(57)【要約】【課題】交換レンズ内の複数の光学補正情報を使って撮影された画像を補正する機能を有したカメラにおいて、レンズ内の光学補正情報を通信でカメラに送信する場合、レンズ内の情報量が多いと通信が間に合わないまま撮影が開始されてしまうことが予想される。その時、通信を優先させると撮影のコマ速が落ちることになり、撮影を優先させると画像補正が出来ないまま画像が記録されるという不具合が発生するため、これらの不具合を解消したカメラ装置を提供すること。【解決手段】カメラに送信する光学補正情報において、その情報の種類とレンズの位置ごとに画像補正の利き具合が変わるため、最も利き具合が高い（画質的に悪い）条件のレンズ位置情報に関する光学補正情報からカメラに送信することを特徴とする構成とした。【選択図】図３
2016192622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ固有で複数の種類ごとに異なったレンズ位置情報に関連付けられた光学補正情報を記憶する光学補正情報記憶手段と、
撮影された画像情報を前記光学補正情報によって画像補正する画像補正手段と、
撮影された時点でのレンズの位置情報を記憶するレンズ位置記憶手段と、
装着されたレンズから前記光学補正情報を読み取っている最中に撮影が開始された場合、前記光学補正情報記憶手段内のレンズ位置情報に関連する情報の中から前記レンズ位置記憶手段の内容を検索し、撮影時点でのレンズ位置情報が該当しなかった場合、画像補正処理を実行しないことを特徴とする光学補正を有する光学機器及びそのシステム。
【請求項２】
カメラと通信するための通信手段と、
レンズ固有で且つ複数の種類の光学補正情報を記憶する光学補正情報記憶手段を具備し、
前記光学補正情報記憶手段には、前記光学補正情報がその種類ごとに異なったレンズ位置情報に関連付けられた情報として記憶され、カメラに前記複数の光学補正情報を送信する際はその種類ごとに異なったレンズ位置情報順に送信されることを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ本体との間で通信を行うレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、撮影された画像の光学的な歪曲収差を電気的に補正するための第１の補正情報をレンズに記憶させ、前記第１の補正情報をカメラに送信し、内挿演算あるいは外挿演算による第２補正情報を生成する演算部をカメラに具備したことを特徴としている。これによってレンズ内に記憶させる情報を少なくさせる技術が開示されている。
【０００３】
また特許文献２は、複数の光学特性情報と識別情報を記憶したレンズにおいて、前記識別情報に基づいてカメラが認識可能な光学特性情報をレンズ内に記憶された複数の光学特性情報の中から選択する選択手段を具備していることを特徴としている。カメラはこの選択手段で選択された光学情報をレンズに対して送信要求することで旧来レンズとの互換性を保つことを目的とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９０８６３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、歪曲補正情報をカメラ内の演算によって生成しているため演算処理に時間が掛かることが予想される。その時間的な遅延により速写性が重要となるカメラ装置においては、コマ速が落ちる又は歪曲補正処理が間に合わない等の問題が発生する可能性がある。
【０００６】
また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、レンズ内の識別情報に応じて光学特性情報を選択して情報のやりとりをしているため、レンズ内に情報が少ない場合は十分な補正が出来ないことになる。また、カメラが送信要求する光学特性情報には特に順番等の優先順位は無く、単に画一的な情報のやりとりであるため、光学特性情報を得るよりも撮影が先行した場合は撮影画像が劣化してしまうことになる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、レンズ内に記憶された各種補正情報をカメラに送信する場合、その種類に応じて送信順序を切り換えることによって、撮影された画像劣化を極力抑えることを可能にしたカメラ本体及びレンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の光学機器及びそのシステムは、
レンズ固有で複数の種類ごとに異なったレンズ位置情報に関連付けられた光学補正情報を記憶する光学補正情報記憶手段と、
撮影された画像情報を光学補正情報によって画像補正する画像補正手段と、
