(57)【要約】      （修正有）【課題】周辺光量落ちの対策を、画像データの電気的な増幅による画質の劣化なしで行なう。【解決手段】撮影者による撮影指示を検出し（Ｓ２０１）、鏡筒部のズーム位置情報を取得する（Ｓ２０２）。続いてＡＦ処理し（Ｓ２０３）、鏡筒部の周辺光量落ちを考慮して撮影領域の輝度が最適になるよう画素ごとに露出条件を決定するＡＥ処理する（Ｓ２０４，Ｓ２０５，Ｓ２０６）。ＡＥ処理は、撮像素子の周辺位置の画素が中心位置の画素に対してより長く露光するよう画素ごとに露光時間を決定する。次に、ＡＥ処理で決定された露出条件をもとに、画素ごとに露光時間を制御して撮影して（Ｓ２０７）、撮影された画像データを記録する（Ｓ２０８）。【選択図】図２
2015056709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを介して入射した被写体光を、
１つ以上の画素から構成される領域を少なくとも２つ以上有し、前記領域単位で互いに独立して露光開始し、露光により取得された画像情報を全領域で一括して読み出す、もしくは全領域で一括して露光開始し、露光により取得された画像情報を前記領域単位で互いに独立して読み出す、もしくは前記領域単位で互いに独立して露光開始し、露光により取得された画像情報を前記領域単位で互いに独立して読み出す撮像手段と、
前記撮像手段に対し、露光開始及び画像情報の読み出しを行うよう制御する撮像制御手段と、
前記撮像手段の受光面の中央付近に位置する少なくとも１つ以上の前記領域における露出条件を決定する測光手段と、
前記撮像レンズのズーム位置と絞り状態の情報を取得するレンズ状態検出手段と、
前記レンズ状態検出手段による情報と前記測光手段による露出条件とに基づいて、前記領域単位の露光時間を決定する露光時間決定手段を有し、
前記撮像制御手段は、前記露光時間決定手段により決定された前記領域単位の露光時間で露光するように前記撮像手段を制御して撮影することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記露光時間決定手段は、前記撮像手段の受光面の中央付近に位置する前記領域単位の露光時間に対して、周辺付近に位置する前記領域単位の露光時間が長くなるように決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段と前記撮像制御手段に対してタイミング制御するタイミング信号を送信するタイミング制御手段と、
前記露光時間決定手段により決定された前記撮像手段の前記領域単位に決定された露光時間のうちいずれかの露光時間が、前記タイミング制御手段からの前記タイミング信号の１周期よりも長い時間か否かを判定する露光時間超過判定手段を有し、
露光時間超過判定手段により、該露光時間が前記タイミング信号の１周期よりも長いとみなされると、前記露光時間決定手段は該露光時間を所定の露光時間に変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記所定の露光時間は、前記タイミング制御手段からの前記タイミング信号の１周期以内でとりうる最長の時間とすることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段により取得された前記画像情報に対して画像処理による補正を行う画像補正手段を有し、
前記画像補正手段は、露光時間超過判定手段により前記撮像手段の前記領域単位に決定された露光時間が、前記タイミング制御手段からの前記タイミング信号の１周期よりも長いとみなされると、該露光時間の領域から取得される前記画像情報に対して、所定のゲインをかけて補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記所定のゲインは、前記露光時間決定手段において前記撮像手段の前記領域単位に決定された露光時間に対する、該露光時間が露光時間超過判定手段により前記タイミング信号の１周期よりも長いとみなされ、変更される前記所定の露光時間との比率に応じて決定されることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、領域ごとに露光制御可能な撮像素子を有する撮像装置の制御方法及び、画像の補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズを介して光学像を得ることで被写体を撮影する撮像装置では、撮影された被写体の画像において、その画像の中心部から画像周辺部に行くにしたがって光量が低下する所謂、周辺光量落ち現象が発生する。
【０００３】
