特許 7086571 撮像装置、レンズ装置およびこれらの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-10

(45)【発行日】2022-06-20

(54)【発明の名称】撮像装置、レンズ装置およびこれらの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20220613BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20220613BHJP

   G03B 13/12 20210101ALI20220613BHJP

【ＦＩ】

H04N5/232 960

G03B5/00 D

G03B13/12

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2017221284

(22)【出願日】2017-11-16

(65)【公開番号】P2019092119

(43)【公開日】2019-06-13

【審査請求日】2020-11-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】杉田 淳

(72)【発明者】

【氏名】小川 武志

【審査官】吉川 康男

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０４２４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４０００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０２３９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３４３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４８１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０３Ｂ １３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォーカスレンズを有するレンズ装置を着脱することができる撮像装置であって、
前記レンズ装置を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、
前記レンズ装置との通信を制御する通信制御部と、
前記通信制御部が受信した情報に基づいて、前記画像の倍率を補正する補正手段と、を有し、
前記通信制御部は、前記レンズ装置から焦点距離の変動に関する情報を受信し、
前記補正手段は、前記焦点距離の変動に関する情報に基づいて前記画像の倍率を補正すし、
前記通信制御部は、前記レンズ装置に対して識別情報の要求を送信し、当該要求への応答として受信した前記レンズ装置の識別情報が、前記補正手段による補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記レンズ装置に対して前記焦点距離の変動に関する情報の要求を送信することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記焦点距離の変動に関する情報は、前記画像が補正されるべき倍率に対応する補正情報であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記補正情報は、前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離の、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離に対する比であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記焦点距離の変動に関する情報は、前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離と、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離とを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離とに基づいて前記画像が補正されるべき倍率に対応する補正情報を算出する算出手段を有し、
前記補正情報は、前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離の、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離に対する比であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離と、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離と、に基づいて前記画像が補正されるべき倍率に関する補正情報を算出する算出手段を有し、
前記焦点距離の変動に関する情報は、前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離の各々を前記フォーカスレンズの現在の位置と対応づけた情報であり、
前記算出手段は、前記通信制御部を介して前記レンズ装置から取得した前記フォーカスレンズの現在の位置を示す情報を用いることで前記焦点距離の変動に関する情報から特定された前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離とに基づいて前記補正情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記焦点距離の変動に関する情報は、前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離の各々を前記フォーカスレンズの現在の位置、絞りの現在の位置及びズームレンズの現在の位置と対応づけた情報であり、
前記算出手段は、前記通信制御部を介して前記レンズ装置から取得した前記フォーカスレンズの現在の位置を示す情報、前記絞りの現在の位置を示す情報及びズームレンズの現在の位置を示す情報を用いることで前記焦点距離の変動に関する情報から特定された前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離とに基づいて前記補正情報を算出することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記第２の焦点距離は、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち最大の焦点距離であることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記通信制御部は、前記撮像素子の露光中心に対応するタイミングで、前記焦点距離の変動に関する情報を受信することを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項10】

前記通信制御部は、前記撮像素子の露光中心に対応するタイミングで、前記フォーカスレンズの現在の位置、前記絞りの現在の位置及び前記ズームレンズの現在の位置を受信することを特徴とする、請求項７に記載の撮像装置。

【請求項11】

前記撮像装置は、前記補正手段によって補正された補正画像を動画ファイルとして記録する記録手段を有することを特徴とする、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項12】

前記画像生成部によって生成された画像とともに、各画像に対応する前記補正情報を動画ファイルとして記録する記録手段と、
前記動画ファイルを表示するための画像表示部と、を有し、
前記画像表示部は、前記補正情報に基づいて前記補正手段が補正した補正画像を表示することを特徴とする、請求項２、請求項３、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項13】

前記補正手段は、防振レンズの位置に応じて前記画像の倍率を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項14】

撮像装置に対して取り付けることができるレンズ装置であって、
フォーカスレンズを含む撮像光学系と
前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離と、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離とに基づき、前記撮像装置が有する撮像素子が出力した画像が補正されるべき倍率に対応する補正情報を算出する算出手段と、を有し、
前記補正情報を撮像装置に送信するよう通信を制御する通信制御部と、を有し、
前記通信制御部は、前記レンズ装置の識別情報の要求を受信し、当該要求への応答として送信した前記レンズ装置の識別情報が、前記撮像素子が出力した画像の倍率の補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記焦点距離の変動に関する情報の要求を受信することを特徴とするレンズ装置。

【請求項15】

レンズ装置を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子を有し、フォーカスレンズを有するレンズ装置を着脱することができる撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて画像を生成する画像生成ステップと、
前記レンズ装置との通信を制御する通信制御ステップと、
前記通信制御ステップで受信した情報に基づいて、前記画像の倍率を補正する補正ステップと、を有し、
前記通信制御ステップでは、前記レンズ装置から焦点距離の変動に関する情報を受信し、
前記補正ステップでは、前記焦点距離の変動に関する情報に基づいて前記画像の倍率を補正し、
前記通信制御ステップにおいて、前記レンズ装置に対して識別情報の要求が送信され、当該要求への応答として受信された前記レンズ装置の識別情報が、前記補正ステップでの補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記レンズ装置に対して前記焦点距離の変動に関する情報の要求が送信されることを特徴とする撮像装置の制御方法。

