JP5600941B2 - Focus detection apparatus and imaging apparatus - Google Patents

Focus detection apparatus and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5600941B2
JP5600941B2 JP2010001453A JP2010001453A JP5600941B2 JP 5600941 B2 JP5600941 B2 JP 5600941B2 JP 2010001453 A JP2010001453 A JP 2010001453A JP 2010001453 A JP2010001453 A JP 2010001453A JP 5600941 B2 JP5600941 B2 JP 5600941B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus detection
amount
defocus
aperture
amounts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010001453A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011142464A (en
Inventor
洋介 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2010001453A priority Critical patent/JP5600941B2/en
Publication of JP2011142464A publication Critical patent/JP2011142464A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5600941B2 publication Critical patent/JP5600941B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

焦点検出において、光学系の異なる絞り開口径において得られた複数のデフォーカス量の中から所定差以内の複数のデフォーカス量を抽出し、これらのデフォーカス量に基づいて焦点調節状態における最終的なデフォーカス量を決定する焦点検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In focus detection, a plurality of defocus amounts within a predetermined difference are extracted from a plurality of defocus amounts obtained at different aperture diameters of the optical system, and the final focus adjustment state is determined based on these defocus amounts. A focus detection apparatus that determines a defocus amount is known (for example, see Patent Document 1).

この焦点検出装置は、例えば一対の焦点検出用光束のいずれか一方に撮影光学系によるケラレが発生してイメージセンサーから出力される一対の信号データ列に相対的な歪みが発生しても、偽合焦を防止して両信号データ列の相関関係を正確に検出し、正確な焦点検出を可能にする。   For example, even if a vignetting caused by an imaging optical system occurs in one of a pair of focus detection light beams and a pair of signal data strings output from an image sensor cause relative distortion, this focus detection device is false. Focusing is prevented, the correlation between both signal data strings is accurately detected, and accurate focus detection is possible.

特開2008−52009号公報JP 2008-52009 A

しかしながら、上述した従来の焦点検出装置では、相関度が所定値以上となるずらし量が2つ存在する場合の偽合焦防止技術について開示されているが、3つ以上存在した場合については開示されていなかった。   However, in the above-described conventional focus detection apparatus, the false focus prevention technology is disclosed when there are two shift amounts with which the degree of correlation is a predetermined value or more, but the case where there are three or more is disclosed. It wasn't.

請求項1の発明による焦点検出装置は、光学系の絞り開口を通過する一対の光束を受光し、前記一対の光束が形成する一対の像に対応する一対の焦点検出信号データ列を出力する受光手段と、前記絞り開口の絞り値が第1の絞り値のときの前記一対の焦点検出信号データ列を相対的に偏位させながら、前記一対の焦点検出信号データ列の相関量を演算し、前記相関量の極小値が3個以上ある場合に、前記3個以上の極小値から前記一対の像に関する3個以上の像ズレ量を算出する相関演算手段と、前記3個以上の像ズレ量の各々に前記第1の絞り値に応じた第1の変換係数を乗算して、3個以上の第1デフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、前記3個以上の第1デフォーカス量の各々の間の3個以上の第1差分を算出する第1差分算出手段と、前記3個以上の像ズレ量の各々の間の3個以上の像ズレ量差分を算出し、前記3個以上の像ズレ量差分の各々に第2の絞り値に応じた第2の変換係数を乗算して3個以上の第2差分を算出する第2差分算出手段と、前記3個以上の第2差分の各々が前記3個以上の第1差分の各々と相異なるとき、前記絞り開口の絞り値を前記第1の絞り値から前記第2の絞り値に変更する変更手段と、前記相関演算手段に、前記第2の絞り値に変更後の前記一対の焦点検出信号データ列について相関演算させて3個以上の像ズレ量を算出させるとともに、前記デフォーカス量算出手段に、当該3個以上の像ズレ量の各々に前記第2の変換係数を乗算して3個以上の第2デフォーカス量を算出させる制御を行う制御手段と、前記3個以上の第1デフォーカス量のうち、前記3個以上の第2デフォーカス量のいずれかと略一致するデフォーカス量を、前記光学系の焦点調節状態における真正のデフォーカス量として決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
請求項7の発明による撮像装置は、撮影光学系と、前記撮影光学系の絞り開口を通過する撮影用の光束を受光し、前記撮影用の光束が形成する被写体像に応じた撮像信号データを出力する複数の撮像画素と、前記絞り開口を通過する一対の焦点検出用の光束を受光し、前記一対の光束が形成する一対の像に対応する一対の焦点検出信号データ列を出力する複数の焦点検出画素とが2次元的に混在して配列された撮像素子と、前記絞り開口の絞り値が第1の絞り値のときの前記一対の焦点検出信号データ列を相対的に偏位させながら、前記一対の焦点検出信号データ列の相関量を演算し、前記相関量の極小値が3個以上ある場合に、前記3個以上の極小値から前記一対の像に関する3個以上の像ズレ量を算出する相関演算手段と、前記3個以上の像ズレ量の各々に前記第1の絞り値に応じた第1の変換係数を乗算して、3個以上の第1デフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、前記3個以上の第1デフォーカス量の各々の間の3個以上の第1差分を算出する第1差分算出手段と、前記3個以上の像ズレ量の各々の間の3個以上の像ズレ量差分を算出し、前記3個以上の像ズレ量差分の各々に第2の絞り値に応じた第2の変換係数を乗算して3個以上の第2差分を算出する第2差分算出手段と、前記3個以上の第2差分の各々が前記3個以上の第1差分の各々と相異なるとき、前記絞り開口の絞り値を前記第1の絞り値から前記第2の絞り値に変更する変更手段と、前記相関演算手段に、前記第2の絞り値に変更後の前記一対の焦点検出信号データ列について相関演算させて3個以上の像ズレ量を算出させるとともに、前記デフォーカス量算出手段に、当該3個以上の像ズレ量の各々に前記第2の変換係数を乗算して3個以上の第2デフォーカス量を算出させる制御を行う制御手段と、前記3個以上の第1デフォーカス量のうち、前記3個以上の第2デフォーカス量のいずれかと略一致するデフォーカス量を、前記光学系の焦点調節状態における真正のデフォーカス量として決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
A focus detection apparatus according to a first aspect of the present invention receives a pair of light beams passing through an aperture stop of an optical system and outputs a pair of focus detection signal data strings corresponding to a pair of images formed by the pair of light beams. Calculating a correlation amount between the pair of focus detection signal data sequences while relatively deviating the pair of focus detection signal data sequences when the aperture value of the aperture opening is the first aperture value; Correlation calculation means for calculating three or more image shift amounts related to the pair of images from the three or more minimum values when there are three or more minimum values of the correlation amount; and the three or more image shift amounts Each of which is multiplied by a first conversion coefficient corresponding to the first aperture value to calculate three or more first defocus amounts, and the three or more first defocuses. A first calculating three or more first differences between each of the quantities A minute calculation means calculates the three or more image shift amount difference between each of said three or more image shift amount, corresponding to the second aperture in each of said three or more image shift amount difference Second difference calculation means for multiplying the second conversion coefficient to calculate three or more second differences, and each of the three or more second differences is different from each of the three or more first differences. When the aperture value of the aperture stop is changed from the first aperture value to the second aperture value, the pair of focus detections after the change to the second aperture value is performed by the correlation calculation unit. A correlation calculation is performed on the signal data string to calculate three or more image shift amounts, and the defocus amount calculation unit multiplies each of the three or more image shift amounts by the second conversion coefficient to obtain 3 Control means for performing control for calculating at least two second defocus amounts; and at least three of the second defocus amounts. Determining means for determining a defocus amount that substantially matches any of the three or more second defocus amounts among the defocus amounts as a true defocus amount in a focus adjustment state of the optical system. Features.
An image pickup apparatus according to a seventh aspect of the present invention receives a photographing optical system and a photographing light beam that passes through a diaphragm aperture of the photographing optical system, and obtains imaging signal data corresponding to a subject image formed by the photographing light beam. A plurality of imaging pixels to be output and a pair of focus detection light beams passing through the aperture opening, and a plurality of focus detection signal data sequences corresponding to a pair of images formed by the pair of light beams are output. An image sensor in which focus detection pixels are two-dimensionally arranged and the pair of focus detection signal data strings when the aperture value of the aperture opening is the first aperture value are relatively displaced. When the correlation amount of the pair of focus detection signal data strings is calculated, and there are three or more minimum values of the correlation amount, three or more image shift amounts related to the pair of images from the three or more minimum values Correlation calculating means for calculating the above-mentioned three or more Defocus amount calculation means for calculating three or more first defocus amounts by multiplying each of the image shift amounts by a first conversion coefficient corresponding to the first aperture value, and the three or more first defocus amounts. a first difference calculation means for calculating at least three first differences between each of 1 defocus amount, and calculates the three or more image shift amount difference between each of said three or more image shift amount Second difference calculating means for calculating three or more second differences by multiplying each of the three or more image deviation amount differences by a second conversion coefficient corresponding to a second aperture value; and the three Changing means for changing the aperture value of the aperture opening from the first aperture value to the second aperture value when each of the second differences is different from each of the three or more first differences; Let the correlation calculation means perform a correlation calculation for the pair of focus detection signal data strings after being changed to the second aperture value. Three or more image shift amounts are calculated, and the defocus amount calculation means multiplies each of the three or more image shift amounts by the second conversion coefficient to obtain three or more second defocus amounts. And a control means for performing control for calculating a defocus amount that substantially coincides with any of the three or more second defocus amounts among the three or more first defocus amounts. Determining means for determining as a true defocus amount in the state.

本発明によれば、瞳分割型位相差検出方式において、イメージセンサーから出力される一対の信号データ列の相関度が所定値以上となるずらし量が3つ以上存在した場合、偽合焦を排除して正確なデフォーカス量を検出することが可能になる。   According to the present invention, in the pupil division type phase difference detection method, when there are three or more shift amounts at which the degree of correlation between a pair of signal data sequences output from the image sensor exceeds a predetermined value, false focusing is eliminated. Thus, an accurate defocus amount can be detected.

一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。It is a cross-sectional view showing the configuration of the digital still camera of one embodiment. 交換レンズの撮影画面上における焦点検出位置を示す図である。It is a figure which shows the focus detection position on the imaging | photography screen of an interchangeable lens. 瞳分割型位相差検出方式の原理について説明する図である。It is a figure explaining the principle of a pupil division type phase difference detection method. 撮像素子の詳細な構成を示す正面図である。It is a front view which shows the detailed structure of an image pick-up element. 撮像画素と焦点検出画素のマイクロレンズの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the micro lens of an imaging pixel and a focus detection pixel. 撮像画素の正面図である。It is a front view of an imaging pixel. 焦点検出画素の正面図である。It is a front view of a focus detection pixel. 緑画素、赤画素および青画素の分光感度特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral sensitivity characteristic of a green pixel, a red pixel, and a blue pixel. 焦点検出画素の分光感度特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral sensitivity characteristic of a focus detection pixel. 撮像画素の断面図である。It is sectional drawing of an imaging pixel. 焦点検出画素の断面図である。It is sectional drawing of a focus detection pixel. 撮像画素が受光する撮影光束の様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of the imaging light beam which an imaging pixel receives. 焦点検出画素が受光する撮影光束の様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of the imaging light beam which a focus detection pixel receives. デジタルスチルカメラの撮像動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging operation of a digital still camera. デジタルスチルカメラの撮像動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging operation of a digital still camera. 一対のデータのずらし量kに対する相関量C(k)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the correlation amount C (k) with respect to the shift amount k of a pair of data. 像ズレ量をデフォーカス量に変換する場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of converting an image shift amount into a defocus amount. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 相関量C(k)の落ち込み(極小値)を示す図である。It is a figure which shows the fall (minimum value) of correlation amount C (k). 像ズレ量からデフォーカス量への線形な変換を、変換係数を傾きとした直線を用いて模式的に表したグラフである。6 is a graph schematically illustrating linear conversion from an image shift amount to a defocus amount using a straight line with a conversion coefficient as an inclination. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 相関量C(k)の落ち込み(極小値)を示す図である。It is a figure which shows the fall (minimum value) of correlation amount C (k). 像ズレ量からデフォーカス量への線形な変換を、変換係数を傾きとした直線を用いて模式的に表したグラフである。6 is a graph schematically illustrating linear conversion from an image shift amount to a defocus amount using a straight line with a conversion coefficient as an inclination. 偽合焦が発生する像の信号を示す図である。It is a figure which shows the signal of the image in which false focusing generate | occur | produces. 像ズレ量からデフォーカス量への線形な変換を、変換係数を傾きとした直線を用いて模式的に表したグラフである。6 is a graph schematically illustrating linear conversion from an image shift amount to a defocus amount using a straight line with a conversion coefficient as an inclination. 撮像素子の詳細な構成を示す正面図である。It is a front view which shows the detailed structure of an image pick-up element. 焦点検出画素の正面図である。It is a front view of a focus detection pixel. 焦点検出画素の断面図である。It is sectional drawing of a focus detection pixel. 再結像瞳分割方式の焦点検出動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the focus detection operation | movement of a re-imaging pupil division system.

一実施の形態の撮像装置として、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は一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。   As an imaging apparatus according to an embodiment, an interchangeable lens digital still camera will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a digital still camera according to an embodiment. A digital still camera 201 according to the present embodiment includes an interchangeable lens 202 and a camera body 203, and the interchangeable lens 202 is attached to the camera body 203 via a mount unit 204. An interchangeable lens 202 having various photographing optical systems can be attached to the camera body 203 via a mount unit 204.

交換レンズ202は、レンズ209、ズーミング用レンズ208、フォーカシング用レンズ210、絞り211、レンズ駆動制御装置206などを備えている。   The interchangeable lens 202 includes a lens 209, a zooming lens 208, a focusing lens 210, a diaphragm 211, a lens drive control device 206, and the like.

レンズ駆動制御装置206は、不図示のマイクロコンピューター、メモリ、駆動制御回路などから構成される。レンズ駆動制御装置206は、フォーカシング用レンズ210の焦点調節と絞り211の開口径調節のための駆動制御や、ズーミング用レンズ208、フォーカシング用レンズ210および絞り211の状態検出などを行う。また、後述するボディ駆動制御装置214との通信によりレンズ情報の送信とカメラ情報(デフォーカス量や絞り値など)の受信を行う。   The lens drive control device 206 includes a microcomputer (not shown), a memory, a drive control circuit, and the like. The lens drive control unit 206 performs drive control for adjusting the focus of the focusing lens 210 and adjusting the aperture diameter of the aperture 211, and detecting the states of the zooming lens 208, the focusing lens 210, and the aperture 211. Further, transmission of lens information and reception of camera information (defocus amount, aperture value, etc.) are performed by communication with a body drive control device 214 described later.

絞り211は、光量およびボケ量調整のために光軸中心に開口径が可変な開口を形成する。   The aperture 211 forms an aperture having a variable aperture diameter at the center of the optical axis in order to adjust the amount of light and the amount of blur.

カメラボディ203は、撮像素子212、ボディ駆動制御装置214、液晶表示素子駆動回路215、液晶表示素子216、接眼レンズ217、メモリカード219などを備えている。撮像素子212には、撮像画素が二次元状に配置されるとともに、焦点検出位置(焦点検出エリア)に対応した部分に焦点検出画素が組み込まれている。この撮像素子212については詳細を後述する。   The camera body 203 includes an image sensor 212, a body drive control device 214, a liquid crystal display element drive circuit 215, a liquid crystal display element 216, an eyepiece lens 217, a memory card 219, and the like. In the imaging element 212, imaging pixels are two-dimensionally arranged, and focus detection pixels are incorporated in portions corresponding to focus detection positions (focus detection areas). Details of the image sensor 212 will be described later.

ボディ駆動制御装置214は、マイクロコンピューター、メモリ、駆動制御回路などから構成される。ボディ駆動制御装置214は、撮像素子212の駆動制御と、画像信号および焦点検出信号の読み出しと、焦点検出信号に基づく焦点検出演算と、交換レンズ202の焦点調節とを繰り返し行うとともに、画像信号の処理と記録、デジタルスチルカメラ201の動作制御などを行う。   The body drive control device 214 includes a microcomputer, a memory, a drive control circuit, and the like. The body drive control device 214 repeatedly performs drive control of the image sensor 212, readout of an image signal and a focus detection signal, focus detection calculation based on the focus detection signal, and focus adjustment of the interchangeable lens 202, and the image signal Processing and recording, and operation control of the digital still camera 201 are performed.

また、ボディ駆動制御装置214は電気接点213を介してレンズ駆動制御装置206と通信を行い、レンズ情報の受信とカメラ情報の送信を行う。   The body drive control device 214 communicates with the lens drive control device 206 through the electrical contact 213 to receive lens information and transmit camera information.

液晶表示素子216は電気的なビューファインダー(EVF:Electronic View Finder)として機能する。液晶表示素子駆動回路215は撮像素子212からの画像信号に基づき、スルー画像を液晶表示素子216に表示し、撮影者は接眼レンズ217を介してそのスルー画像を観察することができる。メモリカード219は、撮像素子212により撮像された画像の画像データを記憶する画像ストレージである。   The liquid crystal display element 216 functions as an electric viewfinder (EVF). The liquid crystal display element driving circuit 215 displays a through image on the liquid crystal display element 216 based on the image signal from the imaging element 212, and the photographer can observe the through image through the eyepiece 217. The memory card 219 is an image storage that stores image data of an image captured by the image sensor 212.

交換レンズ202を通過した光束により、撮像素子212の受光面上に被写体像が形成される。この被写体像は撮像素子212により光電変換され、画像信号と焦点検出信号とがボディ駆動制御装置214へ送られる。   A subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 212 by the light beam that has passed through the interchangeable lens 202. This subject image is photoelectrically converted by the image sensor 212, and an image signal and a focus detection signal are sent to the body drive control device 214.

