JP2014137468A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相差検出の精度を向上させる。
【解決手段】撮像素子は、一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが前記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている。検出部は、位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、複数の位相差ライン間における出力値の比較結果に基づいて検出する。合焦判定部は、位相差検出領域における複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして検出部による検出結果に基づいて決定する。
【選択図】図３

Description

本技術は、撮像装置に関し、特に、位相差検出を行う撮像装置およびその撮像方法に関する。

近年、人物等の被写体を撮像して撮像画像を生成し、この生成された撮像画像を記録するデジタルスチルカメラ等の撮像装置が普及している。また、この撮像装置として、ユーザーの撮影操作を簡便にするため、撮像時のフォーカス（ピント、焦点）調整を自動的に行うオートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能を備える撮像装置が広く普及している。

このような撮像装置として、例えば、フォーカス位置をずらしながら複数の画像を撮像し、最もコントラストが高いフォーカス位置を合焦位置とするコントラスト検出方式によりオートフォーカスを行う撮像装置が提案されている。また、撮像レンズを通過した光を瞳分割して１対の像を形成し、その形成された像の間隔を計測（位相差を検出）することによって撮像レンズの位置を決定する位相差検出方式によりオートフォーカスを行う撮像装置も提案されている。

さらに、コントラスト検出方式と位相差検出方式との両方の機能を備える撮像装置も提案されている。このような撮像装置として、例えば、撮像レンズを通過した光を瞳分割する画素（位相差検出画素）と、撮像画像の生成用の画素（画像生成画素）との両方の画素を１つの撮像素子に設ける撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−２０４９８７号公報

上述の従来技術では、位相差検出画素と画像生成画素の両方の画素を１つの撮像素子に設けるため、１つの撮像素子だけで、位相差検出と画像生成とを両方とも行うことができる。

なお、このような撮像素子において位相差検出画素に欠陥画素がある場合には、例えば、画像生成画素における欠陥画素の画素値の補正と同様に補正される。すなわち、その欠陥画素に近接する位相差検出画素（欠陥画素と同方向の瞳分割された光を受光する位相差検出画素）の画素値の平均値から欠陥画素の画素値が補正される。

しかしながら、高周波の画像におけるエッジの位置に欠陥画素がある場合や、欠陥画素が密集している領域がある場合も想定される。この場合には、高周波成分や欠陥画素による影響により適切に補正を行うことができないことが想定される。また、使用時に付着したゴミにより異常な値を生成する画素となった場合には、この異常な値が位相差検出に用いられ、位相差検出の精度が低下することが想定される。

そこで、欠陥やゴミなどにより異常な値を生成する位相差検出画素がある位置において位相差検出を行っても精度の高い位相差検出を行うことが重要である。

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、位相差検出の精度を向上させることを目的とする。

本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが上記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている撮像素子と、上記位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、上記複数の位相差ライン間における上記出力値の比較結果に基づいて検出する検出部と、上記位相差検出領域における上記複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして上記検出部による検出結果に基づいて決定する位相差ライン決定部とを具備する撮像装置および撮像方法である。これにより、位相差検出対象領域における複数の位相差ライン間における出力値の比較結果に基づいて位相差検出画素が出力した異常値が検出され、この検出結果に基づいて位相差検出に使用する複数の位相差ラインが決定されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記位相差ライン決定部は、上記異常値を出力した上記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインを上記複数の位相差ラインから除外することにより上記使用ラインを決定するようにしてもよい。これにより、異常値ラインが位相差検出に使用する複数の位相差ラインから除外されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記検出部は、上記位相差ラインに含まれる上記位相差検出画素の出力値を用いて演算を行うことによりライン総和値を上記位相差ラインごと算出し、上記ライン総和値同士の比較結果に基づいて上記異常値ラインを検出するようにしてもよい。これにより、ライン総和値を用いて異常値ラインが検出されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記検出部は、上記ライン総和値と所定の閾値との比較結果に基づいて上記異常値ラインを検出して複数の上記異常値ラインを検出した場合には新たな領域を設定して当該新たな領域において上記ライン総和値同士の比較結果に基づいて上記異常値ラインを検出してもよい。これにより、複数の上記異常値ラインが検出された場合には新たな領域が設定されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記検出部は、上記位相差ラインを複数含む位相差検出対象領域において相関算出を行うために設定される基準領域および参照領域ごとに上記ライン総和値を算出し、上記基準領域および参照領域ごとに上記異常値ラインを検出するようにしてもよい。これにより、基準領域および参照領域ごと異常値ラインが検出されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記検出部は、上記一対の位相差検出画素のうちの一方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて上記基準領域における上記異常値ラインを検出し、上記一対の位相差検出画素のうちの他方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて上記参照領域における上記異常値ラインを検出するようにしてもよい。これにより、基準領域における異常値ラインは一対の位相差検出画素のうちの一方（基準側）の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて検出され、参照領域における異常値ラインは一対の位相差検出画素のうちの他方（参照側）の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて検出されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記位相差ライン決定部は、上記異常値を出力した上記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインの近傍に配置されている上記位相差ラインの出力値である代替候補値を当該異常値ラインの出力値の代わりに用いて上記位相差検出が可能か否かを判定し、上記位相差検出が可能であると判定された場合には、上記検出部による検出結果に基づいて上記異常値ラインを含む上記複数の位相差ラインを上記使用ラインとして決定するようにしてもよい。これにより、異常値ラインにおける位相差検出画素の出力値の代わりに異常値ラインの近傍に配置されている位相差ラインの出力値を用いて位相差検出が行われるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、上記位相差ラインは、１つの上記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように上記位相差検出画素が配置されるとともに、上記直交方向において隣接する上記位相差ラインが対応する上記射出瞳とは異なる上記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、上記合焦判定部は、上記直交方向において上記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインのうち、対応する射出瞳が上記異常値ラインに対応する射出瞳に近い上記位相差ラインの出力値を上記代替候補値とするようにしてもよい。これにより、異常値ラインに隣接する位相差ラインのうち、異常値ラインの対応する射出瞳に近い位相差ラインの出力値を異常値ラインにおける位相差検出画素の出力値の代わりに用いて位相差検出が行われるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、上記位相差ラインは、１つの上記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように上記位相差検出画素が配置されるとともに、上記直交方向において隣接する上記位相差ラインが対応する上記射出瞳とは異なる上記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、上記位相差ライン決定部は、上記直交方向において上記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインの出力値を演算して上記代替候補値を算出するようにしてもよい。これにより、異常値ラインに隣接する位相差ラインの出力値を演算して算出された代替候補値を異常値ラインにおける位相差検出画素の出力値の代わりに用いて位相差検出が行われるという作用をもたらす。

本技術によれば、位相差検出の精度を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の内部構成の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態の撮像システム１０における撮像装置の断面構成例を模式的に示す断面図である。なお、同図では、撮像システム１０は、一眼カメラであることを想定して説明する。 本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における撮像素子３００に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態における撮像素子３００において設定されるフォーカスエリアを模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態の異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出の一例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態の異常値ライン検出部２６２により検出された異常値ラインと、デフォーカス量算出部２６３により行われる相関算出との関係を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施の形態の異常値ライン検出部２６２により検出された異常値ラインと、デフォーカス量算出部２６３により行われる相関算出との関係を説明するための模式図である。 本技術の第１の実施の形態における撮像装置１００の撮像処理手順の一例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における合焦処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における相関算出処理（ステップＳ９５０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態における撮像素子（撮像素子３００）に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態において、３つの位置の射出瞳にそれぞれ対応する位相差検出画素が行う瞳分割を模式的に示す図である。 本技術の第２の実施の形態の撮像素子３００に対する異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出の一例を模式的に示す図である。 本技術の第２の実施の形態において、他の位置の射出瞳に対応する位相差ラインを代替使用する際に異常値ライン検出部２６２により行われる代替使用の可否の判定の一例を模式的に示す図である。 本技術の第２の実施の形態における撮像装置（撮像装置１００）の撮像処理手順の一例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における位相差検出瞳パターン決定処理（ステップＳ９６０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９８０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における代替ライン設定処理（ステップＳ９９０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における相関算出処理（ステップＳ１０１０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第３の実施の形態の撮像処理手順における代替ライン設定処理（ステップＳ１０３０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第４の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順例を示すフローチャートである。 本技術の第４の実施の形態の撮像処理手順における複数ライン異常検出処理（ステップＳ１２００）の処理手順例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態の異常検出領域の一例を示す図である。 本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、列方向（上下方向）に瞳分割を行う位相差検出画素が列単位に配置されている撮像素子の画素配置の一例が示されている。 本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、行方向（左右方向）に瞳分割を行う位相差検出画素がそれぞれ別の行に配置されている例が示されている。 本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、列方向（上下方向）に瞳分割を行う位相差検出画素がそれぞれ別の行に配置されている例が示されている。

以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（撮像制御：異常値ラインを除外して相関算出する例）
２．第２の実施の形態（撮像制御：異常値ラインの出力値を、隣接するラインの一方の出力値で代替して相関算出する例）
３．第３の実施の形態（撮像制御：異常値ラインの出力値を、隣接するラインの出力値の平均値で代替して相関算出する例）
４．第４の実施の形態（撮像制御：異常検出領域を変更する例）
５．変形例

＜１．第１の実施の形態＞
［撮像システムの内部構成例］
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の内部構成の一例を示す模式図である。

この撮像システム１０は、被写体を撮像して画像データ（撮像画像）を生成し、生成された画像データを画像コンテンツ（静止画コンテンツまたは動画コンテンツ）として記録するものであり、撮像装置１００および交換レンズ１７０を備える。なお、以下では、画像コンテンツ（画像ファイル）として静止画コンテンツ（静止画ファイル）を記録する例を主に示す。

なお、この本発明の第１の実施の形態では、撮像システム１０は、レンズが交換可能であって、画像を撮像することができる一眼カメラを想定する。なお、図１では、説明の便宜上、画像を撮像する際にはあまり使用しない内部構成（例えば、フラッシュに関する構成）については省略する。

また、図１では、説明の便宜上、レンズの駆動に関してはフォーカスレンズの駆動に関する構成のみを示し、ズームレンズの駆動に関する構成については省略する。

撮像システム１０は、撮像装置１００および交換レンズ１７０を備える。

撮像装置１００は、被写体を撮像して画像データ（デジタルデータ）を生成し、この生成した画像データを画像コンテンツ（静止画コンテンツまたは動画コンテンツ）として記録するものである。なお、以下では、画像コンテンツ（画像ファイル）として静止画コンテンツ（静止画ファイル）を記録する例を主に示す。この撮像装置１００は、シャッターユニット１１２と、撮像素子１１３と、ＡＦＥ（Analog Front End）１１４と、画像処理回路１１５と、位相差演算回路１５１とを備える。また、撮像装置１００は、画像メモリ１１９と、電池１２１と、電源回路１２２、通信用Ｉ／Ｆ（InterFace）１２３と、カードＩ／Ｆ１２４と、メモリカード１２５とを備える。さらに、撮像装置１００は、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１２６と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１２７と、操作部１２８と、シャッタ駆動制御部１３１とを備える。また、撮像装置１００は、シャッタ駆動モータ（Ｍ１）１３２と、絞り駆動制御部１３３と、フォーカス駆動制御部１３４と、メイン制御部１３６と、接続端子１６１乃至１６３とを備える。

シャッターユニット１１２は、上下方向に移動する幕体により、撮像素子１１３に入射する被写体からの入射光の光路の開口および遮断を行うものであり、シャッタ駆動モータ（Ｍ１）１３２により駆動される。また、シャッターユニット１１２は、光路が開口している場合には、被写体からの入射光を撮像素子１１３に供給する。

撮像素子１１３は、被写体からの入射光を電気信号に光電変換するものであり、被写体からの入射光を受光して、アナログの電気信号を生成する。また、撮像素子１１３は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなどにより実現される。撮像素子１１３には、受光した被写体光に基づいて撮像画像を生成するための信号を生成する画素（画像生成画素）と、位相差検出を行うための信号を生成する画素（位相差検出画素）とが配置される。ここで、位相差検出とは、撮像レンズを通過した光を瞳分割して１対の像を形成し、その形成された像の間隔（像の間のズレ量）を計測（位相差を検出）することによって合焦の度合いを検出する焦点検出の方法である。すなわち、位相差検出画素は、瞳分割された一対の被写体光のうちのどちらかを受光する２つの位相差検出画素がペアにされて配置される。

また、撮像素子１１３には、画像生成画素として、赤色（Ｒ）の光を透過するカラーフィルタにより赤色の光を受光する画素（Ｒ画素）と、緑色（Ｇ）の光を透過するカラーフィルタにより緑色の光を受光する画素（Ｇ画素）とが配置される。また、撮像素子１１３には、Ｒ画素およびＧ画素の他に、画像生成画素として、青色（Ｂ）の光を透過するカラーフィルタにより青色の光を受光する画素（Ｂ画素）が配置される。なお、撮像素子１１３については、図４を参照して説明する。撮像素子１１３は、その光電変換により生成した電気信号（アナログの画像信号）を、ＡＦＥ１１４に供給する。

