JP4612869B2 - Focus detection device, imaging device, and focusing method - Google Patents

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本発明は、撮像装置に係り、特に、撮像光学系の焦点状態を検出する焦点検出装置を有する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging device, and more particularly, to an imaging device having a focus detection device that detects a focus state of an imaging optical system.

デジタルカメラやビデオカメラに代表される撮像装置の撮像レンズの焦点状態を検出する際に、TTL(Through The Lens)位相差方式を利用した焦点検出装置が従来から使用されている。TTL位相差方式は、撮影レンズの瞳を一対の領域に分割して、分割された瞳領域を通過する光束が形成する一対の像の相対的な位置変化を検出することで、撮像レンズの焦点状態を検出する。   Conventionally, a focus detection apparatus using a TTL (Through The Lens) phase difference method has been used to detect the focus state of an imaging lens of an imaging apparatus typified by a digital camera or a video camera. The TTL phase difference method divides the pupil of a photographing lens into a pair of regions, and detects the relative position change of a pair of images formed by a light beam passing through the divided pupil region, thereby focusing the imaging lens. Detect state.

図7は、従来の焦点検出装置1000の構成を示す概略断面図である。図7において、フィールドレンズ1010は、撮像レンズILの射出瞳を一対の2次結像レンズ1020の瞳面に結像させる。これにより、2次結像レンズ1020に入射する光束は、撮像レンズILの射出瞳上において等しい面積の異なる位置の領域から射出されたものとなる。2次結像レンズ1020は、撮像レンズILがフィールドレンズ1010近傍に結像した空中像を、一対の受光素子(光電変換素子)1030上に再結像する。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional focus detection apparatus 1000. In FIG. 7, the field lens 1010 images the exit pupil of the imaging lens IL on the pupil plane of the pair of secondary imaging lenses 1020. Thereby, the light beam incident on the secondary imaging lens 1020 is emitted from regions of different positions having the same area on the exit pupil of the imaging lens IL. The secondary imaging lens 1020 re-images the aerial image formed by the imaging lens IL in the vicinity of the field lens 1010 on a pair of light receiving elements (photoelectric conversion elements) 1030.

図8は、受光素子1030上に結像される像の相対的な位置変化を説明するための図である。図8(a)は、撮像レンズILが合焦状態である(即ち、撮像レンズILの結像点が予定結像面にある)場合、図8(b)は、撮像レンズILが前ピンである(即ち、撮像レンズILの結像点が予定結像面の前段にある)場合、図8(c)は、撮像レンズILが後ピンである(即ち、撮像レンズILの結像点が予定結像面の後段にある)場合を示している。図8(a)の合焦状態の結像位置を中心として、図8(b)及び(c)では、像の相対位置が互いに逆方向に移動している。即ち、合焦状態の結像位置を基準として、相対的に移動する像の移動方向及び相対位置のずれ量を検出することにより、撮像レンズILの焦点ずれの方向及びデフォーカス量(焦点ずれ量)を検出することができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining a relative position change of an image formed on the light receiving element 1030. FIG. 8A shows the case where the imaging lens IL is in focus (that is, the imaging point of the imaging lens IL is on the planned imaging plane), and FIG. If there is (that is, the imaging point of the imaging lens IL is in front of the planned imaging plane), FIG. 8C shows that the imaging lens IL is the rear pin (that is, the imaging point of the imaging lens IL is scheduled). This shows a case where the image forming surface is in the subsequent stage. In FIGS. 8B and 8C, the relative positions of the images are moved in the opposite directions with respect to the focused imaging position in FIG. 8A. That is, the direction of defocus and the amount of defocus (the amount of defocus) of the imaging lens IL are detected by detecting the moving direction of the relatively moving image and the amount of deviation of the relative position with reference to the imaging position in the focused state. ) Can be detected.

撮像レンズは、一般に、色収差などの収差を含んでおり、光の波長が異なると、フィールドレンズの近傍に結像される空中像の結像位置が変化してしまう。そこで、撮像レンズは、400nm乃至700nmの可視光領域において、種々の収差を補正するように構成されている。しかし、焦点検出用受光素子は、一般に、可視光領域から近赤外領域までの感度を有するP−N接合型フォトダイオードであるため、上述の焦点検出装置は、正確な焦点状態を検出することができない。赤外光領域では、撮像レンズの色収差が良好に補正されていないため、被写体を太陽光で照明する場合と、被写体をタングステンランプ等の色温度の低い光源で照明する場合、或いは、蛍光灯等の色温度の高い光源で照明する場合とでは、可視光に対する近赤外光の相対的な割合が異なり、フィールドレンズの近傍に結像される空中像の結像位置が変化してしまうからである。そこで、被写体を照明する光源を判別し、判別した光源に応じて焦点検出誤差を補正する必要がある。なお、近赤外領域の感度を有さない焦点検出用受光素子を用いることも考えられるが、焦点検出用の補助光源にはパワーの大きな近赤外光のLEDが使用されるため、焦点検出用受光素子の感度は近赤外領域まで有することが好ましい。   An imaging lens generally includes aberrations such as chromatic aberration. If the wavelength of light is different, the imaging position of an aerial image formed near the field lens changes. Therefore, the imaging lens is configured to correct various aberrations in the visible light region of 400 nm to 700 nm. However, since the light receiving element for focus detection is generally a PN junction type photodiode having sensitivity from the visible light region to the near infrared region, the above-described focus detection device detects an accurate focus state. I can't. In the infrared light region, the chromatic aberration of the imaging lens is not corrected well, so the subject is illuminated with sunlight, the subject is illuminated with a light source with a low color temperature such as a tungsten lamp, or a fluorescent lamp, etc. Because the relative ratio of near-infrared light to visible light is different from when illuminating with a light source with a high color temperature, the position of the aerial image formed near the field lens changes. is there. Therefore, it is necessary to determine the light source that illuminates the subject and correct the focus detection error according to the determined light source. Although it is conceivable to use a focus detection light-receiving element having no sensitivity in the near-infrared region, a high-power near-infrared LED is used as an auxiliary light source for focus detection. The sensitivity of the light receiving element for use is preferably up to the near infrared region.

光源の判別には、光源の色を分離して検出する撮像素子が必要である。撮像素子での色の検出に関しては、RGBなどのカラーフィルターを用いて、色を分離して取り出す方法が従来から知られている。また、特許文献1には、RGBの3原色を分離して検出することができる撮像素子が提案されている。特許文献1の撮像素子は、光の波長によって吸収する深さが異なるシリコンの特性を利用し、3重のウエル構造を用いて同一位置のピクセルの異なる深さから3原色の各々の信号を取り出すことができる。   In order to determine the light source, an image sensor that separates and detects the color of the light source is required. As for color detection by an image sensor, a method of separating and extracting colors using a color filter such as RGB is conventionally known. Patent Document 1 proposes an image sensor that can separate and detect the three primary colors RGB. The imaging device of Patent Document 1 uses the characteristics of silicon that has different depths of absorption depending on the wavelength of light, and extracts signals of each of the three primary colors from different depths of pixels at the same position using a triple well structure. be able to.

図9は、特許文献1に提案されている撮像素子(受光素子)2000の構成を示す概略断面図である。撮像素子2000は、3重構造を有し、pn接合を深さ方向に複数形成することによって、所望の波長の光を取り出せるように構成されている。撮像素子2000は、p型半導体基板2100と、第1の結合領域2200と、第2の結合領域2300と、第3の結合領域2400とを有する。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image sensor (light receiving element) 2000 proposed in Patent Document 1. In FIG. The image sensor 2000 has a triple structure, and is configured to extract light with a desired wavelength by forming a plurality of pn junctions in the depth direction. The image sensor 2000 includes a p-type semiconductor substrate 2100, a first coupling region 2200, a second coupling region 2300, and a third coupling region 2400.

第1の結合領域2200は、p型半導体基板2100上に形成されるn型のウエル領域であり、赤色の波長の光を吸収する深さ(即ち、結合の深さが1.5μm乃至3.0μm)に設定される。第2の結合領域2300は、第1の結合領域2200内に形成されるp型のウエル領域であり、緑色の波長の光を吸収する深さ(即ち、結合の深さが0.5μm乃至1.5μm)に設定される。第3の結合領域2400は、第2の結合領域2300内に形成されるn型のウエル領域であり、青色の光を吸収する深さ(即ち、結合の深さが0.2μm乃至0.5μm)に設定される。   The first coupling region 2200 is an n-type well region formed on the p-type semiconductor substrate 2100, and has a depth to absorb light having a red wavelength (that is, the coupling depth is 1.5 μm to 3. 0 μm). The second coupling region 2300 is a p-type well region formed in the first coupling region 2200, and has a depth to absorb light having a green wavelength (that is, the coupling depth is 0.5 μm to 1 μm). .5 μm). The third coupling region 2400 is an n-type well region formed in the second coupling region 2300, and has a depth to absorb blue light (that is, the coupling depth is 0.2 μm to 0.5 μm). ).

