JP2010281968A

JP2010281968A - レンズ装置、及びその制御方法

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Publication number: JP2010281968A
Application number: JP2009134299A
Authority: JP
Inventors: Toru Nagata; 徹永田
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2010-12-16
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Abstract

【課題】汎用性のある絞り形状情報伝達技術を提供すること。
【解決手段】レンズ制御部２０６は、外部からの指示に応じて絞り板駆動機構２０９が絞り板２０８を光路上の規定位置に配置した場合、絞り板２０８における開口部、非開口部のパターンをパターン画像としてデジタル１眼レフカメラ１００に対して送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ交換式撮像装置に対して着脱可能なレンズ装置及びその制御方法に関するものである。

円および多角形の単一開口形状以外の、例えば複数開口をもつ絞りを用いて被写体の３次元情報を取得したり、オートフォーカスに用いる技術は、特許文献１や特許文献２に開示されている。これらの技術では、レンズはカメラに固定式であり、絞り形状は設計上準備された形状だけを用いている。絞り形状を切り替えて用いる場合も同様、カメラ制御を行うＣＰＵが絞り形状切り替えを命じるため、これも設計上準備された絞り形状に相当する。

また、レンズの球面収差を利用したソフトフォーカスレンズで、絞り周辺部の球面収差量の多い光束の絞りを通過する光量を、変形の絞りを用いて制御し、ソフトフォーカス効果を変化させる方法は古くから用いられている。その実例は、例えば非特許文献１で紹介されている。

USP 6278847 特開平07-270674号公報

月刊「写真工業」 2004年4月号46ページ

レンズ交換式カメラにおいて、Coded Apertureのような変形絞りを持ったレンズを用いる場合、撮影された画像の画像処理には、絞り開口形状情報が必須であるので、レンズからカメラへの絞り開口形状の伝達は必須である。

ここで、絞り開口形状は、撮影により取得したい情報や画像処理の目的、更に変形絞りを設けるレンズの光学設計に応じて最適化されねばならない。すなわち、絞り開口形状は、目的とする機能やそれを達成するレンズが設計上異なる場合は、その機能要求と設計に応じて変化するので、将来を予測して絞り開口形状情報を決定しておく事はできない。このとき、カメラとレンズ（および、画像処理部）の世代間互換性を確保するためには、設計世代と無関係に絞り形状を定義可能とし、それを伝達する必要がある。

本発明は以上の問題に鑑みて成されたものであり、汎用性のある絞り形状情報伝達技術を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明のレンズ装置は、以下の構成を備える。即ち、レンズ交換式撮像装置に対して着脱可能に構成され、複数の開口部を有する絞り板と、外部からの指示に応じて前記絞り板を光路上の規定位置に配置したり当該規定位置から退避させたりする制御機構と、を有するレンズ装置であって、前記絞り板における開口部、非開口部のパターンをパターン画像として保持する手段と、前記外部からの指示に応じて前記制御機構が前記絞り板を前記光路上の規定位置に配置した場合、前記パターン画像を前記レンズ交換式撮像装置に対して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、絞り形状情報を画像情報として撮像装置に通知するので、例えば設計世代とは無関係な、汎用性の高い絞り形状情報伝達技術を達成することができ、これにより、撮像装置側では絞り形状をより正しく認識し、利用することができる。

レンズ交換式撮像装置としてのデジタル１眼レフカメラと、本実施形態に係るレンズ装置と、で構成されるカメラシステムの構成例を示すブロック図。絞り２０４の開口形状を示す図。絞り板２０８の開口形状を示す図。カメラ制御部１１１から絞り板２０８を使用する旨を受けた場合に、レンズ制御部２０６がカメラ制御部１１１に対して送信するレンズ情報の構成例を示す図。撮影画像ファイルの構成例を示す図。グラフ６９１〜６９３を示す図。グラフ６９１、７９２，７９３を示す図。撮影画像ファイルを用いて距離画像を得るための処理のフローチャート。図８のフローチャートに従った処理の対象画像と処理済み画像（距離画像）と、を示す図。球面収差を用いたソフトフォーカスレンズの原理を説明する図。異なる制御効果をもつ２種類の絞り板を示す図。

