(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、
前記入力された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部と
を具備し、
前記特定画素から漏れる光の量を、当該特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出するための値を光量算出係数とし、
前記漏れる光の量と前記輝度の変化値との間の相関値を混色補正係数とし、
前記混色補正部は、前記光量算出係数と当該特定画素のそれぞれの輝度値とに基づいて前記特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光の量を算出し、当該算出した光の量と前記混色補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素に係る輝度の変化値を算出し、当該算出した輝度の変化値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して前記混色を補正する
画像処理装置。
【請求項２】
前記第１画像生成画素に隣接する前記特定画素のそれぞれに関する光量算出係数を前記第１画像生成画素ごとに保持する光量算出係数保持部と、
前記第１画像生成画素ごとに前記混色補正係数を保持する混色補正係数保持部と
をさらに具備する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１画像生成画素の輝度値のうちの当該第１画像生成画素のカラーフィルタを透過した光に基づく輝度値である第１透過値と、当該第１画像生成画素と同じ分光特性のカラーフィルタを備える前記第２画像生成画素の輝度値のうちの当該第２画像生成画素のカラーフィルタを透過した光に基づく輝度値である第２透過値との間の相関値を感度補正係数とし、前記混色が補正された前記第１画像生成画素の輝度値を前記第１透過値として、当該輝度値と前記感度補正係数とに基づいて、当該第１画像生成画素のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量と当該第２画像生成画素間のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量との差を補正する透過度補正部をさらに具備する
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素は、位相差検出による合焦判定を行うための位相差検出画素である請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
オプティカルブラック領域を用いて算出した第２画像生成画素の暗電流値と、前記第１画像生成画素の暗電流値との相関値を暗電流補正係数とし、
前記入力された画像データに関する前記第２画像生成画素の暗電流値と前記暗電流補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素の暗電流値を算出し、当該算出した暗電流値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して当該第１画像生成画素の暗電流を補正する暗電流補正部をさらに具備する
請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタを備える特定画素は、可視光領域の波長の光を透過するホワイトフィルタを備える画素である請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記撮像素子は、前記特定画素が特定方向に並べて構成される第１画素群と、前記画像生成画素が特定方向に並べて構成される第２画素群とが前記特定方向とは直交する直交方向に交互に配置される請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記撮像素子は、前記画像生成画素が前記第２画素群においてベイヤー配列で配置される請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備え、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを生成する撮像素子と、
前記生成された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部と
を具備し、
前記特定画素から漏れる光の量を、当該特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出するための値を光量算出係数とし、
前記漏れる光の量と前記輝度の変化値との間の相関値を混色補正係数とし、
前記混色補正部は、前記光量算出係数と当該特定画素のそれぞれの輝度値とに基づいて前記特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光の量を算出し、当該算出した光の量と前記混色補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素に係る輝度の変化値を算出し、当該算出した輝度の変化値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して前記混色を補正する
撮像装置。
【請求項１０】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、
前記入力された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部と、
前記混色が補正された画像データに基づいて、前記第１画像生成画素と、当該第１画像生成画素と同じ分光特性のカラーフィルタを備える前記第２画像生成画素との間におけるマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差の相関値を用いて、前記光の量の差を補正する透過度補正部と
を具備する画像処理装置。
【請求項１１】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、
前記入力された画像データにおける前記第１画像生成画素の暗電流を、前記入力された
画像データに関する前記第２画像生成画素の暗電流値と、前記第１画像生成画素の暗電流
値との相関値とに基づいて補正する暗電流補正部と
前記暗電流が補正された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部と
を具備する画像処理装置。
【請求項１２】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを入力する入力手順と、
前記入力された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正手順と
を具備し、
前記特定画素から漏れる光の量を、当該特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出するための値を光量算出係数とし、
前記漏れる光の量と前記輝度の変化値との間の相関値を混色補正係数とし、
前記混色補正手順において、前記光量算出係数と当該特定画素のそれぞれの輝度値とに基づいて前記特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光の量を算出し、当該算出した光の量と前記混色補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素に係る輝度の変化値を算出し、当該算出した輝度の変化値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して前記混色を補正する
画像処理方法。
【請求項１３】
画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは前記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、前記特定画素に隣接する前記画像生成画素である第１画像生成画素と、前記特定画素には隣接しない前記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、前記特定画素、前記第１画像生成画素および前記第２画像生成画素のそれぞれが生成する輝度値を含む画像データを入力する入力手順と、
前記入力された画像データに基づいて、前記特定画素から前記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、前記算出した変化値に基づいて前記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正手順と
をコンピュータに実行させるプログラムであって
前記特定画素から漏れる光の量を、当該特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出するための値を光量算出係数とし、
前記漏れる光の量と前記輝度の変化値との間の相関値を混色補正係数とし、
前記混色補正手順において、前記光量算出係数と当該特定画素のそれぞれの輝度値とに基づいて前記特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光の量を算出し、当該算出した光の量と前記混色補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素に係る輝度の変化値を算出し、当該算出した輝度の変化値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して前記混色を補正する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に撮像素子が生成する画像データを処理する画像処理装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人物等の被写体を撮像素子を用いて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。この光電変換素子としては、一般的に、受光面に配置される画素にカラーフィルタをベイヤー配列で配置したものが用いられている。
【０００３】
しかしながら、撮像装置の多機能化や高画質化に伴い、撮像素子に配置される画素に画像生成用の画素以外の画素を配置する撮像素子や、ベイヤー配列に用いるカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）以外のカラーフィルタを備える画素を配置する撮像素子が検討されている。すなわち、画像生成用の従来画素（画像生成画素）と、多機能化や高画質化のための新たな画素とが同一の撮像素子に配置される撮像素子が検討されている。
【０００４】
例えば、このような撮像素子を備える撮像装置として、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）が撮像素子に配置される撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この撮像装置は、受光素子が受光する被写体光の半分を遮光することにより瞳分割を行う位相差検出画素を撮像素子に設けることにより１対の像を形成し、その形成された像の間隔を計測することによってフォーカスのズレの量を算出する。そして、この撮像装置は、算出したフォーカスのズレの量に基づいて撮像レンズの移動量を算出し、算出した移動量に基づいて撮像レンズの位置を調整することによってオートフォーカスを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４５４０１号公報（図１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術では、位相差検出画素と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ため、焦点検出用の撮像素子と撮像画像用の撮像素子との２つの撮像素子を撮像装置に別々に設ける必要がない。
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術では、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素との間において、画像生成画素に隣接する画素が異なることに起因する画素の特性の差が生じる場合がある。この特性の差により、画質の劣化が生じることが考えられる。
【０００８】
例えば、位相差検出用画素にはカラーフィルタが備えられていないため、位相差検出用画素から画像生成画素に漏れる光の量は比較的多くなる。このため、位相差検出画素に隣接する画像生成画素は、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素と比較して、その隣接する画素から漏れてくる光の量が多くなることが想定される。このため、位相差検出画素と画像生成画素との両方を備える撮像素子により生成された画像が見苦しくなるおそれがある。
【０００９】