Irは、第1の結合領域2200から発生する電流を示しており、赤色の波長の光を吸収して発生する光電流である。Igは、第2の結合領域2300から発生する電流を示しており、緑色の波長の光を吸収して発生する光電流である。Ibは、第3の結合領域2400から発生する電流を示しており、青色の波長の光を吸収して発生する光電流である。   Ir represents a current generated from the first coupling region 2200, and is a photocurrent generated by absorbing light having a red wavelength. Ig represents a current generated from the second coupling region 2300, and is a photocurrent generated by absorbing light having a green wavelength. Ib indicates a current generated from the third coupling region 2400, and is a photocurrent generated by absorbing light having a blue wavelength.

図10は、撮像素子2000の分光感度特性を示すグラフである。図10を参照するに、撮像素子2000は、RGBのカラーフィルターを用いて色分離する場合と比較して、シャープに色分離されていないが、異なる分光感度特性を有しており、RGBの3原色に分離していることが分かる。   FIG. 10 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the image sensor 2000. Referring to FIG. 10, the image sensor 2000 is not sharply color-separated as compared with the case where color separation is performed using an RGB color filter, but has different spectral sensitivity characteristics. It can be seen that the primary colors are separated.

また、特許文献1と同様な構造を有する検出素子(受光素子)を用いて、光源の赤外光成分の影響による焦点検出誤差を補正する焦点検出装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。図11は、特許文献2に開示されている焦点検出装置3000の構成を示す概略斜視図である。焦点検出装置3000は、光路分割用のプリズム3100と、基板3200と、第1の受光素子列3300と、第2の受光素子列3400と、光源の分光特性を検出するための検出素子3500とを有する。なお、第1の受光素子列3300と第2の受光素子列3400とは、異なる光路長となるように、撮像レンズの予定結像面の前後に、即ち、合焦状態が検出可能に配置される。   Further, a focus detection device that corrects a focus detection error due to the influence of an infrared light component of a light source using a detection element (light receiving element) having a structure similar to that of Patent Document 1 has been proposed (for example, Patent Document 2). reference.). FIG. 11 is a schematic perspective view showing the configuration of the focus detection device 3000 disclosed in Patent Document 2. As shown in FIG. The focus detection device 3000 includes an optical path dividing prism 3100, a substrate 3200, a first light receiving element array 3300, a second light receiving element array 3400, and a detection element 3500 for detecting the spectral characteristics of the light source. Have. The first light receiving element array 3300 and the second light receiving element array 3400 are arranged before and after the planned imaging plane of the imaging lens, that is, so that the in-focus state can be detected, so as to have different optical path lengths. The

図12は、検出素子3500の構成を示す概略断面図である。検出素子3500は、シリコンの3層構造を有し、第1のP領域3510、N領域3520及び第2のP領域3530で形成される。それぞれの領域には、第1の電極3512、第2の電極3522、第3の電極3532が設けられている。上述したように、シリコンは、短波長の光を表面付近で吸収し、長波長の光を深い部分で吸収する。従って、第1のP領域3510及びN領域3520で形成される第1のダイオードは、短波長側の光に感度のピークを有し、N領域3520及び第2のP領域3530で形成される第2のダイオードは、長波長側の光に感度のピークを有する。図13は、検出素子3500の分光感度特性、詳細には、第1のダイオード及び第2のダイオードの相対感度特性を示すグラフである。焦点検出装置3000は、図13に示すような異なる感度特性を有する2つのダイオードの出力比を用いて、光源の分光特性の違い(即ち、赤外光成分の影響)による焦点検出誤差を補正することができる。   FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the detection element 3500. The detection element 3500 has a three-layer structure of silicon, and is formed of a first P region 3510, an N region 3520, and a second P region 3530. A first electrode 3512, a second electrode 3522, and a third electrode 3532 are provided in each region. As described above, silicon absorbs short-wavelength light in the vicinity of the surface and absorbs long-wavelength light in a deep portion. Accordingly, the first diode formed by the first P region 3510 and the N region 3520 has a peak sensitivity to light on the short wavelength side, and the first diode formed by the N region 3520 and the second P region 3530 is formed. The diode 2 has a sensitivity peak in light on the long wavelength side. FIG. 13 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the detection element 3500, specifically, the relative sensitivity characteristics of the first diode and the second diode. The focus detection device 3000 uses the output ratio of two diodes having different sensitivity characteristics as shown in FIG. 13 to correct a focus detection error due to a difference in spectral characteristics of the light source (that is, the influence of the infrared light component). be able to.

また、その他の技術として、RGB以外の光、例えば、赤外光(IR)、紫外光(UV)を検出することができる多層(積層)構造の固体撮像素子も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
特表2002−513145号公報 特公平1−45883号公報 特開2004−221506
As another technique, a solid-state imaging device having a multilayer (stacked) structure capable of detecting light other than RGB, for example, infrared light (IR) and ultraviolet light (UV) has also been proposed (for example, patents). Reference 3).
JP-T-2002-513145 Japanese Examined Patent Publication No. 1-45883 JP 2004-221506 A

特許文献1に開示されている撮像素子は、カラー画像を撮像するためのセンサーであり、同一位置のピクセルから3原色を各々取り出すことによって、ローパスフィルターを用いることなく偽色信号の発生を防止することが可能となる。しかしながら、特許文献1には、3原色の信号から光源を判別し、撮像光学系の焦点検出状態の変化を検出して、かかる変化の補正に用いるなどの応用については全く記載されていない。また、特許文献3に開示されている固体撮像素子は、IRフィルタを用いることなく赤外光を検出することができるが、特許文献1と同様に、かかる検出結果を焦点検出に利用することについては記載されていない。   The image sensor disclosed in Patent Document 1 is a sensor for capturing a color image, and prevents generation of a false color signal without using a low-pass filter by taking out three primary colors from pixels at the same position. It becomes possible. However, Patent Document 1 does not describe any application such as discriminating a light source from signals of three primary colors, detecting a change in the focus detection state of the imaging optical system, and using it for correcting such a change. Moreover, although the solid-state image sensor currently disclosed by patent document 3 can detect infrared light, without using IR filter, about patent document 1, about utilizing this detection result for focus detection. Is not listed.

特許文献2には、光源の分光感度特性を検出し、検出された分光感度特性に応じて焦点検出結果を補正することが記載されている。しかしながら、図11に示すように、光源(の分光特性)を検出する検出素子と焦点状態を検出する第1及び第2の受光素子列とは、異なる位置に配置されているため視差が生じ、被写体を観察する位置が厳密には異なる。複数の異なる色温度の光源が混在するような場合、例えば、被写体は室内で蛍光灯によって照明され、バックに室外の風景などがあるような場合では、検出素子と受光素子列との視差のために、それぞれの素子に異なる色温度の光源で照明された像が取り込まれてしまう。従って、実際に検出素子に入射している光源の種類を誤って検出し、焦点検出結果を良好に補正することができない(例えば、焦点検出結果を過補正したり、逆方向に補正したりするなどしてしまう)という問題を生じてしまう。このような問題は、光源(の分光特性)を検出する素子と焦点状態を検出する素子との視差を完全になくさないと、防止することができない。   Patent Document 2 describes that a spectral sensitivity characteristic of a light source is detected and a focus detection result is corrected according to the detected spectral sensitivity characteristic. However, as shown in FIG. 11, the detection element for detecting the light source (the spectral characteristic thereof) and the first and second light receiving element arrays for detecting the focus state are arranged at different positions, so that parallax occurs. The position where the subject is observed is strictly different. In the case where a plurality of light sources having different color temperatures are mixed, for example, in the case where the subject is illuminated indoors by a fluorescent lamp and there is an outdoor scene behind the back, the parallax between the detection element and the light receiving element array In addition, images illuminated with light sources having different color temperatures are captured in the respective elements. Therefore, the type of the light source actually incident on the detection element is erroneously detected, and the focus detection result cannot be corrected well (for example, the focus detection result is overcorrected or corrected in the reverse direction). Etc.) will occur. Such a problem cannot be prevented unless the parallax between the element that detects the light source (its spectral characteristics) and the element that detects the focus state is completely eliminated.

