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公開番号2025156406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025126793,2024074502
出願日2025-07-30,2014-11-28
発明の名称焦点検出装置および撮像素子
出願人株式会社ニコン
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類G02B 7/34 20210101AFI20251002BHJP(光学)
要約【課題】焦点状態を好適に検出することができる合焦状態検出装置及びカメラを提供する。
【解決手段】光学系により形成された像を撮像する撮像面に、前記像と前記撮像面との合焦状態を検出する複数の領域を有し、前記領域のそれぞれに、前記光学系の第1の領域を通過する光を受光し信号を出力する第1画素及び前記光学系の第2の領域を通過する光を受光し信号を出力する第2画素を有する画素列を複数列配置した撮像素子と、前記複数の領域のうちの1つの前記領域内に配置された前記画素列のうち、配置された前記画素列の数より少ない数の前記画素列から出力された前記信号に基づいて前記合焦状態を検出する検出部と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光学系により形成された像を撮像する撮像面に、前記像と前記撮像面との合焦状態を検出する複数の焦点検出領域を有し、前記複数の焦点検出領域のそれぞれに、前記光学系の第１の領域を通過する光を受光し信号を出力する第１光電変換部及び前記光学系の第２の領域を通過する光を受光し信号を出力する第２光電変換部を有する画素を含む画素列を複数列配置した撮像素子と、
前記複数の焦点検出領域のうちの１つの前記焦点検出領域内に配置された複数の前記画素列の出力のコントラスト情報を検出し、検出結果に基づいて、前記１つの焦点検出領域に配置された複数の画素列の中から焦点検出に用いる一部の画素列を特定し、特定された前記画素列から出力された信号に基づいて合焦状態を検出する制御部と、
を備える焦点検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出装置、及び、撮像素子に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の受光素子群を備えた焦点検出装置において、複数の受光素子群のそれぞれについてデフォーカス量を算出し、算出した複数のデフォーカス量の中から１つのデフォーカス量を選択することで、選択したデフォーカス量に基づいて、焦点検出を行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－２１５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、焦点状態を好適に検出することができる合焦状態検出装置、及び、撮像素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。
【０００６】
[１]本発明に係る焦点検出装置は、光学系により形成された像を撮像する撮像面に、前記像と前記撮像面との合焦状態を検出する複数の焦点検出領域を有し、前記複数の焦点検出領域のそれぞれに、前記光学系の第１の領域を通過する光を受光し信号を出力する第１光電変換部及び前記光学系の第２の領域を通過する光を受光し信号を出力する第２光電変換部を有する画素を含む画素列を複数列配置した撮像素子と、前記複数の焦点検出領域のうちの１つの前記焦点検出領域内に配置された複数の前記画素列の出力のコントラスト情報を検出し、検出結果に基づいて、前記１つの焦点検出領域に配置された前記複数の画素列の中から焦点検出に用いる一部の画素列を特定し、特定された前記画素列から出力された信号に基づいて合焦状態を検出する制御部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。
図２は、図１に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。
図３は、図２のIII部を拡大して撮像画素２２１、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
図４（Ａ）は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す正面図、図４（Ｂ）は、第１焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｃ）は、第２焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す正面図、図４（Ｄ）は、撮像画素２２１の一つを拡大して示す断面図、図４（Ｅ）は、第１焦点検出画素２２２ａの一つを拡大して示す断面図、図４（Ｆ）は、第２焦点検出画素２２２ｂの一つを拡大して示す断面図である。
図５は、図３のＶ-Ｖ線に沿う断面図である。
図６は、第１実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
図７は、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明するための図である。
図８は、従来のカメラの動作例を説明するための図である。
図９は、本実施形態に係る第１焦点検出画素２２２ａおよび第２焦点検出画素２２２ｂの配列を模式的に示した図である。
図１０（Ａ）は、本実施形態における相関量とシフト量との関係を示すグラフであり、図１０（Ｂ）は、従来技術における相関量とシフト量との関係を示すグラフである。
図１１は、第２実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
図１２は、焦点検出画素列の出力に含まれる周波数成分の一例を示す図である。
図１３は、第３実施形態におけるコントラスト情報の算出方法を説明するための図である。
図１４は、第４実施形態に係るカメラを示す構成図である。
図１５は、図１４に示す焦点検出モジュールを示す構成図である。
図１６は、図１４に示す撮像素子の撮像面を示す正面図である。
図１７は、図１６に示す焦点検出領域２２４の一つを拡大して示す正面図である。
図１８（Ａ）は、撮像画素２２１ａの一つを拡大して示す正面図、図１８（Ｂ）は断面図である。
図１９は、図１７のＸIX-ＸIX線に沿う断面図である。
図２０は、図１６に示す焦点検出領域２２４の一つを拡大して示す正面図である。
図２１は、第４実施形態におけるコントラスト情報の算出方法を説明するための図である。
図２２は、各グループにおける周波数成分の一例を示す図である。
図２３は、第４実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
図２４は、第５実施形態におけるコントラスト情報の算出方法を説明するための図である。
図２５は、第５実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
図２６は、他の実施形態に係る焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
図２７は、別の実施形態に係る焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
図２８は、さらに別の実施形態に係る焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの配列を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
《第１実施形態》
図１は、実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。
【００１０】
レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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