CN111565284B - 摄像装置、透镜装置、照相机系统及摄像装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明导出一种摄像装置、透镜装置、照相机系统及摄像装置的控制方法。所述摄像装置包括：摄像器，其被构造为拍摄被摄体图像；测光单元，其被构造为测量入射于所述摄像器上的光量；获取单元，其被构造为获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在光量调整单元中设置的调整量之间的关系，所述光量调整单元包括在所述摄像光学系统中并调整入射于所述摄像器上的光量；以及确定单元，其被构造为利用由所述获取单元获取的数据来确定曝光条件。所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据基于入射于所述摄像器上的光量的改变量，来导出所述调整量的改变量。

Description

摄像装置、透镜装置、照相机系统及摄像装置的控制方法
技术领域
本发明涉及摄像装置、透镜装置、照相机系统及摄像装置的控制方法。
背景技术
利用具有透射率从中心起沿径向方向改变的光学元件的摄像光学系统进行摄像能够根据用户的偏好而获得模糊图像。
传统上，通过测量入射于图像传感器上的光量(以下称为“测光”)并通过根据所测量的光量在调整光束直径的光阑中改变孔径，来进行曝光控制。换言之，进行曝光控制的前提是保持光阑的孔径与入射于图像传感器上的光量之间的线性。
然而，当使用透射率从中心向周边衰减的光学元件时，不能保持光阑的孔径与入射于图像传感器上的光量之间的线性。因此，在通过改变光阑的孔径来调整光量的曝光调整中，不能基于孔径的指令来适当地改变光量。
日本特开平10-268382号公报(JP 10-268382)公开了一种摄像系统，该摄像系统使得能够将滤波器插入到光学系统中以产生模糊效果，并且根据附接的滤波器的类型来选择存储的光圈特性数据，进而改变光圈控制。
JP 10-268382中公开的摄像系统存储指示光圈驱动脉冲与F数或T数之间的关系的数据，以及存储指示孔径与F数或T数之间的关系的数据。然而，该摄像系统不存储指示F数与T数之间的关系的数据，并且，当在曝光控制中以F数对数据进行通信时，转换数据要花费长的时间。特别是，在连续摄像期间，由于F数与T数之间的转换，帧速率可能降低。
发明内容
本发明提供各自能够进行高速曝光控制的摄像装置、透镜装置、照相机系统及摄像装置的控制方法。
根据本发明的一个方面，提供一种可拆卸地附接透镜装置的摄像装置，所述透镜装置包括摄像光学系统，所述摄像光学系统包括透射率从中心起沿径向方向改变的光学元件，所述摄像装置包括：摄像器，其被构造为拍摄由所述摄像光学系统形成的被摄体图像，并输出图像数据；测光单元，其被构造为测量入射于所述摄像器上的光量；获取单元，其被构造为获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在光量调整单元中设置的调整量之间的关系，所述光量调整单元被包括在所述摄像光学系统中，并调整入射于所述摄像器上的光量；以及确定单元，其被构造为利用由所述获取单元获取的数据来确定曝光条件。所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量，来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量，来导出所述调整量的改变量。上述摄像装置的控制方法还构成本发明的另一方面。
根据本发明的另一方面，提供一种透镜装置，该透镜装置附接摄像装置并且能够从该摄像装置上拆卸，所述摄像装置包括摄像器及测光单元，所述摄像器被构造为拍摄被摄体图像并输出图像数据，并且所述测光单元被构造为测量入射于所述摄像器上的光量，所述透镜装置包括：摄像光学系统，其包括光学元件及光量调整单元，所述光学元件的透射率从中心起沿径向方向改变，并且所述光量调整单元被构造为调整入射于所述摄像器上的光量；以及发送器，其被构造为向所述摄像装置发送多个数据，所述多个数据指示在所述光量调整单元中设置的调整量与入射于所述摄像器上的光量之间的关系。所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量。
根据本发明的另一方面，提供一种照相机系统，该照相机系统包括：摄像光学系统，其包括光学元件及光量调整单元，所述光学元件的透射率从中心起沿径向方向改变，并且所述光量调整单元被构造为调整入射于摄像器上的光量；摄像器，其被构造为拍摄由所述摄像光学系统形成的被摄体图像并输出图像数据；测光单元，其被构造为测量入射于所述摄像器上的光量；获取单元，其被构造为获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在所述光量调整单元中设置的调整量之间的关系；以及确定单元，其被构造为利用由所述获取单元获取的数据来确定曝光条件。所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1A至图1C是根据本发明的一个实施例的照相机系统的框图。
图2例示了当设置了光圈优先模式时照相机与可互换透镜之间的例示性通信。
图3示出了根据第一实施例的、用于将F数转换为T数的例示性表数据。
图4示出了根据第一实施例的、用于将F数转换为T数的其他例示性表数据。
