(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子と、
射出瞳の位置に関する情報を少なくとも含むレンズ情報を取り込むと共に、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信号を取り込み、該レンズ情報および該撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段と
を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記撮像面の中心からの距離を変数とし、前記レンズ情報に応じて前記画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式によって、該画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、該制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行う
ことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項２】
被写体の光学像を結像する撮影レンズと、
前記撮影レンズからの入射光束が通過する開口部を有し、該開口部の径を変更して、絞り値を調節する絞り手段と、
前記撮影レンズを介して結像される光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子と、
前記撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と前記絞り手段によって調節される絞り値または該撮影レンズの射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込むと共に、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信号を取り込み、該レンズ情報および該撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段と
を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記撮像面の中心からの距離を変数とし、前記レンズ情報に応じて前記画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式によって、該画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、該制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行う
ことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項３】
撮影レンズと絞りとを内蔵した交換レンズを接合するマウント部と、
前記マウント部に接合される交換レンズ内の撮影レンズを介して結像される被写体の光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子と、
前記交換レンズ内の絞りの開口部の径を変更して、絞り値を調節する絞り制御手段と、
前記交換レンズ内の撮影レンズの識別情報と該撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と前記絞り制御手段によって調節される絞り値または該撮影レンズの射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込むと共に、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信号を取り込み、該レンズ情報および該撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段と
を備え、
前記ゲイン制御手段は、前記撮像面の中心からの距離を変数とし、前記レンズ情報に応じて前記画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式によって、該画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、該制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行う
ことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の画像取り込み装置において、
前記ゲイン制御手段は、
前記撮像面上の位置に対応付けて、該撮像面の中心からの距離の累乗の値を格納するテーブルを有し、前記多項式の変数の累乗の値として該テーブルに格納された値を用い、前記画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出する
ことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の画像取り込み装置において、
前記ゲイン制御手段は、
前記画像信号を複数の領域に分割し、各領域毎に、代表となる位置に対応する画像信号の各色成分のゲインの制御量を前記レンズ情報および前記撮像面の中心からの距離に応じて算出すると共に、該制御量を用いて代表となる位置に対応しない画像信号の各色成分のゲインの制御量を補間し、各制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行う
ことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の画像取り込み装置において、
前記ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施された画像信号と、前記ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号とのいずれかを選択する切り替え手段と、
前記ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号と前記レンズ情報とを対応づける管理手段と、
前記管理手段で対応づけられた前記ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号と前記レンズ情報との双方、または前記ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施された画像信号のいずれかを前記切り替え手段の選択に応じて記憶する記憶手段と
を備えたことを特徴とする画像取り込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の光学像を撮像して複数の色成分から成るカラーの画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子を備えた画像取り込み装置および該画像取り込み装置に装着される交換レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インターライン型のＣＣＤ撮像素子には、開口率の低下による感度の劣化を抑制するために、オンチップマイクロレンズが備えられたものがある。
図５は、このようなＣＣＤ撮像素子の断面図の一例を示す図である。
