JP3912404B2

JP3912404B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP3912404B2
Application number: JP2004309975A
Authority: JP
Inventors: 一樹赤穂
Original assignee: コニカミノルタフォトイメージング株式会社
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2024-10-25
Also published as: JP2006121613A; US20060087707A1

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に、手振れ補正機能を有するとともに、シェーディング補正が可能な撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置では、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等からなる撮像センサを備え、撮影レンズから入射された被写体光を撮像して撮影画像を得るようになっている。この撮影画像においては、撮像センサの感度や光源照度の不均一性、或いは縮小光学系における周辺部の照度低下により、即ち撮影レンズとその絞り（絞り値）によって被写体光の光軸中心に対し周辺部の光量が低下することにより画像に濃度（明るさ）のムラが生じることがある。そこで、撮像センサを構成する各撮像素子（各画素位置）に対するゲイン（増幅率）を変化させる処理を行うことで、この光量の低下を補ってムラの発生を防止するという所謂シェーディング補正（感度補正）が行われる。このシェーディング補正のことを、後述する色シェーディング補正と区別するために「輝度シェーディング補正」と称する。

ここで、図１４に、一般的な輝度シェーディング補正回路の一例を示す。同図における輝度シェーディング補正回路６００は、画像データ及び輝度シェーディング補正テーブルがそれぞれメモリ６０１の保存領域６０２、６０３に保存されている。これら画像データ及び輝度シェーディング補正テーブルは、それぞれ別のＤＭＡ制御部６０４、６０５によって（Ｎ１、Ｎ２の各チャンネルのＦＩＦＯバッファを経て）輝度シェーディング補正ブロック６０６の乗算回路６０７に送信される。ところでこの輝度シェーディング補正テーブルには前記ゲインに関するデータ（ゲインデータ）が書かれており、乗算回路６０７により、画像データ中の各画素データに対応する当該ゲインデータの乗算処理が各画素データ毎に順に（同期して）行われる。なお、輝度シェーディング補正処理により変換された画像データは、順にＤＭＡ制御部６０８によって（Ｎ３チャンネルのＦＩＦＯバッファを経て）保存領域６０９に送信されて保存される。このような輝度シェーディング補正回路６００を用い、撮影画像の各画素データに任意のゲインを掛ける（乗算する）ことで、前記濃度（明るさ）のムラを回避する輝度シェーディング補正が行われる。

このシェーディングに関し、近年、要請されるデジタルカメラの小型化に伴って撮像センサの小型化が進むにつれ、ＲＧＢ各色毎にシェーディング量が異なるといった所謂色シェーディングという現象が顕著に見られるようになった。この色シェーディングの問題に対処するべく、例えば特許文献１に開示されている技術では、色フィルタの各色に応じたシェーディング補正係数に基づいて各画素データに対する色シェーディング補正が行われている。
特開２００２−２１８２９８号公報

ところで、前記デジタルカメラ（撮像センサ）が小型化されることで、カメラの光学系が従来のようなテレセントリックな光学系でなく、有限の射出瞳を有する光学系となってきている。また、撮像センサの小型化だけでなくその高画質化の要請により、例えば図１５における画素部断面７００とこれに対する光の入射の様子を示す図に示すように、効率良く集光するべく例えば画素７０１といった各画素毎にマイクロレンズ（集光用レンズ）を設けるようになっている（図１５では、画素７０１に対して、例えばＲ色の色フィルタ７０２の前後に大小のマイクロレンズ７０３、７０４が配設されている）。前記射出瞳は、その設計の容易さから小さくなる傾向にあり、例えば図１６に示すように、各マイクロレンズも射出瞳位置に応じてシュリンク（瞳補正）させたものが使用されている。

ところが、例えば図１７及び図１８における撮像センサ（撮像素子）の構成（例えば図１７は撮像センサの一端側部、図１８は撮像センサの他端側部）に示すように撮像センサの各撮像素子は略光軸を中心として左右非対称であり、かつ、前記射出瞳位置によるマイクロレンズにおける分散、或いは撮像素子の構成上の問題（小型化のため撮像センサの遮光が不十分）等によって、色毎に各撮像素子で得られる光量（露光量）が異なるものとなってしまう。そのため、色シェーディング補正を実行しようとした場合、ＲＧＢ各色毎に異なる上下左右非対称なゲイン（ゲインカーブ）を掛ける必要が生じてくる。また、撮像レンズについても小型化が強く要求されており、組み立て時の誤差、すなわち撮像素子における電極構造や遮光部の位置ズレといった製造上の誤差による色シェーディングへの影響も大きい。このように撮像デバイスとレンズとをペアで考えた場合、発生する色シェーディングは非対称かつ複雑なものとなる。

また、近年のデジタルカメラには、手振れ等の振れを補正するための振れ補正機能を搭載したものもあり、振れ補正時には、撮像レンズ（光学レンズ）と撮像センサ（撮像素子）との相対的な位置関係が振れに応じて変化する。前記色シェーディングは、この撮像レンズと撮像センサとの相対的な位置関係の変化によっても異なるものとなってしまう。

なお、前記特許文献１に開示されている技術では、擬似同心円状にシェーディング補正されるようなシェーディング補正係数（前記ゲインに相当）を用いて当該シェーディング補正を行うものとされており、前記非対称かつ複雑な色シェーディングには対処することが難しい。また、特許文献１には当該振れ補正を行う場合の色シェーディング補正について開示されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、非対称かつ複雑な色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）が行えるとともに、手振れ等の振れ補正を行う場合の撮影においても、精度良く色シェーディング補正を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る撮像装置は、撮影における振れを補正する振れ補正機能を有するとともに、撮影画像におけるＲＧＢ各色による色シェーディングを補正する色シェーディング補正機能を有する撮像装置であって、撮影レンズからの被写体光を露光して撮影画像を得る撮像素子と、前記振れによる被写体光の光軸と撮像素子との位置のずれを該光軸に対する撮像素子の移動によって補正する振れ補正手段と、前記移動に基づく光軸と撮像素子との相対位置を検出する位置検出手段と、前記相対位置と比較するための比較ポイントの配列パターン情報を予め記憶する配列パターン情報記憶手段と、前記配列パターンの各比較ポイントにおける各色に対する色シェーディング補正を行うための色シェーディング補正情報を予め記憶する補正情報記憶手段と、前記位置検出手段により検出された相対位置と前記配列パターンにおける比較ポイントとを比較し、使用する色シェーディング補正情報を当該相対位置に近い比較ポイントにおける色シェーディング補正情報に切り替える補正情報切替手段と、当該切り替えられた色シェーディング補正情報に基づいて前記撮影画像に対する色シェーディング補正を行う色シェーディング補正手段とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、撮像素子により撮影レンズからの被写体光が露光されて撮影画像が得られ、振れによる被写体光の光軸と撮像素子との位置のずれが該光軸に対する撮像素子の移動によって振れ補正手段によって補正され、この移動に基づく光軸と撮像素子との相対位置が位置検出手段によって検出される。相対位置と比較するための比較ポイントの配列パターン情報が配列パターン情報記憶手段によって予め記憶され、また、配列パターンの各比較ポイントにおける各色に対する色シェーディング補正を行うための色シェーディング補正情報が補正情報記憶手段によって予め記憶される。補正情報切替手段によって、位置検出手段により検出された相対位置と配列パターンにおける比較ポイントとが比較され、使用する色シェーディング補正情報が、例えばデフォルトで設定されている色シェーディング補正情報から当該相対位置に近い比較ポイントにおける色シェーディング補正情報に切り替えられる。そして、当該切り替えられた色シェーディング補正情報に基づいて色シェーディング補正手段によって撮影画像に対する色シェーディング補正が行なわれる。

このように、振れ補正により光軸のズレに対応して撮像素子が移動し、撮影レンズ（光軸）と撮像素子との相対位置が変化した（ズレた）場合であっても、随時、この変化した相対位置と配列パターンの各比較ポイントとが比較されて、使用する色シェーディング補正情報が当該相対位置に対応する（近い）比較ポイントのＲＧＢ各色に対する色シェーディング補正情報に切り替えられ（設定され）、このＲＧＢ各色の色シェーディング補正情報に基づいて色シェーディング補正が行なわれるため、非対称かつ複雑な色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）が行えるとともに、手振れ等の振れ補正を行う場合の撮影においても精度良く色シェーディング補正を行うことができる。

