JP2011215395A - 収差補正機能を有する撮像装置及び撮像装置における収差補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個体差があるレンズ装置とカメラ装置が接続されても、適切な収差補正を可能にする。
【解決手段】撮像装置は、カメラ装置に着脱可能に装着されたレンズ装置と、被写体からの光束を３色光に分解し、光電変換した第1,2,3画像信号を表示部に合成して表示するカメラ装置を備え、レンズ装置は撮影光学系の収差を補正するため、第1画像信号に対する第2,3画像信号の像高方向の補正データを、撮影光学系の状態をパラメータとして記憶する記憶部と、撮影光学系の状態に対応する補正データを記憶部から抽出するレンズ制御部を有し、カメラ装置は、補正データに基づき、第2,3画像信号を像高方向に移動し、色画像信号を重畳して表示部に表示するカメラ制御部を有し、撮像装置は、画像内の任意の位置を特定して補正データの補正量を設定する操作部を有し、レンズ制御部は補正量に基づいて補正データを調整し、記憶部は調整された補正データを記憶する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラ装置に着脱可能に装着されたレンズ装置からなる撮像装置におけるレンズの各種収差による映像の劣化を補正する技術に関するものである。

一般に、レンズ装置が有する撮影光学系は光学収差（色収差やディストーション）を有し、該撮影光学系を通して撮影された画像には、該光学収差に応じた劣化成分が含まれる。

このため、従来の撮影システムでは、レンズ装置によって被写体像が形成されるカメラ装置の撮像面における光学収差量を演算し、その光学収差量に基づいて撮影画像に対する画像処理（補正処理）を行うことで、劣化成分を低減する方法が用いられている。

特許文献１には、レンズ装置の光学収差に関するデータ（収差補正データ）を予めカメラ装置が保持し、収差補正処理を行う方法が開示されている。該カメラ装置は、収差補正データと、レンズ装置のズーム、フォーカス、アイリス等の光学調節部材のパラメータとを用いて補正処理における補正量を決定する。
また特許文献２には、交換レンズ方式の電子スチルカメラやビデオカメラのデータ受け渡し手法について、レンズ番号や型式を識別し、レンズ番号や型式に合わせた正確な補正データの読み出しを行うカメラ装置が提案されている。

特開２００６−１３５８０５号公報 特開昭６１−２２５９８８号公報

特許文献１、２のように、レンズの種類や使用状況に応じ補正データを変更するシステムでは、光学系の変更に伴って、レンズが送出する補正データを変更するか、或いはカメラ本体が持つ補正データの中から使用する補正データを選択している。しかし、放送用レンズのように１個の交換レンズが複数の異なるカメラ本体に装着される場合や、異なる撮影状況、撮影モードのカメラ本体に装着される場合は想定されていない。

放送用カメラには、ＨＤ（High Definition）やＳＤ（Standard Definition）或いはシネマ用等、要求される解像力が異なる場合がある。一方、カメラの種類によって、同一のレンズを用いても、その組み合わせによって、異なる色の特性となる場合がある。従って、放送用撮像システムでは、同じレンズを異なる種類のカメラに装着した場合や、或いは同じ種類のカメラでも異なる撮影状況、或いは異なる撮影モードで撮影した場合を考慮する必要がある。

これら、レンズ交換式の撮影システムにおいて、カメラ装置に装着可能なレンズ装置の種類が多くなると、それらのすべてのレンズ装置に対応した収差補正データをカメラ装置に保有しておくことは難しい。そのため、レンズ装置側に収差補正データを保持し、レンズ装置よりカメラ装置に補正データを送信し補正処理を行うことで対応することもできる。しかし、レンズ装置における個体差や製造誤差を考えると、カメラ装置、レンズ装置のどちらに収差補正データを持たせた場合でも、一機種一様の収差補正データしか持ち合わせていないため、装着可能なレンズ装置すべての誤差を網羅し、収差補正を適切に行うことは難しい。

また、将来、ＳＨＶ（スーパーハイビジョン）等、ますます高解像度化が進展し、カメラ装置、レンズ装置に対する収差補正の要求が高まると、一機種ごとにレンズ性能の個体差や製造誤差を考慮した収差補正を実現できることが必要となる。

このようなことから、基本となる収差補正データをレンズ装置に持たせ、該レンズ装置がカメラ装置に装着されたときに、レンズ装置にて収差補正データを微調整し、調整後のデータをカメラ装置へ送信し、カメラ装置での補正処理に使用されるようにすることが望ましい。

本発明によれば、収差補正データを用い、収差補正が可能な撮像装置において、製造誤差、個体差のバラツキがある場合、レンズ装置と接続したカメラ装置との間で送受信される補正データにおいて、レンズ装置に設けられた調整手段によって、変更可能とし、収差を画面上で調整することが可能となる。

上記目的を達成する本発明の撮像装置は、被写体からの光束をカメラ装置に導く撮影光学系を有する、カメラ装置に着脱可能に装着されたレンズ装置と、被写体からの該光束を３色の色光に分解し、対応する撮像素子で第１、２、３の色画像信号に光電変換し、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせた画像を画像表示部に表示するカメラ装置と、を備え、該レンズ装置は、該撮影光学系に起因する収差を補正するため、該第１の色画像信号を基準とした、該第２、３の色画像信号それぞれにおける、像高に対する像高方向の補正量を、該撮影光学系の状態をパラメータとする補正データとして記憶する記憶手段と、該撮影光学系の状態に対応する該補正データを該記憶手段から抽出するレンズ制御手段と、を有し、該カメラ装置は、該補正データに基づき、該第２、第３の色画像信号を像高方向に移動させて補正し、補正された該色画像信号を重ね合わせて該画像表示部に表示するカメラ制御手段を有し、該撮像装置は、該画像表示部に表示された画像の任意の位置を特定し、特定された該位置における該補正データの補正量を設定するための操作手段を有し、該レンズ制御手段は、該操作手段による該任意の位置における補正データの該補正量に基づいて該補正データを調整し、該記憶手段は調整された該補正データを記憶する、ことを特徴とする。

