(57)【要約】【課題】  位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させる。【解決手段】  撮像装置は、位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを有し、測距装置は、一対の画像間の位相差を算出する位相差算出部と、一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出する特徴算出部と、エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す予め取得された精度情報を記憶する記憶部と、一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、精度情報を用いて、一対の画像のエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部とを有し、一対の画像間の位相差の算出値および算出誤差を焦点調整部に通知する。【選択図】  図１
2017138355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、前記レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する前記一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、前記測距装置により算出された前記一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを備え、
前記測距装置は、
前記一対の画像間の位相差を算出する位相差算出部と、
前記一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、前記画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出する特徴算出部と、
エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を記憶する記憶部と、
前記一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、前記精度情報を用いて、前記一対の画像のエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部とを有し、
前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差を前記焦点調整部に通知する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、前記一対の画素の列が配置される局所領域を複数有し、
前記位相差算出部は、前記一対の画像間の位相差を、複数の前記局所領域毎に算出し、
前記特徴算出部は、前記一対の画像のエッジの急峻度を複数の前記局所領域毎に算出し、
前記第１誤差推定部は、前記算出誤差を複数の前記局所領域毎に推定し、
前記測距装置は、
前記算出誤差が大きくなるにしたがい小さくなる重み付け係数を複数の前記局所領域毎に算出し、複数の前記局所領域毎に算出された前記一対の画像間の位相差を前記重み付け係数で加重平均して代表位相差を算出し、前記代表位相差の誤差を複数の前記局所領域毎に推定された複数の前記算出誤差に基づいて推定し、前記代表位相差および前記代表位相差の誤差を前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差として前記焦点調整部に通知する代表位相差算出部をさらに有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記測距装置は、
前記一対の画像間の位相差の算出値に基づいて前記一対の画像の一方をシフトした場合の前記一対の画像間の差分に基づく相関値を用いて、前記算出誤差を複数の前記局所領域毎に推定する第２誤差推定部と、
前記第１誤差推定部で推定した前記算出誤差と前記第２誤差推定部で推定した前記算出誤差とのうちの大きい方を、前記代表位相差算出部で使用する前記算出誤差に設定する誤差設定部とをさらに有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記精度情報は、前記画素の列の画素間隔を基準単位として位相差を表した場合の位相差の端数と、位相差の算出値の誤差との関係を示す情報をさらに含み、
前記第１誤差推定部は、前記一対の画像間の位相差の算出値における前記端数と前記一対の画像のエッジの急峻度と前記精度情報とに基づいて、前記算出誤差を推定する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、前記レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する前記一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、前記測距装置により算出された前記一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを有する撮像装置の制御方法において、
前記測距装置が、
前記一対の画像間の位相差を算出し、
前記一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、前記画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出し、
エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を用いて、前記一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を前記一対の画像のエッジの急峻度から推定し、
前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差を前記焦点調整部に通知する
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、撮像装置および撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置のオートフォーカス方法の１つである位相差検出方式では、レンズを通過した位相差検出用の一対の光束に基づいて一対の画像を生成する。そして、一対の画像間の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて焦点を調整する。なお、一対の画像の一方を生成する画素群からの信号レベルと一対の画像の他方を生成する画素群からの信号レベルとに差（以下、ゲイン差とも称する）が発生する場合がある。一対の画像間にゲイン差が発生すると、ゲイン差が発生しない場合に比べて、位相差の検出結果の精度および位相差の検出結果に対する信頼度の推定精度等が低下する場合がある。このため、一対の画像において互いに対応する画素毎の比較結果の統計的ばらつきに基づいて、一対の画像の信号レベルを補正する位相差検出装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
また、焦点検出用の画素（以下、瞳分割画素とも称する）と、撮像用と焦点検出用とを兼用する画素（以下、全瞳画素とも称する）とを用いて、焦点を調整するカメラが提案されている(例えば、特許文献２参照)。瞳分割画素により生成される画像（以下、瞳分割画像とも称する）と全瞳画素により生成される画像（以下、全瞳画像とも称する）とでは、像形状が異なる場合がある。このため、瞳分割画素と全瞳画素とを用いて焦点を調整するカメラは、瞳分割画像と全瞳画像との像形状の差異を補正した後、瞳分割画像と全瞳画像との位相差を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６１７８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１４０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
位相差検出用の画素が連続して配置されていない場合、すなわち、位相差検出用の画素が所定の画素間隔で配置されている場合、一対の位相差検出用の画素の列から生成される一対の画像間で、画素の位置と画素値との関係を示すグラフの形状が異なる場合がある。この場合、一対の画像間の位相差の算出値に誤差が発生する。また、画素の位置と画素値との関係を示すグラフの形状が一対の画像間で異なる場合、画素の位置と画素値との関係を示すグラフの形状が一対の画像間で一致する場合に比べて、位相差の検出結果に対する信頼度の推定精度が低下するおそれがある。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一観点によれば、撮像装置は、レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、測距装置により算出された一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを有し、測距装置は、一対の画像間の位相差を算出する位相差算出部と、一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出する特徴算出部と、エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を記憶する記憶部と、一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、精度情報を用いて、一対の画像のエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部とを有し、一対の画像間の位相差の算出値および算出誤差を焦点調整部に通知する。
【０００８】
