(57)【要約】【課題】焦点検出画素を有する撮像素子を用いる撮像装置において、高精度な焦点検出と画質劣化の抑制とを両立させる。【解決手段】焦点検出画素の周辺に位置する複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に基づいて、焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を補正するための補正値を算出する。補正値によって補正した像ずれ量に基づいて、撮像光学系のデフォーカス量を算出する。補正値は、複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に、焦点検出画素の瞳分割方向における、焦点検出画素と複数の撮像画素との位置の差に応じた係数を適用して算出する。【選択図】図１０
2016057402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画素と、焦点検出画素とを有する撮像素子と、
前記焦点検出画素の出力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デフォーカス量算出手段と、を有し、
前記デフォーカス量算出手段が、
前記焦点検出画素の周辺に位置する複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に基づいて、前記焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を補正するための補正値を算出する第１の算出手段と、
前記焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を前記補正値によって補正する補正手段と、
前記補正された像ずれ量に基づいて前記デフォーカス量を算出する第２の算出手段と、
を有し、
前記第１の算出手段が、前記複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に、前記焦点検出画素の瞳分割方向における、前記焦点検出画素と前記複数の撮像画素との位置の差に応じた係数を適用して、前記補正値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記焦点検出画素が瞳分割方向に予め定められた周期で配置され、
前記複数の像ずれ量の算出に用いられる撮像画素の位置の前記瞳分割方向における周期が、前記予め定められた周期に等しい
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数の撮像画素が、前記瞳分割方向において前記焦点検出画素を挟んで位置する撮像画素であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の撮像画素が、前記焦点検出画素と斜め方向に隣接する撮像画素であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記係数が、前記瞳分割方向と直交するエッジの前記瞳分割方向における位置の変化に対する、前記第１の補正値の変化と前記焦点検出画素の出力信号の像ずれ量の変化との間に、前記位置の差によって生じる位相差を減少させる係数である
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の算出手段はさらに、前記補正値の絶対値を、前記予め定められた周期に基づいて定まる最大値でクリッピングすることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の像ずれ量の算出に用いられる撮像画素が、同色画素であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子がベイヤー配列のカラーフィルタを有し、前記像ずれ量の算出に用いられる複数の撮像画素が緑色の画素であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記焦点検出画素が、緑色または青色の画素の位置に配置されることを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像画素と、焦点検出画素とを有する撮像素子を備えた撮像装置の制御方法であって、
第１の算出手段が、前記焦点検出画素の周辺に位置する複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に基づいて、前記焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を補正するための補正値を算出する第１の算出工程と、
補正手段が、前記焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を前記補正値によって補正する補正工程と、
第２の算出手段が、前記補正された像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する第２の算出工程と、
を有し、
前記第１の算出工程において前記第１の算出手段は、前記複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に、前記焦点検出画素の瞳分割方向における、前記焦点検出画素と前記複数の撮像画素との位置の差に応じた係数を適用して、前記補正値を算出することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１１】
撮像画素と、焦点検出画素とを有する撮像素子を備えた撮像装置が有するコンピュータを、請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及びその制御方法に関し、特には焦点検出画素を有する撮像素子を用いる撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子を構成する画素群の一部を焦点検出画素とし、焦点検出画素から得られる被写体像の位相差を用いることで、個別の位相差検出センサなしに位相差検出方式の自動焦点検出（位相差ＡＦ）を実現する技術が知られている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５６８２３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
