JP2013222016A - Focus detection device and imaging device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus detection device and an imaging device that can avoid a false focus and perform a highly accurate focus detection.SOLUTION: The focus detection device is configured to comprise: an imaging element that includes a plurality of a light receiving elements disposed on a rear side of a micro lens corresponding to each of a plurality of micro lenses; light receiving element selection means that respectively selects a pair of light receiving elements corresponding to a detection open angle from the plurality of light receiving elements as to each of a first detection open angle and a second detection open angle; signal string creation means that creates a pair of first signal strings and a pair of second signal strings from outputs from the pair of light receiving elements corresponding to the first detection open angle and the second detection open angle; calculation means that relatively shifts the pair of first signal strings and the pair of second signal strings to calculate respective correlation amounts and calculates a first defocus amount of an optical system and a second defocus amount thereof on the basis of a first shift amount making the correlation amount the smallest and a second shift amount making the correlation amount the smallest; and output means that outputs one of the first defocus amount and the second defocus amount.

Description

本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

光学系の焦点調節状態を検出する方法として、光学系の異なる部分瞳を通過した一対の光束から一対の信号列を作成し、それらの信号列のずれ量を比較する、いわゆる瞳分割型の位相差検出方式が知られている。例えば特許文献１には、複数のマイクロレンズとそれらのマイクロレンズの後側に配列された複数の受光素子とを用いて焦点検出を行う焦点検出装置が記載されている。   As a method of detecting the focus adjustment state of the optical system, a so-called pupil division type position is used in which a pair of signal sequences is created from a pair of light beams that have passed through different partial pupils of the optical system, and the amount of deviation between these signal sequences is compared. A phase difference detection method is known. For example, Patent Document 1 describes a focus detection device that performs focus detection using a plurality of microlenses and a plurality of light receiving elements arranged on the rear side of the microlenses.

特開２００８−３０４８０８号公報JP 2008-304808 A

特許文献１に記載の技術による焦点検出には、偽合焦を回避するために焦点検出の精度が低下するという問題があった。   The focus detection by the technique described in Patent Document 1 has a problem that the accuracy of focus detection is lowered in order to avoid false focusing.

請求項１に係る発明は、被写体像を結像する光学系の所定の焦点面の近傍に配置された複数のマイクロレンズと、複数のマイクロレンズの各々に対応して当該マイクロレンズの後側に配置された複数の受光素子を有する撮像素子と、少なくとも第１検出開角および第１検出開角より大きい第２検出開角の各々について、複数のマイクロレンズの後側にそれぞれ配置された複数の受光素子から、当該検出開角に対応する一対の受光素子をそれぞれ選択する受光素子選択手段と、第１検出開角に対応する一対の受光素子の出力から一対の第１信号列を作成すると共に、第２検出開角に対応する一対の受光素子の出力から一対の第２信号列を作成する信号列作成手段と、一対の第１信号列を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となる第１シフト量に基づいて光学系の第１デフォーカス量を演算すると共に、一対の第２信号列を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となる第２シフト量に基づいて光学系の第２デフォーカス量を演算する演算手段と、第１デフォーカス量および第２デフォーカス量のうち一方を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする焦点検出装置である。
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の焦点検出装置と、出力手段により出力されたデフォーカス量に基づいて光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、を備えることを特徴とする撮像装置である。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of microlenses arranged in the vicinity of a predetermined focal plane of an optical system that forms a subject image, and a rear side of the microlens corresponding to each of the plurality of microlenses. A plurality of imaging elements each having a plurality of light receiving elements and a plurality of at least a first detection opening angle and a second detection opening angle that is larger than the first detection opening angle are respectively disposed behind the plurality of microlenses. A light receiving element selecting unit that selects a pair of light receiving elements corresponding to the detection opening angle from the light receiving elements, and a pair of first signal sequences from the outputs of the pair of light receiving elements corresponding to the first detection opening angle. The signal sequence generating means for generating a pair of second signal sequences from the outputs of the pair of light receiving elements corresponding to the second detection opening angle, and the pair of first signal sequences are relatively shifted, and the respective shift amounts are correlated. Play quantity Then, the first defocus amount of the optical system is calculated based on the first shift amount at which the correlation amount is minimized, and the pair of second signal sequences are relatively shifted, and the correlation amount is calculated for each shift amount. Calculating means for calculating the second defocus amount of the optical system based on the second shift amount at which the correlation amount is minimized; and output means for outputting one of the first defocus amount and the second defocus amount. And a focus detection device.
The invention according to claim 8 is the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 7, a focus adjustment unit that performs focus adjustment of the optical system based on a defocus amount output by the output unit, It is an imaging device characterized by comprising.

本発明によれば、偽合焦を回避しつつ高精度に焦点検出を行うことができる。   According to the present invention, focus detection can be performed with high accuracy while avoiding false focusing.

本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the digital camera which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 副撮像素子２２１の構成を模式的に示した図である。3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a sub imaging element 221. FIG. 受光素子アレイ２２１ｂの拡大図である。It is an enlarged view of the light receiving element array 221b. 受光素子群２３１の拡大図である。3 is an enlarged view of a light receiving element group 231. FIG. 副撮像素子２２１と、撮影光学系２１０の射出瞳２３３上の部分瞳Ａ〜Ｅとの関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship between a sub-imaging element 221 and partial pupils A to E on an exit pupil 233 of the photographing optical system 210. FIG. 副撮像素子２２１と、撮影光学系２１０の射出瞳２３３上の部分瞳Ａ〜Ｅとの関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship between a sub-imaging element 221 and partial pupils A to E on an exit pupil 233 of the photographing optical system 210. FIG. 検出開角の違いによる信号列およびシフト量の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the signal sequence and the shift amount by the difference in detection opening angle. ボディ制御装置２１４により実行される、自動焦点調節処理のフローチャートである。5 is a flowchart of automatic focus adjustment processing executed by the body control device 214. 図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the defocusing calculation process called in step S130 of FIG. 図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the defocusing calculation process called in step S130 of FIG. 図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the defocusing calculation process called in step S130 of FIG. 本発明を適用した一眼レフレックスカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the single-lens reflex camera to which this invention is applied. 副撮像素子２２１の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the sub image pick-up element.

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの構成を示す図である。デジタルカメラ２０１は交換レンズ２０２とカメラボディ２０３から構成され、周知のマウント構造により交換レンズ２０２がカメラボディ２０３に装着される。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a digital camera according to the first embodiment of the present invention. The digital camera 201 includes an interchangeable lens 202 and a camera body 203, and the interchangeable lens 202 is attached to the camera body 203 by a known mount structure.

交換レンズ２０２はレンズ制御装置２０６や撮影光学系２１０などを備えている。撮影光学系２１０は、フォーカシングレンズを含む複数のレンズ２０９、絞り２１１などの光学部材から構成される。レンズ制御装置２０６はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、フォーカシングレンズと絞り２１１の駆動制御および状態検出、後述するボディ制御装置２１４との通信によるレンズ情報の送信とボディ情報の受信などを行う。   The interchangeable lens 202 includes a lens control device 206, a photographing optical system 210, and the like. The photographing optical system 210 includes a plurality of lenses 209 including a focusing lens and optical members such as a diaphragm 211. The lens control device 206 is composed of peripheral components such as a microcomputer and a memory, and performs drive control and state detection of the focusing lens and the aperture 211, transmission of lens information and reception of body information by communication with a body control device 214 described later. Do.

カメラボディ２０３はボディ制御装置２１４、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）ユニット２１６、主撮像素子２２０、副撮像素子２２１、ハーフミラー２２３などを備えている。ハーフミラー２２３は、交換レンズ２０２から到来する光束を反射光束と透過光束とに１：１に分割するペリクルミラーである。ハーフミラー２２３は、反射光束が副撮像素子２２１の方向へ、透過光束が主撮像素子２２０の方向へそれぞれ向かうように配置されている。主撮像素子２２０はハーフミラー２２３を透過した光束を受光する固体撮像素子（例えばＣＭＯＳやＣＣＤなど）であり、撮影光学系２１０の予定結像面（撮像面）に配置される。主撮像素子２２０により撮像された結果は、種々の画像処理が適用され、画像データとして不図示の記憶媒体に記憶される。他方、副撮像素子２２１はハーフミラー２２３を反射した光束を受光する固体撮像素子であり、撮影光学系２１０の他の予定結像面（撮像面）に配置される。   The camera body 203 includes a body control device 214, an electronic viewfinder (EVF) unit 216, a main image sensor 220, a sub image sensor 221, a half mirror 223, and the like. The half mirror 223 is a pellicle mirror that splits the light beam coming from the interchangeable lens 202 into a reflected light beam and a transmitted light beam in a ratio of 1: 1. The half mirror 223 is arranged so that the reflected light beam is directed toward the sub-image sensor 221 and the transmitted light beam is directed toward the main image sensor 220. The main image sensor 220 is a solid-state image sensor (for example, a CMOS or a CCD) that receives the light beam that has passed through the half mirror 223, and is disposed on the planned imaging plane (imaging plane) of the photographing optical system 210. The image picked up by the main image pickup device 220 is subjected to various image processing and stored as image data in a storage medium (not shown). On the other hand, the sub image sensor 221 is a solid-state image sensor that receives the light beam reflected by the half mirror 223, and is disposed on another scheduled imaging surface (imaging surface) of the photographing optical system 210.