また、周辺光量落ち現象は、撮像装置が備えるレンズの特性と、固体撮像素子の特性の関係で決まることが知られている。具体的には、有効像円（光が均一に当たる領域）に対する固体撮像素子の位置との関係で、周辺光量落ち量が一意的に決まる。但し、この場合は、固体撮像素子の有効画素中心と、レンズの光軸中心が一致していることが前提になる。また、周辺光量落ち量はレンズの絞り値にも依存し、開放側と小絞り側において光量の落ち具合が顕著である。開放側においては、一般的なレンズ特性として、レンズ中心における入射光は、円形の光束のまま入射するが、レンズの隅における入射光は、常に隅を通っていくために光がけられてしまい、入射光は楕円状の光束になってしまい光量が低下する。
【０００４】
そのため、絞りが開放状態の時には、レンズの隅をより多くの入射光が通るため、光のけられ現象がより顕著になる。また、小絞り側においては、光学回折が発生することにより、周辺光量が減少する。このことから、絞り値が開放または小絞りの場合に、周辺光量落ち現象の影響を大きく受ける。
【０００５】
この現象を回避するために、撮像装置が備えるレンズの有効像円が固体撮像素子の備える画素数に対して、充分大きくなるようなレンズを使用することが挙げられる。しかし、そのような条件を満たすレンズを使用すると、レンズ自体のサイズが大きくなり、撮像装置の小型化が困難となってしまう。また、撮像装置の小型化が求められ、大きなレンズを備えるのが困難になってきている中、撮像装置が備える固体撮像素子の画素数も急速に増えてきており、周辺光量落ち現象が顕著になってきている。
【０００６】
このように、大きさが十分でないレンズを備えた撮像装置で、特にコントラストの小さな被写体を撮影する時は、周辺光量落ちが顕著になり、画質の低下の一因になっていた。そこで、絞り値に応じて像の画面中心から周辺にかけての光量低下特性を補償して平坦化することで周辺光量落ちの補正を行う技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
図９に特許文献１における画面位置と周辺光量と補正量の関係を示す。図９に示すように、特許文献１では、周辺光量落ち補正を行うことにより画面周辺部の照度の落ち分を、電気的に増幅させて中央部の明るさと同等の明るさになるようにゲイン補正をかけていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−１０５９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている手法では、画面周辺部の照度が画面中央部の照度に対して光学的に減少してしまったものを画面周辺部の信号を画面中央部の信号に対してより大きく電気的に増幅させている。そのため、画面周辺部の信号量とノイズの比率（これよりＳ／Ｎ比という）が画面中央部のＳ／Ｎ比に対して低下してしまう、つまり画質が劣化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の撮像装置は、撮像レンズを介して入射した被写体光を、
１つ以上の画素から構成される領域を少なくとも２つ以上有し、前記領域単位で互いに独立して露光開始し、露光により取得された画像情報を全領域で一括して読み出す、もしくは全領域で一括して露光開始し、露光により取得された画像情報を前記領域単位で互いに独立して読み出す、もしくは前記領域単位で互いに独立して露光開始し、露光により取得された画像情報を前記領域単位で互いに独立して読み出す撮像手段と、
前記撮像手段に対し、露光開始及び画像情報の読み出しを行うよう制御する撮像制御手段と、
前記撮像手段の受光面の中央付近に位置する少なくとも１つ以上の前記領域における露出条件を決定する測光手段と、
前記撮像レンズのズーム位置と絞り状態の情報を取得するレンズ状態検出手段と、
前記レンズ状態検出手段による情報と前記測光手段による露出条件とに基づいて、前記領域単位の露光時間を決定する露光時間決定手段を有し、
前記撮像制御手段は、前記露光時間決定手段により決定された前記領域単位の露光時間で露光するように前記撮像手段を制御して撮影することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、周辺光量落ちを考慮して、撮像素子の周辺部の画素を中央部の画素に対してより長く露光するよう制御し撮影することで、画像データの電気的な増幅による画質の劣化を抑えつつ、周辺光量落ちを補正した画像データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１及び第２の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の撮影動作のフローチャートである。