以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。

本実施形態では、レンズ交換式撮像装置に対して着脱可能に構成され、複数の開口部を有する絞り板と、外部からの指示に応じてこの絞り板を光路上の規定位置に配置したりこの規定位置から退避させたりする制御機構と、を有するレンズ装置について説明する。なお、本実施形態では説明上、レンズ交換式撮像装置としてデジタル１眼レフカメラを用いるが、レンズ交換式撮像装置に適用可能な撮像装置はこれに限定するものではなく、コンパクトデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置であっても良い。

図１は、レンズ交換式撮像装置としてのデジタル１眼レフカメラと、本実施形態に係るレンズ装置と、で構成されるカメラシステムの構成例を示すブロック図である。図１において１００はデジタル１眼レフカメラ、２００はレンズ装置である。図１では、レンズ装置２００をデジタル１眼レフカメラ１００に取り付けた場合におけるカメラシステムを示している。

先ず、レンズ装置２００について説明する。レンズ装置２００において、２０１〜２０３はレンズエレメントである。２０１は、光軸上を前後に移動することで撮影画面のピント位置を調整するフォーカシングレンズ群である。２０２は、光軸上を前後に移動することでレンズ装置２００の焦点距離を変更し、撮影画面の変倍を行う変倍レンズ群である。２０３は、テレセントリック性等のレンズ性能を向上させるための固定レンズである。

２０４は、絞りである。２０５は距離エンコーダで、フォーカシングレンズ群２０１の位置を読み取り、フォーカシングレンズ群２０１の位置情報、即ち被写体距離に相当する信号を発生する。そして測距エンコーダ２０５は、この発生した信号を、後段のレンズ制御部２０６に送信する。

２０６はレンズ制御部で、デジタル１眼レフカメラ１００から送信された信号に基いて絞り２０４の開口径を変化させたり、測距エンコーダ２０５から送信された信号に基いてフォーカシングレンズ群２０１の移動制御を行う。また、レンズ制御部２０６は、測距エンコーダ２０５から送信された信号に相当する被写体距離、変倍レンズ群２０２の位置情報に基く焦点距離、絞り２０４の開口径に基づくＦナンバ、等を含むレンズ情報を、デジタル１眼レフカメラ１００に送信する。

２０７は、レンズ装置２００とデジタル１眼レフカメラ１００との通信インターフェイスとなるマウント接点群である。２０８は、光路中に退避可能に設けられた、複数の開口部を有する絞り板である。２０９は、外部からの指示に応じて絞り板２０８を光路上の規定位置に配置したりこの規定位置から退避させたりする制御機構としての絞り板駆動機構である。絞り板駆動機構２０９は、レンズ制御部２０６によって駆動されるので、レンズ制御部２０６は、現在使用されている絞りが絞り２０４であるのか絞り板２０８であるのかを把握することができる。レンズ制御部２０６は、絞り板２０８が使用されている（絞り板２０８が上記規定位置に配置されている）場合に限り、絞り板２０８における開口部、非開口部のパターンをパターン画像（絞り形状情報）としてカメラ制御部１１１に送信する。なお、このパターン画像は予め作成され、レンズ装置２００内の不図示のメモリ（例えば、レンズ制御部２０６内の不図示のメモリ）内に格納されている。

次に、デジタル１眼レフカメラ１００について説明する。１０１は主ミラーで、ファインダー観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。また、主ミラー１０１はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときは、後述する測距センサ１０３に対して被写体からの光線の約半分を透過させる。１０４はレンズエレメント２０１〜２０３の予定結像面に配置されたファインダースクリーンで、撮影者はアイピース１０７を通してこのファインダースクリーン１０４を観察することで撮影画面を確認する。ここで、１０６はペンタプリズムで、ファインダースクリーン１０４からの光線をアイピース１０７へ導くための光路変更を行う。

１０３は測距センサで、主ミラー１０１の裏側に退避可能に設けられたサブミラー１０２を介してレンズ装置２００からの光束を取り込む。測距センサ１０３は、取り込んだ光束の状態をカメラ制御部１１１に送り、カメラ制御部１１１はそれに基きレンズ装置２００の被写体に対するピント状態を判定する。つづけてカメラ制御部１１１は、判定されたピント状態とレンズ制御部２０６から送られるフォーカシングレンズ群２０１の位置情報に基き、フォーカシングレンズ群２０１の動作方向と動作量を算出する。