図において、ＣＣＤ撮像素子１００には、光を電荷に変換する受光部１０１が画素毎に形成され、各々の受光部１０１で発生した電荷を転送する転送部１０２が形成される。また、ＣＣＤ撮像素子１００において、各々の受光部１０１の上面には、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂに染色されたカラーフィルタ１０３が形成され、各々のカラーフィルタ１０３の上面には、画素毎に集光レンズを形成するオンチップマイクロレンズ１０４が配置される。
【０００３】
ところで、このようなＣＣＤ撮像素子１００が搭載された電子カメラにおいて、撮影レンズからの入射光は、絞りによって光量が制限され、オンチップマイクロレンズ１０４を介して受光部１０１に光学像を結像し、ＣＣＤ撮像素子１００は、このような光学像を光電変換してＲＧＢの各色成分から成る画像信号を生成する。
しかし、このようにして生成される画像信号の信号レベルは、オンチップマイクロレンズ１０４の色収差などの影響によって、ＲＧＢの各色成分が絞り値に応じて図６に示すように変化する。すなわち、画像信号のＲＧＢの各色成分の比率（色相に相当する）は、絞り値に応じて変動することになる。
【０００４】
そのため、図６のような特性のＣＣＤ撮像素子が搭載された電子カメラでは、開放状態でオートホワイトバランスを行った後に、撮影レンズが絞られると、Ｂ成分やＲ成分が過度に調整された状態になり、画像全体が赤みがかった色（Ｂ＜Ｇ＜Ｒ）になってしまう。なお、図６では、絞り値が小さい場合、ＲＧＢの各色成分が「Ｒ＜Ｇ＜Ｂ」の関係を示すが、このような各色成分の大小関係は、ＣＣＤ撮像素子の固有の特性（画素や受光部のサイズやオンチップマイクロレンズの高さ・曲率・屈折率等）によって異なる。
【０００５】
また、ＲＧＢの各色成分の比率（色相に相当する）の変動は、撮影レンズの射出瞳の位置とＣＣＤ撮像素子１００との距離（以下、「射出瞳距離」と称する）に応じて、斜め方向からオンチップマイクロレンズ１０４に入射する光線が増加することによっても発生する。
そこで、本出願人は、撮影レンズの絞り値や射出瞳距離が変化した場合でも、画像信号の色刺激値の比率を補正することによって、色相の正確な画像信号を出力する発明を出願している（特開平８−６５９９号公報、特開平８−２２３５８７号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＣＤ撮像素子では、周辺部の画素が中央部の画素よりも受光の効率が低下するシェーディングが発生することが知られている。
例えば、ＣＣＤ撮像素子１００の中央部の画素において、オンチップマイクロレンズ１０４に入射する光束は、図７（ａ）のように垂直方向から入射するので、全てが受光部１０１に到達するのに対し、ＣＣＤ撮像素子１００の周辺部の画素において、オンチップマイクロレンズ１０４に入射する光束は、図７（ｂ）のように斜め方向から入射するので、一部が受光部１０１に到達しない。そのため、ＣＣＤ撮像素子１００の周辺部の画素では、受光の効率が低下することになる。
【０００７】
なお、シェーディングによる受光の効率の低下は、撮影レンズの絞り値が大きいほど顕著に現れ、撮影レンズの光軸からの距離が同一であっても、射出瞳距離および射出瞳の半径（以下、「射出瞳半径」と称する）によって異なる特性を示す。一般に、射出瞳距離が長い場合、撮影レンズがテレセントリック光学系に近くなるので、シェーディングの影響は小さくなる。
【０００８】
また、撮影レンズは、画角に応じて周辺光量が低下する性質（以下、「周辺減光」と称する）を有する。
すなわち、画像信号の信号レベルは、撮像面の中心（撮影レンズの光軸に相当する）からの距離に応じて変化する。そのため、画像の周辺部では、シェーディングと周辺減光の両方の影響を受ける。
【０００９】
したがって、画像信号の信号レベルは、特開平８−６５９９号公報や特開平８−２２３５８７号公報に記載されているような撮影レンズの絞り値や射出瞳距離だけでなく、撮像面の中心からの距離や射出瞳半径によっても変化することになる。
例えば、絞り値や撮像面の中心からの距離に対する画像信号の信号レベルの変化は、射出瞳距離が短く射出瞳半径が長い場合には図８（ａ）のようになり、射出瞳距離が長く射出瞳半径が短い場合には図８（ｂ）のようになる。そのため、このような特性のＣＣＤ撮像素子が搭載された電子カメラでは、画面の中央部でＲＧＢの各色成分のバランスが最適となるようにオートホワイトバランスを行った場合、画面の周辺部が青緑がかった色（Ｒ＜Ｇ＜Ｂ）になってしまう。
【００１０】
なお、図８（ａ）、（ｂ）では、撮像面の中心からの距離が長い場合、ＲＧＢの各色成分が「Ｒ＜Ｇ＜Ｂ」の関係を示すが、このような各色成分の大小関係は、ＣＣＤ撮像素子の固有の特性（画素や受光部のサイズやオンチップマイクロレンズの高さ・曲率・屈折率等）によって異なる。
ところで、上述したような画像信号の信号レベルが変化する現象は、オンチップマイクロレンズ付きの撮像素子を搭載した電子カメラでカラー画像を取り込む限り発生するが、レンズ一体型の電子カメラでは、撮影レンズを撮像素子に適するように設計することができるため、大きな問題とはならない。
【００１１】
しかし、既存の銀塩一眼レフカメラ用の交換レンズを使用するレンズ交換式の電子カメラでは、交換レンズがフィルム用に設計されており、オンチップマイクロレンズ付きの撮像素子の特性を考慮して設計されていないため、画像信号の信号レベルが変化する現象が大きな問題となる。また、このようなレンズ交換式の電子カメラに搭載される撮像素子は、レンズ一体型の電子カメラに搭載される撮像素子よりもサイズが大きいため、周辺部の画素の入射光が垂直方向から大きく傾くことになり、シェーディングの影響を受け易い。
【００１２】
そこで、請求項１ないし請求項６に記載の発明は、シェーディングおよび周辺減光（画角に応じて周辺光量が低下する性質）による感度の劣化や色相の変動を補正できる画像取り込み装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像取り込み装置は、被写体の光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対応する）と、射出瞳の位置に関する情報を少なくとも含むレンズ情報を取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて画像信号を取り込み、レンズ情報および撮像面の中心からの距離に応じて画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段（図１、図３、図４のゲイン制御部１５、図２のゲイン制御部３１、図１〜図４の係数算出部２３に対応する）とを備え、そのゲイン制御手段が、撮像面の中心からの距離を変数とし、レンズ情報に応じて画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式（式５〜式７または式８〜式１０に対応する）によって、画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の画像取り込み装置は（図１のカメラ本体１および交換レンズ３、図２のカメラ本体３０および交換レンズ３、図３のカメラ本体４０および交換レンズ４１、図４のカメラ本体５０および交換レンズ３に対応する）、被写体の光学像を結像する撮影レンズ（図１〜図４の撮影レンズ４に対応する）と、撮影レンズからの入射光束が通過する開口部を有し、該開口部の径を変更して、絞り値を調節する絞り手段（図１〜図４の絞り５、絞り制御部２０に対応する）と、撮影レンズを介して結像される光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対応する）と、撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と絞り手段によって