(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを取得する撮像手段を有するカメラボディと、前記撮像手段への入射光の光軸位置を変更可能な撮影レンズと、を備えたデジタルカメラであって、
前記撮影レンズの特性に依存した光量低下に関しての、複数の光軸位置にそれぞれ対応する複数のレンズ特性データを記憶するレンズ特性データ記憶手段と、
前記撮像手段の特性に依存した光量低下に関しての撮像特性データを記憶する撮像特性データ記憶手段と、
前記複数のレンズ特性データから、前記撮像手段において画像データを取得する際の前記撮影レンズの光軸位置に応じたレンズ特性データを選択する選択手段と、
選択された前記レンズ特性データと前記撮像特性データとに基づいて、前記撮像手段において取得された画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮影レンズと前記カメラボディとは着脱可能に構成され、
前記撮影レンズは、前記レンズ特性データ記憶手段を備え、
前記カメラボディは、前記撮像特性データ記憶手段を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮影レンズの光軸位置の変更設定を受け付ける光軸設定手段と、
前記光軸設定手段により設定された位置に前記光軸位置が移動された場合に、前記シェーディング補正の補正率が所定率を超えるときは、前記補正率が前記所定率以下となる範囲内に前記光軸位置の移動を制限する光軸位置制限手段と、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記光軸位置制限手段によって前記光軸位置の移動が制限された場合において、前記光軸設定手段により設定された位置に前記光軸位置が変更された場合に取得されるべき画像データを、前記撮像手段によって取得された画像データから生成する画像生成手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段の特性に依存した光量低下に関しての撮像特性データを記憶する撮像特性データ記憶手段と、前記撮像手段において取得された画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段とを備えるデジタルカメラに装着可能であり、かつ、前記デジタルカメラの前記撮像手段への入射光の光軸位置を変更可能な撮影レンズであって、
前記撮影レンズの特性に依存した光量低下に関しての、複数の光軸位置にそれぞれ対応する複数のレンズ特性データを記憶するレンズ特性データ記憶手段と、
前記レンズ特性データを前記デジタルカメラに送出する送出手段と、
を備えることを特徴とする撮影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに対してシェーディング補正を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラにより画像データを取得した場合、取得された画像データにおいては、周辺光量が低下する現象、いわゆるシェーディングが発生する。このシェーディングは、主として以下に示す要因によって発生する。
【０００３】
１）入射角度によるＣＣＤの感度低下
微細な受光素子の集合であるＣＣＤでは、一般にオンチップマイクロレンズが各受光素子に配置されているが、主光線の入射角度が設計角度から離れるにつれて、マイクロレンズで集光する箇所が受光素子の中心から周辺に移動し、さらには受光素子の外にへと移動する。これにより、ＣＣＤ周辺部における受光素子の感度低下が生じる。
【０００４】
２）レンズに関する口径食（ビネッティング）
絞りを挟んで前後にレンズがある場合は、斜めにレンズに入射する光線の一部がレンズを保持する保持枠等で遮られることにより周辺部の光量が不足する現象（口径食）が発生する。
【０００５】
３）コサイン４乗則による光量低下
ＣＣＤの受光面において、光軸とＣＣＤのある受光素子に入射する主光線との角度のコサイン４乗に比例して、入射光の光量の低下が生じる。
【０００６】
このようなシェーディングは、取得される画像データに対して不自然さを与えることとなるため、従来よりシェーディングの補正を行う技術が提案されている。例えば、シェーディングは上記のようにＣＣＤの特性や撮影レンズの特性に起因して発生することから、予め測定された画素ごとの光量低下率を記憶しておき、得られた画像データを画素ごとの光量低下率に基づいて補正することで、周辺光量の低下が補正された画像データを得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、撮影レンズとして、入射光の光軸位置を変更可能なティルト・シフト機構を有するティルト・シフトレンズを用いた場合は、光軸位置に応じてシェーディングの発生箇所が変化する。すなわち、変更された光軸位置に応じて画素ごとの光量低下率が変化することとなる。
【０００８】
しかしながら、従来のデジタルカメラにおいては、画素ごとの光量低下率は固定的に用いられていたため、このように光軸位置が変化する場合はシェーディングの補正を適切に行うことができなかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光軸位置を変更可能な撮影レンズを使用する際において、適切なシェーディング補正を行うことのできる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、画像データを取得する撮像手段を有するカメラボディと、前記撮像手段への入射光の光軸位置を変更可能な撮影レンズと、を備えたデジタルカメラであって、前記撮影レンズの特性に依存した光量低下に関しての、複数の光軸位置にそれぞれ対応する複数のレンズ特性データを記憶するレンズ特性データ記憶手段と、前記撮像手段の特性に依存した光量低下に関しての撮像特性データを記憶する撮像特性データ記憶手段と、前記複数のレンズ特性データから、前記撮像手段において画像データを取得する際の前記撮影レンズの光軸位置に応じたレンズ特性データを選択する選択手段と、選択された前記レンズ特性データと前記撮像特性データとに基づいて、前記撮像手段において取得された画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、を備えている。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、前記撮影レンズと前記カメラボディとは着脱可能に構成され、前記撮影レンズは、前記レンズ特性データ記憶手段を備え、前記カメラボディは、前記撮像特性データ記憶手段を備えている。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のデジタルカメラにおいて、前記撮影レンズの光軸位置の変更設定を受け付ける光軸設定手段と、前記光軸設定手段により設定された位置に前記光軸位置が移動された場合に、前記シェーディング補正の補正率が所定率を超えるときは、前記補正率が前記所定率以下となる範囲内に前記光軸位置の移動を制限する光軸位置制限手段と、をさらに備えている。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、前記光軸位置制限手段によって前記光軸位置の移動が制限された場合において、前記光軸設定手段により設定された位置に前記光軸位置が変更された場合に取得されるべき画像データを、前記撮像手段によって取得された画像データから生成する画像生成手段、をさらに備えている。
【００１４】