【図３】本発明の第１及び第２の実施形態に係る撮像装置の露出の決定について説明する図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施形態に係る撮像装置の露光時間の決定について説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の露光のタイミングについて説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の撮影動作のフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置のゲイン補正について説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の露光のタイミングについて説明するタイミングチャートである。
【図９】本発明の従来例に係る周辺光量落ち補正の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の例示的かつ好適な実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の概略構成例を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、１０１は、ズームレンズや、フォーカスレンズ、絞り、シャッター、またそれらを駆動する機構（アクチュエータ等）で構成される鏡筒部である。１０２は、光学像を電気信号に変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子及び撮像素子からの画像データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器から成る撮像部である。本発明において、撮像部１０２の撮像素子は、全画素を一括して露出制御、電荷の読み出し制御が可能であり、また画素ごとに露出制御、電荷の読み出し制御も可能である。１０３は、撮像部１０２の撮像素子の全画素一括、もしくは画素ごとに露出制御や、電荷の読み出し制御を行う撮像制御部である。
【００１５】
１０４は、撮像部１０２、撮像制御部１０３にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生部であり、システム制御部１１０により制御される。
【００１６】
１０５は、撮像部１０２からの画像データに対して、所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う画像処理部である。また、画像処理部１０５では、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部１１０が測距制御を行うことで、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  ｔｈｅ  Ｌｅｎｓ）方式のＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）処理が行われる。画像処理部１０５ではさらに、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）処理も行っている。
【００１７】
１０６は、撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリである。撮像部１０２からの画像データは、画像処理部１０５を介して、メモリ１０６に書き込まれる。メモリ１０６は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像及び音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連続撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ１０６に対して行うことが可能となる。また、メモリ１０６はシステム制御部１１０の作業領域としても使用することが可能である。メモリ１０６は、記録媒体１０９の書き込みバッファとしても使われる。さらに、メモリ１０６は画像表示用のメモリを兼ねており、メモリ１０６に書き込まれた表示用の画像データは、ＬＣＤ等からなる表示部１０７により表示される。表示部１０７を用いて、撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー機能（スルー表示）を実現することが可能である。
【００１８】
１０８は、メモリ１０６に書き込まれた画像データを読み出し、メモリカードやハードディスク等の記録媒体１０９に記録する記録制御部である。
【００１９】
１１０は、撮像装置１００全体を制御するシステム制御部である。システム制御部１１０は、例えばマイクロプロセッサ、プログラムＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵し、プログラムＲＯＭに予め記憶された制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより撮像装置１００全体の動作を制御する。ここでいう、制御プログラムとは、本実施形態における後述の各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。
