JP4481177B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子を備えた撮像装置に関する。

従来、例えば図１１に示されるように、撮像素子の多くは、一画素あたりの集光率を高める為に、各画素毎にマイクロレンズ１００やカラーフィルタ１０１等を備えているが、当該マイクロレンズ１００の屈折率は、入射する光の波長に依存する（波長依存性）。

特に、この図１１に示すように、光がマイクロレンズ１００の斜め方向から入射した場合には、上記波長依存性が顕著になり、受光部１０２に集光されない波長のものも生じる（斜入射特性）。このため、撮影レンズの絞り等で撮像素子に入射する光の入射角が変化するとホワイトバランス調整不良の原因となる。

ここで、特許文献１では、予め格納されているホワイトバランス微調整係数を交換レンズの焦点距離及び絞り値に基づいて読み出し、当該係数に基づいてホワイトバランス調整値を補正する技術が開示されている。
特開２０００−２４４９３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、撮像素子の製造時のばらつきや各画素毎に配設されるマイクロレンズの光学特性等について何等考慮されていない。例えば、異なる光学特性の撮像素子を用ることができる場合、撮影レンズの光学特性がホワイトバランス調整の精度にどう影響するかについては考慮されていなかった。

本発明の目的とするところは、ホワイトバランス調整の精度を向上させ、撮影レンズや撮像素子の交換が可能な撮像装置において、いかなる組合せでも適正なホワイトバランスの画像を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、本撮影に先立って、予め白基準となる被写体を撮像することによりホワイトバランス調整用ゲインを算出する事前撮影を行うことが可能な撮像装置であって、光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段から出力された画像信号についてホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、本撮影時においては、上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のもので事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を読出し、更に上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のもので本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、当該第１及び第２のホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数を読出し、第１及び第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数により上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインを算出し、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする撮像装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段から出力された画像信号に基づきホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、絞り値と上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス補正係数とを対応付けた第１のテーブルと、当該ホワイトバランス補正係数と当該ホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数とを対応付けた第２のテーブルと、を少なくとも記憶する記憶手段と、本撮影時においては、事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を上記第１のテーブルに基づき算出し、更に本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を上記第１及び第２のテーブルに基づいて読出し、上記ホワイトバランスゲインに、第１のホワイトバランス補正係数で第２のホワイトバランス補正係数を除算した値と上記ホワイトバランス修正係数とを乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする撮像装置が提供される。

本発明の第３の態様によれば、光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段から出力された画像信号についてホワイトバランスゲインに基づきホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、絞り値と上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス補正係数とを対応付けた第１のテーブルと、当該ホワイトバランス補正係数と当該ホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数とを対応付けた第２のテーブルと、を少なくとも記憶する記憶手段と、撮影モードを切り換えるための切換手段と、第１の撮影モード時には、上記第１及び第２のテーブルに基づいて、絞り値に対応するホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を読出し、上記ホワイトバランスゲインに当該ホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御し、第２の撮影モード時には、事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を上記第１のテーブルに基づき読出し、更に本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を上記第１及び第２のテーブルに基づいて読出し、上記ホワイトバランスゲインに、第１のホワイトバランス補正係数で第２のホワイトバランス補正係数を除算した値と上記ホワイトバランス修正係数とを乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする撮像装置が提供される。

本発明によれば、ホワイトバランス調整の精度を向上させ、撮影レンズや撮像素子の交換が可能な撮像装置において、いかなる組合せでも適正なホワイトバランスの画像を得る撮像装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

