JP2014106476A5 - - Google Patents

Description

本発明の一側面としての焦点検出装置は、異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出装置であって、前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出する相関データ算出手段と、前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、前記検出手段による飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記相関データの加算処理を行う加算手段と、前記加算処理の結果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、を有し、前記加算手段は、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる相関データを用いて前記加算処理を行う。

本発明の他の側面としての焦点検出方法は、異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出方法であって、前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出するステップと、前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、前記飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記相関データの加算処理を行うステップと、前記加算処理の結果に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、を有し、前記加算処理ステップは、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる相関データを用いて行われる。

Claims (44)

1. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出装置であって、
   前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出する相関データ算出手段と、
   前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
   前記検出手段による飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記相関データの加算処理を行う加算手段と、
   前記加算処理の結果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、を有し、
   前記加算手段は、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる相関データを用いて前記加算処理を行うことを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記加算手段は、前記第１の画素または前記第２の画素に前記飽和画素が所定数以上含まれる飽和範囲に対して、該飽和範囲に隣接する範囲における前記相関データを前記飽和範囲における相関データとして用いることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
3. 前記加算手段は、前記第１の画素または前記第２の画素に前記飽和画素が含まれる場合、前記飽和範囲のうち該飽和画素が存在する範囲に対して、該飽和範囲に隣接する範囲における前記相関データを前記飽和範囲における前記相関データとして用いることを特徴とする請求項２に記載の焦点検出装置。
4. 前記加算手段は、前記第１の画素配列または前記第２の画素配列に前記飽和画素が含まれる場合、該飽和画素の数に応じた重みを前記複数の範囲のそれぞれにおける前記相関データに掛けて前記加算処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
5. 前記重みは、前記範囲の全ての画素が前記飽和画素である場合にゼロであることを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。
6. 前記所定数とは、１であ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. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の焦点検出装置を有することを特徴とする撮像装置。
8. 異なる視差を有する前記複数の画像データは、１つのマイクロレンズを共有する第１の画素および第２の画素を備えた撮像素子から得られることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記第１の画素および前記第２の画素は、射出瞳のうち瞳分離方向において互いに異なる領域を通過した光束を受光して前記相関データの算出に用いられる信号を生成し、
   前記加算手段は、前記複数の領域のそれぞれの前記相関データを前記瞳分離方向と直交する方向に加算することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置に着脱可能なレンズ装置と、を有し、
    前記撮像装置は、前記焦点検出装置から得られた信号に基づいて前記レンズ装置の駆動制御を行うことを特徴とする撮像システム。
11. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出装置であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出する相関データ算出手段と、
    前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
    前記相関データの統計結果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、を有し、
    前記相関データの統計結果は、前記検出手段によって検出された前記飽和画素以外の画素データから得られる相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出装置。
12. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出装置であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画像データの複数の範囲における画素データとの相関データを算出する相関データ算出手段と、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
    前記相関データの統計結果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、を有し、
    前記相関データの統計結果は、前記複数の範囲のそれぞれにおける前記飽和画素数に基づく重みを掛けた前記複数の範囲の前記相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出装置。
13. 前記重みは、前記範囲の全ての画素が前記飽和画素である場合にゼロであることを特徴とする請求項１２に記載の焦点検出装置。
14. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、
    前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの比較データを算出する算出手段と、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
    前記検出手段による飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記比較データの加算処理を行う加算手段と、
    前記加算手段から出力された加算された前記比較データに基づいてレンズ装置の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、
    前記加算手段は、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる比較データを用いて前記加算処理を行うことを特徴とする焦点検出装置。
15. 前記駆動制御手段は位相差方式の焦点検出を行い、
    前記駆動制御手段は、前記加算処理の結果に基づいてデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量に基づいて前記駆動制御を行うデフォーカス量算出手段を含むことを特徴とする請求項１４に記載の焦点検出装置。
16. 前記画像データの範囲は、前記撮像素子から得られる画像データのラインに対応することを特徴とする請求項１４または１５に記載の焦点検出装置。
17. 前記所定数とは、１であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
18. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの比較データを算出する算出手段と、
    前記撮像素子における複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
