JP2002158917A - 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 - Google Patents
撮像装置、撮像システム及び撮像方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画角調節手段を有する撮像装置において、撮
像素子の傾きに起因する画質の劣化を抑止する。 【解決手段】 画角調節手段を備えた撮像光学系８と、
撮像光学系８により結像された光学像を光電変換する光
電変換手段１とを有する撮像装置であって、撮像光学系
８の複数の画角に対応した、撮像光学系８と光電変換手
段１の相対的な位置関係に関する情報を記憶するための
記憶手段４２と、記憶手段４２から読み出した情報を用
いて、撮像光学系８と光電変換手段１の相対的な位置関
係を撮像光学系８の画角に応じて調節する相対位置可変
手段１１，１２とを有する。
像素子の傾きに起因する画質の劣化を抑止する。 【解決手段】 画角調節手段を備えた撮像光学系８と、
撮像光学系８により結像された光学像を光電変換する光
電変換手段１とを有する撮像装置であって、撮像光学系
８の複数の画角に対応した、撮像光学系８と光電変換手
段１の相対的な位置関係に関する情報を記憶するための
記憶手段４２と、記憶手段４２から読み出した情報を用
いて、撮像光学系８と光電変換手段１の相対的な位置関
係を撮像光学系８の画角に応じて調節する相対位置可変
手段１１，１２とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】電子的な撮像装置で、特に光
学的な取り付け状態を調整する手段を有するものに用い
て好適なものである。
学的な取り付け状態を調整する手段を有するものに用い
て好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】図９に従来技術の代表的な構成図を示
し、概略の動作説明を行う。撮像画角を調整する焦点距
離調節光学系Ｌ１、焦点距離調節光学系Ｌ１の動きに応
じた補正光学系Ｌ２、手ブレ補正用のシフト光学系Ｌ
３、入射光量の調節を行う絞り機構Iris、ピント調節を
行うための焦点位置調節光学系Ｌ４から成る撮像光学系
８により、被写体像が撮像素子１上に結像される。結像
した像は撮像素子１により光電変換され、ビデオカメラ
信号処理手段３にてカラー映像信号に処理される。処理
された映像信号は出力されると共に、主に輝度情報が露
出制御（ＡＥ）手段４と焦点調節（ＡＦ）手段２に供給
され、各々の制御信号を生成する。
し、概略の動作説明を行う。撮像画角を調整する焦点距
離調節光学系Ｌ１、焦点距離調節光学系Ｌ１の動きに応
じた補正光学系Ｌ２、手ブレ補正用のシフト光学系Ｌ
３、入射光量の調節を行う絞り機構Iris、ピント調節を
行うための焦点位置調節光学系Ｌ４から成る撮像光学系
８により、被写体像が撮像素子１上に結像される。結像
した像は撮像素子１により光電変換され、ビデオカメラ
信号処理手段３にてカラー映像信号に処理される。処理
された映像信号は出力されると共に、主に輝度情報が露
出制御（ＡＥ）手段４と焦点調節（ＡＦ）手段２に供給
され、各々の制御信号を生成する。
【０００３】露出制御手段４は撮像素子１の画面毎の蓄
積時間（シャッタースピード）と絞り機構Irisを制御す
る。焦点調節手段２は、焦点位置調節光学系Ｌ４を制御
する。手ブレ状態の検出は、加速度センサー等のブレ検
出手段７によって行い、シフト光学系駆動手段（ＡＳ／
ＩＳ）６により、シフト光学系Ｌ３を駆動してブレを低
減する。
積時間（シャッタースピード）と絞り機構Irisを制御す
る。焦点調節手段２は、焦点位置調節光学系Ｌ４を制御
する。手ブレ状態の検出は、加速度センサー等のブレ検
出手段７によって行い、シフト光学系駆動手段（ＡＳ／
ＩＳ）６により、シフト光学系Ｌ３を駆動してブレを低
減する。
【０００４】また、ユーザーの必要に応じて撮像画角調
節用の操作指示信号が、画角調節（Ｚｏｏｍ）手段５に
入力されると、不図示のメモリより電子カムカーブを読
み出し、焦点距離調節光学系Ｌ１と補正光学系Ｌ２を連
動させながら制御を行う。
節用の操作指示信号が、画角調節（Ｚｏｏｍ）手段５に
入力されると、不図示のメモリより電子カムカーブを読
み出し、焦点距離調節光学系Ｌ１と補正光学系Ｌ２を連
動させながら制御を行う。
【０００５】上述したように、極めて多機能、高性能な
撮像システムが小型にて実現できるようになった。例え
ば、特開平３−１５９３７７号公報には、電動アオリ制
御機構や多点ＡＦ評価に関する内容が開示されている。
撮像システムが小型にて実現できるようになった。例え
ば、特開平３−１５９３７７号公報には、電動アオリ制
御機構や多点ＡＦ評価に関する内容が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の撮像システムにおいては、撮像素子の小型化が急速
に進展しているため、前記撮像素子の取り付けに極めて
高い精度が要求されるようになってきた。部品の製造精
度や製造工程での取り付け誤差等で、図１０に示すよう
に撮像光学系８の光軸と撮像素子１との成す角θが垂直
から傾くことがあり、この角度θを許容範囲内に納める
ことが困難となっていた。
術の撮像システムにおいては、撮像素子の小型化が急速
に進展しているため、前記撮像素子の取り付けに極めて
高い精度が要求されるようになってきた。部品の製造精
度や製造工程での取り付け誤差等で、図１０に示すよう
に撮像光学系８の光軸と撮像素子１との成す角θが垂直
から傾くことがあり、この角度θを許容範囲内に納める
ことが困難となっていた。
【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、画角調節手段を有する撮像装置
において、撮像素子の傾きに起因する画質の劣化を抑止
することを目的とする。
に成されたものであり、画角調節手段を有する撮像装置
において、撮像素子の傾きに起因する画質の劣化を抑止
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、画
角調節手段を備えた撮像光学系により結像された光学像
