JP2023114698A - 撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】立体撮影用レンズ装着時の測距精度を向上させることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】レンズ装置（３００）が着脱可能な撮像装置（１００）であって、レンズ装置の互いに異なる瞳領域を通過する光束にそれぞれ対応する第１信号および第２信号を出力する撮像素子（１０１）と、第１信号および第２信号に基づいてデフォーカス量を算出する算出手段（１０２）とを有し、算出手段は、レンズ装置として複数の撮像光学系を有する第１レンズ装置が装着されている場合、複数の撮像光学系のそれぞれの瞳領域に対応する前記撮像素子の第１領域（１００１Ｌ、１００１Ｒ）の一部である第２領域から取得される第１信号および第２信号に基づいて、デフォーカス量を算出する。【選択図】図５

Description

本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムに関する。

従来、２組の撮像光学系を有する立体撮影用レンズを撮像装置に装着して、立体画像を撮影する撮像システムが知られている。特許文献１には、立体撮影用レンズが装着された場合に、撮像素子上に結像された左右の２つの画像データを利用して相関演算を行い、測距情報を取得するカメラが開示されている。

特開２００５－６２７２９号公報

前述の撮像素子におけるマイクロレンズの位置は、撮像素子の中心からの距離に応じて、分割された各ＰＤの位置に対してシフトさせた配置（単眼撮影レンズに適した配置）となっている。このため、特許文献１に開示されたカメラでは、立体撮影用レンズの装着時に高精度の測距情報を取得することができない。
そこで本発明は、立体撮影用レンズ装着時の測距精度を向上させることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、レンズ装置が着脱可能な撮像装置であって、前記レンズ装置の互いに異なる瞳領域を通過する光束にそれぞれ対応する第１信号および第２信号を出力する撮像素子と、前記第１信号および前記第２信号に基づ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、前記レンズ装置として複数の撮像光学系を有する第１レンズ装置が装着されている場合、前記複数の撮像光学系のそれぞれの前記瞳領域に対応する前記撮像素子の第１領域の一部である第２領域から取得される前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記デフォーカス量を算出する。

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。

本発明によれば、立体撮影用レンズ装着時の測距精度を向上させることが可能な撮像装置を提供することができる。

本実施形態における撮像システムのブロック図である。 本実施形態における撮像素子のブロック図である。 本実施形態における単位画素の構成図である。 本実施形態における通常レンズ装着時の出瞳と画素部への光束を説明する概念図である。 本実施形態における立体撮影用レンズ装着時の射出瞳と画素部への光束を説明する概念図である。 本実施形態における立体撮影用レンズ装着時の撮像素子のイメージサークルの概略図である。 本実施形態における測距動作のフローチャートである。

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。

まず、図１を参照して、本実施形態における撮像システム１０について説明する。図１は、撮像システム１０のブロック図である。撮像システム１０は、撮像装置（カメラ本体）１００と、撮像装置１００に対して着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）３００とを備えて構成される。レンズ装置３００は、カメラマウント３０１を介して撮像装置１００に装着され接続される。

レンズ装置３００は、複数の撮像光学系（２組の撮像光学系）を有する立体撮影用レンズであり、被写体からの光は、２組のレンズから視差を有し２組のイメージサークルを撮像素子１０１へ集光する。またレンズ装置３００は、カメラマウント３０１を介して撮像装置１００と電気的に接続され、レンズ情報の通信や、不図示の絞りやフォーカス駆動等の制御がなされる。なお本実施形態において、撮像装置１００は、レンズ装置として、立体撮影用レンズ（第１レンズ装置）だけでなく、１つの撮像光学系を有する単眼撮影レンズ（第２レンズ装置、通常レンズ）を装着することもできる。

