專利名稱：信息供給裝置、透鏡裝置、照相機裝置和圖像拾取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于減少由光學(xué)像差導(dǎo)致的捕獲的圖像的劣化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過光學(xué)系統(tǒng)捕獲的圖像(視頻)常常包含由光學(xué)系統(tǒng)的像差導(dǎo)致的劣化。劣 化包含例如捕獲的圖像中的各顏色中的由光學(xué)系統(tǒng)的色差導(dǎo)致的散焦和由光學(xué)系統(tǒng)的畸 變像差導(dǎo)致的捕獲的圖像的畸變。日本專利公開No.2006-135805公開了一種裝置，該裝置計算圖像拾取面上的色 差量，以執(zhí)行用于校正由色差導(dǎo)致的捕獲的圖像的劣化的圖像處理(以下，稱為“像差 校正圖像處理”)。但是，像差校正圖像處理的執(zhí)行需要一定量的時間。此外，由于光學(xué)系統(tǒng)的變 焦操作改變在光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生的色差，因此必須新計算用于像差校正圖像處理的校正數(shù) 據(jù)(以下，稱為“像差校正數(shù)據(jù)”) 。通過使用事先準備的用于代表性變焦位置的像差 校正數(shù)據(jù)(表數(shù)據(jù))進行內(nèi)插計算等，計算用于實際變焦位置的像差校正數(shù)據(jù)。因此， 像差校正數(shù)據(jù)的計算需要一定量的時間。計算像差校正數(shù)據(jù)所需要的時間量使得從作為像差校正圖像處理的目標的圖像 (以下，稱為“校正目標圖像”)的圖像拾取直到在計算像差校正數(shù)據(jù)之后允許像差校 正圖像處理產(chǎn)生延遲。換句話說，即使希望在校正目標圖像的圖像拾取之后立即開始對 校正目標圖像的像差校正圖像處理，也不能對于像差校正圖像處理及時產(chǎn)生像差校正數(shù) 據(jù)。能夠通過使用校正目標圖像的圖像拾取之前的變焦位置事先產(chǎn)生像差校正數(shù)據(jù)。但 是，由于像差校正數(shù)據(jù)不是基于校正目標圖像的圖像拾取的時間點的變焦位置產(chǎn)生的， 因此不能適當?shù)貓?zhí)行像差校正圖像處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供使得能夠以較少的延遲對校正對象圖像進行適當?shù)南癫钚Ｕ龍D像處 理的信息供給裝置、透鏡裝置、照相機裝置和圖像拾取系統(tǒng)。本發(fā)明的一個方面提供一種信息供給裝置，該信息供給裝置被配置為向圖像處 理裝置供給第一信息，所述圖像處理裝置執(zhí)行圖像處理，所述圖像處理用于減少包含于 通過經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)進行圖像拾取而獲得的圖像中的、由于光學(xué)系統(tǒng)的像差而產(chǎn)生的圖像 分量，所述第一信息被用于所述圖像處理中。所述信息供給裝置包括信息獲取部分， 被配置為獲取第二信息，所述第二信息表示包含于光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)調(diào)整元件和為了使 所述光學(xué)調(diào)整元件動作而被操作的操作部分中的至少之一的狀態(tài)；以及信息產(chǎn)生部分， 被配置為基于所述第二信息產(chǎn)生在獲取所述第二信息之后的時間點執(zhí)行的圖像處理中所 用的第一信息。本發(fā)明的其它方面提供各包括上述的信息供給裝置的透鏡裝置、照相機裝置和 圖像拾取系統(tǒng)。


圖1是示出作為本發(fā)明的例子1的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。圖2是示出例子1中的先行預(yù)測值計算部分的配置的框圖。圖3是示出例子1中的處理的時序圖。圖4是示出例子1中的處理的流程圖。圖5是示出作為本發(fā)明的例子2的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。
圖6是示出例子2中的先行預(yù)測值計算部分的配置的框圖。圖7是示出例子2中的處理的流程圖。圖8是示出作為本發(fā)明的例子3的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。圖9是示出例子3中的先行預(yù)測值計算部分的配置的框圖。圖10是示出例子3中的處理的流程圖。圖11是示出作為本發(fā)明的例子4的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。圖12是示出作為本發(fā)明的例子5的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。圖13是示出作為本發(fā)明的例子6的圖像拾取系統(tǒng)的配置的框圖。圖14是示出本發(fā)明的例子7中的處理的流程圖。
具體實施例方式以下將參照附圖描述本發(fā)明的示例性例子。例子 1圖1示出使用包含作為本發(fā)明的第一例子(例子1)的信息供給裝置的透鏡裝置 1和包含圖像處理裝置的照相機裝置2的圖像拾取系統(tǒng)的配置。透鏡裝置1包含光學(xué)系統(tǒng)(未示出)、包含于光學(xué)系統(tǒng)中的可移動部分15、檢測 可移動部分15的狀態(tài)(位置)的跟隨檢測器(followdetector) 11、存儲器12、CPU 13和 通信部分14。可移動部分15包含諸如變倍透鏡(magnification varying lens)、聚焦透鏡、光圈