ＡＦＥ１１４は、撮像素子１１３から供給されるアナログの画像信号に所定の信号処理を施すものであり、例えば、アナログの画像信号にノイズの除去および信号の増幅などの信号処理を行う。そして、ＡＦＥ１１４は、信号処理を施した画像信号をデジタル信号に変換して、デジタルの画像信号を生成する。また、ＡＦＥ１１４は、メイン制御部１３６から供給される基準クロックに基づいて、撮像素子１１３の撮像動作に関するタイミングパルスを生成し、その生成したタイミングパルスを撮像素子１１３に供給する。また、ＡＦＥ１１４は、その生成したタイミングパルスに乗せて、メイン制御部１３６が設定した撮像素子１１３の露光動作の開始及び終了の通知や、撮像素子１１３の各画素の出力選択の通知などの撮像素子１１３の動作に関する信号を供給する。このＡＦＥ１１４は、生成したデジタルの画像信号（画素値）を画像処理回路１１５および位相差演算回路１５１に供給する。

画像処理回路１１５は、ＡＦＥ１１４から供給された画像信号に所定の信号処理を施して画像信号を補正するものである。この画像処理回路１１５は、例えば、黒レベル補正、欠陥補正、シェーディング補正、混色補正、デモザイク処理、ホワイトバランス補正、γ補正等を行う。画像処理回路１１５は、撮像した画像の表示や記録に必要な処理（例えば、上記の全ての補正）を施した信号を、画像メモリ１１９に供給する。

また、画像処理回路１１５は、撮像した画像のメモリカード１２５への記録処理や、記録された画像の再生処理などの際には、画像の符号化処理および複合化処理を行う。例えば、時系列で連続して撮像した画像（フレーム）を動画として保存する場合には、フレーム間の差異から動きベクトルを検出し、この検出した動きベクトルを用いたフレーム間予測による符号化処理を行う。

位相差演算回路１５１は、ＡＦＥ１１４から供給される位相差検出画素により生成された画像信号に基づいて、位相差検出方式でフォーカスのズレを検出するものである。ここで、位相差検出方式とは、撮像レンズを通過した光を瞳分割して１対の像を形成し、その形成された像の間隔（像の間のズレ量）を計測（位相差を検出）することによって合焦の度合いを検出する焦点検出方法である。この位相差演算回路１５１は、オートフォーカス（ＡＦ）するために、合焦対象物に対するフォーカスのズレを検出するための演算を行い、検出したフォーカスに関する情報をメイン制御部１３６に供給する。

画像メモリ１１９は、画像処理回路１１５から供給される画像信号を一時的に保持するものである。また、この画像メモリ１１９は、メイン制御部１３６からの制御信号に従って、画像信号に所定の処理を行うための作業領域として用いられる。なお、この画像メモリ１１９は、メモリカード１２５から読み出した画像信号を一時的に保持する。

電池１２１は、撮像システム１０が動作するための電力を供給するものであり、例えば、ニッケル水素充電池等の二次電池により構成される。また、電池１２１は、電力を電源回路１２２に供給する。

電源回路１２２は、電池１２１から供給された電力を撮像システム１０における各部が動作するための電圧に変換するものである。例えば、この電源回路１２２は、メイン制御部１３６が５Ｖの電圧で動作する場合には、５Ｖの電圧を生成して、その生成した電圧をメイン制御部１３６に供給する。また、電源回路１２２は、生成した電圧を撮像システム１０における各部に供給する。なお、図１では、電源回路１２２から各部への電源供給線の一部を省略して示す。

通信用Ｉ／Ｆ１２３は、外部機器とメイン制御部１３６との間のデータ転送を可能とするためのインターフェイスである。

カードＩ／Ｆ１２４は、メモリカード１２５とメイン制御部１３６との間のデータ転送を可能とするためのインターフェイスである。

メモリカード１２５は、画像信号を保持するための記憶媒体であり、カードＩ／Ｆ１２４を介して供給されたデータを保持する。

ＶＲＡＭ１２６は、ＬＣＤ１２７に表示する画像を一時的に保持するバッファメモリであり、その保持した画像をＬＣＤ１２７に供給する。

ＬＣＤ１２７は、メイン制御部１３６の制御に基づいて、画像を表示するものであり、例えば、このＬＣＤ１２７は、カラー液晶パネルにより構成される。このＬＣＤ１２７は、撮像された画像、記録済みの画像およびモードの設定画面などを表示する。

操作部１２８は、ユーザの操作を受け付けるものであり、例えば、シャッターボタン（図示せず）が押下された場合には、その押下を知らせる信号をメイン制御部１３６に供給する。また、操作部１２８は、ユーザの操作に関する信号をメイン制御部１３６に供給する。

シャッタ駆動制御部１３１は、メイン制御部１３６から供給されるシャッタの制御信号に基づいて、シャッタ駆動モータ（Ｍ１）１３２を駆動するための駆動信号を生成するものであり、その生成した駆動信号をシャッタ駆動モータ（Ｍ１）１３２に供給する。

シャッタ駆動モータ（Ｍ１）１３２は、シャッタ駆動制御部１３１から供給される駆動信号に基づいて、シャッターユニット１１２を駆動するモータである。

絞り駆動制御部１３３は、メイン制御部１３６から供給される絞りに関する情報に基づいて、絞りの駆動を制御する信号（絞り駆動制御信号）を生成するものであり、その生成した絞り駆動信号を、接続端子１６１を介して交換レンズ１７０に供給する。

メイン制御部１３６は、撮像装置１００の各部の動作を制御するものであり、例えば、制御プログラムを記憶するＲＯＭを備えるマクロコンピュータにより構成される。

フォーカス駆動制御部１３４は、メイン制御部１３６から供給されるフォーカスに関する情報に基づいて、レンズの駆動量を示す駆動量信号を生成するものである。このフォーカス駆動制御部１３４は、その生成した駆動量信号を、接続端子１６３を介して交換レンズ１７０に供給する。

交換レンズ１７０は、複数のレンズを備えており、撮像装置１００が撮像する像の光を集光し、その集光した光を撮像面に結像させるものである。この交換レンズ１７０は、絞り駆動機構１８１と、絞り駆動モータ（Ｍ３）１８２と、レンズ位置検出部１８３と、レンズ駆動機構１８４と、レンズ駆動モータ（Ｍ４）１８５と、鏡胴１９０とを備える。また、鏡胴１９０は、絞り１９１およびレンズ群１９４を備える。なお、レンズ群１９４には、説明の便宜上、ズームレンズ１９２およびフォーカスレンズ１９３のみが示されている。

絞り駆動機構１８１は、接続端子１６１を介して供給される絞り駆動制御信号に基づいて、絞り駆動モータ（Ｍ３）１８２を駆動するための駆動信号を生成するものである。この絞り駆動機構１８１は、その生成した駆動信号を、絞り駆動モータ（Ｍ３）１８２に供給する。

絞り駆動モータ（Ｍ３）１８２は、絞り駆動機構１８１から供給される駆動信号に基づいて、絞り１９１を駆動するモータである。この絞り駆動モータ（Ｍ３）１８２は、絞り１９１を駆動することにより、絞り１９１の絞り径を変更する。

レンズ位置検出部１８３は、レンズ群１９４のズームレンズ１９２およびフォーカスレンズ１９３の位置を検出するものである。このレンズ位置検出部１８３は、その検出した位置に関する情報（レンズ位置情報）を、接続端子１６２を介して撮像装置１００に供給する。

レンズ駆動機構１８４は、接続端子１６３を介して供給される駆動量信号とに基づいて、レンズ駆動モータ（Ｍ４）１８５を駆動するための駆動信号を生成するものである。このレンズ駆動機構１８４は、その生成した駆動信号を、レンズ駆動モータ（Ｍ４）１８５に供給する。

レンズ駆動モータ（Ｍ４）１８５は、レンズ駆動機構１８４から供給される駆動信号に基づいて、フォーカスレンズ１９３を駆動するモータである。このレンズ駆動モータ（Ｍ４）１８５は、フォーカスレンズ１９３を駆動することにより、フォーカスを調整する。

鏡胴１９０は、交換レンズ１７０においてレンズ群１９４を構成するレンズが備え付けられている部位である。

絞り１９１は、撮像装置１００に入射する被写体からの入射光の光量を調整するための遮蔽物である。

ズームレンズ１９２は、鏡胴１９０の中を光軸方向に移動することにより焦点距離を変動させて、撮像画像に含まれる被写体の倍率を調整するものである。

フォーカスレンズ１９３は、鏡胴１９０の中を光軸方向に移動することによりフォーカスを調整するものである。

次に、撮像システム１０の機能構成について、図２を参照して説明する。

［撮像装置の断面構成例］
図２は、本発明の第１の実施の形態の撮像システム１０における撮像装置の断面構成例を模式的に示す断面図である。なお、同図では、撮像システム１０は、一眼カメラであることを想定して説明する。

図２には、撮像システム１０の断面図として、ボディ１０１と、交換レンズ１７１とが示されている。交換レンズ１７１は、撮像システム１０における着脱可能なレンズユニットであり、図１において示した交換レンズ１７０に対応する。ボディ１０１は、撮像装置１００における撮像処理を行う本体であり、図１において示した撮像装置１００に対応する。ボディ１０１には、シャッターボタン１２９と、ＬＣＤ１２７と、撮像素子１１３とが示されている。

また、図２には、交換レンズ１７０に備えられているレンズにおける光軸（光軸Ｌ１２）と、被写体光が通過する範囲を示す２つの線（線Ｌ１１およびＬ１３）とが示されている。なお、線Ｌ１１およびＬ１３に挟まれた範囲は、撮像素子１１３に入射する光が通過する範囲を示している。

図２に示すように、撮像システム１０において、入射する被写体光は全て撮像素子１１３に入射される。すなわち、撮像システム１０において位相差検出を行う場合には、撮像素子１１３が生成した信号を用いて行われる。また、ライブビュー画像の生成および静止画像の生成も、撮像素子１１３が生成した信号を用いて行われる。

［撮像装置の機能構成例］
図３は、本発明の第１の実施の形態における撮像システム１０の機能構成の一例を示すブロック図である。

撮像システム１０は、レンズ部２１０と、操作受付部２２０と、制御部２３０と、撮像素子３００と、信号処理部２４０と、位相差検出部２６０と、レンズ駆動部２７０と、画像生成部２８０と、表示部２８１と、記憶部２８２とを備える。

レンズ部２１０は、被写体からの光（被写体光）を集光するためのものである。このレンズ部２１０は、ズームレンズ２１１と、絞り２１２と、フォーカスレンズ２１３とを備える。

ズームレンズ２１１は、レンズ駆動部２７０の駆動により光軸方向に移動することにより焦点距離を変動させて、撮像画像に含まれる被写体の倍率を調整するものであり、図１において示したズームレンズ１９２に対応する。

絞り２１２は、レンズ駆動部２７０の駆動により開口の度合いを変化させて、撮像素子３００に入射する被写体光の光量を調整するための遮蔽物であり、図１において示した絞り１９１に対応する。

フォーカスレンズ２１３は、レンズ駆動部２７０の駆動により光軸方向に移動することによりフォーカスを調整するものであり、図１において示したフォーカスレンズ１９３に対応する。

操作受付部２２０は、ユーザからの操作を受け付けるものである。この操作受付部２２０は、例えば、シャッターボタン（図示せず）が押下された場合には、その押下に関する信号を、操作信号として制御部２３０に供給する。なお、操作受付部２２０は、図１において示した操作部１２８に対応する。

制御部２３０は、撮像システム１０における各動作を制御するものである。なお、図３では、主要な信号線のみを示し、他は省略する。例えば、この制御部２３０は、シャッターボタンが押下されて、静止画像の記録を開始するための操作信号を受け付けた場合には、静止画像の記録実行に関する信号を、信号処理部２４０および画像生成部２８０に供給する。なお、制御部２３０は、図１において示したメイン制御部１３６に対応する。

撮像素子３００は、受光した被写体光を電気信号に光電変換するイメージセンサである。撮像素子３００は、光電変換により発生した電気信号（画像信号）を信号処理部２４０に供給する。なお、撮像素子３００は、図１において示した撮像素子１１３に対応し、図４を参照して説明するため、ここでの詳細な説明を省略する。なお、本技術の第１の実施の形態における画素の配置については、図４において説明するため、ここでの詳細な説明を省略する。撮像素子３００では、一対の位相差検出画素が、１行にライン状に配置される。

信号処理部２４０は、撮像素子３００から供給された電気信号に所定の信号処理を施して画像信号を補正するものである。この信号処理部２４０は、例えば、撮像素子３００から供給された電気信号をデジタルの電気信号（画素値）に変換した後に、黒レベル補正、欠陥補正、シェーディング補正、混色補正等を行う。なお、欠陥補正では、撮像素子３００に配置されている画像生成画素のうちの正常に機能しない画素（欠陥画素）の画素値を、欠陥画素の周囲の画素における画素値から推定して補正する。

