JP5737356B2 - 焦点調節装置及びカメラ - Google Patents
焦点調節装置及びカメラ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5737356B2 JP5737356B2 JP2013207283A JP2013207283A JP5737356B2 JP 5737356 B2 JP5737356 B2 JP 5737356B2 JP 2013207283 A JP2013207283 A JP 2013207283A JP 2013207283 A JP2013207283 A JP 2013207283A JP 5737356 B2 JP5737356 B2 JP 5737356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- focus detection
- image
- detection sensor
- exit pupil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 126
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 67
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 59
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 57
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 50
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 60
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
そこで、特許文献1には、均一輝度面を同光学系で撮像した場合の一対の画像出力を基準データとして予め用意しておき、撮像した一対の画像出力を基準データに基づいて補正を行い、補正した一対の画像出力を用いて焦点位置の検出を行う撮像装置が提案されている。
[2]また、本発明は、第1射出瞳領域からの光束を受光し第1信号を出力する第1焦点検出センサと、第2射出瞳領域からの光束を受光し第2信号を出力する第2焦点検出センサと、前記第1焦点検出センサ及び前記第2焦点検出センサの近傍に備えられ射出瞳からの光束を受光し第3信号を出力する撮像センサとを有する撮像素子と、前記第1信号と前記第3信号とのズレ、及び、前記第2信号と前記第3信号とのズレを演算する演算部と、前記演算部により演算された前記第1信号と前記第3信号とのズレ、前記第3信号及び前記第1信号を用いて得られた第1補正信号と、前記演算部により演算された前記第2信号と前記第3信号とのズレ、前記第3信号及び前記第2信号を用いて得られた第2補正信号とを用いて、デフォーカス量を演算するデフォーカス演算部とを備えることを特徴とする焦点調節装置である。
[3]また、本発明は、上記に記載の焦点調節装置を含むことを特徴とするカメラである。
図1は、同実施形態における撮像装置201の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態では、レンズ交換式の撮像装置の場合について説明する。図示するように、撮像装置201には、交換レンズ202がマウント部204を介してカメラボディ203に取り付けられている。
撮像素子212は、交換レンズ202を介して入射する被写体からの光束が結像する予定結像面に配置され、結像した像の光量に応じた電気信号を出力する光電変換を行う。また、撮像素子212には、マイクロレンズ方式の撮像センサがマトリックス状に配置されると共に、複数の焦点検出位置に対応した領域にマイクロレンズ方式の焦点検出センサが配置されている。
また、ボディ制御部214は、撮像素子212から光電変換された信号を読み出し、読み出した信号に基づく画像データを表示装置駆動部215に出力すると共に、当該画像データを画像情報メモリ218に記憶させる。
画像データ生成部241は、撮像素子212が有する撮像センサから読み出す信号から基準信号(第3信号)を生成すると共に、撮像素子212が有する焦点検出センサから読み出す信号から焦点検出に用いる第1信号及び第2信号を出力する。また、画像データ生成部241は、撮像素子212の撮像センサの信号に基づく画像データを表示装置駆動部215に出力すると共に、当該画像データを画像情報メモリ218に記憶させる。
また、信号補正部243は、像ズレ量s2と、第2信号と、基準信号とを用いて、第2信号に生じているケラレを補正する第2補正値を算出する。そして、信号補正部243は、算出した第2補正値により第2信号を補正し第2補正値を算出する。
ここで、デフォーカス量を算出する際に用いる係数は、シミュレーション、実測により予め算出された像ズレ量s3とデフォーカス量との相関を示す値である。
撮像センサ310は、例えば、撮像装置201が撮像する画像の各画素と対応する。なお、焦点検出センサ311が配置されている画素には、近傍の撮像センサ310から読み出す信号に基づいて補間された値が用いられる。
図5は、同実施形態における焦点検出センサ311の一構成例の断面図である。焦点検出センサ311において、マイクロレンズ10は、焦点検出用の光電変換素子12、13の前方に配置されている。
領域94は、マイクロレンズ50が光電変換素子51を投影方向57に仮想の射出瞳90上に投影した領域であり、且つ、マイクロレンズ60が光電変換素子61を投影方向67に仮想の射出瞳90上に投影した領域である。なお、投影方向57と光軸91の方向とは、同じ方向である。
仮想の射出瞳90は、図6の場合と同様に、マイクロレンズ(50、60)の前方d4の距離に設定されている。
領域93は、マイクロレンズ50が光電変換素子53を投影方向57に仮想の射出瞳90上に投影した領域であり、且つ、マイクロレンズ60が光電変換素子63を投影方向67に仮想の射出瞳90上に投影した領域である。
