JP2014081462A

JP2014081462A - 焦点検出装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置

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Abstract

【課題】撮影系とＡＦセンサとのバックずれに起因し、ＡＦ対象のセンサ上の被写体像の位置ずれに起因する誤検出を防止する焦点検出装置を提供する。
【解決手段】撮影系から分割され、一対の瞳領域を通過する一対の光束による像のズレ量からデフォーカス量を検出する焦点検出装置は、一対のレンズ、一対の被写体像を光電変換し一対の像信号を得る一対の位相差検出センサ、撮像系が合焦時の位相差検出センサ上の像信号間の像ズレ量を記憶する記憶手段、像ズレ量に基づき一対の位相差検出センサそれぞれに対し演算対象画素を設定する波形読み出し制御手段、演算対象画素からの一対の像信号から相関量を演算する相関演算手段、演算対象画素から得られた一対の像信号に基づき波形一致度を演算する波形一致度演算手段、相関演算手段による相関量と波形一致度演算手段による波形一致度に基づきデフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、テレビ撮影用レンズやビデオ撮影用レンズ等の光学機器に関し、特にオートフォーカス機能のための焦点検出装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置に関するものである。

従来、カメラやビデオカメラ等の撮影装置におけるオートフォーカス（ＡＦ）技術として様々な提案がなされている。例えば、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束を、一対のラインセンサ上に結像させ、被写体像を光電変換して得られた一対の像信号の相対位置変位量を求める。この変位量を元に被写体のデフォーカス量を算出し、撮影レンズの駆動を行う自動焦点調整方法が良く知られている。
この位相差検出によるＡＦ方式は被写体距離からフォーカスレンズの合焦位置を求めることが出来るので、コントラストＡＦに比べて高速で合焦が得られる特徴がある。

特許文献１には、位相差検出方式による焦点検出ができない場合にフォーカスレンズを駆動しながらフォーカスのずれを検出するスキャンＡＦに自動的に移行してしまう可能性を低減するため、通常の位相差検出に使用される２つのラインセンサ上の相関演算の対象とする画素数を削減して相関演算に使用する画素シフト量を拡大し焦点検出のデフォーカス範囲を広くする手法が開示されている。

特開２０１０−６６７１２号公報

しかしながら、特許文献１では焦点検出のデフォーカス範囲を広くすることはできるが、相関演算の対象とする画素数を削減することにより検出精度が低下することに加え、ＡＦセンサ上の被写体位置によっては、誤検出を生じ易くなる。

撮影系とは異なる光束を使用する検出方式である位相差ＡＦ方式では、撮影系の映像に対してＡＦ検出手段である位相差ＡＦセンサの結像位置（センサバック）を調整する必要がある。これは、分岐光学系から位相差ＡＦセンサまでの光学距離と撮像面までの光学距離の誤差や、位相差ＡＦセンサの装着精度などに起因する。しかし、撮影映像内の複数の位置において位相差の検出を可能とするラインセンサ等を使用した場合、ラインセンサ毎にセンサバック量が異なるため、ラインセンサ毎に対する調整量であるセンサバック量を記憶し、記憶したセンサバック量を基に、合焦動作を行っている。言い換えると、一つの被写体の像は、一対のラインセンサ上では、ラインセンサの長手方向に対して同じ位置に結像する理想的な状態に対し、ラインセンサの長手方向に対してズレた位置に結像する状態を、一対のラインセンサ毎に補正して合焦動作を行う必要がある。

しかし、このセンサバックのずれ量に起因して、ＡＦ対象となる被写体がセンサ端に近く存在すると、一対のラインセンサ間で同じ被写体を比較対象とすることができず、誤検出するという課題が発生してしまう。