また、信号処理部２４０が行う欠陥補正では、画像生成画素のうちの欠陥画素は補正するが、位相差検出画素のうちの欠陥画素については補正を行わないものとする。信号処理部２４０は、これらの補正処理を施した画素値のうち、位相差検出による合焦判定が行われる領域（フォーカスエリア）に配置されている位相差検出画素により生成された画素値（位相差検出画素出力値）を、位相差検出部２６０に供給する。また、信号処理部２４０は、これらの補正処理を施した画素値のうち画像生成画素により生成された画素値（画像生成画素画素値）を、画像生成部２８０に供給する。なお、信号処理部２４０は、図１において示したＡＦＥ１１４および画像処理回路１１５に対応する。

画像生成部２８０は、信号処理部２４０から供給された画像生成画素により生成された画像信号に所定の信号処理を施して、表示部２８１に表示させる画像データまたは記憶部２８２に記憶させる画像データを生成するものである。この画像生成部２８０は、例えば、画像信号にホワイトバランス補正、γ補正、デモザイク処理、画像圧縮処理等を行う。画像生成部２８０は、表示部２８１に表示させる画像データを表示部２８１に供給し、表示部２８１に表示させる。また、画像生成部２８０は、記憶部２８２に記憶させる画像データを記憶部２８２に供給し、記憶部２８２に記憶させる。なお、画像生成部２８０は、図１において示した画像処理回路１１５に対応する。

表示部２８１は、画像生成部２８０から供給された画像データに基づいて、画像を表示するものであり、図１において示したＬＣＤ１２７に対応する。

記憶部２８２は、画像生成部２８０から供給された画像データを画像コンテンツ（画像ファイル）として記録するものである。例えば、この記憶部２８２として、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスクやメモリカード等の半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体（１または複数の記録媒体）を用いることができる。また、これらの記録媒体は、撮像システム１０に内蔵するようにしてもよく、撮像システム１０から着脱可能とするようにしてもよい。なお、記憶部２８２は、図１において示した記憶部２８２に対応する。

位相差検出部２６０は、信号処理部２４０から供給された位相差検出画素出力値に基づいて、フォーカスを合わせる対象の物体（合焦対象物）に対してフォーカスが合っているか否かを位相差検出により判定するものである。この位相差検出部２６０は、合焦対象物に対するフォーカスのズレ量（デフォーカス量）を算出し、その算出したデフォーカス量に基づいて、合焦するのに必要なフォーカスレンズ２１３の駆動量を算出する。そして、位相差検出部２６０は、フォーカスレンズ２１３の駆動量を示す情報を、レンズ駆動部２７０に供給する。

なお、図３では、位相差検出部２６０の機能構成として、領域設定部２６１と、異常値ライン検出部２６２と、デフォーカス量算出部２６３とが示されている。

領域設定部２６１は、合焦判定を行う領域（フォーカスエリア）において、一対の像の相関を算出するための各領域（基準領域、参照領域）を設定するものである。ここで、基準領域とは、フォーカスエリアにおける一部の領域が設定され、相関を算出する際に基準とされる出力値（画素値）を生成する画素が配置されている領域である。また、参照領域とは、基準領域と同じサイズであって、瞳分割方向の直交方向における位置は同じものの瞳分割方向における位置が基準領域と異なり、相関を算出する際に基準と比較される出力値を生成する画素が配置されている領域である。

ここで、瞳分割方向とは、瞳分割により分割された射出瞳の一対の領域が隣り合う方向である。本技術の第１の実施の形態においては射出瞳を左右に分割する一対の位相差検出画素が撮像素子に配置されるため、本技術の第１の実施の形態では、左右方向が瞳分割方向となる。なお、この領域設定部２６１により設定される基準領域および参照領域については、図７において詳細に説明するため、ここでの説明を省略する。

領域設定部２６１は、基準領域に配置されている一対の位相差検出画素のうちの基準とする方の画素の出力値（画素信号）を、信号処理部２４０から供給されたフォーカスエリアの位相差検出画素出力値から取り出し、デフォーカス量算出部２６３および異常値ライン検出部２６２に供給する。また、領域設定部２６１は、参照領域に配置されている一対の位相差検出画素のうちの参照とする方の画素の出力値をフォーカスエリアの位相差検出画素出力値から取り出し、デフォーカス量算出部２６３および異常値ライン検出部２６２に供給する。

異常値ライン検出部２６２は、位相差検出（像のズレ検出）の精度を悪くするような異常な値の画素の出力値（異常値）を位相差検出において使用しないように、この異常な出力値を検出するものである。なお、本技術の第１の実施の形態において、異常値ライン検出部２６２は、瞳分割方向と直交する方向（直交方向）の位置が同じ位相差検出画素（同一のラインに配置されている位相差検出画素）ごとに異常値の有無を検出するための値を算出し、この値を用いて異常値の有無を検出する。すなわち、異常値ライン検出部２６２は、ラインごとの値（ライン総和値）を用いて異常の有無を検出し、異常値を出力する位相差検出画素の有無をラインごとに識別する。なお、異常値を出力する位相差検出画素を含むラインを、本技術の実施の形態では、異常値ラインと称することとする。また、本技術の第１の実施の形態では、行方向が瞳分割方向であることを想定するため（図４参照）、行単位で異常値の有無を検出する。

異常値ライン検出部２６２は、異常の検出対象の領域（基準領域または参照領域）における検出対象側（基準側または参照側）の位相差検出画素の画素信号を、瞳分割方向に沿った同一のラインに配置される画素信号同士で加算した値（ライン総和値）を算出する。そして、異常値ライン検出部２６２は、検出対象の領域における複数のライン総和値同士を比較することにより、異常な値のライン総和値を検出する。なお、異常値のライン総和値の検出方法については図６を参照して説明するため、ここでの説明を省略する。異常値ライン検出部２６２は、検出結果（異常値ライン情報）を、デフォーカス量算出部２６３に供給する。なお、異常値ライン検出部２６２は、特許請求の範囲に記載の検出部の一例である。

デフォーカス量算出部２６３は、瞳分割により生成される一対の像の間隔を計測（位相差を検出）することによって、デフォーカス量を算出するものである。このデフォーカス量算出部２６３は、異常値ライン検出部２６２から供給された基準領域の異常値ライン情報および参照領域の異常値ライン情報に基づいて、異常値を含まないようにして基準領域と参照領域との間における相関を算出する。すなわち、デフォーカス量算出部２６３は、異常値ライン検出部２６２から供給された異常値ライン情報が示すラインの位相差検出画素の出力値を除いて相関の算出を行う。なお、相関の算出方法については、一般的な位相差検出方法であるため、説明を省略する（例えば、特開２０１０−９１９９１参照）。

デフォーカス量算出部２６３は、１つの基準領域に対して複数の参照領域を設定して相関をそれぞれ算出し、最も相関が高い参照領域を検出する。そして、デフォーカス量算出部２６３は、最も相関が高い参照領域と基準領域との間における位置の差（撮像面上における距離）に基づいて、デフォーカス量を算出する。そして、デフォーカス量算出部２６３は、算出したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ２１３の駆動量を算出し、この駆動量を示す情報をレンズ駆動部２７０に供給する。なお、デフォーカス量算出部２６３は、特許請求の範囲に記載の合焦判定部の一例である。

レンズ駆動部２７０は、フォーカスレンズ２１３を駆動させるものである。レンズ駆動部２７０は、位相差検出部２６０から供給されたフォーカスレンズの駆動量に基づいてフォーカスレンズ２１３を移動させ、フォーカスを合焦させる。なお、このレンズ駆動部２７０は、フォーカスが合っている場合（フォーカスレンズ２１３の駆動量が「０」）には、フォーカスレンズ２１３の現在の位置を維持させる。

次に、撮像素子３００における画素配置について、図４を参照して説明する。

［撮像素子における画素の配置例］
図４は、本発明の第１の実施の形態における撮像素子３００に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。

図４では、上下方向をＹ軸とし、左右方向をＸ軸とするＸＹ軸を想定して説明する。また、この撮像素子３００における信号の読み出し方向は、Ｘ軸方向（行単位で読み出される）であるものとする。

図４では、説明の便宜上、撮像素子３００に配置される各画素のうちの一部の画素の領域（画素領域３１０）を用いて画素の配置を説明する。なお、撮像素子３００における画素の配置は、画素領域３１０において示すような画素配置がＸ軸方向およびＹ軸方向に繰り返されるような配置である。

図４では、１つの画素を１つの正方形で示す。なお、図４において、画像生成画素については、備えられるカラーフィルタを表す符号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を内に示した正方形により示す。すなわち、Ｒ画素３１１は、赤色（Ｒ）の光を透過するカラーフィルタにより赤色の光を受光する画素（Ｒ画素）を示し、Ｇ画素３１２は、緑色（Ｇ）の光を透過するカラーフィルタにより緑色の光を受光する画素（Ｇ画素）を示し、Ｂ画素３１３は、青色（Ｂ）の光を透過するカラーフィルタにより青色の光を受光する画素（Ｂ画素）を示す。

また、位相差検出画素については、白色の矩形が付加された灰色の正方形により示す。なお、位相差検出画素における白色の矩形については、入射光が受光素子により受光される側（瞳分割を行うための遮光層に覆われていない側）を示す。

ここで、図４において示されている位相差検出画素（右開口位相差検出画素３１５、左開口位相差検出画素３１６）について説明する。

右開口位相差検出画素３１５は、右開口位相差検出画素３１５のマイクロレンズに入射する被写体光のうち射出瞳の右側を通過した被写体光を遮光するように遮光層が形成される位相差検出画素である。すなわち、この右開口位相差検出画素３１５は、射出瞳の左右（Ｘ軸方向の＋−側）に瞳分割された光のうちの右側（Ｘ軸方向の＋側）の光を遮光し、左側（Ｘ軸方向の−側）の瞳分割された光を受光する。

左開口位相差検出画素３１６は、左開口位相差検出画素３１６のマイクロレンズに入射する被写体光のうち射出瞳の左側を通過した被写体光を遮光するように遮光層が形成される位相差検出画素である。すなわち、この左開口位相差検出画素３１６は、射出瞳の左右（Ｘ軸方向の＋−側）に瞳分割された光のうちの左側（Ｘ軸方向の−側）の光を遮光し、右側（Ｘ軸方向の＋側）の瞳分割された光を受光する。また、左開口位相差検出画素３１６は、右開口位相差検出画素３１５と対に用いられることで、一対の像を形成する。

ここで、撮像素子３００における画素の配置について説明する。

画素領域３１０に示すように、撮像素子３００の画素配置は、画像生成画素のみが配置される行（ライン）と、位相差検出画素のみが配置される行（ライン）とから構成される。位相差検出画素のみの行（以降では、位相差ラインと称する）は、読み出し方向（行方向）に対して直行する方向（列方向）において所定間隔ごとに配置され（図４では４行ごと）、その他の行には画像生成画素のみの行が配置される。なお、位相差ラインでは、左開口位相差検出画素３１６と右開口位相差検出画素３１５とがＸ軸方向に交互に配置されている。また、画像生成画素のみの行では、カラーフィルタの配置がベイヤー配列となるように画像生成画素が配置される。

次に、撮像素子３００において設定されるフォーカスエリアについて、図５を参照して説明する。

［撮像素子におけるフォーカスエリアの例］
図５は、本発明の第１の実施の形態における撮像素子３００において設定されるフォーカスエリアを模式的に示す図である。

図５では、位相差ラインを示す破線（位相差ライン３２２）と、プリセットされているフォーカスエリアを示す鎖線の矩形（フォーカスエリア３２１）とが撮像素子３００に示されている。なお、位相差ライン３２２の本数およびフォーカスエリア３２１の数や位置関係は、説明のために簡略化して示す模式的なものである。

図５に示すように、位相差検出を行うフォーカスエリアの候補となるプリセットのフォーカスエリア３２１は撮像素子３００において複数設定されていて、合焦対象物を撮像する位置のフォーカスエリア３２１が位相差検出を行うフォーカスエリアとして選択される。なお、フォーカスエリア３２１には複数の位相差ライン３２２が配置されているため、複数の位相差ラインを用いて位相差検出を行うことにより、位相差検出の精度を向上させることができる。

次に、異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出について、図６を参照して説明する。

［行単位での異常検出の一例］
図６は、本発明の第１の実施の形態の異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出の一例を模式的に示す図である。

図６のａには、所定の画素領域を基準領域に設定した場合における異常検出が示され、図６のｂには、図６のａと同じ画素領域を参照領域に設定した場合における異常検出が示されている。なお、図６以降では、一対の位相差検出画素のうち、左開口位相差検出画素の出力値（画素値）を基準とし、右開口位相差検出画素の出力値を参照とすることを想定して説明する。

図６のａでは、位相差検出画素のみの行（位相差ライン）が４行ごとに配置されている１８行×８列の画素の領域（画素領域３３１）と、この画素領域３３１を基準領域とした場合の異常検出の結果を示す表（表３３２）とが示されている。この図６のａで示す画素領域には、５行の位相差ライン（位相差ラインｎ行目乃至ｎ＋４行）が配置されている。なお、画素領域３３１では、ｎ＋２行目の左開口位相差検出画素において出力値が常に低い欠陥（黒欠陥）の画素があることを想定し、この黒欠陥の位相差検出画素が黒色の矩形で示されている。

