TW200931965A - Image-capturing element and image-capturing apparatus - Google Patents

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TW200931965A
TW200931965A TW097144236A TW97144236A TW200931965A TW 200931965 A TW200931965 A TW 200931965A TW 097144236 A TW097144236 A TW 097144236A TW 97144236 A TW97144236 A TW 97144236A TW 200931965 A TW200931965 A TW 200931965A
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TW
Taiwan
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light
shielding layer
photoelectric conversion
disposed
transmitting region
Prior art date
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TW097144236A
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English (en)
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Yasutoshi Katsuda
Genta Yagyu
Shinichi Fujii
Original Assignee
Sony Corp
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    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
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Description

200931965 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有焦點檢測功能之攝像元件、及與 其關聯之技術。 【先前技術】 , 存在一種將藉由相位差檢測方式之焦點檢測功能裝備在 . 攝像元件(固體攝像元件)本身之技術。 例如’在專利文獻1所記載之攝像元件中,係設有複數 〇 個受光元件與複數個微透鏡,且各微透鏡係配置在對應之 受光元件之入射側。此外,在複數個受光元件中係包含攝 像用之受光元件與相位差檢測用之受光元件,且兩種受光 元件均配置在相等配置面(平面)内。 此外,在相位差檢測用之受光元件中,係設有在微透鏡 與夂光7L件之間具有偏向於特定方向之開口之遮光膜(遮 光板),且以使關於瞳分割來自設為受光對象 之被攝體光在受光元件受光之方式構成。 之特定方向 [專利文獻1]日本特開2000_156823號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 在如上述之習知攝像元件中
’由於具有開口之遮光板為 ,連從與特定 開口 ’因此有時來 受光元件所接收。 133795.doc 200931965 因此’本發明之目的在於提供—種在裝備有焦點檢測功 能之攝像元件中,關於曈分割可抑制來自與特定方向相反 方向之被攝體光為受光元件所接收,且使焦點檢測精確度 提升之技術。 [解決問題之技術手段]
本發明之第1側面係一種攝像元件,其特徵為:前述攝 像元件包含朝彼此不同之第i方向及第2方向將被攝體光進 行瞳分割而輸出測距信號之一對光電轉換單元(ceu),前 述-對光電轉換單元各自具備:受光元件,其接收前= 攝體光而生成前述測距信號;第1遮光層,其具有第丨透光 區域且配置在前述受光元件之上方;及第2遮光層,其具 有第2透光區域且配置在前述受光元件與前述第丨遮光層之 間;且前述一對光電轉換單元包含:第1光電轉換單元, 其係前述第1透光區域在前述第丨遮光層偏向於前述第 向,且前述第2透光區域在前述第2遮光層偏向於前述第2 方向,及第2光電轉換單元,其係前述第丨透光區域在前述 第1遮光層偏向於前述第2方向,且前述第2透光區域在前 述第2遮光層偏向於前述第1方向。 此外,本發明之第2側面係一種攝像元件,其特徵為: 前述攝像元件包含朝彼此不同之第丨方向及第2方向將被攝 體光進行瞳分割而輸出測距信號之一對光電轉換單元,前 述一對光電轉換單元各自具備:受光元件,其接收前述被 攝體光而生成前述測距信號;第1遮光層,其具有第丨透光 區域且配置在前述受光元件之上方;及第2遮光層,其配 133795.doc 200931965 置在前述受光元件與前述第1遮光層之間;且前述一對光 電轉換單元包含:第1光電轉換單元,其係前述第i透光區 域在前述第1遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2遮光 層係配置在將與前述攝像元件之受光面垂直之光線照射至 前述第1遮光層之情形時,將通過前述第丨透光區域之前述 光線之通過光遮蔽之位置;及第2光電轉換單元,其係前 述第1透光區域在前述第1遮光層偏向於前述第2方向,且 前述第2遮光層係配置在將與前述受光面垂直之光線照射 至前述第1遮光層之情形時,將通過前述第1透光區域之前 述光線之通過光遮蔽之位置。 此外,本發明之第3侧面係一種攝像裝置,其特徵為: 其係包含攝像元件,且前述攝像元件包含朝彼此不同之第 1方向及第2方向將被攝體光進行瞳分割而輸出測距信號之 一對光電轉換單元,前述一對光電轉換單元各自具備:受 光元件’其接收前述被攝體光而生成前述測距信號;第1 遮光層’其具有第1透光區域且配置在前述受光元件之上 方’及第2遮光層’其具有第2透光區域且配置在前述受光 元件與前述第1遮光層之間;且前述一對光電轉換單元包 含:第1光電轉換單元’其係前述第1透光區域在前述第i 遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2透光區域在前述第 2遮光層偏向於前述第2方向;及第2光電轉換單元,其係 則述第1透光區域在前述第1遮光層偏向於前述第2方向, 且别述第2透光區域在前述第2遮光層偏向於前述第1方 向。 