JP6220148B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置およびその制御方法に関し、特には焦点検出技術に関する。

デジタルカメラを代表とする、撮像素子を用いた撮像装置における自動焦点検出（ＡＦ）を実現する方法は、撮像素子とは別個の焦点検出用素子を用いる方法と、撮像素子を用いる方法に大別できる。焦点検出用素子を用いた方法は、撮影光学系の異なる射出瞳を出射した光束から生成した２種類の像波形の相関量（位相差）によってデフォーカス量を求める方法であり、位相差検出方式と呼ばれている。また、撮像素子を用いた方法は、撮像画像のコントラスト成分が合焦位置で最大となることを利用し、コントラスト成分が最大となるフォーカスレンズの位置を探索する方法であり、コントラスト検出方式と呼ばれている。

位相差検出方式は像波形の相関量からデフォーカス量が直ちに求まるため、フォーカスレンズを合焦位置に移動させるまでに要する時間が短いという利点がある反面、焦点検出用素子を設ける必要があることから撮像装置の大型化やコスト増加という問題がある。また、焦点検出時には被写体像を焦点検出用素子で受光する必要があるため、撮像素子での撮像と並行して焦点検出を行うことができないか、ハーフミラーのような特別な機構が必要になる。

そのため、特許文献１では、撮影光学系の異なる射出瞳を通過した光束を撮像素子の画素で受光し、位相差検出方式の自動焦点検出を実現する構成が提案されている（撮像面位相差検出方式。以下、撮像面位相差ＡＦという）。撮像面位相差ＡＦは、焦点検出用素子が不要であり、また撮像素子による撮影と位相差検出方式の自動焦点検出（位相差ＡＦ）とを並行して実施可能であるという特徴を有する。

撮像面位相差ＡＦにおける位相差検出に必要な像信号は、２次元（複数の画素行×複数の画素列）の画素領域（焦点検出領域）から得られる信号から生成することが望ましい。これは、１次元（１画素の行または列）からなる焦点検出領域から得られる信号で生成した像信号から精度の良い位相差を検出することは難しいためである。

特許文献１には、各画素の像信号を生成し、画素行ごとの信号を画素列が伸びる方向に並べて１対の焦点検出用の像信号を生成し、１次元の焦点検出用の像信号から位相差（像ずれ量）を算出することが開示されている。また、２次元の焦点検出領域から複数の画素行の像ずれ量を加算することで、２次元の焦点検出の像ずれ量を得る方法も開示されている。

特開2010-152161号公報

一般に、撮像面位相差ＡＦを用いた撮影時には、撮像素子を用いて動画像を撮影しながら焦点検出を行っており、撮影した動画を撮像装置の表示部にライブビュー表示している。現在一般に使用されている撮像素子の画素数は、表示部が有する画素数よりも多いため、ライブビュー表示される動画は、撮影した動画フレームの画素を間引いて生成されている。また、撮像素子から読み出す時点で画素を間引くことにより、全画素を読み出してから画素を間引くより処理負荷を軽減することも行われている。また、間引き数（間引き割合）は一定ではなく、一般には負荷が大きくなる（例えばフレームレートが大きくなる）ほど間引き数が大きくなる。間引き読み出しされた後、表示用の画像とするため必要に応じてリサイズ処理が行われる。

しかしながら、特許文献１に記載された像信号の生成方法では、画素信号が間引かれた場合に、撮像素子において焦点検出用の像信号の読み出しがなされる画素範囲が間引き数に応じて変わってしまう。間引き数は例えば読み出しフレームレートに応じて異なるため、撮影モードによって異なるフレームレートが用いられる場合では、設定される撮影モードに応じて焦点検出用の像信号を読み出す範囲が変化する。

間引き後の画像においてｎ行の画素範囲は、間引き数をｍとすれば間引き前の画像（原画像）のｍ×ｎ行の画素範囲から読み出された画素で構成されている。従って、間引き数ｍが小さいほど、原画像で対応する画素範囲は小さくなる。従って、間引き数が小さい場合には、間引き数が多い場合よりも像信号を取得する原画像の範囲（読み出し範囲）が狭くなり、焦点検出領域をカバーできなくなると、焦点検出の精度が低下する。

