(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2013099636
(43)【国際公開日】20130704
【発行日】20150507
(54)【発明の名称】撮像装置及びその制御方法並びに交換レンズとレンズ交換式撮像装置本体
(51)【国際特許分類】
   H04N 5/235 20060101AFI20150410BHJP
   G03B 17/14 20060101ALI20150410BHJP
   H04N 5/225 20060101ALI20150410BHJP
   G03B 7/095 20060101ALI20150410BHJP
   G03B 9/02 20060101ALI20150410BHJP
【FI】
   !H04N5/235
   !G03B17/14
   !H04N5/225 Z
   !G03B7/095
   !G03B9/02 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】21
【出願番号】2013551606
(21)【国際出願番号】JP2012082383
(22)【国際出願日】20121213
(11)【特許番号】5586796
(45)【特許公報発行日】20140910
(31)【優先権主張番号】2011288030
(32)【優先日】20111228
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
【住所又は居所】東京都港区西麻布2丁目26番30号
(74)【代理人】
【識別番号】100115107
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 猛
(74)【代理人】
【識別番号】100151194
【弁理士】
【氏名又は名称】尾澤 俊之
(74)【代理人】
【識別番号】100164758
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 博道
(72)【発明者】
【氏名】山下 隼人
【住所又は居所】埼玉県さいたま市北区植竹町1丁目324番地 富士フイルム株式会社内
【テーマコード(参考)】
2H002
2H080
2H101
5C122
【Fターム(参考)】
2H002EB11
2H080BB62
2H101EE08
2H101EE26
2H101EE27
5C122DA04
5C122EA12
5C122FA12
5C122FB04
5C122FC01
5C122FC02
5C122FF01
5C122FF03
5C122FF21
5C122GA24
5C122HB01
5C122HB10
(57)【要約】
固体撮像素子31が内蔵されるレンズ交換式の撮像装置本体30と、撮像装置本体30に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズ20とを備える。交換レンズ20は明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部27を備える。撮像装置本体30は、固体撮像素子31の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部43と、交換レンズ20の第1記憶部27の明るさに関する個体差情報と第2記憶部43の感度変化の情報とを用いて撮像時の露出を補正する制御部40とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、該レンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により前記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置であって、
前記交換レンズは、該交換レンズの明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部を備え、
前記レンズ交換式撮像装置本体は、前記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部と、装着された前記交換レンズの前記第1記憶部から読み取った前記明るさに関する個体差情報と前記第2記憶部の前記感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する制御部とを備える撮像装置。
【請求項2】
請求項1に記載の撮像装置であって、
前記第1記憶部に格納された前記個体差情報は、前記交換レンズの明るさを補正する補正係数データで格納され、
前記第2記憶部に格納された前記感度変化の情報は、前記固体撮像素子の感度を補正する補正係数データで格納されている撮像装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記個体差情報と前記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で撮像時のゲインを補正する撮像装置。
