(57)【要約】【課題】  ＲＡＷデータの受光量に対する線形性劣化を完全に補正し、画質劣化を防止する。【解決手段】  アナログ信号処理部２９は、ＣＣＤイメージセンサ１６から出力された撮像信号に所定のアナログ処理を施してＲＡＷデータを生成する。ＣＰＵ１２は、ＴＧ２５を介してＣＣＤドライバ２４を制御し、ＣＣＤイメージセンサ１６の電子シャッタ速度を変え、受光量を段階的に変化させる。ＥＥＰＲＯＭ１４内の補正データ算出プログラム１４ｂは、ＣＰＵ１２によって起動され、各受光量において生成されたＲＡＷデータの所定画素データと、理想直線との差分量を求め、画素データと差分量との関係を対応させた線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを作成する。線形性補正処理回路３７は、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃに基づいてＲＡＷデータを補正し、線形化されたＲＡＷデータがデジタル信号処理回路３１に入力される。【選択図】        図１
2007036353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元配列された複数の光電変換素子で発生した信号電荷を出力アンプによって撮像信号に変換して出力する撮像手段と、
この撮像手段から出力された撮像信号に所定の処理を施し、デジタルデータに変換するデジタルデータ変換手段と、
前記撮像手段の受光量を、遮光状態を含むように複数段階に変化させる受光量制御手段と、
前記受光量制御手段によって設定された各受光量において生成された前記デジタルデータに含まれる所定の画素データと、前記遮光状態と所定の露光状態とにおける前記画素データの差に基づいて決定した理想直線との差分量を求め、この差分量と前記画素データとを関係付けた線形性補正用データを算出する補正データ算出手段と、
前記線形性補正用データに基づいて前記デジタルデータを補正する補正処理手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正データ算出手段は、前記受光量制御手段によって設定されない受光量に対する前記画素データを、線形補間によって算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】
前記デジタルデータに対してガンマ補正を含むデジタル信号処理を施すデジタル信号処理手段を備え、前記補正データ算出手段によって算出された前記線形性補正用データと、前記ガンマ補正に用いられるガンマ補正用データとを統合したことを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、前記出力アンプを複数備えたＣＣＤイメージセンサであって、前記補正データ算出手段は、前記出力アンプごとに前記線形性補正用データを算出し、前記補正処理手段は、前記各出力アンプに対応する前記デジタルデータを、前記出力アンプごとに算出された前記線形性補正用データを用いて補正することを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段には、水平転送路ごとに複数の出力アンプが設けられており、前記補正データ算出手段による前記線形性補正用データの算出時には、前記水平転送路は、同一の光電変換素子から前記水平転送路を介して転送された信号電荷を時系列に前記各出力アンプに振り分けることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像手段には、前記出力アンプが接続された複数の水平転送路と、同一の光電変換素子からの信号電荷を、前記各水平転送路に振り分ける振り分け手段とが設けられており、記補正データ算出手段による前記線形性補正用データの算出時には、前記振り分け手段は、同一の光電変換素子から出力された信号電荷を時系列に前記各水平転送路に振り分けることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項７】
