[0001] 本发明涉及拍摄装置。

[0002] 已知有一种具备将具有微透镜和第一光电转换部及第二光电转换部的像素二维排列而成的拍摄元件的数码相机(专利文献1)。该数码相机通过来自第一光电转换部及第二光电转换部的第一光电转换信号及第二光电转换信号来进行相位差式的焦点检测，并且将各像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加来生成图像。就相位差焦点检测而言，为了能够实现基于沿不同的两个方向进行光瞳划分后得到的一对像、例如沿水平方向和垂直方向进行光瞳划分后得到的一对像进行的相位差焦点检测，拍摄元件具有使第一光电转换部及第二光电转换部沿水平方向排列的第一像素、和使第一光电转换部及第二光电转换部沿垂直方向排列的第二像素。能够通过这样的第一及第二像素，相对于分别含有多个竖条纹图案或横条纹图案在内的被摄体图案进行良好的相位差焦点检测。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开2007－65330号公报

[0039] (第一实施方式)

[0040] 图1是例示第一实施方式的数码相机1的结构的图。数码相机1具有摄影光学系统10、拍摄部11、控制部12、操作部13、图像处理部14、液晶或EL等显示器即监视器15、缓冲存储器16。另外，在数码相机1中安装有存储卡17。存储卡17由非易失性的快闪存储器等构成，相对于数码相机1可装拆。

[0041] 摄影光学系统10由多个透镜构成，在拍摄部11的拍摄面成像被摄体像。构成摄影光学系统10的多个透镜包含为了进行焦点调节而沿光轴方向被驱动的聚焦透镜。聚焦透镜被未图示的透镜驱动部沿光轴方向驱动。

[0042] 拍摄部11具有相互层叠的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22、放大电路23、AD转换电路24。第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22分别由二维排列的多个像素构成，接收入射光、即经由摄影光学系统10接收来自被摄体的可见光的光束，进行光电转换，输出光电转换信号。第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各像素如之后详述的那样，具有分别接收从摄影光学系统10的光瞳的一对区域通过了的一对光束的第一光电转换部及第二光电转换部，各像素的第一光电转换部及第二光电转换部分别输出模拟的第一光电转换信号及第二光电转换信号。这些第一光电转换信号及第二光电转换信号如后述被用作相位差式焦点检测用的信号，并且被用作图像用信号。

[0043] 放大电路23将第一光电转换信号及第二光电转换信号以规定的放大率(增益)放大并输出到AD转换电路24。AD转换电路24对第一光电转换信号及第二光电转换信号进行AD转换。

[0044] 控制部12由微处理器及其外围电路构成，通过执行存储于未图示的ROM的控制程序，进行数码相机1的各种控制。另外，控制部12功能上具有焦点检测部12a、图像生成部12b、焦点检测区域设定部12c。这些各功能部12a、12b、12c通过上述控制程序以软件方式安装。此外，也能够由电路构成这些各功能部。

[0045] 控制部12将通过AD转换电路24进行了AD转换后的第一光电转换信号及第二光电转换信号存储于缓冲存储器16。焦点检测部12a基于存储于缓冲存储器16的第一拍摄元件21的第一光电转换信号及第二光电转换信号、及基于存储于缓冲存储器16的第二拍摄元件
22的第一光电转换信号及第二光电转换信号，分别检测摄影光学系统10的焦点调节状态。

[0046] 图像生成部12b基于存储于缓冲存储器16的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22各自的第一光电转换信号及第二光电转换信号，生成图像信号。即，图像生成部12b将第一拍摄元件21的各像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号进行相加，生成第一图像信号，并且将第二拍摄元件22的各像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成第二图像信号。

[0047] 图像处理部14由ASIC等构成。图像处理部14对来自图像生成部12b的第一图像信号及第二图像信号进行插值处理、压缩处理、白平衡处理等各种图像处理，生成第一图像数据及第二图像数据。这些第一图像数据及第二图像数据被显示于监视器15、或存储于存储卡17。

[0048] 操作部13由释放操作部件、模式切换操作部件、焦点检测区域设定用的操作部件、电源操作部件等各种操作部件构成，由摄影者进行操作。操作部13将与摄影者进行的上述各操作部件的操作对应的操作信号输出到控制部12。

[0049] 焦点检测区域设定部12c根据焦点检测区域设定用的操作部件的操作，在摄影画面内设定规定区域的焦点检测区域。基于焦点检测区域设定部12c和焦点检测区域设定用的操作部件进行的焦点检测区域的设定方法如下详细说明的那样具有各种方法。例如，当摄影者操作焦点检测区域设定用的操作部件时，焦点检测区域设定部12c在与焦点检测区域设定用的操作部件的操作对应的摄影画面的任意的位置设定规定的区域的焦点检测区域。或者，在摄影画面的多个部位预先准备焦点检测区域，当摄影者操作焦点检测区域设定用的操作部件，并从该多个焦点检测区域选择一个焦点检测区域时，焦点检测区域设定部12c根据该选择来设定焦点检测区域。进而，在数码相机1具备从拍摄图像识别被摄体人物的面部等的被摄体识别部的情况下，当由被摄体识别部识别出被摄体人物的面部时，焦点检测区域设定部12c也能够在该面部部分设定焦点检测区域。该情况下，焦点检测区域设定用的操作部件为用于根据由被摄体识别部得到的被摄体人物的面部的识别结果自动地选择设定焦点检测区域的模式的操作部件。此外，将由焦点检测区域设定部12c如上所述作为焦点检测对象区域而设定的焦点检测区域称作设定焦点检测区域。

[0050] (第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的说明)

[0051] 图2是表示本实施方式的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的概要的图。第一拍摄元件21是将有机光电膜作为光电转换部的拍摄元件，第二拍摄元件22是将形成于半导体基板的光电二极管作为光电转换部的拍摄元件。第一拍摄元件21层叠于第二拍摄元件22，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22以使图1所示的摄影光学系统10的光轴穿过第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各个拍摄面的中心的方式配置于摄影光学系统10的光路中。此外，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22在图2中，为了避免图的复杂化而仅示出4行×3列的像素210、220，但在本第一实施方式中均排列m行×n列的像素，第一拍摄元件21的各像素和第二拍摄元件22的各像素均为同一尺寸。

[0052] 第一拍摄元件21的各像素210具有吸收(光电转换)规定的颜色成分的光的有机光电膜。未被第一拍摄元件21吸收(光电转换)的颜色成分的光从第一拍摄元件21透过而入射到第二拍摄元件22，被第二拍摄元件22进行光电转换。此外，由第一拍摄元件21进行光电转换的颜色成分、和由第二拍摄元件22进行光电转换的颜色成分为补色关系。即，如后述，向位于第一拍摄元件21的像素210中的、吸收品红的颜色成分且进行光电转换的像素的正后方的第二拍摄元件22的像素220入射与品红处于补色关系的绿色的颜色成分的光。向位于第一拍摄元件21的像素210中的、吸收黄色的颜色成分且进行光电转换的像素的正后方的第二拍摄元件22的像素220入射与黄色处于补色关系的蓝色的颜色成分的光。向位于第一拍摄元件21的像素210中的、吸收青色的颜色成分且进行光电转换的像素的正后方的第二拍摄元件22的像素220入射与青色处于补色关系的红色的颜色成分的光。

[0053] 像这样，第一拍摄元件21的各像素210与位于该像素210的正后方的第二拍摄元件22的像素220处于对应关系，即，第一拍摄元件21的各像素210与接收从自身通过的光束的第二拍摄元件22的像素220处于对应关系，处于这种对应关系的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的像素210、220吸收相互为补色关系的颜色成分并进行光电转换。将这样相互处于对应关系的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的像素210、220称作对应关系的像素。

