成像设备和阴影校正方法与流程

本技术涉及包括液晶光控制器件的成像设备的技术领域。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开no.2002-82358

专利文献2：日本专利申请公开no.2000-196953

背景技术：

广泛用作数字静止照相机、摄像机等的成像设备包括镜头，和设置在镜头的光轴上的成像器件。光控制器件设置在镜头和成像器件之间。借助该光控制器件，调整从镜头射向成像器件的光的光量。

作为这种光控制器件，已知液晶光控制器件。在包括液晶光控制器件的成像设备中，可以无级地改变nd密度，从而在各种条件下能够进行自动光控制。

专利文献1公开与液晶光控制器件和成像设备相关的构成和操作。

专利文献2公开一种在照相机系统中，校正程度随镜头而不同的阴影的技术。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题

同时，任何已知的例子都不在镜头可互换成像设备系统中使用液晶光控制器件。

于是，本公开提出一种镜头可互换成像设备中的光控制器件的更有效设计。

针对技术问题的技术方案

按照本技术的成像设备包括：安装可互换镜头的安装部分；当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，对经可互换镜头中的镜头系统进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件；和通过光电变换经过液晶光控制器件的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件。所述安装部分、液晶光控制器件和成像器件是沿着入射光的光轴方向，从物侧按照上述顺序排列的。

即，光控制器件被布置在可互换镜头所附接于的成像设备的主体之中。

按照本技术的上述成像设备还可包括对从成像器件输出的拍摄图像信号，进行第一校正处理，以校正由液晶光控制器件造成的阴影的信号处理单元。

即，对拍摄图像信号进行校正，以致在拍摄图像中，不会出现由液晶光控制器件的使用而造成的阴影。

在按照本技术的上述成像设备中，所述信号处理单元可对从成像器件输出的拍摄图像信号进行第二校正处理，以校正由镜头系统造成的阴影。

这样，由镜头系统造成的阴影也可被校正。

按照本技术的上述成像设备还可包括控制单元，所述控制单元按照出射光瞳距离，和液晶光控制器件的透过率，设定用于第一校正处理的校正值。

在使用液晶的器件中，归因于入射光和液晶分子之间的相互作用，在拍摄图像中出现阴影。由这种液晶光控制器件造成的阴影随出射光瞳距离和透过率而变化。于是，按照出射光瞳距离和透过率，确定校正值。

按照本技术的上述成像设备还可包括与安装在安装部分上的可互换镜头进行通信的通信单元。所述控制单元可通过所述通信单元进行的通信，从可互换镜头获得出射光瞳距离的信息。

由于通过通信，从可互换镜头获得出射光瞳距离的信息，因此即使在镜头被互换之后，也能够获得与附接的镜头对应的出射光瞳距离的信息。

在按照本技术的上述成像设备中，所述控制单元可使通信单元按预定时间间隔，与可互换镜头进行通信，以获得出射光瞳距离的信息。

由于按预定时间间隔进行通信，因此能够接连获得出射光瞳距离信息。

在按照本技术的上述成像设备中，所述控制单元可以可变地控制所述液晶光控制器件的透过率。

如果控制单元被设计成可变地控制液晶光控制器件的透过率，那么控制单元从透过率的控制值，能够认识液晶光控制器件的当前透过率，而不从外部获得透过率信息。

在按照本技术的上述成像设备中，优选在安装部分上，设置通信端子，并且当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，优选使所述通信端子与可互换镜头的通信端子接触，从而形成所述通信单元和安装在所述安装部分上的可互换镜头之间的通信路径。

由于在接触状态下，进行与可互换镜头的通信，因此能够接连进行稳定的通信，还能够适当地进行阴影校正。

在按照本技术的上述成像设备中，可从入射光路径收回所述液晶光控制器件。

由于液晶光控制器件被收回，因此能够使透过率达到最大。

另外，在按照本技术的上述成像设备中，在所述液晶光控制器件处于收回状态的时候，可在入射光路径中插入透明玻璃。

由于在入射光路径中插入透明玻璃，因此能够获得与在液晶光控制器件在入射光路径中的情况下的光学状态相似的状态。

此外，处于收回状态的所述液晶光控制器件位于当从入射光的光轴方向看时，与安装部分中的安装环交叠的位置。这样，可避免外形变得更大。

此外，当所述液晶光控制器件被插入入射光路径中时，所述透明玻璃从入射光路径被收回，并且位于当从入射光的光轴方向看时，与安装部分中的安装环交叠的位置。这样，也避免外形变得更大。

按照本技术的阴影校正方法是包括上述安装部分、液晶光控制器件、成像器件和信号处理单元的成像设备中的阴影校正方法。所述阴影校正方法包括按照出射光瞳距离信息，和液晶光控制器件的透过率，设定用于校正处理的校正值。

从而，利用适当的校正值，进行校正，以致在拍摄图像中，不会出现由液晶光控制器件引起的阴影。

发明效果

按照本技术，在镜头可互换成像设备中，在成像设备侧设置液晶光控制器件。于是，不需要在各种可互换镜头侧，设置光控制器件。从而，在成像设备的主体中，能够对液晶光控制器件适当地进行自动控制。

应注意本技术的效果不一定局限于记载在这里的效果，而是可包括记载在本公开中的任意效果。

附图说明

图1是说明按照本技术的一个实施例的成像设备的示图。

图2是无任何可互换镜头的按照实施例的成像设备的正视图。

图3是表示按照实施例的成像设备的液晶光控制器件中的布局的截面图。

图4是按照实施例的成像设备的内部构成的方框图。

图5是说明按照实施例的液晶光控制器件的示图。

图6是说明按照实施例的液晶光控制器件的透过率计算的示图。

图7是说明由液晶光控制器件造成的阴影量的示图。

图8是说明由液晶光控制器件造成的阴影的示图。

图9是说明按照实施例的校正表的示图。

图10是说明按照实施例的用于阴影校正的功能构成的示图。

图11是表示按照实施例的控制单元进行的处理的流程图。

图12是说明按照实施例的控制单元进行的操作的定时的示图。

具体实施方式

下面按照以下顺序，说明实施例。

<1.成像设备的结构>

<2.内部构成>

<3.阴影校正>

<4.总结及变形例>

<1.成像设备的结构>

图1a和1b示意表示按照一个实施例的成像设备的结构。

图1a表示成像设备1，和作为可安装在成像设备1上的可互换镜头之一的镜筒2。图中所示的成像设备1和镜筒2的外形仅仅是例子。本实施例基本上是镜头可互换摄像机或数字静止照相机。