【００２０】
１１１は、システム制御部１１０からの制御に従い、鏡筒部１０１に含まれる各レンズなどを駆動する機構（アクチュエータ等）を制御する鏡筒制御部である。１１２は、鏡筒部１０１に含まれるズームレンズの位置、絞り状態の情報を検出する鏡筒状態検出部である。
【００２１】
１１３は、操作部である。操作部１１３はスイッチ、ボタン、ダイヤルなど、ユーザが撮像装置１００に対して各種の指示や設定を行うための入力デバイス群であり、電源スイッチ、モード切替スイッチ、シャッターボタン、メニューボタン、方向ボタン、実行ボタンなどが代表的に含まれる。
【００２２】
１１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電ブロックを切り替えるスイッチ回路などから構成される電源制御部である。電源制御部１１４は、システム制御部１１０の制御に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、各ブロックに供給する。
【００２３】
１１５は、アルカリ電池やリチウム電池などの一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池などの二次電池、ＡＣアダプタなどからなる電源部である。
【００２４】
以上の構成を有する撮像装置１００の動作処理について、図２に示すフローチャートを参考に説明する。
【００２５】
撮影者が操作部１１５に含まれるシャッターボタンを全押しするなどして、撮影指示を入力すると、システム制御部１１０がこれを検出する（Ｓ２０１）。
【００２６】
次に、システム制御部１１０は、鏡筒状態検出部１１２から鏡筒部１０１のズーム位置情報を取得し、内蔵のＲＡＭに記録する（Ｓ２０２）。
【００２７】
続いて、フォーカスが最適になるようにＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）処理を行う（Ｓ２０３）。尚、ＡＦ処理については本発明と直接関係せず、また公知の手法を適用可能であるため、詳細についての説明は省略する。
【００２８】
次に、ステップＳ２０４からステップＳ２０６にて、鏡筒部１０１の周辺光量落ちを考慮して撮影領域の輝度が最適になるよう画素ごとに露出条件を決定するＡＥ（Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）処理を行う。フローに従い、順に説明する。
【００２９】
まず、システム制御部１１０の制御に基づき、撮像制御部１０３は撮像部１０２を制御して、測光処理を行い、撮像部１０２の撮像素子の測光領域における被写体輝度Ｂｖ＿ａを取得する（Ｓ２０４）。本実施形態において、測光領域は、周辺光量落ちの影響が少ない撮像部１０２の撮像素子の中央領域とする。次に、測光領域における撮影感度Ｓｖ＿ａ、露光時間Ｔｖ＿ａ、絞り値Ａｖ＿ａの露出条件を、取得された被写体輝度値Ｂｖ_aから適正な露出値Ｅｖが得られるよう、以下の式（式１）に従い決定する。
【００３０】
Ｅｖ＝Ｂｖ＿ａ＋Ｓｖ＿ａ＝Ｔｖ＿ａ＋Ａｖ＿ａ                 （式１）
測光領域の被写体輝度値Ｂｖ＿ａ、撮影感度Ｓｖ＿ａ、露光時間Ｔｖ＿ａ及び絞り値Ａｖ＿ａはＡＰＥＸ表記された値である。
【００３１】
本実施形態において、システム制御部１１０の内蔵ＲＯＭは、図３に示すようなプログラム線図を記憶している。システム制御部１１０は、取得した測光領域の被写体輝度値Ｂｖ＿ａから、プログラム線図に従い、ストロボ発光撮影において適正露出が得られる撮影感度Ｓｖ＿ａ、露光時間Ｔｖ＿ａ、絞り値Ａｖ＿ａの露出条件を決定する（Ｓ２０５）。例えば、図３に示す例のように露出値ＥｖがＥｖ１０である場合、図中の位置Ａから、露光時間Ｔｖ＿ａをＴｖ７、絞り値Ａｖ＿ａをＡｖ３と決定する。
【００３２】
モデルを簡略化して記載するのはよいですが、本来どのようになっているかは簡単でよいですので説明してください。周辺光量落ちは円状に現れますので、理想的にはその円に沿ってシャッタースピードを変える・・・など。
【００３３】
次に、システム制御部１１０は、撮像部１０２の撮像素子の各画素の露出条件をそれぞれ決定する（Ｓ２０６）。本実施形態において、各画素の露出条件のうち、各画素の撮影感度Ｓｖは、測光領域で決定された撮影感度Ｓｖ＿aと共通である。また、同様に、各画素の絞り値Ａｖは、測光領域で決定された絞り値Ａｖ＿aと共通である。各画素の露光時間Ｔｖの決定方法については、以下の図４を用い述べる。システム制御部１１０の内蔵ＲＯＭは、図４（ａ）に示すようなステップＳ２０２で取得された鏡筒部１０１のズーム位置情報とステップＳ２０５で決定された絞り値Ａｖ＿ａに応じた各画素の露光時間Ｔｖを示すテーブルを記憶している。図４（ａ）において、４０１は、ズーム位置情報を表す。ズーム位置が最も広角側の状態を「Ｗ」、最も望遠側の状態を「Ｔ」、その中間位置を広角側から「Ｍ１」，「Ｍ２」，・・・，「Ｍｎ」と示す。４０２は、測光領域の絞り値Ａｖ＿ａの値を示す。
