JP2013186187A - Focus detection device and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a focus adjustment state of an imaging optical system accurately.SOLUTION: A focus detection device includes a first pair of photoelectric conversion sections arranged side by side in a first direction and a second pair of photoelectric conversion sections arranged side by side in a second direction. The focus detection device comprises: a plurality of photoelectric conversion means PD that are provided corresponding to micro lenses ML respectively; and selection means that selects either the first direction or the second direction as a focus detection direction on the basis of a relation between first pairs of signal strings from the photoelectric conversion means PD corresponding to the plurality of micro lenses ML arranged in the first direction and second pairs of signal strings from the photoelectric conversion means PD corresponding to the plurality of micro lenses ML arranged in a zigzag pattern in the first direction, and a relation between third pairs of signal strings from the photoelectric conversion means PD corresponding to the plurality of micro lenses ML arranged in the second direction and fourth pairs of signal strings from the photoelectric conversion means PD corresponding to the plurality of micro lenses MD arranged in a zigzag pattern in the second direction.

Description

本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

複数の方向の中から被写体のコントラストが高い方向を焦点検出方向として選択して、位相差検出方式による焦点検出を行う焦点検出装置が知られている(特許文献1参照)。   A focus detection device is known that performs focus detection by a phase difference detection method by selecting a direction in which the contrast of a subject is high as a focus detection direction from among a plurality of directions (see Patent Document 1).

特開2009−198771号公報JP 2009-198771 A

上記従来技術では、複数方向のコントラストを互いに比較しても、それらの差が少ない被写体の場合、適切に焦点検出方向を決定できず、焦点検出精度が落ちてしまうという問題があった。   In the above-described prior art, even if the contrasts in a plurality of directions are compared with each other, in the case of a subject whose difference is small, the focus detection direction cannot be appropriately determined, and the focus detection accuracy is lowered.

請求項1に記載の発明による焦点検出装置は、二次元状に配列された複数のマイクロレンズと、前記マイクロレンズを介して結像光学系の瞳の第1対の領域を通った第1対の光束を受光するように第1方向に並んで配置された第1対の光電変換部と、前記マイクロレンズを介して前記瞳の第2対の領域を通った第2対の光束を受光するように第2方向に並んで配置された第2対の光電変換部とを有し、前記マイクロレンズの各々に対応して設けられた複数の光電変換手段と、前記第1方向に配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第1対の信号列を取得する第1の取得手段と、前記第1方向においてジグザグに配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第2対の信号列を取得する第2の取得手段と、前記第2方向に配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第3対の信号列を取得する第3の取得手段と、前記第2方向においてジグザグに配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第4対の信号列を取得する第4の取得手段と、前記第1対および前記第2対の信号列の関係と、前記第3対および前記第4対の信号列の関係とに基づいて、前記第1方向および前記第2方向のいずれかを焦点検出方向として選択する選択手段と、前記選択手段により前記第1方向が選択された場合には、前記第1対または前記第2対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出し、前記選択手段により前記第2方向が選択された場合には、前記第3対または前記第4対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項9に記載の発明による撮像装置は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の焦点検出装置と、焦点検出装置により検出された焦点調節状態に基づいて結像光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、を備えることを特徴とする。
A focus detection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a plurality of microlenses arranged two-dimensionally, and a first pair that passes through a first pair of regions of the pupil of the imaging optical system via the microlenses. A first pair of photoelectric conversion units arranged side by side in the first direction so as to receive the first light beam, and a second pair of light beams passing through the second pair of regions of the pupil via the microlens. A second pair of photoelectric conversion units arranged side by side in the second direction, a plurality of photoelectric conversion means provided corresponding to each of the microlenses, and arranged in the first direction First acquisition means for acquiring a first pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses, and the photoelectric conversion corresponding to the plurality of microlenses arranged in a zigzag manner in the first direction. Obtaining a second pair of signal sequences from the means; Acquisition means, third acquisition means for acquiring a third pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged in the second direction, and zigzag arrangement in the second direction A fourth acquisition unit that acquires a fourth pair of signal sequences from the photoelectric conversion unit corresponding to the plurality of microlenses that have been performed, a relationship between the first pair and the second pair of signal sequences, and the third A selection unit that selects one of the first direction and the second direction as a focus detection direction based on a pair and a relationship between the signal pairs of the fourth pair, and the selection unit selects the first direction. In this case, the focus adjustment state of the imaging optical system is detected based on the first pair or the second pair of signal strings, and when the second direction is selected by the selection unit, Third pair or fourth pair Characterized in that it comprises a focus detection means for detecting a focusing state of the imaging optical system based on the column.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus according to any one of the first to eighth aspects, and the focus adjustment of the imaging optical system based on the focus adjustment state detected by the focus detection apparatus. And a focus adjusting means for performing the above.

本発明によれば、結像光学系の焦点調節状態を精度よく検出できる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect the focus adjustment state of the imaging optical system.

本発明の実施の形態によるデジタルカメラの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of the digital camera by embodiment of this invention. 焦点検出センサの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the composition of a focus detection sensor. AF演算に用いる光電変換素子列を説明する図である。It is a figure explaining the photoelectric conversion element row | line used for AF calculation. 焦点検出方向を説明する図である。It is a figure explaining a focus detection direction. 被写体像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a to-be-photographed image. (A)は、マイクロレンズ列H1を説明する図であり、(B)は、マイクロレンズ列R1を説明する図であり、(C)は、マイクロレンズ列L1を説明する図である。(A) is a diagram for explaining the microlens row H1, (B) is a diagram for explaining the microlens row R1, and (C) is a diagram for explaining the microlens row L1. (A)は、マイクロレンズ列H1に対応する出力信号列の出力値を説明する図であり、(B)は、マイクロレンズ列R1に対応する出力信号列の出力値を説明する図であり、(C)は、マイクロレンズ列L1に対応する出力信号列の出力値を説明する図である。(A) is a figure explaining the output value of the output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column H1, (B) is a figure explaining the output value of the output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column R1, (C) is a figure explaining the output value of the output signal row | line | column corresponding to the micro lens row | line | column L1. マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する一対の出力信号列の相関量を説明する図である。It is a figure explaining the correlation amount of a pair of output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column H1, R1, and L1. (A)は、マイクロレンズ列H2を説明する図であり、(B)は、マイクロレンズ列R2を説明する図であり、(C)は、マイクロレンズ列L2を説明する図である。(A) is a figure explaining micro lens row | line | column H2, (B) is a figure explaining micro lens row | line | column R2, (C) is a figure explaining micro lens row | line | column L2. (A)は、マイクロレンズ列H2に対応する出力信号列の出力値を説明する図であり、(B)は、マイクロレンズ列R2に対応する出力信号列の出力値を説明する図であり、(C)は、マイクロレンズ列L2に対応する出力信号列の出力値を説明する図である。(A) is a figure explaining the output value of the output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column H2, (B) is a figure explaining the output value of the output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column R2, (C) is a figure explaining the output value of the output signal row corresponding to micro lens row L2. マイクロレンズ列H2、R2、L2に対応する一対の出力信号列の相関量を説明する図である。It is a figure explaining the correlation amount of a pair of output signal row | line | column corresponding to micro lens row | line | column H2, R2, and L2. AF演算処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of AF calculation processing. 第1の実施の形態における焦点検出方向決定処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the focus detection direction determination process in 1st Embodiment. 第2の実施の形態における焦点検出方向決定処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the focus detection direction determination process in 2nd Embodiment. 変形例2で用いるマイクロレンズ列を説明する図である。It is a figure explaining the micro lens row | line | column used in the modification 2. FIG. 変形例3における焦点検出方向を説明する図である。It is a figure explaining the focus detection direction in the modification 3. (A)は、変形例4で用いるマイクロレンズ列H1、V1を説明する図であり、(B)は、変形例4で用いるマイクロレンズ列H2、V2を説明する図である。(A) is a figure explaining the micro lens rows H1 and V1 used in the modified example 4, and (B) is a diagram explaining the micro lens rows H2 and V2 used in the modified example 4.

(第1の実施の形態)
図面を参照して、本発明による第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明を適用したデジタルカメラの構成を示す横断面図である。なお、本発明に係わる機器および装置以外のカメラの一般的な機器および装置については図示と説明を省略する。本実施形態のデジタルカメラでは、撮影レンズ20を備えるレンズ鏡筒2がカメラボディ1に装着される。レンズ鏡筒2は、交換可能である。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a digital camera to which the present invention is applied. It should be noted that illustrations and descriptions of general devices and apparatuses of cameras other than the devices and apparatuses according to the present invention are omitted. In the digital camera of the present embodiment, the lens barrel 2 including the photographing lens 20 is attached to the camera body 1. The lens barrel 2 can be exchanged.

カメラボディ1には、ハーフミラー10が設けられている。ハーフミラー10の後方には撮像素子11が配置され、ハーフミラー10の上方には焦点検出センサ12が配置されている。またカメラボディ1の上部には、EVF(電子ビューファインダ)13が設けられている。さらに、カメラボディ1には、制御装置14が設けられている。   The camera body 1 is provided with a half mirror 10. An imaging element 11 is disposed behind the half mirror 10, and a focus detection sensor 12 is disposed above the half mirror 10. Further, an EVF (electronic viewfinder) 13 is provided on the upper portion of the camera body 1. Further, the camera body 1 is provided with a control device 14.

ハーフミラー10は、透過光と反射光を分割するための光学部材であり、例えばペリクルミラーなどの薄いミラーが用いられる。撮像素子11および焦点検出センサ12は、それぞれ、CCDやCMOSなどから構成され、撮影レンズ20の予定焦点面上に配置される。撮像素子11および焦点検出センサ12は、それぞれ、撮影レンズ20により結像された被写体像を電気信号に変換して出力する。EVF13は、撮像素子11による撮像画像を液晶表示素子に表示して、撮影者に視認させるものである。制御装置14は、不図示のマイクロコンピューター、ROM、RAM、A/Dコンバーターなどから構成される。焦点検出センサ12および制御装置14は、位相差検出方式の焦点検出装置を構成し、撮影レンズ20の焦点調節状態を示すデフォーカス量を算出する。   The half mirror 10 is an optical member for dividing transmitted light and reflected light, and for example, a thin mirror such as a pellicle mirror is used. The image sensor 11 and the focus detection sensor 12 are each composed of a CCD, a CMOS, or the like, and are arranged on the planned focal plane of the photographic lens 20. The image sensor 11 and the focus detection sensor 12 each convert the subject image formed by the photographing lens 20 into an electrical signal and output it. The EVF 13 displays an image captured by the image sensor 11 on a liquid crystal display element so that a photographer can visually recognize the image. The control device 14 includes a microcomputer (not shown), a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like. The focus detection sensor 12 and the control device 14 constitute a phase difference detection type focus detection device, and calculate a defocus amount indicating the focus adjustment state of the photographic lens 20.

レンズ鏡筒2は、撮影レンズ20、レンズ駆動部21などを備えている。レンズ駆動部21は、不図示のアクチュエータにより撮影レンズ20を駆動する。なお、カメラボディ1の制御装置14とレンズ鏡筒2のレンズ駆動部21とは、不図示の接点を介して電気的に接続されており、各種情報の授受を行う。   The lens barrel 2 includes a photographic lens 20, a lens driving unit 21, and the like. The lens driving unit 21 drives the photographing lens 20 by an actuator (not shown). The control device 14 of the camera body 1 and the lens driving unit 21 of the lens barrel 2 are electrically connected via a contact (not shown), and exchange various information.