图5例示了当设置了快门速度优先模式时照相机与可互换透镜之间的例示性通信。
图6示出了根据第一实施例用于将T数转换为F数的例示性表数据。
图7示出了根据第一实施例用于将T数转换为F数的其他例示性表数据。
图8示出了根据第二实施例用于将F数转换为T数的例示性表数据。
图9是根据比较例用于将F数转换为T数的表数据。
图10示出了根据第二实施例用于将F数转换为T数的其他例示性表数据。
图11示出了根据第二实施例用于将T数转换为F数的例示性表数据。
图12示出了根据比较例用于将T数转换为F数的表数据。
具体实施方式
现在，将参照附图，对根据本发明的实施例给出详细描述。各图中相应的部件将用相同的附图标记来标示，并且将省略重复的描述。
第一实施例
图1A是根据本发明的一个实施例的照相机系统1的框图。照相机系统1包括单透镜反射数字照相机(摄像装置；以下称为“照相机”)150，以及可拆卸地(可互换地)附接照相机150的可互换透镜(透镜装置)101。在根据本实施例的照相机系统中，可互换透镜101被可拆卸地附接照相机150，但本发明也适用于透镜集成型照相机。
照相机150和可互换透镜101相互连接，使得二者能够经由照相机侧接触单元152中的通信接触部(以下称为“通信终端”)153及透镜侧接触单元103中的通信接触部(以下称为“通信终端”)来通信信息。经由照相机侧接触单元152中的电源接触单元154及透镜侧接触单元103中的电源接触单元105，将电力从照相机电源电路单元155供给至透镜电源电路单元106。照相机电源电路单元155使用来自照相机150中的电池156的电力，利用LDO或DCDC电路，来产生在照相机150中使用的或要供给至可互换透镜101的各种电源。
可互换透镜101具有摄像光学系统，该摄像光学系统包括在对焦期间移动的聚焦透镜单元107、在变焦期间移动的变焦透镜单元108、光阑(孔阑)109以及校正透镜(图像稳定透镜)110。摄像光学系统还包括光学元件113，该光学元件113的透射率从中心起沿径向方向改变。光学元件113是透镜或滤波器(也称为ND滤波器或切趾滤波器)。光阑109的孔径可通过驱动来调整。换言之，其充当调整到达图像传感器162的光量的光量调整器。聚焦位置传感器111检测聚焦透镜107的位置(聚焦位置)。聚焦透镜驱动电路112驱动聚焦透镜107。变焦位置传感器127检测变焦透镜108的位置(变焦位置)。变焦透镜驱动电路126驱动变焦透镜108。光阑109调整入射于照相机150中配设的图像传感器(摄像器)162上的光量。光圈位置传感器114检测光阑109的位置(光圈位置)。这里，光圈位置是指光阑109的孔径、与孔径相对应的光阑的驱动量等。光阑驱动电路115驱动光阑109。
MF操作部件122是包括圆柱形手动聚焦环的操作部件，所述圆柱形手动聚焦环可围绕配设于可互换透镜101外部的摄像光学系统的光轴旋转。操作量检测传感器123检测MF操作部件122的操作量。透镜CPU 102根据由操作量检测传感器123检测出的MF操作部件122的操作量，来控制聚焦透镜驱动电路112，并将聚焦透镜107驱动到预定位置。
变焦操作部件124是包括圆柱形手动变焦环的操作部件，所述圆柱形手动变焦环围绕被安装于可互换透镜101外部的光轴旋转。操作量检测传感器125检测变焦操作部件124的操作量。透镜CPU 102根据由操作量检测传感器125检测出的变焦操作部件124的操作量，来控制变焦透镜驱动电路126，并将变焦透镜108驱动到预定位置。
透镜CPU 102具有内部存储器102a及发送器102b，如图1B所示。内部存储器102a存储可互换透镜101固有的特性信息及光学信息。发送器102b把存储在内部存储器102a中的特性信息及光学信息，经由通信终端104及153发送到照相机CPU 151。特性信息包括如下的信息，即可互换透镜101的名称(用于指定机型的ID信息)、最大通信速度、开放F数、是否为变焦透镜、可支持AF系统、AF可支持图像高度，以及指示F数与T数之间的关系的表数据。光学信息包括通过如下矩阵获得的聚焦透镜107的灵敏度信息、聚焦校正量(设计值)、关于聚焦校正制造误差值的信息等，所述矩阵是诸如聚焦位置、变焦位置、光阑109的状态等。发送器102b还向照相机CPU 151发送MF操作部件122的操作信息及许可信号等，所述许可信号用于通过聚焦预设驱动开关的操作来许可聚焦透镜107的驱动。可互换透镜101和照相机150经由通信终端104及153来通信如下的信息，诸如另一构造的操作状态、设置状态、各种信息请求命令(发送请求)及驱动命令。
可互换透镜101包括透镜用户界面(UI)单元120，该透镜用户界面单元120包括AF/MF选择开关及IS_ON/OFF，所述AF/MF选择开关选择在对焦操作中是进行自动对焦(AF)还是手动对焦(MF)，所述IS_ON/OFF选择是否进行照相机抖动校正(图像稳定)。
确认AF/MF选择开关选择了AF后，照相机CPU 151进入AF操作。照相机CPU 151处理来自图像传感器162的输出，检测摄像光学系统的聚焦状态，并基于从透镜CPU 102获取的光学信息来计算聚焦透镜107的驱动量，以获得针对被摄体的对焦状态。照相机CPU 151把计算出的聚焦透镜107的驱动量，经由通信终端104及153发送到透镜CPU 102。透镜CPU 102根据来自聚焦位置传感器111的聚焦位置信息以及接收到的聚焦透镜107的驱动量，来控制聚焦透镜驱动电路112，并将聚焦透镜107驱动到对焦位置。