このため、位相差検出画素に隣接する画像生成画素の特性と、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素の特性との間の違いを考慮した画像補正処理が必要になる。また、画像生成画素と、これと異なる他の画素（例えば、ホワイト画素）との両方を備える撮像素子により生成される画像についても、その特性の違いを考慮した画像補正処理が必要となる。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは上記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、上記特定画素に隣接する上記画像生成画素である第１画像生成画素と、上記特定画素には隣接しない上記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、上記各画素が生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、上記入力された画像データに基づいて、上記特定画素から上記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、上記算出した変化値に基づいて上記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部とを具備する画像処理装置およびその画像処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光に起因する第１画像生成画素の混色を補正させるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記特定画素から漏れる光の量を、当該特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出するための値を光量算出係数とし、上記漏れる光の量と上記輝度の変化値との間の相関値を混色補正係数とし、上記混色補正部は、上記光量算出係数と当該特定画素のそれぞれの輝度値とに基づいて上記特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光の量を算出し、当該算出した光の量と上記混色補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素に係る輝度の変化値を算出し、当該算出した輝度の変化値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して上記混色を補正するようにしてもよい。これにより、特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光に起因する第１画像生成画素の混色を、光量算出係数をおよび混色補正係数を用いて補正させるという作用をもたらす。また、この場合において、上記第１画像生成画素に隣接する上記特定画素のそれぞれに関する光量算出係数を上記第１画像生成画素ごとに保持する光量算出係数保持部と、上記第１画像生成画素ごとに上記混色補正係数を保持する混色補正係数保持部とをさらに具備するようにしてもよい。これにより、第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれに関する光量算出係数と、第１画像生成画素ごとの混色補正係数とを用いて補正させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記第１画像生成画素の輝度値のうちの当該第１画像生成画素のカラーフィルタを透過した光に基づく輝度値である第１透過値と、当該第１画像生成画素と同じ分光特性のカラーフィルタを備える上記第２画像生成画素の輝度値のうちの当該第２画像生成画素のカラーフィルタを透過した光に基づく輝度値である第２透過値との間の相関値を感度補正係数とし、上記混色が補正された上記第１画像生成画素の輝度値を上記第１感度値として、当該輝度値と上記感度補正係数とに基づいて、当該第１画像生成画素のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量と当該第２画像生成画素間のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量との差を補正する透過度補正部をさらに具備するようにしてもよい。これにより、マイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差を補正させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素は、位相差検出による合焦判定を行うための位相差検出画素であるようにしてもよい。これにより、位相差検出による合焦判定を行うための位相差検出画素から第１画像生成画素へ漏れる光に起因する第１画像生成画素の混色を補正させるという作用をもたらす。また、この場合において、オプティカルブラック領域を用いて算出した第２画像生成画素の暗電流値と、上記第１画像生成画素の暗電流値との相関値を暗電流補正係数とし、上記入力された画像データに関する上記第２画像生成画素の暗電流値と上記暗電流補正係数とに基づいて当該第１画像生成画素の暗電流値を算出し、当該算出した暗電流値を当該第１画像生成画素の輝度値から減算して当該第１画像生成画素の暗電流を補正する暗電流補正部をさらに具備するようにしてもよい。これにより、位相差検出画素に隣接する第１画像生成画素の暗電流を、暗電流補正係数を用いて補正させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、上記画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタを備える特定画素は、可視光領域の波長の光を透過するホワイトフィルタを備える画素であるようにしてもよい。これにより、ホワイトフィルタを備える画素から第１画像生成画素へ漏れる光に起因する第１画像生成画素の混色を補正させるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記撮像素子は、上記特定画素が特定方向に並べて構成される第１画素群と、上記画像生成画素が特定方向に並べて構成される第２画素群とが上記特定方向とは直交する直交方向に交互に配置されるようにしてもよい。これにより、特定画素が特定方向に並べて構成される第１画素群と、画像生成画素が特定方向に並べて構成される第２画素群とが特定方向とは直交する直交方向に交互に配置される撮像素子が生成した画像を補正させるという作用をもたらす。また、この場合において、上記撮像素子は、上記画像生成画素が上記第２画素群においてベイヤー配列で配置されるようにしてもよい。これにより、画像生成画素が第２画素群においてベイヤー配列で配置される撮像素子が生成した画像を補正させるという作用をもたらす。
【００１７】
また、本発明の第２の側面は、画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは上記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、上記特定画素に隣接する上記画像生成画素である第１画像生成画素と、上記特定画素には隣接しない上記画像生成画素である第２画像生成画素とを備え、上記各画素が生成する輝度値を含む画像データを生成する撮像素子と、上記生成された画像データに基づいて、上記特定画素から上記第１画像生成画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値を、当該第１画像生成画素に隣接する特定画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、上記算出した変化値に基づいて上記漏れる光に起因する当該第１画像生成画素への混色を補正する混色補正部とを具備する撮像装置である。これにより、特定画素から第１画像生成画素へ漏れる光に起因する第１画像生成画素の混色を補正させるという作用をもたらす。
【００１８】
また、本発明の第３の側面は、画像を生成するための画像生成画素のカラーフィルタとは異なるカラーフィルタまたは上記画像生成画素とは異なる構造を備える特定画素と、上記特定画素に隣接する上記画像生成画素である第１画像生成画素と、上記特定画素には隣接しない上記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、上記各画素が生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、上記入力された画像データに基づいて、上記第１画像生成画素と、当該第１画像生成画素と同じ分光特性のカラーフィルタを備える上記第２画像生成画素との間におけるマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差の相関値を用いて、上記光の量の差を補正する透過度補正部とを具備する画像処理装置である。これにより、第１画像生成画素と、第１画像生成画素と同じ分光特性のカラーフィルタを備える第２画像生成画素との間におけるマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差の相関値を用いて、上記光の量の差を補正させるという作用をもたらす。
【００１９】
また、本発明の第４の側面は、画像を生成するための画像生成画素のとは異なる構造を備える特定画素と、上記特定画素に隣接する上記画像生成画素である第１画像生成画素と、上記特定画素には隣接しない上記画像生成画素である第２画像生成画素とを備える撮像素子が生成する画像データであって、上記各画素が生成する輝度値を含む画像データを入力する入力部と、上記入力された画像データにおける上記第１画像生成画素の暗電流を、上記入力された画像データに関する上記第２画像生成画素の暗電流値と、上記第１画像生成画素の暗電流値との相関値とに基づいて補正する暗電流補正部とを具備する画像処理装置である。これにより、入力された画像データにおける第１画像生成画素の暗電流を、入力された画像データに関する第２画像生成画素の暗電流値と、第１画像生成画素の暗電流値との相関値とに基づいて補正させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における補正係数を算出する場合における撮像装置１００の動作（補正係数算出動作）における信号の流れの一例を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における撮像素子２００の画素領域の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における撮像素子２００に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の撮像素子２００の領域２１２における画素の配置の一例を模式的に示す上面図である。
【図６】本発明の第１の実施における補正係数算出部３００の暗電流補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接する画像生成画素における混色の原因となる混色起因光を模式的に示す模式図である。
【図８】本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色起因光の検出の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第１の実施におけるＲ画素の混色補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接するＧｒ画素の混色起因光の検出の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施におけるＧｒ画素の混色補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施におけるＲ画素の感度補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における撮像装置１００による補正係数算出処理手順例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における暗電流補正係数算出処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における混色補正係数算出処理（ステップＳ９２０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正する場合における撮像装置１００の動作（補正動作）における信号の流れの一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における補正部４００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態の撮像装置１００において位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値の補正を行った撮像画像と、従来の撮像装置においてその補正を行っていない撮像画像とを示す模式図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００が補正動作において位相差検出画素の輝度値を補正する際の補正処理手順例を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における撮像素子に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における補正部７２０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態の補正係数算出動作における撮像装置による補正係数算出処理手順例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の撮像装置の補正動作における補正処理手順例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第３の実施の形態における撮像装置８００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明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（輝度値補正制御：位相差検出画素と画像生成画素が配置される撮像素子の例）
２．第２の実施の形態（輝度値補正制御：ホワイト画素と画像生成画素が配置される撮像素子の例）
３．第３の実施の形態（輝度値補正制御：補正係数算出動作を備えない撮像装置の例）
【００２３】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の機能構成例］
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。撮像装置１００は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成された画像データを画像コンテンツ（記録画像）として記録する撮像装置である。
【００２４】
撮像装置１００は、レンズ部１１０と、駆動部１１５と、シャッタ−ユニット１２０と、シャッタ−駆動部１２５と、撮像素子２００と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部１３０と、切替スイッチ１６０とを備える。また、撮像装置１００は、補正係数算出部３００と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４０と、ＦｌａｓｈＲＯＭ（Read Only Memory）５００とを備える。また、撮像装置１００は、補正部４００と、画像処理部１５１と、保存処理部１５２と、ビューファインダ１５３と、記録媒体１５４と、操作受付部１７１と、制御部１７２とを備える。
【００２５】
レンズ部１１０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１１０は、ズームレンズ１１１と、絞り１１２と、フォーカスレンズ１１３とを備える。
【００２６】
ズームレンズ１１１は、駆動部１１５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る。
【００２７】
絞り１１２は、駆動部１１５の駆動により開口の度合いを変化させて、撮像素子２００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る。
【００２８】
フォーカスレンズ１１３は、駆動部１１５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る。
【００２９】
駆動部１１５は、ズームレンズ１１１、絞り１１２およびフォーカスレンズ１１３を駆動させるものである。例えば、駆動部１１５は、制御部１７２において算出されたフォーカスレンズ１１３の駆動量に応じてフォーカスレンズ１１３を移動させる。
【００３０】
シャッターユニット１２０は、上下方向に移動する幕により、撮像素子２００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−駆動部１２５により駆動される。また、シャッターユニット１２０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２００に供給する。
【００３１】
シャッタ−駆動部１２５は、シャッターユニット１２０におけるシャッターを駆動させるものである。
