JP5020800B2 - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、レンズの周辺光量落ち補正技術に特徴のある撮像装置及びその制御方法に関する。

現在、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤ等に代表される固体撮像素子で被写体像を受光し、電気的に画像信号を記録するデジタルカメラでは、撮影レンズの光軸付近と光軸より離れた周辺部において、固体撮像素子に入射される光の入射角が異なる。これにより、いわゆる「けられ」が発生し、周辺部の感度が低下するシェーディングという問題がある。

更に、固体撮像素子に入射される光の入射角は、撮影レンズの射出瞳位置や絞りの状態によって変化するため、シェーディング形状も必然的に変化する。しかし、すべての射出瞳位置と絞り状態の組み合わせに対して、補正データを持つことは多くのメモリ領域を必要とする。

上記問題を解決する手段として、特許文献１記載の技術が提案されている。この提案においては、すべての射出瞳位置と絞り状態に対して補正データを持つ必要が無い。即ち、離散的に保持した補正データを基に、すべての射出瞳位置と絞り状態の組み合わせによる補正データを補間して生成し補正を行っている。

また、特定のカメラボディに内蔵された固体撮像素子の違いにより、撮像素子の大きさや画素数、マイクロレンズの構成が異なるためシェーディング形状は変化する。

上記問題を解決する手段として、特許文献２記載の技術が提案されている。この提案においては、交換レンズの射出瞳位置に関するデータと、露光時の絞り値と、少なくとも絞り値と射出瞳位置に対応したカメラボディ固有の補正データとに基づいて、シェーディング補正を行っている。
特開２００６−１２１３８４号公報 特開２０００−１９６９５３号公報

しかし、上記特許文献１及び２に提案された技術は、射出瞳位置と絞り状態に関して、レンズ内に複数の補正データを持つ必要があるため、開放絞りのみ補正データを持っているレンズや、全く補正データを持たないレンズに対して補正できないという問題がある。

本発明の目的は、レンズの種類の如何に関わらず、レンズの周辺光量落ち補正を行うことができ、その結果、測光精度の低下を防ぐことができる撮像装置及びその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の撮像装置は、レンズユニットを透過した光束を受けて画像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子で得られた画像信号に対して画像処理を行い、モニタに順次表示するライブビューモードの実行手段と、前記撮像素子にて得られた画像信号から、前記画像信号が生成されたときの前記レンズユニットの露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、メモリに記憶させる算出手段と、前記算出手段で算出した補正量を用いて、前記撮像素子にて生成された画像信号を補正する補正手段と、を有し、前記レンズユニットの露光条件は、前記レンズユニットにおける絞りの駆動量および射出瞳位置の少なくとも一方を含み、前記算出手段は、前記ライブビューモードを実行している間において、前記レンズユニットの露光条件が変更され、かつ、変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量が前記メモリに記憶されていない場合には、前記レンズユニットについて周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号を前記補正手段にて補正して得られた画像信号と、前記周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件とは異なる前記変更後の露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号との差分より、前記変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、前記レンズユニットの露光条件が変更されていない場合には、該露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出しないことを特徴とする。

本発明によれば、レンズの種類の如何に関わらず、レンズの周辺光量落ち補正を行うことができ、その結果、測光精度の低下を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラのブロック図である。

以下、その構成を動作と併せて説明する。

図１に示すように、カメラ本体１００には、レンズユニット２００が不図示のマウント機構を介し着脱可能に取り付けられる。マウント部には、接点群２１０を有している。

接点群２１０は、カメラ本体１００とレンズユニット２００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合う。また、それと共に、接点群２１０は、各種電圧の電流を供給する機能と、レンズユニット２００が接続されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

これにより、カメラ本体１００とレンズユニット２００の間で通信を行い、装着されたレンズユニット２００内の撮影レンズ２０１、絞り２０２の駆動を行うことが可能となる。また、接点群２１０は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。

尚、本実施の形態では便宜上１枚の撮影レンズを示しているが、実際は、更に多数のレンズから構成されていることは周知の通りである。また、接点群２１０とシステムコントローラ１２０とでレンズ検出手段を構成している。

図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ２０１及び絞り２０２を介して、図示する矢印方向に駆動可能なクイックリターンミラー１０２に導かれる。クイックリターンミラー１０２の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー１０２がダウンした際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー１０２に設置されたサブミラー１０３で下方に向けて反射される。

位相差方式のＡＦセンサユニット１０４は、不図示の結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、及び、複数のＣＣＤからなるラインセンサ等から構成されている。そして、システムコントローラ１２０からの制御信号により、焦点検出回路１０５は、ＡＦセンサユニット１０４を制御して、周知の位相差検出方式により焦点検出を行う。

尚、ＡＦセンサユニット１０４と焦点検出回路１０５とから焦点検出手段を構成している。

一方、クイックリターンミラー１０２で反射された撮影光束は、ペンタプリズム１０１、接眼レンズ１０６を介して撮影者の目に至る。

また、クイックリターンミラー１０２がアップした際には、撮影レンズ２０１からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ１０８、フィルタ１０９を介して撮像手段である撮像素子としてのＣＭＯＳ等に代表されるイメージセンサ１１２に至る。

