TWI828734B - 攝像元件、攝像裝置及攝像方法 - Google Patents

攝像元件、攝像裝置及攝像方法 Download PDF

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TWI828734B
TWI828734B TW108127828A TW108127828A TWI828734B TW I828734 B TWI828734 B TW I828734B TW 108127828 A TW108127828 A TW 108127828A TW 108127828 A TW108127828 A TW 108127828A TW I828734 B TWI828734 B TW I828734B
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Abstract

本發明簡化攝像元件之製造步驟。 本發明之攝像元件具備偏光像素及相位差像素。該攝像元件所具備之偏光像素具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自被攝體之入射光的圖像信號。該攝像元件所具備之相位差像素藉由將與該偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置而對來自被攝體之入射光進行光瞳分割，產生用以檢測相位差的圖像信號。

Description

攝像元件、攝像裝置及攝像方法
本揭示係關於一種攝像元件、攝像裝置及攝像方法。詳細而言，關於一種檢測被攝體之相位差之攝像元件、攝像裝置及攝像方法。
以往，使用檢測出所拍攝之圖像之相位差並檢測攝影透鏡之焦點位置，且進行自動聚焦之攝像裝置。於該攝像裝置所使用之攝像元件，配置藉由對來自被攝體之光進行光瞳分割而檢測相位差的相位差像素。該相位差像素藉由利用遮光膜遮蔽受光面之大致一半之區域，而進行光瞳分割。作為此種攝像元件，例如提案有於相位差像素配置有偏光構造物之固體攝像元件(例如，參照專利文獻1)。於該固體攝像元件中，偏光構造物配置於相位差像素中之遮光膜之上層。此處，偏光構造物為複數條金屬導線以特定間隔平行配置而構成者，且係透過特定偏光方向之光者。藉由配置該偏光構造物，可抑制相位差像素內部中繞射或反射之光朝相位差像素之外側洩漏。另，於相位差像素以外之像素中，配置彩色濾光片取代偏光構造物。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-144194號公報
上述之先前技術存在必須於相位差像素中配置遮光膜，且於其他像素中配置彩色濾光片之位置形成偏光構造物，而有攝像元件之製造步驟變得複雜的問題。
本揭示係鑑於上述問題點而完成者，目的在於簡化攝像元件之製造步驟。
本揭示係為解決上述問題點而完成者，其第1態樣為一種攝像元件，其具備：偏光像素，其具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自被攝體之入射光的圖像信號；及相位差像素，其藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割，產生用以檢測相位差的圖像信號。
又，該第1態樣中，上述偏光元件亦可由包含以特定間距排列之複數條帶狀導體之線柵而構成。
又，該第1態樣中，上述遮光膜亦可由與上述偏光元件相同之材料構 成。
又，該第1態樣中，上述相位差像素亦可進而具備上述偏光元件。
又，該第1態樣中，亦可具備含有至少於3個偏光方向構成之上述偏光元件的各個上述偏光像素。
又，該第1態樣中，亦可進而具備產生基於來自上述被攝體之入射光之圖像信號的像素。
又，該第1態樣中，亦可具備含有至少於2個偏光方向構成之上述偏光元件的各個上述偏光像素。
又，本揭示之第2態樣係一種攝像裝置，其具備：偏光像素，其係具備透過來自被攝體之入射光中特定偏光方向之入射光之偏光元件的像素；相位差像素，其係藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定光瞳分割方向轉移配置而對上述入射光進行光瞳分割的像素；及處理部，其對藉由上述偏光像素產生之圖像信號及藉由上述相位差像素產生之圖像信號進行處理。
又，該第2態樣中，上述處理部具備：偏光資訊產生部，其基於藉由上述偏光像素產生之圖像信號而產生上述被攝體之圖像中偏光之資訊即偏光資訊；及相位差資訊產生部，其基於藉由上述相位差像素產生之圖像信 號而產生表示上述被攝體之相位差的相位差資訊。
又，該第2態樣中，上述處理部進而具備：法線資訊產生部，其基於上述產生之偏光資訊而產生上述被攝體之圖像之法線資訊；及深度資訊產生部，其基於上述產生之相位差資訊而產生上述被攝體之圖像之深度資訊。
又，該第2態樣中，上述處理部進而具備：法線矢量產生部，其基於上述產生之法線資訊及上述產生之深度資訊而產生上述被攝體之圖像之法線矢量。
又，該第2態樣中，上述相位差資訊產生部產生基於上述產生之偏光資訊而選擇之圖像中之上述相位差資訊。
又，本揭示之第3態樣係一種攝像方法，其具備：偏光資訊產生步驟，其基於由偏光像素產生之圖像信號而產生被攝體之圖像中之偏光之資訊即偏光資訊；上述偏光像素具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自上述被攝體之入射光之圖像信號；及相位差資訊產生步驟，其基於由相位差像素產生之圖像信號而產生表示被攝體之相位差的相位差資訊；上述相位差像素藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置，而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割。
藉由此種態樣，具有同時形成偏光像素之偏光元件及相位差像素之遮光膜之作用。
1:攝像裝置
3:被攝體
4:基準面
5:攝影透鏡
6a:入射光
6b:入射光
10:像素陣列部
20:垂直驅動部
21:信號線
22:信號線
30:行信號處理部
40:控制部
41:信號線
42:信號線
50:處理部
100:偏光像素
101:光電轉換部
121:半導體基板