を光電変換する光電変換手段を有する撮像装置であっ
て、前記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像
光学系と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する
情報を記憶するための記憶手段と、前記記憶手段から読
み出した前記情報を用いて、前記相対的な位置関係を前
記撮像光学系の画角に応じて調節する相対位置可変手段
とを有する。
角調節手段を備えた撮像光学系により結像された光学像
を光電変換する光電変換手段を有する撮像装置であっ
て、前記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像
光学系と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する
情報を記憶するための記憶手段と、前記記憶手段から読
み出した前記情報を用いて、前記相対的な位置関係を前
記撮像光学系の画角に応じて調節する相対位置可変手段
とを有する。
【０００９】本発明の撮像装置の一態様例において、前
記記憶手段は、基準値に対する前記撮像光学系の相対位
置を記憶する第１の記憶手段と、基準値に対する前記撮
像素子の相対位置を記憶する第２の記憶手段とから成
る。
記記憶手段は、基準値に対する前記撮像光学系の相対位
置を記憶する第１の記憶手段と、基準値に対する前記撮
像素子の相対位置を記憶する第２の記憶手段とから成
る。
【００１０】本発明の撮像装置の一態様例においては、
前記撮像光学系を有するレンズ部と、前記撮像素子を有
するカメラ部とを有して構成され、前記レンズ部が前記
第１の記憶手段を含み、前記カメラ部が前記第２の記憶
手段を含む。
前記撮像光学系を有するレンズ部と、前記撮像素子を有
するカメラ部とを有して構成され、前記レンズ部が前記
第１の記憶手段を含み、前記カメラ部が前記第２の記憶
手段を含む。
【００１１】本発明の撮像装置の一態様例においては、
前記第１及び第２の記憶手段の情報をデータ通信により
統合し、前記相対位置可変手段による前記調節を行う。
前記第１及び第２の記憶手段の情報をデータ通信により
統合し、前記相対位置可変手段による前記調節を行う。
【００１２】本発明の撮像装置の一態様例においては、
前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数の画角に対応し
た、前記撮像光学系と前記光電変換手段の相対的な位置
関係に関する情報を、複数の温度毎に記憶している。
前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数の画角に対応し
た、前記撮像光学系と前記光電変換手段の相対的な位置
関係に関する情報を、複数の温度毎に記憶している。
【００１３】本発明の撮像システムは、画角調節手段を
備えた撮像光学系を有するレンズ部と、前記撮像光学系
により結像された光学像を光電変換する光電変換手段と
を有するカメラ部とから成る撮像システムであって、前
記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像光学系
と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する情報を
記憶するための記憶手段と、前記記憶手段から読み出し
た前記情報を用いて、前記相対的な位置関係を前記撮像
光学系の画角に応じて調節する相対位置可変手段とを有
し、前記記憶手段は、基準値に対する前記撮像光学系の
相対位置を記憶する第１の記憶手段と、基準値に対する
前記撮像素子の相対位置を記憶する第２の記憶手段とか
ら構成され、前記レンズ部が前記第１の記憶手段を含
み、前記カメラ部が前記第２の記憶手段を含む。
備えた撮像光学系を有するレンズ部と、前記撮像光学系
により結像された光学像を光電変換する光電変換手段と
を有するカメラ部とから成る撮像システムであって、前
記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像光学系
と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する情報を
記憶するための記憶手段と、前記記憶手段から読み出し
た前記情報を用いて、前記相対的な位置関係を前記撮像
光学系の画角に応じて調節する相対位置可変手段とを有
し、前記記憶手段は、基準値に対する前記撮像光学系の
相対位置を記憶する第１の記憶手段と、基準値に対する
前記撮像素子の相対位置を記憶する第２の記憶手段とか
ら構成され、前記レンズ部が前記第１の記憶手段を含
み、前記カメラ部が前記第２の記憶手段を含む。
【００１４】本発明の撮像システムの一態様例において
は、前記第１及び第２の記憶手段の情報をデータ通信に
より統合し、前記相対位置可変手段による前記調節を行
う。
は、前記第１及び第２の記憶手段の情報をデータ通信に
より統合し、前記相対位置可変手段による前記調節を行
う。
【００１５】本発明の撮像システムの一態様例において
は、前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数の画角に対
応した、前記撮像光学系と前記光電変換手段の相対的な
位置関係に関する情報を、複数の温度毎に記憶してい
る。
は、前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数の画角に対
応した、前記撮像光学系と前記光電変換手段の相対的な
位置関係に関する情報を、複数の温度毎に記憶してい
る。
【００１６】本発明の撮像方法は、画角調節手段を備え
た撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された光学
像を光電変換する光電変換手段との相対位置を調節して
撮像を行う撮像方法であって、前記撮像光学系の画角を
検出する第１のステップと、予め記憶した前記画角に応
じた調整値を読み出す第２のステップと、前記調整値に
応じて前記撮像光学系と前記光電変換手段との相対位置
を調節する第３のステップとを有する。
た撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された光学
像を光電変換する光電変換手段との相対位置を調節して
撮像を行う撮像方法であって、前記撮像光学系の画角を
検出する第１のステップと、予め記憶した前記画角に応
じた調整値を読み出す第２のステップと、前記調整値に
応じて前記撮像光学系と前記光電変換手段との相対位置
を調節する第３のステップとを有する。
【００１７】本発明の撮像方法の一態様例においては、
前記第３のステップにおいて、前記撮像光学系との相対
位置の調節を前記光電変換手段のＸＹ軸方向のそれぞれ
について行う。
前記第３のステップにおいて、前記撮像光学系との相対
位置の調節を前記光電変換手段のＸＹ軸方向のそれぞれ
について行う。
【００１８】本発明の撮像方法の一態様例においては、
前記第３のステップの後に前記撮像光学系の画角が変更
された場合には、再び前記第１のステップに戻り、前記
第１〜第３のステップを順次行う。
前記第３のステップの後に前記撮像光学系の画角が変更
された場合には、再び前記第１のステップに戻り、前記
第１〜第３のステップを順次行う。
【００１９】
【作用】本発明によれば、撮像光学系の光軸と撮像素子
との成す角度θが相対位置可変手段により能動的に制御
されることになる。従って、角度θを極力小さく抑える
ことができ、特に撮像光学系の画角に基づいて角度θを
制御することにより、画角変化に応じて角度θが変動す
る場合であっても良好な画像を得ることができる。
との成す角度θが相対位置可変手段により能動的に制御
されることになる。従って、角度θを極力小さく抑える
ことができ、特に撮像光学系の画角に基づいて角度θを
制御することにより、画角変化に応じて角度θが変動す
る場合であっても良好な画像を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施形
態を図面に基づいて説明する。
態を図面に基づいて説明する。
【００２１】（第１の実施形態）最初に、第１の実施形
態について説明する。図１は、角度調節の基本的な概念
を示す模式図である。図１に示すように、角度調整は撮
像画面に対して縦（Ｙ軸）（Ｘ軸）横二軸にて行う必要
がある。なお、以下の説明においては、図９で説明した
各構成要素と同様の機能を有する構成要素については図
９と同一の符号を記して一部説明を省略する。
態について説明する。図１は、角度調節の基本的な概念
を示す模式図である。図１に示すように、角度調整は撮
像画面に対して縦（Ｙ軸）（Ｘ軸）横二軸にて行う必要
がある。なお、以下の説明においては、図９で説明した
各構成要素と同様の機能を有する構成要素については図
９と同一の符号を記して一部説明を省略する。
【００２２】図４において、撮像光学系８により形成さ
れる有効像を含む円形領域が、図１の有効像円内であ
り、その円内に、内接する最大の長方形の撮像領域がエ
リアＡであり、２軸の調整作業を考慮したケラレの無い
安全領域がエリアＢである。
れる有効像を含む円形領域が、図１の有効像円内であ
り、その円内に、内接する最大の長方形の撮像領域がエ
リアＡであり、２軸の調整作業を考慮したケラレの無い
安全領域がエリアＢである。
【００２３】そして、本実施形態ではＸ軸とＹ軸の各々
に対して、図１０で説明した撮像光学系８の光軸と撮像
素子１との成す各θ（θｘ，θｙ）を調整した有効撮像
領域をエリアＢとして撮像信号を形成し出力する。
に対して、図１０で説明した撮像光学系８の光軸と撮像
素子１との成す各θ（θｘ，θｙ）を調整した有効撮像
領域をエリアＢとして撮像信号を形成し出力する。
【００２４】図２を参照しながら、基準値からの誤差を
測定する方法について説明する。前述の様な構成の撮像
光学系８を測定対象とした場合、Ｘ軸とＹ軸の各々の周
波数成分を有する測定用のテストチャートを、撮像光学
系８が基準取り付け位置に設置された基準撮像素子４０
上に結像し、この情報を光電変換して出力する。光電変
換信号を周知のビデオカメラ信号処理手段３にてカラー
（或いはモノクロ）映像信号に変換し、評価手段４１に
供給し、光学系と基準撮像素子４０の相対位置に関する
評価を行う。撮像光学系８はズームレンズ、特に高変倍
比のズームレンズが主流になりつつあり、ズーム位置ま
たは焦点距離の変化やＦＮｏ．の変化が大きくなり、そ
れにより焦点深度が大きく変化する。また、高敏感度の
ズームレンズが多くなり製造誤差による理想結像像面の
倒れ方向や角度が大きく変化する場合がある。
測定する方法について説明する。前述の様な構成の撮像
光学系８を測定対象とした場合、Ｘ軸とＹ軸の各々の周
波数成分を有する測定用のテストチャートを、撮像光学
系８が基準取り付け位置に設置された基準撮像素子４０
上に結像し、この情報を光電変換して出力する。光電変
換信号を周知のビデオカメラ信号処理手段３にてカラー
（或いはモノクロ）映像信号に変換し、評価手段４１に
供給し、光学系と基準撮像素子４０の相対位置に関する
評価を行う。撮像光学系８はズームレンズ、特に高変倍
比のズームレンズが主流になりつつあり、ズーム位置ま
たは焦点距離の変化やＦＮｏ．の変化が大きくなり、そ
れにより焦点深度が大きく変化する。また、高敏感度の
ズームレンズが多くなり製造誤差による理想結像像面の
倒れ方向や角度が大きく変化する場合がある。
【００２５】そこで、撮像光学系８のズーム位置に応じ
た像面の倒れ角度の変動を随時補正する必要がある。撮
像光学系８のズーム位置を広角端から望遠端までの複数
のポイントで基準撮像素子４０をＸ軸、Ｙ軸に関して傾
斜させ、最も高周波成分の多い傾斜角度を検出し、この
角度（基準値からの偏差）を、撮像光学系ユニット５０
内に設けた誤差メモリ４２に、各ズーム（画角）位置毎
にテーブルを持ち、各々のパラメータ値を格納する。
た像面の倒れ角度の変動を随時補正する必要がある。撮
像光学系８のズーム位置を広角端から望遠端までの複数
のポイントで基準撮像素子４０をＸ軸、Ｙ軸に関して傾
斜させ、最も高周波成分の多い傾斜角度を検出し、この
角度（基準値からの偏差）を、撮像光学系ユニット５０
内に設けた誤差メモリ４２に、各ズーム（画角）位置毎
にテーブルを持ち、各々のパラメータ値を格納する。