    前記比較データの統計に基づいてレンズ装置の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、
    前記比較データの統計は、前記検出手段によって検出された前記飽和画素以外の画素データから得られる比較データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出装置。
19. 前記範囲は前記撮像素子におけるラインに対応することを特徴とする請求項１８に記載の焦点検出装置。
20. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出装置であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画像データの複数の範囲における画素データとの比較データを算出する算出手段と、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出する検出手段と、
    前記比較データの統計に基づいてレンズ装置の駆動制御を行う駆動制御手段と、を有し、
    前記比較データの統計は、前記複数の範囲のそれぞれにおける前記飽和画素数に基づく重みを掛けた前記複数の範囲の前記相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出装置。
21. 前記重みは、前記範囲の全ての画素が前記飽和画素である場合にゼロであることを特徴とする請求項２０に記載の焦点検出装置。
22. 前記画像データの範囲は前記複数の第２の画素から得られる画像データのラインに対応することを特徴とする請求項２０または２１に記載の焦点検出装置。
23. 前記駆動制御手段は位相差方式の焦点検出を行い、
    前記駆動制御手段は、前記比較データの統計に基づいてデフォーカス量を算出し、該デフォーカス量に基づいて前記駆動制御を行うデフォーカス量算出手段を含むことを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載の焦点検出装置。
24. 請求項１１乃至２３のいずれか１項に記載の焦点検出装置を有することを特徴とする撮像装置。
25. 異なる視差を有する前記複数の画像データは、１つのマイクロレンズを共有する第１の画素および第２の画素を備えた撮像素子から得られることを特徴とする請求項２４に記載の撮像装置。
26. 請求項２４または２５に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置に着脱可能なレンズ装置と、を有し、
    前記撮像装置は、前記焦点検出装置から得られた信号に基づいて前記レンズ装置の駆動制御を行うことを特徴とする撮像システム。
27. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出するステップと、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記相関データの加算処理を行うステップと、
    前記加算処理の結果に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、を有し、
    前記加算処理ステップは、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる相関データを用いて行われることを特徴とする焦点検出方法。
28. 前記所定数とは、１であることを特徴とする請求項２７に記載の焦点検出方法。
29. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの相関データを算出するステップと、
    前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記相関データの統計結果に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、を有し、
    前記相関データの統計結果は、前記検出手段によって検出された前記飽和画素以外の画素データから得られる相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出方法。
30. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて位相差方式の焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画像データの複数の範囲における画素データとの相関データを算出するステップと、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記相関データの統計結果に基づいてデフォーカス量を算出するステップと、を有し、
    前記相関データの統計結果は、前記複数の範囲のそれぞれにおける前記飽和画素数に基づく重みを掛けた前記複数の範囲の前記相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出方法。
31. 前記重みは、前記範囲の全ての画素が前記飽和画素である場合にゼロであることを特徴とする請求項３０に記載の焦点検出方法。
32. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    前記撮像素子から得られる画像データの複数の範囲において、複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの比較データを算出するステップと、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記飽和画素の検出結果に基づいて、前記複数の範囲のそれぞれにおいて算出された前記比較データの加算処理を行うステップと、
    加算された前記比較データに基づいてレンズ装置の駆動制御を行うステップと、を有し、
    前記加算処理は、前記飽和画素が所定数未満である前記複数の範囲から得られる比較データを用いて行われることを特徴とする焦点検出方法。
33. 前記焦点検出は位相差方式によって行われ、
    前記レンズ装置を駆動制御するステップにおいて、デフォーカス量は、前記加算処理の結果に基づいて算出され、該デフォーカス量に基づいて前記駆動制御は行なわれることを特徴とする請求項３２に記載の焦点検出方法。
34. 前記画像データの範囲は、前記撮像素子から得られる画像データのラインに対応することを特徴とする請求項３２または３３に記載の焦点検出方法。
35. 前記所定数とは、１であることを特徴とする請求項３２乃至３４のいずれか１項に記載の焦点検出方法。
36. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画素データとの比較データを算出するステップと、
    前記撮像素子における複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記比較データの統計に基づいてレンズ装置の駆動制御を行うステップと、を有し、
    前記比較データの統計は、前記検出するステップによって検出された前記飽和画素以外の画素データから得られる比較データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出方法。
37. 前記範囲は、前記撮像素子におけるラインに対応することを特徴とする請求項３６に記載の焦点検出方法。
38. 異なる視差を有する第１の画素あるいは第２の画素を有する撮像素子から得られる複数の画像データを用いて焦点検出を行う焦点検出方法であって、
    複数の前記第１の画素から得られる画素データと複数の前記第２の画素から得られる画像データの複数の範囲における画素データとの比較データを算出するステップと、
    前記複数の範囲のそれぞれにおいて、所定値以上のレベルを持つ飽和画素を検出するステップと、
    前記比較データの統計に基づいてレンズ装置の駆動制御を行うステップと、を有し、
    前記比較データの統計は、前記複数の範囲のそれぞれにおける前記飽和画素数に基づく重みを掛けた前記複数の範囲の前記相関データに基づいて算出されることを特徴とする焦点検出方法。
39. 前記重みは、前記範囲の全ての画素が前記飽和画素である場合にゼロであることを特徴とする請求項３８に記載の焦点検出方法。
40. 前記画像データの範囲は、前記複数の第２の画素から得られる画像データのラインに対応することを特徴とする請求項３８または３９に記載の焦点検出方法。
41. 前記焦点検出は位相差方式によって行われ、
    前記レンズ装置を駆動制御するステップにおいて、デフォーカス量は、前記比較データの統計に基づいて算出され、前記駆動制御は、該デフォーカス量に基づいて行なわれることを特徴とする請求項３６乃至４０のいずれか１項に記載の焦点検出方法。
42. 異なる視差を有する前記複数の画像データは、１つのマイクロレンズを共有する第１の画素および第２の画素を備えた撮像素子から得られることを特徴とする請求項２７乃至４１のいずれか１項に記載の焦点検出方法。
43. 請求項２７乃至４２のいずれか１項に記載の焦点検出方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
44. コンピュータに、請求項２７乃至４２のいずれか１項に記載の焦点検出方法の各工程を実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。