撮影レンズ20を透過した被写体光の一部は、ハーフミラー10を透過して撮像素子11へ導かれ、撮像素子11により撮像される。撮像素子11から出力された画像信号は、所定の信号処理が施された後、不図示の記録媒体(メモリカードなど)に書き込まれる。また、撮像素子11から出力された画像信号は、所定の信号処理が施された後、EVF13に表示される。   Part of the subject light that has passed through the photographic lens 20 passes through the half mirror 10 and is guided to the image sensor 11, and is imaged by the image sensor 11. The image signal output from the image sensor 11 is written in a recording medium (not shown) such as a memory card after predetermined signal processing. The image signal output from the image sensor 11 is displayed on the EVF 13 after being subjected to predetermined signal processing.

撮影レンズ20を透過した被写体光の残りの一部は、ハーフミラー10により反射され、焦点検出センサ12へ導かれる。制御装置14は、焦点検出センサ12からの出力信号に基づいてデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量に基づいて撮影レンズ20におけるフォーカシングレンズの駆動量を算出して、レンズ駆動部21に出力する。レンズ駆動部21は、この駆動量に基づいてフォーカシングレンズを駆動して合焦位置へ移動させる。   The remaining part of the subject light transmitted through the photographing lens 20 is reflected by the half mirror 10 and guided to the focus detection sensor 12. The control device 14 calculates the defocus amount based on the output signal from the focus detection sensor 12, calculates the driving amount of the focusing lens in the photographing lens 20 based on the defocus amount, and outputs it to the lens driving unit 21. To do. The lens driving unit 21 drives the focusing lens based on this driving amount and moves it to the in-focus position.

−焦点検出センサの構成−
図2(A)は、焦点検出センサ12の詳細な構成を示す斜視図であり、図2(B)は、焦点検出センサ12の詳細な構成を示す正面図である。焦点検出センサ12は、マイクロレンズアレイ121と光電変換素子アレイ122とを備える。なお、光電変換素子アレイ122はマイクロレンズアレイ121の背後のごく近傍に配置されるが、図2(A)では説明のために実際より離して記載している。
-Configuration of focus detection sensor-
FIG. 2A is a perspective view illustrating a detailed configuration of the focus detection sensor 12, and FIG. 2B is a front view illustrating a detailed configuration of the focus detection sensor 12. The focus detection sensor 12 includes a microlens array 121 and a photoelectric conversion element array 122. Note that although the photoelectric conversion element array 122 is arranged in the very vicinity behind the microlens array 121, it is shown apart from the actual one in FIG.

マイクロレンズアレイ121は、複数のマイクロレンズMLが二次元状に配列された構成であり、撮影レンズ20のピントを合わせようとする面、すなわち撮像素子11の撮像面と等価な面の近傍に配置される。またマイクロレンズMLは、一列ごとに半ピッチずれて配置されている。すなわちマイクロレンズMLは、奇数列の位置と偶数列の位置とが半ピッチずれて構成されている。なお、マイクロレンズMLのピッチは、例えば100μm以下で配列される。また、図2においてマイクロレンズMLを球形で記載したが、より高密度に構成できるよう、マイクロレンズMLを正六角形としてハニカム構造に配置するようにしてもよい。   The microlens array 121 has a configuration in which a plurality of microlenses ML are two-dimensionally arranged, and is arranged in the vicinity of the surface on which the photographing lens 20 is to be focused, that is, the surface equivalent to the imaging surface of the image sensor 11. Is done. The microlenses ML are arranged with a half-pitch shift for each row. That is, the microlens ML is configured such that the positions of the odd rows and the even rows are shifted by a half pitch. Note that the pitch of the microlenses ML is, for example, 100 μm or less. Further, although the microlens ML is described as a spherical shape in FIG. 2, the microlens ML may be arranged in a honeycomb structure as a regular hexagon so as to be configured with higher density.

光電変換素子アレイ122では、複数の光電変換素子を二次元状に配列した光電変換素子群PDが、各々のマイクロレンズMLに対応する形で二次元状に配列されている。なお、図2では、1つのマイクロレンズMLに対応して、5行5列に配列された25個の光電変換素子からなる光電変換素子群PDが設けられているが、1つのマイクロレンズMLに対応する光電変換素子の数は、この一実施の形態の数に限定されない。   In the photoelectric conversion element array 122, photoelectric conversion element groups PD in which a plurality of photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged are two-dimensionally arranged so as to correspond to the respective microlenses ML. In FIG. 2, a photoelectric conversion element group PD composed of 25 photoelectric conversion elements arranged in 5 rows and 5 columns is provided corresponding to one microlens ML. The number of corresponding photoelectric conversion elements is not limited to the number of this embodiment.

−位相差検出方式によるAF演算−
本実施形態では、瞳分割型位相差検出方式によるAF演算を行う。瞳分割型位相差検出方式では、撮影レンズ20の瞳の一対の領域を通った一対の光束を受光する一対の光電変換素子の出力を繋げた一対の出力信号列に対して公知の相関演算を行い、像ずれ量(シフト量)を求める。そして、この像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する。
-AF calculation by phase difference detection method-
In the present embodiment, AF calculation is performed by a pupil division type phase difference detection method. In the pupil division type phase difference detection method, a well-known correlation operation is performed on a pair of output signal sequences obtained by connecting outputs of a pair of photoelectric conversion elements that receive a pair of light beams that have passed through a pair of regions of the pupil of the photographing lens 20. The image shift amount (shift amount) is obtained. Then, the defocus amount is calculated based on the image shift amount.

例えば、水平方向について像ずれ量を求める場合には、図3に示すように、マイクロレンズMLに対応する光電変換素子群PDにおいて水平方向に並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}(i=1,2,3,・・・)を用いる。   For example, when obtaining the image shift amount in the horizontal direction, as shown in FIG. 3, in the photoelectric conversion element group PD corresponding to the microlens ML, the output of the photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in the horizontal direction. Signal sequences {a (i)} and {b (i)} (i = 1, 2, 3,...) Are used.

具体的には、撮影レンズ20が開放F値である場合、図3(A)に示すように検出開角αが広いので、例えば、各光電変換素子群PDの左端の光電変換素子p1からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}と、各光電変換素子群PDの右端の光電変換素子p5からなる光電変換素子列の出力信号列{b(i)}とを用いる。なお、実際には、図3(B)に示すように、各光電変換素子群PDにおいて左端列の中央3つの光電変換素子の出力信号を平均した出力信号列{a(i)}と、各光電変換素子群PDにおいて右端列の中央3つの光電変換素子の出力信号を平均した出力信号列{b(i)}とを用いる。   Specifically, when the photographic lens 20 has an open F value, the detection opening angle α is wide as shown in FIG. 3A, and therefore, for example, the photoelectric conversion element p1 at the left end of each photoelectric conversion element group PD is included. The output signal sequence {a (i)} of the photoelectric conversion element array and the output signal sequence {b (i)} of the photoelectric conversion element array including the photoelectric conversion element p5 at the right end of each photoelectric conversion element group PD are used. Actually, as shown in FIG. 3B, in each photoelectric conversion element group PD, an output signal sequence {a (i)} obtained by averaging the output signals of the central three photoelectric conversion elements in the left end column, In the photoelectric conversion element group PD, an output signal string {b (i)} obtained by averaging the output signals of the central three photoelectric conversion elements in the right end column is used.

また、開放F値よりも絞り口径が小さくなるほど、図3(C)に示すように、検出開角αが狭くなるので、例えば、各光電変換素子群PDの左から2番目の光電変換素子p2からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}と、各光電変換素子群PDの右から2番目の光電変換素子p4からなる光電変換素子列の出力信号列{b(i)}とを用いる。なお、実際には、図3(D)に示すように、各光電変換素子群PDにおいて左から2番目の列の中央3つの光電変換素子の出力信号を平均した出力信号列{a(i)}と、各光電変換素子群PDにおいて右から2番目の列の中央3つの光電変換素子の出力信号を平均した出力信号列{b(i)}とを用いる。   Further, as the aperture diameter becomes smaller than the open F value, as shown in FIG. 3C, the detection opening angle α becomes narrower. For example, the second photoelectric conversion element p2 from the left of each photoelectric conversion element group PD. Output signal sequence {a (i)} of the photoelectric conversion element array composed of and output signal string {b (i)} of the photoelectric conversion element array composed of the second photoelectric conversion element p4 from the right of each photoelectric conversion element group PD And are used. Actually, as shown in FIG. 3D, in each photoelectric conversion element group PD, an output signal sequence {a (i) obtained by averaging the output signals of the three central photoelectric conversion elements in the second column from the left. } And an output signal sequence {b (i)} obtained by averaging the output signals of the center three photoelectric conversion elements in the second column from the right in each photoelectric conversion element group PD.

AF演算における相関演算では、出力信号列{a(i)}に対して出力信号列{b(i)}を相対的にずらしながら(1)式により2つの信号列間のシフト量kにおける相関量C(k)を演算する。なお、(1)式において、Σはiに関する所定範囲の総和演算を表す。
C(k)=Σ|a(i)−b(i+k)|・・・(1)
In the correlation calculation in the AF calculation, the correlation in the shift amount k between the two signal strings is calculated by the expression (1) while relatively shifting the output signal string {b (i)} with respect to the output signal string {a (i)}. The quantity C (k) is calculated. In the equation (1), Σ represents a total calculation of a predetermined range related to i.
C (k) = Σ | a (i) −b (i + k) | (1)

(1)式の演算結果は、一対の出力信号列{a(i)}および{b(i)}の相関が最も高いシフト量において相関量C(k)が最小(小さいほど相関度が高い)となる。(1)式の演算結果より、最小の相関量C(kj)となるシフト量kjを求めると、続いて下記(2)〜(5)式による3点内挿の手法を用い、連続的な相関量に対する最小値C(x)を与えるシフト量xを求める。
x=kj+D/S ・・・(2)
C(x)=C(kj)−|D| ・・・(3)
D={C(kj−1)−C(kj+1)}/2 ・・・(4)
S=MAX{C(kj+1)−C(kj),C(kj−1)−C(kj)} ・・・(5)
The calculation result of the expression (1) shows that the correlation amount C (k) is the smallest (the smaller the correlation is, the higher the degree of correlation is) in the shift amount having the highest correlation between the pair of output signal sequences {a (i)} and {b (i)}. ) When the shift amount kj that is the minimum correlation amount C (kj) is obtained from the calculation result of the equation (1), a continuous three-point interpolation method according to the following equations (2) to (5) is used. A shift amount x that gives a minimum value C (x) with respect to the correlation amount is obtained.
x = kj + D / S (2)
C (x) = C (kj) − | D | (3)
D = {C (kj−1) −C (kj + 1)} / 2 (4)
S = MAX {C (kj + 1) -C (kj), C (kj-1) -C (kj)} (5)

(2)式で求めたシフト量xより、撮影レンズ20のデフォーカス量DEFを下記(6)式で求めることができる。
DEF=KX・PY・x ・・・(6)
(6)式において、PYは検出ピッチであり、KXは検出開角の大きさによって決まる変換係数である。
The defocus amount DEF of the photographing lens 20 can be obtained from the following equation (6) from the shift amount x obtained from the equation (2).
DEF = KX · PY · x (6)
In Equation (6), PY is a detection pitch, and KX is a conversion coefficient determined by the magnitude of the detection opening angle.

