JP2002131623A - Imaging apparatus and system - Google Patents

Imaging apparatus and system

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JP2002131623A
JP2002131623A JP2000324449A JP2000324449A JP2002131623A JP 2002131623 A JP2002131623 A JP 2002131623A JP 2000324449 A JP2000324449 A JP 2000324449A JP 2000324449 A JP2000324449 A JP 2000324449A JP 2002131623 A JP2002131623 A JP 2002131623A
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correction value
photoelectric conversion
imaging
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Akira Yamazaki
亮 山▲崎▼
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  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Cameras In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus having high-speed focusing characteristic and providing high-quality image output as well in an area where a photographing area is wide. SOLUTION: This imaging apparatus is equipped with a plurality of photoelectric conversion parts, a control means capable of switching a first output mode in which the signals of two or more photoelectric conversion parts are added and read out the result of addition and a second output mode in which the signal of the photoelectric conversion part is independently read out, a storage means storing a first correction value to correct the non-uniformity of an output signal by the first output mode and a second correction value to correct the non-uniformity of an output signal by the second output mode, and a correction means performing correction to the output signal by the first output mode based on the first correction value and performing correction to the output signal by the second output mode based on the second correction value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラま
たはビデオカメラなどの、固体撮像素子が適用された撮
像装置及び撮像システムに関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup system to which a solid-state image pickup device such as a digital camera or a video camera is applied.

【０００２】[0002]

【従来の技術】デジタルカメラでは、レリーズボタンの
押下に応動して、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの固体撮
像素子に被写界像を所望の時間露光し、これより得られ
た１つの画面の静止画像を表わす画像信号をデジタル信
号に変換して、ＹＣ処理などの所定の処理を施して、所
定の形式の画像信号を得る。撮像された画像を表すデジ
タルの画像信号は、それぞれの画像毎に、半導体メモリ
に記録される。記録された画像信号は、随時読み出され
て表示または印刷可能な信号に再生され、モニタなどに
出力されて表示される。2. Description of the Related Art In a digital camera, a solid-state image pickup device such as a CCD or CMOS sensor is exposed to an object image for a desired time in response to a press of a release button, and a still image of one screen obtained from the exposure is obtained. Is converted into a digital signal and subjected to predetermined processing such as YC processing to obtain an image signal of a predetermined format. A digital image signal representing a captured image is recorded in a semiconductor memory for each image. The recorded image signal is read out at any time, reproduced into a displayable or printable signal, output to a monitor or the like, and displayed.

【０００３】従来より、デジタルカメラでは撮像装置を
利用したコントラスト検出方式の焦点検出が行われてお
り、一般に、このようなコントラスト検出方式の焦点検
出においては、撮像光学系の光軸上位置を僅かに移動さ
せながらコントラストの極値を求めていくために、合焦
するまでの焦点調節にかなりの時間を要するという問題
がある。Conventionally, in a digital camera, focus detection of a contrast detection method using an image pickup device has been performed. Generally, in such focus detection of the contrast detection method, a position on an optical axis of an image pickup optical system is slightly shifted. There is a problem that a considerable amount of time is required for focus adjustment until focusing is performed because the extreme value of the contrast is obtained while moving to the position.

【０００４】そこで、銀塩フィルムを使用する一眼レフ
カメラのなどに用いられている位相差検出方式の焦点検
出をデジタルカメラの撮像素子を利用して行う焦点検出
方法が提案されている。位相差検出方式の焦点検出では
デフォーカス量を求めることができるので、コントラス
ト検出方式に比して合焦するまでの時間を大幅に短縮す
ることができるという利点がある。このような焦点検出
方法の一例として、一対あるいは二対の受光部を２次元
的に配列したマイクロレンズアレイ毎に設け、このマイ
クロレンズによって受光部を撮像光学系の瞳に投影する
ことで瞳を分割し、受光手段としては、１つのマイクロ
レンズ内における一対あるいは二対の受光部の出力信号
の加算、非加算を受光画素部で任意に行うことのできる
特開平９−４６５９６号公報に記載の固体撮像素子を用
いたものが提案されている。そして、撮像の場合は１つ
のマイクロレンズ内における一対あるいは二対の受光部
の出力信号を加算して読み出し、焦点検出の場合は、そ
れぞれの受光部の出力信号を独立に読み出すことで、撮
像素子による位相差検出方式の焦点検出を実現してい
る。また、撮像時における受光部の出力信号加算は受光
画素部で行われるので、元々撮像光学系の瞳の全光束を
使った画像を得るように設計された撮像素子で得られる
画像と同レベルのＳ／Ｎ的に優れた画像を得ることがで
きる。Accordingly, a focus detection method has been proposed in which focus detection of a phase difference detection method used in a single-lens reflex camera using a silver halide film is performed using an image pickup device of a digital camera. Since the defocus amount can be obtained by the focus detection of the phase difference detection method, there is an advantage that the time until focusing can be greatly reduced as compared with the contrast detection method. As an example of such a focus detection method, a pair or two pairs of light receiving units are provided for each microlens array arranged two-dimensionally, and the light receiving units are projected onto the pupil of the imaging optical system by using the microlenses. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-46596 describes that the light receiving means can arbitrarily perform addition and non-addition of output signals of a pair or two pairs of light receiving units in one microlens as light receiving means. A device using a solid-state imaging device has been proposed. Then, in the case of imaging, the output signals of one or two pairs of light receiving units in one microlens are added and read out. In the case of focus detection, the output signals of each light receiving unit are read out independently, and To realize focus detection using a phase difference detection method. Further, since the addition of the output signal of the light receiving unit at the time of imaging is performed in the light receiving pixel unit, the same level as the image obtained by the image sensor originally designed to obtain the image using the entire luminous flux of the pupil of the imaging optical system is used. An image excellent in S / N can be obtained.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来例のような構成で
焦点検出を行う、即ち、対の受光部の出力信号を独立に
読み出す場合、１つのマイクロレンズ内における対の受
光部での出力信号レベルは均等であることが重要で、対
の出力信号レベルの差が大きいと正確な位相差検出はで
きない。しかしながら、一般的に撮影レンズによって撮
像素子に導かれる被写体像の光量は、撮像素子周辺にい
くほど撮影レンズの前玉、後玉によるケラレ、即ち口径
食が発生しするため、１つのマイクロレンズにおける対
の受光部での出力信号が不均一となる。したがって、焦
点検出領域を撮像素子の光軸外の広い領域に広げようと
した場合に、正確な焦点検出ができないといった問題が
ある。また、このような対の受光部の出力信号不均一
は、マイクロレンズの製造誤差、撮像素子の各受光部で
の電気的な特性によっても生じる。In the case where focus detection is performed with the configuration as in the prior art, that is, when the output signals of the pair of light receiving sections are read out independently, the output signals of the pair of light receiving sections within one microlens are used. It is important that the levels are equal, and if the difference between the pair of output signal levels is large, accurate phase difference detection is not possible. However, in general, the amount of light of the subject image guided to the imaging device by the imaging lens is such that vignetting due to the front lens and the rear lens of the imaging lens, that is, vignetting occurs near the imaging device. The output signals at the pair of light receiving units become non-uniform. Therefore, there is a problem that accurate focus detection cannot be performed when an attempt is made to expand the focus detection area to a wide area outside the optical axis of the image sensor. Further, such non-uniform output signals of the light receiving units of the pair also occur due to a manufacturing error of the microlens and electrical characteristics of each light receiving unit of the image sensor.

【０００６】本発明の目的は、このような問題に鑑みて
なされたものであり、撮影領域の広い領域での高速な焦
点調節特性と高品位な画像出力を同時に得ることのでき
る撮像装置及び撮像システムを提供することである。An object of the present invention has been made in view of such a problem, and an image pickup apparatus and an image pickup apparatus capable of simultaneously obtaining a high-speed focus adjustment characteristic and a high-quality image output in a wide photographing region. Is to provide a system.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第１の観点によ
れば、複数の光電変換部と、２つ以上の前記光電変換部
の信号を加算して読み出す第１の出力モードと、前記光
電変換部の信号を独立に読み出す第２の出力モードとを
切り替え可能な制御手段と、前記第１の出力モードによ
る出力信号の不均一性を補正するための第１の補正値
と、前記第２の出力モードによる出力信号の不均一性を
補正するための第２の補正値とを記憶する記憶手段と、
前記第１の出力モードによる出力信号には前記第１の補
正値を基に補正を行い、前記第２の出力モードによる出
力信号には前記第２の補正値を基に補正を行う補正手段
と、を備えたことを特徴とする撮像装置が提供される。According to a first aspect of the present invention, a plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion units are added and read out, Control means capable of switching between a second output mode for independently reading a signal from the photoelectric conversion unit, a first correction value for correcting non-uniformity of an output signal in the first output mode, Storage means for storing a second correction value for correcting the non-uniformity of the output signal in the second output mode;
Correction means for correcting the output signal in the first output mode based on the first correction value, and correcting the output signal in the second output mode based on the second correction value; And an imaging device comprising:

【０００８】したがって、各出力モードの目的に応じた
最適な画像信号の補正が可能である。Therefore, it is possible to optimally correct the image signal according to the purpose of each output mode.

【０００９】本発明の第１の観点による撮像装置は、前
記第１の出力モードにおいて画像形成を行う手段と、前
記第２の出力モードにおいて焦点検出を行う手段と、を
備えていてもよい。[0009] The imaging apparatus according to the first aspect of the present invention may include means for forming an image in the first output mode, and means for performing focus detection in the second output mode.

【００１０】本発明の第１の観点による撮像装置は、複
数のマイクロレンズを備え、２つ以上の前記光電変換素
子に対して１つのマイクロレンズが対応するようにして
もよい。[0010] The imaging apparatus according to the first aspect of the present invention may include a plurality of microlenses, and one microlens may correspond to two or more photoelectric conversion elements.

【００１１】本発明の第１の観点による撮像装置は、２
つ以上の光電変換部毎に共通に１つの前記光電変換部で
蓄積した電荷を増幅して出力線に読み出すための増幅用
のトランジスタを有し、前記第１の出力モードにおい
て、前記２つ以上の光電変換部で蓄積された電荷を前記
増幅用のトランジスタの入力部で加算を行い、前記増幅
用トランジスタから加算信号を読み出し、前記第２の出
力モードにおいて、前記２つ以上の光電変換部で蓄積さ
れた電荷を前記増幅用のトランジスタの入力部で加算せ
ずに、前記増幅用のトランジスタから別々に信号を読み
出す手段を有していてもよい。[0011] The image pickup apparatus according to the first aspect of the present invention comprises:
An amplifying transistor for amplifying the electric charge accumulated in one photoelectric conversion unit in common for each of the at least one photoelectric conversion unit and reading the amplified electric charge to an output line; The charge accumulated in the photoelectric conversion unit is added at the input unit of the transistor for amplification, an addition signal is read from the transistor for amplification, and in the second output mode, the two or more photoelectric conversion units There may be provided a means for separately reading a signal from the amplifying transistor without adding the accumulated charge at an input portion of the amplifying transistor.

【００１２】本発明の第１の観点による撮像装置は、前
記固体撮像素子の１つの受光部に、光電変換部と、スイ
ッチを備え、２つ以上の前記受光部に共通のフローティ
ングディフュージョン領域を備え、前記第１の出力モー
ドにおいて、２つ以上の前記受光部の前記スイッチを同
時に動作させることにより、前記フローティングディフ
ュージョン領域に２つ以上の受光部の光電変換部で蓄積
された電荷を同時に転送する手段と、前記第２の出力モ
ードにおいて、２つ以上の前記受光部の前記スイッチを
別々に動作させることにより、前記フローティングディ
フュージョン領域に１つの受光部毎の光電変換部で蓄積
された電荷を別々に転送する手段と、を備えていてもよ
い。An imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes a photoelectric conversion unit and a switch in one light receiving unit of the solid-state imaging device, and includes a floating diffusion region common to two or more of the light receiving units. In the first output mode, by simultaneously operating the switches of the two or more light receiving units, the charges accumulated in the photoelectric conversion units of the two or more light receiving units are simultaneously transferred to the floating diffusion region. And separately operating the switches of two or more of the light receiving units in the second output mode to separate charges accumulated in the photoelectric conversion unit for each light receiving unit in the floating diffusion region. Means for transferring to

【００１３】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第１の補正値を、一部の撮像領域について用意
して、一部の撮像領域について用意された前記第１の補
正値を前記撮像領域のうちの複数の部分について使用す
るようにしてもよい。[0013] In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the first correction value is prepared for a part of the imaging region, and the first correction value prepared for a part of the imaging region is used as the first correction value. You may make it use about several parts of an imaging area.

【００１４】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第１の補正値を、撮像領域のブロック毎に用意
してもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the first correction value may be prepared for each block of the imaging area.

【００１５】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第２の補正値が、ダークレベル補正値とピーク
レベル補正値を含むようにしてもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the second correction value may include a dark level correction value and a peak level correction value.

【００１６】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第２の補正値を、画素毎に用意してもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the second correction value may be prepared for each pixel.

【００１７】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第２の補正値を、２以上のズーム位置範囲につ
いて用意してもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the second correction value may be prepared for two or more zoom position ranges.

【００１８】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第２の補正値を、アナログ信号処理部の２以上
の増幅率範囲について用意してもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the second correction value may be prepared for two or more amplification factor ranges of the analog signal processing unit.

【００１９】本発明の第１の観点による撮像装置におい
て、前記第１の補正値及び前記第２の補正値を、色毎に
用意してもよい。In the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, the first correction value and the second correction value may be prepared for each color.

【００２０】本発明の第２の観点によれば、撮像装置
と、前記撮像装置に着脱交換可能な撮影レンズと、前記
撮像装置と前記撮影レンズの情報を通信可能な通信手段
と、を備える撮像システムにおいて、前記撮像レンズ
は、前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を
補正するための第１の情報と、前記第２の出力モードに
よる出力信号の不均一性を補正するための第２の情報と
を記憶する記憶手段を備え、前記撮像装置は、複数の光
電変換部と、２つ以上の前記光電変換素子の信号を加算
して読み出す第１の出力モードと、前記光電変換素子の
信号を独立に読み出す第２の出力モードとを切り替え可
能な制御手段と、前記通信手段により前記記憶手段に記
憶された前記第１の情報及び前記第２の情報を読み出
し、前記第１の情報を基に第１の補正値を算出し、前記
第２の情報を基に第２の補正値を算出する補正値算出手
段と、前記第１の出力モードによる出力信号には前記第
１の補正値を基に補正を行い、前記第２の出力モードに
よる出力信号には前記第２の補正値を基に補正を行う補
正手段を備えたことを特徴とする撮像システムが提供さ
れる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: an image pickup apparatus; a photographing lens detachably mountable on the image pickup apparatus; In the system, the imaging lens includes first information for correcting non-uniformity of an output signal according to the first output mode, and correction information for correcting non-uniformity of an output signal according to the second output mode. A storage unit for storing second information; a plurality of photoelectric conversion units; a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion elements are added and read; A control unit capable of switching between a second output mode for independently reading out a signal of the element, and the first information and the second information stored in the storage unit by the communication unit; Based on information A correction value calculating means for calculating a first correction value and calculating a second correction value based on the second information; and an output signal in the first output mode based on the first correction value. And an output signal in the second output mode is provided with correction means for performing correction based on the second correction value.

【００２１】したがって、各種撮影レンズと撮像装置の
組み合わせが考えられる撮像システムにおいても各出力
モードに応じた最適な画像信号の補正を行うことが可能
である。Therefore, even in an image pickup system in which a combination of various photographing lenses and an image pickup device is considered, it is possible to perform optimal correction of an image signal according to each output mode.

【００２２】本発明の第３の観点によれば、撮像装置
と、前記撮像装置に着脱交換可能な撮影レンズと、前記
撮像装置と前記撮影レンズの情報を通信可能な通信手段
と、を備える撮像システムにおいて、前記撮像レンズ
は、前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を
補正するためのレンズ側第１の情報と、前記第２の出力
モードによる出力信号の不均一性を補正するためのレン
ズ側第２の情報とを記憶するレンズ側記憶手段を備え、
前記撮像装置は、複数の光電変換部と、２つ以上の前記
光電変換部の信号を加算して読み出す第１の出力モード
と、前記光電変換素子の信号を独立に読み出す第２の出
力モードとを切り替え可能な制御手段と、前記第１の出
力モードによる出力信号の不均一性を補正するための撮
像装置側第１の情報と、前記第２の出力モードによる出
力信号の不均一性を補正するための撮像装置側第２の情
報とを記憶する撮像装置側記憶手段と、前記通信手段に
より前記記憶手段に記憶された前記レンズ側第１の情報
及び前記レンズ側第２の情報を読み出し、前記レンズ側
第１の情報及び前記撮像装置側第１の情報を基に第１の
補正値を算出し、前記レンズ側第２の情報及び前記撮像
装置側第２の情報を基に第２の補正値を算出する補正値
算出手段と、前記第１の出力モードによる出力信号には
前記第１の補正値を基に補正を行い、前記第２の出力モ
ードによる出力信号には前記第２の補正値を基に補正を
行う補正手段を備えたことを特徴とする撮像システムが
提供される。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: an image pickup apparatus; a photographing lens detachably mountable on the image pickup apparatus; In the system, the imaging lens corrects lens-side first information for correcting output signal non-uniformity in the first output mode, and corrects output signal non-uniformity in the second output mode. Lens-side storage means for storing lens-side second information for
The imaging apparatus includes a plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of the two or more photoelectric conversion units are added and read, and a second output mode in which signals of the photoelectric conversion elements are read independently. Control means for switching between the first and second output modes, first information on the imaging device side for correcting non-uniformity of the output signal in the first output mode, and correcting non-uniformity of the output signal in the second output mode An imaging device-side storage unit that stores the imaging device-side second information for reading, and the lens-side first information and the lens-side second information stored in the storage unit by the communication unit. A first correction value is calculated based on the lens-side first information and the imaging device-side first information, and a second correction value is calculated based on the lens-side second information and the imaging device-side second information. Correction value calculating means for calculating a correction value; The output signal of the first output mode is corrected based on the first correction value, and the output signal of the second output mode is corrected based on the second correction value. An imaging system is provided.

【００２３】したがって、各種撮影レンズと撮像装置の
組み合わせが考えられる撮像システムにおいても各出力
モードに応じた最適な画像信号の補正を行うことが可能
である。Therefore, even in an image pickup system in which a combination of various photographing lenses and image pickup devices is considered, it is possible to perform optimal correction of an image signal according to each output mode.

【００２４】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記撮像装置は、前記第１の出力モー
ドにおいて画像形成を行う手段と、前記第２の出力モー
ドにおいて焦点検出を行う手段と、を備えていてもよ
い。[0024] In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the imaging device includes means for forming an image in the first output mode, and means for performing focus detection in the second output mode. May be provided.

【００２５】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記撮像装置は、複数のマイクロレン
ズを備え、２つ以上の前記光電変換素子に対して１つの
マイクロレンズが対応するようにしてもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the imaging apparatus includes a plurality of microlenses, and one microlens corresponds to two or more photoelectric conversion elements. You may.

【００２６】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記撮像装置は、２つ以上の光電変換
部毎に共通に１つの前記光電変換部で蓄積した電荷を増
幅して出力線に読み出すための増幅用のトランジスタを
有し、前記第１の出力モードにおいて、前記２つ以上の
光電変換部で蓄積された電荷を前記増幅用のトランジス
タの入力部で加算を行い、前記増幅用トランジスタから
加算信号を読み出し、前記第２の出力モードにおいて、
前記２つ以上の光電変換部で蓄積された電荷を前記増幅
用のトランジスタの入力部で加算せずに、前記増幅用の
トランジスタから別々に信号を読み出す手段を有してい
てもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the imaging device amplifies the electric charge accumulated in one photoelectric conversion unit commonly for every two or more photoelectric conversion units, and amplifies the output line. Amplifying transistors for reading out at the first output mode, and adding the electric charges accumulated in the two or more photoelectric conversion units at an input unit of the amplifying transistor, in the first output mode. Reading the addition signal from the transistor, and in the second output mode,
There may be provided means for separately reading out signals from the amplification transistors without adding the charges accumulated in the two or more photoelectric conversion units at the input unit of the amplification transistors.

【００２７】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記固体撮像素子の１つの受光部に、
光電変換部と、スイッチを備え、２つ以上の前記受光部
に共通のフローティングディフュージョン領域を備え、
前記撮像装置は、前記第１の出力モードにおいて、２つ
以上の前記受光部の前記スイッチを同時に動作させるこ
とにより、前記フローティングディフュージョン領域に
２つ以上の受光部の光電変換部で蓄積された電荷を同時
に転送する手段と、前記第２の出力モードにおいて、２
つ以上の前記受光部の前記スイッチを別々に動作させる
ことにより、前記フローティングディフュージョン領域
に１つの受光部毎の光電変換部で蓄積された電荷を別々
に転送する手段と、を備えていてもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, one light receiving section of the solid-state imaging device includes:
A photoelectric conversion unit, comprising a switch, a floating diffusion region common to two or more of the light receiving units,
In the first output mode, the imaging device operates the switches of the two or more light receiving units simultaneously, so that the charges accumulated in the photoelectric conversion units of the two or more light receiving units in the floating diffusion region. At the same time, and in the second output mode,
Means for separately operating the switches of one or more of the light receiving units to separately transfer the charges accumulated in the photoelectric conversion units for each of the light receiving units to the floating diffusion region. .

【００２８】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第１の補正値は、一部の撮像領域
について用意して、一部の撮像領域について用意された
前記第１の補正値を前記撮像領域のうちの複数の部分に
ついて使用してもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the first correction value is prepared for a part of the imaging region, and the first correction value is prepared for a part of the imaging region. Values may be used for multiple portions of the imaging area.

【００２９】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第１の補正値を、撮像領域のブロ
ック毎に用意してもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the first correction value may be prepared for each block of the imaging area.

【００３０】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第２の補正値は、ダークレベル補
正値とピークレベル補正値を含んでもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the second correction value may include a dark level correction value and a peak level correction value.

【００３１】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第２の補正値を、画素毎に用意し
てもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the second correction value may be prepared for each pixel.

【００３２】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第２の補正値を、２以上のズーム
位置範囲について用意してもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the second correction value may be prepared for two or more zoom position ranges.

