JP2006054543A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 コンバージョンレンズを装着した際の不具合を、コンバージョンレンズの寸法精度や光学性能をアップすることなく軽減する。
【解決手段】 カメラは、コンバージョンレンズの装着の有無を検知し、装着されている場合には、その装着によって生ずる不具合（例えば、コンバージョンレンズと撮影レンズとの光軸のずれに起因する不具合）を軽減するための補正を画像データに施す。複数のコンバージョンレンズに対応可能なものでは、コンバージョンレンズの種類を判別し、その判別結果に応じた補正を行う。そして、補正済みの画像データを画像記録媒体に記録する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、コンバージョンレンズが装着可能なデジタルスチルカメラに関し、コンバージョンレンズの装着によって画像に生ずる不具合を軽減するものである。

カメラに装着可能なコンバージョンレンズとして、テレコンバータ，ワイドコンバータ，フィッシュアイコンバータなどがある。コンバージョンレンズを装着可能なカメラとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特開２０００−３３０１７９号公報 特開２０００−２０６５９２号公報

カメラにコンバージョンレンズを装着すると、その装着に起因して画像に不具合が発生することがある。例えば、コンバージョンレンズの光軸と撮影レンズの光軸とが不一致の場合は、画像の一部がケラれたり、その他にも周辺光量の低下や歪曲収差などが助長されるなどの問題がある。これらの不具合は、コンバージョンレンズの寸法精度や光学性能をアップさせることで軽減できるが、大型化およびコストアップは免れない。

本発明は、コンバージョンレンズが装着可能なデジタルスチルカメラに適用される。カメラは、コンバージョンレンズの装着の有無を検知し、装着されている場合には、その装着によって生ずる不具合を軽減するための補正を画像データに施し、補正済みの画像データを画像記録媒体に記録する。
特に請求項２の発明は、コンバージョンレンズが装着されている場合には、装着されたコンバージョンレンズの種類を判別し、その判別結果に応じた補正を画像データに施すものである。
請求項３の発明は、コンバージョンレンズに設けた記憶装置から補正に必要なパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて補正を施すものである。
請求項４の発明は、補正に必要なパラメータが予め記憶された記憶装置をカメラ本体内に有し、コンバージョンレンズが装着されている場合に、記憶されているパラメータに基づいて補正を施すものである。
請求項５の発明は、撮影レンズの光軸と前記コンバージョンレンズの光軸とのずれに起因する不具合を軽減するための補正を行うものである。
請求項６の発明は、コンバージョンレンズ装着による周辺光量の低下または歪曲収差を軽減するための補正を行うものである。

本発明によれば、コンバージョンレンズの装着の有無を検知し、装着されている場合には、その装着によって生ずる不具合を軽減するための補正を画像データに施し、その補正済みの画像データを画像記録媒体に記録するようにしたので、コンバージョンレンズの寸法精度や光学性能をアップさせることなく不具合の軽減された画像を得ることができ、コンバージョンレンズの大型化およびコストアップを回避できる。また撮影者が面倒な画像補正を手動で行う必要もないので、手間が省ける。

図１〜図５により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態におけるデジタルスチルカメラを側面から見た概略図である。１はカメラボディの外郭を構成するカバーであり、カバー１の前面に形成された開口ＯＰから撮影レンズ２が露出する。開口ＯＰの周囲に設けられた筒状部１ａには、外周にねじが刻設され、そこにアクセサリとしてのコンバージョンレンズ１０がねじ込み式に装着可能となっている。

コンバージョンレンズ１０には、フィッシュアイコンバータ、テレコンバータ、ワイドコンバータなどがあり、いずれも筐体内に所定の光学系を配置して成る。コンバージョンレンズ１０を装着したときには、その光学系を通った被写体光束が撮影レンズ２に入射し、撮影レンズ２を透過した光束がＣＣＤ等の撮像素子３に受光される。各コンバージョンレンズ１０はＲＯＭ１１（図２）を内蔵し、このＲＯＭ１１にコンバージョンレンズ１０の種別と画像補正のための情報（後で詳述）が記憶されている。

図２は制御系のブロック図であり、本発明に関わる構成要素のみ示している。撮像素子３は、受光光量に応じた電気的画像信号を生成し、画像信号は画像変換／処理部２１に入力される。画像変換／処理部２１は、従来のデジタルカメラと同様にアナログ信号処理部，Ａ／Ｄ変換部，デジタル信号処理部などを有する他、画像の部分的なマスクやピクセルの補間などの機能をも併せ持っている。ここで処理された画像データが記録部２２によりメモリカードＭＣに記録される。これら画像変換／処理部２１や記録部２２は、ＣＰＵ２３により制御される。

ＣＰＵ２３はまた、コンバージョンレンズ１０からの情報を接点２４を介して取り込むことができる。接点２４は、上記筒状部１ａに設けられ、コンバージョンレンズ１０が装着されたときにコンバージョンレンズ１０側の接点１２と接触し、これらの接点２４，１２を介してＲＯＭ１１に記憶されている情報がＣＰＵ２３に入力される。