フィルタ１０９は２つの機能を有している。１つは赤外線をカットし可視光線のみをイメージセンサ１１２へ導く機能であり、もう１つは光学ローパスフィルタとしての機能である。

また、フォーカルプレーンシャッタ１０８は、先幕及び後幕を有しており、撮影レンズ２０１からの光束の透過、遮断を制御する。

尚、クイックリターンミラー１０２のアップ時には、サブミラー１０３は折り畳まれるようになっている。

また、本実施の形態のカメラ本体１００は、デジタルカメラ全体の制御を司るＣＰＵにより構成されるシステムコントローラ１２０を備え、後述する各部の動作を適宜制御する。尚、システムコントローラ１２０は周辺光量落ち補正手段（補正手段）に相当する。

システムコントローラ１２０には、撮影レンズ２０１を光軸方向に移動してピント合わせを行うためのレンズ駆動機構２０３を制御するレンズ制御回路２０４と、絞り２０２を駆動するための絞り駆動機構２０５を制御する絞り制御回路２０６とが接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、クイックリターンミラー１０２のアップ・ダウンの駆動及びフォーカルプレーンシャッタ１０８のシャッタチャージを制御するシャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０が接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕の走行を制御するためのシャッタ制御回路１１１が接続されている。また、システムコントローラ１２０には、接眼レンズ１０６の近傍に配設された不図示の測光センサに接続された自動露出装置である測光回路１０７が接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１２２が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ１２２には、カメラ本体１００を制御する上で調整が必要なパラメータやデジタルカメラの個体識別が可能なカメラＩＤ情報や基準レンズで調整されたＡＦ補正データや自動露出補正値等が記憶されている。

レンズ制御回路２０４は、レンズ固有の情報、例えば、焦点距離、開放絞り、レンズ個々に割り振られるレンズＩＤという情報とシステムコントローラ１２０から受け取った情報を記憶するレンズ記憶装置も有している。

測光回路１０７に接続される測光センサは、被写体の輝度を測定するためのセンサであり、その出力は測光回路１０７を経てシステムコントローラ１２０へ供給される。

また、システムコントローラ１２０は、レンズ駆動機構２０３を制御することにより、合焦状態を調整した被写体像をイメージセンサ１１２上に結像させる。また、システムコントローラ１２０は、設定されたＡｖ値に基づいて、絞り２０２を駆動する絞り駆動機構２０５を制御し、更に、設定されたＴｖ値に基づいて、シャッタ制御回路１１１へ制御信号を出力する。

フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成されており、シャッタ走行後、次の動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０は、このバネチャージを制御するようになっている。また、シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０によりクリックリターンミラー１０２のアップ・ダウンが行われる。

また、上記システムコントローラ１２０には、画像データコントローラ１１５が接続されている。この画像データコントローラ１１５は、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成され、イメージセンサ１１２の制御、イメージセンサ１１２から入力された画像データの補正や加工等をシステムコントローラ１２０の指令に基づいて実行するものである。

画像データの補正・加工の項目の中にはオートホワイトバランスも含まれている。オートホワイトバランスとは、環境光や照明によって被写体に与えられる色の影響を補償するための機能である。例えば、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色（白色）に補正する方法が考えられる。オートホワイトバランスは、システムコントローラ１２０からの命令により補正量を変更することが可能である。

更に、システムコントローラ１２０と画像データコントローラ１１５とから、第２の測光手段を構成している。第２の測光手段は、画像データコントローラ１１５によって、画像信号を領域分割し、それぞれの領域でベイヤ画素毎に積分した値をシステムコントローラ１２０に供給し、システムコントローラ１２０で積分信号を評価することで測光を行う。

更に、システムコントローラ１２０と画像データコントローラ１１５とＤＲＡＭ１２１とから周辺光量落ち補正量算出手段（算出手段）を構成している。周辺光量落ち補正量算出手段の動作に関しては後述する。

画像データコントローラ１１５には、イメージセンサ１１２を駆動する際に必要なパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路１１４が接続されている。また、画像データコントローラ１１５には、タイミングパルス発生回路１１４で発生されたタイミングパルスを受けて、イメージセンサ１１２から出力される被写体像に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１３が接続されている。

また、画像データコントローラ１１５には、得られた画像データ（デジタルデータ）を一時的に記憶しておくＤＲＡＭ１２１、Ｄ／Ａコンバータ１１６、画像圧縮回路１１９、及びコントラスト検出回路１４０が接続されている。

ＤＲＡＭ１２１は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するために使用される。更に、画像圧縮回路１１９には、記録手段である記録媒体４０１が接続される。

画像圧縮回路１１９は、ＤＲＡＭ１２１に記憶された画像データの圧縮や変換（例えばＪＰＥＧ）を行うための回路である。変換された画像データは、記録媒体４０１へ格納される。この記録媒体としては、ハードディスク、フラッシュメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク（登録商標）等が使用される。

