(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、
該撮像手段からの画像データに対して、画面のＸ方向およびＹ方向それぞれで、画面１ライン分の輝度値の分解能を低下させ、分解能を低下させた画面１ライン分の輝度値のうちの最も内側の二つの輝度変化点座標を抽出し、最も内側の二つの輝度変化点座標の各中心座標から画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段とを有する撮像装置。
【請求項２】
前記信号処理手段は、
前記撮像手段からの画像データを取り込んで前記画像中心位置情報を求める画像中心位置情報抽出手段と、
該画像中心位置情報をシェーディング中心位置情報として用いて撮像画像周辺部分で光量が低下しないようにシェーディング補正処理を行うシェーディング補正手段とを有する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段は基板上に装着され、前記光学系の集光レンズが装着されたレンズホルダが内部に該撮像手段を収容して該基板上に装着され、前記信号処理手段が、該レンズホルダの近傍の基板上に装着されている請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズホルダの内部に、前記撮像手段と前記集光レンズ間を横切るように、前記集光レンズからの入射光から赤外線をカットする赤外線カットフィルタが配設されている請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、被写体光を光電変換する複数の受光部がマトリクス状に配列された撮像領域を有する受光素子である請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記受光素子からのアナログ撮像信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段が設けられ、該Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルデータを前記画像データとして前記画像中心位置情報の抽出用に用いられる請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画像中心位置情報抽出手段は、
前記撮像手段からの画像データを取り込む画像データ取込手段と、
該画像データ取込手段で取り込んだ画像データから、前記画像中心位置情報の水平中心座標を抽出する水平中心座標抽出手段と、
該画像データ取込手段で取り込んだ画像データから、該画像中心位置情報の垂直中心座標を抽出する垂直中心座標抽出手段とを有する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像中心位置情報抽出手段は、
前記水平中心座標抽出手段および前記垂直中心座標抽出手段で抽出した各中心座標の座標値を前記画像中心位置情報として記憶手段に記憶させる座標情報記録制御手段をさらに有する請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記画像データ取込手段は、前記撮像手段からの画像データの画面全部または画面中央部のデータを取り込む請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像データの画面中央部は、Ｘ方向およびＹ方向の各画面１ライン分の輝度値の分解能をそれぞれ低下させたときに、該Ｘ方向およびＹ方向それぞれの最も内側の二つの輝度変化点座標を少なくとも含む画像中央領域である請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記水平中心座標抽出手段および垂直中心座標抽出手段はそれぞれ、
画面１ライン分の輝度値を抽出する輝度値抽出処理手段と、抽出された画面１ライン分の輝度値の分解能を低下させる輝度値分解能低下処理手段と、分解能を低下させた画面１ライン分の輝度値のうちの最も内側の二つの輝度変化点座標を抽出する輝度変化点座標抽出処理手段と、該最も内側の二つの輝度変化点座標の中心座標をシェーディング中心座標として抽出するシェーディング中心座標抽出処理手段とを有する請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記輝度値抽出処理手段は、前記撮像手段からのデジタル画像データから、Ｙ座標方向中心部におけるＸ方向１ライン分の輝度値を横方向に１ライン分だけ抽出すると共に、Ｘ座標方向中心部におけるＹ方向１ライン分の輝度値を縦方向に１ライン分だけ抽出する請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記輝度値分解能低下処理手段は、Ｘ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＸ方向１ライン分の輝度値データを抽出すると共に、Ｙ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＹ方向１ライン分の輝度値データを抽出する請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記輝度変化点座標抽出処理手段は、前記輝度値分解能が落とされた１ライン分の輝度値データを順次積分処理して変化点を抽出し、該輝度値データの変化点のうち最も内側の二つの変化点座標を求める請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記シェーディング中心座標抽出処理手段は、前記最も内側の二つの変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１、Ｙ２を用いて、Ｘ０＝Ｘ１＋（Ｘ２−Ｘ１）／２の式およびＹ０＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）／２の式から、変化点座標Ｘ１，Ｘ２およびＹ１、Ｙ２の画像の中心座標Ｘ０、Ｙ０を求める請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記シェーディング補正処理手段は、
前記記憶手段に記憶させた画像中心位置情報の各座標値を読み出す座標情報読出手段と、該座標情報読出手段からの画像中心位置情報の各座標値を用いてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理手段と、シェーディング補正処理後の画像データを出力する画像データ出力手段とを有する請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記シェーディング補正処理は、輝度シェーディング補正処理および色シェーディング補正処理のうちの少なくともいずれかである請求項２に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記画像中心位置情報抽出手段は、前記撮像手段からの均一画像データから光軸中心位置情報を前記画像中心位置情報として検出する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項１９】
カメラモジュールである請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するカメラモジュールなどの撮像装置および、この撮像装置を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用後方監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した従来の撮像装置としてのカメラモジュールは、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型などの半導体イメージセンサと、この半導体イメージセンサから出力される画像データを信号処理する信号処理部であるＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、半導体イメージセンサの受光撮像領域に画像を結像させるための光学レンズとを組み合わせたものである。