【請求項16】

フォーカスレンズを含む撮像光学系を有し、撮像装置に対して取り付けることができるレンズ装置の制御方法であって、
前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離と、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離とに基づき、前記撮像装置が有する撮像素子が出力した画像が補正されるべき倍率に対応する補正情報を算出する算出ステップと、
前記補正情報を撮像装置に送信するよう通信を制御する通信制御ステップと、を有し、
前記通信制御ステップにおいて、前記レンズ装置の識別情報の要求が受信され、当該要求への応答として送信された前記レンズ装置の識別情報が、前記撮像素子が出力した画像の倍率の補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記焦点距離の変動に関する情報の要求が受信されることを特徴とするレンズ装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置により得られた画像の倍率を補正する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラなどの撮像装置における、レンズ光学系全体の焦点距離（以下、実焦点距離）によって、画角が変動し、撮像素子に形成される被写体像の倍率に変動が生じることが知られている。実焦点距離は、ズームレンズの位置だけでなく、フォーカスレンズの位置に依存する焦点位置によっても変化する。このため、フォーカスレンズの位置の変化によって、画角の変動が生じてしまう。

【0003】

特に、動画撮影時においては、画角の変動が動画として記録されてしまうため、画角の変動が動画品質の低下に繋がり得る。このことから、画角の変動による動画品質の低下を低減する技術が望まれている。

【0004】

特許文献１では、レンズがカメラと一体であるカメラシステムにおいて、フォーカスレンズの各焦点位置で撮像され生成された各画像の画角が一定に保たれるように焦点位置ごとに定められた倍率に基づいて、前記各画像の倍率を補正する技術が開示されている。

【0005】

また、特許文献２では、レンズがカメラに対して交換可能であるカメラシステムにおいて、フォーカスレンズの単位移動量に対する像の倍率変動値をカメラに送信し、倍率変動値が所定値以上の場合にウォブリング動作を行わない技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５０１３７０５号公報

【文献】特開２０１６－１３６２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示された従来技術では、レンズがカメラと一体になったカメラシステムにおいては、画角の変動による動画品質の低下を低減することができる。しかしながら、特許文献１では、光学系の異なる様々なレンズがカメラに対して交換可能であるカメラシステムについては考慮されていない。

【0008】

また、特許文献２に開示された従来技術では、画角の変動が目立たないようにフォーカスレンズの駆動を制限しているだけであり、画角の変動が無くなるわけではない。さらには、画角の変動が目立たないようにフォーカスレンズの駆動を制限することによって、フォーカスレンズ駆動速度を低下させてしまう。

【0009】

そこで、本発明は、レンズがカメラに対して交換可能であるカメラシステムにおいても、画角の変動による動画品質の低下を低減することができる撮像装置、レンズ装置およびこれらの制御方法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】

【0010】

本発明の一側面は、フォーカスレンズを有するレンズ装置を着脱することができる撮像装置であって、前記レンズ装置を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力される画像信号に基づいて画像を生成する画像生成部と、前記レンズ装置との通信を制御する通信制御部と、前記通信制御部が受信した情報に基づいて、前記画像の倍率を補正する補正手段と、を有し、前記通信制御部は、前記レンズ装置から焦点距離の変動に関する情報を受信し、前記補正手段は、前記焦点距離の変動に関する情報に基づいて前記画像の倍率を補正し、前記通信制御部は、前記レンズ装置に対して識別情報の要求を送信し、当該要求への応答として受信した前記レンズ装置の識別情報が、前記補正手段による補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記レンズ装置に対して前記焦点距離の変動に関する情報の要求を送信するよう構成したことを特徴とする。

【0011】

また、本発明の別側面は、撮像装置に対して取り付けることができるレンズ装置であって、フォーカスレンズを含む撮像光学系と前記フォーカスレンズの現在の位置に対応する第１の焦点距離と、前記フォーカスレンズの位置に応じて取りうる焦点距離のうち基準となる第２の焦点距離とに基づき、前記撮像装置が有する撮像素子が出力した画像が補正されるべき倍率に対応する補正情報を算出する算出手段と、を有し、前記補正情報を撮像装置に送信するよう通信を制御する通信制御部と、を有し、前記通信制御部は、前記レンズ装置の識別情報の要求を受信し、当該要求への応答として送信した前記レンズ装置の識別情報が、前記撮像素子が出力した画像の倍率の補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記焦点距離の変動に関する情報の要求を受信するよう構成したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、レンズがカメラに対して交換可能であるカメラシステムにおいても、画角の変動による動画品質の低下を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態に係る、交換式カメラ－レンズシステムを示すブロック図

