JP7214492B2 - Imaging device and lens device - Google Patents
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Description
本発明は、光学像を撮像面上で移動させる光学素子を含む撮像光学系を通して撮像を行う撮像装置に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus that takes an image through an image pickup optical system including an optical element that moves an optical image on an image pickup surface.
上記のような撮像装置では、撮像光学系を通した撮像により生成された画像(以下、入力画像という)に対して撮像光学系の歪曲、周辺光量落ちおよび倍率色収差等の収差により生じた歪み、明るさむらおよび色ずれ等を補正するための収差補正処理を行う。撮像装置は、この収差補正処理を行うための収差補正データを、光学系を有するレンズ装置から通信により取得する。収差は光軸からの像高に応じて異なるため、収差補正データも撮像面の中心からの像高ごとのデータとして用意される。 In the imaging apparatus as described above, the image generated by imaging through the imaging optical system (hereinafter referred to as an input image) is distorted due to distortion of the imaging optical system, peripheral light falloff, and aberrations such as chromatic aberration of magnification. Aberration correction processing is performed to correct brightness unevenness, color shift, and the like. The imaging device acquires aberration correction data for performing this aberration correction processing from a lens device having an optical system through communication. Since the aberration varies depending on the image height from the optical axis, the aberration correction data is also prepared as data for each image height from the center of the imaging plane.
また、撮像装置やレンズ装置には、手振れ等の撮像装置の振れに起因する像振れを低減するために、光学系に含まれる防振用光学素子(以下、防振レンズという)を該光学系の光軸に対して移動させる防振動作を行うものがある。防振レンズが光学系の光軸上の位置から移動すると、光学像の中心が撮像面の中心からずれる。このため、防振動作中に収差補正処理を行う場合には、収差補正データも光学像の中心のずれとともに撮像面(言い換えれば、入力画像)に対してシフトさせる必要がある。 In addition, in order to reduce image blur caused by shake of the image pickup device such as camera shake, an optical element for image stabilization (hereinafter referred to as an image stabilization lens) is included in the optical system. There is a device that performs a vibration isolation operation by moving with respect to the optical axis of the optical axis. When the anti-vibration lens moves from the position on the optical axis of the optical system, the center of the optical image shifts from the center of the imaging surface. Therefore, when aberration correction processing is performed during image stabilizing operation, it is necessary to shift the aberration correction data with respect to the imaging plane (in other words, the input image) along with the deviation of the center of the optical image.
図6において、1001は防振レンズが光軸上に位置するときに入力画像に対して収差補正データが用意されている範囲を示している。収差補正データは、矩形の入力画像の外接円よりも若干大きな径(像高)の領域をカバーするように用意されている。 In FIG. 6, 1001 indicates a range in which aberration correction data is prepared for an input image when the anti-vibration lens is positioned on the optical axis. The aberration correction data are prepared so as to cover a region with a diameter (image height) slightly larger than the circumscribed circle of the rectangular input image.
1002は防振レンズが光軸上から大きく移動したときにそれに応じて大きくシフトされた収差補正データの範囲を示している。この場合、入力画像内に収差補正データの範囲1002から外れる補正データ外領域(図中の斜線部分)1003が生じる。この領域1003は、収差補正データを用いた収差補正処理を行えない又は収差補正データを用いないで収差補正処理が行われる領域となり、画質が低下する。
このような補正データ外領域の発生を抑制する方法として、特許文献1に開示された方法を用いることが可能である。特許文献1には、撮像面の中心からの光学像の中心のずれ量が異なる複数のティルトシフト状態に応じた周辺光量データを保持しておき、その中から実際の光学像の中心のずれ量に対応する周辺光量データを使用して周辺光量補正を行う方法が開示されている。
As a method for suppressing the occurrence of such areas outside the correction data, it is possible to use the method disclosed in
しかしながら、特許文献1にて開示された撮像装置のように、光学像の中心のずれ量(つまりは防振レンズの移動量)ごとに収差補正データを保持すると、データ量が膨大になる。特にレンズ装置から撮像装置に収差補正データを送信する場合にデータ量が膨大であると、送信に長時間を要する。 However, if the aberration correction data is held for each shift amount of the center of the optical image (that is, the movement amount of the anti-vibration lens) as in the image pickup apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200013, the amount of data becomes enormous. In particular, when transmitting aberration correction data from the lens apparatus to the imaging apparatus, if the amount of data is enormous, it takes a long time to transmit the data.
