(57)【要約】【課題】ゴースト光とともに、フレア光は画質低下の原因となる。画面全体に広がるフレア光は画像処理により容易に補正できるが、フレア光量を知ることができず、被写体光とフレア光の切り分けが不可能であった。【解決手段】レンズ内にフレア光測定用のセンサーを配置する。その際、レンズ開口被写体側、像面側より見えない位置に配置する。さらには、絞りより像面側に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能な撮影レンズであって、
フレア光測定センサーを、被写体側開口からも、像側開口からも直接見えない鏡筒内部に配置したことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項２】
前記フレア光測定センサーは、絞り面より像側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
【請求項３】
前記フレア光測定センサーより像面側には、  少なくとも１面被写体側に凸面を向けたレンズがあることを特徴とする請求項２に記載の撮影レンズ。
【請求項４】
前記フレア光測定センサーを少なくとも２つ配置していることを特徴とする請求項３に記載の撮影レンズ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の撮影レンズを備え、
撮影時の前記フレア光測定センサーの測定情報を画像データと同一のファイルに保存することを特徴とする撮影機器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の撮影レンズを備え、
撮影時の前記フレア光測定センサーの測定情報と、カメラの設定情報に基づき、フレア除去画像処理におけるパラメータを変更することを特徴とする撮影機器。
【請求項７】
撮影時の前記フレア光測定センサーの測定情報と、カメラの設定情報に基づき、フレア除去画像処理におけるパラメータを変更することを特徴とする請求項５に記載の撮影機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズおよび撮影機器に関し、特に撮影画像のフレアの除去処理を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや、ビデオカメラでの撮影時、逆光シーンでは、ゴーストやフレアが発生することがあり、これらは、芸術的表現として利用されることもあるが、ほとんどの場合においては画像を劣化させるものとなる。ここで、撮影光学系に入射した光線が撮影光学系で反射して像面に到達して光線のうち、集光したものを一般的にゴーストと呼び、拡散したものをフレアと呼ぶ。
【０００３】
各光学面には、反射防止の多層コートが施されているが、太陽光などが、直接撮影光学系に入射すると、ゴーストや、フレアを防ぎ切れない。
【０００４】
ゴーストやフレアの発生を抑える手法としては、可変絞りを絞ると言う方法が知られている。ゴースト光や、フレア光は、レンズの複数面で反射し撮影光とは異なる光路を通過するため、絞りを絞ることで、遮光する事が可能な場合が多い。
【０００５】
しかしながら、絞りによるゴーストや、フレアの抑制方法では、絞る事による露光量の減少、被写界深度拡大、ボケ減少などの写真表現に与える影響が大きい。
【０００６】
それらの問題点に対して、特許文献１には、可変絞りを用いて、Ｆ値の異なる２画像を撮影し、２画像の差分データからゴーストを画像処理で除去する撮影装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２２８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、絞り開放、絞り小絞りと２度の撮影が必要であり、２度の撮影間の時間差が生じてしまう可能性がある。
【０００９】
また、特に差分データを用い、ゴースト像を特定して除去するものであるため、画面全体にかかる様なフレアに関しては、特定が困難となり、除去が難しい。また、小絞り時におけるフレアを除去することは不可能であった。
【００１０】
本発明の目的は、フレア除去に関して、一回の撮影での情報で可能となり、また、小絞りにおけるフレアの除去も可能な撮影レンズおよび撮影機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮影レンズは、
フレア光測定センサーを、被写体側開口からも、像側開口からも直接見えない鏡筒内部に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フレア除去に関して、一回の撮影での情報で可能となり、また、小絞りにおけるフレアの除去も可能な撮影レンズおよび撮影機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の撮影レンズおよび、撮影機器を示す模式図
【図２】フレアの無い元画像の図
【図３】第１の実施形態の撮影画像のフレア除去を示す模式図
【図４】第２の実施形態の撮影レンズおよび、撮影機器を示す模式図
【図５】第２の実施形態の撮影画像のフレア除去を示す模式図
