JP2004112529A - Camera and camera system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子により得られた画像を画像処理するカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記のようなカメラ、いわゆるデジタルカメラは、基本的に、撮影レンズにより形成された光学像をCCD(Charge Coupled Device) 等の撮像素子で光電変換し、その出力である画像信号を画像処理してメモリカード等の記録媒体に記憶させる。
【0003】
このようなデジタルカメラには、レンズ交換式のデジタルカメラもある。レンズ交換式のカメラシステムでは、撮影状況に応じて様々な焦点距離のレンズを自由に組み合わせて用いることができ、しかもフィルムを用いるレンズ交換式カメラ用の撮影レンズも使用できる場合が多い。
【0004】
このように、様々な撮影レンズを使用することができるデジタルカメラにおいては、撮影レンズの固有の光学特性、例えば撮影レンズのディストーション(歪曲収差)、シェーディング(周辺減光)および倍率色収差等により撮影画像が撮影者の意図した画像とならない場合がある。
【0005】
「ディストーション」とは、撮影レンズを通して映した物体の像が、該物体と相似形にならず、例えば直線が歪んで映る収差をいい、「シェーディング」とは、画面中心部に比べて、画面周辺部において光量が減少して暗くなることをいう。また「倍率色収差」とは、被写体からの光が複数の色光に分解されて結像面に結像される際、波長によって屈折率が異なることにより、特に画像周辺部での波長の差が像倍率の違いとなって現れ、色ずれしてしまうことをいう。これらの収差等があると、被写体の像を正確に撮像することができない。
【0006】
上記不具合を解決したものとして、特許文献1には、撮影レンズ内にディストーション情報やシェーディング情報といった撮影レンズの光学特性に関する情報を記憶する回路を設け、撮影レンズがカメラに装着された時点で上記記憶回路に記憶された全ての光学特性に関する情報をカメラに送り、カメラ内においてこれらの光学特性に関する情報を用いて撮像素子から得られた画像信号を補正して、高画質の画像をメモリに記憶するカメラシステムが提案されている。
【0007】
また、特許文献2には、撮影レンズ内にシェーディング補正係数を記憶する回路を設け、カメラは、撮像素子から得られたアナログ画像信号をA/D変換する過程で上記記憶された補正係数を読み込むことによって、シェーディング補正を行うカメラシステムが提案されている。
【0008】
さらに、特許文献3には、撮影レンズ内に倍率色収差またはディストーションに関する情報を記憶する記憶回路を設け、カメラは上記記憶回路から情報を読み込んで撮像素子からの画像信号を補正し、高画質の画像をメモリに記憶するカメラシステムが提案されている。
【0009】
また、特許文献4には、撮影レンズに、撮影レンズおよびカメラの総合分光特性データを記憶した記憶回路を設け、カメラがその総合分光特性データの読み出しコマンドを撮影レンズ側へ送信することにより、撮影レンズはそれを受けて記憶されている総合分光特性データをカメラに送信し、カメラは受信した総合分光特性データに基づいてホワイトバランスを制御するカメラシステムも開示されている。
【0010】
【特許文献1】
特開平2−123879号公報
【特許文献2】
特開平6−197266号公報
【特許文献3】
特開平6−292207号公報
【特許文献4】
特公平7−83481号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報にて提案のカメラシステムでは、ディストーション、シェーディングおよび倍率色収差等に代表される撮影レンズの光学特性に関する情報を撮影レンズ毎に該撮影レンズに設けた記憶回路に予め記憶させておき、カメラが撮影レンズの記憶回路にアクセスして情報を読み込んだり、撮影レンズがカメラに装着された時点で撮影レンズ側の記憶回路に記憶されている全情報をカメラ側に送信し、記憶する構成が採られている。
【0012】
ところで、レンズ交換式のデジタルカメラシステムでは、撮影者が意図するタイミングで撮像準備動作としてのオートフォーカス動作や測光動作を行う必要がある一方、速写性が要求される。このため、画像処理に用いられる撮影レンズの光学特性に関する情報の撮影レンズからカメラへの送受信が撮像準備動作中に行われると、撮像準備動作が遅延し、速写性が妨げられるおそれがある。
【0013】
さらに、撮像素子の画素ピッチが小さくなってくると、より高精度なオートフォーカス動作が要求されることから、撮影レンズからカメラに送る撮影レンズの光学特性に関する情報が大量になる場合もある。この場合、撮影レンズの光学特性に関する情報を送受信する際の通信負荷が増すことから、なおさらオートフォーカス動作や測光動作に影響を与えないようにしなければならない。
【0014】
また、撮影レンズの光学特性に関する情報の中には撮影レンズのフォーカシング位置やズーミング位置や測光値に応じて変化するものもあり、これも考慮した最適なタイミングでの前記光学特性情報の送受信を行わなければならない。
【0015】
