JP5544992B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャッタ動作に起因する露光ムラを補正する技術に関する。

先幕遮光羽根群と後幕遮光羽根群とを有するシャッタ装置によってシャッタ秒時を決定するカメラでは、シャッタ装置の構造に起因して露光ムラが生じる。すなわち、先幕遮光羽根群および後幕遮光羽根群の光軸方向の位置に差が有るために、スリット露光時に先幕遮光羽根群および後幕遮光羽根群によって形成されるスリットの位置に応じて露光時間が変化してしまう。そのため、遮光羽根群の走行方向に応じて露光ムラが生じてしまう。そこで、この露光ムラを解消するために、撮像して得られた画像を補正する技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。

特開２００８−１０３８１２号公報

しかし、上述した特許文献に記載の画像補正方法では、上述したように先幕遮光羽根群および後幕遮光羽根群の光軸方向の位置の差に起因する露光ムラを補正できるが、遮光羽根群のはめあい部分の隙間などに起因する遮光羽根群のがたつきによって生じる露光ムラを補正できない。

（１） 請求項１の発明による撮像装置は、被写体からの光束による像を撮像する撮像手段と、撮像手段への被写体からの光束を遮光するとともに、設定された露光時間の開放動作を行うシャッタ装置と、シャッタ装置を第１の露光時間で開放動作した際に撮像手段で得られる第１の画像信号と、シャッタ装置を第１の露光時間と異なる第２の露光時間で開放動作した際に撮像手段で得られる第２の画像信号との差を補正データとして作成する補正データ作成手段と、補正データ作成手段で作成された補正データを記憶する補正データ記憶手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、補正データに基づいて、撮像手段で撮像して得られる画像信号を補正する画像補正手段をさらに備えることを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、シャッタ装置は、撮像手段の受光面上を移動することで撮像手段を遮光する第１遮光幕と第２遮光幕とをさらに備え、補正データは、第１遮光幕および第２遮光幕が移動する際の揺らぎに起因する露光時間のムラによって生じる露光ムラを補正するためのデータであり、画像補正手段は、補正データに基づいて、撮像手段で撮像して得られる画像の露光ムラを補正することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の撮像装置において、撮像装置は、被写体の像を結像する光学系を有するレンズ鏡筒を交換式に装着可能であり、レンズ鏡筒の種類に関する情報を取得するレンズ情報取得手段をさらに備え、補正データ記憶手段は、補正データと、当該補正データを作成する際に装着していたレンズ鏡筒の種類に
関する情報とを関連付けて記憶することを特徴とする。
（５） 請求項５の発明は、請求項４に記載の撮像装置において、画像補正手段は、被写体を撮像手段で撮像する際に装着されているレンズ鏡筒の種類に関する情報をレンズ情報取得手段によって取得し、レンズ情報取得手段によって取得した当該情報に対応する補正データを補正データ記憶手段から読み出し、補正データ記憶手段から読み出した当該補正データに基づいて、被写体を撮像手段で撮像して得られる画像信号を補正することを特徴とする。
（６） 請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、撮像手段による撮像回数の情報を取得する撮像回数取得手段と、撮像回数取得手段で取得した撮像回数の情報に基づいて、補正データ作成手段で補正データを作成した後の撮像回数が所定の回数を超えているか否かを判断する判断手段と、判断手段で、補正データ作成手段で補正データを作成した後の撮像回数が所定の回数を超えていると判断された場合に報知を行う報知手段とをさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、露光ムラを補正できる。

本実施の形態による電子カメラの要部構成を説明する図である。 シャッタ１９をカメラの側方から見たときの断面を模式的に示した図である。 先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２をカメラの正面側から見たときの図である。 先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２をカメラの正面側から見たときの図である。 各遮光羽根の傾きをスリット羽根１９１ａ，１９２ａについて示した図である。 各遮光羽根の傾きをスリット羽根１９１ａ，１９２ａについて示した図である。 各遮光羽根の傾きをスリット羽根１９１ａ，１９２ａについて示した図である。 露光ムラ補正処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。

図１〜８を参照して、本発明による撮像装置および画像補正方法の一実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態による電子カメラの要部構成を説明する図である。カメラボディ１０には、被写体の像を結像する光学系である撮影レンズ１２０を備えるレンズ鏡筒１１０が交換可能に装着されている。レンズ鏡筒１１０内には、レンズ群１２０ａ〜１２０ｃから成る撮影レンズ１２０、絞り１４０が設けられている。絞り１４０は、絞り制御装置１３０により駆動される。

カメラボディ１０の内部には、被写体を撮像するための撮像素子２０が設けられている。撮像素子２０はＣＣＤやＣＭＯＳ等が使用される。撮影レンズ１２０と撮像素子２０との間には、撮影レンズ１２０を通過した被写体光をファインダ光学系へと反射するクイックリターンミラー７０が設けられている。

クイックリターンミラー７０で反射された被写体光は、撮像素子２０と光学的に等価な位置に設けられたフォーカシングスクリーン９０上に結像する。フォーカシングスクリーン９０上に結像された被写体像は、ペンタプリズム３０から接眼レンズ５０を介して撮影者に観察されるとともに、ペンタプリズム３０から測光センサ４０の受光面上に結像する。

撮影の際には、ミラー駆動装置２０１によりクイックリターンミラー７０が被写体光の光路上から光路外（図１の破線部）へと移動し、撮像素子２０上に被写体像が結像する。撮像素子２０の直前には、シャッタ１９が設けられている。シャッタ１９は、図２に示すように、撮像素子２０の受光面上を移動して撮像素子２０を選択的に遮光する第１の遮光幕である先幕遮光羽根群１９１と、先幕遮光羽根群１９１とは独立して撮像素子２０を選択的に遮光する第２の遮光幕である後幕遮光羽根群１９２とを有するフォーカルプレンシャッタである。ここで、図２は、シャッタ１９をカメラの側方から見たときの断面を模式的に示した図である。シャッタ１９の構造については後に詳述する。