ここで、画素領域３３１が基準領域として設定された場合における異常値の検出について説明する。位相差を検出する際に画素領域３３１が基準領域として設定されると、領域設定部２６１は、この画素領域３３１における位相差検出画素の出力値のうち、基準とする側（左開口側）の位相差検出画素が出力した出力値を、基準領域の出力値として、異常値ライン検出部２６２およびデフォーカス量算出部２６３に供給する。

異常値ライン検出部２６２は、基準領域の出力値が供給されると、異常な値の出力値（異常値）の有無を検出する。異常値ライン検出部２６２は、まず、同じライン上（画素領域３３１では、同じ行上）に配置されている左開口位相差検出画素の出力値を足し合わせた値（ライン総和値）を、基準領域の全ての位相差ラインについて算出する。

画素領域３３１における全てのライン（画素領域３３１では行）のライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ）}乃至Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋４）}）を算出すると、異常値ライン検出部２６２は、この算出した複数のライン総和値に異常な値のライン総和値が含まれていないかチェック（異常値検出）を行う。

異常値ライン検出部２６２は、例えば、次の式１および式２を満たすライン総和値がある場合には、そのライン総和値を異常な値として決定する。

ここで、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}は、算出したライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ）}乃至Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋４）}）のうちの最も値が低い（ｍｉｎ）ライン総和値である。また、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｘ）}は、算出したライン総和値のうちの最も値が高い（ｍａｘ）ライン総和値である。また、ｍは、算出したライン総和値の総数（画素領域３３１では「５」）である。また、Ｃは、異常値の判定対象のライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}またはＶ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｘ）}）が異常値または正常値のどちらであるか判定を行うためのリミット（閾値）を設定するための定数である。定数Ｃは、ここでは、一例として、「２」が定数Ｃに設定されていることを想定して説明する。

ここで、上述の式１について説明する。上述の式１の左辺は、判定対象である最も値が低いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}を除いたライン総和値の平均値（ここでは、領域内平均値と称する）を示す。すなわち、定数Ｃが「２」である場合には、最も値が低いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}を２倍にした値が領域内平均値より小さい場合には、最も値が低いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}が異常値だと上述の式１により判定される。すなわち、上述の式１により、出力が著しく低い位相差検出画素（例えば、ゴミが付着したり、黒欠陥である画素）が配置されているラインを異常値ラインとして検出することができる。

続いて、上述の式２について説明する。上述の式２の左辺は、判定対象である最も値が高いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｘ）}を除いたライン総和値の平均値であり、上述の式１の左辺と同様に領域内平均値を示す。上述の式２において定数Ｃが「２」である場合には、最も値が高いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｎ）}を１／２にした値が領域内平均値より大きい場合には、ライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｘ）}が異常値だと上述の式１により判定される。すなわち、上述の式２により、出力が著しく高い位相差検出画素（例えば、白欠陥である画素）が配置されているラインを異常値ラインとして検出することができる。

ここで、上述の式１および式２により異常な値のライン総和値が検出可能な理由について説明する。位相差ラインのｎ行目からｎ＋４行は、瞳分割方向と直交する方向（列方向）に４画素置きに配置されているため、撮像素子における位置が比較的に近い。なお、配置されている行が異なるものの近く、また、配置されている列が同じ位相差検出画素同士では、出力値が比較的に近い値になる。すなわち、ライン単位（行単位）で出力値を加算した値（ライン総和値）についても、ライン同士の位置（列方向の位置）が近ければ略同じような値になる。このため、基準領域内の判定対象外のライン総和値の平均値（領域内平均値）と著しく異なるライン総和値を上述の式１および式２により検出することにより、異常値のライン総和値を検出することができる。

ここで、図６のａの画素領域３３１のライン総和値について、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ）}が「１００」であり、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋１）}が「１０２」であり、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋２）}が「２５」であり、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋３）}が「１００」であり、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋４）}が「１０３」であることを想定して上述の式１および式２の算出結果を説明する。

この値の想定において、上述の式１の最も値が低いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍｉｎ）}は、「２５」の値のＶ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋２）}である。そして、上述の式１の左辺（領域内平均値）は、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋２）}以外のライン総和値の平均値の「１０１．２５」となる。また、上述の式１の右辺は、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋２）}の値を２倍した「５０」となる。すなわち、上述の式１が成立するため、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋２）}が異常値だと判定され、位相差ラインｎ＋２行目が異常値ラインとして認定される。

また、この値の想定において、上述の式１の最も値が高いライン総和値Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｍａｘ）}は、「１０３」の値のＶ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋４）}である。上述の式２の左辺（領域内平均値）の値は「８１．７５」となり、上述の式２の右辺は、「５６．５」となる。すなわち、上述の式２が成立しないため、Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ（ｎ＋４）}は、正常な値だと判定され、位相差ラインｎ＋４行目は異常でないと認定される。

このように、上述の式１および式２を用いて異常検出を行うことにより、表３３２に示すように位相差ラインｎ＋２行目が異常値ラインとして検出される。なお、図６のａで示した異常値ラインの検出は、画素領域３３１を基準領域として設定し、基準側である左開口位相差検出画素の出力値を用いて異常値ラインを検出した場合の例である。画素領域３３１を参照領域として設定された場合には、参照とする側（右開口側）の位相差検出画素が出力した出力値に基づいて異常検出が行われるため、異常値ラインの検出結果は違うものになる。次に、図６のａの画素領域３３１を参照領域に設定した場合の異常値ラインの検出結果について、図６のｂを参照して説明する。

図６のｂでは、図６のａの画素領域３３１と、この画素領域３３１を参照領域とした場合の異常検出の結果を示す表（表３３２）とが示されている。

なお、異縦横検出の方法については、参照とする側（右開口側）の位相差検出画素が出力した出力値を用いて算出する以外は、図６のａと同様であるため、ここでの詳細な説明を省略する。

すなわち、位相差を検出する際に画素領域３３１が参照領域として設定されると、領域設定部２６１は、この画素領域３３１における参照とする側（右開口側）の位相差検出画素が出力した出力値を、参照領域の出力値として、異常値ライン検出部２６２およびデフォーカス量算出部２６３に供給する。そして、異常値ライン検出部２６２では、右開口位相差検出画素の出力値を足し合わせてライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｒ（ｎ）}乃至Ｖ_{ｌｔ＿Ｒ（ｎ＋４）}）を算出し、このライン総和値を用いて、異常を検出する。

なお、異常の検出方法は、図６のａで示した基準領域の例と同様である。すなわち、参照領域の異常は、左開口側（Ｌ）のライン総和値（Ｖ_ｌｔ＿Ｌ）で示されている上述の式１および式２を、右開口側（Ｒ）のライン総和値（Ｖ_ｌｔ＿Ｒ）で示した数式（式１および式２のＬをＲに代えるのみであるため表示を省略）により算出される。なお、画素領域３３１の右開口位相差検出画素には異常な値を出力する画素が含まれていないため、上述の式１および式２を成立させるライン総和値がない。このため、表３３３に示すように、異常値ラインはこの参照領域に無いことが検出される。

図６に示すように、異常値ライン検出部２６２では、ライン単位で出力値を総和した値（ライン総和値）を用いて、ライン単位で異常が領域（基準流域または参照領域）ごとに検出される。なお、ライン単位で異常を検出することにより、画素単位で比較して異常を検出するよりも異常値の判定に要する時間を短くすることができる。

異常値ライン検出部２６２による異常の検出結果（異常値ライン情報）は、デフォーカス量算出部２６３に供給される。そして、デフォーカス量算出部２６３では、異常なラインにおける位相差検出画素の出力値を使用しないようにして、基準領域の基準側と参照領域の参照側との間の相関算出が行われる。

次に、異常値ラインを除外する相関算出の一例について、図７および図８を参照して説明する。

［異常値ラインを除外する相関算出の一例］
図７および図８は、本発明の第１の実施の形態の異常値ライン検出部２６２により検出された異常値ラインと、デフォーカス量算出部２６３により行われる相関算出との関係を説明するための模式図である。

図７では、図８において異常値ラインを除外して行う相関算出を説明するために、合焦判定を行うフォーカスエリアの一部の領域（画素領域３４０）が示されている。なお、図７では、２つの基準領域（基準１および基準２）と、５つの参照領域（参照１乃至参照５）との瞳分割方向の範囲が各両矢印により示されている。

基準１、基準２、参照１乃至参照５に示すように、図７および図８では、８行×１８列の画素領域が基準領域または参照領域として指定される。すなわち、図７および図８では、５行の位相差ラインを用いて相関を算出し、この算出した相関を用いてデフォーカス量が算出される。

なお、図７および図８では、画素領域３４０に２つのゴミ（ゴミ３５１およびゴミ３５２）が付着していることを想定して説明する。図７および図８では、ゴミ３５１およびゴミ３５２により受光できなくなった画素（図７でゴミ３５１およびゴミ３５２により覆われた画素）が異常な値の出力信号を生成する。

ゴミ３５１は、基準１、参照１および参照２に含まれる列の位相差ラインｎ＋２行目付近の位置（位相差ラインｎ＋２行目の画素領域３４０の左端から４乃至７列目）に付着していることとする。また、ゴミ３５２は、参照５のみが設定される列の位相差ラインｎ＋１行目付近の位置（位相差ラインｎ＋１行目の画素領域３４０の左端から２２乃至２４行目）に付着していることとする。

図８では、各領域の異常検出の結果を示す表が図８のａに示され、基準１と各参照領域との間における相関算出において用いられる行を示す表が図８のｂに示され、基準２と各参照領域との間における相関算出において用いられる行を示す表が図８のｃに示されている。

図８のａに示すように、異常値ライン検出部２６２により各領域に対する異常検出が行われると、基準領域については、基準１ではｎ＋２行目が異常であることが検出され、基準２では異常なラインは無いことが検出される。また、参照領域については、参照１および参照２ではｎ＋２行目が異常であることが検出され、参照３および参照４では異常なラインは無いことが検出され、参照５ではｎ＋１行目が異常であることが検出される。

図８のａに示すような異常検出の結果（異常値ライン情報）が異常値ライン検出部２６２からデフォーカス量算出部２６３に供給されると、デフォーカス量算出部２６３では、異常と判定されたラインの位相差検出画素の出力値を除外して相関算出が行われる。すなわち、デフォーカス量算出部２６３では、ライン総和値が異常と判定されるほどの異常な出力値を出力する位相差検出画素を含むラインを相関算出に使用しないようにして相関算出が行われる。

次に、図８のａに示すように異常が検出された場合における相関算出を説明する。なお、図８では、説明の便宜上、２箇所の基準領域（基準１および基準２）と各参照領域との相関算出を想定して説明するが、まず、基準１と各参照領域との相関算出について説明する。

図８のｂで示す表では、基準１と各参照領域との間における相関算出において用いられる行が「○」で示され、用いられない行が「×」で示されている。

基準１ではｎ＋２行目のライン総和値が異常と判定されているため、各参照領域（参照１乃至参照５）との間における相関算出においては、ｎ＋２行目の位相差検出画素の出力値は使用されない。なお、参照５ではｎ＋１行目が異常と判定されているため、基準１と参照５との間における相関算出においては、ｎ＋１行目の位相差検出画素の出力値は使用されない。また、参照１および参照２でもｎ＋２行目のライン総和値が異常と判定されているが、基準１の異常値ラインの行（ｎ＋２行目）と同じであるため、相関算出において出力値を使用しない行の数は増加しない。

このように相関算出が行われると、図８のｂに示すように、基準１と参照１乃至参照４との間における相関算出では、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋３およびｎ＋４行目の位相差検出画素の出力値が使用される。また、基準１と参照５との間における相関算出では、ｎ、ｎ＋３およびｎ＋４行目の位相差検出画素の出力値が使用される。

次に、基準２と各参照領域との相関算出について図８のｃを参照して説明する。

図８のｃで示す表では、基準２と各参照領域との間における相関算出において用いられる行が「○」で示され、用いられない行が「×」で示されている。

基準２では全ての位相差ラインが正常と判定されているため、参照領域に異常なラインが無い場合には全ての位相差ラインを用いて相関算出が行われ、参照領域に異常なラインがある場合にはその異常なラインにおける位相差検出画素の出力値を除いて相関算出が行われる。

参照１および参照２はｎ＋２行目が異常と判定されているため、基準２との相関算出においては、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋３およびｎ＋４行目の位相差検出画素の出力値が使用される。また、参照３および参照４は異常なラインが無いため、基準２との相関算出においては、全ての位相差ライン（ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３およびｎ＋４行目）の位相差検出画素の出力値が使用される。なお、参照５はｎ＋１行目が異常と判定されているため、基準２との相関算出においては、ｎ、ｎ＋２、ｎ＋３およびｎ＋４行目の位相差検出画素の出力値が使用される。

