【手続補正書】
【提出日】平成26年4月11日(2014.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の撮影光学系と、
前記撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束をそれぞれ受光する複数の画素群により構成された撮像部と、
少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、前記撮像部より出力される撮像信号全体に対してシェーディング補正をする第１のシェーディング補正手段と、
前記複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される撮像信号をそれぞれシェーディング補正する第２のシェーディング補正手段と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記複数の画素群のフォーカス領域に対応する撮像信号の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて前記撮影光学系の焦点を制御する自動焦点処理部を備えた請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数の光束毎の画素を加算し、１枚の２次元画像を取得する手段を備え、
前記２次元画像の取得時には前記第２のシェーディング補正手段によるシェーディング補正を行わない請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部は、前記撮影光学系を通過した光束を複数の光束に分割する瞳分割手段を備え、
前記瞳分割手段は、複数の画素毎に異なる領域を遮光する遮光部材を設けることにより瞳分割し、又は複数の画素毎に１つのマイクロレンズを設けることにより瞳分割する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像部は、前記撮影光学系を通過した光束を２つ、４つ又は９つの光束に分割する瞳分割手段を備え、
前記瞳分割手段は、２画素毎、４画素毎又は９画素毎に設けられた１つのマイクロレンズである請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像部は、２画素毎、４画素毎又は９画素毎に同じ色のカラーフィルタが配列される請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２のシェーディング補正手段は、前記複数の画素群に対するシェーディング補正を同一の１次元の補正テーブルを用いて行う請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部は、前記複数の光束をそれぞれ受光する第１の画素群と第２の画素群とを有し、
前記第２のシェーディング補正手段は、
前記第１の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第１の画素として選択し、かつ前記第２の画素群の所定の列の前記第１の画素に対応する位置にある画素を第２の画素として選択する手段と、
前記第１の画素に対する補正値として、前記第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を前記１次元の補正テーブルから読み出す手段と、
前記１次元の補正テーブルにおいて前記第１の画素に対する補正値と左右対称位置にある補正値を、前記第２の画素に対する補正値として読み出す手段と、
前記第１の画素の画素値と前記第１の画素に対する補正値とに基づいて前記第１の画素に対してシェーディング補正をし、かつ前記第２の画素の画素値と前記第２の画素に対する補正値とに基づいて前記第２の画素に対してシェーディング補正をする手段と、
を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像部は、前記複数の光束をそれぞれ受光する第１の画素群と第２の画素群とを有し、
前記第２のシェーディング補正手段は、
前記第１の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第１の画素として選択し、かつ前記第２の画素群の所定の列から前記第１の画素と左右対称位置にある画素を第２の画素として選択する手段と、
前記第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を前記１次元の補正テーブルから読み出す手段と、
前記第１の画素の画素値と前記第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて前記第１の画素に対してシェーディング補正をし、かつ前記第２の画素の画素値と前記第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて前記第２の画素に対してシェーディング補正をする手段と、
を有する請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮影光学系はズームレンズを有し、
前記ズームレンズの位置より焦点距離を取得する焦点距離取得手段を備え、
前記第２のシェーディング補正手段は、焦点距離に応じて複数の１次元の補正テーブルを記憶し、前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離に応じた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮影光学系は絞り値を変化させる絞りを有し、
前記第２のシェーディング補正手段は、前記絞りの絞り値に応じて複数の１次元の補正テーブルを記憶し、前記絞りの現在の絞り値に応じた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第２のシェーディング補正手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の１次元の補正テーブルを記憶し、前記複数の画素群から選択された画素（以下、選択された画素）の画素色がＲの場合にはＲ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＧの場合にはＧ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＢの場合にはＢ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第２のシェーディング補正手段は、Ｇ色用の１次元の補正テーブルとして、ＲＧＲＧ…の配列の水平ライン（以下、ＧＲラインという）のＧ画素であるＧｒ色用の１次元の補正テーブルと、ＧＢＧＢ…の配列の水平ライン（以下、ＧＢラインという）のＧ画素であるＧｂ色用の１次元の補正テーブルを記憶し、選択された画素の画素色が前記ＧＲラインから読み出されたＧ画素の場合には前記Ｇｒ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色が前記ＧＢラインから読み出されたＧ画素の場合にはＧｂ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像部の向きを検出する向き検出手段を備え、
前記第２のシェーディング補正手段は、前記撮像部が横向きの場合の１次元の補正テーブルと、前記撮像部が縦向きの場合の１次元の補正テーブルとを記憶し、前記向き検出手段により検出された撮像部の向きに基づいた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
単一の撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、
前記複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、前記複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、
を有する撮像装置用シェーディング補正方法。
【請求項１６】
単一の撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、
