JP5232078B2 - 撮像装置、焦点距離算出方法および焦点距離算出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、着脱可能なレンズユニットの装着された撮像装置のレンズ情報の設定に関する。

特許文献１では、撮影レンズ回路は装着したレンズの焦点距離情報をメインＣＰＵに出力する。メインＣＰＵは撮影レンズ回路から出力された焦点距離情報に基づいてブレ検出及び補正の周期を決定する。手ブレ検出補正手段はＣＣＤの撮像データからブレデータを演算し、コントロールＣＰＵによって補正用光学系を制御しブレ補正を行なう。この後メインＣＰＵによって決定された周期をもってブレ検出・補正を繰り返す。レンズの焦点距離が長い場合は周期を短くして補正誤差を減少させる。逆に短い場合は周期を長くして低輝度被写体でもブレ検出を可能にする。

特許文献２では、手振れ補正可能な防振部を有するレンズと、レンズを装着可能であって、手振れ警告を発する振れ量の限界値に達したときに警告を発する振れ警告部を有するカメラボディとを含む手振れ補正カメラにおいて、レンズとカメラボディとの間に、撮影倍率を変更する倍率変更装置を装着したときに、その倍率変更装置の倍率情報に基づいて、振れ量の限界値を演算する振れ制御部を備えた。

特開平５−１０７６１９号公報 特開平７−２９５００４号公報

レンズ交換型カメラにおいて、レンズ側メモリに焦点距離情報がないと、ユーザが入力する必要があった。本発明は、レンズ側メモリやユーザ入力によらずに撮像装置本体が交換型レンズユニットの焦点距離情報を取得可能にする。

本発明に係る撮像装置は、撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部と、撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示する撮像指示部と、撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出する光軸ずれ量算出部と、撮像部から出力された１対の画像に基づいて、所定方向に沿った画像のずれ量を算出する画像ずれ量算出部と、光軸ずれ量算出部の算出した光軸の傾きのずれ量と画像ずれ量算出部の算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出する焦点距離算出部と、を備える。

撮像部から出力された画像データの付帯情報として焦点距離算出部の算出した焦点距離を記録する記録部を備える。

焦点距離算出部は、所定のスイッチ操作に応じて焦点距離を算出する。

光学ユニットから焦点距離を受信可能な通信部を備え、通信部が光学ユニットから焦点距離を受信しなかったことに応じて所定のスイッチ操作を行うよう通知する操作通知部と、を備える。

焦点距離を所定の記憶媒体に記憶する記憶制御部を備える。

記憶制御部は、光学ユニットが撮像装置本体から離脱したことに応じて焦点距離を所定の記憶媒体から消去する。

焦点距離算出部は、所定の記憶媒体に記憶された焦点距離のうち、最多数回装着された光学ユニットに対応する焦点距離を現在の焦点距離とする。

焦点距離算出部の算出した焦点距離に基づいてぶれ補正係数を算出する補正係数算出部と、補正係数算出部の算出したぶれ補正係数に基づいて撮像素子のぶれ量を算出し、算出されたぶれ量に応じて撮像素子のぶれを補正する補正部と、を備える。

焦点距離の入力を受け付ける焦点距離入力部と、焦点距離入力部が入力を受け付けた焦点距離と焦点距離算出部の算出した焦点距離とを比較し、両者の差が所定の許容範囲を超えた場合、所定の通知を実施する確認通知部と、を備える。

焦点距離算出部は、シャッタボタンが押下されたことに応じて焦点距離を算出する。

本発明に係る焦点距離算出方法は、撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部を備えた撮像装置が、撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示するステップと、撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出するステップと、撮像部から出力された１対の画像に基づいて、所定方向に沿った画像のずれ量を算出するステップと、光軸ずれ量算出部の算出した光軸の傾きのずれ量と画像ずれ量算出部の算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出するステップと、を実行する。

この焦点距離算出方法を撮像装置に実行させるための焦点距離算出プログラムも本発明に含まれる。

この発明によると、光軸の傾きのずれ量と画像のずれ量に基づいて焦点距離を算出でき、その焦点距離に基づいて主点やぶれ補正係数の算出を行うこともできる。

第１実施形態に係るデジタルカメラのブロック図 第１実施形態に係る焦点距離算出処理のフローチャート レンズユニットの光軸の角度のずれ量および画像のずれ量の一例を示す図 補正処理のフローチャート 補正テーブルを例示した図 撮影処理のフローチャート 主点算出処理のフローチャート レンズ情報記憶処理のフローチャート レンズ情報テーブルの一例を示す図 第２実施形態に係る撮影処理のフローチャート レンズ情報消去処理のフローチャート 第３実施形態に係るデジタルカメラのブロック図 レンズ種類識別端子の一例を示す図 レンズ情報登録処理のフローチャート 焦点距離算出処理時に画像認識できない場合の処理のフローチャート Ｓ７９でスイッチＳＷ４がオンされなかった場合のフローチャート 第５実施形態に係るデジタルカメラ１００のブロック図 手振れ補正係数決定処理のフローチャート ＣＣＤ手振れ補正係数テーブルの一例を示す図 レンズ情報確認処理のフローチャート