このように、位相差検出部２６０では、異常な出力値の位相差検出画素を含む位相差ラインを検出し、この検出した位相差ラインを使用しないように相関算出が行われる。

なお、図６乃至図８では、基準領域では左開口位相差検出画素の出力値からライン総和値を算出し、参照領域では右開口位相差検出画素の出力値からライン総和値を算出する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、左開口位相差検出画素と右開口位相差検出画素との両方の出力値を加算してライン総和値を算出し、基準領域および参照領域の区別を異常値ラインの算出では無くしてもよい。また、単純に足し合わせた値をライン総和値とする例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、平均値を算出するようにしてもよい。

［撮像装置の動作例］
次に、本技術の第１の実施の形態における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。

図９は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置１００の撮像処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、撮像動作開始指示（例えば、撮像装置１００の動作モードを静止画を撮像するモードに設定する）があるか否かが制御部２３０により判定され（ステップＳ９０１）、撮像動作開始指示がないと判断された場合には、撮像動作開始指示があるまで待機する。

一方、撮像動作開始指示がありと制御部２３０により判定された場合には（ステップＳ９０１）、ライブビュー画像が表示部２８１に表示される（ステップＳ９０２）。続いて、シャッターボタンが半押しされたか否かが制御部２３０により判断される（ステップＳ９０３）。そして、シャッターボタンが半押しされていないと判断された場合には（ステップＳ９０３）、ステップＳ９０７へ進む。

なお、シャッターボタンが半押しされたと判断された場合には（ステップＳ９０３）、位相差検出による合焦判定の結果からフォーカシングを行う合焦処理が行われる（ステップＳ９１０）。なお、合焦処理（ステップＳ９１０）は、図１０を参照して説明するためここでの説明を省略する。

そして、シャッターボタンが全押しされたか否かが制御部２３０により判断され（ステップＳ９０５）、全押しされていない（半押しのまま）と判断された場合には、ステップＳ９０２に戻る。

一方、シャッターボタンが全押しされたと判断された場合には（ステップＳ９０５）、被写体を撮像して静止画として記録する処理（被写体撮像処理）が行われる（ステップＳ９０６）。

その後、撮像動作終了指示（例えば、撮像装置１００の動作モードを静止画を撮像するモードから記録した画像の再生モードに設定）があるか否かが制御部２３０により判定される（ステップＳ９０７）。そして、撮像動作終了指示がないと判定された場合には（ステップＳ９０７）、ステップＳ９０２に戻る。

一方、撮像動作終了指示があると判定された場合には（ステップＳ９０７）、撮像動作は終了する。

図１０は、本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における合焦処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。

まず、プリセットされている複数のフォーカスエリアのうちから、合焦対象物が撮像されていて合焦判定を行うフォーカスエリア（判定エリア）が決定される（ステップＳ９１１）。続いて、判定エリア内の位相差検出画素の出力値が、位相差検出部２６０の領域設定部２６１により取得される（ステップＳ９１２）。その後、判定エリアのうちから相関算出の基準とする領域（基準領域）が領域設定部２６１により設定される（ステップＳ９１３）。なお、ステップＳ９１２は、特許請求の範囲に記載の取得手順の一例である。

続いて、基準領域における基準側（左開口側）の位相差検出画素の出力値が異常値ライン検出部２６２に供給され、異常値ライン検出部２６２において、異常値ラインの検出を行う領域（異常検出領域）に基準領域が設定される（ステップＳ９１４）。そして、異常検出領域における異常値ラインを検出する処理（異常検出処理）が異常値ライン検出部２６２により行われる（ステップＳ９３０）。なお、異常検出処理（ステップＳ９３０）については、図１１を参照して説明するためここでの説明を省略する。なお、ステップＳ９３０は、特許請求の範囲に記載の検出手順の一例である。

次に、判定エリアのうちから、相関算出の参照とする領域（参照領域）が領域設定部２６１により設定される（ステップＳ９１５）。続いて、参照領域における参照側（右開口側）の位相差検出画素の出力値が異常値ライン検出部２６２に供給され、異常値ライン検出部２６２において、異常値ラインの検出を行う領域（異常検出領域）に参照領域が設定される（ステップＳ９１６）。そして、異常検出領域における異常値ラインを検出する処理（異常検出処理）が異常値ライン検出部２６２により行われる（ステップＳ９３０）。

続いて、基準領域の基準側の出力値と参照領域の参照側の出力値との間における相関を、異常値ラインを除外して算出する処理（相関算出処理）がデフォーカス量算出部２６３により行われる（ステップＳ９５０）。なお、相関算出処理（ステップＳ９５０）は、図１２を参照して説明するため、ここでの説明を省略する。

その後、位相差方向における位置が異なる別の参照領域と基準領域との相関を算出するか否かが領域設定部２６１により判定され（ステップＳ９１８）、算出すると判断された場合には、ステップＳ９１５に戻る。

一方、別の参照領域の相関を算出しないと判断された場合には（ステップＳ９１８）、基準領域に対する相関が最も高くなる参照領域（最大相関参照領域）がデフォーカス量算出部２６３により検出される（ステップＳ９１９）。そして、検出した最大相関参照領域と、基準領域との間の位置のズレに基づいて、判定エリアにおけるデフォーカス量がデフォーカス量算出部２６３により算出される（ステップＳ９２０）。続いて、この算出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズの駆動処理（レンズ駆動処理）が行われ（ステップＳ９２１）、合焦処理（ステップＳ９１０）は終了する。なお、ステップＳ９１９、ステップＳ９２０、および、ステップＳ９５０は、特許請求の範囲に記載の合焦判定手順の一例である。

図１１は、本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順例を示すフローチャートである。

なお、異常検出処理（ステップＳ９３０）に示す各処理手順は、異常値ライン検出部２６２により行われる。

まず、異常検出処理を行う対象の領域（異常検出領域）として指定されているのは基準領域であるか否かが判断される（ステップＳ９３１）。そして、指定されているのが基準領域である場合には（ステップＳ９３１）、左開口側（基準側）の位相差検出画素が異常の検出対象側に設定され（ステップＳ９３２）、ステップＳ９３４へ進む。

一方、指定されているのが基準領域でない場合（参照領域の場合）には（ステップＳ９３１）、右開口側（参照側）の位相差検出画素が異常の検出対象側に設定される（ステップＳ９３３）。続いて、異常検出領域内の全ての位相差ラインの開口側が検出対象側の位相差検出画素の出力値に基づいて、それぞれの位相差ラインのライン総和値が算出される（ステップＳ９３４）。

そして、算出された全ての位相差ラインのライン総和値のうちから、最も値が低いライン総和値（最低ライン総和値）が探索される（ステップＳ９３５）。次に、最低ライン総和値と他のライン総和値との比較（例えば、図６の式１）により、最低ライン総和値が異常値であるか否かの判定（異常値判定）が行われる（ステップＳ９３６）。そして、最低ライン総和値が異常値であると判定された場合には（ステップＳ９３６）、最低ライン総和値のラインが、異常な出力値を出力する位相差検出画素を含むライン（異常値ライン）として設定され（ステップＳ９３７）、ステップＳ９３８に進む。

一方、最低ライン総和値が異常値でないと判定された場合には（ステップＳ９３６）、算出された全ての位相差ラインのライン総和値のうちから、最も値が高いライン総和値（最高ライン総和値）が探索される（ステップＳ９３８）。次に、最高ライン総和値と他のライン総和値との比較（例えば、図６の式２）により、最高ライン総和値が異常値であるか否かの判定（異常値判定）が行われる（ステップＳ９３９）。そして、最高ライン総和値が異常値であると判定された場合には（ステップＳ９３９）、最高ライン総和値のラインが異常値ラインとして設定され（ステップＳ９４０）、異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順は終了する。また、最高ライン総和値が異常値でないと判定された場合においても（ステップＳ９３９）、異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順は終了する。

図１２は、本技術の第１の実施の形態の撮像処理手順における相関算出処理（ステップＳ９５０）の処理手順例を示すフローチャートである。

なお、相関算出処理（ステップＳ９５０）に示す各処理手順は、デフォーカス量算出部２６３により行われる。

まず、相関算出を行う相関算出対象領域（基準領域および参照領域）の位相差ラインに異常値ラインが含まれているか否かが、異常値ライン検出部２６２から供給された異常値ライン情報に基づいて判定される（ステップＳ９５１）。そして、異常値ラインが含まれていないと判定された場合には（ステップＳ９５１）、相関算出対象領域の全ての位相差ラインが相関算出ラインに設定され（ステップＳ９５２）、ステップＳ９５４に進む.

一方、異常値ラインが含まれていると判定された場合には（ステップＳ９５１）、基準側および参照側の両方において異常値ラインでない相関算出対象領域の位相差ラインが相関算出ラインとして設定される（ステップＳ９５３）。

続いて、基準領域の相関算出ラインにおける基準側の出力値と、参照領域の相関算出ラインにおける参照側の出力値とに基づいて、基準領域と参照領域との間における相関が算出され（ステップＳ９５４）、相関算出処理の処理手順は終了する。

なお、図９乃至図１１で示した処理手順は一例である。例えば、図１０では、１個の基準領域を用いて検出されたズレに基づいてデフォーカス量を算出する例について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の基準領域を用いて検出されたズレの平均値をデフォーカス量とするようにしてもよい。また、図１１では、画素値が低い異常を判定（ステップＳ９３５乃至Ｓ９３７）してから画素値が高い異常を判定（ステップＳ９３８乃至Ｓ９４０）する例について説明したが、逆の順序で行っても、同時に行ってもよい。

このように、本技術の第１の実施の形態によれば、異常値を出力する位相差検出画素を含むラインを除外して相関算出を行うことにより、異常値を生成する位相差検出画素がある領域における位相差検出の精度を向上させることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
本技術の第１の実施の形態では、単に左右に瞳分割する位相差検出画素（左開口位相差検出画素、右開口位相差検出画素）のみが位相差検出画素として撮像素子に配置される例を想定して説明した。なお、撮像素子における配置は、これに限定されるものではなく、例えば、上下に瞳分割する位相差検出画素を配置する場合や、左右に瞳分割する位相差検出画素と上下に瞳分割する位相差検出画素とを両方配置する場合なども考えられる。本技術の第１の実施の形態とは異なる位相差検出画素の配置の一例については、変形例として、図３００乃至図３０２において説明する。

なお、本技術の第１の実施の形態では、撮像装置のレンズの射出瞳の光軸方向における位置（以降は、射出瞳位置と称する）については特に考慮していないで説明した。本技術の第１の実施の形態では、所定の射出瞳位置の射出瞳に対して２等分の瞳分割を行い、分割された一対の瞳のうちの一方を受光できるように各位相差検出画素が設計される。なお、射出瞳位置が変化すると、射出瞳と撮像素子との間の距離が変化する。このため、レンズを交換するカメラ（例えば、一眼レフカメラ）においては、射出瞳位置が変化しても位相差検出を精度良く行えるように、適切な射出瞳位置が異なる複数のタイプの位相差検出画素が撮像素子に配置される。

そこで、本技術の第２の実施の形態では、適切な射出瞳位置が異なる複数のタイプの位相差検出画素が配置される撮像素子における異常検出および相関算出について、図１３乃至図２２を参照して説明する。

なお、本技術の第２の実施の形態では、撮像装置の機能構成は図３において示した本技術の第１の実施の形態の機能構成と同様であるため、図３を参照してここでの説明を省略する。

［撮像素子における画素の配置例］
図１３は、本技術の第２の実施の形態における撮像素子（撮像素子３００）に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。

なお、図１３で示す画素の領域（画素領域４１０）は、図４において示した画素の領域（画素領域３１０）の代わりに、撮像素子３００においてＸ軸方向およびＹ軸方向に繰り返される。そこで、ここでは、図４において示した画素領域３１０との違いに着目して説明する。

図１３で示すように、画素領域４１０では、画素領域３１０と同様に、画像生成画素のみが配置される行（ライン）と、位相差検出画素のみが配置される行とから構成される。位相差検出画素のみの行（位相差ライン）は、読み出し方向（行方向）に対して直行する方向（列方向）において所定間隔ごとに配置され（図１３では４行ごと）、その他の行には画像生成画素のみの行が配置される。

また、図１３の画素領域４１０では、撮像面からの位置がそれぞれ異なる３つの射出瞳（ここでは、第１瞳、第２瞳、第３瞳と称する）のいずれかにおいて適切に瞳分割が行えるように位相差検出画素が構成されている。画素領域４１０では、同じ位置の射出瞳に対応する位相差検出画素がラインごとに配置される。すなわち、図１３において示されている第１瞳位相差ライン４１１乃至４１３は、第１瞳に対応する位相差検出画素が配置されている行であり、第２位相差ライン４１４乃至４１６は、第２瞳に対応する位相差検出画素が配置されている行である。また、第３位相差ライン４１７乃至４１９は、第３瞳に対応する位相差検出画素が配置されている行である。