別の観点によれば、レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、測距装置により算出された一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを有する撮像装置の制御方法では、測距装置が、一対の画像間の位相差を算出し、一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出し、エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を用いて、一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を一対の画像のエッジの急峻度から推定し、一対の画像間の位相差の算出値および算出誤差を焦点調整部に通知する。
【発明の効果】
【０００９】
位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置および撮像装置の制御方法の一実施形態を示す図である。
【図２】撮像装置および撮像装置の制御方法の別の実施形態を示す図である。
【図３】位相差検出方式による焦点調整の概要を示す図である。
【図４】エッジの急峻度と推定位相差の誤差との関係の一例を示す図である。
【図５】オフセットと推定位相差の誤差との関係の一例を示す図である。
【図６】精度情報の生成方法の一例を示す図である。
【図７】図２に示した撮像装置の動作の一例を示す図である。
【図８】図７に示した位相差算出処理の一例を示す図である。
【図９】焦点の調整方法の一例を示す図である。
【図１０】撮像装置および撮像装置の制御方法の別の実施形態を示す図である。
【図１１】図１０に示した測距装置の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、撮像装置および撮像装置の制御方法の一実施形態を示す。図１に示す撮像装置１０は、例えば、レンズ２０と撮像素子３０と測距装置１００と焦点調整部２００とを有するデジタルカメラである。レンズ２０は、被写体の像を撮像素子３０の撮像領域（受光面）に結像する。撮像素子３０は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いたイメージセンサである。例えば、撮像素子３０は、複数の画像表示用の画素ＰＸ１０と、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２（ＰＸ２１、ＰＸ２２）の列とを有し、レンズ２０を介して受ける光束に基づいて画像ＩＭＧを生成する。図１では、位相差算出用の画素ＰＸ２１の列および画素ＰＸ２２の列の一例と、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆ（ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒ）の各画素値の一例とを括弧内に示す。
【００１３】
図１に示す例では、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２１、ＰＸ２２は、撮像素子３０の中央付近の領域ＡＲ１に左右方向沿って２画素置きに配置される。すなわち、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列は、撮像素子３０の中央付近の領域ＡＲ１に配置される。なお、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列は、撮像素子３０の中央付近以外の領域に配置されてもよい。また、撮像素子３０は、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列を複数有してもよい。各画素ＰＸ（ＰＸ１０、ＰＸ２１、ＰＸ２２）の受光面上には図示しないマイクロレンズが配置される。各画素ＰＸは、レンズ２０およびマイクロレンズを介して入射される被写体からの光束を、画素値を示す電気信号に変換する。
【００１４】
位相差算出用の各画素ＰＸ２１は、例えば、受光面の右半分が遮光用の部材により遮光され、レンズ２０の右半分を通過した被写体からの光束を受ける。これにより、画素ＰＸ２１の列は、レンズ２０の右半分を通過した被写体からの光束に基づいて、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆ（ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒ）のうちの画像ＩＭＧｆｒを生成する。以下、画像ＩＭＧｆｒは、右画像ＩＭＧｆｒとも称される。図１等の図面では、遮光される受光面を黒色で示す。
【００１５】
位相差算出用の各画素ＰＸ２２は、例えば、受光面の左半分が遮光用の部材により遮光され、レンズ２０の左半分を通過した被写体からの光束を受ける。これにより、画素ＰＸ２２の列は、レンズ２０の左半分を通過した被写体からの光束に基づいて、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆのうちの画像ＩＭＧｆｌを生成する。以下、画像ＩＭＧｆｌは、左画像ＩＭＧｆｌとも称される。
【００１６】
このように、撮像素子３０は、レンズ２０の互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆ（図１に示す例では、左右に瞳分割した一対の像）を生成する。そして、焦点が調整された後、撮像素子３０は、位相差算出用の各画素ＰＸ２１、ＰＸ２２の画素値を周辺の画素ＰＸ１０の画素値等を用いて補間して、表示用の画像ＩＭＧを生成する。
【００１７】
ここで、図１に示す例では、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列から生成される一対の画像ＩＭＧｆ間で、画素ＰＸ２の位置と画素値との関係を示すグラフの形状（以下、画素値列の形状とも称する）が異なる。図１の括弧内のグラフの横軸は、撮像素子３０における左右方向の画素ＰＸ２の位置を示し、縦軸は、画素ＰＸ２の画素値を示す。例えば、グラフの○印は、右画像ＩＭＧｆｒの各画素ＰＸ２１の画素値を示し、グラフの×印は、左画像ＩＭＧｆｌの各画素ＰＸ２２の画素値を示す。また、破線は、画素ＰＸ２１が画素ＰＸ１０を挟まずに連続して配置された場合の理想的な画素値列の形状を示し、点線は、画素ＰＸ２２が画素ＰＸ１０を挟まずに連続して配置された場合の理想的な画素値列の形状を示す。画素ＰＸ２１、ＰＸ２２の各々が左右方向に連続して配置される場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとでほぼ同じである（図１のグラフの破線および点線）。
【００１８】
これに対し、画素ＰＸ２１、ＰＸ２２の各々が離散的（図１に示す例では、２画素置き）に配置される場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとで異なる（図１のグラフの実線）。一対の画像ＩＭＧｆ間で画素値列の形状が異なる場合、一対の画像ＩＭＧｆ間で画素値列の形状に差異がない場合に比べて、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差の推定精度が低下するおそれがある。このため、図１に示す撮像装置１０の測距装置１００は、後述するように、画像ＩＭＧｆの画素値列の形状を考慮して、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を推定する。
【００１９】
測距装置１００は、レンズ２０の合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出する。例えば、測距装置１００は、記憶部１１０、位相差算出部１２０、特徴算出部１３０および誤差推定部１４０を有する。
【００２０】
記憶部１１０は、画素の列における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報ＡＩＮＦを記憶する。位相差の算出値の誤差は、例えば、位相差検出方式により算出される位相差（以下、推定位相差とも称する）の誤差である。
【００２１】
例えば、エッジの急峻度と推定位相差の誤差との関係は、直線または誤差関数等により表され、画素の位置と画素値との関係を示す基準グラフを用いて生成される一対の画素値列（以下、擬似画素値列とも称する）を用いて、予め算出される。一対の擬似画素値列は、基準グラフに対し、所定の位相差に対応する画素数分だけ異なる位置から互いに同じ画素間隔で画素値をそれぞれ取得することにより生成される。この場合、位相差算出部１２０と同一または同様の方法により算出される一対の擬似画素値列の推定位相差と、一対の擬似画素値列を生成する際の所定の位相差との差は、推定位相差の誤差に対応する。エッジの急峻度に対応する基準グラフの傾きを様々に変化させて一対の擬似画素値列を生成することにより、一対の擬似画素値列を用いて算出される推定位相差の誤差とエッジの急峻度との関係を示す精度情報ＡＩＮＦは、予め算出される。例えば、精度情報ＡＩＮＦは、測距装置１００の設計時等に算出され、測距装置１００の製造時等に記憶部１１０に格納される。
【００２２】
位相差算出部１２０は、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆを示す信号を撮像素子３０から受け、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出する。例えば、位相差算出部１２０は、左画像ＩＭＧｆｌに対して右画像ＩＭＧｆｒの位置をシフトしながら、画像ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒの互いに対応する位置の画素ＰＸ２の値の差分絶対値和を逐次算出する。そして、位相差算出部１２０は、差分絶対値和が最小になるシフト量を、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差として算出する。位相差算出部１２０は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値を示す情報ＰＤＩＮＦを、誤差推定部１４０および焦点調整部２００に出力する。以下、差分絶対値和は、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）とも称される。