本発明は、収差補正データのデータ量の増加を抑えつつ、光学素子の移動により光学像が大きく移動しても収差補正処理がなされた画像における補正データ外領域の発生を抑制することが可能な撮像装置およびレンズ装置を提供する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the amount of aberration correction data, and to suppress the occurrence of an area outside the correction data in an image subjected to aberration correction processing even if the optical image moves significantly due to the movement of the optical element. An imaging device and a lens device are provided.
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系により形成された光学像を撮像する撮像素子と、撮像により得られた入力画像に対する撮像光学系の収差に関する補正処理を、像高ごとに異なる収差補正データを用いて行う補正手段と、撮像光学系内で移動して撮像素子上における光学像の位置を移動させる光学素子の移動に応じて、入力画像に対して収差補正データをシフトさせるデータシフト手段とを有する。そしてデータシフト手段は、収差補正データのシフト量を、入力画像に対して収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じない第1のシフト量までに制限することを特徴とする。 An imaging apparatus as one aspect of the present invention includes an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system, and correction processing regarding aberration of the imaging optical system for an input image obtained by imaging, which differs for each image height. Data for shifting the aberration correction data with respect to the input image according to the movement of the optical element that moves in the imaging optical system and moves the position of the optical image on the imaging element. and shift means. The data shift means limits the amount of shift of the aberration correction data to a first shift amount that does not cause an area outside the correction data outside the image height range of the aberration correction data with respect to the input image.
また、本発明の他の一側面としての収差補正方法は、撮像光学系により形成された光学像を撮像する撮像素子を有する撮像装置に適用される。該収差補正方法は、撮像により得られた入力画像に対する撮像光学系の収差に関する補正処理を、像高ごとに異なる収差補正データを用いて行うステップと、撮像光学系内で移動して撮像素子上における光学像の位置を移動させる光学素子の移動に応じて、入力画像に対して収差補正データをシフトさせるステップとを有する。そして、収差補正データのシフト量を、入力画像に対して収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じない第1のシフト量までに制限することを特徴とする。 Further, an aberration correction method as another aspect of the present invention is applied to an imaging apparatus having an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system. The aberration correction method comprises the steps of: performing correction processing on aberrations of an imaging optical system for an input image obtained by imaging using different aberration correction data for each image height; and shifting the aberration correction data with respect to the input image in accordance with the movement of the optical element that moves the position of the optical image in. Further, the shift amount of the aberration correction data is limited to a first shift amount that does not cause an area outside the correction data that deviates from the image height range of the aberration correction data with respect to the input image.
なお、撮像装置のコンピュータに、上記収差補正方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。 A computer program for causing a computer of an imaging apparatus to execute processing according to the aberration correction method also constitutes another aspect of the present invention.
また、本発明の他の一側面としてのレンズ装置は、撮像光学系により形成された光学像を撮像する撮像素子を有する撮像装置に対して着脱が可能であり、撮像光学系として、撮像素子上における光学像の位置を移動させるように移動する光学素子を含む光学系を有する。該レンズ装置は、撮像装置において撮像により得られた入力画像に対する撮像光学系の収差に関する補正処理に用いられる、像高ごとに異なる収差補正データと、光学素子の移動量を示す情報と、光学素子の移動量を光学像の位置の移動量に変換するための変換情報と、撮像装置において光学素子の移動に応じて収差補正データをシフトさせる際に、入力画像に対して収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じないシフト量である第1のシフト量の情報と、を保持する記憶手段と、収差補正データと、光学素子の移動量を示す情報と、変換情報と、第1のシフト量の情報とを撮像装置に送信する送信手段とを有することを特徴とする。 Further, according to another aspect of the present invention, a lens device is attachable to and detachable from an imaging device having an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system. an optical system including an optical element that moves to move the position of the optical image in the The lens apparatus includes aberration correction data different for each image height, information indicating the amount of movement of the optical element, and information indicating the amount of movement of the optical element, which are used for correction processing regarding aberration of the imaging optical system for the input image obtained by imaging in the imaging device. and the image height of the aberration correction data with respect to the input image when shifting the aberration correction data according to the movement of the optical element in the imaging device . storage means for holding first shift amount information, which is a shift amount that does not cause a region outside the correction data outside the range ; aberration correction data; information indicating the amount of movement of the optical element ; conversion information ; and transmitting means for transmitting the information of the shift amount of 1 to the imaging device.
本発明によれば、収差補正データのデータ量の増加を抑えつつ、光学素子の移動により光学像が大きく移動したときでも収差補正処理後の画像における補正データ外領域の発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of areas outside the correction data in the image after the aberration correction process even when the optical image is greatly moved due to the movement of the optical element, while suppressing an increase in the data amount of the aberration correction data. .
