JP2003110936A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2003110936A
JP2003110936A JP2001295223A JP2001295223A JP2003110936A JP 2003110936 A JP2003110936 A JP 2003110936A JP 2001295223 A JP2001295223 A JP 2001295223A JP 2001295223 A JP2001295223 A JP 2001295223A JP 2003110936 A JP2003110936 A JP 2003110936A
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JP
Japan
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peripheral light
light amount
lens
image pickup
correcting
Prior art date
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JP2001295223A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Yamakawa
邦彦 山川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ズーム機能を有した撮像装置においても適正
な周辺光量補正を行うことができると共に、効率的に周
辺光量補正係数を設定することできる撮像装置を目的と
する。 【解決手段】 レンズの光学設計段階において、各レン
ズ毎にレンズ1の絞りの開度やズーム倍率の状態に応じ
た周辺光量低下データを画面をブロック分割した各ブロ
ック毎に理論値として計算した周辺光量補正係数テーブ
ルをROM10に記憶し、DSP6にてレンズの絞り状
態やズーム倍率状態に応じて周辺光量の補正を行うこと
により、ズーム機能を有した撮像装置においても適正な
周辺光量補正を行うことができると共に、効率的に周辺
光量補正係数を設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置における
撮像レンズの周辺光量低下によって発生する映像信号の
レベル低下を補正する制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にレンズを用いた撮像装置の場合、
撮影された画像が画像の中心から離れるにしたがって光
量が低下するという周辺光量低下現象が見られる。
【0003】従来、特開平01−186064に公開さ
れているように、水平パラボラ信号および垂直パラボラ
信号を用い、撮像系レンズの絞りに応じて周辺光量を補
正する技術が提案されている。この技術では、絞りに応
じた振幅のシェーデイング補正信号を用いて周辺光量劣
化を補正している。
【0004】しかしながら、ズーム機能を有した撮像装
置のレンズの周辺光量低下の補正においては、ズームの
位置により周辺光量低下量が異なるため、絞り情報だけ
では適正な補正をすることができないという問題点があ
った。また、それぞれの絞りに応じた補正量の決定は、
パラボラ信号を用いてカット&トライで決定しなければ
ならないという問題点もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決する
ために、本発明の撮像装置は、ズーム機能を有した撮像
装置においても適正な周辺光量補正を行うことができる
と共に、効率的に周辺光量補正係数を設定することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の撮像装置は、ズーム機能を
備えた撮像装置であって、映像信号をブロック分割する
手段と、ズーム倍率に対応して前記各ブロック毎にレン
ズの光学設計により算出した周辺光量を補正する係数を
保存する記憶手段と、ズーム倍率に応じて前記各ブロッ
ク毎に設定した周辺光量を補正する係数に基づいて前記
各ブロック毎の映像信号の光量を補正するディジタル信
号処理手段とを有し、ズーム倍率に応じて撮影した映像
の周辺光量を補正することを特徴とする。
【0007】請求項2記載の撮像装置は、絞り機能を備
えた撮像装置であって、映像信号をブロック分割する手
段と、絞りの開度に対応して前記各ブロック毎にレンズ
の光学設計により算出した周辺光量を補正する係数を保
存する記憶手段と、絞りの開度に応じて前記各ブロック
毎に設定した周辺光量を補正する係数に基づいて前記各
ブロック毎の映像信号の光量を補正するディジタル信号
処理手段とを有し、絞りの開度に応じて撮影した映像の
周辺光量を補正することを特徴とする。
【0008】請求項3記載の撮像装置は、ズーム機能と
絞り機能を備えた撮像装置であって、映像信号をブロッ
ク分割する手段と、ズーム倍率と絞りの開度に対応して
前記各ブロック毎にレンズの光学設計により算出した周
辺光量を補正する係数を保存する記憶手段と、ズーム倍
率と絞りの開度に応じて前記各ブロック毎に設定した周
辺光量を補正する係数に基づいて前記各ブロック毎の映
像信号の光量を補正するディジタル信号処理手段とを有
し、ズーム倍率と絞りの開度に応じて撮影した映像の周
辺光量を補正することを特徴とする。
