JP7011558B2 - ズームレンズ装置、撮像装置、処理装置、およびカメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズ装置、撮像装置、処理装置、およびカメラ装置に関する。

撮像レンズは、一般的に、レンズの大型化を防ぐために、画面中心の光量に対して画面周辺部の光量が小さくなるように設計されている。図９に、その一例を示す。図９は、絞りの開放状態およびＦ２．８の状態での、中心光量に対する各像高での光量の比を示している。絞りを絞ることにより、周辺部（高像高）で光量の落ちる程度は減少する。周辺部での光量は、絞りだけでなく、ズーミングおよびフォーカシングの各パラメータの変化によっても変化する。

このような周辺部での光量の低減を補償するための情報と、倍率色収差を補償するための情報を撮像装置本体（カメラ）に送信する機能を有するレンズ装置が知られている（特許文献１）。また、周辺部での光量を補償する処理を高速化するために、各像高での光量補償のための情報を表す、像高に関する２次、３次、または４次式を用いる方法が知られている（特許文献２）。

特開２００８－９６９０７号公報 特開平１１－１６４１９４号公報

特許文献１および特許文献２のいずれの技術においても、広角端から望遠端へのズーミング（ズームイン）の途中で画面中心でも光量が低下すること（所謂Ｆ落ち（Ｆドロップ）といわれる現象）がある撮像レンズを考慮していない。本発明は、例えば、撮像により得られた画像データの光量補償に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。

本発明のズームレンズ装置は、カメラ装置に着脱可能なズームレンズ装置であって、広角端から望遠端へのズーミングにおいてＦナンバーが変化し、前記カメラ装置での撮像により得られた画像データの光量補償のための情報を前記カメラ装置に送信する通信部を有し、前記情報は、像高に関するｎ次多項式（ｎは非負の整数）における０次の項の係数Ａ_０を含み、前記ズームレンズ装置の焦点距離をＺ、焦点距離Ｚでの前記係数Ａ_０をＡ_０(Ｚ) 、焦点距離Ｚでの前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦ_(Ｚ)、広角端での前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦｗとしたとき、
０．７＜Ａ_0(Z)×（Ｆｗ／Ｆ_(Z)）²＜１．３
を広角端から望遠端までの前記ズームレンズ装置の焦点距離の全範囲において満足することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、撮像により得られた画像データの光量補償に有利なレンズ装置を提供することができる。

実施例１に係る撮像装置の構成図である。 ３次式と４次式による光量補正効果を示した図である。 Ｆナンバーのズーミングによる変化を示した図である。 実施例１に係る撮像装置の光量補正処理の制御を示すフローチャートである。 実施例２に係る撮像装置の構成図である。 実施例２に係る撮像装置の光量補正処理の制御を示すフローチャートである。 実施例３に係る撮像装置の構成図である。 実施例３に係る撮像装置の光量補正処理の制御を示すフローチャートである。 中心光量に対する周辺光量の光量比を示した図である。

以下に、本発明の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は実施例１に係るレンズ装置１００とカメラ装置２００の構成図である。本発明のレンズ装置１００は、カメラ装置２００に着脱可能に装着されることにより、撮像装置を構成する。レンズ装置１００は、光軸上を移動することでフォーカシングを行うフォーカスレンズ群ＵＦ、光軸上を移動することでズーミングを行うズームレンズ群ＵＺ、開口絞りＵＩを有している。光路上に選択的に挿抜可能で、レンズ装置の前回の焦点距離範囲を段階的にシフトさせる１つ以上のエクステンダーレンズ群ＵＥを有している。また、フォーカス取得部１０１、ズーム取得部１０２、アイリス取得部１０３、エクステンダー取得部１０４は、それぞれフォーカスレンズ群ＵＦ、ズームレンズ群ＵＺ、開口絞りＵＩの各位置或いは状態、エクステンダーレンズ群ＵＥの挿抜の状態を取得する。各取得部は、エンコーダやポテンショメータ、或いはフォトセンサ等の検出器で構成される。

