(57)【要約】【課題】焦点検出用画素の遮光形状に自由度を与えつつ、欠損画素となる焦点検出用画素の信号を画像生成のための信号に補正する処理を容易にする。【解決手段】画素の開口が遮光されていない撮像用画素と、画素の開口の一部が遮光された焦点検出用画素とを有する撮像素子と、焦点検出用画素の信号である第１の信号と、撮像用画素の信号から焦点検出用画素の信号を差し引いた信号である第２の信号とを生成する信号生成部と、信号生成部により生成された第１の信号と第２の信号のどちらを焦点検出に用いるかを選択する選択部と、選択部により選択された、第１の信号と第２の信号のうちの一方の信号を用いて位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出部とを備える。【選択図】図２
2015022028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素の開口が遮光されていない撮像用画素と、画素の開口の一部が遮光された焦点検出用画素とを有する撮像素子と、
前記焦点検出用画素の信号である第１の信号と、前記撮像用画素の信号から前記焦点検出用画素の信号を差し引いた信号である第２の信号とを生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により生成された前記第１の信号と前記第２の信号のどちらを焦点検出に用いるかを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された、前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方の信号を用いて位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画素の開口を遮光する遮光部材は、前記焦点検出用画素の受光部の面積の半分よりも小さい面積を遮光す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】
前記選択手段は、撮影に用いる撮影光学系の絞り値に基づいて、前記第１の信号と前記第２の信号のどちらを焦点検出に用いるかを選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記焦点検出用画素の信号を画像信号として用いるために、前記焦点検出用画素の信号を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
画素の開口が遮光されていない撮像用画素と、画素の開口の一部が遮光された焦点検出用画素とを有する撮像素子を備える撮像装置を制御する方法であって、
前記焦点検出用画素の信号である第１の信号と、前記撮像用画素の信号から前記焦点検出用画素の信号を差し引いた信号である第２の信号とを生成する信号生成工程と、
前記信号生成工程により生成された前記第１の信号と前記第２の信号のどちらを焦点検出に用いるかを選択する選択工程と、
前記選択工程により選択された、前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方の信号を用いて位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置におけるオートフォーカス技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、静止画や動画の撮影時には、撮像素子に結像した被写体像をリアルタイムに観察しながら撮影を行うような所謂ライブビュー撮影の様式が一般化しつつある。従来、ライブビュー撮影中に自動焦点検出を行なうための方式として、撮像用画素で光電変換を行った被写体像のコントラスト変化を検出して合焦状態を判断するコントラスト評価式の焦点検出方式がある。
【０００３】
一方、撮像素子面上での位相差検出方式を用いることで素早いフォーカスレンズ駆動を行う方法が、例えば特許文献１で提案されている。また特許文献２においては、遮光を行ったため欠損画素となり補正処理が必要となるような焦点検出用画素の個数を減らす提案がなされている。具体的には、位相差検出を行うための一対の焦点検出用画素の他方を、撮像用画素の信号から一方の焦点検出用画素の信号を差し引いた差分を用いて仮想的な焦点検出用画素とする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９１６２９号公報