ボディ駆動制御装置214は、撮像素子212の焦点検出画素からの焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を算出し、このデフォーカス量をレンズ駆動制御装置206へ送る。また、ボディ駆動制御装置214は、撮像素子212からの画像信号を処理して画像データを生成し、メモリカード219に格納するとともに、撮像素子212からのスルー画像信号を液晶表示素子駆動回路215へ送り、スルー画像を液晶表示素子216に表示させる。さらに、ボディ駆動制御装置214は、レンズ駆動制御装置206へ絞り制御情報を送って絞り211の開口制御を行う。   The body drive control device 214 calculates the defocus amount based on the focus detection signal from the focus detection pixel of the image sensor 212 and sends the defocus amount to the lens drive control device 206. The body drive control device 214 processes the image signal from the image sensor 212 to generate image data, stores the image data in the memory card 219, and transmits the through image signal from the image sensor 212 to the liquid crystal display element drive circuit 215. The through image is displayed on the liquid crystal display element 216. Further, the body drive control device 214 sends aperture control information to the lens drive control device 206 to control the aperture of the aperture 211.

レンズ駆動制御装置206は、フォーカシング状態、ズーミング状態、絞り設定状態、絞り開放F値などに応じてレンズ情報を更新する。具体的には、ズーミング用レンズ208とフォーカシング用レンズ210の位置と絞り211の絞り値を検出し、これらのレンズ位置と絞り値に応じてレンズ情報を演算したり、あるいは予め用意されたルックアップテーブルからレンズ位置と絞り値とに応じたレンズ情報を選択する。   The lens drive controller 206 updates the lens information according to the focusing state, zooming state, aperture setting state, aperture opening F value, and the like. Specifically, the positions of the zooming lens 208 and the focusing lens 210 and the aperture value of the aperture 211 are detected, and lens information is calculated according to these lens positions and aperture values, or a lookup prepared in advance. Lens information corresponding to the lens position and aperture value is selected from the table.

レンズ駆動制御装置206は、受信したデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出し、レンズ駆動量に応じてフォーカシング用レンズ210を合焦位置へ駆動する。また、レンズ駆動制御装置206は受信した絞り値に応じて絞り211を駆動する。   The lens drive control device 206 calculates a lens drive amount based on the received defocus amount, and drives the focusing lens 210 to the in-focus position according to the lens drive amount. Further, the lens drive control device 206 drives the diaphragm 211 in accordance with the received diaphragm value.

図2は、交換レンズ202の撮影画面上における焦点検出位置(焦点検出エリア)を示す図であり、後述する撮像素子212上の焦点検出画素列が焦点検出の際に撮影画面上で像をサンプリングする領域(焦点検出エリア、焦点検出位置)の一例を示す。この例では、矩形の撮影画面100上の中央および左右の3箇所に焦点検出エリア101〜103が配置される。長方形で示す焦点検出エリアの長手方向に、焦点検出画素が垂直方向に直線的に配列される。   FIG. 2 is a diagram showing a focus detection position (focus detection area) on the shooting screen of the interchangeable lens 202, and an image is sampled on the shooting screen when a focus detection pixel column on the image sensor 212 described later performs focus detection. An example of a region (focus detection area, focus detection position) to be performed is shown. In this example, focus detection areas 101 to 103 are arranged at the center and three left and right positions on the rectangular shooting screen 100. In the longitudinal direction of the focus detection area indicated by the rectangle, the focus detection pixels are linearly arranged in the vertical direction.

撮像素子212の詳細な構成について説明する前に、瞳分割型位相差検出方式の原理について、図3を用いて説明する。   Before describing the detailed configuration of the image sensor 212, the principle of the pupil division type phase difference detection method will be described with reference to FIG.

撮像面110上に複数の焦点検出画素111が配列される。焦点検出画素111はマイクロレンズ112と一対の光電変換部113、114から構成される。   A plurality of focus detection pixels 111 are arranged on the imaging surface 110. The focus detection pixel 111 includes a microlens 112 and a pair of photoelectric conversion units 113 and 114.

一対の光電変換部113、114はマイクロレンズ112により撮像面110から前方の距離d(測距瞳距離)にある測距瞳面120に投影され、測距瞳123、124が形成される。換言すると、撮像面110から前方の距離dにある測距瞳面120上を通過する光束のうち測距瞳123の光束が、焦点検出画素111の光電変換部113により受光され、測距瞳面120上を通過する光束のうち測距瞳124の光束が、焦点検出画素111の光電変換部114により受光される。   The pair of photoelectric conversion units 113 and 114 are projected by the microlens 112 onto the distance measuring pupil plane 120 at a distance d (distance pupil distance) forward from the imaging surface 110 to form the distance measuring pupils 123 and 124. In other words, the luminous flux of the ranging pupil 123 out of the luminous flux passing through the distance measuring pupil plane 120 at a distance d ahead of the imaging surface 110 is received by the photoelectric conversion unit 113 of the focus detection pixel 111, and the distance measuring pupil plane. Among the light beams that pass on 120, the light beam of the distance measuring pupil 124 is received by the photoelectric conversion unit 114 of the focus detection pixel 111.

焦点検出画素111の配列の光電変換部113の系列の像信号と、光電変換部114の系列の像信号との相対的なズレ量(位相差、像ズレ量)は、撮像面上に像を形成する光学系の焦点調節状態に応じて変化する。したがって、このズレ量を、焦点検出画素が生成する一対の像信号を演算処理することによって求めれば、光学系の焦点調節状態を検出することができる。   The relative shift amount (phase difference, image shift amount) between the image signal of the photoelectric conversion unit 113 in the array of the focus detection pixels 111 and the image signal of the photoelectric conversion unit 114 is an image on the imaging surface. It changes according to the focus adjustment state of the optical system to be formed. Therefore, if the amount of deviation is obtained by calculating a pair of image signals generated by the focus detection pixels, the focus adjustment state of the optical system can be detected.

ところで、上記一対の測距瞳123、124は一対の光電変換部113、114を単純に投影した分布とはならず、マイクロレンズ111の開口径(画素サイズと略一致)に応じた光の回折効果により、ボケを生じて裾野を引いた分布となる。図3において一対の測距瞳123、124の並び方向と垂直な方向のスリットを用いて一対の測距瞳123、124を並び方向に走査すると、一対の測距瞳分布133、134が得られる。上記回折効果により一対の測距瞳分布133、134は隣接した部分で互いに重畳部135を有する。   By the way, the pair of distance measurement pupils 123 and 124 does not have a distribution obtained by simply projecting the pair of photoelectric conversion units 113 and 114, but diffracts light according to the aperture diameter (substantially coincides with the pixel size) of the microlens 111. Due to the effect, the distribution is blurred and subtracted. In FIG. 3, when the pair of distance measurement pupils 123 and 124 are scanned in the alignment direction using the slit in the direction perpendicular to the alignment direction of the pair of distance measurement pupils 123 and 124, a pair of distance measurement pupil distributions 133 and 134 are obtained. . Due to the diffraction effect, the pair of distance-measuring pupil distributions 133 and 134 have overlapping portions 135 at adjacent portions.

上述したように瞳分割型位相差検出方式においては、一対の測距瞳を通過する光束が形成する一対の像の撮像面上での像ズレ量を検出し、該像ズレ量に所定の変換係数を乗じて光軸方向のデフォーカス量(焦点調節状態)に変換する。   As described above, in the pupil division type phase difference detection method, the image displacement amount on the imaging surface of the pair of images formed by the light flux passing through the pair of distance measurement pupils is detected and converted into the image displacement amount with a predetermined conversion. Multiply by a coefficient to convert to a defocus amount (focus adjustment state) in the optical axis direction.

図4は撮像素子212の詳細な構成を示す正面図であり、図2における焦点検出エリア101の近傍を拡大して画素配列の詳細を示す。撮像素子212には撮像画素310が二次元正方格子状に稠密に配列される。撮像画素310は赤画素(R)、緑画素(G)、および青画素(B)からなり、ベイヤー配列の配置規則によって配置されている。焦点検出用には撮像画素と同一の画素サイズを有する垂直方向焦点検出用の焦点検出画素313、314が交互に、本来緑面素と青画素が連続的に配置されるべき垂直方向の直線上に連続して配列される。   FIG. 4 is a front view showing a detailed configuration of the image sensor 212, and shows the details of the pixel arrangement by enlarging the vicinity of the focus detection area 101 in FIG. Imaging pixels 310 are densely arranged on the imaging element 212 in a two-dimensional square lattice pattern. The imaging pixel 310 includes a red pixel (R), a green pixel (G), and a blue pixel (B), and is arranged according to a Bayer arrangement rule. For focus detection, vertical focus detection focus detection pixels 313 and 314 having the same pixel size as the image pickup pixels are alternately arranged on the vertical straight line on which green elements and blue pixels should be continuously arranged. Are arranged in succession.

焦点検出画素313、314は、撮像画素310のBとGが配置されるべき列に配置されている。焦点検出画素313、314が、撮像画素310のBとGが配置されるべき列に配置されているのは、焦点検出画素の位置における撮像用の画像信号を求めるための補間処理において補間誤差が生じた場合に、人間の視覚特性上、赤画素の補間誤差に比較して青画素の補間誤差が目立たないためである。   The focus detection pixels 313 and 314 are arranged in a column where B and G of the imaging pixel 310 should be arranged. The focus detection pixels 313 and 314 are arranged in the column where the B and G of the imaging pixel 310 are to be arranged because an interpolation error occurs in the interpolation processing for obtaining an image signal for imaging at the position of the focus detection pixel. When this occurs, the interpolation error of the blue pixel is less noticeable than the interpolation error of the red pixel due to human visual characteristics.

図5は、撮像画素310および焦点検出画素313、314のマイクロレンズ10の形状を示す図である。撮像画素310および焦点検出画素313、314のマイクロレンズ10の形状は、元々、画素サイズより大きな円形のマイクロレンズ9から画素サイズに対応した正方形の形状で切り出した形状をしている。マイクロレンズ10の光軸を通る対角線の方向の断面と、マイクロレンズ10の光軸を通る水平線の方向の断面とは、それぞれ図5に示す形状になっている。   FIG. 5 is a diagram illustrating the shape of the microlens 10 of the imaging pixel 310 and the focus detection pixels 313 and 314. The shape of the microlens 10 of the imaging pixel 310 and the focus detection pixels 313 and 314 is originally a shape cut out from a circular microlens 9 larger than the pixel size in a square shape corresponding to the pixel size. A cross section in the direction of a diagonal line passing through the optical axis of the microlens 10 and a cross section in the direction of a horizontal line passing through the optical axis of the microlens 10 have shapes shown in FIG.

撮像画素310は、図6に示すように矩形のマイクロレンズ10、後述の遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部11、および色フィルター(不図示)を有している。色フィルターは赤(R)、緑(G)、青(B)の3種類からなり、それぞれの分光感度は図8に示す特性を有している。撮像素子212には、各色フィルターを備えた撮像画素310がベイヤー配列されている。   As shown in FIG. 6, the imaging pixel 310 includes a rectangular microlens 10, a photoelectric conversion unit 11 whose light receiving area is limited by a light shielding mask described later, and a color filter (not shown). There are three types of color filters, red (R), green (G), and blue (B), and each spectral sensitivity has the characteristics shown in FIG. In the image pickup device 212, image pickup pixels 310 having respective color filters are arranged in a Bayer array.

焦点検出画素313は、図7(a)に示すように矩形のマイクロレンズ10と後述の遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部13、および不図示のNDフィルター(ニュートラルデンシティフィルター)を有し、遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部13の形状は矩形である。また、焦点検出画素314は、図7(b)に示すように矩形のマイクロレンズ10と後述の遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部14、およびNDフィルターを有し、遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部14の形状は矩形である。焦点検出画素313と焦点検出画素314とをマイクロレンズ10を基準として重ね合わせて表示すると、遮光マスクで受光領域を制限された光電変換部13と14が垂直方向に並んでいる。   As shown in FIG. 7A, the focus detection pixel 313 includes a rectangular microlens 10, a photoelectric conversion unit 13 whose light receiving area is limited by a light shielding mask described later, and an ND filter (neutral density filter) (not shown). However, the shape of the photoelectric conversion unit 13 whose light receiving area is limited by the light shielding mask is rectangular. Further, as shown in FIG. 7B, the focus detection pixel 314 includes a rectangular microlens 10, a photoelectric conversion unit 14 whose light receiving area is limited by a light shielding mask described later, and an ND filter, and receives light by the light shielding mask. The shape of the photoelectric conversion unit 14 whose region is limited is a rectangle. When the focus detection pixel 313 and the focus detection pixel 314 are displayed so as to overlap each other with the microlens 10 as a reference, the photoelectric conversion units 13 and 14 whose light receiving areas are limited by the light shielding mask are arranged in the vertical direction.

焦点検出画素313、314には全ての色に対して焦点検出を行うために特定の色フィルターが設けられておらずその代わりに入射光量を減ずる上述のNDフィルターが設けられており、その分光感度特性は図9に示す特性となる。つまり、図8に示す緑画素、赤画素および青画素の分光感度特性を加算したような分光感度特性となり、その焦点検出画素313、314が高い分光感度を示す光波長領域は、緑画素、赤画素および青画素が高い分光感度を示す光波長領域を包括している。NDフィルターの濃度は、白色光に撮像素子を露光した場合に、例えば焦点検出画素の出カレベルが緑画素の出力レベルに対し3/4以下となるように定められる。これは画面上の像高が高い領域(焦点検出エリア102、103)において焦点検出光束のケラレが発生し、一対の焦点検出画素313、314の出力バランスが崩れ、一方の焦点検出画素の出力レベルが上昇した場合においても撮像画素310のうちの緑画素の出力レベルを上回らないようにする。   The focus detection pixels 313 and 314 are not provided with a specific color filter in order to perform focus detection for all colors, but instead are provided with the above-described ND filter for reducing the amount of incident light, and its spectral sensitivity. The characteristics are shown in FIG. That is, the spectral sensitivity characteristic is obtained by adding the spectral sensitivity characteristics of the green pixel, the red pixel, and the blue pixel shown in FIG. 8, and the light wavelength region in which the focus detection pixels 313 and 314 exhibit high spectral sensitivity is the green pixel, red The optical wavelength region in which the pixel and the blue pixel exhibit high spectral sensitivity is included. The density of the ND filter is determined so that, for example, the output level of the focus detection pixel is 3/4 or less of the output level of the green pixel when the image sensor is exposed to white light. This is because vignetting of the focus detection light flux occurs in a region where the image height on the screen is high (focus detection areas 102 and 103), the output balance of the pair of focus detection pixels 313 and 314 is lost, and the output level of one focus detection pixel Even when the value rises, the output level of the green pixel of the imaging pixels 310 is not exceeded.

撮像画素310は、マイクロレンズ10によって最も明るい交換レンズの射出瞳径(例えばF1.0)を通過する光束をすべて受光するような形状に設計される。また、焦点検出画素313、314は、マイクロレンズ10によって撮像画素310が受光する光束に対して一対の相補的な光束をそれぞれ受光するような形状に設計される。   The imaging pixel 310 is designed in such a shape that the microlens 10 receives all the light flux that passes through the exit pupil diameter (for example, F1.0) of the brightest interchangeable lens. The focus detection pixels 313 and 314 are designed to have a shape that receives a pair of complementary light beams with respect to the light beam received by the imaging pixel 310 by the microlens 10.

図10は撮像画素310の断面図である。撮像画素310では撮像用の光電変換部11の上に近接して遮光マスク30が形成され、光電変換部11は、遮光マスク30の開ロ部30aを通過した光を受光する。遮光マスク30の上には平坦化層31が形成され、その上に色フィルター38が形成される。色フィルター38の上には平坦化層32が形成され、その上にマイクロレンズ10が形成される。マイクロレンズ10により開口部30aの形状が前方に投影される。光電変換部11は半導体回路基板29上に形成される。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the imaging pixel 310. In the imaging pixel 310, a light shielding mask 30 is formed in proximity to the photoelectric conversion unit 11 for imaging, and the photoelectric conversion unit 11 receives light that has passed through the opening 30 a of the light shielding mask 30. A planarizing layer 31 is formed on the light shielding mask 30, and a color filter 38 is formed thereon. A planarizing layer 32 is formed on the color filter 38, and the microlens 10 is formed thereon. The shape of the opening 30 a is projected forward by the microlens 10. The photoelectric conversion unit 11 is formed on the semiconductor circuit substrate 29.

図11は、焦点検出画素313、314の断面図である。焦点検出画素313、314では、焦点検出用の光電変換部13、14の上に近接して遮光マスク30が形成される。光電変換部13、14は、遮光マスク30の開口部30b、30cを通過した光を受光する。遮光マスク30の上には平坦化層31が形成され、その上にNDフィルター34が形成される。NDフィルター34の上には平坦化層32が形成され、その上にマイクロレンズ10が形成される。マイクロレンズ10により開口部30b、30cの形状が前方に投影される。光電変換部13、14は半導体回路基板29上に形成される。   FIG. 11 is a cross-sectional view of the focus detection pixels 313 and 314. In the focus detection pixels 313 and 314, a light shielding mask 30 is formed in proximity to the photoelectric detection units 13 and 14 for focus detection. The photoelectric conversion units 13 and 14 receive light that has passed through the openings 30 b and 30 c of the light shielding mask 30. A planarizing layer 31 is formed on the light shielding mask 30, and an ND filter 34 is formed thereon. A planarizing layer 32 is formed on the ND filter 34, and the microlens 10 is formed thereon. The shapes of the openings 30b and 30c are projected forward by the microlens 10. The photoelectric conversion units 13 and 14 are formed on the semiconductor circuit substrate 29.

図12は、マイクロレンズ10を用いた瞳分割型位相差検出方式の焦点検出光学系の構成を示す。なお、焦点検出画素313、314は拡大して示す。図12において、射出瞳90は、交換レンズ202の予定結像面に配置され、マイクロレンズ10の前方へ距離dの位置に設定されている。この距離dは、マイクロレンズ10の曲率、屈折率、マイクロレンズ10と光電変換部13、14との間の距離などに応じて決まる距離であって、この明細書では測距瞳距離と呼ぶ。図12には、交換レンズの光軸91、マイクロレンズ10、光電変換部13、14、焦点検出画素313、314、撮影光束71、焦点検出光束73、74が示されている。   FIG. 12 shows the configuration of a pupil division type phase difference detection type focus detection optical system using the microlens 10. Note that the focus detection pixels 313 and 314 are enlarged. In FIG. 12, the exit pupil 90 is disposed on the planned imaging plane of the interchangeable lens 202 and is set at a distance d in front of the microlens 10. The distance d is a distance determined according to the curvature and refractive index of the microlens 10, the distance between the microlens 10 and the photoelectric conversion units 13 and 14, and is referred to as a distance measuring pupil distance in this specification. FIG. 12 shows an optical axis 91 of the interchangeable lens, the microlens 10, the photoelectric conversion units 13 and 14, focus detection pixels 313 and 314, a photographing light beam 71, and focus detection light beams 73 and 74.

