JP4952060B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、補間により求めた画素データは誤差を有するため、画像品質が低下してしまうという問題がある。
請求項2の発明による撮像装置は、撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置された撮像素子と、前記第1画素の出力に基づき、画像データを生成する画像データ生成手段と、前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項13の発明による撮像装置は、撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置されると共に、一つのマイクロレンズに対して所定の分光感度特性を有する一つの光電変換部を有する第2画素が、前記第1画素の周りに複数個、配置された撮像素子と、前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項14の発明による撮像装置は、撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置された撮像素子と、前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする。
各種の操作部材(不図示)が設けられており、これらの操作部材の操作信号はカメラ駆動制御装置212へ送られ、操作信号に応じて撮像動作や焦点検出位置の設定動作が行われる。
C(k)=Σ|En−Fn+k| ・・・(1)
(1)式において、Σ演算においてnのとる範囲はずらし量kに応じてEn、Fn+kのデータが存在する範囲に限定される。また、ずらし量kは整数であり、一対のデータの検出ピッチを単位とした相対的シフト量である。
x=kj+D/SLOP ・・・(2),
C(x)= C(kj)−|D| ・・・(3),
D={C(kj-1)−C(kj+1)}/2 ・・・(4),
SLOP=MAX{C(kj+1)−C(kj),C(kj-1)−C(kj)} ・・・(5)
(2)式で求めたシフト量xより、被写体像面の予定結像面に対するデフォーカス量DEFを下記(6)式で求めることができる。
DEF=KX・PY・x ・・・(6)
(6)式において、PYは検出ピッチであり、KXは一対の測距瞳の重心の開き角の大きさによって決まる変換係数である。
B32=(B22+B42)/2 ・・・(7)
また、例えば緑の光電変換部(データG42)と青の光電変換部(データB42)を備える画素の赤に関するデータR42は次式で求められる。
R42=(R32+R52)/2 ・・・(8)
図1に示すディジタルスチルカメラ201に用いた撮像素子211は、一対の光電変換部を有する画素が撮像素子全面に配列されたものであるが、1つのマイクロレンズに対して1つの光電変換部を備える通常の撮像画素を撮像素子全面に配列し、その配列の一部の領域(固定された焦点検出位置)に1つのマイクロレンズに対して一対の光電変換部を有する焦点検出画素を配置する構成の撮像素子としてもよい。
本願発明の実施の形態による撮像装置は、交換レンズを装着したカメラボディから構成されるディタルスチルカメラやフィルムスチルカメラに限定されず、レンズ一体型のディタルスチルカメラやビデオカメラやフィルムカメラにも適用できる。携帯電話などに内蔵される小型カメラモジュールや監視カメラなどにも適用できる。また、カメラ以外の焦点検出装置や測距装置やステレオ測距装置にも適用できる。
11〜19,41〜46 光電変換部
21〜23 フィルター
201 ディジタルスチルカメラ
211 撮像素子
212 カメラ駆動制御装置
310〜318,321〜326,335〜338,345〜348,355〜358,415,425,435,445〜450 画素
Claims (14)
- 撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置されると共に、一つのマイクロレンズに対して所定の分光感度特性を有する一つの光電変換部を有する第2画素が、前記第1画素の周りに複数個、配置された撮像素子と、
前記第1画素の出力及び前記第2画素の出力に基づき、画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置された撮像素子と、
前記第1画素の出力に基づき、画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記第1画素を前記第2画素よりも大きくすることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記第1画素を二次元状に配置することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記第1画素の複数の光電変換部を、前記第1画素のマイクロレンズによる投影中心に対する円周上に配置することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第1画素の複数の光電変換部の境界を、前記第1画素のマイクロレンズによる投影中心から放射線状に設定することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記第1画素の複数の光電変換部の形状が同一で、前記第1画素内での前記複数の光電変換部の配置が異なる複数種類の前記第1画素を配列したことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像装置において、
分光感度特性の組み合わせが異なる複数種類の前記第1画素を規則的に配置することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段は、同一の分光感度特性を有する一対の前記第1画素の出力データに基づいて焦点検出を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段は、直線上に配置された前記第1画素の出力データに基づいて該直線方向における焦点検出を行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段は、複数の方向における焦点検出を同時に行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記焦点検出手段は、前記第1画素の複数の光電変換部の分光感度特性に含まれない分光感度特性に相当する画素の出力データを、当該第1画素の周囲の画素の出力データに基づいて補間演算することを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置されると共に、一つのマイクロレンズに対して所定の分光感度特性を有する一つの光電変換部を有する第2画素が、前記第1画素の周りに複数個、配置された撮像素子と、
前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系を通過した光束を受光し、一つのマイクロレンズに対して異なる分光感度特性を有する複数の光電変換部を備えた第1画素が複数個、規則的に配置された撮像素子と、
前記第1画素の出力に基づき、前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
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