【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記個体差情報と前記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で測光値を補正する撮像装置。
【請求項5】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記第1記憶部に格納される前記個体差情報は、前記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、前記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されている撮像装置。
【請求項6】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記第1記憶部に格納される前記個体差情報は、前記絞りの絞り値に対する個体差情報と、該絞り値以外の個体差情報とに分けられて格納されている撮像装置。
【請求項7】
請求項6に記載の撮像装置であって、
前記絞り値以外の個体差情報は、前記交換レンズの減光成分を含む撮像装置。
【請求項8】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記個体差情報は、前記絞りの開口径の誤差情報と、前記交換レンズのレンズ透過率の誤差情報と、前記交換レンズの減光特性を表す透過率誤差情報とに分けられて前記第1記憶部に格納されている撮像装置。
【請求項9】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置における前記交換レンズ。
【請求項10】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置における前記レンズ交換式撮像装置本体。
【請求項11】
固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、該レンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞りかつレンズ系により前記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置の制御方法であって、
装着された前記交換レンズの記憶部から読み取った該交換レンズの明るさの個体差情報と、前記レンズ交換式撮像装置本体の記憶部に格納されている前記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置及びその制御方法並びに交換レンズとレンズ交換式撮像装置本体に関する。
【背景技術】
【0002】
固体撮像素子(イメージセンサ)は、一般的に、撮影レンズ系に設けられた絞りを開放側にすると、斜め入射光が固体撮像素子の各画素(フォトダイオード)に十分に入り切らず、感度が低下してしまう。つまり、固体撮像素子の感度は、撮影レンズのF値に依存する特性を持つ。
【0003】
これは、例えば下記の特許文献1,2に記載されている様に、半導体基板に形成されるフォトダイオードの光入射面とその上に形成されるマイクロレンズとの間に距離があることが原因である。即ち、斜め入射光が上層のマイクロレンズに入射しても、下層のフォトダイオードにまで十分に入射光が到達しないためである。
【0004】
このため、撮像装置で被写体画像を撮像したとき、この撮像装置に搭載されている固体撮像素子の感度F値依存性に関する情報に基づいて、被写体画像データを補正することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】日本国特開2002―185822号公報
【特許文献2】日本国特開2002―232772号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
コンパクト型の撮像装置(デジタルカメラ)の場合、撮影レンズ一体型が普通であるため、この撮影レンズの特性データと固体撮像素子の感度F値依存性データとに基づいて補正すれば良い。
【0007】
しかるに近年では、レンズ交換式のデジタルカメラが増え、レンズを交換すると、露出ずれが発生してしまうという問題が生じている。特にミラーレス一眼カメラと云われるレンズ交換式撮像装置では、イメージセンサのサイズが小さく、しかも交換レンズもコンパクト化しているため、絞り誤差,明るさ誤差を小さくするのが困難である。絞り誤差,明るさ誤差は、交換レンズ毎に異なるのが普通であり、ある交換レンズに対して設定された露出補正量を別の同じ設計F値の交換レンズに適用しても、露出ずれが発生してしまう。
【0008】
本発明の目的は、レンズ交換式であっても露出ずれの少ない被写体画像を撮像することができる撮像装置及びその制御方法並びに交換レンズとレンズ交換式撮像装置本体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の撮像装置は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置であって、上記交換レンズは、その交換レンズの明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部を備え、上記レンズ交換式撮像装置本体は、上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部と、装着された上記交換レンズの上記第1記憶部から読み取った上記明るさに関する個体差情報と上記第2記憶部の上記感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する制御部とを備えることを特徴とする。