确认AF/MF选择开关选择了MF后，照相机CPU 151依照MF操作部件122的操作量，通过将聚焦透镜107驱动到预定位置来进行对焦。
照相机150包括包含释放开关的照相机用户界面单元(操作单元)161、图像传感器162、快门163、显示单元164、照相机用户界面单元165及测光传感器(测光单元)166。图像传感器162由诸如CCD传感器及CMOS传感器等的光电转换元件构成，拍摄由摄像光学系统形成的被摄体图像并输出图像数据。由于图像传感器162具备这样的结构(该结构具有用于一个像素的多个光电转换器)，所以使得其能够同时输出相位差信号和视频(图像)信号。显示单元164显示指示摄像模式(诸如静止图像拍摄模式、运动图像拍摄模式、光圈优先模式及快门速度优先模式)和摄像条件的信息。测光传感器166测量入射于图像传感器162上的光量。
照相机CPU 151包括获取单元151a及确定单元151b，如图1C所示。获取单元151a获取从透镜CPU 102发送的信息，该信息包括指示F数与T数之间的关系的多个表数据。响应于释放开关的半按下操作，确定单元151b从多个表数据中确定曝光条件(F数、快门速度及灵敏度)，所述多个表数据指示测光传感器166的测光结果、摄像设置条件以及F数与T数之间的关系。
照相机CPU 151把设置到光阑109的F数(调整量)，经由通信终端104及153发送到透镜CPU 102。透镜CPU 102根据接收到的F数及来自光阑位置传感器114的光阑位置信息，来控制光阑驱动电路115，进而驱动光阑109。
照相机CPU 151响应于释放开关的半按下操作，把图像稳定开始命令经由通信终端104及153发送到透镜CPU 102。接收到图像稳定开始命令后，透镜CPU 102控制IS驱动电路(照相机抖动校正驱动电路)116，以将校正透镜110保持在控制中心位置。接下来，透镜CPU 102控制锁驱动电路117来驱动机械锁118，以解除锁定状态。之后，透镜CPU 102根据照相机抖动检测电路119的检测结果，来控制IS驱动电路116驱动校正透镜110，进而进行图像稳定。
照相机CPU 151根据释放开关的全按下操作，来驱动快门163，并将来自摄像光学系统的光束引导至图像传感器162以进行摄像。照相机CPU 151基于来自图像传感器162的输出来生成图像数据，并将其记录在记录介质上。根据包括显示单元164及照相机用户界面单元165的照相机GUI单元的设置，如果选择了静止图像拍摄模式，则拍摄的图像是静止图像，而如果选择了运动图像拍摄模式，则拍摄的图像是运动图像。作为另一选择，可以单独配设运动图像记录开始按钮，并且可以在按下运动图像记录开始按钮时，开始运动图像记录。
现在，将参照图2及图3，来描述在光圈优先模式下进行的摄像中的光圈控制。光圈优先模式是用户指定偏好的F数的模式。在这种情况下，照相机CPU 151确定与指定的F数相对应的光量，并基于与该光量相对应的快门速度来进行曝光。
图2例示了在设置了光圈优先模式的情况下，照相机150与可互换透镜101之间的例示性信息通信。图3示出了用于将从可互换透镜101发送的F数转换为T数的例示性表数据(第一表数据)。图3中的表数据是用于基于聚焦位置及F数来求出T数的表数据。图3中的左列表示F数，上行表示聚焦位置。聚焦位置被从无穷远(infinity)到最近(closest)分割为所需数量。该分割可以是等分，或是考虑到光学性能的分割。在本实施例中，作为示例，其被分割为32个部分。
在步骤S100中，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，将图3中的表数据从发送器102b发送到获取单元151a。在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，在图3中所示的表数据的发送之前，还把关于分割数(聚焦位置的数量)的数据，从发送器102b发送到获取单元151a。
在步骤S101中，用户利用透镜用户界面单元120、照相机用户界面单元161等来设置F数。在本实施例中，F数被设置为F4.0。
在步骤S102中，当用户操作释放开关等时，摄像操作开始。在摄像操作开始之后，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收聚焦透镜107的状态(聚焦状态)(或者进行聚焦状态通信)。聚焦状态包括当前聚焦位置信息。当前聚焦位置信息是如下的信息，其指示从无穷远到最近的、可聚焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分。在本实施例中，照相机CPU 151接收聚焦2(Focus2)作为聚焦位置信息。
在步骤S103中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收光阑109的状态(光圈状态)(或者对光圈状态进行通信)。光圈状态包括当前为光阑109设置的F数、充当测光的基准的F数数据等。在本实施例中，照相机CPU 151接收F2.0作为当前为光阑109设置的F数。
在步骤S104中，确定单元151b进行如下的计算，即当利用图3的表数据、将当前设置的F数改变为用户设置的F数时，计算T数的改变量。在本实施例中，由于当前聚焦位置是Focus2，并且当前设置的F数是F2.0，所以根据图3中的表数据，当前T数被导出为T2.9。接下来，基于图3的表数据，导出当聚焦位置是Focus2并且F数是F4.0时的T数为T4.6。结果，通过将F数从F2.0改变为F4.0，推导出T数从T2.9改变为T4.6。