【図2】本発明の実施例１における、交換式カメラ－レンズシステムの、フォーカス像倍率変動補正処理のフローを説明するフローチャート

【図3】本発明の実施例１における、交換式カメラ－レンズシステムの、フォーカス像倍率変動補正処理の効果例を説明するイメージ図

【図4】本発明の実施例１における、撮像装置およびレンズ装置の、フォーカス像倍率変動補正処理タイミングを説明するチャート

【図5】本発明の実施例１における、実焦点距離変動率情報テーブルを説明する表

【図6】本発明の実施例２における、交換式カメラ－レンズシステムの、実焦点距離変動率情報を動画ファイルに記録する処理のフローを説明するフローチャート

【図7】本発明の実施例２における、撮像装置の、動画ファイルに記録された実焦点距離変動率情報に基づいたフォーカス像倍率変動補正処理を説明するフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。以下の実施例１に記載される通りである。

【実施例1】

【0015】

本発明の実施例１は、動画撮影時のフォーカスレンズ駆動による画角変動を補正可能な、フォーカス像倍率変動補正機能を搭載した交換式カメラ－レンズシステムを目的とした実施例である。このとき、フォーカスレンズ駆動は撮像面位相差ＡＦモードを想定しているが、その限りではない。例えば、コントラストＡＦでもよいし、マニュアルフォーカスでもよい。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係る、交換式カメラ－レンズシステムの構成を示すブロック図である。

【0017】

図１に示すように、本実施形態の撮像装置１００には、レンズマウント部１８０を介してレンズ装置１５０が着脱可能に装着されている。撮像装置１００に装着可能なレンズ装置１５０内には、フォーカスレンズ１５１、ズームレンズ１５２、絞り１５３、防振制御レンズ１５４を備えて構成される撮影光学系が含まれている。なお、図１では１枚のレンズが図示されているが、複数枚のレンズから構成されるレンズ群でもよい。撮影光学系を介して入射した光線が撮像素子１０２に導かれ、撮像光学系によって形成された光学像が撮像素子１０２に結像する。

【0018】

次に撮像装置１００内の構成について説明する。

【0019】

撮像素子１０２は、例えばＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサーなどが用いられ、レンズ装置１５０によって結像された被写体像を電気信号に光電変換する。撮像素子１０２は、複数の焦点検出画素を有していてもよい。

【0020】

画像生成部１０３は撮像素子１０２のアナログ出力信号をデジタル信号に変換して画像を生成する。生成された画像は、メモリ制御部１０５、画像処理部１４０へ入力される。

【0021】

タイミング発生部１０４は、撮像素子１０２、画像生成部１０３、メモリ制御部１０５、システム制御部１３０および画像処理部１４０にクロック信号および同期信号を供給する。

【0022】

メモリ制御部１０５は、画像生成部１０３、タイミング発生部１０４、画像表示部１０６、メモリ１０７、記録部１０８および画像処理部１４０を制御する。画像生成部１０３からの出力データが画像処理部１４０およびメモリ制御部１０５を介して、メモリ１０７および記録部１０８に書き込まれる。

【0023】

画像表示部１０６は、ＬＣＤなどを用いて構成される。電子ビューファインダー（ＥＶＦ）の場合は、不図示の外部表示装置や撮像素子１０２を用いて撮像した画像データを逐次表示し、ＥＶＦ機能を実現する。画像再生時は、メモリ１０７および記録部１０８に記録された画像を表示する。

【0024】

メモリ１０７は、撮影した静止画像や動画像を格納し、かつ、システム制御部１３０の作業領域としても使用する。

【0025】

記録部１０８は、撮像装置１００の内部もしくは撮像装置１００より取り外しが可能な不揮発性メモリで構成され、撮影した静止画像や動画像を格納する。

【0026】

シャッター制御部１１０は、システム制御部１３０からの制御信号に基づいて、ミラー制御部１１１と連携しながら、シャッター１０１を制御する。

【0027】

ミラー制御部１１１は、システム制御部１３０からの制御信号に基づいて、主ミラー１１２を制御する。

【0028】

主ミラー１１２は、レンズ装置１５０から入射した光束をファインダー側と撮像素子側とに切替える。主ミラー１１２は、常時はファインダー部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子１０２へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。また主ミラー１１２はその中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、光束の一部を、焦点検出を行うための不図示の焦点検出センサーに入射するように透過してもよい。

【0029】

ペンタプリズム１１３は、レンズ装置１５０より入射した光束を光学ファインダー１１４へ導く。

【0030】

光学ファインダー１１４は、不図示のピント板、アイピースレンズなどによって構成される。

【0031】

スイッチ１１５（以後ＳＷ１）は、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理などの動作開始をシステム制御部１３０へ指示する。

【0032】

スイッチ１１６（以後ＳＷ２）は、露光開始をシステム制御部１３０へ指示する。露光開始指示を受けたシステム制御部１３０は、撮像素子１０２、メモリ制御部１０５、シャッター制御部１１０、ミラー制御部１１１およびＩ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０を制御して、記録部１０８に画像データを記録する処理を実施する。

【0033】

カメラ操作部１１７は、各種ボタンやタッチパネル、電源オンオフボタンなどから構成され、ユーザー操作により受け付けた指示をシステム制御部１３０に出力する。カメラ操作部１１７でのユーザー操作に従い、システム制御部１３０は撮像装置１００に搭載された各種機能、例えばＡＦモード、ＡＥモードといった動作モードの切り替えなどを実施する。