【００３２】
撮像素子２００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２００は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサおよびＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサにより実現される。撮像素子２００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、撮像画像を生成するため以外の信号を生成する他の画素（特定画素）とが配置される。本発明の第１の実施の形態では、他の画素（特定画素）として、位相差検出方式によりフォーカスの合焦判定を行うための信号を生成する画素（位相差検出画素）が配置される。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。
【００３３】
また、撮像素子２００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２００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２００については、図３乃至図５を参照して説明する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１３０は、撮像素子２００から供給されるアナログの信号をデジタル信号に変換するものである。このＡ／Ｄ変換部１３０は、そのデジタル信号変換により生成した信号（輝度値）を、撮像した画像（画像データ）ごとに切替スイッチ１６０に供給する。
【００３５】
切替スイッチ１６０は、Ａ／Ｄ変換部１３０から供給される画像データの供給先を切り替えるものである。この切替スイッチ１６０は、補正係数を算出する場合には、Ａ／Ｄ変換部１３０と補正係数算出部３００とを接続する。また、この切替スイッチ１６０は、補正係数の算出が終了した場合には、Ａ／Ｄ変換部１３０と補正部４００とを接続する。すなわち、切替スイッチ１６０は、工場における撮像装置１００の製造過程において補正係数を算出する場合には、Ａ／Ｄ変換部１３０と補正係数算出部３００とを接続する。また、ユーザが撮像装置１００を使用して被写体を撮像する場合には、切替スイッチ１６０を介して、Ａ／Ｄ変換部１３０と補正部４００とを接続する。
【００３６】
補正係数算出部３００は、補正係数を算出する工程（補正係数算出動作）の際に、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間における特性の差を補正するための補正係数を算出するものである。この補正係数算出部３００は、特性の差を補正するための補正係数として、暗電流補正係数と、混色補正係数と、感度補正係数とを算出する。ここで、暗電流補正係数とは、位相差検出画素におけるメタル層の密度が高いことなどにより発生する暗電流の差を補正するための係数である。また、混色補正係数とは、位相差検出画素から漏れてくる光により生じる混色の度合いの差を補正するための係数である。また、感度補正係数とは、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間における構造の僅かな違いにより生じる感度の差を補正するための係数である。暗電流補正係数の算出については、図６を参照して説明する。混色補正係数の算出については、図７乃至図１１を参照して説明する。感度補正係数の算出については、図１２を参照して説明する。
【００３７】
この補正係数算出部３００は、ＲＡＭ１４０をワークメモリとして、Ａ／Ｄ変換部１３０から供給される画像データを用いて各補正係数を算出する。補正係数算出部３００は、その算出した補正係数を、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録させる。
【００３８】
ＲＡＭ１４０は、撮像装置１００におけるワークメモリである。
【００３９】
ＦｌａｓｈＲＯＭ５００は、補正係数算出部３００が算出した各補正係数を記録するものである。また、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００は、位相差検出画素から漏れてくる光（混色起因光）の量を位相差検出画素の受光量から算出するための係数（光量算出係数）を記録する。なお、光量算出係数については、図９および図１１を参照して説明する。このＦｌａｓｈＲＯＭ５００は、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間における特性の差を補正（補正動作）する際に、保持する補正係数および光量算出係数を、補正部４００に供給する。
【００４０】
補正部４００は、ユーザの撮像動作により生成された画像データにおける位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正して、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間における特性の差を補正するものである。この補正部４００による補正については、図１８乃至図１９を参照して説明する。この補正部４００は、補正により位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を変更した画像データ（補正画像データ）を、画像処理部１５１に供給する。
【００４１】
画像処理部１５１は、補正部４００から供給された補正画像データに所定の信号処理を施して現像画像データを作成するものである。この画像処理部１５１は、例えば、制御部１７２からの制御信号に従って、補正画像データに色情報の補完、ホワイトバランスの補正、ガンマ補正などの現像に伴う信号処理を行う。また、画像処理部１５１は、生成した現像画像データをビューファインダ１５３および保存処理部１５２に供給する。
【００４２】
保存処理部１５２は、画像処理部１５１から供給された現像画像データに基づいて、記録媒体１５４に記録する記録データを生成するものである。この保存処理部１５２は、例えば、画像処理部１５１から供給された現像画像データをＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式により圧縮し、その圧縮により生成されたＪＰＥＧデータ（記録データ）を記録媒体１５４に記録させる。
【００４３】
ビューファインダ１５３は、画像処理部１５１から供給された現像画像データに基づいて、画像をユーザに表示するものである。このビューファインダ１５３は、例えば、カラー液晶パネルにより実現される。
【００４４】
記録媒体１５４は、保存処理部１５２から供給された記録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、この記録媒体１５４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、撮像装置１００に内蔵するようにしてもよく、撮像装置１００から着脱可能とするようにしてもよい。
【００４５】
操作受付部１７１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１７１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１７２に供給する。
【００４６】
制御部１７２は、撮像装置１００における各部動作を制御するものである。制御部１７２は、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。この制御部１７２は、例えば、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（静止画像撮像動作信号）を、各部に供給する。また、フォーカスの制御を行う場合には、位相差検出画素が生成した信号（位相差検出用データ）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判定する。そして、合焦している場合には、フォーカスレンズ１１３の現在の位置を維持させる信号を駆動部１１５に供給する。また、合焦対象物にフォーカスが合っていない場合には、フォーカスのズレの量（デフォーカス量）を算出し、その算出したデフォーカス量とフォーカスレンズ１１３の位置とに基づいて駆動量を算出し、その駆動量を示す信号を駆動部１１５に供給する。
【００４７】
［補正係数算出動作における信号の流れの一例］
図２は、本発明の第１の実施の形態における補正係数を算出する場合における撮像装置１００の動作（補正係数算出動作）における信号の流れの一例を示す模式図である。
【００４８】
同図では、図１において示した撮像装置１００における各構成のうち補正係数算出動作に関与する構成を実線のブロックにおいて示し、補正係数算出動作に関与しない構成を破線のブロックにおいて示す。また、図２では、撮像素子２００が光を受光してからＦｌａｓｈＲＯＭ５００に補正係数が記録されるまでにおける信号の流れを、黒色の太矢印で示している。また、図２では、説明の便宜上、操作受付部１７１および制御部１７２は省略する。
【００４９】
同図に示すように、補正係数算出動作の場合には、切替スイッチ１６０によりＡ／Ｄ変換部１３０と補正係数算出部３００とが接続される。これにより、撮像素子２００が被写体を撮像して生成した画像データは、Ａ／Ｄ変換部１３０によりデジタル化された後に、補正係数算出部３００に供給される。また、補正係数算出部３００は、ＲＡＭ１４０をワーキングメモリとして用いながら各補正係数（暗電流補正係数、混色補正係数、および、感度補正係数）を算出し、その算出した各補正係数をＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録する。なお、図３乃至図５では、撮像素子２００について説明する。図６では暗電流補正係数の算出について説明し、図７乃至図１１では混色補正係数の算出について説明し、図１２では感度補正係数の算出について説明する。
【００５０】
［撮像素子における画素領域例］
図３は、本発明の第１の実施の形態における撮像素子２００の画素領域の一例を示す模式図である。
【００５１】
同図では、撮像素子２００における領域として、白色の領域で示されている受光画素領域２１０と、灰色の領域で示されているオプティカルブラック領域２２０とが示されている。また、オプティカルブラック領域２２０における一部の領域として、位相差検出画素暗電流測定領域２２１および画像生成画素暗電流測定領域２２２が示されている。
【００５２】
受光画素領域２１０は、被写体光を受光することができる画素が配置される領域であり、有効画素領域とも称される領域である。
【００５３】
オプティカルブラック領域２２０は、遮光された画素が配置される領域である。このオプティカルブラック領域２２０に配置される画素は、受光画素領域２１０における画素が受光して受光量に応じた信号を生成する場合においても、黒（受光無し）の信号を出力することができる。この受光画素領域２１０が生成する黒の信号は、受光画素領域２１０における画素の暗電流を示す信号として用いることができる。
【００５４】
位相差検出画素暗電流測定領域２２１は、オプティカルブラック領域２２０のうち、位相差検出画素の暗電流発生量を測定するための位相差検出画素が配置される領域である。例えば、補正係数算出部３００および補正部４００は、位相差検出画素暗電流測定領域２２１に配置される位相差検出画素が出力した信号（輝度値）の平均値を算出し、その算出した平均値を位相差検出画素の暗電流発生量（位相差検出画素暗電流値）とする。なお、この平均値を算出する動作は、新たな画像データを生成するごとに（撮像のたびに）行われ、位相差検出画素の信号から暗電流によるノイズを除去（暗電流補正）するために用いられる。
【００５５】
画像生成画素暗電流測定領域２２２は、オプティカルブラック領域２２０のうち、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素（正常画素）の暗電流発生量（正常画素暗電流値）を測定するための画像生成画素が配置される領域である。例えば、補正係数算出部３００および補正部４００は、位相差検出画素に隣接していないＲ画素（正常Ｒ画素）の暗電流発生量を算出するために、画像生成画素暗電流測定領域２２２に配置される複数の正常Ｒ画素が出力した信号の平均値を算出する。同様に、位相差検出画素に隣接していないＧ画素（正常Ｇ画素）の暗電流発生量は、画像生成画素暗電流測定領域２２２に配置される複数の正常Ｒ画素が出力した信号の平均値から算出される。また、位相差検出画素に隣接していないＢ画素（正常Ｂ画素）の暗電流発生量も同様に、画像生成画素暗電流測定領域２２２に配置される複数の正常Ｂ画素が出力した信号の平均値から算出される。これらの平均値を算出する動作は、位相差検出画素の暗電流発生量と同様に、撮像のたびに行われ、画像生成画素の信号に対して暗電流補正を行う際に用いられる。
【００５６】
なお、撮像した画像の画像データにおける正常画素の暗電流の補正は、これらの正常画素暗電流値を減算することにより行われる。
【００５７】
［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２００に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。
【００５８】
同図では、左右方向をＹ軸とし、上下方向をＸ軸とするＸＹ軸を想定して説明する。また、同図において、右下隅をＸＹ軸における原点とし、下から上へ向かう方向をＸ軸の＋側とし、右から左へ向かう方向をＹ軸の＋側とする。なお、撮像素子２００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。
【００５９】
同図では、説明の便宜上、撮像素子２００を構成する各画素のうちの一部の画素（１８行×２４列の画素）の領域（領域２１１）を用いて説明する。なお、撮像素子２００における画素の配置は、領域２１１において示す画素配置を１つの単位として、この単位に対応する画素配置（領域２１１に対応する画素配置）が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に繰り返される配置である。
【００６０】
同図では、１つの画素を１つの正方形で示す。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を内に示した正方形により示す。また、Ｇ（緑）の画素については、Ｒ画素（Ｒ画素６１１）を含む行（ライン）におけるＧ画素をＧｒ画素（Ｇｒ画素６１２）として示し、Ｂ画素（Ｂ画素６１４）を含む行（ライン）におけるＧ画素をＧｂ画素（Ｇｂ画素６１３）として示す。
【００６１】
また、位相差検出画素については、灰色の正方形により示す。なお、位相差検出画素については、入射光が遮光層に遮光されないで受光素子により受光される側（遮光層に開口部分がある側）を、白色の長方形により示す。
【００６２】
ここで、同図において示す位相差検出画素（位相差検出画素６２１乃至６２２）について説明する。
【００６３】
位相差検出画素６２１は、位相差検出画素６２１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半分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、この位相差検出画素６２１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半分の光を遮光し、左半分の瞳分割された光を受光する。