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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1である撮像装置(以下、カメラ本体という)100と該カメラ本体100に着脱可能に装着されたレンズ装置(以下、交換レンズという)10とを含むカメラシステムの構成を示している。交換レンズ10は、撮像光学系5を有する。撮像光学系5は、光軸方向に移動して変倍(ズーム)を行う変倍レンズや、光軸方向に移動して焦点調節(フォーカス)を行うフォーカスレンズや、光量を調節する絞り等を含む。さらに撮像光学系5は、手振れ等による交換レンズ10およびカメラ本体100の振れ(以下、まとめてカメラ振れという)に起因する像振れを低減するために、撮像光学系5の光軸に対してそれに直交する方向または光軸に直交する成分を含む方向に移動する光学素子としての防振レンズ3を含む。
FIG. 1 shows a camera system including an imaging device (hereinafter referred to as a camera body) 100 and a lens device (hereinafter referred to as an interchangeable lens) 10 detachably attached to the
カメラ本体100は、撮像光学系5により形成された光学像(被写体像)を光電変換、すなわち撮像する撮像素子101を有し、撮像素子101からの撮像信号(アナログ信号)は画像処理部102に出力される。画像処理部102は、撮像信号からデジタル画像データを生成し、該画像データ(入力画像)に対して様々な画像処理を行って記録用または表示用の出力画像を生成する。画像処理には、収差補正処理が含まれる。収差補正処理は、撮像光学系5の収差(歪曲、周辺光量落ちおよび倍率色収差等)に起因する画像データにおける歪み、明るさむらおよび色ずれ等を補正する処理である。画像処理部102は、補正手段およびデータシフト手段として機能する。
The
カメ本体100と交換レンズ10との間には通信経路が設けられており、該通信経路を通じてカメラ本体100と交換レンズ10と間で様々な情報やデータが通信される。例えば、交換レンズ10から、現在の撮像光学系5のズーム位置(焦点距離)、フォーカス位置(物体距離)および絞り値の情報や、収差補正処理のために用いられる収差補正データがカメラ本体100に送信される。収差補正データは、撮像光学系5の収差に基づくデータである。収差は光軸からの像高に応じて異なるため、収差補正データも撮像素子(撮像面)の中心、言い換えれば画像データの中心からの像高に応じて異なるデータとして用意される。交換レンズ10は、この収差補正データと後述する補正データシフトリミットを保持(記憶)するレンズ記憶部(記憶手段)2を有する。
A communication path is provided between the
また交換レンズ10は、ジャイロセンサ等により構成される振れ検出部6を有する。振れ検出部6は、手振れ等により交換レンズ10およびカメラ本体100に生じた振れ(以下、カメラ振れという)の方向と量を検出する。交換レンズ10内のレンズCPU7は、振れ検出部6により検出されたカメラ振れの方向と量に応じて防振レンズ3の移動を制御する。レンズ記憶部2は、レンズ状態(ズーム位置、フォーカス位置および絞り値等)ごとに、防振レンズ3の移動量を撮像面上での光学像の位置の移動量(以下、単に光学像の移動量という)に変換するための変換情報である防振敏感度の情報を保持している。防振敏感度は、防振レンズ3の単位移動量あたりの撮像素子上101上における光学像の移動量を示す。このため、防振レンズ3の移動量に防振敏感度を乗じることで、光学像の移動量を算出することができる。
The
振れ検出部6によりカメラ振れが検出されると、レンズCPU7は、レンズ記憶部2から、そのときのレンズ状態に対応する防振敏感度の情報を取得する。またレンズCPU7は、光軸からの防振レンズ3の移動方向および移動量(位置)を検出する防振レンズ検出部4も有する。レンズCPU7は、防振レンズ検出部4により検出された防振レンズ3の移動方向および位置の情報をカメラ本体100に送信する。
When camera shake is detected by the
カメラ本体100は、カメラシステム全体の制御を行うカメラCPU105と、交換レンズ10の全体の交換レンズ10から受信した収差補正データを保存するカメラ保存部103と、前述した記録用の出力画像を保存する画像記録部104とを有する。画像処理部102は、撮像素子101からの撮像信号から画像データを生成する際に、画像データに撮像時のレンズ状態の情報を付加情報として書き込む。そして画像処理部102は、画像データに付加情報を書き込まれたレンズ状態に対応する収差補正データをカメラ保存部103から読み出し、読み出した収差補正データを用いて画像データに対する収差補正処理を行う。
The
図2は、本実施例においてカメラCPU105とレンズCPU7が実行する収差補正処理(収差補正方法)を示している。カメラCPU105とレンズCPU7は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。以下の説明において、「S」はステップを意味する。
FIG. 2 shows aberration correction processing (aberration correction method) executed by the
S101において交換レンズ10がカメラ本体100に装着されると、S001においてカメラCPU105は交換レンズ10が装着されたことを検出し、交換レンズ10(レンズCPU7)との通信を開始する。カメラCPU105は、S002において、レンズCPU7に対して、収差補正データと該収差補正データのシフト量の制限値(第1のシフト量)である補正データシフトリミットの送信を要求する。
When the