133795.doc 200931965 此外,本發明之第4側面係一種攝像裝置,其特徵為: 其係包含攝像元件’且前述攝像元件包含朝彼此不同之第 1方向及第2方向將被攝體光進行瞳分割而輸出測距信號之 一對光電轉換單元’前述一對光電轉換單元各自具備:受 光元件’其接收前述被攝體光而生成前述測距信號;第1 遮光層’其具有第1透光區域且配置在前述受光元件之上 方,及第2遮光層,其配置在前述受光元件與前述第丨遮光 層之間;且前述一對光電轉換單元包含:第1光電轉換單 元,其係前述第1透光區域在前述第丨遮光層偏向於前述第 1方向,且前述第2遮光層係配置在將與前述受光面垂直之 光線照射至前述第1遮光層之情形時,將通過前述第〗透光 區域之前述光線之通過光遮蔽之位置;及第2光電轉換單 疋,其係前述第1透光區域在前述第丨遮光層偏向於前述第 2方向,且前述第2遮光層係配置在將與前述受光面垂直之 光線照射至前述第1遮光層之情形時,將通過前述第丨透光 區域之前述光線之通過光遮蔽之位置。 【實施方式】 [發明之效果] 依據本發明,由於來自與作為受光對象之方向相反方向 之被攝體光由第2遮光層所遮蔽,因此可抑制該被攝體^ 為受光元件所接收,且可使焦點檢測精確度提升。 < 1,第1實施形態> <攝像裝置1A之外觀構成> 圖1及圖2係為表示本發明之第】實施形態之攝像裝置^ 133795.doc 200931965 之外觀構成之圖。在此,圖丨及圖2係各自表示正面圖及背 面圖。 攝像裝置1A係例如構成作為單眼反射型之數位靜態相 機’其具備相機本體10、及作為可在相機本體1〇裝卸自如 之攝影透鏡之交換透鏡2。 具體而s,如圖1所示,在相機本體1〇之正面侧,係設 有:接裝(mount)部301,其供交換透鏡2裝設在正面大略 中央,透鏡交換按鍵302,其配置在接裝部3〇丨之右側面; 〇 夾鉗(grip)部303,其用以設為可把持;模式設定轉盤 ((hal)305,其配置在正面左上部;控制值設定轉盤3〇6, 其配置在正面右上部;及快門按鍵3〇7,其配置在夾鉗部 303之上面。 父換透鏡2係發揮作為將來自被攝體之光(被攝體光)取 入之透鏡窗之功能,並且發揮作為用以將該被攝體光引導 至配置於相機本體10之内部之攝像元件1〇1之攝像光學系 統之功能。 ❷ … 詳而έ之,父換透鏡2係具備由沿著光軸LT而串聯配 置之複數個透鏡所組成之透鏡群21 (參照圖5)。在此透鏡群 . 21中’係包含有用以進行焦點之調節之聚焦(focus)透鏡 . 211(圖5)、及用以進行變倍之變焦(zoom)透鏡212(圖5), 藉由各自朝光轴LT(參照圖3)方向驅動,而進行焦點調節 或變倍。此外,在交換透鏡2中,係於其鏡洞之外周適當 處具備可沿著該鏡朋之外周面旋轉之操作環,而上述之變 焦透鏡212係得以藉由手動(manual)操作或自動操作,依據 133795.doc 200931965 上述操作環之旋轉方向及旋轉量而朝光軸方向移動且設 定為與其移動目的地之位置對應之變焦倍率(攝影倍率卜 在接裝部301中係設有:連接器Ec(參照 ° 行與所裝設之交換透鏡2之電性連接;)及其::; (c〇upler)75(圖5),其用以進行機械性連接。 透鏡交換按鍵302係為在將裝設於接裝部3〇1之交換透鏡 2卸除之際所按下之按鍵。 兄 ❹ 夹钳部303係為攝影者(使用者)在攝影時用以把持攝像 裝置1A之部分,且為了提高合適性⑽㈣而設有與指形 狀配合之表面凹凸。另外,在夾射部3〇3之内部係設有電 池收納室及卡收納室(未圖示卜在電池收納室中係得以收 納f電池69B(參照圖5)作為攝像裝置以之電源,且在卡收 =室中係以可裝卸之方式收納有用以記錄攝影圖像之圖像 料之記憶卡67(圖5)。另外,在夹甜部3〇3中亦可設為 設有夾鉗感測器,用以檢測使用者是否把持 303。 模式設定轉盤3G5及控制值設定轉盤則係由在與相機本 上面大略平仃之面内可旋轉之大略圓盤狀之構件所 夂模式叹疋轉盤3〇5係為用卩進行搭載於攝像裝置以 種模式(在各種攝影模式(人物攝影模式、風景攝影模 ,全自動攝影模式等)、用以將所攝影之圖像予以再生
^模式及在與外部機器之間進行資料相互通信之通信 模式等)之選擇。另—士工A < —μ 方面’控制值設定轉盤306係為用以 议疋子於搭載在攝像裝置1Α之各種功能之控制值。 133795.doc 200931965 快門按鍵307係為可檢測按入到途中之「半按狀態」、及 進一步按入之「全按狀態」之按下開關(switch)。在攝影 模式中若快門按鍵3〇7被半按(S1),則執行用以將被攝體 之靜止晝進行攝影之準備動作(露出控制值之設定及焦點 檢測等之準備動作),而若快門按鍵307被全按(S2),則執 行攝影動作(使攝像元件1〇1(參照圖3)曝光,且對於由該曝 光所獲知之圖像信號施行特定之圖像處理而記錄於記憶卡 之一連串之動作)。 此外,如圖2所示,在相機本體1〇之背面側,係具備: LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)311,其發揮作 為顯示部之功能;觀景窗316,其配設在LCD3n之上方; 眼罩(eyeCUp)321,其用以包圍觀景窗316之周圍;主要開 關317,其配設在觀景窗316之左方;露出修正按鍵323及 AE鎖定(l〇ck)按鍵324,其配設在觀景窗316之右方;及閃 光燈部318及連接端子部319,其配設在觀景窗316之上 方。此外,在相機本體1 〇之背面側,係具備:設定按鍵群 312 ’其配置在LCD311之左方;方向選擇鍵314,其配置 在LCD311之右方;推壓按鍵315,其配置在方向選擇鍵 3 14之中央;及顯示切換開關85,其配置在方向選擇鍵3 14 之右下方。 LCD3 11係具備可進行圖像顯示之彩色液晶面板,且用 以進行藉由攝像元件101(參照圖3)所攝像之圖像之顯示或 記錄結束之圖像之再生顯示等,並且將搭载於攝像裝置1A 之功能或模式之設定畫面予以顯示。另外,亦可使用有機 133795.doc •13- 200931965 EL·顯示裝置或電漿顯示裝置以取代lcd3 11。 觀景窗(接眼窗)316係構成光學觀景(〇VF),且在觀景窗 3 1 6係供引導用以形成通過交換透鏡2之被攝體像之光(被 攝體光)。使用者係藉由探視此觀景窗3丨6而可視認實際由 攝像元件1 01所攝影之被攝體像。 主要開關317係由左右滑動之2接點之滑動開關所組成, 且若设置(set)在左,則攝像裝置1 a之電源導通(〇n),而設 置在右則電源關斷(off)。 閃光燈部3 1 8係構成作為彈跳(p0p Up)式之内建閃光燈。 另一方面’在將外部閃光燈等安裝於相機本體丨〇之情形 下,係使用連接端子部3 19而連接。 眼罩3 2 1係為用以抑制外光侵入至觀景窗3 16之「橫u」 字狀之遮光構件。 露出修正按鍵323係為用以藉由手動調整露出值(光圈值 及快門速度)之按鍵,而AE鎖定按鍵324係為用以固定露出 之按鍵。 設定按鍵群312係為用以進行對於搭載於攝像裝置丨八之 各種功能之操作之按鍵。在此設定按鍵群312中,係例如 包含有使選單晝面顯示於LCD311之選單按鍵、及用以切 換選單畫面之内容之選單切換按鍵等。 方向選擇鍵314係以具有具備在圓周方向以一定間隔配 置之複數個按壓部(圖中之三角符號之部分)之環狀之構 件,且藉由與各按壓部對應所具備之未圖示之接點(開關) 而檢測按壓部之㈣操作之方式構成外,推壓(㈣) 133795.doc •14- 200931965 按鍵315係配置在方向選擇鍵314之中央。