JP5728928B2 - 受光装置 - Google Patents

Description

本発明は、受光装置に関する。

従来、複数の受光素子に対応するマイクロレンズを複数備えた受光装置が知られている。例えば特許文献１には、結像光学系を通過した光を受光して受光信号を出力する受光装置が記載されている。この受光装置は、複数の受光素子が配列された受光素子アレイと、結像光学系と受光素子アレイとの間に配置されたマイクロレンズアレイとを備え、焦点検出や任意の焦点面における画像の合成のために用いられる。特許文献１には、マイクロレンズアレイと受光素子アレイとの相対的な位置関係に関する情報を記憶しておき、この情報に基づいて、各マイクロレンズに属する複数の受光素子から焦点検出用受光データを切り出すための一対の受光素子又は受光素子群を選択する案が示されている。

特開２００９−１７５６８０号公報

特許文献１に記載された受光装置は、選択された受光素子が欠陥画素であった場合、正しい受光データ（受光信号）を得られないという問題があった。

請求項１に係る発明は、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、各マイクロレンズを通過した被写体光をそれぞれ複数の受光素子で受光するように受光素子が配列された受光素子アレイと、複数のマイクロレンズの各々に対応する受光素子アレイ上の選択された画素が欠陥画素を含む場合、欠陥画素の補間演算に必要な画素が有効領域に全て含まれる場合には有効領域内の受光素子に基づく補間演算である第１の補間演算を行い、欠陥画素の補間演算に必要な画素が有効領域に含まれない場合には欠陥画素が含まれる有効領域以外の有効領域に含まれる受光素子に基づく補間演算である第２の補間演算を行う補間手段と、を備えることを特徴とする受光装置である。

本発明によれば、欠陥画素が選択された場合であっても、正しい受光信号を得ることができる。

本発明適用したデジタル一眼レフカメラの光学系の構成を示す図である。 図１に示したデジタル一眼レフカメラに設けられた焦点検出装置の構成を示したものである。 マイクロレンズアレイ４の配列を示す模式図である。 焦点検出用の受光素子を選択する様子を示した模式図である。 補間部１８による補間演算の切り替えの判断を説明するための模式図である。 マイクロレンズアレイ４および受光素子アレイ５を被写体光の入射方向から見た模式図である。 Ｆ値の変化に応じた有効領域の変化を示す模式図である。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明を適用したデジタル一眼レフカメラの光学系の構成を示す図である。本実施の形態では、本発明に係る受光装置をデジタル一眼レフカメラ３００の焦点検出装置に適用した場合について説明する。デジタル一眼レフカメラ３００は、結像光学系１を含む交換可能なレンズ鏡筒１００がカメラボディ２００に装着されて構成される。

結像光学系１を通過した被写体からの光束（被写体光）は、絞り７により光量が調節された後に、ハーフミラー２を透過して結像光学系１の予定焦点面に配置された撮像素子３へ導かれ、撮像素子３の受光面上に被写体像が結像される。撮像素子３は撮影用画素を二次元状に配列したものであり、結像光学系１により結像された被写体光を受光して画像信号を出力する。なお、結像光学系１は、代表して１枚のレンズとして図示されており、対物レンズ、ズーミング用レンズ、およびフォーカシング用レンズを含む。

結像光学系１を通過した被写体光の一部は、ハーフミラー２により反射されて受光装置８へと導かれる。受光装置８はマイクロレンズアレイ４と受光素子アレイ５とを備え、結像光学系１を通過した被写体光を受光して受光信号を出力する。マイクロレンズアレイ４は、複数のマイクロレンズが二次元状に配列されたものである。マイクロレンズアレイ４に対応して受光素子アレイ５が配置されており、マイクロレンズアレイ４に入射した被写体からの光束は、マイクロレンズアレイ４を通過して受光素子アレイ５に入射する。