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、画素の間引き数が変化する場合であっても、安定した精度で焦点検出を行うことが可能な撮像装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上述の目的は、１つのマイクロレンズに対して複数の画素部を有する撮像素子と、撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式で焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、焦点検出に用いられる信号は合成が可能であり、焦点検出手段は、撮像素子から第１の間引き量で出力される場合には、第２の間引き量で出力される場合よりも、信号の合成量を増やし、第１の間引き量よりも第２の間引き量の方が間引く量が多い、ことを特徴とする撮像装置によって達成される。

このような構成により、本発明によれば、画素の間引き数が変化する場合であっても、安定した精度で焦点検出を行うことが可能な撮像装置およびその制御方法を提供することができる。

本発明の撮像システムの構成図 本発明の撮像システムの回路構成図 撮像素子の概略図 撮影レンズの射出瞳から出た光束が一画素あたりに入射するときの概念図 撮像装置の画素構成図 画素間引きによる画素構成 第１の実施形態の加算部・読み出し範囲が焦点検出領域に占める割合（３画素間引き時） 本発明の焦点検出のフローチャート 第２の実施形態の焦点検出領域に対する読み出し範囲の占める割合（３画素間引き時）

以下、添付図面を参照して、本発明をその例示的な実施形態に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラという）１５０の構成例を示す図である。カメラ１５０はカメラ本体１００と、カメラ本体１００から取り外し可能なレンズユニット２００とから構成される。なお、本実施形態のカメラは撮像面位相差ＡＦが可能であれば、一眼レフカメラでなくてもよいし、レンズユニット２００が交換可能でなくてもよい。また、カメラが装置の有する一機能であってもよい。すなわち、撮像装置は、カメラ機能を有する任意の電子機器や装置であってよい。このような電子機器や装置の非限定的な例としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、メディアプレーヤ、ゲーム機、ナビゲーション装置、家電製品などを挙げることができる。

カメラ本体１００の構成から説明する。正立正像光学系１０１はプリズムやミラーなど、ミラー１０４で反射された光学像が接眼レンズ１０２をのぞいた際に正立像となるように構成されている。ファインダスクリーン１０３にはミラー１０４から反射した光束によって被写体像が結像される。ファインダスクリーン１０３、正立正像光学系１０１、接眼レンズ１０２はファインダー光学系を形成する。また、ファインダ表示部１１５は透過型の表示パネルであり、ファインダスクリーン１０３に結像された被写体像にシャッタスピード、絞り値などの撮影条件などの各種情報を重畳表示する。

ミラー１０４はレンズユニット２００から入射する光束の一部をファインダスクリーン１０３方向に偏向する。サブミラー１０５はミラー１０４を通過した光束を焦点検出装置１０９に対して偏向する。撮像素子１０６で撮影する際にはレンズユニット２００からの光束が撮像素子１０６に被写体像を結像するようにミラー１０４およびサブミラー１０５は上方に移動（ミラーアップ）する。

撮像素子１０６はＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの光電変換素子であり、複数の画素が配列されている。撮像素子１０６は、レンズユニット２００が結像する被写体像を画素単位の電気信号として出力する。後述するように、本実施形態における撮像素子１０６は撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成可能である。後述するように、本実施形態の撮像素子１０６は、瞳分割用のマイクロレンズと複数の光電変換部を設けた画素を用いて、撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成する構成を有するが、撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成可能であれば、他の構成であってもよい。

シャッタ装置１０７は撮像制御装置１１２の制御に従い、撮像素子１０６の露光時に開くメカニカルシャッタである。本字嫉視形態のカメラ本体１００は内蔵ストロボ１０８を有しており、内蔵ストロボ１０８には出射光を拡散させるフレネルレンズ１１４が設けられている。内蔵ストロボ１０８は、撮影時の補助光源としてだけでなく、焦点検出時の補助光源としても用いられる。

焦点検出装置１０９は焦点検出用素子を用いて生成した像信号から位相差検出方式によってデフォーカス量を算出する。なお、本実施形態では図１に示した光学ファインダー使用時の状態での焦点検出用に焦点検出装置１０９を設けているが、ミラー１０４を有さない撮像装置であれば、サブミラー１０５および焦点検出装置１０９は不要である。