方向選擇鍵 及推壓按鍵315係用以輸入攝影倍率之變更(變焦透鏡 212(參照圖5)之朝廣角(wide)方向或望遠(telesc〇pe)方向之 移動)、於LCD3 11等再生之記錄圖像之格放、及攝影條件 (光圈值、快門速度、是否有閃光燈發光等)之設定等之指 示。 顯示切換開關85係由2點滑動開關所組成,若將接點設 定於上段之「光學」位置,則光學觀景模式(亦稱為 「OVF模式」)被選擇,而在光學觀景視野内顯示被攝體 像。藉此,使用者即可經由觀景窗316而視認顯示於光學 觀景視野内之被攝體像,藉此而進行構圖決定操作 (framing,取景)。 另一方面,若將顯示切換開關85之接點設定於下段之 「監視器」位置,則電子觀景模式(亦稱為「evf模式」或 「即時觀看(Hve VieW)」模式)被選擇,且在LCD311中以 動畫態樣顯示被攝體像之即時觀看圖像。藉此,使用者係 可視認顯示於LCD311之即時觀看圖像,藉此而進行取 景。 如此’使用者係可藉由顯示切換開關85之操作,而進行 切換觀景模式’且在攝像裝中,係可使用進行即時顯 不之電子觀景、或光學觀景而進行被攝體之構圖決定。 <攝像裝置1A之内部構成> 接著說明攝像裝置1A之内邱媸 内°卩構成。圖3及圖4係為攝像裝 置1A之縱剖面圖。如圖3所千 圃所不,在相機本體10之内部中, 133795.doc 200931965 係具備:攝像元件101、觀景部102(觀景光學系統)、反射 鏡部103、相位差AF模組(亦簡稱為AF模組)107等。 攝像元件101係在供交換透鏡2裝設於相機本體10之情形 之該交換透鏡2所具備之透鏡群21之光軸LT上,相對於光 轴LT垂直配置。以攝像元件ι〇1而言,係使用CMOS彩色 區域感測器(CMOS型之攝像元件),該CMOS彩色區域感測 器係例如將具有光二極體所構成之複數個像素予以2次元 配置成矩陣狀。攝像元件101係用以生成關於透過交換透 鏡2所結像之被攝體像之R(紅)、G(綠)、b(藍)各色成分之 類比之電性信號(圖像信號),且作為r、G、B各色之圖像 信號而輸出。 此外’攝像元件101係在其攝像面具有相位差檢測用之 像素。詳細内容於後陳述。 於上述之光轴LT上,在將被攝體光朝向觀景部102反射 之位置中,係配置有反射鏡部103。通過交換透鏡2之被攝 體光’係藉由反射鏡部103(後述之主反射鏡1031)朝上方反 射,並且被攝體光之一部分係穿透此反射鏡部1〇3。 觀景部102係具備五稜鏡(pentaprism)l 05、接眼透鏡1 〇6 及觀景窗316。五稜鏡105係呈現剖面5角形,且為用以將 從其下面所入射之被攝體像,藉由在内部之反射將該光像 之上下左右置換而作成正立像之稜鏡。接眼透鏡1 〇6係藉 由五稜鏡105將作成正立像之被攝體像引導至觀景窗316之 外侧。藉由此種構成,觀景部102係發揮作為在正式攝影 前之攝影待機時用以確認被攝界之光學觀景之功能。 133795.doc -16 - 200931965 反射鏡部103係由主反射鏡1 〇31及副反射鏡丨032所構 成’且在主反射鏡103 1之背面側,係以朝向主反射鏡1 〇3 1 之背面傾倒之方式可轉動地設有副反射鏡1〇32。穿透主反 射鏡1 03 1之被攝體光之一部分係藉由副反射鏡丨〇32而反 射,且此被反射之被攝體光係入射於AF模組1 〇7。 上述之反射鏡部1 03係構成作為所謂快速復原(quick return)反射鏡’例如在曝光時(正式攝影時)(參照圖4),係 以旋轉軸103 3為支點而朝向上方彈起,而成為從被攝體光 之光程退避之狀態(反射鏡升起(mirror up)狀態)。此際, 副反射鏡1032係於上述之反射鏡部1〇3在五稜鏡1〇5之下方 位置停止時,成為以與主反射鏡1031大略平行之方式指疊 之狀態。藉此’來自交換透鏡2之被攝體光不會被反射鏡 部103所遮蔽而抵達攝像元件1 〇丨上,而使該攝像元件1 〇i 曝光。若在攝像元件101之攝像動作終了,則反射鏡部1 〇3 即復歸原本之位置(圖3所示之位置),而成為反射鏡降下 (mirror down)狀態。 此外,藉由將反射鏡部103在正式攝影(圖像記錄用之攝 影)之前設為反射鏡升起狀態’攝像裝置1A即可根據在攝 像元件1 0 1依序生成之圖像信號,以動晝態樣進行使被攝 體顯示於LCD3 11之即時觀看(預視)顯示。 AF模組1 07係構成作為由用以檢測被攝體之焦距資訊之 測距元件(亦稱為「測距感測器」)等所組成之所謂Af感測 器。此AF模組107係配設在反射鏡部1〇3之底部,且具有使 與被攝體像之合焦程度對應之相位差檢測信號產生之相位 133795.doc 17 200931965 差檢測功能。亦即,在摄吾彡爲:地 ^在攝〜待機時使用者以觀景窗316確 認被攝體之情形下’係如圖3所示在主反射鏡刪及副反 射鏡1〇32降下之狀態下使被攝體光被引導至AF模組107’ 並且從AF模組107輸出相位差檢測信號。 在攝像元件101之光軸方向前方,係配置有快門單元 ' 4〇。此快門單元4〇係具備上下方向移動之幕體,且構成作 A用以進行沿著光軸LT而被引導至攝像元件ι〇ι之被攝體 光之光程開口動作及光程遮斷動作之機械焦點平面 © (meehaniCal f〇cal Plane)快門。另外,快門單元40係在攝 像元件101為可進行完全電子快門之攝像元件之情形下, 可予以省略。 <攝像裝置1A之電性構成> 圖5係為表示攝像裝置丨八之電性之構成之區塊圖。在 此,關於與圖丨〜圖4相等之構件等,係賦予相等之符號, 另外,為了便於說明,首先就交換透鏡2之電性構成進行 說明" 父換透鏡2係除構成上述之攝影光學系統之透鏡群Μ之 外,尚具備透鏡驅動機構24、透鏡位置檢測部25、透鏡控 • 制部26、及光圈驅動機構27。 . 在透鏡群21中,係將聚焦透鏡211及變焦透鏡212、與用 以調節朝攝像元件1〇1入射之光量之光圈23,在鏡胴内保 持於光軸LT(圖3)方向,使藉由透鏡群21所取入之被攝體 光結像於攝像元件101。在自動合焦(AF)控制中,聚焦透 鏡211係以藉由交換透鏡2内之AF致動器(actuat〇r) 71Μ朝光 133795.doc 18-· 200931965 軸LT方向驅動而進行焦點調節。 聚焦驅動控制部71八係根據經由透鏡控制部26而從整體 控制部62所給予之AF控制信號,而生成為了使聚焦透鏡 211移動至合焦位置所需之驅動控制信號,且使用該驅動 控制信號而控制AF致動器71M。AF致動器711^係由步進 (stepping)馬達等所組成,用以將透鏡驅動力給予至透鏡驅 動機構24。 透鏡驅動機構24係為藉由例如螺旋體(helic〇id)及使該螺 旋體旋轉之未圖示之齒輪(gear)等所構成,且接受來自af 致動器71M之驅動力,而使聚焦透鏡211等朝與光轴lT平 行之方向驅動。另外,聚焦透鏡211之移動方向及移動 量’係各自依據AF致動器71M之旋轉方向及旋轉數。 