122:n型半導體區域
123:絕緣層
124:配線層
125:支持基板
131:絕緣膜
132:絕緣膜
133:金屬膜
140:偏光元件
141:遮光線
142:空隙
143:光反射層
144:絕緣層
145:光吸收層
160:彩色濾光片
161:彩色濾光片
171:晶載透鏡
200:相位差像素
241:遮光膜
242:開口部
243:開口部
300:像素
401:被攝體
402:面
403:法線
412:偏光成分
413:無偏光成分
501:圖像信號分離部
502:偏光資訊產生部
503:法線資訊產生部
504:相位差資訊產生部
505:相位差資訊產生部
506:法線矢量產生部
522:偏光資訊產生部
524:相位差資訊產生部
601:金屬膜
602:絕緣物膜
603:金屬膜
604:絕緣物膜
1000:相機
1001:透鏡
1002:攝像元件
1003:攝像控制部
1004:透鏡驅動部
1005:圖像處理部
1006:操作輸入部
1007:訊框記憶體
1008:顯示部
1009:記錄部
S101~S102:步驟
S104~S106:步驟
S110~S112:步驟
S151~S152:步驟
S154:步驟
φ:方位角
υ:偏光角
ρ:偏光度
θ:天頂角
X:軸
Y:軸
Z:軸
圖1係顯示本揭示之實施形態之攝像裝置之構成例之圖。
圖2係顯示本揭示之第1實施形態之攝像元件之構成例之圖。
圖3a-3b係顯示本揭示之第1實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。
圖4係顯示本揭示之實施形態之偏光元件之構成例之圖。
圖5a-5c係顯示本揭示之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例之圖。
圖6a-6e係顯示本揭示之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例之圖。
圖7係顯示本揭示之第1實施形態之處理部之構成例之圖。
圖8a-8b係顯示本揭示之第1實施形態之法線之檢測之一例之圖。
圖9a-9b係顯示本揭示之第1實施形態之偏光資訊之一例之圖。
圖10a-10f係顯示本揭示之第1實施形態之相位差資訊之一例之圖。
圖11係顯示本揭示之第1實施形態之深度映射之一例之圖。
圖12係顯示本揭示之第1實施形態之處理部之處理之一例之圖。
圖13係顯示本揭示之第1實施形態之法線資訊產生處理之一例之圖。
圖14係顯示本揭示之第2實施形態之攝像元件之構成例之圖。
圖15係顯示本揭示之第2實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。
圖16係顯示本揭示之第2實施形態之處理部之構成例之圖。
圖17係顯示本揭示之第2實施形態之處理部之處理之一例之圖。
圖18a-18b係顯示本揭示之第3實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。
圖19係顯示本揭示之第4實施形態之攝像元件之構成例之圖。
圖20係顯示可應用本技術之攝像裝置之一例即相機之概略構成例之方塊圖。
接著，參照圖式對用以實施本揭示之形態(以下稱為實施形態)進行說明。以下圖式中，相同或類似部分附註有相同或類似之符號。惟，圖式為示意圖，各部之尺寸比例等未必與實物一致。又，圖式彼此間當然亦包含彼此尺寸之關係或比例不同之部分。又，按以下順序進行實施形態之說明。
1.第1實施形態
2.第2實施形態
3.第3實施形態
4.第4實施形態
5.對相機之應用例
<1.第1實施形態>
[攝像裝置之構成]
圖1係顯示本揭示之實施形態之攝像裝置之構成例之圖。該圖之攝像 裝置1具備像素陣列部10、垂直驅動部20、行信號處理部30、控制部40、及處理部50。
像素陣列部10係像素配置成2維格子狀而構成者。此處，像素為產生與照射之光相應之圖像信號者。於該圖之像素陣列部10中，配置偏光像素100及相位差像素200之2個像素。該等像素具有產生與照射之光相應之電荷之光電轉換部。又，像素進而具有像素電路。該像素電路產生基於藉由光電轉換部產生之電荷的圖像信號。圖像信號之產生藉由利用後述之垂直驅動部20產生之控制信號而控制。於像素陣列部10以XY矩陣狀配置信號線21及22。信號線21係傳遞偏光像素中之像素電路的控制信號之信號線，配置於像素陣列部10之每列，且對於配置於各列之像素共通地配線。信號線22係傳遞藉由像素之像素電路而產生之圖像信號的信號線，配置於像素陣列部10之每行，且對於配置於各行之像素共通地配線。該等光電轉換部及像素電路係形成於半導體基板。
偏光像素100係配置有偏光元件之像素。此處，偏光元件為透過特定之偏光方向之入射光者。偏光像素100產生基於透過該偏光元件之來自被攝體之入射光之圖像信號。針對偏光像素100之構成細節予以後述。
相位差像素200係將來自被攝體之入射光進行光瞳分割，產生用以檢測相位差之圖像信號的像素。該相位差像素200檢測出因通過將來自被攝體之光成像於像素陣列部10之攝像透鏡之不同區域的光所致之圖像之偏差，作為相位差。相位差像素200係例如用於自動聚焦之像素。如該圖所 示，複數個相位差像素200配置於像素陣列部10之特定列。又，光瞳分割係將透過攝影透鏡之光分割為二之方式。於該圖之像素陣列部10中，沿相位差像素200所配置之列之方向透過攝影透鏡之光被分割。針對相位差像素200之構成細節予以後述。另，像素陣列部10係申請專利範圍所記述之攝像元件之一例。
垂直驅動部20係產生偏光像素100及相位差像素200之像素電路之控制信號者。該垂直驅動部20將產生之控制信號經由該圖之信號線21傳遞至偏光像素100及相位差像素200。行信號處理部30係處理由偏光像素100及相位差像素200產生之圖像信號者。該行信號處理部30進行經由該圖之信號線22自偏光像素100及相位差像素200傳遞之圖像信號之處理。於行信號處理部30中之處理，例如，相當於將偏光像素100及相位差像素200中產生之類比圖像信號轉換成數位圖像信號之類比數位轉換。藉由行信號處理部30處理之圖像信號對處理部50輸出。
