[发明专利]摄像设备及其控制方法以及镜头单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法，尤其涉及用于校正镜头单元的光学特性对图像的影响的技术。

本发明还涉及一种用于使摄像设备容易地校正镜头单元的光学特性对图像的影响的镜头单元。

背景技术

不断要求诸如数字照相机等的摄像设备以高图像质量输出图像，并且用来形成被摄体图像的镜头单元的光学特性是图像质量劣化的一个原因。作为导致图像劣化的光学特性的示例，可以给出周边变暗、失真和倍率色像差等，但是难以实现完全消除这些特性的镜头单元。因此，已知有用于通过对所拍摄图像应用图像处理来对由光学特性所导致的图像劣化进行校正的技术(即，光学校正技术)。

另一方面，同样在单个镜头单元内，光学特性依据焦距(变焦透镜的视角)、拍摄距离(聚焦距离)和诸如光圈值的光学参数值等而改变。因此，在使用图像处理对由光学特性所导致的图像劣化进行校正的情况下，需要使用与在拍摄期间设置的光学参数相对应的光学校正值，以实现精确的校正。

日本特开2005-286482号公报提出了基于根据失真校正量的推移所生成的多项式近似来确定光学校正量的方法，其中该失真校正量是基于变焦透镜的变焦位置(焦距)的失真校正量。

利用固定镜头的摄像设备，可以预先针对光学参数值的所有组合求得光学校正值。基于存储容量等仅存储实际需要的离散组合并且通过插值求得未存储的组合的结构是可能的，这种结构使得相对容易确保校正精度。

另一方面，在可更换镜头摄像设备的情况下，可以安装多种类型的镜头单元，包括诸如微距镜头和移位镜头等的特殊镜头。

如上所述，单个可更换镜头的光学特性针对多个光学参数的各组合有所不同。在一般的镜头中，可以基于焦距、拍摄距离和光圈值的组合唯一地求得光学校正值，但是由于镜头单元的多样性的增加，有时需要采用其它光学参数来识别光学校正值。这将在下文中进行描述。

图2是示出能够进行从等倍到n倍倍率的拍摄的单焦点微距镜头中的倍率和拍摄距离之间的关系的示例的图。尽管在该示例中在倍率m和倍率n处拍摄距离是相同的值，但是作为倍率改变的结果，光学特性改变，因此当倍率为m时以及当倍率为n时，光学校正值不同。

图3A～3D是示出具有图2所示的特性的微距镜头的周边变暗属性和使用基于图2所示的拍摄距离求得的光学校正值对周边变暗进行校正的结果的示例的图。具体地，在取图像中心的明度为值100的情况下，示出了通过拍摄具有均匀亮度的被摄体所获得的图像的明度(光量)如何依据与距图像中心的距离相对应的图像高度而改变。

图3A和3B分别示出了倍率为m时和倍率为n时的微距镜头的周边变暗特性。尽管两种情况都展示了光量随着图像高度的增加(也就是说，随着图像从中心向周边前进)而减小，但是特性并不相同。相应地，对于倍率m和倍率n中的至少一个，根据焦距、拍摄距离和光圈值的组合，无法识别应当使用的用于周边变暗的光学校正值。

图3C和3D示出了使用在不考虑倍率的情况下所识别出的光学校正值进行校正的结果的示例。在该示例中，在倍率为m的情况下对周边变暗进行了适当校正，但是在倍率为n的情况下校正不足，这导致进行了不适当的校正。这样，依据镜头单元，存在仅使用焦距、拍摄距离和光圈值的信息无法确定出适当的光学校正值的情况。

为了对例如使用具有图2所示的特性的微距镜头所拍摄的图像进行适当的光学校正，需要用于识别倍率的信息。例如，可以通过手动操控设置在镜头单元上的用于改变倍率的变焦环来机械地设置倍率，并且在所设置的倍率为已知的情况下，可以识别出适当的光学校正值。

相应地，为了在可更换镜头摄像设备中对多种类型(型号)的镜头单元可以拍摄的图像应用适当的光学校正，需要针对各镜头单元型号获得识别光学校正值所需的光学参数值。

然而，日本特开2005-286482号公报中所公开的传统技术并没有考虑识别光学校正值所需的光学参数的类型根据镜头单元型号而不同的情况，因此没有提供对前述问题的解决方案。

发明内容

根据传统技术的这些问题实现了本发明，并且本发明的一方面提供一种摄像设备，其中该摄像设备即使在识别光学校正值所需的光学参数根据镜头单元型号而不同的情况下也能够进行适当的光学校正。