ボディ制御装置２１４はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、主撮像素子２２０および副撮像素子２２１からの画像信号の読み出しと補正、レンズ制御装置２０６との通信（レンズ情報の受信、デフォーカス量などの情報の送信）、交換レンズ２０２の焦点状態（デフォーカス量）の検出、およびカメラ全体の動作制御を行う。ボディ制御装置２１４とレンズ制御装置２０６はマウント部に設けられた電気接点（不図示）を介して通信を行い、レンズ情報、デフォーカス量、絞り情報などの各種情報の授受を行う。   The body control device 214 is composed of peripheral components such as a microcomputer and a memory, and reads and corrects image signals from the main image sensor 220 and the sub image sensor 221 and communicates with the lens control device 206 (reception of lens information, defocusing). Transmission of information such as the amount), detection of the focus state (defocus amount) of the interchangeable lens 202, and operation control of the entire camera. The body control device 214 and the lens control device 206 communicate with each other via an electrical contact (not shown) provided in the mount unit, and exchange various information such as lens information, defocus amount, and aperture information.

ＥＶＦユニット２１６は、液晶表示素子を有する表示装置であり、主撮像素子２２０による撮像画像を液晶表示素子に表示し、接眼レンズ（不図示）を介して撮影者に視認させる。   The EVF unit 216 is a display device having a liquid crystal display element, displays an image captured by the main image sensor 220 on the liquid crystal display element, and allows a photographer to visually recognize the image through an eyepiece (not shown).

主撮像素子２２０は、撮像面に複数の撮像用画素が二次元状に配列されている。撮影光学系２１０を透過してハーフミラー２２３により分割された光束は、主撮像素子２２０の撮像面に被写体像を結像させる。主撮像素子２２０はこの被写体像を光電変換し、ボディ制御装置２１４へ画像信号を出力する。   In the main imaging element 220, a plurality of imaging pixels are arranged two-dimensionally on the imaging surface. The light beam transmitted through the photographing optical system 210 and divided by the half mirror 223 forms a subject image on the imaging surface of the main imaging element 220. The main image sensor 220 photoelectrically converts the subject image and outputs an image signal to the body controller 214.

図２（ａ）は、副撮像素子２２１の構成を模式的に示した斜視図である。副撮像素子２２１は、焦点検出光学系の役割を果たすマイクロレンズアレイ２２１ａと、その後面に配置された受光素子アレイ２２１ｂとを有する。マイクロレンズアレイ２２１ａは、二次元状に配列された複数のマイクロレンズ２３０を有しており、撮影光学系２１０のピントを合わせようとする面、すなわち主撮像素子２２０の撮像面と等価な面（ハーフミラー２２３に対して共役な面）の近傍に配置される。   FIG. 2A is a perspective view schematically showing the configuration of the sub imaging element 221. The sub imaging element 221 includes a microlens array 221a serving as a focus detection optical system, and a light receiving element array 221b disposed on the rear surface thereof. The microlens array 221a has a plurality of microlenses 230 arranged two-dimensionally, and is a surface that is to be focused on the imaging optical system 210, that is, a surface equivalent to the imaging surface of the main imaging element 220 ( It is disposed in the vicinity of a plane conjugate to the half mirror 223.

なお、図２（ａ）ではマイクロレンズ２３０の数を実際よりも少なく示しているが、実際のマイクロレンズ２３０は例えば約１００マイクロメートルのピッチで配列されるので、マイクロレンズアレイ２２１ａが例えば５ｍｍ角の広さであれば、マイクロレンズ２３０の数は非常に大きな数となる。   In FIG. 2A, the number of microlenses 230 is smaller than the actual number. However, since the actual microlenses 230 are arranged at a pitch of, for example, about 100 micrometers, the microlens array 221a is, for example, a 5 mm square. The number of microlenses 230 is very large.

受光素子アレイ２２１ｂは受光素子（光電変換素子）を複数有している。これら複数の受光素子は、マイクロレンズアレイ２２１ａが有する複数のマイクロレンズ２３０の各々に、それぞれ複数の受光素子が対応するようにグループ分けされている。例えば図２（ａ）では、マイクロレンズ２３０ごとに、受光素子群２３１（二次元状に配列された受光素子のグループ）が配置されている。   The light receiving element array 221b has a plurality of light receiving elements (photoelectric conversion elements). The plurality of light receiving elements are grouped so that the plurality of light receiving elements respectively correspond to the plurality of micro lenses 230 included in the micro lens array 221a. For example, in FIG. 2A, for each microlens 230, a light receiving element group 231 (a group of light receiving elements arranged two-dimensionally) is arranged.

図２（ｂ）は、副撮像素子２２１を被写体光の入射方向から見た平面図である。なお図２（ｂ）では、１つのマイクロレンズ２３０に対応する１つの受光素子群２３１が、５行５列に配列された計２５個の受光素子から構成されているが、受光素子群２３１を構成する受光素子の数やその配列は、図２（ｂ）に示すものとは異なっていてもよい。   FIG. 2B is a plan view of the sub image sensor 221 viewed from the incident direction of subject light. In FIG. 2B, one light receiving element group 231 corresponding to one microlens 230 is composed of a total of 25 light receiving elements arranged in 5 rows and 5 columns. The number of light receiving elements and the arrangement thereof may be different from those shown in FIG.

図１に示す通り、ボディ制御装置２１４は、制御部２１４ａと、合焦判定部２１４ｂと、演算部２１４ｃと、焦点調節部２１４ｄとを有している。制御部２１４ａは、副撮像素子２２１の制御を含む、焦点検出のための種々の制御を行う。合焦判定部２１４ｂは、後述するシフト量の比較等により、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍か否かを判定する。演算部２１４ｃは、後述する焦点検出演算を実行する。焦点調節部２１４ｄは、レンズ制御装置２０６との通信により撮影光学系２１０のフォーカシングレンズを駆動させ、焦点状態を調節する。   As shown in FIG. 1, the body control device 214 includes a control unit 214a, a focus determination unit 214b, a calculation unit 214c, and a focus adjustment unit 214d. The control unit 214a performs various controls for focus detection including control of the sub imaging element 221. The focus determination unit 214b determines whether or not the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is in the vicinity of the focus state by comparing the shift amount described later. The calculation unit 214c performs a focus detection calculation described later. The focus adjusting unit 214d adjusts the focus state by driving the focusing lens of the photographing optical system 210 through communication with the lens control device 206.

（焦点検出の説明）
図３は、受光素子アレイ２２１ｂの拡大図である。受光素子アレイ２２１ｂの撮像面には、水平方向（横方向）にｎ個の受光素子群２３１が配列されている。以下、受光素子アレイ２２１ｂの最上部に並んだ受光素子群２３１のグループ２３２を用いた焦点検出について説明する。以下の説明では、グループ２３２に含まれる個々の受光素子群２３１を特定するため、図３に示すように、受光素子群２３１に対して左から順に１から始まる通し番号を割り振ることとする。なお、他の列を用いた焦点検出や、他の方向（例えば垂直方向）に並んだ受光素子群２３１を用いた焦点検出については、以下の説明と同様にして実現することが可能であるため、説明を省略する。 (Explanation of focus detection)
FIG. 3 is an enlarged view of the light receiving element array 221b. On the imaging surface of the light receiving element array 221b, n light receiving element groups 231 are arranged in the horizontal direction (lateral direction). Hereinafter, focus detection using the group 232 of the light receiving element group 231 arranged at the top of the light receiving element array 221b will be described. In the following description, in order to identify individual light receiving element groups 231 included in the group 232, serial numbers starting from 1 are assigned to the light receiving element groups 231 in order from the left as shown in FIG. Note that focus detection using other columns and focus detection using the light receiving element group 231 arranged in another direction (for example, the vertical direction) can be realized in the same manner as described below. The description is omitted.

図４は、受光素子群２３１の拡大図である。以下の説明において、５列に並んだ受光素子の各列を、左から順にａ列、ｂ列、ｃ列、ｄ列、ｅ列と呼ぶこととする。本実施形態のボディ制御装置２１４は、これら５つの列から任意の２つの列を選択し、グループ２３２（図３）に含まれる各受光素子群２３１の各々から、選択した２つの列に対応する受光素子の出力をそれぞれ組み合わせることにより、一対の信号列を作成する。そして、この一対の信号列のずれ量から後述する相関演算により被写体像の像ずれ量を算出し、後述する演算によりデフォーカス量を算出する。   FIG. 4 is an enlarged view of the light receiving element group 231. In the following description, each column of the light receiving elements arranged in five columns is referred to as a column, b column, c column, d column, and e column in order from the left. The body control device 214 of this embodiment selects any two columns from these five columns, and corresponds to the two columns selected from each of the light receiving element groups 231 included in the group 232 (FIG. 3). A pair of signal sequences is created by combining the outputs of the light receiving elements. Then, an image shift amount of the subject image is calculated from the shift amount of the pair of signal sequences by a correlation calculation described later, and a defocus amount is calculated by a calculation described later.

