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公開番号2025040995
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148031
出願日2023-09-13
発明の名称焦点調節装置、焦点調節方法、及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 7/34 20210101AFI20250318BHJP(光学)
要約【課題】安定したAFを実現可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】焦点調節撮像装置は、第1の方向の一対の像の位相差から第1のデフォーカス量を、第2の方向の一対の像の位相差から第2のデフォーカス量を、取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたデフォーカス量を用いて前記撮像光学系の焦点調節の制御を行う焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、所定の条件が満たされる場合、順次取得される前記第1のデフォーカス量と前記第2のデフォーカス量のうち一方を固定的に選択して用いて焦点調節の制御を行う。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第１の焦点検出画素からの信号に基づいて、第１の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第１のデフォーカス量を取得し、前記第１の焦点検出画素とは異なる前記撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第２の焦点検出画素からの信号に基づいて、前記第１の方向とは異なる第２の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第２のデフォーカス量を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたデフォーカス量を用いて前記撮像光学系の焦点調節の制御を行う焦点調節手段とを有し、
前記焦点調節手段は、所定の条件が満たされる場合、順次取得される前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量のうち一方を固定的に選択して用いて焦点調節の制御を行うことを特徴とする焦点調節装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１の焦点検出画素と前記第２の焦点検出画素は、画素群の中心を対称の中心とする点対称の位置関係となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項３】
前記第１の焦点検出画素と前記第２の焦点検出画素の各々は、前記第１の方向及び前記第２の方向に２ｎ個（ｎは２以上の整数）に分割された光電変換部を備え、複数の光電変換部は、前記撮像光学系からの光束のうち分割された光束により形成された複数の被写体像を光電変換して位相差の検出に用いられる焦点検出信号を出力する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の焦点調節装置。
【請求項４】
前記所定の条件は、検出されるデフォーカス量が予め決められた閾値以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項５】
前記所定の条件は、前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量との差分が予め決められた閾値以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項６】
前記焦点調節手段は、焦点検出結果のばらつき、基線長、及びコントラストの少なくとも一つを用いて前記一方を選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項７】
前記焦点調節手段は、主被写体以外のエッジ情報を用いて前記一方を選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の焦点調節装置。
【請求項８】
前記前記第１の焦点検出画素と前記第２の焦点検出画素を有する画素群を備えた撮像素子と、
請求項１に記載の焦点調節装置とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第１の焦点検出画素からの信号に基づいて、第１の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第１のデフォーカス量を取得し、前記第１の焦点検出画素とは異なる前記撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第２の焦点検出画素からの信号に基づいて、前記第１の方向とは異なる第２の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第２のデフォーカス量を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得されたデフォーカス量を用いて前記撮像光学系の焦点調節の制御を行う焦点調節工程とを有し、
前記焦点調節工程では、所定の条件が満たされる場合、順次取得される前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量のうち一方を固定的に選択して用いて焦点調節の制御を行うことを特徴とする焦点調節方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の焦点調節方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を用いて位相差式焦点検出を行う焦点調節装置及び焦点調節方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
撮像装置の自動焦点検出（ＡＦ）方式として、撮像素子が焦点検出用センサとして用いられる、撮像面位相差焦点検出方式が知られている。第１の瞳分割方向における焦点検出と、第１の瞳分割方向とは異なる第２の瞳分割方向における焦点検出を行い、複数の焦点検出の結果から１つを採用する構成が提案されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３５８４６９１号公報
特開２０１５－２２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２の構成では、採用された検出結果が不安定である場合、ＡＦ動作が不安定になることがある。例えば第１の瞳分割方向における焦点検出結果と、第２の瞳分割方向における焦点検出結果が大きく異なり、交互に焦点検出結果を採用すると、２つの焦点検出結果の間を交互にレンズが移動してしまう。
【０００５】
本発明は、安定したＡＦを実現可能な焦点調節装置及び焦点調節方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての焦点調節装置は、撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第１の焦点検出画素からの信号に基づいて、第１の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第１のデフォーカス量を取得し、前記第１の焦点検出画素とは異なる前記撮像光学系の瞳部分領域を通過した光束により形成された像を光電変換する第２の焦点検出画素からの信号に基づいて、前記第１の方向とは異なる第２の方向の一対の像の位相差から前記撮像光学系の第２のデフォーカス量を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたデフォーカス量を用いて前記撮像光学系の焦点調節の制御を行う焦点調節手段とを有し、前記焦点調節手段は、所定の条件が満たされる場合、順次取得される前記第１のデフォーカス量と前記第２のデフォーカス量のうち一方を固定的に選択して用いて焦点調節の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安定したＡＦを実現可能な焦点調節装置及び焦点調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態の撮像装置のブロック図である。
第１の実施形態の撮像素子の画素配列の概略図である。
第１の実施形態の画素の平面図と断面図である。
第１の実施形態の画素と瞳分割の説明図である。
第１の実施形態の撮像素子と瞳分割との対応関係を示す図である。
第１の実施形態の第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の関係図である。
第１の実施形態の焦点検出方法を示すフローチャートである。
第２の実施形態の焦点検出の構図の一例を示す図である。
第２の実施形態の焦点検出方法を示すフローチャートである。
第２の実施形態の撮像素子の画素配列の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態の撮像装置の一例であるレンズ交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラ１０のブロック図である。デジタルカメラ１０は、レンズユニット１００（交換レンズ）とカメラ本体１２０とを有する。レンズユニット１００は、図１中の点線で示されるマウントＭを介して、カメラ本体１２０に着脱可能に取り付けられる。
【００１０】
なお、デジタルカメラは、本実施形態ではレンズ交換可能に構成されているが、レンズユニット（撮像光学系）とカメラ本体とが一体的に構成されてもよい。また、本発明は、デジタルカメラに限定されるものではなく、ビデオカメラやスマートフォン等の他の撮像装置にも適用可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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