撮影された時点でのレンズの位置情報を記憶するレンズ位置記憶手段と、
装着されたレンズから光学補正情報を読み取っている最中に撮影が開始された場合、光学補正情報記憶手段内のレンズ位置情報に関連する情報の中からレンズ位置記憶手段の内容を検索し、撮影時点でのレンズ位置情報が該当しなかった場合、画像補正処理を実行しないことを特徴とする。
【０００９】
また上記の目的を達成するために、本発明の光学機器及びそのシステムは、
カメラと通信するための通信手段と、
レンズ固有で且つ複数の種類の光学補正情報を記憶する光学補正情報記憶手段を具備し、
光学補正情報記憶手段には、光学補正情報がその種類ごとに異なったレンズ位置情報に関連付けられた情報として記憶され、カメラに複数の光学補正情報を送信する際はその種類ごとに異なったレンズ位置情報順に送信されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レンズ内に記憶されたレンズ固有の光学補正情報を使うことで撮影された画像を補正する機能を有したカメラ装置において、光学補正情報の情報量が多い場合でも速写性を損なうことなく、且つ画像の劣化も少ない光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】カメラおよび交換レンズの内部ブロック図
【図２】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】カメラへの送信順を示す表
【図４】カメラへの送信順を示す表
【図５】カメラマイコンの通信処理を示すフローチャート図
【図６】レンズマイコンの通信処理を示すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本実施例におけるカメラ（カメラ本体）および交換レンズ（レンズ装置）の動作について説明する。本実施例のレンズ装置は、動画および静止画の撮影が可能なカメラ本体に着脱可能なレンズ装置である。
【００１６】
図１は本実施例におけるカメラ本体と交換レンズの内部ブロック図であり、交換レンズ１およびカメラ本体２の構成を模式的に示し、また、その内部の制御系を示している。交換レンズ１（レンズ装置）は、交換式オートフォーカスレンズであり、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、レンズマイコン８、接点ユニット９、および、フォーカスレンズ１０を備える。
【００１７】
フォーカスユニット３は、フォーカスレンズ１０を光軸ＯＡの方向（光軸方向）に移動可能に保持し、被写体にピントを合わせるための保持機構である。モータ４は、フォーカスユニット３を駆動させるアクチュエータである。本実施例のモータ４は電磁式モータであるが、これに限定されるものではなく、超音波式やボイスコイル式等のモータも適用可能である。移動量検出ユニット５は、モータ４の回転量および回転速度を検出する検出手段である。移動量検出ユニット５は、円周上に同一ピッチで形成された切り欠きを有し、モータ４の回転と同期して回転する円板を備えている。移動量検出ユニット５は、この円板にＬＥＤから投光された光がフォトインタラプタ素子（受光素子）に到達するか遮光されるかに応じた信号変化を検出する。フォーカスユニット３の移動量はモータ４の回転量と比例するため、移動量検出ユニット５はフォーカスユニット３の移動量を計測することができる。
【００１８】
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検出手段である。絶対位置検出ユニット６は、フォーカスユニット３に連動して移動する複数の金属のブラシと、固定された金属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の現在位置を特定する。ＲＯＭ７は、書き換え可能な不揮発性メモリ（記憶手段）である。不揮発性ＲＯＭ７に記憶されるデータは、主に交換レンズ１特有の光学的な特性を示す情報で、カメラはこの情報を交換レンズ１から取得し、更にこの情報を元に撮影された画像の補正を行っている。本発明では不揮発性ＲＯＭ７に記憶されている情報を光学補正情報として説明する。この光学補正情報には複数種類の情報で構成されていて、主なものとして歪曲収差情報、ディストーション補正情報、周辺光量情報、倍率色情報等がある。本実施例では特にこれらの情報に関して詳しく説明しているが、この情報に限定される物では無い。
【００１９】
レンズマイコン８は、交換レンズ１の内部の各構成要素を制御するレンズ制御手段（制御手段）である。レンズマイコン８は、交換レンズ１とカメラ本体２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等の機能を有する。通信回路は、カメラ本体２との間で、撮影モード（動画撮影モード、静止画撮影モード）に応じた制御情報を含む通信方式で通信を行う。レンズマイコン８は、通信回路を介して得られた制御情報を用いてレンズや絞りなどの光学素子の駆動制御を行う。