撮像素子２０は、撮像面に結像された被写体像に対応する信号電荷の蓄積および蓄積電
荷の掃き出しを行ない、Ａ／Ｄ変換回路２０３は、撮像素子２０から出力されたアナログ撮像信号をデジタル画像信号に変換して、画像処理回路２０４へ出力する。画像処理回路２０４では、入力されたデジタル画像信号に対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理が施され、画像データとして制御回路２００へ出力される。

制御回路２００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび各種周辺回路から構成され、電子カメラの制御を行なうマイクロコンピュータである。また、画像処理回路２０４から入力された画像データは、制御回路２００でＪＰＥＧ形式などの方式により圧縮されて、記録媒体２０５に記録される。制御回路２００は、画像処理回路２０４から入力した画像データ、もしくは記録媒体から読み出した画像データを用いて、液晶モニタ２０８に撮影画像を表示するための表示信号を作成し、液晶モニタ２０８に出力する。制御回路２００は、ソフトウエアで実現される画像補正部２０６を含んでいる。画像補正部２０６は、後に詳述するように、撮影画像の露光ムラを画像処理により補正する。

測光回路２０７は、測光センサ４０から得られた測光信号をＡ／Ｄ変換して制御回路２００へ出力する。制御回路２００は、入力された測光信号に基づいて算出された被写体の輝度および撮像感度（ＩＳＯ感度）に基づいてシャッタスピードと撮影レンズ１２０の絞り値を演算する。演算結果はシャッタ１９と絞り制御装置１３０へ出力されてシャッタスピード（シャッタ秒時）Ｔｖと絞り値Ａｖが制御される。

カメラには、電源スイッチ３とレリーズボタン４とが設けられている。レリーズボタン４の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチ４７および全押しスイッチ４８は、それぞれオン信号もしくはオフ信号を制御回路２００へ出力する。

レリーズボタン４が全押しされて、全押しスイッチ４８からオン信号が入力されると、先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２が図２における符号Ａで示した矢印の方向（下方）に向かって順次走行する。このとき、撮影レンズ１２０を通過した被写体光がシャッタ秒時（露光時間）に対応する時間だけ撮像素子２０へ入射されて露光される。

シャッタ１９は、上述したように、先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２を撮像素子２０の前面で走行させることにより撮像素子２０への被写体光の入射を禁止および許可するための装置である。図２に示すように、シャッタ１９は、撮像素子２０の前方に位置するように不図示のミラーボックスの背面に取り付けられる。図３，４は、先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２をカメラの正面側から見たときの図であり、図３は、レリーズ開始前の状態を示し、図４はレリーズが開始されて露光が終了したときの状態を示している。シャッタ１９は、上述した先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２と、シャッタ基板１９３と、仕切板１９４と、カバー板１９５と、先幕主アーム１９６ａと、先幕従動アーム１９６ｂと、後幕主アーム１９７ａと、後幕従動アーム１９７ｂとを備えている。

シャッタ基板１９３は、シャッタ１９を構成する各部品が配設される基板であり、撮像素子２０に被写体像を導く撮影開口１９３ａを有する（図３，４参照）。シャッタ基板１９３の正面側には、先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２を駆動するための不図示の遮光羽根駆動部が取り付けられている。シャッタ基板１９３の背面側には、後述する各アーム１９６ａ，１９６ｂ，１９７ａ，１９７ｂを回転可能に軸支する不図示のアーム回転軸が植設されている。シャッタ基板１９３の背面側には、シャッタ基板１９３の撮影開口１９３ａと略同形状の開口を有する仕切板１９４およびカバー板１９５が配設される（図２参照）。

撮影開口１９３ａは、横長の矩形形状を呈している。すなわち、撮影開口１９３ａの上辺および下辺の長さは、右辺および左辺の長さよりも長い。以下の説明では、上辺および下辺を長辺とも呼び、右辺および左辺を短辺とも呼ぶ、また、撮影開口１９３ａの上下方向（高さ方向）を短辺方向とも呼び、撮影開口１９３ａの左右方向を長辺方向とも呼ぶこととする。

先幕主アーム１９６ａ、先幕従動アーム１９６ｂ、後幕主アーム１９７ａおよび後幕従動アーム１９７ｂは、上述した不図示のアーム回転軸にそれぞれ回動可能に軸支されている。先幕主アーム１９６ａおよび先幕従動アーム１９６ｂには、かしめピンによって先幕遮光羽根群１９１を構成する先幕遮光羽根１９１ａ〜１９２ｄが回動可能に取り付けられている。

撮影の際のスリット露光時に最も上側に位置する遮光羽根から順に、先幕１番羽根１９１ａ、先幕２番羽根１９１ｂ、先幕３番羽根１９１ｃ、先幕４番羽根１９１ｄとする。スリット露光時にスリット間隔を規定する先幕１番羽根１９１ａをスリット羽根１９１ａとも呼び、他の羽根１９１ｂ〜１９１ｄを被い羽根１９１ｂ〜１９１ｄとも呼ぶ。

先幕遮光羽根１９１ａ〜１９２ｄは、撮影開口１９３ａの長辺と略平行に延在する部材であり、図３，４における図示左側の端部が先幕主アーム１９６ａおよび先幕従動アーム１９６ｂに軸支されている。

