CN102298246A - 摄像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像系统，其具有二维地排列有光电转换单元的摄像装置，光电转换单元中的至少一部分构成为输出用于散焦量检测的信号，输出用于散焦量检测的信号的光电转换单元构成分别接收来自具有不同区域的光瞳区域的光束的至少两个光电转换单元组，光电转换单元组分别具有多个光电转换单元列，该摄像系统具有：计算部，其具有AF模式，在该AF模式中，通过对从两个光电转换单元组输出的用于散焦量检测的信号进行相互比较，生成散焦信号；以及校正部，其根据与摄影镜头的畸变像差相关的信息，校正用于散焦量检测的信号。

Description

摄像系统
技术领域
本发明涉及摄像系统。
背景技术
在现有的数字静态照相机中可实现如下的AF方式。
即，在摄像元件之外具有用于AF的传感器。代表例是在单反照相机中采用的相位差AF。该方式的优点是能够使用通过了摄影镜头的光束来解决视差问题，利用一次散焦量检测信号来检测焦点偏离，并使摄影镜头对焦到被摄体上，从而能够缩短完成对焦的时间。
另一方面，在此方式中，需要在摄影镜头与摄像元件之间配置光路的切换或分割单元，在光路的切换或分割单元与AF用传感器之间还需要AF用的光学系统。其缺点在于：(1)为了确保光路切换单元的空间以及(2)确保AF用光学系统和专用传感器的空间而导致大型化。另外，其它的缺点为：(3)在配置光路切换单元的情况下，产生切换机构的切换所引起的时滞，(4)在配置光路分割单元的情况下，产生光路分割所导致的光量损耗。
与此相对，还存在利用摄像元件本身的输出的AF方式。代表例是在所谓的紧凑型数字照相机或动态图像照相机(摄像机)中采用的对比度AF。此方式的优点是：因为摄像元件与AF传感器被形成为一体，所以节约空间且结构部件少。
另一方面，此方式的缺点是：需要比较多次对比度信号以及通过颤动(wobbling)来实现对焦需耗费时间。此外，在动态图像摄影中，由于颤动而拍摄到模糊的像，画质受损害。越是高像素，此倾向就越明显。
此外，近年来，相对于具备使用了快返镜和达赫棱镜(Dach prism)的光学式取景器的单反照相机，发售了以不需要快返镜和达赫棱镜的电子取景器为前提的镜头更换式照相机，要求静态图像摄影和动态图像摄影都是高画质的。在这样的镜头更换式照相机中，要求具备上述两种AF方式各自的优点并且解决了两者缺点的AF。此外，在摄影镜头被固定在照相机机身上的摄像系统中，也要求聚焦时间比较短。
针对以上课题的要求，在日本特开2000-156823号公报的固体摄像装置中，摄像元件的一部分像素被构成为输出用于进行测距的信号，该测距用像素具备：配置在光电转换部上的微透镜；和配置在该微透镜与光电转换部之间的具有特定开口部的遮光膜层。所述光电转换部构成：所述遮光膜层的开口相对于微透镜的光学中心具有偏离的第一像素；和所述遮光膜层的开口相对于微透镜的光学中心在与第一光电转换单元相反的方向上具有偏离的第二像素，采用该两种像素的输出信号的相位差信息进行对焦。配置为由输出用于形成图像信号的信号的多个像素包围该测距用像素的周围，用周边的图像形成用的像素信息对测距用像素的位置处的图像信息进行插值来形成图像。
在日本特开2000-156823号公报的提案中，采用了在现有单反用照相机中使用的基于光瞳分割的相位差AF的测距原理。
此外，在日本特开2008-40087号公报的摄像装置中，作为测距用像素的结构，提出了配置多个光电转换部，使得可分别独立地接收光瞳分割后的光束。根据该结构，在形成图像时，通过对来自构成于1个测距用像素内的多个光电转换部的输出进行相加，能够实质性地减小与图像形成用像素间的开口效率差。另一方面，由于实质上与增加摄像元件的像素数相同，所以难以构成。
但是，在现有的单反照相机中，由于在焦点检测光学系统中进行比较的两个像在一次成像面的同一位置形成，因此不容易受到摄影镜头的畸变像差影响。此外，由于现有的单反照相机搭载有对通过摄影镜头形成的像进行直接观察的光学取景器，因此为了消除直接观察造成的不舒适感，除了鱼眼镜头等特殊镜头以外，摄影镜头的畸变像差在光学上被非常良好地校正。
因此，在现有的单反照相机的相位差AF系统中，不需要考虑摄影镜头的畸变像差。此处，鱼眼镜头由于深度比较深，因此不要求较高的AF精度。此外，还存在包括鱼眼镜头以外的其他特殊镜头，尤其不进行轴外AF这一规格的照相机。此外，存在校正相位差型AF光学系统自身的畸变像差来得到相位差信息的照相机，但是由于该畸变像差相对于摄影镜头、进行变焦时的摄影镜头的焦距和聚焦位置是不变的，因此能够设为固定值或者组入到相关运算式自身中。
此外，在所谓的紧凑型数字照相机中，如日本特开2004-264343号公报所示，提出了不增大摄影光学系统的畸变像差而使摄影光学系统小型化和使畸变像差以外的画质参数变得良好的方案。此时，一般使用对比度AF，不应用采用了透过摄影镜头后的光束的相位差AF系统。
由于对比度AF评价图像的对比度值和清晰度，因此不受到畸变像差影响。此外，当针对用图像处理校正畸变像差后的图像求出对比度AF的评价值时，像的对比度和清晰度等因校正畸变像差而劣化，因此优选不用图像处理校正畸变像差。另外，畸变像差较大的摄影光学系统的记录图像通过图像处理校正畸变，从而用良好的畸变像差记录观察图像。
此外，还期望安装于照相机系统上的显示器所显示的图像也通过图像处理校正畸变。换言之，在进行对比度AF的情况下，期望通过图像处理校正畸变，需要变更为显示或记录图像信息的处理，从而处理变得复杂。
但是，在如上所述从来自摄像元件的信号取出相位差信息的AF系统中，没有提出缓和畸变像差影响的方法。尤其是，也没有提出考虑到离散地配置焦点检测像素从而进行比较的两个像严格上不处于一次成像面的同一点这一情况。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种AF系统，该AF系统即使针对以通过图像处理进行校正为前提的摄影镜头系统，也能够进行良好的聚焦，从来自摄像元件的信号取出相位差信息。
为了解决上述问题并达成目的，依照本发明的摄像系统具有二维地排列有光电转换单元的摄像装置，该光电转换单元将由摄影镜头成像的光学像转换为电信号，该摄像系统的特征在于，光电转换单元中的至少一部分构成为输出用于散焦量检测的信号，输出用于散焦量检测的信号的光电转换单元构成至少两个分别接收来自具有不同区域的光瞳区域的光束的光电转换单元组，光电转换单元组分别具有多个光电转换单元列，该摄像系统具有：计算部，其具有AF模式，在该AF模式中，通过对从两个光电转换单元组输出的用于散焦量检测的信号进行相互比较，生成散焦信号；以及校正部，其根据与摄影镜头的畸变像差相关的信息，校正用于散焦量检测的信号。