領域93は、開口部30bがマイクロレンズ10により投影された領域であり、この明細書では測距瞳と呼ぶ。同様に、領域94は、開ロ部30cがマイクロレンズ10により投影された測距瞳である。図12では、説明を解りやすくするために、測距瞳93、94を楕円領域で示しているが、実際には開ロ部30bの形状が拡大投影されるとともに回折によりぼやけた形状になる。   The region 93 is a region where the opening 30b is projected by the microlens 10, and is referred to as a distance measuring pupil in this specification. Similarly, the region 94 is a distance measuring pupil in which the open portion 30 c is projected by the microlens 10. In FIG. 12, for the sake of easy understanding, the distance measuring pupils 93 and 94 are shown as elliptical areas. However, in actuality, the shape of the open portion 30b is enlarged and projected and becomes blurred due to diffraction.

図12では、撮影光軸に隣接する5つの焦点検出画素を模式的に例示しているが、画面周辺部の焦点検出画素配列においても、各光電変換部13、14は、それぞれ対応した測距瞳93、94から各マイクロレンズ10に到来する光束を受光するように構成されている。焦点検出画素の配列方向は一対の測距瞳93、94の並び方向、すなわち一対の光電変換部13、14の並び方向と一致させる。   FIG. 12 schematically illustrates five focus detection pixels adjacent to the photographing optical axis. However, in the focus detection pixel array at the periphery of the screen, the photoelectric conversion units 13 and 14 each have a corresponding distance measurement. It is configured to receive a light beam coming from the pupils 93 and 94 to each microlens 10. The arrangement direction of the focus detection pixels is made to coincide with the arrangement direction of the pair of distance measuring pupils 93 and 94, that is, the arrangement direction of the pair of photoelectric conversion units 13 and 14.

マイクロレンズ10は交換レンズ202の予定結像面近傍に配置されている。マイクロレンズ10により、光電変換部13、14に近接して配置された開口部30b、30cの形状が、マイクロレンズ10から測距瞳距離dだけ離間した射出瞳90上に投影され、その投影形状は測距瞳93、94を形成する。   The microlens 10 is disposed in the vicinity of the planned imaging plane of the interchangeable lens 202. The shape of the openings 30b and 30c arranged close to the photoelectric conversion units 13 and 14 is projected by the microlens 10 onto the exit pupil 90 separated from the microlens 10 by the distance measurement pupil distance d, and the projected shape. Forms distance measuring pupils 93, 94.

光電変換部13は測距瞳93を通過し、焦点検出画素313のマイクロレンズ10に向う光束73によりマイクロレンズ10上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。また、光電変換部14は測距瞳94を通過し、焦点検出画素314のマイクロレンズ10に向う光束74によりマイクロレンズ10上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。   The photoelectric conversion unit 13 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 10 by the light beam 73 passing through the distance measuring pupil 93 and directed to the microlens 10 of the focus detection pixel 313. Further, the photoelectric conversion unit 14 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 10 by the light flux 74 that passes through the distance measuring pupil 94 and travels toward the microlens 10 of the focus detection pixel 314.

上述した2種類の焦点検出画素を直線状に多数配置し、各画素の光電変換部の出力を測距瞳93および測距瞳94に対応した出力グループにまとめることによって、測距瞳93と測距瞳94をそれぞれ通過する焦点検出用光束が画素列上に形成する一対の像の強度分布に関する情報が得られる。この情報に対して後述する像ズレ検出演算処理(相関演算処理、位相差検出処理)を施すことによって、いわゆる瞳分割型位相差検出方式で一対の像の像ズレ量が検出される。さらに、像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔と測距瞳距離の比例関係に応じた変換演算を行うことによって、予定結像面(マイクロレンズアレイの位置)に対する現在の結像面(撮影画面100上で定められる焦点検出位置における実際の結像面)の偏差(デフォーカス量)が算出される。   A large number of the two types of focus detection pixels described above are arranged in a straight line, and the output of the photoelectric conversion unit of each pixel is grouped into a distance measurement pupil 93 and an output group corresponding to the distance measurement pupil 94, thereby measuring the distance measurement pupil 93 and the measurement pupil 93. Information on the intensity distribution of the pair of images formed on the pixel array by the focus detection light beams that respectively pass through the distance pupil 94 is obtained. By applying an image shift detection calculation process (correlation calculation process, phase difference detection process), which will be described later, to this information, an image shift amount of a pair of images is detected by a so-called pupil division type phase difference detection method. Furthermore, by performing a conversion calculation according to the proportional relationship between the distance between the center of gravity of the pair of distance measurement pupils and the distance measurement pupil distance to the image shift amount, the current image formation surface (the position of the microlens array) ( A deviation (defocus amount) of an actual imaging plane at a focus detection position determined on the photographing screen 100 is calculated.

図13は、図6に示す撮像素子212の撮像画素310が受光する撮影光束の様子を図12と比較して説明するための図であって、図12と重複する部分の説明は省略する。   FIG. 13 is a diagram for explaining the state of the imaging light beam received by the imaging pixel 310 of the imaging device 212 shown in FIG. 6 in comparison with FIG. 12, and description of portions overlapping those in FIG. 12 is omitted.

撮像画素310は、マイクロレンズ10とその背後に配置された光電変換部11等から構成される。光電変換部51に近接して配置された開口部30aの形状が、マイクロレンズ10から測距瞳距離dだけ離間した射出瞳90上に投影され、その投影形状は測距瞳93、94に略外接する領域95を形成する。   The imaging pixel 310 includes the microlens 10 and the photoelectric conversion unit 11 disposed behind the microlens 10. The shape of the opening 30 a arranged in the vicinity of the photoelectric conversion unit 51 is projected onto the exit pupil 90 that is separated from the microlens 10 by the distance measurement pupil distance d, and the projection shape is substantially the distance measurement pupils 93 and 94. A circumscribed region 95 is formed.

光電変換部11は、領域95を通過してマイクロレンズ10へ向う撮影光束71によってマイクロレンズ11上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。   The photoelectric conversion unit 11 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 11 by the imaging light flux 71 that passes through the region 95 and travels toward the microlens 10.

図14、図15は、デジタルスチルカメラ201の撮像動作を示すフローチャートである。ボディ駆動制御装置214は、ステップS100でデジタルスチルカメラ201の電源がオンされると、ステップS110以降の撮像動作を開始する。ステップS110において、レンズ駆動制御装置206へ絞り調整命令を送信し、交換レンズ202の絞り値を開放F値にする。ステップS120において、撮像画素310のデータを間引き読み出しし、電子ビューファインダーに表示させる。   14 and 15 are flowcharts showing the imaging operation of the digital still camera 201. When the power of the digital still camera 201 is turned on in step S100, the body drive control device 214 starts an imaging operation after step S110. In step S110, an aperture adjustment command is transmitted to the lens drive controller 206, and the aperture value of the interchangeable lens 202 is set to the open F value. In step S120, the data of the imaging pixel 310 is read out and displayed on the electronic viewfinder.

続くステップS130では、焦点検出画素列から一対の像に対応した一対の像データを読み出す。なお、焦点検出エリアは、撮影者が焦点検出エリア選択部材(不図示)を用いて焦点検出エリア101〜103の内のいずれかを予め選択しているものとする。   In subsequent step S130, a pair of image data corresponding to the pair of images is read from the focus detection pixel array. The focus detection area is assumed to be selected in advance by the photographer using one of the focus detection areas 101 to 103 using a focus detection area selection member (not shown).

ステップS140では、読み出された一対の像データに基づいて後述する像ズレ検出演算処理(相関演算処理、位相差検出処理)を行い、像ズレ量を演算してデフォーカス量に変換する。ステップS150では、偽合焦が発生しているかを判定し、発生していない場合にはステップS151で偽合焦フラグを0とし、図15のステップS200に進む。なお、偽合焦状態とは、信頼性の高い異なるデフォーカス量が複数生じる状態であり、偽合焦の発生有無の判定処理の詳細については後述する。また、偽合焦フラグは、0の時に前回のデフォーカス検出サイクルにおいて偽合焦が発生していないことを示し、1の時に前回のデフォーカス検出サイクルにおいて偽合焦が発生していることを示す。   In step S140, an image shift detection calculation process (correlation calculation process, phase difference detection process) described later is performed based on the read pair of image data, and the image shift amount is calculated and converted into a defocus amount. In step S150, it is determined whether false focusing has occurred. If not, the false focusing flag is set to 0 in step S151, and the process proceeds to step S200 in FIG. The false in-focus state is a state in which a plurality of highly reliable different defocus amounts are generated, and details of the process for determining whether or not false in-focus occurs will be described later. When the false focus flag is 0, it indicates that false focus has not occurred in the previous defocus detection cycle, and when it is 1, it indicates that false focus has occurred in the previous defocus detection cycle. Show.

ステップS150において偽合焦が発生していると判断された場合には、異なる複数のデフォーカス量の中から真のデフォーカス量を1つ決定する必要がある。そのために、まず、ステップS152で偽合焦フラグが1であって、かつ構図変更がないか判定する。構図変更の有無は、例えば、前回のデフォーカス検出サイクルの時に読み出した電子ビューフィンダー表示用の画像を記憶しておき、今回のデフォーカス検出サイクルの時に読み出した電子ビューフィンダー表示用の画像と比較する。2つの画像間の動きベクトルが所定閾値以上の場合には構図変更ありと判定し、所定閾値以下の場合は構図変更なしと判定する。また、例えば、カメラボディの姿勢を検出する姿勢センサーをカメラボディに内蔵しておき、前回のデフォーカス検出サイクルの時に検出した姿勢情報と、今回のデフォーカス検出サイクルの時に検出した姿勢情報とを比較する。2つの姿勢情報の相違が所定閾値以上の場合には構図変更ありと判定し、所定閾値以下の場合は構図変更なしと判定するようにしてもよい。   If it is determined in step S150 that false focusing has occurred, it is necessary to determine one true defocus amount from a plurality of different defocus amounts. For this purpose, first, in step S152, it is determined whether the false focus flag is 1 and there is no composition change. For example, the electronic viewfinder display image read out during the previous defocus detection cycle is stored and compared with the electronic viewfinder display image read out during the current defocus detection cycle. To do. When the motion vector between two images is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined that there is a composition change, and when it is equal to or less than the predetermined threshold, it is determined that there is no composition change. Also, for example, a posture sensor that detects the posture of the camera body is built in the camera body, and the posture information detected during the previous defocus detection cycle and the posture information detected during the current defocus detection cycle are Compare. If the difference between the two pieces of posture information is greater than or equal to a predetermined threshold, it may be determined that there is a composition change, and if it is less than the predetermined threshold, it may be determined that there is no composition change.

ステップS152で、偽合焦フラグが1であって、かつ構図変更がないと判定された場合には、ステップS153において、偽合焦状態で生じる複数のデフォーカス量の中から所定条件を満足するデフォーカス量を真のデフォーカス量とし、図15のステップS200に進む。所定条件とは、例えば、前回のデフォーカス検出サイクルの時に決定した真のデフォーカス量から、前回のデフォーカス検出サイクルから今回のデフォーカス検出サイクルの間に駆動されたレンズの移動量をデフォーカス量の変化に換算した量を差し引いたデフォーカス量に最も近いという条件である。このような条件を満足する場合は、後述するステップS154以降の動作(絞り開口径を変更して、再度デフォーカス量を検出する動作)を省略することができる。したがって、構図変更がない状態で偽合焦が継続した場合に、絞り開口径を変化させる動作を繰り返すことなく、迅速なデフォーカス検出動作を実現することができる。   If it is determined in step S152 that the false focus flag is 1 and there is no composition change, a predetermined condition is satisfied from among a plurality of defocus amounts generated in the false focus state in step S153. The defocus amount is set as a true defocus amount, and the process proceeds to step S200 in FIG. The predetermined condition is, for example, defocusing the movement amount of the lens driven between the previous defocus detection cycle and the current defocus detection cycle from the true defocus amount determined at the previous defocus detection cycle. The condition is that it is closest to the defocus amount obtained by subtracting the amount converted to the amount change. When such a condition is satisfied, an operation after step S154 described later (an operation for detecting the defocus amount again by changing the aperture diameter) can be omitted. Therefore, when false focusing continues without changing the composition, it is possible to realize a quick defocus detection operation without repeating the operation of changing the aperture diameter of the aperture.

ステップS152で偽合焦フラグが0または構図変更があると判定された場合には、ステップS154で偽合焦フラグを1とし、ステップS155以降の絞り開口径を変更して再度デフォーカス量を検出する動作に進む。なお、電源ON直後の初回のデフォーカス検出時に偽合焦ありと判定された場合にも、ステップS154以降の処理に進む。   If it is determined in step S152 that the false focus flag is 0 or there is a composition change, the false focus flag is set to 1 in step S154, and the aperture diameter after step S155 is changed to detect the defocus amount again. Proceed to operation. Even when it is determined that there is a false focus when the first defocus is detected immediately after the power is turned on, the process proceeds to step S154 and subsequent steps.

ステップS155では、ステップS140における処理で得られた複数の像ズレ量に基づき、後述するように絞り開口径を決定する。   In step S155, the aperture diameter is determined based on a plurality of image shift amounts obtained in step S140 as will be described later.

ステップS160においてレンズ駆動制御装置206へ絞り調整命令を送信し、交換レンズ202の絞り値をステップS155で決定された絞り開口径に相当するF値にする。続くステップS170では焦点検出画素列から一対の像に対応した一対の像データを読み出す。ステップS180では、読み出された一対の像データに基づいて後述する像ズレ検出演算処理(相関演算処理、位相差検出処理)を行い、像ズレ量を演算してデフォーカス量に変換する。   In step S160, an aperture adjustment command is transmitted to the lens drive control unit 206, and the aperture value of the interchangeable lens 202 is set to an F value corresponding to the aperture diameter determined in step S155. In subsequent step S170, a pair of image data corresponding to the pair of images is read from the focus detection pixel array. In step S180, an image shift detection calculation process (correlation calculation process, phase difference detection process) described later is performed based on the read pair of image data, and the image shift amount is calculated and converted into a defocus amount.

ステップS190では、後述する処理により、絞り開放F値で得られたデフォーカス量と、ステップS155で決定された絞り開口径に相当するF値で得られたデフォーカス量とを比較し、略一致するデフォーカス量を真正のデフォーカス量とし、図15のステップS200に進む。図14のステップS190では、略一致する2つのデフォーカス量は、お互いに完全には一致してないため、それら2つのデフォーカス量の平均を真正のデフォーカス量としているが、それら2つのデフォーカス量のうちのいずれか一方を真正のデフォーカス量としても良い。   In step S190, the defocus amount obtained by the full aperture F value is compared with the defocus amount obtained by the F value corresponding to the aperture diameter determined in step S155 by a process described later, and substantially matches. The defocus amount to be performed is set as a genuine defocus amount, and the process proceeds to step S200 in FIG. In step S190 of FIG. 14, the two defocus amounts that are substantially coincident with each other are not completely coincident with each other. Therefore, the average of the two defocus amounts is set as the true defocus amount. Any one of the focus amounts may be set as the true defocus amount.

ステップS200で、合焦近傍か否か、すなわち算出されたデフォーカス量の絶対値が所定値以内であるか否かを調べる。合焦近傍でないと判定された場合は、ステップS210へ進み、デフォーカス量をレンズ駆動制御装置206へ送信し、交換レンズ202のフォーカシングレンズ210を合焦位置に駆動させる。その後、図14のステップS110へ戻って上述した動作を繰り返す。   In step S200, it is checked whether or not the focus is close, that is, whether or not the calculated absolute value of the defocus amount is within a predetermined value. If it is determined that the lens is not in focus, the process proceeds to step S210, the defocus amount is transmitted to the lens drive control device 206, and the focusing lens 210 of the interchangeable lens 202 is driven to the focus position. Then, it returns to step S110 of FIG. 14 and repeats the operation | movement mentioned above.

なお、焦点検出不能な場合もこのステップに分岐し、レンズ駆動制御装置206へスキャン駆動命令を送信し、交換レンズ202のフォーカシングレンズ210を無限から至近までの間でスキャン駆動させる。その後、ステップS110へ戻って上述した動作を繰り返す。   Even when focus detection is impossible, the process branches to this step, a scan drive command is transmitted to the lens drive control device 206, and the focusing lens 210 of the interchangeable lens 202 is driven to scan from infinity to the nearest. Then, it returns to step S110 and repeats the operation | movement mentioned above.

ステップS200で合焦近傍であると判定された場合はステップS220へ進み、シャッターボタン(不図示)の操作によりシャッターレリーズがなされたか否かを判別する。シャッターレリーズがなされていないと判定された場合はステップS110へ戻り、上述した動作を繰り返す。一方、シャッターレリーズがなされたと判定された場合はステップS230へ進み、レンズ駆動制御装置206へ絞り調整命令を送信し、交換レンズ202の絞り値を制御F値(撮影者または自動により設定されたF値)にする。絞り制御の終了後、ステップS250で撮像素子212に撮像動作を行わせ、撮像素子212の撮像画素310および全ての焦点検出画素313、314から画像データを読み出す。   If it is determined in step S200 that the focus is close to the in-focus state, the process proceeds to step S220, and it is determined whether or not a shutter release has been performed by operating a shutter button (not shown). If it is determined that the shutter release has not been performed, the process returns to step S110 and the above-described operation is repeated. On the other hand, if it is determined that the shutter release has been performed, the process proceeds to step S230, where an aperture adjustment command is transmitted to the lens drive control unit 206, and the aperture value of the interchangeable lens 202 is controlled by a control F value (F set by the photographer or automatically) Value). After completion of the aperture control, in step S250, the imaging device 212 performs an imaging operation, and image data is read from the imaging pixel 310 and all the focus detection pixels 313 and 314 of the imaging device 212.