【００２３】
特徴算出部１３０は、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆを示す信号を撮像素子３０から受ける。そして、特徴算出部１３０は、一対の画像ＩＭＧｆの形状の特徴として、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を、位相差算出用の画素ＰＸ２の列における画素間の画素値の差に基づいて算出する。例えば、特徴算出部１３０は、互いに隣接する画素ＰＸ２１の画素値の差分を互いに隣接する画素ＰＸ２１の組毎に算出する。そして、特徴算出部１３０は、互いに隣接する画素ＰＸ２１の画素値の差分の二乗和を互いに隣接する画素ＰＸ２１の画素値の差分の総和で除算し、除算結果を一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度として算出する。特徴算出部１３０は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を示す情報ＥＧＩＮＦを、誤差推定部１４０に出力する。
【００２４】
なお、特徴算出部１３０は、互いに隣接する画素ＰＸ２２の画素値の差分の二乗和を互いに隣接する画素ＰＸ２２の画素値の差分の総和で除算した結果を、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度として算出してよい。あるいは、特徴算出部１３０は、互いに隣接する画素ＰＸ２１の画素値の差分を用いて算出したエッジの急峻度と互いに隣接する画素ＰＸ２２の画素値の差分を用いて算出したエッジの急峻度との平均を、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度として算出してもよい。
【００２５】
一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度の算出方法は、画素値の差分の二乗和を画素値の差分の総和で除算する方法に限定されない。例えば、特徴算出部１３０は、画素値の差分の二乗和を画素値の差分の総和で除算する代わりに画素値の差分の平均を算出し、画素値の差分の平均を一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度としてもよい。一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度の算出方法は、精度情報ＡＩＮＦに用いるエッジの急峻度の算出方法と一致していればよい。
【００２６】
誤差推定部１４０は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、精度情報ＡＩＮＦと一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度とに基づいて推定する。例えば、誤差推定部１４０は、記憶部１１０から受ける精度情報ＡＩＮＦが示す推定位相差の誤差とエッジの急峻度との関係を参照し、特徴算出部１３０により算出されたエッジの急峻度に対応する推定位相差の誤差を位相差の算出誤差として推定する。そして、誤差推定部１４０は、位相差の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦを、焦点調整部２００に出力する。すなわち、誤差推定部１４０は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、精度情報ＡＩＮＦを用いて、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部の一例である。
【００２７】
このように、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値および算出誤差を焦点調整部２００に通知する。
【００２８】
ここで、画素ＰＸ２１、ＰＸ２２の各々が離散的（図１に示す例では、２画素間隔）に配置される場合、一対の画像ＩＭＧｆ間の画素値列の形状の差異は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度が大きくなるほど大きくなる傾向がある。また、一対の画像間の画素値列の形状の差異が大きくなるほど、位相差の算出値に対する信頼度の推定精度が低下するおそれがある。すなわち、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度が大きくなるほど大きくなる傾向がある。したがって、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を考慮しない従来の位相差検出方法では、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度が大きくなるほど、位相差の算出値に対する信頼度の推定精度が低下するおそれがある。
【００２９】
これに対し、測距装置１００は、推定位相差の誤差とエッジの急峻度との関係を示す精度情報ＡＩＮＦに基づいて、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度に応じた推定位相差の誤差を位相差の算出誤差として推定する。これにより、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度に拘わらず、すなわち、被写体によらず、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を精度よく推定できる。すなわち、測距装置１００は、位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることができる。
【００３０】
焦点調整部２００は、測距装置１００により算出された一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差等に基づいて焦点を調整する。例えば、焦点調整部２００は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値に基づいて合焦位置を推定し、推定した合焦位置を中心として位相差の算出誤差に対応する範囲を、オートフォーカス方法の１つであるコントラスト方式の探索範囲に設定する。コントラスト方式では、コントラストの最も高い画像を検出するまでレンズの位置を移動させて画像のコントラストを逐次解析するため、探索範囲が狭いほど、合焦までの時間を短縮することができる。なお、位相差の算出誤差の推定精度が低下すると、算出誤差に対応して設定される探索範囲内に合焦位置が存在しない場合がある。また、探索範囲内に合焦位置が存在しない状態を避けるために、位相差の算出誤差に対応した範囲より探索範囲を広く設定すると、合焦までの時間が長くなる。
【００３１】
図１に示す撮像装置１０は、位相差の算出誤差の推定精度を向上させることができるため、算出誤差に対応した範囲を探索範囲に設定した場合でも、探索範囲内に合焦位置が存在しない状態が発生することを抑止できる。したがって、撮像装置１０は、位相差の算出誤差に対応した範囲より探索範囲を広く設定する場合に比べて、合焦までの時間を短縮できる。なお、撮像装置１０の構成は、図１に示す例に限定されない。
【００３２】
以上、図１に示す実施形態では、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出するとともに、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を位相差算出用の画素ＰＸ２の列により定まる画素間の画素値の差に基づいて算出する。そして、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度に対応する位相差の算出誤差を、エッジの急峻度と推定位相差の誤差との関係を示す精度情報ＡＩＮＦに基づいて推定する。このように、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度に応じて推定する。この結果、測距装置１００は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度に拘わらず、すなわち、被写体によらず、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を精度よく推定できる。すなわち、測距装置１００は、位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることができる。これにより、撮像装置１０は、例えば、コントラスト方式における探索範囲を適切に設定でき、合焦までの時間を短縮できる。
【００３３】
図２は、撮像装置および撮像装置の制御方法の別の実施形態を示す。図１で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図２に示す撮像装置１２は、図１に示した測距装置１００の代わりに測距装置１０２を有することを除いて、図１に示した撮像装置１０と同一または同様である。例えば、撮像装置１０は、レンズ２０と撮像素子３０と測距装置１０２と焦点調整部２００とを有するデジタルカメラである。
【００３４】
なお、図２に示す撮像素子３０は、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列を複数有する。図２の括弧内に示す例では、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列を含む９つの局所領域ＬＡＲ１、ＬＡＲ２、ＬＡＲ３、ＬＡＲ４、ＬＡＲ５、ＬＡＲ６、ＬＡＲ７、ＬＡＲ８、ＬＡＲ９が測距領域ＲＡＲ内に設定される。すなわち、撮像素子３０は、一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列が配置される局所領域ＬＡＲを複数有する。一対の画像ＩＭＧｆは、複数の局所領域ＬＡＲ毎に生成される。したがって、図２に示す例では、一対の画像ＩＭＧｆは、９つ生成される。なお、局所領域ＬＡＲの数は、図２に示す例に限定されない。
