JP2002262171A - Image pickup device and its control method, image reproducing device and its control method, and video system - Google Patents

Image pickup device and its control method, image reproducing device and its control method, and video system

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JP2002262171A
JP2002262171A JP2001056790A JP2001056790A JP2002262171A JP 2002262171 A JP2002262171 A JP 2002262171A JP 2001056790 A JP2001056790 A JP 2001056790A JP 2001056790 A JP2001056790 A JP 2001056790A JP 2002262171 A JP2002262171 A JP 2002262171A
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JP
Japan
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distortion
information
image
light amount
amount distribution
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JP2001056790A
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Japanese (ja)
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Makoto Fujimoto
誠 藤本
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic camera that can correct luminous quantity with high accuracy and obtain excellent image quality. SOLUTION: A ROM 19 stores information of distortion of a photographing lens of a variator 3 and a focus lens group 4 and an arithmetic circuit 10 detects a state of the photographing lens. Then the arithmetic circuit 10 detects the distortion aberration information when an object is photographed under the detected state of the lens, the distortion is corrected on the basis of the detection information and a change in the luminous quantity distribution due to the image distortion is corrected by making an optional image height of the photographed image as a reference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやス
チルカメラ、あるいは銀塩カメラ等の撮像装置及び撮影
画像を再生する画像再生装置と、それらの制御方法、並
びにそれら装置の組み合わせにより成る映像システムに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus such as a video camera, a still camera or a silver halide camera, an image reproducing apparatus for reproducing a photographed image, a control method thereof, and a video system comprising a combination of these apparatuses. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レンズを用いて撮影された撮像
素子の結像面の光量は、その中央部の明るさより、周辺
部の明るさが暗くなる。この現象は主に、コサイン4乗
則とヴィネッティングにより発生する。
2. Description of the Related Art In general, the amount of light on an image forming surface of an image pickup device photographed by using a lens is such that peripheral portions are darker than central portions. This phenomenon occurs mainly due to the cosine fourth law and vignetting.

【0003】従来では、この周辺部の光量落ちを補正す
るために、例えば特開平6−165023号公報に示さ
れているように、撮像装置を構成するズームレンズの位
置、フォーカスレンズの位置、及び絞り値とに基づき、
係数制御回路から、CCD等の撮像素子の受光面上の中
央部に対する周辺部の光量比を求め、その逆数を補正係
数として出力し、乗算回路にて映像信号に補正係数を乗
算することにより、電気的に結像面の光量分布補正を行
っている。
[0003] Conventionally, in order to correct the drop in the amount of light in the peripheral portion, for example, as disclosed in JP-A-6-165023, the position of a zoom lens, the position of a focus lens, and Based on the aperture value,
From the coefficient control circuit, the light amount ratio of the peripheral part to the central part on the light receiving surface of the imaging device such as a CCD is obtained, the reciprocal thereof is output as a correction coefficient, and the multiplication circuit multiplies the video signal by the correction coefficient. The light amount distribution of the image plane is electrically corrected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の撮像装置において、結像面の中央部の明る
さより、周辺部の明るさが暗くなる現象を電気的に補正
する場合、コサイン4乗則とヴィネッティングのパラメ
ータのみで補正係数を求めるのでは不十分であり、高精
度な光量補正が望めない。これは、歪曲収差によっても
光量分布が変動するためである。
However, in the conventional imaging apparatus as described above, when the phenomenon that the brightness of the peripheral portion becomes darker than the brightness of the central portion of the image forming surface is electrically corrected, the cosine 4 is used. It is not sufficient to determine the correction coefficient only with the parameters of the power law and the vignetting, and high-precision light quantity correction cannot be expected. This is because the light amount distribution also fluctuates due to distortion.

【0005】特に、超広角レンズを用いた撮像系では、
周辺光量落ちの量が大きく、歪曲収差も比較的残存しや
すいため、歪曲収差による光量分布変化量は無視できな
い値となっている。
[0005] In particular, in an image pickup system using an ultra wide angle lens,
Since the amount of peripheral light drop is large and distortion is relatively likely to remain, the amount of change in light distribution due to distortion is a value that cannot be ignored.

【0006】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、高精度の光量補正が可能で、画面全体の
光量レベルが均一となり、良好な画質を得ることができ
る撮像装置及びその制御方法、画像再生装置及びその制
御方法、並びに映像システムを提供することを目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an image pickup apparatus capable of performing high-precision light quantity correction, making the light quantity level of the entire screen uniform, and obtaining good image quality. It is an object of the present invention to provide a control method, an image reproducing device, a control method thereof, and a video system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置及
び画像再生装置並びに映像システムは、 撮影レンズの歪曲収差の情報を記憶する歪曲収差記
憶手段と、前記撮影レンズの状態を検知するレンズ状態
検知手段と、該レンズ状態検知手段からの情報に基づい
て撮影したときの歪曲収差情報を検知する歪曲収差検知
手段と、該歪曲収差検知手段からの歪曲収差情報に基づ
いて歪曲を補正する歪曲補正手段と、撮影した画像の任
意の像高を基準にして像歪による光量分布の変化を補正
する光量分布補正手段とを備えたものである。
According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus, an image reproducing apparatus, and an image system, comprising: a distortion storage means for storing information on distortion of a photographic lens; and a lens state for detecting a state of the photographic lens. Detecting means; distortion detecting means for detecting distortion information when the image is taken based on information from the lens state detecting means; and distortion correction for correcting distortion based on the distortion information from the distortion detecting means. And light amount distribution correcting means for correcting a change in light amount distribution due to image distortion based on an arbitrary image height of a captured image.

