JP2011114794A - Photographic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photographic apparatus that obtains satisfactory images when an attachment optical system is mounted on the apparatus. <P>SOLUTION: The photographic apparatus includes: an imaging element; a photographing optical system that zooms subject images that are formed on the photographing optical system; the attachment optical system that is attachable to the photographing optical system; and an image trimming module that electrically trims parts of available picture areas so that a center position of the available picture area of the imaging element and a center position of a circular image of the photographic optical system coincide in a predetermined zooming range that is determined while the photographing optical system is mounted on the attachment optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮影光学系に着脱可能なアタッチメント光学系を備えた撮影装置に関する。   The present invention relates to a photographing apparatus including an attachment optical system that can be attached to and detached from a photographing optical system.

近年、撮影光学系を備えたコンパクトなデジタルカメラやビデオカメラが普及している。また、撮影領域の拡大を図るため、撮影光学系に装着して画角変化を与えるアタッチメント光学系も普及している。撮影光学系にアタッチメント光学系を装着すると、撮影光学系とアタッチメント光学系との間の光軸ずれが発生しやすく、像位置ずれが生じるおそれがある。   In recent years, compact digital cameras and video cameras equipped with a photographing optical system have become widespread. In addition, in order to expand the photographing area, an attachment optical system that is attached to the photographing optical system and changes the angle of view is also widespread. When the attachment optical system is attached to the photographing optical system, an optical axis shift between the photographing optical system and the attachment optical system is likely to occur, and there is a risk of image position shift.

ところで、特許文献1には、電子ズームが可能なカメラ本体にコンバータと撮影レンズを装着した際に、コンバータによって演算された情報に基づいてトリミング撮影の倍率範囲を制限することが開示されている。このような構成により、電子ズームの使用時に常に良好な画像を得ることができる。   By the way, Patent Document 1 discloses that when a converter and a photographing lens are mounted on a camera body capable of electronic zooming, the magnification range for trimming photographing is limited based on information calculated by the converter. With such a configuration, it is possible to always obtain a good image when using the electronic zoom.

特開平5−150292号公報JP-A-5-150292

現在、広角な画像を得るために、撮影光学系の物体側に装着されるように構成されたアタッチメント光学系がある。しかしながら、アタッチメント光学系の光軸と撮影光学系の光軸がずれている場合には、撮像素子上に結像されるイメージサークル像がずれる。すなわち、撮像素子の有効画面の中心位置に対するイメージサークル像の中心位置がずれてしまう。この現象は、互いの光軸が相対的に傾いている場合に顕著となる。また、円周像撮影においては、画面四隅のアンバランスが目立つため、上述のようなずれが特に強調され、被写体のライブビュー像や記録像が低品位な画像となる。   Currently, in order to obtain a wide-angle image, there is an attachment optical system configured to be mounted on the object side of the photographing optical system. However, when the optical axis of the attachment optical system is deviated from the optical axis of the photographing optical system, the image circle image formed on the image sensor is shifted. That is, the center position of the image circle image is shifted from the center position of the effective screen of the image sensor. This phenomenon becomes remarkable when the optical axes of each other are relatively inclined. Further, in the circumferential image shooting, the unbalance at the four corners of the screen is conspicuous, and thus the above-described shift is particularly emphasized, and the live view image or the recorded image of the subject becomes a low-quality image.

本発明は、アタッチメント光学系を装着した際に良好な画像を得ることが可能な撮影装置を提供する。   The present invention provides a photographing apparatus capable of obtaining a good image when an attachment optical system is attached.

本発明の一側面としての撮影装置は、撮像素子と、前記撮像素子に結像させる被写体像を変倍する撮影光学系と、前記撮影光学系に対して着脱可能なアタッチメント光学系と、前記撮影光学系に前記アタッチメント光学系を装着した状態で決定される所定の変倍領域において、前記撮像素子の有効画面の中心位置と前記撮影光学系のイメージサークル像の中心位置とが互いに一致するように該有効画面の一部を電気的に切り出す画像トリミング手段とを有する。   An imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes an imaging device, a shooting optical system that changes a subject image formed on the imaging device, an attachment optical system that is detachable from the shooting optical system, and the shooting The center position of the effective screen of the image sensor and the center position of the image circle image of the photographing optical system coincide with each other in a predetermined zooming area determined with the attachment optical system attached to the optical system. Image trimming means for electrically cutting out a part of the effective screen.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.

本発明によれば、アタッチメント光学系を装着した際に良好な画像を得ることが可能な撮影装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can obtain a favorable image when mounting | wearing with an attachment optical system can be provided.

