(57)【要約】【課題】レンズ交換式撮像システムとしてユーザによる使い勝手の良さと速写性を損なうことなく撮影画像に対する画像回復処理を可能とする。【解決手段】撮像装置２は、交換レンズ１が取り外し可能に装着され、該交換レンズとの通信が可能である。撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶するフィルタ記憶手段１５と、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う画像処理手段１２とを有する。交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶する。撮像装置は、交換レンズから撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を受信し、画像処理手段は、該受信したフィルタ識別情報を用いて、複数の画像回復フィルタから画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定する。【選択図】図１
2015130557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズとの通信が可能な撮像装置であって、
複数の画像回復フィルタを記憶するフィルタ記憶手段と、
該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う画像処理手段とを有し、
前記交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶しており、
該撮像装置は、前記交換レンズから前記撮像時の前記パラメータの値に対応する前記フィルタ識別情報を受信し、
前記画像処理手段は、該受信したフィルタ識別情報を用いて、前記フィルタ記憶手段に記憶された前記複数の画像回復フィルタから前記画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズとの通信が可能な撮像装置であって、
複数の画像回復フィルタを記憶するフィルタ記憶手段と、
該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う画像処理手段とを有し、
前記交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶しており、
該撮像装置は、前記交換レンズから前記撮像の前に前記パラメータにおける複数の値に対応する前記フィルタ識別情報を受信するとともに、前記撮像時の前記パラメータの値を受信し、
前記画像処理手段は、前記撮像時の前記パラメータの値に対応する前記フィルタ識別情報を用いて、前記フィルタ記憶手段に記憶された前記複数の画像回復フィルタから前記画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記交換レンズは、該交換レンズを識別させるためのレンズ識別情報と、該交換レンズに対して個別に用意された画像回復フィルタであるレンズ個別画像回復フィルタとを記憶しており、
該撮像装置は、前記交換レンズから前記レンズ識別情報と前記レンズ個別画像回復フィルタとを受信して、該レンズ識別情報に対応付けて該レンズ個別画像回復フィルタを前記フィルタ記憶手段に記憶し、
次に前記交換レンズが該撮像装置に装着されたときには、前記画像処理手段は、前記交換レンズから受信した前記レンズ識別情報に対応付けて記憶された前記レンズ個別画像回復フィルタを用いて前記画像回復処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記交換レンズから受信した前記レンズ識別情報に対応する前記レンズ個別画像回復フィルタが前記フィルタ記憶手段に記憶されていない場合は、前記フィルタ識別情報を用いて前記フィルタ記憶手段に記憶された前記複数の画像回復フィルタから前記画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
該撮像装置は、前記交換レンズからの前記レンズ個別画像回復フィルタの受信を、撮像待機状態にて行い、前記レンズ個別画像回復フィルタの受信中の撮像指示に応じて撮像を行うことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズであって、
前記撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行い、
該交換レンズは、
該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶する識別情報記憶手段を有しており、
前記撮像時の前記パラメータの値に対応する前記フィルタ識別情報を前記撮像装置に送信することを特徴とする交換レンズ。
【請求項７】
撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズであって、
前記撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行い、
該交換レンズは、
該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶する識別情報記憶手段を有しており、
該交換レンズは、
前記撮像の前に前記パラメータにおける複数の値に対応する前記フィルタ識別情報を前記撮像装置に送信し、
前記撮像時の前記パラメータの値を前記撮像装置に送信することを特徴とする交換レンズ。
【請求項８】
交換レンズが取り外し可能に装着される撮像装置に、該撮像装置において記憶された複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行わせるコンピュータプログラムであって、
前記撮像装置に、
前記交換レンズとの通信を開始させ、
前記交換レンズにおいて記憶された、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、前記撮像時の前記パラメータの値に対応するフィルタ識別情報を受信させ、