【0008】また、上記の構成において、 歪曲を補正する際に、歪曲収差情報を基に光量分布を
補正すること、 瞳情報と歪曲収差情報を基に光量分布を補正するこ
と、 瞳情報が瞳のケラレ情報を含むこと 瞳情報が撮像素子の受光率を含むこと 歪曲を像高y′の関数Dist(y)とし、光源をI
とすると、歪曲による 光量分布補正係数Kは K=(I+D)3/(I+D−y′・(dD/dy′)) …(1) であるようにしたものである。
In the above arrangement, when correcting the distortion, correcting the light amount distribution based on the distortion aberration information, correcting the light amount distribution based on the pupil information and the distortion information, The pupil information contains the light receiving rate of the image sensor. The distortion is a function Dist (y) of the image height y ′, and the light source is I
Then, the light quantity distribution correction coefficient K due to the distortion is as follows: K = (I + D) 3 / (I + D−y ′ · (dD / dy ′)) (1)

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】まず、実施例の説明の前に、前述の撮像素
子の結像面の光量分布について、図面を用いて説明す
る。
First, before describing the embodiments, the light amount distribution on the imaging surface of the above-described image sensor will be described with reference to the drawings.

【0011】撮像素子の結像面の光量分布(像面照度
比)は、レンズのコサイン4乗則とヴィネッティング、
歪曲収差によって決められる。CCD等の固体撮像素子
を用いた撮像系では、素子に取り込んだ画像データの光
量分布には、さらに固体撮像素子の受光率の効果が加わ
る。
The light amount distribution (image surface illuminance ratio) of the image forming surface of the image pickup device is determined by the cosine fourth power rule of the lens, vignetting,
It is determined by distortion. In an imaging system using a solid-state image sensor such as a CCD, the effect of the light receiving rate of the solid-state image sensor is further added to the light amount distribution of image data captured by the device.

【0012】ここで、結像面での像面照度比Rについて
説明する。
Here, the image plane illuminance ratio R on the image plane will be described.

【0013】図10にレンズの結像関係を示す。物体面
20上の面積dAからの光線束は、光学系22の入射基
準面21上で面積dSとなり、射出基準面23上で面積
dS′となり、像面24上でdA′となる。
FIG. 10 shows the image forming relationship of the lens. The light beam from the area dA on the object plane 20 becomes an area dS on the incident reference plane 21 of the optical system 22, becomes an area dS 'on the emission reference plane 23, and becomes dA' on the image plane 24.

【0014】dSを通る光線束に含まれる光束dFは、
光度I,輝度B,光線束と光軸の成す角度θ、dAから
dSを見込む立体角dWより、以下の式で表せる。
The light beam dF included in the light beam passing through dS is:
From the luminous intensity I, the luminance B, the angle θ formed between the light beam and the optical axis, and the solid angle dW for dS from dA, it can be expressed by the following equation.

【0015】dF=Idw …(2) =Bd・A・cosθ・dW …(3) 但し、物体面20は完全拡散面であるとする。DF = Idw (2) = Bd · A · cos θ · dW (3) Here, it is assumed that the object surface 20 is a perfect diffusion surface.

【0016】dAからdSまでの距離をrとすると、次
式が成り立つ。
Assuming that the distance from dA to dS is r, the following equation holds.

【0017】dω=dS・cosθ/r2 …(4) 物体面と入射基準面の間隔をeとすると、次式が成り立
つ。
Dω = dS · cos θ / r 2 (4) Assuming that the distance between the object plane and the incident reference plane is e, the following equation is established.

【0018】r=e/cosθ…(5) df=B/e2・cos4θ・dA・dS…(6) レンズによる光の損失がなければ像面dA′に達する光
束dF′はdFと等しくなり、像面照度分布E(θ)
は、以下の式で表せる。
R = e / cos θ (5) df = B / e 2 · cos 4 θ · dA · dS (6) If there is no light loss due to the lens, the light flux dF ′ reaching the image plane dA ′ is dF And the image plane illuminance distribution E (θ)
Can be expressed by the following equation.

【0019】 E(θ)=B・∫S(cos4θ/e2/(dA′/dA))dS…(7) 歪曲収差が無い場合は、dA′/dAは一定で横倍率の
自乗になるが、一般的には歪曲収差により一致しない。
E (θ) = B · ∫ S (cos 4 θ / e 2 / (dA ′ / dA)) dS (7) When there is no distortion, dA ′ / dA is constant and the square of the lateral magnification. , But generally do not match due to distortion.

【0020】図11にdAとdA′との関係を示す。FIG. 11 shows the relationship between dA and dA '.

【0021】図11において、はy,y′は物体及びそ
れに対応する像の高さとする。
In FIG. 11, y and y 'are the heights of the object and the corresponding image.

