分开进行AF像素行的各像素的信号向垂直信号线60的输出、和拍摄像素行的各像素的信号向垂直信号线60的输出。在本实施方式中，垂直控制部70首先仅依次选择AF像素行，使得从所选择的AF像素行的各像素向垂直信号线60输出信号。然后，垂直控制部70依次选择拍摄像素行，使得从所选择的拍摄像素行的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214首先仅读出从AF像素行的各像素输出到垂直信号线60的信号，然后，读出从拍摄像素行的各像素输出到垂直信号线60的信号。
以下，对第2读出模式下的信号的读出方法的一个例子进行说明。此外，垂直控制部70在通过区域设定部211设定的一个(或者多个)焦点检测区域100中，选择配置有通过像素选择部213所选择的AF像素对的AF像素行。在以下所示的例子中设为基于拍摄光学系统31的出射光瞳距离，通过像素选择部213选择了第1AF像素对。
首先，垂直控制部70使构成图15所示的第2行的第1AF像素行403a的G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)的选择部56分别为ON状态。垂直控制部70使第2行以外的行的像素的选择部56分别为OFF状态。由此，G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)各自的信号经由各个像素的选择部56被输出到与各个像素连接的垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从G像素13(2，1)～第1AF像素11a(2，8)输出到垂直信号线60的信号。
接着，垂直控制部70使构成图15所示的第6行的第2AF像素行404a的G像素13(6，1)～第2AF像素12a(6，8)的选择部56为ON状态。另外，垂直控制部70使第6行以外的行的像素的选择部56为OFF状态。由此，G像素13(6，1)～第2AF像素12a(6，8)的信号分别被输出到垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从G像素13(6，1)～第2AF像素12a(6，8)输出到垂直信号线60的信号。
虽未图示，但第1AF像素行403a和第2AF像素行404a在第16行目以后也配置在多个行。垂直控制部70朝向列方向(+Y方向)依次仅对多个第1AF像素行403a和第2AF像素行404a进行选择。垂直控制部70使得从构成所选择的第1AF像素行403a和第2AF像素行404a的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214读出从G像素13、第1AF像素11a以及第2AF像素12a输出到了垂直信号线60的信号。从各AF像素行依次读出的信号在通过列电路部80等实施了信号处理之后，被输出到机身控制部210。
在从AF像素行的各像素读出信号之后，垂直控制部70朝向列方向(+Y方向)依次对拍摄像素行进行选择。垂直控制部70使得从所选择的拍摄像素行的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214读出从拍摄像素行的各像素输出到了垂直信号线60的信号。垂直控制部70使构成图15所示的第1行的第1拍摄像素行401的R像素13(1，1)～G像素13(1，8)的选择部56为ON状态。垂直控制部70使第1行以外的行的像素的选择部56为OFF状态。由此，R像素13(1，1)～G像素13(1，8)的信号被分别输出到垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从R像素13(1，1)～G像素13(1，8)输出到了垂直信号线60的信号。
接着，垂直控制部70使构成图15所示的第3行的第1拍摄像素行401的R像素13(3，1)～G像素13(3，8)的选择部56为ON状态。另外，垂直控制部70使第3行以外的行的像素的选择部56为OFF状态。由此，R像素13(3，1)～G像素13(3，8)的信号被分别输出到垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从R像素13(3，1)～G像素13(3，8)输出到了垂直信号线60的信号。
进一步，垂直控制部70使构成图15所示的第4行的第1拍摄像素行402的G像素13(4，1)～B像素13(4，8)的选择部56为ON状态。另外，垂直控制部70使第4行以外的行的像素的选择部56为OFF状态。由此，G像素13(4，1)～B像素13(4，8)的信号被分别输出到垂直信号线60a～垂直信号线60h。读出部214读出从G像素13(4，1)～B像素13(4，8)输出到了垂直信号线60的信号。
同样地，第5行以后也一行一行地依次对拍摄像素行(第1拍摄像素行401、第2拍摄像素行402)进行选择。垂直控制部70使得从构成所选择的第1拍摄像素行401、第2拍摄像素行402的各像素向垂直信号线60输出信号。读出部214读出从R像素13、G像素13以及B像素13输出到了垂直信号线60的信号。从各拍摄像素行依次读出的信号在通过列电路部80等实施了信号处理之后，被机身控制部210读出。