在依照本发明的摄像系统中，优选校正部校正光电转换单元组的一个的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，并校正与此不同的另一个光电转换单元组的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，并根据这两组信号信息计算相位差信息。
在依照本发明的摄像系统中，优选校正部通过镜头信息记录部存储的用于校正摄影镜头的记录图像畸变的信息来校正用于检测散焦信号的信号。
在依照本发明的摄像系统中，优选具有如下模式：用于检测散焦信号的信号的校正量与待记录的图像数据的校正值不同。
在依照本发明的摄像系统中，优选摄影镜头满足如下的条件式(1)。
0.05≤|(1-Yim/(f·tan(ωim)))|≤0.35…(1)
此处，
f是摄影镜头的焦距，
Yim是将电子摄像元件的有效摄像面内从中心到最远点的距离设为1时从0.4到0.8的任意像高，
ωim是成像到与电子摄像元件的有效摄像面上的中心相距Yim的位置上的像点所对应的物点方向相对于光轴的角度。
在依照本发明的摄像系统中，优选摄影镜头可拆装，在不能从所安装的摄影镜头以预定形式读取与摄影镜头的像畸变相关的信息时，不进行畸变像差的校正。
在依照本发明的摄像系统中，优选在像高高于0.5的地方进行用于检测散焦信号的信号的校正。
附图说明
图1是用于说明摄像面上的数字校正的平面图。
图2是示出像高Yim与角度ωim的关系的图。
图3是示出本发明实施方式的像素的概略结构的剖视图。
图4是从光轴方向观察图3所示的像素时的平面图。
图5是概念性地示出本发明实施方式的成像器(电子摄像元件)中的像素配置的平面图。
图6是重叠示出本发明实施方式的成像器中的像素配置与不产生畸变像差时投影到成像器上的信息的平面图。
图7是重叠示出成像器中的像素配置与畸变像差比较大时投影到成像器上的信息的平面图。
图8是概念性地示出本发明实施方式的第1变形例的成像器中的像素配置的平面图。
图9是概念性地示出本发明实施方式的第2变形例的成像器中的像素配置的平面图。
图10是示出本发明实施方式的第3变形例的像素概略结构的剖视图。
图11是从光轴200L、200R方向观察图10所示的像素的平面图。
图12是示出本发明实施方式的第4变形例的像素的概略结构的剖视图。
图13是从光轴300L、300R、310L、310R方向观察图12所示的像素的平面图。
图14是示出本发明实施方式的第5变形例的像素的概略结构的剖视图。
图15是示出本发明实施方式的第6变形例的摄像元件的内部结构的剖视图。
图16是重叠示出本发明实施方式的第7变形例的成像器中的像素配置与偏光滤光片的配置的平面图。
图17是概念性地示出本发明实施方式的第8变形例的成像器中的像素配置的平面图。
图18是概念性地示出与图17对应的滤色器的配置的平面图。
图19是示出本发明实施方式的摄像系统的处理流程的流程图。
图20是更详细地示出本发明实施方式的镜头更换式的照相机系统(摄像系统)的结构的框图。
图21是示出摄像系统的处理流程的流程图。
图22是更详细地示出镜头一体型的照相机(摄像系统)的结构的框图。
具体实施方式
下面，根据附图详细地说明本发明的摄像系统的实施方式。另外，本发明不受以下实施方式的限定。
首先，对本发明的摄像系统的作用、效果进行说明。
本发明的摄像系统具有二维地排列有光电转换单元的摄像装置，该光电转换单元将由摄影镜头成像的光学像转换为电信号，该摄像系统的特征在于，光电转换单元中的至少一部分构成为输出用于散焦量检测的信号，输出用于散焦量检测的信号的光电转换单元构成至少两个分别接收来自具有不同区域的光瞳区域的光束的光电转换单元组，光电转换单元组分别具有多个光电转换单元列，该摄像系统具有：计算部，其具有AF模式，在该AF模式中，通过对从两个光电转换单元组输出的用于散焦量检测的信号进行相互比较，生成散焦信号；以及校正部，其根据与摄影镜头的畸变像差相关的信息，校正用于散焦量检测的信号。
根据该结构，在通过对来自两个光电转换单元组的信号进行相互比较来生成散焦信号的AF模式中，通过考虑畸变像差的信息来提高两个像的比较精度，从而实现AF精度的提高。此时，通过用多个光电转换单元列构成各光电转换单元组，容易确保校正后的信号信息的品质。
在本发明的摄像系统中，优选校正部校正光电转换单元组的一个的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，并校正与此不同的另一个光电转换单元组的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，并根据这两组信号信息计算相位差信息。
由于畸变像差也是直线的被摄体被成像为曲线的现象，因此如果采取以上结构，则能够通过使用多个光电转换单元列的信号信息，高效地进行变为曲线的直线被摄体的校正。
在本发明的摄像系统中，优选校正部通过镜头信息记录部存储的用于校正摄影镜头的记录图像畸变的信息来校正用于检测散焦信号的信号。
能够通过与记录图像的畸变像差校正信息共用来简化系统。此外，具有记录图像的畸变像差校正信息的摄影镜头也能够校正相位差信息。
在本发明的摄像系统中，优选具有如下模式：用于检测散焦信号的信号的校正量与待记录的图像数据的校正值不同。
期望待记录的图像数据的校正被调整为更自然地观察图像，散焦信号的信号信息的校正被调整为计算更正确的散焦量。这两个校正没有必要一致，所以期望设为不同的校正模式。
在本发明的摄像系统中，优选摄影镜头满足如下的条件式(1)。
0.05≤|(1-Yim/(f·tan(ωim)))|≤0.35…(1)
此处，
f是摄影镜头的焦距，
Yim是将电子摄像元件的有效摄像面内从中心到最远点的距离设为1时从0.4到0.8的任意像高，
ωim是成像到与电子摄像元件的有效摄像面上的中心相距Yim的位置上的像点所对应的物点方向相对于光轴的角度。
当低于条件式(1)的下限值时，相对于畸变像差的校正效果，校正引起的缺点较多，因此不优选。
此外，当高于条件式(1)的上限值时，畸变像差校正引起的信号劣化变大，从而不优选。
在本发明的摄像系统中，优选摄影镜头可拆装，在不能从所安装的摄影镜头以预定形式读取与摄影镜头的像畸变相关的信息时，不进行畸变像差的校正。
在不能以预定形式读取与摄影镜头的像畸变相关的信息时，大多推断为该摄影镜头的畸变像差比较小，因此相比设定固定的校正量，更希望不进行畸变像差的校正。
接着，对畸变像差校正进行说明。
本实施方式的摄像系统有意识地在电子摄像元件(摄像装置)中形成具有畸变像差的像，具有用于通过图像处理去除畸变像差的结构。该摄像系统的透镜系统由于能够增大设计上的畸变像差的允许值，因此能够享受大小、重量、生产便利性、成本等方面的优点。尤其是，能够通过具有较大的桶形畸变像差来获取较宽的视场角信息而不增大光学系统。以下更具体地进行说明。
