JP6576114B2 - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、デフォーカス情報の検出精度を向上させることを目的とする。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態として、レンズ交換式のデジタルカメラの構成例を説明する。デジタルカメラは、瞳分割型の撮像素子を有しており、位相差検出によってデフォーカスマップを生成する。デフォーカスマップとは、受光面とレンズの結像面との差を表すデフォーカス量の分布を示す情報である。以下では、撮像レンズの光学特性と撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正処理を示す。本実施形態では、撮像レンズの光学特性に係る結像面補正情報と、撮像素子の結像面倒れ(結像面の傾き)に係る結像面補正情報については取得済みとする。
撮像部10は、被写体の光学像を電気信号に変換する撮像素子を備える。撮像素子は、例えばCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)素子等で構成されるエリアイメージセンサである。図2を参照して撮像部10の構成を説明する。
システム制御部20は、デジタルカメラ1全体を制御する中枢部であり、CPU(中央演算処理装置)を備える。CPUは不揮発性メモリ40に記憶されたプログラムを読み出して実行し、後述する結像面補正等の各処理を実現する。システムメモリ21にはRAM(ランダム・アクセス・メモリ)が用いられる。システムメモリ21には、システム制御部20の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ40から読み出されて展開されたプログラム等が記憶される。
・撮影時の撮像レンズ3の焦点距離。
・撮像レンズ3の設計上の光学特性に関する情報。
・撮像レンズ3の製造誤差に関する結像面補正情報。
本実施形態では、撮像レンズ3の設計上の光学特性による結像面特性が、2次関数で表現できることを想定する。製造誤差による光軸のずれ等を考慮して、撮像レンズ3の設計上の光学特性および製造誤差による結像面特性について2次関数で近似すると、(式3)と(式4)のように表わすことができる。撮像レンズ3の設計上の光学特性および製造誤差による結像面特性についての結像面補正量をZ1と表記する。
次に本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、製造誤差による結像面特性の影響が小さい光学特性の撮像レンズを対象とする。撮像レンズの光学特性に係る補正情報について設計値のみを持つ場合を説明する。なお、装置の構成等は第1実施形態の場合と同様であるため、既に使用した符号を用いることでそれらの詳細な説明を省略する。このような説明の省略については後述の実施形態でも同じである。
本実施形態によれば、撮像レンズの設計上の光学特性および撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正情報に基づいて結像面補正を行うことができる。
本発明の第3実施形態として、撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正情報を算出する処理について説明する。本実施形態では、撮像レンズの光学特性および製造誤差に関する結像面補正情報を取得済みとする。
本実施形態では、レンズ設計上の光学特性および製造誤差に関する結像面補正情報を取得して、デフォーカス情報から撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正情報を算出することができる。
本発明の第4実施形態として、撮像レンズの光学特性および製造誤差に関する結像面補正情報の算出方法について説明する。本実施形態では、撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正情報を取得済みとする。
本実施形態では、撮像素子の結像面倒れに関する結像面補正情報を用いて、デフォーカス情報から撮像レンズの光学特性および製造誤差に関する結像面補正情報を算出することができる。
2 カメラ本体部
3 撮像レンズ
4 記録媒体
10 撮像部
20 システム制御部
30 画像処理部
Claims (13)
- レンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
前記レンズ装置の撮像光学系における異なる瞳領域をそれぞれ通過して入射する光束を受光して複数の信号を出力する複数の光電変換部を有する撮像手段と、
前記複数の光電変換部が出力する信号を取得してデフォーカス量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたデフォーカス量を補正する補正手段と、を有し、
前記補正手段は、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報および前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を用いて前記デフォーカス量を補正することにより結像面補正を行い、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報と前記レンズ装置の焦点距離の情報は、前記撮像装置による撮像の指示を受けて、前記レンズ装置より取得することを特徴とする撮像装置。 - 前記補正手段は、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報を用いて第1の結像面補正マップを生成し、
前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を用いて第2の結像面補正マップを生成し、
前記第1および第2の結像面補正マップを合成した第3の結像面補正マップを用いて前記デフォーカス量の分布を表すデフォーカスマップのデータを補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記レンズ装置は、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置の本体部は、前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記レンズ装置は、前記レンズ装置の製造誤差に係る補正情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記記憶手段は、前記レンズ装置に係るズームポジションと被写体までの距離情報との組み合わせごとに前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報を記憶していることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報は、測距計により測定された複数個所のフランジバックの距離、または当該距離から算出された平面もしくは曲面の係数の情報であることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記算出手段は、前記撮像手段により撮像された平面チャートから前記デフォーカス量を算出し、
前記補正手段は、前記算出手段により前記平面チャートから算出されたデフォーカス量と、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報から算出した補正量を用いて前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を生成することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記算出手段は、前記撮像手段により撮像された平面チャートから前記デフォーカス量を算出し、
前記補正手段は、前記算出手段により前記平面チャートから算出されたデフォーカス量と、前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報から算出した補正量を用いて前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報を生成することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段により取得された画像データとともに、該画像データの付帯情報として、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報および前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を記録する記録手段を備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- レンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
前記レンズ装置の撮像光学系における異なる瞳領域をそれぞれ通過して入射する光束を受光して複数の信号を出力する複数の光電変換部を有する撮像手段と、
前記複数の光電変換部が出力する信号の位相差と、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報および前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報とに基づいてデフォーカス量を算出する算出手段と、を備え、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報と前記レンズ装置の焦点距離の情報は、前記撮像装置による撮像の指示を受けて、前記レンズ装置より取得することを特徴とする撮像装置。 - レンズ装置を着脱可能な撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記レンズ装置の撮像光学系における異なる瞳領域をそれぞれ通過して入射する光束を受光して複数の信号を出力する複数の光電変換部を有する撮像手段によって、被写体を撮像する撮像工程と、
前記複数の光電変換部が出力する信号を取得してデフォーカス量を算出する算出工程と、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報および前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報を用いて、前記算出工程で算出されたデフォーカス量を補正することにより結像面補正を行う補正工程を有し、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報と前記レンズ装置の焦点距離の情報は、前記撮像装置による撮像の指示を受けて、前記レンズ装置より取得されることを特徴とする撮像装置の制御方法。 - レンズ装置を着脱可能な撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記レンズ装置の撮像光学系における異なる瞳領域をそれぞれ通過して入射する光束を受光して複数の信号を出力する複数の光電変換部を有する撮像手段によって、被写体を撮像する撮像工程と、
前記複数の光電変換部が出力する信号の位相差と、前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報および前記撮像手段の結像面の傾きに係る補正情報とに基づいてデフォーカス量を算出する算出工程を有し、
前記レンズ装置の光学特性に係る補正情報と前記レンズ装置の焦点距離の情報は、前記撮像装置による撮像の指示を受けて、前記レンズ装置より取得されることを特徴とする撮像装置の制御方法。
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