(57)【要約】【課題】  撮像素子からの出力信号に対し正確な直流再生動作を行うことができ、横スジ等の画像劣化のない良好な画像を得る。【解決手段】  光電変換するための複数の画素により形成される受光領域と、黒基準信号を形成するために遮光された光電変換するための複数の画素により形成される遮光領域とを有する撮像手段と、前記黒基準信号に基づいて各行毎に直流再生する第１の補正手段と、あらかじめ遮光領域の各行単位の代表値を演算し一列分のデータとして記憶するシェーディングデータ記憶手段と前記シェーディングデータ記憶手段のデータを使って各行毎に直流再生する第２の補正手段と、遮光領域の信号の列方向のシェーディングの局所的な変化を検出するシェーディング変化検出手段とを有し、前記シェーディング変化検出手段の結果に基づいて、前記第１、第２の補正手段を選択する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換するための複数の画素により形成される受光領域と、黒基準信号を形成するために遮光された光電変換するための複数の画素により形成される遮光領域とを有する撮像手段と、前記黒基準信号に基づいて各行毎に直流再生する第１の補正手段と、
あらかじめ遮光領域の各行単位の代表値を演算し一列分のデータとして記憶するシェーディングデータ記憶手段と、
前記シェーディングデータ記憶手段のデータを使って各行毎に直流再生する第２の補正手段と、
遮光領域の信号の列方向のシェーディングの局所的な変化を検出するシェーディング変化検出手段とを有し、
前記シェーディング変化検出手段の結果に基づいて、前記第１、第２の補正手段を選択することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シェーディング変化検出手段は遮光領域の信号の各行単位の代表値を演算し、各行単位の代表値の列方向の微分値が所定レベル以上であるかを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の補正手段は遮光領域の信号の各行の代表値と前記シェーディングデータ記憶手段で記憶されたデータの各行の代表値との対応する行のデータの比を演算し、その最頻値を使って前記シェーディングデータ記憶手段のデータに対し修正した補正データを使って補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の補正手段は遮光領域の信号の各行の代表値と前記シェーディングデータ記憶手段で記憶されたデータの各行の代表値との対応する行のデータの比を演算し、その最小値を使って前記シェーディングデータ記憶手段のデータに対し修正した補正データを使って補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記シェーディング変化検出手段は遮光領域を列方向にブロック分割しブロック内の代表値を演算し、隣接するブロック間の代表値の差分が所定レベル以上であるかで前記第１、第２の補正手段を選択することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の補正手段は遮光領域を列方向にブロック分割したブロック内の代表値を算出し、前記シェーディングデータ記憶手段のデータの列方向にブロック分割したブロック内の代表値を算出し、対応するブロックの代表値の比を求め、その最頻値を演算し、その最頻値を使って前記シェーディングデータ記憶手段のデータに対し修正した補正データを使って補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記各代表値は、平均値、中央値、又は最頻値であることを特徴とする請求項１から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、例えば、静止画像や動画像を撮像・記録・再生する撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の撮像装置として、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体とし、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子で撮像した静止画像や動画像を記録・再生する電子カメラ等の撮像装置が既に市販されている。
【０００３】
ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて撮像する場合、黒基準電圧が撮像素子を露光しない状態でも発生する暗電流によって、変化してしまうため黒基準電圧を検出するために遮光領域の信号を使って受光領域の信号を補正することによって黒基準電圧の補正が可能である。
【０００４】
これにより、撮像素子で発生する暗電流による直流成分の除去や列方向のシェーディングを補正して高品位な画像を得ることができる。
【０００５】
特に、暗電流による直流電圧は、電荷蓄積時間および撮像素子の温度上昇に従って増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、大きな画質改善効果を得ることができ、電子カメラの使用者にとって遮光領域の信号を使った黒基準電圧補正処理は有益な機能となっている。
【０００６】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−１７０９４４号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の電子カメラ等の撮像装置では、遮光領域の信号を使って黒基準電圧の直流再生を行う場合、遮光領域への受光領域からの赤外光の漏れ込みや光電変換領域周辺の回路の発熱や周辺回路の赤外発光によって遮光領域の信号が局所的に高くなる現象によって、間違った直流再生処理を行ってしまうおそれがあった。
【０００８】
図５は遮光領域に赤外光が入射している状況を示す図であり、図６は図５の状況における遮光領域信号の垂直シェーディングを示す図であり、赤外光入射時のシェーディングが局所的に浮きが発生している状況を示している。
【０００９】
この問題を解決する方法として、画像データを補正するための補正データが記憶された補正データ記憶手段と、前記記憶された補正データを用いて、前記撮像モードで得られた画像データを補正する補正手段とを備えた撮像装置が発明されているが、補正データを算出した環境と撮影環境の違いからあらかじめ記憶している補正データでは正確に補正できないなどの問題が発生している。
【００１０】
そこで、本発明は、遮光領域の局所的な浮きによる間違った補正を減らし、良好な画質が得られることができる撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体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】
【００１１】
光電変換するための複数の画素により形成される受光領域と、黒基準信号を形成するために遮光された光電変換するための複数の画素により形成される遮光領域とを有する撮像手段と、前記黒基準信号に基づいて各行毎に直流再生する第１の補正手段と、
あらかじめ遮光領域の各行単位の代表値を演算し一列分のデータとして記憶するシェーディングデータ記憶手段と、
前記シェーディングデータ記憶手段のデータを使って各行毎に直流再生する第２の補正手段と、
遮光領域の信号の列方向のシェーディングの局所的な変化を検出するシェーディング変化検出手段とを有し、
前記シェーディング変化検出手段の結果に基づいて、前記第１、第２の補正手段を選択することを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遮光領域の局所的な浮きによる影響を防止し、良好な画質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置は電子カメラに適用される。
【００１４】
図１は実施の形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。図において、１００は画像処理装置である。１２は撮像素子１４の露光量を制御する絞り機能を有したシャッタである。１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。