【００６４】
位相差検出画素６２２は、位相差検出画素６２２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半分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、この位相差検出画素６２２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半分の光を遮光し、右半分の瞳分割された光を受光する。また、位相差検出画素６２２は、位相差検出画素６２１と対に用いられることで、１対の像を形成する。
【００６５】
ここで、撮像素子２００における画素の配置について説明する。
【００６６】
撮像素子２００では、画像生成画素が配置される複数の行（ライン）と、位相差検出画素が配置される１つの行（ライン）とが、読み出し方向に対して直行する方向（本発明の第１の実施では列方向とする）に交互に配置される。図４では、連続する画像生成画素の行の数が５行である例が示されている。なお、連続する画像生成画素の行において、画像生成画素は、ベイヤー配列で位置されている。また、同図では、位相差検出画素の行に隣接する画像生成画素の行は、Ｒ画素およびＧｒ画素が配置される行である例が示されている。なお、連続する画像生成画素の行の数は、位相差検出画素の行に隣接する画像生成画素が備えるカラーフィルタと同一の分光特性のカラーフィルタを備える画像生成画素であって、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素が生じる数である。すなわち、連続する画像生成画素の行の数は、Ｒ画素およびＧｒ画素のみが位相差検出画素の行に隣接する本発明の第１の実施の形態においては、位相差検出画素に隣接しないＲ画素およびＧｒ画素が配置される行が発生する５行より多い数となる。
【００６７】
このように、撮像素子２００には、位相差検出画素に隣接するＲ画素およびＧｒ画素と、位相差検出画素に隣接しないＲ画素およびＧｒ画素とが配置される。この位相差検出画素に隣接するＲ画素およびＧｒ画素の特性は、隣接しないＲ画素およびＧｒ画素の特性と差が生じてしまうため、補正が必要となる。
【００６８】
次に、本発明の第１の実施の形態における補正対象の画素（位相差検出画素に隣接するＲ画素およびＧｒ画素）について、領域２１２（画素１３個×４個）に含まれる画素に着目し、図５を参照して説明する。
【００６９】
［撮像素子における補正対象画素の例］
図５は、本発明の第１の実施の形態の撮像素子２００の領域２１２における画素の配置の一例を模式的に示す上面図である。なお、同図では、左右方向をＸ軸とし、上下方向をＹ軸とするＸＹ軸を想定する。また、信号の読み出し方向は、Ｘ軸方向（行単位で読み出される）であることとする。
【００７０】
同図には、本発明の第１の実施の形態における撮像素子２００における画素配置として、図４の領域２１２に対応する画素が示されている。また、図５では、補正部４００における補正の対象となる画素を示す領域（領域２６１乃至２６４）と、補正しない画素を示す領域（領域２７１および２７２）とが示されている。
【００７１】
領域２６１乃至２６４におけるそれぞれの画素は、３つの位相差検出画素と、５つの画像生成画素に隣接する。一方、領域２７１および２７２におけるそれぞれの画素は、隣接する８つの画素が全て画像生成画素である。すなわち、領域２６１乃至２６４におけるＲ画素と、領域２７１および２７２におけるＲ画素との間において、隣接する画素に関するカラーフィルタのパターンや、画素回路の構造に違いが生じている（Ｇｒ画素も同様）。このため、隣接する画素から漏れてくる光の量の違いや、マイクロレンズが集光してから受光素子が受光するまでにロスする光量の差などにより、同一の光量の光を受光しても、生成される信号（輝度値）の大きさに差が生じる。また、隣接する画素の構造が異なることに起因する微細な歪みの差などにより、生じる暗電流の量にも差が生じる。
【００７２】
そこで、これらの特性の差を補正するため、補正係数算出動作において、暗電流補正係数、混色補正係数、および、感度補正係数を算出する。
【００７３】
［補正係数算出部による暗電流補正係数の算出例］
図６は、本発明の第１の実施における補正係数算出部３００の暗電流補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【００７４】
同図（ａ）には、位相差検出画素に隣接するＲ画素の暗電流補正係数を説明するために、図５において示した領域２１２のＲ画素を含む１列が示されている。
【００７５】
図６（ａ）では、位相差検出画素３２２に隣接するＲ画素３２５およびＲ画素３２６の暗電流補正係数の算出について説明する。
【００７６】
位相差検出画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）の暗電流発生量は、位相差検出画素におけるメタル層の密度が高いことの影響による構造の微細な歪みなどにより、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素（正常画素）の暗電流発生量と異なってしまう。そこで、画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常画素の暗電流の平均値を減算することによる正常画素の暗電流の補正とは異なる暗電流の補正を行う必要がある。
【００７７】
暗電流発生量は、撮像素子２００の温度が変化したり、露光時間が長くなったりすると、その温度の変化や時間の長さに応じて暗電流発生量が増加する。また、画像生成画素暗電流測定領域２２２の画素の暗電流発生量と、補正対象画素の暗電流発生量とは、相関（比例の関係）している。このため、補正係数算出動作において、光がない状態において撮像した画像（全黒画像）を用いて、画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常画素の暗電流発生量の平均値と、補正対象画素の暗電流発生量との間の関係を示す値（暗電流補正係数）を算出する。
【００７８】
例えば、図６（ａ）において示したＲ画素３２５の暗電流補正係数（ＳＲ３２５）の算出は、例えば、次の式１を用いて算出される。
ＳＲ３２５＝ＩＲ３２５（ＢＫ）／ＩａｖｅｄｋｎＲ（ＢＫ）    ・・・式１
ここで、ＩＲ３２５（ＢＫ）は、全黒画像（ＢＫ）におけるＲ画素３２５の信号の値（輝度値）であり、いわゆるＲ画素３２５の暗電流である。また、ＩａｖｅｄｋｎＲ（ＢＫ）は、全黒画像における画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常Ｒ画素の輝度値の平均値である。
【００７９】
暗電流補正係数は、撮像素子２００の受光画素領域２１０における位相差検出画素に隣接する画像生成画素それぞれに対して算出される。例えば、Ｒ画素３２６の暗電流補正係数（ＳＲ３２６）は、式１のＩＲ３２５（ＢＫ）を、全黒画像におけるＲ画素３２６の輝度値（ＩＲ３２６（ＢＫ））にした次の式２により算出される。
ＳＲ３２６＝ＩＲ３２６（ＢＫ）／ＩａｖｅｄｋｎＲ（ＢＫ）    ・・・式２
【００８０】
同図（ｂ）には、位相差検出画素３４２に隣接するＧｒ画素３４５およびＧｒ画素３４６が示されている。このＧｒ画素３４５の暗電流補正係数（ＳＧｒ３４５）の算出は、式１によるＲ画素３２５の場合と同様に、次の式２を用いて算出される。
ＳＧｒ３４５＝ＩＧｒ３４５（ＢＫ）／ＩａｖｅｄｋｎＧｒ（ＢＫ）    ・・・式３
ここで、ＩＧｒ３４５（ＢＫ）は、全黒画像におけるＧｒ画素３４５の輝度値である。また、ＩａｖｅｄｋｎＧｒ（ＢＫ）は、全黒画像における画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常Ｇ画素の輝度値の平均値である。
【００８１】
また、Ｇｒ画素３４６の暗電流補正係数（ＳＧｒ３４６）は、式３の輝度値（ＩＧｒ３４５（ＢＫ））を、全黒画像におけるＧｒ画素３４６の輝度値（ＩＧｒ３４６（ＢＫ））にすることにより算出される。
【００８２】
このように、補正係数算出動作において、補正係数算出部３００は、暗電流補正係数を、位相差検出画素に隣接する画像生成画素ごとに算出する。なお、暗電流補正係数は、式１乃至式３に示すように、分子を、全黒画像における暗電流補正係数の算出対象画素の輝度値とし、分母を、全黒画像における画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常画素の暗電流発生量の平均値とする式により算出される。
【００８３】
次に、混色補正係数の算出について、図７乃至図１１を参照して説明する。
【００８４】
［位相差検出画素に隣接する画像生成画素における混色起因光の一例］
図７は、本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接する画像生成画素における混色の原因となる混色起因光を模式的に示す模式図である。
【００８５】
なお、同図では、同図（ａ）において示すように、遮光される側が右であり開口部分が左である位相差検出画素と、Ｒ画素とが左右（位相差検出画素が左でＲ画素が右）に隣接する配置を想定して説明する。すなわち、撮像素子２００における位相差検出画素６２２と、Ｒ画素６１１とが左右に隣接するような配置を想定する。
【００８６】
同図（ｂ）には、同図（ａ）において示した線Ｌ１における断面構成が示されている。同図（ｂ）では、位相差検出画素６２２の断面構成として、マイクロレンズ６５１と、配線６５２と、配線６５３と、受光素子６５４とが示されている。また、Ｒ画素６１１の断面構成として、マイクロレンズ６６１と、配線６６２と、配線６６３と、受光素子６６４と、Ｒフィルタ６６５とが示されている。また、同図（ｂ）では、位相差検出画素６２２からＲ画素６１１へ漏れ込む光を模式的に示す矢印３６１および３６２が示されている。なお、位相差検出画素６２２は、カラーフィルタを備えていないことを想定する。
【００８７】
マイクロレンズ６５１は、被写体光を受光素子６５４に集光するためのレンズである。
【００８８】
配線６５２および配線６５３は、位相差検出画素６２２における各回路を接続するための配線である。図７（ｂ）において、配線６５２および配線６５３は、３本の配線が光軸に対して層状に配置されていることを示している。
【００８９】
配線６５３には、受光素子６５４の中心付近まで突出する配線が一本備えられている。この突出は、受光素子６５４とマイクロレンズ６５１との間において、受光素子６５４の右半分を覆うように突出し、射出瞳の左半分を通過した被写体光を遮光する。一方、配線６５２はマイクロレンズ６５１から受光素子６５４への被写体光の光路上には配置されずにこの光路の周辺に配置される。なお、配線６５２および配線６５３は、隣接する画素からの光を遮光する役割も果たす。
【００９０】
受光素子６５４は、受けた光を電気信号に変換（光電変換）することによって、受けた光の量に応じた強さの電気信号を生成するものである。この受光素子６５４は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）により構成される。
【００９１】
Ｒ画素６１１のマイクロレンズ６６１は、位相差検出画素６２２のマイクロレンズ６５１と同様に、被写体光を受光素子６６４に集光するためのレンズである。また、受光素子６６４も受光素子６５４と同様であるため、ここでの説明を省略する。
【００９２】
配線６６２および配線６６３は、Ｒ画素６１１における各回路を接続するための配線である。なお、配線６６２および配線６６３は、マイクロレンズ６６１から受光素子６６４への被写体光の光路上には配置されずに、この光路の周辺に配置される。
【００９３】
Ｒフィルタ６６５は、赤色（Ｒ）の光を透過するカラーフィルタである。
【００９４】
ここで、位相差検出画素６２２からＲ画素６１１へ漏れ込む光（混色起因光）について、矢印３６１および３６２を用いて説明する。
【００９５】
矢印３６１および３６２により模式的に示すように、隣接する画素間において、配線の間に迷い込んだ被写体光が多重反射しながら進むことにより、隣の画素の受光素子に受光される光が多少なりと発生する。位相差検出画素は、特定の波長の光を透過させ、それ以外の波長の光を吸収するカラーフィルタを備えていないため（可視領域の光を全て透過するホワイトのカラーフィルタを備える場合も含む）、画像生成画素よりも入射する光の量が多くなる。この入射する光の量が増加することにより、位相差検出画素に隣接する画像生成画素への混色起因光の量が相対的に増加する。
【００９６】
また、位相差検出画素においては、遮光層となる大きな配線を備えている側がある（図７（ｂ）の位相差検出画素６２２では、配線６５３側）。この遮光層となる大きな配線が光を反射するため、この大きな配線に隣接する画素（図７（ｂ）のＲ画素６１１）への混色起因光の量は、遮光層となる配線が無い側（配線６５２側）に隣接する画像生成画素よりも多くなる。
【００９７】
これらのことにより、位相差検出画素に隣接する画像生成画素の混色起因光の量は、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素における混色起因光の量よりも多くなる。
【００９８】
［位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色起因光の検出例］
図８は、本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色起因光の検出の一例を示す模式図である。
【００９９】
同図には、図７（ｂ）において示した位相差検出画素６２２およびＲ画素６１１の断面図と、撮像素子２００に青色の光のみを透過するためのフィルタ（Ｂフィルタ３８０）の断面図とが示されている。また、青色の光の通過状態が、Ｂの付された破線の矢印で模式的に示されている。同様に、緑色の光の通過状態がＧの付された破線の矢印で模式的に示され、赤色の光の通過状態がＲの付された破線の矢印で模式的に示されている。
【０１００】
ここで、補正係数算出動作における位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色起因光の検出方法について、位相差検出画素６２２およびＲ画素６１１を用いて説明する。
【０１０１】
Ｒ画素６１１のカラーフィルタ（Ｒフィルタ６６５）は、赤色の波長の光を透過するが、その他の波長の光は吸収する。また、位相差検出画素６２２は、カラーフィルタを備えていないため、マイクロレンズ６５１が集光した光のうちの全ての波長の光を受光素子６５４側に透過する。すなわち、赤色の波長の光を被写体光から除去することにより、混色起因光のみをＲ画素の受光素子に受光させることができる。
【０１０２】
同図では、赤色の波長の光を被写体光から除去するために、青色の光のみを透過させるＢフィルタ３８０を、光源と撮像素子２００との間に挿入することにより、位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色補正係数を算出するための画像を撮像する例が示されている。
【０１０３】
同図に示すように、Ｂフィルタ３８０を用いて画像を撮像することにより、位相差検出画素６２２においては、青色の光（矢印３６３）のうち射出瞳の右側を通過した光が受光素子６５４に受光される。一方、Ｒ画素６１１においては、Ｒフィルタ６６５を通過する光は無い状態になる。しかしながら、Ｒ画素６１１においては、位相差検出画素６２２から漏れてきた青色の光（矢印３６４）が受光素子６６４において受光される。