１０８は測光センサで、ファインダースクリーン１０４上に映された画面上の所定領域における輝度を測定し、測定した輝度を示す信号（輝度信号）を発生し、発生した輝度信号をカメラ制御部１１１に送信する。カメラ制御部１１１では、測光センサ１０８から送信された輝度信号に基き、撮像センサ１１０への適切な露光量を決定する。更にカメラ制御部１１１は、撮影モード切替部１１４によって選択される撮影モードに応じて、上記適切な露光量となるよう設定されたシャッタースピードに応じた絞り２０４の制御を行う。更にカメラ制御部１１１は、設定された絞り値若しくはレンズ情報と共に送信される絞り板２０８の情報に応じた、シャッター１０９のシャッター速度の制御を行う。また、場合によっては、それらの組み合わせ制御を行う。

例えば、ユーザが撮影モード切替部１１４を操作して「シャッタースピード優先モード」を選択したとする。この場合、カメラ制御部１１１は、パラメータ設定変更部１１５により設定されたシャッター速度に対して上記の適切な露光量を得る絞り２０４の開口径を算出する。そしてカメラ制御部１１１は、絞り２０４の開口径が、算出した開口径となるように、レンズ制御部２０６に対して制御信号を送信する。これにより、レンズ制御部２０６は、絞り２０４の開口径がカメラ制御部１１１が算出した開口径となるように、カメラ制御部１１１からの制御信号に基づいて絞り２０４を制御する。

また、ユーザが撮影モード切替部１１４を操作して「絞り優先モード」、若しくは「絞り板使用撮影モード」を選択したとする。この場合、カメラ制御部１１１は、設定された絞り値、若しくは絞り板２０８の選択／非選択に応じて、適切な露光量を得るシャッター秒時を算出する。絞り板２０８の選択が指示されている場合、レンズ制御部２０６は、上記パターン画像と、露出に関するパラメータをデジタル１眼レフカメラ１００に送信する。

また、ユーザが撮影モード切替部１１４を操作して「プログラムモード」を選択したとする。この場合、カメラ制御部１１１は、上記の適切な露光量に対して予め決まったシャッター速度と絞り値もしくは絞り板使用の組み合わせに従い、シャッター速度と絞り値を決定する。

以上の各モードにおける処理は何れも、ユーザがシャッターＳＷ１１３を半押ししたことをカメラ制御部１１１が検知したタイミングで開始される。このときレンズ制御部２０６は、カメラ制御部１１１が決定したフォーカシングレンズ群２０１の動作方向と動作量に従い測距エンコーダ２０５の示す位置情報が目標動作量と一致するまでフォーカシングレンズ群２０１を駆動する。

次に、ユーザがシャッターＳＷ１１３を全押ししたことをカメラ制御部１１１が検知した場合、撮影シーケンスが開始される。撮影シーケンスがスタートすると先ず、主ミラー１０１とサブミラー１０２とが折りたたまれ、撮影光露外に退避する。つづいて、カメラ制御部１１１が算出した絞り値がレンズ制御部２０６に送信されるので、レンズ制御部２０６は、この絞り値に基づいて絞り２０４を絞り込む。また、カメラ制御部１１１は、絞り板２０８を使用するモード時には、その旨をレンズ制御部２０６に送信するので、レンズ制御部２０６は、この場合、絞り板駆動機構２０９を制御し、絞り板２０８を光路中に設置させる。続いてシャッター１０９が、カメラ制御部１１１が算出したシャッター速度に従って開放閉鎖する。この後、絞り２０４が開放され、あるいは絞り板２０８が退避し、続いて主ミラー１０１、サブミラー１０２が元の位置に復帰する。

１１０は撮像センサで、シャッター１０９の開放中に蓄積された各ピクセルに対応する電荷値を輝度信号としてカメラ制御部１１１に転送する。これによりカメラ制御部１１１は、この輝度信号を適当な色空間にマッピングし、適切な形式のファイル（撮影画像ファイル）を作成する。１１６は、デジタル１眼レフカメラ１００の背面に設けられた表示部で、撮影モード切替部１１４及びパラメータ設定変更部１１５を操作するための操作画面を表示したり、撮影後にカメラ制御部１１１が作成したサムネール画像を表示したりする。また、表示部１１６は、レンズ制御部２０６から送信されたパターン画像をも表示する。

