JP2016005050A - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記憶容量の増大を抑えつつ、撮像装置の撮像素子に応じた適切な焦点検出結果の補正を可能なレンズ装置を実現する。
【解決手段】レンズ装置２００は、撮影光学系２０４〜２０６と、撮像装置１００において撮像素子１０３からの信号を用いて検出された撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を記憶した記憶手段２１２と、撮像装置から受信した撮像素子に関する情報を用いて第１の補正情報に対する補間処理を行うことで、該撮像素子に関する情報に対応する第２の補正情報を生成することが可能なレンズ演算手段２１０とを有する。レンズ演算手段は、該レンズ演算手段が補間処理を行った場合は第２の補正情報を撮像装置に送信し、撮像装置が補間処理を行う場合は第１の補正情報を該撮像装置に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像素子から出力される信号を用いて検出された撮影光学系に関する情報を補正する機能を有する交換タイプのレンズ装置および撮像装置に関する。

レンズ交換型の撮像装置には、撮像素子からの信号を用いて、レンズ装置（交換レンズ）の撮影光学系に関する情報を検出できるものがある。例えば、撮影画像を得るために被写体像の光電変換を行う撮像素子に複数の焦点検出画素を含ませ、該焦点検出画素からの信号を用いた位相差検出方式(以下、撮像面位相差検出方式という)による撮影光学系の焦点状態の検出が可能なものがある。

撮像面位相差検出方式では、焦点検出に用いられる焦点検出信号（像信号）を生成する焦点検出画素が受光する光束と、撮影画像または撮影映像を得るための撮像信号を生成する撮像画素が受光する光束とが異なる。このため、撮影光学系の諸収差（球面収差、非点収差、コマ収差等）の焦点検出信号への影響と撮像信号への影響とが異なり、焦点検出信号から算出される合焦位置と撮像信号の最良な合焦位置とが一致しない場合がある。さらに、撮像素子における焦点検出画素ごとに設けられているマイクロレンズの設定瞳距離や各画素のサイズ等に応じて、焦点検出信号に対する収差ごとの影響度が異なる。

焦点検出信号に対する収差ごとの影響度の相違に対して、特許文献１には、倍率色収差に関するデータをレンズ装置に記憶し、該データを撮像装置側で撮像素子の画素数および画素ピッチを反映したデータに変換して倍率色収差補正を行う方法が開示されている。また、この特許文献１には、レンズ状態（焦点距離、撮影距離、絞り値等）によって変化する倍率色収差に関するデータのレンズ装置での記憶容量を少なくするために内挿補間を前提として間引いたデータとすることも開示されている。この場合、レンズ装置または撮像装置において内挿演算を行うことで、様々なレンズ状態に応じた倍率色収差のデータを得ることができる。

さらに、特許文献２には、像高をパラメータとする周辺減光の度合いを算出する式をＲＯＭに記憶し、該式を用いて算出した各像高の周辺減光の情報を撮像装置に送信し、周辺減光の補正を行わせる方法が開示されている。

特開２０１０−２６３２５５号公報 特開２０１３−０４２４２４号公報

特許文献１，２にて開示された倍率色収差や周辺減光に関するデータは、撮影光学系の焦点距離や撮影距離等の撮影条件によって一義的に決まるデータである。このため、撮像素子が異なる場合でも、倍率色収差や周辺減光の補正量は、上記一義的に決まるデータからの算出により求めることができる。

しかしながら、焦点検出信号から得られる結果と撮像信号から得られる合焦位置との差分に相当する補正量は、撮像素子が異なると、演算によって求めることが難しい。このため、レンズ装置は撮像装置ごと（つまりは撮像素子ごと）の補正値をそれぞれ個別に持つ必要があるが、これでは補正値を保存する記憶媒体に求められる記憶容量が増大する。

本発明は、記憶容量の増大を抑えつつ、撮像素子に応じた適切な撮影光学系に関する情報の補正を可能とするレンズ装置および撮像装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、撮像素子を有する撮像装置に対して取り外し可能に装着され、前記撮像装置との通信が可能である。該レンズ装置は、撮像素子によって光電変換される被写体像を形成する撮影光学系と、撮像装置において撮像素子からの信号を用いて検出された撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を記憶した記憶手段と、撮像装置から受信した撮像素子に関する情報を用いて第１の補正情報に対する補間処理を行うことで、該撮像素子に関する情報に対応する第２の補正情報を生成することが可能なレンズ演算手段とを有する。そして、レンズ演算手段は、該レンズ演算手段が補間処理を行った場合は第２の補正情報を撮像装置に送信し、撮像装置が補間処理を行う場合は第１の補正情報を該撮像装置に送信することを特徴とする。

本発明の他の一側面としての撮像装置は、被写体像を形成する撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、レンズ装置との通信が可能である。該撮像装置は、被写体像を光電変換する撮像素子と、撮像素子からの信号を用いて撮影光学系に関する情報を検出する検出手段と、レンズ装置から撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を受信して、撮像素子に関する情報を用いて第１の補正情報に対する補間処理を行うことで第２の補正情報を生成することが可能なカメラ演算手段とを有する。そして、カメラ演算手段は、レンズ装置が補間処理を行った場合は第２の補正情報をレンズ装置から受信し、該カメラ演算手段が補間処理を行う場合は第１の補正情報をレンズ装置から受信することを特徴とする。