【図６】第１の実施形態のフレア除去を処理を示すフローチャート
【図７】第２の実施形態のセンサー位置を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る撮影レンズ、および撮影機器の概略構成を示す模式図である。
【００１６】
撮影機器は、レンズ系２、カメラ本体（撮影機器本体）３を備える。レンズ系２は、レンズ駆動機構５、フレア光測定センサー１０、センサー制御部１１を備えている。また、カメラ本体３は、カメラ制御部６、画像エンジン７、記録部８、イメージセンサー９を備える。
【００１７】
レンズ系２は被写体像をレンズ１２，１４、可変絞り１３を透してイメージセンサー９に結像させる。レンズ駆動機構５は、レンズ系のフォーカッシングレンズや、防振レンズ、絞りを駆動する機構である。手動または、電動で、それらの駆動を行うとともに、駆動状態をエンコーダーなどで把握している。レンズ系２内には更に、フレア光測定センサー１０とセンサー制御部１１が配置されている。
【００１８】
フレア光測定センサーは鏡筒内の絞りより像側で、レンズ系２の物体側からも、像側からも、直接見えない位置に配置されている。これは、撮影画面内に高輝度光源が有る時に、直接照射されないようにするためである。物体側からのみならず、センサー９面での正反射光の影響もなくすためである。これにより、レンズ鏡筒内部での反射光のみを検知する事が可能である。
【００１９】
センサー制御部１１はカメラ制御部６からの指示により、フレア光測定センサー１０で検出されたフレア光量を電子情報に変換、蓄積し、カメラ制御部に送信する。
【００２０】
カメラ本体３はマウント４でレンズ系２と結合されている。カメラ本体３内のカメラ制御部６は、撮影者のレリーズ操作をもとに、マウント４の電子接点を通してレンズ駆動機構５の制御を行う。その際、マウント４の電子接点を通してレンズ駆動状態を把握している。カメラ制御部６はレリーズ操作により同時に、カメラ本体３内のシャッターを開きイメージセンサー９に撮影像の露光を行う。
【００２１】
レンズ系２で結像された光線は、イメージセンサー９で、電気信号に変換される。電気信号は画像エンジン７を用いて、画像情報として演算され、記録部８に収容される。
【００２２】
フレア光測定センサー１０でのフレア測定量はセンサー制御部１１から、マウント４を通してカメラ制御部６に送信される。カメラ制御部６では、レンズ駆動機構５からのレンズ駆動情報と、フレア測定量を元に、データベースから像面でのフレア量を演算する。算出されたフレア量の分を、画像エンジン７で撮影画像から画像処理によりフレア除去を行う。
【００２３】
以下、カメラ制御部６での処理を図６のフローチャートおよび、図２，図３を用いて説明する。
【００２４】
図２は、フレアが無い元画像である。
【００２５】
図２の被写体に対して、撮影を行う際、撮影者のレリーズ操作により処理は開始され、ステップＳ０１では、撮影準備のため、レンズ系２のフォーカシング駆動および、可変絞り１３の絞り込操作が行われる。
【００２６】
ステップＳ０２では、レンズの駆動状態、ズーム位置、フォーカス位置、絞り値、防振時の偏心位置などのレンズの状態の情報を取得し、カメラ制御部６内に情報を保持する。ステップＳ０３では、レンズ系２内のセンサー制御部１１を通じて、フレア光測定センサー１０のフレア測定値を取得する。
【００２７】
撮影動作によりステップＳ０４では、イメージセンサー９に結像した図３（ａ）のフレア込みの画像が電気信号に変換され、画像エンジン７に画像情報として取得される。ステップＳ０５では、Ｓ０２、Ｓ０３で取得したレンズの状態の情報と、フレア測定値を元に、データベースよりフレア量を算出する。
【００２８】
ステップＳ０６では、上記フレア算出量に従って、画像エンジン７によりフレア画像の除去を行う。図３（ｂ）は、算出されたフレア量を画像に変換したものである。図３（ａ）から図３（ｂ）を引いた図３（ｃ）がフレア除去後の画像である。
【００２９】
ステップＳ０７では、画像修理後の画像データを記録部８に収納する。
【００３０】
以下、本実施形態に係る撮影レンズおよび撮影機器について、更に説明する。
【００３１】
本実施形態では、図１に示すように、フレア光測定センサー１０は、１つのみ配置されている。図３（ａ）で示される様に、画面全体に一様にフレアが載っている場合において有効である。例えば、望遠レンズなどである。
【００３２】
望遠レンズでは、鏡筒が長いため、絞りより像側のレンズ系１４へ辿り着くゴースト光源１の光線は光軸に近い角度に限定される。それより角度を持った光線は、鏡筒やレンズに装着したフードでけられる。画面内か、画面に近いところにゴースト光源１がある場合、フレアは画面内で偏ること無く、均一になることが多い。また、画角が狭いために、フレアの広がり角に対して、像面の範囲が狭くなっていることも一様になる原因である。その様なレンズタイプにおいては、１つのセンサーのみで、フレア測定を行えばフレア除去が可能となる。
【００３３】
フレアセンサー１０の配置場所としては、図１の様に、可変絞り１３より像側が好ましい。可変絞りより物体側では、ゴースト光源１からの到達する光線の角度が、像側レンズ系１４に到達する光線の角度より広くなる。可変絞りを絞った撮影時には到達しない光線も測定してしまうことになる。