請求項２に係る撮像装置は、請求項１において、前記位置検出手段は、撮像素子の１回の露光期間中に前記相対位置を１回以上検出することを特徴とする。この構成によれば、位置検出手段によって、撮像素子の１回の露光期間中に相対位置が１回以上検出されるため、当該各露光期間中の（少なくとも１回の）相対位置の検出によって、撮像素子の各露光期間に応じて刻々と変化する撮影画像の色シェーディングを検出することができ、この色シェーディングに対する色補正に確実に反映させることが可能となる。また、各露光期間中の相対位置の検出を複数回行なうようにすれば、例えばこの複数回の検出情報を平均処理して用いるなどして、より精度の高い色シェーディング補正を行なうことが可能となる。

請求項３に係る撮像装置は、請求項１又は２において、前記各比較ポイントの配置は、光軸と撮像素子との相対位置基準としての所定の基準位置から周辺へ向けて所定間隔で放射状に配置されたものであることを特徴とする。この構成によれば、配列パターンにおける各比較ポイントの配置は、光軸と撮像素子との相対位置基準としての所定の基準位置から周辺へ向けて所定間隔で放射状に配置されたものであるため、基準位置から周辺へ向けて放射状に移動するという実際の相対位置の変化（ズレ）に即して、当該相対位置に近い比較ポイントの位置をシンプルな配列パターンによって効率良く検出することができる。

請求項４に係る撮像装置は、請求項３において、前記各比較ポイントの配置は、前記基準位置近傍の所定範囲における比較ポイントの配置密度と比べて周辺部の該配置密度が大きい又は等しい配置であることを特徴とする。この構成によれば、配列パターンにおける各比較ポイントの配置は、基準位置近傍の所定範囲における比較ポイントの配置密度と比べて周辺部の該配置密度が大きい又は等しい配置であるため、基準位置（中央部）から周辺へ離れるほど比較ポイント同士の距離が離れてしまい、粗い（精度の低い）色シェーディング補正となってしまうのを防止できるとともに、周辺部に近いほど色シェーディング量（変化）が大きくなる（ゲインカーブが急峻となる）ような、すなわち、周辺部ほど比較ポイントの数（色シェーディング補正情報）が多く必要とされるような色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）を精度良く行うことができる。

請求項５に係る撮像装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記各比較ポイントの配置は、撮影画像における色シェーディング補正が実施されない領域として前記基準位置を含む所定範囲に比較ポイントが無い配置であることを特徴とする。この構成によれば、配列パターンにおける各比較ポイントの配置は、撮影画像における色シェーディング補正が実施されない領域として、基準位置を含む所定範囲に比較ポイントが無い配置となっているため、当該配列パターン情報が少なくて済み、これを記憶するメモリ容量を低減できるとともに、基準位置を含む所定範囲（中央部）から離れ、色シェーディングの影響が無視できない領域では色シェーディング補正を行い、色シェーディングの影響を受けないと考えられる当該中央部の所定範囲においては色シェーディング補正を行なわないといった、撮影画像各部の色シェーディングの違いに応じた効率良い色シェーディング補正が可能となる。

請求項１記載の発明によれば、振れ補正により光軸のズレに対応して撮像素子が移動し、撮影レンズ（光軸）と撮像素子との相対位置が変化した（ズレた）場合であっても、随時、この変化した相対位置と配列パターンの各比較ポイントとが比較されて、当該相対位置に対応する（近い）比較ポイントのＲＧＢ各色に対する色シェーディング補正情報に切り替えられ（選択され）、このＲＧＢ各色の色シェーディング補正情報に基づいて色シェーディング補正が行なわれるため、非対称かつ複雑な色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）が行えるとともに、手振れ等の振れ補正を行う場合の撮影においても精度良く色シェーディング補正を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、各露光期間中の（少なくとも１回の）相対位置の検出によって、撮像素子の各露光期間に応じて刻々と変化する撮影画像の色シェーディングを検出することができ、この色シェーディングに対する色補正に確実に反映させることが可能となる。また、各露光期間中の相対位置の検出を複数回行なうようにすれば、例えばこの複数回の検出情報を平均処理して用いるなどして、より精度の高い色シェーディング補正を行なうことが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、基準位置から周辺へ向けて放射状に移動するという実際の相対位置の変化（ズレ）に即した、当該相対位置に近い比較ポイントの位置をシンプルな配列パターンによって効率良く検出することができる。

請求項４記載の発明によれば、粗い（精度の低い）色シェーディング補正となってしまうのを防止できるとともに、周辺部に近いほど色シェーディング量（変化）が大きくなる（ゲインカーブが急峻となる）ような、すなわち、周辺部ほど比較ポイントの数（色シェーディング補正情報）が多く必要とされるような色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）を精度良く行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、配列パターン情報が少なくて済み、これを記憶するメモリ容量を低減できるとともに、基準位置を含む所定範囲（中央部）から離れ、色シェーディングの影響が無視できない領域では色シェーディング補正を行い、色シェーディングの影響を受けないと考えられる当該中央部の所定範囲においては色シェーディング補正を行なわないといった、撮影画像各部の色シェーディングの違いに応じた効率良い色シェーディング補正が可能となる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
（撮像装置の外観構造の説明）
図１は、本発明に係る撮像装置が好適に適用されるデジタルカメラ１の外観構造を説明する図であり、（ａ）はその正面斜視図、（ｂ）は背面図を示している。デジタルカメラ１は、カメラ本体２と、カメラ本体２の一端側に配設される撮影レンズ３とを備えて構成されている。カメラ本体２の上面（頂面）にはレリーズボタン４、電源スイッチ５（メインスイッチ）及びモード設定キー６が、正面側には、撮影レンズ３の他にフラッシュ部７や測距窓８が配設されている。背面側にはＬＣＤモニタ９及び電子ビューファインダ１０、並びに撮影再生選択キー１１、情報表示設定変更キー１２及び手振れ防止機能設定キー１３などの各種操作キー（スイッチ、ボタン）等がそれぞれ配設されている。

撮影レンズ３は、被写体光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、この被写体光をカメラ本体２の内部に配置されている後述のＣＣＤ２１へ導くための光学レンズ系（被写体光の光軸に沿って直列的に配置されるズームレンズブロックや固定レンズブロック）を構成するものである。

レリーズボタン４は、撮影動作を開始させるためのものであり、これが押下されると撮影動作（ＣＣＤ２１により被写体光を撮像し、これにより得られた画像データに対して所定の画像処理を施した後、所定の記録部に記録するといった一連の撮影動作）が実行される。電源スイッチ５は、デジタルカメラ１の電源のオン・オフ切り替えを行うものである。モード設定キー６は、絞り優先、シャッタスピード優先といった露光（露出）条件の設定（自動露出制御（ＡＥ制御））、静止画撮影モードや動画撮影モード（連続撮影モード）、或いは自動焦点制御（ＡＦ制御）を行う撮影モードといった各撮影モード、或いは撮影画像をライブビュー表示させるライブビューモードや後述の画像メモリ１１０に記録された撮影画像を再生表示する再生モード等の各種モードの切り替え（モードの設定）を行うものである。モード設定キー６は、マクロ撮影の切り替えや、撮影レンズ３のズームレンズの焦点距離を変更するためのズーム設定キーとして機能させてもよい。このモード設定キー６等による設定情報、或いは撮影枚数や日付情報といった各種設定情報は、カメラ本体２上面に設けられた表示パネル１４（液晶パネル）に表示されてもよい。

フラッシュ部７は、フラッシュ撮影時のフラッシュ発光を行うものである。測距窓８は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサーである。ＬＣＤモニタ９は、カラー液晶表示素子からなる液晶表示器（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）で構成されており、ライブビュー表示用の画像（ライブビュー画像）やレリーズボタン４を押下して撮影した画像を確認するためのプレビュー画像、或いはメモリカード（又は画像メモリ）に記録された撮影画像を再生画像として表示するものである。電子ビューファインダ１０（ＥＶＦ；Electronic View Finder）は、接眼部の小窓中が液晶画面で構成され、ＣＣＤ２１で捉えた映像を表示するファインダ（覗き窓）として機能するものである。

撮影再生選択キー１１は、オン・オフ切り替えによって撮影モードか再生モードかの選択を行うものである。撮影再生選択キー１１がオンの場合は、画像メモリ１１０等に記録された撮影画像がＬＣＤモニタ９や電子ビューファインダ１０に再生表示される。撮影再生選択キー１１がオフの場合は、前記モード設定キー６により設定された各種撮影モード等における撮影動作が行われる。情報表示設定変更キー１２は、ＬＣＤモニタ９に表示される情報の表示形態（表示設定）を切り替えるものであり、例えばＬＣＤモニタ９に、再生画像を複数のサムネイル画像が配列表示されてなるインデックス画面として表示させたり、再生対象のコマの選択表示或いはコマ送り表示させたりする。手振れ防止機能設定キー１３は、手持ち撮影や望遠撮影、暗部での（長時間露光が必要な）撮影時において、手振れ等の「振れ」が発生する恐れのある場合に対して、確実な撮影を可能とするための振れ防止機能（振れ補正機能）のオン・オフ切り替えを行うものである。