控制部40係控制垂直驅動部20及行信號處理部30者。該控制部40係藉由產生控制垂直驅動部20及行信號處理部30之控制信號並輸出而進行像素陣列部10之控制。藉由控制部40產生之控制信號，分別藉由信號線41及42對垂直驅動部20及行信號處理部30傳遞。
處理部50係處理由偏光像素100產生之圖像信號及由相位差像素200產生之圖像信號者。具體而言，進行由行信號處理部30轉換成數位信號之圖像信號之處理。針對處理部50之構成細節予以後述。另，垂直驅動部 20、行信號處理部30、控制部40及處理部50與像素陣列部10可形成於同一半導體基板。又，垂直驅動部20等、與像素陣列部10亦可形成於不同之半導體基板。
[攝像元件之構成]
圖2係顯示本揭示之第1實施形態之攝像元件之構成例之圖。該圖係顯示像素陣列部10之構成例之剖視圖，且係顯示圖1中說明之偏光像素100及相位差像素200之構成例之圖。像素陣列部10具備半導體基板121、絕緣層123、配線層124、支持基板125、絕緣膜131及132、偏光元件140、遮光膜241、彩色濾光片161、及晶載透鏡171。
半導體基板121係形成偏光像素100及相位差像素200之光電轉換部或像素電路中之元件之半導體部分的半導體基板。該圖記述有該等中之光電轉換部101。於半導體基板121，例如形成以p型構成之井區域，於該井區域形成上述元件之半導體部分。為方便起見，該圖之半導體基板121假定為由井區域構成者。該圖之光電轉換部101藉由形成於該井區域之n型半導體區域122與該n型半導體區域122之周圍之p型井區域構成。藉由該等n型半導體區域122及p型井區域之間之pn接合而形成光電二極體。該光電二極體相當於光電轉換部101，若被入射光照射，則產生光電轉換之電荷。由光電轉換部101產生之電荷藉由未圖示之像素電路轉換成圖像信號。
配線層124係傳遞由偏光像素100及相位差像素200產生之圖像信號或 偏光像素100及相位差像素200之控制信號的配線。該配線層124可由銅(Cu)等金屬構成。圖1中說明之信號線21及22由配線層124構成。絕緣層123係使配線層124絕緣者。該絕緣層例如可藉由氧化矽(SiO2)或氮化矽(SiN)構成。另，絕緣層123及配線層124構成配線區域。該配線區域形成於半導體基板121之表面側。
支持基板125係支持像素陣列部10之基板。該支持基板125係接著於絕緣層123之表面，為提高像素陣列部10之製造步驟中之強度而配置之基板。
絕緣膜131係使半導體基板121絕緣之膜。該絕緣膜131例如由SiO2構成，使半導體基板121之背面側絕緣。後述之偏光元件140及遮光膜241形成於該絕緣膜131之表面。
絕緣膜132係使偏光元件140及遮光膜241絕緣之膜。又，絕緣膜132進而進行形成彩色濾光片160之面之平坦化。絕緣膜132可由例如SiO2構成。
彩色濾光片161係配置於偏光像素100，透過入射光中特定波長之光之濾光片。即，彩色濾光片161係根據波長而選擇透過之入射光的光學性濾光片。作為該彩色濾光片160，例如可使用透過紅色光(波長700nm)、綠色光(波長546nm)及藍色光(436nm)之3種的彩色濾光片161。晶載透鏡171係使入射光聚光之透鏡。該圖之晶載透鏡171經由彩色濾光片161及偏 光元件140等使入射光聚光於光電轉換部101。另，該圖之像素陣列部10相當於對與半導體基板121之形成配線區域之面不同之面即背面照射入射光之背面照射型之攝像元件。
偏光元件140係進行入射光之偏光者。該偏光元件140藉由透過入射光中特定之偏光方向之光，而進行入射光之偏光。通常，來自被攝體之光中包含於不同方向偏光之複數光。藉由進行該等光中特定偏光方向之光之攝像並產生圖像信號，可取得該偏光方向之光量。藉由對複數個偏光方向進行該操作，可掌握來自被攝體之光如何偏光等之偏光資訊。基於該偏光資訊，可進行被攝體之3維形狀之掌握等。
偏光元件140可由例如線柵構成。此處，線柵是指將複數條帶狀導體以特定間距排列而構成之偏光元件。此處，帶狀導體是指構成為線狀或長方體等之導體。若光入射於由此種導體構成之偏光元件140，則導體中之自由電子對應於入射光而振動。此時，偏光元件140之入射光中朝與複數條帶狀導體所排列之方向垂直之方向、即與帶狀導體之長邊方向平行之方向偏光之光，使自由電子於帶狀導體之帶之長邊方向振動。因此，與複數條帶狀導體所排列之方向垂直之入射光被藉由該自由電子之振動而產生之光抵消，無法透過偏光元件140，而被偏光元件140反射。另一方面，偏光元件140之與複數條帶狀導體所排列之方向平行之偏光方向、即與帶狀導體之長邊方向垂直之偏光方向之入射光，使自由電子於帶狀導體之帶之短邊方向振動。該情形時，因自由電子之振動使得光之強度變低，故該偏光方向之入射光因偏光元件140造成之衰減變小，而可透過偏光元件 140。針對偏光元件140之構成之細節予以後述。
遮光膜241配置於相位差像素200，且為遮蔽相位差像素200之入射光所照射之面即受光面者。又，遮光膜241可與偏光元件140同時形成。如該圖所示，遮光膜241可配置於與偏光元件140同層，且可由與偏光元件140相同之材料構成。於相位差像素200中，於未由遮光膜241遮蔽之區域，形成開口部242。經由該開口部242，入射光照射於相位差像素200之光電轉換部101。該圖之相位差像素200將遮光膜241於該圖之右側轉移配置，將開口部242於該圖之左側轉移配置。如後所述，將該圖之相位差像素200中之遮光膜241及開口部242左右調換而配置之相位差像素200配置於附近，藉由該等2個相位差像素200，執行左右方向之光瞳分割。
另，像素陣列部10之構成並未限定於該例。例如，亦可應用於入射光照射於半導體基板121之形成配線區域之面即表面之表面照射型之攝像元件。又，亦可採用於相位差像素200亦配置彩色濾光片161之構成。又可省略彩色濾光片161，而採用產生單色之圖像信號之構成。又可採用於絕緣膜131或132配置層內透鏡之構成。
[攝像元件之配置]
圖3係顯示本揭示之第1實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。該圖係顯示偏光像素100及相位差像素200之配置例之圖。於偏光像素100之位置配置偏光元件140。如該圖所示，偏光元件140以特定間距排列複數條帶狀導體而構成。另一方面，於相位差像素200之位置配置遮 光膜241及開口部242。又，該圖之文字係表示配置於偏光像素100之彩色濾光片161之種類之文字。「R」、「G」及「B」分別表示對應於紅色光、綠色光及藍色光之彩色濾光片161。
