JP2000324505A

JP2000324505A - 画像取り込み装置および交換レンズ

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Publication number: JP2000324505A
Application number: JP11129543A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Matsuda; 英明松田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: JP4265029B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体の光学像を撮像して複数の色成分から
成るカラーの画像信号を生成するオンチップマイクロレ
ンズ付きの撮像素子を備えた画像取り込み装置および画
像取り込み装置に装着される交換レンズに関し、シェー
ディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動
を補正することを目的とする。【解決手段】画像取り込み装置はゲイン制御手段によ
って射出瞳の位置に関する情報を少なくとも含むレンズ
情報を取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対
応付けて画像信号を取り込み、レンズ情報および撮像面
の中心からの距離に応じて画像信号の各色成分毎にゲイ
ンの制御を行い、交換レンズは情報供給手段によって画
像取り込み装置が画像信号の各色成分毎にゲインの制御
を行う際のパラメタの１つとして、少なくとも撮影レン
ズの射出瞳の位置に関する情報を含むレンズ情報を画像
取り込み装置に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体の光学像を
撮像して複数の色成分から成るカラーの画像信号を生成
するオンチップマイクロレンズ付きの撮像素子を備えた
画像取り込み装置および該画像取り込み装置に装着され
る交換レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インターライン型のＣＣＤ撮
像素子には、開口率の低下による感度の劣化を抑制する
ために、オンチップマイクロレンズが備えられたものが
ある。図５は、このようなＣＣＤ撮像素子の断面図の一
例を示す図である。図において、ＣＣＤ撮像素子１００
には、光を電荷に変換する受光部１０１が画素毎に形成
され、各々の受光部１０１で発生した電荷を転送する転
送部１０２が形成される。また、ＣＣＤ撮像素子１００
において、各々の受光部１０１の上面には、赤色Ｒ、緑
色Ｇ、青色Ｂに染色されたカラーフィルタ１０３が形成
され、各々のカラーフィルタ１０３の上面には、画素毎
に集光レンズを形成するオンチップマイクロレンズ１０
４が配置される。

【０００３】ところで、このようなＣＣＤ撮像素子１０
０が搭載された電子カメラにおいて、撮影レンズからの
入射光は、絞りによって光量が制限され、オンチップマ
イクロレンズ１０４を介して受光部１０１に光学像を結
像し、ＣＣＤ撮像素子１００は、このような光学像を光
電変換してＲＧＢの各色成分から成る画像信号を生成す
る。しかし、このようにして生成される画像信号の信号
レベルは、オンチップマイクロレンズ１０４の色収差な
どの影響によって、ＲＧＢの各色成分が絞り値に応じて
図６に示すように変化する。すなわち、画像信号のＲＧ
Ｂの各色成分の比率（色相に相当する）は、絞り値に応
じて変動することになる。

【０００４】そのため、図６のような特性のＣＣＤ撮像
素子が搭載された電子カメラでは、開放状態でオートホ
ワイトバランスを行った後に、撮影レンズが絞られる
と、Ｂ成分やＲ成分が過度に調整された状態になり、画
像全体が赤みがかった色（Ｂ＜Ｇ＜Ｒ）になってしま
う。なお、図６では、絞り値が小さい場合、ＲＧＢの各
色成分が「Ｒ＜Ｇ＜Ｂ」の関係を示すが、このような各
色成分の大小関係は、ＣＣＤ撮像素子の固有の特性（画
素や受光部のサイズやオンチップマイクロレンズの高さ
・曲率・屈折率等）によって異なる。

【０００５】また、ＲＧＢの各色成分の比率（色相に相
当する）の変動は、撮影レンズの射出瞳の位置とＣＣＤ
撮像素子１００との距離（以下、「射出瞳距離」と称す
る）に応じて、斜め方向からオンチップマイクロレンズ
１０４に入射する光線が増加することによっても発生す
る。そこで、本出願人は、撮影レンズの絞り値や射出瞳
距離が変化した場合でも、画像信号の色刺激値の比率を
補正することによって、色相の正確な画像信号を出力す
る発明を出願している（特開平８−６５９９号公報、特
開平８−２２３５８７号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ撮像
素子では、周辺部の画素が中央部の画素よりも受光の効
率が低下するシェーディングが発生することが知られて
いる。例えば、ＣＣＤ撮像素子１００の中央部の画素に
おいて、オンチップマイクロレンズ１０４に入射する光
束は、図７（ａ）のように垂直方向から入射するので、
全てが受光部１０１に到達するのに対し、ＣＣＤ撮像素
子１００の周辺部の画素において、オンチップマイクロ
レンズ１０４に入射する光束は、図７（ｂ）のように斜
め方向から入射するので、一部が受光部１０１に到達し
ない。そのため、ＣＣＤ撮像素子１００の周辺部の画素
では、受光の効率が低下することになる。

【０００７】なお、シェーディングによる受光の効率の
低下は、撮影レンズの絞り値が大きいほど顕著に現れ、
撮影レンズの光軸からの距離が同一であっても、射出瞳
距離および射出瞳の半径（以下、「射出瞳半径」と称す
る）によって異なる特性を示す。一般に、射出瞳距離が
長い場合、撮影レンズがテレセントリック光学系に近く
なるので、シェーディングの影響は小さくなる。

【０００８】また、撮影レンズは、画角に応じて周辺光
量が低下する性質（以下、「周辺減光」と称する）を有
する。すなわち、画像信号の信号レベルは、撮像面の中
心（撮影レンズの光軸に相当する）からの距離に応じて
変化する。そのため、画像の周辺部では、シェーディン
グと周辺減光の両方の影響を受ける。

【０００９】したがって、画像信号の信号レベルは、特
開平８−６５９９号公報や特開平８−２２３５８７号公
報に記載されているような撮影レンズの絞り値や射出瞳
距離だけでなく、撮像面の中心からの距離や射出瞳半径
によっても変化することになる。例えば、絞り値や撮像
面の中心からの距離に対する画像信号の信号レベルの変
化は、射出瞳距離が短く射出瞳半径が長い場合には図８
（ａ）のようになり、射出瞳距離が長く射出瞳半径が短
い場合には図８（ｂ）のようになる。そのため、このよ
うな特性のＣＣＤ撮像素子が搭載された電子カメラで
は、画面の中央部でＲＧＢの各色成分のバランスが最適
となるようにオートホワイトバランスを行った場合、画
面の周辺部が青緑がかった色（Ｒ＜Ｇ＜Ｂ）になってし
まう。

【００１０】なお、図８（ａ）、（ｂ）では、撮像面の
中心からの距離が長い場合、ＲＧＢの各色成分が「Ｒ＜
Ｇ＜Ｂ」の関係を示すが、このような各色成分の大小関
係は、ＣＣＤ撮像素子の固有の特性（画素や受光部のサ
イズやオンチップマイクロレンズの高さ・曲率・屈折率
等）によって異なる。ところで、上述したような画像信
号の信号レベルが変化する現象は、オンチップマイクロ
レンズ付きの撮像素子を搭載した電子カメラでカラー画
像を取り込む限り発生するが、レンズ一体型の電子カメ
ラでは、撮影レンズを撮像素子に適するように設計する
ことができるため、大きな問題とはならない。

【００１１】しかし、既存の銀塩一眼レフカメラ用の交
換レンズを使用するレンズ交換式の電子カメラでは、交
換レンズがフィルム用に設計されており、オンチップマ
イクロレンズ付きの撮像素子の特性を考慮して設計され
ていないため、画像信号の信号レベルが変化する現象が
大きな問題となる。また、このようなレンズ交換式の電
子カメラに搭載される撮像素子は、レンズ一体型の電子
カメラに搭載される撮像素子よりもサイズが大きいた
め、周辺部の画素の入射光が垂直方向から大きく傾くこ
とになり、シェーディングの影響を受け易い。