１１０はレンズ装置の各種制御を行うレンズ演算部（ＣＰＵ）であり、１２０は、カメラ装置２００に光量補正するための補正データを通信（送受信）するため通信部である。

１４０は光量補正用のフォーカス、ズーム、絞りをパラメータとする像高に関する補正データを記憶する記憶部である。詳細には、フォーカス状態、ズーム状態、絞り状態、エクステンダーレンズ群の状態をパラメータとした、光量補正量を像高に関するｎ次の式（ｎは、非負の整数）の各次数の項の係数が画像データの光量補償のための補正データとして記憶されている。詳細は後述する。

カメラ装置２００の構成を説明する。２１０はレンズ装置の各種制御を行うカメラ演算部（ＣＰＵ）であり、２２０はレンズ装置と通信するためのカメラ通信部である。２４０はレンズ装置１００から送信された光量補正の係数データを保持するデータ保持部である。２５０はレンズ装置の像面に配され、レンズ装置により結像された光学像の光信号を電気信号に変換する撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成される。

本発明においては、例えば、所定の基準状態における光軸位置（像高ゼロ位置）の光量を基準とする光量補正量を、ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群の状態をパラメータとして、像高に関するｎ次の近似式で表している（実施例では３次、４次の場合を例示する）。従って、光量補正量をＤとし、像高をｈとし、ズーム状態、フォーカス状態、絞りの状態、エクステンダーレンズ群の状態をそれぞれＺ、Ｏ、Ｐ、ｉとし、像高ｈに関するｊ次の項の係数をＡ_j(Z,O,P,i)として、

なる像高ｈに関する多項式で光量補正量Ｄを表している。所定の基準状態とは、所定のズーム位置、所定のフォーカス位置、所定の絞り値の状態であり、例えば、望遠端、無限遠合焦、絞り開放のような状態を指すものとする。エクステンダーレンズ群の状態を示すパラメータｉは、エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されていない状態、および、光路上に挿入されているエクステンダーレンズ群を識別するパラメータである。光量補正量を像高についてのｎ次式で表すことにより、光量補正の処理を高速化でき、リアルタイムで光量補正を行うことが可能となり、光量補正のためのデータ容量も削減することが可能となる。

像高ｈに関する３次式で光量補正量Ｄを表した場合は、像高ｈに関する３次、２次、１次の項の係数をそれぞれＡ₃、Ａ₂、Ａ₁、Ａ₀として、
Ｄ＝Ａ₃ｈ³＋Ａ₂ｈ²＋Ａ₁ｈ＋Ａ₀ ・・・（２）
と表される。記憶部１４０は、０次～３次の係数Ａ₃、Ａ₂、Ａ₁、Ａ₀を補正データとして記録している。なお、上述のように、係数Ａ₃、Ａ₂、Ａ₁、Ａ₀は、ズーム、フォーカス、絞りそれぞれについての有限の代表点、および、エクステンダーレンズ群の光路上への挿入の有無を含めたエクステンダーレンズ群の数の組合せ毎に設定され、記憶部１４０に記録されている。

光量補正用の補正データについて説明する。ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群に関する光学パラメータをそれぞれＺ、Ｏ、Ｐ、ｉとして、光量補正用の補正データは、各光学パラメータを軸とする４次元配列データの像高に関するｎ次式の係数からなっている。各光学パラメータＺ、Ｏ、Ｐ、ｉにおけるｎ次式の定数項をＡ_0(Z,O,P,i)とし、実効ＦナンバーをＦ_(Z,O,P,i)とし、広角端のズームパラメータをＺｗとし、広角端における実効ＦナンバーをＦ_(Zw,O,P,i)として、条件式
０．７＜Ａ_0(Z,O,P,i)×（Ｆ_(Zw,O,P,i)／Ｆ_(Z,O,P,i)）²＜１．３ ・・・（３）
を満足する定数項Ａ_0(Z,O,P,i)を含む係数データを光量補正用の補正データとしてカメラ装置に送信する。