また、画素領域４１０では、４行ごとの位相差ラインにおいて、第１瞳位相差ライン、第２瞳位相差ライン、第３瞳位相差ライン、第１瞳位相差ライン、第２瞳位相差ライン、第３瞳位相差ライン…と対応する射出瞳が異なるラインが交互に繰り返されて配置される。

このように、対応する射出瞳が異なる位相差検出画素をライン単位で配置することにより、出力信号を読み出す際に、装着されている交換レンズの射出瞳の位置に対応しないラインを間引いて読み出すことができる。

次に、射出瞳位置と瞳分割との関係について、図１４を参照して説明する。

［３つの位置の射出瞳と瞳分割との関係例］
図１４は、本発明の第２の実施の形態において、３つの位置の射出瞳にそれぞれ対応する位相差検出画素が行う瞳分割を模式的に示す図である。

図１４のａには、位置ｄ１の射出瞳（第１瞳Ｅ１）に対応する位相差検出画素が行う瞳分割が示されている。

この図１４のａには、撮像素子３００と、撮像素子３００からの距離が異なる３つの射出瞳（第１瞳Ｅ１、第２瞳Ｅ２、第３瞳Ｅ３）とが示されている。なお、第１瞳Ｅ１、第２瞳Ｅ２および第３瞳Ｅ３には、それぞれの射出瞳の中心を示す中心点（中心Ｃ１乃至Ｃ４）が示されている。

なお、第１瞳Ｅ１は、図１３において示した第１瞳に対応し、第１瞳Ｅ１に対応する位相差検出画素とは、第１瞳位相差ラインに配置されている位相差検出画素に対応する。そこで、第１瞳Ｅ１に対応する位相差検出画素のことを、以降では第１瞳位相差検出画素と称する。また、第２瞳Ｅ２および第３瞳Ｅ３に対応する位相差検出画素も同様に、第２瞳位相差検出画素および第３瞳位相差検出画素と称することとする。

撮像素子３００には、撮像素子３００における位相差検出画素の位置として、４つの位置（位置Ｆ１乃至Ｆ４）が示されている。位置Ｆ１および位置Ｆ４は、撮像素子３００における中心からの距離（像高）が同じものの、中心からの位置が互いに反対の位置を示す。また、位置Ｆ２および位置Ｆ３も同様に、像高が同じものの、中心からの位置が互いに反対の位置を示す。なお、同図（ａ）に示す撮像素子３００の上下方向は、図１３において示した画素領域４１０の左右方向（ｘ軸方向）であることとする。

また、図１４のａには、位置Ｆ１乃至Ｆ４に配置されている位相差検出画素のうちの第１瞳位相差検出画素がそれぞれ分割する領域の境界を示す軸として、瞳分割ラインＬ２１乃至Ｌ２４が示されている。

また、図１４のａにおいては、説明の便宜上、位置Ｆ１乃至Ｆ４における第１瞳位相差検出画素は、図１４のａにおける上側が遮光部により覆われる位相差検出画素であることを想定して説明する。

ここで、位置Ｆ１における第１瞳位相差検出画素による瞳分割について説明する。第１瞳位相差検出画素は、第１瞳Ｅ１を２等分する瞳分割が行えるように構成される。これにより、位置Ｆ１における第１瞳位相差検出画素は、瞳分割ラインＬ２１を境界として、この瞳分割ラインＬ２１より上側からの被写体光を受光する。なお、この第１瞳Ｅ１の位置に応じた位相差検出画素の瞳分割の方法として、例えば、瞳分割を行うための遮光層の配置を各画素で異ならせる方法（例えば、特開２００９−２０４９８７参照。）などを用いることができる。

位置Ｆ１における第１瞳位相差検出画素は、第１瞳Ｅ１の位置に合わせて遮光層が形成される。これにより、第１瞳Ｅ１を２等分する瞳分割が行えるが、瞳分割ラインＬ２１が光軸（図における点線Ｌ２９）に対して斜めであるため、他の位置の射出瞳を２等分にするように瞳分割を行うことができない。例えば、位置Ｆ１における第１瞳位相差検出画素は、第２瞳Ｅ２に対して、第２瞳Ｅ２の上から３／４ぐらいの領域を通過する被写体光を受光してしまう。また、第３瞳Ｅ３に対しては、第３瞳Ｅ３の上から９割ぐらいの領域を通過する被写体光を受光してしまう。

このように、位置Ｆ１における第１瞳位相差検出画素は、位置ｄ１における第１瞳Ｅ１を２等分に瞳分割できるため、第１瞳Ｅ１に対して精度良く位相差検出を行うことができる。しかしながら、第２瞳Ｅ２および第３瞳Ｅ３に対して被写体光を均等に２等分できないため、精度の高い位相差検出を行うことは難しい。

なお、位置Ｆ２乃至位置Ｆ４における第１瞳位相差検出画素も位置Ｆ１と同様に、第１瞳Ｅ１の位置に合わせて遮光部が形成されることにより、第１瞳Ｅ１に対しては精度良く位相差検出を行えるが、第２瞳Ｅ２およびＥ３に対して精度の高い位相差検出を行うことは難しい。

このように、第１瞳Ｅ１に対応させた位相差検出画素（第１瞳位相差検出画素）は、第１瞳Ｅ１に対しては精度良く位相差検出を行えるものの、第２瞳Ｅ２および第３瞳Ｅ３に対して精度の高い位相差検出を行うことは難しい。

図１４のｂには、位置ｄ２の射出瞳（第２瞳Ｅ２）に対応する位相差検出画素（第２瞳位相差検出画素）が行う瞳分割が示されている。

この図１４のｂには、図１４のａと同様に、撮像素子３００と、３つの位置の射出瞳（第１瞳Ｅ１、第２瞳Ｅ２、第３瞳Ｅ３）とが示されている。なお、図１４のｂには、図１４のａにおいて示した瞳分割ラインＬ２１乃至Ｌ２４の代わりに、第２瞳位相差検出画素が位置Ｆ１乃至Ｆ４において行う瞳分割の境界を示す軸として、瞳分割ラインＬ３１乃至Ｌ３４が示されている。

第２瞳位相差検出画素は、第２瞳Ｅ２を２等分する瞳分割が行えるように遮光層が形成される。すなわち、第２瞳位相差検出画素は、図１４のｂに示すように、第２瞳Ｅ２に対しては精度良く位相差検出を行えるが、第１瞳Ｅ１および第３瞳Ｅ３に対して精度の高い位相差検出を行うことは難しい。

図１４のｃには、位置ｄ３の射出瞳（第３瞳Ｅ３）に対応する位相差検出画素（第３瞳位相差検出画素）が行う瞳分割が示されている。

この図１４のｃには、図１４のａおよびｂと同様に、撮像素子３００と、３つの位置の射出瞳（第１瞳Ｅ１、第２瞳Ｅ２、第３瞳Ｅ３）とが示されている。なお、図１４のｃには、図１４のａにおいて示した瞳分割ラインＬ２１乃至Ｌ２４の代わりに、第３瞳位相差検出画素が位置Ｆ１乃至Ｆ４において行う瞳分割の境界を示す軸として、瞳分割ラインＬ４１乃至Ｌ４４が示されている。

第３瞳位相差検出画素は、第３瞳Ｅ３を２等分する瞳分割が行えるように遮光層が形成される。すなわち、第３瞳位相差検出画素は、図１４のｃに示すように、第３瞳Ｅ３に対しては精度良く位相差検出を行えるが、第１瞳Ｅ１および第２瞳Ｅ２に対して精度の高い位相差検出を行うことは難しい。

このように、異なる瞳位置の射出瞳に対応する位相差検出画素が撮像素子３００に配置される。これにより、撮像装置１００がレンズユニットの交換可能な一眼レフカメラである場合などにおいて、射出瞳の位置が異なる交換レンズにも対応することができる。

次に、３つの位置の射出瞳に対応する位相差検出画素が配置されている撮像素子（撮像素子３００）に対する異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出について、図１５を参照して説明する。

［行単位での異常検出の一例］
図１５は、本技術の第２の実施の形態の撮像素子３００に対する異常値ライン検出部２６２による行単位での異常検出の一例を模式的に示す図である。

図１５では、５８行×８列の画素の領域（画素領域４３１）が基準領域に設定され、第１瞳位相差ラインを用いて位相差検出を行うことを想定して説明する。

この想定における異常検出では、画素領域４３１における５つの第１瞳位相差ライン（第１瞳位相差ラインｎ乃至ｎ＋４行目）のライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ＿Ｅ１（ｎ）}乃至Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ＿Ｅ！（ｎ＋４）}）が算出され、この算出されたライン総和値を用いて異常検出が行われる。すなわち、対応する射出瞳が同じラインのライン総和値を用いて図６において示した式１および式２を満たすライン総和値の有無が判定される。

なお、画素領域４３１では、第１瞳位相差ラインｎ＋２行目の左開口位相差検出画素において出力値が常に低い欠陥（黒欠陥）の画素があることを想定している。このため、第１瞳位相差ラインｎ＋２行目のライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ＿Ｅ１（ｎ＋２））}が式１により異常値と判定され、図１５の表４３２に示すように、第１瞳位相差ラインｎ＋２行目が異常と判定される。

なお、異常値ラインがある場合には、本技術の第１の実施の形態では、その異常値ラインを除外して相関を算出した。本技術の第２の実施の形態においても、本技術の第１の実施の形態と同様に、異常値ラインを除外して相関を算出することはできる。しかしながら、本技術の第２の実施の形態では、他の位置の射出瞳に対応する位相差ラインが異常値ラインの近傍にある。このため、本技術の第２の実施の形態では、近傍の位相差ラインの位相差検出画素の出力値で代替が可能か否か判定し、代替が可能な場合には、近傍の位相差ラインの位相差検出画素の出力値で異常値ラインの出力値を代替して相関算出を行う。

なお、近傍の位相差ラインの出力値を代替使用する方法は種々の方法が考えられ、異常値ラインに隣接する別の瞳位置用の位相差ラインの出力値をそのまま用いたり、複数の位相差ラインの出力値を平均した値を代替使用したりすることが考えられる。そこで、本技術の第２の実施の形態では、異常値ラインに隣接する位相差ライン（図１５のａでは、第３位相差ラインｎ＋１行目と第２位相差ラインｎ＋２行目）のうち、対応する射出瞳の位置が異常値ラインの射出瞳の位置に近い位相差ラインの出力値を用いる例について説明する。

また、異常値ラインに隣接する位相差ラインの出力値の平均値を用いる例を、後の第３の実施の形態として説明する。

次に、位相差ラインの代替使用について、図１６を参照して説明する。

［相差ラインの代替使用の一例］
図１６は、本技術の第２の実施の形態において、他の位置の射出瞳に対応する位相差ラインを代替使用する際に異常値ライン検出部２６２により行われる代替使用の可否の判定の一例を模式的に示す図である。

異常値ライン検出部２６２により異常値ラインが検出されると、次に、この検出された異常値ラインの代わりとして出力値を使用できる位相差ラインの有無が判定される。本技術の第２の実施の形態では、異常値ラインに隣接（最も近接）する位相差ラインのうち、対応する射出瞳の位置が異常値ラインに近い方の位相差ラインが代替ラインの候補として決定される。そして、このライン（候補ライン）のライン総和値が異常値で無い場合に代替使用可能と判断される。

なお、図１６が示す本技術の第２の実施の形態では、第３瞳よりも第２瞳のほうが第１瞳の位置に近いことを想定している（図１４参照）。このため、図１６の画素領域４３１に示すように第１瞳位相差ラインｎ＋２行目が異常値ラインの場合には、第２瞳位相差ラインｎ＋２行目が候補ラインとして決定され、この候補ラインの異常の有無が判定される。

この候補ラインの異常の有無の判定方法は、今まで説明したライン単位の異常判定と同様である。すなわち、代替候補の第２瞳位相差ラインｎ＋２行目のライン総和値（Ｖ_{ｌｔ＿Ｌ＿Ｅ２（ｎ＋２））}）と、第１瞳位相差ラインの異常値ライン以外のライン総和値とを用いて、図６の式１および式２を計算し、式１および式２が成立する場合には、異常と判断される。

なお、画素領域４３１では、第２瞳位相差ラインｎ＋２行目の左開口位相差検出画素において欠陥の画素は無いことを想定している。このため、第２瞳位相差ラインｎ＋２行目のライン総和値は異常値でないことから代替に使用可能と判断され、図１６の表４３４に示すように、第１瞳位相差ラインｎ＋２行目は異常値ラインだが、第２瞳位相差ラインｎ＋２行目の出力値で代替使用可能と判断される。

なお、図１４において示したように、像高の高い位置で他の位置の射出瞳に対応した位相差検出画素の出力値を代替使用する場合には、瞳分割の精度（２分割の均等性）が悪い値を用いる可能性がある。この場合には、代替使用するライン（代替ライン）の出力値を補正してから相関算出に使用する。

［撮像装置の動作例］
次に、本技術の第２の実施の形態における撮像装置の動作について図面を参照して説明する。

図１７は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置（撮像装置１００）の撮像処理手順の一例を示すフローチャートである。