本発明は、オートフォーカス動作や測光動作を妨げることなく、撮像素子により得られた画像の画質を向上させることができるようにしたカメラおよびカメラシステムを提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、撮影光学系の光学特性に関する情報を記憶する記憶手段を備えたレンズ装置に対して着脱可能で、レンズ装置との通信が可能なカメラにおいて、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、撮像素子から出力された画像信号を、撮影光学系の光学特性に関する情報を用いて補正処理する画像処理手段と、被写体に対する測光動作および撮影光学系の合焦制御を含む撮像準備シーケンスを行った後、撮像素子から出力された画像信号を画像処理手段により補正処理して記録媒体に記録する撮像シーケンスを行う制御手段とを設ける。そして、制御手段に、撮像準備シーケンスの終了後に、レンズ装置に、記憶手段に記憶された光学特性に関する情報を送信させるようにしている。
【0017】
例えば、撮像準備シーケンスの終了後における撮像操作部材による撮像シーケンスの開始指示に応じて、レンズ装置に光学特性に関する情報を送信させるようにしたり、撮像シーケンスのうち撮像素子での電荷蓄積が開始されたときにレンズ装置に光学特性に関する情報を送信させるようにしたりする。
【0018】
これにより、撮影光学系の光学特性に関する情報の通信によって撮像準備シーケンスにおける測光動作や合焦制御等に影響を与えることなく、撮影光学系の光学特性に応じた補正処理を行った高画質の撮影画像(記録画像)を得ることが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の実施形態であるレンズ交換式のデジタルカメラシステムの構成を示している。本カメラシステムは、撮影レンズ10とデジタルカメラ40とから構成されている。撮影レンズ10は、カメラ40に対して着脱可能なズームレンズである。
【0020】
本実施形態の撮影レンズ10において、被写体像を結像させるための撮影光学系は、4群のレンズ11,12,13,14により構成されている。レンズ12は変倍のためのレンズであり、レンズ13はフォーカシングのためのレンズである。また、撮影光学系内には、絞りユニット15が配置されている。
【0021】
図示しない被写体からの光束は、レンズ11,12、絞りユニット15、レンズ13,14を介してカメラ40内の可動ミラー41に導かれる。また、撮影レンズ10内には、レンズ12,13の位置および絞りユニット15の絞り状態を検出するためのズームエンコーダ17、フォーカスエンコーダ18および絞りエンコーダ20が設けられており、レンズ制御回路21に接続されている。
【0022】
レンズ制御回路21には、ズームモータ25を駆動するズーム駆動回路24、フォーカスモータ27を駆動するフォーカス駆動回路26および絞りモータ29を駆動する絞り駆動回路28が接続されており、各駆動回路はレンズ制御回路21からの制御信号に応じて動作する。
【0023】
また、レンズ制御回路21には、レンズスイッチ入力回路30と、不揮発性メモリ(EEPROM)31が接続されている。
【0024】
さらに、レンズ制御回路21には、通信ライン32および通信コンタクト33を介してカメラ40との通信を行う通信コントローラ21aが設けられている。
【0025】
レンズ制御回路21は、ズーム駆動回路24を介してズームモータ25を制御し、レンズ12を駆動させる。このレンズ12の初期位置や停止位置は、レンズ12の移動に応じてズームエンコーダ17から出力されるパルス信号をカウントすることによって検知する。そして、検知した位置情報を用いてズームモータ25をフィードバック制御する。
【0026】
また、レンズ制御回路21は、フォーカス駆動回路26を介してフォーカスモータ27を制御し、レンズ13を駆動させる。このレンズ13の初期位置や停止位置は、レンズ13の移動に応じてフォーカスエンコーダ18から出力されるパルス信号をカウントすることによって検知する。そして、検知した位置情報を用いてフォーカスモータ27をフィードバック制御する。
【0027】
さらに、レンズ制御回路21は、絞り駆動回路28を介して絞りユニット15の動作を制御する。絞りユニット15の初期状態や絞り位置は、絞りユニット15の動作状態に応じて絞りエンコーダ20から出力されるパルス信号をカウントすることによって検知する。そして、検知した動作状態情報を用いて絞りモータ29をフィードバック制御する。
【0028】
このようにして、レンズ制御回路21は、ズームエンコーダ17、フォーカスエンコーダ18および絞りエンコーダ20の出力に基いて、ズーム駆動回路24、フォーカス駆動回路26および絞り駆動回路28を統括制御するとともに、統括制御に必要な様々な演算等の処理を行う。また、レンズ制御回路21は、通信ラコントローラ21a、通信ライン32および通信コンタクト33を介して、カメラ40と随時通信を行い、撮影レンズ10内の各回路の制御に反映させるとともに、後述する撮影レンズ10の光学特性に関する情報や撮影レンズ10の状態を表す情報カメラ40に送信する。
【0029】
不揮発性メモリ31には、撮影レンズ10固有の撮影光学系の光学特性に関する情報、具体的には、ディストーションに関する情報、シェーディングに関する情報、倍率色収差に関する情報等が、レンズ12,13の位置や絞り値に応じて記憶されている。なお、撮影レンズ10の固有の光学特性に関する情報としては、カメラ40で撮像された画像の画像処理過程での補正処理に使用される情報であればどのようなものでもよい。
【0030】
また、不揮発性メモリ31には、上述した画像処理に用いられる光学特性に関する情報とは別の又は一部重複した、合焦制御に必要な光学特性に関する情報も記憶されている。
【0031】
また、撮影レンズ10の状態を表す情報とは、各種レンズスイッチの状態や上記各エンコーダを通じて得られるレンズ位置や絞り状態等の情報である。
【0032】