−焦点検出方向決定処理−
ところで、上述したように、焦点検出センサ12のマイクロレンズMLは一列ごとに半ピッチずれて配置されている。そのため、マイクロレンズMLのピッチ幅が最も狭い方向(すなわち最も高精度に焦点検出できる方向)は、図4に示すように、水平方向H、水平方向Hから反時計周りに60度回転した方向(以下、右斜め方向と呼ぶ)R、水平方向Hから時計周りに60度回転した方向(以下、左斜め方向と呼ぶ)Lの3方向である。
-Focus detection direction determination process-
By the way, as described above, the microlenses ML of the focus detection sensor 12 are arranged so as to be shifted by a half pitch for each row. Therefore, the direction in which the pitch width of the microlens ML is the narrowest (that is, the direction in which focus detection can be performed with the highest accuracy) is the horizontal direction H and a direction rotated 60 degrees counterclockwise from the horizontal direction H (see FIG. 4). Hereinafter, there are three directions: R, which is referred to as an oblique right direction, and R, which is a direction rotated 60 degrees clockwise from the horizontal direction H (hereinafter, referred to as an oblique left direction).

また位相差検出方式では、被写体のエッジに垂直な方向において焦点検出を行った方が、焦点検出精度が高くなる。そこで本実施形態のデジタルカメラでは、AF演算処理を行う際に、上記3方向H、R、Lの中から被写体のエッジに垂直な方向に最も近い方向を求め、焦点検出方向として決定する焦点検出方向決定処理を行う。   In the phase difference detection method, focus detection accuracy is higher when focus detection is performed in a direction perpendicular to the edge of the subject. Therefore, in the digital camera of the present embodiment, when performing AF calculation processing, the focus detection that determines the direction closest to the direction perpendicular to the edge of the subject from the three directions H, R, and L, and determines it as the focus detection direction. Perform direction determination processing.

ここで、図5に示すように被写体像Imが鉛直方向のエッジを有する場合を一例として、焦点検出方向決定処理を説明する。まず制御装置14は、図6に示す3つのマイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する光電変換素子列の出力信号列において、それぞれコントラストを求める。なお図6では、説明のため、出力信号を使用する光電変換素子を黒く塗りつぶして示すとともに、マイクロレンズMLおよび光電変換素子群PDに入射する被写体像Imを重ねて記載している。また図6では、一つの光電変換素子からの出力信号を一つの出力信号(a1,b1,a2,b2,…)として用いるように示しているが、実際には、上述したように、複数の光電変換素子からの出力信号の平均値を一つの出力信号として用いる。さらに実際には、上述したように、検出開角の大きさによっても用いる光電変換素子列は異なる。   Here, the focus detection direction determination process will be described by taking as an example the case where the subject image Im has a vertical edge as shown in FIG. First, the control device 14 obtains contrasts in the output signal rows of the photoelectric conversion element rows corresponding to the three microlens rows H1, R1, and L1 shown in FIG. In FIG. 6, for the sake of explanation, the photoelectric conversion elements that use the output signal are shown in black, and the subject image Im that is incident on the microlens ML and the photoelectric conversion element group PD is shown in an overlapping manner. Further, in FIG. 6, an output signal from one photoelectric conversion element is illustrated as being used as one output signal (a1, b1, a2, b2,...). An average value of output signals from the photoelectric conversion elements is used as one output signal. Furthermore, actually, as described above, the photoelectric conversion element array used also differs depending on the magnitude of the detection opening angle.

マイクロレンズ列H1は、図6(A)に示すように、水平方向Hに一列に並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。制御装置14は、マイクロレンズ列H1の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて水平方向Hに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記(1)式により相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いて上記(2)〜(5)式によりシフト量xを求める。このとき(5)式により求まるS(最小の相関量C(kj)とその隣の相関量C(kj+1)またはC(kj−1)との差、すなわち最小の相関量C(kj)近傍における相関量C(k)の傾き)は、コントラストに比例した値となる。そこで、本実施形態の焦点検出方向決定処理では、このSをコントラスト値として用いる。   As shown in FIG. 6A, the microlens row H1 includes a plurality of microlenses ML arranged in a row in the horizontal direction H. The control device 14 outputs an output signal sequence {a (i)} and {b of a photoelectric conversion element array including a pair of photoelectric conversion elements arranged in the horizontal direction H in the photoelectric conversion element group PD disposed behind the microlens array H1. (I)} is used to calculate the correlation according to the above equation (1). Then, the shift amount x is obtained by the above equations (2) to (5) using the above three-point interpolation method. At this time, the difference between S (minimum correlation amount C (kj)) obtained by the equation (5) and the adjacent correlation amount C (kj + 1) or C (kj−1), that is, in the vicinity of the minimum correlation amount C (kj). The slope of the correlation amount C (k) is a value proportional to the contrast. Therefore, this S is used as a contrast value in the focus detection direction determination process of the present embodiment.

マイクロレンズ列R1は、図6(B)に示すように、右斜め方向Rに一列に並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。制御装置14は、マイクロレンズ列R1の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて略右斜め方向Rに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いてシフト量xを求めると共にコントラスト値Sを求める。   As shown in FIG. 6B, the microlens array R1 includes a plurality of microlenses ML arranged in a line in the right diagonal direction R. The control device 14 outputs an output signal sequence {a (i)} of a photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in a substantially right oblique direction R in the photoelectric conversion element group PD disposed behind the microlens array R1. The correlation calculation is performed using {b (i)}. Then, the shift amount x is obtained and the contrast value S is obtained using the above three-point interpolation method.

マイクロレンズ列L1は、図6(C)に示すように、左斜め方向Lに一列に並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。制御装置14は、マイクロレンズ列L1の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて略左斜め方向Lに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いてシフト量xを求めると共にコントラスト値Sを求める。   As shown in FIG. 6C, the microlens array L1 includes a plurality of microlenses ML arranged in a line in the diagonally left direction L. The control device 14 outputs an output signal string {a (i)} of a photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in a substantially left oblique direction L in the photoelectric conversion element group PD disposed behind the microlens array L1. The correlation calculation is performed using {b (i)}. Then, the shift amount x is obtained and the contrast value S is obtained using the above three-point interpolation method.

図7(A)は、マイクロレンズ列H1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。図7(B)は、マイクロレンズ列R1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。図7(C)は、マイクロレンズ列L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。なお、図7(A)〜(C)は、出力信号列{a(i)}および{b(i)}の相関が最も高い状態を例に示す。   FIG. 7A is a graph showing output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens column H1. FIG. 7B is a graph showing output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array R1. FIG. 7C is a graph showing output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array L1. FIGS. 7A to 7C show an example in which the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} have the highest correlation.

図6(A)〜(C)に示すように、各マイクロレンズ列H1、R1、L1が被写体像Imのエッジ部分にまたがっているため、図7(A)〜(C)に示すように、各マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}では、エッジ部分で出力値が大幅に変化している。   As shown in FIGS. 6A to 6C, since each microlens array H1, R1, and L1 extends over the edge portion of the subject image Im, as shown in FIGS. In the output signal trains {a (i)} and {b (i)} corresponding to the respective microlens rows H1, R1, and L1, the output values greatly change at the edge portions.

図8は、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の相関量C(k)をそれぞれ示すグラフである。図8では、マイクロレンズ列H1に対応するコントラスト値をS(H1)、マイクロレンズ列R1に対応するコントラスト値をS(R1)、マイクロレンズ列L1に対応するコントラスト値をS(L1)として示す。なお、(5)式に示したように、コントラスト値Sは、最小の相関量C(kj)とその隣の相関量C(kj+1)またはC(kj−1)との差(すなわち最小の相関量C(kj)近傍における相関量C(k)の傾き)である。   FIG. 8 is a graph showing the correlation amounts C (k) of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1, respectively. In FIG. 8, the contrast value corresponding to the microlens row H1 is shown as S (H1), the contrast value corresponding to the microlens row R1 is shown as S (R1), and the contrast value corresponding to the microlens row L1 is shown as S (L1). . As shown in the equation (5), the contrast value S is the difference between the minimum correlation amount C (kj) and the adjacent correlation amount C (kj + 1) or C (kj−1) (that is, the minimum correlation amount). The slope of the correlation amount C (k) in the vicinity of the amount C (kj)).

図8に示すように、コントラスト値S(H1)、S(R1)、S(L1)は、互いに近い値となっている。これは、図7(A)〜(C)に示したように、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}が、出力値の変化の仕方が互いに近似しているためである。   As shown in FIG. 8, the contrast values S (H1), S (R1), and S (L1) are close to each other. As shown in FIGS. 7A to 7C, the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens columns H1, R1, and L1 are output values. This is because the ways of change are close to each other.

位相差検出方式では、エッジに垂直な方向(ここでは水平方向H)において像ずれ量(シフト量)を検出した方が、デフォーカス量の検出精度が高くなる。しかしながら、図5に示す被写体の場合、上述したようにマイクロレンズ列H1、R1、H1に対応するコントラスト値S(H1)、S(R1)、S(L1)は、互いに近い値となっているため、これらを比較するだけでは、適切な焦点検出方向を決定し難い。   In the phase difference detection method, the detection accuracy of the defocus amount is higher when the image shift amount (shift amount) is detected in the direction perpendicular to the edge (here, the horizontal direction H). However, in the case of the subject shown in FIG. 5, as described above, the contrast values S (H1), S (R1), and S (L1) corresponding to the microlens rows H1, R1, and H1 are close to each other. Therefore, it is difficult to determine an appropriate focus detection direction only by comparing these.

そこで、本実施形態では、図9に示すマイクロレンズ列H2、R2、L2に対応する光電変換素子列の出力信号列においても、それぞれコントラスト値Sを求める。なお図9においても、説明のため、出力信号を使用する光電変換素子を黒く塗りつぶして示すとともに、マイクロレンズMLおよび光電変換素子群PDに入射する被写体像Imを重ねて記載している。また図6では、一つの光電変換素子からの出力信号を一つの出力信号(a1,b1,a2,b2,…)として用いるように示しているが、実際には、上述したように、複数の光電変換素子からの出力信号の平均値を一つの出力信号として用いる。さらに実際には、上述したように、検出開角の大きさによっても用いる光電変換素子列は異なる。   Therefore, in the present embodiment, the contrast value S is also obtained for each of the output signal rows of the photoelectric conversion element rows corresponding to the microlens rows H2, R2, and L2 shown in FIG. In FIG. 9 as well, for the sake of explanation, the photoelectric conversion elements that use the output signals are shown in black, and the subject image Im that is incident on the microlens ML and the photoelectric conversion element group PD is also superimposed. Further, in FIG. 6, an output signal from one photoelectric conversion element is illustrated as being used as one output signal (a1, b1, a2, b2,...). An average value of output signals from the photoelectric conversion elements is used as one output signal. Furthermore, actually, as described above, the photoelectric conversion element array used also differs depending on the magnitude of the detection opening angle.

マイクロレンズ列H2は、図9(A)に示すように、水平方向Hにおいてジグザグに並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。マイクロレンズ列H2では、マイクロレンズMLが半ピッチずつずれて並んでいる。制御装置14は、マイクロレンズ列H2の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて水平方向Hに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いてシフト量xを求めると共にコントラスト値Sを求める。   As shown in FIG. 9A, the microlens array H2 includes a plurality of microlenses ML arranged in a zigzag manner in the horizontal direction H. In the microlens row H2, the microlenses ML are arranged so as to be shifted by a half pitch. The control device 14 outputs an output signal sequence {a (i)} and {b of a photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in the horizontal direction H in the photoelectric conversion element group PD arranged behind the microlens array H2. (I)} is used to perform the correlation calculation. Then, the shift amount x is obtained and the contrast value S is obtained using the above three-point interpolation method.