条件式（３）はズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群に関する各光学パラメータの変化に応じて、画面中心の光量が変化した際、適切な補正を行うための係数データの取り得る範囲を規定している。条件式（３）を満足することで、画面中心の光量補正を適切に行うことが可能となる。定数項である０次の係数Ａ_0(Z,O,P,i)は、
Ａ_0(Z,O,P,i)＝（Ｆ_(Z,O,P,i)／Ｆ_(Zw,O,P,i)）² ・・・（４）
を満たすことで、理論的には光量を正確に補正することが可能である。しかしながら、最終的にユーザーが確認する状況では、撮像素子の特性を含めたカメラ装置の処理、カメラ装置から送信される信号以降の処理等の影響を受ける。また、通信や記録装置の容量による制約により限られたデータ量で補正する場合、補間処理に起因する過剰補正や補正不足も考慮すると必ずしも条件式（４）を満足させることが良いとは限らない。
よって、条件式（３）の範囲で適切に設定するのが良い。

好ましくは条件式（３）の数値範囲は次の如く設定するのが良い。
０．９＜Ａ_0(Z,O,P,i)×（Ｆ_(Zw,O,P,i)／Ｆ_(Z,O,P,i)）²＜１．１ ・・・（３ａ）

なお、カメラ装置２００から問合せが来たタイミングで、ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群に関する各光学パラメータに応じて補間された係数データをレンズ装置１００からカメラ装置２００に随時送信しても良い。

または、一度に全ての係数データを送信しても良い。一度に全ての係数データをカメラ装置２００に送信する場合には、係数データはカメラ装置２００のデータ保持部２４０に記憶、保持される。レンズ装置１００は、カメラ装置２００から問合せが来たタイミングで、ズーム、フォーカス、絞りＰ、エクステンダーレンズ群に関する各光学パラメータをカメラ装置２００に送信する。カメラ装置２００では、ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群に関する各光学パラメータに応じて補間された係数データを生成して、光量補正量を演算して光量補正処理に適用する。

以上のように各要素を設定することにより、適切な光量補正の係数データをカメラ装置に送信し、画面中心から画面周辺まで画面全体の光量補正を高速に行うことができる。

光学パラメータ（ズーム:Ｚ、フォーカス:Ｏ、絞り:Ｐ）において、エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されている場合に対する補正データの定数項をＡ_0Eとし、エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されていない場合の補正データの定数項をＡ₀₀とし、エクステンダーレンズ群の焦点距離変更倍率をＢとして、条件式
０．７＜Ａ_0E／（Ａ₀₀×Ｂ²）＜１．３ ・・・（５）
を満足するのが良い。

条件式（５）を満足することにより、エクステンダーレンズ群の光路への挿抜を切り替えた際に光学的に発生する光量低下を補正することができる。一方でゲインアップによるノイズの影響は大きくなるため、エクステンダーレンズ群の光路への挿抜の切り替え頻度や撮影条件に応じて、条件式（５）を満足する範囲において適切に設定するのが良い。

更に好ましくは、任意に設定可能な補正係数を設定可能な手段（ユーザー・インターフェース部）を有し、定数項含むｎ次式の全ての項に設定した補正係数を掛け合わせることで、任意の補正量に調整可能としてもよい。これによりゲインアップでノイズの影響が大きいと感じた場合には、任意に補正量を変更することが可能である。例えば、Ｆ落ちが大きい交換レンズの場合、望遠側の補正量を小さくし、ノイズを軽減することが可能であり、また条件式（５）を満足するように補正することで、ノイズが目立つ場合には、補正量を半分程度に抑えるといった補正が任意に可能となる。

更に好ましくは、光量補正量をＤとし、像高をｈとして、光量補正量Ｄの像高ｈについての３次式（２）の３次の項の係数をＡ₃、２次の項の係数をＡ₂として、条件式
－０．１＜Ａ₂＋６×Ａ₃＜０．３ ・・・（６）
を満足するのが良い。