【０００３】
図１７は、従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【０００４】
図１７に示すように、従来のカメラモジュール１００は、基板１０１上に装着されたイメージセンサ１０２と、レンズ１０３が装着されたレンズユニット１０４が上部に装着されると共に、イメージセンサ１０２が下部に収容され、このイメージセンサ１０２とレンズ１０３間を横切るように、レンズ１０３からの入射光から赤外線をカットする赤外線（ＩＲ）カットフィルタ１０５が配置されたレンズホルダ１０６と、レンズホルダ１０６の近傍位置の基板１０１上に装着された信号処理部であるＤＳＰ１０７とを有している。なお、このＤＳＰ１０７をレンズホルダ１０６内に内蔵したり、半導体イメージセンサ１０２とＤＳＰ１０７が１チップで構成したりする場合もある。このレンズユニット１０４にはその外周部分にねじが切られており、これをレンズホルダ１０６内に螺合させることによりレンズ１０３の焦点距離を鉛直方向に半導体イメージセンサ１０２上に合わせるように調整している。
【０００５】
上記構成により、レンズユニット１０４の光学レンズを通して入射光を半導体イメージセンサ１０２の受光撮像領域上に結像させ、イメージセンサ１０２により撮像された画像データが出力され、この画像データを、色補間処理や色調補正処理など、ユーザが必要とする画像データにＤＳＰ１０７により信号処理が施され、その信号処理後の画像データを外部に出力する。
【０００６】
このように、レンズユニット１０４のレンズ１０３には、画像中心部から周辺部に向かって暗くなるという特性を持っており、信号処理なしで得られる画像は表示画面の中心から周辺に行くにしたがって画像が暗くなるというシェーディング特性を有するというユーザにとって不都合が生じる。ＤＳＰ１０７による画像処理、例えばシェーディング補正処理により、画像全体がほぼ均一の輝度を持った画像を得ることができる。このシェーディング補正処理は、画像中心から周辺部分に向かって同心円状に、周辺輝度が中心輝度とほぼ同じ輝度レベルになるように補正処理が行われている。
【０００７】
一般に、テレビジョンカメラやビデオカメラなどに用いられるカメラモジュール（撮像装置）では、撮像素子の特性やレンズの特性などによって、得られる画像に輝度ムラが生じることがあった。このため、撮像画像のそれぞれの位置に対して補正係数を乗じて画像を補正するシェーディング補正が行われている。これら撮像画像の輝度ムラは、画像中央から外周側に向かった方向に同心円状に発生するため、従来技術では、画像の中央部分を中心として同心円状に補正係数を乗じることによって行われていた。
【０００８】
また、色収差などの画質劣化の補正を各色別の画像を拡大、縮小することにより行う場合にも、同時に手振れ補正を行う撮像装置が特許文献１に提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献１では、シャッターの形状や閉じる機構などにより発生する輝度ムラは、その形状や機構によっては、輝度ムラの分布の中心の位置が画像中心とは異なる場合や、また、シャッターのスピードによって補正用の中心の位置が異なる場合があり、この場合、従来の方法では正しいシェーディング補正をすることができないという不都合があった。
【００１０】
そこで、シャッタースピードの速さに応じて明るさの中心がずれる場合にも、任意のシャッタースピードに対して光量ムラをなくした撮像画像を得ることが特許文献２に開示されている。
【００１１】
図１８は、特許文献２に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示すブロック図である。
【００１２】
図１８において、従来のカメラモジュール２００は、レンズ２０１を介してＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２０２にて取得した被写体２０３の撮像信号に所定の信号処理を施した後にＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０４に蓄えて、映像信号としてモニタ２０５やフラッシュメモリ２０６に出力するものである。レンズ２０１は被写体２０３からの入射光に対してフォーカス調整やズーム調整などにより所定の光学的に変換を施している。レンズ２０１で光学的変換された被写体２０３の反射光は、メカシャッター２０７を介してＣＣＤ２０２の撮像領域上に結像される。ＣＣＤ２０２は入射する被写体２０３の反射光を撮像信号として出力する。
【００１３】
この従来のカメラモジュール２００は、ＣＣＤ２０２から得られる撮像信号を、以後の信号処理が可能となるように増幅するアンプ２０８と、このアンプ２０８から与えられる撮像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２０９と、このＡ／Ｄ変換部２０９によりデジタル信号とされた撮像信号に輝度の補正処理を施して、撮像信号のシェーディングを補正するシェーディング補正部２１０とを有している。
【００１４】
ＣＰＵ２１１は、ＣＣＤ２０２による撮像の露光タイミングを切り替えるメカシャッター２０７のシャッタースピードに応じて、シェーディング補正部２１０によるシェーディング補正の中心位置を変化させる中心位置補正手段として働く。
【００１５】
図１９に示すように、両開きのメカシャッター２０７がＣＣＤ２０２の矩形の長辺方向に対応する開閉方向Ｈに開閉動作されることにより、ＣＣＤ２０２のＣＣＤ撮像面２０２ａに入射する被写体２０３の反射光の光量は、光量特性ＬのようにＣＣＤ撮像面２０２ａのうちレンズ２０１の周辺部であってメカシャッター２０７の開閉方向の外周縁部で低下している。
【００１６】
シェーディング補正部２１０は、レンズ２０１の周辺部の光量落ちを補正するために設けられたものであり、撮影された画像の中央部分を中心として同心円状に光量特性Ｌとその逆特性となるシェーディング補正特性Ｐに示されるようなゲイン特性を持ち、このゲイン特性を、得られた画像データに対して掛ける働きをする。
【００１７】
図２０は、特許文献３に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示すブロック図である。
【００１８】
図２０において、従来のカメラモジュール（撮像装置）３００は、レンズ（光学素子）３０１、ＣＣＤセンサ３０２、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）３０３、光軸調整部３０４、およびビデオアンプ３０５を備えている。レンズ３０１は、カメラケース３０６に設けられており、ＣＣＤ３０２、ＡＦＥ３０３、光軸調整部３０４およびビデオアンプ３０５は、カメラケース３０６に内蔵されている。カメラモジュール３００により撮像された映像は、モニタ（表示部）３０７に表示されるようになっている。
【００１９】
レンズ３０１は、被写体からの光を、ＣＣＤ３０２に結像するための光学素子である。レンズ３０１は、フォーカス機能なども有している。
【００２０】
ＣＣＤ３０２は、複数の画素がマトリクス状に配置された撮像領域を有している。被写体光が入射されることにより撮像領域上に結像された光学像を電気信号に変換して、アナログの画像信号として出力する。
【００２１】
なお、固体撮像素子としてＣＣＤ３０２を用いているが、ＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。
【００２２】
ＡＦＥ３０３は、ＣＣＤ３０２から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。ＡＦＥ３０３は、ＣＣＤ３０２から得られたアナログ信号の増幅、および、ノイズ除去などを行う。