【００２６】このメモリは、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不
揮発性メモリからなり、撮像光学系８と撮像素子１を組
み合わせて撮像システムを組み立てる際に、組み合わせ
る撮像素子４０を有するカメラ側のシステムマイコンか
ら読み出せるように構成されている。
揮発性メモリからなり、撮像光学系８と撮像素子１を組
み合わせて撮像システムを組み立てる際に、組み合わせ
る撮像素子４０を有するカメラ側のシステムマイコンか
ら読み出せるように構成されている。
【００２７】同様に、基準となる撮像光学系８を基にし
て、基準撮像素子４０の取り付け位置の誤差測定も可能
であり、この撮像素子４０の誤差情報を格納する記憶手
段を設けることもできる。この記憶手段は、交換レンズ
システムにおいては、各々交換レンズ毎に別個に設ける
ことで、効果的なシステムを構築することが可能とな
る。
て、基準撮像素子４０の取り付け位置の誤差測定も可能
であり、この撮像素子４０の誤差情報を格納する記憶手
段を設けることもできる。この記憶手段は、交換レンズ
システムにおいては、各々交換レンズ毎に別個に設ける
ことで、効果的なシステムを構築することが可能とな
る。
【００２８】更に精度を向上させるためには、装置内の
温度変化による撮像素子４０の倒れ角度の変動を補正す
る必要があるので、複数の温度に対応した誤差値を格納
するため、各温度毎にテーブルを持ち、各々のパラメー
タ値を格納しておくこともできる。計測温度は、例えば
常温の２０℃を中心に２０℃刻みに５〜６点格納してお
く。例えば、−２０℃，０℃，２０℃，４０℃，６０℃
という温度に計測の温度を設定する。
温度変化による撮像素子４０の倒れ角度の変動を補正す
る必要があるので、複数の温度に対応した誤差値を格納
するため、各温度毎にテーブルを持ち、各々のパラメー
タ値を格納しておくこともできる。計測温度は、例えば
常温の２０℃を中心に２０℃刻みに５〜６点格納してお
く。例えば、−２０℃，０℃，２０℃，４０℃，６０℃
という温度に計測の温度を設定する。
【００２９】図３にＸＹの二軸による調節の概念を示
す。いわゆるＴＶ信号を用いた山登り制御を、Ｘ軸とＹ
軸に対して行い、画面全体としての最適化を実行する。
例えば、Ｙ軸を任意の値に固定し、まずＸ軸方向の高周
波成分が最高値に成るように山登り制御を行う。次にＸ
軸の頂点にＸ軸値を固定した状態にてＹ軸成分の山登り
制御を実行し、この時のＸ軸上の頂点値と、Ｙ軸上の頂
点値に対応する傾斜角θｘとθｙを各々記憶しておく。
す。いわゆるＴＶ信号を用いた山登り制御を、Ｘ軸とＹ
軸に対して行い、画面全体としての最適化を実行する。
例えば、Ｙ軸を任意の値に固定し、まずＸ軸方向の高周
波成分が最高値に成るように山登り制御を行う。次にＸ
軸の頂点にＸ軸値を固定した状態にてＹ軸成分の山登り
制御を実行し、この時のＸ軸上の頂点値と、Ｙ軸上の頂
点値に対応する傾斜角θｘとθｙを各々記憶しておく。
【００３０】以下、図４を参照しながら第１の実施形態
に係る撮像装置の構成例を説明する。第１の実施形態で
は、撮像光学系８とその各種パラメータを各処理手段
（ＡＦ，ＡＥ，ＡＳ／ＩＳ，Ｚｏｏｍ，Ｉｒｉｓ）によ
る各制御データを用いて制御する。
に係る撮像装置の構成例を説明する。第１の実施形態で
は、撮像光学系８とその各種パラメータを各処理手段
（ＡＦ，ＡＥ，ＡＳ／ＩＳ，Ｚｏｏｍ，Ｉｒｉｓ）によ
る各制御データを用いて制御する。
【００３１】本実施形態では、定常的な制御の中でもと
りわけズーム（画角）情報による調整を積極的に行うよ
うにしている。システム制御手段９は、まず装置内の温
度を温度センサー６１にて測定し、誤差メモリ４２内に
予め格納しておいた複数の温度毎の各種パラメータ値の
中から、測定温度に最も近い値のテーブルからの誤差情
報を読み出し、同時にまたはその後、撮像光学系８のズ
ーム（画角）位置を検出し、そのズーム（画角）位置に
最も近い値のテーブルからの誤差情報を読み出し、各々
の値を演算して求められた値に応じた相対位置補正を、
ズーム（画角）位置の変化に応じて随時行なう。
りわけズーム（画角）情報による調整を積極的に行うよ
うにしている。システム制御手段９は、まず装置内の温
度を温度センサー６１にて測定し、誤差メモリ４２内に
予め格納しておいた複数の温度毎の各種パラメータ値の
中から、測定温度に最も近い値のテーブルからの誤差情
報を読み出し、同時にまたはその後、撮像光学系８のズ
ーム（画角）位置を検出し、そのズーム（画角）位置に
最も近い値のテーブルからの誤差情報を読み出し、各々
の値を演算して求められた値に応じた相対位置補正を、
ズーム（画角）位置の変化に応じて随時行なう。
【００３２】補正方法としては、図４に示す駆動手段１
１，１２により、撮像素子１のＸ方向とＹ方向の取り付
け傾斜角度を調整する。これにより、撮像光学系８と撮
像素子１の相対位置を調節が可能となる。
１，１２により、撮像素子１のＸ方向とＹ方向の取り付
け傾斜角度を調整する。これにより、撮像光学系８と撮
像素子１の相対位置を調節が可能となる。
【００３３】駆動手段１１，１２は、例えばステッピン
グモータ、ボイスコイルモータあるいはピエゾ素子等の
アクチュエータを用いることができる。
グモータ、ボイスコイルモータあるいはピエゾ素子等の
アクチュエータを用いることができる。
【００３４】上記の調整手順を、図５に調整のためのフ
ローチャートとして示す。以下、図５のフローチャート
の各ステップ（Ｓ１〜Ｓ８）について説明する。
ローチャートとして示す。以下、図５のフローチャート
の各ステップ（Ｓ１〜Ｓ８）について説明する。
【００３５】先ず、ステップＳ１では電源投入を検出す
る。電源投入が検知された場合、ステップＳ２で撮像光
学系のズーム位置を検出し、ステップＳ３で撮像素子１
の傾斜角度の調整を開始する。次のステップＳ４では、
誤差メモリからデータを読み出し、ステップＳ５では読
み出したデータに基づいてＸ軸調整を実行する。次のス
テップＳ６では、同様に読み出したデータに基づいてＹ
軸調整を実行する。
る。電源投入が検知された場合、ステップＳ２で撮像光
学系のズーム位置を検出し、ステップＳ３で撮像素子１
