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公開番号2022180110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-12-06
出願番号2021087031
出願日2021-05-24
発明の名称撮像装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 5/369 20110101AFI20221129BHJP(電気通信技術)
要約【課題】像面位相差焦点検出の低照度下での検出精度を向上させる。
【解決手段】撮像装置は、第1方向を検出方向とし、第1方向と交差する第2方向の異なる位置にそれぞれ配置された、設計瞳距離がそれぞれ異なる複数の像面位相差検出部を含む合焦状態検出部を有する撮像素子と、合焦状態検出部に含まれる複数の像面位相差検出部が検出した複数の検出信号のうちの少なくとも2つを加算して加算信号を生成する加算部と、を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向を検出方向とし、前記第１方向と交差する第２方向の異なる位置にそれぞれ配置された、設計瞳距離がそれぞれ異なる複数の像面位相差検出部を含む合焦状態検出部を有する撮像素子と、
前記合焦状態検出部に含まれる複数の前記像面位相差検出部が検出した複数の検出信号のうちの少なくとも２つを加算して加算信号を生成する加算部と、
を備える撮像装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記像面位相差検出部は、
撮像光学系の射出瞳の前記第１方向の一方の側を通った光を、前記射出瞳の前記一方の側とは反対側の他方の側を通った光よりも多く検出する第１受光部が前記第１方向に複数配置された第１検出部と、
前記射出瞳の前記第１方向の前記他方の側を通った光を、前記射出瞳の前記一方の側を通った光よりも多く検出する第２受光部が前記第１方向に複数配置された第２検出部と、
を含む、撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記加算部は、
複数の前記像面位相差検出部に含まれる前記第１検出部からの複数の検出信号のうちの少なくとも２つを加算し、
複数の前記像面位相差検出部に含まれる前記第２検出部からの複数の検出信号のうちの少なくとも２つを加算する、
撮像装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の撮像装置において、
前記第２検出部は、前記第１検出部に対し前記第２方向に第１距離だけ離れて配置され、
複数の前記像面位相差検出部のそれぞれは、前記第２方向に、前記第１距離よりも長い第２距離だけ離れて複数配置されている、
撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記加算部は、前記撮像素子に入射する光の量が少なく前記撮像素子が出力する撮像信号の強度が小さいときには、前記撮像信号の強度が大きいときに比べて多くの前記検出信号を加算する、撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記加算部は、撮像光学系の絞り値が小さいときには、前記撮像光学系の絞り値が大きいときに比べて多くの前記検出信号を加算する、撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、前記合焦状態検出部を複数有するとともに、
前記加算部は、前記合焦状態検出部の前記第１方向の位置が前記撮像素子の中心に近いときには、前記合焦状態検出部の前記第１方向の位置が前記撮像素子の中心から遠いとき比べて多くの前記検出信号を加算する、撮像装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、前記合焦状態検出部を複数有するとともに、
前記加算部は、複数の前記合焦状態検出部のうちの選択された前記合焦状態検出部の前記第１方向の位置が前記撮像素子の中心に近いときには、選択された前記合焦状態検出部の前記第１方向の位置が前記撮像素子の中心から遠いとき比べて、複数の前記合焦状態検出部において前記像面位相差検出部からの前記検出信号を多く加算する、撮像装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記加算部は、撮像光学系の射出瞳距離に応じて、加算する前記複数の検出信号を選択する、撮像装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記加算部は、前記撮像素子の有効撮像領域の大きさに応じて、加算する前記検出信号の数を変更する、撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
撮影光学系の射出瞳の一部の領域を通過した光束を受光する焦点検出画素を備える撮像素子が知られている（例えば特許文献１）。従来から、焦点検出の精度向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－６６０５１号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によると、撮像装置は、第１方向を検出方向とし、前記第１方向と交差する第２方向の異なる位置にそれぞれ配置された、設計瞳距離ＤＰＤがそれぞれ異なる複数の像面位相差検出部を含む合焦状態検出部を有する撮像素子と、前記合焦状態検出部に含まれる複数の前記像面位相差検出部が検出した複数の検出信号のうちの少なくとも２つを加算して加算信号を生成する加算部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
実施形態の撮像装置の構成を模式的に示す断面図。
撮像光学系から像面位相差検出部に入射する光線束の一例を示す図。
実施形態の撮像素子を撮像面側から見た平面図。
画素に含まれる電気回路を示す図。
像面位相差検出部の拡大図。
射出瞳を通過した光線束が、像面位相差検出部に入射する状態を示す図。
合焦状態検出部における像面位相差検出部の配置例を示す図。
撮像素子上の合焦状態検出部の位置のいくつかの例を示す図。
合焦状態検出部における像面位相差検出部の配置の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の撮像装置１と、撮像装置１に取り付けて使用する撮像光学系２との構成を模式的に示す断面図である。
【０００７】
図１に矢印で示したＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、相互に直交する方向である。なお、以降の各図に示したＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、それぞれ図１に示したＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と同一の方向を示している。矢印の向きの方向が、ぞれぞれ＋Ｘ方向、＋Ｙ方向および＋Ｚ方向である。
以下では、Ｘ方向における位置をＸ位置と、Ｙ方向における位置をＹ位置と、Ｚ方向における位置をＺ位置ともいう。
【０００８】
図１は、撮像装置１と撮像光学系２とを＋Ｘ方向から見た断面図である。
撮像装置１は、撮像素子３、撮像制御部４、レンズ駆動部６、表示部７、操作部８、および第１通信部９を備える。
撮像光学系２は、撮像素子３の撮像面３ｓに被写体像を結像させる。撮像光学系２は、開口２２を有する絞り２１と、絞り２１よりも被写体側に配置されている前群レンズ２０ａ、絞り２１よりも撮像素子３側に配置されている後群レンズ２０ｂ、および第２通信部２３を含む。前群レンズ２０ａ、および後群レンズ２０ｂは、いずれも複数のレンズから構成されていても良い。
【０００９】
また、絞り２１は光彩絞りであっても良く、所定の直径の開口部を有する遮光部材であっても良く、所定のレンズの有効径自体によって、撮像光学系２を通過する光線束の有効径を制限するものであっても良い。前群レンズ２０ａまたは後群レンズ２０ｂのうちの一方は、配置されていなくても良い。
【００１０】
前群レンズ２０ａまたは後群レンズ２０ｂ、あるいはそれらを構成する複数のレンズの中の少なくとも１枚のレンズは、撮像光学系２の焦点調節を行うために光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に移動可能な焦点調節用レンズであっても良い。
また、前群レンズ２０ａまたは前群レンズ２０ａ、あるいはそれらを構成する複数のレンズの中の少なくとも１枚のレンズは、撮像光学系２の焦点距離を変更するために光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に移動可能な変倍（ズーム）用レンズであっても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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