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JP6539114B2 - Imaging device, control method therefor, and program - Google Patents

Imaging device, control method therefor, and program Download PDF

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JP6539114B2 JP2015109118A JP2015109118A JP6539114B2 JP 6539114 B2 JP6539114 B2 JP 6539114B2 JP 2015109118 A JP2015109118 A JP 2015109118A JP 2015109118 A JP2015109118 A JP 2015109118A JP 6539114 B2 JP6539114 B2 JP 6539114B2
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Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法、並びにプログラムに関する。   The present invention relates to an imaging device, a control method therefor, and a program.

従来、湾曲する撮像面の凹曲面側に光電変換素子を配置し、その凹曲面の曲率を制御できる撮像素子(以下、単に曲率可変型センサという)が知られている。また、このような曲率可変型センサと、光学ズームとを備えるデジタルカメラには、光学ズームにより変化する焦点距離に応じて曲率可変型センサの曲率を制御することによって、撮像面全体のピントを向上させるものが知られている。   Conventionally, an imaging element (hereinafter, simply referred to as a variable-curvature sensor) capable of controlling a curvature of a concave curved surface by arranging a photoelectric conversion element on the concave curved surface side of a curved imaging surface is known. In addition, in a digital camera equipped with such a variable curvature sensor and an optical zoom, the focus of the entire imaging surface is improved by controlling the curvature of the variable curvature sensor according to the focal length changed by the optical zoom. What is known is.

このようなデジタルカメラでは、広角レンズでレンズが撮像面に近い場合に当該センサの凹曲面の曲率半径(曲率半径とは曲率の逆数)を小さくし、一方、望遠レンズでレンズが撮像面から遠い場合に該センサの凹曲面の曲率半径を大きくする。このようにすれば、凹曲面の曲率をレンズの像面湾曲収差が最小になるように制御することができるため、レンズ位置によらず撮像面全面にピントがあった画像を生成することができる。特許文献1では、センサの曲率を、電磁石による磁力の変化、熱による体積収縮率、又は吸引力による真空度を利用して変更する技術を提案している。   In such a digital camera, when the lens is close to the imaging surface with a wide-angle lens, the curvature radius (reciprocal of curvature with the curvature radius) of the concave surface of the sensor is reduced, while the lens is far from the imaging surface with a telephoto lens In some cases, the radius of curvature of the concave surface of the sensor is increased. In this way, the curvature of the concave surface can be controlled to minimize the curvature of field aberration of the lens, so that an image in which the entire imaging surface is in focus can be generated regardless of the lens position. . Patent Document 1 proposes a technique of changing the curvature of a sensor using a change in magnetic force by an electromagnet, a volumetric contraction rate by heat, or a degree of vacuum by a suction force.

特開2012−182194号公報JP 2012-182194 A

一方、デジタルカメラやビデオカメラでは、静止画の撮影機能のほか、ライブビュー表示機能や動画撮影機能を備えたものが一般的になりつつある。特に、動画撮影では静止画撮影に比べて処理が膨大かつ複雑となるため、消費電力が増大する場合がある。一方で、これらのカメラの小型化への要求に伴って、発熱等の観点から最大電力量の低減が望まれている。   On the other hand, digital cameras and video cameras are becoming more common as they have a live view display function and a moving image shooting function in addition to the still image shooting function. In particular, in moving image shooting, the processing becomes much more complicated than still image shooting, and power consumption may increase. On the other hand, with the demand for downsizing of these cameras, it is desirable to reduce the maximum amount of power from the viewpoint of heat generation and the like.

上述の曲率可変型センサを使用したデジタルカメラでは、光学ズームの倍率(焦点距離)に応じた曲率の変更や変更した曲率の維持のために、更なる電力が必要となる。特に、ライブビュー表示や動画撮影では、設定された光学ズームの倍率に応じた曲率を撮影期間にわたり維持する必要があるため、消費電力を低減する対策が望まれている。   A digital camera using the above-described variable curvature sensor requires additional power to change the curvature according to the magnification (focal length) of the optical zoom and to maintain the changed curvature. In particular, in live view display and moving image shooting, it is necessary to maintain the curvature according to the set magnification of the optical zoom over the shooting period, and measures to reduce power consumption are desired.

本発明は、上述の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、湾曲する撮像面の曲率を制御可能な撮像素子を用いる場合に、消費電力を低減することが可能な撮像装置およびその制御方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an imaging device capable of reducing power consumption when using an imaging device capable of controlling the curvature of a curved imaging surface, and the imaging device It aims to provide a control method and a program.

この課題を解決するため、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、撮像光学系と、撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段と、撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動手段と、被写体輝度が予め定められた輝度値以上である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって、所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、被写体輝度が前記予め定められた輝度値より低い場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって、前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve this problem, for example, the imaging device of the present invention has the following configuration. That is, the image pickup optical system, the image pickup means configured to be able to bend the image pickup surface, the drive means to bend the image pickup surface of the image pickup means, and the subject surface of the image pickup surface The subject brightness is controlled to reduce the curvature of field produced in the focal length of the image pickup optical system to a first curvature that does not satisfy a predetermined power consumption condition, and the subject brightness is controlled. If the curvature of the imaging surface is smaller than the first curvature and the power consumption is lower than the predetermined luminance value, the second power consumption satisfies the predetermined power consumption state. And controlling means for controlling the driving means so as to have a curvature .

本発明によれば、湾曲する撮像面の曲率を制御可能な撮像素子を用いる場合に、撮像装置の消費電力を低減することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption of the imaging device when using an imaging element capable of controlling the curvature of the curved imaging surface.

本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図A block diagram showing an example of a functional configuration of a digital camera as an example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention 実施形態1に係る曲率制御処理の一連の動作を示すフローチャートFlowchart showing a series of operations of curvature control processing according to the first embodiment 実施形態2に係るデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図Block diagram showing an example of the functional configuration of the digital camera according to the second embodiment 実施形態2に係る曲率制御処理の一連の動作を示すフローチャートFlowchart showing a series of operations of curvature control processing according to the second embodiment 実施形態3に係る曲率制御処理の一連の動作を示すフローチャートFlowchart showing a series of operations of curvature control processing according to the third embodiment 各実施形態における曲率制御処理の概略を説明する図The figure explaining the outline of the curvature control processing in each embodiment

(実施形態1)
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では撮像装置の一例として、撮像面の曲率を制御可能な撮像素子を備える任意のデジタルカメラに本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、デジタルカメラに限らず、撮像素子の撮像面の曲率を制御可能な任意の電子機器にも適用可能である。これらの機器には、情報端末(例えば携帯電話機、ゲーム機、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、時計型や眼鏡型の端末など)、車載機器、監視用機器、ロボット等が含まれてよい。
(Embodiment 1)
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, an example in which the present invention is applied to an arbitrary digital camera provided with an imaging element capable of controlling the curvature of the imaging surface will be described as an example of the imaging apparatus. However, the present invention is applicable not only to digital cameras but also to any electronic device capable of controlling the curvature of the imaging surface of the imaging device. These devices may include information terminals (for example, mobile phones, game machines, tablet terminals, personal computers, watch-type or glasses-type terminals, etc.), on-vehicle devices, monitoring devices, robots, and the like.

(デジタルカメラ100の構成)
図1は、本実施形態の撮像装置の一例としてのデジタルカメラ100の機能構成例を示すブロック図である。なお、図1に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよいし、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
(Configuration of digital camera 100)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a digital camera 100 as an example of an imaging device according to this embodiment. Note that one or more of the functional blocks shown in FIG. 1 may be realized by hardware such as an ASIC or programmable logic array (PLA), or realized by a programmable processor such as a CPU or MPU executing software. May be Also, it may be realized by a combination of software and hardware. Therefore, in the following description, even when different functional blocks are described as an action subject, the same hardware can be realized as the subject.