本発明の他の一側面としての処理プログラムは、撮像素子を有する撮像装置に対して取り外し可能に装着され、撮像装置との通信が可能なレンズ装置であり、撮像素子によって光電変換される被写体像を形成する撮影光学系を有するとともに、撮像装置において撮像素子からの信号を用いて検出された撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を記憶したレンズ装置のコンピュータに、撮像装置から受信した撮像素子に関する情報を用いて第１の補正情報に対する補間処理を行わせて該撮像素子に関する情報に対応する第２の補正情報を生成させることが可能なコンピュータプログラムである。そして、該処理プログラムは、上記コンピュータに、該コンピュータが補間処理を行った場合は第２の補正情報を撮像装置に送信させ、補間処理を撮像装置が行う場合は第１の補正情報を該撮像装置に送信させることを特徴とする。

さらに、本発明の他の一側面としての処理プログラムは、被写体像を形成する撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、レンズ装置との通信が可能な撮像装置であり、被写体像を光電変換する撮像素子を有するとともに、撮像素子からの信号を用いて撮影光学系に関する情報を検出する撮像装置のコンピュータに、レンズ装置から撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を受信させ、撮像素子に関する情報を用いて第１の補正情報に対する補間処理を行わせることで第２の補正情報を生成させることが可能なコンピュータプログラムである。該処理プログラムは、上記コンピュータに、レンズ装置が補間処理を行った場合は第２の補正情報をレンズ装置から受信させ、該コンピュータが補間処理を行う場合は第１の補正情報をレンズ装置から受信させることを特徴とする。

本発明によれば、レンズ装置に求められる記憶容量の増大を抑えつつ、該レンズ装置が装着される撮像装置の撮像素子に応じた適切な撮影光学系に関する情報の補正が可能となる。

本発明の実施例である交換レンズとカメラにより構成される撮像システムの構成を示すブロック図。 実施例におけるオートフォーカス動作を示すフローチャート。 実施例におけるカメラの補正値算出処理を示すフローチャート。 実施例における交換レンズの補正値算出処理を示すフローチャート。 実施例における第１の補正情報の配列を示す図。 実施例における第１の補正情報の配列を示す別の図。 実施例における補間処理を説明する図。 上記カメラの撮像素子の設定瞳距離を説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１には、本発明の実施例であるレンズ装置（以下、交換レンズという）２００と、この交換レンズ２００が取り外し可能に装着される撮像装置（以下、カメラ本体という）１００とを含む撮像システムの構成を示している。

カメラ本体１００内に設けられた電気回路部１０１は、シャッター１０２と、撮像素子１０３と、焦点検出部（焦点検出手段）１０４と、測光部１０５と、画像処理部（画像生成手段）１０６と、画像記録部１０７とを含む。さらに、電気回路部１０１は、カメラＣＰＵ（カメラ演算手段）１０８と、表示部１０９と、カメラ通信部１１０とを含む。

シャッター１０２は、撮像素子１０３の露光量を制御するために開閉動作を行う。撮像素子１０３は、交換レンズ２００を通過した光により形成された被写体像を光電変換する光電変換素子であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される。

焦点検出部１０４は、撮像素子１０３に設けられた複数の焦点検出画素からの出力である焦点検出信号を用いて、交換レンズ２００内の撮影光学系に関する情報としての該撮影光学系の焦点状態（デフォーカス量）を検出する。ここでの焦点状態の検出（以下、焦点検出ともいう）は、以下のような位相差検出方式によって行われる。まず撮影画面において、使用者により任意に又は自動選択アルゴリズムにより自動的に焦点検出領域が選択される。焦点検出領域には、それぞれ一対の光電変換部を有する２以上の焦点検出画素が含まれている。そして、これら焦点検出画素からは一対の焦点検出信号（像信号）が得られ、これら像信号に対する相関演算を行うことで該像信号の位相差が算出される。この位相差から焦点状態の検出結果としてのデフォーカス量が算出される。

図８には、撮像素子１０３において焦点検出画素１０３１ごとに設けられたマイクロレンズ１０３２を示している。撮像素子１０３には、前述したように複数の焦点検出画素１０３１（マイクロレンズ１０３２）が所定のピッチＳで配置されている。以下の説明において、このピッチＳを画素サイズＳという。なお、図８には、撮像素子１０３上の焦点検出画素１０３１のみを示しているが、実際には後述する撮像画素も焦点検出画素１０３１と混在するように配置されている。

各焦点検出画素１０３１には、一対の光電変換部１０３１ａ，１０３１ｂが設けられている。撮影光学系（光軸ＡＸＬ）の射出瞳１０３３は、該撮影光学系の予定結像面に配置されたマイクロレンズ１０３２から被写体側に距離ＰＤの位置に設定されている。この距離ＰＤは、マイクロレンズ１０３２の曲率や屈折率、マイクロレンズ１０３２と焦点検出画素１０３１間の距離等に応じて設定される距離である。以下の説明において、この設定距離ＰＤを（撮像素子またはマイクロレンズの）設定瞳距離ＰＤという。マイクロレンズ１０３２は、射出瞳１０３３内の互いに異なる一対の領域１０３３ａ，１０３３ｂからの光束１０３４ａ，１０３４ｂをそれぞれ、各焦点検出画素１０３１における一対の光電変換部１０３１ａ，１０３１ｂに入射させる。つまり、マイクロレンズ１０３２によって瞳分割が行われ、これにより位相差検出方式での焦点検出が可能となる。