そこで、本発明は、被写体からの光(光源)に対応して、撮像光学系の焦点状態を高精度に検出することができる焦点検出装置及び撮像装置を提供することを例示的目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a focus detection apparatus and an imaging apparatus that can detect the focus state of the imaging optical system with high accuracy in response to light (light source) from a subject.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての焦点検出装置は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、前記第1の受光領域からの信号が所定値以上である場合に、前記第1の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする。
本発明の別の側面としての焦点検出装置は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、前記第1の受光領域からの信号が所定値以下である場合に、前記第1の受光領域からの信号と前記第2の受光領域からの信号との比率に応じて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする。
本発明の更に別の側面としての焦点検出装置は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、被写体の明るさを確保するための補助光が被写体に照射された場合には、前記第2の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a focus detection apparatus according to one aspect of the present invention includes a light receiving element that divides a light beam from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images. And a focus detection device that detects a focus state of the imaging lens based on a signal from the light receiving element, wherein the light receiving element is sensitive to light in the first wavelength region in a depth direction at the same position. And a second light receiving region sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region, and a signal from the first light receiving region is predetermined. When the value is equal to or greater than the value, the focus state of the imaging lens is detected based on a signal from the first light receiving region.
A focus detection apparatus according to another aspect of the present invention includes a light receiving element that divides a light beam from an imaging lens to form at least a pair of images, and photoelectrically converts the at least pair of images. A focus detection device that detects a focus state of the imaging lens based on a signal, wherein the light receiving element is a first light receiving region having sensitivity to light in a first wavelength region in a depth direction at the same position. And a second light receiving region that is sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region, and a signal from the first light receiving region is a predetermined value or less, The focus state of the imaging lens is detected according to the ratio of the signal from the first light receiving area and the signal from the second light receiving area.
According to still another aspect of the present invention, a focus detection apparatus includes a light receiving element that divides a light flux from an imaging lens to form at least a pair of images, and photoelectrically converts the at least pair of images. The focus detection device detects the focus state of the imaging lens based on the signal of the first lens, wherein the light receiving element is sensitive to light in the first wavelength region in the same direction in the depth direction. And a second light receiving region sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region, and the subject is irradiated with auxiliary light for ensuring the brightness of the subject In this case, the focus state of the imaging lens is detected based on a signal from the second light receiving region.

本発明の更に別の側面としての合焦方法は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、前記第1の受光領域からの信号が所定値以上である場合に、前記第1の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする。
本発明の更に別の側面としての合焦方法は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、前記第1の受光領域からの信号が所定値以下である場合に、前記第1の受光領域からの信号と前記第2の受光領域からの信号との比率に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする。
本発明の更に別の側面としての合焦方法は、撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、被写体の明るさを確保するための補助光が被写体に照射された場合に、前記第2の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする。
Focusing method according to another aspect of the present invention divides the light beam from the imaging lens to form at least a pair of images, the a light receiving element for converting at least photoelectrically pair of images, the same position depth In the vertical direction, a first light receiving region having sensitivity to light in the first wavelength region and a second light receiving region having sensitivity to light in a second wavelength region different from the first wavelength region are provided. A focusing method that uses a light receiving element to focus a focus state of the imaging lens, and when a signal from the first light receiving area is equal to or greater than a predetermined value , and having a step of detecting the focus state of the imaging lens based on the signal, the step of driving the imaging lens according to the focus state.
A focusing method according to still another aspect of the present invention is a light receiving element that divides a light beam from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images, and has a depth at the same position. In the vertical direction, a first light receiving region having sensitivity to light in the first wavelength region and a second light receiving region having sensitivity to light in a second wavelength region different from the first wavelength region are provided. A focusing method that uses a light receiving element to focus a focus state of the imaging lens, and when a signal from the first light receiving region is equal to or less than a predetermined value, Detecting a focus state of the imaging lens based on a ratio between a signal and a signal from the second light receiving region, and driving the imaging lens in accordance with the focus state. .
A focusing method according to still another aspect of the present invention is a light receiving element that divides a light beam from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images, and has a depth at the same position. In the vertical direction, a first light receiving region having sensitivity to light in the first wavelength region and a second light receiving region having sensitivity to light in a second wavelength region different from the first wavelength region are provided. A focusing method for focusing a focus state of the imaging lens by using a light receiving element, wherein the second light receiving region is obtained when auxiliary light for ensuring the brightness of the subject is irradiated to the subject. And a step of detecting a focus state of the imaging lens based on a signal from the camera and a step of driving the imaging lens in accordance with the focus state.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、被写体からの光(光源)に対応して、撮像光学系の焦点状態を高精度に検出することができる焦点検出装置及び撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the focus detection apparatus and imaging device which can detect the focus state of an imaging optical system with high precision corresponding to the light (light source) from a to-be-photographed object can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての撮像装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図1は、本発明の撮像装置1の構成を示す概略断面図である。   Hereinafter, an imaging apparatus according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an imaging apparatus 1 according to the present invention.

撮像装置1は、被写体からの光を、撮像レンズを介して撮像素子に結像し、被写体を撮像する撮像装置であり、本実施形態では、デジタルスチルカメラとして具現化される。   The imaging apparatus 1 is an imaging apparatus that images light from a subject on an imaging element via an imaging lens and captures the subject. In this embodiment, the imaging apparatus 1 is embodied as a digital still camera.

撮像装置1は、図1に示すように、撮像レンズ10と、主ミラー20と、ファインダー光学系30と、サブミラー40と、撮像素子50と、焦点検出装置60と、補助光手段70と、制御部80とを有する。なお、主ミラー20、ファインダー光学系30、サブミラー40、撮像素子50、焦点検出装置60、補助光手段70及び制御部80は、カメラ本体を構成し、図示しないマウント部を介して撮像レンズ10を着脱可能とする。従って、撮像レンズ10は、必ずしも撮像装置1の構成要素となるわけではない。   As shown in FIG. 1, the imaging device 1 includes an imaging lens 10, a main mirror 20, a finder optical system 30, a sub mirror 40, an imaging device 50, a focus detection device 60, auxiliary light means 70, and control. Part 80. The main mirror 20, the finder optical system 30, the sub mirror 40, the image sensor 50, the focus detection device 60, the auxiliary light means 70, and the control unit 80 constitute a camera body, and the image pickup lens 10 is connected via a mount unit (not shown). Detachable. Therefore, the imaging lens 10 is not necessarily a component of the imaging device 1.

撮像レンズ10は、被写体を撮像するための交換型の撮像レンズであり、焦点調整レンズを含む撮像光学系を備えている。撮像レンズ10は、後述する制御部80によって、焦点調整レンズを介して焦点(状態)が調整される。   The imaging lens 10 is an interchangeable imaging lens for imaging a subject, and includes an imaging optical system including a focus adjustment lens. The focus (state) of the imaging lens 10 is adjusted by the control unit 80 described later via the focus adjustment lens.

主ミラー20は、半透過性を有するミラーで構成され、撮像レンズ10を透過した光の一部を反射して後述する焦点板32に導光すると共に、撮像レンズ10を透過した光の一部を透過して後述するサブミラー40に導光する。主ミラー20は、撮像光路上への挿脱が可能なように構成され、ファインダー観察時には撮像光路上の所定の位置に配置され、撮像時には撮像光路外に退避する。   The main mirror 20 is composed of a semi-transparent mirror, reflects a part of the light transmitted through the imaging lens 10 and guides it to a focusing plate 32 described later, and a part of the light transmitted through the imaging lens 10. And is guided to a sub mirror 40 described later. The main mirror 20 is configured such that it can be inserted into and removed from the imaging optical path, and is disposed at a predetermined position on the imaging optical path during viewfinder observation, and retracts out of the imaging optical path during imaging.

ファインダー光学系30は、撮像する被写体を観察するための光学系であり、本実施形態では、焦点板32と、ペンタプリズム34と、接眼レンズ36とを有する。換言すれば、ファインダー光学系30は、撮像される被写体の画像を擬似的にユーザーに提供する。   The viewfinder optical system 30 is an optical system for observing a subject to be imaged. In the present embodiment, the viewfinder optical system 30 includes a focusing screen 32, a pentaprism 34, and an eyepiece lens 36. In other words, the finder optical system 30 provides the user with a pseudo image of the subject to be captured.

焦点板32は、主ミラー20で反射された撮像レンズ10からの光(被写体像)を拡散してペンタプリズム34に射出する。ペンタプリズム34は、互いに45度の2つの反射面と、入射光と射出光に直角の2つの屈折面を含み、焦点板32で拡散された光を反射し、接眼レンズ36に導光する。接眼レンズ36は、アイピースとも呼ばれ、ファインダー光学系30において、最終的に像を結ぶ機能を有する。接眼レンズ36は、例えば、光像を拡大する。   The focusing screen 32 diffuses the light (subject image) from the imaging lens 10 reflected by the main mirror 20 and emits it to the pentaprism 34. The pentaprism 34 includes two reflecting surfaces of 45 degrees with each other and two refracting surfaces perpendicular to the incident light and the emitted light. The pentaprism 34 reflects the light diffused by the focusing screen 32 and guides it to the eyepiece lens 36. The eyepiece 36 is also called an eyepiece, and has a function of finally connecting an image in the finder optical system 30. The eyepiece 36 enlarges the optical image, for example.