レンズスイッチ入力回路30は、撮影レンズ10に設けられたスイッチ(図示せず)の状態をレンズ制御回路21に伝達する。本実施形態では、撮影レンズ10に設けられたスイッチとして、ズーム状態をテレ、ミドルおよびワイドに設定するためのズーム選択スイッチを有しており、撮影者によってズーム選択スイッチが操作された場合には、レンズ制御回路21はレンズスイッチ入力回路30を介して該操作を検出し、選択されたズーム状態となるようにズーム駆動回路24を介してズームモータ25を制御し、レンズ12を移動させる。
【0033】
次に、カメラ40側の構成について説明する。撮影レンズ10を通過した被写体光は、ほぼ中央部分がハーフミラーとなっている可動ミラー41に入射する。この可動ミラー41の中央背面側には、可動ミラー41を透過した光束を反射するサブミラー42が設けられている。サブミラー42で下方に反射した光束は、セパレータ光学系43により2つの光束に分離され、一対のCCDラインセンサ44上に2像が結像する。なお、セパレータ光学系43およびCCDラインセンサ44により、撮影光学系の焦点調節状態の検出(焦点検出)を行うための焦点検出ユニットが構成される。
【0034】
CCDラインセンサ44で光電変換され、出力された信号は、焦点検出回路57に入力され、焦点検出回路57は一対のCCDラインセンサ44上に結像した2像の位相差を検出し、検出結果をカメラ制御回路55に入力する。カメラ制御回路55は、入力された位相差を表す信号に基づいて撮影光学系のピントずれ量(デフォーカス量)を算出する。すなわち、位相差検出方式による焦点検出を行う。そして、カメラ制御回路55は、カメラ制御回路55内に設けられた通信コントローラ55a、通信ライン65および通信コンタクト66を介して、算出したデフォーカス量を表す情報をレンズ制御回路21に送信する。
【0035】
レンズ制御回路21では、受信したデフォーカス量の情報に基づいて、合焦を得るのに必要なレンズ13(つまりはフォーカスモータ27)の駆動量を求め、該駆動量分、フォーカスモータ27を駆動する。これにより、自動合焦制御が行われる。
【0036】
なお、本実施形態では、カメラ制御回路55からデフォーカス量情報をレンズ制御回路21に送信する場合について説明しているが、カメラ制御回路55においてデフォーカス量情報と撮影レンズ10の光学情報とに基づいてレンズ13の駆動量を決定し、決定した駆動量の情報をレンズ制御回路21に送信するようにしてもよい。この場合、撮影レンズ10がカメラ40に装着された時点での初期通信によって、レンズ13の駆動量演算に必要な撮影レンズ10の光学特性情報をカメラ制御回路55が取り込み、カメラ内のメモリ(図示せず)に記憶させておくようにするとよい。
【0037】
一方、可動ミラー41による被写体光束の反射光路上には、ファインダー光学系を構成する焦点板46、ペンタプリズム47および接眼光学系48が配置されている。また、可動ミラー41の後方には、シャッタ50、光学ローパスフィルタ51および撮像素子52が配置されている。撮像素子52は、CCDやCMOSセンサ等により構成されており、受光面上に結像した被写体像を光電変換し画像信号を出力する。この撮像素子52は、カメラ制御回路55から撮像指令を受けた画像処理回路62によって駆動制御される。
【0038】
可動ミラー41が上動してシャッタ50が開くと、撮像素子52上に被写体像が結像し、撮像素子52における電荷の蓄積が開始される。そして、電荷蓄積が終了すると、シャッタ50が閉じる。
【0039】
カメラ制御回路55には、ミラー駆動回路56、ラインセンサ駆動回路57、焦点検出回路69、シャッタ駆動回路58、測光センサ駆動回路59、画像処理回路62およびストロボ回路63が接続されており、これらすべての回路の動作の制御を司る。また、カメラ制御回路55には、シャッタ検知回路61およびスイッチ入力回路64が接続されている。
【0040】
ミラー駆動回路56は、可動ミラー41を撮影光路に対して進退させるよう駆動する。可動ミラー41が撮影光路中にある場合は、被写体光束がファインダー光学系に導かれ、可動ミラー41が撮影光路から退避した場合は、被写体光束が撮像素子52に導かれる。
【0041】
ラインセンサ駆動回路57はラインセンサ44を駆動する。シャッタ駆動回路58は、撮像素子52の受光量を制御するためのシャッタ50を駆動する。さらに、ペンダプリズム47および接眼光学系48の上方近傍には、被写体の輝度を測光する測光センサ60が設けられている。測光センサ60は測光センサ駆動回路59により駆動される。測光センサ60からの出力はカメラ制御回路55に入力され、カメラ制御回路55は入力された信号に基づいて被写体光の輝度を算出する。シャッタ検知回路61は、シャッタ50の開閉状態を検知する。
【0042】
画像処理回路62は、撮像素子52から出力された画像信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換した上で、前述した撮影レンズ1の光学特性に関する情報を用いた補正処理を行う。補正処理が行われた画像信号に対応する画像は、カメラ40に着脱可能に装着された不図示の記録媒体(半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等)に記録される。画像処理回路62の詳細については後述する。
【0043】
ストロボ回路63は、被写体を照明するための不図示の発光部を駆動する。また、スイッチ入力回路64は、カメラ40に設けられた各種操作スイッチの状態を検出して、検出信号をカメラ制御回路55に入力する。
【0044】
カメラ40側の操作スイッチとしては、レリーズスイッチがある。このレリーズスイッチは、1段階の押し下げ操作によって、後述する撮像準備動作シーケンスを開始させるSW1ON信号を出力し、さらにもう1段階の押し下げ操作によって、後述する撮像シーケンスを開始させるSW2ON信号を出力する。