該受信したフィルタ識別情報を用いて、前記複数の画像回復フィルタから前記画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定させることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項９】
交換レンズが取り外し可能に装着される撮像装置に、該撮像装置において記憶された複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行わせるコンピュータプログラムであって、
前記撮像装置に、
前記交換レンズとの通信を開始させ、
前記交換レンズにおいて記憶された、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、前記パラメータにおける複数の値に対応する前記フィルタ識別情報を前記撮像の前に受信させ、
前記撮像時の前記パラメータの値を受信させ、
前記撮像時の前記パラメータの値に対応する前記フィルタ識別情報を用いて、前記複数の画像回復フィルタから前記画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定させることを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項１０】
複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズを動作させるコンピュータプログラムであって、
該交換レンズに、
前記撮像装置との通信を開始させ、
該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、前記撮像時の前記パラメータの値に対応するフィルタ識別情報を前記撮像装置に送信させることを特徴とする交換レンズの制御プログラム。
【請求項１１】
複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズを動作させるコンピュータプログラムであって、
該交換レンズに、
前記撮像装置との通信を開始させ、
該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた前記画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、前記パラメータにおける複数の値に対応する前記フィルタ識別情報を前記撮像の前に前記撮像装置に送信させ、
前記撮像時の前記パラメータの値を前記撮像装置に送信させることを特徴とする交換レンズの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影画像に対して画像回復処理を行う機能を有する撮像装置と交換レンズとを含む撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような撮像システムにおいて、交換レンズの光学的な収差の成分を含んだ撮影画像をその光学系に固有の補正情報を用いて画像処理により補正して良好な画像を得る画像処理技術が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、撮影画像の歪曲収差成分を画像処理によって補正するために用いられる第１補正情報を記憶した交換レンズを含む撮像システムが開示されている。交換レンズは、撮像装置との初期通信時に第１補正情報を撮像装置に送信する。そして、撮像装置は、撮像を行うごとに第１補正情報に対する内挿演算または外挿演算により得た第２補正情報に基づいて画像の歪曲収差成分を補正する。これにより、交換レンズ内に記憶させる補正情報を少なくしつつ撮像装置における歪曲収差成分の補正を可能としている。
【０００４】
また、特許文献２には、撮影画像の歪曲収差や倍率色収差を画像処理により補正するための補正情報を記憶した交換レンズを含む撮像システムが開示されている。交換レンズは、撮像装置にて撮像が行われるごとにレンズ状態に応じた補正情報を最適なタイミングで撮像装置に送信する。
【０００５】
また、歪曲収差や倍率色収差等の画像の変位として現れる収差だけでなく、球面収差やコマ収差等の光学的な画像の劣化を回復する画像回復処理が種々提案されている。
【０００６】
特許文献３には、光学系の結像状態を変える複数のパラメータの値の組み合わせごとに画像回復フィルタを作成し、撮影画像に対してその画像回復フィルタを用いて画像回復処理を行う撮像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２００９−２９０８６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２５２９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
レンズ交換式の撮像システムにおいて、交換レンズに特有の光学補正データに基づいて画像処理による補正を行う場合、その光学補正データは、交換レンズが持つことが好ましい。撮像装置がそのような光学補正データを記憶しても、該撮像装置が開発された以降に開発された交換レンズについてはその交換レンズの光学補正データを新たにダウンロードして撮像装置に格納するといったユーザによる面倒な作業が必要となるためである。
【０００９】
ところが、交換レンズが光学補正データを記憶する場合は、その光学補正データを交換レンズから撮像装置に通信する必要がある。この場合、特許文献３にて開示された画像回復フィルタのような莫大なデータ量を持つ情報を送信するためには、長い通信時間を要し、撮像装置における速写性が損なわれる。撮像を行うごとに画像回復フィルタを送信すれば通信するデータ量をその撮像における撮像条件に対応する画像回復フィルタ分に限定することはできる。しかし、やはり１つ１つの画像回復フィルタのデータ量が大きいため、秒間数コマを求められる連写時に速写性が著しく低下するおそれがある。
【００１０】