本実施例の撮影装置にアタッチメント光学系を装着した際における撮影像の変化及び撮影装置内の信号変化の一例である。It is an example of the change of the picked-up image when the attachment optical system is mounted on the photographing apparatus of the present embodiment and the signal change in the photographing apparatus. 本実施例の撮影装置における有効画面とイメージサークル像との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the effective screen and image circle image in the imaging device of a present Example. 本実施例の撮影装置にアタッチメント光学系を接続した際における画像トリミング処理のフローである。It is a flow of an image trimming process when an attachment optical system is connected to the photographing apparatus of the present embodiment. 本実施例の撮影装置にアタッチメント光学系を接続する際の信号伝達経路のブロック図である。It is a block diagram of the signal transmission path | route at the time of connecting an attachment optical system to the imaging device of a present Example. 本実施例の撮影装置にアタッチメント光学系を接続した際における画像トリミング処理のフローである。It is a flow of an image trimming process when an attachment optical system is connected to the photographing apparatus of the present embodiment. 本実施例の撮影光学系とアタッチメント光学系とを組み合わせた場合の光路図である。It is an optical path figure at the time of combining the imaging optical system and attachment optical system of a present Example.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、像変倍動作が可能な撮影装置に超広角画角を有するアタッチメント光学系を装着した状態で、撮影装置の撮影像変化と撮影装置内での信号変化状態を示したものである。図1は、アタッチメント光学系の光軸と撮影光学系の光軸とが互いにずれている場合を示す。   FIG. 1 shows a change in a photographic image of a photographing apparatus and a state of a signal change in the photographing apparatus in a state where an attachment optical system having an ultra-wide angle angle of view is attached to a photographing apparatus capable of image scaling. . FIG. 1 shows a case where the optical axis of the attachment optical system and the optical axis of the photographing optical system are shifted from each other.

図1中のP1〜P5は、撮影装置の像変倍動作により、広角端状態から望遠端状態に変化した際の撮影像変化の一例である。ここで、P1〜P2の範囲は、撮影光学系のイメージサークル像の全体が撮影されている状態(以下、「円周像」と言う)である。P3(P2〜P4の範囲)は、一部ケラレ像状態(円周像の一部が残った状態で、以下、「中間像」と言う)で撮影されている状態である。また、P4〜P5の範囲は円周像内の有効像領域部を切り取ったような状態(以下、「対角像」と言う)である。   P1 to P5 in FIG. 1 are examples of changes in the captured image when the wide-angle end state is changed to the telephoto end state by the image scaling operation of the imaging apparatus. Here, the range of P1 to P2 is a state where the entire image circle image of the photographing optical system is photographed (hereinafter referred to as “circumferential image”). P3 (range of P2 to P4) is a state where the image is captured in a partially vignetting image state (a state in which a part of the circumferential image remains, hereinafter referred to as an “intermediate image”). Further, the range of P4 to P5 is a state in which the effective image area portion in the circumferential image is cut out (hereinafter referred to as “diagonal image”).

図1中のA位置は、広角端から変倍を行った際に、撮影像がP2のような状態の画像サイズの上下いずれかの長辺に円周像が先に接するような像変倍位置である。またB位置は、撮影像がP4のような状態の有効撮影領域から円周像の四隅方向のケラレが全て無くなるような像変倍位置である。ここで、超広角な光学系や魚眼光学系の場合には、円周像では画像の四隅の一部が非対称にケラレて低品位な画像となり、好ましくない。このため、本実施例では、ケラレの非対称性が目立つ所定の変倍領域において、電気的な画像切り出し手段(以下、「画像トリミング手段」と言う)を用いて、被写体の表示画像及び記録画像をケラレが対称となる画像として出力する。すなわち、撮像素子の有効画面から適切な範囲の画像を電気的に切り出し、その切り出した画像を出力する。所定の変倍領域とは、例えば、イメージサークル像の直径が撮像素子の有効画面の対角線の長さよりも短い領域(P1〜P3の範囲)である。   In the position A in FIG. 1, when zooming is performed from the wide-angle end, the zooming is performed so that the circumferential image comes first in contact with either the upper or lower long side of the image size in the state where the photographed image is P2. Position. Further, the B position is an image magnification position where all vignetting in the four corner directions of the circumferential image disappears from the effective shooting area where the shot image is P4. Here, in the case of an ultra-wide-angle optical system or a fish-eye optical system, a part of the four corners of the circumferential image is asymmetrically vignetted to form a low-quality image, which is not preferable. For this reason, in the present embodiment, an electric image cutout means (hereinafter referred to as “image trimming means”) is used in a predetermined zoom area where vignetting asymmetry is conspicuous. Output as an image with vignetting symmetry. That is, an image in an appropriate range is electrically cut out from the effective screen of the image sensor, and the cut out image is output. The predetermined variable magnification region is, for example, a region (range P1 to P3) in which the diameter of the image circle image is shorter than the diagonal length of the effective screen of the image sensor.

ケラレが非対称となっている状態の検知方法の一つとして、イメージサークル像の輪郭抽出によりイメージサークル像を成す円の中心の検出を行い、出力画面の中心点と検出を行ったイメージサークル像の中心点のずれ量から判断する方法がある。この場合、図1のP1〜P3の状態ではイメージサークル像の輪郭を抽出することができる。一方、P4〜P5の状態においては、イメージサークル像内の画像が出力画像となっているため、画像トリミングの必要はないと判定される。また同時に、ケラレの非対称性の除去が必要な際は、出力画面とイメージサークル像との間の相対位置関係を把握することができる。このため、必要な画像トリミング量及び画像トリミング位置情報を得ることが可能となる。   As one of the detection methods for vignetting, the center of the circle forming the image circle image is detected by extracting the contour of the image circle image, and the center point of the output screen and the detected image circle image are detected. There is a method of judging from the shift amount of the center point. In this case, the contour of the image circle image can be extracted in the state of P1 to P3 in FIG. On the other hand, in the state of P4 to P5, since the image in the image circle image is an output image, it is determined that image trimming is not necessary. At the same time, when the vignetting asymmetry needs to be removed, the relative positional relationship between the output screen and the image circle image can be grasped. Therefore, it is possible to obtain the necessary image trimming amount and image trimming position information.