測光部１０５は、撮像素子１０３からの出力（後述する撮像信号）を用いて、交換レンズ２００を通過した光量（輝度）を測定する。

画像処理部１０６は、撮像素子１０３に設けられた所定画素数の撮像画素からの出力である撮像信号に対して各種処理を行うことで画像を生成する。各種処理には、交換レンズ２００に搭載された画像処理情報とカメラ本体１００に搭載された画像処理情報とを用いる処理が含まれる。

カメラＣＰＵ１０８は、撮像素子１０３や上述した各部（１０２〜１０９）の動作を制御する。カメラＣＰＵ１０８は、カメラ通信部１１０と交換レンズ２００に設けられたレンズ通信部２１１を介してレンズＣＰＵ（レンズ演算手段）２１０との通信が可能である。表示部１０９は、撮影に関する情報や生成された画像の表示等を行う。

カメラＣＰＵ１０８は、測光部１０５により得られた輝度に基づいて、撮影時の絞り値やシャッター秒時を算出し、該絞り値を含む絞り駆動命令をレンズＣＰＵ２１０に送信する。

また、カメラＣＰＵ１０８は、焦点検出部１０４にて算出されたデフォーカス量を取得し、該デフォーカス量に基づいて撮影光学系に含まれるフォーカスレンズ２０４の合焦位置、すなわち被写体に対して合焦状態が得られる位置への駆動方向と駆動量を算出する。そして、これら駆動方向と駆動量の情報を含むフォーカス駆動命令をレンズＣＰＵ２１０に送信する。レンズＣＰＵ２１０は、フォーカス駆動命令に応じてフォーカスレンズ２０４を合焦位置に移動させるようフォーカス駆動部２０８を制御する。これにより、オートフォーカス（ＡＦ）制御が行われる。

カメラＣＰＵ１０８が行うＡＦ制御のための処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。この処理は、コンピュータとしてのカメラＣＰＵ１０８が、コンピュータプログラムであるＡＦ制御プログラムに従って実行する。ＳＴＥＰ００１にて処理を開始したカメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ００２へ進む。

ＳＴＥＰ００２では、カメラＣＰＵ１０８は、焦点検出部１０４に焦点検出動作を行わせてデフォーカス量Ｄｅｆを算出させ、そのデフォーカス量Ｄｅｆを取得する。

次に、ＳＴＥＰ００３（補正値算出ステップ）では、カメラＣＰＵ１０８は、デフォーカス量Ｄｅｆを補正するための補正値ΔＤｅｆを算出する。補正値ΔＤｅｆの具体的な算出方法については後述する。

次に、ＳＴＥＰ００４では、カメラＣＰＵ１０８は、補正値ΔＤｅｆを用いてデフォーカス量Ｄｅfを補正する。具体的には、Ｄｅｆ−ΔＤｅｆを計算して補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１を算出する。

続いてＳＴＥＰ００５では、カメラＣＰＵ１０８は、補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１の絶対値と所定値とを比較する。そして、補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１の絶対値が所定値よりも大きい場合はＳＴＥＰ００６に進み、補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１の絶対値が所定値以下の場合は合焦状態が得られたとみなしてＳＴＥＰ００７に進んで本処理を終了する。

ＳＴＥＰ００６では、カメラＣＰＵ１０８は、補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１に基づいてフォーカスレンズ２０４の駆動方向と駆動量を算出し、これら駆動方向と駆動量を含むフォーカス駆動命令をレンズＣＰＵ２１０に送信する。フォーカス駆動命令を受信したレンズＣＰＵ２１０は、フォーカス駆動部２０８を制御してフォーカスレンズ２０４をフォーカス駆動命令により指定された駆動方向に指定された駆動量だけ駆動する。その後、カメラＣＰＵ１０８はＳＴＥＰ００２に戻り、ＳＴＥＰ００５で補正後デフォーカス量Ｄｅｆ１が所定値以下となるまで処理を繰り返す。

また、カメラ本体１００内には、電源１１１と、撮像準備スイッチ（ＳＷ１）１１２と、撮像開始スイッチ（ＳＷ２）１１３と、画像記録部１０７とが設けられている。電源１１１は、カメラ本体１００内の電気回路部１０１および交換レンズ２００内の電気回路部２１３に電源電力を供給する。撮像準備スイッチ（ＳＷ１）１１２が使用者によってオンされることにより、カメラＣＰＵ１０８は、測光部１０５に測光動作を行わせるとともに、焦点検出部１０４に焦点検出動作を行わせる。

撮像開始スイッチ（ＳＷ２）１１３が使用者によってオンされると、カメラＣＰＵ１０８は、撮像指示が入力されたものとして、以下の動作を行う。まず、カメラＣＰＵ１０８は、レンズＣＰＵ２１０に対して絞り２０６を撮影時の絞り値に駆動させる絞り駆動命令を送信するとともに、シャッター１０２にシャッター駆動を行わせて所定のシャッター秒時で撮像素子１０３を露光する。また、カメラＣＰＵ１０８は、画像処理部１０６に、このときに撮像素子１０３の撮像画素から得られた撮像信号を用いて記録用画像（撮影画像）を生成させる。