先幕主アーム１９６ａおよび先幕従動アーム１９６ｂが各アーム回転軸を中心に回転駆動されると、先幕遮光羽根１９１ａ〜１９２ｄが連動して駆動される。すなわち、先幕主アーム１９６ａと先幕従動アーム１９６ｂとによって構成される周知のリンク機構によって４枚の先幕遮光羽根１９１ａ〜１９２ｄが連動して駆動されて、シャッタ基板１９３の撮影開口１９３ａを短辺方向に移動するように構成されている。なお、先幕主アーム１９６ａ、先幕従動アーム１９６ｂおよび先幕遮光羽根１９１ａ〜１９２ｄは、シャッタ基板１９３と仕切板１９４との間に配設されている。

後幕主アーム１９７ａおよび後幕従動アーム１９７ｂには、かしめピンによって後幕遮光羽根群１９２を構成する後幕遮光羽根１９２ａ〜１９２ｄが回動可能に取り付けられている。撮影の際のスリット露光時に最も下側に位置する遮光羽根から順に、後幕１番羽根１９２ａ、後幕２番羽根１９２ｂ、後幕３番羽根１９２ｃ、後幕４番羽根１９２ｄとする。スリット露光時のスリット間隔を規定する後幕１番羽根１９２ａをスリット羽根１９２ａとも呼び、他の羽根１９２ｂ〜１９２ｄを被い羽根１９２ｂ〜１９２ｄとも呼ぶ。

後幕遮光羽根１９２ａ〜１９２ｄは、撮影開口１９３ａの長辺と略平行に延在する部材であり、図３，４における図示左側の端部が後幕主アーム１９７ａおよび後幕従動アーム１９７ｂに軸支されている。

後幕主アーム１９７ａおよび後幕従動アーム１９７ｂが各アーム回転軸を中心に回転駆動されると、後幕遮光羽根１９２ａ〜１９２ｄが連動して駆動される。すなわち、後幕主アーム１９７ａと後幕従動アーム１９７ｂとによって構成される周知のリンク機構によって４枚の後幕遮光羽根１９２ａ〜１９２ｄが連動して駆動されて、シャッタ基板１９３の撮影開口１９３ａを短辺方向に移動するように構成されている。なお、後幕主アーム１９７ａ、後幕従動アーム１９７ｂおよび後幕遮光羽根１９２ａ〜１９２ｄは、仕切板４０４とカバー板１９５の間に配設されている。

レリーズ前、先幕遮光羽根群１９１は撮影開口１９３ａ上に展開して撮像素子２０への光を遮光し、後幕遮光羽根群１９２は撮影開口１９３ａ上部に折り畳まれている。レリーズ後、先幕遮光羽根群１９１が走行を開始すると、シャッタ秒時で定められた時間経過後に後幕遮光羽根群１９２が走行を開始する。たとえば、１／８０００秒などの高速シャッタ秒時では、先幕遮光羽根群１９１の走行よりわずかに遅れて後幕遮光羽根群１９２が走行する、いわゆるスリット走行（スリット露光）となる。

上述したように先幕遮光羽根群１９１および後幕遮光羽根群１９２は、各アーム１９６ａ，１９６ｂ，１９７ａ，１９７ｂに、かしめピンによって回転可能に取り付けられている。また、各アーム１９６ａ，１９６ｂ，１９７ａ，１９７ｂは、各アーム回転軸に回転可能に軸支されている。そのため、これらのかしめ部分や軸支部分などには、寸法公差（はめあいの隙間）が存在する。そして、この寸法公差や各羽根やアーム自体の寸法精度の影響を受けるため、各遮光羽根１９１ａ〜１９１ｄ，１９２ａ〜１９２ｄは、撮影開口１９３ａの短辺方向に走行する際に撮影開口１９３ａの長辺と平行となる状態を維持できない。すなわち、図５，６に示すように、各遮光羽根１９１ａ〜１９１ｄ，１９２ａ〜１９２ｄは、撮影開口１９３ａの短辺方向に走行する際に、撮影開口１９３ａの長辺と平行となる角度から図３，４における図示時計方向または反時計方向に僅かに傾いてしまう。

図５，６は、上述した各遮光羽根の傾きをスリット羽根１９１ａ，１９２ａについて示した例である。短いシャッタ秒時に設定されている場合には、図５，６に示すようにスリット露光状態となり、スリット羽根１９１ａ，１９２ａによってスリットが形成される。たとえば、図５に示すように、スリット羽根１９２ａが撮影開口１９３ａの上辺から距離Ｗ１だけ下がった位置まで降下したときに、スリット羽根１９１ａが図示反時計方向に傾き、スリット羽根１９２ａが図示時計方向に傾いたものとする。

このときの、撮影開口１９３ａの図示向かって右側の短辺（右辺）近傍のスリットの幅をＷＲとし、図示向かって左側の短辺（左辺）近傍のスリットの幅をＷＬとし、右辺と左辺の中間（長辺方向の中間）近傍のスリットの幅をＷＭで表す。図５に示す状態では、ＷＲ＜ＷＭ＜ＷＬとなっている。斜線Ｕｎで表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭよりも狭くなっている部分を示し、斜線Ｏｖで表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭよりも広くなっている部分を示す。したがって、斜線Ｕｎで表した部分は、長辺方向の中間近傍に比べて露出アンダーとなり、斜線Ｏｖで表した部分は、長辺方向の中間近傍に比べて露出オーバーとなる。

なお、スリット羽根１９１ａ，１９２ａは、短辺方向に沿って走行する際に、図示時計方向または反時計方向のいずれか一方に傾いたままとなるわけではなく、図示時計方向に傾いたり反時計方向に傾いたりしながら、走行方向に関して揺らぐようにしながら降下する。このようにスリット羽根１９１ａ，１９２ａが降下しながら図示時計方向へ傾いたり反時計方向へ傾いたりすることを、以下の説明では、「走行方向に関する揺らぎ」と呼ぶ。