この要求を受けたレンズCPU7は、S102においてレンズ記憶部2に記憶された収差補正データと補正データシフトリミットとをカメラCPU105に送信する。カメラCPU105は、受信した収差補正データと補正データシフトリミットをカメラ保存部103に記憶させる。収差補正データのシフト量と補正データシフトリミットとの関係については後に詳しく説明する。
Upon receiving this request, the
次にS004においてユーザが撮像を指示するために不図示のレリーズスイッチの操作を行うと、カメラCPU105は、S005において該レリーズスイッチの操作時、つまりは撮像の開始時における交換レンズ10のズーム位置、フォーカス位置および絞り値等のレンズ状態の送信を要求する。またカメラCPU105は、交換レンズ10に対して、防振レンズ3の移動方向と移動量(防振レンズ位置)、さらにはレンズ状態に応じた防振敏感度の送信を要求する。
Next, in S004, when the user operates a release switch (not shown) to instruct imaging, the
送信手段としてのレンズCPU7は、S103において、カメラCPU105からの送信要求に応じて、レンズ状態、防振レンズ位置およびレンズ記憶部2に記憶された防振敏感度を送信する。そしてカメラCPU105は、S006において、カメラ保存部103に保存された収差補正データと補正データシフトリミットから、受信したレンズ状態に対応する収差補正データと補正データシフトリミットを検索して読み出す。
In S103, the
次にS007では、カメラCPU105は、受信した防振レンズ位置、すなわち防振レンズ3の光軸からの移動量と防振敏感度の積を算出する。この積は、撮像面の中心(光軸位置)からの光学像の中心の移動量を表し、理想的な収差補正データのシフト量(以下、補正データシフト量という)に相当する。ただし、カメラCPU105は、図6に示したように画像データ内に収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域(1003)が生じないように、算出した補正データシフト量と補正データシフトリミットとを比較する。補正データシフトリミットは、防振レンズ3の移動による光学像の移動量にかかわらず、画像データに収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じないシフト量の最大値またはその近傍の値である。
Next, in S007, the
補正データシフト量が補正データシフトリミットより小さい(または以下)である場合は、カメラCPU105は、S009に進み、収差補正データを防振レンズ3の移動方向に応じた方向に補正データシフト量だけシフトさせる。一方、補正データシフト量が補正データシフトリミットより大きい場合は、カメラCPU105は、S010に進み、収差補正データを防振レンズ3の移動方向とは反対方向に補正データシフトリミットまでシフトさせる。
If the correction data shift amount is smaller than (or less than) the correction data shift limit, the
次にS011において、カメラCPU105は、画像処理部102に、上記のようにシフトさせた収差補正データを用いた画像データに対する収差補正処理を行わせる。そしてカメラCPU105は、収差補正処理後の出力画像を、画像記録部104に記録する。
Next, in S011, the
撮像光学系の収差のうち周辺光量落ちの補正を例として、収差補正データのシフトについて説明する。撮像光学系が回転対称光学系である場合は、周辺光量落ちも回転対称に発生する。このため、周辺光量落ちを補正するための収差補正データとして、撮像面の中心からの方向に関係なく、像高のみに応じた収差補正データを用意すればよい。 The shift of the aberration correction data will be described by taking the correction of the peripheral light falloff among the aberrations of the imaging optical system as an example. If the imaging optical system is a rotationally symmetrical optical system, the peripheral light falloff also occurs rotationally symmetrically. Therefore, as the aberration correction data for correcting the peripheral light falloff, it is sufficient to prepare aberration correction data corresponding only to the image height regardless of the direction from the center of the imaging plane.
図3は、周辺光量落ち補正のための収差補正データを表として示している。表の左側には代表的な複数の像高を、右側には像高ごとの収差補正データ(周辺光量補正値)を示している。 FIG. 3 shows a table of aberration correction data for peripheral light falloff correction. The left side of the table shows a plurality of typical image heights, and the right side shows aberration correction data (peripheral illumination correction values) for each image height.