尚、画像データコントローラ１１５と画像圧縮回路１１９と記録媒体４０１とから記録手段を構成している。

また、Ｄ／Ａコンバータ１１６には、エンコーダ回路１１７を介して画像表示回路１１８が接続される。画像表示回路１１８は、イメージセンサ１１２で撮像された画像データを表示するための回路であり、一般にはカラーの液晶表示素子により構成される。

画像データコントローラ１１５は、ＤＲＡＭ１２１上の画像データを、Ｄ／Ａコンバータ１１６によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路１１７へ出力する。エンコーダ回路１１７は、このＤ／Ａコンバータ１１６の出力を、画像表示回路１１８を駆動する際に必要な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換する。

尚、Ｄ／Ａコンバータ１１６と画像表示回路１１８とエンコーダ回路１１７とから画像表示手段を構成している。

また、コントラスト検出回路１４０は、システムコントローラ１２０の指令に基づいて動作する。即ち、コントラスト検出回路１４０は、画像データコントローラ１１５によって補正された画像データに対し、所定の周波数特性を持つフィルタを通し、所定のガンマ処理を行って得られる画像信号の所定方向のコントラストの評価を行う。そして、その結果はシステムコントローラ１２０に供給される。

システムコントローラ１２０は、レンズ制御回路２０４と通信を行い、焦点位置を調節し、コントラスト評価値が所定レベル以上であって、かつ、最も高くなるように焦点位置を調節する。尚、画像データコントローラ１１５とコントラスト検出回路１４０とシステムコントローラ１２０とレンズ制御回路２０４とレンズ駆動機構２０３と撮影レンズ２０１から第２の自動焦点検出手段を構成している。

また、システムコントローラ１２０には、デジタルカメラの動作モードの情報や露出情報（シャッタ秒時、絞り値等）等を外部液晶表示装置１２４や内部液晶表示装置１２５に表示させる動作表示回路１２３が接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、通信インターフェース回路１２６が接続されており、システムコントローラ１２０は、通信インターフェース回路１２６を介して、外部のパソコンやデイスプレイと接続される。

また、システムコントローラ１２０には、ユーザが所望の動作をデジタルカメラに実行させるべくモードを設定する撮影モード選択ボタン１３０と、メイン電子ダイヤル１３１と、決定ＳＷ（スイッチ）１３２とが接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、ＡＦセンサユニット１０４が持つ複数の焦点検出位置から使用する焦点検出位置を選択するための測距点選択ボタン１３３（測距点選択手段に相当する）と、ＡＦモード選択ボタン１３４とが接続されている。

また、システムコントローラ１２０には、測光モード選択ボタン１３５と、測光・測距等の撮影準備動作を開始させるためのレリーズＳＷ１（１３６）（測光開始手段）とが接続されている。

更に、システムコントローラ１２０には、撮像動作を開始させるためのレリーズＳＷ２（１３７）と、ファインダーモード選択ＳＷ１３８と、周辺光量落ち補正キャリブレーション選択ＳＷ１３９とが接続されている。

尚、外部液晶表示装置１２４と内部液晶表示装置１２５とが動作表示手段に相当し、外部液晶表示装置１２４は外部表示手段、内部液晶表示装置１２５は内部表示手段にそれぞれ相当する。更に、動作表示回路１２３とシステムコントローラ１２０とから表示制御手段を構成している。

また、ファインダーモード選択ＳＷ１３８は、ファインダーモード選択手段に相当する。ファインダーモード選択手段は、接眼レンズ１０６を通過する光束を確認することが可能な光学ファインダーモードと、イメージセンサ１１２で受光した象信号を、逐次、画像表示回路１１８によって表示を行うライブビュー表示モードとを切り替える。

また、周辺光量落ち補正キャリブレーション選択ＳＷ１３９は、周辺光量落ちの補正量を生成し、カメラ内に記憶させるキャリブレーションモードの切り替え手段に相当する。

更に、カメラ本体１００には、ストロボ装置３００が不図示のマウント機構を介し着脱可能に取り付けられる。マウント部には、接点群３１０を有している。

接点群３１０は、カメラ本体１００とストロボ装置３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合うと共に、ストロボ装置３００が接続されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

これにより、カメラ本体１００とストロボ装置３００の間で通信を行い、ストロボの発光制御を行うことが可能となる。また、接点群３１０は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。

図２は、図１のデジタルカメラによって実行される第１の実施の形態に係る撮像（撮影）処理の手順を示すフローチャートである。

本処理は、図１におけるシステムコントローラ１２０の制御の下に実行される。

図２において、ステップＳ２０１では、電池交換等の電源投入により、システムコントローラ１２０は、フラグや制御変数等の初期化を行い、制御パラメータや設定値を不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１２２に記録（記憶）する。

ステップＳ２０２では、システムコントローラ１２０は、接点群２１０を介し、レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得してステップＳ２０３に移行する。尚、レンズ情報には、レンズの種類を判別することが可能なレンズＩＤ、絞りの開放Ｆ値、最小絞り値、焦点距離、及び、射出瞳位置情報等が含まれる。また、レンズによっては、開放絞り時の周辺光量落ち補正量であるレンズビネッティング情報を含む場合もある。