また、請求項５の発明は、画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段の特性に依存した光量低下に関しての撮像特性データを記憶する撮像特性データ記憶手段と、前記撮像手段において取得された画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段とを備えるデジタルカメラに装着可能であり、かつ、前記デジタルカメラの前記撮像手段への入射光の光軸位置を変更可能な撮影レンズであって、前記撮影レンズの特性に依存した光量低下に関しての、複数の光軸位置にそれぞれ対応する複数のレンズ特性データを記憶するレンズ特性データ記憶手段と、前記レンズ特性データを前記デジタルカメラに送出する送出手段と、を備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．デジタルカメラの構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの主たる構成を示す断面図である。図に示すように、デジタルカメラ１ａは、主としてカメラボディ２と、撮影レンズ３とから構成される。
【００１７】
カメラボディ２のレンズマウント部Ｍｔには種々の撮影レンズ３を装着することが可能である。レンズマウント部Ｍｔに設けられるコネクタ２４と、撮影レンズ３側に設けられるコネクタ３４１とが接触することにより、撮影レンズ３とカメラボディ２との間で各種データや信号の伝送が可能とされている。本実施の形態においては、撮影レンズ３として、入射光の光軸位置Ｌを変更可能なシフト機構およびティルト機構を有するティルト・シフトレンズが装着される。
【００１８】
カメラボディ２内の後部上方の枢支部２１には、回動可能に枢支されたクイックリターンミラーＭ１が配設される。また、このクイックリターンミラーＭ１の後方にはフォーカルプレーンシャッター２２が配置され、さらにその後方にはＣＣＤ２３が配置されている。
【００１９】
ＣＣＤ２３は、オンチップマイクロレンズがそれぞれ設けられる微細な撮像素子（画素）の集合として構成され、撮影レンズ３によって結像された被写体の光像を、ＲＧＢの色成分を有する画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号：以下適宜、「画像データ」あるいは「画像」ともいう。）に光電変換する。
【００２０】
クイックリターンミラーＭ１の上方には、光学ファインダーとなる光学部位２５が形成されている。この光学部位２５には、クイックターンミラーＭ１からの反射光がフォーカシングスクリーン２５１を介して入射されるペンタ形プリズム２５２が設けられている。さらに、このプリズム２５２とファインダー窓２５４との間には、接眼レンズ２５３が配置されている。また、接眼レンズ２５３の上方には、プリズム２５２からの反射光を受光する測光センサ２７が設けられ、この測光センサ２７により被写体の輝度が測光データとして測定される。
【００２１】
クイックリターンミラーＭ１には、サブミラーＭ２が固設されている。サブミラーＭ２は、クイックリターンミラーＭ１の中央部分に設けられるハーフミラー部を透過した入射光を位相差センサ２６へ向かわせる。位相差センサ２６は、プリズム（図示省略）により分離された光を受光して、分離された光の波形位置を比較し、その比較結果を位相差データとして取得する。
【００２２】
カメラボディ２の上部には、画像データの取得の開始指示を受け付けるシャッターボタン２１１が設けられている。クイックリターンミラーＭ１は、シャッターボタン２１１が押下されるまでは、撮影レンズ３を介して入射される入射光をフォーカシングスクリーン２５１へと向かわせる定常位置（図１に示す位置）にあり、シャッターボタン２１１が押下されると、枢支部２１を中心として略水平位置まで上方に回動し、撮影レンズ３からの入射光の光路を開放するようになっている。
【００２３】
カメラボディ２の背面側（図において右側）には、各種設定メニューを表示するＬＣＤ２８が設けられ、同様にカメラボディ２の背面側に配置される操作ボタン２１２（図１２参照）を操作することにより、各種設定を行うことが可能とされている。また、カメラボディ２内には、各種データを記録するメモリカード９（図１２参照）を挿入して装着することが可能であり、取得された画像データはメモリカード９に記録される。
【００２４】
図２は、撮影レンズ３の概略構成を示す図である。撮影レンズ３は主として、カメラボディ２に固定されるマウント部材３４と、光軸と直交する上下方向（図中の矢印ＡＲ１方向）に直線的に移動可能にマウント部材３４に連結されるシフト部材３３と、図中の矢印ＡＲ２方向に揺動可能にシフト部材３３に連結されるティルト部材３２と、ティルト部材３２に固定されるレンズ保護部材３１とから構成される。シフト部材３３とティルト部材３２とは、その接触面が同一の曲率中心となる凸面と凹面としてそれぞれ形成されている。
【００２５】
レンズ保護部材３１の内部には、撮影レンズ３の光軸を中心として絞り３７が配置され、絞り３７を挟んで前後（図において左右）にレンズ群３６が配置されている。レンズ群３６は保持枠３６Ｖにより保持されるが、斜めに入射する光線の一部がこの保持枠３６Ｖによって遮られることにより口径食が生じることとなる。
【００２６】
レンズ群３６はレンズ駆動部３６１によって駆動され、被写体の距離に応じた合焦位置に移動される。また、絞り３７は絞り駆動部３７１によって駆動され、その開口径（絞り値に相当）が調整される。レンズ駆動部３６１および絞り駆動部３７１は、レンズ保護部材３１内に設けられるレンズ制御回路３５からの駆動信号に基づいて、それぞれレンズ群３６および絞り３７を駆動する。
【００２７】
レンズ制御回路３５は、撮影レンズ３にとって必要な機能をワンチップ化した回路で構成され、カメラボディ２からコネクタ３４１を介して送信される信号に基づいて撮影レンズ３内の各部材の駆動を制御するとともに、カメラボディ２に対して撮影レンズ３に関する種々のデータをコネクタ３４１を介して送信する。レンズ制御回路３５には、レンズ駆動部３６１および絞り駆動部３７１の他、シフトダイヤル３３１、ティルトダイヤル３２１、ティルトシフト駆動部３５２およびティルトシフトエンコーダ３５３が接続される。
【００２８】
シフトダイヤル３３１は、シフト部材３３に設けられるダイヤル式のスイッチであり、撮影レンズ３の光軸位置Ｌの上下方向の直線的な移動量をユーザから受け付ける。シフトダイヤル３３１で設定された移動量はレンズ制御回路３５に入力され、移動量に基づいた信号がティルトシフト駆動部３５２に送信されることにより、ティルトシフト駆動部３５２がシフト部材３３を移動させる。
【００２９】
図３は、撮影レンズ３のマウント部材３４に対してシフト部材３３が上向きに移動した状態を示す図である。図に示すように、シフト部材３３が移動するのに伴って、レンズ保護部材３１およびティルト部材３２も移動している。これにより、撮影レンズ３の光軸位置Ｌが、元の基準位置Ｌ０から、符号Ｌ１に示す位置に移動する。本明細書においては、このように光軸位置Ｌを上下方向に直線的に移動させることを「撮影レンズ３をシフトさせる」という。また、この移動量Ｓを光軸位置Ｌのシフト量（単位：ｍｍ）とし、基準位置Ｌ０と直交する上下方向（鉛直方向）をＹ軸方向として、基準位置Ｌ０より上向きのシフト量をプラス、下向きのシフト量をマイナスで示す。
【００３０】
一方、ティルトダイヤル３２１は、ティルト部材３２に設けられるダイヤル式のスイッチであり、撮影レンズ３の光軸位置Ｌの揺動量をユーザから受け付ける。ティルトダイヤル３２１で設定された揺動量はレンズ制御回路３５に入力され、揺動量に基づいた信号がティルトシフト駆動部３５２に送信されることにより、ティルトシフト駆動部３５２がティルト部材３２を揺動させる。
【００３１】
図４は、撮影レンズ３のシフト部材３３に対してティルト部材３２が下向きに揺動した状態を示す図である。図に示すように、ティルト部材３２が揺動するのに伴って、レンズ保護部材３１も揺動している。これにより、撮影レンズ３の光軸位置Ｌが、元の基準位置Ｌ０から、符号Ｌ２に示す位置に移動する。本明細書においては、このように光軸位置Ｌを揺動させることを「撮影レンズ３をティルトさせる」という。また、基準位置Ｌ０と移動後の位置Ｌ２とのなす角度Ｔを光軸位置Ｌのティルト量（単位：ｄｅｇ）とし、上向きのティルト量をプラス、下向きのティルト量をマイナスで示す。
【００３２】
実際に移動されたシフト量あるいはティルト量は、ティルトシフトエンコーダ３５３により検出されレンズ制御回路３５に入力される。これにより、物理的に移動したシフト量あるいはティルト量が取得される。
【００３３】