測光装置１１０はレンズ１１１によって結像された被写体像の輝度分布などを測定する。撮像制御装置１１２は、測光装置１１０による測定結果に基づいて自動露出制御（ＡＥ）機能を実現する。撮像制御装置１１２はカメラ本体１００およびレンズユニット２００の動作を制御する。撮像制御装置１１２は例えばマイクロプロセッサであり、不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各部の動作を制御する。アクセサリーシュー１１３は外部ストロボ等の装着に用いられる。表示装置１１６は例えばＬＣＤであり、ライブビュー画像や各種の情報を表示する。

レンズユニット２００は交換可能であり、レンズ制御装置２０１は、撮像制御装置１１２と通信を行い、レンズユニット２００内の動作を制御する。撮像光学系２０２は、フォーカスレンズを含む複数のレンズから構成される。撮像光学系２０２のフォーカスレンズの駆動および絞り装置２０３の駆動は、レンズ制御装置２０１によって制御される。

図２は、カメラ１５０の機能構成例を示すブロック図であり、図１と同じ構成には同じ参照番号を付して説明を省略する。モータ駆動回路１はカメラ本体１００の可動部分の駆動を行う。シャッタ制御回路４は撮像制御装置１１２の制御によりシャッタ装置１０７の開閉動作を制御する。絞り制御回路５は撮像制御装置１１２の制御により絞り装置２０３を制御する。ストロボ制御回路７は撮像制御装置１１２の制御により内蔵ストロボ１０８を制御する。記憶回路８はカメラ本体１００の設定状態やプログラムなどを格納するための不揮発性記憶回路や、プログラムを実行したりデータを一時的に記憶したりするための揮発性記憶回路を有する。また、撮像制御装置１１２とレンズユニット２００のレンズ制御装置２０１とは、レンズ通信回路１０および２６を通じて通信を行う。

通信回路１１はアクセサリーシュー１１３に含まれ、外部ストロボとの通信に用いられる。ＳＷ１ １２は撮像準備動作を開始するためのスイッチで、ＳＷ２ １３は撮像を開始するためのスイッチである。一般に、ＳＷ１，ＳＷ２はレリーズボタンの半押しおよび全押し操作でそれぞれオンするように構成されている。

レンズユニット２００において、レンズ駆動回路２１は、撮像光学系２０２に含まれるフォーカスレンズを駆動する。また、撮像光学系２０２がズームレンズであれば、撮像光学系２０２の画角を変更するための駆動もレンズ駆動回路２１が行う。レンズ位置検出回路２２はフォーカスレンズの位置検出を行う。レンズ焦点距離検出回路２３は、撮像光学系２０２がズームレンズである場合に、現在の画角（焦点距離）を検出する。記憶回路２４はレンズユニット２００の設定値を保持する不揮発性記憶回路である。絞り駆動回路２５は絞り装置２０３を駆動する。レンズ通信回路２６はレンズ制御装置２０１と撮像制御装置１１２との通信に用いられる。

次に、撮像素子１０６について説明する。
図３（ａ）は撮像素子１０６の概略を示す構成図である。画素部３０１には、複数の画素が複数行および複数列に配列されている。垂直選択回路３０２と水平選択回路３０３が、画素部３０１の画素行と画素列をそれぞれ選択する。読み出し部３０４は、各画素列に設けられた、信号を蓄積するメモリ、ゲインアンプ、ＡＤ変換機などから構成される。シリアルインターフェイス３０５は、撮像素子１０６が有する各回路の動作モードなどを撮像制御装置１１２が指定するために用いられる。

図３（ｂ）は撮像素子１０６の画素部３０１に含まれる画素の構成例を、光線の入射方向から示した平面図である。マイクロレンズ４０１は、画素４００に入射する光束を分散する。画素４００には複数の光電変換部の一例として、フォトダイオードＬ（以下、ＰＤＬ）４０２と、フォトダイオードＲ（ＰＤＲ）４０３との２つが設けられている。