图1b示意表示布置在成像设备1的照相机主体中的液晶光控制器件11和成像器件12。

在镜筒2侧，设置由诸如包括变焦镜头和聚焦镜头的多个镜头之类的光学组件构成的镜头系统21。在本实施例中，当镜筒2被附接到成像设备1时，经过镜头系统21的入射光的强度由在成像设备1侧的液晶光控制器件11控制，并由成像器件12接收。

应注意图1c表示非镜头可互换式的镜头一体式成像设备1a的情况，在这种情况下，镜头系统21当然也被布置在成像设备1的主体内。即使在这种一体式照相机的情况下，液晶光控制器件11也是有用的，这将在后面在变形例的说明中描述。

图2是成像设备1的正视图。图3a和3b都表示包括成像器件12的光学组件，作为沿图2中定义的a-a线截取的截面的一部分。

图2是未附接镜筒2的成像设备1的正视图。于是，在正面侧，露出用于附接镜筒2的安装部分80。

沿着形成安装部分80的安装环80a，在内周侧设置端子部分85。端子部分85由多个电气触点构成，并起用于与成像设备1连接到的镜筒2通信的通信端子的作用。对应于成像设备1的镜筒2设置有在附接状态下，与端子部分85的各个电气触点接触的电气触点，并且利用所述接触状态，形成成像设备1和镜筒2之间的通信路径。

在安装环80a的内周侧，布置盖玻璃81，作为用于捕捉入射光的开口部分。应注意这仅仅是例子，可以存在不包括盖玻璃81的结构。

盖玻璃81的周围充当用于遮蔽入射光的模制(mold)部分86。从盖玻璃81沿着光轴方向，布置图3a和3b中所示的结构。

图3a表示从入射光路径收回液晶光控制器件11的例证状态。图3b表示把液晶光控制器件11布置在入射光路径中的例证状态。

例如，通常如图3b中所示，布置液晶光控制器件11，以致液晶光控制器件11发挥其光控制功能。另一方面，在要增大入射光量的情况下，如图3a中所示，使液晶光控制器件11收回，以致几乎100％的入射光能够通过该部分。

在图3b中所示的状态下，沿着入射光的行进方向(光轴方向)，顺序布置盖玻璃81、液晶光控制器件11、低通滤光器83和成像器件12。应注意液晶光控制器件11和低通滤光器83的布置顺序可被颠倒。

在图3a中所示的状态下，沿着入射光的行进方向，顺序布置盖玻璃81、透明玻璃82、低通滤光器83和成像器件12。

应注意透明玻璃82和低通滤光器83的布置顺序可被颠倒。

在这个例子中，在图3a中所示的状态下，液晶光控制器件11被收回到空间r1中，而在图3b中所示的状态下，透明玻璃82被收回到空间r2中。

当如图3a中所示，使液晶光控制器件11收回时，液晶光控制器件11移动到以致在光轴方向上不与盖玻璃81的位置交叠的位置，并且在移动之后，液晶光控制器件11位于以致在光轴方向上至少与安装环80a的位置交叠的位置。这种状态下，液晶光控制器件11的位置此外在光轴方向上与模制部分86的位置交叠。

由于处于收回状态的液晶光控制器件11位于如上所述当从光轴方向看(从物侧看)时，与安装环80a和模制部分86交叠的位置，因此可以使空间r1更小。即，如果在图中，向上收回液晶光控制器件11，那么变得必须在垂直于光轴的方向上加宽空间r1。然而，由于如图中所示，设定收回位置，因此能够使空间r1最小化。

另外，在图3b中所示的状态下，透明玻璃82的位置在光轴方向上与安装环80a的位置交叠。此外，在该状态下，安装环80a的位置在光轴方向上也与模制部分86的位置交叠。

由于使处于收回状态的透明玻璃82的位置如上所述当从光轴方向看(或者从物侧看)时，与安装环80a和模制部分86的位置交叠，因此可使空间r2更小。即，如果在图中，向下收回透明玻璃82，那么变得必须在垂直于光轴的方向上，加宽空间r2。然而，由于如图中所示，设定收回的位置，因此能够使空间r2最小化。

在这个例子中，当从入射光路径收回液晶光控制器件11时，透明玻璃82被布置在入射光路径中。这是为了即使在从入射光路径收回液晶光控制器件11时，也维持与液晶光控制器件11位于入射光路径中的光学状态类似的状态。于是，透明玻璃82具有通过考虑到材料的折射率，使光程相互匹配的功能。

同时，液晶光控制器件11由支架11a保持，透明玻璃82由支架82a保持。此外，相互连接的支架11a和82a被上下移动，以致插入/退回(retreat)液晶光控制器件11。

借助这种机构，可以共同地移动液晶光控制器件11和透明玻璃82。从而，用于收回液晶光控制器件11和从收回状态复原液晶光控制器件11的机构被简化，并且使在入射光路径中切换液晶光控制器件11和透明玻璃82的操作稳定。

应注意透明玻璃82的收回方向(收回位置)可与在成像器件12对面的液晶光控制器件11的收回方向(收回位置)反向180°，或者可沿与液晶光控制器件11的收回方向成90°的方向收回透明玻璃82。此外，透明玻璃82的收回方向(收回位置)可以与液晶光控制器件11的收回方向(收回位置)相同。

<2.内部构成>

图4表示按照实施例的成像设备1的内部构成。图4还表示附接到成像设备1的镜筒2。

成像设备1包括液晶光控制器件11、成像器件(成像器)12、照相机信号处理单元13、记录单元14、输出单元15、电源单元16、照相机控制单元30、存储器单元31、光控制驱动电路32、镜头驱动电路33和通信单元34。

此外，尽管图中未示出，不过，通常还包括诸如显示单元和操作单元之类的用户接口用组件。

镜筒2中的镜头系统21包括诸如盖板镜头、变焦镜头、聚焦镜头之类的镜头和光圈机构。借助该镜头系统21，来自被摄物体的光(入射光)被导引，并经过成像设备1中的液晶光控制器件11被聚集到成像器件12上。