【0009】請求項4記載の撮像装置は請求項1または
請求項2または請求項3記載の撮像装置において、複数
のレンズを備え、前記各ブロック毎に設定した周辺光量
を補正する係数が前記各レンズ毎に設定され、撮影に使
用するレンズに応じて前記周辺光量を補正する係数を選
択して光量を補正することを特徴とする。
【0010】以上の構成により、ズーム機能を有した撮
像装置においても適正な周辺光量補正を行うことができ
ると共に、効率的に周辺光量補正係数を設定することが
できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の撮像装置は、あらかじ
め、レンズの光学設計時に算出した、レンズの周辺光量
低下を補正する補正係数をを記憶する記憶手段と、撮影
時に記憶手段から補正係数を読み出し、読み出された補
正係数を用いて撮像素子より出力される映像信号を電気
的に補正する補正手段により構成され、レンズの周辺光
量を補正する事ができる。
【0012】ここで、補正係数は、レンズの絞り径(F
No)およびズーム倍率に対応するテーブルとして記憶
され、レンズの絞り径(FNo)およびズーム倍率がど
のような状態であっても、適切な周辺光量補正ができる
ようにしたものである。
【0013】この時、撮影された画像を複数のブロック
に分割し、補正係数を各ブロック毎に設定することによ
り、レンズの周辺光量低下を電気的に回路規模に応じて
任意に補正することができる。
【0014】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に
おける撮像装置の構成図である。図において、1はレン
ズ、2は絞り、3は撮像素子、4は撮像素子より出力さ
れたアナログ信号を二重サンプリングし、ノイズ低減を
行うCDS回路と信号レベルの制御をおこなうAGC回
路より構成される信号処理回路、5は映像アナログ信号
を映像デジタル信号に変換するA/Dコンバータ、6は
映像デジタル信号の信号処理を行うと共に周辺光量を補
正するDSP、7は映像デジタル信号を映像アナログ信
号に変換するD/Aコンバータ、8は絞りを駆動するア
イリスドライバー、9はレンズを駆動するズーム倍率を
制御するズームドライバー、10はレンズを設計した時
に算出された絞りに対する周辺光量補正係数およびズー
ム値に対する周辺光量補正係数を格納しておくROM、
11は信号処理の制御やアイリスドライバーの制御およ
びズームの制御などを行うマイクロコンピュータであ
る。
【0015】次に以上のような構成における撮像装置の
動作について説明する。図1において、レンズ1を通っ
た光は、撮像素子3により光電変換され、CDS、AG
Cを備える信号処理回路4を通ってA/Dコンバータ5
に入力される。その後、DSP6で色分離、ホワイトバ
ランス補正等の信号処理を行う。この時、DSP6にて
ROM10に記憶された周辺光量補正係数に基づいて、
絞りやズームに対応した周辺光量補正を同時に行う。
【0016】図2は、レンズの絞りに対するレンズ光量
レベルの関係を示すグラフである。図において、f1,
f2,f3は絞り(FNo)を表わし、それぞれ、f1
<f2<f3の関係となり、f1は開放状態であるとす
る。
【0017】基本的にレンズを通過した撮像光は中心部
がもっとも明るく、中心部から同心円状に周辺部に向か
って光量は低下していく。ここで、レンズの絞りが解放
(FNo=f1)時のレンズ光量レベルは、レンズの設
計時において光学設計により理論値として計算すること
が可能である。同様にレンズの絞り(FNo)=f2、f
3時のそれぞれのレンズ光量レベルについても、レンズ
の設計時においてレンズ光学設計により理論値としてあ
らかじめ計算することが可能である。図に示すように、
レンズ中心部に対するレンズ周辺部の光量低下レベルの
割合は、レンズの絞り径を絞ってFNoが大きくなるに
従って減少する。
【0018】このことから、レンズ設計時においてレン
ズ光学設計により絞りと周辺光量の関係を求め、あらか
じめ、絞りに対する周辺光量補正係数を記憶しておくこ
とができる。そのために、撮影中に絞りを調整した場
合、周辺光量補正係数に応じて適切に周辺光量を調整す
ることができる。
【0019】図3は、レンズのズーム倍率に対するレン
ズ光量レベルの関係を示すグラフである。図において、
z1,z2,z3はズーム倍率を表わし、それぞれ、z
1<z2<z3の関係となる。
【0020】一般的に、レンズのズーム倍率が大きくな
るに従って、レンズ中心部に対するレンズ周辺部の光量
低下レベルの割合は減少してくる。ここで、レンズのズ
ーム倍率に対するレンズ光量レベルについても、レンズ
の設計時においてレンズ光学設計によりあらかじめ理論
値として計算することが可能である。
【0021】このことから、レンズ設計時においてレン
ズ光学設計によりズーム倍率と周辺光量の関係を求め、
あらかじめ、ズーム倍率に対する周辺光量補正係数を記
憶しておくことができる。そのために、撮影中にズーム
倍率を調整した場合、周辺光量補正係数に応じて適切に
周辺光量を調整することができる。
【0022】次に、周辺光量補正処理の詳細を説明す
る。図4は、画面をブロック分割した例を示した概念図
である。ここでは、水平方向に32ブロック垂直方向に
32ブロックに分割する例を示している。
【0023】分割された各ブロックにおいて、光学設計
時において、それぞれ、絞りの開度およびズームの倍率
に応じた周辺光量補正係数をあらかじめ、容易に算出す
