JP2007129388A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】陸上撮影、水中撮影、それぞれ撮影環境に合わせて倍率色収差補正情報を切り替えることで、常に最適な倍率色収差補正を行うことのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮影環境検知部１０３で撮像装置１１０が置かれている環境が空気中か水中かを判別し、レンズ状態検出部１０２で検出されたレンズ状態に合わせて倍率色収差情報格納部１０４から出力される倍率色収差補正情報に基づいて、倍率色収差補正部１０５で撮像部１０１から出力された映像信号に対する倍率色収差補正処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、倍率色収差補正機能を備えたテレビカメラ等の撮像装置に関するものであり、特に水陸両用で倍率色収差補正を好適に行う方法に関するものである。

テレビカメラ等の撮像装置において、撮像装置に用いられる撮像レンズは、一般に倍率色収差を有している。

撮像レンズにおける倍率色収差とは、光の波長によって異なる屈折率のために、レンズに斜めに入射した光が波長によって異なる位置に結像する現象であり、結果として像がボヤけたり、輪郭に色が付いたりするものである。

図５は空気中で生じるレンズへの光の屈折状態を示す説明図で、Ａ点およびＢ点からの光はレンズ１に入り屈折して結像面２に到達する。この時、光成分である赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の光は色による波長の差のため、それぞれＡｒ、Ａｇ、Ａｂ、およびＢｒ、Ｂｇ、Ｂｂにずれて結像する。

この結像位置のズレ具合を示す倍率色収差量は、レンズの光軸からの距離、すなわち像高によって変化し、基準となるＧ（緑）チャンネル画像に対するＢ（青）チャンネルおよびＲ（赤）チャンネル画像のズレの大きさと方向で表される。

さらに倍率色収差特性はレンズ状態、つまり、アイリス値、ズーム値、フォーカス値によっても変化する。

この倍率色収差による結像位置のズレを補正する機能が倍率色収差補正機能であり、一種の画像変形処理である。

従来の撮像装置に用いられるレンズの倍率色収差補正を行う画像処理装置は、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。

図６は従来の倍率色収差補正を行う画像処理装置のブロック図を示すものである。

図６において、撮像レンズ２００を通して得られた像は撮像部２０１で光電変換されて映像信号となる。レンズ状態検出部２０２でレンズ状態（アイリス値、ズーム値、フォーカス値）を検出し、このレンズ状態に基づいて倍率色収差情報格納部２０４から出力される倍率色収差補正情報によって、倍率色収差補正部２０５で倍率色収差補正処理を行う。
この結果は表示部２０７に表示、あるいは記録部２０８に記録される。
特許第２５５２７４１号公報

一方、通常の撮影、つまり陸上での撮影を前提として設計されたレンズはそのままでは水中撮影には使えない。

防水が必要であったり焦点距離が伸びたりする水中撮影では、水中撮影専用レンズを使う方法、水陸両用の特殊レンズを使う方法、カメラを防水ハウジングに収納する方法などの工夫が必要となる。

しかし、水中撮影専用レンズや水陸両用の特殊レンズは通常の陸上での撮影には使えなかったり、使いづらいものである。つまり、陸上ではレンズ性能を十分に発揮できなかったり、サイズや重量が大きいために扱いが不便であったりする。

カメラをレンズごと防水ハウジングに収納する方法は簡単なので、カメラレコーダやデジタルスチルカメラを使った水中撮影に広く利用されており、水中で伸びる焦点距離を補正するために、防水ハウジング側にワイドコンバージョンレンズを備えたものもある。

このような水中撮影に使用するカメラの撮像レンズは、倍率色収差特性においても図７の水中撮影で生じるレンズへの光の屈折状態を示す説明図に示すように、水中での屈折率（約１．３）と空気中での屈折率（１．０）が異なるため、ＲＧＢの光は、それぞれＡｒ’、Ａｇ’、Ａｂ’、およびＢｒ’、Ｂｇ’、Ｂｂ’にずれて結像し、図５で示す陸上での倍率色収差特性とは異なったものとなる。