撮像素子１０１は、ＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子である。撮像素子１０１は、後述の1つのマイクロレンズと分割されたＰＤによる単位画素を複数有し、レンズ装置３００からの入射光を、マイクロレンズで瞳領域ごとに分割し、対応する分割されたＰＤにて受光する構成により、測距情報が得られるように構成されている。すなわち本実施形態において、撮像素子１０１は、１つのマイクロレンズに対して第１光電変換部および第２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。このような構成により、撮像素子１０１は、レンズ装置３００の互いに異なる瞳領域を通過する光束にそれぞれ対応する第１信号（Ａ像信号）および第２信号（Ｂ像信号）を出力する。また撮像素子１０１は、光電変換およびデータ処理可能な画像出力信号に変換する機能を有する。

画像処理回路１０２は、撮像素子１０１から出力される像信号に対して、フィルタ処理等の各種補正や現像処理等を行う。また画像処理回路１０２は、像信号から、後述するＡ像データ（Ａ像信号）とＢ像データ（Ｂ像信号）との相関演算による位相差オートフォーカス（ＡＦ）演算や処理を行う。制御回路１０３は、撮像素子１０１の駆動タイミングの制御を行うとともに、画像処理回路１０２や表示回路１０６等の撮像装置１００の全体の統括的な駆動および制御を行う。また制御回路１０３は、ＡＦ演算結果を用いてフォーカス駆動および制御を行う。メモリ回路１０４および記録回路１０５はそれぞれ、画像処理回路１０２から出力された画像信号を記録保持する不揮発性メモリやメモリカード等の記録媒体である。表示回路１０６は、撮影画像や各種設定画面等の表示を行う。操作回路１０７は、不図示の操作部材からの信号を受け付けて、制御回路１０３に対してユーザの命令を反映する。

次に、図２を参照して、撮像素子１０１の全体構成について説明する。図２は、撮像素子１０１のブロック図である。撮像素子１０１は、複数の単位画素４００が行列状に配置されており、光学系により結像された光学像を受光する。なお、図２においては、単位画素４００を４行４列の計１６個として図示するが、実際は数百万、数千万の単位画素４００で構成される。各々の単位画素４００は、各行ごとに接続される信号線４０８を介して、行単位にて順次選択、駆動され、各々の接続先となる垂直出力線４０１に画素信号を出力する。図２において、信号線４０８は０行目しか記載していないが、実際には各行に配線されている。

電流源４０２は、各々の垂直出力線４０１に接続される。垂直出力線４０１に出力された画素信号は、読み出し回路４０３に転送され、読み出し回路４０３で読み出された画素信号は、水平走査回路４０４の駆動により、水平出力線４０５および出力アンプ回路４０６を介して撮像素子１０１の外部に順次出力される。読み出し回路４０３は、垂直出力線４０１毎の列回路により構成され、信号を蓄積するメモリ、ゲインアンプ、ＡＤ変換器等を有し、垂直走査回路４０７によって選択される画素の信号を読み出す。垂直走査回路４０７は、信号線４０８の制御を行い、各々の単位画素４００の駆動制御を行う。

次に、図３を参照して、撮像素子１０１の単位画素４００の構成について説明する。図３は、単位画素４００の構成図である。単位画素４００は、光電変換部である分割されたＰＤ（フォトダイオード）２０１Ａ、２０１Ｂを有し、同一行に対して並列に配置される。ＰＤ２０１Ａ、ＰＤ２０１Ｂは、レンズ装置３００により結像された光学像を受けて電荷を発生し蓄積する。

ＰＤ２０１Ａには転送スイッチ２０２Ａが接続され、ＰＤ２０１Ｂには転送スイッチ２０２Ｂが接続される。ＰＤ２０１Ａ、ＰＤ２０１Ｂで発生した電荷は、それぞれ転送スイッチ２０２Ａ、２０２Ｂを介して共通のＦＤ（フローティングディフュージョン）２０４に転送され、一時的に保存される。また、転送スイッチ２０２Ａ、２０２ＢおよびＦＤ２０４は、ＰＤ２０１Ａ、ＰＤ２０１Ｂで発生した電荷を混合する電荷混合部として機能させることができる。また、転送スイッチ２０２Ａ、２０２Ｂを同時選択することで、ＰＤ２０１Ａ、ＰＤ２０１Ｂで発生した電荷を、ＦＤ２０４にて混合することができる。