ステップS250において、焦点検出画素列の各画素位置の画素データを焦点検出画素の周囲の撮像画素310のデータに基づいて画素補間する。続くステップS260では、撮像画素310のデータおよび補間されたデータからなる画像データをメモリカード219に記憶し、図14のステップS110へ戻って上述した動作を繰り返す。   In step S250, pixel interpolation of pixel data at each pixel position in the focus detection pixel row is performed based on data of the imaging pixels 310 around the focus detection pixel. In subsequent step S260, image data composed of the data of the imaging pixel 310 and the interpolated data is stored in the memory card 219, and the process returns to step S110 of FIG. 14 to repeat the above-described operation.

図14のステップS140、ステップS180における像ズレ検出演算処理(相関演算処理、位相差検出処理)の詳細について以下説明する。   Details of the image shift detection calculation processing (correlation calculation processing, phase difference detection processing) in step S140 and step S180 in FIG. 14 will be described below.

撮像素子212から読み出された焦点検出画素データ即ち一対のデータ列(A1〜A1、A2〜A2:Mはデータ数)に対し、特開2007−333720号公報に開示された相関演算式(1)を行い、相関量C(k)を演算する。
C(k)=Σ|A1×A2i+s+k−A2i+k×A1i+s| (1)
Correlations disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-333720 with respect to focus detection pixel data read from the image sensor 212, that is, a pair of data strings (A1 1 to A1 M , A2 1 to A2 M : M is the number of data) The calculation formula (1) is performed to calculate the correlation amount C (k).
C (k) = Σ | A1 i × A2 i + s + k− A2 i + k × A1 i + s | (1)

式(1)において、像ずらし量kは整数であり、一対の像データ列A1、A2のデータ間隔を単位とした相対的な偏位量を表すシフト値である。C(k)はシフト値kにおける一対の像データ列A1、A2の相関度を示す相関量である。また積算処理(Σ)はデータインデックスiに対して、データの所定区間に亘って行われる。またパラメータs(s=1,2,3・・・)は相関演算の周波数特性などを調整するパラメータである。 In Expression (1), the image shift amount k is an integer, and is a shift value representing a relative displacement amount in units of the data interval between the pair of image data strings A1 i and A2 i . C (k) is a correlation amount indicating the degree of correlation between the pair of image data strings A1 i and A2 i at the shift value k. The integration process (Σ) is performed over a predetermined section of data with respect to the data index i. The parameter s (s = 1, 2, 3...) Is a parameter for adjusting the frequency characteristic of the correlation calculation.

式(1)の演算結果は、図16(a)に示すように、一対のデータの相関が高いシフト量(図16(a)ではk=k=2)において相関量C(k)が極小(小さいほど相関度が高い)になる。式(2)〜(5)による3点内挿の手法を用いて連続的な相関量に対する極小値C(x)を与えるずらし量xを求める。
x=k+D/SLOP (2)
C(x)= C(k)−|D| (3)
D={C(k−1)−C(k+1)}/2 (4)
SLOP=MAX{C(k+1)−C(k),C(k−1)−C(k)} (5)
As shown in FIG. 16A, the calculation result of the expression (1) indicates that the correlation amount C (k) is obtained when the pair of data has a high correlation amount (k = k j = 2 in FIG. 16A). Minimal (the smaller the value, the higher the degree of correlation). The shift amount x that gives the minimum value C (x) with respect to the continuous correlation amount is obtained using the three-point interpolation method according to the equations (2) to (5).
x = k j + D / SLOP (2)
C (x) = C (k j ) − | D | (3)
D = {C (k j −1) −C (k j +1)} / 2 (4)
SLOP = MAX {C ( kj + 1) -C ( kj ), C ( kj- 1) -C ( kj )}} (5)

式(2)で算出されたずらし量xの信頼性があるかどうかは、以下のようにして判定される。   Whether or not the shift amount x calculated by Expression (2) is reliable is determined as follows.

図16(b)に示すように、一対のデータの相関度が低い場合は、内挿された相関量の極小値C(x)の値が大きくなる。   As shown in FIG. 16B, when the degree of correlation between the pair of data is low, the value of the minimum value C (x) of the interpolated correlation amount becomes large.

したがって、C(x)が所定の閾値以上の場合は算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。   Therefore, when C (x) is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the calculated shift amount has low reliability, and the calculated shift amount x is canceled.

あるいは、C(x)をデータのコントラストで規格化するために、コントラストに比例した値となるSLOPでC(x)を除した値が所定値以上の場合は、算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。   Alternatively, in order to normalize C (x) with the contrast of data, when the value obtained by dividing C (x) by SLOP that is proportional to the contrast is equal to or greater than a predetermined value, the reliability of the calculated shift amount Is determined to be low, and the calculated shift amount x is canceled.

あるいはまた、コントラストに比例した値となるSLOPが所定値以下の場合は、被写体が低コントラストであり、算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。   Alternatively, when SLOP that is a value proportional to the contrast is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the subject has low contrast and the reliability of the calculated shift amount is low, and the calculated shift amount x is canceled.

図16(c)に示すように、一対のデータの相関度が低く、シフト範囲kmin〜kmaxの間で相関量C(k)の落ち込みがない場合は、極小値C(x)を求めることができず、このような場合は焦点検出不能と判定する。   As shown in FIG. 16C, when the correlation between the pair of data is low and there is no drop in the correlation amount C (k) between the shift ranges kmin to kmax, the minimum value C (x) is obtained. In such a case, it is determined that the focus cannot be detected.

算出されたずらし量xの信頼性があると判定された場合は、式(6)により像ズレ量shftに換算される。
shft=PY・x (6)
When it is determined that the calculated shift amount x is reliable, the image shift amount shft is converted by the equation (6).
shft = PY · x (6)

式(6)において、PYは焦点検出画素313、314による像の検出ピッチである。焦点検出画素の配列においては2種類の焦点検出画素が交互に配置されているので、検出ピッチPYは撮像画素310の画素ピッチの2倍となる。   In Expression (6), PY is an image detection pitch by the focus detection pixels 313 and 314. Since two types of focus detection pixels are alternately arranged in the focus detection pixel array, the detection pitch PY is twice the pixel pitch of the imaging pixels 310.

式(6)で算出された像ズレ量に変換係数Kdを乗じてデフォーカス量defへ変換する。変換係数Kdはレンズ情報に含まれる絞り開口のF値に対応した変換係数である。
def=Kd・shft (7)
The image shift amount calculated by Expression (6) is multiplied by a conversion coefficient Kd to convert it to a defocus amount def. The conversion coefficient Kd is a conversion coefficient corresponding to the F value of the aperture opening included in the lens information.
def = Kd · shft (7)

図17は、像ズレ量(光学系の光軸に垂直な方向における一対の像の相対的な偏位量)をデフォーカス量(光学系の光軸方向における基準面、すなわち撮像面に対する実際の像面の偏位量)に変換する場合の説明図である。   FIG. 17 shows an image shift amount (relative deviation amount of a pair of images in a direction perpendicular to the optical axis of the optical system) as a defocus amount (actual surface relative to a reference plane in the optical axis direction of the optical system, that is, an imaging surface). It is an explanatory diagram in the case of conversion to (deviation amount of image plane).

図17において、撮像面110、像面140、絞り面125、光軸91、デフォーカス量(撮像面110から像面140までの距離)def、撮像面110から絞り面125までの距離PO、絞りF値がF1の場合の一対の焦点検出光束のそれぞれの中心光束が絞り面と交差する位置G1、G2、絞りF値がF2(<F1)の場合の一対の焦点検出光束のそれぞれの中心光束が絞り面と交差する位置G3、G4、位置G1と位置G2の間の距離Q1、位置G3と位置G4の間の距離Q2、絞りF値がF1の場合の一対の像の像ズレ量S1、絞りF値がF2の場合の一対の像の像ズレ量S2、絞りF値がF1の場合の一対の焦点検出光束の中心光束の開き角θ1、絞りF値がF2の場合の一対の焦点検出光束の中心光束の開き角θ2を示す。なお、距離POは、交換レンズ202の種類に応じて変化するが、その平均的な距離は図3の測距瞳距離dに略等しく設定される。デフォーカス量defが距離POに比較して小さい場合(すなわちPO−def≒POと近似できる場合)には、絞りF値がF1の場合のデフォーカス量defは式(8)で算出される。
def=S1/(2・Tan(θ1/2))=S1・PO/Q1 (8)
In FIG. 17, the imaging surface 110, the image surface 140, the diaphragm surface 125, the optical axis 91, the defocus amount (distance from the imaging surface 110 to the image surface 140) def, the distance PO from the imaging surface 110 to the diaphragm surface 125, the diaphragm Positions G1 and G2 where the central light beams of the pair of focus detection light beams when the F value is F1 intersect the diaphragm surface, and the central light beams of the pair of focus detection light beams when the aperture F value is F2 (<F1) Are positions G3 and G4 at which the diaphragm surface intersects, a distance Q1 between the positions G1 and G2, a distance Q2 between the position G3 and the position G4, and an image shift amount S1 of the pair of images when the aperture F value is F1, An image shift amount S2 of a pair of images when the aperture F value is F2, a center beam opening angle θ1 of a pair of focus detection beams when the aperture F value is F1, and a pair of focus detections when the aperture F value is F2. The opening angle θ2 of the central light beam of the light beam is shown. Although the distance PO varies depending on the type of the interchangeable lens 202, the average distance is set substantially equal to the distance measuring pupil distance d in FIG. When the defocus amount def is small compared to the distance PO (that is, when it can be approximated as PO−def≈PO), the defocus amount def when the aperture F value is F1 is calculated by Expression (8).
def = S1 / (2 · Tan (θ1 / 2)) = S1 · PO / Q1 (8)

従って、絞りF値がF1の場合の変換係数Kd1は数式9で表される。
Kd1=1/(2・Tan(θ1/2))=PO/Q1 (9)
Therefore, the conversion coefficient Kd1 when the aperture F value is F1 is expressed by Equation 9.
Kd1 = 1 / (2 · Tan (θ1 / 2)) = PO / Q1 (9)

同様に、絞りF値がF2(>F1)の場合のデフォーカス量defおよび変換係数Kd2は式(10)、(11)で算出される。
def=S2/(2・Tan(θ2/2))=S2・PO/Q2 (10)
Kd2=1/(2・Tan(θ2/2))=PO/Q2 (11)
Similarly, the defocus amount def and the conversion coefficient Kd2 when the aperture F value is F2 (> F1) are calculated by Expressions (10) and (11).
def = S2 / (2 · Tan (θ2 / 2)) = S2 · PO / Q2 (10)
Kd2 = 1 / (2 · Tan (θ2 / 2)) = PO / Q2 (11)

交換レンズ側には絞りF値に応じた変換係数Kdがレンズ情報として記憶されている。ある絞りF値で算出された像ズレ量をデフォーカス量に変換する場合には、その絞りF値に対応する変換係数Kdが用いられることになる。   On the interchangeable lens side, a conversion coefficient Kd corresponding to the aperture F value is stored as lens information. When the image shift amount calculated with a certain aperture F value is converted into a defocus amount, a conversion coefficient Kd corresponding to the aperture F value is used.

以上の説明は、偽合焦が発生しない単純な場合のデフォーカス量算出の説明であった。すなわち、図16で示したように相関量の極小値が1カ所のみ存在する場合であったが、形成される像の波形によっては極小値が複数カ所に発生する場合があり、そのような場合を偽合焦と称している。   The above description is the description of the defocus amount calculation in a simple case where false focusing does not occur. That is, as shown in FIG. 16, there is a case where there is only one minimum value of the correlation amount. However, depending on the waveform of the formed image, there may be a case where the minimum value occurs at a plurality of locations. Is called false in-focus.

まず偽合焦により相関量の極小値が2カ所に発生する場合について説明する。   First, a case where the minimum value of the correlation amount occurs at two locations due to false focusing will be described.

図18は、偽合焦が発生する像の信号を関数H0(y)で示しており、中央のピークR0(y=0)から離れた位置にピークR0に類似したピークT0が存在する。なお、yは撮像面上における光軸からの距離を表している。   FIG. 18 shows an image signal in which false focusing occurs as a function H0 (y), and a peak T0 similar to the peak R0 exists at a position away from the central peak R0 (y = 0). Here, y represents the distance from the optical axis on the imaging surface.

図19(a)、(b)は、絞り開口F値が開放F値においてこのような像がデフォーカスした面に形成されている場合に、焦点検出画素配列が生成する一対の像の信号の関数H1(y)、H2(y)を示している。関数H1(y)、H2(y)は、デフォーカス量に応じて元の関数H0(y)をy=0を基準にそれぞれ反対方向にずらした関数となっている。関数H1(y)、H2(y)において、ピークR1とピークR2とは、デフォーカス量に応じた像ズレ量y1だけ相対的に偏位している。また、ピークR1とピークR1に類似したピークT2は、像ズレ量y2だけ相対的に偏位している。   FIGS. 19A and 19B show a pair of image signals generated by the focus detection pixel array when such an image is formed on a defocused surface with an aperture F value being an open F value. Functions H1 (y) and H2 (y) are shown. The functions H1 (y) and H2 (y) are functions obtained by shifting the original function H0 (y) in opposite directions based on y = 0 in accordance with the defocus amount. In the functions H1 (y) and H2 (y), the peak R1 and the peak R2 are relatively displaced by an image shift amount y1 corresponding to the defocus amount. Further, the peak R1 and the peak T2 similar to the peak R1 are relatively displaced by the image shift amount y2.

関数H1(y)のピークR1を含む区間W1を一方のデータ列(式(1)のA1)とし、関数H2(y)を相対的にシフトしたものをもう一方のデータ列(式(1)のA2)として式(1)の相関演算を適用すると、横軸をずらし量kとして算出される相関量C(k)は、図21(a)に示すグラフとなる。 The section W1 including the peak R1 of the function H1 (y) is defined as one data string (A1 i in Expression (1)), and the function H2 (y) is relatively shifted to the other data string (Expression (1) When the correlation calculation of Equation (1) is applied as A2 i ) of), the correlation amount C (k) calculated with the horizontal axis as the shift amount k becomes the graph shown in FIG.

図21(a)に示すグラフにおいて、相関量C(k)の落ち込み(極小値)V1、V2に対応するずらし量k1、k2が2つのデータの相関度が高いずらし量となる。   In the graph shown in FIG. 21A, the shift amounts k1 and k2 corresponding to the drop (minimum values) V1 and V2 of the correlation amount C (k) are the shift amounts with high correlation between the two data.

落ち込みV1に対応するずらし量k1は、図19(a)の関数H1(y)のピークR1と図19(b)の関数H2(y)のピークR2との一致によって得られるずらし量、即ち区間W1における関数H1(y)を基準として関数H2(y)をy1だけ右側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k1 corresponding to the drop V1 is the shift amount obtained by matching the peak R1 of the function H1 (y) in FIG. 19A with the peak R2 of the function H2 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H2 (y) is shifted to the right by y1 with reference to the function H1 (y) at W1.

落ち込みV2に対応するずらし量k2は図19(a)の関数H1(y)のピークR1と図19(b)の関数H2(y)のピークT2との一致によって得られるずらし量、即ち区間W1における関数H1(y)を基準として関数H2(y)をy2だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k2 corresponding to the drop V2 is the shift amount obtained by matching the peak R1 of the function H1 (y) in FIG. 19A and the peak T2 of the function H2 (y) in FIG. 19B, that is, the section W1. This corresponds to the shift amount when the function H2 (y) is shifted to the left by y2 with reference to the function H1 (y).

落ち込みV1、V2の相関量E1、E2(E1,E2は所定閾値E0以下)はほとんど同じ値となるので、どちらの落ち込みが関数H1(y)とH2(y)の正しい一致を示す相関量かわからない。落ち込みV2に対応するずらし量k2を2つの関数のずらし量として採用した場合には、全く間違った焦点検出結果を算出してしまうことになる。   Since the correlation amounts E1 and E2 of the drops V1 and V2 (E1 and E2 are equal to or less than the predetermined threshold value E0) have almost the same value, which drop indicates the correlation amount indicating the correct match between the functions H1 (y) and H2 (y). do not know. When the shift amount k2 corresponding to the drop V2 is adopted as the shift amount of the two functions, a completely wrong focus detection result is calculated.

以上は、相関量の極小値が2カ所に発生する場合についての説明であったが、一般的に相関演算において信頼性の高い(相関値が所定閾値の以下)相関量の極小値が複数箇所(2カ所以上)発見された場合には、ステップS150において偽合焦が発生したと判定し、真のデフォーカス量を決定するために以降の処理を行うことになる。   The above is a description of the case where the minimum value of the correlation amount occurs in two places. Generally, the correlation calculation is highly reliable (the correlation value is equal to or less than a predetermined threshold value). If it is found (two or more locations), it is determined in step S150 that a false focus has occurred, and the subsequent processing is performed to determine the true defocus amount.

なお、相関量の極小値の信頼性は、相関値と所定閾値との比較によって決定してもよいし、図16(b)で説明した方法によって決定してもよい。   Note that the reliability of the minimum value of the correlation amount may be determined by comparing the correlation value with a predetermined threshold value, or may be determined by the method described with reference to FIG.

次に、偽合焦ありと判定された場合の図14のステップS155の処理(絞り開口径の決定)からステップS190までの処理について説明する。   Next, the process from step S155 (determination of the aperture diameter) to step S190 in FIG. 14 when it is determined that there is a false focus will be described.

まず、相関量の極小値が2カ所に発生する場合について説明する。   First, the case where the minimum value of the correlation amount occurs at two locations will be described.

極小値が2カ所の場合には、絞り開口径(絞り開口F値)は開放F値と異なるF値であれば構わない。   When there are two minimum values, the aperture diameter (diaphragm aperture F value) may be any F value different from the open F value.

