(57)【要約】【課題】画像処理で補正することを前提とした撮影レンズ系に対しても、良好なフォーカスが可能な、撮像素子からの信号から位相差情報を取り出すＡＦシステムを提供する。【解決手段】光電変換セルが２次元的に配列された撮像装置を有し、光電変換セルのうちの少なくとも一部が、ディフォーカス量検出のための信号を出力するように構成され、ディフォーカス量検出のための信号を出力する光電変換セルは、それぞれ異なった領域を有する瞳領域からの光束を受光する少なくとも二つの光電変換セル群を構成し、光電変換セル群はそれぞれが複数の光電変換セル列を有し、二つの光電変換セル群から出力されたディフォーカス量検出のための信号を互いに比較することにより、ディフォーカス信号を生成するＡＦモードを有する算出部と、撮影レンズの歪曲収差に関わる情報から、ディフォーカス量検出のための信号を補正する補正部と、を備える。【選択図】図１
2012008424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズにより結像された光学像を電気信号に変換する光電変換セルが２次元的に配列された撮像装置を有し、
前記光電変換セルのうちの少なくとも一部が、ディフォーカス量検出のための信号を出力するように構成され、
前記ディフォーカス量検出のための信号を出力する前記光電変換セルは、それぞれ異なった領域を有する瞳領域からの光束を受光する少なくとも二つの光電変換セル群を構成し、
前記光電変換セル群はそれぞれが複数の光電変換セル列を有し、
二つの前記光電変換セル群から出力された前記ディフォーカス量検出のための信号を互いに比較することにより、ディフォーカス信号を生成するＡＦモードを有する算出部と、
前記撮影レンズの歪曲収差に関わる情報から、前記ディフォーカス量検出のための信号を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記補正部は、前記光電変換セル群の１つの光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これとは別の１つの前記光電変換セル群の光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これら２組の信号情報から位相差情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記補正部は、ディフォーカス信号を検出するための信号をレンズ情報記録部が記憶する前記撮影レンズの記録画像の歪曲を補正するための情報によって補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記ディフォーカス信号を検出するための信号の補正量と記録する画像データの補正値が異なるモードを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記撮影レンズが以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像システム。
０．０５≦｜（１−Ｙｉｍ／（ｆ・ｔａｎ（ωｉｍ）））｜≦０．３５  ・・・（１）
ここで、
ｆは、撮影レンズの焦点距離、
Ｙｉｍは、電子撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離を１としたときに０．４から０．８の任意の像高、
ωｉｍは電子撮像素子の有効撮像面上の中心からＹｉｍの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
である。
【請求項６】
前記撮影レンズが着脱可能であり、装着した前記撮影レンズより、前記撮影レンズの像の歪曲に関わる情報が所定の形式で読み取れないとき、歪曲収差の補正を行わないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記ディフォーカス信号を検出するための信号の補正は、像高が０．５よりも高いところで行うことを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルスチルカメラでは以下のようなＡＦ方式が実現されている。
すなわち、撮像素子とは別にＡＦのためのセンサをもたせたものである。代表的なものが、一眼レフカメラで用いられる位相差式ＡＦである。この方式のメリットは、撮影レンズを通過した光束を使いパララックスの問題を解決し、一回のディフォーカス量検出信号で焦点ズレを検出し、撮影レンズを被写体に合焦させることが可能であり、合焦までの時間を短くすることができる点である。
【０００３】
一方、この方式では、撮影レンズと撮像素子の間に光路の切り替え又は分割手段を配置する必要があり、さらに光路の切り替え又は分割手段とＡＦ用センサの間にＡＦ用の光学系が必要となる。このデメリットは、（１）光路切り換え手段のスペースの確保、及び（２）ＡＦ用の光学系と専用センサのためのスペースの確保の点から大型化を招く。さらに、（３）光路の切り替え手段を配置する場合は、切り替え機構と切り替えによるタイムラグが生じ、（４）光路分割手段を配置する場合には、光路分割による光量ロスが生じる。
【０００４】
これに対して、撮像素子そのものの出力を利用するＡＦ方式も存在する。代表的なものが、所謂コンパクトデジタルカメラや動画カメラ（ビデオカメラ）に用いられているコントラストＡＦである。この方式のメリットは、撮像素子とＡＦセンサが一体化しているので、スペース的なメリットや、構成部材が少ないという点である。
【０００５】
一方、この方式では、複数回のコントラスト信号を比較する必要があることと、ウォブリングにより、合焦までに時間がかかるというデメリットがある。さらに、動画撮影においては、ウォブリングによる像のボケが撮影されてしまい、画質を損なう。この傾向は高画素になるほど顕著になる。
【０００６】
更に近年、クイックリターンミラーとダハプリズムを使った光学式ファインダーを備えた一眼レフカメラに対して、クイックリターンミラーとダハプリズムを必要としない電子ビューファインダーを前提とした交換レンズ式カメラが発売されており、静止画撮影、動画撮影とも高画質であることが要求されている。この交換レンズ式カメラでは、上記２つのＡＦ方式のそれぞれのメリットをもち、かつ、両者のデメリットを解決したＡＦが求められている。また、撮影レンズがカメラボディに固定されている撮像システムでも、フォーカス時間の短いものが求められている。
【０００７】
以上のような課題や要求に対して、特許文献１の固体撮像装置では、撮像素子の画素の一部を測距のための信号を出力するように構成し、この測距用画素は光電変換部上に配置されたマイクロレンズと、該マイクロレンズと光電変換部との間に配置された特定の開口部を有する遮光膜層とを有している。前記光電変換部は、前記遮光膜層の開口がマイクロレンズの光学中心に対して偏りをもつ第１の画素と、前記遮光膜層の開口がマイクロレンズの光学中心に対して第１の光電変換セルと逆方向に偏りをもつ第２の画素と、を構成し、この２種類の画素の出力信号の位相差情報を用いて合焦を行う。この測距用画素の周囲に、画像信号を形成するための信号を出力する複数の画素で囲むように配置し、測距用画素の位置の画像情報を周辺の画像形成用の画素情報で補間して画像形成を行っている。
特許文献１の提案では、従来の一眼レフ用カメラに用いられている瞳分割による位相差ＡＦの測距原理を採用している。
【０００８】
また、特許文献２の撮像装置では、測距用画素の構成として瞳を分割した光束をそれぞれ独立して受光できるように光電変換部を複数配置することを提案している。この構成によれば、画像形成時は１つの測距用画素内に構成された複数の光電変換部からの出力を加算することで、実質的に画像形成用画素との開口効率の差を小さくできる。一方で、実質的に撮像素子の画素数を増やすことと同じなので構成が難しくなる。
【０００９】
ところで、従来の一眼レフカメラでは、焦点検出光学系で比較する２像は、一次結像面の同一の位置から形成されているので、撮影レンズの歪曲収差の影響を受けにくかった。また、撮影レンズによって形成される像を直接観察する光学ファインダーが搭載されているので、直接観察による違和感を無くすためにも、魚眼レンズ等特殊なレンズを除き、撮影レンズの歪曲収差は光学的にかなり良好に補正されている。
【００１０】
したがって、従来の一眼レフカメラの位相差ＡＦシステムでは、撮影レンズの歪曲収差を考慮する必要がなかった。ここで、魚眼レンズは、深度が深いため高いＡＦ精度が求められていない。また、魚眼レンズその他の特殊レンズを含め、特に軸外のＡＦを行わない仕様のカメラもある。また、位相差型ＡＦ光学系自体の歪曲収差を補正して位相差情報を得るものはあるが、この歪曲収差は、撮影レンズや、ズームする場合の撮影レンズの焦点距離、フォーカス位置に対して不変であるので固定値にしたり、相関演算式そのものに組み込むことが可能である。
【００１１】
また、所謂コンパクトデジタルカメラでは、特許文献３で示されるように撮影光学系の歪曲収差を大きくする代わりに撮影光学系の小型化や歪曲収差以外の画質パラメーターを良好にすることが提案されている。この場合、コントラストＡＦを用いるのが一般的であり、撮影レンズを透過した光束を用いた位相差ＡＦシステムは適用されていない。
【００１２】
コントラストＡＦは、画像のコントラスト値や鮮鋭度を評価するので歪曲収差の影響を受けない。また、歪曲収差を画像処理で補正した画像に対してコントラストＡＦの評価値を求めると、歪曲収差を補正することで像のコントラストや鮮鋭度等が劣化してしまうため、歪曲収差を画像処理で補正しない方が好ましい。なお、歪曲収差を大きい撮影光学系の記録画像は画像処理により歪曲を補正され、観察画像は良好な歪曲収差で記録される。