(孔徑光闌)和圖像穩(wěn)定化機構(gòu)(IS)之類的光學(xué)調(diào)整元件?？梢苿硬糠?5還包含用于 通過變焦操作、聚焦操作和光圈操作而使光學(xué)調(diào)整元件動作的諸如操作環(huán)(operationring) 之類的操作部件(操作部分)。在本例子中，操作部件的手動操作以機械的方式被傳送到 變倍透鏡、聚焦透鏡和光圈以使它們動作。光學(xué)調(diào)整元件的位置是指至少以下之一變倍透鏡的沿光軸的方向(以下，稱 為“光軸方向”)的位置、聚焦透鏡的沿光軸方向的位置、光圈的光闌片(stopblade，板 狀遮光部件)的在與光軸垂直的面中的位置和用于驅(qū)動它們的驅(qū)動部件的位置。操作部件的位置是指操作環(huán)的旋轉(zhuǎn)位置(例如，操作環(huán)從其預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角起的 順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)角)或根據(jù)操作部件的操作(旋轉(zhuǎn))向電機等發(fā)送的信號。向電機等發(fā)送的信號可以是指示光學(xué)調(diào)整元件的絕對位置的信號(絕對位置命 令信號)，或者，可以是向它給予與光學(xué)調(diào)整元件的當前位置的位置差的信號(增量信 號)。作為信息獲取部分的跟隨檢測器11通過使用諸如電位計之類的傳感器檢測(獲取)光學(xué)調(diào)整元件和操作部件中的至少之一的狀態(tài)(位置)以輸出表示檢測的狀態(tài)的跟隨 值。具體而言，跟隨檢測器11的傳感器通過齒輪與可移動部分15連接，由此通過齒輪 將可移動部分15的移動傳送到傳感器。因此，傳感器輸出跟隨值。通信部分14與設(shè)置在照相機裝置2中的通信部分23通信。將在后面描述存儲 器 12 和 CPU 13。透鏡裝置1被可拆卸地安裝到照相機裝置2。照相機裝置2包含存儲器21、CPU 22、通信部分23和圖像拾取部分24。圖像拾取部分24包含圖像拾取元件和信號處理部分。圖像拾取元件由CCD傳 感器或CMOS傳感器等構(gòu)成，并且光電轉(zhuǎn)換由透鏡裝置1的光學(xué)系統(tǒng)形成的對象圖像。 信號處理部分基于從圖像拾取元件輸出的信號產(chǎn)生捕獲的圖像(捕獲的視頻信號)。存儲器21是非易失性存儲器，并且存儲與代表性的跟隨值對應(yīng)的像差校正表數(shù) 據(jù)Tbl。本例子中的像差校正數(shù)據(jù)是在用于減少與光學(xué)系統(tǒng)的像差對應(yīng)的圖像分量的像差 校正圖像處理中所用的參數(shù)(用于圖像處理的參數(shù))，該圖像分量被包含于通過使用透鏡 裝置1(光學(xué)系統(tǒng))進行圖像拾取而獲得的捕獲的圖像(捕獲的圖像信號)中。用于圖像 處理的參數(shù)為例如被包含于用于捕獲的圖像的幾何變換(坐標變換)的變換式中的系數(shù)或 變量(諸如變換矩陣的元素)。即，用于圖像處理的參數(shù)可被視為圖像變換參數(shù)。CPU 22包含校正計算部分221和圖像處理部分222。在本例子中，圖像處理裝 置由校正計算部分221和圖像處理部分222構(gòu)成。校正計算部分221基于將在后面描述的從透鏡裝置1輸出的預(yù)測跟隨值和存儲于 存儲器21中的像差校正表數(shù)據(jù)Tbl，預(yù)測性地產(chǎn)生與預(yù)測跟隨值對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。 圖像處理部分222使用來自校正計算部分221的像差校正數(shù)據(jù)，對捕獲的視頻圖像執(zhí)行像 差校正圖像處理，以輸出像差校正圖像處理之后的視頻信號作為輸出視頻圖像。透鏡裝置1的CPU 13包含作為信息產(chǎn)生部分的先行預(yù)測值計算部分131。在本 例子中，跟隨檢測器11和先行預(yù)測值計算部分131構(gòu)成信息供給裝置。先行預(yù)測值計算部分131基于由跟隨檢測器11檢測的跟隨值(其為第二信息， 并且，以下被稱為“實際跟隨值”)，預(yù)測性地產(chǎn)生實際跟隨值的檢測(獲取)之后的跟 隨值(其為第一信息，并且，以下被稱為“預(yù)測跟隨值”)。預(yù)測跟隨值被輸出(供給) 到照相機裝置2，并且在校正計算部分221中被使用以產(chǎn)生像差校正數(shù)據(jù)。S卩，預(yù)測跟隨 值是用于執(zhí)行像差校正圖像處理的信息。本例子將從由跟隨檢測器11檢測實際跟隨值的時間(當前時間)到與預(yù)測跟隨 值對應(yīng)的時間的時間段(預(yù)定時間段)定義為先行時間(advance time)。此外，本例子將 涉及變焦、聚焦、光圈和IS的對于多個可移動部分15的先行時間作為一個共同的先行時 間進行描述。但是，可為各可移動部分15設(shè)定相互不同的先行時間。此外，可對于各 可移動部分15分別地設(shè)置先行預(yù)測值計算部分131。 存儲器12是非易失性存儲器并且保持先行時間(固定值)tl。由跟隨檢測器11 檢測的實際跟隨值和保持在存儲器12中的先行時間tl被輸入到CPU 13中的先行預(yù)測值 計算部分131中。先行預(yù)測值計算部分131通過使用實際跟隨值和先行時間tl計算預(yù)測 跟隨值。圖2示出先行預(yù)測值計算部分131的配置。先行預(yù)測值計算部分131基于可移動部分15的實際跟隨值(實際位置)計算可移動部分15的當前操作速度，并且輸出可移 動部分15被預(yù)測為從當前時間起在先行時間tl中移動到的位置作為預(yù)測跟隨值(預(yù)測位置)。先行預(yù)測值計算部分131由速度計算部分1311、乘法器1312和加法器1313構(gòu) 成。速度計算部分1311根據(jù)在CPU 13的前一采樣定時和當前采樣定時處(或者在AD 轉(zhuǎn)換器的前一更新定時和當前更新定時處)輸入的實際跟隨值之間的差值計算可移動部 分15的操作速度。乘法器1312將從速度計算部分1311輸出的操作速度乘以先行時間tl以計算預(yù)測 跟隨值與當前實際跟隨值的差值量Δ1。加法器1313將差值量Δ 1加到當前實際跟隨值，以計算預(yù)測跟隨值。