[0054] 图3是分别表示第一拍摄元件21的一部分即10行×6列的像素210的配置、和第二拍摄元件22的一部分即10行×6列的像素220的配置的图。图3的(a)中，关于第一拍摄元件21，对像素210标注的“Mg”表示该像素吸收品红的颜色成分并进行光电转换的像素、即具有品红的光谱感光度的像素，同样，对像素210标注的“Ye”表示该像素吸收黄色的颜色成分并进行光电转换的像素、即具有黄色的光谱感光度的像素，对像素210标注的“Cy”表示该像素吸收青色的颜色成分并进行光电转换的像素、即具有青色的光谱感光度的像素。第一拍摄元件21在奇数行的像素列将“Mg”像素210和“Ye”像素210交互排列，在偶数行的像素列将“Cy”像素210和“Mg”像素210交互排列。

[0055] 此外，“Mg”像素210通常无法100％吸收品红的颜色成分，“Ye”像素210通常无法100％吸收黄色的颜色成分，“Cy”像素210通常无法100％吸收青色的颜色成分，这些颜色成分的一部分会从像素通过。

[0056] 图3的(b)中，关于第二拍摄元件22，对像素220标注的“G”表示该像素吸收绿色的颜色成分并进行光电转换的像素、即具有绿色的光谱感光度的像素，同样，对像素220标注的“B”表示该像素吸收蓝色的颜色成分且进行光电转换的像素、即具有蓝色的光谱感光度的像素，对像素220标注的“R”表示该像素吸收红色的颜色成分且进行光电转换的像素、即具有红色的光谱感光度的像素。第二拍摄元件22在奇数行的像素列将“G”像素220和“B”像素220交互排列，在偶数行的像素列将“R”像素220和“G”像素220交互排列。即，第二拍摄元件22中像素被排列成拜耳阵列。

[0057] 图3的(a)及(b)中，第一拍摄元件21的“Mg”像素210和第二拍摄元件22的“G”像素220处于对应关系，第一拍摄元件21的“Ye”像素210和第二拍摄元件22的“B”像素220处于对应关系，第一拍摄元件21的“Cy”像素210和第二拍摄元件22的“R”像素220处于对应关系。

[0058] 这样，由有机光电膜构成的第一拍摄元件21相对于第二拍摄元件22实现彩色滤光片的作用，从第二拍摄元件22获得第一拍摄元件21的补色图像(图3的例子中为拜耳阵列的图像)。因此，能够从第一拍摄元件21取得由Cy、Mg、Ye三个颜色构成的CMY图像，能够从第二拍摄元件22取得由R、G、B三个颜色构成的RGB图像。这样，因为第一拍摄元件21代替现有的拍摄元件所需的彩色滤光片，所以能够通过第一拍摄元件21有效利用被彩色滤光片吸收了的入射光。此外，第一拍摄元件21的CMY图像如之后详细说明那样，通过公知的表色系统转换处理被转换成RGB图像，成为第一图像信号。

[0059] 接着，对第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部与第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部之间的位置关系进行说明。图3的(a)中，第一拍摄元件21的各像素210具有第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b。这些第一光电转换部及第二光电转换部210a和210b在列方向、即图3的(a)中在上下方向上排列。另外，图3的(b)中，第二拍摄元件22的各像素220具有第一光电转换部及第二光电转换部220a及220b。这些第一光电转换部及第二光电转换部220a和220b在行方向、即图3(b)中在左右方向上排列。如上，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b和第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b以相互正交的方式排列。

[0060] 另外，第一拍摄元件21如后述，以列为单位读出来自像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。即，第一拍摄元件21例如同时读出位于左端的列的10个像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号，接着，同时读出位于左端的右邻的列的10个像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号，以下同样地，读出依次位于右邻的列的10个像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0061] 另一方面，第二拍摄元件22以行为单位读出来自像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。即，第二拍摄元件22例如同时读出位于上端的行的6个像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号，接着，读出位于其下一行的6个像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号，以下同样地，依次读出各行的6个像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0062] 此外，第一拍摄元件21的各像素210的电路例例如在国际公开第2013/105481号公报中公开。

[0063] 图4是表示第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的一个像素210、220的结构的剖视图。如图4所示，第二拍摄元件22形成于半导体基板50上，各像素220具有在沿垂直于纸面的方向排列的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b。在第二拍摄元件22的表面、即上表面隔着平坦化层55而层叠有第一拍摄元件21。在该平坦化层55内形成有布线层51。此外，图4中，布线层51为3层构造，但也可以为2层构造。

[0064] 第一拍摄元件21的各像素210具有有机光电膜230、形成于有机光电膜230的上表面的透明的共用电极231、形成于有机光电膜230的下表面的透明的第一部分电极及第二部分电极232a、232b。第一部分电极及第二部分电极232a、232b如上所述在纸面上沿左右方向、即与第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的排列方向正交的方向排列。就第一拍摄元件21的各像素210而言，有机光电膜230、共用电极231和第一部分电极232a构成第一光电转换部210a，有机光电膜230、共用电极231和第二部分电极232b构成第二光电转换部210b。

[0065] 另外，在第一拍摄元件21的各像素210的上方分别配置有微透镜233，各微透镜233、第一拍摄元件21的各像素210、第二拍摄元件22的各像素220在微透镜233的光轴方向上整齐排列地配置。

[0066] 另外，微透镜233的焦点233F位于第一拍摄元件21和第二拍摄元件22的中间。即，微透镜233的焦点面(即与包含焦点233F的微透镜233的光轴垂直的面)与第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部之间的距离被规定为与微透镜233的焦点面与第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部之间的距离相等。第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的间隔较小、且微透镜233的焦点233F如上所述位于第一拍摄元件21和第二拍摄元件22的中间，因此，关于微透镜233与第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部共轭的面(以下将该共轭的面称作第一测距瞳面)在图1所示的摄影光学系统10的光轴方向上相对于关于微透镜233与第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部共轭的面(以下将该共轭的面称作第二测距瞳面)位于附近。即，第一及第二测距瞳面相互在摄影光学系统10的光轴方向上位于附近。

[0067] 如上，因为配置有微透镜233和第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22，所以第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b分别接收分别从第一测距瞳面的第一及第二光瞳区域通过的一对光束，第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b分别接收分别从第二测距瞳面的第三及第四光瞳区域方通过的一对光束。此外，第一测距瞳面的第一及第二光瞳区域的排列方向和第二测距瞳面的第三及第四光瞳区域的排列方向相互正交。

[0068] 图1所示的焦点检测部12a基于如后述沿第一拍摄元件21的列方向排列的多个像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号，检测由从第一及第二光瞳区域通过了的一对光束形成的一对像的偏移量即相位差，并基于该像偏移量算出散焦量。另外，焦点检测部12a基于沿第二拍摄元件22的行方向排列的多个像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号，检测由从第三及第四光瞳区域通过了的一对光束形成的一对像的偏移量、即相位差，并基于该像偏移量算出散焦量。

[0069] (拍摄元件21的电路结构)

[0070] 图5是将第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b的光电转换信号的读出电路简化示出的图。图5中，第一拍摄元件21具有列扫描电路151和第一及第二水平输出电路152、153。列扫描电路151输出针对沿列方向即图5中沿上下方向排列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的信号读出用的定时信号R(n)。若详细叙述，则列扫描电路151输出针对第一列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的定时信号R(1)。