入射光を複数の色に分光するプリズムを備えるとともに、分光された色ごとに前記撮像手段が設けられており、前記補正データ算出手段は、前記色ごとに前記線形性補正用データを算出し、前記補正処理手段は、前記各色に対応する前記デジタルデータを、前記色ごとに算出された前記線形性補正用データを用いて補正することを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の撮像装置。
【請求項８】
前記デジタルデータを前記線形性補正用データとともに記録する記録手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光をデジタルの画像データに変換して記録媒体に記録する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子で撮像した被写体光をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。固体撮像素子からの出力される撮像信号は、相関二重サンプリング処理および増幅処理が行われるとともにＡ／Ｄ変換処理が行われ、デジタル化される。
【０００３】
しかし、このデジタル化された撮像信号（ＲＡＷデータ）は、固体撮像素子の電圧変換処理、相関二重サンプリング処理、増幅処理、およびＡ／Ｄ変換処理の各処理特性を受け、受光量に対する線形性（リニアリティ）が損なわれている。よって、このＲＡＷデータに対してデジタル信号処理を施すと、色ずれなどにより画質劣化が生じる。
【０００４】
特許文献１には、上記Ａ／Ｄ変換処理の線形性を向上させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１９５８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の方法を上記デジタルカメラに適用しても、固体撮像素子の電圧変換処理、相関二重サンプリング処理、増幅処理などに起因する線形性劣化を補正することはできず、デジタル信号処理後の画質に劣化が生じることには変わりない。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ＲＡＷデータ（デジタルデータ）の受光量に対する線形性劣化を完全に補正し、画質劣化を防止することができる撮像装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、２次元配列された複数の光電変換素子で発生した信号電荷を出力アンプによって撮像信号に変換して出力する撮像手段と、この撮像手段から出力された撮像信号に所定の処理を施し、デジタルデータに変換するデジタルデータ変換手段と、前記撮像手段の受光量を、遮光状態を含むように複数段階に変化させる受光量制御手段と、前記受光量制御手段によって設定された各受光量において生成された前記デジタルデータに含まれる所定の画素データと、前記遮光状態と所定の露光状態とにおける前記画素データの差に基づいて決定した理想直線との差分量を求め、この差分量と前記画素データとを関係付けた線形性補正用データを算出する補正データ算出手段と、前記線形性補正用データに基づいて前記デジタルデータを補正する補正処理手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記補正データ算出手段は、前記受光量制御手段によって設定されない受光量に対する前記画素データを、線形補間によって算出することが好ましい。
【０００９】
また、前記デジタルデータに対してガンマ補正を含むデジタル信号処理を施すデジタル信号処理手段を備え、前記補正データ算出手段によって算出された前記線形性補正用データと、前記ガンマ補正に用いられるガンマ補正用データとを統合したことが好ましい。
【００１０】
また、前記撮像手段は、前記出力アンプを複数備えたＣＣＤイメージセンサであって、前記補正データ算出手段は、前記出力アンプごとに前記線形性補正用データを算出し、前記補正処理手段は、前記各出力アンプに対応する前記デジタルデータを、前記出力アンプごとに算出された前記線形性補正用データを用いて補正することが好ましい。
【００１１】
また、前記撮像手段には、水平転送路ごとに複数の出力アンプが設けられており、前記補正データ算出手段による前記線形性補正用データの算出時には、前記水平転送路は、同一の光電変換素子から前記水平転送路を介して転送された信号電荷を時系列に前記各出力アンプに振り分けることが好ましい。
【００１２】