つまり、本実施例では、撮像素子１０３は記録用画像を取得するために用いられるとともに、前述したようにデフォーカス量の算出のためにも用いられる。このように、記録用画像を取得するための撮像素子を用いて行う位相差検出方式のＡＦを撮像面位相差ＡＦともいう。さらに、カメラＣＰＵ１０８は、画像記録部１０７に、半導体メモリ等の記録媒体（図示せず）に記録用画像を記録させる。これらの露光、画像生成および記録を含めた一連の撮像動作を、レリーズ処理ともいう。

交換レンズ２００は、フォーカスレンズ２０４、変倍レンズ２０５および絞り２０６により構成される撮影光学系と、フォーカスブラシ２０１と、ズームブラシ２０２と、開放検知スイッチ２０３とを有する。また、交換レンズ２００は、フォーカスエンコーダ２０７と、電気回路部２１３と、Ａ／Ｍスイッチ２１４とを有する。

フォーカスレンズ２０４は、光軸方向に移動して焦点調節を行う。変倍レンズ２０５は、光軸方向に移動して撮像レンズ系の焦点距離を変化させる。絞り２０６は、その開口径（絞り値）が可変であり、開口径を変換させることで光量を調節する。

フォーカスブラシ２０１は、グレーコードが配された不図示のコード板上を移動して、その位置に応じた電気信号を出力する。これにより、フォーカスレンズ２０４の位置を検出することができる。ズームブラシ２０２は、同様にグレーコードが配された不図示のコード板上を移動して、その位置に応じた電気信号を出力する。これにより、変倍レンズ２０５の位置を検出することができる。

開放検知スイッチ２０３は、絞り２０６が開放状態か否かを判定するためのスイッチである。フォーカスエンコーダ２０７は、フォーカスブラシ２０１よりも高い分解能でフォーカスレンズ２０４の位置を検出するためのエンコーダである。Ａ／Ｍスイッチ２１４はフォーカスモードをオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとの間で切り換えるためのスイッチである。

電気回路部２１３は、前述したレンズ通信部２１１およびレンズＣＰＵ２１０と、フォーカス駆動部２０８と、絞り駆動部２０９とを含む。レンズＣＰＵ２１０は、カメラ通信部１１０およびレンズ通信部２１１を介してカメラＣＰＵ１０８から受信したフォーカス駆動命令に応じて、フォーカス駆動部２０８にフォーカス駆動信号を出力する。フォーカス駆動部２０８は、ステッピングモータ、振動型モータまたはボイスコイルモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２１０からのフォーカス駆動信号に応じてフォーカスレンズ２０４を駆動する。これによりフォーカスレンズ２０４が合焦位置に移動する。フォーカス駆動命令の受信からフォーカスレンズ２０４の合焦位置への駆動を、交換レンズ２００側でのＡＦ処理という。

また、レンズＣＰＵ２１０は、絞り駆動命令に応じて、絞り駆動部２０９に絞り駆動信号を出力する。絞り駆動部２０９は、ステッピングモータ等のアクチュエータを含み、レンズＣＰＵ２１０からの絞り駆動信号に応じて絞り２０６を駆動する。

さらに、レンズＣＰＵ２１０は、その内部に設けられた記憶部２１２に、焦点検出結果としてのデフォーカス量を補正するために用いられる補正情報（第１の補正情報）である焦点位置ずれ情報を記憶している。この焦点位置ずれ情報は、交換レンズ２００（撮影光学系）に固有の情報である。なお、記憶部２１２は、レンズＣＰＵ２１０の外部に設けられていてもよい。そして、レンズＣＰＵ２１０は、焦点位置ずれ情報をレンズ通信部２１１とカメラ通信部１１０を介してカメラＣＰＵ１０８に送信する。

カメラＣＰＵ１０８は、焦点検出部１０４から取得したデフォーカス量をこの焦点位置ずれ情報を用いて補正する。これにより、ＡＦによってフォーカスレンズ２０４が合焦位置に駆動された撮影光学系の最良像面位置が撮像素子１０３の撮像面に一致し、ベストピント状態が得られる。

撮影光学系の最良像面位置は、該撮影光学系の収差（特に球面収差）に応じて変化し、該収差は変倍レンズ２０５およびフォーカスレンズ２０４の位置と絞り２０６の絞り値によって変動する。したがって、焦点位置ずれ情報も、フォーカスレンズ２０４および変倍レンズ２０５の位置と絞り２０６の絞り値によって異なる値となる。さらに、撮影光学系の収差の影響度は、カメラ本体側の撮像素子の構成によっても異なる。このため、デフォーカス量の補正に用いる焦点位置ずれ情報を、交換レンズ２００が装着可能なカメラ本体の撮像素子ごとに異ならせる必要がある。

本実施例において、焦点位置ずれ情報は、図５（ａ）に示すように、撮像素子の画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤによる２次元の配列（データ構造）として記憶部２１２に記憶されており、４つの要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する。なお、本実施例では記憶部２１２に必要な記憶容量を小さくするために、２次元配列としては最も少ない４要素を記憶させる場合について説明するが、より多くの要素数としてもよい。