カメラ本体２の内部には、撮影レンズ３からの被写体光を撮像するＣＣＤ２１（撮像素子）、各種音響効果を出力するスピーカ、電池を収納する電池室や記録媒体としてのメモリカード等の記録メディア（図２の記録メディアＭ）等の各種本体機器が配置されている。ただし、記録メディアは、カメラ本体２の側面部等に設けられたスロット部１５（挿入口）等において着脱自在に設けられている。なお、カメラ本体２は、外部装置とのＩ／Ｆ（インターフェイス）をなすＡＶ出力端子やＵＳＢ端子のコネクタ部やＡＣ電源のジャック等を備えていてもよい。また、前記各スイッチ（キー、ボタン）の他に、ＬＣＤモニタ９又は電子ビューファインダ１０に表示される画像の任意の領域を拡大表示させる（電子マグニファイヤとして動作させる）モニタ拡大スイッチや、ＬＣＤモニタ９と電子ビューファインダ１０との画像表示を切り替える表示切替スイッチ等を備えていてもよい。

（撮像装置の電気的構成の全体的な説明）
図２は、図１に示すデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。このデジタルカメラ１は、撮影レンズ３、撮像部２０、レンズ駆動部３０、信号処理部４０、振れ補正部５０、表示部６０、操作部７０、主制御部８０、計時部９０、シェーディング補正情報処理部１００及び画像メモリ１１０などを備えて構成されている。撮影レンズ３は前記光学レンズ系（フォーカスレンズ、ズームレンズ）とともに、透過光量を調節するための絞りを備えており、自動的に各レンズ位置を移動させて焦点調整やズーム調整を行うことが可能に構成されている。撮像部２０は、撮影レンズ３を通して入射される被写体光像を光電変換して画像信号として出力するものであり、ＣＣＤ２１、ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ（インターフェース）部２２、タイミングジェネレータ２３及びタイミング制御部２４を備えている。

ＣＣＤ２１は、被写体光を撮像（被写体輝度を検出）する、すなわち撮影レンズ３により結像された被写体光像の光量に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号に光電変換し、その画像信号を所定のバッファを介して信号処理部４０へ出力するものである。具体的には、ＣＣＤ２１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色透過フィルタ（カラーフィルタ）がピクセル単位で市松模様状に貼り付けられた所謂ベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサを構成するカラー撮像素子である。なお、当該撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭＩＳイメージセンサ等幾つかの選択肢があるが、本実施形態ではＣＣＤイメージセンサを採用している。

ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ部２２は、主制御部７０から入力される制御信号に基づいてＣＣＤ２１の撮影駆動（光電変換）を制御するものである。ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ部２２は、タイミングジェネレータ２３による駆動タイミングパルスに基づいて、ＣＣＤ２１に対する駆動制御信号（蓄積開始信号・蓄積終了信号）を生成するとともに、所謂インタレース方式による読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）を生成し、それぞれＣＣＤ２１に送出する。ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ部２２は、この読出制御信号によるＣＣＤ２１からの出力信号にＧａｉｎ（増幅）変更等のアナログ処理を施し、これを信号処理部４０に送出させる。

タイミングジェネレータ２３は、タイミング制御部２４から入力される基準クロック信号に基づいて駆動タイミングパルスを生成するものである。タイミング制御部２４は、主制御部７０から入力される制御信号に基づき、タイミングジェネレータ２３に対する基準クロック信号を生成するものである。また、タイミング制御部２４は、ＣＣＤ２１から送出される画像信号を信号処理部４０で信号処理するためのタイミング信号（基準クロック信号）を生成し、このタイミング信号を後述する信号処理部４０内のＡ／Ｄコンバータ４１等に出力する。

なお、撮像部２０は、ＣＣＤ２１の露光時間（撮像素子による被写体光の蓄積時間；積分時間）が適正となるようにフィードバック制御を行う。具体的には、撮影時における例えば前記ライブビューモードにおいて、絞りに対する絞り値がレンズ駆動部３０における後述の絞りドライバ３１によって開放固定とされ、この状態において、ＣＣＤ２１による被写体に対する測光（分割測光等）が行われる。そして当該測光データ（評価値）に基づき、主制御部８０において露出制御用パラメータ（露光量制御用パラメータやダイナミックレンジ制御用パラメータ）が算出され、この露出制御用パラメータと予め設定されたプログラム線図（例えばＣＣＤ２１の光電変換特性図）等に基づいて前記フィードバック制御用のパラメータが算出される。そして、このフィードバック制御用パラメータに基づいて、ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ部２２やタイミングジェネレータ２３により、ＣＣＤ２１に対するフィードバック制御が行われる。ただし、この絞りはシャッタを兼用しており、本撮影が行われる際には、フィードバック制御用パラメータに基づいて、絞りドライバ３１による絞りの開口面積の制御により、ＣＣＤ２１に対する露光量が制御される。

レンズ駆動部３０は、撮影レンズ３各部の動作制御を行うものであり、絞りドライバ３１、フォーカスレンズ駆動用モータ（以下、「ＦＭ」とする）３２及びズームレンズ駆動用モータ（以下、「ＺＭ」とする）３３を備えている。絞りドライバ３１は、絞りの絞り値を制御するもので、主制御部８０から入力される絞り値の情報に基づいて絞りを駆動し、その絞りの開口量を調節する。ＦＭ３２は、主制御部８０から入力されるＡＦ制御信号（例えば駆動パルス数等の制御値）に基づいて駆動し、フォーカスレンズを焦点位置に移動させる。ＺＭ３３は、主制御部８０から入力されるズーム制御信号（モード設定キー６によるズーム設定情報）に基づいて駆動し、ズームレンズを望遠（テレ）側に移動させたり、広角（ワイド）側に移動させたりする。

信号処理部４０は、ＣＣＤ２１から送出される画像信号に対し、アナログ信号処理やデジタル信号処理による所定の信号処理を施すものである。画像信号の信号処理は当該画像信号を構成する各画素信号ごとに行われる。信号処理部４０は、Ａ／Ｄコンバータ４１及び画像処理部４２等を備えて構成されている。Ａ／Ｄコンバータ４１は、ＣＣＤ２１から送信されてきたアナログ値の画像信号（アナログ信号）をデジタル値の画像信号（デジタル信号）に変換するものであり、各画素で受光して得られる画素信号を例えば１２ビットの画素データに変換する。

画像処理部４２は、Ａ／Ｄコンバータ４１によるＡ／Ｄ変換により得られた画像信号に対する所定の画像処理（デジタル信号処理）を行うものであり、当該画像処理として例えば、所定のフィルタを用いて各画素値を補間（置換）する画素補間処理、画像データにおける水平及び垂直画素データの縮小又は間引き処理を行うことで、設定された記録画像画素数へ解像度変換を行う解像度変換処理、ＲＧＢ各色の色バランスを調整することでホワイトバランス（ＷＢ）補正を行うホワイトバランス補正処理、画像におけるＲＧＢ各色におけるムラ（色シェーディング）等を補正するシェーディング補正処理、画像データのガンマ（γ）特性を補正することにより階調補正を行うガンマ補正処理、或いは画像データの圧縮を行う画像圧縮処理などの処理を実行する。

なお、信号処理部４０は、ＣＣＤ２１から出力されるアナログ値の画像信号のサンプリングノイズの低減を行うＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路や、ＣＤＳ回路から入力されたアナログ値の画像信号のゲイン調整（レベル調整）を行うＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路を備えていてもよい。

振れ補正部５０は、手振れ等により発生した「振れ」に対する補正を行うものである。つまり、例えば図３に示すように、カメラに振れが発生して撮影レンズ３に入射される光軸が各レンズに対して符号Ａで示す光軸から符号Ｂで示す光軸へずれたとすると、この光軸のずれ量に応じてＣＣＤ２１をシフトさせることにより当該振れを補正するものである。振れ補正部５０は、ＣＣＤ位置制御台５１及びジャイロ５２を備えている。ＣＣＤ位置制御台５１は、ヨー（Yaw）方向及びピッチ（Pitch）方向の少なくとも２つの圧電アクチュエータを備え、これら圧電アクチュエータの駆動により、前記光軸に対するＣＣＤ２１の位置を制御する（移動させる）。