失真为桶形的像经由电子摄像元件被光电转换从而成为图像数据。该图像数据经由内置在电子摄像元件中的信号处理系统等，在电气方式上实施与形状变化(图像失真)相当的校正加工。由此，在例如用显示装置对最终从电子摄像元件输出的图像数据进行再现时，图像失真被数字校正从而得到与被摄体形状大致相似的图像。
此处，对用于数字校正像畸变的基本概念进行说明。图1是用于说明摄像面上的数字校正的平面图。
例如，如图1所示，固定以下圆周上(像高)的倍率，并将该圆周设为校正基准，该圆周以摄像元件的光轴与摄像面S10的交点10为中心，与有效摄像面S20的短边内切，且半径为R。此外，通过大致沿放射方向移动该圆周以外的任意半径r(ω)的圆周上(像高)的各点，并呈同心圆状地移动为半径r′(ω)来进行校正。
例如，在图1中，关于位于以交点10为中心的半径R的圆20内侧的、半径r1(ω)的同心圆上的点P1，使该点P1朝向圆20的中心点10侧移动至校正后的半径r′1(ω)的同心圆上的点P2。此外，关于位于半径R的圆20外侧的、半径r2(ω)的同心圆上的点Q1，使该点Q1朝向远离圆20的中心点10的方向移动至校正后的半径r′2(ω)的同心圆上的点Q2。另外，这些半径具有r′1(ω)＜r1(ω)＜R＜r2(ω)＜r′2(ω)的关系，r′1(ω)、r1(ω)、r2(ω)、r′2(ω)在满足该关系的同时取任意值。
此处，r′(ω)能够用下式(2)表示。
r′(ω)＝α·f·tanω…(2)
此处，
0≤α≤1，
ω为被摄体半视场角，
f为成像光学系统的焦距，
在将与半径R的圆20上对应的理想像高设为Y时，为
a＝R/Y＝R/(f·tanω)…(3)。
光学系统在理想上关于光轴旋转对称，此时，畸变像差也关于光轴旋转对称地产生。因此，如上所述，在以电气方式校正以光学方式产生的畸变像差时，首先在再现图像上固定圆20的圆周上(像高)的倍率，该圆20以光轴与摄像面S10的交点10为中心，与有效摄像面S20的长边内切，且半径为R。其次，如果能够通过大致沿放射方向移动半径R的圆20以外的半径r(ω)的圆周上(像高)的各点，并呈同心圆状地移动为半径r′(ω)来进行校正，则认为在数据量和运算量方面比较有利。
但是，光学像在用电子摄像元件进行拍摄的时刻，由于采样而变得不是连续量。因此，严格来说，在所述光学像上描绘的上述半径R的圆只要不呈放射状地排列电子摄像元件上的像素，就不是正确的圆。即，在按照每个离散性坐标点表示的图像数据的形状校正中，不存在能够固定上述倍率的圆。
因此，使用按照每个像素(Xi，Yj)确定移动目的地的坐标(Xi′，Yj′)的方法。另外，在(Xi，Yj)的两点以上移动到了坐标(Xi′，Yj′)的情况下，取各像素具有的值的平均值。此外，在不存在移动来的点的情况下，使用周围的几个像素的坐标(Xi′，Yj′)的值进行插值即可。该方法尤其对以下情况的校正有效：由于光学系统或电子摄像元件的制造误差等而相对于光轴显著失真，在所述光学像上描绘的上述半径R的圆20不对称。此外，对以下情况等的校正有效：在摄像元件或各种输出装置中将信号再现为图像时产生几何学上的失真等。
例如，为了计算校正量“r′(ω)-r(ω)”，在内置于电子摄像装置中的记录介质中记录r(ω)、即半视场角与像高的关系，或者实际像高r与理想像高r′/α的关系。
此外，在变焦镜头中，也可以将需要校正的焦距区间分割为几个焦点区。一般而言，在焦距从望远端变化为广角端时，桶形的畸变像差变大。此外，也能够以与以下情况相同的校正量进行校正：在该所分割的焦点区内的望远端附近能够得到大致满足下式(4)的校正结果。
r′(ω)＝α·f·tanω…(4)
但是，此时，在所分割的焦点区内的广角端，残留某种程度的桶形畸变量。此外，在增加了分割区时，在记录介质中需要多余地保留校正所需的固有数据，从而不太优选。因此，预先计算出与所分割的焦点区内的各焦距关联的一个或几个系数。该系数只要根据仿真或实机测定来确定即可。此外，也可以计算出在所述分割的区内的望远端附近能够得到大致满足上式(4)的校正结果时的校正量，并按照每个焦距对该校正量一律乘以所述系数来作为最终的校正量。
但是，在使无限远物体成像而得到的像中不存在畸变时，下式(5)成立。
f＝y/tanω…(5)
此处，
y为像点距离光轴的高度(像高)，
f为成像系统(在本发明中为变焦光学系统)的焦距，
ω是成像到与所述摄像面上的中心相距y的位置上的像点所对应的物点方向相对于光轴的角度(被摄体半视场角)。
另一方面，在成像系统中存在桶形畸变像差时，下式(6)成立。
f＞y/tanω…(6)
即，在将成像系统的焦距f和像高y设为恒定时，ω的值变大。
如下的条件式(1)规定了摄影透镜系统的畸变像差的程度。
0.05≤|(1-Yim/(f·tan(ωim)))|≤0.35…(1)
此处，
f是摄影镜头的焦距，
Yim是将电子摄像元件的有效摄像面内(可进行摄像的面内)从中心到最远点的距离(最大像高)设为1时从0.4到0.8的任意像高，
ωim是成像到与电子摄像元件的有效摄像面上的中心相距Yim的位置上的像点所对应的物点方向相对于光轴的角度。
更具体而言，如图2所示，ωim是通过像高Yim位置的主光线30与光轴O在物体侧所成的角度，是从物体侧朝向变焦光学系统31的前侧主点位置FP的主光线30与光轴所成的角度。图2是示出像高Yim与角度ωim的关系的图。
另外，这种畸变像差的利用图像处理的校正由于对在电子摄像元件拍摄的时刻因采样而成为不连续量的信息进行校正，因此相对于校正前产生了畸变像差以外的信号劣化。此外，当校正量变大时，实质上图像的解压缩/压缩量的处理变大，因此产生畸变像差以外的信号劣化。在这些处理中，需要考虑综合的散焦量计算性能。
当低于条件式(1)的下限值时，相对于畸变像差的校正效果，校正引起的缺点较多，因此不优选。
此外，当高于条件式(1)的上限值时，畸变像差校正引起的信号劣化变大，也不优选。
图3是示出本实施方式的像素的概略结构的剖视图。图4是从光轴100L、100R、110L、110R方向观察图3所示的像素时的平面图。另外，在图4中，省略了微透镜101L、101R、111L、111R的图示。此外，这些像素分别具有光电转换单元。
在图3、图4中示出互相排列的像素，光电转换区域105L、105R、115L、115R的面积相同，各自的面积重心位置的间隔(面积重心间距离)ds-n、ds-w与像素间距的间隔dp不同。
这里，光电转换区域105L、105R、115L、115R的面积只要大致相同即可。
在图3、图4中，将微透镜(有时也称为片上透镜)101L、101R、111L、111R分别配置为与传感器的各像素104L、104R、114L、114R对应。微透镜101L、101R、111L、111R的间隔遵照于像素间距，但考虑到摄影镜头的出射光瞳位置，可从中心向周边以比像素间距窄的间隔进行配置。