図５（ａ）は、副撮像素子２２１と、撮影光学系２１０の射出瞳２３３上の部分瞳Ａ〜Ｅとの関係を示す断面図であり、制御部２１４ａが焦点検出のためにａ列とｅ列とを選択した状態を示している。各マイクロレンズ２３０下の各受光素子群２３１は、各マイクロレンズ２３０により射出瞳２３３上の部分瞳Ａ〜Ｅに投影される。射出瞳２３３上の各部分瞳Ａ〜Ｅを通過した光束は、各マイクロレンズ２３０を介して各受光素子群２３１へ導かれ、各受光素子はそれぞれに入射した光を光電変換する。   FIG. 5A is a cross-sectional view showing the relationship between the sub-imaging element 221 and the partial pupils A to E on the exit pupil 233 of the photographing optical system 210. The control unit 214a uses the a column for focus detection. The e column is selected. Each light receiving element group 231 under each microlens 230 is projected onto partial pupils A to E on the exit pupil 233 by each microlens 230. The light beams that have passed through the partial pupils A to E on the exit pupil 233 are guided to the light receiving element groups 231 through the microlenses 230, and each light receiving element photoelectrically converts the incident light.

図５（ａ）では、焦点検出のために、図４に示したａ列とｅ列とが選択されている。このとき制御部２１４ａは、各受光素子群２３１のうち、ａ列の受光素子の出力とｅ列の受光素子の出力を用いて、瞳分割型位相差検出方式の焦点検出を行う。ａ列とｅ列を選択したとき、その検出開角θｗ（選択した２つの列にそれぞれ対応する２つの部分瞳が予定焦点面に対して成す角度）は最も大きくなる。以下の説明では、ａ列の受光素子の出力をａ（ｉ）と表記する。ここでｉは、図３において各受光素子群２３１に割り振った通し番号であり、例えば図３において最も左側に位置する受光素子群２３１のａ列の受光素子の出力はａ（１）と表すことができる。同様に、ｂ〜ｅ列の受光素子の出力を、それぞれｂ（ｉ）、ｃ（ｉ）、ｄ（ｉ）、ｅ（ｉ）と表記する。   In FIG. 5A, the a column and the e column shown in FIG. 4 are selected for focus detection. At this time, the control unit 214a performs focus detection by the pupil division type phase difference detection method using the output of the light receiving elements in the a row and the output of the light receiving devices in the e row among the light receiving element groups 231. When the a column and the e column are selected, the detection opening angle θw (the angle formed by the two partial pupils corresponding to the two selected columns with respect to the planned focal plane) is the largest. In the following description, the output of the light receiving elements in row a is denoted as a (i). Here, i is a serial number assigned to each light receiving element group 231 in FIG. 3. For example, the output of the light receiving elements in row a of the light receiving element group 231 located on the leftmost side in FIG. 3 can be expressed as a (1). it can. Similarly, the outputs of the light receiving elements in the columns b to e are expressed as b (i), c (i), d (i), and e (i), respectively.

図５（ｂ）は、ａ列とｅ列を選択したときに実際に使用される受光素子の出力を示す図である。本実施形態において、ａ列の受光素子の出力ａ（ｉ）は、ａ列に存在する５つの受光素子のうち、中央３つの受光素子の出力を加算したものである。３つの受光素子の出力を加算することにより、ノイズの影響を抑制し焦点検出精度を向上させることができる。また、被写体からの光量が少ない場合であっても焦点検出を正しく行うことができる。ｂ〜ｅ列についても同様である。   FIG. 5B is a diagram showing the output of the light receiving element that is actually used when the a column and the e column are selected. In this embodiment, the output a (i) of the light receiving elements in row a is the sum of the outputs of the three light receiving elements in the center among the five light receiving elements present in the row a. By adding the outputs of the three light receiving elements, the influence of noise can be suppressed and the focus detection accuracy can be improved. In addition, focus detection can be performed correctly even when the amount of light from the subject is small. The same applies to the columns b to e.

従って、ａ列とｅ列を選択して焦点検出を行う場合、制御部２１４ａは、図５（ｂ）に網掛けで示した３つの受光素子２３４の出力から、部分瞳Ａを通過した光束に対応する信号列｛ａ（ｑＬ）、ａ（ｑＬ＋１）、ａ（ｑＬ＋２）…、ａ（ｐＬ）｝（以下、｛ａ（ｉ）｝と表記する）を作成し、図５（ｂ）に上記とは異なる網掛けで示した３つの受光素子２３５の出力から、部分瞳Ｅを通過した光束に対応する信号列｛ｅ（ｑＬ）、ｅ（ｑＬ＋１）、ｅ（ｑＬ＋１）、…、ｅ（ｐＬ）｝（以下、｛ｅ（ｉ）｝と表記する）を作成する。つまり、信号列｛ａ（ｉ）｝は、ｑＬ番目からｐＬ番目までの各受光素子群２３１の３つの受光素子２３４の出力を加算した結果を、受光素子群２３１の並び順に並べたものである。同様に信号列｛ｅ（ｉ）｝は、ｑＬ番目からｐＬ番目までの各受光素子群２３１の３つの受光素子２３５の出力を加算した結果を、受光素子群２３１の並び順に並べたものである。演算部２１４ｃはこのようにして作成された一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝のずれ量から後述する相関演算により被写体像の像ずれ量を算出し、後述する演算によりデフォーカス量を算出する。なお、ｑＬおよびｐＬは、焦点検出を行いたい領域に応じて任意に設定すればよい。   Therefore, when focus detection is performed by selecting the a column and the e column, the control unit 214a converts the light beams that have passed through the partial pupil A from the outputs of the three light receiving elements 234 shown by shading in FIG. Corresponding signal sequences {a (qL), a (qL + 1), a (qL + 2)..., A (pL)} (hereinafter referred to as {a (i)}) are created, and FIG. Is a signal sequence {e (qL), e (qL + 1), e (qL + 1),..., E (pL) corresponding to the light beam that has passed through the partial pupil E )} (Hereinafter referred to as {e (i)}). That is, the signal sequence {a (i)} is obtained by arranging the results obtained by adding the outputs of the three light receiving elements 234 of each of the light receiving element groups 231 from the qLth to the pLth in the order in which the light receiving element groups 231 are arranged. . Similarly, the signal sequence {e (i)} is obtained by arranging the results of adding the outputs of the three light receiving elements 235 of the respective light receiving element groups 231 from the qLth to the pLth in the order in which the light receiving element groups 231 are arranged. . The calculation unit 214c calculates the image shift amount of the subject image from the shift amount of the pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} created in this way by a correlation calculation to be described later. To calculate the defocus amount. Note that qL and pL may be arbitrarily set according to the region where focus detection is desired.

図６（ａ）は、副撮像素子２２１と、撮影光学系２１０の射出瞳２３３上の部分瞳Ａ〜Ｅとの関係を示す断面図であり、制御部２１４ａが焦点検出のためにｂ列とｃ列とを選択した状態を示している。このとき制御部２１４ａは、図６（ｂ）に示した３つの受光素子２３６の出力を加算して信号列｛ｂ（ｉ）｝を作成すると共に、３つの受光素子２３７の出力を加算して信号列｛ｃ（ｉ）｝を作成する。図６（ａ）のように、隣接する２つの部分瞳、つまり隣接する２つの受光素子の列が焦点検出のために選択された場合、その検出開角θｎは最小となり、図５（ａ）のように、両端に位置する２つの部分瞳、つまり受光素子群２３１の両端に位置する２つの受光素子の列が選択された場合、その検出開角θｗは最大となる。   FIG. 6A is a cross-sectional view showing the relationship between the sub-imaging element 221 and the partial pupils A to E on the exit pupil 233 of the imaging optical system 210. The control unit 214a uses the b row for focus detection. A state in which column c is selected is shown. At this time, the control unit 214a adds the outputs of the three light receiving elements 236 shown in FIG. 6B to create a signal sequence {b (i)} and adds the outputs of the three light receiving elements 237. A signal sequence {c (i)} is created. As shown in FIG. 6A, when two adjacent partial pupils, that is, two adjacent rows of light receiving elements are selected for focus detection, the detection opening angle θn is minimized, and FIG. As described above, when two partial pupils positioned at both ends, that is, a row of two light receiving elements positioned at both ends of the light receiving element group 231 is selected, the detection opening angle θw is maximized.