(第１の実施の形態)
先ず、図１には、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示し説明する。

ここでは、この撮影装置の一例として、カメラ本体に交換可能な撮影レンズ（以下、交換レンズと称する）が組み合わされたカメラシステムを例に挙げて説明する。

図１に示されるように、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置としてのカメラシステムは、レンズモジュール１、撮像モジュール２、ＲＡＭ３、画像信号処理回路４、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）５、ＲＯＭ６、ＥＥＰＲＯＭ７、モード設定ＳＷ８、記録媒体９等を有している。レンズモジュール１は交換レンズ側に配設されており、他の構成要素は当該交換レンズを装着可能なカメラ本体側に配設されている。レンズモジュール１と撮像モジュール２とは、コネクタを介して着脱自在にされ、また、通信部１ｄ，２ｄを介して電気的に接続されている。この通信部１ｄ、２ｄは、コネクタとして構成することで着脱可能にされている。

交換レンズ側のレンズモジュール１には、撮影レンズやズームレンズ、絞り等を含む光学系１ａや、レンズモジュールの全体の制御を司るマイコン１ｂ、各種データ等が記憶されたＲＯＭ１ｃ、通信部１ｄ等が設けられている。このＲＯＭ１ｃには、詳細は後述するが、第１のテーブルが少なくとも記憶されている。

そして、カメラ本体側の撮像モジュール２には、ＣＣＤ等の撮像素子２ａやインターエース（以下、Ｉ／Ｆと称する）回路２ｂ、各種データを一時記憶するためのＲＯＭ２ｃが設けられている。撮像モジュール２と画像信号処理回路４の間に介在するＲＡＭ３は、Ｉ／Ｆ回路２ｂより送出された画像信号を記憶するためのものである。撮像モジュール２は、カメラ本体とコネクタを介して着脱自在になされ、また、通信部１０を介して電気的に接続されている。

画像信号処理回路４は、より詳細には、デジタルゲイン回路４ａ、同時化回路４ｂ、色変換回路４ｃ、ガンマ変換回路４ｄを有している。

デジタルゲイン回路４ａは、ＲＡＭ３に一時記憶されている画像信号の色毎のＲ（赤）信号、Ｇｒ（緑）信号、Ｇｂ（緑）信号、Ｂ（青）信号を、マイコン５が詳細は後述する手法で算出したデジタルゲインで増幅することでレベル調整した信号として、Ｒ’信号、Ｇｒ’信号、Ｇｂ’信号、Ｂ’信号を出力するためのものである。

即ち、デジタルゲインとは撮像素子２ａから出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅するためのものである。

そして、同時化回路４ｂは、不図示のサンプルホールド回路等を含み、Ｒ’信号、Ｇｒ’信号、Ｇｂ’信号、Ｂ’信号の同時化処理を行い、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を出力するためのものである。色変換回路４ｃは、これらＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を色変換し、Ｒ’信号、Ｇ’信号、Ｂ’信号を出力するためのものである。そして、ガンマ変換回路４ｄは、これらＲ’信号、Ｇ’信号、Ｂ’信号をγ変換し、その結果を記録媒体９に記録するためのものである。

以上のほか、ＲＯＭ６は、詳細は後述する第２のテーブルを少なくとも記憶するためのものである。ＥＥＰＲＯＭ７は、各種データを記憶するためのものである。モード設定ＳＷ８は、各種モードを切り換えるためのものである。

尚、請求項に記載の撮像手段とは撮像素子２ａ或いはそれを含む撮像モジュール２等に相当し、画像信号処理手段とは画像信号処理回路４等に相当し、記憶手段とはレンズモジュール１内のＲＯＭ１ｃ或いはカメラ本体側のＲＯＭ６等に相当し、制御手段とはマイコン５等に相当する。

また、請求項に記載の補正係数記憶手段とはレンズモジュール１のＲＯＭ１ｃ等に相当し、修正係数記憶手段とはＲＯＭ６等に相当し、ホワイトバランス調整手段とは画像信号処理回路４等に相当する。

そして、通信手段とは、通信部１ｄ，１０等に相当するものである。但し、以上の関係には限定されない。

このような構成において、レンズモジュール１の光学系１ａの撮影レンズ、ズームレンズ、絞りを介して入射した被写体像は、撮像モジュール２の撮像素子２ａによって撮像され、画像信号がＩ／Ｆ回路２ｂを介してＲＡＭ３に出力され記憶される。