マイクロレンズアレイ４を構成する各マイクロレンズの頂点を結んで得られる面に関して、上述した結像光学系１の瞳面と撮像素子３の受光面（予定焦点面）とは光学的共役関係にある。受光素子アレイ５は、複数の受光素子が二次元状に配列された受光素子アレイであり、マイクロレンズアレイ４の各マイクロレンズの焦点面に配置されている。受光素子アレイ５の受光面には、マイクロレンズアレイ４を構成する各マイクロレンズアレイを通過した被写体光を、それぞれ複数の受光素子で受光するように受光素子が配列されている。受光素子アレイ５からは、受光素子毎の入射光量を表す第１の受光信号が出力される。受光素子アレイ５が出力した第１の受光信号は、後述する補間演算が行われた後、後述する視差データの算出に利用される。

図２は、図１に示したデジタル一眼レフカメラに設けられた焦点検出装置の構成を示したものである。本実施形態に係る焦点検出装置は、受光装置８、光軸位置記録部１３、第１演算部１４ａ、第２演算部１４ｂ、および焦点演算部１５を含む。また、第１演算部１４ａは、例えばレンズ鏡筒１００とカメラボディ２００との間に設けられた電気接点を介して、レンズ鏡筒１００の内部に設けられている固有瞳位置データ記録部１１と通信を行うことができる

受光素子アレイ５から出力される第１の受光信号は、受光装置８に含まれる補間部１８に入力される。補間部１８は、複数のマイクロレンズの各々に対応する受光素子アレイ５上の有効領域（後に詳述）のうち、欠陥画素を含む有効領域について、当該欠陥画素の位置に応じて第１の補間演算と第２の補間演算とのうちいずれか一方の補間演算を行う。この補間演算により、入力された第１の受光信号により表される入射光量のうち、欠陥画素に対応する入射光量が補間される。補間部１８は補間演算を行った結果を、第２の受光信号として出力する。この「第２の受光信号」が、最終的に受光装置８から出力される受光信号である。以下の説明では、補間部１８により実行される、第１の受光信号から第２の受光信号を生成する処理を補間処理と呼ぶ。補間部１８から出力される第２の受光信号は第２演算部１４ｂに入力される。

補間部１８は上述の補間演算を行う際に、ある受光素子が欠陥画素か否かを判断するため、不揮発性メモリである欠陥情報記録部１７に予め記憶されている欠陥画素情報を利用する。本実施形態において欠陥画素情報とは、受光素子アレイ５が有する複数の受光素子から欠陥画素を特定する情報である。例えば、二次元状に配列された各受光素子に（ｘ，ｙ）という形で二次元の座標値を割り当て、欠陥画素情報を欠陥画素の座標値とすることができる。

補間部１８が補間演算を行うためには、前述の欠陥画素情報に加えて、各マイクロレンズの有効領域に関する情報が必要となる。有効領域とは各マイクロレンズの光学的に有効な領域である。本実施形態においてマイクロレンズの有効領域は、当該マイクロレンズを通過した被写体光が入射する受光素子アレイ５上の領域である。受光装置８に含まれる有効領域算出部１６は、任意のマイクロレンズの有効領域を算出する。

なお、後述するように、マイクロレンズの有効領域は結像光学系１のＦ値により変化しうるが、本実施形態のデジタル一眼レフカメラ３００は、焦点検出時に絞り７を所定のＦ値（例えばＦ４）に制御する。従って、焦点検出時にはマイクロレンズの有効領域も常に一定の大きさとなる。

補間部１８は、互いに異なる補間演算を行う第１補間部１８ａおよび第２補間部１８ｂを有している。補間部１８は、第１補間部１８ａと第２補間部１８ｂのどちらに補間演算を行わせるかを、欠陥画素毎に決定する。例えば、欠陥画素が２つ存在したとき、一方の欠陥画素は第１補間部１８ａに補間演算を行わせ、他方の欠陥画素は第２補間部１８ｂに補間演算を行わせる。補間部１８がどのような基準に基づいて第１補間部１８ａおよび第２補間部１８ｂに補間演算を行わせるかについては、後に詳述する。