本実施形態の制御部２１４ａは、上述のように、焦点検出に用いる受光素子の列をａ〜ｅ列から選択することにより、焦点状態の検出開角を自在に調節することが可能に構成されている。周期パターンによる偽合焦の発生頻度を下げるには像のずれ量を小さくすればよいので、検出開角を小さくすればよいが、検出開角を小さくするとデフォーカス量の検出精度が低下する。以下、この点について詳述する。   As described above, the controller 214a of the present embodiment is configured to be able to freely adjust the detection opening angle of the focus state by selecting the row of light receiving elements used for focus detection from the rows a to e. ing. In order to reduce the occurrence frequency of false focusing due to the periodic pattern, it is only necessary to reduce the image shift amount. Therefore, it is only necessary to reduce the detection opening angle. However, if the detection opening angle is decreased, the detection accuracy of the defocus amount decreases. Hereinafter, this point will be described in detail.

図７は、検出開角の違いによる信号列およびシフト量の違いを示す図である。ある被写体像を副撮像素子２２１により撮像したとき、撮像結果から作成した一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝を図７（ａ）に示す。このとき、同一の撮像結果から一対の信号列｛ｂ（ｉ）｝、｛ｃ（ｉ）｝を作成すると、図７（ｂ）のような結果が得られる。図７（ａ）および（ｂ）は、横軸が受光素子群２３１の位置（通し番号）を、縦軸が受光素子の出力の大きさをそれぞれ表している。このように、相対的に検出開角が小さい図７（ｂ）のケースでは、検出開角が大きい図７（ａ）のケースに比べて、信号列のずれ量が小さくなる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a difference in signal sequence and shift amount due to a difference in detection opening angle. FIG. 7A shows a pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} created from the imaging result when a certain subject image is captured by the sub-imaging element 221. At this time, if a pair of signal sequences {b (i)} and {c (i)} are created from the same imaging result, a result as shown in FIG. 7B is obtained. 7A and 7B, the horizontal axis represents the position (serial number) of the light receiving element group 231 and the vertical axis represents the magnitude of the output of the light receiving element. Thus, in the case of FIG. 7B where the detection opening angle is relatively small, the shift amount of the signal sequence is smaller than in the case of FIG. 7A where the detection opening angle is large.

制御部２１４ａは、図７（ａ）に示す一対の信号列に対して周知のローパスフィルタおよびハイパスフィルタを適用し、図７（ｃ）のような一対の信号列を得る。演算部２１４ｃはその後、この一対の信号列に対して相関演算を行い、相関量を算出する。例えば、部分瞳ＡとＥに対応する一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝の相関量Ｃae（Ｎ）は、次式（１）により与えられる。   The control unit 214a applies a known low-pass filter and high-pass filter to the pair of signal sequences shown in FIG. 7A, and obtains a pair of signal sequences as shown in FIG. Thereafter, the arithmetic unit 214c performs a correlation operation on the pair of signal sequences to calculate a correlation amount. For example, the correlation amount Cae (N) of the pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} corresponding to the partial pupils A and E is given by the following equation (1).

なお、上式（１）においてＮはシフト量を表し、ｊ−ｉ＝Ｎである。図７（ｃ）に示す一対の信号列に対して、上述の相関量Ｃae（Ｎ）を算出した結果を図７（ｅ）に示す。図７（ｅ）において横軸はシフト量Ｎを、縦軸は当該シフト量に対応する相関量Ｃae（Ｎ）をそれぞれ表している。   In the above equation (1), N represents the shift amount, and j−i = N. FIG. 7E shows the result of calculating the correlation amount Cae (N) described above for the pair of signal strings shown in FIG. In FIG. 7E, the horizontal axis represents the shift amount N, and the vertical axis represents the correlation amount Cae (N) corresponding to the shift amount.

他方、図７（ｂ）に示す一対の信号列に対してローパスフィルタおよびハイパスフィルタを適用すると、図７（ｄ）に示す一対の信号列が得られる。演算部２１４ｃはこの一対の信号列に対しても上述したものと同様の相関演算を行い、相関量Ｃbc（Ｎ）を得る。相関量Ｃbc（Ｎ）の算出結果を図７（ｆ）に示す。図７（ｅ）に示した相関量Ｃae（Ｎ）は、シフト量Ｎ＝１３のときに最小となっているが、図７（ｆ）に示した相関量Ｃbc（Ｎ）は、シフト量Ｎ＝３のときに最小となっている。このように、広い検出開角θｗで最小相関量を算出するよりも、狭い検出開角θｎで最小相関量を算出する方が、より少ないシフト量で計算が完了する。換言すれば、より短い計算時間で計算が完了する。偽合焦の起こらない被写体では、フォーカシングレンズがピント面に近づくにつれ（すなわち合焦に近づくにつれ）、このシフト量の差は小さくなり、かつシフト量が０に近づくこととなる。   On the other hand, when a low-pass filter and a high-pass filter are applied to the pair of signal strings shown in FIG. 7B, a pair of signal strings shown in FIG. 7D is obtained. The calculation unit 214c performs the same correlation calculation on the pair of signal sequences as described above to obtain the correlation amount Cbc (N). The calculation result of the correlation amount Cbc (N) is shown in FIG. The correlation amount Cae (N) shown in FIG. 7E is minimum when the shift amount N = 13, but the correlation amount Cbc (N) shown in FIG. It is minimum when = 3. Thus, the calculation is completed with a smaller shift amount when the minimum correlation amount is calculated with a narrow detection opening angle θn than when the minimum correlation amount is calculated with a wide detection opening angle θw. In other words, the calculation is completed in a shorter calculation time. For a subject that does not cause false focusing, as the focusing lens approaches the focus surface (that is, as it approaches focusing), the difference in shift amount becomes smaller and the shift amount approaches zero.

図８は、ボディ制御装置２１４により実行される、自動焦点調節処理のフローチャートである。この処理は、不図示の記憶媒体に格納された所定の制御プログラムにより実現される処理である。ボディ制御装置２１４は、上記の記憶媒体から制御プログラムを読み込んで実行することにより、この自動焦点調節処理を実行する。なお、同等の機能を電子回路として実現することも可能である。   FIG. 8 is a flowchart of an automatic focus adjustment process executed by the body control device 214. This process is a process realized by a predetermined control program stored in a storage medium (not shown). The body control device 214 executes this automatic focus adjustment process by reading and executing the control program from the storage medium. It is possible to realize an equivalent function as an electronic circuit.

まずステップＳ１００では、制御部２１４ａが、自動焦点調節（ＡＦ）スイッチがＯＮされているか否かを判定する。ＡＦスイッチがＯＮされていない場合、ステップＳ１００の処理が繰り返し実行される。ＡＦスイッチがＯＮされていた場合には処理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、制御部２１４ａが、焦点検出用の副撮像素子２２１の蓄積制御を行う。ステップＳ１２０では制御部２１４ａが、副撮像素子２２１から各受光素子の出力を読み出し、不図示の主記憶領域に記憶させる。   First, in step S100, the control unit 214a determines whether or not the automatic focus adjustment (AF) switch is turned on. If the AF switch is not turned on, the process of step S100 is repeatedly executed. If the AF switch has been turned on, the process proceeds to step S110. In step S110, the control unit 214a performs accumulation control of the sub-imaging element 221 for focus detection. In step S120, the control unit 214a reads the output of each light receiving element from the sub imaging element 221 and stores it in a main storage area (not shown).

ステップＳ１３０では制御部２１４ａが、後述するデフォーカス演算処理を実行し、ステップＳ１２０で読み出された受光素子出力から１つのデフォーカス量を出力する。ステップＳ１４０では制御部２１４ａが、ステップＳ１３０で出力されたデフォーカス量から、フォーカシングレンズを合焦位置まで移動させるためのレンズ駆動量を演算する。ステップＳ１５０では制御部２１４ａが、撮影光学系２１０が合焦状態か否かを判定する。合焦状態ではなかった場合、処理はステップＳ１６０に進み、焦点調節部２１４ｄはステップＳ１４０で演算されたレンズ駆動量だけフォーカシングレンズが駆動されるよう駆動制御を行う。その後、処理はステップＳ１００に戻る。他方、ステップＳ１５０において合焦状態であった場合には、自動焦点調節処理を終了する。   In step S130, the control unit 214a executes a defocus calculation process described later, and outputs one defocus amount from the light receiving element output read in step S120. In step S140, the control unit 214a calculates a lens driving amount for moving the focusing lens to the in-focus position from the defocus amount output in step S130. In step S150, the control unit 214a determines whether or not the photographing optical system 210 is in focus. If not in focus, the process proceeds to step S160, and the focus adjustment unit 214d performs drive control so that the focusing lens is driven by the lens drive amount calculated in step S140. Thereafter, the process returns to step S100. On the other hand, if it is in the focused state in step S150, the automatic focus adjustment process is terminated.