さらに、上記目的を達成する本発明の撮像装置における収差補正方法は、被写体からの光束をカメラ装置に導く撮影光学系を有し、該撮影光学系に起因する収差を補正するための像高に対する補正量を補正データとして記憶する記憶手段を有し、カメラ装置に着脱可能に装着されたレンズ装置と、被写体からの該光束を３色の色光に分解して第１、２、３の色画像信号に光電変換した後、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせた画像を画像表示部に表示するカメラ装置と、を備える撮像装置における収差補正方法であって、該補正データは、該第１の色画像信号を基準とした、該第２、３の色画像信号それぞれに対する、像高における像高方向の補正量を表すデータであり、前記撮影光学系の状態をパラメータとするデータであって、該撮影光学系の状態に対応する該補正データを該記憶手段から抽出し、該第２、３の色画像信号に対してそれぞれに対応する該補正データを適用して補正した後、該第１、２、３の該色画像信号を重ね合わせて得られた画像を該画像表示部に表示し、該撮像装置の操作手段の操作により、該画像表示部に表示された画像の任意の位置を選択し、該第２、３の色画像信号のいずれかを選択し、該選択した色画像信号の該選択した位置における補正データを変更した場合は、該補正データを変更する画像の該位置に対応する像高と変更量に基づき、該選択した色画像信号の補正データに対して該変更を反映させた後、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせて得られた画像を該画像表示部に表示する、ことを特徴とする。

本発明によれば、収差補正データを用い、収差補正が可能な撮像装置において、製造誤差、個体差のバラツキを補正するため、レンズ装置と接続したカメラ装置との間で送受信される収差補正データにおいて、撮像装置に設けられた調整手段によって、調整変更可能とし、収差を画面上で調整することが可能となる。

本発明の撮像装置構成を表すブロック図 本発明の調整操作部、調整位置選択部の一例を示す図 本発明の実施例１の撮像装置での処理を示すフローチャート 本発明の調整表示部での補正モード、調整モードの選択切り換えを行う表示例 本発明の実施例１撮像装置での処理を示すフローチャート 本発明の画像表示部にカーソルを表示させた時の画像 （ａ）本発明の画像表示部においてカーソルを移動させた時の画像、（ｂ）（ａ）に示した位置にカーソルを移動させるための調整操作部の操作 本発明の画像表示部において、画像中心（光軸）より、カーソルに向けて直線を引いた時の画像 本発明の画像表示部において、カーソル表示部分を拡大した画像 本発明の画像中心（光軸）からの距離に対する、Ｇch基準としたＲch、Ｂchの倍率色収差図 本発明のレンズ装置に記憶される収差補正データの一例（データテーブル方式） 本発明のレンズ装置に記憶される収差補正データの一例（補正変換式の係数テーブル） 本発明の調整表示部での調整chの選択切り換えを行う表示例 本発明のパラメータ修正方法のデータテーブル 本発明の調整表示部での調整後データの記憶を行う表示例 本発明の実施例１撮像装置での処理を示すフローチャート（１） 本発明の実施例１撮像装置での処理を示すフローチャート（２） 本発明の実施例２の撮像装置での処理を示すフローチャート 本発明の実施例２の画像表示部にカーソルを表示させた時の画像、（ａ）テストパターン１を撮影、（ｂ）テストパターン２を撮影

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかわるブロック図、図３，５，１６Ａ，１６Ｂ、１７は本発明の実施形態に関わるフローチャートである。

以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例による、テレビカメラシステム等の撮影装置において、色収差補正を行うに当たり発生する個体間のズレ補正を良好に行うための構成例を示す。
図１は、撮像装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、撮像装置１はレンズ装置２とカメラ装置３とを備え、レンズ装置２はカメラ装置３に着脱可能に装着されている。

レンズ装置２は、撮影光学系１１、アイリス、ズーム、フォーカス位置検出部１２、アイリス、ズーム、フォーカス位置取得部１３、レンズ制御部１４、光学収差補正データ記憶部１５、レンズ通信部１６、カメラ情報記憶部１７、収差補正演算部１８、表示処理部１９、調整表示部２０、調整操作部２１、調整位置選択部２２、アイリス制御部２３、ズーム制御部２４、フォーカス制御部２５を備える。

撮影光学系１１は、被写体からの光束をカメラ装置３に導くために、光軸Ｌ上に配置されたレンズ１１ａ及び絞り１１ｂを備えている。ズーム制御部２４は撮影光学系１１を駆動して焦点距離を変化させることにより、撮影倍率を変化させる。アイリス制御部２３は撮影光学系１１に含まれる絞り１１ｂの開口径を調整する。またフォーカス制御部２５は被写体と撮像装置との撮影距離に応じて適切な合焦状態が実現されるように撮影光学系１１を駆動する。これらズーム制御部２４、アイリス制御部２３及びフォーカス制御部２５は、それぞれレンズ装置２のレンズ制御部１４から与えられる制御信号に基づいて撮影光学系１１を駆動制御する。

レンズ制御部１４は、アイリス、ズーム、フォーカス等光学系の駆動制御の他、アイリス、ズーム、フォーカス位置の取得も行なう。アイリス、ズーム、フォーカス位置検出部１２は、レンズ装置２の各可動部であるアイリス、ズーム、フォーカスの位置（状態）を検出するセンサである。アイリス、ズーム、フォーカス位置検出部１２で検出した各位置情報は、アイリス、ズーム、フォーカス位置取得部１３によって取得され、レンズ制御部１４を介し、収差補正演算部１８へ位置情報として出力される。

また、カメラ装置３とのデータの送受信や、本実施例の収差補正データの制御処理を行う。

収差補正演算部１８は、アイリス、ズーム、フォーカス位置取得部１３から入力されるレンズ位置データと、光学収差補正データ記憶部１５に記憶されている光学収差補正データを使用し、レンズ通信部１６を介し取得したカメラ情報を元に、接続されたカメラ装置３における収差補正制御に必要な、レンズ位置データに合致した収差補正データを演算、算出する。