ここで、図５を参照して、撮影レンズ３をシフトさせた場合の効果について説明する。
【００３４】
例えば、被写体５ａが高層ビルのように高い建物である場合において、図５（ａ）のように撮影レンズ３をシフトさせずに、被写体５ａに対してＣＣＤ２３の撮像面を傾斜した状態で撮影したとすると、取得される画像データ７１における被写体像７１ａは遠近感のある歪んだ状態で描画される。
【００３５】
一方、図５（ｂ）のように撮影レンズ３をシフトさせ、被写体５ａとＣＣＤ２３の撮像面とが平行となる状態で撮影したとすると、取得される画像データ７２における被写体像７２ａは、歪みのない状態で描画される。すなわち、撮影レンズ３をシフトさせることによって、遠近感の歪みを補正することができることとなる。
【００３６】
次に、図６を参照して、撮影レンズ３をティルトさせた場合の効果について説明する。
【００３７】
一般に、撮影レンズ３は被写体からの反射光線を平面であるＣＣＤ２３の撮像面上に結像させることから、被写界深度ＤＦは撮影レンズ３の光軸に垂直に発生する。したがって、図６（ａ）のように、例えば、近景から遠景にかけて被写体５ｂが存在する場合においては、いずれかの一つの距離の被写体５ｂにのみピントが合う（合焦）状態となり、他の被写体５ｂはピンぼけ（非合焦）状態となる。
【００３８】
一方、図６（ｂ）のように、被写体５ｂに応じて撮影レンズ３をティルトさせることにより、被写界深度ＤＦが発生する領域が傾斜して、全ての被写体５ｂにピントを合わせることができる。すなわち、撮影レンズ３をティルトさせることによって、深い被写界深度を得ることができるわけである。
【００３９】
図２に戻り、レンズ制御回路３５はＲＯＭ３５１を備えており、ＲＯＭ３５１には、撮影レンズ３の特性に依存したシェーディングに関してのレンズ特性データを登録した各種データテーブルが格納されている。
【００４０】
図７および図８は、このようなデータテーブルのうち、絞り３７の開口部の中央を通過した主光線を逆に延長して光軸と交わる点にできる虚像の位置、すなわち、射出瞳位置に関するデータを登録した射出瞳位置テーブル３８１の例を示している。
【００４１】
射出瞳位置テーブル３８１には、ＣＣＤ２３の受光面の種々の画素位置から見た場合の射出瞳位置までの距離（以下、「射出瞳距離」といい、記号ＰＺを用いる。単位：ｍｍ）が登録されている。本実施の形態において、ＣＣＤ２３の画素位置は、ＣＣＤ２３の中心を原点、上下方向をＹ軸、水平方向をＺ軸とする直角ＹＺ平面座標系における座標位置（単位：ｍｍ）で表す。射出瞳位置テーブル３８１においては、原点（Ｙ，Ｚ＝０）、Ｙ軸上（Ｙ＝＋１８，＋１２，−１２，−１８）およびＺ軸上（Ｚ＝±＝１８，±１２）の画素位置それぞれに対しての射出瞳距離ＰＺが登録される。
【００４２】
このような画素位置に応じた射出瞳距離ＰＺは、撮影レンズ３のシフト量あるいはティルト量に応じて変化する。このため、図７の射出瞳位置テーブル３８１ｓでは、シフト量（−１０，−５，０，＋５，＋１０）に応じた射出瞳距離ＰＺが登録され、図８の射出瞳位置テーブル３８１ｔでは、ティルト量（−１０，−５，０，＋５，＋１０）に応じた射出瞳距離ＰＺが登録されている。
【００４３】
また、図９ないし図１１は、ＲＯＭ３５１に格納されるデータテーブルのうち口径食に関するデータを登録した口径食テーブル３８２の例を示している。
【００４４】
口径食テーブル３８２には、ＣＣＤ２３の受光面の種々の画素位置における口径食による光量低下量（以下、記号ＲＬを用いる。）が、ＡＰＥＸ表示の値で登録されている。例えば、設定された絞り値（ＡＰＥＸ表示におけるＡＶ値）が「３」である場合において、ある画素位置への光量が、口径食に起因して絞り値が「５」に設定された場合に相当する光量に低下するときは、この画素位置における光量低下量ＲＬは「−２」として登録される。すなわち、設定された絞り値をＡＶｔとすると、ある画素位置における光量は、実質的に絞り値がＡＶｔ−ＲＬに設定された場合に相当する光量となる。なお以下、設定絞り値ＡＶｔに対して、実質的な絞り値「ＡＶｔ−ＲＬ」をＡＶｓで表し、「実質絞り値」ＡＶｓという。
【００４５】
口径食テーブル３８２においても、原点（Ｙ，Ｚ＝０）、Ｙ軸上（Ｙ＝＋１８，＋１２，−１２，−１８）およびＺ軸上（Ｚ＝±＝１８，±１２）の画素位置それぞれに対しての光量低下量ＲＬが登録される。また、光量低下量ＲＬもシフト量あるいはティルト量に応じて変化するため、射出瞳位置テーブル３８１と同様にシフト量（−１０，−５，０，＋５，＋１０）あるいはティルト量（−１０，−５，０，＋５，＋１０）に応じた光量低下量ＲＬがそれぞれ登録される。
【００４６】
また、口径食による光量低下量ＲＬは、設定絞り値ＡＶｔによっても変化する。このため、口径食テーブル３８２は、設定絞り値ＡＶｔに応じて複数のテーブルが用意されている。絞り値の開放値をＡＶ０で表すと、図９は設定絞り値ＡＶｔ＝ＡＶ０である場合における口径食テーブル３８２ａを示し、図１０は設定絞り値ＡＶｔ＝ＡＶ０＋１である場合の口径食テーブル３８２ｂを示し、図１１は設定絞り値ＡＶｔ≧ＡＶ０＋２である場合の口径食テーブル３８２ｃを示している。
【００４７】
なお、図９ないし図１１はシフト量に応じた光量低下量ＲＬを登録した口径食テーブル３８２を示しており、ティルト量に応じた光量低下量ＲＬを登録した口径食テーブル３８２の図示は省略しているが、同様のものがＲＯＭ３５１に格納される。
【００４８】
以上のＲＯＭ３５１に格納されるデータテーブルは撮影レンズ３に固有のものであり、予め測定により求められて登録されている。異なるタイプの撮影レンズにおいては、このようなデータテーブルに登録されるレンズ特性データは相違する。
【００４９】
次に、デジタルカメラ１ａの機能構成について説明する。図１２は、デジタルカメラ１ａの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。
【００５０】
図１２に示す構成のうち、ＣＣＤ２３、Ａ／Ｄ変換部２３１、シャッターボタン２１１等が画像データを取得する機能を実現する。すなわち、シャッターボタン２１１が押下されると、撮影レンズ３により結像された被写体の光像がＣＣＤ２３に受光され、ＣＣＤ２３からの画像信号（アナログ信号）がＡ／Ｄ変換部２３１によりデジタル信号に変換される。
【００５１】
シェーディング補正部２３２は、Ａ／Ｄ変換部２３１から入力される画像データに対してシェーディング補正を行う。シェーディング補正部２３２から出力された画像データは画像メモリ２３３に一旦格納され、必要に応じて所定の処理が行われた後、メモリカード９に記録される。
【００５２】
全体制御部２２０は、ＣＰＵ２２１、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２３を有しており、デジタルカメラ１ａの各部と有機的に接続して、上述したような各部の処理を統括制御する。全体制御部２２０には、上述した各部の他、測光センサ２７、位相差センサ２６、操作ボタン２１２およびＬＣＤ２８等も電気的に接続され、これら処理部の動作を制御するとともに、これら処理部からの各種信号を受信する。さらに、コネクタ２４を介して撮影レンズ３のレンズ制御回路３５と通信を行い、各種データや信号を送受信する。
【００５３】
全体制御部２２０の各種の機能は、予めＲＯＭ２２３内に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ２２１が演算処理を行うことにより実現される。図１２において、露出制御部２４１、ＡＦ制御部２４２および補正制御部２４３は、制御プログラムに従ってＣＰＵ２２１が演算処理を行うことにより実現される機能の一部を模式的に示している。
【００５４】
露出制御部２４１は、シャッタースピードと、絞り３７の絞り値とを調節する露出制御を行うものである。露出制御部２４１は、測光センサ２７から入力される測光データに基づいて露出値を決定し、決定した露出値に基づいてシャッタースピードおよび絞り値を決定する。なお、デジタルカメラ１ａにおいてシャッタースピードはＣＣＤ２３の積分時間に相当し、フォーカルプレーンシャッター２２は通常開放状態とされ、ＣＣＤ２３の画像信号の読み出し時のみ閉じられる。