本発明は、レンズ交換式撮像システムとしてユーザによる使い勝手の良さと速写性を損なうことなく撮影画像に対する画像回復処理を可能とした撮像装置および交換レンズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面としての撮像装置は、交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズとの通信が可能な撮像装置である。該撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶するフィルタ記憶手段と、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う画像処理手段とを有する。交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶している。該撮像装置は、交換レンズから撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を受信する。そして、画像処理手段は、該受信したフィルタ識別情報を用いて、フィルタ記憶手段に記憶された複数の画像回復フィルタから画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、交換レンズが取り外し可能に装着され、該交換レンズとの通信が可能な撮像装置である。該撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶するフィルタ記憶手段と、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う画像処理手段とを有する。交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶している。該撮像装置は、交換レンズから撮像の前にパラメータにおける複数の値に対応するフィルタ識別情報を受信するとともに、撮像時の前記パラメータの値を受信する。そして、画像処理手段は、撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を用いて、フィルタ記憶手段に記憶された複数の画像回復フィルタから画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の一側面としての交換レンズは、撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズである。該撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う。該交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶する識別情報記憶手段を有する。そして、該撮像装置に、撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を送信することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の一側面としての交換レンズは、撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズである。該撮像装置は、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う。該交換レンズは、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報を記憶する識別情報記憶手段を有する。該交換レンズは、撮像の前にパラメータにおける複数の値に対応するフィルタ識別情報を前記撮像装置に送信し、撮像時のパラメータの値を撮像装置に送信することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の一側面としての制御プログラムは、交換レンズが取り外し可能に装着される撮像装置に、該撮像装置において記憶された複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行わせるコンピュータプログラムである。該制御プログラムは、該撮像装置に、交換レンズとの通信を開始させ、該交換レンズにおいて記憶された、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を受信させ、該受信したフィルタ識別情報を用いて、複数の画像回復フィルタから画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の一側面としての制御プログラムは、交換レンズが取り外し可能に装着される撮像装置に、該撮像装置において記憶された複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行わせるコンピュータプログラムである。該制御プログラムは、該撮像装置に、交換レンズとの通信を開始させ、該交換レンズにおいて記憶された、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、該パラメータにおける複数の値に対応するフィルタ識別情報を撮像の前に受信させ、撮像時のパラメータの値を受信させ、撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を用いて、複数の画像回復フィルタから画像回復処理に用いる画像回復フィルタを選定させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の他の一側面としての制御プログラムは、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズを動作させるコンピュータプログラムである。