【０１０４】
［補正係数算出部によるＲ画素の混色補正係数の算出例］
図９は、本発明の第１の実施におけるＲ画素の混色補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【０１０５】
位相差検出画素に隣接するＲ画素の混色補正係数は、図８において示したように、補正係数算出動作においてＢフィルタ３８０を用いて撮像した画像（青フィルタ画像）から算出される。この混色補正係数の算出は、まず、算出対象のＲ画素（補正対象Ｒ画素）の輝度値のうちの位相差検出画素から漏れてきた光に起因する値（混色量）を算出する。続いて、その算出した混色量と、隣接する位相差検出画素の受光量から推定される漏れてきた光の量との間の関係から混色補正係数を算出する。そこで、図９（ａ）において混色量の算出について説明し、図９（ｂ）において混色補正係数の算出について説明する。
【０１０６】
なお、Ｂフィルタ３８０を用いて撮像した画像を生成する際には、撮像素子２００全体に透過される光の波長および強度が均一（ムラがない）であることを想定する。また、光源の光量は、Ｂフィルタ３８０を用いても短時間で明るい画像を撮像できる量を想定し、暗電流の発生を無視できる状態でＢフィルタ３８０を用いて画像を撮像することとする。
【０１０７】
同図（ａ）には、補正対象Ｒ画素の混色量の算出を説明するための画素配置が示されている。なお、この画素配置は、図５において示した領域２１２のＲ画素を含む３列と同様である。図９（ａ）では、位相差検出画素３２１乃至３２３に隣接する補正対象Ｒ画素（Ｒ画素３２５および３２６）と、正常Ｒ画素（Ｒ画素３２４および３２７）とに着目して混色量の算出を説明する。
【０１０８】
Ｂフィルタ３８０を用いて撮像した画像におけるＲ画素３２５の混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））は、混色補正係数の算出対象（補正対象）であるＲ画素３２５の輝度値から、補正対象でないＲ画素の輝度値を減算することにより算出される。この減算より、隣接する位相差検出画素から漏れてきた光に起因する混色量を求めることができる。Ｒ画素３２５の混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））は、例えば、次の式４を用いて算出される。
ＥＲ３２５（Ｂ）＝ＩＲ３２５（Ｂ）−（ＩＲ３２４（Ｂ）＋ＩＲ３２７（Ｂ））／２    ・・・式４
ここで、ＩＲ３２５（Ｂ）は、Ｂフィルタ３８０を用いて撮像した画像（Ｂ）におけるＲ画素３２５の信号の値（輝度値）である。同様に、ＩＲ３２４（Ｂ）は、Ｂフィルタ３８０を用いて撮像した画像におけるＲ画素３２４の輝度値であり、ＩＲ３２７（Ｂ）は、同じ画像のＲ画素３２７の輝度値である。すなわち、式３の（ＩＲ３２４（Ｂ）＋ＩＲ３２７（Ｂ））／２は、補正の対象外のＲ画素（正常Ｒ画素）の輝度値の平均値を算出している。なお、この混色量を求める際に用いる正常Ｒ画素は、輝度値への他の影響を避けるため、混色量の算出対象のＲ画素に近い位置に配置されている正常Ｒ画素が望ましい。
【０１０９】
混色量は、受光画素領域２１０における位相差検出画素に隣接する画像生成画素それぞれに対して算出される。例えば、Ｒ画素３２６の混色量（ＥＲ３２６（Ｂ））についても、Ｒ画素３２５の輝度値（ＩＲ３２６（Ｂ））を用いて、混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））と同様に算出する。Ｒ画素３２６の混色量（ＥＲ３２６（Ｂ））は、次の式５を用いて算出される。
ＥＲ３２６（Ｂ）＝ＩＲ３２６（Ｂ）−（ＩＲ３２４（Ｂ）＋ＩＲ３２７（Ｂ））／２    ・・・式５
【０１１０】
同図（ｂ）には、補正対象Ｒ画素の混色補正係数の算出を説明するための画素配置が示されている。同図（ｂ）では、同図（ａ）において示した位相差検出画素３２１乃至３２３と、Ｒ画素３２５および３２６とが示されている。また、位相差検出画素３２１乃至３２３のそれぞれからＲ画素３２５への混色起因光を示す矢印（矢印３３１乃至３３３）と、位相差検出画素３２１乃至３２３のそれぞれからＲ画素３２６への混色起因光を示す矢印（矢印３３４乃至３３６）とが示されている。
【０１１１】
Ｂフィルタ３８０を用いて撮像した画像におけるＲ画素３２５の混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））は、隣接する位相差検出画素（位相差検出画素３２１乃至３２３）のそれぞれから漏れてくる光（混色起因光）の量が多いほど、大きい値になる。また、位相差検出画素３２１乃至３２３のそれぞれから漏れてくる光の量は、位相差検出画素３２１乃至３２３における受光量が大きいほど、大きくなる。すなわち、位相差検出画素３２１乃至３２３の受光量（輝度値）と、混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））との間には相関がある。
【０１１２】
そこで、位相差検出画素３２１乃至３２３の輝度値と、Ｒ画素３２５の混色量（ＥＲ３２５（Ｂ））との間の相関（比例関係）に基づいて、混色補正係数を算出する。Ｒ画素３２５の混色補正係数（ＴＲ３２５）は、例えば、次の式６を用いて算出される。
ＴＲ３２５＝ＥＲ３２５（Ｂ）／（ＷｒｕＤ３２１×ＩＤ３２１（Ｂ）＋
ＷｃｕＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｂ）＋ＷｌｕＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｂ））    ・・・式６
ここで、ＷｒｕＤ３２１は、位相差検出画素３２１（Ｄ３２１）から右上のＲ画素３２５へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２１の信号の値（輝度値）から推測するための係数（光量算出係数（右上））である。同様に、ＷｃｕＤ３２２は、位相差検出画素３２２（Ｄ３２２）から真上のＲ画素３２５へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２２の受光量から推測するための係数（光量算出係数（真上））である。また、ＷｌｕＤ３２３は、位相差検出画素３２３（Ｄ３２３）から左上のＲ画素３２５へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２３の受光量から推測するための係数（光量算出係数（左上））である。
【０１１３】
また、ＩＤ３２１（Ｂ）は、位相差検出画素３２１（Ｄ３２１）の信号の値（輝度値）である。同様に、ＩＤ３２２（Ｂ）は位相差検出画素３２２（Ｄ３２２）の輝度値であり、ＩＤ３２３（Ｂ）は位相差検出画素３２３（Ｄ３２３）の輝度値である。
【０１１４】
すなわち、式６の左辺の分母は、位相差検出画素３２１乃至３２３からＲ画素３２５へ洩れ込む光の量を示す値を算出している。
【０１１５】
混色補正係数は、受光画素領域２１０における位相差検出画素に隣接する画像生成画素のそれぞれについて算出される。例えば、Ｒ画素３２６の混色補正係数（ＴＲ３２６）についても、Ｒ画素３２５の混色補正係数（ＴＲ３２５）と同様にして、次の式７を用いて算出される。
ＴＲ３２６＝ＥＲ３２６（Ｂ）／（ＷｒｓＤ３２１×ＩＤ３２１（Ｂ）＋
ＷｃｓＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｂ）＋ＷｌｓＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｂ））    ・・・式７
ここで、ＷｒｓＤ３２１は、位相差検出画素３２１（Ｄ３２１）から右下のＲ画素３２６へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２１の受光量から推測するための係数（光量算出係数（右下））である。同様に、ＷｃｓＤ３２２は、位相差検出画素３２２（Ｄ３２２）から真下のＲ画素３２６へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２２の受光量から推測するための係数（光量算出係数（真下））である。また、ＷｌｓＤ３２３は、位相差検出画素３２３（Ｄ３２３）から左下のＲ画素３２６へ漏れる光の量を、位相差検出画素３２３の受光量から推測するための係数（光量算出係数（左下））である。
【０１１６】
これらの光量算出係数は、補正対象の画像生成画素ごとの係数であり、撮像素子の設計段階および試作段階で補正対象の画像生成画素ごとに決定し、その決定した値をＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録させる。
【０１１７】
このように、青フィルタ画像を用いることにより、補正対象Ｒ画素の混色補正係数が算出される。
【０１１８】
次に、位相差検出画素に隣接するＧ画素の混色補正係数の算出について、図１０および図１１を参照して説明する。
【０１１９】
［位相差検出画素に隣接するＧｒ画素の混色起因光の検出例］
図１０は、本発明の第１の実施における位相差検出画素に隣接するＧｒ画素の混色起因光の検出の一例を示す模式図である。
【０１２０】
同図は、図８において示したＲ画素の混色起因光の検出に対応する。このため、ここでは、Ｇｒ画素の混色起因光の検出とＲ画素の混色起因光の検出との間の違いに着目して説明する。
【０１２１】
同図には、図８において示したＢフィルタ３８０の代わりに、撮像素子２００に赤色の光のみを透過するためのフィルタ（Ｒフィルタ３９０）が示されている。このＲフィルタ３９０により緑色の光を被写体光から除去することができる。これにより、混色起因光のみをＧｒ画素６１２の受光素子６６４に受光させることができる。
【０１２２】
同図に示すように、Ｒフィルタ３９０を用いて画像を撮像することにより、位相差検出画素６２２においては、赤色の光（矢印３６５）のうちの射出瞳の右側を通過した光が受光素子６５４に受光される。一方、Ｇｒ画素６１２においては、Ｇフィルタ６６７を通過する光は無い状態になる。しかしながら、Ｇｒ画素６１２においては、位相差検出画素６２２から漏れてきた赤色の光（矢印３６６）が受光素子６６４において受光される。
【０１２３】
［補正係数算出部による混色補正係数の算出例］
図１１は、本発明の第１の実施におけるＧｒ画素の混色補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【０１２４】
同図は、図９において示したＲ画素の混色起因光の検出に対応する。このため、ここでは、Ｇｒ画素の混色補正係数の算出がＲ画素の混色補正係数の算出と同様であることについて説明する。
【０１２５】
Ｇｒ画素の混色補正係数の算出は、Ｒ画素の混色補正係数の算出と同様に、隣接する位相差検出画素から漏れてきた光に起因する混色量を算出した後に、その算出した混色量に基づいて算出対象のＧｒ画素（補正対象Ｇｒ画素）の混色補正係数を算出する。
【０１２６】
Ｇｒ画素３４５の混色量（ＥＧｒ３４５（Ｒ））は、例えば、次の式８を用いて算出される。
ＥＧｒ３４５（Ｒ）＝ＩＧｒ３４５（Ｒ）−（ＩＧｒ３４４（Ｒ）＋ＩＧｒ３４７（Ｒ））／２    
・・・式８
【０１２７】
なお、Ｇｒ画素３４６の混色量（ＥＧｒ３４６（Ｒ））は、例えば、次の式９を用いて算出される。
ＥＧｒ３４６（Ｒ）＝ＩＧｒ３４６（Ｒ）−（ＩＧｒ３４４（Ｒ）＋ＩＧｒ３４７（Ｒ））／２    
・・・式９
【０１２８】
また、Ｇｒ画素３４５の混色補正係数（ＴＧｒ３４５）は次の式１０を用いて算出され、Ｇｒ画素３４６の混色補正係数（ＴＧｒ３４６）は次の式１１を用いて算出さる。
ＴＧｒ３４５＝ＥＧｒ３４５（Ｒ）／（ＷｒｕＤ３４１×ＩＤ３４１（Ｒ）＋
ＷｃｕＤ３４２×ＩＤ３４２（Ｒ）＋ＷｌｕＤ３４３×ＩＤ３４３（Ｒ））    ・・・式１０
ＴＧｒ３４６＝ＥＧｒ３４６（Ｒ）／（ＷｒｓＤ３４１×ＩＤ３４１（Ｒ）＋
ＷｃｓＤ３４２×ＩＤ３４２（Ｒ）＋ＷｌｓＤ３４３×ＩＤ３４３（Ｒ））    ・・・式１１
【０１２９】
ここで、ＩＧｒ３４４（Ｒ）乃至ＩＧｒ３４７（Ｒ）は、Ｒフィルタ３９０を用いて撮像した画像（Ｒ）におけるＧｒ画素３４４乃至Ｇｒ画素３４７の輝度値である。また、ＩＤ３４１（Ｒ）乃至ＩＤ３４３（Ｒ）は、Ｒフィルタ３９０を用いて撮像した画像（Ｒ）における位相差検出画素３４１乃至Ｇｒ画素３４３の輝度値である。また、ＷｒｕＤ３４１、ＷｃｕＤ３４２、ＷｌｕＤ３４３は、Ｇｒ画素３４５に隣接する３つの位相差検出画素（Ｄ３４１乃至Ｄ３４３）におけるＧｒ画素３４５に対する光量算出係数である。また、ＷｒｓＤ３４１、ＷｃｓＤ３４２、ＷｌｓＤ３４３は、Ｇｒ画素３４６に隣接する３つの位相差検出画素（Ｄ３４１乃至Ｄ３４３）におけるＧｒ画素３４６に対する光量算出係数である。
【０１３０】
このように、混色補正係数は補正対象画素ごとに算出されて、算出された混色補正係数はＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される。また、光量算出係数も、混色補正係数を算出する前に補正対象画素ごとにそれぞれ決定され、決定された光量算出係数はＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される。
【０１３１】
次に、位相差検出画素に隣接する画像生成画素（Ｒ画素およびＧｒ画素）の感度補正係数の算出について、図１２を参照して説明する。
【０１３２】
［補正係数算出部による感度補正係数の算出例］
図１２は、本発明の第１の実施におけるＲ画素の感度補正係数の算出を説明するための撮像素子２００の画素配置を示す図である。
【０１３３】
同図では、まず、位相差検出画素に隣接するＲ画素と、隣接しないＲ画素との間において生じる感度の違いについて説明する。ここでは、位相差検出画素に隣接するＲ画素のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量と、隣接しないＲ画素のマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量との差により感度差が生じる例を説明する。この例として、位相差検出画素に隣接するＲ画素のカラーフィルタと配線との間の透明層の厚さが、位相差検出画素に隣接しないＲ画素のカラーフィルタと配線との間の透明層の厚さよりも僅かに厚くなる場合における感度差の発生を想定して説明する。
【０１３４】
同図では、図９において示したＲ画素３２５およびＲ画素３２４の断面構成が示されている。図１２では、カラーフィルタと配線との間の透明層の厚さが、Ｒ画素３２５の厚さ（矢印６７５）とＲ画素３２４の厚さ（矢印６７６）とで異なることが示されている。また、同図では、Ｒ画素３２５の受光素子６５４が受光する光の量が矢印６７７により模式的に示され、Ｒ画素３２４の受光素子６５４が受光する光の量が矢印６７８により模式的に示されている。なお、矢印６７８を矢印６７７より大きい矢印で示し、これにより、Ｒ画素３２４の受光素子６５４が受光する光の量が、Ｒ画素３２５の受光素子６５４が受光する光の量よりも大きいことを表している。
【０１３５】
ここで、感度補正係数による補正の目的について説明する。
【０１３６】