また、カメラシステムに装着されているディスプレーに表示される画像も画像処理により歪曲を補正されていることが望ましい。換言すると、コントラストＡＦを行う場合は、画像処理により歪曲を補正されていることが望ましく、画像情報を表示や記録する処理と変える必要があり、処理が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１５６８２３号公報
【特許文献２】特開２００８−４００８７号公報
【特許文献３】特開２００４−２６４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のように撮像素子からの信号から位相差情報を取り出すＡＦシステムにおいては、歪曲収差の影響を緩和する手法は提案されてこなかった。特に、焦点検出画素が離散的に配置され、比較する２像が厳密には１次結像面の同一点でないことを考慮した提案もされてこなかった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像処理で補正することを前提とした撮影レンズ系に対しても、良好なフォーカスが可能な、撮像素子からの信号から位相差情報を取り出すＡＦシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像システムは、撮影レンズにより結像された光学像を電気信号に変換する光電変換セルが２次元的に配列された撮像装置を有し、光電変換セルのうちの少なくとも一部が、ディフォーカス量検出のための信号を出力するように構成され、ディフォーカス量検出のための信号を出力する光電変換セルは、それぞれ異なった領域を有する瞳領域からの光束を受光する少なくとも二つの光電変換セル群を構成し、光電変換セル群はそれぞれが複数の光電変換セル列を有し、二つの光電変換セル群から出力されたディフォーカス量検出のための信号を互いに比較することにより、ディフォーカス信号を生成するＡＦモードを有する算出部と、撮影レンズの歪曲収差に関わる情報から、ディフォーカス量検出のための信号を補正する補正部と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る撮像システムにおいて、補正部は、光電変換セル群の１つの光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これとは別の１つの光電変換セル群の光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これら２組の信号情報から位相差情報を算出することが好ましい。
【００１８】
本発明に係る撮像システムにおいて、補正部は、ディフォーカス信号を検出するための信号をレンズ情報記録部が記憶する撮影レンズの記録画像の歪曲を補正するための情報によって補正補正することが好ましい。
【００１９】
本発明に係る撮像システムにおいて、ディフォーカス信号を検出するための信号の補正量と記録する画像データの補正値が異なるモードを有することが好ましい。
【００２０】
本発明に係る撮像システムにおいて、撮影レンズが以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．０５≦｜（１−Ｙｉｍ／（ｆ・ｔａｎ（ωｉｍ）））｜≦０．３５  ・・・（１）
ここで、
ｆは、撮影レンズの焦点距離、
Ｙｉｍは、電子撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離を１としたときに０．４から０．８の任意の像高、
ωｉｍは電子撮像素子の有効撮像面上の中心からＹｉｍの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
である。
【００２１】
本発明に係る撮像システムにおいて、撮影レンズが着脱可能であり、装着した撮影レンズより、撮影レンズの像の歪曲に関わる情報が所定の形式で読み取れないとき、歪曲収差の補正を行わないことが好ましい。
【００２２】
本発明に係る撮像システムにおいて、ディフォーカス信号を検出するための信号の補正は、像高が０．５よりも高いところで行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る撮像システムは、画像処理で補正することを前提とした撮影レンズ系に対しても、良好なフォーカスが可能な、撮像素子からの信号から位相差情報を取り出すＡＦシステムを提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】撮像面上におけるデジタル補正を説明するための平面図である。
【図２】像高Ｙｉｍと角度ωｉｍの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画素の概略構造を示す断面図である。
【図４】図３に示す画素を光軸の方向から見た平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るイメ−ジャ（電子撮像素子）における画素配置を概念的に示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るイメ−ジャにおける画素配置と、歪曲収差が発生しない場合にイメ−ジャ上に投影される情報と、を重ねて示す平面図である。
【図７】イメ−ジャにおける画素配置と、歪曲収差が大きい場合にイメ−ジャ上に投影される情報と、を重ねて示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態の第１変形例に係るイメージャにおける画素配置を概念的に示す平面図である。
【図９】本発明の実施形態の第２変形例に係るイメージャにおける画素配置を概念的に示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態の第３変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す画素を光軸２００Ｌ、２００Ｒの方向から見た平面図である。
【図１２】本発明の実施形態の第４変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す画素を光軸３００Ｌ、３００Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒの方向から見た平面図である。
【図１４】本発明の実施形態の第５変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態の第６変形例に係る撮像素子の内部構造を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施形態の第７変形例に係るイメージャにおける画素配置と、偏光フィルタの配置と、を重ねて示す平面図である。
【図１７】本発明の実施形態の第８変形例に係るイメ−ジャにおける画素配置を概念的に示す平面図である。
【図１８】図１７に対応させたカラーフィルタの配置を概念的に示す平面図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る撮像システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態に係るレンズ交換式のカメラシステム（撮像システム）の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図２１】撮像システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】レンズ一体型のカメラ（撮像システム）の構成をより詳細に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る撮像システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
まず、本発明に係る撮像システムによる作用、効果について説明する。
【００２６】
本発明に係る撮像システムは、撮影レンズにより結像された光学像を電気信号に変換する光電変換セルが２次元的に配列された撮像装置を有し、光電変換セルのうちの少なくとも一部が、ディフォーカス量検出のための信号を出力するように構成され、ディフォーカス量検出のための信号を出力する光電変換セルは、それぞれ異なった領域を有する瞳領域からの光束を受光する少なくとも二つの光電変換セル群を構成し、光電変換セル群はそれぞれが複数の光電変換セル列を有し、二つの光電変換セル群から出力されたディフォーカス量検出のための信号を互いに比較することにより、ディフォーカス信号を生成するＡＦモードを有する算出部と、撮影レンズの歪曲収差に関わる情報から、ディフォーカス量検出のための信号を補正する補正部と、を備えることを特徴としている。
【００２７】
この構成によれば、二つの光電変換セル群からの信号情報を比較することにより、ディフォーカス信号を生成するＡＦモードでは、歪曲収差の情報を考慮することで２像の情報の比較精度が向上し、ＡＦの精度の向上が図れる。このとき、各光電変換セル群を複数の光電変換セル列で構成することで、補正後の信号情報の質を確保しやすくなる。
【００２８】
本発明に係る撮像システムにおいて、補正部は、光電変換セル群の１つの光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これとは別の１つの光電変換セル群の光電変換セル列の信号情報を補正して１組の信号情報とし、これら２組の信号情報から位相差情報を算出することが好ましい。
歪曲収差は直線の被写体が曲線に結像する現象でもあるため、以上の構成を取れば、複数の光電変換セル列の信号情報を用いることで、曲線になった直線の被写体の補正を効果的にできる。
【００２９】
本発明に係る撮像システムにおいて、補正部は、ディフォーカス信号を検出するための信号をレンズ情報記録部が記憶する撮影レンズの記録画像の歪曲を補正するための情報によって補正されることが好ましい。