交換レンズ側のレンズモジュール１のＲＯＭ１ｃには、絞り値と光学系１ａの絞りに係る特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス（以下、ＷＢと称する）補正係数とを対応付けた第１のテーブルが少なくとも記憶されている。

ここで、ＷＢ補正係数とは、本実施の形態では、光学系１ａの絞りに係る特性に対応した補正を行うための係数である。

一方、カメラ本体側のＲＯＭ６には、ＷＢ補正係数と当該ＷＢ補正係数を更に修正するもので撮像素子２ａの光学特性に対応した補正を行う為のＷＢ修正係数とを対応付けた第２のテーブルが少なくとも記憶されている。

ここで、ＷＢ修正係数とは、ＷＢ補正係数を更に修正するもので、使用される撮像素子２ａの光学特性に対応した補正を行うための係数である。

この第２のテーブルは、撮像素子２ａの光学的特性に基づき予め定められる。

各テーブルの記憶先は一例であり、これらに限定されないことは勿論である。

マイコン５は、モード設定ＳＷ８により設定されたＷＢモードに基づいて、デジタルゲインを算出することになる。ここで、ＷＢモードとして第１のＷＢモード、第２のＷＢモードの異なる２つのモードを有する場合について以下に述べる。

例えば、第１のＷＢモードの動作は、以下のように行う。即ち、上記第１及び第２のテーブルに基づいて、絞り値に対応するＷＢ補正係数、ＷＢ修正係数を算出する。

そして、上記ＷＢゲインに当該ＷＢ補正係数、ＷＢ修正係数を乗算した値を上記撮像素子２ａから出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとする。

デジタルゲイン＝ＷＢゲイン×ＷＢ補正係数×ＷＢ修正係数 ・・・（１）
このデジタルゲインに基づいて画像信号処理回路４によるＷＢ調整を行うように制御する。

ＲＡＭ３の画像信号は、画像信号処理回路４により読み出され、前述したように算出されたデジタルゲインに基づいて当該画像信号についてホワイトバランス調整が行われる。

一方、第２のＷＢモードの動作は、以下のように行う。即ち、マイコン５は、事前撮影時の絞り値に対応する第１のＷＢ補正係数を上記第１のテーブルに基づき算出する。

ここで、事前撮影とは実際の被写体像の撮影に先立って行われる所定のデータを得るための撮影をいい、これに対し実際の所望とする被写体像の撮影を本撮影という。
更に、本撮影時の絞り値に対応する第２のＷＢ補正係数、ＷＢ修正係数を上記第１及び第２のテーブルに基づいて読み出す。

そして、上記ＷＢゲインに、第１のＷＢ補正係数で第２のＷＢ補正係数を除算した値と上記ＷＢ修正係数とを乗算した値を上記撮像素子２ａから出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとする。

デジタルゲイン＝ＷＢゲイン
×(ＷＢ補正係数(本撮影時Ｆ値)／ＷＢ補正係数(事前撮影時Ｆ値))
×ＷＢ修正係数(本撮影時ＷＢ補正係数)
・・・（２）
このデジタルゲインに基づいて画像信号処理回路４によるＷＢ調整を行うように制御する。

ＲＡＭ３の画像信号は、画像信号処理回路４により読み出され、前述したように算出されたデジタルゲインに基づいて当該画像信号についてＷＢ調整が行われる。

ここで、図２には撮像素子の分光感度分布を示し説明する。

撮像素子２ａは、この図２に示されるような分光感度特性を有している。Ｒ，Ｇ，Ｂの各光成分の特性は図２に示されるようになり、また、色に対する人間の目の感度はＧの光成分に対して最も強く、Ｇの光成分が最も明るく見えることになる。