サブミラー40は、主ミラー20を透過した光を反射し、焦点検出装置60に導光する。サブミラー40は、撮像光路上への挿脱が可能なように構成され、ファインダー観察時には撮像光路上の所定の位置に配置され、撮像時には撮像光路外に退避する。   The sub mirror 40 reflects the light transmitted through the main mirror 20 and guides it to the focus detection device 60. The sub mirror 40 is configured so as to be able to be inserted into and removed from the imaging optical path. The sub mirror 40 is disposed at a predetermined position on the imaging optical path during finder observation, and retracts outside the imaging optical path during imaging.

撮像素子50は、規則的に配列された画素を有し、撮像レンズ10によって結像される被写体からの光を受光し、画像信号に変換する(光電変換)機能を有する。撮像素子50は、例えば、受光した光を画素毎に電気信号に変換し、その受光量に応じた電荷をそれぞれ蓄積して、その電荷を読み出すタイプのエリア(2次元)センサーで構成される。また、撮像素子50は、CMOSセンサーやCCDで構成される。なお、撮像素子50からの出力信号は、図示しない画像処理回路にて所定の処理が施されて画像データとなり、かかる画像データは、図示しない半導体メモリ、光ディスク及び磁気テープ等の記録媒体に記録される。   The image sensor 50 has regularly arranged pixels, and has a function of receiving light from a subject imaged by the imaging lens 10 and converting it into an image signal (photoelectric conversion). The image sensor 50 is configured by, for example, an area (two-dimensional) sensor that converts received light into an electrical signal for each pixel, accumulates charges corresponding to the amount of received light, and reads the charges. The image sensor 50 is configured by a CMOS sensor or a CCD. The output signal from the image sensor 50 is subjected to predetermined processing in an image processing circuit (not shown) to become image data, and the image data is recorded on a recording medium such as a semiconductor memory, an optical disk, and a magnetic tape (not shown). The

焦点検出装置60は、TTL位相差方式を利用して、撮像レンズ10の焦点状態を検出する。具体的には、焦点検出装置60は、サブミラー40で反射された撮像レンズ10からの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、かかる一対の像を光電変換して得られる信号に基づいて、撮像レンズ10の焦点状態を検出する。焦点検出装置60は、本実施形態では、フィールドレンズと、2次結像レンズと、図2及び図3を参照して後述する受光素子600とを有する。なお、フィールドレンズ及び2次結像レンズは、図7に示すフィールドレンズ及び2次結像レンズと同様な機能及び動作を示すため、ここでの詳細な説明は省略する。   The focus detection device 60 detects the focus state of the imaging lens 10 using a TTL phase difference method. Specifically, the focus detection device 60 divides the light flux from the imaging lens 10 reflected by the sub-mirror 40 to form at least a pair of images, and based on signals obtained by photoelectrically converting the pair of images. The focus state of the imaging lens 10 is detected. In this embodiment, the focus detection device 60 includes a field lens, a secondary imaging lens, and a light receiving element 600 described later with reference to FIGS. 2 and 3. The field lens and the secondary imaging lens have the same functions and operations as those of the field lens and the secondary imaging lens shown in FIG. 7, and thus detailed description thereof is omitted here.

図2は、焦点検出装置60の受光素子600の全体を示す概略ブロック図である。受光素子600は、フィールレンズ及び2次結像レンズが形成する一対の像を光電変換する機能を有する。図2において、610は、AFリニア回路ブロックである。AFリニア回路ブロック610、フォトダイオードアレイ及び信号処理回路で構成され、A像部612と、B像部614とを有する。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing the entire light receiving element 600 of the focus detection device 60. The light receiving element 600 has a function of photoelectrically converting a pair of images formed by the feel lens and the secondary imaging lens. In FIG. 2, reference numeral 610 denotes an AF linear circuit block. An AF linear circuit block 610, a photodiode array, and a signal processing circuit are included, and an A image portion 612 and a B image portion 614 are provided.

A像部612は、一対の可視光のフォトダイオードアレイ及び光電変換回路で構成され、B像部614は、一対の赤外光のフォトダイオードアレイ及び光電変換回路で構成され、所謂、公知のTTL位相差パッシブオートフォーカスに用いられる構成を有する。A像部612及びB像部614に用いられるフォトダイオードは、図9及び図12に示したように、同一位置の深さ方向に、複数のPN接合を有し、異なる波長領域の光の出力を取り出すことができる。従って、可視光のフォトダイオードアレイと赤外光のフォトダイオードアレイとの間には、完全に視差がなく、光を検出(受光)する位置が同一である。これにより、被写体を照明する光源の種類(即ち、被写体を照明する光の波長)が複数存在するような場合でも、背景光などに惑わされることなく、光源の種類を検出することができる。   The A image unit 612 includes a pair of visible light photodiode arrays and a photoelectric conversion circuit, and the B image unit 614 includes a pair of infrared light photodiode arrays and a photoelectric conversion circuit. It has a configuration used for phase difference passive autofocus. As shown in FIGS. 9 and 12, the photodiodes used in the A image portion 612 and the B image portion 614 have a plurality of PN junctions in the depth direction at the same position, and output light in different wavelength regions. Can be taken out. Therefore, there is no parallax between the visible light photodiode array and the infrared light photodiode array, and the position where light is detected (received) is the same. As a result, even when there are a plurality of types of light sources that illuminate the subject (that is, wavelengths of light that illuminate the subject), the types of light sources can be detected without being confused by background light or the like.

A像部612及びB像部614は、本実施形態では、図12と同様なフォトダイオードを使用し、それぞれ可視光領域に感度を有するA像可視部612a及びB像可視部614a(第1の受光領域)、赤外光領域に感度を有するA像IR部612b及びB像IR部614b(第2の受光領域)を有する。また、A像可視部612a、B像可視部614a、A像IR(赤外)部612b、及び、B像IR部614bは、それぞれ、物体からの反射光を受光するフォトダイオード、フォトダイオードの蓄積電荷を電圧に変換するアンプなどで構成される。   In the present embodiment, the A image portion 612 and the B image portion 614 use the same photodiodes as those in FIG. 12, and the A image visible portion 612a and the B image visible portion 614a (first image) having sensitivity in the visible light region, respectively. Light receiving region), and an A image IR portion 612b and a B image IR portion 614b (second light receiving region) having sensitivity in the infrared light region. Further, the A image visible portion 612a, the B image visible portion 614a, the A image IR (infrared) portion 612b, and the B image IR portion 614b respectively store a photodiode and a photodiode that receive reflected light from an object. It consists of an amplifier that converts charges into voltage.

位相差方式の焦点検出装置においては、被写体からの反射光が、視差を有する一対の受光光学系によって、それぞれフォトダイオード上に結像され、かかる像のずれ量から、被写体までの距離(焦点)、或いは、撮像レンズ10のデフォーカス量を検出することができる。本実施形態の焦点検出装置60は、可視光及び赤外光の領域のそれぞれに対して、デフォーカス量の検出が可能である。   In a phase difference type focus detection apparatus, reflected light from a subject is imaged on a photodiode by a pair of light receiving optical systems having parallax, and the distance (focal point) to the subject from the amount of deviation of the image. Alternatively, the defocus amount of the imaging lens 10 can be detected. The focus detection device 60 of this embodiment can detect the defocus amount for each of the visible light region and the infrared light region.

620は、アナログ回路ブロックであり、AFリニア回路ブロック610からの像信号に基づいて、可視光のフォトダイオードの蓄積時間を制御するAGC(オートゲインコントロール)回路621と、赤外光のフォトダイオードの蓄積時間を制御するAGC(オートゲインコントロール)回路622と、AFリニア回路ブロック610からの可視部及びIR部の像信号を所定の増幅率で増幅すると共に外部に出力する信号増幅回路623と、AFリニア回路ブロック610の信号処理回路などのバイアス電圧や各種のクランプ電圧を与えるための基準電圧発生回路624と、中間電圧発生回路625とを有する。   Reference numeral 620 denotes an analog circuit block, which is based on an image signal from the AF linear circuit block 610, an AGC (auto gain control) circuit 621 for controlling the accumulation time of a visible light photodiode, and an infrared light photodiode. An AGC (auto gain control) circuit 622 that controls the accumulation time, a signal amplification circuit 623 that amplifies the image signals of the visible part and the IR part from the AF linear circuit block 610 at a predetermined amplification rate, and outputs them to the outside; The signal processing circuit of the linear circuit block 610 includes a reference voltage generation circuit 624 for supplying a bias voltage and various clamp voltages, and an intermediate voltage generation circuit 625.