調節される絞り値または撮影レンズの射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信号を取り込み、レンズ情報および撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段（図１、図３、図４のゲイン制御部１５、図２のゲイン制御部３１、図１〜図４の係数算出部２３に対応する）とを備え、そのゲイン制御手段が、撮像面の中心からの距離を変数とし、レンズ情報に応じて画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式（式５〜式７または式８〜式１０に対応する）によって、画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の画像取り込み装置（図１のカメラ本体１、図２のカメラ本体３０、図３のカメラ本体４０、図４のカメラ本体５０に対応する）は、撮影レンズと絞りとを内蔵した交換レンズを接合するマウント部（図１〜図４のレンズマウント２に対応する）と、マウント部に接合される交換レンズ内の撮影レンズを介して結像される被写体の光学像を撮像して複数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対応する）と、交換レンズ内の絞りの開口部の径を変更して、絞り値を調節する絞り制御手段（図１〜図４の絞り制御部２０に対応する））と、交換レンズ内の撮影レンズの識別情報と撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と絞り制御手段によって調節される絞り値または撮影レンズの射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信号を取り込み、レンズ情報および該撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段（図１、図３、図４のゲイン制御部１５、図２のゲイン制御部３１、図１〜図４の係数算出部２３に対応する）を備え、そのゲイン制御手段が、撮像面の中心からの距離を変数とし、レンズ情報に応じて画像信号の各色成分毎に決定した係数から成る複数の多項式（式５〜式７または式８〜式１０に対応する）によって、画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出し、制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
なお、請求項１〜請求項３において、ゲイン制御手段は、多項式の係数を決定する方法として、画像信号と共に取り込んだレンズ情報に応じた係数を予め決められた算術式によって算出しても良いし、様々なレンズ情報に予め対応付けられた係数を格納したテーブルを設け、画像信号と共に取り込んだレンズ情報に対応する係数を、そのテーブルから選択しても良い。
【００１８】
請求項４に記載の画像取り込み装置のゲイン制御手段は、撮像面上の位置に対応付けて、該撮像面の中心からの距離の累乗の値を格納するテーブル（図２の累乗値用テーブル３２に対応する）を有し、多項式の変数の累乗の値としてテーブルに格納された値を用い、画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の画像取り込み装置のゲイン制御手段は、画像信号を複数の領域に分割し、各領域毎に、代表となる位置に対応する画像信号の各色成分のゲインの制御量をレンズ情報および撮像面の中心からの距離に応じて算出すると共に、制御量を用いて代表となる位置に対応しない画像信号の各色成分のゲインの制御量を補間し、各制御量に基づいて各色成分毎にゲインの制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の画像取り込み装置は、ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施された画像信号と、ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号とのいずれかを選択する切り替え手段（図４のスイッチ５２〜５５および不図示のスイッチ制御部に対応する）と、ゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号とレンズ情報とを対応づける管理手段（図４のファイル管理部５１に対応する）と、管理手段で対応づけられたゲイン制御手段によりゲインの制御が実施されていない画像信号とレンズ情報との双方、またはゲイン制御手段によりゲインの制御が実施された画像信号のいずれかを切り替え手段の選択に応じて記憶する記憶手段（図４の記録部１８に対応する）とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
なお、請求項１〜請求項３において、射出瞳の位置に関する情報とは、撮像面から射出瞳までの距離（射出瞳距離）や、射出瞳距離の算出が可能な情報（絞り値、焦点距離、撮影レンズの特性を示す情報など）に相当する。また、請求項２、請求項３において、射出瞳の半径に関する情報とは、射出瞳の半径（射出瞳半径）や、射出瞳半径を算出可能な情報に相当する。さらに、各請求項において、レンズ情報は、「射出瞳の位置に関する情報」や「射出瞳の半径に関する情報」ばかりでなく、例えば、撮影レンズの特性を示す情報、絞り値、焦点距離、被写体輝度の測光値に応じたオートホワイトバランス用のパラメタなど、様々な情報が含まれても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
｛第１の実施形態｝
図１は、第１の実施形態の構成を示す図である。
なお、第１の実施形態は、請求項１および請求項３に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）と、請求項２に記載の画像取り込み装置に対応する。
【００２５】
図１において、カメラ本体１（ここでは、一眼レフのレンズ交換式の電子カメラとする）には、レンズマウント２を介して交換レンズ３（ここでは、一眼レフカメラ用の交換レンズとする）が装着されている。
交換レンズ３には、撮影レンズ４の光軸上に絞り５が配置されると共に、撮影レンズ４の位置などを検出するエンコーダ６と、撮影レンズ４の識別情報（例えば、レンズの種類やレンズの型番など）が記録されたＲＯＭ７とが備えられている。
【００２６】
一方、カメラ本体１には、撮影レンズ４の光軸上にメインミラー８、サブミラー９、メカニカルシャッター１０およびオンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１が配置され、メインミラー８の反射方向には測光部１２が配置され、サブミラー９の反射方向にはＡＦセンサ１３が配置される。なお、図１では、カメラ本体１にメカニカルシャッター１０を含んだ構成を示したが、本発明は、ＣＣＤ撮像素子１１の電子シャッター機能を用いることにより、メカニカルシャッターを省いた構成であっても適用できる。ところで、カメラ本体１には、メインミラー８の反射方向にフォーカシングスクリーンやペンタプリズムなどが配置され、ペンタプリズムの反射方向に光学ファインダなどが配置されるが、ここでは、図示を省略する。
【００２７】
また、カメラ本体１において、ＣＣＤ撮像素子１１の出力はＡ／Ｄ変換部１４に接続され、Ａ／Ｄ変換部１４の出力はゲイン制御部１５に接続され、ゲイン制御部１５の出力は信号処理部１６に接続され、信号処理部１６の出力は表示部１７と記録部１８とに接続される。なお、ＣＣＤ撮像素子１１は、図５のＣＣＤ撮像素子１００と同様に、受光部、転送部、カラーフィルタおよびオンチップマイクロレンズから成り、ＲＧＢの各色成分から成る画像信号を生成する。