【００１２】そこで、請求項１ないし請求項７に記載の
発明は、シェーディングおよび周辺減光（画角に応じて
周辺光量が低下する性質）による感度の劣化や色相の変
動を補正できる画像取り込み装置を提供することを目的
とする。また、請求項８および請求項９に記載の発明
は、画像取り込み装置に対して、シェーディングおよび
周辺減光による感度の劣化や色相の変動を補正するため
に必要な情報を供給することができる交換レンズを提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像取
り込み装置は、被写体の光学像を撮像して複数の色成分
から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ
付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対
応する）と、射出瞳の位置に関する情報を少なくとも含
むレンズ情報を取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の
位置に対応付けて画像信号を取り込み、レンズ情報およ
び撮像面の中心からの距離に応じて画像信号の各色成分
毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段（図１、図３、
図４のゲイン制御部１５、図２のゲイン制御部３１、図
１〜図４の係数算出部２３に対応する）とを備えたこと
を特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の画像取り込み装置は（図
１のカメラ本体１および交換レンズ３、図２のカメラ本
体３０および交換レンズ３、図３のカメラ本体４０およ
び交換レンズ４１、図４のカメラ本体５０および交換レ
ンズ３に対応する）、被写体の光学像を結像する撮影レ
ンズ（図１〜図４の撮影レンズ４に対応する）と、撮影
レンズからの入射光束が通過する開口部を有し、該開口
部の径を変更して、絞り値を調節する絞り手段（図１〜
図４の絞り５、絞り制御部２０に対応する）と、撮影レ
ンズを介して結像される光学像を撮像して複数の色成分
から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ
付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対
応する）と、撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と
絞り手段によって調節される絞り値または撮影レンズの
射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込
むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記
画像信号を取り込み、レンズ情報および撮像面の中心か
らの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制
御を行うゲイン制御手段（図１、図３、図４のゲイン制
御部１５、図２のゲイン制御部３１、図１〜図４の係数
算出部２３に対応する）とを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載の画像取り込み装置（図１
のカメラ本体１、図２のカメラ本体３０、図３のカメラ
本体４０、図４のカメラ本体５０に対応する）は、撮影
レンズと絞りとを内蔵した交換レンズを接合するマウン
ト部（図１〜図４のレンズマウント２に対応する）と、
マウント部に接合される交換レンズ内の撮影レンズを介
して結像される被写体の光学像を撮像して複数の色成分
から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ
付きの撮像素子（図１〜図４のＣＣＤ撮像素子１１に対
応する）と、交換レンズ内の絞りの開口部の径を変更し
て、絞り値を調節する絞り制御手段（図１〜図４の絞り
制御部２０に対応する））と、交換レンズ内の撮影レン
ズの識別情報と撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報
と絞り制御手段によって調節される絞り値または撮影レ
ンズの射出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を
取り込むと共に、撮像素子の撮像面上の位置に対応付け
て前記画像信号を取り込み、レンズ情報および該撮像面
の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲ
インの制御を行うゲイン制御手段（図１、図３、図４の
ゲイン制御部１５、図２のゲイン制御部３１、図１〜図
４の係数算出部２３に対応する）を備えたことを特徴と
する。

【００１６】請求項４に記載の画像取り込み装置のゲイ
ン制御手段は、撮像面の中心からの距離を変数とし、レ
ンズ情報に応じて画像信号の各色成分毎に決定した係数
から成る複数の多項式（式５〜式７または式８〜式１０
に対応する）によって、画像信号の各色成分のゲインの
制御量を算出し、制御量に基づいて各色成分毎にゲイン
の制御を行うことを特徴とする。

【００１７】なお、請求項４において、ゲイン制御手段
は、多項式の係数を決定する方法として、画像信号と共
に取り込んだレンズ情報に応じた係数を予め決められた
算術式によって算出しても良いし、様々なレンズ情報に
予め対応付けられた係数を格納したテーブルを設け、画
像信号と共に取り込んだレンズ情報に対応する係数を、
そのテーブルから選択しても良い。

【００１８】請求項５に記載の画像取り込み装置のゲイ
ン制御手段は、撮像面上の位置に対応付けて、該撮像面
の中心からの距離の累乗の値を格納するテーブル（図２
の累乗値用テーブル３２に対応する）を有し、多項式の
変数の累乗の値としてテーブルに格納された値を用い、
画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出することを
特徴とする。

【００１９】請求項６に記載の画像取り込み装置のゲイ
ン制御手段は、画像信号を複数の領域に分割し、各領域
毎に、代表となる位置に対応する画像信号の各色成分の
ゲインの制御量をレンズ情報および撮像面の中心からの
距離に応じて算出すると共に、制御量を用いて代表とな
る位置に対応しない画像信号の各色成分のゲインの制御
量を補間し、各制御量に基づいて各色成分毎にゲインの
制御を行うことを特徴とする。

【００２０】請求項７に記載の画像取り込み装置は、レ
ンズ情報を取り込むと共に、撮像素子によって生成され
た画像信号を撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて取
り込み、取り込んだレンズ情報および画像信号を記録す
ると共に、記録したレンズ情報および画像信号を要求す
る指示を受け付け、その指示に応じて、記録したレンズ
情報および画像信号を出力する記録手段（図４のファイ
ル管理部５１、記録部１８に対応する）と、ゲイン制御
手段によって画像信号の各色成分にゲインの制御を行う
か、記録手段によってレンズ情報および画像信号を記録
するかの指示を受け付け、指示に応じて、レンズ情報お
よび該画像信号の取り込み先をゲイン制御手段と該記録
手段との何れか一方に切り換える切り換え手段（図４の
スイッチ５２〜５５および不図示のスイッチ制御部に対
応する）とを備えたことを特徴とする。

【００２１】請求項８に記載の交換レンズ（図１、図
２、図４の交換レンズ３、図３の交換レンズ４１に対応
する）は、画像取り込み装置が画像信号の各色成分毎に
ゲインの制御を行う際のパラメタの１つとして、少なく
とも撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報を含むレン
ズ情報を画像取り込み装置に供給する情報供給手段（図
１〜図４のエンコーダ６、図１、図２、図４のＲＯＭ
７、図３のＲＯＭ４２、射出瞳情報取得部４３に対応す
る）を備えたことを特徴とする。

【００２２】請求項９の交換レンズ（図１、図２、図４
の交換レンズ３、図３の交換レンズ４１に対応する）の
情報供給手段（図１〜図４のエンコーダ６、図１、図
２、図４のＲＯＭ７、図３のＲＯＭ４２、射出瞳情報取
得部４３に対応する）は、撮影レンズの射出瞳の位置に
関する情報と共に、撮影レンズの射出瞳の半径に関する
情報を含むレンズ情報を画像取り込み装置に供給するこ
とを特徴とする。

【００２３】なお、請求項１〜請求項３、請求項８、請
求項９において、射出瞳の位置に関する情報とは、撮像
面から射出瞳までの距離（射出瞳距離）や、射出瞳距離
の算出が可能な情報（絞り値、焦点距離、撮影レンズの
特性を示す情報など）に相当する。また、請求項２、請
求項３、請求項９において、射出瞳の半径に関する情報
とは、射出瞳の半径（射出瞳半径）や、射出瞳半径を算
出可能な情報に相当する。さらに、各請求項において、
レンズ情報は、「射出瞳の位置に関する情報」や「射出
瞳の半径に関する情報」ばかりでなく、例えば、撮影レ
ンズの特性を示す情報、絞り値、焦点距離、被写体輝度
の測光値に応じたオートホワイトバランス用のパラメタ
など、様々な情報が含まれても良い。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。｛第１の実施形態｝図１は、第１の実施形態の構成を示
す図である。なお、第１の実施形態は、請求項１、請求
項３および請求項４に記載の画像取り込み装置を搭載し
たカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）
と、請求項８および請求項９に記載の交換レンズとに対
応すると共に、請求項２に記載の画像取り込み装置に対
応する。