液晶光控制器件11调整入射光的光量。液晶光控制器件11的结构将在后面说明。

成像器件12例如是电荷耦合器件(ccd)式或互补金属氧化物半导体(cmos)式成像器件。

在成像器件12中，对通过光电变换接收的光而获得的电信号，进行相关双采样(cds)处理、自动增益控制(agc)处理等，此外对所述电信号进行模/数(a/d)变换处理。作为数字数据的成像信号随后被输出给下一级中的照相机信号处理单元13。

照相机信号处理单元13是作为图像处理器(比如数字信号处理器(dsp))形成的。照相机信号处理单元13对来自成像器件12的数字信号(拍摄图像信号)，进行各种信号处理。例如，照相机信号处理单元13进行预处理、同步处理、yc生成处理、分辨率变换处理、编解码器处理等。

在预处理中，对来自成像器件12的拍摄图像信号，进行把r、g和b的黑电平箝制于预定电平的箝位处理，r、g和b的颜色通道之间的校正处理等。

在同步处理中，进行去马赛克处理，以致各个像素的图像数据具有r、g和b颜色分量。

在yc生成处理中，从r、g和b图像数据，生成(分离)亮度(y)信号和颜色(c)信号。

在分辨率变换处理中，对经历各种信号处理的图像数据，进行分辨率变换。

在编解码器处理中，对经历分辨率变换的图像数据，进行例如记录或通信用编码处理。

特别地，在本实施例中，照相机信号处理单元13例如在预处理阶段中，还进行校正由于经过液晶光控制器件11的入射光的成像所造成的阴影的校正处理，和校正由镜头系统21造成的阴影的校正处理。

记录单元14由例如非易失性存储器构成，并保存静止图像数据、运动图像数据等的图像文件(内容文件)，关于图像文件的属性信息，缩略图图像等。

图像文件是按照诸如联合图像专家组(jpeg)、标记图像文件格式(tiff)、图形交换格式(gif)之类的格式保存的。

实践中，记录单元14可以采取各种形式。例如，记录单元14可以是包含在成像设备1中的闪存，或者可由可拆卸地附接到成像设备1的存储器卡(例如，便携式闪存)，和对所述存储器卡进行记录/再现存取的卡记录/再现单元构成。或者，作为包含在成像设备1中的组件，可以作为硬盘驱动器(hdd)等地形成记录单元14。

输出单元15有线或无线地进行与外部设备的数据通信或网络通信。

输出单元15把拍摄图像数据(静止图像文件或运动图像文件)传送或输出给外部显示设备、外部记录设备、外部再现设备等。

或者，如果输出单元15是网络通信单元，那么输出单元15可经由诸如因特网、家庭网络、局域网(lan)之类的各种网络进行通信，并往来于网络中的服务器、终端等传送和接收各种数据。

电源单元16利用例如作为内置电池的电压，或者由连接到商用ac电源的ac适配器变换并输入的dc电压的电源，生成为各个组件所必需的电源电压。电源单元16随后供给所述电源电压，作为工作电压。

照相机控制单元30由包括中央处理器(cpu)的微计算机(算术处理器)构成。

存储器单元31保存供照相机控制单元30处理的信息等。例如，存储器单元31是只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存等。存储器单元31可以是包含在充当照相机控制单元30的微计算机芯片中的存储器区，或者可由单独的存储器芯片构成。

照相机控制单元30通过执行保存在存储器单元31的rom、闪存等中的程序，控制整个成像设备1。

例如，照相机控制单元30控制各个组件的必要操作，比如成像器件12的快门速度、关于照相机信号处理单元13中的各种信号处理的指令、按照用户操作的成像操作和记录操作、记录图像文件再现操作、诸如变焦、聚焦和曝光调整之类的照相机操作，和用户接口操作。

存储器单元31中的ram用作cpu的各种数据处理的工作区，以临时保存数据、程序等。

存储器单元31中的rom和闪存(非易失性存储器)用于保存供cpu控制各个组件的操作系统(os)、诸如图像文件之类的内容文件、用于各种操作的应用程序、固件等。

在这个例子中，例如将在后面说明的用于阴影校正的校正表也被保存在闪存中。

光控制驱动电路32通过利用液晶驱动信号sp1和sp2，驱动液晶光控制器件，改变透过率。光控制驱动电路32按照例如来自照相机控制单元30的亮度指令(光控制信号sg1)，设定液晶驱动信号sp1和sp2的振幅水平，并把所述振幅水平输出给液晶光控制器件11。

应注意两个液晶驱动信号被表示成液晶驱动信号sp1和sp2，因为液晶光控制器件11具有两层结构，如后作为实施例的例子所述，并驱动各个液晶层。

镜头驱动电路33按照来自照相机控制单元30的指令，输出用于镜筒2的驱动系统23的驱动信号。

镜筒2的驱动系统23例如包括用于驱动镜头系统21中的聚焦镜头和变焦镜头的电动机、用于驱动光圈机构的电动机等。镜头驱动电路33输出给这些电动机的驱动信号，并使镜筒2进行必要的操作。

通信单元34进行与镜筒2的通信。

镜筒2配备有例如由微计算机构成的通信/控制单元22，并且照相机控制单元30可通过通信单元34，与通信/控制单元22进行各种数据通信。在本实施例中，照相机控制单元30通过通信单元34进行的通信，获得关于镜筒2中的镜头系统21的出射光瞳距离的信息。

应注意通信单元34与通信/控制单元22之间的通信，以及从镜头驱动电路33到驱动系统23的电动机驱动信号的供给是经由图2中所示的端子部分85(和在镜筒2侧的端子部分(未图示))通过电缆连接进行的。

现在说明安装在该成像设备1上的液晶光控制器件11。

液晶光控制器件11是利用宾-主(gh)液晶盒(cell)的光控制器件。

图5表示液晶光控制器件11的结构。

液晶光控制器件11设置有玻璃基板41、42和43，并在待控制的光的行进方向(箭头l)上具有两个液晶层45和48。

首先，如图中所示，其间插入密封材料49地布置玻璃基板41和42。随后在玻璃基板41和42之间，形成液晶层45。在玻璃基板41和42的相应液晶层侧，设置透明电极膜44a和44b。另外在液晶层45的两侧，设置配光膜46和46。