ＦＤ２０４は、リセットスイッチ２０３およびＳＦ（ソースフォロワアンプ）２０５に接続されている。更にＳＦ２０５は、選択スイッチ２０６に接続されている。ＦＤ２０４に転送された電荷は、選択スイッチ２０６がオンされると、ソースフォロワアンプを形成する増幅ＭＯＳトランジスタ（ＳＦ２０５）を介して、電荷に対応する電圧としてＳＦ２０５から出力される。

リセットスイッチ２０３とＳＦ２０５のドレインは、基準電位ＶＤＤを共有している。リセットスイッチ２０３は、ＦＤ２０４の電位、転送スイッチ２０２Ａを介してＰＤ２０１Ａの電位、および、転送スイッチ２０２Ｂを介してＰＤ２０１Ｂの電位をそれぞれＶＤＤにリセットする。選択スイッチ２０６は、行単位で制御され、選択された行のＳＦ２０５から出力された画素出力をＶｏｕｔより垂直出力線４０１に出力する。

転送スイッチ２０２Ａは信号ＰｔｘＡ、転送スイッチ２０２Ｂは信号ＰｔｘＢ、リセットスイッチ２０３は信号Ｐｒｅｓ、選択スイッチ２０６は信号Ｐｓｅｌにより、それぞれ制御される。前記各信号は、信号線４０８により各々供給され、垂直走査回路４０７により制御される。本実施形態において、単位画素４００からの出力手段として、第１画素出力手段と第２画素出力手段がある。

第１画素出力手段として、後述する撮像面位相差ＡＦ用途の読み出し時には、信号ＰｔｘＡによりＰＤ２０１ＡからＡ像データ（Ａ像信号）として、信号ＰｔｘＢによりＰＤ２０１ＢからＢ像データ（Ｂ像信号）として、各々の電荷が画素出力するよう制御される。Ａ像信号とＢ像信号に対して公知の相関演算等を行い、像ずれ量（瞳分割位相差）を検出することで、撮像面位相差ＡＦが可能となる。また、第２出力手段として、撮影画像用途の読み出し時には、信号ＰｔｘＡと信号Ｐｔｘｂを同時オンすることにより、単位画素４００内にてＰＤ２０１ＡとＰＤ２０１Ｂの電荷が混合されて、一つの単位画素として出力されるよう制御される。

図４は、レンズ装置３００として単眼撮影レンズ（第２レンズ装置）が装着された際の、レンズ装置３００の射出瞳８０３および単位画素４００の複数画素分を同一行として見た断面の概念図である。図４は、レンズ装置３００の射出瞳から出た光束が単位画素の分割ＰＤに入光する様子を示し、通常レンズにおける瞳分割方式による測距情報を説明するものである。前述の第１画素出力手段から撮像面位相差ＡＦ用途の信号の得るための概要の説明となる。

各単位画素は、レンズ装置３００の光軸８０１を中心として対称に配されている。マイクロレンズ８０２は、各単位画素に対して光軸中心から像高に応じてシフトさせて配置されている。すなわちマイクロレンズ８０２は、撮像素子１０１の中心から離れるほど（像高が高くなるほど）、対応する２つの分割ＰＤ（第１光電変換部と第２光電変換部との中心）からずれて配置されている。このようにマイクロレンズ８０２をシフトさせて配置することで、画面周辺での像高の入射角が厳しい画素部おいても光束がけられる事なく受光できる構成となっている。また各単位画素は、列方向に一対の分割ＰＤを有する。すなわち、レンズ装置３００の光軸８０１の近傍に配置される分割ＰＤ８０４Ａ、８０４Ｂを有する単位画素と、光軸８０１から遠方側となる像高位置に配置される分割ＰＤ８０５Ａ、８０５Ｂを有する単位画素を一例として示している。