の傾斜角度の調整を開始する。次のステップＳ４では、
誤差メモリからデータを読み出し、ステップＳ５では読
み出したデータに基づいてＸ軸調整を実行する。次のス
テップＳ６では、同様に読み出したデータに基づいてＹ
軸調整を実行する。
【００３６】次のステップＳ７では、両軸の調整が終了
したか否かを検出する。調整が終了すれば、次のステッ
プＳ８で調整を終了するが、その後も常に撮像光学系８
のズーム位置を監視していて、ズーム位置に変化が起き
るとステップＳ２に戻る。以上の動作を実行しながら撮
影を行う。
したか否かを検出する。調整が終了すれば、次のステッ
プＳ８で調整を終了するが、その後も常に撮像光学系８
のズーム位置を監視していて、ズーム位置に変化が起き
るとステップＳ２に戻る。以上の動作を実行しながら撮
影を行う。
【００３７】以上説明したように本発明の第１の実施形
態によれば、光学系の基準値からの誤差を、組み立て精
度、ズーム位置、温度等の要因に応じて予め記憶させて
おくことで、撮像光学系８と撮像素子１とのさまざまな
組み合わせにおいて、撮像光学系８が撮像素子１に対し
て傾いた場合であっても良好な特性を実現させることが
できる。
態によれば、光学系の基準値からの誤差を、組み立て精
度、ズーム位置、温度等の要因に応じて予め記憶させて
おくことで、撮像光学系８と撮像素子１とのさまざまな
組み合わせにおいて、撮像光学系８が撮像素子１に対し
て傾いた場合であっても良好な特性を実現させることが
できる。
【００３８】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図６を参照しながら説明する。第２の実施形
態は、本発明をレンズ交換式のビデオカメラから成る撮
像システムに適用したものである。本実施形態に係るビ
デオカメラは、大きく分けて、レンズ部とカメラ部に二
分されており、各々にシステム制御手段１６，１８とし
てのマイコンを備えており、各マイコン間でデータ通信
を実行する。なお、第２の実施形態においても、図９及
び第１の実施形態の各図で説明した各構成要素と同様の
機能を有する構成要素については、同一の符号を記して
一部説明を省略する。
実施形態を図６を参照しながら説明する。第２の実施形
態は、本発明をレンズ交換式のビデオカメラから成る撮
像システムに適用したものである。本実施形態に係るビ
デオカメラは、大きく分けて、レンズ部とカメラ部に二
分されており、各々にシステム制御手段１６，１８とし
てのマイコンを備えており、各マイコン間でデータ通信
を実行する。なお、第２の実施形態においても、図９及
び第１の実施形態の各図で説明した各構成要素と同様の
機能を有する構成要素については、同一の符号を記して
一部説明を省略する。
【００３９】第２の実施形態においては、基準撮像素子
４０等による基準からの誤差検出を行い、これを記憶す
るための誤差メモリ１７，１９をレンズ部とカメラ部の
双方に設けている。ここで、レンズ部の誤差メモリ１７
に記憶されたデータは、第１の実施形態と同様に基準撮
像素子４０を用いて検出されたデータであり、カメラ部
の誤差メモリ１９に記憶されたデータは、同様の方法に
より基準光学系をカメラ部に装着して検出されたデータ
である。
４０等による基準からの誤差検出を行い、これを記憶す
るための誤差メモリ１７，１９をレンズ部とカメラ部の
双方に設けている。ここで、レンズ部の誤差メモリ１７
に記憶されたデータは、第１の実施形態と同様に基準撮
像素子４０を用いて検出されたデータであり、カメラ部
の誤差メモリ１９に記憶されたデータは、同様の方法に
より基準光学系をカメラ部に装着して検出されたデータ
である。
【００４０】定常動作に先立って、レンズ部のシステム
制御手段１６は、まずレンズ内の温度を温度センサー８
１にて測定し、同時に撮像光学系８のズーム（画角）位
置を検出し、誤差メモリ１７内に予め格納しておいた複
数の温度毎の各種パラメータ値の中から、測定した温度
に最も近い値のテーブルを用いてズーム（画角）位置に
よる誤差情報を読み出し、その値をレンズ部のシステム
制御手段１６から、カメラ部のシステム制御手段１８へ
伝送する。
制御手段１６は、まずレンズ内の温度を温度センサー８
１にて測定し、同時に撮像光学系８のズーム（画角）位
置を検出し、誤差メモリ１７内に予め格納しておいた複
数の温度毎の各種パラメータ値の中から、測定した温度
に最も近い値のテーブルを用いてズーム（画角）位置に
よる誤差情報を読み出し、その値をレンズ部のシステム
制御手段１６から、カメラ部のシステム制御手段１８へ
伝送する。
【００４１】ほぼこの動作と同時に、カメラ部のシステ
ム制御手段１８は、カメラ本体内の温度を温度センサー
８２にて測定し、カメラ部の誤差メモリ１９内に予め格
納しておいた複数の温度毎の各種パラメータ値の中か
ら、測定した温度に最も近い値のテーブルを用いて誤差
情報を読み出し、レンズ部より伝送されてきた誤差情報
の値と共に用いて、後述する補正手法によって撮像素子
１の位置制御を行う。
ム制御手段１８は、カメラ本体内の温度を温度センサー
８２にて測定し、カメラ部の誤差メモリ１９内に予め格
納しておいた複数の温度毎の各種パラメータ値の中か
ら、測定した温度に最も近い値のテーブルを用いて誤差
情報を読み出し、レンズ部より伝送されてきた誤差情報
の値と共に用いて、後述する補正手法によって撮像素子
１の位置制御を行う。
【００４２】カメラ部とレンズ部の双方に温度センサー
と誤差メモリテーブルを複数の温度に対応できるように
格納していることで、カメラ部の温度とレンズ部の温度
が異なった場合にも、より適切な補正が実行できること
になる。
と誤差メモリテーブルを複数の温度に対応できるように
格納していることで、カメラ部の温度とレンズ部の温度
が異なった場合にも、より適切な補正が実行できること
になる。
【００４３】撮像画角を調整する焦点距離調節光学系Ｌ
１、焦点距離調節光学系Ｌ１の動きに応じた補正光学系
Ｌ２、手ブレ補正用のシフト光学系Ｌ３、入射光量の調
節を行う絞り機構Iris、ピント調節を行うための焦点位
置調節光学系Ｌ４から成る撮像光学系８により、被写体
像が撮像素子１上に結像される。結像した画像は撮像素