本発明の焦点検出装置は、撮像光学系から分割され、一対の瞳領域を通過する一対の光束により形成される一対の像のズレ量に基づいて該撮像光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出装置であって、一対のレンズと、前記一対のレンズによって結像される一対の被写体像を光電変換して一対の像信号に変換する、一対の位相差検出センサと、前記撮像光学系が所定の被写体に合焦している時に、前記一対の位相差検出センサによって得られた一対の像信号間の、前記位相差検出センサの長手方向における結像位置のズレである像ズレ量を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記像ズレ量に基づき、該一対の位相差検出センサそれぞれに対して演算対象画素を設定する、波形読み出し制御手段と、前記一対の位相差検出センサのうちの前記演算対象画素から得られた一対の像信号から該一対の像信号間の相関量を演算する相関演算手段と、前記一対の位相差検出センサのうちの前記演算対象画素から得られた一対の像信号に基づいて、該一対の像信号の一致度である波形一致度を演算する波形一致度演算手段と、前記相関演算手段によって演算された相関量と、前記波形一致度演算手段によって演算された波形一致度に基づいて、デフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、撮影系の映像とＡＦセンサとのバックずれが生じていても、ＡＦ対象となるセンサ上の被写体位置によらず、正確な測距結果が得られる焦点検出装置を提供することが出来る。

本発明による実施例１のブロック図本発明による実施例１の焦点検出部のブロック図ＡＦセンサバックずれ波形図２像ＡＦセンサ波形図シフトしていない時の、（ａ）相関演算をする画素の対応図、（ｂ）相関演算の対象となるＡ像波形図、（ｃ）相関演算の対象となるＢ像波形図Ｂ像を左側にシフトした時の、（ａ）相関演算をする画素の対応図、（ｂ）相関演算の対象となるＡ像波形図、（ｃ）相関演算の対象となるＢ像波形図Ｂ像を右側にシフトした時の、（ａ）相関演算をする画素の対応図、（ｂ）相関演算の対象となるＡ像波形図、（ｃ）相関演算の対象となるＢ像波形図画素シフト量に対する２像相関量差図画素シフト量に対する波形一致度図２像ＡＦセンサ波形図２像ＡＦセンサ波形図センサ波形読出し制御部のフロチャート図センサ波形読出し制御後の、（ａ）Ａ像波形図、（ｂ）Ｂ像波形図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の焦点検出装置を実装したズームレンズ装置１００の構成図である。
ズームレンズ装置１００は、フォーカスレンズ１０１、ズームレンズ１０５、可動絞り１０９、分光プリズム１１３、リレーレンズ１１４を含む撮像光学系を有する。フォーカスレンズ１０１は、フォーカスモータ１０２によって光軸方向に駆動され、ズームレンズ装置１００の結像面の位置を変化させる。

フォーカスモータ１０２は、フォーカスドライバ１０３によって駆動される。フォーカスレンズ１０１の位置は、フォーカス位置検出部１０４によって検出される。

ズームレンズ１０５は、ズームモータ１０６によって光軸方向に駆動され、ズームレンズ１００の焦点距離を変化させる。ズームモータ１０６は、ズームドライバ１０７によって駆動される。ズームレンズ１０５の位置は、ズーム位置検出部１０８によって検出される。

可動絞り１０９は、アイリスドライバ１１１によって駆動されるアイリスモータ１１０によって駆動する。可動絞り１０９の位置は、アイリス位置検出部１１２によって検出される。

分光プリズム１１３は、フォーカスレンズ１０１とズームレンズ１０５を通過した被写体光を２つの光束に分離する。分光プリズム１１３を透過した光束（透過光）は、リレーレンズ１１４を通って当該ズームレンズ装置が接続されたカメラ装置等の撮像素子１１５に入射する。また、分光プリズム１１３で反射された光束（反射光）は、焦点検出部１１７に入射する。

焦点検出部１１７は、一対の像信号間の位相差を算出しデフォーカス量を算出する。レンズ制御部１１６は、焦点検出部１１７で得られた位相差を基に、フォーカスレンズ１０１を駆動するとともに、ズームレンズ１０５、可動絞り１０９を制御する。