【0045】
また、カメラ40側の操作スイッチとして、モードスイッチがあり、このモードスイッチの操作によって(操作回数に応じて)、カメラ制御回路55は撮像モード(絞り優先モード、シャッタースピード優先モード、プログラムモード等)を設定する。
【0046】
また、カメラ40には、電源68が設けられている。この電源68は、カメラ40内の各回路に電力を供給するとともに、通信コンタクト66を介して撮影レンズ10に対しても電力を供給する。
【0047】
図2には、前述した画像処理回路62の構成を示している。この画像処理回路62は、コントロール部71と、A/D変換部72と、画像処理部73と、バッファメモリ部74と、外部記録部75と、補正値メモリ部76とを有して構成される。また、画像処理部73、バッファメモリ部74、外部記録部75および補正値メモリ部76は、共通のデータバス77によって接続されており、データのやり取りが可能な構成となっている。さらに、A/D変換部72、画像処理部72、バッファメモリ部74、外部記録部75および補正値メモリ部76の動作は、カメラ制御回路55からの制御信号を受けたコントロール部71によって制御される。コントロール部71は撮像素子52の駆動制御も行う。
【0048】
図2において、撮像素子52から出力されたアナログ画像信号は、A/D変換部72によってデジタル信号に変換され、画像処理部73に入力される。コントロール部71は、撮影レンズ10側から送信されてきた撮影レンズ10の光学特性に関する各情報(以下、補正データという)を一旦、補正値メモリ部76に記憶させる。画像処理部73は、A/D変換部72から入力されたデジタル画像信号に対し、補正値メモリ部76に記憶された補正データを使用してディストーション補正、シェーディング補正、色補正等の各種補正処理を行うとともに、画像圧縮等の処理を行う。
【0049】
そして、画像処理部73で処理された画像信号は、バッファメモリ部74に記憶された後、更に外部記録部75に転送されて、前述した、カメラ40に対して着脱可能に装着された記録媒体に記録される。
【0050】
次に、本実施形態におけるカメラ40(主としてカメラ制御回路55)の動作を図3のフローチャートを用いて説明する。不図示の電源スイッチがONになると、カメラ制御回路55が動作を開始する。
【0051】
[ステップ(図ではSと記す)101]
カメラ制御回路55は、スイッチ入力回路64からSW1ON信号が入力されたか否かを判定する。入力されていれば次のステップ102へ進み、撮像準備シーケンスに入る。入力されていなければステップ101へ戻る。
【0052】
[ステップ102]
SW1がONであれば、カメラ制御回路55は、測光センサ駆動回路59を起動し、測光センサ60からの出力と、撮影レンズ10のFナンバー(電源スイッチのONに応じたレンズ制御回路21との初期通信で取得する)から、後述する撮像シーケンスで使用するシャッター速度および絞り値を決定する。
【0053】
[ステップ103]
次に、カメラ制御回路55は、ラインセンサ駆動回路57および焦点検出回路69を起動し、焦点検出回路69から得られた出力に基づいてデフォーカス量を算出する。
【0054】
[ステップ104]
カメラ制御回路55は、ステップ103で算出したデフォーカス量を表す情報をフォーカス駆動命令としてレンズ制御回路21に送信する。
【0055】
[ステップ105]
カメラ制御回路55は、レンズ13の駆動が終了したことをレンズ制御回路21から受信すると、再度、焦点検出回路69からの出力に基づいてデフォーカス量を算出し、この算出されたデフォーカス量が所定の許容範囲内にあるか否か(すなわち、合焦したか否か)を判定する。合焦していなければ再度ステップ101へ戻り、合焦していれば次のステップ106へ進む。この合焦判定をもって撮像準備シーケンスが終了する。
【0056】
[ステップ106]
撮像準備シーケンスが終了した後、カメラ制御回路55は、スイッチ入力回路64からSW2ON信号が入力されたか否かを判定する。入力されていなければステップ101に戻り、入力されていれば(撮像シーケンスの開始が指示されれば)、撮像シーケンスに入り、ステップ107へ進む。
【0057】
[ステップ107]
カメラ制御回路55は、レンズ制御回路21に対して、画像処理回路62での画像処理に用いる撮影レンズ10の光学特性に関する補正データの送信を要求する通信命令を送信する。ここで、通信命令により送信を要求する補正データは、上述した各種補正データのうち一部であってもよいし、ステップ102で決定された絞り値やレンズ12,13の位置に応じたものでもよい。これにより、補正データの送受信量を必要最小限に抑えることができる。この場合、通信命令は、要求する補正データの種類に応じて異なるものとしてもよいし、ステップ102で決定した絞り値を表す情報を含ませるようにしてもよい。
【0058】
カメラ制御回路55は、上記通信命令を受信したレンズ制御回路21から送信された補正データを受信し、画像処理回路62内の補正値メモリ部76(図2参照)に記憶させる。
【0059】
[ステップ108]
次に、カメラ制御回路55は、ステップ102で決定した絞り値まで絞りユニット15を駆動させる絞り駆動命令をレンズ制御回路21に送信する。
【0060】
[ステップ109]
次に、カメラ制御回路55は、ミラー駆動回路56を通じて可動ミラー41のアップ動作を行わせる。
【0061】
[ステップ110]
