JP2011103513A - レンズユニット、本体ユニット及び撮像装置、 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レンズユニットが、光学レンズを含む撮影光学系と、シャッターの動作と絞り量の制御を行う絞り制御手段と、撮像素子を含む撮像手段と、撮像手段の出力から画像データを生成する画像処理手段と、シャッターが開いている時間を加算した累積露光時間と撮像素子の限界露光時間を記憶する記憶手段と、を備え、本体ユニットが、累積露光時間が限界露光時間を越えているか否かを判定する判定手段、を備え、判定手段における判定の結果、累積露光時間が限界露光時間を越えているとき、撮像手段の動作を停止する撮像装置による。
【選択図】図3
Description
本体ユニットに撮像素子を搭載するタイプは、搭載できる撮像素子は1つなので、コストを低く抑えることができる利点がある。また、レンズユニット側に撮像素子を搭載するタイプは、技術の進歩に合わせて最適な撮像素子を搭載したレンズユニットを用いることができ、また、本体ユニット側にも撮像素子を搭載することができるため、拡張性に利点がある。
図1(a)は、本体ユニット2にレンズユニット1が装着される様子を表した斜視図である。図1(b)は、本体ユニット2を背面側からとらえた斜視図である。
本体ユニット2は、前面にストロボを備え、上面に操作手段26を構成するレリーズボタンを備えている。また、レンズユニット1との通信インターフェース21を構成する接続コネクタがレンズユニット1の接続コネクタに対向する位置に設けられている。
また、本体ユニット2の接続コネクタの近傍には、レンズユニット1が装着されたことを検知する挿抜検出手段25を構成する検出スイッチが備わっている。
本発明に係る撮像装置は、撮像素子の品質管理を行うことができるものである。以下の実施例において、本発明に係る撮像装置が行う動作のうち、撮像素子を構成するカラーフィルタの退色傾向検知方法について説明をする。
撮像装置3の電源が投入されて撮影準備処理が開始されると、まず、本体ユニット2の記憶手段23に保存されている交換フラグをリセットする(S101)。交換フラグのリセットとは、例えば、交換フラグの値をゼロにすることである。
次に、レンズユニット1の記憶手段15に保存されている交換フラグを読み出して、記憶手段23に保存されている交換フラグを上書きする。(S102)。
ここでは、時期に至っているときは「1」、時期に至っていないときは「0」として説明をする。
また上記の通知表示処理の後に、撮像に係る処理動作を禁止する処理を行う(S105)。「撮影に係る処理を禁止する処理」とは、例えばレリーズボタンが押下されても被写体像を画像データとして保存する処理を行わないように、撮像装置3の動作を制御することをいう。
また、通知表示処理(S104)の後に動作停止処理(S015)を行うのではなく、さらに別の通知表示を行ってもよい。たとえば、撮像素子の交換時期を示す通知を表示した後に(S104)、この後に撮像する画像データは画像色が正常にならないことを示す通知を表示し、撮像処理の停止は行わないようにしてもよい。
また、電源がオフの状態であっても挿抜検出手段25がレンズユニットの着脱を検知できる構成であれば、電源投入時に、挿抜検出手段25により検知がなされないときは、上記の処理を行うことなく、撮影準備処理を終了してもよい。
レリーズボタンに対して行われる所定の操作とは、例えば、レリーズボタンを一定ストローク押下して撮像処理を開始させる操作をいう。
なお、シャッターを再度開く処理(S208)は、画像ファイル保存処理(S209)の後でもよい。画像ファイル保存処理(S209)が終了した後に、処理はS203に戻る。
次に、記憶手段15に記憶された累積時間が、予め記憶手段15に記憶されているスレッショルドデータ(限界露光時間)を越えているか否かの判定をする(S212)。累積時間がスレッショルドデータを超えているとき(S212のYes)、記憶手段15に記憶されている交換フラグの値を「1」にする(S213)。
累積時間がスレッショルドデータを超えていなければ(S212のNo)、記憶手段15に記憶されている交換フラグの値は「0」にして、処理を終了する。
なお、累積時間がスレッショルドデータを超えたか否かを判定する処理(S212)は、レンズユニット1のCPU17において行ってもよいし、本体ユニット2のCPU27において行ってもよい。
撮像素子によって用いられるカラーフィルタは様々であるので、撮像素子によってカラーフィルタの劣化状態を検知するための限界露光時間は異なる。
限界露光時間の具体例を挙げると、染料系カラーフィルタを使用した撮像素子の限界露光時間は360時間であって、顔料系カラーフィルタを使用した撮像素子の限界露光時間は500時間である。
限界露光時間とは、言い換えると撮像素子の寿命である。
例えば、感度をISO100として撮像装置が制御すべき外光の明るさがLv12(Light Value12)だったとしても、撮像素子に照射される光の強度、すなわち撮像光学系11を透過して撮像手段13に至る光の強度は、撮像光学系を構成する撮像レンズのF値によって異なる。
予め、基準露光時間を定めて記憶手段15に予め記憶させておく。基準露光時間とは、例えば外光がLv12であって開放F値がF2.0のときを「基準の露光状態」と定義したとき、この基準の露光状態における限界露光時間をいう。
