(57)【要約】【課題】種々の交換レンズに関して、高速かつ高精度の焦点検出が可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（ＣＰＵ１２１）は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段（１２１ａ）と、第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量（ｐ）を算出し、像ずれ量と変換係数（Ｋｅｆｆ）とを用いてデフォーカス量（Ｄｅｆ）を算出する算出手段（１２１ｂ）とを有し、算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて変換係数を変更する。【選択図】図１
2017219782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段と、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出する算出手段と、を有し、
前記算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記ケラレに関する情報は、前記撮像光学系の光量落ち情報であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記光量落ち情報は、像高に応じて変化することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記絞り枠の位置に関する情報は、前記撮像光学系の射出瞳距離に応じた前記絞り枠の投影位置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記絞り枠の前記投影位置は、前記射出瞳距離と撮像素子の設定瞳距離とに応じて決定されることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記算出手段は、所定の変換係数と補正値とに基づいて前記変換係数を算出し、
前記補正値は、前記ケラレに関する情報と前記絞り枠の位置に関する情報とに応じて変化することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記補正値の算出に用いられる係数データを記憶する記憶手段を更に有し、
前記算出手段は、前記係数データと、前記ケラレに関する情報と、前記絞り枠の位置に関する情報とに応じて、前記補正値を算出することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、前記撮像光学系の絞り値ごとに前記係数データを記憶しており、
前記算出手段は、前記絞り値に応じて異なる前記係数データを選択し、選択した該係数データを用いて前記補正値を算出することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記記憶手段は、像高ごとに前記係数データを記憶しており、
前記算出手段は、前記像高に応じて異なる前記係数データを選択し、選択した該係数データを用いて前記補正値を算出することを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記補正値、該補正値の算出に用いられる係数データ、前記ケラレに関する情報、および、前記絞り枠の位置に関する情報の関係を示すテーブルを記憶する記憶手段を更に有し、
前記算出手段は、前記テーブルから、前記ケラレに関する情報と前記絞り枠の位置に関する情報とに応じて前記補正値を選択することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記テーブルは、前記補正値と前記撮像光学系の絞り値および像高の少なくとも一方との関係を示し、
前記算出手段は、前記テーブルから、前記撮像光学系の絞り値および像高の少なくとも一方に応じて、前記補正値を選択することを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第１画素群および第２画素群を有する撮像素子と、
前記第１画素群から出力された第１信号と前記第２画素群から出力された第２信号とを取得する取得手段と、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出する算出手段と、を有し、
前記算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像素子は、１つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部を有し、該マイクロレンズが２次元状に配列されていることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得するステップと、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出するステップと、を有し、
前記デフォーカス量を算出するステップにおいて、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する、ことを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得するステップと、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出するステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記デフォーカス量を算出するステップにおいて、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出方式の焦点検出を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像素子からの信号を用いて位相差検出方式（撮像面位相差方式）の焦点検出を行う撮像装置が知られている。このような撮像装置は、互いに異なる瞳領域から得られた対の像信号から像ずれ量を算出し、算出した像ずれ量と変換係数とを掛け合わせてデフォーカス量を算出する。しかし、この方式では、絞り値が開放側であって撮像素子の像高が高い場合、複数のレンズ枠および絞り枠によりケラレが生じ、撮像光学系（レンズ）ごとに実効絞り値が変化する。このため、交換レンズの機種によっては、中央像高の基準絞り値に応じて算出された変換係数の精度が十分ではなく、焦点検出精度が低下する可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、レンズの枠情報を用いて変換係数を算出する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０４５８０１号
