JP2005130361A

JP2005130361A - 光学機器

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Inventors: Akinaga Horiuchi; 昭永堀内
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Abstract

【課題】光学系による周辺光量変化の影響により、画面におけるほぼ均一の明るさの画像情報を得ることが困難である。
【解決手段】光量情報記憶手段に記憶された周辺光量変化に関する情報と、検出手段からの像の明るさ情報とに応じて、光量調節手段および撮像手段の少なくとも一方の動作を変更する制御を行うことにより、画面における周辺光量の変化を少なくし、被写体の明るさ分布に近い画像情報を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置およびレンズ装置等の光学機器に関するものである。

従来から、撮影光学系により形成された像を撮像素子に撮像し、その画像データにおける画面の周辺光量落ちを補正する構成として、特許文献１、２に示す撮像装置が開示されている。

しかしながら、上記の特許文献１、２に開示された撮像装置では、いずれも取り込んだ画像情報に対して、後工程で電気的に画像処理を行うことにより画面の周辺光量落ちを補正する構成を提案しており、画質が劣化するという問題を残している。

また、撮影光学系としては、変倍レンズとこの変倍レンズより後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と提案されている。これは、リアフォーカス方式が比較的小型軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ、かつ、迅速な焦点合わせができるのでオートフォーカスシステムとの相性がいい等の特徴があるためである。このような光学系としては、特許文献３、４に開示された構成がある。特許文献３、４では、物体側より順に正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正すると共にフォーカスを行う構成のリアフォーカスズームレンズが開示されている。
特開２０００−１９６９５３号公報特開２００１−２７５０２９号公報特開昭６２―２４２１３号公報特開平４−４３３１１号公報

ところで、近年および将来的にますます高画質化、撮影光学系の高倍率化が進むにつれて、撮影の幅を広げるために各種機能の高性能化がますます要求されている。

特に撮影光学系においては明るいレンズの要望も強い。ところが、従来の仕様において撮影光学系だけを明るくしていくといくつもの問題が発生してくる。

その中の１つにレンズの大型化という問題がある。これを改善するために、レンズの大きさを決定する大きな要因の１つである周辺光量を従来よりも少なくする方法があるが、被写体の明るさが均一だと、撮影したときに画面の周辺部が暗くなる現象が発生してくる。

本発明は、画面におけるレンズによる光量変化の影響を少なくした被写体の明るさ分布に近い画像情報を得ることのできる光学機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、撮影光学系と、前記撮影光学系の光量を調節する光量調節手段と、前記撮影光学系により形成された像を撮像する撮像手段と、少なくとも前記光量調節手段による光量調節値に対応した前記撮影光学系における周辺光量変化に関する情報を記憶した光量情報記憶手段と、前記撮像手段の出力から像の明るさ情報を検出する検出手段と、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記光量調節手段および前記撮像手段の少なくとも一方の動作を変更する制御を行う制御手段とを有することを特徴としている。

ここで、本発明の光学機器は、カメラ本体に対してレンズ本体を着脱自在に装着するレンズ交換タイプのカメラシステムと、レンズとカメラ本体とが一体とされたカメラとを含むものである。そして、交換タイプのレンズ装置は、前記光量情報記憶手段を有することを特徴としている。

また、上記の光学機器において、前記制御手段は、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記光量調節手段の光量調節値を変更する制御を行うことを特徴としている。

さらに、上記の光学機器において、前記制御手段は、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記撮像手段の複数の画素の感度を変更する制御を行うことを特徴としている。

上記の光学機器において、前記光量情報記憶手段に記憶された前記光量変化に関する情報に応じた前記撮像手段の各画素の感度情報を記憶した感度情報記憶手段を有し、前記制御手段は、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記現在の光量調節値に対応する前記周辺光量変化に関する情報に応じて、前記感度情報記憶手段に記憶された前記画素の感度情報を用いて前記撮像手段の撮像制御を行うことを特徴としている。