【００５５】
ＡＦ制御部２４２は、主被写体に対してピントが合うように、撮影レンズ３内のレンズ群３６を移動させるオートフォーカス（ＡＦ）制御を行うものである。デジタルカメラ１ａにおいては、ＡＦ制御を行う手法として位相差検出方式が用いられる。位相差検出方式は、位相差センサ２６で検出される位相差データが０となる位置にレンズ群３６を移動させるものである。位相差データから直接的にレンズ群３６の移動すべき合焦位置を決定できることから、比較的高速にレンズ群３６を合焦位置まで移動させることが可能である。
【００５６】
補正制御部２４３は、シェーディング補正部２３２によるシェーディング補正に関する制御を行う。補正制御部２４３およびシェーディング補正部２３２による処理の詳細については後述する。
【００５７】
また、全体制御部２２０のＲＯＭ２２３には、カメラボディ２の特性に依存したシェーディングに関しての撮像特性データを登録した光量低下率テーブルが格納されている。図１３は、この光量低下率テーブル２８１の例を示す図である。
【００５８】
ＣＣＤ２３の各画素には、口径食により実質絞り値ＡＶｓで入射光が入射することとなるが、さらに、主光線の入射角度に依存してＣＣＤ２３の感度低下、および、コサイン４乗則による光量低下が生じる。光量低下率テーブル２８１では、これらのＣＣＤ２３の感度低下およびコサイン４乗則による光量低下を考慮した最終的な光量低下率（０〜１の値：以下、記号ＱＹを用いる）が登録される。換言すれば、シェーディングの影響が一切無いときにＣＣＤ２３において取得される値を「１」とし、この値に対する相対値が光量低下率ＱＹとして登録される。
【００５９】
ＣＣＤ２３の感度低下およびコサイン４乗則による光量低下の双方は、光軸に対する主光線の入射角度に依存する。このため、光量低下率テーブル２８１では、行方向に主光線の入射角度（０，１０，１８，２３，２８，３１，３４，３７，４０…単位：ｄｅｇ）が、列方向に口径食による光量低下を示す実質絞り値ＡＶｓ（ＡＶ０，ＡＶ１，ＡＶ２・・・・ＡＶＥ）がそれぞれ項目として設定され、これらの項目に対応する光量低下率ＱＹがそれぞれ登録される。これらのデータは、予め測定により求められて登録される。
【００６０】
＜１−２．デジタルカメラの動作＞
次に、デジタルカメラ１ａの動作について説明する。図１４は、デジタルカメラ１ａの撮影時における動作の流れを示す図である。
【００６１】
デジタルカメラ１ａの電源が投入されると、まず、デジタルカメラ１ａの全体制御部２２０が撮影レンズ３と通信を行い、撮影レンズ３のＲＯＭ３５１に格納されているデータテーブル（射出瞳位置テーブル３８１および口径食テーブル３８２）を受信する。受信したデータテーブルは、全体制御部２２０のＲＡＭ２２２に記憶される（ステップＳ１）。その後、ユーザによりシャッターボタン２１１が押下されるまで（ステップＳ４にてＮｏの間）は、撮影待機状態となる。
【００６２】
この撮影待機状態において、撮影レンズ３のシフトダイヤル３３１あるいはティルトダイヤル３２１が操作され光軸位置が変更される（ステップＳ２）と、撮影レンズ３から、変更後のシフト量あるいはティルト量（以下、総称して「光軸変更量」ともいう。）が送信される。送信された光軸変更量は、全体制御部２２０により受信されＲＡＭ２２２に格納される（ステップＳ３）。
【００６３】
シャッターボタン２１１が押下されると（ステップＳ４にてＹｅｓ）、次に、ＡＦ制御部２４２によりＡＦ制御が行われる。すなわち、位相差センサ２６において検出された位相差データに基づいてＡＦ制御部２４２によりレンズ群３６の合焦位置が決定されるとともに、レンズ群３６を駆動させる駆動信号が撮影レンズ３に送信される。これにより、レンズ群３６が被写体に応じた合焦位置まで移動される（ステップＳ５）。
【００６４】
続いて、測光センサ２７からの測光データに基づいて、露出制御部２４１によりシャッタースピードおよび絞り値が決定される。決定された絞り値、すなわち、設定絞り値ＡＶｔは撮影レンズ３に送信され、絞り３７が設定絞り値ＡＶｔに応じた開口径に調節される（ステップＳ６）。
【００６５】
続いて、クイックリターンミラーＭ１が上方に回動され、ＣＣＤ２３への入射光の光路が開放される。そして、設定されたシャッタースピードだけＣＣＤ２３の積分が行われ、被写体の画像データが取得される（ステップＳ７）。取得された画像データは、Ａ／Ｄ変換部２３１によりデジタル信号に変換された後、シェーディング補正部２３２に入力されてシェーディング補正が行われる。
【００６６】
シェーディング補正を行うにあたっては、まず、シェーディング補正に使用するシェーディング補正テーブルが補正制御部２４３により生成される（ステップＳ８）。以下、このシェーディング補正テーブルの生成手法について説明する。
【００６７】
まず、撮影レンズ３の光軸変更量および設定絞り値ＡＶｔに基づいて、ＲＡＭ２２２に格納されたデータテーブルが参照され、ＣＣＤ２３の所定座標位置、具体的には、原点位置（Ｙ，Ｚ＝０）、Ｙ軸上の座標位置（Ｙ＝＋１８，＋１２，−１２，−１８）およびＺ軸上の座標位置（Ｚ＝±＝１８，±１２）における射出瞳距離ＰＺおよび光量低下量ＲＬがそれぞれ取得される。例えば、シフト量が「＋５」であり、設定絞り値ＡＶｔが「ＡＶ０＋１」である場合は、図７に示す射出瞳位置テーブル３８１ｓから所定座標位置それぞれの射出瞳距離ＰＺが取得され、図１０に示す口径食テーブル３８２ｂから所定座標位置それぞれの光量低下量ＲＬが取得される。なお、例えば、シフト量が「＋７」であるなど、光軸変更量がデータテーブルにない場合は、その光軸変更量に対する射出瞳距離ＰＺおよび光量低下量ＲＬが直線補間により取得される。
【００６８】
続いて、取得された射出瞳距離ＰＺと光軸変更量とから、所定座標位置それぞれに対する主光線と光軸とのなす角度が求められる。すなわち、所定座標位置それぞれに入射する主光線の入射角度が求められる。その一方で、取得された光量低下量ＲＬと設定絞り値ＡＶｔとから、所定座標位置それぞれにおける実質絞り値ＡＶｓ（＝ＡＶｔ−ＲＬ）が求められる。
【００６９】
そして、求められた主光線の入射角度と、実質絞り値ＡＶｓとに基づいて、光量低下率テーブル２８１（図１３参照）が参照されることにより、所定座標位置それぞれにおける光量低下率ＱＹが求められる。さらに、求められた所定座標位置それぞれにおける光量低下率ＱＹに基づいて多項式補間が行われ、Ｙ軸上およびＺ軸上の全ての座標位置における光量低下率ＱＹが求められる。
【００７０】
図１５および図１６は、所定座標位置それぞれにおける光量低下率ＱＹをプロットしたグラフの例を示す図であり、それぞれ縦軸は光量低下率ＱＹを示し、図１５の横軸はＹ軸上の座標位置を、図１６の横軸はＺ軸上の座標位置を示している。また、図１５に示す曲線６１は多項式補間により求められたＹ軸上における光量低下率ＱＹを示しており、図１６に示す曲線６２は多項式補間により求められたＺ軸上における光量低下率ＱＹを示している。
【００７１】
撮影レンズ３の光軸位置の変更が合った場合は、図１５の例に示すように、Ｙ軸上の光量低下率ＱＹを示す曲線６１の重心位置ＣＧは、原点からズレた位置となる。一方、撮影レンズ３の光軸位置はＹ軸に沿って変更されるため、図１６の例に示すように、Ｚ軸上の光量低下率ＱＹを示す曲線６２は、原点位置を中心として線対称となる。
【００７２】
図１５の曲線６１の重心位置ＣＧは、ＣＣＤ２３の受光面における光量低下率ＱＹの分布の重心位置に相当する。図１７は、ＣＣＤ２３の受光面２３ａを含む平面上における光量低下率ＱＹの分布を示す図である。図に示すように、光量低下率ＱＹの分布が一定となる曲線ＳＡ１〜ＳＡ５は、Ｙ軸上の重心位置ＣＧを中心とした円形（または、楕円形）となる。この分布曲線ＳＡ１〜ＳＡ５は、Ｙ軸上およびＺ軸上の光量低下率ＱＹから求められる。ＣＣＤ２３の受光面２３ａにおける任意の画素の光量低下率ＱＹは、この分布曲線ＳＡ１〜ＳＡ５と、重心位置ＣＧからの相対座標位置とによって求めることができる。
【００７３】