【００１５】
レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線は、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０およびシャッタ１２を通じて一眼レフ方式により導かれた撮像素子１４上に光学像として結像する。
【００１６】
１６は撮像素子１４から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２およびシステム制御回路５０によって制御される。
【００１７】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータあるいはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。画像処理回路２０は必要に応じて撮像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き、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０および測距制御部４２を制御するためのＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理およびＥＦ（フラッシュ調光）処理を行う。また、画像処理回路２０は、撮像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（オートホワイトバランス）処理を行う。
【００１８】
尚、本実施形態では、測距制御部４２および測光制御部４６を専用に備えているので、システム制御回路５０は、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行わない構成としてもよい。
【００１９】
また、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行う構成としてもよい。
【００２０】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０および圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデータは、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいは直接、メモリ制御回路２２を介して画像表示メモリ２４あるいはメモリ３０に書き込まれる。
【００２２】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器である。２８はＴＦＴ方式のＬＣＤからなる画像表示部である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示される。撮像された画像データを画像表示部２８で逐次表示する場合、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８はシステム制御回路５０の指示にしたがって表示のＯＮ／ＯＦＦを任意に行うことが可能であり、表示をＯＦＦにした場合、画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００２３】
３０は撮影された静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を有している。したがって、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能である。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００２４】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）などにより画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理あるいは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００２５】
４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながらシャッタ１２を制御するシャッタ制御部である。４２はＡＦ（オートフォーカス）処理を行うための測距制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測距用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
【００２６】
４４は温度計であり、撮影環境における周囲温度を検出する。温度計が撮像素子（センサ）１４内にある場合、センサの暗電流をより正確に予想することが可能である。
【００２７】
４６はＡＥ（自動露出）処理を行うための測光制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測光用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。測光制御部４６はフラッシュ部４８と連携することにより、ＥＦ（フラッシュ調光）処理機能も有する。４８はフラッシュ部であり、ＡＦ補助光の投光機能およびフラッシュ調光機能を有する。
【００２８】
尚、前述したように、撮像素子１４によって撮像された画像データを用いて画像処理回路２０により演算された演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０、絞り制御部３４０、測距制御部３４２に対し、ビデオＴＴＬ方式を用いた露出制御およびＡＦ（オートフォーカス）制御を行うことが可能である。
【００２９】
また、測距制御部４２による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて、ＡＦ（オートフォーカス）制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部４６による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
【００３０】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御回路であり、周知のＣＰＵなどを内蔵する。５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリである。５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などで動作状態やメッセージなどを表示する液晶表示装置、スピーカなどを有する表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い単数あるいは複数箇所に設置されている。表示部５４は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、発音素子などの組合わせにより構成されている。また、表示部５４の一部の機能は光学ファインダ１０４内に設けられている。
【００３１】
表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤなどに表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００、２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示などがある。
【００３２】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示などがある。
【００３３】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示などがある。
【００３４】
また、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはＡＦ補助光と共用してもよい。
【００３５】