【特許文献２】特許第４７９７６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２においては、位相差検出を行うための一対の焦点検出用画素のうち一方だけに遮光部材を有した焦点検出用画素の信号を用いる。そのため、焦点検出精度向上のために一対の焦点検出信号がなるべく対称となるようにするには、焦点検出用画素中の遮光部材は実質的に光電変換部に入射する光線範囲を半分にするような遮光形状に限定されるものであった。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、焦点検出用画素の遮光形状に自由度を与えつつ、欠損画素となる焦点検出用画素の信号を画像生成のための信号に補正する処理を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる撮像装置は、画素の開口が遮光されていない撮像用画素と、画素の開口の一部が遮光された焦点検出用画素とを有する撮像素子と、前記焦点検出用画素の信号である第１の信号と、前記撮像用画素の信号から前記焦点検出用画素の信号を差し引いた信号である第２の信号とを生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成された前記第１の信号と前記第２の信号のどちらを焦点検出に用いるかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された、前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方の信号を用いて位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点検出用画素の遮光形状に自由度を与えつつ、欠損画素となる焦点検出用画素の信号を画像生成のための信号に補正する処理を容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラの構成を示す図。
【図２】撮像素子の画素配列の一例を示す図。
【図３】図２の撮像素子中の撮像用画素、焦点検出用画素、仮想焦点検出用画素の開口形状を示した図。
【図４】図３に対応した画素における光電変換部へ導光される光線範囲をそれぞれ示した図。
【図５】図３及び図４の各画素における瞳強度分布関係を示したグラフ。
【図６】図２の撮像素子中の撮像用画素、図３（ｂ）の画素と対になる焦点検出用画素、図３（ｃ）と対になる仮想焦点検出用画素の開口形状を示した図。
【図７】図６に対応した画素における光電変換部へ導光される光線範囲をそれぞれ示した図。
【図８】図６及び図７の各画素における瞳強度分布関係を示したグラフ。
【図９】一対の焦点検出用画素の像信号関係を示した図。
【図１０】欠損画素補正を行うための参照画素を示した図。
【図１１】本発明の一実施形態における焦点検出作動の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の撮像装置の一実施形態であるカメラの構成を示す図である。図１は、撮像素子を有したカメラ本体と撮影光学系が一体となったコンパクトタイプのデジタルカメラを示しており、動画及び静止画が記録可能なものである。
【００１１】
図１において、１０１は撮影光学系を示している。１０２は撮影光学系（結像光学系）の先端に配置された第１レンズ群で、光軸方向に移動可能に保持される。１０３は絞りで、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行うほか、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッタとしても機能する。１０４は第２レンズ群である。そして絞り１０３及び第２レンズ群１０４は一体となって光軸方向に駆動され、第１レンズ群１０２の移動動作との連動により、変倍作用（ズーム機能）をなす。１０５は第３レンズ群で、光軸方向の移動により、焦点調節を行なう。１０６は光学的ローパスフィルタで、撮影画像の偽色やモアレを軽減するための光学素子である。
【００１２】
１０７はＣ−ＭＯＳセンサとその周辺回路で構成された撮像素子である。撮像素子１０７には、横方向にＭ画素、縦方向にＮ画素の受光ピクセルが正方配置され、ベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタがオンチップで形成された、２次元単板カラーセンサが用いられる。
【００１３】
１１１はズームアクチュエータで、不図示のカム筒を手動もしくはアクチュエータで回動することにより、第１レンズ群１０２ないし第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動し、変倍操作を行なう。１１２は絞りアクチュエータで、絞り１０３の開口径を制御して撮影光量を調節すると共に、静止画撮影時の露光時間制御を行なう。１１３はフォーカスアクチュエータで、第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動して焦点調節を行なう。
【００１４】