固有瞳位置データ記録部１１はレンズ鏡筒１００に設けられた不揮発性メモリであり、結像光学系１に固有の瞳位置データが記録されている。第１演算部１４ａは固有瞳位置データ記録部１１から瞳位置データを読み出すことができる。光軸位置記録部１３はカメラボディ２００に設けられた不揮発性メモリであり、特定の結像光学系について予め計測された基準位置が、マイクロレンズアレイ４を構成するマイクロレンズ毎に記録されている。なお本実施形態において基準位置は、特許文献１に記載されているように、各マイクロレンズの瞳中心投影位置である。瞳中心投影位置とは、特許文献１に記載されているように、結像光学系１の特定の瞳の中心が投影される受光素子アレイ５上の位置である。

第１演算部１４ａは、光軸位置記録部１３に記録されている基準位置、および固有瞳位置データ記録部１１に記録されている結像光学系１の固有瞳位置データに基づいて、任意の結像光学系１における基準位置をマイクロレンズ４ａ毎に算出する。第２演算部１４ｂは、第１演算部１４ａで算出された基準位置に基づき、焦点検出用受光データを得るための受光素子を、マイクロレンズ毎に対応づけられた複数の受光素子から選択して、後述する視差データを算出する。焦点演算部１５は、第２演算部１４ｂで算出された視差データに基づいて瞳分割式位相差ＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）による焦点検出演算を行う。

なお、固有瞳位置データ記録部１１や光軸位置記録部１３は、必ずしも上述した通りの位置に設ける必要はない。例えば、これらの記録部を全てカメラボディ２００の内部、もしくはレンズ鏡筒１００の内部に配置することも可能である。また、上述の焦点検出装置をレンズ一体型カメラに適用することもできる。

（焦点検出の説明）
図３は、マイクロレンズアレイ４の配列を示す模式図である。本実施形態に係るマイクロレンズアレイ４は、図３に示すように複数のマイクロレンズ４ａが千鳥配列されたものである。各マイクロレンズ４ａの間の隙間は遮光マスク等により遮光されている。従って、受光素子アレイ５にはいずれかのマイクロレンズ４ａを通過した光束のみが入射する。デジタル一眼レフカメラ３００の焦点検出装置は、隣り合う任意の２列のマイクロレンズ４ａ（例えば列３０と列４０）を実線５０で示すようにジグザグに選択し、これらのマイクロレンズ４ａに対応する受光素子アレイ５の受光素子の入射光量に基づいて、結像光学系１の焦点調節状態を得るための視差データを算出する。

前述の通り、カメラボディ２００は焦点検出時にレンズ鏡筒１００の絞り７を所定のＦ値に制御する。絞り７の制御が完了すると、デジタル一眼レフカメラ３００は、特許文献１に記載された技術を用いて焦点検出を行う。以下、具体的な焦点検出の手順について説明する。

まず第１演算部１４ａが、取り付けられているレンズ鏡筒１００の結像光学系１における基準位置を、焦点検出のために選択したマイクロレンズ（例えば図３に示した列３０と列４０のマイクロレンズ４ａ）毎に算出する。基準位置の算出には、上述の通り、光軸位置記録部１３に記録されている特定の結像光学系におけるマイクロレンズ毎の基準位置と、固有瞳位置データ記録部１１に記録されている結像光学系１の固有瞳位置データと、が用いられる。

次に第２演算部１４ｂが、焦点検出のために選択したマイクロレンズ毎に、第１演算部１４ａにより算出された当該マイクロレンズの基準位置に基づいて、焦点検出用の受光素子を選択する。より具体的には、マイクロレンズの基準位置に対して左右（水平）方向、上下（垂直）方向または斜め方向に相対的に所定距離だけ離れた一対の受光素子又は受光素子群を選択する。

図４は、焦点検出用の受光素子を選択する様子を示した模式図である。図４（ａ）には、受光素子アレイ５の受光面に格子状に配列された受光素子５ａを、被写体光の入射方向から見た様子が模式的に示されている。ここで、円形の領域Ｓ１は、あるマイクロレンズに対応する有効領域を表している。焦点検出時の絞り７のＦ値は常に同一であるので、有効領域Ｓ１の大きさは常に一定となる。有効領域Ｓ１の中央付近には、当該マイクロレンズの基準位置７ａが存在する。