記録画像の歪曲収差補正情報と共有化することで、システムの簡易化ができる。また、記録画像の歪曲収差補正情報をもつ撮影レンズも位相差情報を補正できる。
【００３０】
本発明に係る撮像システムにおいて、ディフォーカス信号を検出するための信号の補正量と記録する画像データの補正値が異なるモードを有することが好ましい。
記録する画像データの補正は、より自然に観察させるように調整され、ディフォーカス信号の信号情報の補正は、より正確なディフォーカス量を算出されるように調整されるのが望ましい。この二つの補正は一致する必要はないので、異なる補正モードにするのが望ましい。
【００３１】
本発明に係る撮像システムにおいて、撮影レンズが以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．０５≦｜（１−Ｙｉｍ／（ｆ・ｔａｎ（ωｉｍ）））｜≦０．３５  ・・・（１）
ここで、
ｆは、撮影レンズの焦点距離、
Ｙｉｍは、電子撮像素子の有効撮像面内で中心から最も遠い点までの距離を１としたときに０．４から０．８の任意の像高、
ωｉｍは電子撮像素子の有効撮像面上の中心からＹｉｍの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
である。
【００３２】
条件式（１）の下限値を下回ると、歪曲収差の補正効果に対して、補正によるデメリットが大きくなるので好ましくない。
また、条件式（１）の上限値を上回ると歪曲収差の補正による信号劣化が大きくなり好ましくない。
【００３３】
本発明に係る撮像システムにおいて、撮影レンズが着脱可能であり、装着した撮影レンズより、撮影レンズの像の歪曲に関わる情報が所定の形式で読み取れないとき、歪曲収差の補正を行わないことが好ましい。
撮影レンズの像の歪曲に関わる情報が所定の形式で読み取れないときは、この撮影レンズの歪曲収差が小さいと推定される場合が多いので、固定の補正量を設定するより、歪曲収差の補正を行わないことが望ましい。
【００３４】
次に、歪曲収差補正について説明する。
本実施形態に係る撮像システムは、意図的に歪曲収差を有した像を電子撮像素子（撮像装置）に形成させ、画像処理により歪曲収差を除去するための構成を備えている。この撮像システムのレンズ系は、設計上の歪曲収差の許容値を大きくできるために、大きさ、重さ、生産容易性、コスト等の点でのメリットを享受できる。特に、大きな樽型の歪曲収差を持たせることで光学系を肥大化させずに広い画角の情報を取り込むことが可能となる。以下、より具体的に説明する。
【００３５】
樽型に歪んだ像は、電子撮像素子を介して光電変換されて画像データとなる。この画像データは、電子撮像素子に内蔵されている信号処理系等を介して、電気的に形状変化（画像の歪み）に相当する修正加工が施される。このようにすれば、最終的に電子撮像素子より出力された画像データを、例えば表示装置にて再生したときに、画像の歪みがデジタル補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。
【００３６】
ここで、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。図１は、撮像面上におけるデジタル補正を説明するための平面図である。
例えば、図１に示すように、撮像素子の光軸と撮像面Ｓ１０との交点１０を中心として有効撮像面Ｓ２０の短辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点をほぼ放射方向に移動させて、半径ｒ’（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。
【００３７】
例えば、図１において、交点１０を中心とする半径Ｒの円２０の内側に位置する、半径ｒ１（ω）の同心円上の点Ｐ１については、円２０の中心点１０側へ向けて、補正後の半径ｒ’１（ω）の同心円上の点Ｐ２に移動させる。また、半径Ｒの円２０の外側に位置する半径ｒ２（ω）の同心円上の点Ｑ１については、円２０の中心点１０から離れる方向に向けて、補正後の半径ｒ’２（ω）の同心円上の点Ｑ２に移動させる。なお、これらの半径は、ｒ’１（ω）＜ｒ１（ω）＜Ｒ＜ｒ２（ω）＜ｒ’２（ω）の関係があり、ｒ’１（ω）、ｒ１（ω）、ｒ２（ω）、ｒ’２（ω）はこの関係を満たしつつ任意の値をとる。
【００３８】
ここで、ｒ’（ω）は次式（２）で表わすことができる。
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω  ・・・（２）
ここで、
０≦α≦１、
ωは被写体半画角、
ｆは結像光学系の焦点距離、
半径Ｒの円２０上に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／（ｆ・ｔａｎω）  ・・・（３）
である。
【００３９】
光学系は、理想的には光軸に対して回転対称であり、この場合、歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。従って、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、まず、再現画像上で光軸と撮像面Ｓ１０との交点１０を中心とした有効撮像面Ｓ２０の長辺に内接する半径Ｒの円２０の円周上（像高）の倍率を固定する。次に、半径Ｒの円２０以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点をほぼ放射方向に移動させて、半径ｒ’（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。
【００４０】
ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で、サンプリングのため連続量ではなくなる。従って、厳密には前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。つまり、離散的座標点毎に表わされる画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。
【００４１】
そこで、画素（Ｘｉ，Ｙｊ）毎に、移動先の座標（Ｘｉ’，Ｙｊ’）を決める方法を用いる。なお、座標（Ｘｉ’，Ｙｊ’）に（Ｘｉ，Ｙｊ）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘｉ’，Ｙｉ’）の値を用いて補間すればよい。この方法は、特に光学系や電子撮像素子の製造誤差などのために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円２０が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子或いは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪みなどが発生する場合などの補正に有効である。
【００４２】
例えば、補正量「ｒ’（ω）−ｒ（ω）」を計算するために、ｒ（ω）、即ち、半画角と像高との関係、或いは、実像高ｒと理想像高ｒ’／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている。
また、ズームレンズにおいては、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割してもよい。一般的には、望遠端から広角端に焦点距離が変化すると樽型の歪曲収差が大きくなる。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で次式（４）をほぼ満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω  ・・・（４）
【００４３】
ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じ、あまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による即手に基づいて決定しておけば良い。そして、前記分割されたゾーン内の望遠鏡近傍で上式（４）をほぼ満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
【００４４】
ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、次式（５）が成立する。
ｆ＝ｙ／ｔａｎω  ・・・（５）
ここで、
ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、
ｆは結像系（本発明ではズーム光学系）の焦点距離、
ωは前記撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）、
である。
【００４５】
一方、結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、次式（６）が成り立つ。
ｆ＞ｙ／ｔａｎω  ・・・（６）
つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
【００４６】
次の条件式（１）は撮影レンズ系の歪曲収差の度合いを規定したものである。
０．０５≦｜（１−Ｙｉｍ／（ｆ・ｔａｎ（ωｉｍ）））｜≦０．３５  ・・・（１）
ここで、
ｆは、撮影レンズの焦点距離、
Ｙｉｍは、電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）を１としたときに０．４から０．８の任意の像高、
ωｉｍは電子撮像素子の有効撮像面上の中心からＹｉｍの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、
である。