続いて、図４を用いて、画素４００から撮像面位相差ＡＦ用の信号が得られる原理について説明する。図４はレンズユニット２００の射出瞳５０５からの画素４００に入射する光束の範囲を示す概念図である。図４では画素４００の垂直（深さ）方向の構造例を示している。また、図３（ｂ）には記載していないが、画素４００はマイクロレンズ４０１とＰＤＬ４０２，ＰＤＲ４０３との間にカラーフィルタ５０４を有する。

射出瞳５０５を通過した光束は、光軸５０８を中心として画素４００に入射する。マイクロレンズを介して光束は２つに分かれ、ＰＤＬ４０２とＰＤＲ４０３に入射する。このとき、ＰＤＬ４０２に入射する光束は射出瞳５０６から出射した光束であり、ＰＤＲ４０３に入射する光束は射出瞳５０７から出射した光束である。このように、ＰＤＬ４０２とＰＤＲ４０３は異なる射出瞳からの光束を受光するため、ＰＤＬ４０２で得られる信号と、ＰＤＲ４０３で得られる信号とを画素４００から読み出すことで、位相差検出方式の焦点検出を行うことができる。

図５は撮像素子１０６の画素部３０１における画素配列の例を示す。画素部３０１には図３（ｂ）に示した画素４００が２次元状に複数配置されている。撮像面位相差ＡＦを行う場合、予め設定された焦点検出領域６０２に対応する画素から読み出した信号を用いて焦点検出用の信号を生成する。本実施形態において、間引き読み出しされた画素行に対応する読み出し範囲は間引き数に等しい行とする。つまり、間引き数３の場合、間引き呼び出しされた１つの画素行に対応する読み出し範囲は３画素行である。なお、間引き数は間引かれる数ではなく、（１／間引き数）に間引くことを意味し、間引き割合とみなすこともできる。つまり、垂直方向の間引き数が３の場合、３行あたり１行が読み出される。また、対応する読み出し範囲の中央もしくは最も中央に近い位置の画素が読み出されるものとする。つまり、垂直方向の間引き数が３の場合、３行の読み出し範囲のうち、中央の行が読み出される。垂直方向の間引き数が４であれば、４行の読み出し範囲のうち、２番目もしくは３番目の行が読み出される。

読み出し範囲６０３の画素から読み出した信号から、行毎にＰＤＬ４０２から得られた信号群と、ＰＤＲ４０３から得られた信号群とからそれぞれ像信号を生成し、さらに列方向に同じ種類の像信号を加算して、撮像面位相差ＡＦ用の２種類の像信号を生成する。このように、焦点検出用の像信号は行毎に生成した像信号を予め設定された複数行（加算行数）分加算して生成する。焦点検出用の像信号の生成に関する読み出し範囲６０３の行数は、加算行数と間引き数の積に等しい。

図５において、像信号６０４はＰＤＬ４０２から読み出した信号から、像信号６０５はＰＤＲ４０３から読み出した信号から生成されている。この２種類の像信号６０４，６０５の位相差から、撮像光学系２０２のデフォーカス量を算出する。２つの像信号の位相差からデフォーカス量を求める方法には公知の任意の方法であってよいため、説明は省略する。

次に、間引き読み出しについて説明する。
図６（ａ）は、画素部３０１から垂直方向に３画素間引き（間引き数３）で読み出しする場合の、読み出される画素行と間引きされる（読み出されない）画素行の例を模式的に示している。７０１は間引き後の画素構成である。なお、７０１において白色の部分には画素は存在しない。図６（ａ）から分かるように、画素部３０１から、３行あたり１行、グレーの画素列からのみ画素信号が読み出され、白色の画素行からは読み出しが行われない。同様に図６（ｂ）は、垂直方向に５画素間引き読み出しする場合を示し、８０１は間引き後の画素構成である。図６（ｂ）から分かるように、画素部３０１から５行あたり１行、グレーの画素列からのみ画素信号が読み出され、白色の画素行からは読み出しが行われない。このように、間引き数が少ないほど、画素が読み出される行の間隔が狭くなる。