焦点検出画素の出力に基づく焦点検出の精度を向上させるには、焦点検出画素の配置密度が高い方が有利である。そのため、特許文献２には、焦点検出画素を連続して配置する構成が開示されている。
【０００５】
一方、焦点検出画素の出力は撮像画像の生成に用いることができないため、焦点検出画素の位置における画像信号は、周辺の撮像画素の出力から求めるのが一般的である。従って、画質の点からは、焦点検出画素の配置密度は低い方が有利である。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたもので、焦点検出画素を有する撮像素子を用いる撮像装置およびその制御方法において、高精度な焦点検出と画質劣化の抑制とを両立させることを特徴する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的は、撮像画素と、焦点検出画素とを有する撮像素子と、焦点検出画素の出力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デフォーカス量算出手段と、を有し、デフォーカス量算出手段が、焦点検出画素の周辺に位置する複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に基づいて、焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を補正するための補正値を算出する第１の算出手段と、焦点検出画素の出力信号の像ずれ量を補正値によって補正する補正手段と、補正された像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する第２の算出手段と、を有し、第１の算出手段が、複数の撮像画素の出力信号に基づいて得られる像ずれ量に、焦点検出画素の瞳分割方向における、焦点検出画素と複数の撮像画素との位置の差に応じた係数を適用して、補正値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。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明によれば、焦点検出画素を有する撮像素子を用いる撮像装置およびその制御方法において、高精度な焦点検出と画質劣化の抑制とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における撮像装置の構成図である。
【図２】本実施形態における撮像素子（固体撮像素子）のブロック図である。
【図３】本実施形態における撮像素子の撮像画素の平面図と断面図である。
【図４】本実施形態における撮像素子の焦点検出画素の平面図と断面図である。
【図５】本実施形態において、焦点検出画素のケラレおよび焦点検出光束の重心間隔の説明図ある。
【図６】本実施形態における撮像素子の撮像画素および焦点検出画素の配置例を示す図である。
【図７】本実施形態における撮像素子上に結像する光学像の様子を示す図である。
【図８】本実施形態における焦点検出画素の出力信号の例を示す図である。
【図９】本実施形態における焦点検出誤差と補正値との関係を説明する図である。
【図１０】本実施形態における撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における撮像装置の焦点検出動作を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態における撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラ１００（以下、単にカメラ１００という）の機能構成例を示す図である。
【００１１】
第１レンズ群１０１は撮像光学系の先端に配置され、光軸に沿って前後に移動可能に保持される。シャッタ１０２は、静止画撮像時の露光時間を制御するためのシャッタとしてだけでなく、開口径を調節することで撮像時の光量調節を行なう絞りとしても機能する。シャッタ１０２の背面（撮像素子側）に配置された第２レンズ群１０３は、シャッタ１０２と一体となって光軸に沿って前後に可能であり、第１レンズ群１０１とともにズーム機能を実現する。
【００１２】
第３レンズ群１０５はフォーカスレンズであり、光軸に沿って前後に移動可能である。第３レンズ群１０５の位置により、撮像光学系の焦点位置が調節される。光学ローパスフィルタ１０６は、撮像素子１０７の前方に配置され、撮像画像に発生する偽色やモアレを軽減する。撮像素子１０７は２次元ＣＭＯＳ撮像素子とその周辺回路で構成される。本実施形態において、撮像素子１０７は、横方向にｍ個、縦方向にｎ個の複数の受光素子が２次元配列され、その上に、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次元単板カラー撮像素子である。カラーフィルタは受光素子に入射する透過光の波長を画素単位で制限する。
【００１３】
ズームアクチュエータ１１１は、ズーム駆動回路１２９の制御に従い、不図示のカム筒を回動して第１レンズ群１０１と第３レンズ群１０５の少なくとも一方を光軸に沿って駆動して、ズーム（変倍）機能を実現する。シャッタアクチュエータ１１２は、シャッタ駆動回路１２８の制御に従い、シャッタ１０２開口径を制御して撮像光量を調節すると共に、静止画撮像時の露光時間を制御する。
【００１４】
フォーカスアクチュエータ１１４は、フォーカス駆動回路１２６の制御に従い、第３レンズ群１０５を光軸に沿って駆動する。
なお、本実施形態のカメラ１００は、撮像光学系が撮像装置本体と一体に形成されている構成を有するが、撮像光学系が着脱可能な構成であってもよい。
【００１５】
フラッシュ１１５は、好ましくはキセノン管を用いた閃光照明装置であるが、連続発光するＬＥＤを備えた照明装置であってもよい。ＡＦ補助光出力部１１６は、所定の開口パターンを有するマスクの像を投稿レンズを介して被写界に投影し、低輝度の被写体や低コントラストの被写体に対する焦点検出能力を向上させる。
【００１６】
ＣＰＵ１２１は、カメラ１００全体の動作を制御し、図示しない演算部、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回路等を有する。ＣＰＵ１２１は、不図示の不揮発性記録媒体（例えばＲＯＭ）に記憶されたプログラムを実行して、カメラ１００が有する各種回路を制御し、ＡＦ、ＡＥ、画像処理、記録等、カメラ１００の機能を実現する。