【００３４】
本実施形態において、図４（ａ）では、Ａｖ＿ａ＝１からＡｖ＿ａ＝６まで示しているが、テーブルは必ずしもこの範囲に限らない。４０３は、ズーム位置情報と絞り値Ａｖ＿ａごとに記憶している各画素の露光時間を示すテーブルである。周辺光量落ちは、撮像素子の中心位置から周辺位置に向かって同心円状に光量が落ちるため、テーブル５０３の各画素の露光時間は、周辺光量落ちの光量変化に合わせて、撮像素子の中心位置の画素から周辺位置の画素に向かって、同心円状に画素ごとの露光時間が長くなる。図４（ｂ）にテーブル４０３の一例として、撮像素子の画素サイズを横８画素、縦６画素で示す。４０４は、画素の露光時間[ｓ]を示す。
【００３５】
例えば、撮像部１０２の撮像素子における（１，２）座標の画素の露光時間は、Ｔ（１，２）で示す。各画素の露光時間４０４は、測光領域の露光時間Ｔｖ＿ａ（ＡＰＥＸ表記）を時間換算した値Ｔｔｖ＿ａ[ｓ]をもとに、鏡筒部１０１による周辺光量落ちを考慮して、各画素が適正露光となるように決定される。つまり、撮像素子の周辺部の画素は中央部の画素に対してより長く露光するよう決定される。例えば、図４（ｂ）では、撮像素子の周辺部の画素である（１，２）座標の画素の露光時間Ｔ（１，２）は、中央部の領域Ａの画素の露光時間Ｔｔｖ＿ａ[ｓ]の１．８倍の露光時間となるよう決定される。４０５、４０６、４０７は、それぞれ露光時間の同じ画素で構成される領域を示しており、４０５で囲まれる領域を領域Ａ、４０６で囲まれる領域Ａ以外の領域を領域Ｂ、４０７で囲まれる領域Ａ及び領域Ｂ以外の領域を領域Ｃ、それ以外の領域を領域Ｄとする。ここで、本実施形態において、測光領域は領域Ａである。
【００３６】
次に、撮像制御部１０３は、ステップＳ２０６で設定された画素ごとの露出条件に基づいて、撮像部１０２の撮像素子の画素ごとに露光時間を制御して撮影を行う（Ｓ２０７）。
【００３７】
本実施形態における撮影処理について、図５の撮影処理タイミングチャートを参照して、動作を説明する。
【００３８】
図５において、ＶＤは垂直同期信号を表しており、タイミング発生部１０４から撮像部１０２と撮像制御部１０３に供給される。ＶＤ立ち下がりから次のＶＤ立ち下がりまでが１フィールドであり、この期間に撮像部１０２から１枚の画像データが取得される。
【００３９】
ＶＤ期間に示す四角形は、撮像制御部１０３によって制御される撮像素子の画素ごとの露光タイミングを模式的に示したものである。四角形の各左辺は、画素の露光開始のタイミングを示し、各右辺は画素の露光を終了し、画素の電荷を読み出すタイミングを示す。また、四角形の横幅は、画素の露光時間を示す。５０１から５０４は、図４（ｂ）の４０５から４０７で示される領域ＡからＤの各領域内の画素が露光開始するタイミングをそれぞれ示す。本実施形態において、撮像制御部１０３は、図４（ｂ）に示す各領域の画素ごとの露光時間に合わせて、各領域の画素ごとに異なるタイミングで露光開始し、すべての画素が同時に露光終了するよう撮像部１０２を制御する。すべての画素の露光終了後、撮像制御部１０３は、露光終了して読み出された画素の電荷をそれぞれＡ／Ｄ変換し、画像データを取得する。
【００４０】
次に、システム制御部１１０は、ステップＳ２０７で取得された画像データをメモリ１０６に記録する。そして、記録制御部１０８は、メモリ１０６に記録された画像データを読み出し、画像ファイルとして記録媒体１０９に対し書き込みを行う記録処理を実行する（Ｓ２０８）。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、周辺光量落ちを考慮して、撮像素子の周辺部の画素を中央部の画素に対してより長く露光するよう制御し撮影することで、画像データの電気的な増幅による画質の劣化なく、周辺光量落ちを補正した画像データを取得することができる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置について説明する。
【００４３】
本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成は、図１の画像処理部１０５以外は、第１の実施形態の場合と同じである。本実施形態において、画像処理部１０５は、システム制御部１１０の制御に基づいて、周辺光量落ち補正処理を行う。第２の実施形態に係る撮像装置の構成について、第１の実施形態と同じ構成は説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の撮影動作について、図６に示すフローチャートを参考に説明する。
【００４５】
図６において、第１の実施形態の図２のフローチャートに示す処理と同じ処理には、図２と同じ番号を付している。第１の実施形態と同じ処理については説明を省略する。
【００４６】
