JP5593837B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
上述のようにして光電変換素子36から出力された画像信号は、第2映像回路35によりA/D変換されて図示しないメモリに格納される。そして、測距部42は、メモリに格納された画像信号を読み出して、第1信号列A={a(i)}=a(1),a(2),a(3),・・・と、第2信号列B={b(i)}=b(1),b(2),b(3),・・・とを生成する。上述した通り、第1信号列{a(i)}および第2信号列{b(i)}は連続した画素PIから抽出した光電変換素子36からの画像信号を連ねたものである。
;j−i=N …(1)
ここで、j−i=Nで示すNはシフト数を示す。Σはiに関する所定範囲pLからqLまでの総和を示す。なお、pLとqLについては後述する。
DL=0.5×(Cr−Cf)
E=MAX{Cf−C0,Cr−C0}
Na=N0+DL/E …(2)
Δn=Na+const …(3)
Df=Kf×Δn …(4)
Cex=C0−|DL| …(5)
図5に示すように、x軸方向に一列に並んで配列された複数の光電変換素子36のうち、所定のサンプリング範囲の両端に対応して配列された光電変換素子36からの出力を、a(pL0),a(qL0)ならびにb(pL0),b(qL0)とする。すなわちpL0、qL0はサンプリング範囲に応じて決定される。このとき、N=0の場合には、pL=pL0,qL=qL0となる。
pL=pL0−Floor(N/2)
qL=qL0−Floor(N/2) …(6)
ただし、関数Floorはいわゆる床関数であり、Floor(x)はx以下の最大の整数を表す。
なお、信号列Aを固定する方式(A列固定方式)を用いる場合には、pLおよびqLは、pL=pL0,qL=qL0に固定される。
(1)撮影レンズ22の光軸と焦点検出用対物レンズ31の光軸との間隔:30mm
(2)焦点検出用対物レンズ31の焦点距離:6mm
(3)焦点検出用対物レンズ31の後側(観察側)主面と焦点検出用撮像素子33の受光面との光学的間隔:6.3mm
(4)AFユニット2の有効最短距離:焦点検出用対物レンズ31から前側約130mm
(5)マイクロレンズ321の配列ピッチ:x軸およびy軸方向にそれぞれ0.054mm
(1)撮影用撮像素子21は、撮影用レンズ群22を介して被写体の像を撮像する。AFユニット3は、焦点検出用対物レンズ31と、マイクロレンズ321と、焦点検出用撮像素子33とを有する。焦点検出用対物レンズ31は、撮影用レンズ群22の光軸と交わるxy平面上で、撮影用レンズ群22の光軸からx軸方向にずらした位置に配置(並置)される。複数のマイクロレンズ321は、焦点検出用対物レンズ31の背後に二次元状に配列される。焦点検出用撮像素子33には、焦点検出用対物レンズ31の射出瞳の複数の異なる部分領域を通過した被写体からの光束のそれぞれを、マイクロレンズ321を介して受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子36を含む複数の画素アレイ37が、マイクロレンズ321にそれぞれ対応して二次元状に配置されている。そして、測距部41は、焦点検出用撮像素子33から出力された画像信号に基づいて、撮影画面上に設けられた焦点検出エリアに対応した被写体に対する焦点検出演算を行い、焦点検出演算の結果に基づいて、撮影用レンズ群22の焦点調節を行うようにした。したがって、撮影用撮像素子21と焦点検出用撮像素子33との画角や画素数の相違をソフト的に補正する際に生じる補正誤差等により焦点検出精度が低下することを防ぐことができる。
(1)測距部41は、全ての矩形512−kについてデフォーカス量が算出されてから採用可能か否かを判定するものに代えて、各矩形512−kについてデフォーカス量が算出されるごとに、そのデフォーカス量が採用可能か否かを判定するようにしてもよい。この場合、測距部41は、採用可能なデフォーカス量が算出された時点でそのデフォーカス量を検出デフォーカス量として採用し、まだデフォーカス量を算出していない矩形512−kについては、デフォーカス量の算出を行わないようにする。その結果、検出デフォーカス量の演算によるする処理を軽減し、演算にようする時間を短縮できる。
31 焦点検出用対物レンズ、 32 マイクロレンズアレイ、
33 焦点検出用撮像素子、 36 光電変換素子、
41 測距部、 42 制御部、
321 マイクロレンズ
Claims (6)
- 第1結像光学系を介して被写体の像を撮像する第1撮像素子と、
前記第1結像光学系に並置された第2結像光学系と、
前記第2結像光学系の背後に二次元状に配列された複数のマイクロレンズと、
前記第2結像光学系および前記マイクロレンズを介して前記被写体からの光束を受光して画像信号を出力する複数の光電変換素子を含む素子群が、前記マイクロレンズにそれぞれ対応して二次元状に配置された第2撮像素子と、
撮影画面上に設けられた焦点検出領域に対応して前記第2撮像素子上に基準範囲を設定し、前記設定した基準範囲内において、複数の演算範囲のそれぞれを所定の変位量ずつずれた位置に設定し、前記複数の演算範囲に含まれる前記複数の光電変換素子から出力された前記画像信号を用いて、前記複数の演算範囲のそれぞれに対応してデフォーカス量を算出する焦点検出演算手段と、
前記焦点検出演算手段による前記デフォーカス量の算出結果に基づいて、前記焦点検出領域に対応する前記第1結像光学系の焦点調節を行う調節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2撮像素子は、前記第2結像光学系の射出瞳の複数の異なる部分領域のうち第1部分領域を通過した光束を受光して第1画像信号を出力し、前記第1部分領域とは異なる第2部分領域を通過した光束を受光して第2画像信号を出力し、
前記焦点検出演算手段は、前記第1画像信号と、前記第2画像信号とを比較して前記デフォーカス量を算出し、
前記第1部分領域と前記第2部分領域とが配列された方向が、前記第2結像光学系が前記第1結像光学系に対して並置された方向とは異なることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1または2に記載の撮像装置において、
前記焦点検出演算手段は、前記算出されたデフォーカス量のうち所定値の範囲内に含まれていない前記デフォーカス量を無効と判定することを特徴とする撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記所定値の範囲は、前記変位量に応じて予め決定された上限値と、下限値との間に含まれる値であることを特徴とする撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置において、
前記上限値および下限値は、前記変位量に応じて算出された、前記第1結像光学系と前記第2結像光学系との間の視差に基づいて決定されることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載された撮像装置において、
前記撮影画面上に設けられた複数の前記焦点検出領域のうち少なくとも一つの焦点検出領域を選択するための選択操作を受け付ける受付手段を備え、
前記焦点検出演算手段は、前記選択操作により選択された前記焦点検出領域に対応した前記被写体に対して前記デフォーカス量の算出を行うことを特徴とする撮像装置。
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