【００２３】
光軸調整部３０４は、ＣＣＤ３０２から出力された映像信号（撮像信号）に基づき、ＣＣＤ３０２の光軸を調整するためのものであり、例えば、ＬＳＩ（大規模集積回路：large-scale integration）からなるＤＳＰである。なお、光軸調整部３０４は、図示しないが、プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、プログラムを格納するＲＯＭ、各処理過程のデータなどを格納するＲＡＭなども備えている。これにより、光軸調整処理以外にも、カメラモジュール３００全体を制御する機能も有している。
【００２４】
ビデオアンプ３０５は、光軸調整部３０４から出力された信号を、映像としてモニタ３０７に映し出すための映像信号に変換する処理を行うものである。つまり、ビデオアンプ３０５は、映像信号規格に基づき、映像信号を生成する。例えば、日本では、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式が、テレビジョン放送信号として規格化されている。このため、ビデオアンプ３０５は、光軸調整部３０４から出力された信号を、ＮＴＳＣ方式の映像信号に変換する。
【００２５】
カメラモジュール３００では、レンズ３０１を通過した入射光が、ＣＣＤ３０２によって光電変換される。ＣＣＤ３０２から出力されたアナログ画像信号は、ＡＦＥ３０３によりデジタル信号に変換される。ＡＦＥ３０３から出力されたデジタル信号は、光軸調整部３０４の映像信号処理回路（後述）により、必要な帯域データを取り出され、再びアナログ信号に変換される。
【００２６】
これにより、その変換した映像信号が、映像信号線３０８を介して、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのモニタ３０７に出力されると、映像がモニタ３０７に表示される。
【００２７】
ここで、カメラモジュール３００において、レンズ３０１の光軸とＣＣＤ３０２の光軸との光軸が一致していない（つまり「光軸ずれ」が生じている）と、ＣＣＤ３０２により撮像された被写体を正確に映し出すことはできない。このため、その光軸ずれを許容範囲内に補正する必要がある。
【００２８】
そこで、カメラモジュール３００がテストパターンの光軸チャート３０９を認識した場合に、光軸のずれを補正する光軸調整モードを実行するようになっている。
【００２９】
テストパターンとしての光軸チャート３０９は、カメラモジュール３００に光軸調整モードを実行させるための、特定の被写体である。光軸チャート３０９は、図２１では、光軸チャート３０９の水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）のそれぞれの中心を示す中心ライン３０９ａと、図形の形状および色成分の少なくとも一方が互いに異なる４つのイラスト３０９ｂとを有している。中心ライン３０９ａは光軸調整用の光軸ラインであり、イラスト３０９ｂは光軸チャート３０９を特徴付けるものである。つまり、光軸チャート３０９にイラスト３０９ｂが描かれていることによって、光軸チャート３０９は、光軸調整モードを実施するための特定の被写体となる。
【００３０】
光軸チャート３０９が所定の位置に配置され、ＣＣＤ３０２により撮像された被写体が、光学チャート３０９であることが認識されると、光軸調整部３０４は、有効撮像面の全映像信号を読み出し、中心ライン３０９ａの光軸ずれが許容範囲３０９ｃおよび３０９ｄ内となるように、有効撮像面の全映像信号から、実効撮像面に等しい映像信号を切り出す光軸調整モードを実行する。
【特許文献１】特開２００３−２５５４２４号公報
【特許文献２】特開２００６−１６５８９４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３４９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
しかしながら、上記図１７の従来技術および上記特許文献１〜３では、シェーディング補正を掛ける同心円の中心は画像中心であることが一般的である。そのため、イメージセンサの受光領域の中心と、レンズの光学中心が一致することが望ましいが、例えば基板１０１に対してイメージセンサ１０２を装着するときに平面方向にずれが生じる可能性があるし、レンズ１０３をレンズユニット１０４内に収容してレンズホルダ１０６に螺着し、基板１０１に対して、イメージセンサ１０２を内部に収容してレンズホルダ１０６を装着するときにも、イメージセンサ１０２とレンズ１０３間で平面方向にずれが生じる可能性がある。このように、組み立てる際にＸＹ方向（平面方向）にずれが生じるため、組み立て精度により、イメージセンサ１０２の受光領域の中心と、レンズ１０３の光学中心とは必ずしも一致しない。このため、レンズ１０３に起因する画像のシェーディング特性の中心位置と、補正の中心位置（イメージセンサ１０２の中心）にずれが生じ、図２１に示すように、そのずれた中心位置が最も明るくなってシェーディング（イメージセンサ出力）にもずれが生じて、ＤＳＰによる補正が正規の画像中心位置での補正とはならず、シェーディング補正後の画像全体で輝度バランスの崩れた画像が最終的に出力されて表示画面上で画像表示されることになる。
【００３２】
特に、上記特許文献２では、シャッタースピードに応じてシェーディング補正の中心位置を変化させるものであって、本発明のようにシェーディング補正を掛ける画像中心を求めるものではない。また、上記特許文献３では、テストパターンの光学チャート３０９を予め設定して実際に表示部に映し出し、光軸調整部３０４が中心ライン３０９ａの光軸ずれが許容範囲３０９ｃおよび３０９ｄ内となるように光軸調整する必要があって、その許容範囲がラフであれば光軸調整もラフになり、その許容範囲が厳しければ光軸調整も困難なものとなる。これはあくまでテストパターンを実際に表示して光軸調整するものであって、本発明のようにシェーディング補正を掛ける画像中心を求めるものではなく、この光軸調整に工数もかかる。
【００３３】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、画像中心でシェーディング補正することにより、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高める必要もなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることができる撮像装置および、この撮像装置を、画像入力デバイスとして撮像部に用いたカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の撮像装置は、光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画像データに対して、画面のＸ方向およびＹ方向それぞれで、画面１ライン分の輝度値の分解能を低下させ、分解能を低下させた画面１ライン分の輝度値のうちの最も内側の二つの輝度変化点座標を抽出し、最も内側の二つの輝度変化点座標の各中心座標から画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３５】
また、好ましくは、本発明の撮像装置における信号処理手段は、前記撮像手段からの画像データを取り込んで前記画像中心位置情報を求める画像中心位置情報抽出手段と、該画像中心位置情報をシェーディング中心位置情報として用いて撮像画像周辺部分で光量が低下しないようにシェーディング補正処理を行うシェーディング補正手段とを有する。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像手段は基板上に装着され、前記光学系の集光レンズが装着されたレンズホルダが内部に該撮像手段を収容して該基板上に装着され、前記信号処理手段が、該レンズホルダの近傍の基板上に装着されている。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるレンズホルダの内部に、前記撮像手段と前記集光レンズ間を横切るように、前記集光レンズからの入射光から赤外線をカットする赤外線カットフィルタが配設されている。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像手段は、被写体光を光電変換する複数の受光部がマトリクス状に配列された撮像領域を有する受光素子である。