630は、デジタル回路ブロックであり、受光素子610を制御する制御部(マイクロコンピューター)80に接続するためのI/O回路632と、AFリニア回路ブロック610の駆動タイミングを発生するTG(タイミングジェネレータ)回路634とを有する。   Reference numeral 630 denotes a digital circuit block, an I / O circuit 632 for connection to a control unit (microcomputer) 80 for controlling the light receiving element 610, and a TG (timing generator) for generating driving timing of the AF linear circuit block 610. Circuit 634.

図3は、AFリニア回路ブロック610を詳細に示すブロック図である。なお、図3では、A像部612及びB像部614の可視部612a及び614aのみを図示している。IR部612b及び614bに関しては、可視部612a及び614aと同様な構成であるため図示及び説明を省略する。本実施形態では、A像部612aを基準部とし、B像部614aを参照部とする。   FIG. 3 is a block diagram showing the AF linear circuit block 610 in detail. In FIG. 3, only the visible portions 612a and 614a of the A image portion 612 and the B image portion 614 are illustrated. Since the IR units 612b and 614b have the same configuration as the visible units 612a and 614a, illustration and description thereof are omitted. In the present embodiment, the A image portion 612a is a reference portion, and the B image portion 614a is a reference portion.

像部612a及びB像部614a(AFリニア回路ブロック610A)は、被写体からの反射光を受光するための可視光のフォトダイオード612a及び614aと、フォトダイオード612a及び614aの蓄積電荷を受ける光電変換アンプアレイ612a及び614aと、光電アンプアレイ612a及び614aの出力を受けて、光電アンプアレイ612a及び614aの出力に含まれる固定パターンノイズ(FPN)を除去するノイズ除去アレイ612a及び614aと、像信号の最大値を検出し、かかる最大値出力をAGC回路621に出力する最大値検出回路アレイ612a及び614aと、像信号出力を信号増幅回路623に出力する信号出力回路アレイ612a及び614aと、信号出力回路アレイ612a及び614aの出力を信号増幅回路323に順次出力するためのシフトレジスタ612a及び614aによって構成される。 Image portion 612a and the B-image portion 614a (AF linear circuit block 610A) includes a photodiode 612a 1 and 614a 1 of visible light for receiving reflected light from an object, the charges accumulated in the photodiode 612a 1 and 614a 1 a photoelectric conversion amplifier array 612a 2 and 614a 2 receives, receives the output of the photoelectric amplifier array 612a 2 and 614a 2, noise removal for removing fixed pattern noise contained in the output of the photoelectric amplifier array 612a 2 and 614a 2 (FPN) Arrays 612 a 3 and 614 a 3 , maximum value detection circuit arrays 612 a 4 and 614 a 4 for detecting the maximum value of the image signal and outputting the maximum value output to the AGC circuit 621, and output of the image signal to the signal amplification circuit 623 Signal output circuit arrays 612a 5 and 614a 5 to The signal output circuit arrays 612a 5 and 614a 5 are configured by shift registers 612a 6 and 614a 6 for sequentially outputting the outputs of the signal output circuit arrays 612a 5 and 614a 5 to the signal amplifier circuit 323.

図1に戻って、補助光手段70は、撮像時の被写体の明るさが不足している場合に、被写体に補助光を投光し、被写体の明るさを確保する機能を有する。補助光手段70は、本実施形態では、パワーの大きな近赤外光のLEDで構成される。   Returning to FIG. 1, the auxiliary light means 70 has a function of projecting auxiliary light onto the subject and ensuring the brightness of the subject when the subject is insufficiently bright at the time of imaging. In the present embodiment, the auxiliary light means 70 is composed of a near-infrared LED having a large power.

制御部80は、焦点検出装置60が検出した撮像レンズ10の焦点ずれの方向及びデフォーカス量に基づいて、撮像レンズ10が有する焦点調整レンズを制御し、撮像レンズ10の焦点を調整する。詳細には、制御部80は、後述するように、撮像レンズ10の焦点ずれの方向及びデフォーカス量に基づいて、焦点調整レンズの駆動量を算出し、かかる算出結果を図示しない撮像レンズ側制御部に送信する。かかる撮像レンズ側制御部は、制御部80からの焦点調整レンズの駆動量に基づいて、モーター等を介して焦点調整レンズを駆動する。   The control unit 80 controls the focus adjustment lens included in the imaging lens 10 based on the defocus direction and defocus amount of the imaging lens 10 detected by the focus detection device 60 and adjusts the focus of the imaging lens 10. Specifically, as will be described later, the control unit 80 calculates the driving amount of the focus adjustment lens based on the defocus direction and the defocus amount of the imaging lens 10, and the calculation result on the imaging lens side is not illustrated. To the department. The imaging lens side control unit drives the focus adjustment lens via a motor or the like based on the drive amount of the focus adjustment lens from the control unit 80.

制御部80は、本実施形態では、焦点検出装置60を制御する。例えば、制御部80は、後述するように、焦点検出装置60の焦点検出動作を制御し、焦点検出装置60が取得する複数の撮像レンズ10の焦点状態に基づいて、撮像レンズ10の焦点状態を決定する決定手段や、かかる焦点状態に基づいて焦点調整レンズの駆動量や受光素子600の可視部612a及び614aからの信号とIR部612b及び614bからの信号との比率などを算出する算出手段として機能する。なお、本実施形態では、制御部80は、撮像装置1に設けられているが、以下に説明する焦点検出動作に必要な機能を独立させて、焦点検出装置60に設けてもよい。   In the present embodiment, the control unit 80 controls the focus detection device 60. For example, as will be described later, the control unit 80 controls the focus detection operation of the focus detection device 60 and determines the focus state of the imaging lens 10 based on the focus states of the plurality of imaging lenses 10 acquired by the focus detection device 60. Determination means for determining, calculation means for calculating the driving amount of the focus adjustment lens, the ratio of the signals from the visible portions 612a and 614a of the light receiving element 600 and the signals from the IR portions 612b and 614b, and the like based on the focus state Function. In the present embodiment, the control unit 80 is provided in the imaging device 1, but may be provided in the focus detection device 60 independently of functions necessary for the focus detection operation described below.

ここで、図4を参照して、焦点検出装置60の焦点検出動作(制御部80による焦点検出装置60の制御)について説明する。図4は、焦点検出装置60による焦点検出を説明するためのフローチャートである。   Here, the focus detection operation of the focus detection device 60 (control of the focus detection device 60 by the control unit 80) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining focus detection by the focus detection device 60.

図4を参照するに、図2に示す受光素子610の蓄積動作を開始する(ステップ901)。本実施形態では、まず、可視部612a及び614aの蓄積動作が終了したかどうか判断する(ステップ902)。可視部612a及び614aの蓄積動作が終了していれば蓄積時間を記録する(ステップ903)と共に、像信号の読み出しを行う(ステップ907)。   Referring to FIG. 4, the accumulation operation of light receiving element 610 shown in FIG. 2 is started (step 901). In the present embodiment, first, it is determined whether or not the accumulation operation of the visible parts 612a and 614a has been completed (step 902). If the accumulation operations of the visible parts 612a and 614a are completed, the accumulation time is recorded (step 903) and the image signal is read (step 907).

次いで、可視部612a及び614a、及び、IR(赤外)部612b及び614bの像信号の読み出しが終了しているか判断する(ステップ908)。IR部612b及び614bの像信号の読み出しが終了していなければ、ステップ902と同様に、IR部612b及び614bの蓄積動作が終了したかどうか判断する(ステップ904)。IR部612b及び614bの蓄積動作が終了していれば蓄積時間を記録する(ステップ903)と共に、像信号の読み出しを行う(ステップ907)。一方、IR部612b及び614bの蓄積動作が終了していなければ、受光素子610の蓄積動作が開始されてから所定時間が経過しているかどうか判断する(ステップ905)。所定時間が経過していなければ、受光素子610の蓄積動作を継続してステップ902に戻り、所定時間が経過していれば、受光素子610の蓄積動作を強制停止する(ステップ906)。   Next, it is determined whether reading of the image signals of the visible portions 612a and 614a and the IR (infrared) portions 612b and 614b has been completed (step 908). If reading of the image signals of the IR units 612b and 614b has not been completed, it is determined whether or not the accumulation operation of the IR units 612b and 614b has been completed (step 904), as in step 902. If the accumulation operations of the IR units 612b and 614b have been completed, the accumulation time is recorded (step 903) and the image signal is read (step 907). On the other hand, if the accumulation operation of the IR units 612b and 614b has not ended, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the accumulation operation of the light receiving element 610 was started (step 905). If the predetermined time has not elapsed, the accumulation operation of the light receiving element 610 is continued and the process returns to step 902. If the predetermined time has elapsed, the accumulation operation of the light receiving element 610 is forcibly stopped (step 906).