光学収差補正データ記憶部１５は、不揮発性メモリであり、レンズ装置２内の撮影光学系１１に起因する光学収差を補正するためのデータテーブルが記憶されており、光学収差補正データの微調整後の光学収差補正データテーブルも記憶する。

レンズ通信部１６は、レンズ制御部１４から受け取ったデータを、カメラとの通信プロトコルで規定されたフォーマットに変換して、カメラ装置３へ送信する。
カメラ情報記憶部１７は、カメラ装置３から取得するカメラ情報であるＣＣＤのイメージサイズ、有効画素数等を記憶する。

表示処理部１９は、レンズ制御部１４からの指令に応じて、レンズ装置２の情報表示手段としての調整表示部２０の表示制御を行う。

調整表示部２０は、レンズ装置２に設けられた表示デバイスであり、例えば、液晶ディスプレイ等によって構成され、収差補正データの補正を行う際の、情報表示装置としての役割を担い、収差補正データの微調整と選択決定を行う際、パラメータや選択決定の表示を行う。

調整操作部２１は、図２に示すような十字キー等の方向選択ができるものであり、ユーザーが操作入力を行うために設けられる。調整操作部２１に対して行われる操作内容は、電気信号に変換され、レンズ制御部１４に送られる。調整表示部２０でのパラメータ切り換えや数値変更、画像表示部３４に表示されたカーソルの移動等を行う。

調整位置選択部２２は、押しボタンスイッチ等からなり、調整操作部２１と同様、ユーザーが操作入力を行うために設けられたものであり、調整操作部２１にて変更された値や選択された項目の決定、画像表示部３４に表示されたカーソル移動後の決定を行う。

カメラ装置３は、ＣＣＤ３１、画像処理部３２、映像出力部３３、画像表示部３４、カメラ制御部３５、カメラ通信部３６を備え構成されている。

カメラ制御部３５は、レンズ装置２との通信や、レンズ装置２から取得した光学収差補正データを画像処理部３２への送信などの、カメラ装置３の制御を行う。

ＣＣＤ３１はレンズ装置２を介し入力された撮影光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分解する色分解光学系（プリズム）と、それぞれの色光に対応する撮像素子を有し、３つの撮影映像信号（第１、第２、第３の色画像信号）に光電変換し、画像処理部３２へ送信する。

画像処理部３２では、画像処理と収差補正処理を行う。収差補正処理は、レンズ装置２から取得した光学収差補正データを用いて、ＣＣＤ３１から入力される撮影映像信号に色収差補正処理を施す。色収差補正処理された撮影映像信号は、出力映像信号として映像出力部３３へ出力され、画像表示部３４にて表示される。ただし、画像処理部３２では、色収差補正だけでなく、後述する画像表示部３４への各種画像処理も行う。

図３、４、１６Ａ，１６Ｂは図１で示される撮像装置で達成される本実施例の収差補正処理のフローチャートである。

図３のフローチャートにて、レンズ装置で実施される収差補正処理の流れを説明し、図４、１６Ａ，１６Ｂにて、本実施例を詳細に説明する。
電源投入後、ステップＳ１０１にてカメラ装置３とのシリアル通信が確立するかどうかを確認する。

レンズ装置２からカメラ装置３に接続コマンドを送信し、カメラ装置３からシリアル通信許可の返信があれば、カメラ装置３との接続をシリアル通信とする。レンズ装置からの接続コマンド送信前に、カメラ装置３より接続コマンドを受信した場合は、レンズ装置２よりカメラ装置３にシリアル通信許可を返信し、ステップＳ１０３へ進む。シリアル通信許可の返信がなければ、レンズ装置２は接続されているカメラ装置３がシリアル通信機能のないカメラと判断し、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２にて、カメラ装置３との接続をパラレルモードとしているが、レンズ装置２においては、カメラ装置３からのシリアル接続確認コマンドを待つ状態としておく。

もし、カメラ装置３より接続コマンドを受信した場合は、ステップＳ１０１へ戻り、レンズ装置２よりカメラ装置３にシリアル通信許可を返信し、ステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０３では、カメラ装置３が光学収差補正を行うことが可能なカメラかどうかを確認するため、レンズ装置２よりカメラ装置３に収差補正対応確認コマンドを送り、確認する。

ステップＳ１０４で、カメラ装置３から収差補正対応コマンドを受信していれば、カメラ装置３は光学収差補正を行うカメラ装置であると判断し、ステップＳ１０５に進む。もし、コマンドを受信していなかったら、終了する。

ステップＳ１０５では、レンズ装置２側の設定において、収差補正を有効にするか無効にするかの設定を確認する。これは、レンズ装置２側の設定において、ユーザーが収差補正を行うか行わないかの設定ができる機能である。

収差補正のON/OFFは、調整表示部２０にて図４のように選択切り換え画面を設け、収差補正のON/OFFを切り換え可能とし、調整操作部２１にてカーソルを移動し収差補正のON/OFFを切り換えた後、調整位置選択部２２にて設定するものとしている。

ステップＳ１０６にて、設定が有効であるか判断する。無効であればステップＳ１０７に進み、収差補正無効と設定し、収差補正データの送信は行わない。有効であれば、ステップＳ１０８に進み、収差補正有効と設定し、収差補正処理を開始する。

ステップＳ１０９に進み、後述する収差補正調整モードがONかどうかを確認する。

収差補正調整モードのON/OFFは、調整表示部２０にて図４のように、選択切り換え画面を設け、収差補正調整モードのON/OFFを切り換え可能とし、調整操作部２１にてカーソルを移動し、ON/OFF切り換え後、調整位置選択部２２にて設定するものとしている。

収差補正調整モードがONの場合、ステップＳ１１４の収差補正調整サブルーチンへ移り、収差補正調整を行う。収差補正調整のサブルーチンについては、図５に示したフローチャートを参照しながら後述する。収差補正調整モードがOFFの場合、光学収差補正データ記憶部１５にメモリされた光学収差補正データ（テーブル）を用い、収差補正を行う。

ステップＳ１１０に進み、レンズ装置２の現在のアイリス、ズーム、フォーカスの位置情報を、アイリス、ズーム、フォーカス位置検出部１２にて検出し、アイリス、ズーム、フォーカス位置取得部１３より取得する。