因此，先行預(yù)測值計算部分131基于可移動部分15的實際跟隨值和先行時間 tl,計算從實際跟隨值的檢測時間起經(jīng)過先行時間tl之后的時間點處的預(yù)測跟隨值。計 算出的預(yù)測跟隨值通過通信部分14和23被輸出到照相機裝置2。下面將參照圖3描述現(xiàn)有技術(shù)中的處理的時序流程和本例子中的處理的時序流 程。后面描述的時刻1 3在圖中表示為帶圓圈的數(shù)字。在現(xiàn)有技術(shù)中，當在透鏡裝置中檢測可移動部分的實際跟隨值時(時刻1)，在 照相機裝置中計算像差校正數(shù)據(jù)。在像差校正數(shù)據(jù)的計算之后(時刻2)，通過使用像 差校正數(shù)據(jù)執(zhí)行對捕獲的圖像信號的像差校正圖像處理，然后將輸出視頻信號進行輸出 (時刻3)。在這種情況下，通過使用輸入捕獲的圖像信號的時刻2之前的時刻1的實際跟 隨值計算像差校正數(shù)據(jù)，因此不能執(zhí)行對捕獲的圖像信號的適當?shù)南癫钚Ｕ龍D像處理。另一方面，在本例子的透鏡裝置1中，在檢測實際跟隨值的時刻1處，計算輸入 捕獲的圖像信號的時刻2(即，從時刻1起經(jīng)過先行時間tl之后的時間點)處的預(yù)測跟隨 值，并且，還計算作為使用預(yù)測跟隨值的預(yù)測數(shù)據(jù)的像差校正數(shù)據(jù)。換句話說，在本例 子中，不像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過使用輸入捕獲的圖像信號之前的時刻1的實際跟隨值計算 像差校正數(shù)據(jù)。然后，通過使用像差校正數(shù)據(jù)，對捕獲的圖像信號執(zhí)行像差校正圖像處 理，并且，對輸出視頻信號進行輸出(時刻3)。因此，在本例子中，由于相對于捕獲的 圖像信號的輸入幾乎沒有延遲地產(chǎn)生與輸入捕獲的圖像信號時的跟隨值(預(yù)測跟隨值)對 應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)，因此，可以執(zhí)行對捕獲的圖像信號的適當?shù)南癫钚Ｕ龍D像處理。然后，將參照圖4描述透鏡裝置1通電之后的初始化處理。CPU 13根據(jù)存儲在 其內(nèi)部存儲器中的計算機程序來執(zhí)行該初始化處理。在通電之后，在步驟ST01，CPU 13確認建立與照相機裝置2的通信。如果建立 通信，那么處理前進到步驟ST02，并且，如果沒有建立通信，那么處理返回步驟STOl。在步驟ST02，CPU 13確定照相機裝置2是否是能夠執(zhí)行像差校正圖像處理的照 相機裝置(以下，稱為“像差校正照相機裝置”)。如果照相機裝置2是像差校正照相機 裝置，那么處理前進到步驟ST03，并且，如果照相機裝置2不是像差校正照相機裝置， 那么處理前進到步驟STll。在步驟ST03，CPU 13從存儲器12讀取先行時間tl，然后，處理前進到步驟 ST10。在步驟ST10，CPU 13從由跟隨檢測器11檢測的實際跟隨值和先行時間tl計算預(yù)測跟隨值，以將其輸出到照相機裝置2。在步驟STll中，CPU 13將檢 測的實際跟隨值直接輸出到照相機裝置2。由此，當安裝有透鏡裝置1的照相機裝置2是像差校正照相機裝置時，本例子的 透鏡裝置1將預(yù)測跟隨值輸出到照相機裝置2。當照相機裝置2不是像差校正照相機裝置 時，本例子的透鏡裝置1將實際跟隨值輸出到照相機裝置2。這使得不僅能夠?qū)τ谙癫钚?正照相機裝置而且能夠?qū)τ诓皇窍癫钚Ｕ障鄼C裝置的照相機裝置使用本例子的透鏡裝 置1。例子2圖5示出圖像拾取系統(tǒng)的配置，該圖像拾取系統(tǒng)由包含作為本發(fā)明的第二例子 (例子2)的信息供給裝置的透鏡裝置3和包含圖像處理裝置的照相機裝置4構(gòu)成。本例 子中的與例子1相同的部件由與例子1相同的附圖標記表示，并且省略它們的描述。在本例子中，照相機裝置4的CPU 42 (校正計算部分421)通過通信部分23和 14向透鏡裝置3輸出處理時間(固定值H2。處理時間β是在校正計算部分421中從輸 入預(yù)測跟隨值到計算(產(chǎn)生)像差校正數(shù)據(jù)所需要的時間段。但是，處理時間t2可以不 與從輸入預(yù)測跟隨值到計算像差校正數(shù)據(jù)的實際需要時間段一致，而是可相對于實際需 要時間段具有裕度(margin)。此外，當在透鏡裝置3中設(shè)置多個可移動部分36時，可對于各個可移動部分36 設(shè)定不同的處理時間t2，或者，可對于所述多個可移動部分36設(shè)定相同(共同)的處理 時間t2。在本例子中，對于所述多個可移動部分36設(shè)定相同的處理時間t2。此外，本例子的透鏡裝置3具有控制部分35?？刂撇糠?5輸出速度命令信號 (以下，稱為“控制值”)，所述速度命令信號用于控制驅(qū)動透鏡裝置3中的各可移動部 分36的諸如電機(未示出)之類的致動器。本例子中的各可移動部分36具有其中在諸 如變倍透鏡、聚焦透鏡或光圈之類的在例子1中描述的光學(xué)調(diào)整元件中并入致動器和齒 輪(多個齒輪)的配置。根據(jù)控制值驅(qū)動光學(xué)調(diào)整元件。換句話說，可移動部分36根 據(jù)操作部件的操作而被伺服控制。如上所述，處理時間t2從照相機裝置4被輸入到透鏡裝置3，并且，透鏡裝置3 的CPU 33基于處理時間t2設(shè)定作為預(yù)定時間的先行時間。因此，不在透鏡裝置3中設(shè) 置在例子1中描述的存儲器12。先行預(yù)測值計算部分331基于從控制部分35輸出的控制值、從跟隨檢測器11輸 出的實際跟隨值和從照相機裝置4輸入的處理時間t2，計算預(yù)測跟隨值。先行預(yù)測值計 算部分331將預(yù)測跟隨值輸出到照相機裝置2。