光電変換素子62は、仮想の射出瞳90上の領域92を通過し、マイクロレンズ60に向かう焦点検出光束82によりマイクロレンズ60上に結像する像の強度に応じた信号を出力する。光電変換素子63は、仮想の射出瞳90上の領域93を通過し、マイクロレンズ60に向かう焦点検出光束83によりマイクロレンズ60上に結像する像の強度に応じた信号を出力する。
なお、撮像センサ310の光電変換素子11を投影した領域33と、光学系の射出瞳47とがほぼ一致するようにマイクロレンズ10と光電変換素子11との位置が調節されている。
ライン1007は、焦点検出用の焦点検出センサ311の列を示している。ライン1005、1006は、ライン1007の近傍に配置された撮像センサ310の列を示している。ここで、ライン1007の近傍に配置された撮像センサ310は、ライン1007に含まれる焦点検出センサ311に対応する基準信号を算出する際に基となる信号が読み出されるものである。この撮像センサ310は、対応する焦点検出センサ311に最も近いものでもよいし、シミュレーションや計測などの結果に基づいて予め定めておいてもよい。
なお、撮像センサ310が出力する信号を用いて基準信号を生成するとき、撮像センサ310に設けられている色フィルタによる光量の減少分を図12に示す分光感度特性に応じて補正する。
画像データ生成部241は、ライン1005、1006の撮像センサ310の光電変換素子11から読み出す信号に基づいて基準信号1701を出力し、ライン1007の焦点検出センサ311の光電変換素子12から読み出す信号に基づいて第1信号1702を出力し、ライン1007の焦点検出センサ311の光電変換素子13から読み出す信号に基づいて第2信号1703を出力する。
このとき、光電変換素子12は、投影領域28(図9)を通過する光束を受光し、光電変換素子13は、投影領域29(図9)を通過した光束を受光している。
このとき、信号補正部243は、領域Asにおける基準信号1401の出力平均値Esと、領域A1における第1信号1402の出力平均値E1とを算出する。
また、信号補正部243は、第1信号及び第2信号の全ての領域に渡って出力比を算出せずに、少なくとも3つの領域において出力比を算出し、算出した出力比を用いてスプライン補間、ラグランジュ補間、最小二乗近似などにより他の領域の出力比を補完してもよい。
まず、撮像装置201に電源が供給されることにより焦点検出処理が開始され(ステップS100)、画像データ生成部241がライン1007に含まれる焦点検出センサ311が有する光電変換素子12、13の信号を読み出して第1信号及び第2信号を出力し(ステップS101)、ライン1005、1006に含まれる撮像センサ310の光電変換素子11から信号を読み出して(ステップS102)、ケラレの少ない基準信号を算出する(ステップS103)。
信号補正部243は、算出した出力比V1を用いて第1信号が示す像の強度を補正した第1補正信号を算出すると共に、算出した出力比V2を用いて第2信号が示す像の強度を補正した第2補正信号を算出する。
レンズ駆動制御部206は、受信した制御信号に含まれるレンズ駆動量に応じてフォーカシング用レンズ210を駆動して(ステップS111)、被写体を撮像素子212のマイクロレンズ10上に合焦させる。
以降、撮像装置201は、ステップS101〜S111までの動作を繰り返して行う。
図18は、一実施形態の変形例における撮像素子212上の焦点検出センサ311の配置を示す図である。焦点検出センサ311は、符号A1で示されるライン1101と、符号A2で示されるライン1102とに配置されている。ライン1101に配置された焦点検出センサ311は、図9に示した投影領域28を通過する光束を検出する。一方、ライン1102に配置された焦点検出センサ311は、投影領域29(図9)を通過する光束を検出する。この場合、画像データ生成部241は、ライン1101に含まれる焦点検出センサ311の出力を読み出して第1信号を出力し、ライン1102に含まれる焦点検出センサ311の出力を読み出して第2信号を出力する。
Claims (3)
- 第1射出瞳領域からの光束を受光する第1焦点検出センサと、第2射出瞳領域からの光束を受光する第2焦点検出センサと、前記第1焦点検出センサ及び前記第2焦点検出センサの近傍に備えられ射出瞳からの光束を受光する撮像センサとを有する撮像素子と、
前記第1焦点検出センサが出力する第1信号に対応する第1像と前記撮像センサが出力する第3信号に対応する第3像とのズレ、及び、前記第2焦点検出センサが出力する第2信号に対応する第2像と前記第3像とのズレを演算する演算部と、
前記演算部により演算された前記第1像と前記第3像とのズレ、前記第3信号及び前記第1信号を用いて第1補正信号を生成し、前記演算部により演算された前記第2像と前記第3像とのズレ、前記第3信号及び前記第2信号を用いて第2補正信号を生成する補正信号生成部と、
前記第1補正信号と前記第2補正信号とを用いて、デフォーカス量を演算するデフォーカス演算部とを備えることを特徴とする焦点調節装置。 - 第1射出瞳領域からの光束を受光し第1信号を出力する第1焦点検出センサと、第2射出瞳領域からの光束を受光し第2信号を出力する第2焦点検出センサと、前記第1焦点検出センサ及び前記第2焦点検出センサの近傍に備えられ射出瞳からの光束を受光し第3信号を出力する撮像センサとを有する撮像素子と、
前記第1信号と前記第3信号とのズレ、及び、前記第2信号と前記第3信号とのズレを演算する演算部と、
前記演算部により演算された前記第1信号と前記第3信号とのズレ、前記第3信号及び前記第1信号を用いて得られた第1補正信号と、前記演算部により演算された前記第2信号と前記第3信号とのズレ、前記第3信号及び前記第2信号を用いて得られた第2補正信号とを用いて、デフォーカス量を演算するデフォーカス演算部とを備えることを特徴とする焦点調節装置。 - 請求項1又は請求項2の何れか1項に記載された焦点調節装置を含むことを特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013207283A JP5737356B2 (ja) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 焦点調節装置及びカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013207283A JP5737356B2 (ja) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 焦点調節装置及びカメラ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009268788A Division JP5381646B2 (ja) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | 撮像装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014032414A JP2014032414A (ja) | 2014-02-20 |