図2は、撮像素子により電気的に出力される有効画面と撮影光学系により撮像素子に形成されるイメージサークル像との位置関係を示したものである。図2(a)は、図1におけるP1〜P2の変倍状態であるイメージサークル像200の中心位置αが、撮像素子の有効画面100の中心位置βに対して右下方向にずれている状態を示す。図2(b)は、図1におけるP3の変倍状態であるイメージサークル像200の中心位置αが有効画面100の中心位置βに対して右上方向にずれている状態を示す。   FIG. 2 shows the positional relationship between the effective screen electrically output by the image sensor and the image circle image formed on the image sensor by the photographing optical system. 2A shows a state in which the center position α of the image circle image 200 in the zoomed state of P1 to P2 in FIG. 1 is shifted to the lower right with respect to the center position β of the effective screen 100 of the image sensor. Indicates. FIG. 2B shows a state in which the center position α of the image circle image 200 in the zoomed state of P3 in FIG. 1 is shifted in the upper right direction with respect to the center position β of the effective screen 100.

ここで、撮像素子の有効画面100(撮影画面)の中心位置βと撮影光学系のイメージサークル像200の中心位置αとの画面長辺方向のずれ量Aと短辺方向のずれ量Bとを比較し、画像トリミング量及び画像トリミング位置が決定される。撮像素子の有効画面100の中心位置βは既知であり、また撮影光学系のイメージサークル像200の中心位置αは、イメージサークル像200の輪郭を検出し、その輪郭から算出することができる。有効画面100の中心位置βとイメージサークル像200の中心位置αとの差を算出することにより、双方の中心位置の長辺方向の差(ずれ量A)及び短辺方向の差(ずれ量B)を求めることができる。   Here, the shift amount A in the long side direction and the shift amount B in the short side direction between the center position β of the effective screen 100 (shooting screen) of the image sensor and the center position α of the image circle image 200 of the shooting optical system are calculated. By comparison, the image trimming amount and the image trimming position are determined. The center position β of the effective screen 100 of the image sensor is known, and the center position α of the image circle image 200 of the photographing optical system can be calculated from the contour of the image circle image 200 detected. By calculating the difference between the center position β of the effective screen 100 and the center position α of the image circle image 200, a difference in the long side direction (deviation amount A) and a difference in the short side direction (deviation amount B). ).

まず、画面のアスペクト比から画像トリミングの方向基準を決定する。有効画面100の短辺をG、長辺をHとして、A’=A・(H/G)と表した場合を考える。ここでA’<Bのとき、画像トリミング後においても画面アスペクト比が保たれるようにするため、有効画面100の短辺方向の差(ずれ量B)に基づいて、イメージサークル像200が画像トリミング後の画面300の中心位置になるように決定される。一方、A’≧Bのときには長辺方向の差(ずれ量A)が基準となる。   First, the image trimming direction reference is determined from the aspect ratio of the screen. Consider a case where A ′ = A · (H / G), where G is the short side of the effective screen 100 and H is the long side. Here, when A ′ <B, the image circle image 200 is displayed based on the difference (shift amount B) in the short side direction of the effective screen 100 so that the screen aspect ratio is maintained even after image trimming. The center position of the screen 300 after trimming is determined. On the other hand, when A ′ ≧ B, the difference in the long side direction (deviation amount A) becomes the reference.

図2(a)は短辺方向の差を基準とした場合の例である。ここで、有効画面100の上側長辺とイメージサークル像200の輪郭の最上部との間の距離をC、有効画面100の下側長辺2とイメージサークル像200の輪郭の最下部との間の距離をDとする。これらの距離C、Dは、有効画面100の位置及びイメージサークル像200の輪郭から算出することができる。このとき、長辺方向及び短辺方向における画像トリミング量は、それぞれ、H’=H・((G−|C−D|)/G)、G’=G・(H’/H)となる。画像トリミング前の画像中心から移動した画像トリミング中心位置の移動量は、有効画面の長辺方向においては+A(図中の右方向を正の値とする。)であり、短辺方向においては−B(図中の上方向を正の値とする。)である。   FIG. 2A shows an example in which the difference in the short side direction is used as a reference. Here, the distance between the upper long side of the effective screen 100 and the uppermost part of the contour of the image circle image 200 is C, and the distance between the lower long side 2 of the effective screen 100 and the lowermost part of the contour of the image circle image 200. Is a distance D. These distances C and D can be calculated from the position of the effective screen 100 and the contour of the image circle image 200. At this time, the image trimming amounts in the long side direction and the short side direction are H ′ = H · ((G− | CD −) / G) and G ′ = G · (H ′ / H), respectively. . The amount of movement of the image trimming center position moved from the image center before image trimming is + A in the long side direction of the effective screen (the right direction in the figure is a positive value), and − in the short side direction. B (the upward direction in the figure is a positive value).

