特許 7592391 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/34 20210101AFI20241125BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20241125BHJP

   G03B 17/14 20210101ALI20241125BHJP

   H04N 23/67 20230101ALI20241125BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

G02B7/34

G03B5/00 F

G03B5/00 J

G03B17/14

H04N23/67

H04N23/68

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020039329

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021140089

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】上杉 友美

【審査官】堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０２１６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７４４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２８３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５７４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４５６７３１３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】中国特許出願公開第１１０６６１９６３（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０１３２００（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／３４

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０３Ｂ １７／１４

Ｈ０４Ｎ ２３／６７

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズ装置が脱着可能な撮像装置であって、
前記レンズ装置の撮影光学系を通過した光束を光電変換する撮像素子と、
前記撮影光学系の射出瞳の互いに異なる領域から得られる前記撮像素子の出力像信号の位相差を元に焦点検出する焦点検出手段と、
前記撮像素子を、前記撮影光学系の光軸に垂直な平面内で移動可能な像振れ補正手段と、
前記像振れ補正手段を駆動制御する像振れ補正制御手段と、
前記像振れ補正制御手段が駆動量情報を取得できる場合には取得した前記駆動量情報に基づき前記像振れ補正手段の駆動量を定め、前記像振れ補正制御手段が前記駆動量情報を取得できない場合には前記撮影光学系の射出瞳距離または焦点距離に基づき前記像振れ補正手段の駆動量を定める駆動量算出手段と、
を有し、
前記像振れ補正制御手段は、前記駆動量算出手段の出力に基づいて前記像振れ補正手段を駆動制御することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記駆動量算出手段は、前記射出瞳距離または焦点距離と前記像振れ補正手段の駆動量の制限量との関係を示したテーブルを保持し、前記像振れ補正制御手段が前記駆動量情報を取得できない場合には、取得した前記射出瞳距離または焦点距離を前記テーブルと照らし合わせることにより前記像振れ補正手段の駆動量の制限量を算出し、算出した制限量に基づいて前記駆動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記駆動量算出手段は、前記射出瞳距離または焦点距離と前記撮像素子との関係から前記像振れ補正手段の駆動量の制限量を算出し、算出した制限量に基づいて前記駆動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記駆動量算出手段は、前記射出瞳距離を保持していないときには、前記焦点距離を基に、前記像振れ補正手段の駆動量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１項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記駆動量算出手段は、前記射出瞳距離または焦点距離と前記撮像素子との関係から算出した前記像振れ補正手段の駆動量を保持しておき、
前記像振れ補正制御手段は、前記保持した駆動量を基に前記像振れ補正手段を駆動制御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。

【請求項6】

前記駆動量情報は前記像振れ補正手段の駆動量の制限量であり、
前記駆動量算出手段は、
前記像振れ補正制御手段が前記駆動量情報を取得できる場合には、取得した前記駆動量情報が示す制限量よりも小さい駆動量を算出し、
前記像振れ補正制御手段が前記駆動量情報を取得できない場合には、前記射出瞳距離または焦点距離に基づいて前記像振れ補正手段の駆動量の制限量を定め、定めた駆動量の制限量よりも小さい駆動量を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、デジタルカメラにおいて、測距を行うための測距用画素を撮像素子の撮像面に配置し、撮影光学系の射出瞳の異なる領域から得られる２つの撮像信号の位相差に基づいて焦点検出を行う技術を開示している。
また、特許文献２は、撮像素子や撮影光学系の一部を割り付け制御によって駆動して像振れ補正を行う技術を開示している。

【0003】

特許文献１のように撮像素子で焦点検出する際、特許文献２のように像振れ補正がなされることが考えられる。この場合、撮影者が焦点を合わせたい被写体が、撮影画面内の所望の位置、すなわち測距枠内にとどまるため、撮影者のフレーミングを的確にアシストすることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－５７４７４号公報

【文献】特許第４５６７３１３号公報

【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２に開示の技術のように、撮像素子や撮影光学系の一部を駆動することは、実質的に撮影光学系の光軸と撮像素子中心の位置関係を変更することに相当し、すなわち測距枠の像高が変更されたのと等価である。特許文献１に開示の技術のような、撮像素子での測距において、像高の変動は、ビネッティング影響の変化、コサイン四乗則の影響の変化を招き、位相差を算出する２つの撮像信号の光量バランスの変化につながる。このことによって、測距の精度は低下することとなり、撮影者のフレーミングを的確にアシストできたとしても、焦点の合っていない画像を撮影することになってしまう。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、焦点検出への悪影響を抑制可能な撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態の撮像装置は、レンズ装置が脱着可能な撮像装置であって、前記レンズ装置の撮影光学系を通過した光束を光電変換する撮像素子と、前記撮影光学系の射出瞳の互いに異なる領域から得られる前記撮像素子の出力像信号の位相差を元に焦点検出する焦点検出手段と、前記撮像素子を、前記撮影光学系の光軸に垂直な平面内で移動可能な像振れ補正手段と、前記像振れ補正手段を駆動制御する像振れ補正制御手段と、前記像振れ補正制御手段が駆動量情報を取得できる場合には取得した前記駆動量情報に基づき前記像振れ補正手段の駆動量を定め、前記像振れ補正制御手段が前記駆動量情報を取得できない場合には前記撮影光学系の射出瞳距離または焦点距離に基づき前記像振れ補正手段の駆動量を定める駆動量算出手段と、を有し、前記像振れ補正制御手段は、前記駆動量算出手段の出力に基づいて前記像振れ補正手段を駆動制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、像振れ補正のための撮像素子、像振れ補正光学系の駆動を適切に制御することで像振れ補正の効果を最大限活用しながらも焦点検出への悪影響を抑制可能な撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例１に係る撮像装置１０００の構成を説明する概略概念図である。