【００２５】図１において、カメラ本体１（ここでは、
一眼レフのレンズ交換式の電子カメラとする）には、レ
ンズマウント２を介して交換レンズ３（ここでは、一眼
レフカメラ用の交換レンズとする）が装着されている。
交換レンズ３には、撮影レンズ４の光軸上に絞り５が配
置されると共に、撮影レンズ４の位置などを検出するエ
ンコーダ６と、撮影レンズ４の識別情報（例えば、レン
ズの種類やレンズの型番など）が記録されたＲＯＭ７と
が備えられている。

【００２６】一方、カメラ本体１には、撮影レンズ４の
光軸上にメインミラー８、サブミラー９、メカニカルシ
ャッター１０およびオンチップマイクロレンズ付きのＣ
ＣＤ撮像素子１１が配置され、メインミラー８の反射方
向には測光部１２が配置され、サブミラー９の反射方向
にはＡＦセンサ１３が配置される。なお、図１では、カ
メラ本体１にメカニカルシャッター１０を含んだ構成を
示したが、本発明は、ＣＣＤ撮像素子１１の電子シャッ
ター機能を用いることにより、メカニカルシャッターを
省いた構成であっても適用できる。ところで、カメラ本
体１には、メインミラー８の反射方向にフォーカシング
スクリーンやペンタプリズムなどが配置され、ペンタプ
リズムの反射方向に光学ファインダなどが配置される
が、ここでは、図示を省略する。

【００２７】また、カメラ本体１において、ＣＣＤ撮像
素子１１の出力はＡ／Ｄ変換部１４に接続され、Ａ／Ｄ
変換部１４の出力はゲイン制御部１５に接続され、ゲイ
ン制御部１５の出力は信号処理部１６に接続され、信号
処理部１６の出力は表示部１７と記録部１８とに接続さ
れる。なお、ＣＣＤ撮像素子１１は、図５のＣＣＤ撮像
素子１００と同様に、受光部、転送部、カラーフィルタ
およびオンチップマイクロレンズから成り、ＲＧＢの各
色成分から成る画像信号を生成する。

【００２８】すなわち、ＣＣＤ撮像素子１１によって生
成される画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１４によってディジ
タル化されてゲイン制御部１５に供給され、各色成分毎
に後述するようなゲインの制御が行われることになる。
また、ゲイン制御部１５によってゲインの制御が行われ
た画像信号は、信号処理部１６を介して表示部１７に表
示されたり、補間処理・階調処理・画像圧縮などの信号
処理が施されて画像ファイルとして記録部１８に記録さ
れる。

【００２９】さらに、カメラ本体１は、ＣＰＵ１９を有
すると共に、絞り制御部２０と、ＡＦ制御部２１と、シ
ャッター制御部２２（メカニカルシャッター１０やＣＣ
Ｄ撮像素子１１による電子シャッターの制御を行う）と
を有する。ＣＰＵ１９には、交換レンズ３のエンコーダ
６、測光部１２、ＡＦセンサ１３の出力が接続され、絞
り制御部２０、ＡＦ制御部２１、シャッター制御部２２
には、ＣＰＵ１９の出力が接続される。

【００３０】すなわち、ＣＰＵ１９は、エンコーダ６、
測光部１２およびＡＦセンサ１３から供給される情報に
基づいて、絞り値、露出期間、焦点距離、ピント位置な
どを算出して、絞り制御部２０、ＡＦ制御部２１、シャ
ッター制御部２２に供給する。ところで、カメラ本体１
のゲイン制御部１５は、画像信号の各色成分のゲインの
制御を行う際に用いるゲインの制御量を算出するが、そ
のゲインの制御量は後述する多項式（式５〜式７に相当
する）によって算出される。

【００３１】カメラ本体１は、このような多項式の係数
を算出する係数算出部２３と、その係数を算出する際に
用いられる射出瞳距離および射出瞳半径を算出する射出
瞳情報算出部２４と、カメラ本体１に接続され得る様々
な交換レンズが有する撮影レンズの特性（例えば、射出
瞳距離や射出瞳半径の特性、周辺減光の特性など）を示
す情報（以下、「レンズ特性情報」と称する）を各々の
撮影レンズの識別情報に対応付けて格納した撮影レンズ
用テーブル２５とを有する。

【００３２】射出瞳情報算出部２４には、交換レンズ３
のＲＯＭ７の出力とＣＰＵ１９の出力と撮影レンズ用テ
ーブル２５の出力とが接続され、係数算出部２３には、
ＣＰＵ１９の出力と射出瞳情報算出部２４の出力とが接
続される。また、係数算出部２３の出力は、ゲイン制御
部１５に接続される。ところで、係数算出部２３は、図
６のような絞り値による色相の変動の特性を示す情報
（以下、「絞り依存特性情報」と称する）を絞り値に対
応付けて格納したテーブルと、シェーディングの特性を
示す情報（以下、「シェーディング特性情報」と称す
る）を射出瞳距離および射出瞳半径に対応付けて格納し
たテーブルとを有する。以下、これらのテーブルをオン
チップマイクロレンズ用テーブルと称する。なお、オン
チップマイクロレンズ用テーブルに格納される情報は、
予め実験やシミュレーションによって得られる情報であ
り、例えば、後述する多項式（式５〜式７に相当する）
の係数の値を算出するための算術式などである。

【００３３】なお、第１の実施形態において、ゲイン制
御部１５は、ＣＣＤ撮像素子１１の各画素の位置（ここ
では、ＸＹ座標系で示される位置とする）に対応付けて
画像信号を取り込むものとする。また、第１の実施形態
では、任意の座標(x,y)に位置する画素で生成されてゲ
イン制御部１５に供給される画像信号をＲＧＢの各色成
分毎にRin(x,y)、Gin(x,y)、Bin(x,y)で示し、ゲイン制
御部１５によってゲインの制御が行われて信号処理部１
６に出力される画像信号をＲＧＢの各色成分毎にRout
(x,y)、Gout(x,y)、Bout(x,y)で示し、以下の式１〜式
３に示すRgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)をゲインの制御
量として、ＲＧＢの各色成分毎にゲインの制御を行うも
のとする。

【００３４】 Rout(x,y)=Rgain(L)・Rin(x,y) ・・・式１ Gout(x,y)=Ggain(L)・Gin(x,y) ・・・式２ Bout(x,y)=Bgain(L)・Bin(x,y) ・・・式３ただし、撮像面の中心（撮影レンズ４の光軸上に対応す
る）の座標を(x0,y0)とすると、 L=√((x-x0)²+(y-y0)²) ・・・式４が成り立つ。

【００３５】すなわち、任意の座標(x,y)に位置する画
素で生成される画像信号に対するゲインの制御量は、そ
の任意の座標(x,y)から撮像面の中心の座標(x0,y0)まで
の距離Ｌを変数とする多項式の値に相当する。そこで、
第１の実施形態では、ゲインの制御量を Rgain(L)=A0・(1+A1・L²+A2・L⁴+A3・L⁶) ・・・式５ Ggain(L)=B0・(1+B1・L²+B2・L⁴+B3・L⁶) ・・・式６ Bgain(L)=C0・(1+C1・L²+C2・L⁴+C3・L⁶) ・・・式７によって表される値とする。