【００３９】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における受光素子からのアナログ撮像信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段が設けられ、該Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルデータを前記画像データとして前記画像中心位置情報の抽出用に用いられる。
【００４０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における画像中心位置情報抽出手段は、前記撮像手段からの画像データを取り込む画像データ取込手段と、該画像データ取込手段で取り込んだ画像データから、前記画像中心位置情報の水平中心座標を抽出する水平中心座標抽出手段と、該画像データ取込手段で取り込んだ画像データから、該画像中心位置情報の垂直中心座標を抽出する垂直中心座標抽出手段とを有する。
【００４１】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における画像中心位置情報抽出手段は、前記水平中心座標抽出手段および前記垂直中心座標抽出手段で抽出した各中心座標の座標値を前記画像中心位置情報として記憶手段に記憶させる座標情報記録制御手段をさらに有する。
【００４２】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における画像データ取込手段は、前記撮像手段からの画像データの画面全部または画面中央部のデータを取り込む。
【００４３】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における画像データの画面中央部は、Ｘ方向およびＹ方向の各画面１ライン分の輝度値の分解能をそれぞれ低下させたときに、該Ｘ方向およびＹ方向それぞれの最も内側の二つの輝度変化点座標を少なくとも含む画像中央領域である。
【００４４】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における水平中心座標抽出手段および垂直中心座標抽出手段はそれぞれ、画面１ライン分の輝度値を抽出する輝度値抽出処理手段と、抽出された画面１ライン分の輝度値の分解能を低下させる輝度値分解能低下処理手段と、分解能を低下させた画面１ライン分の輝度値のうちの最も内側の二つの輝度変化点座標を抽出する輝度変化点座標抽出処理手段と、該最も内側の二つの輝度変化点座標の中心座標をシェーディング中心座標として抽出するシェーディング中心座標抽出処理手段とを有する。
【００４５】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における輝度値抽出処理手段は、前記撮像手段からのデジタル画像データから、Ｙ座標方向中心部におけるＸ方向１ライン分の輝度値を横方向に１ライン分だけ抽出すると共に、Ｘ座標方向中心部におけるＹ方向１ライン分の輝度値を縦方向に１ライン分だけ抽出する。
【００４６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における輝度値分解能低下処理手段は、Ｘ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＸ方向１ライン分の輝度値データを抽出すると共に、Ｙ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＹ方向１ライン分の輝度値データを抽出する。
【００４７】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における輝度変化点座標抽出処理手段は、前記輝度値分解能が落とされた１ライン分の輝度値データを順次積分処理して変化点を抽出し、該輝度値データの変化点のうち最も内側の二つの変化点座標を求める。
【００４８】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるシェーディング中心座標抽出処理手段は、前記最も内側の二つの変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１、Ｙ２を用いて、Ｘ０＝Ｘ１＋（Ｘ２−Ｘ１）／２の式およびＹ０＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）／２の式から、変化点座標Ｘ１，Ｘ２およびＹ１、Ｙ２の画像の中心座標Ｘ０、Ｙ０を求める。
【００４９】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるシェーディング補正処理手段は、前記記憶手段に記憶させた画像中心位置情報の各座標値を読み出す座標情報読出手段と、該座標情報読出手段からの画像中心位置情報の各座標値を用いてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理手段と、シェーディング補正処理後の画像データを出力する画像データ出力手段とを有する。
【００５０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるシェーディング補正処理は、輝度シェーディング補正処理および色シェーディング補正処理のうちの少なくともいずれかである。
【００５１】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における画像中心位置情報抽出手段は、前記撮像手段からの均一画像データから光軸中心位置情報を前記画像中心位置情報として検出する。
【００５２】
さらに、好ましくは、本発明の撮像装置はカメラモジュールである。
【００５３】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００５４】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００５５】
本発明においては、光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、この撮像手段からの画像データに対して画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段とを有している。これによって、画像中心でシェーディング補正するので、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高める必要もなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００５６】
以上により、本発明のよれば、撮像手段からの画像データに対して画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理するため、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高める必要もなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下に、本発明の撮像装置の実施形態１〜３をカメラモジュールに適用した場合について図面を参照しながら詳細に説明すると共に、本発明のカメラモジュールの実施形態１〜３のいずれかを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器を実施形態４として、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５８】