可視部612a及び614a、及び、IR(赤外)部612b及び614bの像信号の読み出しが終了すると、ステップ903で記録された蓄積時間及びステップ907で読み出された像信号(出力)を基に、可視部612a及び614a、及び、IR部612b及び614bのそれぞれの信号量を算出する(ステップ909)。なお、信号量は、所定の蓄積時間に換算した出力電圧を算出する。   When the reading of the image signals of the visible parts 612a and 614a and the IR (infrared) parts 612b and 614b is completed, based on the accumulation time recorded in step 903 and the image signal (output) read in step 907. Then, the respective signal amounts of the visible parts 612a and 614a and the IR parts 612b and 614b are calculated (step 909). For the signal amount, an output voltage converted into a predetermined accumulation time is calculated.

次いで、所定の判定電圧V0と所定の蓄積時間に換算した可視部612a及び614aの信号量とを比較する(ステップ910)。なお、判定電圧V0は、例えば、EV14の明るさで得られる出力電圧に設定される。かかる明るさは、蛍光灯などの人工光源で得られる明るさよりも高く設定される。従って、太陽光下で蓄積動作が行われたかどうかを判断することができる。   Next, the predetermined determination voltage V0 is compared with the signal amounts of the visible portions 612a and 614a converted into a predetermined accumulation time (step 910). For example, the determination voltage V0 is set to an output voltage obtained with the brightness of EV14. Such brightness is set higher than that obtained with an artificial light source such as a fluorescent lamp. Therefore, it can be determined whether or not the accumulation operation is performed under sunlight.

ステップ909で算出された可視部612a及び614aの信号量が所定の判定電圧V0よりも大きければ(本実施形態では、太陽光下で蓄積動作が行われた判断されれば)、可視部612a及び614aの像信号出力から公知の相関演算を行い、焦点ずれの方向及びデフォーカス量(焦点情報)を算出する(ステップ911)。次いで、算出した焦点情報の信号量、コントラスト及び2つの視野の一致度などから信頼性を判定する(ステップ912)。信頼性がNGの場合には、焦点検出できなかった(ステップ913)ものとして、焦点検出動作を終了する。一方、信頼性がOKの場合には、ステップ911で算出された焦点ずれの方向及びデフォーカス量から、最適な(本実施形態では、太陽光下での)焦点調整レンズの繰り出し量(駆動量)及び方向を算出し(ステップ914)、焦点検出動作を終了する。   If the signal amounts of the visible portions 612a and 614a calculated in step 909 are larger than the predetermined determination voltage V0 (in this embodiment, if it is determined that the accumulation operation is performed under sunlight), the visible portions 612a and A known correlation calculation is performed from the image signal output of 614a, and the defocus direction and defocus amount (focus information) are calculated (step 911). Next, reliability is determined from the calculated signal amount of focus information, contrast, the degree of coincidence between the two visual fields, and the like (step 912). If the reliability is NG, it is determined that focus detection has failed (step 913), and the focus detection operation is terminated. On the other hand, when the reliability is OK, from the defocus amount and the defocus amount calculated in step 911, the optimal amount of focus adjustment lens extension (in the present embodiment, under sunlight) (driving amount). ) And the direction are calculated (step 914), and the focus detection operation is terminated.

ステップ909で算出された可視部612a及び614aの信号量が所定の判定電圧V0よりも小さければ、可視部612a及び614aの像信号出力から焦点ずれの方向及びデフォーカス量(焦点情報)を算出する(ステップ915)と共に、IR部612b及び614bの像信号出力から焦点ずれの方向及びデフォーカス量(焦点情報)を算出する(ステップ916)。次いで、可視部612a及び614a、及び、IR部612b及び614bのそれぞれの焦点状態から、それぞれの信頼性を判定する(ステップ917)。かかる信頼性の判定は、以下に説明する3つの処理に分岐する。   If the signal amounts of the visible portions 612a and 614a calculated in step 909 are smaller than the predetermined determination voltage V0, the defocus direction and defocus amount (focus information) are calculated from the image signal outputs of the visible portions 612a and 614a. Along with (Step 915), the direction of defocus and the amount of defocus (focus information) are calculated from the image signal outputs of the IR units 612b and 614b (Step 916). Next, the reliability is determined from the respective focus states of the visible portions 612a and 614a and the IR portions 612b and 614b (step 917). Such determination of reliability branches to three processes described below.

まず、可視部612a及び614aの信頼性がOK、且つ、IR部612b及び614bの信頼性がNGである場合、可視部612a及び614aとIR部612b及び614bとの間の視差は完全に一致しているため、IR部612b及び614bの出力が所定量に達しなかったと判断できる。従って、赤外光がほとんど含まれない、例えば、蛍光灯などの光源と判定することができ、可視部612a及び614aから得られた焦点ずれ方向及びデフォーカス量を基に、蛍光灯下で最適なフォーカス位置となるような焦点調整レンズの繰り出し量(駆動量)及び方向を算出し(ステップ918)、焦点検出動作を終了する。   First, when the reliability of the visible parts 612a and 614a is OK and the reliability of the IR parts 612b and 614b is NG, the parallax between the visible parts 612a and 614a and the IR parts 612b and 614b is completely the same. Therefore, it can be determined that the outputs of the IR units 612b and 614b have not reached a predetermined amount. Therefore, it can be determined as a light source such as a fluorescent lamp that hardly contains infrared light, and is optimal under a fluorescent lamp based on the defocus direction and defocus amount obtained from the visible parts 612a and 614a. The amount (drive amount) and direction of the focus adjustment lens so as to obtain a correct focus position are calculated (step 918), and the focus detection operation is terminated.

可視部612a及び614aの信頼性がOK、且つ、IR部612b及び614bの信頼性がOKである場合、例えば、所定量の赤外光が含まれる光源、例えば、タングステンランプなどと考えられ、可視部612a及び614a、及び、IR部612b及び614bのそれぞれから焦点調整レンズの繰り出し量(駆動量)及び方向を算出する(ステップ919)。次いで、可視部612a及び614aからの信号量とIR部612b及び614bからの信号量との比率を算出し、かかる比率に基づいて、ステップ919で算出した焦点調整レンズの繰り出し量を補正する(ステップ920)。例えば、可視部612a及び614aからの信号量とIR部612b及び614bからの信号量との比率が1:1であれば、可視部612a及び614a、及び、IR部612b及び614bのそれぞれから算出した焦点の真中に実際の焦点が存在すると仮定し、焦点調整レンズの繰り出し量を補正する。詳細には、図5に示すように、横軸を光源の色温度、縦軸を焦点位置とすると、光源の色温度によって可視部612a及び614a、及び、IR部612b及び614bからの焦点位置の算出結果が変化する。例えば、光源の色温度が低い、即ち、赤外光成分が増加すると、算出結果は前ピンを示す。また、可視部612a及び614aとIR部612b及び614bとの間の算出結果の誤差は、色温度が低いほど大きくなる。従って、ステップ919で算出した焦点調整レンズの駆動量は、Δ=α×δで補正することができる。ここで、Δは焦点調整レンズの駆動量を補正する補正量、δは可視部612a及び614aの算出結果とIR部612b及び614bの算出結果との差分、αは撮像レンズ10の色収差によって変動する値である。また、焦点の算出結果の差分δから色温度を推測することが可能であるが、可視部612a及び614aからの信号量とIR部612b及び614bからの信号量との割合Pから推測することも可能である。即ち、Pの値が小さくなるほど色温度が高く、大きくなるほど色温度が低いと推測される。従って、Pの値が小さい場合は、焦点調整レンズの繰り出し量の補正を小さく、Pの値が大きい場合は、焦点調整レンズの繰り出し量の補正を大きくすればよい。   When the reliability of the visible parts 612a and 614a is OK and the reliability of the IR parts 612b and 614b is OK, for example, a light source including a predetermined amount of infrared light, for example, a tungsten lamp is considered. The extension amount (drive amount) and direction of the focus adjustment lens are calculated from the units 612a and 614a and the IR units 612b and 614b, respectively (step 919). Next, the ratio between the signal amounts from the visible portions 612a and 614a and the signal amounts from the IR portions 612b and 614b is calculated, and the amount of extension of the focus adjustment lens calculated in step 919 is corrected based on the ratio (step 920). For example, if the ratio between the signal amount from the visible portions 612a and 614a and the signal amount from the IR portions 612b and 614b is 1: 1, it is calculated from the visible portions 612a and 614a and the IR portions 612b and 614b, respectively. Assuming that an actual focal point exists in the middle of the focal point, the extension amount of the focus adjustment lens is corrected. Specifically, as shown in FIG. 5, when the horizontal axis represents the color temperature of the light source and the vertical axis represents the focal position, the focal positions from the visible parts 612a and 614a and the IR parts 612b and 614b are determined according to the color temperature of the light source. The calculation result changes. For example, when the color temperature of the light source is low, that is, when the infrared light component increases, the calculation result indicates a front pin. Further, the error in the calculation result between the visible portions 612a and 614a and the IR portions 612b and 614b becomes larger as the color temperature is lower. Therefore, the driving amount of the focus adjustment lens calculated in step 919 can be corrected by Δ = α × δ. Here, Δ is a correction amount for correcting the driving amount of the focus adjustment lens, δ is a difference between the calculation results of the visible portions 612a and 614a and the calculation results of the IR portions 612b and 614b, and α varies depending on the chromatic aberration of the imaging lens 10. Value. Further, although it is possible to estimate the color temperature from the difference δ of the focus calculation results, it can also be estimated from the ratio P between the signal amounts from the visible portions 612a and 614a and the signal amounts from the IR portions 612b and 614b. Is possible. That is, it is presumed that the color temperature is higher as the value of P is smaller and the color temperature is lower as it is larger. Therefore, when the value of P is small, the correction of the extension amount of the focus adjustment lens is small, and when the value of P is large, the correction of the extension amount of the focus adjustment lens is increased.