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、交換式のレンズユニット５０とカメラ本体５１から構成される。

レンズユニット５０は、カメラ本体５１に直接あるいはマウントコンバータを介して装着可能であるが、電子化されたレンズ情報を記録した媒体をそもそも有していないもの（いわゆるオールドレンズ）か、レンズ情報の入った記録媒体を有していても、規格の相違や故障などでレンズ情報をカメラ本体５１に送ることができず、従来では撮影前にユーザが操作スイッチＳＷｎを介してレンズユニット５０のレンズ情報を入力する必要があるようなものとする。

このデジタルカメラ１００の動作は統括的にＣＰＵ１０５により制御される。このＣＰＵ１０５内にはＲＯＭが内蔵されており、その内蔵されたＲＯＭ内にプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ１００全体の動作がＣＰＵ１０５により制御される。電源スイッチ１０２、撮影・再生モード切替レバー１０３、そのほかのスイッチ１０７がこのＣＰＵ１０５にすべて接続されており、それらのスイッチのうちいずれかが操作されるとＣＰＵ１０５に対応する操作信号が入力される。

レンズ着脱検出スイッチ１０１がカメラ本体５１へのレンズユニット５０の装着または離脱を検出すると、その検出信号がＣＰＵ１０５に入力される。レンズユニット５０の装着はスイッチ１０１の接点のオンで、離脱は接点のオフで検出できる。また、ＣＰＵ１０５には、手ブレ検出部としての角速度センサ２９から手ブレ検出信号が入力される。

まず、電源スイッチ１０２が投入されると、ＣＰＵ１０５により電源スイッチ１０２が投入されたことが検知され、電源６０から各ブロックに電源が供給される。レンズユニット５０の装着をＣＰＵ１０５で検出したら、撮影処理又は再生処理がＣＰＵ１０５により開始される。ＣＰＵ１０５は、電源が投入されたときに撮影・再生モード切替レバー１０３の切替位置を検知して、その検知した切替位置が撮影モード１０３ａであったら、画像再生処理回路１１７は画像表示処理を開始してスルー画像をＬＣＤモニタ１０９ａ上に表示するようＬＣＤドライブ回路１２０を制御し、切替位置が再生モード１０３ｂであったら記録メディア１４０に記録されている画像データに基づく画像をＬＣＤモニタ１０９ａに表示させる。

ここで、撮影処理を簡単に説明する。

ＣＰＵ１０５は、モード切替レバー１０３が撮影モード１０３ａに切り替えられていることを検知して撮影処理を開始し、ＣＣＤ１１０に結像されている被写体を表わす画像データを所定の間隔ごとにＣＤＳＡＭＰ１１１に出力させる。この所定の間隔ごとに出力される画像データを、Ａ／Ｄ変換部１１２以降の信号処理段で処理してスルー画像を得て、そのスルー画像をＬＣＤモニタ１０９ａに表示させている。そうすると、レンズユニット５０が捉えた範囲の被写体があたかも動画像のようになってＬＣＤモニタ１０９ａ上に表示される。

スイッチ群１０７に含まれるレリーズスイッチＳＷ３の半押し操作によって、ＡＦ／ＡＥが作動し（ただしレンズユニット５０がＡＦに対応している場合）は、露出時間、絞り値、フォーカスレンズのセットが実行され、また、被写体輝度が所定値より低い場合はフラッシュ発光回路４２が放電用コンデンサを充電する。レリーズスイッチＳＷ３の全押し操作によって、フラッシュ発光回路４２がコンデンサの放電を開始してフラッシュ４３を発光させ、被写体の撮影が実行される。

ＬＣＤモニタ１０９ａ上に表示されているスルー画像に基づいてユーザによって任意にフレーミングが行なわれ撮影が行なわれるため、このデジタルカメラ１００を向けた方向の被写体がすぐにスルー画像として表示されるように、ＡＦ検出回路１３０で常に合焦点位置を検出してレンズユニット５０の中のフォーカスレンズをピント調整機構により合焦点位置に移動させている。図示は省略するが、このピント調整機構は、フォーカスレンズと、ＡＦ検出回路の合焦点位置の検出結果に基づいてそのフォーカスレンズを駆動するモータと、そのモータによりフォーカスレンズを移動させるリードスクリュー、そのリードスクリューの回転により移動したフォーカスレンズの位置を検出するセンサなどからなる。

また、このピント調整機構でのピント調整のほか、図示しないＡＥ＆ＡＷＢ検出部によって被写界輝度を検出して、小絞、あるいは開放絞りを切り替えて設定したり、ホワイトバランス調整のため、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号のゲインを調整したりして、鮮明なスルー画像をＬＣＤモニタ１０９ａ上に表示させるようにもしている。ユーザはこのスルー画像を見ながらフレーミングを行い、シャッタチャンスにレリーズ操作を行なう。