図２に焦点検出部１１７の構成を示す。分光プリズム１１３からの反射光はＡＦセンサ１１８に入射する。ＡＦセンサ１１８は、一対の位相差検出レンズと一対の位相差検出センサを含む。一対の瞳領域を通過し、位相差検出レンズによって分割された２つの光束により形成された一対の像（２像）は位相差検出センサにて光電変換され、像信号を生成する。位相差検出センサに電荷として蓄積された２像の信号（輝度信号）は読み出されて、センサ波形記憶部１１９に記憶される。実施例では、一対の位相差検出センサは、一対のラインセンサから構成される場合を例示するが、本発明はこれに限定されることはなく、一対の位相差検出レンズを介して形成される一対の像の位置（形状）を特定できるセンサであればよい。
センサバック記憶部１２０には、図３に示す、撮影系の映像が合焦している時の、ＡＦセンサ１１８から出力される２像（Ａ像とＢ像）の位相差量ＦＢが記憶される。

撮影系の映像が合焦している時のＡＦセンサ１１８から出力される２像（Ａ像とＢ像）に位相差量ＦＢがない場合は、一対のＡＦセンサ１１８それぞれには、ラインセンサの長手方向において、結像位置は同じ位置となる。すなわち、一対のＡＦセンサ１１８の出力値のうちの一方を他方のＡＦセンサ１１８の出力値に折り重ねると、同じ位置に像が確認できる。しかし、位相差量ＦＢがある場合は、ラインセンサの長手方向にズレて像が形成されるため、一対のＡＦセンサ１１８の出力値のうちの一方を他方のＡＦセンサ１１８の出力値に折り重ねると、対応する像の位置がズレて確認される（図１０）。このズレは、分岐光学系から位相差ＡＦセンサまでの光学距離と撮像面までの光学距離の誤差や、位相差ＡＦセンサの設置位置の精度（光軸に対する垂直方向への位置ズレ、センサ面の光軸に対する垂直からのずれ）などに起因する。記憶手段であるセンサバック記憶部１２０は、その像ズレ量である位相差量ＦＢを位相差ＡＦセンサの対に対して記憶する（図１０）。複数の位相差ＡＦセンサ対がある場合には、位相差ＡＦセンサ対ごとに、位相差量ＦＢが記憶される。

センサ波形読出し制御部１２１ではセンサバック記憶部１２０に記憶されている位相差量ＦＢを考慮して、センサ波形読出し制御信号を生成し、センサ波形記憶部１１９に送られる。
センサ波形記憶部１１９は、センサ波形読出し制御部１２１からのセンサ波形読出し制御信号によって特定される演算対象画素に基づき、記憶されている読み出された一対のセンサ波形のうちでデフォーカス量演算に供するための一対のセンサ波形（像信号）を相関演算処理部１２２へ供給する。

ここで、図４に示す一対のセンサ波形が相関演算処理部１２２へ供給された場合を例示して、２像の相関演算及び波形一致度の演算について説明する。
相関演算処理部１２２では、図５（ａ）に示す様に一対のセンサ画素の同一位置（波線部の画素間）にて相関演算を施す。その時の一対のセンサ波形であるＡ像およびＢ像をそれぞれ図５（ｂ）および図５（ｃ）に示す。

ここで、相関演算とは、Ａ像とＢ像の対応する画素データの差の絶対値を、Ａ像とＢ像を比較する画素範囲の全体に渡っての和（相関値COR）を得る演算であり、以下の(１)式のように得られるものである。

ここで、Ａｉ及びＢｉは、それぞれ、Ａ像のｉ番目の画素値、Ｂ像のｉ番目の画素値である。

次に、Ａ像のセンサ画素位置を固定し、Ｂ像のセンサ波形を１画素ずつ左にシフトして、Ａ像とＢ像で対応する画素がある部分において同様に相関演算を施す。このとき、図５（ａ）において左側から右側の順に画素を１、２、・・・と番号付けすると、Ｂ像の波形をｋ画素分だけ左に移動した場合には、全画素の数をｎとすると、Ａ₁〜Ａ_n-kとＢ_1+k〜Ｂ_nとをそれぞれ比較して（１ａ）式で相関量COR(k)（ｋ≧０）を算出することになる。