ステップＳ２０３では、周辺光量落ち補正キャリブレーション選択ＳＷ１３９の状態を確認し、ＯＦＦ状態であれば、ステップＳ２０５の通常撮影モードに移行し、処理を終了する。通常撮影モードについては後述する。また、ＯＮ状態であれば、ステップＳ２０４の周辺光量落ち補正キャリブレーションモードに移行する。

図３は、図２のステッＳ２０４で実行される周辺光量落ち補正キャリブレーションの処理の手順を示すフローチャートである。

図３において、ステップＳ３０１では、システムコントローラ１２０の指令により、外部液晶表示装置１２４は、キャリブレーションモードであることと、カメラを所定輝度レベルの均一面の被写体に向けて設置することが分かるメッセージを表示する。そして環境設定待ちとする。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１における環境設定が終了したかどうかの確認画面を表示し、決定ＳＷ１３２によって、環境設定が終了したと通知された場合ステップＳ３０３に移行し、まだ、終了していない場合はステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０３では、システムコントローラ１２０は、接点群２１０を介し、レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得してステップＳ３０４に移行する。尚、レンズ情報には、レンズの種類を判別することが可能なレンズＩＤ、絞りの開放Ｆ値、最小絞り値、焦点距離、及び、射出瞳位置情報等が含まれる。また、レンズによっては、開放絞り時の周辺光量落ち補正量であるレンズビネッティング情報を含む場合もある。

ステップＳ３０４では、システムコントローラ１２０は、測光回路１０７の出力に基づいて測光値を算出し、適正輝度レベルの露光条件になるように、絞り、シャッタスピード、センサゲイン等を設定する。

このとき、ステップＳ３０３で、開放絞り時の周辺光量落ち補正量が取得できた場合は、システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６を介して絞り駆動機構２０５を制御し、絞り２０２を開放させる。周辺光量落ち補正量が取得できなかった場合は、絞り駆動機構２０５は、絞り２０２を最大まで絞り込んで、周辺光量落ちが小さくなる条件に設定する。また、射出瞳位置についても、最も周辺光量落ちによる影響が少なくなるように設定を行う。

ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４で設定した露光条件で静止画撮影を行い、画像データコントローラ１１５によって画像補正を行った後、画像信号をＤＲＡＭ１２１に記憶する。

ステップＳ３０６では、設定されている射出瞳位置が最大か否かの判定を行い、最大位置でない場合はステップＳ３０７に移行する。最大位置の場合はステップＳ３１５に移行する。

ステップＳ３０７では、システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６、絞り駆動機構２０５を介して絞り２０２を最大まで絞り込むように制御する。

ステップＳ３０８では、絞り２０２の状態が開放絞りであるか否かの判定を行い、開放絞りで合った場合ステップＳ３１４に移行する。また、開放絞りでない場合はステップＳ３０９に移行する。

ステップＳ３０９では、静止画撮影を行い、画像データコントローラ１１５によって画像補正を行った後、画像信号をＤＲＡＭ１２１に記憶する。

ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９で記憶した画像信号の輝度レベルや各像高位置の輝度が所定レベル範囲内に収まっているか否かの判定を行う。この判定は、ステップＳ３０９で撮影した画像信号がキャリブレーションを行う画像信号として、相応しいか否かの信頼性判定を行うもので（判定手段）、手法に関しては特に限定しない。

信頼性があると判定した場合はステップＳ３１１に移行し、信頼性なしと判定した場合はステップＳ３１６に移行して、キャリブレーションモードを中断し終了する。

ステップＳ３１１では、ステップＳ３０５で記憶した第１の画像信号とステップＳ３０９で記憶した第２の画像信号を用いて周辺光量落ち補正量算出手段により、現在の絞り状態、射出瞳位置状態における周辺光量落ち補正量を求める。第１の画像信号と第２の画像信号は、異なる露光条件で撮影した複数枚の画像信号である。

ここで、周辺光量落ち補正量算出手段による補正量算出方法について、図５から図９を用いて説明する。

周辺光量落ち補正量算出手段では、周辺光量落ちの無い第１の画像信号と周辺光量落ちのある第２の画像信号（図５を参照）で対応する画素または所定領域毎に減光比の逆数を取る（図６を参照）。

そして、得られた結果を所定領域に分割して分割領域内で平均した後、中央領域で正規化を行い（図７を参照）、続いて、各光軸からの像高毎に比較を行い、各像高における影響度が所定レベル内にあるかどうかの判定を行う。影響度が所定レベル内である場合、各所定の像高位置毎の影響度を平均し（図８を参照）、像高位置毎の補正量を求める（図９を参照）。

各像高における比較結果が所定レベル内に収まらない場合は、結果ＮＧとして補正量算出を中止する。

ここで、第１の画像信号と第２の画像信号の差分を取る場合に、対応する画素毎に行わずに所定領域毎に差分を求めても良い。また、領域毎に平均化した後に差分を計算しても構わない。また、補正データ量を減らすために、領域毎に分割し、像高位置毎に補正量を求めているが、補正データのデータ形式に関してはこれに限定されない。