这样，在第2读出模式中，读出部214对垂直控制部70进行控制，先于拍摄像素行而从AF像素行的各像素读出信号。因此，能够高速地读出AF像素对的第1信号Sig1和第2信号Sig2，能够缩短焦点调节所需要的时间。另外，通过读出部214与拍摄像素行的各像素的信号分开地读出AF像素行的各像素的信号，因此，能够高效地得到在焦点检测中使用的信号，能够减轻用于AF的信号处理的负担。另外，本实施方式涉及的相机1读出基于拍摄光学系统31的出射光瞳距离选择的AF像素对的第1信号Sig1和第2信号Sig2，进行焦点检测处理。因此，能够实现精度高的焦点检测。
此外，读出部214也可以为在设定了第2读出模式的情况下，先于AF像素行而从拍摄像素行的各像素读出信号。在该情况下，也读出基于拍摄光学系统31的出射光瞳距离选择的AF像素对的信号而进行焦点检测处理，因此，能够实现精度高的焦点检测。另外，能够与拍摄像素行的各像素的信号分开地读出AF像素行的各像素的信号，能够减轻用于AF的信号处理的负担。
另外，读出部214也可以在设定第2读出模式来从拍摄像素行(第1拍摄像素行401、第2拍摄像素行402)的各像素进行信号的读出的情况下，进行稀疏化读出，该稀疏化读出对全部拍摄像素中的特定行、列的拍摄像素稀疏化地读出信号。在进行稀疏化读出的情况下，读出部214对全部拍摄像素中的特定行、列的拍摄像素进行选择，从所选择的拍摄像素读出信号。读出部214通过对垂直控制部70进行控制，对特定行、列的像素的信号进行跳读，能够高速地读出信号。在该情况下，通过进行第2读出模式，能够先于从拍摄像素行的信号的读出而进行从AF像素行的信号的读出，并且，能够高速地进行从拍摄像素行的信号的读出。因此，通过在进行实时取景图像的显示、动态图像拍摄的情况下进行第2读出模式，能够高速地进行焦点检测，并且，高速地进行拍摄。此外，读出部214也可以为对多个拍摄像素的信号进行加法运算来进行读出。
根据上述的实施方式，能得到如下的作用效果。
(1)焦点检测装置具备：拍摄部(拍摄元件22)，其具有接受透射了光学系统(拍摄光学系统31)的光而输出在焦点检测中使用的信号的第1像素及第2像素(AF像素)、和接受通过了光学系统的光而输出在图像生成中使用的信号的第3像素(拍摄像素)；输入部(机身控制部210)，其被输入与光学系统有关的信息；选择部(像素选择部213)，其基于被输入到输入部的信息，对第1像素和第2像素中的至少一方进行选择；读出部(读出部214)，其基于选择部的选择，以与第3像素的信号不同的定时读出第1像素的信号和第2像素的信号中的至少一方；以及焦点检测部215，其基于通过读出部读出的第1像素的信号和第2像素的信号中的至少一方来进行焦点检测。在本实施方式中，读出部214先于拍摄像素行而从AF像素行的各像素读出信号。因此，焦点检测装置能够高速地读出AF像素对的信号，能够高速地进行焦点调节。另外，能够与拍摄像素行的各像素的信号分开地读出AF像素行的各像素的信号，能够减轻用于AF的信号处理的负担。另外，焦点检测部215使用从基于拍摄光学系统31的出射光瞳距离选择的AF像素对输出的信号，进行焦点检测处理。因此，能够实现精度高的焦点检测。
如以下那样的变形也处于本发明的范围内，也可以使变形例中的一个或者多个与上述的实施方式进行组合。
(变形例1)
在第1实施方式中，基准出射光瞳使用了3个基准出射光瞳(第1出射光瞳EP1～第3出射光瞳EP3)，但既可以是2个基准出射光瞳，也可以是4个以上的基准出射光瞳。
(变形例2)
求出与像高相应的出射光瞳距离的方法不限于使用上述的式(1)进行求出的方法。例如，也可以代替式(1)而应用使用像高的立方的运算式。进一步，也可以不使用运算式而使用表示了像高与出射光瞳距离的关系的信息(表)。
(变形例3)
在第1实施方式中，对与出射光瞳距离有关的信息被预先存储于镜头存储器33等，从可更换镜头3向相机机身2输入与出射光瞳距离有关的信息的例子进行了说明。但是，也可以为从可更换镜头3以外向相机机身2输入出射光瞳距离的信息。例如，也可以为：使机身存储器23预先存储出射光瞳距离的信息，机身控制部210从机身存储器23取得出射光瞳距离的信息。另外，相机机身2既可以从存储介质取得出射光瞳距离的信息，也可以通过有线通信、无线通信从外部装置取得出射光瞳距离的信息。此外，与出射光瞳距离有关的信息也可以是关于与一个像高对应的出射光瞳距离的信息。
(变形例4)
在第1实施方式中，作为与出射光瞳距离有关的信息，以在出射光瞳距离Po(H)的算出中使用的参数(h4)、(h2)以及常数项Co为例进行了说明。但是，相机机身2也可以为从可更换镜头3、存储介质等取得与像高相应的出射光瞳距离的值Po(H)本身来作为与出射光瞳距离有关的信息。
(变形例5)
在上述的实施方式中，对在拍摄元件22配置有错开量互不相同的第1AF像素对～第3AF像素对来作为多个种类的AF像素对的例子进行了说明。但是，也可以为在拍摄元件22配置滤色片51与光电转换部42之间的遮光部的配置位置互不相同的多个种类的AF像素对。图16是表示变形例涉及的拍摄元件22的AF像素的构成例的图。此外，图中对与上述的实施方式相同或者相当的部分标记同一参照标号。