条件式（６）の上限または下限を超えると、画面内に光量の過剰補正または補正不足が発生し、ドーナツ状の光量ムラが発生する。

更に、光量補正量は像高についての４次式で表されるとより好ましい。この場合、光量補正量をＤとし、像高をｈとして、光量補正量Ｄは、
Ｄ＝Ａ_4(Z,O,P,i)ｈ⁴＋Ａ_3(Z,O,P,i)ｈ³＋Ａ_2(Z,O,P,i)ｈ²
＋Ａ_1(Z,O,P,i)ｈ＋Ａ_0(Z,O,P,i) ・・・（７）
なる４次式で表される。ズームをＺ、フォーカスをＯ、絞りをＰ、エクステンダーレンズ群をｉとして、各状態における係数データとして、像高ｈについての０次～４次の係数Ａ_4(Z,O,P,i)、Ａ_3(Z,O,P,i)、Ａ_2(Z,O,P,i)、Ａ_1(Z,O,P,i)、Ａ_0(Z,O,P,i)が記憶部１４０に記録されている。

図２は、光量補正量が像高についての３次式と４次式で表される場合の補正後の光量の比較を表している。（Ａ）は画像中心の光量を１００％としたときの補正前の光量であり、（Ｂ）は光量補正量が像高についての３次式と４次式で補正した場合の光量である。（Ｃ）は（Ｂ）の縦軸の補正後光量の８０～１００％の部分を拡大したものである。光量補正量を像高についての４次式で表した場合には、補正データの通信量が増え、補正のための演算量が増加するが、４次式による補正の方が中心から周辺までより１００％に近く、より好ましく補正できる。

更に好ましくは、光量補正量をＤとし、像高をｈとして、光量補正量Ｄの像高ｈについての４次式（７）の４次の項の係数をＡ₄とし、３次の項の係数をＡ₃として、条件式
－０．１＜Ａ_3(Z,O,P,i)＋８×Ａ_4(Z,O,P,i)＜０．１ ・・・（８）
を満足するのが良い。

条件式（８）の上限または下限を超えると、画面内に光量の過剰補正または補正不足が発生し、ドーナツ状の光量ムラが発生する。

更に好ましくは、最も物体側の第１レンズ群はズーミングに際して固定であり、第１レンズ群はフォーカス群を有するのが良い。これによりズームレンズ群Ｚ、フォーカスレンズ群Ｏ、絞りＰの各光学パラメータの変化に対し、像高方向の光量変化が急峻ではなくなるため、少ないデータ数でも補正精度を向上させることが可能となる。

更に好ましくは、望遠端のズームパラメータをＺｔとし、広角端のズームパラメータをＺｗとし、望遠端における実効ＦナンバーをＦｔ_(Zt,O,P,i)とし、広角端における実効ＦナンバーをＦｗ_(Zw,O,P,i)として、条件式
０．７＜Ａ_0(Zw,O,P,i)／Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)}＜１．３ ・・・（９）
０．７＜Ａ_{0((Zw+Zt×Fw/Ft)/2,O,P,i)}／Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)}＜１．３
・・・（１０）
を満足するのが良い。

定数項Ａ_0(Z,O,P,i)は、上述した第１群がズーミングに際して固定でフォーカス群を有するレンズ装置において、望遠側のＦナンバー光線を第１群のレンズ径で規定しているとする。このとき、
Ａ_0(Zw,O,P,i)＝Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)} ・・・（１１）
Ａ_{0((Zw+Zt×Fw/Ft)/2,O,P,i)}＝Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)} ・・・（１２）
なる条件を満足することで、理論的には光量を正確に補正することが可能である。

図３は上述な特徴を持つレンズ装置におけるＦナンバーの変化を示している。第１群はズーミングのためには移動せず、望遠側のＦナンバー光線を第１群のレンズ径で規定するようなレンズ装置では、図３のようにＦナンバーは広角端から望遠端に向けた所定の焦点距離まで一定である。このため、条件式（１１）（１２）を満足する。

しかしながら、最終的にユーザーが確認する状況では、撮像素子の特性を含めたカメラ装置の処理、カメラ装置から送信される信号以降の処理等の影響を受ける。また、通信や記録装置の容量による制約により限られたデータ量で補正する場合、補間処理も考慮すると必ずしも条件式（１１）（１２）を満足させることが良いとは限らない。
よって、条件式（９）（１０）の範囲で適切に設定するのが良い。

更に好ましくは、レンズ装置１００は、フォーカス、ズーム、アイリス、エクステンダーレンズの各光学パラメータをカメラ装置に専用に送信するパラメータ送信部を有するのが良い。これによりカメラ装置２００が光量補正をする際、補正に必要な各光学パラメータのみを通信するため、通信負荷を軽減し、遅れが発生しにくい条件で光量補正のための画像処理をすることができる。