すなわち、上記の例示によれば、シャッターの開放時間が1時間であっても、累積加算する露光時間は2時間となる。この補正演算によって求められた露光時間を累積露光時間に加算することで、より正確に、撮像素子の劣化傾向を検出することができる。
累積露光時間更新処理(S311)を行った結果、累積時間がスレッショルドデータ(限界露光時間)を越えているか否か判定し(S312)、累積露光時間がスレッショルドデータを超えているときは(S312のYes)、記憶手段15に記憶されている交換フラグの値を「1」にする(S313)。
なお、S314における判断処理に用いる閾値を、スレッショルドデータの半分の値として例示しているが、本実施例に係る撮像装置はこの値に限ることなく、撮像素子の交換が必要な限界露光時間に至る前に(スレッショルドデータを超える前に)、劣化傾向を通知する値として適当な値を設定すればよい。
すなわち、劣化フラグの更新を行う閾値はスレッショルドデータの半分の値に限らずスレッショルドデータの80%をその閾値としてもよい。また、閾値の設定を複数の段階に分けて行ってもよい。閾値を複数段階で設定したときは、S314とS315に相当する処理を段階の数に応じて増やせばよい。
例えば、本実施例に係る撮像素子において、紫外線に対する退色が青、緑、赤の順序で高く、各色の色補正の段階が1段階から3段階に分かれているとき、累積露光時間がスレッショルドデータに対する50〜66%に達しているときは、青色のみに対して1段階(小量)の補正処理をする劣化補正画像処理1を行う(S601、S602)。
また、累積露光時間がスレッショルドデータに対する67〜87%に達しているときは、青色に対して2段階(中量)の補正をし、緑色に対して1段階(小量)の補正をする劣化補正画像処理2を行う(S601、S603)。
また、累積露光時間がスレッショルドデータに対する87%以上に達しているときは、青色に対して3段階の補正をし、緑色に対して2段階(中量)の補正をし、赤色に対しては1段階(小量)の補正をする劣化補正画像処理3を行う(S601、S604)。
また、本実施例に係る劣化補正画像処理は、レンズユニット1が備える画像処理手段14、本体ユニット2が備える画像処理手段22のどちらの画像処理手段でおこなってもよい。
図9に示す各グラフは、所定強度の白色光の照射したときの初期の透過値を100としている。
カラーフィルタの退色現象の一種として、特定の色が抜け落ちて透明になる現象がある。このような現象においては、累積露光時間が増加するとフィルタによって遮断される光量が少なくなるので、図9(a)に示した特性のように時間とともに各色の透過率が上昇する傾向を示す。
このように、累積露光時間が増加することでカラーフィルタが徐々に透明に近づき、各カラーフィルタが特定の色(青、緑、赤)の波長帯以外の光を透過することになる。
なお、カラーフィルタの素材タイプ(染料系、顔料系)による一般的な耐光性は前述のとおりである。このような累積露光時間に対する変化に対して、最も変化するカラーフィルタの特性が、所定の変化率となる時間を「限界露光時間」としている。
つまり、撮影画像に高い再現性を求められる場合(例えばプロフェッショナル用)と、そうではない場合(例えば初心者用)では、要求仕様が異なるので、それぞれのタイプに合わせた閾値の設定をすればよい。
上記は、白色光を照射したとき生じる各色の透過率の変化であるが、特定の波長帯域の光を照射して変化率を求めてもよい。
劣化した色について、完全に補正をすることは困難であるが、特定の色のみを受光するように設けられているカラーフィルタが劣化によって他の色も透過する、あるいは特定の色のみ受光量を減少させてしまう、という影響を排除すればよいので、劣化補正画像処理の具体例の一つとして、ホワイトバランス調整がある。このホワイトバランス調整によって全体の色調を整えることができる。
例えば、S602は青みの強い画像とならないようにホワイトバランス調整で色調を整えることを意味する。
このようにS602、S603、S604の順番で青、緑、赤の補正量を変化させ、ホワイトバランス調整により色調を整えることで、劣化画像の補正をすることができる。
実施例1に係る図3において、レンズユニット1に配置されている撮像手段13を本体ユニット2に配置することで、画像処理手段14と記憶手段15およびCPU16をレンズユニット1から省略し、レンズユニット1には撮像光学系11と絞り制御手段1および通信I/F17のみを配置し、スレッショルドデータ、交換フラグ、劣化フラグは全て本体ユニット2の記憶手段23に保存することで、本体ユニット2において、撮像素子の管理をすることができる。
また、本体ユニット2においては、開放F値情報の取得を行う方法として、電気的な通信に限ることなく、メカ的な連動ピンなどにより絞り値情報検出手段として構成しても良い。
しかし、撮影環境により撮像素子に入射する光量は、実施例1において説明したとおり一定ではないので、実施例1と同様の変換式を用いて実施に露光した時間を算出すればよい。なお、スレッショルドデータの設定と劣化補正画像処理の詳細については、既に説明をした実施例と同様である。
2 本体ユニット
11 撮像光学系
12 絞り制御手段
13 撮像手段
14 画像処理手段
15 記憶手段
16 CPU
17 通信インターフェース
21 通信インターフェース
22 画像処理手段
23 記憶手段
24 表示手段
25 挿抜検出手段
26 操作手段
27 CPU