【図2】本発明の実施例１における画素配列の概略図である。

【図3】本発明の実施例１における画素の概略平面図と概略断面図である。

【図4】本発明の実施例１における画素と瞳分割の概略説明図である。

【図5】本発明の実施例１における撮像素子と瞳分割の概略説明図である。

【図6】本発明の実施例１における第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の概略関係図である。

【図7】本発明の実施例１における焦点検出処理の流れの概略図である。

【図8】本発明の実施例１における第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の瞳ずれによるシェーディングの概略説明図である。

【図9】本発明の実施例１におけるフィルタ周波数帯域例である。

【図10】本発明の実施例１におけるセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図11】本発明の実施例１におけるセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図12】本発明の実施例１における射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも短い系でのセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図13】本発明の実施例１における射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも短い系でのセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図14】本発明の実施例１における最終群の保持枠１１０によるケラレが発生する系でのセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図15】本発明の実施例１における最終群の保持枠１１０によるケラレが発生する系でのセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係を説明する模式図である。

【図16】射出瞳距離Ｄｌと焦点検出のための駆動量制限量の関係の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【実施例1】

【0011】

以下、本発明の実施例１に係る撮像装置１０００について、図を用いて説明する。
図１は、撮像装置１０００の構成を説明する概略概念図である。
撮像装置１０００は、レンズ交換式のデジタルカメラである。撮像装置１０００は、交換レンズ１１を取り付けられる。撮像装置１０００は、レンズ装置である交換レンズ１１が脱着可能な撮像装置である。交換レンズ１１内には撮影光学系１０１が配設され、撮影光学系１０１によって撮影光束のための光路が形成される。

【0012】

撮影光学系１０１による光路を透過した光束は、カメラ本体１２に配設された撮像素子１０２へと到達し、撮像素子１０２に光軸垂直平面内に配列された画素内のフォトダイオードによって光電変換される。光電変換により得られる信号に対して、画像処理手段がガンマ処理、ノイズ処理等を行って、画像データを生成したうえで、不揮発メモリに書き込むことで、１枚の撮影処理が終了となる。

【0013】

撮像装置１０００は、撮影者の指示によって、焦点検出を行い、所望の被写体が合焦状態の画像を撮影できるようにする。この際には、撮像素子１０２に配設される画素が測距用画素を兼ねており、この出力を元に焦点検出手段１０３が被写体の焦点状態を検出する。焦点検出手段１０３では、この検出結果を受けて、焦点調節光学系１０８が光軸方向に駆動すべき駆動量が算出され、不図示の焦点調節制御手段によって、焦点調節光学系１０８が光軸方向にこの駆動量だけ駆動される。焦点検出の詳細については後述する。

【0014】

また、撮像装置１０００は、撮影者が手持ち撮影をする際に発生してしまう、手振れなどの不要な振動を抑制する手段が二つ備わっている。そのひとつは交換レンズ１１内に配設された撮影光学系１０１の一部である像振れ補正光学系１０９が、光軸垂直平面内でシフト駆動されることで像振れを補正するレンズシフト式像振れ補正手段１０４である。レンズシフト式像振れ補正手段１０４は絞りよりも像面側に配設された１枚の凹レンズ（像振れ補正光学系１０９）を撮影光学系１０１の光軸に垂直な平面内でシフトすることにより像振れ補正を行っている。ここではレンズシフトにより像振れ補正を実施しているが、それには限定されず、撮影光学系１０１全体を揺動させて像振れ補正するものや、撮影光学系１０１の一部である可変プリズムのプリズム角度変化によって像振れ補正するものであっても良い。

【0015】

もう一つの像振れ補正の手段は、撮像素子１０２を光軸垂直面内に移動自在に保持し、撮像素子１０２を駆動することで像振れ補正を行うセンサシフト式像振れ補正手段１０５である。センサシフト式像振れ補正手段１０５は、撮像素子を撮影光学系の光軸に垂直な平面内で移動可能な像振れ補正手段の一例である。

【0016】

これら２つの像振れ補正手段を用いることで、像振れ補正可能な領域が拡大され、撮影される画像の安定化が図られるものである。像振れ補正制御手段１０７は、これら二つの像振れ補正手段の駆動制御にあたり、焦点検出手段１０３が焦点検出動作をする際の焦点検出信号の劣化を抑制しながら、割り付け駆動制御を行うものである。保持枠１１０は、撮影光学系１０１の最終群を保持する鏡筒のメカ構造である。保持枠１１０に限った話ではないが、撮像素子の光軸から離れた、高像高領域などでは、このようなメカ構造によって撮影光束が遮られる、所謂「ケラレ」が生じ、焦点検出に影響を与えることが知られている。この「ケラレ」については後述する。

【0017】

（撮像面位相差測距系）
次に、本発明の実施例である撮像装置１０００が実施する焦点検出にについて図２から図９を用いて説明する。
図２は、実施例１に係る撮像装置１０００の撮像素子１０２の画素配列を４列×４行の範囲で、焦点検出画素配列を８列×４行の範囲で示したものである。

【0018】

撮像装置１０００において、図２に示した２列×２行の画素群２００は、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が右下に配置される。さらに、画素群２００を構成する各画素は、２列×１行に配列された第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２により構成されている。

