(57)【要約】【課題】レンズユニットの操作量に対応したコードのレンズユニットからカメラ本体への通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データが非連続に変化する現象の発生を抑制する。【解決手段】本発明は、カメラ本体１０と着脱自在なレンズユニット２０間でデータ通信を行うレンズ交換可能なカメラシステムであって、レンズユニットは、レンズユニットの操作量を検出して操作量に対応するコードを生成するエンコーダ２１を備え、カメラ本体は、動画の画像データを生成する撮像手段１１と、画像データをコードに基づいて補正して補正画像データを生成する画像処理手段１２とを備え、画像処理手段は、レンズユニットの操作によりコードが第１から第２のコードに変化した場合に、第１及び第２のコードの中間の補間コードを生成し、各コードに基づいて補正画像データを順次に生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体と、前記カメラ本体に着脱自在なレンズユニットとを備え、前記カメラ本体と前記レンズユニットの間でデータ通信を行うレンズ交換可能なカメラシステムであって、
前記レンズユニットは、当該レンズユニットの操作量を検出して当該操作量に対応するコードを生成するエンコーダを備え、
前記カメラ本体は、前記レンズユニットを通過した被写体像を電気的に撮像して動画の画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段が生成した画像データを、前記レンズユニットから受信した前記コードに基づいて補正して補正画像データを生成する画像処理手段と、
を備え、
前記画像処理手段は、前記レンズユニットの操作により前記コードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、前記第１のコードと前記第２のコードとの中間の補間コードを生成し、前記第１のコード、前記補間コード及び前記第２のコードそれぞれに基づいて補正した補正画像データを順次に生成する
ことを特徴とするレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記コードが前記第１のコードから前記第２のコードへ第１の所定速度で変化するように、複数の補間コードを生成する
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項３】
前記レンズユニットは、前記第１の所定速度を含むデータを前記カメラ本体へ送信し、
前記カメラ本体は、前記レンズユニットから受信した前記データに基づいて前記第１の所定速度を設定する
ことを特徴とする請求項２記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項４】
前記第１の所定速度で変化する前記コードが、前記第２のコードに到達する前に、前記第２のコードよりも前記第１のコードから更に離れた第３のコードに変化した場合に、前記画像処理手段は、前記コードが、前記第１の所定速度よりも大きい第２の所定速度で前記第３のコードまで変化するように、複数の補間コードを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項５】
前記レンズユニットは、前記第２の所定速度含むデータを前記カメラ本体へ送信し、
前記カメラ本体は、前記レンズユニットから受信した前記データに基づいて前記第２の所定速度を設定する
ことを特徴とする請求項４記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データのシェーディングを補正した補正画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項７】
前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データの輝度分布を補正した補正画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項８】
前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データの黒レベルを補正した補正画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のレンズ交換可能なカメラシステム。
【請求項９】
カメラ本体に着脱自在なレンズユニットを通過した被写体像を前記カメラ本体で電気的に撮像して動画の画像データを生成し、
所定時間ごとに前記レンズユニットの操作量を検出し、当該操作量に対応する前記レンズユニットのコードをエンコーダで生成して、前記カメラ本体へ送信し、
前記カメラ本体が生成した画像データを、前記レンズユニットから受信した前記コードに基づいて補正して補正画像データを生成する、レンズ交換可能なカメラシステムにおける画像データ補正方法であって、