【００１７】
フラッシュ制御回路１２２は、撮像動作に同期してフラッシュ１１５を点灯制御する。補助光駆動制御回路１２３は、焦点検出動作時にＡＦ補助光出力部１１６を点灯制御する。撮像素子駆動回路１２４は、撮像素子１０７の動作を制御するとともに、撮像素子１０７から読み出した画像信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１２１に出力する。画像処理回路１２５は、画像信号に対してγ変換、色補間、ＪＰＥＧ符号化などの画像処理を適用する。
【００１８】
フォーカス駆動回路１２６は、焦点検出結果に基づいてフォーカスアクチュエータ１１４を駆動することにより第３レンズ群１０５を光軸に沿って移動させ、焦点調節を行なう。シャッタ駆動回路１２８は、シャッタアクチュエータ１１２を駆動してシャッタ１０２の開口径及び開閉タイミングを制御する。ズーム駆動回路１２９は、例えば操作スイッチ群１３２に含まれるズーム操作スイッチの押下によって撮像者から入力される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】
表示器１３１はＬＣＤ等であり、カメラ１００の撮像モードに関する情報、撮像前のプレビュー画像と撮像後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態の情報等を表示する。操作スイッチ群１３２は、電源スイッチ、レリーズ（撮像トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮像モード選択スイッチ等を含む。記録媒体１３３は例えば着脱可能な半導体メモリカードであり、撮像画像を記録する。
【００２０】
（撮像素子の構成）
次に、撮像素子１０７、及び撮像素子１０７を構成する撮像画素と焦点検出画素について説明する。
図２は、撮像素子１０７の一部の構成例を示すブロック図である。なお、図２では、読み出し動作が説明できる最低限の構成を示しており、画素リセット信号などが省略されている。光電変換部２０１は、フォトダイオード、画素アンプ、リセット用のスイッチなどで構成されている。なお、以下の説明では、撮像素子１０７にＸ方向にｍ個、Ｙ方向ｎ個の光電変換部２０１が二次元配置されているものとし、光電変換部２０１の各々を特定する場合には、ＰＤmnと表記する。ここでｍ＝０，１・・・，ｍ−１、ｎ＝０，１・・・，ｎ−１である。なお、図２では、図が煩雑にならないよう、一部の光電変換部２０１にのみアドレスを示している。
【００２１】
スイッチ２０２は、光電変換部２０１ごとに設けられ、光電変換部２０１の出力を選択する。スイッチ２０２は、垂直走査回路２０８により、一行ごとに選択される。
ラインメモリ２０３は、光電変換部２０１の出力を一時的に記憶するためのであり、垂直走査回路により選択された、一行分の光電変換部の出力を記憶するものである。通常は、コンデンサが使用される。
スイッチ２０４は、水平出力線に接続されて、水平出力線を所定の電位ＶＨＲSＴにリセットするためのスイッチであり、信号ＨＲSＴにより制御される。
【００２２】
ラインメモリ２０３のｍ個の出力の各々にはスイッチ２０５（Ｈ0〜Ｈm-1）が設けられている。後述する水平走査回路２０６によってスイッチ２０５をＨ0から順次走査することで、スイッチ２０５を通じてラインメモリ２０３に記憶された光電変換部２０１の出力が水平出力線に順次出力され、一行分の光電変換出力が読み出される。
【００２３】
水平走査回路２０６は、スイッチ２０５を順次オンにして、ラインメモリ２０３に記憶された光電変換部２０１の出力を順次、水平出力線に出力させる。信号ＰＨＳＴはデータ入力、ＰＨ１、ＰＨ２はシフトクロック入力であり、ＰＨ１＝Ｈでデータがセットされ、ＰＨ２でデータがラッチされる。水平走査回路２０６のＰＨ１、ＰＨ２にシフトクロックを入力してＰＨＳＴを順次シフトさせることにより、スイッチ２０５をＨ0からＨm-1の順で順次オンすることができる。ＳＫＩＰは、水平走査回路２０６に間引き読み出しの設定を行うための制御端子入力である。ＳＫＩＰにＨレベルの信号を入力することにより、水平走査回路２０６の走査を所定間隔でスキップさせることが可能であり、それによって間引き読み出しを実現する。
【００２４】
垂直走査回路２０８はＶ0からＶn-1を順次出力することにより、光電変換部２０１に接続されたスイッチ２０２をラインごとに選択する。垂直走査回路２０８においても、水平走査回路２０６と同様に、データ入力ＰＶＳＴ、シフトクロックＰＶ１、ＰＶ２、間引き読み設定ＳＫＩＰにより制御される。制御入力に対する動作は水平走査回路２０６と同様であるので詳細説明は省略する。
【００２５】
（画素の構造）
図３及び図４は、撮像画素と焦点検出画素の構造例を示す図である。本実施形態の撮像素子１０７は、２行×２列の４画素を１単位として、対角２画素にＧ（緑色）の分光感度を有する画素を配置し、他の２画素にＲ（赤色）とＢ（青色）の分光感度を有する画素を各１個配置した、ベイヤー配列の画素配置が採用されている。そして、このようなベイヤー配列の画素群の一部の画素を、焦点検出画素としている。焦点検出画素は、離散的に配置される。
【００２６】
図３（ａ）は２行×２列の撮像画素の平面図である。上述の通り、ベイヤー配列では対角方向に２つのＧ画素が、他の２画素にＲとＢの画素が配置される。そしてこのような２行×２列の配列が撮像素子１０７の全体にわたって繰り返される。
【００２７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面と、撮像光学系からの光路を示す図である。
ＭＬは各画素の最前面に配置されたオンチップマイクロレンズ、ＣＦＲはＲ（Ｒｅｄ）のカラーフィルタ、ＣＦＧはＧ（Ｇｒｅｅｎ）のカラーフィルタである。ＰＤは画素の光電変換部２０１を模式的に示したもの、ＣＬはＣＭＯＳ撮像素子内の各種信号を伝達する信号線を形成するための配線層である。ＴＬは撮像光学系を模式的に示したものである。
【００２８】