【0019】

図２に示した撮像素子１０２は、４列×４行の画素（８列×４行の焦点検出画素）を面上に多数配置し、撮像画像（焦点検出信号）の取得を可能としている。本実施例では、画素の周期Ｐが４μｍ、画素数Ｎが横５５７５列×縦３７２５行＝約２０７５万画素、焦点検出画素の列方向周期Ｐ_ＡＦが２μｍ、焦点検出画素数Ｎ_ＡＦが横１１１５０列×縦３７２５行＝約４１５０万画素の撮像素子として説明を行う。

【0020】

図２に示した撮像素子１０２の１つの画素２００Ｇを、撮像素子１０２の受光面側（＋ｚ側）から見た平面図を図３（Ａ）に示し、図３（Ａ）のａ－ａ断面を－ｙ側から見た断面図を図３（Ｂ）に示す。尚、図３（Ｂ）に記載の「光軸」は、マイクロレンズ３０５の光軸を示すものである。

【0021】

図３に示すように、本実施例の画素２００Ｇでは、各画素の受光側に入射光を集光するためのマイクロレンズ３０５が形成され、ｘ方向にＮ_Ｈ分割（２分割）、ｙ方向にＮ_Ｖ分割（１分割）された光電変換部３０１及び光電変換部３０２が形成される。光電変換部３０１と光電変換部３０２は、それぞれ、第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２に対応する。光電変換部３０１と光電変換部３０２は、ｐ型層とｎ型層の間にイントリンシック層を挟んだｐｉｎ構造フォトダイオード３００としても良いし、必要に応じて、イントリンシック層を省略し、ｐｎ接合フォトダイオードとしても良い。

【0022】

各画素には、マイクロレンズ３０５と、光電変換部３０１及び光電変換部３０２との間に、カラーフィルタ３０６が形成される。また、必要に応じて、副画素毎にカラーフィルタの分光透過率を変えても良いし、カラーフィルタを省略しても良い。

【0023】

画素２００Ｇに入射した光は、マイクロレンズ３０５により集光され、カラーフィルタ３０６で分光されたのち、光電変換部３０１と光電変換部３０２で受光される。

【0024】

光電変換部３０１と光電変換部３０２では、受光量に応じて電子とホールが対生成し、空乏層で分離された後、負電荷の電子はｎ型層（不図示）に蓄積され、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外部へ排出される。光電変換部３０１と光電変換部３０２のｎ型層に蓄積された電子は、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。

【0025】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示した本実施例の画素構造と瞳分割との対応関係を示した概略説明図を、図４に示す。つまり、図３（Ａ）に示した本実施例の画素構造のａ－ａ断面を＋ｙ側から見た断面図と、撮影光学系１０１の射出瞳面を、図４に示す。図４では、射出瞳面の座標軸と対応を取るために、断面図のｘ軸とｙ軸を図３に対して反転させている。

【0026】

図４で、第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１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によって、概ね、共役関係になっており、第１焦点検出画素２０１で受光可能な瞳領域を表している。第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１は、瞳面上で＋Ｘ側に重心が偏心している。

【0027】

図４で、第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２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によって、概ね、共役関係になっており、第２焦点検出画素２０２で受光可能な瞳領域を表している。第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２は、瞳面上で－Ｘ側に重心が偏心している。

【0028】

また、図４で、瞳領域５００は、光電変換部３０１と光電変換部３０２（第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素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。

【0029】

本実施例の撮像素子１０２と瞳分割との対応関係を示した概略図を図５に示す。撮像面８００については後述する。第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２の異なる瞳部分領域を通過した光束は、撮像素子１０２の各画素に、それぞれ、異なる角度で入射し、２×１分割された第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２で受光される。本実施例は、瞳領域が水平方向に２つに瞳分割されている例である。必要に応じて、垂直方向に瞳分割を行っても良い。

【0030】

本実施例の撮像素子１０２は、撮影光学系１０１の第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２０１と、第１瞳部分領域と異なる撮影光学系１０１の第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２０２が複数配列されている。また、撮像素子１０２は、撮影光学系１０１の第１瞳部分領域と第２瞳部分領域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。本実施例の撮像素子１０２では、それぞれの撮像画素が第１焦点検出画素と第２焦点検出画素から構成されている。

【0031】

本実施例では、撮像素子１０２の各画素の第１焦点検出画素２０１の受光信号を集めて第１焦点信号を生成し、各画素の第２焦点検出画素２０２の受光信号を集めて第２焦点信号を生成して焦点検出を行う。また、撮像素子１０２の画素毎に、第１焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２の信号を加算することで、有効画素数Ｎの解像度の撮像信号を生成する。

【0032】

以下、本発明の実施例１に係る撮像装置１０００の撮像素子１０２から取得される第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の関係について説明する。
図６に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の像ずれ量の概略関係図を示す。撮像面８００に撮像装置１０００の撮像素子１０２（不図示）が配置され、図４、図５と同様に、撮影光学系１０１の射出瞳が、第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２に２分割される。

【0033】

デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置から撮像面８００までの距離を大きさ｜ｄ｜として定義される。また、デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置が撮像面８００より被写体側にある前ピン状態を負符号（ｄ＜０）として定義される。また、デフォーカス量ｄは、被写体の結像位置が撮像面８００より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）にある合焦状態はｄ＝０である。図６で、被写体８０１は合焦状態（ｄ＝０）の例を示しており、被写体８０２は前ピン状態（ｄ＜０）の例を示している。前ピン状態（ｄ＜０）と後ピン状態（ｄ＞０）を合わせて、デフォーカス状態（｜ｄ｜＞０）とする。

