(57)【要約】【課題】レンズが着脱可能な撮像装置において、レンズに起因する画像劣化の補正をリアルタイムで行う。【解決手段】レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、レンズの収差に対する補正を行う場合に、レンズ装置に、レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶させておく。そして、撮像装置にレンズ装置が初めて接続された時又は電源投入時に、レンズ装置との通信を行い、レンズ装置に記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を受信する。そして、受信した補正情報を用いてレンズに起因する収差の補正を行うようにした。【選択図】図６
2008096907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを有し、撮像装置に着脱可能なレンズ装置において、
前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶するレンズ情報記憶部と、
前記撮像装置との通信を行う通信部と、
前記通信部を介して前記撮像装置からの指令を受信した場合に、前記指令に基づいて前記レンズ情報記憶部に記憶された前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を、前記通信部を介して前記撮像装置に送信する制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする
レンズ装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ装置において、
前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報は、前記レンズのズーム位置とフォーカス位置とアイリス位置とで構成される３次元配列に格納されることを特徴とする
レンズ装置。
【請求項３】
レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、
前記レンズ装置のレンズを介して結像された被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子で光電変換された画像信号に対して画像処理を行う画像信号処理部と、
前記レンズ装置との通信を行う通信部と、
前記レンズ装置に記憶された、前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を、前記通信部を介して受信する制御を行う制御部を備え、
前記画像信号処理部は、前記通信部を介して受信した前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を用いて、前記レンズの収差に起因する画質劣化を補正することを特徴とする
撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置において、
前記レンズ装置に記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報の受信は、当該撮像装置の電源が投入された場合又は前記レンズ装置が当該撮像装置に最初に接続された場合又は前記レンズ装置が交換された場合に、前記レンズ装置と当該撮像装置との間で行われる初期化処理を通して行われることを特徴とする
撮像装置。
【請求項５】
レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、
前記レンズ装置のレンズを介して結像された被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子で光電変換された画像信号に対して画像処理を行う画像信号処理部と、
前記レンズ装置との通信を行う通信部と、
前記レンズ装置に記憶された、前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を、所定のタイミングで取得する制御を行う制御部とを備え、
前記画像信号処理部は、前記制御部の制御に基づいて取得された前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を用いて、前記レンズの収差に起因する画像劣化を補正することを特徴とする
撮像装置。
【請求項６】
請求項５記載の撮像装置において、
前記所定のタイミングとは、１フィールドに１回のタイミングであることを特徴とする
撮像装置。
【請求項７】
請求項５記載の撮像装置において、
前記レンズ装置に記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報は、前記レンズ装置と当該撮像装置との間で前記通信部を介して定常的に行われる通信を通して、当該撮像装置に伝送されることを特徴とする
撮像装置。
【請求項８】
レンズを介して結像された被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶するレンズ情報記憶部と、
前記撮像素子で光電変換された画像信号に対して画像処理を行う画像信号処理部と、
前記レンズ情報記憶部との通信を行う通信部と、
前記レンズ情報記憶部に記憶された前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を、前記通信部を介して受信する制御を行う制御部を備え、
前記画像信号処理部は、前記通信部を介して受信した前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を用いて、前記レンズの収差に起因する画質劣化を補正することを特徴とする
撮像装置。
【請求項９】
レンズを介して結像された被写体光を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶するレンズ情報記憶部と、
前記撮像素子で光電変換された画像信号に対して画像処理を行う画像信号処理部と、
前記レンズ情報記憶部との通信を行う通信部と、
前記レンズ装置に記憶された前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を、所定のタイミングで取得する制御を行う制御部とを備え、
前記画像信号処理部は、前記制御部の制御に基づいて取得された前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を用いて、前記レンズの収差に起因する画像劣化を補正することを特徴とする
撮像装置。
【請求項１０】
撮像装置に取り付けられたレンズの収差に対する補正を行う収差補正方法において、
前記レンズの収差に関する補正情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報をレンズ側が記憶し、
当該撮像装置の電源が投入された場合又は当該撮像装置にレンズが接続された場合又は前記レンズ装置が交換された場合に、前記倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を受信し、
前記受信した倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を用いて、前記レンズに起因する収差の補正を行うことを特徴とする
収差補正方法。
【請求項１１】
撮像装置に取り付けられたレンズの収差に対する補正を行う収差補正方法において、
前記レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報をレンズ側が記憶し、
前記レンズ側に記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を１フィールドに１回のタイミングで読み出し、該読み出した補正情報を用いて、前記レンズに起因する収差の補正を行うことを特徴とする
収差補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばビデオカメラに適用して好適な撮像装置、及びその撮像装置に装着されるレンズ装置、並びに収差補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にレンズには、その特性により、像ができるときに色づきが発生したり、像にボケやゆがみを生じるといった、収差と呼ばれる現象が生じる。収差としては、例えば、被写体像の境界部分ににじみが生じる倍率色収差等が知られている。倍率色収差は、レンズを通過した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各光が、その波長ごとに光軸垂直方向における異なる位置で結像されることにより生じる。図９に、レンズを通過したＲ、Ｇ、Ｂが光軸垂直方向にずれて結像されている様子を示してある。そのずれの程度は、レンズの特性や、レンズを用いた撮像装置のズーム位置、フォーカス位置やアイリスの状態によって変化するものであり、図１０に結像位置のずれ量とズームとの関係の例を示す図を示してある。
【０００３】
図１０では、縦軸に結像位置のずれ量を示してあり、横軸にズームの位置（広角から望遠まで）を示してある。なお、図１０においては、Ｇの結像位置を基準としてＧに対するＲ及びＢのずれを相対的に示してある。特にテレビジョン放送の撮影に使用されるビデオカメラにおいては、倍率色収差はレジストレーション・エラーの変動として現れるため、その低減が求められている。
【０００４】
倍率色収差を低減するには、例えば蛍石等の、広い波長域にわたって焦点距離の差のない、安定した光学性能が得られるようなレンズ材を用いればよい。もしくは、屈折率の異なる素材のレンズの組を使うことによっても収差の低減を見込むことができる。ところが、蛍石は大変高価であるため、採用することで製造コストが増大してしまうという問題があった。複数のレンズを組み合わせる場合にも、同様に製造コスト増大の問題は避けられなかった。このため、撮像装置により撮像されたデジタル画像データに対して画像信号処理を行うことで、倍率色収差を補正する手法が考案されている。
【０００５】
また、収差以外にも、レンズの特性に起因して画像劣化を引き起こすものとして、周辺光量落ちという現象が知られている。周辺光量落ちとは、画面の中心と比べて周辺の光量が低下する現象であり、レンズの鏡筒によって周辺光の一部がケラれることにより生じる。光量落ちの程度は、レンズを用いた撮像装置のズーム、フォーカスやアイリスの状態によって大きく変化する。図１１は、標準・広角の各状態における、画像中央と周辺との光量比の例を示したグラフであり、縦軸に光量（％）及びアイリスの位置を、横軸に画面上の位置（中央から隅部まで）をとってある。各図において２本ある曲線のうち、下の曲線はアイリス位置を開放に合わせた場合の曲線であり、上の曲線は、アイリスをより絞った場合の曲線である。
【０００６】
図１１（ａ）はズームが広角である場合の、画面中央と周辺との光量比を示すグラフであり、図１１（ｂ）はズームが標準である場合の、画面中央と周辺との光量比を示すグラフである。図１１（ａ）、（ｂ）の両図に共通しているのは、アイリスが開放になるほど、画面中央に対する周辺（隅部）の光量が落ちるという現象である。また、図１１（ａ）、（ｂ）から、ズームの状態によっても光量の落ち方が変化することが読み取れる。
【０００７】
周辺光量落ちは、レンズの径を大きくすることで防ぐことが可能であるが、倍率色収差に対する補正と同様に、撮像されたデジタルデータに対する画像信号処理によっても、その補正は可能である。
【０００８】
特許文献１には、デジタルカメラで撮像されたデジタル画像データに対して、レンズの収差に起因した画質低下の補正を行うことについての開示がある。
【特許文献１】特開２０００−３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特にテレビジョン放送の撮影用に用いられるビデオカメラ等においては、交換式レンズを用いたものがよく使われている。ところが、交換式レンズを用いたビデオカメラ等の撮像装置において、上述した倍率色収差や周辺光量落ちの補正を行う場合には、レンズの機種毎に補正データを用意する必要がある。また、撮像する対象が動画であるため、その補正にはリアルタイム性が求められる。しかしながら、交換式レンズを用いたビデオカメラにおいて、リアルタイムでこれらの補正を行う手法は考案されていなかった。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、交換式レンズなどのレンズが着脱可能な撮像装置において、レンズに起因する画像劣化の補正をリアルタイムで行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、レンズの収差に対する補正を行う場合に、レンズ装置に、レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶させておく。そして、撮像装置に電源が投入された時、又は撮像装置にレンズ装置が初めて接続された時、又はレンズ装置の交換時時に、レンズ装置との通信を行い、レンズ装置に記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を受信する。そして、受信した補正情報を用いて、レンズに起因する倍率色収差補正及び周辺光量落ち補正を行うようにしたものである。
【００１２】
このようにしたことで、撮像装置の電源投入時、又は撮像装置にレンズ装置が初めて接続された時、又はレンズ装置交換時に、倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報が撮像装置に転送されるようになる。このため、補正時には撮像装置内で必要な情報を都度読み出してリアルタイムに補正を行うことができるようになる。
【００１３】
また本発明は、レンズ装置を着脱可能な撮像装置において、レンズ装置に、レンズの収差に関する特性情報である倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を記憶させておく。そして、レンズ装置との通信を行って、レンズに記憶された倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報を１フィールドに１回のタイミングで読み出し、読み出した補正情報を用いてレンズに起因する倍率色収差補正及び周辺光量落ち補正を行うようにしたものである。
【００１４】
このようにしたことで、１フィールドに１回のタイミングで都度レンズ装置から倍率色収差補正情報及び周辺光量落ち補正情報が伝送されるため、読み出したレンズの補正情報を用いてリアルタイムでの補正を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、交換式レンズなどのレンズが着脱可能な撮像装置において、レンズに起因する画像劣化の補正をリアルタイムで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図８を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態の例に係る撮像装置、例えばビデオカメラの構成例を示している。図１において、ビデオカメラ１００はレンズ部１とカメラ部２とで構成されている。レンズ部１は交換式レンズであり、カメラ部２のレンズマウント２０を介してカメラ部２に着脱可能な構成としてある。カメラ部２からレンズ部１に対して行われる、ズームやフォーカスの位置を変化させるための指示等のレンズ部１とカメラ部２間でのデータのやり取り等は、レンズ部１がカメラ部２に装着された状態において、通信線３０を介して行われるようにしてある。
【００１８】
図１に示されたレンズブロックは、撮像レンズや、被写体像を撮像素子の撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ、レンズ間の距離を変動させることで焦点距離を変化させるズームレンズ等（いずれも図示せず）で構成されるレンズ群１０と、レンズ群１０の各レンズの位置を光軸方向に移動させるレンズ駆動機構１１、レンズ駆動機構１１の動きを制御するレンズ駆動部１２、レンズ群１０に入射する光の光量を調整するアイリス１３、アイリス１３を駆動するアイリス駆動部１４、レンズ群１０の各レンズの位置を検出する位置検出部１５、各レンズを駆動するための制御を行うレンズ制御部１６、位置検出部１５が検出した各レンズの位置等を記憶するレンズ用メモリ１７で構成されている。本例においては、倍率色収差補正データや周辺光量落ち補正データ等の、レンズに固有の光学補正データを、レンズの種類毎にそれぞれのレンズ用メモリ１７に記憶させてあり、カメラ部２で、必要に応じてその情報を読み取って光学的な補正を行うようにしてある。光学補正データの詳細については後述する。
【００１９】
倍率色収差や周辺光量落ちの補正のために必要な情報である、アイリス位置情報、フォーカス位置情報、ズーム位置情報は、位置検出部１５で常時検出され、検出信号としてレンズ用メモリ１７に記憶される。
【００２０】
レンズ制御部１６はレンズＣＰＵ等で構成され、後述するカメラ部２の制御部の指令に従って制御信号を生成し、レンズ駆動部１２やアイリス駆動部１４に供給する。またレンズ制御部１６は、カメラ部２から送られる各種情報転送要求（ズーム位置、フォーカス位置、アイリス位置等）に応じた情報を、通信部３０を介してカメラ部２に応答する。レンズ駆動部１２はレンズ駆動機構１１を駆動させる駆動回路であり、その制御はレンズ制御部１６から入力される制御信号に基づいて行われる。アイリス駆動部１４は、アイリスを開閉させるためのアイリス駆動機構（図示せず）に制御信号を与えるための駆動回路であり、アイリス駆動部１４も、レンズ制御部１６の制御に基づき駆動する。
【００２１】
カメラ部２は、レンズ部１との接合部であるレンズマウント２０と、レンズ部１のレンズ群１０を介して入射した被写体の撮像光を光電変換して撮像信号を出力する撮像素子２１、固体撮像装置２１が出力した撮像信号に対して画像信号処理を行う信号処理部２２、カメラ部２の各部の制御を行う制御部２３、信号処理部２２で画像処理された撮像信号等を記憶するメモリ２４等で構成される。
【００２２】
レンズ部１のレンズ群１０を介して入射した被写体光は、撮像素子２１の図示せぬ受光面に結像されて光電変換され、撮像信号とされる。撮像素子２１から出力された撮像信号は、図示せぬアナログ信号処理部でリセットノイズの除去や信号レベルの調整が行われ、図示せぬアナログ・デジタル変換部でデジタル信号に変換される。アナログ・デジタル変換部でデジタル信号とされた撮像信号は信号処理部２２に供給され、信号処理部２２で画像信号処理がされる。信号処理部２２においては、画像信号のあるレベル以上を圧縮するニー補正、画像信号のレベルを予め設定されたγカーブに従って補正するγ補正、画像信号の信号レベルが所定範囲となるように制限するホワイトクリップ処理等が行われる他、倍率色収差の補正や周辺光量落ちの補正も行われる。
【００２３】
倍率色収差や周辺光量落ちの補正は、レンズ部１のレンズ用メモリ１７に記憶された光学補正データに基づいて、カメラ部２の信号処理部２２で行われる。信号処理部２２で補正を行う際には、レンズ用メモリ１７に記憶された光学補正データは、カメラ部２のメモリ２４に読み込まれているようにしてあり、その読み込みは、ビデオカメラ１００に電源が投入された際、又はレンズ部１がカメラ部２に初めて装着された際、又はレンズ部１が交換された際に、初期化処理の一環として行うようにしてもよく、補正を行う都度レンズ側に問い合わせて読み込むようにしてもよい。いずれのケースにおいても、レンズ側で保持している光学補正データを、カメラ部２が通信線３０を介した通信で取得する構成としてある。
【００２４】
次に、光学補正データの算出方法及びデータテーブルの持ち方について説明する。光学補正データは、一般的なｎ次の多項式で表現することができる。例えば３次で表現する場合には、係数はｎ＋１の４個となる。倍率色収差は、Ｇに対してＲやＢがどれだけずれるかのずれ量で表現されるため、光学補正データはＲ−ＧとＲ−Ｂそれぞれに対して算出する。以下の式において、３次多項式における４個の係数はＡ〜Ｄで示してある。
Ｒ−Ｇ  ｙ＝Ａｘ＾３＋Ｂｘ＾２＋Ｃｘ＋Ｄ
Ｂ−Ｇ  ｙ＝Ａ′ｘ＾３＋Ｂ′ｘ＾２＋Ｃ′ｘ＋Ｄ′
周辺光量落ちの補正式も同様の方式で求められる。
ｙ＝Ａｘ＾３＋Ｂｘ＾２＋Ｃｘ＋Ｄ
なお、本例においては３次多項式で表現したが、ｎ次多項式であればよく、４次や５次等の多項式で表現するようにしてもよい。
【００２５】
このようにして求めた光学補正データは、図２に示されているようなテーブルフォーマットで、構造体としてレンズ用メモリ１７に記憶させるようにする。図２（ａ）は倍率色収差補正データの構造体の例を示しており、構造体のメンバは、倍率色収差補正データの８つの係数（Ａ〜Ｄ、Ａ′〜Ｄ′）で構成されている。図２（ｂ）は周辺光量落ち補正データの構造体の例を示しており、構造体のメンバは、周辺光量落ち補正データの４つの係数（Ａ〜Ｄ）で構成されている。倍率色収差や周辺光量落ちの程度は、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置によって変わってくるため、光学補正データは、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置のそれぞれに対応して持たせておく必要がある。このため、配列は[アイリス位置][フォーカス位置][ズーム位置]の３次元配列とする。３次元配列として表現するにあたっては、アイリスの各位置、フォーカスの各位置、ズームの各位置を、配列における構造体メンバに当てはめるようにする。
【００２６】
例えば、アイリス位置の種類が「開放」、「Ｆ４」の２種類、フォーカス位置が「ＩＮＦ（無限大）」、「３ｍ」、「１．５ｍ」、「０．８ｍ」の４種類、ズーム位置が「Ｗｉｄｅ」、「１．４×」、「１．８×」、「２．５×」、「３．６×」、「４．６×」、「６．２×」、「８．４×」、「９．８×」、「Ｔｅｌｅ」の１０種類である場合には、それぞれの値を、ＩＲＩＳ[０]〜[ｘｘ]、ＦＯＣＵＳ[０]〜[ｙｙ]、ＺＯＯＭ[０]〜[ｚｚ]等で表現した構造体メンバに順に割り当てるようにする。例えばアイリス位置であれば、ＩＲＩＳ[０]＝開放、ＩＲＩＳ[１]＝Ｆ４となり、ＩＲＩＳ[２]〜[ｘｘ]には割り当て無しとなる。
【００２７】
この場合の３次元配列の構成例を、図３に示してある。図３は、倍率色収差補正データの構成例であり、 [アイリス位置][フォーカス位置][ズーム位置]の３次元配列がマトリックスで表示してある。図３においては、アイリス位置が開放（ＩＲＩＳ［０］）で、かつフォーカス位置が無限大（ＦＯＣＵＳ[０]）の場合のズーム位置の全位置（ＺＯＯＭ[０]〜[ｘｘ]）における光学補正データと、アイリス位置が開放（ＩＲＩＳ［０］）、フォーカス位置が１．４×（ＦＯＣＵＳ[１]）で、かつズーム位置がＷｉｄｅ（ＺＯＯＭ[０]）の場合の光学補正データが示されている。
【００２８】
このように、光学補正データを３次元配列のテーブルとしておくことで、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置のあらゆる組み合わせを、配列で指定できるようになる。例えばアイリス位置がＦ４で、フォーカス位置が１．５ｍで、ズーム位置が２．５×の時の補正データを取得したい場合には、[アイリスの２個目（ＩＲＩＳ[１]）][フォーカスの３個目（ＦＯＣＵＳ[２]）][ズームの４個目（ＺＯＯＭ[３]]と指定すれば、目的の光学補正データを取得できる。
【００２９】
次に、図４のフローチャートを参照して、カメラ部２がレンズ部１のレンズ用メモリ１７に記憶された光学補正データを読み込む処理例について説明する。図４においては、レンズ部１がカメラ部２に初めて装着される場合の処理例を示してある。レンズ部１が初めて装着されたレンズであるか否かの判断は、レンズ部１がカメラ部２に接続される時に、カメラ部２がレンズ部１のレンズ名称を確認することにより行う。
【００３０】
まず、ビデオカメラ１００の電源がオンにされると（ステップＳ１）、レンズ部１とカメラ部２との間で通信接続処理が行われる（ステップＳ２）。レンズ部１とカメラ部２との間で通信接続処理の詳細については後述する。次に、通信接続処理によりレンズ部１とカメラ部２との間で通信が確立したか否かの判断がされる（ステップＳ３）。通信が確立しない間は、ステップＳ２の通信接続処理が行われ、通信が確立したと判断された場合には、レンズ部１とカメラ部２との間で初期化データ通信が行われる（ステップＳ４）。初期化データ通信においては、レンズ名称やメーカー名等のレンズ特性情報がレンズ部１からカメラ部２に送信されたり、初期化を行う必要のあるデータのやり取りが行われる。
【００３１】
次に、レンズ部１から光学補正データ保持レンズのステータスを取得し（ステップＳ５）レンズ部１が光学補正データを保持したレンズであるか否かの判断がされる（ステップＳ６）。光学補正データを保持しないレンズであると判断された場合には、ステップＳ１０に移動し、定常通信処理が行われる。光学補正データ保持レンズか否かの判断処理の詳細については後述する。光学補正データを保持したレンズであると判断された場合には、カメラ部２の制御部２３は、レンズ部１に対して光学補正データ取得を要求するコマンドを送信する（ステップＳ７）。レンズ部１のレンズ制御部１６は、カメラ側から送信されたコマンドを受信すると、レンズ用メモリ１７に記憶されている光学補正データをカメラ側に送信する（ステップＳ８）。光学補正データの送信が終わった時点で、初期化処理が終了しているか否かの判断が行われ（ステップＳ９）、初期化処理が終了したと判断されるまでは、継続して初期化処理が行われる。初期化処理が完了したと判断された場合は、定常通信処理が行われる（ステップＳ１０）。
【００３２】
なお、図４のフローチャートにおいては、電源がオンされた場合に光学補正データ取得処理が行われる例を挙げたが、電源がオンされた状態でレンズ部１を交換した場合にも、同様の処理が行われるものとする。
【００３３】
次に、図４のフローチャートで説明した各ステップにおける処理内容の詳細について、図５及び図６を参照して説明する。まず、カメラ部２・レンズ部１間でやり取りされるコマンドもしくは応答のデータのフォーマット例について、図５を参照して説明する。図５に示されるように、カメラ部２・レンズ部１間でやり取りされるデータは、コマンド（１バイト）、ファンクション（１バイト）、ファンクションデータ（０〜１５バイトの可変長）、チェックサム（１バイト）で構成される。コマンドの１バイトのうち、上位４ビットはコマンドの大分類を表しており、“００００”であればカメラ用コマンド、“１１１１”であればレンズメーカ用ユーザコマンド、“０００１〜１１１０”は予約としてある。コマンドの下位４ビットは、後述するファンクションデータのデータ長を示す。
【００３４】
ファンクションは、例えばＦナンバーの要求及び応答や、シリアルナンバーの要求及び応答等、実際にレンズ部１とカメラ部２間でやり取りされるデータの種類を示すコードであり、「０１」等で表現される。
【００３５】
チェックサムは、レンズ部１とカメラ部２間を転送されるデータに誤りがないかを検査するためのものであり、コマンドからチェックサムまでの総和が０になるような値が入る。受信側で送られたデータ列の総和を算出し、０になれば受信したデータ列にデータ誤りやデータ落ちがないことになる。チェックサムを設けてあることで、データがすべて確実に転送されたか否かを確認することができる。
【００３６】
再び図４のフローチャートに戻ると、ステップ５で行う、レンズ部１が光学補正データを保持したレンズであるか否かの判断は、光学補正データを保持したレンズであるか否かを示すフラグを、カメラ部２側で取得して確認することにより行われる。つまり、図５に示されたようなフレーム構成でカメラ部２からレンズ部１にフラグの問い合わせを行うコマンドを送り、レンズ部１からの応答がない場合には光学補正データを保持していないレンズであると判断する。
【００３７】
次に、図４で説明した、カメラ部２でのレンズ部１からの光学補正データ保持レンズステータスの取得（ステップＳ５）と、その判断（ステップＳ６）の処理の詳細について、図６を参照して説明する。
【００３８】
図６においては、カメラ部２とレンズ部１との間でのデータのやり取り及び、送受信されるデータの構成例を示してある。本例においては、光学補正データとして倍率色収差と周辺光量落ちの補正データを扱うようにしてある。倍率色収差や周辺光量落ちの補正を行う場合の係数は、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置によって変化するものであり、これらの位置の区分が何種類あるかは、レンズの種類によって異なるものである。カメラ部２が、レンズ部１のレンズ用メモリ１７に記憶された光学補正データテーブルを読み込む場合には、まずそのレンズのアイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置がそれぞれ何種類あるのか（何分割されているか）、そして、その分割はどのような数値を境として行われているのかを把握する必要がある。
【００３９】
分割の境目の数値は、例えばアイリス位置が「開放」、「Ｆ４」の２種類である場合には、「開放」、「Ｆ４」として表現される位置における実際の値、すなわちＦナンバーで表すようにしてある。同様に、フォーカス位置であればフォーカス距離、ズーム位置であればズームの倍率を用いて表現するようにしてある。
【００４０】
図６では、レンズ部１が、図３に示した倍率色収差補正データテーブルを保持している場合の処理例を示してある。図３に例示したテーブルによれば、アイリス位置は２種類、フォーカス位置は４種類、ズーム位置は１０種類である。カメラ部２は、まずこれらの位置の種類の数（分割数）をアイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置の順にレンズ部１に問い合わせ、レンズ部１からの応答に基づいて補正データテーブルのフォーマットを作成する。そして、補正データテーブルのフォーマットが組み立てられた後は、[アイリス位置の何個目][フォーカス位置の何個目][ズーム位置の何個目]といったように順に問い合わせて、その応答を得ることで、レンズ部１に記憶されているすべての補正データを取得する。なお、本例においてはアイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置の順にカメラ部２からレンズ部１に問い合わせる場合について説明したが、問い合わせの順番は他の順番で行うようにしてもよい。
【００４１】
図６の左側のシーケンスに沿って説明すると、まずカメラ部２からレンズ部１に対して、アイリスの分割数を問い合わせるコマンドが送信される（１）。このときのコマンドの構造をシーケンス図の右側に示してある。コマンドには例として“０００１”を使用してあるが、実際には、“０００１〜１１１０”の予約コードの中で、未割り当てである他の数値を使用するようにしてもよい。本例においては、アイリスの位置の分割数取得要求に使うファンクションをＡＡとしており、ファンクションには、ＡＡが記述されている。また、ファンクションデータは０とする。
【００４２】
レンズ部１は、カメラ部２からのコマンドを受信すると、アイリスの分割数と分割の境目の数値を応答する（２）。上述したように、レンズ部１においてはアイリスの分割数が２であり、分割の境目の数値はそれぞれ１．６（「開放」の値）、４．１（Ｆ４の値）であるため、それらの情報をファンクションデータに記述してカメラ部２に送信する。本例においては、分割数はファンクションデータの最初の２バイト（厳密には、２バイトのうちの下位１バイト）に、分割の境目の値は、３バイト目以降に記述するようにしてある。よって、レンズ部１からカメラ部２に送信されるデータにおいては、ファンクションは要求コマンドと同じＡＡ、ファンクションデータの最初の２バイトにはアイリスの分割数である２、３バイト目と４バイト目に分割の境の値がそれぞれ記述される。分割の境の値は、１．６＝ＩＲＩＳ[０]、４．１＝ＩＲＩＳ[１]といったように、配列の[０]から順に割り振っていく。
【００４３】
カメラ部２は、アイリスの分割数及び分割の境目の数を取得した後は、続いてフォーカスの分割数及び分割の境目の数を要求する（３）。フォーカスの分割数を要求する場合に使用するファンクションをＢＢすると、ファンクションにＢＢ、ファンクションデータには何も入れずに０としてレンズ部１に送信する。これに対してレンズ部１は、ファンクションにＢＢ、ファンクションデータの最初の２バイトに分割数である４、ファンクションデータの３バイト目以降に分割の境目の値を記述して、カメラ部２へ応答する（４）。
【００４４】
フォーカスの分割数及び分割の境目の数を取得した後は、続いてズームの分割数及び分割の境目の数を要求する（５）。ズームの分割数を要求する場合に使用するファンクションをＣＣすると、ファンクションにＣＣ、ファンクションデータには何も入れずに０としてレンズ部１に送信する。これに対してレンズ部１は、ファンクションにＣＣ、ファンクションデータの最初の２バイトに分割数である１０、ファンクションデータの３バイト目以降に分割の境目の値を記述して、カメラ部２へ応答する（６）。
【００４５】
このように、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置のそれぞれの分割数及び分割の境目の値を取得できた時点で、カメラ部２側で光学補正データテーブルのフォーマットが出来上がる。テーブルのフォーマットができると、次にテーブルに格納される実際の値である、光学補正データの取得を行う。
【００４６】
倍率色収差補正データ（Ｒ−Ｇ）の取得要求のファンクションをＤＤとすると、ファンクションにはＤＤと記述し、ファンクションデータの最初の３バイトで、要求する補正データの配列を指定する。配列の指定は、[アイリス位置の何個目][フォーカスの位置何個目][ズーム位置の何個目]のように記述することによって行う。カメラ部２は、このように記述した要求コマンドをレンズ部１に送信する（７）。
【００４７】
レンズ部１は、カメラ部２から送られた倍率色収差補正データ取得要求コマンドを受信すると、コマンド中で指定された配列における倍率色収差補正データをレンズ用メモリ１７から読み出して、カメラ部２に送信する（８）。応答データのファンクションデータの最初の２バイトには、その応答が何番目の応答であるかを示すＩＤを記述するようにする。本例におけるレンズ部１は、アイリス位置は２種類、フォーカス位置は４種類、ズーム位置は１０種類であるため、要求コマンドとそれに対する応答の往復は、２×４×１０＝８０回行われる。よって、応答ＩＤには順に１〜８０までの数値が割り振られることになる。倍率色収差補正データにおいてはＲ−Ｇでのデータの他にもＲ−Ｂでのデータが必要となるため、Ｒ−Ｂにおいても同様の手順で補正データの取得を行う。
【００４８】
応答データのファンクションにはＤＤと記述し、ファンクションデータの最初の２バイトには応答ＩＤとして１が割り振られる。ファンクションデータの３バイト目から５バイト目には光学補正データの配列の場所を記述するようにしてあり、３バイト目にはアイリス位置の何個目かを示す値、４バイト目にはフォーカスの位置の何個目かを示す値、５バイト目にはズーム位置の何個目かを示す値が入る。６バイト目以降には、実際の補正データの係数が記述される。１つの係数を２バイト使って表現するようにしてあり、補正データが３次多項式で表現されている場合には、最初の係数であるＡが６バイト目と７バイト目に、次の係数Ｂが８バイト目と９バイト目に、次の係数Ｃが１０バイト目と１１バイト目に、最後の係数Ｄが１２バイト目と１３バイト目に記述される。
【００４９】
補正データの要求及び応答が、アイリス位置分割数×フォーカス位置分割数×ズーム位置分割数回（本例の場合は２×４×１０で８０回）行われることで、レンズ部１のレンズ用メモリ１７に記憶されている光学補正データテーブルが、カメラ部２のメモリ２４に読み込まれる。周辺光量落ち補正データの取得手順も、上述した手順と同様なものとなる。
【００５０】
そして、カメラ部２が実際に光学補正を行う場合には、自身のメモリ２４に読み込んでおいた光学補正データテーブルから、アイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置に応じた係数を読み込み、読み込んだ係数を用いて補正を行う。
【００５１】
このように、倍率色収差補正データ及び周辺光量落ち補正データをレンズ部１側に記憶させておき、レンズ部１側に記憶されたこれらの補正データテーブルを、通信を通してカメラ部２側に読み込み、読み込んだ補正データを基にカメラ部２にて光学補正を行うようにしたため、異なる光学特性を持つ多種多様な交換式レンズを扱う場合にも、レンズの特性に合わせた光学補正を行えるようになる。
【００５２】
また、レンズ部１とカメラ部２との間で行われる初期化通信時に、光学補正データテーブルをレンズ部１からカメラ部２のメモリ２４に読み込むようにしたため、カメラ部２において光学補正を行う際には、メモリ２４に記憶された光学補正データテーブルから必要な補正データを読み出すことができるようになる。このため、交換式レンズを用いる場合にも、動画像を撮影しながらのリアルタイムでの補正を行えるようになる。
【００５３】
また、倍率色収差や周辺光量落ちの補正を、カメラ部２側の画像信号処理にて行うようにしたため、高価なレンズを使用する必要が無くなり、製造コストを低減させることができる。
【００５４】
なお、ここまで説明した実施の形態では、レンズ部１が保持する光学補正データを、ビデオカメラ１００に電源が投入された時、又はレンズ部１がカメラ部２に初めて接続された時、又はレンズ部１が交換された時に、データテーブルごと取得する処理例について説明したが、カメラ部２とレンズ部１との間で行われる定常通信処理において、カメラ部２が必要な光学補正データのみを、レンズ部１より取得するようにしてもよい。このとき、カメラ部２による光学補正データの取得は、１フィールドに１回のタイミングで行われるものとする。この場合の処理例について、図７のフローチャート及び図８のシーケンス図とデータ構成図を参照して説明する。
【００５５】
図７のフローチャートにおいて、まず、ビデオカメラ１００の電源がオンにされると（ステップＳ３１）、レンズ部１とカメラ部２との間で通信接続処理が行われる（ステップＳ３２）。次に、通信接続処理によりレンズ部１とカメラ部２との間で通信が確立したか否かの判断がされる（ステップＳ３３）。通信が確立しない間は、ステップＳ３２の通信接続処理が行われ、通信が確立したと判断された場合には、レンズ部１とカメラ部２との間で初期化データ通信が行われる（ステップＳ３４）。
【００５６】
次にステップＳ３４の初期化データ通信において、レンズ部１より、光学補正データ保持レンズのステータスを取得すると（ステップＳ３５）、初期化処理が完了したか否かの判断が行われる（ステップＳ３６）。初期化処理が完了したと判断されるまでは、初期化処理が引き続き行われ、初期化処理が完了したと判断された場合は、ステップＳ３５で取得したステータスを基に、レンズ部１が光学補正データを保持したレンズであるか否かの判断がされる（ステップＳ３７）。
【００５７】
レンズ部１が、光学補正データを保持しないレンズであると判断された場合には、ステップ３９に移動し、定常通信処理が行われる。光学補正データを扱うレンズであると判断された場合には、定常通信項目に光学補正データ取得を要求するコマンドを追加し（ステップＳ３８）、定常通信処理を行う（ステップＳ３９）。
【００５８】
次に、図７のフローチャートのステップＳ３８において、定常通信項目に追加されるコマンドと、レンズ部１からカメラ部２に送信される応答の詳細について、図８を参照して説明する。図８においても、倍率色収差補正データ取得時の処理例を示してある。まず、カメラ部２からレンズ部１に対して、倍率色収差補正データ転送を要求するコマンドが送信される（１）。このときレンズ部１に送信されるデータのファンクションには、倍率色収差補正データ（Ｒ−Ｇ）の取得要求を意味するＤＤが記入され、ファンクションデータは０となる。
【００５９】
カメラ部２からのコマンドを受信したレンズ部１は、その時点でのアイリス位置、フォーカス位置、ズーム位置を自身で判断し、対応する補正データをレンズ用メモリ１７から読み出してカメラ部２に応答する（２）。応答データのファンクションにはＤＤと記述し、ファンクションデータに倍率色収差補正データの係数を記述する。１つの係数を２バイト使って表現するようにしてあり、補正データが３次多項式で表現されている場合には、最初の係数であるＡが１バイト目と２バイト目に、次の係数Ｂが３バイト目と４バイト目に、次の係数Ｃが５バイト目と６バイト目に、最後の係数Ｄが７バイト目と８バイト目に記述される。
【００６０】
このように、カメラ部２側で光学補正を行う都度、メモリ部１に光学補正データの転送を要求し、メモリ部１からの応答データに含まれている係数を用いてカメラ部２側で補正を行うようにしたため、動画像を撮影しながらリアルタイムに光学補正を行うことができるようになる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態では、ビデオカメラに適用した例を説明したが、これに限らず、これと同等の機能を有するその他の装置等であってもよく、様々な装置に広く適用可能である。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、光学補正データをレンズの種類毎に記憶させるようにしたが、レンズの個体差に応じた光学補正データを記憶させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態によるビデオカメラの内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態による光学補正データの係数データの構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態による光学補正データの構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による初期化処理中に光学補正データを取得する場合の処理例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態による通信時のデータフォーマット例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による初期化処理中に光学補正データを取得する場合の処理例を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による定常的に光学補正データを取得する場合の処理例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態による定常的に光学補正データを取得する場合の処理例を示す説明図である。
【図９】倍率色収差における各色の結像位置のずれ量を示すグラフである。
【図１０】倍率色収差と焦点距離との関係を示すグラフである。
【図１１】標準・広角の各状態における画像中央と隅部での光量比を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１…レンズ部、２…カメラ部、１１…レンズ駆動機構、１２…レンズ駆動部、１３…アイリス、１４…アイリス駆動部、１５…位置検出部、１６…レンズ制御部、１７レンズ用メモリ、２０…レンズマウント、２１…撮像素子、２２…信号処理部、２３…制御部、２４…メモリ、３０…通信線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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