一方、図2(b)は長辺方向の差を基準とした場合の例である。ここで、イメージサークル像200の輪郭の最右部と有効画面100の右側短辺との間の距離をE、イメージサークル像200の輪郭の最左部と有効画面100の左側短辺との間の距離をFとする。これらの距離E、Fは、有効画面100の位置及びイメージサークル像200の輪郭から算出することができる。   On the other hand, FIG. 2B is an example when the difference in the long side direction is used as a reference. Here, the distance between the rightmost part of the contour of the image circle image 200 and the right short side of the effective screen 100 is E, and the distance between the leftmost part of the contour of the image circle image 200 and the left short side of the effective screen 100 is Let F be the distance. These distances E and F can be calculated from the position of the effective screen 100 and the contour of the image circle image 200.

このとき、長辺方向及び短辺方向における画像トリミング量は、それぞれ、H’=H・((H−|E−F|)/H)、G’=G・(H’/H)となる。画像トリミング前の画像中心から移動した画像トリミング中心位置の移動量は、有効画面の長辺方向においては+A(図中の右方向を正の値とする。)であり、短辺方向においては+B(図中の上方向を正の値とする。)である。   At this time, the image trimming amounts in the long side direction and the short side direction are H ′ = H · ((H− | E−F |) / H) and G ′ = G · (H ′ / H), respectively. . The moving amount of the image trimming center position moved from the image center before image trimming is + A in the long side direction of the effective screen (the right direction in the figure is a positive value), and + B in the short side direction. (The upward direction in the figure is a positive value).

上述のとおり、イメージサークル像200の輪郭を抽出して撮像素子の有効画面100との位置関係を求めることにより、撮像素子の有効画面100の画像トリミング方法を決定し、画面四隅の非対称なケラレを除去した出力画像を得ることができる。なお、イメージサークル像200の輪郭は、撮像素子に結像している全ての範囲について検出する必要はなく、3点を通過する円の補間方法で知られるように少なくとも3点の輪郭位置を検出すればよい。   As described above, by extracting the contour of the image circle image 200 and determining the positional relationship with the effective screen 100 of the image sensor, the image trimming method of the effective screen 100 of the image sensor is determined, and asymmetric vignetting at the four corners of the screen is determined. The removed output image can be obtained. The contour of the image circle image 200 does not need to be detected for the entire range imaged on the image sensor, and the contour positions of at least three points are detected as known by a circle interpolation method passing through three points. do it.

次に、上述の画像トリミング方法の一例としてのフローを図3に示す。このフローは、アタッチメント光学系が撮影装置に装着された時点で開始される(START)。このとき、画像トリミング処理状態はリセットされ、画像トリミング処理が行われていない状態となっている。なお、図3のフローは、撮影装置内の制御部による指示に基づいて実行される。   Next, FIG. 3 shows a flow as an example of the above-described image trimming method. This flow is started when the attachment optical system is attached to the photographing apparatus (START). At this time, the image trimming process state is reset, and the image trimming process is not performed. Note that the flow in FIG. 3 is executed based on an instruction from the control unit in the photographing apparatus.

まず、ステップ#401において、輪郭抽出手段を用いてイメージサークル像の輪郭を抽出する。次にステップ#402において、輪郭抽出手段がイメージサークル像の輪郭を抽出できたか否かが判定される。輪郭を抽出できなかった場合には、対角像状態で結像が行われているか、または、被写体像に暗部が多いため画像トリミングを行うことなく撮影者に不自然な印象を与えない画像であると判断される。このため、画像トリミング処理を行うことなくステップ#410に進む。   First, in step # 401, the contour of the image circle image is extracted using the contour extracting means. Next, in step # 402, it is determined whether or not the contour extracting means has extracted the contour of the image circle image. If the contour cannot be extracted, the image is formed in a diagonal image state, or the subject image has many dark parts and does not give an unnatural impression to the photographer without performing image trimming. It is judged that there is. For this reason, it progresses to step # 410, without performing an image trimming process.

一方、輪郭が抽出された場合には、ステップ#403に進み、検出された輪郭からイメージサークル像200の中心位置αを算出する。更に、ステップ#404において、撮像素子の有効画面100の中心位置βを算出する。なお、撮像素子の有効画面100の中心位置βは、その都度算出する必要はなく、中心位置βの位置情報を予め記憶手段に記憶しておいてもよい。   On the other hand, if the contour is extracted, the process proceeds to step # 403, and the center position α of the image circle image 200 is calculated from the detected contour. In step # 404, the center position β of the effective screen 100 of the image sensor is calculated. Note that the center position β of the effective screen 100 of the image sensor need not be calculated each time, and the position information of the center position β may be stored in the storage unit in advance.