如图中所示，同样其间插入密封材料49地布置玻璃基板42和43。在玻璃基板42和43之间，形成另一个液晶层48。在玻璃基板42和43的相应液晶层侧，设置透明电极膜47a和47b。另外在液晶层48的两侧，设置配光膜46和46。

例如，密封材料49从侧面侧密封液晶层45和48。密封材料49是诸如环氧胶粘剂或丙烯酸胶粘剂之类的胶粘剂。

此外，尽管图5表示截面方向的结构，不过，液晶光控制器件11还具有图中未示出的密封部分和隔离物。

可布置所述隔离物，以保持液晶层45和48之间的恒定盒间隙。例如，使用树脂材料或玻璃材料。

所述密封部分是用于封闭液晶的封闭口，从而从外部封闭液晶。

在液晶光控制器件11中，利用诸如聚酰亚胺之类的聚合物材料，形成配向膜46，并预先沿预定方向使配向膜46经历摩擦处理，以致设定液晶分子的取向方向。

液晶层45和48包含预定的染料分子(二色性染料分子)，以及宾-主(gh)液晶分子。gh液晶是负型或正型gh液晶，取决于电压施加时的液晶分子的长轴方向的差异。例如，在正型gh液晶中，当不施加电压时(关闭状态)，液晶分子的长轴方向垂直于光轴，而在施加电压时(开启状态)，液晶分子的长轴方向平行于光轴。

液晶光控制器件11的两个液晶层45和48都具有上电极和下电极(透明电极膜44a和44b，以及透明电极膜47a和47b)，从而由总共4个信号驱动。具体地，施加处于正极电平和负极电平的液晶驱动信号sp1，和处于正极电平和负极电平的液晶驱动信号sp2。

为了维持液晶的耐久性，ac反转是必需的，从而向各个液晶层45和48的两个电极供给两相时钟。具体地，向透明电极膜44a和44b，施加被设定为某一频率下的时钟脉冲的液晶驱动信号sp1，及其反转信号。同样地，向透明电极膜47a和47b，施加被设定为某一频率下的时钟脉冲的液晶驱动信号sp2，及其反转信号。

取决于液晶的种类，被供给一定频率和振幅的液晶驱动信号sp1和sp2的液晶光控制器件11的透过率随着所述振幅被增大而变高。或者，所述透过率随着所述振幅被增大而变低。

具体地，照相机控制单元30把作为亮度指令值的光控制信号sg1提供给光控制驱动电路32，并且光控制驱动电路32输出与该指令相应的振幅的液晶驱动信号sp1和sp2。结果，液晶光控制器件11的透过率被改变，从而进行光控制操作。

图6a表示液晶光控制器件11的透过率的计算模型。

各个值如下所示。

矢量a:入射光的光线矢量

矢量b:入射侧的液晶层45的液晶分子(染料)的矢量

矢量b':出射侧的液晶层48的液晶分子(染料)的矢量

ii:光线的强度

t:当入射侧的液晶层45的γ为90°时的透过率

t':当出射侧的液晶层48的γ'为90°时的透过率

α:入射侧的液晶分子的配光角

γ:入射侧的液晶分子的仰角

α':出射侧的液晶分子的配光角

γ':出射侧的液晶分子的仰角

此外，在图6b中，在x-y平面中表示了α和α'。在图6c中，在x-z平面中表示了γ和γ'。

这种情况下，如下表示各个矢量。

[数学式1]

此外，由于透过染料的光线的强度是光线矢量和染料矢量的内积，因此如下表示液晶光控制器件11的透过率t。

[数学式2]

<3.阴影校正>

如上所述，本实施例的成像设备1是镜头可互换照相机。此外，在成像设备1(照相机主体)的镜头光学系统中，液晶光控制器件11布置在成像器件12之前。应注意下面说明的液晶光控制器件11处于透过率随着液晶驱动信号sp1和sp2的电压变高而变高的模式。

在由液晶光控制器件11对拍摄图像造成的阴影中，到成像器件12的透过量由照相机光学系统中，入射在液晶光控制器件11上的光线与随着施加于液晶光控制器件11的电压而变化的液晶分子之间的角度决定。

如图7a中所示，这种情况下充当光线的起点的点是在液晶光控制器件11的平面上的法线的光轴上，由从镜头到成像器件12的光学系统决定的出射光瞳的位置ps1(出射光瞳距离z)。从位置ps1经液晶光控制器件11入射在成像器件12的像面上的各个点上的光的量如上所述，被计算为在各个对应点处的入射光的角度与液晶分子的角度的内积。

依据上述原理计算的成像器件12的像面上的图像中的光量阴影的值在优选的相关中，实际上与在相同条件下从光学系统输出的图像中的阴影一致。

至于图7b中所示的特性，纵轴指示阴影量，而横轴指示出射光瞳距离。各个曲线表示在液晶光控制器件11的透过率从透过率tr1变化到透过率tr7的情况下，出射光瞳距离与阴影量之间的关系。

从图中可以看出，阴影量与出射光瞳距离和透过率具有相关性。

因而，能够获得将按照出射光瞳和液晶光控制器件11的状态校正的阴影图数据。

图8a表示指示在出射光瞳距离z为33mm，透过率为25％的情况下的阴影量的实测值和模拟结果的等值线。

同时，图8b表示在出射光瞳距离z为50mm，透过率为25％的情况下的阴影量的实测值和模拟结果。

由于例如按照这种方式，能够从出射光瞳距离z和透过率的组合，确定拍摄图像中的阴影量，因此应当理解的是对于出射光瞳距离z和透过率tr的每个组合，都能够生成用于阴影校正的校正系数表。

现在参见图9，说明校正系数表的例子。

图9a表示校正系数表ht。其中拍摄图像信号的一个场中的像素的数目为(m×n)，本例中的表包含与各个像素对应的m×n个校正系数(k00～kmn)。对应于各个像素的校正系数k是按照图8中所示的阴影量确定的。

图9b表示其中一个画面中的像素被分成多个块，并对于各个块b，设定校正系数的校正系数表ht的例子。即，这是其中对于一个块b中的各个像素，设定相同的校正系数值的例子。