上記の従来の構成では、撮影環境の前提が陸上、すなわち空気中であるため、このような撮像装置で水中撮影を行う場合には空気と水の屈折率が異なるため、陸上撮影を想定した倍率色収差補正情報では水中撮影で発生する倍率色収差を補正できないという問題点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、陸上撮影、水中撮影、それぞれ撮影環境に合わせて倍率色収差補正情報を切り替えることで、常に最適な倍率色収差補正を行うことのできる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、倍率色収差補正機能を備えた撮像装置であって、レンズ状態検出部と、撮影環境検知部と、倍率色収差補正部とを備え、前記倍率色収差補正部の倍率色収差補正特性が前記レンズ状態検出部の出力と前記撮影環境検知部の出力によって変化することを特徴とした撮像装置であり、撮影環境に合わせた倍率色収差補正処理を行うことができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、撮像装置のメニュー設定を撮影環境検知部への入力とすることを特徴とした請求項１記載の撮像装置であり、明示的に倍率色収差補正特性を切り替えられるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、撮像装置本体に備えたスイッチの出力を撮影環境検知部への入力とすることを特徴とした請求項１記載の撮像装置であり、即座に倍率色収差補正特性を切り替えられるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、撮影環境検知部によって撮像装置を収納する防水ハウジングの装着を検知することを特徴とした請求項１記載の撮像装置であり、防水ハウジングの装着に連動して水中撮影用の倍率色収差補正特性に自動的に切り替わるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、撮影環境検知部によって撮像装置の水没を検知することを特徴とした請求項１記載の撮像装置であり、撮像装置が水中に沈むと水中撮影用の倍率色収差補正特性に自動的に切り替わるという作用を有する。

以上のように本発明は、倍率色収差補正機能を陸上撮影のみならず水中撮影にも活用するもので、撮像装置を水陸両用とすることができ、その際の倍率色収差補正特性の切り替えに煩雑な操作を必要としないという優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の撮像装置のブロック図である。

図１において、レンズ１００を通して得られた像は撮像部１０１で光電変換されて映像信号となる。

レンズ状態検出部１０２では、レンズ状態（アイリス値、ズーム値、フォーカス値）を検出し、倍率色収差情報格納部１０４から出力される倍率色収差補正情報はレンズ状態に連動して変化する。

撮影環境検知部１０３では、撮像装置が置かれている環境が空気中か水中かを判別し、倍率色収差情報格納部１０４から出力される倍率色収差補正情報をそれぞれの環境に合わせた特性に切り替える。

この撮像装置が置かれている環境とレンズ状態に合った倍率色収差補正情報に基づいて、倍率色収差補正部１０５で撮像部１０１から出力された映像信号に対する倍率色収差補正処理を行い、カメラ処理部１０６でカメラ処理を行った後、表示部１０７に表示、あるいは記録部１０８に記録される。

図２は本発明の撮像装置を使用する場面の模式図である。

図２において、１１０が本発明の撮像装置である。水中撮影用の防水ハウジング１１１に撮像装置１１０を収納した状態で水中撮影を行うわけであるが、撮像装置１１０を防水ハウジング１１１に収納する際に、撮像装置本体にスイッチとして設けた撮影環境検知部１０３によって水中撮影モードに設定しておく。

以上のように本実施の形態によれば、水中撮影時には倍率色収差特性を水中撮影用の特性に切り替えることで、通常の陸上での撮影に加え、水中撮影でも色ズレを抑えた精細な映像を撮ることができる。

なお、以上の説明では、撮影環境検知部１０３はハードウェア的なスイッチとしたが、撮影条件を設定するため表示部１０７に表示されるメニューからソフトウェア的に設定してもよい。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の撮像装置を使用する場面の模式図である。図３において実施の形態１と同じ構成は同一番号を付し説明を省略する。