更に好ましくは、送信部からカメラ装置へ補正データを送信するか否かを切り換え可能とするのが良い。
これによりユーザーが用途に合わせ、補正有無の設定を可能となる。

更に好ましくは条件式（６）～（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
－０．１＜Ａ_2(Z,O,P,i)＋６×Ａ_3(Z,O,P,i)＜０．３ ・・・（６ａ）
－０．１＜Ａ_3(Z,O,P,i)＋８×Ａ_4(Z,O,P,i)＜０．１ ・・・（８ａ）
０．９＜Ａ_0(Zw,O,P,i)／Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)}＜１．１ ・・・（９ａ）
０．９＜Ａ_{0((Zw+Zt×Fw/Ft)/2,O,P,i)}／Ａ_{0(Zt×Fw/Ft,O,P,i)}＜１．１
・・・（１０ａ）

図４は実施例１に係る光量補正処理のフローチャートである。
ステップＳ１００から光量補正処理をスタートする。

先ずカメラ演算部２１０が、カメラ通信部２２０、レンズ通信部１２０を介して、レンズ演算部１１０へ光量補正の係数データ（画像データの光量補償のための情報）を要求する（ステップＳ１１０）。

レンズ演算部１１０は記憶部１４０から光量補正の係数データを読み込む。そして、レンズ通信部１２０、カメラ通信部２２０を介して、カメラ演算部２１０へ光量補正の係数データを出力する（ステップＳ１２０）。

カメラ演算部２１０は受信した光量補正の係数データをデータ保持部２４０へ書き込む（ステップＳ１３０）。

次にレンズ演算部１１０は、フォーカス取得部１０１、ズーム取得部１０２、アイリス取得部１０３、エクステンダー取得部１０４から各パラメータを取得する。そして、レンズ演算部１１０はレンズ通信部１２０、カメラ通信部２２０を介してカメラ演算部２１０へ各パラメータ（ズームレンズ群の状態と、フォーカスレンズ群の状態と、開口絞りの状態との間の複数の組合せのうちの各時点での１つに関する情報）を出力する（ステップＳ１４０）。

以降のステップＳ１５０～ステップＳ１７０はカメラ装置で行われる撮影された画像データに対する光量補正の処理である。
カメラ演算部２１０は撮像素子２５０から映像の電気信号を受信する（ステップＳ１５０）。

光量補正を行うためにステップＳ１４０にて受信した各パラメータに対応する光量補正の係数データをデータ保持部２４０よりカメラ演算部２１０が読み込む（ステップＳ１６０）。データ保持部２４０に保存されている補正データはフォーカス、ズーム、アイリスそれぞれについて、複数の代表点における係数データである。従って、フォーカス、ズーム、アイリスの状態が特定されると、カメラ演算部２１０は、実行する補間方法で必要な複数の代表点における係数データに基づき、特定された状態に対応する係数データを導出する。

カメラ演算部２１０にて光量補正を行う（ステップＳ１７０）。
次のフレームの光量補正処理を行うためステップＳ１４０へ戻り、処理フローを継続する。

図５は実施例２に係るレンズ装置１００とカメラ装置２００の構成図である。
実施例１で図１に示した構成と異なる点は、エクステンダーレンズ群ＵＥは２種類のエクステンダーレンズ群を含み、選択式に光路上に挿抜可能であり、エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されていない状態を含めて切り替え可能となっていることである。また、光量補正データの送信をＯＮ／ＯＦＦ切り換えるためのＯＮ／ＯＦＦ操作部１５０を有し、全体のゲインを任意に設定可能なゲイン操作部１６０を有することである。

光量補正量は、実施例１と同様に、像高に対する３次式（（２）式）または４次式（（７）式）で表される。ゲイン操作部１６０がゲインを任意に設定する際には、３次式（（２）式）または４次式（（７）式）の全ての係数に対し、補正係数を掛けあわせた結果を、光量補正量を演算するための多項式の係数として用いる。