【0034】

前ピン状態（ｄ＜０）では、被写体８０２からの光束のうち、第１瞳部分領域５０１（第２瞳部分領域５０２）を通過した光束は、一度、集光した後、光束の重心位置Ｇ１（Ｇ２）を中心として幅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１０２に配列された各画素を構成する第１焦点検出画素２０１（第２焦点検出画素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。よって、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、比例して増加していく。同様に、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号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、比例して増加していく。後ピン状態（ｄ＞０）でも、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号間の被写体像の像ずれ方向が前ピン状態と反対となるが、同様である。

【0035】

したがって、本実施例では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号、もしくは、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号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焦点検出信号間の像ずれ量の大きさが増加する。
本実施例では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号のデフォーカス量と像ずれ量の関係性を用いて、位相差方式の焦点検出を行う。

【0036】

以下、本実施例における位相差方式の焦点検出について説明する。
位相差方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号を相対的にシフトさせて信号の一致度を表す相関量を計算し、相関が良くなるシフト量から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、像ずれ量を検出デフォーカス量に変換して焦点検出を行う。

【0037】

図７に、実施例１に係る焦点検出処理の流れの概略図を示す。なお、図７の動作は、実施例１の焦点検出手段１０３によって実行される。
ステップＳ１１０では、焦点検出手段１０３は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、信号データ量を抑制するために列方向に３画素加算処理を行い、さらに、ＲＧＢ信号を輝度Ｙ信号にするためにベイヤ（ＲＧＢ）加算処理を行う。また、焦点検出手段１０３は、３行ごとに１行の読み出しを行う、垂直間引き処理を実施する。尚、本実施例では、水平加算及び垂直間引き処理を撮像素子１０２から読み出した後に実施するが、これに限定されず、撮像素子１０２内であらかじめ水平加算、垂直間引きの処理がなされるものであってもよい。

【0038】

ステップＳ１２０で、焦点検出手段１０３は、撮像素子１０２の有効画素領域の中から焦点調節を行う測距領域を設定する。焦点検出手段１０３は、焦点検出信号生成手段により、測距領域の第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する。

【0039】

ステップＳ１３０では、焦点検出手段１０３は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、それぞれ、シェーディング補正処理を行う。
以下、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の瞳ずれによるシェーディングについて説明する。図８に、撮像素子１０２の周辺像高における第１焦点検出画素２０１の第１瞳部分領域５０１、第２焦点検出画素２０２の第２瞳部分領域５０２、及び撮影光学系１０１の射出瞳４００の関係を示す。

【0040】

図８（Ａ）は、撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌと撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓが同じ場合である。この場合は、第１瞳部分領域５０１と第２瞳部分領域５０２により、撮影光学系１０１の射出瞳４００が、概ね、均等に瞳分割される。

【0041】

これに対して、図８（Ｂ）に示した撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓより短い場合、撮像素子１０２の周辺像高では、射出瞳４００と撮像素子１０２の入射瞳の瞳ずれを生じ、射出瞳４００が不均一に瞳分割されてしまう。同様に、図８（Ｃ）に示した撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓより長い場合、撮像素子１０２の周辺像高では、射出瞳４００と撮像素子１０２の入射瞳の瞳ずれを生じ、射出瞳４００が不均一に瞳分割されてしまう。周辺像高で瞳分割が不均一になるのに伴い、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の強度も不均一になり、第１焦点検出信号と第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。

【0042】

焦点検出手段１０３は、焦点検出領域の像高、撮影光学系１０１のＦ値（絞り値）、射出瞳距離及び射出瞳光束のケラレ状態に応じて、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をそれぞれ生成する。焦点検出手段１０３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を行う。

【0043】

位相差方式の焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関を基に、検出デフォーカス量の検出を行う。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焦点検出信号の相関が低下する場合がある。よって、位相差方式の第１焦点検出では、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号の相関（信号の一致度）を改善し、焦点検出性能を良好とするために、シェーディング補正処理（光学補正処理）を行うことが望ましい。図８中では不図示であるが、射出瞳４００を構成する開口以外にも、各光学系を保持するメカ部材や、交換レンズ１１の最後群から撮像素子１０２までのカメラ本体内のメカ部材が存在する。絞り値や像高などによっては、これらのメカ部材によって光束が遮られることがあり、一般にこれを光束の「ケラレ」と称する。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は、このケラレによっても発生し、ケラレが既知である条件においては、ケラレについても加味したシェーディング補正を行うことで、測距精度の低下を防ぐことができる。

【0044】

撮像装置１０００では、シェーディング補正係数ＳＨＤが、焦点検出領域の像高と、撮影光学系１０１のＦ値（絞り値）、射出瞳距離及びケラレ状態に対応したテーブルとして記憶手段１０６に格納されている。シェーディング補正係数ＳＨＤは、撮影光学系の射出瞳の互いに異なる領域から得られる撮像素子の出力像信号の強度比の一例である。射出瞳距離は交換レンズ毎（ズームレンズであればズームステート毎）に異なる値であるため、それぞれに応じたテーブルが設けられている。また、ケラレ状態は、像振れ補正光学系１０９の位置によって変化するため、像振れ補正光学系１０９のストローク量毎にシェーディング補正係数ＳＨＤを持たせることで表現されている。撮像装置１０００においては、このレンズシフト式像振れ補正手段１０４のストローク量毎に異なるシェーディング補正係数ＳＨＤのテーブルを持つことで、ケラレ情報を保有するものである。センサシフト式像振れ補正手段１０５が駆動する撮像素子１０２の位置については、単純な焦点検出領域の像高変化ととらえることができる。そのため、撮像素子１０２の位置毎のシェーディング補正係数テーブルは保持しなくてもよい場合がある。この場合、レンズシフト式像振れ補正手段１０４とセンサシフト式像振れ補正手段１０５の駆動で取りうる相対位置関係を、前述の像振れ補正光学系１０９のストローク量として保持すればよい。