可視部612a及び614aの信頼性がNG、且つ、IR部612b及び614bの信頼性がNGである場合、後述するように、補助光による焦点検出(ステップ921)を行う。   When the reliability of the visible parts 612a and 614a is NG and the reliability of the IR parts 612b and 614b is NG, focus detection using auxiliary light (step 921) is performed as described later.

以下、図6を参照して、補助光による焦点検出動作について説明する。図6は、図4のステップ920の補助光による焦点検出を説明するためのフローチャートである。まず、補助光手段70を用いて、被写体に向けて補助光を投光し(ステップ941)、受光素子610の蓄積動作を開始する(ステップ942)。この際、補助光による焦点検出であるため、IR部612b及び614bのみを蓄積させればよい。   Hereinafter, the focus detection operation using the auxiliary light will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart for explaining focus detection by auxiliary light in step 920 of FIG. First, the auxiliary light means 70 is used to project auxiliary light toward the subject (step 941), and the accumulation operation of the light receiving element 610 is started (step 942). At this time, since focus detection is performed using auxiliary light, only the IR units 612b and 614b need be accumulated.

次いで、IR部612b及び614bの蓄積動作が終了したかどうか判断する(ステップ943)。IR部612b及び614bの蓄積動作が終了していれば蓄積時間を記録する(ステップ944)と共に、像信号の読み出しを行う(ステップ945)。一方、IR部612b及び614bの蓄積動作が終了していなければ、蓄積動作が開始されてから所定時間が経過しているかどうか判断する(ステップ946)。所定時間が経過していなければ、蓄積動作を継続してステップ943に戻り、所定時間が経過していれば、蓄積動作を強制停止する(ステップ947)。   Next, it is determined whether or not the accumulation operation of the IR units 612b and 614b has been completed (step 943). If the accumulation operations of the IR units 612b and 614b have been completed, the accumulation time is recorded (step 944) and the image signal is read (step 945). On the other hand, if the accumulation operation of the IR units 612b and 614b is not completed, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the accumulation operation was started (step 946). If the predetermined time has not elapsed, the accumulation operation is continued and the process returns to step 943. If the predetermined time has elapsed, the accumulation operation is forcibly stopped (step 947).

IR部612b及び614bの像信号の読み出しが終了すると、ステップ944で記録された蓄積時間及びステップ945で読み出された像信号(出力)を基に、IR部612b及び614bの信号量を算出する(ステップ948)。なお、信号量は、所定の蓄積時間に換算した出力電圧を算出する。   When reading of the image signals of the IR units 612b and 614b is completed, the signal amounts of the IR units 612b and 614b are calculated based on the accumulation time recorded in step 944 and the image signal (output) read out in step 945. (Step 948). For the signal amount, an output voltage converted into a predetermined accumulation time is calculated.

次いで、IR部612b及び614bの像信号出力から公知の相関演算を行い、焦点ずれの方向及びデフォーカス量(焦点情報)を算出する(ステップ949)。更に、算出した焦点情報の信号量、コントラスト及び2つの視野の一致度などから信頼性を判定する(ステップ950)。信頼性がNGの場合には、焦点検出できなかった(ステップ951)ものとして、焦点検出動作を終了する。一方、信頼性がOKの場合には、ステップ949で算出された焦点ずれの方向及びデフォーカス量から、補助光下で最適な焦点調整レンズの繰り出し量(駆動量)及び方向を算出し(ステップ952)、焦点検出動作を終了する。   Next, a known correlation calculation is performed from the image signal outputs of the IR units 612b and 614b, and the defocus direction and defocus amount (focus information) are calculated (step 949). Further, reliability is determined from the calculated signal amount of focus information, contrast, and the degree of coincidence between the two fields of view (step 950). If the reliability is NG, it is determined that focus detection has failed (step 951), and the focus detection operation is terminated. On the other hand, when the reliability is OK, the optimal amount of extension (drive amount) and direction of the focus adjustment lens under the auxiliary light are calculated from the defocus direction and defocus amount calculated in step 949 (step 940). 952), the focus detection operation is terminated.

このように、本実施形態の焦点検出装置60及び焦点検出装置60を利用した焦点検出は、同一位置で深さ方向が異なる波長の光の信号を検出することによって、異なる波長領域の焦点情報及びそれぞれの輝度を判別(検出)することが可能である。かかる検出結果に基づいて、焦点情報を補正することにより、光源の種類や複数種類の光源が混在した場合でも、正確に焦点位置を検出することができる。また、被写体の明るさやコントラストが不足することで焦点検出が不可能となり、補助光を投光して焦点を検出する場合でも、使用される補助光の波長領域に適した深さ方向の出力を検出することで、補助光の波長領域以外の光に影響されることなく、焦点を検出することができる。   As described above, the focus detection using the focus detection device 60 and the focus detection device 60 according to the present embodiment detects light signals having different wavelengths in the depth direction at the same position, thereby detecting focus information in different wavelength regions and Each luminance can be discriminated (detected). By correcting the focus information based on the detection result, the focus position can be accurately detected even when the types of light sources or a plurality of types of light sources are mixed. In addition, focus detection becomes impossible due to insufficient brightness and contrast of the subject, and even in the case where the focus is detected by projecting auxiliary light, the output in the depth direction suitable for the wavelength range of the auxiliary light to be used can be obtained. By detecting, the focus can be detected without being affected by light outside the wavelength region of the auxiliary light.

撮像装置1の動作について説明する。ファインダー観察時において、撮像レンズ10を透過した光は、主ミラー20で反射され、焦点板32に結像し、ペンタプリズム34及び接眼レンズ36を介して観察される。また、主ミラー20を透過した光は、サブミラー40で反射され、焦点検出装置60に入射する。焦点検出装置60は、上述したように、受光素子610上に一対又は複数対の像を形成し、撮像レンズ10の焦点状態を検出する。かかる検出結果に基づいて、制御部80及び図示しない撮像レンズ側制御部は、撮像レンズ10内に含まれるフォーカスレンズを駆動して、合焦状態を得る。   The operation of the imaging apparatus 1 will be described. During viewfinder observation, the light transmitted through the imaging lens 10 is reflected by the main mirror 20, forms an image on the focusing screen 32, and is observed through the pentaprism 34 and the eyepiece lens 36. The light transmitted through the main mirror 20 is reflected by the sub mirror 40 and enters the focus detection device 60. As described above, the focus detection device 60 forms a pair or a plurality of pairs of images on the light receiving element 610 and detects the focus state of the imaging lens 10. Based on the detection result, the control unit 80 and the imaging lens side control unit (not shown) drive the focus lens included in the imaging lens 10 to obtain a focused state.