透鏡位置檢測部25係具備在透鏡群21之移動範圍内以特 疋間距形成複數個碼形式之編碼(enc〇der)板在光軸lt方 向、及一面滑接於此編碼板一面與透鏡一體移動之編碼器 電刷(encoder brush),用以檢測透鏡群21之焦點調節時之 移動量。另外’在透鏡位置檢測部25所檢測出之透鏡位置 係例如作為脈衝數而輸出。 透鏡控制部26係由微電腦所組成,該微電腦係内建有例 如記憶控制程式之ROM(唯讀記憶體)或記憶關於狀態資訊 之資料之快閃記憶體等之記憶體。 此外’透鏡控制部26係具有經由連接器Ec而在與相機本 體1 〇之整體控制部62之間進行通信之通信功能。藉此,即 可將例如透鏡群21之焦點距離、光圈值、合焦距離或周邊 133795.doc -19- 200931965 光量等之狀態資訊資料、及在透鏡位置檢測部25所檢測之 聚焦透鏡2 11之位置資訊傳送至整體控制部62,並且可從 整體控制部62接收例如聚焦透鏡211之驅動量之資料。 光圈驅動機構27係為經由耦合器75接收來自光圈驅動致 動器76M之驅動力,而變更光圈23之光圈直徑。 接下來’就相機本體10之電性構成進行說明。相機本體 10係除上述之攝像元件101、快門單元4〇等之外,尚具備 AFE(Analogue Front End,類比前端)5、圖像處理部61、 圖像記憶體614、整體控制部62、閃光燈電路63、操作部 64、VRAM(視訊隨機存取記憶體)65、卡I/F66、記憶卡 67、通信用I/F68、電源電路69、電池69B、反射鏡驅動控 制部72A、快門驅動控制部73A、及光圈驅動控制部76A。 攝像元件101係如先前所說明由CMOS彩色區域感測器所 組成’且藉由後述之時序(timing)控制電路5丨,來控制該 攝像元件ιοί之曝光動作之開始(及終了)、攝像元件1〇1所 具備之各像素之輸出選擇、及像素信號之讀取等之攝像動 作。 AFE5係具有對於攝像元件1〇1給予用以使特定之動作進 行之時序脈衝,並且對於從攝像元件1〇1輸出之圖像信號 施行特定之信號處理,且轉換為數位信號而 理㈣之功能。此删係具備時序控制電路51、=^ 理部52及A/D(類比/數位)轉換部53等所構成。 時序控制電路51係根據從整體控制部_輸出之基準時 脈⑷生成特定之時序脈衝(使垂直掃描脈衝…、水 133795.doc -20- 200931965 平掃描脈衝(pVm、重設信號cpVr等產生之脈衝)而輸出至攝 像元件101,且控制攝像元件1〇1之攝像動作。此外,藉由 將特定之時序脈衝各自輸出至信號處理部52及a/d轉換部 53 ’來控制信號處理部52及a/D轉換部53之動作。 信號處理部52係為對於從攝像元件1〇1所輸出之類比之 圖像信號施行特定之類比信號處理。在此信號處理部52 中,係具備CDS(相關二重取樣)電路、AGC(自動增益控 制)電路及鉗位(clamp)電路等。A/D轉換部53係為根據從時 序控制電路5 1所輸出之時序脈衝,將從信號處理部52所輸 出之類比之R、G、B之圖像信號,予以轉換為由複數個位 兀(例如12位元)所組成之數位之圖像信號。 圖像處理部61係為對於從AFE5所輸出之圖像資料進行 特定之信號處理而作成圖像檔案,且具備黑位準修正電路 6U、白平衡控制電路612及伽瑪修正電路613等所構成。 另外,被取入至圖像處理部61之圖像資料,係與攝像元件 ιοί之讀取同步而一旦被寫入至圖像記憶體614,之後再對 於寫入至此圖像記憶體614之圖像資料進行存取,而在圖 像處理部61之各區塊中進行處理。 黑位準修正電路611係為將藉由A/D轉換部53所A/D轉換 之R、G、B之各數位圖像信號之黑位準,予以修正為基準 之黑位準。 白平衡控制電路612係根據與光源對應之白之基準,進 行R(紅)、G(綠)、B(藍)各色成分之數位信號之位準轉換 (白平衡(WB)調整)。具體而言,白平衡控制電路612係根 133795.doc 200931965 據從整體控制部62所給予2WB調整f料,從亮度或^ 資料等將在攝影被攝體中被推定為原本白色之部分予= 別界定,且求出該部分之R、G、B各自之色成分之平均、' 與G/R比及G/B比,絲此作為r、b之修正增益進行位準 修正。
伽瑪修正電路613係為用以修正經㈣調整之圖像資料之 灰階H具體而言’伽瑪修正電路613係使用預先設定 之伽瑪修正用表單(table),將圖像資料之位準依每色成分 進行非線形轉換,並且進行偏移(〇ffset)調整。 圖像記憶體6⑽為在攝影模式時,將從圖像處理部η 所輸出之圖像資料予以暫時記憶,並且作為用以對於此圖 像資料藉由整體控制部62進行特定之處理之作業區域所使 用之《己隐體。此外’在再生模式時,係將從記憶卡67所讀 取之圖像資料予以暫時記憶。 整體控制部62係構成作為微電腦,主要具備cpu、記憶 體、及應等。整體控制部62係將儲存於麵内之㈣ 予以讀取,且藉由CPU執行該程式,藉以實現攝像裝置ia 之各種功能。 整體控制部62係藉由上述之程式之執行,而功能性地實 現顯示控制部62A、相位差AF控制部62B及對比af控制部 62C。 顯示控制部62A係控制在LCD3】i中之顯示内容。例如, 顯示控制部62A係將藉由攝像元件1〇1連續取得之複數個圖 像之各個予以作為即時觀看圖像而依序顯示於Lc_。 133795.doc 22· 200931965 此外’顯示控制部62A係將取得使用於AF動作之焦點資 訊之區域(亦稱為「AF區域」「測距區域」或「聚焦區 域」)Ef(參照圖6)合成為即時觀看圖像而重疊顯示。詳細 内容於後陳述。 相位差AF控制部62B係藉由相位差檢測方式進行合焦位 置檢測而執行自動合焦動作。具體而言,相位差AF控制部 62B係根據藉由AF模組1 〇7所取得之相位差檢測信號或來 自相位差AF運算電路77(後述)之輸出信號,而進行將合焦 時之攝影透鏡(更詳而言之係為聚焦透鏡)之位置(合焦透鏡 位置)予以特別界定之合焦透鏡位置特別界定動作。 對比AF控制部62C係藉由對比檢測方式而進行合焦位置 檢測而執行自動合焦動作(亦稱為「對比AF動作」)。具體 而言,對比AF控制部62C係對於在不同透鏡位置各自所取 得複數個攝影圖像執行各自求出與被攝體像之對比對應之 評價值之評價值算出動作、及將最佳化(例如最小化)該評 價值之透鏡位置作為合焦透鏡位置而特別界定之合焦透鏡 位置特別界定動作。 閃光燈電路63係為在閃光燈攝影模式中,將與閃光燈部 318或連接端子部319連接之外部閃光燈之發光量,控制為 藉由整體控制部62所設定之發光量。 操作部64係為包含上述之模式設定轉盤305、控制值設 定轉盤306、快門按鍵307、設定按鍵群312、方向選擇鍵 314、推壓按鍵315、及主要開關爪等,且用以將操作資 訊予以輸入至整體控制部62。 133795.doc •23· 200931965 VRAM65係具有與Lc则之像素數對應之圖像信號之記 憶容量’且為整體控制部62與咖311之間之緩衝記憶 體卡I/F66係為用以使在記憶卡67與整體控制部a之間可 進行仏號之傳收送之介面。