前記複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、前記複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも前記撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、前記複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、
を演算装置に実行させる撮像装置用プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】撮像装置、撮像装置用シェーディング補正方法及び撮像装置用プログラム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は撮像装置、撮像装置用シェーディング補正方法及び撮像装置用プログラムに係り、特に撮影レンズの左右方向の異なる領域を通過した被写体像をそれぞれ撮像部に結像させ、左眼用の画像及び右眼用の画像を取得する技術に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像装置に特有のシェーディング特性を簡単な方法で補正することができる撮像装置、撮像装置用シェーディング補正方法及び撮像装置用プログラムを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記目的を達成するため、この発明の撮像装置は、単一の撮影光学系と、撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束をそれぞれ受光する複数の画素群により構成された撮像部と、少なくとも撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、撮像部より出力される撮像信号全体に対してシェーディング補正をする第１のシェーディング補正手段と、複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群より出力される撮像信号をそれぞれシェーディング補正する第２のシェーディング補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
かかる撮像装置によれば、少なくとも撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、撮像部より出力される撮像信号全体に対してシェーディング補正をすると共に、複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群より出力される撮像信号をそれぞれシェーディングを補正する。これにより、撮影レンズの中心部付近の撮像信号レベルに対して、中心部から距離が離れるにつれて信号レベルが低下するというシェーディング特性を補正すると共に、複数の光束の瞳位置を結ぶ方向に沿って受光量が変化するという撮像装置に特有のシェーディング特性を補正することができる。
本発明の撮像装置において、複数の画素群のフォーカス領域に対応する撮像信号の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて撮影光学系の焦点を制御する自動焦点処理部を備えることが好ましい。
本発明の撮像装置において、複数の光束毎の画素を加算し、１枚の２次元画像を取得する手段を備え、２次元画像の取得時には第２のシェーディング補正手段によるシェーディング補正を行わないことが好ましい。
本発明の撮像装置において、撮像部は、撮影光学系を通過した光束を複数の光束に分割する瞳分割手段を備え、瞳分割手段は、複数の画素毎に異なる領域を遮光する遮光部材を設けることにより瞳分割し、又は複数の画素毎に１つのマイクロレンズを設けることにより瞳分割することができる。
本発明の撮像装置において、撮像部は、撮影光学系を通過した光束を２つ、４つ又は９つの光束に分割する瞳分割手段を備え、瞳分割手段は、２画素毎、４画素毎又は９画素毎に設けられた１つのマイクロレンズである。
本発明の撮像装置において、撮像部は、２画素毎、４画素毎又は９画素毎に同じ色のカラーフィルタが配列されることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の撮像装置において、第２のシェーディング補正手段は、複数の画素群に対するシェーディング補正を同一の１次元の補正テーブルを用いて行うことが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
かかる撮像装置によれば、同一の１次元の補正テーブルを用いて複数の画素群に対するシェーディング補正を行う。これにより、メモリ容量や計算量や回路規模が大きくなることを防止し、回路規模やメモリ等を節約することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、本発明の撮像装置において、撮像部は、複数の光束をそれぞれ受光する第１の画素群と第２の画素群とを有し、第２のシェーディング補正手段は、第１の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第１の画素として選択し、かつ第２の画素群の所定の列の第１の画素に対応する位置にある画素を第２の画素として選択する手段と、第１の画素に対する補正値として、第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を１次元の補正テーブルから読み出す手段と、１次元の補正テーブルにおいて第１の画素に対する補正値と左右対称位置にある補正値を、第２の画素に対する補正値として読み出す手段と、第１の画素の画素値と第１の画素に対する補正値とに基づいて第１の画素に対してシェーディング補正をし、かつ第２の画素の画素値と第２の画素に対する補正値とに基づいて第２の画素に対してシェーディング補正をする手段と、を有することが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
かかる撮像装置によれば、第１の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第１の画素として選択し、第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を１次元の補正テーブルより第１の画素に対する補正値を読み出し、第１の画素の画素値と第１の画素に対する補正値とに基づいて第１の画素に対してシェーディング補正をする。また、第２の画素群の所定の列の第１の画素に対応する位置にある画素を第２の画素として選択し、１次元の補正テーブルにおいて第１の画素に対する補正値と左右対称位置にある補正値を第２の画素に対する補正値として読み出し、第２の画素の画素値と第２の画素に対する補正値とに基づいて第２の画素に対してシェーディング補正をする。これにより、左右対称のシェーディング特性を有する主画素、副画素のそれぞれについて１つの１次元の補正テーブルでシェーディング補正を行うことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明の撮像装置において、撮像部は、複数の光束をそれぞれ受光する第１の画素群と第２の画素群とを有し、第２のシェーディング補正手段は、第１の画素群の所定の列の任意の位置の画素を第１の画素として選択し、かつ第２の画素群の所定の列から第１の画素と左右対称位置にある画素を第２の画素として選択する手段と、第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を１次元の補正テーブルから読み出す手段と、第１の画素の画素値と第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて第１の画素に対してシェーディング補正をし、かつ第２の画素の画素値と第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて第２の画素に対してシェーディング補正をする手段と、を有することが好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