たとえば、図５に示す状態からスリット羽根１９１ａ，１９２ａがさらに降下して、スリット羽根１９２ａが撮影開口１９３ａの上辺から距離Ｗ２だけ下がった位置まで降下したときの例を図６に示す。図６では、走行方向に関する揺らぎによって、先ほどとは逆に、スリット羽根１９１ａが図示時計方向に傾き、スリット羽根１９２ａが図示反時計方向に傾いたものとする。

このときの、撮影開口１９３ａの右辺近傍のスリットの幅をＷＲ’とし、左辺近傍のスリットの幅をＷＬ’とし、長辺方向の中間近傍のスリットの幅をＷＭ’で表す。図６に示す状態では、ＷＬ’＜ＷＭ’＜ＷＲ’となっている。斜線Ｕｎ’で表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭ’よりも狭くなっている部分を示し、斜線Ｏｖ’で表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭ’よりも広くなっている部分を示す。したがって、斜線Ｕｎ’で表した部分は、長辺方向の中間近傍に比べて露出アンダーとなり、斜線Ｏｖ’で表した部分は、長辺方向の中間近傍に比べて露出オーバーとなる。

上述したように、スリット羽根１９１ａ，１９２ａの走行方向に関する揺らぎによって露光時間のムラが生じるため、上述したような露出オーバーとなる部分や露出アンダーとなる部分が撮像して得られる画像の短辺方向に沿って現れたり現れなかったりする。すなわち、撮像して得られる画像に縞状の露出ムラが生じることになる。なお、各遮光羽根群１９１，１９２の走行速度（幕速）は、撮影開口１９３ａの短辺方向の位置が同じであれば、シャッタ秒時の長短にかかわらず、略一定である。そのため、撮像して得られる画像で上述したような露出オーバーとなる部分や露出アンダーとなる部分の現れる位置はシャッタ秒時の長短にかかわらず変わらない。ただし、露出ムラの濃淡は次に述べるように、シャッタ秒時の長短によって変化する。

たとえば、図５における斜線Ｕｎで表した部分の面積をＳｕｎとし、斜線Ｏｖで表した部分の面積をＳｏｖとする。また、図６における斜線Ｕｎ’で表した部分の面積をＳｕｎ’とし、斜線Ｏｖ’で表した部分の面積をＳｏｖ’とする。撮影開口１９３ａの長辺の長さをＡｐとすると、図５，６に示した状態では、露光面積（Ａｐ×ＷＭ、Ａｐ×ＷＭ’）に対して、露出オーバーまたは露出アンダーとなる面積の割合は、（Ｓｕｎ＋Ｓｏｖ）／（Ａｐ×ＷＭ）、および、（Ｓｕｎ’＋Ｓｏｖ’）／（Ａｐ×ＷＭ’）で表される。

一方、図７に示すように、シャッタ秒時が長く、スリット幅が広い場合には、露光面積に対して、露出オーバーまたは露出アンダーとなる面積の割合は、上述したシャッタ秒時が短い場合と比べて小さくなる。すなわち、図７において、長辺方向の中間近傍のスリットの幅をＷＭ’’で表す。斜線Ｕｎ’’で表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭ’’よりも狭くなっている部分を示し、斜線Ｏｖ’’で表した部分は、スリットの幅が長辺方向の中間近傍のスリットの幅ＷＭ’’よりも広くなっている部分を示す。斜線Ｕｎ’’で表した部分の面積をＳｕｎ’’とし、斜線Ｏｖ’’で表した部分の面積をＳｏｖ’’とする。図７における、露出オーバーまたは露出アンダーとなる面積の割合は、（Ｓｕｎ’’＋Ｓｏｖ’’）／（Ａｐ×ＷＭ’’）で表される。

ここで、露出オーバーまたは露出アンダーとなる面積（Ｓｕｎ＋Ｓｏｖ、Ｓｕｎ’＋Ｓｏｖ’、Ｓｕｎ’’＋Ｓｏｖ’’）は、シャッタ秒時の長短によって変化するものではないが、露光面積（Ａｐ×ＷＭ、Ａｐ×ＷＭ’、Ａｐ×ＷＭ’’）は、シャッタ秒時の長短によって変化する。したがって、シャッタ秒時が短いほど、すなわちシャッタスピードが速いほど、露出オーバーまたは露出アンダーとなる面積の割合が大きくなり、露出ムラの影響が大きくなる。

近年、カメラや、カメラ以外の外部の装置（たとえばパーソナルコンピュータ）において、コントラスト調整を含む画像処理をユーザの手によって容易に行うことができるようになっている。そのため、本来であれば撮像範囲の全体にわたって均一であるべき空や海面、雪面、壁面等を高速のシャッタスピードで撮像して得られた画像に対して、コントラストを強調する画像処理を行うと、上述した露光ムラが肉眼でも認識し得るようになってしまう。

そこで、本実施の形態では、高速のシャッタスピードで撮像して得られた画像に対して、次に述べる補正データを用いて補正処理を行うことで、上述した露光ムラを抑制する。なお、補正データは次のようにして制御回路２００が生成する。まず、制御回路２００は、撮像範囲の全体にわたって均一であるべき空や海面、雪面、壁面等を高速のシャッタスピードで撮像し、これにより得られる画像のデータ（高速撮像データ）をたとえば補正データ記憶部２０９に一旦記憶させる。そして、制御回路２００は、当該被写体と同一の被写体、または同一視し得る被写体を低速のシャッタスピードで撮像し、これにより得られる画像のデータ（低速撮像データ）を補正データ記憶部２０９に一旦記憶させる。

ここで、「高速撮像データを得るために撮像した被写体と同一視し得る被写体」とは、たとえば、撮像範囲の全体にわたって色相、色調（彩度、明度）が均一である空や海面、雪面、壁面等について、高速撮像データを得るために撮像した際の撮像範囲とは異なる範囲を被写体とするものが挙げられる。すなわち、被写体に模様が認められず、色相、色調が単調であって、高速撮像データを得るために撮像した際の撮像範囲とは異なる範囲であっても、高速撮像データを得るために撮像した際の撮像範囲の色相、色調と略同一の色相、色調と認められる場合には、低速撮像データを得るための被写体としてもよい。