また、上記の光学機器において、前記制御手段は、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報に対して、前記検出手段からの前記像の明るさ情報が低い（暗い）場合には、前記撮像手段からの現在の像の明るさが、画面周辺が暗い像または画面中央が明るい像であると判断し、前記光量調節手段の光量調節値を開放から小絞り値の任意の値に制御することを特徴としている。

また、上記の光学機器において、前記制御手段は、前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記撮像手段の出力の取り込み範囲をレンズの周辺光量落ちの影響が少ないほぼ均一な範囲に変更し、この変更した範囲の画像情報を電子的に拡大し、補間することを特徴としている。

また、上記の光学機器において、前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報は、前記撮影光学系の少なくともズーム位置情報（焦点距離情報）と絞り値（Ｆナンバー）に対応したデータであることを特徴としている。

本発明によれば、画面におけるレンズによる周辺光量変化の影響を少なくした画像情報を得ることができる。

以下を本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施例１である光学機器の構成を示すブロック図である。図１において、Ａは、レンズユニット、Ｂは図示を省略したマウント機構によりレンズユニットＡを着脱自在に装着するカメラユニットを示している。なお、本発明において、光学機器はカメラボディに対してレンズを着脱自在に装着するレンズ交換タイプのカメラシステムと、レンズとカメラ本体とが一体とされたカメラとを含む。

図１において、Ａはレンズユニットを示している。１は光学系であり、４つのレンズ群よりなる４群構成のリアフォーカスズームレンズ（以下、ＲＦＺレンズと称する）により構成されている。すなわち、ＲＦＺレンズ１は、固定レンズ群である第１レンズ群（以下、前玉と称する）１０１、移動レンズ群であり変倍機能を有する第２レンズ群（以下、バリエータと称する）１０２、固定レンズ群である第３レンズ群（以下、アフォーカルと称する）１０３、および移動レンズ群でありフォーカス機能と、変倍動作に伴う結像面位置の変動を補正するコンペンセータとしての機能を有する第４レンズ群（以下、フォーカスコンペレンズと称する）１０４により構成されている。そして、該ズームレンズ本体の後方（カメラ側）には、任意にコンバータ１ｃを有し、該ズームレンズの焦点距離を移動することができる。ここではコンバータ１ｃを後方に配置しているが、該ズームレンズの前方に着脱自在に配置する構成としてもよい。

３は光量調節部材である絞り装置であり、カメラユニットＢに設けられた撮像素子（光電変換素子）２１への入射光量を調節する。４は絞り装置３の開口度（絞り量）を変化させるための絞り駆動部、５は絞り装置３の位置を検出する絞り位置検出部、６は絞り位置検出部５の出力信号に基づいて絞り装置３の開口度（絞り量）を検出する検出回路である。７はレンズユニットＡにおける各動作を統括的に制御するレンズ制御部である。レンズ制御部７は、マイクロコンピュータにより構成され、図示省略したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。そして、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、ＲＡＭをワークエリア等として利用しながら、ズーム処理のためのバリエータ１０２、フォーカスコンペレンズ１０４の移動制御、絞り３の光量調節の制御等の各種動作を制御する。

また、８、９は、それぞれバリエータレンズ１０２、フォーカスコンペレンズ１０４を移動させるためのステッピングモータやリニアモータ等のモータであり、これらモータ８、９は、それぞれモータドライバ１０、１１により駆動される。１２はバリエータ１０２の位置（ズーム位置）を検出するズーム位置センサであり、ズーム位置検出信号をレンズ制御部７に出力する。１３はフォーカスコンペレンズのフォーカス位置（被写体距離情報）を検出するフォーカス位置センサであり、フォーカス位置信号（被写体距離情報）をレンズ制御部７に出力する。なお、モータ８、９としてステッピングモータを使用する構成では、ステッピングモータの初期位置（リセット位置）をリセットセンサ（図示省略）で検出し、各リセット位置から移動におけるモータ駆動信号（パルス信号）をカウントし、そのカウント値からズーム位置、フォーカス位置を検出する構成としてもよい。