【0022】物体面上の微小面積をdA、像面上の微小
面積をdA′とすると、次式が成り立つ。
Assuming that the minute area on the object plane is dA and the minute area on the image plane is dA ', the following equation is established.

【0023】dA=y・δ・dy dA′=y′・δ・dy′…(8) dA′/dA=y′・dy′/(y・dy)…(9) これを式(7)に代入すると、次式が成り立つ。DA = y · δ · dy dA ′ = y ′ · δ · dy ′ (8) dA ′ / dA = y ′ · dy ′ / (y · dy) (9) , The following equation holds.

【0024】E(θ)=B・∫S(cos4θ/(e2
y′/y・dy′/dy))dS…(10) 物点の高さをy、それに対する像高をy′、理想像高を
y′0とすると、歪曲Dは以下の式で表される。
[0024] E (θ) = B · ∫ S (cos 4 θ / (e 2 ·
Table of y '/ y · dy' / dy)) dS ... (10) object point of height y, y image height for it when ', an ideal image height y' is 0, the distortion D in the following equation Is done.

【0025】 D=(y′− y′0)/ y′0…(11) 近軸倍率をβとすると、次式が成り立つ。D = (y′−y ′ 0 ) / y ′ 0 (11) Assuming that the paraxial magnification is β, the following equation is established.

【0026】 y′0=β…(12) y=y′/(β・(I+D)) …(13) dy/dy′=(I+D−y′・(dD/dy′))/(β・(I+D)) …(14) 式(14)を式(10)へ代入し、開口Sがあまり大き
くなくθがほぼ一定と見なすと、次式が成り立つ。
Y ′ 0 = β (12) y = y ′ / (β · (I + D)) (13) dy / dy ′ = (I + D−y ′ · (dD / dy ′)) / (β · (I + D)) (14) If the equation (14) is substituted into the equation (10) and it is considered that the opening S is not so large and θ is almost constant, the following equation is established.

【0027】 E(θ)=B・S/(e2・β2)・cos4θ・(I+D−y′・(dD/ dy′)) /(I+D)3 …(15) θ=0のとき、y=0,D=0であるから、軸上光束の
断面積をS0とすると、次式が成り立つ。
E (θ) = BS / (e 2 · β 2 ) · cos 4 θ · (I + D−y ′ · (dD / dy ′)) / (I + D) 3 (15) When θ = 0 At this time, since y = 0 and D = 0, if the cross-sectional area of the on-axis light beam is S 0 , the following equation is established.

【0028】 E(0)= B・S0/(e2・β2) …(16) よって、像面照度分布Rは、以下のように表せる。E (0) = B · S 0 / (e 2 · β 2 ) (16) Therefore, the image plane illuminance distribution R can be expressed as follows.

【0029】 R=E(θ)/E(0)=S/ S0・cos4θ・(I+D−y′・(dD /dy′))/(1+D)3…(17) ヴィネッティング補正項Wvigは、ヴィネッティングを
Vとすると、次式で表せる。
R = E (θ) / E (0) = S / S 0 · cos 4 θ · (I + D−y ′ · (dD / dy ′)) / (1 + D) 3 (17) Vignetting correction term W vig can be expressed by the following equation, where V is the vignetting .

【0030】 Wvig= S/ S0 =I−V …(18) 画角ウェイト補正項Wangを、 Wang=cos4θ…(19) 歪曲補正項Wdistを、 Wdist=(I+D−y′・(dD/dy′))/(I+D)3…(20) とすることによって、像面照度比Rは、以下の式で表さ
れる。
W vig = S / S 0 = IV (18) Angle of view weight correction term W ang , W ang = cos 4 θ (19) Distortion correction term W dist , W dist = (I + D− y ′ · (dD / dy ′)) / (I + D) 3 (20), the image plane illuminance ratio R is expressed by the following equation.

【0031】 R=Wvig・Wang・Wdist …(21) よって、歪曲による成分を補正するための光量分布補正
係数Kは、 K=I/Wang=(I+D)3/(I+D−y′・(dD/dy′))…(22 ) である。
R = W vig · W ang · W dist (21) Accordingly, the light quantity distribution correction coefficient K for correcting the component due to the distortion is K = I / W ang = (I + D) 3 / (I + D-y) '· (DD / dy')) (22)

【0032】次に、固体撮像素子の受光率の効果につい
て、説明する。
Next, the effect of the light receiving rate of the solid-state imaging device will be described.

【0033】固体撮像素子の受光率による補正項Wccd
は、ケラレ率をEとすると、 Wccd=(1−E) …(23) である。
A correction term W ccd based on the light receiving rate of the solid-state image sensor.
Wccd = (1-E) (23) where E is the vignetting rate.

【0034】ケラレ率は、CCD等の固体撮像素子の受
光面上に形成された集光レンズと該レンズの射出瞳の位
置情報より決定されるものである。
The vignetting rate is determined from the position information of the condenser lens formed on the light receiving surface of the solid-state image pickup device such as a CCD and the exit pupil of the lens.