ここで、撮像画素のオンチップマイクロレンズＭＬと光電変換部ＰＤは、撮像光学系ＴＬを通過した光束を可能な限り有効に取り込むように構成されている。換言すると、撮像光学系ＴＬの射出瞳ＥＰと光電変換部ＰＤは、マイクロレンズＭＬにより共役関係にあり、かつ光電変換部ＰＤの有効面積は大面積に設計される。また、図３（ｂ）ではＲ画素の入射光束について図示したが、Ｇ画素及びＢ（Ｂｌｕｅ）画素も同一の構造を有する。従って、撮像用のＲＧＢ各画素に対応した射出瞳ＥＰは大径となり、被写体からの光束を効率よく取り込んで画像信号のＳ／Ｎを向上させている。
【００２９】
図４（ａ）は、撮像光学系の水平方向（横方向）に瞳分割を行うための焦点検出画素対ＳＡ及びＳＢの平面図である。ここでは便宜上、１対の焦点検出画素が水平方向に隣接している状態を示しているが、後述するように、本実施形態では、対をなす焦点検出画素ＳＡとＳＢとを水平方向に離間して配置している。焦点検出画素ＳＡとＳＢに設けられた配線層ＣＬの開口部ＯＰＡとＯＰＢがマイクロレンズの中心線に対して一方向に偏心するように配置されている。
なお、ここで水平方向（横方向）とは、撮像光学系の光軸が水平となるようにカメラを構えたとき、光軸に直交し、かつ水平方向に伸びる直線に沿った方向である。
【００３０】
記録もしくは表示用の画像信号を得る場合、Ｇ画素で輝度情報の主成分を取得する。人間の画像認識特性は輝度情報に敏感であるため、Ｇ画素が欠損すると画質劣化が認知されやすい。一方で緑色以外の色の画素、すなわちＲ画素もしくはＢ画素は、色情報（色差情報）を取得する画素であるが、人間の画像認識特性は色情報に鈍感であるため、色情報を取得する画素は多少の欠損が生じても画質劣化に気づきにくい。そこで本実施形態においては、２行×２列の画素のうち、Ｇ画素は撮像画素として残し、Ｒ画素とＢ画素の位置に焦点検出画素対ＳＡ及びＳＢを配置している。
【００３１】
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面（すなわち、焦点検出画素対の断面）と、撮像光学系からの光路を示す図である。
マイクロレンズＭＬと、光電変換部ＰＤは図３（ｂ）に示した撮像画素と同一構造である。本実施形態においては、焦点検出画素の信号は画像信号として利用しないため、色分離用カラーフィルタの代わりに無色透明なフィルタＣＦＷ（Ｗｈｉｔｅ）が配置される。また、画素で瞳分割を行なうため、配線層ＣＬの開口部ＯＰＡとＯＰＢはマイクロレンズＭＬの中心線に対して一方向に偏心している。すなわち、焦点検出画素対を構成する焦点検出画素ＳＡと焦点検出画素ＳＢの開口部ＯＰＡとＯＰＢは、画素の中心から、瞳分割方向で逆向きに偏心している。
【００３２】
具体的には、焦点検出画素ＳＡ及の開口部ＯＰＡは画素中心から右側に偏心しているため、撮像光学系ＴＬの左側の射出瞳ＥＰＡを通過した光束を受光する。同様に、焦点検出画素ＳＢの開口部ＯＰＢは画素中心から左側に偏心しているため、撮像光学系ＴＬの右側の射出瞳ＥＰＢ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画素ＳＡで取得した輝度波形をＡ像波形（第１の像波形）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画素ＳＢで取得した輝度波形をＢ像波形（第２の像波形）とする。これらＡ像波形とＢ像波形の相対位置を検出し、像のずれ量に対して変換係数を乗じることで被写体像のピントずれ量（デフォーカス量）を算出できる。
【００３３】
像ずれ量からデフォーカス量を算出するための変換係数は、撮像光学系の口径情報および焦点検出画素の感度分布に基づいて算出することができる。撮像素子１０７には、撮像光学系ＴＬのレンズ保持枠や、シャッタ１０２が絞りとして機能する際の開口部などによって制限された光束が入射する。
【００３４】
図５は、撮像素子５０３の中央に位置する画素に入射する光束の範囲を、光軸を通る鉛直断面で示した模式図である。ここでは、撮像素子５０３に最も近い側にあるレンズ保持枠５３０と、射出瞳面５０１の位置にある撮像光学系のシャッタ１０２が実現する絞り５０２と、被写体に最も近い側にあるレンズ保持枠５３１によって入射光束が制限されている状態を示している。図５（ａ）において、撮像素子５０３は、予定結像面位置における状態を示し、位置５０６は光軸５０５と撮像素子５０３との交点である。光束５０７、５０８は絞り５０２が解放でない第１の絞り値の場合において、開口部を通じて入射可能な光束の範囲を示している。また、光束５０９、５１０は、絞り５０２が開放状態の場合に入射可能な光束の範囲を示している。
【００３５】
光束５０７、５０８で示される入射範囲の場合には、重心位置５１５、５１６を有する焦点検出用光束５１１、５１２が焦点検出画素に入射する。また、光束５０９、５１０で示される入射範囲の場合には重心位置５１７、５１８を有する焦点検出用光束５１３、５１４が焦点検出画素に入射する。
【００３６】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した、撮像素子５０３の中央に位置する焦点検出画素に入射する光束の範囲を、光軸上の被写体側の位置から見た図である。焦点検出画素ＳＡ、ＳＢには、絞り５０２が第１の絞り値の場合には瞳領域５２３、絞り５０２が開放の場合には瞳領域５２４の内側を透過した光束が入射角特性５２５、５２６で示される感度分布で入射する。このため、瞳領域５２３、５２４の内側を透過した焦点検出用光束の分布重心をそれぞれ求めることで、第１の絞り値の場合と絞りが開放の場合における重心間隔を算出することができる。そしてこれらの重心間隔から、絞り値に対応する基線長を求めることができる。焦点検出画素の感度分布情報および撮像光学系の情報を予め記憶しておくことで、像ずれ量からデフォーカス量を算出するための変換係数を求めることができる。
【００３７】
図５（ａ）において、デフォーカス量５１９をＤＥＦ、撮像素子５０３から射出瞳面５０１までの距離５２０をＬとする。また、第１の絞り値と開放絞りに対応する基線長（感度分布の重心間隔）をそれぞれＧ１（重心位置５１５、５１６間距離）、Ｇ２（重心位置５１７、５１８間距離）とする。また、像ずれ量５２１、５２２をそれぞれＰＲＥＤ１、ＰＲＥＤ２、像ずれ量５２１、５２２のそれぞれをデフォーカス量ＤＥＦに変換する変換係数をＫ１、Ｋ２とする。このとき、以下の式（１）の関係がある。
ＤＥＦ＝Ｋ１×ＰＲＥＤ１＝Ｋ２×ＰＲＥＤ２  …  （１）
【００３８】
また、像ずれ量５２１（ＰＲＥＤ１）、５２２（ＰＲＥＤ２）をデフォーカス量ＤＥＦに変換する変換係数Ｋ１、Ｋ２と、距離５２０（Ｌ）とは、それぞれ以下の式（２）、（３）の関係がある。