【0045】

図７のステップＳ１４０では、焦点検出手段１０３は、第１焦点検出信号と第２焦点検出信号に、フィルタ処理を行う。本実施例のフィルタ処理の通過帯域例を、図９に実線で示す。本実施例では、位相差方式の第１焦点検出により、大デフォーカス状態での焦点検出を行うため、フィルタ処理の通過帯域は低周波帯域を含むように構成される。大デフォーカス状態から小デフォーカス状態まで焦点調節を行う際に、デフォーカス状態に応じて、焦点検出時のフィルタ処理の通過帯域を、図９の１点鎖線のように、より高周波帯域に調整しても良い。

【0046】

次に、図７のステップＳ１５０では、焦点検出手段１０３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。

【0047】

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とする。シフト処理によるシフト量をｓ１、シフト量ｓ１のシフト範囲をΓ１として、相関量ＣＯＲは、数１により算出される。

【数1】

【0048】

シフト量ｓ１の第１シフト処理により、ｋ番目の第１焦点検出信号Ａ（ｋ）とｋ－ｓ１番目の第２焦点検出信号Ｂ（ｋ－ｓ１）を対応させ減算し、シフト減算信号を生成する。生成されたシフト減算信号の絶対値を計算し、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（第１評価値）ＣＯＲ（ｓ１）を算出する。必要に応じて、各行毎に算出された相関量（第１評価値）を、シフト量毎に、複数行に渡って加算しても良い。

【0049】

ステップＳ１６０では、焦点検出手段１０３は、相関量から、サブピクセル演算により、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ｐ１とする。像ずれ量ｐ１に、焦点検出領域の像高と、撮影光学系１０１のＦ値、射出瞳距離及びケラレ情報に応じた変換係数Ｋをかけて、検出デフォーカス量（Ｄｅｆ：請求項中のデフォーカス量に相当）を検出する。換算係数Ｋは、撮像装置１０００が有する記憶手段１０６に格納されたテーブルデータとして存在する。このテーブルは前述のシェーディング補正と同様に、交換レンズ毎の射出瞳距離に応じたテーブルが設けられている。また、ケラレ状態についても同様に、換算係数Ｋが、像振れ補正光学系１０９のストローク量毎に記述される。撮像装置１０００においては、この像振れ補正光学系１０９のストローク量毎に異なる換算係数Ｋのテーブルを持つことで、ケラレ情報を保有するものである。検出された検出デフォーカス量に対し、フォーカス敏感度を掛けることで、焦点調節光学系１０８の駆動量が決定される。

【0050】

図７に示した処理は、静止画撮影モードであれば、不図示のシャッターボタンの半押し動作（ＳＷ１）による指示から、合焦確認のための測距が完了するまで、毎フレーム実施される。また、図７に示した処理は、動画撮影モードであれば、毎フレーム実施される。焦点検出領域の像高については、過去の複数のフレームでの、追尾（測距枠の自動選択）の履歴や、二つの像振れ補正手段の駆動位置の履歴から予測し決定される。詳細は後述するが、このときの二つの像振れ補正手段の位置や、その位置からのさらなる駆動によって変化するケラレの影響に応じて、その後優先的に駆動される像振れ補正手段が選択され、これにより焦点検出領域の像高も変更がなされる。

【0051】

本実施例では、シェーディング補正係数ＳＨＤ及び変換係数Ｋをテーブルの形で記憶手段１０６に格納しているが、これには限定されず、ケラレ情報を瞳面上の２次元的な枠形状として保有し、これを元に係数計算をカメラ内で行って求めるものであってもよい。この２次元的な枠形状が光束形状の一例である。

【0052】

本実施例では、記憶手段１０６の場所について特段の記載をしていないが、カメラ本体１２側に持たせても良いし、交換レンズ１１とカメラ本体１２とに分割して持たせても構わない。

【0053】

次に、本発明の実施例１に係る撮像装置１０００の像振れ補正手段である、シフト式像振れ補正手段１０５の駆動と焦点検出の関係について図１０及び図１１を用いて説明する。

【0054】

（センサシフト補正と瞳分割）
図１０（Ａ）、図１０（Ｃ）及び図１１Ａ（ｅ）は、中央像高の、また図１０（Ｂ）、図１０（Ｄ）及び図１１（Ｂ）は周辺像高（＋Ｘ方向）の焦点検出領域の画素群が観察する射出瞳面上での瞳分離の様子を示した模式図である。図１０及び図１１では撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌと撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓとがほぼ等価な系として表している。

【0055】

射出瞳面と撮像素子１０２の表面の間に配置された太線は、撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０を模式的にあらわしており、図１０及び図１１においてはこの保持枠１１０によるケラレは発生していない。

【0056】

図１０（Ａ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が駆動範囲中央に位置する際の中央像高での瞳分離の様子について説明する。図１０（Ａ）の上段の射出瞳面中央に示された円形形状は、撮影光学系１０１の絞りの開口により形成される射出瞳４００である。中央像高では、撮像素子１０２の設定瞳距離とほぼ等距離にある撮影光学系１０１の射出瞳面の光束を略均等に左右分割することがわかる。一方、図１０（Ｂ）の周辺像高においても、撮影光学系１０１の射出瞳面の光束を略均等に左右分割可能である。

【0057】

図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、センサシフト式像振れ補正手段１０５がＸ方向に駆動した際の、射出瞳面上での瞳分離の様子を示した模式図である。