撮像光学系101は、フォーカスレンズやズームレンズを含むレンズ群、及び絞りを含み、撮像光学系駆動部106からの指示に応じて、ズームレンズを光軸方向に移動させてズーム倍率(或いは焦点距離)を変更可能である。また、撮像光学系駆動部106からの指示に応じて、絞りの開口径も変更可能である。   The imaging optical system 101 includes a lens group including a focus lens and a zoom lens, and an aperture, and moves the zoom lens in the optical axis direction according to an instruction from the imaging optical system drive unit 106 to perform zoom magnification (or focal length ) Can be changed. Further, the aperture diameter of the diaphragm can also be changed in accordance with an instruction from the imaging optical system drive unit 106.

撮像素子102は、撮像面が湾曲可能であり、その凹曲面側に光電変換素子を配置して、凹曲面とした撮像面の曲率を制御可能にした撮像素子である。撮像素子102は、凹曲面側に、光電変換素子を有する画素が複数、2次元的に配列された構成を有する。撮像素子102は、例えばCCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子であってよい。撮像光学系101により結像された被写体光学像を各画素で光電変換し、さらに不図示のA/D変換回路によってアナログ・デジタル変換して、画素単位のデジタル信号(画像データ)を出力する。また、例えば、1フレームが横1920画素×縦1080画素の画像データを、所定のフレームレート(例えば30フレーム毎秒)で出力することができる。なお、イメージセンサの各画素に独立した複数の光電変換素子を設け、位相差を有する複数の画像データを出力できるものであってもよい。   The imaging device 102 is an imaging device in which the imaging surface can be curved and the photoelectric conversion element is disposed on the concave surface side to control the curvature of the imaging surface having the concave surface. The imaging element 102 has a configuration in which a plurality of pixels having photoelectric conversion elements are two-dimensionally arrayed on the concave surface side. The imaging device 102 may be, for example, an imaging device such as a charge-coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor. An object optical image formed by the imaging optical system 101 is photoelectrically converted by each pixel, and further analog / digital converted by an A / D conversion circuit (not shown) to output a digital signal (image data) in pixel units. Further, for example, image data in which one frame is 1920 pixels wide × 1080 pixels high can be output at a predetermined frame rate (for example, 30 frames per second). Note that a plurality of independent photoelectric conversion elements may be provided in each pixel of the image sensor, and a plurality of image data having a phase difference may be output.

また、撮像素子102は、撮像面の曲率を変更及び維持するための駆動部を有する撮像素子(曲率可変型センサともいう)であるとともに、撮像面の曲率を変更し、その曲率を維持するための電力又は制御信号が供給される。本実施形態では、例えば曲率制御部107が電力を供給して撮像面の曲率を制御する。   In addition, the imaging device 102 is an imaging device (also referred to as a variable curvature sensor) having a drive unit for changing and maintaining the curvature of the imaging surface, and changes the curvature of the imaging surface to maintain the curvature. Power or control signals are provided. In the present embodiment, for example, the curvature control unit 107 supplies power to control the curvature of the imaging surface.

撮像系信号処理部103は、撮像素子102から出力された画像データあるいは映像データ(以下、単に画像データともいう)に対して各種補正処理等の画像信号処理を行って、処理後の画像データを記録再生系信号処理部104に出力する。記録再生系信号処理部104は、入力した画像データに対して例えば所定の符号化方式に従って符号化してその情報量を圧縮し、記録に適したデータに変換する。記録再生系信号処理部104によって処理されたデータは記録媒体109に記録される。記録媒体109は、記録再生系信号処理部104から出力された画像データを記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等を含む。   The imaging system signal processing unit 103 performs image signal processing such as various correction processing on image data or video data (hereinafter, also simply referred to as image data) output from the imaging element 102, and processes the processed image data. The signal is output to the recording / reproducing system signal processing unit 104. The recording / reproduction signal processing unit 104 encodes the input image data according to, for example, a predetermined encoding method, compresses the amount of information, and converts the data into data suitable for recording. The data processed by the recording / reproducing system signal processing unit 104 is recorded on the recording medium 109. The recording medium 109 is a recording medium such as a memory card for recording the image data output from the recording and reproduction signal processing unit 104, and includes a semiconductor memory, a magnetic disk, and the like.

表示部105は、例えばタッチパネル等のモニタを含み、記録再生系信号処理部104から出力された画像データ、ライブビュー表示のための映像データ、またはデジタルカメラ100の操作のための操作画面(メニュー画面)等を表示する。表示部105は、例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等の表示デバイスであれば何でもよい。   The display unit 105 includes, for example, a monitor such as a touch panel, and the image data output from the recording and reproduction signal processing unit 104, the video data for live view display, or the operation screen for operating the digital camera 100 (menu screen ) Etc. are displayed. The display unit 105 may be anything as long as it is a display device such as a liquid crystal display, an organic EL display, electronic paper or the like.

撮像光学系駆動部106は、撮像光学系101を所定の位置に駆動する駆動装置を含み、例えば制御部113の指示に応じて動作する。   The imaging optical system drive unit 106 includes a drive device that drives the imaging optical system 101 to a predetermined position, and operates according to an instruction of the control unit 113, for example.

曲率制御部107は、制御用回路又は制御用モジュールを含み、検出部108で検出された撮影条件(例えば被写体輝度、F値、被写体の動き量)と、撮像光学系駆動部106からの撮影光学系の状態を示す情報(焦点距離情報や絞りの情報)とに基づいて撮像素子102の撮像面の曲率を制御する(曲率制御処理)。   The curvature control unit 107 includes a control circuit or control module, and the photographing conditions (for example, subject brightness, F number, movement amount of the subject) detected by the detection unit 108 and the photographing optical system drive unit 106 The curvature of the imaging surface of the imaging device 102 is controlled based on information (focal length information and aperture information) indicating the state of the system (curvature control processing).

検出部108は、撮像系信号処理部103から出力された画像データを入力し、あるいは撮像光学系駆動部106から設定されている絞りの情報を取得して、デジタルカメラ100の撮影条件を検出する。   The detection unit 108 receives image data output from the imaging system signal processing unit 103 or acquires information on the aperture set from the imaging optical system drive unit 106 to detect the imaging condition of the digital camera 100. .

切替スイッチ110は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを選択する例えば機械式のスイッチを含む。ズームスイッチ111は、光学ズーム倍率を設定するスイッチであり、トリガスイッチ112は、動画記録の開始、停止を操作する。   The changeover switch 110 includes, for example, a mechanical switch for selecting a moving image shooting mode and a still image shooting mode. The zoom switch 111 is a switch for setting an optical zoom magnification, and the trigger switch 112 operates start and stop of moving image recording.

制御部113は、例えばCPUあるいはMPUであり、ROMに格納されたプログラムをRAMの作業エリアに展開して実行することにより、デジタルカメラ100全体を制御する制御部である。切替スイッチ110、ズームスイッチ111及びトリガスイッチ112からの信号を受信して各操作内容に応じて各部を制御する。なお、本実施形態では、曲率制御部107及び検出部108は、制御部113から独立したものとして説明するが、制御部113がこれらの機能を実現してもよい。   The control unit 113 is, for example, a CPU or an MPU, and controls the entire digital camera 100 by developing a program stored in the ROM in a work area of the RAM and executing the program. Signals from the changeover switch 110, the zoom switch 111, and the trigger switch 112 are received, and each unit is controlled in accordance with the contents of each operation. Although the curvature control unit 107 and the detection unit 108 are described as being independent of the control unit 113 in the present embodiment, the control unit 113 may realize these functions.