より詳しくは、図２に示すように、ωｉｍは、像高Ｙｉｍの位置を通過する主光線３０と光軸Ｏとがなす物体側における角度であって、物体側からズーム光学系３１の前側主点位置ＦＰに向かう主光線３０が光軸となす角度である。図２は、像高Ｙｉｍと角度ωｉｍの関係を示す図である。
【００４７】
なお、このような歪曲収差の画像処理による補正は、電子撮像素子で撮像された時点でサンプリングのため連続量でない情報を補正することになるので、補正前に対して歪曲収差以外の信号の劣化が生じる。また、補正量が大きくなると実質的に画像の伸張／圧縮量の処理が大きくなるので、歪曲収差以外の信号の劣化が生じる。これらの処理においては、総合的なディフォーカス量算出性能を考慮する必要がある。
【００４８】
条件式（１）の下限値を下回ると、歪曲収差の補正効果に対して、補正によるデメリットが大きくなるので、好ましくない。
また、条件式（１）の上限値を上回ると歪曲収差の補正による信号劣化が大きくなり好ましくない。
【００４９】
図３は本実施形態の画素の概略構造を示す断面図である。図４は、図３に示す画素を光軸１００Ｌ、１００Ｒ、１１０Ｌ、１１０Ｒの方向から見た平面図である。なお、図４においては、マイクロレンズ１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒの図示を省略している。また、これらの画素はそれぞれが光電変換セルを有している。
【００５０】
図３、図４では、並びあう画素を示しており、光電変換領域１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒの面積は同じであり、それぞれの面積重心位置の間隔（面積重心間距離）ｄｓ−ｎ、ｄｓ−ｗと、画素ピッチの間隔ｄｐと、が異なっている。
ここで、光電変換領域１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒの面積は概ね同じであればよい。
【００５１】
図３、図４において、マイクロレンズ（オンチップレンズと称されることもある）１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒは、センサの各画素１０４Ｌ、１０４Ｒ、１１４Ｌ、１１４Ｒに対応するように、それぞれ配置されている。マイクロレンズ１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒの間隔は画素ピッチに従うが、撮影レンズの射出瞳位置を考慮して、中心から周辺に向けて画素ピッチより狭い間隔で配置されてもよい。
【００５２】
画素１０４Ｌ、１０４Ｒ、１１４Ｌ、１１４Ｒの有する光電変換セルは光電変換面１０３Ｌ、１０３Ｒ、１１３Ｌ、１１３Ｒをそれぞれ備える。それぞれの画素において、マイクロレンズ１０１Ｌと光電変換面１０３Ｌの間には遮光部材１０２Ｌが配置され、マイクロレンズ１０１Ｒと光電変換面１０３Ｒの間には遮光部材１０２Ｒが配置され、マイクロレンズ１１１Ｌと光電変換面１１３Ｌの間には遮光部材１１２Ｌが配置され、マイクロレンズ１１１Ｒと光電変換面１１３Ｒの間には遮光部材１１２Ｒが配置されている。遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒは、平面視矩形の光電変換面１０３Ｌ、１０３Ｒ、１１３Ｌ、１１３Ｒの４辺に沿うようにそれぞれ配置されている。遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒの平面形状は、図４に示すように、画素中心に対して左右非対称の矩形形状である。
なお、概略構成を示す図３では、遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒが同一平面上に構成されているが、同一画素内において同一平面上に構成させなくてもよい。
【００５３】
各画素の光電変換領域１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒは、想定する撮影レンズ、マイクロレンズ１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒ、遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒ、及び、光電変換面１０３Ｌ、１０３Ｒ、１１３Ｌ、１１３Ｒの関係で定まる。図４に示す光電変換領域１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒでは、光電変換面１０３Ｌ、１０３Ｒ、１１３Ｌ、１１３Ｒ上において遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒによって形成される開口に対応する。
【００５４】
マイクロレンズ１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒは、その光軸１００Ｌ、１００Ｒ、１１０Ｌ、１１０Ｒが、対応する画素の画素中心１０７Ｌ、１０７Ｒ、１１７Ｌ、１１７Ｒをそれぞれ通るように配置されている。
【００５５】
画素１０４Ｌ、１０４Ｒ、１１４Ｌ、１１４Ｒは、光軸１００Ｌ、１００Ｒ、１１０Ｌ、１１０Ｒから見て、同一の矩形形状を備え、画素ピッチは画素の大きさに等しい。画素１０４Ｌ、１０４Ｒ、１１４Ｌ、１１４Ｒの画素中心１０７Ｌ、１０７Ｒ、１１７Ｌ、１１７Ｒは、その矩形状の平面形状の対角線の交点である（図４）。
また、平面視矩形の光電変換領域１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒの面積重心１０６Ｌ、１０６Ｒ、１１６Ｌ、１１６Ｒも、それぞれの対角線の交点である（図４）。
【００５６】
遮光部材１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒの平面形状を左右非対称の矩形形状とすることにより、各画素の画素中心１０７Ｌ、１０７Ｒ、１１７Ｌ、１１７Ｒと、各光電変換領域の面積重心１０６Ｌ、１０６Ｒ、１１６Ｌ、１１６Ｒと、を左右方向（図３、図４の左右方向）にずらしている。したがって、隣り合う画素の画素中心１０７Ｌ、１０７Ｒ、１１７Ｌ、１１７Ｒ間の距離に等しい画素ピッチｄｐと、隣り合う光電変換領域の面積重心１０６Ｌ、１０６Ｒ、１１６Ｌ、１１６Ｒ間の距離である面積重心間距離ｄｓ−ｎ、ｄｓ−ｗと、は同一でない。
【００５７】
ここで、面積重心間距離ｄｓ−ｎは、隣り合う光電変換領域の面積重心が互いに近づく左右方向にずれている場合の面積重心間の距離であり、図３、図４の例では、画素１０４Ｌの面積重心１０６Ｌと画素１０４Ｒの面積重心１０６Ｒとの間の距離、及び、画素１１４Ｌの面積重心１１６Ｌと画素１１４Ｒの面積重心１１６Ｒとの間の距離である。これに対して、面積重心間距離ｄｓ−ｗは、隣り合う光電変換領域の面積重心が互いに離れる左右方向にずれている場合の面積重心間の距離であり、図３、図４の例では、画素１０４Ｒの面積重心１０６Ｒと画素１１４Ｌの面積重心１１６Ｌとの距離である。
【００５８】
図５は、本実施形態のイメ−ジャ（電子撮像素子）における画素配置を概念的に示す平面図である。図５に示すイメ−ジャは、図３、図４で示した２種類の画素とそれぞれ同じ構成の画素から構成されている。図５は、各画素の光軸方向から望んだときの光電変換領域を示したものである。ここでは、縦１６画素横１６画素合計２５６画素を示しているが、画素数はこれに限るものでなく、合計画素が１０００万画素を超えるものでも構わない。この例では、画素の中心に対し光電変換領域の中心のずれている方向が右側の画素１２１と左側の画素１２２の２種類ある。ここでは、それぞれを右画素１２１、左画素１２２と称する。また、特定の画素を示すときに、行番号Ｌ０１〜１６と列番号Ｆ０１〜１６を並べて表す。例えば、Ｌ０１の行のうち、Ｆ０１の列に対応する画素を「Ｌ０１Ｆ０１」で表す。
【００５９】
図５に示す画素は、Ｌ０１からＬ１６の各行において、Ｆ０１からＦ１６へ右画素１２１、左画素１２２の順に繰り返すパターンで配置されている。これを言い換えるとＦ０１、Ｆ０３、．．．の奇数の列には右画素１２１が配置され、Ｆ０２、Ｆ０４、．．．の偶数の列には左画素１２２が配置される。
【００６０】
この例では、Ｌ０５Ｆ０１とＬ０５Ｆ０２は、画素ピッチから算出される画素間距離より、重心間距離が狭い構成となる。また、Ｌ０５Ｆ０２とＬ０５Ｆ０３は、画素ピッチから算出される画素間距離より、重心間距離が広い構成となる。
左画素１２２から構成される光電変換セル群と右画素１２１から構成される別の光電変換セル群を想定し、それぞれの出力から位相差情報を算出することにより光学系のディフォーカスを調整させることができる。ここで、右画素１２１から構成される光電セル群は、複数の光電変換セル列Ｆ０１、Ｆ０３、Ｆ０５、．．．を有し、左画素１２２から構成される光電セル群は、複数の光電変換セル列Ｆ０２、Ｆ０４、Ｆ０６、．．．を有する。
【００６１】
ここで、歪曲収差の小さい撮影レンズであれば、従来の一眼レフ光学系に使われているＡＦ用光学系で生じる歪曲収差が発生しない。このため、例えば、被写体側で直線上に並んだ情報は、図６の領域１２５で示すように、直線上に並んだまま、撮像素子上へ投影される。ここで、図６は、本実施形態のイメ−ジャにおける画素配置と、歪曲収差が発生しない場合にイメ−ジャ上に投影される情報と、を重ねて示す平面図である。
【００６２】
撮像素子に投影された情報を、Ｌ０３の行の右画素１２１であるＦ０３、Ｆ０５、Ｆ０７、Ｆ０９、Ｆ１１、Ｆ１３から得られる出力からえられる波形と、左画素１２２であるＦ０４、Ｆ０６、Ｆ０８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４から得られる出力からえられる波形と、に分けて互いに比較すると、所謂位相差検出式によりディフォーカス情報や合焦点位置情報が取得できる。即ち、ディフォーカスにより、右側波形（右画素１２１から得られる波形）と左側波形（左画素１２２から得られる波形）は逆の方向に動くことになる。