【0058】

本実施例中のセンサシフト式像振れ補正手段１０５は、撮像素子１０２をＸＹ平面内で駆動可能としている。前述の通り、本実施例では、撮像素子１０２を構成する第1焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２はＸ軸方向に配設されている。そのため、センサシフト式像振れ補正手段１０５の撮像素子１０２がＸ方向に駆動することが焦点検出のための瞳分離に与える影響度が大きい。撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動されれば、撮像素子１０２は瞳面上で＋Ｘ方向にシフトした射出瞳４００を観察することとなる。したがって、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）は撮像素子１０２が－Ｘ方向に駆動した場合を、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動した場合を示している。

【0059】

図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が－Ｘ方向に変位した際の中央像高での瞳分離の様子について説明する。

【0060】

前述の通り、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も－Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では左方に）移動した形で表現されている。射出瞳４００は、厳密にはコサイン四乗則に則り楕円形状になるが、ここでは簡単のため、円形のまま表現している。図１０（Ｃ）では、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動したために、中央像高でありながら、瞳分割は左右不均等となる。図１０（Ｄ）でも、図１０（Ｃ）と同様に、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動し、瞳分割は左右不均等となる。設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌの距離がほぼ同じであるために、図１０（Ｃ）と図１０（Ｄ）の不均等性は大きくは変化しない。

【0061】

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が＋Ｘ方向に変位した際の中央像高及び周辺像高（＋Ｘ方向）での瞳分離の様子について説明する。

【0062】

図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）とは逆に、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も＋Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では右方に）移動した形で表現されている。ここでも簡単のため、射出瞳４００は円形としている。図１１（Ａ）では、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動するものの、太線で示した撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレは生じていない。しかしながら、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために、中央像高でありながら瞳分割は左右不均等となる。

【0063】

図１１（Ｂ）では、相対的に撮影光学系１０１の光軸が、図１１（Ａ）で着目する撮像素子１０２の周辺像高位置から遠ざかるために、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために瞳分割は左右不均等となる。Ｄ１とＤｓの距離がほぼ同じであるために、図１１（Ａ）と図１１（Ｂ）の不均等性は大きくは変化しない。

【0064】

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）で示したように、撮像素子１０２が±Ｘ方向に変位すると瞳分割は左右不均等となり、撮像素子１０２の±Ｘ方向への変位が大きいほど瞳分割の不均等性は増し、焦点検出信号のうち片側の成分比率がほぼゼロとなる。片側の成分比率がほぼゼロとなると正確な測距が不能となる。そのため、焦点検出信号のうち片方の成分比率がほぼゼロとなるのを防ぐために撮像素子１０２の±Ｘ方向への変位量を制限する必要がある。ただし、焦点検出信号のうち片方の成分比率がほぼゼロとなるような撮像素子１０２の±Ｘ方向への変位量は射出瞳距離Ｄｌや設定瞳距離Ｄｓの距離、最終群の保持枠１１０などの距離や大きさなどの条件により異なる。

【0065】

図１２及び図１３では撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも短い系として表している。
図１２（Ａ）、図１２（Ｃ）及び図１３（Ａ）は、中央像高の、また図１２（Ｂ）、図１２（Ｄ）及び図１３（Ｂ）は周辺像高（＋Ｘ方向）の焦点検出領域の画素群が観察する射出瞳面上での瞳分離の様子を示した模式図である。

【0066】

射出瞳面と撮像素子１０２の表面の間に配置された太線は、撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０を模式的にあらわしており、図１２及び図１３においてはこの保持枠１１０によるケラレは発生していない。

【0067】

図１２（Ａ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が駆動範囲中央に位置する際の中央像高での瞳分離の様子について説明する。図１２（Ａ）の上段の射出瞳面中央に示された円形形状は、撮影光学系１０１の絞りの開口により形成される射出瞳４００である。中央像高では、撮影光学系１０１の射出瞳面の光束を略均等に左右分割することがわかる。一方、図１２（Ｂ）の周辺像高においては瞳面上では射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動する。射出瞳面上では、図１２（Ｂ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では左方に）移動した形で表現されている。射出瞳４００は、厳密にはコサイン四乗則に則り楕円形状になるが、ここでは簡単のため、円形のまま表現している。図１２（Ｂ）では、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために、瞳分割は左右不均等となる。設定瞳距離Ｄｓが撮像素子１０２の射出瞳距離Ｄｌよりも短いために、図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）の不均等性は大きく変化する。設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌの距離がほぼ同じである図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）では不均等性は大きくは変化しない。

【0068】

図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、センサシフト式像振れ補正手段１０５がＸ方向に駆動した際の、射出瞳面上での瞳分離の様子を示した模式図である。

【0069】

実施例中のセンサシフト式像振れ補正手段１０５は、撮像素子１０２をＸＹ平面内で駆動可能としている。前述の通り、本実施例では、撮像素子１０２を構成する第1焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２はＸ軸方向に配設されている。そのため、センサシフト式像振れ補正手段１０５の撮像素子１０２がＸ方向に駆動することが焦点検出のための瞳分離に与える影響度が大きい。撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動されれば、撮像素子１０２は瞳面上で＋Ｘ方向にシフトした射出瞳４００を観察することとなる。したがって、図１２（Ｃ）及び図１２（Ｄ）は撮像素子１０２が－Ｘ方向に駆動した場合を、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動した場合を示している。

【0070】

図１２（Ｃ）及び図１２（Ｄ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が－Ｘ方向に変位した際の中央像高での瞳分離の様子について説明する。

【0071】

前述の通り、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も－Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では左方に）移動した形で表現されている。射出瞳４００は、厳密にはコサイン四乗則に則り楕円形状になるが、ここでは簡単のため、円形のまま表現している。