具体的には、ＣＣＤ位置制御台５１は、例えば図４に示すように、ヨー方向圧電アクチュエータ５１１、ピッチ方向圧電アクチュエータ５１２、フレーム体５１３、５１４、ベース部５１５及び位置検出部５２０等を備えて構成されている。ヨー方向圧電アクチュエータ５１１及びピッチ方向圧電アクチュエータ５１２は、所謂超音波駆動が行われるインパクト形のリニアアクチュエータ（圧電アクチュエータ）であり、印加される電圧に応じて高速伸縮する圧電素子部やこの圧電素子により駆動されるロッド部、或いは当該ロッド部の駆動（振動）により摩擦移動されるスライダ部や振動を効率良く伝えるための錘部（ウエイト）等から構成される（各部は図略）。ヨー方向圧電アクチュエータ５１１は、カメラ本体２に固定されたベース部５１５に固設されており、ヨー方向圧電アクチュエータ５１１のスライダ部に相当するフレーム体５１３がＸ軸方向（例えば左右方向）にスライド移動される。

一方、ピッチ方向圧電アクチュエータ５１２は、前記フレーム体５１３に固定されており、ピッチ方向圧電アクチュエータ５１２のスライダ部に相当するフレーム体５１４を、当該フレーム体５１４に配設されているＣＣＤ２１とともにＹ軸方向（上下方向）へスライド移動される。この構成により、ヨー方向圧電アクチュエータ５１１によって、フレーム体５１３、ピッチ方向圧電アクチュエータ５１２、フレーム体５１４及びＣＣＤ２１が一体化されてなるものがＸ軸方向に移動されるとともに、当該Ｘ軸方向に移動されるピッチ方向圧電アクチュエータ５１２によってさらにフレーム体５１４及びＣＣＤ２１がＹ軸方向へ移動される。

ベース部５１５及びフレーム体５１４には、位置検出部５２０を構成するものとして例えば位置検出素子である２次元ＰＳＤ（Position Sensitive Device）５２１及び２次元赤外ＲＥＤ５２２が互いに対向して配設されており、これらによって、前記ヨー方向圧電アクチュエータ５１１によるＸ軸方向への移動に対するＣＣＤ２１の位置、及びピッチ方向圧電アクチュエータ５１２によるＹ軸方向への移動に対するＣＣＤ２１の位置の検出が行われる。この検出されたＣＣＤ２１の位置情報に基づいて、撮影レンズ３（の光軸）に対するＣＣＤ２１の位置（ズレ量）が検出されることになる。

ジャイロ５２は、測定対象部（本実施形態ではデジタルカメラ１）の振れ方向や振れ量などの振れ（手振れ）情報を検出するためのもの（振れ検出器）である。ジャイロ５２は、ヨー方向におけるデジタルカメラ１の振れの角速度に基づく振れ量を検出するヨー方向ジャイロ（図略）と、ピッチ方向における振れの角速度に基づく振れ量を検出するピッチ方向ジャイロ（図略）とを備えており、これらヨー方向及びピッチ方向ジャイロにより検出された振れ情報は、主制御部８０に入力される。このようなジャイロとしては、例えば圧電素子に電圧を印加して振動状態とし、この圧電素子に回転運動による角速度が加わったときに生じるコリオリ力に起因する歪みを、電気信号として取り出すことで角速度を検出するタイプのものが使用できる。

図５は、前記ＣＣＤ位置制御台５１及びジャイロ５２（振れ補正部５０）を用いた、本実施形態におけるデジタルカメラ１の手振れ補正機能を実現するための一構成例である。同図に示すように、ジャイロ５２は、検出したカメラ本体２の手振れによる振れ情報を主制御部８０へ送信し、また、ＣＣＤ位置制御台５１は、位置検出部５２０により検出した現在のＣＣＤ２１の位置情報（後述の撮影レンズ３の光軸とＣＣＤ２１との相対位置情報に相当）を、主制御部８０へ送信する。そして主制御部８０は、これら振れ情報及び位置情報に基づいて、振れの影響を軽減するべくＣＣＤ位置制御台５１（ＣＣＤ２１）の駆動方向と駆動量とを適切に決定し、この決定した駆動方向及び駆動量に基づく駆動制御情報により、ＣＣＤ位置制御台５１（ヨー方向、ピッチ方向圧電アクチュエータ５１１、５１２）の駆動を行う。このような構成により、デジタルカメラ１の振れに対するＣＣＤ２１の位置制御（位置補正）が行われる。

表示部６０は、ＬＣＤモニタ９、電子ビューファインダ１０及び表示パネル１４からなり、ＣＣＤ２１による撮影画像（画像処理部４２により画像処理され、画像メモリ１１０や記録メディアＭに記憶されるなどした撮影画像）や所定のキャラクタ情報（文字や図形）を表示する。操作部７０は、レリーズボタン４、モード設定キー６及び手振れ防止機能設定キー１３等の各種操作スイッチからなり、デジタルカメラ１に対する各種操作指示を行うものである。操作部７０による操作情報は主制御部８０に出力される。

主制御部８０は、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び前記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、デジタルカメラ１の撮影動作を集中制御するものである。主制御部８０は、例えば、レリーズボタン４が半押しされたことを示す操作信号を検出すると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）を装置の該当各部に実行させ、さらにレリーズボタン４が全押しされたことを示す操作信号を検出すると、撮影動作、即ちＣＣＤ２１を露光し、その露光によって得られた画像信号に対して後述のシェーディング補正処理等の画像処理を施して画像メモリ１１０や記録メディアＭに記録するといった一連の動作を該当各部に実行させる。

計時部９０は、装置全体における基準となるクロック信号（所定のクロック周波数を有する）を発生するものであり、このクロック発生部として水晶発振子等の発振素子（図略）を備えている。計時部９０で発生したクロック信号は、主制御部８０へ出力される。

画像メモリ１１０は、画像処理部４２における演算の際に一時的に画像データを保存（格納）したり、画像処理部４２での信号処理が終了した画像データ（画像ファイル）を保存しておくメモリであり、例えば複数フレーム分の画像データを記憶し得る容量を有している。画像メモリ１１０におけるこの画像データは必要に応じて適宜アクセスされ各部にて使用される。

（シェーディング補正部の詳細説明）
シェーディング補正情報処理部１００は、図２に示すように、本実施形態における色シェーディング補正に関する情報の処理を行うものであり、色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１、色シェーディング補正データ切替部１０２及び色シェーディング補正データテーブル作成部１０３を備えて構成されている。

色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１は、撮影レンズ３（の光軸）とＣＣＤ２１との相対位置と比較するための、すなわちＣＣＤ２１における撮影レンズ３から入射される被写体光の光軸の位置（相対位置）と比較するための複数のポイント（以降、比較ポイントという）に対する、ＲＧＢ各色の色シェーディング補正データテーブルを予め記憶するものである。ところで、前記複数の比較ポイントは所定の配列パターンを有したものとされているが、先ずこの比較ポイントの配列パターンについて説明する。

図６は、撮影レンズ３の光軸とＣＣＤ２１との相対位置と比較するための各比較ポイントの配列パターンを示している。同図において、符号２０１に示す円形のものは、ＣＣＤ２１側から見た撮影レンズ３のレンズ部（レンズ部２０１）を示している。符号２０２に示す四角形のものは、撮影レンズ３のレンズ面と平行に配置されたＣＣＤ２１のセンサ面（ＣＣＤ２１がこの位置に存在すると仮定した場合の想定センサ面；以降、想定センサ面２０２という）を示しており、この想定センサ面２０２の四隅（角部）の点は、ＣＣＤ２１における左右上下の撮像素子限界点（有効画素の最端（角）位置）となっている。

この想定センサ面２０２内の例えば符号２０３に示す複数の黒丸点、及び符号２０４に示す白丸点は、前記比較ポイントを示している。ただし、この白丸点は前記光軸（撮影レンズ３）とＣＣＤ２１との相対位置の検出にあたっての基準位置（相対位置基準点）であり、この比較ポイントを基準ポイント２０４とする。これら各比較ポイントは、同図の配列パターン２１０に示すように、基準ポイント２０４を中心として、想定センサ面２０２の周辺（四辺）部へ向けて放射状に配置されている。具体的には、基準ポイント２０４（白丸点）から、上下左右斜め方向の８方向に広がる直線（８方向の各直線同士の挟角が４５°となっている）上に３２個の比較ポイント（黒丸点）が配置され、且つこれら直線上の各比較ポイントが等間隔となるよう配置されてなる合計３３個（白丸及び黒丸点の総数）の比較ポイントによって構成された配列パターン２１０となっている。配列パターン２１０は、このように、基準ポイント２０４からその周辺部へ向けて所定間隔で（８方向に）放射状に配置されたシンプルな配列パターンとなっているが、これは、基準ポイント２０４から周辺部へ向けて放射状に移動するという、実際の振れ補正駆動時における相対位置の変化（移動）に即した配置であり、これによって、当該相対位置（光軸）に近い比較ポイントの位置を効率良く検出することが可能とされている。