(本発明に係る曲率制御処理の概要)
撮像光学系駆動部106は、制御部113からズームスイッチ111の状態に応じた制御情報又は制御命令を入力すると、撮像光学系101のズームレンズを広角側あるいは望遠側に駆動制御する。また、撮像光学系駆動部106は、撮像光学系101のズームレンズの焦点距離情報を曲率制御部107に供給する。また、撮像光学系駆動部106は、撮像光学系101の絞りを、被写体の輝度やユーザが所望する被写界深度に応じて開閉制御するとともに、撮像光学系101のフォーカスレンズを駆動して被写体光学像の光軸方向の結像位置を制御する。
(Outline of Curvature Control Processing According to the Present Invention)
When control information or a control command according to the state of the zoom switch 111 is input from the control unit 113, the imaging optical system drive unit 106 drives and controls the zoom lens of the imaging optical system 101 to the wide angle side or the telephoto side. The imaging optical system drive unit 106 also supplies focal length information of the zoom lens of the imaging optical system 101 to the curvature control unit 107. The imaging optical system drive unit 106 controls the aperture of the imaging optical system 101 to open and close in accordance with the brightness of the subject and the depth of field desired by the user, and drives the focus lens of the imaging optical system 101 to The imaging position of the optical image in the optical axis direction is controlled.

撮像面全面にピントを合わせる場合、曲率制御部107は、撮像光学系駆動部106から供給されるレンズの焦点距離情報に基づいて、像面湾曲収差を最小化又は低減する(即ち、画角による集光位置の差異を低減する)ように撮像素子102の撮像面の曲率を制御する。焦点距離に対応する撮像面の最適な曲率は、例えば、予め定めた曲率の値をテーブルとして制御部113のメモリに記憶しておき、曲率制御部107がこのテーブル内の曲率の値の全て又は一部を所定のタイミングで(制御部113を介して)取得する。   When focusing on the entire imaging surface, the curvature control unit 107 minimizes or reduces the field curvature aberration based on the focal distance information of the lens supplied from the imaging optical system drive unit 106 (ie, based on the angle of view The curvature of the imaging surface of the imaging element 102 is controlled so as to reduce the difference in the condensing position). For the optimum curvature of the imaging surface corresponding to the focal length, for example, a predetermined curvature value is stored as a table in the memory of the control unit 113, and the curvature control unit 107 can calculate all or all of the curvature values in this table. A part is acquired at a predetermined timing (via the control unit 113).

撮像素子102が、例えば応力によって曲率半径を制御する駆動部を有する場合、撮像素子に応力をかけて曲率半径が小さくなるように制御する。このとき、撮像素子102は応力を発生させるための電力(即ち曲率を制御するための電力)を消費する。また、撮像面の曲率が例えば最適な曲率(即ち応力をかけている状態)である場合、撮像素子102は当該曲率を維持するための電力を消費する。この最適な曲率は、例えば撮像光学系101のズームレンズの位置が変更されるまで、あるいは動画撮影が終了するまで維持されるため、この維持に係る時間が長いほど多くの電力を消費する。   For example, when the image sensor 102 has a drive unit that controls the radius of curvature by stress, stress is applied to the image sensor to control the radius of curvature to be small. At this time, the imaging element 102 consumes power for generating stress (ie, power for controlling curvature). In addition, when the curvature of the imaging surface is, for example, an optimal curvature (that is, in a stressed state), the imaging element 102 consumes power for maintaining the curvature. This optimal curvature is maintained, for example, until the position of the zoom lens of the imaging optical system 101 is changed, or until the moving image shooting is completed. Therefore, the longer the time for the maintenance, the more power is consumed.

なお、上述したように応力を制御すれば、撮像面中心と撮像光学系101の距離が変動するため、フォーカス位置がずれることになる。しかし、通常、動画撮影の際にコントラストAF等によって常時フォーカスを監視している場合、撮像面の曲率の変化によるピントのずれはこの通常のAF動作で吸収可能である。   As described above, if the stress is controlled, the distance between the center of the imaging surface and the imaging optical system 101 fluctuates, so that the focus position shifts. However, in general, when focusing is constantly monitored by contrast AF or the like at the time of moving image shooting, a shift in focus due to a change in curvature of the imaging surface can be absorbed by this normal AF operation.

一方、撮像素子102が応力をかけない場合には、例えば撮像面が凹形状から平坦(フラット)に近い形状になる。この状態では、撮像面の曲率を制御するための電力が消費されないか、消費電力が所定値より低い状態である(以下、この撮像面の状態を初期状態又は非通電状態という)。つまり、撮像素子102が初期状態である場合、撮像素子102に供給する電力を必要としないか、低下させることができるから、撮像素子102による消費電力を低減することができる。   On the other hand, when the imaging element 102 does not apply stress, for example, the imaging surface changes from concave to nearly flat. In this state, power for controlling the curvature of the imaging surface is not consumed, or power consumption is lower than a predetermined value (hereinafter, the state of the imaging surface is referred to as an initial state or a non-energized state). That is, when the imaging device 102 is in the initial state, the power supplied to the imaging device 102 can be unnecessary or reduced, and thus the power consumption by the imaging device 102 can be reduced.

本実施形態では、撮像素子102が初期状態となってピントのずれた状態であっても、撮影条件によっては当該ピントのずれた状態が許容される場合があることに着目している。例えば、検出した被写体の輝度が低く像面湾曲収差が目立たないシーンでは、撮像素子102を上述した初期状態にして消費電力低減を優先させる。   In the present embodiment, it is focused on that, even if the imaging device 102 is in the initial state and out of focus, the out of focus condition may be permitted depending on the shooting conditions. For example, in a scene in which the brightness of the detected subject is low and the curvature of field aberration is not noticeable, the image sensor 102 is put into the above-described initial state to prioritize power consumption reduction.

より具体的には、撮像系信号処理部103から出力された画像データの被写体輝度を検出し、検出した被写体輝度(即ち撮像条件)と撮像光学系101の焦点距離に応じて曲率を制御する。本実施形態では、図6(a)に示すように、輝度値が予め定めた輝度値よりも小さい場合、撮像素子102の曲率を初期状態(又は曲率の小さい状態)とし、一方、輝度が予め定めた所定値以上である場合、撮像光学系101の焦点距離に応じた曲率に制御する。このようにすることで、使用時において像面湾曲収差の影響が目立たない範囲で有効に撮像素子の消費電力ひいては撮像装置の消費電力を低減することができる。   More specifically, the subject brightness of the image data output from the imaging system signal processing unit 103 is detected, and the curvature is controlled according to the detected subject brightness (that is, the imaging condition) and the focal length of the imaging optical system 101. In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, when the luminance value is smaller than a predetermined luminance value, the curvature of the image pickup device 102 is set to the initial state (or the state of small curvature), while the luminance is in advance. If it is equal to or greater than the predetermined value, the curvature is controlled according to the focal length of the imaging optical system 101. By doing this, it is possible to effectively reduce the power consumption of the image pickup element and hence the power consumption of the image pickup apparatus within the range where the influence of the curvature of field aberration is not noticeable during use.

本実施形態のデジタルカメラ100では、例えば、検出部108が、撮像系信号処理部103から出力された画像データに基づいて、被写体の輝度を検出する。検出部108は、検出した輝度値が予め定めた輝度値よりも小さい場合、輝度に対する検出信号を曲率制御部107に供給する。即ち、検出部108は、被写体の輝度が低い場合を検出して曲率制御部107に通知し、曲率制御部107は、検出部108からの検出信号を受信したことに応じて、撮像素子102の曲率を維持するために供給している電力を停止又は低下させる(以下、曲率制御を解除するともいう)。そして、撮像素子102の撮像面は初期状態となる。   In the digital camera 100 according to the present embodiment, for example, the detection unit 108 detects the brightness of the subject based on the image data output from the imaging system signal processing unit 103. If the detected luminance value is smaller than a predetermined luminance value, the detection unit 108 supplies a detection signal for the luminance to the curvature control unit 107. That is, the detection unit 108 detects the case where the luminance of the subject is low and notifies the curvature control unit 107, and the curvature control unit 107 detects the detection signal from the detection unit 108. The power supplied to maintain the curvature is stopped or reduced (hereinafter, also referred to as cancellation of the curvature control). Then, the imaging surface of the imaging element 102 is in an initial state.