在步骤S105中，确定单元151b利用在步骤S104中导出的T数的改变量，来确定曝光最佳的快门速度及灵敏度。
在步骤S106中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信(或者进行光圈驱动通信)，以便驱动光阑109，进而获得用户设置的F数(在本实施例中是F4.0)。
在步骤S107中，透镜CPU 102基于从照相机CPU 151接收到的光圈驱动命令来驱动光阑109。
在步骤S108中，照相机150打开快门163并开始曝光。
如上所述，通过使用用于将F数转换为T数的表数据，本实施例能够高速地执行在光圈优先模式下进行的摄像中的光圈控制。由此，能够提高连续摄像期间的帧速率。
JP 10-268382中公开的摄像系统将用户设置的F数转换为便于保持曝光调整的不同的F数，使得摄像不同于用户期望的景深的设置。在JP10-268382中公开的摄像系统中，光量倾向于窄于用户设置的F数，并且不能获得用户期望的模糊效果。另一方面，根据本实施例的构造能够高速地由F数求出T数，并且利用摄像期间的T数来确定快门速度及灵敏度，而且能够在用户设置的F数的景深处，以适当的模糊效果来拍摄图像。
本实施例在光圈优先模式下的摄像中，利用图3中的表数据来进行光圈控制，但也可以使用图4中的表数据。在图4中，变焦位置信息被包括在参数中。当使用图4的表数据时，变焦位置信息可以是如下的信息，即指示从广角端到长焦端的、可变焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分。在这种情况下，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，在图3所示的表数据的发送之前，还把与可变焦范围的分割数相关的数据，从发送器102b发送到获取单元151a。
现在，将参照图5及图6，来描述快门速度优先模式下进行的摄像中的光圈控制。快门速度优先模式是用户规定偏好的快门速度的模式。在这种情况下，照相机CPU 151确定用于实现指定快门速度的光量，并将与该光量相对应的F数发送到透镜CPU。
图5例示了在设置了快门速度优先模式的情况下，照相机150与可互换透镜101之间的例示性信息通信。图6示出了用于将T数转换为F数的表数据(第二表数据)。
在步骤S200中，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，将图6中的表数据从发送器102b发送到获取单元151a。
在步骤S201中，用户将快门速度设置为1/1000。
在步骤S202中，当用户操作释放开关等时，摄像操作开始。在摄像操作开始之后，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收聚焦透镜107的状态(聚焦状态)(或者进行聚焦状态通信)。在本实施例中，照相机CPU 151接收Focus2作为聚焦位置信息。
在步骤S203中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收光阑109的状态(光圈状态)(或者进行光圈状态通信)。
在步骤S204中，测光传感器166基于在步骤S203中接收到的光圈信息，来测量入射于当前图像传感器162上的光量(进行测光)。在本实施例中，当前T数被测量为T2.8。
在步骤S205中，确定单元151b根据在步骤S204中获取到的光量值及测光期间的设置，来计算当快门速度是1/1000时、用于摄像的最佳曝光改变量。在本实施例中，确定单元151b计算出T数从T2.8改变为T4.0。
在步骤S206中，确定单元151b利用图6中的表数据并根据当前F数，来确定导出用于摄像的最佳曝光的F数。在本实施例中，通过将T数从T2.8改变为T4.0，推导出F数从F2.1改变为F3.5。
在步骤S207中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，以驱动光阑109，进而获得在步骤S206中确定的F数(或者进行光圈驱动通信)。
在步骤S208中，透镜CPU 102基于从照相机CPU 151接收到的光圈驱动命令来驱动光阑109。
在步骤S209中，照相机150打开快门163并开始曝光。
如上所述，利用用于将T数转换为F数的表数据，本实施例能够在快门速度优先模式下进行的摄像中，高速地执行光圈控制。因此，能够提高连续摄像期间的帧速率。
在快门速度优先模式下进行的摄像中，本实施例利用图6中的表数据来进行光圈控制，但也可以使用图7中的表数据。在图7中，变焦位置信息被包括在参数中。变焦位置信息可以与图4中描述的变焦位置信息相同。因此，当使用图7的表数据时，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，也可以把关于变焦位置的数量的数据从发送器102b发送到获取单元151a。
如上所述，利用指示F数与T数之间的关系的多个数据，本实施例即使在快门速度优先模式下或即使在光圈优先模式下进行的摄像中，也能够高速地进行光圈控制。因此，能够提高连续摄像期间的帧速率。
本实施例描述了如下的方法，即将指示F数与T数之间的关系的多个数据从可互换透镜101发送到照相机150，由此使照相机150获取多个数据。本发明的应用范围并不限定于本实施例。例如，照相机150可以通过网络线路从个人计算机等下载来获取多个数据。