ところで、図６は、撮影レンズ３の光軸が基準ポイント２０４の位置に一致した状態を示している。ここでは、この状態を、振れ補正動作開始時の撮影レンズ３（光軸）及びＣＣＤ２１の初期相対位置（初期セット位置）としている。振れ補正駆動によるＣＣＤ２１の移動に応じて、撮影レンズ３に対するＣＣＤ２１の相対位置が変化し、これにより、図６に示す初期相対位置（基準ポイント２０４）にあった光軸の位置が、想定センサ面２０２内の任意な位置へ相対的に移動することになる。この移動された光軸の位置は、想定センサ面２０２内における、例えば基準ポイント２０４に対してどの位置（座標位置）にあるのかが、上記ＣＣＤ位置制御台５１の位置検出部５２０による検出情報に基づいて検出される。

色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１には、上記配列パターン２１０の各比較ポイント、ここでは３３箇所における３３パターンのＲＧＢ各色に対応する色シェーディング補正情報（色シェーディング補正データテーブル）が記憶されている。換言すれば、ＲＧＢ色における各１色につき、当該３３箇所に対応する３３パターン、ＲＧＢ３色の合計で９９パターンの色シェーディング補正情報が記憶されているとも言える。

なお、配列パターン２１０では、３３個の比較ポイントを、８方向の放射状配置となるよう設定しているが、比較ポイントの個数やその配置はこれに限定されず、所要の色シェーディング補正精度等に応じて任意に設定してもよい。これに関し、上記直線上の各比較ポイントの間隔は等間隔でなくともよく、例えば基準ポイント２０４に近いほど比較ポイントの間隔を狭くしたり、その逆に周辺部ほど間隔を広くするように配置してもよい。後述の配列パターン２２０、２３０に対しても同じである。また、上記基準ポイント２０４から放射状に広がる直線の方向は８方向に限定されず、これより多い方向数（例えば１０方向や後述の１６方向）又は少ない方向数（例えば７方向）であってもよい。また、これら各方向の直線同士の挟角は、上記４５°というように全て等しい角度でなくともよい。また、各比較ポイントが上記放射状に、つまり所定方向の直線上に配置されてなくてもよく、ランダムに配置されたものでもよい。なお、比較ポイントの個数を増やし、さらに多くの当該比較ポイントに対応する色シェーディング補正データテーブルを有することで、より精度の高い色シェーディング補正が可能となる。逆に、比較ポイントの個数を少なくし、色シェーディング補正データテーブルを少なくすれば、扱うデータ量が小さくて済み、データ処理が容易となる（より高速な演算処理が可能となる）とともに、これを記憶しておくメモリ容量の低減が図れる。

この配列パターン２１０の変形態様に関し、例えば、図１２、図１３に示すような配列パターンとしてもよい。図１２に示す配列パターン２２０では、各比較ポイントの配置が、基準ポイント２０４の近傍領域（範囲）における比較ポイントの配置密度と比べて、その周辺部の比較ポイントの配置密度の方が大きくなる、又は配置密度が等しくなるような配置となっている。すなわち、前記図６に示す配列パターン２１０では、基準ポイント２０４（中央部）から想定センサ面２０２の周辺部へ離れるほど比較ポイント同士の距離が離れてしまい（比較ポイント同士の間隔が広がり）、粗い色シェーディング補正となりうることから、基準ポイント２０４から離れるほど相対位置に対する色シェーディング補正データテーブルを細かく持つようにするべく、周辺部の比較ポイントの配置密度を中央部よりも大きくしたり或いは中央部と等しい（同等）配置密度となるような配列パターンとしている。

ここでは、配列パターン２２０は、配列パターン２１０における８方向に広がる直線に対し、さらに当該広がる直線の間に直線を追加してなる１６方向に放射状に広がる直線上に、各比較ポイントが配置されたものとされている。すなわち、例えば符号２２１に示す方向の直線（に配置された比較ポイント）と符号２２２に示す方向の直線（に配置された比較ポイント）が、配列パターン２１０における８方向のうちの直線に相当し、これら直線間に符号２２３に示す直線（に配置された比較ポイント）が追加され、これが全周（８方向）に亘って同様に追加されることで合計１６方向に広がる比較ポイントの配列パターンを形成している。ただし、同図に示すように、当該追加した直線上の比較ポイントは周辺部寄りの位置にのみ設定しており（基準ポイント２０４近傍には配置していない）、これにより、外周部における比較ポイントの配置密度を、中央部より大きくなるよう或いは等しくなるよう調整している。

このような配列パターン２２０とすることで、周辺部に近いほど色シェーディング量（変化）が大きくなる（ゲインカーブが急峻となる）ような、すなわち、周辺部ほど比較ポイントの数（色シェーディング補正情報）が多く必要とされるような色シェーディングに対する色シェーディング補正を精度良く行うことが可能となる。

図１３に示す配列パターン２３０は、前記配列パターン２２０において、基準ポイント２０４の近傍領域（範囲）に比較ポイントを有していない配列パターンとなっている。この比較ポイントを有していない領域を比較ポイント非設定領域２３１とすると、この比較ポイント非設定領域２３１では、相対位置（光軸）が変化したとしても色シェーディング補正が実施されない。このような配列パターン２３０とすることで、配列パターン情報が少なくて済み、これを記憶しておくメモリ容量を低減できるとともに、基準ポイント２０４の近傍領域（比較ポイント非設定領域２３１）から離れて色シェーディングの影響が無視できない周辺部の領域では色シェーディング補正を行い、色シェーディングの影響を受けないと考えられる当該中央部の所定範囲においては色シェーディング補正を行なわないというような、撮影画像各部の色シェーディングの違いに応じた効率良い色シェーディング補正が可能となる。なお、図６の配列パターン２１０に対して、或いは上述した比較ポイント個数やその配置が任意に設定された配列パターンに対して、当該比較ポイント非設定領域を設けてもよい。

ここで、前記色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１に保存されているシェーディング補正テーブルについて詳述する。図７は、色シェーディング補正データテーブルにおけるゲインデータ、及びこのゲインデータに基づく内挿補間演算について説明する概念図である。同図において、画面３００は、ＣＣＤ２１による撮影画像に対応する画面を示している。ただし、この画面３００は実際に表示される画面ではなく、撮影画像の各画素に対するゲインデータを説明するにあたって想定した画面（想定画面）である。この画面３００上の所定のポイント（点）は、撮影画像上のこれに該当する箇所の画素点（画素）を示している。

画面３００は、この画面内が例えばブロック３０１〜３０３…というように複数のブロックに分割（区分）されている。これら各ブロックには、それぞれ当該各ブロックにおける各画素のゲイン値を得るための基準となるゲインデータ（以降、基準ゲインデータという）が設定されている。具体的には、この基準ゲインデータは、各ブロック同士の境界（境界線上）の画素点（境界画素点）におけるゲイン値であり、ここでは各ブロックの角部の画素点（換言すれば、図７に示すようなブロック分割による縦横の分割線の交点での画素）におけるゲイン値とされている。色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１には、例えば、ＲＧＢ各色に対して領域分けされてなる各色用のシェーディング補正テーブル保存領域が設けられており、それぞれ各色毎に前記各ブロックの角部画素点における基準ゲインデータが書かれた色シェーディング補正データテーブル（ゲインテーブル）が保存されている。