[0071] 根据定时信号R(1)，第一列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号各自被第一及第二水平输出电路152、
153同时读出。在本第一实施方式中，第一光电转换部210a的第一光电转换信号被第一水平输出电路152读出，第二光电转换部210b的第二光电转换信号被第二水平输出电路153读出。第一水平输出电路152依次从输出部152A输出所读出的第一列像素的第一光电转换部
210a的第一光电转换信号，同样地，第二水平输出电路153依次从输出部153A输出所读出的第一列像素的第二光电转换部210b的第二光电转换信号。

[0072] 接着，列扫描电路151输出针对第二列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的定时信号R(2)。根据定时信号R(2)，第二列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号被第一及第二水平输出电路152、153同时读出。第一及第二水平输出电路152、153分别依次从输出部152A、153A输出所读出的第二列像素的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0073] 以下同样地，列扫描电路151输出针对第(n)列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的定时信号R(n)。根据定时信号R(n)，第(n)列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号被第一及第二水平输出电路152、153同时读出，并被从第一及第二水平输出电路152、153的输出部152A、153A依次输出。

[0074] 从第一水平输出电路152输出的第一光电转换信号和从第二水平输出电路153输出的第二光电转换信号经由图1所示的缓冲存储器16被发送到焦点检测部12a及图像生成部12b，焦点检测部12a基于同时读出的第n列的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号，进行相位差焦点检测运算。另外，图像生成部12b将各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的光电转换信号相加，生成图像信号。

[0075] 图6是将第二拍摄元件22的各像素的第一光电转换部及第二光电转换部220a及220b的光电转换信号的读出电路简化示出的图。图6中，第二拍摄元件22具有行扫描电路
161和第一及第二水平输出电路162、163。因为针对第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的光电转换信号的信号读出电路161、162、163与图5所示的第一拍摄元件22的信号读出电路151、152、153类似，所以在以下的说明中，说明不同之处。

[0076] 行扫描电路161相对于沿行方向、图6中沿左右方向排列的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b输出信号读出用的定时信号R(m)。即，行扫描电路161相对于第一行的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b输出信号读出用的定时信号R(1)，接着，相对于第二行的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b输出信号读出用的定时信号R(2)，之后，依次相对于第(m)行的多个像素
220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b输出信号读出用的定时信号R(m)。

[0077] 根据定时信号R(m)，第一水平输出电路162同时读出第(m)行的多个像素220的第一光电转换部220a的第一光电转换信号，同样地，第二水平输出电路163同时读出第(m)行的多个像素220的第二光电转换部220b的第二光电转换信号。

[0078] 第一水平输出电路162从输出部162A输出所读出的第一光电转换部220a的第一光电转换信号，第二水平输出电路163从输出部163A输出所读出的第二光电转换部220b的第二光电转换信号。

[0079] 从第一水平输出电路162输出的第一光电转换信号和从第二水平输出电路163输出的第二光电转换信号经由图1所示的缓冲存储器16被发送到焦点检测部12a及图像生成部12b，焦点检测部12a基于同时读出的第(m)行的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号，进行相位差焦点检测运算。另外，图像生成部12b将各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成图像信号。

[0080] 此外，图5所示的第一拍摄元件21的信号读出电路例和图6所示的第二拍摄元件22的信号读出电路例均形成于图4所示的第二拍摄元件22的半导体基板50上，并通过布线层51分别与第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各像素210、220连接。

[0081] 图7是详细表示图1所示的焦点检测部12a实现的功能的框图。焦点检测部12a具有第一及第二焦点检测信号取得部120、121、第一及第二对比度检测部122、123、判定部124、选择部125、相关运算部126、散焦量计算部127。

[0082] 焦点检测区域设定部12c输出与作为焦点检测对象区域设定的设定焦点检测区域相关的位置信息。第一焦点检测信号取得部120针对第一拍摄元件21，从图5的第一及第二水平输出电路152、153输出的第一光电转换信号及第二光电转换信号中，取得来自在与由焦点检测区域设定部12c设定的设定焦点检测区域对应的位置沿列方向排列的多个像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0083] 同样地，第二焦点检测信号取得部121针对第二拍摄元件22，从图6所示的第一及第二水平输出电路162、163输出的第一光电转换信号及第二光电转换信号中，取得来自在于由焦点检测区域设定部12c设定的设定焦点检测区域对应的位置沿行方向排列的多个像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0084] 像这样，第一焦点检测信号取得部120针对第一拍摄元件21，取得从与设定焦点检测区域对应的沿列方向排列的多个像素210同时读出的第一光电转换信号及第二光电转换信号。将第一焦点检测信号取得部120取得的与第一拍摄元件21相关的第一光电转换信号及第二光电转换信号称作第一焦点检测信号。另外，第二焦点检测信号取得部121针对第二拍摄元件22，取得从与设定焦点检测区域对应的沿行方向排列的多个像素220同时读出的第一光电转换信号及第二光电转换信号。将第二焦点检测信号取得部121取得的与第二拍摄元件22相关的第一光电转换信号及第二光电转换信号称作第二焦点检测信号。

[0085] 此外，第一及第二焦点检测信号分别由同一光谱感光度的像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号构成。具体而言，就与第一拍摄元件21相关的第一焦点检测信号而言，选择在图3的(a)中沿列方向每隔一个排列的Mg像素210的第一光电转换信号及第二光电转换信号。同样地，就与第二拍摄元件22相关的第二焦点检测信号而言，选择在图3的(b)中沿行方向每隔一个排列的G像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号。当然，第一焦点检测信号不限于Mg像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号，也可以使用Cy像素或Ye像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号，第二焦点检测信号不限于G像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号，也可以使用R像素或B像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0086] 第一对比度检测部122基于第一焦点检测信号取得部120取得的第一焦点检测信号，算出设定焦点检测区域的被摄体像的第一对比度量。此外，该对比度量是通过将第一焦点检测信号取得部120取得的与相邻像素相关的第一光电转换信号或第二光电转换信号(或第一光电转换信号及第二光电转换信号的加法信号)的差分进行积算而算出的。此外，该第一对比度量为在设定焦点检测区域内形成于第一拍摄元件21的沿列方向排列的多个像素210上的被摄体像的对比度量。

[0087] 第二对比度检测部123与第一对比度检测部122同样地，基于第二焦点检测信号取得部121取得的第二焦点检测信号，与第一对比度检测部122同样地算出设定焦点检测区域的被摄体像的第二对比度量。该第二对比度量为在设定区域内形成于第二拍摄元件22的沿行方向排列的多个像素220上的被摄体像的对比度量。

[0088] 判定部124判定第一及第二对比度量的至少一方是否为第一阈值以上。以使第一阈值以上的对比度量的焦点检测信号能够有效用于相位差焦点检测的方式确定该第一阈值。因此，判定部124在第一及第二对比度量双方低于第一阈值的情况下，判断为设定焦点检测区域的被摄体像非常模糊、即处于非常大的散焦状态，扫描驱动摄影透镜10的聚焦透镜。

[0089] 判定部124在第一及第二对比度量的至少一方为第一阈值以上的情况下，判定第一对比度量与第二对比度量之差是否为第二阈值以上。判定部124在第一对比度量与第二对比度量之差为第二阈值以上的情况下，判断为第一及第二对比度量中的、对比度量大的一方的焦点检测信号适于相位差焦点检测，对比度量小的一方的焦点检测信号不适于相位差焦点检测。判定部124在第一对比度量与第二对比度量之差低于第二阈值的情况下，判定为该第一及第二焦点检测信号均适于相位差焦点检测。