【0035】そして、固体撮像素子に受光された光の強
度分布Rccdは、式(22)、式(23)より、 Rccd=R・Wccd=Wvig・Wang・Wdist・Wccd …(24) である。
[0035] Then, the intensity distribution R ccd of light received by the solid-state imaging device, formula (22), the equation (23), R ccd = R · W ccd = W vig · W ang · W dist · W ccd ... (24).

【0036】(第1の実施例)以下、本発明の第1の実
施例について、図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】図1に、第1の実施例である撮像装置のブ
ロック図を示す。
FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus according to the first embodiment.

【0038】被写体からの撮像光は、撮像装置本体1内
の不図示のレンズ群、バリエータ(ズームレンズ群)
3、フォーカスレンズ群4を通り、撮像素子であるCC
D5の受光面上に結像する。
The image pickup light from the subject is transmitted to a lens group (not shown) and a variator (zoom lens group) in the image pickup apparatus main body 1.
3, through the focus lens group 4, the CC
An image is formed on the light receiving surface of D5.

【0039】CCD5からの信号は、CDS回路11に
よってサンプリングされ、AGC回路13によってゲイ
ン調整された後、A/Dコンバータ13によりデジタラ
イズ化されて、画像処理回路16へ送られる。
The signal from the CCD 5 is sampled by the CDS circuit 11, gain-adjusted by the AGC circuit 13, digitized by the A / D converter 13, and sent to the image processing circuit 16.

【0040】一方、バリエータ3に配置されたエンコー
ダ6からの信号はズーム位置検出回路8に入力され、こ
のズーム位置検出回路8によってズーム位置が検出さ
れ、演算回路10に送られる。
On the other hand, a signal from the encoder 6 arranged in the variator 3 is input to a zoom position detecting circuit 8, which detects a zoom position and sends it to an arithmetic circuit 10.

【0041】また、フォーカスレンズ群4に配置された
エンコーダ7からの信号はフォーカス位置検出回路9に
入力され、このフォーカス位置検出回路9によってフォ
ーカス位置が検出され、演算回路10に送られる。
A signal from the encoder 7 arranged in the focus lens group 4 is input to a focus position detection circuit 9, which detects a focus position and sends it to an arithmetic circuit 10.

【0042】ここで、本実施例では、バリエータ3及び
フォーカスレンズ群4の撮影レンズの歪曲収差の情報を
記憶する歪曲収差記憶手段がROM19により構成され
ている。また、上記撮影レンズの状態を検知するレンズ
状態検知手段と、該レンズ状態検知手段からの情報に基
づいて撮影したときの歪曲収差情報を検知する歪曲収差
検知手段と、該歪曲収差検知手段からの歪曲収差情報に
基づいて歪曲を補正する歪曲補正手段と、撮影した画像
の任意の像高を基準にして像歪による光量分布の変化を
補正する光量分布補正手段とが、演算回路10により構
成されている。
Here, in this embodiment, the ROM 19 constitutes a distortion storage means for storing information on the distortion of the variator 3 and the photographing lens of the focus lens group 4. Further, a lens state detecting means for detecting a state of the photographing lens, a distortion aberration detecting means for detecting distortion information when photographing is performed based on information from the lens state detecting means, The arithmetic circuit 10 includes a distortion correction unit that corrects distortion based on distortion aberration information and a light amount distribution correction unit that corrects a change in light amount distribution due to image distortion based on an arbitrary image height of a captured image. ing.

【0043】以下、演算回路10で行われる演算につい
て説明する。
The operation performed by the arithmetic circuit 10 will be described below.

【0044】ROM19内には、各ズーム位置、フォー
カス位置におけるヴィネッティング量、デイストーショ
ン量、CCD5のケラレ率のデータが収められている。
The ROM 19 stores data on the amount of vignetting, the amount of distortion, and the vignetting rate of the CCD 5 at each zoom position and focus position.

【0045】まず、ズーム位置検出回路8、フォーカス
位置検出回路9によって求められたズーム位置、フォー
カス位置に対応した各データをROM19より読み出
す。そして、読み出したデータを基に、式(22)によ
って光量分布の光度Iを算出し、その逆数を補正係数と
して、画像処理回路16に送る。
First, data corresponding to the zoom position and the focus position obtained by the zoom position detection circuit 8 and the focus position detection circuit 9 are read from the ROM 19. Then, based on the read data, the luminous intensity I of the light amount distribution is calculated by Expression (22), and the reciprocal thereof is sent to the image processing circuit 16 as a correction coefficient.

【0046】式(9)で求められるコサイン4乗則によ
る光量分布成分を図2、式(18)で求められるヴィネ
ッティングによる光量分布成分を図3、歪曲量を図4、
式(20)で求められる歪曲による光量分布成分を図
5、式(23)で求められるCCD5の受光率を図6に
それぞれ示す。
FIG. 2 shows the light quantity distribution component based on the cosine fourth law determined by equation (9), FIG. 3 shows the light quantity distribution component obtained by vignetting determined by equation (18), and FIG.
FIG. 5 shows the light amount distribution component due to the distortion obtained by the equation (20), and FIG. 6 shows the light receiving rate of the CCD 5 obtained by the equation (23).

【0047】式(24)で求められる光量分布Rccd
図7に、その逆数である補正係数を図8にそれぞれ示
す。
FIG. 7 shows the light quantity distribution R ccd obtained by the equation (24), and FIG. 8 shows the correction coefficient which is the reciprocal thereof.