在本例子中也是同樣，跟隨檢測器11和先行預(yù)測值計算部分331構(gòu)成信息供給 裝置。此外，校正計算部分421和圖像處理部分222構(gòu)成圖像處理裝置。圖6示出設(shè)置在透鏡裝置3中的CPU 33中的先行預(yù)測值計算部分331的配置。 先行預(yù)測值計算部分331輸出表示可移動部分36被預(yù)測為在處理時間t2中以根據(jù)控制值 的操作速度移動到的位置的預(yù)測值。先行預(yù)測值計算部分331包含乘法器3312和加法器3313。乘法器3312將控制值乘以處理時間t2以計算預(yù)測跟隨值與當前實際跟隨值的差 值量Δ 2。當將控制值乘以處理時間t2時，可考慮作為乘法結(jié)果的差值量Δ 2的次元而執(zhí)行諸如預(yù)定常數(shù)的乘法之類的附加計算。加法器3313將差值量Δ 2加到當前實際跟隨值，以計算預(yù)測跟隨值。由此，先行預(yù)測值計算部分331基于可移動部分36的實際跟隨值、來自控制部 分35的控制值和從照相機裝置4獲得的處理時間(先行時間)t2，計算從檢測實際跟隨值 的時刻起經(jīng)過處理時間t2之后的時間點處的預(yù)測跟隨值。計算出的預(yù)測跟隨值通過通信 部分14和23被輸出到照相機裝置4。下面，將參照圖7描述透鏡裝置3通電之后的初始化處理。CPU 33根據(jù)存儲在 其內(nèi)部存儲器中的計算機程序執(zhí)行該初始化處理。CPU 33在步驟ST01、步驟ST02和步驟STll執(zhí)行的處理與例子1中的處理相同。在步驟ST04，CPU 33確定CPU 33是否已從照相機裝置4獲取處理時間t2。如 果CPU 33已獲取處理時間t2，那么處理前進到步驟ST05。如果CPU 33還沒有獲取處 理時間t2，那么處理前進到步驟ST06。在步驟ST05，CPU 33基于處理時間t2設(shè)定先行時間。雖然CPU33在本例子中 沒有變化地將處理時間設(shè)為先行時間，但是，可以將與處理時間不同(例如，更長)的時 間設(shè)為先行時間。另一方面，在步驟ST06，CPU 33將默認值設(shè)為先行時間。在本例子中，本例 子中的默認值為0。然后，在步驟ST10，CPU 33根據(jù)由跟隨檢測器11檢測的實際跟隨值和先行時 間(處理時間β或默認值)計算預(yù)測跟隨值，以將其輸出到照相機裝置4。由于默認值 如上面描述的那樣為0，因此，當處理經(jīng)由步驟ST06前進到步驟STlO時，計算作為與實 際跟隨值相同的值的預(yù)測跟隨值。由此，當本例子的透鏡裝置3從安裝有該透鏡裝置3的照相機裝置4讀取處理時 間β時，該透鏡裝置3將檢測實際跟隨值之后的時間點處的預(yù)測跟隨值輸出到照相機裝 置4。當透鏡裝置3不從照相機裝置4讀取處理時間t2時，透鏡裝置3將作為與實際跟 隨值相同的值的預(yù)測跟隨值輸出到照相機裝置4。這使得不僅能夠?qū)τ谀軌蜉敵鎏幚頃r 間t2的照相機裝置4而且能夠?qū)τ诓荒茌敵鎏幚頃r間t2的照相機裝置使用本例子的透鏡 裝置3。當照相機裝置不能輸出處理時間t2時，透鏡裝置3可在設(shè)置在其中的存儲器中 事先保持不為0的先行時間，并且可計算預(yù)測跟隨值，以將其輸出到照相機裝置4。雖然在本例子中描述了設(shè)置在透鏡裝置3中的控制部分35輸出作為速度命令信號的控制值的情況，但是，該控制值可以是位置命令信號或者要輸入到致動器的驅(qū)動信 號。此外，控制值可從透鏡裝置3以外的操作裝置或從照相機裝置4被輸入到透鏡裝置 3。例子3圖8示出圖像拾取系統(tǒng)的配置，所述圖像拾取系統(tǒng)由包含作為本發(fā)明的第三例 子(例子3)的信息供給裝置的透鏡裝置5和例子2所示的照相機裝置4構(gòu)成。本例子中 的與例子2相同的部件由與例子2相同的附圖標記表示，并且省略它們的描述。本例子中的透鏡裝置5具有向例子2中的透鏡裝置3添加的作為預(yù)定時間改變部分的先行時間調(diào)整部分56、S/M切換部分57和顯示部分58。先行時間調(diào)整部分56包含由用戶操作以任意調(diào)整先行時間的操作部件(調(diào)控 器，volume)，并且根據(jù)操作部件的操作輸出對于作為基準的先行時間的調(diào)整量(增大或 減小的比率)At。S/M切換部分57包含用于切換可移動部分36 (變倍透鏡、聚焦透鏡或光圈)的 伺服控制和手動操作的開關(guān)和切換機構(gòu)。用戶的切換操作導(dǎo)致切換機構(gòu)操作，以便在執(zhí) 行伺服控制時將可移動部分36與其致動器機械地連接，并且當執(zhí)行手動操作時釋放該連 接。此外，S/M切換部分57根據(jù)開關(guān)的操作輸出切換信號。顯示部分58是信息顯示器，該信息顯示器顯示諸如是否計算預(yù)測跟隨值的確定 結(jié)果、先行時間和調(diào)整量At之類的信息。
透鏡裝置5的CPU 53包含先行預(yù)測值計算部分531和預(yù)測值切換部分532。圖 9示出先行預(yù)測值計算部分531的配置。先行預(yù)測值計算部分531包含第一預(yù)測值計算部分531a和第二預(yù)測值計算部分 531b。第一預(yù)測值計算部分531a基于來自跟隨檢測器11的實際跟隨值計算預(yù)測跟隨值 foil,并且，第二預(yù)測值計算部分531b基于來自控制部分35的控制值計算預(yù)測跟隨值 fol2。第一預(yù)測值計算部分531a包含速度計算部分1311、乘法器1312、加法器1313、 乘法器5314和加法器5315。此外，第二預(yù)測值計算部分531b包含乘法器3312、加法器 3313、乘法器5316和加法器5317。第一預(yù)測值計算部分531a如下計算預(yù)測跟隨值foil。乘法器5314首先將從如例 子2中那樣的照相機裝置4讀取的處理時間t2乘以從先行時間調(diào)整部分56輸出的調(diào)整量 At。