１画素ずつ順次左へシフトして図６（ａ）に示すように、デフォーカス量演算に供する画素数が、所定の相関演算対象画素数となるまで繰り返す。図６（ｂ）および図６（ｃ）に所定値（ここでは例として１０画素）の相関演算対象画素となった時のＡ像およびＢ像のセンサ波形を示す。ここで、所定の相関演算対象画素数とは、相関演算に供する画素数を少なくすると、焦点検出の対象となるデフォーカス範囲は広くなるが、焦点を誤検出する可能性が高くなるため、誤検出の可能性を低減するために予め設定する最小の画素数である。

次に、Ａ像のセンサ画素位置を固定し、Ｂ像のセンサ波形を１画素ずつ右にシフトして同様に相関演算を施す。この場合にも、Ｂ像の波形をｋ画素だけ右に移動した場合には、Ａ_1+k〜Ａ_nとＢ₁〜Ｂ_n-kとをそれぞれ比較して相関量を算出する。Ｂ像のセンサ波形を左にシフトした場合のシフト数を正、右にシフトした場合のシフト数を負、とすると、この場合の相関量COR(k)（ｋ≦０）は、（１ｂ）式で表される。

１画素ずつ順次右へシフトして図７（ａ）に示すように、ある所定の相関演算対象画素数となるまで繰り返す。図７（ｂ）および図７（ｃ）に所定値（ここでは例として１０画素）の相関演算対象画素数となった時のＡ像およびＢ像のセンサ波形を示す。

全ての相関演算処理が終了すると、（２）式によって、ｋ画素シフトしたときの相関量COR(k)と、ｋ＋１画素シフトしたときの相関量COR(k+1)から、ｋ画素シフトしたときの２像の相関量差ΔCOR(k)を算出する。

ここで、（２）式中のＮは、Ａ像とＢ像を比較する画素数が画素シフト量に依存するため、（シフト画素数ｋ＝０の時の比較対象となる画素数）を（シフト画素数ｋの時の比較対象となる画素数）で割った値であり、Ｎを掛けて比較対象となる画素数について規格化している。画素シフト量ｋが０であれば、Ａ像とＢ像の全ての画素（本実施例に置いては５３画素）が相関演算の対象となる。このときが最大の相関演算対象画素数である。Ａ像とＢ像が左右に相対的に１画素ずつシフトすることにより、相関演算の対象となる画素数は１画素ずつ減少する。ここでは、所定の相関演算対象画素数である１０画素まで対象画素数が減少した時点で、Ａ像とＢ像の相関演算のためのシフト処理は終了する。シフト画素量ｋが±４３において、相関演算の対象となる画素数は１０である。

相関量COR(k)が０であると、そのシフト量ｋおよびそのときの相関演算の対象とした画素範囲において、Ａ像とＢ像は完全に一致し、像ズレ量はない。相関量差ΔCOR(k)を評価することにより、相関量COR(k)が減少から増加に変化する位置を、相関量差ΔCOR(k)が負から正に変化して０を横切る画素シフト量ｋ（以下、ゼロクロス点とも記す）によって、合焦候補点を得ることができる。図８に相関量差ΔCOR(k)を示すように、２像の相関量差ΔCOR(k)のゼロクロス点の画素シフト量ｋを合焦候補点のデフォーカス候補値として選択することができる。