マイクロレンズ列R2は、図9(B)に示すように、右斜め方向Rにおいてジグザグに並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。マイクロレンズ列R2でも、マイクロレンズMLが半ピッチずつずれて並んでいる。制御装置14は、マイクロレンズ列R2の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて略右斜め方向Rに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いてシフト量xを求めると共にコントラスト値Sを求める。   As shown in FIG. 9B, the microlens array R2 includes a plurality of microlenses ML arranged in a zigzag manner in the diagonally right direction R. Also in the microlens row R2, the microlenses ML are arranged shifted by a half pitch. The control device 14 outputs an output signal string {a (i)} of a photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in a substantially right oblique direction R in the photoelectric conversion element group PD disposed behind the microlens array R2. The correlation calculation is performed using {b (i)}. Then, the shift amount x is obtained and the contrast value S is obtained using the above three-point interpolation method.

マイクロレンズ列L2は、図9(C)に示すように、左斜め方向Lにおいてジグザグに並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成される。マイクロレンズ列L2でも、マイクロレンズMLが半ピッチずつずれて並んでいる。制御装置14は、マイクロレンズ列L2の背後に配置された光電変換素子群PDにおいて略左斜め方向Lに並ぶ一対の光電変換素子からなる光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いて、上記相関演算を行う。そして、上記3点内挿の手法を用いてシフト量xを求めると共にコントラスト値Sを求める。   As shown in FIG. 9C, the microlens array L2 includes a plurality of microlenses ML arranged in a zigzag manner in the left oblique direction L. Also in the microlens row L2, the microlenses ML are arranged so as to be shifted by a half pitch. The control device 14 outputs an output signal sequence {a (i)} of a photoelectric conversion element array composed of a pair of photoelectric conversion elements arranged in a substantially left oblique direction L in the photoelectric conversion element group PD disposed behind the microlens array L2. The correlation calculation is performed using {b (i)}. Then, the shift amount x is obtained and the contrast value S is obtained using the above three-point interpolation method.

図10(A)は、マイクロレンズ列H2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。図10(B)は、マイクロレンズ列R2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。図10(C)は、マイクロレンズ列L2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の出力値を示すグラフである。なお、図7(A)〜(C)は、出力信号列{a(i)}および{b(i)}の相関が最も高い状態を例に示す。   FIG. 10A is a graph showing output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens column H2. FIG. 10B is a graph showing output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array R2. FIG. 10C is a graph showing the output values of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array L2. FIGS. 7A to 7C show an example in which the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} have the highest correlation.

図9(A)に示したようにマイクロレンズ列H2では、出力信号a(5)からa(6)に対応する部分で被写体像Imのエッジ部分にまたがっているため、図10(A)に示すように、マイクロレンズ列H2に対応する出力信号列{a(i)}は、エッジ部分で出力値が大幅に変化している。マイクロレンズ列H2に対応する出力信号列{b(i)}も同様である。   As shown in FIG. 9A, in the microlens array H2, the portion corresponding to the output signals a (5) to a (6) extends over the edge portion of the subject image Im. As shown, the output value of the output signal sequence {a (i)} corresponding to the microlens array H2 changes significantly at the edge portion. The same applies to the output signal sequence {b (i)} corresponding to the microlens array H2.

一方、図9(B)に示したようにマイクロレンズ列R2では、出力信号a(3)からa(4)に対応する部分で被写体像Imのエッジ部分を左から右にまたぐものの、再度出力信号a(5)に対応する部分でエッジ部分を右から左にまたぎ、再度出力信号a(6)に対応する部分でエッジ部分を左から右にまたいでいる。ゆえに図10(B)に示すように、マイクロレンズ列R2に対応する出力信号列{a(i)}では、一つのエッジ部分を複数回またぐ分、エッジ部分の出力値が上下に振動しながら変化している。マイクロレンズ列R2に対応する出力信号列{b(i)}も同様である。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, in the microlens array R2, the edge portion of the subject image Im crosses from the left to the right at the portion corresponding to the output signals a (3) to a (4), but is output again. In the portion corresponding to the signal a (5), the edge portion spans from right to left, and in the portion corresponding to the output signal a (6) again, the edge portion straddles from left to right. Therefore, as shown in FIG. 10B, in the output signal sequence {a (i)} corresponding to the microlens array R2, the output value of the edge portion oscillates up and down as much as one edge portion is straddled multiple times. It has changed. The same applies to the output signal sequence {b (i)} corresponding to the microlens array R2.

同様に、図9(C)に示したマイクロレンズ列L2でも、出力信号a(7)からa(8)に対応する部分で被写体像Imのエッジ部分を左から右にまたぐものの、再度出力信号a(9)に対応する部分でエッジ部分を右から左にまたぎ、再度出力信号a(10)に対応する部分でエッジ部分を左から右にまたいでいる。ゆえに図10(C)に示すように、マイクロレンズ列L2に対応する出力信号列{a(i)}でも、一つのエッジ部分を複数回またぐ分、エッジ部分の出力値が上下に振動しながら変化している。マイクロレンズ列L2に対応する出力信号列{b(i)}も同様である。   Similarly, in the microlens array L2 shown in FIG. 9C, the edge portion of the subject image Im crosses from the left to the right at the portion corresponding to the output signals a (7) to a (8), but the output signal again. The edge portion spans from right to left at the portion corresponding to a (9), and the edge portion straddles from left to right again at the portion corresponding to output signal a (10). Therefore, as shown in FIG. 10C, even in the output signal sequence {a (i)} corresponding to the microlens array L2, the output value of the edge portion oscillates up and down as much as one edge portion is straddled. It has changed. The same applies to the output signal sequence {b (i)} corresponding to the microlens array L2.

図11は、マイクロレンズ列H2、R2、L2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}の相関量C(k)をそれぞれ示すグラフである。図11では、マイクロレンズ列H2に対応するコントラスト値をS(H2)、マイクロレンズ列R2に対応するコントラスト値をS(R2)、マイクロレンズ列L2に対応するコントラスト値をS(L2)として示す。なお、(5)式に示したように、コントラスト値Sは、最小の相関量C(kj)とその隣の相関量C(kj+1)またはC(kj−1)との差(すなわち最小の相関量C(kj)近傍における相関量C(k)の傾き)である。   FIG. 11 is a graph showing the correlation amounts C (k) of the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H2, R2, and L2. In FIG. 11, the contrast value corresponding to the microlens row H2 is shown as S (H2), the contrast value corresponding to the microlens row R2 is shown as S (R2), and the contrast value corresponding to the microlens row L2 is shown as S (L2). . As shown in the equation (5), the contrast value S is the difference between the minimum correlation amount C (kj) and the adjacent correlation amount C (kj + 1) or C (kj−1) (that is, the minimum correlation amount). The slope of the correlation amount C (k) in the vicinity of the amount C (kj)).

マイクロレンズ列R2およびL2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}では、図10(B)および(C)に示したように出力値が上下に振動しながら変化する分、コントラストが低下する。ゆえに、図11に示すように、マイクロレンズ列R2およびL2に対応する相関量C(k)は、マイクロレンズ列H2に対応する相関量C(k)に比べて小さくなっている。また、マイクロレンズ列R2およびL2に対応するコントラスト値S(R2)、S(L2)も、マイクロレンズ列H2に対応するコントラスト値S(H2)に比べて小さくなっている。   In the output signal trains {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows R2 and L2, the output values change while oscillating up and down as shown in FIGS. 10 (B) and (C). As a result, the contrast decreases. Therefore, as shown in FIG. 11, the correlation amount C (k) corresponding to the microlens rows R2 and L2 is smaller than the correlation amount C (k) corresponding to the microlens row H2. Further, the contrast values S (R2) and S (L2) corresponding to the microlens rows R2 and L2 are also smaller than the contrast value S (H2) corresponding to the microlens row H2.

さらにマイクロレンズ列H2に対応するコントラスト値S(H2)と、図8に示したマイクロレンズ列H1に対応するコントラスト値S(H1)とは、互いに近い値となっている。しかしながら、マイクロレンズ列R2に対応するコントラスト値S(R2)は、図8に示したマイクロレンズ列R1に対応するコントラスト値S(R1)と比べてだいぶ小さくなっている。同様に、マイクロレンズ列L2に対応するコントラスト値S(L2)は、図8に示したマイクロレンズ列L1に対応するコントラスト値S(L1)と比べてだいぶ小さくなっている。   Furthermore, the contrast value S (H2) corresponding to the microlens array H2 and the contrast value S (H1) corresponding to the microlens array H1 shown in FIG. 8 are close to each other. However, the contrast value S (R2) corresponding to the microlens row R2 is much smaller than the contrast value S (R1) corresponding to the microlens row R1 shown in FIG. Similarly, the contrast value S (L2) corresponding to the microlens row L2 is much smaller than the contrast value S (L1) corresponding to the microlens row L1 shown in FIG.

このように、被写体のエッジに垂直な方向(ここでは水平方向H)では、マイクロレンズ列H1およびH2に対応するコントラスト値Sは互いに近い値をとる。一方、被写体のエッジに垂直な方向から離れた方向(ここでは右斜め方向Rおよび左斜め方向L)では、マイクロレンズ列R1またはL1に対応するコントラスト値Sと比較して、マイクロレンズ列R2またはL2に対応するコントラスト値Sがだいぶ小さくなる。   Thus, in the direction perpendicular to the edge of the subject (here, the horizontal direction H), the contrast values S corresponding to the microlens rows H1 and H2 are close to each other. On the other hand, in the direction away from the direction perpendicular to the edge of the subject (here, the right oblique direction R and the left oblique direction L), the microlens row R2 or the contrast value S corresponding to the microlens row R1 or L1 is compared. The contrast value S corresponding to L2 becomes considerably small.

そこで、本実施形態の焦点検出方向決定処理では、マイクロレンズ列H1とH2、R1とR2、L1とL2に対応するコントラスト値Sをそれぞれ比較する。この比較の結果、コントラスト値S同士が最も近かった方向を、被写体のエッジに垂直な方向に最も近い方向であると推定し、焦点検出方向として決定する。   Therefore, in the focus detection direction determination process of the present embodiment, the contrast values S corresponding to the microlens rows H1 and H2, R1 and R2, and L1 and L2 are compared. As a result of this comparison, the direction in which the contrast values S are closest to each other is estimated to be the direction closest to the direction perpendicular to the edge of the subject, and is determined as the focus detection direction.

次に、図12に示すフローチャートを用いて、カメラボディ1の制御装置14が実行するAF演算処理の流れを説明する。ステップS101において、制御装置14は、不図示のAF起動スイッチ(SW1)がオンされているか否かを判定する。制御装置14は、AF起動スイッチがオンされている場合にはステップS101を肯定判定してステップS102へ進む。一方、制御装置14は、AF起動スイッチがオンされていない場合にはステップS101を否定判定し、ステップS101の判定処理を繰り返す。   Next, the flow of AF calculation processing executed by the control device 14 of the camera body 1 will be described using the flowchart shown in FIG. In step S101, the control device 14 determines whether or not an AF start switch (SW1) (not shown) is turned on. If the AF activation switch is turned on, the control device 14 makes a positive determination in step S101 and proceeds to step S102. On the other hand, if the AF activation switch is not turned on, the control device 14 makes a negative determination in step S101 and repeats the determination process in step S101.