以下、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００４７】
本発明において、動画記録時には、フレームレートを満足するため、撮像部１０２の撮像素子のいずれの画素も、垂直同期信号ＶＤで決められる１フィールド期間（以下、ＶＤ期間）を超えて露光することはできない。そこで、図６のステップＳ２０６の後、システム制御部１１０は、各画素の露光時間がいずれもＶＤ期間内であるかどうか判定する（Ｓ６０１）。各画素の露光時間がいずれもＶＤ期間内である場合（Ｓ６０１でＹｅｓ）は、第１の実施形態と同様にＡＥ処理を終了する。各画素の露光時間のうちいずれかがＶＤ期間を超えている場合（Ｓ６０１でＮｏ）は、ＶＤ期間を超えた画素の露光時間をＶＤ期間内で露光可能な最大の露光時間Ｔｔｖｍ［ｓ］に変更する（Ｓ６０２）。
【００４８】
露光時間をＴｔｖｍ［ｓ］に変更された画素は、周辺光量落ちを補正するために必要な露光時間で露光できず、該画素から取得されるデータは周辺光量落ちの影響が残るため、周辺光量落ちを補正するよう該画素から取得されるデータに対してゲインをかける。そこで、次に、露光時間をＴｔｖｍ［ｓ］に変更された画素から取得されるデータを、画像処理部１０５にて周辺光量落ち補正するためのゲイン補正テーブルを作成して内蔵ＲＯＭへ記録した後、ＡＥ処理を終了する（Ｓ６０３）。ステップＳ６０３において作成されるゲイン補正テーブルの、露光時間をＴｔｖｍ［ｓ］に変更された画素のデータを補正するゲイン補正値Ｇは、以下の式（式２）に従い決定する。
【００４９】
Ｇ（ｘ，ｙ）＝Ｔ（ｘ，ｙ）／Ｔｔｖｍ                         （式２）
また、露光時間をＴｔｖｍ［ｓ］に変更されていない画素のデータに対してはゲイン補正を行わないようゲイン補正値Ｇを決定する。
【００５０】
例えば、図４（ｂ）において、被写体光の光量が低く、測光領域（領域Ａ）の露光時間Ｔｔｖ＿ａ［ｓ］がＶＤ期間内で露光可能な最大の露光時間Ｔｔｖｍ［ｓ］と一致するような場合、領域Ｂ及び領域Ｃ、領域Ｄの露光時間は、いずれもＶＤ期間を超える。この場合、領域Ｂ及び領域Ｃ、領域Ｄの露光時間は、Ｔｔｖｍ［ｓ］に変更され、例えば、図７のようなゲイン補正テーブルが生成される。図７において、７０１は、画像データのアドレスごとのゲイン補正値を示す。例えば、画像データのアドレス（１，２）のゲイン補正値は、Ｇ（１，２）で示され、式（式２）に従い、アドレス（１，２）のデータ値を１．８倍するよう決定される。露光時間をＴｔｖｍ［ｓ］に変更されていない画素である、図７における測光領域（領域Ａ）内の画素のデータのゲイン補正値は、「１．０」と決定される。７０２，７０３，７０４はそれぞれ、図４（ｂ）の４０５、４０６、４０７に対応した領域を示す。
【００５１】
次に図６のステップＳ２０７で示す本実施形態における撮影処理について、図８の撮影処理タイミングチャートを参照して、動作を説明する。
【００５２】
図８において、ＶＤは垂直同期信号を表しており、タイミング発生部１０４から撮像部１０２と撮像制御部１０３に供給される。ＶＤ立ち下がりから次のＶＤ立ち下がりまでが１フィールドであり、この期間に撮像部１０２から１枚の画像データが取得される。
【００５３】
ＶＤ期間に示す四角形は、撮像制御部１０３によって制御される撮像素子の画素ごとの露光タイミングを模式的に示したものである。８０１から８０４は、ステップ８０２の処理がされる前のステップＳ２０６におけるテーブル図５（ｂ）に従って決定された露光時間で、図４（ｂ）の４０５から４０７で示される領域ＡからＤの各領域内の画素が露光開始するタイミングをそれぞれ示す。８０５は、各領域内の画素の露光終了のタイミングを示す。本実施形態では、撮像制御部１０３は、すべての領域の画素は同じタイミングで露光終了するよう撮像部１０２を制御する。
【００５４】
ここで、８０２から８０５までの幅で示す領域Ｂ内の画素の露光時間と、８０３から８０５までの幅で示す領域Ｃ内の画素の露光時間、８０４から８０５までの幅で示す領域Ｄ内の画素の露光時間はいずれも１フィールドの期間を超えている。そのため、図６のステップＳ６０２で説明したように、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ内の画素の露光時間は、ＶＤ期間内で露光可能な最大の露光時間Ｔｔｖｍ［ｓ]に変更される。よって、本実施形態の撮影処理において、撮像制御部１０３は、領域Ｂは８０６から８０５までの幅で示す露光時間、領域Ｃは８０７から８０５までの幅で示す露光時間、領域Ｄ内は８０８から８０５までの幅で示す露光時間となるように撮像部１０２を制御する。
【００５５】
本実施形態では、領域Ａ内の画素の露光時間Ｔｔｖ＿ａ［ｓ]とＶＤ期間内で露光可能な最大の露光時間 Ｔｔｖｍ［ｓ]とが一致している場合を例として説明したが、必ずしも一致している必要は無い。
【００５６】