【００３６】以下、第１の実施形態の動作を説明する
が、ここでは、画像信号の各色成分のゲインの制御を行
う動作を中心に説明する。射出瞳情報算出部２４は、カ
メラ本体１に交換レンズ３が装着されている状態におい
て、交換レンズ３のＲＯＭ７から供給される撮影レンズ
４の識別情報に対応するレンズ特性情報を撮影レンズ用
テーブル２５から検索する。また、射出瞳情報算出部２
４は、不図示のレリーズボタンが全押しされたことを認
識すると、上述したようにＣＰＵ１９で算出される絞り
値および焦点距離を取り込み、レンズ特性情報（ここで
は、射出瞳距離や射出瞳距離の特性を示す情報）と絞り
値と焦点距離とを用いて撮影時の射出瞳距離および射出
瞳半径を算出する。

【００３７】さらに、射出瞳情報算出部２４は、上述し
たように算出した射出瞳距離および射出瞳半径と、撮影
レンズ用テーブル２５から検索したレンズ特性情報とを
係数算出部２３に供給する。なお、一般に、射出瞳距離
および射出瞳半径がピント位置に影響されて変化するこ
とはほとんどないが、撮影レンズ４が接写レンズの場
合、ピント調整によるレンズの繰り出し量が大きいの
で、射出瞳距離および射出瞳半径は、ピント位置によっ
て大きく変化する。そこで、射出瞳情報算出部２４は、
撮影レンズ４が接写レンズの場合には、絞り値および焦
点距離以外に、ピント位置をＣＰＵ１９から取り込み、
射出瞳距離および射出瞳半径の算出時に用いても良い。

【００３８】ＣＰＵ１９は、上述したように絞り値、露
出期間、焦点距離やピント位置を算出する際に、測光部
１２によって測定される被写体輝度の測光値に応じてオ
ートホワイトバランス用のパラメタを算出する。なお、
オートホワイトバランス用のパラメタは、測光部１２に
よって測定される被写体輝度の測光値によらず、公知の
如何なる方法で算出されても良い。

【００３９】係数算出部２３は、ＣＰＵ１９によって算
出された絞り値とオートホワイトバランス用のパラメタ
とを取り込み、絞り値に対応する絞り依存特性情報を内
部のオンチップマイクロレンズ用テーブルから検索し、
その絞り依存特性情報とオートホワイトバランス用のパ
ラメタとを用いて式５〜式７のA0、B0、C0を算出する。
また、係数算出部２３は、射出瞳情報算出部２４から射
出瞳距離および射出瞳半径が供給されると、射出瞳距離
および射出瞳半径に対応するシェーディング特性情報を
オンチップマイクロレンズ用テーブルから検索する。そ
して、係数算出部２３は、ＣＰＵ１９によって算出され
る焦点距離を取り込み、その焦点距離と、射出瞳情報算
出部２４を介して供給されたレンズ特性情報（ここで
は、周辺減光の特性を示す情報）と、シェーディング特
性情報とを用いて式５〜式７のA1〜A3、B1〜B3、C1〜C3
を算出する。

【００４０】すなわち、第１の実施形態において、係数
算出部２３では、色相の変動を補正するための係数とし
てA0、B0、C0が算出され、シェーディングや周辺減光に
よる感度の劣化を補正するための係数としてA1〜A3、B1
〜B3、C1〜C3が算出されることになる。このようにして
係数算出部２３によって算出された各係数の値は、ゲイ
ン制御部１５に供給される。

【００４１】ゲイン制御部１５は、各画素に対応する画
像信号毎に、撮像面の中心からの距離Ｌの累乗（式５〜
式７のL²、L⁴、L⁶に相当する）の値を算出し、その値と
係数算出部２３から供給される係数の値とを用いてゲイ
ンの制御量（式５〜式７のRgain(L)、Ggain(L)、Bgain
(L)に相当する）を算出する。また、ゲイン制御部１５
は、このように算出したゲインの制御量によって、画像
信号の各色成分毎にゲインの制御を行う。

【００４２】以上説明したように、第１の実施形態で
は、交換レンズ３は、エンコーダ６から撮影レンズ４の
位置などの情報をカメラ本体１側に供給すると共に、Ｒ
ＯＭ７からレンズ特性情報を検索するために必要な撮影
レンズ４の識別情報をカメラ本体１側に供給することが
できる。すなわち、交換レンズ３は、カメラ本体１に対
して、射出瞳距離や射出瞳半径が算出可能な情報を提供
することができる。

【００４３】また、カメラ本体１は、射出瞳距離や射出
瞳半径の他に、レンズ特性情報、絞り値、焦点距離、被
写体輝度の測光値に応じたオートホワイトバランス用の
パラメタを含む情報（各請求項のレンズ情報に相当す
る）と、撮像面の中心からの距離に応じて、画像信号の
各色成分毎にゲインの制御を行う。したがって、第１の
実施形態によれば、オンチップマイクロレンズ付きのＣ
ＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に対し
て、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣化や
色相の変動の補正を一度に行うことができる。

【００４４】｛第２の実施形態｝図２は、第２の実施形
態の構成を示す図である。なお、第２の実施形態は、請
求項１、請求項３ないし請求項５に記載の画像取り込み
装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラ
に相当する）と、請求項８および請求項９に記載の交換
レンズとに対応すると共に、請求項２に記載の画像取り
込み装置に対応する。

【００４５】図２において、図１に示す構成と機能が同
じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を
省略する。なお、図１に示すカメラ本体１と図２に示す
カメラ本体３０との構成の相違点は、図１のゲイン制御
部１５に代えて図２ではゲイン制御部３１が設けられ、
式５〜式７におけるL²、L⁴、L⁶（画面中心から各画素ま
での距離Ｌの２乗、４乗、６乗の値）を各画素の座標に
対応付けて格納した累乗値用テーブル３２が設けられた
点であり、図２の累乗値用テーブル３２の出力は、ゲイ
ン制御部３１に接続される。

【００４６】以下、第２の実施形態の動作を説明する
が、ここでは、ゲイン制御部３１の動作を中心に説明す
る。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様
に、射出瞳情報算出部２４によって射出瞳距離および射
出瞳半径が算出されて、係数算出部２３によって式５〜
式７のA0、B0、C0、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3が算出され
る。

【００４７】ゲイン制御部３１は、各画素に対応する画
像信号のゲインの制御量を算出する際、各画素の座標に
対応するL²、L⁴、L⁶を累乗値用テーブル３２から検索す
る。すなわち、ゲイン制御部３１は、このように検索し
たL²、L⁴、L⁶と係数算出部２３から供給される係数の値
とを用いてゲインの制御量（式５〜式７のRgain(L)、Gg
ain(L)、Bgain(L)に相当する）を算出し、算出したゲイ
ンの制御量によって、画像信号の各色成分毎にゲインの
制御を行う。

【００４８】すなわち、第２の実施形態では、累乗値用
テーブル３２を検索することによって、L²、L⁴、L⁶が得
られるので、ゲインの制御量を算出する度にL²、L⁴、L⁶
を算出する必要があった第１の実施形態と比べて、ゲイ
ンの制御に要する時間を短縮することができる。したが
って、第２の実施形態によれば、オンチップマイクロレ
ンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像
信号に対して、シェーディングおよび周辺減光による感
度の劣化や色相の変動の補正を速やかに行うことができ
る。

【００４９】｛第３の実施形態｝以下、第３の実施形態
の説明を行う。なお、第３の実施形態は、請求項１、請
求項３、請求項４および請求項６に記載の画像取り込み
装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラ
に相当する）と、請求項８および請求項９に記載の交換
レンズとに対応すると共に、請求項２に記載の画像取り
込み装置に対応する。