次にステップ#405において、中心位置α、βの画面平面上のX方向とY方向のそれぞれにおけるずれ量が算出される。ずれ量を算出した後、図2を参照して説明したとおり、ステップ#406において画像トリミング基準方向が決定され、ステップ#407、#408において、長辺方向及び短辺方向の画像トリミング量がそれぞれ算出される。そして、ステップ#409において、このような情報に基づき画像トリミング処理が行われる。   Next, in step # 405, the shift amounts of the center positions α and β in the X direction and the Y direction on the screen plane are calculated. After calculating the shift amount, as described with reference to FIG. 2, the image trimming reference direction is determined in step # 406, and the image trimming amounts in the long side direction and the short side direction are respectively determined in steps # 407 and # 408. Calculated. In step # 409, image trimming processing is performed based on such information.

ステップ#410では、被写体像の表示画像(ライブビュー表示画像)が表示部に出力される。このとき、画像トリミング処理が行われている場合には、変倍操作や撮影機器の電源オフ、アタッチメント光学系の取り外し等が行われない限り、画像トリミング処理が出力画像に対して有効に維持される。次に、ステップ#411において変倍操作が行われた場合には、ステップ#412において画像トリミング処理をリセットした後(画像トリミング処理の中断後)、ステップ#413において変倍駆動の動作が行われる。そして、ステップ#401に戻り、再びイメージサークル像200の輪郭抽出処理が行われる。なお本実施例は、輪郭抽出手段を用いてイメージサークル像の輪郭を抽出するが、これに限定されるものではなく、撮影装置に装着されるアタッチメント光学系の識別を行い、使用変倍域に対して画像トリミングの領域範囲を記憶部に記憶させておいてもよい。   In step # 410, the display image of the subject image (live view display image) is output to the display unit. At this time, when the image trimming process is performed, the image trimming process is effectively maintained for the output image unless the zooming operation, the power of the photographing apparatus is turned off, or the attachment optical system is removed. The Next, when a scaling operation is performed in step # 411, the image trimming process is reset in step # 412 (after the image trimming process is interrupted), and then a scaling drive operation is performed in step # 413. . Then, returning to step # 401, the contour extraction process of the image circle image 200 is performed again. In this embodiment, the contour of the image circle image is extracted using the contour extracting means, but the present invention is not limited to this, and the attachment optical system mounted on the photographing apparatus is identified and used in the variable magnification range. On the other hand, the image trimming area range may be stored in the storage unit.

図4は、本実施例の撮影装置のブロック図であり、撮影光学系を備えた撮影装置2にアタッチメント光学系鏡筒1(アタッチメント光学系)を接続する際の信号伝達経路の概略図である。撮影光学系は、撮像素子19に結像させる被写体像の変倍機能を有する。また、アタッチメント光学系鏡筒1は、撮影光学系に対して着脱可能に構成されている。   FIG. 4 is a block diagram of the photographing apparatus of the present embodiment, and is a schematic diagram of a signal transmission path when the attachment optical system barrel 1 (attachment optical system) is connected to the photographing apparatus 2 including the photographing optical system. . The photographing optical system has a function of changing the magnification of a subject image formed on the image sensor 19. Further, the attachment optical system lens barrel 1 is configured to be detachable from the photographing optical system.

まず、操作者が変倍操作部材18の操作を行うことより、変倍操作信号発生装置17から制御部5に変倍要求信号が送信され、撮影装置2による光学的変倍駆動が行われる。次に、制御部5から第1のアクチュエーター駆動回路11に駆動要求情報が送信されると、撮影光学系を構成する変倍レンズ群7を駆動する変倍レンズ群駆動アクチュエーター12により、変倍レンズ群7が光軸方向に駆動される。同時に、変倍レンズ群7の光軸位置が位置検知手段8により検知され、制御部5が位置情報信号を受信する。また、上述の変倍動作や被写体距離変化に伴う像面位置補正を行うため、補正レンズ群9の光軸上移動により像倍率が変化する場合には、更に現在の被写体距離情報と変倍レンズ群7の光軸上の位置情報が参照される。そして、補正レンズ群9の移動方向と移動量を決定するため、制御部5から第2のアクチュエーター駆動回路13に駆動要求情報が送信される。その結果、駆動アクチュエーター14により変倍レンズ群7を光軸上で移動させ、位置検知手段10によって変倍レンズ群7の位置を検出し、その位置情報が制御部5により受信される。   First, when the operator operates the magnification operation member 18, a magnification request signal is transmitted from the magnification operation signal generator 17 to the control unit 5, and optical magnification driving is performed by the imaging device 2. Next, when drive request information is transmitted from the control unit 5 to the first actuator drive circuit 11, a variable power lens is driven by a variable power lens group drive actuator 12 that drives the variable power lens group 7 constituting the photographing optical system. The group 7 is driven in the optical axis direction. At the same time, the position of the optical axis of the zoom lens group 7 is detected by the position detector 8 and the control unit 5 receives the position information signal. Further, in order to perform image plane position correction accompanying the above-described magnification operation and subject distance change, when the image magnification changes due to movement of the correction lens group 9 on the optical axis, the current subject distance information and the magnification lens are further changed. Position information on the optical axis of group 7 is referred to. Then, in order to determine the moving direction and moving amount of the correction lens group 9, drive request information is transmitted from the control unit 5 to the second actuator drive circuit 13. As a result, the zoom lens group 7 is moved on the optical axis by the drive actuator 14, the position of the zoom lens group 7 is detected by the position detection means 10, and the position information is received by the control unit 5.