【0010】
本発明の交換レンズは、上記の交換レンズであることを特徴とする。
【0011】
本発明のレンズ交換式撮像装置本体は、上記のレンズ交換式撮像装置本体であることを特徴とする。
【0012】
本発明の撮像装置の制御方法は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞ると共にレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置の制御方法であって、装着された上記交換レンズの記憶部から読み取ったその交換レンズの明るさの個体差情報と、上記レンズ交換式撮像装置本体の記憶部に格納されている上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、レンズの個体差や撮像素子感度のF値依存性に影響を受けずに、撮像ゲインを適正に補正して露出ズレの無い高品質な被写体画像を撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第1実施形態に係る撮像装置の機能構成ブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2実施形態に係る撮像装置の要部の機能構成図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第3実施形態に係る撮像装置の要部の機能構成図である。
【図6】本発明の第3実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第4実施形態に係る撮像装置の要部の機能構成図である。
【図8】本発明の第4実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第5実施形態に係る撮像装置の要部の機能構成図である。
【図10】本発明の第5実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図11】図1に示す交換レンズの別実施形態に係る機能構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0016】
図1は、本発明の第1実施形態に係るレンズ交換式撮像装置の機能ブロック図である。このレンズ交換式撮像装置10は、交換レンズ20と、撮像装置本体(撮像装置ボディ)30とを備えて成り、広角撮像系の交換レンズ20や、望遠撮像系の交換レンズ20等、ユーザが希望する交換レンズ20を撮像装置本体30に装着することで構成される。
【0017】
交換レンズ20は、絞り(アイリス)21と、フォーカスレンズ22と、減光(ND)フィルタ23を内蔵している。また、広角撮像系であれば図示省略の広角レンズが絞り21の前段に内蔵され、望遠撮像系であれば、図示省略の望遠レンズが絞り21の前段に内蔵される。
【0018】
絞り21はモータ21aによってその絞り位置が変更駆動される。モータ21aは、モータドライバ21bによって駆動され、モータドライバ21bは、撮像装置本体30内の後述のCPU40からの指示によって駆動される。本実施形態の絞り21は、絞り羽根型であり、開口量(開口径)を制御することで、撮像素子31への入射光量を制御する構成になっている。
【0019】
フォーカスレンズ22はモータ22aによって駆動され、モータ22aは、モータドライバ22bによって駆動される。CPU40がモータドライバ22bに指示を出すことにより、フォーカスレンズ22は、入射光像が撮像装置本体30内の後述する撮像素子31の受光面に結像するように駆動される。
【0020】
ND(減光)フィルタ23はモータ23aによって入射光路上に挿入又は退避可能に駆動される。モータ23aはモータドライバ23bによって駆動される。NDフィルタ23の挿入/退避は、CPU40からの指示によって制御される。
【0021】
交換レンズ20内にはROMが内蔵され、このROM内に、この交換レンズ20の明るさに関する個体差情報27が格納されている。撮像装置本体30内のCPU40は、交換レンズ20が撮像装置本体30に装着されたとき、このレンズ明るさに関する個体差情報27を読み込み、この個体差情報27を用いて、被写体の露出制御や撮像画像信号のゲイン補正を後述する様に行う。
【0022】
撮像装置本体30には、フォーカスレンズ22を通った入射光が結像する位置に、例えば、CMOS型の固体撮像素子31が配置される。勿論、CCD型等の他の形式の固体撮像素子でも良い。
【0023】