また、前記撮像手段には、前記出力アンプが接続された複数の水平転送路と、同一の光電変換素子からの信号電荷を、前記各水平転送路に振り分ける振り分け手段とが設けられており、記補正データ算出手段による前記線形性補正用データの算出時には、前記振り分け手段は、同一の光電変換素子から出力された信号電荷を時系列に前記各水平転送路に振り分けることが好ましい。
【００１３】
また、入射光を複数の色に分光するプリズムを備えるとともに、分光された色ごとに前記撮像手段が設けられており、前記補正データ算出手段は、前記色ごとに前記線形性補正用データを算出し、前記補正処理手段は、前記各色に対応する前記デジタルデータを、前記色ごとに算出された前記線形性補正用データを用いて補正することが好ましい。
【００１４】
また、前記デジタルデータを前記線形性補正用データとともに記録する記録手段を備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の撮像装置は、撮像手段の受光量を、遮光状態を含むように複数段階に変化させるとともに、理想直線を決定し、受光量の各段階ごとに取得されたデジタルデータに含まれる所定の画素データと、理想直線との差分量を求め、画素データと差分量との関係を対応させた線形性補正用データを算出し、この線形性補正用データに基づいてデジタルデータを補正するので、デジタルデータの受光量に対する線形性劣化を完全に補正し、画質劣化を防止することができる
【００１６】
また、設定外の受光量に対する画素データを、線形補間によって算出することにより、実際に変化させる受光量の段階数を減らすことができる。
【００１７】
また、線形性補正用データとガンマ補正用データとを統合することにより、これらを記憶させる記憶媒体のコストを削減することができ、さらに、補正処理に要される時間を短縮することができる。
【００１８】
また、撮像手段が、出力アンプを複数備えたＣＣＤイメージセンサである場合、出力アンプごとに線形性補正用データを算出し、各出力アンプに対応するデジタルデータを出力アンプごとに算出された線形性補正用データを用いて補正することにより、個々の出力アンプの特性差による画質劣化が防止され、合成画像の画質が向上する。
【００１９】
また、入射光を複数の色に分光するプリズムを備えるとともに、分光された色ごとに撮像手段が設けられた多板ＣＣＤ構成の場合、色ごとに線形性補正用データを算出し、各色に対応するデジタルデータを、色ごとに算出された線形性補正用データを用いて補正することにより、個々の撮像手段の特性差による画質劣化が防止され、合成画像の色ずれが低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
デジタルカメラ１０の構成を示す図１において、操作部１１は、電源スイッチ１１ａ、シャッタボタン１１ｂ、モード切替ダイヤル１１ｃなどを含む。ＣＰＵ１２は、操作部１１から入力される操作信号に基づき、バス線１３を介して各部の動作制御を行う。ＥＥＰＲＯＭ１４は、周知のガンマ補正用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１４ａ、後述する線形性補正用の補正データ算出プログラム１４ｂ、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃなどを格納している。ＲＡＭ１５は、各種制御時に用いられる作業用メモリである。
【００２１】
ＣＣＤイメージセンサ（撮像手段）１６の被写体側には、メカシャッタ１７、撮影レンズ１８、および絞り１９が設けられており、モータ２０，２１，２２がそれぞれに接続されている。モータ２０〜２２は、モータドライバ２３から送信される駆動信号により、それぞれ独立して動作制御される。
【００２２】
ＣＣＤイメージセンサ１６は、メカシャッタ１７、撮影レンズ１８、および絞り１９を透過した被写体光を、２次元配列された複数の光電変換素子によって光電変換（撮像）する。ＣＣＤイメージセンサ１６には、ＣＣＤドライバ２４が接続されており、ＣＣＤドライバ２４には、ＣＰＵ１２によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）２５が接続されている。
【００２３】