（実施形態１）
図１は、本発明のカメラモジュールの実施形態１の要部構成例を示すブロック図であり、図２は、図１の入力信号処理部およびシェーディング補正処理部の具体的構成例を示すブロック図である。
【００５９】
図１において、本実施形態１のカメラモジュール１は、被写体から集光レンズ２を通った入射光を光電変換して撮像する撮像手段としてのイメージセンサ３と、イメージセンサ３からの画像データに対して画像中心位置を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段としてのＤＳＰ４とを有している。
【００６０】
イメージセンサ３は、被写体光を光電変換する複数の受光部がマトリクス状に配列された撮像領域を持つ受光素子３１と、受光素子３１からのアナログ信号である撮像信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部３２とを有している。
【００６１】
ＤＳＰ４は、Ａ／Ｄ変換部３２からのデジタルデータ（画像データ）を入力として所定の演算処理を行って画像の中心位置を求める画像中心位置情報抽出手段としての入力信号処理部４１と、入力信号処理部４１で信号処理した画像の中心位置データを一旦記憶するメモリ４２と、シェーディング補正用の制御データが入力されるレジスタ４３と、メモリ４２からの画像の中心位置データとレジスタ４３からのシェーディング補正用の制御データを用いて、画像中心位置情報をシェーディング中心位置情報として用いて撮像画像周辺部分で光量低下を補うようにシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理手段としてのシェーディング補正処理部４４とを有している。
【００６２】
入力信号処理部４１は、イメージセンサ３からの画像データを取り込む画像データ取込手段としての画像データ取込手段４１１と、画像データ取込手段４１１で取り込んだ画像データから、画像中心位置データとしての水平シェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の水平座標（Ｘ座標）を抽出する水平中心座標抽出手段としての水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２と、シェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の垂直座標（Ｙ座標）を抽出する垂直中心座標抽出手段としての垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３と、水平シェーディングＸ座標抽出手段４１２および垂直シェーディングＹ座標抽出手段４１３で抽出したシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値を画像中心位置データとしてメモリ４２に記憶させる座標情報記録制御手段４１４とを有している。
【００６３】
これらの画像データ取込手段４１１、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２および垂直シェーディングＹ座標抽出手段４１３により画像中心位置情報抽出手段が構成されており、撮像素子３１からの画像データを取り込み、取り込んだ画像データから、画像中心位置情報の水平中心座標を抽出し、また、取り込んだ画像データから、画像中心位置情報の垂直中心座標を抽出する。
【００６４】
これらの水平中心座標抽出手段および垂直中心座標抽出手段はそれぞれ、画面１ライン分の輝度値を抽出する輝度値抽出処理手段（図示せず）と、抽出された画面１ライン分の輝度値の分解能を低下させる輝度値分解能低下処理手段（図示せず）と、分解能を低下させた画面１ライン分の輝度値のうちの最も内側の二つの輝度変化点座標を抽出する輝度変化点座標抽出処理手段（図示せず）と、この最も内側の二つの輝度変化点座標の中心座標をシェーディング中心座標として抽出するシェーディング中心座標抽出処理手段（図示せず）とを有している。
【００６５】
輝度値抽出処理手段は、撮像素子３１からのデジタル画像データから、Ｙ座標方向中心部におけるＸ方向１ライン分の輝度値を横方向に１ライン分だけ抽出すると共に、Ｘ座標方向中心部におけるＹ方向１ライン分の輝度値を縦方向に１ライン分だけ抽出する。
【００６６】
輝度値分解能低下処理手段は、Ｘ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＸ方向１ライン分の輝度値データを抽出すると共に、Ｙ方向１ライン分の輝度値のデジタル画像データからその所定の下位数ビットを取り除いて輝度値分解能を落したＹ方向１ライン分の輝度値データを抽出する。
【００６７】
輝度変化点座標抽出処理手段は、輝度値分解能が落とされた１ライン分の輝度値データを順次積分処理して変化点を抽出し、この輝度値データの変化点のうち最も内側の二つの変化点座標を求める。
【００６８】
シェーディング中心座標抽出処理手段は、前記最も内側の二つの変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１、Ｙ２を用いて、Ｘ０＝Ｘ１＋（Ｘ２−Ｘ１）／２の式およびＹ０＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）／２の式から、変化点座標Ｘ１，Ｘ２およびＹ１、Ｙ２の画像の中心座標Ｘ０、Ｙ０を求める
シェーディング補正処理部４４は、情報記録制御手段４１４によりメモリ４２に記憶させたシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値を読み出す座標情報読出手段４４１と、座標情報読出手段４４１からのシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値を用いてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理手段４４２と、シェーディング補正処理後の画像データを出力する画像データ出力手段４４３とを有している。
【００６９】
上記構成により、以下、その動作を説明する。
【００７０】
図３は、図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２および垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３による画像中心座標抽出処理の一例を示すフロー図である。
【００７１】
まず、ステップＳ１の画像取込処理では、図４に示す座標（Ｘ０，Ｙ０）から座標（Ｘｍ，Ｙｎ）の白色に代表される単色出力画像情報として、イメージセンサ３からの画像データを取り込む。
【００７２】
次に、ステップＳ２のＸ方向１ラインの輝度値抽出処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、イメージセンサ３からのデジタル画像データから、Ｙ座標方向中心部における図４に示すＸ方向１ラインＬＸの輝度値を図５に示すように横方向（行方向）に１ライン分だけ抽出する。
【００７３】
続いて、ステップＳ３の輝度値分解能低下処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、図５のＸ方向１ラインの輝度値の例えば８ビットのデジタル画像データからその下位数ビット（ここでは８ビットの２５６階調の下位２ビットまたは４ビット）を取り除いて輝度値分解能を落して一定の幅の変化をなくした後に、図６に示す１ライン分の輝度値データを抽出する。
【００７４】
さらに、ステップＳ４の輝度変化点座標Ｘ１，Ｘ２抽出処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、図６の分解能（階調）が落とされた１ライン分の輝度値データから、図７に示すように輝度値データを順次積分処理（演算処理）して変化点を抽出し、その輝度値データの変化点のうち最も中央（最も内側）の変化点座標Ｘ１，Ｘ２を求める。