本発明の撮像装置１１０を水中撮影用の防水ハウジング１１２に収納する際に、防水ハウジング１１２の蓋１１２ａを閉じたことが撮影環境検知部１０３に機構的に伝わるようにしたものである。つまり、撮像装置１１０に備えている各種動作状態を設定するスイッチを撮影環境検知部１０３とし、防水ハウジング１１２の蓋１１２ａを閉じることで防水ハウジング１１２の蓋１１２ａに設けられた押圧部１１２ｂが撮影環境検知部１０３のスイッチを押し下げるように防水ハウジング１１２を形成する。

以上のように本実施の形態によれば、防水ハウジング１１２に撮像装置１１０を収納する動作によって水中撮影用の倍率色収差特性に自動的に切り替えることができる。

なお、撮影環境検知部１０３として複数のスイッチを利用し、複数のスイッチが同時に押し下げられることで防水ハウジング１１２の蓋１１２ａが閉じていることを検知すれば、通常のスイッチ操作と区別ができ、水中撮影モードの誤作動を防止できる。

なお、防水ハウジング１１２の蓋１１２ａが閉じられているかどうかを撮影環境検知部１０３が判別するための機構は上記の限りではない。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３の撮像装置を使用する場面の模式図である。

実施の形態１の図２、実施の形態２の図３と異なるのは、本発明の撮像装置１２０自身が防水構造となっており、そのまま浸水させて使用できる点である。

撮影環境検知部１２３は、例えば、複数の電極間の電気抵抗値によって撮像装置１２０の置かれている環境が空気中なのか、水中なのかの判別を行い、空気中と判断されれば通常の倍率色収差特性で倍率色収差補正を行い、水中と判断されれば水中撮影用の倍率色収差特性で倍率色収差補正を行うようにする。

以上のように本実施の形態によれば、撮像装置を水に浸けることで水中撮影用の倍率色収差特性に自動的に切り替えることができる。

なお、撮像装置が水没しているかどうかを撮影環境検知部１２３が判別するための仕組みは上記の限りではない。

本発明にかかる撮像装置は、倍率色収差補正機能を陸上撮影のみならず水中撮影にも活用するもので、その際の倍率色収差補正特性の切り替えに煩雑な操作を必要とせず、水陸両用で倍率色収差補正を好適に行う方法として有用である。

本発明の実施の形態１における撮像装置のブロック図 本発明の実施の形態１における撮像装置の使用状況を説明する模式図 本発明の実施の形態２における撮像装置の使用状況を説明する模式図 本発明の実施の形態３における撮像装置の使用状況を説明する模式図 空気中で生じるレンズへの光の屈折状態を示す説明図 従来の倍率色収差補正を行う画像処理装置のブロック図 水中撮影で生じるレンズへの光の屈折状態を示す説明図

符号の説明

１００ レンズ
１０１ 撮像部
１０２ レンズ状態検出部
１０３、１２３ 撮影環境検知部
１０４ 倍率色収差情報格納部
１０５ 倍率色収差補正部
１０６ カメラ処理部
１０７ 表示部
１０８ 記録部
１１０、１２０ 撮像装置
１１１、１１２ 防水ハウジング
１１２ａ 蓋
１１２ｂ 押圧部

Claims (5)

1. 倍率色収差補正機能を備えた撮像装置であって、
   アイリス値、ズーム値、フォーカス値等のレンズ状態を検出するレンズ状態検出部と、
   撮像装置が置かれている環境が空気中か水中かを判別する撮影環境検知部と、
   レンズ状態により異なる倍率色収差による結像位置のズレを補正する倍率色収差補正部とを備え、
   前記倍率色収差補正部の倍率色収差補正特性が前記レンズ状態検出部の出力と前記撮影環境検知部の出力によって変化するようにしたことを特徴とする撮像装置。
2. 撮像装置のメニュー設定を撮影環境検知部への入力とすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 撮像装置本体に備えたスイッチの出力を撮影環境検知部への入力とすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 撮影環境検知部によって撮像装置を収納する防水ハウジングの装着を検知することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 撮影環境検知部によって撮像装置の水没を検知することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。

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