記憶卡67係為將在整體控制部 所生成之圖像=貝料予則呆存之記錄媒體。通信用"则係 • &肖以使對於個人電腦《其他外部機器可進行圖像資料等 ' 之傳送之介面。 電源電路69係例如由定電壓電路等所組成,用以生成驅 © 龍體控制部62等之控制部、攝像元件1()1、其他各種驅 動部等、攝像裝置1A整體之電壓。另外,對於攝像元件 101之通電控制,係藉由從整體控制部62給予至電源電路 69之控制信號來進行。電池69B係由鹼性乾電池等之一次 電池、或鎳氫充電池等之二次電池所組成,為供給電力至 攝像裝置1A整體之電源。 反射鏡驅動控制部72 A係為配合觀景模式之切換或攝影 藝動作之時序,而生成用以驅動反射鏡驅動致動器72m之驅 動信號。反射鏡驅動致動器72M係為用以使反射鏡部 1〇3(快速復原反射鏡)轉動成水平姿勢或傾斜姿勢之致動 器。 快門驅動控制部73A係為根據從整體控制部62所給予之 控制信號,而生成對於快門驅動致動器73M之驅動控制信 號。快門驅動致動器73M係為用以進行快門單元4〇之開閉 驅動之致動器。 光圈驅動控制部76A係為根據從整體控制部62所給予之 133795.doc -24 - 200931965 控制信號,而生成對於光圈驅動致動器76M之驅動控制信 號。光圈驅動致動器76M係經由耦合器75而將驅動力給予 至光圏驅動機構27。 此外,相機本體1〇係具備相位差Αρ運算電路77,其根 據從黑位準修正電路6丨丨所輸出之黑位準修正結束之圖像 k料,而進行自動聚焦(af)控制時所需之運算。 - 以下係就利用來自此相位差AF運算電路77之輸出信號 之相位差AF動作進行詳述,並且就攝像裝置丨八可執行之 ® AF動作進行說明。 <關於攝像元件1 〇 1 > 在攝像裝置1A中,係藉由將通過(穿透)攝影透鏡之射出 瞳之中不同之部分之光,在攝像元件1〇1受光而成為可進 行相位差AF之構成。以下首先說明此攝像元件丨〇丨之構 成、及利用此攝像元件101之相位差AF之原理。圖6及圖7 係為用以說明攝像元件1 〇 1之構成之圖。 〇 如圖6所示,攝像元件1〇1係成為具有在其攝像面1〇1(中 規定為矩陣狀之AF區域Ef,且依各AF區域Ef可進行相位 差檢測方式之焦點檢測之構成。 在各AF區域Ef中,係設置有由在光二極體上配設有 . R(紅)、G(綠)及B(藍)之各彩色濾光片(c〇1〇r fUter)2R像素 m、G像素112及B像素113所組成之通常之像素(以下亦稱 為「通常像素」)11〇,並且設有用以進行相位差八?之像素 (以下亦稱為「AF像素」或「光電轉換單元」)Uf(圖7)。 再者,在AF區域Ef中,係形成有作為通常像素之水平線 133795.doc -25- 200931965 而交互配置G像素112與R像素111在水平方向之Gr線L1、 及交互配置B像素113與G像素112在水平方向之Gb線L2。 藉由將此Gr線L1與Gb線L2交互配置在垂直方向而構成貝 葉(Bayer)排列。 此外’在AF區域Ef中’係例如依上述通常像素之每條水 平線6形成有將AF像素11 f排列在水平方向之AF線Lf。另 外’在AF區域Ef内,係設有例如20條左右之AF線Lf。 接著詳述利用AF線Lf之相位差AF之原理。 ® 圖8係為AF像素Ilf之縱剖面圖。圖9係為AF像素Ilf(在 此係為後述之第1AF像素11 a)之上面圖。另外,在圖9中, 係省略用以將被攝體光聚光於受光元件PD之微透鏡ML及 遮光板AS1、AS2之遮光區域,而圖示受光元件pd及遮光 板AS1、AS2之開口部(亦稱為「透光區域」)〇ρι、〇p2。 圖10係為表示第2遮光板AS2之功用之圖。另外,在圖1〇 中,係為了簡化圖示,而表示省略了微透鏡ML之AF像素 Ilf ° m 在AF線Lf中,係在水平方向排列有一對像素丨丨牡、 11 b(參照圖8),該一對像素11 a、11 b係用以接受來自關於 ^ 交換透鏡2之射出瞳之右側部分Qa之光束Ta與來自左側部 • 分Qb之光束Tb。更詳而言之,AF像素(以下亦稱為「第 1AF像素」11 a係具備:第1遮光板(亦稱為「第1遮光 膜」)AS 1,其具有用以使來自射出曈之光束分離之細縫 (矩形)狀之第1開口部〇P1 ;及第2遮光板(亦稱為「第2遮 光膜」)AS2’其配置在該第1遮光板AS 1之下方,且具有 133795.doc -26. 200931965 細縫(矩形)狀之第2開口部0Ρ2β再者,如圖9所示,第 口。卩OP1(圖9中之斜線陰影區域)係以光電轉換部(亦稱為 丈光疋件」或「光二極體」)PD之中心cp為基準(起點) 而設在偏向於特定方向(在此係為右方向(+χ方向))之位置 ,且第2開口部〇Ρ2(圖9中之橫線陰影區域)係以受光元件 PD之中心為基準而設在偏向於與特定方向相反方向(在此 係為左方向(_χ方向))之位置。更詳而言之,在第iaf像 素11 a中,係於將第1開口部op丨與第2開口部朝z軸方 向投影在受光元件PD之上面之情形下’以受光元件pD之 中心CP為基準而於特定方向側設有第i開口部〇ρι,且於 與特定方向相反方向側設有第2開口部〇P2。 另一方面,AF像素(以下亦稱為「第2AF像素」)Ub係具 備.第1開口部〇P 1以受光元件,PD之中心為基準而設在偏 向於與特定方向相反方向之位置之第1遮光板AS1、及第2 開口部Ο P 2以受光元件p D之中心為基準而設在偏向於特定 方向之位置之第2遮光板AS2。更詳而言之,在第2AF像素 lib中’係於將第i開口部〇ρι與第2開口部〇1>2朝z軸方向 投影在受光元件PD之上面之情形下,以受光元件pD之申 心CP為基準而於與特定方向相反方向側設有第1開口部 OP 1,且於特定方向側設有第2開口部〇P2。 亦即,在一對AF像素1 ia、Ub中,係偏向於彼此不同之 方向而配置有第1開口部〇p丨及第2開口部〇p2。 另外,AF像素Ilf中之第2遮光板AS2,亦可表現為在從 攝像元件101之受光面側將與攝像元件101之受光面垂直之 133795.doc -27- 200931965 光線照射於第1遮光板AS 1之情形下,配置在將通過第1開 口部OP1之通過光PL1全部遮蔽之位置(參照圖10)。 在具有上述構成之一對AF像素11a、lib中,來自射出瞳 之右側部分Qa之光束Ta即通過微透鏡ML及第1遮光板AS 1 ❹