【００２８】
すなわち、ＣＣＤ撮像素子１１によって生成される画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１４によってディジタル化されてゲイン制御部１５に供給され、各色成分毎に後述するようなゲインの制御が行われることになる。また、ゲイン制御部１５によってゲインの制御が行われた画像信号は、信号処理部１６を介して表示部１７に表示されたり、補間処理・階調処理・画像圧縮などの信号処理が施されて画像ファイルとして記録部１８に記録される。
【００２９】
さらに、カメラ本体１は、ＣＰＵ１９を有すると共に、絞り制御部２０と、ＡＦ制御部２１と、シャッター制御部２２（メカニカルシャッター１０やＣＣＤ撮像素子１１による電子シャッターの制御を行う）とを有する。ＣＰＵ１９には、交換レンズ３のエンコーダ６、測光部１２、ＡＦセンサ１３の出力が接続され、絞り制御部２０、ＡＦ制御部２１、シャッター制御部２２には、ＣＰＵ１９の出力が接続される。
【００３０】
すなわち、ＣＰＵ１９は、エンコーダ６、測光部１２およびＡＦセンサ１３から供給される情報に基づいて、絞り値、露出期間、焦点距離、ピント位置などを算出して、絞り制御部２０、ＡＦ制御部２１、シャッター制御部２２に供給する。
ところで、カメラ本体１のゲイン制御部１５は、画像信号の各色成分のゲインの制御を行う際に用いるゲインの制御量を算出するが、そのゲインの制御量は後述する多項式（式５〜式７に相当する）によって算出される。
【００３１】
カメラ本体１は、このような多項式の係数を算出する係数算出部２３と、その係数を算出する際に用いられる射出瞳距離および射出瞳半径を算出する射出瞳情報算出部２４と、カメラ本体１に接続され得る様々な交換レンズが有する撮影レンズの特性（例えば、射出瞳距離や射出瞳半径の特性、周辺減光の特性など）を示す情報（以下、「レンズ特性情報」と称する）を各々の撮影レンズの識別情報に対応付けて格納した撮影レンズ用テーブル２５とを有する。
【００３２】
射出瞳情報算出部２４には、交換レンズ３のＲＯＭ７の出力とＣＰＵ１９の出力と撮影レンズ用テーブル２５の出力とが接続され、係数算出部２３には、ＣＰＵ１９の出力と射出瞳情報算出部２４の出力とが接続される。また、係数算出部２３の出力は、ゲイン制御部１５に接続される。
ところで、係数算出部２３は、図６のような絞り値による色相の変動の特性を示す情報（以下、「絞り依存特性情報」と称する）を絞り値に対応付けて格納したテーブルと、シェーディングの特性を示す情報（以下、「シェーディング特性情報」と称する）を射出瞳距離および射出瞳半径に対応付けて格納したテーブルとを有する。以下、これらのテーブルをオンチップマイクロレンズ用テーブルと称する。なお、オンチップマイクロレンズ用テーブルに格納される情報は、予め実験やシミュレーションによって得られる情報であり、例えば、後述する多項式（式５〜式７に相当する）の係数の値を算出するための算術式などである。
【００３３】
なお、第１の実施形態において、ゲイン制御部１５は、ＣＣＤ撮像素子１１の各画素の位置（ここでは、ＸＹ座標系で示される位置とする）に対応付けて画像信号を取り込むものとする。また、第１の実施形態では、任意の座標(x,y)に位置する画素で生成されてゲイン制御部１５に供給される画像信号をＲＧＢの各色成分毎にRin(x,y)、Gin(x,y)、Bin(x,y)で示し、ゲイン制御部１５によってゲインの制御が行われて信号処理部１６に出力される画像信号をＲＧＢの各色成分毎にRout(x,y)、Gout(x,y)、Bout(x,y)で示し、以下の式１〜式３に示すRgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)をゲインの制御量として、ＲＧＢの各色成分毎にゲインの制御を行うものとする。
【００３４】
Rout(x,y)=Rgain(L)・Rin(x,y)  ・・・式１
Gout(x,y)=Ggain(L)・Gin(x,y)  ・・・式２
Bout(x,y)=Bgain(L)・Bin(x,y)  ・・・式３
ただし、撮像面の中心（撮影レンズ４の光軸上に対応する）の座標を(x0,y0)とすると、
L=√((x-x0)2+(y-y0)2)       ・・・式４
が成り立つ。
【００３５】
すなわち、任意の座標(x,y)に位置する画素で生成される画像信号に対するゲインの制御量は、その任意の座標(x,y)から撮像面の中心の座標(x0,y0)までの距離Ｌを変数とする多項式の値に相当する。そこで、第１の実施形態では、ゲインの制御量を
Rgain(L)=A0・(1+A1・L2+A2・L4+A3・L6) ・・・式５
Ggain(L)=B0・(1+B1・L2+B2・L4+B3・L6) ・・・式６
Bgain(L)=C0・(1+C1・L2+C2・L4+C3・L6) ・・・式７
によって表される値とする。
【００３６】
以下、第１の実施形態の動作を説明するが、ここでは、画像信号の各色成分のゲインの制御を行う動作を中心に説明する。
射出瞳情報算出部２４は、カメラ本体１に交換レンズ３が装着されている状態において、交換レンズ３のＲＯＭ７から供給される撮影レンズ４の識別情報に対応するレンズ特性情報を撮影レンズ用テーブル２５から検索する。また、射出瞳情報算出部２４は、不図示のレリーズボタンが全押しされたことを認識すると、上述したようにＣＰＵ１９で算出される絞り値および焦点距離を取り込み、レンズ特性情報（ここでは、射出瞳距離や射出瞳距離の特性を示す情報）と絞り値と焦点距離とを用いて撮影時の射出瞳距離および射出瞳半径を算出する。
【００３７】
さらに、射出瞳情報算出部２４は、上述したように算出した射出瞳距離および射出瞳半径と、撮影レンズ用テーブル２５から検索したレンズ特性情報とを係数算出部２３に供給する。
なお、一般に、射出瞳距離および射出瞳半径がピント位置に影響されて変化することはほとんどないが、撮影レンズ４が接写レンズの場合、ピント調整によるレンズの繰り出し量が大きいので、射出瞳距離および射出瞳半径は、ピント位置によって大きく変化する。そこで、射出瞳情報算出部２４は、撮影レンズ４が接写レンズの場合には、絞り値および焦点距離以外に、ピント位置をＣＰＵ１９から取り込み、射出瞳距離および射出瞳半径の算出時に用いても良い。
【００３８】
ＣＰＵ１９は、上述したように絞り値、露出期間、焦点距離やピント位置を算出する際に、測光部１２によって測定される被写体輝度の測光値に応じてオートホワイトバランス用のパラメタを算出する。なお、オートホワイトバランス用のパラメタは、測光部１２によって測定される被写体輝度の測光値によらず、公知の如何なる方法で算出されても良い。
【００３９】
係数算出部２３は、ＣＰＵ１９によって算出された絞り値とオートホワイトバランス用のパラメタとを取り込み、絞り値に対応する絞り依存特性情報を内部のオンチップマイクロレンズ用テーブルから検索し、その絞り依存特性情報とオートホワイトバランス用のパラメタとを用いて式５〜式７のA0、B0、C0を算出する。
また、係数算出部２３は、射出瞳情報算出部２４から射出瞳距離および射出瞳半径が供給されると、射出瞳距離および射出瞳半径に対応するシェーディング特性情報をオンチップマイクロレンズ用テーブルから検索する。そして、係数算出部２３は、ＣＰＵ１９によって算出される焦点距離を取り込み、その焦点距離と、射出瞳情報算出部２４を介して供給されたレンズ特性情報（ここでは、周辺減光の特性を示す情報）と、シェーディング特性情報とを用いて式５〜式７のA1〜A3、B1〜B3、C1〜C3を算出する。