図９は、図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。まずステップＳ２００では制御部２１４ａが、一対の信号列を作成するための受光素子を２組を選択する。換言すれば、狭い検出開角θｎに対応する一対の受光素子と、より広い検出開角θｗに対応する一対の受光素子とを選択する。例えば本実施形態では、上述したｂ列の３つの受光素子２３６とｃ列の３つの受光素子２３７が狭い検出開角θｎに、ａ列の３つの受光素子２３４とｅ列の３つの受光素子２３５が広い検出開角θｗにそれぞれ対応して選択される。   FIG. 9 is a flowchart of the defocus calculation process called in step S130 of FIG. First, in step S200, the control unit 214a selects two sets of light receiving elements for creating a pair of signal sequences. In other words, a pair of light receiving elements corresponding to a narrow detection opening angle θn and a pair of light receiving elements corresponding to a wider detection opening angle θw are selected. For example, in the present embodiment, the three light receiving elements 236 in the b row and the three light receiving elements 237 in the c row have a narrow detection opening angle θn, and the three light receiving elements 234 in the a row and the three light receiving elements 235 in the e row. Are selected corresponding to the wide detection opening angle θw.

ステップＳ２１０では制御部２１４ａが、ステップＳ２００で選択された各受光素子の出力に、図７（ｃ）、（ｄ）において説明したハイパスフィルタやローパスフィルタを適用する。ステップＳ２２０では演算部２１４ｃが、広い検出開角θｗに対応する一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝に対して上式（１）による相関演算を行い、最も相関の高い（最も相関量Ｃae（Ｎ）の低い）シフト量Ｌを算出する。その後、この離散的な相関量Ｃae（Ｎ）から、次式（２）〜（４）により内挿演算を行い、精密なシフト量Ｌａを算出する。なお、次式（２）〜（４）において、シフト量Ｌにおける相関量（相関量の極小値）をＣｏ、シフト量（Ｌ−１）における相関量をＣｒ、シフト量（Ｌ＋１）における相関量をＣｆとする。
ＤＬ＝（Ｃｒ−Ｃｆ）／２ …（２）
ＳＬＰ＝ｍａｘ｛Ｃｆ−Ｃｏ，Ｃｒ−Ｃｏ｝ …（３）
Ｌａ＝Ｌ＋ＤＬ／ＳＬＰ …（４） In step S210, the control unit 214a applies the high-pass filter or the low-pass filter described in FIGS. 7C and 7D to the output of each light receiving element selected in step S200. In step S220, the calculation unit 214c performs a correlation calculation by the above equation (1) on the pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} corresponding to a wide detection opening angle θw, and the most correlated. A shift amount L that is high (lowest correlation amount Cae (N)) is calculated. Thereafter, an interpolation operation is performed from the discrete correlation amount Cae (N) according to the following equations (2) to (4) to calculate a precise shift amount La. In the following expressions (2) to (4), the correlation amount (minimum value of the correlation amount) in the shift amount L is Co, the correlation amount in the shift amount (L-1) is Cr, and the correlation amount in the shift amount (L + 1). Is Cf.
DL = (Cr−Cf) / 2 (2)
SLP = max {Cf-Co, Cr-Co} (3)
La = L + DL / SLP (4)

演算部２１４ｃはこのようにして算出された精密なシフト量Ｌａに、焦点検出面の位置に応じた補正量（定数）を加え、焦点検出面上での像ずれ量Δｌを算出する。さらに、その像ずれ量Δｌに、検出開角θｗにより定められる係数Ｋｆを乗じることにより、デフォーカス量Ｄｆを算出する。   The calculation unit 214c adds a correction amount (constant) according to the position of the focus detection surface to the precise shift amount La calculated in this way, and calculates an image shift amount Δl on the focus detection surface. Further, the defocus amount Df is calculated by multiplying the image shift amount Δl by a coefficient Kf determined by the detection opening angle θw.

なお、以下の説明において、ステップＳ２１０で算出された最も相関の高い（最も相関量Ｃae（Ｎ）の低い）シフト量ＬをＬｗ、デフォーカス量ＤｆをＤｆｗと呼ぶ。   In the following description, the shift amount L having the highest correlation (lowest correlation amount Cae (N)) calculated in step S210 is referred to as Lw, and the defocus amount Df is referred to as Dfw.

ステップＳ２２０では演算部２１４ｃが、狭い検出開角θｎに対応する一対の信号列｛ｂ（ｉ）｝、｛ｃ（ｉ）｝に対してステップＳ２１０と同様の演算を行い、最も相関の高いシフト量Ｌｎおよびデフォーカス量Ｄｆｎを算出する。   In step S220, the calculation unit 214c performs the same calculation as in step S210 on the pair of signal sequences {b (i)} and {c (i)} corresponding to the narrow detected opening angle θn, and the shift having the highest correlation is performed. The amount Ln and the defocus amount Dfn are calculated.

ステップＳ２４０では、合焦判定部２１４ｂが、ステップＳ２２０で算出されたシフト量ＬｗとステップＳ２３０で算出されたシフト量Ｌｎが等しいか否か、すなわち、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍か否かを判定する。これら２つのシフト量が等しくないということは、広い検出開角θｗにより検出された像ずれ量と、狭い検出開角θｎにより検出された像ずれ量とがある程度以上隔たっているということを意味する。つまり、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないということであるので、ステップＳ２７０に進み、制御部２１４ａが狭い検出開角θｎの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｎを最終的なデフォーカス量として出力する。   In step S240, the focus determination unit 214b determines whether or not the shift amount Lw calculated in step S220 is equal to the shift amount Ln calculated in step S230, that is, the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is the in-focus state. It is determined whether or not it is near. The fact that these two shift amounts are not equal means that the image shift amount detected by the wide detection opening angle θw and the image shift amount detected by the narrow detection opening angle θn are separated by a certain amount or more. . That is, since the focus adjustment state of the photographic optical system 210 is not in the vicinity of the in-focus state, the process proceeds to step S270, where the control unit 214a determines the calculation result of the narrow detection opening angle θn, that is, the defocus amount Dfn. Output as defocus amount.

他方、ステップＳ２４０においてシフト量Ｌｗとシフト量Ｌｎが等しいと判定された場合、処理はステップＳ２５０に進む。ステップＳ２５０では合焦判定部２１４ｂが、これら２つのシフト量が−１〜＋１の範囲であるか、つまり、これら２つのシフト量が０または±１であるか否かを判定する。シフト量が０または±１であるということは、撮影光学系２１０の焦点調節状態は合焦状態近傍であるということを意味するので、ステップＳ２６０に進み、制御部２１４ａが広い検出開角θｗの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｗを最終的なデフォーカス量として出力する。逆に、これら２つのシフト量が０または±１でない場合、ステップＳ２７０に進み、制御部２１４ａは狭い検出開角θｎの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｎを最終的なデフォーカス量として出力する。   On the other hand, when it is determined in step S240 that the shift amount Lw and the shift amount Ln are equal, the process proceeds to step S250. In step S250, the focus determination unit 214b determines whether these two shift amounts are in the range of −1 to +1, that is, whether these two shift amounts are 0 or ± 1. If the shift amount is 0 or ± 1, it means that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is in the vicinity of the in-focus state, and thus the process proceeds to step S260, where the control unit 214a has a wide detection opening angle θw. The calculation result, that is, the defocus amount Dfw is output as the final defocus amount. Conversely, when these two shift amounts are not 0 or ± 1, the process proceeds to step S270, and the control unit 214a outputs the calculation result of the narrow detection opening angle θn, that is, the defocus amount Dfn as the final defocus amount.

上述した第１の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。（１）制御部２１４ａは、検出開角θｎおよび検出開角θｎより大きい検出開角θｗの各々について、複数のマイクロレンズ２３０の後側にそれぞれ配置された受光素子群２３１から、当該検出開角に対応する一対の受光素子をそれぞれ選択する。そして、検出開角θｎに対応する一対の受光素子の出力から一対の信号列｛ｂ（ｉ）｝、｛ｃ（ｉ）｝を作成すると共に、検出開角θｗに対応する一対の受光素子の出力から一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝を作成する。演算部２１４ｃは、一対の信号列｛ｂ（ｉ）｝、｛ｃ（ｉ）｝を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となるシフト量Ｌｎに基づいて撮影光学系２１０のデフォーカス量Ｄｆｎを演算すると共に、一対の信号列｛ａ（ｉ）｝、｛ｅ（ｉ）｝を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となるシフト量Ｌｗに基づいて撮影光学系２１０のデフォーカス量Ｄｆｗを演算する。制御部２１４ａは、このようにして演算されたデフォーカス量Ｄｆｎおよびデフォーカス量Ｄｆｗのうち一方を出力する。このようにしたので、偽合焦を回避しつつ高精度に焦点検出を行うことができる。   According to the digital camera according to the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained. (1) The control unit 214a detects the detection opening angle θn and the detection opening angle θw larger than the detection opening angle θn from the light receiving element group 231 disposed on the rear side of the plurality of microlenses 230, respectively. A pair of light receiving elements corresponding to is selected. Then, a pair of signal sequences {b (i)} and {c (i)} are created from the outputs of the pair of light receiving elements corresponding to the detection opening angle θn, and the pair of light receiving elements corresponding to the detection opening angle θw. A pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} are created from the output. The calculation unit 214c relatively shifts the pair of signal sequences {b (i)} and {c (i)}, calculates the correlation amount for each shift amount, and sets the shift amount Ln that minimizes the correlation amount. Based on this, the defocus amount Dfn of the photographing optical system 210 is calculated, the pair of signal sequences {a (i)} and {e (i)} are relatively shifted, and the correlation amount is calculated for each shift amount. The defocus amount Dfw of the photographing optical system 210 is calculated based on the shift amount Lw that minimizes the correlation amount. The control unit 214a outputs one of the defocus amount Dfn and the defocus amount Dfw calculated in this way. Since it did in this way, focus detection can be performed with high accuracy while avoiding false focusing.