像素104L、104R、114L、114R具有的光电转换单元分别具备光电转换面103L、103R、113L、113R。在各个像素中，在微透镜101L与光电转换面103L之间配置有遮光部件102L，在微透镜101R与光电转换面103R之间配置有遮光部件102R，在微透镜111L与光电转换面113L之间配置有遮光部件112L，在微透镜111R与光电转换面113R之间配置有遮光部件112R。遮光部件102L、102R、112L、112R分别配置为沿着平面视矩形的光电转换面103L、103R、113L、113R的4边。如图4所示，遮光部件102L、102R、112L、112R的平面形状为相对于像素中心左右不对称的矩形形状。
此外，在示出概略结构的图3中，遮光部件102L、102R、112L、112R被构成在同一平面上，但在同一像素内，也可以不构成在同一平面上。
按照假定的摄影镜头、微透镜101L、101R、111L、111R、遮光部件102L、102R、112L、112R以及光电转换面103L、103R、113L、113R的关系来决定各像素的光电转换区域105L、105R、115L、115R。在图4所示的光电转换区域105L、105R、115L、115R中，在光电转换面103L、103R、113L、113R上与遮光部件102L、102R、112L、112R所形成的开口对应。
微透镜101L、101R、111L、111R被配置为其光轴100L、100R、110L、110R分别通过对应的像素的像素中心107L、107R、117L、117R。
从光轴100L、100R、110L、110R观察，像素104L、104R、114L、114R具有相同的矩形形状，像素间距等于像素大小。像素104L、104R、114L、114R的像素中心107L、107R、117L、117R是该矩形形状的平面形状的对角线的交点(图4)。
另外，平面视矩形的光电转换区域105L、105R、115L、115R的面积重心106L、106R、116L、116R也是各自的对角线的交点(图4)。
通过将遮光部件102L、102R、112L、112R的平面形状设为左右不对称的矩形形状，使各像素的像素中心107L、107R、117L、117R和各光电转换区域的面积重心106L、106R、116L、116R在左右方向(图3、图4的左右方向)上偏离。因此，与相邻像素的像素中心107L、107R、117L、117R间的距离相等的像素间距dp不同于相邻的光电转换区域的面积重心106L、106R、116L、116R间的距离、即面积重心间距离ds-n、ds-w。
这里，面积重心间距离ds-n是相邻的光电转换区域的面积重心相互接近且在左右方向上偏离时的面积重心间的距离，在图3、图4的例子中是像素104L的面积重心106L与像素104R的面积重心106R之间的距离以及像素114L的面积重心116L与像素114R的面积重心116R之间的距离。与此相对，面积重心间距离ds-w是相邻的光电转换区域的面积重心相互离开且在左右方向上偏离时的面积重心间的距离，在图3、图4的例子中是像素104R的面积重心106R与像素114L的面积重心116L之间的距离。
图5是概念性地示出本实施方式的成像器(电子摄像元件)中的像素配置的平面图。图5所示的成像器由分别与图3、图4所示的两种像素相同结构的像素构成。图5示出从各像素的光轴方向观察时的光电转换区域。此处，虽然示出了纵16像素横16像素合计256像素，但像素数不限于此，合计像素也可以超过1000万像素。在该例中，有光电转换区域的中心相对于像素中心偏离的方向为右侧的像素121和为左侧的像素122两种。此处分别称作右像素121、左像素122。并且，当表示特定的像素时，并排地示出行编号L01～16和列编号F01～16。例如，用“L01F01”来表示L01行中与F01列对应的像素。
图5所示的像素以如下图案配置：在L01到L16的各行中，从F01到F16依次重复右像素121、左像素122。换言之，在F01、F03、...的奇数列配置右像素121，在F02、F04、...的偶数列配置左像素122。
在该例中，L05F01和L05F02构成为重心间距离比根据像素间距算出的像素间距离窄。此外，L05F02和L05F03构成为重心间距离比根据像素间距算出的像素间距离宽。
假定由左像素122构成的光电转换单元组和由右像素121构成的另一光电转换单元组，能够通过根据各自的输出计算出相位差信息来调整光学系统的散焦。此处，由右像素121构成的光电转换单元组具有多个光电转换单元列F01、F03、F05、...，由左像素122构成的光电转换单元组具有多个光电转换单元列F02、F04、F06、...。
此处，如果是畸变像差较小的摄影镜头，则不产生在现有的单反光学系统所使用的AF用光学系统中产生的畸变像差。因此，例如，在被摄体侧在直线上排列的信息如图6的区域125所示，在排列在直线上的状态下被投影到摄像元件上。此处，图6是重叠示出本实施方式的成像器中的像素配置与不产生畸变像差时投影到成像器上的信息的平面图。
将投影到摄像元件上的信息分为根据从作为L03行的右像素121的F03、F05、F07、F09、F11、F13得到的输出所获得的波形和根据从作为左像素122的F04、F06、F08、F10、F12、F14得到的输出所获得的波形并进行相互比较时，能够通过所谓的相位差检测式取得散焦信息和对焦位置信息。即，由于散焦，右侧波形(从右像素121得到的波形)和左侧波形(从左像素122得到的波形)向相反方向移动。
另一方面，在畸变像差较大的摄影镜头的情况下，能够通过进行畸变像差校正来实现精度高的校正。图7是重叠示出成像器中的像素配置与畸变像差比较大时投影到成像器上的信息的平面图。例如，图7所示的区域126的形状为：通过畸变像差大的摄影镜头将在被摄体侧处于直线上的信息投影到摄像元件上的结果是处于曲线上。
在图7所示的畸变像差较大的情况下，如果是利用对比度检测的AF，则能够通过一边改变摄影镜头的聚焦一边评价L03行的对比度信息来检测出焦点位置。此外，能够通过比较根据从作为L03行的右像素121的F03、F05、F07、F09、F11、F13得到的输出所获得的波形和根据从作为左像素122的F04、F06、F08、F10、F12、F14得到的输出所获得的波形来判断是否对准了焦点。
另一方面，在计算散焦量时，如前所述使用相位差信息比较有利，但是在如图7所示畸变像差较大时，能够通过对从L04F03、L03F05、L02F07、L02F09、“L02F11和L03F11的合成输出”以及L03F13得到的右画素121的波形与从L03F04、“L02F06和L03F06的合成输出”、L02F08、L02F10、L03F12以及L04F14得到的左画素122的波形相互进行比较来进行精度高的焦点检测。