分割ＰＤ８０４ＡおよびＰＤ８０４Ｂには、射出瞳８０３にて異なる領域の瞳領域８０６を通過した光束８０８および瞳領域８０７を通過した光束８１０が入射する。同様に、分割ＰＤ８０５ＡおよびＰＤ８０５Ｂには、射出瞳８０３にて異なる領域の瞳領域８０６を通過した光束８０９および瞳領域８０７を通過した光束８１１が入射する。分割ＰＤ８０４Ａ、分割ＰＤ８０５Ａで入射光を光電変換して信号を得る。ここで得られた信号をＡ像信号とする。分割ＰＤ８０４Ｂ、分割ＰＤ８０５Ｂで入射光を光電変換して信号を得る。ここで得られた信号をＢ像信号とする。Ａ像信号とＢ像信号を画像処理回路１０２へ送り、既知の相関演算を行い、像ずれ量を検出する。

相関値Ｓは、例えば、以下の式（１）を用いて算出することができる。

式（１）において、Ｓ（ｉ）は像シフト量ｉにおける２像の相関度を示す相関値、ｘは座標データ、Ａ（ｘ）はＡ像信号、Ｂ（ｘ）はＢ像信号、ｉは相対的な画素シフト量である。ｐおよびｑは、相関値Ｓを算出する対象画素範囲を示している。相関値Ｓ（ｉ）の極小値となる像シフト量ｉを求めることで、像ずれ量ｒが算出される。

距離情報であるデフォーカス量Ｄｅｆは、像ずれ量ｒを用いて、以下の式（２）のように算出される。

式（２）において、ｗは基線長であり、瞳領域８０６と瞳領域８０７の中心間隔である。Ｚは、撮像素子の撮像面から射出瞳８０３までの距離である。なお、デフォーカス量Ｄｅｆの算出は、上記の方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよい。以上により、測距情報を得ることができる。

図５は、レンズ装置３００として立体撮影用レンズが撮像装置１００に装着された際の、レンズ装置３００の射出瞳９０３Ｌ、９０３Ｒおよび単位画素４００の複数画素分を行方向から見た断面の概念図である。図４に対して、レンズ装置３００が立体撮影用レンズに交換されたものである。立体撮影用レンズは、２組の光学系から撮像素子１０１上に２つのイメージサークルを結像するため射出瞳も２つである。図５は、双方の射出瞳から出た光束が単位画素４００の分割ＰＤに入光する様子を示し、立体撮影レンズにおける瞳分割方式による測距情報を説明するものである。

図６は、立体撮影レンズが撮像装置１００に装着された際の撮像素子１０１の有効画素部１０００とイメージサークルを示す概略図である。撮像素子１０１上に、左右並列にて２つのイメージサークル（第１領域）１００１Ｒ、１０００Ｌが結像される。なお本実施形態において、射出瞳９０３Ｌがイメージサークル１００１Ｒに、射出瞳９０３Ｒがイメージサークル１００１Ｌに結像される。

図５にて、２組の光学系による射出瞳９０３Ｌ、９０３Ｒから出た光束は、単位画素の分割ＰＤに入光する。射出瞳９０３Ｌ、９０３Ｒについては、光学系により撮像素子１０１の有効部の中心部に対して左右対称とした投影像となり、単位画素４００の分割ＰＤへの入光も撮像素子１０１の有効部の中心部に対して対称となる。なお本実施形態において、射出瞳９０３Ｌと射出瞳９０３Ｒからの受光は、各分割ＰＤまでの入射光が、撮像素子１０１の有効部の中心部に対して対称となる違いであり、他は同動作のため、射出瞳９０３Ｒを代表として説明を行う。

分割ＰＤ８０４Ａ、ＰＤ８０４Ｂには、射出瞳９０３Ｒにて異なる領域の瞳領域９０６Ｒを通過した光束９０８および瞳領域９０７Ｒを通過した光束９０９が入射する。しかしながら、撮像素子１０１の有効部の中心部近傍に配置される分割ＰＤ８０４Ｂでは、マイクロレンズの位置が、通常レンズの瞳領域に対して最適化された位置に配されている。このため、射出瞳からの入射光は、マイクロレンズずらし方向と逆方向の入射光となるため、通常レンズと異なる方向の入射角となる立体撮影用レンズの瞳領域からの光束にはケラレが生じ、正しく受光できない。