１１２は、デジタル１眼レフカメラ１００に対して着脱可能なメモリカードなどの記録媒体に対するデータの読み書きを行う記録再生部である。即ち、記録再生部１１２は、撮影後にカメラ制御部１１１が作成したファイルをメモリーカード等の記録媒体に記録したり、この記録媒体に記録されているファイルを読み出したりすることができる。１１７は出力部で、撮影後にカメラ制御部１１１が作成したファイルを、外部のコンピュータなどにケーブル等を介して出力する。

次に、絞り２０４、絞り板２０８について説明する。図２は、絞り２０４の開口形状を示す図である。本実施形態では絞り２０４として、絞り羽根５枚からなる虹彩絞りを構成しているため、開口形状は丸みを帯びた五角形状となっている。図２において３０１は絞り開放時の絞り形状を示している。また、３０２は円形開口時の開放絞りを与える円を示している。

図３は、絞り板２０８の開口形状を示す図である。上述の通り、絞り板２０８は、多数の開口部とそれ以外の部分（非開口部）とで構成されている。図３において４０２は、図２の３０２と同様、開放口径を示している。４０３は、変形絞りの各開口部で、紙面に垂直な光軸に対して対称であるので、図中の光軸を原点として絞り板２０８の面内に与えた直交２軸（Ｘ、Ｙ）の第一象限内の開口部のみを指し示している。

従って、上記パターン画像は、例えば、開口部を「１」、非開口部を「０」として表現した２値画像（即ち、開口部と非開口部のそれぞれに対して異なるビット値を割り当てた２値画像）として表現することができる。この場合、このパターン画像中の１画素が、実際の絞り板２０８においてどの程度の面積を有する領域を示しているのかを示す情報（サイズ）も必要となる。そこで、レンズ制御部２０６は、パターン画像に加えて、このサイズ情報も送信する。

また、図３に示すように、絞り板２０８は、開放絞りを通過する光束の一部のみを通過させるため、レンズの透過光量を低下させる。この低下後と同等の透過光量を与える口径比を表すＦナンバの値をＴナンバと呼ぶ。つまり、Ｔナンバとは、口径比（Ｆナンバ）だけではあらわす事のできない、レンズの真の明るさを表示する指数である。したがって、レンズ制御部２０６は、絞り板２０８を使用する旨をカメラ制御部１１１から受けた場合には、カメラ制御部１１１に対して、レンズの明るさの情報として、このＴナンバ情報を送信する。

図４は、カメラ制御部１１１から絞り板２０８を使用する旨を受けた場合に、レンズ制御部２０６がカメラ制御部１１１に対して送信するレンズ情報の構成例を示す図である。図４（ａ）は、１枚の静止画を撮影する場合に送信されるレンズ情報の構成例を示しており、図４（ｂ）は、動画像を撮影する場合に送信されるレンズ情報の構成例を示している。

図４（ａ）において、５０１はレンズ情報としての絞り形状ファイルであり、５０２はヘッダ部、５０４は上記Ｔナンバ情報や上記サイズ情報等を保持するメタデータ部、５０３はパターン画像を保持する画像情報部である。パターン画像は、ここでは一例として、開口部を「１」、非開口部を「０」として表現した１３画素×１３画素のサイズの２値画像である。絞り形状ファイル５０１のファイル形式はタグ形式でも良いし、ボックス形式でも良い。さらに、パターン画像についても２値画像に限定するものではなく、開口部に相当するパターン画像上の画素に対して、光の透過率に応じた画素値を割り当てることで形成される多値画像であっても良い。

図４（ｂ）において、５１０は１つのフレームに対する絞り形状ファイルである。即ち、基本的には、図４（ａ）に示した絞り形状ファイル５０１が、各フレームについて作成されていることになるが、絞り形状ファイル５１０には、絞り形状ファイル５０１に加えて、以下の要素が加わっている。５０５は、動画像の撮影開始時刻からの経過時間を示す経過時間情報を保持する保持部、５０６は、一つのファイルから次のファイルへの座標を示すファイルオフセット情報を保持する保持部である。