【0048】画像処理回路16では、A/Dコンバータ
13からの画像データに対して演算回路10からの光量
分布補正係数を基に補正を行い、その結果をLCD14
やメモリ15へ出力する。
The image processing circuit 16 corrects the image data from the A / D converter 13 on the basis of the light amount distribution correction coefficient from the arithmetic circuit 10 and outputs the result to the LCD 14.
Or to the memory 15.

【0049】このように、本実施例ではデジタルカメラ
において周辺部の光量落ちを電気的に高精度に補正する
ことができる。このため、画面全体の光量レベルが均一
となり、非常に高精度で良好な画質を得ることができ
る。
As described above, in the present embodiment, it is possible to electrically correct a light drop in the peripheral portion of the digital camera with high precision. For this reason, the light amount level of the entire screen becomes uniform, and excellent image quality with very high accuracy can be obtained.

【0050】(第2の実施例)以下、本発明の第2の実
施例について、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0051】図9に、第2の実施例である撮像装置のブ
ロック図を示す。
FIG. 9 is a block diagram showing an imaging apparatus according to the second embodiment.

【0052】同図中、1は撮像装置本体であり、2はレ
ンズユニットである。レンズユニット2は不図示のレン
ズ群、バリエータ3、フォーカスレンズ群4、エンコー
ダ6、エンコーダ7、ズーム位置検出回路8、フォーカ
ス位置検出回路9を含んでいる。また、該レンズユニッ
ト2は交換可能となっている。なお、その他の構成は図
1と同様である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main body of the imaging apparatus, and reference numeral 2 denotes a lens unit. The lens unit 2 includes a lens group (not shown), a variator 3, a focus lens group 4, an encoder 6, an encoder 7, a zoom position detection circuit 8, and a focus position detection circuit 9. The lens unit 2 is replaceable. Other configurations are the same as those in FIG.

【0053】以下、演算回路10で行われる演算につい
て説明する。
The operation performed by the operation circuit 10 will be described below.

【0054】ROM19内には、各ズーム位置、フォー
カス位置におけるヴィネッティング量V、デイストーシ
ョン量D、瞳位置情報が収められている。
The ROM 19 stores information on a vignetting amount V, a distortion amount D, and a pupil position at each zoom position and focus position.

【0055】ズーム位置検出回路8、フォーカス位置検
出回路9により求められたズーム位置、フォーカス位置
における像面照度比Rを前述の式(21)により求め
る。
The image plane illuminance ratio R at the zoom position and the focus position obtained by the zoom position detection circuit 8 and the focus position detection circuit 9 is obtained by the above equation (21).

【0056】また、ROM18には瞳位置によるCCD
5のケラレ率Eが収められている。
The ROM 18 has a CCD based on the pupil position.
The vignetting rate E of 5 is stored.

【0057】像面照度比Rの値及び瞳位置情報は通信回
路17を介して画像処理回路16へ送られ、前述の式
(24)によりCCD5に受光された光の強度分布R
ccdを算出し、補正係数をそれの逆数とする。
The value of the image plane illuminance ratio R and the pupil position information are sent to the image processing circuit 16 via the communication circuit 17, and the intensity distribution R of the light received by the CCD 5 is calculated by the above-mentioned equation (24).
ccd is calculated, and the correction coefficient is the reciprocal thereof.

【0058】画像処理回路16では、A/Dコンバータ
13からの画像データを演算回路10からの光量分布補
正係数を基に補正を行い、結果をLCD14やメモリ1
5へ出力する。
The image processing circuit 16 corrects the image data from the A / D converter 13 on the basis of the light amount distribution correction coefficient from the arithmetic circuit 10 and outputs the result to the LCD 14 or the memory 1.
Output to 5

【0059】このような構成であっても、図1の実施例
と同様の作用効果が得られ、高精度の光量補正を行うこ
とができる。
Even with such a configuration, the same operation and effect as those of the embodiment of FIG. 1 can be obtained, and the light amount can be corrected with high accuracy.

【0060】なお、上記の光量分布変化データの演算
は、レンズユニット2内で行っても良く、撮像装置本体
1内で行っても良い。
The calculation of the light amount distribution change data may be performed in the lens unit 2 or in the image pickup apparatus main body 1.

【0061】図12は上述の実施例の処理の流れを示す
フローチャートであり、このフローチャートに示す制御
処理は、撮像装置本体1内あるいはレンズユニット2内
のCPU(図示せず)によりあらかじめ記憶されたプロ
グラムに従って実行されるものである。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the processing of the above-described embodiment. The control processing shown in this flowchart is stored in advance by the CPU (not shown) in the imaging device main body 1 or the lens unit 2. It is executed according to a program.

【0062】撮影の開始の際、撮影レンズの歪曲収差の
情報をメモリ19に記憶するとともに(S1)、撮影レ
ンズの情報を検知し(S2)、その検出結果に基づいて
撮影を行ったときの歪曲収差情報を検知する(S3)。
そして、その歪曲収差の検知結果に基づいて歪曲を補正
し(S4)、また光量分布の変化を補正する(S5)。
At the start of photographing, information on the distortion of the photographing lens is stored in the memory 19 (S1), the information on the photographing lens is detected (S2), and the photographing is performed based on the detection result. The distortion information is detected (S3).
Then, the distortion is corrected based on the detection result of the distortion (S4), and the change in the light amount distribution is corrected (S5).