由于如图8中所示，阴影量是按照像素的位置确定的，因此即使一定数目的像素被分成块，校正精度也不会大幅降低。鉴于此，可对于各个块b，设定校正系数k，如图9b中所示。这使得能够减小表所需的存储容量，以及降低处理负荷。各个块b的大小(像素数)可被改变。

例如，对于出射光瞳距离z和透过率的每种组合，准备类似图9a或9b中所示的校正系数表ht。

例如，如图9c中所示，关于100mm的出射光瞳距离z，对于各个透过率tr1、tr2、tr3、...，准备校正系数表ht。

此外，在出射光瞳距离z为90mm、80mm、...的情况下，对于各个透过率准备校正系数表ht。

应注意对于出射光瞳距离z和透过率tr的所有组合，准备校正系数表ht并不现实。例如，在出射光瞳距离z为100mm、99mm、98mm、...，透过率tr为100％、99％、98％、...的情况下，如果对于所有的组合，都准备校正系数表ht，那么校正系数表ht的数目变得极大。

于是，例如如图9c中所示，在各个预定点处组合出射光瞳距离和透过率，并对于这些组合，准备校正系数表ht。在上述不适用于的情况下，可通过插值处理，生成校正系数。

例如，在透过率tr1和95mm的出射光瞳距离z的情况下，使用校正系数表ht(z＝100mm/tr1)和校正系数表ht(z＝90mm/tr1)，并利用保存在这两个校正系数表ht中的校正系数值，通过插值处理，生成各个校正系数k。

尽管在上面的例子中，各个校正系数表ht是保存各个像素或各个块b的校正系数k的表格，不过，各个校正系数表ht可被保存为通过预定的计算处理，获得校正系数k的算术表达式。即，可以使用任意形式的信息，只要按照出射光瞳距离与透过率之间的关系，能够获得对应于各个像素的校正系数k即可。

下面说明按照本实施例的阴影校正操作。

图10表示照相机信号处理单元13中的用于阴影校正的构成，和照相机控制单元30中的用于阴影校正的功能构成。

照相机信号处理单元13包括对于拍摄图像信号s1，校正由液晶光控制器件11造成的阴影的系数乘法器71，和校正由镜筒2侧的镜头系统21造成的阴影的系数乘法器72。

系数乘法器71和72把拍摄图像信号s1的各个像素值乘以校正系数k和kl。

应注意校正系数k是对于各个像素的校正系数，是按照如图9中所示，为与液晶光控制器件11相关的阴影校正准备的校正系数表ht提供给照相机信号处理单元13的。

尽管下面未详细说明，不过，校正系数kl是对于各个像素的校正系数，是按照为与镜头系统21相关的阴影校正准备的校正系数表提供给照相机信号处理单元13的。

例如，以充当照相机信号处理单元13的dsp中的信号处理操作中的一个乘法过程的形式，形成系数乘法器71和72，不过，可用作为硬件的乘法器，形成系数乘法器71和72。

照相机控制单元30包括校正值输出单元61、校正值设定单元62和信息获取单元63，作为用于与液晶光控制器件11相关的阴影校正的功能，这些功能例如被设计成利用软件进行的算术运算过程。

照相机控制单元30还包括校正值输出单元64、校正值设定单元65和信息获取单元66，作为用于与镜头系统21相关的阴影校正的功能，这些功能例如被设计成利用软件进行的算术运算过程。

照相机控制单元30还包括控制经由通信单元34与镜筒2的通信的通信处理单元68，并且通信处理单元68例如被设计成利用软件执行的功能。

照相机控制单元30还包括输出向光控制驱动电路32指示亮度级的光控制信号sg1的光控制单元67，并且光控制单元67例如被设计成利用软件执行的功能。

在存储器单元31中，保存作为上述校正系数表ht的表格。应注意在本例中，保存用于与镜头系统21相关的阴影校正的表格，和用于与液晶光控制器件11相关的阴影校正的表格。

作为用于与液晶光控制器件11相关的阴影校正的功能，信息获取单元63获得关于透过率tr的信息，和关于出射光瞳距离z的信息。

液晶光控制器件11的透过率由照相机控制单元30通过光控制单元67的功能，利用光控制信号sg1设定。从而，信息获取单元63通过接连检查光控制信号sg1，能够认识液晶光控制器件11的当前透过率tr。

信息获取单元63还从通信处理单元68，获得关于出射光瞳距离z的信息。由于通信处理单元68使通信单元34接连进行通信，因此能够从镜筒2，获得关于当前出射光瞳距离z的信息。

校正值设定单元62按照信息获取单元63获得的关于出射光瞳距离z和透过率tr的信息，进行设定校正值的处理。

例如，从保存在存储器单元31中的校正系数表ht中，识别与出射光瞳距离z和透过率tr的组合对应的校正系数表ht，以及获得该校正系数表ht中的各个像素的校正系数k。或者，进行如上所述，利用多个校正系数表ht中的校正系数k的插值处理，以及按照当前的出射光瞳距离z和当前的透过率tr，生成各个像素的校正系数k。

校正值输出单元61与拍摄图像信号s1的定时同步地，把校正值设定单元62设定的校正系数，比如对于一个场中的各个像素的校正系数k，顺次提供给照相机信号处理单元13，随后使系数乘法器71进行乘法处理。

图11表示由上述功能构成的照相机控制单元30所进行的例证处理。

在成像器件12进行成像操作(光电变换操作)的时候，照相机控制单元30重复进行图11中所示的处理。即，在从成像器件12的操作的开始，直到在步骤s102中，判定成像的结束(成像设备1的光电变换操作的结束)为止的时间段内，重复该处理。通常，在成像模式下开启成像设备1的电源时，开始成像器件12的操作。

在步骤s100，照相机控制单元30判定液晶光控制器件11目前是否处于收回状态(图3a中所示的状态)。如果液晶光控制器件11处于收回状态，那么当然不进行与液晶光控制器件11相关的任何校正处理，随后在步骤s102，进行监视。

