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公開番号2025160953
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024063717
出願日2024-04-11
発明の名称撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラム
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 20210101AFI20251017BHJP(光学)
要約【課題】互いに並列に配置された二つの光学系を制御する際に、高い測距精度を実現することが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置(100)は、複数の画素を有する撮像素子(211)と、複数の画素からの一対の信号に基づいて結像光学系のデフォーカス量を取得する取得手段(218a)と、デフォーカス量に基づいて結像光学系を制御する制御手段(218b)とを有し、結像光学系は、第1光学系(301R)と、第1光学系と並列に配置された第2光学系(301L)とを有し、取得手段は、第1光学系の第1光軸を基準とした第1像高の第1測距領域における第1デフォーカス量と、第2光学系の第2光軸を基準とした第2像高の第2測距領域における第2デフォーカス量とを取得し、制御手段は、第1デフォーカス量と第2デフォーカス量との平均デフォーカス量に基づいて、結像光学系を制御する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
結像光学系における互いに異なる複数の瞳部分領域をそれぞれ通過する光束を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
前記複数の画素からの一対の信号に基づいて前記結像光学系のデフォーカス量を取得する取得手段と、
前記デフォーカス量に基づいて前記結像光学系を制御する制御手段とを有し、
前記結像光学系は、第１光学系と、該第１光学系と並列に配置された第２光学系とを有し、
前記取得手段は、前記第１光学系の第１光軸を基準とした第１像高の第１測距領域における第１デフォーカス量と、前記第２光学系の第２光軸を基準とした第２像高の第２測距領域における第２デフォーカス量とを取得し、
前記制御手段は、前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との平均デフォーカス量に基づいて、前記結像光学系を制御することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１光軸に対する前記第１測距領域の相対位置と、前記第２光軸に対する前記第２測距領域の相対位置は、互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１光軸に対する前記第１測距領域の相対位置と、前記第２光軸に対する前記第２測距領域の相対位置は、前記第１光学系と前記第２光学系とをそれぞれ介して検出された同一の被写体領域であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御するか、前記平均デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御するかを判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記第１デフォーカス量の絶対値が第１閾値よりも大きい場合、前記第１デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御し、
前記第１デフォーカス量の前記絶対値が前記第１閾値よりも小さい場合、前記平均デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との差分の絶対値が第２閾値よりも大きい場合、前記第１デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御し、
前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との差分の前記絶対値が前記第２閾値よりも小さい場合、前記平均デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記平均デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御する場合における前記第１測距領域は、前記第１デフォーカス量を用いて前記結像光学系を制御する場合における前記第１測距領域よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記結像光学系のフォーカス位置が至近の場合、前記第１測距領域における第１画像と前記第２測距領域における第２画像とのパターンマッチングを行うことで、前記第１像高および前記第２像高を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１光学系および前記第２光学系が互いに同じフォーカス位置を維持しながらオートフォーカス動作を行うように、前記結像光学系を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像素子の複数の画素を用いて、結像光学系における互いに異なる複数の瞳部分領域をそれぞれ通過する光束を受光する受光ステップと、
前記複数の画素からの一対の信号に基づいて前記結像光学系のデフォーカス量を取得する取得ステップと、
前記デフォーカス量に基づいて前記結像光学系を制御する制御ステップとを有し、
前記結像光学系は、第１光学系と、該第１光学系と並列に配置された第２光学系とを有し、
前記取得ステップにおいて、前記第１光学系の第１光軸を基準とした第１像高の第１測距領域における第１デフォーカス量と、前記第２光学系の第２光軸を基準とした第２像高の第２測距領域における第２デフォーカス量とを取得し、
前記制御ステップにおいて、前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との平均デフォーカス量に基づいて、前記結像光学系を制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
（【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、撮像装置の制御方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等、立体視可能な画像を撮像可能な撮像装置が知られている。特許文献１には、立体撮像装置における位相差ＡＦにおける、調整値の算出方法、および被写体のフォーカス評価値の表示方法が開示されている。特許文献２には、左右の二つの光学系それぞれにおいて独立に位相差ＡＦを行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８９５３６号公報
特開２０２３－８３８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
互いに並列に配置された二つの光学系のそれぞれにおいて位相差ＡＦで算出される測距結果は、信号のＳ／Ｎに応じて測距ばらつきが生じる。特に、測距結果を算出する測距領域が小さくなると、総合的な信号のＳ／Ｎは低下するため、測距ばらつきが増加する。
【０００５】
ここで、二つの光学系を備えたレンズユニットを撮像装置に装着すると、一つの光学系で表示される領域は、一つの光学系のみを備えたレンズユニットを装着した場合と比べて半分になるため、測距領域の大きさも半分することが望まれる。しなしながら、測距領域を小さくすると、前述のとおり、測距ばらつきが増加する。このため、特許文献１および特許文献２に開示された方法では、二つの光学系を制御する際に高い測距精度を実現することが難しい。
【０００６】
そこで本発明は、互いに並列に配置された二つの光学系を制御する際に、高い測距精度を実現することが可能な撮像装置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】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、結像光学系における互いに異なる複数の瞳部分領域をそれぞれ通過する光束を受光する複数の画素を有する撮像素子と、前記複数の画素からの一対の信号に基づいて前記結像光学系のデフォーカス量を取得する取得手段と、前記デフォーカス量に基づいて前記結像光学系を制御する制御手段とを有し、前記結像光学系は、第１光学系と、該第１光学系と並列に配置された第２光学系とを有し、前記取得手段は、前記第１光学系の第１光軸を基準とした第１像高の第１測距領域における第１デフォーカス量と、前記第２光学系の第２光軸を基準とした第２像高の第２測距領域における第２デフォーカス量とを取得し、前記制御手段は、前記第１デフォーカス量と前記第２デフォーカス量との平均デフォーカス量に基づいて、前記結像光学系を制御する。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、互いに並列に配置された二つの光学系を制御する際に、高い測距精度を実現することが可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態における撮像装置の外観構成の一例を示す図である。
本実施形態における撮像システムの内部構成の一例を示す図である。
本実施形態における撮像システムの構成の一例を示す模式図である。
本実施形態における画素配列の一例を示す概略図である。
本実施形態における表示画像の例を示す図である。
本実施形態におけるオートフォーカス動作の一例を示すフローチャートである。
本実施形態におけるオートフォーカス動作の一例を示すフローチャートである。
本実施形態におけるデフォーカス量と像ずれ量との関係を示す図である。
本実施形態におけるオートフォーカス動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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