加法器5315將乘法器5314中的乘法結(jié)果加到處理時間t2，以輸出調(diào)整的處理時間 t2'。然后，乘法器1312將調(diào)整的處理時間t2'乘以由速度計算部分1311計算的可移 動部分36的當前操作速度，以計算并輸出差值量Δ 3。然后，加法器1313將差值量Δ 3 加到實際跟隨值，以計算并輸出預(yù)測跟隨值foil。由此，第一預(yù)測值計算部分531a基于可移動部分36的實際跟隨值、來自速度計 算部分1311的操作速度和調(diào)整的處理時間t2'，計算預(yù)測跟隨值foil，所述預(yù)測跟隨值 foil表示從實際跟隨值的檢測時刻起經(jīng)過調(diào)整的處理時間t2'之后的時間點處的可移動部 分36的預(yù)測位置。計算出的預(yù)測跟隨值foil被輸出到預(yù)測值切換部分532。第二預(yù)測值計算部分531b如下計算預(yù)測跟隨值fol2。乘法器5316首先將處理 時間t2乘以從先行時間調(diào)整部分56輸出的調(diào)整量At。加法器5317將乘法器5316中的 乘法結(jié)果加到處理時間t2，以輸出調(diào)整的處理時間β'。然后，乘法器3312將調(diào)整的處 理時間t2'乘以控制值，以計算并輸出差值量Δ4。然后，加法器3313將差值量Δ4加 到實際跟隨值，以計算并輸出預(yù)測跟隨值fol2。由此，第二預(yù)測值計算部分531b基于可移動部分36的實際跟隨值、來自控制部 分35的控制值和調(diào)整的處理時間t2'，計算預(yù)測跟隨值fol2，該預(yù)測跟隨值fol2表示從 實際跟隨值的檢測時刻經(jīng)過調(diào)整的處理時間t2'之后的時間點處的可移動部分36的預(yù)測 位置。計算出的預(yù)測跟隨值fol2被輸出到預(yù)測值切換部分532。預(yù)測值切換部分532根據(jù)來自S/M切換部分57的切換信號選擇預(yù)測跟隨值foil和預(yù)測跟隨值fol2 中的一個，以通過通信部分14和23將選擇的預(yù)測跟隨值輸出到照相機
裝置4。在本例子中，跟隨檢測器11、先行預(yù)測值計算部分531和預(yù)測值切換部分532構(gòu) 成信息供給裝置。校正計算部分421和圖像處理部分222構(gòu)成圖像處理裝置。下面，將參照圖10描述透鏡裝置5通電之后的初始化處理。CPU53根據(jù)存儲在 其內(nèi)部存儲器中的計算機程序執(zhí)行該初始化處理。CPU 53在步驟STOl ST06和步驟STll執(zhí)行的處理與例子2中的處理相同。當處理從步驟ST05和ST06前進到步驟ST07時，CPU 53確定可移動部分36是 否處于被伺服控制的狀態(tài)。如果可移動部分36處于被伺服控制的狀態(tài)，那么處理前進 到步驟ST08。如果可移動部分36不處于被伺服控制的狀態(tài)(即，處于被手動操作的狀 態(tài))，那么處理前進到步驟ST09。在步驟ST08，CPU 53選擇預(yù)測跟隨值fol2。然后，處理前進到步驟STlO'。 在步驟ST09，CPU 53選擇預(yù)測跟隨值foil。然后，處理前進到步驟STlO'。在步驟STlO'，CPU 53將選擇的預(yù)測跟隨值輸出到照相機裝置4。如上所述，在本例子中，當可移動部分36處于被伺服控制的狀態(tài)時，通過使用 實際跟隨值和控制值計算的預(yù)測跟隨值fol2被輸出到照相機裝置4。另一方面，當可移 動部分36處于被手動操作的狀態(tài)時，通過使用實際跟隨值和基于實際跟隨值計算的操作 速度計算的預(yù)測跟隨值foil被輸出到照相機裝置4。這使得不管可移動部分36是處于被 伺服控制的狀態(tài)還是處于被手動操作的狀態(tài)都能夠向照相機裝置4輸出適當?shù)念A(yù)測跟隨 值?？瑟毩⒌貙τ诒凰欧刂频臓顟B(tài)和被手動操作的狀態(tài)設(shè)定從先行預(yù)測值計算部 分531輸出的調(diào)整量At。這可增大調(diào)整的自由度。此外，雖然在本例子中描述了其中在被伺服控制的狀態(tài)中通過使用控制值和實 際跟隨值計算預(yù)測跟隨值fol2的情況，但是，可以如在被手動操作的狀態(tài)的情況那樣僅 通過使用實際跟隨值計算預(yù)測跟隨值fol2。另外，可由用戶或自動地選擇預(yù)測跟隨值foil 和預(yù)測跟隨值fol2中的具有更高的可靠性的一個。這可以實現(xiàn)具有更高精度的像差校正 圖像處理。例子 4圖11示出圖像拾取系統(tǒng)的配置，所述圖像拾取系統(tǒng)使用包含作為本發(fā)明的第四 例子(例子4)的信息供給裝置的透鏡裝置6和包含圖像處理裝置的常規(guī)照相機裝置7。透鏡裝置6具有這樣的配置，在該配置中，向例子3中的透鏡裝置添加用于保持 在例子1 3中由照相機裝置中的存儲器21保持的像差校正表數(shù)據(jù)Tbl的存儲器(非易 失性存儲器)69。本例子中的與例子3相同的部件由與例子3相同的附圖標記表示，并 且，省略它們的描述。另一方面，照相機裝置7不具有用于保持像差校正表數(shù)據(jù)Tbl的 存儲器和校正計算部分。設(shè)置在透鏡裝置6中的CPU 63中的校正計算部分633向先行預(yù)測值計算部分531 輸出處理時間(先行時間)t2。先行預(yù)測值計算部分531通過使用來自跟隨檢測器11的 實際跟隨值和來自控制部分35的控制值來計算預(yù)測跟隨值foil和fol2。然后，校正計算部分633通過使用保持在存儲器69中的像差校正表數(shù)據(jù)Tbl而產(chǎn)生與從預(yù)測值切換部分532輸出的預(yù)測跟隨值(foil或fol2)對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。像 差校正數(shù)據(jù)被輸出到照相機裝置7。雖然在例子1 3中作為第一信息向照相機裝置輸出預(yù)測跟隨值，但是，在本例 子中作為第一信息向照相機裝置7輸出與預(yù)測跟隨值對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。照相機裝置7中的CPU 72從透鏡裝置6獲取與預(yù)測跟隨值對應(yīng)的像差校正數(shù) 據(jù)。CPU 72中的圖像處理部分222對于捕獲的圖像信號執(zhí)行像差校正圖像處理，并且輸 出經(jīng)處理的圖像(視頻)信號作為輸出視頻信號。在本例子中，跟隨檢測器11、先行預(yù)測值計算部分531、預(yù)測值切換部分532和 校正計算部分633構(gòu)成信息供給裝置。圖像處理部分222構(gòu)成圖像處理裝置。