次に、カメラ制御回路55は、シャッタ駆動回路58を通じてステップ102で決定したシャッタ速度でシャッタ50を動作させる。また、シャッタ開動作と同時に画像処理回路62のコントロール部71を通じて撮像素子52での光電変換による電荷蓄積を開始させる。
【0062】
[ステップ111]
シャッタ50の動作が完了(撮像素子52での電荷蓄積が終了)すると、カメラ制御回路55は、レンズ制御回路21に絞りユニット15を開放状態に駆動する命令を送信する。
【0063】
[ステップ112]
次に、カメラ制御回路55は、ミラー駆動回路56を通じて可動ミラー41のダウン動作を行わせ、その後ステップ101へ戻る。
【0064】
なお、本実施形態では、撮像シーケンスの開始(SW2ONの入力)に応じて画像処理に必要な補正データの送信を撮影レンズ10に要求し、受信する場合について説明したが、例えば、ステップ107において、複数種類の補正データを要求する場合には、本ステップ107で全ての種類の補正データの送信を要求する命令を送信し、一括してそれら補正データを受信してもよいし、ステップ108からステップ109の動作終了までのいずれかのタイミングで、分割して補正データを要求したり受信したりしてもよい。
【0065】
次に、撮影レンズ10(主としてレンズ制御回路21)の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。
【0066】
カメラ40から電力供給が開始されるとレンズ制御回路21が起動し、以下のステップ201以降、レンズ制御回路21は、撮影レンズ10側でのスイッチ操作やカメラ制御回路55から送信された命令の解析結果に応じたレンズ等の駆動制御処理や情報送信処理を行う。
【0067】
[ステップ201]
レンズ制御回路21は、レンズスイッチ入力回路30から、焦点距離を変更するためのズーム選択スイッチからの信号(ズーム選択信号)が入力されているか否かを判定する。入力されていればステップ202へ進み、入力されていなければステップ203へ進む。
[ステップ202]
レンズ制御回路21はズーム選択スイッチからのズーム選択信号に対応したズーム状態(テレ、ミドル又はワイド)と、現在のズーム状態とを比較し、異なっていれば、ズーム駆動回路24を通じてズーム選択信号に対応したズーム状態になるようにレンズ12(ズームモータ25)を駆動する。この後、ステップ201へ戻る。
【0068】
[ステップ203]
レンズ制御回路21は、カメラ制御回路55から送信された命令が、画像処理に用いる撮影レンズ10の光学特性に関する補正データの送信要求命令であるか否かを判定する。補正データの送信要求命令であれば、ステップ204へ進み、そうでなければステップ205へ進む。
【0069】
[ステップ204]
レンズ制御回路21は、補正データの送信要求命令であることを判定すると、さらに該送信要求命令がどの種類の補正データを要求するものかを解析し、不揮発性メモリ31に記憶された補正データのうち要求されている補正データをカメラ制御回路55に送信する。この後、ステップ201へ戻る。
【0070】
[ステップ205]
レンズ制御回路21は、カメラ制御回路55から送信された命令が、フォーカス駆動命令であるか否かを判定を行う。フォーカス駆動命令であればステップ206へ進み、そうでなければ207へ進む。
【0071】
[ステップ206]
レンズ制御回路21は、フォーカス駆動命令に含まれるデフォーカス量情報と、不揮発性メモリ31に記憶されたレンズ13(フォーカスモータ27)の駆動量を決定するために必要な撮影レンズ10の光学特性に関する情報(前述したように、画像処理に用いる補正データとは別の又は一部重複した情報)とに基づいてレンズ13(フォーカスモータ27)の駆動量を演算し、演算した駆動量分のフォーカスモータ27の駆動を行う。この後、ステップ201へ戻る。
【0072】
[ステップ207]
レンズ制御回路21は、カメラ制御回路55から送信された命令が、絞り駆動命令であるか否かを判定する。絞り駆動命令であればステップ208へ進み、そうでなければステップ209へ進む。
【0073】
[ステップ208]
レンズ制御回路21は、絞り駆動命令に応じて該命令に含まれる絞り値となるように絞りユニット15を駆動する。この後、ステップ201へ戻る。
【0074】
[ステップ209]
ここでは、以上の命令以外の命令に対応した処理やレンズ制御のための処理を行い、ステップ201へ戻る。
【0075】
以上説明したように、本実施形態によれば、カメラ40の撮像準備シーケンスの終了後における撮像シーケンスの開始タイミングで(SW2ON信号が入力されたことに応じて)、撮像シーケンスにおいて取得した画像信号の画像処理に用いられる撮影レンズ10固有の光学特性に関する補正データの送受信を行うようにしているので、カメラ制御回路55において該補正データの要求および受信のための負荷が増加することによる撮像準備シーケンスでの合焦制御や測光動作への影響が全く生じることなく(すなわち、撮像準備シーケンスの遅延等が生じることなく)、高画質の撮影画像(記録画像)を得ることができる。
【0076】
なお、本実施形態では、上記補正データのカメラ・レンズ間での送受信タイミングを撮像シーケンスの開始タイミングとした場合について説明したが、撮像素子52への電荷蓄積を開始するタイミングとしてもよい。また、撮像準備シーケンスの終了後であれば、SW2ONの入力を待たずに(つまり、撮像シーケンスに入る前に)補正データの要求および受信を行うようにしてもよい。
【0077】