在液晶光控制器件11不处于收回状态的时候，在步骤s101，照相机控制单元30检查通信定时，随后在步骤s102，确认成像的结束。

例如，照相机控制单元30每隔一定时间，与镜筒2通信。在步骤s101，检查定期的通信定时。

当判定当前时间是通信定时时，在步骤s103，照相机控制单元30使通信单元34与镜筒2通信。作为通信结果，照相机控制单元30随后接收关于出射光瞳距离z的信息。

在步骤s104，照相机控制单元30识别液晶光控制器件11的当前透过率tr。为此，照相机控制单元30只需要检查由最近的光控制信号sg1指示的值。

在步骤s105，照相机控制单元30设定校正值。即，如上所述识别与出射光瞳距离z和透过率tr对应的校正系数表ht，或者利用插值处理，设定待赋予拍摄图像信号s1的各个像素值的校正系数k(k00～kmn)。

随后在步骤s106，照相机控制单元30把校正系数k设定为待输出给照相机信号处理单元13的校正系数。在预定定时，校正系数k(k00～kmn)被提供给照相机信号处理单元13。

图12表示在这样的处理中进行的阴影校正中的操作定时的例子。

图12a表示拍摄图像信号s1的一场时期(垂直同步定时)。

如图12b中所示，例如，照相机控制单元30与拍摄图像信号s1的一场定时同步地和镜筒2通信。

图12c表示照相机控制单元30进行的校正值设定处理，图12d表示输出校正值(校正系数k00～kmn)的处理。即，通过按一场的时间间隔进行的通信处理，获得出射光瞳距离z，随后按照出射光瞳距离z和透过率tr，进行校正值设定处理。

在下一场的时期内，设定的校正值被提供给照相机信号处理单元13。结果，所述下一场时期的拍摄图像信号s1被乘以在所述一场的时期内设定的校正值，从而进行阴影校正。

应当指出该定时仅仅是示例。各种通信时间间隔都是可想得到的。例如，在按n场的时间间隔进行通信的情况下，在拍摄图像信号s1的后续n场的时期内，也可使用在通信之后设定的校正系数k。

或者，不一定进行与拍摄图像信号s1同步的通信。

照相机控制单元30也可在出射光瞳距离z可能变化之时，与镜筒2通信。例如，当附接镜筒2时，或者当发出变焦指令时，照相机控制单元30与镜筒2通信。

同时，还进行与上面所述类似的阴影校正操作，作为镜头系统21所造成的阴影的校正。镜头系统21造成的阴影量与出射光瞳距离z和光圈机构的孔径值is具有相关性。

于是，信息获取单元66通过与镜筒2通信，获得关于孔径值is和出射光瞳距离z的信息。

校正值设定单元65按照信息获取单元66获得的关于出射光瞳距离z和孔径值is的信息，进行设定校正值的处理。

例如，从保存在存储器单元31中的校正系数表中，识别与出射光瞳距离z和孔径值is的组合对应的校正系数表，以及获得校正系数表中的各个像素的校正系数。或者，进行插值处理，以生成各个像素的校正系数。

校正值输出单元64把由校正值设定单元65设定的校正系数，比如对于一场中的各个像素的校正系数kl，提供给照相机信号处理单元13，随后使系数乘法器72进行乘法处理。

由于镜头系统21造成的阴影也如上所述被校正，因此能够获得其中不仅液晶光控制器件11造成的阴影被消除或减少，而且阴影的影响也被消除或减小的拍摄图像。从而，能够提高各个拍摄图像的质量。

<4.总结和变形例>

在上面的实施例中，获得了下述效果。

按照实施例的成像设备1包括：安装作为可互换镜头的镜筒2的安装部分80；当镜筒2被安装在安装部分80上时，对经镜筒2的镜头系统21进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件11；和通过光电变换经液晶光控制器件11进入的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件12。

在镜头可互换成像设备中，光控制器件通常被布置在可互换镜头侧。然而，在可互换镜头中包含液晶光控制器件的情况下，需要为所有的可互换镜头设置光控制器件，或者需要对于所有种类的可互换镜头准备光控制器件，以实现诸如自动光控制之类的功能。

另一方面，在本实施例中，液晶光控制器件11被布置在可互换镜头所附接于的成像设备1的主体之中。在具有上述构成的镜头可互换成像设备1中，通过与各种镜头系统21的组合，能够实现光控制功能。

特别地，在这种情况下，安装部分80、液晶光控制器件11和成像器件12是沿着入射光的光轴方向，从物侧按照上述顺序排列的。从而，获得适合于光控制操作的布局。

另外，在液晶光控制器件11被布置在镜筒2侧的情况下，液晶光控制器件11影响作为可互换镜头的镜筒的外形和外观，导致对设计的限制。例如，如果用于并入液晶光控制器件11的规范和功能被追加到传统的可互换镜头的应用配置(lineup)中，那么需要极大地改变可互换镜头的外形和外观。

在本实施例中，可有利地进行与在使用可变nd滤镜或nd的情况下的曝光控制类似的曝光控制，而在镜筒2侧不存在上述影响。

此外，在液晶光控制器件11被布置在镜头中的情况下，液晶光控制器件11的使用受在镜头连接到的照相机主体侧的电路限制。于是，在镜头可互换照相机系统中，为了把液晶光控制器件11用于各种用途，液晶光控制器件11应被布置在成像设备1的主体中。

成像设备1还包括对从成像器件12输出的拍摄图像信号s1，进行第一校正处理(由系数乘法器71进行的处理)，以校正由液晶光控制器件11造成的阴影的信号处理单元13。

由于对拍摄图像信号进行第一校正处理，以致由布置液晶光控制器件11而造成的阴影不会出现在拍摄图像中，因此能够避免由液晶光控制器件引起的拍摄图像的画质的劣化。

信号处理单元13还进行第二校正处理(由系数乘法器72进行的处理)，以校正由镜头系统21造成的阴影。

即，除了上述第一校正处理之外，还进行第二校正处理，以校正由镜头系统21造成的阴影。

结果，能够消除或减少拍摄图像中的阴影，从而能够提高拍摄图像的质量。

按照出射光瞳距离z和液晶光控制器件11的透过率tr，照相机控制单元30还设定用于第一校正处理的校正值，所述第一校正处理是对于由液晶光控制器件11造成的阴影的校正处理。