【００７５】
その後、ステップＳ５の水平シェーディング中心座標Ｘ０抽出処理では、図７の中央の変化点座標Ｘ１，Ｘ２を用いて、Ｘ０＝Ｘ１＋（Ｘ２−Ｘ１）／２の式から、変化点座標Ｘ１，Ｘ２の画像の中心座標Ｘ０を演算して求める。
【００７６】
上記ステップＳ２〜Ｓ５の場合と同様にして、ステップＳ６で、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により垂直シェーディング中心座標Ｙ０を抽出する。
【００７７】
即ち、まず、Ｙ方向中心１ラインの輝度値抽出処理では、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により、イメージセンサ３からのデジタル画像データから、Ｘ座標方向中心部における図４に示すＹ方向１ラインＬＹの輝度値を図５に示すように縦方向（列方向）の１ライン分だけ抽出する。
【００７８】
次に、輝度値分解能低下処理では、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により、図５のＹ方向１ラインの輝度値の例えば８ビットのデジタル画像データからその下位数ビットを取り除いて（ここでは８ビットの２５６階調の下位２ビットまたは４ビットを落とす）、輝度値分解能を落して一定の幅の変化をなくした後に、図６に示す１ライン分の輝度値データを抽出する。
【００７９】
さらに、輝度変化点座標Ｙ１，Ｙ２抽出処理では、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により、図６のように分解能（階調）が落とされたＸ方向中央のＹ方向１ライン分の輝度値データから、図７に示すように輝度値データを順次積分処理（演算処理）して変化点を抽出し、その輝度値データの変化点のうち最も中央（平面視同心円の最も内側）の変化点座標Ｙ１，Ｙ２を求める。
【００８０】
その後、垂直シェーディング中心座標Ｙ０抽出処理では、図７の中央の変化点座標Ｙ１，Ｙ２を用いて、Ｙ０＝Ｙ１＋（Ｙ２−Ｙ１）／２の式から、変化点座標Ｙ１，Ｙ２の画像の中心座標Ｙ０を演算して求める。
【００８１】
このようにして、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により水平シェーディング中心座標Ｘ０を抽出すると共に、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により垂直シェーディング中心座標Ｙ０を抽出して、図８に示すように画像中心のシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を求める。このシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を用いてシェーディング補正を行う。
【００８２】
このように、シェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を抽出する際に、イメージセンサ３からの画像データから、図８の点線のように等輝度値の画素を結ぶ等輝度線を抽出（上記変化点を抽出）し、その画像中心のＸ座標およびＹ座標をシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）として算出して画像の中心位置を略特定することができる。なお、上記手段とは別の手段として、例えば、水平方向（Ｘ方向）に輝度値をプロットして得られる山形の曲線（図５の曲線）からピーク位置を検出してＸ０座標を、また同様に、垂直方向（Ｙ方向）に輝度値をプロットして得られる山形の曲線（図５の曲線）からピーク位置を検出してＹ０座標を取得し、これをシェーディング中心位置（画像の中心位置）としてシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を略特定することができる。
【００８３】
ＤＳＰ４には、不揮発性の記憶回路、例えばフラッシュメモリからなるメモリ４２が設けられており、上記手段にて得られたシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を、電源を切った場合でも記憶できるようにしておく。
【００８４】
例えばカメラモジュールメーカの出荷検査において白画像に代表される均一画像を撮像し、本実施形態１のカメラモジュール１により、得られた画像データから上記手段にてシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を抽出し、その座標データ（Ｘ０，Ｙ０）をＤＳＰ４のメモリ４２に記録させておく。
【００８５】
実際のユーザでの使用において、ＤＳＰ４はシェーディング補正を行う際に、上記メモリ４２に記録されているシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を呼び出して、その座標データ（Ｘ０，Ｙ０）を中心にしてシェーディング補正処理を行う。
【００８６】
したがって、本実施形態１を実施することにより、図９のシェーディング特性図のように、ＤＳＰ４はシェーディング補正を行う際に、上記メモリ４２に記録されているシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を呼び出し、その座標（Ｘ０，Ｙ０）を中心にしてシェーディング補正処理を行うことができる。その結果、イメージセンサ３の受光領域（撮像領域）の中心と、レンズ２の光学中心（光軸）が一致していない場合においても、画像全体の輝度が精度よくほぼ均一の画像データを得ることができる。
【００８７】
また、本実施形態１を実施することにより、各カメラモジュール１それぞれで異なるシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）に合わせて精度よくシェーディング補正を実施することができる。
【００８８】
さらに、シェーディング補正座標をＤＳＰ４に設けた不揮発性の記憶回路であるメモリ４２に記録することにより、電源投入の都度にシェーディング中心座標（Ｘ０，Ｙ０）を抽出するような手間をかけないで済む。
【００８９】
（実施形態２）
上記実施形態１では、１画像全てについて画像の輝度値の中心位置をシェーディング補正中心として求めたが、本実施形態２では、１画像全てではなく、少なくとも輝度変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１，Ｙ２を含む程度の画像中央部分の所定領域を指定して、演算領域を削減する場合について説明する。
【００９０】
図１０は、本発明のカメラモジュールの実施形態２の要部構成例を示すブロック図であり、図１１は、図１０の入力信号処理部およびシェーディング補正処理部の具体的構成例を示すブロック図である。
【００９１】
図１０において、本実施形態２のカメラモジュール１Ａは、被写体からの画像光を集光レンズ２を通した入射光を光電変換して撮像するイメージセンサ３と、イメージセンサ３からの画像データのうち、少なくとも輝度変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１，Ｙ２を含む程度の画像中央部分の所定領域の画像データのみに対して画像中心位置を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段としてのＤＳＰ４Ａとを有している。
【００９２】
イメージセンサ３は、被写体光を光電変換する複数の受光部がマトリクス状に配列された撮像領域を持つ受光素子３１と、受光素子３１からのアナログ信号である撮像信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部３２とを有している。
【００９３】