レリーズスイッチＳＷ３が全押しされレリーズ操作が行なわれたら、ＣＰＵ１０５は、ＣＣＤ１１０にレリーズ操作時の画像を結像させるため、タイミングジェネレータ（図示せず）からＣＣＤ１１０にタイミング信号を供給させる。このタイミング信号はＣＣＤ１１０に露光開始および露光終了を告げるものでありいわゆるシャッタスピードに相当する。ＣＰＵ１０５はこの露光終了時にＣＣＤ１１０から画像データ（ＲＧＢの光の３原色Ｒ，Ｇ、Ｂからなる）を出力させ、その出力させた画像データが後段のＣＤＳＡＭＰ１１１に供給される。ＣＤＳＡＭＰ１１１では、ＣＣＤ１１０から出力された画像データの雑音の低減を行なってその雑音を低減した画像データをＡ／Ｄ変換部１１２に供給する。このＡ／Ｄ変換部１１２でデジタル信号に変換されたＲＧＢからなる画像データが画像信号処理回路１１３に供給され、この画像信号処理回路１１３でＲＧＢ信号からＹＣ信号への変換が行なわれる。さらにこのＹＣ信号が圧縮・伸張処理回路１１４に供給され圧縮されてメディアコントロール回路１１５を介してその圧縮された画像データが記録メディア１４０に画像ファイルとして記録される。

次に再生処理に係る操作を簡単に説明する。

ＣＰＵ１０５は、撮影・再生モード切替レバー１０３が再生モード１０３ｂ側に切り替えられたことを検知したら、記録メディア１４０内に記録されている画像データをメディアコントロール回路１１５により読み出させ、圧縮・伸張処理回路１１４で伸張処理を行なった画像データを画像再生処理回路１１７に供給させる。この画像再生処理回路１１７では、伸張された画像データにＬＣＤモニタにあった処理を施してからその処理を施した画像データをＬＣＤドライブ回路１２０に出力する。ＬＣＤドライブ回路１２０ではその画像データを受けてＬＣＤモニタ１０９ａを駆動し、画像データに基づく画像をＬＣＤモニタ１０９ａ上に表示させる。この再生では、特に指定のない限り、一番新しく記録された画像データに基づく画像が再生表示される。

ＣＰＵ１０５は、動きベクトル検出回路４６による全体画像のブレ量から手振れの発生を検出することができる。

レンズ情報メモリ１４１には、レンズユニット５０が有する、ズーム、フォーカス、絞り、シャッタ、画像安定化装置その他の機能をカメラ本体５１側にて有効に機能させる駆動制御の処理に関するファームウェアと、その駆動制御に関する数値情報（設定パラメータ）とが記録される。レンズ情報メモリ１４１はＥＥＰＲＯＭやハードディスクなどの書き換え可能な不揮発性記録媒体を用いるとよい。

音声入力回路（マイク）１００２で収録された音声は、動画像とともに記録メディア１４０に記録される。この音声は、音声処理回路１１６に供給され、音声再生回路１３１でスピーカ１００３に適した音声データに変換される。

このデジタルカメラ１００にはＴＶモニタ端子１００４を用いて再生画像をＴＶモニタ上で楽しむことができるようにするため、記録メディア１４０から読み出された画像データをＴＶモニタ上に表示することができる画像データにビデオエンコード回路１１８で変換してから動画像データを外部に出力している。

図２はＣＰＵ１０５が実行する焦点距離算出処理のフローチャートである。

Ｓ１では、レンズ着脱検出スイッチ１０１がオンしたことに応じて処理を開始しＳ２に進む。後述するが、レンズ着脱検出スイッチ１０１がオンし、かつ焦点距離認識スイッチＳＷ４がオンしたことに応じてＳ２に進んでもよい（図２（ｂ））。

Ｓ２では、角速度センサ２９をオンにする。

Ｓ３では、１枚目の画像データ（スルー画でも可）の撮影を開始する。Ａ／Ｄ変換部１１２でデジタル信号に変換された１枚目の画像データはＲＡＭ１４２に記憶される。

Ｓ４では、２枚目の画像データ（スルー画でも可）の撮影を開始する。Ａ／Ｄ変換部１１２でデジタル信号に変換された２枚目の画像データはＲＡＭ１４２に記憶される。そして、角度データθを算出してＲＡＭ１４２に記憶する。図３に示すように、角度データθとは、角速度センサ２９がこれらの２枚の画像の撮影時の間に検出した、レンズユニット５０の光軸の角度の変化量（ずれ）である。すなわち、図３に示すように、１枚目の画像撮影時の光軸中心ｌ１と２枚目の画像撮影時の光軸中心ｌ２とがなす角が、角度データθとなる。角速度センサ２９の検出信号に基づいた光軸のずれを算出する手法は公知である（例えば特開２００８−４６３７４号公報）。これらの２枚の画像の撮影タイミングはＣＰＵ１０５が指示するが、角度データθが長時間・多数に渡るぶれの変化量を含まないよう、２枚の画像の撮影間隔は短ければ短いほどよい。よって、高速シャッタで２枚の画像を連写するとよい。また、２枚以上の画像を用いる事も有効である。例えば連続して５枚の画像を取得し、撮影時刻の隣接する画像から被写体の変化量（５画像の場合は４つ）を検出し、これらの変化量を平均化して用いる事も有効である。この際、隣接する画像間の被写体の位置データを比較し、双方の値が所定の閾値以上に大きく異なるものを除いて平均化するとなおよい。