此处，合成输出根据畸变像差造成的直线畸变程度、即图7所示的区域126的曲线畸变的程度，确定来自作为对象的各个像素的输出比率。例如，在计算L02F11和L03F11的合成输出的情况下，如果区域126对L02F11和L03F11进行等分，则成为L02F11的输出信号和L03F11的输出信号的平均值。
并且，能够通过根据摄影镜头的畸变像差量使所得到的波形变形来得到良好的焦点检测精度。
此外，通过将焦点检测像素列配置为多列的L02、L03、L04，在没有畸变像差的摄影镜头到畸变像差大的摄影镜头范围内都能够良好地进行校正。
另外，摄像元件的配置不限于图5所示的配置例。例如还能够在图8或图9所示的结构中进行应用。
图8是概念性地示出本实施方式的第1变形例的成像器中的像素配置的平面图。图9是概念性地示出本实施方式的第2变形例的成像器中的像素配置的平面图。
在第1变形例中，除了图5所示的右侧、左侧以外，还将光瞳的分割方向设为上侧、下侧。在图8中，虽然示出了纵16像素(L01～16)、横16像素(F01～16)合计256像素的例子，但像素数不限于此，例如合计像素也可以超过1000万像素。
在图8所示的例子中，光电转换区域的面积中心相对于像素中心偏离的方向具有右侧、左侧、上侧和下侧4种。在以下的说明中分别称为右像素131、左像素132、上像素133、下像素134。
在图8中，在L01行，从左开始(F01开始)依次重复地配置右像素131、左像素132、下像素134、下像素134。在L02行，从左开始依次重复地配置右像素131、左像素132、上像素133、上像素133。在L03行，从左开始依次重复地配置下像素134、下像素134、右像素131、左像素132。在L04行，从左开始依次重复地配置上像素133、上像素133、右像素131、左像素132。L05以后的行重复配置L01、L02、L03、L04的图案。
另一方面，在图9所示的第2变形例中，配置了在相位差AF用的焦点检测中使用的像素141、142、143、144和在相位差AF用的焦点检测中不使用的像素150。在相位差AF用的焦点检测中使用的像素的光电转换区域的面积中心相对于像素中心偏离的方向具有右侧、左侧、上侧和下侧4种。分别称为右像素141、左像素142、上像素143、下像素144。
在图9中，在L01、L02行，从左开始(F01开始)依次重复地配置右像素141、左像素142、在焦点检测中不使用的像素150以及像素150。在L03行，从左开始依次重复地配置像素150、像素150、下像素144以及下像素144。在L04行，从左开始依次重复地配置像素150、像素150、上像素143以及上像素143。L05以后的行重复配置L01、L02、L03、L04的图案。
在第1变形例和第2变形例中的任意一个中，用于形成相位差AF用的波形的像素150的离散度增加，但是由于将摄像元件的总像素数增加例如1000万个，严格地说，进行比较的两个像由不同的像点形成，但是通过进行基于畸变像差信息的校正，能够进行良好的焦点检测。另外，只要在像高高于0.5的地方进行用于检测散焦信号的信号校正即可。
此外，摄像元件的像素可以如图10和图11、或者图12和图13所示，通过遮光部件的结构使受光的光瞳区域偏离，也可以如图14、图15所示，通过片上透镜的结构使受光的光瞳区域偏离。
图10是示出本实施方式的第3变形例的像素概略结构的剖视图。图11是从光轴200L、200R的方向观察图10所示的像素时的平面图。
在图10、图11中示出互相排列的像素，光电转换区域205L、205R的面积相同，各自的面积重心位置的间隔与像素间距的间隔不同，这点与图3、图4所示的例子相同。
在图10、图11中，将微透镜201L、201R分别配置为与传感器的各像素204L、204R对应。微透镜201L、201R的间隔遵照于像素间距，但考虑到摄影镜头的出射光瞳位置，可从中心向周边以比像素间距窄的间隔进行配置。
像素204L、204R具有的光电转换单元分别具备光电转换面203L、203R。在微透镜201L与光电转换面203L之间配置有遮光部件202L，在微透镜201R与光电转换面203R之间配置有遮光部件202R。如图11所示，遮光部件202L、202R的平面形状相对于像素中心左右不对称。
此外，在示出概略结构的图10中，遮光部件202L、202R被构成在同一平面上，但在同一像素内，也可以不构成在同一平面上。
按照假定的摄影镜头、微透镜201L、201R、遮光部件202L、202R以及光电转换面203L、203R的关系来决定各像素的光电转换区域205L、205R。在图11所示的光电转换区域205L、205R中，在光电转换面203L、203R上与遮光部件202L、202R所形成的开口对应。
微透镜201L、201R被配置为其光轴200L、200R分别通过对应的像素的像素中心。
从光轴200L、200R观察，像素204L、204R具有相同的矩形形状，像素间距等于像素大小。像素204L、204R的像素中心是该矩形形状的平面形状的对角线的交点。
通过将遮光部件202L、202R的平面形状设为左右不对称形状，使各像素的像素中心和各光电转换区域的面积重心在左右方向(图10、图11的左右方向)上偏离。换言之，通过遮光部件202L、202R的平面形状使受光的光瞳区域偏离。
图12是示出本实施方式的第4变形例的像素概略结构的剖视图。图13是从光轴300L、300R、310L、310R的方向观察图12所示的像素时的平面图。
在图12、图13中示出互相排列的像素，光电转换区域305L、305R、315L、315R的面积相同，各自的面积重心位置的间隔(面积重心间隔)ds-n、ds-w与像素间距的间隔dp不同。
这里，光电转换区域305L、305R、315L、315R的面积只要大致相同即可。在面积大致相同时，优选满足以下条件式(7)。
0.9＜SA/LA≤1…(7)
其中，
LA是构成像素组的光电转换单元组中具有A受光分光灵敏度的光电转换单元的最大光电转换区域的面积；
SA是构成像素组的光电转换单元组中具有A受光分光灵敏度的光电转换单元的最小光电转换区域的面积。
在图12、图13中，微透镜301L、301R、311L、311R分别配置为与传感器的各像素304L、304R、314L、314R对应。微透镜301L、301R、311L、311R的间隔遵照于像素间距，但考虑到摄影镜头的出射光瞳位置，可从中心向周边以比像素间距窄的间隔进行配置。
像素304L、304R、314L、314R具有的光电转换单元分别具有光电转换面303L、303R、313L、313R。在各个像素中，在微透镜301L与光电转换面303L之间配置有遮光部件302L、302ML，在微透镜301R与光电转换面303R之间配置有遮光部件302R、302MR，在微透镜311L与光电转换面313L之间配置有遮光部件312L、312ML，在微透镜311R与光电转换面313R之间配置有遮光部件312R、312MR。