【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１のようにレンズの枠情報を用いて変換係数を算出する方式では、レンズと撮像装置との間の通信量の増大や撮像装置の演算負荷の増大により、焦点検出速度が低下してしまう。
【０００６】
そこで本発明は、種々の交換レンズに関して、高速かつ高精度の焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての制御装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する取得手段と、前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出する算出手段とを有し、前記算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束を受光する第１画素群および第２画素群を有する撮像素子と、前記第１画素群から出力された第１信号と前記第２画素群から出力された第２信号とを取得する取得手段と、前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出する算出手段とを有し、前記算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する。
【０００９】
本発明の他の側面としての制御方法は、撮像光学系の互いに異なる瞳領域を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得するステップと、前記第１信号と前記第２信号とに基づいて像ずれ量を算出し、該像ずれ量と変換係数とを用いてデフォーカス量を算出するステップとを有し、前記デフォーカス量を算出するステップにおいて、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて前記変換係数を変更する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１１】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、種々の交換レンズに関して、高速かつ高精度の焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図２】本実施形態における画素配列を示す図である。
【図３】本実施形態における画素構造を示す図である。
【図４】本実施形態における撮像素子および瞳分割機能の説明図である。
【図５】本実施形態における撮像素子および瞳分割機能の説明図である。
【図６】本実施形態におけるデフォーカス量と像ずれ量と関係図である。
【図７】本実施形態における焦点検出処理および撮像処理を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態における第１焦点検出信号および第２焦点検出信号の瞳ずれの説明図である。
【図９】本実施形態における瞳強度分布と絞り枠投影の説明図である。
【図１０】本実施形態における変換係数の変化を示す概略図である。
【図１１】本実施形態における開放Ｆ値ごとの補正値の変化を示す概略図である。
【図１２】本実施形態における像高ごとのケラレ形状の変化を示す概略図である。
【図１３】本実施形態における像高ごとの選択テーブルを示す概略図である。
【図１４】本実施形態におけるレンズ枠のケラレを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
まず、図１を参照して、本実施形態における撮像装置の概略構成について説明する。図１は、本実施形態における撮像装置１００（カメラ）のブロック図である。撮像装置１００は、カメラ本体とカメラ本体に着脱可能な交換レンズ（撮像光学系または結像光学系）とを備えたデジタルカメラシステムである。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズとが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
【００１７】
第１レンズ群１０１は、撮影レンズ（撮像光学系）を構成する複数のレンズ群のうち最も前方（被写体側）に配置されており、光軸ＯＡの方向（光軸方向）に進退可能な状態でレンズ鏡筒に保持される。絞り兼用シャッタ１０２（絞り）は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行うとともに、静止画撮影時には露光時間調節用シャッタとして機能する。第２レンズ群１０３は、絞り兼用シャッタ１０２と一体的に光軸方向に進退し、第１レンズ群１０１の進退動作と連動して変倍動作を行うズーム機能を有する。第３レンズ群１０５は、光軸方向に進退することにより焦点調節（フォーカス動作）を行うフォーカスレンズ群である。光学的ローパスフィルタ１０６は、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。
【００１８】
撮像素子１０７は、撮像光学系を介して被写体像（光学像）の光電変換を行い、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの二次元フォトセンサ、および、その周辺回路により構成され、撮像光学系の結像面に配置される。撮像素子１０７としては、例えば、横方向にｍ個の画素、縦方向にｎ個の画素を有する受光ピクセル上にベイヤー配列の原色カラーモザイクフィルタをオンチップで形成した２次元単板カラーセンサが用いられる。
【００１９】
ズームアクチュエータ１１１は、不図示のカム筒を回動（駆動）することで第１レンズ群１０１ないし第２レンズ群１０３を光軸方向に沿って移動させることにより、変倍動作を行う。絞りシャッタアクチュエータ１１２は、絞り兼用シャッタ１０２の開口径を制御して光量（撮影光量）を調節するとともに、静止画撮影時の露光時間を制御する。フォーカスアクチュエータ１１４は、第３レンズ群１０５を光軸方向に移動させて焦点調節を行う。
【００２０】
電子フラッシュ１１５は、被写体を照明するために用いられる照明装置である。電子フラッシュ１１５としては、キセノン管を備えた閃光照明装置または連続発光するＬＥＤ（発光ダイオード）を備えた照明装置が用いられる。ＡＦ補助光手段１１６は、所定の開口パターンを有するマスクの像を、投光レンズを介して、被写体に投影する。これにより、暗い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ことができる。
【００２１】