該圖係表示配置具備4個偏光方向之偏光元件140之偏光像素100之例之圖。具體而言，將偏光方向各相差45度之偏光元件140配置於各個偏光像素100。又，偏光像素100之彩色濾光片161構成為以拜爾排列。此處，拜爾排列係將與綠色光對應之彩色濾光片161配置成方格形狀、將與紅色光及藍色光對應之彩色濾光片161配置於其間之排列方法。又，相位差像素200中，於左側及右側配置有開口部242之2個相位差像素200成對地配置。
該等偏光像素100及相位差像素200可根據目的而變更分配。該圖中之a係表示與相位差像素200比較，配置較多偏光像素100之例者。該情形時，因偏光像素100配置較多，故可取得較多偏光資訊。另一方面，該圖中之b係表示相位差像素200配置較多之例者。該情形時，可取得更多相位差資訊。
另，偏光像素100之構成並未限定於該例。例如，亦可使用互補系(青色、品紅色、及黃色)之彩色濾光片161，取代紅色光、綠色光及藍色光所對應之原色系之彩色濾光片161。又，亦可為同色之彩色濾光片161配置於2列2行之4個偏光像素100，且將該4個偏光像素100作為單位以拜爾排列配置。
[偏光元件之構成]
圖4係顯示本揭示之實施形態之偏光元件之構成例之圖。該圖係表示偏光元件140之構成例之剖視圖。該圖之偏光元件140藉由光反射層143、絕緣層144、光吸收層145而構成。
光反射層143係反射入射光者，且相當於上述之帶狀導體者。該光反射層143可藉由具有導電性之無機材料而構成。例如，可藉由鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、Cu、鉑(Pt)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、W、鐵(Fe)、及碲(Te)等金屬材料構成。又，例如，亦可藉由包含該等金屬之合金以及矽(Si)及鍺(Ge)等半導體材料構成。
光吸收層145係吸收入射光者。該光吸收層145可藉由與光反射層143同樣之材料構成，但較佳使用入射光之吸收係數較高之材料。
絕緣層144係例如藉由SiO2構成之絕緣體。該絕緣層144配置於光反射層143及光吸收層145之間，調整藉由光反射層143反射之光之相位。具體而言，絕緣層144將由光反射層143反射之光之相位調整為與由光吸收層145反射之光相反之相位。因由絕緣層144調整相位之光與由光吸收層145反射之光為相反之相位，故兩者因干涉而衰減。藉此，可減輕偏光元件140引起之光之反射。又，絕緣層144亦具有作為光吸收層145之基底之作用。
依序積層之光反射層143、絕緣層144及光吸收層145以特定間距排列。該等積層之光反射層143、絕緣層144及光吸收層145於下文中稱為遮光線141。於鄰接之遮光線141之間配置空隙142。於該空隙142，填充圖2中說明之絕緣膜132。另，偏光元件140之構成並未限定於該例。例如，亦可使用省略了絕緣層144及光反射層143之遮光線141。又，例如，亦可於空隙142填充空氣等氣體。
[攝像元件之製造方法]
圖5及6係顯示本揭示之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例之圖。該圖係表示像素陣列部10之偏光元件140及遮光膜241之製造方法之圖。首先，於形成有井區域及n型半導體區域122等之半導體區域121形成配線區域。繼而，接著支持基板125，使上下反轉。接著，形成絕緣膜131，配置偏光元件140之基底之金屬膜133(圖2中未圖示)(圖6中為a)。該金屬膜133例如可使用積層有Ti及氮化鈦(TiN)之膜。
繼而，積層成為光反射層143、絕緣層144及光吸收層145之材料之金屬膜601、絕緣物膜602及金屬膜603(圖5中之b)。金屬膜601、絕緣物膜604及金屬膜603分別可使用Al、SiO2及W之膜，且可藉由CVD(Chemical Vapor Deposition：化學汽相沈積)或濺鍍而形成。
接著，蝕刻金屬膜601、絕緣物膜604及金屬膜603而形成遮光線141、空隙142、遮光膜241及開口部242(圖5中之c)。該蝕刻可使用周知之方法。藉此，可同時形成偏光元件140及遮光膜241。
接著，積層成為絕緣膜132之材料之絕緣物膜604(圖6中之d)。絕緣物膜604例如可使用SiO2、SiN及氮氧化矽(SiON)等氧化物或氮化物。又，絕緣物膜604係例如可藉由高密度電漿CVD或ALD(Atomic Layer Deposition：原子層堆積)而形成。
其次，藉由研磨絕緣物膜604使表面平坦化，而形成絕緣膜132(圖6中之e)。絕緣物膜604之研磨可例如藉由化學機械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)而進行。
其後，可藉由形成彩色濾光片161及晶載透鏡171而製造像素陣列部10。
[處理部之構成]
圖7係顯示本揭示之第1實施形態之處理部之構成例之圖。該圖係表示圖1中說明之處理部50之構成例之圖。該圖之處理部50具備圖像信號分離部501、偏光資訊產生部502、法線資訊產生部503、相位差資訊產生部504、深度資訊產生部505、及法線矢量產生部506。
圖像信號分離部501係分離由偏光像素100及相位差像素200產生之圖像信號者。該圖像信號分離部501將自行信號處理部30輸出之數位之圖像信號分離為偏光像素之圖像信號及相位差像素之圖像信號，且分別對偏光資訊產生部502及相位差資訊產生部504輸出。
偏光資訊產生部502係自偏光像素之圖像信號產生偏光資訊者。此處，偏光資訊為被攝體之圖像中之偏光之資訊。該偏光資訊產生部502基於與透過圖3中說明之4個偏光方向之偏光元件140之入射光相應之圖像信號而產生偏光資訊。
於來自被攝體之光，包含沿特定方向偏光之偏光成分與未依據特定偏光方向之無偏光成分。該沿特定方向偏光之成分係基於鏡面反射之光，且反射時對應於被攝體之面之方向而偏光之光。另一方面，無偏光成分係基於擴散反射之光。偏光資訊產生部502將偏光像素之圖像信號分離為偏光成分及無偏光成分。接著，產生偏光成分之偏光方向(偏光角)及偏光度作為偏光資訊。對偏光資訊產生部502中之處理細節加以後述。