【0072】

図１２（Ｃ）では、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動したために、中央像高でありながら、瞳分割は左右不均等となる。図１２（Ｄ）でも、図１２（Ｃ）と同様に、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動する。図１２（Ａ）のように撮像素子１０２が変位していないときに射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動していたため、図１２（Ｄ）では射出瞳４００が－Ｘ方向に移動することにより瞳分割の左右不均等性は小さくなる。もちろん、図１２（Ｄ）において撮像素子１０２が図よりも大きく－Ｘ方向に変位した場合には左右不均等性は大きくなる。

【0073】

図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が＋Ｘ方向に変位した際の中央像高及び周辺像高（＋Ｘ方向）での瞳分離の様子について説明する。

【0074】

図１２（Ｃ）及び図１２（Ｄ）とは逆に、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も＋Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では右方に）移動した形で表現されている。ここでも簡単のため、射出瞳４００は円形としている。

【0075】

図１３（Ａ）では，射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために、中央像高でありながら瞳分布は左右不均等となる。図１３（Ｂ）では、相対的に撮影光学系１０１の光軸が、図１３（Ａ）で着目する撮像素子１０２の周辺像高位置から遠ざかるために、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために瞳分割は左右不均等となる。さらに、図１２（Ａ）のように撮像素子１０２が変位していないときに射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動していたため、図１３（Ｂ）ではさらに射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動するために左右不均等性が大きくなる。

【0076】

図１２及び図１３では、撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも短い系を示している。このような系においては、図１０及び図１１のように撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌと撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓとがほぼ等価な系よりも左右不均衡性が起こりやすくなる。

【0078】

撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも短い系について説明したが、撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌが撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓよりも長い系についても同様である。

【0079】

図１４（Ｃ）、図１４（Ｄ）、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、センサシフト式像振れ補正手段１０５がＸ方向に駆動した際の、射出瞳面上での瞳分離の様子を示した模式図である。本実施例中のセンサシフト式像振れ補正手段１０５は、撮像素子１０２をＸＹ平面内で駆動可能としている。前述の通り、本実施例では、撮像素子１０２を構成する第1焦点検出画素２０１と第２焦点検出画素２０２はＸ軸方向に配設されている。そのため、センサシフト式像振れ補正手段１０５の撮像素子１０２がＸ方向に駆動することが焦点検出のための瞳分離に与える影響度が大きい。撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動されれば、撮像素子１０２は瞳面上で＋Ｘ方向にシフトした射出瞳４００を観察することとなる。したがって、図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）は撮像素子１０２が－Ｘ方向に駆動した場合を、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は撮像素子１０２が＋Ｘ方向に駆動した場合を示している。

【0080】

図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が－Ｘ方向に変位した際の中央像高での瞳分離の様子について説明する。前述の通り、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も－Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が－Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１４（Ｃ）、図１４（Ｄ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では左方に）移動した形で表現されている。射出瞳４００は、厳密にはコサイン四乗則に則り楕円形状になるが、ここでは簡単のため、円形のまま表現している。

【0081】

図１４（Ｃ）では、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動するものの、太線で示した撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレは生じていない。しかしながら、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動したために、瞳分割は左右不均等となり、中央像高でありながら、ケラレによるシェーディングが発生する。図１４（Ｄ）でも、図１４（Ｃ）と同様に、射出瞳４００が－Ｘ方向に移動するとともに、撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレが発生する。この場合、相対的に撮影光学系１０１の光軸が、図１４（Ｄ）で着目する撮像素子１０２の周辺像高位置に近づくために、ケラレ量は図１４（Ｂ）よりも小さくなり、瞳分割は図１４（Ｃ）に近い形となる。

【0082】

図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を用いてセンサシフト式像振れ補正手段１０５が＋Ｘ方向に変位した際の中央像高及び周辺像高（＋Ｘ方向）での瞳分離の様子について説明する。図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）とは逆に、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位すると、瞳面上では射出瞳４００も＋Ｘ方向に移動する。これは、撮像素子１０２が＋Ｘ方向に変位することで、撮像素子１０２の中心をとおる撮像面に垂直な軸（中央画素から伸びた上下方向矢印に相当）が撮影光学系１０１の光軸からずれるために発生する。そのため、射出瞳面上では、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）の上段に示すように、第１部分瞳領域５０１及び第２部分瞳領域５０２全体が、射出瞳面内を（図では右方に）移動した形で表現されている。ここでも簡単のため、射出瞳４００は円形としている。図１５（Ａ）では、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動するものの、太線で示した撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレは生じていない。しかしながら、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動したために、瞳分割は左右不均等となり、中央像高でありながら、ケラレによるシェーディングが発生する。図１５（Ｂ）では、相対的に撮影光学系１０１の光軸が、図１５（Ａ）で着目する撮像素子１０２の周辺像高位置から遠ざかるために、撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレが大きく発生するとともに、射出瞳４００が＋Ｘ方向に移動する。この場合、図１４（Ｂ）と異なり、ケラレ量が減少するものの、瞳分割の不均等性は増し、焦点検出信号のうち－Ｘ側の成分比率がほぼゼロとなる。

【0083】

図１４及び図１５では、撮影光学系１０１の最終群の保持枠１１０によるケラレが生じる条件下である場合を示している。このような条件下では、焦点検出信号のうち片方の成分比率がほぼゼロとなるような撮像素子１０２の±Ｘ方向への変位量を決定する際に最終群の保持枠１１０についても考慮に入れなければならない。そこで、撮像素子１０２の±Ｘ方向への駆動の制限量をあらかじめ撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌ、撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓ、最終群の保持枠１１０を考慮して計算しておき、焦点検出のための駆動量制限量として保持する。撮像素子１０２の駆動量は焦点検出のための駆動量制限量をもとに駆動量算出手段で算出される。焦点検出のための駆動量制限量は、撮影光学系の駆動量情報の一例である。焦点検出のための駆動量制限量をもとに算出した撮像素子１０２の駆動量を超えないように撮像素子１０２を±Ｘ方向に駆動することで焦点検出精度を保ちながら振れ補正を行うことが可能になる。