そして、制御回路２００は、記憶させた高速撮像データおよび低速撮像データを読み出し、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを画像処理によって生成する。すなわち、撮像して得られた画像における、上述した露出オーバーまたは露出アンダーとなる領域の位置および露出オーバーまたは露出アンダーの程度に関する情報は、露光ムラが顕著となる高速撮像データと、露光ムラの影響をほとんど受けない低速撮像データとの差を表すデータを算出することで得られる。換言すれば、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータは、撮像して得られた画像における、上述した縞状の露光ムラを領域の位置および露光ムラの濃淡に関するデータである。したがって、このようにして得られたデータに基づいて、撮像して得られた画像のデータを補正すれば、上述した縞状の露光ムラを抑制できる。そこで、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを上述した縞状の露光ムラを抑制するための補正データとする。制御回路２００は、当該補正データを補正データ記憶部２０９に記憶させる。

高速のシャッタスピードで撮像された場合、制御回路２００は、高速のシャッタスピードで撮像して得られた画像に対して、上述した補正データを用いて画像処理によって上記露光ムラを抑制するように補正処理（露光ムラ補正処理）を行う。そして、露光ムラ補正処理後の画像のデータを記録媒体２０５に記録させる。なお、コントラストを強調する画像処理を行うことで上述した露光ムラが肉眼でも認識し得るようになるシャッタ秒時は、たとえば、１／４０００秒程度よりも短いシャッタ秒時である。また、たとえば、１／４０００秒程度よりも長いシャッタ秒時であれば、撮像して得られた画像に対してコントラストを強調する画像処理を行ったとしても、上述した露光ムラを肉眼では認識し難い。

したがって、本実施の形態では、上述した露光ムラ補正処理を行うシャッタ秒時を、たとえば１／４０００秒以下のシャッタ秒時とする。そして、１／４０００秒よりも長いシャッタ秒時で撮像された場合には、上述したように露光ムラの影響が小さいため、制御回路２００は、露光ムラ補正処理を行わない。

−−−高速撮像データおよび低速撮像データについて−−−
ここで、補正データを得るための高速撮像データは、露光ムラの影響を強く受けている方がよい。そのため、高速撮像データを得るためのシャッタ秒時は、短い方が良く、たとえば、コントラストを強調する画像処理を行うことで上述した露光ムラが肉眼でも認識し得るようになるシャッタ秒時である、１／４０００秒よりも短い秒時であることが望ましい。また、補正データを得るための低速撮像データは、露光ムラの影響をなるべく受けていない方がよい。そのため、低速撮像データを得るためのシャッタ秒時は、長い方が良く、たとえば、撮像時にスリット露光とはならずに撮影開口１９３ａが一旦全開となる、たとえば１／２５０秒以上であることが望ましい。

−−−撮影レンズ１２０と補正データとの関係−−−
撮影レンズ１２０の焦点距離が異なると、スリット露光時にスリット羽根１９１ａ，１９２ａによって形成されるスリットに対する被写体光の入射角度が異なるため、上述した露光ムラの濃淡が異なる。そこで、本実施の形態では、撮影レンズ１２０の種類（たとえば、焦点距離が５０ｍｍの単焦点の撮影レンズであるか、８５ｍｍの単焦点の単焦点のレンズであるか、７０ｍｍから３００ｍｍまでのズームレンズであるか等）毎に、補正データを持つようにする。そして、カメラボディ１０に装着されている撮影レンズ１２０の種類に対応する補正データによって、露光ムラ補正処理を行うようにしている。

具体的には、補正データと撮影レンズ１２０の種類の情報とを紐付けして補正データ記憶部２０９に記憶させておく。そして、制御回路２００は、撮像に先だって、カメラボディ１０に装着されている撮影レンズ１２０から撮影レンズの種類の情報を受信する。そして、制御回路２００は、高速のシャッタスピードで撮像されると、受信した撮影レンズの種類の情報と紐付けられている（対応する）補正データを補正データ記憶部２０９から読み出し、当該補正データを用いて上述したように露光ムラ補正処理を行う。

−−−フローチャート−−−
図８は、露光ムラ補正処理を行うプログラムの処理内容を示すフローチャートである。カメラボディ１０の電源スイッチ３がオンされると、この処理を行うプログラムが起動されて、制御回路２００で実行される。ステップＳ１において、カメラボディ１０に撮影レンズ１２０が装着されるまで待機する。ステップＳ１が肯定判断されるとステップＳ３へ進み、カメラボディ１０に装着されている撮影レンズ１２０から撮影レンズの種類の情報を読み込んでステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、ステップＳ３で読み込んだ撮影レンズの種類の情報と紐付けられている補正データが補正データ記憶部２０９に記憶されているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、カメラの設定モードが撮影（撮像）を行う撮影モードに設定されているか、記録媒体２０５に記録されている画像データを再生する再生モードに設定されているかを判断する。ステップＳ７において、撮影モードに設定されていると判断されるとステップＳ９へ進み、レリーズボタン４が全押し操作されたか否か、すなわち全押しスイッチ４８からオン信号が入力されたかを判断する。

ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ７に戻る。ステップＳ９が肯定判断されるとステップＳ１１へ進み、公知の撮像動作を行うように各部を制御してステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、ステップＳ１１で撮像された際のシャッタ速度が高速であったか否か、たとえばシャッタ秒時が１／４０００秒以下であったか否かを判断する。ステップＳ１３が肯定判断されるとステップＳ１５へ進み、ステップＳ３で読み込んだ撮影レンズの種類の情報と紐付けられている補正データを補正データ記憶部２０９から読み込み、ステップＳ１１で撮像して得られた画像に対して、上述した露光ムラ補正処理を行ってステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７において、ステップＳ１５で露光ムラ補正処理を行った後の画像のデータを記録媒体２０５に記録するように処理を行ってステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９において、電源スイッチ３がオフされたか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されると本プログラムを終了する。ステップＳ１９が否定判断されるとステップＳ１へ戻る。

ステップＳ１３が否定判断されるとステップＳ１７へ進む。

ステップＳ７において、再生モードに設定されていると判断されるとステップＳ４３へ進み、記録媒体２０５に記録されている画像のデータを読み出して、画像を液晶モニタ２０８に表示するよう各部を制御してステップＳ７へ進む。

ステップＳ５が否定判断されるとステップＳ２１へ進み、補正データを作成するか否かをユーザに問い合わせる表示を液晶モニタ２０８に表示するよう各部を制御してステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、補正データを作成するように指示されたか否かを判断する。なお、補正データ作成指示の有無は、たとえば ユーザによる不図示の操作スイッチの操作によって出力される信号出力に基づいて判断される。ステップＳ２３が肯定判断されるとステップＳ２５へ進み、シャッタ速度を高速のシャッタ速度に設定して撮像するように促す表示を液晶モニタ２０８に表示するよう各部を制御してステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７において、高速のシャッタ速度に設定されたか否か、たとえば、１／４０００秒以下のシャッタ秒時に設定されたか否かを判断する。ステップＳ２７が否定判断されるとステップＳ２５へ戻る。ステップＳ２７が肯定判断されるとステップＳ２９へ進み、レリーズボタン４が全押し操作されるまで、すなわち全押しスイッチ４８からオン信号が入力されるまで待機する。ステップＳ２９が肯定判断されるとステップＳ３１へ進み、公知の撮像動作を行うように各部を制御してステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３において、シャッタ速度を低速のシャッタ速度に設定して撮像するように促す表示を液晶モニタ２０８に表示するよう各部を制御してステップＳ３５へ進む。

ステップＳ３５において、低速のシャッタ速度に設定されたか否か、たとえば、１／２５０秒以上のシャッタ秒時に設定されたか否かを判断する。ステップＳ３５が否定判断されるとステップＳ３３へ戻る。ステップＳ３５が肯定判断されるとステップＳ３７へ進み、レリーズボタン４が全押し操作されるまで、すなわち全押しスイッチ４８からオン信号が入力されるまで待機する。ステップＳ３７が肯定判断されるとステップＳ３９へ進み、公知の撮像動作を行うように各部を制御してステップＳ４１へ進む。

ステップＳ４１において、ステップＳ３１およびステップＳ３９で撮像して得られた画像のデータ、すなわち、高速撮像データおよび低速撮像データに基づいて、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを画像処理によって生成し、生成したデータ（補正データ）をステップＳ３で読み込んだ撮影レンズの種類の情報と関連付けて補正データ記憶部２０９に記憶させる。ステップＳ４１が実行されるとステップＳ５へ戻る。

ステップＳ２３が否定判断されるとステップＳ７へ戻る。

上述した実施の形態では、次の作用効果を奏する。
（１） スリット羽根１９１ａ，１９２ａの走行方向に関する揺らぎに起因する露光ムラを画像処理によって抑制するための補正データを、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを算出することで得るように構成した。高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを算出することで、撮像して得られた画像における、上述した縞状の露光ムラを領域の位置および露光ムラの濃淡に関するデータを得ることができる。このデータを、上述した縞状の露光ムラを抑制するための補正データとして利用できる。したがって、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータを算出することで、上述した縞状の露光ムラを抑制するための補正データを容易に得ることができる。

（２） 高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータ補正データとし、この補正データを用いて、撮像して得られた画像のデータを補正するように構成した。これにより、スリット羽根１９１ａ，１９２ａの走行方向に関する揺らぎに起因する露光ムラを抑制できる。

（３） 補正データを撮影レンズ１２０の種類と関連付けて補正データ記憶部２０９で記憶するように構成した。そして、露光ムラ補正処理を行う際には、カメラボディ１０に装着されている撮影レンズ１２０の種類に対応する補正データを補正データ記憶部２０９から読み出して、露光ムラ補正処理を行うように構成した。これにより、カメラボディ１０に装着されている撮影レンズ１２０の種類に応じて露光ムラを効果的に抑制できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述した実施の形態では、１／４０００秒よりも短いシャッタ秒時に設定されて撮像されたときにだけ露光ムラ補正処理を行うように構成したが、この１／４０００秒というシャッタ秒時は例示であり、本発明はこれに限定されない。したがって、上述した露光ムラをより積極的に抑制しようとするのであれば、１／４０００秒よりも長いシャッタ秒時（たとえば１／２０００秒）に設定されて撮像されたときにも露光ムラ補正処理を行うように構成してもよい。また、上述した露光ムラを抑制しつつも画像処理の負荷の低減を図る場合には、１／４０００秒よりも短いシャッタ秒時（たとえば１／８０００秒以下）に設定されて撮像されたときにのみ露光ムラ補正処理を行うように構成してもよい。

（２） 上述した実施の形態では、低速撮像データを得るためのシャッタ秒時が１／２５０秒以上であったが、本発明はこれに限定されない。高速撮像データを得るためのシャッタ秒時と低速撮像データを得るためのシャッタ秒時との差（以下、単にシャッタ秒時差と呼ぶ）がありさえすれば、原理的には、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータによって、上述した露光ムラを生じる位置および露光ムラの濃淡の傾向が判明する。シャッタ秒時差が小さい場合であっても、高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータにおける露光ムラの濃淡を強調する処理を行うことによって、シャッタ秒時差が十分に大きいときの高速撮像データと低速撮像データとの差を表すデータと略同じデータを得ることができる。