なお、この撮像素子２ａを含む撮像モジュール２は、異なる光学特性の撮像素子を有する他の撮像モジュールと交換可能にされている。これによって、例えば夜間撮影に適した撮像モジュールや広いダイナミックレンジに適した撮像モジュールなど、撮影目的に適した撮像モジュールを使用することができるようにされている。

図３には撮像素子の受光感度の入射角依存特性を示し説明する。

この図３に示されるように、撮像素子２ａは入射角依存性を有しており、光の入射角によって相対感度に差が生じる。即ち、光の入射角が大きくなるにつれて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光成分に係る相対感度の落ち込みには、差が生じる。また、特にＧの光成分に係る相対感度（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）として表した場合の落ち込み度合は大きくなる。さらに、マイクロレンズの設計や撮像素子２ａの製造時のばらつき等により撮像素子毎に当該ばらつきの度合も相違してくる。

図４は撮像素子の出力のＦ値依存特性を示し説明する。

この図４に示されるように、画素毎に配設されるマイクロレンズが同じ設計の下で制作されたものであっても、Ｆ値の逆数（１／Ｆ）と相対感度（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）の関係においては、１／Ｆ値が大きくなる（即ち、絞りが開放になる）につれてＲ，Ｇ，Ｂの各光成分に係る相対感度の落ち込みが生じる。そして、この相対感度の落ち込みの度合は、各光成分により大きく相違してくる。

以上の特質に鑑みて、本発明の一実施の形態に係る撮像装置では、上記第１のテーブルとしてのＷＢ補正係数対応表、第２のテーブルとしてのＷＢ修正係数対応表を用いてデジタルゲインを算出し、当該デジタルゲインで色毎の信号を増幅する。以下、詳述する。

先ず、図５にはＷＢ補正係数対応表を示し説明する。

この図５に示されるように、ＷＢ補正係数対応表は、絞り値とＲ，Ｂ信号のＷＢ補正係数とを対応付けたものである。このＷＢ補正係数対応表は、選定された一の撮像素子を基準となる撮像素子と位置付け、当該基準となる撮像素子の入射角依存性等をふまえて、Ｒ信号、Ｂ信号のゲインの補正係数を定めたものである。前述したように、撮像素子の入射角依存性は入射角が大きくなるにつれてＲ信号、Ｂ信号の相対感度の低下が顕著に表れるが、このＷＢ補正係数は、それを補うものである。なお、このＷＢ補正係数対応表は、例えば図１のレンズモジュール１内のＲＯＭ１ｃ等に記憶されている。

次に、図６にはＷＢ修正係数対応表を示し説明する。

この図６に示されるように、ＷＢ修正係数対応表は、図５により読み出されたＷＢ補正係数と、Ｒ，Ｂ信号のＷＢ修正係数とを対応付けたものである。

例えば、このＷＢ補正係数が１．０３であれば、撮像素子２ａの光学特性に対応するＷＢ修正係数＿ＲはＷＢ修正係数対応表より１．０１、ＷＢ修正係数＿Ｂは０．９９となる。

尚、このＷＢ修正係数対応表は、撮像モジュール２のＲＯＭ２ｃに記憶されている。

この実施の形態に係る撮像装置では、マイコン５が、図５及び図６の対応表を参照してデジタルゲインを算出する。

より具体的には、マイコン５は、図５の対応表を参照して光学系１ａの絞り値に対応するＷＢ補正係数＿Ｒ及びＷＢ補正係数＿ＢをＲＯＭ１ｃから読み出す。

また、図６の対応表を参照してＲＯＭ６から当該ＷＢ補正係数＿Ｒに対応するＷＢ修正係数＿Ｒ、及びＷＢ補正係数＿Ｂに対応するＷＢ修正係数＿Ｂを読み出す。そして、これらに基づいてデジタルゲインを算出する。例えば、マイコン５は前記第１のＷＢモードでは式（１）に基づいて、式（２）は前記第２のＷＢモードでは式（２）に基づいてデジタルゲインを算出する。