【0034】

カメラ電源制御部１１８は、外部電池や内蔵電池の管理を行う。電池が取り外された場合や電池残量がなくなった場合、カメラ電源制御部１１８は、カメラ制御の緊急遮断処理を行う。このとき、システム制御部１３０はレンズ装置１５０に供給する電源を遮断する。

【0035】

インターフェース１２０（以後Ｉ／Ｆ１２０）は、コネクタ１９０を介して、撮像装置１００内のシステム制御部１３０とレンズ装置１５０内のレンズ制御部１６０との間で電気信号を用いた通信を実施する。これによりレンズ装置１５０の情報や制御命令などを送受信する。

【0036】

システム制御部１３０は、ＳＷ１、ＳＷ２、メモリ制御部１０５およびカメラ操作部１１７などからの入力に従い、撮像素子１０２、メモリ制御部１０５、シャッター制御部１１０、ミラー制御部１１１をはじめとして、カメラ全体を制御する。また、Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０を制御する。

【0037】

ＡＦ制御部１３１は、システム制御部１３０内に搭載されており、撮像装置１００のＡＦ処理を司る。ＡＦ処理ではＡＦモードに従い、Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０から得られるフォーカス位置や焦点距離などのレンズ情報、入力されるＡＦ評価値から、フォーカスレンズ駆動量を演算する。フォーカスレンズ駆動量は、レンズ通信制御部１３３およびＩ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０に入力される。例えば、位相差ＡＦモードの場合は、被写体の光学像を主ミラー１１２および不図示の焦点検出用サブミラーを介して不図示の合焦状態判定部に入射させて得られる位相差ＡＦ評価値などからフォーカスレンズ駆動量を演算する。また、コントラストＡＦモードの場合は、画像処理部１４０にて演算されるコントラストＡＦ評価値からフォーカスレンズ駆動量を演算する。また、撮像面位相差ＡＦモードの場合は、撮像素子１０２に埋め込まれた複数の焦点検出画素より出力された撮像面位相差ＡＦ評価値からフォーカスレンズ駆動量を演算する。また、１点ＡＦモード、多点ＡＦモード、顔検出ＡＦモードなどのＡＦ評価モードに従い、評価値を演算するＡＦ枠位置を切り替える。

【0038】

ＡＥ制御部１３２は、システム制御部１３０内に搭載されており、撮像装置１００のＡＥ処理を司る。ＡＥ処理ではＡＥモードに従い、Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０から得られる開放Ｆ値や焦点距離などのレンズ情報、入力されるＡＥ評価値などから、ＡＥ制御量（絞り制御量、シャッター制御量、露光感度など）を演算する。絞り制御量は、レンズ通信制御部１３３およびＩ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０に入力される。シャッター制御量はシャッター制御部１１０に入力され、露光感度は撮像素子１０２に入力される。例えばファインダー撮影モードの場合は、被写体の光学像を主ミラー１１２およびペンタプリズム１１３を介して、不図示の明るさ判定部に入射させて得られるＡＥ評価値からＡＥ制御量を演算する。ライブビュー撮影モードの場合は、画像処理部１４０にて演算されるＡＥ評価値からＡＥ制御量を演算する。また評価測光モード、平均測光モード、顔検出測光モードなどの測光モードに従い、評価値を演算するＡＥ枠位置および重み付け量を切り替える。

【0039】

レンズ通信制御部１３３は、システム制御部１３０内に搭載されており、撮像装置１００とレンズ装置１５０との通信処理を司る。Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０が装着されたことを検知すると、撮像装置１００とレンズ装置１５０は通信を開始し、任意のタイミングでレンズ情報を受信するとともに、カメラ情報、駆動命令などを送信する。例えばファインダー撮影モードの場合は、システム制御部１３０の制御によって、任意のタイミングでレンズ装置１５０への通信を行う。このとき、ライブビュー撮影モードの場合、任意のタイミング以外にも、タイミング発生部１０４より出力された撮像同期信号に基づいたタイミングで通信してもよい。撮像同期信号に基づいたタイミングで通信を行う場合は、タイミング発生部１０４から撮像同期信号が入力されると、レンズ情報（フォーカスレンズ位置、フォーカスレンズ状態、絞り状態、焦点距離など）をまとめて受信する。

【0040】

像倍率変動補正制御部１３４は、レンズ装置１５０内のフォーカスレンズ１５１の駆動可能な範囲で取りうる最大の焦点距離に対して、フォーカスレンズ１５１の現在位置における焦点距離変動率を含む、焦点距離変動率情報をＩ／Ｆ１２０を通して受信する。さらに受信した焦点距離変動率情報に基づいて、画角補正倍率を算出し、画像処理部１４０内のリサイザ１４１に画角補正倍率を設定する。なお、ここではレンズ装置１５０内のフォーカスレンズ１５１の駆動可能な範囲で取りうる最大の焦点距離を基準とする場合を例示するが、必ずしも最大の焦点距離である必要はなく、所定の焦点距離を基準とすれば良い。