[0090] 选择部125基于判定部124的输出信号，选择第一及第二焦点检测信号取得部120、121的第一及第二焦点检测信号的一方、或其双方，并将其发送到相关运算部126。如果详述，则选择部125在第一对比度量与第二对比度量之差为第二阈值以上的情况下，在第一对比度量比第二对比度量大时，选择第一焦点检测信号取得部120的第一焦点检测信号并将其输出到相关运算部126，在第二对比度量比第一对比度量大时，选择第二焦点检测信号取得部121的第二焦点检测信号并将其输出到相关运算部126。另外，选择部125在第一对比度量与第二对比度量之差低于第二阈值的情况下，选择第一及第二焦点检测信号取得部120、
121的第一及第二焦点检测信号双方并将其输出到相关运算部126。

[0091] 相关运算部126在从选择部125输入来第一焦点检测信号的情况下，基于第一焦点检测信号进行相关运算，算出第一像偏移量，在从选择部125输入来第二焦点检测信号的情况下，基于第二焦点检测信号进行相关运算，算出第二像偏移量，在从选择部125输入来第一及第二焦点检测信号的情况下，基于第一焦点检测信号进行相关运算，算出第一像偏移量，并且基于第二焦点检测信号进行相关运算，输出第二像偏移量。

[0092] 散焦量计算部127基于相关运算部126的相关运算结果即像偏移量，算出散焦量。基于该散焦量，进行摄影光学系统的焦点调节。此外，如上所述，在选择部125选择了第一及第二焦点检测信号双方的情况下，散焦量计算部127算出基于第一焦点检测信号的第一散焦量和基于第二焦点检测信号的第二散焦量的平均值，将其作为最终散焦量。基于该最终散焦量，进行摄影光学系统的焦点调节。

[0093] 像这样，以从第一拍摄元件21的沿列方向排列的多个像素210同时读出第一光电转换信号及第二光电转换信号的方式构成读出电路，且基于同时读出的第一光电转换信号及第二光电转换信号、即第一焦点检测信号进行相位差焦点检测运算。同样地，以从第二拍摄元件22的沿行方向排列的多个像素220同时读出第一光电转换信号及第二光电转换信号的方式构成读出电路，且基于同时读出的第一光电转换信号及第二光电转换信号即第二焦点检测信号进行相位差焦点检测运算。由此，若根据同时读出的第一焦点检测信号、或根据同时读出的第二焦点检测信号进行相位差焦点检测运算，则散焦量的计算精度变高，因此，摄影光学系统10的焦点调节精度变高，能够提高拍摄所得的图像的画质。

[0094] 图8是表示本第一焦点检测动作的流程图。图8所示的焦点检测处理包含于由控制部12执行的控制程序。若由摄影者进行规定的焦点检测操作、例如释放操作部件的半按操作等，则控制部12开始图8所示的焦点检测处理。

[0095] 在图7及图8中，在步骤S1中，第一拍摄元件21及第二拍摄元件22分别拍摄通过摄影光学系统10成像的被摄体像。第一拍摄元件21同时读出沿列方向排列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。第二拍摄元件22同时读出沿行方向排列的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。来自第一或第二拍摄元件21、22的第一光电转换信号及第二光电转换信号在图1的图像生成部12b被相加而成为第一或第二图像信号，在图1的图像处理部14被进行图像处理，在图1的监视器15上被作为实时取景图像来进行显示。此外，实时取景图像可以基于来自第一拍摄元件21的第一图像信号进行显示，也可以基于第二拍摄元件22的第二图像信号进行显示。

[0096] 在步骤S2中，利用图1的焦点检测区域设定部12c在摄影画面内设定设定焦点检测区域。在步骤S3中，第一焦点检测信号取得部120从第一拍摄元件21输出的第一光电转换信号及第二光电转换信号中，取得与设定焦点检测区域对应的沿列方向排列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号，来作为第一焦点检测信号。同样地，第二焦点检测信号取得部121从第二拍摄元件22输出的第一光电转换信号及第二光电转换信号中，取得与设定焦点检测区域对应的沿行方向排列的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号，来作为第二焦点检测信号。

[0097] 在步骤S4中，第一对比度检测部122基于由第一焦点检测信号取得部120取得的第一焦点检测信号，算出设定焦点检测区域的被摄体像的第一对比度量。如上所述，该第一对比度量是第一拍摄元件21的像素210的列方向上的对比度量。同样地，第二对比度检测部123基于由第二焦点检测信号取得部121取得的第二焦点检测信号，算出设定焦点检测区域的被摄体像的第二对比度量。如上所述，该第二对比度量是第二拍摄元件22的像素220的列方向上的对比度量。

[0098] 在步骤S5中，判定部124判定第一及第二对比度量的至少一方是否为第一阈值以上，在判定为否定的情况下，进入步骤S6，在判定为肯定的情况下，进入步骤S7。在步骤S6，判断为设定焦点检测区域的被摄体像非常模糊、即处于非常大的散焦状态，扫描驱动摄影透镜10的聚焦透镜。在步骤S7中，判定部124判定为第一对比度量和第二对比度量的差是否为第二阈值以上，在判定为肯定的情况下，进入步骤S8，在判定为否定的情况下，进入步骤S9。在步骤S8中，判定第一对比度量是否比第二对比度量大，在判定为肯定的情况下，进入步骤S10，在判定为否定的情况下，进入步骤S11。

[0099] 在步骤S10中，第一对比度量比第二对比度量大、即在设定焦点检测区域中，第一拍摄元件21的列方向上的对比度量比第二拍摄元件22的行方向上的对比度量大，因此，选择部124选择第一焦点检测信号取得部120的第一焦点检测信号，相关运算部126基于第一焦点检测信号进行相关运算，散焦量计算部127基于该相关运算结果计算散焦量。在步骤S11中，第二对比度量比第一对比度量大、即在设定焦点检测区域，第二拍摄元件22的行方向上的对比度量比第一拍摄元件21的列方向上的对比度量大，因此，选择部124选择第二焦点检测信号取得部121的第二焦点检测信号，相关运算部126基于第二焦点检测信号进行相关运算，散焦量计算部127基于该相关运算结果计算散焦量。

[0100] 另外，在步骤S9中，第一对比度量与第二对比度量之差低于第二阈值、即第一及第二对比度量大致相等，因此，选择部125选择第一及第二焦点检测信号取得部120、121的第一及第二焦点检测信号双方，相关运算部126基于第一焦点检测信号进行相关运算，并且基于第二焦点检测信号进行相关运算，散焦量计算部127基于第一焦点检测信号的相关运算结果，计算第一散焦量，并且基于第二焦点检测信号的相关运算结果，计算第二散焦量，根据第一及第二散焦量计算最终散焦量。

[0101] 在步骤S12中，基于在步骤S10、S11、S9中算出的散焦量，驱动摄影光学系统10的聚焦透镜来进行焦点调节。步骤S13判定释放操作部件的半按操作是否结束，在判定为肯定的情况下，结束焦点检测动作，在判定为否定的情况下，返回步骤S1。

[0102] 如上，在本第一实施方式中，因为第一拍摄元件21的像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的排列方向和第二拍摄元件22的像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的排列方向不同，所以能够将设定焦点检测区域中的第一拍摄元件21的沿列方向排列的多个像素210上所形成的被摄体像的对比度与设定焦点检测区域中的第二拍摄元件22的沿行方向排列的多个像素220上所形成的被摄体像的对比度进行比较，基于对比度高的一方的拍摄元件的焦点检测信号，进行高精度的焦点检测。