（２）合焦判定部２１４ｂは、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であるか否かを判定する。制御部２１４ａは、合焦判定部２１４ｂにより撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定された場合にはデフォーカス量Ｄｆｗを出力し、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定された場合にはデフォーカス量Ｄｆｎを出力する。このようにしたので、デフォーカス量の検出精度向上と偽合焦の発生頻度低減とを両立させることが可能となる。 (2) The focus determination unit 214b determines whether or not the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is near the focus state. The control unit 214a outputs a defocus amount Dfw when the focus determination unit 214b determines that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is close to the focus state, and the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is determined. When it is determined that it is not near the in-focus state, the defocus amount Dfn is output. Since it did in this way, it becomes possible to make compatible the detection accuracy improvement of a defocus amount, and the generation frequency reduction of false focusing.

（３）合焦判定部２１４ｂは、シフト量Ｌｎとシフト量Ｌｗとが異なる場合には、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定し、シフト量Ｌｎとシフト量Ｌｗとが等しい場合には、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定する。このようにしたので、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍か否かを容易に判別することが可能となる。 (3) When the shift amount Ln and the shift amount Lw are different, the focus determination unit 214b determines that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is not near the focus state, and the shift amount Ln and the shift amount Lw Are equal to each other, it is determined that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is in the vicinity of the in-focus state. Since it did in this way, it becomes possible to discriminate | determine easily whether the focus adjustment state of the imaging optical system 210 is a focus state vicinity.

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るデジタルカメラは、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ２０１と同様の構成を有するが、ボディ制御装置２１４により実行されるデフォーカス演算処理の内容が、第１の実施の形態とは異なる。以下、第１の実施の形態との違いについて説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付し説明を省略する。 (Second Embodiment)
The digital camera according to the second embodiment has the same configuration as the digital camera 201 according to the first embodiment, but the contents of the defocus calculation process executed by the body control device 214 are the same as those in the first embodiment. Different from the embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. In the following description, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図１０は、図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。ステップＳ２００およびＳ２１０については第１の実施の形態（図９）と同様である。ステップＳ３００では、制御部２１４ａが、演算部２１４ｃに対して、第１の検出開角θｎおよび第２の検出開角θｗに関する相関演算および内挿演算、すなわち、図９のステップＳ２２０およびＳ２３０において実行される演算の実行開始を指示する。   FIG. 10 is a flowchart of the defocus calculation process called in step S130 of FIG. Steps S200 and S210 are the same as those in the first embodiment (FIG. 9). In step S300, the control unit 214a performs correlation calculation and interpolation calculation on the first detection opening angle θn and the second detection opening angle θw with respect to the calculation unit 214c, that is, in steps S220 and S230 of FIG. Instructs the start of the operation to be performed.

本実施形態の演算部２１４ｃは、制御部２１４ａの指示に応じて、第１の検出開角θｎに関する相関演算および内挿演算と、第２の検出開角θｗに関する相関演算および内挿演算とを、ほぼ同時に実行開始する。これら２つの検出開角に関する演算は並行して実行される。また、相関演算は、シフト量０から、シフト量の絶対値が小さい順に実行されていき、相関量が極小となるシフト量が見つかった時点で終了する。前述の通り、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍である場合を除き、狭い検出開角θｎに関する相関演算の方が、広い検出開角θｗに関する相関演算よりも先に完了する。   In accordance with an instruction from the control unit 214a, the calculation unit 214c of the present embodiment performs a correlation calculation and an interpolation calculation regarding the first detection opening angle θn, and a correlation calculation and an interpolation calculation regarding the second detection opening angle θw. Start running almost simultaneously. Calculations regarding these two detection opening angles are executed in parallel. Further, the correlation calculation is executed in order from the shift amount 0 to the absolute value of the shift amount, and ends when the shift amount at which the correlation amount is minimized is found. As described above, the correlation calculation for the narrow detection opening angle θn is completed before the correlation calculation for the wide detection opening angle θw, except when the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is near the in-focus state.

ステップＳ３１０では、制御部２１４ａが、演算部２１４ｃによる狭い検出開角θｎに関する相関演算および内挿演算が完了したか否かを判定する。制御部２１４ａは演算部２１４ｃによるこれらの演算が完了するまでステップＳ３１０を繰り返し実行し、完了するとステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０では合焦判定部２１４ｂが、演算部２１４ｃによる広い検出開角θｗに関する相関演算および内挿演算が完了したか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ３１０とステップＳ３２０とはほぼ同時に（タイムラグがほぼ０で）実行されるものとする。   In step S310, the control unit 214a determines whether the correlation calculation and the interpolation calculation regarding the narrow detected opening angle θn by the calculation unit 214c are completed. The control unit 214a repeatedly executes step S310 until these calculations by the calculation unit 214c are completed, and when completed, the process proceeds to step S320. In step S320, the focus determination unit 214b determines whether the correlation calculation and the interpolation calculation regarding the wide detection opening angle θw by the calculation unit 214c are completed. In this embodiment, step S310 and step S320 are executed almost simultaneously (with a time lag of almost 0).

広い検出開角θｗに関する演算が完了していない場合とはすなわち、広い検出開角θｗにおけるシフト量Ｌｗの絶対値が狭い検出開角θｎにおけるシフト量Ｌｎの絶対値よりも大きい場合のことである。つまり、検出開角θｗにより検出された像ずれ量と、検出開角θｎにより検出された像ずれ量とがある程度以上隔たっている、換言すれば、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないということである。合焦判定部２１４ｂがこのように判定した場合、ステップＳ３３０に進み、制御部２１４ａは演算部２１４ｃに広い検出開角θｗに関する演算の中断（打ち切り）を指示する。その後、ステップＳ２７０で制御部２１４ａは、狭い検出開角θｎの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｎを出力する。   The case where the calculation regarding the wide detection opening angle θw is not completed means that the absolute value of the shift amount Lw at the wide detection opening angle θw is larger than the absolute value of the shift amount Ln at the narrow detection opening angle θn. . In other words, the image shift amount detected by the detection opening angle θw and the image shift amount detected by the detection opening angle θn are separated from each other by a certain amount. In other words, the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is the in-focus state. It is not near. When the in-focus determination unit 214b determines in this way, the process proceeds to step S330, and the control unit 214a instructs the calculation unit 214c to interrupt (cancele) the calculation regarding the wide detection opening angle θw. Thereafter, in step S270, the control unit 214a outputs the calculation result of the narrow detection opening angle θn, that is, the defocus amount Dfn.

他方、広い検出開角θｗに関する演算が完了している場合、広い検出開角θｗにおけるシフト量Ｌｗの絶対値が狭い検出開角θｎにおけるシフト量Ｌｎの絶対値と等しい場合のことである。つまり、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であるということである。合焦判定部２１４ｂがこのように判定した場合、ステップＳ２６０に進み、制御部２１４ａは、広い検出開角θｗの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｗを出力する。   On the other hand, when the calculation regarding the wide detection opening angle θw is completed, the absolute value of the shift amount Lw at the wide detection opening angle θw is equal to the absolute value of the shift amount Ln at the narrow detection opening angle θn. That is, the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is near the in-focus state. When the focus determination unit 214b determines in this way, the process proceeds to step S260, and the control unit 214a outputs a calculation result of the wide detection opening angle θw, that is, the defocus amount Dfw.

上述した第２の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。（１）演算部２１４ｃは、デフォーカス量Ｄｆｎの演算とデフォーカス量Ｄｆｗの演算とを略同時に開始して並列に実行する。合焦判定部２１４ｂは、デフォーカス量Ｄｆｎの演算がデフォーカス量Ｄｆｗの演算よりも先に完了した場合には、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定し、デフォーカス量Ｄｆｎの演算とデフォーカス量Ｄｆｗの演算とが略同時に完了した場合には、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定する。このようにしたので、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍か否かを容易に判別することが可能となる。   According to the digital camera according to the second embodiment described above, the following operational effects can be obtained. (1) The calculation unit 214c starts the calculation of the defocus amount Dfn and the calculation of the defocus amount Dfw almost simultaneously and executes them in parallel. When the calculation of the defocus amount Dfn is completed before the calculation of the defocus amount Dfw, the focus determination unit 214b determines that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is not near the focus state, When the calculation of the focus amount Dfn and the calculation of the defocus amount Dfw are completed substantially simultaneously, it is determined that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is near the in-focus state. Since it did in this way, it becomes possible to discriminate | determine easily whether the focus adjustment state of the imaging optical system 210 is a focus state vicinity.