第２演算部１４ｂは、焦点検出用の受光素子を選択するために、まず各々の受光素子と同一の大きさを有する焦点検出用の領域を決定する。第２演算部１４ｂは、マイクロレンズの基準位置７ａから右方向および左方向に所定距離Ｌだけ離れた位置７ｂおよび７ｃを中心とする領域７ｄおよび７ｅを、焦点検出用の領域とする。つまり、焦点検出用の領域は左右にそれぞれ１つずつ存在し、対を成している。この後、第２演算部１４ｂは、これらの焦点検出用領域７ｄ，７ｅにそれぞれ重なる一対の受光素子又は受光素子群を、焦点検出用の受光素子として選択する。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した焦点検出用領域７ｄの付近を拡大した図である。第２演算部１４ｂは、焦点検出用領域７ｄに重なるこれらの受光素子５ａ１、５ａ２、５ａ３、および５ａ４から成る受光素子群を、焦点検出用の受光素子として選択する。同様に焦点検出用領域７ｅに重なる受光素子群も選択され、最終的に第２演算部１４ｂは一対の受光素子群を焦点検出用に選択する。

次に第２演算部１４ｂは、上述した一対の焦点検出用領域７ｄ、７ｅに対応する一対の焦点検出用受光データ（視差データ）を演算する。具体的には、それぞれの焦点検出用領域に対応する受光素子群の入射光量（第２の受光信号により表される）を比例配分することにより、正規化された最終的な視差データが演算される。なお、具体的な演算方法は特許文献１に記載されている通りであるので説明を省略する。

このようにして、図３に示した焦点検出用の各マイクロレンズについて視差データが演算された後に、焦点演算部１５は焦点検出演算を行う。焦点検出演算の内容は特許文献１に記載されているものと同様である。具体的には、視差データにより構成される２つのデータ列の位相をずらしながらデータ列間の差を算出し、この差が最小になる時の位相のずらし量を求める。この演算により、最終的なデフォーカス量が求められる。

（補間演算の説明）
補間部１８は、欠陥画素毎に、有効領域における当該欠陥画素の位置に基づいて、第１補間部１８ａおよび第２補間部１８ｂのどちらかに補間演算を行わせる。以下、第１補間部１８ａ、第２補間部１８ｂの補間方式、および、補間部１８による判断の詳細について説明する。

図５は、補間部１８による補間演算の切り替えの判断を説明するための模式図である。図４（ａ）と同様に、第２演算部１４ｂが一対の焦点検出用領域７ｄ、７ｅを選択した様子を示している。ここで、受光素子５ａ５および５ａ８が欠陥画素であった場合、第２演算部１４ｂは本来であれば正しい視差データを演算できない。補間部１８は有効領域Ｓ１内に欠陥画素５ａ５が見つかると、まず欠陥画素５ａ５の上下に隣接する受光素子５ａ６、５ａ７が有効領域Ｓ１内に収まっているか確認する。図５では、受光素子５ａ６、５ａ７が共に有効領域Ｓ１の中に収まっているので、補間部１８は欠陥画素５ａ５の出力を補間するための補間演算を、第１補間部１８ａに行わせる。

第１補間部１８ａは、欠陥画素５ａ５の上下に隣接する受光素子５ａ６、５ａ７の出力の単純平均を演算し、その結果を欠陥画素５ａ５の出力とすることにより、欠陥画素５ａ５の出力を補完する。補間部１８はこのように、補間対象の欠陥画素を含む有効領域に、第１補間部１８ａによる補間演算に必要とされる受光素子が全て含まれている場合には、当該欠陥画素に第１補間部１８ａによる補間演算を行わせる。

他方、欠陥画素５ａ８については、上下に隣接する受光素子５ａ９、５ａ１０のうち受光素子５ａ１０が有効領域Ｓ１に収まりきっていない。すなわち、受光素子５ａ１０に入射する被写体光はケラれた状態となっている。従って、第１補間部１８ａによる補間演算は正しく機能しない。補間部１８はこのような場合、第１補間部１８ａではなく第２補間部１８ｂに補間演算を行わせる。