【００３５】
測距装置１０２は、図１に示した位相差算出部１２０、特徴算出部１３０および誤差推定部１４０の代わりに、位相差算出部１２２、特徴算出部１３２および誤差推定部１４２を有する。さらに、測距装置１０２では、測距領域選択部１１２、局所領域設定部１１４および代表位相差算出部１５０が図１に示した測距装置１００に追加される。測距装置１０２のその他の構成は、測距装置１００と同一または同様である。例えば、測距装置１０２は、記憶部１１０、測距領域選択部１１２、局所領域設定部１１４、位相差算出部１２２、特徴算出部１３２、誤差推定部１４２および代表位相差算出部１５０を有する。そして、測距装置１０２は、レンズ２０の合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出する。
【００３６】
記憶部１１０は、予め取得された精度情報ＡＩＮＦを記憶する。精度情報ＡＩＮＦは、例えば、エッジの急峻度と推定位相差の誤差との関係を示す情報と、画素ＰＸ２の列の画素間隔を基準単位として位相差を表した場合の位相差の端数と推定位相差の誤差との関係を示す情報とを有する。以下、画素ＰＸ２の列の画素間隔を基準単位として位相差を表した場合の位相差の端数は、オフセットとも称される。エッジの急峻度と推定位相差の誤差との関係は、図４で説明し、オフセットと推定位相差の誤差との関係は、図５で説明する。
【００３７】
測距領域選択部１１２は、撮像素子３０により撮像された画像ＩＭＧを示す情報を受け、測距に使用する領域ＲＡＲ（以下、測距領域ＲＡＲとも称する）を画像ＩＭＧから選択する。例えば、測距領域選択部１１２は、顔検出により検出された顔を含む領域（図の点線で囲んだ領域）を測距領域ＲＡＲとして選択する。そして、測距領域選択部１１２は、測距領域ＲＡＲを示す情報を局所領域設定部１１４に出力する。以下、測距領域選択部１１２により選択された画像ＩＭＧ内の測距領域ＲＡＲに対応する撮像素子３０内の領域も、測距領域ＲＡＲと称される。
【００３８】
局所領域設定部１１４は、測距領域ＲＡＲに配置された一対の位相差算出用の画素ＰＸ２の列に基づいて、位相差を算出する際の単位領域である局所領域ＬＡＲを測距領域ＲＡＲ内に設定する。図２に示す例では、局所領域設定部１１４は、測距領域ＲＡＲ内に、９つの局所領域ＬＡＲ１、ＬＡＲ２、ＬＡＲ３、ＬＡＲ４、ＬＡＲ５、ＬＡＲ６、ＬＡＲ７、ＬＡＲ８、ＬＡＲ９を設定する。そして、局所領域設定部１１４は、局所領域ＬＡＲを示す情報を位相差算出部１２２および特徴算出部１３２に出力する。
【００３９】
位相差算出部１２２は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を、複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出する。そして、位相差算出部１２２は、各局所領域ＬＡＲにおける一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値を示す情報ＰＤＩＮＦ１を、誤差推定部１４０および代表位相差算出部１５０に出力する。なお、位相差算出部１２２の動作は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出することを除いて、図１に示した位相差算出部１２０と同一または同様である。
【００４０】
特徴算出部１３２は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出する。そして、特徴算出部１３２は、各局所領域ＬＡＲにおける一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を示す情報ＥＧＩＮＦ１を、誤差推定部１４０および代表位相差算出部１５０に出力する。なお、特徴算出部１３２の動作は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度を複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出することを除いて、図１に示した特徴算出部１３０と同一または同様である。
【００４１】
誤差推定部１４２は、記憶部１１０から受ける精度情報ＡＩＮＦを用いて、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定する。例えば、誤差推定部１４２は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値に基づくオフセットと一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度との組み合わせに対応する推定位相差の誤差を、精度情報ＡＩＮＦを用いて、複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定する。これにより、各局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差が推定される。そして、誤差推定部１４２は、各局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１を、代表位相差算出部１５０に出力する。
【００４２】
このように、誤差推定部１４２は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値を画素ＰＸ２の列における画素間隔を基準単位として表した場合の位相差の端数と一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度と精度情報ＡＩＮＦとに基づいて、位相差の算出誤差を推定する。すなわち、誤差推定部１４２は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を、精度情報ＡＩＮＦを用いて、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部の一例である。
【００４３】
代表位相差算出部１５０は、測距領域ＲＡＲ内の位相差の代表値である代表位相差を算出するとともに、代表位相差の誤差を推定する。例えば、代表位相差算出部１５０は、位相差の算出誤差が大きくなるにしたがい小さくなる重み付け係数を複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出する。そして、代表位相差算出部１５０は、位相差算出部１２２により複数の局所領域ＬＡＲ毎に算出された一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を、重み付け係数で加重平均して代表位相差を算出する。
【００４４】
また、代表位相差算出部１５０は、誤差推定部１４２により複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定された複数の位相差の算出誤差に基づいて、代表位相差の誤差を推定する。例えば、代表位相差算出部１５０は、誤差推定部１４２により複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定された複数の位相差の算出誤差の平均を、代表位相差の誤差として推定する。なお、代表位相差算出部１５０は、誤差推定部１４２により複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定された複数の位相差の算出誤差を加重平均して代表位相差の誤差を推定してもよい。
【００４５】
そして、代表位相差算出部１５０は、代表位相差を示す情報ＰＤＩＮＦ２と代表位相差の誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ２とを、焦点調整部２００に出力する。すなわち、代表位相差算出部１５０は、代表位相差および代表位相差の誤差を、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値および算出値誤差として焦点調整部２００に通知する。
【００４６】
このように、測距装置１０２は、複数の局所領域ＬＡＲの位相差を、各局所領域ＬＡＲの算出誤差に基づく重み付け係数で加重平均する。そして、測距装置１０２は、加重平均の結果を測距領域ＲＡＲ内の位相差の代表値である代表位相差とする。測距装置１０２は、加重平均に用いる重み付け係数を精度の高い算出誤差に基づいて決定するため、加重平均の結果である代表位相差を精度よく算出できる。
【００４７】
焦点調整部２００は、測距装置１０２により算出された代表位相差等に基づいて焦点を調整する。焦点調整部２００の動作は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値および算出誤差として代表位相差および代表位相差の誤差を用いることを除いて、図１に示した焦点調整部２００と同一または同様である。
【００４８】
なお、撮像装置１２の構成は、図２に示す例に限定されない。例えば、撮像装置１２は、精度情報ＡＩＮＦを生成する精度情報生成部を有してもよい。この場合、精度情報生成部は、例えば、図６で説明する精度情報ＡＩＮＦの生成方法にしたがって、精度情報ＡＩＮＦを生成し、生成した精度情報ＡＩＮＦを記憶部１１０に格納する。
【００４９】
図３は、位相差検出方式による焦点調整の概要を示す。図３は、合焦位置が結像面（撮像素子３０）よりレンズ２０側に位置する前ピンの状態を示している。結像面で焦点が合わない場合、被写体ＯＢＪが左右に分散されて投影され、ぼけた画像が生成される。レンズ２０の左半分および右半分をそれぞれ通過した光（以下、左右の光とも称する）の結像位置は、合焦位置と結像面のずれに依存する。例えば、前ピンの場合では、左右の光は、逆位置に投影され、結像面が合焦位置よりレンズ２０側に位置する後ピンの場合では、左右の光は、順位置に投影される。レンズ２０の左半分および右半分をそれぞれ通過した光の結像位置のずれ(位相差)を検出できれば焦点のずれを調整できるが、１つのレンズ２０のみでは結像面で左右の光が重なるため、位相差を検出することは困難である。