（２）演算部２１４ｃは、デフォーカス量Ｄｆｎの演算がデフォーカス量Ｄｆｗの演算よりも先に完了した場合には、デフォーカス量Ｄｆｗの演算を打ち切る。このようにしたので、デフォーカス演算を高速に実行することが可能となり、自動焦点調節が高速化される。 (2) When the calculation of the defocus amount Dfn is completed before the calculation of the defocus amount Dfw, the calculation unit 214c aborts the calculation of the defocus amount Dfw. Since it did in this way, it becomes possible to perform a defocus calculation at high speed, and automatic focus adjustment is accelerated.

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るデジタルカメラは、第２の実施の形態に係るデジタルカメラ２０１と同様の構成を有するが、ボディ制御装置２１４により実行されるデフォーカス演算処理の内容が、第２の実施の形態とは異なる。以下、第２の実施の形態との違いについて説明する。なお、以下の説明において、第２の実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付し説明を省略する。 (Third embodiment)
The digital camera according to the third embodiment has the same configuration as the digital camera 201 according to the second embodiment, but the content of the defocus calculation process executed by the body control device 214 is the same as that of the second camera. Different from the embodiment. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described. In the following description, the same portions as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図１１は、図８のステップＳ１３０において呼び出されるデフォーカス演算処理のフローチャートである。ステップＳ２００〜Ｓ３１０については第２の実施の形態（図１０）と同様である。その後、ステップＳ３１０から一定のタイムラグが生じた後、ステップＳ３２０が実行される。ステップＳ３２０では合焦判定部２１４ｂが、演算部２１４ｃによる広い検出開角θｗに関する相関演算および内挿演算が完了したか否かを判定する。広い検出開角θｗに関する演算が完了していない場合については第２の実施の形態と同様である。すなわち、演算部２１４ｃによる広い検出開角θｗに関する演算は中断され、制御部２１４ａは狭い検出開角θｎに対応するデフォーカス量Ｄｆｎを出力する。   FIG. 11 is a flowchart of the defocus calculation process called in step S130 of FIG. Steps S200 to S310 are the same as those in the second embodiment (FIG. 10). Thereafter, after a certain time lag occurs from step S310, step S320 is executed. In step S320, the focus determination unit 214b determines whether the correlation calculation and the interpolation calculation regarding the wide detection opening angle θw by the calculation unit 214c are completed. The case where the calculation relating to the wide detection opening angle θw is not completed is the same as in the second embodiment. That is, the calculation regarding the wide detection opening angle θw by the calculation unit 214c is interrupted, and the control unit 214a outputs the defocus amount Dfn corresponding to the narrow detection opening angle θn.

他方、広い検出開角θｗに関する演算が完了していた場合には、処理はステップＳ２４０に進む。ここで、本実施形態ではステップＳ３１０とステップＳ３２０との間に一定のタイムラグが生じるため、狭い検出開角θｎに関する演算の時間と広い検出開角θｗに関する演算の時間とが多少異なっていたとしてもステップＳ２４０に進んでしまう。換言すれば、撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍でなくとも、ステップＳ２４０に進んでしまうことがある。そこで本実施形態では、ステップＳ３２０において肯定判定であった場合、ステップＳ２４０において合焦判定部２１４ｂにより更に２つのシフト量ＬｗとＬｎとが等しいか否かが判定されるようにした。シフト量Ｌｗとシフト量Ｌｎとが等しいと言うことは、つまり撮影光学系２１０の焦点調節状態が合焦状態近傍であるということなので、処理はステップＳ２６０に進み、制御部２１４ａは広い検出開角θｗの演算結果、すなわちデフォーカス量Ｄｆｗを出力する。他方、ステップＳ２４０においてシフト量Ｌｗとシフト量Ｌｎとが等しくない場合にはステップＳ２７０に進み、制御部２１４ａは狭い検出開角θｎに対応するデフォーカス量Ｄｆｎを出力する。   On the other hand, if the calculation related to the wide detection opening angle θw has been completed, the process proceeds to step S240. Here, in the present embodiment, a constant time lag occurs between step S310 and step S320, so even if the calculation time for the narrow detection opening angle θn is slightly different from the calculation time for the wide detection opening angle θw. The process proceeds to step S240. In other words, even if the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is not near the in-focus state, the process may proceed to step S240. Therefore, in this embodiment, if the determination is affirmative in step S320, it is determined in step S240 whether or not the two shift amounts Lw and Ln are equal by the focus determination unit 214b. The fact that the shift amount Lw and the shift amount Ln are equal means that the focus adjustment state of the photographing optical system 210 is in the vicinity of the in-focus state, so the process proceeds to step S260, and the control unit 214a detects a wide detection opening angle. The calculation result of θw, that is, the defocus amount Dfw is output. On the other hand, when the shift amount Lw and the shift amount Ln are not equal in step S240, the process proceeds to step S270, and the control unit 214a outputs the defocus amount Dfn corresponding to the narrow detected opening angle θn.

上述した第３の実施の形態によるデジタルカメラによれば、２つの判定（ステップＳ３１０とステップＳ３２０）の間にタイムラグが生じてしまう場合であっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が得られる。   According to the digital camera according to the third embodiment described above, even if a time lag occurs between the two determinations (step S310 and step S320), the same effects as those of the second embodiment. Is obtained.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。   The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.

（変形例１）
上述した各実施形態では、カメラボディ２０３が主撮像素子２２０と副撮像素子２２１とを有していた。これを、副撮像素子２２１のみとしてもよい。具体的には、ハーフミラー２２３と副撮像素子２２１とを取り除き、主撮像素子２２０の代わりに副撮像素子２２１が設置されるようにすればよい。そして、ＥＶＦユニット２１６に表示される画像や、不図示の記憶媒体に記憶される画像データを、副撮像素子２２１による撮像の結果から作成されるようにすればよい。 (Modification 1)
In each embodiment described above, the camera body 203 includes the main image sensor 220 and the sub image sensor 221. This may be only the sub imaging element 221. Specifically, the half mirror 223 and the sub image sensor 221 may be removed and the sub image sensor 221 may be installed instead of the main image sensor 220. Then, an image displayed on the EVF unit 216 or image data stored in a storage medium (not shown) may be created from the result of imaging by the sub imaging element 221.

（変形例２）
クイックリターンミラーを備えた、いわゆる一眼レフレックスカメラに本発明を適用することも可能である。例えば図１２に示すように、ハーフミラー２２３をクイックリターンミラー４１２で置き換え、非撮影時にはクイックリターンミラー４１２により反射された被写体光が、ペンタプリズム４１１を介してファインダー部に送られ、撮影者に視認されるようにする。また、クイックリターンミラー４１２の中央付近をハーフミラーとし、その透過光がクイックリターンミラー４１２の後側に設けられたサブミラー４１０により反射されて、カメラボディ４０３の下方に設けられた副撮像素子２２１に入射するように構成する。このように構成し、上述した各実施の形態と同様の制御を行わせることで、本発明を一眼レフレックスカメラに対しても適用することが可能となる。 (Modification 2)
It is also possible to apply the present invention to a so-called single-lens reflex camera provided with a quick return mirror. For example, as shown in FIG. 12, the half mirror 223 is replaced with a quick return mirror 412, and subject light reflected by the quick return mirror 412 is sent to the finder unit via the pentaprism 411 and is visible to the photographer when not photographing. To be. Further, the center of the quick return mirror 412 is a half mirror, and the transmitted light is reflected by the sub mirror 410 provided on the rear side of the quick return mirror 412, and is reflected on the sub image sensor 221 provided below the camera body 403. Configure to be incident. By configuring in this way and performing the same control as in each of the above-described embodiments, the present invention can be applied to a single-lens reflex camera.

（変形例３）
マイクロレンズ２３０の配列は、図２に示した形に限定されない。例えば各マイクロレンズ２３０を千鳥配列としてもよい。また、各マイクロレンズ２３０の後側に配置される複数の受光素子は、図２に示したように、受光素子群２３１ごとに隙間を設けた配列としなくてもよい。例えば、複数の受光素子を受光素子アレイ２２１ｂ上に連続して配列することも可能である。 (Modification 3)
The arrangement of the microlenses 230 is not limited to the shape shown in FIG. For example, the micro lenses 230 may be arranged in a staggered arrangement. Further, the plurality of light receiving elements arranged on the rear side of each microlens 230 may not be arranged with a gap for each light receiving element group 231 as shown in FIG. For example, a plurality of light receiving elements can be arranged continuously on the light receiving element array 221b.

（変形例４）
受光素子群２３１は、必ずしも複数の受光素子が二次元状に配列されたものでなくてもよい。例えば図１３のように、複数の受光素子を一方向に並べて配列したものを受光素子群２３１としてもよい。また、複数のマイクロレンズ２３０は必ずしも二次元状に配列されていなくてもよい。 (Modification 4)
The light receiving element group 231 does not necessarily have a plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally. For example, as shown in FIG. 13, a plurality of light receiving elements arranged in one direction may be used as the light receiving element group 231. Further, the plurality of microlenses 230 are not necessarily arranged in a two-dimensional manner.