ステップＳ１１１に進み、取得したアイリス、ズーム、フォーカスの位置情報より、カメラ装置３のＣＣＤ３１の映像として使用しているイメージエリア、つまり必要精度より光学収差補正をする必要のある範囲を決定し、送信データ範囲を決定し、光学収差補正データ記憶部１５に記憶してある収差補正データ（テーブル）より必要な送信データ範囲の光学収差補正データを取得（抽出）し、カメラ装置３へ送信する光学収差補正データを演算する。

カメラ装置３の情報（ＣＣＤのイメージサイズや有効画素数）を得られていれば、カメラ装置３側にて行う光学収差補正は、出力する映像に使用するＣＣＤのイメージエリアに必要な範囲の光学収差補正データの情報があればよく、ＣＣＤイメージエリア全体の光学収差補正データは必要ない。
ステップＳ１１２に進み、収差データ送信許可コマンドを送信し、カメラ装置３より収差データ取得コマンドを受信しなかった場合は、ステップＳ１１０へ戻る。受信した場合は、ステップＳ１１３に進み、光学収差補正データを送信する。

カメラ装置３では、受信した光学収差補正データを元に、画像処理部３２にて、収差補正処理を行い、映像出力部３３を介して、収差補正後の映像信号を画像表示部３４あるいは映像出力端子に出力する。

以上が、本実施例の収差補正処理の一連の流れである。次に、図５のフローチャートを参照しながら、収差補正調整モード処理（サブルーチン）の説明を行う。
ステップＳ１０９にて、調整操作部２１において収差補正調整モードが選択された場合（Ｓ２０１）、ステップＳ２０２へ進み、カメラ装置３の画像表示部３４に図６のように、カーソル表示を行うようレンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、コマンドを送信する。コマンドを受信したカメラ制御部３５は、画像処理部３２にて、ＣＣＤ３１からの映像にカーソルを重畳するよう、画像処理を行い、映像出力部３３を介して、画像表示部３４に表示する。

画像表示部３４にカーソルが表示されると、カメラ制御部よりレンズ装置２に表示完了コマンドが送信される。そのコマンドをレンズ装置２側のレンズ制御部１４が受信すると、ステップＳ２０３に進み、調整操作部２１によるカーソル移動を可能とする。カーソルの移動に関しては、前述したカーソル表示用コマンドと同様、カメラ装置３へレンズ装置２より、調整操作部２１の操作量に応じたコマンドを送信する。受信したカメラ制御部３５は画像表示部３４上のカーソルを、調整操作部２１の操作にもとづいて、カーソルが動くよう制御を行う。

ステップＳ２０４に進み、図２に示した調整操作部２１を（例えば、図７（ｂ）のように）操作することによって、図７（ａ）のように、収差補正量を調整したい箇所にカーソルを移動する。調整箇所まで、移動完了したらステップＳ２０５に進み、調整位置選択部２２を操作し、調整箇所を決定する。

この操作は言うまでもなく、レンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、コマンドが送信される。コマンドを受信した、カメラ制御部３５は、画像処理部３２にて、ＣＣＤ３１からの映像にカーソルの移動、決定を重畳するよう、画像処理を行い、映像出力部３３を介して、画像表示部３４に表示する。今後、上記表現は繰り返しとなるため割愛する。

ステップＳ２０６に進み、画像表示部３４において画面中心（光軸中心）から決定された調整位置方向へ直線を表示する（図８）。ステップＳ２０７へ進み、決定されたカーソル位置を中心に画面を拡大表示するかどうか確認する。拡大のON/Offはレンズ装置２側に配置されるスイッチに割り振っても良いし、調整表示部２０にて、拡大/縮小を切り換え可能にしても良い。

ステップＳ２０７にて拡大ＯＮであれば、ステップＳ２０８に進み画面を拡大し（図９）、ステップＳ２０７にて拡大ＯＦＦであれば、ステップＳ２０９に進み、画面表示を拡大せずにそのままとする。

カメラ装置３は、カメラ制御部３５において、画像処理部３２を介して、画像表示部３４上のカーソル位置を検出し、画像中心（光軸中心）からの位置をレンズ装置２に送信する。

画像表示部３４がこの状態となったら、ユーザー自らが、調整操作部２１と調整位置選択部２２を使用し、画像表示部３４の画像を見ながら、収差のある色、量、方向を確認し、調整を行えるようになる。

調整は、Ｇch（第１の色画像信号）を基準として、Ｂch、Ｒch（第２，３の色画像信号）それぞれに対して行う。これら、Ｂch、Ｒchの収差補正データは、以下のように生成されるものである。

カメラ装置３は、レンズ装置２を介して入力された撮影光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分解する色分解光学系（プリズム）と、それぞれの色に対応する撮像素子（ＣＣＤ３１）を有する。通常、撮影光学系によって生ずる色収差は、ＣＣＤ３１の受光面において光軸中心から離れる程大きくなる。図１０は、ある撮影条件下での倍率色収差図を示す図である。Ｇchの光の結像位置に対する、Ｒch、Bchの光の結像位置のずれ量（Δｒ）を、画像中心（光軸中心）から円周方向への距離ｒに対して、示している。図１０に示すように、Ｒch、Ｂchの色収差は、Ｇchを基準として、画像上の光軸中心を基準とする半径方向のずれとしてＲch、Ｂchそれぞれにおいて、光学シミュレーションや実測から求められるものであり、光軸中心からの距離が離れる程、大きくなる。つまり、同一被写体からの光であっても、Ｇchの結像位置とＲchの結像位置は同一とはならず、ずれ量は周辺部に向かうに従って大きくなる。
このＧch基準に作られた、Ｒch、Ｂchのデータをもとに、収差補正用のデータが作られている。これは、その他の収差においても同様である。

これらのデータは、図１１のようなテーブルで表すことができ、光軸中心からの距離（像高ｒ）にある画像データを、例えば像高が増大する方向を正として、像高方向にとれだけ補正して表示するかを表すデータである。この収差補正用のデータは、Ｒch、Ｂchに対して別個に必要であり、且つ、ズーム、フォーカス、アイリス位置に応じて、複数のテーブルが必要となる。