【００５０】
このため、撮像装置１２では、図２に示したように、レンズ２０の右半分を通過した被写体からの光束を受ける画素ＰＸ２１とレンズ２０の左半分を通過した被写体からの光束を受ける画素ＰＸ２２とを用いて、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとを生成する。なお、図３では、説明を分かりやすくするために、画素ＰＸ２１、ＰＸ２２における遮光された領域に対応するレンズ２０の領域を黒色で示している。すなわち、画素ＰＸ２１、ＰＸ２２が受ける光が通過するレンズ２０の領域を白抜きで示している。
【００５１】
位相差検出用の画素ＰＸ２１、２２を用いることにより、結像位置の異なる左画像ＩＭＧｆｌと右画像ＩＭＧｆｒとを分離でき、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を求めることで焦点がどの程度ずれているかを観測することができる。例えば、位相差算出部１２２は、左画像ＩＭＧｆｌに対して右画像ＩＭＧｆｒの位置をシフトしながら、画像ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒの互いに対応する位置の画素値の差分絶対値和を逐次算出する。
【００５２】
例えば、シフト量ｓに対応する差分絶対値和をＳＡＤ（ｓ）と表した場合、差分絶対値和ＳＡＤ（ｓ）が最小となるシフト量ｓを求めることにより、被写体ＯＢＪのぼけの程度を推定することができる。位相差算出部１２２は、差分絶対値和ＳＡＤ（ｓ）が最小になるシフト量ｓを位相差として算出する。なお、右画像ＩＭＧｆｒを１画素単位でシフトした場合、算出される位相差は、整数単位となる。このため、位相差算出部１２２は、等角直線フィッティングと呼ばれるフィッティング方法等により、差分絶対値和ＳＡＤ（ｓ）が最小となるシフト量ｓを小数画素精度で推定する（図３の推定シフト量）。なお、フィッティング方法は、等角直線フィッティングに限定されない。
【００５３】
図４は、エッジの急峻度σと推定位相差の誤差ｅとの関係の一例を示す。図４の横軸は、エッジの急峻度σを示し、縦軸は、推定位相差の誤差ｅ（単位は、画素数）を示す。なお、エッジの急峻度σは、値が大きくなるほどエッジが鋭くなることを示す。例えば、エッジの急峻度σは、位相差算出用の画素Ｐ２の列の”ｉ”番目の画素Ｐ２と”ｉ＋１”番目の画素Ｐ２との画素値の差分ｄ（ｉ）を用いて、式（１）で表される。
【００５４】
σ＝Σ（ｄ（ｉ）×ｄ（ｉ））／（Σ｜ｄ（ｉ）｜）    ・・・（１）
式（１）の”ｉ”は、例えば、画素Ｐ２の列の画素数が”ｎ”の場合、”１”から”ｎ−１”までの整数である。なお、エッジの急峻度σは、式（１）以外の計算式により算出されてもよい。例えば、エッジの急峻度σは、差分ｄ（ｉ）の平均でもよい。推定位相差の誤差ｅは、図４に示すように、エッジの急峻度σが大きくなるにしたがい大きくなる。
【００５５】
例えば、画素ＰＸ２１、ＰＸ２２の各々が離散的に配置される場合、図１で説明したように、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとで異なる（図４の括弧内のグラフの実線）。なお、図４の括弧内のグラフは、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆ（ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒ）における画素ＰＸ２の位置と画素値との関係の一例を示す。括弧内のグラフの破線、点線、○印および×印の意味は、図１の括弧内に示したグラフと同じである。
【００５６】
図４の括弧内のグラフに示すように、なだらかのエッジの場合（すなわち、エッジの急峻度σが小さい場合）、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとの画素値列の形状の差異は、鋭いエッジの場合（すなわち、エッジの急峻度σが大きい場合）に比べて、小さい。すなわち、エッジの急峻度σが大きくなるにしたがい、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとの画素値列の形状の差異が大きくなる。右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとの画素値列の形状の差異が大きくなるにしたがい推定位相差の誤差ｅが大きくなるため、推定位相差の誤差ｅは、エッジの急峻度σが大きくなるにしたがい大きくなる。エッジの急峻度σと推定位相差の誤差ｅとの関係を示す情報は、予め取得され、精度情報ＡＩＮＦの一部として記憶部１１０に格納される。
【００５７】
図５は、オフセットＯＦと推定位相差の誤差ｅとの関係の一例を示す。図５の横軸は、オフセットＯＦ（単位は、画素数）を示し、縦軸は、推定位相差の誤差ｅ（単位は、画素数）を示す。図５に示す例では、画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐは”８”である。すなわち、図５は、画素ＰＸ２が７画素置きに配置される場合のオフセットＯＦと推定位相差の誤差ｅとの関係の一例を示す。なお、オフセットＯＦは、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差ｓ（画素数）を画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐを基準単位として表した場合の位相差ｓの端数に対応し、式（２）で表される。
【００５８】
ＯＦ＝｜ｓ｜−｜ｋ×ｐ｜    ・・・（２）
式（２）の”ｋ”は、オフセットＯＦを０以上で画素間隔ｐ未満にする０以上の整数である。例えば、位相差ｓが”０”以上”ｐ”未満である場合、”ｋ”は”０”であり、位相差ｓが”ｐ”以上”２×ｐ”未満である場合、”ｋ”は”１”である。推定位相差の誤差ｅは、図５に示すように、画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐで周期的に変化する。オフセットＯＦが画素間隔ｐの２分の１の値に近づくにしたがい、推定位相差の誤差ｅは大きくなる。
【００５９】
なお、図５では、位相差ｓ（画素数）と画素間隔ｐとの関係を４つのケースに分けて、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆ（ＩＭＧｆｌ、ＩＭＧｆｒ）における画素ＰＸ２の位置と画素値との関係の一例を括弧内に示す。括弧内のグラフの破線、点線、○印および×印の意味は、図１の括弧内に示したグラフと同じである。
【００６０】
ケース１では、位相差ｓは、”０”である。この場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとでほぼ一致する。このため、推定位相差の誤差ｅは、”０”またはほぼ”０”になる。
【００６１】
ケース２では、位相差ｓは、”０”より大きく、画素間隔ｐ未満である。この場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとで異なる。このため、推定位相差の誤差ｅは、ケース１に比べて、大きくなる。
【００６２】
ケース３では、位相差ｓは、画素間隔ｐと同じである。この場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとでほぼ一致する。このため、推定位相差の誤差ｅは、”０”またはほぼ”０”になる。すなわち、ケース３とケース１とでは、推定位相差の誤差ｅは、同じまたはほぼ同じになる。
【００６３】
ケース４では、位相差ｓは、画素間隔ｐより大きく、画素間隔ｐの２倍より小さい。この場合、画素値列の形状は、右画像ＩＭＧｆｒと左画像ＩＭＧｆｌとで異なる。このため、推定位相差の誤差ｅは、ケース１およびケース３に比べて、大きくなる。
【００６４】
このように、推定位相差の誤差ｅは、画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐで周期的に変化する。オフセットＯＦと推定位相差の誤差ｅとの関係を示す情報は、予め取得され、精度情報ＡＩＮＦの一部として記憶部１１０に格納される。
【００６５】
図６は、精度情報ＡＩＮＦの生成方法の一例を示す。図６のグラフの破線は、画素の位置と画素値との関係を示す基準グラフ（以下、基準の画素値列とも称する）を示す。例えば、基準の画素値列は、直線または誤差関数等により表される。また、グラフの○印は、基準の画素値列から生成される一対の擬似画素値列ＱＰＬ（ＱＰＬｒ、ＱＰＬｌ）のうちの右の擬似画素値列ＱＰＬｒを示す。グラフの×印は、基準の画素値列から生成される一対の擬似画素値列ＱＰＬ（ＱＰＬｒ、ＱＰＬｌ）のうちの左の擬似画素値列ＱＰＬｌを示す。また、図６に示す誤差テーブルは、画素間隔ｐが”８”の場合を示す。
【００６６】
先ず、図６の基準の画素値列に示すように、所定のエッジの急峻度σを有する基準グラフ（図６のグラフの破線）から、一対の擬似画素値列ＱＰＬの各々の画素値が取得される。例えば、一対の擬似画素値列ＱＰＬのうちの右の擬似画素値列ＱＰＬｒの各画素値は、基準の画素値列から画素間隔ｐ毎に取得される。そして、一対の擬似画素値列ＱＰＬのうちの左の擬似画素値列ＱＰＬｒの各画素値は、右の擬似画素値列ＱＰＬｒの各画素との間隔を所定の位相差ｓｔ（画素数）に維持して、基準の画素値列から画素間隔ｐ毎に取得される。
【００６７】
これにより、図６の左右の擬似画素値列に示すように、一対の擬似画素値列ＱＰＬｒ、ＱＰＬｌが生成される。なお、位相差ｓｔが画素間隔ｐより小さい場合、位相差ｓｔは、オフセットＯＦに対応する。
【００６８】
次に、一対の擬似画素値列ＱＰＬｒ、ＱＰＬｌ間の推定位相差ｓが、位相差算出部１２０と同一または同様の方法により算出される。そして、エッジが急峻度σでオフセットＯＦが所定の位相差ｓｔである場合の推定位相差の誤差ｅが、推定位相差ｓおよび所定の位相差ｓｔに基づいて算出される。推定位相差の誤差ｅは、式（３）で表される。
【００６９】
ｅ＝ｓ−ｓｔ    ・・・（３）
エッジが急峻度σでオフセットＯＦが所定の位相差ｓｔである場合の推定位相差の誤差ｅは、誤差テーブルの対応する場所に格納される。