また、図１において、Ｂはカメラユニットを示している。２１はＣＣＤなどの撮像素子、２２は撮像素子２１の出力信号を増幅させるアンプ、２３は増幅された信号をＮＴＳＣ映像信号等の映像信号に変換するプロセス回路である。

２４はカメラユニット側の各動作を制御するカメラ制御部である。カメラ制御部２４は、マイクロコンピュータにより構成され、図示省略したＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有している。２５はカメラ制御部に設けられたＡＦ信号生成部で、プロセス回路２３から出力された映像信号から、自動合焦（以下ＡＦと称する）を行うための信号（以下、ＡＦ信号と称する）を生成する。ＡＦ信号生成部２５は、映像信号の中から低周波成分、高周波成分を抽出するフィルタを有している。なお、焦点状態検出法（ＡＦ検出）としては、山登り式などが提案されているが、その基本原理は、例えば、特開昭６２−１０３６１６号公報等によって周知である。ＡＦ信号は、まず、大ボケ時に合焦の方向を見出しやすい画像信号中の低周波成分を使用する。また、ある程度ボケが少なくなってきたときに真の合焦位置をつけるために、画像信号中の高周波成分を使用する。本実施形態では、低周波成分と高周波成分をそれぞれ任意の増幅率で増幅して混合することにより、大ボケ時でも合焦近傍においても真の合焦位置を見出すようにしている。すなわち、被写体やカメラ及びレンズの特性によって画像信号の周波数特性が変化しても充分に対処できるようにしている。

２６はカメラ制御部２４に設けられたＡＥ（露出）信号生成部で、アンプ２２から出力される信号に基づいて、ＡＥ信号（画面の明るさに基づく露出制御情報の信号）を生成する。２７はＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリであり、撮像素子２における各画素に対する感度（ゲイン）に関する制御情報（テーブルデータ）が記憶されている。このメモリは制御部２４内のメモリであってもよいし、別体のメモリであってもよい。メモリ２７に記憶された各画素に対する感度（ゲイン）の制御情報は、後述するレンズの周辺光量変化データにほぼ対応するように、撮像素子２１における２次元平面での各画素の感度（アンプの増幅率）を各画素毎に制御するための情報であり、複数の光学系状態にほぼ対応する複数の感度の制御情報を記憶している。カメラ制御部２４は後述するレンズ制御部７から送信される光量変化データに基づいて、光量変化データに対応する感度情報データをメモリ２７のテーブルデータから読出し、撮像素子２１における各画素の感度を設定する制御を行うことができる。２８は外部操作されるズームスイッチで、ズームスイッチ２８の操作に応じて、ズーム方向、ズーム量を示すズーム信号を出力する。

３０はカメラ側のマウントに設けられた電気接点、３１はレンズ側のマウントに設けられた電気接点であり、カメラＢにレンズＡがマウント機構により装着されると電気接点３０、３１が接続され、カメラ制御部２４とレンズ側の制御部７とが電気的に接続され各種の通信（ズーム操作情報、ＡＦ情報、ＡＥ情報、レンズ情報、光量変化情報などの伝達）が行われる。

１４は、レンズ側の制御部７に設けられたＡＦ制御部で、カメラ制御部２４のＡＦ信号生成部２５から出力されたＡＦ信号を上記の電気接点３０、３１を介して受信し、そのＡＦ信号によりＡＦ動作させるＡＦ制御部である。１５は、ＡＥ信号生成部２６からの信号を上記の電気接点３０、３１を介して受け、絞り３を制御するＡＥ制御部で、絞り駆動部４を制御している。１６は光学系１における各光学的状態の周辺光量変化（周辺光量落ち）に関する情報を記憶したレンズ側のメモリであり、メモリ１６はレンズ制御部７内の記憶部であってもよく、また制御部７とは別体のメモリでもよい。メモリ１６には、光学系１の各ズーム位置（焦点距離情報）、フォーカス位置（被写体距離情報）、絞り値（Ｆナンバー：ＦＮｏ）の各情報の組み合わせ（各光学的状態）に対応する複数の周辺光量変化のデータがテーブルデータとして記憶されている。