Ｋ１＝Ｌ／Ｇ１  …  （２）
Ｋ２＝Ｌ／Ｇ２  …  （３）
ここで、Ｇ１＜Ｇ２であるため、Ｋ１＞Ｋ２である。このため、第１の絞り値の場合のほうが開放絞り値の場合に対し、像ずれ量の誤差がデフォーカス量の誤差に与える影響がＫ１／Ｋ２倍大きくなる。
【００３９】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）における感度分布の断面Ａ−Ａを示す断面図である。図５（ｃ）において、左は開放絞り、右は第１の絞り値に絞られている場合の焦点検出画素ＳＡ５３０、ＳＢ５３１、および、撮像画素５３２の感度分布を示している。図５（ｃ）の両図において、横軸は光入射角度、縦軸は感度分布をそれぞれ示す。両図を比較すると、開放絞りに対応する基線長Ｇ２が第１の絞り値に対応する基線長Ｇ１より長く、広範囲の入射角度で感度を有する。同一デフォーカス量に対するＡ像波形とＢ像波形の像ずれ量は基線長の長さと比例関係にあるため、基線長が長いほどデフォーカス変化に対する像ずれ量の敏感度が高くなる。また、感度を持つ入射角度幅が大きくなると、デフォーカスが大きい場合のＡ像波形、Ｂ像波形のボケ量や像ケラレが大きくなる。一般的に、Ａ像波形およびＢ像波形には、広範囲のデフォーカスに対して、像ずれ量の敏感度が高く、ボケ量および像ケラレが小さいことが望まれる。
【００４０】
図６は、撮像素子１０７における撮像画素および焦点検出画素の配置例を示す図である。図６において、Ｇ、Ｇａ〜Ｇｈは、緑のカラーフィルタを有する緑色画素（Ｇ画素）、Ｒは、赤のカラーフィルタを有する赤色画素（Ｒ画素）、Ｂは、青のカラーフィルタを有する青色画素（Ｂ画素）である。図６中のＳＡ、ＢＳは、上述した焦点検出画素ＳＡ、ＳＢである。以下の説明では、ＳＡを基準画素群、ＳＢを参照画素群と呼ぶことがある。図中、白抜き部分は、焦点検出画素の開口部の偏倚方向（瞳分割方向）を模式的に示している。また、焦点検出画素ＳＡ，ＳＢが配置されている水平画素ラインをＡＦラインと呼ぶ。
【００４１】
図６（ａ）に示した例において、焦点検出画素ＳＡ、ＳＢは、補間による画質劣化が認識され難いＢ画素の位置に配置されている。また、図６（ｂ）の例では、焦点検出画素ＳＡ、ＳＢが、ＲやＢ画素の２倍多く存在し、補間精度が低下しにくいＧ画素の位置に配置されている。また、焦点検出精度を考慮して、焦点検出画素ＳＡ、ＳＢをＢまたはＧ画素の位置で、かつ水平方向および垂直方向のそれぞれで４画素ごとに配置した例を示している。なお、本発明において、焦点検出処理及び、焦点検出結果の補正処理に用いる焦点検出画素ＳＡ、ＳＢの配置は、図６の例に限定されない。
【００４２】
また、図６（ａ），（ｂ）において、焦点検出画素の周辺に位置し、瞳分割方向（ここでは水平方向）における位置が異なる撮像画素のうち、焦点検出画素と同じ周期（ピッチ）で存在する同色画素（ここではいずれもＧ画素）をＧａ〜Ｇｈとする。また、以下では焦点検出画素ＳＡ群を第１の画素群、ＳＢ群を第２の画素群と呼ぶ。また、図６（ａ）の構成において、焦点検出画素ＳＡの左右に隣接する撮像画素Ｇａ，Ｇｂを第３の画素群、焦点検出画素ＳＢの左右に隣接する撮像画素Ｇｃ，Ｇｄを第４の画素群と呼ぶ。一方、図６（ｂ）の構成においては、焦点検出画素ＳＡと斜め方向に隣接する撮像画素Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄを第３の画素群、焦点検出画素ＳＢと斜め方向に隣接する撮像画素Ｇｅ，Ｇｆ，Ｇｇ，Ｇｈを第４の画素群と呼ぶ。
【００４３】
本実施形態においては、第３の画素群と第４の画素群は、瞳分割方向（ここでは水平方向）での位置が異なるように配置することができる。また、瞳分割方向（水平方向）に関して、第３の画素群の重心に第１の画素群が位置するようにする。同様に、瞳分割方向（水平方向）に関して、第４の画素群の重心に第２の画素群が位置するようにする。
【００４４】
後述するように、第３の画素群に基づく出力波形と、第４の画素群に基づく出力波形について、前者を基準波形とした像ずれ量（位相差）を求める。そしてこの像ずれ量を、第１の画素群（ＳＡ）の出力波形（Ａ像波形）と第２の画素群（ＳＢ）の出力波形（Ｂ像波形）との像ずれ量の補正に用いる。
【００４５】
ここで、図６（ａ）、（ｂ）の各配置について、焦点検出画素の配置が原因で発生する焦点検出誤差について説明する。図７は、瞳分割方向と直交する白部と黒部とのエッジ（白黒境界部）が、撮像素子のＡＦライン１上に光学像として結像している様子を模式的に示している。図７では図６（ａ）の配置を示しているが、図６（ｂ）の配置の場合も同様である。図７で示している焦点検出画素は、焦点検出領域内の焦点検出画素群の一部である。
【００４６】
焦点検出画素ＳＡとＳＢの一方について見ると、８画素ごとに配置されている。そのため、被写体の白黒境界部が瞳分割方向（図７の水平方向）に移動した場合、それを検出できない場合がある。
【００４７】
領域Ａ１の範囲に被写体の白黒境界部がある場合、白黒境界部の水平方向の移動に伴い、近傍に存在する焦点検出画素ＳＡの出力信号に変化が現れるため、領域Ａ１の範囲での白黒境界部の水平移動は検出可能である。一方で、領域Ａ２には焦点検出画素ＳＡが存在しないため、領域Ａ２での白黒境界部の水平移動を焦点検出画素ＳＡの出力から検出することは不可能である。なお、領域Ａ１が、焦点検出画素１画素の幅より若干長いのは、光学ローパスフィルタ１０６の効果により、白黒境界部が幅を有するためである。
【００４８】
同様の理由で、焦点検出画素ＳＢの出力から、領域Ｂ１における白黒境界部の水平移動は検出できるが、領域Ｂ２における白黒境界部の水平移動は検出できない。このように、焦点検出画素ＳＡとＳＢは、それぞれ、白黒境界部の移動を検出できる領域Ａ１、Ｂ１が異なるため、白黒境界部の位置によって、焦点検出誤差が生じる。
【００４９】
図８を用いて、白黒境界部の位置による焦点検出誤差について説明する。図８は、合焦時における、あるＡＦラインにおける焦点検出画素ＳＡおよびＳＢの出力信号の一例を示した図である。縦軸は、焦点検出画素から得られる出力信号のレベル（値）を、横軸は画素位置を示し、ＡＦラインに存在する撮像画素の出力信号は省略している。また、焦点検出画素ＳＡとＳＢはそれぞれ８画素ごとに、４画素ずれた位置に配置されている。そのため、焦点検出画素ＳＡ（黒丸）と焦点検出画素ＳＢ（白丸）の出力を、横軸方向に４画素間隔で交互に示している。