防振敏感度をS1、光軸の位置を原点として該光軸に直交するX方向(水平方向)への防振レンズ3の移動量をα、光軸およびX方向に直交するY方向(垂直方向)への防振レンズ3の移動量をβとする。このとき、理想的な収差補正データのX方向およびY方向へのシフト量X,Yはそれぞれ、以下のようになる。
X=S1×α
Y=S1×β
画像データの中心(0,0)からシフト後の収差補正データの中心(X,Y)までの距離である理想シフト量(第2のシフト量)Rは、
S 1 is the vibration reduction sensitivity, α is the amount of movement of the
X=S 1 ×α
Y=S 1 ×β
The ideal shift amount (second shift amount) R, which is the distance from the center (0, 0) of the image data to the center (X, Y) of the shifted aberration correction data, is
で表される。
理想シフト量Rが補正データシフトリミットLIMより小さい場合は、収差補正データのシフト量として理想シフト量Rを設定する。画像データ上の任意の点、すなわち補正対象画素(X1,Y1)に対する周辺光量補正値SHD(X1,Y1)は、シフト後の収差補正データの中心(X,Y)から補正対象画素(X1,Y1)までの距離(像高)をR1とすると、
is represented by
If the ideal shift amount R is smaller than the correction data shift limit LIM, the ideal shift amount R is set as the shift amount of the aberration correction data. The peripheral illumination correction value SHD (X1, Y1) for an arbitrary point on the image data, that is, the correction target pixel (X1, Y1) is obtained from the correction target pixel (X1, Y1) from the center (X, Y) of the aberration correction data after shifting. If the distance (image height) to Y1) is R1,
となる。
距離R1は、
becomes.
The distance R1 is
で表される。 is represented by
一方、理想シフト量Rが補正データシフトリミットLIMより大きい場合は、収差補正データのシフト量として、理想シフト量Rではなく補正データシフトリミットLIMに設定する。 On the other hand, if the ideal shift amount R is larger than the correction data shift limit LIM, the shift amount of the aberration correction data is set to the correction data shift limit LIM instead of the ideal shift amount R.
ただし、このシフト量はスカラー量であり、方向を持っていないので、方向を算出する。図4に示すように、防振レンズ3の移動に応じて撮像面上で移動した光学像の中心(X,Y)とX軸とのなす角をθとするとき、補正データシフトリミットLIMのX方向成分X′とY方向成分Y′はそれぞれ、
X′=LIM×cosθ
Y′=LIM×sinθ
となる。
However, since this shift amount is a scalar amount and does not have a direction, the direction is calculated. As shown in FIG. 4, when the angle between the center (X, Y) of the optical image that has moved on the imaging plane in accordance with the movement of the
X′=LIM×cos θ
Y′=LIM×sin θ
becomes.
このときの補正対象画素(X1,Y1)に対する周辺光量補正値SHD(X1,Y1)は、シフト後の収差補正データの中心(X′,Y′)から補正対象画素(X1,Y1)までの距離(像高)をR2とすると、 The peripheral light amount correction value SHD (X1, Y1) for the correction target pixel (X1, Y1) at this time is the distance from the center (X', Y') of the aberration correction data after the shift to the correction target pixel (X1, Y1). If the distance (image height) is R2,
となる。
距離R2は、
becomes.
The distance R2 is
で表される。 is represented by
補正対象画素(X1,Y1)の周辺光量補正前の輝度をKIDO(X1,Y1)とすると、周辺光量補正後の輝度KIDOafter(X1,Y1)は、 Let KIDO(X1, Y1) be the luminance of the correction target pixel (X1, Y1) before the peripheral light amount correction, then the luminance after the peripheral light amount correction KIDOafter(X1, Y1)
となる。 becomes.
なお、ここでは周辺光量落ちの補正について説明したが、歪曲や倍率色収差等、他の収差に対する補正についても同様に行うことができる。 Although correction of peripheral light falloff has been described here, correction of other aberrations such as distortion and chromatic aberration of magnification can be performed in the same manner.
本実施例によれば、収差補正データのデータ量の増加を抑えつつ、防振レンズの移動により光学像が撮像素子に対して大きく移動したときでも(すなわち光学像の移動量にかかわらず)、入力画像における補正データ外領域の発生を回避することができる。すなわち、出力画像における画質低下領域の発生を抑制することができる。 According to this embodiment, even when the optical image is greatly moved with respect to the image sensor due to the movement of the anti-vibration lens (that is, regardless of the amount of movement of the optical image), while suppressing an increase in the amount of aberration correction data, It is possible to avoid the occurrence of areas outside the correction data in the input image. That is, it is possible to suppress the occurrence of image quality degradation areas in the output image.