図６は、マイクロレンズアレイ４および受光素子アレイ５を被写体光の入射方向から見た模式図である。ここで図６の中央に位置するマイクロレンズ４ａ１が、図５の有効領域Ｓ１に対応するマイクロレンズである。第２補間部１８ｂは欠陥画素５ａ８の補間演算に、マイクロレンズ４ａ１に隣接する４つのマイクロレンズ４ａ２、４ａ３、４ａ４、および４ａ５にそれぞれ対応する受光素子の出力を利用する。具体的には、これら４つのマイクロレンズの各々について、基準位置からの相対位置がマイクロレンズ４ａ１における焦点検出用領域７ｄの位置と等しい領域７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉを選択する。次に、これらの各領域について、図４（ｂ）に示した第２演算部１４ｂによる演算と同様の演算を行い、領域７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｉに対応する出力を演算する。最後に第２補間部１８ｂは、これら４つの領域に対応する出力の単純平均を演算し、マイクロレンズ４ａ１における焦点検出用領域７ｄの出力とする。

なお、例えば図５のように、欠陥画素の補間に用いるべき隣接画素が１つでも有効領域Ｓ１に収まりきっていない場合には、一対の焦点検出用領域７ｄ、７ｅについて、共に第２補間部１８ｂに補間演算を行わせるのが望ましい。すなわち、仮に焦点検出用領域７ｅに対応する受光素子が欠陥画素でない場合であっても、焦点検出用領域７ｅに対応する受光出力は第２補間部１８ｂに演算させるのが望ましい。これは、１つのマイクロレンズにおける一対の焦点検出用領域において、一方だけを第２補間部１８ｂによる補間演算を行った受光出力としてしまうと、精度よく焦点検出を行うことができないためである。

ここで、第１補間部１８ａによる補間演算と第２補間部１８ｂによる補間演算とを比較する。周知のように、同一のマイクロレンズが覆う範囲内での異なる受光素子は、結像光学系１の異なる瞳を通った光を受光している。他方、異なるマイクロレンズは、結像光学系１が結んだ予定焦点面近傍における被写体像の、異なる部分を通過した光を受光する。従って、第１補間部１８ａによる補間演算では、隣接する瞳を通過した被写体の同一部分からの光束による出力を用いて欠陥画素の出力を補間することになる。これに対して、第２補間部１８ｂによる補間演算では、同一の瞳を通過するものの、被写体像において周囲の隣接した異なる部分の像から補間対象部分の像を推定していることになる。

以上から、第２補間部１８ｂによる補間演算の結果の方が、第１補間部１８ａによる補間演算の結果よりも、位相差演算時に大きな誤差を生じる傾向にある。このため本実施の形態においては、補間部１８はまず第１補間部１８ａによる補間演算を試み、これが不可能な場合には第２補間部１８ｂに補間演算を行わせるようにしている。

上述した第１の実施の形態によるデジタル一眼レフカメラ３００によれば、次の作用効果が得られる。
（１）補間部１８は、複数のマイクロレンズ４ａの各々に対応する受光素子アレイ５上の有効領域のうち、欠陥画素を含む有効領域について、当該欠陥画素の位置に応じて第１補間部１８ａによる補間演算と第２補間部１８ｂによる補間演算とのうちいずれか一方の補間演算を行う。このようにしたので、欠陥画素が選択された場合であっても、正しい受光信号を得ることができる。

（２）マイクロレンズ４ａに対応する有効領域は、当該マイクロレンズ４ａを通過した被写体光が入射する領域である。このようにしたので、実際に使用されない領域に欠陥画素が含まれている場合に、無駄な補間演算が行われない。

（３）第１補間部１８ａによる補間演算は、欠陥画素が含まれる有効領域内の受光素子５ａに基づく補間演算であり、第２補間部１８ｂによる補間演算は、欠陥画素が含まれる有効領域以外の有効領域に含まれる受光素子５ａに基づく補間演算である。このようにしたので、一方の補間演算が行えない場合であっても他方の補間演算により確実に補間を行うことができる。