また、補正データがズームおよびフォーカスを行うレンズ12,13の位置に応じたもののみである場合には、レンズ12,13の位置が確定した時点で、補正データの要求および受信を行ってもよい。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影光学系の光学特性に関する情報の通信によって撮像準備シーケンスにおける測光動作や合焦制御等に影響を与えることなく、撮影光学系の光学特性に応じた補正処理を行った高画質の撮影画像(記録画像)を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】上記デジタルカメラシステムの画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図3】上記デジタルカメラシステムのカメラ制御回路55の動作を示すフローチャートである。
【図4】上記デジタルカメラシステムのレンズ制御回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 撮影レンズ
11〜14 レンズ
15 絞りユニット
17 ズームエンコーダ
18 フォーカスエンコーダ
20 絞りエンコーダ
21 レンズ制御回路
24 ズーム駆動回路
26 フォーカス駆動回路
28 絞り駆動回路
30 レンズスイッチ入力回路
31 不揮発性メモリ
40 カメラ
41 可動ミラー
42 サブミラー
43 セパレータ光学系
44 ラインセンサ
50 シャッタ
51 光学ローパスフィルタ
52 撮像素子
62 画像処理回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera that processes an image obtained by an image sensor.
[0002]
[Prior art]
The above-mentioned camera, a so-called digital camera, basically converts an optical image formed by a photographing lens into a photoelectric conversion by an image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Device) and performs image processing on an image signal as an output thereof. It is stored in a recording medium such as a memory card.
[0003]
Among such digital cameras, there are also digital cameras with interchangeable lenses. In an interchangeable lens camera system, lenses having various focal lengths can be freely combined and used according to the shooting conditions, and a shooting lens for a lens interchangeable camera using a film can be used in many cases.
[0004]
As described above, in a digital camera that can use various photographing lenses, a photographed image is generated by the inherent optical characteristics of the photographing lens, such as distortion (distortion aberration), shading (peripheral dimming), and chromatic aberration of magnification of the photographing lens. May not be the image intended by the photographer.
[0005]
"Distortion" refers to an aberration in which an image of an object projected through a photographic lens does not have a similar shape to the object, but is distorted, for example, in a straight line. This means that the light amount decreases in the portion and the image becomes darker. The term “chromatic chromatic aberration of magnification” means that when light from a subject is decomposed into a plurality of color lights and formed on an image forming surface, the refractive index varies depending on the wavelength. Appears as a difference in magnification and causes color shift. If there is such an aberration or the like, an image of the subject cannot be accurately captured.