ところで、シェーディング補正時には、これら基準ゲインデータに基づいて、各ブロックにおける各画素に対する各色のゲイン値が、後述する色シェーディング補正データテーブル作成部１０３の内挿補間演算機能による内挿補間演算によって算出される。この内挿補間演算について説明する。例えばブロック３０３の拡大図に示すように、ブロック３０３の角部の画素点に対する基準ゲインデータをそれぞれ基準ゲインデータＧ１〜Ｇ４とする。ブロック３０３における或る画素、例えば画素３１１に対するゲイン値を求める場合、例えば、先ずブロック３０３の基準ゲインデータＧ１、Ｇ２間の辺Ｈ１上の画素３１２に対するゲイン値を基準ゲインデータＧ１、Ｇ２を用いて内挿補間することで算出するとともに、同様に基準ゲインデータＧ３、Ｇ４間の辺Ｈ２上の画素３１３に対するゲイン値を基準ゲインデータＧ３、Ｇ４を用いて内挿補間することで算出し、次にこれら画素３１２、３１３に対するゲイン値を用いて内挿補間することで当該画素３１１に対するゲイン値を求める。このようにして、各ブロックの各座標におけるＲＧＢ各色のゲインデータが算出される。ただし、当該各ブロックにおける各画素点のゲイン値の内挿補間の方法はこれに限定されず、例えば、先ず辺Ｈ３、Ｈ４上の画素に対するゲイン値を算出した後、これらの内挿補間により画素３１１のゲイン値を求める方法であってもよい。

このように、撮影画像に対するゲインデータを、当該画像の全画素に対して有する（予め保存しておく）のではなく、この画像における画面３００のように分割された複数のブロックそれぞれに対する内挿補間演算用の各色の基準ゲインデータのみ有していればよいので、色シェーディング補正情報（ゲインデータ；色シェーディング補正データテーブル）を保存するためのメモリ容量の低減（削減）を図ることが可能となる。

なお、前記ブロックの各辺Ｈ１〜Ｈ４は、ブロック同士の境界（境界線）と捉えてもよい。ただし、ブロック３０３の辺Ｈ１はブロック同士の境界となっていない（画面３００の辺となっている）が、このような実際にはブロック同士の境界となっていない辺（Ｈ１）も「境界」に含むものとする。

また、各ブロックの角部の画素点や各辺上の画素点、すなわち、各ブロックの基準ゲインデータや各辺上の画素点に対する（内挿補間により得られた）ゲインデータは、例えば隣接するブロックの何れか一方のブロックに対するデータとして扱われてもよいし、両方のブロックに対するものとして共有されるものであってもよい。例えばブロック３０３では、右側の辺Ｈ４、及び角部の基準ゲインデータＧ２が、このブロック３０３の右側に隣接するブロック３０４のデータ（ブロック３０４の左側の辺及び左上の角部画素点の基準ゲインデータ）として扱われてもよいし、ブロック３０４と共有するデータ（ブロック３０３に対するデータでもあり、ブロック３０４に対するデータでもある）として扱われてもよい。

色シェーディング補正データ切替部１０２は、ＣＣＤ位置制御台５１の位置検出部５２０により検出された撮像レンズ３（光軸）とＣＣＤ２１との相対位置情報に基づいて、この相対位置に近い比較ポイントにおける色シェーディング補正情報への切り替えを行なうものである。具体的には、色シェーディング補正データ切替部１０２は、例えば当該色シェーディング補正データ切替部１０２に設けたメモリ１０２１に前記配列パターン２１０（２２０、２３０）を記憶しており、位置検出部５２０からの相対位置情報を受けて、この配列パターン２１０における各比較ポイントと比較し、何れの比較ポイントがこの相対位置に最も近い位置にあるかを判別し、この判別結果に基づいて該当する比較ポイントに対応する色シェーディング補正情報への切り替えを行なう。

なお、何れの比較ポイントがこの相対位置に最も近い位置にあるかの判別は、例えば想定センサ面２０２における当該相対位置の座標位置と各比較ポイントの座標位置との間の距離（座標距離）を算出し、最も距離が短くなる位置の比較ポイントを決定する。ただし、同じ距離となる場合には、この同じ距離となる場合の比較ポイントのうちいずれを採用するかについて予め設定しておき、それに基づいて決定する。この場合、例えば、配列パターン２１０において右回りの方向の位置に存在する比較ポイントを優先するとか、或る領域の又は或る線上の比較ポイントを優先させるといったように所定の優先順位を決めておいてもよい。また、当該距離が同じ比較ポイントを全て採用してもよい。この場合、距離が同じ比較ポイントに対する色シェーディング補正データテーブルも、後述の色シェーディング補正データテーブル作成部１０３による色シェーディング補正データテーブル（ゲインデータ）の平均処理に算入させるものとする。

色シェーディング補正データテーブル作成部１０３は、色シェーディング補正データ切替部１０２の切り替え指示によって、色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１から読み出されてきた色シェーディング補正データテーブルに基づいて、実際に色シェーディング補正に用いる（最終的に用いる）色シェーディング補正データテーブルを作成（設定）するものである。具体的には、色シェーディング補正データテーブル作成部１０３は、基準ゲインデータ（ゲイン値）を平均処理する平均処理機能と、基準ゲインデータを用いた内挿補間演算を行なう内挿補間演算機能を備え、色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１から読み出されてきた、該当する比較ポイントに対応する各色毎の複数の色シェーディング補正データテーブル（基準ゲインデータ）をそれぞれ一旦記憶し、平均処理機能によって当該複数の色シェーディング補正データテーブルにおける、同じ画素位置に対応する基準ゲインデータ同士の平均処理を行なう。そして、この各基準ゲインデータが平均処理された平均基準ゲインデータからなる平均色シェーディング補正データテーブルを作成し、さらに内挿補間演算機能による内挿補間によって、この平均基準ゲインデータ以外の各画素に対するゲインデータを算出することで、前記実際に色シェーディング補正に用いる色シェーディング補正データテーブル（適宜、実施色シェーディング補正データテーブルという）を作成する。

なお、前記内挿補間演算は、レリーズボタン４が全押しされて撮影画像取り込み（記録）指示がなされる場合にのみ実施されてもよいし（この場合、例えばライブビュー表示画像に対しては、前記平均処理までは行うが内挿補間演算は行わず、シェーディング補正を施さない）、また、撮影画像取り込み（記録）指示の有無に拘わらず、ライブビュー表示画像、動画像等、全ての撮影画像に対し前記平均処理と共に実施されてもよい。

図８は、シェーディング補正情報処理部１００を用いた、本実施形態におけるデジタルカメラ１の色シェーディング補正を実現するための一構成例である。図８において、ＣＣＤ２１に対する被写体光による露光が開始されると、ジャイロ５２からの振れ情報と、ＣＣＤ位置制御台５１（位置検出部５２０）からのＣＣＤ２１の位置情報（相対位置情報）が主制御部８０に送信され、主制御部８０は、これらの情報を基にＣＣＤ２１の駆動方向及び駆動量に関する駆動制御信号をＣＣＤ位置制御台５１へ送信して、ＣＣＤ２１の振れ補正制御を実行させる。ところで、前記ＣＣＤ２１の位置情報は、ＣＣＤ２１の各露光期間中（１回の露光）に、ＣＣＤ位置制御台５１（位置検出部５２０）によって、１回以上（ここでは４回）が取得される。これについて、図９を用いて説明すると、ＣＣＤ２１は、露光Ａ、Ｂ、Ｃ…というように撮影画像１フレームに相当する所定期間の露光動作が繰り返し行なわれる。この各露光期間において、例えば露光Ａに対して読出Ａに示す撮影画像の読み出し期間があり、また、当該読み出された画像データに対する所定の画像処理（画像処理Ａ）期間がある。このように、露光、読み出し及び画像処理の動作が撮影中繰り返し実行される。ここでは、この各露光期間中において、例えば露光Ａに対しては、同図に示す位置情報Ａ−１〜Ａ−４まで４回位置情報が検出される。同様にして次の露光Ｂでは、位置情報Ｂ−１〜Ｂ−４まで４回位置情報が検出される。このような位置情報の検出動作が各露光毎に行なわれる。

ＣＣＤ位置制御台５１からの位置情報は、それが検出される都度、色シェーディング補正データ切替部１０２に送信される。色シェーディング補正データ切替部１０２では、ＣＣＤ位置制御台５１から当該位置情報を取得する度に、それぞれの位置情報に適したＲＧＢ各色に対する色シェーディング補正データテーブルを、色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１から、色シェーディング補正データテーブル作成部１０３に転送するよう制御する。

具体的には、図１０の符号４１０〜４４０に示す各場合のように、ＣＣＤ位置制御台５１（位置検出部５２０）から、上述の各露光期間での４回の位置情報の検出に対応する位置情報１〜４が、当該位置情報の検出が行われる都度、色シェーディング補正データ切替部１０２に送信される。色シェーディング補正データ切替部１０２では、送信されてきた各位置情報１〜４と予め記憶している配列パターン２１０の情報とに基づいて、前記光軸とＣＣＤ２１との相対位置に近い比較ポイントを決定する。そして、この比較ポイントに対応するＲＧＢ各色の色シェーディング補正データを選択する信号（色シェーディング補正データ選択信号１〜４）を色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１に送信し、色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１に記憶されている前記比較ポイントに対応したＲＧＢ各色の色シェーディング補正データテーブル（Ｒ、Ｇ、Ｂ用色シェーディング補正データテーブル１〜４）を読み出して、色シェーディング補正データテーブル作成部１０３へ転送させる。