遮光部件302L、302R、312L、312R分别配置为沿着平面视矩形的光电转换面303L、303R、313L、313R的4边。如图13所示，遮光部件302L、302R、312L、312R的平面形状是具有均匀宽度的左右对称、上下对称的矩形框状。
遮光部件302ML、302MR、312ML、312MR被配置为左右不对称地分割遮光部件302L、302R、312L、312R的内部。
此外，在示出概略结构的图12中，遮光部件302L、302ML、302R、302MR、312L、312ML、312R、312MR被构成在同一平面上，但在同一像素内也可以不构成在同一平面上。
按照假定的摄影镜头、微透镜301L、301R、311L、311R、遮光部件302L、302ML、302R、302MR、312L、312ML、312R、312MR以及光电转换面303L、303R、313L、313R的关系来决定各像素的光电转换区域305L、305R、315L、315R。图13所示的光电转换区域305L、305R、315L、315R在光电转换面303L、303R、313L、313R上，与遮光部件302L、302ML、302R、302MR、312L、312ML、312R、312MR所形成的开口对应。
微透镜301L、301R、311L、311R被配置为其光轴300L、300R、310L、310R分别通过所对应的像素的像素中心307L、307R、317L、317R。
从光轴300L、300R、310L、310R进行观察，像素304L、304R、314L、314R具有相同的矩形形状，像素间距与像素的大小相等。像素304L、304R、314L、314R的像素中心307L、307R、317L、317R是该矩形形状的平面形状的对角线的交点(图13)。
在第4变形例中，利用遮光部件302ML、302MR、312ML、312MR，左右不对称地分别分割被遮光部件302L、302R、312L、312R包围的区域。因此，由这些遮光部件决定的光电转换区域305L、305R、315L、315R的面积重心为偏离了各像素的像素中心307L、307R、317L、317R的位置。因此，构成为与相邻像素的像素中心307L、307R、317L、317R间的距离相等的像素间距dp不同于相邻光电转换区域的面积重心306L、306R、316L、316R间的距离即面积重心间距离ds-n、ds-w。
图14是示出本实施方式的第5变形例的像素概略结构的剖视图。
在图14的摄像元件中，独立构成各个像素上的片上透镜361、362、363、364。
在图14中，像素集合A的像素的片上透镜361、363的光轴361a、363a从像素中心向左侧偏离。此外，像素集合B的像素的片上透镜362、364的光轴362a、364a从像素中心向右侧偏离。通过比较来自两个像素集合A、B的输出，能够计算出透镜的聚焦量。
在片上透镜361、362、363、364中，能够独立控制光焦度和光轴361a、362a、363a、364a的位置等形状这样的两个参数。如果像素数足够多，则像素集合A和像素集合B能够得到同样的光强度分布，能够利用其进行相位差AF。此时，由于能够检测到整个画面中的散焦量，因此能够取得被摄体的三维信息。
在图14所示的例子中，使片上透镜相对于像素中心偏心。因此，光线L61、L62分别入射到片上透镜361、362上，并通过它们分割出射光瞳。
图15是示出本实施方式的第6变形例的摄像元件的内部结构的剖视图。
在图15所示的摄像元件中，用折射率分布型透镜构成片上透镜。像素370和像素380是分别接收来自不同区域的光束的相邻像素。
在图15中，摄像元件具有：作为DML(digital microlens：数字微透镜)的折射率分布透镜371、381；滤色器372；铝布线373；信号传送部374；平坦化层375；受光元件376、386(例如Si光电二极管)以及Si基板377。如图15所示，铝布线373、信号传送部374、平坦化层375、受光元件376、386以及Si基板377构成半导体集成电路378。此处，像素370和像素380的结构除了折射率分布透镜371、381以外都相同。
图15示出了入射光束整体中的分别入射到受光元件376、386的光束状态。通过使用折射率分布透镜371、381，光束L71、L81分别入射到像素370的受光元件376和像素380的受光元件386，并分割出射光瞳。
图16是重叠示出本实施方式的第7变形例的成像器中的像素配置与偏光滤光片的配置的平面图。
在图16所示的偏光滤光片404中，与8行8列的像素对应地呈棋盘状配置透明区域404A和遮光区域404B。通过使用这种配置的偏光滤光片404，能够使光瞳区域偏离。
图17是概念性地示出本实施方式的第8变形例的成像器中的像素配置的平面图。图18是概念性地示出与图17对应的滤色器配置的平面图。
在图17所示的像素配置中，组合了右像素521、左像素522、上像素523以及下像素524这4种，按照相邻2行2列的像素配置同一种类的像素。例如，L01F01、L01F02、L02F01以及L02F02的相邻2行2列的像素都是左像素522，L01F03、L01F04、L02F03以及L02F04的相邻2行2列的像素都是上像素523。
在图18的滤色器的配置中，将L01F01像素设为绿色滤色器G、将L01F02像素设为红色滤色器R、将L02F01设为蓝色滤色器B、将L02F02设为绿色滤色器G，以下在横向以及纵向上重复这些组合图案。该组合图案在图17中被配置为与配置了同一种类像素的、相邻的2行2列的像素对应。通过使图17的像素配置和图18的滤色器配置相对应，能够进行高精度的焦点检测而与被摄体的颜色无关。此外，滤色器和光电转换区域相对于像素中心的偏离方向的组合不限于此。
另外，在图17、图18中，当为了测距而选择左像素522和右像素521或上像素523和下像素524时，重心间距离与根据像素间距计算出的间隔不同。在图18中，因为重复地配置相邻的2行2列的滤色器G、R、B、G，所以在为了测距而选择两个像素时可选择相同颜色的滤色器。例如，L06F01的像素(左像素522)和L04F03的像素(右像素521)是相同的蓝色滤色器B，光电转换区域的重心间距离比根据像素间距计算出的间隔长。另外，L03F03和L05F05是相同的绿色滤色器，光电转换区域的重心间距离比根据像素间距计算出的间隔短。
畸变像差信息例如在图20所示的照相机系统中，能够通过图19所示的处理流程取得。图19是示出本实施方式的摄像系统的处理流程的流程图。图20是更详细示出本实施方式的镜头更换式的照相机系统(摄像系统)的结构的框图。
此时，也可以共用校正记录图像(不论静态图像/动态图像)的畸变像差信息和针对相位差AF的畸变像差信息。通过这样构成，即使在只有记录图像用的畸变像差信息的摄影镜头中也能够以高精度进行焦点检测。此外，如果用相同的运算进行校正，则能够减轻处理负担。