在本实施例中，用户经由用户界面单元161来设置F数、快门速度等，但是本发明的应用范围并不限定于本实施例。例如，可以经由配设于可互换透镜101或如下适配器上的、诸如按钮或操作环等的操作单元来设置F数、快门速度等，所述适配器被布置在可互换透镜101与照相机150之间。然而，当为可互换透镜101或适配器配设了操作单元时，具有操作单元的一者经由通信来向照相机150通知设置的数值。
第二实施例
由于本实施例的照相机系统1具有与第一实施例中描述的照相机系统相同的构造，因此，将省略相应的详细描述。本实施例将仅描述与第一实施例不同的部分。
现在，将参照图2及图8，来描述光圈优先模式下进行的摄像中的光圈控制。光圈优先模式是用户指定偏好的F数的模式。在这种情况下，照相机CPU 151确定与指定的F数相对应的光量，并基于与该光量相对应的快门速度来进行曝光。
图8示出了用于将从可互换透镜101发送的F数转换为T数的示例性表数据(第一表数据)。图8中的表数据是能够根据聚焦位置及F数导出T数的表数据。图8中的左列表示F数，上行表示聚焦位置。聚焦位置被从无穷远到最近分割为所需数量。该分割可以是等分割，或是考虑到光学性能的分割。在本实施例中，在示例中，其被分割为32部分。
在步骤S100中，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，将图8的表数据从发送器102b发送到获取单元151a。在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，在图8中所示的表数据的发送之前，还把与分割数(聚焦位置的数量)相关的数据，从发送器102b发送到获取单元151a。
在图8的表数据中，F数参数是针对开放F数(基准值)的相对值。因此，只需要对要使用的各透镜装置具有最佳数据量，并且，与如图9的表数据中一样、将F数参数设置为绝对值的情况相比，能够显著减少数据量。例如，在图9的表数据中，F数参数是F1.0至F64，并且变化级(段)数被假设为12。考虑到每级16个分割，需要192(＝12×16)个分割的数据。换言之，无论要使用何种透镜装置，都需要该数据量。另一方面，假设图8的表数据中的开放F数是F2.0，并且缩窄的级数是8，于是，128(＝8×16)个分割的数据就足够了。因此，数据量能够减少25％。
在步骤S101中，用户利用透镜用户界面单元120、照相机用户界面单元161等来设置F数。本实施例将F数设置为F4.0。
在步骤S102中，当用户操作释放开关等时，摄像操作开始。在摄像操作开始之后，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收聚焦透镜107的状态(聚焦状态)(或者进行聚焦状态通信)。聚焦状态包括当前聚焦位置信息。在本实施例中，照相机CPU 151接收Focus2作为聚焦位置信息。
在步骤S103中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收光阑109的状态(光圈状态)(或者进行光圈状态通信)。光圈状态包括当前为光阑109设置的F数、充当测光基准的F数数据等。在本实施例中，照相机CPU 151接收F2.0作为当前为光阑109设置的F数。
在步骤S104中，确定单元151b进行如下的计算，即计算当利用图8中的表数据将当前设置的F数改变为用户设置的F数时，T数的改变量。在本实施例中，首先，由于当前聚焦位置是Focus2并且当前设置的F数是F2.0，所以根据图8的表数据，当前T数被导出为T2.8。接下来，当聚焦位置是Focus2并且F数是F4.0时，根据图8的表数据来导出T数为T4.6。结果，通过将F数从F2.0改变为F4.0，推导出T数从T2.8改变为T4.6。
在步骤S105中，确定单元151b利用在步骤S104中导出的T数的改变量，来确定曝光最佳时的快门速度及灵敏度。
在步骤S106中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信(或者进行光圈驱动通信)，以便驱动光阑109，进而获得用户设置的F数(在本实施例中是F4.0)。
在步骤S107中，透镜CPU 102基于从照相机CPU 151接收到的光圈驱动命令，来驱动光阑109。
在步骤S108中，照相机150打开快门163，并开始曝光。
如上所述，利用用于将F数转换为T数的表数据，本实施例能够高速地执行光圈优先模式下进行的摄像中的光圈控制。由此，能够提高连续摄像期间的帧速率。
因此，可互换透镜101可以针对要使用的各透镜装置来存储最佳数据量，并且与将绝对值设置为F数参数的情况相比，能够减少要存储的数据量。此外，其能够减少发送到照相机150的数据量并缩短数据发送时间。照相机150能够减少用于临时存储从可互换透镜101获取的数据的存储容量，或者提高使用从可互换透镜101获取的表数据的处理的执行速度。
作为对图8中的表数据的替代，可以使用相对值间隔根据光量调整范围而改变的表数据。在模糊光学系统中，在光阑109接近开放状态的区域中，F数与T数之间的关系倾向于显著偏离线性。另一方面，由于在光阑109大幅缩窄的区域中，F数与T数之间的关系接近于线性，因此，即使分割数减少(即使相对值之间的间隔增大)，也能够对它们之间的值进行线性插补。因此，作为对图8的替代，例如，可以使用图10的表数据，在该表数据中，分割级数随光圈量的增大而减少。图10中的表数据在从开放状态到16/16级之间设置1/16级分辨率，在从16/16级到32/16级之间设置1/8级分辨率，并且在从32/16级到最终小光圈F32之间设置1/4级分辨率。利用该表数据，能够进一步减少数据量。