ＣＣＤイメージセンサ１６は、ＣＣＤドライバ２４から供給されるシャッタ速度制御用の制御信号によって電子シャッタ速度（信号電荷蓄積時間）が制御されるとともに、ＣＣＤドライバ２４から供給される信号電荷転送用の制御信号に基づいて垂直・水平転送を行い、出力アンプによって信号電荷を電圧信号に変換し、信号電荷の電荷量に応じた撮像信号をシリアルに外部出力する。なお、メカシャッタ１７およびＣＰＵ１２によって制御される電子シャッタが受光量制御手段として機能する。
【００２４】
なお、フォトダイオードが２次元配列されたＣＣＤイメージセンサ１６の受光部にはＲＧＢカラーフィルタが設けられており、ＲＧＢカラーフィルタの色配列はベイヤー配列となっている。また、ＣＣＤイメージセンサ１６は、静止画撮影モード時には、静止画読み出し方式（例えばフレーム読み出し）で撮像信号の出力を行い、動画撮影モード時には、動画読み出し方式（例えばフィールド読み出し）で撮像信号の出力を行う。各読み出し方式における駆動周波数は、ＴＧ２５からＣＣＤドライバ２４に供給されるクロックパルスの周波数によって決定される。
【００２５】
ＣＣＤイメージセンサ１６から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）２６、オートゲインコントロール・アンプ（ＡＧＣ）２７、およびＡ／Ｄ変換器２８からなるアナログ信号処理部（デジタルデータ変換手段）２９を介してデジタル化される。
【００２６】
ＣＤＳ２６は、ＣＣＤイメージセンサ１６のアンプ雑音とリセット雑音とを除去する。ＡＧＣ２７は、プログラマブルにゲインを変更できる増幅器であって、ＣＰＵ１２によってゲイン量（すなわちＩＳＯ感度）が設定される。Ａ／Ｄ変換器２８は、ＣＤＳ２６およびＡＧＣ２７によって雑音除去とゲイン調整とが施された撮像信号をデジタル化し、ＲＡＷデータ（デジタルデータ）とする。Ａ／Ｄ変換器２８から出力されたＲＡＷデータは、画像メモリ３０に一時的に格納される。
【００２７】
デジタル信号処理回路３１は、画像メモリ３０に格納されたＲＡＷデータに対して、信号補間、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輝度・色差変換などの画像処理を施し、画像データを生成する。ＬＣＤドライバ３２は、この画像データをスルー画像として液晶表示器（ＬＣＤ）３３に表示させる。なお、ガンマ補正は、ＥＥＰＲＯＭ１４内のガンマ補正用ＬＵＴ１４ａに基づいて行われる。ガンマ補正は、階調変換の一種であり、表示系との整合性を図るために行われる。
【００２８】
圧縮伸張処理回路３４は、シャッタボタン１１ｂが押下された際に、画像メモリ３０内の画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で圧縮処理を施す。メディアコントローラ３５は、圧縮伸張処理回路３４によって圧縮された画像データをメモリカード３６に記録する。また、メディアコントローラ３５は、再生モード時には、メモリカード３６から画像データを読み出す。圧縮伸張処理回路３４は、メディアコントローラ３５が読み出した画像データに対して伸張処理を施し、伸張された画像データを、ＬＣＤドライバ３２を介してＬＣＤ３３に再生表示させる。
【００２９】
デジタルカメラ１０は、ＲＡＷデータを構成する画素データ（ＱＬ値）を、ＣＣＤイメージセンサ１６の各受光素子の受光量に正確に比例させるための補正データを作成する「補正データ作成モード」を備えている。補正データ作成モード下において、ＣＰＵ１２は、補正データ算出プログラム１４ｂに基づいて各部の動作制御を行う。ＣＰＵ１２は、メカシャッタ１７およびＣＣＤイメージセンサ１６の電子シャッタを制御することによって受光量を変化させ、複数の受光量に対するＱＬ値を所定の画素から取得する。そして、その他の受光量に対するＱＬ値を線形補間によって求め、各ＱＬ値と理想直線との差分量を算出し、ＱＬ値と差分量との関係を対応させた線形性補正用ＬＵＴ１４ｃをＥＥＰＲＯＭ１４内に作成する。
【００３０】
線形性補正用ＬＵＴ１４ｃは、変換前のＱＬ値と、このＱＬ値から上記差分量を差し引いた変換後のＱＬ値とを対応付けた変換テーブルである。なお、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃは、デジタルカメラ１０の駆動モードごと作成される。駆動モードは、図２に示すように、ＩＳＯ感度、ＣＣＤイメージセンサ１６の駆動周波数、絞り値、ＣＣＤイメージセンサ１６の読み出し方式の各設定値の組み合わせによって定義される。