一方、撮像素子１０１の有効部の周辺像高に配置される分割ＰＤ８０５Ａ、ＰＤ８０５Ｂでは、射出瞳９０３Ｒにて異なる領域の瞳領域９０６Ｒを通過した光束９１０および瞳領域９０７Ｒを通過した光束９１１が入射する。これにより、単眼撮影レンズと入射角の差異はあるが同方向による光束を受光する。同様に、射出瞳９０３Ｌにおいても、撮像素子有効部の中心部近傍に配置される分割ＰＤによる受光は、マイクロレンズずらし方向と逆方向の入射光となる。このため、通常レンズと異なる方向の立体撮影用レンズの瞳領域からの入射角となる光束にはケラレが生じ、正しく受光できない。このため、立体撮影用レンズが装着された際には、前述した通常レンズとは異なる相関演算を行うことが好ましい。

射出瞳９０３Ｌによる相関値ＳＬ、射出瞳９０３Ｒによる相関値ＳＲはそれぞれ、Ａ像信号をＡ（ｘ）、Ｂ像信号をＢ（ｘ）として、以下の式（３ａ）、（３ｂ）のように求められる。

ここで、ＳＬ（ｉ）、ＳＲ（ｉ）は像シフト量ｉにおける２像の相関度を示す相関値、ｘは座標データ、ｉは相対的な画素シフト量である。ｐＲ、ｑＲおよびｐＬ、ｑＬはそれぞれ、２組の光学系による相関値算出の対象画素範囲を示す。撮像素子１０１の有効画素領域の画素列を１から１００列とすると、取り得る値の一例として、各々有効画素領域列の半分となるｐＬ＝１、ｑＲ＝５０、ｐＲ＝５１、ｑＲ＝１００となる。

αｘは重み付け係数であり、撮像素子１０１の画素部の像高により数値が変わる係数となっている。本実施形態では、像高が大きい程、大きな値な係数を掛け（重み付けを大きくし）、逆に、撮像素子１０１の有効部の中心近傍のケラレが大きくなる領域では小さくまたはゼロとする（重み付けを小さくする）ことで、相関演算にも用いる領域を制限する。その結果、有効部の中心近傍（撮像素子１０１の第３領域）からは相関値を用いず、受光されている画素部（撮像素子１０１の第２領域）からの信号のみを用いることで、精度低下を避けた測距を可能とすることができる。これにより、マイクロレンズずらし方向と逆方向からの入射光で充分に受光できない分割ＰＤからの画素信号は用いずに、受光されている画素部から相関演算を求めるようにすることになる。

相関値ＳＬ（ｉ）、ＳＲ（ｉ）の極小値となる像シフト量ｉをそれぞれ求めることで、双方の射出瞳毎での像ずれ量ｒが算出され、距離情報およびデフォーカス量を算出することができる。デフォーカス量算出については、先の通常レンズ同様にして求めることができる。この際、双方の射出瞳別から得られた測距情報について、任意による選択にて何れかの射出瞳による値や、双方の平均値や、双方の出力値の最大値および最小値からコントラスト比を求めて、コントラスト比が大きい方を採用するようにしてもよい。また、測距点選択により選定された測距点により、何れかの射出瞳からの結果を用いてもよい。その際、測距点とする領域については、２像データであることから双方の射出瞳に対して存在することになるため、測距点領域として選択された領域が、撮像素子上の有効画素の周辺側で像高が高くなる射出瞳側からの結果を用いるようにしてもよい。

次に、図７を参照して、撮像装置１００の測距動作（制御方法）について説明する。図７は、撮像装置１００の測距動作を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主に、撮像装置１００の画像処理回路１０２または制御回路１０３により実行される。