第1AF像素11a的遮光部43L在滤色片51与光电转换部42之间设置在距光电转换部42为预定间隔h1的位置。第1AF像素11b的遮光部43L在滤色片51与光电转换部42之间设置在距光电转换部42为预定间隔h2的位置。另外，第1AF像素11c的遮光部43L在滤色片51与光电转换部42之间被设置在距光电转换部42为预定间隔h3的位置。间隔h2比间隔h1小，比间隔h3大。即，h1＞h2＞h3。这样，第1AF像素11a、11b、11c的遮光部43L的配置位置不同。另外，构成各AF像素对的另一方的第2AF像素12a、12b、12c的遮光部43R的配置位置不同。由此，第1AF像素对～第3AF像素对与上述的实施方式的情况同样地能够与互不相同的入射角对应地进行光瞳分割。
(变形例6)
在第1实施方式中，对在一个像素配置一个光电转换部的例子进行了说明，但也可以使像素的结构为每一个像素具有两个以上的光电转换部的结构。
(变形例7)
图17是表示变形例涉及的拍摄元件22的AF像素的构成例的图。作为一个例子，图17表示图2的焦点检测区域100c中的一部分的三种类的AF像素对的剖视图。此外，图中，对与上述的实施方式相同或者相当的部分标记同一参照标号。图17的(a)～(c)所示的三种类的AF像素各自具有微透镜44、和对透射了该微透镜44的光进行光电转换的第1光电转换部42a及第2光电转换部42b。在本变形例中，第1AF像素对～第3AF像素对的各自的第1光电转换部42a和第2光电转换部42b接受光的受光面积互不相同。在该情况下，第1AF像素对～第3AF像素对也与上述的实施方式的情况同样地，能够与互不相同的入射角对应地进行光瞳分割。
(变形例8)
像素选择部213也可以为对多个种类的AF像素对进行选择。在该情况下，焦点检测部215也可以为从所被选择的多个种类的AF像素对算出多个离焦量，基于离焦量的平均值，算出聚焦镜头31b的移动量。例如，也可以为基于使用第1AF像素对的第1信号Sig1和第2信号Sig2算出的离焦量、以及使用第2AF像素对的第1信号Sig1和第2信号Sig2算出的离焦量的平均值来决定聚焦镜头31b的移动量。
(变形例9)
在上述的实施方式中，对在拍摄元件22使用原色系(RGB)的滤色片的情况进行了说明，但也可以为使用补色系(CMY)的滤色片。
(变形例10)
在上述的实施方式和变形例中说明过的拍摄装置也可以应用于相机、智能手机、平板电脑、内置于PC的相机、车载摄像头、搭载于无人飞行器(无人机、无线电控制机等)的摄像头等。
在上述中，对各种实施方式和变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内所能想到的其它技术方案也包含在本发明的范围内。
以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文献被援引至此。
日本国特愿2018-137274号(2018年7月20日申请)
标号说明
1拍摄装置；2相机机身；3可更换镜头；11AF像素；12AF像素；13拍摄像素；22拍摄元件；31拍摄光学系统；32镜头控制部；42光电转换部；210机身控制部；211区域设定部；212距离运算部；213像素选择部；214读出部；215焦点检测部；216图像数据生成部。

Claims (22)

1.一种拍摄方法，包括：
第1像素和第2像素接受透射了光学系统的光而输出在焦点检测中使用的信号；
第3像素接受透射了所述光学系统的光而输出在图像生成中使用的信号；以及
输出部在与所述第3像素的信号不同的定时，基于与所述光学系统的出射光瞳距离有关的信息，输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的拍摄方法，
所述输出部在所述第3像素的信号之前输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方。
3.根据权利要求2所述的拍摄方法，
所述输出部能够对第1读出和第2读出进行切换，所述第1读出是在所述第3像素的信号之前输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方，所述第2读出是接着所述第1像素的信号输出所述第3像素的信号、接着所述第3像素的信号输出所述第2像素的信号。
4.根据权利要求3所述的拍摄方法，
具备多个所述第3像素，
所述输出部在输出多个所述第3像素的一部分的信号的情况下或者对多个所述第3像素的信号进行加法运算来进行输出的情况下进行所述第1读出，在输出多个所述第3像素的信号的情况下进行所述第2读出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，包括：
信号线输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方以及所述第3像素的信号。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