【００４０】
すなわち、第１の実施形態において、係数算出部２３では、色相の変動を補正するための係数としてA0、B0、C0が算出され、シェーディングや周辺減光による感度の劣化を補正するための係数としてA1〜A3、B1〜B3、C1〜C3が算出されることになる。
このようにして係数算出部２３によって算出された各係数の値は、ゲイン制御部１５に供給される。
【００４１】
ゲイン制御部１５は、各画素に対応する画像信号毎に、撮像面の中心からの距離Ｌの累乗（式５〜式７のL2、L4、L6に相当する）の値を算出し、その値と係数算出部２３から供給される係数の値とを用いてゲインの制御量（式５〜式７のRgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)に相当する）を算出する。また、ゲイン制御部１５は、このように算出したゲインの制御量によって、画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行う。
【００４２】
以上説明したように、第１の実施形態では、交換レンズ３は、エンコーダ６から撮影レンズ４の位置などの情報をカメラ本体１側に供給すると共に、ＲＯＭ７からレンズ特性情報を検索するために必要な撮影レンズ４の識別情報をカメラ本体１側に供給することができる。すなわち、交換レンズ３は、カメラ本体１に対して、射出瞳距離や射出瞳半径が算出可能な情報を提供することができる。
【００４３】
また、カメラ本体１は、射出瞳距離や射出瞳半径の他に、レンズ特性情報、絞り値、焦点距離、被写体輝度の測光値に応じたオートホワイトバランス用のパラメタを含む情報（請求項に記載のレンズ情報に相当する）と、撮像面の中心からの距離に応じて、画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行う。
したがって、第１の実施形態によれば、オンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を一度に行うことができる。
【００４４】
｛第２の実施形態｝
図２は、第２の実施形態の構成を示す図である。
なお、第２の実施形態は、請求項１、請求項３および請求項４に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）と、請求項２に記載の画像取り込み装置に対応する。
【００４５】
図２において、図１に示す構成と機能が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を省略する。
なお、図１に示すカメラ本体１と図２に示すカメラ本体３０との構成の相違点は、図１のゲイン制御部１５に代えて図２ではゲイン制御部３１が設けられ、式５〜式７におけるL2、L4、L6（画面中心から各画素までの距離Ｌの２乗、４乗、６乗の値）を各画素の座標に対応付けて格納した累乗値用テーブル３２が設けられた点であり、図２の累乗値用テーブル３２の出力は、ゲイン制御部３１に接続される。
【００４６】
以下、第２の実施形態の動作を説明するが、ここでは、ゲイン制御部３１の動作を中心に説明する。
なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、射出瞳情報算出部２４によって射出瞳距離および射出瞳半径が算出されて、係数算出部２３によって式５〜式７のA0、B0、C0、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3が算出される。
【００４７】
ゲイン制御部３１は、各画素に対応する画像信号のゲインの制御量を算出する際、各画素の座標に対応するL2、L4、L6を累乗値用テーブル３２から検索する。すなわち、ゲイン制御部３１は、このように検索したL2、L4、L6と係数算出部２３から供給される係数の値とを用いてゲインの制御量（式５〜式７のRgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)に相当する）を算出し、算出したゲインの制御量によって、画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行う。
【００４８】
すなわち、第２の実施形態では、累乗値用テーブル３２を検索することによって、L2、L4、L6が得られるので、ゲインの制御量を算出する度にL2、L4、L6を算出する必要があった第１の実施形態と比べて、ゲインの制御に要する時間を短縮することができる。
したがって、第２の実施形態によれば、オンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を速やかに行うことができる。
【００４９】
｛第３の実施形態｝
以下、第３の実施形態の説明を行う。
なお、第３の実施形態は、請求項１、請求項３および請求項５に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）と、請求項２に記載の画像取り込み装置に対応する。
【００５０】
また、第３の実施形態に対応するカメラ本体および交換レンズのハードウエアの構成は、図１のカメラ本体１および交換レンズ３の構成（第１の実施形態の構成）と同一であるため、図示を省略する。ただし、第３の実施形態のゲイン制御部１５の動作は、第１の実施形態のゲイン制御部１５の動作と異なる。
なお、第３の実施形態のゲイン制御部１５は、画像信号を１６×１６画素程度の複数のブロックに分割して扱い、各ブロック毎に、代表となる画素（以下、代表点と称する）の座標を記録しているものとする。
【００５１】
以下、第３の実施形態の動作を説明するが、ここでは、ゲイン制御部１５の動作を中心に説明する。
なお、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、射出瞳情報算出部２４によって射出瞳距離および射出瞳半径が算出されて、係数算出部２３によって式５〜式７のA0、B0、C0、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3が算出される。
【００５２】
ゲイン制御部１５は、各ブロックの代表点に対応する画像信号毎に、撮像面の中心からの距離Ｌの累乗（式５〜式７のL2、L4、L6に相当する）の値を算出し、その値と係数算出部２３から供給される係数の値とを用いて代表点におけるゲインの制御量（式５〜式７のRgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)に相当する）を算出する。
【００５３】
また、ゲイン制御部１５は、代表点におけるゲインの制御量によって、同一ブロック内の代表点以外の画素におけるゲインの制御量を補間する。例えば、補間を行う方法としては、代表点以外の画素におけるゲインの制御量を代表点におけるゲインの制御量とする方法や、隣接する２つのブロックの間で代表点のゲイン制御量の線形補間を行う方法などが考えられる。その他、補間を行う方法については、如何なる方法であっても良い。
【００５４】
さらに、ゲイン制御部１５は、算出または補間によって得られたゲインの制御量によって、画像信号の各色成分毎にゲインの制御を行う。
すなわち、第３の実施形態によれば、代表点におけるゲインの制御量を算出すれば良いため、全ての画素におけるゲインの制御量を算出する場合と比べて、ゲインの制御に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
ところで、シェーディングや周辺減光による各画素の画像信号の信号レベルの変化量は、撮像面の中心から離れるに従ってなだらかに変化するので、上述したようにブロック分けをしてゲインの制御を行っても画質に与える影響は少ない。