（４）補間部１８は、補間対象の欠陥画素を含む有効領域に、第１補間部１８ａによる補間演算に必要とされる受光素子５ａが全て含まれている場合には、当該欠陥画素に第１補間部１８ａによる補間演算を行い、それ以外の場合には第２補間部１８ｂによる補間演算を行う。このようにしたので、より精度の高い補間演算が優先的に適用され、補間結果の精度が高まる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラ３００は、焦点検出時のＦ値が一定になるよう絞り７を制御していた。第２の実施の形態に係るデジタル一眼レフカメラ３００は、第１の実施の形態と同様の構成を有するが、焦点検出時のＦ値を任意に変更可能な構成とする。このような構成とするのは、例えば撮像素子３による動画撮影中に自動焦点調節を行う場合には、撮影時のＦ値のままで焦点検出を行う必要があるためである。

図７は、Ｆ値の変化に応じた有効領域の変化を示す模式図である。結像光学系１とマイクロレンズ４ａとを順次通過した被写体光は、受光素子アレイ５の受光面に略円形の範囲に入射する。この円の大きさは、絞り７の絞り径の大きさ（Ｆ値の小ささ）に応じて変化する。すなわち、絞り径が大きいほど有効領域も大きくなる。例えば図７（ａ）において、ある結像光学系１のＦ４に対応する有効領域Ｓ２は、Ｆ５．６に対応する有効領域Ｓ３よりも大きくなっている。本実施形態の第２演算部１４ｂは、有効領域の大きさに応じて一対の焦点検出用領域の位置を変化させる。例えばＦ５．６の場合には、Ｆ４の場合よりも基準位置に近い領域を、一対の焦点検出用領域として選択する。これは、一対の焦点検出用領域を基準位置から遠ざけるほど基線長が長くなり焦点検出には有利になる一方で、有効領域内に一対の焦点検出用領域が収まる必要があるためである。

他方、絞り径が一定以上の大きさになると、有効領域の大きさが減少に転ずることがある。図７（ｂ）には、図７（ａ）と同様の結像光学系１における、Ｆ２．８に対応する有効領域Ｓ４が示されている。図７（ｂ）において、複数の円が重なり合っている範囲には、複数のマイクロレンズをそれぞれ透過した被写体光が同時に入射している。従って、この範囲にある受光素子からは、焦点検出に用いる正常な出力が得られない。

本実施形態における有効領域算出部１６は、有効領域を算出する際に、このように複数のマイクロレンズからの被写体光が同時に入射する範囲を除外して有効領域を算出する。例えば図７（ｂ）において斜線で示した範囲のみを、有効領域Ｓ４として算出する。すなわち本実施形態においてマイクロレンズの有効範囲とは、当該マイクロレンズを通過した被写体光が入射する領域のうち、当該マイクロレンズを通過していない被写体光が入射する領域を除外した領域である。

なお、本実施形態におけるマイクロレンズアレイ４は、各マイクロレンズの間の隙間が遮光されているが、遮光されていない場合には、この隙間から入射する被写体光についても当然に考慮する必要がある。

上述した第２の実施の形態によるデジタル一眼レフカメラ３００によれば、第１の実施の形態によるデジタル一眼レフカメラ３００で得られる作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）各マイクロレンズ４ａに対応する有効領域は、当該マイクロレンズ４ａを通過した被写体光が入射する領域のうち、当該マイクロレンズ４ａを通過していない被写体光が入射する領域を除外した領域である。このようにしたので、複数のマイクロレンズからの被写体光が同一の受光素子に同時に入射する場合であっても、補間精度を高く保つことができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
上述の実施の形態では、欠陥画素を特定するために、予め欠陥画素を特定するための欠陥画素情報を用意していた。これを、例えば複数の受光素子の出力を比較することにより、ある受光素子が欠陥画素であることを特定するような構成としてもよい。