ＤＳＰ４Ａは、Ａ／Ｄ変換部３２からのデジタルデータ（画像データ）のうちの中央部分の画像データのみを入力として演算量を削減して所定の演算処理を行って画像の中心位置を求める入力信号処理部４１Ａと、入力信号処理部４１Ａで信号処理した画像の中心位置データを一旦記憶するメモリ４２と、シェーディング補正用の制御データが入力されるレジスタ４３と、メモリ４２からの画像の中心位置データとレジスタ４３からのシェーディング補正用の制御データとを用いてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理部４４とを有している。
【００９４】
入力信号処理部４１Ａは、イメージセンサ３からの１画面分の画像データのうちの１画面中央部分（少なくとも輝度変化点座標Ｘ１、Ｘ２およびＹ１，Ｙ２を含む程度の画像中央部分）の画像データを取り込む画像データ取込手段４１１Ａと、画像データ取込手段４１１Ａで取り込んだ１画面中央部分の画像データから、水平シェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の水平座標（Ｘ座標）を抽出する水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２と、シェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の垂直座標（Ｙ座標）を抽出する垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３と、水平シェーディングＸ座標抽出手段４１２および垂直シェーディングＹ座標抽出手段４１３で抽出したシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値をメモリ４２に記憶させる座標情報記録制御手段４１４とを有している。
【００９５】
シェーディング補正処理部４４は、情報記録制御手段４１４に記憶したシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値を読み出す座標情報読出手段４４１と、座標情報読出手段４４１からのシェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）の各座標値を用いてシェーディング補正処理を行うシェーディング補正処理手段４４２と、シェーディング補正処理後の画像データを出力する画像データ出力手段４４３とを有している。
【００９６】
上記構成により、以下、その動作を説明する。
【００９７】
図１２は、図１１の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２および垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３によるシェーディング中心座標抽出処理の一例を示すフロー図である。
【００９８】
まず、ステップＳ１１の画像取込処理では、図１３に示す座標（Ｘ０，Ｙ０）から座標（Ｘｍ，Ｙｎ）の白色に代表される１画面分の単色出力画像情報（図１３の点線部分）のうち、これよりも狭い領域の所定画面中央部分の単色出力画像情報（図１３の実線部分）として、イメージセンサ３からの画像データの中央部分を取り込む。
【００９９】
次に、ステップＳ１２のＸ方向１ラインの輝度値抽出処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、イメージセンサ３からの所定の画面中央部分のデジタル画像データから、Ｙ座標方向中心部における図１３に示す１ラインＬＸの輝度値を図１４に示すように１ラインの中央部分（実線部分）だけ抽出する。
【０１００】
続いて、ステップＳ１３の輝度値分解能低下処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、図１４のＸ方向１ラインの輝度値の例えば８ビットのデジタル画像データからその下位数ビット（ここでは８ビットの２５６階調の下位２ビットまたは４ビット）を取り除いて輝度値分解能を落して一定の幅の変化をなくした後に、図１５に示す１ライン分の輝度値データを抽出する。
【０１０１】
さらに、ステップＳ１４の輝度変化点座標Ｘ１，Ｘ２抽出処理では、水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段４１２により、図１５の分解能（階調）が落とされた１ラインの中央部分の輝度値データから、その輝度値データを順次積分処理（演算処理）して変化点を抽出し、その輝度値データの変化点のうち最も中央（最も内側）の変化点座標Ｘ１，Ｘ２を求める。要するに、変化点座標Ｘ１，Ｘ２を含むように、所定の画面中央部分の単色出力画像情報（図１３の実線部分）を取り込むようにする。
【０１０２】
その後、ステップＳ１５の水平シェーディング中心座標Ｘ０抽出処理では、最も中央内側のの変化点座標Ｘ１，Ｘ２を用いて、Ｘ０＝Ｘ１＋（Ｘ２−Ｘ１）／２の式から、変化点座標Ｘ１，Ｘ２の画像の中心座標Ｘ０を演算して求める。
【０１０３】
上記ステップＳ１２〜Ｓ１５の場合と同様にして、ステップＳ１６で、垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段４１３により垂直シェーディング中心座標Ｙ０を抽出する。
【０１０４】
以上によって、本実施形態２によれば、画像の中心位置を求めるのに、演算領域を削減して演算量を大幅に低減することができる。
【０１０５】
（実施形態３）
上記実施形態１、２では、輝度値のシェーディング補正をする際に画像の中心位置を求めてそれをシェーディング中心座標としてシェーディング補正をする場合について説明したが、本実施形態３では、赤外線（ＩＲ）カットフィルタを用いた場合に、３原色（Ｒ、ＧおよびＢ）のうちの赤色（Ｒ）だけが画面周辺部分でレベル落ち（光量落ち）するのを色シェーディング補正する場合について説明する。
【０１０６】
図１または図１０のメモリ４２に記憶した画像の中心位置情報として、シェーディング中心座標（Ｘ，Ｙ）を用いて、赤色データの信号レベルのみを、他の緑色データおよび青色データの信号レベルに画面全体で合わせるように赤色シェーディング補正を行う。この場合、各種のデジタル信号処理のうちのカラー信号補間処理後の３原色が揃った後に赤色シェーディング補正を行えばよい。
【０１０７】
なお、上記実施形態１または２の輝度値のシェーディング補正と、本実施形態３の赤色の色シェーディング補正とを共に行うこともできる。
【０１０８】
（実施形態４）
図１６は、本発明の実施形態４として、本発明の実施形態１〜３のいずれかのカメラモジュールを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１０９】
図１６において、本実施形態４の電子情報機器５０は、上記実施形態１〜３のいずれかのカメラモジュール１，１Ａまたは１Ｂ（カメラモジュール１Ｂは上記実施形態３の場合）と、このカメラモジュール１，１Ａまたは１Ｂのいずれかからのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部５１と、このカメラモジュール１，１Ａまたは１Ｂのいずれかからのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段５２と、このカメラモジュール１，１Ａまたは１Ｂのいずれかからのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段５３とを有している。
【０１１０】
この電子情報機器５０としては、例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用カメラ（例えば車載用後方監視カメラなど）およびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【０１１１】