ることができる。この絞りの開度およびズームの倍率に
対応した各ブロック毎の周辺光量補正係数を明記した周
辺光量補正係数テーブルをROMに記憶しておく。
【0024】図1において、アイリスドライバー8は、
DSP6およびマイクロコンピュータ11の命令により
絞り2を制御して、撮像素子に最適な光量になるように
調整している。また、ズームドライバー9は、撮影者が
被写体の画枠を変えるためにレンズを駆動するものであ
る。
【0025】ここで、絞り(FNo)の情報は、レンズ
1に組み込まれているホール素子等により、マイクロコ
ンピュータ11に入力される。また、ズーム倍率の情報
は、レンズ1に組み込まれているズームエンコーダによ
りマイクロコンピュータ11に入力される。従って、マ
イクロコンピュータ11により現在の絞りの状態(FN
o)およびズーム倍率の状態が確認でき、ROM10に
記憶されている周辺光量補正係数テーブルのうちから撮
影時の絞りの開度,ズームの倍率に対応した周辺光量補
正係数を選択し、DSP6の乗算器により乗算して、映
像信号の補正を行う。
【0026】さらに、複数のレンズを装備する撮像装置
の場合、レンズ毎に周辺光量補正係数テーブルを作成し
てROM10に記憶しておくことにより、それぞれのレ
ンズに最適な周辺光量の補正を行うことができる。
【0027】なお、以上の説明では、1画面を水平方向
に32ブロック、垂直方向に32ブロックに分割した例
で説明したが、撮像素子の画素数まで分割ブロック数を
増やせば増やすほど、より正確な補正が可能となる。従
って、ブロック数は、ROM容量および、DSPの回路
規模等により、任意に設定が可能である。
【0028】以上の構成により、ズーム機能を有した撮
像装置においても適正な周辺光量補正を行うことができ
ると共に、効率的に周辺光量補正係数を設定することが
できる。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明の撮像装置によれ
ば、レンズ光学設計段階において、各レンズ毎にレンズ
の絞りの開度やズーム倍率の状態に応じた周辺光量低下
データを理論値として画面を分割したブロック毎に計算
して周辺光量補正係数テーブルを算出し、レンズの絞り
状態やズーム倍率状態に応じて周辺光量の補正を行うこ
とができる。このために、ズーム機能を有した撮像装置
においても適正な周辺光量補正を行うことができると共
に、効率的に周辺光量補正係数を設定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における撮像装置の構成図
【図2】レンズの絞りに対するレンズ光量レベルの関係
を示すグラフ
【図3】レンズのズームに対するレンズ光量レベルの関
係を示すグラフ
【図4】画面をブロック分割した例を示した概念図
【符号の説明】
1 レンズ 2 絞り 3 撮像素子 4 信号処理回路 5 A/Dコンバータ 6 DSP 7 D/Aコンバータ 8 アイリスドライバー 9 ズームドライバー 10 ROM 11 マイクロコンピュータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ズーム機能を備えた撮像装置であって、 映像信号をブロック分割する手段と、 ズーム倍率に対応して前記各ブロック毎にレンズの光学
    設計により算出した周辺光量を補正する係数を保存する
    記憶手段と、 ズーム倍率に応じて前記各ブロック毎に設定した周辺光
    量を補正する係数に基づいて前記各ブロック毎の映像信
    号の光量を補正するディジタル信号処理手段とを有し、
    ズーム倍率に応じて撮影した映像の周辺光量を補正する
    ことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】絞り機能を備えた撮像装置であって、 映像信号をブロック分割する手段と、 絞りの開度に対応して前記各ブロック毎にレンズの光学
    設計により算出した周辺光量を補正する係数を保存する
    記憶手段と、 絞りの開度に応じて前記各ブロック毎に設定した周辺光
    量を補正する係数に基づいて前記各ブロック毎の映像信
    号の光量を補正するディジタル信号処理手段とを有し、
    絞りの開度に応じて撮影した映像の周辺光量を補正する
    ことを特徴とする撮像装置。
  3. 【請求項3】ズーム機能と絞り機能を備えた撮像装置で
    あって、 映像信号をブロック分割する手段と、 ズーム倍率と絞りの開度に対応して前記各ブロック毎に
    レンズの光学設計により算出した周辺光量を補正する係
    数を保存する記憶手段と、 ズーム倍率と絞りの開度に応じて前記各ブロック毎に設
    定した周辺光量を補正する係数に基づいて前記各ブロッ
    ク毎の映像信号の光量を補正するディジタル信号処理手
    段とを有し、ズーム倍率と絞りの開度に応じて撮影した
    映像の周辺光量を補正することを特徴とする撮像装置。
  4. 【請求項4】複数のレンズを備え、 前記各ブロック毎に設定した周辺光量を補正する係数が
    前記各レンズ毎に設定され、撮影に使用するレンズに応
    じて前記周辺光量を補正する係数を選択して光量を補正
    することを特徴とする請求項1または請求項2または請
    求項3記載の撮像装置。
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