この画素ごとの光量低下率ＱＹの逆数は、シェーディング補正における補正率を示すこととなる。すなわち、画像データの画素値に対して、この光量低下率ＱＹの逆数をそれぞれ乗算することによって、光量の低下が補正されてシェーディングの補正を行うことができるわけである。以下、この光量低下率ＱＹの逆数を、記号ＷＶＩを用いて「シェーディング補正率」ＷＶＩという。
【００７４】
画素ごとに求められたシェーディング補正率ＷＶＩは、図１８に示すようなテーブルにそれぞれ登録される。これにより、シェーディング補正テーブル２８２が生成される。シェーディング補正テーブル２８２において各画素の位置は、左上の画素を（１，１）として、縦位置ｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）と、横位置ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）とによって与えられ、シェーディング補正テーブル２８２には、行方向を縦位置ｉ、列方向を横位置ｊとしたマトリクス状に、全画素のシェーディング補正率ＷＶＩが登録される。
【００７５】
以上のようにしてシェーディング補正テーブル２８２が生成されると（図１４：ステップＳ８）、生成されたシェーディング補正テーブルがシェーディング補正部２３２に入力される。シェーディング補正部２３２においては、取得された画像データの各画素値と、シェーディング補正テーブル２８２に登録された各画素ごとのシェーディング補正率ＷＶＩとが乗算されて、シェーディング補正が行われる（ステップＳ９）。シェーディング補正が行われた画像データは、画像メモリ２３３に格納された後、圧縮などの所定の処理が行われてメモリカード９に記録される（ステップＳ１０）。画像データが記録されると、ステップＳ２に戻り、再度、撮影待機状態に移行することとなる。
【００７６】
以上、第１の実施の形態について説明を行ったが、デジタルカメラ１ａにおいては、シフト量あるいはティルト量に応じての射出瞳距離ＰＺ、および、口径食による光量低下量ＲＬが登録されたデータテーブルが用意されているため、ティルト・シフトレンズを用いて光軸位置を変更した場合であっても、適切にシェーディング補正を行うことが可能である。
【００７７】
また、このようなデータテーブルは撮影レンズ３の特性に依存するが、撮影レンズ３内に記憶されるため、撮影レンズ３を交換した場合であっても、撮影レンズ３の特性を反映して適切にシェーディング補正を行うことが可能である。
【００７８】
＜２．第２の実施の形態＞
＜２−１．デジタルカメラの構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラ１ｂの主たる構成を示す図である。
【００７９】
本実施の形態のデジタルカメラ１ｂは、第１の実施の形態のデジタルカメラ１ａと類似するため、同一の機能を有するものに関しては同一記号を付して詳細な説明は省略し、主として相違点に関して説明を行う。デジタルカメラ１ｂは、第１の実施の形態と同様に、主としてカメラボディ２とカメラボディ２に着脱可能な撮影レンズ３とから構成される。
【００８０】
撮影レンズ３は図２に示すものと同様の構成であるが、シフトダイヤル３３１によりシフト量が変更設定されたときは、設定されたシフト量を含むシフト変更信号がカメラボディ２に送信される。そして、シフト変更信号に応じてカメラボディ２から返信される駆動信号に基づいて、シフト部材３３が駆動されるようになっている。
【００８１】
また、レンズ制御回路３５内のＲＯＭ３５１には、第１の実施の形態と同様の射出瞳位置テーブル３８１および口径食テーブル３８２の他、図２１に示す伸張比率テーブル３８３が格納されている。
【００８２】
前述したように撮影レンズ３をシフトさせた場合においては、被写体像の遠近感の歪みが補正されることとなるが、伸張比率テーブル３８３は、この被写体像の歪みの補正は被写体像の伸張に相当すると見なして（詳細は後述）、その伸張する割合を伸張比率（以下、記号ＲＴを用いる。）として登録したものである。伸張比率ＲＴは、画素位置の高さ（Ｙ方向の値）およびシフト量に応じて変化するため、伸張比率テーブル３８３においては、行方向に画素位置の高さ（Ｙ＝＋１８，−１８）、列方向にシフト量（＋５，＋１０，＋１５）がそれぞれ項目として設定され、これらの項目に対応する伸張比率ＲＴがそれぞれ登録される。
【００８３】
カメラボディ２の内部には、第１の実施の形態のクイックターンミラーＭ１の替わりに、撮影レンズ３を介して入射する入射光を、そのまま直進する透過光と下方向に向かう反射光とに分けるビームスプリッタＢＳが設けられる。ビームスプリッタＢＳからの透過光はＣＣＤ２３に受光され、ビームスプリッタＢＳからの反射光は位相差センサ２６に受光される。したがって、ＣＣＤ２３には入射光が常に入射されることとなり、ＣＣＤ２３は常に画像データを取得できるようになっている。
【００８４】
また、カメラボディ２の上部には、光学部位２５の替わりに、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）ユニット２９が設けられている。ＥＶＦユニット２９内部には、液晶ディスプレイで構成されるＥＶＦ表示部２９１が配置され、さらに、このＥＶＦ表示部２９１とファインダー窓２９３との間には、接眼レンズ２９２が配置される。ＥＶＦ表示部２９１には、撮影待機状態において所定時間ごとにＣＣＤ２３で取り込まれた画像データが表示（ライブビュー表示）され、これによりユーザは被写体の像を確認することができる。
【００８５】
図２０は、デジタルカメラ１ｂの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。
【００８６】
本実施の形態のデジタルカメラ１ｂにおいては、Ａ／Ｄ変換部２３１で変換された画像データは、シェーディング補正部２３２の他、コントラスト演算部２３４および測光演算部２３５にもそれぞれ入力される。
【００８７】
コントラスト演算部２３４は、画像データ中の隣接する画素の輝度値の差分を演算し、コントラストデータとして取得する。また、測光演算部２３５は、画像データ中の画素の輝度値の平均値を測光データとして取得する。取得されたコントラストデータおよび測光データは、全体制御部２２０に入力される。
【００８８】
本実施の形態のデジタルカメラ１ｂにおいては、ＡＦ制御を行う手法として位相差検出方式とコントラスト方式との２つの方式が用いられ、ＡＦ制御部２４２により必要に応じてこれらの方式が切り替えられる。
【００８９】
コントラスト方式は、レンズ群３６を駆動させながらコントラスト演算部２３４で取得されるコントラストデータを監視し、コントラストデータが最も高くなる位置をレンズ群３６の合焦位置とするものである。レンズ群３６を駆動させつつ、その合焦位置を決定するため、レンズ群３６の合焦位置までの移動は、位相差検出方式と比較すると低速となる。
【００９０】
ＥＶＦ表示部２９１は全体制御部２２０に電気的に接続され、全体制御部２２０によってＥＶＦ表示部２９１の表示制御がなされる。
【００９１】
図２０に示すレンズ制御部２４４および画像変形部２４５は、制御プログラムに従ってＣＰＵ２２１が演算処理を行うことにより実現される機能の一部を模式的に示している。レンズ制御部２４４および画像変形部２４５の処理内容については後述する。
【００９２】
また、全体制御部２２０のＲＯＭ２２３には、第１の実施の形態と同様に、カメラボディ２の特性に依存したシェーディングに関しての撮像特性データを登録した光量低下率テーブル２８１が格納される。
【００９３】
＜２−２．デジタルカメラの動作＞
次に、デジタルカメラ１ｂの動作について説明する。デジタルカメラ１ｂは、撮影レンズ３において変更されるシフト量を撮影待機状態において監視し、そのシフト量を制御するようになっている。このため、以下では、撮影レンズ３のシフト量が変更される場合について説明する。
【００９４】
図２２および図２３は、デジタルカメラ１ａの撮影時における動作の流れを示す図である。デジタルカメラ１ａの電源が投入されると、まず、撮影レンズ３からのデータテーブル（射出瞳位置テーブル３８１、口径食テーブル３８２および伸張比率テーブル３８３）が受信され、ＲＡＭ２２２に記憶される（ステップＳ２１）。そして、ユーザによりシャッターボタン２１１が押下されるまで（ステップＳ３１にてＮｏの間）は撮影待機状態となるが、デジタルカメラ１ｂではこの撮影待機状態においてＥＶＦ表示部２９１に被写体の画像データを表示するライブビュー表示を行う。