撮像装置１００にて測距動作が開始されると、まずステップＳ１０１において、制御回路１０３は、撮像装置１００に装着されているレンズ装置３００と通信を行い、レンズ装置３００の種類が立体撮影用レンズ（第１レンズ装置）であるか否かを判定する。レンズ装置３００が立体撮影用レンズである場合、ステップＳ１０２へ進む。一方、レンズ装置３００が単眼撮影レンズ（第２レンズ装置）である場合、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０２において、制御回路１０３は、立体撮影用レンズ（第１レンズ装置）の測距領域設定として、撮像素子１０１の有効領域に対して立体撮影用レンズの２組の射出瞳別となる射出瞳９０３Ｌ、射出瞳９０３Ｒに対応する２つの領域を設定する。具体的には、制御回路１０３は、撮像素子１０１の有効領域の中心部から左右領域別として設定を行う。すなわち制御回路１０３は、射出瞳９０３Ｌに対応する有効領域の右半分となる画素列分と、射出瞳９０３Ｒに対応する有効領域の左半分となる画素列分について各々測距領域（第２領域）として設定する。なお本実施形態では、測距領域設定として、有効画素領域の左右半分別として設定しているが、これに限定されるものでない。測距精度および処理高速化のため、対象を有効画素の左右別の全領域でなく、立体撮影用レンズの各射出瞳および瞳領域からの入射光に対して、受光し測距可能な領域に制限して設定してもよい。

続いてステップＳ１０３において、画像処理回路（算出手段）１０２は、ステップＳ１０２にて設定された２領域毎に（撮像素子１０１の第２領域から取得されるＡ像信号およびＢ像信号を用いて）相関演算を行い、相関値ＳＬ、ＳＲを算出する。また画像処理回路１０２は、相関値ＳＬ、ＳＲから像ずれ量ｒを算出する。続いてステップＳ１０４において、制御回路（算出手段）１０３は、像ずれ量ｒからデフォーカス量（デフォーカス情報）を算出する。制御回路１０３は、画像処理回路１０２により算出されたデフォーカス情報を取得し、立体撮影用レンズのフォーカス駆動を行うことで、ピント調節を行う。続いてステップＳ１０５において、制御回路１０３は、ここまで得られた測距情報を用いて距離マップ（距離情報）を作成し、立体画像生成時において情報として付加する。

ステップＳ１０６において、制御回路１０３は、単眼撮影レンズ（第２レンズ装置）の測距領域設定として、撮像素子１０１の有効領域に対して、射出瞳８０３に対応する測距領域を設定する。本実施形態において、この測距領域は撮像素子１０１の有効画素の全領域（全画素領域）であるが、これに限定されるものではない。続いてステップＳ１０７において、画像処理回路（算出手段）１０２は、測距領域から取得されるＡ像信号とＢ像信号との相関演算を行い、相関値Ｓを求め、像ずれ量ｒを算出する。続いてステップＳ１０８にて、画像処理回路１０２は、像ずれ量ｒからデフォーカス量（デフォーカス情報）を算出する。制御回路１０３は、画像処理回路１０２により算出されたデフォーカス情報を取得し、単眼撮影レンズのフォーカス駆動を行うことで、ピント調節を行う。

以上のように、立体撮影用レンズ装着時における測距動作が行われる。すなわち本実施形態では、立体撮影用レンズの２組の光学系による射出瞳から分割ＰＤへ入射される光束が、撮像素子のマイクロレンズのずらし方向と逆方向となる画素部（光電変換部）に対しては受光が得られないため相関演算には用いない。これにより、受光が得られている画素部（光電変換部）から取得されるＡ像信号およびＢ像信号のみを用いて相関演算を行うことで、立体撮影用レンズが装着された際でも、精度低下を低減した測距が可能となる。

なお本実施形態において、分割ＰＤとして、同一行方向に並列配置された単位画素を有する撮像素子による測距動作としているが、これに限定されるものでなく、分割ＰＤの配置を同一列方向に並行配置された単位画素とした撮像素子を用いて測距動作させてもよい。その際の測距動作については、立体撮影用レンズ装着時には、立体撮影用レンズの２組の光学系による射出瞳に対する分割ＰＤへの入射光は、分割ＰＤの縦に並行となる配置方向に対しては、ケラレとして大きくなくなる。このため、単眼撮影レンズ装着時と同様の測距動作、または、相関演算に用いない撮像素子の有効部近傍の画素部の領域制限をより近傍の画素部とした領域として測距動作させてもよい。