至少一个所述第3像素在列方向上设置在所述第1像素与所述第2像素之间。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
具有在列方向上设置的第1像素群和第2像素群，所述第1像素群在行方向上包含多个第1像素，所述第2像素群在行方向上包含多个第2像素，
所述输出部基于与所述光学系统有关的信息，输出所述第1像素群的信号和所述第2像素群的信号中的至少一方。
8.根据权利要求7所述的拍摄方法，
具有第3像素群，所述第3像素群在列方向上设置在所述第1像素群与所述第2像素群之间，在行方向上包括多个第3像素，
所述输出部在与所述第3像素群的信号不同的定时输出所述第1像素群的信号和所述第2像素群的信号中的至少一方。
9.根据权利要求8所述的拍摄方法，
所述输出部在所述第3像素群的信号之前输出所述第1像素群的信号和所述第2像素群的信号中的至少一方。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
所述输出部基于所述第1像素和所述第2像素所处的焦点检测区域的位置以及与所述光学系统有关的信息，输出所述第1像素和所述第2像素中的至少一方。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
具备第1焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素以及第2焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素，
所述输出部基于所选择的所述第1焦点检测区域或者所述第2焦点检测区域的位置，输出所选择的所述第1焦点检测区域或者所述第2焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素中的至少一方。
12.根据权利要求11所述的拍摄方法，
所述输出部，在选择所述第1焦点检测区域时输出所述第1焦点检测区域所包含的所述第1像素的信号，在选择所述第2焦点检测区域时输出所述第2焦点检测区域所包含的所述第2像素的信号。
13.根据权利要求11所述的拍摄方法，
所述输出部，在选择所述第1焦点检测区域时输出所述第1焦点检测区域和所述第2焦点检测区域所包含的所述第1像素的信号，在选择所述第2焦点检测区域时输出所述第1焦点检测区域和所述第2焦点检测区域所包含的所述第2像素的信号。
14.根据权利要求11所述的拍摄方法，包括：
在输入部输入选择了所述第1焦点检测区域或者所述第2焦点检测区域的信息。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
具备第1焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素以及位于与所述第1焦点检测区域相比距所述光学系统的光轴更远的位置的第2焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素，
所述输出部基于所述第2焦点检测区域的位置来输出所述第1像素和所述第2像素中的至少一方。
16.根据权利要求15所述的拍摄方法，
所述输出部，在基于所述第2焦点检测区域的位置输出所述第2焦点检测区域所包含的所述第1像素的信号时输出所述第1焦点检测区域所包含的所述第1像素的信号，在基于所述第2焦点检测区域的位置输出所述第2焦点检测区域所包含的所述第2像素的信号时输出所述第1焦点检测区域所包含的所述第2像素的信号。
17.根据权利要求11所述的拍摄方法，
所述输出部基于所述第1焦点检测区域和所述第2焦点检测区域的位置以及与所述光学系统有关的信息，输出所述第1焦点检测区域或者所述第2焦点检测区域所包含的所述第1像素和所述第2像素中的至少一方。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
所述输出部还基于与像面中的位置有关的信息，输出所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
所述第1像素具有第1光电转换部和对入射到所述第1光电转换部的光进行遮光的第1遮光部，
所述第2像素具有第2光电转换部和对入射到所述第2光电转换部的光进行遮光且具有与所述第1遮光部不同的面积的第2遮光部。
20.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，
所述第1像素和所述第2像素各自具有光电转换部，
所述第1像素的光电转换部接受光的面积与所述第2像素的光电转换部接受光的面积不同。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的拍摄方法，包括：
生成部基于从所述第1像素、所述第2像素及所述第3像素中的至少一个像素输出的信号生成图像数据。
22.根据权利要求21所述的拍摄方法，包括：
焦点检测部基于所述第1像素的信号和所述第2像素的信号中的至少一方进行焦点检测。
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