該制御プログラムは、該交換レンズに、該撮像装置との通信を開始させ、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、撮像時のパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を撮像装置に送信させることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の他の一側面としての制御プログラムは、複数の画像回復フィルタを記憶し、該複数の画像回復フィルタから選定した画像回復フィルタを用いて、撮像により得られた画像に対して画像回復処理を行う撮像装置に取り外し可能に装着される交換レンズを動作させるコンピュータプログラムである。該制御プログラムは、該交換レンズに、該撮像装置との通信を開始させ、該交換レンズにおいて変更可能なパラメータの値に応じた画像回復フィルタの選定に用いられるフィルタ識別情報であって、該パラメータにおける複数の値に対応するフィルタ識別情報を撮像の前に撮像装置に送信させ、撮像時のパラメータの値を撮像装置に送信させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ユーザによる使い勝手の良さと速写性を損なうことなく、交換レンズから撮像装置に送信されたフィルタ識別情報に対応する画像回復フィルタを用いて、撮像装置にて画像回復処理を行うことができる撮像システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１であるカメラシステム（カメラおよび交換レンズ）の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるレンズマイコンとカメラマイコンとの通信回路を示す概略図。
【図３】画像回復フィルタを説明する図。
【図４】実施例１における画像回復フィルタとフィルタ識別情報の例を示す図。
【図５】実施例１におけるカメラマイコンの処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例２におけるカメラマイコンの処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例３におけるカメラマイコンの処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１には、本発明の実施例１である撮像装置（以下、カメラという）および交換レンズにより構成されるカメラシステム（撮像システム）の構成について説明する。交換レンズ１は、静止画および動画撮影が可能なカメラ２に対して取り外し可能に装着される。
【００２３】
交換レンズ１は、フォーカスユニット３、モータ４、移動量検出ユニット５、絶対位置検出ユニット６、不揮発性ＲＯＭ７、レンズマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコンという）８、接点ユニット９およびフォーカスレンズ１０を備えている。
【００２４】
フォーカスユニット３は、フォーカスレンズ１０を光軸ＯＡが延びる方向（以下、光軸方向という）に移動可能に保持する。フォーカスレンズ１０を光軸方向に移動させることで被写体に対するフォーカシングを行うことができる。モータ４は、フォーカスユニット３を駆動してフォーカスレンズ１０を光軸方向に移動させるアクチュエータである。モータ４としては、ステッピングモータ、振動型（超音波）モータおよびボイスコイル式等の各種モータを使用することができる。
【００２５】
移動量検出ユニット５は、モータ４の回転量、すなわちフォーカスレンズ１０の移動量を検出する。移動量検出ユニット５は、例えば、周方向に同一ピッチで形成されたスリットを有してモータ４の回転に伴い回転するスリット板と、スリットを通して投受光を行うフォトインタラプタとにより構成されている。ただし、モータ４の回転量またはフォーカスレンズ１０の移動量を検出できれば、他の検出方法を用いてもよい。
【００２６】
絶対位置検出ユニット６は、フォーカスユニット３の絶対位置を検出する。絶対位置検出ユニット６は、例えば、フォーカスユニット３とともに移動する複数の導電性接片と固定された導電パターンとの導通による信号変化を検出し、この信号変化に基づいてフォーカスユニット３の絶対位置を検出する。
【００２７】
不揮発性ＲＯＭ（識別情報記憶手段）７は、書き換え可能な不揮発性メモリである。ＲＯＭ７には、交換レンズ１をカメラに識別させるためのレンズ識別情報（レンズＩＤ）や後述するフィルタ識別情報およびレンズ個別画像回復フィルタの情報が記憶されている。さらに、ＲＯＭ７には、この交換レンズ１に固有の光学特性に応じた歪曲収差の情報、周辺光量の情報、倍率色収差の情報等も記憶されている。後述するカメラマイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンという）１２は、これらの情報を交換レンズ１から取得し、交換レンズ１の識別や撮影画像に対する画像補正処理を行う。画像補正処理には、以下に詳しく説明する画像回復処理や、歪曲収差および倍率色収差の補正も含む。
【００２８】
レンズマイコン（レンズ制御手段）８は、交換レンズ１の内部の各動作を制御する。また、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２との間で通信を行うための通信回路（通信手段）、リセット例外処理、Ａ／Ｄ、タイマー、入出力ポート、内蔵ＲＯＭおよび内蔵ＲＡＭ等の回路および機能を有する。通信回路は、カメラマイコン１２との間で、撮像モード（動画撮像モード、静止画撮像モード等）に応じた制御情報を含む通信方式で通信を行う。さらに、レンズマイコン８は、通信回路を介してカメラマイコン１２から得られた制御情報を用いて、フォーカスレンズ１０や不図示のズームレンズ、絞り等を含む撮像光学系の制御を行う。
【００２９】
接点ユニット９は、交換レンズ１をカメラ２に対してメカニカルに結合させるマウントに設けられ、上記通信を行うための複数の通信接点や、カメラ２から交換レンズ１に対して電源供給を受けるための電気接点を含む。
【００３０】
カメラ２は、焦点検出ユニット１１と、カメラマイコン１２、撮像素子１３およびフィルタメモリ（フィルタ記憶手段）１５を備えている。焦点検出ユニット１１は、位相差検出方式やコントラスト検出方式によって撮像光学系の被写体に対する焦点状態を検出する。カメラマイコン１２は、焦点検出ユニット１１から得た焦点状態の検出結果に基づいて、レンズマイコン８に対してフォーカスレンズ１０の駆動命令を送り、フォーカシングを行わせる。