以下、図７のフローチャートを参照して、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の事前撮影時の動作を詳細に説明する。ここでは、図５，６を適宜参照する。

不図示のレリーズスイッチがオンされ、この事前撮影時の動作に入ると、先ずマイコン５は、所定の測光演算、露出制御、撮像制御を行う（ステップＳ１乃至Ｓ３）。そして撮像素子２ａからの撮像データ（画像信号）をＲＡＭ３に格納する（ステップＳ４）。

次にマイコン５は、当該画像信号に基づいてＷＢゲインを検出し（ステップＳ５）、当該ＷＢゲインをＥＥＰＲＯＭ７に格納する（ステップＳ６）
更に、事前撮影時のＦ値をＥＥＰＲＯＭ７に格納し（ステップＳ７）、事前撮影時の動作を終了する。

以上の一例の処理により、後の処理に用いられる事前撮影時のＷＢゲインとＦ値とが対応付けられてＥＥＰＲＯＭ７記憶されることになる。

次に、図８のフローチャートを参照して、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の本撮影時の動作を詳細に説明する。ここでも、図５，６を適宜参照する。

この本撮影時の動作に入ると、先ずマイコン５は、所定の測光演算、露出制御、撮像制御を行う（ステップＳ１１乃至Ｓ１３）。撮像素子２ａは撮像データ（画像信号）をＲＡＭ３に格納する（ステップＳ１４）。次いで、図５のＷＢ補正係数対応表を参照して、本撮影時のＦ値に対応するＷＢ補正係数＿Ｒ、ＷＢ補正係数＿Ｂを（ＲＯＭ１ｃから）読み出す（ステップＳ１５）。

さらに、図６のＷＢ修正係数対応表を参照して、上記ＷＢ補正係数＿Ｒ、ＷＢ補正係数＿Ｂに対応するＷＢ修正係数＿Ｒ、ＷＢ修正係数＿Ｂを（ＲＯＭ６から）読み出す（ステップＳ１６）。

次いで、マイコン５は、モード設定ＳＷ８にて、ＷＢモードがオートＷＢ（以下、ＡＷＢと称する）、マニュアルＷＢ（以下、ＭＷＢと称する）、ワンタッチＷＢ（以下、ＯＴＷＢと称する）のいずれに設定されているかを判断する（ステップＳ１７）。

ここで、ＡＷＢモードとは、撮像データを基にシーンに適したホワイトバランス調整を自動で行うモードである。

また、ＭＷＢモードとは、予めシーンに適したホワイトバランス調整を撮影者が手動で指定するモードである。

そして、ＯＴＷＢモードとは、予め白基準となる被写体を撮像して得られたホワイトバランス調整用ゲインを基にホワイトバランス調整を行うモードである。

先ず、マイコン５は、ステップＳ１７でＡＷＢモードに設定されていると判断した場合には、上記撮像データを解析して、ＷＢゲインに係る判断を行う（ステップＳ１８）。

そして、上記算出式（１）に、ステップＳ１５で読み出したＷＢ補正係数＿Ｒ、ＷＢ補正係数＿Ｂ、ステップＳ１６で読み出したＷＢ修正係数＿Ｒ、ＷＢ修正係数＿Ｂ、及びステップＳ１８で得たＷＢゲインを代入することで、Ｒ信号、Ｂ信号のデジタルゲインを算出する（ステップＳ１９）。

その後、ステップＳ２５以降の処理に進むことになる。

一方、マイコン５は、ステップＳ１７でＭＷＢモードに設定されていると判断した場合には、予め撮影者により指定されたＷＢゲインをＲＯＭ６より読み出す（ステップＳ２０）。