ステップＳ３１２では、ステップＳ３１１で求めた補正量をレンズＩＤ（レンズ識別子）、絞り状態、射出瞳位置とともにメモリ（ＥＥＰＲＯＭ１２２）に記憶する（記憶手段）。

ステップＳ３１３では、絞り制御回路２０６、絞り駆動機構２０５を介して絞り２０２の絞り込み位置を所定量、開放側に駆動し、ステップＳ３０８に戻る。

ステップＳ３１４では、射出瞳位置を所定量、最大側へ駆動してステップＳ３０６に戻る。

ステップＳ３０６からステップＳ３１４の動作により、絞り条件と射出瞳位置条件を所定量ずつ変更し、異なる組み合わせの条件における周辺光量落ち補正量が求まる。ステップＳ３１５では、以上で求めた絞り条件と射出瞳位置条件と補正量、及び、レンズＩＤを対としてＥＥＰＲＯＭ１２２に保存する。

図４は、図２のステップＳ２０５で実行される通常撮影モードの処理の手順を示すフローチャートである。

図４において、ステップＳ４０１では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ４０１へ戻る。また、ＯＮ状態であればステップＳ４０２に移行する。

ステップＳ４０２では、システムコントローラ１２０は、ＡＦセンサユニット１０４、及び焦点検出回路１０５の出力に応じて、レンズ制御回路２０４と通信を行い、レンズ駆動機構２０３によって撮影レンズ２０１を所望の位置へ駆動させ、焦点状態を調節する。

また、システムコントローラ１２０は、測光モード選択ボタン１３５の状態と測光回路１０７の出力に応じて、測光演算を行い、露出制御値（Ｂｖ値）を算出し、露出制御値を保持する。

ここで、露出制御値（Ｂｖ値）とは、輝度レベルを表す指標であり、Ｂｖ＝ Ｔｖ ＋ Ａｖ −Ｓｖ で表すことができる。尚、Ｔｖとはシャッタ速度（蓄積時間に相当する）、Ａｖは絞り込み量、ＳｖはＩＳＯ感度等のゲインレベルを表している。

ステップＳ４０３では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ４０４に移行する。また、ＯＮ状態であればステップＳ４０５に移行し、撮影動作に入る。

ステップＳ４０４では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ４０３へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば保持している露出制御値を破棄し、ステップＳ４０１へ戻る。

ステップＳ４０５では、ステップＳ４０１で算出した露出制御値（Ｂｖ値）及び、撮影モードの状態に応じて、撮影時のＴｖ、Ａｖ、ＩＳＯ値を決定する。尚、撮影モードは、撮影モード選択ボタン１３０によって選択可能な撮影パラメータであり、Ａｖ優先モード、Ｔｖ優先モード、自動設定モード、マニュアル設定モード等がある。

システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６と通信を行い、決定したＡｖ値を通知する。絞り制御回路２０６は、通知されたＡｖ値を基に、所望の絞り状態に絞り２０２を駆動するために、絞り駆動量に対応するパルスを絞り駆動機構２０５に送る。絞り駆動機構２０５は、送られたパルス信号を基にステッピングモータを動作させ、絞り２０２を所望の位置まで絞り込み、コイルの通電状態を継続して、絞り込み状態を保持する。

ステップＳ４０６では、シャッタ制御回路１１１を通し、ステップＳ４０２で決定したＴｖ値で先幕、後幕を走らせ、イメージセンサ１１２から画像信号を読み出す。読み出された画像信号は、画像データコントローラ１１５によって画像補正処理が行われ、ステップＳ４０７に移行する。

ステップＳ４０７では、周辺光量落ち補正手段（システムコントローラ１２０）によって、ステップＳ４０６で画像処理された画像信号に対して補正を行う。

ここで、周辺光量落ち補正手段による補正方法について説明する。

周辺光量落ち補正手段では、レンズＩＤ、絞り状態、及び射出瞳位置を基に対応する補正値をメモリ（ＥＥＰＲＯＭ１２２）から読み出す。続いて、補正値内にある所定の各像高位置での補正量を基に近似式を立てて、イメージセンサ１１２上の所定領域毎の補正量を求め、補正対象の画像信号に対して所定領域毎に周辺光量落ち補正を行う。

補正された画像は、画像圧縮回路１１９によってＪＰＥＧ等への画像変換が行われた後、記録媒体４０１へ画像が記録される。

ステップＳ４０８では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ４０６へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば保持している露出制御値を保持したままステップＳ４０９へ移行する。

ステップＳ４０９では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ４０３へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば、保持している露出制御値を破棄し、絞り２０２を開放位置に駆動して、通電を切った後、ステップＳ４０１へ戻る。

また、通常撮影モードの処理の各状態において、電源ＯＦＦが通知された場合、システムコントローラ１２０は、即座に処理を中断し、制御パラメータやバッファメモリに蓄積された画像データを書き出して電源ＯＦＦ状態になる。