现在，将参照图5及图11，来描述快门速度优先模式下进行的摄像中的光圈控制。快门速度优先模式是用户规定偏好的快门速度的模式。在这种情况下，照相机CPU 151确定用于实现指定快门速度的光量，并将与该光量相对应的F数发送到透镜CPU。
图11示出了用于将T数转换为F数的表数据(第二表数据)。
在图11的表数据中，T数的参数是针对最大T数(开放F数下的T数，基准值)的相对值。因此，针对要使用的各透镜装置，只需要具有最佳数据量，并且，与如图12的表数据中一样、将绝对值设置为T数参数的情况相比，数据量显著减少。
在步骤S200中，在照相机150与可互换透镜101之间的初始通信中，将图11的表数据从发送器102b发送到获取单元151a。
在步骤S201中，用户将快门速度设置为1/1000。
在步骤S202中，当用户操作释放开关等时，摄像操作开始。在摄像操作开始之后，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收聚焦透镜107的状态(聚焦状态)(或者进行聚焦状态通信)。在本实施例中，照相机CPU 151接收Focus2作为聚焦位置信息。
在步骤S203中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，并接收光阑109的状态(光圈状态)(或者进行光圈状态通信)。
在步骤S204中，测光传感器166基于在步骤S203中接收到的光圈信息等，来测量入射于当前图像传感器162上的光量(或者进行测光)。在本实施例中，当前T数被测量为T2.8。
在步骤S205中，确定单元151b基于在步骤S204中获取到的光量值及测光期间的设置，来计算当快门速度是1/1000时的摄像中的最佳曝光改变量。在本实施例中，确定单元151b计算出T数从T2.8改变为T4.0。
在步骤S206中，确定单元151b利用图11中的表数据，并根据当前F数，来确定导出用于摄像的最佳曝光的F数。本实施例通过将T数从T2.8改变为T4.0，能够推导出F数从F2.1改变为F3.5。
在步骤S207中，照相机CPU 151与透镜CPU 102通信，以驱动光阑109，进而获得在步骤S206中确定的F数(在本实施例中是F3.5)(或者进行光圈驱动通信)。
在步骤S208中，透镜CPU 102基于从照相机CPU 151接收到的光圈驱动命令，来驱动光阑109。
在步骤S209中，照相机150打开快门163，并开始曝光。
如上所述，利用用于将T数转换为F数的表数据，本实施例能够在快门速度优先模式下进行的摄像中，高速地执行光圈控制。由此，能够提高连续摄像期间的帧速率。
因此，可互换透镜101可以针对要使用的各透镜装置，来存储最佳数据量，并且与将绝对值设置为F数参数的情况相比，能够减少要存储的数据量。其能够减少发送到照相机150的数据量，并缩短数据发送时间。照相机150能够减少用于临时存储从可互换透镜101获取的数据的存储容量，或者提高使用从可互换透镜101获取的表数据的处理的执行速度。
本实施例描述了如下的方法，即将指示F数与T数之间的关系的数据，从可互换透镜101发送到照相机150，由此使照相机150获取该数据，但是，本发明的应用范围并不限定于本实施例。例如，照相机150可以通过网络线路从个人计算机等下载，由此获取该数据。
本实施例描述了如下的情况，即用户经由用户界面单元161，来设置F数、快门速度等，但是，本发明的应用范围并不限定于本实施例。例如，可以经由配设于可互换透镜101或如下适配器上的、诸如按钮及操作环等的操作单元，来设置F数、快门速度等，所述适配器被布置在可互换透镜101与照相机150之间。当在可互换透镜101或适配器中配设了操作单元时，具有操作单元的一者经由通信来向照相机150通知设置的数值。
本实施例使用开放F数或最大T数作为基准值，但是，本发明的应用范围并不限定于本实施例。也可以使用除开放F数以外的F数作为基准值，或者，可以使用除最大T数以外的T数作为基准值。
其他实施方式
另外，可以通过系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，所述计算机读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多程序)，以执行上述实施例中的一个或更多的功能，并且/或者所述计算机包括用于执行上述实施例中的一个或更多的功能的一个或更多电路(例如，专用集成电路(ASIC))；并且，可以通过由所述系统或装置的所述计算机执行的方法，来实现本发明的实施例，所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令，以执行上述实施例中的一个或更多的功能，并且/或者控制所述一个或更多电路，以执行上述实施例中的一个或更多的功能，由此执行所述方法。所述计算机可以包括一个或更多处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括由独立计算机或独立处理器组成的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。