図２に示した波形一致度演算部１２３は、２像の波形一致度を下記（３）式のMin_COR(k)および（４）式のMax_COR(k)により算出する。

ここで、Ａ_i、Ｂ_iはそれぞれ、Ａ像、Ｂ像のｉ画素目の画素値（輝度）、ｋは、画素のシフト量であり、Ａ像、Ｂ像の画素値を比較した全画素ｉに対して和を取るものとする。また、Min(x, y)、Max(x, y)はそれぞれ、ｘとｙのうちの小さい方、大きい方を示す関数である。

相関演算処理部１２２によって算出された相関量COR(k)と波形一致度演算部１２３によって算出された波形一致度（Min_COR(k)及びMax_COR(k)）は、デフォーカス量演算部１２４に供給される。デフォーカス量演算部１２４では、相関演算処理部１２２で得られたゼロクロス点における画素シフト量に対応する波形一致度演算部１２３で得られた波形一致度（Min_COR(k)とMax_COR(k)）を比較する。波形一致度データであるMin_COR(k)と Max_COR(k)の差が一番小さい値となる画素シフト量を合焦候補点として選択し、デフォーカス量を演算して図１のレンズ制御部１１６へ出力する。

次に、図１０に示すＡ像、Ｂ像のセンサ波形が入力された時の動作を詳細に説明する。
図１０中の位相差量ＦＢは、センサバック記憶部１２０に記憶されている、撮影系の映像が合焦している時のＡＦセンサ１１８から出力される２像（Ａ像とＢ像）の位相差量（像ズレ量）である。すなわち、図１０は、センサバックにズレがある場合のＡＦセンサの２像波形を例示したものである。図１０に示した例では、Ａ像を基準とするとＢ像は右側に４画素分のズレがある。従って、Ａ像用、Ｂ像用のラインセンサ上に結像している被写体像は、ラインセンサ上に結像している被写体の画角範囲は完全には一致していない。図１０に示した例では、Ａ像においては輝度信号の波形に１つのピークが観測されるのに対し、Ｂ像においては２つのピークが観測されている。これは、Ａ像とＢ像の間に位相差量ＦＢがあることに起因する。図１０に示した波形において、Ｂ像の波形の左側のピークに対応するＡ像の波形でのピークの位置は、ラインセンサの範囲外にありＡ像用のラインセンサでは検出できないためである。

図１１は、この状況を説明するための説明図である。点線の長方形で囲った領域（横軸の数字１から５３の範囲）の波形のみが、実際にＡ像とＢ像の輝度信号の波形として検出され、これ領域が図１０の波形に対応する。図１１には、横軸の数字１より左側をＡ像用のラインセンサで検出できた場合の輝度信号の波形も実線で記載している。この横軸の数字１より左側の領域に、前記のＢ像の波形の左側のピークに対応するＡ像の波形のピークが存在する。

このように、撮影系の映像が合焦している時であっても、位相差量ＦＢがある場合には、ＡＦセンサ端の近くに被写体が存在すると一対の像の内、片方の像がＡＦセンサ上に結像されない状態が発生する可能性がある。この状態で、Ａ像用及びＢ像用のラインセンサで得られた輝度信号の波形データをそのまま相関演算に供してデフォーカス量を求めてＡＦ制御をすると、正しくフォーカス調整をすることはできない可能性がある。Ａ像用及びＢ像用のラインセンサ上で検出している画角範囲の共通部分に対してのみ２像間の位相差を評価することにより、正しいデフォーカス量を演算することができる。従って、位相差量ＦＢがある場合には、位相差量ＦＢに基づき、Ａ像用及びＢ像用のラインセンサで検出する画角範囲が重複する画素領域（演算対象画素）からの輝度データ（波形）のみをデフォーカス量の演算のために供するように演算対象画素を設定する。

センサ波形読出し制御部１２１はセンサバック記憶部１２０に記憶された位相差量ＦＢを読出し、この位相差量ＦＢ量に応じて、センサ波形記憶部１１９に記憶されているセンサ波形から、デフォーカス量を得るための演算に供するための、一対のラインセンサそれぞれにおける演算対象画素を設定する。