次に、例えば撮像素子の画像信号から撮影像のコントラスト値の評価で合焦判断を行うオートフォーカス方式の場合において、被写体距離が変化した際は、図4中の撮像素子19からの電気的な画像信号を合焦評価装置20が合焦評価を行う。そして制御部5を介して補正レンズ群9を所定量だけ移動させる。   Next, for example, in the case of an autofocus method in which the focus determination is performed by evaluating the contrast value of the captured image from the image signal of the image sensor, when the subject distance changes, the electrical from the image sensor 19 in FIG. The focus evaluation device 20 performs focus evaluation on the image signal. Then, the correction lens group 9 is moved by a predetermined amount via the control unit 5.

アタッチメント光学系鏡筒1が撮影装置2に接続された場合、アタッチメント光学系鏡筒1に設けられた接続伝達手段3は、撮影装置2に設けられた接続検知手段4に対して所定の信号を伝達する。次に、制御部5は、アタッチメント光学系鏡筒1が接続されたことを接続検知手段4から伝達される。また、画像トリミング範囲を記憶する記憶手段6から、変倍レンズ群の位置検知手段8及び必要であれば更に像面補正レンズ群の位置検知手段10からの情報に基づいて、撮影光学系の像変倍値情報に則した画像トリミング範囲情報を取り出す。なお制御部5は、画像トリミング手段を備える。画像トリミング手段は、撮像素子19の有効画面100の中心位置βと撮影光学系のイメージサークル像200の中心位置αとが互いに一致するように有効画面100の一部(画面300)を電気的に切り出す。画像トリミング手段による画像トリミング処理は、前述のように、撮影光学系にアタッチメント光学系鏡筒1を装着した状態で決定される所定の変倍領域において行われる。また、本実施例において、記憶手段6は撮影装置2に備わっているが、装着時に撮影装置2との電気的通信が可能であれば、記憶手段6をアタッチメント光学系鏡筒1に設けてもよい。   When the attachment optical system barrel 1 is connected to the imaging device 2, the connection transmission means 3 provided in the attachment optical system barrel 1 sends a predetermined signal to the connection detection means 4 provided in the imaging device 2. introduce. Next, the control unit 5 transmits from the connection detection means 4 that the attachment optical system barrel 1 has been connected. Further, based on information from the storage means 6 for storing the image trimming range, the position detection means 8 for the variable magnification lens group, and if necessary, the position detection means 10 for the image plane correction lens group, an image of the photographing optical system is obtained. Image trimming range information in accordance with the scaling value information is extracted. The control unit 5 includes image trimming means. The image trimming means electrically applies a part (screen 300) of the effective screen 100 such that the center position β of the effective screen 100 of the image sensor 19 and the center position α of the image circle image 200 of the photographing optical system coincide with each other. cut. As described above, the image trimming process by the image trimming means is performed in a predetermined zooming area determined in a state where the attachment optical system lens barrel 1 is attached to the photographing optical system. In the present embodiment, the storage means 6 is provided in the photographing apparatus 2, but the storage means 6 may be provided in the attachment optical system barrel 1 as long as electrical communication with the photographing apparatus 2 is possible at the time of wearing. Good.

本実施例において、像変倍値情報は、例えば、広角端における焦点距離と現在の変倍レンズ群7の位置における撮影光学系の焦点距離の比率で表される。しかしながら、補正レンズ群9の移動にて大きく変倍状態(焦点距離変化)が変化する場合には、位置検知手段8、10の双方の情報から広角端の焦点距離に対する焦点距離変化比を演算する方法を用いることができる。また、変倍レンズ群位置及び像面補正レンズ群位置の双方の位置から撮影装置2に記憶されている対応データにて現在の変倍情報を取り出すようにしてもよい。   In this embodiment, the image magnification change value information is represented, for example, by the ratio of the focal length at the wide angle end to the focal length of the photographing optical system at the current position of the variable magnification lens group 7. However, when the magnification change state (focal length change) changes greatly due to the movement of the correction lens group 9, the focal length change ratio with respect to the focal length at the wide angle end is calculated from the information of both the position detection means 8 and 10. The method can be used. Further, the current magnification information may be extracted from corresponding positions stored in the photographing apparatus 2 from both the magnification lens group position and the image plane correction lens group position.

また、補正レンズ群9の移動で変倍状態が変化しない場合には、変倍レンズ群7の位置情報のみで現在の変倍情報を取得するようにすればよい。本実施例の位置検知手段としては、レンズ群駆動と可変抵抗の抵抗値変化部材を連動させて抵抗値から判断する装置や、ステッピングモーターの基準位置からの駆動パルス数を累計する装置などが用いられる。また、記憶手段6に記憶される画像トリミング範囲量は、例えば、イメージサークル像200の輪郭抽出による画像トリミング範囲を決定するための工具を用いて、撮影装置2に設けられた撮影光学系の各変倍域に対応した値を記憶するようにすればよい。また、制御部5は、液晶等の外部表示装置16に対して画像を出力するように、外部表示装置駆動回路15を制御する。   Further, when the zooming state does not change due to the movement of the correction lens group 9, the current zooming information may be acquired only from the position information of the zooming lens group 7. As the position detection means of the present embodiment, a device that determines the resistance value by linking the lens group drive and the resistance value changing member of the variable resistor, a device that accumulates the number of drive pulses from the reference position of the stepping motor, and the like are used. It is done. The amount of image trimming range stored in the storage unit 6 is, for example, each of the imaging optical systems provided in the imaging apparatus 2 using a tool for determining the image trimming range by extracting the contour of the image circle image 200. A value corresponding to the zoom range may be stored. The control unit 5 also controls the external display device driving circuit 15 so as to output an image to the external display device 16 such as a liquid crystal.