此外，也可以根据与记录图像用的畸变像差信息共用的信息，进行与记录图像用的畸变像差不同的运算。例如，也可以进行相位差AF的波形校正。这种波形校正不需要在记录图像用的畸变像差校正中进行。
此外，也可以具有与记录图像用的畸变像差信息独立的畸变像差校正信息。由此能够高效进行相位差AF的波形校正。此外，考虑到鱼眼镜头效果和透视效果，有时会削弱记录图像用的畸变像差校正的校正效果。如果具有独立的信息，则能够用高精度的对焦得到具有自然的像失真的优质记录图像。在考虑透视效果的情况下，期望记录图像用的校正量小于AF用的校正量。
此外，在不能从更换镜头得到畸变像差信息的情况下，换言之还存在设定平均的校正量来进行校正的单元，但是也可以进行假设摄影镜头的畸变像差比较小而不进行校正的处理。即，假定为充分校正了畸变像差的镜头。现有的单反照相机用的更换镜头期望考虑到充分校正了畸变像差。此外，也可以另外输入校正值。此外，也可以具有如下模式：用于检测散焦信号的信号的校正量与待记录的图像数据的校正值不同。
另外，优选在机身内具有数据库，能够判别镜头而使用适当的畸变像差信息。
在不是更换镜头式而是固定式摄影镜头的情况下，使机身预先具有信息即可。
校正的方法也可以是比较两个像的信号，在取得相位差信息后进行校正。
以下，针对在使用镜头更换式的照相机系统作为本实施方式的摄像系统时的处理流程进行说明。
首先，在图20所示的镜头更换式的照相机系统中，在照相机机身(照相机主体)700的机身卡口/镜头卡口结合部701上安装更换镜头800后，在照相机机身700侧检测镜头安装(步骤S011)。
接着，将更换镜头800内的镜头信息记录部806所存储的变形信息、伸出量信息等传送到照相机机身700内的镜头信息存储部703并进行记录(步骤S021)。此时，在镜头信息记录部806中不存在变形数据的情况下，也可以将变形量设为0来记录到镜头信息存储部703中。
使用者通过进行半按下释放按钮(快门按钮)702等操作，将测距开始的指示信号输出到照相机控制器710(步骤S031)。此时，也可以加入设定测距部位的处理。该测距部位的设定可以由使用者手工进行设定，也可以依照在照相机中预先设定的规则进行设定。
通过步骤S031，摄像元件721的各像素实施光电转换(步骤S041)。此时，也可以根据需要选择性地设定进行光电转换的像素。
光电转换后的信号通过ADC(模拟数字转换电路)722被转换为数字信号，并被输出到预处理部717。该信号在预处理部717中，被转换处理为适于图像处理部715、711中的处理的形式。此外，摄像元件721依照来自照相机控制器710所控制的TG(timing generator：定时发生器)的输出进行动作。
通过步骤S031，将更换镜头800内的变焦状态计算部812所存储的聚焦透镜位置信息传送到照相机机身700内的镜头状态记录部704并进行记录(步骤S051)。此处，在更换镜头800为变焦镜头的情况下，除了聚焦透镜位置信息以外还可以传送焦距状态信息。聚焦透镜位置信息是变焦状态计算部812根据变焦透镜组位置检测部804检测出的包含聚焦透镜801的摄影镜头系统802的位置信息按照预定方法计算出的信息。
通过在步骤S041中实施的光电转换，图像处理部711取得测距部位的第1像素集合A的光电转换信息，形成A像(步骤S061)。
并且，图像处理部711(校正部)通过使用在步骤S021中取得的变形信息校正所形成的A像，转换为A1像(步骤S071)。
此外，通过在步骤S041中实施的光电转换，图像处理部711取得测距部位的第2像素集合B的光电转换信息，形成B像(步骤S081)。
此处，第1像素集合A构成一个光电转换单元组，第2像素集合B构成另一个光电转换单元组。
并且，图像处理部711通过使用在步骤S021中取得的变形信息校正所形成的B像，转换为B1像(步骤S091)。
相位差量计算部713比较A1像和B1像，算出用于计算散焦量的相位差量S1(步骤S101)。
镜头驱动量计算部714在步骤S101中计算出的相位差量S1在预定量内的情况下，判断为对焦状态，在超过了预定量时判断为非对焦状态(步骤S111)。此处，预定量可以根据像面深度进行设定，也可以参照来自摄影镜头的信息，所述像面深度根据最小弥散圆计算出。
在步骤S111中判断为相位差量S1超过了预定量的情况下(步骤S111为“否”)，镜头驱动量计算部714根据相位差量S1、镜头信息存储部703所记录的伸出量信息和镜头状态记录部704所记录的聚焦透镜位置等信息，计算镜头伸出量D1(步骤S121)。伸出量D1的计算方法能够使用与现有的相位差AF相同的方法。另外，伸出量D1可以是伸出方向的量，也可以是驱动聚焦透镜801的聚焦透镜驱动部803(电机)的驱动脉冲等控制值。
照相机控制器710将在步骤S121中计算出的伸出量D1信息传送到更换镜头800的镜头控制器810。根据所传送的伸出量D1，聚焦透镜控制部811通过聚焦透镜驱动部803使聚焦透镜801驱动伸出量D1(步骤S131)。此时，聚焦透镜控制部811根据聚焦透镜位置检测部805所检测的聚焦透镜801的位置信息控制聚焦透镜驱动部803。另外，照相机控制器710与镜头控制器810之间的通信通过照相机控制器710内的通信控制部810控制。
在步骤S131中驱动了聚焦透镜801后，返回步骤S041、S051的步骤，照相机控制器10确认是否变为了对焦状态。
另一方面，在步骤S111中，在镜头驱动量计算部714判断为相位差量S1在预定量以内时(步骤S111为“是”)，在摄像元件721的各像素中进行光电转换(步骤S141)。图像处理部715根据光电转换后的信号，进行图像形成(步骤S151)。即，715生成摄影图像。所形成的图像在压缩部716中以预定形式被压缩，并被记录到图像记录部731(图像记录单元)中(步骤S161)。并且，所压缩的图像显示在图像显示部732上。
在步骤S151中，除了形成图像以外，也可以用镜头信息存储部703所记录的信息进行适于图像整体的图像处理。
图像记录部731可以是设置在照相机机身700内的存储器，也可以是安装于照相机机身700中的外部存储器。
如上所述，在图19中，在步骤S131后返回步骤S041、步骤S051，在相位差量S1在预定量以内(步骤S111为“是”)时进行到步骤S141。与此相对，在AF速度优先时，在步骤S131后，也可以不返回步骤S041、步骤S051，而直接进行到步骤S141。此外，即使在步骤S131后返回步骤S041、步骤S051的情况下，也可以在步骤S111中的判断为超过预定次数的情况下进行到步骤S141来可靠地得到摄影图像。
接着，参照图21、图22对在使用镜头一体型的照相机作为第1实施方式的摄像系统时的处理流程进行说明。图21是示出摄像系统的处理流程的流程图。图22是更详细地示出镜头一体型的照相机(摄像系统)的结构的框图。