かかる撮像装置によれば、第１の画素群の所定の列の任意の位置にある画素を第１の画素として選択し、第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を１次元の補正テーブルから読み出し、第１の画素の画素値と第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて第１の画素に対してシェーディング補正をする。また、第２の画素群の所定の列から第１の画素と左右対称位置にある画素を第２の画素として選択し、第１の画素の位置に対応する位置にある補正値を１次元の補正テーブルから読み出し、第１の画素の画素値と第１の画素の位置に対応する位置にある補正値とに基づいて第１の画素に対してシェーディング補正をする。これにより、左右対称のシェーディング特性を有する主画素、副画素のそれぞれについて１つの１次元の補正テーブルでシェーディング補正を行うことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明の撮像装置において、撮影光学系はズームレンズを有し、ズームレンズの位置より焦点距離を取得する焦点距離取得手段を備え、第２のシェーディング補正手段は、焦点距離に応じて複数の１次元の補正テーブルを記憶し、焦点距離取得手段により取得された焦点距離に応じた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることが好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
かかる撮像装置によれば、焦点距離に基づいて、複数の１次元の補正テーブルの中から適切な１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする。これにより、焦点距離に応じた適切なシェーディング補正をすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明の撮像装置において、撮影光学系は絞り値を変化させる絞りを有し、第２のシェーディング補正手段は、絞りの絞り値に応じて複数の１次元の補正テーブルを記憶し、絞りの現在の絞り値に応じた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることが好ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
かかる撮像装置によれば、絞りの絞り値に基づいて、複数の１次元の補正テーブルの中から適切な１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする。これにより、絞り値に応じた適切なシェーディング補正をすることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明の撮像装置において、第２のシェーディング補正手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の１次元の補正テーブルを記憶し、複数の画素群から選択された画素（以下、選択された画素）の画素色がＲの場合にはＲ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＧの場合にはＧ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＢの場合にはＢ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることが好ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
かかる撮像装置によれば、複数の画素群から選択された画素の画素色がＲの場合にはＲ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＧの場合にはＧ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＢの場合にはＢ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする。これにより、ＲＧＢでシェーディング特性が異なる場合においても、特にＧ画素についてより適切なシェーディング補正を行うことができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、本発明の撮像装置において、第２のシェーディング補正手段は、Ｇ色用の１次元の補正テーブルとして、ＲＧＲＧ…の配列の水平ライン（以下、ＧＲラインという）のＧ画素であるＧｒ色用の１次元の補正テーブルと、ＧＢＧＢ…の配列の水平ライン（以下、ＧＢラインという）のＧ画素であるＧｂ色用の１次元の補正テーブルを記憶し、選択された画素の画素色がＧＲラインから読み出されたＧ画素の場合にはＧｒ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素の画素色がＧＢラインから読み出されたＧ画素の場合にはＧｂ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることが好ましい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
かかる撮像装置によれば、複数の画素群から選択された画素がＧＲラインから読み出されたＧ画素の場合にはＧｒ色用の１次元の補正テーブルを用い、選択された画素がＧＢラインから読み出されたＧ画素の場合にはＧｂ色用の１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする。これにより、ＲＧＢでシェーディング特性が異なる場合においても、特にＧ画素についてより適切なシェーディング補正を行うことができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明の撮像装置において、撮像部の向きを検出する向き検出手段を備え、第２のシェーディング補正手段は、撮像部が横向きの場合の１次元の補正テーブルと、撮像部が縦向きの場合の１次元の補正テーブルとを記憶し、向き検出手段により検出された撮像素子の向きに基づいた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をすることが好ましい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
かかる撮像装置によれば、撮像部の向きを検出し、撮像部の向きに基づいた１次元の補正テーブルを用いてシェーディング補正をする。これにより、水平方向に視差がある立体視画像の場合のみならず、垂直方向に視差がある立体視画像の場合においても適切なシェーディング補正をすることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
更に、上記目的を達成するため、本発明の撮像装置用シェーディング補正方法は、単一の撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、を有することを特徴とする。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
更にまた、上記目的を達成するため、本発明の撮像装置用プログラムは、単一の撮影光学系を通過した光束であって、瞳位置が互いに異なる複数の光束がそれぞれ受光された複数の画素群からの出力信号を取得するステップと、複数の画素群からの出力信号に対してシェーディング補正するステップであって、複数の光束の瞳位置を結ぶ方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた１次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群よりそれぞれ出力される出力信号に対してそれぞれシェーディング補正をする、及び少なくとも撮影光学系に起因する左右上下方向にシェーディング補正用の補正値が並べられた２次元の補正テーブルを用いて、複数の画素群より出力される出力信号全体に対してシェーディング補正をするステップと、を演算装置に実行させることを特徴とする。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明によれば、撮像装置に特有のシェーディング特性を簡単な方法で補正することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置、撮像装置用シェーディング補正方法及び撮像装置用プログラムの実施の形態について説明する。