１２１はＣＰＵで、カメラ本体の種々の制御を司るために、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス等を有する。そしてＲＯＭに記憶された所定のプログラムに基づいて、カメラが有する各種手段を駆動し、ＡＦ、撮影、画像処理、記録等の一連の動作を実行する。
【００１５】
１２２は撮像素子駆動部で、撮像素子１０７の撮像動作を制御するとともに、取得した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に送信する。１２３は画像処理部で、撮像素子１０７が取得した画像のγ変換、カラー補間、画像圧縮等の処理を行なう。また欠損画素により画像に不具合が生じた時には、欠損画素補正部１２４により画像補正処理を行って画像を修正する。
【００１６】
１２５は焦点検出用画素抽出部で、撮像素子駆動部１２２により抽出された撮像用画素の信号中に存在する位相差を検出する方式（位相差検出方式）の焦点検出に用いられる画素信号を抽出する手段である。１２６は仮想焦点検出用画素生成部で、焦点検出用画素抽出部１２５にて抽出された焦点検出に用いられる画素信号と他の画素信号から仮想的な焦点検出用の画素信号を生成させる（信号生成）。
【００１７】
１２７は焦点検出信号選択部であり、焦点検出用画素抽出部１２５で得られた焦点検出用画素か仮想焦点検出用画素生成部１２６で得られる仮想的焦点検出用画素のどちらの画素の信号を用いるかを選択する手段である。１２８は焦点検出部であり、選択された焦点検出用の画素信号を用いて位相差方式の焦点検出を行って合焦状態からのデフォーカス情報を算出する。なお、以上の焦点検出に関わる箇所については後に詳細に説明する。
【００１８】
１３１はフォーカス駆動部で、焦点検出部１２８のデフォーカス情報に基づいてフォーカスアクチュエータ１１３を駆動制御し、第３レンズ群１０５を光軸方向に駆動して焦点調節を行なう。１３２は絞り駆動部で、絞りアクチュエータ１１２を駆動制御して絞り１０３の開口を制御する。１３３はズーム駆動部で、撮影者のズーム操作に応じてズームアクチュエータ１１１を駆動する。
【００１９】
１４１はＬＣＤ等の表示装置で、カメラの撮影モードに関する情報、撮影時のプレビュー画像と撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態表示画像、カメラの姿勢情報等を表示する。１４２は操作スイッチ群で、電源スイッチ、撮影開始スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。１４３は着脱可能なフラッシュメモリで、撮影済み画像を記録する。
【００２０】
図２は、本実施形態における撮像素子の画素配列の一例を示した図である。図２は、２次元Ｃ−ＭＯＳエリアセンサの縦（Ｙ方向）１２行と横（Ｘ方向）１４列の範囲を、撮影光学系側から観察した状態を示している。カラーフィルタはベイヤー配列が適用され、奇数行の画素には、左から順に緑（Ｇｒｅｅｎ）と赤（Ｒｅｄ）のカラーフィルタが交互に設けられる。また、偶数行の画素には、左から順に青（Ｂｌｕｅ）と緑（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタが交互に設けられる。図２中ではＧｒｅｅｎ、Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅのカラーフィルタ配置を略してＧ、Ｒ、Ｂと記している。
【００２１】
２０１〜２０５等の円はオンチップマイクロレンズを表わす。オンチップマイクロレンズの内側に配置された複数の矩形はそれぞれ光電変換部（受光部）である。また、図中で黒くハッチングされた部分は画素内で遮光を行っている部分である。以下の説明において、分割された複数の光電変換部を連結した形状を連結形状、連結形状の中心を連結中心と称する。
【００２２】
２０１は第１の画素群であり以後は一般画素と呼称する、第１の画素群の出力は記録用画像の生成に利用される。ここで記録用画像とは、ＪＰＥＧ等のフォーマットで規定された静止画画像のほかに、動画も該当するものである。また図中の２０２〜２０５は第２の画素群である。
【００２３】
第２の画素群については後で詳しく述べるが、第２の画素群の画素である画素２０２と２０３または画素２０４と２０５の一対の画素で光電変換された画素信号を、位相差方式の焦点検出に利用する。または画素２０１の画素信号から上記の画素の画素信号を差し引いた差分信号を位相差方式の焦点検出に利用する。なお、第２の画素群の画素信号は、出力信号に対し修正処理を行うことで記録用画像信号として利用することが可能である。
【００２４】