５６は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭなどが用いられる。この不揮発性メモリ５６には、各種パラメータやＩＳＯ感度などの設定値、設定モード、および列方向のダークシェーディング補正を行う際に用いる１次元シェーディング補正データが格納される。この１次元シェーディング補正データは、生産工程において、調整時に作成されて書き込まれる。この１次元シェーディング補正データの作成方法としては、例えばダーク撮影を行って得られた画像を射影演算することにより、主に垂直１列分のデータとする方法等が考えられる。
【００３６】
６０、６２、６４、６６、６８および７０はシステム制御回路５０の各種動作指示を入力するための操作部であり、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置などの単数あるいは複数の組み合わせで構成される。これら操作部の詳細を以下に示す。
【００３７】
６０はモードダイアルスイッチであり、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッタ速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先（デプス）撮影モード、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替えて設定可能である。
【００３８】
６２はシャッタスイッチ（ＳＷ１）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理などの動作開始を指示する。
【００３９】
６４はシャッタスイッチ（ＳＷ２）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作完了でＯＮとなる。このシャッタスイッチ（ＳＷ２）６４は、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００、２０１に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４０】
６６は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ３０あるいは記録媒体２００、２１０から読み出して画像表示部２８に表示する再生動作の開始を指示する。
【００４１】
６８は単写／連写スイッチであり、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。
【００４２】
６９はＩＳＯ感度設定スイッチであり、撮像素子１４あるいは画像処理回路２０におけるゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定できる。
【００４３】
７０は各種ボタンやタッチパネルなどからなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切替ボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の選択および切り替えを設定する選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の決定および実行を設定する決定／実行ボタン、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定する画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままディジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチ、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定可能な再生スイッチ、シャッタスイッチＳＷ１を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続けるワンショットＡＦモードとシャッタスイッチＳＷ１を押している間、連続してオートフォーカス動作を続けるサーボＡＦモードとを設定可能なＡＦモード設定スイッチなどがある。
【００４４】
また、上記プラスボタンおよびマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
【００４５】
７２は電源スイッチであり、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定可能である。また、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。
【００４６】
８０は電源制御部であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路などから構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、その検出結果およびシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部に供給する。
【００４７】
８２および８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池などの一次電池、ＮｉＣｄ電池、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。
【００４８】
９０および９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、９２および９６はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体との接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。
【００４９】
尚、本実施形態では、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタが２系統装備されているが、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタは単数あるいは任意の数の系統数装備されていてもよい。また、異なる規格のインターフェースおよびコネクタとして、ＰＣＭＣＩＡカードなどの規格に準拠したものを用いてもよい。
【００５０】
さらに、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６をＰＣＭＣＩＡカーなどの規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカード、モデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳなどの通信カードなどの各種通信カードを接続することより、他のコンピュータやプリンタなどの周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を相互に転送することが可能である。
【００５１】
１０４は光学ファインダであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介して導き、光学像として結像させて表示することが可能である。これにより、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用することなく、光学ファインダ１０４だけを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設けられている。
【００５２】
１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信などの各種通信機能を有する。１１２は通信部１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続するコネクタ、もしくは無線通信を行う場合のアンテナである。
【００５３】
１２０はレンズマウント１０６内で画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのインターフェースである。１２２は画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタである。１２４はレンズマウント１０６および／またはコネクタ１２２にレンズユニット３００が装着されているか否かを検知するレンズ着脱検知部である。
【００５４】