Claims (9)
- レンズユニットと、上記レンズユニットと着脱自在の本体ユニットと、を有してなる撮像装置であって、
上記レンズユニットと上記本体ユニットは、通信インターフェースを介して通信可能に接続されていて、
上記レンズユニットは、
光学レンズを含む撮影光学系と、シャッターの動作と絞り量の制御を行う絞り制御手段と、上記光学レンズを透過した被写体光を光電変換する撮像素子を含む撮像手段と、上記撮像手段の出力から画像データを生成する画像処理手段と、上記シャッターが開いている時間を加算した累積露光時間と上記撮像素子の限界露光時間を記憶する記憶手段と、を備え、
上記本体ユニットは、
上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えているか否かを判定する判定手段、を備え、
上記判定手段において上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えていると判定されたとき、その旨を通知することを特徴とする撮像装置。 - 上記レンズユニットは、上記撮像素子が露光した光量に基づいて上記累積露光時間を補正した補正露光時間を算出する補正算出手段をさらに有し、
上記判定手段は上記補正露光時間を上記累積時間として、上記限界露光時間を越えているか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - レンズユニットと、上記レンズユニットと着脱自在の本体ユニットと、を有してなる撮像装置であって、
上記レンズユニットと上記本体ユニットは、通信インターフェースを介して通信可能に接続されていて、
上記レンズユニットは、
光学レンズを含む撮影光学系と、シャッターの動作と絞り量の制御を行う絞り制御手段と、上記光学レンズを透過した被写体光を光電変換する撮像素子を含む撮像手段と、上記撮像手段の出力から画像データを生成する画像処理手段と、を備え、
上記本体ユニットは、
上記シャッターが開いている時間を加算した累積露光時間と上記撮像素子の限界露光時間を記憶する記憶手段と、
上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えているか否かを判定する判定手段と、を備え、
上記判定手段において上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えていると判定されたとき、その旨を通知することを特徴とする撮像装置。 - 上記本体ユニットは、上記撮像素子が露光した光量に基づいて上記累積露光時間を補正した補正露光時間を算出する補正算出手段をさらに有し、
上記判定手段は上記補正露光時間を上記累積時間として、上記限界露光時間を越えているか否かを判定する、ことを特徴とする請求項3記載の撮像装置。 - 上記限界露光時間は、第1の限界露光時間と第2の限界露光時間からなり、
上記判定手段における判定の結果、上記累積露光時間が上記第1の限界露光時間を越えているとき、撮像された画像データの色補正処理を上記画像処理手段が実行し、
上記判定手段における判定の結果、上記累積露光時間が上記第2の限界露光時間を越えているときは、上記撮像手段の動作を停止する、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の撮像装置。 - 上記色補正処理はホワイトバランス処理であることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 上記本体ユニットは、上記判定手段の判定結果を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載撮像装置。
- 撮像装置を構成する本体ユニットと着脱自在のレンズユニットであって、
通信インターフェースを介して上記本体ユニットと通信可能に接続されていて、
光学レンズを含む撮影光学系と、
シャッターの動作と絞り量の制御を行う絞り制御手段と、
上記光学レンズを透過した被写体光を光電変換する撮像素子を含む撮像手段と、
上記撮像手段の出力から画像データを生成する画像処理手段と、
上記シャッターが開いている時間を加算した累積露光時間と上記撮像素子の限界露光時間を記憶する記憶手段と、
上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えているか否かを判定する判定手段と、を備え、
上記判定手段において上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えていると判定されたとき、その旨を通知することを特徴とすることを特徴とするレンズユニット。 - 撮像装置を構成するレンズユニットと着脱自在の本体ユニットであって、
通信インターフェースを介して上記レンズユニットと通信可能に接続されていて、
上記シャッターが開いている時間を加算した累積露光時間と上記撮像素子の限界露光時間を記憶する記憶手段と、
上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えているか否かを判定する判定手段と、を備え、
上記判定手段において上記累積露光時間が上記限界露光時間を越えていると判定されたとき、その旨を通知することを特徴とすることを特徴とする本体ユニット。
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