前記レンズユニットの操作により前記コードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、前記第１のコードと前記第２のコードとの中間の補間コードを生成し、前記第１のコード、前記補間コード及び前記第２のコードそれぞれに基づいて補正した補正画像データを順次に生成する
ことを特徴とするレンズ交換可能なカメラシステムにおける画像データ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換可能なカメラシステムに関し、より詳細には、レンズユニットを通して撮像した画像データを、レンズユニットからカメラ本体に送信されたレンズユニットの操作量に対応したコードに基づいて、カメラ本体でリアルタイムに補正するレンズ交換可能なカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レンズユニットにおいてフォーカスやズームといった操作を行うと、レンズユニットの周辺光量落ち（シェーディング）、色収差、画像の歪曲といった種々の光学特性が変化する。このため、レンズユニットを通過した被写体像をカメラ本体で撮像した画像は、レンズユニットの光学特性の変化の影響を受ける。そこで、レンズユニットの操作量に応じて、カメラ本体で画像データを補正するカメラシステムが実用化されている。
【０００３】
従来のカメラシステムにおけるレンズユニットの操作に応じてホワイトバランス調整を行う技術の一例が下記の特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載のカメラシステムでは、撮影レンズの瞳位置及び絞り値といったレンズ撮影条件に基づいてホワイトバランス調整を行っている。
【０００４】
また、従来のカメラシステムにおけるレンズユニットの操作に応じてシェーディング補正を行う技術の一例が下記の特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載のカメラシステムでは、交換レンズの射出瞳位置に関するデータと露光時の絞り値のデータと、これらのデータに対応したカメラ本体固有の補正データとに基づいて、カメラ本体でシェーディング補正を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４４９３０号公報
【特許文献２】特開２０００−１９６９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レンズユニットにおいては、エンコーダが、所定時間（ピッチ）ごとに当該レンズユニットの操作量を検出し、当該操作量に対応するコードを生成している。このコードは、レンズユニット操作に応じて、エンコーダのピッチごとに段階的に変化する。
【０００７】
ところで、例えば手動でレンズユニットを素早く操作すると、エンコーダのピッチ間でコードの段差が大きくなる。その結果、コードに基づいて補正される画像データが、コードの段差に対応する部分で非連続に変化する現象が発生してしまうことがある。例えば、レンズユニットのズーム操作をすると、画像データの表示画像がちらつくといった不具合が発生することがある。
【０００８】
このような画像データが非連続に変化する現象を目立たなくするために、エンコーダのピッチを非常に小さくしてコードの段差を小さくすることが考えられる。しかし、エンコーダのピッチを非常に小さくすると、生成されるコード量が膨大となる。その結果、非常に大きなデータ保持部が必要となるだけでなく、レンズユニットとカメラ本体との間の通信データ量も膨大となる。このため、カメラ本体に組み込まれたモータ駆動用のＣＰＵに加えて、通信データを処理するための新たなＣＰＵが必要となり、その結果、システムが肥大化してしまうという新たな問題が生じることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、レンズユニットの操作量に対応したコードのレンズユニットからカメラ本体への通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データが非連続に変化する現象の発生を抑制することができるレンズ交換可能なカメラシステム及びその画像データ補正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明によるレンズ交換可能なカメラシステムは、カメラ本体と、前記カメラ本体に着脱自在なレンズユニットとを備え、前記カメラ本体と前記レンズユニットの間でデータ通信を行うレンズ交換可能なカメラシステムであって、前記レンズユニットは、当該レンズユニットの操作量を検出して当該操作量に対応するコードを生成するエンコーダを備え、前記カメラ本体は、前記レンズユニットを通過した被写体像を電気的に撮像して動画の画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段が生成した画像データを、前記レンズユニットから受信した前記コードに基づいて補正して補正画像データを生成する画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記レンズユニットの操作により前記コードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、前記第１のコードと前記第２のコードとの中間の補間コードを生成し、前記第１のコード、前記補間コード及び前記第２のコードに基づいてそれぞれ補正した補正画像データを順次に生成することを特徴としている。