撮像素子２００の製造過程において、位相差検出画素の所だけ異なる構造にすると、隣接する画素の構造にもこの作業が影響してしまうことがある。例えば、Ｒ画素のＲフィルタを形成する前に位相差検出画素におけるカラーフィルタの層（透明な層）を形成する場合を想定する。この場合において、位相差検出画素に隣接する画素にも透明な層の形成が影響してわずかに構造が変化する（例えば、カラーフィルタの前の透明層が厚くなる）ことが生じる。これにより、マイクロレンズに入射されてから受光素子に受光されるまでにロスする光の量が、位相差検出画素に隣接する画素と位相差検出画素に隣接しない画素との間において違いが生じる。なお、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素同士では、それぞれの画像生成画素に隣接する画素が同一であるために、このような構造の差は生じない。すなわち、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間においてのみ、構造の違いが生じる。
【０１３７】
このように、位相差検出画素に隣接する画像生成画素（Ｒ画素３２５）と、隣接しない画像生成画素（Ｒ画素３２４）との間において、マイクロレンズに入射される光が受光素子に受光されるまでにロスする光の量の差に差が生じる。すなわち、図１２の矢印６７７および矢印６７８に示すように、マイクロレンズに入射される光の量が同じであっても、マイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量に差（感度差）が生じる。
【０１３８】
次に、感度補正係数の算出について説明する。感度補正係数を算出するためには、撮像素子２００全体に均一な光を照射して感度補正係数の算出に用いる画像を撮像する。なお、Ｒ画素の感度補正係数とＧｒ画素の感度補正係数との両方ともこの画像を用いて算出するため、光源は、全波長において同じような強さの光源が望ましい。
【０１３９】
感度補正係数の算出は、まず、補正対象画素の輝度値から混色量を減算して、混色の影響を除いた輝度値（混色補正後輝度値）を算出する。そして、混色量を減算した輝度値と正常画素の輝度値との相関（比例関係）に基づいて、感度補正係数を算出する。
【０１４０】
Ｒ画素３２５の混色補正後輝度値（ＦＲ３２５）は、例えば、次の式１２を用いて算出される。また、Ｒ画素３２５の感度補正係数（ＵＲ３２５）は、例えば、次の式１３を用いて算出される。
ＦＲ３２５＝ＩＲ３２５（Ｗ）−ＴＲ３２５×（ＷｒｕＤ３２１×ＩＤ３２１（Ｗ）＋
ＷｃｕＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｗ）＋ＷｌｕＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｗ））    ・・・式１３
ＵＲ３２５＝（（ＩＲ３２４（Ｗ）＋ＩＲ３２７（Ｗ））／２）／ＦＲ３２５・・・式１４
ここで、ＩＲ３２５（Ｗ）は、白色の画像（Ｗ）におけるＲ画素３２５の輝度値である。同様に、ＩＤ３２１（Ｗ）、ＩＤ３２２（Ｗ）、および、ＩＤ３２３（Ｗ）は、白色の画像（Ｗ）における位相差検出画素３２１、３２２および３２３のそれぞれの輝度値である。また、ＩＲ３２４（Ｗ）およびＩＲ３２７（Ｗ）は、白色の画像（Ｗ）におけるＲ画素３２４およびＲ画素３２７の輝度値である。
【０１４１】
式１３では、ＴＲ３２５×（ＷｒｕＤ３２１×ＩＤ３２１（Ｗ）＋ＷｃｕＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｗ）＋ＷｌｕＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｗ））により、白色の画像（Ｗ）におけるＲ画素３２５の輝度値に含まれている混色による輝度値（混色量）を算出している。すなわち、式１３では、白色の画像（Ｗ）におけるＲ画素３２５の輝度値（ＩＲ３２５（Ｗ））から混色量を減算することにより、混色補正後輝度値（ＦＲ３２５）を算出する。
【０１４２】
式１４では、混色補正後輝度値（ＦＲ３２５）と正常画素の輝度値とが相関（比例関係）することに基づいて、感度補正係数（ＵＲ３２５）を算出している。
【０１４３】
感度補正係数は、受光画素領域２１０における補正対象画素それぞれに対して算出される。例えば、Ｒ画素３２６の感度補正係数（ＵＲ３２６）は、例えば、次の式１５および式１６を用いて算出される。また、Ｇｒ画素３４５の感度補正係数（ＵＧｒ３４６）は次の式１７および式１８を用いて算出され、Ｇｒ画素３４６の感度補正係数（ＵＧｒ３４６）は次の式１９および式２０を用いて算出される。
ＦＲ３２６＝ＩＲ３２６（Ｗ）−ＴＲ３２６×（ＷｒｓＤ３２１×ＩＤ３２１（Ｗ）＋
ＷｃｓＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｗ）＋ＷｌｓＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｗ））    ・・・式１５
ＵＲ３２６＝（（ＩＲ３２４（Ｗ）＋ＩＲ３２７（Ｗ））／２）／ＦＲ３２６・・・式１６
ＦＧｒ３４５＝ＩＧｒ３４５（Ｗ）−ＴＧｒ３４５×（ＷｒｕＤ３２１×ＩＤ３４１（Ｗ）＋
ＷｃｕＤ３２２×ＩＤ３２２（Ｗ）＋ＷｌｕＤ３２３×ＩＤ３２３（Ｗ））    ・・・式１７
ＵＧｒ３４５＝（（ＩＧｒ３４４（Ｗ）＋ＩＧｒ３４７（Ｗ））／２）／ＦＧｒ３４５ 
・・・式１８
ＦＧｒ３４６＝ＩＧｒ３４６（Ｗ）−ＴＧｒ３４６×（ＷｒｓＤ３４１×ＩＤ３４１（Ｗ）＋
ＷｃｓＤ３４２×ＩＤ３４２（Ｗ）＋ＷｌｓＤ３４３×ＩＤ３４３（Ｗ））    ・・・式１９
ＵＧｒ３４６＝（（ＩＧｒ３４４（Ｗ）＋ＩＧｒ３４７（Ｗ））／２）／ＦＧｒ３４６ 
・・・式２０
【０１４４】
このように、感度補正係数は補正対象画素ごとに算出されて、算出された感度補正係数はＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される。
【０１４５】
［補正係数算出動作における撮像装置の動作例］
【０１４６】
次に、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。
【０１４７】
図１３は、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における撮像装置１００による補正係数算出処理手順例を示すフローチャートである。この補正係数算出処理手順は、撮像装置１００の製造過程の補正係数を算出する工程において実行される。
【０１４８】
まず、位相差検出画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）の暗電流を補正するための係数（暗電流補正係数）を算出する暗電流補正係数算出処理が行われる（ステップＳ９１０）。なお、暗電流補正係数算出処理（ステップＳ９１０）は、図１４を参照して説明する。
【０１４９】
続いて、補正対象画素における混色（位相差検出画素から洩れてくる光に起因する輝度の変化）を補正するための係数（混色量補正係数）を算出する混色量補正係数算出処理（ステップＳ９２０）。なお、混色量補正係数算出処理（ステップＳ９２０）は、図１５を参照して説明する。
【０１５０】
そして、補正対象画素と正常画素との間における感度の差（マイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差）を補正するための係数（感度補正係数）を算出する感度補正係数算出処理が行われる（ステップＳ９４０）。なお、感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）は、図１６を参照して説明する。
【０１５１】
暗電流補正係数算出処理（ステップＳ９１０）、混色量補正係数算出処理（ステップＳ９２０）および感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）が終了すると、補正係数算出処理手順は終了する。
【０１５２】
図１４は、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における暗電流補正係数算出処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１５３】
まず、光がない状態において、画像（全黒画像）が撮像素子２００を用いて撮像される（ステップＳ９１１）。次に、画像生成画素暗電流測定領域２２２の各正常画素に基づいて、全黒画像における各正常画素の暗電流の値が補正係数算出部３００により算出される（ステップＳ９１２）。その後、受光画素領域２１０における補正対象画素それぞれに対して、補正対象画素の輝度値と、補正対象画素と同一のカラーの正常画素の暗電流値とに基づいて、暗電流補正係数が補正係数算出部３００により算出される（ステップＳ９１３）。
【０１５４】
そして、算出された補正対象画素ごとの暗電流補正係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される（ステップＳ９１４）。
【０１５５】
図１５は、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における混色補正係数算出処理（ステップＳ９２０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１５６】
まず、撮像素子２００の受光画素領域２１０における位相差検出画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）それぞれに対して、光量算出係数がそれぞれ設定される（ステップＳ９２１）。そして、その設定された光量算出係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される（ステップＳ９２２）。
【０１５７】
続いて、Ｂフィルタ３８０を用いて、画像（青フィルタ画像）が撮像素子２００により撮像される（ステップＳ９２３）。そして、補正対象Ｒ画素のそれぞれの光量算出係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００から読み出される（ステップＳ９２４）。
【０１５８】
続いて、補正対象Ｒ画素のそれぞれに対して、青フィルタ画像における補正対象Ｒ画素の輝度値およびそれぞれの光量算出係数に基づいて、補正対象Ｒ画素の混色補正係数が補正係数算出部３００によりそれぞれ算出される（ステップＳ９２５）。そして、その算出された混色補正係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される（ステップＳ９２６）。
【０１５９】
その後、Ｒフィルタ３９０を用いて、画像（赤フィルタ画像）が撮像素子２００により撮像される（ステップＳ９２７）。そして、補正対象Ｇｒ画素のそれぞれの光量算出係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００から読み出される（ステップＳ９２８）。
【０１６０】
続いて、補正対象Ｇｒ画素のそれぞれに対して、赤フィルタ画像における補正対象Ｇｒ画素の輝度値およびそれぞれの光量算出係数に基づいて、補正対象Ｇｒ画素の混色補正係数が補正係数算出部３００によりそれぞれ算出される（ステップＳ９２９）。そして、その算出された混色補正係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される（ステップＳ９３０）。
【０１６１】
図１６は、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出動作における感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１６２】
まず、全波長において同じような強さの光源（均一光源）を用いて、画像が撮像素子２００により撮像される（ステップＳ９４１）。そして、補正対象画素のそれぞれの混色補正係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００から読み出される（ステップＳ９４２）。また、補正対象画素のそれぞれの光量算出係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００から読み出される（ステップＳ９４２）。
【０１６３】
続いて、補正対象画素のそれぞれに対して、３２００Ｋの光源を用いた画像における輝度値と、混色補正係数と、光量算出係数とに基づいて、感度補正係数が補正係数算出部３００によりそれぞれ算出される（ステップＳ９４４）。そして、その算出された感度補正係数が、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録される（ステップＳ９４５）。
【０１６４】
このように、補正係数算出動作によって、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間における特性の差を補正するための補正係数（暗電流補正係数、混色補正係数、および、感度補正係数）が算出される。
【０１６５】
［補正動作における信号の流れの一例］
図１７は、本発明の第１の実施の形態における位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正する場合における撮像装置１００の動作（補正動作）における信号の流れの一例を示す模式図である。
【０１６６】
同図では、図１において示した撮像装置１００における各構成のうち補正動作に関与する構成を実線のブロックにおいて示し、補正動作に関与しない構成を破線のブロックにおいて示す。また、図１７では、撮像素子２００が光を受光してから撮像画像が記録媒体１５４に記録されるまでにおける信号の流れを、黒色の太矢印で示している。また、図１７では、説明の便宜上、操作受付部１７１および制御部１７２は省略する。
【０１６７】
同図に示すように、補正動作の場合には、切替スイッチ１６０によりＡ／Ｄ変換部１３０と補正部４００とが接続される。これにより、Ａ／Ｄ変換部１３０がデジタル化した画像データは、補正部４００に供給される。また、補正部４００は、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００から各補正係数を読み出し、ＲＡＭ１４０をワーキングメモリとして用いながら各特性（暗電流、混色、および、感度）を補正する。そして、補正部４００は、補正対象画素の輝度値を補正した画像データ（補正画像データ）を画像処理部１５１に供給し、その補正画像データから現像された画像が、記録媒体１５４に記録されたり、ビューファインダ１５３に表示されたりする。
【０１６８】
［補正部の機能構成例］
図１８は、本発明の第１の実施の形態における補正部４００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１６９】
同図では、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００および補正部４００が示されている。ＦｌａｓｈＲＯＭ５００は、暗電流補正係数保持部５１０と、混色補正係数保持部５２０と、光量算出係数保持部５３０と、感度補正係数保持部５４０とを備える。
【０１７０】
暗電流補正係数保持部５１０は、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００における暗電流補正係数が保持される領域である。この暗電流補正係数保持部５１０には、補正係数算出動作において補正係数算出部３００により算出された暗電流補正係数が保持される。暗電流補正係数保持部５１０は、保持する暗電流補正係数を、補正対象画素補正部４１０における暗電流補正部４２０に供給する。