図１２はセンサ波形読出し制御部１２１の演算対象画素を設定するための処理フローである。

ステップＳ１００ではセンサバック記憶部１２０に記憶された位相差量ＦＢを読出す。ステップＳ１０１では読み込んだ位相差量ＦＢが０であるか否かを判定し、位相差量ＦＢが０の時は、デフォーカス量の演算に供するための波形の範囲に対応する演算対象画素を変更することなく、ステップＳ１０６へ進む。すなわち、この場合は、一対のラインセンサの全ての領域を演算対象画素として設定してもよい。ステップＳ１０１で位相差量ＦＢが０でないときはステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、位相差量ＦＢに基づいて、Ａ像とＢ像の波形間での相対的なシフト量であるＡ像およびＢ像の読出し画素アドレスのオフセット量を算出し、ステップＳ１０３へ進む。すなわち、位相差量ＦＢがＡ像とＢ像の波形において何画素分に相当するずれであるかを算出する。

ステップＳ１０３では位相差量ＦＢが０より大きいか否かを判定し、位相差量ＦＢが０より大きい時は、ステップＳ１０４へ進み、位相差量ＦＢが０より小さいときはステップＳ１０５へ進む。ここで、前述したように、位相差量ＦＢは、Ａ像に対して、Ｂ像の波形を左側にシフトする場合に正となり、右側にシフトする場合に負となるものとする。

ステップＳ１０４とＳ１０５では、ステップＳ１０２で得られたオフセット量に基づき、Ａ像とＢ像それぞれにおいて、デフォーカス量の演算に供する輝度信号の波形に対応する演算対象画素を、画素データの読出し開始アドレス（図中での左側端）と読出し終了アドレス（図中での右側端）を設定することによって指定する。

ステップＳ１０４では、Ａ像に対してＢ像が右側へ画素シフトしている状態が検出されている場合である。相対的に、Ｂ像を左側へ、かつ、Ａ像を右側へシフトするため、Ｂ像については、左端の画素に対応するアドレスにステップＳ１０２で算出したオフセット値だけ加算した値を読出し開始アドレスとし、右端の画素に対応するアドレスを読出し終了アドレスとする。また、Ａ像については、左端の画素に対応するアドレスを読出し開始アドレスとし、右端の画素に対応するアドレスからオフセット値だけ減算した値を読出し終了アドレスとする。

ステップＳ１０５では、Ａ像に対してＢ像が左側へ画素シフトしている状態が検出されている場合である。相対的に、Ｂ像を右側へ、かつ、Ａ像を左側へシフトするため、Ａ像については、左端の画素に対応するアドレスにステップＳ１０２で算出したオフセット値だけ加算した値を読出し開始アドレスとし、右端の画素に対応するアドレスを読出し終了アドレスとする。また、Ｂ像については、左端の画素に対応するアドレスを読出し開始アドレスとし、右端の画素に対応するアドレスからオフセット値だけ減算した値を読み出し終了アドレスとする。

すなわち、ステップＳ１０４、Ｓ１０５において、一対のラインセンサのうちの一方のラインセンサにおいては、像ずれ量に基づき一の端から像ずれ量に対応する画素数を除外した画素を演算対象画素として設定する。他方のラインセンサに対しては、前記一の端とは逆方向の端から像ずれ量に対応する画素数を除外した画素を演算対象画素として設定する。

ステップＳ１０６では、Ａ像とＢ像それぞれに対して得られた読出し開始アドレスと読出し終了アドレスに基づいて、Ａ像とＢ像それぞれの演算対象画素を設定し、図２のセンサ波形記憶部１１９へ出力する。

ステップＳ１０４を通過した場合のセンサ波形記憶部１１９から出力された読出しセンサ波形を図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す。