【００１１】
このように構成された本発明のレンズ交換可能なカメラシステムによれば、レンズユニットの操作によりコードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、画像処理手段が、第１のコードと第２のコードとの中間の補間コードを生成し、第１のコード、補間コード及び第２のコードそれぞれに基づいて補正した補正画像データを順次に生成する。このように補間コードを生成することによって、エンコーダピッチを小さくすることなく、エンコーダのピッチ間のコードの段差を小さくすることができる。その結果、レンズユニットからカメラ本体へのコードの通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、前記画像処理手段は、前記コードが前記第１のコードから前記第２のコードへ第１の所定速度で変化するように、複数の補間コードを生成する。
【００１３】
このように、コードの変化の速度、即ち単位時間当たりのコードの変化量が第１の所定速度となるように、複数の補間コードを生成することにより、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、前記レンズユニットは、前記第１の所定速度を含むデータを前記カメラ本体へ送信し、前記カメラ本体は、前記レンズユニットから受信した前記データに基づいて前記第１の所定速度を設定する。
これにより、レンズユニットごとに最適な第１の所定値をカメラ本体において設定することができる。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、前記第１の所定速度で変化する前記コードが、前記第２のコードに到達する前に、前記第２のコードよりも前記第１のコードから更に離れた第３のコードに変化した場合に、前記画像処理手段は、前記コードが、前記第１の所定速度よりも大きい第２の所定速度で前記第３のコードまで変化するように、複数の補間コードを生成する。
【００１６】
これにより、コードが急激に変化した場合であっても、変化後のコードと補正コードとの乖離の拡大を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、前記レンズユニットは、前記第２の所定速度含むデータを前記カメラ本体へ送信し、前記カメラ本体は、前記レンズユニットから受信した前記データに基づいて前記第２の所定速度を設定する。
これにより、レンズユニットごとに最適な第２の所定値をカメラ本体において設定することができる。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データのシェーディングを補正した補正画像データを生成する。
【００１９】
また、本発明において好ましくは、前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データの輝度分布を補正した補正画像データを生成する。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、前記画像処理手段は、前記コードに基づいて前記画像データの黒レベルを補正した補正画像データを生成する。
【００２１】
また、本発明によるレンズ交換可能なカメラシステムにおける画像データ補正方法は、カメラ本体に着脱自在なレンズユニットを通過した被写体像を前記カメラ本体で電気的に撮像して動画の画像データを生成し、所定時間ごとに前記レンズユニットの操作量を検出し、当該操作量に対応する前記レンズユニットのコードをエンコーダで生成して、前記カメラ本体へ送信し、前記カメラ本体が生成した画像データを、前記レンズユニットから受信した前記コードに基づいて補正して補正画像データを生成する、レンズ交換可能なカメラシステムにおける画像データ補正方法であって、前記レンズユニットの操作により前記コードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、前記第１のコードと前記第２のコードとの中間の補間コードを生成し、前記第１のコード、前記補間コード及び前記第２のコードそれぞれに基づいて補正した補正画像データを順次に生成することを特徴としている。
【００２２】
本発明のレンズ交換可能なカメラシステムにおける画像データ補正方法によれば、レンズユニットの操作によりコードが第１のコードから第２のコードに変化した場合に、画像処理手段が、第１のコードと第２のコードとの中間の補間コードを生成し、第１のコード、補間コード及び第２のコードに基づいてそれぞれ補正した補正画像データを順次に生成する。このように補間コードを生成することによって、エンコーダピッチを小さくすることなく、エンコーダのピッチ間のコードの段差を小さくすることができる。その結果、レンズユニットからカメラ本体へのコードの通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のレンズ交換可能なカメラシステム及びその画像データ補正方法によれば、レンズユニットの操作量に対応したコードのレンズユニットからカメラ本体への通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データが非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態のレンズ交換可能なカメラシステムの構成を説明するブロック図である。