【００３３】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第２の補正値を、アナログ信号処
理部の２以上の増幅率範囲について用意してもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the second correction value may be prepared for two or more amplification factor ranges of the analog signal processing unit.

【００３４】本発明の第２及び第３の観点による撮像シ
ステムにおいて、前記第１の補正値及び前記第２の補正
値を、色毎に用意してもよい。In the imaging system according to the second and third aspects of the present invention, the first correction value and the second correction value may be prepared for each color.

【００３５】[0035]

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）まず、本発明
に用いる撮像光学系について説明する。図１は、本発明
の撮像光学系の構成図であって、固体撮像素子１００を
用いるデジタルカラーカメラのズーム光学系であり、撮
像光学系とカメラ本体が一体的に設けられている。同図
の左手が物体側、右手が像面側となっている。同図にお
いて、撮像光学系は、負レンズ，正レンズ，正レンズか
らなる正の第１群（ｇｒｐ１）、負レンズ，負と正の接
合レンズからなる負の第２群（ｇｒｐ２）、絞りＳＴ、
正レンズからなる正の第３群（ｇｒｐ３）、負と正の接
合レンズからなる第４群（ｇｒｐ４）により構成され
る。また、Ｆ１は赤外線（ＩＲ）カットフィルター、Ｌ
ＰＦは光学ローパスフィルター、Ｌ１は撮像光学系の光
軸である。図中に矢印で示すように、ズーミングによっ
て焦点距離が広角から望遠に向かうに従い、負の第２群
ｇｒｐ２が像面側へ、正の第４群ｇｒｐ４が物体側へと
同時に動く。撮像光学系は、図示しないレンズ駆動機構
を持ち、モーターとギア列を用いて負の第２群ｇｒｐ２
を光軸方向に移動させて、物体像が撮像素子１００上で
ピントを結ぶように焦点調節する。(First Embodiment) First, an image pickup optical system used in the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging optical system of the present invention, which is a zoom optical system of a digital color camera using a solid-state imaging device 100, in which the imaging optical system and a camera body are provided integrally. The left hand in the figure is the object side, and the right hand is the image plane side. In the figure, the imaging optical system includes a first positive group (grp1) including a negative lens, a positive lens, and a positive lens, a second negative group (grp2) including a negative lens, a negative and a positive cemented lens, and an aperture stop ST. ,
A third lens unit (grp3) including a positive lens and a fourth lens unit (grp4) including a cemented negative and positive lens are provided. F1 is an infrared (IR) cut filter, L
PF is an optical low-pass filter, and L1 is the optical axis of the imaging optical system. As indicated by the arrow in the drawing, as the focal length moves from wide angle to telephoto due to zooming, the second negative lens group grp2 moves to the image plane side, and the fourth positive lens group grp4 moves to the object side. The imaging optical system has a lens driving mechanism (not shown), and uses a motor and a gear train to generate a negative second group grp2.
Is moved in the optical axis direction to adjust the focus so that the object image is focused on the image sensor 100.

【００３６】図２は撮像装置の斜視図である。同図にお
いて、１は図１に示す撮像光学系のうち、絞りＳＴより
も物体側にある第１群（ｇｒｐ１）と第２群（ｇｒｐ
２）とをまとめて示した前方レンズ群、２は絞りＳＴよ
りも像面側にある第３群（ｇｒｐ３）、第４群（ｇｒｐ
４）、光学ローパスフィルターＬＰＦをまとめて示した
後方レンズ群であり、絞りＳＴの開口を通過した光束に
よって撮像素子１００上に物体像を形成する。絞りＳＴ
は軸Ｌ２を中心にして回転し、不図示のモーターの駆動
力によって選択的に４つのポジションをとる。また、絞
りＳＴには３〜６で示した４つの開口が設けられてい
る。FIG. 2 is a perspective view of the image pickup apparatus. In the drawing, reference numeral 1 denotes a first group (grp1) and a second group (grp) on the object side of the stop ST in the imaging optical system shown in FIG.
The front lens group 2 which collectively shows 2) and 3 are the third group (grp3) and the fourth group (grp) located on the image plane side of the stop ST.
4) A rear lens group collectively showing the optical low-pass filter LPF, and forms an object image on the image sensor 100 by a light beam that has passed through the aperture of the stop ST. Aperture ST
Rotates around the axis L2, and selectively takes four positions by the driving force of a motor (not shown). Further, the aperture ST is provided with four apertures indicated by 3 to 6.

【００３７】次に、本発明に用いる撮像素子１００につ
いて説明する。撮像素子１００は、増幅型固体撮像装置
の１つであるＣＭＯＳプロセスコンパチブルのセンサ
（以下「ＣＭＯＳセンサ」という。）である。このタイ
プのセンサはIEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVIC
E, VOL41, PP452〜453, 1994などの文献で発表されてい
る。ＣＭＯＳセンサの特長の１つに、受光部のＭＯＳト
ランジスタと周辺回路のＭＯＳトランジスタを同一工程
で形成できるため、マスク枚数、プロセス工程がＣＣＤ
と比較して大幅に削減できるということが挙げられる。
この特長を生かして、本発明では１画素に２つの光電変
換部を構成し、従来各光電変換部毎に設けていたフロー
ティングディフュージョン領域（以下「ＦＤ領域」とい
う。）とソースフォロワアンプを２つの光電変換部に１
個だけ形成し、２つの光電変換領域をＭＯＳトランジス
タスイッチを介してそのＦＤ領域に接続した。したがっ
て、２つの光電変換部の電荷を同時、または、別々にフ
ローティングディフュージョン部へ転送でき、ＦＤ領域
に接続した転送ＭＯＳトランジスタのタイミングだけ
で、２つの光電変換部の信号電荷の加算、非加算を簡単
に行うことができる。この構造を利用して、撮像光学系
の射出瞳全体からの光束による光電変換出力を行う第１
の出力モードと、撮像レンズの射出瞳の一部からの光束
による光電変換出力を行う第２の出力モードとを切り替
え可能としている。画素レベルで信号の加算を行う第１
の出力モードでは、信号を読み出した後で加算する方式
に比べてノイズの少ない信号を得ることができる。Next, the image sensor 100 used in the present invention will be described. The imaging element 100 is a CMOS process compatible sensor (hereinafter, referred to as a “CMOS sensor”), which is one of amplification type solid-state imaging devices. This type of sensor is IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVIC
E, VOL41, PP452-453, 1994. One of the features of the CMOS sensor is that the MOS transistor of the light receiving section and the MOS transistor of the peripheral circuit can be formed in the same step, so that the number of masks and the process steps are CCD.
Can be greatly reduced as compared with.
Taking advantage of this feature, in the present invention, two photoelectric conversion units are formed in one pixel, and a floating diffusion region (hereinafter referred to as an "FD region") and a source follower amplifier which are conventionally provided for each photoelectric conversion unit are two. 1 for photoelectric converter
And two photoelectric conversion regions were connected to the FD region via MOS transistor switches. Therefore, the charges of the two photoelectric conversion units can be transferred to the floating diffusion unit simultaneously or separately, and the addition and non-addition of the signal charges of the two photoelectric conversion units can be performed only by the timing of the transfer MOS transistor connected to the FD region. Easy to do. Using this structure, a first photoelectric conversion output is performed using a light beam from the entire exit pupil of the imaging optical system.
, And a second output mode in which photoelectric conversion output is performed by a light beam from a part of the exit pupil of the imaging lens. First to add signals at pixel level
In the output mode, a signal having less noise can be obtained as compared with the method of adding after reading out the signal.

【００３８】図３は、前述したような２つの光電変換部
の信号電荷の加算、非加算を簡単に行うことができる撮
像素子１００内のエリアセンサ部の回路構成図である。
同図は、２列×２行画素の２次元エリアセンサを示した
ものであるが、実際は、図４に示すように１９２０列×
１０８０行等と画素数を多くし、実用的な解像度を得
る。なお、図４に示す７〜１３は後述する焦点検出領域
である。焦点検出領域を縦型に配置してヒトなどの縦長
の物体内の輝度分布を捉えやすくしている。FIG. 3 is a circuit diagram of an area sensor section in the image pickup device 100 in which addition and non-addition of signal charges of the two photoelectric conversion sections as described above can be easily performed.
FIG. 1 shows a two-dimensional area sensor having 2 columns × 2 rows of pixels, but in fact, as shown in FIG.
Increase the number of pixels, such as 1080 rows, to obtain a practical resolution. In addition, 7 to 13 shown in FIG. 4 are focus detection areas described later. The focus detection area is arranged vertically to make it easier to catch the luminance distribution in a vertically long object such as a human.

【００３９】図３において、１０１および１０２はＭＯ
Ｓトランジスタゲートとゲート下の空乏層からなる第
１、第２光電変換部、１０３および１０４はフォトゲー
ト、１０５および１０６は転送スイッチＭＯＳトランジ
スタ、１０７はリセット用ＭＯＳトランジスタ、１０８
はソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ、１０９は
垂直選択スイッチＭＯＳトランジスタ、１１０はソース
フォロワの負荷ＭＯＳトランジスタ、１１１は暗出力転
送ＭＯＳトランジスタ、１１２は明出力転送ＭＯＳトラ
ンジスタ、１１３は暗出力蓄積容量ＣＴＮ、１１４は明
出力蓄積容量ＣＴＳ、１１５および１１６は垂直転送Ｍ
ＯＳトランジスタ、１１７および１１８は垂直出力線リ
セットＭＯＳトランジスタ、１１９は差動出力アンプ、
１２０は垂直走査部、１２１は水平走査部である。ここ
で、一対の受光部１２２が構成されている。以降、隣接
した第１光電変換部１０１と第２光電変換部１０２をひ
とまとめにして受光部と呼ぶことにする。なお、その他
の受光部１２３〜１２５についても同様の構成である。In FIG. 3, reference numerals 101 and 102 denote MOs.
First and second photoelectric converters each including an S transistor gate and a depletion layer below the gate; 103 and 104 are photogates; 105 and 106 are transfer switch MOS transistors; 107 is a reset MOS transistor;
Is a source follower amplifier MOS transistor, 109 is a vertical selection switch MOS transistor, 110 is a source follower load MOS transistor, 111 is a dark output transfer MOS transistor, 112 is a bright output transfer MOS transistor, 113 is a dark output storage capacitor CTN, 114 is The bright output storage capacitors CTS, 115 and 116
OS transistors, 117 and 118 are vertical output line reset MOS transistors, 119 is a differential output amplifier,
120 is a vertical scanning unit, and 121 is a horizontal scanning unit. Here, a pair of light receiving sections 122 is configured. Hereinafter, the adjacent first photoelectric conversion unit 101 and second photoelectric conversion unit 102 will be collectively referred to as a light receiving unit. The other light receiving units 123 to 125 have the same configuration.

【００４０】図５に受光部１２２の断面図を示す。同図
において、１２６はＰ型ウェル、１２７、１２８はゲー
ト酸化膜、１２９、１３０は一層目ポリＳｉ、１３１、
１３２は二層目ポリＳｉ、１３３はｎ+ フローティン
グディフュージョン領域（以下「ＦＤ領域」という。）
である。ＦＤ領域１３３は転送ＭＯＳトランジスタ１０
５、１０６を介してそれぞれ第１光電変換部１０１およ
び第２光電変換部１０２と接続される。なお、同図で
は、第１光電変換部１０１と第２光電変換部１０２を離
して描いたが、実際にはその境界部は極めて小さく、実
用上は第１光電変換部１０１と第２光電変換部１０２は
接しているとみなして良い。１４は特定の波長域の光を
透過するカラーフィルター、１５は図１に示す撮像光学
系からの光束を効率的に第１、第２光電変換部に導くた
めのマイクロレンズである。FIG. 5 is a sectional view of the light receiving section 122. In the figure, 126 is a P-type well, 127 and 128 are gate oxide films, 129 and 130 are first-layer poly-Si, 131,
132 is a second layer poly-Si, and 133 is an n + floating diffusion region (hereinafter referred to as “FD region”).
It is. The FD region 133 is the transfer MOS transistor 10
5 and 106 are connected to the first photoelectric conversion unit 101 and the second photoelectric conversion unit 102, respectively. In FIG. 1, the first photoelectric conversion unit 101 and the second photoelectric conversion unit 102 are drawn apart from each other. However, the boundary is actually very small, and in practice, the first photoelectric conversion unit 101 and the second photoelectric conversion unit The unit 102 may be considered to be in contact. Reference numeral 14 denotes a color filter that transmits light in a specific wavelength range, and reference numeral 15 denotes a microlens for efficiently guiding a light beam from the imaging optical system illustrated in FIG. 1 to the first and second photoelectric conversion units.

【００４１】以上のような構成で、本実施形態における
撮像素子１００は、第１光電変換部１０１と第２光電変
換部１０２で発生した電荷を別々にＦＤ領域１３３へ転
送でき、ＦＤ領域１３３に接続した転送ＭＯＳトランジ
スタ１０５および１０６の動作タイミングを制御するだ
けで、２つの光電変換部１０１、１０２の信号電荷の加
算、非加算を実現している。なお、詳細なタイミイング
チャートについては、特開平９−４６５９６号公報に記
載されている。With the above-described configuration, the imaging device 100 according to the present embodiment can separately transfer charges generated in the first photoelectric conversion unit 101 and the second photoelectric conversion unit 102 to the FD region 133, and transfer the charges to the FD region 133. Only by controlling the operation timing of the connected transfer MOS transistors 105 and 106, addition and non-addition of the signal charges of the two photoelectric conversion units 101 and 102 are realized. The detailed timing chart is described in JP-A-9-46596.

【００４２】図６は、図４に示される１９２０列×１０
８０行の画素のうち４列×４行のみを抜き出した拡大平
面図である。受光部とＭＯＳトランジスタを含む各画素
はほぼ正方形にレイアウトされ、格子状に隣接して配置
されている。図３を用いて先に説明した受光部１２２〜
１２５は、それぞれ画素１６〜１９内に位置し、したが
って、１つの画素がそれぞれ図５で示すような近接した
２つの受光部を有する構成となっている。また、このエ
リアセンサ部は、各画素にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青
色）のカラーフィルターを交互に配して、４画素が一組
となる所謂ベイヤー配列を形成している。ベイヤー配列
では、観察者が画像を見たときに強く感じやすいＧの画
素をＲやＢの画素よりも多く配置することで、総合的な
像性能を上げている。一般に、この方式の撮像素子で
は、輝度信号は主にＧから生成し、色信号はＲ，Ｇ，Ｂ
から生成する。前述したように１画素はそれぞれ２つの
光電変換部を有している。図に付した、Ｒ、Ｇ、Ｂは赤
色，緑色，青色のカラーフィルターを備えた光電変換部
であることを、ＲＧＢに続く１あるいは２は、第１光電
変換部か第２光電変換部かの区別を表している。例え
ば、Ｒ１は赤色カラーフィルターを備えた第１光電変換
部であり、Ｇ２は緑色カラーフィルターを備えた第２光
電変換部を意味する。さらに、各画素において受光部の
占める割合はおおよそ数１０％程度であって、撮像光学
系から射出した光束を有効に利用するためには、各画素
毎に集光用レンズを設けて、受光部以外に到達しようと
する光を受光部に偏向することが必要で、それが図５に
示されるマイクロレンズ１５である。FIG. 6 shows the 1920 columns × 10 shown in FIG.
FIG. 4 is an enlarged plan view of only 4 columns × 4 rows extracted from 80 rows of pixels. The pixels including the light receiving section and the MOS transistor are laid out in a substantially square shape, and are arranged adjacent to each other in a lattice. The light receiving units 122 to 122 described above with reference to FIG.
Reference numerals 125 are located in the pixels 16 to 19, respectively, so that one pixel has two light receiving portions close to each other as shown in FIG. In the area sensor section, color filters of R (red), G (green), and B (blue) are alternately arranged in each pixel to form a so-called Bayer array in which four pixels constitute one set. In the Bayer arrangement, the overall image performance is improved by arranging more G pixels that the viewer can easily feel when viewing the image than R and B pixels. Generally, in an image sensor of this type, a luminance signal is mainly generated from G, and a color signal is R, G, B.
Generate from As described above, each pixel has two photoelectric conversion units. In the figure, R, G, and B are photoelectric conversion units provided with red, green, and blue color filters, and 1 or 2 following RGB is a first photoelectric conversion unit or a second photoelectric conversion unit. Represents the distinction. For example, R1 is a first photoelectric conversion unit having a red color filter, and G2 is a second photoelectric conversion unit having a green color filter. Further, the ratio of the light receiving portion in each pixel is about several tens of percent. In order to effectively use the light beam emitted from the imaging optical system, a condensing lens is provided for each pixel, and the light receiving portion is provided. It is necessary to deflect light that is going to reach other than the light receiving portion, which is the microlens 15 shown in FIG.

【００４３】図７はこのために撮像素子前面に設けたマ
イクロレンズと受光部との光学的位置関係を示す断面図
で、撮影光学系Ｌ１付近の一部分を拡大したものであ
る。マイクロレンズ１５−１〜１５−４は受光部の中心
と光軸とがおおよそ一致した軸対称型の球面レンズある
いは非球面レンズであって、各々矩形の有効部を持ち、
光入射側を凸形状として格子状に密に並べられている。
図１に示す撮像光学系は図の左側に位置し、撮像光学系
を射出した光束は、ＩＲカットフィルターＦ１、光学ロ
ーパスフィルターＬＰＦを通って、先ずマイクロレンズ
１５−１〜１５−４に入射する。各マイクロレンズの後
方にはカラーフィルター１４−１〜１４−４が配置さ
れ、ここで所望の波長域のみが選択されて各受光部に到
達する。カラーフィルターは図６を用いて説明したよう
にベイヤー配列を構成しており、ＲＧＢの３種がある。
また、ベイヤー配列であることから、断面に現れるのは
このうちの２種であって、この例では、１４−１、１４
−３が緑色透過カラーフィルター、１４−２、１４−４
が赤色透過カラーフィルターである。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the optical positional relationship between the microlens provided on the front surface of the image pickup device and the light receiving section, and is an enlarged view of a part near the photographing optical system L1. The microlenses 15-1 to 15-4 are axially symmetric spherical lenses or aspherical lenses in which the center of the light receiving section substantially coincides with the optical axis, each having a rectangular effective portion,
The light incident side is convexly arranged and densely arranged in a lattice.
The imaging optical system shown in FIG. 1 is located on the left side of the figure, and a light beam emitted from the imaging optical system passes through the IR cut filter F1 and the optical low-pass filter LPF, and first enters the microlenses 15-1 to 15-4. . Color filters 14-1 to 14-4 are arranged behind each microlens, where only a desired wavelength range is selected and reaches each light receiving unit. The color filters form a Bayer array as described with reference to FIG. 6, and there are three types of RGB.
In addition, because of the Bayer arrangement, only two of them appear on the cross section.
-3 is a green transmission color filter, 14-2, 14-4
Is a red transmission color filter.

【００４４】ここで、各マイクロレンズのパワーは撮像
素子の各受光部を撮像光学系の射出瞳に投影するように
設定されている。このとき、各受光部の投影像が撮像光
学系の絞り開放時の射出瞳よりも大きくなるように投影
倍率を設定し、受光部に入射する光量と撮像光学系の絞
りＳＴの開度との関係をおおよそ線形にする。こうすれ
ば、被写体輝度、撮像素子の感度が与えられたときに、
フィルムカメラと同様の手法で絞り値とシャッター速度
を算出することができる。つまり、入射光量が絞りの開
口面積に比例するようになり、ＡＰＥＸ方式の演算が成
り立つ。フィルムカメラと同じように一般の露出計を用
いて露光量を算出することができて、撮影操作は極めて
容易である。また、焦点検出のための光束が絞りＳＴの
開度に応じて変化するために撮像光束と焦点検出光束は
常に一致し、合焦検出結果は収差レベルで撮像光学系の
実際の最良解像位置によく合致すると言う利点がある。
撮像光学系によって形成された物体像がマイクロレンズ
上に位置するとき、撮像素子１００から得られる画像は
最もシャープになる。なお、撮像光学系は主光線の撮像
素子への入射角が０度となるようにテレセントリック系
とするのがマイクロレンズによる瞳投影精度の点で望ま
しいが、小型化、ズーム比の高倍率化の要求から完全な
テレセントリック系にするのは困難である。この際に
は、マイクロレンズと受光部とを僅かに偏心させ、偏心
量を撮像光学系の光軸から受光部までの距離の関数とす
ればよい。一般には、この偏心量を距離に応じて単調に
増加させれば、画面周辺の受光部も撮像光学系の射出瞳
上に正しく投影できるようになる。しかしながら、１画
素ごとにマイクロレンズを偏心させるのは製造上困難で
あるため、本実施形態では、１０列×１０行のブロック
ごとにマイクロレンズを一律に偏心させる構成としてい
る。Here, the power of each microlens is set so that each light receiving portion of the image sensor is projected on the exit pupil of the image pickup optical system. At this time, the projection magnification is set so that the projection image of each light receiving unit is larger than the exit pupil of the imaging optical system when the aperture is opened, and the difference between the amount of light incident on the light receiving unit and the opening degree of the aperture ST of the imaging optical system is set. Make the relationship roughly linear. In this way, when the subject luminance and the sensitivity of the image sensor are given,
An aperture value and a shutter speed can be calculated in the same manner as a film camera. That is, the amount of incident light becomes proportional to the aperture area of the stop, and the calculation of the APEX method is established. The exposure amount can be calculated using a general light meter as in the case of a film camera, and the photographing operation is extremely easy. Further, since the light beam for focus detection changes according to the opening of the stop ST, the imaging light beam always coincides with the focus detection light beam, and the focus detection result indicates the actual best resolution position of the imaging optical system at the aberration level. There is an advantage that it matches well.
When the object image formed by the imaging optical system is located on the microlens, the image obtained from the imaging device 100 is sharpest. It is desirable that the imaging optical system be a telecentric system so that the incident angle of the chief ray to the imaging device is 0 ° from the viewpoint of pupil projection accuracy by the microlens, but it is necessary to reduce the size and increase the magnification of the zoom ratio. It is difficult to make it completely telecentric from requirements. In this case, the microlens and the light receiving unit may be slightly decentered, and the amount of eccentricity may be a function of the distance from the optical axis of the imaging optical system to the light receiving unit. Generally, if the amount of eccentricity is monotonically increased in accordance with the distance, the light receiving section around the screen can be correctly projected on the exit pupil of the imaging optical system. However, since it is difficult in manufacturing to decenter the microlens for each pixel, in the present embodiment, the microlens is decentered uniformly for each block of 10 columns × 10 rows.