【００３１】
カメラマイコン（カメラ制御手段）１２は、カメラ２内の各動作を制御するとともに、レンズマイコン８を通じて交換レンズ１内の各動作も制御する。カメラマイコン１２は、レンズマイコン８との間で通信を行うための通信コントローラ、Ａ／Ｄ、電流検出器、タイマー、入出力ポート、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の回路および機能を有する。
【００３２】
撮像素子１３は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して電気信号に変換するＣＤＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子である。カメラマイコン１２は、撮像素子１３からの電気信号（アナログ信号）をＡ／Ｄによりデジタル信号に変換し、該デジタル信号に対して所定の画像処理を行うことで撮影画像を生成する。さらに、カメラマイコン１２は、生成した撮影画像に対して後述する画像回復処理等の画像補正処理を行う。このようにカメラマイコン１２は、画像処理部（画像処理手段）としても機能する。
【００３３】
画像回復処理前の撮影画像には、交換レンズ１の固有の光学特性として含まれる各種収差に対応する成分（収差成分）が含まれる。収差成分には、球面収差、コマ収差、像面湾曲および非点収差等の劣化成分が含まれ、本実施例のカメラ２（カメラマイコン１２）は、これら劣化成分を補正するために画像回復処理を行う。この画像回復処理については後述する。
【００３４】
次に、レンズマイコン８とカメラマイコン１２との間で行われる通信シーケンスについて、図２を用いて説明する。レンズマイコン８とカメラマイコン１２は、シリアル通信機能によって各種情報やデータを送受信する。レンズマイコン８は、入力端子Ｌｉｎ、出力端子Ｌｏｕｔおよび同期クロック入力端子Ｌｃｌｋを備えている。入力端子Ｌｉｎは、カメラマイコン１２からの出力データを受信する端子である。出力端子Ｌｏｕｔは、カメラマイコン１２に出力データを送信する端子である。同期クロック入力端子Ｌｃｌｋは、入力端子Ｌｉｎおよび出力端子Ｌｏｕｔにおける各データ通信において、各信号変化を検出するための同期信号用入力端子である。
【００３５】
同様に、カメラマイコン１２は、入力端子Ｃｉｎ、出力端子Ｃｏｕｔ、同期クロック出力端子Ｃｃｌｋを備えている。入力端子Ｃｉｎは、レンズマイコン８からの出力データを受信する端子である。出力端子Ｃｏｕｔは、レンズマイコン８に出力データを送信する端子である。
【００３６】
同期クロック出力端子Ｃｃｌｋは、入力端子Ｃｉｎおよび出力端子Ｃｏｕｔの各データ通信において、各信号変化を検出するための同期信号用出力端子である。このような通信方式は、一般に、クロック同期式シリアル通信と呼ばれる。
【００３７】
カメラマイコン１２は、同期クロック出力端子Ｃｃｌｋから８周期分のクロック信号を出力し、レンズマイコン８はこの信号を同期クロック入力信号Ｌｃｌｋとして受信する。
【００３８】
このように、互いにこのクロック信号に同期させて１回の通信で１バイト（８ｂｉｔ）単位の情報がやり取りされる。
【００３９】
具体的な通信方法の例として、カメラ２に交換レンズ１が装着されると、カメラマイコン１２は、カメラ２のマウントに設けられた不図示のレンズ装着検知スイッチにより交換レンズ１が装着されたことを検知する。この検知に応じて、カメラマイコン１２は、所定の１バイト通信情報をレンズマイコン８に接点ユニット９を介して送信する。この１バイトの通信はレンズマイコン８と通信が確立しているかを確認するための通信情報であるため、予め決定された値であればどのような値でもよい。
【００４０】
カメラマイコン１２から通信の確立情報を受信したレンズマイコン８は、次のカメラマイコン１２からの通信において、カメラマイコン１２に対して１バイトの通信確立情報を送信する。この１バイトの通信確立情報には、主に命令を示す命令コマンド通信と単なる情報のやり取りを行う情報通信の２つがある。
【００４１】
レンズマイコン８は、カメラマイコン１２からの命令コマンド通信（以下、コマンド通信という）で受けたコマンドに沿った情報を、次の通信でカメラマイコン１２に送信する。
【００４２】
次に、カメラマイコン１２が行う画像回復処理について説明する。図３（Ａ）には、画像回復処理に用いられる画像回復フィルタを模式的に示している。２次元フィルタとしての画像回復フィルタのタップ数は、撮像光学系の収差特性や要求される回復精度に応じて決められる。図３（Ａ）では、例として１１×１１タップの２次元フィルタを示している。各タップが画像の各画素に対応しており、画像回復処理ではこの画像回復フィルタの各タップの値（係数値）が入力画像（撮影画像）の各画素に対してコンボリューション（畳み込み積分、積和）される。
【００４３】
コンボリューションでは、ある目標画素の信号値を改善するために、その目標画素と画像回復フィルタの中心と一致させる。そして、入力画像と画像回復フィルタの対応画素ごとに入力画像の信号値と画像回復フィルタの係数値との積をとり、その総和を目標画素の信号値として置き換える。このような画像回復処理を受けた後の画像を、回復画像という。
【００４４】
図３（Ａ）は各タップ内の係数値を省略しているが、この画像回復フィルタの１つの断面を図３（Ｂ）に示す。画像回復フィルタの各タップが持つ係数値の分布が、収差によって空間的に広がった信号値を理想的には元の１点に戻す役割を果たす。
【００４５】
このような画像回復フィルタは、設計値または計測値としての撮像光学系の光学伝達関数（Optical Transfer Function：ＯＴＦ）の逆関数に基づいて得た関数を逆フーリエ変換して得ることができる。画像回復処理では、ノイズの影響を考慮してウィナーフィルタ（Wiener filter）を用いたり、その他、適宜選択されたフィルタ作成方法により作成された画像回復フィルタを用いたりすることができる。 
【００４６】