なお、図１７で示す撮像処理手順は、図９において示した撮像処理手順の変形例であり、処理手順の一部が図９の撮像処理手順と異なる。この図１７の撮像処理手順では、異なる射出瞳に対応する複数の位相差ラインのうちのどの位相差ラインを使用するのかを決定する処理（位相差検出瞳パターン決定処理（ステップＳ９６０））がライブビュー画像の表示（ステップＳ９０２）の手順の前に加わる。また、ステップＳ９０７において撮像動作終了指示がないと判定されると、ステップＳ９６０に戻る。なお、位相差検出瞳パターン決定処理（ステップＳ９６０）については、図１８において説明するためここでの説明を省略する。

さらに、図１７の撮像処理手順では、合焦処理における処理手順が図９の合焦処理（ステップＳ９１０）における処理手順と異なるため、合焦処理に新たな符号（ステップＳ９７０）を付して示している。なお、図１７の合焦処理（ステップＳ９７０）は、図９の合焦処理（ステップＳ９１０）の変形例であり、異常検出処理（ステップＳ９３０）および相関算出処理（ステップＳ９５０）における処理手順が異なる。なお、本技術の第２の実施の形態における異常検出処理については、ステップＳ９８０として、図１９を参照して説明する。また、本技術の第２の実施の形態における相関算出処理については、ステップＳ１０１０として、図２１を参照して説明する。なお、これ以外の処理手順に関しては、本技術の第１の実施の形態における処理手順と同様のものであるため、ここでの説明を省略する。

図１８は、本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における位相差検出瞳パターン決定処理（ステップＳ９６０）の処理手順例を示すフローチャートである。

まず、射出瞳の撮像面からの距離（瞳距離）が６０ｍｍ以下であるか否かが判断される（ステップＳ９６１）。そして、瞳距離が６０ｍｍ以下であると判断された場合には（ステップＳ９６１）、瞳距離が近距離の射出瞳用の位相差検出画素のライン（第１瞳位相差ライン）が、位相差を検出する瞳パターン（検出瞳パターン）のラインとして選択される（ステップＳ９６２）。その後、ステップＳ９６２の後に、位相差検出瞳パターン決定処理手順は終了する。

一方、瞳距離が６０ｍｍ以下でないと判断された場合には（ステップＳ９６１）、瞳距離が６０ｍｍ〜１１０ｍｍであるか否かが判断される（ステップＳ９６３）。そして、瞳距離が６０ｍｍ〜１１０ｍｍであると判断された場合には（ステップＳ９６３）、瞳距離が中距離の射出瞳用の位相差検出画素のライン（第２瞳位相差ライン）が、位相差を検出する瞳パターン（検出瞳パターン）のラインとして選択される（ステップＳ９６４）。その後、ステップＳ９６４の後に、位相差検出瞳パターン決定処理手順は終了する。

また、瞳距離が６０ｍｍ〜１１０ｍｍでないと判断された場合には（ステップＳ９６３）、瞳距離が遠距離の射出瞳用の位相差検出画素のライン（第３瞳位相差ライン）が、位相差を検出する瞳パターン（検出瞳パターン）のラインとして選択される（ステップＳ９６５）。その後、ステップＳ９６５の後に、位相差検出瞳パターン決定処理手順は終了する。

図１９は、本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９８０）の処理手順例を示すフローチャートである。

なお、異常検出処理（ステップＳ９８０）は、図１１において示した異常検出処理（ステップＳ９３０）の変形例であるため、ここでは異なる処理手順についてのみ説明し、同一の処理手順には同一の符号を付してここでの説明を省略する。

ステップＳ９３２またはステップＳ９３３において異常の検出対象側が設定されると、異常検出領域内における検出瞳パターンの位相差ラインの検出対象の開口側のライン総和値が算出され（ステップＳ９８１）、ステップＳ９３５に進む。

ステップＳ９３７において最低ライン総和値のラインが異常値ラインとして設定されると、代替ラインの設定を行う処理（代替ライン設定処理）が行われ（ステップＳ９９０）、ステップＳ９３８に進む。なお、代替ライン設定処理（ステップＳ９９０）については、図２０において説明するためここでの説明を省略する。

ステップＳ９４０において最高ライン総和値のラインを異常値ラインとして設定されると、代替ライン設定処理が行われ（ステップＳ９９０）、異常検出処理の処理手順は終了する。

図２０は、本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における代替ライン設定処理（ステップＳ９９０）の処理手順例を示すフローチャートである。

まず、異常値ラインに隣接する位相差ラインのうち、対応する射出瞳の位置が異常値ラインの射出瞳の位置に近い位相差ラインが代替候補ラインに設定される（ステップＳ９９１）。その後、代替候補ラインのライン総和値が算出され（ステップＳ９９２）、代替候補ラインのライン総和値が異常であるか否かが判断される（ステップＳ９９３）。そして、代替候補ラインのライン総和値が異常であると判断された場合には（ステップＳ９９３）、代替ライン設定処理の処理手順は終了する。

一方、代替候補ラインのライン総和値が異常でないと判断された場合には（ステップＳ９９３）、代替候補ラインが代替ラインに設定され（ステップＳ９９４）、代替ライン設定処理の処理手順は終了する。

図２１は、本技術の第２の実施の形態の撮像処理手順における相関算出処理（ステップＳ１０１０）の処理手順例を示すフローチャートである。

なお、図２１で示す相関算出処理（ステップＳ１０１０）は、図１２において示した相関算出処理（ステップＳ９５０）の変形例であり、代替ラインおよび瞳パターンに関する処理が加わる点が異なる。そこで、同一の処理手順に関しては同一の符号を付してここでの説明を省略する。

ステップＳ９５１において異常値ラインが含まれていないと判定された場合には、判定エリアにおける検出瞳パターンの全ての位相差ラインが相関算出ラインとして設定され（ステップＳ１０１２）、ステップＳ９５４に進む。

一方、ステップＳ９５１において異常値ラインが含まれていると判断された場合には、代替ラインによる代替で相関算出可能となる異常値ラインがあるか否かが判断される（ステップＳ１０１３）。そして、代替ラインによる代替で相関算出可能となる異常値ラインがないと判断された場合には（ステップＳ１０１３）、相関算出対象領域における検出瞳パターンの位相差ラインのうち、基準側および参照側の両方において異常値ラインでない位相差ラインが相関算出ラインとして設定され（ステップＳ１０１４）、ステップＳ９５４へ進む。

また、代替ラインによる代替で相関算出可能となる異常値ラインがあると判断された場合には（ステップＳ１０１３）、相関算出対象領域における検出瞳パターンの位相差ラインのうち、基準側および参照側の両方において異常値ラインでない位相差ラインと、代替ラインで代替することにより相関算出が可能な異常値ラインとが相関算出ラインとして設定され（ステップＳ１０１５）、ステップＳ９５４へ進む。

このように、本技術の第２の実施の形態によれば、異常値ラインの出力値を、異常値ラインの近傍の位相差ラインの出力値で代替して位相差検出を行うことができる。

なお、本技術の第２の実施の形態では、３つの瞳位置（第１瞳、第２瞳、第３瞳）にそれぞれ対応する３つのパターンの位相差検出画素の例を示したが、３つに限定されるものではなく、もっと多くの瞳位置に対応するようにしてもよい。なお、この場合には、異常値ラインに隣接する位相差ラインのみではなく、もっと離れている位相差ラインを代替ラインにすることも考えられる。

次に、異常値ラインに隣接する位相差ラインの出力値の平均値を用いる例を、第３の実施の形態として説明する。

＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の動作例］
図２２は、本技術の第３の実施の形態の撮像処理手順における代替ライン設定処理（ステップＳ１０３０）の処理手順例を示すフローチャートである。

なお、図２２の代替ライン設定処理（ステップＳ１０３０）は、図２０において示した代替ライン設定処理（ステップＳ９９０）の変形例である。

まず、異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインが両方ともに代替候補ラインに設定され（ステップＳ１０３１）、この２つの代替候補ラインのライン総和値がそれぞれ算出される（ステップＳ１０３２）。その後、２つの代替候補ラインの両方が異常であるか否かが判定される（ステップＳ１０３３）。この判定は、それぞれの代替候補ラインのライン総和値を用いて、図１６において説明したように図６の式１および式２を用いて行われる。

そして、２つの代替候補ラインの両方が異常であると判定された場合には（ステップＳ１０３３）、代替ライン設定処理の処理手順は終了する。すなわち、両方ともに異常であると判定された場合には、代替ラインは無しとなる。

一方、２つの代替候補ラインの両方が異常であると判定されない場合には（ステップＳ１０３３）、２つの代替候補ラインの一方が異常であるか否かが判定される（ステップＳ１０３４）。そして、２つの代替候補ラインの一方が異常であると判定された場合には（ステップＳ１０３４）、異常で無い方（正常な方）の代替候補ラインにおける出力値が代替ラインの出力値として設定され（ステップＳ１０３５）、代替ライン設定処理の処理手順は終了する。

なお、２つの代替候補ラインの一方が異常であると判定されない場合（２つの代替候補ラインがともに正常）には（ステップＳ１０３４）、２つの代替候補ラインにおける瞳分割方向の位置が同じ画素の出力値の平均値が代替ラインの出力値として設定される（ステップＳ１０３６）。そして、ステップＳ１０３６の後に、代替ライン設定処理の処理手順は終了する。すなわち、瞳分割方向の位置が同じ２つの代替候補ラインの位相差検出画素間での出力値の平均値が代替ラインの出力値として設定される。

なお、図２２では、ステップＳ１０３６において、２つの代替候補ラインの出力値を単に平均して代替ラインの出力値を設定する例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、瞳位置に応じて重み付けしてから平均した値を設定することも考えられる。

このように、本技術の第３の実施の形態によれば、異常値ラインに隣接する位相差ラインの出力値の平均値を用いて異常値ラインの出力値を代替することができる。

＜４．第４の実施の形態＞
本技術の第１乃至第３の実施の形態では、基準領域または参照領域に、異常な画素を含むラインが１本しかないことを前提として説明した。しかしながら、大きなゴミが撮像素子に付着した場合には、複数のラインがまとまって異常になることが想定される。この場合には、異常値ラインが１本しかないことを前提とした第１乃至第３の実施の形態の異常検出方法では、異常な位相差ラインが正常な位相差ラインとして誤検出されるおそれがある。

そこで、本技術の第４の実施の形態では、複数のラインがまとまって異常になる場合を想定して、異常値ラインを検出する。具体的には、第４の実施の形態の異常値ライン検出部２６２は、異常検出領域において、ライン総和値と所定値の閾値との比較結果に基づいて異常値ラインを検出する。例えば、下限閾値および上限閾値の少なくとも一方を設定し、その下限閾値より低いライン総和値、または、上限閾値より高いライン総和値のラインが異常値ラインとして検出される。この検出方法により、複数の異常値ラインが検出された場合には、異常値ライン検出部２６２は、異常検出領域を変更する。例えば、一定の縮小率で異常検出領域を縮小する。あるいは、異常値ライン検出部２６２は、異常値ラインが１本になるように異常検出領域を変更する。ここで、上限閾値、下限閾値や縮小率は、メイン制御部１３６において、レジスタなどに設定することにより、プログラマブルに変更することができる。そして、異常値ライン検出部２６２は、変更後の異常検出領域において、第１乃至第３の実施の形態と同様の方法により、異常値ラインを検出する。

図２３は、本技術の第４の実施の形態の撮像処理手順における異常検出処理（ステップＳ９３０）の処理手順例を示すフローチャートである。図２３で示す異常検出処理（ステップＳ９３０）は、図１１において示した異常検出処理（ステップＳ９３０）の変形例であり、複数の異常値検出ラインの有無を検出するための処理が加わる点が異なる。そこで、同一の処理手順に関しては同一の符号を付してここでの説明を省略する。

異常検出処理において、ステップＳ９３２またはＳ９３３の後に、複数の異常値ラインを検出するための複数ライン異常検出処理がさらに実行される（ステップＳ１２００）。ステップＳ１２００の後に、ステップＳ９３４以降の処理が実行される。

図２４は、本技術の第４の実施の形態の撮像処理手順における複数ライン異常検出処理（ステップＳ１２００）の処理手順例を示すフローチャートである。まず、異常検出領域内の全ての位相差ラインの開口側が検出対象側の位相差検出画素の出力値に基づいて、それぞれの位相差ラインのライン総和値が算出される（ステップＳ１２０１）。

そして、算出された位相差ラインに基づいて、ライン総和値が下限閾値より低い位相差ラインが、異常値ラインとして設定される（ステップＳ１２０２）。次に、異常値ラインが複数であるか否かが判断される（ステップＳ１２０３）。異常値ラインが複数である場合には（ステップＳ１２０３）、異常値ラインが１本となるように異常検出領域が変更される（ステップＳ１２０４）。異常値ラインが複数でない場合（ステップＳ１２０３）、または、ステップＳ１２０４の後に、複数ライン異常検出処理は終了する。