首先，在图21所示的流程开始以前，在照相机机身900的镜头信息记录部903中存储变形信息、伸出量信息等数据。
在例如拍摄动态图像的情况下，使用者通过进行半按下释放按钮902等操作，将测距开始的指示信号输出到照相机控制器910(步骤S1031)。
接着，将摄影镜头的聚焦透镜位置信息记录到镜头状态记录部974(步骤S1051)。在摄影镜头是变焦透镜时，也可以另外存储焦距状态。
接着，摄像元件的各像素实施光电转换(步骤S1041)。光电转换后的信号通过ADC(模拟数字转换电路)922被转换为数字信号，并被输出到预处理部917。该信号在预处理部917中，被转换处理为适于图像处理部915、911中的处理的形式。此外，摄像元件971依照来自通过照相机控制器910控制的TG(timing generator：定时发生器)的输出进行动作。
图像处理部915根据在步骤S1041中实施的光电转换进行图像形成(步骤S1151)。所形成的图像在压缩部916中用预定形式被压缩，并被记录到图像记录部931(图像记录单元)中(步骤S1161)。并且，所压缩的图像显示在图像显示部732上。
另外，此处以动态图像摄影为前提进行了说明，但是图21所示的步骤在静态图像的情况下也可以应用。
通过步骤S1031，将镜头部950的变焦状态计算部962所存储的聚焦透镜位置信息传送到镜头状态记录部974并进行记录。此处，在镜头部950为变焦镜头的情况下，除了聚焦透镜位置信息以外还可以传送焦距状态信息。聚焦透镜位置信息是变焦状态计算部962根据变焦透镜组位置检测部954检测出的包含聚焦透镜951的摄影镜头系统952的位置信息按照预定方法计算出的信息。
另一方面，通过在步骤S1041中实施的光电转换，图像处理部912取得测距部位的第1像素集合A的光电转换信息，形成A像(步骤S1061)。此时，测距部位的设定可以由使用者手工进行设定，也可以依照在照相机中预先设定的规则进行设定。
并且，图像处理部912(校正部)通过使用变形信息校正所形成的A像，转换为A1像(步骤S1071)。
此外，通过在步骤S1041中实施的光电转换，图像处理部912取得测距部位的第2像素集合B的光电转换信息，形成B像(步骤S1081)。并且，图像处理部912通过使用变形信息校正所形成的B像，转换为B1像(步骤S1091)。
接着，相位差量计算部913比较A1像和B1像，算出用于计算散焦量的相位差量S1(步骤S1101)。
接着，根据相位差量S1、镜头信息记录部903所记录的伸出量信息和镜头状态记录部974所记录的聚焦透镜位置等信息，计算镜头伸出量D1(步骤S1121)。伸长量D1的计算方法能够使用与现有的相位差AF相同的方法。另外，伸出量D1可以是伸出方向的量，也可以是驱动聚焦透镜951的聚焦透镜驱动部953(电机)的驱动脉冲等控制值。此外，在动态图像中，也可以考虑移动速度确定驱动量。
照相机控制器910将在步骤S1121中计算出的伸出量D1的信息传送到镜头部950的镜头控制器960。根据所传送的伸出量D1，聚焦透镜控制部961通过聚焦透镜驱动部953使聚焦透镜951驱动伸出量D1(步骤S1131)。此时，控制部961根据聚焦透镜位置检测部955所检测的聚焦透镜951的位置信息控制聚焦透镜驱动部953。
在驱动聚焦透镜951后，在通过照相机机身900上的开关等的操作而存在摄影结束指示时(步骤S1171为“是”)，结束摄影(步骤S1181)。如果不存在摄影结束指示(步骤S1171为“否”)，则返回步骤S1051的步骤，进行聚焦透镜位置的记录以后的处理。
另外，也可以采用在进行多次步骤S1151、S1161的循环中进行一次步骤S1041到步骤S1131的处理的方式。
此外，也可以根据条件在这些流程中加入对比度AF的流程。
另外，关于其它作用、效果、变形例，与上述镜头更换式的照相机系统的情况相同。
如上所述，本发明的摄像系统在具有以通过图像处理进行校正为前提的摄影镜头系统的摄影系统中是有用的。
本发明的摄像系统起到如下所述的效果：能够提供一种AF系统，该AF系统即使针对以通过图像处理进行校正为前提的摄影镜头系统，也能够进行良好的聚焦，从来自摄像元件的信号取出相位差信息。

Claims (7)

1.一种摄像系统，其包括二维地排列有光电转换单元的摄像装置，该光电转换单元将由摄影镜头成像的光学像转换为电信号，其中，
所述光电转换单元中的至少一部分构成为输出用于散焦量检测的信号，
输出所述用于散焦量检测的信号的所述光电转换单元构成至少两个分别接收来自具有不同区域的光瞳区域的光束的光电转换单元组，
所述光电转换单元组分别具有多个光电转换单元列，
所述摄像系统具有：
计算部，其具有AF模式，在该AF模式中，通过对从两个所述光电转换单元组输出的所述用于散焦量检测的信号进行相互比较，生成散焦信号；以及
校正部，其根据与所述摄影镜头的畸变像差相关的信息，校正所述用于散焦量检测的信号。
2.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，
所述校正部校正所述光电转换单元组的一个的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，并校正与此不同的另一个所述光电转换单元组的光电转换单元列的信号信息作为一组信号信息，根据这两组信号信息计算相位差信息。
3.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，
所述校正部通过镜头信息记录部存储的用于校正所述摄影镜头的记录图像畸变的信息来校正用于检测散焦信号的信号。
4.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，
该摄像系统具有如下模式：所述用于检测散焦信号的信号的校正量与待记录的图像数据的校正值不同。
5.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，
所述摄影镜头满足如下的条件式(1)：
0.05≤|(1-Yim/(f·tan(ωim)))|≤0.35…(1)
此处，
f是摄影镜头的焦距，
Yim是将电子摄像元件的有效摄像面内从中心到最远点的距离设为1时从0.4到0.8的任意像高，
ωim是成像到与电子摄像元件的有效摄像面上的中心相距Yim的位置上的像点所对应的物点方向相对于光轴的角度。
6.根据权利要求1所述的摄像系统，其中，
所述摄影镜头可拆装，在不能从所安装的所述摄影镜头以预定形式读取与所述摄影镜头的像畸变相关的信息时，不进行畸变像差的校正。
7.根据权利要求3所述的摄像系统，其中，
在像高高于0.5的地方进行所述用于检测散焦信号的信号的校正。
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