また、実施例１と異なり、フォーカス、ズーム、アイリス、エクステンダーレンズ群の各パラメータに合わせた係数データをカメラ装置に送信するため、カメラ装置２００には補正データのテーブルを記憶する記録部を有していない。

光学パラメータ（ズーム:Ｚ、フォーカス:Ｏ、絞り:Ｐ）において、第ｉ番目のエクステンダーレンズ群に対する補正データの定数項をＡ_0iとし、エクステンダーレンズ群が光路にない場合の補正データの定数項をＡ₀₀とし、第ｉ番目のエクステンダーレンズ群の焦点距離変更倍率をＢとして、条件式
０．７＜Ａ_0i／（Ａ₀₀×Ｂ²）＜１．３ ・・・（１３）
を満足するのが良い。

条件式（１３）を満足することにより、エクステンダーレンズ群を切り替えた際に光学的に発生する光量低下を補正することができる。一方でゲインアップによるノイズの影響は大きくなるため、エクステンダーの切り替え頻度や撮影条件に応じて、適切に設定するのが良い。

図６に実施例２に係る光量補正処理のフローチャートを示す。ステップＳ２００からスタートする。
先ずＯＮ／ＯＦＦ操作部１５０の設定の状態を確認し、ＯＮであればステップＳ２２０以降の光量補正の処理を行い、ＯＦＦの場合にはステップＳ２１５に進み、処理を終了する。

次にレンズ演算部１１０は、フォーカス取得部１０１、ズーム取得部１０２、アイリス取得部１０３、エクステンダー取得部１０４から各パラメータを取得する（ステップＳ２２０）。

次にレンズ演算部１１０は各パラメータに合わせた光量補正の係数データを記憶部１４０から読み込む。そして、レンズ通信部１２０、カメラ通信部２２０を介して、カメラ演算部２１０へ光量補正の係数データを送信する（ステップＳ２３０）。記憶部１４０に保存されている補正データはフォーカス、ズーム、アイリスそれぞれについて、複数の代表点における係数データである。従って、フォーカス、ズーム、アイリスの状態が特定されると、レンズ演算部１１０は、実行する補間方法で必要な複数の代表点における係数データに基づき、特定された状態に対応する係数データを導出する。

次にレンズ演算部１１０は、ゲイン操作部１６０からゲインの増減に対応するゲイン係数を読み込み、レンズ通信部１２０、カメラ通信部２２０を介して、カメラ演算部２１０へ光量補正の係数データを送信する（ステップＳ２４０）。

以降はカメラ装置２００内における光量補正の処理ステップである。
カメラ演算部２１０は撮像素子２５０から映像の電気信号を受信する（ステップＳ２５０）。

カメラ演算部２１０はレンズ通信部１２０とカメラ通信部２２０を介して、光量補正の係数データとゲイン係数を取得する（ステップＳ２６０）。

カメラ演算部２１０は、ゲイン係数を掛け合わせた補正係数を使用して求められた補正量で映像信号の光量補正を行う（ステップＳ２７０）。
次のフレームの光量補正処理を行うためステップ２２０へ戻り、フローを継続する。

本実施例では、レンズ装置１００のＯＮ／ＯＦＦ操作部１５０によって係数データの送信のＯＮ／ＯＦＦを切り替えている。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、カメラ演算部２１０に光量補正処理の実行と非実行を切り替えるようにしても同様の効果を得ることができる。

図７は実施例３に関わるレンズ装置１００とカメラ装置２００の構成図である。
実施例１に対し実施例３の構成においては、レンズ装置１００には光量係数データを記憶し記憶部１４０を有さず、カメラ装置２００が記憶部２４５を有していることと、光量補正処理のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのＯＮ／ＯＦＦ操作部２６０を有することが異なる。

ＯＮ／ＯＦＦ操作部２６０は、本実施例では光量補正処理のＯＮ／ＯＦＦを切り替えているが、レンズ装置との通信のＯＮ／ＯＦＦ切り替えであっても、同様の効果があるため構わない。

実施例１とはカメラ装置が係数データを記憶して光量補正を行うことが異なり、実施例３ではレンズ装置１００とカメラ装置２００との間で通信するのは光学パラメータのみとなる。
これにより通信負荷が軽減され、高速な処理への対応を容易にすることできる。
その他の構成や作用効果については、実施例１で説明した内容と同様である。