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上述の光量補正を行うことにより、高精度の光量補正が
可能となる。よって、画面全体の光量レベルが均一とな
り、非常に良好な画質を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
By performing the light amount correction described above, highly accurate light amount correction can be performed. Therefore, the light amount level of the entire screen becomes uniform, and very good image quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施例である撮像装置の構成を示すブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment.

【図2】 コサイン4乗則による光量分布成分を示す図FIG. 2 is a diagram showing a light quantity distribution component based on the cosine fourth power rule;

【図3】 ヴィネッティングによる光量分布成分を示す
FIG. 3 is a diagram showing a light amount distribution component by vignetting.

【図4】 歪曲量を示す図FIG. 4 is a diagram showing a distortion amount;

【図5】 歪曲による光量分布成分を示す図FIG. 5 is a diagram showing a light amount distribution component due to distortion.

【図6】 CCDの受光率を示す図FIG. 6 is a diagram showing a light receiving ratio of a CCD.

【図7】 光量分布を示す図FIG. 7 is a diagram showing a light amount distribution.

【図8】 補正係数を示す図FIG. 8 is a diagram showing a correction coefficient.

【図9】 第2の実施例である撮像装置の構成を示すブ
ロック図
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a second embodiment.

【図10】 レンズの結像関係を示す図FIG. 10 is a diagram showing an image forming relationship of a lens;

【図11】 物体面と像面の面積の関係を示す図FIG. 11 is a diagram showing a relationship between an object plane and an area of an image plane.

【図12】 実施例の処理の流れを示すフローチャートFIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of a process according to the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像装置本体 2 レンズユニット 3 バリエータ 4 フォーカスレンズ群 5 CCD(撮像素子) 6 エンコーダ 7 エンコーダ 8 ズーム位置検出回路 9 フォーカス位置検出回路 10 演算回路 11 CDS回路 12 AGC回路 13 A/Dコンバータ 14 LCD 15 メモリ 16 画像処理回路 17 通信回路 18 ROM 19 ROM REFERENCE SIGNS LIST 1 imaging apparatus main body 2 lens unit 3 variator 4 focus lens group 5 CCD (imaging element) 6 encoder 7 encoder 8 zoom position detection circuit 9 focus position detection circuit 10 arithmetic circuit 11 CDS circuit 12 AGC circuit 13 A / D converter 14 LCD 15 Memory 16 Image processing circuit 17 Communication circuit 18 ROM 19 ROM