次に、上述の画像トリミング処理のフローを図5に示す。図3の説明と同様に、図5のフローは、アタッチメント光学系が撮影装置に装着された時点で開始される(START)。このとき、画像トリミング処理状態はリセットされ、画像トリミングが行われていない状態となっている。また、図5中のステップ#409〜#413は、図3の説明中における同ステップ番号と同一であるため、ここでの具体的説明は省略する。なお、図5のフローは、撮影装置内の制御部の指示に基づいて実行される。   Next, FIG. 5 shows a flow of the above-described image trimming process. Similar to the description of FIG. 3, the flow of FIG. 5 is started when the attachment optical system is attached to the photographing apparatus (START). At this time, the image trimming processing state is reset, and the image trimming is not performed. Further, steps # 409 to # 413 in FIG. 5 are the same as the step numbers in the description of FIG. 3, and a specific description thereof is omitted here. Note that the flow in FIG. 5 is executed based on an instruction from a control unit in the photographing apparatus.

まず、アタッチメント光学系を撮影装置に装着すると、ステップ#601において、図1で説明したように撮影光学系の変倍域で撮像素子上の結像状態が対角像になる変倍位置Bがセットされる。なお、変倍位置Bは、事前にアタッチメント光学系と撮影光学系との組合せにより発生するイメージサークル像のずれ量を考慮して記憶部に記憶させておくことが好ましい。   First, when the attachment optical system is attached to the photographing apparatus, in step # 601, as described with reference to FIG. 1, the magnification position B at which the imaging state on the image sensor becomes a diagonal image in the magnification range of the photographing optical system is obtained. Set. Note that the zoom position B is preferably stored in advance in the storage unit in consideration of the shift amount of the image circle image generated by the combination of the attachment optical system and the photographing optical system.

次に、ステップ#602において、現在の撮影光学系の変倍位置情報が収得される。変倍位置情報は記憶手段に記憶される。そしてステップ#603において、現在の変倍位置が変倍位置Bに対して広角側に位置しているか否かが判定される。このとき、変倍位置Bよりも望遠側にある場合、撮像素子上に結像される像は対角像であると判定される。このため、画像トリミング処理を行うことなくステップ#410に進む。一方、ステップ#603において現在の変倍位置が変倍位置Bより広角側であると判定された場合、ステップ#604において、事前に記憶されている変倍位置に対応した画像トリミング情報を収得し、次のステップ#409で画像トリミング処理が行われる。以下、ステップ#410〜#413に関しては、前述の図3のフローの説明と同様である。   Next, in step # 602, the current zoom position information of the photographing optical system is acquired. The zoom position information is stored in the storage means. In step # 603, it is determined whether or not the current zoom position is located on the wide angle side with respect to the zoom position B. At this time, when it is on the telephoto side from the zoom position B, it is determined that the image formed on the image sensor is a diagonal image. For this reason, it progresses to step # 410, without performing an image trimming process. On the other hand, if it is determined in step # 603 that the current zoom position is on the wide angle side from the zoom position B, in step # 604, image trimming information corresponding to the zoom position stored in advance is acquired. In the next step # 409, image trimming processing is performed. Hereinafter, steps # 410 to # 413 are the same as those described in the flow of FIG.

なお、予め画像トリミング情報を記憶させる方法を用いる場合でも、前述のイメージサークル像の輪郭抽出手段を併用してもよい。また、図3及び図5のフローに示されるステップ#410は、液晶等の外部表示装置に対しての画像出力を行う例であるが、撮影装置の撮影開始操作に伴って記憶装置に出力される画像情報に対して同様な処理を行ってもよい。   Even when a method of storing image trimming information in advance is used, the above-described image circle image contour extracting means may be used in combination. Step # 410 shown in the flow of FIGS. 3 and 5 is an example of outputting an image to an external display device such as a liquid crystal, but is output to the storage device in accordance with the photographing start operation of the photographing device. Similar processing may be performed on the image information.