（変形例５）
上述した各実施の形態では、受光素子群２３１の両端に配置された受光素子に対応する検出開角を広い検出開角θｗとし、隣接する受光素子に対応する検出開角を狭い検出開角θｎとしていた。演算部２１４ｃによりシフト量やデフォーカス量が演算される２つの検出開角は、一方が他方より大きければ、このような検出開角とは異なっていてもよい。例えば、狭い方の検出開角を、撮影光学系２１０の最小Ｆ値に対応する検出開角としてもよい。また、広い方の検出開角を、撮影光学系２１０の開放Ｆ値に対応する検出開角や、撮影時のＦ値（撮影Ｆ値）に対応する検出開角とすることもできる。更に、演算部２１４ｃが、２つより多くの検出開角に関するシフト量やデフォーカス量を演算するようにしてもよい。 (Modification 5)
In each of the above-described embodiments, the detection opening angle corresponding to the light receiving elements arranged at both ends of the light receiving element group 231 is a wide detection opening angle θw, and the detection opening angle corresponding to the adjacent light receiving elements is a narrow detection opening angle θn. I was trying. The two detection opening angles at which the shift amount and the defocus amount are calculated by the calculation unit 214c may be different from such detection opening angles as long as one is larger than the other. For example, the narrower detection opening angle may be the detection opening angle corresponding to the minimum F value of the photographing optical system 210. The wider detection opening angle may be a detection opening angle corresponding to the open F value of the photographing optical system 210 or a detection opening angle corresponding to the F value (shooting F value) at the time of shooting. Further, the calculation unit 214c may calculate a shift amount and a defocus amount related to more than two detection opening angles.

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。   As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .

２０１…デジタルカメラ、２０２…交換レンズ、２０３…カメラボディ、２０６…レンズ制御装置、２１０…撮影光学系、２１１…絞り、２１４…ボディ制御装置、２１４ａ…制御部、２１４ｂ…合焦判定部、２１４ｃ…演算部、２１４ｄ…焦点調節部、２２０…主撮像素子、２２１…副撮像素子、２２１ａ…マイクロレンズアレイ、２２１ｂ…受光素子アレイ、２２３…ハーフミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 ... Digital camera, 202 ... Interchangeable lens, 203 ... Camera body, 206 ... Lens control apparatus, 210 ... Shooting optical system, 211 ... Aperture, 214 ... Body control apparatus, 214a ... Control part, 214b ... Focus determination part, 214c ... Calculation unit, 214d ... Focus adjustment unit, 220 ... Main imaging element, 221 ... Sub imaging element, 221a ... Micro lens array, 221b ... Light receiving element array, 223 ... Half mirror

Claims (9)

被写体像を結像する光学系の所定の焦点面の近傍に配置された複数のマイクロレンズと、
前記複数のマイクロレンズの各々に対応して当該マイクロレンズの後側に配置された複数の受光素子を有する撮像素子と、
少なくとも第１検出開角および前記第１検出開角より大きい第２検出開角の各々について、前記複数のマイクロレンズの後側にそれぞれ配置された前記複数の受光素子から、当該検出開角に対応する一対の受光素子をそれぞれ選択する受光素子選択手段と、
前記第１検出開角に対応する一対の受光素子の出力から一対の第１信号列を作成すると共に、前記第２検出開角に対応する一対の受光素子の出力から一対の第２信号列を作成する信号列作成手段と、
前記一対の第１信号列を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となる第１シフト量に基づいて前記光学系の第１デフォーカス量を演算すると共に、前記一対の第２信号列を相対的にシフトさせ、各々のシフト量について相関量を演算し、相関量が極小となる第２シフト量に基づいて前記光学系の第２デフォーカス量を演算する演算手段と、
前記第１デフォーカス量および前記第２デフォーカス量のうち一方を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする焦点検出装置。 A plurality of microlenses arranged in the vicinity of a predetermined focal plane of an optical system that forms a subject image;
An imaging device having a plurality of light receiving elements disposed on the rear side of the microlens corresponding to each of the plurality of microlenses;
At least the first detection opening angle and the second detection opening angle larger than the first detection opening angle correspond to the detection opening angle from the plurality of light receiving elements respectively disposed on the rear side of the plurality of microlenses. A light receiving element selection means for respectively selecting a pair of light receiving elements to be
A pair of first signal sequences is created from the outputs of the pair of light receiving elements corresponding to the first detection opening angle, and a pair of second signal sequences is generated from the outputs of the pair of light receiving elements corresponding to the second detection opening angle. A signal sequence creating means to create;
The pair of first signal sequences are relatively shifted, a correlation amount is calculated for each shift amount, and a first defocus amount of the optical system is calculated based on a first shift amount that minimizes the correlation amount. In addition, the pair of second signal trains are relatively shifted, the correlation amount is calculated for each shift amount, and the second defocus amount of the optical system is calculated based on the second shift amount that minimizes the correlation amount. Computing means for computing;
Output means for outputting one of the first defocus amount and the second defocus amount;
A focus detection apparatus comprising: 請求項１に記載の焦点検出装置において、
前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍であるか否かを判定する判定手段を備え、
前記出力手段は、前記判定手段により前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定された場合には前記第２デフォーカス量を出力し、前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定された場合には前記第１デフォーカス量を出力することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 1,
Determination means for determining whether or not the focus adjustment state of the optical system is in the vicinity of the in-focus state;
The output means outputs the second defocus amount when the determination means determines that the focus adjustment state of the optical system is near the in-focus state, and the focus adjustment state of the optical system is in-focus. A focus detection apparatus that outputs the first defocus amount when it is determined that it is not near the state. 請求項２に記載の焦点検出装置において、
前記判定手段は、前記第１シフト量と前記第２シフト量とが異なる場合には、前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定し、前記第１シフト量と前記第２シフト量とが等しい場合には、前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 2,
When the first shift amount and the second shift amount are different, the determination unit determines that the focus adjustment state of the optical system is not near the in-focus state, and the first shift amount and the second shift amount are determined. A focus detection apparatus, wherein when the shift amount is equal, the focus adjustment state of the optical system is determined to be in the vicinity of the focus state. 請求項２に記載の焦点検出装置において、
前記演算手段は、前記第１デフォーカス量の演算と前記第２デフォーカス量の演算とを略同時に開始して並列に実行し、
前記判定手段は、前記第１デフォーカス量の演算が前記第２デフォーカス量の演算よりも先に完了した場合には、前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍ではないと判定し、前記第１デフォーカス量の演算と前記第２デフォーカス量の演算とが略同時に完了した場合には、前記光学系の焦点調節状態が合焦状態近傍であると判定することを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 2,
The calculation means starts the calculation of the first defocus amount and the calculation of the second defocus amount substantially simultaneously and executes them in parallel.
The determination means determines that the focus adjustment state of the optical system is not near the focus state when the calculation of the first defocus amount is completed before the calculation of the second defocus amount; The focus is characterized in that when the calculation of the first defocus amount and the calculation of the second defocus amount are completed substantially simultaneously, it is determined that the focus adjustment state of the optical system is near the in-focus state. Detection device. 請求項４に記載の焦点検出装置において、
前記演算手段は、前記第１デフォーカス量の演算が前記第２デフォーカス量の演算よりも先に完了した場合には、前記第２デフォーカス量の演算を打ち切ることを特徴とする焦点検出装置。 The focus detection apparatus according to claim 4,
The calculation means cancels the calculation of the second defocus amount when the calculation of the first defocus amount is completed prior to the calculation of the second defocus amount. . 請求項１〜５のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
前記第１検出開角は、前記複数の受光素子のうち、隣り合う２つの受光素子の距離に対応する検出開角であることを特徴とする焦点検出装置。 In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The first detection opening angle is a detection opening angle corresponding to a distance between two adjacent light receiving elements among the plurality of light receiving elements. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の焦点検出装置において、
前記第２検出開角は、前記光学系の開放Ｆ値および撮影Ｆ値の一方に対応する検出開角であることを特徴とする焦点検出装置。 In the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The second detection opening angle is a detection opening angle corresponding to one of an open F value and a photographing F value of the optical system. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の焦点検出装置と、
前記出力手段により出力された前記デフォーカス量に基づいて前記光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 The focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Focus adjusting means for adjusting the focus of the optical system based on the defocus amount output by the output means;
An imaging apparatus comprising: 請求項８に記載の撮像装置において、
前記撮像素子とは異なる主撮像素子と、
前記光学系からの光束を２つの光束に分岐させ、一方の光束を前記複数のマイクロレンズに、他方の光束を前記主撮像素子にそれぞれ向かわせる分岐手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 8,
A main image sensor different from the image sensor;
An imaging apparatus comprising: a branching unit that splits a light beam from the optical system into two light beams, and directs one light beam to the plurality of microlenses and the other light beam to the main image sensor.