在本例子中，由于像差校正表數(shù)據(jù)Tbl被保持在透鏡裝置6中，因此，像差校正 表數(shù)據(jù)Tbl不必由照相機裝置7保持。因此，即使當使用不保持像差校正表數(shù)據(jù)Tbl的常 規(guī)的照相機裝置7時，也可實現(xiàn)能夠執(zhí)行與在例子1 3的圖像拾取系統(tǒng)中執(zhí)行的像差校 正圖像處理相當?shù)南癫钚Ｕ龍D像處理的圖像拾取系統(tǒng)。另外，根據(jù)本例子，即使當多個 透鏡裝置6產(chǎn)生相互不同的像差時，存儲器69也可保持與在各透鏡裝置6中產(chǎn)生的像差 對應(yīng)的像差校正表數(shù)據(jù)Tbl。因此，可以執(zhí)行更高度精確的像差校正圖像處理。例子5圖12示出圖像拾取系統(tǒng)的配置，所述圖像拾取系統(tǒng)的配置由常規(guī)的透鏡裝置8 和包含作為本發(fā)明的第五例子(例子5)的信息供給裝置以及圖像處理裝置的照相機裝置 9構(gòu)成。本例子示出這樣一種圖像拾取系統(tǒng)的例子，在該圖像拾取系統(tǒng)中，在照相機裝 置9的CPU 92中設(shè)置在例子1中在透鏡裝置1的CPU 13中設(shè)置的先行預(yù)測值計算部分 131。因此，透鏡裝置8具有跟隨檢測器11，但是不具有先行預(yù)測值計算部分。如例子 1那樣，CPU 92還具有圖像拾取部分24、存儲器21、圖像處理部分222和通信部分23， 并且，具有例子2所示的校正計算部分421。本例子中的與例子1相同的其它部件由與例 子1相同的附圖標記表示，并且省略它們的描述。透鏡裝置8通過通信部分14將由跟隨檢測器11檢測的可移動部分15的實際跟 隨值直接輸出到照相機裝置9。由跟隨檢測器11檢測的實際跟隨值通過通信部分14和23從透鏡裝置8被輸入 到照相機裝置9的CPU 92。CPU 92中的先行預(yù)測值計算部分131基于來自透鏡裝置8的實際跟隨值和來自 校正計算部分421的處理時間(先行時間)t2，計算示出從檢測(輸入)實際跟隨值的時 刻起經(jīng)過處理時間β之后的時間點處的可移動部分15的預(yù)測位置的預(yù)測跟隨值。計算出 的預(yù)測跟隨值被輸出到校正計算部分421。在本例子中，照相機裝置9的通信部分23用作信息獲取部分，該信息獲取部分 獲取由設(shè)置在透鏡裝置8中的跟隨檢測器11檢測的實際跟隨值。此外，在本例子中，通信部分23、先行預(yù)測值計算部分131和校正計算部分421 構(gòu)成信息供給裝置，并且，圖像處理部分222構(gòu)成圖像處理裝置。但是，信息供給裝置 可被視為由通信部分23和先行預(yù)測值計算部分131構(gòu)成，并且，圖像處理裝置可被視為 由校正計算部分421和圖像處理部分222構(gòu)成。
根據(jù)本例子，可通過使用從不具有先行預(yù)測值計算部分的常規(guī)的透鏡裝置8輸 出的實際跟隨值，如在其它的例子中那樣計算預(yù)測跟隨值，并且，可以產(chǎn)生與預(yù)測跟隨 值對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。因此，即使當使用常規(guī)的透鏡裝置8時，也可減少像差校正圖 像處理的延遲。當透鏡裝置8具有例子2所示的控制部分35時，照相機裝置9可從控制部分35 取得控制值，以產(chǎn)生預(yù)測跟隨值和與其對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。例子6圖13示出圖像拾取系統(tǒng)的配置，該圖像拾取系統(tǒng)由例子5中描述的常規(guī)的透鏡 裝置8、包含例子2中描述的圖像處理裝置的照相機裝置4和作為信息供給裝置并與透鏡 和照相機裝置8和4連接的先行預(yù)測值計算裝置10構(gòu)成。先行預(yù)測值計算裝置10包含通信部分101和102以及先行預(yù)測值計算部分131。 對于先行預(yù)測值計算裝置10和透鏡裝置8之間的通信，設(shè)置通信部分101。來自設(shè)置在 透鏡裝置8中的跟隨檢測器11的實際跟隨值通過通信部分101被輸入到先行預(yù)測值計算 部分131。先行預(yù)測值計算部分131基于從透鏡裝置8輸入的可移動部分15的實際跟隨值 和從照相機裝置4輸入的處理時間(先行時間H2，計算從檢測(獲取)實際跟隨值的時 刻起經(jīng)過處理時間t2之后的時間點處的預(yù)測跟隨值。對于先行預(yù)測值計算裝置10和照相機裝置4之間的通信，設(shè)置通信部分102。 由先行預(yù)測值計算裝置10計算的預(yù)測跟隨值通過通信部分102被輸出到照相機裝置4。 并且，處理時間t2通過通信部分102從設(shè)置在照相機裝置4的CPU 42中的校正計算部分 421被輸入到先行預(yù)測值計算裝置10。根據(jù)本例子，即使透鏡裝置和照相機裝置不具有計算預(yù)測跟隨值的功能，也可 通過連接先行預(yù)測值計算裝置10與透鏡裝置和照相機裝置，如在其它的例子中那樣進行 預(yù)測跟隨值的計算和像差校正數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。結(jié)果，可以減小像差校正圖像處理的延遲。