法線資訊產生部503為基於藉由偏光資訊產生部502產生之偏光資訊而產生法線資訊者。此處，法線資訊為於被攝體之面假想形成之法線之資訊，且特定出被攝體之面之方向的資訊。該法線資訊可應用極座標系中對於x軸及z軸之角度之資訊。對法線資訊產生部503中之處理細節加以後述。
相位差資訊產生部504係自相位差像素之圖像信號產生相位差資訊者。此處，相位差資訊係表示圖1中說明之被攝體之相位差之資訊。於攝像元件(像素陣列部10)，以特定之焦距配置攝像透鏡，使被攝體成像。藉由調整攝像透鏡之位置於被攝體對焦而進行拍攝，可獲得模糊較少之圖 像。藉由配置相位差像素200，可檢測來自該焦點位置之被攝體之偏移作為相位差。又，藉由檢測相位差，亦可進行以被攝體配置於距攝像元件較近之位置之情形及配置於較遠之位置之情形之焦點位置為基準的判別。對相位差資訊之細節加以後述。
深度資訊產生部505為基於藉由相位差資訊產生部504產生之相位差資訊而產生被攝體之深度資訊者。此處，深度資訊係以攝影透鏡之焦點位置為基準之被攝體之光軸方向之形狀之資訊。該深度資訊可基於上述被攝體位置之判別結果而產生。
法線矢量產生部506為基於由法線資訊產生部503產生之法線資訊與深度資訊產生部505產生之深度資訊，產生上述法線矢量者。
[法線資訊]
圖8係顯示本揭示之第1實施形態之法線之檢測之一例之圖。該圖中之a係顯示藉由邊拍攝被攝體邊檢測被攝體之法線而取得被攝體形狀之情況之圖。該圖之a中，藉由攝像裝置1拍攝配置於基準面4之被攝體401。如該圖中之a所示，被攝體401構成為自基準面4朝攝像裝置1之方向隆起之形狀。於該圖之攝像裝置1配置攝影透鏡5。該攝影透鏡5例如可配置於對焦於基準面4之焦點位置。自光源2出射之光藉由被攝體401之表面反射，經由攝影透鏡5入射至攝像裝置1之像素陣列部10(未圖示)。著眼於被攝體401之面402而說明法線。
該圖中之b係自攝像裝置1之方向觀察被攝體401之俯視圖。以該圖中b所示之方式，定義座標軸(x軸、y軸及z軸)。面402中之法線403之方向可藉由距x軸之角度即方位角φ及距z軸之角度即天頂角θ加以表示。藉由將被攝體401分割成複數個面，算出該等面之每個方位角φ及天頂角θ並取得法線，可取得被攝體401之立體形狀。上述法線資訊產生部503產生該等面之每個方位角φ及天頂角θ作為法線資訊。
[偏光資訊]
圖9係顯示本揭示之第1實施形態之偏光資訊之一例之圖。該圖中之a顯示藉由攝像裝置1拍攝圖8中說明之被攝體401時之偏光方向與圖像信號位準之關係之圖。該圖中之a之橫軸表示偏光角。該偏光角相當於圖8中距x軸朝向y軸方向之角度。該圖中之a之縱軸表示圖像之亮度。該亮度為與圖像信號位準相應之值。該圖中之a表示假定使圖2及3中說明之偏光元件140之偏光方向連續變化之情形之圖像之亮度變化者。如該圖中之a所示，來自被攝體401之光係亮度根據偏光方向而變化之偏光成分412與不依據偏光方向之一定亮度之無偏光成分413重疊之構成。該圖中之a之Imax及Imin分別表示亮度之最大值及最小值。偏光成分412為具有180度週期之正弦波形狀之圖表。
該圖中a之亮度I例如可由下述公式表示。
Figure 108127828-A0305-02-0021-1
此處，υ表示偏光角。偏光資訊產生部502自藉由圖像信號分離部501分離之偏光像素之圖像信號擷取偏光元件140之各個偏光方向之圖像信 號，代入公式(1)，藉此產生該圖中a之圖表。法線資訊產生部503自該產生之圖表取得Imax及Imin。又，亮度為Imax之偏光角相當於方位角φ。法線資訊產生部503可自該圖表之Imax取得方位角φ。
又，法線資訊產生部503算出被攝體401之圖像之偏光度。該偏光度ρ可如下式表示。
Figure 108127828-A0305-02-0022-3
藉由該偏光度ρ可算出天頂角θ。該圖中之b係表示偏光度與天頂角之關係之圖。該圖中之b之圖表為由菲涅爾公式導出之圖表。另，必須選擇根據被攝體401之折射率而應用之圖表。該圖中b之圖表中，虛線之圖表表示較高折射率之情形，1點鏈線之圖表表示較低折射率之情形。如此，藉由偏光資訊產生部502及法線資訊產生部503分別產生偏光資訊及法線資訊。
如圖9中a所示，與偏光方向相應之亮度之變化具有180度週期性。因此，算出差180度之2個方向作為上述法線方向，產生不穩定性。具體而言，被攝體401為對於基準面4朝上側(接近攝像裝置1之側)凸出之形狀或朝下側(遠離攝像裝置1之側)凸出之形狀不甚明朗。
[相位差資訊]
圖10係顯示本揭示之第1實施形態之相位差資訊之一例之圖。該圖中之a至c係顯示檢測相位差時之被攝體3、攝影透鏡5及像素陣列部10之關係之圖。又，該圖中a至c之入射光6a及6b分別表示對於像素右側配置開口部 242之相位差像素200及於像素左側配置開口部242之相位差像素200入射的入射光。
該圖中a係顯示拍攝位於攝影透鏡5之焦點位置之被攝體3之面之情形之圖。該情形時，入射光6a及6b聚光於像素陣列部10之受光面。該圖中b係顯示拍攝靠近攝影透鏡5之焦點位置之位置之被攝體3之面之情形之圖。入射光6a及6b聚光於像素陣列部10之後方，呈所謂之後焦之狀態。因此，像素陣列部10之受光面中，圖像偏移而被拍攝。該圖中c係顯示拍攝遠離攝影透鏡5之焦點位置之位置之被攝體3之面之情形之圖。入射光6a及6b聚光於較像素陣列部10之受光面更接近攝影透鏡5之位置，呈所謂之前焦之狀態。與該圖中之b比較，圖像於相反方向偏移而被拍攝。如此，聚光位置對應於被攝體之位置而變化，圖像偏移而被拍攝。
又，該圖中之d至f表示拍攝圖8中說明之被攝體401之情形之圖像之圖，且表示相位差像素位置及亮度之關係之圖。又，該圖中d至f分別表示對應該圖中a至c之位置關係而拍攝之情形之圖。此處，相位差像素位置表示配置於像素陣列部10之同一列之複數個相位差像素200之位置。又，該圖中d至f之實線及虛線為分別基於入射光6a及6b之圖像，且利用於像素右側配置開口部242之相位差像素200及於像素左側配置開口部242之相位差像素200所得之圖像。