ステップS102において、制御装置14は、焦点検出センサ12の蓄積制御を行い、ステップS103へ進む。   In step S102, the control device 14 performs accumulation control of the focus detection sensor 12, and proceeds to step S103.

ステップS103において、制御装置14は、焦点検出センサ12から受光信号を読み出して、ステップS104へ進む。   In step S103, the control device 14 reads the light reception signal from the focus detection sensor 12, and proceeds to step S104.

ステップS104において、制御装置14は、上述したようにマイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}に基づいて上記相関演算を行ってデフォーカス量を演算し、ステップS105へ進む。   In step S104, the control device 14 performs the above correlation calculation based on the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1 as described above, and performs the decoding. The focus amount is calculated, and the process proceeds to step S105.

ステップS105において、制御装置14は、上述したようにマイクロレンズ列H2、R2、L2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}に基づいて上記相関演算を行ってデフォーカス量を演算し、ステップS106へ進む。   In step S105, the control device 14 performs the above correlation calculation based on the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens columns H2, R2, and L2, as described above, and performs the decoding. The focus amount is calculated, and the process proceeds to step S106.

ステップS106において、制御装置14は、上述した焦点検出方向決定処理を行う。ここで図13に示すフローチャートを用いて、焦点検出方向決定処理の流れを説明する。ステップS201において、制御装置14は、マイクロレンズ列H1に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(H1)と、マイクロレンズ列H2に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(H2)とを比較する。具体的には、マイクロレンズ列H1のコントラスト値S(H1)に対するマイクロレンズ列H2のコントラスト値S(H2)の割合を演算して、ステップS202へ進む。   In step S106, the control device 14 performs the focus detection direction determination process described above. Here, the flow of the focus detection direction determination process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step S201, the control device 14 determines the contrast value S (H1) obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row H1, and the contrast value S obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row H2. Compare with (H2). Specifically, the ratio of the contrast value S (H2) of the microlens row H2 to the contrast value S (H1) of the microlens row H1 is calculated, and the process proceeds to step S202.

ステップS202において、制御装置14は、マイクロレンズ列R1に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(R1)と、マイクロレンズ列R2に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(R2)とを比較する。具体的には、マイクロレンズ列R1のコントラスト値S(R1)に対するマイクロレンズ列R2のコントラスト値S(R2)の割合を演算して、ステップS203へ進む。   In step S202, the control device 14 determines the contrast value S (R1) obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row R1, and the contrast value S obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row R2. (R2) is compared. Specifically, the ratio of the contrast value S (R2) of the microlens row R2 to the contrast value S (R1) of the microlens row R1 is calculated, and the process proceeds to step S203.

ステップS203において、制御装置14は、マイクロレンズ列L1に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(L1)と、マイクロレンズ列L2に対応するデフォーカス量演算の際に求まるコントラスト値S(L2)とを比較する。具体的には、マイクロレンズ列L1のコントラスト値S(L1)に対するマイクロレンズ列L2のコントラスト値S(L2)の割合を演算して、ステップS204へ進む。   In step S203, the control device 14 determines the contrast value S (L1) obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row L1, and the contrast value S obtained when calculating the defocus amount corresponding to the microlens row L2. (L2) is compared. Specifically, the ratio of the contrast value S (L2) of the microlens row L2 to the contrast value S (L1) of the microlens row L1 is calculated, and the process proceeds to step S204.

ステップS204において、制御装置14は、マイクロレンズ列H1のコントラスト値S(H1)に対するマイクロレンズ列H2のコントラスト値S(H2)の割合が最大であるか否かを判定する。制御装置14は、ステップS201〜S203の演算結果のうち、マイクロレンズ列H1のコントラスト値S(H1)に対するマイクロレンズ列H2のコントラスト値S(H2)の割合が最大である場合、ステップS204を肯定判定してステップS205へ進む。一方、ステップS201〜S203の演算結果のうち、この他の演算結果が最大である場合は、ステップS204を否定判定してステップS206へ進む。   In step S204, the control device 14 determines whether or not the ratio of the contrast value S (H2) of the microlens row H2 to the contrast value S (H1) of the microlens row H1 is the maximum. When the ratio of the contrast value S (H2) of the microlens row H2 to the contrast value S (H1) of the microlens row H1 is the maximum among the calculation results of steps S201 to S203, the control device 14 affirms step S204. Determine and proceed to step S205. On the other hand, when the other calculation result is the maximum among the calculation results of steps S201 to S203, the negative determination is made in step S204 and the process proceeds to step S206.

ステップS205において、制御装置14は、水平方向Hを焦点検出方向として決定し、マイクロレンズ列H1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定して、図13の処理を終了する。   In step S205, the control device 14 determines the horizontal direction H as the focus detection direction, and determines the defocus amount obtained from the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens column H1. Then, it is determined as the defocus amount used for focus adjustment, and the processing of FIG.

一方、ステップS206において、制御装置14は、マイクロレンズ列R1のコントラスト値S(R1)に対するマイクロレンズ列R2のコントラスト値S(R2)の割合が最大であるか否かを判定する。制御装置14は、ステップS201〜S203の演算結果のうち、マイクロレンズ列R1のコントラスト値S(R1)に対するマイクロレンズ列R2のコントラスト値S(R2)の割合が最大である場合、ステップS206を肯定判定してステップS207へ進む。一方、ステップS201〜S203の演算結果のうち、マイクロレンズ列L1のコントラスト値S(L1)に対するマイクロレンズ列L2のコントラスト値S(L2)の割合が最大である場合は、ステップS206を否定判定してステップS208へ進む。   On the other hand, in step S206, the control device 14 determines whether or not the ratio of the contrast value S (R2) of the microlens row R2 to the contrast value S (R1) of the microlens row R1 is the maximum. When the ratio of the contrast value S (R2) of the microlens row R2 to the contrast value S (R1) of the microlens row R1 is the maximum among the calculation results of steps S201 to S203, the control device 14 affirms step S206. Determine and proceed to step S207. On the other hand, if the ratio of the contrast value S (L2) of the microlens row L2 to the contrast value S (L1) of the microlens row L1 is the maximum among the calculation results of steps S201 to S203, a negative determination is made in step S206. Then, the process proceeds to step S208.

ステップS207において、制御装置14は、右斜め方向Rを焦点検出方向として決定し、マイクロレンズ列R1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定して、図13の処理を終了する。   In step S207, the control device 14 determines the right oblique direction R as the focus detection direction, and the defocus amount obtained from the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array R1. Is determined as the defocus amount used for focus adjustment, and the process of FIG. 13 is terminated.

一方、ステップS208において、制御装置14は、左斜め方向Lを焦点検出方向として決定し、マイクロレンズ列L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定して、図13の処理を終了する。   On the other hand, in step S208, the control device 14 determines the left oblique direction L as the focus detection direction, and obtains the data obtained from the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens array L1. The focus amount is determined as the defocus amount used for focus adjustment, and the processing in FIG.

制御装置14は、このようにして図13の焦点検出方向決定処理を行うと、ステップS107(図12)へ進む。ステップS107において制御装置14は、ステップS106で決定したデフォーカス量に基づいて、フォーカシングレンズの合焦位置までのレンズ駆動量を演算して、ステップS108へ進む。   When the control device 14 performs the focus detection direction determination process of FIG. 13 in this way, the process proceeds to step S107 (FIG. 12). In step S107, the control device 14 calculates the lens driving amount to the focusing position of the focusing lens based on the defocus amount determined in step S106, and the process proceeds to step S108.

ステップS108において制御装置14は、フォーカシングレンズが合焦位置に到達完了したか否かを判定する。フォーカシングレンズが合焦位置に到達完了した場合には、ステップS108を肯定判定して、図12の処理を終了する。一方、フォーカシングレンズが合焦位置に到達完了していない場合にはステップS108を否定判定し、ステップS109へ進む。   In step S108, the control device 14 determines whether or not the focusing lens has reached the in-focus position. If the focusing lens has reached the in-focus position, an affirmative decision is made in step S108 and the processing in FIG. On the other hand, if the focusing lens has not reached the in-focus position, a negative determination is made in step S108, and the process proceeds to step S109.

ステップS109において制御装置14は、ステップS107で演算したレンズ駆動量をレンズ駆動部21に出力し、レンズ駆動部21によりフォーカシングレンズを駆動させ、ステップS101へ戻る。なお、上述したステップS104において制御装置14は、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応するデフォーカス量演算の際に焦点検出可能でないと判定した場合には、レンズ駆動部21によりフォーカシングレンズを至近端と無限遠端との間で駆動させる動作(いわゆるスキャン動作)を行って合焦位置を探索する。また制御装置14は、レンズ駆動部21によりフォーカシングレンズを動かしていた途中で被写体を見失った場合は、先に検出できていたデフォーカス量に基づき、フォーカシングレンズのレンズ駆動を継続させる。   In step S109, the control device 14 outputs the lens driving amount calculated in step S107 to the lens driving unit 21, drives the focusing lens by the lens driving unit 21, and returns to step S101. In step S104 described above, if the control device 14 determines that the focus cannot be detected during the defocus amount calculation corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1, the lens driving unit 21 causes the focusing lens to reach the focusing lens. An in-focus position is searched by performing an operation (so-called scanning operation) that is driven between the near end and the infinity end. If the subject is lost while the focusing lens is being moved by the lens driving unit 21, the control device 14 continues driving the focusing lens based on the previously detected defocus amount.