【００６３】
一方、歪曲収差の大きい撮影レンズの場合、歪曲収差の補正を行うことにより精度の高い補正が可能である。図７は、イメ−ジャにおける画素配置と、歪曲収差が大きい場合にイメ−ジャ上に投影される情報と、を重ねて示す平面図である。例えば、図７に示す領域１２６の形状は、被写体側で直線上にあった情報が、歪曲収差の大きい撮影レンズによって撮像素子上に投影された結果、曲線上になったものである。
【００６４】
図７に示す歪曲収差が大きい場合、コントラスト検出によるＡＦであれば、撮影レンズのフォーカスを変えながらＬ０３の行のコントラスト情報を評価することでピント位置の検出が可能となる。また、ピントがあっているかどうかの判断は、Ｌ０３の行の右画素１２１であるＦ０３、Ｆ０５、Ｆ０７、Ｆ０９、Ｆ１１、Ｆ１３から得られる出力からえられる波形と、左画素１２２であるＦ０４、Ｆ０６、Ｆ０８、Ｆ１０、Ｆ１２、Ｆ１４から得られる出力からえられる波形と、を比較することで可能となる。
【００６５】
一方、ディフォーカス量を算出するときは、前述の様に位相差情報を用いるのが有利であるが、図７に示すように歪曲収差が大きい場合、Ｌ０４Ｆ０３、Ｌ０３Ｆ０５、Ｌ０２Ｆ０７、Ｌ０２Ｆ０９、「Ｌ０２Ｆ１１とＬ０３Ｆ１１の合成出力」、及び、Ｌ０３Ｆ１３から得られる右画素１２１の波形と、Ｌ０３Ｆ０４、「Ｌ０２Ｆ０６とＬ０３Ｆ０６の合成出力」、Ｌ０２Ｆ０８、Ｌ０２Ｆ１０、Ｌ０３Ｆ１２、及び、Ｌ０４Ｆ１４から得られる左画素１２２の波形と、を互いに比較することで精度のよい焦点検出ができる。
【００６６】
ここで、合成出力は、歪曲収差による直線の歪曲、すなわち、図７に示す領域１２６の曲線の歪曲の程度に応じて、対象とする画素それぞれからの出力の比率を決定する。例えば、Ｌ０２Ｆ１１とＬ０３Ｆ１１の合成出力を算出する場合、領域１２６が、Ｌ０２Ｆ１１とＬ０３Ｆ１１に等分にかかっているならば、Ｌ０２Ｆ１１の出力信号とＬ０３Ｆ１１の出力信号の平均値となる。
【００６７】
さらに、得られた波形を撮影レンズの歪曲収差量から変形させることで良好な焦点検出精度を得ることができる。
また、焦点検出画素の列が、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４と複数列配置されていることで、歪曲収差のない撮影レンズから、歪曲収差の大きい撮影レンズまで、良好に補正することができる。
【００６８】
なお、撮像素子の配置は、図５に示した配置例に限るものでない。例えば図８や図９に示すような構成でも適用可能である。
図８は、本実施形態の第１変形例に係るイメージャにおける画素配置を概念的にに示す平面図である。図９は、本実施形態の第２変形例に係るイメージャにおける画素配置を概念的に示す平面図である。
【００６９】
第１変形例では、瞳の分割方向を、図５に示す右側、左側に加え、上側、下側としている。図８では、縦１６画素（Ｌ０１〜１６）、横１６画素（Ｆ０１〜１６）で合計２５６画素の例を示しているが、画素数はこれに限るものでなく、例えば合計画素が１０００万画素を超えるものでも構わない。
【００７０】
図８に示す例では、画素中心に対し光電変換領域の面積中心のずれている方向が右側と左側と上側と下側の４種類がある。以下の説明では、それぞれを右画素１３１、左画素１３２、上画素１３３、下画素１３４と称することとする。
【００７１】
図８において、Ｌ０１の行では、左から（Ｆ０１から）順に、右画素１３１、左画素１３２、下画素１３４、下画素１３４、が繰り返し配置されている。Ｌ０２の行では、左から順に、右画素１３１、左画素１３２、上画素１３３、上画素１３３、が繰り返し配置されている。Ｌ０３の行では、左から順に、下画素１３４、下画素１３４、右画素１３１、左画素１３２、が繰り返し配置されている。Ｌ０４の行では、左から順に、上画素１３３、上画素１３３、右画素１３１、左画素１３２が、繰り返し配置されている。Ｌ０５以降の行は、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４のパターンを繰り返す配置になっている。
【００７２】
一方、図９に示す第２変形例では、位相差ＡＦ用の焦点検出に使う画素１４１、１４２、１４３、１４４と、位相差ＡＦ用の焦点検出には使わない画素１５０と、を配置している。位相差ＡＦ用の焦点検出に使う画素は、画素中心に対し光電変換領域の面積中心のずれている方向が右側と左側と上側と下側の４種類があり、それぞれを右画素１４１、左画素１４２、上画素１４３、下画素１４４と称する。
【００７３】
図９において、Ｌ０１、Ｌ０２の行では、それぞれ、左から（Ｆ０１から）順に、右画素１４１、左画素１４２、焦点検出には使わない画素１５０、及び、画素１５０が繰り返し配置されている。Ｌ０３の行では、左から順に、画素１５０、画素１５０、下画素１４４、及び、下画素１４４が繰り返し配置されている。Ｌ０４の行では、左から順に、画素１５０、画素１５０、上画素１４３、及び、上画素１４３が繰り返し配置されている。Ｌ０５以降の行は、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４のパターンを繰り返す配置になっている。
【００７４】
第１変形例及び第２変形例のいずれも、位相差ＡＦ用の波形をつくるための画素１５０の離散度は増すが、撮像素子の総画素数を、例えば１０００万個増やすことで、厳密には比較する２つの像は異なる像点から形成されるが、歪曲収差情報による補正をすることで良好な焦点検出が行える。なお、ディフォーカス信号を検出するための信号の補正は、像高が０．５よりも高いところで行うとよい。
【００７５】
また、撮像素子の画素は、図１０と図１１、又は、図１２と図１３に示すように遮光部材の構成により受光する瞳領域をずらしてもよいし、図１４、図１５に示すようにオンチップレンズの構成により受光する瞳領域をずらしても良い。
【００７６】
図１０は、本実施形態の第３変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。図１１は、図１０に示す画素を光軸２００Ｌ、２００Ｒの方向から見た平面図である。
図１０、図１１では、並びあう画素を示しており、光電変換領域２０５Ｌ、２０５Ｒの面積は同じであり、それぞれの面積重心位置の間隔と、画素ピッチの間隔と、が異なるのは図３、図４に示す例と同様である。
【００７７】
図１０、図１１において、マイクロレンズ２０１Ｌ、２０１Ｒは、センサの各画素２０４Ｌ、２０４Ｒに対応するように、それぞれ配置されている。マイクロレンズ２０１Ｌ、２０１Ｒの間隔は画素ピッチに従うが、撮影レンズの射出瞳位置を考慮して、中心から周辺に向けて画素ピッチより狭い間隔で配置されてもよい。
【００７８】
画素２０４Ｌ、２０４Ｒの有する光電変換セルは、光電変換面２０３Ｌ、２０３Ｒをそれぞれ備える。マイクロレンズ２０１Ｌと光電変換面２０３Ｌの間には遮光部材２０２Ｌが配置され、マイクロレンズ２０１Ｒと光電変換面２０３Ｒの間には遮光部材２０２Ｒが配置されている。遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒの平面形状は、図１１に示すように、画素中心に対して左右非対称である。
なお、概略構成を示す図１０では、遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒが同一平面上に構成されているが、同一画素内において同一平面上に構成させなくてもよい。
【００７９】
各画素の光電変換領域２０５Ｌ、２０５Ｒは、想定する撮影レンズ、マイクロレンズ２０１Ｌ、２０１Ｒ、遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒ、及び、光電変換面２０３Ｌ、２０３Ｒの関係で定まる。図１１に示す光電変換領域２０５Ｌ、２０５Ｒでは、光電変換面２０３Ｌ、２０３Ｒ上において遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒによって形成される開口に対応する。
【００８０】
マイクロレンズ２０１Ｌ、２０１Ｒは、その光軸２００Ｌ、２００Ｒが、対応する画素の画素中心をそれぞれ通るように配置されている。
画素２０４Ｌ、２０４Ｒは、光軸２００Ｌ、２００Ｒから見て、同一の矩形形状を備え、画素ピッチは画素の大きさに等しい。画素２０４Ｌ、２０４Ｒの画素中心は、その矩形状の平面形状の対角線の交点である。
【００８１】
遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒの平面形状を左右非対称形状とすることにより、各画素の画素中心と、各光電変換領域の面積重心と、を左右方向（図１０、図１１の左右方向）にずらしている。別言すると、遮光部材２０２Ｌ、２０２Ｒの平面形状により、受光する瞳領域をずらしている。
【００８２】
図１２は、本実施形態の第４変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。図１３は、図１２に示す画素を光軸３００Ｌ、３００Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒの方向から見た平面図である。
【００８３】
図１２、図１３では、並びあう画素を示しており、光電変換領域３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒの面積は同じであり、それぞれの重心位置の間隔（面積重心間隔）ｄｓ−ｎ、ｄｓ−ｗと、画素ピッチの間隔ｄｐと、が異なっている。
【００８４】
ここで、光電変換領域３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒの面積は概ね同じあればよい。面積が概ね同じであるとき、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．９＜ＳＡ／ＬＡ≦１  ・・・（７）