撮像装置本体30には、更に、固体撮像素子31の出力画像信号を取り込んでバス32に出力する画像入力コントローラ33を備える。このバス32には、固体撮像素子31の出力画像信号に対して周知の画像処理を施す画像信号処理回路34と、画像処理後の画像信号をJPEG画像データ等に圧縮する圧縮処理回路35と、撮像装置本体30背面等に設けられた画像表示装置36に撮像画像やスルー画像を表示するビデオエンコーダ37と、このレンズ交換式撮像装置10を統括制御するCPU40と、固体撮像素子31からスルー画像(ライブビュー画像)として出力される信号を処理して自動露出(AE)及び自動ホワイトバランス(AWB)を検出する回路41と、メインメモリ42と、固体撮像素子31の感度のF値依存性データを格納したメモリ43と、記録メディア44にJPEG画像データを保存するメディアコントローラ45とが接続されている。なお、メモリ43のF値依存性データは、メモリ42内に保存領域を確保して保存する様にしても良い。
【0024】
固体撮像素子31は、タイミングジェネレータ47からのタイミング信号によって駆動される。タイミングジェネレータ47は、CPU40からの指示によって動作する。CPU40には、撮像装置本体30に設けられたシャッタレリーズボタン(シャッタースイッチ)48が接続されている。
【0025】
交換レンズ20側に格納したレンズの明るさに関する個体差情報27とは、そのレンズ20の明るさが設計値からどれだけずれているかを示す情報である。例えば、設計F値=2.0で設計されたレンズであっても、個体差によってF値=2.01となっている場合がある。
【0026】
絞り21の開口径をF値=2.0となる開口径に機械的に制御しても、機械部分の誤差(遊び)などで開口径が少し狭くなる場合や広くなる場合がある。絞りの開口径を開口方向に駆動する場合と、小絞り方向に駆動させる場合とで、機械部分の誤差の大きさが異なる場合もある。
【0027】
あるいは、同一材料で製造したレンズであっても、レンズ透過率が個体差を持つ場合もある。NDフィルタ23を持つレンズ20の場合、NDフィルタの減光率に個体差を持つ場合がある。
【0028】
この様な個体差に基づくレンズ明るさ誤差がどの程度あるかを、交換レンズ20の製造時の検査で予め検査しておき、交換レンズの減光特性を表す透過率の透過率誤差情報を個体差情報をメモリ27に保存しておく。
【0029】
固体撮像素子31の感度のF値依存性データは、固体撮像素子31の製造時の検査で予め求めておく。例えばその製造工場の検査室における基準光を撮影レンズ光学系を通して照射し、感度のF値依存性をデータ化する。
【0030】
例えば、基準F値=2.0のときの撮像素子感度を基準感度としたとき、基準F値=2.8のときの撮像素子感度の基準感度との誤差、基準F値=4.0のときの撮像素子感度の基準感度との誤差、…、をデータ化する。そして、このデータ化したF値依存性データを、固体撮像素子31を搭載した撮像装置本体30のメモリ43に保存する。
【0031】
図2は、交換レンズ20のROMに格納された個体差情報27と、メモリ43に格納されている撮像素子感度のF値依存性データとを用いて、露出補正を行う処理手順を示すフローチャートであり、図1のCPU40が実行する。
【0032】
図2において、先ずステップS1で、CPU40は、被写体撮影時の絞り21の位置(アイリスポジションIP)の情報と、撮影時の交換レンズ20のF値の番号を取得する。
【0033】
CPU40は、次のステップS2で個体差情報27を検索し、ステップS1で取得した絞り位置の情報に対応するレンズ明るさ誤差の情報を読み出す。個体差情報27には、絞り位置の段数に対応したレンズ明るさ誤差ΔAvが格納されているため、絞り位置の段数に対応するレンズ明るさ誤差ΔAvを読み出す。
【0034】
各絞り位置において、実効Av値と、設計Av値と、レンズ明るさ誤差ΔAvとの関係は、「実効Av=設計Av+絞り誤差ΔAv」で表される。
【0035】
CPU40は、次のステップS3でメモリ43を検索し、ステップS1で取得した交換レンズ20のF値番号に対応する撮像素子感度の誤差を求める。撮影時のF値における撮像素子31の感度誤差をΔSVfとしたとき、撮影時のF値において、「実効感度=基準F値の感度+ΔSVf」となる。
【0036】
次のステップS4では、「ΔAv−ΔSVf」を求め、これを撮影ゲインGに加えて露出補正を行い、この処理を終了する。なお、ΔAv値とΔSVf値のディメンションを共通にしてΔAv−ΔSVfを求める。露出補正を行うときのゲイン誤差ΔGを求めるゲイン変換式は、
ΔG=ΔAv−ΔSVf
となる。この式のΔGをデシベル(dB)で表す場合には、
ΔGain(dB)=20×ΔG×log2
となる。なお、ここで対数の底は「10」である。
【0037】
この様に、本実施形態によれば、交換レンズ20側にそのレンズの明るさ誤差データを保存しておき、撮像装置本体30側に、撮像素子31の感度F値依存性データを保存しておき、撮影時に両者の誤差情報を用いて露出補正を行う。このため、撮影レンズを交換した場合でも露出ずれの無い良好な画像を撮像することが可能となる。
【0038】
なお、メモリ27,43に記憶しておくΔAv値やΔSVf値は、単なるズレ量として記憶しておいても、露出補正の計算に実際に使用する補正係数値として記憶しておいても良い。
【0039】
図3は、本発明の第2実施形態に係る機能ブロック構成図であり、図1に示す構成ブロックのうち、露出補正処理に関連する機能ブロックだけ抜き出した図である。
【0040】