Ｓ５では、２枚の画像の変化量ｙ（ずれ）を算出するよう動きベクトル検出回路４６に指示する。角度データの算出方向と画像の変化量ｙの算出方向は同一にする必要がある。例えば、水平方向（Ｘ）あるいは鉛直方向（Ｙ）など同一の方向に沿って角度データθ・画像の変化量ｙを算出する。図３では、θ・ｙは鉛直方向（Ｙ）に沿ったずれ量であるが、水平方向（Ｘ）でもよい。

Ｓ６では、ＲＡＭ１４２の角度データθと変化量ｙとに基づいて、焦点距離ｆを算出する。すなわち、ｆ＝ｙ／ｔａｎθとする。焦点距離ｆはレンズ情報メモリ１４１に記憶される。なお、ｙの単位は画素であるため、ｙにＣＣＤ１１０の画素ピッチを乗じることでｙをＣＣＤ１１０の撮像面での長さの単位に変換し、上記等式に当てはめる。なお、ＣＣＤ以外の撮像素子、例えばＣＭＯＳを採用してもよい。

レンズユニット５０の中には、レンズにバーコード情報などを添付しないとレンズのスペックに関する情報を付加できないし、既にユーザが所有しているレンズにバーコード情報を添付するのは有料となるため、不便である。また、１眼レフでＡｉニッコールのようなＡＦ非対応のレンズを使用する場合、ユーザがレンズ交換をするごとにカメラ本体に直接焦点距離を入力する必要があり、撮影機会を逃す原因にもなっていた。

本実施形態では、レンズユニット５０の装着されたカメラ本体５１側でレンズユニット５０の焦点距離を算出するから、ユーザがレンズユニット５０を頻繁に交換しても、焦点距離の入力の手間が省け、これによって撮影機会を逃すことがなくなる。

上記の焦点距離算出処理で算出した焦点距離は、レンズの実測値のため、レンズユニット５０で想定されている焦点距離データと異なる可能性がある。そこで、補正テーブルを予めレンズ情報メモリ１４１に用意しておき、補正テーブルに従って焦点距離算出処理で算出した焦点距離を補正する。

図４はＣＰＵ１０５が実行する補正処理のフローチャートである。

Ｓ１１では、上記の焦点距離算出処理が完了したことに応じてＳ１２に進む。

Ｓ１２では、レンズ情報メモリ１４１に記憶された補正テーブルに基づいて、焦点距離算出処理で算出された算出焦点距離を補正する。例えば、図５に示す補正テーブルは、補正前の算出焦点距離と、それに対応する補正後の焦点距離を対応づけている。ＣＰＵ１０５は、Ｓ６で算出された焦点距離に対応する補正後の焦点距離を補正テーブルから特定し、その特定した値を補正焦点距離としてレンズ情報メモリ１４１に格納する。例えば、算出焦点距離が５０．５ｍｍならば、補正焦点距離は５０ｍｍとし、切りのよい値にする。この補正焦点距離を３５ｍｍ判フィルム換算に変換し、当該換算値を補正焦点距離と対応づけてレンズ情報メモリ１４１に格納してもよい。換算率はＣＣＤ１１０の対角サイズによって決まる。あるいは、３５ｍｍ判フィルム換算をスルー画像に重畳してＬＣＤモニタ１０９ａに表示してもよい。

Ｅｘｉｆタグなどで画像に付帯させる撮影情報には、補正した焦点距離を記録するとよい。

図６はＣＰＵ１０５が実行を制御する撮影処理のフローチャートである。

Ｓ２１では、撮影・再生モード切替レバー１０３の切替位置を検知して、その検知した切替位置が撮影モード１０３ａであればＳ２２に進む。

Ｓ２２では、レリーズスイッチＳＷ３が半押しされたことに応じて、ＡＦ（Ｓ２３）、ＡＥ（Ｓ２４）を行う。

Ｓ２５では、レリーズスイッチＳＷ３が全押しされたことに応じて、Ｓ２６に進む。

Ｓ２６では、図示しないメカシャッタを開いてＣＣＤ１１０を露光する。

Ｓ２７では、ＡＥの結果と所定のプログラム線図に基づいて決定された露光時間が経過すると、メカシャッタを閉じてＣＣＤ１１０の露光を終了する。

Ｓ２８では、露光の結果ＣＣＤ１１０の蓄積した電荷読み出しを開始し、画像データを生成する。画像データは所定のファイル形式、例えばＥｘｉｆファイルに圧縮変換記録される。ファイルのタグには、補正した焦点距離を記録する。