【００７０】
基準の画素値列のエッジの急峻度σ、所定の位相差ｓｔを様々に変化させて、推定位相差の誤差ｅを算出することにより、誤差テーブルが生成される。例えば、図４に示したエッジの急峻度σと推定位相差の誤差ｅとの関係を示すグラフは、図６に示す誤差テーブルのオフセットＯＦが”４”の列をグラフ化した場合に対応する。また、例えば、図５に示したオフセットＯＦと推定位相差の誤差ｅとの関係を示すグラフは、図６に示す誤差テーブルのエッジの急峻度σが”１”の行をグラフ化した場合に対応する。
【００７１】
誤差テーブルは、精度情報ＡＩＮＦとして、記憶部１１０に格納される。誤差推定部１４２は、位相差算出部１２２により算出された位相差からオフセットＯＦを算出し、算出したオフセットＯＦと特徴算出部１３２により算出されたエッジの急峻度σとの組み合わせに対応する推定位相差の誤差ｅを誤差テーブルから推定する。これにより、位相差の算出誤差が推定される。例えば、位相差算出部１２２により算出された位相差が”９”（すなわち、オフセットＯＦが”１”）で、特徴算出部１３２により算出されたエッジの急峻度σが”０．５”に対応する推定位相差の誤差ｅは、”０．０１０”である。
【００７２】
なお、誤差推定部１４２は、算出したオフセットＯＦとエッジの急峻度σとの組み合わせが誤差テーブルに存在しない場合、算出したオフセットＯＦとエッジの急峻度σとの組み合わせの周辺の組み合わせに基づいて、推定位相差の誤差ｅを補間してもよい。あるいは、誤差推定部１４２は、算出したオフセットＯＦとエッジの急峻度σとの組み合わせに最も近い組み合わせを誤差テーブルから選択し、選択した組み合わせの推定位相差の誤差ｅを、位相差の算出誤差として推定してもよい。
【００７３】
誤差テーブルの構成は、図６に示す例に限定されない。例えば、オフセットＯＦは、画素間隔ｐに対する比率で表されてもよい。あるいは、オフセットＯＦの項目は、省かれてもよい。すなわち、誤差テーブルは、エッジの急峻度σと推定位相差の誤差ｅとの関係を示すテーブルでもよい。この場合、例えば、エッジの急峻度σ毎に、複数のオフセットＯＦにおける推定位相差の誤差ｅの平均を算出し、複数のオフセットＯＦにおける推定位相差の誤差ｅの平均をエッジの急峻度σの推定位相差の誤差ｅとしてもよい。あるいは、複数のオフセットＯＦのうちの１つ（例えば、オフセットＯＦ＝４）の推定位相差の誤差ｅを、エッジの急峻度σの推定位相差の誤差ｅとしてもよい。
【００７４】
図７は、図２に示した撮像装置１２の動作の一例を示す。図７に示す動作は、撮像装置の制御方法の一態様である。なお、図７は、位相差検出方式とコントラスト方式との両方を採用したハイブリット方式におけるオートフォーカス制御を実行する場合の撮像装置１２の動作の一例を示す。ステップＳ２００、Ｓ３００、Ｓ４００の処理は、位相差検出方式の１つである像面位相差方式のオートフォーカス制御に対応し、ステップＳ５００、Ｓ６００、Ｓ７００、Ｓ８００、Ｓ９００の処理は、コントラスト方式のオートフォーカス制御に対応する。以下、像面位相差方式のオートフォーカス制御は、像面位相差ＡＦ（Auto Focus）とも称され、コントラスト方式のオートフォーカス制御は、コントラストＡＦとも称される。
【００７５】
ステップＳ１００では、測距領域選択部１１２は、図２で説明したように、撮像素子３０から受けた入力画像ＩＭＧから、測距領域ＲＡＲを選択する。以下、入力画像ＩＭＧを撮像したときのレンズ２０の位置は、レンズ２０の開始位置とも称される。
【００７６】
次に、ステップＳ２００では、測距装置１０２は、位相差算出処理を実行する。なお、位相差算出処理の詳細は、図８で説明する。位相差算出処理により、測距領域ＲＡＲ内の位相差の代表値である代表位相差が算出されるとともに、代表位相差の誤差が推定される。
【００７７】
次に、ステップＳ３００では、焦点調整部２００は、測距領域ＲＡＲにおける位相差の算出値および算出誤差に基づいて、コントラストＡＦの探索範囲を決定する。すなわち、焦点調整部２００は、ステップＳ２００の位相差算出処理により算出される代表位相差および代表位相差の誤差に基づいて、コントラストＡＦの探索範囲を決定する。例えば、焦点調整部２００は、代表位相差に基づいて合焦位置を推定し、推定した合焦位置を中心にして代表位相差の誤差に対応する範囲をコントラストＡＦの探索範囲に決定する。
【００７８】
次に、ステップＳ４００では、焦点調整部２００は、合焦位置付近までレンズ２０を駆動する。例えば、焦点調整部２００は、ステップＳ３００で決定した探索範囲の端のうち、レンズ２０の開始位置からの距離が短い方にレンズ２０を駆動する。以下、探索範囲の端のうち、レンズ２０の開始位置からの距離が短い方は探索範囲の始点とも称され、レンズ２０の開始位置からの距離が長い方は探索範囲の終点とも称される。
【００７９】
次に、ステップＳ５００では、焦点調整部２００は、ステップＳ４００で駆動されたレンズ２０の位置で撮像された画像における測距領域ＲＡＲのコントラストを算出する。
【００８０】
次に、ステップＳ６００では、焦点調整部２００は、レンズ２０を駆動する。例えば、焦点調整部２００は、探索範囲の終点方向に所定の量だけレンズ２０を駆動する。
【００８１】
次に、ステップＳ７００では、焦点調整部２００は、ステップＳ６００で駆動されたレンズ２０の位置で撮像された画像における測距領域ＲＡＲのコントラストを算出する。
【００８２】
次に、ステップＳ８００では、焦点調整部２００は、コントラストのピークを検出したか否かを判定する。コントラストのピークが検出された場合、撮像装置１２の動作は、ステップＳ９００に移る。一方、コントラストのピークが検出されない場合、撮像装置１２の動作は、ステップＳ６００に戻る。このように、コントラストＡＦでは、コントラストの最も高い画像を検出するまでレンズ２０の位置を移動させて画像のコントラストを逐次解析する。
【００８３】
ステップＳ９００では、焦点調整部２００は、コントラストがピークになるレンズ２０の位置までレンズ２０を駆動する。これにより、レンズ２０が合焦位置まで移動し、焦点の調整が終了する。
【００８４】
なお、撮像装置１２の動作は、図７に示す例に限定されない。例えば、撮像装置１２は、像面位相差ＡＦのみを実行して焦点を調整してもよい。この場合、焦点調整部２００は、ステップ４００において、ステップＳ３００で推定した合焦位置にレンズ２０を駆動して、焦点の調整を終了する。
【００８５】
図８は、図７に示した位相差算出処理の一例を示す。なお、図８に示す動作は、図２に示した測距装置１０２の動作に対応する。また、位相差算出処理、すなわち、測距装置１０２の動作は、図８に示す例に限定されない。
【００８６】
ステップＳ２１０では、局所領域設定部１１４は、図２で説明したように、図７に示したステップＳ１００で選択された測距領域ＲＡＲ内に、局所領域ＬＡＲを設定する。
【００８７】
次に、ステップＳ２２０では、位相差算出部１２２は、ステップＳ２２０で設定された局所領域ＬＡＲのうち、位相差が算出されていない局所領域ＬＡＲを１つ選択する。
【００８８】
次に、ステップＳ２３０では、位相差算出部１２２は、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆを、ステップＳ２２０で選択した局所領域ＬＡＲから取得する。
【００８９】
次に、ステップＳ２４０では、位相差算出部１２２は、ステップＳ２２０で選択した局所領域ＬＡＲの位相差を算出する。すなわち、位相差算出部１２２は、ステップＳ２３０で取得した一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出する。
【００９０】
次に、ステップＳ２５０では、特徴算出部１３２は、ステップＳ２３０で取得した一対の画像ＩＭＧｆの形状の特徴として、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σを算出する。例えば、特徴算出部１３２は、図４で説明したように、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σを、位相差算出用の画素Ｐ２の列における互いに隣接する画素Ｐ２の画素値の差分ｄを用いて算出する。
【００９１】
次に、ステップＳ２６０では、誤差推定部１４２は、図２および図６で説明したように、精度情報ＡＩＮＦ（例えば、図６に示した誤差テーブル）を用いて、位相差の算出誤差を推定する。例えば、誤差推定部１４２は、ステップＳ２４０で算出された位相差からオフセットＯＦを算出する。オフセットは、図５で説明した式（２）を用いて算出されてもよいし、フィッティング前後の差分絶対値和ＳＡＤの分布を比較することにより算出されてもよい。
【００９２】
例えば、フィッティング前後の差分絶対値和ＳＡＤの分布を比較する方法では、フィッティング前（整数単位）の差分絶対値和ＳＡＤのうち、小さい方から２つの差分絶対値和ＳＡＤを特定する。そして、フィッティング前後の差分絶対値和ＳＡＤの分布を比較する方法では、特定した２つの差分絶対値和ＳＡＤにそれぞれ対応する位相差を”ｓ１”、”ｓ２”と定義する（ｓ１＜ｓ２）。また、フィッティング後（小数単位）の差分絶対値和ＳＡＤの最小値に対応する位相差（図３に示した推定シフト量）は、”ｓ０”と定義される。この場合、オフセットＯＦは、位相差ｓ１、ｓ０の差分と位相差ｓ２、ｓ０の差分との比（｜ｓ０−ｓ１｜：｜ｓ２−ｓ０｜）から算出される。なお、位相差ｓ２から位相差ｓ１を減算した結果は、図５で説明した式（２）の画素間隔ｐに対応する。また、位相差ｓ１は、式（２）の“ｋ×ｐ”に対応し、位相差ｓ０は、式（２）の位相差ｓに対応する。
【００９３】
誤差推定部１４２は、算出したオフセットＯＦとステップＳ２５０で算出されたエッジの急峻度σとの組み合わせに対応する推定位相差の誤差ｅを精度情報ＡＩＮＦ（誤差テーブル）から推定する。これにより、ステップＳ２２０で選択した局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差が推定される。ステップＳ２６０の処理が実行された後、測距装置１０２の動作は、ステップＳ２７０に移る。
【００９４】