したがって、第３の実施形態では、画質の低下を招くことなく、ゲインの制御を短時間で行うことができる。
【００５６】
そのため、第３の実施形態によれば、オンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を速やかに行うことができる。
なお、第３の実施形態では、画像信号を１６×１６画素程度の複数のブロックに分割した場合を例に説明を行ったが、各ブロックのサイズは、例えば、３２×３２画素程度でも良く、ＣＣＤ撮像素子１１の画素数が多い場合、更に大きくしても良い。
【００５７】
また、第３の実施形態では、カメラ本体および交換レンズのハードウエアの構成が図１と同一であるものとして説明を行ったが、第３の実施形態のカメラ本体および交換レンズのハードウエアは、図２と同一であっても良い。このように、カメラ本体および交換レンズのハードウエアの構成を図２と同一にした場合、第３の実施形態では、累乗値用テーブル３２に、各ブロックの代表点に対応する式５〜式７のL2、L4、L6の値を格納することによって、ゲイン制御部３１は、代表点のゲインの制御量を算出する際、代表点の座標に対応するL2、L4、L6を累乗値用テーブル３２から検索すれば良いので、ゲインの制御量の算出に要する時間を更に短縮することができる。
【００５８】
ところで、上述した各実施形態では、撮影レンズ用テーブル２５にレンズ特性情報が格納されていない交換レンズがカメラ本体１に装着されることは考慮されていないが、例えば、新たに発売される交換レンズのＲＯＭ７にレンズ特性情報が記録される場合、射出瞳情報算出部２４は、レンズ特性情報をＲＯＭ７から取り込んで、射出瞳距離および射出瞳半径を算出することができる。
【００５９】
また、新たに発売される交換レンズのＲＯＭ７に撮影レンズの識別情報とレンズ特性情報とが記録され、図１において、ＲＯＭ７とＣＰＵ１９と撮影レンズ用テーブル２５とが接続される場合、新たに発売される交換レンズが有する撮影レンズのレンズ特性情報をＣＰＵ１９を介して撮影レンズ用テーブル２５に格納することが可能である。
【００６０】
すなわち、ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ７に記録されている撮影レンズの識別情報を取り込み、その識別情報に対応するレンズ特性情報が撮影レンズ用テーブル２５に存在するか否かを判定し、レンズ特性情報が撮影レンズ用テーブル２５に存在しない場合には、ＲＯＭ７から撮影レンズのレンズ特性情報を取り込んで撮影レンズ用テーブル２５に追加すれば良い。このように、レンズ特性情報が、一度カメラ本体に取り込まれて記録されてしまえば、射出瞳情報算出部２４は、レンズ特性情報を要する度に交換レンズ内のＲＯＭをアクセスする必要がない。また、レンズ特性情報を撮影レンズ用テーブル２５に追加するためのメモリ領域として、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性メモリを使用すれば、カメラ本体は、電源の供給がなくてもレンズ特性情報を保持することができる。
【００６１】
｛第４の実施形態｝
図３は、第４の実施形態の構成を示す図である。
なお、第４の実施形態は、請求項１および請求項３に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）と、請求項２に記載の画像取り込み装置に対応する。
【００６２】
図３において、図１に示す構成と機能が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を省略する。
なお、図１に示すカメラ本体１と図３に示すカメラ本体４０との構成の相違点は、図１の射出瞳情報算出部２４および撮影レンズ用テーブル２５が図３では存在しない点であり、図１に示す交換レンズ３と図３に示す交換レンズ４１との構成の相違点は、図１のＲＯＭ７に代えて図３ではＲＯＭ４２が設けられ、射出瞳情報取得部４３が設けられた点である。また、図３の射出瞳情報取得部４３には、エンコーダ６およびＲＯＭ４２の出力が接続されると共に、絞り５の駆動回路（不図示）が接続され、図３の射出瞳情報取得部４３の出力は、係数算出部２３に接続される。さらに、図３のＲＯＭ４２には、撮影レンズ４のレンズ特性情報が記録されているものとする。
【００６３】
以下、第４の実施形態の動作を説明するが、ここでは、画像信号の各色成分のゲインの制御を行う動作を中心に説明する。
射出瞳情報取得部４３は、エンコーダ６や絞り５の駆動回路から供給される情報に基づいて、撮影時の絞り値および焦点距離を算出する（交換レンズ３が接写レンズの場合にはピント位置も算出する）。また、射出瞳情報取得部４３は、ＲＯＭ４２からレンズ特性情報を取り込み、そのレンズ特性情報と、上述したように算出した絞り値および焦点距離とを用いて（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用いる）、撮影時の射出瞳距離および射出瞳半径を算出する。
【００６４】
さらに、射出瞳情報取得部４３は、ＲＯＭ４２から供給されたレンズ特性情報と、上述したように算出した射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部２３に供給する。
【００６５】
係数算出部２３では、第１の実施形態と同様に、式５〜式７のA0〜A3、B0〜B3、C0〜C3が算出され、ゲイン制御部１５では、第１の実施形態（または、第３の実施形態）と同様に、画像信号の各色成分毎にゲインの制御が行われる。
以上説明したように、第４の実施形態では、交換レンズ側からレンズ特性情報と射出瞳距離および射出瞳半径とが供給されるので、カメラ本体に接続され得る全ての交換レンズが有する撮影レンズのレンズ特性情報を、カメラ本体に予め記録しておく必要がない。
【００６６】
したがって、第４の実施形態では、撮影レンズのレンズ特性情報を有し、射出瞳情報取得部と同一の機能を備えた交換レンズであれば、如何なる交換レンズが装着されたとしても、オンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を確実に行うことができる。
【００６７】
また、第４の実施形態では、レンズ特性情報などを用いて射出瞳情報取得部４３によって射出瞳距離および射出瞳半径が算出されているが、例えば、絞り値および焦点距離に対応付けて（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置にも対応付ける）、射出瞳距離および射出瞳半径を格納したテーブルがＲＯＭ４２に予め記憶されている場合、射出瞳距離および射出瞳半径は、撮影時の絞り値および焦点距離を用いて（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用いる）、そのテーブルを検索することによって取得しても良い。
【００６８】
さらに、第４の実施形態では、カメラ本体４０にゲイン制御部１５が設けられ、第１の実施形態（または、第３の実施形態）と同様にしてゲインの制御が行われるが、ゲイン制御部１５に代えて図２のゲイン制御部３１および累乗値用テーブル３２を設け、第２の実施形態と同様にしてゲインの制御が行われても良い。
｛第５の実施形態｝
以下、第５の実施形態の説明を行う。
【００６９】
なお、第５の実施形態は、請求項１、請求項３および請求項４に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）に対応する。