【００３４】
更に、可変絞りより像側に配置する際に、フレア光測定センサー１０が物体側から直接見えない場所に配置する必要がある。フレア光測定センサー１０が物体側から直接見える場合は、ゴースト光源１が直接センサーを照射してしまう可能性があるからである。同様に、センサーでの正反射光の影響もなくすために、像側からも直接見えない位置に配置している。
【００３５】
上記の条件で、直接光の影響をなくしながら、フレア光を測定するために、フレア光測定センサー１０より像側に凸面を物体側に向けた光学面が少なくとも１面存在する配置が好ましい。凸面での反射は、光線を発散させる効果があるからである。
【００３６】
物体側を向いた凸面よりも、物体側にフレアセンサーを配置することで、ゴースト光源１の角度に因らず、安定して、フレア光量を測定することが可能となる。
【００３７】
そして、本実施形態により、カメラなどの結像光学系において、特に、一眼レフレックスカメラの交換レンズなどの光学系に関して、画像に載ったフレアを除去することが可能である。
【００３８】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態による、撮影レンズ、および撮影機器について説明する。本実施形態では、図４に示すように、フレア光測定センサー１０は、複数配置されている。
【００３９】
図５（ａ）で示される様に、画面に対して、フレアの強度が傾斜を持つ形で画像に載っている場合に有効である。例えば、広角レンズなどである。広角レンズでは、レンズにフードを装着しても、撮像画角が広いため、ゴースト光源１の光線が、レンズ系２内に入り込む確率が高い。また、絞りより像側のレンズ系１４へも、光軸に対して角度を持った光線が照射される。更に、撮影画角が広いため、フレアの広がり角に対して、画面のサイズが十分に小さいとは言えない。そのため、第１の実施形態の様に、フレアが画面内で均一になることは少なく、偏った強度を持つことが多い。
【００４０】
レンズ系２が共軸系である場合、フレアは光軸を通るある直線に対して対称となる。そのため、フレアの分布は傾斜の方向と強度の変化（傾き）がわかれば十分である。
【００４１】
本実施形態では、図７に示すように、レンズ系２内に、光軸と対称に４個のフレアセンサー１０を配置する。各フレアセンサーは可変絞り１３の像側近傍に配置され、可変絞り１３に向いて配置されている。これにより、特定のレンズ面での反射だけでなく、複数のレンズ面の反射光の合計を測定することが可能となる。
【００４２】
これらのフレア光測定センサー１０からのフレア測定値と、レンズの状態の情報を元に、データベースから傾きを持ったフレア量を算出する。図５（ｂ）は、算出されたフレア量を画像に変換したものである。これをフレア込みの元画像図５（ａ）から引いた図５（ｃ）が、フレア除去後の画像である。
【００４３】
フレア光測定センサー１０に関しては、更に配置数を増やすことで、フレア画像のより詳細な算出が可能となる。
【００４４】
フレア除去の処理に関しては、算出したフレア像である図３（ｂ）、図５（ｂ）を元画像である図３（ａ）、図５（ａ）から引く方法に限らない。元画像である図３（ａ）、図５（ａ）を、トーンカーブや、コントラストを変換させる直接演算による画像処理の方法でも良い。その画像処理の際の、数値パラメータをフレア光測定センサー１０からのフレア測定値と、レンズの状態の情報を元に、データベースから算出する。これにより得られる画像である図３（ｃ）、図５（ｃ）は、上記と同等となる。
【００４５】
更に、画像処理はカメラ本体３での処理のみに限らない。フレア光測定センサー１０のフレア測定値と、レンズの状態の情報を元画像である図３（ａ）、図５（ａ）のファイル内に記録しておき、パソコン等で現像処理をする際に、現像パラメータの決定に、上記記録情報を用いる方法でも良い。
あるいは、フレア光測定センサー１０のフレア測定値と、レンズの状態の情報を元に、データベースからフレア量を算出し、その算出したフレア量を元画像である図３（ａ）、図５（ａ）のファイル内に記録しても良い。
【００４６】
これらの方法によれば、フレア除去処理を行うか、否かを後から選択することが出来るだけでなく、算出されたパラメータを作画意図に従って、補正できるメリットもある。
【００４７】
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。
【符号の説明】
【００４８】
１  ゴースト光源、２  レンズ系、３  カメラ本体、４  マウント、
５  レンズ駆動機構、６  カメラ制御部、７  画像エンジン、８  記録部、
９  イメージセンサー、１０  フレア光測定センサー、１１  センサー制御部、
１２  絞りより物体側のレンズ系、１３  可変絞り、
１４  絞りより像面側のレンズ系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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