そして、ステップＳ２１の判断をＭＷＢ側に進み、上記算出式（１）に、ステップＳ１５で読み出したＷＢ補正係数＿Ｒ、ＷＢ補正係数＿Ｂ、ステップＳ１６で読み出したＷＢ修正係数＿Ｒ、ＷＢ修正係数＿Ｂ、ステップＳ２０で得た事前撮影時のＷＢゲインをそれぞれ代入し、Ｒ信号、Ｂ信号のデジタルゲインを算出する（ステップＳ１９）。

その後、ステップＳ２５以降の処理に進む。ここで、ＭＷＢモードで指定されるホワイトバランス調整用ゲインは、予めＲＯＭ６に記憶されているものである。

さらに、マイコン５は、ステップＳ１７でＯＴＷＢモードに設定されていると判断した場合には、事前撮影時に得られたＷＢゲインを（ＥＥＰＲＯＭ７から）読み出す（ステップＳ２０）。そして、ステップＳ２１の判断をＯＴＷＢ側に進み、事前撮影時のＦ値を読み出し（ステップＳ２２）、ＥＥＰＲＯＭ７から事前撮影時のＷＢ補正係数を読み出す（ステップＳ２３）。そして、上記算出式（２）に、ステップＳ１５で読み出した本撮影時のＷＢ補正係数＿Ｒ及びＷＢ補正係数＿Ｂ、ステップＳ２０で読み出した事前撮影時のＷＢゲイン、ステップＳ２２，２３で読み出した事前撮影時のＦ値及びＷＢ補正係数＿Ｒ、ＷＢ補正係数＿Ｂをそれぞれ代入し、Ｒ信号、Ｂ信号のデジタルゲインを算出する（ステップＳ２４）。その後、ステップＳ２５以降の処理に進む。

こうして、デジタルゲイン回路４ａが、ＲＡＭ３に一時記憶されている画像信号であるＲ信号、Ｇｒ信号、Ｇｂ信号、Ｂ信号をマイコン５が算出したデジタルゲインで増幅することでレベル調整し、Ｒ’信号、Ｇｒ’信号、Ｇｂ’信号、Ｂ’信号を出力する（ステップＳ２５）。

更に、同時化回路４ｂが、Ｒ’信号、Ｇｒ’信号、Ｇｂ’信号、Ｂ’信号の同時化処理を行い、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を出力する。

そして、色変換回路４ｃが、このＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を色変換し、Ｒ’信号、Ｇ’信号、Ｂ’信号を出力する。さらに、ガンマ変換回路４ｄが、これらＲ’信号、Ｇ’信号、Ｂ’信号をγ変換する（ステップＳ２６）。

こうして得た結果を記録媒体９に記録する（ステップＳ２７）。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置では、上記図６のＷＢ修正係数対応表及びこの特性を有するＣＣＤを備えた撮像モジュールに替えて、図９のＷＢ修正係数対応表及びこの特性を有するＣＣＤを備えた撮像モジュールを装着した場合について説明する。この撮像モジュールのＣＣＤは、隣接画素間隔（ピッチ）が撮像素子２ａよりも狭いＣＣＤを用いたものである（以下、狭ピッチモジュールと称す）。

ここで、図１に示すように撮像モジュールとレンズモジュールとは通信部１ｄ、２ｄを介して電気的に接続される。また、撮像モジュールと撮像装置のマイコンやＲＯＭ３等とは通信部１０を介して電気的に接続される。この通信部１ｄ，２ｄ及び通信部１０は、コネクタとして構成することで、撮像モジュールを着脱可能にされている例である。

本発明第２の実施の形態に係る撮像装置では、上記第１のテーブルとして図５のＷＢ補正係数対応表、第２のテーブルとしての図９のＷＢ修正係数対応表を用いてデジタルゲインを算出し、当該デジタルゲインで色毎の信号を増幅する。以下、詳述する。