ＣＰＵ１２１は、撮像装置１００の種々の制御を司る制御装置（制御手段）である。ＣＰＵ１２１は、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、および、通信インターフェイス回路などを有する。ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムを読み出して実行することにより、撮像装置１００の各種回路を駆動し、焦点検出（ＡＦ）、撮影、画像処理、または、記録などの一連の動作を制御する。なお、通信インターフェイス回路は、ＵＳＢや有線ＬＡＮなどのケーブルを用いた通信のみならず、無線ＬＡＮなどの無線技術を用いた通信を行うことが可能である。
【００２２】
ＣＰＵ１２１は、取得手段１２１ａ、算出手段１２１ｂ、フォーカス制御手段１２１ｃ、および、記憶手段１２１ｄを有する。取得手段１２１ａは、撮像光学系の互いに異なる瞳領域（瞳部分領域）を通過する光束に対応する第１信号（第１焦点検出信号）および第２信号（第２焦点検出信号）を取得する。算出手段１２１ｂは、第１信号と第２信号とに基づいて像ずれ量ｐを算出し、像ずれ量ｐと変換係数Ｋｅｆｆとを用いてデフォーカス量Ｄｅｆを算出する。フォーカス制御手段１２１ｃは、デフォーカス量Ｄｅｆに基づいてフォーカス制御（焦点調節）を行う。なお取得手段１２１ａは、撮像光学系の互いに異なる瞳部分領域を通過する光束に対応する視点画像（視差画像）を取得することもできる。
【００２３】
記憶手段１２１ｄは、デフォーカス量の算出に必要となる補正値Ｋｇａｉｎを算出するための係数（補正値算出係数）を記憶する。補正値算出係数は、例えば、第３レンズ群１０５の位置に対応するフォーカス状態、第１レンズ群１０１ないし第２レンズ群１０３の位置に対応するズーム状態、撮像光学系のＦ値、撮像素子の設定瞳距離、画素サイズごとに複数用意されている。焦点調節を行う際に、算出手段１２１ｂは、撮像光学系の焦点調節状態（フォーカス状態、ズーム状態）と絞り値（Ｆ値）、撮像素子の設定瞳距離、および、画素サイズの組み合わせに応じて最適な補正値算出係数を選択する。そして算出手段１２１ｂは、選択された補正値算出係数と撮像素子の像高とに基づいて補正値Ｋｇａｉｎを算出する。
【００２４】
なお本実施形態において、補正値算出係数は、ＣＰＵ１２１の内部メモリ(記憶手段１２１ｄ）に記憶されているが、これに限定されるものではない。ＣＰＵ１２１の外部に設けられた記録媒体１３３などのメモリに補正値算出係数を記憶してもよい。また、交換レンズ式の撮像装置において、撮像光学系を有する交換レンズが不揮発性メモリを有し、そのメモリに補正値算出係数を記憶させてもよい。この場合、撮像光学系の焦点調節状態に応じて、補正値算出係数を撮像装置に送信すればよい。
【００２５】
電子フラッシュ制御回路１２２は、撮影動作に同期して電子フラッシュ１１５の点灯制御を行う。補助光駆動回路１２３は、焦点検出動作に同期してＡＦ補助光手段１１６の点灯制御を行う。撮像素子駆動回路１２４は、撮像素子１０７の垂直および水平走査など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。なお、Ａ/Ｄ変換回路は、撮像素子１０７内に設けるようにしてもよい。画像処理回路１２５は、撮像素子１０７から出力された画像データのγ（ガンマ）変換、カラー補間、または、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）圧縮などの処理を行う。
【００２６】
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を駆動し、第３レンズ群１０５を光軸方向に沿って移動させることにより、焦点調節を行う。絞りシャッタ駆動回路１２８は、絞りシャッタアクチュエータ１１２を駆動して、絞り兼用シャッタ１０２の開口径を制御する。ズーム駆動回路１２９は、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。
【００２７】
表示器１３１は、例えばＬＣＤ（液晶表示装置）を備えて構成される。表示器１３１は、撮像装置１００の撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像、または、焦点検出時の合焦状態表示画像などを表示する。操作部１３２（操作スイッチ群）は、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、および、撮影モード選択スイッチなどを備えて構成される。レリーズスイッチは、半押し状態（ＳＷ１がＯＮの状態）、および、全押し状態（ＳＷ２がＯＮの状態）の２段階のスイッチを有する。記録媒体１３３は、例えば撮像装置１００に着脱可能なフラッシュメモリであり、撮影画像（画像データ）を記録する。また、操作部１３２にタッチパネルなどを含ませ、タッチパネルを用いて操作可能にしてもよい。
【００２８】
次に、図２および図３を参照して、本実施形態における撮像素子１０７の画素配列および画素構造について説明する。図２は、撮像素子１０７の画素配列を示す図である。図３は、撮像素子１０７の画素構造を示す図であり、図３（ａ）は撮像素子１０７の画素２００Ｇの平面図（＋ｚ方向から見た図）、図３（ｂ）は図３（ａ）中の線ａ−ａの断面図（−ｙ方向から見た図）をそれぞれ示している。
【００２９】
図２は、撮像素子１０７（２次元ＣＭＯＳセンサ）の画素配列（撮影画素の配列）を、４列×４行の範囲で示している。本実施形態において、各々の撮像画素（画素２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ）は、２つの副画素２０１、２０２（２つの焦点検出画素）により構成さている。このため、図２には、副画素の配列が、８列×４行の範囲で示されている。
【００３０】
図２に示されるように、２列×２行の画素群２００は、画素２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂがベイヤー配列で配置されている。すなわち画素群２００のうち、Ｒ（赤）の分光感度を有する画素２００Ｒが左上に、Ｇ（緑）の分光感度を有する画素２００Ｇが右上と左下に、Ｂ（青）の分光感度を有する画素２００Ｂが右下にそれぞれ配置されている。各画素２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ（各撮像画素）は、２列×１行に配列された副画素２０１（第１焦点検出画素）および副画素２０２（第２焦点検出画素）により構成されている。副画素２０１は、撮像光学系の第１瞳部分領域を通過した光束を受光する画素である。副画素２０２は、撮像光学系の第２瞳部分領域を通過した光束を受光する画素である。複数の副画素２０１は第１画素群を構成し、複数の副画素２０２は第２画素群を構成する。
【００３１】
