JP2013235055A5 - 焦点検出装置、撮像装置及び焦点検出方法 - Google Patents

Description

本発明に係る焦点検出装置は、マイクロレンズを共有する複数の光電変換部を有する撮像素子と、前記複数の光電変換部からの出力信号と、前記複数の光電変換部からの出力信号を加算した加算信号とを生成する生成手段と、前記加算信号から前記撮像素子の飽和画素領域を検出する検出手段と、前記複数の光電変換部からの出力信号から所定の周波数を取り除く周波数除去手段と、前記検出手段が検出した飽和画素領域と前記周波数除去手段による処理に応じて飽和検出信号を生成する検出信号生成手段と、前記飽和検出信号に基づいて、前記周波数除去手段により処理された信号又はマスク信号を位相差像信号として出力する選択手段と、前記選択手段から出力された位相差像信号に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、を備えることを特徴とする。

ＦＦ回路７０１〜７０４は、位相差像信号（ＢＰＦ入力信号）をクロックの立ち上がりでラッチし、１サイクル遅延で出力を行う。ＦＦ回路７０１〜７０４のそれぞれの入出力を直列に接続したときの遅延量は、本実施形態では、５サイクルである。

Claims (12)

1. マイクロレンズを共有する複数の光電変換部を有する撮像素子と、
   前記複数の光電変換部からの出力信号と、前記複数の光電変換部からの出力信号を加算した加算信号とを生成する生成手段と、
   前記加算信号から前記撮像素子の飽和画素領域を検出する検出手段と、
   前記複数の光電変換部からの出力信号から所定の周波数を取り除く周波数除去手段と、
   前記検出手段が検出した飽和画素領域と前記周波数除去手段による処理に応じて飽和検出信号を生成する検出信号生成手段と、
   前記飽和検出信号に基づいて、前記周波数除去手段により処理された信号又はマスク信号を位相差像信号として出力する選択手段と、
   前記選択手段から出力された位相差像信号に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、を備えることを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記周波数除去手段は、前記所定の周波数として、位相差を検出するための相関演算において不要な周波数を取り除くことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
3. 前記検出信号生成手段は、前記検出手段が検出した飽和画素領域を示す第一の飽和検出信号を生成し、前記第一の飽和検出信号において前記飽和画素領域を示す範囲を前記複数の光電変換部からの出力信号を前記周波数除去手段によって処理したときにディストーションの影響が出る範囲に拡張した第二の飽和検出信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の焦点検出装置。
4. 前記第一の飽和検出信号に基づいて、焦点検出のための相関演算を行うか否かを判定する判定手段を備え、
   前記デフォーカス量算出手段は、前記選択手段から出力された位相差像信号と、前記判定手段による判定結果に基づいて前記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と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の焦点検出装置。
5. 前記判定手段は、前記第一の飽和検出信号が示す前記飽和画素領域の連続期間が所定の閾値を超えた場合に、前記焦点検出のための相関演算を行わないと判定することを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
6. 前記判定手段は、前記第一の飽和検出信号が示す１水平ラインあたりの飽和画素の累計数が所定の閾値を超えた場合に、前記焦点検出のための相関演算を行わないと判定することを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
7. 前記選択手段は、前記位相差像信号として、前記第二の飽和検出信号の立ち上がりで前記マスク信号を出力し、前記第二の飽和検出信号の立ち下がりで前記周波数除去手段で処理された信号を出力するように切り替えを行うことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
8. 前記周波数除去手段はバンドパスフィルタであり、
   前記検出信号生成手段は、前記バンドパスフィルタのタップ数に応じて前記第一の飽和検出信号における前記飽和画素領域を示す範囲を拡張することにより、前記第二の飽和検出信号を生成することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
9. 前記マスク信号は、画素値をゼロとした信号であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
10. 前記マスク信号として、前記周波数除去手段で処理された信号に対して画素値レベルを小さくするゲインを掛けた信号を生成するゲイン印加処理手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
11. 請求項１乃至１０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位相差検出手段から出力されるデフォーカス量と、前記焦点検出装置が備える判定信号による判定結果と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。
12. マイクロレンズを共有する複数の光電変換部を有する撮像素子の前記複数の光電変換部からの出力信号と、前記複数の光電変換部からの出力信号を加算した加算信号とを生成する生成ステップと、
    前記加算信号から前記撮像素子の飽和画素領域を検出する検出ステップと、
    前記複数の光電変換部からの出力信号から所定の周波数を取り除く周波数除去ステップと、
    前記検出ステップで検出した飽和画素領域と前記周波数除去ステップでの処理に応じて飽和検出信号を生成する検出信号生成ステップと、
    前記飽和検出信号に基づいて前記周波数除去ステップで処理された信号又はマスク信号を位相差像信号として出力する選択ステップと、
    前記選択ステップにより出力された位相差像信号に基づいてデフォーカス量を算出するデフォーカス量算出ステップと、を有することを特徴とする焦点検出方法。