図５については、先の実施の形態で説明しているのでここでは省略し、図９のＷＢ修正係数対応表について説明する。

この図９に示されるように、ＷＢ修正係数対応表は、図５により読み出されたＷＢ補正係数と、Ｒ，Ｂ信号のＷＢ修正係数とを対応付けたものである。

ここで、図９のＷＢ修正係数は、基準となる撮像素子の有する光学特性に対しての補正の過不足分を更に修正するための係数である。この狭ピッチモジュールのＷＢ修正係数でＷＢ補正係数を補正すれば、例えば第１の実施の形態で適正なＷＢ補正を行ったのと同様な補正が行える。図９と図６とを比較すると、絞り込みをしていくと狭ピッチモジュールに対応する図９のＷＢ修正係数のほうが入射角の影響をより強く受けるため修正係数も修正量の大きいものとなっている。

なお、装着される撮像モジュールの撮像素子の光学特性によって、最適な補正となるように修正係数と各絞りとの対応関係や精度の分解能を異なるようにしてもよい。例えば、修正係数と各絞り値の対応関係を補正量に合った分解能としたり、ズーム位置に対する補正係数をＴＥＬＥ、ＷＩＤＥ位置だけでなく更に異なる焦点距離に対して持つようにしてもよい。

このＷＢ修正係数対応表は、第１の実施の形態と同様に撮像モジュール２のＲＯＭ２ｃに記憶される。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置では、上記図５のＷＢ補正係数対応表に替えて、図１０のＷＢ補正係数対応表及びこの特性を有するズームレンズを備えたレンズモジュール（以下、ズームレンズモジュールと称する）を装着した場合について説明する。

ここで、図１に示すように撮像モジュールとズームレンズモジュールとは通信部１ｄ，２ｄを介して電気的に接続される。この通信部１ｄ、２ｄは、第２の実施の形態と同様にコネクタとして構成することで着脱可能にされている。

本発明第３の実施の形態に係る撮像装置では、第１のテーブルとして図１０のＷＢ補正係数対応表、第２のテーブルとしての図６のＷＢ修正係数対応表を用いてデジタルゲインを算出し、当該デジタルゲインで色毎の信号を増幅する。以下、詳述する。

図１０のＷＢ補正係数対応表について説明する。

ズームレンズでは、焦点距離によって撮像素子に入射する光束の絞りの影響が異なることが生じる。よって、図５に示されるようにＷＢ補正係数対応表を広角側（ＷＩＤＥ）と望遠側（ＴＥＬＥ）の焦点距離で絞り値とＲ，Ｂ信号のＷＢ補正係数とを対応付ける。なお、このＷＢ補正係数対応表は、例えばズームレンズモジュール内のＲＯＭ１ｃに記憶される。

ここで、図１０のＷＢ補正係数は、基準となる撮影レンズの有する光学特性に対しての補正の過不足分を表す係数である。このズームレンズモジュールのＷＢ補正係数と撮像モジュールのＷＢ修正係数により補正を行うことで、例えば第１の実施の形態で適正なＷＢ補正を行ったのと同様な補正が行える。図１０から解るように、焦点距離が短い（即ち、ワイド側）の方が同じ絞りの場合でもＷＢ補正係数の補正値が大きいものとなっている。

なお、装着されるレンズモジュールの撮影レンズの光学特性によって、最適な補正となるように修正係数と各絞りとの対応関係や精度の分解能を異なるようにしてもよい。

上記のように、レンズモジュールと撮像モジュールとの組み合わせを替えるような場合でも上記各実施の形態の何れの場合でも適正なＷＢ補正を行うことができるようになる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ＷＢ調整の精度を向上させ、所謂色かぶり現象を抑制し、適正な露出の画像を得ることができる。