子１により光電変換され、ビデオカメラ信号処理手段３
にてカラー映像信号に処理される。処理された映像信号
は出力されると共に、主に輝度情報が露出制御手段４と
焦点調節手段２に供給され、各々の制御信号を生成しシ
ステム制御手段１８に入力される。露出制御手段４及び
焦点距離調節手段２からの制御データは、カメラ部のシ
ステム制御手段１８からレンズ部のシステム制御手段１
６に伝送され絞り機構Iris及び焦点位置調節光学系Ｌ４
を制御する。また、露出制御手段４は撮像素子１の画面
毎の蓄積時間も必要に応じて制御する。
１、焦点距離調節光学系Ｌ１の動きに応じた補正光学系
Ｌ２、手ブレ補正用のシフト光学系Ｌ３、入射光量の調
節を行う絞り機構Iris、ピント調節を行うための焦点位
置調節光学系Ｌ４から成る撮像光学系８により、被写体
像が撮像素子１上に結像される。結像した画像は撮像素
子１により光電変換され、ビデオカメラ信号処理手段３
にてカラー映像信号に処理される。処理された映像信号
は出力されると共に、主に輝度情報が露出制御手段４と
焦点調節手段２に供給され、各々の制御信号を生成しシ
ステム制御手段１８に入力される。露出制御手段４及び
焦点距離調節手段２からの制御データは、カメラ部のシ
ステム制御手段１８からレンズ部のシステム制御手段１
６に伝送され絞り機構Iris及び焦点位置調節光学系Ｌ４
を制御する。また、露出制御手段４は撮像素子１の画面
毎の蓄積時間も必要に応じて制御する。
【００４４】手ブレ状態の検出はレンズ側において、加
速度センサー等のブレ検出手段７で検知し、シフト光学
系駆動手段（ＡＳ／ＩＳ）６によりシフト光学系Ｌ３を
駆動し、ブレを低減する。
速度センサー等のブレ検出手段７で検知し、シフト光学
系駆動手段（ＡＳ／ＩＳ）６によりシフト光学系Ｌ３を
駆動し、ブレを低減する。
【００４５】更に、ユーザーの必要に応じて撮像画角調
節用の操作指示信号がシステム制御用マイコン１８に入
力されるとレンズ側のマイコンに伝送し、レンズ側に備
えた不図示のメモリより電子カムカーブを読み出し、焦
点距離調節光学系Ｌ１と補正光学系Ｌ２を連動させなが
ら制御を行う。
節用の操作指示信号がシステム制御用マイコン１８に入
力されるとレンズ側のマイコンに伝送し、レンズ側に備
えた不図示のメモリより電子カムカーブを読み出し、焦
点距離調節光学系Ｌ１と補正光学系Ｌ２を連動させなが
ら制御を行う。
【００４６】常に温度情報とズーム位置は監視されてい
て、レンズ部のシステム制御手段１６からズーム位置の
変化指示がくると、そのズーム位置に応じた誤差メモリ
１７に格納してある誤差情報を読み出し、その値をカメ
ラ部のシステム制御手段１８へ転送して、随時撮像素子
１の倒れ位置制御を行う。
て、レンズ部のシステム制御手段１６からズーム位置の
変化指示がくると、そのズーム位置に応じた誤差メモリ
１７に格納してある誤差情報を読み出し、その値をカメ
ラ部のシステム制御手段１８へ転送して、随時撮像素子
１の倒れ位置制御を行う。
【００４７】次に、図７の誤差補正表を参照しながら、
補正方法を詳細に説明する。図７において、Ｘ軸誤差は
Ｘ軸方向の基準位置からの誤差角度とシフト量を、Ｙ軸
誤差はＹＸ軸方向の基準位置からの誤差角度とシフト量
を、Ｚ軸誤差はＺＸ軸方向の基準位置からの誤差角度と
シフト量をそれぞれ示している。
補正方法を詳細に説明する。図７において、Ｘ軸誤差は
Ｘ軸方向の基準位置からの誤差角度とシフト量を、Ｙ軸
誤差はＹＸ軸方向の基準位置からの誤差角度とシフト量
を、Ｚ軸誤差はＺＸ軸方向の基準位置からの誤差角度と
シフト量をそれぞれ示している。
【００４８】先ず、（Ｌ１−Ｃ１），（Ｌ３−Ｃ３），
（Ｌ５−Ｃ５）をそれぞれ計算する。そして、｛１−Ｃ
ＯＳ（Ｌ１−Ｃ１）｝、｛１−ＣＯＳ（Ｌ３−Ｃ
３）｝、｛１−ＣＯＳ（Ｌ５−Ｃ５）｝、の計算結果に
対して（Ｌ２−Ｃ２），（Ｌ４−Ｃ４），（Ｌ６−Ｃ
６）を加味し、補正データを演算する。
（Ｌ５−Ｃ５）をそれぞれ計算する。そして、｛１−Ｃ
ＯＳ（Ｌ１−Ｃ１）｝、｛１−ＣＯＳ（Ｌ３−Ｃ
３）｝、｛１−ＣＯＳ（Ｌ５−Ｃ５）｝、の計算結果に
対して（Ｌ２−Ｃ２），（Ｌ４−Ｃ４），（Ｌ６−Ｃ
６）を加味し、補正データを演算する。
【００４９】図８は、レンズ部のシステム制御手段１６
と、カメラ部のシステム制御手段１８の動作手順を示す
フローチャートである。図８を参照しながら、レンズ部
のシステム制御手段１６とカメラ部のシステム制御手段
１８の動作手順について説明する。
と、カメラ部のシステム制御手段１８の動作手順を示す
フローチャートである。図８を参照しながら、レンズ部
のシステム制御手段１６とカメラ部のシステム制御手段
１８の動作手順について説明する。
【００５０】先ず、ステップＳ１１でレンズ装填を検出
する。レンズが装填されている場合には、ステップＳ１
２でレンズのズーム（画角）位置を検出し、ステップＳ
１３でレンズ側の誤差メモリ１７に格納された誤差デー
タをカメラ側に送信する。
する。レンズが装填されている場合には、ステップＳ１
２でレンズのズーム（画角）位置を検出し、ステップＳ
１３でレンズ側の誤差メモリ１７に格納された誤差デー
タをカメラ側に送信する。
【００５１】カメラ側では、ステップＳ２１で送信され
た誤差データを受信する。そして、ステップＳ２２でカ
メラ部の誤差メモリ１９から誤差データを読み出し、ス
テップＳ２３で受信したレンズ誤差データと総合し、前
述したように各補正データを生成する。
た誤差データを受信する。そして、ステップＳ２２でカ
メラ部の誤差メモリ１９から誤差データを読み出し、ス
テップＳ２３で受信したレンズ誤差データと総合し、前
述したように各補正データを生成する。
【００５２】次に、ステップＳ２４では、生成した補正
データに基づいてＸ軸調整を実行し、ステップＳ２５で
は、生成した補正データに基づいてＹ軸調整を実行す
る。ステップＳ２６では、調整が完了していれば処理を
終了するが、その後も常にズーム位置を監視していて、
変化が起きるとステップＳ１２に戻り、処理を再開す
る。
データに基づいてＸ軸調整を実行し、ステップＳ２５で
は、生成した補正データに基づいてＹ軸調整を実行す
る。ステップＳ２６では、調整が完了していれば処理を
終了するが、その後も常にズーム位置を監視していて、