本実施の形態の撮像装置は、周辺光量落ち補正データを持たないレンズや開放絞り時の周辺光量落ち補正データのみ持っているレンズに対して、各絞り状態、及び各射出瞳位置状態における高精度な周辺光量落ち補正データを生成する。そして、この周辺光量落ち補正データをレンズＩＤと対応させてカメラに記憶する。

そのため、レンズの種類の如何に関わらず、周辺光量落ち補正を行うことができる。また、記憶した周辺光量落ち補正データを使用して静止画撮影を行うことが可能になる。

図１０は、図１のデジタルカメラによって実行される第２の実施の形態に係る撮像（撮影）処理の手順を示すフローチャートである。

本処理は、図１におけるシステムコントローラ１２０の制御の下に実行される。

図１０において、ステップＳ１００１では、電池交換等の電源投入により、システムコントローラ１２０は、フラグや制御変数等の初期化を行い、制御パラメータや設定値を不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１２２に記録（記憶）する。

ステップＳ１００２では、システムコントローラ１２０は、接点群２１０を介し、レンズユニット２００と通信を行い、レンズ情報を取得してステップＳ１００３に移行する。尚、レンズ情報には、レンズの種類を判別することが可能なレンズＩＤ、絞りの開放Ｆ値、最小絞り値、焦点距離、及び、射出瞳位置情報等が含まれる。また、レンズによっては、開放絞り時の周辺光量落ち補正量であるレンズビネッティング情報を含む場合もある。

ステップＳ１００３では、ミラーがアップされ、メカシャッタが開かれ、レンズユニット２００を通過した光束がイメージセンサ１１２へ露光され続ける状態になる。また、システムコントローラ１２０は、ミラーアップの直前の測光回路１０７からの出力結果を基にＢｖ値を求める。

尚、Ｂｖ値（露出制御値）とは、輝度レベルを表す指標であり、Ｂｖ＝ Ｔｖ ＋ Ａｖ −Ｓｖ で表すことができる。尚、Ｔｖとはシャッタ速度（蓄積時間に相当する）、Ａｖは絞り込み量、ＳｖはＩＳＯ感度等のゲインレベルを表している。

ステップＳ１００４では、ステップＳ１００２でレンズの周辺光量落ち補正量が取得できているか否か判定する。かつ、ステップＳ１００３で求めたＢｖ値が、絞り２０２を開放で露光した場合にイメージセンサ１１２の出力を蓄積時間とゲイン制御の調節によって所定の適正レベルにすることが可能である値か否か判定する。周辺光量落ち補正量が取得できており、Ｂｖ値が上記の値である場合はステップＳ１０１０へ移行し、そうでない場合はステップＳ１００５に移行する。

ステップＳ１００５では、システムコントローラ１２０は、レンズ情報を基に、接点群２１０、絞り制御回路２０６を通し、絞り２０２を最大まで絞り込む。また、システムコントローラ１２０は、ステップＳ１００３で求めたＢｖ値を基に、イメージセンサ１１２からの出力信号が所定レベルの輝度になるように、蓄積時間やＩＳＯ感度等のゲインを調節する。

ステップＳ１００６では、システムコントローラ１２０は、イメージセンサ１１２からの出力信号をＡ／Ｄコンバータ１１３、画像データコントローラ１１５によって処理した第１の画像信号をメモリに記憶する。ここで記憶した第１の画像信号は、絞り２０２を最大まで絞り込んで露光しているため、レンズ周辺光量落ちが極めて少ない画像信号である。

ステップＳ１００７では、ステップＳ１００３で求めたＢｖ値を基に、絞り２０２を開放優先で駆動して、イメージセンサ１１２からの出力信号が所定レベルの輝度になるように、蓄積時間やＩＳＯ感度等のゲインを調節する。

ステップＳ１００８では、イメージセンサ１１２からの出力信号をＡ／Ｄコンバータ１１３、画像データコントローラ１１５によって処理した第２の画像信号をメモリに記憶する。ここで得られる第２の画像信号は、開放優先で制御された絞り状態であるため、レンズ周辺光量落ちが大きい画像信号である。

ステップＳ１００９では、第１の画像信号と第２の画像信号を用いて周辺光量落ち補正量算出手段により、第２の画像信号の周辺光量落ちを補正する補正値を求める。周辺光量落ち補正量算出手段による補正量の算出方法は第１の実施の形態と同じ方法であるため、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１０１０では、ステップＳ１００９で求めた補正量をレンズＩＤ、絞り状態、射出瞳位置とともにメモリに記憶して、ステップＳ１０１１に移行し、ライブビューモードの動作が開始する。

図１１は、図１０のステップＳ１０１１で実行されるライブビューモードの動作（ライブビュー動作）の手順を示すフローチャートである。

図１１において、ステップＳ１１０１では、システムコントローラ１２０は、イメージセンサ１１２から読み出された画像信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１３によってデジタル信号に変換した後、画像データコントローラ１１５で画像処理を行う。

そして、システムコントローラ１２０は、処理された画像データをＤ／Ａコンバータ１１６でＤ／Ａ変換し、エンコーダ回路１１７でエンコードを行って画像表示回路１１８を介してカメラの背面等に設置されたＬＣＤモニタに順次表示する。