ステップＳ２７０では、位相差算出部１２２は、ステップＳ２２０で設定された全ての局所領域ＬＡＲに対して、位相差を算出したか否かを判定する。全ての局所領域ＬＡＲに対して位相差が算出された場合、測距装置１０２の動作は、ステップＳ２８０に移る。一方、位相差が算出されていない局所領域ＬＡＲが存在する場合、測距装置１０２の動作は、ステップＳ２２０に戻る。
【００９５】
ステップＳ２８０では、代表位相差算出部１５０は、図２で説明したように、測距領域ＲＡＲ内の位相差の代表値である代表位相差を算出する。例えば、ステップＳ２１０において、局所領域ＬＡＲが図２に示したように設定された場合、代表位相差算出部１５０は、図２に示した局所領域ＬＡＲ１−ＬＡＲ９の位相差を、局所領域ＬＡＲ１−ＬＡＲ９の算出誤差に基づく重み付け係数で加重平均する。そして、代表位相差算出部１５０は、加重平均の結果を代表位相差とする。ステップＳ２８０の処理が実行された後、測距装置１０２の動作は、ステップＳ２９０に移る。
【００９６】
ステップＳ２９０では、代表位相差算出部１５０は、図２で説明したように、測距領域ＲＡＲ内の位相差の代表値の誤差（代表位相差の誤差）を推定する。これにより、位相差算出処理が終了し、撮像装置１２の動作は、図７に示したステップＳ３００に移る。
【００９７】
図９は、焦点の調整方法の一例を示す。なお、図９では、比較例として、位相差の算出誤差の推定精度が測距装置１０２に比べて低い測距装置を用いた場合を括弧内に示す。図９に示す例では、像面位相差ＡＦは、レンズ２０が開始位置のときに撮像された位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆを用いて実行される。
【００９８】
例えば、撮像装置１２は、位相差算出用の一対の画像ＩＭＧｆを用いて像面位相差ＡＦを実行し、コントラストＡＦの探索範囲を決定する。そして、撮像装置１２は、探索範囲の始点までレンズ２０を駆動して撮像し、撮像した画像のコントラストを算出する。次に、撮像装置１２は、探索範囲の終点方向に所定の量だけレンズ２０を駆動して撮像し、撮像した画像のコントラストを算出する。撮像装置１２は、コントラストの最も高い画像を検出するまでレンズ２０の位置を探索範囲の終点方向に所定の量だけ移動させて画像のコントラストを逐次解析する。
【００９９】
そして、撮像装置１２は、コントラストのピークを検出した場合、コントラストがピークになるレンズ２０の位置、すなわち、合焦位置までレンズ２０を戻す。これにより、焦点の調整が終了する。
【０１００】
なお、比較例では、位相差の算出誤差の推定精度が測距装置１０２に比べて低い測距装置が用いられる。このため、比較例の像面位相差ＡＦで推定された算出誤差が測距装置１０２による像面位相差ＡＦで推定された算出誤差と同じ場合でも、探索範囲は、測距装置１０２で推定された算出誤差に基づいて設定される探索範囲より広く設定される。このように、比較例では、探索範囲を広く設定することにより、探索範囲内に合焦位置が存在しない状態が発生することを抑止する。しかしながら、探索範囲を広く設定すると、合焦までの時間が長くなる。
【０１０１】
これに対し、図２に示す撮像装置１２は、位相差の算出誤差の推定精度を向上させることができるため、比較例に比べて探索範囲を狭くでき、合焦までの時間を短縮できる。
【０１０２】
以上、図２から図９に示す実施形態においても、図１に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、測距装置１０２は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出するとともに、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σを位相差算出用の画素ＰＸ２の列により定まる画素間の画素値の差ｄに基づいて算出する。さらに、測距装置１０２は、位相差の算出値と位相差算出用の画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐとのオフセットＯＦを算出する。
【０１０３】
そして、測距装置１０２は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σとオフセットＯＦとの組み合わせに対応する推定位相差の誤差ｅを精度情報ＡＩＮＦから推定する。これにより、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差である算出誤差が推定される。この結果、測距装置１０２は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σおよび位相差算出用の画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐに拘わらず、すなわち、被写体および撮像素子３０によらず、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を精度よく推定できる。すなわち、測距装置１０２は、位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることができる。これにより、撮像装置１２は、例えば、コントラスト方式における探索範囲を適切に設定でき、合焦までの時間を短縮できる。
【０１０４】
さらに、撮像装置１２は、複数の局所領域ＬＡＲの位相差を、各局所領域ＬＡＲの算出誤差に基づく重み付け係数で加重平均する。そして、撮像装置１２は、加重平均の結果を複数の局所領域ＬＡＲの位相差の代表値である代表位相差とする。加重平均に用いる重み付け係数が精度の高い算出誤差に基づいて決定されるため、加重平均の結果である代表位相差の算出精度を向上させることができる。この場合、位相差検出方式のオートフォーカス制御による焦点の調整精度を向上させることができる。
【０１０５】
図１０は、撮像装置および撮像装置の制御方法の別の実施形態を示す。図１から図９で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図１０に示す撮像装置１４は、図２に示した測距装置１０２の代わりに測距装置１０４を有することを除いて、図２に示した撮像装置１２と同一または同様である。例えば、撮像装置１４は、レンズ２０と撮像素子３０と測距装置１０４と焦点調整部２００とを有するデジタルカメラである。
【０１０６】
測距装置１０４では、図２に示した誤差推定部１４２の代わりに第１誤差推定部１４２ａが設けられ、第２誤差推定部１６０および誤差設定部１７０が図２に示した測距装置１０２に追加される。測距装置１０４のその他の構成は、測距装置１０２と同一または同様である。例えば、測距装置１０４は、記憶部１１０、測距領域選択部１１２、局所領域設定部１１４、位相差算出部１２２、特徴算出部１３２、第１誤差推定部１４２ａ、代表位相差算出部１５０、第２誤差推定部１６０および誤差設定部１７０を有する。そして、測距装置１０４は、レンズ２０の合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差を算出する。
【０１０７】
第１誤差推定部１４２ａは、各局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１ａの出力先を除いて、図２に示した誤差推定部１４２と同一または同様である。例えば、第１誤差推定部１４２ａは、各局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１ａを、誤差設定部１７０に出力する。
【０１０８】
第２誤差推定部１６０は、撮像素子３０により撮像された画像ＩＭＧを示す情報を受け、各局所領域ＬＡＲにおける一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値を示す情報ＰＤＩＮＦ１を位相差算出部１２２から受ける。そして、第２誤差推定部１６０は、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値に基づいて一対の画像ＩＭＧｆの一方をシフトした場合の一対の画像ＩＭＧｆ間の差分に基づく相関値を用いて、位相差の算出誤差を複数の局所領域ＬＡＲ毎に推定する。相関値は、例えば、位相差算出部１２２により算出された位相差に対応する差分絶対値和ＳＡＤである。
【０１０９】
例えば、第２誤差推定部１６０は、位相差算出部１２２により算出された位相差に対応する差分絶対値和ＳＡＤと、画素Ｐ２の列における画像のコントラストαとを用いて、信頼度ｒを算出する。コントラストαは、画素Ｐ２の列における最大の画素値と最小の画素値との差分である。また、信頼度ｒは、差分絶対値和ＳＡＤ、コントラストαおよび係数ｃを用いて、式（４）で表される。
【０１１０】
ｒ＝ｃ×α×（１／ＳＡＤ）    ・・・（４）
式（４）の係数ｃは、例えば、信頼度ｒから推定される算出誤差と第１誤差推定部１４２ａで推定される位相差の算出誤差とのスケールを合わせるための係数であり、予め推定された値が用いられる。
【０１１１】
第２誤差推定部１６０は、位相差の算出誤差と信頼度ｒとの関係を示す情報であって、予め取得された変換情報を用いて、信頼度ｒから算出誤差を推定する。そして、第２誤差推定部１６０は、各局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１ｂを、誤差設定部１７０に出力する。なお、第２誤差推定部１６０は、情報ＰＤＩＮＦ１の代わりに、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差に対応する差分絶対値和ＳＡＤを示す情報を位相差算出部１２２から受けてもよい。
【０１１２】
誤差設定部１７０は、第１誤差推定部１４２ａで推定した位相差の算出誤差と第２誤差推定部１６０で推定した位相差の算出誤差とのうちの大きい方を、代表位相差算出部１５０で使用する算出誤差に設定する。例えば、誤差設定部１７０は、第１誤差推定部１４２ａで推定した位相差の算出誤差と第２誤差推定部１６０で推定した位相差の算出誤差とのうちの大きい方の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１ｃを、代表位相差算出部１５０に出力する。そして、代表位相差算出部１５０は、情報ＥＲＩＮＦ１ｃで示される位相差の算出誤差に基づいて、代表位相差の誤差を推定する。