【００９５】
すなわち、ＣＣＤ２３においてライブビュー用の画像データを取得し（ステップＳ２２）、取得された画像データはシェーディング補正部２３２によりシェーディング補正されて（ステップＳ２４，Ｓ２５）画像メモリ２３３に格納され、ライブビュー画像としてＥＶＦ表示部２９１に表示される（ステップＳ３０）という一連の動作が所定時間ごとに繰り返される。
【００９６】
また、ライブビュー用として取得される画像データは測光演算部２３５にも入力され、測光演算部２３５により求められた測光データに基づいて、露出制御部２４１がシャッタースピードおよび絞り値の設定を行う（ステップＳ２３）。この設定動作も撮影待機状態において繰り返され、設定されたシャッタースピードと絞り値は、ライブビュー用の画像データを取得する際にリアルタイムに反映される。
【００９７】
なお、ステップＳ２４，Ｓ２５におけるシェーディング補正は、第１の実施の形態と同様の手法によって行われる。このとき、設定絞り値ＡＶｔとしては、ステップＳ２３において設定される絞り値が用いられ、光軸変更量は後述する物理シフト量（初期値０）が用いられる。
【００９８】
このような撮影待機状態において、撮影レンズ３からシフト変更信号を受信した場合（ステップＳ２６にてＹｅｓ）は、レンズ制御部２４４により撮影レンズ３に対して駆動信号を送信するレンズ駆動処理が行われる（ステップＳ２７）。図２４は、このレンズ駆動処理の流れの詳細を示す図である。
【００９９】
まず、シフト変更信号に含まれる設定されたシフト量（以下、「設定シフト量」という。）が、ＲＡＭ２２２に格納される（ステップＳ５１）。
【０１００】
次に、第１の実施の形態と同様にしてシェーディング補正テーブル２８２が生成される（ステップＳ５２）。このとき、設定絞り値ＡＶｔとしてはステップＳ２３において設定される絞り値が用いられ、光軸変更量は設定シフト量が用いられる。
【０１０１】
続いて、生成されたシェーディング補正テーブル２８２内の各画素のシェーディング補正率ＷＶＩのうち、いずれかのシェーディング補正率ＷＶＩが予め決められた所定率を超えるか否かが判定される（ステップＳ５３）。
【０１０２】
シェーディング補正は、画像データ中の画素値に対してシェーディング補正率ＷＶＩを乗算して画素値を上昇させるものである。しかしながら、ある所定率を超えるシェーディング補正率ＷＶＩを乗算すると、画像データに含まれるノイズまでもが強調されてしまい、却って画質の劣化が生じるおそれがある。
【０１０３】
このため、シェーディング補正率ＷＶＩが所定率を超えた場合（ステップＳ５３にてＹｅｓ）は、シェーディング補正率ＷＶＩが所定率以下となるシフト量（以下、「制限シフト量」という。）が逆算して求められる（ステップＳ５４）。そして、求められた制限シフト量まで駆動するための駆動信号が撮影レンズ３に送信される（ステップＳ５５）。
【０１０４】
この駆動信号は、撮影レンズ３のレンズ制御回路３５に受信され、撮影レンズ３は制限シフト量までシフトされる。撮影レンズ３のシフトが終了すると、ティルトシフトエンコーダ３５３により検出されるシフト量、すなわち、実際の物理的なシフト量（以下、「物理シフト量」という。）が、カメラボディ２に返信される。そして、この物理シフト量は、レンズ制御部２４４により受信されて、ＲＡＭ２２２に格納される（ステップＳ５６）。
【０１０５】
このようにすることで、撮影レンズ３の物理シフト量が制限される。画像データに対してのシェーディング補正においては、光軸変更量として物理シフト量が用いられるため、シェーディング補正率ＷＶＩは所定率以下となり、ノイズの強調による画像の劣化が防止される。
【０１０６】
撮影レンズ３がシフトされると、撮影レンズ３のシフト量が制限されている（設定シフト量と物理シフト量とが相違する）ことを示す内部フラグであるシフト制限フラグがＯＮとされる（ステップＳ５７）。
【０１０７】
一方、シェーディング補正率ＷＶＩが所定率以下の場合（ステップＳ５３にてＮｏ）は、撮影レンズ３を設定シフト量までシフトさせても問題はないため、設定シフト量まで駆動するための駆動信号が撮影レンズ３に送信される（ステップＳ５８）。これにより、撮影レンズ３は設定シフト量までシフトされる。
【０１０８】
撮影レンズ３がシフトされると、撮影レンズ３から返信される物理シフト量が、レンズ制御部２４４により受信されてＲＡＭ２２２に格納される（ステップＳ５９）。そして、撮影レンズ３のシフト量の制限は無い（設定シフト量と物理シフト量とは一致する）ため、シフト制限フラグはＯＦＦとされる（ステップＳ６０）。
【０１０９】
図２２に戻り、撮影待機状態において、シフト制限フラグがＯＮとなった場合（ステップＳ２８にてＹｅｓ）は、さらに、画像変形部２４５により画像メモリ２３３に格納された画像データに対して変形処理が行われる（ステップＳ２９）。
【０１１０】
シフト制限フラグがＯＮとなっている場合は、撮影レンズ３のシフト量が制限され、設定シフト量と物理シフト量とが相違している場合であるため、撮影レンズ３が設定シフト量までシフトされた場合において補正されるべき被写体像の歪みが補正されず、ユーザにとって所望の効果は得られていないこととなる。
【０１１１】
図２５は、高層ビルなどを主被写体として撮影された画像データ中の主被写体像の例を示す図である。図において、符号７３ａは撮影レンズ３のシフトが無いときの主被写体像を示し、符号７３ｂは制限シフト量まで撮影レンズ３がシフトされたときの主被写体像を示し、また、符号７３ｃは設定シフト量まで撮影レンズ３がシフトされたときの主被写体像を示している。また、この図において、主被写体像７３ａ上の位置Ｐ１ａ、主被写体像７３ｂ上の位置Ｐ１ｂおよび主被写体像７３ｃ上の位置Ｐ１ｃは、同一の被写体位置を示している。同様に、位置Ｐ２ａと位置Ｐ２ｂと位置Ｐ２ｃとは同一の被写体位置であり、位置Ｐ３ａと位置Ｐ３ｂと位置Ｐ３ｃとは同一の被写体位置である。
【０１１２】
ユーザは、設定シフト量まで撮影レンズ３をシフトさせ、符号７３ｃで示すように歪みが補正された画像データを所望しているはずであるが、実際には撮影レンズ３のシフト量が制限されることにより、符号７３ｂで示すように歪みの残った画像データがＣＣＤ２３により取得される。
【０１１３】
このため、画像変形部２４５は、ＣＣＤ２３において取得される画像データに対して変形処理を行うことにより、撮影レンズ３が設定シフト量までシフトされた場合において取得されるべき画像データを生成する。
【０１１４】
この変形処理は、取得された被写体像７３ｂが被写体像７３ｃのようになるように変形を行うものであり、単純には、位置Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂにある画素（正確には、その画素値）を、それぞれ位置Ｐ１ｃ，Ｐ２ｃ，Ｐ３ｃで示す位置にそれぞれ移動させるという処理に相当する。以下、この画素の移動先の位置を決定する手法について説明する。
【０１１５】
まず、ＲＡＭ２２２に格納された伸張比率テーブル３８３が参照され、２つの画素位置の高さ（Ｙ＝＋１８，−１８）のそれぞれにおいての、設定シフト量に対応する伸張比率ＲＴ（以下、記号ＲＴｓを用いて「設定伸張比率」ＲＴｓという。）、および、物理シフト量に対応する伸張比率ＲＴ（以下、記号ＲＴｐを用いて「物理伸張比率」ＲＴｐという。）が取得される。なお、設定シフト量あるいは物理シフト量が伸張比率テーブル３８３に無い場合は、直線補間により伸張比率ＲＴが取得される。また、設定シフト量および物理シフト量がマイナスの場合は、２つの画素位置の高さ（Ｙ＝＋１８，−１８）に対応する伸張比率ＲＴが入れ替えられる。
【０１１６】
設定伸張比率ＲＴｓと物理伸張比率ＲＴｐとが取得されると、相対伸張比率（記号ＲＴｒを用いる。）が、
ＲＴｒ＝ＲＴｓ／ＲＴｐ
の演算により求められる。この相対伸張比率ＲＴｒは、２つの画素位置の高さ（Ｙ＝＋１８，−１８）それぞれに対して得られる。
【０１１７】