具体的には、絞り開口F値をFA(例えば開放F値より1段暗いF値とした場合、開放F値がF2.0の場合はFAの開口F値はF2.8)として、該絞り開口F値FAに絞りを制御し、その状態で焦点検出画素からデータを読みだし、該データに対し上述と同様な相関演算処理を行う。図20(a)、(b)は、絞り開口F値がFAにおいて、図18に示した像がデフォーカスした面に形成されている場合に、焦点検出画素配列が生成する一対の像の信号の関数H3(y)、H4(y)を示している。関数H3(y)、H4(y)は、デフォーカス量に応じて元の関数H0(y)をそれぞれy=0を基準にして反対方向にずらした関数となっている。関数H3(y)、H4(y)において、ピークR3とピークR4とは、デフォーカス量に応じた像ズレ量y3だけ相対的に偏位しており、また、ピークR3とピークT4とは、像ズレ量y4だけ相対的に偏位している。絞り開口F値FAは、開放F値より大きなF値であるので、同じデフォーカス量に対しては、相対的な像ズレ量は小さな値となる。そのため、像ズレ量において|y3|<|y1|となるとともに、|y2−y1|=|y4−y3|となる。   Specifically, the aperture F value is set to FA (for example, when the F value is one step darker than the open F value, and when the open F value is F2.0, the aperture F value of the FA is F2.8). In this state, the aperture is controlled to the aperture F value FA, data is read from the focus detection pixel, and the correlation calculation process similar to the above is performed on the data. FIGS. 20A and 20B show a pair of image signals generated by the focus detection pixel array when the diaphragm aperture F value is FA and the image shown in FIG. 18 is formed on the defocused surface. The functions H3 (y) and H4 (y) are shown. The functions H3 (y) and H4 (y) are functions in which the original function H0 (y) is shifted in the opposite direction based on y = 0 in accordance with the defocus amount. In the functions H3 (y) and H4 (y), the peak R3 and the peak R4 are relatively displaced by an image shift amount y3 corresponding to the defocus amount, and the peak R3 and the peak T4 are The image displacement amount y4 is relatively displaced. The diaphragm aperture F value FA is an F value larger than the open F value, and therefore the relative image shift amount is a small value for the same defocus amount. Therefore, in the image shift amount, | y3 | <| y1 | and | y2-y1 | = | y4-y3 |.

関数H3(y)のピークR3を含む区間W2を一方のデータ列(式(1)のA1)とし、関数H4(y)を相対的にシフトしたものをもう一方のデータ列(式(1)のA2)として式(1)の相関演算を適用すると、横軸をずらし量kとして算出される相関量C(k)を示した場合に、図21(b)に示すグラフとなる。 The section W2 including the peak R3 of the function H3 (y) is defined as one data string (A1 i in Expression (1)), and the function H4 (y) is relatively shifted to the other data string (Expression (1) When the correlation calculation of Equation (1) is applied as A2 i ) of (), the correlation amount C (k) calculated with the horizontal axis as the shift amount k is shown in the graph of FIG.

図21(b)に示すグラフにおいて、相関量C(k)の落ち込み(極小値)V3、V4に対応するずらし量k3、k4が2つのデータの相関度が高いずらし量となる。   In the graph shown in FIG. 21B, the shift amounts k3 and k4 corresponding to the drop (minimum values) V3 and V4 of the correlation amount C (k) are the shift amounts with high correlation between the two data.

落ち込みV3に対応するずらし量k3は、図20(a)の関数H3(y)のピークR3と図20(b)の関数H4(y)のピークR4との一致によって得られるずらし量、即ち区間W2における関数H3(y)を基準として関数H4(y)をy3だけ右側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k3 corresponding to the drop V3 is the shift amount obtained by matching the peak R3 of the function H3 (y) in FIG. 20A and the peak R4 of the function H4 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H4 (y) is shifted to the right by y3 with reference to the function H3 (y) at W2.

落ち込みV4に対応するずらし量k4は、図20(a)の関数H3(y)のピークR3と図20(b)の関数H4(y)のピークT4との一致によって得られるずらし量、即ち区間W2における関数H3(y)を基準として関数H4(y)をy4だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k4 corresponding to the drop V4 is the shift amount obtained by matching the peak R3 of the function H3 (y) in FIG. 20A and the peak T4 of the function H4 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H4 (y) is shifted to the left by y4 with reference to the function H3 (y) at W2.

落ち込みV3、V4の相関量E3、E4(E3、E4は所定閾値E0以下)はほとんど同じ値となるので、どちらの落ち込みが関数H3(y)とH4(y)の正しい一致を示す相関量かわからない。   Since the correlation amounts E3 and E4 of the drops V3 and V4 (E3 and E4 are equal to or less than the predetermined threshold value E0) have almost the same value, which drop indicates the correlation amount indicating the correct match between the functions H3 (y) and H4 (y). do not know.

ここで、開放F値において得られたずらし量k1、k2を像ズレ量y1、y2に変換した後、開放F値における変換係数Kd0を用い、式(6)および(7)によりデフォーカス量def1、def2に変換する。また、絞り開口F値FAで得られたずらし量k3、k4を像ズレ量y3、y4に変換した後、絞り開口F値FAにおける変換係数Kd3を用い、式(6)および(7)によりデフォーカス量def3、def4に変換する。   Here, after the shift amounts k1 and k2 obtained in the open F value are converted into the image shift amounts y1 and y2, the defocus amount def1 is expressed by the equations (6) and (7) using the conversion coefficient Kd0 in the open F value. , Def2. Further, after the shift amounts k3 and k4 obtained with the aperture value F value FA are converted into the image shift amounts y3 and y4, the conversion coefficient Kd3 at the aperture value F value FA is used, and the values are expressed by equations (6) and (7). The focus amounts are converted into def3 and def4.

図22は、像ズレ量yからデフォーカス量defへの線形な変換を、変換係数Kを傾きとした直線を用いて模式的に表したグラフであって、def=K×yの関係を示している。   FIG. 22 is a graph schematically showing linear conversion from the image shift amount y to the defocus amount def using a straight line with the conversion coefficient K as an inclination, and shows a relationship of def = K × y. ing.

図22において、開放F値で得られた像ズレ量y1、y2が変換係数Kd0によりデフォーカス量def1、def2に変換され、開口F値FAで得られた像ズレ量y3、y4が変換係数Kd3によりデフォーカス量def3、def4に変換される。   In FIG. 22, the image shift amounts y1 and y2 obtained with the open F value are converted into defocus amounts def1 and def2 by the conversion coefficient Kd0, and the image shift amounts y3 and y4 obtained with the aperture F value FA are converted into the conversion coefficient Kd3. Is converted into defocus amounts def3 and def4.

像ズレ量y1、y3が絞り開放F値および開口F値FAにおける真のデフォーカス量に対応しているので、像ズレ量y1、y3に対応したデフォーカス量def1とdef3はほぼ同じ値となり、像ズレ量y2、y4に対応したデフォーカス量def2とdef4および真のデフォーカス量def1(≒def3)は異なる値となる。   Since the image shift amounts y1 and y3 correspond to the true defocus amounts at the full aperture F value and the aperture F value FA, the defocus amounts def1 and def3 corresponding to the image shift amounts y1 and y3 are substantially the same values, The defocus amounts def2 and def4 and the true defocus amount def1 (≈def3) corresponding to the image shift amounts y2 and y4 are different values.

換言すると、異なる絞り開口F値(開放F値および開口F値FA)で得られた複数のデフォーカス量の中で略一致するデフォーカス量が真のデフォーカス量である。   In other words, a defocus amount that substantially matches among a plurality of defocus amounts obtained at different aperture F values (open F value and aperture F value FA) is a true defocus amount.

従って、デフォーカス量def1〜def4を比較し、差が所定閾値内にあるものを抽出し、抽出したデフォーカス量(この場合ではdef1とdef3)に基づいて真のデフォーカス量を求める。たとえば、def1とdef3とを平均しても良いし、def1またはdef2のいずれかを選択してもよい。   Therefore, the defocus amounts def1 to def4 are compared, the one whose difference is within the predetermined threshold is extracted, and the true defocus amount is obtained based on the extracted defocus amounts (in this case, def1 and def3). For example, def1 and def3 may be averaged, or either def1 or def2 may be selected.

以上は、相関量の極小値が2カ所に発生する場合についての説明であったが、極小値が3カ所以上発生している場合には、極小値が2カ所の場合と同じように絞り開口径を一律に開口F値FAとしてデフォーカス量を検出すると、開放F値でのデフォーカス量と開口F値FAでのデフォーカス量においてデフォーカス量の一致が複数発生する可能性があり、その場合には真のデフォーカス量が決定できなくなってしまう。   The above is a description of the case where the minimum value of the correlation amount occurs at two locations. However, when there are three or more minimum values, the aperture is opened as in the case where the minimum value is two locations. If the defocus amount is detected with the aperture uniformly set as the aperture F value FA, there may be a plurality of coincidence of defocus amounts in the defocus amount at the open F value and the defocus amount at the aperture F value FA. In this case, the true defocus amount cannot be determined.

以下は、開放F値でのデフォーカス量と開口F値FAでのデフォーカス量においてデフォーカス量の一致が複数発生する場合の説明である。   The following is a description of a case where a plurality of defocus amounts coincide between the defocus amount at the open F value and the defocus amount at the opening F value FA.

図23は、像の信号を関数H10(y)で示しており、図18の関数H0(y)と同じ位置にピークR0とピークT0があり、さらにピークR0とピークT0の中間の位置にピークR0に類似したピークS0が存在する。   FIG. 23 shows an image signal as a function H10 (y). There are a peak R0 and a peak T0 at the same position as the function H0 (y) in FIG. 18, and a peak at a position between the peak R0 and the peak T0. There is a peak S0 similar to R0.

図24(a)、(b)は、絞り開口F値が開放F値において、このような像が図19と同じデフォーカス面に形成されている場合に、焦点検出画素配列が生成する一対の像の信号の関数H11(y)、H12(y)を示している。関数H11(y)、H12(y)において、ピークR1とピークR2とはデフォーカス量に応じた像ズレ量y1だけ相対的に偏位しており、また、ピークR1とピークT2とは像ズレ量y2だけ相対的に偏位し、ピークR1とピークS2とは像ズレ量y5だけ相対的に偏位している。   24A and 24B show a pair of focus detection pixel arrays generated when such an image is formed on the same defocus plane as in FIG. 19 when the aperture F value is the open F value. The functions H11 (y) and H12 (y) of the image signal are shown. In the functions H11 (y) and H12 (y), the peak R1 and the peak R2 are relatively displaced by an image shift amount y1 corresponding to the defocus amount, and the peak R1 and the peak T2 are image shifted. The amount y2 is relatively displaced, and the peak R1 and the peak S2 are relatively displaced by an image shift amount y5.

関数H11(y)のピークR1を含む区間W1を基準として関数H12(y)を相対的にシフトして相関量C(k)を求めると図26(a)に示すグラフとなる。   When the correlation amount C (k) is obtained by relatively shifting the function H12 (y) with the section W1 including the peak R1 of the function H11 (y) as a reference, the graph shown in FIG.

図26(a)に示すグラフにおいて、相関量C(k)の落ち込み(極小値)V1、V2、V5に対応するずらし量k1、k2、k5が2つの関数の相関度が高いシフト値となる。   In the graph shown in FIG. 26A, the shift amounts k1, k2, and k5 corresponding to the drop (minimum values) V1, V2, and V5 of the correlation amount C (k) are the shift values with high correlation between the two functions. .

落ち込みV1に対応するずらし量k1は図24(a)の関数H11(y)のピークR1と図24(b)の関数H12(y)のピークR2との一致によって得られるずらし量、即ち区間W1における関数H11(y)を基準として関数H12(y)をy1だけ右側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k1 corresponding to the drop V1 is the shift amount obtained by matching the peak R1 of the function H11 (y) in FIG. 24A and the peak R2 of the function H12 (y) in FIG. 24B, that is, the section W1. This corresponds to the amount of shift when the function H12 (y) is shifted to the right by y1 with the function H11 (y) at.

落ち込みV2に対応するずらし量k2は、図24(a)の関数H11(y)のピークR1と図24(b)の関数H12(y)のピークT2との一致によって得られるずらし量、即ち区間W1における関数H11(y)を基準として関数H12(y)をy2だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k2 corresponding to the drop V2 is the shift amount obtained by matching the peak R1 of the function H11 (y) in FIG. 24A and the peak T2 of the function H12 (y) in FIG. This corresponds to a shift amount when the function H12 (y) is shifted to the left by y2 with reference to the function H11 (y) in W1.

落ち込みV5に対応するずらし量k5は図24(a)の関数H11(y)のピークR1と図24(b)の関数H12(y)のピークS2との一致によって得られるずらし量、即ち区間W1における関数H11(y)を基準として関数H12(y)をy5だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k5 corresponding to the drop V5 is the shift amount obtained by matching the peak R1 of the function H11 (y) in FIG. 24A and the peak S2 of the function H12 (y) in FIG. 24B, that is, the section W1. This corresponds to the shift amount when the function H12 (y) is shifted to the left by y5 with reference to the function H11 (y).

落ち込みV1、V2、V5の相関量E1、E2、E5(E1、E2、E5は所定閾値E0以下)はほとんど同じ値となるので、いずれの落ち込みが関数H11(y)とH12(y)の正しい一致を示す相関量かわからない。   Since the correlation amounts E1, E2, and E5 of the drops V1, V2, and V5 (E1, E2, and E5 are equal to or less than the predetermined threshold value E0) have almost the same value, any drop is correct in the functions H11 (y) and H12 (y). I don't know the amount of correlation that shows a match.

また、絞り開口F値をFA(極小値が2カ所の場合と同じF値)として、同様にしてデフォーカス量を検出する場合を以下に説明する。図25(a)、(b)は、絞り開口F値がFAにおいて、図23に示した像が図24と同じデフォーカス面に形成されている場合に、焦点検出画素配列が生成する一対の像の信号の関数H13(y)、H14(y)を示している。   A case where the aperture value F is FA (the same F value as in the case of two minimum values) and the defocus amount is detected in the same manner will be described below. 25 (a) and 25 (b) show a pair of focus detection pixel arrays generated when the aperture F value is FA and the image shown in FIG. 23 is formed on the same defocus plane as FIG. The functions H13 (y) and H14 (y) of the image signal are shown.

関数H13(y)、H14(y)において、ピークR3とピークR4とはデフォーカス量に応じた像ズレ量y3だけ相対的に偏位しており、また、ピークR3とピークT4とは像ズレ量y4だけ相対的に偏位し、ピークR3とピークS4とは像ズレ量y6だけ相対的に偏位している。   In the functions H13 (y) and H14 (y), the peak R3 and the peak R4 are relatively displaced by an image shift amount y3 corresponding to the defocus amount, and the peak R3 and the peak T4 are image shifted. The amount y4 is relatively displaced, and the peak R3 and the peak S4 are relatively displaced by an image shift amount y6.

関数H13(y)のピークR3を含む区間W2を基準として関数H14(y)を相対的にシフトして相関量C(k)を求めると、図26(b)に示すグラフとなる。   If the correlation amount C (k) is obtained by relatively shifting the function H14 (y) with the section W2 including the peak R3 of the function H13 (y) as a reference, a graph shown in FIG. 26B is obtained.

図26(b)に示すグラフにおいて、相関量C(k)の落ち込み(極小値)V3、V4、V6に対応するずらし量k3、k4、k6が、2つの関数の相関度が高いずらし量となる。   In the graph shown in FIG. 26B, the shift amounts k3, k4, and k6 corresponding to the drop (minimum value) V3, V4, and V6 of the correlation amount C (k) are the shift amounts having high correlation between the two functions. Become.

落ち込みV3に対応するずらし量k3は、図25(a)の関数H13(y)のピークR3と図25(b)の関数H14(y)のピークR4との一致によって得られるずらし量、即ち区間W2における関数H13(y)を基準として関数H14(y)をy3だけ右側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k3 corresponding to the drop V3 is the shift amount obtained by matching the peak R3 of the function H13 (y) in FIG. 25A and the peak R4 of the function H14 (y) in FIG. This corresponds to the amount of shift when the function H14 (y) is shifted to the right by y3 with reference to the function H13 (y) at W2.

落ち込みV4に対応するずらし量k4は、図25(a)の関数H13(y)のピークR3と図25(b)の関数H14(y)のピークT4との一致によって得られるずらし量、即ち区間W2における関数H13(y)を基準として関数H14(y)をy4だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k4 corresponding to the drop V4 is the shift amount obtained by matching the peak R3 of the function H13 (y) in FIG. 25A with the peak T4 of the function H14 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H14 (y) is shifted to the left by y4 with reference to the function H13 (y) at W2.

落ち込みV6に対応するずらし量k6は、図25(a)の関数H13(y)のピークR3と図25(b)の関数H13(y)のピークS4との一致によって得られるずらし量、即ち区間W2における関数H13(y)を基準として関数H14(y)をy6だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k6 corresponding to the drop V6 is the shift amount obtained by matching the peak R3 of the function H13 (y) in FIG. 25A with the peak S4 of the function H13 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H14 (y) is shifted to the left by y6 with reference to the function H13 (y) at W2.

落ち込みV3、V4、V6の相関量E3、E4、E6(E3、E4、E6は所定閾値E0以下)はほとんど同じ値となるので、いずれの落ち込みが関数H13(y)とH13(y)の正しい一致を示す相関量かわからない。   Since the correlation amounts E3, E4, and E6 of the drops V3, V4, and V6 (E3, E4, and E6 are equal to or less than the predetermined threshold E0) have almost the same value, any drop is correct in the functions H13 (y) and H13 (y). I don't know the amount of correlation that shows a match.

ここで、開放F値において得られたずらし量k1、k2、k5を像ズレ量y1,y2、y5に変換した後、開放F値における変換係数Kd0を用いデフォーカス量def1、def2、def5に変換する。また、絞り開口F値FAで得られたずらし量k3、k4、k6を像ズレ量y3、y4、y6に変換した後、絞り開口F値FAにおける変換係数Kd3を用いデフォーカス量def3、def4、def6に変換する。   Here, the shift amounts k1, k2, and k5 obtained at the open F value are converted into image shift amounts y1, y2, and y5, and then converted into defocus amounts def1, def2, and def5 using the conversion coefficient Kd0 at the open F value. To do. Further, after the shift amounts k3, k4, and k6 obtained at the aperture value F value FA are converted into image displacement amounts y3, y4, and y6, the defocus amounts def3, def4, Convert to def6.