また、補正量（Δｒ）を光軸中心からの距離（像高ｒ）に応じた変換式であらわすことも可能である。例えば、
Δｒ＝ａｒ³＋ｂｒ²＋ｃｒ＋ｄ (a, b, c, dは定数)
のような近似式で表せる場合、テーブルで補正量を定義した場合と同様、図１２のようにズーム位置、フォーカス位置、アイリス位置に対応した、定数ａ，ｂ，ｃ，ｄのための係数テーブルが必要となる。

レンズ装置２では、受信したカーソル位置より、フォーカス、ズーム、アイリスの位置とともに、収差補正データのどの部分に対応するかを演算する。

ステップＳ２１０に進み、映像を確認し、調整したい色、つまり、ＲchかＢchかを、調整表示部２０の表示にて確認し、調整位置選択部２２にて選択する（図１３）。Ｒchを選択した場合は、ステップＳ２１１に進み、Ｂchを選択した場合は、ステップＳ２１２に進む。Ｒchの場合は、Ｒchの収差補正データ、Ｂchの場合はＢchの収差補正データを調整する。

ステップＳ２１３へ進み、レンズ装置２にて収差補正データの調整用演算を行う。つまり、調整操作部２１の操作量、及び方向に応じて、選択されたchのカメラ装置３における、画像表示部３４上での選択されたchの移動量と方向をどのようにすべきか演算を行う。ここで、収差は、光軸を中心として対称に発生するため、収差を補正する方向は、光軸から離れる方向または近づく方向となる。そのため、収差を調整する位置を選択した後に、ステップＳ２０６での処理において、画面中心（光軸位置）と選択した位置を通る直線を画面上に表示させることにより、収差を調整する方向をオペレータに認識しやすくする。また、この直線を表示させることにより、画面を拡大したために画面内に光軸位置が見えなくなっても、収差を調整することができる方向をオペレータに確実に認識させることができる。

収差補正データがテーブル方式、変換式方式の場合、それぞれに対応した演算を行う。
ステップＳ２１４に進み、調整操作部２１の操作を検出する。そして、ステップＳ２１５にてステップＳ２１３にて演算した結果に基づいて、調整操作部２１の操作量を、選択したＲchまたはＢchの収差補正データに変換する。

以下に収差補正データの変換方法を説明する。ここでは、収差補正データがテーブル方式の場合に関して、図１４の収差補正データのテーブルを元に説明する。

画像表示部３４上のカーソル位置とフォーカス、ズーム、アイリスの位置から、調整を行うべきデータテーブルとテーブル内のデータの箇所を取得（抽出）する。例えば、決定したカーソル位置とフォーカス、ズーム、アイリスの位置から算出されたデータの箇所が、収差補正データテーブルのZOOM位置「４」、像高（光軸位置からの距離）２のデータ位置だとすると、図１４（ａ）の位置となり、データは「１」である。

次に、調整操作部２１が操作されると、その操作量に応じて収差補正データテーブルの当該データを増減させる。今回はデータが一箇所変化する場合を説明するが、調整する位置、方向によっては複数のデータを増減させる場合もある。

そして、調整操作部２１の操作によって、調整した結果、データが「１」から「４」へ変化したとすると、図１４（ｂ）のようになる。このまま画像が表示されると、像高２の位置における補正chの色データだけが、光軸中心に対して同心円状にシフトするのみであるので、光軸位置を中心として像高２を半径とした円の画面位置における当該chの色画像データが不連続となり、不自然な画像が表示されることになる。そのため、その変更されたデータとその周辺データとの差異を考慮し、調整した位置（像高）の近傍におけるデータの変化量が急峻にならないよう、レンズ制御部１４にて、調整後のデータ「４」（変更量）に合わせて周辺の収差補正データを演算し、図１４（ｃ）のように数値を変更する。スムージングによる調整により、光軸位置を中心として像高位置「２」を半径とした円の画面位置における当該chの画像データが不連続とならず、像高位置「２」の位置の当該chの収差補正がなされた画像を表示することができる。さらに、アイリス、フォーカスの変化方向に対しても、ズーム位置の前後に対して実施した方法と同様の重み付けにより収差補正データを変更することにより、この状態から、アイリス、フォーカスが操作されたときにも、画像が不連続に変化することを防止できる。

また、複数の位置で調整を行った場合には、それぞれの調整したデータに応じて、周辺のデータの重み付けを変更し、自動修正を行うことも可能であるし、逆に周辺データの自動修正を行わないことも可能である。

ステップＳ２１６に進み、変換したデータをカメラ装置３へ送信し、カメラ装置３では、画像処理部３２にて、そのデータに応じて、選択されたchの収差補正演算を行い、画像表示部３４に表示する。

ステップＳ２１７に進み、収差調整が完了したら、ステップＳ２１８に進み、引き続き行う場合はステップＳ２１４へ戻る。ステップＳ２１８では、レンズ装置２の調整操作部２０の表示にて確認し、調整位置選択部２２の操作にて調整したデータを記憶する（図１５）。記憶を行わない場合はステップＳ２１４に戻る。ステップＳ２１９に進み、調整表示部２０にて、調整モードの終了を選択した場合は収差補正調整モード処理を終了し、終了しない場合は、ステップＳ２１０にもどり、引き続き調整を行う。

以上、収差補正調整モード処理の全体の流れの説明を行ったが、次に、図１６Ａ及び１６Ｂのフローチャートにて、レンズ装置２側に処理の説明を詳細に行う。

図３のステップＳ１０９にて、調整表示部２０の表示を確認して調整位置選択部２２の操作にて収差補正調整モードが選択された場合（Ｓ３０１）、ステップＳ３０２へ進み、レンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、調整モード移行コマンドを送信する。調整モードが選択されなかった場合は、処理を終了する。