[0103] 在本第一实施方式中，根据第一及第二对比度量选择第一及第二焦点检测信号的某一个或双方，相关运算部126基于所选的焦点检测信号进行相关运算。取而代之，也可以是，选择部125一直选择第一及第二焦点检测信号，相关运算部126基于第一及第二焦点检测信号进行相关运算，且基于第一及第二对比度量的大小来选择基于第一焦点检测信号的相关运算结果与基于第二焦点检测信号的相关运算结果中的一方或双方，并基于所选的相关运算结果来算出散焦量。

[0104] 进而，也可以是，散焦量计算部127基于相关运算部126相关运算出的所有相关运算结果，分别算出散焦量，根据这样算出的多个散焦量，基于第一及第二对比度量的大小选择所希望的散焦量。

[0105] 在拍摄面设置有第一光电转换部及第二光电转换部的划分方向不同的像素的拍摄元件中，即使相同光量的光分别入射到第一光电转换部及第二光电转换部的划分方向不同的两个像素，也有可能因第一光电转换部及第二光电转换部的划分方向的差异而导致来自各像素的第一光电转换部及第二光电转换部的输出不同。因此，拍摄得到的图像的画质可能会降低。

[0106] 与之相对地，在本第一实施方式中，构成为将第一拍摄元件21的各像素210的、沿列方向划分的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的光电转换信号相加，生成图像信号。而且，将第二拍摄元件22的各像素220的、沿行方向划分的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的光电转换信号相加，生成图像信号。由此，通过第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22能够获得高画质的图像。

[0107] ＜第一变形例＞

[0108] 在本第一实施方式中，针对对比度低的被摄体像，有可能无法高精度地进行相位差焦点检测，因此，将设定焦点检测区域的第一拍摄元件21的沿列方向排列的多个像素210上所形成的被摄体像的对比度和设定焦点检测区域的第二拍摄元件22的沿行方向排列的多个像素220上所形成的被摄体像的对比度进行比较，基于对比度高的一方的拍摄元件的焦点检测信号进行焦点检测。无法高精度地进行相位差焦点检测的被摄体像除上述低对比度像以外，还存在规定周期的明暗图案的像。因此，以下对这种规定的周期图案像存在于第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的像素的列方向和行方向的哪一方向上进行检测，使用周期图案不存在的一方的拍摄元件的焦点检测信号进行焦点检测的本实施方式的变形例进行说明。

[0109] 图9是表示本第一实施方式的变形例的框图，与图7所示的本第一实施方式的框图的不同点在于，代替图7的第一及第二对比度检测部122、123而设置有第一及第二周期图案检测部128、129。第一周期图案检测部128通过检测来自第一焦点检测信号取得部120的第一焦点检测信号的周期图案信号波形，检测第一焦点检测信号中是否存在周期图案。同样地，第二周期图案检测部129通过检测来自第二焦点检测信号取得部121的第二焦点检测信号的周期图案信号波形，检测第二焦点检测信号中是否存在周期图案。判定部124判定由第一及第二周期图案检测部128、129的哪一个检测到周期图案。选择部125在判定部124判定为第一及第二周期图案检测部128、129的哪一个都未检测到周期图案的情况下，选择第一及第二焦点检测信号双方，在判定部124判定为第一周期图案检测部128检测到周期图案的情况下，选择第二焦点检测信号，在判定部124判定为第二周期图案检测部129检测到周期图案的情况下，选择第一焦点检测信号。相关运算部126及散焦量计算部127的动作与图7的情况相同。

[0110] 如上，在本变形例中，因为第一拍摄元件21的像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的排列方向和第二拍摄元件22的像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的排列方向不同，所以能够根据设定焦点检测区域中的第一拍摄元件21的沿列方向排列的多个像素210上所形成的被摄体像的周期图案的有无和设定焦点检测区域中的第二拍摄元件22的沿行方向排列的多个像素220上所形成的被摄体像的周期图案的有无，基于不存在周期图案的一方的拍摄元件的焦点检测信号进行高精度的焦点检测。

[0111] 此外，即使在图9所示的变形例中，代替选择部125根据周期图案的有无来选择第一及第二焦点检测信号的任一方或双方，可以是相关运算部126一直进行基于第一及第二焦点检测信号的相关运算，根据这些相关运算结果且根据周期图案的有无来选择规定的相关运算结果，或者也可以是散焦量计算部127一直计算基于第一及第二焦点检测信号的散焦量，根据这些散焦量且根据周期图案的有无来选择规定的散焦量。

[0112] 在上述第一实施方式或第一变形例中，基于对比度量的多少或周期图案的有无，选择来自第一拍摄元件21的第一焦点检测信号或来自第二拍摄元件22的第二焦点检测信号，但取而代之，也能够利用姿势传感器等检测数码相机1的姿势，在数码相机1位于通常位置、横向位置时，即在图3的第二拍摄元件22的像素排列的行方向与水平方向一致时，选择来自第二拍摄元件22的第二焦点检测信号，即使用第二焦点检测信号进行焦点调节，另一方面，在数码相机1位于纵向位置时，即在图3的第一拍摄元件21的像素排列的列方向与水平方向一致时，选择来自第一拍摄元件21的第一焦点检测信号，即使用第一焦点检测信号进行焦点调节。

[0113] ＜第二变形例＞

[0114] 图10表示本第一实施方式的第二变形例。就第二变形例而言，在图10中，如实线所示，微透镜233的焦点233F位于第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b、或者如虚线所示，微透镜233的焦点233F位于第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b。

[0115] ＜第三变形例＞

[0116] 图11表示本第一实施方式的第三变形例。图11中，微透镜233的焦点233F、即焦点面位于第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的位置。在第一拍摄元件21和第二拍摄元件22之间配置内透镜234。该内透镜234的屈光力及配置位置以如下方式决定：关于内透镜234，第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的位置和第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的位置在光学上共轭。

[0117] 配置该内透镜234，由此，使关于微透镜233及内透镜234与第二拍摄元件22的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的位置共轭的位置和关于微透镜233与第一拍摄元件21的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的位置共轭的位置一致。换言之，配置内透镜234，由此，能够使关于第一拍摄元件21的第一测距瞳面的位置和关于第二拍摄元件22的第二测距瞳面的位置一致。

[0118] ＜第四变形例＞

[0119] 图12是表示关于本第一实施方式的第四变形例的剖视图。本第一实施方式中，如图4所示，第一拍摄元件21使用有机光电膜作为光电转换部，第二拍摄元件22使用光电二极管作为光电转换部。第四变形例中，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22双方均使用有机光电膜来作为光电转换部。

[0120] 在图12中，第一拍摄元件21的结构与图4所示的第一拍摄元件21相同。第二拍摄元件23经由平坦化层55形成于半导体基板50的上表面，各像素240具有在垂直于纸面的方向上排列的第一光电转换部及第二光电转换部240a、240b。

[0121] 第二拍摄元件23的各像素240具有有机光电膜250、形成于有机光电膜250的下表面的透明的共用电极251、形成于有机光电膜250的上表面的透明的第一部分电极及第二部分电极252a、252b。第一部分电极及第二部分电极252a、252b如上所述在与纸面垂直的方向、即与第一拍摄元件21的第一及第二第一部分电极及第二部分电极232a、232b的排列方向正交的方向上排列。第二拍摄元件23的各像素240中，有机光电膜250、共用电极251和第一部分电极252a构成第一光电转换部240a，有机光电膜250、共用电极251和第二部分电极252b构成第二光电转换部240b。