以上説明した第1の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)本実施形態の焦点検出装置は、二次元状に配列された複数のマイクロレンズMLを備える。また、焦点検出装置は、マイクロレンズMLを介して撮影レンズ20の瞳の第1対の領域を通った第1対の光束を受光するように水平方向Hに並んで配置された第1対の光電変換部と、マイクロレンズMLを介して撮影レンズ20の瞳の第2対の領域を通った第2対の光束を受光するように右斜め方向Rに並んで配置された第2対の光電変換部と、マイクロレンズMLを介して撮影レンズ20の瞳の第3対の領域を通った第3対の光束を受光するように左斜め方向Lに並んで配置された第3対の光電変換部と、を有し、マイクロレンズMLの各々に対応して設けられた複数の光電変換素子群PDを備える。さらに、焦点検出装置は、水平方向Hに配列されたマイクロレンズ列H1に対応する光電変換素子群PDから第1対の信号列を取得し、水平方向Hにおいてジグザグに配列されたマイクロレンズ列H2に対応する光電変換素子群PDから第2対の信号列を取得する制御装置14を備える。さらに、焦点検出装置は、右斜め方向Rに配列されたマイクロレンズ列R1に対応する光電変換素子群PDから第3対の信号列を取得し、右斜め方向Rにおいてジグザグに配列されたマイクロレンズ列R2に対応する光電変換素子群PDから第4対の信号列を取得する制御装置14を備える。さらに、焦点検出装置は、左斜め方向Lに配列されたマイクロレンズ列L1に対応する光電変換素子群PDから第5対の信号列を取得し、左斜め方向Lにおいてジグザグに配列されたマイクロレンズ列L2に対応する光電変換素子群PDから第6対の信号列を取得する制御装置14を備える。さらに、焦点検出装置は、第1対および第2対の信号列の関係と、第3対および第4対の信号列の関係と、第5対および第6対の信号列の関係とに基づいて、水平方向H、右斜め方向R、左斜め方向Lのうち、いずれかを焦点検出方向として選択する制御装置14を備える。さらに、焦点検出装置は、水平方向Hを選択した場合には、第1対の信号列に基づいて撮影レンズ20の焦点調節状態を検出し、右斜め方向Rを選択した場合には、第3対の信号列に基づいて撮影レンズ20の焦点調節状態を検出し、左斜め方向Lを選択した場合には、第5対の信号列に基づいて撮影レンズ20の焦点調節状態を検出する制御装置14を備える。これにより、適切に焦点検出方向を決定できるので、撮影レンズ20の焦点検出を精度よく行うことができる。
According to the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The focus detection apparatus of this embodiment includes a plurality of microlenses ML arranged in a two-dimensional manner. In addition, the focus detection device receives a first pair of light beams that have passed through the first pair of regions of the pupil of the photographing lens 20 through the microlens ML, and is arranged in a horizontal direction H so as to receive the first pair of light beams. A second pair of photoelectric elements arranged in the diagonally right direction R so as to receive the second pair of light beams that have passed through the second pair of regions of the pupil of the photographing lens 20 through the photoelectric conversion unit and the microlens ML. A third pair of photoelectric conversions arranged side by side in the left diagonal direction L so as to receive the third pair of light beams that have passed through the third pair of regions of the pupil of the photographing lens 20 via the conversion unit and the microlens ML. And a plurality of photoelectric conversion element groups PD provided corresponding to each of the microlenses ML. Further, the focus detection device acquires a first pair of signal sequences from the photoelectric conversion element group PD corresponding to the micro lens rows H1 arranged in the horizontal direction H, and the micro lens rows H2 arranged in a zigzag manner in the horizontal direction H. Is provided with a control device 14 that obtains a second pair of signal sequences from the photoelectric conversion element group PD corresponding to. Furthermore, the focus detection apparatus acquires a third pair of signal sequences from the photoelectric conversion element group PD corresponding to the microlens array R1 arranged in the right oblique direction R, and the microlenses arranged zigzag in the right oblique direction R. A control device 14 is provided for acquiring a fourth pair of signal strings from the photoelectric conversion element group PD corresponding to the string R2. Further, the focus detection apparatus acquires a fifth pair of signal arrays from the photoelectric conversion element group PD corresponding to the microlens array L1 arranged in the left oblique direction L, and the microlenses arranged zigzag in the left oblique direction L. A control device 14 is provided that acquires a sixth pair of signal strings from the photoelectric conversion element group PD corresponding to the string L2. Further, the focus detection device is based on the relationship between the first and second pairs of signal sequences, the relationship between the third and fourth pairs of signal sequences, and the relationship between the fifth and sixth pairs of signal sequences. And a control device 14 that selects any one of the horizontal direction H, the diagonally right direction R, and the diagonally left direction L as the focus detection direction. Further, when the horizontal direction H is selected, the focus detection device detects the focus adjustment state of the photographic lens 20 based on the first pair of signal sequences, and when the right diagonal direction R is selected, the focus detection device 3 A control device that detects the focus adjustment state of the photographic lens 20 based on the pair of signal sequences and detects the focus adjustment state of the photographic lens 20 based on the fifth pair of signal sequences when the left diagonal direction L is selected. 14. Thereby, since a focus detection direction can be determined appropriately, focus detection of the photographing lens 20 can be performed with high accuracy.

(2)上記(1)の焦点検出装置において、制御装置14は、第1対の信号列から第1コントラスト値S(H1)を算出し、第2対の信号列から第2コントラスト値S(H2)を算出し、第3対の信号列から第3コントラスト値S(R1)を算出し、第4対の信号列から第4コントラスト値S(R2)を算出し、第5対の信号列から第5コントラスト値S(L1)を算出し、第6対の信号列から第6コントラスト値S(L2)を算出するように構成した。また、制御装置14は、第1コントラスト値S(H1)および第2コントラスト値S(H2)の大きさの関係と、第3コントラスト値S(R1)および第4コントラスト値S(R2)の大きさの関係と、第5コントラスト値S(L1)および第6コントラスト値S(L2)の大きさの関係と、に基づいて、水平方向H、右斜め方向Rおよび左斜め方向Lのいずれかを焦点検出方向として選択するように構成した。これにより、被写体のエッジに垂直な方向に最も近い方向を焦点検出方向として選択することができる。 (2) In the focus detection apparatus according to (1), the control device 14 calculates the first contrast value S (H1) from the first pair of signal sequences, and the second contrast value S ( H2), a third contrast value S (R1) is calculated from the third pair of signal sequences, a fourth contrast value S (R2) is calculated from the fourth pair of signal sequences, and a fifth pair of signal sequences is calculated. The fifth contrast value S (L1) is calculated from the sixth contrast value S, and the sixth contrast value S (L2) is calculated from the sixth pair of signal sequences. Further, the control device 14 determines the relationship between the magnitudes of the first contrast value S (H1) and the second contrast value S (H2), and the magnitudes of the third contrast value S (R1) and the fourth contrast value S (R2). The horizontal direction H, the right diagonal direction R, and the left diagonal direction L are determined based on the relationship between the horizontal direction H, the right contrast direction S, and the sixth contrast value S (L2). The focus detection direction is selected. Thereby, the direction closest to the direction perpendicular to the edge of the subject can be selected as the focus detection direction.

(3)上記(2)の焦点検出装置において、制御装置14は、第1コントラスト値S(H1)に対する第2コントラスト値S(H2)の割合が、第3コントラスト値S(R1)に対する第4コントラスト値S(R2)の割合および第5コントラスト値S(L1)に対する第6コントラスト値S(L2)の割合よりも大きい場合は、水平方向Hを焦点検出方向として選択するように構成した。また、制御装置14は、第3コントラスト値S(R1)に対する第4コントラスト値S(R2)の割合が、第1コントラスト値S(H1)に対する第2コントラスト値S(H2)の割合および第5コントラスト値S(L1)に対する第6コントラスト値S(L2)の割合よりも大きい場合は、右斜め方向Rを焦点検出方向として選択するように構成した。さらに、制御装置14は、第5コントラスト値S(L1)に対する第6コントラスト値S(L2)の割合が、第3コントラスト値S(R1)に対する第4コントラスト値S(R2)の割合および第1コントラスト値S(H1)に対する第2コントラスト値S(H2)の割合よりも大きい場合は、左斜め方向Lを焦点検出方向として選択するように構成した。これにより、被写体のエッジに垂直な方向に最も近い方向を焦点検出方向として選択することができる。 (3) In the focus detection device of (2), the control device 14 determines that the ratio of the second contrast value S (H2) to the first contrast value S (H1) is the fourth contrast value to the third contrast value S (R1). When the ratio of the contrast value S (R2) and the ratio of the sixth contrast value S (L2) to the fifth contrast value S (L1) are larger, the horizontal direction H is selected as the focus detection direction. Further, the control device 14 determines that the ratio of the fourth contrast value S (R2) to the third contrast value S (R1) is equal to the ratio of the second contrast value S (H2) to the first contrast value S (H1) and the fifth contrast value S (R1). When the ratio is larger than the ratio of the sixth contrast value S (L2) to the contrast value S (L1), the right diagonal direction R is selected as the focus detection direction. Further, the control device 14 determines that the ratio of the sixth contrast value S (L2) to the fifth contrast value S (L1) is equal to the ratio of the fourth contrast value S (R2) to the third contrast value S (R1). When the ratio is larger than the ratio of the second contrast value S (H2) to the contrast value S (H1), the left diagonal direction L is selected as the focus detection direction. Thereby, the direction closest to the direction perpendicular to the edge of the subject can be selected as the focus detection direction.

(第2の実施の形態)
図14に示すフローチャートを用いて、本発明の第2の実施の形態における焦点検出方向決定処理の流れを説明する。なお、第2の実施の形態では、焦点検出方向決定処理以外については、第1の実施の形態と同様のため、説明を省略する。
(Second Embodiment)
The flow of the focus detection direction determination process in the second embodiment of the present invention will be described using the flowchart shown in FIG. The second embodiment is the same as the first embodiment except for the focus detection direction determination process, and a description thereof will be omitted.

図14のステップS301〜S303において、制御装置14は、上述した図13のステップS201〜S203と同様の処理を行い、ステップS304へ進む。ステップS304において制御装置14は、水平方向H、右斜め方向R、左斜め方向Lの3方向全てについて、ステップS301〜S303で演算したコントラスト値Sの割合が所定閾値(例えば80%)以上であるか否かを判定する。上記3方向全ての上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上である場合は、制御装置14は、ステップS304を肯定判定してステップS305へ進む。一方、少なくとも一方向において上記コントラスト値Sの割合が所定閾値未満である場合は、制御装置14は、ステップS304を否定判定してステップS306へ進む。   In steps S301 to S303 in FIG. 14, the control device 14 performs the same processing as in steps S201 to S203 in FIG. 13 described above, and proceeds to step S304. In step S304, the control device 14 determines that the ratio of the contrast value S calculated in steps S301 to S303 is greater than or equal to a predetermined threshold (for example, 80%) in all three directions of the horizontal direction H, the right diagonal direction R, and the left diagonal direction L. It is determined whether or not. If the ratio of the contrast values S in all three directions is equal to or greater than the predetermined threshold, the control device 14 makes a positive determination in step S304 and proceeds to step S305. On the other hand, when the ratio of the contrast value S is less than the predetermined threshold in at least one direction, the control device 14 makes a negative determination in step S304 and proceeds to step S306.

上記3方向全ての上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上である場合は、上記3方向のいずれで焦点検出を行っても、検出精度の差が少ないことが想定される。そこで、ステップS305において制御装置14は、水平方向H、右斜め方向R、左斜め方向Lの3方向全てを焦点検出方向として決定する。そして制御装置14は、水平方向H、右斜め方向R、左斜め方向Lの像ずれ量から求めたデフォーカス量(マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列から求めたデフォーカス量)の平均値を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定する。その後、図14の処理を終了する。   When the ratio of the contrast values S in all three directions is equal to or greater than a predetermined threshold, it is assumed that there is little difference in detection accuracy regardless of whether the focus is detected in any of the three directions. Therefore, in step S305, the control device 14 determines all three directions of the horizontal direction H, the right diagonal direction R, and the left diagonal direction L as focus detection directions. Then, the control device 14 determines the defocus amount obtained from the image shift amounts in the horizontal direction H, the right oblique direction R, and the left oblique direction L (defocus amount obtained from the output signal sequence corresponding to the microlens arrays H1, R1, and L1. ) Is determined as a defocus amount used for focus adjustment. Thereafter, the processing in FIG. 14 is terminated.