一方、検出部108は、検出した被写体の輝度が予め定めた所定値以上である場合、検出信号を供給しない。このため、曲率制御部107は、撮像素子102の曲率を変更又は維持するための電力供給を行い、これにより撮像素子102は、像面湾曲収差が最小となるように撮像面の曲率を変更又は維持する。   On the other hand, the detection unit 108 does not supply a detection signal when the detected luminance of the subject is equal to or greater than a predetermined value. For this reason, the curvature control unit 107 supplies power to change or maintain the curvature of the imaging device 102, whereby the imaging device 102 changes the curvature of the imaging surface so as to minimize curvature of field aberration or maintain.

(撮像面の曲率制御処理に係る一連の動作)
次に、図2を参照して、撮像面の曲率制御処理に係る一連の動作を説明する。なお、デジタルカメラ100が例えば動画撮影の待機状態において、例えばズームスイッチ111又は切替スイッチ110等のスイッチに対するユーザ操作があった場合に本処理が開始される。制御部113がROMに記憶されたプログラムをRAMの作業用領域に展開し、実行することにより実現される。また、以下に説明する各ステップは、特に説明する場合を除いて制御部113により実行される。
(A series of operations related to curvature control processing of the imaging surface)
Next, with reference to FIG. 2, a series of operations related to the curvature control process of the imaging surface will be described. Note that this process is started when, for example, the digital camera 100 is in a standby state for moving image shooting, for example, when there is a user operation on a switch such as the zoom switch 111 or the changeover switch 110. The control unit 113 loads the program stored in the ROM into a work area of the RAM and executes the program. Further, each step described below is executed by the control unit 113 unless otherwise described.

S201において、制御部113はズーム動作を行うかを判定する。具体的には、制御部113は、ズームスイッチ111からの入力信号の有無を判定し、入力信号があると判定した場合にはS202に処理を進めてズーム位置を決定する。一方、制御部113は、ズームスイッチ111からの入力信号が無いと判定した場合、処理をS203に進める。   In step S201, the control unit 113 determines whether to perform a zoom operation. Specifically, the control unit 113 determines the presence or absence of the input signal from the zoom switch 111, and proceeds to step S202 to determine the zoom position when determining that the input signal is present. On the other hand, when the control unit 113 determines that there is no input signal from the zoom switch 111, the process proceeds to step S203.

S203において、制御部113はズーム位置に応じた撮像面の最適な曲率を決定する。S201においてズーム動作が行われていない場合、制御部113はレンズの初期位置に対応した撮像面の最適な曲率を決定する。例えば、ズーム位置、焦点距離及び撮像面の最適な曲率の組を示すテーブルを予めメモリ等に記憶しておけば、得られるズーム位置(あるいは焦点距離)から撮像面の最適な曲率を得ることができる。制御部113は、得られた最適な曲率の値をメモリ領域に記憶する。   In step S203, the control unit 113 determines the optimal curvature of the imaging surface according to the zoom position. When the zoom operation is not performed in S201, the control unit 113 determines the optimum curvature of the imaging surface corresponding to the initial position of the lens. For example, if a table indicating the set of the zoom position, the focal length and the optimum curvature of the imaging surface is stored in advance in a memory or the like, the optimum curvature of the imaging surface can be obtained from the obtained zoom position (or focal length). it can. The control unit 113 stores the obtained value of the optimum curvature in the memory area.

S204において、制御部113は、動画記録を開始するかを判定する。制御部113は、例えばユーザがトリガスイッチ112を操作したことを検出すると、動画記録を開始するものと判定して、処理をS205に進める。このとき制御部113は、別途動画記録を開始させる。そうでない場合は処理をS204に戻す。   In S204, the control unit 113 determines whether to start moving image recording. For example, when detecting that the user operates the trigger switch 112, the control unit 113 determines that moving image recording is to be started, and advances the process to S205. At this time, the control unit 113 separately starts moving image recording. If not, the process returns to S204.

S205において、検出部108は被写体輝度を検出する。上述したように、検出部108は撮像系信号処理部103から出力された画像データを取得して、例えば当該画像全体又は一部の領域(画像の周辺部など)の輝度値を算出して、被写体輝度の検出を行う。   In S205, the detection unit 108 detects subject brightness. As described above, the detection unit 108 acquires the image data output from the imaging system signal processing unit 103, and calculates, for example, the luminance value of the entire or a part of the image (such as the periphery of the image), Detect subject brightness.

S206において、制御部113は、動画記録が継続中かを判定して、継続中である場合は処理をS207に進め、継続中でない場合は一連の処理を終了する。   In step S206, the control unit 113 determines whether moving image recording is continuing, and advances the process to step S207 when continuing, and ends the series of processes when not continuing.

S207において、検出部108は被写体輝度が所定値以上か否かを判定する。検出部108により被写体輝度が所定値より小さいと判定された場合、制御部113は処理を再びS205に戻してS205〜S207の処理を繰り返す。検出部108により被写体輝度が所定値以上であると判定された場合、制御部113はS208に処理を進める。S208において、曲率制御部107は、S203で求めた曲率の値を制御部113から取得して撮像素子102の撮像面の曲率を制御する。   In S207, the detection unit 108 determines whether the subject brightness is equal to or more than a predetermined value. If the detection unit 108 determines that the subject brightness is smaller than the predetermined value, the control unit 113 returns the process to S205 again and repeats the processes of S205 to S207. If the detection unit 108 determines that the subject brightness is equal to or more than the predetermined value, the control unit 113 proceeds to the process of S208. In S208, the curvature control unit 107 acquires the value of the curvature obtained in S203 from the control unit 113, and controls the curvature of the imaging surface of the imaging element 102.

S209において、検出部108は被写体輝度を検出する。S210において制御部113は動画記録が継続中であるか判定し、動画記録が継続中である場合はS211に処理を進め、そうでない場合はS213に処理を進めて撮像素子102の曲率制御を解除し、一連の動作を終了する。   In S209, the detection unit 108 detects subject brightness. In step S210, the control unit 113 determines whether moving image recording is continuing. If moving image recording is continuing, the process proceeds to step S211. If not, the process proceeds to step S213 to cancel curvature control of the imaging element 102. And complete the series of operations.

S211において、検出部108は被写体輝度が所定値以上か否か判定する。検出部108により被写体輝度が所定値以上と判定された場合、制御部113はS209に処理を戻し、被写体輝度が所定値より低い場合はS212に処理を進める。S212では制御部113は撮像素子102の曲率制御を解除する(即ち初期状態にする)。なお、このように曲率制御を解除して撮像面の曲率を変化させると、撮像面中心とレンズとの距離が変化してピントずれが発生する。しかし、本実施形態では、撮影画像の輝度が低い場合にこの制御を行うため、通常の明るい画像の場合と比較してピントの動きやずれは目立ちにくい。このため、使用時において像面湾曲収差の影響が目立たない範囲で有効に消費電力を低減することができる。   In S211, the detection unit 108 determines whether the subject brightness is equal to or more than a predetermined value. If the detection unit 108 determines that the subject brightness is equal to or higher than the predetermined value, the control unit 113 returns the process to S209. If the subject brightness is lower than the predetermined value, the process proceeds to S212. In step S <b> 212, the control unit 113 cancels the curvature control of the imaging element 102 (i.e., sets the initial state). When the curvature control is released and the curvature of the imaging surface is changed as described above, the distance between the center of the imaging surface and the lens is changed to cause defocus. However, in the present embodiment, since this control is performed when the luminance of the photographed image is low, the movement or shift of the focus is less noticeable as compared with the case of a normal bright image. For this reason, it is possible to effectively reduce power consumption in a range in which the influence of the curvature of field aberration is not noticeable during use.