前述のＳ１において、レンズ着脱検出スイッチ１０１がオンしただけでなく、焦点距離認識スイッチＳＷ４がオンしたことに応じてＳ２に進んでもよい（図２（ｂ）参照）。

焦点距離算出処理を利用して、主点を算出してもよい。

図７はＣＰＵ１０５が実行を制御する主点算出処理のフローチャートを示す。この処理は新たなレンズユニット５０の装着ごとに繰り返される。

Ｓ４２では、ユーザにフォーカスを指定距離より無限遠側（∞）に離れた被写体に合わせるよう促すメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。例えば、ＬＣＤモニタ１０９ａには『１０ｍ以上離れた被写体にピントを合わせて下さい。』というメッセージが表示される。

Ｓ４３では、焦点距離算出処理を実行し、∞に焦点が合った状態での焦点距離を算出する。

Ｓ４４では、算出された焦点距離情報を∞の主点としてレンズ情報メモリ１４１に記録する。

記録された∞の主点、至近の主点は、手振れ補正の係数算出に用いることができる。主点と結像面の距離をｒとし、手振れ角をΘとすると、結像面上での手振れ量ｘ＝ｒ×ｔａｎΘで表すことができる。被写体が無限位置の場合は、ｒとｆは等しくなり、結像面上での手振れ量は、ｘ＝ｆ×ｔａｎΘとなる。ここでＣＣＤ１１０を手振れ量ｘだけシフトすることで、手振れを補正できる。主点の位置は光学系に固有の値であるが、ズームによってもフォーカスによっても変化するので、ユーザにフォーカス位置あるいはズーム位置の変更をメッセージ表示で促し、その変更したフォーカス位置あるいはズーム位置における主点を求めて、この主点に応じたぶれ量ｘを算出し、ぶれ量ｘの補正を行う。なお、手振れ補正の機構は公知のものが採用できる。例えば、ぶれ量ｘだけ補正レンズを駆動する駆動手段（ボイスコイルモータＶＣＭおよびそのドライバ）を備えた補正装置が挙げられる（特開２００８−２２４７２３号公報に記載のようなもの）。あるいは、電子式手振れ補正を採用してもよい。

レンズ情報メモリ１４１に記憶される情報は、装着されたレンズユニット５０の焦点距離、主点などであるが、レンズユニット５０の識別情報ごとにレンズ情報を分類したテーブルを記憶してもよい。

図８はＣＰＵ１０５の実行するレンズ情報記憶処理のフローチャートを示す。

Ｓ５１では、レンズ着脱検出スイッチ１０１のオンによってレンズユニット５０の装着を検知する。

Ｓ５２では、操作ボタンなどで構成された操作スイッチＳＷｎを介してレンズ名の入力を受け付け、入力されたレンズ名をＲＡＭ１４２に格納する。レンズ名は一意的な情報であるものとする。

Ｓ５３では、上述の主点算出処理を行う。

Ｓ５４では、主点算出処理で算出された無限遠主点をＲＡＭ１４２に格納する。

Ｓ５５では、操作スイッチＳＷｎを介してＦＮｏ．の入力を受け付け、入力されたＦＮｏ．をＲＡＭ１４２に格納する。

Ｓ５６では、ＲＡＭ１４２のレンズ名、無限遠主点およびＦＮｏ．を対応づけたレンズ情報テーブルをメモリ１４１に記憶する。図９はレンズ情報テーブルの一例を示す。レンズ情報テーブルには、装着したレンズユニット５０、Ａ，Ｂ・・ごとに別々のレコードが記憶される。

＜第２実施形態＞
図１０はＣＰＵ１０５の実行する第２実施形態に係る撮影処理のフローチャートを示す。この処理は、撮影・再生モード切替レバー１０３の切替位置を検知して、その検知した切替位置が撮影モード１０３ａにオンされたことに応じて開始する。

Ｓ６２では、レリーズスイッチＳＷ３が半押しされたことに応じて、Ｓ６３に進む。

Ｓ６３では、ＡＦを行う。ただし、レンズユニット５０がＡＦに対応していないマニュアルフォーカスレンズの場合はＡＦを行わない。

Ｓ６４では、ＡＥを行う。

Ｓ６５では、上述の焦点距離算出処理を行う。

Ｓ６６では、レリーズスイッチＳＷ３が全押しされたことに応じて、Ｓ６７に進む。

Ｓ６７では、図示しないメカシャッタを開いてＣＣＤ１１０を露光する。

Ｓ６８では、ＡＥの結果と所定のプログラム線図に基づいて決定された露光時間が経過すると、メカシャッタを閉じてＣＣＤ１１０の露光を終了する。

Ｓ６９では、露光の結果ＣＣＤ１１０の蓄積した電荷読み出しを開始し、画像データを生成する。画像データは所定のファイル形式、例えばＥｘｉｆファイルに圧縮変換記録される。ファイルのタグには、補正した焦点距離を記録する。