CPU40には、絞り設定部40aと、補正量演算部40bとが設けられており、絞り設定部40の設定情報が絞りモータドライバ21bとレンズ明るさ個体差情報27を格納したメモリに送信される。そして、絞り設定情報に応じたレンズ明るさ個体差情報が読み出され、補正量演算部40bに出力される。
【0041】
また、上記の絞り設定情報は絞り設定部40aからメモリ43にも出力され、絞り設定情報に対応する撮像素子31のF値感度依存性データが読み出され、補正量演算部40bに出力される。
【0042】
補正量演算部40bの演算結果は、撮像素子31のゲイン設定部31aと、自動露出(AE)及び自動ホワイトバランス(AWB)検出回路41のAE評価値補正部41aに出力される。
【0043】
本実施形態は、図3のAE評価値補正部41aにも補正量演算部40bの演算結果を出力する構成が、図2の実施形態を実施する構成に付加された部分である。
【0044】
図4は、図3の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図2で説明したステップS1,S2,S3,S4の処理を開始する前に、ステップS6〜S9を追加した処理手順となっている。
【0045】
先ず、ステップS6で、測光時の絞り21の位置(アイリスポジションIP)の情報と、測光時の交換レンズ20のF値番号を取得する。
【0046】
CPU40は、次のステップS7で個体差情報27を検索し、ステップS6で取得した絞り位置の情報に対応するレンズ明るさ誤差の情報を読み出す。この処理は、図2のステップS2の処理と同じである。
【0047】
CPU40は、次のステップS8でメモリ43を検索し、ステップS6で取得した交換レンズ20のF値番号に対応する撮像素子感度の誤差を、F値依存性データを検索して求める。この処理は、図2のステップS3で説明した処理と同じである。そして、次のステップS9で、「ΔAv−ΔSVf」を求め、これを測光値に加えて図3のAE評価値補正部41aが測光量の補正を行う。以下、図2で説明したステップS1,S2,S3,S4を順に実行し、撮像素子31のゲイン補正を行う。
【0048】
この様に、本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え、撮影レンズ20を交換しても、測光時のAE評価値にレンズ交換に起因する測光ズレが生じないため、良好な撮影を行うことが可能となる。
【0049】
図5は、本発明の第3実施形態に係る機能ブロック構成図であり、図1に示す構成ブロックのうち、露出補正処理に関連する機能ブロックだけ抜き出した図である。この第3実施形態は、図3の第2実施形態に比べて、次の点が異なる。
【0050】
交換レンズ20に設けるレンズ明るさ個体差情報27は、絞り21を駆動する方向別に個体差情報が分けられている。
【0051】
即ち、絞り21が開放する方向に変動するときの明るさ個体差情報を格納した記憶領域27aと、絞り21が小絞り方向に変動するときの明るさ個体差情報を格納した記憶領域27bとに分けられている。そして、これら記憶領域27a,27bの一方を切替スイッチ27cで選択し、該当するレンズ明るさ個体差情報を、CPU40の補正量演算部40bに出力させる構成となっている。
【0052】
CPU40には、絞り21の駆動方向指示部40cが設けられ、この駆動方向指示部40cの指示によって切替スイッチ27cが切替駆動される。
【0053】
図6は、図5の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4の処理手順と比較し、ステップS1,S3,S4,S6,S8,S9の処理は同じであり、ステップS2の代わりにステップS21を行い、ステップS7の代わりにステップS71を行う。そして、ステップS6の前段でステップS10を行い、ステップS9とステップS1との間でステップS11を行う。
【0054】
最初のステップS10では、測光前の最後の絞り21の変動方向の指示情報を取得し、次に、前述したステップS6を実行する。そして、次のステップS71では、絞り21の変動方向に応じた記憶領域27a,27bの一方が選択され、選択された記憶領域から測光時の絞り位置に応じたレンズ明るさ誤差情報ΔAvが読み出される。
【0055】
そして、前述したステップS8,S9と進み、次のステップS11では、ステップS10と同様に、今度は撮影前の最後の絞り変動方向の指示情報を取得する。以下、ステップS1と進み、次のステップS21では、ステップS71と同様に、絞り21の変動方向に応じた記憶領域27a,27bの一方が選択され、選択された記憶領域から測光時の絞り位置に応じたレンズ明るさ誤差情報ΔAvが読み出される。以下、ステップS3,S4と進み、この処理を終了する。
【0056】
本実施形態によれば、絞り21に機構的な遊びがあり、開放方向への変動時と小絞り方向への変動時とで誤差が異なる場合にも対処でき、適切なAE評価と露出補正を行うことが可能となる。
【0057】