S214において、制御部113は、動画記録が継続中かを判定し、継続中と判定した場合は処理を再びS205に戻して被写体輝度の検出を繰り返す。一方、動画記録が継続中でないと判定した場合は本処理の一連の動作を終了する。   In step S214, the control unit 113 determines whether moving image recording is continuing. If it is determined that the moving image recording is continuing, the process returns to step S205 again to repeat the detection of the subject brightness. On the other hand, if it is determined that the moving image recording is not continuing, the series of operations of the present process is ended.

なお、本実施形態では、曲率制御の解除では、撮像面を初期状態にして、消費電力が所定値より低くなる曲率に制御する例を説明した。しかし、撮像面が初期状態にならなくても、例えば最適な曲率に要する消費電力から消費電力が下がりさえすれば、任意の曲率において本発明の効果を得られることは明らかである。   In the present embodiment, in the cancellation of the curvature control, an example in which the imaging surface is in the initial state and the curvature is controlled to the power consumption lower than the predetermined value has been described. However, even if the imaging surface is not in the initial state, it is obvious that the effect of the present invention can be obtained at any curvature as long as the power consumption is reduced from the power consumption required for the optimum curvature, for example.

また、本実施形態では、応力をかけることによって撮像面の曲率を制御する構造の撮像素子を例に説明したが、撮像面の曲率を制御し、かつ、当該制御に電力消費を伴うものであればこれに限らない。例えば、電力を供給して、電磁石による磁力の変化、熱による体積収縮率、又は吸引力によって撮像面の曲率を制御するものであってもよい。   Further, in the present embodiment, the imaging element having a structure in which the curvature of the imaging surface is controlled by applying stress is described as an example, but the curvature of the imaging surface may be controlled and the control may involve power consumption. For example, it is not limited to this. For example, power may be supplied to control the curvature of the imaging surface by the change of the magnetic force by the electromagnet, the volumetric contraction rate by heat, or the attraction force.

また、本実施形態では、曲率制御部107が撮像素子102に対する電力の供給を制御することにより撮像面の曲率を制御するようにした。しかし、曲率制御部107が撮像素子102に対して制御用信号を出力し、撮像素子102は当該制御用信号に応じて撮像面を制御してもよい。このようにしても撮像面の制御の結果として、消費電力を低減することができる。   Further, in the present embodiment, the curvature control unit 107 controls the supply of power to the imaging element 102 to control the curvature of the imaging surface. However, the curvature control unit 107 may output a control signal to the imaging element 102, and the imaging element 102 may control the imaging surface according to the control signal. Even in this case, power consumption can be reduced as a result of control of the imaging surface.

以上説明したように本実施形態では、撮像光学系の状態に基づいて像面湾曲収差を低下させるように構成された撮像素子において、検出した輝度に応じて撮像面の曲率を制御するようにした。特に、検出した画像データの輝度が予め定めた輝度値よりも小さい場合、撮像素子102の曲率を初期状態とすることで、曲率を変更又は維持するための電力消費を抑制するようにした。つまり、暗い画面の場合は像面湾曲収差の影響が目立ちにくい場合を利用して、有効に消費電力を低減することができる。また、検出した被写体輝度が予め定められた輝度値以上である場合には、最適な曲率を維持するため、像面湾曲収差の影響が目立ち得るシーンでは曲率可変型センサのメリットを活かすことができる。   As described above, in the present embodiment, the curvature of the imaging surface is controlled in accordance with the detected luminance in the imaging device configured to reduce the curvature of field aberration based on the state of the imaging optical system. . In particular, when the luminance of the detected image data is smaller than a predetermined luminance value, the curvature of the imaging element 102 is set to the initial state to suppress the power consumption for changing or maintaining the curvature. That is, in the case of a dark screen, power consumption can be effectively reduced by utilizing the case where the influence of the curvature of field aberration is not noticeable. In addition, when the detected subject brightness is equal to or greater than a predetermined brightness value, the optimal curvature can be maintained, so that the merit of the variable curvature sensor can be used in a scene where the influence of the curvature of field aberration can be noticeable .

(実施形態2)
次に実施形態2について説明する。実施形態1では撮影条件として被写体輝度を検出したが、実施形態2では、撮像光学系101の絞りの状態に基づいて撮像面の曲率を制御する。本実施形態のデジタルカメラ100の構成は、撮像光学系駆動部106が撮像光学系101の絞りの状態を検出部108に供給し、検出部108及び曲率制御部107は絞りの状態に応じて曲率を制御する点が異なる。なお、その他の構成は実施形態1と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点について重点的に説明する。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, the subject brightness is detected as the shooting condition. However, in the second embodiment, the curvature of the imaging surface is controlled based on the state of the aperture of the imaging optical system 101. In the configuration of the digital camera 100 according to the present embodiment, the imaging optical system drive unit 106 supplies the state of the diaphragm of the imaging optical system 101 to the detection unit 108, and the detection unit 108 and the curvature control unit 107 perform curvature according to the state of the diaphragm. Differs in that it controls In addition, since the other structure is the same as that of Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure, the overlapping description is abbreviate | omitted, and a difference is mainly demonstrated.

図3は本実施形態に係るデジタルカメラ100を示す機能構成例を示している。実施形態1と異なる点は、撮像光学系駆動部106と検出部108が接続され、撮像光学系駆動部106から検出部108に撮像光学系101の絞りの状態(例えばF値)を示す情報が出力される点である。   FIG. 3 shows an example of a functional configuration showing the digital camera 100 according to the present embodiment. The difference from the first embodiment is that the imaging optical system drive unit 106 and the detection unit 108 are connected, and the imaging optical system drive unit 106 transmits to the detection unit 108 information indicating the state (for example, F value) of the aperture of the imaging optical system 101. It is a point to be output.

より具体的には、図6(b)に示すように、撮像面の曲率は、F値に応じて撮像素子102の曲率を初期状態あるいは撮像光学系101の焦点距離に応じた曲率に制御される。   More specifically, as shown in FIG. 6B, the curvature of the imaging surface is controlled to the curvature in the initial state or the focal length of the imaging optical system 101 according to the F value. Ru.

検出部108は、撮像光学系駆動部106から供給された撮像光学系101の絞りの状態(F値)を検出する。検出部108は検出されたF値が予め定めた所定値よりも小さい場合に曲率制御部107に検出信号を供給する。   The detection unit 108 detects the state (F value) of the aperture of the imaging optical system 101 supplied from the imaging optical system drive unit 106. The detection unit 108 supplies a detection signal to the curvature control unit 107 when the detected F value is smaller than a predetermined value.

検出部108からの検出信号を受信したことに応じて、撮像素子102の曲率を維持するために供給している電力を停止し、又は低下させる(即ち、撮像素子102の曲率を初期状態とする)。つまり、F値が小さい場合には被写界深度が浅くなるため、ポートレート写真のように被写体周辺をぼかした写真を撮ることができ、被写体周辺がぼけているため、像面湾曲収差があったとしても目立ち難くなり得る。   In response to the detection signal from the detection unit 108 being received, the power supplied to maintain the curvature of the imaging element 102 is stopped or reduced (that is, the curvature of the imaging element 102 is set to the initial state). ). In other words, when the f-number is small, the depth of field becomes shallow, so it is possible to take a picture with a blurred area around the subject as in portrait photography, and the area around the subject is blurred. It may be less noticeable.

