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公開番号2024043295
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148405
出願日2022-09-16
発明の名称撮像装置及びその制御方法及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 23/60 20230101AFI20240322BHJP(電気通信技術)
要約【課題】位相差検出画素を有する固体撮像素子を用いてアオリ撮影を行う場合であっても、測距精度の低下を抑制する。
【解決手段】2次元配列された複数の画素を有し、当該複数の画素のうちの少なくとも一部の画素が位相差AFを行うための第1の光電変換部と第2の光電変換部を含む位相差検出画素とする、固体撮像素子を有する撮像装置であって、結像光学系の主面に対する前記固体撮像素子の撮像面の角度を変更可能な駆動機構と、前記角度に応じた順序で、第1の光電変換部と第2の光電変換部で得た信号を読み出す読出部とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
２次元配列された複数の画素を有し、当該複数の画素のうちの少なくとも一部の画素が位相差ＡＦを行うための第１の光電変換部と第２の光電変換部を含む位相差検出画素とする、固体撮像素子を有する撮像装置であって、
結像光学系の主面に対する前記固体撮像素子の撮像面の角度を変更可能な駆動機構と、
前記角度に応じた順序で、第１の光電変換部と第２の光電変換部で得た信号を読み出す読出手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記読出手段は、前記第１の光電変換部または第２の光電変換部のいずれか一方から信号を最初に読み出したのち、前記第１の光電変換部と第２の光電変換部との加算した信号を読み出す
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記読出手段は、第１の光電変換部と第２の光電変換部のうち、相対的に感度が低い光電変換部を最初に読み出す
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記読出手段は、画素信号の大きさによって、第１の光電変換部と、第２の光電変換部の読み出し順序を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記読出手段は、固体撮像素子の中心を通り、当該中心から、瞳分割方向に垂直な方向に第１の閾値以上、離れる両側の領域を第１の領域、第２の領域としたとき、前記第１の領域における前記第１、第２の光電変換部の読み出し順序に対し、前記第２の領域では前記第１、第２の光電変換部の読み出し順序を逆にする
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
固体撮像素子の中心を通り、瞳分割方向に垂直な線を境界とする２つの領域についての一方の領域での前記第１、第２の光電変換部の読み出し順序は、他方の領域の前記第１、第２の光電変換部の読み出し順序の逆にする
ことを特徴とする、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
第１の光電変換部と第２の光電変換部の読み出し順序が逆になる境界線が瞳分割方向に垂直な方向であって、かつ、境界線の位置は、前記角度が大きくなるほど撮像面から被写体面までの距離が相対的に近い側にずれる
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記読出手段は、前記角度が第２の閾値以上であるか否かによって、第１、第２の光電変換部の読み出し順序を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記角度が第２の閾値以上である場合のみ、前記第１、第２の光電変換部のいずれを先に読み出すか前記読出手段に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、前記撮像面から被写体面までの距離が相対的に遠い側の周辺領域の位相差検出画素のみ、第１、第２の光電変換部のいずれを先に読み出すかを設定する
ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及びその制御方法及びプログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
望遠且つ明るいＦ値を持つレンズを持つカメラの場合、一般に被写界深度は浅いものとなる。よって、このようなレンズを持つカメラで、被写体面に対して斜め方向（非直交方向）からＡＦを機能させて撮影する場合には、中央付近にだけ合焦し、中央付近から外れる領域は合焦しない像が得られる。同じ状況で、レンズの光軸を固体撮像素子に対して傾ける、所謂アオリ撮影と呼ばれる技術を用いると、合焦する範囲が広くすることができる。
【０００３】
特許文献１では、アオリ撮影時に高速にピント合わせを実現するために、位相差検出画素を有する固体撮像素子を用い、所謂撮像面位相差ＡＦの技術を使用した撮像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－７６７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている撮像装置を用いて、撮像面位相差ＡＦによって、アオリ撮影時にピント合わせを行った場合、アオリ角度に依存して、複数の光電変換部間で感度差が生じてしまう。その結果、位相差検出画素における測距精度が低下し、ピント撮影の精度が低下したり、ピント合わせが遅くなったりする。
【０００６】
本発明は、位相差検出画素を有する固体撮像素子を用いてアオリ撮影を行う撮像装置において、測距精度の低下を抑制する技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するため、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、
２次元配列された複数の画素を有し、当該複数の画素のうちの少なくとも一部の画素が位相差ＡＦを行うための第１の光電変換部と第２の光電変換部を含む位相差検出画素とする、固体撮像素子を有する撮像装置であって、
結像光学系の主面に対する前記固体撮像素子の撮像面の角度を変更可能な駆動機構と、
前記角度に応じた順序で、第１の光電変換部と第２の光電変換部で得た信号を読み出す読出手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、位相差検出画素を有する固体撮像素子を用いてアオリ撮影を行う場合であっても、測距精度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態の撮像装置のブロック構成図。
アオリ撮影の原理を説明するための図。
固体撮像素子における各画素の配列を示す図。
固体撮像素子中の位相差検出画素の構造を示す図。
アオリ角度が小さい時に位相差検出画素に入る光束を示す図。
アオリ角度が大きい時に位相差検出画素に入る光束を示す図。
アオリ角度と光電変換部の感度の関係を示す図。
位相差検出画素の等価回路図、
位相差検出画素から画素信号を読み出すタイミングチャートを示す図。
第１の実施形態の固体撮像素子の位相差検出画素の構造を示す図。
アオリ角度が小さい時に位相差検出画素に入る光束を示す図。
アオリ角度が大きい時に位相差検出画素に入る光束を示す図。
アオリ角度が小さい時に位相差検出画素に入る光束を示す図
アオリ角度が大きい時に位相差検出画素に入る光束を示す図。
第５の実施形態の監視システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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