在本例子中，描述了其中在照相機裝置4中設(shè)置校正計算部分421的情況。但 是，可在先行預(yù)測值計算裝置10中設(shè)置校正計算部分421，使得作為第一信息的像差校 正數(shù)據(jù)(預(yù)測值)從先行預(yù)測值計算裝置10被輸出到照相機裝置4。例子7 圖14主要示出在例子2 6中描述的處理時間t2的決定序列。通過例子2 6 中的校正計算部分421或633決定處理時間t2。以下，將描述在例子6所示的校正計算 部分421中執(zhí)行的處理時間t2的決定序列。在照相機裝置4通電之后，在步驟ST20，校正計算部分421選擇用于與多個可 移動部分(變倍透鏡、聚焦透鏡、光圈和IS) 15中的作為像差校正數(shù)據(jù)的計算對象的可移 動部分對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)計算的參數(shù)(以下，稱為“像差校正計算參數(shù)”)。像差校 正計算參數(shù)是根據(jù)可移動部分的并被用于從像差校正表數(shù)據(jù)Tbl產(chǎn)生與預(yù)測跟隨值對應(yīng)的 像差校正數(shù)據(jù)的變量。像差校正計算參數(shù)使得能夠從像差校正表數(shù)據(jù)Tbl產(chǎn)生與作為像 差校正數(shù)據(jù)計算的目標的可移動部分對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)。然后，在步驟ST21，校正計算部分421設(shè)定像差校正的水平(以下，稱為“像 差校正水平”)。像差校正水平表明像差校正圖像處理對于捕獲的圖像信號執(zhí)行的校正的水平。一般地，諸如超高視覺視頻之類的高清晰度視頻要求高度精確的像差校正圖像處 理，使得對于高清晰度視頻設(shè)定較高的像差校正水平。較高的像差校正水平要求用于像 差校正圖像處理的預(yù)測跟隨值的較高的分辨率。然后，在步驟ST22，校正計算部分421計算像差校正數(shù)據(jù)計算中的計算負荷。 特別地，校正計算部分421基于像差校正計算參數(shù)、像差校正水平和像差校正數(shù)據(jù)的計 算中的計算量和校正計算部分421的處理能力，對計算負荷進行計算。一般地，通過將 計算量除以處理能力計算出計算負荷。另外，在步驟ST23，校正計算部分421基于在步驟ST22計算的計算負荷，計算 處理時間。這里的處理時間是從預(yù)測跟隨值的輸入(或檢測或獲取)到像差校正數(shù)據(jù)的 計算和輸出所需要的時間。此外，在步驟ST24，校正計算部分421計算最大處理時間。在多個可移動部分 15中的兩個或更多個的操作相互重疊的情況下所需要的處理時間常常比在各可移動部分 單獨地操作的情況下所需要的處理時間長。因此，校正計算部分421計算一個或兩個 或 更多個當前操作的可移動部分所需要的處理時間中的最長的一個作為最大處理時間。處理時間變長的情況不僅包含上述的可移動部分的操作相互重疊的情況，而且 包括包含校正計算部分421的CPU 42與像差校正數(shù)據(jù)的計算處理并行地執(zhí)行諸如通信處 理之類的其它處理的情況。然后，在步驟ST25，校正計算部分421將在步驟ST24計算的最大處理時間設(shè)為 處理時間t2。然后，在步驟ST26，校正計算部分421將處理時間t2輸出到先行預(yù)測值計 算部分131?？蓪τ诟骺梢苿硬糠钟嬎阕畲筇幚頃r間，并且，可作為處理時間t2設(shè)定和輸出 各個最大處理時間。并且，對于各個可移動部分計算的最大處理時間中的最長的一個可 被設(shè)為所有可移動部分共同的處理時間。此外，如果校正計算部分421的計算負荷頻繁 改變并由此改變最大處理時間，那么可根據(jù)該改變而更新處理時間t2。如上所述，在例子1 7中的每一個中，基于設(shè)置在透鏡裝置中的可移動部分的 實際跟隨值，計算用于對于捕獲的圖像的像差校正圖像處理的預(yù)測信息(作為第一信息 的預(yù)測跟隨值和與其對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù))。這使得能夠在輸入捕獲的圖像之前計算像差 校正數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致減小在像差校正圖像處理中出現(xiàn)的時間延遲。特別地，由于對于諸如超高視覺圖像之類的高清晰度的捕獲的圖像的像差校正 圖像處理需要長的時間以計算像差校正數(shù)據(jù)，因此時間延遲減小效果明顯。此外，在計 算像差校正數(shù)據(jù)的校正計算部分的處理性能低的情況下，可以獲得足夠的時間延遲減小 效果。雖然已參照示例性例子描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性 例子。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有的變更方式以及等同的結(jié) 構(gòu)和功能。例如，雖然各例子描述了可移動部分是各在機械上操作的透鏡、光圈和IS的情 況，但是，可移動部分可執(zhí)行數(shù)字變焦和電子圖像穩(wěn)定化。此外，雖然各例子描述了使用表示可移動部分的位置的信息作為表示可移動部 分的狀態(tài)的信息的情況，但是，該信息可表示可移動部分的操作速度。
另外，各例子描述了在照相機裝置中執(zhí)行像差校正圖像處理的情況。但是，可 以在照相機裝置和透鏡裝置以外的諸如個人計算機(圖像處理裝置)之類的外部裝置中對 于從照相機裝置取得的捕獲的圖像執(zhí)行像差校正圖像處理。此外，外部裝置可用作計算 預(yù)測跟隨值和與其對應(yīng)的像差校正數(shù)據(jù)的信息供給裝置。在這種情況下，可基于由外部 裝置計算像差校正數(shù)據(jù)所需要的處理時間，設(shè)定用于預(yù)測跟隨值計算的先行時間。本申請要求在2008年5月19日提交的日本專利申請No.2008_130659的權(quán)益， 在此以引用的方式包含其全文。工業(yè)實用性本發(fā)明可提供能夠執(zhí)行適當?shù)南癫钚Ｕ龍D像處理并且能夠減小像差校正圖像處 理的延遲的圖像供給裝置。