【００５０】
合焦時の出力信号は、焦点検出画素ＳＡの出力から構成されるＡ像波形とＳＢの出力から構成されるＢ像波形とのずれ（位相差）がないのが理想的であり、像ずれ量は焦点検出誤差である。
図８（ａ）は、図７の領域Ａ１の中心近傍に白黒境界部が存在する場合の出力信号を示している。この場合、焦点検出画素ＳＡとＳＢの出力信号にずれ（位相差）は生じておらず、焦点検出誤差はない。
図８（ｂ）は、領域Ａ１と領域Ｂ１との間に白黒境界部が存在する場合の出力信号を示している。この場合、焦点検出画素ＳＡとＳＢの出力信号に、同種の焦点検出画素のピッチ（８画素）の約半分（４画素分）の焦点検出誤差が発生している。
図８（ｃ）は、領域Ｂ１の中心近傍に白黒境界部が存在する場合の出力信号を示している。この場合、焦点検出画素ＳＡとＳＢの出力信号にずれ（位相差）は生じておらず、焦点検出誤差はない。
図８（ｄ）は、領域Ｂ１と領域Ａ１との間に白黒境界部が存在する場合の出力信号を示している。この場合、焦点検出画素ＳＡとＳＢの出力信号に、同種の焦点検出画素のピッチ（８画素）の約半分（４画素分）の焦点検出誤差が発生している。また、焦点検出画素ＳＡとＳＢの出力信号に生じるずれの方向が、図８（ｂ）と反対方向になっている。そのため、焦点検出誤差の符号が、図８（ｂ）の場合の反対となる。
【００５１】
本実施形態における検出誤差補正方法について図９を用いて説明する。図９は、合焦時における白黒境界部位置［画素］（横軸）と焦点検出誤差［画素］（縦軸）との関係と、補正値を示している。本実施形態では、同一種類の焦点検出画素は瞳分割方向に８画素ごとに設けられているため、焦点検出誤差は８画素を１周期として変化する。
【００５２】
第１の像ずれ量は、第１の画素群（ＳＡ）の出力波形であるＡ像波形と、第２の画素群（ＳＢ）の出力波形であるＢ像波形の像ずれ量であり、焦点検出誤差に相当する。
【００５３】
第１の補正値は、第３の画素群（Ｇａ〜Ｇｄ）に基づく出力波形であるＡ像波形と、第４の画素群（Ｇｅ〜Ｇｈ）に基づく出力波形であるＢ像波形との像ずれ量である。本実施形態では、焦点検出画素ＳＡの各位置における推定画素値を、対応する第３の画素群の平均値として求め、焦点検出画素ＳＢの各位置における推定画素値を、対応する第４の画素群の平均値として求める。そして、焦点検出画素ＳＡの各位置における推定画素値群の出力波形であるＡ像波形と、焦点検出画素ＳＢの各位置における推定画素値群の出力波形であるＢ像波形との像ずれ量を、第１の補正値として求める。
【００５４】
なお、焦点検出画素がＢ画素位置に配置される図６（ａ）の構成においては、第３の画素群がＧａ，Ｇｂとなり、第４の画素群がＧｃ，Ｇｄとなる。
【００５５】
図９から分かるように、第１の像ずれ量（焦点検出誤差）と第１の補正値の１周期の変化をみると、最大値および最小値は等しいが、変化の位相が異なっている。これは、焦点検出画素と、第１の補正値の算出に用いた撮像画素とでは、瞳分割方向に直交するエッジとなる白黒境界部を捕捉できる画素の、瞳分割方向における位置が異なるためである。第１の像ずれ量から第１の補正値を減算することで焦点検出誤差を低減することができるが、第１の像ずれ量と第２の像ずれ量とは位相が異なる箇所が存在するため、焦点検出誤差の低減効果が減少する部分が存在する。
【００５６】
そこで、本実施形態では、第１の補正値に係数を適用し、第１の像ずれ量との位相の差を低減した補正値を算出し、第１の像ずれ量（焦点検出誤差）を補正する。具体的には、第１の補正値に対して係数を適用するとともに、適用後の値を、焦点検出画素のピッチによって定まる第１の像ずれ量の最大値および最小値でクリッピングすることにより、補正値を算出する。
【００５７】
図９において、第１の補正値に係数を適用した状態を、第２の補正値（１点鎖線）として示している。第１の像ずれ量が一定値（最大値または最小値）で、第１および第２の補正値が変化している領域を比較すると、第２の補正値の方が、第１の補正値よりも第１の像ずれ量との差が小さい。従って、第２の補正値を用いる方が、この領域における第１の像ずれ量、すなわち焦点検出誤差を低減できる。
【００５８】
第１の補正値から第２の補正値を得るための係数は、焦点検出誤差（像ずれ量）の変化割合から求めることができる。第１の像ずれ量は、１画素の焦点検出画素で検出されるのに対し、第１の補正値は、焦点検出画素と水平方向で１画素ずつ位置がずれた複数の撮像画素（斜め方向に隣接する撮像画素（図６（ｂ））もしくは左右に隣接する撮像画素（図６（ａ）））で検出される。従って、焦点検出誤差の変化領域においては、第１の像ずれ量が第１の補正値の２倍の傾きで変化する。そこで、本実施形態では係数２．０を第１の補正値に適用することで、第１の像ずれ量との差が小さい第２の補正値を求め、焦点検出誤差の変化領域における補正効果を高めることができる。
【００５９】
さらに、第２の補正値が焦点検出誤差の最大値を超える場合は最大値に、最小値を下回る場合は最小値にクリッピングすることにより、第３の補正値を生成する。焦点検出誤差の最大絶対値は、焦点検出画素のピッチに応じて定まり、具体的にはピッチの約半分となる。本実施形態では焦点検出画素のピッチが８画素であるため、最大値は＋４画素、最小値は−４画素であり、第３の補正値は図９に実線で示すように±４画素の範囲にクリッピングされる。
【００６０】
ここでは、説明及び理解を容易にするため、光学ローパスフィルタの影響について考慮しない場合の係数の決定方法の例を述べた。しかし、焦点検出誤差の傾きが光学ローパスフィルタの影響で減少する場合には、その減少を考慮した係数とすることができる。上述の例では、係数２．０の代わりに、例えば１．３〜１．５程度の係数とすることができる。光学ローパスフィルタの影響を考慮する場合、考慮しない場合の係数に対してどの程度低減した係数にするかは、使用する光学ローパスフィルタの特性を考慮して決定することができる。
【００６１】
このように、本実施形態では、焦点検出画素の周囲に位置する同色の複数の撮像画素の出力に基づいて、焦点検出誤差を補正する第１の補正値を求める。そして、焦点検出画素の位置と、第１の補正値の取得に用いた撮像画素の位置の差に応じた係数を適用し、第２の補正値を求める。さらに、第２の補正値を、焦点検出画素のピッチに応じた焦点検出画素の最大値および最小値でクリッピングした第３の補正値を求め、焦点検出画素から得られる像ずれ量から減算することで、像ずれ量に含まれる焦点検出誤差を補正する。