【００３１】
線形性補正処理回路３７は、静止画撮影時または動画撮影時において、駆動モードに応じた線形性補正用ＬＵＴ１４ｃに基づいてＲＡＷデータのＱＬ値を変換することにより線形性補正処理を施し、補正後のＲＡＷデータをデジタル信号処理回路３１に入力する。
【００３２】
次に、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを作成するために必要な上記差分量の算出方法を、図３を用いて簡単に説明する。同図は、横軸に沿って受光量、縦軸に沿ってＱＬ値を示すグラフであり、Ａ０〜Ａ３は、異なる４つの受光量Ｓ０〜Ｓ３に対するＱＬ値の実測値である。Ｓ０は、メカシャッタ１７を閉じた遮光状態、Ｓ３は、ＣＣＤイメージセンサ１６の受光量が飽和した飽和状態（信号電荷の飽和蓄積状態）に対応する。Ｓ１〜Ｓ３は、メカシャッタ１７を開放した状態で、ＣＣＤイメージセンサ１６の電子シャッタ速度（電荷蓄積時間）を変化させることにより設定した受光量である。
【００３３】
理想直線Ｌは、座標（Ｓ３，Ｂ３）と原点（Ｓ０，０）とを結ぶ直線であり、Ｂ３＝Ａ３−Ａ０と定義されている。すなわち、Ｂ３は、飽和状態のＱＬ値から遮光状態の暗電流成分を減算した値である。Ｓ１，Ｓ２における理想直線Ｌ上のＱＬ値、Ｂ１，Ｂ２は、比例計算により次式のように表される。
Ｂ１＝（Ａ３−Ａ０）・（Ｓ１−Ｓ０）／（Ｓ３−Ｓ０）
Ｂ２＝（Ａ３−Ａ０）・（Ｓ２−Ｓ０）／（Ｓ３−Ｓ０）
【００３４】
従って、Ａ１，Ａ２からＢ１，Ｂ２をそれぞれ減算することにより、実測されたＱＬ値に対する上記差分量が求まる。その他のＱＬ値に対する差分量は、Ａ０〜Ａ１間、Ａ１〜Ａ２間、Ａ２〜Ａ３間のＱＬ値をそれぞれ線形補間によって算出し、算出した各ＱＬ値と理想直線Ｌとの差を、上記と同様な計算によって算出することにより求まる。なお、ＱＬ値の実測数、および補正補間による算出数は、適宜に設定してよい。
【００３５】
上記のように構成されたデジタルカメラ１０の線形性補正動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。電源スイッチ１１ａが操作されて電源が投入され（ステップＳ１００）、この後、モード切替ダイヤル１１ｃが操作されて補正データ作成モードが設定されると（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、補正データ算出プログラム１４ｂが起動するとともに、パラメータＭが「Ｍ＝１」と設定され（ステップＳ１０２）、ＣＰＵ１２の制御により、図２に示す駆動モード（Ｍ＝１）が設定される（ステップＳ１０３）。
【００３６】
まず、メカシャッタ１７を閉じた遮光状態において撮像が行われ、アナログ信号処理部２９から出力されたＲＡＷデータから所定の画素データ（ＱＬ値）が取得される（ステップＳ１０４）。次いで、メカシャッタ１７を開放した状態において、信号電荷の飽和状態を含む複数の露光条件で順次に撮像が行われ、各露光条件において同様にＱＬ値が取得される（ステップＳ１０５）。この露光条件は、ＣＣＤイメージセンサ１６の電子シャッタ速度を複数段階に変化させることによって設定される。
【００３７】
次に、ステップＳ１０４，Ｓ１０５で取得されたＱＬ値に基づいて、その他のＱＬ値が前述の線形補間によって算出される（ステップＳ１０６）。この後、ステップＳ１０５において求められた遮光状態のＱＬ値、およびステップＳ１０５において求められた飽和状態のＱＬ値に基づいて、図３に示すような理想直線Ｌが設定され、この理想直線Ｌと各ＱＬ値との差分量が算出される（ステップＳ１０７）。そして、この差分量を元に、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃが作成される（ステップＳ１０８）。この後、パラメータＭが駆動モードの最大数Ｋとなるまで、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８が繰り返し実行される。これにより、全駆動モードに関して線形性補正用ＬＵＴ１４ｃが作成される。
【００３８】