【0041】

画像処理部１４０は、画像生成部１０３からのデジタル画像信号あるいはメモリ制御部１０５からのデータに対して、所定の画素補完処理や色変換処理を行い、画像データの生成を行う。また画像処理部１４０は、デジタル画像信号を用いて所定の演算処理を行う。

【0042】

次にレンズ装置１５０内の構成について説明する。

【0043】

フォーカスレンズ１５１は、光軸方向に移動して撮像光学系のピントを変化させる。

【0044】

ズームレンズ１５２は、光軸方向に移動して撮像光学系の焦点距離を変化させる。

【0045】

絞り１５３は、その開口径（絞り値）が可変であり，開口径に応じて光量を変化させる。

【0046】

防振制御レンズ１５４は、光軸方向に対して直交する方向に移動させることで、手振れ等のカメラ振れによる像振れを低減する。

【0047】

フォーカス制御部１５５は、レンズ制御部１６０もしくはレンズ操作部１６１より制御され、フォーカスレンズ１５１を駆動させる。またフォーカスレンズ１５１の位置などのフォーカス情報をレンズ制御部１６０へ出力する。

【0048】

ズーム制御部１５６は、レンズ制御部１６０もしくはレンズ操作部１６１より制御され、ズームレンズ１５２を駆動させる。また焦点距離などのズーム情報をレンズ制御部１６０へ出力する。

【0049】

絞り制御部１５７は、レンズ制御部１６０もしくはレンズ操作部１６１から制御され、絞り１５３を駆動させる。また、絞り値などの絞り情報をレンズ制御部１６０へ出力する。

【0050】

角速度検出部１５８は、レンズ制御部１６０から制御され、レンズの角速度（Ｙａｗ、Ｐｉｔｃｈ）を検出し、レンズ制御部１６０へ出力する。

【0051】

防振制御部１５９は、レンズ制御部１６０から制御され、防振制御レンズ１５４を駆動させる。また防振可能範囲などの防振情報をレンズ制御部１６０へ出力する。

【0052】

レンズ制御部１６０は、レンズ操作部１６１もしくはＩ／Ｆ１７０からの入力に従い、フォーカス制御部１５５、ズーム制御部１５６、絞り制御部１５７、角速度検出部１５８および防振制御部１５９などを制御することで、レンズ全体を制御する。また各制御部や検出部などから入力された情報を、Ｉ／Ｆ１７０で受信したレンズ情報取得命令に従って、Ｉ／Ｆ１７０を介して撮像装置１００へ送信する。さらにレンズ制御部１６０は、フォーカスレンズ１５１の駆動可能な範囲で取りうる最大の焦点距離の演算ならびにフォーカスレンズ１５１の現在位置における焦点距離変動率の演算を行う。このとき、フォーカス制御部１５５およびズーム制御部１５６より出力されたフォーカス情報およびズーム情報を用いる。その演算結果はＩ／Ｆ１７０を介して撮像装置１００へ送信する。このとき撮像装置１００からの要求に基づき、その応答として最大焦点距離および焦点距離変動率の演算結果を送信してもよい。

【0053】

レンズ操作部１６１は、フォーカス操作リング、ズーム操作リング、ＡＦ／ＭＦスイッチ、ＩＳオンオフスイッチなどからなり、ユーザー操作により受け付けた指示をレンズ制御部１６０に出力する。レンズ制御部１６０は、レンズ操作部１６１より入力された指示に基づき、Ｉ／Ｆ１７０を介してユーザー操作内容を撮像装置１００へ送信する。撮像装置１００内にあるシステム制御部１３０は、Ｉ／Ｆ１２０を介してユーザー操作内容を受信し、レンズ装置１５０に搭載された各種機能についての動作モードの切り替えを実施する。

【0054】

Ｉ／Ｆ１７０は、コネクタ１９０を介して、撮像装置１００内のシステム制御部１３０とレンズ装置１５０内のレンズ制御部１６０との間で電気通信を用いた通信を実施することで、レンズ装置１５０の情報や制御命令などを送受信する。

【0055】

次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態における、撮像装置１００とレンズ装置１５０のフォーカス像倍率変動補正処理の動作について説明する。動画撮影開始処理は、撮像装置１００による動画撮影が開始されたときの処理である。

【0056】

Ｓ２０１では、システム制御部１３０は、Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０からレンズ光学情報を取得し、Ｓ２０２へと遷移する。レンズ光学情報とは、焦点距離や絞りや手振れ補正機能の有無などといった、レンズ能力を含む情報である。また、実焦点距離変動率情報（後述）を取得することもある。

【0057】

Ｓ２０２では、システム制御部１３０は、ＡＦ制御部１３１およびＡＥ制御部１３２を制御することで、ＡＦ処理およびＡＥ処理などの補正処理を実施して、Ｓ２０３へと遷移する。ＡＦ処理およびＡＥ処理は、前述のレンズ光学情報および、必要に応じてレンズ装置１５０から取得するレンズ情報に基づいて、レンズ制御量を算出し、レンズ装置１５０に対して制御指示通信を実施する。本実施例におけるＡＦ処理は撮像面位相差ＡＦモードを想定しているが、その限りではない。たとえば、コントラストＡＦモードでもよい。