また、防振レンズ3をシフトさせすぎると、偏心により収差が悪化しやすくなる。これにより、防振レンズ3の移動による光学像の移動量と収差補正データのシフト量を一致させた場合であっても、本来であれば収差が補正されるはずの像高位置で収差を補正しきれなかったり、収差を悪化させてしまったりする場合も起こり得る。本実施例のように防振レンズ3のシフト量を制限することによって、このような防振レンズ3の移動による偏心に起因する収差補正データとの相性の低下を抑制することもできる。
Further, if the
本実施例では、収差補正データが離散的な複数の代表像高に対する補正値を含む場合について説明したが、補正対象画素の像高が代表像高と異なる場合は、補正対象画素の像高に近い複数の代表像高の補正値を用いた補間演算により補正対象画素に対する補正値を算出すればよい。さらに、収差補正データとして、離散的な複数の代表像高に対する補正値を含むものではなく、多項式等の関数を用いてもよい。 In this embodiment, the case where the aberration correction data includes correction values for a plurality of discrete representative image heights has been described. A correction value for a correction target pixel may be calculated by an interpolation calculation using correction values of a plurality of representative image heights that are close to each other. Furthermore, as the aberration correction data, a function such as a polynomial may be used instead of including correction values for a plurality of discrete representative image heights.
また本実施例では、カメラCPU105がレンズCPU7から収差補正データ、防振レンズ3の移動量、防振敏感度および補正データシフトリミットを通信により取得する場合について説明した。しかし、カメラCPU105が、レンズCPU7から取得した収差補正データ、防振レンズ3の移動量および防振敏感度を用いて、補正データシフトリミットを算出するようにしてもよい。またカメラCPU105は、収差補正データを、レンズCPU7から受信した収差のデータを用いて生成してもよいし、PC等の外部装置からダウンロードして取得してもよい。
In this embodiment, the case where the
本発明の実施例2では、防振レンズ3だけでなく、撮像素子101も同時に光軸に直交する方向に移動させて防振を行う。図5は、本実施例におけるカメラシステムの構成を示している。交換レンズ10の構成は実施例1と同じである。本実施例のカメラ本体100′は、実施例1に示したカメラ本体100の構成に加えて、カメラ振れを検出するカメラ振れ検出部108と、該カメラ振れ検出部108により検出されたカメラ振れに応じて撮像素子101を光軸に直交する方向に移動させる撮像素子駆動部107とを有する。またカメラ本体100′は、撮像素子101の移動量を検出するセンサ移動量検出部106を有する。カメラCPU105は、レリーズスイッチが操作されたタイミングでセンサ移動量検出部106から撮像素子101の移動量IMGを取得して画像処理部102に送信する。
In the second embodiment of the present invention, not only the
本実施例においてカメラCPU105とレンズCPU7が行う処理は、基本的には実施例1と同様であるが、補正データシフトリミットの設定方法が異なる。具体的には、収差補正データの理想シフト量Rと撮像素子101の移動量IMGとの加算値(R+IMG)と補正データシフトリミットLIMとを比較する。
The processing performed by the
そして、加算値(R+IMG)が補正データシフトリミットLIMより小さい(または以下である)場合は、収差補正データのシフト量を加算値(IMG+R)に相当するシフト量に設定する。 Then, if the added value (R+IMG) is smaller than (or less than) the correction data shift limit LIM, the shift amount of the aberration correction data is set to a shift amount corresponding to the added value (IMG+R).
一方、加算値(R+IMG)が補正データシフトリミットLIMより大きい場合は、収差補正データのシフト量を補正データシフトリミットLIMに設定する。 On the other hand, when the added value (R+IMG) is larger than the correction data shift limit LIM, the shift amount of the aberration correction data is set to the correction data shift limit LIM.