ステップＳ１１０２では、ステップＳ１１０１において画像データコントローラ１１５で処理された画像信号に対して、周辺光量落ち補正手段によって周辺光量落ちの補正を行う。周辺光量落ち補正手段による補正は第１の実施の形態と同じ方法であるため、ここでは省略する。

ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２で補正を行った画像信号を第３の画像信号としてメモリに記憶する。

ステップＳ１１０４では、ステップＳ１１０１において画像データコントローラ１１５で処理された画像信号を基に、ＡＦ（自動焦点検出制御）、及び、ＡＥ（自動露出調節制御）を行う。ＡＦ、ＡＥについては、公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、ライブビュー動作時の露出制御値（絞り、蓄積時間、ＩＳＯ感度等）の決定方法に関して簡単に説明する。

周辺光量落ちの影響を軽減させるためには、絞り２０２をできるだけ絞るよう制御することが好ましい。しかし、同時に動作しているＡＦの焦点検出精度の低下を防ぐことや液晶パネル等に表示される画像を見てピント確認を行うために、ライブビューは、通常、絞り２０２を開放優先で制御し、露出の調節は蓄積時間やゲインで行われる。

そのため、露出条件によって、絞り２０２の状態は変化し、それに伴いレンズ周辺光量落ちの影響も変化する。

一方、同時に動作する測光機能では、変化するレンズ周辺光量落ちの影響を受けずに測光を行い、測光精度の低下を防ぐことが求められる。そのため、各レンズの状態（絞り込み位置、射出瞳位置）における周辺光量落ちの補正を行う必要がある。

ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０４でのＡＦ、ＡＥ結果によってレンズの状態に変化があったかどうかの判定を行う。レンズの状態に変化が無い場合は、周辺光量落ちの特性に変化が無いものとみなし、ステップＳ１１１０へ移行する。また、レンズの状態に変化があった場合はステップＳ１１０６に移行する。

ステップＳ１１０６では、現在のレンズのレンズＩＤ、絞り状態、射出瞳位置情報を基に、同じ条件での周辺光量落ち補正量のデータがメモリ上にあるか否かの判定を行う。補正量のデータが存在する場合は、ステップＳ１１１０に移行する。また、補正量のデータがメモリ上に存在しない場合は、ステップＳ１１０７に移行する。

ステップＳ１１０７では、現在のレンズの状態で露光されたイメージセンサ１１２からの出力信号をＡ／Ｄコンバータ１１３、画像データコントローラ１１５によって処理した第４の画像信号をメモリに記憶して、ステップＳ１１０８に移行する。

ステップＳ１１０８では、第３の画像信号と第４の画像信号を用いて周辺光量落ち補正量算出手段により、第４の画像信号の周辺光量落ちを補正する補正値を求める。周辺光量落ち補正量算出手段による補正量の算出方法は第１の実施の形態と同じ方法であるため、ここでは省略する。

ステップＳ１１０９では、ステップＳ１１０８で求めた補正量をレンズＩＤ、絞り状態、射出瞳位置とともにメモリに記憶してステップＳ１１１０に移行する。

ステップＳ１１１０では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ１１０１へ戻る。また、ＯＮ状態であれば、図１０のステップＳ１０１２に移行する。

図１１のフローチャートに示すライブビュー動作では、以上の処理を繰り返し行うことで、連続して読み出した画像信号をカメラの背面等に設置された液晶パネル等に表示してライブビューを実現している。

図１０に戻り、ステップＳ１０１２では、イメージセンサ１１２からの出力信号をＡ／Ｄコンバータ１１３、画像データコントローラ１１５によって処理した画像信号の補正を行う。その際、現在のレンズのレンズＩＤ、絞り状態、射出瞳位置に対応する周辺光量落ちの補正量をメモリから読み出し、その補正量に基づいて画像信号の補正を行う。

ステップＳ１０１３では、ステップＳ１０１２で周辺光量落ち補正した画像信号を用いて、ＡＦ、及び、ＡＥを行い、露出制御値を保持する。

ステップＳ１０１４では、ステップＳ１０１３で調節されたレンズ状態、及び、露出状態を固定してライブビューを行う。

ステップＳ１０１５では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればステップＳ１０１６に移行する。また、ＯＮ状態であればステップＳ１０１７に移行し、撮影動作に入る。

ステップＳ１０１６では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ１０１４へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば保持している露出制御値を破棄し、ステップＳ１０１１へ戻る。

ステップＳ１０１７では、ステップＳ１０１３で算出した露出制御値（Ｂｖ値）及び、撮影モードの状態に応じて、撮影時のＴｖ、Ａｖ、ＩＳＯ値を決定する。そして、シャッタ制御回路１１１を通し、決定したＴｖ値で先幕、後幕を走らせ、イメージセンサ１１２から画像信号を読み出す。

読み出された画像信号は、画像データコントローラ１１５によって画像補正処理が行われ、画像圧縮回路１１９によってＪＰＥＧ等への画像変換が行われた後、記録媒体４０１へ画像が記録される。