図27は図22と同様な図であって、開放F値で得られた像ズレ量y1、y2、y5が、変換係数Kd0によりデフォーカス量def1、def2、def5に変換され、開口F値FAで得られた像ズレ量y3、y4、y6が、変換係数Kd3によりデフォーカス量def3、def4、def6に変換されることを示している。   FIG. 27 is a diagram similar to FIG. 22, and image shift amounts y1, y2, and y5 obtained with the open F value are converted into defocus amounts def1, def2, and def5 by the conversion coefficient Kd0, and the aperture F value FA. It is shown that the image shift amounts y3, y4, and y6 obtained in the above are converted to defocus amounts def3, def4, and def6 by the conversion coefficient Kd3.

像ズレ量y1、y3が絞り開放F値および開口F値FAにおける真のデフォーカス量に対応しているので、像ズレ量y1、y3に対応したデフォーカス量def1とdef3とはほぼ同じ値となる。像ズレ量y5、y4に対応したデフォーカス量def5とdef4および真のデフォーカス量def1(≒def3)は異なる値となる。しかし、像ズレ量y2、y6に対応したデフォーカス量def2とdef6とはほぼ同じ値となる。すなわち、デフォーカス量の一致が複数発生し、どちらのデフォーカス量が真のデフォーカス量による一致であるか判別できなくなる状態が発生する。   Since the image shift amounts y1 and y3 correspond to true defocus amounts at the full aperture F value and the aperture F value FA, the defocus amounts def1 and def3 corresponding to the image shift amounts y1 and y3 are substantially the same values. Become. The defocus amounts def5 and def4 corresponding to the image shift amounts y5 and y4 and the true defocus amount def1 (≈def3) are different values. However, the defocus amounts def2 and def6 corresponding to the image shift amounts y2 and y6 are substantially the same value. That is, a plurality of coincidence of defocus amounts occurs, and it becomes impossible to determine which defocus amount coincides with the true defocus amount.

そこで、相関量の極小値が3カ所以上発生する場合については、デフォーカス量の一致が複数発生しないような絞り開口径のF値を、開放F値の像ズレ量(シフト値)に基づいて事前に決定し、該決定された絞り開口F値でデフォーカス量を検出し、真のデフォーカス量を決定する。   Therefore, when the minimum value of the correlation amount occurs at three or more locations, the F value of the aperture diameter that does not cause a plurality of coincidence of defocus amounts is set based on the image shift amount (shift value) of the open F value. The defocus amount is determined in advance, and the defocus amount is detected by the determined aperture opening F value, and the true defocus amount is determined.

以下、簡単のために、相関量の極小値が3カ所発生する場合について説明するが、3カ所以上の場合についても容易に拡張可能である。   Hereinafter, for the sake of simplicity, the case where three minimum values of the correlation amount occur will be described. However, the case where there are three or more correlation values can be easily expanded.

開放F値において、図24(b)のように3つの像ズレ量y1、y2、y5があり、これに対応してデフォーカス量def1、def2、def5が算出される場合を考える。   Consider a case where there are three image shift amounts y1, y2, and y5 as shown in FIG. 24B and the defocus amounts def1, def2, and def5 are calculated corresponding to the open F value.

像ズレ量の間隔|y2−y1|、|y2−y5|、|y5−y1|に対応するデフォーカス量は|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|となる。   The defocus amounts corresponding to the image misalignment intervals | y2-y1 |, | y2-y5 |, | y5-y1 | are | def2-def1 |, | def2-def5 |, and | def5-def1 |.

ところで、絞り開口F値を変更しても複数のピーク像の間隔(すなわち、像ズレ量の差)自体は普遍である。例えば、開放F値においては、図24(b)のようにピークT2とピークR2との間隔は像ズレ量の差|y2−y1|であるが、開口F値がFAにおいては、図25(b)のようにピークT4とピークR4との間隔は像ズレ量の差|y4−y3|となり、これは|y2−y1|に一致する。   By the way, even if the aperture value F is changed, the interval between the plurality of peak images (that is, the difference in image shift amount) itself is universal. For example, in the open F value, as shown in FIG. 24B, the interval between the peak T2 and the peak R2 is the difference in image shift amount | y2-y1 |. However, when the aperture F value is FA, FIG. As shown in b), the distance between the peak T4 and the peak R4 is the image shift amount difference | y4-y3 |, which matches | y2-y1 |.

従って、開放F値における像ズレ量の間隔|y2−y1|、|y2−y5|、|y5−y1|を、絞り開口F値FAの変換係数Kd3によりデフォーカス量に変換したデフォーカス量def21(=Kd3×|y2−y1|)、def22(=Kd3×|y2−y5|)、def23(=Kd3×|y5−y1|)のうち1つでも開放F値におけるデフォーカス量|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|に略一致するものがあると、第1の絞り開口F値におけるデフォーカス量と第2の絞り開口F値におけるデフォーカス量とを比較した際に、2カ所のデフォーカス量において一致が起こることになる。すなわち、2つのF値(開放F値と開口F値FA)において真のデフォーカス量は一致しているので、真のデフォーカス量との差のデフォーカス量が一致する場合には、差をとったほうのデフォーカス量も2つのF値(開放F値と開口F値FA)の間で一致してしまうのである。   Therefore, the defocus amount def21 obtained by converting the image shift amount intervals | y2-y1 |, | y2-y5 |, | y5-y1 | into the defocus amount by the conversion coefficient Kd3 of the aperture F value FA. (= Kd3 × | y2-y1 |), def22 (= Kd3 × | y2-y5 |), and def23 (= Kd3 × | y5-y1 |), the defocus amount at the open F value | def2-def1 |, | Def2-def5 |, and | def5-def1 | are substantially equal to each other, when the defocus amount at the first diaphragm aperture F value is compared with the defocus amount at the second aperture aperture F value. In addition, coincidence occurs at the defocus amounts at two locations. That is, since the true defocus amount is the same for the two F values (open F value and opening F value FA), if the defocus amount is different from the true defocus amount, the difference is The defocus amount which is taken also coincides between the two F values (open F value and opening F value FA).

図24(b)においては、def23(=Kd3×|y5−y1|)と|def2−def1|とが一致するために、真のデフォーカス量def1≒def3以外にもデフォーカス量の一致def2≒def6が発生している。以上のような一致判定は、実際に絞り開口F値FAを変えた状態でデフォーカス量を検出する必要はなく、絞り開口F値に応じた変換係数さえわかっていれば、絞り開口F値FAを変える前に行うことが可能である。したがって、開放F値で検出した相関量において相関量の極小値が3カ所発生する場合には、あらかじめ、以下のようにしてデフォーカスの一致が複数発生しないような絞り開口F値を決定する。決定した絞り開口F値に絞り開口径を制御し、その状態でデフォーカス量を検出し、開放F値で検出したデフォーカス量と略一致するデフォーカス量を抽出することにより、真のデフォーカス量を決定することができる。   In FIG. 24B, since def23 (= Kd3 × | y5-y1 |) and | def2-def1 | coincide with each other, the defocus amount coincides with def2≈ in addition to the true defocus amount def1≈def3. def6 has occurred. The coincidence determination as described above does not need to detect the defocus amount in a state where the aperture aperture F value FA is actually changed, and if the conversion coefficient corresponding to the aperture aperture F value is known, the aperture aperture F value FA Can be done before changing. Therefore, when three minimum values of the correlation amount are detected in the correlation amount detected by the open F value, the diaphragm aperture F value that does not cause a plurality of defocus matches is determined in advance as follows. By controlling the aperture diameter to the determined aperture F value, detecting the defocus amount in that state, and extracting the defocus amount that substantially matches the defocus amount detected by the open F value, the true defocus is obtained. The amount can be determined.

開放F値で検出した相関量において、相関量の極小値が3カ所発生する場合の開口F値の決定は、以下のように行われる。   In the correlation amount detected by the open F value, the determination of the opening F value when three minimum values of the correlation amount occur is performed as follows.

(1)開口F値の候補の優先順位をつけておく。例えば開放F値がF2.0の場合は一段ずつ暗いF値(F2.8、F4.0、F5.6・・・の順)を選択する。 (1) Prioritize opening F value candidates. For example, when the open F value is F2.0, the dark F value (in the order of F2.8, F4.0, F5.6...) Is selected step by step.

(2)優先順位の高い開口F値の順にその開口F値に応じた変換係数Kaで、3つのデフォーカス量def1a(=Ka×|y2−y1|)、def2a(=Ka×|y2−y5|)、def3a(=Ka×|y5−y1|)を計算する。 (2) Three defocus amounts def1a (= Ka × | y2−y1 |) and def2a (= Ka × | y2−y5) with the conversion coefficient Ka corresponding to the aperture F value in order of the aperture F value with the highest priority. |), Def3a (= Ka × | y5-y1 |) is calculated.

(3)3つのデフォーカス量def1a、def2a、def3aと、開放F値における3つのデフォーカス量|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|とを比較し略一致するものがあるか調べる。略一致するものがなければ、その時の開口F値を採用し、略一致するものがあれば、次の優先順位の開口F値について同様な処理を施す。 (3) The three defocus amounts def1a, def2a, def3a are compared with the three defocus amounts | def2-def1 |, | def2-def5 |, | def5-def1 | Find out if there is. If there is no substantial match, the aperture F value at that time is adopted, and if there is a substantial match, the same processing is performed on the aperture F value of the next priority.

図23のような像に対して上記処理を具体的に適用した場合には以下のようになる。   When the above processing is specifically applied to an image as shown in FIG.

開放F値において焦点検出画素からデータを読み出し、図24(a)、(b)のような像関数が得られる。   Data is read from the focus detection pixels at the open F value, and image functions as shown in FIGS. 24A and 24B are obtained.

図24の像関数に相関演算処理を施し、図26(a)に示す相関量のグラフが得られ、そのグラフから信頼性の高い相関量の落ち込み(相関値の値が閾値以下の落ち込み)が3カ所発見される。   Correlation calculation processing is performed on the image function shown in FIG. 24, and the correlation amount graph shown in FIG. 26A is obtained. From the graph, the drop in the correlation amount (the drop in the correlation value is equal to or less than the threshold) is obtained. Three places are discovered.

3カ所の相関量の落ち込みに対する像ズレ量(y1、y2、y5)と対応するデフォーカス量(def1、def2、def5)が算出される。   Defocus amounts (def1, def2, def5) corresponding to the image shift amounts (y1, y2, y5) with respect to the drop of the correlation amount at three locations are calculated.

3つのデフォーカス量|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|が算出される。   Three defocus amounts | def2-def1 |, | def2-def5 |, and | def5-def1 | are calculated.

優先順位1番の絞り開口F値FA(=F2.8)に対応する変換係数Kd3が選択され、デフォーカス量def21(=Kd3×|y2−y1|)、def22(=Kd3×|y2−y5|)、def23(=Kd3×|y5−y1|)が算出される。   A conversion coefficient Kd3 corresponding to the first aperture aperture F value FA (= F2.8) is selected, and defocus amounts def21 (= Kd3 × | y2−y1 |), def22 (= Kd3 × | y2−y5). |), Def23 (= Kd3 × | y5-y1 |) is calculated.

デフォーカス量def21、def22、def23と、3つのデフォーカス量|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|とが比較され、デフォーカス量def23とデフォーカス量|def2−def1|とが略一致することが判明する。   The defocus amounts def21, def22, and def23 and the three defocus amounts | def2-def1 |, | def2-def5 |, | def5-def1 | are compared, and the defocus amount def23 and the defocus amount | def2-def1 | It turns out that substantially matches.

従って、開口F値FAでデフォーカス量を検出しても、開放F値のデフォーカス量と比較すると複数の一致が生ずることがわかるので、次の優先順位の開口F値FBについての検証に進む。   Therefore, even if the defocus amount is detected with the aperture F value FA, it can be seen that there are a plurality of matches as compared with the defocus amount with the open F value, so that the process proceeds to verification of the aperture F value FB of the next priority. .

優先順位2番の絞り開口F値FB(=F4.0)に対応する変換係数Kd4が選択され、デフォーカス量def31(=Kd4×|y2−y1|)、def32(=Kd4×|y2−y5|)、def33(=Kd4×|y5−y1|)が算出される。   A conversion coefficient Kd4 corresponding to the aperture aperture F value FB (= F4.0) of the second priority is selected, and the defocus amounts def31 (= Kd4 × | y2-y1 |), def32 (= Kd4 × | y2-y5) |), Def33 (= Kd4 × | y5-y1 |) is calculated.

デフォーカス量def31、def32、def33と、3つのデフォーカス量|def2−def1|、|def2−def5|、|def5−def1|とが比較され、一致するデフォーカス量がないことが判明し、この時の絞り開口F値FBを絞り開口F値に決定する。   The defocus amounts def31, def32, and def33 are compared with the three defocus amounts | def2-def1 |, | def2-def5 |, | def5-def1 |, and it is found that there is no matching defocus amount. The aperture stop F value FB at that time is determined as the stop aperture F value.

絞り開口径を絞り開口F値FBに制御し、焦点検出画素からデータを読み出し、図28(a)、(b)のような像関数が得られる。   The aperture aperture diameter is controlled to the aperture aperture F value FB, data is read from the focus detection pixels, and image functions as shown in FIGS. 28A and 28B are obtained.

図28(a)、(b)は、絞り開口F値がFBにおいて、図23に示した像がデフォーカスした面に形成されている場合に、焦点検出画素配列が生成する一対の像の信号の関数H15(y)、H16(y)を示している。   FIGS. 28A and 28B show a pair of image signals generated by the focus detection pixel array when the diaphragm aperture F value is FB and the image shown in FIG. 23 is formed on the defocused surface. The functions H15 (y) and H16 (y) are shown.

関数H15(y)、H16(y)において、ピークR5とピークR6とはデフォーカス量に応じた像ズレ量y7だけ相対的に偏位しており、また、ピークR5とピークT6とは像ズレ量y8だけ相対的に偏位し、ピークR5とピークS6とは像ズレ量y9だけ相対的に偏位している。   In the functions H15 (y) and H16 (y), the peak R5 and the peak R6 are relatively displaced by an image shift amount y7 corresponding to the defocus amount, and the peak R5 and the peak T6 are image shifted. The amount y8 is relatively displaced, and the peak R5 and the peak S6 are relatively displaced by the image shift amount y9.

関数H15(y)のピークR5を含む区間W3を基準として関数H16(y)を相対的にシフトして相関量C(k)を求めると、図26(C)に示すグラフとなる。   If the correlation amount C (k) is obtained by relatively shifting the function H16 (y) with the section W3 including the peak R5 of the function H15 (y) as a reference, a graph shown in FIG. 26C is obtained.

図26(C)に示すグラフにおいて、相関量C(k)の落ち込み(極小値)V7、V8、V9に対応するずらし量k7、k8、k9が、2つの関数の相関度が高いずらし量となる。   In the graph shown in FIG. 26C, the shift amounts k7, k8, and k9 corresponding to the drop (minimum value) V7, V8, and V9 of the correlation amount C (k) are the shift amounts having high correlation between the two functions. Become.

落ち込みV7に対応するずらし量k7は、図28(a)の関数H15(y)のピークR5と図28(b)の関数H16(y)のピークR6との一致によって得られるずらし量、即ち区間W3における関数H15(y)を基準として関数H16(y)をy7だけ右側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k7 corresponding to the drop V7 is the shift amount obtained by matching the peak R5 of the function H15 (y) in FIG. 28A and the peak R6 of the function H16 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H16 (y) is shifted to the right by y7 with reference to the function H15 (y) at W3.

落ち込みV8に対応するずらし量k8は、図28(a)の関数H15(y)のピークR5と図28(b)の関数H16(y)のピークT6との一致によって得られるずらし量、即ち区間W3における関数H15(y)を基準として関数H16(y)をy8だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k8 corresponding to the drop V8 is the shift amount obtained by matching the peak R5 of the function H15 (y) in FIG. 28A and the peak T6 of the function H16 (y) in FIG. This corresponds to a shift amount when the function H16 (y) is shifted to the left by y8 with reference to the function H15 (y) in W3.

落ち込みV9に対応するずらし量k9は、図28(a)の関数H15(y)のピークR5と図28(b)の関数H16(y)のピークS6との一致によって得られるずらし量、即ち区間W3における関数H15(y)を基準として関数H16(y)をy9だけ左側にシフトした場合のずらし量に相当する。   The shift amount k9 corresponding to the drop V9 is the shift amount obtained by matching the peak R5 of the function H15 (y) in FIG. 28A and the peak S6 of the function H16 (y) in FIG. This corresponds to the shift amount when the function H16 (y) is shifted to the left by y9 with reference to the function H15 (y) at W3.

落ち込みV7、V8、V9の相関量E7、E8、E9(E7、E8、E9は所定閾値E0以下)はほとんど同じ値となるので、いずれの落ち込みが関数H15(y)とH16(y)の正しい一致を示す相関量かわからない。   Since the correlation amounts E7, E8, and E9 of the drop V7, V8, and V9 (E7, E8, and E9 are equal to or less than the predetermined threshold E0) have almost the same value, any drop is correct in the functions H15 (y) and H16 (y). I don't know the amount of correlation that shows a match.

絞り開口F値FBで得られたずらし量k7、k8、k9を像ズレ量y7、y8、y9に変換した後、絞り開口F値FBにおける変換係数Kd4を用い、デフォーカス量def7、def8、def9に変換する。   The shift amounts k7, k8, k9 obtained at the aperture value F value FB are converted into image shift amounts y7, y8, y9, and then the defocus amounts def7, def8, def9 are used using the conversion coefficient Kd4 at the aperture value F FB. Convert to

図29は図22と同様な図であって、開放F値で得られた像ズレ量y1、y2、y5が、変換係数Kd0によりデフォーカス量def1、def2、def5に変換され、開口F値FBで得られた像ズレ量y7、y8、y9が、変換係数Kd4によりデフォーカス量def7、def8、def9に変換されることを示している。   FIG. 29 is a diagram similar to FIG. 22, and the image shift amounts y1, y2, and y5 obtained with the open F value are converted into defocus amounts def1, def2, and def5 by the conversion coefficient Kd0, and the aperture F value FB. It is shown that the image shift amounts y7, y8, and y9 obtained in the above are converted to defocus amounts def7, def8, and def9 by the conversion coefficient Kd4.