このようにして得られた線形性補正用ＬＵＴ１４ｃは、静止画撮影時または動画撮影時において、線形性補正処理回路３７によって用いられる。線形性補正処理回路３７は、駆動モードに応じた線形性補正用ＬＵＴ１４ｃに基づいて、ＲＡＷデータの各ＱＬ値を変換して、線形性補正処理を施し、補正後のＲＡＷデータをデジタル信号処理回路３１に入力する。デジタル信号処理回路３１には、受光量に対する線形性劣化が完全に補正されたＲＡＷデータが入力されるので、デジタル信号処理による画質劣化が低減する。
【００３９】
上記実施形態では、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃのほかに、ガンマ補正に用いるガンマ補正用ＬＵＴ１４ａを別に設けているが、本発明はこれに限定されず、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃとガンマ補正用ＬＵＴ１４ａとを統合することも可能である。線形性補正用ＬＵＴ１４ｃの入出力の関係をＹ＝Ｌｉｎ（Ｘ）、ガンマ補正用ＬＵＴ１４ａの入出力の関係をＹ＝γ（Ｘ）という関数で表した場合、これらを統合したＬＵＴの入出力の関係は、Ｙ＝γ（Ｌｉｎ（Ｘ））となる。ここで、Ｘは入力値、Ｙは出力値を表している。
【００４０】
また、上記実施形態では、線形性補間のためにＥＥＰＲＯＭ１４内に線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを設けるようにしたが、本発明はこれに限定されず、線形性補正用ＬＵＴ１４ｃに代えて、受光量に対するＱＬ値の実測値のみをＥＥＰＲＯＭ１４内に格納し、前述の線形補間、差分量の計算、および補正処理を全て線形性補正処理回路３７に行わせるようにしてもよい。この場合の線形性補正処理回路３７の処理手順を図５に示す。ＥＥＰＲＯＭ１４には、図３に示すＱＬ値の実測値Ａ０〜Ａ３が受光量Ｓ０〜Ｓ３に関連付けられて格納されているとする。実測値Ａ０〜Ａ３は、補正データ作成モードにおいて取得されたものである。
【００４１】
図５において、線形性補正処理回路３７は、まず、ＣＣＤイメージセンサ１６による被写体光の撮像後、アナログ信号処理部２９から出力されたＲＡＷデータから１つの画素を選択し（ステップＳ２００）、該画素からＱＬ値を取得する（ステップＳ２０１）。次いで、該ＱＬ値が、Ａ０〜Ａ１，Ａ１〜Ａ２，Ａ２〜Ａ３のいずれの区間に属するかを判定し（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）、該ＱＬ値が属する区間を線形補間するとともに、前述の理想直線Ｌを設定する（ステップＳ２０４）。そして、該ＱＬ値の理想直線Ｌからの差分量を算出し（ステップＳ２０５）、該ＱＬ値から該差分量を差し引くことによって、該ＱＬ値を理想直線Ｌ上の値に変換する（ステップＳ２０６）。この後、他の画素についてもステップＳ２０１〜Ｓ２０６を実行し、最終画素に達すれば（ステップＳ２０７のＹｅｓ）、補正処理が完了する。この結果、ＲＡＷデータの受光量にする線形性劣化が補正される。
【００４２】
また、上記実施形態では、ＣＣＤイメージセンサ１６として、１つの出力アンプから撮像信号をシリアルに出力するものを想定して説明しているが、本発明はこれに限定されず、撮像信号の出力の高速化を図るために、複数の出力アンプから撮像信号を出力するようにＣＣＤイメージセンサ１６を構成した場合についても本発明を適用することができる。
【００４３】
図６に示すように、ＣＣＤイメージセンサ１６に複数の出力アンプ４０を設けた場合には、各出力アンプ４０に対して、ＣＤＳ２６、ＡＧＣ２７、およびＡ／Ｄ変換器２８を一組ずつ設け、図４に示した線形性補正用ＬＵＴ１４ｃの作成処理を各出力アンプ４０に対して行う。つまり、撮影モード時（静止画または動画撮影モード時）には、補正データ作成モードにおいて出力アンプ４０ごとに作成した線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを用い、各出力アンプ４０に対応するＲＡＷデータの補正を行う。これにより、個々の出力アンプ４０の特性差による画質劣化が防止され、合成画像の画質が向上するとともに横縞や動画のフリッカなどが低減する。
【００４４】