取决于入射光的光线的角度与液晶分子的角度之间的关系，出现阴影状态。入射光的角度由出射光瞳距离决定，液晶分子的角度取决于透过率。

于是，液晶光控制器件11造成的阴影随出射光瞳距离z和透过率tr变化。鉴于此，按照出射光瞳距离z和透过率tr，决定校正值。从而，对于由液晶光控制器件11造成的阴影的校正处理适当地起作用，从而能够提高各个拍摄图像的画质。

在液晶层(45和48)中，包含预定的染料分子(二色性染料分子)以及宾-主液晶分子的液晶光控制器件11中，输出光的强度由使液晶分子倾斜的方向和入射光的光线的角度决定。

即，在经由在照相机光学系统中，具有诸如摩擦之类的取向方向的液晶光控制器件11，进行成像的情况下，在取决于所述取向方向的方向上，出现阴影。

当施加电压时，液晶分子的角度变化，从而设定可变的透过率。于是，必须校正液晶的透过率。

同时，入射光的角度由布置在液晶光控制器件11的前侧的镜头光学系统决定。在具有较长出射光瞳距离z的镜头光学系统中，入射角度的变化较小，由于操作上的原因，阴影校正量也较小。另一方面，在具有短出射光瞳距离z的镜头光学系统(比如广角镜头)中，原理上对于细微的变焦变化，入射角的变化较大，从而阴影量也较大。

即，仅仅按照液晶光控制器件11的透过率，不能适当地校正由应对各种出射光瞳距离z的镜头可互换成像设备1中的液晶光控制器件11造成的阴影。

于是，优选的是如上所述，按照出射光瞳距离z和透过率tr，设定校正值。

从而，在镜头可互换照相机系统中，液晶光控制器件11被布置在成像设备1的主体侧的情况下，能够避免由为与多个可互换镜头(镜筒2)相容的液晶光控制器件11所独有的阴影现象引起的图像的均匀性的劣化。

在实施例中，还设置与镜筒2进行通信的通信单元34，照相机控制单元30通过通信单元34进行的通信，从镜筒2获得关于出射光瞳距离z的信息。

由于通过通信，从可互换镜头获得关于出射光瞳距离z的信息，因此即使在镜头被互换之后，也能够获得与附接的镜头对应的出射光瞳距离的信息。

结果，能够与镜头互换无关地，按照附接的可互换镜头进行适当的阴影校正。

为了如上所述，按照透过率tr和出射光瞳距离z，进行阴影校正，必须准备基于各个可互换镜头的入射角的校正值数据。存在一些具有随着变焦位置变化的入射角的可互换镜头。在可互换镜头中，进行镜头阴影校正的情况下，镜头控制电路布置在可互换镜头侧。

鉴于这些情况，通过通信，从附接的镜筒2获得出射光瞳距离z使非常高效并且精确的校正成为可能。

照相机控制单元30还使通信单元34按预定时间间隔，与镜筒2通信，从而获得关于出射光瞳距离z的信息。

由于按预定时间间隔进行通信，因此能够接连获得出射光瞳距离信息。

结果，能够按照由变焦镜头的移动导致的出射光瞳距离的变化，进行适当的阴影校正。

在实施例中，液晶光控制器件11具有如图5中所示，包括液晶层45和48的两层结构。不过，这种结构仅仅是例子。可以使用具有由一个液晶层构成的单层结构的液晶光控制器件。

此外，照相机控制单元30可变地控制液晶光控制器件11的透过率tr。即，利用光控制信号sg1，控制光控制驱动电路32。

如果照相机控制单元30被设计成可变地控制液晶光控制器件11的透过率tr，那么照相机控制单元30能够从透过率的控制值，认识液晶光控制器件11的当前透过率，而不从外部获得关于透过率tr的信息。从而，使检测用于校正值设定处理的透过率的处理更容易。

在成像设备1中，在安装部分80上，还设置通信用端子部分85。当镜筒2被安装在安装部分80上时，使端子部分85与镜筒2的通信端子部分接触。这样，在通信单元34与附接的镜筒2之间，形成通信路径。由于如上所述，在接触状态下进行与镜筒2的通信，因此能够接连地进行稳定的通信，还能够适当地进行阴影校正。

另外，在成像设备1中，可使液晶光控制器件11从入射光路径收回。

此外，在液晶光控制器件11处于收回状态的时候，透明玻璃82被插入入射光路径中。

由于液晶光控制器件11被收回，因此能够使透过率最大化。另外，由于在从入射光路径收回液晶光控制器件11时，透明玻璃82被插入入射光路径中，因此能够获得与在液晶光控制器件11在入射光路径中的情况下的光学状态相似的状态。这样，取决于入射光路径中的液晶光控制器件11的有无的光学特性的变化被减小，从而使画质稳定，而与液晶光控制器件11是否处于收回状态无关。

此外，处于收回状态的所述液晶光控制器件11位于当从入射光的光轴方向看时，与安装部分80中的安装环80a交叠的位置。结果，变得能够减小收回用空间r1中的必需空间。因而，能够避免成像设备1的壳体的外形变得更大。

当液晶光控制器件11被插入入射光路径中时，透明玻璃82从入射光路径被收回，并且位于当从入射光的光轴方向看时与安装环80a交叠的位置。结果，变得能够减小收回用空间r2中的必需空间。因而，能够避免成像设备1的壳体的外形变得更大。

此外，尽管作为镜头可互换照相机系统的例子，说明了按照实施例的成像设备1，不过，本公开的技术也适用于如图1c中所示的镜头一体式照相机。

即，在出射光瞳距离z随着变焦镜头位置而变化的情况下，理想的是按照所述变化，设定阴影校正值。

于是，在镜头一体式成像设备中，作为镜头系统的特性的出射光瞳距离例如为50mm或更短，在操作中，镜头的出射光瞳距离变化，并且液晶光控制器件被用于主体。

出射光瞳距离例如为50mm或更短的原因在于在具有短出射光瞳的镜头光学系统中，原理上入射角随着细微的变焦变化而极大地变化，并且阴影量也增大。

在这样的镜头一体式成像设备中，优选的是检查镜头系统的出射光瞳距离，并按照关于出射光瞳距离的信息，和与液晶光控制器件11中的透过率设定对应的校正值，进行阴影校正。

应注意记载在本说明书中的有益效果仅仅是例子，本技术的有益效果不限于它们，或者可包括其他效果。

应注意，本技术也可体现在下述构成中。

(1)一种成像设备，包括：

安装可互换镜头的安装部分；

当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，对经可互换镜头中的镜头系统进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件；和