図２に示されるように、撮像素子１０７は、４列×４行の撮像画素（８列×４行の副画素）を面上に多数配置して構成されており、撮像信号（副画素信号または焦点検出信号）を出力する。本実施形態の撮像素子１０７は、画素（撮像画素）の周期Ｐが４μｍ、画素（撮像画素）の数Ｎが横５５７５列×縦３７２５行＝約２０７５万画素である。また撮像素子１０７は、副画素の列方向の周期ＰＳＵＢが２μｍ、副画素の数ＮＳＵＢが横１１１５０列×縦３７２５行＝約４１５０万画素である。
【００３２】
図３（ｂ）に示されるように、本実施形態の画素２００Ｇには、画素の受光面側に入射光を集光するためのマイクロレンズ３０５が設けられている。マイクロレンズ３０５は、２次元状に複数配列されており、受光面からｚ軸方向（光軸ＯＡの方向）に所定の距離だけ離れた位置に配置されている。また画素２００Ｇには、ｘ方向にＮＨ分割（２分割）、ｙ方向にＮＶ分割（１分割）された光電変換部３０１および光電変換部３０２が形成されている。光電変換部３０１および光電変換部３０２は、それぞれ、副画素２０１および副画素２０２に対応する。このように撮像素子１０７は、１つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部を有し、マイクロレンズが２次元状に配列されている。光電変換部３０１および光電変換部３０２は、それぞれ、ｐ型層とｎ型層との間にイントリンシック層を挟んだｐｉｎ構造のフォトダイオードとして構成される。必要に応じて、イントリンシック層を省略し、ｐｎ接合のフォトダイオードとして構成してもよい。
【００３３】
画素２００Ｇ（各画素）には、マイクロレンズ３０５と、光電変換部３０１および光電変換部３０２との間に、Ｇ（緑）のカラーフィルタ３０６が設けられる。同様に、画素２００Ｒ、２００Ｂ（各画素）には、マイクロレンズ３０５と、光電変換部３０１および光電変換部３０２との間に、Ｒ（赤）およびＢ（青）のカラーフィルタ３０６がそれぞれ設けられる。必要に応じて、副画素ごとにカラーフィルタ３０６の分光透過率を変えることができ、またはカラーフィルタを省略してもよい。
【００３４】
図３に示されるように、画素２００Ｇ（２００Ｒ、２００Ｂ）に入射した光は、マイクロレンズ３０５により集光され、Ｇのカラーフィルタ３０６（Ｒ、Ｂのカラーフィルタ３０６）で分光された後、光電変換部３０１および光電変換部３０２で受光される。光電変換部３０１および光電変換部３０２においては、受光量に応じて電子とホールとの対が生成され、それらが空乏層で分離された後、負電荷の電子はｎ型層に蓄積される。一方、ホールは定電圧源（不図示）に接続されたｐ型層を通じて、撮像素子１０７の外部へ排出される。光電変換部３０１および光電変換部３０２のｎ型層に蓄積された電子は、撮像素子駆動回路１２４による走査制御に基づいて、転送ゲートを介して、静電容量部（ＦＤ）に転送され、電圧信号に変換される。
【００３５】
続いて、図４を参照して、撮像素子１０７の瞳分割機能について説明する。図４は、撮像素子１０７の瞳分割機能の説明図であり、１つの画素部における瞳分割の様子を示している。図４は、図３（ａ）に示される画素構造のａ−ａ断面を＋ｙ側から見た断面図、および、撮像光学系の射出瞳面を示している。図４では、射出瞳面の座標軸と対応を取るため、断面図のｘ軸およびｙ軸を図３のｘ軸およびｙ軸に対してそれぞれ反転させている。
【００３６】
図４において、副画素２０１（第１焦点検出画素）の瞳部分領域５０１（第１瞳部分領域）は、重心が−ｘ方向に偏心している光電変換部３０１の受光面と、マイクロレンズ３０５を介して略共役関係になっている。このため瞳部分領域５０１は、副画素２０１で受光可能な瞳領域を表している。副画素２０１の瞳部分領域５０１の重心は、瞳面上で＋Ｘ側に偏心している。また、副画素２０２（第２焦点検出画素）の瞳部分領域５０２（第２瞳部分領域）は、重心が＋ｘ方向に偏心している光電変換部３０２の受光面と、マイクロレンズ３０５を介して略共役関係になっている。このため瞳部分領域５０２は、副画素２０２で受光可能な瞳領域を表している。副画素２０２の瞳部分領域５０２の重心は、瞳面上で−Ｘ側に偏心している。瞳領域５００は、光電変換部３０１、３０２（副画素２０１、２０２）を全て合わせた際の画素２００Ｇ全体で受光可能な瞳領域である。
【００３７】
撮像素子を用いた位相差検出方式の焦点検出（撮像面位相差ＡＦ）では、撮像素子のマイクロレンズを利用して瞳分割するため、回折の影響を受ける。図４において、射出瞳面までの瞳距離が数１０ｍｍであるのに対し、マイクロレンズの直径は数μｍである。このため、マイクロレンズの絞り値が数万となり、数１０ｍｍレベルの回折ボケが生じる。このため、光電変換部の受光面の像は、明瞭な瞳領域や瞳部分領域ではなく、瞳強度分布（受光率の入射角分布）となる。
【００３８】
図５は、撮像素子１０７と瞳分割機能の説明図である。撮像光学系の瞳領域のうち互いに異なる瞳部分領域５０１、５０２を通過した光束は、撮像素子１０７の各画素に互いに異なる角度で撮像素子１０７の撮像面８００に入射し、２×１分割された副画素２０１、２０２で受光される。本実施形態では、瞳領域が水平方向に２つに瞳分割されている例について説明しているが、これに限定されるものではなく、必要に応じて垂直方向に瞳分割を行ってもよい。
【００３９】
本実施形態において、撮像素子１０７は、撮像光学系（撮影レンズ）の第１瞳部分領域を通過する光束を受光する第１瞳部分領域を通過する光束を受光する第１焦点検出画素を有する。また撮像素子１０７は、撮像光学系の第１瞳部分領域と異なる第２瞳部分領域を通過する光束を受光する第２焦点検出画素を有する。また撮像素子１０７には、撮像光学系の第１瞳部分領域と第２瞳部分領域とを合わせた瞳領域を通過する光束を受光する撮像画素が複数配列されている。本実施形態において、各撮像画素（画素２００）は、第１焦点検出画素（副画素２０１）および第２焦点検出画素（副画素２０２）から構成されている。必要に応じて、撮像画素、第１焦点検出画素、および、第２焦点検出画素をそれぞれ別の画素で構成してもよい。このとき、撮像画素配列の一部に、第１焦点検出画素および第２焦点検出画素を部分的に（離散的に）配置するように構成される。
【００４０】
本実施形態において、撮像装置１００は、撮像素子１０７の各画素の第１焦点検出画素（副画素２０１）の受光信号を集めて第１焦点検出信号を生成し、各画素の第２焦点検出画素（副画素２０２）の受光信号を集めて第２焦点検出信号を生成して焦点検出を行う。また撮像装置１００は、撮像素子１０７の画素ごとに、第１焦点検出画素と第２焦点検出画素との信号を加算することにより、有効画素数Ｎの解像度の撮像信号（撮像画像）を生成する。
【００４１】
次に、図６を参照して、撮像素子１０７の副画素２０１から取得される第１焦点検出信号および副画素２０２から取得される第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量との関係について説明する。図６は、デフォーカス量と像ずれ量との関係図である。図６において、撮像素子１０７は撮像面８００に配置されており、図４および図５と同様に、撮像光学系の射出瞳が瞳部分領域５０１、５０２に２分割されている様子が示されている。