なお、画像回復フィルタは、撮像光学系のＯＴＦのみならず、撮像素子を通した撮影画像の生成に至るまでの劣化要因を考慮して生成することもできる。例えば、複屈折光学ローパスフィルタのようにＯＴＦの周波数特性に対して高周波成分を抑制するもの、撮像素子の画素開口の形状や開口率のように周波数特性に影響するもの、光源の分光特性や波長フィルタの分光特性等のＯＴＦを劣化させるものを考慮してもよい。
【００４７】
また、撮影画像は一般には複数の色成分を有するが、このようなカラー画像に対して画像回復処理を行う場合は、それら色成分のそれぞれについて画像回復フィルタを用意することで、色収差も良好に補正された回復画像を得ることができる。例えば、撮影画像がＲＧＢ形式のカラー画像である場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分ごとに画像回復フィルタを作成すればよい。
【００４８】
図３（Ａ）に示した画像回復フィルタは、縦横のタップ数が同じであるが、必ずしも同じである必要はなく、適宜変更することができる。具体的には、画像回復フィルタに１００以上のタップを設けた２次元フィルタとすることで、球面収差、コマ収差、軸上色収差、軸外色フレア等の結像位置から大きく広がる収差に対しても、より精度よく回復することができる。また、コマ収差、軸外色フレア、サジタルフレア、像面湾曲、非点収差等の非対称収差についても精度良く回復することができる。 
【００４９】
画像回復処理を行う入力画像は、その劣化過程が線形である方が劣化前の元画像に回復するための逆過程を高精度に処理できる。このため、入力画像に対しては非線形処理が行われていないことが好ましい。このため、画像回復処理は、モザイク画像（ＲＡＷ画像）に対して行うことが好ましい。ただし、デモザイク画像でも、色補間処理による劣化過程が線形であれば、画像回復フィルタの生成において、この劣化関数を考慮することでより高精度な回復処理を行うことができる。また、回復の要求精度が低い場合や画像処理が行われた画像しか入手できない場合には、デモザイク画像に対して回復処理を行ってもよい。
【００５０】
次に、本実施例のカメラシステムでの画像回復処理の方法について説明する。撮像光学系の結像状態（収差状態）、つまりはＯＴＦは、焦点距離（ズーム状態）、物体距離、Ｆ値等、撮像光学系（交換レンズ）において変更可能な複数のレンズパラメータ（光学パラメータともいう）の値の組み合わせにより変化する。つまり、各レンズパラメータの値を変化させると結像状態も変化する。しかも、結像状態は、像高ごとに異なる。このため、本来であれば、これらレンズパラメータの値の全ての組み合わせのそれぞれ対応する像高ごとの画像回復フィルタが必要になる。しかし、これら全ての組み合わせに対して、かつ像高ごとに二次元マップ情報としての画像回復フィルタを記憶すると、データ量が莫大になる。
【００５１】
一方、結像状態が変化するとはいえ、画像回復処理により補正すべき画像の劣化成分を生じさせる光学系の収差としては、主として球面収差、コマ収差、像面湾曲および非点収差の４種類であり、多くはない。歪曲収差は変位であり、結像性能には影響しないため、ここでは含ませていないが、歪曲収差成分に対しては座標変換（幾何変換）処理による補正を行えばよい。軸上色収差は色の球面収差であるので、画像回復処理の対象となる。一方、倍率色収差は色の歪曲収差であるので、座標変換処理により補正すればよい。
【００５２】
上記４種類の収差は、レンズパラメータの値の変化に応じて、ある程度の規則性を持って変化する。このため、ある程度収差が補正された撮像光学系であれば、ある程度の数のサンプル画像回復フィルタを用意し、そのうちの１つの画像回復フィルタを類似するレンズパラメータの値を含む複数の組み合わせに対して共通に使用しても良好な回復画像が得られると考えられる。つまり、レンズパラメータの値のすべての組み合わせに対して、限定された複数の数のサンプル画像回復フィルタを用いて良好な回復画像が得られる。
【００５３】
そこで、本実施例では、カメラ２に設けられたフィルタメモリ１５に、図４の上側に示すような複数のサンプル画像回復フィルタを記憶（保持）させる。一方、交換レンズ１には、同図の下側に示すように、レンズパラメータの値の組み合わせごとに、その組み合わせに対する本来の理想の画像回復フィルタに最も近いサンプル画像回復フィルタを選定するためのフィルタ識別情報を記憶させる。交換レンズ１（レンズマイコン８）からはこのフィルタ識別情報がカメラ２（カメラマイコン１２）に送信される。
【００５４】
図４の下側には、ある物体距離およびＦ値においてズーム状態（Zoom1〜Zoom8）に対して像高（H1〜H10）ごとに与えられたフィルタ識別情報（丸囲みの１〜２０）を例として示している。この例では、交換レンズ１には、各物体距離および各Ｆ値について同様のズーム状態と像高ごとのフィルタ識別情報が記憶される。このようにして、交換レンズ１には、複数のレンズパラメータの値の全ての組み合わせに対する像高ごとのフィルタ識別情報が記憶される。
【００５５】
レンズマイコン８は、撮像時のレンズパラメータの値の組み合わせに対応する像高ごとのフィルタ識別情報をカメラマイコン１２に送信する。カメラマイコン１２は、フィルタメモリ１５内の複数のサンプル画像回復フィルタから、受信したフィルタ識別情報に対する理想画像回復フィルタに最も近いサンプル画像回復フィルタを像高ごとに選定する。そして、この選定したサンプル画像回復フィルタを用いて画像回復処理を行う。このようなシーケンスにより、画像回復処理を行うために交換レンズ１からカメラ２への通信に要する時間を、画像回復フィルタの膨大なデータを送信する場合に比べて、大幅に短縮することができる。そして、この方法であれば、カメラ２の開発後に新たな交換レンズが開発されても、その交換レンズにフィルタ識別情報をカメラ２に出力する機能があれば、その交換レンズを用いた撮像により取得した撮影画像に対してカメラ２にて画像回復処理を行うことができる。
【００５６】