また、ＷＢ調整に係るデジタルゲインの算出にあたり、各種の撮影モードに対応した好適な処理を行うことができる。更には、撮像素子の製造時のバラツキやマイクロレンズの光学特性等を十分に考慮したＷＢ調整を行うことができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成図。 撮像素子の分光感度分布を示す図。 撮像素子の受光感度の入射角依存特性を示す図。 撮像素子の出力のＦ値依存特性を示す図。 ＷＢ補正係数対応表を示す図。 ＷＢ補正係数対応表を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の事前撮影時の動作を示すフローチャート。 本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の本撮影時の動作を示すフローチャート。 本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置が採用するＷＢ補正係数対応表を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置が採用するＷＢ補正係数対応表を示す図。 従来技術に係る撮像素子の波長依存性、斜入射特性についての説明図。

符号の説明

１・・・レンズモジュール、１ａ・・・光学系、１ｂ・・・マイクロコンピュータ、１ｃ・・・ＲＯＭ、２・・・撮像モジュール、２ａ・・・撮像素子、２ｂ・・・Ｉ／Ｆ回路、２ｃ・・・ＲＯＭ、３・・・ＲＡＭ、４・・・画像信号処理回路、４ａ・・・デジタルゲイン回路、４ｂ・・・同時化回路、４ｃ・・・色変換回路、４ｄ・・・ガンマ変換回路、５・・・マイクロコンピュータ、６・・・ＲＯＭ、７・・・ＥＥＰＲＯＭ、８・・・モード設定ＳＷ、９・・・記録媒体。

Claims (4)

1. 本撮影に先立って、予め白基準となる被写体を撮像することによりホワイトバランス調整用ゲインを算出する事前撮影を行うことが可能な撮像装置であって、
   光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   上記撮像手段から出力された画像信号についてホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、
   本撮影時においては、上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のもので事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を読出し、更に上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のもので本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、当該第１及び第２のホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数を読出し、第１及び第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数により上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインを算出し、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   上記撮像手段から出力された画像信号に基づきホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、
   絞り値と上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス補正係数とを対応付けた第１のテーブルと、当該ホワイトバランス補正係数と当該ホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数とを対応付けた第２のテーブルと、を少なくとも記憶する記憶手段と、
   本撮影時においては、事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を上記第１のテーブルに基づき算出し、更に本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を上記第１及び第２のテーブルに基づいて読出し、上記ホワイトバランスゲインに、第１のホワイトバランス補正係数で第２のホワイトバランス補正係数を除算した値と上記ホワイトバランス修正係数とを乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
3. 光学系を通過した被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   上記撮像手段から出力された画像信号についてホワイトバランスゲインに基づきホワイトバランス調整を行う画像信号処理手段と、
   絞り値と上記光学系の絞りに係る特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス補正係数とを対応付けた第１のテーブルと、当該ホワイトバランス補正係数と当該ホワイトバランス補正係数を更に修正するもので上記撮像手段の光学特性に対応した補正を行う為のホワイトバランス修正係数とを対応付けた第２のテーブルと、を少なくとも記憶する記憶手段と、
   撮影モードを切り換えるための切換手段と、
   第１の撮影モード時には、上記第１及び第２のテーブルに基づいて、絞り値に対応するホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を読出し、上記ホワイトバランスゲインに当該ホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御し、
   第２の撮影モード時には、事前撮影時の絞り値に対応する第１のホワイトバランス補正係数を上記第１のテーブルに基づき読出し、更に本撮影時の絞り値に対応する第２のホワイトバランス補正係数、ホワイトバランス修正係数を上記第１及び第２のテーブルに基づいて読出し、上記ホワイトバランスゲインに、第１のホワイトバランス補正係数で第２のホワイトバランス補正係数を除算した値と上記ホワイトバランス修正係数とを乗算した値を上記撮像手段から出力された画像信号に含まれる色毎の信号を増幅する為のデジタルゲインとし、当該デジタルゲインに基づいて上記画像信号処理手段によるホワイトバランス調整を行うように制御する制御手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
4. 上記第２のテーブルは、撮像素子の光学的特性に基づき予め定められるものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像装置。

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