色シェーディング補正データテーブル作成部１０３では、前記４回の位置情報の検出に応じて４回転送されてきた色シェーディング補正データテーブルを順次記憶し、これら色シェーディング補正データテーブルに書き込まれているゲインデータ（基準ゲインデータ）に対して前記平均処理及び内挿補間を施すことで、実施色シェーディング補正データテーブルを作成する。そして、ＣＣＤ２１からＡ／Ｄコンバータ４１を介して画像処理部４２へ送信されてきた画像データに対する色シェーディング補正処理の実行に応じて、画像処理部４２からの画像データにおける色情報を受けて該画像処理部４２に色シェーディング補正データ（各画素データに乗算するための各ゲインデータ）を所定タイミングで順次送信する。そして、画像処理部４２では、画像データに対するゲインデータの乗算処理がなされて色シェーディング補正が行なわれ、この色シェーディング補正された画像データは、記録メディアＭ等に記録される。なお、上述の色シェーディング補正データテーブル作成部１０３に記憶される前記位置情報１〜４（これを例えば図９の位置情報Ａ−１〜Ａ−４ととする）に対する色シェーディング補正データテーブルは、次の露光による位置情報１〜４（図９の位置情報Ｂ−１〜Ｂ−４）に対する色シェーディング補正データテーブルにより順次更新されてもよい。

（動作フローの説明）
次に、前記色シェーディング補正の動作について説明する。図１１は、本実施形態に係るデジタルカメラ１の色シェーディング補正に関する動作の一例を示すフローチャートである。先ず、ＣＣＤ２１の露光（撮影）が開始され（ステップＳ１）、振れ補正部５０による振れ補正駆動が開始される（ステップＳ２）。次に、ＣＣＤ位置制御台５１（位置検出部５２０）によって撮影レンズ３（光軸）とＣＣＤ２１との相対位置が検出される（ステップＳ３）。そして、色シェーディング補正データ切替部１０２によって、この相対位置情報と予め記憶している配列パターン２１０の情報とに基づいて、当該相対位置に近い比較ポイントが判別され（ステップＳ４）、この判別された比較ポイントに対応するＲＧＢ各色の色シェーディング補正データテーブルが選択されて色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１から読み出され（ステップＳ５）、この読み出された各色の色シェーディング補正データテーブルが色シェーディング補正データテーブル作成部１０３に転送されて記憶（設定）される（ステップＳ６）。

前記ステップＳ６における色シェーディング補正データテーブルの設定動作が所定回数終了していなければ、すなわち、前記図９、１０に示す１回の露光期間中における位置情報の検出回数（ここでは位置情報１〜４の４回）に達していなければ（ステップＳ７のＮＯ）、上記ステップＳ３に戻って次の位置情報（相対位置）の検出動作に移る。ステップＳ６における色シェーディング補正データテーブルの設定動作が所定回数（４回）終了していれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、色シェーディング補正データテーブル作成部１０２によって、前記４回の位置情報検出に対応して該色シェーディング補正データテーブル作成部１０２に記憶されているＲＧＢ各色それぞれに対する４つの色シェーディング補正データテーブル（前記図１０に示す、Ｒ用色シェーディング補正データテーブル１〜４、Ｇ用色シェーディング補正データテーブル１〜４、及びＢ用色シェーディング補正データテーブル１〜４）に書かれた基準ゲインデータの平均処理、及びこの平均処理後の基準ゲインデータを用いての内挿補間演算が行われる（ステップＳ８）。そして、画像処理部４２によって、当該平均処理及び内挿補間演算により作成されたＲＧＢ各色の実施色シェーディング補正データテーブルの各ゲインデータ（ゲイン値）が、それぞれ撮影画像の各画素データ（各色の画素データ）に対して順次乗算されることで色シェーディング補正処理が行われる（ステップＳ９）。

以上のように本実施形態の撮像装置（デジタルカメラ１）によれば、振れ補正部５０による振れ補正により光軸のズレに対応して撮像素子が移動し、撮影レンズ３（光軸）とＣＣＤ２１との相対位置が変化した（ズレた）場合であっても、随時、この変化した相対位置と配列パターン２１０の各比較ポイントとが比較されて、使用する色シェーディング補正情報が（例えばデフォルト（例えば基準ポイント２０４等の基準位置）で設定されている色シェーディング補正情報から）当該相対位置に対応する（近い）比較ポイントのＲＧＢ各色に対する色シェーディング補正情報に切り替えられ（設定され）、このＲＧＢ各色の色シェーディング補正情報に基づいて色シェーディング補正が行なわれるため、非対称かつ複雑な色シェーディングに対する補正（色シェーディング補正）が行えるとともに、手振れ等の振れ補正を行う場合の撮影においても精度良く色シェーディング補正を行うことができる。

また、ＣＣＤ位置制御台５１（位置検出部５２０）によって、ＣＣＤ２１の１回の露光期間中に相対位置が１回以上検出されるため、当該各露光期間中の（少なくとも１回の）相対位置の検出によって、ＣＣＤ２１の各露光期間に応じて刻々と変化する撮影画像の色シェーディングを検出することができ、この色シェーディングに対する色補正に確実に反映させることが可能となる。また、各露光期間中の相対位置の検出を複数回行なうようにすれば、例えばこの複数回の検出情報を平均処理して用いるなどして、より精度の高い色シェーディング補正を行なうことが可能となる。

また、想定センサ面２０２における、配列パターン２１０（２２０、２３０）の各比較ポイントの配置は、光軸とＣＣＤ２１との相対位置基準としての基準ポイント２０４からその周辺へ向けて所定間隔で放射状（図６に示す８方向、図１２、１３に示す１６方向に広がる直線上）に配置されたものであるため、基準ポイント２０４から周辺へ向けて放射状に移動するという実際の相対位置の変化（ズレ）に即して、当該相対位置に近い比較ポイントの位置をシンプルな配列パターン２１０（或いは配列パターン２２０、２３０）によって効率良く検出することができる。

また、配列パターン２２０（２３０）における各比較ポイントの配置は、基準ポイント２０４近傍の所定範囲における比較ポイントの配置密度と比べて周辺部の該配置密度が大きい又は等しい配置であるため、基準ポイント２０４（中央部）から周辺へ離れるほど比較ポイント同士の距離が離れてしまい、粗い（精度の低い）色シェーディング補正となってしまうのを防止できるとともに、周辺部に近いほど色シェーディング量（変化）が大きくなる（ゲインカーブが急峻となる）ような、すなわち、周辺部ほど比較ポイントの数（色シェーディング補正情報）が多く必要とされるような色シェーディングに対する色シェーディング補正を精度良く行うことができる。

さらに、前記配列パターン２３０における各比較ポイントの配置は、撮影画像における色シェーディング補正が実施されない領域として、基準ポイント２０４を含む所定範囲（比較ポイント非設定領域２３１）に比較ポイントが無い配置となっているため、当該配列パターン情報が少なくて済み、これを記憶するメモリ容量を低減できるとともに、比較ポイント非設定領域２３１（中央部）から離れ、色シェーディングの影響が無視できない領域では色シェーディング補正を行い、色シェーディングの影響を受けないと考えられる当該中央部の所定範囲においては色シェーディング補正を行なわないといった、撮影画像各部の色シェーディングの違いに応じた効率良い色シェーディング補正が可能となる。

なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
（Ａ）上記実施形態では、色シェーディング補正情報（データテーブル）は、カメラ本体２の色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１に保存しているが、これに限らず、この色シェーディング補正データテーブルをカメラ本体２以外の場所に記憶しておき、必要に応じてこれを用いて色シェーディング補正を行う構成であってもよい。具体的には、例えば、撮影レンズに所定のメモリを内蔵しておき、この内蔵メモリに少なくともＣＣＤ２１との相対位置関係に対応する複数の色シェーディング補正データテーブルを記憶しておく。主制御部８０は、この撮影レンズがカメラ本体２に接続されたことを検出すると、当該内蔵メモリに記憶されている色シェーディング補正データテーブルを、色シェーディング補正データテーブル用のメモリ（色シェーディング補正データテーブル用メモリ１０１に相当）にコピーする。そして、振れ補正駆動時等に、前記実施形態と同様、このコピーされた色シェーディング補正データテーブルを用いて色シェーディング補正を行うようにしてもよい。このように、撮影レンズにそのレンズ特有の色シェーディング補正データテーブルを持たせることで、レンズ交換式のカメラにおける色シェーディング補正を容易に実現することが可能となる。