図6は、広角な画角を有するアタッチメント光学系を撮影光学系に装着した場合の概略構成の一例である。図6において、撮影光学系Mは、物体側より負レンズ群MB1と正レンズ群MB2で構成された2群構成のズーム光学系である。撮影光学系Mは、負レンズ群MB1と正レンズ群MB2の相対的な間隔変化と共に結像面IPからの位置を変化させるため、変倍中も焦点移動を起さない変倍構造を有する。フォーカス制御は、図6中の負レンズ群MB1を光軸方向に移動させることにより行われる。また、図6において、SPは虹彩絞り、FILは赤外カットフィルタやローパスフィルタ等のフィルタ類である。   FIG. 6 is an example of a schematic configuration when an attachment optical system having a wide angle of view is attached to a photographing optical system. In FIG. 6, the photographing optical system M is a zoom optical system having a two-group configuration including a negative lens group MB1 and a positive lens group MB2 from the object side. The photographing optical system M has a variable magnification structure that does not cause focal point movement even during variable magnification because the position from the imaging plane IP is changed along with the relative distance change between the negative lens group MB1 and the positive lens group MB2. The focus control is performed by moving the negative lens group MB1 in FIG. 6 in the optical axis direction. In FIG. 6, SP is an iris diaphragm, and FIL is a filter such as an infrared cut filter or a low-pass filter.

ATはアタッチメント光学系であり、Lは物体側より負の屈折力の前群B1と正の屈折力の後群B2で構成された正の屈折力の対物光学系である。Fは、対物光学系Lの結像位置の近傍に配置された正の屈折力のフィールドレンズ群である。Hは、正の屈折力を有し、対物光学系Lの結像される空中像を撮影光学系Mの結像面IPの位置に焦点を合わせるために補助する正レンズ群である。   AT is an attachment optical system, and L is an objective optical system having a positive refractive power composed of a front group B1 having a negative refractive power and a rear group B2 having a positive refractive power from the object side. F is a field lens group having a positive refractive power disposed in the vicinity of the imaging position of the objective optical system L. H is a positive lens group that has a positive refractive power and assists the aerial image formed by the objective optical system L to focus on the position of the imaging plane IP of the photographing optical system M.

図6において、撮影装置の光学系は望遠端状態であり、対角像を得ている。円周像を得るには、アタッチメント光学系を固定し、図6中の矢印で示されているように、負レンズ群MB1と正レンズ群MB2の各レンズ群を互いの光軸距離が離れるように移動させ、変倍域を広角側に変化させればよい。アタッチメント光学系に例えば抵抗や通電パターン等の電気的特性に特徴を持たせた識別情報発生手段を設けることにより、アタッチメント光学系の装着状態や識別情報を撮影装置に伝達することができる。   In FIG. 6, the optical system of the photographing apparatus is in the telephoto end state and obtains a diagonal image. In order to obtain a circumferential image, the attachment optical system is fixed, and the optical lens distances of the negative lens group MB1 and the positive lens group MB2 are separated from each other as indicated by arrows in FIG. And the zooming area may be changed to the wide angle side. By providing the attachment optical system with identification information generating means characterized by electrical characteristics such as resistance and energization pattern, the attachment state of the attachment optical system and the identification information can be transmitted to the imaging apparatus.

本実施例によれば、アタッチメント光学系を装着した際に良好な画像を得ることが可能な撮影装置(デジタルカメラ、ビデオカメラ等)を提供することができる。   According to the present embodiment, it is possible to provide a photographing apparatus (digital camera, video camera, etc.) capable of obtaining a good image when the attachment optical system is attached.

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。    The embodiment of the present invention has been specifically described above. However, the present invention is not limited to the matters described as the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.

1 アタッチメント光学系鏡筒
2 撮影装置
5 制御部
19 撮像素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Attachment optical system lens barrel 2 Imaging device 5 Control part 19 Image sensor

Claims (4)

撮像素子と、
前記撮像素子に結像させる被写体像を変倍する撮影光学系と、
前記撮影光学系に対して着脱可能なアタッチメント光学系と、
前記撮影光学系に前記アタッチメント光学系を装着した状態で決定される所定の変倍領域において、前記撮像素子の有効画面の中心位置と前記撮影光学系のイメージサークル像の中心位置とが互いに一致するように該有効画面の一部を電気的に切り出す画像トリミング手段と、を有することを特徴とする撮影装置。
An image sensor;
A photographic optical system for scaling a subject image to be imaged on the image sensor;
An attachment optical system detachable from the photographing optical system;
The center position of the effective screen of the image sensor and the center position of the image circle image of the photographing optical system coincide with each other in a predetermined zooming area determined with the attachment optical system attached to the photographing optical system. And an image trimming means for electrically cutting out a part of the effective screen.
前記所定の変倍領域は、前記イメージサークル像の直径が前記撮像素子の前記有効画面の対角線の長さよりも短い領域であることを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined magnification region is a region in which a diameter of the image circle image is shorter than a diagonal length of the effective screen of the imaging element. 前記画像トリミング手段は、前記イメージサークル像の輪郭を抽出する輪郭抽出手段を有し、該輪郭抽出手段にて抽出された該イメージサークル像の該輪郭から該イメージサークル像の前記中心位置を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の撮影装置。   The image trimming unit includes a contour extracting unit that extracts a contour of the image circle image, and calculates the center position of the image circle image from the contour of the image circle image extracted by the contour extracting unit. The photographing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that 前記撮影光学系の変倍位置情報を記憶する記憶手段を更に有し、
前記画像トリミング手段は、前記記憶手段に記憶された前記変倍位置情報に基づいて画像トリミング処理を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮影装置。
Further comprising storage means for storing zoom position information of the photographing optical system;
4. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the image trimming unit performs an image trimming process based on the scaling position information stored in the storage unit. 5.
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