圖7中說明之相位差資訊產生部504產生由相位差像素200之圖像信號所得的圖像作為相位差資訊。又，深度資訊產生部505基於該相位差資 訊，檢測被攝體之深度方向對於基準面之焦點位置之位置關係(深度)。藉由該深度資訊，可消除上述不穩定性之問題。法線矢量產生部506藉由該深度資訊及法線資訊，產生包含被攝體401之各面之法線方向之法線矢量。藉由該法線矢量，例如可產生被攝體401之深度映射。
[深度映射]
圖11係顯示本揭示之第1實施形態之深度映射之一例之圖。該圖係表示由法線矢量產生之深度映射之例之圖。藉由該圖之梯度，顯示被攝體之深度。
[處理方法]
圖12係顯示本揭示之第1實施形態之處理部之處理一例之圖。首先，圖像信號分離部501將自行信號處理部30輸出之圖像信號分離成偏光像素之圖像信號及相位差像素之圖像信號(步驟S101)。其次，偏光資訊產生部502自偏光像素之圖像信號產生偏光資訊(步驟S102)。其次，執行法線資訊產生處理，產生法線資訊(步驟S110)。其次，相位差資訊產生部504自相位差像素之圖像信號產生相位差資訊(步驟S104)。其次，深度資訊產生部505基於相位差資訊產生深度資訊(步驟S105)。其次，法線矢量產生部506自法線資訊及深度資訊產生法線矢量(步驟S106)。
[法線資訊產生]
圖13係顯示本揭示之第1實施形態之法線資訊產生處理之一例之圖。該圖係顯示相當於圖12中法線資訊產生之處理的處理之圖。首先，法線資 訊產生部503自偏光資訊取得偏光角υ(步驟S111)。其次，法線資訊產生部503自偏光資訊取得天頂角θ(步驟S112)。其後，法線資訊產生部503將偏光角υ及天頂角θ作為法線資訊對法線矢量產生部506輸出。
如此，可藉由像素陣列部10產生之偏光像素之圖像信號及相位差像素之圖像信號而產生法線矢量，可取得被攝體401之立體形狀。
如上說明，於本揭示之第1實施形態之攝像元件(像素陣列部10)中，可同時形成偏光元件140及遮光膜241。藉此，可簡化像素陣列部10之製造步驟。
<2.第2實施形態>
上述第1實施形態之攝像裝置1自偏光資訊及相位差資訊取得被攝體401之立體形狀。對此，本揭示之第2實施形態之攝像裝置1於將偏光資訊用於提高相位差檢測精度之點上，與上述第1實施形態不同。
[攝像元件之構成]
圖14係顯示本揭示之第2實施形態之攝像元件之構成例之圖。該圖之像素陣列部10就於相位差像素200之開口部亦配置偏光元件之點上，與圖2中說明之像素陣列部10不同。
於該圖之開口部243配置偏光元件。藉此，該圖之相位差像素200可產生各個偏光方向之相位差資訊。
[攝像元件之配置]
圖15係顯示本揭示之第2實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。如該圖所示，於相位差像素200之開口部243亦配置偏光元件。
藉由取得各個偏光方向之相位差資訊，可對期望之圖像進行焦距之調整。於圖9中所說明，來自被攝體之光包含偏光成分412及無偏光成分413。偏光成分412相當於鏡面反射成分。例如，映入車擋風玻璃之景色等之圖像信號構成偏光成分412。另一方面，無偏光成分413相當於擴散反射。例如，車擋風玻璃內側之人物等之圖像信號構成無偏光成分413。因此，藉由分離偏光成分及無偏光成分，檢測各自之相位差，可對期望之圖像調整焦點而對焦。
又，因偏光元件配置於相位差像素200之開口部243，故可減輕於遮光膜241之端面上發生因反射之入射光引起之混色。此處，混色是指透過像素之彩色濾光片之光混入鄰接之像素而被拍攝之現象，為圖像信號之雜訊之成因。
[處理部之構成]
圖16係顯示本揭示之第2實施形態之處理部之構成例之圖。該圖之處理部50就省略法線資訊產生部503、深度資訊產生部505及法線矢量產生部506，而具備相位差資訊產生部524替代相位差資訊產生部504之點上，與圖7中說明之處理部50不同。又，該圖之處理部50具備偏光資訊產生部 522替代偏光資訊產生部502。
該圖之偏光資訊產生部522自偏光像素之圖像信號分離無偏光成分及偏光成分，且對相位差資訊產生部524輸出。該分離例如可藉由算出圖像信號之平均值且自各個偏光方向之圖像信號減去而算出偏光成分，並自各個偏光方向之圖像信號減去該偏光成分而算出無偏光成分而進行。又，例如，亦可算出圖9中a之與Imax最近之偏光方向之圖像信號作為偏光成分。另，如圖14中說明，由於偏光元件亦配置於相位差像素200，因而可檢測於特定方向偏光之入射光之相位差。例如，亦可對焦於映入車擋風玻璃之景象。
該圖之相位差資訊產生部524基於由偏光資訊產生部522輸出之偏光資訊，選擇無偏光成分或偏光成分產生相位差資訊。
[處理方法]
圖17係顯示本揭示之第2實施形態之處理部之處理之一例之圖。首先，圖像信號分離部501將自行信號處理部30輸出之圖像信號分離成偏光像素之圖像信號及相位差像素之圖像信號(步驟S151)。其次，偏光資訊產生部522自偏光像素之圖像信號產生偏光資訊(步驟S152)。其次，相位差資訊產生部524基於偏光資訊選擇相位差像素之圖像信號，產生相位差資訊(步驟S154)。藉由基於該相位差資訊使攝影透鏡移動，可於期望之圖像對焦。
另，攝像裝置1之構成並未限定於該例。例如，亦可使用圖2中說明之像素陣列部10。
其以外之攝像裝置1之構成係與本揭示之第1實施形態中說明之攝像裝置1之構成同樣，因而省略說明。
如以上說明，本揭示之第2實施形態之攝像裝置1基於偏光資訊選擇被攝體之圖像進行相位差之檢測。藉此，可檢測期望之圖像之相位差並對焦。
<3.第3實施形態>
上述之第1實施形態之像素陣列部10配置有4個偏光方向之偏光元件140。對此，本揭示之第3實施形態之像素陣列部10於使用3個以下之偏光方向之偏光元件140之點上，與上述第1實施形態不同。
[攝像元件之配置]
圖18係顯示本揭示之第3實施形態之偏光像素及相位差像素之配置例之圖。該圖中a係表示具備配置3個方向之偏光元件140之偏光像素100的像素陣列部10之例者。於上述式(1)中，變數為Imax、Imin及方位角φ3個。因此，藉由產生3個偏光方向之圖像信號，可產生偏光資訊。可削減偏光像素100之種類，且配置較多相位差像素200。可使相位差之檢測精度提高。