図２は上述した周辺光量変化のデータ（テーブルデータ）を示す図である。周辺光量情報Ｌ１、Ｌ２、…Ｌ（２ｎ）は、ズーム位置情報である焦点距離の情報と、絞り３の絞り値の情報と、フォーカス位置である物体（被写体）距離の情報との３つのパラメータの組み合わせに対応した情報である。レンズ制御部７は、光学系の現在の状態（ズーム位置、フォーカス位置、絞り値）に対応する周辺光量変化データをメモリ１６から読出し、読み出したデータを接点３０、３１を介して、カメラ制御部２４に伝える。

ここで、光学系における周辺光量変化（周辺光量落ち）について、説明する。

図３は、光学系（図１に示すＲＦＺレンズ）によって結像される画像の周辺光量の落ち方を撮像素子上での画面にて示す概念図である。

図３に示すように、レンズ光軸（撮像素子のＸ軸とＹ軸とが交差する位置）とほぼ一致する中心部分が一番に明るく、そこを中心に離れるに（周辺部に行くに）従って光量は減っていってどんどん暗くなっていく。破線で示すエリアＡ（光電変換素子の撮像有効範囲）の四隅ではかなり減衰している。この減り方が激しいと、撮影した画像の周辺部分が暗く翳って見え不自然な画像となってしまう。実線で示すエリアＢ（エリアＡより小さいエリアの撮像範囲）はエリアＡより内側なので、光量の落ち方がまだ少ないので撮影した画像の周辺部はそれほど暗くならず自然な画像となる。

また、この光量の落ち方は光学系（図１のＲＦＺレンズ）の絞り値（Ｆナンバー：ＦＮｏ）で大きく変化する。一般的にＦＮｏが明るいと落ち方が著しく、ＦＮｏを暗くすると少なくなる。

これにより、上述したメモリ１６に記憶される周辺光量変化のデータは、光軸中心から周辺部に向かう直線（図３の光軸中心からエリアＡの角部までの直線）上の光量情報が記憶されている（この１つの直線の情報を、光軸中心から３６０°の各方向において用いることにより撮像素子２１の撮像エリアにおける全画素に対する光量の情報が得られる）。

そして、上記のように周辺光量変化が発生する光学系を介して得られる撮影画像の明るさを自然な状態にするには、
１）撮影するエリアを変える（撮像素子の撮像範囲を光量変化の少ない範囲とする）。

２）絞り値の使用範囲を限定する（たとえば、開放Ｆ値を用いず、中間絞り値から小絞り値の範囲として使用する絞り値のＦＮｏを暗くする）ことが有効となる。なお、被写体自身の周辺が暗くなるような画像の場合は、絞り値は任意（開放から小絞り）に設定してもよい。