尚、撮影モードは、撮影モード選択ボタン１３０によって、選択可能な撮影パラメータであり、Ａｖ優先モード、Ｔｖ優先モード、自動設定モード、マニュアル設定モード等がある。

ステップＳ１０１８では、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ１０１７へ移行する。また、ＯＦＦ状態であればステップＳ１０１９へ移行する。

ステップＳ１０１９では、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら再びステップＳ１０１４へ移行する。また、ＯＦＦ状態であれば保持している露出制御値を破棄し、ステップＳ１０１１へ戻る。

本実施の形態で説明した撮像装置によって、レンズ内に開放絞りのみ補正データのみを持っているレンズや、全く補正データを持たないレンズに対して周辺光量落ち補正を行うことが可能になる。

また、補正した画像信号を基に測光を行うことで、周辺光量落ちによる測光精度の低下を防ぐことが可能になる。また、ライブビューをしながらリアルタイムに周辺光量落ちの補正量を求め、補正を行うことが可能である。

本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラのブロック図である。 図１のデジタルカメラによって実行される第１の実施の形態に係る撮像（撮影）処理の手順を示すフローチャートである。 図２のステッＳ２０４で実行される周辺光量落ち補正キャリブレーションの処理の手順を示すフローチャートである。 図２のステップＳ２０５で実行される通常撮影モードの処理の手順を示すフローチャートである。 周辺光量落ちの影響分布を示す図である。 周辺光量落ち補正係数の分布を示す図である。 面上の像高位置における周辺光量落ち補正量を領域分割した補正テーブルを示す図である。 図８の補正テーブルと像高位置の対応を示す概念図である。 周辺光量落ち補正データの一例を示す図である。 図１のデジタルカメラによって実行される第２の実施の形態に係る撮像（撮影）処理の手順を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ１０１１で実行されるライブビュー動作の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ カメラ本体
１０７ 測光回路
１１２ 撮像素子
１１５ 画像データコントローラ
１２０ システムコントローラ（ＣＰＵ）
１２１ ＤＲＡＭ
１２２ ＥＥＰＲＯＭ
１２３ 動作表示回路
１２４ 外部液晶表示装置
１２５ 内部液晶表示装置
１３６ レリーズＳＷ１
２００ レンズユニット
２０１ 撮影レンズ

Claims (7)

1. レンズユニットを透過した光束を受けて画像信号を生成する撮像素子と、
   前記撮像素子で得られた画像信号に対して画像処理を行い、モニタに順次表示するライブビューモードの実行手段と、
   前記撮像素子にて得られた画像信号から、前記画像信号が生成されたときの前記レンズユニットの露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、メモリに記憶させる算出手段と、
   前記算出手段で算出した補正量を用いて、前記撮像素子にて生成された画像信号を補正する補正手段と、を有し、
   前記レンズユニットの露光条件は、前記レンズユニットにおける絞りの駆動量および射出瞳位置の少なくとも一方を含み、
   前記算出手段は、前記ライブビューモードを実行している間において、
   前記レンズユニットの露光条件が変更され、かつ、変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量が前記メモリに記憶されていない場合には、前記レンズユニットについて周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号を前記補正手段にて補正して得られた画像信号と、前記周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件とは異なる前記変更後の露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号との差分より、前記変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、
   前記レンズユニットの露光条件が変更されていない場合には、該露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出しないことを特徴とする撮像装置。
2. 前記周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件の一つは、周辺光量落ちによる影響が少なくなるように、前記レンズユニットにおける絞りの駆動量および射出瞳位置を設定した条件であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件の一つは、前記レンズユニットの絞りを最大まで絞り込んだ条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記算出手段は、前記補正手段で補正された画像信号を用いて測光演算を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記算出手段は、像高位置毎の補正量を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記算出手段は、算出した周辺光量落ちの補正量をレンズ識別子に対応させて前記メモリに記憶させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. レンズユニットを透過した光束を受けた撮像素子が画像信号を生成するステップと、
   前記撮像素子で得られた画像信号に対して画像処理を行い、モニタに順次表示するライブビューモードを実行するステップと、
   前記撮像素子にて得られた画像信号から、前記画像信号が生成されたときの前記レンズユニットの露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、メモリに記憶させるステップと、
   算出した前記補正量を用いて、前記撮像素子にて生成された画像信号を補正するステップと、を有し、
   前記レンズユニットの露光条件は、前記レンズユニットにおける絞りの駆動量および射出瞳位置の少なくとも一方を含み、
   前記ライブビューモードを実行している間において、
   前記レンズユニットの露光条件が変更され、かつ、変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量が前記メモリに記憶されていない場合には、前記レンズユニットについて周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号の周辺光量落ちを補正して得られた画像信号と、前記周辺光量落ちの補正量がメモリに記憶されている露光条件とは異なる前記変更後の露光条件において前記撮像素子にて得られた画像信号との差分より、前記変更後の露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出し、
   前記レンズユニットの露光条件が変更されていない場合には、該露光条件における周辺光量落ちの補正量を算出しないことを特徴とする撮像装置の制御方法。

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