図８は実施例３の光量補正処理に係る処理のフローチャートである。ステップＳ３００からスタートする。

ステップＳ３１０で、カメラ演算部２１０はＯＮ／ＯＦＦ操作部２６０の設定状態の確認を行い、ＯＮであればステップＳ３２０に進み、光量補正処理を行い、ＯＦＦの場合にはステップＳ３２０に進み、処理を終了する。

ステップＳ３２０では、カメラ演算部２１０は、フォーカス取得部１０１、ズーム取得部１０２、アイリス取得部１０３、エクステンダー取得部１０４が各種パラメータをレンズ装置１００よりカメラ通信部２２０を介して受信し、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０では、カメラ演算部２１０は光量補正を行うために受信した各種パラメータに対応する光量補正の係数データを記憶部２４５より読み込み、ステップＳ３４０に進む。記憶部２４５に保存されている補正データはフォーカス、ズーム、アイリスそれぞれについて、複数の代表点における係数データである。従って、フォーカス、ズーム、アイリス、エクステンダーの状態が特定されると、カメラ演算部２１０は、実行する補間方法で必要な複数の代表点における係数データに基づき、特定された状態に対応する係数データを導出する。

ステップＳ３４０では、カメラ演算部２１０は撮像素子２５０から映像の電気信号を受信してステップＳ３５０に進み、ステップＳ３５０ではカメラ演算部２１０にて光量補正を行い、次のフレームの光量補正処理を行うためステップＳ３２０へ戻る。

例示した実施例のように、像高に対するｎ次式で近似した光量補正量の各次数の係数に基づく光量補正をすることにより、少ないデータ量で中心像高から周辺像高までの各像高で良好に光量補正することが可能となる。しかし、像高に対するｎ次式で近似した光量補正量の各次数の係数のうち、０次の係数（定数項）のみを光量補正処理に供する処理モードを有するようにしてもよい。それによっても撮影映像が使用される条件によっては十分な光量補正効果を提供することができる。例えば、望遠側でのＦドロップによる光量落ちの補正を主眼とするような場合である。像高には依存せず、ズーム、フォーカス、絞り、エクステンダーレンズ群の状態に依存する補正データのみが光量補正に使用されることになる。その場合、０次の係数（定数項）のみを必要な補正データとしてレンズ装置からカメラ装置に送信するようにしてもよいし、光量補正処理を実施する処理手段が０次の係数（定数項）のみを考慮して、光量補正処理を実施するようにしてもよい。

また、例示した実施例では、光学補正テーブルの光量補正用データに基づくカメラ装置の撮像素子で光電変換された映像データの補正は、画像処理機能を有するカメラ装置（画像処理装置）内で実施する構成としたが、本発明はこれに限定されることはない。カメラ装置からの映像データと、レンズ装置からの光量補正用データとを受けた外部装置（画像処理装置）が光量補正処理を実施するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１００ レンズ装置
１２０ レンズ通信部

Claims (15)