このようにオートフォーカスあるいはマニュアルフォーカス後に焦点距離算出処理を行うことで、単焦点レンズのみならずズームレンズでズーミングされた場合やコンバージョンレンズが装着された場合も正しい焦点距離を算出できる。

レンズ情報メモリ１４１のレンズ情報は、レンズユニット５０が装着あるいは離脱されるごとにクリアするとよい。すなわち、図１１に示すように、ＣＰＵ１０５は、レンズ着脱検出スイッチ１０１がカメラ本体５１への装着あるいは離脱を検出すると（Ｓ１５）、レンズ交換の際の各種初期動作を開始し（Ｓ１６）、レンズ情報メモリ１４１のレンズ情報をクリアする（Ｓ１７）。クリアする対象はレンズ情報の全てでもよいが、操作スイッチＳＷｎからクリアがロックされる指示が入力されていれば、離脱されたレンズユニット５０のレンズ情報をクリアしないでそのまま保持してもよい。

このように、レンズ交換の際にレンズ情報を削除し、新しいレンズが装着されたにも関わらず以前のレンズ情報が使用されるのを防げる。

＜第３実施形態＞
図１２は第３実施形態に係るデジタルカメラ１００のブロック図である。このデジタルカメラ１００は第１実施形態と同様の構成を有しており、同一のブロックには同一の符号を付している。

レンズユニット５０は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性記録媒体で構成されたメモリ５０ａおよびＣＰＵ５０ｂを有しており、ＣＰＵ５０ｂはメモリ５０ａに記憶されたレンズ情報（レンズ名、焦点距離、主点、ＦＮｏ．などを含む）を、レンズデータ通信線Ｐを介して本体５１のＣＰＵ１０５に送信することができる。また、ＣＰＵ１０５がレンズデータ通信線Ｐを介して各種情報をＣＰＵ５０ｂに送信することも可能である。

図１３に示すように、カメラ本体５１はレンズ種類識別端子５１ａを備えており、この端子５１ａにレンズユニット５０側の１対の端子５０ｃがはめ込まれてレンズ種類識別端子５１ａのプラス端子からレンズユニット５０側の端子５０ｃを経由してレンズ種類識別端子５１ａのマイナス端子電流が導通すると、ＣＰＵ１０５はレンズデータの送受信可能なレンズユニット５０が装着されたと判別する。

図１４はＣＰＵ１０５の実行するレンズ情報登録処理のフローチャートを示す。この処理は、レンズ着脱検出スイッチ１０１がオンになったことに応じて開始する。

Ｓ７２では、ＣＰＵ１０５は、レンズデータ通信線Ｐを介してレンズユニット５０のＣＰＵ５０ｂからのレンズ情報送信を要求する。ＣＰＵ５０ｂは、要求に応じてメモリ５０ａからレンズ情報を取得し、ＣＰＵ１０５に送信する。

Ｓ７３では、レンズ情報を受信できたか否かを判断する。受信できた場合はＳ７４、できなかった場合はＳ７６に進む。レンズ情報を受信できない原因は、メモリ５０ａの情報の破壊やＣＰＵ５０ｂの故障、そもそもメモリ５０ａにレンズ情報が記憶されていないなどが考えられる。

Ｓ７４では、受信したレンズ情報をレンズ情報メモリ１４１に記憶する。

Ｓ７６では、端子５１ａがレンズユニット５０側の端子５０ｃと導通しているか否かを判断する。導通している場合はＳ７７、導通していない場合はＳ７８に進む。つまり、端子５１ａと端子５０ｃの導通の有無でレンズユニット５０がマニュアルフォーカスレンズであるかを判断する。

Ｓ７７では、例えば「ＡＦレンズ通信ＮＧ」といったレンズとの通信に失敗した旨のメッセージとともに、焦点距離算出スイッチＳＷ４のオンを促すメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

Ｓ７８では、「ＭＦレンズ」など装着されたレンズの種類がマニュアルフォーカスレンズである旨のメッセージとともに、焦点距離算出スイッチＳＷ４のオンを促すメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

Ｓ７９では、焦点距離算出スイッチＳＷ４のオンの検出に応じてＳ８０に進む。

Ｓ８１では、Ｓ７７またはＳ７８でＬＣＤモニタ１０９ａに表示したメッセージを消去し、「焦点距離モード起動中」という表示を行う。

Ｓ８１では、上述の焦点距離算出処理を行う。

図１５は、図２あるいは図１４の焦点距離算出処理（Ｓ８１）時に画像認識できない場合にＣＰＵ１０５が実行する処理を加えたフローチャートを示す。なお、画像認識できない原因としては、画像コントラストが低いことなどが挙げられる。

Ｓ９１では、角速度センサ２９をオンにする。

Ｓ９２では、１枚目の画像データ記録を開始する。その後角速度センサ２９を初期化する。

Ｓ９３では、２枚目の画像データ記録を開始する。その後角速度センサ２９の検知内容から角度データθを算出してＲＡＭ１４２に記憶する。角度データθは、レンズユニット５０の光軸のずれである。