図７（ａ）と図７（ｂ）を用いて、加算行数Ｒに対応する読み出し範囲が焦点検出領域に占める割合と間引き数との関係について説明する。図７（ａ）は図６（ａ）と同様に画素部３０１から垂直方向に間引き数３で読み出した際の、読み出し範囲９０２と焦点検出領域９０１との関係を示す。読み出し範囲９０２は９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄ、９０２ｅ、９０２ｆの各画素行を含む。読み出し範囲９０２の垂直方向の大きさは間引き数ｎと加算行数Ｒとの積によって規定される。加算行数Ｒは６であるため、読み出し範囲９０２の垂直方向の大きさは１８行分である。上述の通り、加算行数Ｒは予め定められた固定値であり、間引き数には依存しない。

また図７（ｂ）は図６（ｂ）と同様に垂直方向に間引き数５で読み出した際の、読み出し範囲１００２と焦点検出領域９０１との関係を示す。読み出し範囲１００２は１００２ａ、１００２ｂ、１００２ｃ、１００２ｄ、１００２ｅ、１００２ｆの各画素行を含む。加算行数Ｒは６であるため、読み出し範囲１００２の垂直方向の大きさは３０行分である。図７（ａ）および（ｂ）のどちらも、グレーの画素行が信号を読み出す画素行であり、斜線部が焦点検出用の像信号を生成するための読み出し範囲を示している。図７（ａ）および図７（ｂ）から、読み出し画素行の間隔が狭い３画素間引きのほうが５画素間引きに比べて、焦点検出領域９０１に対する垂直方向の読み出し範囲の占める割合が小さくなることが分かる。図７（ａ）に示すように、焦点検出領域９０１の上下で、像信号の生成に用いられない画素行が存在し、これらの画素行にのみ含まれる被写体については、焦点検出ができない。

図７（ｃ）は、本実施形態による補正後の読み出し範囲を示す。図７（ｃ）は画素部３０１から垂直方向に間引き数３で読み出した際の、補正後の読み出し範囲１１０２と焦点検出領域９０１との関係を示す。補正後の読み出し範囲１１０２は１１０２ａから１００２ｊの各画素行を含む。ここでは、図７（ｂ）に示すように、垂直方向における間引き数５の場合の読み出し範囲が焦点検出領域９０１の全体を含むようになるため、読み出し範囲が５画素間引き時と同等になるように加算行数Ｒを補正している。具体的には、補正前の加算行数Ｒ（＝６）に、間引き比率αを掛けた加算行数αＲを補正後の加算行数とし、対応する読み出し範囲を設定する。間引き比率は、以下の式で算出することができる。
α ＝ 基準となる間引き数 ／ 現在の（補正前の）間引き数

図７の例では、間引き比率αは５／３であるから、補正後の加算行数Ｒは元の加算行数の５／３倍＝１０となり、間引き数３を乗じた画素の読み出し範囲の垂直方向の大きさ３０行は、間引き数５の場合と等しくなる。このように、間引き比率で読み出し画素行の加算行数を補正することで、間引き数によらず、対応する読み出し範囲の大きさが基準間引き数の場合と等しくなる。なお、第１の実施形態では、垂直方向に５画素間引きした場合に、焦点検出領域の全体を含むようになるため、基準となる間引き数を５としている。補正後の加算行数に基づいて設定した読み出し範囲内から得られる像信号よりデフォーカス量を算出することで、焦点検出領域全域で被写体検出が可能になる。

図８は、本実施形態における撮像面位相差ＡＦ動作を説明するためのフローチャートである。この動作は、例えばＳＷ１がオンしたことによって開始される撮影準備動作において実施される。
Ｓ１２０１で、撮像制御装置１１２は、現在設定されている間引き数ｎを取得する。間引き数ｎは、例えば撮影モードと間引き数ｎとを対応付けたテーブルなどを用意し、現在の撮影モードを用いてテーブルを参照することにより取得することができるが、他の方法で取得してもよい。例えば、撮影フレームレートと間引き数ｎとを対応付けたテーブルなどを用意し、現在の撮影フレームレートを用いてテーブルを参照することにより取得してもよい。また、テーブルを用いずに予め用意した計算式に撮影フレームレートを適用して間引き数ｎを取得してもよい。