各要素（焦点位置ずれ情報）は、フォーカスレンズ２０４の位置（フォーカス状態）ＦＳ、変倍レンズ２０５の位置（ズーム状態）ＺＳ、絞り値Ｆ、撮像素子の設定瞳距離ＰＤおよび撮像素子の画素サイズＳの組み合わせに応じた６つの補正係数：
Ｃ０（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
Ｃｘ２（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
Ｃｙ２（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
Ｃｘ４（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
Ｃｘ２ｙ２（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
Ｃｙ４（ＦＳ，ＺＳ，Ｆ，ＰＤ，Ｓ）
を含む。つまり、Ｃ０〜Ｃｙ４の６つの補正係数が、図５（ｂ）に示すようにフォーカス状態ＦＳとズーム状態ＺＳによる２次元の配列として用意され、さらにその２次元配列が図６（ａ）に示すように絞り値Ｆが取り得る数だけ（つまりは３次元配列として）用意されている。そして、この３次元配列が図６（ｂ）に示すようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つ要素（つまりは２次元配列）として記憶部２１２に記憶されている。

次に、図３および図４のフローチャートを用いて、デフォーカス量Ｄｅｆを補正するための補正値ΔＤｅｆの算出処理について説明する。図３はカメラＣＰＵ１０８が行う処理を、図４はレンズＣＰＵ２１０が行う処理をそれぞれ示している。この処理は、コンピュータとしてのカメラＣＰＵ１０８およびレンズＣＰＵ２１０が、コンピュータプログラムである補正値算出処理プログラムに従って実行する。なお、カメラＣＰＵ１０８とレンズＣＰＵ２１０との間の通信は、上述したようにカメラ通信部１１０とレンズ通信部２１１を介して行われるが、以下の説明ではその記述は省略する。

図１のＳＴＥＰ００３に示した補正値算出処理ステップに入ったカメラＣＰＵ１０８は、図３のＳＴＥＰ１０１から処理を開始し、ＳＴＥＰ１０２に進む。

ＳＴＥＰ１０２にて、カメラＣＰＵ１０８は、撮影時に設定する絞り値Ｆに対応した絞り指定情報をレンズＣＰＵ２１０に送信する。一方、レンズＣＰＵ２１０は、図４のＳＴＥＰ２０１から処理を開始し、ＳＴＥＰ２０２にてカメラＣＰＵ１０８からの絞り指定情報を受信する。受信した絞り指定情報はデータテーブルから情報を読み出す際に、テーブル選択の情報の１つとして使用される。

続いて、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０３にて補間演算（補間処理）の可否判定を行う。すなわち、レンズＣＰＵ２１０は、後述する補間演算を交換レンズ２００（レンズＣＰＵ２１０）とカメラ本体１００（カメラＣＰＵ１０８）のうちいずれか行うかを判断する。

本実施例では、この判断の方法として、レンズＣＰＵ２１０は、レンズＣＰＵ２１０にて補間演算を行うのに要する時間と、カメラＣＰＵ１０８にて補間演算を行うのに要する時間とを比較する。そして、レンズＣＰＵ２１０にて要する時間がカメラＣＰＵ１０８にて要する時間よりも短いという比較結果が得られた場合には、レンズＣＰＵ２１０での補間演算が可能と判断する。一方、カメラＣＰＵ１０８にて要する時間がレンズＣＰＵ２１０にて要する時間よりも短いという比較結果が得られた場合には、レンズＣＰＵ２１０での補間演算は不可能と判断する。この判断をレンズＣＰＵ２１０が行うに際して、カメラＣＰＵ１０８にて補間演算に要する時間を予めレンズＣＰＵ２１０内の記憶部２１２に記憶させておいてもよいし、通信によってカメラＣＰＵ１０８から受信してもよい。

なお、この判断方法に代えて、レンズＣＰＵ２１０の演算能力に基づく情報として、補間処理が可能か否かの情報（補間処理可否情報）を予め記憶部２１２に記憶させておき、この情報に基づいて補間演算の可否を判定してもよい。

レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０４において、ＳＴＥＰ２０３で行った補間演算の可否判定の結果をカメラＣＰＵ１０８に送信する。カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０３において、レンズＣＰＵ２１０からの補間演算の可否判定結果を受信する。そして、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０４において、受信した可否判定結果が交換レンズ２００（レンズＣＰＵ２１０）にて補間演算が可能であることを示す場合にはＳＴＥＰ１１０に進み、不可能であることを示す場合にはＳＴＥＰ１０５に進む。一方、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０５において、可否判定結果がレンズＣＰＵ２１０にて補間演算が可能であることを示す場合にはＳＴＥＰ２０６に進み、不可能であることを示す場合はＳＴＥＰ２１１に進む。

ＳＴＥＰ２０３での補間演算の可否判定の結果がレンズＣＰＵ２１０での補間演算が不可能であることを示す場合の処理について説明する。

レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２１１において、記憶部２１２に記憶されている第１の補正情報としての焦点位置ずれ情報の配列に関する情報をカメラＣＰＵ１０８に送信する。ここにいう配列に関する情報とは、該配列が対応している撮像素子の画素サイズ（第１の撮像素子情報）Ｓと設定瞳距離（第２の撮像素子情報）ＰＤである。具体的には、図５（ａ）に示した４つの３次元配列（以下、単に配列という）Ａ〜Ｄのうち、記憶部２１２に記憶されている３次元配列に対応する撮像素子の画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤを送信する。これは、交換レンズ２００としてカメラ本体１００に装着可能な複数の交換レンズがいずれも４つの配列Ａ〜Ｄを全て記憶しているとは限らず、例えばＡとＣのみを記憶している交換レンズも含むためである。