（３） 上述した実施の形態では、１／４０００秒よりも短いシャッタ秒時に設定されて撮像されると、画像のデータを記録媒体２０５に記録する前に露光ムラ補正処理を行い、その後、補正後の画像のデータを記録媒体２０５に記録するように構成したが、本発明はこれに限定されない。撮像直後に露光ムラ補正処理を行うのではなく、たとえば、撮像して得られた画像のデータを、露光ムラ補正処理を行う前に記録媒体２０５に記録し、その後、記録媒体２０５に記録されている露光ムラ補正処理が行われていない画像データに対して任意の時期に露光ムラ補正処理を行うように構成してもよい。

このように、記録媒体２０５に記録されている露光ムラ補正処理が行われていない画像データに対して任意の時期に露光ムラ補正処理を行うためには、画像データに関連付けられて記憶されるシャッタスピードや絞り値などの撮影時（撮像時）の撮影条件を記録した撮影情報データに次に挙げる情報が含まれている必要がある。
（ａ１） シャッタスピード
（ｂ１） 既に露光ムラ補正処理が行われているか否か判別するための情報
（ｃ１） 撮影時に用いられた撮影レンズの種類を表す情報

記録媒体２０５に記録されている露光ムラ補正処理が行われていない画像データに対して任意の時期に露光ムラ補正処理を行う場合、制御回路２００が次のように処理を行うように構成すればよい。すなわち、制御回路２００が、露光ムラ補正処理の対象となる画像データと関連付けられている撮影情報データを読み込むように構成すればよい。そして制御回路２００が、読み込んだ撮影情報データに基づいて、撮影時のシャッタ秒時が１／４０００秒以下であり、かつ、露光ムラ補正処理が未だ行われていないか否かを判断するように構成すればよい。そして、当該判断において肯定判断されたときに、制御回路２００が、撮影時に用いられた撮影レンズの種類を表す情報に基づいて上述したように補正データを補正データ記憶部２０９から読み出し、当該補正データを用いて上述したように露光ムラ補正処理を行うように構成すればよい。

このように記録媒体２０５に記録されている画像データに対して任意の時期に露光ムラ補正処理を行う場合には、露光ムラ補正処理が未だ行われていない画像データを選び出して、この画像データのサムネイル画像などを液晶モニタ２０８に表示するようにしてもよい。

具体的には、たとえば、制御回路２００が、複数の画像データについての撮影情報データを記録媒体２０５から読み出し、露光ムラ補正処理が未だ行われていない画像データを選び出すよう構成すればよい。そして、制御回路２００が、選び出された画像データのサムネイル画像のデータが記録媒体２０５に記録されていれば、このデータを読み出し、記録されていなければサムネイル画像のデータを生成するように構成すればよい。そして、制御回路２００がこれら複数のサムネイル画像のデータに基づいて、露光ムラ補正処理が未だ行われていない画像データのサムネイル画像を液晶モニタ２０８に並べて表示するようにしてもよい。そして、液晶モニタ２０８に表示されたサムネイル画像のうちの任意のサムネイル画像がユーザによって選択されると、選択されたサムネイル画像に係る画像データについて、制御回路２００が上述のように露光ムラ補正処理を行うように構成すればよい。

（４） 上述した実施の形態では、カメラボディ１０の制御回路２００で露光ムラ補正処理が行われるように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、露光ムラ補正処理をパーソナルコンピュータなどの外部の機器で行うように構成してもよい。なお、この場合には、外部の機器（以下、外部処理装置と呼ぶ）では、次の情報を有している必要がり、これらの情報をカメラボディ１０から有線もしくは無線によって直接的に、または記録媒体を介するなどして間接的に取得することが考えられる。
（ａ２） 露光ムラ補正処理の対象となる画像データ
（ｂ２） （ａ２）の画像データの取得に係る撮影時のシャッタスピード
（ｃ２） （ａ２）の画像データの取得に係る撮影時に用いられた撮影レンズの種類を表す情報
（ｄ２） （ｃ２）の撮影レンズの種類を表す情報に対応する補正データ

そして、外部処理装置では、上記（ａ２）〜（ｄ２）の情報に基づいて、カメラボディ１０の制御回路２００で処理を行った場合と同様に露光ムラ補正処理を行えばよい。なお、このとき、上述した変形例の場合と同様に、既に露光ムラ補正処理が行われているか否か判別するための情報を取得、参照して、露光ムラ補正処理が行われていない画像データに対してのみ露光ムラ補正処理を行うようにしてもよい。

（５） 上述した実施の形態では、１／４０００秒よりも短いシャッタ秒時に設定されて撮像（撮影）されると、露光ムラ補正処理を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、撮影時にコントラストを強調するような撮影条件が設定されているときにだけ、露光ムラ補正処理を行うように構成してもよい。また、上述した変形例のように外部処理装置で露光ムラ補正処理を行うように構成した場合、外部処理装置でコントラストを強調する画像処理を行うときにだけ、併せて露光ムラ補正処理を行うように構成してもよい。

（６） 上述した実施の形態では、撮影レンズの種類の情報と紐付けられている補正データが補正データ記憶部２０９に記憶されていない場合には、補正データを作成するか否かをユーザに問い合わせる表示を液晶モニタ２０８に表示するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、対応する補正データがない撮影レンズ（すなわち、補正データ記憶部２０９に記憶された補正データと紐付けられている撮影レンズの種類の情報のいずれとも合致しない撮影レンズ）のリストを液晶モニタ２０８に表示するように構成してもよい。