【0084】

撮像素子１０２の±Ｘ方向の駆動量は大きいほうが振れ補正の性能は上がるため、焦点検出のための駆動量制限量は制限される量が少ないほうが良い。一律に焦点検出のための駆動量制限量を定めるのではなく、それぞれの交換レンズ１１やカメラ本体１２等の条件ごとに焦点検出のための駆動量制限量を求めることで、それぞれの焦点検出のための駆動量制限量を最大にすることが可能となる。撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌ、撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓ、最終群の保持枠１１０の情報の各種情報を保持している場合には、次のように処理を行う。すなわち、各種情報を保持している場合には、撮影ごとに焦点検出のための駆動量制限量を算出してもよい。また、各種情報を保持している場合には、初期撮影時に焦点検出のための駆動量制限量を計算しておき、保持しておいても構わない。
焦点検出のための駆動量制限量はカメラ本体１２、交換レンズ１１どちらで保持してもよく、交換レンズ１１とカメラ本体１２とに分割して保持しても構わない。

【0085】

カメラ本体１２が焦点検出のための駆動量制限量を保持している場合には、交換レンズ１１と組み合わせた場合の焦点検出のための駆動量制限量を保持していないことも考えられる。
焦点検出のための駆動量制限量を保持していない場合には、撮影光学系１０１の射出瞳距離Ｄｌ、撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓ、最終群の保持枠１１０の情報を保持しているかを確認する。最終群の保持枠１１０の情報を保持しておらず、設定瞳距離Ｄｓ、射出瞳距離Ｄｌのみ保持している場合には、設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌから焦点検出のための駆動量制限量を算出する。焦点検出のための駆動量制限量は、射出瞳距離Ｄｌから撮像素子１０２への入射角度が設定瞳距離Ｄｓから求められる入射角特性よりも大きくならないような値にする。最終群の保持枠１１０の情報を使用せずに焦点検出のための駆動量制限量を求めるため、設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌから求められる焦点検出のための駆動量制限量を基に求めた駆動量で撮像素子１０２を駆動するとケラレが発生するおそれがある。求められた焦点検出のための駆動量制限量の８０％程度になるように駆動量を算出する等によりケラレの発生を回避する。また、焦点検出のための駆動量制限量を算出する際に射出瞳距離Ｄｌから撮像素子１０２への入射角度を２倍した値が設定瞳距離Ｄｓから求められる入射角特性よりも大きくならないようにする等の方法でも良い。
また、あらかじめ設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌと駆動制限量の関係性をテーブルとしてカメラ本体１２が保持しておき、設定瞳距離Ｄｓと射出瞳距離Ｄｌとテーブルを照らし合わせることで焦点検出のための駆動量制限量を算出することも可能である。

【0086】

図１６は、射出瞳距離Ｄｌと焦点検出のための駆動量制限量の関係の一例を示したものである。射出瞳距離Ｄｌが短いほど焦点検出のための駆動量制限量は小さくなる。これらの関係はＦ値ごとに異なるので、テーブルを作成する場合にはＦ値ごとにテーブルを作成する。簡易的にするために、もっとも条件の厳しいＦ値でのテーブルなどを代表で所持して参照してもよい。射出瞳距離ごとにＦ値と焦点検出のための駆動量制限量のテーブルにする等の組み合わせも考えられる。

【0087】

焦点検出のための駆動量制限量、射出瞳距離Ｄｌ、撮像素子１０２の設定瞳距離Ｄｓ、最終群の保持枠１１０の情報の各種情報をすべて保持していない場合には、次のように処理を行う。すなわち、各種情報をすべて保持していない場合には、焦点距離情報を保持しているか確認し保持していれば焦点距離情報をもとに焦点検出のための駆動量制限量を算出する。
射出瞳距離Ｄｌと焦点距離情報は近い値になることが多いため、焦点距離情報を射出瞳距離Ｄｌの代わりに使用し焦点検出のための駆動量制限量を算出する。しかし焦点距離情報と射出瞳距離Ｄｌは全く同じ値になるとも限らないため、焦点距離情報を基に算出した焦点検出のための駆動量制限量は射出瞳距離Ｄｌを基に算出した焦点検出のための駆動量制限量よりも信頼性が低い。そこで、焦点距離情報を基に焦点検出のための駆動量制限量を算出する際には算出した焦点検出のための駆動量制限量よりも小さい駆動量で駆動する。

【0088】

本実施例により、焦点検出信号の成分比率が所定以下となるように像振れ補正を制御することで焦点検出への悪影響が抑制可能となった。つまり、本発明により、像振れ補正のための撮像素子、像振れ補正光学系の駆動を適切に制御することで像振れ補正の効果を最大限活用しながらも焦点検出への悪影響を抑制可能な撮像装置を提供することが可能となった。
なお、駆動制限量は、駆動量情報の一例である。射出瞳距離及び／又は焦点検出情報は、撮影光学系の光学特性の一例である。

【0089】

（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ー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。

【0090】

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。

【符号の説明】

【0091】

１０２ 撮像素子
１０３ 焦点検出手段
１０４ レンズシフト式像振れ補正手段
１０５ センサシフト式像振れ補正手段
１０６ 記憶手段
１０７ 像振れ補正制御手段
１０８ 焦点調節光学系

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】