Ｓ９４では、動きベクトル検出回路４６が１枚目の画像・２枚目の画像から動きベクトルを認識できたか否かを判断する。動きベクトルを認識できた場合はＳ９５、認識できない場合はＳ９７に進む。

Ｓ９５・Ｓ９６はそれぞれＳ５・Ｓ６と同様である。

Ｓ９７では、レンズ情報メモリ１４１から、最も使用頻度の高いレンズ情報に含まれる焦点距離情報を選択し、これを現在装着されているレンズユニット５０の焦点距離情報とする。後は、上記と同様、この焦点距離情報をＥｘｉｆのタグ情報として記録したり、主点の算出やぶれ補正係数の算出に用いることができる。使用頻度は上述のレンズ情報テーブルにレンズ名と対応づけて記憶されているものとする。使用頻度はレンズユニット５０が本体５１に装着されるごとにＣＰＵ１０５が更新する。

Ｓ９８では、Ｓ９７で選択された焦点距離情報を装着されたレンズユニット５０の焦点距離とする。ただし、その焦点距離情報は仮の値である旨のメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

図１６はＳ７９でスイッチＳＷ４がオンされなかった場合のフローチャートを示す。

Ｓ１０２〜Ｓ１０４はそれぞれＳ７２〜７４と同様である。またＳ１０６は焦点距離算出スイッチＳＷ４のオンを促すメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。Ｓ１０７では、スイッチＳＷ４がオンされたか否かを判断する。オンにされた場合はＳ１０８に進みＳ８１と同様の処理を行う。オンにされなかった場合はＳ１０９に進む。

Ｓ１０９〜Ｓ１１０は、それぞれＳ９７〜Ｓ９８と同様である。このように、スイッチＳＷ４がオンされない場合は、最も使用頻度の高いレンズ情報に含まれる焦点距離情報を用いる。

＜第５実施形態＞
図１７は第５実施形態に係るデジタルカメラ１００のブロック図である。このデジタルカメラ１００は第１・３実施形態と同様の構成を有しており、上記と同一のブロックには同一の符号を付している。

ＣＰＵ１０５の指示に応じてモータドライバ１４４がＣＣＤ駆動ＸＹモータ１４５を駆動させることで、ＣＣＤ１１０をＸＹ方向に所望量だけ移動させることができる。ＣＣＤ駆動ＸＹモータ１４５は上述したＶＣＭなどで構成される。

レンズ情報入力手段１４３は、ボタンやキーなどで構成され、ユーザの手動操作によるレンズ情報の入力を受け付ける。

このレンズユニット５０はレンズ情報を本体５１に出力できるが、そのレンズ情報に含まれる焦点距離にあるいは焦点距離算出処理によって算出された焦点距離によって、ＣＰＵ１０５がモータ１４５に指示する補正量を決定するための手振れ補正係数を決定してもよい。

図１８は手振れ補正係数決定処理のフローチャートを示す。

Ｓ１１２〜Ｓ１１４はそれぞれＳ１０２〜Ｓ１０４と同様である。また、Ｓ１１６はＳ１０６と同様である。Ｓ１１７・Ｓ１１９はそれぞれＳ７９・Ｓ８１と同様である。

Ｓ１２０では、レンズ情報メモリに予め記憶されたＣＣＤ手振れ補正係数テーブル（図１９）を参照し、算出された焦点距離に対応する補正係数を選択する。

＜第６実施形態＞
図１７の構成を有するカメラ１００において、ユーザはレンズ情報入力手段１４３から任意にレンズ情報を入力してこれをＣＰＵ１０５がレンズ情報としてレンズ情報メモリ１４１に記憶するが、この入力されたレンズ情報が誤っているか否かを、ＣＰＵ１０５が確認してその結果を通知してもよい。

図２０はＣＰＵ１０５が実行するレンズ情報確認処理のフローチャートを示す。

Ｓ１３２、Ｓ１３３、Ｓ１４４はそれぞれＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４と同様である。

Ｓ１３５では、レンズ情報入力手段１４３から焦点距離その他のレンズ情報の入力があったか否かを判断する。入力があった場合はＳ１４０、ない場合はＳ１３６に進む。

Ｓ１３６では、レンズ情報がない旨のメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

Ｓ１３７では、レンズ情報入力手段１４３から焦点距離その他のレンズ情報の入力を受け付ける。レンズ情報が入力されたらレンズ情報がない旨のメッセージを消去する。

Ｓ１３８、Ｓ１３９は、それぞれＳ７９、Ｓ８１と同様である。

Ｓ１４０では、撮影・再生モード切替レバー１０３の切替位置が撮影モード１０３ａになったことに応じて、焦点距離算出処理（図２参照）を開始する。

Ｓ１４１では、Ｓ１３７で入力された焦点距離f1とＳ１４０で算出された焦点距離f2とを比較し、両者の差が所定の許容範囲内にあるか否かを判断する。例えば0.1≦f1-f2≦10であるか否かを判断する。両者の差が所定の許容範囲内にある場合はＳ１４２、許容範囲にない場合はＳ１４３に進む。