[0006]
As a solution to the above-mentioned problem, Patent Literature 1 discloses a circuit for storing information on optical characteristics of a photographing lens, such as distortion information and shading information, in the photographing lens. The information on all the optical characteristics stored in the circuit is sent to the camera, and the image signal obtained from the image pickup device is corrected using the information on the optical characteristics in the camera, and the high-quality image is stored in the memory. Camera systems have been proposed.
[0007]
Further, in Patent Document 2, a circuit for storing a shading correction coefficient in a photographing lens is provided, and a camera reads the stored correction coefficient in the process of A / D converting an analog image signal obtained from an image sensor. Accordingly, a camera system that performs shading correction has been proposed.
[0008]
Further, in Patent Document 3, a storage circuit for storing information relating to chromatic aberration of magnification or distortion is provided in a taking lens, and a camera reads information from the storage circuit and corrects an image signal from an image pickup device to obtain a high-quality image. A camera system that stores in a memory has been proposed.
[0009]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, the photographing lens is provided with a storage circuit that stores comprehensive spectral characteristic data of the photographing lens and the camera, and the camera transmits a readout command of the comprehensive spectral characteristic data to the photographing lens side, so that photographing is performed. There is also disclosed a camera system in which a lens transmits the stored total spectral characteristic data to the camera upon receiving the data, and the camera controls the white balance based on the received total spectral characteristic data.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-2-123879
[Patent Document 2]
JP-A-6-197266
[Patent Document 3]
JP-A-6-292207
[Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. 7-83481
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the camera systems proposed in each of the above publications, information on optical characteristics of a photographing lens represented by distortion, shading, chromatic aberration of magnification, and the like is stored in advance in a storage circuit provided in the photographing lens for each photographing lens. Accesses the storage circuit of the taking lens to read information, or sends all the information stored in the storage circuit of the taking lens to the camera when the taking lens is attached to the camera, and stores it. Have been.
[0012]
By the way, in the digital camera system of the interchangeable lens type, it is necessary to perform an autofocus operation or a photometric operation as an image pickup preparation operation at a timing intended by a photographer, but a quick shooting property is required. For this reason, if transmission / reception of information on the optical characteristics of the imaging lens used for image processing from the imaging lens to the camera is performed during the imaging preparation operation, the imaging preparation operation may be delayed, which may hinder quick shooting.
[0013]
Further, as the pixel pitch of the image sensor becomes smaller, a more accurate autofocus operation is required, so that a large amount of information about the optical characteristics of the photographing lens sent from the photographing lens to the camera may be required. In this case, the communication load when transmitting and receiving information on the optical characteristics of the photographing lens increases, so that it is necessary to further prevent the autofocus operation and the photometry operation from being affected.
[0014]
In addition, some of the information on the optical characteristics of the photographing lens changes in accordance with the focusing position, zooming position, and photometric value of the photographing lens. There must be.
[0015]
An object of the present invention is to provide a camera and a camera system capable of improving the quality of an image obtained by an image sensor without hindering an autofocus operation and a photometric operation.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a camera which is detachable from a lens device provided with a storage unit for storing information on optical characteristics of a photographing optical system and which can communicate with the lens device, An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the optical system; an image processing unit that corrects an image signal output from the image sensor by using information related to optical characteristics of a photographing optical system; After performing an imaging preparation sequence including focusing control of the imaging optical system, a control unit that performs an imaging sequence of correcting an image signal output from the imaging element by an image processing unit and recording the image signal on a recording medium is provided. Then, after the imaging preparation sequence is completed, the control unit causes the lens device to transmit the information on the optical characteristics stored in the storage unit.
[0017]
For example, in response to an instruction to start the imaging sequence by the imaging operation member after the end of the imaging preparation sequence, the lens device is caused to transmit information regarding the optical characteristics, or the charge accumulation in the imaging device in the imaging sequence is started. Sometimes, the lens device is made to transmit information on optical characteristics.
[0018]
As a result, the communication of information on the optical characteristics of the photographing optical system does not affect the photometric operation, focusing control, and the like in the imaging preparation sequence, and performs high-quality imaging by performing a correction process according to the optical characteristics of the photographing optical system. An image (recorded image) can be obtained.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of a lens-interchangeable digital camera system according to an embodiment of the present invention. The camera system includes a photographing
[0020]
In the
[0021]
A light beam from a subject (not shown) is guided to a movable mirror 41 in a camera 40 via
[0022]
The
[0023]
Further, a lens
[0024]
Further, the
[0025]
The
[0026]
Further, the
[0027]
Further, the
[0028]
In this manner, the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The information indicating the state of the photographing
[0032]
The lens
[0033]
Next, the configuration of the camera 40 will be described. The subject light that has passed through the taking
[0034]
The signal photoelectrically converted and output by the
[0035]
The
[0036]
In the present embodiment, the case where the defocus amount information is transmitted from the
[0037]
On the other hand, a focusing
[0038]
When the movable mirror 41 moves up and the
[0039]
A
[0040]
The
[0041]
The line
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
As an operation switch on the camera 40 side, there is a release switch. The release switch outputs a SW1ON signal for starting an imaging preparation operation sequence described later by a one-step pressing operation, and outputs a SW2ON signal for starting an imaging sequence described later by a further pressing operation.