【００４５】図８（ａ）、（ｂ）は理解を容易にするた
めに、図８に示した１つの受光部について、第１光電変
換部に入射する光束と、第２光電変換部に入射する光束
のそれぞれを分けて示した図である。第１光電変換部に
入射する光束を示す図８（ａ）では、図の下方からの光
束が第１光電変換部に入射し、第２光電変換部に入射す
る光束を示す図８（ｂ）では、図の上方からの光束が第
２光電変換部に入射していることが分かる。FIGS. 8A and 8B show, for ease of understanding, one light receiving unit shown in FIG. 8 with a light beam incident on the first photoelectric conversion unit and a light beam incident on the second photoelectric conversion unit. FIG. 3 is a diagram showing each of the luminous fluxes separately. FIG. 8A showing a light beam incident on the first photoelectric conversion unit, FIG. 8B showing a light beam incident from the bottom of the diagram on the first photoelectric conversion unit and incident on the second photoelectric conversion unit. In the figure, it can be seen that a light beam from above in the figure is incident on the second photoelectric conversion unit.

【００４６】したがって、撮像素子全体では第２光電変
換部に入射する光束は図９に示すようになり、エリアセ
ンサ部のいずれの位置に入射する光束も、絞りＳＴの上
半分を通過する光束である。一方、撮像素子全体の第１
光電変換部に入射する光束は撮像レンズの光軸Ｌ１を対
称軸として上下を反転したものとして考えればよい。Accordingly, in the entire image pickup device, the light beam incident on the second photoelectric conversion unit is as shown in FIG. 9, and the light beam incident on any position of the area sensor unit is a light beam passing through the upper half of the stop ST. is there. On the other hand, the first
The light beam incident on the photoelectric conversion unit may be considered as being inverted up and down with the optical axis L1 of the imaging lens as the axis of symmetry.

【００４７】したがって、射出瞳の分割の様子は図１０
のようになる。図において、２０は絞りＳＴが開放状態
の時の撮像光学系の射出瞳であって、絞りＳＴの開口３
を後方レンズ群２を通して見た虚像である。２１は撮像
素子１００の第１光電変換部に入射する光束が通過する
射出瞳上の第一の領域、２２は撮像素子１００の第２光
電変換部に入射する光束が通過する射出瞳上の第二の領
域である。また、２３、２４、２５絞りＳＴを絞り込ん
だときの射出瞳であって、絞りＳＴの開口４、５、６を
後方レンズ群２を通して見た虚像である。絞りＳＴを絞
り込んだときは、第一の領域２１と第二の領域２２のそ
れぞれが絞り込みの状態に応じて小さくなるが、第１光
電変換部から得られた画像信号と第２光電変換部から得
られた画像信号は、何れも撮像光学系の射出瞳をほぼ２
分割した半光束から形成される。Therefore, the state of division of the exit pupil is shown in FIG.
become that way. In the figure, reference numeral 20 denotes an exit pupil of the imaging optical system when the stop ST is in an open state,
Is a virtual image viewed through the rear lens group 2. Reference numeral 21 denotes a first region on the exit pupil through which the light beam incident on the first photoelectric conversion unit of the image sensor 100 passes, and reference numeral 22 denotes a first region on the exit pupil through which the light beam incident on the second photoelectric conversion unit of the image sensor 100 passes. This is the second area. Further, it is an exit pupil when the stop ST is stopped down by 23, 24, and 25, and is a virtual image when the openings 4, 5, and 6 of the stop ST are viewed through the rear lens group 2. When the stop ST is stopped down, each of the first area 21 and the second area 22 becomes smaller depending on the state of the stop, but the image signal obtained from the first photoelectric conversion unit and the second area 21 In each of the obtained image signals, the exit pupil of the imaging optical system is almost 2
It is formed from the divided half light flux.

【００４８】以上のような構成で、焦点検出時には、撮
像素子１００の第１光電変換部と第２光電変換部におけ
る出力信号を独立に読み出すことで、撮影光学系の異な
る射出瞳を通過した光束を受光することを可能としてい
る。したがって、撮影光学系のデフォーカスに伴う物体
像の位相のずれを知ることができ、撮像素子１００によ
る位相差方式の焦点検出を実現している。なお、撮影光
学系がデフォーカスした場合、物体像は瞳の分割方向に
位相がシフトしたものとなるので、図４の７〜１３に示
すように焦点検出領域を撮像光学系の瞳の分割方向を長
手方向とした長方形とし、長く連続した画像信号を用い
て位相シフト量を検出している。また、撮像時において
は、第１光電変換部と第２光電変換部における出力信号
を画素レベルで加算することにより、不自然な像のボケ
が生じることはなく、元々撮像光学系の瞳の全光束を使
った画像を得るように設計された撮像素子で得られる画
像と同レベルのＳ／Ｎ的に優れた高品位画像を得ること
ができる。With the above-described configuration, at the time of focus detection, the output signals from the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit of the image sensor 100 are read out independently, so that the luminous flux passing through different exit pupils of the photographing optical system. Can be received. Therefore, it is possible to know the phase shift of the object image due to the defocus of the photographing optical system, and the focus detection of the phase difference method by the image sensor 100 is realized. When the imaging optical system is defocused, the object image has a phase shifted in the pupil division direction. Therefore, as shown in 7 to 13 in FIG. Is a rectangular shape having a longitudinal direction, and a phase shift amount is detected using a long and continuous image signal. In addition, at the time of imaging, by adding the output signals of the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit at the pixel level, unnatural blurring of the image does not occur, and the entire pupil of the imaging optical system is originally provided. A high-quality image excellent in S / N at the same level as an image obtained by an image sensor designed to obtain an image using a light beam can be obtained.

【００４９】次に、本実施形態における電気系の回路構
成について説明する。図１１は、撮像素子１００の周辺
回路を含む内部構成を示したブロック図である。撮像素
子１００内には、タイミング発生部１３４、エリアセン
サ部１３５、画素の出力を選択する垂直走査部１３６お
よび水平走査部１３７、アナログ信号処理部１３８、ア
ナログ／デジタル変換を行うＡ／Ｄ変換部１３９、デジ
タル化された信号を出力信号に変換するデジタル信号処
理部１４０、デジタル画像信号を外部に出力し、また外
部からのコマンドデータを受け取るインターフェイス部
１４１が設けられている。また、エリアセンサ部１３５
は上述したＣＭＯＳセンサである。タイミング発生部１
３４は、外部からの基準周波数であるマスタークロック
を元に、各画素で光電変換された画像信号を読み出すた
めのタイミング信号を発生し、垂直および水平走査部１
３６、１３７が、このタイミング信号に従って所要の走
査制御を行って、各画素内で光電変換された電荷を読み
出す。なお、タイミング発生部１３４から垂直同期信号
と水平同期信号を外部に出力し、撮像素子外でタイミン
グ信号が必要なシステム用に、同期信号を供給する。ア
ナログ信号処理部１３８はエリアセンサ部１３５から読
み出された画像信号に対してノイズ低減処理、増幅処
理、ガンマ処理、クランプ処理を行ってＡ／Ｄ変換部１
３９に出力するためのものである。Ａ／Ｄ変換部１３９
はこの画像信号をデジタル信号に変換して出力し、デジ
タル信号処理部１４０は、Ａ／Ｄ変換部１３９にてデジ
タル変換された画像信号をインターフェイス部１４１に
出力する。インターフェイス部１４１はデジタル信号処
理部１３９から出力されるデジタル画像信号を撮像素子
１００の外部に出力する。また、撮像素子１００は、外
部からコマンド対応で撮像素子１００のモードや出力信
号形態、信号出力タイミングなどをコントロールでき、
外部からインターフェイス部１４１に所要のコマンドを
与えると、インターフェイス部１４１が受けたコマンド
対応の制御を行うように各構成要素を制御する。Next, the circuit configuration of the electric system in this embodiment will be described. FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration including peripheral circuits of the image sensor 100. In the image pickup device 100, a timing generation section 134, an area sensor section 135, a vertical scanning section 136 and a horizontal scanning section 137 for selecting pixel output, an analog signal processing section 138, and an A / D conversion section for performing analog / digital conversion 139, a digital signal processing unit 140 for converting a digitized signal into an output signal, and an interface unit 141 for outputting a digital image signal to the outside and receiving command data from the outside. Also, the area sensor unit 135
Is the CMOS sensor described above. Timing generator 1
34 generates a timing signal for reading an image signal photoelectrically converted in each pixel based on a master clock which is an external reference frequency, and outputs a timing signal to the vertical and horizontal scanning units 1.
36 and 137 perform required scanning control in accordance with the timing signal, and read out the electric charges that have been photoelectrically converted in each pixel. The timing generator 134 outputs a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal to the outside, and supplies a synchronization signal for a system requiring a timing signal outside the image sensor. The analog signal processing unit 138 performs a noise reduction process, an amplification process, a gamma process, and a clamp process on the image signal read from the area sensor unit 135, and performs A / D conversion on the image signal.
39 for output. A / D converter 139
Converts the image signal into a digital signal and outputs it. The digital signal processing unit 140 outputs the image signal digitally converted by the A / D conversion unit 139 to the interface unit 141. The interface unit 141 outputs a digital image signal output from the digital signal processing unit 139 to the outside of the image sensor 100. In addition, the image sensor 100 can control the mode, output signal form, signal output timing, and the like of the image sensor 100 in response to commands from the outside,
When a required command is provided from the outside to the interface unit 141, each component is controlled so as to perform control corresponding to the command received by the interface unit 141.

【００５０】図１２は、デジタル信号処理部１４０の内
部の構成を示すブロック図で、焦点検出用画像を簡単に
得るため、信号処理１（１４０−１）、・・・、信号処
理ｎ（１４０−ｎ）として出力位置指定コマンドが用意
されており、エリアセンサ部１３５の撮像領域のうち、
図４に示した焦点検出領域７〜１３がそれぞれ対応して
おり、任意の焦点検出領域を指定することにより、特定
の焦点検出用画像が得られるような構成となっている。
なお、これらの焦点検出領域を含むラインについては、
焦点検出用として電荷蓄積レベルが最適化された画像を
出力するように構成されており、焦点検出領域内で適切
な信号レベルを得るため、焦点検出領域別に電子シャッ
タ設定を行うことができる。一般的に、ＣＣＤ型の撮像
素子は全ての画素の電荷蓄積時間が同じであるが、本実
施形態における撮像素子１００はＣＭＯＳセンサの特長
を生かして、画素単位、あるいはライン単位、あるいは
ブロック単位での読み出しを行う構造をとることが容易
にでき、さらに、蓄積時間の始まりと終りを単位毎に異
ならせることが可能である。ここでは、垂直ライン単位
に電荷蓄積時間を変えるものとし、焦点検出領域内の画
像がＡ／Ｄ変換のダイナミックレンジを有効に使えるよ
うになっている。なお、焦点検出領域は、あらかじめ定
められた領域から選択するのではなく、トラックボール
などのポインティングデバイスを用意することにより、
数１００程度の焦点検出領域から幾つかを任意に指定す
るようにしてもよい。FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the digital signal processing section 140. In order to easily obtain a focus detection image, signal processing 1 (140-1),. An output position designation command is prepared as −n), and among the imaging regions of the area sensor unit 135,
The focus detection areas 7 to 13 shown in FIG. 4 correspond to each other, and a specific focus detection image is obtained by designating an arbitrary focus detection area.
In addition, about the line containing these focus detection areas,
It is configured to output an image in which the charge accumulation level is optimized for focus detection, and to obtain an appropriate signal level within the focus detection area, it is possible to perform electronic shutter settings for each focus detection area. In general, the CCD type image pickup device has the same charge accumulation time for all pixels, but the image pickup device 100 in the present embodiment takes advantage of the features of the CMOS sensor to take advantage of the pixel unit, line unit, or block unit. , And the start and end of the accumulation time can be made different for each unit. Here, the charge accumulation time is changed for each vertical line, and the image in the focus detection area can effectively use the dynamic range of the A / D conversion. In addition, instead of selecting a focus detection area from a predetermined area, by preparing a pointing device such as a trackball,
Some of the focus detection areas of about several hundreds may be arbitrarily designated.

【００５１】図１３は、本実施形態における撮像装置の
電気回路を示すブッロク図である。図１３において図１
１に示される撮像素子１００にはＩＦ部１４１を介して
マイクロコンピュータ１４２が接続され、マイクロコン
ピュータ１４２により所要のコマンドをＩＦ部１４１に
与えることにより撮像素子１００の制御を行う。マイク
ロコンピュータ１６５はＣＰＵ（中央演算処理部）１４
３、ＲＯＭ１４４、ＲＡＭ１４５、ＥＥＰＲＯＭ１４６
を有し、ＲＯＭ１４４に格納されているプログラムにし
たがって各種動作が実行される。マイクロコンピュータ
には、第１の出力モードと第２の出力モードとを切り替
える切り替え可能な制御手段を含んでいる。またＥＥＰ
ＲＯＭ１６４には後述する画像信号補正処理情報（例え
ば、均一光照射時における第１の出力モードによる出力
信号の不均一性を補正するための第１の情報と、均一光
照射時における第２の出力モードによる出力信号の不均
一性を補正するための第２の情報等）などの焦点検出に
関する情報があらかじめ格納されている。FIG. 13 is a block diagram showing an electric circuit of the image pickup apparatus according to this embodiment. In FIG.
A microcomputer 142 is connected to the image sensor 100 shown in FIG. 1 via an IF unit 141, and the microcomputer 142 controls the image sensor 100 by giving a required command to the IF unit 141. The microcomputer 165 is a CPU (central processing unit) 14
3, ROM 144, RAM 145, EEPROM 146
And various operations are executed according to programs stored in the ROM 144. The microcomputer includes switchable control means for switching between the first output mode and the second output mode. Also EEP
The ROM 164 stores image signal correction processing information to be described later (for example, first information for correcting non-uniformity of an output signal in the first output mode during uniform light irradiation, and second output during uniform light irradiation). Information on focus detection, such as second information for correcting non-uniformity of output signals depending on the mode, is stored in advance.

【００５２】それでは、以上のような構成の撮像装置の
画像信号補正処理動作について図１４のフローチャート
を用いて説明する。図１４は本実施形態の補正手段によ
る画像信号補正処理動作を示している。Now, the operation of the image signal correction processing of the image pickup apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 14 shows an image signal correction processing operation by the correction means of the present embodiment.

【００５３】まず、ステップ＃２０１でマイクロコンピ
ュータ１４２がＩＦ部１４１に所要のコマンドを与える
ことによって撮像素子１００で得られる画像信号が読み
出され、ＲＡＭ１４５に格納される。ここで、所要のコ
マンドとは、図３、５を用いて説明した加算、非加算読
み出し、図１２で説明した読み出し領域などに関する情
報である。First, in step # 201, the microcomputer 142 gives a required command to the IF unit 141, and an image signal obtained by the image sensor 100 is read and stored in the RAM 145. Here, the required command is information on the addition and non-addition reading described with reference to FIGS.

【００５４】次に、ステップ＃２０２では、ステップ＃
２０１における画像信号読み出しが、加算であるか非加
算であるかが判別され、加算読み出しである場合はステ
ップ＃２０３の第１の画像信号補正処理へ進み、非加算
読み出しである場合はステップ＃２０４の第２の画像信
号補正処理へ進む。Next, in step # 202, step #
It is determined whether the reading of the image signal in 201 is addition or non-addition. If the reading is addition reading, the process proceeds to the first image signal correction process in step # 203. If the reading is non-addition reading, step # 204 is performed. To the second image signal correction process.

【００５５】ステップ＃２０３では、加算読み出しによ
る画像信号、即ち撮像における画像信号に対して、ＥＥ
ＰＲＯＭ１６４にあらかじめ格納されている第１の補正
値を用いて画像信号の補正が行われる。ここでＲＡＭ１
４５に格納されている画像信号は、図４に示す撮像素子
１００の全撮像領域での画像信号である。このような画
像信号に対して、ステップ＃２０３の第１の画像信号補
正処理では撮影光学系による周辺光量落ちに関する画像
信号の補正が行われる。In step # 203, the EE is applied to the image signal obtained by the addition reading, that is, the image signal in the imaging.
The image signal is corrected using the first correction value stored in the PROM 164 in advance. Here RAM1
The image signal stored in 45 is an image signal in the entire imaging region of the image sensor 100 shown in FIG. For such an image signal, in the first image signal correction process in step # 203, the image signal is corrected for the peripheral light amount drop by the photographing optical system.

【００５６】その後、ステップ＃２０５へ進み、補正さ
れた画像信号が表示手段であるＬＣＤ（不図示）に表
示、画像信号記憶手段であるメモリ（不図示）に書き込
まれるなどの動作が実行される。Thereafter, the operation proceeds to step # 205, where operations such as displaying the corrected image signal on an LCD (not shown) as a display means and writing it into a memory (not shown) as an image signal storage means are executed. .

【００５７】一方、ステップ＃２０４では、非加算読み
出しによる画像信号、即ち焦点検出用の画像信号に対し
て、ＥＥＰＲＯＭ１６４にあらかじめ格納されている第
２の補正値を用いて画像信号の補正が行われる。ここで
ＲＡＭ１４５に格納されている画像信号は、図４に示さ
れる焦点検出領域７〜１３のなかの撮影者などによって
選択された１つ、もしくは複数の焦点検出領域で、撮影
光学系の射出瞳の上半分、下半分を通過した光束に関す
る一対の画像信号である。このような一対の画像信号に
対してステップ＃２０４の第２の画像信号補正処理で
は、位相差方式の焦点検出に用いる一対の画像信号のレ
ベル差を均等にするような補正が行われる。On the other hand, in step # 204, an image signal obtained by non-addition reading, that is, an image signal for focus detection is corrected using a second correction value stored in advance in the EEPROM 164. . Here, the image signal stored in the RAM 145 is the exit pupil of the imaging optical system in one or a plurality of focus detection areas selected by the photographer or the like in the focus detection areas 7 to 13 shown in FIG. 5 shows a pair of image signals related to a light beam that has passed through the upper half and the lower half. In such a pair of image signals, in the second image signal correction processing in step # 204, correction is performed so as to equalize the level difference between the pair of image signals used for phase difference type focus detection.

【００５８】その後、ステップ＃２０６の焦点検出処理
に進み、撮影光学系の焦点が調節される。Thereafter, the flow advances to the focus detection processing in step # 206, where the focus of the photographing optical system is adjusted.

【００５９】まず、ステップ＃２０３における第１の補
正値を用いた第１の画像信号補正処理について詳述す
る。ここでは、従来より公知の撮影光学系の周辺光量落
ちに関する補正を行うわけだが、一般的に、均一輝度面
の光学像の照度は結像光学系の焦点距離や倍率に依らず
Ｆナンバーで決定され、軸対称性を有している。したが
って、図４における撮像素子１００上のある１ライン、
代表として光軸上の縦一列１０８０画素のうち緑色カラ
ーフィルター画素のみを取り出した５４０画素の均一輝
度面に対する画素信号も軸対称性を示し、図１５のよう
になる。なお、赤、青色カラーフィルター画素について
もピークレベルは異なるが同様の特性が得られる。この
ような画像信号に対し、周辺光量落ちの補正は、均一輝
度面に対応した画像信号のピーク値と各画素出力との比
を各画素出力に乗じ、演算上で破線２６で示した画像信
号に補正するものである。この均一輝度面に対応した画
像信号のピーク値を図４に示す撮像素子１００の１９２
０列×１０８０行で各色カラーフィルターごとに決定
し、各画素出力との比を乗じることで撮像素子１００撮
像範囲すべてを補正することが可能である。しかしなが
ら、このような各画素出力との比を１９２０列×１０８
０行の１画素ごとに補正値としてあらかじめ準備し、さ
らには、撮影光学系のＦナンバーごとにこの補正値を用
意するのは、ＥＥＰＲＯＭ１４６の容量や演算負荷の観
点から困難であるので、本実施形態では、まず、第１の
補正値として図１６に斜線部で示すような撮像素子１０
０の左上四分の一のみを用意し、その他の領域では図１
５に示した軸対称性を利用してこの補正値を軸反転させ
て利用する。さらに、第１の補正値は、１画素ごとに用
意するのではなく、前述したマイクロレンズの１０列×
１０行のブロックごとの偏心に合わせて、１０列×１０
行のブロックごとに同色カラーフィルターでは一律の周
辺光量落ち補正値とする。したがって、１０列×１０行
のブロックごとにＲ、Ｇ、Ｂに対応した３つの補正値が
存在する。以上のような構成とすることで、本実施形態
においては、図２の開口３、４、５、６として示すよう
に３種のＦナンバーそれぞれに対応させたとしても飛躍
的に第１の補正値のデータ数を節約することができる。
なお、第１の補正値を決定する場合、撮像装置の製造工
程時に均一輝度面に対する画像信号を測定しＥＥＰＲＯ
Ｍ１４５に書き込むようにすれば、各撮像光学系の固体
差までもを含めた補正が実現できる。なお、このような
周辺光量落ちは、図１１のアナログ信号処置部１３８の
増幅率や撮影光学系のズーム位置によっても変化するの
で、その変化が著しい場合、各種条件に合わせて複数の
補正値を用意すればよい。本実施形態では、簡略化し周
辺光量落ちに関する第１の補正値として代表的な１種類
の補正値のみを用意する構成としている。First, the first image signal correction process using the first correction value in step # 203 will be described in detail. Here, the correction for the peripheral light amount drop of the conventionally known photographing optical system is performed. In general, the illuminance of the optical image on the uniform luminance surface is determined by the F number regardless of the focal length and magnification of the imaging optical system. And have axial symmetry. Therefore, one line on the image sensor 100 in FIG.
As a representative, a pixel signal for a uniform luminance plane of 540 pixels obtained by extracting only green color filter pixels out of 1080 vertical pixels on the optical axis also shows axial symmetry, as shown in FIG. Note that the red and blue color filter pixels also have different peak levels, but have similar characteristics. For such an image signal, correction of the peripheral light amount drop is performed by multiplying each pixel output by a ratio between a peak value of the image signal corresponding to the uniform luminance surface and each pixel output, and calculating an image signal indicated by a broken line 26 in operation. Is corrected. The peak value of the image signal corresponding to the uniform luminance surface is calculated by using the image sensor 192 shown in FIG.
It is possible to correct the entire image pickup range of the image pickup device 100 by deciding each color filter in 0 columns × 1080 rows and multiplying by a ratio with each pixel output. However, such a ratio with each pixel output is set to 1920 columns × 108
It is difficult to prepare in advance as a correction value for each pixel in row 0 and to prepare this correction value for each F number of the photographing optical system from the viewpoint of the capacity of the EEPROM 146 and the calculation load. In the embodiment, first, as a first correction value, an image sensor 10 as shown by a shaded portion in FIG.
Only the upper left quarter of 0 is prepared.
Using the axial symmetry shown in FIG. 5, this correction value is used by inverting the axis. Further, the first correction value is not prepared for each pixel, but is used for the above described 10 rows of microlenses ×
According to the eccentricity of each block of 10 rows, 10 columns x 10
In the same color filter for each row block, a uniform peripheral light amount omission correction value is used. Therefore, there are three correction values corresponding to R, G, and B for each block of 10 columns × 10 rows. With the above-described configuration, in the present embodiment, the first correction is drastically performed even if the three types of F-numbers are made to correspond to each other as shown by the openings 3, 4, 5, and 6 in FIG. The number of value data can be saved.
When the first correction value is determined, an image signal for a uniform luminance surface is measured during the manufacturing process of the imaging device, and the EEPRO is determined.
If the data is written in M145, correction including the individual difference of each imaging optical system can be realized. Note that such a fall in the amount of peripheral light also changes depending on the amplification factor of the analog signal processing unit 138 in FIG. 11 and the zoom position of the photographing optical system. If the change is remarkable, a plurality of correction values are adjusted in accordance with various conditions. You only need to prepare it. In this embodiment, for simplicity, only one representative type of correction value is prepared as the first correction value for the peripheral light amount drop.