【0058】

Ｓ２０３では、システム制御部１３０は、画像データを取得するための画像撮影処理を実施して、Ｓ２０４へと遷移する。画像データは、撮像素子１０２および画像生成部１０３を介して取得され、画像処理部１４０およびメモリ制御部１０５を介してメモリ１０７に記録される。

【0059】

Ｓ２０４では、システム制御部１３０は、フォーカス像倍率変動補正モードか否かを判定する。フォーカス像倍率変動補正モードの場合はＳ２０５へ遷移し、そうでなければＳ２０７へと遷移する。

【0060】

Ｓ２０５では、システム制御部１３０は、Ｉ／Ｆ１２０を介してレンズ装置１５０から実焦点距離変動率情報（補正情報とも称する）を取得し、Ｓ２０６へと遷移する。このとき、実焦点距離変動率情報とは、従来技術においてフォーカスレンズ駆動速度を制限するため用いられる、フォーカスレンズの単位移動量に対する像の倍率変動値とは、異なる情報である。実焦点距離変動率情報とは、フォーカスレンズ１５１の駆動可能な範囲で取りうる最大の焦点距離（以下、最大実焦点距離とする）に対する、現在の撮像光学系における焦点距離（以下、実焦点距離とする）の変化率（実焦点距離変動率）を得るための情報である。

【0061】

このとき、実焦点距離変動率は、下記式（１）のように算出できる。

【0062】

【数1】

【0063】

本実施形態の１つとしては、レンズ装置１５０内で実焦点距離変動率を算出し、実焦点距離変動率を含む実焦点距離変動率情報を、レンズ装置１５０から撮像装置１００に送信するが、この限りではない。

【0064】

例えば、別の実施形態としては、最大実焦点距離と実焦点距離を含む実焦点距離変動率情報を、レンズ装置１５０から撮像装置１００に送信し、撮像装置１００にて実焦点距離変動率を算出してもよい。

【0065】

また、さらに別の実施形態としては、Ｓ２０１にて、実焦点距離および最大実焦点距離、もしくは実焦点距離変動率を、光学系状態情報から演算可能な情報を、レンズ装置１５０から撮像装置１００に送信する。そして、Ｓ２０４にて現在の光学状態情報をレンズ装置１５０から撮像装置１００に送信する。このようにして、撮像装置１００にて実焦点距離変動率を算出してもよい。このとき、光学状態情報は、フォーカスレンズおよびズームレンズおよび絞りの位置情報を含む。

【0066】

Ｓ２０６では、システム制御部１３０は、実焦点距離変動率情報に基づいて、フォーカスレンズ駆動による画角変動を補正するための画像サイズ補正倍率を算出する。その後、画像サイズ補正倍率に基づいて画像処理部１４０を制御してメモリ１０７に記録された画像データにリサイズ処理を施して、Ｓ２０７へと遷移する。

【0067】

Ｓ２０７では、メモリ１０７に記録された画像データを動画ファイルとして記録して、Ｓ２０８へと遷移する。

【0068】

Ｓ２０８では、システム制御部１３０は、動画撮影を継続するか判定する。継続する場合はＳ２０２へ遷移し、そうでなければ撮像撮影処理を終了する。

【0069】

以上の処理を実施することより、交換式カメラ－レンズシステムは、動画撮影時のフォーカス像倍率変動補正を実現できる。

【0070】

次に、図３のイメージ図を参照して、本実施形態における、交換式カメラ－レンズシステムのフォーカス像倍率変動補正処理の効果について説明する。

【0071】

実焦点距離３０１は、レンズ装置１５０が、任意のズーム位置および任意の絞り状態の場合に、フォーカスレンズが無限～至近までの駆動可能範囲内で取りうる実焦点距離の例を表した線である。このときの最大となる実焦点距離のことを、最大実焦点距離と呼ぶ。

【0072】

実焦点距離変動率３０２は、任意のフォーカスレンズ位置における、実焦点距離変動率の値を表した例である。

【0073】

補正前画像３０３は、任意のフォーカスレンズ位置で撮影される画像を表した例である。同距離の同被写体でも、フォーカスレンズ位置により実焦点距離が変化することによる画角変動の様子を表した例である。

【0074】

画像サイズ補正倍率３０４は、実焦点距離変動率に基づいて算出した、画像サイズ補正倍率を表した例である。本実施例では、実焦点距離変動率の逆数を画像サイズ補正倍率としているが、その限りではなく、例えば逆数に任意の係数を施すなどしてもよい。

【0075】

補正後画像３０５（補正画像とも称する）は、補正前画像に画像サイズ補正倍率によるリサイズ処理を施した後の画像を表した例である。このリサイズ処理を、フォーカス像倍率変動補正処理と呼ぶ。

【0076】

以上の効果例で示すように、フォーカス像倍率変動補正処理を実施することで、動画品質を改善可能な交換式カメラ－レンズシステムを実現できる。

【0077】

次に、図４のタイミングチャートを参照して、本実施形態における、交換式カメラ－レンズシステムのフォーカス像倍率変動補正処理のタイミングについて説明する。

【0078】

撮像同期信号４０１は、タイミング発生部１０４が出力する同期信号である。

【0079】

撮像蓄積期間４０２は、撮像素子１０２の蓄積期間であり、撮像同期信号４０１を受けて画面上部から順に読み出しを開始する。

【0080】

実焦点距離変動率情報取得レンズ通信４０３は、前述Ｓ２０５で実施される、レンズ装置１５０から実焦点距離変動率情報を取得するためのレンズ通信を実施するタイミングである。