図７および図８は、複数の出力アンプを有するＣＣＤイメージセンサ１６の具体例を示す。図７（Ａ）において、受光部５０の下辺に沿って配置された水平転送路（ＨＣＣＤ）５１の出力段には、２つの出力アンプ４０が接続されている。撮影モードの場合には、受光部５０の光電変換素子（フォトダイオード：ＰＤ）５０ａからＨＣＣＤ５１に転送された信号電荷は、偶数列に位置するＰＤ５０ａから出力された信号電荷と、奇数列に位置するＰＤ５０ａから出力された信号電荷とに分けられ、それぞれパラレルに各出力アンプ４０から撮像信号として出力される。
【００４５】
一方、補正データ作成モードの場合には、図７（Ｂ）に示すように、同一のＰＤ５０ａから出力される信号電荷は、ＨＣＣＤ５１によって時系列に各出力アンプ４０に振り分けられ、各出力アンプ４０から撮像信号として出力される。つまり、第１の電荷転送期間では、信号電荷は一方の出力アンプ４０に転送され、第２の電荷転送期間では、信号電荷は他方の出力アンプ４０に転送される。このように、補正データ作成モード時に、各出力アンプ４０への信号電荷の供給源を同一とすることで、ＰＤ５０ａの受光特性のばらつきによる受光量の差をなくすことができ、より正確な線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを作成することができる。なお、ＨＣＣＤ５１に接続される出力アンプ４０の数は２個には限定されず、３個以上としてもよい。
【００４６】
図８（Ａ）において、受光部５０は水平方向に２つの領域に分けられており、各領域に対してそれぞれＨＣＣＤ５１が設けられている。各グループに属するＰＤ５０ａから出力される信号電荷は、各ＨＣＣＤ５１によってそれぞれ水平転送され、撮像信号として各出力アンプ４０から出力される。受光部５０と各ＨＣＣＤ５１との間には、ラインメモリ（ＬＭ）６０が設けられている。ＬＭ６０は、同図に示すように、受光部５０の各領域から入力された信号電荷をそのまま垂直方向に対応する一方のＨＣＣＤ５１に転送することのほか、図８（Ｂ）に示すように、信号電荷を水平方向に移動させた後、他方のＨＣＣＤ５１に転送することも可能とする。ＬＭ６０は、信号電荷を各ＨＣＣＤ５１に振り分ける振り分け手段として機能する。
【００４７】
撮影モードの場合には、図８（Ａ）に示すように、ＰＤ５０ａから出力された信号電荷は、ＬＭ６０を介して対応する各ＨＣＣＤ５１に転送され、各ＨＣＣＤ５１の出力アンプ４０から撮像信号として出力される。
【００４８】
一方、補正データ作成モードの場合には、図８（Ｂ）に示すように、左右いずれかの領域に位置する同一のＰＤ５０ａから出力される信号電荷は、ＬＭ６０によって時系列に左右のＨＣＣＤ５１に振り分けられ、各ＨＣＣＤ５１の出力アンプ４０から撮像信号として出力される。つまり、第１の電荷転送期間では、ＰＤ５０ａから出力された信号電荷は、ＬＭ６０によってそのまま垂直方向に対応する一方のＨＣＣＤ５１に転送され、第２の電荷転送期間では、第１の電荷転送期間と同一のＰＤ５０ａから出力された信号電荷は、ＬＭ６０によって水平方向に移動された後、他方のＨＣＣＤ５１に転送される。このように、補正データ作成モード時に、各出力アンプ４０への信号電荷の供給源を同一とすることで、ＰＤ５０ａの受光特性のばらつきによる受光量の差をなくすことができ、より正確な線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを作成することができる。なお、受光部５０の領域分割は、２分割には限定されず、３分割以上としてもよく、分割された各領域に対してＨＣＣＤ５１および出力アンプ４０を設ければよい。
【００４９】
また、図７および図８では、受光部５０の一方の辺に沿ってＨＣＣＤ５１を配置しているが、本発明はこれに限定されず、受光部５０を挟む２辺に沿ってＨＣＣＤ５１を配置する場合についても本発明を適用することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、補正データ作成モードにおいて、メカシャッタ１７を閉じることにより遮光状態のＱＬ値を取得しているが、本発明はこれに限定されず、図１０に示すように、受光部５０の周辺部にＰＤ５０ａをメタル層などで遮光した光学的黒（オプティカルブラック：ＯＢ）領域７０を設け、ＯＢ領域７０からの信号電荷に基づいて遮光状態のＱＬ値を取得するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、ＣＣＤイメージセンサ１６内の２次元配列された個々のフォトダイオードに単色のフィルタをかけた単板方式を例示して説明しているが、本発明はこれに限定されず、ＣＣＤイメージセンサ１６に代えて、被写体光を複数の色に分解するプリズムと、分解された各色の光を受光する複数のＣＣＤイメージセンサとを用いた多板方式の場合についても本発明を適用することができる。