一方、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０５において、レンズＣＰＵ２１０からの上記配列に関する情報を受信する。そして、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０６において、レンズＣＰＵ２１０に対して配列指定情報を送信する。この配列指定情報は、図５（ａ）に示した４つの配列Ａ〜ＤのうちレンズＣＰＵ２１０からの送信を要求する配列を指定する情報である。

カメラＣＰＵ１０８内には、撮像素子１０３に関する情報として、撮像素子１０３の画素サイズと設定瞳距離の情報が記憶されている。カメラＣＰＵ１０８は、それら画素サイズと設定瞳距離の情報から、配列Ａ〜Ｄのうちどの配列のデータがあれば上述した補間演算を行えるかを導き出して配列指定情報を作成する。もし、配列Ａ〜Ｄ中に撮像素子１０３の設定瞳距離と画素サイズに一致している配列があれば、その配列のデータのみを指定する配列指定情報を作成する。

レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２１２において、カメラＣＰＵ１０８からの配列指定情報を受信する。

そして、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２１３において配列指定情報により指定された配列としての焦点位置ずれ情報を記憶部２１２から読み出し、ＳＴＥＰ２１４において該読み出した焦点位置ずれ情報をカメラＣＰＵ１０８に送信する。その後、ＳＴＥＰ２１５にてレンズＣＰＵ２１０の処理を終了する。

カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０７において、レンズＣＰＵ２１０からの焦点位置ずれ情報（図には第１の補正情報と記す）を受信する。そして、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０８において、ＳＴＥＰ１０５にて受信した配列に関する情報（配列に対応する設定瞳距離と画素サイズ）が、撮像素子１０３の設定瞳距離と画素サイズに一致しているか否かを判断する。一致していれば、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１１２に進み、受信した焦点位置ずれ情報から補正値ΔＤｅｆを計算する。一方、一致していない場合は、カメラＣＰＵ１０８は、受信した焦点位置ずれ情報を用いた補間演算により第２の補正情報としての補間焦点位置ずれ情報（図には第２の補正情報と記す）を算出するため、ＳＴＥＰ１０９に進む。

以下、ＳＴＥＰ１０９にてカメラＣＰＵ１０８が行う補間焦点位置ずれ情報の算出、すなわち補間演算について説明する。カメラＣＰＵ１０８は、補間演算を行うために用いる焦点位置ずれ情報を示す複数の配列（ここではＡ〜Ｄとする）をレンズＣＰＵ２１０から受信する。

図７には、配列Ａ〜Ｄを用いて補間配列を算出するための補間演算を概念的に示している。図７の横軸は画素サイズを、縦軸は設定瞳距離を示しており、配列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに含まれる１つの補正係数を、
γ_１＝（Ｓ_ｍｉｎ，ＰＤ_ｍｉｎ）
γ_２＝（Ｓ_ｍａｘ，ＰＤ_ｍｉｎ）
γ_３＝（Ｓ_ｍａｘ，ＰＤ_ｍａｘ）
γ_４＝（Ｓ_ｍｉｎ，ＰＤ_ｍａｘ）
として示している。

ここで、
（Ｓ_ｍｉｎ，ＰＤ）＝Ｘ，（Ｓ_ｍａｘ，ＰＤ）＝Ｙ
とおくと、設定瞳距離の比より、

となり、この結果、

となる。

同様に、

となる。

求めたい値（補正係数）をＡｎｓとすると、画素サイズの比より、

となり、これにより、

として値Ａｎｓを求めることができる。

これらの計算を、６つの補正係数Ｃ０，Ｃｘ２，Ｃｙ２，Ｃｘ４，Ｃｘ２ｙ２，Ｃｙ４のそれぞれについて行うことで、補間配列としての補間焦点位置ずれ情報を得ることができる。

次に、ＳＴＥＰ２０３にてレンズＣＰＵ２１０が自らによる補間演算が可能と判断した場合の処理について説明する。この場合、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１０４において、レンズＣＰＵ２１０から補間演算の可否判定結果としてレンズＣＰＵ２１０が補間演算可能であることを示す情報を受信するので、ＳＴＥＰ１１１に進む。

ＳＴＥＰ１１１では、カメラＣＰＵ１０８は、撮像素子１０３の画素サイズＳ（図には第１の撮像素子情報と記す）と、撮像素子１０３の設定瞳距離ＰＤ（図２は第２の撮像素子情報と記す）をレンズＣＰＵ２１０に送信する。

レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０６において、カメラＣＰＵ１０８から撮像素子１０３の画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤを受信する。

そして、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０７において、ＳＴＥＰ２０６にて受信した画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤが、記憶部２１２に記憶している配列（焦点位置ずれ情報）Ａ〜Ｄのいずれかに対応する画素サイズと設定瞳距離に一致しているか否かを判定する。一致している場合はＳＴＥＰ２１３に進み、レンズＣＰＵ２１０は、記憶部２１２から対応する配列を読み出す。一致していない場合はＳＴＥＰ２０８に進み、レンズＣＰＵ２１０は、受信した画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤに隣接する画素サイズと設定瞳距離に対応する少なくとも２つの配列（ここでは４つの配列Ａ〜Ｄとする）を選択して読み出す。