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮影レンズの歪曲収差の情報を記憶する
歪曲収差記憶手段と、前記撮影レンズの状態を検知する
レンズ状態検知手段と、該レンズ状態検知手段からの情
報に基づいて撮影したときの歪曲収差情報を検知する歪
曲収差検知手段と、該歪曲収差検知手段からの歪曲収差
情報に基づいて歪曲を補正する歪曲補正手段と、撮影し
た画像の任意の像高を基準にして像歪による光量分布の
変化を補正する光量分布補正手段とを備えたことを特徴
とする撮像装置。
1. A distortion aberration storage means for storing information on distortion of a photographic lens, a lens state detection means for detecting a state of the photographic lens, and a lens for detecting an image based on information from the lens state detection means. A distortion detecting means for detecting distortion information, a distortion correcting means for correcting distortion based on the distortion information from the distortion detecting means, and an amount of light due to image distortion based on an arbitrary image height of a captured image. An image pickup apparatus comprising: a light amount distribution correction unit for correcting a change in distribution.
【請求項2】 歪曲補正手段は、歪曲を補正する際に、
歪曲収差情報を基に光量分布を補正することを特徴とす
る請求項1記載の撮像装置。
2. The distortion correcting means, when correcting the distortion,
2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the light amount distribution is corrected based on the distortion information.
【請求項3】 光量分布補正手段は、瞳情報と歪曲収差
情報を基に光量分布を補正することを特徴とする請求項
1または2記載の撮像装置。
3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the light amount distribution correction unit corrects the light amount distribution based on pupil information and distortion information.
【請求項4】 前記瞳情報が瞳のケラレ情報を含むこと
を特徴とする請求項2または3記載の撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the pupil information includes pupil vignetting information.
【請求項5】 前記瞳情報が撮像素子の受光率を含むこ
とを特徴とする請求項2ないし4何れか記載の撮像装
置。
5. The imaging device according to claim 2, wherein the pupil information includes a light receiving rate of an imaging device.
【請求項6】 歪曲を像高y′の関数Dとし、光源をI
とすると、歪曲による光量分布補正係数は、(I+D)
3 /(I+D−y′・(dD/dy′))であることを
特徴とする請求項1ないし5何れか記載の撮像装置。
6. The distortion is a function D of the image height y ', and the light source is I
Then, the light quantity distribution correction coefficient due to the distortion is (I + D)
The imaging device according to claim 1, wherein 3 / (I + D−y ′ · (dD / dy ′)).
【請求項7】 撮影画像を再生する画像再生装置であっ
て、撮影レンズの歪曲収差の情報を記憶する歪曲収差記
憶手段と、前記撮影レンズの状態を検知するレンズ状態
検知手段と、該レンズ状態検知手段からの情報に基づい
て撮影したときの歪曲収差情報を検知する歪曲収差検知
手段と、該歪曲収差検知手段からの情報に基づいて歪曲
を補正する歪曲補正手段と、撮影した画像の任意の像高
を基準にして像歪による光量分布の変化を補正する光量
分布補正手段とを備えたことを特徴とする画像再生装
置。
7. An image reproducing apparatus for reproducing a photographed image, comprising: a distortion aberration storage means for storing information on a distortion of a photographing lens; a lens state detecting means for detecting a state of the photographing lens; A distortion detection unit that detects distortion information when the image is captured based on the information from the detection unit; a distortion correction unit that corrects the distortion based on information from the distortion detection unit; An image reproducing apparatus comprising: a light amount distribution correction unit that corrects a change in light amount distribution due to image distortion based on an image height.
【請求項8】 歪曲補正手段は、歪曲を補正する際に、
歪曲収差情報を基に光量分布を補正することを特徴とす
る請求項7記載の画像再生装置。
8. The distortion correcting means, when correcting the distortion,
The image reproducing apparatus according to claim 7, wherein the light amount distribution is corrected based on the distortion information.
【請求項9】 光量分布補正手段は、瞳情報と歪曲収差
情報を基に光量分布を補正することを特徴とする請求項
7または8記載の画像再生装置。
9. The image reproducing apparatus according to claim 7, wherein the light amount distribution correcting means corrects the light amount distribution based on pupil information and distortion information.
【請求項10】 前記瞳情報が瞳のケラレ情報を含むこ
とを特徴とする請求項8または9記載の画像再生装置。
10. The image reproducing apparatus according to claim 8, wherein the pupil information includes pupil vignetting information.
【請求項11】 前記瞳情報が撮像素子の受光率を含む
ことを特徴とする請求項8ないし10何れか記載の画像
再生装置。
11. The image reproducing apparatus according to claim 8, wherein the pupil information includes a light receiving rate of an image sensor.
【請求項12】 歪曲を像高y′の関数Dとし、光度を
Iとすると、歪曲による光量分布補正係数は、(I+
D)3 /(I+D−y′・(dD/dy′))であるこ
とを特徴とする請求項8ないし11何れか記載の画像再
生装置。
12. Assuming that the distortion is a function D of the image height y 'and the luminous intensity is I, the light quantity distribution correction coefficient due to the distortion is (I +
12. The image reproducing apparatus according to claim 8, wherein D) 3 / (I + Dy ′ · (dD / dy ′)).
【請求項13】 撮像装置とその撮影画像を再生する画
像再生装置から成る映像システムであって、撮影レンズ
の歪曲収差の情報を記憶する歪曲収差記憶手段と、前記
撮影レンズの状態を検知するレンズ状態検知手段と、該
レンズ状態検知手段からの情報に基づいて撮影したとき
の歪曲収差情報を検知する歪曲収差検知手段と、該歪曲
収差検知手段からの情報に基づいて歪曲を補正する歪曲
補正手段と、撮影した画像の任意の像高を基準にして像
歪による光量分布の変化を補正する光量分布補正手段と
を有していることを特徴とする映像システム。
13. A video system comprising an image pickup apparatus and an image reproducing apparatus for reproducing an image taken by the image pickup apparatus, wherein a distortion aberration storage means for storing information on distortion of a photographic lens, and a lens for detecting a state of the photographic lens. State detecting means, distortion detecting means for detecting distortion information when the image is taken based on information from the lens state detecting means, and distortion correcting means for correcting distortion based on information from the distortion detecting means And a light amount distribution correcting means for correcting a change in light amount distribution due to image distortion based on an arbitrary image height of a captured image.