【００６２】
続いて、図１０から図１２を参照して、本実施形態におけるカメラ１００の動作について説明する。図１０は、カメラ１００の電源投入時から撮影までの動作を示すフローチャートである。
Ｓ９０１において、撮影者がカメラ１００の操作スイッチ群１３２に含まれる電源スイッチ（メインスイッチ）をオンにすると、電源がカメラ１００の各部に供給されるとともに、ＣＰＵ１２１は起動動作を開始する。
【００６３】
Ｓ９０２においてＣＰＵ１２１は、起動動作の一部として、カメラ１００の各アクチュエータや撮像素子１０７の動作確認を行う。またＣＰＵ１２１は、メモリ内容や実行プログラムの初期化を行うとともに、撮影スタンバイ動作を開始する。
【００６４】
Ｓ９０３においてＣＰＵ１２１は、ライブビュー表示に用いる動画像の撮影動作を開始し、撮影された動画像の各フレームに対して公知の現像処理などを適用し、Ｓ９０４で表示器１３１に順次表示する。なお、動画像の撮影中、ＣＰＵ１２１はＴＶ−ＡＦ方式などを用いて撮影光学系を例えば画面の中央部に存在する被写体に継続して合焦させる。撮影者は、表示器１３１に表示されるライブビュー画像を見ながら撮影時の構図を決定することができる。
【００６５】
例えば操作スイッチ群１３２に含まれるレリーズスイッチが半押しされるなどの撮影準備動作の開始指示が与えられると、Ｓ９０５においてＣＰＵ１２１は、焦点検出領域を決定する。焦点検出領域の決定は例えば顔検出結果や撮影者による位置の指定などに基づいて行うことができる。
【００６６】
焦点検出領域を決定するとＳ１００１において、デフォーカス量算出手段としてのＣＰＵ１２１は、焦点検出サブルーチンを実行する。焦点検出サブルーチンの詳細については後述する。
【００６７】
Ｓ９０７においてＣＰＵ１２１は、焦点検出サブルーチンでの検出デフォーカス量が許容値以下である否か、すなわち合焦状態であるか否かを判定する。検出デフォーカス量が許容値よりも大きい場合、ＣＰＵ１２１は非合焦状態と判定し、Ｓ９０８において、フォーカス駆動回路１２６およびフォーカスアクチュエータ１１４を通じて第３レンズ群１０５（フォーカスレンズ）を検出デフォーカス量に従って駆動する。その後、ＣＰＵ１２１は、Ｓ９０７で合焦状態であると判定されるまでＳ１００１およびＳ９０７を繰り返し実行する。また、ＣＰＵ１２１は、例えばライブビュー表示用に撮影された画像に基づいて露出条件を決定する。
【００６８】
一方、Ｓ９０７にて合焦状態と判定されると、Ｓ９０９においてＣＰＵ１２１は、表示器１３１に合焦表示を行う。続いてＳ９１０においてＣＰＵ１２１は、例えばレリーズスイッチの全押しでオンになる撮影開始スイッチがオンか否かを判定する。撮影開始スイッチがオンでなければ、ＣＰＵ１２１はＳ９１０を繰り返し、撮影待機状態を維持する。なお、撮影待機状態でレリーズボタンの半押しが解除されるなど、撮影準備動作の解除指示が与えられた場合には撮影スタンバイ状態に戻ってよい。
【００６９】
一方、Ｓ９１０にて撮影開始スイッチがオン操作されると、Ｓ１１０１に移行し、ＣＰＵ１２１は撮影サブルーチンを実行し、処理を終了する。ここで、Ｓ１１０１で実行される撮影サブルーチンについて、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７０】
撮影開始スイッチがオンになると、Ｓ１１０２においてＣＰＵ１２１は、決定した露出条件に基づいて、絞りシャッタ駆動回路１２８および絞りシャッタアクチュエータ１１２を通じて絞り機能を有するシャッタ１０２を駆動制御し、撮像素子１０７を露光する。
【００７１】
Ｓ１１０３においてＣＰＵ１２１は、撮像素子駆動回路１２４を通じて、撮像素子１０７から画像を読み出す。なお、ここで読み出しされる画像は、ライブビュー表示に用いるための画像よりも画素数が多いのが一般的であるが、設定に依存する。
【００７２】
Ｓ１１０４においてＣＰＵ１２１は、読み出された画像信号の欠損画素補間を行う。なお、製造時や経時劣化で生じた撮像画素の欠陥画素の位置における画像信号の補間に加え、焦点検出画素の位置における画像信号の補間もここで行う。補間方法に特に制限は無く、周辺画素値を用いた公知の方法を用いることができる。
【００７３】
Ｓ１１０５においてＣＰＵ１２１は、欠陥画素補間後の画像信号に対し、画像処理回路１２５を用いてγ補正やエッジ強調、符号化などの画像処理を適用する。そしてＳ１１０６においてＣＰＵ１２１は、記録媒体１３３に撮影画像を記録する。またＳ１１０７において、ＣＰＵ１２１は表示器１３１に撮影済み画像を表示する。そしてＳ１１０８において、図１０のメインフローにリターンし、Ｓ９１２において、一連の撮影動作が終了する。なお、撮影サブルーチンの終了後、処理をＳ９０４に戻して撮影スタンバイ状態の動作を継続してもよい。
【００７４】
次に、図１０のＳ１００１で、デフォーカス量算出手段としてのＣＰＵ１２１が実施する焦点検出サブルーチンについて、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。
まずＳ１００２において、ＣＰＵ１２１は、Ｓ９０５で決定した焦点検出領域に含まれる１つのＡＦラインについての焦点検出に必要な範囲の画素信号を、撮像素子駆動回路１２４を通じて読み出す。ここで読み出す画素信号には、焦点検出画素群（第１〜第２の画素群ＳＡ、ＳＢ）および、焦点検出画素の配置に応じた第３〜第４の画素群が含まれる。上述の通り、図６（ａ）に示す焦点検出画素の配置では、第３の画素群としてＧａ，Ｇｂが、第４の画素群としてＧｃ，Ｇｄを読み出す。また、図６（ｂ）に示す焦点検出画素の配置では、第３の画素群としてＧａ〜Ｇｄが、第４の画素群としてＧｆ〜Ｇｈを読み出す。なお、焦点検出画素の位置は予め記憶されている。
【００７５】
続いてＳ１００３においてＣＰＵ１２１は、第１の画素群ＳＡからＡ像波形を、第２の画素群ＳＢからＢ像波形を生成する。そして、ＣＰＵ１２１は、一方（ここではＡ像波形とする）に対して他方を相対的に画素単位でずらしながら両者の相関量を表す相関評価値を算出する。
具体的には、Ａ像波形を構成するサンプルをａ１〜ａｎ、Ｂ像波形を構成するサンプルをｂ１〜ｂｎ（ｎはデータ数）とすると、ＣＰＵ１２１は以下の式（４）に従って相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）を算出する。
【数１】