コネクタ１２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ１２２は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。
【００５５】
１３０、１３２はミラーであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導く。ミラー１３２はクイックリターンミラーの構成にしてもハーフミラーの構成にしてもどちらでもよい。
【００５６】
２００はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスクなどから構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインターフェース２０４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２０６を有している。２１０は、記録媒体２００と同様、メモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００とのインターフェース２１４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２１６を有している。
【００５７】
３００は交換レンズタイプのレンズユニットである。３０６はレンズユニット３００を画像処理装置１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。
【００５８】
３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。３２０はレンズマウント３０６内でレンズユニット３００を画像処理装置１００と接続するためのインターフェースである。３２２はレンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続するコネクタである。
【００５９】
コネクタ３２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電流が供給され、あるいは電流を供給する機能を備えている。また、コネクタ３２２は電気信号だけでなく、光信号、音声信号などを伝達する構成としてもよい。
【００６０】
３４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて、シャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御部である。３４２は撮影レンズ３１０のフォーカシングを制御する測距制御部である。３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御部である。３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備えている。
【００６１】
上記構成を有する電子カメラの動作について説明する。図２、図３、図４および図７、図８、図９、図１０は画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは不揮発メモリ５６などの記憶媒体に格納されており、メモリ５２にロードされてシステム制御回路５０内のＣＰＵによって実行される。
【００６２】
電池交換などの電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化し、画像処理装置１００の各部に対して必要な所定の初期設定を行う（ステップＳ１０１）。システム制御部５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判別し、電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００６３】
電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されている場合、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数などを含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６４】
一方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていた場合、システム制御回路５０は電源制御部８０により電池などの電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６５】
一方、電源８６に問題がないと判別された場合、システム制御回路５０はモードダイアルスイッチ６０の設定位置を判断し、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。モードダイアルスイッチ６０がその他のモードに設定されている場合、システム制御回路５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０７）、実行後にステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６６】
一方、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されている場合、記録媒体２００、２０１が装着されているか否かの判断、記録媒体２００、２０１に記録された画像データの管理情報の取得、および記録媒体２００、２０１の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６７】
一方、ステップＳ１０８で問題がないと判別された場合、システム制御回路５０は単写撮影／連写撮影を選択する単写／連写スイッチ６８の選択状態を調べる（ステップＳ１０９）。単写撮影が選択されている場合、単写／連写フラグを単写に設定し（ステップＳ１１０）、連写撮影が選択されている場合、単写／連写フラグを連写に設定する（ステップＳ１１１）。単写／連写スイッチ６８では、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを任意に切り替えて設定することが可能である。尚、単写／連写フラグの状態はシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される。
【００６８】
システム制御回路５０は表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１１２）。ここで、画像表示部２８の画像表示スイッチがＯＮである場合、画像表示部２８を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態を表示するようにしてもよい。
【００６９】
シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別し（ステップＳ１１３）、シャッタスイッチＳＷ１が押されていない場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。一方、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合、システム制御回路５０は、測距処理を行って撮影レンズ３１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値およびシャッタ速度を決定する測距・測光処理を行う（ステップＳ１１４）。測光処理では、必要であればフラッシュの設定を行う。この測距・測光処理の詳細については、後述する。
【００７０】
そして、シャッタスイッチＳＷ２が押されているか否かを判別し（ステップＳ１１５）、シャッタスイッチＳＷ２が押されていない場合、シャッタスイッチＳＷ１が離されたか否かを判別し（ステップＳ１１６）、シャッタスイッチＳＷ１が離されるかシャッタスイッチＳＷ２が押されるまでステップＳ１１５およびステップＳ１１６の処理を繰り返す。ステップＳ１１６でシャッタスイッチＳＷ１が離された場合、ステップＳ１０２の処理に移行する。
【００７１】