ただし、
ＬＡは、画素群を構成する光電変換セル群のうち、Ａの受光分光感度をもつ光電変換セルのもっとも大きい光電変換領域の面積、
ＳＡは、画素群を構成する光電変換セル群のうち、Ａの受光分光感度をもつ光電変換セルのもっとも小さい光電変換領域の面積、
である。
【００８５】
図１２、図１３において、マイクロレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒ、３１１Ｌ、３１１Ｒは、センサの各画素３０４Ｌ、３０４Ｒ、３１４Ｌ、３１４Ｒに対応するように、それぞれ配置されている。マイクロレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒ、３１１Ｌ、３１１Ｒの間隔は画素ピッチに従うが、撮影レンズの射出瞳位置を考慮して、中心から周辺に向けて画素ピッチより狭い間隔で配置されてもよい。
【００８６】
画素３０４Ｌ、３０４Ｒ、３１４Ｌ、３１４Ｒの有する光電変換セルは、光電変換面３０３Ｌ、３０３Ｒ、３１３Ｌ、３１３Ｒをそれぞれ備える。それぞれの画素において、マイクロレンズ３０１Ｌと光電変換面３０３Ｌの間には遮光部材３０２Ｌ、３０２ＭＬが配置され、マイクロレンズ３０１Ｒと光電変換面３０３Ｒの間には遮光部材３０２Ｒ、３０２ＭＲが配置され、マイクロレンズ３１１Ｌと光電変換面３１３Ｌの間には遮光部材３１２Ｌ、３１２ＭＬが配置され、マイクロレンズ３１１Ｒと光電変換面３１３Ｒの間には遮光部材３１２Ｒ、３１２ＭＲが配置されている。
【００８７】
遮光部材３０２Ｌ、３０２Ｒ、３１２Ｌ、３１２Ｒは、平面視矩形の光電変換面３０３Ｌ、３０３Ｒ、３１３Ｌ、３１３Ｒの４辺に沿うように、それぞれ配置されている。遮光部材３０２Ｌ、３０２Ｒ、３１２Ｌ、３１２Ｒの平面形状は、図１３に示すように、均一の幅を備えた左右対称、上下対称の矩形枠状である。
【００８８】
遮光部材３０２ＭＬ、３０２ＭＲ、３１２ＭＬ、３１２ＭＲは、遮光部材３０２Ｌ、３０２Ｒ、３１２Ｌ、３１２Ｒの内部を左右非対称に分割するように配置されている。
なお、概略構成を示す図１２では、遮光部材３０２Ｌ、３０２ＭＬ、３０２Ｒ、３０２ＭＲ、３１２Ｌ、３１２ＭＬ、３１２Ｒ、３１２ＭＲが同一平面上に構成されているが、同一画素内において同一平面上に構成させなくてもよい。
【００８９】
各画素の光電変換領域３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒは、想定する撮影レンズ、マイクロレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒ、３１１Ｌ、３１１Ｒ、遮光部材３０２Ｌ、３０２ＭＬ、３０２Ｒ、３０２ＭＲ、３１２Ｌ、３１２ＭＬ、３１２Ｒ、３１２ＭＲ、及び光電変換面３０３Ｌ、３０３Ｒ、３１３Ｌ、３１３Ｒの関係で定まる。図１３に示す光電変換領域３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒは、光電変換面３０３Ｌ、３０３Ｒ、３１３Ｌ、３１３Ｒ上において、遮光部材３０２Ｌ、３０２ＭＬ、３０２Ｒ、３０２ＭＲ、３１２Ｌ、３１２ＭＬ、３１２Ｒ、３１２ＭＲによって形成される開口に対応する。
【００９０】
マイクロレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒ、３１１Ｌ、３１１Ｒは、その光軸３００Ｌ、３００Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒが、対応する画素の画素中心３０７Ｌ、３０７Ｒ、３１７Ｌ、３１７Ｒをそれぞれ通るように配置されている。
【００９１】
画素３０４Ｌ、３０４Ｒ、３１４Ｌ、３１４Ｒは、光軸３００Ｌ、３００Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒから見て、同一の矩形形状を備え、画素ピッチは画素の大きさに等しい。画素３０４Ｌ、３０４Ｒ、３１４Ｌ、３１４Ｒの画素中心３０７Ｌ、３０７Ｒ、３１７Ｌ、３１７Ｒは、その矩形状の平面形状の対角線の交点である（図１３）。
【００９２】
第４変形例では、遮光部材３０２ＭＬ、３０２ＭＲ、３１２ＭＬ、３１２ＭＲにより、遮光部材３０２Ｌ、３０２Ｒ、３１２Ｌ、３１２Ｒで囲まれる領域を左右非対称にそれぞれ分割している。このため、これらの遮光部材によって定まる光電変換領域３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒの面積重心は、各画素の画素中心３０７Ｌ、３０７Ｒ、３１７Ｌ、３１７Ｒからずれた位置となる。したがって、隣り合う画素の画素中心３０７Ｌ、３０７Ｒ、３１７Ｌ、３１７Ｒ間の距離に等しい画素ピッチｄｐと、隣り合う光電変換領域の面積重心３０６Ｌ、３０６Ｒ、３１６Ｌ、３１６Ｒ間の距離である面積重心間距離ｄｓ−ｎ、ｄｓ−ｗと、が異なるように構成される。
【００９３】
図１４は、本実施形態の第５変形例に係る画素の概略構造を示す断面図である。
図１４の撮像素子においては、それぞれの画素の上のオンチップレンズ３６１、３６２、３６３、３６４が独立して構成されている。
図１４においては、画素集合Ａの画素のオンチップレンズ３６１、３６３の光軸３６１ａ、３６３ａは、画素の中心から左側にずれている。また、画素集合Ｂの画素のオンチップレンズ３６２、３６４の光軸３６２ａ、３６４ａは画素の中心から右側にずれている。２つの画素集合Ａ、Ｂからの出力を比較することで、レンズのフォーカス量を算出することができる。
【００９４】
オンチップレンズ３６１、３６２、３６３、３６４では、屈折力と光軸３６１ａ、３６２ａ、３６３ａ、３６４ａの位置等の形状という２つのパラメーターを独立してコントロールすることができる。画素数が十分多ければ、画素集合Ａと画素集合Ｂは、同様の光の強度分布を得ることができ、これを利用して位相差ＡＦを行うことができる。このとき、画面全体でのディフォーカス量を検出できるので、被写体の３次元情報を取得することができる。
【００９５】
図１４に示す例では、オンチップレンズを画素の中心に対して偏心させている。このため、光線Ｌ６１、Ｌ６２は、オンチップレンズ３６１、３６２にそれぞれ入射し、これにより射出瞳が分割される。
【００９６】
図１５は、本実施形態の第６変形例に係る撮像素子の内部構造を示す断面図である。
図１５に示す撮像素子では、オンチップレンズを屈折率分布型レンズで構成している。画素３７０と画素３８０はそれぞれ異なる領域からの光束を受光する隣り合った画素である。
【００９７】
図１５において、撮像素子は、ＤＭＬ（デジタルマイクロレンズ）としての屈折率分布レンズ３７１、３８１、カラーフィルタ３７２、アルミニウム配線３７３、信号伝送部３７４、平坦化層３７５、受光素子３７６、３８６（例えばＳｉフォトダイオード）、及び、Ｓｉ基板３７７を備える。図１５に示すように、アルミニウム配線３７３、信号伝送部３７４、平滑化層３７５、受光素子３７６、３８６、及び、Ｓｉ基板３７７は、半導体集積回路３７８を構成する。ここで、画素３７０と画素３８０の構成は、屈折率分布レンズ３７１、３８１以外は同様である。
【００９８】
図１５は、入射光束全体のうち、受光素子３７６、３８６にそれぞれ入射する光束の様子を示している。屈折率分布レンズ３７１、３８１を用いることにより、光束Ｌ７１、Ｌ８１は、画素３７０の受光素子３７６と画素３８０の受光素子３８６にそれぞれ入射し、射出瞳が分割される。
【００９９】
図１６は、本実施形態の第７変形例に係るイメージャにおける画素配置と、偏光フィルタの配置と、を重ねて示す平面図である。
図１６に示す偏光フィルタ４０４においては、８行８列の画素に対応させて、透明領域４０４Ａと遮光領域４０４Ｂが市松模様状に配置されている。このような配置の偏光フィルタ４０４を用いることにより、瞳領域をずらすことができる。
【０１００】
図１７は、本実施形態の第８変形例に係るイメ−ジャにおける画素配置を概念的に示す平面図である。図１８は、図１７に対応させたカラーフィルタの配置を概念的に示す平面図である。
図１７に示す画素配置は、右画素５２１、左画素５２２、上画素５２３、及び下画素５２４の４種類を組み合わせたものであり、隣り合う２行２列の画素ごとに同一の種類の画素が配置されている。例えば、Ｌ０１Ｆ０１、Ｌ０１Ｆ０２、Ｌ０２Ｆ０１、及びＬ０２Ｆ０２の隣り合う２行２列の画素はいずれも左画素５２２であり、Ｌ０１Ｆ０３、Ｌ０１Ｆ０４、Ｌ０２Ｆ０３、及びＬ０２Ｆ０４の隣り合う２行２列の画素はいずれも上画素５２３である。
【０１０１】
図１８のカラーフィルタの配置は、Ｌ０１Ｆ０１画素を緑色のフィルタＧ、Ｌ０１Ｆ０２画素を赤色のフィルタＲ、Ｌ０２Ｆ０１を青色フィルタＢ、Ｌ０２Ｆ０２を緑色フィルタＧとし、以下横方向及び縦方向に、これらの組合せパターンを繰り返している。この組合せパターンは、図１７において同一種類の画素が配置された、隣り合う２行２列の画素に対応して配置されている。図１７の画素配置と図１８のカラーフィルタの配置を対応させることにより、被写体の色に関わらず精度の高い焦点検出を行うことができる。尚、カラーフィルタと光電変換領域の画素中心からのズレ方向の組み合わせはこれに限る必要ない。
【０１０２】
また、図１７、図１８において、測距のために、左画素５２２と右画素５２１、又は、上画素５２３と下画素５２４を選択すると、重心間距離は画素ピッチから計算される間隔とは異なる。図１８において、隣り合う２行２列のフィルタＧ、Ｒ、Ｂ、Ｇが繰り返して配置されるため、測距のために二つの画素を選ぶときに同じ色のフィルタを選択することができる。例えば、Ｌ０６Ｆ０１の画素（左画素５２２）とＬ０４Ｆ０３の画素（右画素５２１）は、同じ青色フィルタＢであり、光電変換領域の重心間距離は画素ピッチから計算される間隔より長くなる。また、Ｌ０３Ｆ０３とＬ０５Ｆ０５は、同じ緑色フィルタで、光電変換領域の重心間距離は画素ピッチから計算される間隔より短くなる。
