JP5454223B2 - カメラ - Google Patents
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請求項10に記載のカメラは、所定の色配列に対応する分光感度を有する複数の撮像画素と、複数の焦点検出画素とが2次元的に配列され、前記複数の焦点検出画素が、一対の焦点検出光束を受光する第1の焦点検出画素列と第2の焦点検出画素列とを形成し、前記第1の焦点検出画素列を構成する複数の第1の焦点検出画素と前記第2の焦点検出画素列を構成する複数の第2の焦点検出画素とが同一の方向に交互に配置されている撮像素子と、前記撮像素子上に被写体像を形成する光学系と、前記第1の焦点検出画素列に含まれる複数の第1の焦点検出画素が出力する画素信号と、前記第2の焦点検出画素列に含まれる複数の第2の焦点検出画素が出力する画素信号とに基づき、前記被写体像についての焦点状態を検出し、前記焦点状態が合焦状態または略合焦状態であるときは第1の検出出力を出力し、前記焦点状態が非合焦状態であるときは第2の検出出力を出力する焦点検出手段と、前記焦点検出手段が前記第1の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号に基づき、算出する第1の演算処理手段と、前記焦点検出手段が前記第2の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号と当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素を挟む2つの焦点検出画素が出力する2つの画素信号の平均との和に基づき、算出する第2の演算処理手段と、前記複数の撮像画素が出力する撮像信号と、前記第1の演算処理手段または前記第2の演算処理手段が算出する前記焦点検出画素位置の撮像信号とに基づき画像データを生成する画像生成手段とを備え、前記2つの焦点検出画素は、前記第1の焦点検出画素列および前記第2の焦点検出画素列のうち、前記焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が含まれる焦点検出画素列とは異なる焦点検出画素列に含まれることを特徴とする。
第1の実施の形態のカメラとして、レンズ交換式のデジタルスチルカメラを例に挙げて説明する。図1は第1の実施の形態のデジタルスチルカメラの構成を示す横断面図である。本実施の形態のデジタルスチルカメラ201は、交換レンズ202とカメラボディ203とから構成され、交換レンズ202がマウント部204を介してカメラボディ203に装着される。カメラボディ203にはマウント部204を介して種々の撮影光学系を有する交換レンズ202が装着可能である。
C(k)=Σ|A1n・A2n+1+k−A2n+k・A1n+1| (1)
def=Kd・shft (2)
E=ΔR(h1)・Rs/(Rs+Gs+Bs)+ΔB(h1)・Bs/(Rs+Gs+Bs) (3)
def’=def+E (4)
G(θ、h1)=G0(h1)・(90−θ)/45+G45(h1)・(θ−45)/45 (5)
G(θ、h1)=(1/G45(h1))・(135−θ)/45+(1/G90(h1))・(θ−90)/45 (6)
G23=A23・(1+1/G(θ、h1)) (7)
G23=A23+(A14+A32)/2 (8)
G32=A32+(A23+A41)/2 (9)
上述の実施形態の撮像素子212においては、緑の分光感度を備えた一対の焦点検出画素313、314を、ベイヤー配列された撮像画素配列の緑画素の位置に右上がり斜め45度方向に配列しているが、これ以外のパターンで焦点検出画素313、314を配列するようにしても構わない。
B36=A36・(1+1/Ga(θ、h)) (10)
B54=A54・(1+1/Gb(θ、h)) (11)
B36=A36+(A54+A18)/2 (12)
B54=A54+(A72+A36)/2 (13)
11、13、14 光電変換部、
53、54、63、64、73、74 焦点検出光束、71 撮影光束、
90 射出瞳、 91、400 光軸、 92 予定焦点面、
93、94 測距瞳、 95 領域、
96 絞り開口、 97 測距瞳面、 98 面、
100 撮影画面、
101、102、103、104、105、106、107、108、109 焦点検出エリア、
201 デジタルスチルカメラ、 202 交換レンズ、 203 カメラボディ、
204 マウント部、 206 レンズ駆動制御装置、
208 ズーミング用レンズ、 209 レンズ、 210 フォーカシング用レンズ、
211 絞り、 212 撮像素子、 213 電気接点、
214 ボディ駆動制御装置、
215 液晶表示素子駆動回路、 216 液晶表示素子、 217 接眼レンズ、
219 メモリカード、 220 内蔵メモリ、
310 撮像画素、
313、314、323、324、333、334、513、514 焦点検出画素、
401 焦点検出画素位置、
700 サーバ、 800 ネットワーク、 900 画像処理装置、 950 媒体
Claims (10)
- 所定の色配列に対応する分光感度を有する複数の撮像画素と、複数の焦点検出画素とが2次元的に配列され、前記複数の焦点検出画素が、一対の焦点検出光束を受光する第1の焦点検出画素列と第2の焦点検出画素列とを形成し、前記第1の焦点検出画素列を構成する複数の第1の焦点検出画素と前記第2の焦点検出画素列を構成する複数の第2の焦点検出画素とが同一の方向に交互に配置されている撮像素子と、
前記撮像素子上に被写体像を形成する光学系と、
前記第1の焦点検出画素列に含まれる複数の第1の焦点検出画素が出力する画素信号と、前記第2の焦点検出画素列に含まれる複数の第2の焦点検出画素が出力する画素信号とに基づき、前記被写体像についての焦点状態を検出し、前記焦点状態が合焦状態または略合焦状態であるときは第1の検出出力を出力し、前記焦点状態が非合焦状態であるときは第2の検出出力を出力する焦点検出手段と、
前記複数の第1の焦点検出画素および前記複数の第2の焦点検出画素のうち、前記第1の焦点検出画素列と前記第2の焦点検出画素列との間で位置的に対応する一対の焦点検出画素の受光量の光量比を算出する算出手段と、
前記焦点検出手段が前記第1の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号と前記光量比とに基づき、算出する第1の演算処理手段と、