以上のように、算出手段（画像処理回路１０２）は、複数の撮像光学系を有する第１レンズ装置が装着されている場合、複数の撮像光学系のそれぞれの瞳領域に対応する撮像素子１０１の第１領域の一部である第２領域から第１信号および第２信号を取得する。そして算出手段は、第２領域から取得された第１信号および第２信号に基づいて、デフォーカス量を算出する。

好ましくは、算出手段は、第１レンズ装置が装着されている場合、デフォーカス量を算出する際に、撮像素子１０１の第１領域のうち第２領域とは異なる第３領域から取得される第１信号および第２信号を用いない。より好ましくは、第２領域は、第３領域よりも、撮像素子１０１の中心から離れている。また好ましくは、算出手段は、第１レンズ装置が装着されている場合、撮像素子１０１の中心からの距離に基づいて第１信号および第２信号のそれぞれの重み付けを変更して相関値を算出する（第１信号と第２信号との相関演算を行う）。より好ましくは、算出手段は、第１レンズ装置が装着されている場合、撮像素子１０１の中心から離れるほど重み付けを大きくする。また好ましくは、算出手段は、第１レンズ装置が装着されている場合、第２領域のうち複数の撮像光学系のそれぞれに対応する互いに異なる領域から取得される第１信号および第２信号に基づいて、デフォーカス量を算出する。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本実施形態によれば、立体撮影用レンズ装着時の測距精度を向上させることが可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラムを提供することができる。

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。

１００ 撮像装置
１０１ 撮像素子
１０２ 画像処理回路（算出手段）
３００ レンズ装置
１００１Ｌ、１００１Ｒ イメージサークル（第１領域）

Claims (11)

1. レンズ装置が着脱可能な撮像装置であって、
   前記レンズ装置の互いに異なる瞳領域を通過する光束にそれぞれ対応する第１信号および第２信号を出力する撮像素子と、
   前記第１信号および前記第２信号に基づ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、前記レンズ装置として複数の撮像光学系を有する第１レンズ装置が装着されている場合、前記複数の撮像光学系のそれぞれの前記瞳領域に対応する前記撮像素子の第１領域の一部である第２領域から取得される前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記デフォーカス量を算出することを特徴とする撮像装置。
2. 前記算出手段は、前記第１レンズ装置が装着されている場合、前記デフォーカス量を算出する際に、前記撮像素子の前記第１領域のうち前記第２領域とは異なる第３領域から取得される前記第１信号および前記第２信号を用いないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２領域は、前記第３領域よりも、前記撮像素子の中心から離れていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記算出手段は、
   前記第１信号と前記第２信号との相関値を算出して前記デフォーカス量を算出し、
   前記第１レンズ装置が装着されている場合、前記撮像素子の中心からの距離に基づいて前記第１信号および前記第２信号のそれぞれの重み付けを変更して前記相関値を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記算出手段は、前記第１レンズ装置が装着されている場合、前記撮像素子の前記中心から離れるほど前記重み付けを大きくすることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記撮像素子は、１つのマイクロレンズに対して第１光電変換部および第２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１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記マイクロレンズは、前記撮像素子の中心から離れるほど、対応する前記第１光電変換部と前記第２光電変換部との中心からシフトして配置されていることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記撮像装置には、前記レンズ装置として、１つの撮像光学系を有する第２レンズ装置が着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記算出手段は、前記第１レンズ装置が装着されている場合、前記第２領域のうち前記複数の撮像光学系のそれぞれに対応する互いに異なる領域から取得される前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記デフォーカス量を算出することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. レンズ装置が着脱可能な撮像装置の制御方法であって、
    前記レンズ装置の互いに異なる瞳領域を通過する光束にそれぞれ対応する第１信号および第２信号を撮像素子から出力するステップと、
    前記第１信号および前記第２信号に基づ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、
    前記レンズ装置として複数の撮像光学系を有する第１レンズ装置が装着されている場合、前記複数の撮像光学系のそれぞれの前記瞳領域に対応する前記撮像素子の第１領域の一部である第２領域から取得される前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記デフォーカス量を算出することを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。