ここで画素２０２、２０３と画素２０４、２０５は直交方向の被写体像（縦縞及び横縞パターン）をそれぞれ検出するものである。図の画素配列方向においては、画素２０２と２０３の一対の画素は水平方向（図中Ｘ方向に走査して縦縞パターンの検出）の被写体像信号を検出する。また、画素２０４と２０５の一対の画素は垂直方向（図中Ｙ方向に走査して横縞パターンの検出）の被写体像信号を検出する。そしてそれらの差分信号から位相差を求めて焦点検出を行う。そして画素２０２〜２０５の画素群は隣接した一般画素群２０１との出力信号の差分信号を用いても焦点検出が行えるものである。
【００２５】
その説明を図３〜図５を用いて行う。図３は、前述した本実施形態の第１の形状の画素（撮像用画素）２０１と、撮像素子内に遮光部材を配した第２の形状の画素（焦点検出用画素）２０２と、それらの画素から生成される仮想的な焦点検出用の画素２１１を示した図である。そして図４は、本実施形態の画素の断面を簡略に示した図である。
【００２６】
図４（ａ）は第１の形状の画素２０１の断面に相当するものであり、図３（ａ）の様に光電変換部２２１に対し遮光部材は設けていないものである。図４（ｂ）は光電変換部への導光経路の一部に遮光部材４０５を配置して、撮影光学系の射出瞳からの入射光線範囲を規制した第２の形状の画素２０２の断面に相当するものである。そして、この例では、図４（ｂ）の画素は、遮光部材４０５によって光電変換部の開口形状が光電変換部２２１の約３／４の面積に設定されている。
【００２７】
そして、図４（ｃ）は図４（ａ）及び図４（ｂ）で示した構成の画素から生成される仮想的な焦点検出用画素の断面構造を示す。ここでは単純に図３（ａ）の開口形状２２１から図３（ｂ）の開口形状２２２を差し引いた差分として、開口形状２２１に対して仮想的に約１／４の面積の開口形状２２３が生成される。
【００２８】
次に上記の光電変換部の開口形状の変化によって撮影光学系の射出瞳から光電変換部に入射して画像信号となる信号強度の変化の様子を図４と図５を用いて説明する。
【００２９】
ここで、図４中で示している平面４０１〜４０３は撮影光学系の射出瞳位置に配置された平面であると考えることにする。すると図４（ａ）中の平面４０１から射出される光線は、図２で示した一般画素２０１に入射して光電変換部２２１に照射される。そして、光電変換部２２１にて光電変換作用を行うことになるが、以下では、その時の光線入射角度と光電変換強度の関係を瞳強度分布と呼び、平面４０１のように光線を照射する平面範囲を瞳強度分布範囲と呼ぶことにする。
【００３０】
また図４（ｂ）の４０５は第２の形状の画素２０２中に設けられる遮光部材を示した図であり、遮光部材４０５は、瞳強度分布範囲４０１の一部の範囲からの光電変換部２２２への入射を規制して４０２に示すような瞳強度分布範囲に変換する。
【００３１】
４０６は、図４（ａ）と図４（ｂ）から得られる仮想的な遮光部形状を示したものである。そして仮想的な遮光部４０６の作用によって、瞳強度分布範囲４０１から４０２を差し引いた差分として新たな瞳強度分布範囲４０３が生成されるものとしている。
【００３２】
図５のグラフは、瞳強度分布特性を示した図である。図４で示されている平面４０１〜４０３は均一照度である面光源としたときに、撮影光学系の入射瞳位置に相当するものとする。そして平面４０１〜４０３より撮像用画素２０１、２０２への光線入射角度を横軸に設定している。そして、図５は、各光線入射角度に対して光電変換部が光線を受光して電気信号として出力する電気強度変化特性を示し、これが瞳強度分布特性である。なお、図５のグラフの縦軸は光電変換強度の最大値が１になるように正規化を行っている。
【００３３】
ここで、図５中にＳ０で示される曲線は撮像用画素２０１の瞳強度分布特性を示し、Ｓ１ａで示す曲線は画素２０２の瞳強度分布特性を示している。そしてＳ２ａで示す曲線は、Ｓ０で示す曲線の光電変換強度からＳ１ａで示した曲線の光電変換強度を差し引いた差分を示している。そして差分Ｓ２ａで示される曲線が図４（ｃ）で示した仮想焦点検出用画素２１１における瞳強度分布特性を表す。
【００３４】
図６は、図３の焦点検出用画素２０２または仮想焦点検出用画素２１１と一対となって位相差方式の焦点検出を行う画素形状である。図６（ａ）は図３（ａ）と同様な一般画素である。また、図６（ｂ）の画素２０３は、図３（ｂ）の画素２０２の開口形状２２２が走査を行う方向（図では水平方向）に対象となるような開口形状２２４を有している。そして図６（ｃ）の画素２１２は、図３（ｃ）の画素２１１と同様に図６（ａ）の一般画素２０１から図６（ｂ）の画素２０３を差し引いた差分で生成される仮想的な開口形状２２５を有した仮想焦点検出用画素である。
【００３５】
図７は図４と同様に図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各画素に対応する断面構造である。図中の４０１と７０２は撮影光学系の射出瞳に対する光電変換作用を行う瞳面上の入射瞳範囲であり、７０３は入射瞳範囲４０１から入射瞳範囲７０２を差し引いた差分で生成される仮想的な入射瞳範囲を示している。