【００４２】
デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置から撮像面８００までの距離を｜ｄ｜、結像位置が撮像面８００よりも被写体側にある前ピン状態を負符号（ｄ＜０）、結像位置が撮像面８００よりも被写体の反対側にある後ピン状態を正符号（ｄ＞０）として定義される。被写体の結像位置が撮像面８００（合焦位置）にある合焦状態において、デフォーカス量ｄ＝０が成立する。図６において、合焦状態（ｄ＝０）である被写体８０１、および、前ピン状態（ｄ＜０）である被写体８０２がそれぞれ示されている。前ピン状態（ｄ＜０）および後ピン状態（ｄ＞０）を併せて、デフォーカス状態（｜ｄ｜＞０）という。
【００４３】
前ピン状態（ｄ＜０）では、被写体８０２からの光束のうち、瞳部分領域５０１（または瞳部分領域５０２）を通過した光束は、一度、集光する。その後、光束は、光束の重心位置Ｇ１（Ｇ２）を中心とする幅Γ１（Γ２）に広がり、撮像面８００でボケた像となる。ボケた像は、撮像素子１０７に配列された各画素を構成する副画素２０１（副画素２０２）により受光され、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）が生成される。このため、第１焦点検出信号（第２焦点検出信号）は、撮像面８００上の重心位置Ｇ１（Ｇ２）に、被写体８０２が幅Γ１（Γ２）にボケた被写体像として記録される。被写体像のボケ幅Γ１（Γ２）は、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね比例して増加する。同様に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号との間の被写体像の像ずれ量ｐ（＝光束の重心位置の差Ｇ１−Ｇ２）の大きさ｜ｐ｜も、デフォーカス量ｄの大きさ｜ｄ｜が増加するのに伴い、概ね、比例して増加する。後ピン状態（ｄ＞０）に関しても同様であるが、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号と間の被写体像の像ずれ方向が前ピン状態と反対となる。
【００４４】
このように本実施形態において、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号、または、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号とを加算した撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号と間の像ずれ量の大きさは増加する。
【００４５】
次に、図７を参照して、本実施形態における位相差検出方式の焦点検出（撮像面位相差ＡＦ）について説明する。位相差検出方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号とを相対的にシフトさせて信号の一致度を表す相関量を算出し、相関（信号の一致度）が良くなるシフト量に基づいて像ずれ量を検出する。撮像信号のデフォーカス量の大きさが増加するのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号との間の像ずれ量の大きさが増加する関係性から、像ずれ量を変換係数により検出デフォーカス量に変換して焦点検出を行う。
【００４６】
図７は、本実施形態における焦点検出処理および撮像処理を示すフローチャートである。なお、図７の各ステップは、主に、撮像素子１０７、画像処理回路１２５、または、ＣＰＵ１２１により実行される。まずステップＳ１０１において、ＣＰＵ１２１は、撮像素子１０７の有効画素領域の中から、焦点調節を行う像高（Ｘ，Ｙ）を中心とする焦点検出領域を設定する。
【００４７】
続いてステップＳ１０２において、ＣＰＵ１２１（取得手段１２１ａ）は、焦点検出領域の第１焦点検出画素の受光信号から第１焦点検出信号を生成（取得）し、焦点検出領域の第２焦点検出画素の受光信号から第２焦点検出信号を生成（取得）する。続いてステップＳ１０３において、ＣＰＵ１２１は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号とのそれぞれに関し、信号データ量を抑制するために列方向に３画素加算処理を行う。またＣＰＵ１２１は、ＲＧＢ信号を輝度信号にするためにベイヤー（ＲＧＢ）加算処理を行う。これらの２つの加算処理を合わせて画素加算処理という。
【００４８】
続いてステップＳ１０４において、ＣＰＵ１２１は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のそれぞれに対して、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。ここで、図８を参照して、第１焦点検出信号および第２焦点検出信号の瞳ずれによる像ずれ量から検出デフォーカス量への換算に必要な変換係数の変化と、シェーディングについて説明する。図８は、基線長ＢＬ０、ＢＬ１、ＢＬ２、撮像素子１０７の周辺像高における副画素２０１（第１焦点検出画素）の瞳部分領域５０１、副画素２０２（第２焦点検出画素）の瞳部分領域５０２、および、撮像光学系の射出瞳４００の関係を示している。
【００４９】
図８（ａ）は、撮像光学系の射出瞳距離Ｄｌ（射出瞳４００と撮像素子１０７の撮像面との距離）と、撮像素子１０７の設定瞳距離Ｄｓとが等しい場合を示している。この場合、瞳部分領域５０１および瞳部分領域５０２により、撮像光学系の射出瞳４００は略均等に瞳分割される。図８（ａ）において、射出瞳４００の内部における、瞳部分領域５０１の重心と瞳部分領域５０２の重心との間隔である基線長をＢＬ０で示している。このとき、像ずれ量から検出デフォーカス量への換算に必要な変換係数Ｋ０は、Ｋ０＝Ｄｓ／ＢＬ０で求められる。  
【００５０】
一方、図８（ｂ）にされるように、撮像光学系の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０７の設定瞳距離Ｄｓよりも短い場合、撮像素子１０７の周辺像高では、撮像光学系の射出瞳４００と撮像素子１０７の入射瞳との間に瞳ずれが生じる。このため、撮像光学系の射出瞳４００が不均一に瞳分割される。したがって、基線長ＢＬ１は片側に偏っており、それに伴い、変換係数Ｋ１は、Ｋ１＝Ｄｓ／ＢＬ１と変化する。同様に、図８（ｃ）に示されるように、撮像光学系の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０７の設定瞳距離Ｄｓよりも長い場合、撮像素子１０７の周辺像高では、撮像光学系の射出瞳４００と撮像素子１０７の入射瞳との間に瞳ずれが生じる。このため、撮像光学系の射出瞳４００が不均一に瞳分割される。したがって、基線長ＢＬ２は、図８（ｂ）の基線長ＢＬ１とは反対側に偏っており、それに伴い、変換係数Ｋ２は、Ｋ２＝Ｄｓ／ＢＬ２と変化する。周辺像高で瞳分割が不均一になるのに伴い、第１焦点検出信号および第２焦点検出信号の強度も互いに不均一となる。このため、第１焦点検出信号および第２焦点検出信号のいずれか一方の強度が大きくなり、他方の強度が小さくなるシェーディングが生じる。