【００５０】また、第３の実施形態に対応するカメラ本
体および交換レンズのハードウエアの構成は、図１のカ
メラ本体１および交換レンズ３の構成（第１の実施形態
の構成）と同一であるため、図示を省略する。ただし、
第３の実施形態のゲイン制御部１５の動作は、第１の実
施形態のゲイン制御部１５の動作と異なる。なお、第３
の実施形態のゲイン制御部１５は、画像信号を１６×１
６画素程度の複数のブロックに分割して扱い、各ブロッ
ク毎に、代表となる画素（以下、代表点と称する）の座
標を記録しているものとする。

【００５１】以下、第３の実施形態の動作を説明する
が、ここでは、ゲイン制御部１５の動作を中心に説明す
る。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様
に、射出瞳情報算出部２４によって射出瞳距離および射
出瞳半径が算出されて、係数算出部２３によって式５〜
式７のA0、B0、C0、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3が算出され
る。

【００５２】ゲイン制御部１５は、各ブロックの代表点
に対応する画像信号毎に、撮像面の中心からの距離Ｌの
累乗（式５〜式７のL²、L⁴、L⁶に相当する）の値を算出
し、その値と係数算出部２３から供給される係数の値と
を用いて代表点におけるゲインの制御量（式５〜式７の
Rgain(L)、Ggain(L)、Bgain(L)に相当する）を算出す
る。

【００５３】また、ゲイン制御部１５は、代表点におけ
るゲインの制御量によって、同一ブロック内の代表点以
外の画素におけるゲインの制御量を補間する。例えば、
補間を行う方法としては、代表点以外の画素におけるゲ
インの制御量を代表点におけるゲインの制御量とする方
法や、隣接する２つのブロックの間で代表点のゲイン制
御量の線形補間を行う方法などが考えられる。その他、
補間を行う方法については、如何なる方法であっても良
い。

【００５４】さらに、ゲイン制御部１５は、算出または
補間によって得られたゲインの制御量によって、画像信
号の各色成分毎にゲインの制御を行う。すなわち、第３
の実施形態によれば、代表点におけるゲインの制御量を
算出すれば良いため、全ての画素におけるゲインの制御
量を算出する場合と比べて、ゲインの制御に要する時間
を短縮することができる。

【００５５】ところで、シェーディングや周辺減光によ
る各画素の画像信号の信号レベルの変化量は、撮像面の
中心から離れるに従ってなだらかに変化するので、上述
したようにブロック分けをしてゲインの制御を行っても
画質に与える影響は少ない。したがって、第３の実施形
態では、画質の低下を招くことなく、ゲインの制御を短
時間で行うことができる。

【００５６】そのため、第３の実施形態によれば、オン
チップマイクロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によっ
て生成された画像信号に対して、シェーディングおよび
周辺減光による感度の劣化や色相の変動の補正を速やか
に行うことができる。なお、第３の実施形態では、画像
信号を１６×１６画素程度の複数のブロックに分割した
場合を例に説明を行ったが、各ブロックのサイズは、例
えば、３２×３２画素程度でも良く、ＣＣＤ撮像素子１
１の画素数が多い場合、更に大きくしても良い。

【００５７】また、第３の実施形態では、カメラ本体お
よび交換レンズのハードウエアの構成が図１と同一であ
るものとして説明を行ったが、第３の実施形態のカメラ
本体および交換レンズのハードウエアは、図２と同一で
あっても良い。このように、カメラ本体および交換レン
ズのハードウエアの構成を図２と同一にした場合、第３
の実施形態では、累乗値用テーブル３２に、各ブロック
の代表点に対応する式５〜式７のL²、L⁴、L⁶の値を格納
することによって、ゲイン制御部３１は、代表点のゲイ
ンの制御量を算出する際、代表点の座標に対応するL²、
L⁴、L⁶を累乗値用テーブル３２から検索すれば良いの
で、ゲインの制御量の算出に要する時間を更に短縮する
ことができる。

【００５８】ところで、上述した各実施形態では、撮影
レンズ用テーブル２５にレンズ特性情報が格納されてい
ない交換レンズがカメラ本体１に装着されることは考慮
されていないが、例えば、新たに発売される交換レンズ
のＲＯＭ７にレンズ特性情報が記録される場合、射出瞳
情報算出部２４は、レンズ特性情報をＲＯＭ７から取り
込んで、射出瞳距離および射出瞳半径を算出することが
できる。

【００５９】また、新たに発売される交換レンズのＲＯ
Ｍ７に撮影レンズの識別情報とレンズ特性情報とが記録
され、図１において、ＲＯＭ７とＣＰＵ１９と撮影レン
ズ用テーブル２５とが接続される場合、新たに発売され
る交換レンズが有する撮影レンズのレンズ特性情報をＣ
ＰＵ１９を介して撮影レンズ用テーブル２５に格納する
ことが可能である。

【００６０】すなわち、ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ７に記録
されている撮影レンズの識別情報を取り込み、その識別
情報に対応するレンズ特性情報が撮影レンズ用テーブル
２５に存在するか否かを判定し、レンズ特性情報が撮影
レンズ用テーブル２５に存在しない場合には、ＲＯＭ７
から撮影レンズのレンズ特性情報を取り込んで撮影レン
ズ用テーブル２５に追加すれば良い。このように、レン
ズ特性情報が、一度カメラ本体に取り込まれて記録され
てしまえば、射出瞳情報算出部２４は、レンズ特性情報
を要する度に交換レンズ内のＲＯＭをアクセスする必要
がない。また、レンズ特性情報を撮影レンズ用テーブル
２５に追加するためのメモリ領域として、例えば、フラ
ッシュメモリのような不揮発性メモリを使用すれば、カ
メラ本体は、電源の供給がなくてもレンズ特性情報を保
持することができる。

【００６１】｛第４の実施形態｝図３は、第４の実施形
態の構成を示す図である。なお、第４の実施形態は、請
求項１、請求項３および請求項４に記載の画像取り込み
装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラ
に相当する）と、請求項８および請求項９に記載の交換
レンズとに対応すると共に、請求項２に記載の画像取り
込み装置に対応する。

【００６２】図３において、図１に示す構成と機能が同
じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を
省略する。なお、図１に示すカメラ本体１と図３に示す
カメラ本体４０との構成の相違点は、図１の射出瞳情報
算出部２４および撮影レンズ用テーブル２５が図３では
存在しない点であり、図１に示す交換レンズ３と図３に
示す交換レンズ４１との構成の相違点は、図１のＲＯＭ
７に代えて図３ではＲＯＭ４２が設けられ、射出瞳情報
取得部４３が設けられた点である。また、図３の射出瞳
情報取得部４３には、エンコーダ６およびＲＯＭ４２の
出力が接続されると共に、絞り５の駆動回路（不図示）
が接続され、図３の射出瞳情報取得部４３の出力は、係
数算出部２３に接続される。さらに、図３のＲＯＭ４２
には、撮影レンズ４のレンズ特性情報が記録されている
ものとする。

【００６３】以下、第４の実施形態の動作を説明する
が、ここでは、画像信号の各色成分のゲインの制御を行
う動作を中心に説明する。射出瞳情報取得部４３は、エ
ンコーダ６や絞り５の駆動回路から供給される情報に基
づいて、撮影時の絞り値および焦点距離を算出する（交
換レンズ３が接写レンズの場合にはピント位置も算出す
る）。また、射出瞳情報取得部４３は、ＲＯＭ４２から
レンズ特性情報を取り込み、そのレンズ特性情報と、上
述したように算出した絞り値および焦点距離とを用いて
（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用
いる）、撮影時の射出瞳距離および射出瞳半径を算出す
る。