また、第５の実施形態に対応するカメラ本体のハードウエアの構成は、図１のカメラ本体１の構成（第１の実施形態の構成）または図２のカメラ本体３０の構成（第２の実施形態の構成）と同一であり、交換レンズのハードウエアの構成は、図１や図２の交換レンズ３の構成（第１の実施形態や第２の実施形態の構成）または図３の交換レンズ４１の構成（第４の実施形態の構成）と同一であるため、図示を省略する。
【００７０】
なお、第５の実施形態において、カメラ本体１（または、３０）に交換レンズ３が装着された場合、射出瞳情報算出部２４にはＲＯＭ７の出力が接続され、カメラ本体１（または、３０）に交換レンズ４１が装着された場合、射出瞳情報算出部２４には射出瞳情報取得部４３の出力が接続される。また、第５の実施形態の射出瞳情報算出部２４の動作は、第１の実施形態や第２の実施形態の射出瞳情報算出部２４の動作と異なる。
【００７１】
以下、第５の実施形態の動作を説明するが、ここでは、射出瞳情報算出部２４の動作を中心に説明する。
射出瞳情報算出部２４は、交換レンズ側から撮影レンズ４の識別情報が供給された場合には、第１の実施形態（または、第２の実施形態）と同様に、その識別情報に対応するレンズ特性情報を撮影レンズ用テーブル２５から検索して、検索したレンズ特性情報と、ＣＰＵ１９で算出された絞り値および焦点距離とを用いて（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用いる）、撮影時の射出瞳距離および射出瞳半径を算出する。また、射出瞳情報算出部２４は、撮影レンズ用テーブル２５から検索したレンズ特性情報と、上述したように算出した射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部２３に供給する。
【００７２】
一方、射出瞳情報算出部２４は、交換レンズ側から撮影レンズ４のレンズ特性情報と射出瞳距離および射出瞳半径とが供給された場合には、レンズ特性情報と射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部２３に供給する。
なお、係数算出部２３では、第１の実施形態と同様に、式５〜式７のA0〜A3、B0〜B3、C0〜C3が算出され、ゲイン制御部１５（または、３１）では、第１の実施形態（または、第２の実施形態）と同様に、画像信号の各色成分毎にゲインの制御が行われる。
【００７３】
したがって、第５の実施形態では、交換レンズの規格が図１または図２の交換レンズ３の構成から図３の交換レンズ４１の構成に変更されたとしても、カメラ本体の構成を変更することなく、オンチップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を確実に行うことができる。
【００７４】
｛第６の実施形態｝
図４は、第６の実施形態の構成を示す図である。
なお、第６の実施形態は、請求項１、請求項３および請求項６に記載の画像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）と、請求項２に記載の画像取り込み装置に対応する。
【００７５】
図４において、図１に示す構成と機能が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を省略する。
なお、図１に示すカメラ本体１と図４に示すカメラ本体５０との構成の相違点は、図４において、ファイル管理部５１が設けられ、Ａ／Ｄ変換部１４とゲイン制御部１５とファイル管理部５１との間にスイッチ５２が設けられ、信号処理部１６と記録部１８とファイル管理部５１との間にスイッチ５３が設けられ、ＣＰＵ１９と係数算出部２３および射出瞳情報算出部２４とファイル管理部５１との間にスイッチ５４が設けられ、ＲＯＭ７と射出瞳情報算出部２４とファイル管理部５１との間にスイッチ５５が設けられた点である。また、第６の実施形態において、スイッチ５２、５３、５４、５５の切り換えの制御は、スイッチ制御部によって行われるが、ここでは、図示を省略する。
【００７６】
ファイル管理部５１は、ＣＰＵ１９から出力された絞り値、焦点距離およびオートホワイトバランス用パラメタ（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置を含む）がスイッチ５４を介して供給され、ＲＯＭ７から出力された撮影レンズ４の識別情報がスイッチ５５を介して供給されると、各情報を画像ファイルのヘッダ領域に格納する。また、ファイル管理部５１は、Ａ／Ｄ変換部１４によってディジタル化された画像信号がスイッチ５２を介して供給されると、その画像信号を画像ファイルのデータ領域に順次格納する。
【００７７】
そして、ファイル管理部５１は、１フレーム分の画像信号が画像ファイルのデータ領域に格納されると、その画像ファイルをスイッチ５３を介して記録部１８に供給する。記録部１８は、このようにして供給された画像ファイル（以下、「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」と称する）を記録する。なお、記録部１８に記録された「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」は、不図示の外部出力端子や記録媒体を介して外部に供給されても良い。また、記録部１８に記録された「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」は、ファイル管理部５１を介して係数算出部２３、射出瞳情報算出部２４、ゲイン制御部１５などに供給され、後から、ゲイン制御および信号処理が行われても良い。
【００７８】
一方、カメラ本体５０の各部がスイッチ５２、５３、５４、５５を介して図１に示すカメラ本体１と同様に接続された場合、記録部は、第１の実施形態と同様にゲインの制御が行われた画像信号が格納された画像ファイル（以下、「ゲイン制御実行済ファイル」と称する）を記録する。
すなわち、第６の実施形態では、スイッチ５２、５３、５４、５５を切り換えることによって、画像信号を「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」として格納するか、「ゲイン制御実行済ファイル」として格納するかを切り換えることができる。
【００７９】
ところで、画像信号を何れのファイル形式で格納するかは、撮影者の指示に応じて決定される。すなわち、カメラ本体５０では、撮影者がファイル形式を直接設定できるモードを設けることによって、撮影者の指示を受け付けることができる。
また、カメラ本体５０は、撮影者によって高速撮影モードや連続撮影モードが設定された場合、画像信号を「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」として格納することが要求されたと判断しても良い。ただし、このような場合、「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」に格納された画像信号に対するゲインの制御を改めて行う必要がある。
【００８０】
例えば、ゲイン制御部１５、係数算出部２３、射出瞳情報算出部２４と同一の動作を行うプログラムおよび撮影レンズ用テーブル２５は、アプリケーションとして（記録媒体の形態で）提供することが可能であり、パーソナルコンピュータなどでは、このようなプログラムやテーブルをインストールすることができる。したがって、このようなパーソナルコンピュータなどは、「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」に格納された画像信号に対し、第１の実施形態と同様にゲインの制御を行うことが可能である。
【００８１】