【0081】

画像サイズ補正倍率算出処理４０４は、前述Ｓ２０６で実施される画像サイズ補正倍率を算出するタイミングである。

【0082】

フォーカス像倍率変動補正処理４０５は、前述Ｓ２０６で実施されるリサイズ処理のタイミングである。

【0083】

補正前画像４０６は、撮像素子１０２から出力された、フォーカス像倍率変動補正を施す前の画像である。

【0084】

補正後画像４０７は、前述の補正前画像４０６にフォーカス像倍率変動補正を施した後の画像である。

【0085】

例えば、撮像同期信号４０８を受けて、撮像素子１０２が撮像蓄積期間４０９の蓄積した画像を出力することで、補正前画像４１０が得られる。また、実焦点距離変動率情報取得レンズ通信４１１を、撮像蓄積期間４０９の中心（露光中心）のタイミングで実施することで、補正前画像４１０に対応した実焦点距離変動率情報を取得できる。その後、取得した実焦点距離変動率情報に基づいて、画像サイズ補正倍率算出処理４１２が実行されることで、補正前画像４１０に施すための画像サイズ補正倍率が算出される。その後、フォーカス像倍率変動補正処理４１３にて、リサイズ処理が実行されることにより、補正前画像４１０内の領域画像４１４が切り出されて、補正後画像４０７を出力する。

【0086】

以上の処理を繰り返すことで、撮像蓄積期間と実焦点距離変動率情報のタイミングが一致した、画像サイズ補正倍率を得ることができ、フォーカス像倍率変動補正処理を実現することできる。

【0087】

次に、図５の表を参照して、本実施形態における、実焦点距離変動率情報を得るために用いる実焦点距離変動率情報テーブルについて説明する。

【0088】

本実施形態におけるレンズ装置１５０は、前述の実焦点距離変動率情報テーブルを持つ。そして、撮像光学系状態および実焦点距離変動率情報テーブルに基づいて、実焦点距離変動率情報を算出して撮像装置１００に送信することで、撮像装置１００は画像サイズ補正倍率を算出できるとともにフォーカス像倍率変動補正処理を実現することできる。

【0089】

５０１列は、実焦点距離変動率情報を導き出す（特定する）ための要素を表し、レンズ装置１５０の撮像光学系の各部材の位置情報を要素として持つ。

【0090】

５０２列は、要素によって導き出される実焦点距離変動率情報を表す。

【0091】

５０３列は、要素のうち、ズームレンズ１５２の位置を表す。

【0092】

５０４列は、要素のうち、絞り１５３の位置を表す。

【0093】

５０５列は、要素のうち、フォーカスレンズ１５１の位置を表す。

【0094】

５０６列は、各要素によって導き出される実焦点距離変動率情報のうち、実焦点距離を表す。

【0095】

５０５列は、各要素によって導き出される実焦点距離変動率情報のうち、最大実焦点距離を表す。

【0096】

例えば、ズームレンズ１５２の位置がＺｍ＿０（５０６）かつ、絞り１５３の位置がＡｖ＿０（５０７）かつ、フォーカスレンズ１５１の位置がＦｃｓ＿０（５０９）であるとする。この場合、実焦点距離はＦＬ＿０００（５０９）となり、最大実焦点距離はＭａｘＦＬ＿００（５１０）となるため、前述の式（１）により、実焦点距離変動率を算出することができる。

【0097】

なお、要素としての撮像光学系部材の位置情報はこの限りではない。例えば、防振制御レンズ１５４の位置を持ってもよい。

【0098】

また、実焦点距離変動率を算出可能ならば、実焦点距離変動率情報はこの限りではない。例えば、実焦点距離変動率を持ってもよい。

【0099】

また、レンズ装置１５０から撮像装置１００に対して、実焦点距離変動率情報テーブルを送信してもよい。その場合、レンズ装置１５０から撮像装置１００に対して、撮像光学系部材の位置情報を送信し、撮像装置１００にて実焦点距離変動率情報テーブルからのデータ検索をする。

【0100】

以上の実焦点距離変動率情報テーブルを持つことで、実焦点距離変動率情報を得ることができる。

【0101】

以上で説明した実施形態により、フォーカスレンズ駆動による実焦点距離変動にともなう画角変動量を算出可能な実焦点距離変動率情報をレンズ装置から撮像装置１００へ送信できる。それにより、撮影画像に対してフォーカスレンズ駆動による画角変動が補正可能となる、フォーカス像倍率変動補正機能を搭載した交換式カメラ－レンズシステムの実現が可能になる。

