【手続補正書】
【提出日】平成28年6月2日(2016.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差検出方式の焦点検出に用いる像信号を取得可能な撮像素子と、
所定のフレームレートで撮影された動画の複数のフレームで得られた前記像信号を加算して加算像信号を生成する加算手段と、
前記加算像信号に基づいて撮像光学系のデフォーカス量を算出する算出手段と、
前記デフォーカス量を補正する補正手段と、
前記補正されたデフォーカス量に従って前記撮像光学系の焦点を調節する駆動手段と、を有し、
前記補正手段は、
前記加算像信号の生成に用いられる複数の像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態と、前記駆動手段が焦点を調節する際の前記撮像光学系の焦点状態との差に応じて前記デフォーカス量を補正し、
前記加算像信号の生成に用いられる複数の像信号のうち、第１の尖鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態を、前記第１の尖鋭度より低い第２の尖鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態よりも大きく重み付けして、前記複数の像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正手段による前記重み付けは、前記複数の像信号の尖鋭度の合計に対する各像信号の尖鋭度の比率が第１の比率である像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態を、前記比率が前記第１の比率より低い第２の比率である像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態よりも大きく重み付けすることにより実行されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記加算手段は、前記加算像信号を生成するために加算する前記像信号の数を、前記加算像信号のピーク−ボトム値が予め定めたしきい値を超える数とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子がＣＭＯＳイメージセンサであり、前記蓄積時間が、予め設定された焦点検出領域に対応する最初の画素ラインの蓄積開始時刻から最後の画素ラインの蓄積終了時刻であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像光学系の焦点状態として、前記撮像光学系が有するフォーカスレンズの位置を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
位相差検出方式の焦点検出に用いる像信号を取得可能な撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
加算手段が、所定のフレームレートで撮影された動画の複数のフレームで得られた前記像信号を加算して加算像信号を生成する加算工程と、
算出手段が、前記加算像信号に基づいて撮像光学系のデフォーカス量を算出する算出工程と、
補正手段が、前記デフォーカス量を補正する補正工程と、
駆動手段が、前記補正されたデフォーカス量に従って前記撮像光学系の焦点を調節する駆動工程と、を有し、
前記補正工程が、
前記加算像信号の生成に用いられる複数の像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態と、前記駆動手段が焦点を調節する際の前記撮像光学系の焦点状態との差に応じて前記デフォーカス量を補正する工程と、
前記加算像信号の生成に用いられる複数の像信号のうち、第１の先鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態を、前記第１の先鋭度よりも低い第２の先鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態よりも大きく重み付けして、前記複数の像信号の蓄積時間に対応する前記撮像光学系の焦点状態を算出する工程とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項７】