【００２０】
接点ユニット９は、交換レンズ１とカメラ本体２との間で通信を行うための複数の金属接点を備え、レンズマイコン８とカメラマイコン１２とを電気的に接続する接続手段である。複数の金属接点は、カメラ本体２側に設置された複数の金属突起と、交換レンズ１側に設置された複数の金属片とにより構成される。複数の金属突起と複数の金属片はそれぞれ、機械的に接触させることで電気的に短絡されている。複数の金属接点は、カメラ本体２から交換レンズ１に対して電源を供給する機能も有する。
【００２１】
カメラ本体２（撮像装置本体）は、測距ユニット１１、カメラマイコン１２、および、ＣＣＤセンサ１３を備える。測距ユニット１１は、被写体までの距離に対するフォーカスユニット３の現在位置のフィルム面でのズレ量を測距する測定手段である。一般に、オートフォーカスカメラでは、複数のラインＣＣＤを用いたピントのズレ方式が採用される。この場合、被写体のコントラスト（明暗）の違いを読み取ることで、予め距離の離れた他のラインＣＣＤと比較し、コントラストの状態が同じとなるＣＣＤライン上の位置のズレを検出する。すなわち、ピントが合っている状態（合焦状態）では、ＣＣＤライン上の同じ位置にコントラストが合うことになる。ただし、本実施例は測距方式に限定されるものではなく、例えば、赤外発光（ＩＬＥＤ）体を用いて三角測距を行う測距方式を採用してもよい。また、オートフォーカスに関する説明は、本実施例の主旨とは無関係であるためこれ以上の説明は省略する。
【００２２】
カメラマイコン１２は、カメラ本体２の内部の各構成要素を制御するカメラ制御手段である。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、レンズへの電源供給スイッチ、入出力ポート、ＲＯＭ、および、ＲＡＭ等の機能を有する。ＣＣＤセンサ１３は、被写体像からの反射光を電気信号に変換する撮像素子である。カメラ装置とはこの撮像素子を使って撮影することになるが、撮影された画像は装着された交換レンズ１のタイプによって実際に目で見た被写体と異なる画像が撮影される場合がある。これは交換レンズ１の光学特性によってＣＣＤセンサに投影された画像が歪められ、またガラスに施されたコーティング等により被写体色や光量などに違いが出るためである。カメラには前述したレンズに記憶された光学補正情報を使って、実際の被写体に近い画像を作り出すことを目的として撮影された画像を補正するための画像補正処理回路（不図示）が搭載されている。具体的な画像補正に関する説明は先行技術文献に記載があるため省略する。更にカメラ本体２は、その他の種々の機能を有するが、本発明の主旨とは無関係であるためこれ以上の詳しい説明は省略する。
【００２３】
次に、交換レンズ１とカメラ本体２との間で行われる通信シーケンスについて説明する。
【００２４】
まず初めに、接点ユニット９を介したレンズマイコン８とカメラマイコン１２との通信回路（通信手段）について説明する。図２は、レンズマイコン８とカメラマイコン１２との通信回路を示す概略図である。一般に、交換レンズ１とカメラ本体２との通信では、レンズマイコン８およびカメラマイコン１２に設定されたシリアル通信機能によって各種データを交換する。図２に示されるように、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へ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。
【００２５】
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へ出力データを送信する端子である。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、一般的に、クロック同期式シリアル通信と呼ばれる。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。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。
【００２６】