[0122] 在第一拍摄元件21与第二拍摄元件23之间设置有绝缘层56。第一拍摄元件22的信号读出电路、及第二拍摄元件23的信号读出电路形成于半导体基板50上。在半导体基板50和第二拍摄元件23之间设置有例如3层构造的布线层51。

[0123] 如上，根据第四变形例，因为在第二拍摄元件23与半导体基板50之间的间隔设置有布线层51，所以需要较大的间隔，但第一拍摄元件及第二拍摄元件21、23之间的间隔而因不需要布线层51能够设置为较小。因此，能够使有关第一拍摄元件21的测距瞳面的位置和有关第二拍摄元件23的测距瞳面的位置接近。

[0124] 另外，如图13所示，也可以将第二拍摄元件22作为背面照射型的拍摄元件。由此，与上述情况同样地，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22之间的间隔因不需要布线层51能够设置为较小。因此，能够使有关第一拍摄元件21的测距瞳面的位置和有关第二拍摄元件22的测距瞳面的位置接近。

[0125] ＜第五变形例＞

[0126] 图14是表示本第一实施方式的第五变形例的框图。图5及图6所示的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的信号读出电路中，从第一水平输出电路152、162输出第一光电转换信号，从第二水平输出电路153、163输出第二光电转换信号，另外，关于第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22，AD转换电路24对第一光电转换信号及第二光电转换信号进行AD转换，控制部12的图像生成部12b将第一光电转换信号及第二光电转换信号相加。在第五变形例中，具有对第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换信号及第二光电转换信号进行AD转换的AD转换部、输出第一光电转换信号及第二光电转换信号两方的第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路、将第一光电转换信号及第二光电转换信号相加的加法电路、输出加法信号的加法信号用的水平输出电路。

[0127] 图14中，第二拍摄元件22具有行扫描电路161、AD转换部164、第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165、加法部166、加法信号用的水平输出电路167。在以下的说明中，主要说明与图6所示的、第二拍摄元件22的光电转换信号的读出电路的不同点。

[0128] AD转换部164具备与沿行方向配置有n列的各像素220的第一光电转换部220a分别对应的n个ADC(模拟－数字转换电路)164a、与各像素220的第二光电转换部220b分别对应的n个ADC164b。

[0129] 第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165具备与AD转换部164的n个ADC164a分别对应的n个存储器165a、与AD转换部164的n个ADC164b分别对应的n个存储器165b。

[0130] 加法部166具备与沿行方向配置有n列的各像素220分别对应的n个数字加法电路165a。

[0131] 加法信号用的水平输出电路167具备与加法部166的n个数字加法电路166a分别对应的n个存储器167a。

[0132] 根据定时信号R(1)，将第一行的n个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的光电转换信号同时输出到分别对应的AD转换部164的ADC164a、164b。ADC164a、
164b将所输入的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的光电转换信号分别转换成数字信号，并输出到分别对应的第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路
165的存储器165a、165b。第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165的各存储器165a、165b分别存储从ADC164a、164b输出的数字信号。第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165依次从输出部165A输出存储于各存储器165a、165b的第一光电转换信号及第二光电转换信号。

[0133] 另外，加法部166的数字加法电路166a针对各像素220的每一个将由ADC164a、164b进行了AD转换的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加。加法信号用的水平输出电路167的各存储器167a分别存储从数字加法电路166a输出的数字加法信号。加法信号用的水平输出电路167依次从输出部167A输出存储于各存储器167a的数字加法信号。

[0134] 接着，根据定时信号R(2)，将第二行的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号分别由AD转换部164转换成数字信号，并将其从第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165的输出部165A依次输出。另外，由AD转换部164进行了AD转换后的第一光电转换信号及第二光电转换信号通过数字加法电路166a相加，并将加法信号从加法信号用的水平输出电路167的输出部167A依次输出。

[0135] 之后，依次根据定时信号R(m)将第(m)行的多个像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号由AD转换部164转换成数字信号，并将其从第一光电转换信号及第二光电转换信号用的水平输出电路165的输出部165A依次输出，将加法信号从加法信号用的水平输出电路167的输出部167A依次输出。

[0136] 像这样，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的光电转换信号、及第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的光电转换信号可以在各拍摄元件21、22的外部、即图1的图像生成部12b相加，也可以如图14所示在各拍摄元件21、22的内部相加。

[0137] ＜第六变形例＞

[0138] 在本第一实施方式中，如图3所示，构成为将第一拍摄元件21的各像素210中的第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b沿列方向即图3(a)中沿上下方向排列，将第二拍摄元件22的各像素220中的第一光电转换部及第二光电转换部220a及220b沿行方向即图3(b)中沿左右方向排列。但是，也可以构成为将第一拍摄元件21的各像素210中的第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b沿行方向排列，将第二拍摄元件22的各像素220中的第一光电转换部及第二光电转换部220a及220b沿列方向排列。

[0139] ＜第七变形例＞

[0140] 在本第一实施方式中，将来自第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的第一光电转换信号及第二光电转换信号用作焦点检测信号，并且用作图像信号。但是，例如，也可以将来自第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的一方的第一光电转换信号及第二光电转换信号用于图像信号，将来自第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的另一方的第一光电转换信号及第二光电转换信号用于焦点检测信号。

[0141] ＜第八变形例＞

[0142] 图15表示第八变形例。在本第一实施方式中，如图3所示，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的形状为将大的矩形沿水平方向一分为二的形状，第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的形状为将大的矩形沿上下方向一分为二的形状。在第八变形例中，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的第一光电转换部及第二光电转换部的形状为将大的矩形沿其对角线方向一分为二的形状。图15的(a)示出第一拍摄元件21的2行2列的像素210，第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b为将大的正方形以其对角线截断的直角三角形状。图15的(b)示出第二拍摄元件22的2行2列的像素220，第一光电转换部及第二光电转换部220a、
220b与第一拍摄元件21相同，为将大的正方形以其对角线截断的直角三角形状、该截断方向与第一拍摄元件21的截断方向正交。

[0143] 因此，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的并排方向即排列方向、和第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的并排方向即排列方向不同。

[0144] ＜第九变形例＞

[0145] 图16表示第九变形例。在本第一实施方式中，如图3所示，第一拍摄元件21的各像素210、及第二拍摄元件22的各像素220具有第一光电转换部及第二光电转换部。在第九变形例中，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各像素具有第一～第四光电转换部。即，第九变形例中，各像素的光电转换部被一分为四。在图16的(a)中，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各像素210、220具有沿行方向及列方向划分的第一～第四光电转换部210c～210f、220c～220f。

[0146] 因此，若关于第一拍摄元件21的像素210，例如由第一光电转换部210c的光电转换信号和第二光电转换部210d的光电转换信号创建第一焦点检测信号，并且关于第二拍摄元件22的像素220，例如由第一光电转换部220c的光电转换信号和第三光电转换部220e的光电转换信号创建第二焦点检测信号，则第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210c、210d的并排方向、即排列方向、和第二拍摄元件22的各像素220的第一及第三光电转换部220c、220e的并排方向、即排列方向不同。

[0147] 另外，在图16的(b)中，第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的各像素210、220具有沿斜向划分的第一～第四光电转换部210c～210f、220c～220f。因此，若关于第一拍摄元件21的像素210，例如由第一光电转换部210c的光电转换信号和第四光电转换部210f的光电转换信号创建第一焦点检测信号，并且关于第二拍摄元件22的像素220，例如由第二光电转换部220d的光电转换信号和第三光电转换部220e的光电转换信号创建第二焦点检测信号，则第一拍摄元件21的各像素210的第一及第四光电转换部210c、210f的并排方向即排列方向、和第二拍摄元件22的各像素220的第二及第三光电转换部220d、220e的并排方向即排列方向不同。