また、ファイル管理部５１が記録部１８に記録された「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」を読み出すことが可能であり、その「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」のヘッダ領域に格納された情報をスイッチ５４、５５を介して係数算出部２３および射出瞳情報算出部２４に供給すると共に、データ領域に格納された画像信号をスイッチ５２を介してゲイン制御部１５も供給することが可能である場合、ゲイン制御部１５は、「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」に格納された画像信号に対するゲインの制御を行うことが可能である。
【００８２】
すなわち、第６の実施形態では、画像信号に対するゲインの制御が改めて行われることが前提である場合、画像信号を「ゲイン制御および信号信号処理未実行ファイル」として格納することによって、撮影時間の短縮を実現することができる。
なお、上述した各実施形態では、ゲインの制御量を式５〜式７によって表される値としているが、例えば、ゲインの制御量は、
Ggain(L)=B0・(1+B1・L2+B2・L4+B3・L6)           ・・・式８(式６と同一)
Rgain(L)=D0・Ggain(L)・(1+D1・L2+D2・L4+D3・L6)   ・・・式９
Bgain(L)=E0・Ggain(L)・(1+E1・L2+E2・L4+E3・L6)   ・・・式１０
によって表される値としても良い。
【００８３】
すなわち、式８〜式１０では、Ｒ成分に対するゲインの制御量Rgain(L)とＢ成分に対するゲインの制御量Bgain(L)とは、Ｇ成分に対するゲインの制御量Ggain(L)を補正することによって得られるが、このような補正を行う際に(1+D1・L2+D2・L4+D3・L6)や(1+E1・L2+E2・L4+E3・L6)が用いられる。したがって、式８〜式１０によって算出されるゲインの制御量は、式５〜式７に示すように、ＲＧＢをそれぞれ別々に補正する場合と比べて高い精度が得られる。
【００８４】
また、ゲインの制御量は、式５〜式７あるいは式８〜式１０に示すような累乗の形だけでなく、三角関数やｌｏｇ関数を用いた近似式によって算出される値であっても良い。
さらに、上述した各実施形態は、ＣＣＤ撮像素子を用いて説明を行ったが、本発明は、ＣＣＤに限定されず、ＣＣＤ以外の撮像素子、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサや、その他の増幅型固体撮像素子を用いたカメラに対しても適用することができる。
【００８５】
また、上述した各実施形態は、一眼レフタイプのカメラ本体と交換レンズとを用いて説明を行ったが、本発明は、一眼レフタイプに限定されず、例えば、ＣＣＤ撮像素子によって生成される画像信号に基づいてＡＦやＡＥ（自動露出）を行い、画像信号を表示する液晶ファインダを備えたカメラ本体と、そのカメラ本体に装着される交換レンズとに対して適応することができる。
【００８６】
一般に、一眼レフタイプのカメラ本体では、光学的な制限のためにＡＦを行う際の絞り値をＦ５．６よりも明るくする必要があるが、画像信号に基づいてＡＦやＡＥを行うカメラ本体では、光学的な制限がなく、被写体の明るさに応じて絞りとシャッタ速度を調整しながら、画像信号を液晶ファインダでモニタすることができると共に、実際に撮影する絞り値でＡＥを行うことができる。また、このようなカメラ本体では、オートホワイトバランスも画像信号のフィードバック処理によって予め補正することができる。
【００８７】
したがって、このようなカメラ本体に本発明を適用する場合、ゲイン制御部では、色相の変動を補正する必要がないため、係数算出部は、式５〜式７において、A0=B0=C0=1とすることができる。
さらに、上述した各実施形態では、レンズ交換式の電子カメラと交換レンズとを用いて説明を行ったが、レンズ一体型の電子カメラであっても、上述した各実施形態と同様に、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動を補正することができる。ただし、このようなレンズ一体型の電子カメラでは、レンズマウント２およびＲＯＭ７は不要であり、撮影レンズ用テーブル２５は一体化されている撮影レンズのレンズ特性情報のみを格納していれば良く、射出瞳情報算出部２５はレンズ特性情報を直接参照することができる。そのため、本発明をレンズ一体型の電子カメラに適用すれば、例えば、周辺減光の大きいレンズや、射出瞳距離の短いレンズを用いた場合であっても、良好な画像を得ることができ、小型で軽量なカメラを提供することができる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の発明では、オンチップマイクロレンズ付きの撮像素子によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を行うことができる。
【００８９】
特に、請求項４または請求項５に記載の発明では、画像信号に対するシェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を速やかに行うことができる。
また、請求項６に記載の発明では、オンチップマイクロレンズ付きの撮像素子によって生成された画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を行うか否かが切り換えられ、補正を行わない場合、レンズ情報と補正が行われていない画像信号とを記録するため、高速に記録処理を終えることができ、記録された画像信号に対する補正を改めて行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態の構成を示す図である。
【図３】第４の実施形態の構成を示す図である。
【図４】第６の実施形態の構成を示す図である。
【図５】ＣＣＤ撮像素子の断面図の一例を示す図である。
【図６】絞り値に対する画像信号の信号レベルの変化を示した図である。
【図７】オンチップマイクロレンズに入射する光束の状態を示した図である。
【図８】撮像面の中心からの距離に対する画像信号の信号レベルの変化を示した図である。
【符号の説明】
１、３０、４０、５０  カメラ本体
２、４１  レンズマウント
３  交換レンズ
４  撮影レンズ
５  絞り
６  エンコーダ
７、４２  ＲＯＭ
８  メインミラー
９  サブミラー
１０  メカニカルシャッター
１１、１００  ＣＣＤ撮像素子
１２  測光部
１３  ＡＦセンサ
１４  Ａ／Ｄ変換部
１５、３１  ゲイン制御部
１６  信号処理部
１７  表示部
１８  記録部
１９  ＣＰＵ
２０  絞り制御部
２１  ＡＦ制御部
２２  シャッター制御部
２３  係数算出部
２４  射出瞳情報算出部
２５  撮影レンズ用テーブル
３２  累乗値用テーブル
４３  射出瞳情報取得部
５１  ファイル管理部
５２、５３、５４、５５  スイッチ
１０１  受光部
１０２  転送部
１３０  カラーフィルタ
１０４  オンチップマイクロレンズ
【図１】
0004265029.tif 000002
【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】
0004265029.tif 000007
【図７】
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【図８】
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