一方、ステップS306において制御装置14は、3つの焦点検出方向H、R、Lのうち2つの焦点検出方向について、上記コントラスト値Sの割合が所定閾値(例えば80%)以上であるか否かを判定する。2方向について上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上の場合、制御装置14はステップS306を肯定判定してステップS307へ進む。一方、一方向のみが上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上の場合、または3方向全てにおいて上記コントラスト値Sの割合が所定閾値未満の場合、制御装置14はステップS306を否定判定してステップS308へ進む。   On the other hand, in step S306, the control device 14 determines whether or not the ratio of the contrast value S is greater than or equal to a predetermined threshold value (for example, 80%) for two focus detection directions among the three focus detection directions H, R, and L. judge. When the ratio of the contrast value S for the two directions is equal to or greater than the predetermined threshold, the control device 14 makes an affirmative determination in step S306 and proceeds to step S307. On the other hand, if the ratio of the contrast value S in only one direction is greater than or equal to the predetermined threshold value, or if the ratio of the contrast value S in all three directions is less than the predetermined threshold value, the control device 14 makes a negative determination in step S306 and performs step S308. Proceed to

上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上である2方向については、いずれで焦点検出を行っても、検出精度の差が少ないことが想定される。そこで、ステップS307において制御装置14は、上記コントラスト値Sの割合が所定閾値以上であった2方向を焦点検出方向として決定する。そして制御装置14は、当該2方向の像ずれ量から求めたデフォーカス量(マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列から求めたデフォーカス量のうち、当該2方向に対応する出力信号列から求めたデフォーカス量)の平均値を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定する。その後、図14の処理を終了する。   For the two directions in which the ratio of the contrast value S is equal to or greater than a predetermined threshold, it is assumed that there is little difference in detection accuracy regardless of which focus detection is performed. Therefore, in step S307, the control device 14 determines two directions in which the ratio of the contrast value S is equal to or greater than a predetermined threshold as the focus detection direction. Then, the control device 14 outputs the defocus amount obtained from the image shift amount in the two directions (the output corresponding to the two directions among the defocus amounts obtained from the output signal sequence corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1). The average value of the defocus amount obtained from the signal sequence is determined as the defocus amount used for focus adjustment. Thereafter, the processing in FIG. 14 is terminated.

一方、ステップS308において制御装置14は、上記コントラスト値Sの割合が最も高かった方向を、焦点検出方向として決定する。そして制御装置14は、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列から求めたデフォーカス量のうち、決定した焦点検出方向に対応する出力信号列から求めたデフォーカス量を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定する。その後、図14の処理を終了する。   On the other hand, in step S308, the control device 14 determines the direction in which the ratio of the contrast value S is the highest as the focus detection direction. Then, the control device 14 performs focus adjustment on the defocus amount obtained from the output signal sequence corresponding to the determined focus detection direction among the defocus amounts obtained from the output signal sequence corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1. It is determined as the defocus amount used for. Thereafter, the processing in FIG. 14 is terminated.

以上説明した第2の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)本実施形態の焦点検出装置において、制御装置14は、第1コントラスト値S(H1)に対する第2コントラスト値S(H2)の割合と、第3コントラスト値S(R1)に対する第4コントラスト値S(R2)の割合と、第5コントラスト値S(L1)に対する第6コントラスト値S(L2)の割合とが所定閾値以上である場合は、水平方向H、右斜め方向Rおよび左斜め方向Lの全てを焦点検出方向として選択するように構成した。また、制御装置14は、水平方向H、右斜め方向Rおよび左斜め方向Lの全てを焦点検出方向として選択した場合、第1対の信号列(マイクロレンズ列H1に対応)と、第3対の信号列(マイクロレンズ列R1に対応)と、第5対の信号列(マイクロレンズ列L1に対応)とに基づいて撮影レンズ20の焦点調節状態を検出するように構成した。これにより、撮影レンズ20の焦点調節状態を精度よく検出することができる。
According to the second embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) In the focus detection device of the present embodiment, the control device 14 determines the ratio of the second contrast value S (H2) to the first contrast value S (H1) and the fourth contrast to the third contrast value S (R1). When the ratio of the value S (R2) and the ratio of the sixth contrast value S (L2) to the fifth contrast value S (L1) are equal to or greater than a predetermined threshold, the horizontal direction H, the right diagonal direction R, and the left diagonal direction All of L are selected as the focus detection direction. Further, when all of the horizontal direction H, the right oblique direction R, and the left oblique direction L are selected as the focus detection directions, the control device 14 selects a first pair of signal rows (corresponding to the microlens row H1) and a third pair. The focus adjustment state of the photographic lens 20 is detected based on the signal sequence (corresponding to the microlens array R1) and the fifth pair of signal sequences (corresponding to the microlens array L1). Thereby, the focus adjustment state of the photographic lens 20 can be detected with high accuracy.

(変形例1)
上述した実施の形態では、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、撮影レンズ20の焦点調節に用いる例について説明した。しかしながら、マイクロレンズ列H2、R2、L2に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、撮影レンズ20の焦点調節を用いるようにしてもよい。マイクロレンズ列H2、R2、L2ではマイクロレンズMLが半ピッチで並ぶため、変形例1によれば、被写体のエッジが焦点検出方向に対して垂直に存在する場合に、一段と精度よく焦点調節を行うことができる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the defocus amount obtained from the output signal trains {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1 is used for focus adjustment of the photographing lens 20. An example was described. However, the defocus amount obtained from the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H2, R2, and L2 may be used for the focus adjustment of the photographing lens 20. . Since the micro lenses ML are arranged at a half pitch in the micro lens rows H2, R2, and L2, according to the first modification, the focus adjustment is performed with higher accuracy when the edge of the subject exists perpendicular to the focus detection direction. be able to.

(変形例2)
上述した実施の形態では、マイクロレンズ列H1、R1、L1に対応する出力信号列{a(i)}および{b(i)}から求めたデフォーカス量を、撮影レンズ20の焦点調節に用いる例について説明した。しかしながら、マイクロレンズ複数列分のデフォーカス量を求め、それらの平均値を撮影レンズ20の焦点調節に用いるようにしてもよい。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the defocus amount obtained from the output signal trains {a (i)} and {b (i)} corresponding to the microlens rows H1, R1, and L1 is used for focus adjustment of the photographing lens 20. An example was described. However, the defocus amounts for a plurality of rows of microlenses may be obtained, and the average value thereof may be used for focus adjustment of the photographing lens 20.

例えば、焦点検出方向決定処理において水平方向Hを焦点検出方向として決定した場合について説明する。この場合の制御装置14は、図15に示すように、水平方向Hに並ぶ複数のマイクロレンズMLで構成され、互いに隣接する複数列(例えば3列)のマイクロレンズ列Hx、Hy、Hzについて、それぞれ対応する一対の光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}からデフォーカス量を求める。そして制御装置14は、マイクロレンズ列Hx、Hy、Hzに対応するデフォーカス量の平均値を、焦点調節に用いるデフォーカス量として決定する。   For example, the case where the horizontal direction H is determined as the focus detection direction in the focus detection direction determination process will be described. As shown in FIG. 15, the control device 14 in this case includes a plurality of microlenses ML arranged in the horizontal direction H, and a plurality of (for example, three) microlens rows Hx, Hy, and Hz adjacent to each other. The defocus amount is obtained from the output signal sequences {a (i)} and {b (i)} of the corresponding pair of photoelectric conversion element arrays. Then, the control device 14 determines an average value of the defocus amounts corresponding to the micro lens rows Hx, Hy, Hz as the defocus amount used for the focus adjustment.

(変形例3)
上述した実施の形態では、水平方向H、右斜め方向R、左斜め方向Hの3方向の中から焦点検出方向を選択する例について説明したが、焦点検出方向の選択肢の数はこれに限らなくてよい。たとえば、図16に示すように、上記3方向に、さらに、鉛直方向V、水平方向Hから反時計回りに30度回転した方向RX、水平方向Hから時計周りに30度回転した方向LXの3方向を加えた6方向の中から焦点検出方向を選択するようにしてもよい。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the example in which the focus detection direction is selected from the three directions of the horizontal direction H, the right diagonal direction R, and the left diagonal direction H has been described. However, the number of options for the focus detection direction is not limited thereto. It's okay. For example, as shown in FIG. 16, in the above three directions, the direction RX further rotated 30 degrees counterclockwise from the vertical direction V and the horizontal direction H, and the direction LX rotated 30 degrees clockwise from the horizontal direction H. The focus detection direction may be selected from the six directions including the direction.

(変形例4)
上述した実施の形態では、マイクロレンズMLが一列ごとに半ピッチずれて配列された焦点検出センサ12を用いる例について説明したが、図17に示すようにマイクロレンズMLが正方配列で配置された焦点検出センサを用いるようにしてもよい。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the example using the focus detection sensor 12 in which the microlenses ML are arranged so as to be shifted by a half pitch for each row has been described. However, as shown in FIG. 17, the focal points in which the microlenses ML are arranged in a square arrangement. A detection sensor may be used.

この場合の制御装置14は、たとえば水平方向Hおよび鉛直方向Vの2方向から、焦点検出方向を選択する。具体的に、制御装置14は、図17(A)に示すように、水平方向Hに並ぶマイクロレンズ列H1および鉛直方向Vに並ぶマイクロレンズ列V1について、それぞれに対応する一対の光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いてコントラスト値を求める。また、制御装置14は、図17(B)に示すように、水平方向Hにおいてジグザグに並ぶマイクロレンズ列H2および鉛直方向Vにおいてジグザグに並ぶマイクロレンズ列V2について、それぞれに対応する一対の光電変換素子列の出力信号列{a(i)}および{b(i)}を用いてコントラスト値を求める。そして制御装置14は、これらのコントラスト値に基づいて、上述した実施の形態と同様にして焦点検出方向を決定する。   In this case, the control device 14 selects a focus detection direction from, for example, two directions of the horizontal direction H and the vertical direction V. Specifically, as shown in FIG. 17A, the control device 14 has a pair of photoelectric conversion element arrays corresponding to the microlens array H1 aligned in the horizontal direction H and the microlens array V1 aligned in the vertical direction V, respectively. The contrast value is obtained using {a (i)} and {b (i)}. Further, as shown in FIG. 17B, the control device 14 has a pair of photoelectric conversions corresponding to the microlens rows H2 arranged in a zigzag manner in the horizontal direction H and the microlens rows V2 arranged in a zigzag manner in the vertical direction V, respectively. The contrast value is obtained using the output signal sequence {a (i)} and {b (i)} of the element sequence. The control device 14 determines the focus detection direction based on these contrast values in the same manner as in the above-described embodiment.

(変形例5)
上述した実施の形態では、(5)式により求まるS、すなわち相関量C(k)の最小値近傍における相関量C(k)の傾きを、コントラスト値として用いる例について説明した。しかしながら、コントラストに比例する値であればこの他の値を用いるようにしてもよく、例えば、相関量C(k)の平均値をコントラスト値として用いるようにしてもよい。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the example in which S obtained by the equation (5), that is, the slope of the correlation amount C (k) near the minimum value of the correlation amount C (k) is used as the contrast value has been described. However, other values may be used as long as the values are proportional to the contrast. For example, an average value of the correlation amount C (k) may be used as the contrast value.

(変形例6)
上述した実施の形態では、マイクロレンズ列H1、R1、L1のコントラスト値Sに対するマイクロレンズ列H2、R2、L2のコントラスト値Sの割合に基づいて、焦点検出方向を選択する例について説明した。しかしながら、マイクロレンズ列H1、R1、L1のコントラスト値Sとマイクロレンズ列H2、R2、L2のコントラスト値Sとの差分に基づいて、焦点検出方向を選択するようにしてもよい。この場合、コントラスト値Sの差分が最も小さい方向を、焦点検出方向として選択すればよい。
(Modification 6)
In the above-described embodiment, the example in which the focus detection direction is selected based on the ratio of the contrast value S of the microlens rows H2, R2, and L2 to the contrast value S of the microlens rows H1, R1, and L1 has been described. However, the focus detection direction may be selected based on the difference between the contrast value S of the microlens rows H1, R1, and L1 and the contrast value S of the microlens rows H2, R2, and L2. In this case, the direction with the smallest difference in contrast value S may be selected as the focus detection direction.