【００６４】さらに、射出瞳情報取得部４３は、ＲＯＭ
４２から供給されたレンズ特性情報と、上述したように
算出した射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部２
３に供給する。

【００６５】係数算出部２３では、第１の実施形態と同
様に、式５〜式７のA0〜A3、B0〜B3、C0〜C3が算出さ
れ、ゲイン制御部１５では、第１の実施形態（または、
第３の実施形態）と同様に、画像信号の各色成分毎にゲ
インの制御が行われる。以上説明したように、第４の実
施形態では、交換レンズ側からレンズ特性情報と射出瞳
距離および射出瞳半径とが供給されるので、カメラ本体
に接続され得る全ての交換レンズが有する撮影レンズの
レンズ特性情報を、カメラ本体に予め記録しておく必要
がない。

【００６６】したがって、第４の実施形態では、撮影レ
ンズのレンズ特性情報を有し、射出瞳情報取得部と同一
の機能を備えた交換レンズであれば、如何なる交換レン
ズが装着されたとしても、オンチップマイクロレンズ付
きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された画像信号に
対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の劣
化や色相の変動の補正を確実に行うことができる。

【００６７】また、第４の実施形態では、レンズ特性情
報などを用いて射出瞳情報取得部４３によって射出瞳距
離および射出瞳半径が算出されているが、例えば、絞り
値および焦点距離に対応付けて（撮影レンズ４が接写レ
ンズの場合にはピント位置にも対応付ける）、射出瞳距
離および射出瞳半径を格納したテーブルがＲＯＭ４２に
予め記憶されている場合、射出瞳距離および射出瞳半径
は、撮影時の絞り値および焦点距離を用いて（撮影レン
ズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用いる）、そ
のテーブルを検索することによって取得しても良い。

【００６８】さらに、第４の実施形態では、カメラ本体
４０にゲイン制御部１５が設けられ、第１の実施形態
（または、第３の実施形態）と同様にしてゲインの制御
が行われるが、ゲイン制御部１５に代えて図２のゲイン
制御部３１および累乗値用テーブル３２を設け、第２の
実施形態と同様にしてゲインの制御が行われても良い。｛第５の実施形態｝以下、第５の実施形態の説明を行
う。

【００６９】なお、第５の実施形態は、請求項１、請求
項３ないし請求項５に記載の画像取り込み装置を搭載し
たカメラ本体（レンズ交換式の電子カメラに相当する）
と、請求項８および請求項９に記載の交換レンズとに対
応する。また、第５の実施形態に対応するカメラ本体の
ハードウエアの構成は、図１のカメラ本体１の構成（第
１の実施形態の構成）または図２のカメラ本体３０の構
成（第２の実施形態の構成）と同一であり、交換レンズ
のハードウエアの構成は、図１や図２の交換レンズ３の
構成（第１の実施形態や第２の実施形態の構成）または
図３の交換レンズ４１の構成（第４の実施形態の構成）
と同一であるため、図示を省略する。

【００７０】なお、第５の実施形態において、カメラ本
体１（または、３０）に交換レンズ３が装着された場
合、射出瞳情報算出部２４にはＲＯＭ７の出力が接続さ
れ、カメラ本体１（または、３０）に交換レンズ４１が
装着された場合、射出瞳情報算出部２４には射出瞳情報
取得部４３の出力が接続される。また、第５の実施形態
の射出瞳情報算出部２４の動作は、第１の実施形態や第
２の実施形態の射出瞳情報算出部２４の動作と異なる。

【００７１】以下、第５の実施形態の動作を説明する
が、ここでは、射出瞳情報算出部２４の動作を中心に説
明する。射出瞳情報算出部２４は、交換レンズ側から撮
影レンズ４の識別情報が供給された場合には、第１の実
施形態（または、第２の実施形態）と同様に、その識別
情報に対応するレンズ特性情報を撮影レンズ用テーブル
２５から検索して、検索したレンズ特性情報と、ＣＰＵ
１９で算出された絞り値および焦点距離とを用いて（撮
影レンズ４が接写レンズの場合にはピント位置も用い
る）、撮影時の射出瞳距離および射出瞳半径を算出す
る。また、射出瞳情報算出部２４は、撮影レンズ用テー
ブル２５から検索したレンズ特性情報と、上述したよう
に算出した射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部
２３に供給する。

【００７２】一方、射出瞳情報算出部２４は、交換レン
ズ側から撮影レンズ４のレンズ特性情報と射出瞳距離お
よび射出瞳半径とが供給された場合には、レンズ特性情
報と射出瞳距離および射出瞳半径とを係数算出部２３に
供給する。なお、係数算出部２３では、第１の実施形態
と同様に、式５〜式７のA0〜A3、B0〜B3、C0〜C3が算出
され、ゲイン制御部１５（または、３１）では、第１の
実施形態（または、第２の実施形態）と同様に、画像信
号の各色成分毎にゲインの制御が行われる。

【００７３】したがって、第５の実施形態では、交換レ
ンズの規格が図１または図２の交換レンズ３の構成から
図３の交換レンズ４１の構成に変更されたとしても、カ
メラ本体の構成を変更することなく、オンチップマイク
ロレンズ付きのＣＣＤ撮像素子１１によって生成された
画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光によ
る感度の劣化や色相の変動の補正を確実に行うことがで
きる。

【００７４】｛第６の実施形態｝図４は、第６の実施形
態の構成を示す図である。なお、第６の実施形態は、請
求項１、請求項３、請求項４および請求項７に記載の画
像取り込み装置を搭載したカメラ本体（レンズ交換式の
電子カメラに相当する）と、請求項８および請求項９に
記載の交換レンズとに対応すると共に、請求項２に記載
の画像取り込み装置に対応する。

【００７５】図４において、図１に示す構成と機能が同
じものについては、同じ符号を付与し、ここでは説明を
省略する。なお、図１に示すカメラ本体１と図４に示す
カメラ本体５０との構成の相違点は、図４において、フ
ァイル管理部５１が設けられ、Ａ／Ｄ変換部１４とゲイ
ン制御部１５とファイル管理部５１との間にスイッチ５
２が設けられ、信号処理部１６と記録部１８とファイル
管理部５１との間にスイッチ５３が設けられ、ＣＰＵ１
９と係数算出部２３および射出瞳情報算出部２４とファ
イル管理部５１との間にスイッチ５４が設けられ、ＲＯ
Ｍ７と射出瞳情報算出部２４とファイル管理部５１との
間にスイッチ５５が設けられた点である。また、第６の
実施形態において、スイッチ５２、５３、５４、５５の
切り換えの制御は、スイッチ制御部によって行われる
が、ここでは、図示を省略する。

【００７６】ファイル管理部５１は、ＣＰＵ１９から出
力された絞り値、焦点距離およびオートホワイトバラン
ス用パラメタ（撮影レンズ４が接写レンズの場合にはピ
ント位置を含む）がスイッチ５４を介して供給され、Ｒ
ＯＭ７から出力された撮影レンズ４の識別情報がスイッ
チ５５を介して供給されると、各情報を画像ファイルの
ヘッダ領域に格納する。また、ファイル管理部５１は、
Ａ／Ｄ変換部１４によってディジタル化された画像信号
がスイッチ５２を介して供給されると、その画像信号を
画像ファイルのデータ領域に順次格納する。