【００５１】
また、撮像光学系の絞り値が変化すると、図８の射出瞳４００の大きさが変化するため、絞り値に応じて変換係数およびシェーディングが変化する。したがって、像ずれ量から検出デフォーカス量への変換係数、および、シェーディングは、撮像光学系の絞り値と射出瞳距離、撮像素子の瞳強度分布（光学特性）、および、像高に応じて変化する。
【００５２】
撮像装置１００の内部に瞳強度分布データを保持して上記手順によって変換係数を算出すると、演算負荷が増大する。このため本実施形態では、予め、撮像素子の光学特性、撮像光学系の絞り値と射出瞳距離、および、像高に応じて算出した変換係数を、テーブルとして撮像装置１００の内部（例えば、記憶手段１２１ｄ）に保持する。そして、撮影の際に、上記条件に基づいて変換係数をテーブルから選択して用いる。
【００５３】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１２１は、焦点検出領域の像高、撮像レンズ（撮像光学系）のＦ値、および、射出瞳距離に応じて、第１焦点検出信号の第１シェーディング補正係数と第２焦点検出信号の第２シェーディング補正係数とをそれぞれ生成する。そしてＣＰＵ１２１は、第１シェーディング補正係数を第１焦点検出信号に乗算し、第２シェーディング補正係数を第２焦点検出信号に乗算して、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のシェーディング補正処理（光学補正処理）を行う。
【００５４】
位相差検出方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号との相関（信号の一致度）に基づいて、デフォーカス量を検出する。瞳ずれによるシェーディングが生じると、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号との相関（信号の一致度）が低下する場合がある。したがって、位相差検出方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号との相関（信号の一致度）を改善して焦点検出性能を向上させるため、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行うことが好ましい。
【００５５】
本実施形態では、撮像素子の設定瞳距離が同じであって、撮像光学系の射出瞳距離が変化する場合を一例として瞳ずれを説明したが、逆に、撮像光学系の射出瞳距離が同じであって、撮像素子の設定瞳距離が変化する場合についても同様である。撮像面位相差方式の焦点検出では、撮像素子の設定瞳距離の変化に伴い、焦点検出画素（第１焦点検出画素、第２焦点検出画素）が受光する光束と、撮像画素が受光する光束も変化する。
【００５６】
続いてステップＳ１０５において、ＣＰＵ１２１は、相関（信号の一致度）を良くして焦点検出精度を向上させるため、第１焦点検出信号および第２焦点検出信号のそれぞれに対して、特定の通過周波数帯域を有するバンドパスフィルタ処理を行う。バンドパスフィルタの例としては、ＤＣ成分をカットしてエッジ抽出を行う｛１、０、−１｝などの差分型フィルタや、高周波ノイズ成分を抑制する｛１、２、１｝などの加算型フィルタがある。
【００５７】
続いてステップＳ１０６において、ＣＰＵ１２１は、フィルタ処理後の第１焦点検出信号と第２焦点検出信号とを相対的に瞳分割方向にシフトさせるシフト処理を行い、信号の一致度を表す相関量を算出する。フィルタ処理後のｋ番目の第１焦点検出信号をＡ（ｋ）、第２焦点検出信号をＢ（ｋ）、焦点検出領域に対応する番号ｋの範囲をＷ、シフト処理によるシフト量をｓ、シフト量ｓのシフト範囲をΓとする。このとき、相関量ＣＯＲ（ｓ）は、式（１）により算出される。
【００５８】
【数１】
2017219782.tif 000003
【００５９】
ＣＰＵ１２１は、シフト量ｓのシフト処理により、ｋ番目の第１焦点検出信号Ａ（ｋ）とｋ−ｓ番目の第２焦点検出信号Ｂ（ｋ−ｓ）を対応させて減算し、シフト減算信号を生成する。そしてＣＰＵ１２１は、生成されたシフト減算信号の絶対値を算出し、焦点検出領域に対応する範囲Ｗ内で番号ｋの和を取り、相関量ＣＯＲ（ｓ）を算出する。必要に応じて、行ごとに算出された相関量を、シフト量ごとに、複数行に渡って加算してもよい。
【００６０】
続いてステップＳ１０７において、ＣＰＵ１２１（算出手段１２１ｂ）は、相関量（評価値）に対してサブピクセル演算を行い、相関量が最小値となる実数値のシフト量を算出して像ずれ量ｐを求める。そしてＣＰＵ１２１（算出手段１２１ｂ）は、像ずれ量ｐに対して、焦点検出領域の像高、撮像レンズ（撮像光学系）のＦ値、および、射出瞳距離に応じた変換係数Ｋを掛けて、デフォーカス量Ｄｅｆ（検出デフォーカス量）を検出（算出）する。
【００６１】
続いて、ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１２１は、ステップＳ１０７にて算出されたデフォーカス量Ｄｅｆの絶対値｜Ｄｅｆ｜が所定値以下であるか否かを判定する。デフォーカス量Ｄｅｆの絶対値｜Ｄｅｆ｜が所定値よりも大きい場合、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、ＣＰＵ１２１（フォーカス制御手段１２１ｃ）は、デフォーカス量Ｄｅｆに応じてレンズ駆動を行い、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８を繰り返す。一方、ステップＳ１０７にて算出されたデフォーカス量Ｄｅｆの絶対値｜Ｄｅｆ｜が所定値以下の場合、ステップＳ１１０に進み、ＣＰＵ１２１は露光量を算出する。続いてステップＳ１１１において、ＣＰＵ１２１は画像を取得し、本フローを終了する。
【００６２】
次に、変換係数Ｋのゲイン算出について説明する。本実施形態では、変換係数Ｋに対し、さらにいくつかの情報に基づいてゲインを算出し、それらを掛け合わせた値に基づいてデフォーカス量を算出する。変換係数Ｋ０は、撮像素子の設定瞳距離Ｄｓと基線長ＢＬ０とを用いて、Ｋ０＝Ｄｓ／ＢＬ０として算出される。このときの基線長ＢＬ０は、瞳面上に投影される絞り枠の形状に応じて変化する。
【００６３】