通过光电变换经过液晶光控制器件的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件。

(2)按照(1)所述的成像设备，还包括

对从成像器件输出的拍摄图像信号，进行第一校正处理，以校正由液晶光控制器件造成的阴影的信号处理单元。

(3)按照(2)所述的成像设备，其中所述信号处理单元还对从成像器件输出的拍摄图像信号进行第二校正处理，以校正由镜头系统造成的阴影。

(4)按照(2)所述的成像设备，还包括

控制单元，所述控制单元按照出射光瞳距离，和液晶光控制器件的透过率，设定用于第一校正处理的校正值。

(5)按照(4)所述的成像设备，还包括

与安装在安装部分上的可互换镜头进行通信的通信单元，

其中所述控制单元通过所述通信单元进行的通信，从可互换镜头获得出射光瞳距离的信息。

(6)按照(5)所述的成像设备，其中所述控制单元使所述通信单元按预定时间间隔，与可互换镜头进行通信，以获得出射光瞳距离的信息。

(7)按照(4)-(6)任意之一所述的成像设备，其中所述控制单元可变地控制所述液晶光控制器件的透过率。

(8)按照(5)或(6)所述的成像设备，其中在安装部分上，设置通信端子，并且当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，使所述通信端子与可互换镜头的通信端子接触，从而形成所述通信单元与安装在所述安装部分上的可互换镜头之间的通信路径。

(9)按照(1)-(8)任意之一所述的成像设备，其中可从入射光路径收回所述液晶光控制器件。

(10)按照(9)所述的成像设备，其中在所述液晶光控制器件处于收回状态的时候，在入射光路径中插入透明玻璃。

(11)按照(9)所述的成像设备，其中处于收回状态的所述液晶光控制器件位于当从入射光的光轴方向看时，与安装部分中的安装环交叠的位置。

(12)按照(10)所述的成像设备，其中当所述液晶光控制器件被插入入射光路径中时，所述透明玻璃从入射光路径被收回，并且位于当从入射光的光轴方向看时，与安装部分中的安装环交叠的位置。

(13)一种在成像设备中实现的阴影校正方法，所述成像设备包括：

安装可互换镜头的安装部分；

当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，对经可互换镜头中的镜头系统进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件；

通过光电变换经过液晶光控制器件的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件；和

对从成像器件输出的拍摄图像信号，进行校正处理，以校正由液晶光控制器件造成的阴影的信号处理单元，

所述阴影校正方法包括

按照出射光瞳距离信息，和液晶光控制器件的透过率，设定用于校正处理的校正值。

附图标记列表

1成像设备

2镜筒

11液晶光控制器件

12成像器件

13照相机信号处理单元

14记录单元

15输出单元

30照相机控制单元

31存储单元

32光控制驱动电路

34通信单元

81盖玻璃

82透明玻璃

85端子部分

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种成像设备，包括：

对经镜头系统进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件；

通过光电变换经过液晶光控制器件的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件；以及

对从成像器件输出的拍摄图像信号，进行第一校正处理，以校正由液晶光控制器件造成的阴影的信号处理单元。

2.按照权利要求1所述的成像设备，还包括

安装可互换镜头的安装部分，

其中当可互换镜头被安装在所述安装部分时，液晶光控制器件对经可互换镜头中的镜头系统进入的入射光进行光控制，以及

所述安装部分、液晶光控制器件以及成像器件是沿着入射光的光轴方向从物侧按照对应顺序排列的。

3.按照权利要求1所述的成像设备，其中所述信号处理单元还对从成像器件输出的拍摄图像信号进行第二校正处理，以校正由镜头系统造成的阴影。

4.按照权利要求1所述的成像设备，还包括

控制单元，所述控制单元根据出射光瞳距离和液晶光控制器件的透过率，设定用于第一校正处理的校正值。

5.按照权利要求4所述的成像设备，还包括

安装可互换镜头的安装部分；和

与安装在安装部分上的可互换镜头进行通信的通信单元，

其中所述控制单元通过所述通信单元进行的通信，从可互换镜头获得关于出射光瞳距离的信息。

6.按照权利要求5所述的成像设备，其中所述控制单元使所述通信单元按预定时间间隔与可互换镜头进行通信，以获得关于出射光瞳距离的信息。

7.按照权利要求4所述的成像设备，其中所述控制单元可变地控制所述液晶光控制器件的透过率。

8.按照权利要求5所述的成像设备，其中在安装部分上设置通信端子，以及当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，使所述通信端子与可互换镜头的通信端子接触，从而形成所述通信单元与安装在所述安装部分上的可互换镜头之间的通信路径。

9.按照权利要求1所述的成像设备，其中能够从入射光路径收回所述液晶光控制器件。

10.按照权利要求9所述的成像设备，其中在所述液晶光控制器件处于收回状态时，在入射光路径中插入透明玻璃。

11.按照权利要求9所述的成像设备，还包括

安装可互换镜头的安装部分，

其中处于收回状态的所述液晶光控制器件位于当从入射光的光轴方向看时与安装部分中的安装环交叠的位置。

12.按照权利要求10所述的成像设备，还包括

安装可互换镜头的安装部分，

其中当所述液晶光控制器件被插入入射光路径中时，所述透明玻璃从入射光路径被收回，以及位于当从入射光的光轴方向看时与安装部分中的安装环交叠的位置。

13.一种在成像设备中实现的阴影校正方法，

所述成像设备包括：

安装可互换镜头的安装部分；

当可互换镜头被安装在所述安装部分上时，对经可互换镜头中的镜头系统进入的入射光进行光控制的液晶光控制器件；

通过光电变换经过液晶光控制器件的入射光，生成拍摄图像信号的成像器件；以及

对从成像器件输出的拍摄图像信号进行校正处理，以校正由液晶光控制器件造成的阴影的信号处理单元，

所述阴影校正方法包括

根据关于出射光瞳距离的信息和液晶光控制器件的透过率，设定用于校正处理的校正值。