Ｓ１２０２で撮像制御装置１１２は、Ｓ１２０１で取得した間引き数ｎと、予め定められた基準間引き数から、上述したように間引き比率αを算出する。Ｓ１２０３で撮像制御装置１１２は、加算行数Ｒと間引き比率αとから補正後の加算行数αＲを算出する。

Ｓ１２０４で撮像制御装置１１２は、算出した補正後の加算行数αＲに応じて像信号生成のために信号を読み出す画素範囲を設定する。設定方法には特に制限は無いが、予め記憶した焦点検出領域と画素行との対応関係を用いることができる。例えば、例えば最上の画素行を１として、垂直下方向に従って増加する行番号を用いて、焦点検出領域の中央もしくは中央に最も近い読み出し画素行の行番号を、位置情報として間引き数と対応付けて記憶しておくことができる。撮像制御装置１１２は、Ｓ１２０１で取得した間引き数ｎから、この行番号を取得し、補正後の加算行数αＲｎで求まる行数を上下方向にできるだけ均等に割り振ることにより、読み出し範囲を設定することができる。例えば、図７（ａ）の９０２ｄの読み出し行の番号が位置情報として記憶されていれば、９０２ａの上に６行、９０２ｆの下に６行をそれぞれ追加した範囲を読み出し範囲に設定することで、図７（ｃ）のような読み出し範囲が設定される。

なお、位置情報として記憶するのは、焦点検出領域に最初に含まれる読み出し画素行の番号や、焦点検出領域に最後に含まれる読み出し画素行の番号であってもよい。焦点検出領域に最初に含まれる読み出し画素行の番号が位置情報である場合、位置情報−（間引き数ｎ／２）の行からαＲｎの行数分を読み出し範囲として設定することができる。なお、水平方向の画素読み出し範囲については、図５に示したような、焦点検出領域９０１を中心としてその左右方向に所定画素数多い範囲とすればよい。

Ｓ１２０５で撮像制御装置１１２は、Ｓ１２０４で設定した読み出し範囲に含まれる画素のＰＤＬ、ＰＤＲから読み出した信号で、焦点検出用の像信号を生成する。Ｓ１２０６で撮像制御装置１１２は、生成した像信号からシフト量（位相差）を算出する。Ｓ１２０７で撮像制御装置１１２は、シフト量をデフォーカス量に変換し、焦点検出を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、焦点検出領域に含まれる加算行数分の画素から読み出した信号に基づいて撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成する撮像装置において、読み出し時の間引き数と基準間引き数との比に応じて加算行数を補正する。換言すれば、撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成するための読み出し範囲が、基準間引き数の場合と同様になるように補正する。そして、補正後の加算行数に応じて設定した読み出し範囲を用いて撮像面位相差ＡＦ用の像信号を生成するので、例えば読み出しフレームレートに応じて間引き数が変化する場合であっても、焦点検出領域内に焦点検出できない領域が発生することを抑制できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、複数の焦点検出領域が離散的に配置されており、主に、一度に多くの焦点検出領域で焦点検出を行う場合の読み出し範囲の補正に関する。

図９は、複数の焦点検出領域１３０１が設定されている場合の、間引き数と読み出し範囲との関係を図６と同様に示した図である。図９（ａ）は図６（ａ）と同様に、加算行数Ｒが６、垂直方向の間引き数が３の場合の、画素部３０１における読み出し範囲１３０２と焦点検出領域１３０１との関係を示している。読み出し範囲１３０２は水平方向に設定された３つの焦点検出領域ごとに、１３０２ａから１３０２ｅ、１３０２ｆから１３０２ｊ、１３０２ｋから１３０２ｏの画素行からなる。また図９（ｂ）は図６（ｂ）と同様に、加算行数Ｒが６、垂直方向の間引き数が５の場合の、画素部３０１における読み出し範囲１４０２と焦点検出領域１３０１との関係を示している。読み出し範囲１４０２は水平方向に設定された３つの焦点検出領域ごとに、１４０２ａから１４０２ｅ、１４０２ｆから１４０２ｊ、１４０２ｋから１４０２ｏの画素行からなる。