図２５は、本発明の第４の実施の形態の異常検出領域の一例を示す図である。図２５において、点線で囲まれた領域が異常検出領域に該当する。例えば、ｎ行目からｎ＋４行目までの位相差ラインを含む領域が異常検出領域に設定される。この異常検出領域において、全ての左開口側（Ｌ）の位相差検出画素の出力値に基づいて、それぞれの位相差ラインのライン総和値が算出される。ここで、ｎ＋３行およびｎ＋４行の位相差ラインのライン総和値が、下限閾値（例えば、２０）より低い場合を考える。この場合には、異常値ラインが１本となるように、異常検出領域が変更される。例えば、外側に近いｎ＋４行目を除外して、ｎ行目からｎ＋３行目までの位相差ラインを含む領域が新たな異常検出領域として設定される。異常値ラインが３本である場合には、それらのうち、最も内側の異常値ラインを残し、それ以外の異常値ラインを除外すればよい。この新たな異常検出領域において、式１および式２を使用して、異常値ラインが検出される。

このように、本技術の実施の形態によれば、複数の異常値ラインを検出した場合には新たな異常検出領域を設定するため、異常値ラインが複数である場合にも、位相差検出の精度を向上させることができる。

＜５．変形例＞
本技術の第１乃至第４の実施の形態では、一対の位相差検出画素（左開口位相差検出画素および右開口位相差検出画素）が、位相差ライン（行）において交互に配置されている撮像素子の例について説明した。なお、撮像素子における位相差検出画素の配置については、他にも種々の例が考えられる。位相差検出画素の配置が本技術の第１乃至第４の実施の形態で示したもの以外であっても、位相差検出画素の異常をラインごとに検出し、異常な画素を含むライン相関算出において使用しないことにより、位相差検出の精度を向上させることができる。

次に、本技術の第１乃至第４の実施の形態において示した位相差検出画素の配置以外の一例について、図２６乃至図２８を参照して説明する。

図２６は、本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、列方向（上下方向）に瞳分割を行う位相差検出画素が列単位に配置されている撮像素子の画素配置の一例が示されている。

図２６で示す画素配置の場合には、上下方向に瞳分割を行う一対の位相差検出画素（下開口位相差検出画素８１１、上開口位相差検出画素８１２）が配置されている列を、本技術の第１乃至第４の実施の形態で示した位相差ラインとして位相差検出を行う。これにより、本技術の第１乃至第４の実施の形態と同様に本技術を適用することができる。

図２７は、本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、行方向（左右方向）に瞳分割を行う位相差検出画素がそれぞれ別の行に配置されている例が示されている。この図２７では、画像生成画素のみが配置される行と、位相差検出画素および画像生成画素が配置される行（第１の実施の形態と同様に、位相差ラインと称する）とが、２行ずつ交互に配置されている。２行隣接している位相差ラインの一方は、右開口位相差検出画素とＧ画素とが交互に配置され、他方は左開口位相差検出画素とＧ画素とが交互に配置されている。

図２７に示すような配置の場合には、２行隣接している位相差ラインの一方が基準側のラインとして用いられ、他方が参照側として用いられて位相差検出が行われる。このように、一対の位相差検出画素の一方のみが位相差ラインに配置されているような画素配置の場合においても、本技術の第１乃至第４の実施の形態と同様に本技術を適用することができる。

図２８は、本技術の実施の形態の変形例として、行単位で読み出される撮像素子において、列方向（上下方向）に瞳分割を行う位相差検出画素がそれぞれ別の行に配置されている例が示されている。この図３０２では、画像生成画素のみが配置される列と、位相差検出画素および画像生成画素が配置される列（第１の実施の形態と同様に、位相差ラインと称する）とが、２列ずつ交互に配置されている。２列隣接している位相差ラインの一方は、下開口位相差検出画素と３つの画像生成画素とが交互に配置され、他方は上開口位相差検出画素と３つの画像生成画素とが交互に配置されている。

図２８に示すような配置の場合においても、２列隣接している位相差ラインの一方を基準側とし、他方を参照側とすることで、本技術の第１乃至第４の実施の形態と同様に本技術を適用することができる。

このように、本技術の実施の形態によれば、異常な値を生成する位相差検出画素がある領域における位相差検出の精度を向上させることができる。なお、本技術の実施の形態で示した異常値の検出方法は、位相差検出を行う直前に異常な位相差検出画素をチェックすることができる。このため、例えば、レンズの交換時における撮像面へのホコリの付着などによる使用に伴うヨゴレの付着により位相差検出画素の出力が異常になる場合においても適切に異常を検出することができる。すなわち、製造後の後から異常になった位相差検出画素を適切に検出することができる。

また、本技術の実施の形態で示した相関算出方法では、欠陥またはゴミの付着により異常な値を生成する位相差検出画素を相関算出に使用しないため、検波性能全体の低下を防ぐことができ、位相差検出の精度を向上させることができる。特に、位相差検出で使用する領域（基準領域または参照領域）のライン単位で異常を検出するため、迅速に異常を検出することができる。

なお、本技術の実施の形態では、画像生成画素に備えられるカラーフィルタが３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルタであることを想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像生成画素に補色のカラーフィルタが備えられる場合においても、同様に適用できる。また、１つの画素の領域で可視光領域の波長の光を全て検出する画素（例えば、青色用の画素、緑色用の画素、赤色用の画素が光軸方向に重ねて配置されている撮像素子）が画像生成画素である場合においても、本技術の実施の形態は同様に適用できる。

また、本技術の実施の形態では、位相差検出画素は、２つに瞳分割された光の一方を受光することを想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、瞳分割用遮光層を備えずに２つの受光素子を備え、瞳分割された光をそれぞれの受光素子で受光することができる位相差検出画素の場合においても、本技術の実施の形態を適用することができる。また、瞳分割用遮光層を備えずに半分の大きさの受光素子を備え、瞳分割された光の一方をその半分の大きさの受光素子で受光することができる位相差検出画素の場合においても、同様に実施することができる。

なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ハードディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１） 一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが前記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている撮像素子と、
前記位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、前記複数の位相差ライン間における前記出力値の比較結果に基づいて検出する検出部と、
前記位相差検出領域における前記複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして前記検出部による検出結果に基づいて決定する位相差ライン決定部と
を具備する撮像装置。
（２） 前記位相差ライン決定部は、前記異常値を出力した前記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインを前記複数の位相差ラインから除外することにより前記使用ラインを決定する前記（１）に記載の撮像装置。
（３） 前記検出部は、前記位相差ラインに含まれる前記位相差検出画素の出力値を用いて演算を行うことによりライン総和値を前記位相差ラインごと算出し、前記ライン総和値同士の比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出する前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４） 前記検出部は、前記ライン総和値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出して複数の前記異常値ラインを検出した場合には新たな領域を設定して当該新たな領域において前記ライン総和値同士の比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出する
前記（３）記載の撮像装置。
（５） 前記検出部は、前記位相差ラインを複数含む位相差検出対象領域において相関算出を行うために設定される基準領域および参照領域ごとに前記ライン総和値を算出し、前記基準領域および参照領域ごとに前記異常値ラインを検出する前記（３）に記載の撮像装置。
（６） 前記検出部は、前記一対の位相差検出画素のうちの一方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて前記基準領域における前記異常値ラインを検出し、前記一対の位相差検出画素のうちの他方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて前記参照領域における前記異常値ラインを検出する前記（５）に記載の撮像装置。
（７） 前記位相差ライン決定部は、前記異常値を出力した前記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインの近傍に配置されている前記位相差ラインの出力値である代替候補値を当該異常値ラインの出力値の代わりに用いて前記位相差検出が可能か否かを判定し、前記位相差検出が可能であると判定された場合には、前記検出部による検出結果に基づいて前記異常値ラインを含む前記複数の位相差ラインを前記使用ラインとして決定する前記（１）に記載の撮像装置。
（８） 前記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、
前記位相差ラインは、１つの前記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように前記位相差検出画素が配置されるとともに、前記直交方向において隣接する前記位相差ラインが対応する前記射出瞳とは異なる前記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、
前記合焦判定部は、前記直交方向において前記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインのうち、対応する射出瞳が前記異常値ラインに対応する射出瞳に近い前記位相差ラインの出力値を前記代替候補値とする
前記（７）に記載の撮像装置。
（９） 前記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、
前記位相差ラインは、１つの前記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように前記位相差検出画素が配置されるとともに、前記直交方向において隣接する前記位相差ラインが対応する前記射出瞳とは異なる前記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、
前記位相差ライン決定部は、前記直交方向において前記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインの出力値を演算して前記代替候補値を算出する
前記（７）に記載の撮像装置。
（１０） 一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが前記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている撮像素子の前記位相差検出画素が出力した出力値を取得する取得手順と、
前記位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、前記複数の位相差ライン間における前記出力値の比較結果に基づいて検出する検出手順と、
前記位相差検出領域における前記複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして前記検出手順での検出結果に基づいて決定する位相差ライン決定手順と
を具備する合焦方法。

１０ 撮像システム
２１０ レンズ部
２１１ ズームレンズ
２１２ 絞り
２１３ フォーカスレンズ
２２０ 操作受付部
２３０ 制御部
２４０ 信号処理部
２６０ 位相差検出部
２６１ 領域設定部
２６２ 異常値ライン検出部
２６３ デフォーカス量算出部
２７０ レンズ駆動部
２８０ 画像生成部
２８１ 表示部
２８２ 記憶部
３００ 撮像素子

Claims (10)

1. 一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが前記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている撮像素子と、
   前記位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、前記複数の位相差ライン間における前記出力値の比較結果に基づいて検出する検出部と、
   前記位相差検出領域における前記複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして前記検出部による検出結果に基づいて決定する位相差ライン決定部と
   を具備する撮像装置。
2. 前記位相差ライン決定部は、前記異常値を出力した前記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインを前記複数の位相差ラインから除外することにより前記使用ラインを決定する請求項１記載の撮像装置。
3. 前記検出部は、前記位相差ラインに含まれる前記位相差検出画素の出力値を用いて演算を行うことによりライン総和値を前記位相差ラインごと算出し、前記ライン総和値同士の比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出する請求項２記載の撮像装置。
4. 前記検出部は、前記ライン総和値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出して複数の前記異常値ラインを検出した場合には新たな領域を設定して当該新たな領域において前記ライン総和値同士の比較結果に基づいて前記異常値ラインを検出する
   請求項３記載の撮像装置。
5. 前記検出部は、前記位相差ラインを複数含む位相差検出対象領域において相関算出を行うために設定される基準領域および参照領域ごとに前記ライン総和値を算出し、前記基準領域および参照領域ごとに前記異常値ラインを検出する請求項３記載の撮像装置。
6. 前記検出部は、前記一対の位相差検出画素のうちの一方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて前記基準領域における前記異常値ラインを検出し、前記一対の位相差検出画素のうちの他方の出力値を加算して求められるライン総和値に基づいて前記参照領域における前記異常値ラインを検出する請求項５記載の撮像装置。
7. 前記位相差ライン決定部は、前記異常値を出力した前記位相差検出画素を含む位相差ラインである異常値ラインの近傍に配置されている前記位相差ラインの出力値である代替候補値を当該異常値ラインの出力値の代わりに用いて前記位相差検出が可能か否かを判定し、前記位相差検出が可能であると判定された場合には、前記検出部による検出結果に基づいて前記異常値ラインを含む前記複数の位相差ラインを前記使用ラインとして決定する請求項１記載の撮像装置。
8. 前記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、
   前記位相差ラインは、１つの前記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように前記位相差検出画素が配置されるとともに、前記直交方向において隣接する前記位相差ラインが対応する前記射出瞳とは異なる前記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、
   前記合焦判定部は、前記直交方向において前記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインのうち、対応する射出瞳が前記異常値ラインに対応する射出瞳に近い前記位相差ラインの出力値を前記代替候補値とする
   請求項７記載の撮像装置。
9. 前記撮像素子は、光軸方向における位置が異なる複数の射出瞳のいずれかに対応する複数の位相差検出画素が配置され、
   前記位相差ラインは、１つの前記位相差ラインが１つの位置の射出瞳に対応するように前記位相差検出画素が配置されるとともに、前記直交方向において隣接する前記位相差ラインが対応する前記射出瞳とは異なる前記射出瞳にそれぞれが対応するように配置され、
   前記位相差ライン決定部は、前記直交方向において前記異常値ラインに隣接する２つの位相差ラインの出力値を演算して前記代替候補値を算出する
   請求項７記載の撮像装置。
10. 一対の位相差検出画素を複数含み瞳分割方向に沿った位相差ラインが前記瞳分割方向に直交する直交方向に複数配置されている撮像素子の前記位相差検出画素が出力した出力値を取得する取得手順と、
    前記位相差検出画素が出力した出力値のうちの異常値を、前記複数の位相差ライン間における前記出力値の比較結果に基づいて検出する検出手順と、
    前記位相差検出領域における前記複数の位相差ラインのうちから位相差検出に使用する複数の位相差ラインを使用ラインとして前記検出手順での検出結果に基づいて決定する位相差ライン決定手順と
    を具備する合焦方法。

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