【００６０】次に、ステップ＃２０４における第２の補
正値を用いた第２の画像信号補正処理について詳述す
る。Next, the second image signal correction processing using the second correction value in step # 204 will be described in detail.

【００６１】位相差方式の焦点検出では、一対の画像信
号を比較して射出瞳分割方向の位相ずれを検出する。特
に、一眼レフカメラなどに用いられている公知の位相差
検出演算、即ち相関演算を用いる場合、位相ずれした一
対の画像信号のピーク、ダークレベルが異なると正確な
焦点検出ができない。したがって、ここでは、位相差方
式の焦点検出に用いる異なる射出瞳領域を通過した光束
による一対の画像信号のレベルを均等にするような補正
を行う。なお、ステップ＃２０４で補正された画像信号
は撮影光学系の焦点検出に用いるので、ステップ＃２０
３での第１の画像信号補正処理の場合よりもより厳密な
補正、具体的には、１画素ごとの感度むらまでを含めた
補正を行う。In the phase difference type focus detection, a phase shift in the exit pupil division direction is detected by comparing a pair of image signals. In particular, in the case of using a known phase difference detection calculation used in a single-lens reflex camera or the like, that is, a correlation calculation, accurate focus detection cannot be performed if the peaks and dark levels of a pair of image signals having phase shifts are different. Therefore, here, correction is performed so as to equalize the levels of a pair of image signals due to the light beams that have passed through different exit pupil regions used for phase difference focus detection. Since the image signal corrected in step # 204 is used for focus detection of the photographing optical system, step # 20
3, more strict correction than the first image signal correction processing, specifically, correction including sensitivity unevenness for each pixel.

【００６２】それでは、まずダークレベルを均一にする
補正について説明する。ここでは、各画素間の暗出力む
らを打ち消すような補正を行う。図１７は図４の焦点検
出領域１１における画素列の暗出力画像信号で、実線が
第１の光電変換部、点線が第２の光電変換部におけるそ
れぞれの暗出力画像信号である。本実施形態は、図６で
説明したようにベイヤー配列のカラーフィルターを用い
ているので特定の画素列を抜き出した場合、カラーフィ
ルターの並びはＧ、Ｒ、Ｇ、Ｒ、・・・・、もしくは、
Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ、・・・・、であるが、図１７は、緑色
のカラーフィルター、すなわち１画素おきの暗出力画像
信号を示したものである。これは、ステップ＃２０６の
焦点検出処理では、同色カラーフィルタ同士の一対の画
像データにより位相ずれを検出するためであり、したが
って、ある画素列内の同色カラーフィルタでの一対の画
像信号のダークレベルを一致させるような補正を行うこ
ととなる。本来、暗出力画像信号は０であることが望ま
しいわけだが、図１７に示すようにある一定レベルを基
準に各画素間でばらつき、さらには、実線と破線間でレ
ベル差も生じている。この暗出力画像信号を各画素ごと
あらかじめＥＥＰＲＯＭ１４６に格納しておき、画像信
号から差し引くようにすれば、暗出力画像信号を見かけ
上０にすることができる。First, correction for making the dark level uniform will be described. Here, correction is performed so as to cancel dark output unevenness between pixels. FIG. 17 is a dark output image signal of a pixel row in the focus detection area 11 in FIG. 4. In the present embodiment, as described with reference to FIG. 6, the color filters are arranged in a G, R, G, R,... ,
G, B, G, B,..., But FIG. 17 shows a green color filter, that is, a dark output image signal for every other pixel. This is because in the focus detection processing in step # 206, a phase shift is detected by a pair of image data of the same color filter. Therefore, the dark level of a pair of image signals by the same color filter in a certain pixel row is determined. Is to be corrected. Originally, it is desirable that the dark output image signal be 0. However, as shown in FIG. 17, there is variation between pixels based on a certain level, and furthermore, a level difference occurs between the solid line and the broken line. If this dark output image signal is stored in advance in the EEPROM 146 for each pixel and subtracted from the image signal, the dark output image signal can be apparently set to zero.

【００６３】次に、ピークレベルを均等にするような補
正について説明する。図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は、図４の撮像素子１００のそれぞれの焦点検出領域１
０、９、７における各焦点検出領域中央付近の緑色カラ
ーフィルターを有する１画素を拡大し、マイクロレン
ズ、緑色カラーフィルターを省略した平面図で、第１の
光電変換部と第２の光電変換部に導かれる光量分布を示
している。このとき、撮影光学系のズームによりマイク
ロレンズパワーによる瞳投影位置と撮影光学系の射出瞳
位置ずれた場合、すなわち図１に示される撮影光学系の
絞りＳＴの光軸方向の位置が変化した場合を想定してい
る。図中、２７は図５における第１の光電変換部１０１
と第２の光電変換部１０２を含む受光部で、中央部でわ
ずかに分離されている。図中、第１の光電変換部と第２
の光電変換部の分離を分かりやすくするため分割線２８
で受光部２７を分割している。さらに、図中斜線部で示
されているのが光量分布である。なお、撮影光学系のＦ
ナンバーは、図２の絞りＳＴの開口３、すなわち開放Ｆ
ナンバーを想定している。これは、より明るいＦナンバ
ーで位相差方式の焦点検出を行う方がより高精度な焦点
検出を実現できるからで、本実施形態では、開放Ｆナン
バーで焦点検出を行う構成としている。Next, the correction for making the peak levels equal will be described. 18 (a), (b), (c)
Are the focus detection areas 1 of the image sensor 100 in FIG.
A first pixel having a green color filter near the center of each focus detection area at 0, 9, and 7 is enlarged, and a microlens and a green color filter are omitted. 2 shows a light amount distribution guided to the above. At this time, when the pupil projection position by the microlens power is shifted from the exit pupil position of the photographic optical system due to zooming of the photographic optical system, that is, when the position of the stop ST of the photographic optical system shown in FIG. Is assumed. In the figure, reference numeral 27 denotes the first photoelectric conversion unit 101 in FIG.
And a light receiving unit including the second photoelectric conversion unit 102. The light receiving unit is slightly separated at the center. In the figure, a first photoelectric conversion unit and a second
Dividing line 28 to make the separation of the photoelectric conversion units
Divides the light receiving section 27. Further, the light amount distribution is indicated by hatching in the figure. In addition, F of the photographing optical system
The number corresponds to the aperture 3 of the stop ST in FIG.
Numbers are assumed. This is because the focus detection of the phase difference method can be realized with higher brightness by realizing the focus detection with higher precision. Therefore, in the present embodiment, the focus is detected by the open F number.

【００６４】ここで、図中斜線で示した光量分布の面積
が画像信号の強度に関係しているので、第１の光電変換
部と第２の光電変換部における光量分布の面積に差が生
じている場合、その差が位相差検出に用いる一対の画像
信号のピークレベル差となって現れる。したがって、こ
の面積差に基づいて画像信号の補正を行い、一対の画像
信号のピークレベルを均等にすればよい。図１８（ａ）
は図４の焦点検出領域１０における中央付近の１画素、
すなわち撮影光学系の光軸付近の画素である。分割線２
８は光量分布のほぼ中央にあり、したがって、第１の光
電変換部と第２の光電変換部における光量分布差は生じ
ていない。しかしながら、撮像素子１００の周辺部、こ
こでは焦点検出領域９、７の中央付近の画素での光量分
布は図１８（ｂ）、（ｃ）に示すようになり、図１８
（ａ）で示す円形状の光量分布が多少変形し、面積も減
少している。図１８（ｂ）、すなわち図４の焦点検出領
域９の中央付近の画素のように光軸から水平方向にのみ
移動した位置では、図中光量分布は光軸上の光量分布図
１８（ａ）と比較すると水平方向に変形しているが、本
実施形態のように１画素を上下方向に分割する構成にお
いては、第１の光電変換部と第２の光電変換部における
光量分布の面積はほぼ等しいので、一対の画像信号のピ
ークレベル差も生じない。しかしながら、図１８
（ｃ）、すなわち図４の焦点検出領域７の中央付近の画
素のように光軸から水平、垂直の両方向に移動した位置
での光量分布は、第１の光電変換部と第２の光電変換部
で面積差が生じるように変形、減少しているので、この
差をなくすような補正が必要である。前述したように、
本実施形態ではマイクロレンズによる撮影光学系の射出
瞳と受光面の結像関係を撮像素子１００の周辺部まで保
つためにマイクロレンズの光軸と画素中心を１０列×１
０行ごとに偏心させる構成としている。しかしながら、
撮影光学系のズームによりマイクロレンズの瞳投影位置
と撮影レンズの射出瞳位置にずれが生じた場合、図２に
示す撮影光学系の前方レンズ群１と後方レンズ群２のケ
ラレ、すなわち口径食が発生し、撮像領域の位置によっ
て光量分布に差が生じる。本来、ズームにより撮影光学
系の射出瞳位置が変化しないような撮影光学系を設計す
ることが望ましいが、撮影光学系の小型化、コストなど
を考慮すると本実施形態のように射出瞳位置が変化する
構成が一般的である。なお、本実施形態においては、テ
レ端とワイド端の中央付近のズーム位置において撮影光
学系の射出瞳位置がマイクロレンズの瞳投影位置と一致
しているものとし、したがって、撮影光学系による口径
食はほとんど発生していないものとする。以上のような
撮像光学系の口径食は、光軸Ｌ１を中心として軸対称性
を有するものなので、その他の焦点検出領域８、１１、
１２、１３においての光量分布は軸反転した特性を有す
る。したがって、光量分布差を補正する場合、焦点検出
７、９、１０における補正値を全焦点検出領域に利用す
ることが考えられるが、このような光量分布の変形は、
マイクロレンズの製造誤差によっても生じる可能性があ
り、さらには、１画素ごとの感度むらまで含んだ補正を
行うことが望ましいので、本実施形態の第２の補正値は
１画素ごとに用意する構成としている。Here, since the area of the light quantity distribution indicated by oblique lines in the figure is related to the intensity of the image signal, a difference occurs between the areas of the light quantity distributions in the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit. In this case, the difference appears as a peak level difference between a pair of image signals used for phase difference detection. Therefore, the image signal may be corrected based on this area difference, and the peak levels of the pair of image signals may be equalized. FIG. 18 (a)
Is one pixel near the center in the focus detection area 10 in FIG.
That is, it is a pixel near the optical axis of the photographing optical system. Dividing line 2
Reference numeral 8 is located substantially at the center of the light amount distribution, so that there is no difference in light amount distribution between the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit. However, the light amount distribution in the peripheral portion of the image sensor 100, here, the pixels near the center of the focus detection areas 9 and 7 are as shown in FIGS. 18B and 18C.
The circular light amount distribution shown in (a) is slightly deformed, and the area is reduced. In FIG. 18B, that is, at a position shifted only in the horizontal direction from the optical axis, such as a pixel near the center of the focus detection area 9 in FIG. However, in the configuration in which one pixel is vertically divided as in this embodiment, the area of the light amount distribution in the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit is substantially Since they are equal, no peak level difference occurs between the pair of image signals. However, FIG.
(C), that is, the light amount distribution at a position moved in both the horizontal and vertical directions from the optical axis, such as a pixel near the center of the focus detection area 7 in FIG. 4, is obtained by the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion. Since the area is deformed and reduced so as to cause an area difference, it is necessary to perform correction to eliminate the difference. As previously mentioned,
In the present embodiment, the optical axis of the microlens and the pixel center are set to 10 columns × 1 in order to maintain the imaging relationship between the exit pupil of the photographing optical system and the light receiving surface by the microlens up to the periphery of the image sensor 100.
It is configured to be eccentric every 0 rows. However,
When the pupil projection position of the micro lens and the exit pupil position of the photographic lens shift due to zooming of the photographic optical system, vignetting of the front lens group 1 and the rear lens group 2 of the photographic optical system shown in FIG. Occurs, and the light amount distribution varies depending on the position of the imaging region. Originally, it is desirable to design an imaging optical system such that the exit pupil position of the imaging optical system does not change due to zooming. However, considering the miniaturization and cost of the imaging optical system, the exit pupil position changes as in this embodiment. The configuration is generally as follows. In the present embodiment, it is assumed that the exit pupil position of the photographing optical system coincides with the pupil projection position of the microlens at the zoom position near the center between the telephoto end and the wide end. It is assumed that almost no occurrence occurs. Since the vignetting of the imaging optical system as described above has axial symmetry about the optical axis L1, the other focus detection areas 8, 11,
The light quantity distributions in 12 and 13 have the characteristics of axis inversion. Therefore, when correcting the light quantity distribution difference, it is conceivable to use the correction values in the focus detections 7, 9, and 10 for the all focus detection areas.
The second correction value of the present embodiment is prepared for each pixel because there is a possibility that the correction error may occur due to a manufacturing error of the microlens, and it is desirable to perform correction including sensitivity unevenness for each pixel. And

【００６５】図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図４の
焦点検出領域１０、９、７の焦点検出領域長手方向の連
続した一部分の画素列の均一輝度面に対する一対の画像
信号を示したもので、実線が第１の光電変換部による画
像信号、点線が第２の光電変換部による画像信号を示し
ている。横軸が画素列位置、縦軸が画像信号の強度で、
中央付近の画素出力が図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の
画素に対応している。なお、この画素信号は各画素列に
おける緑色カラーフィルターのみの信号を抜き出した１
画素おきの画像信号で、これは、ステップ＃２０６の焦
点検出処理では、同色カラーフィルタ同士の一対の画像
データにより位相ずれを検出するためであり、したがっ
て、ある画素列内の同色カラーフィルタにおける一対の
画像信号のピークレベルを一致させるような補正を行う
こととなる。ここで、図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の
画像信号は、先程説明したダークレベルを一致させる補
正を施した後の画像信号である。図中画像信号が小さい
範囲でばらついているのは、電気的な特性による感度む
らであり、実線と点線のピークレベル差、画素位置端部
での画像信号の強度落ちが口径食による影響である。ま
た、画像信号が階段状にばらついているのは、前述した
ようにマイクロレンズを画素中心に対して１０列×１０
行のブロックごとに偏心させている影響であり、各ブロ
ックごとの境界でこのような現象が生じている。なお、
図１９（ａ）、（ｂ）においては、図１８（ａ）、
（ｂ）で説明したように第１および第２の光電変換部に
おける光量分布は均等であるため、画像信号に図１９
（ｃ）のような大きなレベル差は生じていない。画像信
号の補正方法については、第１の画像信号補正処理の場
合と同様の方法で一対の画像信号の強度を一定にするこ
とができる。FIGS. 19 (a), (b) and (c) show a pair of images on a uniform luminance plane of a pixel row of a part of the focus detection areas of the focus detection areas 10, 9 and 7 in the longitudinal direction of FIG. The solid line indicates an image signal by the first photoelectric conversion unit, and the dotted line indicates an image signal by the second photoelectric conversion unit. The horizontal axis is the pixel column position, the vertical axis is the intensity of the image signal,
Pixel outputs near the center correspond to the pixels in FIGS. 18 (a), (b) and (c). This pixel signal is obtained by extracting a signal of only the green color filter in each pixel column.
This is because the focus detection processing in step # 206 detects a phase shift based on a pair of image data of the same color filter, and therefore, a pair of image signals of the same color in a certain pixel row. Is performed so as to make the peak levels of the image signals coincide with each other. Here, the image signals in FIGS. 19A, 19B, and 19C are image signals that have been subjected to the correction for matching the dark levels described above. In the figure, the image signal varies in a small range because of the unevenness in sensitivity due to the electrical characteristics, and the peak level difference between the solid line and the dotted line, and the drop in the intensity of the image signal at the pixel position end are the effects of vignetting. . Further, the image signal varies in a stepwise manner because the microlenses are arranged in 10 columns × 10 pixels with respect to the pixel center as described above.
This is the effect of eccentricity for each block in the row, and such a phenomenon occurs at the boundary of each block. In addition,
In FIGS. 19A and 19B, FIG.
As described in (b), since the light amount distributions in the first and second photoelectric conversion units are uniform, the image signal is shown in FIG.
There is no large level difference as shown in FIG. As for the method of correcting the image signals, the intensity of the pair of image signals can be made constant by the same method as in the first image signal correction processing.

【００６６】以上のような構成で、一対の画像信号のピ
ーク、ダークレベルを均等にすることが可能である。例
えば、ｉ行ｊ列目の一対の画像信号の暗出力をimgA#dar
k(i,j)、imgB#dark(i,j)とし、均一輝度面に対応した撮
像素子１００のｉ行ｊ列目の一対の画像信号をそれぞれ
imgA#peak(i,j)、imgB#peak(i,j)、ｊ列目の一対の画像
信号で同色カラーフィルタにおけるピーク値をimg#peak
とすると、ｉ行ｊ列目の一対の画像信号に対するダーク
レベル補正値compA#dark(i,j)、compB#dark(i,j)とピー
クレベル補正値compA#peak(i,j)、compB#peak(i,j)は、
以下のような一般式で表される。With the above arrangement, the peak and dark levels of a pair of image signals can be equalized. For example, the dark output of a pair of image signals in the i-th row and the j-th column is imgA # dar
k (i, j) and imgB # dark (i, j), and a pair of image signals of the i-th row and the j-th column of the image sensor 100 corresponding to the uniform luminance plane are respectively
imgA # peak (i, j), imgB # peak (i, j), the peak value of the same color filter with the pair of image signals in the j-th column is img # peak
Then, dark level correction values compA # dark (i, j), compB # dark (i, j) and peak level correction values compA # peak (i, j), compB #peak (i, j) is
It is represented by the following general formula.

【００６７】 compA#dark(i,j) = imgA#dark(i,j) ・・・（１） compB#dark(i,j) = imgB#dark(i,j) ・・・（２） compA#peak(i,j) = img#peak / imgA#peak(i,j) ・・・（３） compB#peak(i,j) = img#peak / imgB#peak(i,j) ・・・（４） 次に、撮像素子１００のｉ行ｊ列目の画像信号をimgA
(i,j)、imgB(i,j)とすると、ｉ行ｊ列目の第２の画像信
号補正処理後の画像信号imgA#comp(i,j)、imgB#comp(i,
j)は、上記（１）〜（４）で算出される補正値を用いて
以下のような一般式で表される。CompA # dark (i, j) = imgA # dark (i, j) (1) compB # dark (i, j) = imgB # dark (i, j) (2) compA #peak (i, j) = img # peak / imgA # peak (i, j) ・ ・ ・ (3) compB # peak (i, j) = img # peak / imgB # peak (i, j) ・ ・ ・(4) Next, the image signal of the i-th row and the j-th column of the image sensor 100 is expressed as imgA
Assuming that (i, j) and imgB (i, j), the image signals imgA # comp (i, j) and imgB # comp (i, j) after the second image signal correction processing in the i-th row and the j-th column
j) is represented by the following general formula using the correction values calculated in the above (1) to (4).

【００６８】 igmA#comp(i,j) = compA#paek(i,j) × ( imgA(i,j) - compA#dark(i,j) ) ・・・（５） imgB#comp(i,j) = compB#peak(i,j) × ( imgA(i,j) - compB#dark(i,j) ) ・・・（６） 上記（１）〜（４）式におけるダークレベル補正値comp
A#dark(i,j)、compB#dark(i,j)とピークレベル補正値co
mpA#peak(i,j)、compB#peak(i,j)を図４の焦点検出領域
７〜１３の画素列で各色カラーフィルターごとにあらか
じめＥＥＰＲＯＭ１４６に格納しておき、式（５）、
（６）を補正式としてＲＯＭ１４４のプログラム内に備
えておけば、高精度の位相差方式焦点検出が実現でき
る。IgmA # comp (i, j) = compA # paek (i, j) × (imgA (i, j)-compA # dark (i, j)) (5) imgB # comp (i, j) = compB # peak (i, j) × (imgA (i, j) -compB # dark (i, j)) (6) The dark level correction value comp in the above equations (1) to (4)
A # dark (i, j), compB # dark (i, j) and peak level correction value co
mpA # peak (i, j) and compB # peak (i, j) are stored in advance in the EEPROM 146 for each color filter in the pixel rows of the focus detection areas 7 to 13 in FIG.
By providing (6) as a correction formula in the program of the ROM 144, highly accurate phase difference focus detection can be realized.