このような構成を有するレンズ情報がレンズ制御部２０６からカメラ制御部１１１に送信されると、カメラ制御部１１１は記録再生部１１２を制御し、このレンズ情報を、撮影した画像と共に１つのファイル（撮影画像ファイル）として記録媒体に記録させる。もちろん、撮影した画像とレンズ情報のそれぞれが関連付けられているのであれば、それぞれを別個のファイルとして記録媒体に記録しても良い。本実施形態では説明を簡単にするために、レンズ情報と撮影画像とを撮影画像ファイルにまとめて記録する場合について説明する。

次に、このようにして記録媒体に記録した撮影画像ファイルの使用例について説明する。このような記録媒体をＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のコンピュータに挿入したり、デジタル１眼レフカメラ１００をコンピュータに接続することで、このコンピュータは、記録媒体から撮影画像ファイルを取得することができる。もちろん、コンピュータによる撮影画像ファイルの取得形態については様々なものがある。そしてコンピュータは、この取得した撮影画像ファイルからレンズ情報を抽出することで、この抽出したレンズ情報を、撮影画像ファイル内の画像に対する画像処理に用いることもできるし、レンズ情報中のパターン画像を表示することもできる。

図５は、撮影画像ファイルの構成例を示す図である。６０１は撮影画像ファイルである。６０２はヘッダで、撮影画像ファイル６０１内の撮影画像６０３の位置（座標）を示す主画像オフセット情報が記されている。６０３は撮影画像である。ファイル形式としては一般的なTIFF形式、ISO12234-2で規程されたTIFF／EP形式、JEITA規格であるExif形式（圧縮・非圧縮）、一般的なJPEG圧縮のJFIF形式やJPEG2000ファイル形式等が考え得る。即ち、目的に応じた適当なファイル形式を適用することができる。

ここで、実際のパターン画像の使用例として、図３に示したパターン画像を用いた距離画像取得方法について説明する。図３に示したパターン画像が示す開口部、非開口部のパターンを有する絞り板２０８を有する撮影光学系では、小開口が多数存在する。そのため、そのＰＳＦ(Point Spread Function)をフーリエ変換して得られるパワースペクトルはいくつかの空間周波数で”０”となり、さらにその”０”を与える空間周波数の値は、被写体距離に応じて変化する事が知られている。この点については下記の文献に記されている。

・ Image and Depth from a Conventional Camera with a Coded Aperture, Levin et al, ACM Transactions on Graphics, Vol. 26, No. 3, Article 70, Publication date: July 2007）
この現象を用いて、被写体の距離画像を得ることができる。

図６は、グラフ６９１〜６９３を示す図である。グラフ６９１は、ある撮影距離における撮影画像のパワースペクトルのグラフを示す。グラフ６９２は、等しい撮影距離の被写体の撮影光学系のＰＳＦから得られるパワースペクトルのグラフを示す。グラフ６９３は、グラフ６９１のパワースペクトルをグラフ６９２のパワースペクトルで除した結果を示すグラフを示す。何れのグラフも横軸に空間周波数、縦軸にパワースペクトルの値を取っている。

グラフ６９１，６９２に示したパワースペクトルは同じ絞り開口形状によって生じるので、パワースペクトルが”０”となる空間周波数が一致している。そのため、グラフ６９３に示すパワースペクトルには”０”点の空間周波数にスパイク状の形状は現れるが、その幅は極めて小さい。

図７は、グラフ６９１、７９２，７９３を示す図である。グラフ７９２は、グラフ６９１における撮影距離とは異なる撮影距離における撮影光学系ＰＳＦから得られるパワースペクトルのグラフを示す。撮影光学系のＰＳＦの”０”を与える空間周波数は被写体距離によって変化するため、この二つのパワースペクトルの”０”を与える空間周波数は一致しない。そのため、グラフ７９３に示すように、グラフ６９１のパワースペクトルをグラフ７９２のパワースペクトルで除した結果（パワースペクトル）には、光学系パワースペクトルの”０”点の空間周波数を中心として、幅の大きなピークが存在する。