これにより、防振レンズ3と撮像素子101が共に移動して防振を行う場合において、収差補正データのデータ量の増加を抑えつつ、光学像が撮像素子101に対して大きく移動しても入力画像における補正データ外領域の発生を回避することができる。
As a result, when the
実施例2で説明したように、防振レンズ3と撮像素子101が共に移動して防振を行う場合において、撮像素子101が移動する方向と防振レンズ3の移動によって光学像が移動する方向とが同じであれば、撮像素子101に対する光学像の位置が大きく変化することはない。このため、撮像素子101の移動量に対しては収差補正データのシフト量に制限をかけなくてもよい。
As described in the second embodiment, when the
この場合、撮像素子101の移動量IMG、防振レンズ3の移動に対する収差補正データの理想シフト量および補正データシフトリミットLIMと、収差補正データのシフト量との関係は以下のようになる。
In this case, the relationship between the movement amount IMG of the
まず、撮像素子101の移動量IMGが補正データシフトリミットLIMより大きい場合は、収差補正データのシフト量を撮像素子101の移動量IMGに相当するシフト量に設定する。
First, when the amount of movement IMG of the
また、撮像素子101の移動量IMGが補正データシフトリミットLIMより小さく(または以下であり)、かつ実施例2で説明した加算値(R+IMG)が補正データシフトリミットLIMより大きい場合は、収差補正データのシフト量を補正データシフトリミットLIM(=(LIM-IMG)+IMG)に設定する。この際、防振レンズ3は、補正データシフトリミットLIMと撮像素子101の移動量IMGとの差分だけ移動している。
Further, when the movement amount IMG of the
さらに加算値(R+IMG)が補正データシフトリミットLIMより小さい(または以下である)場合は、収差補正データのシフト量を加算値(IMG+R)に相当するシフト量に設定する。 Furthermore, when the added value (R+IMG) is smaller than (or less than) the correction data shift limit LIM, the shift amount of the aberration correction data is set to a shift amount corresponding to the added value (IMG+R).
本実施例でも、実施例2と同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
なお、上記各実施例では、入力画像に対する収差補正データのシフト方向(撮像面に対する光学像の移動方向)にかかわらず同じ補正データシフトリミットを設定する場合について説明したが、シフト方向ごとに異なる補正データシフトリミットを設定してもよい。例えば、収差補正データのシフト方向がXおよびY方向である場合の補正データシフトリミットを、シフト方向がX,Y方向に対して斜めの方向である場合の補正データシフトリミットよりも大きくしてもよい。また、収差補正データのシフト方向がY方向である場合の補正データシフトリミットを、シフト方向がX方向である場合の補正データシフトリミットよりも大きくしてもよい。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
In the above embodiments, the same correction data shift limit is set regardless of the shift direction of the aberration correction data with respect to the input image (the movement direction of the optical image with respect to the imaging surface). A data shift limit may be set. For example, even if the correction data shift limit when the aberration correction data is shifted in the X and Y directions is larger than the correction data shift limit when the shift direction is oblique to the X and Y directions. good. Also, the correction data shift limit when the shift direction of the aberration correction data is the Y direction may be larger than the correction data shift limit when the shift direction is the X direction.
(Other examples)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by processing to It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.
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。 Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
10 交換レンズ(レンズ装置)
2 レンズ記憶部
3 防振レンズ(光学素子)
5 撮像光学系
100 カメラ本体(撮像装置)
101 撮像素子
102 画像処理部
10 interchangeable lens (lens device)
2
5 imaging
101
Claims (11)
撮像により得られた入力画像に対する前記撮像光学系の収差に関する補正処理を、像高ごとに異なる収差補正データを用いて行う補正手段と、
前記撮像光学系内で移動して前記撮像素子上における前記光学像の位置を移動させる光学素子の移動に応じて、前記入力画像に対して前記収差補正データをシフトさせるデータシフト手段とを有し、
前記データシフト手段は、前記収差補正データのシフト量を、前記入力画像に対して前記収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じない第1のシフト量までに制限することを特徴とする撮像装置。 an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system;
correction means for performing correction processing on the aberration of the imaging optical system for an input image obtained by imaging, using different aberration correction data for each image height;
and data shift means for shifting the aberration correction data with respect to the input image in accordance with the movement of an optical element that moves within the imaging optical system to shift the position of the optical image on the imaging element. ,
The data shift means limits the shift amount of the aberration correction data to a first shift amount that does not cause a region outside the correction data that deviates from the image height range of the aberration correction data with respect to the input image. imaging device.
前記光学素子の移動量に対する前記光学像の位置の移動量に相当する第2のシフト量を求め、
該第2のシフト量が前記第1のシフト量より小さい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記第2のシフト量に設定し、
前記第2のシフト量が前記第1のシフト量より大きい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記第1のシフト量に設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The data shift means is
obtaining a second shift amount corresponding to the amount of movement of the position of the optical image with respect to the amount of movement of the optical element;
if the second shift amount is smaller than the first shift amount, setting the shift amount of the aberration correction data to the second shift amount;
2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the shift amount of the aberration correction data is set to the first shift amount when the second shift amount is larger than the first shift amount.
