JP2013186201A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Fナンバーが調節可能な撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれが、撮影光学系の射出瞳を瞳分割するために、1個のマイクロレンズと複数に分割された光電変換部とを備える撮像素子と、複数に分割された光電変換部により得られる1対2像の焦点検出用信号列を用いて、位相差方式により、焦点検出値を検出する焦点検出部と、焦点検出部が検出した焦点検出値に所定の補正を施す補正部と、を備え、補正部は、所定の補正のための補正値を、撮影光学系のFナンバーの増加とともにデフォーカス量に換算した補正値の絶対値が増加するように決定する。
【選択図】図12
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる撮像装置の構成を示す図である。本実施形態における撮像装置は、撮像素子を有したカメラ本体と撮影光学系が一体となった電子カメラであり、動画及び静止画が記録可能である。図1において、101は撮影光学系(結像光学系)の先端に配置された第1レンズ群で、光軸方向に移動可能に保持される。102は絞りで、その開口径を調節することで、撮影光学系のFナンバーを調節可能で、撮影時の光量調節を行なうほか、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッタとしても機能する。103は第2レンズ群である。そして絞り102及び第2レンズ群103は一体となって光軸方向に駆動され、第1レンズ群101の移動動作との連動により、変倍作用(ズーム機能)をなす。
dz=u×(1/θ)=u×K1 …(2)
ここで、K1は基線角度θの逆数で定義された係数である。
θ×dz=u …(1)
dz=u×(1/θ)=u×K1 …(2)
の関係がある。ここで、θは2分割された1対の瞳の基線角度、K1は基線角度θの逆数で定義された係数であり、Fナンバーが大きいほど、基線角度θは小さい。一方で、図7〜図11で説明した現象による像ずれ量uは、上述したようにFナンバー依存性が小さいため、図12では一定の値としている。すると、デフォーカス量に変換(換算)した焦点検出誤差は、Fナンバーの増加とともに急増する。このような特性は、撮像素子の個体差(製造誤差)によっても若干変化するため、数個の撮像素子を用いて諸特性を測定し、その平均値を補正用パラメータとしてカメラ内に記憶しておけばよい。
ここで、像ずれ補正値u0は、撮影光学系のFナンバーや、撮影光学系の射出瞳距離、焦点検出領域の座標(像高)等に対する依存性が少ない場合は定数として扱うことができる。すると補正式が簡単になるため、補正のための演算時間の増加が抑えられる。また、補正値を格納するためのメモリ容量も少なくて済むため、コストの増加も回避できる。ステップS118では、読み出した補正値u0を上記式(3)に代入し、像ずれ補正を行なう。
ここで、U0、U1、U2はメモリに記憶された定数、Fは焦点検出時の撮影光学系のFナンバーである。
第1の実施形態は、位相差演算の対象となる1対2像の像ずれ量に対して所定量の誤差補正を施す実施形態であった。以下に示す第2の実施形態は、像ずれ量をデフォーカス量に変換(換算)したのち、デフォーカス量に補正を施す実施形態を示す。
そこでステップS219においては、上記式(5)を用いてデフォーカス量の補正を行ない、補正後のデフォーカス量dz2を算出する。そしてステップS220にてメインルーチンにリターンする。
ここで、D0、D1、D2はメモリに記憶された定数、Fは焦点検出時の撮影光学系のFナンバーである。
第1及び第2の実施形態は、焦点調節対象である主被写体の焦点調節結果に補正を加える実施形態を示した。以下に示す第3の実施形態は、撮影画像の全領域における焦点状態情報、いわゆるデフォーカスマップを作成する場合の実施形態を示す。
上記の実施形態で用いた撮像素子は、すべての画素の光電変換部が2分割されているが、画素構造や画素配列が異なる撮像素子でも構わない。
第1の実施形態の撮像装置は、撮影光学系と、撮像素子を含むカメラ本体が一体となった実施形態を示したが、撮影光学系がカメラ本体に対して着脱可能な構成でも構わない。
Claims (8)
- Fナンバーが調節可能な撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれが、前記撮影光学系の射出瞳を瞳分割するために、1個のマイクロレンズと複数に分割された光電変換部とを備える撮像素子と、
前記複数に分割された光電変換部により得られる1対2像の焦点検出用信号列を用いて、位相差方式により、焦点検出値を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段が検出した焦点検出値に所定の補正を施す補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記所定の補正のための補正値を、前記撮影光学系のFナンバーの増加とともにデフォーカス量に換算した前記補正値の絶対値が増加するように決定することを特徴とする撮像装置。 - 前記補正値は、前記焦点検出手段が検出した1対2像の相対的な像ずれ量を補正するための値であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記補正値は、前記撮影光学系のFナンバーの変化に対して一定であることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記補正値は、少なくとも前記撮影光学系のFナンバーに応じて異なることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記補正値は、前記焦点検出手段が検出したデフォーカス量を補正するための値であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記補正値は、少なくとも前記撮影光学系のFナンバーに応じて異なることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子により形成された画像から、焦点調節の対象となる主被写体を抽出する抽出手段をさらに備え、前記補正手段は前記主被写体に対して算出された前記焦点検出値に補正を施すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子により形成された画像を複数の領域に分割する分割手段をさらに備え、前記補正手段は分割された前記複数の領域毎に算出された前記焦点検出値に対して補正を施すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
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