図7は、本発明の第4実施形態に係る機能ブロック図であり、図1に示す構成ブロックのうち、露出補正処理に関連する機能ブロックだけ抜き出した図である。図3の実施形態に比較して、CPU40の絞り設定部40aからの指示がNDフィルタモータドライバ23bにも出力されている点と、レンズ20内の一時記憶領域20aに絞り設定部40aから指示された絞り21の絞り径の情報が格納される点と、撮像素子31の感度F値依存性情報メモリ43が一時記憶領域20aから読み出された絞り径の情報で検索される点が異なる。
【0058】
撮影シーンが明るく、絞り21だけでは入射光線量を十分に絞れない場合には、NDフィルタ23が入射光路上に挿入され、減光されることになる。撮像素子31の感度F値依存性は、絞り21の開口径にだけ影響を受け、減光(ND)フィルタ23による絞り量(減光量)には依存しない。このため、絞り径だけの情報を一時記憶領域20aに保存し、この絞り径情報でメモリ43を検索するようにしている。
【0059】
この実施形態の場合、NDフィルタ23による減光を、絞り21による減光に併用している。NDフィルタ23には個体差があり、その減光率は個体毎に異なる。従って、レンズ明るさ個体差情報27としては、NDフィルタ無しの個体差情報と、NDフィルタ有りの個体差情報が用意されており、NDフィルタ23が用いられた場合には、NDフィルタ有りの個体差情報から該当するΔAv値が補正量演算部40bに出力される。
【0060】
図8は、図7の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4の実施形態の処理手順と比較し、ステップS1,S2,S4,S6,S7,S9は同じであり、ステップS8の代わりにステップS81を実行し、ステップS3の代わりにステップS31を実行する点が異なる。
【0061】
上述した様に、撮像素子31の感度誤差は、入射光線の入射角成分に依存するだけであり、NDフィルタの減光成分の影響は受けない。そこで、ステップS81,S31では、絞りの開口成分つまり一時記憶領域20aから読み出した絞り径情報でメモリ43を検索し、該当するΔSVfを読み出す様にしている。
【0062】
以上述べた第4実施形態によれば、NDフィルタが搭載された撮影レンズに交換されNDフィルタが用いられた場合でも、正確なAE評価値を得ることができ、適正な露出補正を行うことが可能となる。
【0063】
図9は、本発明の第5実施形態に係る機能ブロック図であり、図1に示す構成ブロックのうち、露出補正処理に関連する機能ブロックだけを抜き出した図である。図3の実施形態に比較して、CPU40の絞り設定部40aからの絞り径情報がレンズ20内の一時記憶領域20aに格納される点と、撮像素子31の感度F値依存性情報メモリ43が一時記憶領域20aから読み出された絞り径とレンズ明るさ個体差情報27とで検索される点が異なる。
【0064】
図10は、図9の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4の実施形態の処理手順と比較し、ステップS1,S2,S4,S6,S7,S9は同じであり、ステップS8の代わりにステップS82を実行し、ステップS3の代わりにステップS32を実行する点が異なる。
【0065】
本実施形態では、ステップS82,S32で、固体撮像素子の感度誤差情報ΔSVfを検索するとき、測光時又は撮影時のF値番号の情報とレンズ明るさ誤差情報の両方を用いて検索する。
【0066】
「レンズ明るさ誤差(ΔAv)=絞り径誤差(ΔAvi)+レンズ透過率誤差+NDフィルタ透過率誤差」と表される。ステップS7,S2では、レンズ明るさ誤差ΔAvを読み出す。しかし、ステップS82,S32では、測光時又は撮影時のF値番号にΔAv情報の中の絞り径誤差ΔAviを加えてF値を次の数1で求める。
【0067】
〔数1〕
F値=2{(設計Av+ΔAvi)/2}
【0068】
そして、このF値に対応したΔSVfをメモリ43から読み出して使用する。勿論、レンズ明るさ個体差情報27には、絞り径誤差ΔAviとレンズ透過率誤差とNDフィルタ透過率誤差とが分けられて保存されているものとする。
【0069】
本実施形態によれば、撮影レンズに絞り径誤差が大きくなる条件が存在する場合でも、測光時又は撮影時のF値番号に加えて絞り径誤差も加味してΔSVfを決めるので、レンズ交換するしないに関わらず、AE評価値を精度良く求めることができ、また、撮影時の露出補正を精度良く行うことができる。
【0070】
図11は、交換レンズ20Aの別実施形態に係る機能構成図である。図1に示す交換レンズ20は、絞り21として絞り羽根型を用いていた。しかし、本発明は絞り羽根型に限るものではなく、図11に示す絞り21Aの様に、開口径の異なる穴が複数個、同一円周上に穿設された絞り21Aにも適用可能である。開口径の異なる穴を個体差無く、どの絞り21Aに開けるのは困難であるため、この開口径の加工精度に関わる情報をレンズ明るさ個体差情報27として保存しておけば良い。なお、この交換レンズ20Aにも、図5の実施形態を除く他の実施形態を適用可能である。
【0071】