一方、検出部108が検出したF値が予め定めた所定値以上の場合、実施形態1と同様に検出信号を供給しない。このため、曲率制御部107は、撮像素子102の撮像面の曲率を維持するための電力供給を継続し、これにより撮像素子102は、像面湾曲収差が最小となるように撮像面の曲率を変更又は維持する。   On the other hand, when the F value detected by the detection unit 108 is equal to or greater than a predetermined value, the detection signal is not supplied as in the first embodiment. Therefore, the curvature control unit 107 continues the power supply to maintain the curvature of the imaging surface of the imaging device 102, whereby the imaging device 102 has the curvature of the imaging surface so as to minimize the curvature of field. Change or maintain.

次に、本実施形態に係る、曲率制御処理の一連の動作を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態においても、実施形態1と同様、デジタルカメラ100が例えば動画撮影の待機状態において、例えばズームスイッチ111又は切替スイッチ110等のスイッチに対するユーザ操作があった場合に本処理が開始される。制御部113がROMに記憶されたプログラムをRAMの作業用領域に展開し、実行することにより実現される。また、以下に説明する各ステップは、特に説明する場合を除いて制御部113により実行される。   Next, a series of operations of the curvature control process according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, when the digital camera 100 is in a standby state for moving image shooting, for example, this process is started when there is a user operation on a switch such as the zoom switch 111 or the changeover switch 110. The control unit 113 loads the program stored in the ROM into a work area of the RAM and executes the program. Further, each step described below is executed by the control unit 113 unless otherwise described.

制御部113は、S201〜S204の各処理を行う。   The control unit 113 performs each process of S201 to S204.

S401において、検出部108は、撮像光学系101のF値を検出する。S206において、制御部113が動画記録が終了していないと判定すると、S402において検出部108は、撮像光学系101のF値が所定値以上かを判定する。制御部113は、F値が所定値以上である場合は処理をS403に進め、F値が所定値より低い場合は処理をS401に戻す。   In S401, the detection unit 108 detects the F value of the imaging optical system 101. If the control unit 113 determines in S206 that the moving image recording has not ended, the detection unit 108 determines whether the F value of the imaging optical system 101 is equal to or more than a predetermined value in S402. If the F value is equal to or greater than the predetermined value, the control unit 113 advances the process to S403, and returns the process to S401 if the F value is lower than the predetermined value.

S403において、曲率制御部107は、F値が所定値以上であるため、撮像素子102の湾曲曲率をS203で求めた値に制御する。F値が大きい場合は被写界深度が深くなるため被写体までの距離によらず画面隅ずみまでピントのあった画像を撮影可能である。このようにF値が大きい場合は、像面湾曲収差の影響が目立ち易いため、像面湾曲収差に合わせて撮像面の曲率を制御する。   In step S403, the curvature control unit 107 controls the curvature curvature of the imaging element 102 to the value obtained in step S203 because the F value is equal to or greater than a predetermined value. When the F-number is large, the depth of field becomes deep, and it is possible to capture an image in focus at the corner of the screen regardless of the distance to the subject. As described above, when the F-number is large, the influence of the curvature of field aberration is easily noticeable, so the curvature of the imaging surface is controlled in accordance with the curvature of field aberration.

S404において、検出部108は再び撮像光学系101のF値を検出する。S210において動画記録が終了していないと判定すると、次にS405において検出部108が撮像光学系101のF値が所定値以上かを判定する。制御部113は、検出部108により撮像光学系101のF値が所定値より小さいと判定された場合は、処理をS212に進めて撮像素子102の曲率制御を解除する。撮像素子102の曲率制御が解除されると、撮像素子102の撮像面が初期状態となる。   In S404, the detection unit 108 detects the F value of the imaging optical system 101 again. If it is determined in S210 that the moving image recording is not completed, then in S405, the detection unit 108 determines whether the F value of the imaging optical system 101 is equal to or more than a predetermined value. If the detection unit 108 determines that the F value of the imaging optical system 101 is smaller than the predetermined value, the control unit 113 advances the process to S212 and cancels the curvature control of the imaging element 102. When the curvature control of the imaging element 102 is released, the imaging surface of the imaging element 102 is in an initial state.

S405において検出部108により撮像光学系101のF値が所定値以上であると判定した場合、制御部113は処理をS404に戻して撮像光学系101のF値を検出し続ける。S210において制御部113が動画記録が終了したと判定した場合、S213にて撮像素子102の曲率制御を解除する。   If the detection unit 108 determines in step S405 that the F value of the imaging optical system 101 is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 113 returns the process to step S404 and continues detecting the F value of the imaging optical system 101. If the control unit 113 determines that the moving image recording has ended in S210, the curvature control of the imaging element 102 is canceled in S213.

以上説明したように本実施形態によれば、撮像光学系の状態に基づいて像面湾曲収差を低下させるように構成された撮像素子において、検出した絞りの状態に応じて撮像面の曲率を制御するようにした。特に、検出したF値が予め定められた絞り値よりも小さい場合、撮像素子102の曲率を初期状態とすることで、曲率を変更又は維持するための電力消費を抑制するようにした。つまり、被写界深度が浅い場合は像面湾曲収差の影響が目立ちにくいということを利用して、有効に消費電力を低減することができる。また、検出した絞り値が予め定められた絞り値以上場合には、最適な曲率を維持するため、像面湾曲収差の影響が目立ち得るシーンでは曲率可変型センサのメリットを活かすことができる。   As described above, according to this embodiment, the curvature of the imaging surface is controlled in accordance with the detected state of the diaphragm in the imaging device configured to reduce the curvature of field aberration based on the state of the imaging optical system. It was made to do. In particular, when the detected F-number is smaller than a predetermined aperture value, the curvature of the imaging element 102 is set to the initial state to suppress the power consumption for changing or maintaining the curvature. That is, power consumption can be effectively reduced by utilizing the fact that the influence of curvature of field aberration is not noticeable when the depth of field is shallow. Further, when the detected f-number is equal to or more than a predetermined f-number, the optimum curvature can be maintained, so that the merit of the variable-curvature sensor can be utilized in the scene where the influence of the curvature of field aberration is noticeable.

(実施形態3)
さらに、実施形態3について説明する。実施形態1では撮影条件として被写体輝度を検出したが、実施形態3では、検出部108が被写体の動き量を検出し、曲率制御部107は当該検出結果に基づいて撮像面の曲率を制御する。本実施形態のデジタルカメラ100の構成は、図1に示した機能構成例と同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点について重点的に説明する。
(Embodiment 3)
Furthermore, Embodiment 3 will be described. In the first embodiment, the subject brightness is detected as the shooting condition, but in the third embodiment, the detection unit 108 detects the amount of movement of the subject, and the curvature control unit 107 controls the curvature of the imaging surface based on the detection result. The configuration of the digital camera 100 according to the present embodiment is the same as that of the functional configuration example shown in FIG. 1 and, therefore, the same symbols are attached to the same components and redundant description is omitted. explain.

実施形態1と異なる点は、上述したように、検出部108が撮像系信号処理部103から出力される複数の画像データ(映像データ)から被写体の動き量を求め、当該動き量に応じて撮像素子の曲率を制御する点である。より具体的には、図6(c)に示すように、検出した動き量に応じて、撮像素子102の曲率を初期状態、あるいは撮像光学系101の焦点距離に応じた曲率に制御する。   The difference from the first embodiment is that, as described above, the detection unit 108 obtains the amount of movement of the subject from a plurality of image data (video data) output from the imaging system signal processing unit 103, and performs imaging according to the movement amount. The point is to control the curvature of the element. More specifically, as shown in FIG. 6C, the curvature of the image sensor 102 is controlled to the initial state or the curvature according to the focal length of the imaging optical system 101 according to the detected amount of movement.