次に、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２０９において、ＳＴＥＰ２０８にて読み出した配列Ａ〜Ｄを用いた補間演算により、受信した画素サイズＳと設定瞳距離ＰＤに対応する第２の補正情報としての補間配列（補間焦点位置ずれ情報）を算出する。この補間演算については、ＳＴＥＰ１０９にてカメラＣＰＵ１０８が行うものと同じであるので、説明は省略する。

その後、レンズＣＰＵ２１０は、ＳＴＥＰ２１０において、ＳＴＥＰ２０９で算出した補間焦点位置ずれ情報をカメラＣＰＵ１０８に送信し、ＳＴＥＰ２１５にて処理を終了する。

カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１１１において、レンズＣＰＵ２１０から補間焦点位置ずれ情報を受信する。そして、ＳＴＥＰ１１２に進む。

ＳＴＥＰ１１２では、カメラＣＰＵ１０８は、受信した補間焦点位置ずれ情報から補正値ΔＤｅｆを算出する。具体的には、撮影画面内での合焦目標位置（座標）を（ｘ，ｙ）として、ＳＴＥＰ１０９にて求めた補正係数Ｃ０，Ｃｘ２，Ｃｙ２，Ｃｘ４，Ｃｘ２ｙ２，Ｃｙ４を用いた以下の計算により補正値ΔＤｅｆを求める。

ΔＤｅｆ＝Ｃ０＋Ｃｘ２・ｘ^２＋Ｃｙ２・ｙ^２＋Ｃｘ４・ｘ^４＋Ｃｙ４・ｙ^４＋Ｃｘ２ｙ２・ｘ^２・ｙ^２
そして、カメラＣＰＵ１０８は、ＳＴＥＰ１１３にて処理を終了する。

本実施例によれば、交換レンズ側において焦点位置ずれ情報の記憶に必要な記憶容量の増加を抑えつつ、カメラ本体側の撮像素子の違い（設定瞳距離や画素サイズ等の違い）によって異なる補正値ΔＤｅｆとして適切な値を算出することができる。これにより、交換レンズが装着されたカメラ本体の撮像素子が異なる場合でも、焦点検出結果を良好に補正することができ、この結果、高精度な合焦状態が得られる。

また、焦点位置ずれ情報の補間演算を交換レンズ側とカメラ本体側のいずれで行うのが適切かを判定し、その判定結果に応じた側で補間演算を行うことで、補間演算に要する時間を短縮したり演算負荷を軽減したりすることができる。

なお、上記実施例では、補間演算の可否判定をレンズＣＰＵ２１０が行い、その判定結果をカメラＣＰＵ１０８に送信する場合について説明した。しかし、該可否判定をカメラＣＰＵ１０８が行い、その判定結果をレンズＣＰＵ２１０に送信するようにしてもよい。この場合の判定結果に応じたレンズＣＰＵ２１０およびカメラＣＰＵ１０８の処理は、上記実施例にて説明したのと同様である。

また、上記実施例では、撮像装置において撮影光学系に関する情報として撮影光学系の焦点状態を示す情報を検出する場合について説明した。しかし、撮影光学系に関する情報は、撮像素子からの信号を用いて検出できるものであれば、焦点状態に限られない。例えば、画像回復に用いられるレンズの収差情報であってもよい。

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。

１００ カメラ本体
１０３ 撮像素子
２００ 交換レンズ
２０４ フォーカスレンズ
２１０ レンズＣＰＵ
２１２ 記憶部

Claims (18)