前記データシフト手段は、前記収差補正データ、前記光学素子の移動量を示す情報、前記変換情報および前記第1のシフト量の情報を前記レンズ装置から取得することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 The imaging device is detachable with a lens device having the imaging optical system,
4. A method according to claim 3, wherein said data shift means acquires said aberration correction data, information indicating the amount of movement of said optical element, said conversion information, and information about said first shift amount from said lens device. imaging device.
前記データシフト手段は、前記収差補正データ、前記光学素子の移動量を示す情報および前記変換情報を前記レンズ装置から取得し、前記第1のシフト量を算出することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 The imaging device is detachable with a lens device having the imaging optical system,
4. The data shifter acquires the aberration correction data, the information indicating the amount of movement of the optical element, and the conversion information from the lens apparatus, and calculates the first shift amount. The imaging device described.
前記加算値が前記第1のシフト量より小さい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記加算値に相当するシフト量に設定し、
前記加算値が前記第1のシフト量より大きい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記第1のシフト量に設定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 The data shift means is
if the added value is smaller than the first shift amount, setting the shift amount of the aberration correction data to a shift amount corresponding to the added value;
7. The image pickup apparatus according to claim 6, wherein when the added value is larger than the first shift amount, the shift amount of the aberration correction data is set to the first shift amount.
前記撮像素子の移動量が前記第1のシフト量より大きい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記撮像素子の移動量に相当するシフト量に設定し、
前記撮像素子の移動量が前記第1のシフト量より小さく、前記加算値が前記第1のシフト量より大きい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記第1のシフト量に設定し、
前記加算値が前記第1のシフト量より小さい場合は、前記収差補正データのシフト量を前記加算値に相当するシフト量に設定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 The data shift means is
setting the shift amount of the aberration correction data to a shift amount corresponding to the shift amount of the image pickup element when the amount of movement of the image pickup element is greater than the first shift amount;
setting the shift amount of the aberration correction data to the first shift amount when the amount of movement of the imaging device is smaller than the first shift amount and the added value is larger than the first shift amount;
7. The imaging apparatus according to claim 6, wherein when the added value is smaller than the first shift amount, the shift amount of the aberration correction data is set to a shift amount corresponding to the added value.
撮像により得られた入力画像に対する前記撮像光学系の収差に関する補正処理を、像高ごとに異なる収差補正データを用いて行うステップと、
前記撮像光学系内で移動して前記撮像素子上における前記光学像の位置を移動させる光学素子の移動に応じて、前記入力画像に対して前記収差補正データをシフトさせるステップとを有し、
前記収差補正データのシフト量を、前記入力画像に対して前記収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じない第1のシフト量までに制限することを特徴とする収差補正方法。 An aberration correction method for an imaging device having an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system,
a step of correcting the aberration of the imaging optical system for an input image obtained by imaging using different aberration correction data for each image height;
and shifting the aberration correction data with respect to the input image in accordance with the movement of an optical element that moves within the imaging optical system and moves the position of the optical image on the imaging element,
The aberration correction method, wherein the shift amount of the aberration correction data is limited to a first shift amount that does not generate a correction data outside area outside the image height range of the aberration correction data with respect to the input image.
該レンズ装置は、前記撮像装置において撮像により得られた入力画像に対する前記撮像光学系の収差に関する補正処理に用いられる、像高ごとに異なる収差補正データと、前記光学素子の移動量を示す情報と、前記光学素子の移動量を前記光学像の位置の移動量に変換するための変換情報と、前記撮像装置において前記光学素子の移動に応じて前記収差補正データをシフトさせる際に、前記入力画像に対して前記収差補正データの像高範囲から外れる補正データ外領域が生じないシフト量である第1のシフト量の情報と、を保持する記憶手段と、
前記収差補正データと、前記光学素子の移動量を示す情報と、前記変換情報と、前記第1のシフト量の情報とを前記撮像装置に送信する送信手段とを有することを特徴とするレンズ装置。 It is attachable to and detachable from an imaging device having an imaging device that captures an optical image formed by an imaging optical system, and moves as the imaging optical system so as to move the position of the optical image on the imaging device. A lens device having an optical system including an optical element,
The lens device includes aberration correction data different for each image height and information indicating the amount of movement of the optical element, which are used for correction processing regarding aberration of the imaging optical system for an input image obtained by imaging in the imaging device. conversion information for converting the amount of movement of the optical element into the amount of movement of the position of the optical image; storage means for holding information of a first shift amount, which is a shift amount that does not cause a region outside the correction data that deviates from the image height range of the aberration correction data ;
A lens apparatus comprising transmission means for transmitting the aberration correction data , the information indicating the amount of movement of the optical element , the conversion information, and the information of the first shift amount to the imaging apparatus. .
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