權(quán)利要求
1.一種信息供給裝置，該信息供給裝置被配置為向圖像處理裝置供給第一信息，所 述圖像處理裝置執(zhí)行圖像處理，所述圖像處理用于減少包含于通過經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)進行圖 像拾取而獲得的圖像中的、由于光學(xué)系統(tǒng)的像差而產(chǎn)生的圖像分量，所述第一信息被用 于所述圖像處理中，所述信息供給裝置包括信息獲取部分，被配置為獲取第二信息，所述第二信息表示包含于所述光學(xué)系統(tǒng)中 的光學(xué)調(diào)整元件和為了使所述光學(xué)調(diào)整元件動作而被操作的操作部分中的至少之一的狀 態(tài)；以及信息產(chǎn)生部分，被配置為基于所述第二信息產(chǎn)生在獲取所述第二信息之后的時間點 處執(zhí)行的圖像處理中所用的第一信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息供給裝置，其中，所述狀態(tài)是所述光學(xué)調(diào)整元件和所述 操作部分中的至少之一的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息供給裝置，其中，所述第一信息是表示獲取所述第 二信息之后的時間點處的所述狀態(tài)的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息供給裝置，其中，所述第一信息是表示根據(jù)獲取所 述第二信息之后的時間點處的所述狀態(tài)的用于圖像處理的參數(shù)的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息供給裝置，其中，所述信息產(chǎn)生部分被配置為產(chǎn)生表示 從獲取所述第二信息起經(jīng)過預(yù)定時間之后的時間點處的所述狀態(tài)的第一信息，并且被配 置為基于通過使用所述第一信息產(chǎn)生用于圖像處理的參數(shù)所需要的時間而設(shè)定所述預(yù)定 時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信息供給裝置，其中，所述信息產(chǎn)生部分被配置為從所述圖 像處理裝置獲得產(chǎn)生所述參數(shù)所需要的時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項所述的信息供給裝置，其中，所述信息產(chǎn)生部分被配置為產(chǎn)生在從獲取所述第二信息起經(jīng)過預(yù)定時間之后 的時間點處的圖像處理中所用的第一信息，以及所述信息供給裝置還包含被操作為改變所述預(yù)定時間的預(yù)定時間改變部分。
8.—種透鏡裝置，包括光學(xué)系統(tǒng)；和根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項所述的信息供給裝置。
9.一種照相機裝置，該照相機裝置被配置為執(zhí)行由光學(xué)系統(tǒng)形成的對象圖像的圖像 拾取，以產(chǎn)生與所述對象圖像對應(yīng)的捕獲的圖像，該照相機裝置包含根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項所述的信息供給裝置；和圖像處理裝置，被配置為通過使用從所述信息供給裝置獲得的所述第一信息來執(zhí)行 圖像處理，所述圖像處理用于減少包含于所述捕獲的圖像中的、由于所述光學(xué)系統(tǒng)的像 差而產(chǎn)生的圖像分量。
10.—種圖像拾取系統(tǒng)，包括包含光學(xué)系統(tǒng)的透鏡裝置；照相機裝置，被配置為執(zhí)行由所述光學(xué)系統(tǒng)形成的對象圖像的圖像拾取，以產(chǎn)生與 所述對象圖像對應(yīng)的捕獲的圖像；根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項所述的信息供給裝置；和圖像處理裝置，被配置為通過使用從 所述信息供給裝置獲得的所述第一信息來執(zhí)行 圖像處理，所述圖像處理用于減少包含于所述捕獲的圖像中的、由于所述光學(xué)系統(tǒng)的像 差而產(chǎn)生的圖像分量。
全文摘要
一種信息供給裝置(11，131)，該信息供給裝置被配置為向圖像處理裝置供給第一信息，所述圖像處理裝置執(zhí)行圖像處理，所述圖像處理用于減少包含于通過經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)進行圖像拾取而獲得的圖像中的、由于光學(xué)系統(tǒng)的像差而產(chǎn)生的圖像分量。所述第一信息被用于所述圖像處理中。所述信息供給裝置包括信息獲取部分(11)，被配置為獲取第二信息，所述第二信息表示包含于光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)調(diào)整元件(15)和為了使所述光學(xué)調(diào)整元件動作而被操作的操作部分中的至少之一的狀態(tài)；以及信息產(chǎn)生部分(131)，被配置為基于所述第二信息產(chǎn)生在獲取所述第二信息之后的時間點處執(zhí)行的圖像處理中所用的第一信息。
文檔編號G03B9/02GK102027738SQ20098011771
公開日2011年4月20日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者鈴井正毅 申請人:佳能株式會社