変化が起きるとステップＳ１２に戻り、処理を再開す
る。
【００５３】以上説明したように本発明の第２の実施形
態によれば、レンズ交換式の撮像システムにおいて、レ
ンズ部とカメラ部の各々に誤差メモリ１７，１９を設け
ることで、レンズ交換を行った場合であっても撮像素子
１の傾きによる画質の劣化を補正することとが可能とな
り、互換性の高いシステムを構築することができる。更
に、カメラとレンズの双方に温度センサー８１，８２と
誤差メモリ１７，１９を複数温度対応で格納しているこ
とで、カメラ部の温度とレンズ部の温度が異なった場合
にも、より適切な補正を行うことができる。更に、ズー
ム光学系においては、ズーム（画角）位置に応じて撮像
素子１の傾きを随時最適に補正することが可能となる。
態によれば、レンズ交換式の撮像システムにおいて、レ
ンズ部とカメラ部の各々に誤差メモリ１７，１９を設け
ることで、レンズ交換を行った場合であっても撮像素子
１の傾きによる画質の劣化を補正することとが可能とな
り、互換性の高いシステムを構築することができる。更
に、カメラとレンズの双方に温度センサー８１，８２と
誤差メモリ１７，１９を複数温度対応で格納しているこ
とで、カメラ部の温度とレンズ部の温度が異なった場合
にも、より適切な補正を行うことができる。更に、ズー
ム光学系においては、ズーム（画角）位置に応じて撮像
素子１の傾きを随時最適に補正することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、撮像素子の傾きに起因
する画質の劣化を補正することが可能となる。従って、
高画質の画像を得ることのできる撮像装置、撮像方法及
び撮像システムを提供することが可能となる。
する画質の劣化を補正することが可能となる。従って、
高画質の画像を得ることのできる撮像装置、撮像方法及
び撮像システムを提供することが可能となる。
【図１】本発明の各実施形態に係る調整の基本概念を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る測定の基本概念を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】本発明の各実施形態に係る調整の概念を示す模
式図である。
式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る撮像システムの
構成を示す模式図である。
構成を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る撮像システムの
誤差テーブルを示す模式図である。
誤差テーブルを示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】従来の撮像装置の構成を示す模式図である。
【図１０】調整の基本概念を示す模式図である。
１ 撮像素子 ２ 焦点調節手段 ３ ビデオカメラ信号処理手段 ４ 露出制御手段 ５ 画角調節手段 ６ シフト光学系駆動手段（ＡＳ／ＩＳ） ７ ブレ検出手段 ８ 撮像光学系 ９，１６，１８ システム制御手段 １１，１２ 駆動手段 １７，１９，４２ 誤差メモリ ４０ 基準撮像素子 ４１ 評価手段 ５０ 撮像光学系ユニット ６１，８１，８２ 温度センサー Ｌ１ 焦点距離調節光学系 Ｌ２ 補正光学系 Ｌ３ シフト光学系 Ｌ４ 焦点位置調節光学系 Iris 絞り機構
Claims (11)
- 【請求項１】 画角調節手段を備えた撮像光学系により
結像された光学像を光電変換する光電変換手段を有する
撮像装置であって、 前記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像光学
系と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する情報
を記憶するための記憶手段と、 前記記憶手段から読み出した前記情報を用いて、前記相
対的な位置関係を前記撮像光学系の画角に応じて調節す
る相対位置可変手段とを有することを特徴とする撮像装
置。 - 【請求項２】 前記記憶手段は、基準値に対する前記撮
像光学系の相対位置を記憶する第１の記憶手段と、基準
値に対する前記撮像素子の相対位置を記憶する第２の記
憶手段とから成ることを特徴とする請求項１に記載の撮
像装置。 - 【請求項３】 前記撮像光学系を有するレンズ部と、 前記撮像素子を有するカメラ部とを有して構成され、 前記レンズ部が前記第１の記憶手段を含み、前記カメラ
部が前記第２の記憶手段を含むことを特徴とする請求項
２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記第１及び第２の記憶手段の情報をデ
ータ通信により統合し、前記相対位置可変手段による前
記調節を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の
撮像装置。 - 【請求項５】 前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数
の画角に対応した、前記撮像光学系と前記光電変換手段
の相対的な位置関係に関する情報を、複数の温度毎に記
憶していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載の撮像装置。 - 【請求項６】 画角調節手段を備えた撮像光学系を有す
るレンズ部と、 前記撮像光学系により結像された光学像を光電変換する
光電変換手段とを有するカメラ部とから成る撮像システ
ムであって、 前記撮像光学系の複数の画角に対応した、前記撮像光学
系と前記光電変換手段の相対的な位置関係に関する情報
を記憶するための記憶手段と、 前記記憶手段から読み出した前記情報を用いて、前記相
対的な位置関係を前記撮像光学系の画角に応じて調節す
る相対位置可変手段とを有し、 前記記憶手段は、基準値に対する前記撮像光学系の相対
位置を記憶する第１の記憶手段と、基準値に対する前記
撮像素子の相対位置を記憶する第２の記憶手段とから構
成され、 前記レンズ部が前記第１の記憶手段を含み、前記カメラ
部が前記第２の記憶手段を含むことを特徴とする撮像シ