図１２の各ステップ動作によって図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、位相差量ＦＢを考慮して、Ａ像用センサ上とＢ像用センサ上の両方に結像していた領域（画角の領域）のみが、相関演算処理及び波形一致度演算処理に供されるＡ像とＢ像の波形として再構成される。この再構成された一対の波形信号を使用して前記した相関演算処理部１２２、波形一致度演算部１２３およびデフォーカス量演算部１２４での検出を行うことで良好なＡＦ検出結果が得られる。

以上のように、本実施例によれば、撮影系の映像とＡＦセンサとのバックずれが生じていても、ＡＦ対象となる被写体のセンサ上での位置に依存することなく、正確な測距結果が得られる。

上述の実施例において、演算対象画素の設定は、センサ波形読出し制御部１２１によって、ＡＦセンサの輝度信号の読出し開始アドレスと読出し終了アドレスを指定することにより行なっていたが、本発明はこれに限定されることはない。ＡＦセンサの輝度信号の読出し開始アドレスと演算対象画素数を指定して、演算対象画素を設定してもよい。

上記の実施例においては、焦点検出装置をレンズ装置内に構成した場合を例示したが、本発明は、これに限定されることはない。撮影光学系の光束を分岐して位相差方式の焦点検出を実施する装置に適用しても、本発明の作用効果を得ることができる。すなわち、レンズと、レンズからの被写体光を撮像する撮像素子を含む撮像装置において、該撮像装置内に上記した実施例の焦点検出装置を含み、該焦点検出装置から得られたデフォーカス量の情報に従ってレンズのフォーカス調整を実施する装置においても、本発明の作用効果を享受することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１１３：分光プリズム
１１７：焦点検出部
１１８：ＡＦセンサ（位相差検出センサ）
１１９：センサ波形記憶部
１２０：センサバック記憶部（記憶手段）
１２１：センサ波形読出し制御部（波形読み出し制御手段）
１２２：相関演算処理部（相関演算手段）
１２３：波形一致度演算部（波形一致度演算手段）
１２４：デフォーカス量演算部（デフォーカス量演算手段）

Claims

撮像光学系から分割され、一対の瞳領域を通過する一対の光束により形成される一対の像のズレ量に基づいて該撮像光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出装置であって、
一対のレンズと、
前記一対のレンズによって結像される一対の被写体像を光電変換して一対の像信号に変換する、一対の位相差検出センサと、
前記撮像光学系が所定の被写体に合焦している時に、前記一対の位相差検出センサによって得られた一対の像信号間の、前記位相差検出センサの長手方向における結像位置のズレである像ズレ量を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記像ズレ量に基づき、該一対の位相差検出センサそれぞれに対して演算対象画素を設定する、波形読み出し制御手段と、
前記一対の位相差検出センサのうちの前記演算対象画素から得られた一対の像信号から該一対の像信号間の相関量を演算する相関演算手段と、
前記一対の位相差検出センサのうちの前記演算対象画素から得られた一対の像信号に基づいて、該一対の像信号の一致度である波形一致度を演算する波形一致度演算手段と、
前記相関演算手段によって演算された相関量と、前記波形一致度演算手段によって演算された波形一致度に基づいて、デフォーカス量を演算するデフォーカス量演算手段と、
を有する、
ことを特徴とする焦点検出装置。
前記波形読み出し制御手段は、前記一対の位相差検出センサのうちの一方の位相差検出センサにおいては、前記像ずれ量に基づき一の端から該像ずれ量に対応する画素数を除外した画素を演算対象画素として設定し、他方の位相差検出センサに対しては前記一の端とは逆方向の端から該像ずれ量に対応する画素数を除外した画素を演算対象画素として設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
請求項１又は２のいずれかに記載の焦点検出装置を有し、該焦点検出装置からのデフォーカス量に従ってフォーカス調整を実施する、レンズ装置。
フォーカスレンズを含むレンズ装置と、該レンズ装置からの被写体光を撮像する撮像素子を有するカメラ装置と、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置と、を有し、該焦点検出装置からのデフォーカス量に従って、フォーカスレンズのフォーカス調整を実施する、撮像装置。