【０１７１】
混色補正係数保持部５２０は、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００における混色補正係数が保持される領域である。この混色補正係数保持部５２０には、補正係数算出動作において補正係数算出部３００により算出された混色補正係数が保持される。混色補正係数保持部５２０は、保持する混色補正係数を、補正対象画素補正部４１０における混色補正部４３０に供給する。
【０１７２】
光量算出係数保持部５３０は、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００における光量算出係数が保持される領域である。この光量算出係数５３０には、補正対象画素ごとに設定された光量算出係数が保持される。この光量算出係数保持部５３０は、保持する光量算出係数を、補正対象画素補正部４１０における混色補正部４３０に供給する。
【０１７３】
感度補正係数保持部５４０は、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００における感度補正係数が保持される領域である。この感度補正係数保持部５４０には、補正係数算出動作において補正係数算出部３００により算出された感度補正係数が保持される。感度補正係数保持部５４０は、保持する感度補正係数を、補正対象画素補正部４１０における感度補正部４４０に供給する。
【０１７４】
補正部４００は、補正対象画素補正部４１０と、暗電流値算出部４５０と、暗電流値減算部４６０と、補正画像データ出力部４７０と、画像データ入力部４８０とを備える。
【０１７５】
画像データ入力部４８０は、Ａ／Ｄ変換部１３０から画像データが入力されると、入力された画像データにおける各画素の輝度値を暗電流値減算部４６０および補正対象画素補正部４１０に出力するものである。この画像データ入力部４８０は、位相差検出画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）の輝度値を、補正対象画素補正部４１０に出力する。また、画像データ入力部４８０は、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素（正常画素）の輝度値および位相差検出画素の輝度値を、暗電流値減算部４６０に供給する。また、画像データ入力部４８０は、オプティカルブラック領域２２０に配置される画素のデータを、暗電流値算出部４５０に供給する。なお、画像データ入力部４８０は、特許請求の範囲に記載の入力部の一例である。
【０１７６】
補正対象画素補正部４１０は、補正対象画素の輝度値を補正するものである。この補正対象画素補正部４１０は、暗電流補正部４２０と、混色補正部４３０と、感度補正部４４０とを備える。
【０１７７】
暗電流値算出部４５０は、図３において示した位相差検出画素暗電流値および正常画素暗電流値を算出するものである。この暗電流値算出部４５０は、撮像画像を撮像した際の位相差検出画素暗電流測定領域２２１の位相差検出画素の輝度値の平均値（位相差検出画素暗電流値）を算出する。また、暗電流値算出部４５０は、画像生成画素暗電流測定領域２２２の正常画素の輝度値の平均値（正常画素暗電流値）を算出する。なお、位相差検出画素暗電流値および正常画素暗電流値は、画素の種類ごと（瞳分割して受光する光の方向や、カラーフィルタの色ごと）に算出される。暗電流値算出部４５０は、算出した正常画素暗電流値を、暗電流値減算部４６０に供給する。また、暗電流値算出部４５０は、算出した位相差検出画素暗電流値を、暗電流補正部４２０および暗電流値減算部４６０に供給する。
【０１７８】
暗電流値減算部４６０は、撮像画像における位相差検出画素および正常画素の信号（輝度値）から暗電流値を減算することにより、位相差検出画素および正常画素の暗電流を補正するものである。この暗電流値減算部４６０は、補正した輝度値を、混色補正部４３０および補正画像データ出力部４７０に供給する。
【０１７９】
暗電流補正部４２０は、補正対象画素の信号（輝度値）における暗電流を補正するものである。この暗電流補正部４２０は、位相差検出画素暗電流値および暗電流補正係数に基づいて、補正対象画素の暗電流発生量を算出（推測）し、この算出した暗電流発生量を補正対象画素の輝度値から減算することにより、暗電流の補正を行う。暗電流補正部４２０は、暗電流を補正した補正対象画素の輝度値（暗電流補正後輝度値）を、混色補正部４３０に供給する。
【０１８０】
混色補正部４３０は、補正対象画素の混色を補正するものである。この混色補正部４３０は、補正対象画素の暗電流補正後輝度値と、補正対象画素に隣接する位相差検出画素の暗電流補正後の輝度値と、混色補正係数と、光量算出係数とに基づいて、暗電流補正後輝度値から混色による値（混色量）を減算して混色を補正する。すなわち、混色補正部４３０は、位相差検出画素から補正対象画素へ漏れる光に起因する輝度の変化値（混色量）を、補正対象画素に隣接する位相差検出画素のそれぞれの輝度値に基づいて算出し、その算出した変化値に基づいて混色を補正する。混色補正部４３０は、混色量を減算（補正）した輝度値（暗電流・混色補正輝度値）を、感度補正部４４０に供給する。
【０１８１】
感度補正部４４０は、補正対象画素の感度を補正するものである。この感度補正部４４０は、補正対象画素の暗電流・混色補正輝度値と、感度補正係数とに基づいて、補正対象画素と正常画素との間の感度の違いが補正された輝度値を生成する。すなわち、感度補正部４４０は、混色が補正された補正対象画素の輝度値および感度補正係数に基づいて、補正対象画素と正常画素との間のマイクロレンズに入射される光が受光素子に受光されるまでにロスする光量の差に起因する受光量の差を補正する。感度補正部４４０は、感度を補正した輝度値（補正輝度値）を、補正画像データ出力部４７０に供給する。なお、感度補正部４４０は、特許請求の範囲に記載の透過度補正部の一例である。
【０１８２】
補正画像データ出力部４７０は、補正対象画素の特性を補正した輝度値（補正輝度値）と、位相差検出画素および正常画素の暗電流を補正した輝度値とに基づいて、補正画像データを出力するものである。この補正画像データ出力部４７０は、信号線４０１を介して、補正画像データを画像処理部１５１に供給する。
【０１８３】
ここで、補正対象画素補正部４１０における補正を、計算式を用いて説明する。例えば、ユーザの撮像動作により生成された画像データにおけるＲ画素３２５（図９参照）の輝度値（ＩＲ３２５）の補正は、次の式２１を用いて算出される。
I'Ｒ３２５＝（（ＩＲ３２５−ＳＲ３２５×ＩａｖｅｄｋｎＲ）−ＴＲ３２５×（ＷｒｕＤ３２１×
Ｉ'Ｄ３２１＋ＷｃｕＤ３２２×Ｉ'Ｄ３２２＋ＷｌｕＤ３２３×Ｉ'Ｄ３２３））×ＵＲ３２５
・・・式２１
ここで、ＩａｖｅｄｋｎＲは、ユーザの撮像動作により生成された画像データにおける撮像素子２００の画像生成画素暗電流測定領域２２２における正常Ｒ画素の輝度値を平均して算出した暗電流値である。Ｉ'Ｄ３２１は、位相差検出画素３２１の暗電流を補正した輝度値である。なお、この補正輝度値（Ｉ'Ｄ３２１）は、暗電流値減算部４６０において、位相差検出画素暗電流値を輝度値（ＩＤ３２１）から減算することにより算出される。同様に、Ｉ'Ｄ３２２は位相差検出画素３２２の暗電流を補正した輝度値であり、Ｉ'Ｄ３２３は位相差検出画素３２３の暗電流を補正した輝度値である。
【０１８４】
ここで、式２１の右辺について説明する。式２１の（ＩＲ３２５−ＳＲ３２５×ＩａｖｅｄｋｎＲ）は、暗電流補正部４２０における補正に対応する。ＳＲ３２５×ＩａｖｅｄｋｎＲによりＲ画素３２５の暗電流発生量を算出し、そして、その算出した暗電流量をＲ画素３２５の輝度値（ＩＲ３２５）から減算することにより、Ｒ画素３２５の暗電流を補正する。
【０１８５】
また、式２１の暗電流量が減算された値からＴＲ３２５×（ＷｒｕＤ３２１×Ｉ'Ｄ３２１＋ＷｃｕＤ３２２×Ｉ'Ｄ３２２＋ＷｌｕＤ３２３×Ｉ'Ｄ３２３）を減算することは、混色補正部４３０における補正に対応する。すなわち、暗電流量を減算した輝度値から、Ｒ画素３２５の混色量を減算することにより、Ｒ画素３２５の混色を補正する。
【０１８６】
そして、暗電流量および混色量が補正された値にＵＲ３２５を乗算することは、感度補正部４４０における補正に対応する。すなわち、Ｒ画素３２５のカラーフィルタを透過して受光素子に受光された光による輝度値（暗電流量および混色量が補正された値）について、感度補正係数を乗算することにより、Ｒ画素３２５の感度を補正する。
【０１８７】
このようにして、位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値が補正される。なお、この補正は、補正係数の算出と同様に、位相差検出画素に隣接する画像生成画素ごとに行われる。例えば、図９のＲ画素３２６に対しては式２２を用いて算出され、図１１のＧｒ画素３４５に対しては式２３を用いて算出され、Ｇｒ画素３４６に対しては式２４を用いて算出される。
I'Ｒ３２６＝（（ＩＲ３２６−ＳＲ３２６×ＩａｖｅｄｋｎＲ）−ＴＲ３２６×（ＷｒｓＤ３２１×Ｉ'Ｄ３２１＋ＷｃｓＤ３２２×Ｉ'Ｄ３２２＋ＷｌｓＤ３２３×Ｉ'Ｄ３２３））×ＵＲ３２６
・・・式２２
I'Ｇｒ３４５＝（（ＩＧｒ３４５−ＳＧｒ３４５×ＩａｖｅｄｋｎＧｒ）−ＴＧｒ３４５×（ＷｒｕＤ３４１×Ｉ'Ｄ３４１＋ＷｃｕＤ３４２×Ｉ'Ｄ３４２＋ＷｌｕＤ３４３×Ｉ'Ｄ３４３））×ＵＧｒ３４５
・・・式２３
I'Ｇｒ３４６＝（（ＩＧｒ３４６−ＳＧｒ３４６×ＩａｖｅｄｋｎＧｒ）−ＴＧｒ３４６×（ＷｒｓＤ３４１×Ｉ'Ｄ３４１＋ＷｃｓＤ３４２×Ｉ'Ｄ３４２＋ＷｌｓＤ３４３×Ｉ'Ｄ３４３））×ＵＧｒ３４６
・・・式２４
【０１８８】
このように、補正部４００によって、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、位相差検出画素に隣接しない画像生成画素との間で３つの特性（暗電流、混色、感度）の差が補正された輝度値が生成される。
【０１８９】
［補正動作により生成される画像の一例］
図１９は、本発明の第１の実施の形態の撮像装置１００において位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値の補正を行った撮像画像と、従来の撮像装置においてその補正を行っていない撮像画像とを示す模式図である。
【０１９０】
同図（ａ）には、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間の差を補正しない従来の撮像装置における撮像画像（撮像画像１９９）が示されている。
【０１９１】
撮像画像１９９には、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間において特性に差が生じ、その差により横筋（撮像画像１９９では、破線で示す）が画像に入ることが示されている。
【０１９２】
同図（ｂ）には、本発明の第１の実施の形態の撮像装置１００の補正部４００により、位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正する場合における撮像画像（撮像画像１９０）が示されている。
【０１９３】
撮像画像１９０には、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間における特性の差を、位相差検出画素の輝度値を補正（変更）することにより補正した結果、横筋が軽減された良好な撮像画像が得られることが示されている。
【０１９４】
このように、補正部４００を用いて補正をすることにより、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間における特性の差に起因する画像の劣化を抑制することができる。
【０１９５】
［補正動作における撮像装置の動作例］
【０１９６】
次に、本発明の第１の実施の形態の補正動作における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。
【０１９７】
図２０は、本発明の第１の実施の形態における撮像装置１００が補正動作において位相差検出画素の輝度値を補正する際の補正処理手順例を示すフローチャートである。この補正処理手順は、ユーザが撮像装置１００を用いて画像を撮像するごとに実行される。
【０１９８】
まず、ユーザが撮像装置１００を操作することにより、被写体が撮像される（ステップＳ９５１）。すなわち、撮像素子２００により生成された画像データが入力される。次に、画像生成画素暗電流測定領域２２２および位相差検出画素暗電流測定領域２２１の画素が被写体を撮像した際に生成した信号に基づいて、各正常画素および位相差検出画素の暗電流値が暗電流値算出部４５０により算出される（ステップＳ９５２）。そして、受光画素領域２１０における正常画素および位相差検出画素の暗電流が、それぞれの暗電流値を減算することにより補正される（ステップＳ９５３）。なお、ステップＳ９５１は、特許請求の範囲に記載の入力手順の一例である。
【０１９９】
続いて、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に保持されている暗電流補正係数が、暗電流補正部４２０により読み出される（ステップＳ９５４）。そして、位相差検出画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）の暗電流が、暗電流補正係数と、位相差検出画素暗電流値と、補正対象画素の輝度値とに基づいて、暗電流補正部４２０により補正される（ステップＳ９５５）。
【０２００】
続いて、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に保持されている混色補正係数が、混色補正部４３０により読み出される（ステップＳ９５６）。また、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に保持されている光量算出係数が、混色補正部４３０により読み出される（ステップＳ９５７）。そして、補正対象画素の混色が、補正対象画素の暗電流補正後の輝度値と、補正対象画素に隣接する位相差検出画素の暗電流補正後の輝度値と、混色補正係数と、光量算出係数とに基づいて、混色補正部４３０により補正される（ステップＳ９５８）。なお、ステップＳ９５８は、特許請求の範囲に記載の混色補正手順の一例である。
【０２０１】
続いて、ＦｌａｓｈＲＯＭ５００に保持されている感度補正係数が、感度補正部４４０により読み出される（ステップＳ９５９）。そして、補正対象画素の感度が、補正対象画素の暗電流および混色の補正後の輝度値と、感度補正係数とに基づいて、感度補正部４４０により補正される（ステップＳ９６０）。
【０２０２】
そして、全ての画素に関して補正が終了した補正画像が出力され（ステップＳ９６１）、補正処理手順が終了する。
【０２０３】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間の特性の差を、位相差検出画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正することにより、補正することができる。すなわち、本発明の第１の実施の形態によれば、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することができる。
【０２０４】