図６と図７とを比較すると、次のことがわかる。図３に示す開口部／非開口部のパターンを有する絞り板を用いて撮影し、撮影画像中のある部分のパワースペクトルを、特定の被写体距離に対応した光学系のパワースペクトル（これは既知である）で除算する。その商として得られるパワースペクトルでは、その二者の距離が一致しない場合は幅を持った大きなピークが存在し、二者の距離が一致する場合は幅を持ったピークが存在しない。したがって、予め区分けをしたい数の被写体距離領域に対応した光学系パワースペクトルを準備し、その複数の値で撮影画像各部分のパワースペクトルを除算する。このとき、その商が一定以下の幅のピークしか持たないときの被写体距離領域が、撮影画像のその部分の被写体距離を示す事になる。

以上の処理により、撮影画像の各部分の被写体距離により画像を領域分割し、距離画像を得ることができる。その処理はカメラ制御部１１１で行っても良いし、上記コンピュータで行っても良い。

図８は、撮影画像ファイルを用いて距離画像を得るための処理のフローチャートである。この処理の主体は上述の通り、カメラ制御部１１１でも良いし、コンピュータが有するＣＰＵであっても良い。ＣＰＵが処理の主体となる場合、以下の処理に必要な情報は、デジタル１眼レフカメラ１００から取得する必要がある。

先ずステップＳ８０１では、フォーカシング終了後のフォーカシングレンズ群２０１の位置情報により、レンズの距離情報（撮影距離情報）を得る。次に、ステップＳ８０２では、取得した距離情報に基づいて、被写体距離域をｐ段階に分けた場合のそれぞれの撮影光学系のＰＳＦとそのパワースペクトルを算出する。これは、絞り形状情報とレンズ情報から算出しても良いし、あらかじめデータベース化した撮影光学系ＰＳＦとそのパワースペクトルを利用し、絞り形状情報との組み合わせで算出しても良い。

次に、ステップＳ８０３では、撮影画像の特定の小領域、例えば作成したい距離領域の最大ボケ量をカバーするサイズの領域（ｍ画素×ｍ画素）、を抽出する。次に、ステップＳ８０４では、抽出した小領域をフーリエ変換し、パワースペクトルを得る。次に、ステップＳ８０５では、これと比較する距離領域を第一の距離領域から開始するために、距離領域インデックスｎの値を１に初期化する。

次に、ステップＳ８０６では、得られた画像の小領域のパワースペクトルを、距離領域ｎの光学系パワースペクトルで除する処理を行う。次に、ステップＳ８０７では、１を越えたパワースペクトル値Ｐ０を与える部分の幅を所定値Ｗ０と比較し、所定値Ｗ０よりも小さいか否かを判断する。係る判断の結果、小さいと判断された場合は、その画像小領域の被写体距離はそのときの距離領域であると判断し、処理をステップＳ８０８に進める。

ステップＳ８０８では、その領域に距離インデックスｎを与える。一方、ステップＳ８０７において小さくないと判断された場合は、その画像小領域の被写体距離とそのときの距離領域は一致しないので、処理をステップＳ８０９に進める。ステップＳ８０９では、全ての被写体距離領域に対して処理が終了したか否か（ｎ＝ｐを満たすか否か）を、インデックス値ｎとｐとを比較して判断する。係る判断の結果、ｎ＝ｐを満たすと判断された場合には、処理をステップＳ８１４に進める。ステップＳ８１４では、問題の画像小領域には該当する距離領域がないと判定する。そして処理をステップＳ８１２に進める。ステップＳ８１２では、着目領域を隣接する画像小領域に移す。そして、処理をステップＳ８０３に戻す。

一方、ステップＳ８０９における判断で、ｎ≠ｐであると判断した場合には、処理をステップＳ８１０に進める。ステップＳ８１０では、ｎに１を加え、その後、処理をステップＳ８０６に戻す。

一方、ステップＳ８０８における処理の後、ステップＳ８１１では、全画素についての処理が終了したか否かを判断する。係る判断の結果、終了していないと判断した場合には処理をステップＳ８１２に進める。一方、終了していると判断した場合には処理をステップＳ８１３に進める。ステップＳ８１３では、領域を合体させ、距離画像を完成させる。図９は、図８のフローチャートに従った処理の対象画像と処理済み画像（距離画像）と、を示す図である。図９（ａ）に処置前の画像、図９（ｂ）に距離画像を示す。