【００６９】しかしながら、前述したように撮影光学系
による口径食は撮影光学系の射出瞳位置、すなわち本実
施形態においては、撮影レンズのズーム位置によって異
なる。したがって、撮影レンズのズーム位置対応した各
種ピークレベル補正値が必要となる。さらに、図１１の
アナログ信号処理部１３８の増幅率によってもピークレ
ベル補正値は変える必要がある。一方、ダークレベル補
正値については、撮影光学系のズーム位置については影
響を受けないが、やはりアナログ信号処理部１３８の増
幅率によっては異なるため複数用意する必要がある。However, as described above, vignetting caused by the photographing optical system differs depending on the exit pupil position of the photographing optical system, that is, in this embodiment, the zoom position of the photographing lens. Therefore, various peak level correction values corresponding to the zoom position of the photographing lens are required. Further, the peak level correction value needs to be changed depending on the amplification factor of the analog signal processing unit 138 in FIG. On the other hand, the dark level correction value is not affected by the zoom position of the photographing optical system, but differs depending on the amplification factor of the analog signal processing unit 138, so that a plurality of dark level correction values need to be prepared.

【００７０】以上のような結果を踏まえ本実施形態にお
ける第２の画像信号補正処理の詳細を図２０（ａ）、
（ｂ）の第２の補正値対応表、図２１のフローチャート
を用いて説明する。図２０は、ＥＥＰＲＯＭ１４６に格
納されている各種条件での第２の補正値を示し、図２０
（ａ）はダークレベル補正値、図２０（ｂ）はピークレ
ベル補正値を示している。図中、○印は補正値が用意さ
れていることを示し、×印は補正値が用意されていない
こと示しており、各種条件から１つのダークレベル補正
値、ピークレベル補正値を選択する。図２０（ａ）、
（ｂ）の表において、横方向は図１１のアナログ信号処
理部１３８の増幅率を示し、実際の増幅率は複数種の細
かい設定が可能となっているが、補正値としては増幅率
を大小の２段階に分類し、一方、縦方向は図１の撮影光
学系のズームを示し、大まかにテレ側、中心、ワイド側
の３段階に分類している。したがって、図２０（ａ）で
は、ダークレベル補正値は撮影光学系のズーム位置によ
らず増幅率によって変化するので、増幅率の大小の２段
階に合わせた２種類のみの補正値とし、その条件での代
表的な補正値を用意している。図２０（ｂ）のピークレ
ベル補正値は、２段階の増幅率、３段階のズームそれぞ
れで分類するようにしている。ここで、ズーム中心位置
でピークレベル補正値が×印になっているのは、本実施
形態における撮影光学系の射出瞳位置はズーム位置が中
心付近でマイクロレンズパワーによる瞳投影位置と一致
するように構成されており、一致する場合ほとんど撮影
光学系による口径食は発生しないように設定しているか
らである。なお、ＥＥＰＲＯＭ１４６の補正値格納領域
を節約するために、例えば、第１の補正値と同様にピー
クレベル補正値を同色カラーフィルターでは１０行×１
０列のマイクロレンズブロック偏心ごとに代表的な補正
値を１つ持つような構成にする、増幅率が小の場合のダ
ークレベル補正値は各画素列の同色カラーフィルターで
は一律とする、などのことが考えられるが、本実施形態
では、前述したように画素ごとの補正値を格納する構成
とする。Based on the above results, the details of the second image signal correction processing in this embodiment are shown in FIG.
This will be described with reference to the second correction value correspondence table of FIG. FIG. 20 shows second correction values under various conditions stored in the EEPROM 146.
20A shows a dark level correction value, and FIG. 20B shows a peak level correction value. In the drawing, the mark ○ indicates that a correction value is prepared, and the mark x indicates that a correction value is not prepared, and one dark level correction value and one peak level correction value are selected from various conditions. FIG. 20 (a),
In the table of FIG. 11B, the horizontal direction indicates the amplification factor of the analog signal processing unit 138 shown in FIG. 11, and the actual amplification factor can be set in a plurality of fine settings. The vertical direction indicates the zoom of the photographing optical system in FIG. 1 and is roughly classified into three stages of a tele side, a center, and a wide side. Therefore, in FIG. 20A, since the dark level correction value changes depending on the amplification factor regardless of the zoom position of the photographing optical system, only two types of correction values corresponding to the two stages of the amplification factor are used. The representative correction values in are prepared. The peak level correction values in FIG. 20B are classified into two stages of amplification factor and three stages of zoom. Here, the cross mark of the peak level correction value at the zoom center position means that the exit pupil position of the imaging optical system in the present embodiment matches the pupil projection position by the microlens power near the center of the zoom position. This is because the vignetting is hardly caused by the photographing optical system when they coincide with each other. In order to save the correction value storage area of the EEPROM 146, for example, like the first correction value, the peak level correction value is set to 10 rows × 1 in the same color filter.
A configuration in which one representative correction value is provided for each eccentricity of the microlens block in row 0, a dark level correction value when the amplification factor is small is uniform for the same color filter in each pixel row, and the like. However, in the present embodiment, the correction value for each pixel is stored as described above.

【００７１】それでは、図２１のフローチャートを用い
て第２の画像信号補正処理動作について説明する。ま
ず、ステップ＃３０１で、図１１のアナログ信号処理部
１３８における増幅率の情報、すなわち画像信号を得る
際に図１１のＩＦ部１４１に設定した増幅率に関するコ
マンドを取得し、大小どちらに分類されるか決定する。
次にステップ＃３０２では、撮影光学系のズーム位置情
報を不図示のズーム位置判別手段により取得し、３段階
の分類でどこにあてはまるかを決定する。ステップ＃３
０３では、ステップ＃３０１、３０２で分類された増幅
率、ズーム位置をもとに図２０（ａ）、（ｂ）の表から
ダークレベル補正値、ピークレベル補正値を選択し、ス
テップ＃３０４に進む。ステップ＃３０４では、この補
正値をもとに前記式（５）、（６）によって画像信号の
補正を行う。ここで、ピークレベル補正値のズーム位置
が中心と分類された場合、補正値は用意されていないの
で、式（５）、（６）によるピークレベル補正値はすべ
て１となるように構成している。なお、このような第２
の補正値は、製造工程中に算出しＥＥＰＲＯＭ１４６に
書き込む構成とすれば、固体差まで含めた高精度な補正
を実現できる。Now, the second image signal correction processing operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step # 301, information on the amplification factor in the analog signal processing unit 138 in FIG. 11, that is, a command related to the amplification factor set in the IF unit 141 in FIG. Or decide.
Next, in step # 302, the zoom position information of the photographing optical system is acquired by a zoom position discriminating unit (not shown), and a position to which the zoom optical system falls into one of three classifications is determined. Step # 3
In step 03, a dark level correction value and a peak level correction value are selected from the tables of FIGS. 20A and 20B based on the amplification factors and zoom positions classified in steps # 301 and 302, and the flow proceeds to step # 304. move on. In step # 304, the image signal is corrected based on the correction values according to the equations (5) and (6). Here, when the zoom position of the peak level correction value is classified as the center, no correction value is prepared, so that the peak level correction values according to Expressions (5) and (6) are all set to 1. I have. In addition, such a second
Is calculated during the manufacturing process and written in the EEPROM 146, a highly accurate correction including even individual differences can be realized.

【００７２】それでは、最後に上記第２の画像信号補正
処理を経た一対の画像信号による焦点検出のための信号
処理について説明する。図２２は焦点検出領域９の拡大
図である。他の焦点検出領域７〜８、１０〜１３も同様
の構造である。図２３から図２６はインターフェイス部
１４１から出力された画像信号を表す図である。図に示
すように、焦点検出領域９は１２個の受光部で構成され
た画素列２９、３０を２組備えているが、実際の焦点検
出領域９は、例えば５０行×２列の多数の受光部より構
成されるが図の煩雑さをなくすため１２行×２列のみを
用いて説明する。エリアセンサ部１３５のカラーフィル
ターはベイヤー配列をなしているので、各画素列には２
種類のカラーフィルターが交互に配列されることにな
る。そこで、焦点検出のために、各画素列をカラーフィ
ルターの種類で分類し、さらに、それぞれから、第１光
電変換部からの信号と第２光電変換部からの信号とから
なる１対の画像信号を生成する。したがって、焦点検出
領域９からは全部で４対の画像信号ができる。なお、前
述のように一つの焦点検出領域については実質的に一律
の蓄積時間とする。図２３から図２６はこの４対の画像
信号を示しており、先程説明した第２の画像信号補正処
理後の画像信号である。したがって、レベル差のない均
等な一対の画像信号が得られている。Next, signal processing for focus detection using a pair of image signals that have undergone the second image signal correction processing will be described. FIG. 22 is an enlarged view of the focus detection area 9. The other focus detection areas 7 to 8 and 10 to 13 have the same structure. FIG. 23 to FIG. 26 are diagrams illustrating image signals output from the interface unit 141. FIG. As shown in the figure, the focus detection area 9 includes two sets of pixel columns 29 and 30 each including 12 light receiving units. Although it is composed of a light receiving section, the description will be made using only 12 rows × 2 columns in order to reduce the complexity of the drawing. Since the color filters of the area sensor unit 135 are in a Bayer array, each pixel row has two pixels.
The different types of color filters are arranged alternately. Therefore, for focus detection, each pixel row is classified according to the type of the color filter, and a pair of image signals each including a signal from the first photoelectric conversion unit and a signal from the second photoelectric conversion unit. Generate Therefore, a total of four pairs of image signals are generated from the focus detection area 9. Note that, as described above, the accumulation time is substantially uniform for one focus detection area. FIGS. 23 to 26 show these four pairs of image signals, which are the image signals after the second image signal correction processing described above. Therefore, a uniform pair of image signals without a level difference is obtained.

【００７３】図２３は画素列２９のうち緑色カラーフィ
ルターを備えた１画素おきの一対の画像信号で、３１は
Ｇ１で示した第１光電変換部の信号、３２はＧ２で示し
た第２光電変換部の信号である。同様に、図２４は画素
列３０のうち緑色カラーフィルターを備えた１画素おき
の一対の画像信号、図２５は画素列２９のうち赤色カラ
ーフィルターを備えた１画素おきの一対の画像信号、図
２６は画素列２３０のうち青色カラーフィルターを備え
た１画素おきの一対の画像信号をそれぞれ示している。FIG. 23 shows a pair of image signals for every other pixel provided with a green color filter in the pixel row 29, 31 indicates a signal of the first photoelectric conversion unit indicated by G1, and 32 indicates a second photoelectric signal indicated by G2. It is a signal of the conversion unit. Similarly, FIG. 24 shows a pair of image signals of every other pixel provided with a green color filter in the pixel row 30. FIG. 25 shows a pair of image signals of every other pixel provided with a red color filter of the pixel row 29. Reference numeral 26 denotes a pair of image signals of every other pixel having a blue color filter in the pixel column 230.

【００７４】これらは、撮像光学系によって焦点検出領
域１０上に成された物体像が、オレンジ色と黄色の濃淡
である場合の例で、図２３と図２４に示した緑色のコン
トラストが高く、図２５に示した赤色は低コントラスト
であるものの強度は強く、さらに、図２６に示した青色
はコントラストも強度も低くなっている。これらの図は
物体像がデフォーカスした状態を示し、矢印Ａ、Ｂで示
すように第１光電変換部の信号と第２光電変換部の信号
とは位相がシフトしていることが分かる。物体にピント
があった状態では、第１光電変換部の信号と第２光電変
換部の信号とは位相が一致する。したがって、一対の画
像信号を用いて合焦検知を行うことができる。さらに
は、相関演算を用いた公知の手法を用いて位相シフト量
を検出することにより、デフォーカス量を求めることが
できる。得られたデフォーカス量を図１の撮像光学系の
第２群ｇｒｐ２を駆動すべき量に換算すれば、自動焦点
調節が可能である。レンズの駆動量をあらかじめ知るこ
とができるので、通常、合焦位置までのレンズ駆動はほ
ぼ一回で済み、極めて高速な焦点調節が実現できる。These are examples in which the object image formed on the focus detection area 10 by the imaging optical system is shades of orange and yellow, and the contrast of green shown in FIGS. 23 and 24 is high. Although the red color shown in FIG. 25 has low contrast, the intensity is high, and the blue color shown in FIG. 26 has low contrast and intensity. These figures show a state in which the object image is defocused, and it can be seen that the phase of the signal of the first photoelectric conversion unit and the phase of the signal of the second photoelectric conversion unit are shifted as indicated by arrows A and B. When the object is in focus, the phase of the signal of the first photoelectric conversion unit and the phase of the signal of the second photoelectric conversion unit match. Therefore, focus detection can be performed using a pair of image signals. Furthermore, the defocus amount can be obtained by detecting the phase shift amount using a known method using a correlation operation. If the obtained defocus amount is converted into an amount to drive the second group grp2 of the imaging optical system in FIG. 1, automatic focusing can be performed. Since the driving amount of the lens can be known in advance, it is usually necessary to drive the lens to the in-focus position almost once, and a very fast focus adjustment can be realized.

【００７５】また、ここでは色分解した信号を用いた
が、色分解しない場合はこれらを足しあわせた信号を得
ることに相当するために低コントラストになりやすく、
この結果、検出不能状態に陥りやすい。これに対して、
色分解した信号を用いれば、ここに示したようにＲＧＢ
すべての信号に高いコントラストが現れるとは限らない
が、逆にＲＧＢの何れかには高コントラストな信号が得
られ、ほとんどの場合焦点検出が可能となる。Although the color-separated signal is used here, when the color separation is not performed, a low contrast is apt to be obtained because this corresponds to obtaining a signal obtained by adding these signals.
As a result, an undetectable state is likely to occur. On the contrary,
Using the color-separated signal, as shown here, RGB
Although high contrast is not always present in all signals, a high-contrast signal is obtained in any of RGB, and focus detection is possible in most cases.

【００７６】以上のような構成で、撮像素子１００の加
算、非加算読み出し、すなわちＩＦ部１４１より選られ
る画像信号の撮像、もしくは焦点検出といった用途に対
応して、最適な画像信号の補正を実現している。With the above-described configuration, optimal correction of an image signal is realized in accordance with applications such as addition and non-addition reading of the image sensor 100, that is, imaging of an image signal selected by the IF unit 141 or focus detection. are doing.

【００７７】（第２の実施形態）第２の実施形態は、第
１の実施形態における画像信号の補正を撮像システムを
前提とした撮像装置に適用したものである。本実施形態
において、同様の役割を果たすものには第１実施形態と
同様の記号を用い、また、便宜上第１実施形態の図を用
いて説明する場合がある。なお、基本的な構成は第１実
施形態と同様であるので説明は省略する。第１の実施形
態における周辺光量落ち、一対の画像信号のピーク、ダ
ークレベル差は、撮像光学系の特性、撮像素子１００の
特性、もしくは両方の特性によって生じている。撮像シ
ステムにおいては、各種撮影レンズが用いられるので、
撮像光学系の特性は、装着される撮影レンズによって異
なることになる。そこで、第１の実施形態における周辺
光量落ち、一対の画像信号のピーク、ダークレベル差
を、撮影光学系もしくは撮像素子１００のどちらに起因
しているかを分類し、撮像光学系の要因による画像信号
補正情報は撮影レンズにあらかじめ格納しておき、撮像
素子１００の要因による画像信号補正情報は撮像装置に
あらかじめ格納するような構成とすればよい。そして、
撮影レンズが装着された際に撮像装置が撮影レンズに格
納されている画像信号補正に関する情報を読み取り、撮
影レンズの画像信号補正情報と撮像装置の画像信号補正
情報を用いて、第１実施形態のように撮像素子１００の
画像信号読み出し方式に応じて画像信号補正処理を行
う。(Second Embodiment) In the second embodiment, the correction of the image signal in the first embodiment is applied to an image pickup apparatus on the premise of an image pickup system. In the present embodiment, components having the same role are denoted by the same reference symbols as in the first embodiment, and may be described with reference to the drawings of the first embodiment for convenience. Note that the basic configuration is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The peripheral light amount drop, the peak of the pair of image signals, and the dark level difference in the first embodiment are caused by the characteristics of the imaging optical system, the characteristics of the imaging device 100, or both characteristics. In the imaging system, since various photographing lenses are used,
The characteristics of the imaging optical system will differ depending on the photographic lens attached. Therefore, whether the peripheral light amount drop, the peak of the pair of image signals, and the dark level difference in the first embodiment is caused by the imaging optical system or the image sensor 100 is classified, and the image signal caused by the imaging optical system is classified. The correction information may be stored in the photographing lens in advance, and the image signal correction information due to the factor of the image sensor 100 may be stored in the imaging device in advance. And
When the photographing lens is attached, the image pickup apparatus reads information related to image signal correction stored in the photographing lens, and uses the image signal correction information of the photographing lens and the image signal correction information of the image pickup apparatus to execute the first embodiment. As described above, the image signal correction processing is performed according to the image signal reading method of the image sensor 100.

【００７８】それでは、まず第１の出力モード（加算）
の画像信号に対する画像信号補正、すなわち撮像光学系
の周辺光量落ちの補正について考える。第１実施形態よ
り、均一輝度面に対応した画像信号の強度は図１５に示
されるようになり、撮像光学系のズーム位置とＦナンバ
ーでのみで決定され、図中横軸の画素位置、すなわち撮
像光学系の光軸Ｌ１からの距離に応じて定まり、軸対称
性を有するという特性を備えている。したがって、本実
施形態では第１の出力モードの画像信号に対する画像信
号補正に用いる第１の補正値を算出するための第１の情
報は撮影レンズにあらかじめ格納することとする。ま
た、撮像システムにおいては、撮影レンズ側だけが各種
用意されるのではなく、撮像装置側も複数のものが使用
される。撮像素子１００における画素ピッチや撮像素子
サイズ、マイクロレンズのブロック一律偏心は、各撮像
装置で同一であるわけではないので、第１の情報として
は、光軸Ｌ１からの距離と光量の関係をあらかじめ撮影
レンズに格納すれば、すべての撮影レンズと撮像装置の
組み合わせで最適な周辺光量落ちの補正を行うことがで
きる。他方、画素ピッチや撮像素子サイズ、マイクロレ
ンズのブロック一律偏心のパラメータは、撮像装置に格
納しておく。First, the first output mode (addition)
The image signal correction for the image signal of FIG. From the first embodiment, the intensity of the image signal corresponding to the uniform luminance plane is as shown in FIG. 15 and is determined only by the zoom position and the F-number of the imaging optical system. It is determined according to the distance of the imaging optical system from the optical axis L1, and has a characteristic of having axial symmetry. Therefore, in the present embodiment, the first information for calculating the first correction value used for the image signal correction for the image signal in the first output mode is stored in the photographing lens in advance. Further, in the imaging system, not only the photographing lens side is prepared in various ways, but also a plurality of imaging apparatus sides are used. Since the pixel pitch, the size of the image sensor, and the uniform eccentricity of the block of the micro lens in the image sensor 100 are not the same in each image pickup apparatus, the first information includes the relationship between the distance from the optical axis L1 and the light amount in advance. If stored in the photographing lens, it is possible to optimally correct the drop in the peripheral light amount in all combinations of the photographing lens and the imaging device. On the other hand, the pixel pitch, the size of the imaging element, and the parameters of the uniform eccentricity of the microlens block are stored in the imaging device.

【００７９】次に、第２の出力モード（非加算）の画像
信号に対する画像信号補正、すなわち一対の画像信号の
ピーク、ダークレベル差を補正する場合について考え
る。この画像信号補正処理は、ダークレベルを均等にす
る補正、ピークレベルを均等にする補正の順で行われ
る。Next, a case will be considered in which the image signal is corrected for the image signal in the second output mode (non-addition), that is, the peak and dark level difference between a pair of image signals is corrected. This image signal correction processing is performed in the order of correction for equalizing the dark level and correction for equalizing the peak level.

【００８０】まず、ダークレベルの補正について考える
と、第１実施形態より、画像信号補正前のダークレベル
すなわち暗出力は、図１７のようになる。これは、撮影
光学系の特性に依らず、撮像素子１００の１つの光電変
換部ごとに生じる特性である。したがって、第２の出力
モード（非加算）の画像信号に対する画像信号補正に用
いる第２の補正値のうちダークレベル補正に関する情報
は、撮像装置側にあらかじめ格納することとする。な
お、補正値算出方法ついては、第１実施形態のダークレ
ベルに関する部分をそのまま利用することができる。First, considering the correction of the dark level, from the first embodiment, the dark level before the image signal correction, that is, the dark output is as shown in FIG. This is a characteristic generated for each photoelectric conversion unit of the image sensor 100 regardless of the characteristics of the imaging optical system. Therefore, among the second correction values used for the image signal correction for the image signal in the second output mode (non-addition), information relating to the dark level correction is stored in the imaging device in advance. As for the correction value calculation method, the portion relating to the dark level in the first embodiment can be used as it is.

【００８１】次に、ピークレベルを均等にする補正につ
いて考えてみる。第１実施形態より均一輝度面に対応し
た画像信号の強度は図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
される。前述したように、この画像信号の特性は３つの
要因によって引き起こされ、具体的には、撮影光学系の
口径食、マイクロレンズのブロック一律偏心、感度むら
が要因となっており、撮像光学系の特性と撮像素子１０
０の特性の両方の合成となっている。したがって、第２
の出力モード（非加算）の画像信号に対する画像信号補
正に用いる第２の補正値のうちピークレベル補正に関す
る補正値は、撮影レンズと撮像装置の両方に情報をもと
に算出できるようにし、撮影レンズ側の第２の情報では
上記３つの要因のうち口径食によるピークレベル差の補
正を行う第２の補正値を算出し、撮像装置側の情報では
マイクロレンズのブロック一律偏心と感度むらによるピ
ークレベル差の補正を行う第２の補正値を算出する構成
とする。Next, consider the correction for equalizing the peak level. The intensity of the image signal corresponding to the uniform luminance plane from the first embodiment is shown in FIGS. As described above, the characteristics of the image signal are caused by three factors, specifically, vignetting of the photographing optical system, uniform eccentricity of the block of the microlens, and uneven sensitivity. Characteristics and imaging device 10
0 is a combination of both characteristics. Therefore, the second
The correction value relating to the peak level correction among the second correction values used for the image signal correction for the image signal in the output mode (non-addition) of (1) can be calculated based on information by both the photographing lens and the image pickup apparatus. The second information on the lens side calculates a second correction value for correcting the peak level difference due to vignetting among the above three factors, and the information on the imaging device side shows a peak due to uniform eccentricity and uneven sensitivity of the block of the micro lens. It is configured to calculate a second correction value for correcting the level difference.