又，該圖中b係顯示配置具有2個方向之偏光元件140之偏光像素100且配置像素300之像素陣列部10之例之圖。該像素300係未配置偏光元件140及遮光膜241之像素。又，偏光像素100之偏光元件140分別構成於未正交之方向之偏光方向。具體而言，構成於0度及45度之偏光方向。自藉由像素300產生之圖像信號減去配置有構成於0度偏光方向之偏光元件140之偏光像素100之圖像信號，藉此可產生90度偏光方向之圖像信號。同樣，可自配置像素300及構成於45度偏光方向之偏光元件140之偏光像素100之圖像信號，產生135度偏光方向之圖像信號。藉由配置像素300，可提高畫質。
其以外之攝像裝置1之構成係與本揭示之第1實施形態中說明之攝像裝置1之構成同樣，因而省略說明。
如上說明，本揭示之第3實施形態之攝像裝置1可削減配置於像素陣列部10之偏光像素100之種類，且可增加相位差像素200。又，亦可配置通常之像素300。
<4.第4實施形態>
上述之第1實施形態之像素陣列部10係於同層配置偏光元件140及遮光膜241。與此相對，本揭示之第4實施形態之像素陣列部10於不同層配置偏光元件140及遮光膜241之點上，與上述第1實施形態不同。
[攝像元件之構成]
圖19係顯示本揭示之第4實施形態之攝像元件之構成例之圖。該圖之像素陣列部10於偏光元件140及遮光膜241配置於絕緣膜132中不同層之點上，與圖2中說明之像素陣列部10不同。偏光元件140之遮光線141以較窄之間距配置。與此相對，遮光膜241及開口部242為較寬之間距。於將此種間距不同之遮光線141及遮光膜241配置於同層之情形時，因遮光線141及遮光膜241之蝕刻條件各不相同，故存在像素陣列部10之製造方法變難之情形。於此種情形，可個別地形成遮光線141及遮光膜241。於該情形，亦可藉由處理部50進行圖12及17中說明之處理。
其以外之攝像裝置1之構成係與本揭示之第1實施形態中說明之攝像裝置1之構成同樣，因而省略說明。
如以上說明，本揭示之第4實施形態之攝像裝置1於不同層配置像素陣列部10之偏光像素100及相位差像素200之偏光元件140及遮光膜241。藉此，可簡化偏光元件140及遮光膜241之製造。
<5.對相機之應用例>
本揭示之技術(本技術)可應用於多種產品。例如，本技術亦可作為搭載於相機等攝像裝置之攝像元件而實現。
圖20係顯示可應用本技術之攝像裝置之一例即相機之概略構成例之方塊圖。該圖之相機1000具備透鏡1001、攝像元件1002、攝像控制部1003、透鏡驅動部1004、圖像處理部1005、操作輸入部1006、訊框記憶 體1007、顯示部1008、及記錄部1009。
透鏡1001為相機1000之攝影透鏡。該透鏡1001使來自被攝體之光聚光並入射至後述之攝像元件1002使被攝體成像。
攝像元件1002係拍攝由透鏡1001聚光之來自被攝體之光的半導體元件。該攝像元件1002產生與照射之光相應之類比之圖像信號，且轉換成數位之圖像信號並輸出。
攝像控制部1003係控制攝像元件1002之攝像者。該攝像控制部1003藉由產生控制信號並對攝像元件1002輸出，而進行攝像元件1002之控制。又，攝像控制部1003可基於自攝像元件1002輸出之圖像信號，進行相機1000之自動聚焦。此處，自動聚焦為檢測透鏡1001之焦點位置，且自動調整的系統。作為該自動聚焦，可使用藉由配置於攝像元件1002之相位差像素檢測像面相位差並檢測焦點位置的方式(像面相位差自動聚焦)。又，亦可應用將圖像之對比度最高之位置檢測為焦點位置的方式(對比度自動聚焦)。攝像控制部1003基於檢測之焦點位置經由透鏡驅動部1004調整透鏡1001之位置進行自動聚焦。另，攝像控制部1003例如可藉由搭載韌體之DSP(Digital Signal Processor：數位訊號處理器)而構成。
透鏡驅動部1004係基於攝像控制部1003之控制，驅動透鏡1001者。該透鏡驅動部1004可藉由使用內置之馬達變更透鏡1001之位置而驅動透鏡1001。
圖像處理部1005係處理由攝像元件1002產生之圖像信號者。該處理相當於例如產生與每像素之紅色、綠色及藍色對應之圖像信號中不足色之圖像信號之解馬賽克、去除圖像信號之雜訊之雜訊降低、及圖像信號之編碼化等。圖像處理部1005例如可藉由搭載有韌體之微電腦而構成。
操作輸入部1006係受理來自相機1000之使用者之操作輸入者。該操作輸入部1006例如可使用按壓按鈕或觸控面板。藉由操作輸入部1006受理之操作輸入傳遞至攝像控制部1003或圖像處理部1005。其後，起動與操作輸入相應之處理例如被攝體之攝像等之處理。
訊框記憶體1007係記憶1畫面量之圖像信號即訊框之記憶體。該訊框記憶體1007藉由圖像處理部1005控制，進行圖像處理過程中之訊框之保持。
顯示部1008係顯示由圖像處理部1005處理之圖像者。該顯示部1008例如可使用液晶面板。
記錄部1009係記錄由圖像處理部1005處理之圖像者。該記錄部1009例如可使用記憶卡或硬碟。
以上，對可應用本發明之相機進行說明。本技術於以上說明之構成中，可應用於攝像元件1002。具體而言，圖1中說明之攝像裝置1可應用 於攝像元件1002。可基於由攝像裝置1產生之相位差資訊進行自動聚焦。
另，此處對作為一例之相機進行說明，但本發明之技術亦可應用於其他例如監視裝置等。
最後，上述之各實施形態之說明為本揭示之一例，本揭示未限定於上述實施形態。因此，除上述各實施形態以外，只要於未脫離本揭示之技術性思想之範圍內，當然可對應於設計等進行多種變更。
又，於上述實施形態中所說明之處理步驟既可作為具有該等一連串步驟之方法掌握，又可作為用以於電腦上執行該等一連串步驟之程式乃至記憶該程式之記錄媒體掌握。作為該記錄媒體，例如可使用CD(Compact Disc：光碟)、DVD(Digital Versatile Disc：數位影音光碟)、及記憶卡等。
另，本技術亦可採用如以下之構成。
(1)一種攝像元件，其具備：偏光像素，其具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自被攝體之入射光的圖像信號；及相位差像素，其藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割，產生用以檢測相位差的圖像信號。