一方、撮像時(記録用画像の取得時)においては、主ミラー20及びサブミラー40は、撮像光路上から退避し、撮像レンズ10により形成された被写体像は、撮像素子50で撮像される。撮像装置1は、焦点検出装置60によって、複数の光源が混在するような場合であっても、撮像レンズ10の焦点を高精度に検出すると共に、かかる検出結果に基づいて、撮像レンズ10のフォーカス合わせをすることができるため、高品位な画像を撮像することができる。   On the other hand, at the time of imaging (when the recording image is acquired), the main mirror 20 and the sub mirror 40 are retracted from the imaging optical path, and the subject image formed by the imaging lens 10 is captured by the imaging element 50. The imaging device 1 detects the focus of the imaging lens 10 with high accuracy even when a plurality of light sources are mixed by the focus detection device 60, and based on the detection result, the focus of the imaging lens 10 is detected. Since they can be combined, a high-quality image can be taken.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態では、2種類の異なる深さからの出力によって可視領域の光及び赤外領域の光の検出しているが、RGBなどの3種類以上の異なる波長領域の出力を用いてもよい。また、補助光を使用した焦点検出においても、近赤外の波長を有する光に限定するものではなく、選択される補助光の波長に応じて、適宜、最適な波長特性を有するフォトダイオードを形成すればよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, in the present embodiment, light in the visible region and light in the infrared region are detected based on outputs from two different depths, but outputs of three or more different wavelength regions such as RGB may be used. Good. In addition, focus detection using auxiliary light is not limited to light having a near-infrared wavelength, and a photodiode having optimum wavelength characteristics is appropriately formed according to the wavelength of auxiliary light selected. do it.

本発明の一側面としての撮像装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the imaging device as 1 side surface of this invention. 図1に示す焦点検出装置の受光素子の全体を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the whole light receiving element of the focus detection apparatus shown in FIG. 図2に示すAFリニア回路ブロックを詳細に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing in detail an AF linear circuit block shown in FIG. 2. 図1に示す焦点検出装置による焦点検出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the focus detection by the focus detection apparatus shown in FIG. 焦点調整レンズの駆動量の補正について説明するための図である。It is a figure for demonstrating correction | amendment of the drive amount of a focus adjustment lens. 図4のステップ920の補助光による焦点検出を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the focus detection by the auxiliary light of step 920 of FIG. 従来の焦点検出装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the conventional focus detection apparatus. 図7に示す撮像素子上に結像される像の相対的な位置変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relative position change of the image imaged on the image pick-up element shown in FIG. 従来の撮像素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the conventional image pick-up element. 図9に示す撮像素子の分光感度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral sensitivity characteristic of the image pick-up element shown in FIG. 従来の焦点検出装置の構成を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of the conventional focus detection apparatus. 図11に示す検出素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the detection element shown in FIG. 図12に示す検出素子の分光感度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral sensitivity characteristic of the detection element shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
10 撮像レンズ
50 撮像素子
60 焦点検出装置
70 補助光手段
80 制御部
610 AFリニア回路ブロック
612 A像部
612a A像可視部
612b A像IR部
614 B像部
614a B像可視部
614b B像IR部
620 アナログ回路ブロック
621 AGC回路
622 AGC回路
623 信号増幅回路
624 基準電圧発生回路
625 中間電圧発生回路
630 デジタル回路ブロック
632 I/O回路
634 TG回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 10 Imaging lens 50 Imaging device 60 Focus detection device 70 Auxiliary light means 80 Control part 610 AF linear circuit block 612 A image part 612a A image visible part 612b A image IR part 614 B image part 614a B image visible part 614b B Image IR unit 620 Analog circuit block 621 AGC circuit 622 AGC circuit 623 Signal amplification circuit 624 Reference voltage generation circuit 625 Intermediate voltage generation circuit 630 Digital circuit block 632 I / O circuit 634 TG circuit

Claims (8)

撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、
前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、
記第1の受光領域からの信号が所定値以上である場合に、前記第1の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
A light-receiving element that divides the light flux from the imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least one pair of images, and detects a focus state of the imaging lens based on a signal from the light-receiving element A focus detection device,
The light receiving element is sensitive to light in a first wavelength region that is sensitive to light in a first wavelength region and light in a second wavelength region that is different from the first wavelength region in the depth direction at the same position. A second light receiving region having
If prior SL signal from the first light receiving area is equal to or larger than the predetermined value, the first focus and detects the focus state of the imaging lens based on a signal from the light receiving regions point detecting device .
撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、
前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、
記第1の受光領域からの信号が所定値以下である場合に、前記第1の受光領域からの信号と前記第2の受光領域からの信号との比率に応じて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。
A light-receiving element that divides the light flux from the imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least one pair of images, and detects a focus state of the imaging lens based on a signal from the light-receiving element A focus detection device,
The light receiving element is sensitive to light in a first wavelength region that is sensitive to light in a first wavelength region and light in a second wavelength region that is different from the first wavelength region in the depth direction at the same position. A second light receiving region having
If prior SL signal from the first light receiving area is equal to or less than the predetermined value, the focus state of the imaging lens according to the ratio between the signal from the signal and the second light receiving region from the first light receiving region you and detecting a focal point detection apparatus.
撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子を有し、前記受光素子からの信号に基づいて、前記撮像レンズの焦点状態を検出する焦点検出装置であって、  A light-receiving element that divides the light flux from the imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least one pair of images, and detects a focus state of the imaging lens based on a signal from the light-receiving element A focus detection device,
前記受光素子は、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有し、  The light receiving element is sensitive to light in a first wavelength region that is sensitive to light in a first wavelength region and light in a second wavelength region that is different from the first wavelength region in the depth direction at the same position. A second light receiving region having
被写体の明るさを確保するための補助光が被写体に照射された場合には、前記第2の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出することを特徴とする焦点検出装置。  A focus detection device that detects a focus state of the imaging lens based on a signal from the second light receiving region when auxiliary light for ensuring the brightness of the subject is irradiated on the subject. .
前記第1の波長領域は、可視光領域であり、  The first wavelength region is a visible light region;
前記第2の波長領域は、赤外光領域である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。  The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the second wavelength region is an infrared light region.
撮像レンズを介して被写体像を撮像する撮像装置であって、  An imaging device that captures a subject image via an imaging lens,
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の焦点検出装置と、  The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
前記被写体像を撮像し画像信号を出力する撮像素子と、  An image sensor that captures the subject image and outputs an image signal;
記録手段に前記画像信号を記録するように制御する記録制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。  An image pickup apparatus comprising: a recording control unit that controls the recording unit to record the image signal.
撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、  A light receiving element that divides a light flux from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images, and is sensitive to light in a first wavelength region in a depth direction at the same position. The focus state of the imaging lens is determined by using a light receiving element having a first light receiving region having a second light receiving region sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region. A focusing method for focusing,
前記第1の受光領域からの信号が所定値以上である場合に、前記第1の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、  Detecting a focus state of the imaging lens based on a signal from the first light receiving area when a signal from the first light receiving area is equal to or greater than a predetermined value;
当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする合焦方法。  And a step of driving the imaging lens in accordance with the focus state.
撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、  A light receiving element that divides a light flux from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images, and is sensitive to light in a first wavelength region in a depth direction at the same position. The focus state of the imaging lens is determined by using a light receiving element having a first light receiving region having a second light receiving region sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region. A focusing method for focusing,
前記第1の受光領域からの信号が所定値以下である場合に、前記第1の受光領域からの信号と前記第2の受光領域からの信号との比率に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、  When the signal from the first light receiving area is equal to or less than a predetermined value, the focus state of the imaging lens is determined based on the ratio between the signal from the first light receiving area and the signal from the second light receiving area. Detecting step;
当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする合焦方法。  And a step of driving the imaging lens in accordance with the focus state.
撮像レンズからの光束を分割して少なくとも一対の像を形成し、前記少なくとも一対の像を光電変換する受光素子であって、同一位置の深さ方向に、第1の波長領域の光に感度を有する第1の受光領域と、前記第1の波長領域とは異なる第2の波長領域の光に感度を有する第2の受光領域とを有する受光素子を利用して、前記撮像レンズの焦点状態を合焦させる合焦方法であって、  A light receiving element that divides a light flux from an imaging lens to form at least a pair of images and photoelectrically converts the at least a pair of images, and is sensitive to light in a first wavelength region in a depth direction at the same position. The focus state of the imaging lens is determined by using a light receiving element having a first light receiving region having a second light receiving region sensitive to light in a second wavelength region different from the first wavelength region. A focusing method for focusing,
被写体の明るさを確保するための補助光が被写体に照射された場合に、前記第2の受光領域からの信号に基づいて前記撮像レンズの焦点状態を検出するステップと、  Detecting a focus state of the imaging lens based on a signal from the second light receiving region when auxiliary light for ensuring the brightness of the subject is irradiated on the subject;
当該焦点状態に応じて前記撮像レンズを駆動させるステップとを有することを特徴とする合焦方法。  And a step of driving the imaging lens in accordance with the focus state.
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