【００８２】それでは、具体的なピークレベル差の補正
方法について説明する。図２７（ａ）、（ｂ）は、図１
９（ｃ）に示す焦点検出領域７における均一輝度面に対
応した緑色カラーフィルター画像信号の強度を、それぞ
れ撮像素子１００のみもしくは撮影光学系のみの要因に
分離したもので、それぞれ要因のみの均一輝度面に対応
した画像信号強度を示している。ここで、図中実線が第
１の光電変換部による画像信号強度を、点線が第２の光
電変換部による画像信号強度を表している。これらの図
から、一対の画像信号のレベル差は撮影光学系の口径食
により生じ、画像信号の強度のばらつきがマイクロレン
ズのブロック一律偏心と感度むらによって生じているこ
とが分かる。ここで、図２７（ｂ）に示される画像信号
の強度は、図２７（ａ）に示されるような画像信号の強
度特性を補正した後の画像信号、すなわち撮像素子１０
０のマイクロレンズのブロック一律偏心と感度むらによ
る画像信号を補正した後の一対の画像信号強度である。
したがって、図２７（ａ）に示した一対の画像信号を補
正し、その後、図２７（ｂ）に示す一対の画像信号レベ
ル差を補正するように構成すれば、第１実施形態におけ
る一対の画像信号のピークレベル差補正と同様の補正を
実現することができる。したがって、第２の情報のう
ち、図２７（ｂ）に示すような口径食によるピークレベ
ル差補正に関する情報は撮影レンズ側に備え、図２７
（ａ）に示すようなマイクロレンズのブロック一律偏心
と感度むらによる画像信号補正に関する情報は撮像装置
側に備える構成とする。ここで、図２７（ａ）の一対の
画像信号を補正する情報は、各撮像装置の焦点検出領域
のぶんだけあらかじめ格納しておく。一方、図２７
（ｂ）の一対の画像信号のピークレベル差を補正する情
報は、各種撮像素子が使用される場合を想定して、第１
の情報と同様に撮影光学系の光軸Ｌ１からの距離をパラ
メータとする。以上のような構成とすることで、各種撮
影レンズと各種撮像装置の任意の組み合わせで使用され
る撮像システムにおいても高精度に一対の画像信号のレ
ベル差を補正することができる。Now, a specific method of correcting the peak level difference will be described. FIGS. 27 (a) and 27 (b) show FIG.
The intensity of the green color filter image signal corresponding to the uniform luminance plane in the focus detection area 7 shown in FIG. 9C is separated into factors of only the image sensor 100 or only the photographing optical system. The image signal intensity corresponding to the plane is shown. Here, the solid line in the drawing represents the image signal intensity by the first photoelectric conversion unit, and the dotted line represents the image signal intensity by the second photoelectric conversion unit. From these figures, it can be seen that the level difference between the pair of image signals is caused by vignetting of the photographing optical system, and the variation in the intensity of the image signal is caused by the uniform eccentricity of the microlens block and the uneven sensitivity. Here, the intensity of the image signal shown in FIG. 27B is the image signal after correcting the intensity characteristics of the image signal as shown in FIG.
A pair of image signal intensities after correcting an image signal due to block eccentricity and sensitivity unevenness of a micro lens of 0.
Therefore, if the pair of image signals shown in FIG. 27A is corrected, and then the pair of image signal levels shown in FIG. 27B is corrected, the pair of image signals in the first embodiment can be corrected. The same correction as the peak level difference correction of the signal can be realized. Therefore, of the second information, information relating to the peak level difference correction due to vignetting as shown in FIG.
Information relating to image signal correction due to block eccentricity and uneven sensitivity of the microlens as shown in FIG. Here, the information for correcting the pair of image signals in FIG. 27A is stored in advance for the focus detection area of each imaging device. On the other hand, FIG.
The information for correcting the peak level difference between the pair of image signals in (b) corresponds to the first information on the assumption that various image sensors are used.
Similarly to the above information, the distance from the optical axis L1 of the photographing optical system is used as a parameter. With the above configuration, the level difference between a pair of image signals can be corrected with high accuracy even in an imaging system used in an arbitrary combination of various photographing lenses and various imaging devices.

【００８３】それでは、撮像システムにおける第１およ
び第２の情報をもとにした第１および第２の補正値算出
方法について説明する。なお前述したように、第２の補
正値のうちダークレベル差補正については、第１実施形
態の補正方式が適用できるので、ここでは第１の補正値
算出方法と第２の補正値のうちピークレベル差を補正す
る方法について説明する。Now, a method of calculating the first and second correction values based on the first and second information in the imaging system will be described. As described above, since the correction method of the first embodiment can be applied to the dark level difference correction among the second correction values, here, the first correction value calculation method and the peak of the second correction value A method for correcting the level difference will be described.

【００８４】まず、はじめに第１の出力モードにおける
画像信号に用いる第１の補正値算出方法ついて説明す
る。撮影レンズの光量落ちに関する第１の情報は、前述
したように撮像光学系の光軸Ｌ１からの距離の関数とし
て備える。したがって、まず図２８に示すように撮像素
子１００に光軸Ｌ１を原点とした２次元の座標系を設定
する。図２８の右上がり斜線部３３で示すような原点か
ら像高方向のみ並んだ画素列の撮影レンズ周辺光量落ち
による緑色カラーフィルターの均一輝度面に対応した画
像信号をimgoutH#Gとすると、その画像信号は図２９に
示すように原点付近をピークとした曲線になる。たとえ
ば、このピーク値をimgoutPH#Gとし、画像信号を光軸Ｌ
１からの距離Ｙに関する２次関数で近似すると、画素列
３３の任意の位置Ｙにおける画像信号imgoutH#G(Y)は、
以下の式（７）で表される。First, a first correction value calculating method used for an image signal in the first output mode will be described. The first information relating to the drop in the light amount of the photographing lens is provided as a function of the distance from the optical axis L1 of the imaging optical system as described above. Therefore, first, as shown in FIG. 28, a two-dimensional coordinate system with the optical axis L1 as the origin is set in the image sensor 100. Assuming that an image signal corresponding to the uniform luminance surface of the green color filter due to a decrease in the amount of light at the periphery of the photographing lens of a pixel array arranged only in the image height direction from the origin as indicated by the hatched portion 33 in FIG. The signal has a curve with a peak near the origin as shown in FIG. For example, this peak value is set to imgoutPH # G, and the image signal is
When approximated by a quadratic function related to the distance Y from 1, the image signal imgoutH # G (Y) at an arbitrary position Y of the pixel row 33 is
It is represented by the following equation (7).

【００８５】 imgoutH#G(Y) = aY2 + bY + imgoutPH#G ・・・（７） ここで、ａ、ｂ、imgoutPH#Gは各撮影レンズごとに定ま
る定数である。なお、式（７）における座標軸Ｙは撮像
素子１００以外の撮像システムに用いられる全撮像素子
を想定して最適化近似したものである。いま、図２８に
示す像高Ｙ１の画素に注目し、その位置を基準に水平方
向に並んだ図中左上がり斜線部３４の画素列に注目す
る。画素列３３における像高Ｙ１での緑色カラーフィル
ター画像信号をimgoutH#G(Y1)とすると、画素列３４の
周辺光量落ちによる画像信号は図３０に示すようにimgo
utH#G(Y1)をピーク値とした曲線になり、この画像信号i
mgoutW#Gとし、を同様に光軸Ｌ１からの距離Ｘに関する
２次関数で近似すると、画素列３４の任意の位置Ｘにお
ける画像信号imgoutW#G(X)は、以下の式（８）で表され
る。ImgoutH # G (Y) = aY 2 + bY + imgoutPH # G (7) Here, a, b, and imgoutPH # G are constants determined for each photographing lens. It should be noted that the coordinate axis Y in the equation (7) is a value obtained by performing an optimization approximation on the assumption that all the imaging elements used in the imaging system other than the imaging element 100 are used. Now, attention is paid to the pixel at the image height Y1 shown in FIG. 28, and attention is paid to the pixel row of the diagonally shaded portion 34 ascending left in FIG. Assuming that the green color filter image signal at the image height Y1 in the pixel column 33 is imgoutH # G (Y1), the image signal due to a drop in the peripheral light amount of the pixel column 34 is imgo as shown in FIG.
utH # G (Y1) becomes a peak value, and this image signal i
mgoutW # G is similarly approximated by a quadratic function related to the distance X from the optical axis L1, and the image signal imgoutW # G (X) at an arbitrary position X of the pixel array 34 is expressed by the following equation (8). Is done.

【００８６】 imgoutW#G(X) = dX2 + eX + imgoutH#G(Y1) ・・・（８） ここで、ｄ、ｅは各撮影レンズごと、さらには水平方向
の画素列ごとに定まる定数である。なお、式（８）にお
ける座標軸Ｘは撮像素子１００以外の撮像システムに用
いられる全撮像素子を想定して最適化近似したものであ
る。したがって、図２８の撮像素子１００の任意の位置
（Ｘ，Ｙ）における画像信号をimgout#G(X,Y)とする
と、上記式（７）、（８）より以下の式（９）のように
表される。ImgoutW # G (X) = dX 2 + eX + imgoutH # G (Y1) (8) where d and e are constants determined for each photographing lens and further for each horizontal pixel row. It is. Note that the coordinate axis X in Expression (8) is a value obtained by performing an optimization approximation on the assumption that all the imaging elements used in the imaging system other than the imaging element 100 are used. Therefore, if an image signal at an arbitrary position (X, Y) of the image sensor 100 in FIG. Is represented by

【００８７】 imgout#G(X,Y) = dX2 + eX + aY2 + bY + imgoutPH#G ・・・（９） 上記式（９）はＸ＝０、Ｙ＝０すなわち光軸Ｌ１上でピ
ーク値imgoutPH#Gとなり、撮影レンズの特性を示してい
る。周辺光量落ちの補正値は、第１実施形態で説明した
ようにピーク値と各画素出力との比で表されるので、撮
像素子任意の位置（Ｘ，Ｙ）における補正値をcompL#G
(X,Y)とすると、緑色カラーフィルターの周辺光量落ち
補正値compL#G(X,Y)の一般式は、以下の式（１０）で表
すことができる。Imgout # G (X, Y) = dX 2 + eX + aY 2 + bY + imgoutPH # G (9) In the above equation (9), X = 0 and Y = 0, that is, on the optical axis L1. The peak value becomes imgoutPH # G, indicating the characteristics of the photographing lens. As described in the first embodiment, the correction value of the peripheral light amount drop is represented by the ratio between the peak value and each pixel output.
Assuming that (X, Y), the general expression of the peripheral light amount drop correction value compL # G (X, Y) of the green color filter can be expressed by the following expression (10).

【００８８】 compL#G(X,Y) = imgoutPH#G/ imgout#G(X,Y) = imgoutPH#G / (dX2 + eX + aY2 + bY + imgoutPH#G) ・・・（１０） なお、係数ａ、ｂ、imgoutPH#Gは撮影レンズごとに定ま
る定数である。一方、係数ｄ、ｅは撮像素子１００の水
平方向画素列ごとに定まる定数であるので、本実施形態
では撮像システムに使用される全撮像素子の代表的な画
素ピッチを条件に定数ｄ、ｅを用意しておき、画素ピッ
チが異なる場合は、もっとも近い位置での水平方向画素
列における定数ｄ、ｅを用いる構成としている。なお、
本実施形態では、垂直方向（像高）位置の画像信号を式
（７）で最初に算出し、その後その画像信号を基に水平
方向位置での画像信号を式（８）で算出する構成とした
が、逆に水平方向を基に各垂直位置の画像信号を算出す
るようにしてもよいが、一般的に撮像素子は、垂直方向
より水平方向の画素数を多く構成しているので、本実施
形態のような構成の方があらかじめ用意しておく定数の
数を減らすことができる。ここまでは、緑色カラーフィ
ルターの画素について説明してきたが、赤色、青色カラ
ーフィルターでも同様の方法で補正値を算出することが
できる。したがって、上記定数ａ、ｂ、imgoutPH#Gと定
数ｄ、ｅを図１６に示すような撮像素子１００の四分の
一の範囲、本実施形態では各種サイズの撮像素子を想定
しているので最大サイズの撮像素子を想定した四分の一
の範囲で算出し、撮影レンズごとに第１の情報としてあ
らかじめ格納しておき、一方撮像装置側には上記補正式
（１０）を第１の補正値を算出する算出手段として備え
ておき、撮影レンズが装着された際に上記第１の情報を
読み出し、撮像素子の各画素で第１の補正値を算出す
る。このとき、本実施形態では第１実施形態と同様に第
１の補正値は１０行×１０列のマイクロレンズブロック
ごとに算出する構成とし、演算負荷を低減している。な
お、撮影レンズの周辺光量落ちは、撮影レンズのズーム
位置、撮像素子１００のアナログ信号処理部１３８の増
幅率などによって異なるが、本実施形態では第１実施形
態と同様に各種交換レンズごとに代表的な１種類の補正
値を算出するようにしている。CompL # G (X, Y) = imgoutPH # G / imgout # G (X, Y) = imgoutPH # G / (dX 2 + eX + aY 2 + bY + imgoutPH # G) (10) The coefficients a, b, and imgoutPH # G are constants determined for each photographing lens. On the other hand, since the coefficients d and e are constants determined for each horizontal pixel column of the image sensor 100, in the present embodiment, the constants d and e are set based on the representative pixel pitch of all the image sensors used in the imaging system. If the pixel pitches are different, constants d and e in the horizontal pixel row at the closest position are used. In addition,
In the present embodiment, the image signal at the vertical (image height) position is first calculated by Expression (7), and then the image signal at the horizontal position is calculated by Expression (8) based on the image signal. However, conversely, the image signal at each vertical position may be calculated based on the horizontal direction. However, since the image sensor generally has more pixels in the horizontal direction than in the vertical direction, the The configuration as in the embodiment can reduce the number of constants prepared in advance. So far, the pixels of the green color filter have been described. However, the correction values can be calculated in the same manner for the red and blue color filters. Therefore, the constants a, b, imgoutPH # G and the constants d, e are set to a range of a quarter of the image sensor 100 as shown in FIG. 16, and in the present embodiment, image sensors of various sizes are assumed. Calculation is performed in a quarter range assuming an image sensor of a size, and stored in advance as first information for each photographing lens. The first information is read out when the photographing lens is attached, and the first correction value is calculated for each pixel of the image sensor. At this time, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the first correction value is calculated for each microlens block of 10 rows × 10 columns, and the calculation load is reduced. Note that the peripheral light amount drop of the photographing lens varies depending on the zoom position of the photographing lens, the amplification factor of the analog signal processing unit 138 of the image sensor 100, and the like. One kind of correction value is calculated.

【００８９】次に、撮像システムの第２の出力モードの
画像信号に用いる第２の補正値のうちピークレベルを均
等にする補正値算出方法について説明する。ピークレベ
ル差の補正は、先程説明したように撮像装置による情報
を基にした補正、撮影レンズによる第２の情報を基にし
た補正の順で行われ、まず、撮像装置の方から説明す
る。Next, a method of calculating a correction value for equalizing the peak level among the second correction values used for the image signal in the second output mode of the imaging system will be described. As described above, the correction of the peak level difference is performed in the order of the correction based on the information by the imaging device and the correction based on the second information by the photographing lens. First, the description will be made from the imaging device.

【００９０】撮像装置側に格納しておく情報は、図２７
（ａ）の均一輝度面に対応した一対の画像信号が均等に
なるように補正に関するものである。補正方法として
は、周辺光量落ちの補正と同様の方法で、焦点検出領域
の１つの画素列における一対の画像信号のピーク値を求
め、均一輝度面に対応した各画素出力値とピーク値の比
を各画素出力に乗じる。補正値算出式は、第１実施形態
の式（３）、（４）と同様であるため詳細な説明は省略
する。したがって、ここでは、焦点検出領域の１画素ご
と、さらには、第１および第２の光電変換部ごとに補正
値が算出され、撮像素子１００の均一輝度面時の感度む
ら、マイクロレンズブロック分割の影響、マイクロレン
ズの製造誤差を含めた補正を実現できる。なお、図２７
（ａ）は焦点検出領域内画素列の緑色カラーフィルター
に関する画像信号であるが、赤色、青色カラーフィルタ
ーにおいても、同様の方法で焦点検出領域の画素列ごと
に補正値を算出することができる。The information stored in the imaging device is shown in FIG.
This is related to the correction so that a pair of image signals corresponding to the uniform luminance plane in FIG. As a correction method, a peak value of a pair of image signals in one pixel row of the focus detection area is obtained in the same manner as the correction of the peripheral light amount drop, and a ratio of each pixel output value corresponding to a uniform luminance plane to the peak value is obtained. Is multiplied by each pixel output. The correction value calculation formula is the same as the formulas (3) and (4) in the first embodiment, and thus a detailed description is omitted. Therefore, here, a correction value is calculated for each pixel of the focus detection area, and further for each of the first and second photoelectric conversion units. The correction including the influence and the manufacturing error of the microlens can be realized. FIG. 27
(A) is an image signal related to a green color filter of a pixel row in the focus detection area. However, a correction value can be calculated for each pixel row of the focus detection area in a similar manner for red and blue color filters.

【００９１】次に、撮影レンズ側に備えた第２の情報を
基にした第２の補正値について説明する。先程説明した
ようにここでの情報は撮影レンズの光軸からの距離に関
するものであるので、周辺光量落ちの補正と同様に２次
元のＸＹ座標系を設定し、その様子を図３１に示す。さ
らに、撮影レンズの口径食は軸対称性を有するので、補
正値も図１６の斜線部のように撮像素子上の四分の一の
領域で算出すればよい。図３１における右上がり斜線部
の画素列３５は撮影レンズの光軸付近の水平方向画素列
で、この画素列による均一輝度面に対応した一対の画像
信号は図３２に示すような特性となり、実線が第１の光
電変換部、点線が第２の光電変換部による画像信号を表
しているが、図１８（ｂ）の光量分布を用いて説明した
ように本実施形態のように１画素を上下に分割する構成
では、水平方向のみに変位した位置では口径食が生じて
も一対の画像信号にレベル差は発生しないので、図中重
なって表示されている。なお、図３２は画素列３５のう
ち緑色カラーフィルターのみの画像信号で、前記撮像装
置側の情報による補正を施した画像信号である。図３２
の一対の画像信号はＸ＝０の原点付近で同じピーク値を
示す曲線となっている。いま、画素列３５における水平
方向任意の座標Ｘにおける第１の光電変換部における画
像信号をimgoutAW#G(X)、第２の光電変換部における画
像信号をimgoutBW#G(X)、ピーク値をimgoutPW#Gとする
と、たとえば、図３２の画像信号を光軸からの水平方向
距離Ｘの２次関数で近似すると以下の式（１１）、（１
２）のように表される。Next, a second correction value based on the second information provided on the photographing lens side will be described. As described above, since the information here relates to the distance from the optical axis of the photographing lens, a two-dimensional XY coordinate system is set in the same manner as the correction of the peripheral light amount drop, and the state is shown in FIG. Further, since the vignetting of the photographing lens has axial symmetry, the correction value may be calculated in a quarter region on the image sensor as shown by the hatched portion in FIG. 31 is a horizontal pixel row near the optical axis of the photographing lens, and a pair of image signals corresponding to a uniform luminance surface by the pixel row have characteristics as shown in FIG. Represents an image signal from the first photoelectric conversion unit, and a dotted line represents an image signal from the second photoelectric conversion unit. As described with reference to the light amount distribution in FIG. In the configuration in which the image signal is divided in the horizontal direction, a level difference does not occur between the pair of image signals even if vignetting occurs at a position displaced only in the horizontal direction. FIG. 32 shows an image signal of only the green color filter in the pixel array 35, which is an image signal that has been corrected based on the information on the imaging device side. FIG.
Are a curve showing the same peak value near the origin of X = 0. Now, at an arbitrary coordinate X in the horizontal direction in the pixel row 35, the image signal at the first photoelectric conversion unit is imgoutAW # G (X), the image signal at the second photoelectric conversion unit is imgoutBW # G (X), and the peak value is Assuming that imgoutPW # G, for example, when the image signal of FIG. 32 is approximated by a quadratic function of the horizontal distance X from the optical axis, the following equations (11) and (1) are obtained.
It is expressed as 2).

【００９２】 imgoutAW#G(X) = fX2 + gX + imgoutPW#G ・・・（１１） imgoutBW#G(X) = fX2 + gX + imgoutPW#G ・・・（１２） 上記式（１１）、（１２）よりimgoutAW#G(X)とimgoutB
W#G(X)は同様になり、定数ｆ、ｇ、imgoutPW#Gは撮影レ
ンズによって定まる。いま、図３１のＸ座標Ｘ１におけ
る第１の光電変換部による画像信号をimgoutAW#G(X1)と
すると、座標Ｘ１から垂直方向に並ぶ画素列３６におけ
る均一輝度面に対応した一対の画像信号は図３３のよう
になる。図中、横軸はＹ座標を示し、一対の画像信号は
両方ともＹ＝０付近での画像信号はimgoutAW#G(X1)とな
っており、Ｙが増加すると共にレベル差が増大してい
る。同様に画素列３６の第１の光電変換部による画像信
号をimgoutAH#G(Y)、第２の光電変換部による画像信号
をimgoutBH#G(Y)とし、光軸からの垂直方向距離Ｙの２
次関数で近似すると以下の式（１３）、（１４）のよう
に表される。ImgoutAW # G (X) = fX 2 + gX + imgoutPW # G (11) imgoutBW # G (X) = fX 2 + gX + imgoutPW # G (12) The above equation (11) , ImgoutAW # G (X) and imgoutB from (12)
W # G (X) is the same, and the constants f, g, and imgoutPW # G are determined by the photographing lens. Now, assuming that the image signal by the first photoelectric conversion unit at the X coordinate X1 in FIG. 31 is imgoutAW # G (X1), a pair of image signals corresponding to the uniform luminance plane in the pixel array 36 arranged vertically from the coordinate X1 is As shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the Y coordinate, and the pair of image signals are both imgoutAW # G (X1) near Y = 0, and the level difference increases as Y increases. . Similarly, the image signal from the first photoelectric conversion unit of the pixel array 36 is imgoutAH # G (Y), the image signal from the second photoelectric conversion unit is imgoutBH # G (Y), and the vertical distance Y from the optical axis is 2
When approximated by the following function, it is expressed as the following equations (13) and (14).