調整モード移行コマンドを受信したカメラ制御部３５は、カメラ装置３５側の調整モード移行処理を行い、レンズ装置２側に調整モード移行完了コマンドを送信するので、その調整モード移行完了コマンドの受信を確認する。調整モード移行コマンドを受信できなかった場合、ステップＳ３０４へ進み、調整モード移行コマンドを送信した回数をチェックする。調整モード移行コマンドの送信は規定回数行い、ステップＳ３０５にて、その回数を確認する。規定回数（Ｎ回）以下であればステップＳ３０２へ戻り、規定回数を超えたときは、調整モードへの移行が不可能なため、ルーチンを終了する。

ステップＳ３０３で、調整モード移行完了コマンドを受信した場合、ステップＳ３０６へ進み、カメラ装置３の画像表示部３４に図６のように、カーソル表示を行うようレンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、カメラ制御部３５にカーソル表示コマンドを送信する。カーソル表示コマンドを受信したカメラ制御部３５は、画像処理部３２にて、ＣＣＤ３１からの映像にカーソルを重畳するよう、画像処理を行い、映像出力部３３を介して、画像表示部３４に表示する。

画像表示部３４にカーソルが表示されると、カメラ制御部より、表示完了コマンドが送信されるので、レンズ制御部１４は、表示完了コマンドを受信したかどうかを確認する（Ｓ３０７）。表示完了コマンドをレンズ制御部１４が受信した場合、ステップＳ３０８へ進み、受信しない場合はステップＳ３０６へ戻る。ステップＳ３０８では、調整操作部２１の操作を検出する。ステップＳ３０９へすすみ、調整操作部２１の操作に応じたカーソル操作コマンドをカメラ装置３に送信する。

このカーソル操作コマンドをカメラ装置３が受信し、調整操作部２１によるカーソル移動を可能とする。カーソルの移動に関しては、前述したカーソル表示コマンドと同様、カメラ装置３へレンズ装置２より、調整操作部２１の操作量に応じたコマンドを送信する。受信したカメラ制御部３５は画像表示部３４上のカーソルを、調整操作部２１の操作にもとづいて、カーソルが動くよう制御を行う。図７（ａ）のように、収差補正量を調整したい画面内の任意の位置にカーソルを移動する。調整位置まで移動完了したらステップＳ３１０に進み、調整位置選択部２２を操作されたかを確認する。操作された場合、調整箇所が決定されたので、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、調整位置決定コマンドをカメラ装置３側へ送信する。操作が確認されない場合、ステップ３０８に戻り、調整操作部の操作検出に戻る。

調整位置決定コマンドを受信した、カメラ制御部３５は、画像処理部３２にて、ＣＣＤ３１からの映像にカーソルの移動、決定を重畳するよう、画像処理を行い、映像出力部３３を介して、画像表示部３４に表示する。画像表示部３４にでは、画面中心（光軸中心）から決定された調整位置方向へ、図８のように直線を表示する。ステップＳ３１２へ進み、決定されたカーソル位置を中心に画面を拡大表示するかどうか確認する。

拡大のＯＮ/ＯＦＦはレンズ装置２側に配置されるスイッチに割り振っても良いし、調整表示部２０にて、拡大/縮小を切り換え可能にしても良い。

ステップＳ３１２で画面を拡大表示することが選択された場合は、ステップＳ３１３に進み、拡大コマンドを送信し、その拡大コマンドを受信したカメラ装置は画面を拡大し（図９）、拡大表示することが選択されなかった場合は、画面を拡大表示することなくステップＳ３１４に進む。

その後、カメラ装置３は、カメラ制御部３５において、画像処理部３２を会して、画像表示部３４上のカーソル位置を検出し、画像中心（光軸中心）からの位置をカーソル位置コマンドとして、送信するので、レンズ装置２側は、そのカーソル位置コマンドを受信し（Ｓ３１４）、ステップＳ３１５へ進み、レンズ装置２では、受信したカーソル位置より、フォーカス、ズーム、アイリスの位置とともに、収差補正データのどの部分に当たるのか演算する。

画像表示部３４がこの状態となったら、ユーザー自らが、調整操作部２１と調整位置選択部２２を使用し、画像表示部３４の画像を見ながら、収差のある色、量、方向を確認し、調整を行えるようになる。

ステップＳ３１６に進み、映像を確認し、調整したい色、つまり、ＲchかＢchかを調整表示部２０の表示にて確認し調整位置選択部２２の操作にて選択する（図１３）。Ｒchを選択した場合はステップＳ３１７に進み、Ｂchを選択した場合はステップＳ３１８に進む。Ｒchの場合はＲchの収差補正データ、Ｂchの場合はＢchの収差補正データを調整する。

ステップＳ３１９へ進み、レンズ装置２にて収差補正データの調整用演算を行う。つまり、調整操作部２１の操作量、及び方向に応じて、選択されたchのカメラ装置３における、画像表示部３４上での選択されたchの移動量と方向を収差補正データにどのように反映させるべきか演算を行う。

収差補正データがテーブル方式、変換式方式の場合、それぞれに対応した演算を行う。
ステップＳ３２０に進み、調整操作部２１の操作を検出する。そして、ステップＳ３２１にてステップＳ３１９にて演算した結果に基づいて、調整操作部２１の操作量、方向を選択したchの収差補正データに変換する。ステップＳ３２２へ進み、その変換したデータをカメラ装置３へ送信し、カメラ装置３では、画像処理部３２にて、そのデータに応じて、選択されたchの収差補正演算を行い、収差補正した画像を画像表示部３４に表示する。

そしてステップＳ３２３に進み、調整位置選択部２２が操作されたかどうか確認する。この操作は、収差調整が完了したことを示し、ステップＳ３２４に進み、操作されない場合は、調整操作部２１にて引き続き調整可能であり、ステップＳ３２０へ戻る。ステップＳ３２４では、レンズ装置２の調整表示部２１にて、調整したデータを記憶するため、調整表示部２０を収差調整記憶モードへ移行し、ステップＳ３２５にて、調整操作部２１、調整位置選択部２２の操作により、調整データの記憶が可能となる（図１５）。記憶を行わない場合はステップＳ３２３に戻る。ステップＳ３２６に進み、調整表示部２０にて、調整モード終了を選択した場合は収差補正調整モード処理を終了し、ステップＳ３２７へ進み、調整モード終了コマンドをカメラ装置３へ送信する。調整モードを終了しない場合は、ステップＳ３１６にもどり、引き続き調整を行う。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