像ズレ量y1、y7が絞り開放F値および開口F値FBにおける真のデフォーカス量に対応しているので、像ズレ量y1、y7に対応したデフォーカス量def1とdef7とはほぼ同じ値となり、その他のデフォーカス量def2、def5、def8、def9は異なる値となる。   Since the image shift amounts y1 and y7 correspond to the true defocus amounts at the full aperture F value and the aperture F value FB, the defocus amounts def1 and def7 corresponding to the image shift amounts y1 and y7 are substantially the same value. The other defocus amounts def2, def5, def8, and def9 have different values.

一致したデフォーカス量def1(≒def7)を真のデフォーカス量として採用する。   The matched defocus amount def1 (≈def7) is adopted as the true defocus amount.

以上に説明したように、本発明においては、第1の開口F値(絞り開放F値)で偽合焦(相関量の落ち込みが3カ所以上)が発生した場合には、第1の開口F値(絞り開放F値)での複数の相関量の落ち込みに対応する複数の像ズレ量の間の差と、第1の開口F値とは異なる第2の開口F値の変換係数とに基づいて求めた複数のデフォーカス量と、第1の開口F値(絞り開放F値)での複数の相関量の落ち込みに対応する複数のデフォーカス量の間の差とを比較する。比較結果が一致しない場合は、第2の開口F値で実際に焦点検出画素データを読み出してデフォーカス量を算出するとともに、第1の開口F値で求めたデフォーカス量を真のデフォーカス量とするものである。   As described above, in the present invention, when a false focus (a drop of the correlation amount is 3 or more) occurs in the first aperture F value (aperture full aperture F value), the first aperture F Based on a difference between a plurality of image shift amounts corresponding to a drop in a plurality of correlation amounts at a value (open aperture F value) and a conversion coefficient of a second aperture F value different from the first aperture F value The difference between the plurality of defocus amounts obtained in this way is compared with the difference between the plurality of defocus amounts corresponding to the drop of the plurality of correlation amounts at the first aperture F value (open aperture F value). If the comparison results do not match, the focus detection pixel data is actually read with the second aperture F value to calculate the defocus amount, and the defocus amount obtained with the first aperture F value is calculated as the true defocus amount. It is what.

比較結果が一致した場合には、さらに第1の開口F値(絞り開放F値)での複数の相関量の落ち込みに対応する複数の像ズレ量の差と、第2の開口F値とは異なる第3の開口F値の変換係数とに基づいて求めた複数のデフォーカス量と、第1の開口F値(絞り開放F値)での複数の相関量の落ち込みに対応する複数のデフォーカス量の差を比較していく。比較結果が一致しないようになるまで、開口F値の値を優先順位に従って変えていく。   If the comparison results match, the difference between the plurality of image shift amounts corresponding to the drop of the plurality of correlation amounts at the first aperture F value (open aperture F value) and the second aperture F value A plurality of defocus amounts corresponding to a plurality of defocus amounts obtained based on conversion coefficients of different third aperture F values and a plurality of correlation amounts at the first aperture F value (open aperture F value). Compare the difference in quantity. The value of the aperture F value is changed according to the priority order until the comparison results do not match.

以上に説明したように、本発明においては、第1の開口F値(絞り開放F値)で偽合焦(相関量の落ち込みが3カ所以上)が発生した場合には、事前にデフォーカス量の一致が複数発生しないような絞り開口F値を決定する。決定した絞り開口F値でデフォーカス量を検出し、2つの異なる開口F値で求めたデフォーカス量の中で略一致したデフォーカス量に基づいて真のデフォーカス量を決定する。2つの開口F値でデフォーカス量を検出することにより、確実に真のデフォーカス量を決定することができるとともに、無駄に絞り開口F値を変えてデフォーカス量を検出する動作をなくすことができ、迅速な焦点検出動作を達成することができる。   As described above, according to the present invention, when false focusing (correlation amount drop is 3 or more) occurs in the first aperture F value (open aperture F value), the defocus amount is determined in advance. A diaphragm aperture F value is determined so that a plurality of matches does not occur. The defocus amount is detected based on the determined aperture opening F value, and the true defocus amount is determined based on the defocus amount that is substantially the same among the defocus amounts obtained from the two different aperture F values. By detecting the defocus amount with the two aperture F values, the true defocus amount can be determined with certainty, and the operation to detect the defocus amount by changing the aperture F value unnecessarily can be eliminated. And a rapid focus detection operation can be achieved.

−−−変形例−−−
上述した本発明の実施形態においては、偽合焦の発生の検出に応じて異なる絞り開口F値におけるデフォーカス量検出を行っているが、異なる絞り開口F値におけるデフォーカス量検出の起動/禁止はこれ以外の要因であっても構わない。
---- Modified example ---
In the above-described embodiment of the present invention, the defocus amount detection at different diaphragm aperture F values is performed in accordance with the detection of the occurrence of false focusing, but the defocus amount detection activation / prohibition at different diaphragm aperture F values is performed. May be other factors.

たとえば、カメラの使用者の指示に応じて異なる絞り開口F値におけるデフォーカス量検出を起動することにより、偽合焦の判定を使用者の経験に基づいて行うことができる。   For example, by activating defocus amount detection at different aperture F values according to instructions from the camera user, it is possible to make a false focus determination based on the user's experience.

上述した本発明の実施形態においては、偽合焦の発生中に異なる絞り開口F値におけるデフォーカス量検出を行い、略一致するデフォーカス量に基づいて真のデフォーカス量を決定している。しかし、絞り開口径を変更することにより球面収差の影響で像面の位置が大きく変化する場合においては、2つの異なる絞り開口F値間の球面収差を考慮して、異なる絞り開口F値におけるデフォーカス量を比較判定する。具体的には第1の絞り開口F値の像面に対し、第2の絞り開口F値の像面がデフォーカス量Zだけずれている場合には、第1の絞り開口F値で検出したデフォーカス量と、第2の絞り開口F値で検出したデフォーカス量からデフォーカス量Zを差し引いたデフォーカス量とで略一致するデフォーカス量を抽出する。   In the embodiment of the present invention described above, the defocus amount is detected at different aperture F values during the occurrence of false focusing, and the true defocus amount is determined based on the substantially matched defocus amount. However, when the position of the image plane changes greatly due to the influence of spherical aberration by changing the aperture diameter, the spherical aberration between two different aperture aperture F values is taken into account, and the values at different aperture aperture F values are taken into consideration. Compare and judge the focus amount. Specifically, when the image plane of the second aperture opening F value is shifted by the defocus amount Z with respect to the image surface of the first aperture opening F value, the detection is made with the first aperture opening F value. A defocus amount that substantially matches the defocus amount and the defocus amount obtained by subtracting the defocus amount Z from the defocus amount detected by the second aperture F value is extracted.

図4に示す撮像素子212の部分拡大図では、各画素に1つの光電変換部を有する一対の焦点検出画素313、314を備える例を示したが、一つの焦点検出画素内に一対の光電変換部を備えるようにしてもよい。図30は、このような撮像素子212の部分拡大図であり、焦点検出画素311は、一対の光電変換部を備える。図31に示す焦点検出画素311は、図7(a)、(b)に示す焦点検出画素313と焦点検出画素314とのペアに相当した機能を果たす。焦点検出画素311は、図31に示すようにマイクロレンズ10と一対の光電変換部13、14から構成される。焦点検出画素311には、光量をかせぐために色フィルターは配置されていない。その焦点検出画素311の分光感度特性は、光電変換を行うフォトダイオードの分光感度特性と、赤外カットフィルター(不図示)の分光感度特性とを総合した分光感度特性(図9参照)となる。つまり、図8に示す緑画素、赤画素および青画素の分光感度特性を加算したような分光感度特性となり、そのその焦点検出画素311が高い分光感度を示す光波長領域は、緑画素、赤画素および青画素が高い分光感度を示す光波長領域を包括している。   In the partial enlarged view of the image sensor 212 illustrated in FIG. 4, an example in which each pixel includes a pair of focus detection pixels 313 and 314 having one photoelectric conversion unit is illustrated. However, a pair of photoelectric conversions is included in one focus detection pixel. You may make it provide a part. FIG. 30 is a partially enlarged view of such an image sensor 212, and the focus detection pixel 311 includes a pair of photoelectric conversion units. The focus detection pixel 311 illustrated in FIG. 31 performs a function corresponding to the pair of the focus detection pixel 313 and the focus detection pixel 314 illustrated in FIGS. The focus detection pixel 311 includes a microlens 10 and a pair of photoelectric conversion units 13 and 14 as shown in FIG. The focus detection pixel 311 is not provided with a color filter in order to increase the amount of light. The spectral sensitivity characteristic of the focus detection pixel 311 is a spectral sensitivity characteristic (see FIG. 9) that combines the spectral sensitivity characteristic of a photodiode that performs photoelectric conversion and the spectral sensitivity characteristic of an infrared cut filter (not shown). That is, the spectral sensitivity characteristic is obtained by adding the spectral sensitivity characteristics of the green pixel, the red pixel, and the blue pixel shown in FIG. 8, and the light wavelength region in which the focus detection pixel 311 exhibits high spectral sensitivity is the green pixel, the red pixel. And the light wavelength region in which the blue pixel exhibits high spectral sensitivity.

図32は、図31に示した焦点検出画素311の断面図である。光電変換部13、14の上に近接して遮光マスク30が形成され、光電変換部13、14は、遮光マスク30の開口部30dを通過した光を受光する。遮光マスク30の上には平坦化層31が形成され、その上にNDフィルター34が形成される。NDフィルター34の上には平坦化層32が形成され、その上にマイクロレンズ10が形成される。マイクロレンズ10により開口部30dに制限された光電変換部13、14の形状が前方に投影されて、一対の測距瞳が形成される。光電変換部13、14は半導体回路基板29上に形成される。   32 is a cross-sectional view of the focus detection pixel 311 shown in FIG. A light shielding mask 30 is formed in proximity to the photoelectric conversion units 13 and 14, and the photoelectric conversion units 13 and 14 receive light that has passed through the opening 30 d of the light shielding mask 30. A planarizing layer 31 is formed on the light shielding mask 30, and an ND filter 34 is formed thereon. A planarizing layer 32 is formed on the ND filter 34, and the microlens 10 is formed thereon. The shape of the photoelectric conversion units 13 and 14 limited to the opening 30d by the microlens 10 is projected forward to form a pair of distance measuring pupils. The photoelectric conversion units 13 and 14 are formed on the semiconductor circuit substrate 29.

上述した実施形態における撮像素子では、撮像画素がベイヤー配列の色フィルターを備えた例を示したが、色フィルターの構成や配列はこれに限定されることはなく、補色フィルター(緑:G、イエロー:Ye、マゼンタ:Mg,シアン:Cy)の配列やベイヤー配列以外の配列にも本発明を適用することができる。   In the imaging device in the above-described embodiment, an example in which the imaging pixel includes a color filter with a Bayer array is shown, but the configuration and arrangement of the color filter are not limited to this, and a complementary color filter (green: G, yellow) : Ye, magenta: Mg, cyan: Cy) and other arrangements other than the Bayer arrangement.

また、上述した実施形態における焦点検出画素では、遮光マスクの開口形状を矩形にした例を示したが、遮光マスクの開口形状はこれらに限定されず、他の形状であってもよい。例えば、半円形や楕円や多角形にすることも可能である。   In the focus detection pixel in the above-described embodiment, an example in which the opening shape of the light shielding mask is rectangular has been described. However, the opening shape of the light shielding mask is not limited thereto, and may be other shapes. For example, a semicircle, an ellipse, or a polygon can be used.

上述した一実施の形態では、マイクロレンズを用いた瞳分割方式による焦点検出動作を説明したが、本発明はこのような方式の焦点検出に限定されず、特開2008−15157号公報に開示された偏光素子による瞳分割型位相差検出方式の焦点検出装置にも適用可能である。   In the above-described embodiment, the focus detection operation by the pupil division method using the microlens has been described. However, the present invention is not limited to such a focus detection method, and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-15157. The present invention can also be applied to a pupil detection type phase difference detection type focus detection apparatus using a polarizing element.

上述した一実施の形態では、マイクロレンズを用いた瞳分割方式による焦点検出動作を説明したが、本発明はこのような方式の焦点検出に限定されず、再結像瞳分割方式の焦点検出にも適用可能である。図33により、再結像瞳分割方式の焦点検出動作を説明する。図33においては、交換レンズの光軸491、コンデンサレンズ410、420、絞りマスク411、421、絞り開口412、413、422、423、再結像レンズ414、415、424、425、焦点検出用のイメージセンサー(CCD)416、426が示されている。   In the above-described embodiment, the focus detection operation by the pupil division method using the microlens has been described. However, the present invention is not limited to such a focus detection method, but is used for focus detection by the re-imaging pupil division method. Is also applicable. The focus detection operation of the re-imaging pupil division method will be described with reference to FIG. In FIG. 33, the optical axis 491 of the interchangeable lens, the condenser lenses 410 and 420, the aperture masks 411 and 421, the aperture apertures 412, 413, 422, and 423, the re-imaging lenses 414, 415, 424, and 425, and for focus detection. Image sensors (CCD) 416, 426 are shown.

また、焦点検出光束432、433、442、443、交換レンズの予定結像面の前方へ距離d5の位置に設定された射出瞳490が示されている。ここで、距離d5は、コンデンサレンズ410、420の焦点距離と、コンデンサレンズ410、420と絞り開口412、413、422、423との間の距離などに応じて決まる測距瞳距離である。コンデンサレンズ410、420により投影された絞り開口412、422の領域492は、測距瞳である。同様に、コンデンサレンズ410,420により投影された絞り開口413,423の領域493は、測距瞳である。コンデンサレンズ410、絞りマスク411、絞り開口412、413、再結像レンズ414、415およびイメージセンサー416が、一つの位置で焦点検出を行う再結像方式の瞳分割方位相差検出の焦点検出ユニットを構成する。   In addition, focus detection light beams 432, 433, 442, and 443, and an exit pupil 490 that is set at a position of a distance d5 ahead of the scheduled imaging plane of the interchangeable lens are shown. Here, the distance d5 is a distance measurement pupil distance determined according to the focal length of the condenser lenses 410 and 420, the distance between the condenser lenses 410 and 420 and the aperture openings 412, 413, 422, and 423, and the like. A region 492 of the aperture openings 412 and 422 projected by the condenser lenses 410 and 420 is a distance measuring pupil. Similarly, a region 493 of the aperture openings 413 and 423 projected by the condenser lenses 410 and 420 is a distance measuring pupil. The condenser lens 410, the diaphragm mask 411, the diaphragm apertures 412, 413, the re-imaging lenses 414, 415, and the image sensor 416 constitute a focus detection unit for re-imaging pupil division method phase difference detection that performs focus detection at one position. Configure.

図33においては、光軸491上にある焦点検出ユニットと光軸外にある焦点検出ユニットとを模式的に例示している。複数の焦点検出ユニットを組み合わせることによって、画面上の3箇所の焦点検出位置において再結像方式の瞳分割位相差検出で焦点検出を行う焦点検出装置を実現することができる。   In FIG. 33, a focus detection unit on the optical axis 491 and a focus detection unit outside the optical axis are schematically illustrated. By combining a plurality of focus detection units, it is possible to realize a focus detection apparatus that performs focus detection by re-imaging type pupil division phase difference detection at three focus detection positions on the screen.

コンデンサレンズ410を有する焦点検出ユニットは、交換レンズの予定結像面近傍に配置されたコンデンサレンズ410、その背後に配置されたイメージセンサー416、コンデンサレンズ410とイメージセンサー416との間に配置され、予定結像面近傍に結像された1次像をイメージセンサー416上に再結像する一対の再結像レンズ414、415、一対の再結像レンズの近傍(図33では前面)に配置された一対の絞り開口412、413を有する絞りマスク411をさらに有する。   The focus detection unit having the condenser lens 410 is disposed between the condenser lens 410 disposed in the vicinity of the planned imaging surface of the interchangeable lens, the image sensor 416 disposed behind the condenser lens 410, and between the condenser lens 410 and the image sensor 416. A pair of re-imaging lenses 414 and 415 for re-imaging the primary image formed in the vicinity of the scheduled imaging plane on the image sensor 416, and arranged in the vicinity of the pair of re-imaging lenses (front side in FIG. 33). It further has a diaphragm mask 411 having a pair of diaphragm openings 412 and 413.

イメージセンサー416は、複数の光電変換部が直線に沿って密に配置されたラインセンサーであり、光電変換部の配置方向は一対の測距瞳の分割方向(すなわち、絞り開口の並び方向)と一致させる。このイメージセンサー416からは、イメージセンサー416上に再結像された一対の像の強度分布に対応した情報が出力される。この情報に対して像ズレ検出演算処理(相関処理、位相差検出処理)を施すことによって、いわゆる瞳分割型位相差検出方式(再結像方式)による一対の像の像ズレ量が検出される。さらに、像ズレ量に所定の変換係数を乗ずることによって、予定結像面に対する現在の結像面の偏差(デフォーカス量)が算出される。   The image sensor 416 is a line sensor in which a plurality of photoelectric conversion units are densely arranged along a straight line, and the arrangement direction of the photoelectric conversion units is a dividing direction of a pair of distance measuring pupils (that is, an arrangement direction of aperture openings). Match. Information corresponding to the intensity distribution of the pair of images re-imaged on the image sensor 416 is output from the image sensor 416. By applying an image shift detection calculation process (correlation process, phase difference detection process) to this information, an image shift amount of a pair of images by a so-called pupil division type phase difference detection method (re-imaging method) is detected. . Further, the deviation (defocus amount) of the current imaging plane with respect to the planned imaging plane is calculated by multiplying the image shift amount by a predetermined conversion coefficient.

イメージセンサー416は、再結像レンズ414、415により予定結像面上に投影されており、デフォーカス量(像ズレ量)の検出精度は、像ズレ量の検出ピッチ(再結像方式の場合は予定結像面上に投影された光電変換部の配列ピッチ)により決まる。   The image sensor 416 is projected on the planned imaging plane by the re-imaging lenses 414 and 415, and the detection accuracy of the defocus amount (image deviation amount) is determined by the detection pitch of the image deviation amount (in the case of the re-imaging method). Is determined by the arrangement pitch of the photoelectric conversion units projected on the planned imaging plane).