2016057402.tif 000003
式（４）において、ｌは像ずらし量（整数）である。
【００７６】
式（４）で算出される相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）は、Ａ像波形とＢ像波形との相関が最も高い場合に極小となる。ＣＰＵ１２１は相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）が極小となるずらし量ｍ（整数）と、ｍの近傍のずらし量で得られた相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）を用いて、３点内挿の手法を用いて、相関量Ｃｏｒｒ（ｌ）を最小とするずらし量ｄを画素未満の単位で求める。ずらし量ｄはＡ像波形とＢ像波形の像ずれ量（第１の像ずれ量）である。
【００７７】
Ｓ１００４においてＣＰＵ１２１は、Ｓ１００３で求めた像ずれ量（ずらし量ｄ）の信頼性を評価する。デフォーカス量が大きい場合、Ａ像波形とＢ像波形の非対称性が大きくなるため、相関量Ｃｏｒｒ（ｄ）は大きくなる。逆に、デフォーカス量が小さいほど、相関量Ｃｏｒｒ（ｄ）は低くなる。従って、像ずれ量に対応する相関量Ｃｏｒｒ（ｄ）が第１の閾値以下であれば信頼性は高いと判定することができる。
【００７８】
次にＳ１００５でＣＰＵ１２１は、第１の補正値として、第３の画素群に基づく出力波形をＳ１００４における第１の画素群ＳＡ、第４の画素群に基づく出力波形をＳ１００３における第２の画素群ＳＢとした像ずれ量を算出する。そしてＳ１００６においてＣＰＵ１２１は、像ずれ量（第１の補正値）の信頼度を、Ｓ１００４と同様にして判定する。
【００７９】
Ｓ１００７において第１の算出手段としてのＣＰＵ１２１は、第１の補正値に係数を乗じて第２の補正値を算出する。上述の通り、係数は、第１の補正値の算出に用いられた撮像画素の位置と、焦点検出画素との位置との差異に基づく係数である。また、ＣＰＵ１２１は、第２の補正値の絶対値を焦点検出画素のピッチ（８画素）の半分（４画素）でクリッピングし、第３の補正値を生成する。そして、Ｓ１００８でＣＰＵ１２１は、焦点検出結果である第１の像ずれ量（Ａ像波形とＢ像波形の像ずれ量）を、第３の補正値で補正する。
【００８０】
Ｓ１００９でＣＰＵ１２１は、Ｓ１００８で得られた補正後の像ずれ量に、所定のデフォーカス換算係数を乗ずることにより、デフォーカス量に変換する。上述の通り、デフォーカス変換係数は、絞り値に対応する基線長と、焦点検出画素の感度分布情報および撮像光学系の情報を予め記憶しておくことで、撮影時の絞り値に応じて求めることができる。
【００８１】
Ｓ１０１０においてＣＰＵ１２１は、焦点検出領域内の全ＡＦラインに対してデフォーカス量の算出が終了しているか否かを判定し、デフォーカス量が算出されていないＡＦラインがあれば、残りのＡＦラインについてＳ１００２以降の処理を繰り返す。
【００８２】
一方、焦点検出領域内の全ＡＦラインに対するデフォーカス量の算出が終了している場合、第２の算出手段としてのＣＰＵ１２１は処理をＳ１０１１に進め、最終的なデフォーカス量（検出デフォーカス量）を決定する。例えばＣＰＵ１２１は、第１の像ずれ量の信頼度と、第１の補正値の信頼度がいずれも高いＡＦラインについて算出されたデフォーカス量を優先的に用いて、検出デフォーカス量を決定する。例えば、全ての信頼度が閾値以上のＡＦラインについて算出されたデフォーカス量の平均値としたり、全ての信頼度が閾値以上のＡＦラインについて算出されたデフォーカス量に、信頼度の平均値が高いほど大きな重みを与えた加重平均値としたりすることができる。このようにして決定した検出デフォーカス量は、上述したＳ９０７以降の処理で用いられる。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態においては、焦点検出画素群の出力信号の像ずれ量を、焦点検出画素の周辺に存在する複数の撮像画素から得られる出力信号の像ずれ量に基づいて得られる補正値で補正し、補正後の像ずれ量に基づいてデフォーカス量を算出する。特に、複数の撮像画素から得られる出力信号の像ずれ量を、焦点検出画素と複数の撮像画素の位置の差に応じた係数で補正して補正値を求めることで、焦点検出画素群の出力信号の像ずれ量の変化と位相の差を軽減し、補正効果を高めることができる。周辺の複数の撮像画素は、焦点検出画素と同じ画素ラインか近隣の画素ラインに存在し、焦点検出画素と同じピッチで焦点検出画素の瞳分割方向に配置され、かつ、焦点検出画素と瞳分割方向における位置が異なる。
【００８４】
このような構成により、焦点検出画素が離間していることで生じる焦点検出誤差を良好に補正することができる。そのため、焦点検出画素を瞳分割方向に連続して配置するなど、密に配置しなくても良好な焦点検出結果を得ることができ、焦点検出領域の画質低下の抑制と、良好な焦点検出精度が両立できる。
【００８５】
（その他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウエア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、撮像装置の制御方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラムおよびそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定される範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１００…カメラ、１０２…シャッタ、１０７…撮像素子、１２１…ＣＰＵ
【図１】
2016057402.tif 000004
【図２】
2016057402.tif 000005
【図３】
2016057402.tif 000006
【図４】
2016057402.tif 000007
【図５】
2016057402.tif 000008
【図６】
2016057402.tif 000009
【図７】
2016057402.tif 000010
【図８】
2016057402.tif 000011
【図９】
2016057402.tif 000012
【図１０】
2016057402.tif 000013
【図１１】
2016057402.tif 000014
【図１２】
2016057402.tif 000015