（Ｂ）上記変形態様（Ａ）では、撮影レンズ３に内蔵メモリを持たせてこれに色シェーディング補正データテーブルを記憶することで、レンズ交換式のカメラでの色シェーディング補正を実現するようにしたが、これに限らず、カメラ本体２内の撮影レンズ別の色シェーディング補正データテーブルを記憶しておき、撮影レンズ接続時に、当該接続した撮影レンズ（の種類）を判別し、該当する撮影レンズに適合する色シェーディング補正データテーブルを使用するという構成により実現させてもよい。

（Ｃ）上記各実施形態では、色シェーディング補正処理をデジタルカメラ１において実行しているが、これに限らず、当該色シェーディング補正処理をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置（システム）において実行してもよい。具体的には、ＣＣＤ２１による撮影画像を画像メモリ１１０や記録メディアＭに記録する際に、付属情報として、各露光期間中に検出した位置情報や撮影レンズの種類等も記録する。一方、少なくとも色シェーディング補正処理を含む画像処理が可能なソフトウェアのプログラムコード、及び、色シェーディング補正データテーブルを記憶した記憶媒体をこの情報処理装置（システム）に供給しておく。これにより、例えばインターネットを介して撮影画像データとともに前記付属情報を情報処理装置に送信し、情報処理装置側でこの付属情報に基づいてこのデジタルカメラ（撮影レンズ）に適合する色シェーディング補正データテーブルを用いた色シェーディング補正処理を行うようにしてもよい。

（Ｄ）色シェーディング補正データテーブルに書き込まれているゲインデータは基準ゲインデータ（図７のブロックの角部画素のゲインデータ）でなく、撮影画像全ての画素に対するゲインデータであってもよい（この場合には、色シェーディング補正データテーブルメモリ１０１の容量が基準ゲインデータのみの場合よりも多く必要ではあるが、内挿補間演算が不要となり、処理速度を高くできる）。

（Ｅ）上記実施形態では、配色パターン２３０における比較ポイント非設定領域２３１において色シェーディング補正は実行されない構成としているが、これに限らず、例えば当該領域に対して設定した色シェーディング補正は行うが、相対位置の変化に応じた色シェーディング補正データテーブルの切り替えは行わないといった構成としてもよい。

（Ｆ）上記実施形態では、図７に示す各ブロックにおける基準ゲインデータは角部の画素位置（４箇所）に設定しているが、これに限らず、ブロックの各辺（境界線）における任意の位置（例えば中間位置）の画素点に設定してもよいし、その設定箇所も４箇所でなくともよい。また、各ブロックにおける基準ゲインデータを各辺上に設定せずともよく、ブロック内部の画素点に対して設定してもよい。この場合、基準ゲインデータ以外のゲイン値を、内挿補間だけでなく、外挿補間やその他の補間方法によって算出してもよい。また、画面３００を分割するブロックの形状は、長方形や正方形といった四角形でなくともよく、例えば三角形や正六角形等、種々のブロック形状が採用可能である。また、各種ブロック形状を組み合わせて分割してもよい。

（Ｇ）上記実施形態では、撮影レンズ３とＣＣＤ２１との相対位置関係に対してのみ、色シェーディング補正データテーブルを用意したが、この相対位置関係の条件に加え、ズーム位置や絞り量、フォーカス位置などの色シェーディングに影響を与える撮影条件も加味して色シェーディング補正データテーブルを作成してもよい。この場合、データテーブルの量は増えるが、より精度の高い色シェーディング補正を行うことが可能となる。

本発明に係る撮像装置が好適に適用されるデジタルカメラの外観構造を説明する図であり、（ａ）はその正面斜視図、（ｂ）は背面図である。図１に示すデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。カメラの振れによる撮影レンズとＣＣＤとのずれについて説明する図である。ＣＣＤ及びＣＣＤ位置制御台の一構成例を示す概略断面図である。上記デジタルカメラの手振れ補正機能を実現するための一構成例を示すブロック図である。撮影レンズの光軸と撮像センサとの相対位置と比較するための各比較ポイントの配列パターンを示す図である。シェーディング補正テーブルにおけるゲインデータ、及びこのゲインデータに基づく内挿補間演算について説明する概念図である。上記デジタルカメラの色シェーディング補正を実現するための一構成例を示すブロック図である。ＣＣＤの各露光期間における位置情報の検出動作について説明する図である。ＣＣＤの各露光期間における位置情報の検出、及びこの検出に基づく色シェーディング補正に関する処理動作について説明する図である。本実施形態に係るデジタルカメラの色シェーディング補正に関する動作の一例を示すフローチャートである。図６に示す配色パターンの変形態様を示す図である。図６に示す配色パターンの変形態様を示す図である。従来におけるシェーディング補正を行うための回路構成を示すブロック図である。従来における画素部断面とこれに対する光の入射の様子を示す図である。従来におけるレンズシュリンク技術を説明する撮像センサの概略構成図である。従来における撮像素子の左右非対称の構成を説明する画素部断面図である。従来における撮像素子の左右非対称の構成を説明する画素部断面図である。

符号の説明

１デジタルカメラ（撮像装置）
２カメラ本体
３撮影レンズ
４レリーズボタン
６モード設定キー
９ＬＣＤモニタ
１０電子ビューファインダ
１３振れ防止機能設定キー
２０撮像部
２１ＣＣＤ（撮像素子）
３０レンズ駆動部
４０信号処理部
４２画像処理部（色シェーディング補正手段）
５０振れ補正部
５１ＣＣＤ位置制御台
５２ジャイロ
５１１ヨー方向圧電アクチュエータ
５１２ピッチ方向圧電アクチュエータ
５２０位置検出部（位置検出手段）
５２１２次元ＰＳＤ
５２２２次元赤外ＲＥＤ
６０表示部
７０主制御部
７０操作部
８０主制御部
１００シェーディング補正情報処理部
１０１色シェーディング補正データテーブル用メモリ
１０２色シェーディング補正データ切替部（補正情報切替手段）
１０２１メモリ（配列パターン情報記憶手段）
１０３色シェーディング補正データテーブル作成部
１０６ＬＣＤ表示部
１１０画像メモリ
２０１レンズ部
２０２想定センサ面
２０４基準ポイント（基準位置）
２１０、２２０、２３０配列パターン
２３１比較ポイント非設定領域（請求項５に記載の色シェーディング補正が実施されない領域）
３００画面

Claims

撮影における振れを補正する振れ補正機能を有するとともに、撮影画像におけるＲＧＢ各色による色シェーディングを補正する色シェーディング補正機能を有する撮像装置であって、
撮影レンズからの被写体光を露光して撮影画像を得る撮像素子と、
前記振れによる被写体光の光軸と撮像素子との位置のずれを該光軸に対する撮像素子の移動によって補正する振れ補正手段と、
前記移動に基づく光軸と撮像素子との相対位置を検出する位置検出手段と、
前記相対位置と比較するための比較ポイントの配列パターン情報を予め記憶する配列パターン情報記憶手段と、
前記配列パターンの各比較ポイントにおける各色に対する色シェーディング補正を行うための色シェーディング補正情報を予め記憶する補正情報記憶手段と、
前記位置検出手段により検出された相対位置と前記配列パターンにおける比較ポイントとを比較し、使用する色シェーディング補正情報を当該相対位置に近い比較ポイントにおける色シェーディング補正情報に切り替える補正情報切替手段と、
当該切り替えられた色シェーディング補正情報に基づいて前記撮影画像に対する色シェーディング補正を行う色シェーディング補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
前記位置検出手段は、撮像素子の１回の露光期間中に前記相対位置を１回以上検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記各比較ポイントの配置は、光軸と撮像素子との相対位置基準としての所定の基準位置から周辺へ向けて所定間隔で放射状に配置されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
前記各比較ポイントの配置は、前記基準位置近傍の所定範囲における比較ポイントの配置密度と比べて周辺部の該配置密度が大きい又は等しい配置であることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
前記各比較ポイントの配置は、撮影画像における色シェーディング補正が実施されない領域として前記基準位置を含む所定範囲に比較ポイントが無い配置であることを特徴とする請求項３又は４記載の撮像装置。