(2)如上述(1)所記載之攝像元件，其中上述偏光元件由包含以特定間 距排列之複數條帶狀導體之線柵而構成。
(3)如上述(1)或(2)所記載之攝像元件，其中上述遮光膜由與上述偏光元件相同之材料構成。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所記載之攝像元件，其中上述相位差像素進而具備上述偏光元件。
(5)如上述(1)至(4)中任一項所記載之攝像元件，其具備含有至少於3個偏光方向構成之上述偏光元件的各個上述偏光像素。
(6)如上述(1)所記載之攝像元件，其進而具備產生基於來自上述被攝體之入射光之圖像信號的像素。
(7)如上述(6)所記載之攝像元件，其具備含有至少於2個偏光方向構成之上述偏光元件的各個上述偏光像素。
(8)一種攝像裝置，其具備：偏光像素，其係具備透過來自被攝體之入射光中特定偏光方向之入射光之偏光元件的像素；相位差像素，其係藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定光瞳分割方向轉移配置而對上述入射光進行光瞳分割的像素；及處理部，其對藉由上述偏光像素產生之圖像信號及藉由上述相位差像素產生之圖像信號進行處理。
(9)如上述(8)所記載之攝像裝置，其中上述處理部具備：偏光資訊產生部，其基於由上述偏光像素產生之圖像信號而產生上述被攝體之圖像中之偏光之資訊即偏光資訊；及相位差資訊產生部，其基於由上述相位差像素產生之圖像信號而產生表示上述被攝體之相位差的相位差資訊。
(10)如上述(9)所記載之攝像裝置，其中上述處理部進而具備：法線資訊產生部，其基於上述產生之偏光資訊而產生上述被攝體之圖像之法線資訊；及深度資訊產生部，其基於上述產生之相位差資訊而產生上述被攝體之圖像之深度資訊。
(11)如上述(10)所記載之攝像裝置，其中上述處理部進而具備：法線矢量產生部，其基於上述產生之法線資訊及上述產生之深度資訊而產生上述被攝體之圖像之法線矢量。
(12)如上述(9)所記載之攝像裝置，其中上述相位差資訊產生部產生基於上述產生之偏光資訊而選擇之圖像中之上述相位差資訊。
(13)一種攝像方法，其具備：偏光資訊產生步驟，其基於由偏光像素產生之圖像信號而產生被攝體之圖像中之偏光之資訊即偏光資訊；上述偏光像素具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自上述被攝體之入射光之上述圖像信號；及相位差資訊產生步驟，其基於由相位差像素產生之圖像信號而產生表示被攝體之相位差的相位差資訊；上述相位差像素藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置，而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割。
10:像素陣列部
100:偏光像素
101:光電轉換部
121:半導體基板
122:n型半導體區域
123:絕緣層
124:配線層
125:支持基板
131:絕緣膜
132:絕緣膜
140:偏光元件
161:彩色濾光片
171:晶載透鏡
200:相位差像素
241:遮光膜
242:開口部

Claims (13)

  1. 一種攝像元件，其具備： 偏光像素，其具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自被攝體之入射光的圖像信號；及 相位差像素，其藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割，產生用以檢測相位差的圖像信號。
  2. 如請求項1之攝像元件，其中上述偏光元件由包含以特定間距排列之複數條帶狀導體之線柵而構成。
  3. 如請求項1之攝像元件，其中上述遮光膜由與上述偏光元件相同之材料構成。
  4. 如請求項1之攝像元件，其中上述相位差像素進而具備上述偏光元件。
  5. 如請求項1之攝像元件，其具備各個上述偏光像素，其等具備至少於3個偏光方向構成之上述偏光元件。
  6. 如請求項1之攝像元件，其進而具備產生基於來自上述被攝體之入射光之圖像信號的像素。
  7. 如請求項6之攝像元件，其具備含有至少於2個偏光方向構成之上述偏光元件的各個上述偏光像素。
  8. 一種攝像裝置，其具備： 偏光像素，其係具備透過來自被攝體之入射光中特定偏光方向之入射光之偏光元件的像素； 相位差像素，其係藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定光瞳分割方向轉移配置而對上述入射光進行光瞳分割的像素；及 處理部，其對藉由上述偏光像素產生之圖像信號及藉由上述相位差像素產生之圖像信號進行處理。
  9. 如請求項8之攝像裝置，其中上述處理部具備： 偏光資訊產生部，其基於藉由上述偏光像素產生之圖像信號而產生上述被攝體之圖像中之偏光之資訊即偏光資訊；及 相位差資訊產生部，其基於藉由上述相位差像素產生之圖像信號而產生表示上述被攝體之相位差的相位差資訊。
  10. 如請求項9之攝像裝置，其中上述處理部進而具備： 法線資訊產生部，其基於上述產生之偏光資訊而產生上述被攝體之圖像之法線資訊；及 深度資訊產生部，其基於上述產生之相位差資訊而產生上述被攝體之圖像之深度資訊。
  11. 如請求項10之攝像裝置，其中上述處理部進而具備：法線矢量產生部，其基於上述產生之法線資訊及上述產生之深度資訊而產生上述被攝體之圖像之法線矢量。
  12. 如請求項9之攝像裝置，其中上述相位差資訊產生部產生基於上述產生之偏光資訊而選擇之圖像中之上述相位差資訊。
  13. 一種攝像方法，其具備： 偏光資訊產生步驟，其基於由偏光像素產生之圖像信號而產生被攝體之圖像中之偏光之資訊即偏光資訊；上述偏光像素具備透過特定偏光方向之入射光之偏光元件，產生基於透過該偏光元件之來自上述被攝體之入射光之上述圖像信號；及 相位差資訊產生步驟，其基於由相位差像素產生之圖像信號而產生表示被攝體之相位差的相位差資訊；上述相位差像素藉由將與上述偏光元件同時形成之遮光膜於特定之光瞳分割方向轉移配置，而對來自上述被攝體之入射光進行光瞳分割。
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