次に、画像データ中の一の画素（以下、「注目画素」という。）が注目され、注目画素の位置が、ＣＣＤ２３の受光面における距離（ｍｍ）に換算されて、直角ＹＺ平面座標系におけるＹ座標値とＺ座標値として求められる。そして、注目画素のＹ座標値における相対伸張比率ＲＴｒが、２つの画素位置の高さ（Ｙ＝＋１８，−１８）における相対伸張比率ＲＴｒに基づいて直線補間により求められる。
【０１１８】
ここで、例えば、注目画素が位置Ｐ１ｂの画素である場合においては、図２５において、設定伸張比率ＲＴｓは（距離Ｃ／距離Ａ）に、物理伸張比率ＲＴｐは（距離Ｂ／距離Ａ）に、相対伸張比率ＲＴｒは（距離Ｃ／距離Ｂ）にそれぞれ相当する。
【０１１９】
注目画素に対する相対伸張比率ＲＴｒが求められると、注目画素のＹ座標値およびＺ座標値のそれぞれの絶対値に、相対伸張比率ＲＴｒが乗算される。そして、この乗算により求められたＹ座標値（Ｚ座標値）には、元のＹ座標値（Ｚ座標値）が正なら正、負なら負の符号が与えられる。このＹ座標値およびＺ座標値が、注目画素の移動先位置となる。すなわち、注目画素の移動先となる位置は、原点から注目画素位置に向かう直線方向で、かつ、原点からの距離が「原点から注目画素までの距離」×「相対伸張比率ＲＴｒ」となる点の位置となる。
【０１２０】
以上のようにして、一の注目画素について移動先位置を決定すると次の画素が注目画素として決定され、上記と同様にして移動先位置が決定される。そして、同様の処理を繰り返すことにより、最終的に画像データ中の全ての画素の移動先位置が決定される。
【０１２１】
全画素の移動先位置が決定されると、各画素の画素値がそれぞれの移動先位置に移動されることにより、画像データの変形が行われる。変形後の画像データ（以下、「変形画像データ」ともいう。）においては、移動元となる画素を有さない画素が存在することとなるが、このような画素の画素値は、近傍画素の画素値に基づいて補間により求められる。
【０１２２】
図２２に戻り、画像データの変形処理が行われ変形画像データが生成された場合（ステップＳ２９）は、生成された変形画像データがライブビュー画像としてＥＶＦ表示部２９１に表示される（ステップＳ３０）。すなわち、撮影レンズ３が設定シフト量までシフトされた場合に取得されるべき画像データを、撮影待機状態においてユーザは確認することとなる。これにより、撮影レンズ３のシフト量が制限された場合であっても、ユーザは通常通りの操作感覚で扱うことができるとともに、撮影指示後に記録される画像データの態様を撮影待機状態において把握することができる。
【０１２３】
以上のような撮影待機状態において、シャッターボタン２１１が押下されると（ステップＳ３１にてＹｅｓ）、デジタルカメラ１ｂは記録用の画像データを取得する動作に移行する（図２３）。
【０１２４】
記録用の画像データを取得する際には、まず、撮影レンズ３の光軸位置が変更されたか否かが判定される（ステップＳ３２）。光軸位置が変更されていない場合は、ＡＦ制御部２４２は、位相差センサ２６からの位相差データに基づく位相差検出方式によってＡＦ制御を行う（ステップＳ３４）。
【０１２５】
一方、光軸位置が変更されていた場合は、ＡＦ制御部２４２は、コントラスト演算部２３４からのコントラストデータに基づくコントラスト方式によってＡＦ制御を行う（ステップＳ３３）。
【０１２６】
一般に、ＡＦ制御は高速に行うことが要求されることから、位相差検出方式とコントラスト方式とでは、高速な位相差検出方式を用いることが好ましい。しかしながら、光軸位置が変更されていない場合には位相差センサ２６には光軸近傍の入射光が入射するが、光軸位置が変更された場合には位相差センサ２６には光軸近傍の入射光ではなく周辺光が入射することとなる。したがって、位相差検出方式では、口径食等による光量低下により必要となる位相差情報が得られない可能性や、主被写体以外の被写体に対してピントを合わせてしまう可能性がある。
【０１２７】
このため、光軸位置が変更された場合は、ＣＣＤ２３で受光される入射光に基づいてＡＦ制御を行うコントラスト方式に切り替えることにより、精度の高いＡＦ制御が可能となる。
【０１２８】
ＡＦ制御が終了すると、測光演算部２３５からの測光データに基づいて、露出制御部２４１によりシャッタースピードおよび絞り値が決定され（ステップＳ３５）、ＣＣＤ２３により記録用の画像データが取得される（ステップＳ３６）。
【０１２９】
取得された画像データに対しては、第１の実施の形態と同様の手法によってシェーディング補正が行われる。このとき、設定絞り値ＡＶｔとしてはステップＳ３５において設定される絞り値が用いられ、また、シェーディングは物理シフト量に応じて発生することから光軸変更量は物理シフト量が用いられる（ステップＳ３７，Ｓ３８）。シェーディング補正が行われた画像データは画像メモリ２３３に格納される。
【０１３０】
続いて、シフト制限フラグがＯＮであるか否かが判定される（ステップＳ３９）。シフト制限フラグがＯＦＦの場合は、画像を変形させる必要はないためそのまま得られた画像データがメモリカード９に記録される（ステップＳ４１）。
【０１３１】
一方、シフト制限フラグがＯＮとなっている場合は、撮影待機状態と同様の手法によって画像変形処理が行われて、変形画像データが生成される（ステップＳ４０）。そして、生成された変形画像データがメモリカード９に記録されることとなる（ステップＳ４１）。画像データが記録されると、ステップＳ２２に戻り、再度、撮影待機状態に移行することとなる。
【０１３２】
以上、第２の実施の形態について説明を行ったが、デジタルカメラ１ｂでは、シェーディング補正率ＷＶＩが所定率以上となる場合は、シェーディング補正率ＷＶＩが所定率以下となるように、撮影レンズ３のシフト量を制限する。このため、得られる画像データにおいてノイズの強調を抑制することができる。
【０１３３】
また、撮影レンズ３のシフト量を制限した場合であっても、画像変形処理が行われるため、ユーザが設定したシフト量まで撮影レンズ３がシフトされた場合に取得されるべき所望の画像データを生成することができることとなる。
【０１３４】
＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１３５】
例えば、上記デジタルカメラ１ａ（１ｂ）は、カメラボディ２と撮影レンズ３とが着脱可能に構成されていたが、これらは一体的に構成されていてもよい。このような場合、撮影レンズ３の特性に依存した各種データテーブル（射出瞳位置テーブル３８１、口径食テーブル３８２等）は、カメラボディ２内のＲＯＭ２２３等に予め格納しておいてもよい。
【０１３６】
また、上記デジタルカメラ１ａ（１ｂ）のように、カメラボディ２と撮影レンズ３とが着脱可能に構成されいた場合であっても、撮影レンズ３の特性に依存した各種データテーブルを、種々の撮影レンズ３の種類に合わせてカメラボディ２内のＲＯＭ２２３等に準備しておくようにしてもよい。このようにしても、撮影レンズ３を交換した場合であっても、撮影レンズ３の種類に応じたデータテーブルを用いることで適切にシェーディング補正を行うことができる。
【０１３７】
また、上記実施の形態においては、撮影レンズ３の特性に依存した全てのデータテーブルを撮影レンズ３からカメラボディ２に送信し、カメラボディ２内で必要となるレンズ特性データを選択していたが、必要となるレンズ特性データを撮影レンズ３内で選択し、選択されたレンズ特性データのみをカメラボディ２に送信するようにしてもよい。この場合は、カメラボディ２で設定された設定絞り値ＡＶｔを撮影レンズ３に送信するようにする。これによれば、撮影レンズ３からカメラボディ２に送信するデータの総量を抑えることができる。
【０１３８】
また、上記第１の実施の形態においては、測光センサ２７からの測光データをそのまま利用して、シャッタースピードおよび絞り値を決定していたが、光軸位置が変更されていた場合は、厳密には測光センサ２７に入射される入射光においても光量低下が発生しているはずである。このため、測光センサ２７への入射光に対応する位置の光量低下率を求め、測光データを補正するようにしてもよい。これによれば、より正確な露出制御を行うことが可能である。