【０１０３】
歪曲収差情報は、例えば、図２０に示すカメラシステムにおいて、図１９に示す処理の流れにおいて取得することができる。図１９は、本実施形態の撮像システムの処理の流れを示すフローチャートである。図２０は、本実施形態のレンズ交換式のカメラシステム（撮像システム）の構成をより詳細に示すブロック図である。
【０１０４】
このとき、記録画像（静止画像／動画像問わない）を補正する歪曲収差情報と位相差ＡＦへの歪曲収差情報を共有してもよい。このように構成することで、記録画像用の歪曲収差情報しかない撮影レンズでも高い精度で焦点検出することができる。また、補正を同じ演算で行えれば、処理の負担を軽くすることができる。
【０１０５】
また、記録画像用の歪曲収差情報と共有化された情報より、記録画像用の歪曲収差と異なる演算を行っても良い。例えば、位相差ＡＦの波形の補正を行っても良い。このような波形の補正は、記録画像用の歪曲収差補正で行う必要のないものである。
【０１０６】
さらにまた、記録画像用の歪曲収差情報と独立した歪曲収差補正情報を持っても良い。これにより効率的に位相差ＡＦの波形の補正が行える。また、記録画像用の歪曲収差補正は、魚眼レンズ効果や、パースペクティブ効果を考慮して、補正効果を弱める場合がある。独立した情報があれば、精度の良い焦点合わせで、自然な像の歪みをもった良質な記録画像を得ることができる。パースペクティブ効果を考慮する場合、記録画像用の補正量はＡＦ用の補正量より小さくするのが望ましい。
【０１０７】
また、交換レンズから歪曲収差情報を得られない場合、換言すると平均的な補正量を設定し補正する手段もあるが、撮影レンズの歪曲収差は小さいとして補正を行わないような処理にしても良い。すなわち、歪曲収差が十分補正されたレンズと想定する。これは、従来の一眼レフカメラ用の交換レンズは歪曲収差が十分補正されていることを考慮するのが望ましい。また、別途補正値を入力してもよい。さらにまた、ディフォーカス信号を検出するための信号の補正量と記録する画像データの補正値が異なるモードを備えていても良い。
【０１０８】
なお、ボディ内にデーターベースを持たせ、レンズを判別して適切な歪曲収差情報を使えるようにすることが好ましい。
交換レンズ式でなく固定式の撮影レンズの場合、あらかじめボディに情報を持たせるとよい。
補正の方法は、２像の信号を比較し、位相差情報を取得したあとに補正を行っても良い。
【０１０９】
以下、本実施形態の撮像システムとしてレンズ交換式のカメラシステムを用いた場合の処理の流れについて説明する。
まず、図２０に示す、レンズ交換式のカメラシステムで、カメラボディ（カメラ本体）７００のボディマウント／レンズマウント結合部７０１に交換レンズ８００が装着されると、カメラボディ７００側でレンズの装着が検知される（ステップＳ０１１）。
次に、交換レンズ８００内のレンズ情報記録部８０６に記憶された、ディストーション情報、繰り出し量情報等がカメラボディ７００内のレンズ情報格納部７０３へ転送、記録される（ステップＳ０２１）。このとき、レンズ情報記録部８０６にディストーションデータがない場合、ディストーション量を０としてレンズ情報格納部７０３に記録しても良い。
【０１１０】
使用者がレリーズボタン（シャッターボタン）７０２を半押しにする等の操作をすることにより測距開始の指示信号がカメラコントローラ７１０へ出力される（ステップＳ０３１）。このとき、測距部位を設定する処理をいれてもよい。この測距部位の設定は使用者がマニュアルで設定してもよいし、カメラであらかじめ設定された規則に従い設定しても良い。
【０１１１】
ステップＳ０３１により、撮像素子７２１の各画素が光電変換を実施する（ステップＳ０４１）。このとき、必要に応じて選択的に光電変換する画素を設定しても良い。
光電変換された信号は、ＡＤＣ（アナログデジタル変換回路）７２２によりデジタル信号に変換され、前処理部７１７へ出力される。この信号は、前処理部７１７において、画像処理部７１５、７１１での処理に適した形式に変換処理される。また、撮像素子７２１は、カメラコントローラ７１０によって制御されたＴＧ（タイミングジェネレータ）からの出力にしたがって動作する。
【０１１２】
ステップＳ０３１により、交換レンズ８００のズーム状態算出部８１２に記憶されたフォーカスレンズ位置情報がカメラボディ７００内のレンズ状態記録部７０４へ転送、記録される（ステップＳ０５１）。ここで、交換レンズ８００がズームレンズの場合、フォーカスレンズ位置情報に加えて焦点距離の状態の情報を転送しても良い。フォーカスレンズ位置情報は、ズームレンズ群位置検出部８０４が検出した、フォーカスレンズ８０１を含む撮影レンズ系８０２の位置情報に基づいて、ズーム状態算出部８１２が所定の方法により算出した情報である。
【０１１３】
ステップＳ０４１で実施された光電変換により、画像処理部７１１は、測距部位の第１の画素集合Ａの光電変換情報を取得し、Ａ像を形成する（ステップＳ０６１）。
【０１１４】
さらに、画像処理部７１１（補正部）は、形成したＡ像を、ステップＳ０２１で取得したディストーション情報を用いて補正することにより、Ａ１像に変換する（ステップＳ０７１）。
【０１１５】
また、ステップＳ０４１で実施された光電変換により、画像処理部７１１は、測距部位の第２の画素集合Ｂの光電変換情報を取得し、Ｂ像を形成する（ステップＳ０８１）。
ここで、第１の画素集合Ａは１つの光電変換セル群を構成し、第２の画素集合Ｂは、別の光電変換セル群を構成する。
【０１１６】
さらに、画像処理部７１１は、形成したＢ像を、ステップＳ０２１で取得したディストーション情報を用いて補正することにより、Ｂ１像に変換する（ステップＳ０９１）。
位相差量算出部７１３は、Ａ１像とＢ１像を比較し、ディフォーカス量を算出する位相差量Ｓ１を算出する（ステップＳ１０１）。
【０１１７】
レンズ駆動量算出部７１４は、ステップＳ１０１で算出した位相差量Ｓ１が所定量内である場合、合焦状態と判断し、所定量を超えていると非合焦状態と判断する（ステップＳ１１１）。ここで、所定量は、最小錯乱円径から算出される像面深度から設定してもよいし、撮影レンズからの情報を参照しても良い。
【０１１８】
ステップＳ１１１で位相差量Ｓ１が所定量を超えていると判断した場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、位相差量Ｓ１と、レンズ情報格納部７０３に記録した繰り出し量情報と、レンズ状態記録部７０４に記録したフォーカスレンズ位置等の情報と、から、レンズ駆動量算出部７１４は、レンズ繰り出し量Ｄ１を算出する（ステップＳ１２１）。繰り出し量Ｄ１の算出方法は、従来の位相差ＡＦと同じ方法を使用できる。なお、繰り出し量Ｄ１は、繰り出し方向の量であってもよいし、フォーカスレンズ８０１を駆動するフォーカスレンズ駆動部８０３（モータ）の駆動パルス等の制御値であっても良い。
【０１１９】
カメラコントローラ７１０は、ステップＳ１２１で算出された繰り出し量Ｄ１の情報を交換レンズ８００のレンズコントローラ８１０へ転送する。転送された繰り出し量Ｄ１に基づいて、フォーカスレンズ制御部８１１は、フォーカスレンズ駆動部８０３によりフォーカスレンズ８０１を繰り出し量Ｄ１だけ駆動させる（ステップＳ１３１）。このとき、フォーカスレンズ制御部８１１は、フォーカスレンズ位置検出部８０５が検出したフォーカスレンズ８０１の位置情報に基づいてフォーカスレンズ駆動部８０３を制御する。なお、カメラコントローラ７１０とレンズコントローラ８１０との間の通信は、カメラコントローラ７１０内の通信制御部７１８によって制御される。
【０１２０】
ステップＳ１３１でフォーカスレンズ８０１を駆動した後は、ステップＳ０４１、Ｓ０５１のステップに戻り、カメラコントローラ７１０は、合焦状態になったかどうかを確認する。
【０１２１】
一方、ステップＳ１１１で、レンズ駆動量算出部７１４が、位相差量Ｓ１は所定量以内であると判断した場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、撮像素子７２１の各画素で光電変換が行われる（ステップＳ１４１）。画像処理部７１５は、光電変換した信号に基づいて、画像形成を行う（ステップＳ１５１）。すなわち、７１５は撮影画像を生成する。形成された画像は、圧縮部７１６で所定の形式で圧縮され、画像記録部７３１（画像記録手段）に記録される（ステップＳ１６１）。また、圧縮された画像は、画像表示部７３２に表示される。
【０１２２】
ステップＳ１５１においては、画像形成のほか、レンズ情報格納部７０３に記録された情報で画像全体に適した画像処理を行っても良い。
画像記録部７３１は、カメラボディ７００内に設けたメモリでも良いし、カメラボディ７００に装着された外部メモリでもよい。
【０１２３】
以上のとおり、図１９においては、ステップＳ１３１の後にステップＳ０４１、ステップＳ０５１に戻り、位相差量Ｓ１が所定量以内（ステップＳ１１１でＹＥＳ）になったところでステップＳ１４１に進むことにしている。これに対して、ＡＦスピードを優先する場合は、ステップＳ１３１の後、ステップＳ０４１、ステップＳ０５１にもどることなく、直接ステップＳ１４１に進んでも良い。また、ステップＳ１３１の後にステップＳ０４１、ステップＳ０５１にもどる場合でも、ステップＳ１１１での判断が規定回数を超えたらステップＳ１４１に進んで確実に撮影画像を得るようにしても良い。
【０１２４】
次に、第１実施形態の撮像システムとしてレンズ一体型のカメラを用いた場合の処理の流れについて、図２１、図２２を参照して説明する。図２１は、撮像システムの処理の流れを示すフローチャートである。図２２は、レンズ一体型のカメラ（撮像システム）の構成をより詳細に示すブロック図である。
【０１２５】
まず、図２１に示すフローが始まる前に、カメラボディ９００のレンズ情報記録部９０３には、ディストーション情報、繰り出し量情報等のデータが格納される。