前記焦点検出手段が前記第2の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号と当該焦点検出画素位置の周囲に配置された前記複数の焦点検出画素が出力する画素信号とに基づき、算出する第2の演算処理手段と、
前記複数の撮像画素が出力する撮像信号と、前記第1の演算処理手段または前記第2の演算処理手段が算出する前記焦点検出画素位置の撮像信号とに基づき画像データを生成する画像生成手段とを備えることを特徴とするカメラ。 - 請求項1に記載のカメラにおいて、
前記第2の演算処理手段は、前記焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号と、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素を挟む2つの焦点検出画素が出力する2つの画素信号の平均との和に基づき、前記焦点検出画素位置の撮像信号を算出し、
前記2つの焦点検出画素は、前記第1の焦点検出画素列および前記第2の焦点検出画素列のうち、前記焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が含まれる焦点検出画素列とは異なる焦点検出画素列に含まれることを特徴とするカメラ。 - 請求項1又は2のいずれか1項に記載のカメラにおいて、
前記焦点状態は、前記第1焦点検出画素列に含まれる複数の第1の焦点検出画素が出力する画素信号と、前記第2焦点検出画素列に含まれる複数の第2の焦点検出画素が出力する画素信号とに基づく一対の信号列間の位相の相対的なズレ量であり、
前記演算処理手段は、前記ズレ量の絶対値の大きさに基づき、前記焦点状態が合焦状態または略合焦状態であるか非合焦状態であるかを判断することを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
前記光学系の絞り開口径および射出瞳距離の組合せと、前記焦点検出画素位置との関数としての前記光量比を光量比情報として記憶する記憶手段をさらに備え、
前記算出手段は、前記光量比情報と、撮像時の前記絞り開口径および前記射出瞳距離と、前記焦点検出画素位置とに基づき、前記焦点検出画素位置における前記光量比を算出することを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のカメラにおいて、
前記複数の焦点検出画素は、前記所定の色配列に対応する分光感度を有し、
前記複数の撮像画素と前記複数の焦点検出画素とが全体として前記所定の色配列に従って前記撮像素子に配置され、
前記複数の撮像画素および前記複数の焦点検出画素のうち、同一の分光感度を有する撮像画素および焦点検出画素の各々の画素に含まれるマイクロレンズと色フィルタとは同一であり、前記各々の画素に含まれる光電変換部が受光する光束の範囲が異なることを特徴とするカメラ。 - 請求項5に記載のカメラにおいて、
前記複数の第1の焦点検出画素および前記複数の第2の焦点検出画素のうち、前記第1の焦点検出画素列と前記第2の焦点検出画素列との間で位置的に対応する一対の焦点検出画素の各々の光電変換部の受光領域の形状は、前記複数の撮像画素の各々の光電変換部の受光領域の形状に関して互いに相補的であることを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のカメラにおいて、
前記所定の色配列は、赤、緑および青の各色が正方格子配列に従って配列されることにより構成されるベイヤー配列であるとともに、前記複数の焦点検出画素は、緑の分光感度を有し、前記正方格子配列を構成する単位格子の対角方向に配列されることを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のカメラにおいて、
前記複数の焦点検出画素の各々の有する分光感度と、前記複数の焦点検出画素の各々の周囲に配置された前記複数の撮像画素の各々が出力する撮像信号とに基づいて算出された前記被写体像の色相と、前記光学系の色収差情報とに基づき、前記焦点検出手段により検出された前記焦点状態を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のカメラにおいて、
前記複数の焦点検出画素は、前記一対の焦点検出光束を受光する第1の焦点検出画素列と第2の焦点検出画素列とをさらに複数列形成することを特徴とするカメラ。 - 所定の色配列に対応する分光感度を有する複数の撮像画素と、複数の焦点検出画素とが2次元的に配列され、前記複数の焦点検出画素が、一対の焦点検出光束を受光する第1の焦点検出画素列と第2の焦点検出画素列とを形成し、前記第1の焦点検出画素列を構成する複数の第1の焦点検出画素と前記第2の焦点検出画素列を構成する複数の第2の焦点検出画素とが同一の方向に交互に配置されている撮像素子と、
前記撮像素子上に被写体像を形成する光学系と、
前記第1の焦点検出画素列に含まれる複数の第1の焦点検出画素が出力する画素信号と、前記第2の焦点検出画素列に含まれる複数の第2の焦点検出画素が出力する画素信号とに基づき、前記被写体像についての焦点状態を検出し、前記焦点状態が合焦状態または略合焦状態であるときは第1の検出出力を出力し、前記焦点状態が非合焦状態であるときは第2の検出出力を出力する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段が前記第1の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号に基づき、算出する第1の演算処理手段と、
前記焦点検出手段が前記第2の検出出力を出力したとき、前記複数の焦点検出画素の各々が配置された焦点検出画素位置の撮像信号を、当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が出力する画素信号と当該焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素を挟む2つの焦点検出画素が出力する2つの画素信号の平均との和に基づき、算出する第2の演算処理手段と、
前記複数の撮像画素が出力する撮像信号と、前記第1の演算処理手段または前記第2の演算処理手段が算出する前記焦点検出画素位置の撮像信号とに基づき画像データを生成する画像生成手段とを備え、
前記2つの焦点検出画素は、前記第1の焦点検出画素列および前記第2の焦点検出画素列のうち、前記焦点検出画素位置に配置される焦点検出画素が含まれる焦点検出画素列とは異なる焦点検出画素列に含まれることを特徴とするカメラ。
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