３）光電変換素子（撮像素子）の各画素の感度を、上記光量落ち変化に合わせて部分的に変える。

上記により、出力画像を被写体の明るさ分布に近い自然な明るさの画像とすることが可能となる。

ここで、上述の光学機器は、交換レンズタイプの撮像装置であり、カメラユニットＢのカメラ制御部２４は、プロセス回路２３にて生成された映像信号中、絞り動作のための信号（ＡＥ信号生成部２６のＡＥ信号）などを、接点３０、３１を介して、レンズユニットＡのレンズ制御部７に送信する。レンズ制御部７は、カメラ制御部２４から送信された各信号に基づいて、ＡＦ制御や絞り制御を行い、光学系の現在の状態であるズーム位置、フォーカス位置、絞り位置に対応する周辺光量変化のデータ（メモリ１６のテーブルデータから読み出したデータ）等をカメラ制御部２４に送信する。カメラ制御部２４は、周辺光量情報に応じて、ＡＥ信号生成部２６のＡＥ信号の補正（周辺光量変化の少ない状態となる絞り値）や、ズーム信号の生成（周辺光量変化の少ない状態となるズーム位置の信号）や、電子ズームの制御（画面の周辺光量変化の少ない範囲を取り込み、拡大し補間して出力する）や、メモリ２７から上記の周辺光量変化データに対応する撮像素子２１の各画素の感度情報に基づいて撮像素子２１の各画素の感度を設定することにより、光学系による周辺光量変化に対応する撮像制御を行うように構成されている。なお、上述のような交換レンズの場合には、周辺光量変化データを書き換え可能なメモリに記憶することは、多種類の交換レンズの光学系とカメラとのマッチング等によって周辺光量落ちの補正制御を容易に行なうことができるという効果をもたらす。

次に、上述の実施例１の光学機器（カメラシステム）の撮像制御（レンズ制御部７およびカメラ制御部２４の通信および制御動作）について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、レンズユニットＡをカメラユニットＢにマウント機構により装着し、カメラ本体の電源が投入されると、レンズ制御部７とカメラ制御部２４との初期通信が行われ、ステップ（図では、Ｓと記す）１において、上記の初期通信によりレンズ制御部７はカメラに装着されたか確認をする。次に、ステップ２において、レンズ制御部７はコンバータが装着されているかを確認する。そして、ステップ３で、光学系１における現在の各光学状態であるズーム位置（焦点距離情報）、フォーカス位置（被写体（物体）距離情報）、絞り値を検出する。ステップ４において、レンズ制御部７は、上述のコンバータ装着情報と光学系のズーム位置情報、フォーカス位置情報及びそのときの絞り値情報に応じて、メモリ１６に記憶されているテーブルデータから前記情報に対応する周辺光量データを読み出し、読み出した周辺光量変化データをカメラ制御部２４に接点３０、３１を介して送信する。次に、ステップ５において、カメラ制御部２４は、レンズ制御部７からの周辺光量データを受信する。そして、カメラ制御部２４は、ステップ６において、撮像素子２１上に結像している現在の画像情報の中の周辺光量情報を取り込み、ステップ５で受信した周辺光量データとステップ６で取り込んだ実周辺光量情報（現在の周辺光量情報）とを比較する。その結果、両データがほぼ一致していれば、被写体はほぼ均一な明るさの像（光学系の周辺光量落ちがない状態でほぼ均一の明るさの像）と判断でき、この場合は、周辺光量が目立たない絞り制御（絞り値を中間絞り値から小絞り値の範囲とする制御）を行うと判断する。逆に、ステップ５で受信した周辺光量データに対し、ステップ６で取り込んだ実周辺光量情報（現在の周辺光量情報）における周辺光量が低い（周辺光量が暗い）ようなデータの場合は、被写体の周辺が暗い状態の像、あるいは被写体の画面中央が明るい像（元々周辺が暗い像）と判断することができ、撮影光学系の絞り制御は開放から小絞り値までの任意に選択可能とする。

そして、カメラ制御部２４は、上記の判断の結果により、ステップ７において、絞り値を変更し、ステップ８において、実周辺光量情報（現在の周辺光量情報）がほぼ均一な明るさの値（レンズによる周辺光量落ちの影響が著しく表れない絞り値）になったかが確認され、適正な明るさの値であれば制御を終了する。また、ステップ７において、絞り値が適正に選択できない場合は、ステップ９に進み、ステップ５で受信した周辺光量データに対応する撮像素子２１の受光感度情報をメモリ２７から読出し、この受光感度データに基づいて、撮像素子２１の各画素の受光感度を変更する。これにより、撮像素子２１で得られる画像データのレンズによる周辺光量落ちを目立たなくさせる画像を取得できる。そしてステップ８において、実周辺光量情報（現在の周辺光量情報）がほぼ均一な明るさの値になったかが確認され、適正な明るさの値であれば制御を終了する。