【００５２】
図１０において、プリズム８０は、絞り１９を通過して入射された被写体光を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、および青色（Ｂ）光に分光する。プリズム８０の後方に設けられた３つのＣＣＤイメージセンサ８１は、分光されたＲ、Ｇ、Ｂの各被写体光を撮像する。各ＣＣＤイメージセンサ８１に対して、ＣＤＳ２６、ＡＧＣ２７、およびＡ／Ｄ変換器２８を一組ずつ設け、図４に示した線形性補正用ＬＵＴ１４ｃの作成処理を各ＣＣＤイメージセンサ８１に対して行う。つまり、撮影モード時（静止画または動画撮影モード時）には、補正データ作成モードにおいてＣＣＤイメージセンサ８１ごと（色ごと）に作成した線形性補正用ＬＵＴ１４ｃを用い、各ＣＣＤイメージセンサ８１に対応する（各色に対応する）ＲＡＷデータの補正を行う。これにより、個々のＣＣＤイメージセンサ８１の特性差による画質劣化が防止され、合成画像の色ずれが低減する。
【００５３】
また、上記実施形態では、撮影時にアナログ信号処理部２９から出力されたＲＡＷデータに対して、線形性補正処理、デジタル信号処理、圧縮処理を施して生成した画像データをメモリカード３６に記録するようにしているが、図１１のフローチャートに示すように、撮像およびアナログ信号処理を介して得られたＲＡＷデータを、駆動モードに対応した線形性補正用ＬＵＴと、該駆動モード情報（ＩＳＯ感度、駆動周波数、絞り値、読み出し方式）とともに、メモリカード３６に記録するようにしてもよい。再生モード時において、メモリカード３６から該ＲＡＷデータを読み出した際には、該ＲＡＷデータに付加されている線形性補正用ＬＵＴがＥＥＰＲＯＭ１４に記録され、線形性補正処理回路３７によって、該ＲＡＷデータの補正処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】駆動モードの一例を示す図である。
【図３】受光量に対するＱＬ値の実測データおよび理想曲線を示すグラフである。
【図４】補正データ作成モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】線形性補正用ＬＵＴを設けない場合に、線形性補正処理回路が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図６】複数の出力アンプを有するＣＣＤイメージセンサに対するアナログ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】ＨＣＣＤに複数の出力アンプが接続されたＣＣＤイメージセンサの例を示すブロック図である。
【図８】複数のＨＣＣＤが設けられたＣＣＤイメージセンサの例を示すブロック図である。
【図９】光学的黒領域が設けられたＣＣＤイメージセンサの例を示すブロック図である。
【図１０】多板ＣＣＤ構成の例を示すブロック図である。
【図１１】ＲＡＷデータの記録処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  デジタルカメラ
１４ａ  ガンマ補正用ＬＵＴ
１４ｂ  補正データ算出プログラム
１４ｃ  線形性補正用ＬＵＴ
１６  ＣＣＤイメージセンサ
２６  相関二重サンプリング回路
２７  オートゲインコントロール・アンプ
２８  Ａ／Ｄ変換器
２９  アナログ信号処理部
３１  デジタル信号処理回路
３４  圧縮伸張処理回路
３６  メモリカード
３７  線形性補正処理回路
４０  出力アンプ
５０  受光部
５０ａ  フォトダイオード
５１  水平転送路
７０  光学的黒領域
８０  プリズム
８１  ＣＣＤイメージセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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