[0148] ＜第十变形例＞

[0149] 在第十变形例中，将使用了有机光电膜的拍摄元件设为2层构造。

[0150] 第一拍摄元件通过“Mg”像素、“Cy”像素、“Ye”像素吸收品红的颜色成分的例如50％、青色的颜色成分的例如50％、黄色的颜色成分的例如50％，使品红的颜色成分的剩余部分、青色的颜色成分的剩余部分和黄色的颜色成分的剩余部分透过，并且使绿色成分、红色成分和蓝色颜色成分透过。

[0151] 第三拍摄元件与第一拍摄元件21同样地，是将有机光电膜作为光电转换部的拍摄元件。第三拍摄元件层叠配置于第一拍摄元件的背后，与第一拍摄元件同样地，具有“Mg”像素、“Cy”像素、“Ye”像素，这些“Mg”像素、“Cy”像素、“Ye”像素分别吸收从第一拍摄元件透过的品红的颜色成分的剩余部分、青色的颜色成分的剩余部分、黄色的颜色成分的剩余部分，并且使从第一拍摄元件透过的绿色成分、红色成分、蓝色成分透过。

[0152] 第二拍摄元件与图3及图4所示的第二拍摄元件完全相同，吸收从第三拍摄元件透过的绿色成分、红色成分、蓝色成分并进行光电转换。

[0153] 因此，作为第三拍摄元件的各像素的第一光电转换部及第二光电转换部，例如若使用图15的(a)或(b)所示的光电转换部，则第一～第三拍摄元件各自的第一光电转换部及第二光电转换部的排列方向各不相同。

[0154] 还可以在第三拍摄元件与第二拍摄元件之间设置使用了具有“R”像素、“G”像素、“B”像素的有机光电膜的第四拍摄元件。该第四拍摄元件的“R”像素、“G”像素、“B”像素吸收从第三拍摄元件透过的红色成分的例如50％、绿色成分的例如50％、蓝色成分的例如50％，且使剩余部分透过。由此，将具有“Mg”像素、“Cy”像素、“Ye”像素的第一及第三拍摄元件、和具有“R”像素、“G”像素、“B”像素的第二及第四拍摄元件相互层叠。作为这些第一～第四拍摄元件的各像素的光电转换部的结构，通过使用图3、图15、图16等的结构，能够按每一个拍摄元件使光电转换部的排列方向不同。

[0155] ＜第十一变形例＞

[0156] 在本第一实施方式中，将第一拍摄元件21的第(n)列的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号分别被第一及第二水平输出电路152、153同时读出，并从第一及第二水平输出电路152、153的输出部152A、153A依次输出。在第十一变形例中，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b的光电转换信号的读出电路与图6所示的电路即第二拍摄元件22的读出电路的结构相同。

[0157] 行扫描电路161相对于多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b输出信号读出用的定时信号R(m)。即，行扫描电路161相对于第一行的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b输出信号读出用的定时信号R(1)，接着，相对于第二行的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b输出信号读出用的定时信号R(2)，之后，依次相对于第(m)行的多个像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b输出信号读出用的定时信号R(m)。

[0158] 根据定时信号R(m)，第一水平输出电路162同时读出第(m)行的多个像素210的第一光电转换部210a的第一光电转换信号，同样地，第二水平输出电路163同时读出第(m)行的多个像素210的第二光电转换部210b的第二光电转换信号。

[0159] 第一水平输出电路162从输出部162A输出读出的第一光电转换部210a的第一光电转换信号，第二水平输出电路163从输出部163A输出读出的第二光电转换部210b的第二光电转换信号。

[0160] 从第一水平输出电路162输出的第一光电转换信号和从第二水平输出电路163输出的第二光电转换信号经由图1所示的缓冲存储器16被发送至焦点检测部12a及图像生成部12b，焦点检测部12a基于同时读出的第(m)行的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号，进行相位差焦点检测运算。另外，图像生成部12b将各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成图像信号。

[0161] 在第十一变形例中，与第二拍摄元件22同样地，同时读出沿同一行排列的多个像素210的第一光电转换部210a的第一光电转换信号，且同时读出第二光电转换部210b的第二光电转换信号。由此，如后述那样，在将有关第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的处于对应关系的像素210、220的第一光电转换信号及第二光电转换信号合成而得到图像的情况下，由于能够使处于对应关系的像素210、220彼此的读出定时一致，所以能够提高得到的图像的画质。

[0162] ＜第十二变形例＞

[0163] 在本第一实施方式中，图像生成部12b将第一拍摄元件21的各像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成第一图像信号，并且将第二拍摄元件22的各像素的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成第二图像信号。在第十二变形例中，图像生成部12b还基于从第一水平输出电路152输出的第一拍摄元件21的各像素的第一光电转换信号，生成例如左眼用的图像信号，且基于从第二水平输出电路153输出的各像素的第二光电转换信号，生成例如右眼用的图像信号，从而生成第一立体图像信号。同样地，图像生成部12b基于从第一水平输出电路162输出的第二拍摄元件22的各像素的第一光电转换信号，生成例如左眼用的图像信号，且基于从第二水平输出电路163输出的各像素的第二光电转换信号，生成例如右眼用的图像信号，从而生成第二立体图像信号。

[0164] 图像处理部14相对于来自图像生成部12b的第一及第二立体图像信号进行插值处理、压缩处理、白平衡处理等各种图像处理，生成第一及第二立体图像数据。第一及第二立体图像数据在监视器15中显示、或者保存于存储卡17。

[0165] 接着，对第一及第二立体图像数据的再生进行说明。基于来自第一拍摄元件21的第一光电转换信号及第二光电转换信号的第一立体图像信号在拍摄元件的像素的列方向、即摄影光学系统10的光瞳的第一及第二光瞳区域的排列方向上具有视差。同样地，基于来自第二拍摄元件22的第一光电转换信号及第二光电转换信号的第二立体图像信号在拍摄元件的像素的行方向即摄影光学系统10的光瞳的第三及第四光瞳区域的排列方向上具有视差。

[0166] 因此，图1所示的监视器15在观察者的面部正立或直立的情况下，基于在行方向上具有视差的第二立体图像信号来显示立体图像，相反，在观察者躺下等使观察者的面部向横向倾斜的情况下，基于在列方向上具有视差的第一立体图像信号来显示立体图像。

[0167] 此外，像这样，为了根据观察者的面部的倾斜来切换显示的立体图像，例如在监视器15的外侧设置拍摄装置，利用该拍摄装置拍摄观察者的面部，且利用设置于图1所示的控制部12的公知的面部识别部识别观察者的面部，检测识别到的面部的左右眼的排列方向，且基于该眼的排列方向判定面部的正立或横向。根据上述观察者的面部的倾斜切换立体图像的显示也能够在监视器15以外的监视器上实施。例如，将第一及第二立体图像信号传送到个人计算机等，在该个人计算机的监视器上，根据观察者的面部的倾斜角度，切换基于第一立体图像信号的立体图像和基于第二立体图像信号的立体图像。

[0168] 如上，根据本变形例，因为生成在互不相同的方向上具有视差的第一及第二立体图像信号，所以能够根据观察者的面部的倾斜角度来切换立体图像显示，由此，例如无论面部正立还是朝向横向，都能够有效地实现立体视觉。