【図２】エンコーダのピッチとコードの段差を示す模式図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、補間コードの例を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照して、本発明のレンズ交換可能なカメラシステム及びその画像データ補正方法の実施形態を説明する。まず、図１のブロック図を参照して、実施形態のレンズ交換可能なカメラシステムの構成を説明する。図１に示すカメラシステム１は、カメラ本体１０と、カメラ本体１０に着脱自在なレンズユニット２０とから構成されている。カメラ本体１０とレンズユニット２０との間では、信号線を介してデータ通信が行われる。
【００２６】
レンズユニット２０は、当該レンズユニット２０のレンズ制御系２１と、このレンズ制御系２１のフォーカスやズームといった操作量を検出して当該操作量に対応するコードを生成するエンコーダ２２を備えている。
【００２７】
ここで、図２に、エンコーダ２２の生成するコードの一例を示す。図２の横軸は時間を表し、縦軸はコードを表す。図２の線Ｉは、エンコーダピッチごとのコードを表す。図２に示すように、エンコーダ２２は、所定のピッチＰごとにレンズユニット２０の操作量を検出して、当該操作量に対応するコードを生成する。このコードは、レンズユニット２０の操作に応じて、エンコーダ２２のピッチごとに段階的に変化する。このため、ピッチ間でコードに段差Ｓが生じる。
【００２８】
カメラ本体１０は、レンズユニット２０を通過した被写体像を電気的に撮像して動画の画像データを生成する撮像手段（撮像ブロック）１１と、撮像手段１１が生成した画像データを、レンズユニット２０から受信したコードに基づいて補正して補正画像データを生成する画像処理手段（画像処理ブロック）１２とを備えている。撮像手段１１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサのような固体撮像素子アレイで構成されている。
【００２９】
レンズユニット２０から受信したコードは、光学データ変換関数１３により、レンズユニット２０のフォーカスやズームといった操作の操作量の光学データにデコードされる。画像処理手段１２には、光学データと補正量とを対応付けた関数やテーブルが記憶されている。そして、画像処理１２のブロックおいて、この関数やテーブルに基づいて、デコードされた光学データに基づいて画像データが補正される。
【００３０】
画像処理手段１２では、コードに基づいて画像データのシェーディング、輝度分布及び黒レベルのうちの一つ又は複数の組合せを補正した補正画像データを生成する。シェーディング補正の場合、例えば、光学特性データと画素ごとの輝度補正値とを対応付けたテーブルを用意しておき、このテーブルの輝度補正値に基づいて画像データのシェーディング補正を行うとよい。
また、画像データの輝度分布及び黒レベルの補正もシェーディングの補正と同様に行うことができる。
【００３１】
なお、レンズユニット２０で生成されたコードをデコードする光学データ変換関数１２は、予めカメラ本体１０に記憶させておいてもよいし、レンズユニット２０からカメラ本体２０にデータとして送ったものを利用してもよい。また、光学特性データと輝度補正値等の補正値とを対応付けたテーブルや関数は、予めカメラ本体１０に記憶させておいてもよいし、レンズユニット２０からカメラ本体２０にデータとして送ったものを利用してもよい。
【００３２】
ここで、図３（ａ）を参照して、画像処理手段による補間コードの生成について説明する。図３（ａ）の横軸は時間を表し、縦軸はコードを表す。図３（ａ）の線IIは、エンコーダピッチごとのコードを表す。画像処理手段の光学データ変換関数１３は、レンズユニット２０の操作により受信したコードが時刻ｔ１に第１のコードｃ１から第２のコードｃ２に変化した場合に、第１のコードｃ１と第２のコードｃ２との中間の補間コードｃ１２を生成する。そして、画像処理手段１２は、第１のコードｃ１、補間コードｃ１２及び第２のコードｃ２それぞれに基づいて補正した補正画像データを順次に生成する。
【００３３】
さらに、図３（ａ）に示すように、第１のコードｃ１と第２のコードｃ２との間に、複数の補間コードｃ１１，ｃ１２及びｃ１３を生成してもよい。このように、一つの段差につき複数の補間コードを生成すれば、より滑らかな補正画像データを生成することができる。
【００３４】