一方、ステップＳ１１５でシャッタスイッチＳＷ２が押された場合、システム制御回路５０は、撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ３０にあるか否かを判別する（ステップＳ１２６）。メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域がないと判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１２７）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００７２】
例えば、メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後であり、メモリ３０から読み出して記憶媒体２００、２１０に書き込むべき最初の画像がまだ記憶媒体２００、２１０に未記録な状態であり、まだ１枚の空き領域もメモリ３０の画像記憶バッファ領域上に確保できない状態である場合などである。
【００７３】
尚、撮影した画像データを圧縮処理してからメモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮した後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮して、記憶可能な領域がメモリ３０の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップＳ１２６の処理で判断することになる。
【００７４】
一方、ステップＳ１２６でメモリ３０に撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域があると判別された場合、システム制御回路５０は、撮像して所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子１４から読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理を実行する（ステップＳ１２８）。この撮影処理の詳細については、後述する。
【００７５】
ステップＳ１２８の撮影処理を終えると、システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路２２を介して読み出して現像処理を行うために必要なシェーディング補正処理を行い（ステップS１２９）、演算結果をシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。
【００７６】
そして、システム制御回路５０は、メモリ制御回路２２、必要に応じて画像処理回路２０を用いて、メモリ３０の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出し、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶した演算結果を用いて、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う（ステップＳ１３０）。
【００７７】
図１０はステップＳ１２９におけるシェーディング補正処置手順を示すフローチャートである。ここでは撮影画像に対する直流成分の減算と画面上下方向のシェーディングを補正の際に問題となる、赤外光の漏れ込みや遮光領域の暗電流ムラによる補正誤差を改善するための処理を行う。
【００７８】
ステップＳ４０１で撮影画像の遮光領域からの信号に対し、列方向に１６分割し各ブロック毎に平均値を算出する。ステップＳ４０２では隣接するブロック間の平均値の差分演算を行い、ステップ４０３に進み、各ブロック間の差分値ｍａｘが所定レベルＳｄ以上かは判断する。Ｓｄ以上をあれば遮光領域が何らかの原因で局所的な浮きが発生しているものと判断し、ステップ４０４で進む。
【００７９】
ステップＳ４０３で各ブロック間の差分値ｍａｘが所定レベルＳｄを以下であれば、ステップ４０９で進み、撮影画像の遮光領域からの信号に対し行単位の平均値を演算し各行の代表値として１列分のシェーディングデータを作成する。
【００８０】
ステップ４０４では前記不揮発性メモリ５６に記憶されたシェーディングデータを読み出す。次にステップＳ４０５へ進みシェーディングデータを１６分割し各ブロック毎に平均値を算出する。次にステップ４０６へ進み、上記撮像画像の遮光領域から演算した１６分割の各ブロックの平均値と対応するブロック毎の比を求め、その最頻値をＫとするステップＳ４０７では、シェーディングデータに対しＫの倍率の補正を行い、一列分のシェーディングデータをする。
【００８１】
ステップＳ４０７でＫの倍率補正を行う理由は、暗電流ノイズは電荷蓄積時間や撮像素子の温度上昇にしたがって増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、予め記憶されている補正データでは、補正しきれず、変化分を補正した補正データによって補正しなければならないためである。
【００８２】
次に撮影画像に対し、前記ステップＳ４０７あるいステップＳ４０８で求められた一列分のシェーディングデータをそれぞれの行に対し一律減算処理を行い、シェーディング補正ルーチンを終了する。
【００８３】
システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路３２により行い、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う（ステップＳ１３１）。
【００８４】
そして、システム制御回路５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶された画像データを読み出し、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６を介して、メモリカード等の記録媒体２００、２１０に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する（ステップＳ１３２）。この記録開始処理は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。
【００８５】
尚、記録媒体２００、２０１に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、表示部５４に例えばＬＥＤを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
【００８６】
さらに、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別する（ステップＳ１３３）。シャッタスイッチＳＷ１が離された状態である場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。一方、シャッタスイッチＳＷ１が押された状態である場合、連続して撮影を行うために、ステップＳ１１５の処理に戻り、次の撮影に備える。これにより、撮影に関する一連の処理が終了する。
【００８７】
図７はステップＳ１１４における測距・測光処理手順を示すフローチャートである。測距・測光処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０あるいは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【００８８】
システム制御回路５０は、撮像素子１４、測距制御部４２および測距制御部３４２を用いて、ＡＦ（オートフォーカス）処理を開始する（ステップＳ２０１）。
【００８９】
システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、測距用サブミラー（図示せず）を介して、測距制御部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断し、測距（ＡＦ）が合焦と判断されるまで、測距制御部３４２を用いて撮影レンズ３１０を駆動しながら、測距制御部４２を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行する（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。
【００９０】
ステップＳ２０３で測距（ＡＦ）が合焦と判断された場合、システム制御回路５０は、撮影画面内の複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点データと共に測距データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する（ステップＳ２０４）。