[0045]
As an operation switch on the camera 40 side, there is a mode switch, and by operating this mode switch (in accordance with the number of operations), the
[0046]
Further, the camera 40 is provided with a
[0047]
FIG. 2 shows a configuration of the
[0048]
In FIG. 2, an analog image signal output from the
[0049]
Then, the image signal processed by the
[0050]
Next, the operation of the camera 40 (mainly the camera control circuit 55) in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. When a power switch (not shown) is turned on, the
[0051]
[Step (shown as S in the figure) 101]
The
[0052]
[Step 102]
If SW1 is ON, the
[0053]
[Step 103]
Next, the
[0054]
[Step 104]
The
[0055]
[Step 105]
When the
[0056]
[Step 106]
After the imaging preparation sequence ends, the
[0057]
[Step 107]
The
[0058]
The
[0059]
[Step 108]
Next, the
[0060]
[Step 109]
Next, the
[0061]
[Step 110]
Next, the
[0062]
[Step 111]
When the operation of the
[0063]
[Step 112]
Next, the
[0064]
In the present embodiment, a case has been described in which the photographing
[0065]
Next, the operation of the taking lens 10 (mainly the lens control circuit 21) will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0066]
When the power supply from the camera 40 is started, the
[0067]
[Step 201]
The
[Step 202]
The
[0068]
[Step 203]
The
[0069]
[Step 204]
When the
[0070]
[Step 205]
The
[0071]
[Step 206]
The
[0072]
[Step 207]
The
[0073]
[Step 208]
The
[0074]
[Step 209]
Here, processing corresponding to instructions other than the above-described instructions and processing for lens control are performed, and the process returns to step 201.
[0075]
As described above, according to the present embodiment, at the start timing of the imaging sequence after the imaging preparation sequence of the camera 40 ends (in response to the input of the SW2ON signal), the image signal acquired in the imaging sequence is Since the correction data relating to the optical characteristics unique to the photographing
[0076]
In the present embodiment, the case where the transmission / reception timing of the correction data between the camera and the lens is set as the start timing of the imaging sequence is described. However, the timing of starting the charge accumulation in the
[0077]
In addition, when the correction data is only data corresponding to the positions of the
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the communication of the information on the optical characteristics of the imaging optical system does not affect the photometric operation, focusing control, and the like in the imaging preparation sequence. A high-quality captured image (recorded image) that has been subjected to the correction processing can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing circuit of the digital camera system.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of a
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of a lens control circuit of the digital camera system.
[Explanation of symbols]
10 Shooting lens
11-14 lens
15 Aperture unit
17 Zoom encoder
18 Focus encoder
20 Aperture encoder
21 Lens control circuit
24 Zoom drive circuit
26 Focus drive circuit
28 Aperture drive circuit
30 Lens switch input circuit
31 Non-volatile memory
40 camera
41 Movable mirror
42 submirror
43 Separator optical system
44 line sensor
50 shutter
51 Optical low-pass filter
52 Image sensor
62 Image processing circuit
Claims (5)
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された画像信号を、前記撮影光学系の光学特性に関する情報を用いて補正処理する画像処理手段と、
被写体に対する測光動作および前記撮影光学系の合焦制御を含む撮像準備シーケンスを行った後、前記撮像素子から出力された画像信号を前記画像処理手段により補正処理して記録媒体に記録する撮像シーケンスを行う制御手段とを有し、前記制御手段は、前記撮像準備シーケンスの終了後に、前記レンズ装置に、前記記憶手段に記憶された光学特性に関する情報を送信させることを特徴とするカメラ。A camera that is detachable from a lens device including a storage unit that stores information on optical characteristics of a photographing optical system and is capable of communicating with the lens device,
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system;
Image processing means for correcting the image signal output from the image sensor using information on the optical characteristics of the imaging optical system,
After performing an imaging preparation sequence including a photometric operation on a subject and focusing control of the imaging optical system, an imaging sequence in which an image signal output from the imaging element is corrected by the image processing unit and recorded on a recording medium is performed. A camera for transmitting information on the optical characteristics stored in the storage unit to the lens device after the end of the imaging preparation sequence.
前記制御手段は、前記撮像操作部材による前記撮像シーケンスの開始指示に応じて、前記レンズ装置に、前記記憶手段に記憶された光学特性に関する情報を送信させることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。An imaging operation member for instructing the start of the imaging sequence,
2. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit causes the lens device to transmit information on optical characteristics stored in the storage unit in response to an instruction to start the imaging sequence by the imaging operation member. 3. camera.
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