【００９３】 imgoutAH#G(Y) = hY2 + iY + imgoutAW#G(X1) ・・・（１３） imgoutBH#G(Y) = jY2 + kY + imgoutBW#G(X1) ・・・（１４） 定数ｈ、ｉ、ｊ、ｋは撮影レンズ、さらには垂直方向の
画素列ごとに定まる。したがって、撮像素子上の任意の
位置（Ｘ，Ｙ）における第１の光電変換部による画像信
号をimgoutA#G(X,Y)、第２の光電変換部による画像信号
をimgoutB#G(X,Y)とすると、一対の画像信号の一般式は
上記式（１１）〜（１４）より、下記式（１５）、（１
６）のようになる。[0093] imgoutAH # G (Y) = hY 2 + iY + imgoutAW # G (X1) ··· (13) imgoutBH # G (Y) = jY 2 + kY + imgoutBW # G (X1) ··· (14 The constants h, i, j, and k are determined for each photographing lens and for each vertical pixel column. Therefore, the image signal by the first photoelectric conversion unit at an arbitrary position (X, Y) on the image sensor is imgoutA # G (X, Y), and the image signal by the second photoelectric conversion unit is imgoutB # G (X, X). Assuming that Y), the general formula of the pair of image signals is obtained from the following formulas (15) and (1) from the above formulas (11) to (14).
It becomes like 6).

【００９４】 imgoutA#G(X,Y) = hY2 + iY + fX2 + gX + imgoutPW#G ・・・（１５） imgoutB#G(X,Y) = jY2 + kY + fX2 + gX + imgoutPW#G ・・・（１６） なお、係数ｆ、ｇ、imgoutPW#Gは撮影レンズごとに定ま
る定数である。一方、係数ｈ、ｉ、ｊ、ｋは撮像素子１
００の垂直方向画素列ごとに定まる定数であるので、本
実施形態では撮像システムに使用される全撮像素子の代
表的な画素ピッチを条件に定数ｈ、ｉ、ｊ、ｋを用意し
ておき、画素ピッチが異なる場合は、もっとも近い位置
での水平方向画素列における定数ｈ、ｉ、ｊ、ｋを用い
る構成としている。以上のような定数を第２の情報とし
て撮影レンズ側にあらかじめ格納しておき、撮影レンズ
が装着された際に撮像装置側に読み出す。その後、各焦
点検出領域の１つの画素列を決定すると、上記式（１
５）、（１６）の（Ｘ，Ｙ）が定まるので、その画素列
における均一輝度面に対応した一対の画像信号imgoutA#
G(X,Y)とimgoutB#G(X,Y)を算出する。さらにその一対の
画像信号のなかのピーク値を求め、ピーク値と各画素で
の画像信号の比を補正値とすればよい。したがって、あ
る焦点検出領域内の画素列における一対の画像信号のピ
ーク値をimgoutAP#G、imgoutBP#Gとすると、第２の補正
値のうちピークレベルを補正する補正値compA#PLen(X,
Y)、compB#PLen(X,Y)は、以下の式（１７）、（１８）
で表される。[0094] imgoutA # G (X, Y) = hY 2 + iY + fX 2 + gX + imgoutPW # G ··· (15) imgoutB # G (X, Y) = jY 2 + kY + fX 2 + gX + imgoutPW # G (16) The coefficients f, g, and imgoutPW # G are constants determined for each photographing lens. On the other hand, the coefficients h, i, j, and k are
Since the constant is determined for each vertical pixel column of 00, constants h, i, j, and k are prepared in the present embodiment under the condition of a representative pixel pitch of all the imaging elements used in the imaging system. When the pixel pitch is different, the configuration is such that constants h, i, j, and k in the horizontal pixel row at the closest position are used. The above constants are stored in advance in the photographing lens as second information, and are read out to the imaging device when the photographing lens is attached. Thereafter, when one pixel row of each focus detection area is determined, the above equation (1) is obtained.
5) Since (X, Y) of (16) is determined, a pair of image signals imgoutA # corresponding to a uniform luminance surface in the pixel row.
Calculate G (X, Y) and imgoutB # G (X, Y). Further, the peak value of the pair of image signals may be obtained, and the ratio between the peak value and the image signal at each pixel may be used as the correction value. Therefore, if the peak values of a pair of image signals in a pixel row in a certain focus detection area are imgoutAP # G and imgoutBP # G, the correction value compA # PLen (X,
Y) and compB # PLen (X, Y) are expressed by the following equations (17) and (18).
It is represented by

【００９５】 compA#PLen(X,Y)= imgoutAP#G / imgoutA#G(X,Y) = imgoutAP#G / (hY2 + iY + fX2 + gX + imgoutPW#G) ・・・（１７） compB#PLen(X,Y)= imgoutBP#G / imgoutB#G(X,Y) = imgoutBP#G / (jY2 + kY + fX2 + gX + imgoutPW#G) ・・・（１８） 上記式（１７）、（１８）を第２の情報をもとにした第
２の補正値算出手段としてあらかじめ撮像装置に備えて
おき、この補正値を各焦点検出領域の画素列ごとに算出
することで、一対の画像信号のピークレベル差を均等に
することが可能である。ここまでは、緑色カラーフィル
ターの画素について説明したが、その他のカラーフィル
ターについても同様である。CompA # PLen (X, Y) = imgoutAP # G / imgoutA # G (X, Y) = imgoutAP # G / (hY 2 + iY + fX 2 + gX + imgoutPW # G) (17) compB # PLen (X, Y) = imgoutBP # G / imgoutB # G (X, Y) = imgoutBP # G / (jY 2 + kY + fX 2 + gX + imgoutPW # G) (18) 17) and (18) are provided in advance in the imaging apparatus as second correction value calculation means based on the second information, and this correction value is calculated for each pixel row of each focus detection area. It is possible to equalize the peak level difference between a pair of image signals. So far, the pixel of the green color filter has been described, but the same applies to other color filters.

【００９６】以上から、焦点検出領域内の位置（Ｘ，
Ｙ）における１画素の生の一対の画像信号をimgA(X,
Y)、imgB(X,Y)、第２の補正値のうちダークレベル補正
値をcompA#D(X,Y)、compB#D(X,Y)、第２の補正値におけ
るピークレベル補正値のうち撮像装置側の情報をもとに
算出される補正値compA#PCam(X,Y)、compB#PCam(X,Y)、
撮影レンズ側の第２の情報によって算出される補正値を
compA#PLen(X,Y)、compB#PLen(X,Y)とすると、第２の出
力モードに対する画像信号補正処理後の一対の画像信号
imgA#comp(X,Y)、imgB#comp(X,Y)は、以下の式（１
９）、（２０）で表される。From the above, the position (X,
Y), a pair of raw image signals of one pixel is expressed as imgA (X,
Y), imgB (X, Y), the dark level correction value out of the second correction values compA # D (X, Y), compB # D (X, Y), the peak level correction value in the second correction value Of the correction values calculated based on information on the imaging device side compA # PCam (X, Y), compB # PCam (X, Y),
The correction value calculated based on the second information of the photographing lens is
Assuming that compA # PLen (X, Y) and compB # PLen (X, Y), a pair of image signals after the image signal correction processing for the second output mode
imgA # comp (X, Y) and imgB # comp (X, Y) are obtained by the following expression (1
9) and (20).

【００９７】 imgA#comp(X,Y) = compA#PLen(X,Y)×(compA#PCam(X,Y)×(imgA(X,Y)- compA#D(X,Y))) ・・・（１９） imgB#comp(X,Y) = compB#PLen(X,Y)×(compB#PCam(X,Y)×(imgB(X,Y)- compB#D(X,Y))) ・・・（２０） なお、撮影レンズのＦナンバー、ズーム位置、撮像素子
１００のアナログ信号処理部１３８の増幅率などによっ
て、上記複数の補正値は異なるわけだが、まず、本実施
形態における撮像システムにおいては、焦点検出時のＦ
ナンバーは、すべての交換レンズが備えているＦナンバ
ーのうちもっとも明るいＦナンバーとする。ズーム位
置、増幅率については、第１実施形態と同様に各撮影レ
ンズごとに複数種の補正値を算出する構成とする。ImgA # comp (X, Y) = compA # PLen (X, Y) × (compA # PCam (X, Y) × (imgA (X, Y) −compA # D (X, Y)))・ ・ (19) imgB # comp (X, Y) = compB # PLen (X, Y) × (compB # PCam (X, Y) × (imgB (X, Y)-compB # D (X, Y)) (20) The plurality of correction values differ depending on the F-number of the taking lens, the zoom position, the amplification factor of the analog signal processing unit 138 of the image sensor 100, and the like. In the system, F
The number is the brightest F number among the F numbers provided in all the interchangeable lenses. Regarding the zoom position and the amplification factor, a plurality of types of correction values are calculated for each photographing lens, as in the first embodiment.

【００９８】それでは、図３４の撮像システムの撮影レ
ンズと撮像装置の接続を示すブロック図、図３５のフロ
ーチャートを用いて実際の構成、動作について説明す
る。図３４において、３７は着脱自在な撮影レンズ、３
８は撮影レンズ３７を装着可能な撮像装置で、Ｌ１が撮
影レンズ３７の光軸、Ｌ２が撮像素子１００の光軸で、
光軸Ｌ１、Ｌ２が一致するように撮影レンズ３７を撮像
装置３８に公知のバヨネット方式マウントなどの固定手
段（不図示）によって装着する。撮影レンズ３７には、
画像信号補正に関する情報をあらかじめ格納しておくＥ
ＥＰＲＯＭ１４７、撮像装置３８との通信を行う複数の
電気接点を備えたレンズＩＦ部１４８を備えている。一
方、撮像装置３８のレンズＩＦ部と対峙する部分には、
レンズＩＦ部１４８の複数の電気接点に対応した複数の
電気接点を備えた撮像装置ＩＦ部１４９を備え、図中矢
印方向へ撮影レンズ３７を撮像装置３８に装着した際に
は、レンズＩＦ部１４８と撮像装置ＩＦ部１４９の電気
接点が接触し、通信が可能となる。さらに、撮像装置３
８には、撮影レンズ３７の装着を検出するレンズ装着検
出手段１５０が備えられ、それぞれマイクロコンピュー
タ１４２に接続されている。図３５は、撮像装置３８の
ＲＯＭ１４４に格納された撮像装置３８の撮影レンズ３
７装着時の動作を示すフローチャートである。まず、ス
テップ＃４０１では、撮像装置３８のレンズ装着検出手
段１５０により撮影レンズ３７が装着されたか否かが判
別され、装着された場合はステップ＃４０２へ進む。ス
テップ＃４０２では、撮影レンズ３７のＥＥＰＲＯＭ１
４７に格納された第１および第２の情報が読み出され
る。次に、ステップ＃４０３では、撮影レンズ３７側か
ら読み出された第１および第２の情報と撮像装置３８の
ＥＥＰＲＯＭ１４６に格納されている情報を用いて、第
１の補正値compL#G(X,Y)と、第２の補正値compA#D(X,
Y)、compB#D(X,Y)、compA#PCam(X,Y)、 compB#PCam(X,
Y)、compA#PLen(X,Y)、compB#PLen(X,Y)を前述した算出
手段により算出する。ここで、第１および第２の補正値
は、第１実施形態と同様にアナログ信号処理部１３８の
増幅率に応じた２種類の補正値が算出される。さらに、
撮影レンズがズームレンズである場合、これも第１実施
形態と同様に、第２の補正値については、ズーム位置に
応じた３種類の補正値が算出される。次に、ステップ＃
４０４では、算出された第１および第２の補正値が撮像
装置３８のＥＥＰＲＯＭ１４６に書き込まれる。こうす
ることで、撮像装置１００の画像信号を読み出すたびに
第１および第２の補正値を算出することが必要なくな
り、迅速な処理が可能となる。以上が撮像システムにお
ける撮影レンズ３７を装着した場合の撮像装置３８の動
作で、実際の画像信号の補正手段については、第１実施
形態の図１４、２０のフローチャートに示す処理動作と
同様であるので詳細な説明は省略する。なお、本実施形
態における撮像システムでは、撮像装置側のマイクロレ
ンズによる瞳投影位置が各撮像装置間で同一であること
を条件としているが、各撮像装置間で複数の上記瞳投影
位置が存在する場合、撮影レンズ側にあらかじめ備える
情報は、各瞳投影位置ごとに備える、もしくは、撮像装
置側に備える第１および第２の補正値を算出する式に撮
影レンズの瞳位置とマイクロレンズによる瞳投影位置の
差をパラメータとして加えるようにするとよいわけだ
が、演算負荷や撮像システムの煩雑さを考慮するとマイ
クロレンズの瞳投影位置は各撮像装置間で統一する方が
望ましい。Now, the actual configuration and operation will be described with reference to the block diagram showing the connection between the photographing lens and the image pickup device of the image pickup system of FIG. In FIG. 34, reference numeral 37 denotes a detachable photographing lens, 3
Reference numeral 8 denotes an image pickup device to which a photographing lens 37 can be attached, L1 is an optical axis of the photographing lens 37, L2 is an optical axis of the image pickup device 100,
The photographing lens 37 is attached to the imaging device 38 by a known fixing means (not shown) such as a bayonet mount so that the optical axes L1 and L2 coincide. The shooting lens 37 includes
E in which information relating to image signal correction is stored in advance
An EPROM 147 and a lens IF unit 148 having a plurality of electrical contacts for communicating with the imaging device 38 are provided. On the other hand, in a portion facing the lens IF portion of the imaging device 38,
An imaging device IF unit 149 having a plurality of electrical contacts corresponding to the plurality of electrical contacts of the lens IF unit 148 is provided. When the photographing lens 37 is mounted on the imaging device 38 in the direction of the arrow in FIG. And the electrical contacts of the imaging device IF unit 149 are in contact with each other, and communication is possible. Further, the imaging device 3
8 is provided with a lens mounting detecting means 150 for detecting the mounting of the photographing lens 37, and each is connected to the microcomputer 142. FIG. 35 shows the photographing lens 3 of the imaging device 38 stored in the ROM 144 of the imaging device 38.
7 is a flowchart showing an operation at the time of mounting 7; First, in step # 401, it is determined whether or not the photographing lens 37 is attached by the lens attachment detecting means 150 of the imaging device 38, and if it is attached, the process proceeds to step # 402. In step # 402, the EEPROM 1 of the photographing lens 37 is
The first and second information stored in 47 are read. Next, in step # 403, using the first and second information read from the photographing lens 37 side and the information stored in the EEPROM 146 of the imaging device 38, the first correction value compL # G (X , Y) and a second correction value compA # D (X,
Y), compB # D (X, Y), compA # PCam (X, Y), compB # PCam (X,
Y), compA # PLen (X, Y), and compB # PLen (X, Y) are calculated by the above-described calculating means. Here, as the first and second correction values, two types of correction values according to the amplification factor of the analog signal processing unit 138 are calculated as in the first embodiment. further,
When the photographing lens is a zoom lens, three types of correction values according to the zoom position are calculated for the second correction value, similarly to the first embodiment. Then step #
In 404, the calculated first and second correction values are written to the EEPROM 146 of the imaging device 38. By doing so, it is not necessary to calculate the first and second correction values every time the image signal of the imaging device 100 is read out, and quick processing can be performed. The above is the operation of the imaging device 38 when the imaging lens 37 is mounted in the imaging system. The actual image signal correcting means is the same as the processing operation shown in the flowcharts of FIGS. Detailed description is omitted. In the imaging system according to the present embodiment, it is assumed that the pupil projection position by the microlens on the imaging device side is the same between the imaging devices, but a plurality of the pupil projection positions exist between the imaging devices. In this case, the information provided in advance on the photographic lens side is provided for each pupil projection position, or the pupil position of the photographic lens and the pupil projection by the microlens are calculated in a formula for calculating the first and second correction values provided on the imaging device side. It is good to add the position difference as a parameter, but it is desirable to unify the pupil projection positions of the microlenses among the imaging devices in consideration of the calculation load and the complexity of the imaging system.

【００９９】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、複数の光電変換部
と、２つ以上の光電変換の信号を加算して読み出す第１
の出力モードと、光電変換部の信号を独立に読み出す第
２の出力モードとを切り替え可能な制御手段と、第１の
出力モードによる出力信号の不均一性を補正するための
第１の補正値と、第２の出力モードによる出力信号の不
均一性を補正するための第２の補正値とを記憶する記憶
手段と、第１の出力モードによる出力信号には第１の補
正値を基に補正を行い、第２の出力モードによる出力信
号には第２の補正値を基に補正を行う補正手段を備えた
本発明の第１の観点による撮像装置により次の効果が得
られた。As described above, the first photoelectric conversion unit and the first and second photoelectric conversion signals are added and read out.
Control means capable of switching between an output mode of the first mode and a second output mode for independently reading a signal of the photoelectric conversion unit, and a first correction value for correcting non-uniformity of the output signal in the first output mode Storage means for storing a second correction value for correcting the non-uniformity of the output signal in the second output mode; and an output signal in the first output mode based on the first correction value. The following effects are obtained by the imaging apparatus according to the first aspect of the present invention, which includes a correction unit that performs correction and corrects an output signal in the second output mode based on the second correction value.

【０１００】（１）位相差検出方式の焦点検出が可能と
なって、検出デフォーカス量に基づく高速な焦点調節を
実現することができた。(1) The focus can be detected by the phase difference detection method, and high-speed focus adjustment based on the detected defocus amount can be realized.

【０１０１】（２）同時に、元々撮像光学系の瞳の全光
束を使った画像を得るように設計された撮像素子で得ら
れる画像と同レベルのＳ／Ｎ的に優れた高品位画像を得
ることができた。(2) Simultaneously, a high-quality image excellent in S / N at the same level as an image obtained by an image pickup device originally designed to obtain an image using the entire luminous flux of the pupil of the image pickup optical system is obtained. I was able to.

【０１０２】（３）加算、非加算読み出し方式に対応し
て画像信号の補正を切り替えるように構成したことで、
前記（１）、（２）の目的に応じた最適な画像信号を得
ることができた。(3) Since the correction of the image signal is switched corresponding to the addition and non-addition reading method,
An optimal image signal according to the purposes (1) and (2) can be obtained.

【０１０３】撮像装置に着脱交換可能な撮影レンズと、
撮像装置と撮影レンズの情報を通信可能な通信手段と、
複数の光電変換部と、２つ以上の光電変換部の信号を加
算して読み出す第１の出力モードと、光電変換部の信号
を独立に読み出す第２の出力モードとを切り替え可能な
制御手段と、交換レンズは、第１の出力モードによる出
力信号の不均一性を補正するための第１の情報と、第２
の出力モードによる出力信号の不均一性を補正するため
の第２の情報とを記憶する記憶手段と、通信手段により
記憶手段に記憶された第１の情報及び第２の情報を読み
出し、第１の情報を基に第１の補正値を算出し、第２の
情報を基に第２の補正値を算出する補正値算出手段と、
第１の出力モードによる出力信号には第１の補正値を基
に補正を行い、第２の出力モードによる出力信号には第
２の補正値を基に補正を行う補正手段を備えた本発明の
第２の観点による撮像システムにより次の効果が得られ
た。A photographing lens which can be attached to and detached from the imaging device;
Communication means capable of communicating information of the imaging device and the imaging lens,
Control means capable of switching between a plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion units are added and read, and a second output mode in which signals of the photoelectric conversion units are read independently; The interchangeable lens includes first information for correcting non-uniformity of an output signal in the first output mode, and second information for correcting non-uniformity of the output signal.
Storage means for storing the second information for correcting the non-uniformity of the output signal in the output mode, and the first information and the second information stored in the storage means are read out by the communication means. Correction value calculation means for calculating a first correction value based on the second information, and calculating a second correction value based on the second information;
The present invention includes a correction unit that performs correction based on a first correction value for an output signal in a first output mode and performs correction based on a second correction value on an output signal in a second output mode. The following effects were obtained by the imaging system according to the second aspect.

【０１０４】（４）加算、非加算読み出し方式に対応し
て画像信号の補正を切り替えるように構成したことで、
撮像、焦点検出などの目的に応じた最適な画像信号を得
ることができた。(4) Since the image signal correction is switched in accordance with the addition and non-addition reading method,
An optimal image signal according to purposes such as imaging and focus detection was obtained.

【０１０５】（５）撮影レンズ側にあらかじめそなえた
情報を用いて画像信号の補正を行うように構成したの
で、各種撮影レンズ、撮像装置の組み合わせが存在する
撮像システムにおいても最適な画像信号の補正を行うこ
とが可能となった。(5) Since the image signal is corrected using the information provided in advance on the photographic lens side, the optimum correction of the image signal is possible even in an imaging system having a combination of various photographic lenses and imaging devices. It became possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態による撮像光学系の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging optical system according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態による撮像光学系の斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view of an imaging optical system according to an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施形態によるエリアセンサ部の電気
回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram of an area sensor unit according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施形態によるエリアセンサ部の正面
図である。FIG. 4 is a front view of an area sensor unit according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施形態によるエリアセンサ受光部の
断面図である。FIG. 5 is a sectional view of an area sensor light receiving unit according to the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施形態によるカラーフィルターの配
列を示す部分拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view showing an arrangement of color filters according to the embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施形態によるマイクロレンズと受光
部の投影関係を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a projection relationship between a microlens and a light receiving unit according to the embodiment of the present invention.