なお、上記の制御動作において、ステップ７において絞り値を制御しても適正な明るさの画像を得られない場合に、ステップ９に進んで、撮像素子２１の各画素の感度を感度データに基づいて設定するようにしたが、ステップ７を廃止して、ステップ６から直接、ステップ９に進み、ステップ５で受信した周辺光量データに対応する撮像素子２１の受光感度情報をメモリ２７から読出し、この受光感度データに基づいて、撮像素子２１の各画素の受光感度を変更する制御としてもよい。

また、上述のフローチャートでは図示を省略したが、ステップ６において、ステップ５で受信した周辺光量データとステップ６で取り込んだ実周辺光量情報とを比較し、その結果、両データがほぼ一致している場合は、周辺光量が目立たなくする制御として、周辺光量の変化が目立たなくなる画角となるように、光学系１のズーム位置を変更し、このズーム位置での画像を取得する制御としてもよい。さらに、電子ズーム（図２に示すように、撮像素子２１の通常時の撮像エリアＡに対し、エリアＡより小さい範囲のエリアＢの範囲の画像データをエリアＡの寸法に拡大する。なお、拡大した際、画素間のデータ補間する）を行い、撮像素子２１の取り込み画像の大きさに制限をかけて周辺光量落ちの目立たない範囲の画像取得する制御としてもよい。

次に、本発明の光学機器の実施例２を図面を用いて説明する。

図５は本発明の実施例２に係る撮像装置（光学機器）の概略構成を示すブロック図である。本実施例の撮像装置はレンズ光学系と撮像部（カメラ部）とが一体とされた構成のビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学機器であり、システム制御部５１が各部の制御を司る構成となっている。また、図５において、図１の構成要素と同一部分には、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、システム制御部５１は、メモリ１６に予め記憶されているレンズの情報の中から周辺光量変化（落ち）に関するデータを読み出して、ＡＥ（露出制御）を行う。また、周辺光量変化データは上述の図２に示すように、焦点距離に応じた絞り値と物体距離（被写体距離）における周辺光量データを３次元のパラメータとしてテーブルデータとして保有している。

次に、実施例２における光学機器の絞り制御動作を図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップ（図では、Ｓと記す）６１でカメラ本体の電源投入が確認され、システム制御部５１は、光学系１の現在の状態について以下の確認を行う。ステップ６２において、コンバータが装着されているかを確認する。そして、ステップ６３にて、光学系１のズーム位置（焦点距離情報）を検出し、ステップ６４にて、絞り値を検出する（なお、フォーカス位置（被写体距離情報）も検出すれば正確な光学系による情報（周辺光量変化の情報）がわかるが、フォーカス位置情報を省略しても周辺光量変化の情報に対し、ほとんど影響がない）。そしてステップ６５にて、コンバータ装着情報と光学系１のズーム位置情報、絞り値情報を元に、これら情報に対応する周辺光量データをメモリ１６のテーブルデータから読み出す。次に、ステップ６６にて、撮像素子２１上に結像している現在の画像の実周辺光量情報を検出し、この実周辺光量情報とステップ６５で読み出した周辺光量データと比較する。その結果、両データがほぼ一致していれば、被写体はほぼ均一な明るさの像（光学系の周辺光量落ちがない状態でほぼ均一の明るさの像）と判断でき、この場合は、周辺光量変化が目立たない絞り制御を行うと判断する。逆に、ステップ６５で得た周辺光量データに対しステップ６６で取り込んだ実周辺光量情報における周辺光量が低い（周辺光量が暗い）ようなデータの場合は、被写体の周辺が暗い状態の像、あるいは被写体の画面中央が明るい像（元々周辺が暗い像）と判断することができ、撮影光学系の絞り制御は開放から小絞り値までの任意に選択可能とする。そしてシステム制御部５１は、上記の判断の結果により、ステップ６７にて絞り値を変更し、ステップ６８にて、実周辺光量情報（現在の画像における光量情報）がレンズの周辺光量落ちの影響を殆ど受けない明るさの値になったかが確認される。この後、ステップ６９にて、制御を終了する。なお、図示は省略しているが、ステップ６８にて、絞り値が適正に選択できない場合は、ズーム位置を変更して適正な明るさの像が得られるまでズーム位置を動かす（画角を変更する）か、または、電子ズームを行って撮像素子２１の取り込み画像の大きさに制限をかけて周辺光量落ちが目立たない範囲の画像を取り込む制御としてもよい。さらに実施例１と同様に、ステップ６５受信した周辺光量データに対応する撮像素子２１の受光感度情報をメモリ２７から読出し、この受光感度データに基づいて、撮像素子２１の各画素の受光感度を変更して、レンズによる周辺光量落ちの影響を殆ど受けない明るさの画像を取得する制御としてもよい。