次に、コンバージョンレンズ１０によって発生する不具合およびその補正について説明する。
本実施形態のように、コンバージョンレンズ１０をレンズ鏡筒ではなくカメラボディに装着するタイプのカメラでは、撮影レンズ２の光軸とコンバージョンレンズ１０の光軸とが一致しない場合がある。この光軸のずれはそのまま画像に表れ、特にフィッシュアイコンバータを装着したとき（円形魚眼のとき）に目立つ。図３はその一例を示し、上記光軸のずれによって、円形画像部分の中心が全体画像領域（矩形部分）の中心に対して右上にずれ、画像の一部がケラれてしまっている。この画像を見たとき、画像の一部欠損が一目瞭然であるため、撮影者は著しい不快感を抱く。

この問題は、図４に示すようにように画像に補正を加えることで解決できる。図中の３１はずれてしまった実際の円形画像領域を、３２は本来あるべき正規の円形画像領域を示し、それぞれ一点鎖線で示している。正規の領域３２は、その中心が全体領域３３の中心と一致している。一方、実線で示した円形領域３４は、ずれた円形領域３１のうち正規の円形領域３２に含まれる最大の円形領域を示している。この円形領域３４内の画像のみを残し、他はマスク（カット）することで、ケラレのない画像が得られ、かつその画像を全体画像領域３３の中央に近い位置に配置できる。このようにして得られた画像をメモリカードに記録すれば、後でその画像を見たときに不快感を抱くことはない。

上記のような芯ずれ補正処理を実現するには、２領域３１，３２の芯ずれに関する情報が必要となる。本実施形態では、コンバージョンレンズ１０（ここでは、フィッシュアイコンバータ）に設けたＲＡＭ１１に芯ずれ情報を予め記憶させておき、コンバージョンレンズ１０が装着されたときに接点２４，１２を介してＣＰＵ２３がその情報を取得する。芯ずれ情報は、例えば正規の中心位置を（０，０）としたときの横縦のずれ量（ｘ，ｙ）で与えるようにすればよい。ＣＰＵ２３は、取得した芯ずれ量（ｘ，ｙ）を補正パラメータとして領域３４を演算により求め、その領域３４外をマスクすべく画像変換／処理部２１に指示を出す。なお、芯ずれ量に代えて、領域３４を示す情報をコンバージョンレンズ１０からカメラに送るようにしてもよい。

ここで、補正の精度を上げるには、予め個々のフィッシュアイコンバータごとに上記芯ずれ情報（ｘ，ｙ）を調べて記憶させておくことが望ましい。ただし、全てのコンバータに同様の芯ずれ傾向が見られるのであれば、標準的な芯ずれ情報を全コンバータに格納してもよい。この場合には、領域３４が一義的に決まるので、領域を求める演算は不要となる。

なお、上記の補正を施した場合、補正後の円形画像は実際の円形画像よりも小さくなるが、画像の一部が欠けるよりはよい。また実際のずれ量は僅かであるため、画像の縮小もごく僅かで済み、撮影者が不信感を抱くことはない。必要であれば、円形画像に補間処理を施して正規の大きさに補正してもよいし、画像を正規の位置に移動させてもよい。画像にケラれがない場合には、単に位置を補正するだけでもよい。さらに、芯ずれとは別に円形画像が１８０度を超えた像を含んでしまう場合に、その超えた部分をマスクするような補正も可能である。

以上では、フィッシュアイコンバータを装着した際の補正について説明したが、テレコンバータやワイドコンバータを装着したときも同様の芯ずれ補正を行える。この場合は、残す画像は矩形となる。

さらに、テレコンバータやワイドコンバータを装着したときには、芯ずれとは無関係に周辺光量の低下や歪曲収差が助長されるという問題がある。本実施形態のカメラは、これらの不具合も画像の補正によって解消する。

周辺光量の低下は、イメージサークルの周辺部分が中央部分と比べて暗く写る現象で、画像で見たときには四隅が暗くなる。そこで、得られた画像データに対して四隅を明るくする補正を行い、光量落ちを目立たなくする。ただし、光量低下の度合いや範囲はテレコンバータとワイドコンバータとで異なり、更に同じテレコンバータでも倍率の相違によって異なる。したがって、コンバージョンレンズ１０の種別ごとに補正のためのパラメータをＲＯＭ１１に格納しておく必要がある。個々のコンバージョンレンズごとに特有の補正データを格納するようにしてもよい。いずれにせよＣＰＵ２３は、ＲＯＭ１１から補正パラメータを取得し、そのパラメータに基づいて画像データを補正し、補正後の画像データを記録する。