以下、図１７のフローチャートを参照しながら、本発明の第２の実施例について説明する。

実施例１では、光軸が設計上の光軸位置、例えば、画面の中心、にあることを仮定して、光軸中心に対し円周方向の画面周辺に発生する光軸外での収差に関する調整方法を説明した。すなわち、レンズ装置２がカメラ装置３に理想的な状態で装着され、レンズ装置２とカメラ装置３の光軸が一致している場合を前提としていた。

現在のカメラ装置３には、前述したが、３板式のＣＣＤ３１が構成され、レンズ装置２を介して入力された撮影光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分解する色分解光学系（プリズム）と、それぞれの色に対応する撮像素子を有している。これら、３つの撮像素子を色分解光学系に取り付ける際、通常、マスターレンズと呼ばれる基準となるレンズを使用し、マスターレンズから入射した光線が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの撮像素子を介し、画像処理手段に入力される際、中心軸（光軸）がずれないよう、Ｇchを基準とし、Ｒch、Ｂchの撮像素子がそれぞれ取り付けられる。

しかしながら、実施例１の収差と同様に、マスターレンズに対し、実際にカメラ装置に取り付けられるレンズ装置の光学性能の様々なバラツキ（製造誤差、個体差等）のため、マスターレンズを使用して調整した時の光軸の位置と、実際に使用されるレンズ装置が取り付けられた時の光軸の位置は、必ずしも完全に一致するとは限らない。

以上のことを鑑み、本実施例においては、レンズ装置２とカメラ装置３の光軸がズレている場合における、補正の方法を以下に説明する。
本実施例を実施するためのテレビカメラシステム等の撮影装置の構成は、図１で示した実施例１での構成と同様であるので、説明は省略する。

図１７は図１で示される撮像装置で達成される本実施例のフローチャートである。図１７のフローチャートを参照しながら本実施例を詳細に説明する。

ステップＳ４０１において、調整表示部２０で光軸調整モードが選択されると、ステップＳ４０２へ進み、レンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、カメラ制御部３５に光軸調整モード移行コマンドを送信する。光軸調整モードが選択されなかった場合は、処理を終了する。

光軸調整コマンドを受信したカメラ制御部３５は、カメラ装置３側の光軸調整モード移行処理を行い、レンズ装置２側に光軸調整モード移行完了コマンドを送信する。なお、光軸調整モードにおいては、カメラ装置３は収差補正制御を行わず、収差補正していない画像データを画像表示部３４に表示する。ステップ４０３にて、光軸調整モード移行完了コマンドの受信を確認する。光軸調整モード移行完了コマンドを受信しなかった場合、ステップＳ４０４へ進み、光軸調整モード移行コマンドを送信した回数をチェックする。光軸調整モード移行コマンドの送信は規定回数行い、ステップＳ４０５にて、その回数を確認する。規定回数以下であればステップＳ４０２へ戻り、規定回数を超えたときは、光軸調整モードへの移行が不可能なため、処理を終了する。

ステップＳ４０３で、光軸調整モード移行完了コマンドを受信した場合、ステップＳ４０６へ進む。収差を確認しやすくするため、図１８（ａ）、（ｂ）に例示したようなテスト用のパターンを撮影しながら光軸調整をすることが好ましい。カメラ装置３の画像表示部３４に図１８（ａ），（ｂ）に示すように、カーソル表示を行うようレンズ制御部１４より、レンズ通信部１６、カメラ通信部３６を介し、カーソル表示コマンドを送信する。カーソル表示コマンドを受信した、カメラ制御部３５は、画像処理部３２にて、ＣＣＤ３１からの映像にカーソルを重畳するよう、画像処理を行い、映像出力部３３を介して、画像表示部３４に表示する。カーソルは実施例1のようなポイントでも良いが、中心点を特定しやすいような形状、例えば、円や十字印、等が望ましい。

画像表示部３４にカーソルが表示されると、カメラ制御部より、表示完了コマンドが送信されるので、表示完了コマンドが受信されたかどうか確認を行う（Ｓ４０７）。表示完了コマンドをレンズ装置２側のレンズ制御部１４が受信した場合、ステップＳ４０８へ進み、受信されない場合は、ステップＳ４０６へ戻る。ステップＳ４０８では、決定されたカーソル位置を中心に画面を拡大表示するかどうか確認する。

拡大のＯＮ/ＯＦＦはレンズ装置２側に配置されるスイッチに割り振っても良いし、調整表示部２０にて、拡大/縮小を切り換え可能にしても良い。

ステップＳ４０９に進み、ステップＳ４０８にて拡大ＯＮの操作がされた場合、拡大コマンドを送信し、その拡大コマンドを受信したカメラ装置は画面を拡大し、拡大ＯＦＦであれば、そのままとする。実施例２においては、収差補正していない画面データを確認しながら、収差が最小である光軸位置を特定するため、画面を拡大したほうが光軸位置を特定しやすい。しかし、本発明は画面の拡大の有無に関わらず、以下のフローにより光軸位置を特定することができる。

ステップＳ４１０に進み、ユーザーが、画像表示部３４の画像を見ながら、調整操作部２１と調整位置選択部２２を使用してＲＧＢの３色のずれ(収差)が最も小さい画面内の位置（光軸位置）までカーソルの位置を移動させる。

そしてステップＳ４１１に進み、光軸調整が完了した場合に操作される調整位置選択部２２が、操作されたかどうか確認し、操作された場合は、ステップＳ４１２に進む。操作されない場合は、調整操作部２１にて光軸調整を引き続き調整するため、ステップＳ４１０へ戻る。ステップＳ４１２では、レンズ装置２の調整表示部２１にて、調整したデータを記憶するため、調整表示部２０を収差調整記憶モードへ移行し、ステップＳ４１２にて、調整操作部２１、調整位置選択部２２の操作により、調整データの記憶が可能となる。記憶を行わない場合はステップＳ４１１に戻る。ステップＳ４１４に進み、調整表示部２０にて、光軸調整モード処理を終了し、ステップＳ４１４へ進み、光学調整モード終了コマンドをカメラ装置３へ送信する。