また、補間コードを生成するにあたっては、コードが第１のコードｃ１から第２のコードｃ２へ第１の所定速度ｖ１で変化するように、複数の補間コードｃ１１，ｃ１２及びｃ１３を所定の時間間隔で順次に生成する。所定の時間間隔は、例えば、動画の２フレーム分の時間である。図３（ａ）の破線IIａの勾配は、所定速度ｖ１に対応する。すなわち、破線IIａが急勾配であるほど、所定速度ｖ１が大きくなる。
なお、所定速度ｖ１の値は、カメラ本体１０やレンズユニット２０の特性に基づき、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生が目立たない値を設定するとよい。
【００３５】
このように、コードの変化の速度、即ち単位時間当たりのコードの変化量が第１の所定速度ｖ１となるように、複数の補間コードを所定の時間間隔で順次に生成することにより、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【００３６】
なお、第１の速度ｖ１は、カメラ本体１０の固有値として設定してもよいし、レンズユニット２０の固有値として設定してもよい。レンズユニット２０の固有値の場合、レンズユニット２０から、第１の所定速度ｖ１を含むデータをカメラ本体１０へ送信し、カメラ本体１０は、レンズユニット２０から受信したデータに基づいて第１の所定速度ｖ１を設定するとよい。これにより、レンズユニット２０ごとに最適な第１の所定値ｖ１をカメラ本体において設定することができる。
【００３７】
ところで、レンズユニット２０のフォーカスやズームが急激に操作され、コードが次々に大きく変化すると、第１の所定速度ｖ１で徐々に変化しているコードが第２のコードｃ２に到達する前に、レンズユニット２０から受信したコードが更に変更されてしまうことがある。その場合、第１の所定速度ｖ１で徐々に変化しているコードと、レンズユニット２０から受信した実際のコードとが乖離してしまう。
【００３８】
そこで、図３（ｂ）を参照して、レンズユニット２０が急激に操作された場合の画像処理手段による補間コードの生成について説明する。図３（ｂ）の横軸は時間を表し、縦軸はコードを表す。図３（ｂ）の線IIIは、エンコーダピッチごとのコードを表す。図３（ｂ）に示す例では、時刻ｔ１から破線IIIａの勾配で示す第１の所定速度ｖ１で変化するコードが第２のコードｃ２に到達する前に、線IIIで示すように、時刻ｔ２に、第２のコードｃ２よりも第１のコードｃ１から更に離れた第３のコードｃ３に変化している。
【００３９】
この場合、画像処理１２では、コードが、第１の所定速度ｖ１よりも大きい第２の所定速度ｖ２で第３のコードｃ３まで変化するように、複数の補間コードを所定の時間間隔で順次に生成する。図３（ｂ）に示す破線IIIｂの勾配は、第２の所定測定ｖ２に対応している。このため、破線IIIｂの勾配は、破線IIIａの勾配よりも急勾配となっている。これにより、コードが急激に変化した場合であっても、変化後のコードと補正コードとの乖離の拡大を抑制することができる。
【００４０】
なお、図３（ｂ）の破線IIIｂが第３のコードｃ３に到達後、受信したコードが更にｃ４に変化した場合には、画像処理手段１２は、再び第１の所定速度ｖ１で第４のコードｃ４まで変化するように、複数の補間コードを所定の時間間隔で順次に生成する。
また、所定速度ｖ２の値は、カメラ本体１０やレンズユニット２０の特性に基づき、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生が目立たない値を設定するとよい。
【００４１】
このように補間コードを生成することによって、エンコーダピッチを小さくすることなく、エンコーダのピッチ間のコードの段差を小さくすることができる。その結果、レンズユニットからカメラ本体へのコードの通信量を増大させることなく、コードに基づいて補正された画像データがコードの段差部で非連続に変化する現象の発生を抑制することができる。
【００４２】
上述した実施形態では、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組合せを行うことができ、これに限定されるものではない。上述した実施形態では、第１のコードｃ１と第２のコードｃ２との間に、１つ又は３つの補間コードを生成する例を説明したが、本発明では、補間コードの数はこれらに限定されない。
【００４３】
また、補間コードは、コードが変化した場合に常に生成してもよいし、コードの変化量が所定値以上の場合に選択的に生成してもよい。また、１つのコードの段差において生成する補間コードの数は、常に一定であってもよいし、段差の大きさに応じて変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、可視画像の動画の撮像装置にも、赤外画像の動画の撮像装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  カメラシステム
１０  カメラ本体
１１  撮像ブロック
１２  画像処理手段
１３  光学データ変換関数
２０  レンズユニット
２１  レンズ制御系
２２  エンコーダ
【図１】
2013123121.tif 000003
【図２】
2013123121.tif 000004
【図３】
2013123121.tif 000005