本実施形態において、検出部108は撮像系信号処理部103から出力された映像データを基に被写体の動き量を検出し、検出された動き量が所定値よりも大きい場合に曲率制御部107に検出信号を供給する。曲率制御部107は、検出部108からの検出信号を受信したことに応じて、撮像素子102の曲率を維持するために供給している電力を停止し、又は低下させる(即ち、撮像素子102の曲率を初期状態とする)。一般に、ユーザは被写体の動きがある場合はその動きに注目するため、静止画と比べて像面湾曲収差の影響に気付きにくく、また、手ぶれのように画面全体が揺れているときにも像面湾曲収差の影響に気付きにくい。つまり、被写体に動きがある場合は、被写体や画面の動きによって像面湾曲収差の影響を認識し難いものとなり得る。   In the present embodiment, the detection unit 108 detects the amount of movement of the subject based on the video data output from the imaging system signal processing unit 103, and the curvature control unit 107 detects the amount of movement detected. Supply a detection signal. The curvature control unit 107 stops or reduces the power supplied to maintain the curvature of the imaging device 102 in response to the reception of the detection signal from the detection unit 108 (that is, the curvature control unit 107 The curvature is made an initial state). Generally, the user pays attention to the movement of the subject when there is a movement of the subject, so it is difficult to notice the influence of the curvature of field aberration compared to a still image, and also the image plane when the entire screen shakes like camera shake. It is hard to notice the influence of curvature aberration. That is, when the subject has motion, the motion of the subject or the screen may make it difficult to recognize the influence of the curvature of field aberration.

一方、検出部108が検出した動き量が所定値以下の場合、実施形態1と同様に検出信号を供給しない。このため、曲率制御部107は、撮像素子102の撮像面の曲率を維持するための電力供給を継続し、これにより撮像素子102は、像面湾曲収差が最小となるように撮像面の曲率を変更又は維持する。   On the other hand, when the motion amount detected by the detection unit 108 is equal to or less than the predetermined value, the detection signal is not supplied as in the first embodiment. Therefore, the curvature control unit 107 continues the power supply to maintain the curvature of the imaging surface of the imaging device 102, whereby the imaging device 102 has the curvature of the imaging surface so as to minimize the curvature of field. Change or maintain.

次に、本実施形態に係る、曲率制御処理の一連の動作を、図5に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態においても、実施形態1と同様、デジタルカメラ100が例えば動画撮影の待機状態において、例えばズームスイッチ111又は切替スイッチ110等のスイッチに対するユーザ操作があった場合に本処理が開始される。制御部113がROMに記憶されたプログラムをRAMの作業用領域に展開し、実行することにより実現される。また、以下に説明する各ステップは、特に説明する場合を除いて制御部113により実行される。   Next, a series of operations of the curvature control process according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, when the digital camera 100 is in a standby state for moving image shooting, for example, this process is started when there is a user operation on a switch such as the zoom switch 111 or the changeover switch 110. The control unit 113 loads the program stored in the ROM into a work area of the RAM and executes the program. Further, each step described below is executed by the control unit 113 unless otherwise described.

制御部113は、S201〜S204の各処理を行う。   The control unit 113 performs each process of S201 to S204.

S501において、検出部108は、映像データにおける被写体の動きを検出する。なお、被写体の動きの検出は、例えば公知の動きベクトルの検出方法を用いることができる。S206において制御部113が、動画記録が継続中であると判定すると、S502において検出部108は、検出した被写体の動き量が所定値以上かを判定する。制御部113は、動き量が所定値以下である場合は処理をS503に進め、動き量が所定値より大きい場合は処理をS501に戻して動画撮影を継続する。   In S501, the detection unit 108 detects the movement of the subject in the video data. In addition, the detection method of a to-be-photographed object can use the detection method of a well-known motion vector, for example. If the control unit 113 determines in S206 that moving image recording is continuing, in S502 the detection unit 108 determines whether the detected amount of movement of the subject is equal to or more than a predetermined value. If the movement amount is equal to or less than the predetermined value, the control unit 113 advances the process to step S503. If the movement amount is larger than the predetermined value, the control unit 113 returns the process to step S501 to continue moving image shooting.

S503において、曲率制御部107は、撮像素子102の湾曲曲率をS203で求めた値に制御する。動き量が小さい場合は動きによるぶれが少なく、像面湾曲収差の影響が目立ち易いため、像面湾曲収差に合わせて撮像面の曲率を制御する。   In step S503, the curvature control unit 107 controls the curvature curvature of the imaging element 102 to the value obtained in step S203. When the amount of movement is small, blurring due to the movement is small and the influence of the curvature of field aberration is easily noticeable. Therefore, the curvature of the imaging surface is controlled according to the curvature of field curvature.

S504において、検出部108は被写体の動き量を検出する。次にS210において動画記録が継続中と判定すると、次にS505において検出部108は検出した被写体の動き量が所定値以下かを判定する。制御部113は、検出部108により被写体の動き量が所定値より大きいと判定された場合は、処理をS212に進めて撮像素子102の曲率制御を解除する。撮像素子102の曲率制御が解除されると、撮像素子102の撮像面が初期状態となる。   In S504, the detection unit 108 detects the amount of movement of the subject. Next, when it is determined in S210 that moving image recording is continuing, in S505, the detection unit 108 determines whether the detected amount of movement of the subject is equal to or less than a predetermined value. If the detection unit 108 determines that the amount of movement of the subject is larger than the predetermined value, the control unit 113 advances the process to step S212 and cancels the curvature control of the imaging element 102. When the curvature control of the imaging element 102 is released, the imaging surface of the imaging element 102 is in an initial state.

S505において、検出部108により被写体の動き量が所定値以下であると判定された場合、制御部113は処理をS504に戻し、被写体の動き量を検出し続ける。S210において制御部113が動画記録が終了したと判定した場合、S213にて撮像素子102の曲率制御を解除する。   In step S505, when the detection unit 108 determines that the amount of movement of the subject is equal to or less than the predetermined value, the control unit 113 returns the process to step S504 and continues detecting the amount of movement of the subject. If the control unit 113 determines that the moving image recording has ended in S210, the curvature control of the imaging element 102 is canceled in S213.

以上説明したように本実施形態によれば、撮像光学系の状態に基づいて像面湾曲収差を低下させるように構成された撮像素子において、検出した被写体の動き量に応じて撮像面の曲率を制御するようにした。特に、検出した被写体の動き量が予め定められた動き量よりも大きい場合、撮像素子102の曲率を初期状態とすることで、曲率を変更又は維持するための電力消費を抑制するようにした。つまり、被写体や画面の動きによって像面湾曲収差の影響を認識し難くなることを利用して、有効に消費電力を低減することができる。また、検出した被写体の動き量が予め定められた動き量以下である場合には、最適な曲率を維持するため、像面湾曲収差の影響が目立ち得るシーンでは曲率可変型センサのメリットを活かすことができる。   As described above, according to the present embodiment, in the imaging device configured to reduce the curvature of field aberration based on the state of the imaging optical system, the curvature of the imaging surface is adjusted according to the amount of movement of the detected object. I made it to control. In particular, when the detected amount of movement of the subject is larger than the predetermined amount of movement, the curvature of the imaging device 102 is set to the initial state to suppress power consumption for changing or maintaining the curvature. That is, power consumption can be effectively reduced by making it difficult to recognize the influence of the curvature of field due to the movement of the subject or the screen. Also, if the detected amount of movement of the subject is less than or equal to a predetermined amount of movement, in order to maintain the optimum curvature, take advantage of the merits of the variable-curvature sensor in scenes where the effects of curvature of field are noticeable Can.

上述した実施形態では、動画記録中の撮像素子の曲率制御について述べたが、静止画モードの撮影待機時において適用しても同様に電力低減効果が得られる。特に、ライブビュー表示を行う場合には動画記録と同様に撮像素子102は随時画像データの生成を行うため、動画記録の際と同様の効果が得られる。   Although the curvature control of the imaging device during moving image recording has been described in the above-described embodiment, the same power reduction effect can be obtained even when the present invention is applied to the standby mode for photographing in the still image mode. In particular, when live view display is performed, the image pickup element 102 generates image data as needed as in the case of moving image recording, so that the same effect as that of moving image recording can be obtained.