次に、ステップＳ６０２の処理が行われたかどうか判定する（Ｓ６０４）。ステップＳ６０２の処理が行われていない場合（Ｓ６０４でＮｏ）は、ステップＳ２０８の処理へ進む。ステップＳ６０２の処理が行われている場合（Ｓ６０４でＹｅｓ）、画像処理部１０５は、システム制御部１１０の制御に基づいて、撮像部１０２から受け取った画像データに対して周辺光量落ち補正処理を行う（Ｓ６０５）。
【００５７】
周辺光量落ち補正処理は、画像処理部１０５において、ステップＳ６０３で作成したゲイン補正テーブル（本実施形態において、図７に示す）に基づくシステム制御部１１０の制御により、画像データのアドレスごとにゲイン補正することで行われる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、周辺光量落ちを考慮して、撮像素子の周辺部の画素を中央部の画素に対してより長く、ただし、ＶＤ期間より短くなるよう露光時間を制御して撮影する。各画素の露光時間をＶＤ期間内に制御し、露光時間によって周辺光量落ちを補正しきれない場合は、取得された画像データの画面周辺部の信号に対して電気的に増幅することで周辺光量落ちを補正する。これにより、動画記録時など、１フレーム期間内に１枚の画像を取得する必要がある場合に、被写体光の光量が低い撮影環境下や、鏡筒部１０１による周辺光量の減少量が大きい撮影条件時にも、画像データの画面周辺部の信号に対して電気的に増幅することによる画質の劣化を低減しつつ、周辺光量落ちを補正した画像データを取得することができる。
【００５９】
第１及び第２の実施形態では、画素ごとに異なる露光時間で撮影を行う撮影処理において、各領域の画素ごとに異なるタイミングで露光開始し、すべての画素が同時に露光終了するよう撮像素子を制御するとして説明したが、これに限らない。例えば、すべての画素が同時に露光開始し、各領域の画素ごとに異なるタイミングで露光終了するよう撮像素子を制御しても、同様の効果が得られる。また、画素ごとに異なる露光時間で撮影を行う制御であれば、それ以外でも構わない。
【００６０】
第１及び第２の実施形態では、画素ごとに独立して露光開始と電荷の読み出しを行う撮像素子を用いて説明したが、必ずしも画素ごとに独立して制御するものでない。複数の画素から構成される領域ごとに独立して露光開始と電荷の読み出しを行う撮像素子であっても同様の効果が得られる。また、プレノプティックカメラに用いられるセンサ面上に複数の撮像素子を並べたカメラアレイについても、本発明と同様の動作によって同様の効果が得られる。
【００６１】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００６２】
上述した実施の形態の処理は、各機能を具現化したソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或いは装置に提供してもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによって、前述した実施形態の機能を実現することができる。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどを用いることができる。或いは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることもできる。
【００６３】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではない。そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれている。
【００６４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれてもよい。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含むものである。
【符号の説明】
【００６５】
１００‥‥撮像装置
１０１‥‥鏡筒部
１０２‥‥撮像部
１０３‥‥撮像制御部
１０４‥‥タイミング発生部
１０５‥‥画像処理部
１０６‥‥メモリ
１０７‥‥表示部
１０８‥‥記録制御部
１０９‥‥記録媒体
１１０‥‥システム制御部
１１１‥‥鏡筒制御部
１１２‥‥鏡筒状態検出部
１１３‥‥操作部
１１４‥‥電源制御部
１１５‥‥電源部
【図１】
2015056709.tif 000003
【図３】
2015056709.tif 000004
【図５】
2015056709.tif 000005
【図７】
2015056709.tif 000006
【図８】
2015056709.tif 000007
【図９】
2015056709.tif 000008
【図２】
2015056709.tif 000009
【図４】
2015056709.tif 000010
【図６】
2015056709.tif 000011