(変形例7)
上述した第2の実施の形態の焦点検出方向決定処理において、ステップS304およびS306の判定で用いる所定閾値は、コントラスト値Sの高低に応じて変更するようにしてもよい。たとえば、コントラスト値Sが全体的に高い場合には所定閾値を高めに設定したり、コントラスト値Sが全体的に低い場合には所定閾値を低めに設定したりしてもよい。
(Modification 7)
In the focus detection direction determination process of the second embodiment described above, the predetermined threshold used in the determinations in steps S304 and S306 may be changed according to the level of the contrast value S. For example, when the contrast value S is generally high, the predetermined threshold value may be set higher, and when the contrast value S is generally low, the predetermined threshold value may be set lower.

(変形例8)
本発明を一眼レフタイプのデジタルカメラに適用するようにしてもよい。この場合、ミラーダウン時において、メインミラーを透過した被写体光がサブミラーによって焦点検出センサ12に導かれるように、焦点検出センサ12を配置すればよい。
(Modification 8)
The present invention may be applied to a single-lens reflex digital camera. In this case, the focus detection sensor 12 may be arranged so that the subject light transmitted through the main mirror is guided to the focus detection sensor 12 by the sub mirror when the mirror is down.

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。また、上記実施形態に各変形例の構成を適宜組み合わせてもかまわない。   The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment. Moreover, you may combine the structure of each modification suitably with the said embodiment.

1…カメラボディ、2…レンズ鏡筒、10…ハーフミラー、11…撮像素子、12…焦点検出センサ、14…制御装置、20…撮影レンズ、21…レンズ駆動部、ML…マイクロレンズ、PD…光電変換素子群 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera body, 2 ... Lens barrel, 10 ... Half mirror, 11 ... Imaging element, 12 ... Focus detection sensor, 14 ... Control apparatus, 20 ... Shooting lens, 21 ... Lens drive part, ML ... Micro lens, PD ... Photoelectric conversion element group

Claims (10)

二次元状に配列された複数のマイクロレンズと、
前記マイクロレンズを介して結像光学系の瞳の第1対の領域を通った第1対の光束を受光するように第1方向に並んで配置された第1対の光電変換部と、前記マイクロレンズを介して前記瞳の第2対の領域を通った第2対の光束を受光するように第2方向に並んで配置された第2対の光電変換部とを有し、前記マイクロレンズの各々に対応して設けられた複数の光電変換手段と、
前記第1方向に配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第1対の信号列を取得する第1の取得手段と、
前記第1方向においてジグザグに配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第2対の信号列を取得する第2の取得手段と、
前記第2方向に配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第3対の信号列を取得する第3の取得手段と、
前記第2方向においてジグザグに配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第4対の信号列を取得する第4の取得手段と、
前記第1対および前記第2対の信号列の関係と、前記第3対および前記第4対の信号列の関係とに基づいて、前記第1方向および前記第2方向のいずれかを焦点検出方向として選択する選択手段と、
前記選択手段により前記第1方向が選択された場合には、前記第1対または前記第2対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出し、前記選択手段により前記第2方向が選択された場合には、前記第3対または前記第4対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
を備えることを特徴とする焦点検出装置。
A plurality of microlenses arranged two-dimensionally;
A first pair of photoelectric conversion units arranged in a first direction so as to receive a first pair of light beams that have passed through the first pair of regions of the pupil of the imaging optical system via the microlens; A second pair of photoelectric conversion units arranged side by side in a second direction so as to receive a second pair of light beams that have passed through the second pair of regions of the pupil via a microlens, and the microlens A plurality of photoelectric conversion means provided corresponding to each of
First acquisition means for acquiring a first pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged in the first direction;
Second acquisition means for acquiring a second pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged zigzag in the first direction;
Third acquisition means for acquiring a third pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged in the second direction;
Fourth acquisition means for acquiring a fourth pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged zigzag in the second direction;
Based on the relationship between the first pair and the second pair of signal sequences and the relationship between the third pair and the fourth pair of signal sequences, focus detection is performed in either the first direction or the second direction. Selection means for selecting as direction,
When the first direction is selected by the selection unit, a focus adjustment state of the imaging optical system is detected based on the first pair or the second pair of signal sequences, and the selection unit detects the first direction. When two directions are selected, focus detection means for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system based on the third pair or the fourth pair of signal sequences;
A focus detection apparatus comprising:
請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記第1対の信号列から第1コントラスト値を算出する第1のコントラスト算出手段と、
前記第2対の信号列から第2コントラスト値を算出する第2のコントラスト算出手段と、
前記第3対の信号列から第3コントラスト値を算出する第3のコントラスト算出手段と、
前記第4対の信号列から第4コントラスト値を算出する第4のコントラスト算出手段と、
をさらに備え、
前記選択手段は、前記第1コントラスト値および前記第2コントラスト値の大きさの関係と、前記第3コントラスト値および前記第4コントラスト値の大きさの関係とに基づいて、前記第1方向および前記第2方向のいずれかを焦点検出方向として選択することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
First contrast calculating means for calculating a first contrast value from the first pair of signal sequences;
Second contrast calculating means for calculating a second contrast value from the second pair of signal sequences;
Third contrast calculating means for calculating a third contrast value from the third pair of signal sequences;
Fourth contrast calculating means for calculating a fourth contrast value from the fourth pair of signal sequences;
Further comprising
The selecting means is configured to determine the first direction and the second direction based on the relationship between the magnitudes of the first contrast value and the second contrast value and the magnitude relationship between the third contrast value and the fourth contrast value. One of the second directions is selected as a focus detection direction.
請求項2に記載の焦点検出装置において、
前記選択手段は、前記第1コントラスト値に対する前記第2コントラスト値の割合が前記第3コントラスト値に対する前記第4コントラスト値の割合よりも大きい場合には前記第1方向を焦点検出方向として選択し、前記第3コントラスト値に対する前記第4コントラスト値の割合が前記第1コントラスト値に対する前記第2コントラスト値の割合よりも大きい場合には前記第2方向を焦点検出方向として選択することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 2,
The selection means selects the first direction as a focus detection direction when a ratio of the second contrast value to the first contrast value is larger than a ratio of the fourth contrast value to the third contrast value; The focus is characterized in that the second direction is selected as the focus detection direction when the ratio of the fourth contrast value to the third contrast value is larger than the ratio of the second contrast value to the first contrast value. Detection device.
請求項3に記載の焦点検出装置において、
前記選択手段は、前記第1コントラスト値に対する前記第2コントラスト値の割合と、前記第3コントラスト値に対する前記第4コントラスト値の割合との双方が所定閾値以上である場合には、前記第1方向および前記第2方向の双方を焦点検出方向として選択し、
前記焦点検出手段は、前記選択手段により前記第1方向および前記第2方向の双方が焦点検出方向として選択された場合には、前記第1対または前記第2対の信号列と、前記第3対または前記第4対の信号列とに基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 3,
The selection means is configured to detect the first direction when both the ratio of the second contrast value to the first contrast value and the ratio of the fourth contrast value to the third contrast value are equal to or greater than a predetermined threshold. And both the second direction as the focus detection direction,
The focus detection means, when both the first direction and the second direction are selected as the focus detection directions by the selection means, the signal sequence of the first pair or the second pair, and the third A focus detection apparatus that detects a focus adjustment state of the imaging optical system based on a pair or the fourth pair of signal sequences.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
前記焦点検出手段は、前記選択手段により前記第1方向が選択された場合には、前記第1対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出し、前記選択手段により前記第2方向が選択された場合には、前記第3対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The focus detection unit detects a focus adjustment state of the imaging optical system based on the first pair of signal sequences when the selection unit selects the first direction, and the selection unit detects the focus adjustment state. When the second direction is selected, the focus detection apparatus detects a focus adjustment state of the imaging optical system based on the third pair of signal sequences.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
第3方向に配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第5対の信号列を取得する第5の取得手段と、
前記第3方向においてジグザグに配列された複数の前記マイクロレンズに対応する前記光電変換手段から第6対の信号列を取得する第6の取得手段と、
をさらに備え、
前記光電変換手段は、前記マイクロレンズを介して前記瞳の第3対の領域を通った第3対の光束を受光するように前記第3方向に並んで配置された第3対の光電変換部をさらに有し、
前記選択手段は、前記第1対および前記第2対の信号列の関係と、前記第3対および前記第4対の信号列の関係と、前記第5対および前記第6対の信号列の関係とに基づいて、前記第1方向、前記第2方向および前記第3方向のいずれかを焦点検出方向として選択し、
前記焦点検出手段は、前記選択手段により前記第1方向が選択された場合には、前記第1対または前記第2対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出し、前記選択手段により前記第2方向が選択された場合には、前記第3対または前記第4対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出し、前記選択手段により前記第3方向が選択された場合には、前記第5対または前記第6対の信号列に基づいて前記結像光学系の焦点調節状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Fifth acquisition means for acquiring a fifth pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged in a third direction;
Sixth acquisition means for acquiring a sixth pair of signal sequences from the photoelectric conversion means corresponding to the plurality of microlenses arranged zigzag in the third direction;
Further comprising
The photoelectric conversion means has a third pair of photoelectric conversion units arranged side by side in the third direction so as to receive a third pair of light beams that have passed through the third pair of regions of the pupil via the microlens. Further comprising
The selection means includes: a relationship between the first pair and the second pair of signal sequences; a relationship between the third pair and the fourth pair of signal sequences; and the fifth pair and the sixth pair of signal sequences. Based on the relationship, select one of the first direction, the second direction, and the third direction as a focus detection direction,
The focus detection unit detects a focus adjustment state of the imaging optical system based on the first pair or the second pair of signal sequences when the first direction is selected by the selection unit; When the second direction is selected by the selection unit, a focus adjustment state of the imaging optical system is detected based on the third pair or the fourth pair of signal sequences, and the selection unit detects the first direction. When three directions are selected, the focus detection apparatus detects a focus adjustment state of the imaging optical system based on the fifth pair or the sixth pair of signal strings.
請求項6に記載の焦点検出装置において、
前記複数のマイクロレンズは、一列ごとに半ピッチずれて配置されており、
前記第1方向、前記第2方向および前記第3方向は、互いに略60度離れた方向であることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 6,
The plurality of microlenses are arranged with a half-pitch shift for each row,
The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the first direction, the second direction, and the third direction are directions separated from each other by approximately 60 degrees.
請求項7に記載の焦点検出装置において、
前記複数のマイクロレンズは、ハニカム構造であることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 7,
The focus detection apparatus, wherein the plurality of microlenses have a honeycomb structure.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の焦点検出装置と、
前記焦点検出装置により検出された前記焦点調節状態に基づいて前記結像光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 8,
Focus adjusting means for adjusting the focus of the imaging optical system based on the focus adjustment state detected by the focus detection device;
An imaging apparatus comprising:
請求項9に記載の撮像装置において、
前記結像光学系からの光束を2つに分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された2つの光束のうち一方の光束が入射される撮像素子と、
をさらに備え、
前記焦点検出装置には、前記2つの光束のうち他方の光束が入射されることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 9,
Splitting means for splitting the light beam from the imaging optical system into two;
An image sensor on which one of the two light beams split by the splitting unit is incident;
Further comprising
The imaging apparatus, wherein the other light beam of the two light beams is incident on the focus detection device.
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