また、撮像センサの破壊を防ぐために撮像センサの湾曲量を検出する手段を設け、所定以上の曲率にならないように曲率の制御に制限を加えてもよい。   Further, in order to prevent destruction of the imaging sensor, a means for detecting the amount of bending of the imaging sensor may be provided, and control of the curvature may be limited so as not to be a predetermined curvature or more.

(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program. Can also be realized. It can also be implemented by a circuit (eg, an ASIC) that implements one or more functions.

101…撮像光学系、102…撮像素子、106…撮像光学系駆動部、107…曲率制御部、108…検出部、113…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Imaging optical system, 102 ... Imaging element, 106 ... Imaging optical system drive part, 107 ... Curvature control part 108 ... Detection part, 113 ... Control part

Claims (10)

撮像光学系と、
撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動手段と、
被写体輝度が予め定められた輝度値以上である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって、所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、被写体輝度が前記予め定められた輝度値より低い場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって、前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging optical system,
An imaging unit configured to be able to bend an imaging surface;
Driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
When the subject brightness is equal to or greater than a predetermined brightness value, the curvature of the imaging surface is a curvature that reduces the curvature of field aberration generated at the focal length of the imaging optical system, and satisfies a predetermined power consumption condition. The drive means is controlled to have a first curvature, and when the subject brightness is lower than the predetermined brightness value, the curvature of the imaging surface is smaller than the first curvature and the power consumption is lower. A control unit configured to control the drive unit to have a low curvature and a second curvature satisfying the predetermined power consumption state ;
An imaging apparatus characterized by having:
絞りを備えた撮像光学系と、
撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動手段と、
前記絞りの絞り値が予め定められた絞り値以上である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって、所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、前記絞りの絞り値が前記予め定められた絞り値より小さい場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって、前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging optical system having an aperture;
An imaging unit configured to be able to bend an imaging surface;
Driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
The curvature of the imaging surface is a curvature that reduces the curvature of field aberration generated at the focal length of the imaging optical system when the diaphragm value of the diaphragm is equal to or greater than a predetermined diaphragm value, and the predetermined power consumption is The drive means is controlled so as to obtain a first curvature not satisfying the state, and when the aperture value of the aperture is smaller than the predetermined aperture value, the curvature of the imaging surface is greater than the first curvature. Control means for controlling the driving means so as to have a second curvature which satisfies the condition of the predetermined power consumption .
An imaging apparatus characterized by having:
撮像光学系と
撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動手段と、
前記撮像手段により撮像された被写体の動き量又は画面全体の動き量が予め定められた動き量以下である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、前記動き量が前記予め定められた動き量より大きい場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging optical system and an imaging unit configured to be able to bend an imaging surface;
Driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
If the amount of movement of the subject imaged by the imaging means or the amount of movement of the entire screen is equal to or less than a predetermined movement amount, the curvature of the imaging surface produces a curvature of field aberration that occurs in the focal distance of the imaging optical system. The driving means is controlled to have a curvature to be reduced and a first curvature not satisfying a predetermined power consumption state, and the curvature of the imaging surface is controlled when the movement amount is larger than the predetermined movement amount A control means for controlling the drive means to have a curvature smaller than the first curvature and lower in power consumption and to a second curvature satisfying the predetermined power consumption state ;
An imaging apparatus characterized by having:
前記制御手段は、前記駆動手段を駆動するための電力を前記駆動手段に供給することにより、前記撮像面の曲率を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。 The said control means controls the curvature of the said imaging surface by supplying the electric power for driving the said drive means to the said drive means, The control method is described in any one of the Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Imaging device. 前記撮像手段は、前記制御手段により制御された前記撮像面の曲率を用いて撮像した映像データを出力し、
前記出力された映像データを記録する記録手段を更に有する、ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。
The imaging unit outputs video data imaged using the curvature of the imaging surface controlled by the control unit,
The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising recording means for recording the output video data.
前記撮像手段は、前記制御手段により制御された前記撮像面の曲率を用いて撮像した映像データを出力し、
前記出力された映像データを表示する表示手段を更に有する、ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。
The imaging unit outputs video data imaged using the curvature of the imaging surface controlled by the control unit,
The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising display means for displaying the output video data.
撮像光学系と、撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段を備える撮像装置の制御方法であって、
駆動手段が、前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動工程と、
制御手段が、被写体輝度が予め定められた輝度値以上である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって、所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、被写体輝度が前記予め定められた輝度値より低い場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって、前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus including an imaging optical system and an imaging means for imaging surface configured to be bent,
A driving step of driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
When the control means is such that the curvature of the image pickup surface reduces the curvature of field aberration generated at the focal length of the image pickup optical system when the subject luminance is equal to or greater than a predetermined luminance value, the predetermined power consumption The drive means is controlled such that the first curvature does not satisfy the condition of b. If the subject brightness is lower than the predetermined brightness value, the curvature of the imaging surface is smaller than the first curvature. And a control step of controlling the driving means so as to have a second curvature satisfying the predetermined power consumption state with a low power consumption .
And a control method of an imaging apparatus.
絞りを備えた撮像光学系と、撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段とを備える撮像装置の制御方法であって、A control method of an imaging apparatus, comprising: an imaging optical system having an aperture; and an imaging unit configured to be capable of bending an imaging surface,
駆動手段が、前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動工程と、A driving step of driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
制御手段が、前記絞りの絞り値が予め定められた絞り値以上である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって、所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、前記絞りの絞り値が前記予め定められた絞り値より小さい場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって、前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御工程と、The control means is a curvature that reduces the curvature of field aberration that occurs at the focal length of the imaging optical system when the control unit has a stop value of the stop that is equal to or greater than a predetermined stop value. Controlling the driving means to achieve a first curvature that does not satisfy the state of power consumption, and when the diaphragm stop value of the diaphragm is smaller than the predetermined diaphragm value, the curvature of the imaging surface is the first curvature. A control step of controlling the drive means so as to have a curvature smaller than the curvature and lower in power consumption, and to have a second curvature satisfying the predetermined power consumption state;
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。And a control method of an imaging apparatus.
撮像光学系と、撮像面が湾曲可能に構成された撮像手段とを備える撮像装置の制御方法であって、A control method of an imaging apparatus, comprising: an imaging optical system; and an imaging unit configured to be capable of bending an imaging surface,
駆動手段が、前記撮像手段の撮像面を湾曲させる駆動工程と、A driving step of driving means for curving an imaging surface of the imaging means;
制御手段が、前記撮像手段により撮像された被写体の動き量又は画面全体の動き量が予め定められた動き量以下である場合、前記撮像面の曲率が、前記撮像光学系の焦点距離において生じる像面湾曲収差を低下させる曲率であって所定の消費電力の状態を満たさない第1の曲率になるように前記駆動手段を制御し、前記動き量が前記予め定められた動き量より大きい場合、前記撮像面の曲率が、前記第1の曲率より曲率が小さく且つ消費電力が低い曲率であって前記所定の消費電力の状態を満たす第2の曲率になるように前記駆動手段を制御する制御工程と、When the control means is such that the amount of movement of the subject imaged by the imaging means or the amount of movement of the entire screen is equal to or less than a predetermined movement amount, The driving unit is controlled to have a curvature that reduces a surface curvature aberration and does not satisfy a predetermined power consumption state, and the movement amount is larger than the predetermined movement amount. A control step of controlling the drive means such that the curvature of the imaging surface is a curvature smaller than the first curvature and lower in power consumption, and is a second curvature satisfying the predetermined power consumption state; ,
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。And a control method of an imaging apparatus.
コンピュータ、請求項乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。 The computer program for executing the respective steps of the control method of the imaging apparatus according to any one of claims 7 to 9.
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