【００３６】
そして図４（ｂ）の入射瞳範囲４０２と図７（ｂ）の入射瞳範囲７０２から焦点検出用画素へ光線が入射され、受光した光線から光電変換された一対の電気信号を用いて位相差方式の焦点検出を行う。もしくは図４（ｃ）の仮想的入射瞳範囲４０３と図７（ｃ）の仮想的な入射瞳範囲７０３から仮想焦点検出用画素へ光線が入射され、受光した光線から光電変換された一対の電気信号を用いて位相差方式の焦点検出を行う。
【００３７】
図８は、図５で説明したものと同様に、図７中の一般画素２０１における瞳強度分布特性を示すＳ０と、焦点検出用画素２０３における瞳強度分布特性を示すＳ１ｂを示している。また、Ｓ０で示した光電変換強度からＳ１ｂで示した光電変換強度を差し引いた差分で表わした仮想焦点検出用画素の瞳強度分布特性である曲線Ｓ２ｂを表している。
【００３８】
これらの特性は、焦点検出を行う走査方向の入射角度をグラフの横軸とすると、図５と図７における位相差方式の焦点検出を行う一対の焦点検出用画素の瞳強度分布特性は入射角０°時の縦軸に対して対称な特性になっている。よって位相差検出時の相関演算処理が行い易く正確な焦点検出が行える。
【００３９】
次に前述した画素構造による位相差方式の焦点検出に関して図９を用いて説明を行う。図９中のＡＩ０、ＢＩ０は焦点検出を行う走査方向に焦点検出用画素群の出力信号を補間合成した一対の波形信号（Ａ像波形とＢ像波形と呼称する）であり、Ｌ０は各波形の信号強度重心位置の隔たりを相関量の代りとして示したものである。
【００４０】
ここで図９のＡＩ０とＢＩ０は、図４（ｂ）と図７（ｂ）の組み合わせで示した一対の焦点検出用画素群の出力波形、もしくは図４（ｃ）と図７（ｃ）の組み合わせで示した一対の仮想焦点検出用画素群から生成される仮想的な出力波形を示したものである。
【００４１】
位相差焦点検出方式はＡ像波形とＢ像波形の相対位置をずらして互いの波形を重ね合わせ差異部分の面積量がもっとも小さくなる状態を相関が最も取れている状態とする。そしてＡ像波形に対するＢ像波形の相対的なずらし量（像ズレ量）を検出して像ズレ量から基線長を除算することでデフォーカス量の算出を行う。
【００４２】
以上説明した焦点検出用画素群において、焦点検出用光電変換部の開口形状の大きさを決定する要因は次のとおりである。
【００４３】
繰り返しになるが、位相差検出式の焦点検出方法においては、撮影光学系の射出瞳上で焦点検出用光束の瞳分割を行なう。そして、例えば図４と図７における４０２と７０２、４０３と７０３の様に一対の瞳分割された画素群の一方向（図２におけるＸ又はＹ方向）の走査を行ってその電気信号波形から位相差検出を行う。
【００４４】
仮に瞳分割方向における瞳寸法が大きい場合には焦点検出精度は向上するが、焦点検出像のボケ量が大きくなりすぎると相関を取るための像信号が弱まってくるため、焦点検出可能範囲（検出出来るデフォーカス範囲）が狭くなる問題が出てくる。そのためデフォーカス量が小さくボケ量も小さい合焦位置近傍では焦点検出精度を向上させるために瞳寸法を大きくしてボケ量が大きくなるように設定した方が好ましい。また同一デフォーカス時のボケ量の大きさは撮影光学系のＦｎｏ値によって異なるものである。
【００４５】
このように撮影光学系の仕様や焦点検出時の設定状態変化により、焦点検出用画素の信号の選択を変更する。例えば、デフォーカス量が小さくボケ量も小さい合焦位置近傍では、焦点検出用画素２０２と２０３による一対の像信号、すなわち瞳寸法の大きい４０２と７０２の一対の瞳範囲から得られる像信号の組み合わせを焦点検出に用いる。また、例えば、デフォーカス量が大きくボケ量も大きい場合には、仮想焦点検出用画素２１１と２１２の一対の組み合わせで示したように、瞳寸法の小さい４０３と７０３の一対の仮想瞳範囲から得られる仮想的像信号の組み合わせを焦点検出に用いる。
【００４６】
以上、本実施形態における焦点検出の性能向上に関する説明を行ったが、前述した遮光部材を設けた焦点検出用画素の信号は本来の一般画素の信号に対して強度が低下している問題がある。
【００４７】
そのため記録画像用に撮像信号として用いると黒点やシミのような像が混ざり鑑賞画像としての品位が低下してしまう問題がある。このような焦点検出用画素は、撮像素子の製造工程不良で画素出力信号が規定値にならないような欠損画素と同類なものであると考えることができる。
【００４８】
図１０は、この欠損画素の画像出力信号の改善を行うための補正方法を示したものである。ここでは、図２の遮光部材を施した画素２０３を例に挙げて説明する。
【００４９】
図１０中で隣接した同色（ここではＧｒｅｅｎ）のフィルタの通常画素を矢印で示したように画素２０３の参照画素とする。例えば、図１０中の４つの参照画素の出力信号の平均値を用いてその平均値を画素２０３の出力信号として用いるといった方法で、画素２０３の出力を補正する。