1. カメラ装置に着脱可能なズームレンズ装置であって、
   広角端から望遠端へのズーミングにおいてＦナンバーが変化し、
   前記カメラ装置での撮像により得られた画像データの光量補償のための情報を前記カメラ装置に送信する通信部を有し、
   前記情報は、像高に関するｎ次多項式（ｎは非負の整数）における０次の項の係数Ａ_０を含み、
   前記ズームレンズ装置の焦点距離をＺ、焦点距離Ｚでの前記係数Ａ_０をＡ_０（Ｚ） 、焦点距離Ｚでの前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦ_（Ｚ）、広角端での前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦｗとしたとき、
   ０．７＜Ａ_０（Ｚ）×（Ｆｗ／Ｆ_（Ｚ））^２＜１．３
   を広角端から望遠端までの前記ズームレンズ装置の焦点距離の全範囲において満足することを特徴とするズームレンズ装置。
2. ズームレンズ群と、フォーカスレンズ群と、開口絞りとを含み、
   前記情報は、前記ズームレンズ群の状態と、前記フォーカスレンズ群の状態と、前記開口絞りの状態との間の複数の組合せのそれぞれに関するものであることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ装置。
3. 前記ズームレンズ装置の焦点距離を変更するために光路上に挿抜可能なエクステンダーレンズ群を有し、
   前記複数の組合せのそれぞれは、前記エクステンダーレンズ群の状態を含むことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ装置。
4. 前記エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されていない状態での前記係数Ａ_０を係数Ａ_００、前記エクステンダーレンズ群が光路上に挿入されている状態での前記係数Ａ_０を係数Ａ_０Ｅ、前記エクステンダーレンズ群の焦点距離変更倍率をＢとしたとき、
   ０．７＜Ａ_０Ｅ／（Ａ_００×Ｂ^２）＜１．３
   を満足することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ装置。
5. 前記ｎ次多項式の各項の係数を設定するためのユーザー・インターフェース部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
6. 前記ｎ次多項式におけるｎは、３であり、前記ｎ次多項式における、２次の項の係数をＡ_２、３次の項の係数をＡ_３としたとき、
   －０．１＜Ａ_２＋６×Ａ_３＜０．３
   を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
7. 前記ｎ次多項式におけるｎは、４であり、前記ｎ次多項式における、３次の項の係数をＡ_３、４次の項の係数をＡ_４としたとき、
   －０．１＜Ａ_３＋８×Ａ_４＜０．１
   を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
8. ズーミングのためには移動せず、フォーカスレンズ群を含む、最も物体側のレンズ群を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
9. 広角端での焦点距離をＺｗ、望遠端での焦点距離をＺｔ、広角端での実効ＦナンバーをＦｗ、望遠端での実効ＦナンバーをＦｔ、焦点距離Ｚｗに関する前記係数Ａ_０をＡ_{０（Ｚｗ）}、焦点距離Ｚｔ×Ｆｗ／Ｆｔに関する前記係数Ａ_０をＡ_{０（Ｚｔ×Ｆｗ/Ｆｔ）}、焦点距離（Ｚｗ＋Ｚｔ×Ｆｗ／Ｆｔ）／２に関する前記係数Ａ_０をＡ_{０（（Ｚｗ+Ｚｔ×Ｆｗ/Ｆｔ）/２）}としたとき、
   ０．７＜Ａ_{０（Ｚｗ）}／Ａ_{０（Ｚｔ×Ｆｗ/Ｆｔ）}＜１．３
   ０．７＜Ａ_{０（（Ｚｗ+Ｚｔ×Ｆｗ/Ｆｔ）/２）}／Ａ_{０（Ｚｔ×Ｆｗ/Ｆｔ）}＜１．３
   を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ装置。
10. 前記通信部は、前記ｎ次多項式の係数のうち前記係数Ａ_０のみを前記カメラ装置に送信することを特徴とする請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
11. 前記通信部は、前記複数の組合せのうちの各時点での１つに関する情報を前記カメラ装置に送信することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置と、
    前記ズームレンズ装置の像面に配された撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
13. 請求項１ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置から受信した前記情報に基づいて、前記画像データの光量補償のための処理を行うことを特徴とする処理装置。
14. 請求項１３に記載の処理装置を含むことを特徴とするカメラ装置。
15. カメラ装置に着脱可能なズームレンズ装置であって、
    広角端から望遠端へのズーミングにおいてＦナンバーが変化し、
    前記カメラ装置での撮像により得られた画像データに対する光量補償のための情報を記憶する記憶部を有し、
    前記情報は、像高に関するｎ次多項式（ｎは非負の整数）における０次の項の係数Ａ_０を含み、
    前記ズームレンズ装置の焦点距離をＺ、焦点距離Ｚでの前記係数Ａ_０をＡ_０（Ｚ） 、焦点距離Ｚでの前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦ_（Ｚ）、広角端での前記ズームレンズ装置の実効ＦナンバーをＦｗとしたとき、
    ０．７＜Ａ_０（Ｚ）×（Ｆｗ／Ｆ_（Ｚ））^２＜１．３
    を広角端から望遠端までの前記ズームレンズ装置の焦点距離の全範囲において満足することを特徴とするズームレンズ装置。

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