【００７７】そして、ファイル管理部５１は、１フレー
ム分の画像信号が画像ファイルのデータ領域に格納され
ると、その画像ファイルをスイッチ５３を介して記録部
１８に供給する。記録部１８は、このようにして供給さ
れた画像ファイル（以下、「ゲイン制御および信号処理
未実行ファイル」と称する）を記録する。なお、記録部
１８に記録された「ゲイン制御および信号処理未実行フ
ァイル」は、不図示の外部出力端子や記録媒体を介して
外部に供給されても良い。また、記録部１８に記録され
た「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」は、フ
ァイル管理部５１を介して係数算出部２３、射出瞳情報
算出部２４、ゲイン制御部１５などに供給され、後か
ら、ゲイン制御および信号処理が行われても良い。

【００７８】一方、カメラ本体５０の各部がスイッチ５
２、５３、５４、５５を介して図１に示すカメラ本体１
と同様に接続された場合、記録部は、第１の実施形態と
同様にゲインの制御が行われた画像信号が格納された画
像ファイル（以下、「ゲイン制御実行済ファイル」と称
する）を記録する。すなわち、第６の実施形態では、ス
イッチ５２、５３、５４、５５を切り換えることによっ
て、画像信号を「ゲイン制御および信号処理未実行ファ
イル」として格納するか、「ゲイン制御実行済ファイ
ル」として格納するかを切り換えることができる。

【００７９】ところで、画像信号を何れのファイル形式
で格納するかは、撮影者の指示に応じて決定される。す
なわち、カメラ本体５０では、撮影者がファイル形式を
直接設定できるモードを設けることによって、撮影者の
指示を受け付けることができる。また、カメラ本体５０
は、撮影者によって高速撮影モードや連続撮影モードが
設定された場合、画像信号を「ゲイン制御および信号処
理未実行ファイル」として格納することが要求されたと
判断しても良い。ただし、このような場合、「ゲイン制
御および信号処理未実行ファイル」に格納された画像信
号に対するゲインの制御を改めて行う必要がある。

【００８０】例えば、ゲイン制御部１５、係数算出部２
３、射出瞳情報算出部２４と同一の動作を行うプログラ
ムおよび撮影レンズ用テーブル２５は、アプリケーショ
ンとして（記録媒体の形態で）提供することが可能であ
り、パーソナルコンピュータなどでは、このようなプロ
グラムやテーブルをインストールすることができる。し
たがって、このようなパーソナルコンピュータなどは、
「ゲイン制御および信号処理未実行ファイル」に格納さ
れた画像信号に対し、第１の実施形態と同様にゲインの
制御を行うことが可能である。

【００８１】また、ファイル管理部５１が記録部１８に
記録された「ゲイン制御および信号処理未実行ファイ
ル」を読み出すことが可能であり、その「ゲイン制御お
よび信号処理未実行ファイル」のヘッダ領域に格納され
た情報をスイッチ５４、５５を介して係数算出部２３お
よび射出瞳情報算出部２４に供給すると共に、データ領
域に格納された画像信号をスイッチ５２を介してゲイン
制御部１５も供給することが可能である場合、ゲイン制
御部１５は、「ゲイン制御および信号処理未実行ファイ
ル」に格納された画像信号に対するゲインの制御を行う
ことが可能である。

【００８２】すなわち、第６の実施形態では、画像信号
に対するゲインの制御が改めて行われることが前提であ
る場合、画像信号を「ゲイン制御および信号信号処理未
実行ファイル」として格納することによって、撮影時間
の短縮を実現することができる。なお、上述した各実施
形態では、ゲインの制御量を式５〜式７によって表され
る値としているが、例えば、ゲインの制御量は、 Ggain(L)=B0・(1+B1・L²+B2・L⁴+B3・L⁶) ・・・式８(式６と同一) Rgain(L)=D0・Ggain(L)・(1+D1・L²+D2・L⁴+D3・L⁶) ・・・式９ Bgain(L)=E0・Ggain(L)・(1+E1・L²+E2・L⁴+E3・L⁶) ・・・式１０によって表される値としても良い。

【００８３】すなわち、式８〜式１０では、Ｒ成分に対
するゲインの制御量Rgain(L)とＢ成分に対するゲインの
制御量Bgain(L)とは、Ｇ成分に対するゲインの制御量Gg
ain(L)を補正することによって得られるが、このような
補正を行う際に(1+D1・L²+D2・L⁴+D3・L⁶)や(1+E1・L²+E2・L
⁴+E3・L⁶)が用いられる。したがって、式８〜式１０によ
って算出されるゲインの制御量は、式５〜式７に示すよ
うに、ＲＧＢをそれぞれ別々に補正する場合と比べて高
い精度が得られる。

【００８４】また、ゲインの制御量は、式５〜式７ある
いは式８〜式１０に示すような累乗の形だけでなく、三
角関数やｌｏｇ関数を用いた近似式によって算出される
値であっても良い。さらに、上述した各実施形態は、Ｃ
ＣＤ撮像素子を用いて説明を行ったが、本発明は、ＣＣ
Ｄに限定されず、ＣＣＤ以外の撮像素子、例えば、ＣＭ
ＯＳイメージセンサや、その他の増幅型固体撮像素子を
用いたカメラに対しても適用することができる。

【００８５】また、上述した各実施形態は、一眼レフタ
イプのカメラ本体と交換レンズとを用いて説明を行った
が、本発明は、一眼レフタイプに限定されず、例えば、
ＣＣＤ撮像素子によって生成される画像信号に基づいて
ＡＦやＡＥ（自動露出）を行い、画像信号を表示する液
晶ファインダを備えたカメラ本体と、そのカメラ本体に
装着される交換レンズとに対して適応することができ
る。

【００８６】一般に、一眼レフタイプのカメラ本体で
は、光学的な制限のためにＡＦを行う際の絞り値をＦ
５．６よりも明るくする必要があるが、画像信号に基づ
いてＡＦやＡＥを行うカメラ本体では、光学的な制限が
なく、被写体の明るさに応じて絞りとシャッタ速度を調
整しながら、画像信号を液晶ファインダでモニタするこ
とができると共に、実際に撮影する絞り値でＡＥを行う
ことができる。また、このようなカメラ本体では、オー
トホワイトバランスも画像信号のフィードバック処理に
よって予め補正することができる。

【００８７】したがって、このようなカメラ本体に本発
明を適用する場合、ゲイン制御部では、色相の変動を補
正する必要がないため、係数算出部は、式５〜式７にお
いて、A0=B0=C0=1とすることができる。さらに、上述し
た各実施形態では、レンズ交換式の電子カメラと交換レ
ンズとを用いて説明を行ったが、レンズ一体型の電子カ
メラであっても、上述した各実施形態と同様に、シェー
ディングおよび周辺減光による感度の劣化や色相の変動
を補正することができる。ただし、このようなレンズ一
体型の電子カメラでは、レンズマウント２およびＲＯＭ
７は不要であり、撮影レンズ用テーブル２５は一体化さ
れている撮影レンズのレンズ特性情報のみを格納してい
れば良く、射出瞳情報算出部２５はレンズ特性情報を直
接参照することができる。そのため、本発明をレンズ一
体型の電子カメラに適用すれば、例えば、周辺減光の大
きいレンズや、射出瞳距離の短いレンズを用いた場合で
あっても、良好な画像を得ることができ、小型で軽量な
カメラを提供することができる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項６の何れか一項に記載の発明では、オンチップマイ
クロレンズ付きの撮像素子によって生成された画像信号
に対して、シェーディングおよび周辺減光による感度の
劣化や色相の変動の補正を行うことができる。