【図８】（ａ）は、本発明の実施形態による第１光電変
換部に入射する光束を示す図であり、（ｂ）は、本発明
の実施形態による第２光電変換部に入射する光束を示す
図である。8A is a diagram illustrating a light beam incident on a first photoelectric conversion unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a diagram illustrating a light beam incident on a second photoelectric conversion unit according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図９】本発明の実施形態による撮影光学系射出瞳の上
側半分を通過する光束を示した撮影光学系の構成図であ
る。FIG. 9 is a configuration diagram of a photographing optical system showing a light beam passing through an upper half of an exit pupil of the photographing optical system according to the embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施形態による射出瞳の分割の様子
を表す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a state of division of an exit pupil according to the embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の実施形態による撮像素子１００の周
辺回路を含む内部構成を示したブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration including peripheral circuits of the image sensor 100 according to the embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の実施形態による出力位置指定コマン
ドを説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an output position designation command according to the embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の実施形態による第１実施形態の撮像
装置における電気系ブロック図である。FIG. 13 is an electrical block diagram of the imaging device according to the first embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の実施形態による画像信号補正処理動
作を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating an image signal correction processing operation according to the embodiment of the present invention.

【図１５】均一輝度面に対応した画像信号を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing an image signal corresponding to a uniform luminance surface.

【図１６】本発明の実施形態による撮像素子上での第１
の補正値を算出する領域である。FIG. 16 shows a first example on the image sensor according to the embodiment of the present invention.
This is the area for calculating the correction value of.

【図１７】暗出力画像信号を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a dark output image signal.

【図１８】撮影光学系の口径食による１画素内光量分布
を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a light amount distribution in one pixel due to vignetting of the photographing optical system.

【図１９】均一輝度面に対応した一対の画像信号を示す
図である。FIG. 19 is a diagram showing a pair of image signals corresponding to a uniform luminance surface.

【図２０】（ａ）は、本発明の実施形態による各種条件
における第２のダークレベル補正値対応表であり、
（ｂ）は、本発明の実施形態による各種条件における第
２のピークレベル補正値対応表である。FIG. 20A is a second dark level correction value correspondence table under various conditions according to the embodiment of the present invention;
(B) is a second peak level correction value correspondence table under various conditions according to the embodiment of the present invention.

【図２１】本発明の実施形態による第２の画像信号補正
処理動作を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart illustrating a second image signal correction processing operation according to the embodiment of the present invention.

【図２２】本発明の実施形態による焦点検出領域の部分
拡大図であるFIG. 22 is a partially enlarged view of a focus detection area according to the embodiment of the present invention.

【図２３】本発明の実施形態による画素列２９のうち緑
色カラーフィルターを備えた受光部における一対の画像
信号である。FIG. 23 is a pair of image signals in a light receiving unit including a green color filter in a pixel column 29 according to an embodiment of the present invention.

【図２４】本発明の実施形態による画素列３０のうち緑
色カラーフィルターを備えた受光部における一対の画像
信号である。FIG. 24 shows a pair of image signals in a light receiving unit having a green color filter in the pixel row 30 according to the embodiment of the present invention.

【図２５】本発明の実施形態による画素列２９のうち赤
色カラーフィルターを備えた受光部における一対の画像
信号である。FIG. 25 is a pair of image signals in a light receiving unit including a red color filter in the pixel row 29 according to the embodiment of the present invention.

【図２６】本発明の実施形態による画素列２９のうち青
色カラーフィルターを備えた受光部における一対の画像
信号である。FIG. 26 shows a pair of image signals in a light receiving unit including a blue color filter in the pixel row 29 according to the embodiment of the present invention.

【図２７】均一輝度面に対応した一対の画像信号を示す
図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a pair of image signals corresponding to a uniform luminance surface.

【図２８】本発明の実施形態による第１の補正値算出す
るために使用した画素列を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a pixel column used for calculating a first correction value according to the embodiment of the present invention.

【図２９】画素列３３における均一輝度面に対応した画
像信号である。FIG. 29 is an image signal corresponding to a uniform luminance surface in a pixel column 33.

【図３０】画素列３４における均一輝度面に対応した画
像信号である。FIG. 30 is an image signal corresponding to a uniform luminance surface in a pixel column.

【図３１】本発明の実施形態による第２の補正値算出す
るために使用した画素列を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing a pixel column used for calculating a second correction value according to the embodiment of the present invention.

【図３２】画素列３５における均一輝度面に対応した一
対の画像信号である。FIG. 32 shows a pair of image signals corresponding to a uniform luminance surface in a pixel column 35.

【図３３】画素列３６における均一輝度面に対応した一
対の画像信号である。FIG. 33 shows a pair of image signals corresponding to a uniform luminance surface in the pixel column 36.

【図３４】本発明の実施形態による撮像システムの構成
を示すブロック図である。FIG. 34 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging system according to an embodiment of the present invention.

【図３５】本発明の実施形態による撮像システムにおけ
る撮影レンズ装着時の撮像装置の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 35 is a flowchart illustrating an operation of the imaging apparatus when the imaging lens is mounted in the imaging system according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｌ１ 撮像光学系の光軸 ＳＴ 絞り １００ 撮像素子 １５ マイクロレンズ １０１、１０２ ＭＯＳトランジスタゲートとゲート下
の空乏層からなる第１、第２光電変換部 １０３、１０４ フォトゲート １０５、１０６ 転送スイッチＭＯＳトランジスタ ２０、２３、２４、２５ 射出瞳 ２１、２２ 射出瞳上の第一の領域と第二の領域 ３１、３２ 第１光電変換部と第２光電変換部による一
対の焦点検出用画像信号 ３７ 撮像システムにおける撮影レンズ ３８ 撮像システムにおける撮像装置L1 Optical axis of imaging optical system ST Aperture 100 Image sensor 15 Microlens 101, 102 First and second photoelectric conversion units 103, 104 composed of MOS transistor gate and depletion layer below gate Photogate 105, 106 Transfer switch MOS transistor 20 , 23, 24, 25 Exit pupil 21, 22 First area and second area on the exit pupil 31, 32 A pair of focus detection image signals 37 by the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit 37 In the imaging system Photographing lens 38 Imaging device in imaging system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ ５Ｃ０２４ Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｃ 5/335 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA21 BB01 BB02 BB04 2H051 AA00 BA06 BA14 CB09 CB22 CB29 CD07 CD08 CD13 CD23 CE13 CE21 EB13 EC04 GB12 GB20 2H054 AA01 2H101 EE08 EE13 EE21 5C022 AB19 AB23 AB28 AB30 AB66 AC42 AC54 AC55 5C024 CX35 CY49 DX01 EX43 EX52 GY31 GZ24 HX21 HX29 HX57 JX09 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 19/02 G02B 7/11 N 5C024 H04N 5/232 C 5/335 G03B 3/00 A F term (reference) ) 2H011 AA03 BA21 BB01 BB02 BB04 2H051 AA00 BA06 BA14 CB09 CB22 CB29 CD07 CD08 CD13 CD23 CE13 CE21 EB13 EC04 GB12 GB20 2H054 AA01 2H101 EE08 EE13 EE21 5C022 AB19 AB23 AB28 AB30 AB66 AC42 G54 AC54 AC54 X JX09

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の光電変換部と、 ２つ以上の前記光電変換部の信号を加算して読み出す第
１の出力モードと、前記光電変換部の信号を独立に読み
出す第２の出力モードとを切り替え可能な制御手段と、 前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を補正
するための第１の補正値と、前記第２の出力モードによ
る出力信号の不均一性を補正するための第２の補正値と
を記憶する記憶手段と、 前記第１の出力モードによる出力信号には前記第１の補
正値を基に補正を行い、前記第２の出力モードによる出
力信号には前記第２の補正値を基に補正を行う補正手段
と、を備えたことを特徴とする撮像装置。1. A plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion units are added and read, and a second output mode in which signals of the photoelectric conversion units are read independently. Control means for switching between the first and second output modes, a first correction value for correcting the non-uniformity of the output signal in the first output mode, and a non-uniformity of the output signal in the second output mode. Storage means for storing a second correction value of the first correction value, and an output signal in the first output mode is corrected based on the first correction value, and an output signal in the second output mode is An image pickup apparatus comprising: a correction unit that performs correction based on a second correction value. 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、 前記第１の出力モードにおいて画像形成を行う手段と、 前記第２の出力モードにおいて焦点検出を行う手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。2. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: means for performing image formation in the first output mode; and means for performing focus detection in the second output mode. Imaging device. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の撮像装置におい
て、 複数のマイクロレンズを備え、 ２つ以上の前記光電変換素子に対して１つのマイクロレ
ンズが対応することを特徴とする撮像装置。3. The imaging device according to claim 1, further comprising a plurality of microlenses, wherein one microlens corresponds to two or more photoelectric conversion elements. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の撮像装置において、 ２つ以上の光電変換部毎に共通に１つの前記光電変換部
で蓄積した電荷を増幅して出力線に読み出すための増幅
用のトランジスタを有し、 前記第１の出力モードにおいて、前記２つ以上の光電変
換部で蓄積された電荷を前記増幅用のトランジスタの入
力部で加算を行い、前記増幅用トランジスタから加算信
号を読み出し、前記第２の出力モードにおいて、前記２
つ以上の光電変換部で蓄積された電荷を前記増幅用のト
ランジスタの入力部で加算せずに、前記増幅用のトラン
ジスタから別々に信号を読み出す手段を有することを特
徴とする撮像装置。4. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the charge accumulated in one photoelectric conversion unit is amplified and output for each of two or more photoelectric conversion units. Amplifying transistors for reading out to the line, wherein in the first output mode, the charge accumulated in the two or more photoelectric conversion units is added at an input unit of the amplifying transistor, and the amplification is performed. The addition signal is read from the transistor for use in the second output mode.
An imaging apparatus comprising: means for separately reading out signals from the amplifying transistors without adding the charges accumulated in one or more photoelectric conversion units at an input unit of the amplifying transistors. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
撮像装置において、 １つの受光部に、前記光電変換部と、スイッチを備え、 ２つ以上の前記受光部に共通のフローティングディフュ
ージョン領域を備え、 前記第１の出力モードにおいて、２つ以上の前記受光部
の前記スイッチを同時に動作させることにより、前記フ
ローティングディフュージョン領域に２つ以上の受光部
の光電変換部で蓄積された電荷を同時に転送する手段
と、 前記第２の出力モードにおいて、２つ以上の前記受光部
の前記スイッチを別々に動作させることにより、前記フ
ローティングディフュージョン領域に１つの受光部毎の
光電変換部で蓄積された電荷を別々に転送する手段と、 を備えることを特徴とする撮像装置。5. The imaging device according to claim 1, wherein one light receiving unit includes the photoelectric conversion unit and a switch, and a floating diffusion common to two or more light receiving units. In the first output mode, by simultaneously operating the switches of two or more of the light receiving units, the charges accumulated in the photoelectric conversion units of the two or more light receiving units in the floating diffusion region Means for simultaneously transferring, and in the second output mode, the switches of two or more of the light receiving units are separately operated, so that the signals are stored in the floating diffusion region by the photoelectric conversion unit for each light receiving unit. Means for separately transferring electric charges. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
撮像装置において、 前記第１の補正値は、一部の撮像領域について用意さ
れ、一部の撮像領域について用意された前記第１の補正
値を前記撮像領域のうちの複数の部分について使用する
ことを特徴とする撮像装置。6. The imaging device according to claim 1, wherein the first correction value is provided for a part of the imaging region, and the first correction value is provided for a part of the imaging region. An imaging apparatus, wherein one correction value is used for a plurality of portions of the imaging region. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
撮像装置において、 前記第１の補正値は、撮像領域のブロック毎に用意され
ることを特徴とする撮像装置。7. The imaging device according to claim 1, wherein the first correction value is prepared for each block of an imaging region. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
撮像装置において、 前記第２の補正値は、ダークレベル補正値とピークレベ
ル補正値を含むことを特徴とする撮像装置。8. The imaging device according to claim 1, wherein the second correction value includes a dark level correction value and a peak level correction value. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
撮像装置において、 前記第２の補正値は、画素毎に用意されていることを特
徴とする撮像装置。9. The imaging device according to claim 1, wherein the second correction value is prepared for each pixel. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
の撮像装置において、 前記第２の補正値は、２以上のズーム位置範囲について
用意されていることを特徴とする撮像装置。10. The imaging device according to claim 1, wherein the second correction value is provided for two or more zoom position ranges. 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか１項に記
載の撮像装置において、 前記第２の補正値は、アナログ信号処理部の２以上の増
幅率範囲について用意されていることを特徴とする撮像
装置。11. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second correction value is prepared for two or more amplification factor ranges of an analog signal processing unit. Imaging device. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の撮像装置において、 前記第１の補正値及び前記第２の補正値は、色毎に用意
されていることを特徴とする撮像装置。12. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the first correction value and the second correction value are prepared for each color. apparatus. 【請求項１３】 撮像装置と、 前記撮像装置に着脱交換可能な撮影レンズと、 前記撮像装置と前記撮影レンズの情報を通信可能な通信
手段と、 を備える撮像システムにおいて、 前記撮像レンズは、 前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を補正
するための第１の情報と、前記第２の出力モードによる
出力信号の不均一性を補正するための第２の情報とを記
憶する記憶手段を備え、 前記撮像装置は、 複数の光電変換部と、 ２つ以上の前記光電変換素子の信号を加算して読み出す
第１の出力モードと、前記光電変換素子の信号を独立に
読み出す第２の出力モードとを切り替え可能な制御手段
と、 前記通信手段により前記記憶手段に記憶された前記第１
の情報及び前記第２の情報を読み出し、前記第１の情報
を基に第１の補正値を算出し、前記第２の情報を基に第
２の補正値を算出する補正値算出手段と、 前記第１の出力モードによる出力信号には前記第１の補
正値を基に補正を行い、前記第２の出力モードによる出
力信号には前記第２の補正値を基に補正を行う補正手段
を備えたことを特徴とする撮像システム。13. An imaging system comprising: an imaging device; a photographic lens that can be attached to and removed from the imaging device; and a communication unit that can communicate information on the imaging device and the photographic lens. Storage for storing first information for correcting non-uniformity of an output signal in the first output mode and second information for correcting non-uniformity of an output signal in the second output mode. Means, a plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion elements are added and read, and a second output mode in which signals of the photoelectric conversion elements are read independently. Control means capable of switching between the first and second output modes; and the first means stored in the storage means by the communication means.
Correction value calculation means for reading the information of the second information and the second information, calculating a first correction value based on the first information, and calculating a second correction value based on the second information, A correction unit that performs correction based on the first correction value for an output signal in the first output mode and performs correction based on the second correction value on an output signal in the second output mode. An imaging system, comprising: 【請求項１４】 撮像装置と、 前記撮像装置に着脱交換可能な撮影レンズと、 前記撮像装置と前記撮影レンズの情報を通信可能な通信
手段と、 を備える撮像システムにおいて、 前記撮像レンズは、 前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を補正
するためのレンズ側第１の情報と、前記第２の出力モー
ドによる出力信号の不均一性を補正するためのレンズ側
第２の情報とを記憶するレンズ側記憶手段を備え、 前記撮像装置は、 複数の光電変換部と、 ２つ以上の前記光電変換部の信号を加算して読み出す第
１の出力モードと、前記光電変換素子の信号を独立に読
み出す第２の出力モードとを切り替え可能な制御手段
と、 前記第１の出力モードによる出力信号の不均一性を補正
するための撮像装置側第１の情報と、前記第２の出力モ
ードによる出力信号の不均一性を補正するための撮像装
置側第２の情報とを記憶する撮像装置側記憶手段と、 前記通信手段により前記記憶手段に記憶された前記レン
ズ側第１の情報及び前記レンズ側第２の情報を読み出
し、前記レンズ側第１の情報及び前記撮像装置側第１の
情報を基に第１の補正値を算出し、前記レンズ側第２の
情報及び前記撮像装置側第２の情報を基に第２の補正値
を算出する補正値算出手段と、 前記第１の出力モードによる出力信号には前記第１の補
正値を基に補正を行い、前記第２の出力モードによる出
力信号には前記第２の補正値を基に補正を行う補正手段
を備えたことを特徴とする撮像システム。14. An imaging system, comprising: an imaging device; a photographic lens that is detachably exchangeable with the imaging device; and a communication unit that can communicate information on the imaging device and the photographic lens. Lens-side first information for correcting the non-uniformity of the output signal in the first output mode, and lens-side second information for correcting the non-uniformity of the output signal in the second output mode. Lens-side storage means for storing a plurality of photoelectric conversion units, a first output mode in which signals of two or more photoelectric conversion units are added and read, and a signal of the photoelectric conversion element. Control means capable of switching between a second output mode and a second output mode for independently reading the image data; first information on the imaging device side for correcting non-uniformity of an output signal in the first output mode; and the second output. Mo Imager-side storage means for storing imager-side second information for correcting the non-uniformity of the output signal due to the image signal, and the lens-side first information stored in the storage means by the communication means. The lens-side second information is read out, a first correction value is calculated based on the lens-side first information and the imaging device-side first information, and the lens-side second information and the imaging device side are calculated. Correction value calculating means for calculating a second correction value based on second information; correcting an output signal in the first output mode based on the first correction value; An imaging system comprising: a correction unit that corrects an output signal in a mode based on the second correction value. 【請求項１５】 請求項１３又は１４に記載の撮像シス
テムにおいて、 前記撮像装置は、 前記第１の出力モードにおいて画像形成を行う手段と、 前記第２の出力モードにおいて焦点検出を行う手段と、 を備えたことを特徴とする撮像システム。15. The imaging system according to claim 13, wherein the imaging device performs image formation in the first output mode, and performs focus detection in the second output mode. An imaging system comprising: 【請求項１６】 請求項１３乃至１５のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記撮像装置は、 複数のマイクロレンズを備え、 ２つ以上の前記光電変換素子に対して１つのマイクロレ
ンズが対応することを特徴とする撮像システム。16. The imaging system according to claim 13, wherein the imaging device includes a plurality of microlenses, and one microlens is provided for two or more photoelectric conversion elements. An imaging system characterized by being compatible. 【請求項１７】 請求項１３乃至請求項１６のいずれか
１項に記載の撮像システムにおいて、 前記撮像装置は、 ２つ以上の光電変換部毎に共通に１つの前記光電変換部
で蓄積した電荷を増幅して出力線に読み出すための増幅
用のトランジスタを有し、 前記第１の出力モードにおいて、前記２つ以上の光電変
換部で蓄積された電荷を前記増幅用のトランジスタの入
力部で加算を行い、前記増幅用トランジスタから加算信
号を読み出し、前記第２の出力モードにおいて、前記２
つ以上の光電変換部で蓄積された電荷を前記増幅用のト
ランジスタの入力部で加算せずに、前記増幅用のトラン
ジスタから別々に信号を読み出す手段を有することを特
徴とする撮像システム。17. The imaging system according to claim 13, wherein the imaging device is configured such that the charge accumulated in one photoelectric conversion unit commonly for every two or more photoelectric conversion units. Amplifying transistor for amplifying and reading out to an output line, wherein in the first output mode, electric charges accumulated in the two or more photoelectric conversion units are added at an input unit of the amplifying transistor. To read out the addition signal from the amplifying transistor, and in the second output mode,
An imaging system, comprising: means for separately reading signals from the amplification transistors without adding the charges accumulated in the one or more photoelectric conversion units to the input unit of the amplification transistors. 【請求項１８】 請求項１３乃至１７のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記固体撮像素子の１つの受光部に、光電変換部と、ス
イッチを備え、 ２つ以上の前記受光部に共通のフローティングディフュ
ージョン領域を備え、 前記撮像装置は、 前記第１の出力モードにおいて、２つ以上の前記受光部
の前記スイッチを同時に動作させることにより、前記フ
ローティングディフュージョン領域に２つ以上の受光部
の光電変換部で蓄積された電荷を同時に転送する手段
と、 前記第２の出力モードにおいて、２つ以上の前記受光部
の前記スイッチを別々に動作させることにより、前記フ
ローティングディフュージョン領域に１つの受光部毎の
光電変換部で蓄積された電荷を別々に転送する手段と、 を備えることを特徴とする撮像システム。18. The imaging system according to claim 13, further comprising: a photoelectric conversion unit and a switch in one light receiving unit of the solid-state imaging device; The image pickup apparatus includes a common floating diffusion region, and in the first output mode, by simultaneously operating the switches of two or more of the light receiving units, two or more of the light receiving units are provided in the floating diffusion region. Means for simultaneously transferring the charges accumulated in the photoelectric conversion unit; and, in the second output mode, by operating the switches of two or more of the light receiving units separately, one light receiving unit is provided in the floating diffusion region. Means for separately transferring the electric charges accumulated in each photoelectric conversion unit. M 【請求項１９】 請求項１３乃至１８のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第１の補正値は、一部の撮像領域について用意さ
れ、一部の撮像領域について用意された前記第１の補正
値を前記撮像領域のうちの複数の部分について使用する
ことを特徴とする撮像システム。19. The imaging system according to claim 13, wherein the first correction value is provided for a part of the imaging region and the first correction value is provided for a part of the imaging region. An imaging system, wherein one correction value is used for a plurality of portions of the imaging region. 【請求項２０】 請求項１３乃至１９のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第１の補正値は、撮像領域のブロック毎に用意され
ることを特徴とする撮像システム。20. The imaging system according to claim 13, wherein the first correction value is prepared for each block of an imaging region. 【請求項２１】 請求項１３乃至２０のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第２の補正値は、ダークレベル補正値とピークレベ
ル補正値を含むことを特徴とする撮像システム。21. The imaging system according to claim 13, wherein the second correction value includes a dark level correction value and a peak level correction value. 【請求項２２】 請求項１３乃至２１のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第２の補正値は、画素毎に用意されていることを特
徴とする撮像システム。22. The imaging system according to claim 13, wherein the second correction value is prepared for each pixel. 【請求項２３】 請求項１３乃至２２のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第２の補正値は、２以上のズーム位置範囲について
用意されていることを特徴とする撮像システム。23. The imaging system according to claim 13, wherein the second correction value is provided for two or more zoom position ranges. 【請求項２４】 請求項１３乃至２３のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第２の補正値は、アナログ信号処理部の２以上の増
幅率範囲について用意されていることを特徴とする撮像
システム。24. The imaging system according to claim 13, wherein the second correction value is prepared for two or more amplification factor ranges of an analog signal processing unit. Imaging system. 【請求項２５】 請求項１３乃至２４のいずれか１項に
記載の撮像システムにおいて、 前記第１の補正値及び前記第２の補正値は、色毎に用意
されていることを特徴とする撮像システム。25. The imaging system according to claim 13, wherein the first correction value and the second correction value are prepared for each color. system.
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