具体的な通信方法の例として、カメラ本体２に交換レンズ１が装着されると、カメラマイコン１２は不図示のスイッチで交換レンズ１が装着されたことを検知したら、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何でも良い。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からの通信でレンズからカメラに対する通信確立情報を送信する。この１バイトの通信情報には主に命令を示す命令コマンド通信と、単なる情報のやりとりを行っている情報通信の2つがある。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記す）に従ってレンズマイコン８はコマンド通信に沿った情報を次の通信でカメラに送信するシーケンスとなっている。
【００２７】
以上が通信シーケンスの説明である。
【００２８】
次に、交換レンズ１とカメラ本体２との間で行われる光学補正情報に関して説明する。
【００２９】
図３はレンズが記憶している光学補正情報の違いによるカメラに対する情報の送信順序を示した図である。前述した様に光学補正情報とはそのレンズ特有の情報で、歪曲収差情報、周辺光量情報、倍率色情報などがあり、図３は歪曲収差情報と周辺光量情報の転送順序を示している。縦軸はフォーカスレンズの位置である無限から至近を示すパラメータ、横軸は倍率を変化させるためのズーム機構の位置であるＴＥＬＥからＷＩＤＥを示すパラメータである。レンズ内にはこれらのパラメータによるマトリックス構造で光学補正情報を記憶していて、このレンズの位置情報と光学補正情報を関連付けてカメラに送信している。また本実施例では、この情報はレンズをカメラに装着した時に送信するシーケンスとなっているが、送信するタイミングはこれに限定したものでは無い。
【００３０】
ここで本発明の趣旨を説明すると、レンズをカメラに装着した時に、通常ならフォーカスレンズの位置とズーム機構のそれぞれの現在位置の情報に基づいた光学補正情報をカメラに送信するのが一般的と考えられる。なぜなら、その場ですぐに撮影された場合は即座に画像変換情報をカメラが使用出来るからである。しかし、仮にその現在位置が画像補正をあまり必要としない光学的な位置である場合は、そもそも後で情報を送信すれば良いと考えられる。それよりも現在位置に基づいて光学補正情報の送信を開始した途端に、急にフォーカス駆動やズーム操作され、その直後に撮影されると、撮影された光学的な位置での光学補正情報はカメラに取り込まれていないことになる。仮にその光学的な位置が画像補正の必要不可欠な位置だった場合、画像補正が出来ずに画像が補正されないまま記録されてしまうことになる。これらのことをまとめると撮影された時の、より多くの画像を綺麗に残すためには、レンズは現在位置の光学補正情報を送るよりも、画像補正が必要な光学的な位置の光学補正情報を先にカメラに送信する方が確率が高いと言える。
【００３１】
上記趣旨を鑑みると、歪曲収差情報、周辺光量情報はＷＩＤＥの至近が最も光学的に低下し易い位置として考えられるため、図３ではその位置を１番として光学補正情報をカメラに送信し、そのままＷＩＤＥからＴＥＬＥに向かって送信を続ける。ＴＥＬＥ（１２番）まで送信が終了したら最至近からひとつ無限側のＷＩＤＥの位置（１３番）からＴＥＬＥ（２４番）に向かって光学補正情報を送信する。この様に情報の送信を続けている時にＷＩＤＥの至近の位置（１番）で撮影されたとしても、最も画像補正が必要な光学的な位置での光学補正情報の送信がいち早く終わっているため、画像の劣化を極力抑えることが可能となる。
【００３２】
図４は光学特性として倍率色の補正情報をカメラに送信する時の送信順序を示している。表の見方は図３と同じである。倍率色情報の光学的な特性としてはＴＥＬＥからＷＩＤＥの中間位置で且つ最も撮影される可能性が高い常用フォーカス位置を真っ先に送信することが必要と考えられる。そこでズームは中間域でフォーカスは焦点距離の５０倍を常用域として考えて、その位置である１番からＴＥＬＥまで送信後、中間域のひとつ無限側（７番目）という順にカメラに送信している。
【００３３】
この光学補正情報の送信順は一般的な光学系を当てはめて設定しているだけで、これに限定されるものではない。
【００３４】
また、本実施例では３種類の光学補正情報について説明したが、光学の収差補正情報は種類も多く、この３種に限定されるものではない。
【００３５】
次に、図５を使って本発明の趣旨となるカメラの光学補正情報の取得シーケンスについて説明する。図５は本実施例におけるカメラマイコン１２の通信処理（カメラ通信処理）を示すフローチャートである。
【００３６】
まず初めにカメラマイコン１２は、通信処理ルーチン（ステップＳ１００）に移行すると、レンズが装着されているかを判断する。
【００３７】
ステップ１０１でレンズが装着されていない時はステップ１０６に移行し、通信処理を終了する。レンズが装着されているかどうかは前述した通信確立情報で判断する。ステップ１０１でもしもレンズが装着されている場合は光学補正情報をすでに取得済みであるかを判断する。
【００３８】