さらに、カメラ２におけるフィルタメモリ１５のデータ記憶容量が許す限り、記憶するサンプル画像回復フィルタの数を増やしても、それらの通信は不要であるため、速写性に影響はない。このため、サンプル画像回復フィルタの数をできるだけ増やすことで、画像回復精度も本来の理想画像回復フィルタを用いる場合に近づけることができる。
【００５７】
以下、より望ましい構成について説明する。上述したように、理想画像回復フィルタに最も近いサンプル画像回復フィルタを選定して画像回復処理を行うことで、良好な回復画像を得ることはできる。ただし、理想画像回復フィルタに最も近いサンプル画像回復フィルタであっても、実際にはそれらの間には乖離がある。このため、より高精度な画像回復処理により回復画像を生成することを求める場合には、交換レンズ１は、自身の固有の光学特性に対応する画像回復フィルタ（つまり理想画像回復フィルタ、以下、レンズ個別画像回復フィルタという）を記憶しておくことが望ましい。その画像回復フィルタをカメラ２に送信すると長い通信時間を要することは前述した通りであるが、以下のようにすれば速写性に影響を与えずにレンズ個別画像回復フィルタをカメラ２にて使用することができる。
【００５８】
交換レンズ１は、その個体をカメラ２に識別させるためのレンズ識別情報（レンズＩＤ）を記憶している。一方、カメラ２は、レンズＩＤと、画像回復フィルタを含む各種レンズデータを交換レンズ１から受信して内部のメモリに記憶する機能を有する。この場合、交換レンズ１が最初にカメラ２に装着されたときに、交換レンズ１からレンズＩＤとレンズ個別画像回復フィルタとをカメラ２に送信する。そして、カメラ２は、受信したレンズ個別画像回復フィルタをレンズＩＤと対応付けてフィルタメモリ１５に記憶する。これにより、２度目以降の装着時には、交換レンズ１のレンズＩＤを判別することで既にそのレンズＩＤに対応付けられて記憶されているレンズ個別画像回復フィルタをフィルタメモリ１５から読み出して使用することができる。つまり、２度目以降の装着時には、レンズ個別画像回復フィルタの交換レンズ１からカメラ２への送信を省略することができる。
【００５９】
また、レンズ個別画像回復フィルタのデータを交換レンズ１からカメラ２に送信する場合、該データのカメラ２での受信（以下、フィルタデータ受信という）は、撮像待機状態にて行われるようにすることが望ましい。つまり、フィルタデータ受信中であっても、ユーザの撮像指示の割り込みがあった場合はフィルタデータ受信の完了を待たずに撮像（割り込み撮像）を開始することが望ましい。これにより、カメラ２の速写性を損なうことはない。
【００６０】
フィルタデータ受信中に割り込み撮像を行う場合は、フィルタデータ受信は中断される。このとき、レンズ個別画像回復フィルタの受信が完了していないので、画像回復処理は、レンズ１からのフィルタ識別情報に対応するサンプル画像回復フィルタを使用して行えばよい。また、中断されたフィルタデータ受信は、割り込み撮像が終了した後に再開すればよい。これらにより、カメラ２の速写性を損なうことなく、レンズ個別画像回復フィルタのデータを交換レンズ１からカメラ２に送信することができるとともに、レンズ個別画像回復フィルタのデータの通信が中断されても、良好な回復画像が得られる。
【００６１】
なお、フィルタデータ受信中にフィルタメモリ１５のデータ記憶容量が不足することが判明した場合には、フィルタデータ受信を中止して、フィルタ識別情報に対応するサンプル画像回復フィルタの使用に切り替えればよい。
【００６２】
図５のフローチャートには、本実施例のカメラシステムにおける画像回復処理に関する処理の流れを示している。この処理は、カメラマイコン１２およびレンズマイコン８が、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って実行する。なお、ここでは、カメラ２が、一部の機種の交換レンズについては、前述したレンズ個別画像回復フィルタをフィルタメモリ１５に記憶している場合について説明する。
【００６３】
ステップ１００にて通信処理ルーチンに入ると、カメラマイコン１２は、ステップ１０１にて、交換レンズ１がカメラ２に装着されているか否かを確認する。この確認は、先に説明したレンズ装着検知スイッチからの出力に基づいて行う。交換レンズ１の装着が確認されなければ、カメラマイコン１２はステップ１０２に移行して、通信処理を終了する。
【００６４】
一方、交換レンズ１の装着が確認された場合は、カメラマイコン１２は、ステップ１０３において、前述した通信シーケンスによりレンズマイコン８との通信を確立（開始）した後、レンズマイコン８からレンズＩＤを取得（受信）する。そして、カメラマイコン１２は、そのレンズＩＤに対応付けられたレンズ個別画像回復フィルタがフィルタメモリ１５に記憶されているか否かを確認する。レンズＩＤに対応付けられたレンズ個別画像回復フィルタが記憶されている場合は、カメラマイコン１２は、ステップ１１０でレンズマイコン８との通信を終了し、撮像待機状態に移行する。その後、カメラマイコン１２は、ステップ１１１でユーザ指示に応じて撮像が実行されると、ステップ１１２にてその撮像時におけるレンズパラメータの値をレンズマイコン８から取得（受信）する。そして、該撮像時のレンズパラメータの値に対応するレンズ個別画像回復フィルタをフィルタメモリ１５から読み出して、ステップ１１３にて撮影画像に対する画像回復処理を行う。このとき、必要に応じて画像回復処理以外の画像補正処理（例えば、歪曲収差成分等を補正する座標変換処理）も行う。
【００６５】
ステップ１０３においてレンズ個別画像回復フィルタが記憶されていないことを確認した場合は、カメラマイコン１２は、ステップ１０４に進み、レンズマイコン８からのレンズ個別画像回復フィルタのデータの受信（フィルタデータ受信）に移行する。このステップ１０４におけるフィルタデータ受信中は、カメラマイコン１２は撮像待機状態にある。このため、カメラマイコン１２は、フィルタデータ受信中にステップ１０５にてユーザによる撮像指示の割り込みがあった場合は、フィルタデータ受信が終了しなくても、つまりはフィルタデータ受信の途中でも割り込み撮像を行う。これにより、カメラ２に求められる速写性を確保することができる。
【００６６】
ステップ１０５の割り込み撮像を行うことなくフィルタデータ受信が終了すると、カメラマイコン１２は、受信したレンズ個別画像回復フィルタをフィルタメモリ１５に格納し、ステップ１１０に進む。
【００６７】
一方、ステップ１０５の割込み撮像を行った場合は、カメラマイコン１２は、ステップ１０６にてレンズマイコン８からフィルタ識別情報を受信する。そして、ステップ１０７にて、フィルタメモリ１５にて記憶されている複数のサンプル画像回復フィルタの中から、受信したフィルタ識別情報に対応するサンプル画像回復フィルタを選定する。続いて、ステップ１０８にて該サンプル画像回復フィルタを用いて撮影画像に対する画像回復処理を行う。このとき、必要に応じて画像回復処理以外の画像補正処理も行う。
【００６８】
その後、カメラマイコン１２は、ステップ１０９において、レンズマイコン８からのレンズ個別画像回復フィルタの取得（受信）を再開する。そして、ステップＳ１０５に戻る。
【００６９】
以上説明したように、本実施例によれば、カメラ２の速写性を損なうことなく、良好な回復画像を得ることが可能なレンズ交換式カメラシステムを実現することができる。
【実施例２】
【００７０】
次に、本発明の実施例２について説明する。図６のフローチャートには、本実施例のカメラシステムにおける画像回復処理に関する処理の流れを示している。本実施例では、実施例１にて触れたフィルタデータ受信中にカメラ２におけるフィルタメモリ１５のデータ記憶容量の不足が判明してフィルタデータ受信を途中で中止するような事態を回避する。このため、フィルタデータ受信の開始前にフィルタメモリ１５のデータ記憶容量を確認する。この処理も、カメラマイコン１２およびレンズマイコン８が、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って実行する。このことは、後述する実施例３でも同じである。
【００７１】
図６において、ステップ２００〜２１３は、実施例１（図５）におけるステップ１００〜１１３と同じであるので、説明は省略する。
【００７２】
ステップ２０３でのカメラ２でのレンズ個別画像回復フィルタの記憶確認において、これを記憶していないと確認した場合は、カメラマイコン１２は、ステップ２２０に進む。
【００７３】
ステップ２２０では、カメラマイコン１２は、フィルタメモリ１５においてレンズマイコン８からこれから受信することになるレンズ個別画像回復フィルタの全データを記憶するのに十分なデータ記憶容量が残っているか否かを確認する。十分なデータ記憶容量が残っている場合は、カメラマイコン１２は、ステップ２０４に進み、実施例１にてステップ１０４以降で説明した処理を行う。
【００７４】
一方、十分なデータ記憶容量が残っている場合は、カメラマイコン１２は、ステップ２２１に進み、レンズマイコン８との通信を終了し、撮像待機状態に入る。その後、カメラマイコン１２は、ステップ２２２でユーザの撮像指示に応じて撮像を実行し、ステップ２１３にてレンズマイコン８からそのフィルタ識別情報を受信し、ステップ２１４にて該フィルタ識別情報に対応したサンプル画像回復フィルタを選定する。そして、ステップ２１５にて、選定したサンプル画像回復フィルタを用いて撮影画像に対して画像回復処理を行い、さらに必要に応じて他の画像補正処理を行う。
【実施例３】
【００７５】
次に、本発明の実施例３について説明する。図７のフローチャートには、本実施例のカメラシステムにおける画像回復処理に関する処理の流れを示している。本実施例では、交換レンズ１がフィルタ識別情報は記憶しているが、レンズ個別画像回復フィルタを記憶していない場合の処理について説明する。この場合、実施例１，２のようにレンズ個別画像回復フィルタを使用せず、サンプル画像回復フィルタを使用して画像回復処理を行うため、画像回復精度の点では不利であるが、交換レンズ１におけるデータ記憶容量を小さくすることができるというメリットがある。
【００７６】
また、本実施例では、フィルタ識別情報を撮像ごとにレンズマイコン８からカメラマイコン１２に送信せず、交換レンズ１をカメラ２に装着した際の初期通信において行う場合について説明する。これにより、初期通信に要する時間が長くなり、カメラ２の電源を投入した後に撮像待機状態に入るまでの時間が長くなるおそれがあるが、撮像ごとの通信量が減るため、高速連写には有利である。
【００７７】
ステップ３００およびステップ３０１は、実施例１のステップ１００およびステップ１０１と同じである。ステップ１０１で交換レンズ１がカメラ２に装着されていると確認された場合は、ステップ３０３にて、カメラマイコン１２は、レンズマイコン８から初期通信の一部としてフィルタ識別情報を受信する。受信したフィルタ識別情報は、フィルタメモリ１５にて記憶する。フィルタ識別情報の受信を終了すると、ステップ３０４にてレンズマイコン８との通信を終了し、撮像待機状態に入る。
【００７８】
その後、カメラマイコン１２は、ステップ３０５でユーザの撮像指示に応じて撮像を実行する。続いて、ステップ３０３にて、カメラマイコン１２は、レンズマイコン８から撮像時のレンズパラメータの値を取得（受信）し、そのレンズパラメータの値に対応するフィルタ識別情報を初期通信で受信したフィルタ識別情報の中から選定する。そして、選定したフィルタ識別情報に対応したサンプル画像回復フィルタをフィルタメモリ１５内から選定する。
【００７９】
この後、ステップ３０７にて、選定したサンプル画像回復フィルタを用いて撮影画像に対して画像回復処理を行い、さらに必要に応じて他の画像補正処理を行う。
【００８０】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
速写性に優れ、良好な画像回復処理を行えるレンズ交換式撮像システムを提供できる。
【符号の説明】
【００８２】
１    交換レンズ
２    カメラ
８    レンズマイコン
１２  カメラマイコン
【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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