【請求項14】 歪曲補正手段は、歪曲を補正する際
に、歪曲収差情報を基に光量分布を補正することを特徴
とする請求項13記載の映像システム。
14. The video system according to claim 13, wherein the distortion correcting means corrects the light amount distribution based on the distortion information when correcting the distortion.
【請求項15】 光量分布補正手段は、瞳情報と歪曲収
差情報を基に光量分布を補正することを特徴とする請求
項13または14記載の映像システム。
15. The image system according to claim 13, wherein the light amount distribution correction means corrects the light amount distribution based on pupil information and distortion information.
【請求項16】 前記瞳情報が瞳のケラレ情報を含むこ
とを特徴とする請求項14または15記載の映像システ
ム。
16. The image system according to claim 14, wherein the pupil information includes pupil vignetting information.
【請求項17】 前記瞳情報が撮像素子の受光率を含む
ことを特徴とする請求項14ないし16何れか記載の映
像システム。
17. The image system according to claim 14, wherein the pupil information includes a light receiving rate of an image sensor.
【請求項18】 歪曲を像高y′の関数Dとし、光度を
Iとすると、歪曲による光量分布補正係数は、(I+
D)3 /(I+D−y′・(dD/dy′))である
ことを特徴とする請求項14ないし17何れか記載の映
像システム。
18. If the distortion is a function D of the image height y 'and the luminous intensity is I, the light amount distribution correction coefficient due to the distortion is (I +
18. The video system according to claim 14, wherein D) 3 / (I + Dy ′ · (dD / dy ′)).
【請求項19】 撮影レンズの歪曲収差の情報を記憶
し、該撮影レンズの状態を検知するとともに、そのレン
ズ状態の検知情報に基づいて撮影したときの歪曲収差情
報を検知し、その歪曲収差の検知情報に基づいて歪曲を
補正し、且つ撮影した画像の任意の像高を基準にして像
歪による光量分布の変化を補正するようにしたことを特
徴とする撮像装置の制御方法。
19. storing information on distortion of a taking lens, detecting a state of the taking lens, detecting distortion information at the time of photographing based on the detection information of the lens state, and detecting the distortion of the taking lens; A method for controlling an imaging apparatus, comprising: correcting distortion based on detection information; and correcting a change in light amount distribution due to image distortion based on an arbitrary image height of a captured image.
【請求項20】 歪曲を補正する際に、歪曲収差情報を
基に光量分布を補正するようにしたことを特徴とする請
求項19記載の撮像装置の制御方法。
20. The method according to claim 19, wherein when correcting the distortion, the light amount distribution is corrected based on the distortion aberration information.
【請求項21】 瞳情報と歪曲収差情報を基に光量分布
を補正するようにしたことを特徴とする請求項19また
は20記載の撮像装置の制御方法。
21. The method according to claim 19, wherein the light amount distribution is corrected based on pupil information and distortion information.
【請求項22】 前記瞳情報が瞳のケラレ情報を含むよ
うにしたことを特徴とする請求項20または21記載の
撮像装置の制御方法。
22. The method according to claim 20, wherein the pupil information includes pupil vignetting information.
【請求項23】 前記瞳情報が撮像素子の受光率を含む
ようにしたことを特徴とする請求項20ないし22何れ
か記載の撮像装置の制御方法。
23. The method according to claim 20, wherein the pupil information includes a light receiving ratio of an image sensor.
【請求項24】 歪曲を像高y′の関数Dとし、光度を
Iとすると、歪曲による光量分布補正係数は、(I+
D)3 /(I+D−y′・(dD/dy′))である
ようにしたことを特徴とする請求項20ないし23何れ
か記載の撮像装置の制御方法。
24. Assuming that the distortion is a function D of the image height y ′ and the luminous intensity is I, the light quantity distribution correction coefficient due to the distortion is (I +
24. The method according to claim 20, wherein D) 3 /(I+Dy'.(dD/dy ')).
【請求項25】 撮影画像を再生する画像再生装置の制
御方法であって、撮影レンズの歪曲収差の情報を記憶
し、該撮影レンズの状態を検知するとともに、そのレン
ズ状態の検知情報に基づいて撮影したときの歪曲収差情
報を検知し、その歪曲収差の検知情報に基づいて歪曲を
補正し、且つ撮影した画像の任意の像高を基準にして像
歪による光量分布の変化を補正するようにしたことを特
徴とする画像再生装置の制御方法。
25. A control method of an image reproducing apparatus for reproducing a photographed image, wherein information on distortion of the photographing lens is stored, the state of the photographing lens is detected, and based on the detection information on the lens state. Detecting distortion information at the time of photographing, correcting distortion based on the detection information of the distortion, and correcting a change in light amount distribution due to image distortion based on an arbitrary image height of a photographed image. A method for controlling an image reproducing apparatus, comprising:
【請求項26】 歪曲を補正する際に、歪曲収差情報を
基に光量分布を補正するようにしたことを特徴とする請
求項25記載の画像再生装置の制御方法。
26. The method according to claim 25, wherein when correcting the distortion, the light amount distribution is corrected based on the distortion aberration information.
【請求項27】 瞳情報と歪曲収差情報を基に光量分布
を補正するようにしたことを特徴とする請求項25また
は26記載の画像再生装置の制御方法。
27. The method according to claim 25, wherein the light amount distribution is corrected based on pupil information and distortion information.
【請求項28】 前記瞳情報が瞳のケラレ情報を含むよ
うにしたことを特徴とする請求項26または27記載の
画像再生装置の制御方法。
28. The method according to claim 26, wherein the pupil information includes pupil vignetting information.
【請求項29】 前記瞳情報が撮像素子の受光率を含む
ようにしたことを特徴とする請求項26ないし28何れ
か記載の画像再生装置の制御方法。
29. The control method for an image reproducing apparatus according to claim 26, wherein said pupil information includes a light receiving ratio of an image pickup device.
【請求項30】 歪曲を像高y′の関数Dとし、光度を
Iとすると、歪曲による光量分布補正係数は、(I+
D)3 /(I+D−y′・(dD/dy′))である
ようにしたことを特徴とする請求項26ないし29何れ
か記載の画像再生装置の制御方法。
30. Assuming that the distortion is a function D of the image height y 'and the luminous intensity is I, the light amount distribution correction coefficient due to the distortion is (I +
30. The method according to claim 26, wherein D) 3 / (I + Dy '. (DD / dy')).
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