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公開番号2025102942
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2025061736,2023079962
出願日2025-04-03,2018-07-18
発明の名称焦点検出装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 7/28 20210101AFI20250701BHJP(光学)
要約【課題】焦点検出の予測の精度を向上させる。
【解決手段】焦点検出装置は、フォーカスレンズを含む光学系を通過した光を光電変換して電荷を蓄積し、焦点検出に用いる信号を出力する複数の画素を有し、光学系を通過した光束により形成される被写体像を撮像する撮像部と、被写体像の位置と撮像部の撮像面の位置とのずれ量であるデフォーカス量を算出するデフォーカス算出部と、複数のフォーカスエリアの中から選択された少なくとも1つのフォーカスエリアの位置情報に基づいて、当該少なくとも1つのフォーカスエリアに対応する画素が電荷を蓄積する蓄積タイミングを算出するタイミング算出部と、フォーカスレンズの位置情報を取得する取得部と、フォーカスレンズの位置情報に基づいて決定された蓄積タイミングでのフォーカスレンズの位置と、デフォーカス算出部が算出したデフォーカス量とに基づいて、フォーカスレンズの駆動量を演算する演算部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
フォーカスレンズを含む光学系を通過した光を光電変換して電荷を蓄積し、焦点検出に用いる信号を出力する複数の画素を有し、前記光学系を通過した光束により形成される被写体像を撮像する撮像部と、
前記信号に基づいて、前記被写体像の位置と前記撮像部の撮像面の位置とのずれ量であるデフォーカス量を算出するデフォーカス算出部と、
複数のフォーカスエリアの中から選択された少なくとも１つのフォーカスエリアの位置情報に基づいて、前記少なくとも１つのフォーカスエリアに対応する前記画素が電荷を蓄積する蓄積タイミングを算出するタイミング算出部と、
前記フォーカスレンズの位置情報を取得する取得部と、
前記フォーカスレンズの前記位置情報に基づいて決定された前記蓄積タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記デフォーカス算出部が算出した前記デフォーカス量とに基づいて、前記フォーカスレンズの駆動量を演算する演算部と、
を有する焦点検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサの焦点検出画素で得られた信号に基づいて焦点検出を行うカメラが知られている（特許文献１参照）。連続撮影の際に、焦点検出の予測の精度を向上させる要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－３７９５９号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様による焦点検出装置は、フォーカスレンズを含む光学系を通過した光を光電変換して電荷を蓄積し、焦点検出に用いる信号を出力する複数の画素を有し、前記光学系を通過した光束により形成される被写体像を撮像する撮像部と、前記信号に基づいて、前記被写体像の位置と前記撮像部の撮像面の位置とのずれ量であるデフォーカス量を算出するデフォーカス算出部と、複数のフォーカスエリアの中から選択された少なくとも１つのフォーカスエリアの位置情報に基づいて、前記少なくとも１つのフォーカスエリアに対応する前記画素が電荷を蓄積する蓄積タイミングを算出するタイミング算出部と、前記フォーカスレンズの位置情報を取得する取得部と、前記フォーカスレンズの前記位置情報に基づいて決定された前記蓄積タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記デフォーカス算出部が算出した前記デフォーカス量とに基づいて、前記フォーカスレンズの駆動量を演算する演算部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
カメラシステムを例示する斜視図である。
撮影視野内に設定されるフォーカスエリアを例示する図である。
カメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。
焦点検出装置の構成を例示する図である。
フォーカスエリアに対応する枠を、撮像面の対応する位置に重ねた模式図である。
図６（ａ）はｎ＋１コマ目の撮像における先幕、後幕の走行曲線を示す図、図６（ｂ）は連写時に行われるＡＦ動作を説明する図である。
図７（ａ）は後幕の走行曲線を拡大した図、図７（ｂ）は撮像面における像高と補正量との関係を例示する図である。
図８は、瞳位置と撮像面へ入射される光線を示す模式図である。図８（ａ）は標準的な射出瞳距離の場合を示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）よりも短い場合を示す図、図８（ｃ）は図８（ａ）よりも長い場合を示す図である。
補正後の後幕第１時間および後幕第２時間を格納したテーブルを例示する図である。
第２の実施形態による焦点検出装置の構成を例示する図である。
連写時に行われるＡＦ動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る焦点検出装置は、例えば、レンズ交換式カメラシステムに搭載される。
＜ＡＦ動作の概要＞
はじめに、図１、図２を参照してＡＦ（自動焦点調節）動作の概要を説明する。図１は、一実施の形態によるカメラボディ２に交換レンズ３が装着される前のカメラシステム１の斜視図である。カメラボディ２と交換レンズ３の結合は、ボディ側マウント２１０とレンズ側マウント３１０のバヨネット構造により行われる。カメラボディ２と交換レンズ３が結合すると、それぞれのマウント近傍に設けられた接点端子同士が物理的に接触し、電気的に接続される。
【０００７】
図２は、カメラボディ２の撮像素子２６０によって撮像される撮影視野５０を示している。また、撮影視野５０の中のフォーカスエリアＰを例示する図であり、撮像画像とともに示してある。撮像領域５０には、２１点のフォーカスエリアＰが設けられている。フォーカスエリアは、焦点検出エリア、焦点検出位置、測距点、オートフォーカス（ＡＦ）ポイントとも称される。
なお、図示したフォーカスエリアＰの数と位置は一例に過ぎず、図２の態様に限定されるものではない。
【０００８】
図４で詳細に説明する焦点検出装置は、交換レンズ３を通過した光束により形成された被写体の像の位置と、カメラボディ２の撮像素子２６０の撮像面２６０Ｓの位置と、のずれ量であるデフォーカス量（ピントずれ量）を検出するために、交換レンズ３の異なる瞳を通過する一対の光束による被写体像の像ずれ量（位相差）を、フォーカスエリアＰごとに検出する。そして、例えば、複数のフォーカスエリアＰの中から選んだフォーカスエリアＰに対応する領域に存在する被写体の像の位置を撮像素子２６０の撮像面２６０Ｓの位置に合わせる（合焦する）ように、交換レンズ３に含まれるフォーカスレンズの位置を調節する、ＡＦ動作を行う。
【０００９】
ＡＦ動作に採用するフォーカスエリアＰは、ユーザの操作によって任意に選ぶことも、カメラボディ２が自動で選ぶことも可能である。フォーカスエリアＰがユーザの操作によって選ばれるＡＦモードの場合、焦点検出装置は、ユーザの操作によって選択されたフォーカスエリアＰに存在する被写体像の像ずれ量を検出する。そして、焦点検出装置は、選択したフォーカスエリアＰに存在する被写体に焦点を合わせるようにＡＦ動作を行う。
【００１０】
また、フォーカスエリアＰが自動で選ばれるＡＦモードの場合、カメラボディ２が上記２１点のうちいずれか少なくとも１つのフォーカスエリアＰを選択する。例えば、図２に示す例で、人物の顔に焦点を合わせるモードが選択されている場合、人物の顔部分に含まれている２点のフォーカスエリアＰ（ｉ）、Ｐ（ｉｉ）をカメラボディ２は選択し、その２つのフォーカスエリアＰ（ｉ）、Ｐ（ｉｉ）ごとにそれぞれの被写体像の像ずれ量を検出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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