なお、上述した各実施例において、光学系としては、変倍レンズ（ズームレンズ）を持たない、たとえば単焦点レンズを有する撮像装置に適用することも可能である。

以下に、本発明の一例として上述の光量制御システムを適用したビデオ・スチルカメラ（光学機器）を図７に示す。

図７において、７０はビデオ・スチルカメラ本体、７１は撮影光学系、７２は撮影光学系７１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、７３は撮像素子７２が受光した被写体像を記録する記録手段、７４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子７２上に形成された被写体像が表示される。７５は、前記ファインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルである。

そして、この光学機器では、上述した周辺光量変化に対応する各制御を行うことにより、周辺光量落ちの少ない自然な画像を得ることができる。

本発明の実施例１である光学機器の構成を示すブロック図。周辺光量変化のデータ（テーブルデータ）を示す図。光学系によって結像される画像の周辺光量変化を説明するための図。実施例１の光学機器の制御を示すフローチャート。実施例２に係る撮像装置（光学機器）の構成を示すブロック図。実施例２における光学機器の動作を示すフローチャート。実施例における光学機器を示す図。

符号の説明

１撮影光学系
３絞り（光量調節部材）
７レンズ制御部
１６メモリ
２１撮像素子
２４カメラ制御部
２６ＡＥ信号生成部
２７メモリ
５１システム制御部

Claims

撮影光学系と、
前記撮影光学系の光量を調節する光量調節手段と、
前記撮影光学系により形成された像を撮像する撮像手段と、
少なくとも前記光量調節手段による光量調節値に対応した前記撮影光学系における周辺光量変化に関する情報を記憶した光量情報記憶手段と、
前記撮像手段の出力から像の明るさ情報を検出する検出手段と、
前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記光量調節手段および前記撮像手段の少なくとも一方の動作を変更する制御を行う制御手段と
を有することを特徴とする光学機器。
前記制御手段は、
前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記光量調節手段の光量調節値を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光学機器。
前記制御手段は、
前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記撮像手段の複数の画素の感度を変更する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光学機器。
請求項１記載の光学機器において、
前記光量情報記憶手段に記憶された前記光量変化に関する情報に応じた前記撮像手段の各画素の感度情報を記憶した感度情報記憶手段を有し、
前記制御手段は、
前記光量調節手段の現在の光量調節値に対応する前記光量情報記憶手段に記憶された前記周辺光量変化に関する情報と前記検出手段からの前記像の明るさ情報とに応じて、前記現在の光量調節値に対応する前記周辺光量変化に関する情報に応じて、前記感度情報記憶手段に記憶された前記画素の感度情報を用いて前記撮像手段の撮像制御を行うことを特徴とする光学機器。