【実施例2】

【0102】

本発明の実施例２は、実施例１と同様の構成であるが、撮影後の動画ファイルに対してフォーカス像倍率変動補正が可能な交換式カメラ－レンズシステムを目的とした実施例である。実施例１では、リサイズ処理された画像データをメモリに記録すること、を特徴としていた。しかしながら、フォーカス像倍率変動補正を施す前の動画ファイルを記録し、かつ、その後にフォーカス像倍率変動補正を実施したい、という課題がある。加えて、撮像装置以外の動画再生装置でも、フォーカス像倍率変動補正を実施したい、という課題がある。

【0103】

以上から、実施例２では、動画撮影時の実焦点距離変動率情報を動画ファイルに記録すること、を特徴した、実施例１記載の交換式カメラ－レンズシステムについて説明する。

【0104】

次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態における、撮像装置１００とレンズ装置１５０の、動画撮影時の実焦点距離変動率情報を動画ファイルに記録する処理について説明する。動画撮影開始処理は、撮像装置１００による動画撮影が開始されたときの処理である。

【0105】

Ｓ６０１は、Ｓ２０１と同じであるため、説明を省略する。

【0106】

Ｓ６０２は、Ｓ２０２と同じであるため、説明を省略する。

【0107】

Ｓ６０３は、Ｓ２０３と同じであるため、説明を省略する。

【0108】

Ｓ６０４は、Ｓ２０５と同じであるため、説明を省略する。

【0109】

Ｓ６０５では、システム制御部１３０は、メモリ１０７に記録された画像データに実焦点距離変動率情報を付加して、メモリ１０７に動画ファイルとして記録して、Ｓ６０６へと遷移する。

【0110】

Ｓ６０６は、Ｓ２０８と同じであるため、説明を省略する。

【0111】

以上の処理を実施することより、交換式カメラ－レンズシステムは、動画撮影時の実焦点距離変動率情報を、動画ファイルに記録することができる。

【0112】

次に、図７のフローチャートを参照して、本実施形態における、撮像装置１００の、動画再生時のフォーカス像倍率変動補正処理の動作について説明する。動画再生処理は、撮像装置１００による動画再生が開始されたときの処理である。

【0113】

Ｓ７０１では、システム制御部１３０は、記録部１０８に記録された動画ファイルから、次フレームに表示する画像データを取得してメモリ１０７に記録し、Ｓ７０２へと遷移する。

【0114】

Ｓ７０２では、システム制御部１３０は、フォーカス像倍率変動補正モードか否かを判定する。フォーカス像倍率変動補正モードの場合はＳ７０３へ遷移し、そうでなければＳ７０５へと遷移する。

【0115】

Ｓ７０３では、システム制御部１３０は、メモリ１０７に記録した画像データに付加された実焦点距離変動率情報を取得し、Ｓ７０５へと遷移する。

【0116】

Ｓ７０４では、システム制御部１３０は、実焦点距離変動率情報に基づいて、フォーカスレンズ駆動による画角変動を補正するための画像サイズ補正倍率を算出する。その後、画像サイズ補正倍率に基づいて画像処理部１４０を制御してメモリ１０７に記録された画像データにリサイズ処理を施して、Ｓ７０５へと遷移する。

【0117】

Ｓ７０５では、システム制御部１３０は、メモリ１０７に記録した画像データを、画像表示部１０８に表示して、Ｓ７０６へと遷移する。

【0118】

Ｓ７０６では、システム制御部１３０は、動画再生を継続するか判定する。継続する場合はＳ７０１へ遷移し、そうでなければ動画再生処理を終了する。

【0119】

以上の処理を実施することより、撮像装置１００は、動画ファイルに記録された実焦点距離変動率情報に基づいて、動画再生時のフォーカス像倍率変動補正を実現できる。

【0120】

以上で説明した実施形態により、交換式カメラ－レンズシステムにおいて、フォーカスレンズ駆動による実焦点距離変動にともなう画角変動量を算出可能な実焦点距離変動率情報をレンズ装置から撮像装置へ送信できるとともに、動画ファイルに実焦点距離変動率情報を記録できる。それにより、フォーカス像倍率変動補正を施す前の動画ファイルを記録できるとともに、動画ファイル再生時にフォーカス像倍率変動補正を実施できる。加えて、撮像装置以外の動画再生装置でも、フォーカス像倍率変動補正を実施することもできる。

【0121】

＜その他の実施例＞
ここで、装着されたレンズ装置を判別して、画像の倍率の補正を行うか否かを切り替えるようにシステム制御部１３０が制御しても良い。例えば、レンズ装置に対して識別情報の要求を送信し、当該要求への応答として受信した前記レンズ装置の識別情報を受信する。当該識別情報が、焦点距離に変化に応じた画像の倍率の補正が必要であることを示す情報を含んでいる場合には、前記レンズ装置に対して前記焦点距離の変動に関する情報の要求を送信するようにしても良い。識別情報の一例としては、レンズＩＤが挙げられる。

【0122】

また、本発明は上述の実施例の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み取り実行する処理でも実現できる。更に、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

【0123】

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。

【符号の説明】

【0124】

１００ 撮像装置
１０２ 撮像素子
１０３ 画像生成部
１３０ システム制御部
１３３ レンズ通信制御部
１３４ 像倍率変動補正制御部
１５０ レンズ装置
１５１ フォーカスレンズ
１６０ レンズ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】