したがって、本実施形態４によれば、カメラモジュール１，１Ａまたは１Ｂのいずれかからのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力装置５４により良好にプリントアウトしたり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部５１に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。また、この電子情報機器５０は、これらのメモリ部５１、表示手段５２、通信手段５３および画像出力装置５４のうちの少なくともいずれかを有していればよい。
【０１１２】
以上により、上記実施形態１〜３によれば、光学系のレンズ２を通して被写体を撮像する撮像素子３１と、この撮像素子３１からの画像データをＡ／Ｄ変換したデジタルデータに対して画像中心位置情報を求め、画像中心位置情報をシェーディング補正中心位置情報としてシェーディング補正処理する信号処理手段としてのＤＳＰ４とを有している。これによって、画像中心でシェーディング補正することができる。このように、撮像素子３１からの画像データに対して画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理するため、従来のように光学チャートによる光軸調整を行うことなく、しかも、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高めることなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることができる。
【０１１３】
なお、本実施形態１では、特に説明しなかったが、光学系を通して被写体を撮像する撮像手段と、撮像手段からの画像データに対して画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理する信号処理手段とを有している。これによって、画像中心でシェーディング補正することにより、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高める必要もなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【０１１４】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜４を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜４に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜４の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するカメラモジュールなどの撮像装置および、この撮像装置としてのカメラモジュールを、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用後方監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、撮像手段からの画像データに対して画像中心位置情報を求めてシェーディング補正処理するため、組み立てによる光軸中心ずれ精度を高める必要もなく、より良好なシェーディング補正画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明のカメラモジュールの実施形態１の要部構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の入力信号処理部およびシェーディング補正処理部の具体的構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段および垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段によるシェーディング中心座標抽出処理の一例を示すフロー図である。
【図４】図２の画像データ取込手段が取り込む単色出力画像を示す画面図である。
【図５】図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度値抽出処理例を示す輝度値特性曲線図である。
【図６】図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度値分解能低下処理例を示す輝度値特性図である。
【図７】図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度変化点座標Ｘ１，Ｘ２抽出処理例を示す輝度値特性図である。
【図８】図２の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度変化点座標Ｘ１，Ｘ２抽出処理例を示す輝度値特性の平面図である。
【図９】図１のシェーディング補正処理部によるシェーディング特性を示すシェーディング特性図である。
【図１０】本発明のカメラモジュールの実施形態２の要部構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の入力信号処理部およびシェーディング補正処理部の具体的構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段および垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段によるシェーディング中心座標抽出処理の一例を示すフロー図である。
【図１３】図１１の画像データ取込手段が取り込む単色出力画像を示す画面図である。
【図１４】図１１の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度値抽出処理例を示す輝度値特性曲線図である。
【図１５】図１１の水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段または垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段による１ライン輝度値分解能低下処理例を示す輝度値特性図である。
【図１６】本発明の実施形態４として、本発明の実施形態１〜３のいずれかのカメラモジュールを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図１７】従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図１８】特許文献２に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１９】メカシャッターによる光量特性に応じたシェーディング補正特性を示す図である。
【図２０】特許文献３に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２１】受光領域中心とシェーディング特性中心とが異なる場合のシェーディング特性を示すシェーディング特性図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１、１Ａ、１Ｂ  カメラモジュール
２  集光レンズ
３  イメージセンサ
４  ＤＳＰ（信号処理部）
４１  入力信号処理部
４１１  画像データ取込手段
４１２  水平シェーディング中心座標Ｘ抽出手段
４１３  垂直シェーディング中心座標Ｙ抽出手段
４１４  座標情報記録制御手段
４２  メモリ
４３  レジスタ
４４  シェーディング補正処理部
４４１  座標情報読出手段
４４２  シェーディング補正処理手段
４４３  画像データ出力手段
３１  受光素子
３２  Ａ／Ｄ変換部
５０  電子情報機器
５１  メモリ部
５２  表示手段
５３  通信手段
５４  画像出力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図４】
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