JP2013235054A5 - 焦点検出装置、焦点検出方法及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明に係る焦点検出装置は、１つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換部をそれぞれ有する複数の単位画素セルが配列された固体撮像素子と、前記単位画素セルごとに、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部から読み出した画素信号の飽和を検出する第１の飽和検出手段と、前記画素信号から第１の輝度信号を生成する第１の輝度信号生成手段と、前記第１の輝度信号と、前記複数の光電変換部を有する前記単位画素セルから得られた加算画素信号とに基づいて前記複数の光電変換部のうちの他の光電変換部から出力された他の画素信号を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された前記他の画素信号の飽和を検出する第２の飽和検出手段と、前記他の画素信号から第２の輝度信号を生成する第２の輝度信号生成手段と、前記第１の輝度信号と前記第２の輝度信号とに基づいて前記固体撮像素子に対して設けられる光学系のデフォーカス量を算出する焦点検出処理手段と、を備えることを特徴とする。

Claims (12)

1. １つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換部をそれぞれ有する複数の単位画素セルが配列された固体撮像素子と、
   前記単位画素セルごとに、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部から読み出した画素信号の飽和を検出する第１の飽和検出手段と、
   前記画素信号から第１の輝度信号を生成する第１の輝度信号生成手段と、
   前記第１の輝度信号と、前記複数の光電変換部を有する前記単位画素セルから得られた加算画素信号とに基づいて、前記複数の光電変換部のうちの他の光電変換部から出力された他の画素信号を推定する推定手段と、
   前記推定手段により推定された前記他の画素信号の飽和を検出する第２の飽和検出手段と、
   前記他の画素信号から第２の輝度信号を生成する第２の輝度信号生成手段と、
   前記第１の輝度信号と前記第２の輝度信号とに基づいて前記固体撮像素子に対して設けられる光学系のデフォーカス量を算出する焦点検出処理手段と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記推定手段は、
   前記加算画素信号の輝度信号を生成し、前記第１の輝度信号と前記加算画素信号の前記輝度信号とに基づいて前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号の輝度信号を算出する輝度信号算出部と、
   前記加算画素信号と、前記加算画素信号の前記輝度信号と、前記輝度信号算出部で算出された前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号の前記輝度信号とに基づいて、前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号を算出する信号推定部と、を有することを特徴とする請求項１記載の焦点検出装置。
3. 前記輝度信号算出部は、前記加算画素信号の前記輝度信号から前記第１の輝度信号を減算することにより、前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号の前記輝度信号を算出することを特徴とする請求項２記載の焦点検出装置。
4. 前記信号推定部は、前記加算画素信号の前記輝度信号に対して前記加算画素信号が占める割合を算出し、前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号の前記輝度信号に前記割合を乗算することにより、前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の焦点検出装置。
5. 前記信号推定部は、前記加算画素信号の前記輝度信号に対して前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号の前記輝度信号が占める割合を算出し、前記加算画素信号に前記割合を乗算することにより、前記他の光電変換部から出力された前記他の画素信号を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の焦点検出装置。
6. 前記第１の輝度信号が前記推定手段に入力されるタイミングを前記加算画素信号が前記推定手段に入力されるタイミングに合わせるために、前記第１の輝度信号を遅延させる遅延手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
7. 前記第１の飽和検出手段は、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部から非破壊で読み出した画素信号の飽和を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
8. 前記第１の輝度信号生成手段は、前記第１の飽和検出手段からの第１の出力信号から前記第１の輝度信号を生成し、
   前記第２の輝度信号生成手段は、前記第２の飽和検出手段からの第２の出力信号から前記第２の輝度信号を生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
9. １つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換部をそれぞれ有する複数の単位画素セルが配列された固体撮像素子と、
   前記単位画素セルごとに、前記複数の光電変換部のうちの１つの光電変換部から読み出した画素信号の飽和を検出する第１の飽和検出手段と、
   前記画素信号からの第１の出力信号から第１の混合信号を生成する第１の混合信号生成手段と、
   前記第１の混合信号と、前記複数の光電変換部を有する前記単位画素セルから得られた加算画素信号とに基づいて前記複数の光電変換部のうちの他の光電変換部から出力された他の画素信号を推定する推定手段と、
   前記推定手段により推定された前記他の画素信号の飽和を検出する第２の飽和検出手段と、
   前記他の画素信号から第２の混合信号を生成する第２の混合信号生成手段と、
   前記第１の混合信号と前記第２の混合信号とに基づいて前記固体撮像素子に対して設けられる光学系のデフォーカス量を算出する焦点検出処理手段と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の焦点検出装置と、
    前記焦点検出装置が備える撮像素子に光学像を結像させるレンズ群と、
    前記焦点検出装置が備える焦点検出処理手段から出力されるデフォーカス量に基づいて前記レンズ群の駆動制御を行う制御手段と、備えることを特徴とする撮像装置。
11. １つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換部をそれぞれ有する複数の単位画素セルが配列された固体撮像素子から読み出された画素信号の飽和を前記単位画素セルごとに検出するステップと、
    前記画素信号から第１の輝度信号を生成するステップと、
    前記第１の輝度信号と、前記複数の光電変換部を有する前記単位画素セルから得られた加算画素信号とに基づいて、前記複数の光電変換部のうちの他の光電変換部から出力された他の画素信号を推定するステップと、
    前記推定された前記他の画素信号の飽和を検出するステップと、
    前記他の画素信号から第２の輝度信号を生成するステップと、
    前記第１の輝度信号と前記第２の輝度信号とに基づいて前記固体撮像素子に対して設けられる光学系のデフォーカス量を算出するステップと、を有することを特徴とする焦点検出方法。
12. １つのマイクロレンズを共有する複数の光電変換部をそれぞれ有する複数の単位画素セルが配列された固体撮像素子から読み出された画素信号の飽和を前記単位画素セルごとに検出するステップと、
    前記画素信号から第１の混合信号を生成するステップと、
    前記第１の混合信号と、前記複数の光電変換部を有する前記単位画素セルから得られた加算画素信号とに基づいて、前記複数の光電変換部のうちの他の光電変換部から出力された他の画素信号を推定するステップと、
    前記推定された前記他の画素信号の飽和を検出するステップと、
    前記他の画素信号から第２の混合信号を生成するステップと、
    前記第１の混合信号と前記第２の混合信号とに基づいて前記固体撮像素子に対して設けられる光学系のデフォーカス量を算出するステップと、を有することを特徴とする焦点検出方法。