一方、歪曲収差は画像周辺部が歪む現象をもたらすもので、広角系ではいわゆる樽型収差が出やすく、望遠系ではいわゆる糸巻き収差が出やすい。そこで、上述と同様にコンバージョンレンズ１０の種別ごとに、あるいは個々のコンバージョンレンズごとに歪みを補正するための補正パラメータをＲＯＭ１１に格納しておく。ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ１１から補正パラメータを取得し、そのパラメータに基づいて画像データを補正し、補正後の画像データを記録する。歪曲収差の補正方法は問わないが、例えば市販のレタッチソフトが有している画像変形機能（例えば、「球面フィルタ」）と同様の手法を用いることができる。

図５はコンバージョンレンズに応じた画像補正処理を実現するための制御手順を示している。
ＣＰＵ２３は、撮影が行われると、ステップＳ１で画像変換／処理部２１を作動させ、得られた画像信号に対して通常の画像処理を施し、画像データを生成する。ステップＳ２では、接点２４の状態によりコンバージョンレンズ１０の装着の有無を判定し、装着されていない場合には、ステップＳ１１で記録部２２を作動させ、画像データをメモリカードＭＣに記録する。

一方、コンバージョンレンズ１０が装着されている場合はステップＳ３に進み、ＲＯＭ１１から取得した情報に基づいて、装着されているコンバージョンレンズ１０の種別を判別する。ステップＳ４〜Ｓ１０では、コンバージョンレンズ１０の種別に応じた画像補正処理を行う。すなわち、フィッシュアイコンバータであれば、上述した芯ずれ補正を施し、テレコンバータまたはワイドコンバータであれば、芯ずれ補正処理に加えて、周辺光量補正処理および歪曲収差補正処理をも行う。ここでは、テレコンバータとして、１．５倍のものと２倍のものとが装着可能であり、それぞれに応じた補正を行う。ステップＳ１１では、補正後の画像データを記録部１２によりメモリカードＭＣに記録する。

以上のように本実施形態では、コンバージョンレンズ１０の装着によって発生する不具合を画像処理により補正し、補正後の画像データを記録するようにしたので、コンバージョンレンズ１０の寸法精度や光学性能をアップさせずとも不具合が軽減された画像が得られる。したがって、コンバージョンレンズ１０の大型化やコストアップを抑制できる。

なお、図５のフローは一例を示したに過ぎず、他にも種々の処理が考えられる。装着可能なコンバージョンレンズの種類も上記のものに限定されない。また、複数のコンバージョンレンズに対応可能な例を示したが、いずれか１個のコンバージョンレンズにのみ対応可能（例えば、フィッシュアイコンバータの芯ずれ補正のみ可能）なものでもよい。

さらに以上では、補正に必要なパラメータをコンバージョンレンズ側から取得するようにしたが、これらのパラメータをカメラが持っていてもよい。すなわち、複数のコンバージョンレンズに補正パラメータを対応づけたテーブルをカメラのメモリに格納しておき、装着されたコンバージョンレンズに応じて補正を施すようにすればよい。この場合、各コンバージョンレンズはその種別のみをカメラに伝えればよいので、大がかりなメモリ等は不要となる。

一実施形態におけるデジタルスチルカメラと、カメラに装着されたコンバージョンレンズを示す概略図。 カメラの制御系のブロック図。 コンバージョンレンズを装着したときの不具合を説明する図。 上記不具合を補正する方法を説明する図。 上記補正を含むカメラ動作を示すフローチャート。

符号の説明

１ カメラカバー
２ 撮影レンズ
３ 撮像素子
１０ コンバージョンレンズ
１１ ＲＯＭ
１２ コンバージョンレンズの接点
２１ 画像変換／処理部
２２ 記録部
２３ ＣＰＵ
２４ カメラの接点

Claims (6)

1. コンバージョンレンズが装着可能なデジタルスチルカメラにおいて、
   前記コンバージョンレンズの装着の有無を検知し、装着されている場合には、その装着によって生ずる不具合を軽減するための補正を画像データに施し、補正済みの画像データを画像記録媒体に記録することを特徴とするデジタルスチルカメラ。
2. 前記コンバージョンレンズが装着されている場合には、該装着されたコンバージョンレンズの種類を判別し、その判別結果に応じた補正を前記画像データに施すことを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラ。
3. 前記コンバージョンレンズに設けた記憶装置から前記補正に必要なパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて前記補正を施すことを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルスチルカメラ。
4. 前記補正に必要なパラメータが予め記憶された記憶装置をカメラ本体内に有し、前記コンバージョンレンズが装着されている場合に、前記記憶されているパラメータに基づいて前記補正を施すことを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルスチルカメラ。
5. 前記補正は、撮影レンズの光軸と前記コンバージョンレンズの光軸とのずれに起因する不具合を軽減するための補正であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデジタルスチルカメラ。
6. 前記補正は、前記コンバージョンレンズ装着による周辺光量の低下または歪曲収差を軽減するための補正であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のデジタルスチルカメラ。

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