撮像装置が有するコンピュータに、請求項６記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述の目的は、位相差検出方式の焦点検出に用いる像信号を取得可能な撮像素子と、所定のフレームレートで撮影された動画の複数のフレームで得られた像信号を加算して加算像信号を生成する加算手段と、加算像信号に基づいて撮像光学系のデフォーカス量を算出する算出手段と、デフォーカス量を補正する補正手段と、補正されたデフォーカス量に従って撮像光学系の焦点を調節する駆動手段と、を有し、補正手段は、加算像信号の生成に用いられる複数の像信号の蓄積時間に対応する撮像光学系の焦点状態と、駆動手段が焦点を調節する際の撮像光学系の焦点状態との差に応じてデフォーカス量を補正し、加算像信号の生成に用いられる複数の像信号のうち、第１の尖鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する撮像光学系の焦点状態を、第１の尖鋭度より低い第２の尖鋭度を有する像信号の蓄積時間に対応する撮像光学系の焦点状態よりも大きく重み付けして、複数の像信号の蓄積時間に対応する撮像光学系の焦点状態を算出することを特徴とする撮像装置によって達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
具体的には、焦点検出用画素ＳＨＡの開口部ＯＰＨＡは右側に偏心しているため、撮像光学系ＴＬの左側の射出瞳ＥＰＨＡを通過した光束を受光する。同様に、焦点検出用画素ＳＨＢの開口部ＯＰＨＢは左側に偏心しているため、撮像光学系ＴＬの右側の射出瞳ＥＰＨＢを通過した光束を受光する。水平方向に規則的に配列した複数の焦点検出用画素ＳＨＡで取得した輝度信号をＡ像信号（第１の像信号）とする。また、水平方向に規則的に配列した複数の焦点検出用画素ＳＨＢで取得した輝度信号をＢ像信号（第２の像信号）とする。これらＡ像信号とＢ像信号の相対位置を検出し、像ずれ量に対して変換係数を乗じることで、水平方向に輝度分布を有する被写体像のピントずれ量（デフォーカス量）を算出できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図５は、本実施形態において、撮像光学系の垂直方向（縦方向）に瞳分割を行なうための焦点検出用画素の配置と構造の例を示す。垂直方向（縦方向）とは、たとえば撮像素子の長手方向に直交する方向である。
図５（ａ）は、焦点検出用画素を含む２行×２列の画素の平面図で、図４（ａ）と同様に、Ｇ画素は撮像用画素として残し、ＲとＢの画素位置に焦点検出用画素対ＳＶＣ及びＳＶＤを配置している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面（すなわち、焦点検出用画素対の断面）と、撮像光学系からの光路を示す図である。
図４（ｂ）との比較から分かるように、図５（ｂ）の画素は瞳分離方向が縦方向になっていること以外、焦点検出用画素の構造は共通である。すなわち、焦点検出用画素ＳＶＣの開口部ＯＰＶＣは垂直方向下側に偏倚しているため、レンズＴＬの上側の射出瞳ＥＰＶＣを通過した光束を受光する。同様に、焦点検出用画素ＳＶＤの開口部ＯＰＶＤは垂直方向上側に偏倚しているため、レンズＴＬの下側の射出瞳ＥＰＶＤを通過した光束を受光する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
Ｓ１１０２でＣＰＵ１２１は、内部メモリに記憶した一対の像信号の尖鋭度を算出し、像信号に対応した尖鋭度情報として記憶する。例えば、一対の像信号を構成する焦点検出用画素の信号データをそれぞれ、ＳＨＡ[n]、ＳＨＢ[n]（ｎ＝０，１，２・・・ｎＭＡＸ）とすると、尖鋭度Sharpnessは、以下の式により算出できる。
【数１】
2014235417.tif 000001
なお、尖鋭度は他の方法で算出してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、本実施形態ではフレーム加算数に上限を設け、上限数まで加算しても加算像信号のＰＢ値がしきい値ＰＢｔｈより大きくならない場合でも、上限数加算した結果を加算像信号とする。図１３においてはフレーム加算数の上限が３に設定されており、（ｎ−２）番目のフレームでは、ＰＢ値がしきい値ＰＢｔｈ以下であるが、上限数３の加算像信号Ｃ（ｎ−２）が用いられる。（ｎ−３）番目および（ｎ−４）番目のフレームについても、上限数３の加算像信号Ｄ（ｎ−３）およびＥ（ｎ−４）が用いられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図１４は、時刻ｔｎに開始するフォーカス駆動ＦＤ［ｎ］と時刻ｔｎに得られるフォーカスレンズ位置ＦＰ［ｎ］、時刻ｔｎ−１におけるフォーカスレンズ位置ＦＰ［ｎ−１］とデフォーカス量Ｄｅｆ［ｎ−１］との関係を示している。図１４から、時刻ｔｎに実施するフォーカス駆動ＦＤ［ｎ］では、デフォーカス量Ｄｅｆ［ｎ−１］に対し、焦点位置の差分（ＦＰ［ｎ］―ＦＰ［ｎ−１］）に相当する補正が必要であることがわかる。つまり、フォーカスレンズの駆動中に算出したデフォーカス量は、その算出にあたり使用した像信号の蓄積タイミングにおけるフォーカスレンズ位置（以下、基準レンズ位置という）がわからないと、フォーカス駆動量に誤差を発生させてしまう。