ステム。 - 【請求項７】 前記第１及び第２の記憶手段の情報をデ
ータ通信により統合し、前記相対位置可変手段による前
記調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像シ
ステム。 - 【請求項８】 前記記憶手段は、前記撮像光学系の複数
の画角に対応した、前記撮像光学系と前記光電変換手段
の相対的な位置関係に関する情報を、複数の温度毎に記
憶していることを特徴とする請求項６又は７に記載の撮
像システム。 - 【請求項９】 画角調節手段を備えた撮像光学系と、 前記撮像光学系により結像された光学像を光電変換する
光電変換手段との相対位置を調節して撮像を行う撮像方
法であって、 前記撮像光学系の画角を検出する第１のステップと、 予め記憶した前記画角に応じた調整値を読み出す第２の
ステップと、 前記調整値に応じて前記撮像光学系と前記光電変換手段
との相対位置を調節する第３のステップとを有すること
を特徴とする撮像方法。 - 【請求項１０】 前記第３のステップにおいて、前記撮
像光学系との相対位置の調節を前記光電変換手段のＸＹ
軸方向のそれぞれについて行うことを特徴とする請求項
９に記載の撮像方法。 - 【請求項１１】 前記第３のステップの後に前記撮像光
学系の画角が変更された場合には、再び前記第１のステ
ップに戻り、前記第１〜第３のステップを順次行うこと
を特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351531A JP4856807B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
| US09/898,857 US6985177B2 (en) | 2000-07-04 | 2001-07-03 | Image sensing system and its control method |
| US11/064,195 US7679645B2 (en) | 2000-07-04 | 2005-02-22 | Image sensing system and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351531A JP4856807B2 (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158917A true JP2002158917A (ja) | 2002-05-31 |
| JP2002158917A5 JP2002158917A5 (ja) | 2008-01-10 |
| JP4856807B2 JP4856807B2 (ja) | 2012-01-18 |
Family
ID=18824576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000351531A Expired - Fee Related JP4856807B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-11-17 | 撮像装置、撮像システム及び撮像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4856807B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064986A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Canon Inc | 画像記録装置、その制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体 |
| JP2012189987A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-10-04 | Tamron Co Ltd | 赤外線レンズユニット、及びそれを備えた赤外線カメラシステム |
| CN114710603A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-05 | 深圳市维海德技术股份有限公司 | 温度漂移校正方法、系统、终端设备及介质 |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351531A patent/JP4856807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064986A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Canon Inc | 画像記録装置、その制御方法、並びにプログラム及び記憶媒体 |
| JP2012189987A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-10-04 | Tamron Co Ltd | 赤外線レンズユニット、及びそれを備えた赤外線カメラシステム |
| US9338342B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-05-10 | Tamron Co., Ltd. | Infrared lens unit and infrared camera system provided with the infrared lens unit |
| CN114710603A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-07-05 | 深圳市维海德技术股份有限公司 | 温度漂移校正方法、系统、终端设备及介质 |
| CN114710603B (zh) * | 2022-03-24 | 2024-02-13 | 深圳市维海德技术股份有限公司 | 温度漂移校正方法、系统、终端设备及介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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