JP2014032414A5 JP2014032414A5 (ja) | 2014-04-03 |
JP5737356B2 true JP5737356B2 (ja) | 2015-06-17 |
Family
ID=50282230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013207283A Active JP5737356B2 (ja) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 焦点調節装置及びカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5737356B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002014277A (ja) * | 2000-06-29 | 2002-01-18 | Canon Inc | 焦点検出装置、撮像装置、焦点検出方法、及び処理プログラムを提供する媒体 |
JP2004191629A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
JP4984491B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2012-07-25 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および光学システム |
JP5374862B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2013-12-25 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置および撮像装置 |
JP4544320B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2010-09-15 | ブラザー工業株式会社 | 通信装置、通信プログラム、及び通信システム |
-
2013
- 2013-10-02 JP JP2013207283A patent/JP5737356B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014032414A (ja) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5901246B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP4952060B2 (ja) | 撮像装置 | |
CN107249097B (zh) | 摄像设备及其控制方法 | |
CN102713713B (zh) | 焦点调节设备和焦点调节方法 | |
JP5917207B2 (ja) | 焦点調節装置 | |
JP5629832B2 (ja) | 撮像装置及び位相差画素の感度比算出方法 | |
JP2008052009A (ja) | 焦点検出装置、焦点検出方法および撮像装置 | |
JP2017107204A (ja) | 情報処理装置及び情報処理方法 | |
JP2013190734A (ja) | 焦点検出装置および撮像装置 | |
JP5381646B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2013054120A (ja) | 焦点検出装置および焦点調節装置 | |
JP5850648B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2015194736A (ja) | 撮像装置およびその制御方法 | |
JP6854619B2 (ja) | 焦点検出装置及び方法、撮像装置、レンズユニット及び撮像システム | |
JP5866760B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP6890937B2 (ja) | 焦点検出装置、撮像装置、および焦点検出方法 | |
JP5600941B2 (ja) | 焦点検出装置および撮像装置 | |
JP5737356B2 (ja) | 焦点調節装置及びカメラ | |
JP2012118154A (ja) | 撮像装置 | |
JP5610005B2 (ja) | 撮像装置 | |
KR20170015158A (ko) | 제어장치, 촬상장치, 및 제어방법 | |
JP2017219791A (ja) | 制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体 | |
JP2018018032A (ja) | 焦点検出装置および焦点検出方法、撮像装置、プログラム並びに記憶媒体 | |
JP7019442B2 (ja) | 撮像装置およびその制御方法 | |
JP5949893B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140730 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150324 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5737356 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |