(57)【要約】【課題】Ｆドロップ特性を有するズームレンズを用いた撮像システムにおいてＦドロップによる像の光量の低下を画像信号の増幅度を増加させることによって抑止する光量補正機能付き撮像システムを提供する。【解決手段】レンズ装置１２のレンズマイコン２０は、現在の絞り開閉度と焦点距離とに基づいて撮影レンズにより結像される像の実際の明るさ（光量）を示すＦナンバーをＦドロップ特性を考慮して求める。そして、実際の明るさを示すＦナンバーの情報をカメラ本体１０のカメラマイコン３６に送信する。カメラマイコン３６は、絞り開閉度に対して予定されている明るさの画像が得られるように実際の明るさを示すＦナンバーと絞り開閉度を示すＦナンバーとから映像信号の増幅度を設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り開閉度及び焦点距離が変更可能なＦドロップ特性を有する撮影レンズが使用される撮像システムであって、前記撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得する光量補正機能付き撮像システムにおいて、
前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、
前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、
前記画像信号の増幅度が所望の増幅度となるように前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更する信号レベル変更手段と、
前記絞り開閉度検出手段及び焦点距離検出手段により取得された絞り開閉度及び焦点距離に基づいて、前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下していると判断される場合には、前記信号レベル変更手段により前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する光量補正手段と、
を備えたことを特徴とする光量補正機能付き撮像システム。
【請求項２】
前記絞り開閉度検出手段及び焦点距離検出手段により取得された絞り開閉度及び焦点距離での像の実際の光量を示す情報を求めるための前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を記憶した記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１の光量補正機能付き撮像システム。
【請求項３】
前記光量補正手段は、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する信号レベル分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴とする請求項１の光量補正機能付き撮像システム。
【請求項４】
光量補正の効果度を設定する効果度設定手段を備え、
前記光量補正手段は、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する前記画像信号の信号レベル分に対して前記効果度設定手段により設定された効果度が示す割合分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴とする請求項１の光量補正機能付き撮像システム。
【請求項５】
前記撮影レンズの絞り開閉度は、該絞り開閉度を指定する指示手段によって指示された絞り開閉度となるように電動で制御されることを特徴とする請求項１の光量補正機能付き撮像システム。
【請求項６】
前記撮像システムは、撮影レンズを備えたレンズ装置と、前記撮像手段、信号レベル変更手段、及び光量補正手段を備えたカメラ装置と構成され、前記像の実際の光量を示す情報を前記記憶手段に記憶されているＦドロップ特性に関する情報に基づいてレンズ装置の処理部で求め、該求めた情報を前記カメラ装置の光量補正手段に与えることを特徴とする請求項２の光量補正機能付き撮像システム。
【請求項７】
撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得するカメラに対して、着脱可能に取り付けられる撮影レンズであって、
前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、
前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、
前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下している場合には、前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更し、前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する処理を前記カメラ側で行うために、前記カメラに対して、前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離情報と、前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項８】
撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得するカメラに対して、着脱可能に取り付けられる撮影レンズであって、
前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、
前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、
前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離情報と、前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報から実際のＦナンバーを求める実際のＦナンバー演算手段と、
前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下している場合には、前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更し、前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する処理を前記カメラ側で行うために、前記カメラに対して、前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記実際のＦナンバー演算手段により取得された実際のＦナンバー情報を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする撮影レンズ。
【請求項９】
前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を記憶した記憶手段を備えたことを特徴とする請求項７又は８の撮影レンズ。
【請求項１０】
光量補正の効果度を設定する効果度設定手段を備え、前記送信手段は、前記効果度設定手段により設定された効果度を前記カメラに送信し、前記カメラ側において、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する前記画像信号の信号レベル分に対して前記効果度設定手段により設定された効果度が示す割合分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴とする請求項７又は８の撮影レンズ。
【請求項１１】
前記撮影レンズの絞り開閉度は、該絞り開閉度を指定する指示手段によって指示された絞り開閉度となるように電動で制御されることを特徴とする請求項７又は８の撮影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光量補正機能付き撮像システム及び撮影レンズに係り、特に開放Ｆナンバーが望遠側で大きくなる（暗くなる）Ｆドロップ特性を有するズームレンズを用いた光量補正機能付き撮像システム及び撮影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放送用テレビカメラ等で用いられる長焦点ズームレンズでは、その前玉径の制約から広角端のＦナンバーに比べて望遠端のＦナンバーが極端に暗く（大きく）なるＦドロップと呼ばれる特性、現象が知られている。そのため広角端から望遠端へのズームミングを行った場合に、Ｆドロップした望遠端寄りで撮影画像が暗くなり実用上問題となっていた。
【０００３】
特許文献１では、被写体が暗くなると、まず絞りを開いて画像を明るくし、絞りが開放になっても画像が一定の明るさに達しない場合には、画像信号を増幅するＡＧＣアンプのゲインを増加させることによって画像信号により得られる画像が一定の明るさとなるように自動調整するビデオカメラ装置が記載されている。これによれば、従来、絞りが、ある位置を越えてから開放となるまでの間で、Ｆドロップのために絞りを開いても像が明るくならず、また、ＡＧＣアンプのゲインも絞りが開放となるまでは一定値で固定されていることから、画像の明るさが調整されない不感帯が生じてしまう場合があるという問題が指摘されている。そこで、その間においても、Ｆドロップ量に相当するゲイン分だけＡＧＣアンプのゲインを増加させることによって不感帯をなくし画像を一定の明るさに調整することが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、銀塩カメラやデジタルカメラのように静止画を撮影すると共に、補助照明手段（フラッシュ）を備えた撮像系において、焦点距離が変わるとＦドロップによってＦナンバーも変化する場合、補助照明手段（フラッシュ）のガイドナンバーを一定としたときに、異なる焦点距離では適正露出で撮影できる距離にばらつきが発生するため、映像信号を増幅して撮影距離が焦点距離に影響されないようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特開平０５−２５２４３５号公報
【特許文献２】特開２００３−８９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２では、絞りを所望のＦナンバーの位置に設定した場合に、そのＦナンバーで本来予定される画像の明るさがＦドロップによって得られないという問題については記載されていない。例えば、絞りをあるＦナンバーの開閉度に固定して焦点距離を広角端から望遠端に変化させていった場合に、被写体の明るさが一定であるにもかかわらず画像が暗くなるという問題については解消されていない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、Ｆドロップ特性を有する撮影レンズ（ズームレンズ）を用いた場合に、Ｆドロップが生じる範囲でズーミングを行っても画像の明るさの低下を抑止することができる光量補正機能付き撮像システム及び撮影レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の光量補正機能付き撮像システムは、絞り開閉度及び焦点距離が変更可能なＦドロップ特性を有する撮影レンズが使用される撮像システムであって、前記撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得する光量補正機能付き撮像システムにおいて、前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、前記画像信号の増幅度が所望の増幅度となるように前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更する信号レベル変更手段と、前記絞り開閉度検出手段及び焦点距離検出手段により取得された絞り開閉度及び焦点距離に基づいて、前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下していると判断される場合には、前記信号レベル変更手段により前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する光量補正手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、Ｆドロップによって撮影レンズにより結像される像の光量（明るさ）が絞り位置に対して本来予定されている光量よりも低下した場合であっても、画像信号の増幅度が増加され、画像信号の信号レベルが電気的に増加されるため、Ｆドロップが生じる範囲でズーミングを行っても画像信号により得られる画像の明るさの低下（変動）を抑止することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の光量補正機能付き撮像システムは、請求項１に記載の発明おいて、前記絞り開閉度検出手段及び焦点距離検出手段により取得された絞り開閉度及び焦点距離での像の実際の光量を示す情報を求めるための前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を記憶した記憶手段を備えたことを特徴としている。即ち、Ｆドロップによる光量の低下を補正するために必要なＦドロップ特性に関する情報は、予め記憶手段に格納されている。
【００１０】
また、請求項３に記載の光量補正機能付き撮像システムは、請求項１に記載の発明において、前記光量補正手段は、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する信号レベル分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴としている。本発明によれば、Ｆドロップにより低下した光量分が画像信号の信号レベルの増幅処理によって完全に補われるため、Ｆドロップにかかわらず画像の明るさが絞り開閉度に対して予定された明るさに一致するように補正される。
【００１１】
また、請求項４に記載の光量補正機能付き撮像システムは、請求項１に記載の発明において、光量補正の効果度を設定する効果度設定手段を備え、前記光量補正手段は、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する前記画像信号の信号レベル分に対して前記効果度設定手段により設定された効果度が示す割合分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴としている。本発明ではＦドロップにより低下した光量分のうち画質を考慮した割合分だけ補正できるようにしている。
【００１２】
また、請求項５に記載の光量補正機能付き撮像システムは、請求項１に記載の発明において、前記撮影レンズの絞り開閉度は、該絞り開閉度を指定する指示手段によって指示された絞り開閉度となるように電動で制御されることを特徴としている。即ち、本請求項は、リモートアイリスによって絞り開閉度が設定される場合に限定したものである。
【００１３】
また、請求項６に記載の光量補正機能付き撮像システムは、請求項２に記載の発明において、前記撮像システムは、撮影レンズを備えたレンズ装置と、前記撮像手段、信号レベル変更手段、及び光量補正手段を備えたカメラ装置と構成され、前記像の実際の光量を示す情報を前記記憶手段に記憶されているＦドロップ特性に関する情報に基づいてレンズ装置の処理部で求め、該求めた情報を前記カメラ装置の光量補正手段に与えることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７に記載の撮影レンズは、撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得するカメラに対して、着脱可能に取り付けられる撮影レンズであって、前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下している場合には、前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更し、前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する処理を前記カメラ側で行うために、前記カメラに対して、前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離情報と、前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８に記載の撮影レンズは、撮影レンズにより結像された像を撮像手段により光電変換して被写体の画像を画像信号により取得するカメラに対して、着脱可能に取り付けられる撮影レンズであって、前記撮影レンズの現在の絞り開閉度を取得する絞り開閉度取得手段と、前記撮影レンズの現在の焦点距離を取得する焦点距離取得手段と、前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記焦点距離取得手段により取得された焦点距離情報と、前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報から実際のＦナンバーを求める実際のＦナンバー演算手段と、前記撮像手段により光電変換する像の実際の光量がＦドロップにより前記絞り開閉度に対して予定されている光量よりも低下している場合には、前記画像信号の信号レベルを前記撮像手段の電荷蓄積時間又は信号増幅処理によって変更し、前記画像信号の増幅度を増加させることによって、前記画像信号により生成される画像の明るさが前記絞り開閉度に対して本来得られる画像の明るさに近づくように前記光量の低下を補正する処理を前記カメラ側で行うために、前記カメラに対して、前記絞り開閉度取得手段により取得された絞り開閉度情報及び前記実際のＦナンバー演算手段により取得された実際のＦナンバー情報を送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項７、８は、請求項１に係る撮像システムを構成する撮影レンズに関する発明である。
【００１７】
また、請求項９に記載の撮影レンズは、請求項７又は８に記載の発明において、前記撮影レンズのＦドロップ特性に関する情報を記憶した記憶手段を備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１０に記載の撮影レンズは、請求項７又は８に記載の発明において、光量補正の効果度を設定する効果度設定手段を備え、前記送信手段は、前記効果度設定手段により設定された効果度を前記カメラに送信し、前記カメラ側において、前記Ｆドロップにより低下した光量分に相当する前記画像信号の信号レベル分に対して前記効果度設定手段により設定された効果度が示す割合分だけ前記画像信号の信号レベルが増加するように前記画像信号の増幅度を増加させることを特徴としている。撮影レンズに設けられた効果度設定手段により効果度の設定を行うようにしたものである。
【００１９】
また、請求項１１に記載の撮影レンズは、請求項７又は８に記載の発明において、前記撮影レンズの絞り開閉度は、該絞り開閉度を指定する指示手段によって指示された絞り開閉度となるように電動で制御されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光量補正機能付き撮像システム及び撮影レンズによれば、Ｆドロップが生じる範囲でズーミングを行っても画像の明るさの低下を抑止することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に従って本発明に係る光量補正機能付き撮像システム及び撮影レンズの好ましい実施の形態について詳説する。
【００２２】
図１は、本発明が適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。同図に示す撮像システムは、例えば放送用テレビカメラでの撮影に用いられる撮像システムであり、同図にはレンズ交換可能なカメラ本体１０と、例えば長焦点で可変焦点距離の撮影レンズ（長焦点ズームレンズ）を備えたレンズ装置１２、カメラ本体１０に接続されるカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１４、レンズ装置１２に接続されるコントローラ（フォーカスデマンド１６、ズームデマンド１８）が示されている。
【００２３】
レンズ装置１２は、撮影レンズ（光学系）と制御系とから構成されており、撮影レンズは、フォーカス調整のために光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ群ＦＬ、ズーム倍率（焦点距離）を変更するために光軸方向に移動可能なズームレンズ群ＺＬ、光量調整のために開閉動作する絞りＩ、被写体光を最終的に撮像面に結像するマスターレンズ群ＭＬ等により構成されている。尚、ズームレンズ群ＺＬは、変倍のための変倍系レンズ群と変倍系レンズ群が動くことによるピントの変動を補正するための補正系レンズ群とが所定の位置関係で移動するようになっている。
【００２４】
レンズ装置１２の制御系は、レンズ装置１２全体を統括制御するレンズマイコン２０、上記フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、アイリスＩをそれぞれ駆動するための駆動部２２、２４、２６、所要のデータが格納された記憶素子（例えばＥＥＰＲＯＭ）３０等から構成されている。
【００２５】
各駆動部２２、２４、２６は、それぞれ上記フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、絞りＩに連結されたモータを備えており、レンズマイコン２０から与えられる駆動信号に従ってそれらのモータが駆動されることにより、フォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、絞りＩが各駆動部２２、２４、２６によってモータ駆動される。
【００２６】
また、各駆動部２２、２４、２６は、それぞれフォーカスレンズ群ＦＬ、ズームレンズ群ＺＬ、絞りIの位置を検出する位置センサを備えており、それらの位置センサによって検出された各位置を示す情報がレンズマイコン２０によって適宜読み取られるようになっている。
【００２７】
レンズマイコン２０には、レンズ装置１２に接続されたフォーカスデマンド１６やズームデマンド１８からそれらのデマンド１６、１８でのユーザ操作に応じたコントロール信号が与えられるようになっており、レンズマイコン２０は、各駆動部２２、２４に出力する駆動信号によりそれらの駆動部２２、２４のモータを制御し、フォーカスレンズ群ＦＬやズームレンズ群ＺＬの位置又は速度を各デマンド１６、１８から与えられたコントロール信号により指示された状態に設定する。
【００２８】
また、レンズマイコン２０とカメラ本体１０のカメラマイコン３６との間ではシリアル通信により各種信号のやり取りが行えるようになっており、カメラマイコン３６からレンズマイコン２０に絞りＩの位置（絞り開閉度）を指示するアイリスコントロール信号が与えられると、レンズマイコン２０は駆動部２６に出力する駆動信号により駆動部２６のモータを制御し、絞りＩをアイリスコントロール信号により指定された絞り開閉度に設定する。
【００２９】
カメラ本体１０には、カメラ本体１０を統括制御するカメラマイコン３６や、撮影レンズにより結像された被写体像を光電変換して電気信号（画像信号）として出力するＣＣＤ３２等が搭載されている。ＣＣＤ３２から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３４によってデジタル信号に変換された後、カメラマイコン３６により読み取られ、カメラマイコン３６で所定の信号処理が施される。尚、同図では省略するがカメラマイコン３６で処理された画像信号は所定形式（例えばＮＴＳＣ形式）の映像信号としてカメラ本体１０の映像信号出力端子から外部機器に出力される。
【００３０】
また、カメラマイコン３６には、カメラ本体１０に接続されたＣＣＵ（カメラコントロールユニット）１４からカメラ本体１０での各種機能に関するコントロール信号等が与えられるようになっている。例えば、リモートアイリスの場合に、ＣＣＵ１４でのユーザ操作に基づいて絞り開閉度を指示するアイリスコントロール信号がＣＣＵ１４がカメラマイコン３６に与えられると、カメラマイコン３６は、ＣＣＵ１４から与えられたアイリスコントロール信号をレンズマイコン２０に送信する。
【００３１】
次に、上記撮像システムにおける光量補正機能について説明する。上記レンズ装置１２の撮影レンズはＦドロップと呼ばれる特性を持つ。図２は、上記撮影レンズにおいて絞り開放の状態で焦点距離を広角端から望遠端までの間で変化させたときの撮影レンズの像の明るさ（Ｆナンバー）の変化を例示したグラフである。尚、以下において、絞り開閉度を示すＦナンバーを「絞りのＦナンバー」といい、撮影レンズにより結像される像の実際の明るさを示すＦナンバーを「実際のＦナンバー」というものとする。本実施の形態では、Ｆドロップ特性を有するため、絞り開閉度と撮影レンズの焦点距離との関係における所定領域内では実際のＦナンバーと絞りのＦナンバーとが一致するが、その領域外では実際のＦナンバーと絞りのＦナンバーは必ずしも一致しない。
【００３２】
同図に示すように絞り開放の場合（絞りのＦナンバーがＩａの場合）に焦点距離が広角端での焦点距離Ｚ０から焦点距離Ｚａの間で変化している状態では、実際のＦナンバーはラインＡに示すように略一定の値Ｉａを示す。絞り開放以外の状態でも、絞り開閉度が一定の場合、焦点距離がＺ０〜Ｚａの間で変化している状態では、実際のＦナンバーは一定値を示す。つまり、絞りのＦナンバーと実際のＦナンバーとが一致する。
【００３３】
一方、焦点距離Ｚａから望遠端の焦点距離Ｚｂの間で変化している状態では、絞り開放の状態に絞り開閉度が固定されているにもかかわらずＦドロップ特性により実際のＦナンバーが変化する。焦点距離Ｚａのときに実際のＦナンバーがＩａであるのに対し、焦点距離が望遠端Ｚｂに近づくに従って（焦点距離が大きくなるに従って）、実際のＦナンバーがラインＡ′に沿って徐々に増加し（像が暗くなり）、焦点距離Ｚｂで実際のＦナンバーがＩｂ（Ｉｂ＞Ｉａ）となる。つまり、絞りのＦナンバーと実際のＦナンバーとが一致しない。尚、Ｆドロップが開始される焦点距離ＺａをＦドロップポイントという。絞り開放以外の状態でも、絞り開閉度が、Ｉｂより小さいＦナンバーの位置に固定されている場合には、その絞りのＦナンバーと絞り開放での実際のＦナンバーとが等しくなる焦点距離より望遠側で実際のＦナンバーがラインＡ′に沿って変化する。尚、Ｆドロップが生じない焦点距離の範囲、即ち、絞り開閉度が固定の場合に焦点距離を変化させても実際のＦナンバーが一定とみなせる焦点距離の範囲では絞りのＦナンバーと実際のＦナンバーとは一致しているものとする。
【００３４】
ここで、例えば、絞り開閉度を同図に示すＦナンバーＩｃ（Ｉａ＜Ｉｃ＜Ｉｂ）の位置に固定し、焦点距離を望遠側に変化させていくとすると、ＦナンバーＩｃの位置を示す同図のラインＣとＦドロップ特性を示すラインＡ′が交差する焦点距離Ｚｃまでは実際のＦナンバーもＩｃとなる。一方、焦点距離がＺｃを超えて望遠側に変化すると、絞り開閉度がＦナンバーＩｃの位置に固定されていてもＦドロップによりラインＡ′に沿って実際のＦナンバーが増加し、像が徐々に暗くなる。そして、例えば、焦点距離がＺｄの時に実際のＦナンバーがＩｄになったとすると、被写体の明るさが一定の場合、ＣＣＤ３２の撮像面の照度が（Ｉｃ／Ｉｄ）2倍に低下したことなる。Ｉｃ＝Ｆ２．０、Ｉｄ＝Ｆ２．８とすると焦点距離Ｚｄでは広角端側での入射光量の０．５倍に低下する。従って、例えば、ＣＣＵ１４でのリモートアイリスの操作により絞り開閉度を所定のＦナンバーの位置に設定し、ズーム操作を行って焦点距離を広角側から望遠側に変化させた際に、被写体の明るさ及び絞り開閉度（絞りのＦナンバー）が一定であるにもかかわらずカメラ本体１０から出力される映像信号により記録又は再生される画像（映像）がＦドロップによって暗い場合がある。
【００３５】
そこで、このようなＦドロップによる像の光量低下を補正するため、カメラ本体１０において映像信号の増幅度を絞り開閉度及び焦点距離に基づいて変更し、映像信号のレベル、即ち、映像信号により得られる画像（映像）の明るさを、絞りのＦナンバーで本来得られるべきレベルに補正する。例えば、上述のように絞り開閉度がＦナンバーＩｃの位置に固定され、焦点距離がＺｄのときに実際のＦナンバーがＩｄに変化してＣＣＤ３２の撮像面に入射する被写体光の光量が（Ｉｃ／Ｉｄ）2倍に低下したとする。このとき、映像信号の増幅度Ｇは、実際のＦナンバーがＩｃのとき（焦点距離がＺ０〜Ｚｃの間のとき）の標準の増幅度Ｇｒに対して（Ｉｄ／Ｉｃ）2倍に変更される。Ｉｃ＝Ｆ２．０、Ｉｄ＝Ｆ２．８のときには増幅度Ｇが標準の増幅度Ｇｒに対して（１．４）2倍された（１．４）2＊Ｇｒに変更される。
【００３６】
映像信号を増幅する処理は、例えば、Ａ／Ｄ変換器３４を介してＣＣＤ３２からの画像信号を取得したカメラマイコン３６が、その取得した画像信号を増幅処理することにより行われており、上記映像信号の増幅度の変更はカメラマイコン３６で行われるその増幅処理での増幅度を変更することによって行うことができる。また、一般にＣＣＤ３２から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される前にプリアンプにより増幅されるようになっており、その場合には上記映像信号の増幅度の変更をプリアンプでの増幅処理での増幅度を変更することによっても行うことができる。尚、映像信号の増幅度を変更する方法は、上記の場合に限らない。例えば、ＣＣＤ３２における電荷蓄積時間、即ち、電子シャッタ機能による露出時間を変更することによっても映像信号の増幅度を変更することができ、この方法によって画像の明るさを絞りのＦナンバーで本来得られるべきレベルに補正するようにしてもよい。
【００３７】
次に光量補正機能に関するレンズマイコン２０及びカメラマイコン３６での具体的な処理手順について説明する。図３は、レンズマイコン２０でのレンズ制御に関する処理手順を示したフローチャートである。レンズマイコン２０は、ズームデマンド１８から与えられるコントロール信号に基づいて駆動部２４を介してズームレンズ群ＺＬを制御するズーム処理や、フォーカスデマンド１６から与えられるコントロール信号に基づいて駆動部２２を介してフォーカスレンズ群ＦＬを制御するフォーカス処理を行う（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
【００３８】
また、リモートアイリスの場合において、ＣＣＵ１４でのリモートアイリスの操作により指定された絞りのＦナンバーの値がアイリスコントロール信号としてカメラマイコン３６からレンズマイコン２０に与えられており、レンズマイコン２０はその絞りのＦナンバーに対応する絞り開閉度となるように駆動部２６を介して絞りＩを制御するアイリス処理を行う（ステップＳ１４）。
【００３９】
続いて、レンズマイコン２０は、ステップＳ１０、ステップＳ１４において設定した焦点距離、絞り開閉度での実際のＦナンバーの値FnoDataを後述のようにして算出する（ステップＳ１６）。そして、フローチャートには示されていないその他の処理を行った後（ステップＳ１８）、ステップＳ１０の処理に戻り、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。
【００４０】
続いて上記ステップＳ１６において実際のＦナンバーの値FnoDataを算出するための処理手順を図４に示す。レンズマイコン２０は、駆動部２４から取得されるズームレンズ群ＺＬの位置（焦点距離）がＦドロップが生じ得るＦドロップポイント（図２の焦点距離Ｚａ）よりテレ側か否かを判定する（ステップＳ２０）。ＮＯと判定した場合には実際のＦナンバーの値FnoDataとして現在の絞り開閉度を示すＦナンバー（絞りのＦナンバー）の値IrisPosiを代入する（ステップＳ２８）。尚、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiは、駆動部２６の位置センサによって検出される絞りＩの位置情報により得たものであってもよいし、カメラマイコン３６からレンズマイコン２０にアイリスコントロール信号により指示した絞りのＦナンバーの値であってもよい。
【００４１】
一方、ステップＳ２０においてＹＥＳと判定した場合には、現在の焦点距離ZposiとＦドロップの特性とに基づいて、現在の焦点距離Zposiでの最大の明るさを示すＦナンバーの値FnoMax（Ｆナンバーの最小値）を求める（ステップＳ２２）。即ち、図２において絞り開放時の焦点距離と実際のＦナンバーの関係を示したラインＡ′上の点のうち、焦点距離が現在の焦点距離Zposiにある点のＦナンバーの値を求める。
【００４２】
ここで、図１に示した記憶素子３０には、図２のラインＡ′に示したようなＦドロップ特性を示す情報が予め格納されており、例えば、Ｆドロップが生じ得るＦドロップポイントＺａより望遠側の各焦点距離に対して、絞り開放時の実際のＦナンバーの値を対応付けたデータがＦドロップ特性を示す情報として格納されている。尚、Ｆドロップ特性を認識できる情報であればＦドロップ特性を示す情報は本実施の形態と異なる形態であってもよく、例えば、ラインＡ′を表す焦点距離とＦナンバーの関係式の情報であってもよい。レンズマイコン２０は、記憶素子３０のその情報を参照することによって、現在の焦点距離Zposiに対応するラインＡ′上の点のＦナンバーの値を最大の明るさを示すＦナンバーの値FnoMaxとして求める。尚、現在の焦点距離Zposiは、駆動部２４の位置センサからのズームレンズ群ＺＬの位置情報により得られる。
【００４３】
次に、最大の明るさを示すＦナンバーの値FnoMaxよりも現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiの方が小さいか（明るいか）否かを判定する（ステップＳ２４）。ＮＯと判定した場合にはＦドロップが生じていないため、実際のＦナンバーの値FnoDataとして現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiを代入する（ステップＳ２８）。
【００４４】
一方、ＹＥＳと判定した場合にはＦドロップが生じているため、実際のＦナンバーの値FnoDataとして最大の明るさを示すＦナンバーの値FnoMaxを代入する（ステップＳ２６）。
【００４５】
以上のステップＳ２６、又は、ステップＳ２８の処理が終了すると、図３のステップＳ１８に移行する。尚、レンズマイコン２０は、カメラマイコン３６からの送信要求があった時点で、上述のようにして設定した実際のＦナンバーの値FnoDataと、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiをカメラマイコン３６に送信する。ただし、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiは、カメラマイコン３６からレンズマイコン２０に送信されたアイリスコントロール信号に従うものであるため、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiは、レンズマイコン２０からカメラマイコン３６に送信することなく、カメラマイコン３６からレンズマイコン２０にアイリスコントロール信号として指示した絞りのＦナンバーの値を現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiとして用いてもよい。
【００４６】
図５は、カメラマイコン３６での光量補正の処理手順を示したフローチャートである。カメラマイコン３６は、ＣＣＵ１４の所定のスイッチによって映像信号の増幅度自動調整がオンされているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＮＯと判定した場合にはこのフローチャートの処理を実行しない。即ち、Ｆドロップによる光量低下を補正する処理は実行しない。
【００４７】
一方，ＹＥＳと判定した場合には、続いて、実際のＦナンバーの値FnoDataが、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiより大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。ＮＯと判定した場合には、Ｆドロップが生じていないためこのフローチャートの処理を終了する。ＹＥＳと判定した場合には、Ｆドロップが生じているため、後述のように映像信号の増幅度を演算する処理を実行する（ステップＳ３４）。そして、上述した映像信号を増幅する処理における増幅度をステップＳ３４で算出した増幅度に設定する（ステップＳ３６）。以上のフローチャートの処理は、カメラマイコン３６での他の処理の合間に繰り返し実行される。
【００４８】
図６は、上記ステップＳ３４における映像信号の増幅度演算の処理手順を示したフローチャートである。カメラマイコン３６は、実際のＦナンバーの値FnoDataと、現在の絞りのＦナンバーの値IrisPosiとから映像信号の増幅度FnoGain1を算出する。具体的には演算式、FnoGain1＝（FnoData／IrisPosi）2により算出する（ステップＳ３８）。続いて、ＣＣＵ１４における所定の効果度設定手段からの効果度設定情報を読み込み、効果度を示す値FnoGainAdjを設定する（ステップＳ４０）。尚、FnoGainAdjは０〜１（０〜１００パーセント）の範囲の値に設定される。そして、実際の映像信号の増幅度FnoGainを演算式、FnoGain＝FnoGain1×FnoGainAdjにより設定する（ステップＳ４２）。
【００４９】
ここで、効果度が１（１００パーセント）の場合には、ステップＳ４２で得られた映像信号の増幅度FnoGainで映像信号を増幅処理することによって、その映像信号により得られる画像の明るさが、現在の絞りのＦナンバーに対して本来得られる（Ｆドロップが生じてないとしたときに得られる）明るさとなる。即ち、Ｆドロップによって実際のＦナンバーが増加し、撮影レンズにより結像される像の明るさ（光量）が絞りのＦナンバーで本来得られる明るさ（光量）より低下している場合であっても、その分を映像信号の増幅処理の増幅度を増加させることによって絞りのＦナンバーに対して本来得られる明るさの画像が得られる。
【００５０】
また、効果度は、映像信号の増幅度を増加させることによってノイズの増加等で画質が落ちることを考慮して、０〜１の範囲で変更可能にしたもので、効果度を調整することによって画質の許せる範囲でＦドロップによる明るさの落ち込みを少なくすることができるようになる。尚、効果度の調整は必ずしも行える必要はなく、常に効果度１又はＦドロップによる光量低下の大きさに応じた妥当な効果度の値に設定されるようにしてもよい。
【００５１】
以上、上記実施の形態で絞り開閉度を示す情報や結像される像の実際の明るさを示す情報としてＦナンバーの値を用いたが、これらの情報はＦナンバー以外の量で表されるものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、レンズマイコン２０において、記憶素子３０に格納されているＦドロップの情報を参照して現在の絞り開閉度（絞りのＦナンバー）及び焦点距離に基づいて実際の明るさの情報（実際のＦナンバーの値FnoData）を求め、求めた実際の明るさの情報をカメラマイコン３６に送信するようにしたが、これに限らず、Ｆドロップの情報、現在の絞り開閉度及び焦点距離の情報等の必要な情報をレンズマイコン２０からカメラマイコン３６に送信し、実際の明るさの情報をカメラマイコン３６で求めるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、カメラマイコン３６において映像信号の増幅に関する情報（増幅度）を求めるようにしたが、レンズマイコン２０においてその映像信号の増幅に関する情報を求めてカメラマイコン３６に送信するようにしてもよい。その際、その情報は、相対的な値（例えば、増幅度の標準値に対する増加量の割合）でも絶対的な値（例えば、増幅度そのものの値）でも可能であり、絶対的な値の場合には、カメラマイコン３６から増幅に関する必要な情報をレンズマイコン２０に送信する。また、レンズ装置１２からカメラ本体１０（レンズマイコン２０からカメラマイコン３６）への情報の送信は、アナログでもシリアルでも良い。
【００５３】
また、上記実施の形態では、Ｆドロップの情報など撮影レンズ（レンズ装置１２）の特性に関する情報（特性情報）は、レンズ装置１２の記憶素子３０に格納するようにしたが、カメラ本体１０の記憶素子に格納しておくようにしてもよい。この場合において、上述のようにカメラ本体１０のカメラマイコン３６で実際の明るさの情報を求めるようにしたときには、カメラマイコン３６はレンズ装置１２からＦドロップの情報を取得する必要がない。また、カメラ本体１０の記憶素子にレンズ装置の複数の種類に対応した特性情報を記憶しておき、カメラ本体１０に装着されたレンズ装置の種類を、レンズ装置からカメラ本体１０に送信される機種情報等に基づいて自動で検出し、又は、ユーザが所定のスイッチによって指定し、そのレンズ装置の種類に対応した特性情報を記憶手段から読み出して使用するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、絞りＩやズームレンズ群ＺＬをモータ駆動する場合の撮像システムについて説明したが、本発明は、それらを手動で駆動する場合であっても適用できる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、本発明を放送用テレビカメラの撮像システムで適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ビデオカメラや静止画を撮影するデジタルスチルカメラにも適用することができる。また、上記実施の形態のようにレンズ交換可能なタイプのカメラではなくても、撮影レンズ（レンズ装置）とカメラ本体とが一体型のカメラであっても本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明が適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、焦点距離に対して絞り開放でのレンズの明るさの変化（Ｆドロップ特性）を示した図である。
【図３】図３は、レンズマイコンでのレンズ制御に関する処理手順を示したフローチャートである。
【図４】図４は、図３におけるステップＳ１６の実際のＦナンバーの値を算出するための処理手順を示したフローチャートである。
【図５】図５は、カメラマイコンでの光量補正の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】図６は、図５のステップＳ３４の映像信号の増幅度演算の処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０…カメラ本体、１２…レンズ装置、１４…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、１６…フォーカスデマンド、１８…ズームデマンド、ＦＬ…フォーカスレンズ群、ＺＬ…ズームレンズ群、Ｉ…絞り、ＭＬ…マスターレンズ群、２０…レンズマイコン、２２〜２６…駆動部、３０…記憶素子、３２…ＣＣＤ、３４…Ａ／Ｄ変換器、３６…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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