＜２．第２の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、画像生成画素の他の画素として、位相差検出画素が配置される撮像素子２００における例について説明した。しかしながら、画像生成画素の他の画素は、位相差検出画素に限定されるものではい。他の画素の画素（特定画素）に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間において、暗電流、混色、および、感度のいずれかの特性において差を生じる場合には、本発明の実施の形態を適用することができる。例えば、撮像素子の感度を向上させるために、画像生成画素の他にホワイト画素（Ｗ画素）を配置する撮像素子が考えられるが、このような撮像素子においても、本発明の実施の形態を適用することができる。
【０２０５】
そこで、本発明の第２の実施の形態では、画像生成画素とホワイト画素とが配置される撮像素子を備える撮像装置の例について、図２１乃至図２４を参照して説明する。
【０２０６】
［撮像素子における画素の配置例］
図２１は、本発明の第２の実施の形態における撮像素子に備えられる画素の配置の一例を示す模式図である。
【０２０７】
同図では、撮像素子を構成する各画素のうちの一部の画素（１８行×２４列の画素）の領域（領域７１１）が示されている。なお、同図は、図４において示した領域２１１に対応する。そこで、ここでは、領域７１１と領域２１１との違いについて説明する。
【０２０８】
図２１に示すように、本発明の第２の実施の形態の撮像素子では、図４において示した領域２１１に配置される位相差検出画素に代えて、ホワイト画素（Ｗ画素７１２）が配置される。
【０２０９】
このＷ画素７１２には、可視光領域の波長の光は全て透過するフィルタ（ホワイトフィルタ）が備えられる。なお、このＷ画素７１２は、画像生成画素とはカラーフィルタの分光特性が異なるだけである。例えば、Ｗ画素７１２の断面構成は、図７において示したＲ画素６１１と同様になる。すなわち、メタル層の密度が同一であるため、Ｗ画素７１２に隣接する画像生成画素における暗電流の発生量と、隣接しない画像生成画素における暗電流の発生量とが同じ量になる。なお、Ｗ画素７１２に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間において、混色に関しては、カラーフィルタの分光特性が異なるものが隣接するため、本発明の第１の実施と同様に、混色量の差が生じる。また、感度に関しても、マイクロレンズに入射される光が受光素子に受光されるまでにロスする光量の差による受光量の差が発生することがあるため、差が生じる。
【０２１０】
すなわち、画像生成画素とは他の画素として、ホワイト画素が配置される場合には、補正係数算出動作において混色補正係数および感度補正係数を算出する。そして、補正動作において、その算出した混色補正係数および感度補正係数を用いて、ホワイト画素に隣接する画像生成画素における混色および感度を補正する。
【０２１１】
［補正部の機能構成例］
図２２は、本発明の第２の実施の形態における補正部７３０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２１２】
本発明の第２の実施の形態における撮像装置は、本発明の第１の実施において示した補正部４００およびＦｌａｓｈＲＯＭ５００（図１参照）に代えて、補正部７３０およびＦｌａｓｈＲＯＭ７２０を備えている。
【０２１３】
ＦｌａｓｈＲＯＭ７２０は、混色補正係数保持部５２０と、光量算出係数保持部５３０と、感度補正係数保持部５４０とを備える。なお、ＦｌａｓｈＲＯＭ７２０は、暗電流補正係数保持部５１０が無いこと以外は、図１８において示したＦｌａｓｈＲＯＭ５００と同様のものであるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。
【０２１４】
補正部７３０は、補正対象画素補正部７３１と、暗電流値算出部４５０と、暗電流値減算部７３２と、補正画像データ出力部４７０と、画像データ入力部７３３を備える。なお、暗電流値算出部４５０については、位相差検出画素の暗電流値に代えてホワイト画素（Ｗ画素）の暗電流値を算出する以外は、図１８において示した暗電流値算出部４５０と同様のものであるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、補正画像データ出力部４７０についても、図１８において示したものと同様であるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。
【０２１５】
補正対象画素補正部７３１は、Ｗ画素に隣接する画像生成画素（補正対象画素）の輝度値を補正するものである。この補正対象画素補正部７３１は、混色補正部４３０と、感度補正部４４０とを備える。なお、混色補正部４３０は、暗電流値減算部７３２において暗電流が補正された補正対象画素の輝度値を補正することの他は、第１の実施の形態において示した混色補正部４３０と同様のものであるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、感度補正部４４０に関しても、第１の実施の形態において示したものと同様のであるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。
【０２１６】
画像データ入力部７３３は、図１８において示した画像データ入力部４８０と同様のものであり、補正対象画素、正常画素、および、Ｗ画素の輝度値を、暗電流値減算部７３２に供給する。また、画像データ入力部７３３は、オプティカルブラック領域２２０に配置される画素のデータを、暗電流値算出部４５０に供給する。
【０２１７】
暗電流値減算部７３２は、Ｗ画素、補正対象画素、および、Ｗ画素に隣接しない画像生成画素（正常画素）の輝度値から暗電流値を減算する。すなわち、暗電流値減算部７３２は、画像データにおける全ての画素の暗電流を補正する。
【０２１８】
このように、Ｗ画素に隣接する画像生成画素が補正対象画素である場合には、補正対象画素の暗電流の補正は正常画素の暗電流の補正と同様にできる。このため、補正部７３０は、暗電流補正係数を用いることなく、補正対象画素の輝度値を補正することができる。
【０２１９】
［補正係数算出動作における撮像装置の動作例］
次に、本発明の第２の実施の形態の補正係数算出動作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。
【０２２０】
図２３は、本発明の第２の実施の形態の補正係数算出動作における撮像装置による補正係数算出処理手順例を示すフローチャートである。同図は、本発明の第１の実施の形態の補正係数算出処理手順例を示した図１３に対応する。そこで、図１３との違いについて説明する。
【０２２１】
図２３に示すように、本発明の第２の実施の形態の補正係数算出動作では、暗電流補正係数算出処理（ステップＳ９１０）は無い。すなわち、混色量補正係数算出処理（ステップＳ９２０）が行われた後に、感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）が行われる。そして、感度補正係数算出処理（ステップＳ９４０）が終了すると、補正係数算出処理手順は終了する。
【０２２２】
［補正動作における撮像装置の動作例］
図２４は、本発明の第２の実施の形態の撮像装置の補正動作における補正処理手順例を示すフローチャートである。なお、同図は、図２０において示した本発明の第１の実施の補正処理手順例に対応する。すなわち、この処理手順は、図２０の変形例であり、補正対象画素の暗電流の補正方法が異なる。また、この点以外については、図２０と同一であるため、図２０と共通する部分については、同一の符号を付してこれらの説明の一部を省略する。
【０２２３】
被写体が撮像されると（ステップＳ９５１）、画像生成画素の暗電流値とＷ画素の暗電流値とが暗電流値算出部４５０により算出される（ステップＳ９７２）。そして、正常画素、補正対象画素、および、Ｗ画素の暗電流が、画像生成画素の暗電流値またはＷ画素の暗電流値を減算することにより補正される（ステップＳ９７３）。
【０２２４】
このように、本発明の第２の実施によれば、ホワイト画素に隣接する画像生成画素と隣接しない画像生成画素との間の特性の差を、ホワイト画素に隣接する画像生成画素の輝度値を補正することにより、補正することができる。すなわち、本発明の第２の実施の形態によれば、本発明の第１の実施の形態と同様に、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することができる。
【０２２５】
＜３．第３の実施の形態＞
本発明の第１および第２の実施の形態では、撮像装置が補正係数算出部３００を備える例について説明した。このように、撮像装置が補正係数算出部３００を備えることにより、製造過程において、補正係数算出に係る時間を短縮することができる。しかしながら、補正係数算出部３００における補正係数算出動作は製造工程においてのみ行われるため、算出処理は撮像装置の外部の演算処理装置において行わせ、その結果の各補正係数をＦｌａｓｈＲＯＭに記録することも可能である。
【０２２６】
そこで、本発明の第３の実施の形態では、撮像装置の外部の演算処理装置において補正係数の算出処理を行わせ、その結果の各補正係数をＦｌａｓｈＲＯＭに記録する撮像装置の例について、図２５を参照して説明する。
【０２２７】
［撮像装置の機能構成例］
図２５は、本発明の第３の実施の形態における撮像装置８００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２２８】
撮像装置８００は、図１において示した撮像装置１００に対応する。しかしながら、撮像装置８００は、撮像装置１００が備える切替スイッチ１６０および補正係数算出部３００を備えていない。
【０２２９】
この撮像装置８００において、補正係数算出動作が行われる場合には、Ａ／Ｄ変換部１３０がデジタル化した画像データを外部の演算処理装置が取得し、暗電流補正係数と、混色補正係数と、感度補正係数とを算出する。そして、その算出された３つの補正係数と、光量算出係数とがＦｌａｓｈＲＯＭ５００に記録され、補正係数算出動作が終了する。
【０２３０】
このように、本発明の第３の実施の形態によれば、本発明の第１および第２の実施の形態と同様に、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することができる。
【０２３１】
このように、本発明の実施の形態によれば、画像生成画素と他の画素との両方を備える撮像素子により生成される画像データを適切に補正することができる。
【０２３２】
なお、本発明の実施の形態では、他の画素（位相差検出画素およびホワイト画素）に隣接する画像生成画素がＲ画素およびＧ画素であることを想定して説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｂ画素が他の画素に隣接する場合においても、同様に適用できる。なお、Ｂ画素が他の画素に隣接する場合には、混色補正係数を算出する際には、青色の光を遮光するフィルタ（例えば、Ｒフィルタ）を用いて補正に用いる画像を撮像する。
【０２３３】
また、本発明の実施の形態では、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。
【０２３４】
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、本発明の実施の形態は同様に適用できる。この場合として、例えば、他の画素が位相差検出画素であり、位相差検出画素および画像生成画素にはカラーフィルタが設けられない場合が考えられる。この場合には、位相差検出画素に隣接する画像生成画素と、隣接しない画像生成画素との間において、暗電流発生量および混色量の差が生じることが考えられる。そこで、この場合には、補正係数算出動作において暗電流補正係数および混色補正係数を算出する。そして、補正動作において、その算出した暗電流補正係数および混色補正係数を用いて、位相差検出画素に隣接する画像生成画素における暗電流および感度を補正する。
【０２３５】
また、本発明の実施の形態では、他の画素（位相差検出画素およびホワイト画素）のカラーフィルタは無い（可視光領域の波長の光を全て透過する）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。他の画素のカラーフィルタが特定の波長の光のみを透過させるフィルタである場合においても、混色補正係数を算出する際にその波長を考慮したカラーフィルタを用いることにより、本発明の実施の形態は同様に適用できる。
【０２３６】
また、本発明の実施の形態では、他の画素に隣接する画像生成画素（斜めも含め最も近くにある画素に他の画素が含まれる画像生成画素）のみを補正対象画素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い。隣接していなくとも、他の画素に近意図頃に配置されているがために特性の差が生じる画像生成画素については、同様に本発明の実施の形態を適用できる。例えば、他の画素が位相差検出画素であり、位相差検出画素から２つや３つほど離れている画像生成画素にも画素の構造の歪みが生じる場合には、暗電流補正係数を用いてその画素の輝度値を補正することにより、暗電流発生量を適切に補正することができる。また、他の画素から２つや３つほど離れている画像生成画素にもマイクロレンズに入射されて受光素子に受光される光の量の差（感度差）が生じる場合には、感度補正係数を用いてその画素の輝度値を補正することにより、感度を適切に補正することができる。また、混色に関しても同様である。
【０２３７】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の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発明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、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明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。
【０２３８】
また、本発明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、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。
【符号の説明】
【０２３９】
１００  撮像装置
１１０  レンズ部
１１１  ズームレンズ
１１３  フォーカスレンズ
１１５  駆動部
１２０  シャッターユニット
１２５  シャッター駆動部
１３０  Ａ／Ｄ変換部
１５１  画像処理部
１５２  保存処理部
１５３  ビューファインダ
１５４  記録媒体
１６０  切替スイッチ
１７１  操作受付部
１７２  制御部
２００  撮像素子
４００  補正部
４１０  補正対象画素補正部
４２０  暗電流補正部
４３０  混色補正部
４４０  感度補正部
４５０  暗電流値算出部
４６０  暗電流値減算部
４７０  補正画像データ出力部
５１０  暗電流補正係数保持部
５２０  混色補正係数保持部
５３０  光量算出係数保持部
５４０  感度補正係数保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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