コンデンサレンズ410は、絞りマスク411の絞り開口412、413を射出瞳490上に領域492、493として投影している。領域492、493は測距瞳である。すなわち、イメージセンサー416上に再結像される一対の像は射出瞳490上の一対の測距瞳492、493を通過する光束によって形成される。射出瞳490上の一対の測距瞳492、493を通過する光束432、433は焦点検出用光束である。   The condenser lens 410 projects the aperture openings 412 and 413 of the aperture mask 411 as regions 492 and 493 on the exit pupil 490. Regions 492 and 493 are distance measuring pupils. That is, a pair of images re-imaged on the image sensor 416 is formed by light beams that pass through the pair of distance measuring pupils 492 and 493 on the exit pupil 490. Light beams 432 and 433 passing through the pair of distance measuring pupils 492 and 493 on the exit pupil 490 are focus detection light beams.

このような再結像瞳分割方式においても、測距瞳492、493の大きさが図12の測距瞳93、94の大きさと同等であれば、本発明を適用することができる。   Even in such a re-imaging pupil division method, the present invention can be applied if the distance measurement pupils 492 and 493 are equal in size to the distance measurement pupils 93 and 94 in FIG.

なお、撮像装置としては、上述したようなカメラボディに交換レンズが装着される構成のデジタルスチルカメラやフィルムスチルカメラに限定されない。例えばレンズ一体型のデジタルスチルカメラ、フィルムスチルカメラ、あるいはビデオカメラにも本発明を適用することができる。さらには、携帯電話などに内蔵される小型カメラモジュール、監視カメラやロボット用の視覚認識装置、車載カメラなどにも適用できる。   Note that the imaging apparatus is not limited to a digital still camera or a film still camera in which an interchangeable lens is mounted on the camera body as described above. For example, the present invention can be applied to a lens-integrated digital still camera, film still camera, or video camera. Furthermore, the present invention can be applied to a small camera module built in a mobile phone, a surveillance camera, a visual recognition device for a robot, an in-vehicle camera, and the like.

9、10 マイクロレンズ、11、13、14 光電変換部、29 半導体回路基板、30 遮光マスク、30a、30b、30c 開口部、31、32 平坦化層、34 NDフィルター、38 色フィルター、71 撮影光束、73、74 焦点検出光束、90 射出瞳、91 交換レンズの光軸、93、94 測距瞳、95 領域、100 撮影画面、101、102、103 焦点検出エリア、110 撮像面、111 焦点検出画素、112 マイクロレンズ、113、114 光電変換部、120 測距瞳面、123、124 測距瞳、125 絞り面、133、134 測距瞳分布、135 重畳部、140 像面、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、310 撮像画素、311、313、314 焦点検出画素、410、420 コンデンサレンズ、411、421 絞りマスク、412、413、422、423 絞り開口、414、415、424、425 再結像レンズ、416、426 イメージセンサー、432、433、442、443 焦点検出光束、490 射出瞳、491 交換レンズの光軸、492、493 測距瞳 9, 10 Microlens, 11, 13, 14 Photoelectric conversion part, 29 Semiconductor circuit board, 30 Shading mask, 30a, 30b, 30c Aperture, 31, 32 Planarization layer, 34 ND filter, 38 color filter, 71 73, 74 Focus detection luminous flux, 90 Exit pupil, 91 Optical axis of interchangeable lens, 93, 94 Distance pupil, 95 area, 100 Shooting screen, 101, 102, 103 Focus detection area, 110 Imaging surface, 111 Focus detection pixel , 112 Microlens, 113, 114 Photoelectric conversion unit, 120 Distance pupil plane, 123, 124 Distance pupil, 125 Diaphragm surface, 133, 134 Distance pupil distribution, 135 Superimposition unit, 140 Image plane, 201 Digital still camera, 202 Interchangeable lens, 203 Camera body, 204 Mount unit, 206 Lens drive control device 208 lens for zooming, 209 lens, 210 lens for focusing, 211 aperture, 212 imaging element, 213 electrical contact, 214 body drive control device, 215 liquid crystal display element drive circuit, 216 liquid crystal display element, 217 eyepiece lens, 219 memory card, 310 Imaging pixel, 311, 313, 314 Focus detection pixel, 410, 420 Condenser lens, 411, 421 Aperture mask, 412, 413, 422, 423 Aperture aperture, 414, 415, 424, 425 Re-imaging lens, 416, 426 Image sensor, 432, 433, 442, 443 Focus detection beam, 490 Exit pupil, 491 Optical axis of interchangeable lens, 492, 493 Distance pupil

Claims (8)

光学系の絞り開口を通過する一対の光束を受光し、前記一対の光束が形成する一対の像に対応する一対の焦点検出信号データ列を出力する受光手段と、
前記絞り開口の絞り値が第1の絞り値のときの前記一対の焦点検出信号データ列を相対的に偏位させながら、前記一対の焦点検出信号データ列の相関量を演算し、前記相関量の極小値が3個以上ある場合に、前記3個以上の極小値から前記一対の像に関する3個以上の像ズレ量を算出する相関演算手段と、
前記3個以上の像ズレ量の各々に前記第1の絞り値に応じた第1の変換係数を乗算して、3個以上の第1デフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
前記3個以上の第1デフォーカス量の各々の間の3個以上の第1差分を算出する第1差分算出手段と、
前記3個以上の像ズレ量の各々の間の3個以上の像ズレ量差分を算出し、前記3個以上の像ズレ量差分の各々に第2の絞り値に応じた第2の変換係数を乗算して3個以上の第2差分を算出する第2差分算出手段と、
前記3個以上の第2差分の各々が前記3個以上の第1差分の各々と相異なるとき、前記絞り開口の絞り値を前記第1の絞り値から前記第2の絞り値に変更する変更手段と、
前記相関演算手段に、前記第2の絞り値に変更後の前記一対の焦点検出信号データ列について相関演算させて3個以上の像ズレ量を算出させるとともに、前記デフォーカス量算出手段に、当該3個以上の像ズレ量の各々に前記第2の変換係数を乗算して3個以上の第2デフォーカス量を算出させる制御を行う制御手段と、
前記3個以上の第1デフォーカス量のうち、前記3個以上の第2デフォーカス量のいずれかと略一致するデフォーカス量を、前記光学系の焦点調節状態における真正のデフォーカス量として決定する決定手段とを備えることを特徴とする焦点検出装置。
A light receiving means for receiving a pair of light beams passing through a diaphragm aperture of the optical system and outputting a pair of focus detection signal data strings corresponding to a pair of images formed by the pair of light beams;
The correlation amount of the pair of focus detection signal data sequences is calculated while relatively shifting the pair of focus detection signal data sequences when the aperture value of the aperture opening is the first aperture value, and the correlation amount Correlation calculating means for calculating three or more image shift amounts related to the pair of images from the three or more minimum values when there are three or more minimum values of
Defocus amount calculation means for calculating three or more first defocus amounts by multiplying each of the three or more image shift amounts by a first conversion coefficient corresponding to the first aperture value;
First difference calculation means for calculating three or more first differences between each of the three or more first defocus amounts;
Three or more image shift amount differences between each of the three or more image shift amounts are calculated, and a second conversion coefficient corresponding to a second aperture value is calculated for each of the three or more image shift amount differences. A second difference calculating means for calculating three or more second differences by multiplying
A change to change the aperture value of the aperture opening from the first aperture value to the second aperture value when each of the 3 or more second differences is different from each of the 3 or more first differences. Means,
The correlation calculation unit causes the pair of focus detection signal data strings after the change to the second aperture value to perform a correlation calculation to calculate three or more image shift amounts, and the defocus amount calculation unit Control means for performing control to calculate three or more second defocus amounts by multiplying each of three or more image deviation amounts by the second conversion coefficient;
Of the three or more first defocus amounts, a defocus amount that substantially matches any of the three or more second defocus amounts is determined as a true defocus amount in the focus adjustment state of the optical system. A focus detection apparatus comprising: a determination unit.
請求項1に記載の焦点検出装置において、
デフォーカス量に基づき、前記光学系を移動して焦点調節を行う駆動制御手段を更に備え、
前記相関演算手段は、前記像ズレ量を繰り返し算出し、
前記決定手段は、前記3個以上の第1デフォーカス量のうち、前回の真正デフォーカス量から当該前回真正デフォーカス量に基づき前記駆動制御手段によって移動された前記光学系の移動量に対応するデフォーカス量を減算して算出したデフォーカス量に最も近い第1デフォーカス量を真正のデフォーカス量として決定することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
Drive control means for adjusting the focus by moving the optical system based on the defocus amount,
The correlation calculation means repeatedly calculates the image shift amount,
The determination unit corresponds to a movement amount of the optical system moved by the drive control unit based on the previous true defocus amount from the previous true defocus amount among the three or more first defocus amounts. A focus detection apparatus that determines a first defocus amount closest to a defocus amount calculated by subtracting a defocus amount as a true defocus amount.
請求項1または2に記載の焦点検出装置において、
前記決定手段は、前記第1デフォーカス量のうち、前記第2デフォーカス量の各々から前記第2の絞り値に応じた前記光学系の球面収差に基づく補正量を減じて得られる3個以上の補正デフォーカス量のいずれかと略一致するデフォーカス量を、前記真正のデフォーカス量として決定することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1 or 2,
The determining means includes at least three of the first defocus amounts obtained by subtracting a correction amount based on the spherical aberration of the optical system according to the second aperture value from each of the second defocus amounts. A focus detection device that determines a defocus amount that substantially matches any of the corrected defocus amounts as the true defocus amount.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記第1の絞り値は前記絞り開口の開放F値であることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The focus detection apparatus, wherein the first aperture value is an open F value of the aperture opening.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記受光手段は、前記一対の光束のうちの一方を受光する第1の焦点検出画素列と、前記一対の光束のうちの他方を受光する第2の焦点検出画素列とを有し、
前記第1の焦点検出画素列を形成する複数の第1の焦点検出画素の各々と、前記第2の焦点検出画素列を形成する複数の第2の焦点検出画素の各々とは交互に配列され、
前記複数の第1の焦点検出画素および前記複数の第2の焦点検出画素の各々は、マイクロレンズと光電変換部とを含むことを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The light receiving means includes a first focus detection pixel row that receives one of the pair of light beams, and a second focus detection pixel row that receives the other of the pair of light beams,
Each of the plurality of first focus detection pixels forming the first focus detection pixel array and each of the plurality of second focus detection pixels forming the second focus detection pixel array are alternately arranged. ,
Each of the plurality of first focus detection pixels and the plurality of second focus detection pixels includes a microlens and a photoelectric conversion unit.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の焦点検出装置において、
前記受光手段は複数の焦点検出画素を含み、
前記複数の焦点検出画素の各々は、マイクロレンズと、前記一対の光束のうちの一方を受光する第1の光電変換部と、前記一対の光束のうちの他方を受光する第2の光電変換部とを有することを特徴とする焦点検出装置。
In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The light receiving means includes a plurality of focus detection pixels,
Each of the plurality of focus detection pixels includes a microlens, a first photoelectric conversion unit that receives one of the pair of light beams, and a second photoelectric conversion unit that receives the other of the pair of light beams. And a focus detection device.
撮影光学系と、
前記撮影光学系の絞り開口を通過する撮影用の光束を受光し、前記撮影用の光束が形成する被写体像に応じた撮像信号データを出力する複数の撮像画素と、前記絞り開口を通過する一対の焦点検出用の光束を受光し、前記一対の光束が形成する一対の像に対応する一対の焦点検出信号データ列を出力する複数の焦点検出画素とが2次元的に混在して配列された撮像素子と、
前記絞り開口の絞り値が第1の絞り値のときの前記一対の焦点検出信号データ列を相対的に偏位させながら、前記一対の焦点検出信号データ列の相関量を演算し、前記相関量の極小値が3個以上ある場合に、前記3個以上の極小値から前記一対の像に関する3個以上の像ズレ量を算出する相関演算手段と、
前記3個以上の像ズレ量の各々に前記第1の絞り値に応じた第1の変換係数を乗算して、3個以上の第1デフォーカス量を算出するデフォーカス量算出手段と、
前記3個以上の第1デフォーカス量の各々の間の3個以上の第1差分を算出する第1差分算出手段と、
前記3個以上の像ズレ量の各々の間の3個以上の像ズレ量差分を算出し、前記3個以上の像ズレ量差分の各々に第2の絞り値に応じた第2の変換係数を乗算して3個以上の第2差分を算出する第2差分算出手段と、
前記3個以上の第2差分の各々が前記3個以上の第1差分の各々と相異なるとき、前記絞り開口の絞り値を前記第1の絞り値から前記第2の絞り値に変更する変更手段と、
前記相関演算手段に、前記第2の絞り値に変更後の前記一対の焦点検出信号データ列について相関演算させて3個以上の像ズレ量を算出させるとともに、前記デフォーカス量算出手段に、当該3個以上の像ズレ量の各々に前記第2の変換係数を乗算して3個以上の第2デフォーカス量を算出させる制御を行う制御手段と、
前記3個以上の第1デフォーカス量のうち、前記3個以上の第2デフォーカス量のいずれかと略一致するデフォーカス量を、前記光学系の焦点調節状態における真正のデフォーカス量として決定する決定手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
Photographic optics,
A pair of imaging pixels that receive imaging light flux that passes through the aperture opening of the imaging optical system and output imaging signal data corresponding to a subject image formed by the imaging light flux, and a pair that passes through the aperture opening A plurality of focus detection pixels that receive a focus detection light beam and output a pair of focus detection signal data sequences corresponding to a pair of images formed by the pair of light beams are two-dimensionally mixed and arranged. An image sensor;
The correlation amount of the pair of focus detection signal data sequences is calculated while relatively shifting the pair of focus detection signal data sequences when the aperture value of the aperture opening is the first aperture value, and the correlation amount Correlation calculating means for calculating three or more image shift amounts related to the pair of images from the three or more minimum values when there are three or more minimum values of
Defocus amount calculation means for calculating three or more first defocus amounts by multiplying each of the three or more image shift amounts by a first conversion coefficient corresponding to the first aperture value;
First difference calculation means for calculating three or more first differences between each of the three or more first defocus amounts;
Three or more image shift amount differences between each of the three or more image shift amounts are calculated, and a second conversion coefficient corresponding to a second aperture value is calculated for each of the three or more image shift amount differences. A second difference calculating means for calculating three or more second differences by multiplying
A change to change the aperture value of the aperture opening from the first aperture value to the second aperture value when each of the 3 or more second differences is different from each of the 3 or more first differences. Means,
The correlation calculation unit causes the pair of focus detection signal data strings after the change to the second aperture value to perform a correlation calculation to calculate three or more image shift amounts, and the defocus amount calculation unit Control means for performing control to calculate three or more second defocus amounts by multiplying each of three or more image deviation amounts by the second conversion coefficient;
Of the three or more first defocus amounts, a defocus amount that substantially matches any of the three or more second defocus amounts is determined as a true defocus amount in the focus adjustment state of the optical system. An imaging apparatus comprising: a determination unit.
請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記変更手段は、前記3個以上の第2差分の各々が前記3個以上の第1差分の各々と相異なるか否かを判定し、相異ならない時に前記第2差分算出手段に前記3個以上の像ズレ量の各々の間の3個以上の像ズレ量差分の各々に前記第2の絞り値とは異なる第3の絞り値に応じた第3の変換係数を乗算させて3個以上の第2差分を算出させることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
The changing means determines whether each of the three or more second differences is different from each of the three or more first differences, and when the difference is not different, Each of the three or more image shift amount differences between the above image shift amounts is multiplied by a third conversion coefficient corresponding to a third aperture value different from the second aperture value to be 3 or more. A focus detection device that calculates a second difference of
JP2010001453A 2010-01-06 2010-01-06 Focus detection apparatus and imaging apparatus Active JP5600941B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010001453A JP5600941B2 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010001453A JP5600941B2 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011142464A JP2011142464A (en) 2011-07-21
JP5600941B2 true JP5600941B2 (en) 2014-10-08

Family

ID=44458021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010001453A Active JP5600941B2 (en) 2010-01-06 2010-01-06 Focus detection apparatus and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5600941B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080153A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-26 富士フイルム株式会社 Focus control device, focus control method, focus control program, lens device, and imaging device
CN109477948B (en) 2016-07-06 2021-02-19 富士胶片株式会社 Focus control device, focus control method, focus control program, lens device, and imaging device
JP2017191326A (en) * 2017-06-07 2017-10-19 株式会社ニコン Focus detection device and imaging device
JP7005209B2 (en) * 2017-07-26 2022-01-21 キヤノン株式会社 Image pickup device and its control method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4858008B2 (en) * 2006-08-24 2012-01-18 株式会社ニコン FOCUS DETECTION DEVICE, FOCUS DETECTION METHOD, AND IMAGING DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011142464A (en) 2011-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5942697B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP4770560B2 (en) Imaging apparatus, camera, and image processing method
US7863550B2 (en) Focus detection device and focus detection method based upon center position of gravity information of a pair of light fluxes
JP5454223B2 (en) camera
JP2007317951A (en) Optical sensing element and photographing device
JP2008052009A (en) Focus detection device, focus detection method and imaging apparatus
JP2009175528A (en) Focus-adjusting apparatus and imaging apparatus
JP5857547B2 (en) Focus detection device and focus adjustment device
JP5423111B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP5381472B2 (en) Imaging device
JP5600941B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP5278123B2 (en) Imaging device
JP5804105B2 (en) Imaging device
JP5338113B2 (en) Correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP5685892B2 (en) Focus detection device, focus adjustment device, and imaging device
JP5332384B2 (en) Correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP6477597B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP5338119B2 (en) Correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP2010139624A (en) Imaging element and imaging apparatus
JP5399627B2 (en) Focus detection device, focus adjustment device, and imaging device
JP5338118B2 (en) Correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP4968009B2 (en) Correlation calculation method, correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP6699768B2 (en) Focus detection device and camera
JP4968010B2 (en) Correlation calculation method, correlation calculation device, focus detection device, and imaging device
JP2017191326A (en) Focus detection device and imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131209

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140602

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140610

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140722

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140804

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5600941

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250