可以例如从网络或所述存储介质，将所述计算机可执行指令提供给所述计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备、存储卡等中的一者或更多。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)导出给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限定于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被给予最宽的解释，以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

Claims (20)

1.一种可拆卸地附接透镜装置的摄像装置，所述透镜装置包括摄像光学系统，所述摄像光学系统包括透射率从中心起沿径向方向改变的光学元件，所述摄像装置包括：
摄像器，其被构造为拍摄由所述摄像光学系统形成的被摄体图像，并输出图像数据；
测光单元，其被构造为测量入射于所述摄像器上的光量；
获取单元，其被构造为获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在光量调整单元中设置的调整量之间的关系，所述光量调整单元被包括在所述摄像光学系统中并调整入射于所述摄像器上的光量，其中，所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量；以及
确定单元，其被构造为利用由所述获取单元获取的多个数据中包括的第一表数据及第二表数据来确定曝光条件。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述获取单元获取在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中的多个数据。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述第一表数据进一步基于包括在所述摄像光学系统中的聚焦透镜单元的聚焦位置的信息，来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据进一步基于所述聚焦位置的信息，来导出所述调整量的改变量。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，所述聚焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可聚焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，
其中，所述获取单元获取在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中，与所述可聚焦范围的分割数相关的数据。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述第一表数据进一步基于包括在所述摄像光学系统中的聚焦透镜单元的聚焦位置的信息及包括在所述摄像光学系统中的变焦透镜单元的变焦位置的信息，来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据进一步基于所述聚焦位置的信息及所述变焦位置的信息，来导出所述调整量的改变量。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述聚焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可聚焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，
其中，所述变焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可变焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，并且，
其中，所述获取单元获取在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中，与所述可聚焦范围的分割数及所述可变焦范围的分割数相关的数据。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，当通过操作单元设置了所述调整量时，所述确定单元利用所述第一表数据将快门速度及灵敏度中的至少一者确定为所述曝光条件，并且当经由所述操作单元设置了所述快门速度时，所述确定单元利用所述第二表数据将所述调整量确定为所述曝光条件。
8.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，在所述多个数据中，所述调整量和入射于所述摄像器上的所述光量中的一者是相对于预定基准值的相对值。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，所述预定基准值是所述摄像光学系统的开放F数下的调整量或入射于所述摄像器上的光量。
10.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，所述相对值的间隔根据所述光量调整单元的光量调整范围而变化。