具体的には、たとえば、次のように構成してもよい。たとえば、撮影レンズ１２０がカメラボディ１０に取り付けられた際に撮影レンズの種類の情報を制御回路２００が撮影レンズ１２０から読み込み、読み込んだ撮影レンズの種類の情報と紐付けられている補正データが補正データ記憶部２０９に記憶されているか否かを判断する。当該判断において否定判断された場合には、ユーザが当該撮影レンズの種類を特定するために必要な情報（以下、レンズ特定情報と呼ぶ）を制御回路２００が、当該撮影レンズから読み込んで、たとえば補正データ記憶部２０９に記憶させる。そして、たとえば、ユーザからの表示の要求があった場合に、制御回路２００が、補正データ記憶部２０９からレンズ特定情報を読み出して、「対応する補正データがない撮影レンズに関する情報」として液晶モニタ２０８に表示させる。

（７） 上述した実施の形態では、補正データの更新については特に言及していないが、レリーズ回数があらかじめ定められた所定の回数を超えた場合には、既に補正データを有している場合であっても補正データの再取得を促すように構成してもよい。レリーズ回数が増えるにつれてシャッタ１９の各部の摩耗が進行し、上述した縞状の露光ムラの現れる位置、濃淡が変化することが考えられる。そこで、縞状の露光ムラの現れる位置、濃淡が変化すると考えられるレリーズ回数をあらかじめ設定しておき、このレリーズ回数に達したら、上述した実施の形態で補正データの作成を促した場合と同様の処理を行うことで、補正データの再取得を促すように構成してもよい。

（８） 上述した実施の形態では、撮影レンズの種類に応じて補正データを有するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、１つの撮影レンズであっても、焦点距離が可変の撮影レンズであれば、焦点距離が変わると、スリット露光時にスリット羽根１９１ａ，１９２ａによって形成されるスリットに対する被写体光の入射角度が異なるため、上述した露光ムラの濃淡が異なる。そこで、１つの撮影レンズについて、焦点距離に応じた複数の補正データを有するように構成してもよい。
（９） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、被写体からの光束による像を撮像する撮像手段と、撮像手段への被写体からの光束を遮光するとともに、設定された露光時間の開放動作を行うシャッタ装置と、シャッタ装置を第１の露光時間で開放動作した際に撮像手段で得られる第１の画像信号と、シャッタ装置を第１の露光時間と異なる第２の露光時間で開放動作した際に撮像手段で得られる第２の画像信号との差を補正データとして作成する補正データ作成手段と、補正データ作成手段で作成された補正データを記憶する補正データ記憶手段とを備えることを特徴とする各種構造の撮像装置を含むものである。

また、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、あらかじめ、第１の露光時間で被写体を撮像して得られる第１の画像信号を取得するとともに、第１の露光時間とは異なる第２の露光時間で被写体を撮像して得られる第２の画像信号を取得し、第１の画像信号と第２の画像信号との差を補正データとして作成し、補正データに基づいて、被写体を撮像して得られる画像信号を補正することを特徴とする各種の画像補正方法を含むものである。

１０ カメラボディ １９ シャッタ
２０ 撮像素子 １２０ 撮影レンズ
１９１ 先幕遮光羽根群 １９１ａ 先幕１番羽根（スリット羽根）
１９２ 後幕遮光羽根群 １９２ａ 後幕１番羽根（スリット羽根）
１９３ シャッタ基板 １９３ａ 撮影開口
２００ 制御回路

Claims (6)

1. 被写体からの光束による像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段への前記被写体からの光束を遮光するとともに、設定された露光時間の開放動作を行うシャッタ装置と、
   前記シャッタ装置を第１の露光時間で開放動作した際に前記撮像手段で得られる第１の画像信号と、前記シャッタ装置を前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間で開放動作した際に前記撮像手段で得られる第２の画像信号との差を補正データとして作成する補正データ作成手段と、
   前記補正データ作成手段で作成された前記補正データを記憶する補正データ記憶手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記補正データに基づいて、前記撮像手段で撮像して得られる画像信号を補正する画像補正手段をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記シャッタ装置は、前記撮像手段の受光面上を移動することで前記撮像手段を遮光する第１遮光幕と第２遮光幕とをさらに備え、
   前記補正データは、前記第１遮光幕および第２遮光幕が移動する際の揺らぎに起因する前記露光時間のムラによって生じる露光ムラを補正するためのデータであり、
   前記画像補正手段は、前記補正データに基づいて、前記撮像手段で撮像して得られる画像の前記露光ムラを補正することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の撮像装置において、
   前記撮像装置は、前記被写体の像を結像する光学系を有するレンズ鏡筒を交換式に装着可能であり、
   前記レンズ鏡筒の種類に関する情報を取得するレンズ情報取得手段をさらに備え、
   前記補正データ記憶手段は、前記補正データと、当該補正データを作成する際に装着していたレンズ鏡筒の種類に関する情報とを関連付けて記憶することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項４に記載の撮像装置において、
   前記画像補正手段は、前記被写体を前記撮像手段で撮像する際に装着されている前記レンズ鏡筒の種類に関する情報を前記レンズ情報取得手段によって取得し、前記レンズ情報取得手段によって取得した当該情報に対応する前記補正データを前記補正データ記憶手段から読み出し、前記補正データ記憶手段から読み出した当該補正データに基づいて、前記被写体を前記撮像手段で撮像して得られる画像信号を補正することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記撮像手段による撮像回数の情報を取得する撮像回数取得手段と、
   前記撮像回数取得手段で取得した前記撮像回数の情報に基づいて、前記補正データ作成手段で前記補正データを作成した後の撮像回数が所定の回数を超えているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段で、前記補正データ作成手段で前記補正データを作成した後の撮像回数が前記所定の回数を超えていると判断された場合に報知を行う報知手段とをさらに備えることを特徴とする撮像装置。
   

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