光軸調整の完了後は、新たに設定された光軸位置を基準とする像高に対して、収差補正データを適用し、実施例１で示したように収差補正処理をすることができる。つまり、光軸のずれ量に基づき収差補正データを画面の中心に対してシフトさせて、Ｒ-ch及びＢ-chの撮像映像信号に適用することにより、良好な収差補正をすることができる。

カメラ装置にレンズ装置が装着されたときに、光軸調整処理を実施することにより、最適な収差補正を実施するための前提を提供することができる。

また、本実施例においては、図１８に示したようなテストパターンを撮影した画像を撮影しながら光軸調整することを例示したが、本実施例はこれに限定されることはなく、通常の撮影中の被写体に対しても同様の光軸調整処理をすることができることは言うまでもない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

以上のように、本発明は、収差補正データを用い、収差補正が可能な撮像装置において、製造誤差、個体差のバラツキがある場合、レンズ装置と接続したカメラ装置との間で送受信される補正データにおいて、レンズ装置に設けられた調整手段によって、映像出力される画面上で収差量を確認しながら、収差を画面上で調整することで、その調整量に応じ、記憶した収差補正データを変更し、再記憶することを可能にすることで、使用者の意思にあった収差補正を可能にする。

１ 撮像装置
２ レンズ装置
３ カメラ装置
１１ 撮影光学系
１１a レンズ
１１b 絞り
１４ レンズ制御部
１５ 光学収差補正データ記憶部
１７ カメラ情報記憶部
１８ 収差補正演算部
２１ 調整操作部
２２ 調整位置選択部
３１ ＣＣＤ
３４ 画像表示部
３５ カメラ制御部

Claims (10)

1. 被写体からの光束をカメラ装置に導く撮影光学系を有する、カメラ装置に着脱可能に装着された、レンズ装置と、
   被写体からの該光束を３色の色光に分解し、対応する撮像素子で第１、２、３の色画像信号に光電変換し、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせた画像を画像表示部に表示する、カメラ装置と、
   を備える撮像装置であって、
   該レンズ装置は、
   該撮影光学系に起因する収差を補正するため、該第１の色画像信号を基準とした、該第２、３の色画像信号それぞれにおける、像高に対する像高方向の補正量を、該撮影光学系の状態をパラメータとする補正データとして記憶する記憶手段と、
   該撮影光学系の状態に対応する該補正データを該記憶手段から抽出するレンズ制御手段と、
   を有し、
   該カメラ装置は、該補正データに基づき、該第２、第３の色画像信号を像高方向に移動して補正し、補正された該色画像信号を重ね合わせて該画像表示部に表示するカメラ制御手段を有し、
   該撮像装置は、該画像表示部に表示された画像の任意の位置を特定し、特定された該位置における該補正データの補正量を設定するための操作手段を有し、
   該レンズ制御手段は、該操作手段によって設定された該任意の位置における補正データの該補正量に基づいて該補正データを調整し、該記憶手段は調整された該補正データを記憶する、
   撮像装置。
2. 前記補正データのパラメータである前記撮影光学系の状態は、前記撮影光学系のズーム、フォーカス、アイリスの状態である、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記補正データは像高に対する補正量を表す変換式の係数のテーブルである、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記補正データはデータテーブルである、請求項１又は２に記載の撮像装置。
5. 前記画像表示部において調整を実施する位置が特定されたとき、前記カメラ制御手段は、前記画像表示部の、選択された調整を実施する該位置と光軸位置を通る直線を表示する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記カメラ制御装置は、前記レンズ装置の光軸と前記カメラ装置の光軸のずれ量を設定することが可能であり、該光軸のずれ量に基づいて、補正データを画面の中心に対してシフトして、前記第２、３の色画像信号に適用して収差補正する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 被写体からの光束をカメラ装置に導く撮影光学系を有し、該撮影光学系に起因する収差を補正するための像高に対する補正量を補正データとして記憶する記憶手段を有し、カメラ装置に着脱可能に装着されたレンズ装置と、
   被写体からの該光束を３色の色光に分解して第１、２、３の色画像信号に光電変換した後、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせた画像を画像表示部に表示するカメラ装置と、
   を備える撮像装置における収差補正方法であって、
   該補正データは、該第１の色画像信号を基準とした、該第２、３の色画像信号それぞれに対する、像高における像高方向の補正量を表すデータであり、前記撮影光学系の状態をパラメータとするデータであって、
   該撮影光学系の状態に対応する該補正データを該記憶手段から抽出し、
   該第２、３の色画像信号に対してそれぞれに対応する該補正データを適用して補正した後、該第１、２、３の該色画像信号を重ね合わせて得られた画像を該画像表示部に表示し、
   該撮像装置の操作手段の操作により、該画像表示部に表示された画像の任意の位置を特定し、該第２、３の色画像信号のいずれかを選択し、該選択した色画像信号の該特定した位置における補正データを変更した場合は、
   該補正データを変更する画像の該位置に対応する像高と変更量に基づき、該選択した色画像信号の補正データに対して該変更を反映させた後、該第１、２、３の色画像信号を重ね合わせて得られた画像を該画像表示部に表示する、
   撮像装置における収差補正方法。
8. 前記補正データのパラメータである前記撮影光学系の状態は、該撮影光学系のズーム、フォーカス、アイリスの状態である、請求項８に記載の撮像装置における収差補正方法。
9. 前記画像表示部において前記補正データを変更する位置が特定されたとき、該画像表示部に、特定された変更する該位置と光軸位置を通る直線を表示する、請求項７又は８に記載の撮像装置における収差補正方法。
   記載の撮像装置。
10. 前記レンズ装置の光軸と前記カメラ装置の光軸のずれ量を設定し、
    該光軸のずれ量に基づいて、補正データを画面の中心に対してシフトして、前記第２、３の色画像信号に適用することにより、収差補正をする、
    請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置における収差補正方法。

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