Ｓ１４２では、入力されたレンズ情報が問題ない旨のメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

Ｓ１４３では、入力されたレンズ情報の確認の必要がある旨のメッセージをＬＣＤモニタ１０９ａに表示する。

こうすることで、誤って入力されたレンズ情報を用いた撮影の失敗を防げる。

２９：角速度センサ、５０：レンズユニット、５１：カメラ本体、１０１：レンズ着脱検出スイッチ、１０５：ＣＰＵ、１１０：ＣＣＤ、ＳＷ４：焦点距離認識スイッチ、１４１：レンズ情報メモリ、１４５：ＣＣＤ駆動ＸＹモータ

Claims (11)

1. 撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部と、
   前記撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示する撮像指示部と、
   前記撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出する光軸ずれ量算出部と、
   前記撮像部から出力された１対の画像に基づいて、前記所定方向に沿った画像のずれ量を算出する画像ずれ量算出部と、
   所定のスイッチ操作に応じて、前記光軸ずれ量算出部の算出した光軸の傾きのずれ量と前記画像ずれ量算出部の算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出する焦点距離算出部と、
   前記光学ユニットから焦点距離を受信可能な通信部と、
   前記通信部が前記光学ユニットから焦点距離を受信しなかったことに応じて前記所定のスイッチ操作を行うよう通知する操作通知部と、
   を備える撮像装置。
2. 撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部と、
   前記撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示する撮像指示部と、
   前記撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出する光軸ずれ量算出部と、
   前記撮像部から出力された１対の画像に基づいて、前記所定方向に沿った画像のずれ量を算出する画像ずれ量算出部と、
   前記光軸ずれ量算出部の算出した光軸の傾きのずれ量と前記画像ずれ量算出部の算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出する焦点距離算出部と、
   前記焦点距離を所定の記憶媒体に記憶する記憶制御部と、
   を備え、
   前記焦点距離算出部は、前記所定の記憶媒体に記憶された焦点距離のうち、最多数回装着された光学ユニットに対応する焦点距離を現在の焦点距離とする撮像装置。
3. 前記撮像部から出力された画像データの付帯情報として前記焦点距離算出部の算出した焦点距離を記録する記録部を備える請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記焦点距離を所定の記憶媒体に記憶する記憶制御部を備える請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記記憶制御部は、前記光学ユニットが撮像装置本体から離脱したことに応じて前記焦点距離を前記所定の記憶媒体から消去する請求項２または４に記載の撮像装置。
6. 前記焦点距離算出部の算出した焦点距離に基づいてぶれ補正係数を算出する補正係数算出部と、
   前記補正係数算出部の算出したぶれ補正係数に基づいて前記撮像素子のぶれ量を算出し、前記算出されたぶれ量に応じて前記撮像素子のぶれを補正する補正部と、
   を備える請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 焦点距離の入力を受け付ける焦点距離入力部と、
   前記焦点距離入力部が入力を受け付けた焦点距離と前記焦点距離算出部の算出した焦点距離とを比較し、両者の差が所定の許容範囲を超えた場合、所定の通知を実施する確認通知部と、
   を備える請求項１〜６のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記焦点距離算出部は、シャッタボタンが押下されたことに応じて前記焦点距離を算出する請求項１〜７のいずれかに記載の撮像装置。
9. 撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部を備えた撮像装置が、
   前記撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示するステップと、
   前記撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出するステップと、
   前記撮像部から出力された１対の画像に基づいて、前記所定方向に沿った前記画像のずれ量を算出するステップと、
   所定のスイッチ操作に応じて、前記算出した光軸の傾きのずれ量と前記算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出するステップと、
   前記光学ユニットから焦点距離を受信するステップと、
   前記光学ユニットから焦点距離を受信しなかったことに応じて前記所定のスイッチ操作を行うよう通知するするステップと、
   を実行する焦点距離算出方法。
10. 撮像装置本体に対して着脱可能な光学ユニットの撮像光学系を介して結像した被写体像を撮像素子により光電変換して画像を出力する撮像部を備えた撮像装置が、
    前記撮像部に撮像タイミングの異なる１対の画像の撮像を指示するステップと、
    前記撮像部から出力された１対の画像の撮像の間に生じた所定方向に沿った光軸の傾きのずれ量を算出するステップと、
    前記撮像部から出力された１対の画像に基づいて、前記所定方向に沿った前記画像のずれ量を算出するステップと、
    前記算出した光軸の傾きのずれ量と前記算出した画像のずれ量とに基づき、焦点距離を算出するステップと、
    前記焦点距離を所定の記憶媒体に記憶するステップと、
    前記所定の記憶媒体に記憶された焦点距離のうち、最多数回装着された光学ユニットに対応する焦点距離を現在の焦点距離とするステップと、
    を実行する焦点距離算出方法。
11. 請求項９または１０に記載の焦点距離算出方法を撮像装置に実行させるための焦点距離算出プログラム。

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