之第1開口部OP 1,且進一步在藉由第2遮光板AS2限制(限 定)之後,在第1AF像素11a之受光元件PD受光。此外,來 自射出曈之左側部分Qb之光束Tb係通過微透鏡ML及第2遮 光板AS2之第1開口部ορι,且進一步在藉由第2遮光板AS2 限制之後’在第2AF像素lib之受光元件PD受光。 如此’在一對AF像素lla、Ub之各受光元件Pd中,係 通過交換透鏡2之射出瞳中之右側部分及左側部分(一對部 分區域)Qa、Qb之被攝體光之光束Ta、几各自受光,且生 成與所受光之光束Ta、Tb對應之測距信號。 此外,在該一對AF像素na、nb中’由於係可將來自射 出瞳之光束適切地分離(瞳分割)而受光,因此焦點檢測精 確度提升。詳細内容係於後陳述。 下,錄將第1AF像素1U之像素輸出稱為系列之像 素輸出」’且將第2AF像素川之像素輸出稱為%系列之像 素輸出」’且說明例如從配置在圖7中之……線⑶之^ 像素m之像素排列所獲得之a系列之像素輸出與b系列之 :素輸出之關係係為表示AF線Lfi之像素輸出之 圖12係為表不像素輸出之位移量Sf與離焦量以之圖。 在AF線Lfl中,來自制· + # 墙Λ 自射出曈之兩側之各光束Ta、Tb係在 第AF像素1U及第2AF像素1㈣光。再者,在包含a系列 J33795.doc •28· 200931965 之像素al〜a3之AF線Lfl之a系列之像素輸出,係表示成圖 之曲線圖Ga(以實線圖示)。另一方面,在包含b系列之 像素bl〜b3之AF線Lfl之b系列之像素輸出,係表示成圖u 之曲線圖Gb(以虛線圖示)。 若比較圖11所表示之曲線圖Ga與曲線圖Gb,可明瞭a系 列之像素輸出與b系列之像素輸出,係在AF線Lfl之線方向 (換言之為AF像素lif之交互排列方向)僅產生偏離量(位移 量)Sf之相位差。 另一方面’上述之位移量Sf、與焦點面相對於攝像元件 1〇1之攝像面離焦之量(離焦量)Df之關係,係以圖12所示 之1 -人函數之曲線圖Gc來表示。關於此曲線圖Gc之傾斜, 係可藉由工廠實驗等來預先取得。 因此’根據攝像元件1〇1之AF線Lf之輸出,藉由相位差 AF運算電路77求出上述之位移量Sf之後’在相位差AF控 制部62B中根據圖12之曲線圖Gc而算出離焦量Df,且將相 當於所算出之離焦量Df之驅動量給予至聚焦透鏡211,藉 此即可成為使聚焦透鏡211移動至合焦位置之相位差AF。 如此,在攝像裝置1A中’係可執行使用來自組入於攝像 7G件101之受光面之AF像素丨lf之輸出信號之相位差檢測方 式之自動合焦動作(亦稱為「藉由攝像元件101之相位差AF 動作」)。 <關於AF像素11 f>
接著詳細說明AF像素Ilf。圖13係為表示具有第1遮光板 AS1及第2遮光板AS2之AF像素Uf(第1Αρ像素Ua及第2AF 133795.doc -29- 200931965 像素lib)之圖。 如上所述’攝像元件101所含之AF像素lif,係具有第i 遮光板AS1與第2遮光板AS2(參照圖13)。 在第1AF像素11 a之微透鏡ML中,係入射有來自攝影光 學系統之被攝體光。該被攝體光係藉由第丨遮光板AS1限 制。具體而吕’第1遮光板AS1係將入射至第1遮光板As】 之遮光區域之被攝體光予以遮光’並且使入射於第1開口 部OP 1之被攝體光通過。由於第1開口部0P1係在第1遮光 板AS1偏向於特定方向(AF像素11 f之交互排列方向之中之 任一方向)所設,因此以通過第1開口部〇ρι之被攝體光而 言’係為在射出瞳通過特定方向侧之區域變多。 再者,通過第1開口部OP1之被攝體光係藉由第2遮光板 AS2進一步限制,而通過第2遮光板AS2之第2開口部〇P2之 被攝體光係受光於受光元件PD。具體而言,由於第2開口 部OP2係在第2遮光板AS2偏向於與特定方向相反方向所 設,因此通過第1開口部OP1之被攝光之中,在射出瞳通過 與特定方向相反方向側之區域之被攝體光^以即藉由第2遮 光板AS2之遮光區域所遽光(圖13)。相對於此,通過射出 瞳之特定方向側之區域之被攝體光FL2即通過第2開口部 OP2。 此外,在第2 AF像素11 b中’由於第1開口部〇p丨及第2開 口部OP2各自偏向於與第1AF像素lu相反方向所設,因此 通過第1開口部OP1之被攝體光之中,在射出瞳中通過特定 方向側之區域之被攝體光FL3即藉由第2遮光板AS2之遮光 133795.doc -30- 200931965 區域所遮光。再者,通過第!開口部〇P1之被攝體光之中, 在射出瞳中通過與特定方向相反方向側之區域之被攝體光 FL4即通過第2開口部〇P2而受光於受光元件。 如此’藉由將第1遮光板AS1與第2遮光板AS2配置在穿 透微透鏡ML之被攝體光之光程上,且將偏向於與第〗遮光 板AS 1中之第1開口部0PI之偏向方向相反方向之第2開口 部OP2設於第2遮光板AS2,即可將射出瞳中通過與作為受 光對象之所希望之方向(亦稱為「受光對象方向」)相反方 向側之區域之被攝體光FL1、FL3予以遮光,因此即可適 切將來自射出瞳之光束分離。亦即,在成對之Αρ像素 11a、lib之各受光元件PD中,係可接受通過攝影透鏡之射 出瞳之中不同之部份之被攝體光。 此外,2片遮光板AS1、AS2係亦可表現為具有限制受光 元件PD之可受光之範圍(亦稱為「受光範圍」)之功能。以 下,係以具有1片遮光板ASr之AF像素1卜為比較例,與本 實施形態之AF像素Ilf進行對比,針對藉由2片遮光板 AS 1、AS2之嗳光範圍之限制功能進行說明。圖14係為表 不比較例中之AF像素llr之受光元件pD可接受被攝體光之 範圍之圖。圖15係為表示在比較例之一對AF像素11『中之 各受光元件PD之受光範圍與射出曈中與該受光範圍對應之 區域之關係之圖。圖16係為表示第1AF像素lu之受光元件 PD可接受被攝體光之範圍之圖。圖17係為在一對af像素
Ilf中之各受光元件PD之受光範圍與射出瞳中與該受光範 圍對應之區域之關係之圖。 133795.doc -31 - 200931965 如圖14所示,在僅具有1片遮光板ASr之AF像素llr(在此 係為第1AF像素lira)中,受光元件PDr之受光範圍係成為 如兩箭頭LMr所示之範圍。具體而言,受光範圍係成為藉 由包含遮光板ASr之右邊RHr及受光元件PDr之左邊LP之平 面Frl、及遮光板ASr之左邊LHr及受光元件PDr之右邊Rp • 之平面Fr2所規定之範圍。 • 在此,成對之第1AF像素lira及第2AF像素llrb之各受光 元件PD之受光範圍與射出瞳EY之關係係如圖15所示。具 © 體而言,在第1AF像素llra之受光元件PD中,係可接受在 射出瞳EY中通過偏向於特定方向側之區域Ea2之被攝體 光,而在第2AF像素llrb之受光元件PD中,係可接受在射 出瞳EY中通過偏向於與特定方向相反方向側之區域Eb2之 被攝體光。然而’如圖15所示,在射出曈EY中,由於與 第1AF像素lira之受光範圍對應之區域Ea2、及與第2AF像 素llrb之受光範圍對應之區域Eb2係大半重複,因此在一 對AF像素lira、llrb各自之受光元件pd中,係將接受較多 通過射出瞳EY之共通之部份之被攝體光,而將無法以較 佳精確度檢測出入射至一對AF像素11 ra、11 rb之光束之相 . 位差。 . 另一方面’如圖16所示,在具有2片遮光板AS 1、AS2之 本實施形態之AF像素lif(在此係為第1AF像素ila)中,受 光元件PD之受光範圍係成為兩箭頭lm所示之範圍。具體 而言’受光範圍係成為藉由包含第1開口部OP1之右邊 RH1 (參照圖9)及第2開口部〇p2之左邊LH2之平面FK1、及 133795.doc •32· 200931965 包含第1開口部OP1之左邊LH1及第2開口部OP2之右邊RH2 之平面FK2所規定之範圍。 ❹ e 在此,成對之第1AF像素11a及第2AF像素lib之各受光 元件PD之受光範圍與射出瞳ευ之關係,係表示為圖17所 示’在第1AF像素11a之受光元件PD中,係可接受在射出 瞳EY中通過特定方向側之區域Eai之被攝體光,而在第 2AF像素lib之受光元件PD中,係可接受在射出曈ευ中通 過與特定方向相反方向側之區域Eb 1之被攝體光》亦即, 在一對AF像素na、llb各自之受光元件pD中,係可接受 通過在射出瞳EY不同之區域(部份)之被攝體光。 如此’在本實施形態之AF像素Uf中,從與第1遮光板 AS1中之第1開口部〇P1之偏向方向相反方向側入射之被攝 體光,即藉由第2遮光板AS 2之遮光區域遮光,而使受光元 件PD之受光範圍被限制。 此外,在AF像素Uf之受光元件pD之受光範圍,係可使 用眩光角AG來表示。圖18係為表示眩光角AG之圖。 具體而言,如圖18所示,眩光角AG之大小Θ係使用關於 受光對象方向之第1開口部〇ρι之寬度與關於受光對象方向 之第2開口部之寬度之和(開口寬度之和)dw、與第丨遮光 板AS1與第2遮光板AS2之距離(亦稱為「遮光板間距 離」)DT而表示成如公式(1)所示。 [數1] Θ =tan'1
DW DT (1 133795.doc -33· 200931965 如公式(1)所表示’藉由變更開口寬度之和Dw及/或遮光 板間距離DT,即可調整眩光角AG,亦即受光元件pD之受 光範圍。 <2.第2實施形態> 接著就本發明之第2實施形態進行說明。第2實施形態之 攝像裝置1B係2片遮光板AH 1、AH2中之各開口部〇H 1、 OH2之相對性位置,與第1實施形態中之開口部〇p丨、〇p2 之相對性位置不同。圖19係為表示第2實施形態之AF像素 llh之圖。圖20係為表示第2遮光板AH2之功用之圖。另 外,在圖20中,係為了圖示簡化,而表示省略了微透鏡 ML之AF像素llh。 另外,第2實施形態之攝像裝置1B,除開口部OH1、 OH2之相對性位置之相異以外,係具有與第1實施形態之 攝像裝置1A大致同樣之構成及功能(參照圖1〜圖5 ),至於 共通之部份係賦予相同之符號而省略說明。 如圖19所示,攝像裝置1B之AF像素llh(詳而言之係為第 1AF像素llHa及第2AF像素llHb)係包含具有第!開口部 OH1之第1遮光板AH1及具有第2開口部OH2之第2遮光板 AH2。第1開口部OH1係以受光元件PD之中心CP為基準而 設於偏向於特定方向(在此係右方向)之位置,而第2開口部 OH2係以受光元件PD之中心為基準而設於偏向於與特定方 向相反方向(在此係左方向)之位置。 在此,在第1實施形態之AF像素Ilf中’雖係於將第1開 口部OP1與第2開口部OP2朝Z軸方向投影在受光元件pd之 133795.doc -34· 200931965 上面之情形下,設於第1開口部〇ρι與第2開口部彼此 不重疊(不重複)之位置,惟在第2實施形態之AF像素uh 中,係於將第1開口部OH1與第2開口部〇112朝2軸方向投 影在受光元件PD之上面之情形下,設於第1開口部〇hi與 第2開口部〇H2 —部分重複之位置。 具體而言,在第1八?像素11出中,第1開口部〇1_11係以受 光元件PD之中心近旁為基準(起點)而偏向於特定方向所 設,而第2開口部〇H2係以受光元件PD之中心近旁為基準 而偏向於與特定方向相反方向所設。此外,在第2AF像素 1 lHb中,第1開口部〇H1係以受光元件pD之中心近旁為基 準而偏向於與特定方向相反方向所設,而第2開口部〇H2 係以受光元件PD之中心近旁為基準而偏向於特定方向所 設。 在具有上述構成之第1AF像素Π Ha中,通過第1開口部 OH1之被攝體光之中’在射出瞳中通過與特定方向相反方 向側之區域之被攝體光HL1藉由第2遮光板AH2之遮光區域 所遮光之可能性變高。相對於此,通過第1開口部OH丨之 被攝體光之中’通過射出曈之特定方向側之區域之被攝體 光HL2係通過第2開口部OH2而受光於受光元件pd。 此外’在第2AF像素1 lHb中,通過第1開口部OH1之被 攝體光之中,在射出瞳中通過特定方向側之區域之被攝體 光HL3藉由第2遮光板AH2之遮光區域所遮光之可能性變 高。相對於此,通過第1開口部OH1之被攝體光之中,射 出瞳中通過與特定方向相反方向側之區域之被攝體光HL4 133795.doc -35- 200931965 係通過第2開口部〇H2而受光於受光元件pD。 如此,在AF像素llh中,從與作為受光對象之所希望之 方向(受光對象方向)相反方向入射之被攝體光藉由第2遮光 板AH2所遮光之可能性變高,因此在到達受光元件pD之被 攝體光中,即可提高通過射出瞳之受光對象方向側之區域 • 之被攝體光之比重。 ' 此外,第2遮光板AH2係亦可表現為從攝像元件101之受 光面側將與攝像元件101之受光面垂直之光線照射於第i遮 © 光板AH1之情形下,配置在將通過第i開口部〇出之通過光 PL1之受光對象方向側之通過光PL2予以遮蔽之位置(參照 圖 20) 〇 <3·變形例> 以上雖就本發明之實施形態進行了說明,惟本發明並不 限定於上述說明之内容。 例如,在上述各實施形態中,雖係以受光元件PD之中 ❹心CP為基準而規定了第i開口部〇P1、〇Hl及第2開口部 OP2、OH2之位置,惟不限定於此,亦可以微透鏡Μ[之光 學中心,或是AF像素Ilf之中心為基準(起點)而規定第1開 口部OP1、OH1及第2開口部OP2、OH2之位置。 此外’在上述各實施形態中,雖係採用具有第2開口部 OH2作為第2遮光板AS2、AH2,惟不限定於此。具體而 言,採用不具有開口部之遮光板作為第2遮光板,且於從 攝像元件101之受光面侧將與攝像元件1〇1之受光面垂直之 光線照射於第1遮光板AS1、AH1之情形下,將該第2遮光 133795.doc -36- 200931965 板配置在將通過第i開口部〇p丨、〇H1之通過光予以遮蔽之 位置亦可。更詳而言之,在第2遮光板AS2、AH2中存在於 與欠光對象方向相反側之遮光區域,並未有助於從與受光 對象方向相反方向入射之被攝體光之遮光,因此採用僅在 受光對象方向侧具有遮光區域之遮光板之第2遮光板AS2、 AH2亦可。 【圖式簡單說明】 ❹