11.一种透镜装置，该透镜装置附接摄像装置并且能够从所述摄像装置上拆卸，所述摄像装置包括摄像器及测光单元，所述摄像器被构造为拍摄被摄体图像并输出图像数据，并且所述测光单元被构造为测量入射于所述摄像器上的光量，所述透镜装置包括：
摄像光学系统，其包括光学元件及光量调整单元，所述光学元件的透射率从中心起沿径向方向改变，并且所述光量调整单元被构造为调整入射于所述摄像器上的光量；以及
发送器，其被构造为向所述摄像装置发送多个数据，所述多个数据指示在所述光量调整单元中设置的调整量与入射于所述摄像器上的光量之间的关系，
其特征在于，所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量。
12.根据权利要求11所述的透镜装置，其特征在于，所述发送器在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中，将所述多个数据发送到所述摄像装置。
13.根据权利要求11所述的透镜装置，其特征在于，所述摄像光学系统包括聚焦透镜单元，
其中，所述第一表数据进一步基于包括在所述摄像光学系统中的聚焦透镜单元的聚焦位置的信息，来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据进一步基于所述聚焦位置的信息，来导出所述调整量的改变量。
14.根据权利要求13所述的透镜装置，其特征在于，所述聚焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可聚焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，
其中，所述发送器发送在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中，与所述可聚焦范围的分割数相关的数据。
15.根据权利要求11所述的透镜装置，其特征在于，所述摄像光学系统包括聚焦透镜单元及变焦透镜单元，
其中，所述第一表数据进一步基于包括在所述摄像光学系统中的聚焦透镜单元的聚焦位置的信息及包括在所述摄像光学系统中的变焦透镜单元的变焦位置的信息，来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据进一步基于所述聚焦位置的信息及所述变焦位置的信息，来导出所述调整量的改变量。
16.根据权利要求15所述的透镜装置，其特征在于，所述聚焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可聚焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，
其中，所述变焦位置的信息包括指示所述摄像光学系统中的可变焦范围内的预定数量的分割部分中的任意分割部分的信息，并且，
其中，所述发送器发送在所述摄像装置与所述透镜装置之间的初始通信中，与所述可聚焦范围的分割数及所述可变焦范围的分割数相关的数据。
17.根据权利要求11所述的透镜装置，其特征在于，在所述多个数据中，所述调整量和入射于所述摄像器上的光量中的一者是相对于预定基准值的相对值。
18.根据权利要求17所述的透镜装置，其特征在于，所述预定基准值是所述摄像光学系统的开放F数下的调整量或入射于所述摄像器上的光量。
19.一种照相机系统，该照相机系统包括：
摄像光学系统，其包括光学元件及光量调整单元，所述光学元件的透射率从中心起沿径向方向改变，并且所述光量调整单元被构造为调整被摄体图像的光量；
摄像器，其被构造为拍摄由所述摄像光学系统形成的所述被摄体图像，并输出图像数据；
测光单元，其被构造为测量入射于所述摄像器上的光量；
获取单元，其被构造为获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在所述光量调整单元中设置的调整量之间的关系，其中，所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的所述光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量；以及
确定单元，其被构造为利用由所述获取单元获取的多个数据中包括的第一表数据及第二表数据来确定曝光条件。
20.一种可拆卸地附接透镜装置的摄像装置的控制方法，所述透镜装置包括摄像光学系统，所述摄像光学系统包括透射率从中心起沿径向方向改变的光学元件，所述摄像装置包括摄像器及测光单元，所述摄像器被构造为拍摄由所述摄像光学系统形成的被摄体图像并输出图像数据，所述测光单元被构造为测量入射于所述摄像器上的光量，所述控制方法包括以下步骤：
获取多个数据，所述多个数据指示入射于所述摄像器上的光量与在光量调整单元中设置的调整量之间的关系，所述光量调整单元被包括在所述摄像光学系统中并调整入射于所述摄像器上的所述光量，其中，所述多个数据包括第一表数据及第二表数据，所述第一表数据被构造为基于所述调整量的改变量来导出入射于所述摄像器上的光量的改变量，并且所述第二表数据被构造为基于入射于所述摄像器上的光量的改变量来导出所述调整量的改变量；以及
利用通过获取步骤获取的多个数据中包括的第一表数据及第二表数据来确定曝光条件。
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