[0169] ＜第二实施方式＞

[0170] 图17表示第二实施方式的基本思路。在上述第一实施方式中，第一拍摄元件21的像素210将第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加，生成图像信号，但如图17的(a)所示，第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b因为隔开间隙210c来配置，所以入射到该间隙210c的光束未被光电转换。即，像素210关于入射光束产生死区区域210c。同样地，第二拍摄元件22的像素220也将第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b的第一光电转换信号及第二光电转换信号相加而生成图像信号，但如图17的(b)所示，因为第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b隔开间隔220c来配置，所以该间隙220c关于向像素220的入射光束成为死区区域。第二实施方式中使有关这种图像信号的死区区域减少。

[0171] 如图17的(c)所示，若将拍摄元件21和拍摄元件22的处于对应关系的像素210和220重叠显示，则在第一拍摄元件21的像素210的死区区域210c的大部分存在第二拍摄元件
22的像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a、220b，在第二拍摄元件22的像素
220的死区区域220c的大部分存在第一拍摄元件21的像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a、210b。因此，如图17的(c)所示，处于对应关系的像素210及220整体上的死区区域成为死区区域210c和死区区域220c的重叠部分291、即标注了阴影的非常小的区域。

[0172] 图18是表示与第二实施方式的第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22相关的对应关系的像素210、220的第一光电转换信号及第二光电转换信号的合成方法的图。图18的(a)表示第一拍摄元件21的一部分像素即2行×2列的“Mg”像素210、“Ye”像素210、“Cy”像素210、“Mg”像素210，图18的(c)表示与图18的(a)的第一拍摄元件21的2行×2列的像素210分别处于对应关系的第二拍摄元件22的一部分像素即2行×2列的“G”像素220、“B”像素220、“R”像素220、“G”像素220。

[0173] 如图18的(a)所示，第一拍摄元件21的“Cy”像素210、两个“Mg”像素210和“Ye”像素210输出CMY图像信号，该CMY图像信号由图1所示的图像处理部14通过公知的表色系统转换处理转换成RGB图像信号。就该表色系统转换处理生成的RGB图像信号而言，若从RGB图像信号与像素210之间的关系观察，则图18(a)所示的“Mg”像素210正好输出G信号，“Ye”像素210正好输出B信号，“Cy”像素210正好输出R信号。图18的(b)表示RGB图像信号与像素210之间的关系。

[0174] 图1所示的图像处理部14将图18的(b)所示的第一拍摄元件21的各像素210的图像信号、和与其处于对应关系的图18的(c)所示的第二拍摄元件22的各像素220的图像信号相加。即，图像处理部14在图18的(b)及(c)中将左上的像素210、220的G信号彼此相加，生成G加法信号，将右上的像素210、220的B信号彼此相加，生成B加法信号，将左下的像素210、220的R信号彼此相加，生成R加法信号，将右下的像素210、220的G信号彼此相加，生成G加法信号。当然，这些也可以进行相加平均运算来代替相加运算。

[0175] 图18的(d)中将拍摄元件21的像素210和与其处于对应关系的拍摄元件22的像素220重叠显示，且示意性显示重叠的像素210、220与加法信号之间的关系。与R、G及B的加法信号有关的死区成为图18的(d)的阴影区域291，能够使其变得非常小。

[0176] ＜第三实施方式＞

[0177] 在第三实施方式中，对卷帘快门变形的修正进行说明。

[0178] 图19是用于说明第三实施方式的原理的图。如上所述，第一拍摄元件21的各像素210的第一光电转换部及第二光电转换部210a及210b的光电转换信号按列被依次读出，第二拍摄元件22的各像素220的第一光电转换部及第二光电转换部220a及220b的光电转换信号按行被依次读出。因此，若被摄体移动，则在拍摄图像的移动被摄体像上会产生所谓卷帘快门变形。

[0179] 例如，当一边以第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22的行方向成为水平的方式保持数码相机1的姿势，一边拍摄正方形的被摄体时，若被摄体静止，则如图19的(a)所示，由第一拍摄元件及第二拍摄元件21、22分别拍摄到的图像180中的被摄体像181均未变形。但是，在被摄体沿水平方向移动的情况下，若第一拍摄元件21的读出电路为图5所示的读出电路，则就由第一拍摄元件21拍摄到的被摄体像181而言，如图19的(b)或(c)所示，根据移动方向的不同，其左右方向上的长度发生变化。即，如图19的(b)所示，若被摄体的移动方向为箭头方向(向右方向移动)，则被摄体像181伸长，如图19的(c)所示，当被摄体的移动向箭头方向(向左方向移动)时，被摄体像181缩短。另外，若第二拍摄元件22的读出电路为图6所示的读出电路，则由第二拍摄元件22拍摄到的被摄体像181如图19的(d)或(e)所示会倾斜。

[0180] 图20是表示第三实施方式的框图。第一图像信号取得部200依次取得从第一拍摄元件21重复输出的图像信号，第二图像信号取得部201取得从第二拍摄元件22重复输出的图像信号。移动方向检测部202基于来自第一图像信号取得部200的图像信号和来自第二图像信号取得部201的图像信号，检测移动被摄体的移动方向。对该移动方向的检测能够通过将重复输出的图像信号进行比较而求出。移动方向检测部202也能够基于来自第一图像信号取得部200和第二图像信号取得部201的一方的图像信号，来检测移动方向。

[0181] 选择部203基于由移动方向检测部202检测到的被摄体的移动方向，选择来自第一图像信号取得部200或第二图像信号取得部201的图像信号。具体而言，选择部203在被摄体的移动方向为左右方向的情况下，选择来自第一图像信号取得部200的图像信号、即第一拍摄元件21的图像信号，在被摄体的移动方向为上下方向的情况下，选择来自第二图像信号取得部201的图像信号、即第二拍摄元件22的图像信号。由选择部203选择出的图像信号在监视器15显示、或存储于存储卡17。像这样，选择部选择的图像信号不会成为图19的(d)或(e)的具有倾斜变形的图像，而成为图19的(b)或(c)的没有倾斜变形的图像信号。

[0182] 另外，例如，也可以构成为使用图19的(b)或(c)所示的被摄体像181、图19的(d)或(e)所示的被摄体像181和被摄体移动方向信息，来生成修正了该卷帘快门变形的图像。即，例如，检测图19的(b)或(c)所示的不存在倾斜变形的被摄体像181的特定部分的角度α，并且检测图19的(d)或(e)所示的产生了倾斜变形的被摄体像181的上述特定部分的角度θ。通过比较这些角度α和角度θ，计算因倾斜变形而产生的角度，通过修正该因倾斜变形而产生的角度，生成不存在倾斜变形的被摄体图像。

[0183] 此外，上述的各实施方式及变形例也可以分别组合。

[0184] 以上，说明了各种实施方式及变形例，但本发明不限于这些内容。在本发明的技术思想的范围内可想到的其他方式也包含在本发明的范围内。

[0185] 接着的优先权基础申请的公开内容被作为引用文献援引至此。

[0186] 日本国专利申请2015年第71017号(2015年3月31日申请)

[0187] 附图标记说明

[0188] 1；数码相机、10；摄影光学系统、11；拍摄部、12；控制部、21；第一拍摄元件、22、23；第二拍摄元件、210、220；像素、210a；第一光电转换部、210b；第二光电转换部、220a；第一光电转换部、220b；第二光电转换部、151；列扫描电路、152；第一水平输出电路、153；第二水平输出电路、161；行扫描电路、162；第一水平输出电路、163；第二水平输出电路、233；微透镜、
233F；焦点、234；内透镜。