図９は、瞳強度分布と絞り枠投影の説明図であり、瞳強度分布に対して、レンズの前枠や後枠によるケラレ形状により変形した絞り枠を投影した場合を示している。第１焦点検出画素および第２焦点検出画素は、互いに異なる瞳強度分布を有し、第１焦点検出画素の瞳強度分布（第１瞳強度分布）と第２焦点検出画素の瞳強度分布（第２瞳強度分布）のそれぞれ同じ位置に対し、絞り枠が投影される。そして、第１瞳強度分布に絞り枠を投影した場合の強度分布の重心位置Ｃ１と、第２瞳強度分布に絞り枠を投影した場合の強度分布の重心位置Ｃ２との間の距離が、前述した基線長ＢＬ０となる。
【００６４】
このとき、レンズの枠によるケラレが影響しない絞り値の場合、絞りによる枠そのものが投影されることになり、その形状は略真円となる。しかし、像高と交換レンズによっては、レンズの前枠や後枠が絞りによる枠の内側に入り込んでしまい、図９に示されるような楕円形状に近い形となる。
【００６５】
交換レンズが保有している光量情報から実効絞り値を算出し、この実効絞り値に基づいて基線長を予測する場合、例えば楕円形状の長辺側が垂直に立った状態で投影された場合には基線長を良好に予測することができる。しかし、図９に示されるように、楕円が斜めに寝ている状態で投影されている場合、光量情報から実効絞り値を算出し投影する方法では、算出した重心位置と真の重心位置とのズレが大きく、変換係数Ｋがズレてしまう可能性がある。また、楕円の中心と絞り枠の中心との差がある場合にも、変換係数のズレが大きくなる。そこで本実施形態では、像高に応じて、予め楕円枠を投影した場合の変換係数Ｋを算出し、その変換係数Ｋの像高やケラレ量に応じた変化を数式に置き換え、数式の各係数（係数データ）を撮像装置１００の内部（例えば、記憶手段１２１ｄ）に記憶する。
【００６６】
図１０は、変換係数の変化を示す概略図であり、ケラレ量（光量落ち量）と絞り枠の投影位置とに応じた変換係数の変化の様子を示している。ケラレ量については、交換レンズによってレンズの前枠または後枠の形状や大きさが異なる。このため、全ての情報を保有して撮像装置１００の内部で算出することは、メモリの増大や演算負荷の増大につながるため、本実施形態では光量落ち情報（ケラレに関する情報）として保持する。
【００６７】
図１４は、レンズ枠のケラレを示す概略図であり、光量落ち情報と絞り形状との関係を示している。図１４の点線は、交換レンズの前枠または後枠による影響を受けていない場合の絞り枠そのものを示しており、交換レンズの枠によるケラレを受けない中央像高における絞り枠を示している。図１４の実線は、交換レンズの枠によるケラレを加味した絞り枠形状を示している。簡単のため、楕円の長辺ＲＬは、光量落ち情報に関わらず絞り枠の直径と同等であり、短辺ＲＳは光量落ち情報に応じて短くなり、面積減少量が光量落ち情報とリニアな関係を有するものとする。このような方法により、光量落ち情報を用いて簡単に交換レンズの枠により生じるケラレを加味した絞り形状を模擬することが可能となる。また今回は、単純な楕円形状としているが、交換レンズの代表的な枠ケラレ形状を定義できれば、その形状（不図示）に基づいて変換係数を算出してもよい。
【００６８】
次に、絞り枠を投影する位置は、図８を参照して説明したように、交換レンズの射出瞳距離Ｄｌと撮像素子の設定瞳距離Ｄｓとの関係により決定される。射出瞳距離Ｄｌと撮像素子の設定瞳距離Ｄｓとが同一である場合、絞り枠の投影位置は瞳強度分布の中央に位置する。しかし、図８に示されるように、射出瞳距離Ｄｌと撮像素子の設定瞳距離Ｄｓとが乖離すればするほど、絞り枠の投影位置は中央から外れた位置に投影される。図１０は、このように、光量落ち情報（ケラレに関する情報）と絞り枠の投影位置（絞り枠の位置に関する情報）と変換係数との関係を示している。
【００６９】
図１０では、絞り枠の投影位置が瞳強度分布の中央で、さらに光量落ちが全くない場合、すなわち中央像高における変換係数Ｋを１とするとき、変換係数がどのような数値になるかを垂直軸で表している。図１０を見ると分かるように、光量落ち情報の値が大きく、かつ瞳強度分布における投影位置が中央から遠くなるほど、変換係数Ｋは大きくなる。これは、絞り枠の楕円形状が真円からかけ離れるほど、かつ絞り枠の投影位置が瞳強度分布の中央より遠ざかるほど、図９に示される重心位置の変動が大きくなり、変換係数Ｋが大きく変化することを示している。
【００７０】
本実施形態では、このように水平軸に光量落ち情報、および、絞り枠の投影位置をとった場合の変換係数Ｋの変化の曲面を数式で表す。すなわち、絞り枠の投影位置をｘ、光量落ち情報（光量落ち量）をｙとするとき、変換係数の補正値Ｋｇａｉｎは、以下の式（２）により求めることができる。
【００７１】
【数２】
2017219782.tif 000004
【００７２】
本実施形態において、式（２）の係数ａ００、ａ１０、ａ２０、ａ３０、ａ０１、ａ０２、ａ２１は、図１の記憶手段１２１ｄや記録媒体１３３などに予め記憶されている。焦点検出を行うたびに、ＣＰＵ１２１は各係数を読み出し、光量落ち情報と絞り枠の投影位置とに応じて式（２）により補正値Ｋｇａｉｎを算出する。また本実施形態では、ｘを３次、ｙを２次とした多項式近似の例を示したが、次数はこれに限定されるものではなく、近似誤差が良好な値であれば他の近似式を用いてもよい。
【００７３】
前述のように求められた補正値Ｋｇａｉｎに、レンズの前枠または後枠によるケラレが全く起きない場合の変換係数Ｋ（所定の変換係数）を掛け合わせることにより、以下の式（３）のように、変換係数Ｋｅｆｆを得ることができる。
【００７４】
Ｋｅｆｆ＝Ｋ×Ｋｇａｉｎ  …  （３）
ここで得られた変換係数Ｋｅｆｆに像ずれ量ｐを掛け合わせることにより、デフォーカス量Ｄｅｆ（検出デフォーカス量）を高精度に求めることができる。
【００７５】
Ｄｅｆ＝Ｋｅｆｆ×ｐ  …  （４）
図１１は、開放Ｆ値ごとの変換係数Ｋの変化を示す概略図であり、図１０の交換レンズの開放Ｆ値が変化した場合（Ｆ１．８、Ｆ２．０、Ｆ２．８、Ｆ４．０）の補正値Ｋｇａｉｎの変化を示している。このように、開放Ｆ値の変化により、補正値Ｋｇａｉｎの変化の仕方も変わる。図１１に示されるように、開放Ｆ値が大きくなるに従って、変換係数Ｋの変化が急峻になる。このように、開放Ｆ値ごとに式（２）（式（２）の係数データ）を保持することにより、より高精度に変換係数Ｋを算出することが可能となる。
【００７６】
図１２は、像高ごとのケラレ形状の変化を示す概略図である。図１２に示されるように、像高に応じてレンズの前枠または後枠のケラれる方向が変わるため、楕円の向き（ケラレ形状）が変わる。このため、式（２）（式（２）の係数データ）を像高ごとに保持することが好ましい。本実施形態では、例えば図１３に示されるように撮像素子の像高内を３×３のブロックに分割する。このとき、ケラレの影響がない中央付近の像高を除く８つのブロック（１）〜（８）は、図１２に示される楕円のケラレ形状（１）〜（８）にそれぞれ相当する。各像高（各楕円形状）に応じて式（２）の係数（係数データ）を保持することにより、変換係数をより高精度に補正することができる。