以上述べた様に、実施形態の撮像装置は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置であって、上記交換レンズは、その交換レンズの明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部を備え、上記レンズ交換式撮像装置本体は、上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部と、装着された上記交換レンズの上記第1記憶部から読み取った上記明るさに関する個体差情報と上記第2記憶部の上記感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する制御部とを備えることを特徴とする。
【0072】
また、実施形態の撮像装置の上記第1記憶部に格納された上記個体差情報は、上記交換レンズの明るさを補正する補正係数データで格納され、上記第2記憶部に格納された上記感度変化の情報は、上記固体撮像素子の感度を補正する補正係数データで格納されていることを特徴とする。
【0073】
また、実施形態の撮像装置の上記制御部は、上記個体差情報と上記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で撮像時のゲインを補正することを特徴とする。
【0074】
また、実施形態の撮像装置の上記制御部は、上記個体差情報と上記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で測光値を補正することを特徴とする。
【0075】
また、実施形態の撮像装置の上記第1記憶部に格納される上記個体差情報は、上記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、上記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されていることを特徴とする。
【0076】
また、実施形態の撮像装置の上記第1記憶部に格納される上記個体差情報は、上記絞りの絞り値に対する個体差情報と、その絞り値以外の個体差情報とに分けられて格納されていることを特徴とする。
【0077】
また、実施形態の撮像装置の上記絞り値以外の個体差情報は、上記交換レンズの減光成分を含むことを特徴とする。
【0078】
また、実施形態の撮像装置の上記個体差情報は、上記絞りの開口径の誤差情報と、上記交換レンズのレンズ透過率の誤差情報と、上記交換レンズの減光特性を表す透過率の透過率誤差情報とに分けられて上記第1記憶部に格納されていることを特徴とする。
【0079】
また、実施形態の交換レンズは、上記のいずれかに記載の交換レンズであることを特徴とする。
【0080】
また、実施形態のレンズ交換式撮像装置本体は、上記のいずれかに記載のレンズ交換式撮像装置本体であることを特徴とする。
【0081】
また、実施形態の撮像装置の制御方法は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞りかつレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置の制御方法であって、装着された上記交換レンズの記憶部から読み取ったその交換レンズの明るさの個体差情報と、上記レンズ交換式撮像装置本体の記憶部に格納されている上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正することを特徴とする。
【0082】
以上述べた実施形態によれば、レンズの個体差や撮像素子感度のF値依存性によっても影響を受けずに測光値や撮像ゲインを適正に補正でき、高品質な被写体画像を撮像することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本発明に係る撮像装置は、レンズ毎の個体差情報と撮像素子の感度F値依存性情報とを用いて測光値や撮像ゲインを補正するため、ミラーレス一眼カメラの様なレンズ交換式撮像装置に適用すると有用である。
本出願は、2011年12月28日出願の日本特許出願番号2011−288030に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【0084】
10 撮像装置
20,20’ 交換レンズ
21,21’ 絞り(アイリス)
21b 絞りモータドライバ
23b NDフィルタモータドライバ
22 フォーカスレンズ
23 ND(減光)フィルタ
27 レンズ明るさ個体差情報
30 レンズ交換式撮像装置本体
31 固体撮像素子
31a ゲイン設定部
40 CPU
40a 絞り設定部
40b 補正量演算部
41 AE&AWB検出回路
41a AE評価値補正部
42 メモリ
43 撮像素子感度のF値依存性情報メモリ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】

【手続補正書】
【提出日】20140402
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、該レンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により前記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置であって、
前記交換レンズは、該交換レンズの明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部を備え、