圖1係為表示本發明之第丨實施形態之攝像裝置之外觀構 成之圖。 圖2係為表示本發明之第i實施形態之攝像裝置之外觀構 成之圖。 圖3係為攝像裝置之縱剖面圖。 圖4係為攝像裝置之縱剖面圖。 圖5係為表示攝像裝置之電性之構成之區塊圖。 圖6係為用以說明攝像元件之構成之圖。 圖7係為用以說明攝像元件之構成之圖。 圖8係為AF像素11 f之縱剖面圖。 圖9係為AF像素之上面圖。 圖10係為表示第2遮光板之功用之圖。 圖11係為表示AF線之像素輸出之圖。 圖12係為表示像素輸出之位移量與離焦量之圖。 圖13係為表示具有第1遮光板及第2遮光板之^像素之 圖 14係為表示比較例之AF像素之受光元件可接受被攝 133795.doc -37- 200931965 體光之範圍之圖。 圖1 5係為表示比較例之一對AF像素中之各受光元件之 受光範圍與射出瞳中與該受光範圍對應之區域之關係之 圖。 圖16係為表示第1AF像素之受光元件可接受被攝體光之 • 範圍之圖。 - 圖17係為表示一對AF像素中之各受光元件之受光範圍 與射出瞳中與該受光範圍對應之關係之圖。 ® 圖18係為表不眩光角之圖。 圖19係為表示第2實施形態之AF像素之圖》 圖20係為表示第2遮光板之功用之圖。 【主要元件符號說明】 ΙΑ、1B 攝像裝置 11a 第1AF像素 lib 第2AF像素 Ilf AF像素 101 攝像元件 AG 眩光角 AS1、AH1 第1遮光板 AS2、AH2 第2遮光板 Ef AF區域 EY 射出瞳 OP1、OH1 第1開口部 OP2、OH2 第2開口部 PD 受光元件 133795.doc -38 -

Claims (1)

  1. 200931965 十、申請專利範固: 1. 一種攝像元件,其特徵為: 則述攝像7L件包含朝彼此不同之第1方向及第2方向將 被攝體光進行瞳分割而冑出測⑬信號之一對光電轉換單 元(cell); 前述一對光電轉換單元各自具備: 受光7L件’其接收前述被攝體光而生成前述測距信 號; 0 第1遮光層’其具有第1透光區域且配置在前述受光 元件之上方;及 第2遮光層’其具有第2透光區域且配置在前述受光 元件與前述第1遮光層之間; 且前述一對光電轉換單元包含: 第1光電轉換單元’其係前述第丨透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2透光區域在前 述第2遮光層偏向於前述第2方向;及 第2光電轉換單元,其係前述第丨透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第2方向,且前述第2透光區域在前 述第2遮光層偏向於前述第1方向。 2. 如請求項1之攝像元件,其中 前述第1光電轉換單元係前述第1透光區域以前述光電 轉換單元之中心近旁為起點而偏向於前述第1方向設 置’並且前述第2透光區域以前述中心近旁為起點而偏 向於前述第2方向設置; 133795.doc 200931965 前述第2光電轉換單元係 前述第1透光區域以前述光電轉換單元之中心近旁 為起點而偏向於前述第2方向設置,並且前述第2透光區 域以前述中心近旁為起點而偏向於前述第1方向設置。 3. Ο 4. ❹ 5. 如請求項1之攝像元件,其中 則述第1光電轉換單元係前述第丨透光區域以前述受光 元件之中心為起點而偏向於前述第1方向設置,並且前 述第2透光區域以前述中心為起點而偏向於前述第2方向 設置; 前述第2光電轉換單元係 别述第1透光區域以前述受光元件之中心為起點而 偏向於則述第2方向設置,並且前述第2透光區域以前述 中心為起點而偏向於前述第丨方向設置。 如請求項1之攝像元件,其中 前述一對光電轉換單元各自係 在則述第1遮光層之上方,進一步具備聚集前述被 攝體光之透鏡。 一種攝像元件,其特徵為: 刖述攝像元件包含朝彼此不同之第丨方向及第2方向將 被攝體光進行曈分割而輸出測距信號之—對光電轉換單 元; 前述一對光電轉換單元各自具備: 叉光疋件,其接收前述被攝體光而生成前述測距信 號; " 133795.doc 200931965 第1遮光層,其具有第丨透光區域且配置在前述受光 元件之上方;及 第2遮光層,其配置在前述受光元件與前述第〗遮光 層之間; 且前述一對光電轉換單元包含: 第1光電轉換單元,其係前述第丨透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2遮光層係配置 如下位置.在將與則述攝像元件之受光面垂直之光線照 射至前述第1遮光層之情形時,將通過前述第1透光區域 之前述光線之通過光遮蔽之位置;及 第2光電轉換單元,其係前述第1透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第2方向,且前述第2遮光層係配置 如下位置:在將與前述受光面垂直之光線照射至前述第 1遮光層之情形時,將通過前述第1透光區域之前述光線 之通過光遮蔽之位置。 6. 如請求項5之攝像元件,其中 前述第1光電轉換單元之前述第2遮光層係配置在將前 述通過光全部遮蔽之位置; 前述第2光電轉換單元之前述第2遮光層係配置在將前 述通過光全部遮蔽之位置。 7. 如請求項5之攝像元件,其中 前述第1光電轉換單元之前述第2遮光層係配置在前述 通過光之中將前述第1方向側之通過光遮蔽之位置; 前述第2光電轉換單元之前述第2遮光層係配置在前述 133795.doc 200931965 通過光之中將前述第2方向側之通過光遮蔽之位置。 8.如請求項5之攝像元件,其中 前述一對光電轉換單元各自係 在前述第1遮光層之上方,進一步具備聚集前述被 攝體光之透鏡。 • 9·—種攝像裝置’其特徵為:其係包含攝像元件,且 . 前述攝像元件包含朝彼此不同之第1方向及第2方向將 被攝體光進行瞳分割而輸出測距信號之一對光電轉換單 ❹元; 前述一對光電轉換單元各自具備: 党光7L件,其接收前述被攝體光而生成前述測距信 號; 第1遮光層,其具有第丨透光區域且配置在前述受光 元件之上方;及 第2遮光層,其具有第2透光區域且配置在前述受光 ©元件與前述第1遮光層之間; 且前述一對光電轉換單元包含: 第1光電轉換單元,其係前述第1透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2透光區域在前 • 述第2遮光層偏向於前述第2方向;及 第2光電轉換單元,其係前述第丨透光區域在前述第 1遮光層偏向於則述第2方向,且前述第2透光區域在前 述第2遮光層偏向於前述第1方向。 10. —種攝像裝置,其特徵為:其係包含攝像元件,且 133795.doc 200931965 此不同之第1方向及第2方向將 出測距信號之一對光電轉換單 前述攝像元件包含朝彼 被攝體光進行瞳分割而輸 元; 前述一對光電轉換單元各自具備: 受光元件,其接收前述被攝體光而生成前述測距信 號; 第1遮光層,其具有第1透光區域且配置在前述受光 元件之上方;及 ❺
    第2遮光層,其配置在前述受光元件與前述第丨遮光 層之間; 且前述一對光電轉換單元包含: 第1光電轉換單元,其係前述第1透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第1方向,且前述第2遮光層係配置 如下位置:在將與前述受光面垂直之光線照射至前述第 1遮光層之情形時’將通過前述第丨透光區域之前述光線 之通過光遮蔽之位置;及 第2光電轉換單元,其係前述第1透光區域在前述第 1遮光層偏向於前述第2方向,且前述第2遮光層係配置 如下位置·在將與前述受光面垂直之光線照射至前述第 1遮光層之情形時,將通過前述第丨透光區域之前述光線 之通過光遮蔽之位置。 133795.doc
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