ステップ１０２で、すでに光学補正情報を取得している場合はステップ１０３の通常のレンズ通信処理に移行する。ステップ１０３の処理で本発明に関連することとしては、撮影時のレンズのフォーカス位置及びズーム位置情報をレンズに送信させるコマンド通信をレンズに送信している。カメラはこのレンズの位置情報を元に撮影された画像を適切な光学補正情報で補正させる。ステップ１０２で光学補正情報を取得していない場合はステップ１０４に移行する。
【００３９】
ステップ１０４では光学補正情報の送信順を送信するコマンド通信をレンズマイコン８に送信し、カメラマイコン１２は次の通信でレンズからレンズが記憶している光学補正情報の種類とその種類に対応した光学補正情報の送信順の情報を受信する。この送信順とは予めカメラとレンズで取り決めた、幾つかの送信パターンを示す情報でも良く、また図３を基準とした送信順に対して、違う部分の順序を示すことでも良い。
【００４０】
ステップ１０５でカメラマイコン１２は光学補正情報の送信要求コマンド通信をレンズマイコン８に送信し、レンズマイコン８は受信したコマンド通信を解析してコマンドに対応した各種光学補正情報を取り決めた順番に送信する。カメラマイコン１２は受信した光学補正情報を、画像補正処理を実行する画像補正処理回路のメモリー内に蓄積し、撮影された画像を随時、画像処理を加える。詳しい画像処理方法については本発明と無関係のため説明を省略する。全ての光学補正情報の送信が終了したらステップ１０６に移行して通信処理を終了する。
【００４１】
図６は本実施例におけるレンズマイコン８の通信処理を示すフローチャートである。同図を使って、レンズマイコン８の処理について説明を続ける。
【００４２】
まず初めにステップ２００でレンズマイコン８は通信処理ルーチンに移行すると、ステップ２０１でカメラマイコン１２からのコマンド通信を解析し、光学補正情報の送信順序を示す情報の送信要求かどうかを判断する。前記した様に光学補正情報はその種類によってカメラに送信する順序を変える必要があるため、レンズ自身が記憶している光学補正情報の種類とレンズ位置情報に関連付けた送信順情報をこのステップ２０１でカメラに送信する。またステップ２０１でレンズマイコン８はコマンド通信を解析した結果、光学補正情報の送信順序を示す情報の送信要求では無かった場合、ステップ２０２に移行し、レンズは通常の通信処理を実行する。ステップ２０２の処理で本発明に関連することとして、撮影時のレンズのフォーカス位置及びズーム位置情報をカメラに送信している。カメラはこの位置情報を元に撮影された画像を適切な光学補正情報で補正することが出来る。
【００４３】
次にレンズマイコン８はカメラマイコン１２からのコマンド通信を受信するまで待ち、受信したらステップ２０３でコマンドを解析して歪曲収差の補正情報送信要求かを判断する。歪曲収差の補正情報送信要求であった場合はステップ２０６に移行し、ステップ２０１で予めカメラに送信した歪曲収差補正情報に関連付けたレンズ位置情報の順序で歪曲収差補正情報をカメラに送信する。ステップ２０３で歪曲収差補正情報送信要求では無かった場合、ステップ２０４に移行し、カメラマイコン１２からのコマンドを解析して周辺光量の補正情報送信要求かを判断する。周辺光量の補正情報送信要求であった場合はステップ２０７に移行し、ステップ２０１で予めカメラに送信した周辺光量補正情報に関連付けたレンズ位置情報の順序で周辺光量補正情報をカメラに送信する。
【００４４】
次にレンズマイコン８はステップ２０４でカメラマイコン１２からのコマンド通信を解析した結果、周辺光量の補正情報送信要求では無かった場合、ステップ２０５に移行する。
【００４５】
ステップ２０５ではステップ２０１で予めカメラに送信した倍率色補正情報に関連付けたレンズ位置情報の順序で倍率色補正情報をカメラに送信する。次にレンズマイコン８はステップ２０８で通信を終了させる処理を実行し、ステップ２０９で通信処理から抜けて通信処理を終了する。
【００４６】
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。
【００４７】
本発明はレンズ交換式カメラやビデオなどの映像機器に応用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  交換レンズ、２  カメラ本体、８  レンズマイコン、１２  カメラマイコン
【図１】
2016192622.tif 000003
【図２】
2016192622.tif 000004
【図３】
2016192622.tif 000005
【図４】
2016192622.tif 000006
【図５】
2016192622.tif 000007
【図６】
2016192622.tif 000008