1. 撮像素子を有する撮像装置に対して取り外し可能に装着され、前記撮像装置との通信が可能なレンズ装置であって、
   前記撮像素子によって光電変換される被写体像を形成する撮影光学系と、
   前記撮像装置において前記撮像素子からの信号を用いて検出された前記撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を記憶した記憶手段と、
   前記撮像装置から受信した前記撮像素子に関する情報を用いて前記第１の補正情報に対する補間処理を行うことで、該撮像素子に関する情報に対応する第２の補正情報を生成することが可能なレンズ演算手段とを有し、
   前記レンズ演算手段は、該レンズ演算手段が前記補間処理を行った場合は前記第２の補正情報を前記撮像装置に送信し、前記撮像装置が前記補間処理を行う場合は前記第１の補正情報を該撮像装置に送信することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記撮影光学系に関する情報は、該撮影光学系の焦点状態を示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記レンズ演算手段は、
   該レンズ演算手段と前記撮像装置のうちいずれが前記補間処理を行うかを判定する処理を行い、
   前記レンズ演算手段が前記補間処理を行うとの判定結果が得られた場合に前記補間処理を行って前記第２の補正情報を前記撮像装置に送信し、
   前記撮像装置が前記補間処理を行うとの判定結果が得られた場合に該撮像装置に前記第１の補正情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記レンズ演算手段は、該レンズ演算手段が前記補間処理を行うのに要する時間と前記撮像装置が前記補間処理を行うのに要する時間とを比較し、その比較結果に応じて前記判定の処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 該レンズ装置は、前記レンズ演算手段が前記補間処理を行うことが可能か否かを示す補間処理可否情報を有しており、
   前記レンズ演算手段は、前記補間処理可否情報を用いて前記判定の処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
6. 前記レンズ演算手段は、前記判定結果を前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
7. 前記第１の補正情報は、それぞれ異なる前記撮像素子に関する情報に対応した複数の配列を含み、
   前記レンズ演算手段は、前記複数の配列のうち、前記撮像装置から受信した前記撮像素子に関する情報とは異なる前記撮像素子に関する情報に対応した少なくとも２つの配列を選択し、該選択した配列の前記第１の補正情報を用いて前記補間処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 前記複数の配列は、それぞれ前記撮像素子に関する情報としての前記撮像素子の画素サイズに関する第１の撮像素子情報と前記撮像素子から前記撮影光学系の射出瞳までの設定距離である設定瞳距離に関する第２の撮像素子情報とに応じた配列であることを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記レンズ演算手段は、前記第１の補正情報に含まれる前記配列に関する情報を前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項７または８に記載のレンズ装置。
10. 前記レンズ演算手段は、
    前記撮像装置から前記配列を指定する配列指定情報を受信し、
    前記複数の配列のうち前記配列指定情報によって指定された配列の前記第１の補正情報を前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
11. 前記撮像装置は、前記補間処理を前記レンズ装置と前記撮像装置のうちいずれで行うかを判定し、
    その判定結果を前記撮像装置から受信することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
12. 被写体像を形成する撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、前記レンズ装置との通信が可能な撮像装置であって、
    前記被写体像を光電変換する撮像素子と、
    前記撮像素子からの信号を用いて前記撮影光学系に関する情報を検出する検出手段と、
    前記レンズ装置から前記撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を受信して、前記撮像素子に関する情報を用いて前記第１の補正情報に対する補間処理を行うことで第２の補正情報を生成することが可能なカメラ演算手段とを有し、
    前記カメラ演算手段は、前記レンズ装置が前記補間処理を行った場合は前記第２の補正情報を前記レンズ装置から受信し、該カメラ演算手段が前記補間処理を行う場合は前記第１の補正情報を前記レンズ装置から受信することを特徴とする撮像装置。
13. 前記撮影光学系に関する情報は、該撮影光学系の焦点状態を示す情報であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 該撮像装置は、前記撮像素子に関する情報として、前記撮像素子の画素サイズに関する第１の撮像素子情報と前記撮像素子から前記撮影光学系の射出瞳までの設定距離である設定瞳距離に関する第２の撮像素子情報とを有しており、
    前記カメラ演算手段は、前記レンズ装置に対して、前記第１および第２の撮像素子情報を送信することを特徴とする請求項１２または１３に記載の撮像装置。
15. 前記レンズ装置において記憶されている前記第１の補正情報は、それぞれ異なる前記撮像素子に関する情報に対応した複数の配列を含んでおり、
    前記カメラ演算手段は、前記レンズ装置から受信した前記配列に関する情報と前記第１および第２の撮像素子情報とから、前記レンズ装置からの送信を受ける前記配列を指定する配列指定情報を生成し、該配列指定情報を前記レンズ装置に送信することを特徴とする請求項１２から１３のいずれか一項に記載の撮像装置。
16. 前記カメラ演算手段は、
    前記レンズ装置から、該レンズ装置と該撮像装置のうちいずれが前記補間処理を行うかの判定結果を受信し、
    前記撮像装置が前記補間処理を行うとの判定結果を受信した場合は、前記配列指定情報を前記レンズ装置に送信し、前記複数の配列のうち該配列指定情報にて指定された配列の前記第１の補正情報を前記レンズ装置から受信し、
    前記レンズ装置が前記補間処理を行うとの判定結果を受信した場合は、前記第１および第２の撮像素子情報を前記レンズ装置に送信し、前記第２の補正情報を前記レンズ装置から受信することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
17. 撮像素子を有する撮像装置に対して取り外し可能に装着され、前記撮像装置との通信が可能なレンズ装置であり、前記撮像素子によって光電変換される被写体像を形成する撮影光学系を有するとともに、前記撮像装置において前記撮像素子からの信号を用いて検出された前記撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を記憶したレンズ装置のコンピュータに、
    前記撮像装置から受信した前記撮像素子に関する情報を用いて前記第１の補正情報に対する補間処理を行わせて該撮像素子に関する情報に対応する第２の補正情報を生成させることが可能なコンピュータプログラムとしての処理プログラムであって、
    前記コンピュータに、該コンピュータが前記補間処理を行った場合は前記第２の補正情報を前記撮像装置に送信させ、前記補間処理を前記撮像装置が行う場合は前記第１の補正情報を該撮像装置に送信させることを特徴とするレンズ装置の処理プログラム。
18. 被写体像を形成する撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、前記レンズ装置との通信が可能な撮像装置であり、前記被写体像を光電変換する撮像素子を有するとともに、前記撮像素子からの信号を用いて前記撮影光学系に関する情報を検出する撮像装置のコンピュータに、
    前記レンズ装置から前記撮影光学系に関する情報を補正するために用いられる第１の補正情報を受信させ、前記撮像素子に関する情報を用いて前記第１の補正情報に対する補間処理を行わせることで第２の補正情報を生成させることが可能なコンピュータプログラムとしての処理プログラムであって、
    前記コンピュータに、前記レンズ装置が前記補間処理を行った場合は前記第２の補正情報を前記レンズ装置から受信させ、該コンピュータが前記補間処理を行う場合は前記第１の補正情報を前記レンズ装置から受信させることを特徴とする撮像装置の処理プログラム。