【００７７】
このように本実施形態において、制御装置（ＣＰＵ１２１）は、取得手段１２１ａおよび算出手段１２１ｂを有する。取得手段１２１ａは、撮像光学系の互いに異なる瞳領域（瞳部分領域）を通過する光束に対応する第１信号および第２信号を取得する。算出手段は、第１信号と第２信号とに基づいて像ずれ量ｐを算出し、像ずれ量ｐと変換係数Ｋｅｆｆとを用いてデフォーカス量Ｄｅｆを算出する。また算出手段は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに基づいて変換係数を変更する。
【００７８】
好ましくは、ケラレに関する情報は、撮像光学系の光量落ち情報（ケラレの位置、大きさ、および、形状に関する情報）である。より好ましくは、光量落ち情報は像高に応じて変化する。また好ましくは、絞り枠の位置に関する情報は、撮像光学系の射出瞳距離Ｄｌに応じた絞り枠の投影位置（瞳面上の位置）である。より好ましくは、絞り枠の投影位置は、射出瞳距離と撮像素子の設定瞳距離とに応じて決定される。また好ましくは、算出手段は、所定の変換係数Ｋと補正値Ｋｇａｉｎとに基づいて変換係数Ｋｅｆｆを算出する。補正値は、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに応じて変化する。
【００７９】
好ましくは、制御装置は、補正値の算出に用いられる係数データを記憶する記憶手段１２１ｄを有する。このとき算出手段は、係数データと、ケラレに関する情報と、絞り枠の位置に関する情報とに応じて、補正値を算出する。より好ましくは、記憶手段は、撮像光学系の絞り値（開放Ｆ値）ごとに係数データを記憶している。このとき算出手段は、絞り値に応じて異なる係数データを選択し、選択した係数データを用いて補正値を算出する。また好ましくは、記憶手段は、像高ごとに係数データを記憶している。このとき算出手段は、像高に応じて異なる係数データを選択し、選択した係数データを用いて補正値を算出する。
【００８０】
好ましくは、制御装置は、補正値、補正値の算出に用いられる係数データ、ケラレに関する情報、および、絞り枠の位置に関する情報の関係を示すテーブルを記憶する記憶手段１２１ｄを有する。このとき算出手段は、テーブルから、ケラレに関する情報と絞り枠の位置に関する情報とに応じて補正値を選択する。より好ましくは、テーブルは、補正値と撮像光学系の絞り値および像高の少なくとも一方との関係を示す。このとき算出手段は、テーブルから、撮像光学系の絞り値および像高の少なくとも一方に応じて、補正値を選択する。
【００８１】
本実施形態によれば、交換レンズごとの光量落ち情報、および絞り枠の投影位置、開放Ｆ値、像高情報を用いることにより、変換係数Ｋを良好に補正することができる。このため、高精度にデフォーカス量を検出すること（高精度な検出デフォーカス量を取得すること）が可能となる。
【００８２】
上記に示した各処理は、上述のように各処理の機能を実現する為のプログラムを不図示のメモリから読み出してＣＰＵ１２１などが実行することによりその機能を実現させるものである。ただし、本発明は上述した構成に限定されるものではなく、上記に示した各処理の全部または一部の機能を専用のハードウエアにより実現してもよい。また、上述したメモリは、コンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されてもよい。例えば、光磁気ディスク装置、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリや、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ以外の揮発性のメモリ、あるいはこれらの組合せにより構成された記録媒体である。
【００８３】
また、上記に示した各処理の機能を実現する為のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウエアを含む。具体的には、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた場合も含む。この場合、書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００８４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置である。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発メモリ（ＲＡＭ）も含む。このように、一定時間プログラムを保持しているものも「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」に含むものとする。
【００８５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
【００８６】
本実施形態によれば、種々の交換レンズに関して、高速かつ高精度の焦点検出が可能な制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【００８７】
以上、本発明の好ましい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、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００８８】
本実施形態は、例えば、位相差検出方式の焦点検出（位相差ＡＦ）とコントラスト検出方式の焦点検出（コントラストＡＦ）とを組み合わせたハイブリッドＡＦを行う撮像装置にも適用可能である。このような撮像装置は、状況に応じて、位相差ＡＦまたはコントラストＡＦを選択的に使用し、または、これらを組み合わせて使用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１２１    ＣＰＵ（制御装置）
１２１ａ  取得手段
１２１ｂ  算出手段
【図１】
2017219782.tif 000005
【図２】
2017219782.tif 000006
【図３】
2017219782.tif 000007
【図４】
2017219782.tif 000008
【図５】
2017219782.tif 000009
【図６】
2017219782.tif 000010
【図７】
2017219782.tif 000011
【図８】
2017219782.tif 000012
【図９】
2017219782.tif 000013
【図１０】
2017219782.tif 000014
【図１１】
2017219782.tif 000015
【図１２】
2017219782.tif 000016
【図１３】
2017219782.tif 000017
【図１４】
2017219782.tif 000018