図９（ａ）および図９（ｂ）において、３つの読み出し範囲は、焦点検出領域１３０１の垂直方向の中心に、間引き数によらず列方向に同じ加算行数Ｒを持つ。従って、第１の実施形態と同様、間引き数が少ないとき、焦点検出領域に対して読み出し範囲の占める割合が小さくなり、焦点検出領域内であっても位相差ＡＦ用の像信号生成に用いられない（読み出されない）画素行が発生する。つまり、焦点検出領域内に、焦点検出を行えない領域が発生する。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様の補正を行うことができる。図９（ｃ）は、第１の実施形態と同様に、加算行数Ｒを用いてそれぞれの読み出し範囲を補正した結果を示す。画素部３０１における補正後の読み出し範囲１５０２は、水平方向に設定された３つの焦点検出領域ごとに、１５０２ａから１５０２ｌ、１５０２ｍから１５０２ｘ、１５０２ｙから１５０２ａｊの画素行からなる。各読み出し範囲は、間引き係数αにより、図９（ｂ）に示した垂直方向の間引き数５の場合の読み出し範囲と同様に大きさおよび位置に設定されている。

加算行数の補正と、補正後の加算行数に基づいた読み出し範囲の補正方法は第１の実施形態で説明したとおりである。
本実施形態によれば、焦点検出領域が複数配置されている場合であっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
なお、上述の実施形態では、現在の間引き数が基準の間引き数よりも小さい場合における補正についてのみ説明した。しかし、現在の間引き数が基準の間引き数より大きい場合にも同様の補正を行うことができる。この場合には、読み出し範囲が削減される。現在の間引き数が基準の間引き数より大きい場合にも同様の補正を行うと、読み出し範囲が焦点検出領域よりも大きい場合に焦点検出領域外の被写体が焦点検出結果に与える影響を抑制できる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (14)

1. １つのマイクロレンズに対して複数の画素部を有する撮像素子と、
   前記撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式で焦点検出を行う焦点検出手段とを有し、
   前記焦点検出に用いられる信号は合成が可能であり、
   前記焦点検出手段は、前記撮像素子から第１の間引き量で出力される場合には、第２の間引き量で出力される場合よりも、信号の合成量を増やし、
   前記第１の間引き量よりも前記第２の間引き量の方が間引く量が多い、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記焦点検出手段による信号の合成により、前記第１の間引き量で出力される場合と前記第２の間引き量で出力される場合との焦点検出を行う領域の大きさが近づくことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子の画素部は、異なる射出瞳を出射した光束に対応した複数の信号を読み出し可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子からの出力を用いて記録のための画像処理を行う処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記撮像素子は画素行ごとに信号を出力可能であって、前記焦点検出手段は、複数の画素行のそれぞれで生成した複数の像信号を合成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第１の間引き量及び前記第２の間引き量は、複数の画素行に対する間引き量であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記合成は加算であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記焦点検出手段は、前記第１の間引き量と前記第２の間引き量との比に対応して合成する信号量を変えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記焦点検出手段による信号の合成により、前記第１の間引き量と前記第２の間引き量とで、焦点検出を行う領域の大きさの差が小さくなることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
10. 前記第１の間引き量と前記第２の間引き量とは、前記撮像装置の撮影モードに応じた値を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記第１の間引き量と前記第２の間引き量とは、前記撮像装置の撮影フレームレートに応じた値を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記第２の間引き量における前記焦点検出を行う範囲が、予め設定された焦点検出領域に対応する範囲であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. さらに、前記焦点検出手段で検出された焦点検出結果に基づいてレンズを制御するレンズ制御手段を有し、
    前記焦点検出手段は、位相差検出方式の焦点検出に用いる複数の像信号を生成し、 前記焦点検出手段は、前記複数の像信号の生成に、前記撮像素子からの出力信号のうち、設定された読み出し範囲に含まれる画素からの信号を用いる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. １つのマイクロレンズに対して複数の画素部を有する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式で焦点検出を行う焦点検出工程を有し、
    前記焦点検出に用いられる信号は合成可能である、
    前記焦点検出工程では、前記撮像素子から第１の間引き量で出力される場合には、第２の間引き量で出力される場合よりも信号の合成量を増やし、
    前記第１の間引き量よりも前記第２の間引き量の方が間引く量が多い、
    ことを特徴とする撮像装置の制御方法。

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