【００９１】
つづいて、システム制御回路５０は、測光制御部４６を用いてＡＥ（自動露出）処理を開始する（ステップＳ２０５）。システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２および測光用レンズ（図示せず）を介して、測光制御部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定し、露出（ＡＥ）が適正と判断されるまで露光（シャッタ）制御部４０を用いて測光処理を行う（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。
【００９２】
ステップＳ２０７で露出（ＡＥ）が適正であると判断された場合、システム制御回路５０は、測光データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する（ステップＳ２０７Ａ）。
【００９３】
尚、ステップＳ２０６の測光処理で検出した露出（ＡＥ）結果と、モードダイアルスイッチ６０によって設定された撮影モードとに応じて、システム制御回路５０では絞り値（Ａｖ値）およびシャッタ速度（Ｔｖ値）が決定される。
【００９４】
ここで、決定されたシャッタ速度（Ｔｖ値）に応じて、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定し、この決定された同じ電荷蓄積時間で撮影処理およびダーク取り込み処理をそれぞれ行う。
【００９５】
ステップＳ２０６の測光処理で得られた測定データにより、システム制御回路５０はフラッシュが必要であるか否かを判別し（ステップＳ２０８）、フラッシュが必要である場合、フラッシュフラグをセットし、充電が完了するまでフラッシュ部４８を充電する（ステップＳ２０９、Ｓ２１０）。そして、フラッシュ部４８の充電が完了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【００９６】
図８および図９はステップＳ１２８における撮影処理手順を示すフローチャートである。この撮影処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０ある
いは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【００９７】
システム制御回路５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させ（ステップＳ３０１）、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する（ステップＳ３０２）。
【００９８】
システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ３０３）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ３０４）、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き（ステップＳ３０５）、撮像素子１４の露光を開始する（ステップＳ３０６）。
【００９９】
そして、フラッシュフラグによりフラッシュ部４８が必要であるか否かを判別し（ステップＳ３０７）、必要である場合、フラッシュ部４８を発光させる（ステップＳ３０８）。
【０１００】
システム制御回路５０は、測光データにしたがって撮像素子１４の露光終了を待ち（ステップＳ３０９）、露光が終了すると、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を閉じ（ステップＳ３１０）、撮像素子１４の露光を終了する。
【０１０１】
システム制御回路５０は、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動し（ステップＳ３１１）、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーダウン位置に移動させる（ステップＳ３１２）。
【０１０２】
設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３１３）、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ３１４）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域に撮影画像データを書き込む（ステップＳ３１５）。一連の処理を終了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１０３】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１０４】
例えばシェーディングデータのブロック分割を１６分割としているが他の分割数であっても構わない。また局所的な変化を算出方法として本実施例ではブロック分割としているが各行毎に隣接する複数行の平均値あるいはメディアン値としても良い。
【０１０５】
また、記憶データに対する倍率補正を対応する各ブロックごとの比の最頻値としているが、最小値あるいはメディアン値としても良い。
【０１０６】
さらに、補正データは垂直方向の１次元データであるとしたが、水平方向の１次元データであっても構わない。
【０１０７】
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをシステムあるいは装置に供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。この場合、プログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラム自体およびそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０８】
上記実施形態では、図２〜図４および図７〜図１０のフローチャートに示すプログラムコードは記憶媒体であるＲＯＭに格納されている。プログラムコードを供給する記憶媒体としては、ＲＯＭに限らず、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、不揮発性のメモリカードなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施の形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図４】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態における撮像素子の赤外光入射の状況を示す図である
【図６】図５における赤外光入射時の遮光領域信号の垂直シェーディングを示すグラフである。
【図７】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図８】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図９】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１４  撮像素子
４４  温度計
５０  システム制御回路
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアル
６２  シャッタスイッチＳＷ１
６４  シャッタスイッチＳＷ２
６９  ＩＳＯ感度設定スイッチ
１００  画像処理装置
【図１】
2007166087.tif 000003
【図２】
2007166087.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007166087.tif 000007
【図６】
2007166087.tif 000008
【図７】
2007166087.tif 000009
【図８】
2007166087.tif 000010
【図９】
2007166087.tif 000011
【図１０】
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