次に、撮影画像ファイルの別の使用例について説明する。図１０は、球面収差を用いたソフトフォーカスレンズの原理を説明する図である。１００１は正のパワーを持ったレンズ群で、図１０（ａ）に示すように、球面収差が大きく、レンズの周辺を通過した光束が中央を通った光束の周辺にフレアを形成する事でソフトフォーカス効果を得る。このとき、図１０（ｂ）に示すように、周辺を通過する光束の光量を制限する絞り１００２によって、周辺からの光束を制限し、ソフトフォーカス効果を制御する事ができる。１００３が光軸上の主絞り、１００４が周辺光を制御する周辺絞りである。

図１１は、異なる制御効果をもつ２種類の絞り板を示す図である。何れの絞り板も、主絞り１００３、周辺絞り１００４を有している。絞り板駆動機構２０９により、これらの挿入の有無、および入れ替えを行う事により、望ましいソフトフォーカス効果を得ることができる。周辺絞り径の大きい図１１（ａ）の絞り板を用いた場合、周辺絞り径の小さい図１１（ｂ）の絞り板を用いた場合よりもソフトフォーカス効果は大きい。また、いずれも用いない場合がソフトフォーカス効果最大となる。

もちろんこの場合、図１１（ａ）に示した絞り板のパターン画像、図１１（ｂ）に示した絞り板のパターン画像は予め作成し、レンズ装置２００内の不図示のメモリ内に格納されている。そして、現在使用している絞り板が図１１（ａ）に示したものか図１１（ｂ）に示したものかはレンズ制御部２０６は把握しているので、レンズ制御部２０６は、現在使用している絞り板に対応するパターン画像を、上述のようにカメラ制御部１１１に通知する。

更に、この種の絞りを用いた場合、アウトフォーカス部のボケの形状は絞りの開口形状と相似形を示すため、往々にして汚いボケを示す。カメラ制御部１１１、もしくはカメラの画像ファイルを処理するＰＣ上のソフトウェアに於いて、絞り形状情報を用いてボケ形状を修復する事ができる。これは、通信された絞り形状情報からボケ点像のＰＳＦを作成し、これを理想的なボケ点像に変換するコンボリューションフィルタを作成する事でボケの修正が行われる。この修正の詳細に関しては、公知の技術であるのでここでは説明を省略する。

以上の説明により、本実施形態によれば、レンズの特殊な絞り形状を画像としてカメラや画像処理を行うＰＣに伝達されるため、カメラ・レンズ・処理ソフトウェアの世代による互換性喪失がなく、伝達された絞り形状に基く表示や処理を行う事ができる。

Claims

レンズ交換式撮像装置に対して着脱可能に構成され、複数の開口部を有する絞り板と、外部からの指示に応じて前記絞り板を光路上の規定位置に配置したり当該規定位置から退避させたりする制御機構と、を有するレンズ装置であって、
前記絞り板における開口部、非開口部のパターンをパターン画像として保持する手段と、
前記外部からの指示に応じて前記制御機構が前記絞り板を前記光路上の規定位置に配置した場合、前記パターン画像を前記レンズ交換式撮像装置に対して送信する送信手段と
を備えることを特徴とするレンズ装置。
前記送信手段は更に、前記パターン画像を構成する１画素に対応する前記絞り板における領域のサイズを示すサイズ情報を前記レンズ交換式撮像装置に対して送信することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
前記送信手段は更に、前記絞り板により低下させたレンズの透過光量を与える口径比を表すＦナンバの値を前記レンズ交換式撮像装置に対して送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
前記パターン画像は、開口部と非開口部のそれぞれに対して異なるビット値を割り当てた２値画像であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のレンズ装置。
前記パターン画像は、開口部に対して光の透過率に応じた画素値を割り当てた多値画像であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のレンズ装置。
レンズ交換式撮像装置に対して着脱可能に構成され、複数の開口部を有する絞り板と、外部からの指示に応じて前記絞り板を光路上の規定位置に配置したり当該規定位置から退避させたりする制御機構と、を有するレンズ装置の制御方法であって、
前記外部からの指示に応じて前記制御機構が前記絞り板を前記光路上の規定位置に配置した場合、前記絞り板における開口部、非開口部のパターンをパターン画像として前記レンズ交換式撮像装置に対して送信することを特徴とするレンズ装置の制御方法。