（変形例２）
図３に示すように、上述の実施の形態におけるマイクロレンズの配列は千鳥配列であった。本発明はこのようなマイクロレンズの配列方式に限定されない。例えば各マイクロレンズを格子状に配列した場合であっても本発明を適用することが可能である。この場合、有効領域算出部１６は、例えば第２の実施の形態において、複数のマイクロレンズをそれぞれ通過した被写体光が同時に入射する領域を除外する際に、マイクロレンズの配列を考慮した有効領域を算出する。

（変形例３）
第２の実施の形態のように、各マイクロレンズから入射した被写体光が互いに同一の受光素子に入射する場合、マイクロレンズ間を隔壁等により遮光してもよい。この場合、マイクロレンズの有効領域を算出するに当たって、当該マイクロレンズを通過していない被写体光が入射する領域を除外する必要がない。

（変形例４）
上述した各実施の形態は、いずれもデジタル一眼レフカメラの焦点検出装置に本発明を適用したものであった。本発明は焦点検出装置に限定されない。例えば特許文献１には、上述した受光装置８と同様の構成が任意焦点面の画像を合成する撮像装置にも適用可能であることが記載されているが、本発明も同様の撮像装置に適用することができる。

（変形例５）
上述した各実施の形態では、特許文献１に記載されている技術を用いて、各マイクロレンズの基準位置を考慮した演算を行っていた。本発明は、特許文献１に記載されている技術を前提としない。例えば、各マイクロレンズについて基準位置を算出しない場合であっても本発明を適用することが可能である。

（変形例６）
第１補間部１８ａによる補間演算は、上述した内容に限定されない。例えば欠陥画素の左右に隣接する受光素子の出力を用いて欠陥画素の出力を補間してもよいし、斜め方向に隣接する受光素子の出力を用いてもよい。また、必ずしも隣接した受光素子の出力を利用する必要はなく、補間対象の欠陥画素と同一の有効領域に含まれている任意の受光素子の出力を利用することが可能である。第２補間部１８ｂについても同様に、必ずしも隣接したマイクロレンズを透過した被写体光が入射する受光素子を利用する必要はない。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…結像光学系、２…ハーフミラー、３…撮像素子、４…マイクロレンズアレイ、５…受光素子アレイ、７…絞り、８…受光装置、１１…固有瞳位置データ記録部、１３…光軸位置記録部、１４ａ…第１演算部、１４ｂ…第２演算部、１５…焦点演算部、１６…有効領域算出部、１７…欠陥情報記録部、１８…補間部、１８ａ…第１補間部、１８ｂ…第２補間部、１００…レンズ鏡筒、２００…カメラボディ、３００…デジタル一眼レフカメラ

Claims (4)

1. 複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、
   各マイクロレンズを通過した被写体光をそれぞれ複数の受光素子で受光するように受光素子が配列された受光素子アレイと、
   前記複数のマイクロレンズの各々に対応する前記受光素子アレイ上の選択された画素が欠陥画素を含む場合、前記欠陥画素の補間演算に必要な画素が有効領域に全て含まれる場合には有効領域内の受光素子に基づく補間演算である第１の補間演算を行い、前記欠陥画素の補間演算に必要な画素が前記有効領域に含まれない場合には前記欠陥画素が含まれる有効領域以外の有効領域に含まれる受光素子に基づく補間演算である第２の補間演算を行う補間手段と、
   を備えることを特徴とする受光装置。
2. 請求項１に記載の受光装置において、
   前記マイクロレンズに対応する有効領域は、当該マイクロレンズを通過した被写体光が入射する領域であることを特徴とする受光装置。
3. 請求項２に記載の受光装置において、
   前記マイクロレンズに対応する有効領域は、当該マイクロレンズを通過した被写体光が入射する領域のうち、当該マイクロレンズを通過していない被写体光が入射する領域を除外した領域であることを特徴とする受光装置。
4. 請求項３に記載の受光装置において、
   前記第１の補間演算は、前記欠陥画素に近接する複数の受光素子に基づく補間演算であり、前記第２の補間演算は、前記欠陥画素が含まれる有効領域に近接する複数の有効領域にそれぞれ含まれる複数の受光素子に基づく補間演算であることを特徴とする受光装置。
   

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