【０１３９】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現されると説明したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。また逆に、電気的回路によって実現されるとした機能の全部または一部は、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【０１４０】
◎なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１４１】
（１）  請求項１ないし４のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、
前記レンズ特性データは、前記撮影レンズの射出瞳位置に関するデータ、および、前記撮影レンズの口径食に関するデータを含むことを特徴とするデジタルカメラ。
【０１４２】
これによれば、射出瞳位置および口径食に関するデータに基づいてシェーディング補正を行うため、高精度に補正を行うことができる。
【０１４３】
（２）  請求項１ないし４および上記（１）のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像特性データは、前記入射光の入射角度に対するデータであることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１４４】
これによれば、入射光の入射角度に対する光量低下に関してのデータに基づいてシェーディング補正を行うため、高精度に補正を行うことができる。
【０１４５】
（３）  請求項１ないし４ならびに上記（１）および（２）のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、
前記レンズ特性データは、前記撮像手段の受光面上の画素位置に対するデータであることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１４６】
これによれば、レンズ特性データおよび撮像特性データが、撮像手段の受光面上の画素位置に対するデータであるため、画像データの画素位置に応じて適切なシェーディング補正を行うことができる。
【０１４７】
（４）  請求項４に記載のデジタルカメラにおいて、
前記画像生成手段によって生成された画像データを、撮影待機状態において表示する表示手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１４８】
これによれば、撮影待機状態において生成された画像データが表示されるため、撮影指示後に記録される画像データの態様を事前に把握することができる。
【０１４９】
（５）  請求項１ないし４ならびに上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮影レンズの光軸位置が基準位置である場合の前記入射光の光軸近傍の位相差に基づいて前記撮影レンズの合焦位置を決定する第１合焦手段と、
前記画像データのコントラストに基づいて前記撮影レンズの合焦位置を決定する第２合焦手段と、
前記撮影レンズの光軸位置が基準位置である場合は前記第１合焦手段を能動化させて前記第２合焦手段を非能動化させる一方、前記撮影レンズの光軸位置が基準位置から変更された場合は前記第１合焦手段を非能動化させて前記第２合焦手段を能動化させる制御手段と、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１５０】
これによれば、光軸位置に応じて撮影レンズの合焦位置を決定する手段を切り替えることにより、正確に撮影レンズの合焦位置を決定することができる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１ないし４の発明によれば、画像データを取得する際の撮影レンズの光軸位置に応じて、適切なシェーディング補正を行うことができる。
【０１５２】
また特に、請求項２の発明によれば、撮影レンズにレンズ特性データを記憶させ、カメラボディに撮像特性データを記憶させることにより、撮影レンズを交換した場合であっても撮影レンズの特性を反映して適切なシェーディング補正を行うことができる。
【０１５３】
また特に、請求項３の発明によれば、光軸位置の移動を制限することでノイズの強調を抑制することができる。
【０１５４】
また特に、請求項４の発明によれば、光軸位置の移動が制限された場合においても、光軸設定手段により設定された位置に光軸位置が変更された場合に取得されるべき所望の画像データを得ることができる。
【０１５５】
また、請求項５の発明によれば、撮影レンズの特性に依存したレンズ特性データを撮影レンズ内に記憶させることで、デジタルカメラにおいて撮影レンズの特性を反映して適切なシェーディング補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの主たる構成を示す断面図である。
【図２】撮影レンズの概略構成を示す図である。
【図３】撮影レンズをシフトさせた状態を示す図である。
【図４】撮影レンズをティルトさせた状態を示す図である。
【図５】撮影レンズをシフトさせた場合の効果を説明するための図である。
【図６】撮影レンズをティルトさせた場合の効果を説明するための図である。
【図７】シフト量に応じた射出瞳位置テーブルの例を示す図である。
【図８】ティルト量に応じた射出瞳位置テーブルの例を示す図である。
【図９】口径食テーブルの例を示す図である。
【図１０】口径食テーブルの例を示す図である。
【図１１】口径食テーブルの例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態のデジタルカメラの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。
【図１３】光量低下率テーブルの例を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態のデジタルカメラの撮影時における動作の流れを示す図である。
【図１５】Ｙ軸上の光量低下率を示す図である。
【図１６】Ｚ軸上の光量低下率を示す図である。
【図１７】ＣＣＤの受光面を含む平面上における光量低下率の分布を示す図である。
【図１８】シェーディング補正テーブルの例を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラの主たる構成を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態のデジタルカメラの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。
【図２１】伸張比率テーブルの例を示す図である。
【図２２】第２の実施の形態のデジタルカメラの撮影時における動作の流れを示す図である。
【図２３】第２の実施の形態のデジタルカメラの撮影時における動作の流れを示す図である。
【図２４】レンズ駆動処理の流れを示す図である。
【図２５】画像データ中の主被写体像の例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ      デジタルカメラ
２      カメラボディ
３      撮影レンズ
２６      位相差センサ
２７      測光センサ
３２      ティルト部材
３３      シフト部材
３５      レンズ制御回路
３５２      ティルトシフト駆動部
３５３      ティルトシフトエンコーダ
【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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【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２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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