例えば動画像を撮影する場合、使用者がレリーズボタン９０２を半押しにするなどの操作をすることにより、測距開始の指示信号がカメラコントローラ９１０へ出力される（ステップＳ１０３１）。
【０１２６】
次に、撮影レンズのフォーカスレンズ位置情報をレンズ状態記録部９７４に記録する（ステップＳ１０５１）。撮影レンズがズームレンズの場合、加えて焦点距離の状態を記憶しても良い。
つづいて、撮像素子の各画素が光電変換を実施する（ステップＳ１０４１）。光電変換された信号は、ＡＤＣ（アナログデジタル変換回路）９２２によりデジタル信号に変換され、前処理部９１７へ出力される。この信号は、前処理部９１７において、画像処理部９１５、９１１での処理に適した形式に変換処理される。また、撮像素子９７１は、カメラコントローラ９１０によって制御されたＴＧ（タイミングジェネレータ）からの出力にしたがって動作する。
【０１２７】
ステップＳ１０４１で実施された光電変換に基づいて、画像処理部９１５は、画像形成を行う（ステップＳ１１５１）。形成された画像は、圧縮部９１６で所定の形式で圧縮され、画像記録部９３１（画像記録手段）に記録される（ステップＳ１１６１）。また、圧縮された画像は、画像表示部７３２に表示される。
なお、ここでは動画撮影を前提として説明しているが、図２１に示すステップは、静止画の場合にも適用できる。
【０１２８】
ステップＳ１０３１により、レンズ部９５０のズーム状態算出部９６２に記憶されたフォーカスレンズ位置情報がレンズ状態記録部９７４へ転送、記録される。ここで、レンズ部９５０がズームレンズの場合、フォーカスレンズ位置情報に加えて焦点距離の状態の情報を転送しても良い。フォーカスレンズ位置情報は、ズームレンズ群位置検出部９５４が検出した、フォーカスレンズ９５１を含む撮影レンズ系９５２の位置情報に基づいて、ズーム状態算出部９６２が所定の方法により算出した情報である。
【０１２９】
一方、ステップＳ１０４１で実施された光電変換により、画像処理部９１２は、測距部位の第１の画素集合Ａの光電変換情報を取得し、Ａ像を形成する（ステップＳ１０６１）。このとき、測距部位の設定は、使用者がマニュアルで設定してもよいし、カメラであらかじめ設定された規則に従い設定しても良い。
【０１３０】
さらに、画像処理部９１２（補正部）は、形成したＡ像を、ディストーション情報を用いて補正することにより、Ａ１像に変換する（ステップＳ１０７１）。
【０１３１】
また、ステップＳ１０４１で実施された光電変換により、画像処理部９１２は、測距部位の第２の画素集合Ｂの光電変換情報を取得し、Ｂ像を形成する（ステップＳ１０８１）。さらに、画像処理部９１２は、形成したＢ像を、ディストーション情報を用いて補正することにより、Ｂ１像に変換する（ステップＳ１０９１）。
【０１３２】
次に、位相差量算出部９１３は、Ａ１像とＢ１像を比較し、ディフォーカス量を算出する位相差量Ｓ１を算出する（ステップＳ１１０１）。
【０１３３】
つづいて、位相差量Ｓ１と、レンズ情報記録部９０３に記録した繰り出し量情報と、レンズ状態記録部９７４に記録したフォーカスレンズ位置等の情報と、から、レンズ駆動量算出部９１４は、レンズ繰り出し量Ｄ１を算出する（ステップＳ１１２１）。繰り出し量Ｄ１の算出方法は、従来の位相差ＡＦと同じで方法を使用できる。なお、繰り出し量Ｄ１は繰り出し方向の量であってもよいし、フォーカスレンズ９５１を駆動するフォーカスレンズ駆動部９５３（モーター）の駆動パスル等の制御値であっても良い。また、動画においては、移動速度を考慮して駆動量を決定しても良い。
【０１３４】
カメラコントローラ９１０は、ステップＳ１１２１で算出された繰り出し量Ｄ１の情報をレンズ部９５０のレンズコントローラ９６０へ転送する。転送された繰り出し量Ｄ１に基づいて、フォーカスレンズ制御部９６１は、フォーカスレンズ駆動部９５３によりフォーカスレンズ９５１を繰り出し量Ｄ１だけ駆動させる（ステップＳ１１３１）。このとき、制御部９６１は、フォーカスレンズ位置検出部９５５が検出したフォーカスレンズ９５１の位置情報に基づいてフォーカスレンズ駆動部９５３を制御する。
【０１３５】
フォーカスレンズ９５１の駆動後、カメラボディ９００上のスイッチ等の操作により撮影終了指示があった場合（ステップＳ１１７１でＹＥＳ）、撮影を終了する（ステップＳ１１８１）。撮影終了指示がなければ（ステップＳ１１７１でＮＯ）、ステップＳ１０５１のステップに戻り、フォーカスレンズ位置の記録以降の処理を行う。
【０１３６】
なお、ステップＳ１０４１からステップＳ１１３１までの処理は、ステップＳ１１５１、Ｓ１１６１を複数回行うサイクルで一回進む形態としても良い。
また、条件によっては、これらのフローにコントラストＡＦのフローをいれてもよい。
なお、その他の作用、効果、変形例については、上述のレンズ交換式のカメラシステムの場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
以上のように、本発明に係る撮像システムは、画像処理で補正することを前提とした撮影レンズ系を備えた撮像システムに有用である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０      中心点（交点）
２０      円
３０      主光線
３１      ズーム光学系
１００Ｌ、１００Ｒ、１１０Ｌ、１１０Ｒ  光軸
１０１Ｌ、１０１Ｒ、１１１Ｌ、１１１Ｒ  マイクロレンズ
１０２Ｌ、１０２Ｒ、１１２Ｌ、１１２Ｒ  遮光部材
１０３Ｌ、１０３Ｒ、１１３Ｌ、１１３Ｒ  光電変換面
１０４Ｌ、１０４Ｒ、１１４Ｌ、１１４Ｒ  画素
１０５Ｌ、１０５Ｒ、１１５Ｌ、１１５Ｒ  光電変換領域
１０６Ｌ、１０６Ｒ、１１６Ｌ、１１６Ｒ  面積重心
１０７Ｌ、１０７Ｒ、１１７Ｌ、１１７Ｒ  画素中心
１２１    右画素
１２２    左画素
１２５、１２６  領域
１３１    右画素
１３２    左画素
１３３    上画素
１３４    下画素
１４１    右画素
１４２    左画素
１４３    上画素
１４４    下画素
１５０    画素
２００Ｌ、２００Ｒ  光軸
２０１Ｌ、２０１Ｒ  マイクロレンズ
２０２Ｌ、２０２Ｒ  遮光部材
２０３Ｌ、２０３Ｒ  光電変換面
２０４Ｌ、２０４Ｒ  画素
２０５Ｌ、２０５Ｒ  光電変換領域
３００Ｌ、３００Ｒ、３１０Ｌ、３１０Ｒ  光軸
３０１Ｌ、３０１Ｒ、３１１Ｌ、３１１Ｒ  マイクロレンズ
３０２Ｌ、３０２ＭＬ、３０２ＭＲ、３０２Ｒ  遮光部材
３１２Ｌ、３１２ＭＬ、３１２ＭＲ、３１２Ｒ  遮光部材
３０３Ｌ、３０３Ｒ、３１３Ｌ、３１３Ｒ  光電変換面
３０４Ｌ、３０４Ｒ、３１４Ｌ、３１４Ｒ  画素
３０５Ｌ、３０５Ｒ、３１５Ｌ、３１５Ｒ  光電変換領域
３０６Ｌ、３０６Ｒ、３１６Ｌ、３１６Ｒ  面積重心
３０７Ｌ、３０７Ｒ、３１７Ｌ、３１７Ｒ  画素中心
３６１、３６２、３６３、３６４  オンチップレンズ
３６１ａ、３６２ａ、３６３ａ、３６４ａ  光軸
３７０、３８０  画素
３７１、３８１  屈折率分布レンズ
３７２    カラーフィルタ
３７６、３８６  受光素子
４０４    偏光フィルタ
４０４Ａ  透明領域
４０４Ｂ  遮光領域
５２１    右画素
５２２    左画素
５２３    上画素
５２４    下画素
７００    カメラボディ
７０３    レンズ情報格納部
７０４    レンズ状態記録部
７１０    カメラコントローラ
７１１、７１５  画像処理部
７１３    位相差量算出部
７１４    レンズ駆動量算出部
７２１    撮像素子
８００    レンズ
８０１    フォーカスレンズ
８０２    撮影レンズ系
８０３    フォーカスレンズ駆動部
８０４    ズームレンズ群位置検出部
８０５    フォーカスレンズ位置検出部
８０６    レンズ情報記録部
８１０    レンズコントローラ
８１１    フォーカスレンズ制御部
８１２    ズーム状態算出部
９００    カメラボディ
９０３    レンズ情報記録部
９１０    カメラコントローラ
９１１、９１２、９１５  画像処理部
９１３    位相差量算出部
９５０    レンズ部
９５１    フォーカスレンズ
９５２    撮影レンズ系
９５３    フォーカスレンズ駆動部
９５４    ズームレンズ群位置検出部
９５５    フォーカスレンズ位置検出部
９５６    レンズ情報記録部
９６０    レンズコントローラ
９６１    フォーカスレンズ制御部
９６２    ズーム状態算出部
９７１    撮像素子
９７４    レンズ状態記録部
【図１】
2012008424.tif 000003
【図２】
2012008424.tif 000004
【図３】
2012008424.tif 000005
【図４】
2012008424.tif 000006
【図５】
2012008424.tif 000007
【図６】
2012008424.tif 000008
【図７】
2012008424.tif 000009
【図８】
2012008424.tif 000010
【図９】
2012008424.tif 000011
【図１０】
2012008424.tif 000012
【図１１】
2012008424.tif 000013
【図１２】
2012008424.tif 000014
【図１３】
2012008424.tif 000015
【図１４】
2012008424.tif 000016
【図１５】
2012008424.tif 000017
【図１６】
2012008424.tif 000018
【図１７】
2012008424.tif 000019
【図１８】
2012008424.tif 000020
【図１９】
2012008424.tif 000021
【図２０】
2012008424.tif 000022
【図２１】
2012008424.tif 000023
【図２２】
2012008424.tif 000024