【００８９】特に、請求項５または請求項６に記載の発
明では、画像信号に対するシェーディングおよび周辺減
光による感度の劣化や色相の変動の補正を速やかに行う
ことができる。また、請求項７に記載の発明では、オン
チップマイクロレンズ付きの撮像素子によって生成され
た画像信号に対して、シェーディングおよび周辺減光に
よる感度の劣化や色相の変動の補正を行うか否かが切り
換えられ、補正を行わない場合、レンズ情報と補正が行
われていない画像信号とを記録するため、高速に記録処
理を終えることができ、記録された画像信号に対する補
正を改めて行うことも可能である。

【００９０】さらに、請求項８または請求項９に記載の
発明では、オンチップマイクロレンズ付きの撮像素子に
よって画像信号を生成する画像取り込み装置に対して、
その画像信号のシェーディングおよび周辺減光による感
度の劣化や色相の変動の補正を行うために必要な情報を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の構成を示す図である。

【図２】第２の実施形態の構成を示す図である。

【図３】第４の実施形態の構成を示す図である。

【図４】第６の実施形態の構成を示す図である。

【図５】ＣＣＤ撮像素子の断面図の一例を示す図であ
る。

【図６】絞り値に対する画像信号の信号レベルの変化を
示した図である。

【図７】オンチップマイクロレンズに入射する光束の状
態を示した図である。

【図８】撮像面の中心からの距離に対する画像信号の信
号レベルの変化を示した図である。

【符号の説明】

１、３０、４０、５０カメラ本体２、４１レンズマウント３交換レンズ４撮影レンズ５絞り６エンコーダ７、４２ＲＯＭ８メインミラー９サブミラー１０メカニカルシャッター１１、１００ＣＣＤ撮像素子１２測光部１３ＡＦセンサ１４Ａ／Ｄ変換部１５、３１ゲイン制御部１６信号処理部１７表示部１８記録部１９ＣＰＵ２０絞り制御部２１ＡＦ制御部２２シャッター制御部２３係数算出部２４射出瞳情報算出部２５撮影レンズ用テーブル３２累乗値用テーブル４３射出瞳情報取得部５１ファイル管理部５２、５３、５４、５５スイッチ１０１受光部１０２転送部１３０カラーフィルタ１０４オンチップマイクロレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C022 AA13 AB12 AB17 AB20 AB22 AC52 AC54 AC56 5C024 AA01 BA01 CA03 CA17 DA01 DA04 EA04 FA01 FA08 FA11 GA11 HA14 HA21 HA25 HA27 JA04 5C065 AA03 BB06 BB08 BB11 CC01 DD02 DD17 EE02 EE05 EE11 EE12 EE13 GG15 GG18 GG31 GG32 GG44 GG49

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体の光学像を撮像して複数の色成分
から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレンズ
付きの撮像素子と、射出瞳の位置に関する情報を少なくとも含むレンズ情報
を取り込むと共に、前記撮像素子の撮像面上の位置に対
応付けて前記画像信号を取り込み、該レンズ情報および
該撮像面の中心からの距離に応じて該画像信号の各色成
分毎にゲインの制御を行うゲイン制御手段とを備えたこ
とを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項２】被写体の光学像を結像する撮影レンズ
と、前記撮影レンズからの入射光束が通過する開口部を有
し、該開口部の径を変更して、絞り値を調節する絞り手
段と、前記撮影レンズを介して結像される光学像を撮像して複
数の色成分から成る画像信号を生成するオンチップマイ
クロレンズ付きの撮像素子と、前記撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と前記絞り
手段によって調節される絞り値または該撮影レンズの射
出瞳の半径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込む
と共に、前記撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前
記画像信号を取り込み、該レンズ情報および該撮像面の
中心からの距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲイ
ンの制御を行うゲイン制御手段とを備えたことを特徴と
する画像取り込み装置。
【請求項３】撮影レンズと絞りとを内蔵した交換レン
ズを接合するマウント部と、前記マウント部に接合される交換レンズ内の撮影レンズ
を介して結像される被写体の光学像を撮像して複数の色
成分から成る画像信号を生成するオンチップマイクロレ
ンズ付きの撮像素子と、前記交換レンズ内の絞りの開口部の径を変更して、絞り
値を調節する絞り制御手段と、前記交換レンズ内の撮影レンズの識別情報と該撮影レン
ズの射出瞳の位置に関する情報と前記絞り制御手段によ
って調節される絞り値または該撮影レンズの射出瞳の半
径に関する情報とを含むレンズ情報を取り込むと共に、
前記撮像素子の撮像面上の位置に対応付けて前記画像信
号を取り込み、該レンズ情報および該撮像面の中心から
の距離に応じて該画像信号の各色成分毎にゲインの制御
を行うゲイン制御手段とを備えたことを特徴とする画像
取り込み装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の何れか１項に
記載の画像取り込み装置において、前記ゲイン制御手段
は、前記撮像面の中心からの距離を変数とし、前記レンズ情
報に応じて前記画像信号の各色成分毎に決定した係数か
ら成る複数の多項式によって、該画像信号の各色成分の
ゲインの制御量を算出し、該制御量に基づいて各色成分
毎にゲインの制御を行うことを特徴とする画像取り込み
装置。
【請求項５】請求項４に記載の画像取り込み装置にお
いて、前記ゲイン制御手段は、前記撮像面上の位置に対応付けて、該撮像面の中心から
の距離の累乗の値を格納するテーブルを有し、前記多項
式の変数の累乗の値として該テーブルに格納された値を
用い、前記画像信号の各色成分のゲインの制御量を算出
することを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５の何れか１項に
記載の画像取り込み装置において、前記ゲイン制御手段は、前記画像信号を複数の領域に分割し、各領域毎に、代表
となる位置に対応する画像信号の各色成分のゲインの制
御量を前記レンズ情報および前記撮像面の中心からの距
離に応じて算出すると共に、該制御量を用いて代表とな
る位置に対応しない画像信号の各色成分のゲインの制御
量を補間し、各制御量に基づいて各色成分毎にゲインの
制御を行うことを特徴とする画像取り込み装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６の何れか１項に
記載の画像取り込み装置において、前記レンズ情報を取り込むと共に、前記撮像素子によっ
て生成された画像信号を該撮像素子の撮像面上の位置に
対応付けて取り込み、取り込んだレンズ情報および画像
信号を記録すると共に、記録したレンズ情報および画像
信号を要求する指示を受け付け、その指示に応じて、記
録したレンズ情報および画像信号を出力する記録手段
と、前記ゲイン制御手段によって前記画像信号の各色成分に
ゲインの制御を行うか、前記記録手段によって前記レン
ズ情報および該画像信号を記録するかの指示を受け付
け、該指示に応じて、該レンズ情報および該画像信号の
取り込み先を該ゲイン制御手段と該記録手段との何れか
一方に切り換える切り換え手段とを備えたことを特徴と
する画像取り込み装置。
【請求項８】オンチップマイクロレンズ付きの撮像素
子によって被写体の光学像を撮像して複数の色成分から
成る画像信号を生成し、該画像信号の各色成分毎にゲイ
ンの制御を行う画像取り込み装置に装着され、被写体の
光学像を結像する撮影レンズを備えた交換レンズにおい
て、前記画像取り込み装置が前記画像信号の各色成分毎にゲ
インの制御を行う際のパラメタの１つとして、少なくと
も前記撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報を含むレ
ンズ情報を該画像取り込み装置に供給する情報供給手段
を備えたことを特徴とする交換レンズ。
【請求項９】請求項８に記載の交換レンズにおいて、前記情報供給手段は、前記撮影レンズの射出瞳の位置に関する情報と共に、該
撮影レンズの射出瞳の半径に関する情報を含むレンズ情
報を前記画像取り込み装置に供給することを特徴とする
交換レンズ。