前記レンズ交換式撮像装置本体は、前記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部と、装着された前記交換レンズの前記第1記憶部から読み取った前記明るさに関する個体差情報と前記第2記憶部の前記感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する制御部とを備え
前記第1記憶部に格納される前記個体差情報は、前記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、前記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されている撮像装置。
【請求項2】
請求項1に記載の撮像装置であって、
前記第1記憶部に格納された前記個体差情報は、前記交換レンズの明るさを補正する補正係数データで格納され、
前記第2記憶部に格納された前記感度変化の情報は、前記固体撮像素子の感度を補正する補正係数データで格納されている撮像装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記個体差情報と前記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で撮像時のゲインを補正する撮像装置。
【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置であって、
前記制御部は、前記個体差情報と前記感度変化の情報とから求めた露出補正係数で測光値を補正する撮像装置。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置における前記交換レンズ。
【請求項6】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置における前記レンズ交換式撮像装置本体。
【請求項7】
固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、該レンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞りかつレンズ系により前記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置の制御方法であって、
装着された前記交換レンズの記憶部から読み取った該交換レンズの明るさの個体差情報と、前記レンズ交換式撮像装置本体の記憶部に格納されている前記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正し、
前記記憶部に格納される前記個体差情報は、前記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、前記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されている撮像装置の制御方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
本発明の撮像装置は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞り、かつレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置であって、上記交換レンズは、その交換レンズの明るさに関する個体差情報を格納した第1記憶部を備え、上記レンズ交換式撮像装置本体は、上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報を格納した第2記憶部と、装着された上記交換レンズの上記第1記憶部から読み取った上記明るさに関する個体差情報と上記第2記憶部の上記感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正する制御部とを備え、上記第1記憶部に格納される上記個体差情報は、上記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、上記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されていることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
本発明の撮像装置の制御方法は、固体撮像素子が内蔵されるレンズ交換式撮像装置本体と、そのレンズ交換式撮像装置本体に着脱自在に装着され被写体からの入射光を絞りで絞りかつレンズ系により上記固体撮像素子の受光面に入射光像を結像させる交換レンズとを備える撮像装置の制御方法であって、装着された上記交換レンズの記憶部から読み取ったその交換レンズの明るさの個体差情報と、上記レンズ交換式撮像装置本体の記憶部に格納されている上記固体撮像素子の入射光の絞り値に対する感度変化の情報とを用いて被写体を撮像する時の露出を補正し、上記記憶部に格納される上記個体差情報は、上記絞りが開放側に駆動されるときの個体差情報と、上記絞りが小絞り側に駆動されるときの個体差情報とに分けられて格納されていることを特徴とする。
【国際調査報告】