【００５０】
しかしこの方法は画像信号の扱いが複雑になると同時に位置が離れていて被写体の異なる位置の（視差が生じている）像信号を用いる問題を含んでいる。そのため、例えばエッジを有するようなコントラストの輪郭が明瞭な被写体では、在るべきでない画像信号を出力してしまうような現象が起こり、正確な画像補正処理を行うことが難しくなってくる。
【００５１】
他の方法としては、画素２０３自身の出力値のゲインを持ち上げることで、隣接した同色カラーフィルタを有した画素との出力信号の不連続の低減を行う方法がある。この方法では自身の画像信号を用いるため、上記のような画像補正の正確性が被写体に依存するような欠点が緩和される利点がある。
【００５２】
これを実現するための補正方法として、図５又は図８の瞳強度分布曲線において、通常画素の出力特性のＳ０の曲線と補正を行う画素２０３の出力特性曲線のＳ１ａまたはＳ１ｂの積分値を求めその面積比率からゲイン値を求める方法が考えられる。この方法は予め撮影時のＦｎｏ値等の撮影光学系の射出瞳径に対してのゲイン値を設定しておけば簡略な補正方法と言える。
【００５３】
但し、一定の入射角度範囲からの光線情報が欠損しているため本来捉えるべき被写体の一部が欠けた状態となっている。よって補正の正確性を出すためには欠損画素の遮光範囲は小さく設定して光量損失率はなるべく小さくすることが望ましい。よって本実施形態では、遮光部を受光面積の半分よりも小さくした焦点検出用画素（例えば２０２と２０３）から遮光部を受光面積の半分よりも大きくした焦点検出用画素（例えば２１１と２１２）の信号を仮想的に生成できるため、実際の焦点検出用画素は遮光部を小さくした画素のみでよい。そのため、上述したように簡易な方法で正確に欠損画素補正処理を行うことができる。
【００５４】
次に図１１は、本実施形態の焦点検出の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、実焦点検出用画素の信号とそこから生成される仮想焦点検出用画素の信号の一方を選択した後に、その選択した画素から取得した信号で相関演算を行って焦点検出を行う方法を示している。
【００５５】
撮影機器が撮影被写体を捉え，先ずステップＳ１００で撮影画素信号の取り込み処理を行う。そして焦点検出動作が開始されるとステップＳ１０１にて、焦点検出用画素の信号の取得処理を行い、ステップＳ１０２で焦点検出時のＦｎｏ値の取得処理を行う。
【００５６】
ステップＳ１０３にて、実焦点検出用画素またはそれから生成される仮想的な焦点検出用画素のどちらを焦点検出処理に採用するのかを判断するため、設定されている焦点検出時のＦｎｏ値と閾値を比較する。
【００５７】
ステップＳ１０３でＦｎｏ値（絞り値）が閾値よりも明るい状態であると判断された場合には、ステップＳ１０４に移行して、Ｓ１０１にて取得された焦点検出用画素の信号と隣接した一般画素の信号とから仮想的な焦点検出用画素を生成する処理を行う。
【００５８】
ステップＳ１０５では、相関演算処理を、実焦点検出用画素の信号と仮想焦点検出用画素の信号の内でステップＳ１０３の条件分岐処理で選択された焦点検出信号を用いて行う。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５の相関演算で得られた像ズレ量からデフォーカス量の算出処理を行う。
【００５９】
次に、Ｓ１０７では、ステップＳ１０６で得られたデフォーカス量から、規定された合焦判定範囲内か否かを判断する。ここで合焦したと判断された場合は一連の焦点検出処理を終えて撮影動作等に移行する。一方合焦していないと判断された際にはステップＳ１０８にて算出されたデフォーカス量から合焦を行うのに必要なフォーカス駆動量の算出処理を行う。そしてステップＳ１０９にてステップＳ１０８で求められたフォーカス駆動量に基づいたフォーカス駆動を行った後にステップＳ１０１に戻り、再び焦点検出処理動作を繰り返す。
【００６０】
なお、ステップＳ１００の撮像用画素の信号の取り込み処理は撮像装置の撮像フレームレートに則り処理されるものであり、焦点検出処理とは異なるタイミングで処理が折り返されても良い。
【００６１】
以上説明したように上記の実施形態においては、焦点検出用画素（欠損画素）の補正処理が行い易くなり、且つ焦点検出精度の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、撮像素子を備えた電子カメラの焦点調節に関するものであり、特にムービーカメラ、デジタルスチルカメラに有用なものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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