【０１１３】
なお、撮像装置１４の構成は、図１０に示す例に限定されない。例えば、図１に示した測距装置１００に第２誤差推定部１６０および誤差設定部１７０が追加されてもよい。この場合、誤差設定部１７０は、図１に示した誤差推定部１４０で推定した位相差の算出誤差と第２誤差推定部１６０で推定した位相差の算出誤差とのうちの大きい方の算出誤差を示す情報ＥＲＩＮＦ１ｃを、焦点調整部２００に出力する。また、例えば、撮像装置１４は、精度情報ＡＩＮＦを生成する精度情報生成部を有してもよい。
【０１１４】
図１１は、図１０に示した測距装置１０４の動作の一例を示す。図１１に示す動作は、撮像装置の制御方法の一態様である。なお、撮像装置１４の動作は、図７に示した動作と同一または同様である。図７に示した位相差算出処理として、図１１に示す動作が実行される。図１１に示す動作は、ステップ２４２およびステップＳ２６２が図８に示す動作に追加されることを除いて、図８に示す動作と同一または同様である。ステップ２４２およびステップＳ２６２以外の処理については、詳細な説明を省略する。
【０１１５】
ステップＳ２４２の処理は、例えば、ステップＳ２４０の処理が実行された後、実行され、ステップＳ２６２の処理は、ステップＳ２６０の処理が実行された後、実行される。
【０１１６】
ステップＳ２４２では、第２誤差推定部１６０は、図１０で説明したように、一対の画像ＩＭＧｆにおける差分絶対値和ＳＡＤ等の一対の画像ＩＭＧｆ間の相関値から位相差の算出誤差を推定する。ステップＳ２４２の処理が実行された後、測距装置１０４の動作は、ステップＳ２５０に移る。
【０１１７】
ステップＳ２６２では、誤差設定部１７０は、図１０で説明したように、第１誤差推定部１４２ａで推定した位相差の算出誤差と第２誤差推定部１６０で推定した位相差の算出誤差とのうちの大きい方の算出誤差を、所領域ＬＡＲの位相差の算出誤差に決定する。すなわち、誤差設定部１７０は、ステップＳ２６０で推定された位相差の算出誤差とステップＳ２４２で推定された位相差の算出誤差とのうちの大きい方の算出誤差を、所領域ＬＡＲの位相差の算出誤差に決定する。ステップＳ２６２の処理が実行された後、測距装置１０４の動作は、ステップＳ２７０に移る。
【０１１８】
なお、測距装置１０４の動作、すなわち、位相差算出処理は、図１１に示す例に限定されない。例えば、ステップＳ２４２の処理は、ステップＳ２６０の処理が実行された後、実行されてもよい。
【０１１９】
以上、図１０から図１１に示す実施形態においても、図２から図９に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、測距装置１０４は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σとオフセットＯＦとの組み合わせに対応する推定位相差の誤差ｅを精度情報ＡＩＮＦから推定する。これにより、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差である算出誤差が推定される。この結果、測距装置１０４は、一対の画像ＩＭＧｆのエッジの急峻度σおよび位相差算出用の画素ＰＸ２の列における画素間隔ｐに拘わらず、すなわち、被写体および撮像素子３０によらず、一対の画像ＩＭＧｆ間の位相差の算出値の誤差を精度よく推定できる。すなわち、測距装置１０４は、位相差検出方式により算出される位相差の信頼度の推定精度を向上させることができる。これにより、撮像装置１４は、例えば、コントラスト方式における探索範囲を適切に設定でき、合焦までの時間を短縮できる。
【０１２０】
さらに、測距装置１０４は、２通りの方法で推定した位相差の算出誤差のうち、算出誤差が大きい方を局所領域ＬＡＲにおける位相差の算出誤差として推定する。これにより、位相差の算出誤差の推定精度を向上させることができる。この結果、例えば、撮像装置１４は、算出誤差に対応した範囲をコントラストＡＦの探索範囲に設定した場合に、探索範囲内に合焦位置が存在しない状態が発生することを抑止できる。
【０１２１】
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、前記レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する前記一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、前記測距装置により算出された前記一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを備え、
前記測距装置は、
前記一対の画像間の位相差を算出する位相差算出部と、
前記一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、前記画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出する特徴算出部と、
エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を記憶する記憶部と、
前記一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を、前記精度情報を用いて、前記一対の画像のエッジの急峻度から推定する第１誤差推定部とを有し、
前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差を前記焦点調整部に通知する
ことを特徴とする撮像装置。
（付記２）
付記１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、前記一対の画素の列が配置される局所領域を複数有し、
前記位相差算出部は、前記一対の画像間の位相差を、複数の前記局所領域毎に算出し、
前記特徴算出部は、前記一対の画像のエッジの急峻度を複数の前記局所領域毎に算出し、
前記第１誤差推定部は、前記算出誤差を複数の前記局所領域毎に推定し、
前記測距装置は、
前記算出誤差が大きくなるにしたがい小さくなる重み付け係数を複数の前記局所領域毎に算出し、複数の前記局所領域毎に算出された前記一対の画像間の位相差を前記重み付け係数で加重平均して代表位相差を算出し、前記代表位相差の誤差を複数の前記局所領域毎に推定された複数の前記算出誤差に基づいて推定し、前記代表位相差および前記代表位相差の誤差を前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差として前記焦点調整部に通知する代表位相差算出部をさらに有する
ことを特徴とする撮像装置。
（付記３）
付記２に記載の撮像装置において、
前記測距装置は、
前記一対の画像間の位相差の算出値に基づいて前記一対の画像の一方をシフトした場合の前記一対の画像間の差分に基づく相関値を用いて、前記算出誤差を複数の前記局所領域毎に推定する第２誤差推定部と、
前記第１誤差推定部で推定した前記算出誤差と前記第２誤差推定部で推定した前記算出誤差とのうちの大きい方を、前記代表位相差算出部で使用する前記算出誤差に設定する誤差設定部とをさらに有する
ことを特徴とする撮像装置。
（付記４）
付記１ないし付記３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記精度情報は、前記画素の列の画素間隔を基準単位として位相差を表した場合の位相差の端数と、位相差の算出値の誤差との関係を示す情報をさらに含み、
前記第１誤差推定部は、前記一対の画像間の位相差の算出値における前記端数と前記一対の画像のエッジの急峻度と前記精度情報とに基づいて、前記算出誤差を推定する
ことを特徴とする撮像装置。
（付記５）
付記１に記載の撮像装置において、
前記測距装置は、
前記一対の画像間の位相差の算出値に基づいて前記一対の画像の一方をシフトした場合の前記一対の画像間の差分に基づく相関値を用いて、前記算出誤差を推定する第２誤差推定部と、
前記第１誤差推定部で推定した前記算出誤差と前記第２誤差推定部で推定した前記算出誤差とのうちの大きい方を、前記焦点調整部に通知する前記算出誤差に設定する誤差設定部とをさらに有する
ことを特徴とする撮像装置。
（付記６）
レンズの互いに異なる領域を通過した被写体からの光束に基づいて位相差算出用の一対の画像を生成する一対の画素の列を含む撮像素子と、前記レンズの合焦時の位置からのずれ量に応じて発生する前記一対の画像間の位相差を算出する測距装置と、前記測距装置により算出された前記一対の画像間の位相差に基づいて焦点を調整する焦点調整部とを有する撮像装置の制御方法において、
前記測距装置が、
前記一対の画像間の位相差を算出し、
前記一対の画像における互いに隣接する画素間での画素値の変化の度合いであるエッジの急峻度を、前記画素の列における画素間の画素値の差に基づいて算出し、
エッジの急峻度と位相差の算出値の誤差との関係を示す情報であって、予め取得された精度情報を用いて、前記一対の画像間の位相差の算出値の誤差である算出誤差を前記一対の画像のエッジの急峻度から推定し、
前記一対の画像間の位相差の算出値および前記算出誤差を前記焦点調整部に通知する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【０１２２】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０、１２、１４‥撮像装置；２０‥レンズ；３０‥撮像素子；１００、１０２、１０４‥測距装置；１１０‥記憶部；１１２‥測距領域選択部；１１４‥局所領域設定部；１２０、１２２‥位相差算出部；１３０、１３２‥特徴算出部；１４０、１４２‥誤差推定部；１４２ａ‥第１誤差推定部；１５０‥代表位相差算出部；１６０‥第２誤差推定部；１７０‥誤差設定部；２００‥焦点調整部
【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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